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Dokumentenidentifikation DE102007002355A1 11.10.2007
Titel Phasensteuergerät und Nockenwellenphasensteuergerät für Verbrennungsmotoren
Anmelder Hitachi, Ltd., Tokyo, JP
Erfinder Hayase, Isao, Tokyo, JP;
Watanabe, Atsushi, Tokyo, JP;
Suga, Seiji, Tokyo, JP;
Watanabe, Masahiko, Tokyo, JP;
Ichinosawa, Yoshinori, Tokyo, JP;
Sawada, Takanori, Tokyo, JP
Vertreter BEETZ & PARTNER Patentanwälte, 80538 München
DE-Anmeldedatum 16.01.2007
DE-Aktenzeichen 102007002355
Offenlegungstag 11.10.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.10.2007
IPC-Hauptklasse F01L 1/34(2006.01)A, F, I, 20070419, B, H, DE
Zusammenfassung Ein paralleler Führungsbereich hat eine integrale Struktur eines Kettenrades (1) und eines Flügelrades, sowie eines abgeschrägten Führungsbereichs (3a), die alternativ auf den gleichen Umfang angeordnet sind mit umfänglichen Lücken zwischen dem Führungsbereich (3a) und dem parallelen Führungsbereich (7a), wobei der Führungsbereich (3a, 7a) eine solche Form hat, dass die umfänglichen Lücken in einer Axialrichtung einer Nockenwelle (5) kleiner werden. Keilelemente (16, 17) sind in den umfänglichen Lücken jeweils angeordnet und werden in einer Axialrichtung bewegt, um die umfänglichen Lücken aufzufüllen, wodurch sie die Phase zwischen dem Kettenrad (1) und dem Flügelrad in einem arretierten Zustand fixieren. Der Keilwinkel eines jeden Keilelements (16, 17) ist hinreichend klein gewählt und durch Verwendung variierender Drehmomente, die auf die Nockenwelle (5) wirken werden diese Elemente jeweils in einer Axialrichtung mit einer Feder (15) bewegt und blockiert. Die Elemente werden durch Öldruck in eine entgegengesetzte Axialrichtung betätigt, um den blockierten Zustand zu lösen, wodurch eine Phasenwinkelsteuerung möglich wird. Durch Verwendung eines variierenden Drehmoments, welches auf die Nockenwelle (5) einwirkt wird die Phase der Nockenwelle (5) zu einer Zwischenposition zurückgeführt und dort ohne Spiel blockiert.

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG Feld der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Phasenwinkelsteuergerät zum Steuern des Phasenwinkels zwischen zwei sich drehenden Elementen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Ändern einer Phase mit einem großen Steuerbereich, um eine optimale Steuerposition in einem Ventilzeitsteuergerät (im Folgenden als „VTC" genannt) für eine Brennkraftmaschine zu realisieren, wobei das Gerät die Öffnungs-/Schließzeitpunkte eines Einlass- oder Auslassventils, welches durch eine Kurbelwelle mittels einer Nockenwelle betätigt wird, variabel zu gestalten.

Beschreibung des relevanten Stands der Technik

Zuerst wird ein in einem Kraftfahrzeugmotor verwendetes VTC mit Bezug auf 16 skizziert. Bei einem Viertaktmotor werden Kettenräder, die an den Vorderenden von Nockenwellen montiert sind um den Einlass und Auslass zu steuern, durch die Drehung einer Kurbelwelle über einen Zahnriemen gedreht. Zu diesem Zeitpunkt ist die Nockenwellengeschwindigkeit in Übereinstimmung mit dem Übersetzungsverhältnis um die Hälfte reduziert. Ein VTC ist zwischen jeder Nockenwelle und dem zugehörigen Kettenrad angebracht, um eine relative Drehlage zwischen den beiden zu ändern. Das VTC hat die Funktion eine Rotationsphase der Nockenwelle bezüglich der Kurbelwelle zu verändern und somit die Öffnungs-/Schließzeitpunkte eines Einlass- oder Auslassventils zu ändern.

Funktionen oder Effekte, die durch jedes oben beschriebene VTC erzielt werden, werden im Folgenden mit Bezug auf 17 erläutert. 17 zeigt Effekte, die durch Ändern der Öffnungs-/Schließphase des Einlassventils in Übereinstimmung mit verschiedenen Betriebsbedingungen bei der Verwendung des einlassseitigen VTCs erzielt werden.

In 17 zeigt „a" eine optimale Einlassventilöffnungs-/Schließphase im Leerlauf, gleich nachdem ein Motor gestartet wurde. Indem der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils relativ zu einer oberen Basisposition in 17 nach vorne verschoben wird, wird das Einlassventil schnell geöffnet und unverbranntes HC Gas (Kohlenwasserstoffgas) wird eingeführt und erneut verbrannt. Darüberhinaus ist es möglich, die Menge des im Abgas enthaltenen Kohlenwasserstoffgases zu reduzieren, indem ein überlappendes Zeitintervall zwischen dem Auslasstakt und dem Einlasstakt groß gemacht wird, um die Verdampfung neu eingeführten Kraftstoffes zu begünstigen.

In 17 zeigt „b" eine optimale Einlassventilöffnungs-/Schließphase im Leerlauf nach Beendigung der Aufwärmphase. In diesem Fall ist es möglich den Schließzeitpunkt des Einlassventils zu verzögern, indem der Einlassventilöffnungszeitpunkt relativ zu der Basisposition auf einer Verzögerungsseite verschoben wird, wodurch die Menge der Eingangsluft reduziert wird. Daher ist es durch Drosseln eines Drosselventils möglich einen Pumpenverlust zu unterdrücken und die Menge des verbrauchten Treibstoffs zu reduzieren.

In 17 „c" ist das Optimum der Einlassventilöffnungs-/Schließphasen für das Erhöhen des Motordrehmoments bei hoher Last gezeigt. Um das Motordrehmoment zu steigern, wird das VTC anders verwendet als im Fall, in dem der Motor bei geringer Geschwindigkeit betrieben wird und als im Fall wo der Motor bei hoher Geschwindigkeit betrieben wird. Bei einem Niedriggeschwindigkeitsbetrieb des Motors wird die Menge der Einlassluft maximal, wenn das Einlassventil in der Nähe eines unteren Todpunktes eines Kolbens geschlossen wird, wo ein geometrisches Volumen innerhalb eines Zylinders maximal wird und daher wird die Phase relativ zu Basisposition nach vorne verschoben. Bei einem Hochgeschwindigkeitsbetrieb des Motors wird die Phase relativ zur Basisposition zur Verzögerungsseite hin verschoben, da die Menge der Einlassluft gesteigert werden muss durch Verwendung eines trägen Aufladungseffektes, um den Schließzeitpunkt des Einlassventils zu verzögern. Somit ändert sich die Art der Verwendung des VTCs in Abhängigkeit von der Motorgeschwindigkeit, die Masse der Einlassluft kann jedoch bei jeder Drehgeschwindigkeit durch das VTC gesteigert werden, wodurch die Verbrennung einer größeren Treibstoffmenge möglich wird und somit ein Anstieg des Motordrehmoments erlaubt wird.

Bei verschiedenen Betriebsbedingungen des Ventilzeitsteuergerätes, sowohl im Leerlauf gemäß „b" und im Hochgeschwindigkeitsbetrieb gemäß „c" wird die Öffnungszeit des Einlassventils relativ zu einer Basisposition im obersten Bereich auf die die Verzögerungsseite verschoben, um die in 17 gezeigten Effekte zu erzielen. Es kann gesagt werden, dass die Basisposition ein festgelegter Ventilöffnungszeitpunkt eines nicht mit einem VTC ausgerüsteten Motors darstellt. In diesem Fall erlaubt es ebenfalls eine Ventilzeitsteuerung den Motor zu starten. Daher ist in einem herkömmlichen Einlass VTC eine festgelegte Stellung zum Startzeitpunkt die am meisten verzögerte Stellung in einem Steuerbereich, die Basisstellung liegt nahe der am meisten verzögerten Stellung und es ist unmöglich auf der Verzögerungsseite eine weitere Phasenverschiebung durchzuführen.

Ferner war es früher notwendig, das VTC unabhängig von dessen Lage zum Startzeitpunkt des Motors festzustellen, da das VTC solange unstabil ist, bis ein vorbestimmter Öldruck nach dem Start des Motors sichergestellt ist und es besteht die Möglichkeit eines Klopfgeräusches aufgrund von Vibrationen oder Kollisionen.

Hinsichtlich dieses Punktes wurde ein Zwischenpositionsfeststellmechanismus in einem VTC vorgeschlagen, bei dem während des Startens des Motors eine festgestellte Position in einer Zwischenposition festgelegt wird (siehe zum Beispiel japanische Offenlegungsschrift Nr. 2002-241307). Dieser Zwischenpositionsfeststellmechanismus basiert auf dem Denkansatz, dass in Verbindung mit dem Festlegen der Zwischenstellung durch einen drehschiebbar induzierten Öldruck ein Stopperbereich nur beim Stoppen des Motors und beim Starten während eines automatischen Zurückkehrens von einer vorauslaufenden Seite zu einer am weitesten verzögernden Position und ein Feststellmechanismus, wie beispielsweise ein Feststellstift, wird betätigt, während das VTC zeitweise im Stopperbereich gehalten wird. In der japanischen Offenlegungsschrift Hei11 (1999)-343819 wird ein Zwischenstellungsfeststellmechanismus vorgeschlagen, bei dem ein automatisches Zurückkehren zu einer Zwischenfeststellposition nicht nur für eine vorauseilende Seite sondern auch für eine verzögernde Seite generiert wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Im relevanten Stand der Technik, einschließlich der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2001-241307 und der japanischen Offenlegungsschrift Hei11 (1999)-343819 werden die folgenden Probleme als technische Probleme genannt, die bei der Ausführung eines Zwischenstellungsfeststellmechanismus in einem hydraulischen VTC auftreten:

  • (1) Ein Problem hinsichtlich der Antriebskraft bis zu einer Feststellposition und
  • (2) ein Problem bezüglich des Vorhandenseins eines variierenden Drehmoments.
  • (1) Im Folgenden wird eine Antriebskraft bis zu einer Feststellposition beschrieben.

