DE19825288C2 - Ventilstellungssteuergerät - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ventileinstellungssteuergerät, das zur Steuerung der zeitlichen Öffnungs- und Schließeinstellung eines Einlass- oder eines Auslassventils in einem Ventilbetätigungsmechanismus eines Verbrennungsmotors verwendet werden soll.

In der JP 1-92504 A oder in der JP 2-50105 U ist zum Beispiel ein Ventileinstellungssteuergerät jener Art offenbart, das Folgendes aufweist: ein Drehübertragungsbauteil, das um eine Nockenwelle herum befestigt ist, wobei die Nockenwelle einen inneren Rotor aufweist, der einstückig auf der Nockenwelle befestigt ist und die Nockenwelle drehbar mit dem Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors zusammengebaut ist, wobei sich das Drehübertragungsbauteil relativ zur Nockenwelle innerhalb eines vorbestimmten Bereiches verdrehen kann und eine Drehbewegung von einer Kurbelwellenriemenscheibe zur Nockenwelle überträgt; Flügel, die auf der Nockenwelle vorgesehen sind; eine Fluidkammer, die zwischen der Nockenwelle und dem Drehübertragungsbauteil ausgebildet ist und durch die Flügel in Voreilkammern und Verzögerungskammern unterteilt ist; erste Fluiddurchlässe zur Zuführung und zum Ausstoßen eines Fluids zu und von den Voreilkammern; zweite Fluidpassagen zur Zuführung und zum Ausstoßen des Fluids zu und von den Verzögerungskammern; eine Bohrung, die in dem Drehübertragungsbauteil ausgebildet ist und einen Sperrzapfen darin beherbergt, der zur Nockenwelle hin federvorgespannt ist; ein Einpassloch, das in der Nockenwelle ausgebildet ist, um den Kopfabschnitt des Sperrzapfens in das Einpassloch einzuführen, wenn die Nockenwelle und das Drehübertragungsbauteil in einer vorbestimmten Phase zueinander stehen; und einen dritten Fluiddurchlass zur Zuführung und zum Ausstoßen des Fluids zu und von dem Einpassloch.

Das Ventileinstellungssteuergerät, wie es in jeder der oben zitierten Anmeldungen beschrieben wird, ist so aufgebaut, dass der Sperrzapfen entgegen der Federvorspannkraft durch das Fluid über den dritten Fluiddurchlass zu dem Einpassloch bewegt wird. Wenn das Fluid, das dem Einpassloch zugeführt wird, teilweise durch den Spalt zwischen der Bohrung und dem Sperrzapfen zu einer hinteren Druckkammer bzw. einer Gegendruckkammer leckt, die eine Feder zum Vorspannen des Sperrzapfens beherbergt, wird es durch eine Entlüftungseinrichtung in der Gegendruckkammer zur Atmosphäre abgeleitet.

Hierbei ist das verwendete Fluid ein Arbeitsöl. Wenn die Drehleistung durch eine Steuerkette von der Kurbelwellenriemenscheibe auf das Drehübertragungsbauteil übertragen wird, kann das Arbeitsöl, das von der Gegendruckkammer ausgestoßen wird, als Öl zur Schmierung der Steuerkette verwendet werden. Wenn die Drehleistung durch einen Steuerriemen, der aus Kunstharz oder Gummi hergestellt ist, übertragen wird, kann das Arbeitsöl einen Schlupf zwischen dem Steuerriemen und dem Drehübertragungsbauteil hervorrufen oder den Steuerriemen angreifen.

Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte Ventileinstellungssteuergerät derart zu verbessern, dass Arbeitsöl, das aus der Gegendruckkammer austritt, problemlos abgeleitet werden kann, ohne irgendwelche Störungen zu verursachen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. In dem Ventileinstellungssteuergerät gemäß der Erfindung kann das Arbeitsöl, wenn es durch den Spielraum zwischen der Bohrung und dem Sperrzapfen in die Gegendruckkammer leckt, über den Verbindungsdurchlass in das Innere des Zylinderkopfs abgeleitet werden. Somit kann verhindert werden, dass das Arbeitsöl an den Steuerriemen gelangt, wodurch eine schlechte Wirkverbindung zwischen dem Drehübertragungsbauteil und dem Steuerriemen und eine vorzeitige Verschlechterung des Steuerriemens unterdrückt wird, sogar wenn der Steuerriemen aus Kunstharz oder Gummi hergestellt ist und als eine Vorrichtung zum Übertragender Drehleistung von einer Kurbelwellenriemenscheibe auf das Drehübertragungsbauteil angepasst ist. Da kein Arbeitsöl unter Druck in das Innere der Gegendruckkammer geführt wird, tritt darüber hinaus weder eine Fehlfunktion des Sperrzapfens noch eine feine Vibration des Sperrzapfens auf, so dass die Sperrsteuerung durch den Sperrzapfen durch Verändern einer Federkraft zum Vorspannen des Sperrzapfens abgestimmt werden kann.

