JPH06503629A - ハイドロリック式の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ハイドロリック式の制御装置 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の、内燃機関のカム軸を回動させ るためのハイドロリック式の制御装置から出発する。このような形式の公知の制 御装置では、特にポンプと電磁弁とが外部に配置されている。このことは、特に 必要となる圧力媒体接続の点で比較的面倒であり、しがもがなりの構成手間を生 ぜしめてしまう（ドイツ連邦共和国特許出願公開第３２４７９１６号明細書）。

発明の利点 請求項１の特徴部に記載の本発明によるハイドロリック式の制御装置には、従来 のものに比べて次のような利点がある。すなわち、本発明による制御装置は極め てコンパクトに構成されていて、内燃機関もしくはそのエンジンルームに極めて 簡単に設備され得る。本発明の別の利点は請求項２以下に記載の構成から得られ る。

図面 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

第１図は、内燃機間のカム軸を回動させるためのハイドロリンク式の制御装置の 第１実施例を示しており、第２図は第２実施例を示しており、第３図は詳細図を 示している。

実施例の説明 図面には、符号１０で内燃機関のカム軸が示されている。このカム軸は内燃機関 のカム軸用の軸受は台１１に支承されている。カム軸は一貫して延びる長手方向 孔１２を有しており、この長手方向孔には、はぼカップ形に形成されたフランジ 部分１４のスリーブ状の突起１３が突入している。フランジ部分の端面には、カ ム軸１２を駆動するためのスプロケット１５が続いている。このスプロケットに は、円筒状のハイドロリックポデー１６が続いている。前記構成部分１２〜１６ はねじ１７によって相対回動不能に結合されている。

前記構成部分は内側に位置する中空室１８を形成しており、この中空室には、連 結部材２０が配置されている。この連結部材は軸部２１を有しており、この細部 はフランジ部分１４の突起１３に突入している。軸部２１の外周面には、直歯２ ２が形成されており、この直歯はスリーブ状の突起の内周面に設けられた同様の 直歯２３と噛み合っている。連結部材２０の軸部２１には、一体の部分としてカ ップ形の環状部分２４が続いており、この環状部分はその外周面に斜面２５を有 している。この斜面はスプロケット１５の内周面に設けられた同様の斜面２６と 噛み合っている。連結部材もしくは環状部分２４に設けられた中空部２８には、 ピストン２９が侵入している。このピストンは連結部材の底部３０に常時当接し ている。ピストン２９はハイドロリックボデー１６に設けられた真ん中の、−貫 して延びる孔３１に支承されていて、この場所で圧力室３２を制限している。連 結部材２０の環状部分２４には、さらに軸方向に延びる、深い環状溝３４が形成 されている。この環状溝には、圧縮ばね３５が配置されている。この圧縮ばねは フランジ部分１４の底部に支持されていて、連結部材２０を常時ピストン２９に 接触させている。

ハイドロリックボデー１６には、中心外に位置する、軸方向に延びる複数の同心 的な孔３６が形成されている。これらの孔には、ポンプポデー３７が配置されて おり、このポンプポデーは孔３８内にプランジャ３９を収容している。このプラ ンジャは丸みを帯びた頂部で、斜めに位置する揺動板４０に支持されている。こ の揺動板はケーシング固定のプレート４２に設けられた斜めに延びる環状のウェ ブ面４１に接触している。

このことから、このポンプがアキシャルプランジャポンプ４３であることが判か る。各ポンプポデー３７はウェブ状の２つの突起４４．４５を有しており、これ らの突起は揺動板４０に設けられた対応する切欠き４６．４７に係合している。

すなわち、ハイドロリックポデー１６がスプロケット１５による駆動時に回転す ると、揺動板４０も揺動回転運動を実施する訳である。

ウェブ面４１には、潤滑溝（図示しない）が形成されていると有利である。

プランジャ３９を収容する孔３８には、より小さな直径を有する孔４９が続いて おり、この孔には、出口弁５０が配置されている。この出口弁の構造に関しては 、この出口弁が汎用のものであるので、詳しい説明を省略する６出ロ弁の背後の 個所からは、通路５１が圧力室３２に通じている。

