DE102007000808A1

DE102007000808A1 - Ventilzeitgebungssteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102007000808A1
Application number: DE102007000808A
Authority: DE
Inventors: Motoki Kariya Uehama; Yasushi Kariya Morii
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-10-06
Filing date: 2007-10-02
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2027-10-03
Also published as: JP2008095552A; DE102007000808A8; US20080083387A1; US7669568B2; DE102007000808B4; JP4539635B2

Abstract

Eine Ventilzeitgebungssteuervorrichtung (1) hat einen Wellenkörper (7) als einen Abgaberotor, ein Momentenerzeugungssystem (4), das ein Steuermoment erzeugt, das von dem Wellenkörper (7) abgegeben wird, und einen Planetenträger (40) als einen Eingaberotor, der mit dem Wellenkörper (7) verbunden ist. Ein Phaseneinstellmechanismus (8) stellt die relative Drehphase zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle (2) gemäß dem Steuermoment ein, das in den Planetenträger (40) von dem Wellenkörper (7) eingegeben wird. Ein Lager (84) stützt drehbar den Planetenträger (40). Der Planetenträger (40) bildet eine zylindrische Eingabewand (42), die unter Druck in den Innenumfang des Lagers (84) eingefügt ist. Die Eingabewand (42) ist mit einer Passaussparung (90) an ihrer Innenfläche für einen Eingriff mit dem Wellenkörper (7) versehen, die Eingabewand (42) ist mit einem dünnwandigen Abschnitt (92) versehen, dessen Dicke sich in einer radialen Richtung reduziert, und die Passaussparung (90) und der dünnwandige Abschnitt (92) sind in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilzeitgebungssteuervorrichtung, die eine Ventilzeitgebung eines Einlassventils und/oder eines Auslassventils einer Brennkraftmaschine einstellt.
Eine Ventilzeitgebungssteuervorrichtung stellt die relative Drehphase (Kraftmaschinenphase) zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle ein, die eine Ventilzeitgebung bestimmt, und zwar unter Verwendung des Steuermoments, das durch eine Momentenerzeugungseinrichtung wie zum Beispiel einen Elektromotor oder eine dynamoelektrische Bremse erzeugt wird.
Bei einer derartigen Ventilzeitgebungssteuervorrichtung ist ein Abgaberotor mit einem Eingaberotor eines Phaseneinstellmechanismus verbunden. Der Abgaberotor gibt ein Steuermoment ab, und der Phaseneinstellmechanismus stellt die Kraftmaschinenphase ein. Die Kraftmaschinenphase wird nämlich gemäß dem Steuermoment eingestellt, das von dem Abgaberotor zu dem Eingaberotor übertragen wird. Bei einer Ventilzeitgebungssteuervorrichtung, die zum Beispiel in JP-2005-264898 A offenbart ist, hat der Eingaberotor eine zylindrische Eingabewand. Eine Passaussparung ist an einer Innenfläche der Eingabewand ausgebildet. Ein Fügeelement des Abgaberotors ist mit der Passaussparung in Eingriff, wodurch eine Verbindungsfestigkeit zwischen diesen Rotoren verbessert wird.
Die Eingabewand des Eingaberotors ist durch ein Lagerelement drehbar gestützt. Um eine Unterstützung eines Zahnspieles zu reduzieren, ist es möglich, die Eingabewand unter Druck in den Innenumfang des Lagerelements einzufügen. Da jedoch die Steifigkeit der Eingabewand in einer Umfangsrichtung aufgrund der Passaussparung teilweise variiert, verformt sich die Eingabewand in der Umfangsrichtung, wenn sie eingefügt wird. Eine derartige Verformung verursacht einen Verzug der Passaussparung, so dass es viel Zeit erfordert, das Fügeelement und die Passaussparung in Eingriff zu bringen. Nach der Montage schwingt das Fügeelement in der Passaussparung, was eine Abnutzung und Lärm verursacht. Falls die Verformung der Eingabewand zu dem Lagerelement übertragen wird, verschlechtert sich eine Rundheit des Lagerelementes, so dass die Lebensdauer des Lagerelements reduziert wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilzeitgebungssteuervorrichtung vorzusehen, die diese Probleme löst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung stellt eine Ventilzeitgebungssteuervorrichtung eine Ventilzeitgebung eines Einlassventils und/oder eines Auslassventils ein, die durch eine Nockenwelle geöffnet und geschlossen werden, und zwar durch die Momentenübertragung von einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine. Die Steuervorrichtung hat eine Momentenerzeugungseinrichtung mit einem Abgaberotor zum Erzeugen eines Steuermoments, das von dem Abgaberotor abgegeben wird. Die Steuervorrichtung hat einen Phaseneinstellmechanismus einschließlich eines Eingaberotors, der mit dem Abgaberotor verbunden ist. Der Phaseneinstellmechanismus stellt eine relative Drehphase zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine gemäß dem Steuermoment ein, das in den Eingaberotor von dem Abgaberotor eingegeben wird. Ein Lagerelement stützt drehbar den Eingaberotor. Der Eingaberotor bildet eine zylindrische Eingabewand, die unter Druck in einen Innenumfang des Lagerelements gedrückt ist. Die Eingabewand ist mit einer Passaussparung an ihrer Innenfläche für einen Eingriff mit dem Abgaberotor versehen. Die Eingabewand ist mit einem dünnwandigen Abschnitt versehen, dessen Dicke in einer radialen Richtung reduziert ist. Die Passaussparung und der dünnwandige Abschnitt sind in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet.