    Es ist notwendig, dass das VTC zum Zeitpunkt des Startens eines Motors in einer Feststellposition arretiert ist. Während eines Stoppens des Motors und während des Kurbelns vom letzten Motorstoppen muss die Phase von der VTC Phase während des letzten Motorstopps in die Feststellposition verschoben werden. Während dieses Zeitraums wird eine intrinsische Antriebskraft (ein Öldruck im hydraulischen Antrieb oder eine elektromagnetische Kraft im elektromagnetischen Antrieb) des VTCs nicht erhalten (eine Antriebskraft durch den Motor wird nicht erhalten) und daher muss das VTC selbst einer Antriebskraft erzeugen, die auf die Feststellposition hinwirkt, zum Beispiel durch Verwendung einer Federkraft oder eines Reibwiderstandes.

    Ferner kann beim Feststellen in der Zwischenposition ein Fall auftreten, in dem die Phasenschieberichtung zum Zeitpunkt des selbständigen Zurücklaufens des VTCs in die Feststellposition nicht auf eine Verzögerungsrichtung beschränkt ist sondern eine Vorwärtsrichtung ist, in Abhängigkeit von der VTC Phase während des letzten Motorstopps. Ein variierendes Drehmoment wirkt auf eine Nockenwelle aufgrund einer Reaktionskraft einer Ventilfeder, wobei jedoch ein Mittelwert davon immer einen Wert in einer Verzögerungsrichtung annimmt, aufgrund eines Reibwiderstands auf einem Lager oder einer Nockenoberfläche. Es ist möglich auf dieses Reibwiderstandsdrehmoment zu vertrauen, wenn die Rückkehrrichtung zur Feststellposition eine Verzögerungsrichtung ist, diese Antriebskraft ist jedoch nicht ausreichend als eine Antriebskraft in Vorwärtsrichtung zusätzlich zu der Verzögerungsrichtung. Es wird erneut erforderlich eine Antriebskraft für die Phasenverschiebung in beide Richtungen sicherzustellen.
  • (2) Im Folgenden wird das Vorhandensein eines variierenden Drehmoments beschrieben.

    Zum Feststellen des VTCs in einer Zwischenposition kehrt dieses selbst in die Feststellposition zurück, sodass, wenn es ausreicht, nur eine selbsttätige Antriebskraft sowohl in die Verzögerungsrichtung als auch in die Vorausrichtung zu erzeugen, obwohl es notwendig ist eine Antriebskraft in Vorwärtsrichtung und zusätzlich dazu in Verzögerungsrichtung bereit zu stellen, ist es lediglich erforderlich zwei Federn mit unterschiedlichen Kraftrichtungen zu kombinieren. Ein variierendes Drehmoment, welches auf einer Reaktionskraft von einer Ventilfeder herrührt, wirkt auf eine Nockenwelle und dies macht das besagte Problem kompliziert. Eine selbsttätig zurücklaufende Position hängt von dem Gleichgewicht eines Gesamtdrehmoment ab, einschlieißlich des variierenden Drehmoments, welches auf die Nockenwelle zusätzlich zu den beiden Federkräften angreift (genauer gesagt Drehmomente, die durch die Federkräfte erzeugt werden) und daher ist es sicher, dass eine ausgeglichene Lage variiert.

    Diese Variation des Drehmoments, welches auf die Nockenwelle wirkt gibt Anlass zu dem Problem, dass wenn ein VTC Phasenarretiermittel mit Befestigungsstift verwendet wird, und wenn eine Passöffnung für den Befestigungsstift zu klein ausgelegt wird, das Ineinanderpassen der beiden schwierig wird, wo hingegen wenn die Öffnung zu groß gemacht wird ein schlagendes Geräusch und Beschädigungen aufgrund der Lockerheit auftreten können. Wenn der Befestigungsstift und die Passöffnung konisch ausgeführt sind scheint es möglich, das obige Problem zu lösen, wonach das Einpassen sich schwierig gestaltet, wenn jedoch die Stiftachse und die Öffnungsachse nicht genau koinzident zueinander gemacht werden können, aufgrund Fehlern in der Dimensionierung der Teile und (insbesondere ist es unmöglich eine radiale Abweichung auf Null zu reduzieren). Daher bleibt das Bestehen von Schlaggeräuschen bestehen. Darüberhinaus erzeugt die konische Form eine in einer Löserichtung des Befestigungsstiftes zu erzeugende Kraft, mit der Konsequenz, dass das Auftreten eines neuen Problems zu befürchten ist, wonach die Zuverlässigkeit der Arretierfunktion beeinträchtigt wird.

Wie oben erläutert wird bei einer solchen konventionellen Technik wie in der japanischen Offenlegungsschrift 2001-241307 beschrieben weder berücksichtigt, dass die Antriebskraft für eine Phasenverschiebung sowohl in Verzögerungsrichtung als auch in Vorausrichtung sichergestellt werden muss, noch wird eine Schlagbewegung berücksichtigt, die durch ein variierendes Drehmoment hervorgerufen wird, welches auf eine Nockenwelle einwirkt, aufgrund einer Reaktionskraft von einer Ventilfeder und einer Lockerheit, welche durch einen Befestigungsstift hervorgerufen wird. Ferner kann der in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei11 (1999)-343819 beschriebene Aufbau nicht eine automatische Rückkehr in die mittlere Verriegelungsstellung ausgehend von der vorlaufenden und der Verzögerungsrichtung gewährleisten.

Dementsprechend ist es mit Blick auf das Möglichmachen einer Phasensteuerung über einen breiten Bereich durch Verriegeln in einer Zwischenstellung zum Startzeitpunkt eines Motors eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Problem zu lösen wie eine Antriebskraft für die selbstständige Rückkehr in Verzögerungs- und Vorausrichtungen während eines Zeitintervalls sichergestellt werden kann, indem eine äußere VTC Antriebskraft nicht erwartet werden kann, wie beispielsweise während eines Motorstopps oder während des Anlassens des Motors. Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung das Problem zu lösen wie ein Phasenwinkel positiv ohne das Auftreten von Vibration und Geräusch, zum Beispiel verursacht durch Spiel unter Einwirkung eines variierenden Drehmoments auf eine Nockenwelle sicher festgelegt werden kann. Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin das Problem zu lösen, wie der arretierte Zustand in der mittleren Position zur Zeit einer normalen Winkelbewegungssteuerung gelöst werden kann.

Zur Lösung der oben erwähnten Aufgaben wendet die Erfindung im Wesentlichen folgende Konstruktionen an.

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Phasensteuergerät angegeben mit einem ersten sich drehenden Element und einem zweiten sich drehenden Element, welches durch das erste sich drehende Element gedreht wird und einen Phasenwinkel als eine relative Rotationsposition zwischen dem ersten und dem zweiten sich drehenden Element steuert, wobei das Phasensteuergerät aufweist: ein erstes Führungsteil, welches rotationsfest relativ zu dem ersten sich drehendem Element angeordnet ist und einen Teilbereich auf einem Umfang an einer bestimmten radialen Position einnimmt, ein zweites Führungsteil, welches rotationsfest relativ zu dem zweiten sich drehenden Element angeordnet ist und abwechselnd mit dem ersten Führungsteil in der Richtung eines Umfangs an der gleichen radialen Position wie die bestimmte radiale Position angeordnet ist, ein erstes Keilelement, welches zwischen dem ersten und dem zweiten Führungsteil in einer Umfangsrichtung des ersten Führungsteils auf dem Umfang angeordnet ist, ein zweites Keilelement, welches zwischen dem ersten und dem zweiten Führungsteil in der anderen Umfangsrichtung des ersten Führungsteil angeordnet ist, einem der ersten und zweiten Keilelemente zum sich gleichzeitigem Bewegen in eine axiale Richtung und Antriebsmittel zum Bewegen der ersten und zweiten Keilelemente in eine entgegengesetzte axiale Richtung, wobei die ersten und zweiten Keilelemente in engen Kontakt mit den ersten und zweiten Führungsteilen durch die Antriebselemente in die eine axiale Richtung bewegt werden. Bei dem oben beschriebenen Phasensteuergerät haben die ersten und zweiten Führungsteile jeweils eine Form, bei der eine Umfangslücke zwischen den beiden Führungsteilen in einer axialen Richtung kleiner wird und die ersten und zweiten Keilelemente, die innerhalb der Umfangslücke angeordnet sind haben ebenfalls eine Form, derart, dass die umfängliche Größe in der einen axialen Richtung abnimmt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Ventilzeitsteuergerät für einen Verbrennungsmotor angegeben, mit: einem ersten sich drehenden Element, auf das von einer Kurbelwelle eine Drehkraft übertragen wird, einem zweiten sich drehenden Element, welches so angeordnet ist, dass es eine Drehkraft an eine Nockenwelle überträgt; einem Phasenschiebermechanismus, der so angeordnet ist, dass er die ersten und zweiten sich drehenden Elemente spreizt und eine relative Rotationsphase der Nockenwelle bezüglich der Kurbelwelle in Abhängigkeit von dem Zustand des Verbrennungsmotors verschiebt, Kontakt herstellende/lösende Teile, die so ausgebildet sind, dass sie sich relativ zueinander in Richtungen bewegen können, in denen jeweilige Oberflächen in Kontakt miteinander kommen oder sich von einander trennen in Übereinstimmung mit dem Schieben der Phase, welches durch den Phasenschiebemechanismus ausgeführt wird, wobei der Abstand zwischen den Oberflächen in axialer Richtung der ersten und zweiten sich drehenden Elemente variiert, einem Rückhaltemittel, welches so angeordnet ist, dass es zwischen den Oberflächen der kontaktherstellenden/lösenden Teile beweglich ist und die Phase des Phasenschiebemechanismus an einer vorbestimmten Position in einem kontaktherstellenden Zustand mit den Oberflächen der kontaktherstellenden/lösenden Teile aufgrund einer Bewegung der ersten und zweiten sich drehenden Elemente in einer axialen Richtung zu halten und von mindestens einer der Oberflächen der kontaktherstellenden/lösenden Teile beabstandet zu sein, um den phasengehaltenen Zustand des Phasenschiebemechanismus nach Bewegung in der anderen axialen Richtung zu lösen und mit einem Rückhaltesteuermechanismus, der so ausgebildet ist, dass er das Rückhalteelement in Übereinstimmung mit dem Zustand des Verbrennungsmotors bewegt, wobei das Rückhaltelement so angeordnet ist, dass es zwischen den Oberflächen der kontaktherstellenden/lösenden Teile angeordnet ist, selbst im gelösten Phasenrückhaltezustand des Phasenschiebemechansimus.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Feststellposition zum Zeitpunkt des Motorstartens in einer Zwischenstellung in einem Steuerbereich festgelegt, um nicht nur den Effekt einer Phasenumwandlung auf einer Vorausseite sonder auch den Effekt einer Phasenumwandlung auf einer Verzögerungsseite zu erzielen, wodurch es möglich ist sowohl eine Brennstoffersparnis im Leerlauf und einen Anstieg des Drehmoments im Hochgeschwindigkeitsbetrieb zu erzielen.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

