Dievorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern einesPhasenwinkels zwischen zwei Drehelementen und insbesondere einenMechanismus fürvariables Ventiltiming (eine Ventilzeitregulierungssteuerung, imFolgenden als \"VTC\" bezeichnet) für einenVerbrennungsmotor zum Steuern der Öffnungs- und Schließzeitregulierungeneines Einlassventils und eines Auslassventils, die über eine Nockenwelledurch eine Kurbelwelle angetrieben werden.

JP-A-11-343819 offenbarteine Ventilöffnungs-und -schließzeitregulierungssteuervorrichtung(VTC), die mit Folgendem versehen ist: einer Drehwelle (einer Nockenwelle)zum Öffnenund Schließeneines Ventils, wobei die Drehwelle drehbar in einem Zylinderkopfeines Verbrennungsmotors installiert ist, einem Drehungsübertragungselement(einem Körper),das außenan der Drehwelle so installiert ist, dass es in einer vorgegebenenSpanne relativ drehbar ist, und zu dem eine Drehleistung von der Kurbelwelle übertragenwird, mehreren Flügeln,die in der Drehwelle so vorgesehen sind, dass sie sich in diametralerRichtung erstrecken, und die innerhalb mehrerer in dem Drehungsübertragungselementgebildeter konkaver Abschnitte angeordnet sind, einer Hydraulikdruckkammer,die zwischen der Drehwelle und dem Drehungsübertragungselement gebildetist und durch den Flügelin eine Funkenbeschleunigungskammer (eine Funkenbeschleunigungshydraulikkammer)und eine Phasenverzögerungskammer (einePhasenverzögerungshydraulikkammer)aufgeteilt ist, einem ersten Fluiddurchgang, der der Funkenbeschleunigungskammerein Fluid zuführtund von ihr abführt,einem zweiten Fluiddurchgang, der der Phasenverzögerungskammer das Fluid zuführt undvon ihr abführt,und einem Phasenhaltemechanismus (einem Verriegelungsmechanismusoder einem Befestigungsmechanismus), der eine relative Phase zwischender Drehwelle und dem Drehungsübertragungselementin dem Fall hält,dass die relative Phase zwischen der Drehwelle und dem Drehungsübertragungselementeine vorgegebene Phase ist.

JP-A-11-343819 offenbartden Phasenhaltemechanismus, der derart aufgebaut ist, dass eine Verriegelungsnutin dem Drehungsübertragungsmechanismusgebildet ist, wobei die Verriegelungsnut einen Regulierungsabschnitt,der sich zu einer Außenseitein diametraler Richtung der Drehwelle erstreckt, und einen fächerförmigen Führungsabschnitt aufweist,der sich, währender in diametraler Richtung ausgedehnt ist, von einem äußeren Endein diametraler Richtung des Regulierungsabschnitts erstreckt, undder Phasenhaltemechanismus mit einem Verriegelungselement versehenist, das einen Verriegelungsabschnitt, der imstande ist, die relativePhase zwischen dem Drehungsübertragungselementund der Drehwelle zu halten, indem er auf den Regulierungsabschnittaufgepasst wird, und eine Energielieferungseinrichtung aufweist,die dem Verriegelungselement zu einer Innenseite hin in diametralerRichtung der Drehwelle Energie liefert.

Beider Ventilöffnungs-und -schließzeitregulierungssteuervorrichtungist auf der Basis der Bereitstellung des oben erwähnten Aufbausder Verriegelungsabschnitt des Verriegelungselements zu einem Zeitpunkteiner relativen Zwischenphase zwischen einer relativen Phase zwischender Drehwelle und dem Drehungsübertragungselementin einem Zustand der maximalen Funkenbeschleunigung, in dem ein Fassungsvermögen derPhasenverzögerungskammerdurch den Flügelminimiert ist, und einer relativen Phase zwischen dem Drehelementund dem Drehungsübertragungselementin einem Zustand der maximalen Phasenverzögerung, in dem ein Fassungsvermögen derFunkenbeschleunigungskammer minimiert ist, auf den Regulierungsabschnittder Verriegelungsnut aufgepasst, wobei die relative Zwischenphasedie Ventilöffnungs-und -schließzeitregulierungist, bei welcher der Verbrennungsmotor angelassen werden kann.

Jedochkann beim Stand der Technik einschließlich JP-A-11-343819 als technischesProblem, das zu durchbrechen ist, um den Verriegelungsmechanismuszu erreichen, der die relative Phase zwischen dem Zustand der maximalenFunkenbeschleunigung und dem Zustand der maximalen Phasenverzögerung durchdie hydraulische VTC hält,Folgendes aufgelistet werden: (1) ein Problem hinsichtlich einerAntriebskraft hinauf zu einer Verriegelungsposition und (2) einProblem hinsichtlich des Vorhandenseins eines variablen Drehmoments. (1) Beim Beschreiben der Antriebskraft hinaufzu der Verriegelungsposition ist es notwendig, zu einem Zeitpunktdes Anlassens des Motors in der Verriegelungsposition verriegeltzu sein, und es ist notwendig, dass die Phase von der VTC-Phase, beiwelcher der Motor beim letzten Mal während einer Zeitspanne unterAnhalten und Kurbeln vom letzten Anhalten des Motors an angehaltenwird, zu der Verriegelungsposition verschoben wird. Da eine ursprünglicheAntriebskraft (ein Hydraulikdruck bei einem Hydraulikantrieb odereine elektromagnetische Kraft bei einem Elektromagnetantrieb) derVTC währendder oben erwähntenZeitspanne nicht erhalten werden kann, ist es notwendig, eine Antriebskraft,die auf der Grundlage ihrer eigenen Leistung auf die Verriegelungsposition zusteuert,wie etwa einer Federkraft, eines Reibungswiderstands oder dergleichen,sicherzustellen.

Weiterhinkann im Fall des Verriegelns der relativen Phase in der Zwischenpositionein Fall auftreten, dass eine Phasenverschiebungsrichtung zu einemZeitpunkt des Zurückkehrenszu der Verriegelungsposition durch ihre eigene Leistung entsprechendder VTC-Phase zueinem Zeitpunkt des letzten Anhaltens des Motors die Funkenbeschleunigungsrichtungzusätzlichzu der Phasenverzögerungsrichtungist. Das variable Drehmoment wird auf die Nockenwelle auf der Grundlageeiner Reaktionskraft von der Ventilfeder aufgebracht, jedoch hatein Durchschnittswert immer einen Wert in der Phasenverzögerungsrichtungauf der Grundlage eines Reibungswiderstands auf einer Lager- odereiner Nockenoberfläche.Falls die Rückkehrrichtungzu der Verriegelungsposition eine Richtung in die Phasenverzögerungsrichtungist, wird das Reibungswiderstandsdrehmoment erwartet, jedoch istdas Reibungswiderstandsdrehmoment für die Antriebskraft im Fallder Funkenbeschleunigungsrichtung zusätzlich zu der Phasenverzögerungsrichtungnicht ausreichend. Es ist erneut notwendig, eine Antriebskraft zumSchieben der Phase in beide Richtungen sicherzustellen. (2) Es wird ein Vorhandensein des variablen Drehmoments beschrieben.Zum Verriegeln der relativen Phase an der Zwischenposition ist die Antriebskraftin der Funkenbeschleunigungsrichtung zusätzlich zu der Phasenverzögerungsrichtungfür einZurückkehrenzu der Verriegelungsposition durch ihre eigene Leistung notwendig. Fallses einfach notwendig ist, selbstantreibende Kräfte in beiden Richtungen zuerzeugen, ist es ausreichend, zwei Federn mit unterschiedlichen Kraftrichtungenzu kombinieren. Da jedoch das variable Drehmoment, das durch dieReaktionskraft von der Ventilfeder verursacht wird, auf die Nockenwelleaufgebracht wird, ist das Problem kompliziert. Da die Position,in die durch ihre eigene Leistung zurückzukehren ist, durch ein Gleichgewichteines Gesamtmoments einschließlich desauf die Nockenwelle aufgebrachten variablen Drehmoments zusätzlich zuzwei Federkräften (genaudie Drehmomente, die die Federkräfteerzeugten) definiert wird, ist die Ausgleichsposition notwendigerweiseSchwankungen unterworfen.

Weiterhinwird bei der auf die Nockenwelle aufgebrachten Drehmomentschwankungim Fall des Einsetzens eines Systems, das den Verriegelungsstiftals eine Einrichtung zum Verriegeln der VTC-Phase installiert, dasProblem erzeugt, dass sowohl die Elemente schwer aufzupassen sind,indem ein Passspalt zwischen dem Verriegelungsstift und dem Lochzu klein gemacht wird, als auch die Tendenz besteht, dass ein klatschendesGeräusch,eine Beschädigungoder dergleichen erzeugt wird, indem der Passspalt zwischen demVerriegelungsstift und dem Loch zu groß gemacht wird.

Fallsder Verriegelungsstift und das Passloch in einer Konusform ausgebildetsind, scheint es, dass das Problem, dass sie schwer aufgepasst werden können, wieoben erwähnt,gelöstwerden kann. Da jedoch eine Stiftachse und eine Lochachse aufgrund einesFehlers bei der Teileabmessung und einer Montage nicht vollständig zueinanderausgerichtet werden können(insbesondere eine Verschiebung in diametraler Richtung nicht zuNull gemacht werden kann), bleibt das Problem des klatschenden Geräuschs. Fernergibt es die Gefahr eines neuen Problems, dass durch das Ausbildenin der Konusform eine Teilkraft in einer Richtung des Rückstellensdes Verriegelungsstifts erzeugt und die Zuverlässigkeit einer Verriegelungsfunktionverschlechtert wird.

Beider in JP-A-11-343819 beschriebenen Ventilöffnungs-und -schließzeitregulierungssteuervorrichtungwird nicht gesagt, dass die Vorrichtung in ausreichendem Maße einenAufbau zum automatischen Zurückkehrenin eine Verriegelungsposition (im Folgenden als eine Zwischenverriegelungspositionbezeichnet) berücksichtigt,die in einer Zwischenstufe zwischen dem Zustand der maximalen Funkenbeschleunigungund dem Zustand der maximalen Phasenverzögerung von beiden Richtungender Funkenbeschleunigungsrichtung und der Phasenverzögerungsrichtungaus vorhanden ist. In JP-A-11-343819 neigt,da das Verriegelungselement, dem in der Radialrichtung Energie geliefertworden ist, zu einem Zeitpunkt des Zurückkehrens zu der Zwischenverriegelungspositioneinen großenNeigungswinkel bezüglicheiner Bewegungsrichtung des Verriegelungselements in dem fächerförmigen Führungsabschnittzum Führenhat, das Verriegelungselement dazu, zu einem Zeitpunkt, wenn dieDrehmomentschwankung aufgebracht wird, in einer sich von der Zwischenverriegelungspositionweg bewegenden Richtung bewegt zu werden. Um zu verhindern, dassdas Verriegelungselement durch die Drehmomentschwankung in der sichvon der Zwischenverriegelungsposition weg bewegenden Richtung bewegt wird,ist es notwendig, die Energielieferungskraft der Energielieferungseinrichtungzum Liefern von Energie an das Verriegelungselement zu einer Innenseite hinin diametraler Richtung der Drehwelle zu vergrößern. Falls jedoch die Energielieferungskraftvergrößert wird,wird das andere Problem erzeugt, so dass es aufgrund einer Vergrößerung einerReibungskraft zwischen dem Verriegelungsabschnitt und dem Führungsabschnittschwer ist, das Verriegelungselement leichtgängig zu bewegen.

EineAufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einesVerriegelungsmechanismus, der eine automatische Rückkehr zueiner Zwischenverriegelungsposition sicher ausführen kann.

ZurLösungder oben erwähntenAufgabe wird in Übereinstimmungmit der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Steuern einer Phaseeiner Nockenwelle in einem Verbrennungsmotor bereitgestellt, mit:
einemersten Drehkörper,der sich zusammen mit einem Zahnrad dreht;
einem zweiten Drehkörper, derkoaxial in dem ersten Drehkörpervorgesehen ist, um einen Phasenwinkel zu steuern, und der sich zusammenmit der Nockenwelle dreht; und
einem Befestigungsmechanismus,der Phasenwinkel des ersten Drehkörpers und des zweiten Drehkörpers befestigt,
wobeider Befestigungsmechanismus ein Keilelement hat, in dem ein keilförmiger Abschnittausgebildet ist,
wobei der erste Drehkörper und der zweite Drehkörper Kontaktflächen haben,die in Kontakt mit dem Keilelement gebracht werden, und
wobeiwenigstens irgendeine der Kontaktflächen des ersten Drehkörpers unddes zweiten Drehkörpersbezüglicheiner Richtung einer Drehachse des ersten Drehkörpers und des zweiten Drehkörpers geneigtist und derart ausgebildet ist, dass ein Abstand von einem Drehmittelpunktzu einer Angriffslinie einer auf die Kontaktfläche aufgebrachten Last kleinerals ein Abstand von dem Drehmittelpunkt zu einem Angriffspunkt derLast auf der Kontaktflächeist.

Zudiesem Zeitpunkt ist es bevorzugt, dass die Kontaktfläche so vorgesehenist, dass sie bezüglicheiner Radialrichtung von dem Drehmittelpunkt des ersten Drehkörpers unddes zweiten Drehkörpersgeneigt ist, wodurch der Abstand von dem Drehmittelpunkt zu der Angriffsliniekleiner als der Abstand von dem Drehmittelpunkt zu dem Angriffspunkt ist.

Weiterhinist es bevorzugt, dass der erste Drehkörper und der zweite Drehkörper einzweites Paar Kontaktflächenhaben, die den Phasenwinkel in einer umgekehrten Richtung zu einerRichtung begrenzen, in welcher der Phasenwinkel durch ein Paar vonin dem ersten Drehkörperund dem zweiten Drehkörpervorgesehenen Kontaktflächenund dem keilförmigenKörperbegrenzt ist, das zweite Paar Kontaktflächen den Phasenwinkel begrenzt,indem es überdas Zwischenelement in Kontakt gebracht wird, und eine des zweitenPaars von Kontaktflächen miteinem Stufenabschnitt versehen ist, der eine Regulierungsspannedes Phasenwinkels erweitert, die durch das zweite Paar Kontaktflächen begrenztist.

Weiterhinist es bevorzugt, dass die Kontaktflächen mit einem Winkel ausgebildetsind, der gleich oder kleiner als 11 Grad bezüglich einer Einschubrichtungdes Keilelements ist.

ZurLösungder oben erwähntenAufgabe wird in Übereinstimmungmit der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Steuern einerPhase einer Nockenwelle in einem Verbrennungsmotor bereitgestellt,mit:
einem ersten Drehkörper,der sich zusammen mit einem Zahnrad dreht;
einem zweiten Drehkörper, derkoaxial in dem ersten Drehkörpervorgesehen ist, um einen Phasenwinkel zu steuern, und der sich zusammenmit der Nockenwelle dreht; und
einem Befestigungsmechanismus,der Phasenwinkel des ersten Drehkörpers und des zweiten Drehkörpers befestigt,
wobeider Befestigungsmechanismus ein Keilelement hat, in dem ein keilförmiger Abschnittausgebildet ist,
wobei der erste Drehkörper und der zweite Drehkörper Aufnahmeflächen haben,die in Kontakt mit dem Keilelement gebracht werden,
wobei dieAufnahmeabschnitte des ersten Drehkörpers und des zweiten Drehkörpers jeweilsmit Kontaktflächenversehen sind, die in einer Einschubrichtung des Keilelements miteinanderverengt sind, und
wobei wenigstens irgendeine Kontaktfläche derKontaktflächenbezüglicheiner Richtung einer Drehachse des ersten Drehkörpers und des zweiten Drehkörpers geneigtist und bezüglicheiner Radialrichtung von einem Drehmittelpunkt des ersten Drehkörpers unddes zweiten Drehkörpersgeneigt ist.

Zudiesem Zeitpunkt ist es bevorzugt, dass der Befestigungsmechanismusein elastisches Element, das dem Keilelement in der Einschubrichtung zudem KontaktflächenEnergie liefert, und einen Hydraulikmechanismus hat, der eine Hydraulikkraftin einer Richtung des Herausziehens des Keilelements von den Kontaktflächen erzeugt.

Weiterhinist es bevorzugt, dass der erste Drehkörper eine Innenumfangsfläche miteinem vorgegebenen Radius hat, der zweite Drehkörper eine Außenumfangsfläche miteinem vorgegebenen Radius hat, der erste Drehkörper und der zweite Drehkörpers derartangeordnet sind, dass die Innenumfangsfläche und die Außenumfangsfläche einandergegenüberliegen,der Aufnahmeabschnitt des ersten Drehkörpers auf einer Seite vorgesehenist, auf der ein Durchmesser größer alsdie Innenumfangsfläche wird,und der Aufnahmeabschnitt des zweiten Drehkörpers auf einer Seite vorgesehenist, auf der ein Durchmesser kleiner als die Außenumfangsfläche wird.

Weiterhinist zur Lösungder oben erwähnten Aufgabein Übereinstimmungmit der vorliegenden Erfindung eine Phasensteuervorrichtung vorgesehen,die ein erstes Drehelement und ein zweites Drehelement aufweist,das überdas erste Drehelement drehend angetrieben wird, und einen Phasenwinkel entsprechendeiner relativen Drehposition zwischen dem ersten Drehelement unddem zweiten Drehelement steuert,
wobei eine Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche, dieauf eine Drehrichtung einer Gesamtheit der Vorrichtung zusteuert,in einem Antriebsseitenelement in einem Leistungsübertragungswegvon dem ersten Drehelement zu dem zweiten Drehelement ausgebildetist,
wobei eine Abtriebselementphasenverzögerungsfläche, die auf eine zu der Drehrichtungder Gesamtheit der Vorrichtung umgekehrte Richtung zusteuert, in einemAbtriebsseitenelement in dem Leistungsübertragungsweg ausgebildetist,
wobei eine der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche undder Abtriebselementphasenverzögerungsfläche bezüglich einerRadialrichtung so geneigt ist, dass sie auf eine Innenumfangsseiteinnerhalb eines axialen vertikalen Querschnitts zusteuert, und dieandere so geneigt ist, dass sie auf eine Außenumfangsseite innerhalb desaxialen vertikalen Querschnitts zusteuert,
wobei die Vorrichtungmit Folgendem versehen ist: einem Keilelement, das zwischen derAntriebselementfunkenbeschleunigungsfläche und der Abtriebselementphasenverzögerungsfläche durch daszweite Drehelement, das den Phasenwinkel in der Phasenwinkelrichtungbezüglichdes ersten Drehelements ändert,sandwichartig umschlossen ist, einer Energielieferungseinrichtungzum Liefern von Energie an das Keilelement in eine der Richtungen derDrehachsen des ersten Drehelements und des zweiten Drehelementsund einer Antriebseinrichtung zum Bewegen in die andere der Richtungender Drehachsen, und
wobei ein Abstand zwischen der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche undder Abtriebselementphasenverzögerungsfläche in jedemder axialen vertikalen Querschnitte zu einem Querschnitt hin ineiner Energielieferungsrichtung durch die Energielieferungseinrichtungkleiner gemacht ist.

Zudiesem Zeitpunkt ist es bevorzugt, dass die Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche aufeiner der Innen- und Außenseiteneiner Zylinderoberflächemit einem vorgegebenen Radius angeordnet ist und dass die Abtriebselementphasenverzögerungsfläche aufder anderen angeordnet ist.

In Übereinstimmungmit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Verriegelungsmechanismusvorzusehen, der eine Zurückschiebekraftauf der Grundlage einer Drehmomentschwankung, die auf das Keilelementvon der mit dem Keilelement in Kontakt gebrachten geneigten Oberfläche aufgebrachtwird, reduzieren kann und der ein automatisches Zurückkehrenzu der Zwischenverriegelungsposition sicher ausführen kann.

WeitereAufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgendenBeschreibung der Ausführungsformender Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

1 isteine seitliche Schnittansicht einer Vorrichtung zum Steuern einerPhase einer Nockenwelle in Übereinstimmungmit einer Ausführungsform 1in einem Zustand, in dem eine Zwischenpositionsverriegelung entriegeltist, bereitgestellt als eine Schnittansicht längs einer Linie I-I in 2;

2 isteine horizontale Schnittansicht der Vorrichtung zum Steuern derPhase der Nockenwelle in Übereinstimmungmit der Ausführungsform1 in einem Zustand, in dem die Zwischenpositionsverriegelung entriegeltist, bereitgestellt als eine Schnittansicht längs einer Linie II-II in 1;

3 isteine seitliche Schnittansicht der Vorrichtung zum Steuern der Phaseder Nockenwelle in Übereinstimmungmit der Ausführungsform1 in einem Zustand, in dem eine Zwischenphase verriegelt ist, bereitgestelltals eine Schnittansicht längseiner Linie III-III in 4;

4 isteine horizontale Schnittansicht der Vorrichtung zum Steuern derPhase der Nockenwelle in Übereinstimmungmit der Ausführungsform1 in einem Zustand, in dem die Zwischenphase verriegelt ist, bereitgestelltals eine Schnittansicht längseiner Linie IV-IV in 3;

5A und 5B sinderläuterndeAnsichten einer Betätigungder Zwischenpositionsverriegelung bei der Ausführungsform 1, und bereitgestelltals Ausdehnungsdraufsichten des Querschnitts eines Umfangs E in 2 oder 4;

6A bis 6D sinderläuterndeAnsichten der Betätigungder Zwischenpositionsverriegelung bei der Ausführungsform 1, und bereitgestelltals erläuterndeAnsichten eines Rückkehrprozesseszu einer Zwischenposition von einer Phasenverzögerungsseite hin zu einer Funkenbeschleunigungsrichtung;

7A bis 7E sinderläuterndeAnsichten der Betätigungder Zwischenpositionsverriegelung bei der Ausführungsform 1, und bereitgestelltals erläuterndeAnsichten eines Rückkehrprozesseszu der Zwischenposition von der Funkenbeschleunigungsseite hin zuder Phasenverzögerungsrichtung;

8A und 8B sindAnsichten eines Hydraulikwegs zu einer Rückstellhydraulikkammer derZwischenpositionsverriegelung;

