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Für die Anmeldung wird die Priorität der am 3. Dezember 2010 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2010-0123059 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die Erfindung betrifft eine direkt wirkende Zylinderabschaltungs-(CDA)Vorrichtung, und insbesondere eine direkt wirkende CDA-Vorrichtung, bei welcher die Bewegung eines inneren Körpers der Bewegung eines äußeren Körpers durch den Eingriff von Verriegelungsvorrichtungen in beiden Seiten eines oberen Sitzes und wahlweises Zuführen von Öl ausgesetzt ist.
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Im Allgemeinen erzeugt ein Verbrennungsmotor Leistung durch Verbrennen von Kraftstoff und Luft, die in eine Brennkammer gesaugt wird. Einlassventile werden von einer Nockenwelle betrieben, und Luft wird in die Brennkammer gesaugt, wenn die Einlassventile offen sind. Ebenso werden Auslassventile von der Nockenwelle betrieben, und verbranntes Mischgas wird aus der Brennkammer ausgelassen, wenn die Auslassventile offen sind. Ein optimaler Betrieb der Einlass- und Auslassventile ist von der Motordrehzahl abhängig. Das heißt, ein geeigneter Hub oder eine geeignete Öffnungs- und Schließzeit hängt von der Drehzahl ab.
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Um einen geeigneten Ventilbetrieb entsprechend der Motordrehzahl zu erzielen, werden die Nocken, welche die Ventile antreiben, entsprechend gestaltet. Es wurden Vorrichtungen mit variablem Ventilhub (VVL) entwickelt, bei denen die Ventile mit unterschiedlichen Hüben entsprechend der Motordrehzahl arbeiten können.
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Das Konzept der Zylinderabschaltung (CDA) ist ähnlich dem des VVL. Während der CDA werden einige Zylinder beim Bremsen oder beim Fahren mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit abgeschaltet, und die Kraftstoffzufuhr zu den abgeschalteten Zylindern und der Betrieb der Einlass- und Auslassventile werden gestoppt.
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1 zeigt einen Schnitt einer herkömmlichen CDA-Vorrichtung. Ein Verriegelungsbolzen 50 beschränkt die Bewegung eines äußeren Körpers 10 und eines inneren Körpers 20 durch wahlweises Bewegen nach links oder nach rechts entsprechend der Ölzufuhr. Das heißt, der innere Körper 20 und der äußere Körper 10 bewegen sich gemeinsam auf und ab, wenn sie verriegelt sind. Wenn sie jedoch entriegelt sind, bewegen sich der innere Körper 20 und der äußere Körper 10 unabhängig voneinander. Der äußere Körper 10 bewegt sich einfach auf und ab und kann infolge einer Totgangfeder 40 nicht zu einem Ventilhub beitragen.
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Bei der herkömmlichen CDA-Vorrichtung ist ein Drehsicherungsbolzen 90 vorgesehen, der beim Ausrichten einer Verriegelungsbolzen-Steuerölöffnung zu einer Ölöffnung eines Zylinderkopfes eine Rolle spielt. Jedoch tritt das Problem auf, dass der Drehsicherungsbolzen 90 Reibung erzeugt, wenn sich der äußere Körper 10 bewegt.
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Ebenso ist an dem oberen Abschnitt des äußeren Körpers 10 ein Anschlag 95 vorgesehen, um zu verhindern, dass der innere Körper 20 übermäßig angehoben wird, und ein Halter 80 und eine Arretierung 70 werden benötigt, da die Totgangfeder 40 an dem Boden eines oberen Sitzes 30 vorgesehen ist.
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Mit der Erfindung wird eine direkt wirkende Zylinderabschaltungsvorrichtung geschaffen, deren Strukturen derart vereinfacht sind, dass ein optimaler Betrieb der Einlass- und Auslassventile entsprechend der Drehzahl erreicht wird.