1 zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines Phasensteuergeräts in einem mittleren gelösten Zustand nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der Schnitt verläuft entlang der Linie A-A in 2;

2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B-B in 1;

3 ist eine geschnittene Seitenansicht des Phasensteuergeräts gemäß der ersten Ausführungsform in einer arretierten Zwischenstellung, der Schnitt ist entlang der Linie C-C in 4 vorgenommen;

4 ist ein Querschnitt entlang der Linie D-D in 3;

5a bis 5e zeigen in eine Ebene abgerollt Querschnitte eines Umfangs E in den 2 oder 4 zur Erläuterung der Zwischenpositionsarretierschritte;

6 zeigt eine geschnittene Seitenansicht in einer Zwischenstellung im gelösten Zustand eines Phasensteuergeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der Schnitt entlang der Linie F-F in 7 vorgenommen wurde;

7 ist ein Querschnitt entlang der Linie G-G in 6;

8 ist ein Querschnitt in einer Zwischenposition im arretierten Zustand des Phasensteuergeräts gemäß der zweiten Ausführungsform, wobei die Ansicht dem Querschnitt entlang der Linie H-H in 9 entspricht;

9 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie I-I in 8;

10a und 10b zeigen in einer Ebene abgerollt Querschnittsansichten einen Umfangs J in den 7 und 9, zur Erläuterung der Zwischenpositionsarretierschritte;

11 zeigt die Form einer abgeschrägten Führung alleine, die ein Bestandteil der zweiten Ausführungsform ist;

12 zeigt die Form eines Keilelements (3) alleine, die ein Bestandteil der zweiten Ausführungsform ist;

13 zeigt die Form einer Kreuzscheibenkupplung, die ein Bestandteil der zweiten Ausführungsform ist;

14 zeigt die Form einer Parallelführung alleine, die ein Bestandteil der zweiten Ausführungsform ist;

15 zeigt die Form einer Druckführungsschraube alleine, die ein Bestandteil der zweiten Ausführungsform ist;

16 zeigt eine Skizze eines üblichen Ventilzeitsteuergerätes, welches in einem Kraftfahrzeugmotor verwendet wird; und

17 erläutert Funktionen und Effekte, die durch ein herkömmliches Ventilzeitsteuergerät erzielt werden.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN (1. Ausführungsform)

Im Folgenden wird mit Bezug auf die 1 bis 5e ein Phasensteuergerät (ein Nockenwellenphasensteuergerät für einen Verbrennungsmotor als Beispiel) mit einer Zwischenstellungsarretierfunktion gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. 1 zeigt eine Seitenansicht im Querschnitt eines Phasensteuergeräts nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer nicht arretierten Zwischenstellung gemäß einem Querschnitt entlang der Linie A-A in 2. 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B-B in 1. 3 zeigt eine Querschnittsansicht des Phasensteuergeräts gemäß der ersten Ausführungsform in einer Zwischenposition im arretierten Zustand, entsprechend einem Querschnitt entlang der Linie C-C in 4. 4 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie D-D in 3. 5a bis 5e zeigen eben abgerollte Querschnittsansichten eines Umfangs E in 2 oder in 4, die die Zwischenpositionsarretierschritte erläutern.

In den 1 bis 5E wird ein Kettenrad 1 als ein erstes sich drehendes Element um die Hälfte in seiner Geschwindigkeit durch einen gezahnten Riemen (nicht gezeigt) reduziert, der mit den Zähnen 1a in Eingriff steht, die auf einem äußeren Umfang des Kettenrades ausgebildet sind und das durch eine Kurbelwelle eines Motors gedreht wird. Ein zweiter Körper 2 und eine Frontplatte 3 sind Kettenrad 1 mit Montagebolzen 4 fest verbunden. Ein Schieber 6 als ein zweites sich drehendes Element, eine abgeschrägte Führung 7 und ein Federhalter 8 sind mit einem mittleren Bolzen 9 an der Nockenwelle 5 befestigt. Wie in den 2 und 4 gezeigt sind vier Paare von Verzögerungsölkammern 10 und Vorausölkammern 11 zwischen dem Körper 2 und dem Schieber 6 geformt. Öffnungen an beiden axialen Enden werden durch das Kettenrad 1 und die Frontplatte 3 verschlossen und radiale Öffnungen werden mit Scheiteldichtungen 12 abgedichtet, um einen abgedichteten Raum zu bilden.

In dem in den 1 und 2 gezeigten gelösten Zustand einer mittleren Position wird Hydrauliköl von einer Ölpumpe (weder die Ölpumpe noch ein Hydraulikölweg sind gezeigt) in eine Löseölkammer 14 eingeführt, die umschlossen wird von der Frontplatte 3, dem Schieber 6, dem Federhalter 8 und einem Lösezylinder 13. Die Ölförderpumpe wird durch den Motor angetrieben. Der Lösekolben 13 ist in einem herausgedrückten Zustand gegen die Kraft einer Arretierfeder 15 maximal zur Stirnseite (links in 1) gedrückt. Der Lösezylinder 13 schlägt gegen den Federhalter 8 an (ein linker Kantenbereich des Federhalters ist bei diesem Ausführungsbeispiel in 1 gezeigt), wodurch dessen maximale Verschiebung zur Stirnseite hin verhindert wird. Eine Nut 13a ist in dem Lösekolben 13 ausgeformt und ein in die Nut passender Bereich 16a eines Keilelements (1) 16 und ein in die Nut passender Teil 17a eines Keilelements (2) 17 sind in die Nut 13a eingepasst (in den Lösekolben 13 sind vorstehende Bereiche wie die in die Nut passende Bereiche 16a und 17a der Keilelemente 16 und 17 in einen vertieften Bereich, wie die Nut 13a eingepasst). Diese Keilelemente werden ebenfalls zur Stirnseite hin gepresst. Das heißt, mit einer Axialbewegung des Lösekolbens 13 werden die Keile 16 und 17 zur Stirnseite bzw. zur Nockenwellenseite (siehe 5A) verschoben.

Die Stirnplatte 3 entspricht einem ersten Führungselement und ein Parallelführungsteil 3a davon ist in einem Bereich angeordnet, der etwas kleiner als die Hälfte des gesamten Umfangs E ist, wie in 2 gezeigt ist. Die beiden umfänglichen Enden der Stirnplatte 3 sind parallel zur axialen Richtung (senkrecht zur Papierebene im in 2 gezeigten Beispiel), wie in 5A gezeigt ist. Andererseits entspricht die abgeschrägte Führung 7 einem zweiten Führungselement und ein abgeschrägter Führungsbereich 7a (ein Element, welches sich axial von der Umfangskante eines Teils der abgeschrägten Führung 7 im in 1 gezeigten Beispiel) ist in einem Bereich angeordnet, der etwas kleiner als die Hälfte des Umfangs E ist, als Teil des verbleibenden Bereichs in 2. Der abgeschrägte Führungsbereich 7a hat eine Form derart, dass dessen Breite in Umfangsrichtung zur Stirnseite hin abnimmt, wie in den 7a bis 7e gezeigt ist.

Bei dieser Ausführungsform hat ein Ende in Verzögerungsrichtung des abgeschrägten Führungsteils 7a eine Form mit einem bestimmten Neigungswinkel in den 7a bis 7e, wobei ein Ende in Vorwärtsrichtung des abgeschrägten Führungsteils 7a mit einem abgestuften Bereich 7b geformt ist, dessen Umfangsbreite schrittweise zur Stirnseite hin abnimmt mit einem bestimmten Neigungswinkel in dem anderen Bereich. Als Ergebnis wird in den abgerollten Ansichten der 7a bis 7e eine der beiden Umfangslücken, die zwischen dem parallelen Führungsbereich 3a und dem abgeschrägten Führungsbereich 7a geformt sind bei einem bestimmten Winkel von der Stirnseite aus auf die Nockenwellenseite zu schmaler, während die andere Lücke bei einem bestimmten Winkel schmaler wird obwohl diese einen schrittweisen Verschmälerungsbereich aufweist.

Die Konturen des Keilelements (1) 16 und die des Keilelements (2) 17 sind jeweils mit Bereichen versehen, die parallel zu den beiden Enden des parallelen Führungsbereichs 3a und den Bereichen, die an den beiden Enden des abgeschrägten Führungsbereichs 7a angeordnet sind und einen Neigungswinkel in den 5A bis 5B aufweisen. Daher sind die Keilwinkel, die sich durch Kreuzen dieser beiden Bereiche auf Verlängerungslinien ergeben gleich dem Neigungswinkel an den beiden Enden des abgeschrägten Führungsbereichs 7a.