Da dadurch eine Festigkeits-/Steifigkeitsänderung in einer Umfangsrichtung einer Eingabewand reduziert wird, auch wenn die Eingabewand unter Druck in den Innenumfang eines Lagerelementes eingefügt ist, um die Unterstützung eines Zahnspiels zu reduzieren, wird kaum ein Unterschied bei der Übertragung in der Umfangsrichtung erzeugt. Infolge dessen können bei einer Eingabewand die passgenaue Montage zur Zeit der Herstellung, die verschleißbeständige Qualität und die geräuscharme Betätigung verbessert werden, da der Verzug der Konfiguration der Passaussparung beschränkt wird. Da außerdem eine Verschlechterung der Rundheit des Lagerelements auch dann beschränkt wird, falls eine Verformung der Eingabewand zu dem Lagerelement übertragen wird, kann die Absenkung der Lebensdauer des Lagerelements unterdrückt werden.
1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ventilzeitgebungssteuervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entlang einer Linie I-I in der 2.
2 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie II-II in der 1.
3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in der 1.
4 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht eines kennzeichnenden Teils der Ventilzeitgebungssteuervorrichtung, die in der 1 gezeigt ist.
5 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen der Charakteristik der Ventilzeitgebungssteuervorrichtung, die in der 1 gezeigt ist.
6 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen der Charakteristik eines Vergleichsbeispiels.
7 zeigt eine schematische Ansicht eines charakteristischen Teils der Ventilzeitgebungssteuervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
8 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ventilzeitgebungssteuervorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
9 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ventilzeitgebungssteuervorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
10 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ventilzeitgebungssteuervorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.
11 zeigt eine schematische Ansicht eines charakteristischen Teils der Ventilzeitgebungssteuervorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel.
Nachfolgend wird eine Vielzahl Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei jedem Ausführungsbeispiel sind ähnliche Teile und Komponenten durch dieselben Bezugszeichen angegeben, und dieselbe Beschreibung wird nicht wiederholt.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Die 1 zeigt die Ventilzeitgebungssteuervorrichtung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Ventilzeitgebungssteuervorrichtung 1 ist bei dem Übertragungssystem vorgesehen, das ein Kraftmaschinenmoment zu der Nockenwelle 2 von der Kurbelwelle (nicht gezeigt) der Brennkraftmaschine überträgt. Die Ventilzeitgebungssteuervorrichtung hat ein Momentenerzeugungssystem 4 und einen Phaseneinstellmechanismus 8, und sie stellt die Kraftmaschinenphase zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle 2 ein. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel öffnet/schließt die Nockenwelle 2 das Einlassventil (nicht gezeigt), und die Ventilzeitgebungssteuervorrichtung 1 stellt die Ventilzeitgebung des Einlassventils ein.
Zunächst wird das Momentenerzeugungssystem 4 beschrieben. Das Momentenerzeugungssystem 4 ist mit einem Elektromotor 5 und einer Steuerschaltung 6 versehen.
Der Elektromotor 5 ist zum Beispiel ein bürstenloser Motor, und er erzeugt ein Steuermoment an einer Welle 7, wenn er bestromt wird. Die Steuerschaltung 6 hat einen Mikrocomputer und einen Motortreiber, und sie ist außerhalb und/oder innerhalb des Elektromotors 5 angeordnet. Die Steuerschaltung 6 ist mit dem Elektromotor 5 elektrisch verbunden, um die Bestromung des Elektromotors 5 gemäß dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu steuern. Als Reaktion auf diese gesteuerte Bestromung hält oder ändert der Elektromotor 5 das Moment, das auf die Welle 7 aufgebracht wird.
