CN103527278A - 用于补偿轴间距变化的方法以及控制传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于补偿阀门控制的内燃机的控制传动装置上的轴间距变化的方法，内燃机的至少一个凸轮轴支承在汽缸头中并且通过正齿轮驱动，其中设有支承在汽缸曲轴箱中的曲轴上的驱动的正齿轮、凸轮轴上的被驱动的正齿轮和至少一个支承在轴颈上的中间齿轮，并且其中控制传动装置此外还具有至少一个机构用于平衡由修理工作产生的、曲轴和凸轮轴之间的轴间距变化。对于有针对性地预先给定的轴间距变化而言，在修理时替代原中间齿轮或者替代构成原中间齿轮的组成部分的原齿轮安装单级或者多级的替换中间齿轮，对替换中间齿轮相对于原轮齿进行修改，从而能够以确定的尺寸平衡轴间距变化。此外要求保护一种控制传动装置，其中中间齿轮由两个齿轮构造。

Description

用于补偿轴间距变化的方法以及控制传动装置

发明领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于补偿阀门控制的内燃机的控制传动装置上的轴间距变化的方法以及根据权利要求8的前序部分所述的、用于阀门控制的内燃机的控制传动装置。

背景技术

为了即使在转矩出现变化的情况下也保证传动装置安静运行并且保证内燃机上换气阀的精确的阀门控制时间，必须保证相互啮合的正齿轮的确定的齿啮合比和轴间距，这在内燃机的新状态下没有任何问题。在必要时所需的修理或者机器大修时则不同，此时必须后加工例如汽缸头的密封面和/或汽缸曲轴箱上的相应的平面，由此曲轴和凸轮轴之间的轴间距以及与此关联的、正齿轮上的齿啮合比会不利地改变。

通过AT 001 616 U1获知一种控制传动装置，其中曲轴上和位于其上的凸轮轴上的正齿轮通过中间齿轮连接，所述中间齿轮支承在位置可变的轴颈上。在此所述轴颈通过两个摇臂保持，所述摇臂能够围绕凸轮轴的转动轴线和围绕曲轴的转动轴线摆转并且相互形成一角。如果曲轴和凸轮轴之间的转动轴线的间距例如通过汽缸头的密封面的磨平(Abplanung)而改变，则中间齿轮的轴颈相应地改变，其中保持所需要的齿啮合。

发明内容

本发明的任务在于，提出一种用于阀门控制的内燃机的控制传动装置上的补偿轴间距变化的方法以及用于阀门控制的内燃机的控制传动装置，所述方法或者所述控制传动装置以鲁棒性的构造借助简单的机构能够精确地平衡在修理状态下出现的轴间距变化并且必要时能够后调整阀门控制时间。

关于所述方法，该任务通过权利要求1的特征解决。本发明的其他有利的并且特别有针对性的改进方案是由其引出的从属权利要求的主题。

根据本发明规定，对于有针对性地预先给定的轴间距变化而言在修理时替代原中间齿轮或者替代构成原中间齿轮的组成部分的原齿轮设置单级的或者多级的替换中间齿轮，相对于原轮齿如此修改所述替换中间齿轮，从而平衡所述轴间距变化。

通过这两个措施、即有针对性地磨平例如汽缸头以及使用平衡了由此产生的精确的轴间距变化的中间齿轮实现了以简单的机构重新建立精确的齿啮合比。

在本发明思想的一种特别简单的、具体的结构中例如能够设置仅具有一个中间齿轮的单级的齿轮传动装置。替代于此能够根据另一种特别优选的结构规定，所述原中间齿轮是具有统一的轮齿的、在制造工艺方面可简单制造的单部的中间齿轮，而替换中间齿轮具有两个在轮齿方面不同构造的并且优选具有公共轴线的或者沿轴向方向前后布置的齿轮。在此所述一个齿轮通过所述曲轴上的正齿轮被直接或者间接地驱动并且构成第一齿轮级的组成部分，而所述第二齿轮直接或者间接地与优选关于所述曲轴的正齿轮齿轮级错开的、在所述凸轮轴上的正齿轮啮合并且构成第二齿轮级的组成部分。通过这种结构能够以简单和可靠的方式功能可靠地平衡由修理引起的轴间距变化。

