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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisches Stellglied des
Flügeltyps
zum Steuern des Zeitpunkts des Öffnens
und Schließens
eines Ansaug- und/oder Ablassventils in Einklang mit einem Betriebszustand
eines Motors.
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Stand der
Technik
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18 ist
eine Querschnittsansicht eines hydraulischen Stellglieds des Flügeltyps,
das durch die Erfinder dieser Anmeldung entwickelt wurde und in
der JP-9-314069-A offenbart ist. 19 ist
eine detaillierte Querschnittsansicht des Kolbenteils, der in 18 dargestellt
ist. 20 ist eine Querschnittsansicht des Kolbenteils
in einem Zustand, in dem ein Hydraulikdruck angelegt ist.
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Das
Bezugszeichen 19 bezeichnet eine ansaugseitige Nockenwelle
mit einem ansaugseitigen Nocken 19a. Ein Stellglied bzw.
Aktuator 40 ist mit einem Ende der ansaugseitigen Nockenwelle 19 verbunden
und eine Zahnscheibe 21 ist um das Stellglied 40 angeordnet.
Das Arbeitsöl
des Stellgliedes 40 ist Schmieröl, das von einem Motor (nicht
dargestellt) geliefert wird. Das Stellglied wird durch das Arbeitsöl betätigt, um
so einen Phasenwinkel der Rotation der ansaugseitigen Nockenwelle 19 einzustellen, so
dass die Öffnungs-
und Schließzeitpunkte
der Ansaugventile des Motors kontinuierlich eingestellt werden können. Die
ansaugseitige Nockenwelle 41 ist durch ein Lager 19 gehaltert.
Das Stellglied 40 weist ein Gehäuse 42 auf, das sich
frei um die ansaugseitige Nockenwelle 19 drehen kann.
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Ein
Gehäuse 43 ist
an dem Gehäuse 42 befestigt.
Ein Rotor des Flügeltyps 44 ist
in dem Gehäuse 43 aufgenommen.
Der Flügelrotor 44 ist
an der ansaugseitigen Nockenwelle 19 anhand von Bolzen 45 befestigt.
Der Rotor 44 ist relativ zu dem Gehäuse 43 in einem. vorbestimmten
Winkelbereich drehbar.
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Das
Gehäuse 43 und
der Rotor 44 bilden hydraulische Druckkammern, die voneinander
getrennt sind. Eine Dichtung (chip seal) 46 ist zwischen
dem Gehäuse 43 und
dem Rotor 44 angeordnet, so dass kein Ölfluss zwischen den Öldruckkammern
auftreten kann. Eine Rückfeder 47,
die aus einer Metallplatte gebildet ist, ist angeordnet, um die
Dichtung 46 in Richtung des Rotors 44 zu drücken.
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Das
Gehäuse 42,
das Gehäuse 43 und
eine Abdeckung 48, die mit dem Gehäuse 43 verbunden ist,
sind durch einen gemeinsamen Bolzen 49 befestigt. Ein O-Ring 50 ist
zwischen dem Gehäuse 43 und dem
Bolzen 50 angeordnet. Eine Platte 51 ist mit einem
Bolzen 52 an der Abdeckung 48 befestigt. Die Bezugszeichen 43, 54 kennzeichnen
O-Ringe. Ein zylindrischer Halter 55 ist in dem Rotor 44 angeordnet.
Der zylindrische Halter 55 weist ein Eingriffsloch 55a auf,
das mit einem Kolben 56 in Eingriff kommen kann, wie es
im folgenden erläutert
werden wird.
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Der
Kolben 56, der in dem Gehäuse 42 angeordnet
ist, kann darin gleiten und weist eine Eingriffsachse 56a auf,
die mit dem Eingriffsloch 55a des Halters 55 in
Eingriff kommen kann. Der Kolben 56 wird durch eine Feder 57 in
Richtung des Halters 55 gedrückt. Arbeitsöl wird durch
einen Kolbenölkanal 58 zu
dem Eingriffsloch 55a des Halters 55 geliefert. Wenn
Arbeitsöl
in das Eingriffsloch 55a des Halters 55 geliefert
wird, bewegt sich der Kolben 56 entgegen der Feder 57,
so dass der Kolben 56 aus dem Halter 55 entriegelt
wird. Der Rotor 44 ist an der ansaugseitigen Nockenwelle 19 mittels
eines Bolzens 60 befestigt. Die Bezugszeichen 59, 61 kennzeichnen
Luftlöcher.
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Ein
erster und ein zweiter Ölkanal 62, 63 sind in
der ansaugseitigen Nockenwelle 19 und dem Rotor 44 angeordnet.
Der erste Ölkanal 62 steht
mit einer Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf 73 in Verbindung und der zweite Ölkanal 63 steht
mit einer Öldruckkammer
zum Zeitvorlauf 74 in Verbindung.
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Die
Menge an Arbeitsöl,
die dem Stellglied 40 zuzuführen ist, ist durch ein Ölsteuerventil 80 geregelt,
das im folgenden als OCV abgekürzt
wird.
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Das
OCV 80 umfasst ein Ventilgehäuse 81, einen Abstandsring 82,
der in dem Ventilgehäuse 81 verschiebbar
ist, eine Feder 83, die den Abstandsring 82 in
einer Richtung beaufschlagt und einen linearen Elektromagneten 84 zum
Versetzen des Abstandsrings 82 gegen die Feder 83.
Das OCV ist über
eine Ölzufuhrleitung 85a mit
einer Ölwanne 91 verbunden.
Eine Ölpumpe 92 und
ein Ölfilter 83 sind
in der Ölzufuhrleitung 85a angeordnet.
Der erste und der zweite Ölkanal 62, 63 sind
mit dem OCV 80 über
eine erste und eine zweite Ölleitung 89 bzw. 90 verbunden.
Das Arbeitsöl
kehrt von dem OCV 80 über
eine Ölabflussleitung 88 zu
der Ölwanne 91 zurück. Die Ölwanne 91,
die Ölpumpe 92 und
der Ölfilter 93 sind ein
Teil eines Schmiersystems zum Schmieren von zu schmierenden Abschnitten
in dem Motor (nicht dargestellt) und gleichzeitig bilden sie ein
Arbeitsöl-Zufuhrsystem
zu dem Stellglied 40.
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Eine
elektronische Steuereinheit 100, die im folgenden als ECU
abgekürzt
wird, steuert die Kraftstoffeinspritzmenge in den Motor, die Zündzeitpunkte,
und den Zeitpunkt des Öffnens
und Schließens der
Ventile. Die Steuerung entspricht der Eingabe von einem Ansaugluftmengensensor,
einem Drosselklappensensor, einem Kurbelwellensensor und einem Nockenwellensensor,
die nicht dargestellt sind. Die elektronische Steuereinheit 100 steuert
ferner das Schließen
der Ventile nach dem Ausschalten des Zündungsschalters.
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21 ist
eine Querschnittsansicht von 18 entlang
der Linie X-X. 22 zeigt einen Zustand, in dem
eine Gleitplatte, die in 21 dargestellt
ist, versetzt ist. 23 ist eine Querschnittsansicht
von 18 entlang der Linie Y-Y und 24 ist eine
Querschnittsansicht von 18 entlang
der Linie Z-Z.
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Wie
es in den Figuren dargestellt ist, ragen erste bis vierte Flügel 64-67 radial
von dem Rotor 44 vor. Eine Dichtung 68 ist an
dem oberen Ende jedes Flügels 64-67 angeordnet.
Die Dichtung 68 steht in Kontakt mit der Innenfläche des
Gehäuses 43 und kann
entlang der Oberfläche
gleiten. Die Dichtungen 68 dichten zwischen den Kammern,
die an beiden Seiten der Flügel
angeordnet sind, ab. Daneben ist eine Rückfeder (nicht dargestellt)
hinter jeder Dichtung 68 angeordnet, um die Leistungsfähigkeit
der Dichtung zu erhöhen.
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Vier
Schuhe 71 ragen von der Innenfläche des Gehäuses 43 nach innen
vor. Der Schuh 43 weist ein Bolzenloch 72 auf,
in das der Bolzen 49, der in 18 dargestellt
ist, eingeschraubt ist.
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Der
obere Abschnitt jedes Schuhs 71 steht mit einem Flügelträgerabschnitt 69 des
Rotors in Kontakt, nämlich
der Nabe des Rotors, die die Flügel trägt. Der
obere Abschnitt jedes Schuhs 71 gleitet entlang der äußeren Fläche des
Flügelträgerabschnitts 69.
Jeder Raum zwischen benachbarten Schuhen 71 ist durch den
entsprechenden Schuh 71 in eine Öldruckkammer zum Zeitnachlauf 73 und
eine Öldruckkammer
zum Zeitvorlauf 74 unterteilt. Diese Kammern 73, 74 sind
abwechselnd ausgebildet und weisen die Form eines sektorähnlichen
Raums auf, der umfangsmäßig durch
die innere Fläche
des Gehäuses 43 und
die äußere Fläche des
Rotors 44 konturiert und radial durch einen der Schuhe 71 und
einen der Flügel 64 bis 67 des
Rotors 44 konturiert ist.
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Die Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf 73 wird verwendet, um den ersten bis vierten
Flügel 64-67 derart
zu verdrehen, dass der Zeitpunkt des Öffnens und Schließens der
Ventile verzögert
bzw. nach hinten verlegt wird. Die Ölkammer zum Zeitvorlauf 74 wird
verwendet, um den ersten bis vierten Flügel 64-67 derart
zu verdrehen, dass der Zeitpunkt des Öffnens und Schließens der
Ventile nach vorne verlegt wird.
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Die Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf 73 und die Öldruckkammer zum Zeitvorlauf 74,
die an beiden Seiten des ersten Flügels 63 angeordnet
sind, stehen über
einen Verbindungskanal 74 miteinander in Verbindung, der
durch den ersten Flügel 64 tritt. Eine
Nut 76 ist in dem Verbindungskanal 75 angeordnet
und der Kolbenölkanal 58 steht
mit der Nut 76 in Verbindung.
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Eine
Gleitplatte 77 ist in der Nut 76 angeordnet. Die
Gleitplatte 77 unterteilt den Verbindungskanal 75 derart
in zwei Teile, dass der Ölfluss
zwischen den Öldruckkammern
zum Zeitnachlauf 73 und der Öldruckkammer zum Zeitvorlauf 74 verhindert
wird.
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Die
Gleitplatte 77 bewegt sich in Richtung der Öldruckkammer
zum Zeitvorlauf 74, wenn der Öldruck in der Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf 73 höher
ist. Sie bewegt sich in Richtung der Ölkammer zum Zeitnachlauf 73,
wenn der Druck in der Öldruckkammer
zum Zeitvorlauf 74 höher
ist. Die Pfeile in den 21, 23, 24 zeigen
die Drehrichtung des Stellgliedes 40 als Gesamtheit.
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Die Öldruckkammern
zum Zeitnachlauf und -vorlauf 73, 74 sind durch
das Gehäuse 42,
das Gehäuse 43,
den Rotor 44 und die Abdeckung 48 umgeben. Die Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf 73 steht mit dem ersten Ölkanal 62 in
Verbindung, so dass über
den ersten Ölkanal 62 Arbeitsöl in die
Kammer 73 geliefert wird. Und die Öldruckkammer zum Zeitvorlauf 74 steht
mit dem zweiten Ölkanal 63 in
Verbindung, so dass über
den zweiten Ölkanal 63 Arbeitsöl in die
Kammer 74 geliefert wird. Der Rotor 44 dreht sich
relativ zu dem Gehäuse 42,
wenn sich das Volumen der Öldruckkammern 73, 74 entsprechend der
Menge des an jede Öldruckkammer 73, 74 gelieferten
Arbeitsöls ändert.
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Die
Funktion des Stellgliedes 40 und des OCV 80 wird
im folgenden erläutert.
