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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilsteuerzeiteinstellvorrichtung für einen Verbrennungsmotor.
The present disclosure relates to a valve timing adjustment apparatus for an internal combustion engine.
Die Angaben in diesem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformationen bezüglich der vorliegenden Erfindung und stellen keinen Stand der Technik dar.
The statements in this section merely provide background information related to the present disclosure and may not constitute prior art.
Im Allgemeinen ist ein Verbrennungsmotor (im Folgenden als ein ”Motor” bezeichnet) mit einer Ventilsteuerzeiteinstellvorrichtung (valve timing adjustment apparatus) ausgestattet, die die Steuerzeit (timing) der Einlassventile und der Auslassventile in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Motors ändern kann.
In general, an internal combustion engine (hereafter, referred to as an “engine”) is equipped with a valve timing adjustment apparatus that can change timing of intake valves and an exhaust valves, depending on the operation state of the engine.
Eine solche Ventilsteuerzeiteinstellvorrichtung stellt normalerweise die Steuerzeit der Einlassventile oder der Auslassventile durch ändern eines Phasenwinkels entsprechend der Verlagerung oder Drehung einer Nockenwelle, die mittels einem Zahnriemen oder einer Kette mit einer Kurbelwelle verbunden ist, wobei verschiedene Arten von Ventilsteuerzeiteinstellvorrichtungen vorgeschlagen wurden.
Such a valve timing adjustment apparatus adjusts the timing of intake valves or exhaust valves by changing a phase angle according to the displacement or rotation of a camshaft connected to a crankshaft usually through a timing belt or a chain, and various types of valve timing adjustment apparatus have been proposed.
Im Allgemeinen wird eine Ventilsteuerzeiteinstellvorrichtung vom Flügelzellentyp verwendet, die einen Rotor mit einer Vielzahl von Flügeln aufweist, der frei in einem Gehäuse durch ein Arbeitsfluid gedreht wird.
In general, a vane type valve timing adjustment apparatus that includes a rotor having a plurality of vanes freely rotated by working fluid in a housing is generally used.
Die Ventilsteuerzeiteinstellvorrichtung vom Flügelzellentyp stellt das Ventilsteuerzeit unter Verwendung eines Unterschieds in der Drehphase, der durch relatives Drehen in einer Voreilrichtung oder einer Verzögerungsrichtung eines Rotors, der durch Flügeln, die durch den Druck des Arbeitsfluids angetrieben werden, zwischen einem Vollvoreilphasenwinkel und einem Vollverzögerungsphasenwinkel in eine Voreilkammer oder einer Verzögerungskammer gedreht wird.
The vane type valve timing adjustment apparatus adjusts valve timing using a difference in rotational phase generated due to relative rotation in an advance direction or a retard direction of a rotor that is rotated through vanes operated by the pressure of working fluid to an advance chamber or a retard chamber between a full advance phase angle and a full retard phase angle.
Es wurde erkannt, dass ein positives Drehmoment durch Reibung erzeugt wird, wenn ein Nocken in entgegengesetzter Richtung zu der Drehrichtung des Nockens gedreht wird.
We have discovered that a positive torque is generated by friction due to rotation of a cam in opposite direction to the rotational direction of the cam.
Andererseits wird ein negatives Drehmoment in gleicher Richtung wie die Drehrichtung der Nocke durch die Rückstellkraft einer Ventilfeder erzeugt, wenn ein Ventil beginnt zu schließen, wobei das negative Drehmoment kleiner ist als das positive Drehmoment.
Meanwhile, the negative torque is generated by restoring force of a valve spring in the same direction as the rotational direction of the cam when a valve starts closing and the negative torque is smaller than the positive torque.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Verriegelungsstruktur einer Ventilsteuerzeiteinstellvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereit.
The present disclosure provides a locking structure of a valve timing adjustment apparatus for an internal combustion engine.