此外根据一种具体的结构，构成第二齿轮级的组成部分的第二齿轮具有与原中间齿轮的轮齿相同的轮齿，因为在汽缸头内部的轴间距不变。相反，构成第一齿轮级的组成部分的第一齿轮具有与原中间齿轮的轮齿不同的轮齿，以考虑通过凸缘平面的加工而改变的轴间距。

根据一种替代的实施方式变体规定，所述原中间齿轮具有两个在轮齿方面相同构造的并且优选具有公共轴线的或者沿轴向方向前后设置的齿轮，其中所述一个齿轮、即第一齿轮通过所述曲轴上的正齿轮被直接或者间接地驱动并且构成第一齿轮级的组成部分，而所述第二齿轮直接或者间接地与优选关于所述曲轴上的正齿轮齿轮级错开的、在所述凸轮轴上的正齿轮啮合并且构成第二齿轮级的组成部分。此外，所述替换中间齿轮是在轮齿方面与所述两个齿轮之一不同地、尤其与所述第一齿轮不同地构造的齿轮。通过这种结构，同样能够以简单的并且功能可靠的方式可靠地平衡由修理引起的轴间距变化，其中仅须替换所述原齿轮中的一个原齿轮。此外这种结构还实现了在原状态下将中间齿轮构造为调整齿轮，如其将在后面要详细说明的那样。

中间齿轮的修改基本上能够以不同的方式执行，就此而言要明确指出，“不同的轮齿”的概念必须非常宽地去解释并且必须在宽泛的意义上去理解，其包括所有平衡了变化的轴间距的措施，因此不仅限于齿的结构和数量。相应地，根据一种特别优选并且在加工以及制造工艺方面可简单地实现的实施方式规定，要相互替换的齿轮的不同的轮齿由不同的轮廓移动和/或不同的齿顶圆直径和/或齿根圆直径构成，其中优选规定，所述要相互替换的齿轮具有分别相同的齿数。由此能够以简单的方式避免控制传动装置内的干涩或者磨损增大。

此外，所述替换中间齿轮的、构成所述第一齿轮级的组成部分的第一齿轮能够是能够转动地支承在所述汽缸头处的中间齿轮，所述中间齿轮与控制传动装置的另一个在曲轴箱侧的中间齿轮啮合。因为修理更频繁地发生在汽缸头处，所以在此能够更简单地实施修改了的中间齿轮的变换，而曲轴箱侧的传动装置部分能够保持不变。

在本发明的有利的、还明确独立地并且与所述方法实施方式无关地提出权利要求的改进方案中，所述中间齿轮的齿轮构造成双部的调整齿轮并且通过两个沿周向方向能够相互移动并且能够可拆卸地相互连接的齿轮构成。如果控制传动装置的齿轮的转动轴线不在同一平面内，这大多在结构上不允许，那么由于在修理情况下的轴间距变化在阀门控制中也会出现不能通过轮齿平衡的控制时间变化，现在其可以通过调整齿轮以简单的方式校正。在此，所述两个齿轮例如能够通过实现了沿周向方向相对移动的长孔连接和/或螺纹连接能够可拆卸地相互连接。这种结构能够简单地制造并且功能可靠地操作。

在一种结构简单、安装有利的布置方案中，中间齿轮或者调整齿轮的两个齿轮能够转动地支承在布置在所述汽缸头处的轴颈上并且能够借助多个周向错开的螺丝相互固定，其中设置在所述齿轮之间的、嵌入到所述轴颈的环形槽中的止动垫片沿轴向方向导引所述轴颈上的中间齿轮或者调整齿轮。