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Wenn
der Motor anhält,
wird zunächst
der Rotor 44 positioniert, wie es in 21 dargestellt
ist, und zwar in der maximalen Zeitvorlaufposition, nämlich der
Rotor 44 hat sich soweit wie möglich in die Zeitvorlaufrichtung
gedreht. Auch die Ölpumpe 92 hält an und
daher wird kein Arbeitsöl
zu den ersten und zweiten Ölkanälen 62, 63 geliefert,
weshalb dem Kolbenölkanal 58 kein
Arbeitsöl
zugeführt
wird. Folglich ist der Öldruck
in dem Stellglied 40 niedrig. Als eine Folge wird der Kolben 56 durch
die Beaufschlagungskraft der Feder 57 in Richtung des Halters 55 gedrückt, so
dass die Eingriffsachse 56a des Kolbens 56 mit
dem Eingriffsloch 55a des Halters 55 in Eingriff steht,
d.h. der Rotor 44 ist mit dem Gehäuse 42 verriegelt.
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In
dieser Beschreibung und den Ansprüchen versteht sich unter einer "Zeitvorlaufrichtung" die Richtung des
Rotors relativ zum Gehäuse,
um den Zeitpunkt des Öffnens
und Schließens
der Ventile nach vorne zu verlegen und unter einer "Zeitnachlaufrichtung" ist eine Rotationsrichtung
des Rotors relativ zu dem Gehäuse,
um den Zeitpunkt des Öffnens und
Schließens
der Ventile zu verzögern,
zu verstehen.
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Wenn
der Motor ausgehend von diesem Zustand gestartet wird, wirkt die Ölpumpe 92,
um den Öldruck
zu dem OCV 80 zu erhöhen,
so dass Arbeitsöl über die
erste Ölleitung 89 und
den ersten Ölkanal 62 zu
der Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf 73 in dem Stellglied 40 geliefert
wird. Aufgrund des hohen Öldruckes
in der Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf 73 bewegt sich die Gleitplatte 77 in
Richtung der Öldruckkammer
zum Zeitvorlauf 74. Als Ffolge steht die Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf 73 mit dem Kolbenölkanal 58 in Verbindung,
so dass Arbeitsöl
durch diesen Kolbenölkanal 58 in
das Eingriffsloch 55a des Halters 55 geliefert
wird. Als Folge davon wird der Kolben 56 wider der Federkraft
in Richtung der Feder beaufschlagt, so dass die Eingriffsachse 56a des
Kolbens 56 aus dem Eingriffsloch 55a des Halters 55a gedrückt wird,
d.h. der Eingriff oder die Verriegelung zwischen dem Kolben 56 und
dem Rotor 44 wird gelöst.
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Aufgrund
des Arbeitsöls,
das in die Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf geliefert wird, wird in diesem Zustand jeder Flügel 65-67 des
Rotors 44 von der Öldruckkammer 73 zu
einem Schuh 71 gedrückt und
kommt in Kontakt mit einer Flanke des Schuhs 71. Daher
drücken
selbst im unverriegelten Zustand zwischen dem Kolben 56 und
dem Rotor 44 das Gehäuse 42 und
der Rotor 44 aufgrund des Öldruckes in der Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf 73 gegeneinander. Als eine Folge davon
können
Vibrationen oder Kollisionen in dem Stellglied reduziert oder ausgeschlossen
werden.
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Um
den Öffnungs-
und Schließzeitpunkt
der Ventile zu ändern,
wird Arbeitsöl
von dem OCV 80 über
die zweite Ölleitung 90 und
den zweiten Ölkanal 63 zu
der Ölkammer
zum Zeitvorlauf 74 geliefert. Der Öldruck in der Ölkammer
zum Zeitvorlauf 74 wird zu dem Verbindungskanal 75 geliefert,
so dass die Gleitplatte 77 beaufschlagt wird, um sich in
Richtung der Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf 73 zu bewegen. Aufgrund dieser Bewegung
der Gleitplatte 77 steht der Kolbenölkanal 58 mit dem
Verbindungskanal 75 auf der Seite der Öldruckkammer zum Zeitvorlauf 74 in
Verbindung, so dass der Öldruck
in der Öldruckkammer
zum Zeitvorlauf 74 dem Kolbenölkanal 58 zugeführt wird.
Aufgrund dieses hohen Öldruckes
bewegt sich der Kolben 56 wider der Kraft der Feder 57 zu
dem Gehäuse 42,
so dass der Eingriff oder die Verriegelung zwischen dem Kolben 56 und
dem Halter 55 gelöst
wird.
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In
diesem unverriegelten Zustand wird das Öffnen und Schließen des
OCV 80 derart gesteuert, um die Ölzufuhr zu den Öldruckkammern
zum Zeitnachlauf und -vorlauf 73, 74 derart zu
steuern, dass der Rotationswinkel des Rotors 44 relativ
zu dem Rotationswinkel des Gehäuses 42 verändert wird,
d.h. der Rotor 44 wird in der Zeitvorlaufrichtung oder
in der Zeitnachlaufrichtung verdreht. Wird der Rotor 44 z.B.
soweit wie möglich
in der Zeitvorlaufrichtung verdreht, verdreht sich der Rotor in
einen Zustand, in dem jeder Flügel 64-67 des
Rotors 44 mit einem Schuh 71 auf der Seite der Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf 73 in Kontakt steht, wie es in 22 dargestellt
ist. Ist der Öldruck
in der Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf 73 höher
als in der Öldruckkammer
zum Zeitvorlauf 74, dreht sich der Rotor 44 in
der Zeitnachlaufrichtung relativ zu dem Gehäuse 42.
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Wie
es oben erläutert
wurde, wird der Rotor 44 derart gesteuert, dass er sich
relativ zu dem Gehäuse 42 in
der Zeitvorlaufrichtung oder in der Zeitnachlaufrichtung dreht,
und zwar durch Einstellen der Ölzufuhr
zu den Öldruckkammern
zum Zeitvorlauf und -nachlauf 73, 74. Der Ölfluss zwischen
den Öldruckkammern 73-74 wird
bei der Ölzufuhr
mittels der Dichtungen 46, 68 verhindert.
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Nebenbei
bemerkt, wird der Öldruck,
der von dem OCV 80 bereitgestellt wird, durch die ECU 100 geregelt,
und zwar entsprechend der Ausgabe von einem Positionssensor, der
den Rotationswinkel des Rotors 44 relativ zu dem Gehäuse 42 erfasst
und einem Kurbelwellensensor, der den von der Ölpumpe 92 zuzuführenden
Druck bestimmt.
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Eine
andere Vorrichtung zum Einstellen der Zeitpunkte des Öffnens und
Schließens
von Ventilen in einem Verbrennungsmotor unter Verwendung eines hydraulischen
Stellglieds des Flügeltyps
ist in der JP-9-60507-A offenbart, die einen Aufbau einsetzt, bei
dem ein Anschlagsstift, als Verriegelungseinrichtung, den Rotor
in der maximalen Zeitnachlaufposition oder in der maximalen Zeitvorlaufposition
verriegelt, während
die Zeitpunkte des Öffnens
und Schließens
der Ventile beim Starten des Motors eingestellt werden.
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Wie
es oben erläutert
wurde, setzen Stellglieder des Flügeltyps im Stand der Technik
einen Aufbau ein, bei dem ein Kolben 56 oder ein Anschlagstift,
als eine Verriegelungseinrichtung, den Rotor in der maximalen Zeitnachlaufposition
oder in der maximalen Zeitvorlaufposition verriegeln, während die
Zeitpunkte des Öffnens
und Schließens
der Ventile beim Starten des Motors eingestellt werden.
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Zum
Optimieren der Zeitpunkte des Öffnens und
Schließens
von Ventilen in einem Ansaug-/Abgassystem eines Motors soll der
Motor z.B. aus einem Zustand gestartet werden, in dem der Rotor
auf der Ansaugseite ein wenig aus der maximalen Zeitnachlaufposition
in Richtung der maximalen Zeitvorlaufposition versetzt ist und der
Rotor auf der Abgasseite ein wenig von der maximalen Zeitvorlaufposition
in Richtung der maximalen Zeitnachlaufposition versetzt ist. Als
Folge davon müssen
die Rotoren auf der Ansaugseite und der Abgasseite in einer Zwischenposition
verriegelt werden. Das Verriegeln in einer Zwischenposition war
jedoch schwierig, wenn die Strukturen der hydraulischen Stellglieder
des Flügeltyps
des Stands der Technik eingesetzt wurden. Die Vorrichtung wird komplexer,
wenn ein derartiger Aufbau des Standes der Technik modifiziert wird,
um die Rotoren in einer Zwischenposition zu verriegeln. Das heißt, die
hydraulischen Stellglieder des Flügeltyps des Stands der Technik
hatten den Nachteil, dass eine Optimierung der Zeitpunkte des Öffnens und Schließens der
Ventile unter Verwendung eines einfachen Aufbaus unmöglich war.
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Ein
hydraulisches Stellglied des Flügeltyps gemäß des Oberbegriffs
von Patentanspruch 1 ist aus der DE-A-196 23 818 bekannt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der hydraulischen
Stellglieder des Flügeltyps
aus dem Stand der Technik auszuschließen.
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Eine
andere Aufgabe ist es, ein hydraulisches Stellglied des Flügeltyps
vorzuschlagen, bei dem der Rotor sicher in einer beliebigen Zeitnachlauf-
oder Zeitvorlaufposition verriegelt werden kann, wenn der Motor
angehalten wird, so dass der Zeitpunkt des Öffnens und Schließens der
Ventile optimiert werden kann.
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Eine
andere Aufgabe ist es, ein hydraulisches Stellglied des Flügeltyps
vorzuschlagen, bei dem eine unausgeglichene Drehung des Rotors verhindert
werden kann.
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Eine
andere Aufgabe ist es, ein hydraulisches Stellglied eines Flügeltyps
vorzuschlagen, bei dem die Montage der Komponenten zum Verriegeln des
Rotors leicht ist.
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Eine
andere Aufgabe ist es, ein hydraulisches Stellglied des Flügeltyps
vorzuschlagen, bei dem der Rotor gleichmäßig in eine beliebige Position versetzt
werden kann und bei dem der versetzte Rotor in dieser Position sicher
verriegelt werden kann.
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Eine
andere Aufgabe ist es, ein hydraulisches Stellglied des Flügeltyps
vorzuschlagen, bei dem die relative Geschwindigkeit zwischen dem
Rotor und dem Gehäuse
schnell vermindert werden kann und gleichzeitig die Toleranz der
Dimensionen der Komponenten, die in dem Montagevorgang erforderlich
sind, gelockert werden können.
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Eine
andere Aufgabe ist es, ein hydraulisches Stellglied des Flügeltyps
vorzuschlagen, bei dem die Verriegelung des Rotors gleichmäßig gelöst werden
kann, wobei entweder der Öldruck
in den Öldruckkammern
zum Zeitnachlauf oder zum Zeitvorlauf verwendet werden kann.
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Eine
andere Aufgabe ist es, ein hydraulisches Stellglied des Flügeltyps
vorzuschlagen, bei dem der Rotor sicher in einer beliebigen Position
gehalten werden kann, in der die Verriegelung des Rotors gelöst wird.
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Eine
andere Aufgabe ist es, ein hydraulisches Stellglied des Flügeltyps
vorzuschlagen, bei dem die falsche Montage von Komponenten des Stellglieds
im Herstellprozess absolut ausgeschlossen werden kann, so dass die
Effizienz der Montage der Komponenten des Stellgliedes verbessert
werden kann.
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Eine
andere Aufgabe ist es, ein hydraulisches Stellglied des Flügeltyps
vorzuschlagen, bei dem das Zurückziehen
von Verriegelungselementen aus einer Rotorhalteposition verhindert
werden kann.
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Eine
andere Aufgabe ist es, ein hydraulisches Stellglied vorzuschlagen,
bei dem wenn der Rotor aus einer Verriegelungsposition versetzt
ist, der Versatz des Rotors korrigiert werden kann und der Rotor
sicher in der richtigen Verriegelungsposition verriegelt werden
kann. Diese Aufgaben werden durch ein hydraulisches Stellglied des
Flügeltyps
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie es im Patentanspruch 1 definiert ist, erzielt.
