DE10313864A1

DE10313864A1 - Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung

Info

Publication number: DE10313864A1
Application number: DE10313864A
Authority: DE
Inventors: Akihiko Takenaka; Michio Adachi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2003-03-21
Publication date: 2003-12-04
Also published as: US6655332B2; JP2003278511A; JP3959713B2; US20030177992A1

Abstract

Bei einer Übertragung eines ersten Drehmomentes von einem ersten Bremsenabschnitt (40) auf eine erste exzentrische Welle (18) dreht sich die erste exzentrische Welle (18) in eine Verzögerungsrichtung relativ zu einem Drehelement (12, 14, 15). Das verursacht, dass sich ein erstes Umlaufritzel (30) in eine Vorstellrichtung gemeinsam mit einer ersten Ausgangswelle (22) und einer angetriebenen Welle dreht. Bei einer Übertragung eines zweiten Drehmomentes von einem zweiten Bremsenabschnitt (70) auf eine zweite exzentrische Welle (52) dreht sich die zweite exzentrische Welle (52) in eine Verzögerungsrichtung relativ zu dem Drehelement (12, 14, 15). Das verursacht, dass sich ein zweites Umlaufritzel (64) in die Vorstellrichtung gemeinsam mit einer zweiten Ausgangswelle (56) und der ersten exzentrischen Welle (18) relativ zu dem Drehelement (12, 14, 15) dreht, während die Drehung in die Vorstellrichtung relativ zu der zweiten exzentrischen Welle (52) beibehalten wird, und verursacht, dass sich das erste Umlaufritzel (3) in die Verzögerungsrichtung gemeinsam mit der ersten Ausgangswelle (22) und der angetriebenen Welle relativ zu dem Drehelement (12, 14, 15) dreht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung einer Brennkraftmaschine (im Folgenden einfach als Verbrennungsmotor bezeichnet) zum Einstellen einer Öffnungs- und Schließzeitabstimmung (im Folgenden als eine Ventilzeitabstimmung bezeichnet) von zumindest einem von einem Auslassventil und einem Einlassventil des Verbrennungsmotors.

Herkömmlicherweise ist eine Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung zum Einstellen einer Ventilzeitabstimmung von Ventilen bekannt. Eine derartige Vorrichtung ist für ein Übertragungssystem vorgesehen, das ein Antriebsdrehmoment einer Kurbelwelle auf eine Nockenwelle überträgt, wobei die Kurbelwelle als eine Verbrennungsmotorantriebswelle dient und die Nockenwelle als eine angetriebene Welle dient, die das Auslassventil oder das Einlassventil des Verbrennungsmotors öffnet und schließt. Die Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung stellt die Ventilzeitabstimmung durch Ändern einer relativen Drehphase (im Folgenden einfach als die Phase bezeichnet) der Nockenwelle mit Bezug auf die Kurbelwelle ein, wobei dadurch die Verbrennungsmotorabgabe gesteigert und der Kraftstoffverbrauch verbessert wird.

Eine Vorrichtung, die die Phase der Nockenwelle über die Verwendung eines Öldrucks ändert, ist eine Bauart der Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung. Für den Fall, dass ein Öldruck verwendet wird, ist es jedoch schwierig, die Phasenänderung der Nockenwelle mit einer Genauigkeit zu steuern, wenn die Öldrucksteuerungsbedingungen beispielsweise während eines Betriebs unter Niedrigtemperaturbedingungen, in einem Zeitraum unmittelbar nach dem Verbrennungsmotorstart usw. eingeschränkt sind.

Zum Beseitigen eines derartigen Nachteils offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei. 10-153104 eine Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung, die die Phase der Nockenwelle durch Verwenden einer elektromagnetischen Kraft eines Elektromagnetsolenoids anstelle der Verwendung des Öldrucks ändert. Diese Vorrichtung ändert jedoch eine Phase durch Umwandeln einer elektromagnetisch induzierten Verschiebung eines Kolbenelements in die axiale Richtung in Drehbewegungen der Nockenwelle durch einen Schnecken- beziehungsweise Schraubenmechanismus. Wenn daher eine größere Breite auf eine Phasenänderung aufgeprägt wird, erfährt das Kolbenelement eine große Versetzung beziehungsweise Verschiebung in die axiale Richtung. Das erhöht die Größe der Vorrichtung unerwünscht. Obwohl des Weiteren diese Vorrichtung eine elektromagnetische Kraft des Elektromagnetsolenoids während des Vorstellbetriebs verwendet, die eine Phasenänderung der Nockenwelle zu der Vorstellseite verursacht, verwendet sie eine Vorspannkraft eines Vorspannelements durch Ausschalten des Elektromagnetsolenoids während eines Verzögerungsbetriebs, der eine Phasenänderung der Nockenwelle zu einer Verzögerungsseite verursacht. Das bewirkt eine merkliche Änderung des Elastizitätsmoduls des Vorspannelements unter Niedrigtemperaturumständen oder ähnlichem, und die Genauigkeit der Phasenänderungssteuerung wird verringert. Da ebenso die Phasenänderung während des Verzögerungsbetriebs von der Vorspannkraft des Vorspannelements abhängt, gibt es eine Grenze der Verbesserung eines Ansprechverhaltens der Phasenänderung. Darüber hinaus wird Energie während des Vorstellbetriebs für die zusätzliche Arbeit verloren, die zum Aufwinden einer Schraubenfeder benötigt wird, die als das Vorspannelement verwendet wird.

Die Erfindung hat daher die Aufgabe, eine Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung mit einer kompakten Abmessung vorzusehen, die in der Lage ist, eine Breite einer Phasenänderung der angetriebenen Welle mit Bezug auf die Antriebswelle sicherzustellen.

Die Erfindung hat des Weiteren die Aufgabe, eine Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung vorzusehen, die ein exzellentes Phasenänderungsansprechverhalten der angetriebenen Welle mit Bezug auf die Antriebswelle hat.

Die Erfindung hat des Weiteren die Aufgabe eine Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung vorzusehen, die in der Lage ist, konstant und genau die Phasenänderung der angetriebenen Welle mit Bezug auf die Antriebswelle zu steuern.

Gemäß einer Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung eines ersten Gesichtspunkts der Erfindung überträgt ein erster Bremsenabschnitt ein erstes Drehmoment auf eine erste exzentrische Welle, die außerhalb der Mitte einer angetriebenen Achse ist. Die erste exzentrische Welle dreht sich um die angetriebene Achse in eine Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der angetriebenen Achse. Die erste exzentrische Welle beginnt dann, sich in eine Verzögerungsrichtung relativ zu einem Drehelement zu drehen. Demgemäß beginnt ein erstes Umlaufritzel, das an der Außenwand der ersten exzentrischen Welle gestützt ist, um eine Relativdrehung zu ermöglichen und sich um die angetriebene Achse durch einen Eingriff mit einem ersten Innenzahnrad des Drehelements dreht, sich in die Vorstellrichtung gemeinsam mit einer ersten Ausgangswelle und der angetriebenen Welle, die damit im Eingriff ist, während der Drehung in die Vorstellrichtung relativ zu der ersten exzentrischen Welle relativ zu dem Drehelement zu drehen. Es ist somit möglich, die Phase der angetriebenen Welle mit Bezug auf das Drehelement, das heißt die Phase der angetriebenen Welle mit Bezug auf die Antriebswelle, die das Drehelement mit dem Antriebsdrehmoment dreht, zu der Vorstellseite zu ändern, während das erste Drehmoment übertragen wird.

Ebenso überträgt gemäß der Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung des ersten Gesichtspunkts der Erfindung ein zweiter Bremsenabschnitt ein zweites Drehmoment auf eine zweite exzentrische Welle, die außerhalb der Mitte der angetriebenen Achse ist und sich um die Antriebsachse dreht, in eine Richtung entgegengesetzt zu der Drehrichtung von dieser. Die zweite exzentrische Welle beginnt dann, sich in die Verzögerungsrichtung relativ zu dem Drehelement zu drehen. Demgemäß beginnt ein zweites Umlaufritzel, das an der Außenwand der zweiten exzentrischen Welle gestützt ist, zum Ermöglichen einer Relativdrehung und der Drehung um die angetriebene Achse durch einen Eingriff mit einem zweiten Innenzahnrad des Drehelements, sich in die Vorstellrichtung zu drehen. Das zweite Umlaufritzel dreht sich gemeinsam mit einer zweiten Ausgangswelle und der exzentrischen Welle, die im Eingriff damit ist, relativ zu dem Drehelement, während die Drehung in die Vorstellrichtung relativ zu der zweiten exzentrischen Welle beibehalten wird. Das erste Umlaufritzel beginnt somit, sich in die Verzögerungsrichtung gemeinsam mit der ersten Ausgangswelle und der angetriebenen Welle relativ zu dem Drehelement zu drehen, während die Drehung in die Verzögerungsrichtung relativ zu der ersten exzentrischen Welle beibehalten wird. Es ist somit möglich, die Phase der angetriebenen Welle mit Bezug auf das Drehelement, das heißt die Phase der angetriebenen Welle mit Bezug auf die Antriebswelle zu einer Verzögerungsseite zu ändern, während das zweite Drehmoment übertragen wird.

