JPS60234122A - 駆動歯車に対する軸の角度を調節するための装置 - Google Patents

駆動歯車に対する軸の角度を調節するための装置

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JPS60234122A
JPS60234122A JP60091321A JP9132185A JPS60234122A JP S60234122 A JPS60234122 A JP S60234122A JP 60091321 A JP60091321 A JP 60091321A JP 9132185 A JP9132185 A JP 9132185A JP S60234122 A JPS60234122 A JP S60234122A
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shaft
drive gear
slider
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sensor
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JP60091321A
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カール‐ハインツ・ブルス
ハンス・バウムガルトナー
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Pierburg GmbH
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Pierburg GmbH
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/34403—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft

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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】 （４） 産業上の利用分野 本発明は駆動歯車に対する軸、特にカム軸の角度を調節
するだめの装置であって、その調節が、当該装置へ圧力
オイルが供給されるかされないかに応じて油圧式の手段
を用いて行なわれる形式のものに関する。
従来の技術 上記形式を有する装置はヨーロッパ特許出願第００６９
８６８号明細書において、駆動歯車に対するカム軸の角
度を調節するだめの装置として公知である。この公知装
置においては内燃機関の制御のために回転数と負荷とに
応じた角度調節が達成されておシ、この際にパルス発生
器とセンサとを介して、前記駆動歯車に連結された機関
カム軸の基準角度位置と角回転量とが検出され、１つの
調節値信号に処理される。この調節値信号はこの場合、
複数の駆動モータによって駆動される調節器に送られ、
該調節器の位置は多段式ポテンシオ、メータによって実
際値信号として示されている。この公知装置は極めて高
価でかつ構造が複雑であり、しかも大きな調節用出力の
供給が必要とされている。更にその実際値がカム軸から
直接には検出されないので、実際値の把握も不正確なも
のである。
またドイツ連邦共和国特許出願公開第 ２０３２５８１号明細書によって公知の、弁制御時間の
変更のだめの装置においてはカム軸が、機関出力の小さ
な時には自動的に後方調節され、出力の大きな時には前
方調節されるようになっている。このだめに連結装置は
円筒状の孔内の２つの、機関の圧力オイルで負荷される
ピストンを有し、この両ピストンは同方向で作動ｌ〜で
角度調節を作用せしめる。しかしこの調節の戻しのため
には、ピストンとシリンダとの間のオイルの流出によっ
て可能な戻し作用の他には何ら手段が用いられておらず
、即ち有効な調節は一方向でのみ可能である。
発明の課題 従って本発明の課題は冒頭に述べた形式の装置において
、有効な調節が互いに逆の両方向に可能であり、しかも
機構上の経費が比較的に少ないものを提供することであ
る。更にこのために角度調節量の検出及び制御が極めて
迅速に可能でなければならない。
課題を解決するだめの手段 上記の課題は本発明によれば、軸が、少なくとも１つの