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Gemäß der Erfindung weist eine direkt wirkende Zylinderabschaltungs-(CDA)Vorrichtung einen äußeren Körper, der einen Nocken gleitend kontaktiert und sich auf- und abbewegt, einen oberen Sitz, der in dem äußeren Körper angeordnet ist und auf die Bewegung des äußeren Körpers beschränkt ist, eine Ölpassage, die zwischen dem äußeren Körper und dem oberen Sitz ausgebildet ist, eine Verriegelungsvorrichtungs-Einsetzöffnung, die in Querrichtung in dem oberen Sitz ausgebildet ist, einen inneren Körper, der in dem oberen Sitz angeordnet ist, eine Verriegelungsvorrichtung, die in die Verriegelungsvorrichtungs-Einsetzöffnung eingesetzt ist und wahlweise die Bewegung des inneren Körpers auf die Bewegung des äußeren Körpers durch wahlweise Ölzufuhr beschränkt, und eine Totgangfeder, die in einem Hohlraum des oberen Sitzes und des inneren Körpers angeordnet und an dem inneren Körper abgestützt ist und den äußeren Körper mit einer Federkraft beaufschlagt, so dass der äußere Körper wahlweise einen Leerlauf haben kann.
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Die Verriegelungsvorrichtung kann jeweils an beiden Enden der Verriegelungsvorrichtungs-Einsetzöffnung platziert sein und einen Verriegelungsbolzen, der in die Verriegelungsvorrichtungs-Einsetzöffnung eingesetzt ist und wahlweise die Bewegung des inneren Körpers beschränkt, eine Verriegelungsfeder, die in dem Verriegelungsbolzen angeordnet ist und den Verriegelungsbolzen mit einer Federkraft beaufschlagt, und eine Platte aufweisen, welche die Verriegelungsfeder abstützt. Das eine Ende des Verriegelungsbolzens kann in derselben Form wie der obere Abschnitt des inneren Körpers ausgebildet sein, und das andere Ende des Verriegelungsbolzens kann mit einem Vorsprung versehen sein.
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Eine Nut kann in der Außenseite des äußeren Körpers für die Ölzufuhr ausgebildet sein, und ein Öleinlass kann an einer Seite des Außenumfangs des oberen Sitzes ausgebildet sein. Eine Ölpassage kann in einem oberen Abschnitt des oberen Sitzes ausgebildet sein, und das durch den Öleinlass hindurchgeflossene Öl kann durch die Ölpassage hindurchtreten und in die Verriegelungsvorrichtungs-Einsetzöffnung hinein geführt werden.
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Mit der direkt wirkenden CDA-Vorrichtung gemäß der Erfindung kann die Drehung eines Verriegelungsbolzens verhindert werden, indem die vordere Form des Verriegelungsbolzens entsprechend einem Kontaktabschnitt des inneren Körpers gestaltet ist.
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Ferner kann mit der direkt wirkenden CDA-Vorrichtung gemäß der Erfindung die Reibung während der Bewegung des äußeren Körpers reduziert werden, indem in einem Ende des Außenumfangs des äußeren Körpers eine Nut ausgebildet ist, durch welche Öl hindurchgeführt wird.
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Überdies kann die Struktur der direkt wirkenden CDA-Vorrichtung gemäß der Erfindung vereinfacht werden, indem die Totgangfeder in dem Hohlraum des oberen Sitzes und des inneren Körpers platziert ist.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 einen Schnitt einer herkömmlichen direkt wirkenden CDA-Vorrichtung;
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2 einen Schnitt einer direkt wirkenden CDA-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung während der Verriegelung;
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3 einen Schnitt der direkt wirkenden CDA-Vorrichtung aus 2 während der Entriegelung;
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4 eine perspektivische Ansicht der direkt wirkenden CDA-Vorrichtung aus 2;
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5 eine perspektivische Ansicht eines Verriegelungsbolzens der direkt wirkenden CDA-Vorrichtung aus 2;
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6 eine perspektivische Ansicht eines oberen Sitzes der direkt wirkenden CDA-Vorrichtung aus 2; und
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7 eine perspektivische Ansicht eines inneren Körpers der direkt wirkenden CDA-Vorrichtung aus 2.