9A bis 9C sinderläuterndeAnsichten einer Form eines Rückstellkolbensin der Ausführungsform1;

10A bis 10C sinderläuterndeAnsichten einer Form eines Adapters bei der Ausführungsform 1;

11A bis 11F sinderläuterndeAnsichten einer Form eines Keilelements bei der Ausführungsform1;

12 isteine seitliche Schnittansicht einer Vorrichtung zum Steuern einerPhase einer Nockenwelle in Übereinstimmungmit einer Ausführungsform 2in einem Zustand, in dem eine Zwischenposition verriegelt ist, undbereitgestellt als eine Schnittansicht längs einer Linie XII-XII in 13;

13 isteine horizontale Schnittansicht der Vorrichtung zum Steuern derPhase der Nockenwelle in Übereinstimmungmit der Ausführungsform2 in einem Zustand, in dem die Zwischenposition verriegelt ist,und bereitgestellt als eine Schnittansicht längs einer Linie XIII-XIII in 12;

14A bis 14D sinderläuterndeAnsichten einer Betätigungder Zwischenpositionsverriegelung bei der Ausführungsform 2 und bereitgestelltals erläuterndeAnsichten eines Rückkehrprozesseszu einer Zwischenposition von einer Phasenverzögerungsseite zu einer Funkenbeschleunigungsrichtunghin;

15A bis 15D sinderläuterndeAnsichten der Betätigungder Zwischenpositionsverriegelung bei der Ausführungsform 2 und bereitgestellt alserläuterndeAnsichten eines Rückkehrprozesses zuder Zwischenposition von der Funkenbeschleunigungsseite zu der Phasenverzögerungsrichtunghin;

16A bis 16F sinderläuterndeAnsichten einer Form eines Keilelements bei der Ausführungsform2; und

17A und 17B sinderläuterndeAnsichten einer Form eines Rückstellkolbensbei der Ausführungsform2.

Diefolgenden Strukturen werden bei Ausführungsformen in Übereinstimmungmit der vorliegenden Erfindung bereitgestellt.

Eswird ein Beispiel in dem Fall beschrieben, dass die vorliegendeErfindung auf einen Mechanismus für variables Ventiltiming (VTC)für einenVerbrennungsmotor angewandt wird.

DieVTC ist mit einem ersten Drehelement, das durch eine Kurbelwelleeines Verbrennungsmotors (im Folgenden einfach als Motor bezeichnet) synchronmit der Kurbelwelle drehend angetrieben wird, und einem zweitenDrehelement versehen, das überdas erste Drehelement drehend angetrieben wird und einstückig miteiner Nockenwelle verbunden ist.

Dementsprechendkommt bei der VTC das erste Drehelement zu einem Antriebselementund das zweite Drehelement kommt zu einem Abtriebselement. Als Nächstes isteine Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche, die auf eine Drehrichtung einerGesamtheit der Vorrichtung zusteuert, an dem ersten Drehelementbefestigt, eine Abtriebselementphasenverzögerungsfläche, die auf eine zu der Drehrichtungder Gesamtheit der Vorrichtung umgekehrte Richtung zusteuert, istan dem zweiten Drehelement befestigt, die Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche istauf einer der Innen- und Außenseiten einerZylinderoberflächemit einem vorgegebenen Radius angeordnet, die Abtriebselementphasenverzögerungsfläche istauf der anderen angeordnet, und das zweite Drehelement ändert einenPhasenwinkel in einer Phasenverzögerungsrichtungbezüglichdes ersten Drehelements, wodurch es mit einem Keilelement versehenist, das durch die Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche unddie Abtriebselementphasenverzögerungsfläche sandwichartigumschlossen ist.

Fernerist ein Regulierungsabschnitt, der eine Phasenänderung des zweiten Drehelementsin der Funkenbeschleunigungsrichtung bezüglich des ersten Drehelementsbegrenzt, durch Befestigen einer Antriebselementphasenverzögerungsfläche, die aufdie zu der Drehrichtung der Gesamtheit der Vorrichtung umgekehrteRichtung zusteuert, an dem ersten Drehelement, durch Befestigeneiner Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche, die auf die Drehrichtungder Gesamtheit der Vorrichtung zusteuert, an dem zweiten Drehelement,und durch In-Kontakt-Bringen der Antriebselementphasenverzögerungsfläche mitder Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche über ein Zwischenelement gebildet.

Weiterhinist die VTC mit einer Energielieferungseinrichtung zum Bewegen einesdes Keilelements und des Zwischenelements in einer Axialrichtungund unter Verwendung einer Federkraft oder dergleichen und einerAntriebseinrichtung versehen, die durch einen Hydraulikkolben oderdergleichen gebildet ist, der sich in umgekehrter Axialrichtungbewegt.

Fernersind die Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche und die Abtriebselementphasenverzögerungsfläche derartausgebildet, dass ein Abstand zwischen ihnen in einem zur Achsevertikalen Querschnitt zu einem Querschnitt hin in einer Energielieferungsrichtungdurch eine Energielieferungseinrichtung kleiner wird, und eine Keilelementphasenverzögerungsfläche undeine Keilelementfunkenbeschleunigungsfläche des Keilelements, die jeweils inKontakt mit diesen Oberflächengebracht werden, sind derart ausgebildet, dass ein Abstand zwischen ihnenzu dem Querschnitt hin in der Energielieferungsrichtung durch dieEnergielieferungseinrichtung kleiner wird. Weiterhin ist ein Abstandin dem zur Achse vertikalen Querschnitt zwischen der Antriebselementphasenverzögerungsfläche undder Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche, die über das Zwischenelement inKontakt gebracht werden, derart ausgebildet, dass ein Abstand ineinem Querschnitt in einer Antriebsrichtung durch die Antriebseinrichtunggrößer alsder Abstand im Querschnitt in der Energielieferungsrichtung durchdie Energielieferungseinrichtung ist.

Indiesem Fall ist bei der VTC, auf welche die vorliegende Erfindungangewandt wird, zusätzlichzu dem oben erwähntenAufbau ein Phasenverschiebungsmechanismus zum Ändern einer Phase zwischendem ersten Drehelement und dem zweiten Drehelement in einem normalenSteuerungszustand nach dem Starten des Motors eingebaut.

ImErgebnis ist es währendeines Kurbelns zu einem Motoranhaltezeitpunkt oder einem Motorwiederanlasszeitpunkt,zu dem der Phasenverschiebungsmechanismus nicht arbeitet und dasKeilelement und das Zwischenelement im Begriff sind, sich durchdie Energielieferungseinrichtung in einer Axialrichtung zu bewegen,möglich,eine Antriebskraft zu erzeugen, die von welcher Position auch immerauf der Grundlage eines unten beschriebenen Prinzips auf eine ander Zwischenposition in einer Phasenverschiebungsspanne vorhandeneVerriegelungsposition zusteuert, und es ist möglich, zu einer vorgegebenenZwischenverriegelungsposition automatisch zurückzukehren, um die Phase zubefestigen.

Indem oben erwähntenZustand, der noch nicht in dem Zwischenverriegelungszustand ist,können,da der Zustand, in dem das Keilelement zwischen der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche undder Abtriebselementphasenverzögerungsfläche sandwichartigumschlossen ist und die Phasenverschiebung in der Phasenverzögerungsrichtungreguliert ist, und der Zustand, in dem die Antriebselementphasenverzögerungsfläche unddie Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche über das Zwischenelement inKontakt miteinander gebracht sind und die Phasenverschiebung inder Funkenbeschleunigungsrichtung reguliert ist, nicht gleichzeitigerreicht werden, das erste Drehelement (einstückig mit einem Zahnrad ausgebildet)und das zweite Drehelement (einstückig mit einer Nockenwelleausgebildet) relativ gedreht werden, um die Phase zu verschieben.

Dazu diesem Zeitpunkt ein positives Drehmoment (ein Drehmoment ineiner Phasenverzögerungsrichtungzum Verzögernder Drehung der Nockenwelle) aufgrund eines Reibungswiderstandsnotwendigerweise auf die Nockenwelle im Durchschnitt aufgebrachtwird, bringt das zweite Drehelement notwendigerweise die Phasenverschiebungin der Phasenverzögerungsrichtungauf das erste Drehelement auf. Dementsprechend ist das Keilelementzwischen der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche undder Abtriebselementphasenverzögerungsfläche sandwichartigumschlossen, um in einen Zustand zu gelangen, in dem die Phasenverschiebungin der Phasenverzögerungsrichtungreguliert ist. Ein variables Drehmoment, das sich über positiveund negative Bereiche ändert,wird auf die Nockenwelle auf der Grundlage einer Reaktionskraftvon einer Ventilfeder aufgebracht, und ein Höchstwert eines Drehmomentsin der Phasenverzögerungsrichtung,das weiterhin größer alsdas Durchschnittsdrehmoment in der Phasenverzögerungsrichtung ist, wird aufdas oben erwähnteKeilelement aufgebracht. Jedoch wird, sogar wenn das Höchstdrehmomentaufgebracht wird, aus dem folgenden Grund das Keilelement nichtin eine Richtung zurückgeschoben,die umgekehrt zu der Richtung ist, in die durch die Energielieferungseinrichtungbewegt zu werden es im Begriff ist.

DerAbstand von einem Kontaktbereich zwischen dem Keilelement und derAntriebselementfunkenbeschleunigungsfläche zu einem Kontaktbereich zwischendem Keilelement und der Abtriebselementphasenverzögerungsfläche istderart aufgebaut, dass er zu der Energielieferungsrichtung der Energielieferungseinrichtunghin verringert ist, da jedoch eine Rate ausreichend klein gemachtwird, ist es möglich,eine Teilkraft in der entgegengesetzten Energielieferungsrichtung(eine Kraft, die beabsichtigt, das Keilelement zurückzuschieben)im Vergleich mit einer Kontaktkraft, die auf das Keilelement aufder Grundlage des Drehmoments in der Phasenverzögerungsrichtung aufgebrachtwird, ausreichend klein zu machen. Da andererseits ein auf das Keilelement aufgebrachterReibungswiderstand (eine Kraft, die verhindert, dass das Keilelementzurückgeschoben wird)ungefährim Verhältniszu der oben erwähnten Kontaktkraftgroß werdenkann, wird die Teilkraft in der entgegengesetzten Energielieferungsrichtung durchden Reibungswiderstand aufgehoben.

Dadas variable Drehmoment, das sich über die positiven und negativenBereiche ändert,von der Nockenwelle aufgebracht wird, ist das zweite Drehelementin einem weiteren Moment im Begriff, die Phase durch das negativeDrehmoment in der Funkenbeschleunigungsrichtung bezüglich desersten Drehelements zu verschieben. Da die Phasenverschiebung indie Funkenbeschleunigungsrichtung in diesem Zustand, der nicht indem Zwischenverriegelungszustand wie oben erwähnt ist, noch ausgeführt werden kann,wird das Keilelement aus dem sandwichartig umschlossenen Zustandfreigegeben, und die Kontaktkraft zwischen der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche undder Abtriebselementphasenverzögerungsfläche verschwindet.Im Ergebnis wird das Keilelement durch die Energielieferungseinrichtungunter Verwendung der Federkraft oder dergleichen in einer Axialrichtungbewegt, ohne durch den Reibungswiderstand behindert zu werden. Die Bewegungdes Keilelements in der Axialrichtung bedeutet eine Ausdehnung desAbstands zwischen der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche und derAbtriebselementphasenverzögerungsfläche, und dasbefestigte zweite Drehelement der Abtriebselementphasenverzögerungsfläche wirdautomatisch in der Funkenbeschleunigungsrichtung bezüglich des befestigtenersten Drehelements der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche phasenverschoben.