ピストンを互いに逆の各方向に調節するだめの少なくと
も１対のシリンダを有し、更に軸内に６点スライダが配
置されており、該スライダの終端位置によって調節方向
が規定されかつ、該終端位置において各シリンダ対の、
その都度に当該のシリンダがドレーン孔と接続されるこ
とによって解決された。
本発明によれば多様に使用可能でありかつ機械的及び油
圧機構上の構造が極めて単純な、連結装置の制御のだめ
の装置が提案されている。
連結装置の構成部材である軸及び駆動歯車に直接に配置
された各パルス発生器によって、正確な調節角度検出が
可能となっている。角度調節を表わす基準信号及び計数
された実際値信号の（７） デジタル表示によって、記憶された制御特性領域への接
続がアナログ／デジタル変換なしに行なわれる。また大
きな調節用出力の必要なしに、角度調節はあらゆる方向
に行なわれ得る。
実施例 第１図に示された本発明による装置は２つの軸受は個所
２，３を有する１つの軸受は台１を備え、この軸受は個
所２，３内に、２つの部材４．５から成る軸６がそう着
されており、この際に軸部材４のセンタリングぎンＩが
、歯部９を有する駆動歯車１０の軸受ビン８を同時に形
成している。この軸部材４は軸受は個所２の範囲内に２
つの環状のオイル溝１１．１２を有し、このオイル溝１
１．１２は軸受は台１の、軸受は個所２に開口したオイ
ル孔１３．１４と整合されている。この合孔１３．１４
はそれぞれの絞り１５を介してオイルポンプ１７の圧力
導管１６に接続されておりかつ１つのドレーン孔１８．
１９を有し、このドレーン孔は電気操作式の弁２０．２
１によって制御されてオイルリ（８） ず−パ２２と接続・遮断される。
第２図から分るようにオイル溝１１．１２からそれぞれ
１つの孔２４．２３が、ピストン２５を有するシリンダ
２６，２７４で延びており、この際に両シリンダ２６．
２７は左右対称的に配置されている。合孔２３．２４を
接続する横孔２８内には両側をばね負荷されたスライダ
２９が配置されており、孔２３．２４内に圧力等化が形
成されるとこのスライダ２９によって、当該のシリンダ
２６．２７まで案内された孔２３．２４の横断面が閉じ
られ、この際にスライダ２９の各端面３０，３１は孔２
３．２４のそれぞれ一方からの導管３２を介して、該孔
２３．２４内に形成されている圧力によって負荷される
。
そして孔２３．２４内に不均等な圧力がある場合、即ち
弁２０．２１の一方が開かれている場合は、スライダ２
９がそのドレーンされた孔内に動かされ、それによって
孔２３．２４の横断面が開かれオイルがシリンダ２６．
２７０−方に流入し他方から流出可能となる。これによ
ってピストン２５の相応した調節運動が達成され、この
際に圧力作用のもとてシリンダから押し出されるビス］
・ン２５がボール３３に対ｊ７て作用し、線ボール３３
は第２図から分るように軸６及び駆動歯車１０の、軸６
に対して同心的な周面に関して接線方向での反動力を惹
起せしめる面３４，３５に支持されており、それによっ
て角度調節が行なわれる。この角度調節は対称的に配置
された各シリンダ２６．２７によって両方向で行なわれ
得る。
軸６と駆動歯車１０とはパルス発生器３６゜３８を有し
、この各パルス発生器はそれぞれの外周面に配置されて
おりかつ、軸受は台１に固定されたセンサ３７，３９に
作用するようになっている。
第３図には第１図に示された装置との相異点を有する実
施例が示されている。この例では第１図の軸部材４に相
応しかつ図示されていない軸部材５と共に軸６を形成す
る軸部材４０が示されており、この軸６は、図示されて
いない軸受は個所３と図示された軸受は個所４１とから
成る軸受は舎内にそう着されている。
軸部材４０は、軸線方向で中央に配置されかつ多段形成
されたスリーブ４３を備えた孔４２を有し、このスリー
ブ４３内にはスライダ４４が摺動可能に配置されており
、該スライダ４４は、カバーフード４５に回動不能に固
定された調節器４６によって、該スライダ４４内に案内
されだ棒４７を介して２つのばね４８．４９の力に抗し
て調節移動され得、それによって６つの所定のスライダ
位置が形成可能であり、この内の中央位置が第６図に、
互いに反対の終端位置が第４図及び第５図に示されてい
る。スライダ４４は自由旋削部５０，５１によって形成
されたシリンダ区分５２．５３を以って、スリーブ４３
内に配置された制御孔５４．５５を制御し、この制御孔
５４．５５はスリーブ４３の外側に位置する溝５６．５