In dem gelösten Zustand in der Zwischenstellung (der Zustand, der in den 1 und 2 gezeigt ist), sind wie in 5A das Keilelement (1) 16 und das Keilelement (2) 17 in einem zur Stirnseite (nach links in 1) durch den Lösezylinder (13) heraus geschobenen Zustand, sodass umfangsweise zwischen jedem Keilelement und den parallelen Führungsbereichen 3a der Frontplatte 3 oder zwischen den Keilelementen 16, 17 und dem abgeschrägten Führungsbereich 7a der abgeschrägten Führung 7 Lücken ausgeformt. Daher sind der Körper 2 und der Schieber 6 in Übereinstimmung mit den Lücken in einem relativ drehbaren Zustand. Insbesondere, wenn die Keilelemente in ihren in 5A gezeigten Positionen sind, können die abgeschrägten Führungsbereiche 7a in großem Umfang rotieren, relativ in Vorwärtsrichtung, eher als in Verzögerungsrichtung aus dieser Position bezüglich dem parallelen Führungsbereich 3a, da bei dieser Ausführungsform der abgestufte Bereich 7b an einem Ende in Vorwärtsrichtung des abgeschrägten Führungsbereichs 7a ausgeformt ist. Das heißt, wenn der parallele Führungsbereich 3a der Frontplatte 3 sich in einen zeitweise ortsfesten Zustand befindet (nicht drehbarer Zustand), können der abgeschrägte Führungsbereich 7a als eine integrale Struktur mit dem Schieber 6 verschoben werden (in den in 2 gezeigten Zustand gedreht werden), in Verzögerungsrichtung oder ebenfalls in Vorwärtsrichtung über einen größeren Verschiebungsbereich.

Der Körper 2 und der Schieber 6 führen Öl mit erhöhtem Druck in die Verzögerungsölkammern 10, (siehe 2, die einen gelösten Zustand zeigt) um das Volumen der Kammer zu vergrößern und um Öl von den Vorwärtsölkammern 11 abzulassen, um das Volumen der Kammer zu vergrößern, wodurch eine Phasenkonversion erzeugt wird, die in der Verzögerungsrichtung erfolgt (eine Verzögerungsrichtung der Drehphase der Nockenwelle). Umgekehrt, durch Verringern des Volumens der Verzögerungsölkammern 10 während das Volumen der Vorwärtsölkammern 11 vergrößert wird, ist es möglich eine Phasenkonversation in Vorwärtsrichtung durchzuführen (eine Vorwärtsrichtung der Drehphase der Nockenwelle). Auf diese Weise wird ein konventioneller Schiebertyphasenkonversionsmechanismus gebildet, der Öldruck verwendet. Wenn der Lösezylinder 13 in der mittleren Löseposition, wie in 1 oder in 5a gehalten wird kann die Phasensteuerung des VTCs durch den Phasenkonversionsmechanismus (nicht gezeigt) durchgeführt werden.

In der in 3 und 4 gezeigten Zwischenstellung im arretierten Zustand wird Hydrauliköl nicht in die Löseölkammer 14 eingeführt und der Lösezylinder 13 befindet sich durch die Verriegelungsfeder 15 in einen gepressten Zustand verschoben, der sich an einem Ort befindet, der nächstmöglich am Motorkörper liegt. (In 3 rechts). Zu diesem Zeitpunkt sind das Keilelement (1) 16 und das Keilelement (2) 17, die in der Nut 13a des Lösezylinders 13 eingepasst sind, in dichten Kontakt mit sowohl dem parallelen Führungsbereich 3a als auch dem abgeschrägten Führungsbereich 7a, wie in 5E gezeigt. Das heißt, in der geschnittenen Seitenansicht gemäß 3 wird die Bewegung des Lösezylinders 13 nicht direkt durch eine axiale Anschlagsfläche verhindert, sodass eine maximale Verschiebung auf der Motorkörperseite (rechts in dem in 3 gezeigten Beispiel) des Lösezylinders 13 durch eine umfängliche lückenfreie Anordnung des Keilelements (1) 16, des Keilelements (2) 17 des parallelen Führungsbereichs 3a und des abgeschrägten Führungsbereichs 7a. In der geschnittenen Seitenansicht gemäß 3 sind Entlastungsbereiche 6a in den Endflächenbereichen des Schiebers 6 ausgeformt, die den rechten Endflächen der Keilelemente (1) 16 und (2) 17 gegenüberliegen (die Endflächen entsprechen den oberen Endflächen der Keilelemente in dem in 5E gezeigten Beispiel). Es wird somit berücksichtigt, einen ersten Kontakt der rechten Endflächen der Keilelemente mit den Endflächenbereichen des Schiebers 6 zu verhindern, wodurch ein umfänglicher, lückenfreier, dichter Kontakt der betreffenden Elemente sichergestellt wird.

In dem in den 3, 4 und 5E gezeigten Zustand ist eine relative Drehung zwischen dem parallelen Führungsbereich 3a und dem abgeschrägten Führungsbereich 7a unmöglich, mit dem Ergebnis, dass der VTC unvermeidbar in einen arretierten Zustand überführt ist. Da die Keilelemente durch die Arretierungsfeder 15 axial gepresst werden bis kein Spalt in Umfangsrichtung mehr existiert, tritt kein Geräusch aufgrund einer Lockerheit auf, selbst wenn ein variables Drehmoment wirkt.

Die 5A bis 5E zeigen Diagramme zur Erläuterung des Betriebsprinzips der Zwischenpositionsarretierung, und zeigen ein Beispiel eines Verfahrens bei dem der VTC eine Phasenkonversion in einen arretierten Zustand bis zu einer Zwischenarretierungsstellung seiner selbst während eines Motorstops oder während des Kurbelns beim Starten ausführt. In dem arretierten Zustand in der Zwischenposition gemäß 5E ist der sich ergebende Zustand der gemäß

5A, wenn das Keilelement (1) 16 und das Keilelement (2) 17 durch den Lösezylinder 13 nach links (1) bewegt werden, während die Phasenbeziehung zwischen dem parallelen Führungsbereich 3a und dem abgeschrägten Führungsbereich 7a intakt belassen wird.

In 5A sind umfängliche Lücken zwischen dem Keilelement (1) 16, dem Keilelement (2) 17, dem parallelen Führungsbereich 3a und dem abgeschrägten Führungsbereich 7a ausgebildet, wobei 5A einen nicht arretierten Zustand in einer Zwischenstellung zeigt. Da jedoch die in Vorwärtsrichtung lokalisierte Lücke größer ist als die, die in Verzögerungsrichtung lokalisiert ist, aufgrund der Anwesenheit des abgestuften Bereiches 7b, der an einem Ende in Vorwärtsrichtung des abgeschrägten Führungsbereichs 7a ausgebildet ist, zeigt sich, dass der Steuerbereich des VTCs in Vorwärtsrichtung ausgehend von der Zwischenarretierungsstellung größer ist als der in Verzögerungsrichtung.

Anders ausgedrückt ist die Zwischenarretierungsstellung dicht an der am meisten verzögerten Stellung vom Mittelpunkt des gesamten Steuerbereichs angeordnet. Bei dieser Ausführungsform ist ein Stopper 18 in der Nut 13a des Lösezylinders 13 in dem Bereich installiert, der nicht mit den Nuteinpassbereichen 16a und 17b der Keilelemente (1) 16 und (2) 17 eingepasst ist, um eine Bewegung der Keilelemente 16, 17 in der Richtung des Stoppers 18 zu verhindern, wodurch verhindert wird, dass sich die Keilelemente von dem parallelen Führungsbereich 3a trennen. Insbesondere kann das Keilelement (2) 17 von dem abgestuften Bereich 7b des abgeschrägten Führungsbereichs 7A beabstandet werden, indem dessen umfängliche Position dicht an dem parallelen Führungsbereich 3a gehalten wird. Daher kann das Keilelement (2) 17, wenn es in einer der auf 5B folgenden Operationen verschoben wird darin gehindert werden, in dem abgestuften Bereich 7b gefangen und dadurch an dessen Bewegung gehindert zu werden.

5B zeigt einen phasenkontrollierten Zustand in der am meisten verzögerten Stellung in einer Zwischenposition in nicht arretierter Kondition. Beim Phasenschieben gemäß dieser Ausführungsform werden die am meisten verzögerte Position und die am meisten vorwärts gerichtete Position durch eine relative Drehung des Schiebers 6 bis zum Anschlag gegen den Körper 2 in den 2 oder 4 bestimmt. Daher ist das Keilelement (1) 16 in 5B nicht vollständig zwischen dem parallelen Führungsbereich 3a und dem abgeschrägten Führungsbereich 7a „gesandwiched", sondern es besteht ein kleiner umfänglicher Spalt zwischen ihm und diesen Führungsbereichen. In diesem Zustand übersteigt die durch den Öldruck in der Ölentspannungskammer 14 erzeugte Kraft die Kraft der Arretierungsfeder und eine Kraft wirkt in 1 in die linke Richtung und wird auf den Lösezylinder 13 ausgeübt. Die Keilelemente mit ihrem Nuteinpassungsbereichen 16a, 17a, die in die Nut 13a des Lösezylinders 13 eingreifen, behalten ihre linken Endpositionen (untere Endpositionen in den Beispielen gemäß den 5A bis 5E).

5C zeigt einen Zustand in dem das Hydrauliköl nicht in die Ölentspannungskammer 14 gespeist ist und eine nach rechts gerichtete Kraft (1) auf den Lösezylinder 13 und die Keilelemente durch die Arretierungsfeder 15 während eines Motorstopps oder zum Startzeitpunkt des Motors nach dem Stopp ausgeübt. Da die auf den Lösezylinder 13 und die Keilelemente ausgeübte Kraft ihre Richtung nach rechts ändert (auf die Nockenwelle in 5A zu) ausgehend von dem Zustand gemäß 5B, werden diese Elemente nach rechts bewegt und der abgeschrägte Führungsbereich 7a wird etwas in die Vorwärtsrichtung verschoben. In dem Zustand gemäß 5B sind kleine umfängliche Lücken zwischen den betreffenden Elementen vorhanden, sodass es leicht verständlich ist, dass der Lösezylinder 13 und die Keilelemente über die entsprechend Distanz sich nach rechts bewegen. Der Grund warum diese Elemente sich mehr nach rechts bewegen und der abgeschrägte Führungsbereich 7a sich in die Vorwärtsrichtung bewegt liegt darin, dass ein variables Drehmoment, das sich sowohl über positive als auch negative Bereiche ändert an der Nockenwelle 5 angreift.