Kurzbeschreibung der Figuren

Fig. 1 ist ein Längsschnitt, der ein Ausführungsbeispiel eines Ventileinstellungssteuergeräts gemäß der Erfindung schematisch zeigt.

Fig. 2 ist eine teilweise ausgebrochene Frontansicht, die das Verhältnis zwischen einem inneren Rotor, einem äußeren Rotor, Flügeln, einem Sperrzapfen, einem Steuerriemen und so weiter zeigt, wie in Fig. 1 gezeigt ist.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang einer Linie III-III aus Fig. 2.

Fig. 4 ist eine Ansicht ähnlich zu Fig. 2, zeigt jedoch einen Zustand, in dem der innere Rotor und die Flügel etwas im Uhrzeigersinn aus dem Zustand in Fig. 2, relativ zum äußeren Rotor, gedreht sind.

Fig. 5 ist ein Schnitt entlang einer Linie V-V in Fig. 4.

Fig. 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen wesentlichen Abschnitt aus Fig. 4 zeigt.

Fig. 7 ist eine Ansicht ähnlich zu Fig. 4, sie zeigt jedoch einen Zustand, in dem der innere Rotor und die Flügel um einen vorbestimmten Betrag aus dem Zustand von Fig. 4 relativ zum äußeren Rotor gedreht sind.

Fig. 8 ist ein Schnitt entlang einer Linie VIII-VIII in Fig. 7.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Ein Ventileinstellungssteuergerät gemäß der Erfindung, wie es in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, enthält eine Nockenwelle 10, die in einem Zylinderkopf 110 eines Verbrennungsmotors drehbar gelagert ist, und einen inneren Rotor 20, der mit dem Führungsendabschnitt der Nockenwelle 10 fest verbunden ist; ein Drehübertragungsbauteil 30, 40, 50, das um die Nockenwelle 10 herum montiert ist, um relativ zu ihr innerhalb eines vorbestimmten Bereiches verdreht zu werden und das einen äußeren Rotor 30 enthält, eine Frontplatte 40, eine Kappe 41, eine Rückplatte 50 und eine Steuerriemenscheibe; vier Flügel 70, die mit dem inneren Rotor 20 zusammengebaut sind; und einen Sperrzapfen 80, der mit dem äußeren Rotor 30 zusammengebaut ist. Hier wird die Steuerriemenscheibe 60 so aufgebaut, wie es im Stand der Technik bekannt ist, um die Drehleistung im Uhrzeigersinn in Fig. 2 von der Kurbelwellenriemenscheibe durch einen Steuerriemen aus Kunstharz oder Gummi zu übertragen.

Die Nockenwelle 10 ist mit einem bekannten Nocken (nicht gezeigt) zum Öffnen bzw. Schließen eines Einlassventils oder eines Auslassventils (nicht gezeigt) ausgestattet und mit einem Voreildurchlass 11 und einem Verzögerungsdurchlass 12 versehen, die sich in der Axialrichtung der Nockenwelle 10 erstrecken. Der Voreildurchlass 11 ist mit einer Verbindungsöffnung 101 eines Umschaltventils 100 über einen radialen Durchlass 13, einen ringförmigen Durchlass 14 und einen Verbindungsdurchlass P1 verbunden. Der Verzögerungsdurchlass 12 ist über einen ringförmigen Durchlass 15 und einen Verbindungsdurchlass P2 mit einer Verbindungsöffnung 102 des Umschaltventils 100 verbunden.