Wie vorstehend beschrieben ist, wird gemäß der Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung des ersten Gesichtspunkts der Erfindung eine Verschiebung von jedem von der ersten und der zweiten exzentrischen Welle, den ersten und zweiten Umlaufritzeln und den ersten und zweiten Ausgangswellen, die für eine Phasenänderung der angetriebenen Welle mit Bezug auf die Antriebswelle benötigt wird, aus einer Relativdrehung um die angetriebene Achse mit Bezug auf das Drehelement erhalten. Aus diesem Grund kann ein größerer Betrag um die angetriebene Achse für die Verschiebung der vorstehend genannten Bauteile sichergestellt werden, der für eine Phasenänderung der angetriebenen Welle benötigt wird. Es ist somit möglich, die Abmessung der Vorrichtung sicherzustellen, während eine Breite einer Phasenänderung der angetriebenen Welle sichergestellt wird.

Gemäß einer Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung eines zweiten Gesichtspunkts der Erfindung ist eines von einem Drehelement und einer ersten Ausgangswelle mit einem Anschlagschlitz versehen, der sich bogenförmig um die angetriebene Achse erstreckt. Des Weiteren ist das andere von dem Drehelement und der ersten Ausgangswelle mit einem Anschlagvorsprung versehen, der in den Anschlagschlitz vorsteht und dem es gestattet wird, sich um die angetriebene Achse relativ zu dem Anschlagschlitz zu drehen. Daher wird durch Zulassen, dass der Anschlagvorsprung gegen den einen oder den anderen Endabschnitt des Anschlagschlitzes anstößt, ermöglicht, die Relativdrehungen der ersten Ausgangswelle und der angetriebenen Welle mit Bezug auf das Drehelement zu beschränken. Kurz gesagt kann eine Länge des Bogens des Anschlagschlitzes eine Breite einer Phasenänderung der angetriebenen Welle beschränken. Es ist somit möglich, eine größere Breite für eine Phasenänderung der angetriebenen Welle festzulegen, indem der Anschlagschlitz länger um die angetriebene Achse ausgebildet ist.

Gemäß einer Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung eines dritten Gesichtspunkts der Erfindung sind ein erster Zyklonverzögerungsmechanismus, der aus dem ersten Innenzahnrad, der ersten exzentrischen Welle, dem ersten Umlaufritzel und der ersten Ausgangswelle besteht, und ein zweiter Zyklonverzögerungsmechanismus, der aus dem zweiten Innenzahnrad, der zweiten exzentrischen Welle, dem zweiten Umlaufritzel und der zweiten Ausgangswelle besteht, angrenzend aneinander an der angetriebenen Achse vorgesehen. Daher können der erste Zyklonverzögerungsmechanismus und der Zyklonverzögerungsmechanismus vorgesehen sein, so dass sie sich in zumindest einer Richtung parallel zu und in einer Richtung senkrecht zu der angetriebenen Achse überlagern. Es ist somit möglich, die Größe der Vorrichtung zu verringern.

Gemäß einer Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung eines vierten Gesichtspunkts der Erfindung wird das erste Drehmoment und das zweite Drehmoment durch Verwenden von Elektromagnetkräften erhalten, die von dem ersten Bremsenabschnitt beziehungsweise dem zweiten Bremsenabschnitt induziert werden. Da eine Elektromagnetkraft für beide Fälle des Verursachens einer Phasenänderung der angetriebenen Welle mit Bezug auf die Antriebswelle zu der Vorstellseite oder zu der Verzögerungsseite verwendet wird, kann daher ein Ansprechverhalten der Phasenänderung verbessert werden. Darüber hinaus ist es möglich, durch Verwenden der Elektromagnetkraft, die schwer durch Betriebsbedingungen, wie zum Beispiel eine Umgebungstemperatur und eine verlaufene Zeit seit dem Start des Betriebs beeinflusst wird, eine Phasenänderung der angetriebenen Welle konstant und genau zu steuern.

Gemäß einer Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung eines fünften Gesichtspunkts der Erfindung ist jede von der ersten exzentrischen Welle und von der zweiten exzentrischen Welle mit einem Funktionsabschnitt versehen, der daran befestigt ist, um sich gemeinsam zu drehen, und weist jeder von dem ersten Bremsenabschnitt und von dem zweiten Bremsenabschnitt einen Solenoid auf. Ebenso wird jedes von dem ersten Drehmoment und dem zweiten Drehmoment aus einer magnetischen Anziehungskraft erhalten, die zwischen dem Funktionsabschnitt, der an der Entsprechenden von der ersten exzentrischen Welle und der zweiten exzentrischen Welle befestigt ist, und dem Solenoid in einem Einschaltzustand erhalten, die ein Entsprechender von dem ersten Bremsenabschnitt und dem zweiten Bremsenabschnitt aufweist. Es ist somit möglich, das erste und das zweite Drehmoment mit einer relativ einfachen Anordnung zuverlässig zu übertragen.

Gemäß einer Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung gemäß einem sechsten Gesichtspunkt der Erfindung ist der Solenoid an jedem von dem ersten Bremsenabschnitt und von dem zweiten Bremsenabschnitt vorgesehen, um eine Verschiebungsrichtung auf den Funktionsabschnitt durch die magnetische Anziehungskraft zu ermöglichen und um zu dem Funktionsabschnitt angezogen zu werden. Da der Solenoid magnetisch zu dem Funktionsabschnitt angezogen wird, der sich gemeinsam mit der ersten oder der zweiten exzentrischen Welle dreht, kann das erste oder das zweite Drehmoment mit einem großen Betrag einfach erhalten werden. Des Weiteren ist jeder von dem ersten Bremsenabschnitt und von dem zweiten Bremsenabschnitt mit einer Vorspanneinrichtung zum Schieben des Solenoids in eine Richtung versehen, um sich von dem entsprechenden Funktionsabschnitt wegzubewegen. Diese Anordnung ermöglicht, die Übertragung des ersten oder des zweiten Drehmoments anzuhalten, durch Lösen des Solenoids von dem Funktionsabschnitt mit einer Vorspannkraft einer Vorspanneinrichtung, während eine magnetische Anziehungskraft durch Ausschalten des Solenoids abgesenkt wird. Wie vorstehend beschrieben, ist es gemäß der Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung gemäß dem sechsten Gesichtspunkt der Erfindung möglich, jedem von dem ersten Drehmoment und dem zweiten Drehmoment zu gestatten, an ihren jeweiligen Funktionsabschnitten nur dann zu wirken, wenn sie mit einem hinreichend großen Betrag benötigt werden.

Gemäß der Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung eines siebten Gesichtspunkts der Erfindung sind der Solenoid an dem ersten Bremsenabschnitt und der Solenoid an dem zweiten Bremsenabschnitt mit zylindrischen Gestalten mit unterschiedlichen Durchmessern ausgebildet, wobei einer von diesen an einem inneren Radius von dem anderen vorgesehen ist. Es ist somit möglich, die Größe der Vorrichtung zu verringern.