Als nächstes wird der Phaseneinstellmechanismus 8 nachfolgend beschrieben. Der Phaseneinstellmechanismus 8 ist mit dem antreibenden Rotor 10, dem angetrieben Rotor 20, dem Planetenträger 40 und dem Planetenrad 50 versehen.
Der antreibende Rotor 10 hat ein Zahnradelement 12 und eine Zahnscheibe 13, die zusammen koaxial durch eine Schraube befestigt sind. Der Umfangswandabschnitt des Zahnradelementes 12 bildet eine antreibende Innenverzahnung 14, die einen Kopfkreis im Inneren eines Fußkreises hat. Die Zahnscheibe 13 hat eine Vielzahl Zähne 16. Eine Steuerkette (nicht gezeigt) ist um die Zahnscheibe 13 und um eine Vielzahl Zähne der Kurbelwelle gewickelt, so dass die Zahnscheibe 13 mit der Kurbelwelle gekoppelt ist. Daher dreht sich der antreibende Rotor 10 zusammen mit der Kurbelwelle, wenn das von der Kurbelwelle abgegebene Kraftmaschinenmoment in die Zahnscheibe 13 durch die Steuerkette eingegeben wird, während die relative Drehphase relativ zu der Kurbelwelle aufrechterhalten wird. Dabei dreht sich der antreibende Rotor 10 im Gegenuhrzeigersinn gemäß den 2 und 3.
Wie dies in den 1 und 2 gezeigt ist, ist der angetriebene Rotor 20 becherförmig ausgebildet, und er ist konzentrisch in der Zahnscheibe 13 angeordnet. Der Umfangswandabschnitt des angetriebenen Rotors 20 bildet eine angetriebene Innenverzahnung 22, die einen Kopfkreis im Inneren ihres Fußkreises hat. Die angetriebene Innenverzahnung 22 ist so angeordnet, dass sie von der antreibenden Innenverzahnung 14 in einer axialen Richtung abweicht.
Wie dies in der 1 gezeigt ist, bildet der Bodenwandabschnitt des angetriebenen Rotors 20 den Verbindungsabschnitt 24, der an der Nockenwelle 2 durch eine Schraube befestigt ist. Da der Verbindungsabschnitt 24 mit der Nockenwelle 2 verbunden ist, dreht sich der angetriebene Rotor 20 zusammen mit der Nockenwelle 2, während die relative Drehphase zwischen ihnen aufrecht erhalten wird, und der angetriebene Rotor 20 führt eine relative Drehung hinsichtlich des antreibenden Rotors 10 durch. Daneben zeigt in den 2 und 3 ein Pfeil X eine Vorrückungsrichtung des angetriebenen Rotors 20 relativ zu dem antreibenden Rotor 10, und ein Pfeil Y zeigt eine Verzögerungsrichtung des angetriebenen Rotors 20 relativ zu dem antreibenden Rotor 10.
Wie dies in den 1–3 gezeigt ist, ist der Planetenträger 40 zylindrisch ausgebildet und bildet eine Innenwand 42, durch die das Steuermoment von der Motorwelle 7 eingegeben wird. Die Motorwelle 7 ist mit der Eingabewand 42 verbunden, die konzentrisch zu den Rotoren 10 und 20 ist. Diese Verbindung ermöglicht es, dass sich der Planetenträger 40 zusammen mit der Motorwelle 7 dreht und eine relative Drehung hinsichtlich der Rotoren 10 und 20 durchführt.
Der Plantetenträger 40 ist mit einer Stützwand 44 versehen, die relativ zu den Rotoren 10 und 20 exzentrisch ist. Die Stützwand 44 und die Eingabewand 42 befinden sich nämlich in einer Linie mit der axialen Richtung. Die Stützwand 44 ist mit einer Innenbohrung 51 des Planetenrads 50 durch ein Lager 45 im Eingriff. Das Planetenrad 50 ist durch die Stützwand 44 so gestützt, dass es eine Planetenbewegung durchführt. Das Planetenrad 50 dreht sich um eine Mitte der Stützwand 44 und führt eine Planetenbewegung in einer Drehrichtung der Stützwand 44 durch.
Das Planetenrad 50 ist mit einer zylindrischen Form mit einem Absatz ausgebildet, und es ist koaxial zu der Stützwand 44 angeordnet. Das Planetenrad 50 ist nämlich immer exzentrisch hinsichtlich den Rotoren 10, 20 angeordnet. Das Planetenrad 50 ist mit einer antreibenden Außenverzahnung 52 und einer angetriebenen Außenverzahnung 54 an seinem Abschnitt mit großem Durchmesser und an seinem Abschnitt mit kleinem Durchmesser versehen. Die Verzahnungen 52, 54 haben jeweils einen Kopfkreis außerhalb des Fußkreises. Die antreibende Außenverzahnung 52 ist so angeordnet, dass sie mit der antreibenden Innenverzahnung 14 im Eingriff ist. Die angetriebene Außenverzahnung 54 ist so angeordnet, dass sie mit der angetriebenen Innenverzahnung 22 im Eingriff ist.