Das Umschaltventil 100 ist in der Lage, den Steuerschieber 104 nach rechts in Fig. 1 entgegen der Wirkung einer Feder 105 durch Erregen eines Solenoids 103 zu bewegen. Das Umschaltventil 100 ist so aufgebaut, dass es dann, wenn es entregt wird, die Verbindung zwischen einer Zuführöffnung 106, die mit einer durch den Verbrennungsmotor angetriebenen Ölpumpe (nicht gezeigt) verbunden ist, und der Verbindungsöffnung 101, sowie die Verbindung zwischen der Verbindungsöffnung 102 und einer Auslassöffnung 107 herstellt, und um dann, wenn es erregt ist, die Verbindung zwischen der Zuführöffnung 106 und der Verbindungsöffnung 102 sowie die Verbindung zwischen der Verbindungsöffnung 101 und einer Auslassöffnung 108 herstellt. Als Ergebnis wird das Arbeitsöl zum Voreildurchlass 11 geführt, wenn das Solenoid 103 entregt wird, und zum Verzögerungsdurchlass 12, wenn dasselbe erregt wird.

Der innere Rotor 20 ist mittels eines hohlen Schraubenbolzens 19 fest an der Nockenwelle 10 befestigt und mit Flügelnuten 21 zur Montage der vier Flügel 70 individuell in den Radialrichtungen versehen. Ferner ist ein Einpassloch 22 zum Einpassen des Kopfabschnitts 81 des Sperrzapfens 80 um einen vorbestimmten Betrag in dem Zustand, der in Fig. 2 gezeigt ist, vorgesehen, wo die Nockenwelle 10, der innere Rotor 20 und der äußere Rotor 30 in einer vorbestimmten Phase in der am weitesten verzögerten Position synchron drehen; ein Durchlass 23 zum Zuführen bzw. Ausstoßen des Arbeitsöls zu und von dem Einpassloch 22 über den Voreildurchlass 11; Durchlässe 24 zum Zuführen bzw. Ausstoßen des Arbeitsöls zu und von den Voreilkammern R1 (mit der Ausnahme derjenigen, die sich rechts unten von Fig. 2 befindet), wie sie durch die individuellen Flügel 70 gebildet sind, über den Voreildurchlass 11; und Durchlässe 25 zum Zuführen bzw. Ausstoßen des Arbeitsöls zu und von den Verzögerungskammern R2, wie sie durch die individuellen Flügel 70 gebildet sind, über den Verzögerungsdurchlass 12. Zu und von der Voreilkammer R1, die in der rechten unteren Position von Fig. 2 angeordnet ist, wird das Arbeitsöl von dem Einpassloch 22 über einen Durchlass 31, der in dem äußeren Rotor 30 ausgebildet ist, zugeführt und ausgestoßen. Das Einpassloch 22 ist gestuft, um an seinem äußeren Endabschnitt zur Aufnahme des Kopfabschnitts 81 des Sperrzapfens 80 einen größeren Durchmesser zu haben, so dass das obere Ende des Kopfabschnitts 81 gegen die Stufe stößt. Daher ist der diametral größere Abschnitt an seinem äußeren Ende abgeschrägt. Hier wird jeder Flügel 70 durch eine Feder 71 radial nach außen gedrängt (wie in Fig. 1 gezeigt ist), die in den Bodenabschnitt der Flügelnut 21 eingepasst ist.

Der äußere Rotor 30 ist so mit dem äußeren Umfang des inneren Rotors 20 zusammengebaut, dass er relativ dazu innerhalb eines vorbestimmten Bereiches verdreht werden kann. Mit den zwei Seiten des äußeren Rotors 30 sind die Frontplatte 40 und die Rückplatte 50 durch Fugenbauteile S1 und S2 verbunden. Der äußere Rotor 30 ist fest mit der Steuerriemenscheibe 60 durch einen Schraubenbolzen B1 verbunden. Die Kappe 41 ist mit der Frontplatte 40 fluiddicht zusammengebaut, um einen Durchlass 42 zur Verbindung des Voreildurchlasses 11 der Nockenwelle 10 und der Durchlässe 23 und 24 des inneren Rotors 20 zu bilden. In dem äußeren Rotor 30 sind Fluiddruckkammern R0 ausgebildet, die die einzelnen Flügel 70 aufnehmen und durch diese in die Voreilkammern R1 und die Verzögerungskammern R2 geteilt werden; ferner eine Bohrung 33, die in der Radialrichtung des äußeren Rotors 30 zur Unterbringung des Sperrbolzens 80 ausgebildet ist, und eine Feder 91 zum Beaufschlagen des Sperrzapfens 80 zum inneren Rotor 20 hin.