最后，为了避免零件弄混，修改了的中间齿轮设有可见的标志。

原中间齿轮优选是具有统一的轮齿的、可简单制造的单部的中间齿轮。原则上所述替换中间齿轮还能够尤其经常用作如上所述的双部的调整齿轮。

关于控制传动装置，上述任务通过权利要求8的特征解决。本发明的其他有利的并且特别有针对性的改进方案是由其引出的从属权利要求的主题。

根据权利要求8规定，中间齿轮或者所述中间齿轮中的至少一个中间齿轮通过两个齿轮构造、尤其通过两个在轮齿方面相同构造的和/或具有公共轴线的或者沿轴向方向前后布置的齿轮构造，其中所述一个齿轮通过所述曲轴上的正齿轮被直接或者间接地驱动并且构成第一齿轮级的组成部分，而所述第二齿轮直接或者间接地与优选关于所述曲轴上的正齿轮齿轮级错开的、在所述凸轮轴上的正齿轮啮合并且构成第二齿轮级的组成部分。

通过这种控制传动装置产生的优点类似于上面与根据本发明的方法的评价结合进行的实施方式产生，也就是说，在此以有利的方式仅通过替换所述齿轮中的一个齿轮就能够功能可靠地平衡由修理引起的轴间距变化。在此所述中间齿轮同样能够以简单的方式构造为双部的调整齿轮，由此能够以简单的方式进行控制时间匹配或者控制时间改变。就此而言也明确地参照上述做出的实施方式。

此外本发明涉及控制传动装置的优选的用途。

所有结合根据本发明的方法实施方式描述的特征原则上也能够在根据本发明的控制传动装置中应用，反之亦然。

附图说明

下面根据粗略的附图详细说明本发明的实施例。附图中：

图1示出在原状态下阀门控制的内燃机的控制传动装置的正视图，具有在曲轴上的正齿轮和两个中间齿轮，其中一个设计为单部的、两级的齿轮，所述齿轮输出到凸轮轴上的正齿轮；

图2示出根据图1的控制传动装置的侧视图；

图3示出在内燃机的修理状态下根据图1的控制传动装置的正视图，其中所述两级的中间齿轮由双部的调整齿轮替代；

图4示出根据图3的控制传动装置的侧视图；

图5示出根据图3和4的、布置在汽缸头侧的轴颈上的调整齿轮的立体图，具有两个能够相互固定的齿轮和进行轴向导引的止动垫片。

附图标记列表

1控制传动装置

2汽缸头

3凸轮轴

4正齿轮

5中间齿轮

6中间齿轮

7调整齿轮

7a齿轮

7b齿轮

7c环形凹槽

8正齿轮

9汽缸曲轴箱

10曲轴

11密封面

12轴颈

13轴颈

13a环形槽

14固定螺丝

15螺丝

16长孔形凹槽

17螺纹孔

18止动垫片

具体实施方式

图1和2粗略地示出用于阀门控制的内燃机的控制传动装置1，具有位于上面的、能够转动地支承在汽缸头2中并且以公知的方式操纵换气阀的、具有被驱动的正齿轮4的凸轮轴3，所述正齿轮经由在此例如两个中间齿轮5、6由能够转动地支承在内燃机的汽缸曲轴箱9中的曲轴10上的正齿轮8驱动。汽缸头2在图示的密封平面11中在中间连接有未示出的汽缸头密封件的情况下固定在汽缸曲轴箱9上。控制传动装置1仅示出到为理解本发明所需要的程度。

中间齿轮5和6能够转动地支承在轴颈12、13上，其中中间齿轮5如所看到的那样在曲轴箱9上并且中间齿轮6在汽缸头2上以其轴颈12、13在端侧布置在内燃机上。

控制传动装置1如从图2所看到的那样由两级构成，其中第一齿轮级I由曲轴10上的进行驱动的正齿轮8、曲轴箱侧的轴颈12上的中间齿轮5以及轴颈13上的两级的中间齿轮6的一级构成。

