JP2000136705A - 駆動プ―リに対して軸をハイドロリック式に回転角調節する装置 - Google Patents

駆動プ―リに対して軸をハイドロリック式に回転角調節する装置

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JP2000136705A
JP2000136705A JP29716599A JP29716599A JP2000136705A JP 2000136705 A JP2000136705 A JP 2000136705A JP 29716599 A JP29716599 A JP 29716599A JP 29716599 A JP29716599 A JP 29716599A JP 2000136705 A JP2000136705 A JP 2000136705A
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pressure
rotation
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camshaft
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JP29716599A
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English (en)
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Axel Willi Jochim
ヴィリー ヨヒム アクセル
Andreas Knecht
クネヒト アンドレアス
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Dr Ing HCF Porsche AG
Hilite Germany GmbH
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
Hydraulik Ring GmbH
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Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG, Hydraulik Ring GmbH filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-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
    • F01L1/344Valve-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
    • F01L1/3442Valve-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 hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force

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  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定の最大調節圧時により迅速な調節が可能
で、かつ/又は所要最大圧力もしくは所要最大フィード
量の減少が可能であるような装置を提供する。 【解決手段】 駆動プーリに対してカム軸を相対的に回
転角変化させる装置であって、カム軸1と回動不能に結
合された内側部分2が設けられ、該内側部分が、半径方
向に延びるウェブ4a〜4dを有し、駆動される容積車
5が設けられ、該容積車が、ウェブ6a〜6dによって
制限された複数の容積室を有し、該容積室が、内側部分
のウェブによって、それぞれ2つの圧力室7a〜7d,
8a〜8dに分割され、該圧力室の圧力負荷時もしくは
放圧時に、カム軸1がウェブを介して2つの終端位置の
間で容積車に対して相対回動可能であり、圧力負荷もし
くは放圧に基づいてウェブに作用して回動を生ぜしめる
力が、内燃機関の等しい運転条件において両回転方向に
対して異なっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動プーリに対し
て軸、特に内燃機関のカム軸をハイドロリック式に回転
角調節する装置であって、カム軸と回動不能に結合され
た内側部分が設けられていて、該内側部分が、少なくと
もほぼ半径方向に延びるウェブ又はベーンを有してお
り、さらに駆動される容積車が設けられていて、該容積
車が、全周にわたって分配配置されていてウェブによっ
て制限された複数の容積室を有しており、該容積室が、
その中で角度運動可能に案内された内側部分のウェブ又
はベーンによって、それぞれ2つの圧力室に分割されて
おり、該圧力室の液圧的な圧力負荷時もしくは放圧時
に、カム軸がウェブ又はベーンを介して2つの終端位置
の間で容積車に対して相対回動可能である形式のものに
関する。
【0002】
【従来の技術】このような形式の装置は例えば米国特許
第4858572号明細書に基づいて公知である。この
ような形式の装置では内側部分がカム軸の端部と回動不
能に結合されており、この内側部分はその外側に、全周
にわたって分配された複数の半径方向スロットを有して
おり、これらのスロット内においてベーンエレメントが
半径方向シフト可能に案内されている。この内側部分は
容積車によって取り囲まれ、この容積車は液圧負荷され
る複数の容積室を有しており、これらの容積室はベーン
によって、該ベーンに対して互いに逆向きに作用する2
つの圧力室にそれぞれ分割される。圧力室の圧力負荷に