Selbst wenn ein positives Drehmoment, das heißt ein Drehmoment welches in die Verzögerungsrichtung wirkt, auf die Nockenwelle 5 oder auf den abgeschrägten Führungsbereiche 7a wirkt, übersteigt ein Reibungswiderstand eine Komponente der umfänglichen Kraft und das Keilelement (1) 16 ist nicht in der Axialrichtung (nach links) herausgedrückt, da das Keilelement (1) 16 einen kleinen Keilwinkel aufweist. Daher wird der abgeschrägte Führungsbereich 7a auch nicht in die Verzögerungsrichtung zurückgeführt. Andererseits wenn ein negatives Drehmoment, das heißt ein Drehmoment welches in Vorwärtsrichtung wirkt, auf den abgeschrägten Führungsbereich 7a ausgeübt wird, so führt der abgeschrägte Führungsbereich 7a eine Phasenverschiebung in Vorwärtsrichtung aus, da der abgeschrägte Führungsbereich 7a eine Lücke zwischen sich und dem Keilelement (2) 17 in Vorwärtsrichtung aufweist. Der abgeschrägte Führungsbereich 7a führt in Vorwärtsrichtung eine Phasenverschiebung abwechselnd mit dem Zyklus eines variierenden Drehmoments aus.

5D zeigt einen Zustand in dem die Phasenverschiebung in Vorwärtsrichtung weiter fortgeschritten ist von dem Zustand gemäß 5C. Der Mechanismus der Phasenverschiebung in Vorwärtsrichtung ist genau der gleiche wie oben in Verbindung mit 5C beschrieben. In 5D hat das rechte Ende des Keilelements (2) 17 den abgestuften Bereich 7b des abgeschrägten Führungsbereichs 7a passiert als ein Ergebnis der Bewegung des Keilelements (2) 17 nach rechts und der rechte Endbereich liegt zum größten Teil in dem Bereich wo die Lücke zwischen dem abgeschrägten Führungsbereich 7a und dem parallelen Führungsbereich 3a eng ist.

5E zeigt eine finale Zwischenposition im arretierten Zustand. Auch in den 5D und 5E ist der Mechanismus des Phasenschiebens in Vorwärtsrichtung genau der gleiche wie im Zusammenhang mit 5C beschrieben. In 5E sind die Keilelemente (1) 16, (2) 17, der parallele Führungsbereich 3a und der abgeschrägte Führungsbereich 7a in engen Kontakt miteinander in umfänglicher Richtung ohne irgendeine Lücke zu lassen, und die Phasenverschiebung ist in einem vollständig spielfreiem Zustand wie das VTC fixiert.

Üblicherweise ändert sich ein variables Drehmoment, welches auf die Nockenwelle wirkt sowohl in positive als auch in negative Bereiche, ein Mittelwert davon ist jedoch ein positiver Wert, das heißt, das Drehmoment wirkt in der Verzögerungsrichtung.

Andererseits, wenn ein negatives Drehmoment, das heißt ein Drehmoment welches in Vorwärtsrichtung wirkt, auf den abgeschrägten Führungsbereich 7a ausgeübt wird, führt der abgeschrägte Führungsbereich 7a eine Phasenverschiebung in Vorwärtsrichtung aus, da der abgeschrägte Führungsbereich 7a eine Lücke zwischen sich und dem Keilelement (2) 17 in Vorwärtsrichtung aufweist. Der abgeschrägte Führungsbereich 7a führt eine Phasenverschiebung in Vorwärtsrichtung abwechselnd mit dem Zyklus eines variierenden Drehmoments aus.

5D zeigt einen Zustand in dem die Phasenverschiebung in Vorwärtsrichtung vom Zustand gemäß 5C aus weiter fortgeschritten ist. Der Mechanismus der Phasenverschiebung in Vorwärtsrichtung ist genau der gleiche wie oben in Verbindung mit 5C beschrieben. In 5D passiert als Ergebnis der Bewegung des Keilelements (2) 17 nach rechts dessen rechter Endbereich den abgestuften Bereich 7b des abgeschrägten Führungsbereichs 7a und reicht weit in den Bereich hinein in dem die Lücke zwischen dem abgeschrägten Führungsbereich 7a und dem parallelen Führungsbereich 3a schmal ist.

5E zeigt einen finalen blockierten Zustand in Zwischenposition. Ebenso in den 5D und 5E ist der Mechanismus des Phasenverschiebens in Vorwärtsrichtung genau der gleiche wie oben in Verbindung mit 5C beschrieben. In 5E sind die Keilelemente (1) 16, (2) 17, der parallele Führungsbereich 3a und der abgeschrägte Führungsbereich 7a in engen Kontakt miteinander in umfänglicher Richtung ohne irgendeine Lücke zu lassen und die Phasenverschiebung sowie der VTC sind in einem vollständig spielfreien Zustand verriegelt.

Üblicherweise variiert ein variierendes Drehmoment, welches auf die Nockenwelle einwirkt über positive und negative Bereiche, ein Mittelwert davon ist jedoch ein positiver Wert, das heißt das Drehmoment wirkt in Verzögerungsrichtung. Daher, unter der Wirkung lediglich des variierendes Drehmoments auf die Nockenwelle während des Motorstopps oder während des Startens erlaubt es das mittlere Drehmoment in Verzögerungsrichtung dem VTC die Phase in Verzögerungsrichtung zu verschieben. Wenn die vorliegende Phase in Vorwärtsrichtung bezüglich der Zwischenblockierungsposition liegt, so wird der Phasenverschiebungsmechanismus in Vorwärtsrichtung in den 5C und 5D ein Phasenverschiebungsmechanismus in Verzögerungsrichtung und der VTC kann die Phase leicht von der Vorwärtsrichtung zur Zwischenblockierungsstellung verschieben.

Die Arbeitsprinzipdiagramme der Zwischenpositionsblockierung gemäß der 5A bis 5E zeigen, dass der VTC selbst auch Phasen schieben kann in Vorwärtsrichtung ausgehend von der Verzögerungsseite hin zu der Zwischenverriegelungsposition. Schließlich kann zum Beispiel während des Startens des Motors der VTC die Phase in einen verriegelten Zustand ausgehend von jeder Phase zur Zwischenverriegelungsposition verschieben.

Bei dieser Ausführungsform ist es möglich einen VTC vorzusehen, der einen großen Verschiebewinkel bei der Phasenwinkelsteuerung innerhalb einer begrenzten axialen Größe aufweist, da der abgestufte Bereich 7b in dem abgeschrägten Führungsbereich 7a ausgebildet ist und der umfängliche Spalt zwischen den betreffenden Elementen in 5A wird groß relativ zu den Werten axialer Bewegungen des Lösezylinders 13 und der Keilelemente zwischen den 5A und 5E.

(Zweite Ausführungsform)

Eine Nockenwellenphasensteuerung für eine Brennkraftmaschine mit Zwischenpositionsverriegelungsfunktion nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Detail mit Bezug auf die 6 bis 10(B) beschrieben. 6 ist eine geschnittene Seitenansicht eines zwischenpositionsunverriegelten Zustands einer Phasensteuerung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, entsprechend einer Schnittansicht, entlang der Linie F-F in 7. 7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie G-G in 6. 8 ist eine geschnittene Seitenansicht in einem zwischenpositionsverriegelten Zustand der Phasensteuerung nach der zweiten Ausführungsform, entsprechend einer Schnittansicht entlang der Linie H-H in 9. 9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie I-I in 8. Die 10(A) und 10(B) zeigen flach abgerollte Querschnittsansichten eines Umfangs J in den 7 und 9, zur Erläuterung der Zwischenpositionsverriegelungsschritte. 11, 12, 13, 14 und 15 zeigen eine abgeschrägte Führung, ein Keilelement (3), eine Oldham's Kupplung, eine Parallelführung, und eine Druckführungsschraube, die Bestandteile der zweiten Ausführungsform sind.

Bei dieser zweiten Ausführungsform sind die Formen des Körpers 19, der Frontplatte 20, des Schiebers 21, der abgeschrägten Führung 22, des Lösezylinders 23, der Ölablasskammer 24, der Arretierungsfeder 23, des Keilelements (3) 26, des Keilelements (4) 27, des Stoppers 28 und des Mittelbolzens 33 verschieden von den die bei der ersten Ausführungsform beschrieben wurden. Ferner werden als zusätzliche Elemente eine Oldham's Kupplung 29 (radial etwas beweglich und zum Betrieb in einer Rotationsrichtung, gekoppelt) eine Parallelführung 30, eine Druckleitschraube 31 und eine Öse 32 vorgesehen.

In 11 besteht die abgeschrägte Führung 22 aus abgeschrägten Führungsbereichen 22a, abgestuften Bereichen 22b, und Kolbenträgerbereichen 22c und hat einen Aufbau, wie er in der gleichen Figur gezeigt ist. In 12 weist das Keilelement (3) 26 einen Bereich 26a zur Aufnahme in einer Nut (der so geformt ist, dass er in die Nut 23a des Lösezylinders 23 passt). In 13 ist gezeigt, dass die Oldham's Kupplung 29 Schlüsselbereiche (1) 29a (die so ausgeformt sind, dass sie in Keilnuten 20a der Frontplatte passen) und Schlüsselbereiche (2) 29b (die so ausgeformt sind, dass sie in Keilnuten 30b der Parallelführung passen) aufweist, die auf die illustrierte Weise angeordnet sind. In 14 besteht die Parallelführung 30 aus Parallelführungsbereichen 30a, Keilnuten 30b (die so ausgeformt sind, dass sie in die Schlüsselbereiche (2) passen) und aus geschnittenen Bereichen 30c (die den Zylinderträgerbereichen gegenüber liegen) und hat einen Aufbau wie in der gleichen Figur illustriert. 15 zeigt den Aufbau der Druckführungsschraube 31.