プランジャを収容する孔３８には、環状溝５３が開口している。この環状溝には 、ポンプボデー３７に配置された横方向孔５４が開口している。この横方向孔は さらに、ポンプボデーの外周面に設けられた、ハイドロリックポデー１６に隣接 して位置する長手方向溝５５に開口している。長手方向溝５５は同じく、折り曲 げられた通路５６に開口しており、この通路はハイドロリックポデー１６に設け られた環状室５７に接続されている。この環状室５７からは、斜面２５，２６と 、これらの斜面に続いて設けられた通路５８とを介して、連結部材２０に設けら れた直歯２２，２３に対する接続が形成されている。フランジ部分１４に設けら れた突起Ｊ３の内周面には、環状溝５９が形成されている。この環状溝には、カ ム軸１０に配置された横方向孔６０が開口しており、この横方向孔はカム軸用の 軸受は台１１に設けられた横方向孔６１に接続されている。この横方向孔６１か らは、シリンダヘッドに形成された孔６２を介してオイル容器６３に対する接続 が形成されている。

圧力室３２には、電磁弁６５が続いている。この電磁弁は電流比例的に作動する 。すなわち、前記電流弁は比例圧力制御弁を形成している訳である。この電磁弁 はコイル６６を有しており、このコイルはコイル枠体６７に配置されている。こ のコイル枠体はカバー６８をも形成している。コイル枠体６７の内部には、可動 子６９が配置されており、この可動子には、プランジャ７０が不動に配置されて いる。このプランジャは磁極板７１内を滑動する。この磁極板は孔３１を閉鎖す るプレート７２に接触している。このプレートには、−貫して延びる孔７３が形 成されており、この孔は電磁弁６５の球状の弁体７４によって監視されるか、も しくはプランジャ７０によって操作される。プレート７２と磁極板７１との間に は、横方向に延びる通路７７が設けられている。すなわち、この通路は電磁弁の 出口に配置されている。この通路はハイドロリックボデー１６に設けられた切欠 き７８に開口している。この場所に設置された室７９からは、同じくオイル容器 ６３に対する接続が形成されている。その他の孔や通路、たとえば連結部材の軸 部２１に設けられた孔および通路は本発明にとっては重要でないので、符号を備 えていない。

さらに図面から認められるように、ポンプボデー３７はねじ７６によって固持さ れる。このねじはフランジ部分１４とスプロケット１５とハイドロリックポデー １６とを貫通している。カム軸１０がスプロケット１５に対して相対的に回動し 得るようにするために、ねじ１７，７６がスプロケットを貫通する貫通部には、 前記ねじによって貫通されたブシュ７５が配置されている。このブシュはスプロ ケットに設けられた対応する、円弧状のスリット７５Ａに位置している。

ハイドロリック式の制御装置は次のように作動する：カム軸１０がスプロケット １５によって回転させられると、フランジ部分１４とハイドロリックボデー１６ も一緒に回転する。アキシャルプランジャポンプのプランジャ３９は、揺動板４ ０への当接によって工程運動を実施する。このプランジャはオイル容器６３から 圧力媒体を、次のような接続を介して吸い込む：横方向孔６２．６１，６０．環 状溝５９、直歯２２，２３、通路５８、斜面２５，２６、ハイドロリックボデー １６に設けられた環状室５７、通路５６、長手方向溝５５、横方向孔５４、プラ ンジャ孔３８に設けられた環状溝５３゜ 電磁弁６５が無電流状態の場合、弁体７４はその弁座から持ち上げられ、プラン ジャ３９から出口弁５０を介して圧力室３２に圧送された圧力媒体は電磁弁と横 方向孔７７と切欠き７８とを介して無圧状態で室７９もしくはオイル容器６３に 押し出される。

圧縮ばね３５は連結部材２０を左側に（電磁弁６５の方向に）シフトさせ、この 場合、前記歯列を介してカム軸１０がスプロケット１５に対して相対的に回動さ せられる。カム軸は第１の位置を取る。電磁弁に最大電流が通電されると、弁体 ７４は可動子６９とプランジャ７０との作用によって弁座に圧着される。さらに 、圧力室３２内の圧力が最大値に到達して、ピストン２９を、ひいては連結部材 ２０を右側にシフトする。