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In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Eine direkt wirkende Zylinderabschaltungs-(CDA)Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist einen äußeren Körper 100, der ein zylindrischer Hohlkörper ist, der sich entsprechend der Drehung eines Nockens auf- und abbewegt, während er den Nocken gleitend kontaktiert, und einen oberen Sitz 300 auf, der in dem äußeren Körper 100 angeordnet und an diesem eng befestigt ist und auf die Bewegung des äußeren Körpers 100 beschränkt ist.
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Der obere Sitz 300 weist eine Ölpassage 370, die zwischen dem äußeren Körper 100 und dem oberen Sitz 300 luftdicht ausgebildet ist, und eine Verriegelungsvorrichtungs-Einsetzöffnung 320 auf, die in Querrichtung darin ausgebildet ist.
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Die direkt wirkende CDA-Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist einen inneren Körper 200 auf, von dem ein Abschnitt in dem oberen Sitz 300 angeordnet ist und wahlweise auf die Bewegung des äußeren Körpers 100 durch wahlweise Ölzufuhr beschränkt ist.
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Ebenso kann die direkt wirkende CDA-Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung Verriegelungsvorrichtungen 400 aufweisen, die in beide Seiten der an beiden Innenseiten des oberen Sitzes 300 ausgebildeten Verriegelungsvorrichtungs-Einsetzöffnung 320 eingesetzt sind und wahlweise die Bewegung des inneren Körpers 200 auf die Bewegung des äußeren Körpers 100 durch wahlweises Zuführen von Öl in die Ölpassagen 370 beschränken.
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Ferner kann die direkt wirkende CDA-Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eine Totgangfeder 500 aufweisen, die in dem Hohlraum des oberen Sitzes 300 und des inneren Körpers 200 unter Abstützung an dem unteren Ende des inneren Körpers 200 angeordnet ist und den äußeren Körper 100 mit einer Federkraft beaufschlagt, so dass der äußere Körper 100 wahlweise einen Leerlauf haben kann.
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Mit Bezug auf 4 ist der äußere Körper 100 durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Eine Nut 150 ist in der Außenseite des äußeren Körpers 100 ausgebildet, so dass Steueröl für einen in 5 gezeigten Verriegelungsbolzen 420 über die Nut 150 zugeführt werden kann. Ein in den 4 und 6 gezeigter Öleinlass 350 ist vertikal an einer Seite des Außenumfangs des oberen Sitzes 300 ausgebildet. Außerdem ist die Ölpassage 370 in dem oberen Abschnitt des oberen Sitzes 300 ausgebildet. Das über den Öleinlass 350 fließende Öl fließt in die Verriegelungsvorrichtungs-Einsetzöffnung 320, nachdem es durch die Ölpassage 370 geflossen ist. Der Fluss von Öl 51 ist durch die Pfeile in 4 gezeigt.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, weist jede Verriegelungsvorrichtung 400 den Verriegelungsbolzen 420, in dem ein hohler Abschnitt ausgebildet ist und der in die Verriegelungsvorrichtungs-Einsetzöffnung 320 eingesetzt ist und durch wahlweise Ölzufuhr vor und zurück bewegt wird, so dass er auf die Bewegung des äußeren Körpers 100 beschränkt werden kann, eine Verriegelungsfeder 440, die in dem hohlen Abschnitt des Verriegelungsbolzens 420 angeordnet ist und den Verriegelungsbolzen 420 mit einer Federkraft beaufschlagt, und eine Platte 460 auf, welche die Verriegelungsfeder 440 abstützt.