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Ein
derartiges hydraulisches Stellglied des Flügeltyps umfasst:
ein Gehäuse mit
mehreren Schuhen, das auf einer Nockenwelle eines Motors derart
angebracht ist, dass es unabhängig
davon drehbar ist,
einen Rotor mit mehreren Flügeln, der
in dem Gehäuse
aufgenommen ist, wobei der Rotor an der Nockenwelle des Motors befestigt
ist und relativ zu dem Gehäuse
in einem vorbestimmten Winkelbereich drehbar ist;
eine Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf bzw. zur Zeitverzögerung und zum Zeitvorlauf,
die zwischen den Flügeln
des Rotors und den Schuhen des Gehäuses angeordnet sind;
und
eine Verriegelungseinrichtung zum Halten des Rotors an dem Gehäuse, so
dass die Relativdrehung zwischen dem Gehäuse und dem Rotor verhindert wird;
wobei
die Verriegelungseinrichtung umfasst:
einen Führungsverriegelungsstift
als Führungsverriegelungseinrichtung
zum Führen
des Rotors in eine vorbestimmte Verriegelungsposition, um den Rotor mit
dem Gehäuse
zu verriegeln;
und einen Halteverriegelungsstift als eine Halteverriegelungseinrichtung
zum Halten des Rotors an dem Gehäuse,
nachdem der Rotor durch die Führungsverriegelungseinrichtung
in eine vorbestimmte Verriegelungsposition geführt wurde.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Führungsverriegelungseinrichtung in
einem ersten Flügel
angeordnet und die Halteverriegelungseinrichtung ist in einem zweiten
Flügel
angeordnet, der in bezug auf die Achse des Rotors symmetrisch zu
dem ersten Flügel
angeordnet ist.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Führungsverriegelungseinrichtung und
die Halteverriegelungseinrichtung entweder in einem Flügel des
Rotors oder einem Schuh des Gehäuses
angeordnet und sie sind in der Richtung der Achse des Rotors benachbart
zueinander angeordnet, wobei sie derart ausgestaltet sind, dass
sie sich in der Radialrichtung des Rotors bewegen, so dass der Rotor
mit dem Gehäuse
verriegelt und von dem Gehäuse
gelöst
werden kann.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist die Führungsverriegelungseinrichtung
einen ersten Eingriffsansatz auf, der als ein verjüngter Stift
ausgebildet ist;
die Verriegelungshalteeinrichtung weist einen
zweiten Eingriffsansatz aus, der als ein Parallelstift ausgebildet
ist;
und die ersten und zweiten Ansätze werden entsprechend den
ersten und zweiten Eingriffsaussparungen aufgenommen, die jeweils
derart ausgebildet sind, dass sie die Ansätze lösbar aufnehmen und sie sind in
einem Abschnitt angeordnet, der sich zusammen mit dem Gehäuse dreht
oder alternativ in dem Rotor.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist die Führungsverriegelungseinrichtung
einen ersten Eingriffsansatz auf, der als ein Parallelstift ausgebildet
ist; eine erste Eingriffsaussparung ist in einem Abschnitt angeordnet,
der sich zusammen mit dem Gehäuse
dreht; und eine reibungserhöhende
Einrichtung ist in einem Basisbereich der ersten Eingriffsaussparung
angeordnet, so dass der erste Eingriffsansatz mit der reibungserhöhenden Einrichtung
in Kontakt kommen kann.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verriegelungsfreigabe-Öldruckanal
zum Zuführen
eines Öldrucks
zu der Führungsverriegelungseinrichtung
und der Halteverriegelungseinrichtung vorgesehen, um so den Eingriff zwischen
dem Rotor und dem Gehäuse
freizugeben; und eine Ölkanal-Umschalteinrichtung
zum Verbinden des Verriegelungsfreigabe-Öldruckkanals mit entweder der Öldruckkammern
zur Zeitverzögerung oder
der Öldruckkammer
zum Zeitvorlauf ist vorgesehen.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist ein Fluidkanal in einem Abschnitt
angeordnet, der sich zusammen mit dem Gehäuse dreht, so dass Zwischenräume, die
hinter jeder Führungsverriegelungseinrichtung
und der Halteverriegelungseinrichtung ausgebildet sind, wenn der
Rotor mit dem Gehäuse
verriegelt ist, nur wenn der Rotor mit dem Gehäuse verriegelt ist, über den
Fluidkanal miteinander in Verbindung stehen.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Querschnitt der Führungsverriegelungseinrichtung
anders als der der Halteverriegelungseinrichtung.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die Führungsverriegelungseinrichtung
und die Halteverriegelungseinrichtung jeweils derart beaufschlagt,
dass sie den Rotor durch eine Beaufschlagungseinrichtung mit dem
Gehäuse
verriegeln; und die Beaufschlagungskraft der Beaufschlagungseinrichtung
für die
Führungsverriegelungseinrichtung
ist derart ausgestaltet, dass sie stärker ist als die der Beaufschlagungseinrichtung
für die Halteverriegelungseinrichtung.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Länge des vorderen Abschnitts
des Flügels,
der die Führungsverriegelungseinrichtung aufweist,
im wesentlichen identisch zu der der Halteverriegelungseinrichtung.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weisen der Flügel mit der Führungsverriegelungseinrichtung
und/oder der Flügel
mit der Halteverriegelungseinrichtung ein Ausgleichsgewichtsloch auf,
um so die Drehung des Rotors auszubalancieren.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die erste Eingriffsaussparung zum
Aufnehmen der Führungsverriegelungseinrichtung
derart verjüngt,
dass der Verjüngungswinkel
der ersten Eingriffsaussparung größer ist als der Verjüngungswinkel
des ersten Eingriffsansatzes.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die erste Eingriffsaussparung zum
Aufnehmen des ersten Eingriffsansatzes der Führungsverriegelungseinrichtung
in einer Gleiteinrichtung angeordnet, die elastisch in einem Abschnitt
gehalten ist, der sich zusammen mit dem Gehäuse dreht.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Verriegelungseinrichtung zum Halten des Rotors
an dem Gehäuse
eine Kombination einer Führungsverriegelungseinrichtung
zum Führen
des Rotors in eine vorbestimmte Verriegelungsposition und einer
Halteverriegelungseinrichtung zum Halten des Rotors an dem Gehäuse, der
in die Verriegelungsposition geführt
wurde. Daher werden Vorteile dahingehend erreicht, dass obwohl der
Aufbau einfach ist, der Rotor unter Verwendung der Führungsverriegelungseinrichtung
in eine vorbestimmte Verriegelungsposition geführt werden kann, um ihn zeitweise
zu verriegeln und nach dem zeitweiligen Verriegeln kann der Rotor für einen
gewünschten
Zeitnachlauf oder für
einen gewünschten
Zeitvorlauf sicher in einer beliebigen Position gehalten werden,
wobei die Halteverriegelungseinrichtung verwendet wird, so dass
der Zeitpunkt des Öffnens
und Schließens
des Ventils optimiert werden kann.
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Ist
die Führungsverriegelungseinrichtung
in einem Flügel
des Rotors angeordnet und ist die Halteverriegelungseinrichtung
in einem zweiten Flügel angeordnet,
der in bezug auf die Achse des Rotors symmetrisch zu dem ersten
Flügel
ist, kann eine unausgeglichene Drehung des Rotors verhindert werden.
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Wenn
die Führungsverriegelungseinrichtung und
die Halteverriegelungseinrichtung derart ausgestaltet sind, dass
sie entweder in einem gemeinsamen Flügel des Rotors oder in einem
gemeinsamen Schuh des Gehäuses
angeordnet sind, und sie derart angeordnet sind, dass sie in einer
Richtung der Achse des Rotors benachbart zueinander angeordnet sind
und sich ferner in der Radialrichtung Rotors bewegen können, wird
die Effizienz des Herstellungsprozesses verbessert, weil sie nebeneinander
montiert werden können.
Und die Präzision
des Positionierens des Rotors kann verbessert werden, weil der Rotor
zeitweise durch die Führungsverriegelungseinrichtung
verriegelt wird, die sich in einer Position benachbart der Halteverriegelungseinrichtung
befindet.
-
Wenn
die Führungsverriegelungseinrichtung einen
ersten Eingriffsansatz aufweist, der als verjüngter Stift ausgebildet ist
und die Halteverriegelungseinrichtung einen zweiten Eingriffsansatz
aufweist, der als ein Parallelstift ausgebildet ist und wenn ihre
entsprechenden Eingriffsaussparungen, die einen ausgesparten Abschnitt
entsprechend dem ersten und zweiten Eingriffsansatz aufweisen, entweder
in einem Abschnitt angeordnet sind, der sich zusammen mit dem Gehäuse dreht
oder in dem Rotor, so dass sie den ersten und zweiten Eingriffsansatz aufnehmen,
kann der verjüngte
erste Eingriffsansatz der Führungsverriegelungseinrichtung
leicht in die entsprechende verjüngte
Eingriffsaussparung eintreten. Daher kann der Rotor gleichmäßig in einer
vorbestimmten Verriegelungsposition positioniert werden. Und selbst
wenn die Position des zweiten Eingriffsansatzes, der Halteverriegelungseinrichtung, der
als Parallelstift ausgebildet ist, zu der entsprechenden Eingriffsaussparung
versetzt ist, kann dieser Versatz leicht unter Verwendung der Führungsverriegelungseinrichtung
korrigiert werden. Nach dem Korrigieren der Position tritt der zweite
Eingriffsansatz der Halteverriegelungseinrichtung in die zweite
Eingriffsaussparung ein, so dass der Rotor sicher in einer beliebigen
Position zum Zeitnachlauf oder zum Zeitvorlauf gehalten werden kann,
so dass der Zeitpunkt des Öffnens
und Schließens
der Ventile optimiert werden kann.
-
Wenn
die Führungsverriegelungseinrichtung einen
ersten Eingriffsansatz aufweist, der als ein Parallelstift ausgebildet
ist und die erste Eingriffsaussparung zum losen Aufnehmen des Eingriffsansatzes in
einem Abschnitt angeordnet ist, der sich zusammen mit dem Gehäuse dreht,
sowie ferner ein die Reibung erhöhendes
Element in dem Grundabschnitt der ersten Eingriffsaussparung angeordnet
ist, so dass der erste Eingriffsansatz damit in Kontakt kommen kann,
nimmt die relative Geschwindigkeit zwischen dem Rotor und dem Gehäuse aufgrund
des erhöhten
Reibungswiderstandes zwischen dem ersten Eingriffsansatz und der
ersten Eingriffsaussparung ab. Somit kann obwohl der erste Eingriffsansatz
der Führungsverriegelungseinrichtung
als Parallelstift ausgebildet ist, die Halteverriegelungseinrichtung leicht
und sicher in der Halteposition des Rotors positioniert werden.
Und die Halteverriegelungseinrichtung kann sicher angetrieben werden,
um den Rotor zu halten.
-
Wenn
das hydraulische Stellglied des Flügeltyps einen Verriegelungsfreigabe-Öldruckkanal
zum Zuführen
eines Öldrucks
zu der Führungsverriegelungseinrichtung
und der Halteverriegelungseinrichtung aufweist, um die Verriegelung
zu lösen,
und wenn es eine Ölkanal-Umschalteinrichtung
zum Umschalten des Ölkanals
umfasst, so dass der Verriegelungsfreigabe-Ölkanal mit entweder der Ölkammern zum
Zeitnachlauf oder zum Zeitvorlauf in Verbindung steht, kann das Öl von entweder
der Ölkammer
zum Zeitnachlauf oder der zum Zeitvorlauf sicher zu sowohl der Führungsverriegelungseinrichtung
als auch der Halteverriegelungseinrichtung geführt werden, so dass diese sicher
angetrieben werden können.
-
Ist
ein Fluidkanal in einem Abschnitt angeordnet, der sich zusammen
mit dem Gehäuse
dreht, so dass Zwischenräume,
die hinter der Führungsverriegelungseinrichtung
und der Halteverriegelungseinrichtung ausgebildet werden, wenn der
Rotor verriegelt ist, nur dann mit der Atmosphäre in Verbindung stehen, wenn
der Rotor verriegelt ist, können
die Führungsverriegelungseinrichtung
und die Halteverriegelungseinrichtung gleichmäßig aus einem Verriegelungszustand
in einen Verriegelungsfreigabezustand gebracht werden.