Der Phaseneinstellmechanismus 8 ist mit einem Planetenmechanismus 60 einer Differenzialgetriebebauart versehen, die die Drehzahl des Planetenträgers 40 untersetzt und dessen Drehbewegung zu der Nockenwelle 2 überträgt. Außerdem stellt der Phaseneinstellmechanismus 8, der mit einem derartigen Planetenmechanismus 60 ausgestattet ist, die Kraftmaschinenphase gemäß dem Steuermoment ein, das in den Planetenträger 40 von dem Wellenkörper 7 eingegeben wird, so dass die Ventilzeitgebung verwirklicht wird, die für eine Brennkraftmaschine geeignet ist.
Wenn das Steuermoment gehalten wird und der Planetenträger 40 sich nicht relativ zu dem antreibenden Rotor 10 dreht, dreht sich das Planetenrad 50 zusammen mit den Rotoren 10, 20, während eine Eingriffsposition der Innenverzahnungen 14 und 22 aufrecht erhalten wird. Daher ändert sich eine Kraftmaschinenphase nicht, und die Ventilzeitgebung wird infolge dessen konstant gehalten.
Wenn sich das Steuermoment in der Vorrückungsrichtung X erhöht und der Planetenträger 40 eine relative Drehung in der Vorrückungsrichtung X relativ zu dem antreibenden Rotor 10 durchführt, führt der Planetenträger 50 die Planetenbewegung so durch, dass der angetriebene Rotor 20 eine relative Drehung in der Vorrückungsrichtung X relativ zu dem antreibenden Rotor 10 durchführt. Daher wird eine Kraftmaschinenphase vorgerückt, und die Ventilzeitgebung wird infolge dessen ebenfalls vorgerückt.
Wenn sich das Steuermoment in der Verzögerungsrichtung Y erhöht und der Planetenträger 40 eine relative Drehung in der Verzögerungsrichtung Y relativ zu dem antreibenden Rotor 10 durchführt, führt das Planetenrad 50 die Planetenbewegung so durch, dass der angetriebene Rotor 20 eine relative Drehung in der Verzögerungsrichtung Y relativ zu dem antreibenden Rotor 10 durchführt. Daher wird eine Kraftmaschinenphase verzögert, und die Ventilzeitgebung wird infolge dessen ebenfalls verzögert.
Als nächstes wird der charakteristische Teil des ersten Ausführungsbeispieles im Einzelnen beschrieben.
Wie dies in der 1 gezeigt ist, hat die Motorwelle 7 ein Wellenelement 70 und ein Fügeelement 72. Das Wellenelement 70 ist in der Gestalt einer Welle ausgebildet, und es dreht sich durch das Steuermoment, das der Elektromotor 5 erzeugt. Das Fügeelement 72 hat einen Anbringungsabschnitt 74 und einen vorstehenden Abschnitt 76. Der Anbringungsabschnitt 74 ist zylindrisch ausgebildet und konzentrisch an der Innenumfangsseite der zylindrischen Eingabewand 42 des Planetenträgers 40 angeordnet. Ein Endabschnitt des Wellenelements 70 ist in die Innenumfangsseite des Anbringungsabschnittes 74 eingefügt. Wie dies in den 1 und 4 gezeigt ist, ist ein Verbindungsstift 78 in dem Andrehungsabschnitt 74 und dem Wellenelement 70 eingefügt, wodurch sich das Fügeelement 72 mit dem Wellenelement 70 drehen kann. In dem Anbringungsabschnitt 74 sind zwei vorstehende Abschnitte 76 in einer radialen Richtung quer zur Achse „O" vorgesehen. Jeder vorstehende Abschnitt 76 von diesem Ausführungsbeispiel hat in der Draufsicht einer axialen Richtung eine rechteckige Form.
Wie dies in der 1 gezeigt ist, ist ein Passloch 82 in einem Wandabschnitt 80 des Zahnradelementes 12 konzentrisch mit den Rotoren 10 und 20 ausgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine äußere Laufbahn 86 eines Radialkugellagers 84 mittels einer Presspassung in den Innenumfang des Passloches 82 eingefügt. Dadurch stützt der antreibende Rotor 10 den Planetenträger 40 drehbar durch das Lager 84. Bei dem angetriebenen Rotor 20 ist die angetriebene Innenverzahnung 22 von dem Lager 84 anstatt von der antreibenden Innenverzahnung 14 beabstandet positioniert.
