JPH07507120A - 駆動結合された２つの軸の間の自動的な連続的な角度調節のための装置 - 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】 駆動結合された２つの軸の間の自動的な連続的な角度調節のための装置 本発明は、特に請求項１の上位概念に記載の形式の、駆動結合された２つの軸の 間の自動的な連続的な角度調節のための装置に関する。

内燃機関で使用されるカム軸はカムの形状に応じてガス交換弁を操作する。規定 の弁制御時間は、特に公称出力とトルクとに課せられた要求に関する妥協である 。制御時間を最適にするためには、制御時間の位相シフトを行なうことが知られ ている。すなわち、ダブルカム軸を備えた内燃機関では、クランク軸に対して相 対的なインテークバルブまたはエキゾーストパルプのためのカム軸の位置が規定 のクランク角度だけシフトされる。その結果、インテークバルブおよびエキゾー ストパルプの弁皿畳の変化が生じる。

ドイツ連邦共和国特許第３８１０８０４号明細書に基づき、インテークバルブの ための弁制御装置が公知である。この公知の弁制御装置では、吸気カム軸が位相 変換器によって調節可能となる。軸方向で摺動可能に配置された調整装置は、専 らハイドロリック式に操作可能なピストンを有している。このピストンは２つの 作業室に接続されていて、負の縁部型なりを有する４ポ一ト２位置弁の作動ピス トンによって制御可能である。この作動ピストンは電子回路磁石によって２つの 別個の終端位置の間で操作される。電子回路磁石はカム軸の軸方向での延長部に 配置されていて、したがって長手方向におけるモータの所要スペースを高める。

作動エレメントは、両側で圧力媒体を供給されるピストンを有しており、このた めには圧力媒体が、作動エレメントに設けられた、部分的に穿孔されたカム軸を 通って流入する。作動エレメントは、カム軸を駆動す〜るホイールと、前記カム 軸との間に配置されていて、２つの斜歯を備えている。これらの斜歯はそれぞれ 異なる傾斜角度を有する内歯と外歯とから成っており、しかも同じ角度値である が互いに逆向きに配向されている。これらの斜歯はカム軸に設けられた各１つの 対応する歯列もしくはカム軸を駆動するホイールと結合している。このような構 成、特に制御弁はインテークカム軸の２点位置調節しか可能にしない。磁石配置 形式に基づき必要とされる構成スペースは、特に機関横方向組込みの場合には不 都合となる。カム軸を通じた圧力媒体供給により、このカム軸は特別の構成、た とえば強度に与える影響を回避するための軸受けもしくは軸受は潤滑を必要とす る。

別の公知先行技術としては、欧州特許出顯公開第０１６３０４６号明細書に基づ き、カム軸の角度調節のための装置が開示されている。この公知の装置では、組 み込まれたカム軸が軸受は個所の範囲に、ハイドロリック式の位置調節機構のた めの圧力媒体供給部を備えている。この公知の構成では、このためにケーシング にオイル孔が設けられている。このオイル孔にはカム軸が支承されていて、この オイル孔を介して圧力オイルが半径方向でカム軸軸受けの範囲で環状溝を経由し てカム軸に案内される。穿孔を通って、圧力オイルはさらに、軸方向に延びかつ カム軸に加工成形された孔に流入し、この孔はさらに圧力オイルを作動ピストン に案内する。このような構成は、特別なカム軸構成、たとえば圧力媒体流入のた めの対応する適合手段を必要とし、このような適合手段は、手間とコストとがか かり、しかも構成スペースを拡大してしまう作用を有しているので、不都合であ る。

本発明の課題は、カム軸もしくはカム軸軸受けとは別個でかつカム軸もしくはカ ム軸軸受けに影響を与えない前記位置調節エレメントに対する圧力媒体供給を提 供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、圧力媒体案内のために、端面側で 軸方向で２つの別個の導管が、カム軸とは反対の側に向けられた側で調節機構に 進入しているようにした。これによって、カム軸とは完全に別個の圧力媒体供給 が得られるので有利である。このような圧力媒体供給はカム軸軸受けに対しても 、カム軸の製造に対しても不都合な作用を有しない。

本発明の有利な構成では、調節機構がオイル分配構成部材を備えており、このオ イル分配構成部材が調節機構に組み込まれており、前記オイル分配構成部材に、 圧力媒体供給および圧力媒体導出のための導管が接続されている。

本発明のさらに別の有利な構成では、前記オイル分配構成部材と、調節機構に設 けられた、圧力を給圧されるピストンとの間に接続が形成される。

相対回動不能に配置されたオイル分配構成部材と、圧力を給圧されるピストンを 案内するブシュとの間のシールされたオイル移動部を形成するためには、シール リングが設けられている。

本発明による装置のコンパクトな構造を得るためには、半径方向外側に向かって 複数回段付けされたケーシングが設けられており、このケーシングはカム軸に回 転可能に支承されていて、調節機構の回転する全ての構成部分を取り囲んでおり 、しかも前記ケーシングの端面側の自由端部は環状板によって閉鎖されている。