よって、圧力差に関連して内側部分ひいてはカム軸は容
積車に対して回動させられることができる。
【0003】ドイツ連邦共和国特許出願公開第3922
962号明細書に開示された、駆動プーリに対してカム
軸をハイドロリック式に回転角調節する装置では、内側
部分に、半径方向に延びる固定のウェブが設けられてい
る。
【0004】駆動プーリに対して軸をハイドロリック式
に回転角調節するこのような公知の装置では、回動のた
めに必要な力は回動方向に関連して異なっている。駆動
方向における回動時に必要な力は、その都度のカム上昇
及びカム降下に起因する力もしくはモーメントを無視す
れば、駆動方向とは逆向きの回動のために必要な力に比
べて大きい。このような装置のための液圧回路は必要な
最大力に合わせて設計されているので、相応に大きな有
効圧力面が必要であり、これらの圧力面は相応に大きな
液圧的な吸込み量を必要とする。したがって圧力媒体供
給装置の設計に関連して調節速度は制限される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ゆえに本発明の課題
は、冒頭に述べた形式の、駆動プーリに対して軸をハイ
ドロリック式に回転角調節する装置を改良して、所定の
最大調節圧時により迅速な調節が可能であり、かつ/又
は最大に必要な圧力の減少もしくは最大に必要なフィー
ド量の減少が可能であるような装置を提供することであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、圧力負荷もしくは放圧に基づいて
ウェブ又はベーンに作用して回動を生ぜしめる力が、内
燃機関の等しい運転条件において両回転方向に対して異
なっているようにした。
【0007】
【発明の効果】圧力室と圧力媒体供給部及び圧力媒体排
出部とから成る装置の液圧系が次のように、すなわち、
液圧によって生ぜしめられて回動を惹起する、両回転方
向のための力が、内燃機関の等しい運転条件時において
異なっているように設計されると、全体としてこの液圧
系を、回転方向に関連して最適に設計することができ、
その結果全体として、より迅速な調節及び/又は、液圧
による必要な最大圧力もしくはフィード量の減少を達成
することができる。
【0008】特に、装置の液圧系が次のように、すなわ
ち液圧的に有効な、圧力室の全面積が、回転方向に関連
して異なっていると、より迅速な調節時間が可能にな
る。駆動回転方向とは逆の回動のために作用する液圧的
に有効な全面積は、逆方向における回動のために作用す
る全有効面積よりも大きく設計されている。これによっ
て、駆動方向における回動のために必要な吸込み量もし
くはフィード量は、必要な最大量に比べて著しく減じら
れ、その結果フィード圧もしくはフィード量が同じ場合
には、より迅速な調節が可能になる。駆動方向とは逆向
きの回動時には同時に、放圧すべき圧力室から押し退け
られるオイル量がより少なくなり、その結果全体として
より小さな絞り損失しか発生せず、これによってもより
迅速な調節が可能になる。
【0009】このように装置の液圧系が、回転方向に関
連して異なって設計されていることを、装置の対称的な
構造においても得るために、本発明の有利な構成では、
少なくとも1つの圧力室が常に放圧されている。
【0010】この場合有利な構成では、常に放圧されて
いる圧力室が、内燃機関のオイル戻し路と接続されてお
り、このようになっていると、この圧力室に侵入する漏
れオイルを流出させることができ、回動に抗して作用す
る対応圧の形成を阻止することができる。
【0011】装置の液圧系の、回転方向に関連した異な
った設計を達成するために、本発明の別の有利な構成で
は、両方向のうちの各1つの方向への回転運動時に圧力
負荷される圧力室の数が、異なっているようにした。こ
の場合有利には、駆動回転方向とは逆向きの回動時に負
荷される圧力室の数が、逆方向への相応な回動時に圧力
負荷される圧力室の数よりも大である。この場合各圧力
室における有効な圧力面の大きさは、有利には、その都
度圧力負荷される圧力室において等しく構成されてい
る。
【0012】
【発明の実施の形態】次に図面につき本発明の実施の形
態を説明する。
【0013】図面には符号1で内燃機関のカム軸が示さ
れており、このカム軸1の自由端部には調節装置3の内
側部分2が相対回動不能に配置されている。この内側部
分2は図示の実施例では、半径方向に配置された4つの
ベーンもしくはウェブ4a〜4dを備えている。内側部
分2は容積車(Zellenrad)5によって取り囲まれてお
り、この容積車5は図示されていない形式で内燃機関の
クランク軸と結合されており、したがって駆動プーリと
して作用する。容積車5は、内方に向かって半径方向に
延びる4つのベーンもしくはウェブ6a〜6dを備えて
おり、これらのウェブ6a〜6dの間には4つの容積室
(Zellen)が形成されており、これらの容積室は内側部
分のウェブによって、それぞれ2つの圧力室7a〜7
d;8a〜8dに分割されている。これらの圧力室は、
ウェブ4a〜4dの半径方向におけるすべての端面が両
調節方向において等しくなるように、形成されている。
圧力室7a〜7dはそれぞれ内側部分2における半径方
向孔9a〜9dを介して、カム軸1のリング溝10と接
続されている。圧力室8a〜8cは内側部分2における
半径方向孔11a〜11cを介して、カム軸1における
第2のリング溝12と接続されている。半径方向孔9a
〜9d及び11a〜11cはそれぞれ、ウェブ4a〜4
dの基部領域において対応する圧力室に開口するように
配置されている。両リング溝10,12はそれぞれ、カ
ム軸1内を延びる圧力通路13;14と接続されてい
る。これらの圧力通路13,14は自体公知の形式でカ
ム軸軸受15を介して、各1つの制御導管16;17と
接続されている。両制御導管16,17は例えば4ポー