Wie dies in den 1 und 4 gezeigt ist, ist die Eingabewand 42 konzentrisch mittels einer Presspassung in den Innenumfang einer inneren Laufbahn 87 des Lagers 84 eingefügt, und eine Innenfläche 88 der inneren Laufbahn 87 und eine Außenfläche 89 der Eingabewand 42 sind in einer Umfangsrichtung miteinander in einem engen Kontakt. In der Eingabewand 42 sind die Passaussparungen 90 jeweils an zwei Orten ausgebildet, die sich in der radialen Richtung (in der horizontalen Richtung gemäß der 4) an beiden Seiten einer Achse „P" gegenüberliegen. Jede Passaussparung 90 ist an dem Innenumfang der Eingabewand 42 vorgesehen, und sie ist eine rechteckige Nut, die sich entlang einer axialen Richtung des Planetenträgers 40 erstreckt. Jede Passaussparung 90 ist jeweils mit einem entsprechenden vorstehenden Abschnitt 76 des Fügeelements 72 im Eingriff.
Darüber hinaus ist bei der Eingabewand 42 der dünnwandige Abschnitt 92 an zwei Stellen vorgesehen, die die Achse P in einer Richtung (in der vertikalen Richtung gemäß der
4) eingrenzen, die senkrecht zu einer Linie ist, die die Passaussparungen 90 verbindet. Wie dies nämlich in der 4 gezeigt ist, ist jeder dünnwandige Abschnitt 92 symmetrisch hinsichtlich einer Linie „L" vorgesehen, an der sich die jeweiligen Passaussparungen 90 einander gegenüber liegen. Jeder dünnwandige Abschnitt 92 verdünnt die Innenwand 42 in der radialen Richtung anstelle von Abschnitten an beiden Seiten der jeweiligen Passaussparung 90. Innere konkave Abschnitte 96 sind an der Innenfläche 94 der Eingabewand 42 vorgesehen. Die Bodenflächen der inneren konkaven Abschnitte 96 bilden die dünnwandigen Abschnitte 92. Wie dies daneben in den 1 und 4 gezeigt ist, ist jeder innere konkave Abschnitt 96 eine rechteckige Nut, die sich entlang der axialen Richtung des Planetenträgers 40 erstreckt. Wie dies in der 5 gezeigt ist, sind eine Breite W1 und eine Tiefe D1 des inneren konkaven Abschnitts 96 so eingerichtet, dass sie kleiner als eine Breite W0 beziehungsweise als eine Tiefe D0 der Passaussparung 90 sind.
Wenn die Eingabewand 42 mittels einer Presspassung in den Innenumfang des Lagers 84 eingefügt wird, besteht die Tendenz, dass sich die Eingabewand 42 an beiden Seiten der Achse „L" symmetrisch verformt. Verglichen mit dem Fall der 6 ohne einen dünnwandigen Abschnitt 92 wird bei der Eingabewand 42, die den dünnwandigen Abschnitt 92 aufweist, der Festigkeits-/Steifigkeitsunterschied, die zwischen den Abschnitten erzeugt wird, so klein wie das Maß an beiden Seiten der Achse „L". Bei der Eingabewand 42 von diesem Ausführungsbeispiel ist es daher schwierig, der Verformungsunterschied in der Umfangsrichtung durch Presspassen des Lagers zu erzeugen.
Falls kein dünnwandiger Abschnitt vorgesehen ist, wie dies in der 6 gezeigt ist, verformt sich insbesondere die Eingabewand 42 in einer Nähe der Passaussparung 90 nach außen. An mittleren Abschnitten zwischen zwei Passaussparungen 90 verformt sich außerdem die Eingabewand 42 nach innen. Somit tritt ein großer Verformungsunterschied zwischen diesen Abschnitten auf, und es besteht die Möglichkeit, dass die Eingabewand 42 eine elliptische Form annimmt. Andererseits verformt sich im Falle dieses Ausführungsbeispiels mit dem dünnwandigen Abschnitt 92, wie er in der 5 gezeigt ist, die Eingabewand 42 in der Nähe der Passaussparung 90 nach innen. Außerdem wird ein Verformungsbetrag der Eingabewand 42 an den mittleren Abschnitten begrenzt. Somit wird der Verformungsunterschied klein.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel werden die Passaussparung 90 und der vorstehende Abschnitt 76 in einfacher Weise montiert, da die Passaussparung 90 auch dann kaum verformt wird, wenn die Eingabewand 42 mittels einer Presspassung eingefügt wird. Während ihres Betriebes wird eine Qualität einer Verschleißbeständigkeit zwischen der Passaussparung 90 und dem vorstehenden Abschnitt 76 verbessert. Auch falls eine Verformung der Eingabewand 42 zu der Innenfläche 88 (siehe 4) der inneren Laufbahn 87 eines Lagers 84 aufgrund der Einfügung unter Druck übertragen wird, wird außerdem die Rundheit der inneren Fläche 88 kaum beeinträchtigt.