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III von Fig. 1; und
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV von Fig. 1.
Die folgende Beschreibung beschreibt ein Beispiel eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
Fig. 1 bis Fig. 4 zeigen ein Beispiel einer Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der Erfindung. Eine Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung 10 dieses Beispiels steuert die Ventilzeitabstimmung eines dargestellten Einlassventils eines Verbrennungsmotors 2.
Die Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung 10 ist an einem Übertragungssystem vorgesehen, das ein Antriebsdrehmoment einer nicht dargestellten Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 2 auf eine Nockenwelle 4 des Verbrennungsmotors 2 überträgt. Wie in Fig. 2 bis Fig. 4 gezeigt ist, öffnet und schließt die Nockenwelle 4 das Einlassventil des Verbrennungsmotors 2 durch Drehen um ihre Achse (im Folgenden als die Nockenachse bezeichnet) 0. Die Kurbelwelle und die Nockenwelle 4 des Verbrennungsmotors 2 bilden die Antriebswelle beziehungsweise die angetriebene Welle. Die Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung 10 weist ein Gehäuse 11auf und das Gehäuse 11 ist an dem Verbrennungsmotor 2 über einen Ständer 6 befestigt.
Ein Kettenrad 12 ist an den Außenwänden der Nockenwelle 4 an einem Endabschnitt 5 und von einer ersten Ausgangswelle 22 an einem ersten Endabschnitt 23a gestützt, um eine Relativdrehung um die Nockenachse 0 zu ermöglichen. Ein Zahnriemen (nicht gezeigt) wird über das Kettenrad beziehungsweise die Riemenscheibe 12 und die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 2 gezogen. Das Kettenrad 12 dreht sich um die Nockenachse 0 mit dem Antriebsdrehmoment der Nockenwelle, das über den Zahnriemen übertragen wird.
Ein erster Zahnkranz 14 und ein zweiter Zahnkranz 15 sind an der Außenwand des Kettenrads 12 befestigt. Jeder von dem ersten Zahnkranz 14 und von dem zweiten Zahnkranz 15 ist ein Innenzahnrad, dessen obere gekrümmte Fläche an dem inneren Radius der unteren gekrümmten Fläche vorhanden ist. Der erste Zahnkranz 14 und der zweite Zahnkranz 15 sind an der Nockenachse 0 derart ausgerichtet, dass ihre jeweiligen Drehmittenlinien mit der Nockenachse 0 zusammenfallen. Dem ersten Zahnkranz 14 und dem zweiten Zahnkranz 15 wird gestattet, sich um die Nockenachse 0 gemeinsam mit dem Kettenrad 12 zu drehen. Der erste Zahnkranz 14 und der zweite Zahnkranz 15 bilden ein erstes Innenzahnrad beziehungsweise ein zweites Innenzahnrad und die Zahnkränze 14 und 15 sowie das Kettenrad 12 bilden gemeinsam ein Drehelement.
Eine erste Übertragungswelle 16 ist an der Außenwand der ersten Ausgangswelle 22 an dem zweiten Endabschnitt 23b gestützt, um eine relative Drehung um die Nockenachse 0 zu ermöglichen. Eine erste exzentrische Welle 18, die außerhalb der Mitte mit Bezug auf die Nockenachse 0 ist, ist an der Außenwand der ersten Übertragungswelle 16 an einem Ende befestigt. Hier zeigt e₁ von Fig. 2 einen Exzentrizitätsbetrag einer Achse (im Folgenden als die erste exzentrische Achse bezeichnet) P der ersten exzentrischen Welle 18 mit Bezug auf die Nockenachse 0. Eine ringförmige Platte eines ersten Funktionsabschnitts 20, die die Nockenachse 0 als ihre Drehsymmetrieachse verwendet, ist an dem anderen Ende der ersten Übertragungswelle 16 vorgesehen. Die erste Übertragungswelle 16, die erste exzentrische Welle 18 und der erste Funktionsabschnitt 20 können sich gemeinsam um die Nockenachse 0 drehen.
Der erste Endabschnitt 23a der ersten Ausgangswelle 22 hat einen größeren Durchmesser als der zweite Endabschnitt 23b und der Endabschnitt 5 der Nockenwelle 4 ist daran konzentrisch an dem inneren Radius gepasst. Die erste Ausgangswelle 22 und die Nockenwelle 4 sind fest miteinander über eine Befestigungsschraube 25 gekoppelt, die von der Seite des zweiten Endabschnitts 23b der ersten Ausgangswelle 22 geschraubt ist. Der ersten Ausgangswelle 22 ist es gestattet, sich um die Nockenachse 0 zusammen mit der Nockenwelle 4 zu drehen.
Ein erstes Umlaufritzel 30 ist vorgesehen, um eine Planetenbewegung an dem äußeren Radius des Mittenabschnitts der ersten Ausgangswelle 22 zu ermöglichen. Genauer gesagt ist das erste Umlaufritzel 30 ein Außenzahnrad, dessen obere gekrümmte Fläche an dem äußeren Radius der unteren gekrümmten Fläche vorhanden ist. Der Krümmungsradius der oberen gekrümmten Fläche des ersten Umlaufritzels 30 ist kleiner gesetzt als der Radius der Krümmung der unteren gekrümmten Fläche des ersten Zahnkranzes 14 und die Anzahl der Zähne des ersten Umlaufritzels 30 ist einer weniger als diejenige des ersten Zahnkranzes 14. Das erste Umlaufritzel 30 ist mit einem Passloch 32 versehen, das einen kreisförmigen Querschnitt hat. Die Mittellinie des Passlochs 32 fällt mit der Drehmittellinie des ersten Umlaufritzels 30 zusammen. Die erste exzentrische Welle 18 ist in das Passloch 32 über ein (nicht gezeigtes) Lager gepasst und das erste Umlaufritzel 30 ist an der Außenwand der ersten exzentrischen Welle 18 gestützt, um eine relative Drehung um die erste exzentrische Achse P zu ermöglichen. Hier fällt die erste exzentrische Achse P mit der Drehmittellinie des ersten Umlaufritzels 30 zusammen. Bei der Stützung auf diese Weise greift ein Teil einer Vielzahl von Zähnen des ersten Umlaufritzels 30 mit einem Teil einer Vielzahl von Zähnen des ersten Zahnkranzes 14 ein.
Wenn sich das erste Umlaufritzel 30 nicht um die erste exzentrische Achse P relativ zu der ersten exzentrischen Welle 18 dreht, dreht sich das erste Umlaufritzel 30 gemeinsam mit dem Kettenrad 12 und der ersten exzentrischen Welle 18 um die Nockenachse 0, während es im Eingriff mit dem ersten Zahnkranz 14 ist, ohne die relative Positionsbeziehung zu ändern. Für einen Fall, bei dem sich die erste exzentrische Welle 18 um die Nockenachse 0 in eine Verzögerungsrichtung Y relativ zu dem Kettenrad 12 dreht, während sich das erste Umlaufritzel 30 dreht, wie vorstehend beschrieben ist, wird das erste Umlaufritzel 30, das durch die Außenwand der ersten exzentrischen Welle 18 angepresst ist, durch den ersten Zahnkranz 14 aktiviert, der im Eingriff mit dem ersten Umlaufritzel 30 ist. Dann beginnt das erste Umlaufritzel 30, sich um die erste exzentrische Achse P in eine Vorstellrichtung X relativ zu der ersten exzentrischen Welle 18 zu drehen. Für diesen Fall dreht sich das erste Umlaufritzel 30 um die Nockenachse 0 in die Vorstellrichtung X relativ zu dem Kettenrad 12, während es mit einem Teil des ersten Zahnkranzes 14 im Eingriff ist. Andererseits wird für einen Fall, bei dem sich die erste exzentrische Welle 18 um die Nockenachse 0 in die Vorstellrichtung X relativ zu dem Kettenrad 12 dreht, das erste Umlaufritzel 30, das durch die Außenwand der ersten exzentrischen Welle 18 angepresst ist, durch den ersten Zahnkranz 14 aktiviert. Dann beginnt das erste Umlaufritzel 30, sich um die erste exzentrische Achse P in die Verzögerungsrichtung Y relativ zu der ersten exzentrischen Welle 18 zu drehen. Für diesen Fall dreht sich das erste Umlaufritzel 30 um die Nockenachse 0 in die Verzögerungsrichtung Y relativ zu dem Kettenrad 12, während es mit einem Teil des ersten Zahnkranzes 14 im Eingriff ist.