Dader Regulierungsabschnitt der Phasenverschiebung in der Funkenbeschleunigungsrichtung über dasZwischenelement zwischen dem ersten Drehelement und dem zweitenDrehelement gebildet ist, überträgt sichdie oben erwähnteautomatische Phasenverschiebung in die Funkenbeschleunigungsrichtungzu dieser Regulierungsposition, so dass sie beendet ist. Zu diesemZeitpunkt werden gleichzeitig der Zustand, in dem das Keilelementzwischen der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche und derAbtriebselementphasenverzögerungsfläche sandwichartigumschlossen und die Phasenverschiebung in der Phasenverzögerungsrichtungreguliert ist, und der Zustand, in dem die Antriebselementphasenverzögerungsfläche unddie Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche über das Zwischenelement inKontakt miteinander gebracht sind und die Phasenverschiebung inder Funkenbeschleunigungsrichtung reguliert ist, erreicht, und eswird der Verriegelungszustand erreicht, in dem das erste Drehelementund das zweite Drehelement in keiner von beiden Richtungen relativgedreht werden können.

Fallsnach dem Verriegelungszustand eine erste Explosion ausgeführt wird,um den Motor anzulassen, und ein ausreichender Hydraulikdruck voneiner Kraftstoffzuführpumpezugeführtwird, wird die Antriebseinrichtung, die den Hydraulikkolben oder dergleichenverwendet, betätigt,um das Keilelement und das Zwischenelement in der umgekehrten Axialrichtunganzutreiben. Falls das Keilelement in der Axialrichtung bewegt wird,wird ein Spalt bezüglich wenigstenseinem bzw. einer des Antriebselementsfunkenbeschleunigungselementsund der Abtriebselementphasenverzögerungsfläche erzeugt, und das zweiteDrehelement kann in der Phasenverzögerungsrichtung bezüglich desersten Drehelements phasenverschoben werden. Ferner wird, sogarwenn das Zwischenelement in der Axialrichtung bewegt wird, ein Spaltbezüglichwenigstens einer der Antriebselementsphasenverzögerungsfläche und der Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche erzeugt,und das zweite Drehelement kann in der Funkenbeschleunigungsrichtungbezüglichdes ersten Drehelements phasenverschoben werden. Mit anderen Wortenist bekannt, dass die oben erwähnteVerriegelungsposition eine Zwischenposition im Phasenverschiebungsbereichin dem Mechanismus fürvariables Ventiltiming VTC ist. Falls der Verriegelungszustand wieoben erwähntaufgehoben wird, ist es möglich,eine Phasenverschiebungssteuerung in einem normalen Zustand unterVerwendung des herkömmlichenPhasenverschiebungsmechanismus auszuführen, der unabhängig vonden Abschnitten der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.

Beider oben erwähntenBeschreibung entsprechen die Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche unddie Abtriebselementphasenverzögerungsfläche strukturellim Wesentlichen den Oberflächen,die jeweils in die Funkenbeschleunigungsrichtung und die Phasenverzögerungsrichtunggerichtet sind, und die Antriebselementphasenverzögerungsfläche unddie Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche entsprechen im Wesentlichen denOberflächen,die jeweils zu der Phasenverzögerungsrichtungsseiteund der Funkenbeschleunigungsrichtungsseite gerichtet sind. Andererseitsentsprechen die Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche unddie Abtriebselementphasenverzögerungsfläche denOberflächen,welche die Phasenverschiebung in der Phasenverzögerungsrichtung des zweitenDrehelements bezüglichdes ersten Drehelements regulieren, und die Antriebselementphasenverzögerungsfläche unddie Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche entsprechend jeweils den Oberflächen, welchedie Phasenverschiebung in der Funkenbeschleunigungsrichtung deszweiten Drehelements bezüglichdes ersten Drehelements regulieren. Demgemäß entsprechen angesichts derFunktion die Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche unddie Abtriebselementphasenverzögerungsfläche jeweilseiner bei dem ersten Drehelement (dem Antriebselement) gebildetenPhasenverzögerungsrichtungs-Phasenverschiebungsregulierungsfläche undeiner bei dem zweiten Drehelement (dem Abtriebselement) gebildetenPhasenverzögerungsrichtungs-Phasenverschiebungsregulierungsfläche. Weiterhinentsprechen die Antriebselementphasenverzögerungsfläche und die Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche jeweilseiner bei dem ersten Drehelement (dem Antriebselement) gebildetenFunkenbeschleunigungsrichtungs-Phasenverschiebungsregulierungsfläche undeiner bei dem zweiten Drehelement (dem Abtriebselement) gebildetenFunkenbeschleunigungsrichtungs-Phasenverschiebungsregulierungsfläche.

Indiesem Fall sind bei den nachstehend beschriebenen Ausführungsformendas Keilelement und das Zwischenelement durch ein Element aufgebaut.

Nachstehendwird eine Vorrichtung zum Steuern einer Phase einer Nockenwellein einem Verbrennungsmotor mit einer Zwischenpositionsverriegelungsfunktionin Übereinstimmungmit einer Ausführungsform1 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 8B beschrieben. 1 isteine seitliche Schnittansicht in einem Zustand, in dem eine Zwischenpositionsverriegelungin Übereinstimmungmit der vorliegenden Ausführungsformentriegelt ist, und zeigt einen Querschnitt längs einer Linie I-I in 2. 2 isteine horizontale Schnittansicht längs einer Linie II-II in 1. 3 isteine seitliche Schnittansicht in einem Zustand, in dem eine Zwischenpositionin Übereinstimmungmit der vorliegenden Ausführungsformverriegelt ist, und zeigt einen Querschnitt längs einer Linie III-III in 4. 4 isteine horizontale Schnittansicht längs einer Linie IV-IV in 3. 5A und 5B sind erläuterndeAnsichten einer Betätigungder Zwischenpositionsverriegelung, bei denen ein Querschnitt einesUmfangs C und dergleichen in 2 oder 4 ausgedehntsind. 6A bis 6D sind erläuterndeAnsichten der Betätigungder Zwischenpositionsverriegelung bei der Ausführungsform 1 und erläuterndeAnsichten eines Rückkehrprozesseszu einer Zwischenposition von einer Phasenverzögerungsseite zu einer Funkenbeschleunigungsrichtung hin. 7A bis 7E sinderläuterndeAnsichten der Betätigungder Zwischenpositionsverriegelung bei der Ausführungsform 1 und erläuterndeAnsichten eines Rückkehrprozesseszu der Zwischenposition von der Funkenbeschleunigungsseite zu derPhasenverzögerungsrichtunghin. 8A und 8B sindAnsichten eines Hydraulikwegs zu einer Rückstellhydraulikkammer derZwischenpositionsverriegelung. 9A bis 9C, 10A bis 10C und 11A bis 11F sindjeweils erläuternde Ansichtenvon Formen eines Rückstellkolbens,Adapters und eines Keilelements bei der vorliegenden Ausführungsform.

In 1 bis 7E wirdein das erste Drehelement bildendes Zahnrad 1 um die Hälfte über einen(nicht gezeigten) Zahnriemen verzögert, der mit einem Zahnabschnitt 1a ineinem Außenumfangin Eingriff steht, um durch eine Kurbelwelle des Motors drehendangetrieben zu werden. Ein Körper 2 und eineFrontplatte 3 sind an dem Zahnrad 1 durch einen Montagebolzen 4 befestigt,um einstückigausgebildet zu sein. Dementsprechend ist bei der vorliegenden Ausführungsformdas erste Drehelement so aufgebaut, dass es das Zahnrad 1,den Körper 2 unddie Frontplatte 3 beinhaltet. Ein dem zweiten Drehelemententsprechendes Flügelrad 6 istan der Nockenwelle 5 durch einen Mittelbolzen 7 befestigt.Wie in 2 und 4 gezeigt, sind drei Paare vonPhasenverzögerungshydraulikkammern 8 undFunkenbeschleunigungshydraulikkammern 9 zwischen dem Körper 2 unddem Flügelrad 6 ausgebildet,beide Endöffnungsabschnittein Axialrichtung sind durch das Zahnrad 1 und die Frontplatte 3 geschlossenund ein Spalt in Radialrichtung ist durch eine Scheiteldichtung 10 abgedichtet,wodurch ein abgedichteter Raum gebildet wird.

Ineinem in 1 und 2 gezeigtenZustand der entriegelten Zwischenpositionsverriegelung wird einHydraulikdruck zu einer Rückstellhydraulikkammer 12,die von dem Zahnrad 1, dem Körper 2, dem Rückstellkolben 11 unddergleichen umgeben ist, von einer (nicht gezeigten) Kraftstoffzuführpumpeeingeführt,die durch den Motor übereinen in 8A und 8B gezeigtenHydraulikweg angetrieben wird, und der Rückstellkolben 11 istin einem Zustand, in dem der Rückstellkolben 11 gegen dieKraft einer Verriegelungsfeder 13 maximal zu einer Vorderseiteherausgeschoben wird (eine Linksrichtung in 1). DerRückstellkolben 11 wirdin Kontakt mit der Frontplatte 3 gebracht, wodurch eine maximaleVerschiebung zur Vorderseite reguliert ist. Weiterhin ist ein andem Körper 2 befestigterStift 14 in einen Nutabschnitt 11a eingeschobenund verhindert, dass sich der Rückstellkolben 11 ineinem Innenabschnitt des Körpers 2 freium die Achse dreht. An dem Rückstellkolben 11 istein Adapter 15 befestigt, ein Teil von diesem ist in einenNutabschnitt 16a eines Keilelements 16 eingepasst,und das Keilelement 16 wird zu einer Vorderseite herausgeschoben. DerAdapter 15 ist durch einen Einspritzungsstift 17 andem Rückstellkolben 11 befestigt.