-
Ist
der Querschnittsbereich der Führungsverriegelungseinrichtung
anders als der der Halteverriegelungseinrichtung, wird eine falsche
Montage der Führungsverriegelungseinrichtung
und der Halteverriegelungseinrichtung in einer falschen Position
beim Herstellungsvorgang verhindert, so dass die Effizienz der Herstellung
verbessert werden kann.
-
Wird
die Beaufschlagungskraft des Beaufschlagungselements für die Führungsverriegelungseinrichtung
derart ausgestaltet, dass sie stärker
ist als die der Halteverriegelungseinrichtung, kommt der erste Eingriffsansatz
nicht außer
Eingriff mit der ersten Eingriffsaussparung, sobald der erste Eingriffsansatz
der Führungsverriegelungseinrichtung,
der als verjüngter
Stift ausgebildet ist, mit der ersten Eingriffsaussparung zum Verriegeln
des Rotors an dem Gehäuse
in Eingriff kommt, selbst wenn die Rotation des Rotors dazu neigt,
den ersten Eingriffsansatz außer
Eingriff mit der ersten Eingriffsaussparung zu bringen. Somit kann
der Rotor sicher in einer vorbestimmten Verriegelungsposition verriegelt
werden. Zusätzlich
kann die Halteverriegelungseinrichtung gleichmäßig betrieben werden, um die
Verriegelung freizugeben, wobei ein geringer Öldruck verwendet wird, weil
die Halteverriegelungseinrichtung nur durch eine geringe Beaufschlagungskraft
beaufschlagt wird.
-
Ist
die Umfangslänge
des vorderen Abschnitts des Flügels
mit der Führungsverriegelungseinrichtung
derart ausgestaltet, dass sie im wesentlichen identisch zu der des
Flügels
mit der Halteverriegelungseinrichtung ist, kann ein Ungleichgewicht
des Rotors aufgrund der Installation der Führungsverriegelungseinrichtung
und der Halteverriegelungseinrichtung verhindert werden.
-
Ist
ein Ausgleichsgewichtsloch in dem ersten Flügel mit der Führungsverriegelungseinrichtung und/oder
dem zweiten Flügel
mit der Halteverriegelungseinrichtung angeordnet, kann die unausgeglichene
Drehung des Rotors aufgrund der Installation der Führungsverriegelungseinrichtung
und der Halteverriegelungseinrichtung verhindert werden.
-
Ist
der Verjüngungswinkel
des ersten Eingriffsansatzes der Führungsverriegelungseinrichtung größer als
der der ersten Eingriffsaussparung zum Aufnehmen des ersten Eingriffsansatzes,
kann der erste Eingriffsansatz gleichmäßig in die erste Eingriffsaussparung
eintreten und daher kann selbst wenn sich der Rotor aus der Verriegelungsposition versetzt,
dieser Versatz leicht und sicher korrigiert werden.
-
Ist
die erste Eingriffsaussparung zum losen Aufnehmen des ersten Eingriffsansatzes
der Führungsverriegelungseinrichtung
in einer Gleiteinrichtung angeordnet, die elastisch in einem Abstand
gehalten wird, der sich zusammen mit dem Gehäuse dreht, so kann der erste
Eingriffsansatz der Führungsverriegelungseinrichtung
leicht in die erste Eingriffsaussparung eintreten, so dass die temporäre Positionierung
des Rotors unter Verwendung der Führungsverriegelungseinrichtung
leicht ist. Und die Relativ-Geschwindigkeit
zwischen dem Rotor und dem Gehäuse
nimmt aufgrund der temporären
Positionierung der Führungsverriegelungseinrichtung
ab. Daher kann die Halteverriegelungseinrichtung gleichmäßig und
sicher angetrieben werden, um den Rotor mit dem Gehäuse zu verriegeln.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine Querschnittsansicht eines hydraulischen Stellglieds des Flügeltyps
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
2 ist
eine Querschnittsansicht des hydraulischen Stellglieds des Flügeltyps
aus 1, gesehen von der Abdeckungsseite her, wobei
die Abdeckung und das Gehäuse
entfernt sind,
-
3 ist
eine Querschnittsansicht des hydraulischen Stellglieds des Flügeltyps
aus 1 gesehen von der Gehäuseseite her, wobei die Abdeckung
und das Gehäuse
entfernt sind.
-
4 ist
eine detaillierte Querschnittsansicht des Führungsanschlagstift-Aufnahmeabschnitts,
der in 1 dargestellt ist.
-
5 ist
eine Querschnittsansicht des Halteanschlagstifts, wobei die Bewegung
dargestellt wird, wenn der Öldruck
in der Öldruckkammer
zum Zeitvorlauf angelegt wird.
-
6 ist
eine Querschnittsansicht des Halteanschlagstifts, wobei die Bewegung
gezeigt wird, wenn der Öldruck
in der Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf angelegt wird.
-
7 ist
eine Querschnittsansicht eines Hauptteils des hydraulischen Stellglieds
des Flügeltyps
gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
8 ist
eine Querschnittsansicht des hydraulischen Stellglieds des Flügeltyps
aus 7, gesehen von der Abdeckungsseite her, wenn die
Abdeckung entfernt ist.
-
9 ist
eine Querschnittsansicht des hydraulischen Stellglieds des Flügeltyps
aus 7, gesehen von der Gehäuseseite her, wenn das Gehäuse entfernt
ist.
-
10 ist
eine Querschnittsansicht eines hydraulischen Stellglieds des Flügeltyps
gemäß der vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
11 ist
eine Querschnittsansicht des Hauptabschnitts des hydraulischen Stellglieds
des Flügeltyps
gemäß der fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
12 ist
eine Vorderansicht des Stifthalteabschnitts in 11.
-
13 ist
eine Querschnittsansicht des hydraulischen Stellglieds des Flügeltyps
gemäß der sechsten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei die Darstellung entlang der Achse
des Rotors erfolgt.
-
14 ist
eine Querschnittsansicht von 13, entlang
der Linie A-A in 13.
-
15 ist
eine radiale Querschnittsansicht des Stellgliedes, wobei das Ölkanal-Umschaltsystem zum
Antreiben des Führungsanschlagstiftes
und des Halteanschlagstiftes in den 13, 14 dargestellt
ist.
-
16 ist
eine Querschnittsansicht eines hydraulischen Stellglieds des Flügeltyps
gemäß der siebten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
17 ist
eine Querschnittsansicht aus 16 entlang
der Linie B-B.
-
18 ist
eine Querschnittsansicht des hydraulischen Stellglieds des Flügeltyps
im Stand der Technik.
-
19 ist
eine detaillierte Querschnittsansicht des Kolbenabschnitts in 18.
-
20 ist
eine Querschnittsansicht des Kolbenabschnitts in einem Zustand,
in dem ein Öldruck an
dem Kolben anliegt.
-
21 ist
eine Querschnittsansicht aus 18 entlang
der Linie X-X.
-
22 ist
ein Teilquerschnitt aus 21 in einem
Zustand in dem die Gleitplatte versetzt ist.
-
23 ist
eine Querschnittsansicht aus 18 entlang
der Linie Y-Y.
-
24 ist
eine Querschnittsansicht aus 18 entlang
der Linie Z-Z.
-
GENAUE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
-
AUSFÜHRUNGSFORM 1:
-
Die
Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme
auf die 1-6 erläutert. Komponenten
in diesen Figuren, die äquivalent
oder entsprechend derer in den 16-22 sind,
sind durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und auf ihre
Erläuterung wird
verzichtet.
-
Der
Rotor 44 wird durch einen Führungsanschlagstift 1,
als eine Führungsverriegelungseinrichtung
in eine vorbestimmte Halteposition in bezug auf das Gehäuse 43 geführt, so
dass ein Phasenwinkel zwischen ihnen korrigiert wird. Der Führungsanschlagstift 1 weist
einen ersten Eingriffsansatz 1a an seinem einen Ende auf,
der ein verjüngter
Stift ist, so dass der Durchmesser in der vorderen Richtung abnimmt,
und er weist ein Federaufnahmeloch 1b an der entgegengesetzten
Seite des Führungsanschlagstiftes 1 auf.
Ein erstes Stifthalteloch 2 ist in einem Flügel 66 der
vier Flügel
des Rotors 44 angeordnet und in der Längsrichtung des Rotors ausgestaltet. Der
Führungsanschlagstift 1 wird
in dem ersten Stifthalteloch 2 aufgenommen und ist in dem
Loch 2 verschiebbar.
-
Das
Gehäuse 42,
das sich zusammen mit dem Gehäuse 43 drehen
kann, weist eine erste Eingriffsaussparung 42a auf der Oberfläche auf,
mit der der Rotor 44 in Kontakt kommt und entlang derer
er gleitet. Die erste Eingriffsaussparung 42a ist verjüngt, so
dass der Durchmesser in Richtung der Öffnung zunimmt. Der erste Eingriffsansatz 1a des
Führungsanschlagstifts 1 kann
lösbar
in der ersten Eingriffsaussparung 42a aufgenommen werden.
Der Verjüngungswinkel θ2 der ersten
Eingriffsaussparung 42a ist derart ausgestaltet, dass er
größer ist
als der Verjüngungswinkel θ1 des ersten
Eingriffsansatzes 1a, so dass der erste Eingriffsansatz 1a leicht
in die erste Eingriffsaussparung 42a eintreten kann.
-
Der
Führungsanschlagstift 1 wird
durch eine Feder 3 in Richtung des Gehäuses 42 beaufschlagt. Nämlich dient
die Feder 3 als eine Beaufschlagungseinrichtung. Wenn der
erste Eingriffsansatz 1a des Führungsanschlagstifts 1 in
die erste Eingriffsaussparung 42a gedrückt wird, und zwar aufgrund
der Kraft der ersten Feder 3, nämlich wenn sie miteinander
in Eingriff stehen, tritt ein erster Spalt 2a zwischen dem
Gehäuse 42 und
der Endfläche
des Führungsanschlagstifts 1,
in der der ersten Eingriffsansatz 1a angeordnet ist, auf.
Der erste Spalt 2a steht mit einem ersten Ölkanal 58a in
Verbindung, der später
erläutert
werden wird, so dass ein Öldruck
an dem Führungsanschlagstift 1 in
der Richtung wider der Kraft der Feder 3 angelegt werden
kann.
-
Das
Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Halteanschlagstift, der
als eine Halteverriegelungseinrichtung zum sicheren Halten des Rotors 44 an
dem Gehäuse 43 fungiert,
nachdem der Phasenwinkel zwischen ihnen durch den Führungsanschlagstift 1 korrigiert
wurde. Der Halteanschlagstift 4 weist einen zweiten Eingriffsansatz 4a auf,
der als ein Parallelstift an einem Längsende davon ausgebildet ist
und er weist ein zweites Federhalteloch 4b an dem anderen Ende
davon auf. Ein zweites Stifthalteloch 5 ist an einem Flügel des
Rotors 44 angeordnet, der sich in einer symmetrischen Position
zu dem Flügel 66 befindet.
Das zweite Stifthalteloch 55 erstreckt sich entlang der
Längsrichtung
des Rotors 44 und der Halteanschlagstift 4 wird
darin eingeführt,
so dass er in der Lage ist, sich in der Längsrichtung zu verschieben.
Das heißt,
der Führungsanschlagstift 1 und
der Halteanschlagstift 4 sind entsprechend den Flügeln 66, 64 angeordnet,
die in einer im wesentlichen symmetrischen Position an dem Rotor 44 in
bezug auf die Rotationsachse des Rotors 44 angeordnet sind.
Eine zweite Eingriffsaussparung 42b ist auf einer Fläche des
Gehäuses 42 angeordnet,
mit der der Rotor in Kontakt kommt und darauf gleitet. Das zweite
Eingriffsloch 42b weist einen Durchmesser auf, der es gestattet,
den zweiten Eingriffsansatz 4a des Halteanschlagstiftes 4 einzuführen und
den Eingriff des zweiten Eingriffsansatzes 4a damit zu
lösen.