Die Struktur ist in der Lage, die Herstellungskosten zu reduzieren und die Produktivität zu verbessern, indem eine kumulative Toleranz der Komponenten reduziert wird.
The structure is able to reduce the manufacturing cost and improve productivity by reducing an accumulative tolerance of components.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Verriegelungsstruktur einer Ventilsteuerzeiteinstellvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt.
In one form of the present disclosure, there is provided a locking structure of a valve timing adjustment apparatus for an internal combustion engine.
Die Vorrichtung ist mit einer Nockenwelle, die mit einer Kurbelwelle operiert, verbunden, um die Ventilsteuerzeit von mindestens einem Einlassventil oder einem Auslassventil unter Verwendung des Drehmoments der Nockenwelle und des Drucks des Arbeitsmediums einzustellen.
The apparatus is coupled to a camshaft operating with a crankshaft to adjust valve timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve using torque from the camshaft and pressure of working fluid.
Die Struktur weist auf: ein Gehäuse, das einen Raum mit einer Verschlussplatte (latchet plate) definiert, und operativ mit einer Kurbelwelle verbunden ist; einen Rotot, der eine Vielzahl von Flügeln aufweist und dazu eingerichtet ist, durch einen Druck eines Arbeitsfluids sich relativ zu dem Gehäuse innerhalb eines voreingestellten Winkelbereichs zu drehen, wobei der Rotor in dem Gehäuse angeordnet ist, um mit einer Nockenwelle zu operieren, und einen Antirotationsmechanismus, der dazu eingerichtet ist, eine Positionsänderung zwischen dem Rotor und dem Gehäuse durch Hemmen oder Verhindern einer relativen Drehung des Rotors zu dem Gehäuse zu hemmen oder zu verhindern.
The structure includes: a housing defining a space with a latchet plate operatively associated with a crankshaft; a rotor having a plurality of vanes configured to rotate relative to the housing within a predetermined angle range by the pressure of the working fluid, the rotor disposed in the housing to operate with the camshaft; and an anti-rotation mechanism configured to inhibit or prevent a positional change between the rotor and the housing by inhibiting or preventing relative rotation of the rotor to the housing.
Insbesondere weist der Antirotationsmechanismus auf: eine Vielzahl von Verriegelungsnuten, die auf der Verriegelungsplatte mit unterschiedlichen Tiefen ausgebildet sind und miteinander verbunden sind; und ein Verriegelungsstiftelement.
In particular, the anti-rotation mechanism includes: a plurality of locking grooves formed on the ratchet plate with different depths and connected to each other; and a locking pin member.
Das Verriegelungsstiftelement weist auf: einen Außenstift, der elastisch in einer Passbohrung, die in mindestens einem Flügel der Vielzahl von Flügeln ausgebildet ist, vorgesehen ist, einen Innenstift, der elastisch innerhalb des Außenstifts vorgesehen ist, und einen Heberring, der mit einem oberen Abschnitt des Außenstifts verbunden ist und dazu eingerichtet ist, an einer Innenseite der Passbohrung zu gleiten.
The locking pin member includes: an outer pin elastically disposed in a fitting hole formed in at least one of the plurality of vanes; an inner pin elastically disposed inside the outer pin; and a lifter ring coupled to an upper portion of the outer pin and configured to slide on an inner side of the fitting hole.
Der Heberring ist dazu eingerichtet, den Rotor an dem Gehäuse zu verriegeln, wenn der Außenstift und der Innenstift nacheinander in die Vielzahl von Verriegelungsnuten eingesetzt sind.
The lifter ring is configured to lock the rotor to the housing when the outer pin and the inner pin are sequentially fitted in the plurality of locking grooves.
Die Verriegelungsnuten können eine große Nut mit einem großen Durchmesser und eine kleine Nut mit einem kleinen Durchmesser aufweisen, um einen gestuften Abschnitt mit voreingestellter Tiefe zu bilden.