Da darüber hinaus bei dem ersten Ausführungsbeispiel jeder innere konkave Abschnitt 96 an einem rotationssymmetrischen Ort der Passaussparung 90 hinsichtlich der Achse B angeordnet ist, kann es passieren, dass der vorstehende Abschnitt 76 irrtümlich in die inneren konkaven Abschnitte 96 eingefügt wird. Da jedoch die Breite W1 und die Tiefe D1 von jedem inneren konkaven Abschnitt 96 so eingerichtet sind, dass sie kleiner sind als jede Passaussparung 90, kann ein vorstehender Abschnitt 76 nicht irrtümlich in diese konkaven Abschnitte 96 eingefügt werden. Daher wird verhindert, dass der vorstehende Abschnitt 76 irrtümlich in den inneren konkaven Abschnitt 96 eingefügt wird.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind darüber hinaus das Lager 84 und die angetriebene Innenverzahnung 22 in der axialen Richtung voneinander beabstandet angeordnet. Wenn ein großes Biegemoment, das aus der radialen Last von dem Verzahnungsabschnitt 22 zu dem Planetenrad 50 resultiert, auf einem Lager 84 wirkt, besteht daher die Möglichkeit, dass die Lebensdauer des Lagers 84 abfallen kann. Bei einem Lager 84 kann jedoch die Absenkung der Lebensdauer auf einen minimalen Wert gestoppt werden, da eine Verschlechterung der Rundheit beschränkt wird.
Das Lager 84 kann zusätzlich das Unterstützen des Zahnspiels reduzieren, da der Planetenträger 40 mittels einer Presspassung in die innere Laufbahn 87 eingefügt ist und die äußere Laufbahn 86 mittels einer Presspassung an den antreibenden Rotor 10 angebracht ist.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Wie dies in der 7 gezeigt ist, sind bei der Eingabewand 100 eines zweiten Ausführungsbeispieles die Breite W2 und die Tiefe D2 des inneren konkaven Abschnittes 104, die jeden dünnwandigen Abschnitt 102 bilden, im Wesentlichen gleich der Breite W0 beziehungsweise der Tiefe D0 der Passaussparung 90. Wie dies durch eine Zweipunkt-Strichlinie in der 7 gezeigt ist, können daher diese konkaven Abschnitte 104 als die Passaussparung 90 verwendet werden, auch falls jeder vorstehende Abschnitt 76 irrtümlicherweise in den inneren konkaven Abschnitt 104 eingefügt wird.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Wie dies in der 8 gezeigt ist, ist bei einem dritten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung jeder dünnwandige Abschnitt 154 dadurch ausgebildet, dass die innere Fläche 152 der Eingabewand 150 in einer radialen Richtung nach außen vertieft und gekrümmt ist. Daher wird verhindert, dass der vorstehende Abschnitt 76 irrtümlicherweise in einen Abschnitt außer der Passaussparung 90 der Eingabewand 150 eingefügt wird.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Wie dies in der 9 gezeigt ist, sind bei der Eingabewand 200 eines vierten Ausführungsbeispieles zwei äußere konkave Abschnitte 204 an einer Außenfläche 202 der Eingabewand 200 so vorgesehen, dass dünnwandige Abschnitte 206 gebildet sind. Es ist eine beliebige Form der äußeren konkaven Abschnitte 204 akzeptabel, um eine irrtümliche Einfügung des vorstehenden Abschnittes 76 zu vermeiden.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
Wie dies in der 10 gezeigt ist, wird bei einem fünften Ausführungsbeispiel ein Gleitlager 250 anstelle des Kugellagers 84 des ersten Ausführungsbeispieles verwendet. Dieses Gleitlager 250 besteht aus Metallbuchsen, und es ist drehbar in dem Innenumfang des Passloches 82 des Zahnradelementes 12 eingefügt. Außerdem ist die Eingabewand 42 des Planetenträgers 40 mittels einer Presspassung konzentrisch in den Innenumfang des Gleitlagers 250 eingefügt, und die Innenfläche 252 des Lagers 250 ist mit der Außenfläche 89 der Eingabewand 42 in Kontakt. Dadurch stützt der antreibende Rotor 10 den Planetenträger 40 drehbar durch das Lager 250. Die Passaussparung 90 wird kaum verformt.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
Wie dies in der 11 gezeigt ist, sind bei dem sechsten Ausführungsbeispiel vier innere konkave Abschnitte 96 axial symmetrisch hinsichtlich der Achse „L" der Passaussparung 90 ausgebildet. Es sind nämlich vier dünnwandige Abschnitte 92 in der Umfangsrichtung vorgesehen.