第二齿轮级II由相应宽并且在本实施例中以贯穿并且统一的轮齿构造的中间齿轮6的第二齿轮级以及通过凸轮轴3上的正齿轮4构成。中间齿轮6(必要时还有中间齿轮5)为调整曲轴10与凸轮轴3的传动比也可以是分级齿轮。

曲轴10上的正齿轮8通过中间齿轮5和6以确定的传动比、例如以传动比2：1驱动凸轮轴上的正齿轮4。通过将曲轴10和凸轮轴3固定到确定的位置中并且随后嵌入控制传动装置1的齿轮或者中间齿轮5、6，能够以公知的方式实施阀门控制时间的调整。

要理解的是，从结构上确定轴的轴间距和中间齿轮的轴颈，以使得在确定的啮合比的情况下存在安静运行的、精确的控制传动装置1。

图3和4示出在内燃机修理或者大修后的控制传动装置1，其中汽缸头2和/或曲轴箱9通过在密封面11上磨平减小了预先固定确定的修理尺寸。

由此导致，凸轮轴3和中间齿轮6(根据图1)的转动轴线的间距相对于曲轴10和中间齿轮5的转动轴线确定地改变或者缩短了尺寸a。

为了在接合区域(密封面11)中重新建立符合确定的齿啮合比，或者由调整齿轮7(图3、4)替代汽缸头侧的中间齿轮6，所述调整齿轮7在此例如由两个齿轮7a和7b组成，它们能够借助多个螺丝14(在图4中仅示意示出)相互固定。

在此齿轮级II的、与凸轮轴3的正齿轮4处于啮合中的齿轮7a具有不变的、常规的轮齿，而齿轮级I的、与曲轴侧的中间齿轮5处于啮合中的齿轮7b在齿数不变的情况下在轮齿中(例如通过轮廓移动和/或关于齿顶圆直径和/或齿根圆直径)微小地减小轴间距变化的尺寸a(夸张地示出)，以便重新建立常规的齿啮合比。由此避免控制传动装置1中的干涩

和/或磨损增大。

图5以立体图示出调整齿轮7，其轴颈13在此借助仅例如三个螺丝15在汽缸头2(未图示)上固定。

使调整齿轮7的齿轮7a和7b相互保持的螺丝14贯穿齿轮7a内的长孔形的凹槽16并且与第二齿轮7b内的对应的螺纹孔17共同作用。通过锁紧螺丝14能够沿周向方向相互相对调整两个齿轮7a、7b。

在两个轴向直接相邻的齿轮7a、7b之间嵌入U形的止动垫片18，所述止动垫片径向在内部嵌入到轴颈13的环形槽13a内，并且径向在外部在齿轮7a的环形的凹槽7c内保持。

借助止动垫片18在轴颈13上轴向不可移动地调整两个齿轮7a、7b并且一旦所述两个齿轮7a、7b借助螺丝14相互松动地固定就与所述轴颈13构成预装单元。但是所述止动垫片18不影响调整齿轮7在轴颈13上的可自由转动性。

控制传动装置1在内燃机的新状态(图1和2)下能够以相应宽度(等于所述两个齿轮7a、7b)的统一的中间齿轮6实现。阀门控制时间在结构上通过确定地安装全部齿轮4、5、6和8预先给定，其中正齿轮4和8相对于凸轮轴3并且相对于曲轴10精确固定。

在通过对密封面11确定地磨平预先固定确定的尺寸a来修理或者大修内燃机时，要么由调整齿轮7如图3和4所述的那样替换中间齿轮6，其中相应修改地构造齿轮7b。

替代方案是，控制传动装置1还能够从一开始、也就是在原状态或者基本状态下就已经具有汽缸头侧的中间齿轮7作为调整齿轮。则全部齿轮4、5、7和8在螺丝14锁紧的情况下都安装在调整齿轮7上，其中曲轴10和凸轮轴3借助在齿轮4和8上设置的标记或者在使用调整教导的情况下以确定的转动角位置相互相对(例如在汽缸1的活塞的OT位置)固定。最后拧紧调整齿轮7的螺丝14。调整齿轮7的齿轮7a和7b在此以原轮齿相同地或者常规地实现。