The locking grooves may include a large groove and a small groove having a large diameter or a small diameter, respectively, so as to form a stepped portion having predetermined depths.
Das Verriegelungsstiftelement kann ferner eine obere Kappe aufweisen, mit einer ersten Vertiefung darin, und dazu eingerichtet sein, um ein erstes Ende der Passbohrung zu schließen.
The locking pin member may further have an upper cap having a first recession therein and configured to close a first end of the fitting hole.
Eine zweite Vertiefung kann an einem ersten Ende des Außenstifts ausgebildet sein, und eine Außenfeder kann zwischen der zweiten Vertiefung und einem ersten Ende der oberen Kappe vorgesehen sein, welche eine Elastizität auf die Vielzahl von Verriegelungsnuten ausübt.
A second recession may be formed at a first end of the outer pin, and an outer spring applying elasticity to the locking grooves may be disposed between the second recession and a first end of the upper cap. A first flange may protrude from the second recession of the outer pin, and a second flange coupled to the first flange of the outer pin may protrude from a lower end of the lifter ring.
Eine dritte Vertiefung kann an einem ersten Ende des Innenstifts ausgebildet sein, und eine Innenfeder kann zwischen der dritten Vertiefung und der ersten Vertiefung der oberen Kappe vorgesehen sein, welche eine Elastizität auf die Vielzahl von Verriegelungsnuten ausübt.
A third recession may be formed at a first end of the inner pin, and an inner spring applying elasticity to the locking grooves may be disposed between the third recession and the first recession of the upper cap. A first exhaust hole configured to discharg the working fluid when the locking pin member is locked may be additionally formed in the ratchet plate.
Ein zweites Auslassloch kann zusätzlich in dem Rotor ausgebildet sein und dazu eingerichtet sein, um das Arbeitsfluid aus der Vielzahl von Verriegelungsnuten auszulassen, wenn das Verriegelungsstiftelement verriegelt ist.
A second exhaust hole configured to communicate with the first exhaust hole may be additionally formed in the rotor to discharge the working fluid from the locking grooves when the locking pin member is locked.
Das Verriegelungsstiftelement kann ferner eine untere Kappe aufweisen, die dazu eingerichtet ist, um ein zweites Ende der Passbohrung zu schließen und dazu eingerichtet ist, um eine Außenseite des Außenstifts zu stützen.
The locking pin member may further have a lower cap configured to close a second end of the fitting hole and configured to support an outer side of the outer pin.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist eine Ventilsteuerzeiteinstellvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, wobei die Vorrichtung aufweist: einen Körper, der an einer Außenseite eine Vielzahl von Ölöffnungen aufweist und mit einer Nockenwelle operiert; ein Magnetventil mit einer Spule, die um eine Außenseite herum eine Vielzahl von Ölnuten aufweist und elastisch durch eine Feder gestützt wird, und in dem Körper angeordnet ist, um die Strömung eines Arbeitsfluids zu steuern, indem sie selektiv mit den Ölöffnungen des Körpers in Reaktion auf ein Steuersignal kommunizieret; eine Steuereinrichtung, die das Steuersignal an das Magnetventil überträgt, und die Verriegelungsstruktur einer Ventilsteuerzeiteinstellvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei die Struktur in Reaktion auf das Steuersignal von der Steuerung betrieben wird.
According to another form of the present disclosure, there is provided a valve timing adjustment apparatus for an internal combustion engine, the apparatus including: a body having a plurality of oil ports on an outer side thereof and operating with a camshaft; a solenoid valve including a spool, which has a plurality of oil grooves 6a around an outer side and is elastically supported by a spring, and disposed in the body to control flow of working fluid by selectively communicating with the oil ports of the body in response to a control signal; a controller transmitting the control signal to the solenoid valve, and the locking structure of a valve timing adjustment apparatus for an internal combustion engine, the structure being operated in response to the control signal from the controller.