-
Der
erste Eingriffsansatz 1a des Führungsanschlagstiftes 1 und
die erste Eingriffsaussparung 42a sowie der zweite Eingriffsansatz 4a des
Halteanschlagstiftes 4 und die zweite Eingriffsaussparung 42b sind
z.B. an einer Position ausgestaltet, die aus der maximalen Zeitnachlaufposition
ein wenig in der Zeitvorlaufrichtung versetzt ist und in einer Position, die
aus der maximalen Zeitvorlaufposition ein wenig in der Zeitnachlaufrichtung
versetzt ist, so dass die Flügel 64-67 des
Rotors 44 in einer willkürlichen Zwischenposition abgesehen
von den Schuhen 71 des Gehäuses 43 verriegelt
werden können.
-
Eine
zweite Feder 6, als eine Beaufschlagungseinrichtung, drückt den
Halteanschlagstift 4 in Richtung des Gehäuses 42.
Die Federkraft der ersten Feder 3 für den Führungsanschlagstift 1 ist
stärker ausgestaltet
als die der zweiten Feder 6. Wird der zweiten Eingriffsansatz 4a des
Halteanschlagstifts 4 in die zweite Eingriffsaussparung 42b gedrückt und zwar
aufgrund der Kraft der zweiten Feder 6, nämlich wenn
sie miteinander in Eingriff kommen, gibt es einen zweiten Spalt 5a zwischen
dem Gehäuse 42 und der
Endfläche
des Halteanschlagstifts 4, an dem der zweite Eingriffsansatz 4a angeordnet
ist. Der zweite Spalt 5a steht mit einem zweiten Ölkanal 58b in
Verbindung, der später
erläutert
werden wird, so dass ein Öldruck
an dem Halteanschlagstift 4 in der Richtung wider der Kraft
der zweiten Feder 6 angelegt werden kann.
-
Das
erste und zweite Stifthalteloch 2, 5 stehen entsprechend über Abflusskanäle 7, 8,
die gleichzeitig als Ölabflusskanal
und als Luftfreigabeloch dienen, mit der Atmosphäre in Verbindung.
-
Ein
erster Ölkanal 58a ist
in dem Flügel 66 angeordnet,
der den Führungsanschlagstift 1 aufweist.
Der erste Ölkanal 58a,
der die Nut 76 und den ersten Spalt 2a verbindet,
umfasst ein Durchgangsloch, das den Flügel 66 parallel zu
der Achsrichtung des Rotors durchdringt. Die Nut 76 ist
in Verbindung mit dem Kanal 75 angeordnet. Die Öldruckkammern zum
Zeitnachlauf und zum Zeitvorlauf 73, 74 sind durch
die Nut 76 verbunden, wie es in 2 dargestellt
ist. Eine Gleitplatte 77 zum Öffnen und Schließen des
ersten Ölkanals 58a ist
in der Nut 75 angeordnet, um so als ein Kanalumschaltventil
zu fungieren. Wird ein Öldruck
von der Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf an der Gleitplatte 77 angelegt, verbindet die
Gleitplatte 77 den ersten Ölkanal 58a mit der Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf 73 und schneidet den Kanal zu der Öldruckkammer
zum Zeitvorlauf 74 ab. Wenn andererseits ein Öldruck von
der Öldruckkammer
zum Zeitvorlauf 74 an der Gleitplatte 77 anliegt,
verbindet die Gleitplatte 77 den ersten Ölkanal 58a mit
der Öldruckkammer
zum Zeitvorlauf 74 und schneidet den Ölkanal zu der Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf 73 ab.
-
Der
erste Spalt 2a, der erste Ölkanal 58, der Verbindungskanal 75 und
die Nut 76 bilden einen Ölkanal zum Freigeben der Verriegelung
des Führungsanschlagstiftes 1 durch
Liefern eines Öldrucks zum
Freigeben der Verriegelung des Führungsanschlagstiftes 1.
Und die Gleitplatte 77 bildet eine Ölkanal-Umschalteinrichtung
zum Verbinden des Ölkanals
zum Freigeben der Verriegelung des Führungsanschlagstiftes mit entweder
den Öldruckkammern zum
Zeitnachlauf oder zum Zeitvorlauf.
-
Ein
zweiter Ölkanal 58b ist
in dem Flügel 64 angeordnet,
der sich in einer symmetrischen Position zu dem Flügel 66 mit
dem ersten Ölkanal 58 befindet. Der
Flügel 64 weist
eine Halteanschlagstift 4 auf. Der zweite Ölkanal 58b umfasst
ein Durchgangsloch, das den Flügel 64 durchdringt
und die Nut 76 und der Spalt 5a sind über den
zweiten Ölkanal 58b verbunden.
-
Auch
bilden bei diesem Öldrucksystem
für den
Halteanschlagstift 4, ähnlich
dem Öldrucksystem für den Führungsanschlagstift 1,
der zweite Spalt 5a, der zweite Ölkanal 58b, der Verbindungskanal 75 und
die Nut 76 einen Verriegelungsfreigabe-Öldruckkanal zum Zuführen von Öldruck zu
dem Halteanschlagstift 4 in einer Richtung um die Verriegelung des
Halteanschlagstifts 4 freizugeben, und die Gleitplatte 77 funktioniert
als eine Ölkanal-Umschalteinrichtung
zum Verbinden des Verriegelungsfreigabe-Ölkanals entweder mit der Öldruckkammer
zum Zeitnachlauf 73 oder der Öldruckkammer zum Zeitvorlauf 74.
-
In 2 ist
die Länge
der Umfangsbreite des vorderen Abschnitts des Flügels 64 mit dem Halteanschlagstift 4 als
L1 angegeben. L2 ist die Länge
der Umfangsbreite des Vorderen Abschnitts des Flügels 66 mit dem Führungsanschlagstift 1.
Die Längen
L1 und L2 sind derart ausgestaltet, dass sie im wesentlichen gleich
sind.
-
Die
Funktion der ersten Ausführungsform wird
im folgenden erläutert.
-
Werden
der erste und zweite Ansatz 1a, 4a des Führungsanschlagstiftes 1 und
des Halteanschlagstiftes 4 entsprechend in die erste und
zweite Eingriffsaussparung 42a, 42b eingeführt, so
dass das Gehäuse 43,
das in dem Gehäuse 42 enthalten
ist, mit dem Rotor 44 in Eingriff steht, um sich mit ihm
zusammen zu drehen, wie es in 1 dargestellt
ist, wird dem Führungsanschlagstift 1 und
dem Halteanschlagstift 4 von dem Öldruckkammern zum Zeitnachlauf 73 oder
Zeitvorlauf 74 über
den ersten oder zweiten Spalt 2a, 5a ein Öldruck zugeführt. Überschreitet
der Öldruck
die Federkraft der Federn 3, 6, werden der erste
und zweite Ansatz 1a, 4a des Führungsanschlagstiftes 1 und
des Halteanschlagstiftes 4 aus der ersten und zweiten Eingriffsaussparung 42a, 42b gedrückt.
-
Als
eine Folge davon wird die Verriegelung zwischen dem Gehäuse 43 und
dem Rotor 44 gelöst, so
dass sie sich unabhängig
voneinander drehen können.
Während
die Verriegelung gelöst
ist, kann die Relativposition zwischen dem Gehäuse 43 und dem Rotor 44 eingestellt
werden, um so den Zeitpunkt des Öffnens
und Schließens
der Ventile zu optimieren.
-
Ausgehend
von diesem nicht verriegelten Freigabezustand verschieben sich der
Führungsanschlagstift 1 und
der Halteanschlagstift 4 entsprechend, wenn der Öldruck,
der dem Führungsanschlagstift 1 und
dem Halteanschlagstift 4 zugeführt wird, abnimmt, so dass
er niedriger als die Federkraft der Federn 3, 6 ist,
um in die erste und zweite Eingriffsaussparung 42a, 42b einzutreten.
Es kann jedoch der Fall auftreten, dass die Position des Gehäuses 43 und
die Position des Rotors 44 aus einer regulären Eingriffsposition
versetzt sind, in der der zweite Eingriffsansatz 4a in
die zweite Eingriffsaussparung 42b eintreten kann. Nämlich gibt
es einen Fall, in dem sie nicht exakt zueinander ausgerichtet sind.
Selbst in einem solchen Fall kann der Versatz korrigiert werden
und der erste Eingriffsansatz 1a kann gleichmäßig in die
erste Eingriffsaussparung 42a eintreten, weil der erste
Eingriffsansatz 1a des Führungsanschlagstiftes 1 und
die entsprechende erste Eingriffsaussparung 42a verjüngt sind,
insbesondere ist der Verjüngungswinkel θ2 der Eingriffsaussparung 42a kleiner
ausgestaltet als der Verjüngungswinkel θ1 des Eingriffsansatzes 1a.
Wenn der Versatz der Position des Rotors korrigiert wurde, fluchtet
der zweite Eingriffsansatz 4a des Halteanschlagstiftes 4 mit
der zweiten Eingriffsaussparung 42b, so dass der Halteanschlagstift 4 aufgrund
der Federkraft der Feder 6 vorgeschoben wird, so dass der
Eingriffsansatz 4a in die Eingriffsaussparung 42b eintritt.
Als eine Folge wird der Rotor 44 mit dem Gehäuse 43 verriegelt
und sie können
sich synchron drehen. Zusammenfassend kann selbst wenn die Relativposition
des Gehäuses 43 und
des Rotors 44 aus einer regulären Eingriffsposition versetzt
ist, der Versatz durch den Führungsanschlagstift 1 korrigiert werden
und der Rotor 44 kann durch den Halteanschlagstift 4 sicher
in der korrekten Position mit dem Gehäuse 43 verriegelt
werden.
-
Während die
Position des Rotors 44 entweder in der Richtung des Zeitnachlaufes
oder des Zeitvorlaufes eingestellt wird, nimmt die Gleitplatte 77 eine
der beiden folgenden Positionen an, nämlich entweder die Position
in der der erste Ölkanal 58a und
der zweite Ölkanal 58b mit
der Öldruckkammer zum
Zeitvorlauf 74 verbunden sind, wie es in 5 dargestellt
ist (nur der zweite Ölkanal 58b ist
dargestellt) oder die Position in der der erste Ölkanal 58a und der
zweite Ölkanal 58b mit
der Öldruckkammer zum
Zeitnachlauf 73 verbunden sind, wie es in 6 dargestellt
ist (nur der zweite Ölkanal 58b ist
dargestellt). Während
die Position des Rotors 44 entweder in der Richtung des
Zeitnachlaufes oder des Zeitvorlaufes eingestellt wird, kann daher
ein Öldruck
sicher an sowohl dem Führungsanschlagstift 1,
als auch dem Halteanschlagstift 4 entweder aus den Öldruckkammern
zum Zeitvorlauf 74 oder zum Zeitnachlauf 73 angelegt
werden, so dass sowohl der Führungsanschlagstift 1,
als auch der Halteanschlagstift 4 aufgrund des Öldruckes
gleichmäßig in der
Verriegelungsfreigaberichtung verschoben werden können. Die übrigen Funktionen
dieses hydraulischen Stellglieds des Flügeltyps gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind im wesentlichen identisch zu denen
des Standes der Technik, so dass auf deren Erläuterungen verzichtet wird.
-
Gemäß der ersten
Ausführungsform
können Vorteile
dahingehend erzielt werden, dass obwohl der Aufbau des hydraulischen
Stellglieds des Flügeltyps
einfach ist, der Rotor 44 sicher in einer Position zum
Zeitnachlauf oder einer Position zum Zeitvorlauf gehalten werden
kann, während
der Motor anhält,
so dass der Zeitpunkt des Öffnens
und Schließens
der Ventile optimiert werden kann. Weil nachdem der Rotor 44 in
eine reguläre
Eingriffsposition geführt
wurde, in der der zweite Eingriffsansatz 4a des Halteanschlagstiftes 4 mit
der zweiten Eingriffsaussparung 42b fluchtet, der zweite
Eingriffsansatz 4a des Halteanschlagstiftes 4,
der als ein Parallelstift ausgebildet ist, durch die Federkraft
der Feder 6 in die zweite Eingriffsaussparung 42b gedrückt wird,
so dass der Rotor 44 mit dem Gehäuse 43 in dieser Position
in Eingriff kommt.