在修理的情况下在已经存在这种具有常规的轮齿的、构造为调整齿轮的中间齿轮7的情况下，齿轮7b又如上述修改的齿轮7b替换。为避免弄混，所述修改过的齿轮7b具有可见的标志。

本发明不限于所示出的控制传动装置1的实施例。在一种最简单的实施方式中也可以设置仅具有一个中间齿轮6或7或者必要时具有两个中间齿轮5和6或7的单级的齿轮传动装置。必要时一个或者两个中间齿轮5和6或者5和7可以以两级并且分级的方式实现，相应地，曲轴上的正齿轮8和凸轮轴上的正齿轮4相应轴向错开，以在控制传动装置1中建立确定的轴间距。

Claims (13)

1.用于补偿阀门控制的内燃机的控制传动装置上的轴间距变化的方法，所述内燃机的至少一个凸轮轴支承在所述内燃机的汽缸头中并且通过正齿轮驱动，其中设有支承在所述内燃机的汽缸曲轴箱中的曲轴上的进行驱动的正齿轮、所述凸轮轴上的被驱动的正齿轮和至少一个支承在轴颈上的中间齿轮，并且其中所述控制传动装置此外还具有至少一个机构，用于平衡由于修理工作而产生的、所述曲轴和所述凸轮轴之间的轴间距变化，其特征在于，对于有针对性地预先给定的轴间距变化(a)而言，在修理时替代原中间齿轮(6)或者替代构成原中间齿轮的组成部分的原齿轮，安装单级或者多级的替换中间齿轮(7)，对所述替换中间齿轮相对于原轮齿如此进行修改，从而由此能够以确定的尺寸平衡轴间距变化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

-所述原中间齿轮(6)是具有统一的轮齿的单部的中间齿轮(6)，并且

-所述替换中间齿轮(7)具有两个在轮齿方面不同构造的并且优选具有公共轴线的齿轮(7a、7b)，其中所述一个齿轮(7b)通过所述曲轴(10)上的正齿轮(8)被直接或者间接地驱动并且构成第一齿轮级(I)的组成部分，而所述第二齿轮(7a)直接或者间接地与优选关于所述曲轴(10)的正齿轮(8)齿轮级错开的、在所述凸轮轴(3)上的正齿轮(4)啮合并且构成第二齿轮级(II)的组成部分。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述构成第二齿轮级(II)的组成部分的第二齿轮(7a)具有与所述原中间齿轮(6)的轮齿相同的轮齿，而所述构成第一齿轮级(I)的组成部分的第一齿轮(7b)具有与所述原中间齿轮(6)的轮齿不同的轮齿。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

-所述原中间齿轮(6)具有两个在轮齿方面相同构造的并且优选具有公共轴线的齿轮(7a、7b)，其中所述一个齿轮、即第一齿轮(7b)通过所述曲轴(10)上的正齿轮(8)被直接或者间接地驱动并且构成第一齿轮级(I)的组成部分，而所述第二齿轮(7a)直接或者间接地与优选关于所述曲轴(10)上的正齿轮(8)齿轮级错开的、在所述凸轮轴(3)上的正齿轮(4)啮合并且构成第二齿轮级(II)的组成部分，并且

-所述替换中间齿轮(7)是在轮齿方面与所述两个齿轮(7a、7b)之一不同地、尤其与所述第一齿轮(7b)不同地构造的齿轮。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，要相互替换的齿轮(6、7)的不同的轮齿由不同的轮廓移动和/或不同的齿顶圆直径和/或齿根圆直径构成，其中优选规定，所述要相互替换的齿轮(6、7)具有分别相同的齿数。