Die Bohrung 33 ist an ihrem äußeren Ende durch einen Stopfen 92 und ein Dichtungsbauteil 93 fluiddicht verschlossen, um eine Gegendruckkammer R3 an der Rückseite des Sperrzapfens 80 zu bilden. Diese Gegendruckkammer R3 steht mit dem Inneren des Zylinderkopfs 110 in Verbindung, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, über ein Verbindungsloch 34, das in dem äußeren Rotor 30 ausgebildet ist, einer Verbindungsnut 51 (die durch ein Verbindungsloch beispielhaft verkörpert werden kann), die in der Rückplatte 50 ausgebildet ist und mit dem Verbindungsloch 34 an dessen radial äußeren Ende in Verbindung steht, einer Verbindungsnut 53 (die durch ein Verbindungsloch beispielhaft verkörpert werden kann), die axial in dem inneren Umfang eines Vorsprungsabschnitts 52 (das heißt der Abschnitt, der drehbar an dessen inneren Umfang mit der Nockenwelle 10 zusammengebaut ist und an dessen äußeren Umfang mit einer Öldichtung 111 in Eingriff ist, die mit dem Zylinderkopf 110 zusammengebaut ist) der Rückplatte 50 ausgebildet ist, und mit einem Verbindungsloch 113, das in einem Nockenwellenstützabschnitt 112 des Zylinderkopfs 110 ausgebildet ist. Hier ist die Öffnung des Verbindungslochs 34 an der Seite der Bohrung so angeordnet, dass sie nicht durch einen geschürzten Randabschnitt 82 des Sperrzapfens 80 verschlossen werden kann, sogar wenn der Sperrzapfen 80 entgegen der Federkraft der Feder 80 durch das Arbeitsöl, das über den Durchlass 23 zum Einpassloch 22 geführt wird, bewegt wird. Andererseits wird durch die Steuerriemenscheibe 60 verhindert, dass der Stopfen 92 herauskommt.

Der Sperrzapfen 80 ist mit dem Kopfabschnitt 81 versehen, der eine gekrümmte (oder sphärische) Gestalt und den geschürzten Randabschnitt 82 hat, mit dem er mit einem vorbestimmten Leckspalt so in die Bohrung 33 eingepasst ist, dass er sich radial zum äußeren Rotor 30 bewegt und durch die Feder 91 zum inneren Rotor 20 gedrückt wird. Dies ermöglicht es dem Arbeitsöl, durch den Leckspalt zwischen dem geschürzten Randabschnitt 82 des Sperrzapfens 80 und der Bohrung 33 zu strömen.

Das somit gemäß diesem Ausführungsbeispiel aufgebaute Ventileinstellungssteuergerät wird in dem gesperrten Zustand gehalten, in dem der Verbrennungsmotor gestoppt ist, wobei die Ölpumpe gestoppt ist und das Umschaltventil 100 in dem Zustand von Fig. 1 gehalten wird, und in dem der Kopfabschnitt 81 des Sperrzapfens 80 um einen vorbestimmten Hub in das Einpassloch 22 eingeführt wird, um die relative Drehung des inneren Rotors 20 und zum äußeren Rotor 30 zu unterbinden, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, wobei das Arbeitsöl nicht von dem Umschaltventil 100 zum Voreildurchlass 11 der Nockenwelle 10 geführt wird, sogar wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird, um die Ölpumpe anzutreiben, wobei das Solenoid 103 der Nockenwelle 10 im wesentlichen gleichzeitig mit dem Start des Verbrennungsmotors erregt wird. Durch den Steuerriemen werden der äußere Rotor 30, die Steuerriemenscheibe 60 und zugehörige Teile im Uhrzeigersinn in Fig. 2 gedreht, auch wenn der Sperrzapfen 80 nicht in der Lage ist, in das Einpassloch 22 beim Stop des Verbrennungsmotors durch eine Fehlausrichtung der Bohrung und des Einpasslochs 22 zu gelangen, weil der Druck des Arbeitsöls der Voreilkammern R1 und der Verzögerungskammern R2 beim Start des Verbrennungsmotors niedrig ist, so dass der innere Rotor 20, die Flügel 70 und zugehörige Teile relativ zur Verzögerungsseite hingedreht werden, um die am weitesten verzögerte Position einzunehmen, wobei dann der Sperrzapfen 81 durch die Feder 91 in das Einpassloch 22 geschoben wird.