-
Ein
weiterer Vorteil liegt darin, dass die Eingriffsposition zwischen
dem ersten Eingriffsansatz 1a des Führungsanschlagstiftes 1 und
der ersten Eingriffsaussparung 42a und der Eingriffsposition
zwischen dem zweiten Eingriffsansatz 4a des Halteanschlagstiftes 4 und
der zweiten Eingriffsaussparung 44b derart ausgestaltet
sein kann, dass die Flügel 64-67 des
Rotors 44 den Rotor 44 und das Gehäuse 43 in
einer Zwischenposition neben den Schuhen 71 des Gehäuses 43 verriegeln
können,
so dass der Rotor 44 in einer beliebigen Zeitnachlaufposition
oder einer beliebigen Zeitvorlaufposition verriegelt werden kann.
Als eine Folge kann der Zeitpunkt des Öffnens und Schließens der
Ventile weiter optimiert werden.
-
Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass der erste Eingriffsansatz 1a gleichmäßig in die
erste Eingriffsaussparung 42a eintreten kann, selbst wenn
die Position des Rotors 44 relativ zu dem Gehäuse 43 aus
einer regulären
Verriegelungsposition versetzt ist. Weil der Verjüngungswinkel θ2 der zweiten
Eingriffsaussparung 42a größer ist als der Verjüngungswinkel θ1 des ersten
Eingriffsansatzes 1a des Führungsanschlagstiftes 1.
Der Unterschied zwischen den Winkeln θ1 und θ2 ist eine Toleranz für den Eingriff
des Rotors 44 und des Gehäuses 43. Innerhalb der
Toleranz kann die Position des Rotors 44 in die reguläre Eingriffsposition
korrigiert werden und der Rotor 44 kann mittels der Halteanschlagstiftes 4 sicher
verriegelt werden.
-
Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass eine unausgeglichene Drehung
des Rotors 44 vermieden werden kann, weil der Flügel 66 mit
dem Führungsanschlagstift 1 und
dem Flügel 64 mit
dem Halteanschlagstift 4 in bezug auf die Achse des Rotors 44 symmetrisch
angeordnet sind und die Längen
L1, L2 ihrer vorderen Abschnitte in der Umfangsrichtung im wesentlichen
gleich sind.
-
ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass sobald der erste Eingriffsansatz 1a des
Führungsanschlagstiftes 1 in
die erste Eingriffsaussparung 42a eingetreten ist, ein
außer
Eingriff kommen des ersten Eingriffsansatzes 1a und der
ersten Eingriffsaussparung 42a aufgrund der Drehung des
Rotors 44 nicht auftreten kann, weil die Federkraft der
Feder 3, die den Führungsanschlagstift 1 beaufschlagt,
stärker
ist als die Federkraft der Feder 3, die den Halteanschlagstift 4 beaufschlagt.
Ist die Federkraft für
den Führungsanschlagstift 1 mit
einem verjüngten
Eingriffsansatz 1a schwach, besteht die Besorgnis, dass der
verjüngte
Eingriffsansatz 1a außer
Eingriff mit der ersten Eingriffsaussparung 42a kommt.
Bei dieser Ausführungsform
ist eine solche Besorgnis nicht vorhanden, weil die Federkraft der
Feder 3 für
den Halteanschlagstift 4 schwach ausgestaltet werden kann.
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AUSFÜHRUNGSFORM 2:
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Bei
der ersten Ausführungsform
sind die Umfangslängen
L1, L2 des vorderen Abschnitts des Flügels 66 mit dem Führungsanschlagstift 1 und
des vorderen Abschnitts des Flügels 64 mit
dem Halteanschlagstift 4 im wesentlichen gleich ausgestaltet,
und zwar aus einem Gesichtspunkt der ausgeglichenen Rotation des
Rotors 44. Bei der zweiten Ausführungsform ist eine Ausgleichsgewichtaussparung (nicht
dargestellt) in einem der Flügel 66, 64 angeordnet,
um das Rotationsgleichgewicht des Rotors 44 aufrecht zu
erhalten. Der verbleibende Aufbau und die Funktion, sowie die Vorteile
sind identisch zu denen der ersten Ausführungsform.
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AUSFÜHRUNGSFORM 3:
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Ein
hydraulisches Stellglied des Flügeltyps gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die 7-9 erläutert.
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Bezugszeichen 48a in 7 bezeichnet
einen Fluidkanal, der auf der Kontaktfläche der Abdeckung 48 angeordnet
ist, die sich zusammen mit dem Gehäuse 43 dreht. Der
Rotor 44 steht in Kontakt mit dieser Kontaktfläche und
gleitet entlang dieser. Nur wenn der Halteanschlagstift 4 in
Eingriff mit der zweiten Eingriffsaussparung 42b steht
und der Rotor 44 gehalten wird, steht ein Fluidkanal 8 hinter
dem Rotor 44 in Verbindung mit dem Fluidkanal 48a,
so dass der Zwischenraum hinter dem Rotor 4 mit dem zweiten Stifthalteloch 5 zur
Atmosphäre
offen ist.
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Steht
der zweite Eingriffsansatz 4a des Halteanschlagstifts 4 außer Eingriff
mit der zweiten Eingriffsaussparung 42b und ist die Verriegelung
des Rotors 44 gelöst,
dreht sich die Abdeckung 48, die integral mit dem Gehäuse 43 ausgestaltet
ist, relativ zu dem Rotor 44 und daher ist die Position
des Fluidkanals 48 in der Abdeckung 48 versetzt
von dem Fluidkanal 8 in dem Rotor 44, wodurch
der Fluidkanal 8 in dem Rotor 44 durch die Abdeckung 48 abgeschnitten ist.
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Zusätzlich zu
dem Fluidkanal 48a ist ein anderer Fluidkanal (nicht dargestellt)
in der Abdeckung 48 angeordnet, die mit einem ähnlichen
Fluidkanal 7 für
das System des Führungsanschlagstiftes 1 verbunden
ist. Der Aufbau und die Funktion des Fluidkanals ist identisch zu
dem Fluidkanal 48a und somit wird auf ihre Erläuterung
verzichtet.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist der Querschnittsbereich des Führungsanschlagstiftes 1 nicht stets
gleich dem des Halteanschlagstifts 4. Zum Beispiel ist
der Querschnittsbereich des Führungsanschlagstiftes 1,
der in 9 dargestellt ist, verglichen mit dem des Halteanschlagstiftes
kleiner. Andererseits kann der Querschnittsbereich des Führungsanschlagstiftes 1 größer als
der des Halteanschlagstiftes 4 sein.
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Die
anderen Merkmale der dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung sind identisch zu denen der ersten Ausführungsform.
Somit werden die Komponenten, die äquivalent oder entsprechend derer
in der ersten Ausführungsform
sind, durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und auf ihre
Erläuterung
wird verzichtet.
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Gemäß der dritten
Ausführungsform
können Vorteile
dahingehend erreicht werden, dass der Halteanschlagstift 4 und
der Führungsanschlagstift 1 gleichmäßig aus
einer Position, die den Rotor 44 verriegelt, in eine Verriegelungsfreigabeposition
versetzt werden können,
weil ein Fluidkanal 48a für das System des Halteanschlagstiftes 4 und
ein Fluidkanal (nicht dargestellt) für das System des Führungsanschlagstiftes 1 auf
der Kontaktfläche
der Abdeckung 48 angeordnet sind, mit der der Rotor 44 in
Kontakt kommt und auf der er gleitet, so dass nur wenn der Rotor 44 verriegelt
ist, die Fluidkanäle
entsprechend mit dem Fluidkanal 8 in dem System für den Halteanschlagstift 4 und
dem Fluidkanal (nicht dargestellt) in dem System für den Führungsanschlagstift 1 in
Verbindung stehen können.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass die falsche Montage des Führungsanschlagstiftes 1 und des
Halteanschlagstiftes 4 beim Herstellungsvorgang vermieden
werden können,
wenn der Querschnittsbereich des Führungsanschlagstiftes 1 und der
des Halteanschlagstiftes 4 unterschiedlich sind. Zum Beispiel
kann die falsche Montage des Halteanschlagstiftes 4 statt
des Führungsanschlagstiftes 1 in dem
ersten Stifthalteloch 2 entsprechend dem verjüngten ersten
Eingriffsansatz 42a verhindert werden. Folglich kann die
Effizienz der Montage der Komponenten der Vorrichtung verbessert
werden.
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AUSFÜHRUNGSFORM 4:
-
Die
vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 10 im
folgenden erläutert.
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Das
Bezugszeichen 1c in 10 kennzeichnet
einen ersten Eingriffsansatz, der an einem Ende in der Längsrichtung
des Führungsanschlagstiftes 1 angeordnet
ist. Der erste Eingriffsansatz 1c ist als Parallelstift
ausgebildet. Der erste Eingriffsansatz 1c kommt mit einer
ersten Eingriffsaussparung 42c in Eingriff, die auf einer
Kontaktfläche
des Gehäuses 42 angeordnet
ist und einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der des ersten Eingriffsansatzes 1c. Der
Rotor 44 kommt in Kontakt mit dieser Kontaktfläche und
gleitet auf ihr. Tritt der erste Eingriffsansatz 1c in
die erste Eingriffsaussparung 42c ein, kommt der erste
Eingriffsansatz 1c mit einem reibungserhöhenden Element 9 in
Kontakt, das in dem Basisbereich der ersten Eingriffsaussparung 42c angeordnet ist.
Das heißt,
bei der vierten Ausführungsform
ist der erste Eingriffsansatz, der an einem Ende des Führungsanschlagstifts 1 angeordnet
ist, als ein Parallelstift ausgebildet; der Durchmesser der ersten
Eingriffsaussparung 42c, in die der erste Eingriffsansatz 1c eintritt,
ist größer als
der des ersten Eingriffsansatzes 1c; ein die Reibung erhöhendes Element 9 ist
in dem Basisbereich der ersten Eingriffsaussparung 42c angeordnet;
und der obere Abschnitt des ersten Eingriffsansatzes 1c kommt
in Kontakt mit dem reibungserhöhenden
Element 9. Die anderen Merkmale der vierten Ausführungsform
sind identisch zu denen der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Somit sind Komponenten, die identisch oder äquivalent
derer der ersten Ausführungsform
sind, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und auf ihre
Erläuterung
wird verzichtet.
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Die
Funktion des hydraulischen Stellglieds des Flügeltyps gemäß der vierten Ausführungsform wird
im folgenden erläutert.
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Wird
der Führungsanschlagstift 1 durch
die Federkraft der Feder 3 beaufschlagt, so dass der erste
Eingriffsansatz 1c in die erste Eingriffsaussparung 42c eintritt
und kommt das vordere Ende des ersten Eingriffsansatzes 1c in
Kontakt mit dem reibungserhöhenden
Element 9, wird die Relativgeschwindigkeit zwischen dem
Rotor 4 und dem Gehäuse 42 entsprechend
dem erhöhten
Reibungswiderstand des ersten Eingriffsansatzes 1c vermindert.
Folglich wird die Bewegung des Halteanschlagstiftes 4 zum
Verriegeln des Rotors 4 gleichmäßig gestaltet.
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Die
Merkmale der vierten Ausführungsform bestehen
darin, dass der erste Eingriffsansatz 1c des Führungsanschlagstiftes 1 als
Parallelstift ausgebildet ist; der Durchmesser der ersten Eingriffsaussparung 42c größer ist
als der Durchmesser des ersten Eingriffsansatzes 1c, der
in die erste Eingriffsaussparung 42c eintritt; ein reibungserhöhendes Element 9 in
dem Basisabschnitt der ersten Eingriffsaussparung 42c angeordnet
ist; und der erste Eingriffsansatz 1c mit dem reibungserhöhenden Element 9 in
Kontakt kommt. Sobald der erste Eingriffsansatz 1c des
Führungsanschlagstiftes 1 in
Kontakt mit dem reibungserhöhenden
Element 9 kommt, um den Rotor 44 zu verriegeln,
nimmt die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Rotor 4 und
dem Gehäuse 42 aufgrund des
erhöhten
Reibungswiderstands ab.