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Wie in 5 gezeigt, ist ein Abschnitt des Verriegelungsbolzens 420, der den inneren Körper 200 kontaktiert, in einer Form ausgebildet, die dem oberen Abschnitt des inneren Körpers 200 entspricht, so dass verhindert werden kann, dass sich der Verriegelungsbolzen 420 dreht, und ein Vorsprung 428 steht an dem anderen Ende des Verriegelungsbolzens 420 vor.
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Mit Bezug auf die 2 und 5 ist an dem vorderen Ende des Verriegelungsbolzens 420 eine Gleitfläche 422 ausgebildet, an welcher sich der innere Körper 200 gleitend auf- und abbewegt und die in derselben Form wie die des äußeren Körpers 100 gerundet ist, und der Verriegelungsbolzen 420 kann über eine vertikale Fläche 424 und eine horizontale Fläche 426 mit einem Vorsprungsabschnitt 220 des inneren Körpers 200 eng verbunden sein, so dass verhindert werden kann, dass sich der Verriegelungsbolzen 420 dreht, und der innere Körper 200 kann an einem Aufnahmeabschnitt 340 des oberen Sitzes 300 aufgehängt werden.
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Nachfolgend wird der Betrieb der direkt wirkenden CDA-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in einem Verriegelungsmodus und einem Entriegelungsmodus beschrieben.
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Mit Bezug auf 2 wird im Verriegelungsmodus kein Öl zugeführt. Der Verriegelungsbolzen 420 wird mittels einer Federkraft einer in dem Verriegelungsbolzen 420 angeordneten Verriegelungsfeder 440 in Richtung zu der Mitte des oberen Sitzes 300 bewegt.
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Wenn sich der äußere Körper 100 herab bewegt, bewegt sich der obere Sitz 300 zusammen mit dem äußeren Körper 100 herab, während der Verriegelungsbolzen 420 nach unten und nach innen gedrückt wird. Die Totgangfeder 500 wird durch das Absenken des oberen Sitzes 300 gedrückt, und der Verriegelungsbolzen 420 verriegelt den inneren Körper 200, so dass sich der innere Körper 200 zusammen mit dem oberen Sitz 300 herab bewegt. Das heißt, der innere Körper 200 bewegt sich zusammen mit dem äußeren Körper 100 herab. In diesem Moment wird durch den oben genannten Vorgang ein Ventil 600 gedrückt, so dass ein Ventilhub erfolgt.
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Mit Bezug auf 3 wird im Entriegelungsmodus das Öl 51 während der Entriegelung in die CDA-Vorrichtung eingeführt. Das Öl 51 fließt durch die in dem Außenumfang des äußeren Körpers 100 ausgebildete Nut 150 hindurch und über die von dem äußeren Körper 100 und dem oberen Sitz 300 gebildete Ölpassage 370 in die Verriegelungsvorrichtungs-Einsetzöffnung 320 hinein. Der Fluss des Öls 51 ist durch die Pfeile in den 3 und 4 gezeigt. Wenn das Öl 51 in die Verriegelungsvorrichtungs-Einsetzöffnung 320 fließt, wird in der Verriegelungsvorrichtungs-Einsetzöffnung 320 ein Hydraulikdruck erzeugt, so dass der Verriegelungsbolzen 420 die Verriegelungsfeder 440 drückt und sich nach außen bewegt.
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In diesem Falle ist der innere Körper 200 entriegelt. Der innere Körper 200 und der äußere Körper 100 bewegen sich unabhängig relativ zueinander auf und ab. Obwohl sich ein Nocken auf- und abbewegt, während er den äußeren Körper 100 gleitend kontaktiert, bewegt sich der innere Körper 200 nicht. Das heißt, obwohl sich der äußere Körper 100 auf- und abbewegt, bewegt sich der innere Körper 200 nicht. Somit wird der CDA-Modus erzielt.
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Zur Vereinfachung der Beschreibung und genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „oben”, „unten”, „vorn”, „innen”, „außen” usw. verwendet, um die Merkmale der beispielhaften Ausführungsform in Bezug auf deren Positionen in den Figuren zu beschreiben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2010-0123059 [0001]