ト3位置方向切換え制御弁として形成された制御弁18
と接続されている。この制御弁18はさらに圧力媒体ポ
ンプ19及びオイルタンク20と接続されている。
【0014】図示の実施例ではカム軸1もしくは容積車
5は、エンドレスチェーンを介して内燃機関のクランク
軸によって駆動される。このような制御チェーン駆動装
置は汎用の形式で内燃機関の内部にカプセル化されて配
置されており、その結果チェーン駆動装置の潤滑は、周
囲へのオイルの流出なしに可能である。
【0015】しかしながら、カム軸もしくは容積車5の
駆動を歯付きベルトを介して行うことも難なく可能であ
り、その場合にはこの制御駆動装置は汎用の形式で、本
体の内燃機関ケーシングの外側における内燃機関の端面
に配置されており、潤滑は不要であるかもしくは行われ
ない。
【0016】図示の実施例では圧力室8dは、半径方向
孔21を介して容積車5の外周部と接続されている。こ
の半径方向孔21によって、ウェブ4aと6dとにおけ
るシール間隙を介した漏れ損失に基づいて圧力室8d内
に集まったオイルを、完全に流出させることができ、そ
の結果圧力室8dは完全に放圧されている。
【0017】調節装置の組込み状態に基づいてもしくは
カム軸の駆動形式に基づいて、外部へのこのようなオイ
ル流出が不可能である場合には、圧力室8dは内側部分
2を介して難なく放圧可能である。この場合には例えば
内側部分における半径方向孔がカム軸における別の圧力
通路と接続されるような構成が可能であり、この場合に
はこの別の圧力通路は例えば、図示されていないシリン
ダヘッドの内室及びその内部におけるオイル戻し路と接
続されている。
【0018】図1に示されている制御弁18の切換え位
置II(中立位置)において、両制御導管16,17へ
の接続部、圧力媒体ポンプ19への接続部及びオイルタ
ンク20への接続部は、それぞれ片側において閉鎖され
ている。この切換え位置において調節装置はハイドロリ
ック的に緊張させられており、内側車と容積車とのその
都度の相対的な位置関係を維持している。カム軸1もし
くは容積車5の駆動回転方向は、図1に示された調節装
置の構成及び図示形態では時計回り方向に設計されてい
る。
【0019】制御弁18の切換え位置Iでは、圧力室7
a〜7bは半径方向孔9a〜9d、リング溝10、圧力
通路14及び圧力導管17を介して、圧力媒体ポンプ1
9と接続されており、相応に圧力を負荷されている。同
時に圧力室8a〜8cは半径方向孔11a〜11c、リ
ング溝12、圧力通路13及び圧力導管16を介してオ
イルタンク20と接続されており、したがって放圧され
ている。圧力室8dは同時に半径方向孔21を介して常
に放圧されている。内側部分2は、圧力室7a〜7dの
圧力負荷によって、図1において選択された視線方向で
は逆時計回り方向で、容積車5に対して回動させられ
る。つまり容積車に対する内側部分の回動は駆動回転方
向とは逆に行われる。この回動によって同時に、圧力室
8a〜8c内における圧力媒体は付加的にオイルタンク
20に向かって押し退けられる。
【0020】これに対して制御弁18の切換え位置II
Iでは、圧力室8a〜8は圧力媒体ポンプと、かつ圧力
室7a〜7dはオイルタンク20と、上述の導管接続系
を介して接続されている。圧力室8a〜8cの圧力負荷
によって、内側部分2は容積車に対して時計回り方向で
回動させられる。同時に、圧力室7a〜7d内における
圧力媒体はオイルタンク20に向かって押し退けられ
る。容積車に対して内側部分が駆動回転方向において回
動させられる場合、図示の実施例では3つの圧力室だけ
が圧力負荷され、これらの圧力室の有効な液圧面は、内
燃機関のすべての運転条件において十分に迅速な調節が
可能であるように、設計されている。この調節方向にお
いて圧力負荷される圧力室が減少することによって、負
荷される圧力室の吸込み量が減じられることに基づい
て、極めて迅速な調節が可能である。
【0021】図示の実施例において内側部分が駆動回転
方向とは逆向きに容積車に対して回動させられる場合に
は、4つの圧力室が圧力を負荷される。同時に3つの圧
力室からは、その中にある圧力媒体が押し退けられねば
ならない。圧力負荷されない第4の圧力室8dは同時に
常に半径方向孔21を介して放圧されている。そこから
圧力媒体を押し退けることが必要な圧力室の数を減じる
ことによって、液圧抵抗もしくは押し退け時に発生する
絞り抵抗を著しく減少させることができ、その結果全体
として極めて迅速かつ損失の少ない調節が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】カム軸とは反対の側から調節装置を見た図であ
る。
【図2】図1のII−II線に沿った断面図である。
【符号の説明】
1 カム軸、 2 内側部分、 3 調節装置、 4a
〜4d ウェブ、 5容積車、 6a〜6d ウェブ、
7a〜7d,8a〜8d 圧力室、 9a〜9d 半
径方向孔、 10 リング溝、 11a〜11c 半径
方向孔、 12 リング溝、 13,14 圧力通路、
15 カム軸軸受、 16,17制御導管、 18
制御弁、 19 圧力媒体ポンプ、 20 オイルタン
ク、21 半径方向孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 598173269 ヒドラウリク リング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ドイツ連邦共和国 ニュルティンゲン ヴ ェーバーシュトラーセ 17 (72)発明者 アクセル ヴィリー ヨヒム ドイツ連邦共和国 ニュルティンゲン イ ム ミュールガルテン 5 (72)発明者 アンドレアス クネヒト ドイツ連邦共和国 アマーブーフ キルヒ シュトラーセ 7

