JP2001280107A - カム軸調整装置 - Google Patents

カム軸調整装置

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JP2001280107A
JP2001280107A JP2001064157A JP2001064157A JP2001280107A JP 2001280107 A JP2001280107 A JP 2001280107A JP 2001064157 A JP2001064157 A JP 2001064157A JP 2001064157 A JP2001064157 A JP 2001064157A JP 2001280107 A JP2001280107 A JP 2001280107A
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JP
Japan
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camshaft
gear
adjusting device
electric motor
camshaft adjusting
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JP2001064157A
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English (en)
Inventor
Siegfried Heer
ジークフリート・ヘール
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TCG Unitech AG
Original Assignee
TCG Unitech AG
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Publication date
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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
    • F01L1/352Valve-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 bevel or epicyclic gear

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動ホイールに対するカム軸の調整を可
能とする、できる限り単純かつ頑丈なカム軸調整装置を
提供する。 【解決手段】 歯車機構12を介して駆動ホイール10
に対するカム軸11の調整を行う少なくとも1個の電気
モータ3を備えた内燃機関用カム軸調整装置。電気モー
タ3によって回転させられる遊星ギヤ4を回転可能に支
持している遊星ギヤキャリアを歯車機構12が備えてい
る。複数の遊星ギヤ4のそれぞれが内歯ギヤ1と噛み合
っており、かつ各遊星ギヤ4に割り当てられた電気モー
タ3が各遊星ギヤ4を共通軸6を介して回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、歯車機構を介して
駆動ホイールに対するカム軸の調整を行う少なくとも1
個の電気モータを備えた内燃機関用カム軸調整装置であ
って、電気モータによって回転させられる少なくとも1
つの遊星ギヤを回転可能に支持している遊星ギヤキャリ
アを前記歯車機構が備えているものに関する。
【0002】
【従来の技術】欧州公開特許公報第903471号か
ら、エンジンのカム軸を調整する装置は知られており、
その主題は、カム軸調整装置をより小型かつコンパクト
に作り上げること、及びギヤバックラッシュの問題を最
小限に抑えることである。
【0003】米国特許公報第4517934号に記載さ
れているカム軸調整装置では、歯車機構を介してカム軸
と連結されている駆動ホイールに電気モータが配置され
ている。電気モータはスリップリングを介して給電され
る。重量アンバランスの発生を最小限に抑えるために、
電気モータ及び歯車機構はそれぞれ駆動ホイールに取り
付けられたカム軸の相反する側に配置されている。その
ような装置は費用がかかり、慎重に構造設計して製作さ
れた場合でも質量アンバランスの発生を回避することは
困難である。
【0004】さらにドイツ公開特許公報第404048
6号は、駆動ホイールに対するカム軸の調整を行う歯車
機構を備えたカム軸調整装置を開示している。この装置
はある実施形態では軸方向にスライドするロッドによっ
て調整され、他の実施形態では駆動ホイールの中に組み
込まれている油圧動作機器によって調整される。したが
って、この特許明細書で記載されている装置は極めて費
用がかかる上に故障が発生しやすい。
【0005】さらに米国特許公報第5156119号で
は駆動ホイール内に配置された摩擦ホイールが歯車機構
に連結されており、弁開閉時間つまりバルブタイミング
を変動させることになる歯車機構による調整動作はこの
歯車機構が作り出す。1対の摩擦ホイールが摩擦板に押
し付けられることによって、歯車機構が作動して、バル
ブタイミングを変動させることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、駆動
ホイールに対するカム軸の調整を可能とする、できる限
り単純かつ頑丈なカム軸調整装置を提供することであ
る。その際、できる限り僅かな操作負荷で電気的に調整
されることが望まれる。この調整装置は、定常運転にお
いて負荷(電力消費)を発生させずに済ませられるよう
に、好ましくは自己制動性であるとよい。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、歯車機構を介して駆動ホイールに対するカム軸の調
整を行う少なくとも1個の電気モータを備えるととも
に、この電気モータによって回転させられる少なくとも
1つの遊星ギヤを回転可能に支持している遊星ギヤキャ
リアを前記歯車機構が備えている内燃機関用カム軸調整
装置であって、本発明では、前記遊星ギヤが複数備えら
れるとともにそれぞれが内歯ギヤと噛み合っており、か
つ前記各遊星ギヤに電気モータが割り当てられるととも
にこの電気モータは各遊星ギヤを共通軸を介して回転さ
せている。
【0008】上述した本発明による解決策では複数の電
気モータが並列に接続され、さらにこのカム軸調整操作
系が比較的に大きな減速比となっているので、この装置
は極めてコンパクトに構成することができる。ギヤバッ
クラッシュを最小限に抑えながらも特に大きな減速比が
得られるようにするためには、好ましい実施形態とし
て、例えば、遊星ギヤがウォームギヤとして構成される
とともに内歯ギヤがはすばで構成するとよい。
【0009】本発明のさらに好適な実施形態の1つとし
て、前記各ウォームギヤが相互に向い合っている2つの
電気モータによって駆動される構成が提案される。この
構成では、特にコンパクトな構造が実現できる。
【0010】コスト的に有利な実施形態としての特に簡
単な構造は、電気モータがスリップリングを介して給電
されることである。
【0011】構造的に特に好都合な実施形態は、駆動ホ
イールが直接に内歯ギヤとつながっている構成によって
得られる。その際、好ましくは駆動ホイールと内歯ギヤ
が一体品として形成されるとよい。これにより、この装
置はさらにコンパクトな構造となる。
【0012】本発明によるカム軸調整装置の構造的に異
なる形態として、カム軸を内歯ギヤに連結させるととも
に、駆動ホイールを遊星ギヤキャリアに連結させる構造
も本発明の枠内で可能である。
【0013】本発明によるその他の特徴及び利点は、以
下図面を用いた実施例の説明により明らかになるだろ
う。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明のカム軸調整装置は、一般
には、タイミングベルトプーリまたはチェーンスプロケ
ットとして構成することができる駆動ホイール10を基
本構成要素としており、この駆動ホイール10は歯車機
構12を介してカム軸11を回転駆動するが、このカム
軸11に図示されていないエンジンの吸気弁及び排気弁
を操作するためのにカム軸11にカム13が設けられて
いる。
【0015】図示されている実施形態においては、駆動
ホイール10は同時に、3つのウォームギヤ4と噛み合
うはすば5を形成している内歯ギヤ1としても構成され
ている。遊星ギヤキャリア2はカム軸11に固定されて
いるとともに6個の電気モータ3を取り付けており、こ
のモータ3はそれぞれ一対でウォームギヤ4と共通軸芯
3aで配置されており、共通軸芯3aと同芯である駆動
軸6を介してウォームギヤ4を駆動される。電気モータ
3には、調整動作を行うために、模式的にしか図示され
ていないスリップリング7を介して給電される。駆動ホ
イール10は軸受8を介してカム軸11に回転可能に支
持されて、スリーブネジ9によって保持される。もう1
つのスリーブネジ14はカム軸11上での遊星ギヤキャ
リア2の固定装着を保障する。
【0016】本発明によるカム軸調整装置の重要な利点
は、操作モーメントの複数の電気モータ3への分配及び
適切な大きさの直径を備えた内歯ギヤ1を使用すること
によって得られる大きな減速比によって、個々の電気モ
ータ3の負荷が極めて小さいことにある。このような構
成により、簡単かつコスト的に優れた構造でカム軸の調
整が実現できる。本発明によるカム軸調整装置によっ
て、燃料の節約およびエンジンの最適化によってのみ可
能である排気ガスの低減とともに、調整操作に必要なエ
ネルギーが僅かであることによってまたさらなる燃料節
約が達成される。
【0017】〔別実施形態〕本発明によるカム軸調整装
置の構造的に異なる形態として、内歯ギヤ1と駆動ホイ
ール10を別体で構成し、内歯ギヤ1をカム軸11に固
定させるとともに、駆動ホイール10と遊星ギヤキャリ
ア2を、例えばカム軸11を外嵌するスリーブによって
連結した構造も提案される。遊星ギヤキャリア2と電気
モータ3とウォームギヤ4の関係は先に実施形態と同じ
であり、このような別実施形態も本発明の枠内に入るも
のである。
【0018】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるカム軸調整装置の一例の上半分を
示す部分縦断面図
【図2】図1の線II−IIに沿ってカム軸調整装置を
切断した際の断面図
【符号の説明】
1 内歯ギヤ 2 遊星ギヤキャリア 3 電気モータ 4 遊星ギヤ 6 共通軸 10 駆動ホイール 11 カム軸 12 歯車機構