Wenn das Solenoid 103 des Umschaltventils 100 vom erregten Zustand in den entregten Zustand umgeschaltet wird, während der Verbrennungsmotor läuft und die Ölpumpe antreibt, wird das Arbeitsöl aus dem Umschaltventil 100 zum Voreildurchlass 11 der Nockenwelle 10 geführt, so dass es über den Durchlass 42 und die einzelnen Durchlässe 24 zu den einzelnen Voreilkammern R1 und von dem Durchlass 42 über den Durchlass 23 zur Einlasskammer 22 geführt wird. Zur selben Zeit wird das Arbeitsöl von den einzelnen Verzögerungskammern R2 über die einzelnen Kammern 25, den Verzögerungsdurchlass 12, das Umschaltventil 100 usw. nach außen abgeleitet.

Wenn das Arbeitsöl, das zum Einpassloch 22 geführt wird, den Sperrzapfen 80 gegen die Kraft der Feder 91 bewegt, fährt der Sperrzapfen 80 aus dem Einpassloch 22 heraus, und das Endstück der Nockenwelle 10, der innere Rotor 20 und die Flügel 70 drehen relativ zum Drehübertragungsbauteil 30, 40, 50, das den äußeren Rotor 30 und die Steuerriemenscheibe 60 enthält, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Andererseits wird das Arbeitsöl, das zum Einpassloch 22 geführt wird, über den Durchlass 31, der in dem äußeren Rotor 30 ausgebildet ist, zur Voreilkammer R1 geführt, die sich auf der rechten unteren Seite befindet.

In dem Zustand, in dem der gewölbte Kopfabschnitt 81 des Sperrzapfens 80 teilweise in das Einpassloch 22 eingepasst ist, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, ist es dem Endstück der Nockenwelle 10, dem inneren Rotor 20 und den Flügeln 70 gestattet, relativ zum Drehübertragungsbauteil, das den äußeren Rotor 30 und die Steuerriemenscheibe 60 enthält, zu drehen, so dass die relativen Drehungen der Nockenwelle und des Drehübertragungsbauteils gestartet werden, bevor die Gesamtheit des Kopfabschnittes 81 des Sperrzapfens 80 aus dem Einpassloch 22 heraus kommt. Somit kann die Zeitdauer von dem Einströmen des Arbeitsöls in das Einpassloch 22 bis zu den relativen Drehungen der Nockenwelle und des Drehübertragungsbauteils verkürzt werden, um die Arbeitsempfindlichkeit des Geräts zu verbessern.

In dem Zustand, in dem der Kopfabschnitt 81 des Sperrzapfens 80 teilweise in dem Einpassloch 22 eingeführt ist, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, kann der Sperrzapfen 80 nicht nur durch das Arbeitsöl, das dem Einpassloch 22 zugeführt wird, bewegt werden, um schnell aus dem Einpassloch 22 herauszukommen, sondern auch durch eine Kraftkomponente F1 (wie in Fig. 6 gezeigt ist) der Wirkkraft F, die durch die relativen Drehungen der Nockenwelle und des Drehübertragungsbauteils entsteht und von dem Sperrzapfen 80 aufgenommen wird. Somit kann die Arbeitsansprechempfindlichkeit des Geräts verbessert werden, um in einer schnellen Reaktion eine Veränderung des Zustands (der am meisten verzögerte Zustand), der in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, über den Zustand, der in den Fig. 4 bis 6 gezeigt ist, zu dem Zustand (der am meisten voreilende Zustand), der in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, zu vollziehen.

Wenn das Solenoid 103 des Umschaltventils 100 in dem Zustand der Fig. 7 und 8 aus dem erregten Zustand in den entregten Zustand umgeschaltet wird, wird das Arbeitsöl aus dem Umschaltventil 100 zum Verzögerungsdurchlass 12 der Nockenwelle 10 geleitet, so dass es über die einzelnen Durchlässe 25 zu den einzelnen Verzögerungskammern R2 geleitet wird und von den einzelnen Voreilkammern R1 entweder über die einzelnen Durchlässe 24 oder den Durchlass 31, das Einpassloch 22 und den Durchlass 23 zum voreilenden Durchlass 11 und durch das Umschaltventil 100 nach außen abgeführt wird. Somit drehen die Nockenwelle 10, der innere Rotor 20 und die Flügel 70, relativ zu dem Drehübertragungsbauteil, das den äußeren Rotor 30 und die Steuerriemenscheibe 60 enthält, um das Gerät aus einem Zustand, der in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, in einen Zustand zu bringen, der in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist.