Eine ringförmige Platte eines ersten Eingriffsabschnitts 24, die die Nockenachse 0 als ihre Drehsymmetrieachse verwendet, ist an dem Mittenabschnitt der ersten Ausgangswelle 22 ausgebildet. Der erste Eingriffsabschnitt 24 ist mit konkaven Eingriffsabschnitten 26 an mehr als einem Punkt versehen (in diesem Beispiel 9 Punkte). Die Vielzahl der konkaven Eingriffsabschnitte 26 sind an regelmäßigen Intervallen um die Nockenachse 0 vorgesehen. Jeder konkave Eingriffsabschnitt 26 ist ein konkaver Abschnitt des ersten Eingriffsabschnitts 24, der in die Plattendickenrichtung eingeschnitten ist und einen kreisförmigen Querschnitt hat, und sein Öffnungsabschnitt weist zu dem ersten Umlaufritzel 30. Unterdessen ist das erste Umlaufritzel 30 mit Eingriffsvorsprüngen 34 entsprechend den konkaven Eingriffsabschnitten 26 an mehr als einem Punkt an der Außenwand vorgesehen, die direkt dem ersten Eingriffsabschnitt 24 gegenübersteht. Die Vielzahl der Eingriffsvorsprünge 34 ist an regelmäßigen Intervallen um die erste exzentrische Achse P vorgesehen, die außerhalb der Mitte von der Nockenachse 0 um einen Exzentrizitätsbetrag e₁ liegt. Jeder Eingriffsvorsprung 34 ist wie ein Stift gestaltet, der in Richtung auf den ersten Eingriffsabschnitt 24 vorsteht, und hat einen kreisförmigen Querschnitt und ist in den entsprechenden konkaven Eingriffsabschnitt 26 eingesetzt. Der Außendurchmesser von jedem Eingriffsvorsprung 34 ist kleiner als der Innendurchmesser des entsprechenden konkaven Eingriffsabschnitts 26 gesetzt.
Wenn sich das erste Umlaufritzel 30 und das Kettenrad 12 gemeinsam drehen, greifen die jeweiligen Angriffsvorsprünge 34 des ersten Umlaufritzels 30 mit den Innenwänden der entsprechenden konkaven Eingriffsabschnitte 26 des ersten Eingriffsabschnitts 24 ein und pressen die Innenwände in die Drehrichtung (hier in die Vorstellrichtung X). Die erste Ausgangswelle 22 und die Nockenwelle 4, die daran befestigt ist, drehen sich somit um die Nockenachse 0, während eine konstante Phasenbeziehung mit Bezug auf das Kettenrad 12 beibehalten wird.
Für einen Fall, bei dem sich das erste Umlaufritzel 30 in die Vorstellrichtung X relativ zu dem Kettenrad 12 dreht, während sich die erste Ausgangswelle 22 und die Nockenwelle 4 drehen, wie vorstehend beschrieben ist, pressen die jeweiligen Eingriffsvorsprünge 34 die Innenwände der konkaven Eingriffsabschnitte 26, mit denen sie in die Drehrichtung eingreifen. Das verursacht, dass sich die erste Ausgangswelle 22 und die Nockenwelle 4 um die Nockenachse 0 in die Vorstellrichtung X relativ zu dem Kettenrad 12 drehen. Andererseits drücken für einen Fall, bei dem sich das erste Umlaufritzel 30 in die Verzögerungsrichtung Y relativ zu dem Kettenrad 12 dreht, die jeweiligen Eingriffsvorsprünge 34 die Innenwände der konkaven Eingriffsabschnitte 26, mit denen sie eingreifen, in eine Richtung entgegengesetzt zu der Drehrichtung. Das verursacht, dass sich die erste Ausgangswelle 22 und die Nockenwelle 4 um die Nockenachse 0 in die Verzögerungsrichtung Y relativ zu dem Kettenrad 12 drehen.
Wie in Fig. 1 und Fig. 3 gezeigt ist, ist ein Anschlagschlitz 35 an dem äußeren Randabschnitt des ersten Eingriffsabschnitts 24 der ersten Ausgangswelle 22 ausgebildet. Der Anschlagschlitz 35 erstreckt sich bogenförmig um die Nockenachse 0 mit einer bestimmten Länge und ist in Richtung auf die Innenwand des Kettenrads 12 geöffnet. Ein Anschlagvorsprung 37 ist als ein integraler Teil der Innenwand des Kettenrads 12 ausgebildet, der zu dem Öffnungsabschnitt des Anschlagschlitzes 35 weist. Der Anschlagvorsprung 37 steht in den Anschlagschlitz 35 vor und erstreckt sich bogenförmig um die Nockenachse 0 mit einer Länge, die kürzer als diejenige des Anschlagschlitzes 35 ist.
Wenn sich die erste Ausgangswelle 22 relativ zu dem Kettenrad 12 dreht, dreht sich der Anschlagvorsprung 37 relativ um die Nockenachse 0 innerhalb des Anschlagschlitzes 35. Dabei stößt ein Endabschnitt 38a des Anschlagvorsprungs 37 an der Verzögerungsrichtungsseite gegen einen Endabschnitt 36a des Anschlagschlitzes 35 an der Verzögerungsrichtungsseite, wobei dadurch eine Relativdrehung der ersten Ausgangswelle 22 in die Vorstellrichtung X beschränkt wird. Die beschränkte Position ist die maximale Vorstellposition der ersten Ausgangswelle 22. Wenn ebenso ein Endabschnitt 38b des Anschlagvorsprungs 37 an der Vorstellrichtungsseite gegen einen Endabschnitt 36b des Anschlagschlitzes 35 an der Vorstellrichtungsseite anstößt, wird eine Relativdrehung der ersten Ausgangswelle 22 in die Verzögerungsrichtung Y beschränkt. Die beschränkte Position ist die maximale Verzögerungsposition der ersten Ausgangswelle 22. Wie beschrieben wurde, ist in diesem Beispiel der Bereich einer Relativdrehung für die erste Ausgangswelle 22 und damit die Nockenwelle 4 durch die Länge eines Bogens von jedem von dem Anschlagschlitz 35 und dem Anschlagvorsprung 37 beschränkt. Beispielsweise ist es durch Aufprägen eines relativ langen Bogens auf den Anschlagschlitz 35 und einen relativ kurzen Bogen auf den Anschlagvorsprung 37 möglich, einen breiteren Bereich einer Relativdrehung für die Nockenwelle 4 sicherzustellen.
In diesem Beispiel bilden der ersten Zahnkranz 14, die erste Übertragungswelle 16, die erste exzentrische Welle 18, der erste Funktionsabschnitt 20, die erste Ausgangswelle 22, das erste Umlaufritzel 30 usw. gemeinsam einen ersten Zyklonverzögerungsmechanismus. Ein erster Bremsenabschnitt 40 ist im Ansprechen auf den ersten Zyklonverzögerungsmechanismus vorgesehen. Der erste Bremsenabschnitt 40 weist einen ersten Solenoid 42 und eine erste Schraubenfeder 48 als eine Vorspanneinrichtung auf.
Der erste Solenoid 42 ist in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet, der eine gewundene Spule 43 einschließt, und ist konzentrisch mit der Nockenachse 0 vorgesehen. Die Endfläche an einem Endabschnitt des ersten Solenoids 42 steht einer Funktionsfläche 21 des ersten Funktionsabschnitts 20 direkt gegenüber und ein Reibungselement 45 ist daran befestigt. Eine erste Stützwelle 46 steht in Richtung auf die entgegengesetzte Seite des ersten Funktionsabschnitts 20 vor, der an dem zweiten Endabschnitts des ersten Solenoids 42 befestigt ist. Die erste Stützwelle 46 ist durch das Gehäuse 11 gestützt, um eine Verschiebung nur in die axiale Richtung zu ermöglichen. Diese Anordnung unterbindet, dass sich der erste Solenoid 42 um die Nockenachse 0 dreht. Eine erste Schraubenfeder 48 ist zwischen der ersten Stützwelle 46 und dem Gehäuse 11 angeordnet. Die erste Schraubenfeder 48 schiebt die erste Stützwelle 46 in eine Richtung (Richtung α von Fig. 1), in die sich der erste Solenoid 42 von dem ersten Funktionsabschnitt 20 wegbewegt.