７を介して、各シリンダ２６．２７まで案内された孔２
３．２４に接（１１） 続されている。自由旋削部５０によって各シリンダ区分
５２．５３の間に生ぜしめられたスペース５８は、スリ
ーブ４３内に配置されて該スリーブ４３の溝６０に接続
された孔５９を介してｒレーン孔６１に接続されており
、このｒレーン孔６１は端面側で軸部材４０からカバー
フード４５の内部の空間内へ走出している。
軸部材４０は軸受は個所７１１の範囲内にオイル溝６２
を有し、このオイル溝６２は、ポンプと接続した圧力オ
イル孔６３と重なっており、それによってオイルが軸部
材４０内のオイル溝６２と横孔６４．６５及び縦孔６６
を介して、一方ではスライダ４４とスリーブ４３との間
、他方ではスライダ４４と孔４２の底部との間に形成さ
れたそれぞれの室６γ、６８まで流れ、この各室６７．
６８に圧力を生ぜ１７める。
第３図に示されたスライダ位置においては各シリンダ区
分５２．５３が制御孔５４．５５を閉じており、それに
よってオイルが各シリンダ２６．２７に対して流入・流
出しないようにな（１２） っている。従って第１図に示されたスライダ２９によっ
て形成されているのと同じ状態にある。
第４図ではスライダ４４が一方の終端位置にあり、この
位置ではシリンダ区分５２．５３から制御孔５４．５５
が解放されているので、オイルが室６８から制御孔５５
内へ、そしてこの孔５５からシリンダ２７へ向けて流れ
かつ同時にシリンダ２６からオイルが流出可能である。
シリンダ２６から制御孔５４とスペース５８とを介して
Ｐレーン孔６１内に流入するオイルはカバーフードの下
側の室内に流出する。
第５図には反対側の終端位置にあるスライダ４４が示さ
れており、この位置ではオイルが制御孔５４を介してシ
リンダ２６内に流入し、そして該オイルがシリンダ２７
から制御孔５５とドレーン孔６１とを介して流出する。
この両方の終端位置において、圧力作用のもとてシリン
ダから押し出されるピストン）２５が、第２図において
既に述べたようにボール３３に対して作用しそれによっ
て角度調節が行なわれる。調節器４６は電磁石式又は空
気力式でよく、後者の場合相応した圧力負荷（例えば排
気鐘又は圧力源による）を以って電気弁（図示せず）を
介して空気力式に操作される。
第６図には軸部材４又は４０及び駆動歯車１０の１区分
が示されており、この場合角度調節の一方の終端位置で
駆動歯車１０と軸６との間で、ばね負荷された結合部材
６９（ピストン）が該駆動歯車１０の切欠き７０内に係
合しており、それによって駆動歯車１０と軸６との間に
嵌合接続的な結合が形成されている。この結合は、その
都度のシリンダがオイル圧によって負荷され、該オイル
圧が、同時にピストンとして形成された結合部材６９に
作用１〜、それによって該結合部材６９がばね７１のば
ね力に抗して動き前記の嵌合接続を外すと、解除される
。そして調節が行なわれた後に新たな嵌合接続が、他方
のシリンダ内のオイル圧に応じて作動する結合部材６９
を介して形成され、即ちこのシリンダが圧力解除され、
またピストンとして形成された結合部材６９も圧力解除
され、それによってばね７１が切欠き７０と重なるに至
った時には該ばね７１によって駆動歯車１０に対する調
節及び、切欠き７０内への結合部材６９の係合を作用せ
しめられる。
第７図は第１図及び第２図に示された装置の、角度調節
量の検知のだめ及び調節を作用せしめるべき弁２０．２
１の制御のための回路を示すブロック図である。
輔６と駆動歯車１０とは簡単な円で示されかつ、センサ
３７，３９に接近すると該センサ内に信号を生ぜしめる
パルス発生器３６．３８を有している。
駆動歯車１０のパルス発生器３６の信号は基準信号とし
て評価され、最大可能角度調節量に相応する。
軸６のパルス発生器３８の信号は最大角度調節において
実際値信号として前記基準信号に先行し、該基準信号と
同じ時間長さを有する。こ（１５） の場合、実際値信号が計数器７２を作動させ、基準信号
が信号継続時間のだめの別の計数器７３を作動させかつ
同時にその信号スタートを以って計数器７２をストップ
させる。各計数器７２．７３はその作動中に、一定の周
波数を以って作動する周期発生器７４の周期を数える。
その計数結果は割り算器７５に送られ、その結果は各計
数結果の比としてゼロから最大値までの角度調節量を表
わす。この結果は通常、補正値メモリ７６及び場合によ
っては別の情報信号（回転数、負荷等）によって、補正