UnterBezugnahme auf 8A und 8B wirdder Hydraulikweg beschrieben, der die Rückstellhydraulikkammer 12 erreicht.Zuerst wird der Hydraulikdruck einer Rückstellhydrauliknut 5a,die einer der auf einem Außenumfangder Nockenwelle 5 ausgebildeten Hydrauliknuten entspricht,von einem Hydraulikdruckzuführlocheines Nockenwellenlagers zugeführt,das durch eine Einzelpunkt-Strichpunktlinie um die Nockenwelle 5 herumgezeigt ist. Die anderen zwei Hydrauliknuten entsprechen Nuten zum Zuführen desHydraulikdrucks zu der Phasenverzögerungshydraulikkammer 8a undder Funkenbeschleunigungshydraulikkammer 9, jedoch istder Weg danach von diesen der gleiche wie beim Stand der Technik,und eine Beschreibung davon wird weggelassen. Der zu der Rückstellhydrauliknut 5a zugeführte Hydraulikdruckerreicht eine Außenumfangszylinderfläche derNockenwelle 5, die eine Drehung des Zahnrads 1 trägt, über einerstes Kraftstoffzuführloch 5b,ein zweites Kraftstoffzuführloch 5c und eindrittes Kraftstoffzuführloch 5d.Ein durch eine Schneideeinrichtung halbmondförmig ausgebildeter Nutabschnitt 1c istauf einer Innenumfangszylinderflächedes Zahnrads 1 entsprechend einem Öffnungsabschnitt des drittenKraftstoffzuführlochsausgebildet. Der Nutabschnitt 1c hat eine ausreichende Länge in Umfangsrichtungund eine Verbindung mit dem dritten Kraftstoffzuführloch 5d wirdimmer gehalten, sogar wenn das Zahnrad 1 und die Nockenwelle 5 ineiner Steuerungsspanne eines Phasenwinkels relativ gedreht werden.Ein Hydraulikdruck wird der Rückstellhydraulikkammer 12 vondem Nutabschnitt 1c überdas vierte Kraftstoffzuführloch 1d unddas fünfteKraftstoffzuführloch 1e zugeführt. Indiesem Fall wird eine Öffnungzu einem Außenumfangsabschnittdes vierten Kraftstoffzuführlochs 1d durcheinen Stopfen 18 geschlossen.

EineAntriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a und eine Antriebselementphasenverzögerungsfläche 2b sindauf einem der an drei Positionen in dem Körper 2 gebildetenzylindrischen Innenumfangsflächenabschnittenausgebildet, und eine Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 6a und eine Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 6b sindin einem zylindrischen Außenumfangsflächenabschnittin einem Mittelabschnitt des Flügelrads 6 ausgebildet,der einer Innenseite von diesem gegenüberliegt. Die Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a unddie Antriebselementphasenverzögerungsfläche 2b sindzu einer Innenumfangsseite bezüglicheiner Radialrichtung geneigt, wie in 4 gezeigt,und sind in einer derartigen geneigten Form ausgebildet, dass eingegenseitiges Intervall zu einer Axialrichtung hin auf einer Motorseite verringertist, wie in 5A bis 7E gezeigt.Mit anderen Worten ist die Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a ineiner Funkenbeschleunigungsrichtung zu der oben erwähnten Axialrichtung hinund die Antriebselementphasenverzögerungsfläche 2b in einer Phasenverzögerungsrichtungzu der oben erwähntenAxialrichtung hin geneigt. Insbesondere ist die Antriebselementphasenverzögerungsfläche 2b nurzu einem Teil auf der Motorseite in der Axialrichtung des Körpers 2 ausgebildet,die Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a ist jedochlanger auf der Vorderseite in der Axialrichtung ausgebildet. Dieandere Phasenverzögerungsflanke 2d,die neben einem Stufenabschnitt 2c kommt, ist auf der Vorderseiteder Antriebselementphasenverzögerungsfläche 2b ausgebildet,wodurch ein Abstand in Umfangsrichtung zwischen der Phasenverzögerungsflanke 2d undder Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a schrittweisegrößer alsein Abstand in Umfangsrichtung zwischen der Antriebselementphasenverzögerungsfläche 2b undder Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a wird. Andererseitssind die Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 6a und die Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 6b bezüglich einerRadialrichtung so geneigt, dass sie auf eine Außenumfangsseite innerhalb einesQuerschnitts zusteuern, haben jedoch gerade Formen ohne eine Veränderungin Axialrichtung, wie durch Vergleichen der jeweils in 2 und 4 gezeigtenFormen klar wird.

DasKeilelement 16 bei der Ausführungsform 1 ist ein Element,das in beiden Funktionen eines Keilelements, das eine Phasenverzögerungsrichtung-Phasenänderungdes dem ersten Drehelement entsprechenden Körpers 2 und des demzweiten Drehelement entsprechenden Flügelrads 6 reguliert,und eines Zwischenelements, das eine Funkenbeschleunigungsrichtungs-Phasenänderungreguliert, doppelt arbeitet. Dementsprechend kann das Keilelement 16 alsdas Regulierungselement 16 bezeichnet werden. Bei dem Keilelement 16 sindeine einer Keilelementfunkenbeschleunigungsfläche entsprechende Innenumfangsseitenfunkenbeschleunigungsfläche 16c, eine einerKeilelementphasenverzögerungsfläche entsprechendeAußenumfangsseitenphasenverzögerungsfläche 16d,eine einer Zwischenelementfunkenbeschleunigungsfläche entsprechendeAußenumfangsseitenfunkenbeschleunigungsfläche 16e undeine einer Zwischenelementphasenverzögerungsfläche entsprechende Innenumfangsseitenphasenverzögerungsfläche 16b ausgebildet.In diesem Fall drückendie Funkenbeschleunigungsflächeund die Phasenverzögerungsfläche im Wesentlichen Oberflächen aus,die zu der Funkenbeschleunigungsrichtungsseite bzw. der Phasenverzögerungsrichtungsseitegerichtet sind. Die Außenumfangsseitenphasenverzögerungsfläche 16d unddie Innenumfangsseitenfunkenbeschleunigungsfläche 16c werden jeweilsin Kontakt mit der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a undder Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 6a in Funktiongebracht, um eine Phasenverzögerungsrichtungs-Phasenverschiebungsregulierungsfläche zu strukturieren,die eine Phasenverschiebung in der Phasenverzögerungsrichtung reguliert.Die Innenumfangsseitenphasenverzögerungsfläche 16b unddie Außenumfangsseitenfunkenbeschleunigungsfläche 16e werdenjeweils in Kontakt mit der Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 6b undder Antriebselementphasenverzögerungsfläche 2c inFunktion gebracht, um eine Funkenbeschleunigungsrichtungs-Phasenverschiebungsregulierungsfläche zu strukturieren,die eine Phasenverschiebung in der Funkenbeschleunigungsrichtungreguliert.

Dieder Zwischenelementphasenverzögerungsfläche entsprechendeInnenumfangsseitenphasenverzögerungsfläche 16b unddie der Keilabschnittsfunkenbeschleunigungsfläche entsprechende Innenumfangsseitenfunkenbeschleunigungsfläche 16c sindimmer auf die Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 6a bzw. die Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 6b beschränkt, unddas Keilelement 16 wird immer in Umfangsrichtung zusammenmit dem Flügelrad 6 bewegt.Die der Keilelementphasenverzögerungsfläche entsprechende Außenumfangsseitenphasenverzögerungsfläche 16d unddie der Zwischenelementfunkenbeschleunigungsfläche entsprechende Außenumfangsseitenfunkenbeschleunigungsfläche 16e werdenjeweils der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a undder Phasenverzögerungsflanke 2d gegenüberliegend,indem das Keilelement 16 in dem in 5a und 5B gezeigtenZustand der entriegelten Zwischenpositionsverriegelung zu der Vorderseiteherausgeschoben wird, und haben einen Spalt in Umfangsrichtung bezüglich wenigstenseiner gegenüberliegendenOberfläche.Demgemäß können der Körper 2 unddas Flügelrad 6 nurmit einem Phasenwinkel phasenverschoben werden, der einer Größe des Spaltsentspricht. 5A zeigt einen Zustand, in demdie Verriegelung entriegelt ist, während die Phase des Körpers 2 unddes Flügelrads 6 inder Zwischenverriegelungsphase gehalten wird. Ein Spalt L1 in derPhasenverzögerungsrichtungdes Keilelements 16 wird durch ein Produkt zwischen einemAbstand L, mit dem das Keilelement 16 in dem Zwischenpositionsverriegelungszustandin 5B zu der Position des Keilelements 16 in 5A inder Axialrichtung bewegt wird, und einer Tangente eines Neigungswinkels θ1 in 5A und 5B der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a erhalten.In dem Fall, dass die Neigungswinkel in 5A und 5B derAntriebselementphasenverzögerungsfläche 2b undder Phasenverzögerungsflanke 2d beide θ2 und einandergleich sind, wird ein Spalt L2 in der Funkenbeschleunigungsrichtungdes Keilelements 16 durch die Summe des oben erwähnten Produktszwischen dem Bewegungsabstand L des Keilelements 16 obenund der Tangente des Neigungswinkels θ2 und einer Länge in derUmfangsrichtung des Stufenabschnitts 2c erhalten. Mit anderenWorten wird eine Phasensteuerungsspanne auf der Funkenbeschleunigungsseiteim Vergleich zu einer Phasensteuerungsspanne auf der Phasenverzögerungsseitevon der Zwischenpositionsverriegelungsposition in der VTC in Übereinstimmungmit der Ausführungsform1 größer eingestellt.

DerKörper 2 unddas Flügelrad 6 können in diePhasenverzögerungsrichtung(eine Richtung, in der eine Drehphase der Nockenwelle verzögert ist) phasenverschobenwerden, indem ein verstärktes Öl in diePhasenverzögerungshydraulikkammer 8 eingeführt wird,um ihr Fassungsvermögenzu erhöhen, unddas Ölin der Funkenbeschleunigungshydraulikkammer 9 abgeführt wird,um ihr Fassungsvermögen zuverringern, und könnenumgekehrt in die Funkenbeschleunigungsrichtung (eine Richtung, inder die Drehphase der Nockenwelle beschleunigt ist) phasenverschobenwerden, indem das Fassungsvermögender Funkenbeschleunigungshydraulikkammer 9 erhöht und dasFassungsvermögender Phasenverzögerungshydraulikkammer 8 verringertwird. Dadurch wird ein Phasenverschiebungsmechanismus vom Flügelradtyp,der das herkömmlicheHydrauliksystem verwendet, gebildet. Falls der Rückstellkolben 11 inder Position der entriegelten Zwischenpositionsverriegelung gehaltenwird, wie in 1 oder 5A gezeigt,ist es möglich,die Phasensteuerung der VTC durch den Phasenverschiebungsmechanismusauszuführen.

Indem in 3 und 4 gezeigten Zwischenpositionsverriegelungszustandwird der Hydraulikdruck in der Rückstellhydraulikkammer 12 nichteingeführt,und der Rückstellkolben 11 wirdin einem Zustand gehalten, in dem er durch eine Kraft der Verriegelungsfeder 13 maximalzu einer Motorseite geschoben wird (eine Rechtsrichtung in 1). Beidieser Ausführungsform1 wird der Rückstellkolben 11 durchdas Keilelement 16, das sich zusammen in die Axialrichtungbewegt, wobei es in Keileingriff mit dem Körper 2 und dem Flügelrad 6 steht,auf eine Maximalverschiebung zu der Motorseite reguliert. Zu diesemZeitpunkt ist das Keilelement 16 an alle der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a,der Antriebselementphasenverzögerungsfläche 2b,der Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 6a undder Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 6b um das Keilelement 16 herumeng angefügt,und der Körper 2 unddas Flügelrad 6 sind aufeine Phasenverschiebung in die Phasenverzögerungsrichtung durch das Keilelement 16 reguliert, dasdurch die Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a und die Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 6a sandwichartigumschlossen ist, und sind auf eine Phasenverschiebung in der Funkenbeschleunigungsrichtungdurch das Keilelement 16 reguliert, das mit der Funktiondes Zwischenelements, das durch die Antriebselementphasenverzögerungsfläche 2b unddie Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 6b sandwichartigumschlossen ist, doppelt arbeitet. Mit anderen Worten kommen der demersten Drehelement entsprechende Körper 2 und das demzweiten Drehelement entsprechende Flügelrad 6 in den verriegeltenZustand. In diesem Fall ist bei der Ausführungsform 1 ein Auslaufabschnitt 1b ineinem Abschnitt ausgebildet, dem ein vorderes Ende des Keilelements 16 indem Zahnrad 1 nahe kommt, und das Keilelement 16 istzu einem Zeitpunkt, zu dem der Rückstellkolben 11 sichmaximal zu der Motorseite verschiebt, sicher eng an den Umfang angefügt, wodurchein Aufbau erzielt wird, bei dem ein Rattern bezüglich des variablen Drehmomentsschwer zu erzeugen ist.