Der erste Solenoid 42 wird angeregt, wenn ein Strom durch die Spule 43 tritt, und induziert eine magnetische Anziehungskraft über einen Raum, der durch den ersten Solenoid 42 und den ersten Funktionsabschnitt 20 definiert ist. Die magnetische Anziehungskraft, die so induziert wird, verursacht, dass der erste Solenoid 42 in Richtung auf den ersten Funktionsabschnitt 20 gegen eine Vorspannkraft der ersten Schraubenfeder 48 verschoben wird, so dass der erste Solenoid 42 zu dem ersten Funktionsabschnitt 20 über das Reibungselement 45 angezogen wird. Für einen Fall, bei dem der erste Solenoid 42 zu dem ersten Funktionsabschnitt 20 angezogen wird, der sich dreht, erzeugt eine Reibung zwischen dem ersten Funktionsabschnitt 20 und dem Reibungselement 45 ein erstes Drehmoment in eine Richtung (im Folgenden die Verzögerungsrichtung Y) entgegengesetzt zu der Drehrichtung des ersten Funktionsabschnitts 20. Dann wird das erste Drehmoment auf die erste exzentrische Welle 18 von dem ersten Funktionsabschnitt 20 über die erste Übertragungswelle 16 übertragen. Bei der Übertragung des ersten Drehmoments beginnt die erste exzentrische Welle 18, sich um die Nockenachse 0 in die Verzögerungsrichtung Y relativ zu dem Kettenrad 12 zu drehen. Andererseits wird der erste Solenoid 42 in einem ausgeschalteten Zustand in die Richtung α von Fig. 1 durch eine Vorspannkraft der ersten Schraubenfeder 48 geschoben und wird dadurch von dem ersten Funktionsabschnitt 20 zuverlässig gelöst.
Eine zweite Übertragungswelle 50 ist an der Außenwand der ersten Übertragungswelle 16 an dem Mittenabschnitt zum Ermöglichen einer Relativdrehung um die Nockenachse 0 gestützt. Eine zweite exzentrische Welle 52, die mit Bezug auf die Nockenachse 0 außerhalb der Mitte liegt, ist an einem Endabschnitt der zweiten Übertragungswelle 50 ausgebildet. Hier deutet e₂ von Fig. 4 einen Exzentrizitätsbetrag einer Achse (im Folgende als die zweite exzentrische Achse bezeichnet) Q der zweiten exzentrischen Welle 52 mit Bezug auf die Nockenachse 0 an. Eine ringförmige Platte eines zweiten Funktionsabschnitts 54, die die Nockenachse 0 als ihre Drehsymmetrieachse verwendet, ist an dem Mittenabschnitt der zweiten Übertragungswelle 50 vorgesehen. Die zweite Übertragungswelle 50, die zweite exzentrische Welle 52 und der zweite Funktionsabschnitt 54 können sich gemeinsam um die Nockenachse 0 drehen.
Eine zweite Ausgangswelle 56 ist fest an der Außenwand der ersten Übertragungswelle 16 an dem Mittenabschnitt gekoppelt und konzentrisch mit dieser. Der zweiten Ausgangswelle 56 ist es gestatten, sich um die Nockenachse 0 gemeinsam mit der ersten Übertragungswelle 16 und der ersten exzentrischen Welle 18 zu drehen.
Ein zweites Umlaufritzel 64 ist vorgesehen, um eine Planetenbewegung an dem äußeren Radius des Mittenabschnitts der zweiten Ausgangswelle 56 zu ermöglichen. Genauer gesagt ist das zweite Umlaufritzel 64 ein Außenzahnrad, dessen obere gekrümmte Fläche an dem äußeren Radius der unteren gekrümmten Fläche vorhanden ist. Der Radius der Krümmung der oberen gekrümmten Fläche des zweiten Planentengetriebes 64 ist kleiner als der Radius der Krümmung der unteren gekrümmten Fläche des zweiten Zahnkranzes 15 gesetzt und die Anzahl von Zähnen des zweiten Umlaufritzel 64 ist um einen weniger als diejenige des zweiten Zahnkranzes 15. Das zweite Umlaufritzel 64 ist mit einem Passloch 66 mit einem kreisförmigen Querschnitt versehen. Die Mittellinie des Passlochs 66 fällt mit der Drehmittellinie des zweiten Umlaufritzels 64 zusammen. Die zweite exzentrische Welle 52 passt in das Passloch 66 über ein (nicht gezeigtes) Lager und das zweite Umlaufritzel 64 ist an der Außenwand der zweiten exzentrischen Welle 52 zum Ermöglichen einer Relativdrehung um die zweite exzentrische Achse Q gestützt. Hier fällt die zweite exzentrische Achse Q mit der Drehmittellinie des zweiten Umlaufritzels 64 zusammen. Bei der Stützung auf diese Art greift ein Teil einer Vielzahl von Zähnen des zweiten Umlaufritzels 64 mit einem Teil einer Vielzahl von Zähnen des zweiten Zahnkranzes 15 ein.
Wenn sich das zweite Umlaufritzel 64 nicht um die zweite exzentrische Achse Q relativ zu der zweiten exzentrischen Welle 52 dreht, dreht sich das zweite Umlaufritzel 64 gemeinsam mit dem Kettenrad 12 und der zweiten exzentrischen Welle 52 um die Nockenachse 0, während es mit dem zweiten Zahnkranz 15 im Eingriff ist, ohne dass sich die relative Positionsbeziehung ändert. Für einen Fall, bei dem sich die zweite exzentrische Welle 53 um die Nockenachse 0 in die Verzögerungsrichtung Y relativ zu dem Kettenrad 12 dreht, während sich das zweite Umlaufritzel 64 dreht, wie vorstehend beschrieben ist, wird das zweite Umlaufritzel 64, das durch die Außenwand der zweiten exzentrischen Welle 52 angepresst wird, durch den zweiten Zahnkranz 15 aktiviert, der im Eingriff mit dem zweiten Umlaufritzel 64 ist. Dann beginnt das zweite Umlaufritzel 64 sich um die zweite exzentrische Achse Q in die Vorstellrichtung X relativ zu der zweiten exzentrischen Welle 52 zu drehen. Für diesen Fall dreht sich das zweite Umlaufritzel 64 um die Nockenachse 0 in die Vorstellrichtung X relativ zu dem Kettenrad 12, während es im Eingriff mit einem Teil des zweiten Zahnkranzes 15 ist. Hier wird eine Erklärung eines Falles weggelassen, bei dem sich die zweite exzentrische Welle 52 um die Nockenachse 0 in die Vorstellrichtung X relativ zu dem Zahnkranz 12 dreht, da sie für die Beschreibung der Erfindung nicht notwendig ist.
Eine ringförmige Platte eines zweiten Eingriffsabschnitts 60, die die Nockenachse 0 als ihre Drehsymmetrieachse verwendet, ist an einem Endabschnitt der zweiten Ausgangswelle 56 ausgebildet. Der zweite Eingriffsabschnitt 60 ist mit Eingriffslöchern 62 an mehr als einem Punkt versehen (in diesem Beispiel 9 Punkte). Die Vielzahl der Eingriffslöcher 62 ist an regelmäßigen Intervallen um die Nockenachse 0 vorgesehen. Jedes Eingriffsloch 62 ist ein Loch, das durch den zweiten Eingriffsabschnitt 60 in die Plattendickenrichtung hindurchdringt und einen kreisförmigen Querschnitt hat, und sein Öffnungsabschnitt weist zu dem zweiten Umlaufritzel 64. Unterdessen ist das zweite Umlaufritzel 64 mit Eingriffsvorsprüngen 68 entsprechend den Eingriffslöchern 62 an mehr als einem Punkt an der Außenwand versehen, die direkt dem zweiten Eingriffsabschnitt 60 gegenübersteht. Die Vielzahl der Eingriffsvorsprünge 68 ist an regelmäßigen Intervallen um die zweite exzentrische Achse Q vorgesehen, die von der Nockenachse 0 um einen Exzentrizitätsbetrag e₂ außerhalb der Mitte liegt. Jeder Eingriffsvorsprung 68 ist wie ein Stift gestaltet, der in Richtung auf den zweiten Eingriffsabschnitt 60 vorsteht, und hat einen kreisförmigen Querschnitt, und ist in das entsprechende Eingriffsloch 62 eingesetzt. Der Außendurchmesser von jedem Eingriffsvorsprung 68 ist kleiner als der Innendurchmesser des entsprechenden Eingriffslochs 62 gesetzt.
Wenn sich das zweite Umlaufritzel 64 und das Kettenrad 12 gemeinsam drehen, greifen jeweilige Eingriffsvorsprünge 68 des zweiten Umlaufritzels 64 mit den Innenwänden der entsprechenden Eingriffslöcher 62 des zweiten Eingriffsabschnitt 60 ein und pressen die Innenwände in die Drehrichtung (hier in die Vorstellrichtung X). Die zweite Ausgangswelle 56 und die erste exzentrischen Welle 18, die daran über die erste Übertragungswelle 16 gekoppelt ist, drehen sich somit um die Nockenachse 0, während eine konstante Phasenbeziehung mit Bezug auf das Kettenrad 12 beibehalten wird. Für einen Fall, bei dem sich das zweite Umlaufritzel 64 in die Vorstellrichtung X relativ zu dem Kettenrad 12 dreht, während sich die zweite Ausgangswelle 56 und die erste exzentrische Welle 18 drehen, wie vorstehend beschrieben ist, pressen die jeweiligen Eingriffsvorsprünge 68 die Innenwände der Eingriffslöcher 62 weitergehend, mit denen sie Eingreifen, in die Drehrichtung. Das verursacht, dass sich die zweite Ausgangswelle 56 und die erste exzentrische Welle 18 um die Nockenachse 0 in die Vorstellrichtung X relativ zu dem Kettenrad 12 drehen.