Bei dieser zweiten Ausführungsform ist die Frontplatte 20 nicht mit einem Parallelführungsbereich ausgeformt sondern die Parallelführung 30 ist als separates Element mit Parallelführungsbereichen 30a geformt (die Parallelführungsbereiche erheben sich axial von der inneren Randkante der Parallelführung 30 aus). Die Parallelführung 30 ist mit der Frontplatte 20 über die Oldham's Kupplung 29 verbunden. Die beiden Schlüsselbereiche (1) 29a der Oldham's Kupplung 29 sind in die beiden Keilnuten 20a der Frontplatte 20 eingefügt und die anderen beiden Schlüsselbereiche (2) 29b sind in die beiden Keilnuten 30b der Parallelführung 30 eingefügt. Die Parallelführung 30 kann eine translatorische Bewegung in einer Ebene senkrecht zu der Achse ausführen, sie kann jedoch nicht eine relative Drehung bezüglich der Frontplatte 20 ausführen. Die Parallelführung 30 und die Oldham's Kupplung 29 können sich nicht zur Frontseite (dieser Seite in 7) bewegen und werden an dieser Bewegung durch den Kopf der Druckführungsschraube 31 gehindert, die am Körper 19 mit der Frontplatte 21 dazwischen angeschraubt ist.

Die Parallelführungsbereiche 30a der Parallelführung 30 sind umfangsmäßig abwechselnd auf dem gleichen Radius wie dem Radius auf dem die abgeschrägten Führungsbereiche 22a der abgeschrägten Führung 22 angeordnet sind angeordnet und die abgeschrägte Führung 22 ist an der Nockenwelle 5 und dem Schieber 21 mit dem Mittelbolzen 33 befestigt. Bei dieser Ausführungsform, wie man in den 7, 9 und 10 erkennt, sind der Parallelführungsbereich 30a und die abgeschrägten Führungsbereiche 22a jeweils an zwei Stellen vorgesehen und vier Keilelemente sind so montiert, dass jedes zwischen solchen benachbarten Führungsbereichen in Umfangsrichtung angeordnet sind. Genauer gesagt sind zwei Keilelemente (3) 26 benachbart den abgeschrägten Führungsbereichen 22a in Verzögerungsrichtung angeordnet und zwei Keilelemente (4) 27 sind benachbart den abgeschrägten Führungsbereichen 22a in Vorwärtsrichtung angeordnet.

Die abgeschrägten Führungsbereiche 22a sind mit abgestuften Bereichen 22b versehen zum gleichen Zweck wie bei der ersten Ausführungsform. Die Parallelführungsbereiche 30a sind jeweils mit ausgeschnittenen Bereichen 30c annähernd mittig in Umfangsrichtung versehen und die Zylinderträgerbereiche 22c der abgeschrägten Führung 22 sind jeweils in diesen Räumen angeordnet. Die Zylinderträgerbereiche 22c haben eine abgeschrägte Kontur ähnlich der abgeschrägten Führungsbereiche 22a aber diese Form basiert nur auf Festigkeit bezogenen Gründen und ist keine Form, die in engen Kontakt mit den Keilelementen steht, anders als die abgeschrägten Führungsbereiche 22a. Die Funktion der Zylinderträgerbereiche 22c der abgeschrägten Führung 22 ist die, dass deren äußere peripheren Oberflächen die inneren peripheren Oberflächen des Lösezylinders 23 führen, um die Bewegung des Lösezylinders 23 zu stabilisieren, wenn der Zylinder verkippen sollte. Die äußere periphere Oberfläche einer Hülse 32 ist durch Presssitz an den inneren peripheren Oberflächen der Parallelführungsbereiche 30a befestigt, wobei diese Hülse 32 dazu dient zu verhindern, dass die Keilelemente (3) 26 und (4) 27 von der inneren peripheren Seite herunterfallen.

Wie bei der ersten Ausführungsform bewegt sich der Lösezylinder 23 axial zwischen 6 und 8 in Abhängigkeit von der Anwesenheit oder Abwesenheit einer Kraft, die durch Öldruck in der Ölablasskammer 24 initiiert wird. Die Keilelemente (3) 26 und (4) 27 mit dem Nuteingreifbereichen 26a, 27a, die in die Nut 23a des Lösezylinders 23 eingepasst sind axial zusammen mit dem Lösezylinder 23, wodurch ein Zustandswechsel zwischen dem nicht arretierten Zwischenpositionszustand und dem arretierten Zwischenpositionszustand erfolgt. Dies ist das gleiche wie bei der ersten Ausführungsform.

Ein strukturelles Merkmal dieser zweiten Ausführungsform besteht darin, dass, wie oben beschrieben, die Parallelführungsbereiche 30a und die abgeschrägten Führungsbereiche 22a jeweils an zwei Orten vorgesehen sind, und die Keilelemente (3) 26, (4) 27, die dazwischen angeordnet sind, sind ebenfalls doppelt vorgesehen. Somit, wenn der VTC in den arretierten Zwischenpositionszustand durch die oben beschriebenen Elemente versetzt wird (den Zustand gemäß 9 und 10(B)) und wenn ein variierendes Drehmoment an der Nockenwelle 5 zu einem Drehmoment wird, welches in Verzögerungsrichtung wirkt, entsteht das variierende Drehmoment durch ein Kräftepaar, welches zwischen den abgeschrägten Führungsbereichen 22a und den Parallelführungsbereichen 30a durch die beiden Keilelemente (3) 26 wirken, wobei die Keilelemente (3) in sich gegenüber liegenden Stellungen auf dem Umfang J liegen (siehe 9). Wenn das variable Drehmoment an der Nockenwelle 5 ein Drehmoment wird, welches in Vorwärtsrichtung wirkt, wird es erzeugt durch ein Kräftepaar, das durch die beiden Keilelemente (4) 27 erzeugt wird. Da die Armlänge bei solchen Kräftepaaren als ungefähr gleich dem Durchmesser des Umfangs J in Mitte angenommen wird, ist die Größe der Kraft, die auf jedes der Keilelemente angreift, die die Kräftepaare bilden, gleich einem Wert, der erhalten wird durch Dividieren des variierenden Drehmoments an der Nockenwelle durch den Durchmesser des Umfangs J.

Im Gegensatz dazu ist die Phasensteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit nur einem parallelen Führungsbereich 3a und einem abgeschrägten Führungsbereich 7a versehen und das Drehmoment in der Verzögerungs- oder Vorwärtsrichtung wird erzeugt durch ein Kräftepaar, bestehend aus einer Kraft, die entweder in dem Keilelement (1) 16 oder dem Keilelement (2) 17 wirkt und einer Kraft, die in einem sich drehenden Paar Mittelpunkt zwischen dem parallelen Führungsbereich 3a und dem abgeschrägten Führungsbereich 7a wirkt, das heißt nahe der Mittelachse. Die Armlänger in diesem Kräftepaar entspricht dem Radius des Umfangs E in der Mitte und die Größe jeder dieser wirkenden Kräfte, die das Kräftepaar bilden, ist ein Wert, der erhalten wird durch Dividieren des variierenden Drehmoments an der Nockenwelle 5 durch den Radius des Umfangs E (siehe 4). Es zeigt sich, dass für den gleichen Wert des sich ändernden Drehmoments die Umfangskraft, die auf jedes Keilelement wirkt bei der zweiten Ausführungsform insoweit kleiner ist, als die Größe des Umfangs E und die des Umfangs J sich nicht extrem ändern. Das heißt gemäß der zweiten Ausführungsform ist es möglich, den Oberflächendruck in jedem Keilelement zu verringern und die Zuverlässigkeit zu verbessern.

Bei der zweiten Ausführungsform kann die parallele Führung 30 eine translatorische Bewegung in einer Ebene senkrecht zu der Achse bezüglich der Frontplatte 20 durchführen, da die Parallelführung 30 mit Parallelführungsbereich 30a über die Oldham's Kupplung 29 montiert ist. Daher, im Falle wenn die Größen der an den beiden Orten wirkenden Kräfte, die auf die Parallelführungsbereiche 30a über die beiden sich gegenüberliegenden Keilelemente sich unterscheiden aufgrund einer Änderung des Drehmoments an der Nockenwelle 5 zum Zeitpunkt der Zwischenpositionsarretierung und wobei das Kräftepaar kein komplettes Kräftepaar ist, können die an der Parallelführung 30 angreifenden Kräfte sich nicht gegenseitig aufheben und wobei die verbleibende Kraft in der translatorischen Richtung wirkt, sodass die Parallelführung 30 eine Translationsbewegung in einer Ebene senkrecht zu der Achse ausführt.

Diese Bewegung verkleinert die größere der beiden wirkenden Kräfte und vergrößert die kleinere, sodass die Parallelführung 30 an einem Ort stabilisiert wird, wo beide wirkenden Kräfte miteinander koinzidieren. Das heißt, gemäß dieser Struktur sind die in den beiden sich gegenüber liegenden Keilelementen wirkenden Kräfte sicher etwa gleich zu einander zu wirken, sodass es möglich ist, die Oberflächendrücke auf die Keilelemente zu begrenzen, wodurch das teilweise Auftreten eines großen Oberflächendrucks vermieden wird und die Zuverlässigkeit verbessert wird.