上記歯列に基づき、カム軸１０はスプロケット１５に対して相対的に回動させら れて、第２の位置を取る。

電磁弁に部分電流が通電されると、連結部材を任意の中間位置にもたらし、ひい てはカム軸を任意の中間位置にもたらすことができる。

第２図に示した第２実施例は、前記第１実施例とほぼ同一であるが、ただし、第 ２実施例では、ハイドロリックボデーの構成が少しだけ異なっている。この場合 、ハイドロリックポデーは２つの部分８０．８１から成っている。部分８１はカ ム軸に直接線いていて、このカム軸とねじ締結されている。部分８０は（ポンプ ボデーとみなされる）同じ（カム軸とねじ締結されている（ただし、ねじは逆の 方向に位置しているが、このことは本発明にとってあまり重要ではない）。

ポンプボデー８０は回転対称的には構成されていない。このポンプボデーはスリ ーブから成っており、このスリーブは、上で説明したようにねじによってカム軸 と結合されている。このポンプボデーの内部構造は第１実施例によるポンプボデ ーに等しいので、このポンプボデーに関する詳しい説明は省略する。同一の構成 部分は第２実施例でも同じ符号を備えている。異なっている点は、ポンプボデー に対する圧力媒体の供給および導出である。

ポンプボデー８０と部分８１との間には、ばね板８２が配置されている（３１３ 図の平面図参照）。このばね板はばね舌片８３の形の出口弁をも形成している。

このばね舌片は端部に膨隆部８４を有している。二の膨隆部はプランジャ孔８６ に設けられた出口孔８５に接触している。前記ばね板は固定ビン（図示しない） によって固持されている。前記ばね板には、孔８７Ａも設けられている。ポンプ ボデー８０には、吸込み孔８７が延びており、この吸込み孔にはさらに吸込み絞 り８８が設けられている。この吸込み絞りは、ばね板８２に設けられた孔８７Ａ に接続されている。吸込み孔８７は室５７にまで通じている。この室は圧力媒体 リザーバに接続されている。出口孔８５は通路８９を介して圧力室３２に接続さ れている。ポンプボデー８０を簡単に組付けできるようにするために、ワイヤク ランプ９１が設けられている。このワイヤクランプは揺動板を、ばね圧を受けて いるポンプブランジャと共に前縦付けされた調節ユニットの形で固持する。これ に関しては、詳しい説明を省略する。

電磁弁９３も同じく第１図に示した第１実施例に比べて少しだけ改良されている 。可動子６９の他に、コイル枠体９４には長手方向溝９５が形成されている。

これによって、励磁された電磁弁におけるカム軸と可動子との回転時に、まず渦 電流が誘導され、この渦電流は可動子に対して制動モーメントを加える。可動子 がプランジャ７０に懸吊されていて、かつ弁体７４に力が伝達されることに基づ き、可動子と磁石コアとの回動が可能になる。回転するプランジャは軸方向にお ける運動時にほとんど摩擦力を有しない、これによって、電磁弁はヒステリシス が少なくなり、これによって圧力室３２内の圧力は特に正確に調節され得るよう になる。

前記両実施例において説明した電磁弁には、数１００ヘルツの周波数と、可変の オンオフ比とで電圧を印加することもできる。オンオフ比とは、電磁弁の通電時 間対印加された電圧の全周期時間の比を意味する。