In diesem Beispiel bilden der zweite Zahnkranz 15, die zweite Übertragungswelle 50, die zweite exzentrische Welle 52, der zweite Funktionsabschnitt 54, die zweite Ausgangswelle 56, das zweite Umlaufritzel 64 usw. gemeinsam einen zweiten Zyklonverzögerungsmechanismus. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind der zweite Zyklonverzögerungsmechanismus und der erste Zyklonverzögerungsmechanismus angrenzend aneinander und sowohl in einer Richtung parallel zu und in einer Richtung senkrecht zu der Nockenachse 0 überlagernd vorgesehen. Diese Anordnung verlängert die Größe der Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung 10.
Ein zweiter Bremsenabschnitt 70 ist im Ansprechen auf den zweiten Zyklonverzögerungsmechanismus vorgesehen. Der zweite Bremsenabschnitt 70 weist einen zweiten Solenoid 72 und eine zweite Schraubenfeder 78 als eine Vorspanneinrichtung auf. Der zweite Solenoid 72 ist in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet, die eine gewundene Spule 73 einschließt, und ist konzentrisch mit der Nockenachse 0 vorgesehen. Der zweite Solenoid 72 von diesem Beispiel hat einen größeren Durchmesser als der erste Solenoid 42, so dass ein Teil des ersten Solenoids 42 an den inneren Radius des zweiten Solenoids 72 eingesetzt wird. Diese Anordnung ermöglicht es, einen Raum an dem inneren Radius des zweiten Solenoids 72 effektiv zu verwenden, und somit kann die Größe der Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung 10 verringert werden.
Die Endfläche an einem Endabschnitt des zweiten Solenoids 72 steht direkt einer Funktionsfläche 55 des zweiten Funktionsabschnitts 54 gegenüber und ein Reibungselement 75 ist daran befestigt. Eine zweite Stützwelle 76, die in Richtung αuf die entgegengesetzte Seite des zweiten Funktionsabschnitts 54 vorsteht, ist an dem zweiten Endabschnitt (entfernter Abschnitt) des zweiten Solenoids 72 befestigt. Die zweite Stützwelle 76 ist durch das Gehäuse 11 gestützt, um eine Verschiebung nur in die axiale Richtung zu ermöglichen. Diese Anordnung unterbindet, dass sich der zweite Solenoid 72 um die Nockenachse 0 dreht. Eine zweite Schraubenfeder 78 ist zwischen der zweiten Stützwelle 76 und dem Gehäuse 11 angeordnet. Die zweite Schraubenfeder 78 schiebt die zweite Stützwelle 76 in eine Richtung (Richtung β von Fig. 1), in die der zweite Solenoid 72 von dem zweiten Funktionsabschnitt 54 wegbewegt wird.
Der zweite Solenoid 72 wird angeregt, wenn ein Strom durch die Spule 73 hindurchtritt, und er induziert eine magnetische Anziehungskraft über einen Raum, der durch den zweiten Solenoid 72 und den ersten Funktionsabschnitt 54 definiert ist. Die magnetische Anziehungskraft, die so induziert wird, verursacht, dass der zweite Solenoid 72 in Richtung auf den zweiten Funktionsabschnitt 54 gegen eine Vorspannkraft der zweiten Schraubenfeder 78 verschoben wird, so dass der zweite Solenoid 72 zu dem zweiten Funktionsabschnitt 54 über das Reibungselement 75 angezogen wird.
Für einen Fall, bei dem der zweite Solenoid 72 zu dem zweiten Funktionsabschnitt 54 angezogen wird, der sich dreht, erzeugt eine Reibung zwischen dem zweiten Funktionsabschnitt 54 und dem Reibungselement 55 ein zweites Drehmoment in eine Richtung (hier die Verzögerungsrichtung Y) entgegengesetzt zu der Drehrichtung des zweiten Funktionsabschnitts 54. Dann wird das zweite Drehmoment zu der zweiten exzentrischen Welle 52 von dem Funktionsabschnitt 54 über die zweite Übertragungswelle 50 übertragen. Bei der Übertragung des zweiten Drehmoments beginnt die zweite exzentrische Welle 52, sich um die Nockenachse 0 in die Verzögerungsrichtung Y relativ zu dem Kettenrad 12 zu drehen. Andererseits wird der zweite Solenoid 72 in einem ausgeschalteten Zustand in die Richtung β von Fig. 1 durch eine Vorspannkraft der zweiten Schraubenfeder 78 geschoben und wird dadurch zuverlässig von dem zweiten Funktionsabschnitt 54 gelöst.
Ein Betrieb der Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung 10 wird nachstehend erklärt. Wenn die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 2 angetrieben wird, um sich zu drehen, während der erste Solenoid 42 des ersten Bremsenabschnitts 40 und der zweite Solenoid 72 des zweiten Bremsenabschnitts 70 beide sich in einem ausgeschalteten Zustand befinden, wird ein Antriebsdrehmoment der Kurbelwelle auf das Kettenrad 12 übertragen. Das Kettenrad 12 und der erste sowie der zweite Zahnkranz 14 und 15, die daran befestigt sind, beginnen dann, sich gemeinsam zu drehen. Es ist anzumerken, dass die Phase des Kettenrads 12 mit Bezug auf die Kurbelwelle als eine Konstante beibehalten wird. Da der erste Solenoid 42 in dem ausgeschalteten Zustand hier von dem ersten Funktionsabschnitt 20 gelöst ist, wird das erste Drehmoment nicht auf die erste exzentrische Welle 18 übertragen, und wird sich daher die erste exzentrische Welle 18 nicht relativ zu dem Kettenrad 12 drehen. Daher beginnen sich das erste Umlaufritzel 30 und die erste exzentrische Welle 18 gemeinsam mit dem Kettenrad 12 in Verbindung mit einer Drehung des Kettenrads 12 zu drehen. Die erste Ausgangswelle 22 und die Nockenwelle 4, die mit dem ersten Umlaufritzel 30 im Eingriff ist, beginnen somit, sich mit einer gewissen Phase mit Bezug auf das Kettenrad 12 zu drehen.
Während sich auch das Kettenrad 12 dreht, wird der zweite Solenoid 72 in dem ausgeschalteten Zustand von dem zweiten Funktionsabschnitt 54 gelöst, und wird das zweite Drehmoment nicht auf die zweite exzentrische Welle 52 übertragen. Die zweite exzentrische Welle 52 wird sich daher nicht relativ zu dem Kettenrad 12 drehen. Daher beginnen hier das zweite Umlaufritzel 64 und die zweite exzentrische Welle 52, sich gemeinsam mit dem Kettenrad 12 zu drehen. Die zweite Ausgangswelle 56, die im Eingriff mit dem zweiten Umlaufritzel 64 ist, beginnt somit, sich gemeinsam mit der ersten Übertragungswelle 16 und der exzentrischen Welle 18 zu drehen.
Wenn der erste Solenoid 42 allein eingeschaltet wird, während sich das Kettenrad 12 dreht, wird der erste Solenoid 42 magnetisch zu dem ersten Funktionsabschnitt 20 angezogen, der sich dreht. Dann wird das erste Drehmoment, das durch die Reibung zwischen dem Reibungselement 45 an dem Endabschnitt des ersten Solenoids 42 und dem ersten Funktionsabschnitt 20 erzeugt wird, auf die erste exzentrische Welle 18 übertragen. Bei der Aufnahme des ersten Drehmoments beginnt die erste exzentrische Welle 18, sich in die Verzögerungsrichtung Y relativ zu dem Kettenrad 12 zur Verlangsamung zu drehen. Das erste Umlaufritzel 30 wird durch diese relative Drehung der ersten exzentrischen Welle 18 in die Verzögerungsrichtung Y gedreht und beginnt, sich in die Vorstellrichtung X relativ zu dem Kettenrad 12 zu drehen, während die Drehung in die Vorstellrichtung X relativ zu der ersten exzentrischen Welle 18 beibehalten wird. Die erste Ausgangswelle 22 und die Nockenwelle 4, die im Eingriff mit dem ersten Umlaufritzel 30 sind, beginnen somit, sich in die Vorstellrichtung X relativ zu dem Kettenrad 12 zum Beschleunigen zu drehen. Anders gesagt ändert sich die Phase der Nockenwelle 4 mit Bezug auf das Kettenrad 12 zu der Vorstellseite und ebenso die Phase der Nockenwelle 4 mit Bezug auf die Kurbelwelle. Die Relativdrehungen der ersten Ausgangswelle 22 und der Nockenwelle 4 in die Vorstellrichtung X sind durch einen Anstoß des Anschlagvorsprungendabschnitts 38a gegen den Anschlagschlitzendabschnitt 36a beschränkt.