Gemäß der vorliegenden Erfindung gleitet der zwischen der Passbohrung des Rotors und dem Außenstift vorgesehene Heberring an der Innenseite der Passbohrung nach oben und unten, sodass der Aufwand zum Einstellen einer Toleranz des Verriegelungsstiftelements einschließlich des Außenstifts, des Innenstifts und anderen Komponenten reduziert werden kann und somit die Herstellungskosten reduziert werden und die Produktivität verbessert wird.
According to the present disclosure, the lifter ring disposed between the fitting hole of the rotor and the outer pin slides up and down on the inner side of the fitting hole, so that the load for controlling a tolerance of the locking pin member including the outer pin, the inner pin, and other components can be reduced and thus the manufacturing cost is reduced and productivity is improved.
Weitere Anwendungsgebiete werden durch die hier gegebene Beschreibung ersichtlich.
Further areas of applicability will become apparent from the description provided herein.
Es versteht sich, dass die Beschreibung und spezielle Beispiele zum Zwecke der Veranschaulichung gedacht sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Erfindung einzuschränken.
It should be understood that the description and specific examples are intended for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the present disclosure.
Damit die Erfindung gut verstanden werden kann, werden nun verschiedene Ausführungsformen davon beschrieben, welche beispielhaft angegeben werden, wobei auf die beigefügten Figuren Bezug genommen wird, in denen: Fig. 1eine Querschnittsansicht einer Ventilsteuerzeiteinstellvorrichtung ist; Fig. 2eine Vorderansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1ist; Fig. 3eine Schnittansicht entlang der Linie III-III von Fig. 2ist; und Fig. 4Abis Fig. 4CQuerschnittsansichten sind, die sequentiell zeigen, wie ein Verriegelungsstiftelement in eine Verriegelungsnut eingesetzt wird.
In order that the disclosure may be well understood, there will now be described various forms thereof, given by way of example, reference being made to the accompanying drawings, in which: FIG. 1is a cross-sectional view of a valve timing adjustment apparatus; FIG. 2is a front view taken along line II-II of FIG. 1; FIG. 3is a sectional view taken along line III-III of FIG. 2; and FIGS. 4A to 4Care cross-sectional views sequentially showing that a locking pin member is fitted into a locking groove.
Die hierin beschriebenen Figuren dienen nur für Veranschaulichungszwecke und sollen den Umfang der vorliegenden Erfindung in keiner Weise einschränken.
The drawings described herein are for illustration purposes only and are not intended to limit the scope of the present disclosure in any way.
Die nachfolgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Erfindung, deren Anwendung oder Verwendungen nicht einschränken.
The following description is merely exemplary in nature and is not intended to limit the present disclosure, application, or uses.
Es versteht sich, dass in allen Figuren gleiche oder einander entsprechende Elemente und Merkmale mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
It should be understood that throughout the drawings, corresponding reference numerals indicate like or corresponding parts and features.
Eine Ventilsteuerzeiteinstellvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Bezug auf die beigefügten Figuren nachfolgend im Detail näher beschrieben.
A valve timing adjustment apparatus for an internal combustion engine according to one form of the present disclosure is described hereafter in detail with reference to the accompanying drawings.
Fig. 1ist eine Querschnittsmontageansicht einer Ventilsteuerzeiteinstellvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
FIG. 1is a cross-sectional assembly view of a valve timing adjustment apparatus 100in one exemplary form of the present disclosure.
Bezugnehmend auf die Fig. 1bis Fig. 3, weist die Ventilsteuerzeiteinstellvorrichtung 100 einen Körper 2, der mit einer Nockenwelle 1 in einem Verbrennungsmotor verbunden ist, wobei ein Ritzel 4, das mit einer Kurbelwelle 3 über eine Kette oder einen Zahnriemen (nicht dargestellt) verbunden ist, drehbar an dem Körper 2 vorgesehen ist, und eine scheibenförmige Verriegelungsplatte 5 innerhalb des Ritzels 4 integral ausgebildet ist.