小さなオンオフ比においては、電磁弁がその都度短時間だけ閉鎮される０時間的 にめられた開放横断面積はオンオフ比と合致する。

ｄコ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．内燃機関のカム軸（１０）を回動させるためのハイドロリック式の制御装置 であって、押圧力によって長手方向摺動可能な連結部材（２０）が設けられてい て、該連結部材が外周面に位置する第１の個所に歯列（２２）を有しており、該 歯列が、カム軸（１０）の内周面に設けられた同様の歯列（２３）と噛み合って おり、前記連結部材の一端が、内燃機関によって駆動される中空円筒状のスプロ ケット（１５）に支承されており、該スプロケットが真ん中の孔を有しており、 該孔の内周面が歯列（２５）を有しており、該歯列が、前記連結部材の外周面に 位置する第２の個所に設けられた同様の歯列（２６）と噛み合っており、前記２ つの歯列対のうちの一方の歯列対が斜歯として形成されていて、他方の歯列対が 直歯として形成されており、前記連結部材が、電磁弁（６５）によって制御され る液体圧によって軸方向で摺動可能であって、これによってスプロケット（１５ ）に対して相対的なカム軸（１０）の回動を生ぜしめるようになっている形式の ものにおいて、前記液体圧が、前記連結部材（２０）に作用するピストン（２９ ）に負荷を加えるようになっており、カム軸（１０）も接続されている前記スプ ロケット（１５）に、ハイドロリックポデー（１６）がフランジ締結されており 、該ハイドロリックポデーにアキシャルプランジャポンプ（４３）が配置されて おり、該アキシャルプランジャポンプが、軸方向の孔（３８）内を滑動する複数 のプランジャ（３９）を収容しており、該プランジャに設けられた、外側に位置 する、丸みを帯びた頂部が、揺動板（４０）に接触しており、前記孔（３８）の 出口側に出口弁（５０）が配置されており、該出口弁から、前記ピストン（２９ ）によって制限された圧力室（３２）に対する接続部（５１）が形成されており 、前記圧力室の圧力が、前記電磁弁（６５）によって制御されるようになってお り、前記連結部材（２０）に、前記ピストン（２９）の力作用に抗して機械的な 力が作用していることを特徴とする、ハイドロリック式の制御装置。
2. ２．前記プランジャ（３９）を収容する孔（３８）が複数のポンプポデー（３７ ）に延びており、該ポンプポデーが、前記ハイドロリックポデー（１６）に設け られた軸方向に延びる孔（３６）に構成されていて、前記ハイドロリックポデー の長手方向軸線に対して同心的に延びている、請求項１記載の制御装置。
3. ３．前記ポンプポデー（３７）がウェブ状の延長部（４４，４５）を有しており 、該延長部で前記ポンプポデーが、前記揺動板に設けられた切欠き（４６，４７ ）に突入している、請求項１または２記載の制御装置。
4. ４．カム軸（１０）とスプロケット（１５）との間に中間部分（１４）が配置さ れており、該中間部分が、カム軸（１０）に設けられた長手方向孔（１２）に突 入した突起（１３）を有しており、該突起の内周面に直歯（２２）が形成されて いる、請求項１から３までのいずれか１項記載の制御装置。
5. ５．カム軸（１０）が、拡張されたフランジ状の端部分（１０Ａ）を有しており 、該端部分に前記中間部分（１４）が続いており、該中間部分に対して同軸的に スプロケット（１５）が続いており、さらに同じく前記中間部分に対して同軸的 に前記ハイドロリックポデー（１６）が続いており、前記端部分と前記中間部分 と前記スプロケットと前記ハイドロリックポデーとが、ねじ（１７，７６）によ って互いに結合されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の制御装置 。
6. ６．前記電磁弁（６５）が前記ハイドロリックポデー（１６）に対して同軸的に 配置されていて、部分的に前記ハイドロリックポデーの内部に位置している、請 求項１から５までのいずれか１項記載の制御装置。
7. ７．前記ハイド口リックポデーが２つの部分から成っていて、スプロケット（１ ５）に直接続いている第１の部分（８１）に、第２の部分を形成する少なくとも １つのポンプポデー（８０）が接続されており、該ポンプポデーが、カム軸に設 けられた拡張された端部分と、スプロケットと、前記第１の部分とを貫通したね じによって固持されており、前記ポンプポデー（８０）と前記第１の部分（８１ ）との間にばね板（８２）が配置されており、該ばね板が、舌片状の弁部分（８ ３）を有しており、該弁部分が膨隆部（８４）を備えており、該膨隆部が前記出 口弁（８５）に位置している、請求項１記載の制御装置。
8. ８．可動子（６９）を収容するコイル枠体に、長手方向溝（９５）が形成されて いる、請求項７記載の制御装置。
9. ９．前記機械的な力がばね（３５）によって形成されている、請求項１記載の制 御装置。
10. １０．前記機械的な力が、前記連結部材（２０）に設けられた斜歯によって形成 されており、該斜歯のピッチ角度が約３０〜４５°である、請求項１記載の制御 装置。