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Gemäß dieser
Merkmale der vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung können
demzufolge Vorteile dahingehend erzielt werden, dass obwohl der
erste Eingriffsansatz 1c des Führungsanschlagstifts 1 als
ein Parallelstift ausgebildet ist, die Positionierung des Rotors 44 in
die Verriegelungsposition mittels des Halteanschlagstiftes 4 leicht
ist und sich der Halteanschlagstift 4 gleichmäßig und
sicher in der Eingriffsrichtung bewegen kann, um die Rotation des
Rotors 44 zu verriegeln.
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AUSFÜHRUNGSFORM 5:
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Das
hydraulische Stellglied des Flügeltyps gemäß der fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf
die 11 und 12 erläutert.
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Ein
Stifthalter 11 ist in einer vertieften Nut 10 angeordnet,
die auf der Kontaktfläche
des Gehäuses 42 angeordnet
ist, das sich zusammen mit dem Gehäuse 43 dreht. Der
Rotor 44 kommt in Kontakt mit der Kontaktfläche und
gleitet auf ihr. Der Stifthalter 11 weist einen zweiten
Eingriffsaussparungsabschnitt 42d auf, der derart verjüngt ist,
dass der Eingriffsansatz 1a des Führungsanschlagstifts 1 in
ihn eintreten kann und aus ihm freikommen kann. Der Stifthalter 11 kann
sich in der vertieften Nut 10 verschieben.
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Ein
Paar Ausgleichsfedern 12A, 12B ist in der vertieften
Nut 10 an beiden Seiten des Stifthalters 11 angeordnet.
Die Ausgleichsfedern fungieren als elastische Halteeinrichtung zum
Halten des Stifthalters 11, so dass der Stifthalter 11 in
der Radialrichtung des Rotors 44 bewegbar ist. Die vertiefte
Nut 10 ist durch eine Abdeckung 13 bedeckt, die
eine Öffnung 13a aufweist,
die mit dem zweiten Eingriffsaussparungsabschnitt 42d in
Verbindung steht. Der Durchmesser der Öffnung 13a ist größer als
der Durchmesser des zweiten Eingriffsaussparungsabschnitts 42d auf
der Seite des größeren Durchmessers.
Die innere Fläche
der Abdeckung 13 ist coplanar zu der inneren Fläche des
Gehäuses 42 (der Kontaktfläche des
Rotors 44). Andererseits kann das Paar Ausgleichsfedern 12A, 12B derart
angeordnet werden, dass der Stifthalter in der Radialrichtung des Rotors 44 bewegbar
ist. Der restliche Aufbau und die Funktion der fünften Ausführungsform sind identisch zu
der ersten Ausführungsform.
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Die
Funktion der fünften
Ausführungsform wird
im folgenden erläutert.
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Ist
der Rotor 44 verriegelt, wird der Führungsanschlagstift 1 durch
die Federkraft der Feder 3 derart beaufschlagt, dass der
erste Eingriffsansatz 1a des Führungsanschlagstiftes 1 durch
die Öffnung 13a in
die erste Eingriffsaussparung 42d eintritt und der Führungsanschlagstift 1 wird
auf ähnliche
Art und Weise wie bei der ersten Ausführungsform temporär mit dem
Gehäuse 42 verriegelt.
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Selbst
wenn der erste Eingriffsansatz 1a des Führungsanschlagstiftes 1 nicht
genau vor der ersten Eingriffsaussparung 42d in dem Stifthalter 11 positioniert
ist und sie nicht miteinander fluchten, kann der erste Eingriffsansatz 1a leicht
in die erste Eingriffsaussparung 42d eintreten und in einer
Mittelposition der Ausgleichsfedern 12A, 12B,
d.h. einer Gleichgewichtsposition der Federkraft der Ausgleichsfedern
gehalten werden. Nach dem temporären
Verriegeln nimmt die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Rotor 44 und
dem Gehäuse 42 ab,
so dass der Halteanschlagstift 4 gleichmäßig und
sicher in der Richtung, um den Rotor 44 zu verriegeln,
bewegt werden kann.
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Wie
es oben erläutert
wurde, sind die Merkmale der fünften
Ausführungsform
derart, dass der erste Eingriffsansatz 1a des Führungsanschlagstiftes 1 verjüngt ist;
ein Stifthalter 11 mit einer verjüngten Eingriffsaussparung 42d,
mit der der erste Eingriffsansatz 1a in Eingriff kommen
kann, in einer Nut 10, die in dem Gehäuse 42 angeordnet
ist, installiert ist; der Stifthalter 11 elastisch durch
ein Paar Ausgleichsfedern 12A, 12B gehalten ist.
Somit kann der ersten Eingriffsansatz 1a des Führungsanschlagstiftes 1 leicht
in die erste Eingriffsaussparung 42d in dem Stifthalter 11 eintreten,
so dass der Rotor 44 gleichmäßig temporär verriegelt werden kann und
die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Rotor 44 und dem
Gehäuse 42 nimmt
aufgrund der temporären Verriegelung
des Rotors 44 ab.
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Folglich
können
Vorteile dahingehend erzielt werden, dass der Halteanschlagstift 4 gleichmäßig und
sicher in Richtung, um den Rotor 44 zu verriegeln, verschoben
werden kann, und dass eine große Toleranz
bei der Montage des Stifthalters 11 in dem Gehäuse 42 zulässig ist,
weil der Stifthalter 11 zwischen einem Paar Ausgleichsfedern 12A, 12B gehalten
wird.
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AUSFÜHRUNGSFORM 6:
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Das
hydraulischen Stellglied des Flügeltyps gemäß der sechsten
Ausführungsform
wird unter Bezugnahme auf die 13-16 erläutert. Komponenten,
die identisch und entsprechend derer sind, die unter Bezugnahme
auf die 1-9 erläutert wurden,
sind durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und auf ihre
Erläuterung
wird verzichtet.
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Ein
erstes Stifthalteloch 102 und ein zweites Stifthalteloch 105 durchdringen
einen Schuh 71 des Gehäuses 43 in
der Radialrichtung. Das erste und zweite Haltloch 102, 105 sind
in der Richtung der Achse des Rotors 44 nebeneinander angeordnet.
Es ist ein Schulterabschnitt in jedem ersten und zweiten Stifthalteloch 102, 105 vorgesehen,
genauer gesagt ist der Innendurchmesser jedes ersten und zweiten Stifthaltelochs 102, 105 an
dem radial inneren Abschnitt klein.
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Das
erste Stifthalteloch 102 nimmt einen Führungsanschlagstift 101 auf,
der sich in dem Loch 102 in der radialen Richtung verschieben
kann. Der Führungsanschlagstift
weist einen ersten Eingriffsansatz 101a, der an seinem
radial inneren Endabschnitt als ein verjüngter Stift ausgebildet ist
und ein Federhalteloch 101b, das ein Öffnung an seinem radial äußeren Ende
aufweist, auf. Der Führungsanschlagstift 101 fungiert
als eine Führungsverriegelungseinrichtung
zum sicheren Führen
des Rotors 44 in eine vorbestimmte Position, um mit dem
Gehäuse
in Eingriff zu kommen. Der Führungsanschlagstift 101 wird durch
eine erste Feder 103 in Richtung des Rotors 44 gedrückt. Die
erste Feder 103 wird durch einen Stopfen 102a gehalten,
der in die radial äußere Öffnung des
ersten Stifthaltelochs 102 eingesteckt ist.
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Eine
erste Eingriffsaussparung 142a ist in dem Nabenabschnitt
des Rotors 44 angeordnet, der mit dem Schuh 71 in
Kontakt kommt, der das erste Stifthalteloch 102 aufweist
und auf ihr gleitet. Die erste Eingriffsaussparung 142a ist
verjüngt,
so dass der Innendurchmesser nach außen allmählich abnimmt. Somit kann der
erste Eingriffsansatz 101 des Führungsanschlagstiftes 101 in
die erste Eingriffsaussparung 142a eintreten und aus ihr austreten. Wenn der erste Eingriffsansatz 101a in
sie eintritt, kann die Position des Rotors 44 in bezug
auf das Gehäuse 43 korrigiert
werden, wobei die Korrektur den Eingriff der Halteverriegelungseinrichtung
erleichtert, wie es im folgenden erläutert werden wird.
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Das
zweite Stifthalteloch 105A nimmt einen Halteanschlagstift 104 auf,
der sich in der Radialrichtung des Gehäuses 43 verschieben
kann. Der Halteanschlagstift weist einen zweiten Eingriffsansatz 104,
der als ein Parallelstift mit kleinem Durchmesser ausgebildet ist,
an seinem radial inneren Abschnitt und ein zweites Federhalteloch 104b,
das eine Öffnung
an seinem radial äußeren Endabschnitt
aufweist, auf.
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Der
Halteanschlagstift 104 fungiert als eine Halteverriegelungseinrichtung
zum sicheren Halten des Rotors 44 in einer vorbestimmten
Position. Der Halteanschlagstift 104 wird durch eine zweite
Feder 106 in Richtung des Rotors 44 gedrückt. Die äußere Öffnung des
zweiten Federhaltelochs 104 wird durch einen Stopfen 105a verschlossen,
der die zweite Feder 106 hält.
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Eine
zweite Eingriffsaussparung 142b ist in dem Nabenabschnitt
des Rotors 44 angeordnet, mit dem der Schuh 71,
der den Halteanschlagstift 104 aufweist, in Kontakt kommt.
Die zweite Eingriffsaussparung 142b ist benachbart der
ersten Eingriffsaussparung 142a angeordnet, die zu dem
System für den
Führungsanschlagstift 101 gehört und sie
ist als ein zylindrisches Loch ausgebildet, das zu dem zweiten Eingriffsansatz 104a passt,
so dass der zweite Eingriffsansatz 104a des Halteanschlagstiftes 104 in sie
eintreten und aus ihr austreten kann. Vorzugsweise ist die Federkraft
der ersten Feder 103 für
den Führungsanschlagstift 101 stärker ausgestaltet
als die der zweiten Feder 106 für den Halteanschlagstift 104.
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Bei
der ersten und zweiten Ausführungsform weisen
der Flügel 66 mit
dem Führungsanschlagstift 1 und
der Flügel 64 mit
dem Halteanschlagstift 4 jeweils einen Ölkanal zum Freigeben der Verriegelung (Ölkanal 58a, 58b,
der mit dem Ölkanal 75 und
einer Nut in Verbindung steht) und eine Ölkanal-Umschalteinrichtung (Gleitplatte 77)
auf. Bei der sechsten Ausführungsform
weisen andererseits der Führungsanschlagstift 101 und
der Halteanschlagstift 104 einen gemeinsamen Verriegelungsfreigabe-Öldruckkanal (Ölkanal 58a,
Verbindungskanal 75 und Nut 76) auf und eine Ölkanal-Umschalteinrichtung
(Gleitplatte 77) auf einem Schuh 71, die in Richtung
der Rotorachse vorragt. Und der Führungsanschlagstift 101 und
der Halteanschlagstift 104 werden gleichzeitig aktiviert.
Die Funktion dieses Verriegelungsfreigabe-Öldruckkanals und diese Ölkanal-Umschalteinrichtung
sind im wesentlichen identisch zu der der ersten Ausführungsform.
Somit wir auf ihre Erläuterung
verzichtet.
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Nebenbei
bemerkt, führt
der Ölkanal 58a des Verriegelungsfreigabe-Ölkanals
dem Führungsanschlagstift 101 und
dem Halteanschlagstift 104 einen Öldruck zu, der entweder von
den Öldruckkammern zum
Zeitnachlauf 73 oder zum Zeitvorlauf 74 geliefert wird.