Referring to FIGS. 1 to 3, the valve timing adjustment apparatus 100has a body 2that is coupled to a camshaft 1in an internal combustion engine, in which a sprocket 4that is coupled to a crankshaft 3through a chain or a timing belt (not shown) is rotatably disposed on the body 2, and a disc-shaped ratchet plate 5is integrally formed inside of the sprocket 4.
Eine Spule 6, die in dem Körper 2 vorgesehen ist und eine Vielzahl von Ölnuten 6a um die Außenseite herum aufweist, und eine Feder 7, die elastisch die Spule 6 stützt, formen ein Magnetventil.
A spool 6disposed in the body 2and having a plurality of oil grooves 6a around the outer side and a spring 7elastically supporting the spool 6form a solenoid valve.
Das Magnetventil steuert den Fluss des Arbeitsfluids, indem es in Reaktion auf ein Steuersignal von der Steuerung (nicht dargestellt) selektiv mit einer Vielzahl von Ölöffnungen 2a kommuniziert, die um den Körper 2 herum gebildet sind.
The solenoid valve controls the flow of working fluid by selectively communicating with a plurality of oil ports 2a formed around the body 2in response to a control signal from a controller (not shown).
Des Weiteren ein zylindrisches Gehäuse 10, ein Rotor 20, der mit der Nockenwelle 1 operiert und wahlweise in dem Gehäuse 10 dreht, und einen Antirotationsmechanismus 30, der den Rotor 20 durch Hemmen oder Verhindern einer relativen Drehung des Rotors 20 zu dem Gehäuse 10 dazu bringt, mit dem Gehäuse 10 zu drehen.
Meanwhile, a cylindrical housing 10, a rotor 20operating with the camshaft 1and selectively rotating in the housing 10, and an anti-rotation mechanism 30making the rotor 20rotate with the housing 10by inhibiting or preventing relative rotation of the rotor 20to the housing 10.
Eine Vielzahl von Vorsprüngen 12 ist mit voreingestellten Abständen um die Innenseite 11 des Gehäuses 10 ausgebildet.
A plurality of projections 12is formed with predetermined intervals around the inner side 11of the housing 10.
Eine Dichtungsnut 13 ist an dem freien Ende eines jeden der Vorsprünge 12 in der Längsrichtung des Gehäuses 10 ausgebildet und eine Dichtung 14 ist in die Dichtnutten 13 eingeführt, wodurch zwischen benachbarten Vorsprüngen 12 Räume 15 ausgebildet sind.
A sealing groove 13is formed at the free end of each of the projections 12in the longitudinal direction of the housing 10and a seal 14is inserted in the sealing grooves 13, thereby forming spaces 15between adjacent projections 12.
Des Weiteren ist eine Vielzahl von Flügeln 22 an der Nabe 21, die mit dem Körper 2 verbunden ist, ausgebildet, und steht in Richtung der Innenseite 11 des Gehäuses 10 vor, wie in Fig. 2gezeigt ist.
Meanwhile, a plurality of vanes 22is formed on a boss 21coupled to the body 2and protrudes toward the inner side 11of the housing 10, as shown in FIG. 2.
Eine Dichtungsnut 23 ist am freien Ende jedes Flügels 22 in Längsrichtung des Rotors 20 ausgebildet und eine Dichtung 24 ist in die Dichtnuten 23 eingeführt, wodurch zwischen benachbarten Vorsprüngen 12 des Gehäuses 10 Räume 15 ausbildet sind.
A sealing groove 23is formed at the free end of each of the vanes 22in the longitudinal direction of the rotor 20and a seal 24is inserted in the sealing grooves 23, thereby forming spaces 15between adjacent projections 12of the housing 10.
Die Räume 15 sind, wie in Fig. 2gezeigt ist, in Voreilkammern 15a und Verzögerungskammern 15b aufgeteilt.