Hier in diesem Ausführungsbeispiel kann das Arbeitsöl, das in die Gegendruckkammer R3 geleckt ist, durch den Spalt zwischen der Bohrung 33 und dem Sperrzapfen 80 über die Verbindungsdurchlässe (das heißt das Verbindungsloch 34, das in dem äußeren Rotor 30 ausgebildet ist, die Verbindungsnuten 51 und 53, die in der Rückplatte 50 ausgebildet sind und das Verbindungsloch 113, das in dem Nockenwellenstützabschnitt 112 des Zylinderkopfs 110 ausgebildet ist) in den Zylinderkopf 110 abgeleitet werden. Dieses Ableiten ermöglicht es, eine schlechte Wirkverbindung zwischen der Steuerriemenscheibe 60 und dem Steuerriemen und eine vorzeitige Verschlechterung des Steuerriemens zu vermeiden, was ansonsten durch das Benetzen des Steuerriemens durch das herausleckende Arbeitsöl hervorgerufen werden könnte. Da die vorstehend erwähnten Verbindungsdurchlässe die kürzeste Verbindung zwischen der Gegendruckkammer R3 und dem Inneren des Zylinderkopfs 110 schaffen können, kann darüber hinaus der Durchlasswiderstand so gesenkt werden, dass das Arbeitsöl, das in die Gegendruckkammer geleckt ist, schnell und geeignet in den Zylinderkopf 110 abgeleitet wird, wodurch die nichtsperrende Wirkung des Sperrzapfens 80 optimiert wird.

Da das unter Druck stehende Arbeitsöl nicht zur Innenseite der Gegendruckkammer R3 geführt wird, kann die Fehlfunktion und die feine Vibration des Sperrzapfens 80 beseitigt werden, um die zeitliche Sperrsteuerung des Sperrzapfens 80 durch Verändern der Kraft der Feder 91 zum Bewegen des Sperrzapfens 80 abzustimmen. In diesem Ausführungsbeispiel wird darüber hinaus das Arbeitsöl über die Verbindungsnut 53 abgeleitet, die in dem inneren Umfang des vorstehenden Abschnitts 52 der Rückplatte 50 ausgebildet ist, so dass der äußere Umfang der Nockenwelle 10 und der innere Umfang des vorstehenden Abschnittes 52 der Rückplatte 50 mit jenem Schmieröl geeignet geschmiert werden können. Sogar wenn eine Verbindungsnut, die der Verbindungsnut 53 entspricht, verwirklicht wird, indem sie in dem äußeren Umfang der Nockenwelle 10 ausgebildet wird, oder wenn der Spielraum zwischen dem äußeren Umfang der Nockenwelle 10 und dem inneren Umfang des vorstehenden Abschnitts 52 vergrößert ist, können Auswirkungen erwartet werden, die ähnlich zu denjenigen des vorstehend genannten Ausführungsbeispiels sind.

Gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel ist der Stopfen 92, der ein Dichtungsbauteil 93 aufweist, das in eine äußere Umfangsnut des Stopfens 92 eingepasst ist, an dem äußeren Ende der Bohrung 33 befestigt, um das äußere Ende der Bohrung 33 fluiddicht zu verschließen. Da ein Ende der Feder 91, die den Sperrzapfen 80 vorspannt, mit dem Stopfen 92 in Wirkverbindung ist, steht der Stopfen 92 mit einer inneren Oberfläche eines Zylinderabschnitts 60a der Steuerriemenscheibe 60 in Kontakt, wobei er eine äußere Oberfläche des äußeren Rotors 30 abdeckt, damit der Verschlussstopfen 92 daran gehindert wird, aus der Bohrung 33 herauszufallen.

Wenn andererseits der Stopfen 92 eng in der Bohrung 33 eingepasst ist, oder wenn der Stopfen 92 mit einem Schnappring oder einem C-Ring in Kontakt steht, die in einer inneren Umfangsnut eingepasst sind, die auf einer inneren Umfangsoberfläche der Bohrung 33 angeordnet ist, um zu verhindern, dass der Stopfen 92 aus der Bohrung 33 herausfällt, anstelle der obigen Konstruktion, ist der Zusammenbau des Ventileinstellungssteuerungsgeräts unkomfortabel, die Anzahl der Teile des Ventileinstellungssteuerungsgerätes muss erhöht werden und die innere Umfangsnut der Bohrung 33 muss bearbeitet werden.

Ferner, wenn die innere Umfangsnut auf der inneren Umfangsoberfläche der Bohrung 33 angeordnet ist, muss ein zylindrischer Abschnitt der Bohrung 33 in seiner Axialrichtung vergrößert werden.

Gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel wird der Stopfen 92 auf einfache Weise daran gehindert, aus der Bohrung 33 herauszufallen. Ferner kann der zylindrische Abschnitt der Bohrung 33 in der Axialrichtung klein gehalten werden.

Dieses Ausführungsbeispiel wurde verwirklicht, indem der innere Rotor 20 mit den Flügeln 70 versehen wurde, und indem der Sperrzapfen 80 und die Feder 91 in dem äußeren Rotor 30 untergebracht wurden. Trotz dieser Realisierung kann die Erfindung jedoch durch Unterbringen des Sperrzapfens und der Feder in dem inneren Rotor und durch die Ausstattung des äußeren Rotors mit den Flügeln verwirklicht werden.

Das Ausführungsbeispiel wurde so aufgebaut, dass der Kopfabschnitt 81 des Sperrzapfens 80, der mit dem äußeren Rotor 30 in dem Zustand (dem äußersten verzögerten Zustand von Fig. 2) zusammengebaut ist, in dem die Voreilkammern R1 die minimale Größe einnehmen, in dem Einpassloch 22 des inneren Rotors 20 eingeführt ist. Jedoch kann die Konstruktion so modifiziert werden, dass der Kopfabschnitt 81 des Sperrzapfens 80, wenn er mit dem äußeren Rotor 30 zusammengebaut ist, in dem Einpassloch 22 des inneren Rotors 20 in dem Zustand (dem am weitesten voreilenden Zustand gemäß Fig. 7) eingeführt ist, in dem die Verzögerungskammern R2 die minimale Größe einnehmen.

Darüber hinaus wird in dem Ausführungsbeispiel dem Durchlass 23 zum Zuführen und zum Ausstoßen des Arbeitsöls zu und aus dem Einpassloch 22 die Verbindung mit den Durchlässen 24, die zu den Voreilkammern R1 führen, gegeben. Jedoch kann die Erfindung so verwirklicht werden, dass dem Durchlass 23 eine Verbindung mit den Durchlässen 25, die zu den Verzögerungskammern R2 führen, gegeben wird. Bei dieser Abwandlung sind die Verbindungsdurchlässe zum Schaffen der Verbindung der Gegendruckkammer R3 mit dem Inneren des Zylinderkopfs 110 mit Öffnungen zum Verzögern der Rückkehr des Sperrzapfens 80 zur Sperrseite ausgestattet, um dadurch eine Zeitverzögerung zum Transformieren der Phase, vor der der Sperrzapfen 80 in das Einpassloch 22 eingeführt wird, herzustellen, so dass der Sperrzapfen 80 daran gehindert werden kann, während dem Motorbetrieb in das Einpassloch 22 eingeführt zu werden. Genauer gesagt wird der Sperrzapfen 80 durch die Kraft der Feder 91 in das Einpassloch 22 geschoben, um die relativen Drehungen des inneren Rotors 20 und des äußeren Rotors 30 zu regeln, wenn die Flügel 70 in die am meisten verzögerte Position gelangen, in Abhängigkeit von der Drehung der Steuerriemenscheibe 60, oder wenn sich die Flügel 70 in der am meisten verzögerten Position befinden, um den Motor zu stoppen, während beim Start des Motors von dem Umschaltventil 100 kein ausreichender Öldruck geliefert wird. Somit kann die Schaltreaktion während des normalen Betriebs des Rotors verkürzt werden und das Hämmern, das ansonsten durch die Flügel 70, die gegen die Seitenwände der Fluiddruckkammern R0 schlagen würden, hervorgerufen werden würde, kann verhindert werden, wenn die Fluiddruckkammern R0 aufgrund der Leckage des inneren Arbeitsöls nach dem Motorstop nicht ausreichend mit dem Drucköl gefüllt werden.

In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist andererseits der Voreildurchlass 11 mit der Verbindungsöffnung 101 des Umschaltventils 100 verbunden, und der Verzögerungsdurchlass 12 ist mit der Verbindungsöffnung 102 des Umschaltventils 100 verbunden. Damit der Verzögerungsdurchlass 12 mit dem Arbeitsöl von der nicht gezeigten Ölpumpe beliefert werden kann, während das Solenoid 103 des Umschaltventils 100 entregt ist, und damit der Voreildurchlass 11 mit demselben Arbeitsöl beliefert werden kann, während das Solenoid 103 erregt ist, kann jedoch der Voreildurchlass 11 mit der Verbindungsöffnung 102 des Umschaltventils 100 verbunden werden, und der Verzögerungsdurchlass 12 kann mit der Verbindungsöffnung 101 des Umschaltventils 100 verbunden werden.