Jededer 6A bis 6D zeigtein Beispiel füreinen Prozess des Phasenverschobenwerdens zu einer vorgegebenenZwischenverriegelungsposition durch ihre eigene Leistung während eines Kurbelns,wie etwa einer Motoranhaltezeit und einer nächsten Motoranlasszeit, umzu einem Zeitpunkt, wenn der Motor in einem Zustand angehalten wird,in dem die VTC auf einer Seite betrieben wird, die näher zu derPhasenverzögerungals der Zwischenverriegelungsposition ist, zu dem Verriegelungszustandzu kommen. 6A zeigt einen Zustand, in demdas Keilelement 16 der Hydraulikkraft von dem Rückstellkolben 11 indem Nutabschnitt 16a ausgesetzt ist, um während desBetriebs des Motors in einer Richtung nach unten in der Zeichnungbewegt zu werden, wodurch der Zwischenverriegelungsmechanismus entriegeltwird und wie die VTC zu einer Seite phasengesteuert wird, die näher an derPhasenverzögerung alsder Zwischenverriegelungsposition ist. Falls der dem Rückstellkolben 11 zugeführte Hydraulikdruckin Übereinstimmungmit dem Anhalten des Motors knapp wird, wird das Keilelement 16 derKraft der Verriegelungsfeder 13 ausgesetzt, wie in 6B gezeigt,um zu einer Oberseite (einer Motorseite) in der Zeichnung bewegtzu werden, sogar wenn die Phase unverändert ist. Auf der Grundlageder Bewegung in der Axialrichtung kommt das Keilelement 16 ineinen Zustand, in dem es zwischen der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a undder Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 6a sandwichartig umschlossenist, wie in 6B gezeigt. In diesem Fall zeigtein schraffierter Abschnitt in der Zeichnung einen Abschnitt, indem Oberflächenin Kontakt miteinander kommen. Als Ergebnis wird eine Drehkraft vondem Körper 2 über dasKeilelement 16 zu dem Flügelrad 6 übertragen,die Nockenwelle 5 beginnt sich zu drehen, und ein variablesDrehmoment wird auf der Grundlage einer Reaktionskraft von einer (nichtgezeigten) Ventilfeder auf den oben erwähnten Leistungsübertragungsabschnittaufgebracht. Das variable Drehmoment ist ein Drehmoment, das über positiveund negative Bereiche geändertwird. Das positive Drehmoment zum Verschieben der Phase des Flügelrads 6 darinin der Phasenverzögerungsrichtungwird aufgebracht, und die Reaktionskraft von der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a beabsichtigt,das Keilelement 16 zurückzuschieben,da jedoch ein Neigungswinkel in der Axialrichtung der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a kleinist, ist eine Teilkraft in der Axialrichtung klein und wird durcheinen Reibungswiderstand behindert, so dass das Keilelement 16 nichtzur Unterseite in der Zeichnung zurückgeschoben wird. Weiterhinwird im Einzelnen ein Grund beschrieben, warum die oben erwähnte Teilkraftin der Axialrichtung klein wird. Eine Größe einer Reibungskraft, diedem Keilelement 16, das zurückgeschoben wird, Widerstandentgegensetzt, steht im Verhältniszu der Reaktionskraft (der Kontaktkraft) von der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a.Da die Reaktionskraft von der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a aufdie Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a annähernd vertikalaufgebracht wird und die Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a bezüglich derRadialrichtung geneigt ist, wie in 4 gezeigt,wird die Reaktionskraft in eine Komponente in Radialrichtung undeine Komponente in einer dazu vertikalen Richtung aufgeteilt. Nurdie letztere ist als eine in der gleichen Ebene befindliche Kraftauf 6 gezeigt. Ihre Richtung ist eineRichtung, die vertikal zu einer Neigungslinie der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a auf 6 ist. Eine Kraft in Axialrichtung, diebeabsichtigt, das Keilelement 16 in der Axialrichtung zurückzuschieben,wird als die Teilkraft in der Axialrichtung der in der gleichenEbene befindlichen Kraft aufgebracht. Mit anderen Worten macht eineNeigung zu einer Innenumfangsseite der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a bezüglich derRadialrichtung, wie in 4 gezeigt, zuerst eine Rateder in der gleichen Ebene befindlichen Kraft bezüglich der Reaktionskraft vonder Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a klein, undein kleiner Neigungswinkel bezüglichder Axialrichtung der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a auf 6 macht die Rate der Teilkraft in derAxialrichtung bezüglichder oben erwähntenin der gleichen Ebene befindlichen Kraft klein. Mit anderen Wortenist es, sogar wenn der Neigungswinkel in 6 nichtextrem klein ist, möglich,die Kraft in der Axialrichtung, die das Keilelement 16 zurückschiebt, imVergleich zu dem Reibungswiderstand kleiner zu machen, indem eineNeigung bezüglichder Radialrichtung in 4 angewandt wird, und es istmöglich, dasKeilelement 16 daran zu hindern, durch das variable Drehmomentzur Unterseite in der Zeichnung zurückgeschoben zu werden. DieTatsache, dass der Neigungswinkel in 6 nichtextrem klein sein kann, bedeutet die Tatsache, dass es möglich ist,sicherzustellen, dass der Spalt L1 in der Phasenverzögerungsrichtungin 5A größer alsder begrenzte Bewegungsabstand L in der Axialrichtung des Keilelements 16 ist,wodurch dafürgesorgt wird, dass sichergestellt ist, dass der Steuerungsbereichvon der Zwischenverriegelungsposition zu der Phasenverzögerungsseitebreit ist.

Fallsandererseits das negative Drehmoment zum Verschieben der Phase desFlügelrads 6 indie Funkenbeschleunigungsrichtung aufgebracht wird, verschwindetdie das Keilelement 16 sandwichartig umschließende Kraftund der Reibungswiderstand wird knapp, so dass das Keilelement 16 aufder Grundlage der Kraft der Verriegelungsfeder 13 zu einerOberseite in der Zeichnung bewegt wird, wie in 6C gezeigt.Zu diesem Zeitpunkt werden das Keilelement 16 und das Flügelrad 6 indie Funkenbeschleunigungsrichtung phasenverschoben. Falls die Phasenverschiebungin die Funkenbeschleunigungsrichtung voranschreitet, kommt das Keilelement 16 schließlich zudem Verriegelungszustand, in dem es durch die Antriebselementphasenverzögerungsfläche 2b unddie Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 6b als Zwischenelementsandwichartig umschlossen ist, wie in 6D gezeigt.Mit anderen Worten ist es möglich,durch Verwendung des auf die Nockenwelle 5 aufgebrachtenvariablen Drehmoments in der Funkenbeschleunigungsrichtung automatischzu der Zwischenverriegelungsposition zurückzukehren, wodurch der Verriegelungszustand gebildetwird.

Jededer 7A bis 7D zeigtein Beispiel füreinen Prozess des Phasenverschobenwerdens zu einer vorgegebenenZwischenverriegelungsposition durch ihre eigene Leistung während eines Kurbelns,wie etwa einer Motoranhaltezeit und einer nächsten Motoranlasszeit, umzu einem Zeitpunkt, wenn der Motor in einem Zustand angehalten wird,in dem die VTC auf einer Seite betrieben wird, die näher zu derFunkenbeschleunigung als der Zwischenverriegelungsposition ist,zu dem Verriegelungszustand zu kommen. 7A zeigteinen Zustand, in dem das Keilelement 16 der Hydraulikkraftvon dem Rückstellkolben 11 indem Nutabschnitt 16a ausgesetzt ist, um während desBetriebs des Motors in einer Richtung nach unten in der Zeichnungbewegt zu werden, wodurch der Zwischenverriegelungsmechanismus entriegeltwird, und wie die VTC zu einer Seite Phasengesteuert wird, die näher an derFunkenbeschleunigung als der Zwischenverriegelungsposition ist.Falls der dem Rückstellkolben 11 zugeführte Hydraulikdruckin Übereinstimmungmit dem Anhalten des Motors knapp wird, wird das Keilelement 16 derKraft der Verriegelungsfeder 13 ausgesetzt, wie in 7B gezeigt,um zu einer Oberseite (einer Motorseite) in der Zeichnung bewegtzu werden, sogar wenn die Phase unverändert ist. Auf der Grundlageder Bewegung in der Axialrichtung wird der vordere Endabschnittdes Keilelements 16 in Kontakt mit dem Stufenabschnitt 2c desKörpers 2 gebracht,wie in 7B gezeigt, so dass er anhält. Fallsdas Kurbeln zu einem Zeitpunkt des Anlassens des Motors gestartetwird, beginnen das Zahnrad 1 und der Körper 2 sich zu drehen,indem sie durch die Kurbelwelle angetrieben werden, jedoch wirddie Antriebskraft nicht von dem Flügelrad 6 übertragen,bis das Keilelement 16 in den Zustand kommt, in dem eszwischen der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a undder Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 6a sandwichartig umschlossenist und das Keilelement 16 still steht. Mit anderen Wortenführt dasKeilelement 16 notwendigerweise die Phasenverschiebungin der Phasenverzögerungsrichtungbezüglichdes Körpers 2 aus, bisdas Keilelement 16 in Kontakt mit der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a kommt.Bei diesem Prozess der Phasenverschiebung in der Phasenverzögerungsrichtungwird das Keilelement 16 nicht zuerst in der Axialrichtungbewegt, wie in 7C gezeigt, und führt diePhasenverschiebung in die Phasenverzögerungsrichtung (die Richtungder Zwischenverriegelungsposition) in einem Zustand aus, in demder vordere Endabschnitt sich längsdes Stufenabschnitts 2c des Körpers 2 befindet.Falls als nächstesdie Phasenverschiebung in der Phasenverzögerungsrichtung voranschreitetund der vordere Endabschnitt des Keilelements 16 durchdie Spanne des Stufenabschnitts 2c hindurchgeht, führt dasKeilelement 16 die Bewegung in der Axialrichtung auf derGrundlage der Kraft der Verriegelungsfeder 13 aus und kommtin den Zustand, in dem das Keilelement 16 und die Antriebselementphasenverzögerungsfläche 2b inKontakt miteinander kommen, wie in 7D gezeigt.Da in 7D das Keilelement 16 imBegriff ist, die Phase in der Phasenverzögerungsrichtung wie vorherzu verschieben, kann die oben erwähnte Kontaktkraft nicht einenderartigen Reibungswiderstand erzeugen, dass das Keilelement daran gehindertwird, durch die Verriegelungsfeder 13 hinein geschobenzu werden, und die Phasenverschiebung in der Phasenverzögerungsrichtungschreitet weiter voran. Schließlichwird der Verriegelungszustand in 7E erreicht,und es ist möglich,in der Phasenverzögerungsrichtungautomatisch zu der Zwischenverriegelungsposition zurückzukehren.