値信号に変換され、この信号は増幅器７７を介して電気
信号として弁２０．２１に送られる。
第８図に示された別の回路においては、軸６が複数のパ
ルス発生器３８を有し、該発生器３８の信号がセンサ３
９を介して計数器７８によって、駆動歯車１０のパルス
発生器３６がセンサ３７を介して該計数器７８をストッ
プさせる信号を発つするまでの間、数えられる。この計
数結果は角度調節に関する情報を提供し、即（１６） ち各パルスには１つの所定の角度調節値が対応配属され
ており、補正値ノモリ７９及び場合によっては別の情報
信号によって１つの補正信号に変換され、この補正信号
が増幅器８０を介して電気信号として弁２０．２１に送
られる。
第７図及び第８図に示された回路は第６図に示された装
置に接続しても使用可能であり、しかしこの際に該装置
は第６図に示された、角度調節の各終端位置での駆動歯
車１０と軸６との嵌合接続的な結合のだめの機構は必要
とされない。前記の電気信号は、電磁石式の調節器の使
用においては直接に該調節器に送られ、また空気力式の
調節器の使用においては、該調節器と排気鐘又は圧力源
との間の導管接続を制御する電気弁に送られる。
所望の角度調節位置の係止は、第６図に示されたシリン
ダに対してオイルが流入・流出されないスライダ位置（
油圧の錠止機構）によって行なわれるか又は、駆動歯車
１０と軸６との間の嵌合接続的な結合によって行なわれ
る。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は本
発明による装置を備えた連結装置を部分的に破断して示
す図、第２図は第１図の駆動歯車と軸との横断面図、第
３図、第４図、第５図は第１図の装置の１変化実施例を
６つの位置で示す部分断面図、第６図は錠止機構を示す
断面図、第７図は角度調節の検知と制御とのだめの回路
を示すブロック図、第８図は回路の変化例を示すブロッ
ク図である。 １・軸受は台、２．　３．　４１・・軸受は個所、４．
５・（軸）部材、６・・軸、７・・センタリングビン、
８・・軸受ピン、９・歯部、１０・・駆動歯車、１１，
１２．６２　・オイル溝、１３゜１４．２３，２４，４
２．５９・・・孔、１５・・・絞り、１６・・・圧力導
管、１７・オイルポンプ、１８．１９．６１　・　ドレ
ーン孔、２０．２１・・・弁、２２・・・オイルリず−
バ、２５・・・ピストン、２６．２７・・シリンダ、２
Ｂ、６４．６５・・・横孔、２９．４４・・・スライダ
、３０．３１・・・端面、（１９） ３２・・・導管、３３・・・ザール、３４．３５・・面
、３６．３８・・・パルス発生器、３７．３９・・セン
サ、４０・・軸部材、４３・・スリーブ、４５・・カバ
ーツーＰ、４６・・・調節器、４７・・棒、４８゜４９
．７１・・ばね、５０．５１・・自由旋削部、５２．５
３・・シリンダ区分、５４．５５・・制御孔、５６．５
７．−６０・・溝、５８・スペース、６３・・・圧力オ
イル孔、６６・・・縦孔、６７、　６８・・・室、６９
・・結合部材、７０・・・切欠き、７２゜７３．７８　
・計数器、７４・・周期発生器、７５・・割り算器、７
６．７９・・・補正値メモＩＪ、７７゜８０・・・増幅
器 （ほか１名） （２０） ６−軸 １０−１記勧垢車 第２図 ５ ２３．２４一孔 ６−馳 １０−一馬乙勧歯卑 ２０．２１−今 ３６．３８−　／ＸｑＩし入イト、生、釆し３７３９−
一包゛ノリ 第７図 ６−軸 １０−一馬Ｉ！、ｌ勧歯蓼 ２０２＋、−一升 ３６．３８−ｍｍ１し人岩札井」石Ｖ 第８図 ３７、３９−化ソ寸 第１頁の続き ０発　明　者　ハンス・パウムガルト　ドイナー　−ク ツ連邦共和国フィーアゼン　１２・グリューナー・ヴ工
７

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、駆動歯車に対する軸の角度を調節するだめの装置で
    あって、その調節が、当該装置へ圧力オイルが供給され
    るかされないかに応じて油圧式の手段を用いて行なわれ
    る形式のものにおいて、軸（６）が、少なくとも１つの
    ピストン（２５）を互いに逆の各方向に調節するだめの
    少なくとも１対のシリンダ（２６゜２７）を有し、更に
    軸（６）内に３点スライダ（２９，４４）が配置されて
    おり、該スライダの終端位置によって調節方向が規定さ
    れかつ、該終端位置において各シリンダ対（２６゜２７
    ）の、その都度に当該のシリンダがドレーン孔（１８，