Claims (2)

1. Ventileinstellungssteuergerät zur Steuerung der zeitlichen Öffnungs- und Schließeinstellung eines Einlassventils oder eines Auslassventils eines Verbrennungsmotors, das aufweist:
einen Rotor (20), der an einer Nockenwelle (10) fixiert ist, die drehbar mit einem Zylinderkopf (110) des Verbrennungsmotors zusammengebaut ist;
ein Drehübertragungsbauteil (30, 40, 50), das um den Rotor (20) herum montiert ist, so dass es sich relativ zu ihm innerhalb eines vorbestimmten Bereiches verdrehen kann, wobei das Drehübertragungsbauteil (30, 40, 50), eine Drehbewegung von einer Kurbelwellenriemenscheibe mittels eines Steuerriemens zur Nockenwelle (10) überträgt;
Flügel (70), die auf dem Rotor (20) oder dem Drehübertragungsbauteil (30, 40, 50) vorgesehen sind;
eine Fluidkammer (R0), die zwischen dem Rotor (20) und dem Drehübertragungsbauteil (30, 40, 50) ausgebildet ist und durch die Flügel (70) in Voreilkammern (R1) und Verzögerungskammern (R2) unterteilt ist;
erste Fluiddurchlässe (24) zur Zuführung und zum Ausstoßen eines Fluids zu und aus den Voreilkammern (R1);
zweite Fluiddurchlässe (25) zum Zuführen und Ausstoßen des Fluids zu und aus den Verzögerungskammern (R2);
eine Bohrung (33), die in dem Drehübertragungsbauteil (30, 40, 50) oder in der Nockenwelle ausgebildet ist und einen Sperrzapfen (80) aufnimmt, der federvorbelastet (Feder 91) zur Nockenwelle (10) oder dem Drehübertragungsbauteil (30, 40, 50) ist;
ein Einpassloch (22), das in der Nockenwelle (10) oder in dem Drehübertragungsbauteil (30, 40, 50) ausgebildet ist, zum Einfahren eines Kopfabschnitts (81) des Sperrzapfens (80) in das Einpassloch (22), wenn die Nockenwelle (10) und das Drehübertragungsbauteil (30, 40, 50) in einer vorbestimmten Phase zueinander stehen; und
einen dritten Fluiddurchlaß (23) zum Zuführen und Ausstoßen des Fluids zu und aus dem Einpassloch (22), wobei das Fluid ein Arbeitsöl ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen einer Gegendruckkammer (R3), die in der Bohrung (33) an der Rückseite des Sperrzapfens (80) ausgebildet ist, und dem Inneren des Zylinderkopfs (110) des Verbrennungsmotors über einen Verbindungsdurchlass (34, 51, 53), der in dem Drehübertragungsbauteil (30, 40, 50) oder in der Nockenwelle (10) ausgebildet ist, eine Verbindung besteht.

2. Ventileinstellungssteuergerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Rotor (20) als innerer Rotor fest mit dem Führungsendabschnitt der Nockenwelle (10) verbunden ist;
dass das Drehübertragungsbauteil (30, 40, 50) einen äußeren Rotor (30) enthält, der den inneren Rotor (20) umgibt und eine Frontplatte (40), eine Rückplatte (50) und eine Steuerriemenscheibe (60), die fest auf dem äußeren Umfang des äußeren Rotors (30) befestigt ist, umfasst, wobei die Bohrung (33) in dem äußeren Rotor (30) ausgebildet ist und die Rückplatte (50) mit ihrem inneren Umfang auf der Nockenwelle drehbar gelagert ist; und
dass der Verbindungsdurchlass (34, 51, 53) enthält:
einen ersten Durchlass (34), der in dem äußeren Rotor (30) ausgebildet ist und mit der Gegendruckkammer (R3) in Verbindung steht,
einen zweiten Durchlass (51), der in der Rückplatte (50) ausgebildet ist und mit dem ersten Durchlass (34) in Verbindung steht, und
einen dritten Durchlass (53), der zwischen der Rückplatte (50) und der Nockenwelle (10) ausgebildet ist und zur Schaffung der Verbindung zwischen der Gegendruckkammer (R3) und dem Inneren des Zylinderkopfs (110) dient.