Wieoben erwähnt,ist es bei der Ausführungsform1 möglich,sowohl von der Phasenverzögerungsseiteaus als auch von der Funkenbeschleunigungsseite aus automatischzu der Zwischenverriegelungsposition zurückzukehren. Weiterhin ist es möglich, dasSpiel auf der Kontaktflächeum das Keilelement 16 herum zum Zeitpunkt der Verriegelung auszuschließen, undes ist möglich,die Steuerungsspanne der Phasenverschiebung im Zustand der entriegeltenZwischenpositionsverriegelung durch den im Körper 2 gebildetenStufenabschnitt 2c zu vergrößern.

AlsNächsteswird eine Vorrichtung zum Steuern einer Phase einer Nockenwellein einem Verbrennungsmotor mit einer Zwischenpositionsverriegelungsfunktionin Übereinstimmungmit einer Ausführungsform2 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 12 bis 17B beschrieben. 12 isteine seitliche Schnittansicht in einem Zustand, in dem eine Zwischenpositionin Übereinstimmungmit der vorliegenden Erfindung verriegelt ist, und zeigt einen Querschnittlängs einerLinie XII-XII in 13. 13 isteine horizontale Schnittansicht längs einer Linie XIII-XIII in 12. 14A bis 14D und 15A bis 15D sinderläuternde Ansichteneiner Betätigungder Zwischenpositionsverriegelung bei der vorliegenden Ausführungsform, erläuterndeAnsichten eines Rückkehrprozesseszu einer Zwischenposition von einer Phasenverzögerungsseite zu einer Funkenbeschleunigungsrichtung hinund erläuterndeAnsichten eines Rückkehrprozesseszu der Zwischenposition von der Funkenbeschleunigungsseite zu derPhasenverzögerungsrichtunghin. 16A bis 16F und 17A bis 17B sindjeweils erläuterndeAnsichten von Formen eines Keilelements und eines Rückstellkolbens entsprechendeinem Bestandteil der vorliegenden Ausführungsform.

Beider Ausführungsform2 sind Formen eines Zahnrads 19, eines Körpers 20,einer Frontplatte 21, eines Flügelrads 22, einesRückstellkolbens 23, einerRückstellhydraulikkammer 24 undeines Keilelements 25 gegenüber jenen der Ausführungsform1 geändert,und ein Abstandshalter 26 ist neu hinzugefügt.

EineAntriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 20a und eine Antriebselementphasenverzögerungsfläche 20b,die bei der Ausführungsform2 in dem Körper 20 ausgebildetsind, sind beide als eine gerade Oberfläche gebildet, die keine Neigungin Axialrichtung aufweist. Eine Außenumfangsseitenphasenverzögerungsfläche 25a undeine Außenumfangsseitenfunkenbeschleunigungsfläche 25b desKeilelements 25 sind in der Axialrichtung gerade und jeweilsauf die Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 20a und die Antriebselementphasenverzögerungsfläche 20b desKörpers 20 beschränkt. Mitanderen Worten dreht sich bei der Ausführungsform 2 das Keilelement 25 zusammenmit dem Körper 20 unddreht sich nicht relativ. Bei der Ausführungsform 1 kann die Verschiebungin der Umfangsrichtung zwischen dem in dem Körper 2 eingebautenRückstellkolben 11 unddem Keilelement 16 überden Adapter 15 erreicht werden, jedoch ist dieser Aufbaubei der Ausführungsform2 nicht notwendig, und die Ausführungsform2 ist derart aufgebaut, dass der Rückstellkolben 23 unddas Keilelement 25 direkt durch einen Stift 27 gekoppeltsind, um in der Axialrichtung einstückig bewegt zu werden. Da esmöglichist, den Rückstellkolben 23 daranzu hindern, sich in einem Innenabschnitt des Körpers 20 zu drehen,sind weiterhin in Übereinstimmungmit diesem Aufbau der Nutabschnitt 11a des Rückstellkolbensund der Stift 14 bei der Ausführungsform 1 nicht notwendig.Als Ergebnis ist, wie aus einem Vergleich zwischen 9A bis 9C und 17 bekannt, der Rückstellkolben 23 inder Ausführungsform2 als einfachere Form mit einem verminderten vorspringenden Abschnittausgebildet.

Andererseitsist bei der Ausführungsform2 eine Neigung in der Axialrichtung bei einer in dem Flügelrad 22 gebildetenAbtriebselementphasenverzögerungsfläche 22a ausgebildet,wie in 14A bis 14D und 15A bis 15D gezeigt.Jedoch sind eine Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 22b undeine Funkenbeschleunigungsflanke 22d in einer geraden Formin der Axialrichtung ausgebildet. Mit anderen Worten ist bei derAusführungsform2 die Oberfläche,welche die Neigung in der Axialrichtung aufweist, bei dem Flügelrad 22 ausgebildet,wie es unterschiedlich von der Ausführungsform 1 ist, jedoch istdie geneigte Oberflächenur an einer Position vorgesehen, und die Anzahl der geneigten Oberfläche istminimiert.

DieNeigung in der Axialrichtung ist bei einer Innenumfangsseitenfunkenbeschleunigungsfläche 25c desKeilelements 25, die in Kontakt mit jeder der Wandflächen desoben erwähntenFlügelrads 22 gebrachtwird, in Entsprechung zu der Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 22a ausgebildet,jedoch ist eine Innenumfangsseitenphasenverzögerungsfläche 25d als eine geradeOberflächein der Axialrichtung ausgebildet. Als Ergebnis ist sogar bei demKeilelement 25 die in der Axialrichtung geneigte Oberfläche nuran einer Position vorgesehen, die durch die Innenumfangsseitenfunkenbeschleunigungsfläche 25c gebildetist.

Die \"Funkenbeschleunigungsfläche\" und die \"Phasenverzögerungsfläche\" sind strukturellauf die gleiche Weise definiert wie jene der Ausführungsform 1,und diese Oberflächenkönnenin der gleichen Weise wie die Ausführungsform 1 als die funktionellen \"Regulierungsflächen\" definiert werden.Falls das Keilelement 25 auf die gleiche Weise wie dieAusführungsform1 in das Keilelement und das Zwischenelement aufgeteilt ist, entsprechendie Außenumfangsphasenverzögerungsfläche 25a unddie Innenumfangsseitenfunkenbeschleunigungsfläche 25c jeweils derKeilelementphasenverzögerungsfläche undder Keilelementfunkenbeschleunigungsfläche, und die Außenumfangsseitenfunkenbeschleunigungsfläche 25b unddie Innenumfangsseitenphasenverzögerungsfläche 25d entsprechenjeweils der Zwischenelementfunkenbeschleunigungsfläche und derZwischenelementphasenverzögerungsfläche.

Indiesem Fall ist bei der oben erwähntenBeschreibung und der folgenden Beschreibung die Oberfläche, dieals die \"in derAxialrichtung geneigte Oberfläche\" ausgedrückt ist,ein passender Ausdruck unter der Annahme einer Form nach dem Ausdehnen einerzylindrischen Oberflächeauf einer Ebene, und es versteht sich von selbst, dass die Oberfläche tatsächlich durcheine spiralförmigegebogene Oberflächegebildet ist. Weiterhin ist jede der Wandflächen in Innenumfangsrichtungoder Außenumfangsrichtung bezüglich derRadialrichtung innerhalb eines Querschnitts senkrecht zu der Achsegeneigt, jedoch dient dies zum Sicherstellen, dass der Steuerungsbereich vonder Zwischenverriegelungsposition zu der Phasenverzögerungsseitebreit ist, währenddas Keilelement 25 daran gehindert wird, auf der Grundlagedes variablen Drehmoments zur Unterseite in der Zeichnung zurückgeschobenzu werden, d. h., während seineeigene Rückkehrleistungin der Funkenbeschleunigungsrichtung auf die gleiche Weise wie die Ausführungsform1 sichergestellt wird.

Beider Ausführungsform2 ist ein Stufenabschnitt 20c in einem Endabschnitt aufder Seite des Zahnrads 19 eines Bohrungsabschnitts desKörpers 20 ausgebildet,der den Rückstellkolben 23 aufnimmt,und in dem Stufenabschnitt 20c ist ein Abstandshalter 26 eingebaut.In dem Zwischenpositionsverriegelungszustand in 12 wirddem Rückstellkolben 23 durchdie Verriegelungsfeder 13 Energie geliefert, so dass er über denAbstandshalter 26 in Kontakt mit der Endfläche desZahnrads 19 gebracht wird und anhält. Da zu diesem Zeitpunktdas Keilelement 25 aufhört,mit dem Rückstellkolben 23 zuarbeiten, steht der vordere Endabschnitt von diesem nicht in Keileingriff,um anzuhalten. In dem Zwischenpositionsverriegelungszustand existiert theoretischein Spalt zwischen dem Keilelement 25 und der Umfangswandfläche, esist jedoch möglich, eineDicke des Abstandshalters 26 so auszuwählen, dass eine Anhaltepositionin der Axialrichtung des Rückstellkolbens 23 unddes Keilelements 25 reguliert ist, wodurch der Spalt zwischendem Keilelement 25 und der Umfangswandfläche aufeinen kleinen Wert reguliert wird, bei dem das Rattern nicht inBetracht kommt. Da andererseits das Keilelement 25 nichtgleichzeitig eng an die Umfangswandfläche angefügt ist, und es keine Gefahrgibt, dass ein Festfreßphänomen desKeils erzeugt wird, ist es möglich, dasKeilelement 25 sicher in einer der Energielieferungskraftentgegengesetzten Richtung zu dem Zeitpunkt anzutreiben, zu dembeabsichtigt wird, den Zwischenpositionsverriegelungszustand aufzuheben.