(Andere Ausführungsbeispiele)
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sie kann in vielfältigen Ausführungsbeispielen angewendet werden.
Zum Beispiel kann eine geeignete Anzahl der dünnwandigen Abschnitte 92, 102, 154, 206 bei der Eingabewand 42, 100, 150, 200 an Stellen vorgesehen sein, die hinsichtlich der Linie „L" nicht symmetrisch sind. In diesem Fall kann der dünnwandige Abschnitt 92, 102, 154, 206 an einer Stelle vorgesehen sein, die hinsichtlich der Linie „L" symmetrisch ist, alternativ kann der dünnwandige Abschnitt 92, 102, 154, 206 an einer Stelle vorgesehen sein, die hinsichtlich der Linie „L" symmetrisch ist. Drei oder mehrere Passaussparungen 90 können bei der Eingabewand 42, 100, 150, 200 vorgesehen sein, und drei oder mehrere vorstehende Abschnitte 76 können entsprechend vorgesehen sein. Außerdem kann eine geeignete Anzahl des dünnwandigen Abschnittes 92, 102, 154, 206 bei der Eingabewand 42 vorgesehen sein.
Nur eine der Breite W1 oder der Tiefe D1 des inneren konkaven Abschnittes 96 kann kleiner als jene der Passaussparung 90 festgelegt sein.
Solange eine Stützung einer radialen Last möglich ist, kann ein Radialwalzenlager anstelle des Radialkugellagers übernommen werden. Solange eine Stützung einer radialen Last möglich ist, kann außerdem das Gleitlager 250 ein sphärisches Gleitlager anstelle der Metallbuchse sein.
Als ein Momentenerzeugungssystem 4 können dynamoelektrische Bremsen und hydraulische Motoren wie zum Beispiel eine elektromagnetische Bremse oder eine Fluidbremse verwendet werden.
Der Rotor 10 kann die verriegelte Drehung mit der Nockenwelle 2 durchführen, und der Rotor 20 kann die verriegelte Drehung mit der Kurbelwelle durchführen. Der Phaseneinstellmechanismus 8 kann eine Struktur sein, bei der das Planetenrad mit der Verzahnung im Eingriff ist, die bei einem der Rotoren vorgesehen ist.
Zumindest eine der Verzahnungen 14 und 22 und der entsprechenden Verzahnungen 52, 54 kann sich zu der Außenverzahnung beziehungsweise der Innenverzahnung ändern.
Außerdem ist die vorliegende Erfindung auch auf jenes Gerät anwendbar, das die Ventilzeitgebung des Auslassventils einstellt, und auf das Gerät, das die Ventilzeitgebung des Einlassventils und des Auslassventils einstellt.
Eine Ventilzeitgebungssteuervorrichtung (1) hat einen Wellenkörper (7) als einen Abgaberotor, ein Momentenerzeugungssystem (4), das ein Steuermoment erzeugt, das von dem Wellenkörper (7) abgegeben wird, und einen Planetenträger (40) als einen Eingaberotor, der mit dem Wellenkörper (7) verbunden ist. Ein Phaseneinstellmechanismus (8) stellt die relative Drehphase zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle (2) gemäß dem Steuermoment ein, das in den Planetenträge (40) von dem Wellenkörper (7) eingegeben wird. Ein Lager (84) stützt drehbar den Planetenträger (40). Der Planetenträger (40) bildet eine zylindrische Eingabewand (42), die unter Druck in den Innenumfang des Lagers (84) eingefügt ist. Die Eingabewand (42) ist mit einer Passaussparung (90) an ihrer Innenfläche für einen Eingriff mit dem Wellenkörper (7) versehen, die Eingabewand (42) ist mit einem dünnwandigen Abschnitt (92) versehen, dessen Dicke sich in einer radialen Richtung reduziert, und die Passaussparung (90) und der dünnwandige Abschnitt (92) sind in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet.