The spaces 15are, as shown in FIG. 2, divided into advance chambers 15a and retard chambers 15b.
Die Voreilkammern 15a sind in der Richtung eines Pfeils B (das heißt, in einer Voreilrichtung), welche der Drehrichtung der Nockenwelle 1 entspricht, und die Verzögerungskammern 15b sind in der Richtung eines Pfeils A (das heißt, in eine Verzögerungsrichtung), wobei die Flügeln 12 dazwischen sind.
The advance chambers 15a are in the direction of an arrow B (that is, an advance direction) that is the rotational direction of the camshaft 1, and the retard chambers 15b are in the direction of an arrow A (that is, a retard direction) with the vanes 12therebetween.
Dementsprechend wird das Arbeitsfluid selektiv zu den Voreilkammern 15a und den Verzögerungskammern 15b zugeführt und der Rotor 20 wird in Richtung des Pfeils B (Voreilrichtung) in Bezug auf das Gehäuse durch ein auf die Flügeln 12 wirkendes Drehmoment gedreht, wodurch die Voreilphase eingestellt wird.
Accordingly, working fluid is selectively supplied into the advance chambers 15a and the retard chambers 15b, and the rotor 20is rotated in the direction of the arrow B (advance direction) with respect to the housing by torque acting in the vanes 12, thereby adjusting the advance phase.
Der Rotor 20 kann in Richtung des Pfeils A (Verzögerungsrichtung) gedreht werden, um dadurch die Verzögerungsphase einzustellen.
The rotor 20may be rotated in the direction of the arrow A (retard direction), thereby adjusting the retard phase.
Mit diesen Anordnungen wird die Ventilsteuerzeit eines Einlassventils oder eines Auslassventils eingestellt.
With these arrangements, the valve timing of an intake valve or an exhaust valve is adjusted.
Der Antirotationsmechanismus 30 ist für einen Notbetrieb zur Verfügung gestellt, um selektiv eine relative Drehung zwischen dem Rotor 20 und dem Gehäuse 10 zu hemmen und damit die beiden miteinander zu drehen.
The anti-rotation mechanism 30is provided for emergency operation to selectively inhibit relative rotation between the rotor 20and the housing 10and thus to rotate them together.
Unterdessen kann der Antirotationsmechanismus 30 es dem Rotor 20 ermöglichen, sich relativ zu dem Gehäuse 10 frei zu drehen.
Meanwhile, the anti-rotation mechanism 30may allow the rotor 20to freely rotate relative to the housing 10.
Insbesondere kann der Antirotationsmechanismus 30 an einem der Flügel 12 vorgesehen sein, wie in Fig. 2gezeigt ist.
In particular, the anti-rotation mechanism 30may be disposed on one of the vanes 12, as shown in FIG. 2.
Für die Vereinfachung der Beschreibung ist der Flügel 22 mit den Antirotationsmechanismus 30 durch das Bezugszeichen 22A bezeichnet, um von den anderen Flügeln 22 unterschieden zu werden.
For the convenience of description, the vane 22having the anti-rotation mechanism 30is indicated by reference numeral 22A to be distinguished from other vanes 22.
Der Antirotationsmechanismus 30, wie in den Fig. 1oder Fig. 3gezeigt, weist ein Verriegelungsstiftelement 40, das in eine Passbohrung 25 eingesetzt ist, die durch den Flügel 22A ausgebildet ist, und eine Vielzahl von Verriegelungsnuten 50, die in der Verriegelungsplatte 5 ausgebildete sind, um mit dem Verriegelungsstiftelement 40 verriegelt oder von diesem entriegelt zu sein, auf.
The anti-rotation mechanism 30, as shown in FIG. 1 or 3, includes a locking pin member 40inserted in a fitting hole 25formed through the vane 22A, and a plurality of locking grooves 50formed in the ratchet plate 5to be locked to or unlocked from the locking pin member 40.