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 歯車機構(12)を介して駆動ホイール
    (10)に対するカム軸(11)の調整を行う少なくと
    も1個の電気モータ(3)を備えた内燃機関用カム軸調
    整装置であって、電気モータ(3)によって回転させら
    れる少なくとも1つの遊星ギヤ(4)を回転可能に支持
    している遊星ギヤキャリアを前記歯車機構(12)が備
    えているものにおいて、 前記遊星ギヤ(4)が複数備えられるとともにそれぞれ
    が内歯ギヤ(1)と噛み合っており、かつ前記各遊星ギ
    ヤ(4)に前記電気モータ(3)が割り当てられるとと
    もにこの電気モータ(3)は各遊星ギヤ(4)を共通軸
    (6)を介して回転させることを特徴とするカム軸調整
    装置。
  2. 【請求項2】 前記遊星ギヤ(4)がウォームギヤとし
    て構成されており、かつ前記内歯ギヤ(1)がはすばを
    形成していることを特徴とする請求項1に記載のカム軸
    調整装置。
  3. 【請求項3】 前記各ウォームギヤ(4)が相互に向い
    合っている2つの電気モータ(3)によって駆動される
    ことを特徴とする請求項2に記載のカム軸調整装置。
  4. 【請求項4】 前記電気モータ(3)がスリップリング
    (7)を介して給電されることを特徴とする請求項1〜
    3のいずれかに記載のカム軸調整装置。
  5. 【請求項5】 前記駆動ホイール(10)が前記内歯ギ
    ヤ(1)と直接つながっていることを特徴とする請求項
    1〜3のいずれかに記載のカム軸調整装置。
  6. 【請求項6】 前記駆動ホイール(10)前記が内歯ギ
    ヤ(1)と一体的に構成されていることを特徴とする請
    求項5に記載のカム軸調整装置。
  7. 【請求項7】 前記カム軸(11)が前記内歯ギヤ
    (1)と連結されており、前記駆動ホイール(10)が
    遊星ギヤキャリア(2)と連結させられていることを特
    徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のカム軸調整装
    置。
JP2001064157A 2000-03-09 2001-03-08 カム軸調整装置 Pending JP2001280107A (ja)

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040219