Die Merkmale der Phasensteuerung, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist und oben beschrieben wurde wird nun noch einmal mit Hilfe eines konstruktiven Beispiels der Anwendung bei einer Ventilzeitpunktsteuerung (VTC) für eine Brennkraftmaschine beschrieben. Zuerst wird ein erstes sich drehendes Element 3 (einstückig mit dem Kettenrad 1 und dem Körper 2), welches synchron mit der Motorkurbelwelle und ein zweites sich drehendes Element 6 (einstückig mit der abgeschrägten Führung 7) gedreht, welches durch das erste sich drehende Element 3 gedreht wird und einstückig mit der Nockenwelle ausgeführt ist. Ein erstes Führungselement 3a ist nicht drehbar am ersten sich drehenden Element 3 befestigt und so positioniert, dass es ein Teil des Umfangs an einer bestimmten radialen Position einnimmt. Ein zweites Führungselement 7a ist nicht drehbar am zweiten sich drehenden Element 6 befestigt und so positioniert, dass es abwechselnd mit dem ersten Führungsbereiche 3a an der gleichen radialen Stelle angeordnet ist. Ein Keilelement (1) ist zwischen dem ersten Führungsbereich 3a und dem zweiten Führungsbereich 7a auf dem oben erwähnten Umfang angeordnet und in einer umfänglichen Richtung des ersten Führungsbereichs 3a, während ein Keilelement (2) 17 zwischen dem ersten Führungsbereich 3a und dem zweiten Führungsbereich 7a in entgegengesetzter umfänglicher Richtung des ersten Führungsbereichs 3a angeordnet ist.

Ferner sind Druckmittel 15 vorgesehen, die eine Feder oder dergleichen verwenden, um die Keilelemente (1) 16 und (2) 17 simultan in einer axialen Richtung bewegen sowie Steuermittel 13, die einen hydraulischen Zylinder oder dergleichen verwenden, um die Keilelemente (1) 16 und (2) 17 in entgegengesetzter axialer Richtung bewegen. In diesem Fall sind die Formen der Elemente so, dass die Keilelemente (1) 16 und (2) 17 jeweils axial durch die Druckmittel 15 in dichtem Kontakt mit ersten und zweiten Führungsbereichen 3a, 7a bewegt werden. In diesem VTC, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird ist ein (nicht gezeigter) Phasenschiebemechanismus zum Ändern der Phase der ersten und zweiten sich drehenden Elemente 3, 6 relativ zueinander in einem Normalzustand der Steuerung nach dem Starten ebenfalls von der oben beschriebenen Konstruktion installiert.

Somit kann gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung während eines Motorstopps oder während des Kurbelns beim Erneutstarten, bei dem der Phasenschiebemechanismus nicht funktioniert und die Keilelemente 16 und 17 versuchen in einer axialen Richtung sich unter Wirkung der Druckmittel 15 zu bewegen, eine Antriebskraft, die sich auf eine Arretierstellung sich hin bewegt, die in dem Phasenschiebebereich liegt, von jeder Position aus erzeugt werden. In dem oben beschriebenen Zustand sind die Keilelemente (1) 16 und (2) 17 noch nicht in dichtem Kontakt mit den ersten und zweiten Führungsbereichen 3a, 7a, und das erste sich drehende Element 3 (einstückig mit dem Kettenrad 1) und das zweite sich drehende Element 6 (einstückig mit der Nockenwelle 5) mit ersten und zweiten Führungsbereichen 3a, 7a, die daran jeweils befestigt sind, drehen sich jeweils relativ zueinander und können eine Phasenverschiebung durchführen. Zu diesem Zeitpunkt wird ein sich änderndes Drehmoment, welches sich über positive und negative Bereiche ändert auf die Nockenwelle 5 ausgeübt durch eine Reaktionskraft, die von einer Ventilfeder erzeugt wird, sodass die ersten und zweiten sich drehenden Elemente 3, 6 dazu tendieren, eine Schwenkbewegung um eine zentrale Achse relativ zueinander auszuführen. Als Ergebnis nehmen die ersten und zweiten Führungsbereiche 3a, 7a einen Zustand ein in dem sie das Keilelement (1) 16 oder das Keilelement (2) 17 zwischen sich unter der Wirkung des variierenden Drehmoments, welches von der Nockenwelle 5 geliefert wird, „sandwichen". Bezüglich der beiden Keilelemente (1) 16 und (2) 17 ist der Keilwinkel (ein Winkel gebildet durch die Tangenten in dem berührten Bereich der beiden ersten und zweiten Führungsbereiche 3a, 7a, wenn die Keilelemente in einer zweidimensionalen Ebene entwickelt sind, ausgehend von deren angeordneten Zustand auf dem Radius) hinreichend klein gewählt. Daher wird die Kraft des Keilelements 16 (17) in Axialrichtung gegenüber den Druckmitteln 15 zurückgedrückt durch die „Sandwichingkraft" der ersten und zweiten Führungsbereiche 3a, 7a und die Kraft der Keilelemente wird durch Reibwiderstand aufgehoben. Dies gilt auch für den Fall bei dem des variierenden Drehmoments umgekehrt und das andere Keilelement zwischen den ersten und zweiten Führungsbereichen „gesandwiched" wird.

Andererseits wiederholt das variierende Drehmoment von der Nockenwelle 5 den Zustand in dem dessen Absolutwert sicher gegen Null geht während sich das Drehmoment über positive und negative Bereiche ändert. Wenn das Keilelement (1) 16 und das Keilelement (2) 17 noch nicht in dichtem Kontakt mit den ersten und zweiten Führungsbereichen 3a, 7a sind, tritt sicher ein Zustand auf, in dem die Keilelemente nicht zwischen den beiden Führungsbereichen „gesandwiched" sind und somit ändert sich der Zeitpunkt zu dem die Keilelemente zwischen den beiden Führungsbereichen zu sandwichen sind. In diesem Zustand wirkt eine Kontaktkraft oder eine Reibungskraft zwischen jedem Keilelement und jedem Führungsbereich weder auf das Keilelement (1) 16 noch auf das Keilelement (2) 17, sodass die Keilelemente mit Sicherheit in die Richtung zu einem dichten Kontakt mit den Führungsbereichen durch die Druckmittel 15 bewegt werden.

Das heißt, die Keilelemente (1) 16 und (2) 17 werden abwechselnd in einer axialen Richtung durch die Druckmittel 15 bewegt, ohne in die entgegengesetzte Richtung umgekehrt zu werden und die Keilelemente sind sicher in eine Position bewegt zu werden, wo sie in dichten Kontakt mit den ersten und zweiten Führungsbereichen 3a, 7a kommen. Wenn die Keilelemente (1) 16 und (2) 17 sich simultan und axial bewegen können sie nur in dichtem Kontakt mit den ersten und zweiten Führungsbereichen 3a, 7a gelangen, wenn das erste sich drehende Element 3 und das zweite sich drehende Element 6 sich in einer vorbestimmten Phasenbeziehung befinden. Durch Setzen der Phase in eine Zwischenpositionsarretierungsphase kann der VTC zu der Arretierungsposition selbst zurückkehren indem er das sich ändernde Drehmoment an der Nockenwelle 5 in Verzögerungsrichtung oder in Vorwärtsrichtung verwendet. Wenn der VTC diese Position einnimmt werden die Keilelemente 16 und 17 nie in die entgegengesetzte axiale Richtung zurückgedrückt, sodass ein arretierter Zustand beibehalten wird als ein fest kontaktierender spielfreier Zustand in dem die Keilelemente in dichtem Kontakt mit den ersten und zweiten Führungsbereichen 3a, 7a stehen. Wenn hinreichend Hydrauliköl von der Ölförderpumpe nach dem Starten der Maschine zugeführt wird arbeiten die Steuermittel, die zum Beispiel einen Hydraulikzylinder verwenden, um die Keilelemente (1) 16 und (2) 17 in die entgegengesetzte Axialrichtung zu bewegen, wodurch der arretierte Zustand in dem die Keilelemente 16, 17 und die ersten und zweiten Führungsbereiche 3a, 7a in dichten Kontakt/Nichtkontakt zu einander stehen. Dieser gelöste Zustand ist ein Zustand in dem die Elemente, die eine relative Rotation zwischen dem ersten sich drehenden Element 3 und dem zweiten sich drehenden Element 6 verhindern, entfernt wurden. Daher kann eine Phasenschiebesteuerung unter normalen Umständen durchgeführt werden, wobei der herkömmliche Phasenschiebemechanismus verwendet wird, der separat von der Konstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung installiert ist.


Anspruch[de]
Phasensteuergerät mit einem ersten sich drehenden Element (1) und einem zweiten sich drehenden Element (6), welches durch das erste sich drehende Element (1) gedreht wird und einen Phasenwinkel als eine relative Rotationsposition zwischen dem ersten und zweiten sich drehenden Elementen (1; 6) steuert, mit:

einem ersten Führungsbereich (3a), der so angeordnet ist, dass er relativ undrehbar bezüglich eines in einem Leistungsübertragungspfad stromauf gelegenen Elements ist, wobei sich der Leistungsübertragungspfad von dem ersten sich drehenden Element (1) zu dem zweiten sich drehenden Element (6), erstreckt, und einem zweiten Führungsbereich (7a), der so angeordnet ist, dass er relativ undrehbar bezüglich eines im Leistungsübertragungspfad stromabgelegenen Element ist, wobei der erste Führungsbereich (3a) und der zweite Führungsbereich (7a) abwechselnd in Umfangsrichtung an den gleichen Radialpositionen angeordnet sind;

einem ersten Keilelement (16), welches zwischen dem ersten Führungsbereich (3a) und dem zweiten Führungsbereich (7a) in einer Umfangsrichtung des ersten Führungsbereichs (3a) auf dem Umfang angeordnet ist und einem zweiten Keilelement (17), welches zwischen dem ersten Führungsbereich (3a) und dem zweiten Führungsbereich (7a) in der anderen Umfangsrichtung angeordnet ist, und