Der Öldruck
beaufschlagt den Führungsanschlagstift 101 und
den Halteanschlagstift 104 in der Richtung wider der Federkraft
der ersten und zweiten Feder 103, 106. Selbstverständlich ist
es auch bei der sechsten Ausführungsform
möglich,
zum unabhängigen
Aktivieren des Führungsanschlagstiftes 101 und
des Halteanschlagstiftes 104 zwei Gruppen an Verriegelungsfreigabe-Öldruckkanälen und Ölumschalteinrichtungen
vorzusehen. Bei einem derartigen Aufbau ist es bevorzugt, eine Gruppe
des Verriegelungsfreigabe-Ölkanals
und der Ölumschalteinrichtung
jeweils auf der inneren und äußeren Endfläche des
Schuhs 71 anzuordnen.
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Die
Funktion des hydraulischen Stellglieds des Flügeltyps gemäß der sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im folgenden erläutert.
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Läuft der
Motor, müssen
sich das Gehäuse 43 und
der Rotor 44 unabhängig
voneinander drehen. In diesem Zustand ist der Öldruck, der den Führungsanschlagstift 101 und
den Halteanschlagstift 104 beaufschlagt, größer festgelegt
als die Federkraft der ersten und zweiten Feder 103, 106,
so dass der erste und zweite Eingriffsansatz 101a, 104a des Führungsanschlagstiftes 101 und
des Halteanschlagstiftes 104 aus der ersten und zweiten
Eingriffsaussparung 142a, 142b gedrückt werden.
Als eine Folge wird die Verriegelung des Rotors in diesem Zustand
freigebeben.
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Ausgehend
von diesem die Verriegelung freigebenden Zustand werden, wenn der Öldruck,
der den Führungsanschlagstift 101 und
den Halteanschlagstift 104 beaufschlagt, abnimmt, so dass
er niedriger ist als die Federkraft der ersten und zweiten Feder 103 und 106,
wenn in diesem Moment der erste Eingriffsansatz 101a des
Führungsanschlagstiftes 101 und
der zweite Eingriffsansatz 104a des Halteanschlagstiftes 104 exakt
zu der entsprechenden ersten und zweiten Eingriffsaussparung 142a, 142b ausgerichtet
sind, der erste und zweite Eingriffsansatz 101a, 104a des
Führungsanschlagstiftes 101 und des
Halteanschlagstiftes 104 aufgrund der Federkraft der ersten
und zweiten Feder 103, 106 in die erste und zweite
Eingriffsaussparung 142a, 142b eintreten, so dass
das Gehäuse 43 und
der Rotor 44 miteinander verriegelt sind.
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Ist
der Öldruck,
der den Führungsanschlagstift 101 und
den Halteanschlagstift 104 beaufschlagt, jedoch vermindert,
so dass er niedriger ist als die Federkraft der ersten und zweiten
Feder 103, 106, sind der erste Eingriffsansatz 101a des
Führungsanschlagstiftes 101 und
der zweite Eingriffsansatz 104a des Halteanschlagstiftes 104 nicht
immer exakt zu den entsprechenden ersten und zweiten Eingriffsaussparungen 142a, 142b ausgerichtet,
vielmehr können
sie ein wenig aus einer regulären
Eingriffsposition versetzt sein.
-
Ist
der Versatz innerhalb des Unterschiedes zwischen dem Durchmesser
des vorderen Abschnitts der Seite mit kleinerem Durchmesser des
ersten Eingriffsansatzes 10a des Führungsanschlagstiftes 101, der
als ein verjüngter
Stift ausgebildet ist und dem Durchmesser der Öffnung der verjüngten ersten
Eingriffsaussparung 142a an deren größtem Ende, kann der erste Eingriffsansatz 101a durch
die Federkraft der ersten Feder 103, die den Führungsanschlagstift 101 beaufschlagt,
in die erste Eingriffsaussparung 142a gedrückt werden.
Als eine Folge kann der Versatz korrigiert werden. Und der als ein
zylindrischer Stift ausgebildete zweite Eingriffsansatz 104a des Halteanschlagstiftes 104 und
die zylindrisch ausgebildete zweite Eingriffsaussparung 142b fluchten
miteinander, so dass der zylindrisch ausgebildete zweite Eingriffsansatz 104a aufgrund
der Federkraft der zweiten Feder 106, die den Halteanschlagstift 104 beaufschlagt,
in die zylindrisch ausgestaltete zweite Eingriffsaussparung 142b eintritt.
-
Schließlich kann
der Rotor 44 mit dem Gehäuse 43 verriegelt
werden.
-
Die
Federkraft der ersten Feder 103 des Führungsanschlagstiftes 104 kann
größer ausgestaltet
sein als die des Halteanschlagstiftes 104. In einem solchen
Fall tritt, wenn der Öldruck,
der üblicherweise
den Führungsanschlagstift 101 und
den Halteanschlagstift 104 beaufschlagt, abnimmt, so dass er
niedriger ist als die Federkraft der ersten und zweiten Feder 103, 106,
selbst wenn der erste und zweite Eingriffsansatz 101a, 104a und
die erste und zweite Eingriffsaussparung 142a, 142b nicht
fluchten, der erste Eingriffsansatz 101a des Führungsanschlagstiftes 101 in
die erste Eingriffsaussparung 142a ein, weil die Federkraft
der ersten Feder 103 des Führungsanschlagstiftes 101 größer ist
als die der zweiten Feder 106 des Halteanschlagstiftes 104.
Dann fluchten der zweite Eingriffsansatz 104a des Halteanschlagstiftes 104 und
die zweite Eingriffsaussparung 142b und der zweite Eingriffsansatz 104a kann gleichmäßig in die
zweite Eingriffsaussparung 142a eintreten.
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Gemäß der sechsten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung können
Vorteile dahingehend erzielt werden, dass die Montageeffizienz beim
Herstellungsvorgang des hydraulischen Stellglieds des Flügeltyps
verbessert ist, weil der Führungsanschlagstift 101 und
der Halteanschlagstift 104 auf dem Schuh 71 angeordnet
sind, so dass sie in einer Richtung der Achse des Rotors 44 benachbart
zueinander sind. Selbst wenn die Position des zweiten Eingriffsansatzes 104 des
Halteanschlagstiftes 104 aus der Position der zweiten Eingriffsaussparung 142b versetzt
ist, kann der erste Eingriffsansatz 101a des Führungsanschlagstiftes 101 gleichmäßig in die
erste Eingriffsaussparung 142a eintreten, weil der erste Eingriffsansatz 101a des
Führungsanschlagstiftes verjüngt ist
und die erste Eingriffsaussparung 142a verjüngt ist,
um zu gestatten, den ersten Eingriffsansatz 101a aufzunehmen,
so dass der Versatz der Position des zweiten Eingriffsansatzes korrigiert
werden kann, wenn der erste Eingriffsansatz 101a in die
erste Eingriffsaussparung 142a eintritt. Als Folge kann der
zweite Eingriffsansatz 104a des Halteanschlagstiftes 104 gleichmäßig in die
zweite Eingriffsaussparung 142b eintreten. Folglich kann
der Rotor 44 in einer vorbestimmten Position sicher verriegelt
werden. Ferner kann die Präzision
der Korrektur des Versatzes verbessert werden, weil der Versatz
des Halteanschlagstiftes 104 durch den Führungsanschlagstift 101,
der in einer Position sehr nahe zu dem Halteanschlagstift 104 angeordnet
ist, korrigiert wird.
-
Bei
dem zuvor erwähnten
Beispiel der sechsten Ausführungsform
sind der Führungsanschlagstift 101 und
der Halteanschlagstift 104 auf einem Schuh 71 des
Gehäuses 43 angeordnet,
so dass sie in der Richtung der Achse des Rotors nebeneinander angeordnet
sind und sie in der Radialrichtung des Rotors verschiebbar sind.
Sie können
jedoch auch in einem der Flügel 64-67 des
Rotors 44 angeordnet sein, so dass sie in der Richtung
der Achse des Rotors 44 benachbart zueinander angeordnet
sind und in der Radialrichtung verschiebbar sind. In einem solchen
Fall können ähnliche
Vorteile, wie sie bei dem erläuterten Beispiel
der sechsten Ausführungsform
erzielt wurden, erzielt werden, und zwar durch Anordnen der ersten
und zweiten Eingriffsaussparung 142a, 142b auf
der inneren Fläche
des Gehäuses 43,
mit der der Flügel,
der den Führungsanschlagstift 101 und
den Halteanschlagstift 104 aufweist, in Kontakt kommt und
auf der er gleitet.
-
Ferner
können
auch bei der sechsten Ausführungsform
der Führungsanschlagstift 101 sowie die
erste Eingriffsaussparung 142a und der Halteanschlagstift 104,
sowie die zweite Eingriffsaussparung 142b unterschiedliche
Querschnittsflächen
aufweisen. Die Vorteile, die aus einem solchen Aufbau folgen, sind
identisch zu denen der dritten Ausführungsform.
-
AUSFÜHRUNGSFORM 7:
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Das
hydraulische Stellglied des Flügeltyps gemäß der siebten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf
die 16, 17 erläutert. Komponenten in den 16, 17,
die identisch oder äquivalent derer
in den 1-9 und 13-15 sind, werden
durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und auf ihre Erläuterung
wird verzichtet.
-
Bei
der sechsten Ausführungsform
sind der Führungsanschlagstift 101 und
der Halteanschlagstift 104 in einem gemeinsamen Schuh 71 des
Gehäuses 43 angeordnet,
so dass sie in der Richtung des Rotors 44 benachbart zueinander
sind. Bei der siebten Ausführungsform
sind der Führungsanschlagstift 101 (Führungsverriegelungseinrichtung) und
der Halteanschlagstift 104 (Halteverriegelungseinrichtung)
auf unterschiedlichen Schuhen 71 angeordnet, die in bezug
auf die Achse des Rotors 44 symmetrisch angeordnet sind.
Der Führungsanschlagstift 101 und
der Halteanschlagstift 104 sind in bezug auf die Achse
des Rotors 44 symmetrisch ausgestaltet und sind in der
Radialrichtung des Rotors 44 verschiebbar.
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Die
erste Eingriffsaussparung 142a zum lösbaren Aufnehmen des ersten
Eingriffsansatzes 101a des Führungsanschlagstiftes 101 und
die zweite Eingriffsaussparung 142b zum lösbaren Aufnehmen
des zweiten Eingriffsansatzes 104a des Halteanschlagstiftes 104 sind
in dem Nabenabschnitt des Rotors 40 in bezug auf die Achse
des Rotors 44 symmetrisch angeordnet. Die Funktionen des
Führungsanschlagstiftes 101 und
des Halteanschlagstiftes 104 sind ähnlich derer der sechsten Ausführungsform,
so dass auf ihre Erläuterung
verzichtet wird.
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Gemäß der siebten
Ausführungsform
können
Vorteile dahingehend erzielt werden, dass die Länge des hydraulischen Stellgliedes
in Längsrichtung
verglichen mit der sechsten Ausführungsform verkürzt werden
kann, bei der der Führungsanschlagstift 101 und
der Halteanschlagstift 104 in der Richtung der Rotorachse
benachbart zueinander angeordnet sind. Bei in der siebten Ausführungsform sind
der Führungsanschlagstift 101 und
der Halteanschlagstift 104 in bezug auf die Rotorachse
symmetrisch angeordnet und die erste Eingriffsaussparung 142a zum
lösbaren
Aufnehmen des ersten Eingriffsansatzes 101a des Führungsanschlagstiftes 101 und
die zweite Eingriffsaussparung 142b zum lösbaren Aufnehmen
des zweiten Eingriffsansatzes 104a des Halteanschlagstiftes 104 sind
in dem Nabenabschnitt des Rotors 44 in bezug auf die Achse des
Rotors 44 symmetrisch angeordnet. Als eine Folge kann die
Größe des hydraulischen
Stellglieds 40 reduziert werden. Ferner kann das Gewicht
des hydraulischen Stellglieds 40 ausbalanciert werden,
weil der Führungsanschlagstift 101 und
der Halteanschlagstift 104 in bezug auf die Rotorachse
symmetrisch angeordnet sind, wie es oben erläutert wurde, so dass die Rotation
des Stellgliedes 40 stabilisiert werden kann.