Claims

Ventilzeitgebungssteuervorrichtung, die eine Ventilzeitgebung eines Einlassventils und/oder eines Auslassventils einer Brennkraftmaschine einstellt, mit: einer Momentenerzeugungseinrichtung (4), die einen Abgaberotor (7) zum Erzeugen eines Steuermoments aufweist, das von dem Abgaberotor (7) abgegeben wird; einem Phaseneinstellmechanismus (8), der einen Eingaberotor (40) aufweist, der mit dem Abgaberotor (7) verbunden ist, und der eine relative Drehphase zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle (2) der Brennkraftmaschine gemäß dem Steuermoment einstellt, das in den Eingaberotor (40) von dem Abgaberotor (7) eingegeben wird; und einem Lagerelement (84) zum drehbaren Stützen des Eingaberotors (40); wobei der Eingaberotor (40) eine zylindrische Eingabewand (42) bildet, die unter Druck in einen Innenumfang des Lagerelementes (84) eingefügt ist, die Eingabewand (42) mit einer Passaussparung (90) an ihrer Innenfläche für einen Eingriff mit dem Abgaberotor (7) versehen ist, die Eingabewand (42) mit einem dünnwandigen Abschnitt (92) versehen ist, dessen Dicke in einer radialen Richtung reduziert ist, und die Passaussparung (90) und der dünnwandige Abschnitt (92) in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind.
Ventilzeitgebungssteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Abgaberotor (7) dadurch gebildet ist, dass ein Wellenelement (70), das durch das Steuermoment gedreht wird, und ein Fügeelement (72) kombiniert sind, das für das Wellenelement (70) für einen Eingriff mit der Passaussparung (90) vorgesehen ist.
Ventilzeitgebungssteuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Lagerelement (84) ein Kugellager ist.
Ventilzeitgebungssteuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Lagerelement (250) ein Gleitlager ist.
Ventilzeitgebungssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–4, wobei der dünnwandige Abschnitt (92) dadurch gebildet ist, dass die Innenfläche der Eingabewand (42) radial nach außen vertieft ist.
Ventilzeitgebungssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–5, wobei der dünnwandige Abschnitt (206) dadurch gebildet ist, dass eine Außenfläche (202) der Eingabewand (200) radial nach innen vertieft ist.
Ventilzeitgebungssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–6, wobei zwei Passaussparungen (90) entsprechend an zwei Stellen vorgesehen sind, die sich quer zu einer Mittelachse der Eingabewand radial gegenüberliegen, und zwei dünnwandige Abschnitte (92) entsprechend an zwei Stellen derart vorgesehen sind, dass eine Verbindungslinie (L) zwischen den beiden Passaussparungen (90) orthogonal zu einer anderen Verbindungslinie zwischen den beiden dünnwandigen Abschnitten (92) ist.
Ventilzeitgebungssteuervorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei der dünnwandige Abschnitt (92) durch einen inneren konkaven Abschnitt (96) gebildet ist, der an einer Innenfläche der Eingabewand mündet, und zumindest eine von einer Umfangsbreite (W1) und einer radiale Tiefe (D1) des inneren konkaven Abschnitts kleiner ist als jene der Passaussparung (90).
Ventilzeitgebungssteuervorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei der dünnwandige Abschnitt (92) durch einen inneren konkaven Abschnitt (96) gebildet ist, der an einer Innenfläche der Eingabewand mündet, und eine Umfangsbreite (W1) und eine radiale Tiefe (D1) des inneren konkaven Abschnitts im Wesentlichen gleich jenen der Passaussparung (90) sind.
Ventilzeitgebungssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–9, wobei der Phaseneinstellmechanismus (8) Folgendes aufweist: einen ersten Rotor (10) mit einer ersten Verzahnung (14), der mit einer Außenfläche des Lagerelements im Eingriff ist und sich entweder zusammen mit der Kurbelwelle oder der Nockenwelle dreht; einen zweiten Rotor (20), der eine von der ersten Verzahnung in einer axialen Richtung beabstandete zweite Verzahnung (22) aufweist und sich zusammen mit der anderen von der Kurbelwelle und der Nockenwelle dreht; ein Planetenrad (50), das eine Planetenbewegung durchführt, um die relative Drehphase zu ändern, während es mit der ersten Verzahnung (14) und der zweiten Verzahnung (22) im Eingriff ist; und einen Planetenträger (40) als der Eingaberotor, der eine Stützwand (44) bildet, die das Planetenrad von dessen Innenfläche so stützt, dass es die Planetenbewegung durchführt, wobei die Stützwand von der Eingabewand in der axialen Richtung abweicht.
Ventilzeitgebungssteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei zwei Passaussparungen (90) entsprechend an zwei Stellen vorgesehen sind, die sich quer zu einer Mittelachse der Eingabewand radial gegenüberliegen, und eine Vielzahl dünnwandige Abschnitte (92) hinsichtlich einer Linie (L) symmetrisch vorgesehen ist, die die zwei Passaussparungen verbindet.