Wenn andererseits der zweite Solenoid 72 allein eingeschaltet ist, während sich das Kettenrad 12 dreht, wird der zweite Solenoid 72 magnetisch zu dem zweiten Funktionsabschnitt 54angezogen, der sich dreht, und wird das zweite Drehmoment, das durch die Reibung zwischen dem Reibungselement 75 an dem Endabschnitt des zweiten Solenoids 72 und dem zweiten Funktionsabschnitt 54 erzeugt wird, auf die zweite exzentrische Welle 52 übertragen. Bei der Aufnahme des zweiten Drehmoments beginnt die zweite exzentrische Welle 52, sich in die Verzögerungsrichtung Y relativ zu dem Kettenrad 12 für eine Verlangsamung zu drehen. Das zweite Umlaufritzel 64 wird durch diese relative Drehung der zweiten exzentrischen Welle 52 in die Verzögerungsrichtung Y aktiviert und beginnt, sich in die Vorstellrichtung X relativ zu dem Kettenrad 12 zu drehen, während die Drehung in die Vorstellrichtung X relativ zu der zweiten exzentrischen Welle 52 beibehalten wird. Die zweite Ausgangswelle 56 und die erste exzentrische Welle 18, die mit dem zweiten Umlaufritzel 64 im Eingriff sind, beginnen somit, sich in die Vorstellrichtung X relativ zu dem Kettenrad 12 für eine Beschleunigung zu drehen.
Weitergehend wird das erste Umlaufritzel 30 durch diese relative Drehung der ersten exzentrischen Welle 18 in die Vorstellrichtung X aktiviert und beginnt, sich in die Verzögerungsrichtung Y relativ zu dem Kettenrad 12 zu drehen, während die Drehung in die Verzögerungsrichtung Y relativ zu der ersten exzentrischen Welle 18 beibehalten wird. Die erste Ausgangswelle 22 und die Nockenwelle 4, die mit dem ersten Umlaufritzel im Eingriff sind, beginnen somit, sich in die Verzögerungsrichtung Y relativ zu dem Kettenrad 12 für eine Verlangsamung zu drehen. Anders gesagt ändert sich die Phase der Nockenwelle 4 mit Bezug auf das Kettenrad 12 zu der Verzögerungsseite und ebenso die Phase der Nockenwelle 4 mit Bezug auf die Kurbelwelle. Es ist anzumerken, dass die relativen Drehungen der ersten Ausgangswelle 22 und der Nockenwelle 4 in die Verzögerungsrichtung Y durch einen Anstoß des Anschlagvorsprungendabschnitts 38b gegen den Anschlagschlitzendabschnitt 36b beschränkt sind.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird gemäß der Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung 10 eine Verschiebung von jedem Bauelement, das den ersten Zyklonverzögerungsmechanismus und den zweiten Zyklonverzögerungsmechanismus bildet, durch relative Drehungen um die Nockenachse 0 mit Bezug auf das Kettenrad 12 erzielt. Das ermöglicht, eine breiteren Bereich von relativen Drehungen um die Nockenachse 0 für die Bauelemente sicherzustellen, die die ersten und zweiten Zyklonverzögerungsmechanismen ausbilden, die eine Breite einer Phasenänderung der Nockenwelle 4 bestimmen. Es ist somit möglich, eine Breite einer Phasenänderung der Nockenwelle 4 ohne eine Vergrößerung der Vorrichtungsgröße zu erweitern.
Des Weiteren werden gemäß der Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung 10 für beide Fälle der Verursachung einer Phasenänderung der Nockenwelle 4 zu der Vorstellseite oder zu der Verzögerungsseite das erste Drehmoment und das zweite Drehmoment, die die Phasenänderung induzieren, durch Verwenden von elektromagnetischen Kräften des ersten Solenoids 42 beziehungsweise des zweiten Solenoid 72 erzeugt. Das verbessert ein Ansprechverhalten einer Phasenänderung, da die ersten und zweiten Solenoide 42 und 72 nämlich eingeschaltet sind, bis eine Phasenänderung der Nockenwelle 4 stattfindet. Ebenso wird im Allgemeinen eine elektromagnetische Kraft schwer durch Betriebsbedingungen, wie zum Beispiel die Umgebungstemperatur der Vorrichtung und die abgelaufene Zeit nach dem Start des Betriebs beeinflusst. Es ist somit möglich, eine Phasenänderung der Nockenwelle 4 mit einer Genauigkeit unter Niedrigtemperaturumständen oder während des Verbrennungsmotorstarts zu steuern.
Des Weiteren werden gemäß der Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung 10 zum Erhalten des ersten Drehmoments und des zweiten Drehmoments der erste Solenoid 42 und der zweite Solenoid 72 zu dem ersten Funktionsabschnitt 20 beziehungsweise dem zweiten Funktionsabschnitt 54 angezogen, die sich drehen. Aus diesem Grund kann ein Drehmoment mit einem großen Betrag einer aus kleinen magnetischen Anziehungskraft erhalten werden. Es ist somit möglich, nicht nur den ersten und zweiten Solenoid 42 und 72 kompakt auszubilden, sondern auch den Betrag der elektrischen Energie zu verringern.
Bei dem vorstehenden Beispiel sind sowohl der erste Bremsenabschnitt 40 als auch der zweite Bremsenabschnitt 70 angeordnet, um das erste Drehmoment beziehungsweise das zweite Drehmoment durch Verwenden einer elektromagnetischen Kraft zu erhalten. Jedoch können sie so angeordnet sein, dass zumindest eines von dem ersten Drehmoment und von dem zweiten Drehmoment beispielsweise durch Verwenden einer elastischen Kraft eines elastischen Elementes erhalten wird. Ebenso sind bei dem vorstehenden Beispiel der erste Solenoid 42 und der zweite Solenoid 72 an dem ersten Funktionsabschnitt 20 beziehungsweise dem zweiten Funktionsabschnitt 54 angebracht. Sie müssen jedoch nicht notwendigerweise zu den entsprechenden Funktionsabschnitten angezogen werden.
Darüber hinaus nimmt das vorstehend genannte Beispiel die Anordnung an, bei der die erste exzentrische Welle 18 konstant mit der zweiten Ausgangswelle 56 über die erste Übertragungswelle 16 gekoppelt ist. Jedoch kann ein Kopplungsmechanismus oder ähnliches, der die Kopplung lösen kann, irgendwo zwischen der ersten exzentrischen Welle 18 und der zweiten Ausgangswelle 56 vorgesehen sein.
Bei der Übertragung des ersten Drehmomentes von dem ersten Bremsenabschnitt 40 auf die erste exzentrische Welle 18 dreht sich die erste exzentrische Welle 18 in die Verzögerungsrichtung relativ zu einem Drehelement 12, 14, 15. Das verursacht, dass sich das erstes Umlaufritzel 30 in die Vorstellrichtung gemeinsam mit der ersten Ausgangswelle 22 und der angetriebenen Welle dreht. Bei einer Übertragung eines zweiten Drehmomentes von einem zweiten Bremsenabschnitt 70 auf eine zweite exzentrische Welle 52 dreht sich die zweite exzentrische Welle 52 in eine Verzögerungsrichtung relativ zu dem Drehelement 12, 14, 15. Das verursacht, dass sich ein zweites Umlaufritzel 64 in die Vorstellrichtung gemeinsam mit einer zweiten Ausgangswelle 56 und der ersten exzentrischen Welle 18 relativ zu dem Drehelement 12, 14, 15 dreht, während die Drehung in die Vorstellrichtung relativ zu der zweiten exzentrischen Welle 52 beibehalten wird, und verursacht, dass sich das erste Umlaufritzel 30 in die Verzögerungsrichtung gemeinsam mit der ersten Ausgangswelle 22 und der angetriebenen Welle relativ zu dem Drehelement 12, 14, 15 dreht.