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動プーリに対して内燃機関のカム軸を
    相対的に回転角変化させる装置であって、カム軸(1)
    と回動不能に結合された内側部分(2)が設けられてい
    て、該内側部分(2)が、少なくともほぼ半径方向に延
    びるウェブ(4a〜4d)又はベーンを有しており、さ
    らに駆動される容積車(5)が設けられていて、該容積
    車(5)が、全周にわたって分配配置されていてウェブ
    (6a〜6d)によって制限された複数の容積室を有し
    ており、該容積室が、その中で角度運動可能に案内され
    た内側部分のウェブ又はベーンによって、それぞれ2つ
    の圧力室(7a〜7d,8a〜8d)に分割されてお
    り、該圧力室(7a〜7d,8a〜8d)の液圧的な圧
    力負荷時もしくは放圧時に、カム軸(1)がウェブ又は
    ベーンを介して2つの終端位置の間で容積車(5)に対
    して相対回動可能である形式のものにおいて、圧力負荷
    もしくは放圧に基づいてウェブ又はベーンに作用して回
    動を生ぜしめる力が、内燃機関の等しい運転条件におい
    て両回転方向に対して異なっていることを特徴とする、
    駆動プーリに対して軸をハイドロリック式に回転角調節
    する装置。
  2. 【請求項2】 回転方向に関連した液圧的に有効な、圧
    力室(7a〜7d,8a〜8d)の全面積が、異なって
    いる、請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】 少なくとも1つの圧力室(8d)が常に
    放圧されている、請求項1又は2記載の装置。
  4. 【請求項4】 常に放圧されている圧力室(8d)が、
    内燃機関のオイル戻し路(20)と接続されている、請
    求項3記載の装置。
  5. 【請求項5】 両方向のうちの各1つの方向への回転運
    動時に圧力負荷される圧力室(7a〜7d,8a〜8
    c)の数が、異なっている、請求項1から4までのいず
    れか1項記載の装置。
  6. 【請求項6】 駆動回転方向とは逆向きの回動時に、駆
    動回転方向における回動時におけるよりも多くの圧力室
    (7a〜7d,8a〜8c)が、圧力負荷される、請求
    項1から5までのいずれか1項記載の装置。
JP29716599A 1998-10-22 1999-10-19 駆動プ―リに対して軸をハイドロリック式に回転角調節する装置 Pending JP2000136705A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19848653.7 1998-10-22
DE1998148653 DE19848653A1 (de) 1998-10-22 1998-10-22 Vorrichtung zur hydraulischen Drehwinkelverstellung einer Welle zu einem Antriebsrad

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000136705A true JP2000136705A (ja) 2000-05-16

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ID=7885255

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JP29716599A Pending JP2000136705A (ja) 1998-10-22 1999-10-19 駆動プ―リに対して軸をハイドロリック式に回転角調節する装置

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EP (1) EP0995882A3 (ja)
JP (1) JP2000136705A (ja)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0192504A (ja) * 1987-09-30 1989-04-11 Aisin Seiki Co Ltd 弁開閉時期制御装置
DE3922962A1 (de) * 1989-07-12 1991-01-17 Audi Ag Antriebsvorrichtung fuer eine nockenwelle einer brennkraftmaschine
JP3744594B2 (ja) * 1996-05-15 2006-02-15 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
JP3846605B2 (ja) * 1997-10-30 2006-11-15 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置

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EP0995882A2 (de) 2000-04-26
EP0995882A3 (de) 2000-05-17
DE19848653A1 (de) 2000-04-27

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