    １９）と接続されることを特徴とする、駆動歯車に対す
    る軸の角度を調節するための装置。 ２．３点スライダ（２９，４４）がその中央位置におい
    て、各シリンダ（２６，２７）に向う接続孔（２３，２
    ４）を特徴する特許請求の範囲第１項記載の装置。 ６６点スライダ（４４）が調節器（４６）によって電磁
    石式に作動される、特許請求の範囲第１項又は第２項記
    載の装置。 ４．３点スライダ（４４）が調節器（４６）によって空
    気力式に作動される、特許請求の範囲第１項又は第２項
    記載の装置。 ５．６点スライダ（２９）が、圧力オイル孔（１３，１
    ４）とドレーン孔（１８，１９）との間で生じる圧力差
    に応じて作動せしめられる、特許請求の範囲第１項又は
    第２項記載の装置。 ６、各ドレーン孔（１８，１’９）が圧力オイル孔（１
    ３，１４）から形成され、この圧力オイル孔がそれぞれ
    に配置された電気操作式の弁（２０，２１）を介してオ
    イルリデーバに接続されている、特許請求の範囲第５項
    記載の装置。 ７　各シリンダ（２６，２９）がそれぞれ１つのピスト
    ン（２５）を有し、この各ピストンが負荷のもとてボー
    ル（３３）に当接（７、このボール（３３）が軸（６）
    と駆動歯車（１０）との、軸（６）に対して同心的な周
    面に関して接線方向での反動力を惹起せしめる而（３４
    ゜３５）に支持されている、特許請求の範囲第１項から
    第６項までのいずれか１項記載の装置。 ８　角度調節運動の予め所定の位置で、ばね負荷された
    結合部材（６９）が駆動歯車（１０）又は軸（６）の切
    欠き（７０）内に保合ｌ〜で、該駆動歯車（１０）と軸
    （６）との間に嵌合接続的な結合を形成せしめ、この結
    合が、当該結合部材（６９）への圧力オイル負荷によっ
    て６点スライダの終端位置が変更される際に解除される
    、特許請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１項
    記載の装置。 ９６点スライダ（４４）の調節器（４６）が、駆動歯車
    （１０）と軸（６）との位置を検知するだめのパルス発
    生器（３６，３８）及びセンサ（３７，３９）と接続さ
    れており、また回転数同期して繰り返される一定の時間
    間隔中にパルス発生器（３６，３８）とセンサ（３７，
    ３９）とによって検出される基準及び実際値信号と記憶
    された目標値との比から形成される補正信号によって切
    換えられる、特許請求の範囲第６項又は第４項記載の装
    置。 １０．６点スライダ（４４）の調節器（４６）が、駆動
    歯車（１０）と軸（６）との位置を検知するだめのパル
    ス発生器（３６，３８）及びセンサ（３７，３９）と接
    続されており、またパルス発生器（３６，３８）とセン
    サ（３７゜３９）とによって検出される基準信号と、計
    数されて所定の角度調節に相応する実際値信号と記憶さ
    れた目標値とから形成される補正値信号によって切換え
    られる、特許請求の範囲第３項又は第４項記載の装置。 １１、弁（２０，２１）が、駆動歯車（１０）と（３） 軸（６）との位置を検知するためのパルス発生器（３６
    ，３８）及びセンサ（３７，３９）と接続されており、
    まだ回転数に同期して繰り返される一定の時間間隔中に
    パルス発生器（３６，３８）とセンサ（３７，３９）と
    によって検出される基準及び実際値信号と記憶された目
    標値との比から形成される補正信号によって切換えられ
    る、特許請求の範囲第６項記載の装置。 １２弁（２０，２１）が、駆動歯車（１０）と軸（６）
    との位置を検出するだめのパルス発生器（３６，３８）
    及びセンサ（３７，３９）と接続されており、またパル
    ス発生器（３６゜３８）とセンサ（３７，３９）とによ
    って検出される基準信号と、計数されて所定の角度調節
    量に相応する実際値信号及び記憶された目標値とから形
    成される補正信号によって切換えられる、特許請求の範
    囲第６項記載の装置。
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