Claims

1. Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung (10), die an einem Übertragungssystem vorgesehen ist, das ein Antriebsdrehmoment einer Antriebswelle einer Brennkraftmaschine (2) auf eine angetriebene Welle überträgt, die zumindest eines von einem Auslassventil und einem Einlassventil öffnet und schließt, zum Einstellen einer Öffnungs- und Schließzeitabstimmung von zumindest einem von dem Auslassventil und von dem Einlassventil, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist:
ein Drehelement (12, 14, 15) mit einem ersten Innenzahnrad (14) und einem zweiten Innenzahnrad (15), die beide eine angetriebene Achse als eine Drehmittellinie verwenden, die eine Achse der angetriebenen Welle ist, und die sich um die angetriebene Achse mit dem Antriebsdrehmoment der Antriebswelle drehen;
einer ersten exzentrischen Welle (18), die mit Bezug auf die angetriebene Achse außerhalb der Mitte liegt und sich um die angetriebene Achse in Verbindung mit einer Drehung des Drehelementes (12, 14, 15) dreht;
einem ersten Umlaufritzel (30), das an einer Außenwand der ersten exzentrischen Welle (18) zum Ermöglichen einer relativen Drehung um eine erste exzentrische Achse gestützt ist, die eine Achse der ersten exzentrischen Welle (18) ist, und die sich um die angetriebene Achse in Verbindung mit einer Drehung des Drehelementes (12, 14, 15) über einen Eingriff mit dem ersten Innenzahnrad (14) dreht;
einer ersten Ausgangswelle (22), die mit der angetriebenen Welle gekoppelt ist, die sich um die angetriebene Achse zusammen mit der angetriebenen Welle in Verbindung mit einer Drehung des ersten Umlaufritzels (30) über einen Eingriff mit dem ersten Umlaufritzel (30) dreht;
einem ersten Bremsenabschnitt (40) zum Übertragen eines ersten Drehmomentes auf die erste exzentrische Welle (18) in eine Richtung entgegengesetzt zu einer Drehrichtung davon;
einer zweiten exzentrischen Welle (52), die mit Bezug auf die angetriebene Achse außerhalb der Mitte liegt, die sich um die angetriebene Achse in Verbindung mit einer Drehung des Drehelementes (12, 14, 15) dreht;
einem zweiten Umlaufritzel (64), das an einer Außenwand der zweiten exzentrischen Welle (52) zum Ermöglichen einer relativen Drehung um die zweite exzentrische Achse gestützt ist, die eine Achse der zweiten exzentrischen Welle (52) ist, die sich um die angetriebene Achse in Verbindung mit einer Drehung des Drehelements (12, 14, 15) über einen Eingriff mit dem zweiten Innenzahnrad (15) dreht;
einer zweiten Ausgangswelle (56), die mit der ersten exzentrischen Welle (18) gekoppelt ist, die sich um die angetriebene Achse zusammen mit der ersten exzentrischen Welle (18) in Verbindung mit einer Drehung des zweiten Umlaufritzels (64) über einen Eingriff mit dem zweiten Umlaufritzel (64) dreht; und
einem zweiten Bremsenabschnitt (70) zum Übertragen eines zweiten Drehmomentes auf die zweite exzentrische Welle (52) in eine Richtung entgegengesetzt zu einer Drehrichtung davon, wobei:
bei einer Übertragung des ersten Drehmomentes von dem ersten Bremsenabschnitt (40) auf die erste exzentrische Welle (18), während sich die erste exzentrische Welle (18) dreht, die erste exzentrische Welle (18) beginnt, sich in eine Verzögerungsrichtung relativ zu dem Drehelement (12, 14, 15) zu drehen, was verursacht, dass sich das erste Umlaufritzel (30) in die Vorstellrichtung gemeinsam mit der ersten Ausgangswelle (22) und der angetriebenen Welle relativ zu dem Drehelement (12, 14, 15) dreht, während die Drehung in die Vorstellrichtung relativ zu der ersten exzentrischen Welle (18) beibehalten wird und
wobei bei einer Übertragung des zweiten Drehmomentes von dem zweiten Bremsenabschnitt (70) auf die zweite exzentrische Welle (52), die sich dreht, die zweite exzentrische Welle (52) beginnt, sich in die Verzögerungsrichtung relativ zu dem Drehelement (12, 14, 15) zu drehen, was verursacht, dass sich das zweite Umlaufritzel (64) in die Vorstellrichtung gemeinsam mit der zweiten Ausgangswelle (56) und der ersten exzentrischen Welle (18) relativ zu dem Drehelement (12, 14, 15) dreht, während die Drehung in die Vorstellrichtung relativ zu der zweiten exzentrischen Welle (52) beibehalten wird, und verursacht, dass sich das erste Umlaufritzel (30) in die Verzögerungsrichtung gemeinsam mit der ersten Ausgangswelle (22) und der angetriebenen Welle relativ zu dem Drehelement (12, 14, 15) dreht, während die Drehung in die Verzögerungsrichtung relativ zu der ersten exzentrischen Welle (18) beibehalten wird.

2. Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
eines von dem Drehelement (12, 14, 15) und von der ersten Ausgangswelle (22) einen Anschlagschlitz (35) definiert, der sich bogenförmig um die angetriebene Achse erstreckt; und
das andere von dem Drehelement (12, 14, 15) und von der ersten Ausgangswelle (22) einen Anschlagvorsprung (37) definiert, der in den Anschlagschlitz (35) vorsteht und dem gestattet ist, sich um die angetriebene Achse relativ zu dem Anschlagschlitz (35) zu drehen.

3. Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Zyklonverzögerungsmechanismus, der aus dem ersten Innenzahnrad (14), der ersten exzentrischen Welle (18), dem ersten Umlaufritzel (30) und der ersten Ausgangswelle (22) besteht, und ein zweiter Zyklonverzögerungsmechanismus, der aus dem zweiten Innenzahnrad (15), der zweiten exzentrischen Welle (52), dem zweiten Umlaufritzel (64) und der zweiten Ausgangswelle (56) besteht, angrenzend aneinander an der angetriebenen Achse vorgesehen sind.

4. Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Drehmoment und das zweite Drehmoment durch Verwenden von elektromagnetischen Kräften erhalten werden, die von dem ersten Bremsenabschnitt (40) beziehungsweise von dem zweiten Bremsenabschnitt (70) induziert werden.

5. Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung (10) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
jede von der ersten exzentrischen Welle (18) und von der zweiten exzentrischen Welle (52) mit einem Funktionsabschnitt versehen ist, der daran befestigt ist, um sich gemeinsam zu drehen;
wobei jeder von dem ersten Bremsenabschnitt (40) und von dem zweiten Bremsenabschnitt (70) einen Solenoid (42, 72) aufweist; und
wobei jedes von dem ersten Drehmoment und von dem zweiten Drehmoment von einer magnetischen Anziehungskraft erhalten wird, die zwischen dem Funktionsabschnitt, der an eine von der ersten exzentrischen Welle (18) und von der zweiten exzentrischen Welle (52) befestigt ist, und dem Solenoid (42, 72) in einem Einschaltzustand induziert wird, den einer von dem ersten Bremsenabschnitt (40) und von dem zweiten Bremsenabschnitt (70) aufweist.

6. Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung (10) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
der Solenoid an jedem von dem ersten Bremsenabschnitt (40) und von dem zweiten Bremsenabschnitt (70) vorgesehen ist, um eine Verschiebung in Richtung des Funktionsabschnittes durch die magnetische Anziehungskraft zu ermöglichen und um zu dem Funktionsabschnitt angezogen zu werden; und
wobei jeder von dem ersten Bremsenabschnitt (40) und von dem zweiten Bremsenabschnitt (70) mit einer Vorspanneinrichtung (48, 78) zum Schieben des Solenoids (42, 72) in eine Richtung zum Wegbewegen von dem Funktionsabschnitt versehen ist.

7. Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung (10) gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Solenoid an dem ersten Bremsenabschnitt (40) und der Solenoid an dem zweiten Bremsenabschnitt (70) in zylindrischen Gestalten mit unterschiedlichen Durchmessern ausgebildet ist, wobei einer davon an einem inneren Radius des anderen vorgesehen ist.