Jededer 14A bis 14D zeigtein Beispiel füreinen Prozess des Phasenverschobenwerdens zu einer vorgegebenenZwischenverriegelungsposition durch ihre eigene Leistung während eines Kurbelns,wie etwa einer Motoranhaltezeit und einer nächsten Motoranlasszeit, umzu einem Zeitpunkt, wenn der Motor in einem Zustand angehalten wird,in dem die VTC in Übereinstimmungmit der Ausführungsform2 auf einer Seite betrieben wird, die näher zu der Phasenverzögerung alsder Zwischenverriegelungsposition ist, zu dem Verriegelungszustandzu kommen. 14A zeigt einen Zustand, indem das Keilelement 25 der Hydraulikkraft von dem Rückstellkolben 23 über denStift 27 ausgesetzt ist, um während des Betriebs des Motorsin einer Richtung nach unten in der Zeichnung bewegt zu werden,wodurch der Zwischenverriegelungsmechanismus entriegelt und wiedie VTC zu einer Seite phasengesteuert wird, die näher an derPhasenverzögerungals der Zwischenverriegelungsposition ist. Falls der dem Rückstellkolben 23 zugeführte Hydraulikdruckin Übereinstimmungmit dem Anhalten des Motors knapp wird, wird das Keilelement 25 derKraft der Verriegelungsfeder 13 ausgesetzt, wie in 14B gezeigt, um zu einer Oberseite (einer Motorseite)in der Zeichnung bewegt zu werden, sogar wenn die Phase unverändert ist.Auf der Grundlage der Bewegung in der Axialrichtung kommt das Keilelement 25 ineinen Zustand, in dem es zwischen der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 20a undder Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 22a sandwichartigumschlossen ist, wie in 14B gezeigt.In diesem Fall zeigt ein schraffierter Abschnitt in der Zeichnungeneinen Abschnitt, in dem Oberflächenin Kontakt miteinander kommen. Als Ergebnis wird eine Drehkraftvon dem Körper 20 über dasKeilelement 25 zu dem Flügelrad 22 übertragen, dieNockenwelle 5 beginnt sich zu drehen, und ein variablesDrehmoment wird auf der Grundlage einer Reaktionskraft von einer(nicht gezeigten) Ventilfeder auf den oben erwähnten Leistungsübertragungsabschnittaufgebracht. Sogar wenn das positive Drehmoment bei dem variablenDrehmoment aufgebracht wird, wird das Keilelement 25 ausdem gleichen Grund wie die Ausführungsform1 nicht zur Unterseite in der Zeichnung zurückgeschoben, weil die kleine Neigungin der Axialrichtung bei der Innenumfangsseitenfunkenbeschleunigungsfläche 25c desKeilelements 25 und der Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 22a gebildetist. Falls das negative Drehmoment zum Verschieben der Phase desFlügelrads 22 inder Funkenbeschleunigungsrichtung aufgebracht wird, wird der Reibungswiderstandknapp, so dass das Keilelement 25 weiter zur Oberseitein der Zeichnung bewegt wird, währenddie Phasenverschiebung in der Funkenbeschleunigungsrichtung, wiein 14C gezeigt, auf der Grundlage der Kraft der Verriegelungsfeder 13 ausgeführt wird.Schließlichkommt das Keilelement 25 zu dem Verriegelungszustand, indem es durch die Antriebselementphasenverzögerungsfläche 20b und die Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 22b sandwichartigumschlossen ist, wobei es als das Zwischenelement dient, wie in 14B gezeigt. In diesem Fall ist bei der Ausführungsform2, da der Rückstellkolben 23 über denAbstandshalter 26 in Kontakt mit dem Zahnrad 19 gebrachtwird, um anzuhalten, das Keilelement 25 in 14D nicht gleichzeitig eng an die Umfangswandfläche angefügt, um ineinem engen Sinne in Keileingriff zu stehen, sondern ist mit einemkleinen Spalt beschränkt.Ein schraffierter Abschnitt in der Zeichnung zeigt durch Auslegen,dass die beschränkteOberflächein diesem Fall ein wesentlicher Kontaktabschnitt ist. Bei der Ausführungsform2 ist es möglich,in der Funkenbeschleunigungsrichtung automatisch zu der Zwischenverriegelungspositionzurückzukehren,indem das auf die Nockenwelle 5 aufgebrachte variable Drehmomentverwendet wird, um den Verriegelungszustand zu erreichen.

Jededer 15A bis 15D zeigtein Beispiel füreinen Prozess des Phasenverschobenwerdens zu einer vorgegebenenZwischenverriegelungsposition durch ihre eigene Leistung während eines Kurbelns,wie etwa einer Motoranhaltezeit und einer nächsten Motoranlasszeit, umzu einem Zeitpunkt, wenn der Motor in einem Zustand angehalten wird,in dem die VTC in Übereinstimmungmit der Ausführungsform2 auf einer Seite betrieben wird, die näher zu der Funkenbeschleunigungals der Zwischenverriegelungsposition ist, zu dem Verriegelungszustand zukommen. 15A zeigt einen Zustand, indem das Keilelement 25 auf der Grundlage des Hydraulikdruckswährenddes Betriebs des Motors in einer Richtung nach unten in der Zeichnungbewegt wird, wodurch der Zwischenverriegelungsmechanismus entriegeltwird, und wie die VTC zu einer Seite phasengesteuert wird, die näher an derFunkenbeschleunigung als der Zwischenverriegelungsposition ist.Falls der oben erwähnteHydraulikdruck in Übereinstimmungmit dem Anhalten des Motors knapp wird, wird das Keilelement 25 derKraft der Verriegelungsfeder 13 ausgesetzt, wie in 15B gezeigt, um zu einer Oberseite (einer Motorseite)in der Zeichnung bewegt zu werden, sogar wenn die Phase unverändert ist.Auf der Grundlage der Bewegung in der Axialrichtung wird der vordereEndabschnitt des Keilelements 25 in Kontakt mit dem Stufenabschnitt 22c desFlügelrads 22 gebracht,wie in 15B gezeigt, um anzuhalten.Falls das Kurbeln zu einem Zeitpunkt des Anlassens des Motors gestartetwird, beginnen das Zahnrad 19 und der Körper 20 sich zu drehen,indem sie durch die Kurbelwelle angetrieben werden, jedoch wirddie Antriebskraft nicht von dem Flügelrad 22 übertragen,bis das Keilelement 25 in den Zustand kommt, in dem eszwischen der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 20a undder Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 22a sandwichartig umschlossenist, und das Keilelement 16 still steht. Mit anderen Wortenführt dasKeilelement 25 notwendigerweise die Phasenverschiebungin der Phasenverzögerungsrichtungbezüglichdes Flügelrads 22 zusammenmit dem Körper 20 aus,bis das Keilelement 25 in Kontakt mit der Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 22a kommt.Bei diesem Prozess der Phasenverschiebung in der Phasenverzögerungsrichtungwird das Keilelement 25 nicht in der Axialrichtung bewegtund führtdie Phasenverschiebung in die Phasenverzögerungsrichtung in einem Zustandaus, in dem der vordere Endabschnitt sich längs des Stufenabschnitts 22c befindet.Falls als Nächstesder vordere Endabschnitt des Keilelements 25 durch dieSpanne des Stufenabschnitts 22c hindurchgeht, beginnt dasKeilelement 25 zum gleichen Zeitpunkt des Ausführens derPhasenverschiebung in der Phasenverzögerungsrichtung, sich auf der Grundlageder Kraft der Verriegelungsfeder 13 in der Axialrichtungzu bewegen und gelangt in gewissem Ausmaß in einen Abschnitt zwischender Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 22b und der Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 22a,wie in 15C gezeigt, um in einen Zustandzu kommen, in dem es durch die Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 20a unddie Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 22a sandwichartigumschlossen ist. Danach sind die Prozesse absolut die gleichen wiedie Prozesse in 14A bis 14D,und das Keilelement 25, das mit der Funktion des Zwischenelementsdoppelt arbeitet, wird schließlichzwischen der Antriebselementphasenverzögerungsfläche 20b und der Abtriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 22b sandwichartigumschlossen, um in den Zwischenpositionsverriegelungszustand zugelangen. Mit anderen Worten ist es möglich, automatisch in die Phasenverzögerungsrichtungzu der Zwischenverriegelungsposition hin zurückzukehren. Dementsprechendist es unter der Annahme, dass das Keilelement 25 das Zwischenelementbei dem Regulierungselement zum Ändernder Phase in der Funkenbeschleunigungsrichtung ist, bekannt, dassdie Neigung in der Axialrichtung nicht bei jeder der Kontaktflächen indem Regulierungsabschnitt notwendig ist.

Beiden Ausführungsformen1 und 2 sind die folgenden Merkmale bereitgestellt.

Diemit den Keilelementen 16 und 25 in Kontakt gebrachtenAufnahmeabschnitte sind in dem ersten Drehkörper entsprechenden Körpern 2 und 20 undden dem zweiten Drehkörperentsprechenden Flügelrädern 6 und 22 ausgebildet.Die Aufnahmeabschnitte sind durch die Antriebselementfunkenbeschleunigungsflächen 2a und 20a unddie Antriebselementphasenverzögerungsflächen 2b und 20b auf derSeite der Körper 2 und 20 gebildetund sind durch die Abtriebselementphasenverzögerungsflächen 6a und 22a unddie Abtriebselementfunkenbeschleunigungsflächen 6b und 22b aufder Seite der Flügelräder 6 und 22 gebildet.Die Antriebselementfunkenbeschleunigungsflächen 2a und 20a derAufnahmeabschnitte auf der Seite der Körper 2 und 20 unddie Abtriebselementphasenverzögerungsflächen 6a und 22a derAufnahmeabschnitte auf der Seite der Flügelräder 6 und 22 bauenzwei Kontaktflächenauf, bei denen die gegenseitigen Intervalle in der Einschubrichtungder Keilelemente 16 und 25 verengt sind. Wenigstensirgendeine Kontaktflächedieser Kontaktflächenist bezüglichder Drehrichtung (der Einschubrichtung) des ersten Drehkörpers unddes zweiten Drehkörpersgeneigt und bezüglichder Radialrichtung vom Drehmittelpunkt des ersten Drehkörpers unddes zweiten Drehkörpersgeneigt. Bei der Ausführungsform1 (3) ist die Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a bezüglich derRichtung der Drehachse und der Radialrichtung geneigt, und bei derAusführungsform2 (13) ist die Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 22a bezüglich derRichtung der Drehachse und der Radialrichtung geneigt. Die Angriffslinieder auf die Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a unddie Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 22a aufgebrachtenLast oder die Angriffslinie der Kraft, die auf die Keilelemente 16 und 25 vonder Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a und der Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 22a aufgebrachtwird, wird annäherndvertikal zu der Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a undder Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 22a.Wie oben erwähnt,wird, da die Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a unddie Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 22a bezüglich derRichtung der Drehachse und der Radialrichtung geneigt sind, derAbstand vom Drehmittelpunkt des ersten Drehkörpers und des zweiten Drehkörpers zurAngriffslinie der Last oder der Kraft kleiner als der Abstand vomDrehmittelpunkt des ersten Drehkörpersund des zweiten Drehkörperszum Angriffspunkt der Last oder der Kraft. Demgemäß ist es möglich, dieKraft, die auf die Keilelemente 16 und 25 vonder Antriebselementfunkenbeschleunigungsfläche 2a und der Abtriebselementphasenverzögerungsfläche 22a aufgebrachtwird, klein zu machen, und es ist möglich, die Kraft, welche dieKeilelemente 16 und 25 in der Herausnahmerichtungzurückschiebt,klein zu machen.

Merkmale,Komponenten und spezifische Einzelheiten der Strukturen der obenbeschriebenen Ausführungsformenkönnenausgetauscht oder kombiniert werden, um weitere Ausführungsformenzu bilden, die fürdie jeweilige Anwendung optimiert sind. Soweit diese Modifikationenfür einenFachmann auf dem Gebiet leicht ersichtlich sind, sollen sie ausGründender Prägnanzder vorliegenden Erfindung implizit durch die obige Beschreibungoffenbart sein, ohne explizit jede mögliche Kombination zu spezifizieren.

Essollte dem Fachmann auf dem Gebiet weiterhin klar sein, dass, obwohldie vorhergehende Beschreibung überAusführungsformender Erfindung erfolgt ist, die Erfindung nicht darauf beschränkt ist undverschiedene Änderungenund Modifikationen durchgeführtwerden können,ohne dass vom Umfang der beigefügtenAnsprücheabgewichen wird.