ケーシング内に相対回動不能に保持された環状板は、カム軸の延長部を成す、前 記ピストンを案内するブシュに回転可能にシールされている。

本発明のさらに別の有利な構成では、ピストン移動距離がストッパによって制限 されている。このストッパはピストンプレートの外周面の範囲でケーシングの内 面に接触するようにピストン移動距離を軸方向で両方向に制限している。

本発明のさらに別の有利な構成では、調節機構が、シリンダヘッドに相対回動不 能に固定されたカバーによって取り囲まれる。このカバーは調節機構の輪郭に適 合していて、内面で同心的にオイル分配構成部材を収容している。このオイル分 配構成部材は相対回動不能に支承されていて、部分的に調節機構に突入しており 、しかもカム軸に結合されたブシュによって同軸的に取り囲まれている。

調節機構は、組付は時に、互いに結合された個々の構成部分の特別な角度調整が 必要とならないように構成されていると有利である。これによって、廉価な組付 けが得られるので有利である。

以下に、本発明を図面につき詳しく説明する。

図面は本発明による装置、つまり調節機構３の断面図を示している。この調節機 構３はカム軸５の延長上でシリンダへンド２から側方に突出するように配置され ていて、カバー２７によって取り囲まれている。カム軸５の延長上には、ブシュ １３が設けられており、このブシュ１３はシリンダヘッド２に向いた側でカム軸 ５の端範囲を同心的に取り囲んでいる。ブツシュ１３はさらに反対の側で、カバ ー２７に相対回動不能に同心的に配置されたオイル分配構成部材１６を取り囲ん でいる。ブシュエ３は中心範囲に内側ウェブ４８を有している。この内側ウェブ ４８は孔を備えている。

この孔はねじ４５を収容するために働く。このねじ４５によって、ブシュ１３は 組み込まれた状態においてストッパ４７を介して相対回動不能にかつ摩擦接続的 にカム軸５に結合されている。

ブシュ１３を中心にして同軸的に部分的に間隔をおいて、ピストン１４が配置さ れている。このピストン１４は図面では両路端位置に位置する状態で図示されて いる。ピストン１４は２つの歯列対１８．１９を備えており、この場合、歯列対 １８はピストン１４とブシュ１３との間の結合を形成し、歯列対１９はピストン １４と、このピストン１４を部分的に同軸的に取り囲むリング２１とを結合して いる。さらに、ピストン１４の前記シリンダヘッド２の方向を向いた端部はギャ ップシール部３９を形成している。このギャップシール部３９はブシュ１３とピ ストン１４との間に形成される。ピストン１４と、調節機構３の回転する全ての 構成部分とは、ケーシング２０によって取り囲まれている。このケーシング２０ は半径方向外側に向かって２段式に構成されていて、ケーシング３１に相対回動 不能に結合されている。端面側の自由端部は環状板２８によって閉鎖されている 。この環状板２８は外周面でケーシング２０にシールされて、保持されている。

環状板２８はブシュ１３に回転可能に配置されて、シールリング４１によってシ ールされている。圧力室１１．１２を互いに隔離しているピストンプレート１７ を備えた軸方向摺動可能なピストン１４は、ストッパ２５．２６によって行程制 限を受ける。ストッパ２５゜２６はピストン１４の終端位置において、ピストン プレート１７の半径方向外側の局面にそれぞれ側方で円環状に接触する。圧縮ば ね２４は、ピストン１４を無圧状態においてストッパ２６に当接させるために働 く。

圧力室１１の負荷は圧力媒体によって行なわれる。この圧力媒体はオイル分配構 成部材１６に設けられた導管接続部６を介して穿孔４３を通って環状通路４２に 流入する。この環状通路４２はオイル分配構成部材１６の外周面に半径方向で加 工成形されている。圧力媒体は引き続き、ブシュ１３に設けられた孔４０を通っ て（この孔は同じ形状と位置でブシ：Ｌ１３に複数加工成形されている）、圧力 室１１に流入する。この圧力室１１はほぼ円環状の輪郭を有している。この輪郭 は側方で環状板２８とピストンプレート１７とによって制限されている。相対回 動不能に配置されたオイル分配構成部材１６と、ブシュ１３との間の移行区域に は、圧力媒体引渡し部の両側でシールリング９．１０が配置されている。