Druckmitteln (15), die das erste Keilelement (16) und das zweite Keilelement (17) gleichzeitig in einer Axialrichtung drücken und Steuermitteln (14), die das erste Keilelement (16) und das zweite Keilelement (17) in eine entgegengesetzte Axialrichtung bewegen,

wobei das erste Keilelement (16) und das zweite Keilelement (17) in einer Axialrichtung durch die Druckmittel (15) bewegt werden und die Keilelemente (16, 17) in engen Kontakt mit den ersten und zweiten Führungsbereichen (3a, 7a) in einer Umfangsrichtung und in der anderen Umfangsrichtung kommen.
Phasensteuergerät mit einem ersten sich drehenden Element (1) und einem zweiten sich drehenden Element (6), welches durch das erste sich drehende Element (1) gedreht wird und einen Phasenwinkel als eine relative Rotationsposition zwischen den ersten und zweiten sich drehenden Elementen (1, 6) steuert, mit:

einem ersten Führungsbereich (3a) welcher undrehbar relativ zu dem ersten sich drehenden Element (1) angeordnet ist und einen Teil auf einem Umfang an einer bestimmten Radialposition einnimmt;

einem zweiten Führungsbereich (7a), der undrehbar relativ zu dem zweiten sich drehenden Element (6) angeordnet ist und abwechselnd mit dem ersten Führungsbereich (3a) in Richtung eines Umfangs an der gleichen Radialposition wie die bestimmte Radialposition angeordnet ist;

einem ersten Keilelement (16), welches zwischen den ersten und zweiten Führungsbereichen (3a, 7a) in einer Umfangsrichtung des ersten Führungsbereichs (3a) auf dem Umfang angeordnet ist;

einem zweiten Keilelement (17), welches zwischen den ersten und zweiten Führungsbereichen (3a, 7a) in der anderen Umfangsrichtung des Führungsbereichs angeordnet ist;

Druckmitteln (15), die die ersten und zweiten Keilelemente (16, 17) gleichzeitig in eine axiale Richtung drücken und Steuermitteln (14), die die ersten und zweiten Keilelemente (16, 17) in eine entgegengesetzte Axialrichtung bewegen,

wobei die ersten und zweiten Keilelemente (16, 17) in der einen Axialrichtung in engem Kontakt mit den ersten und zweiten Führungsbereichen (3a, 7a) durch die Druckmittel (15) bewegt werden.
Phasensteuergerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die ersten und zweiten Führungsbereiche (3a, 7a) jeweils eine Form aufweisen, derart, dass ein umfänglicher Spalt zwischen den beiden Führungsbereichen (3a, 7a) in einer Axialrichtung kleiner wird und die ersten und zweiten Keilelemente (16, 17), die innerhalb des umfänglichen Spalts angeordnet sind ebenfalls eine Form aufweisen, derart, dass die umfängliche Größe in einer Axialrichtung abnimmt. Phasensteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuermittel (14), die die ersten und zweiten Keilelemente (16, 17) in die entgegengesetzte Axialrichtung bewegen, Öldruck als Antriebskraft verwenden. Phasensteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend eine Mehrzahl von Ölkammern (10, 11), deren Volumen in zueinander entgegengesetzter Richtung zunimmt oder abnimmt in Verzahnung mit einem Phasenwechsel zwischen dem ersten und zweiten sich drehenden Elementen (1, 6), wobei der Phasenwechsel durchgeführt wird indem die Speisung und das Ablassen von Hydrauliköl zu und von jeder der Ölkammern (10, 11) in einen Zustand gesteuert wird, in welchem die ersten und zweiten Keilelemente (16, 17) durch die Steuermittel in die entgegengesetzte Axialrichtung bewegt werden. Phasensteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die ersten und zweiten Keilelemente (26, 27) zwei oder mehr Paare erster und zweiter Keilelemente aufweisen und die ersten und zweiten Führungsbereiche (22a, 30a) ebenfalls zwei oder mehrere Paare erster und zweiter Führungsbereiche aufweisen. Phasensteuergerät nach Anspruch 6, wobei die zwei oder mehr Paare erster und zweiter Führungsbereiche (22a, 30a) eine relative translatorische Bewegung in einer Ebene ausführen, die orthogonal zu der Axialrichtung liegt. Phasensteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein ausgeschnittener Bereich (30c) in mindestens einem des ersten Führungsbereichs und des zweiten Führungsbereichs (22a, 30a) ausgebildet ist und der ausgeschnittene Bereich (30c) einem axialen Positionsbereich entspricht, in dem die ersten und zweiten Keilelemente (26, 27) zu einem Ende in der entgegengesetzten Axialrichtung durch die Steuermittel (24) bewegt wurden und wobei eine umfängliche Lücke zwischen den ersten und zweiten Führungsbereichen (22a, 30a) stufenweise in Anwesenheit des ausgeschnittenen Bereichs (30c) sich ändern. Nockenwellenphasensteuergerät für einen Brennkraftmotor mit dem Phasensteuergerät, welches in einem der Ansprüche 1 bis 8 beschrieben ist, wobei das erste sich drehende Element (1, 3) ein sich drehendes Element ist, welches durch eine Kurbelwelle eines Motors gedreht wird und das zweite sich drehende Element (6) ein sich drehendes Element ist, welches einstückig mit einer Nockenwelle (5) verbunden ist. Ventilzeitsteuergerät für einen Verbrennungsmotor, mit:

einem ersten sich drehenden Element (3), auf das eine Drehkraft von einer Kurbelwelle übertragen wird;

einem zweiten sich drehenden Element (6), das so konfiguriert ist, dass es eine Drehkraft an eine Nockenwelle (5) überträgt;

einem Phasenschiebermechanismus, der so angeordnet ist, dass er die ersten und zweiten sich drehenden Elemente (3, 6) spannt und eine relative Drehphase der Nockenwelle (5) bezüglich der Kurbelwelle in Abhängigkeit von dem Zustand des Verbrennungsmotors schiebt;

Kontakt/Nicht-Kontakt Bereiche, die relativ zueinander in Richtungen beweglich sind, in denen jeweilige Flächen in Kontakt miteinander kommen oder sich von einander lösen in Abhängigkeit von dem Phasenschieben, welches durch den Phaseschiebemechanismus durchgeführt wird, wobei der Abstand zwischen den Flächen in Axialrichtung der ersten und zweiten sich drehenden Elemente variiert;

einem Halteelement (29), das so angeordnet ist, dass es zwischen den Oberflächen der Kontakt/Nicht-Kontakt Bereiche beweglich ist und die Phase des Phasenschiebemechanismus an einer vorbestimmten Position in einem kontaktierten Zustand mit den Oberflächen der Kontakt/Nicht-Kontakt Bereiche nach Bewegung in einer Axialrichtung der ersten und zweiten sich drehenden Elemente halten kann und von mindestens einer der Oberflächen der Kontakt/Nicht-Kontakt Bereiche sich lösen kann, um den phasengehaltenen Zustand des Phasenschiebemechanismus nach Bewegung in der anderen Axialrichtung zu lösen; und

einem Haltesteuermechanismus, der so ausgeführt ist, dass er das Halteelement in Übereinstimmung mit dem Zustand des Verbrennungsmotors bewegt,

wobei das Halteelemente (29) so angeordnet ist, dass es zwischen den Oberflächen der Kontakt/Nicht-Kontakt Bereiche selbst in dem Phasenlösezustand der Phasenschiebevorrichtung positioniert ist.
Ventilzeitsteuergerät für einen Verbrennungsmotor, mit:

einem ersten sich drehenden Element (3) auf das eine Drehkraft von einer Kurbelwelle übertragen wird;

einem zweiten sich drehenden Element (6), das so konfiguriert ist, dass es eine Drehkraft an eine Nockenwelle (5) überträgt;

einem Phasenschiebemechanismus, der so montiert ist, dass er die ersten und zweiten sich drehenden Elemente hält und eine relative Rotationsphase der Nockenwelle bezüglich der Kurbelwelle in Übereinstimmung mit dem Zustand des Verbrennungsmotors schiebt;

einem oder einer Mehrzahl sich bewegender Bereiche, die jeweils ein Paar von Endflächen aufweisen und in einem Element angeordnet sind, welches sich in Übereinstimmung mit dem Schieben der Phase relativ bewegt, welches durch den Phasenschiebemechanismus ausgeführt wird;

einem Paar Halteelementen, die beweglich auf beiden Seiten in Bewegungsrichtung des sich bewegenden Bereichs angeordnet sind und die so ausgeführt sind, dass sie bei ihrer simultanen Bewegung in einer Axialrichtung der ersten und zweiten sich drehenden Elemente gegen ein Paar von Endflächen durch jeweilige Keilvorgänge in Anschlag kommen, den sich bewegenden Körper gesandwiched halten und die Phase des Phasenschiebemechanismus in einer vorbestimmten Position halten, während bei ihrer Simultanbewegung in die andere Axialrichtung des ersten und zweiten sich drehenden Elements sie sich von dem Paar von Endflächen lösen, um die Keilvorgänge zu lösen, wodurch das Halten der Phase des Phasenschiebemechanismus gelöst wird; und

mit einem Haltesteuermechanismus, der so konfiguriert ist, dass er das Paar von Halteelementen in Übereinstimmung mit dem Zustand der Brennkraftmaschine löst,

wobei das Paar der Halteelemente so angeordnet ist, dass diese gegenüber mindestens einem Paar von Endflächen gehalten werden, selbst im Phasenlösezustand des Phasenschiebemechanismus.
Ventilzeitsteuergerät für eine Brennkraftmaschine, mit

einem ersten sich drehenden Element, auf das eine Drehkraft von einer Kurbelwelle übertragen wird;

einem zweiten sich drehenden Element, das so konfiguriert ist, dass es eine Drehkraft an eine Nockenwelle überträgt;

einem Phasenschiebemechanismus, der so montiert ist, dass er die ersten und zweiten sich drehenden Elemente hält und eine relative Rotationsphase der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle in Übereinstimmung mit dem Zustand der Brennkraftmaschine schiebt;

einem Halteelement, das in einer axialen Richtung der ersten und zweiten sich drehenden Elemente sich bewegt, wodurch die Phase des Phasenschiebemechanismus bei einer vorbestimmten Position gehalten wird und das sich in die andere Axialrichtung der ersten und zweiten sich drehenden Elemente bewegbar ist, wodurch das Halten der Phase des Phasenschiebemechanismus gelöst wird;

einem Haltesteuermechanismus, der so konfiguriert ist, dass er das Halteelement in Übereinstimmung mit dem Zustand der Brennkraftmaschine bewegt, und

mit Führungsmitteln, die das Halteelement bis zur Halteposition führt,

wobei das Halteelement so angeordnet ist, dass es sich immer im Führungsbereich der Führungselemente bewegt.






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