6.根据权利要求2到5中任一项所述的方法，其特征在于，所述替换中间齿轮(7)的、构成所述第一齿轮级(I)的组成部分的第一齿轮(7b)是能够转动地支承在所述汽缸头(2)处的中间齿轮，所述中间齿轮与另一个在曲轴箱侧的、能够转动地支承的中间齿轮(5)啮合。

7.根据权利要求2到6中任一项所述的方法，其特征在于，所述替换中间齿轮(7)的两个齿轮(7a、7b)构造了双部的调整齿轮并且通过两个沿周向方向能够相互相对移动并且能够可拆卸地相互连接的齿轮(7a、7b)构成，其中优选规定，所述两个齿轮(7a、7b)通过实现了沿周向方向相对移动的长孔连接和/或螺纹连接能够可拆卸地相互连接。

8.用于阀门控制的内燃机的控制传动装置，所述内燃机的至少一个凸轮轴支承在所述内燃机的汽缸头中并且通过正齿轮驱动，其中设置支承在所述内燃机的汽缸曲线箱中的曲轴上的进行驱动的正齿轮、凸轮轴上的被驱动的正齿轮和至少一个支承在轴颈上的中间齿轮，其特征在于，所述中间齿轮(7)或者所述中间齿轮(7)中的至少一个中间齿轮通过两个齿轮(7a、7b)构造、尤其通过两个在轮齿方面相同构造的和/或具有公共轴线的齿轮(7a、7b)构造，其中所述一个齿轮(7b)通过所述曲轴(10)上的正齿轮(8)被直接或者间接地驱动并且构成第一齿轮级(I)的组成部分，而所述第二齿轮(7a)直接或者间接地与优选关于所述曲轴(10)上的正齿轮(8)齿轮级错开的、在所述凸轮轴(3)上的正齿轮(4)啮合并且构成第二齿轮级(II)的组成部分。

9.根据权利要求8所述的控制传动装置，其特征在于，所述中间齿轮(7)的两个齿轮(7a、7b)构造了双部的调整齿轮并且通过两个沿周向方向能够相互相对移动并且能够可拆卸地相互连接的齿轮(7a、7b)构成，其中优选规定，所述两个齿轮(7a、7b)通过实现了沿周向方向相对移动的长孔连接和/或螺纹连接能够可拆卸地相互连接。

10.根据权利要求8或9所述的控制传动装置，其特征在于，所述中间齿轮(7)的两个齿轮(7a、7b)能够转动地支承在布置在所述汽缸头(2)处的轴颈(13)上并且能够借助至少一个固定机构、尤其借助多个周向错开的固定机构、最优选借助多个螺丝(14)相互固定，其中设置在所述两个齿轮(7a、7b)之间的、嵌入到所述轴颈(13)的环形槽(13a)中的止动垫片(18)沿轴向方向导引所述轴颈(13)上的中间齿轮(7)。

11.根据权利要求8到10中任一项所述的控制传动装置，其特征在于，所述中间齿轮(7)的、构成所述第一齿轮级(I)的组成部分的第一齿轮(7b)是能够转动地支承在所述汽缸头(2)上的齿轮，所述齿轮与另一个曲轴箱侧的中间齿轮(5)啮合。

12.根据权利要求8到11中任一项所述的控制传动装置，其特征在于，所述中间齿轮(7)的齿轮(7a、7b)中的至少一个齿轮、尤其所述中间齿轮(7)的第一齿轮(7b)能够替换地布置并且能够由在轮齿方面不同构造的齿轮替代，其中优选规定，所述中间齿轮(7)的能够相互替换的齿轮(7a、7b)的不同的轮齿由不同的轮廓移动和/或不同的齿顶圆直径和/或齿根圆直径构成、优选在彼此相同的齿数的情况下。

13.根据权利要求8到12中任一项所述的控制传动装置在根据权利要求1到7中任一项所述的方法中的用途。

Images