圧力室１２を給圧するためには、圧力媒体が、同じくオイル分配構成部材１６に 設けられた導管接続部７を通って切欠き４４を介して空隙４６に流入する。空隙 ４６は切欠き４４と内側ウェブ４８との間を延びていて、この場所からカム軸５ もしくは内側ウェブ４８に設けられた切欠き３６と孔３７とを通って溝３５に流 入し、これによって半径方向外側に変向されて、ブシュ１３とリング２１との間 の範囲に流入する。圧力媒体はこの場所から歯列対１９を通って案内され、この 場合、通流を改善する目的で個々の歯が抜かれており、これによって引き続き圧 力媒体は圧力室１２に流入する。この圧力室１２は側方でストッパリング２５と ピストンプレート１７とによって制限される。ピストン１４をシールするために は、ピストンリング３８が働く。このピストンリング３８はピストンプレート１ ７の外周面に設けられた半径方向の環状溝に導入されている。調節機構３は、駆 動がたとえばビニオン３２に作用するチェーン伝動装置を介して行なわれるよう に構成されている。ビニオン３２は相対回動不能にケーシング３１に結合されて いる。ビニオン３２は軸受はギャップ３４に基づきカム軸５に設けられた段部に 沿って相対運動を実施することができる。ケーシング３１の、ビニオン３２から 見て反対の側の端部には、半径方向外側に向かって２段階に段付けされたケーシ ング２０が配置されており、この場合、第１の段部はつば３３と相まってシリン ダヘッド２のケーシングにおける調節機構３の軸方向位置固定を生ぜしめる。調 節機構３は、ケーシングを成すカバー２７に挿入されており、この場合、カバー ２７はオイル分配構成部材１６から見て鉛直方向下方に向けられたウェブ壁２２ を備えている。このウェブ壁２２には、接続導管２９゜３０が導入されている。

接続導管２９．３０を介して圧力媒体は、たとえば内燃機関の圧力循環ｇ４／ｌ ｌ装置に連結されている電子ハイドロリック弁２３から導管接続部６，７に流入 する。

ウェブ壁２２の構成は、ケーシング内部における電池式の弁２３と調節機構３と の間の短くて剛性的な圧力媒体ガイドを生ぜしめる。

調節機構の作用形式： 圧力室１１の給圧により、ピストン１４は（圧縮ばね２４のばね力を克服して） シリンダヘッド２の方向に移動させられ、この場合、それと同時に歯列対１８に よる斜歯に基づき、ピストン１４とブシュ１３との間に相対的な回転運動が生じ る。これに対して同期的に、歯列対１９を介してピストン１４がリング２１と、 ひいてはケーシング２０．３１と結合されていることに基づき、ブシュ１３とケ ーシング３１との間に相対的な支持回転運動が行なわれ、ひいては駆動装置の回 転位置変化、つまりブシュ１３に相対回動不能に結合されているカム軸５に対す るビニオン３２の回転位置変化が行なわれる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．駆動結合された少なくとも２つの軸の間、特に内燃機関のクランク軸（１１ ）とカム軸（５）との間の自動的な連続的な角度調節のための装置であって、該 装置が、シリンダヘッドの範囲に配置された調節機構（３）を有しており、該調 節機構が、カム軸（５）と結合されていて、このために軸方向で配置されており 、しかもハイドロリック式の作動可能な少なくとも１つのピストン（２１）を備 えており、該ピストン（２１）が、圧力媒体源に接続されている形式のものにお いて、圧力媒体案内のために端面側で前記調節機構（３）に進入する導管（６， ７）が設けられており、該導管（６，７）が、互いに逆向きに、カム軸（５）に 向いた側から前記調節機構（３）に接続されていることを特徴とする、駆動結合 された２つの軸の間の自動的な連続的な角度調節のための装置。 ２．前記導管（６，７）が、前記調節機構（３）に組み込まれたオイル分配構成 部材（１６）に結合されている、請求項１記載の装置。 ３．前記オイル分配構成部材（１６）によって、両側で圧力を給圧されるピスト ン（１４）に対する接続が形成されている、請求項２記載の装置。 ４．相対同動不能なオイル分配構成部材（１６）と、前記ピストン（１４）を案 内するブシユ（１３）との間のオイル移動部に、シールリング（９，１０）が挿 入されている、請求項３記載の装置。 ５．カム軸（５）に結合され、かつ半径方向外側に向かって複数回段付けされた ケーシング（２０）が、前記調節機構（３）の回転する全ての構成部分を取り囲 んでおり、前記ケーシングの端面側の自由端部が、環状板（２８）によって閉鎖 されており、該環状板（２８）が前記ケーシング（２０）に保持されて、前記ブ シユ（１３）に回転可能にシールされている、請求項１記載の装置。 ６，前記ピストン（１４）の移動距離がストッパリング（２５，２６）によって 制限されており、該ストッパリング（２５，２６）が、それぞれ終端位置でピス トンプレート（１７）の外周範囲に接触している、請求項１から５までのいずれ か１項記載の装置。 ７．シリンダヘッド（２）に相対回動不能に固定されたカバー（２７）が、前記 調節機構（３）を取り囲んでおり、前記カバー（２７）が内側で同心的に前記オ イル分配構成部材（１６）を相対回動不能に支承している、請求項１から６まで のいずれか１項記載の装置。 ８．前記調節機構（３）の全ての構成部分のために組立て時に特別な角度位置調 整が不要となっている、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。