JP2002047904A - 内燃機関の弁を操作するためのカム軸 - Google Patents

内燃機関の弁を操作するためのカム軸

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Gerold Sluka
スルーカ ゲロルト
Edwin Palesch
パレシュ エドヴィン
Wolfgang Stephan
シュテファン ヴォルフガング
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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Hilite Germany GmbH
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Dr Ing HCF Porsche AG
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    • 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
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カム軸の相対的回転位置を調節する装置の錠
止装置を改善する。 【解決手段】 内燃機関の弁を操作するためのカム軸で
ある。羽根室車と羽根車(19)との間に内燃機関のス
タート位相において作用する錠止装置(36)が設けら
れている。この錠止装置は、ピストン(37)と、駆動
車(16)と羽根室車とから成る構造ユニット内に設け
られているピストン(37)のための相応する受容部
(40)とから形成されている。受容部(40)と協働
する羽根(18)のピストン(37)は羽根(18)の
圧力通路(42)から負荷され、この圧力通路(42)
内には、羽根室の圧力室に接続されている転換弁が作用
している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項1の上位概
念に記載した形式の、内燃機関の弁を操作するためのカ
ム軸に関する。
【0002】
【従来の技術】この形式の公知のカム軸(DE 39 37 644
A1)においては錠止装置が設けられており、この錠止
装置は内燃機関のスタート位相において羽根車を羽根室
車に対して固定し、これにより両方の車相互のコントロ
ールされない、なかんずく障害となる騒音を発生する運
動が回避される。この錠止装置は羽根室車と羽根車との
間に同軸的に配置されたしゅう動運動可能な係止スリー
ブを有しており、この係止スリーブは第1の位置におい
て両方の車を互いに回転不能に結合し、かつ第2の位置
において両方の車を互いに分離させる。
【0003】DE 1 96 23 818 A1 においては、羽根車の
羽根状の延長部と羽根室車のカバーとの間に相応する錠
止装置が設けられている。この錠止装置は、ばね負荷さ
れていて軸方向可動のピストンを備えており、このピス
トンは単に内燃機関のスタート位相においてだけカバー
の受容部内に係合する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、カム
軸の相対的回転位置を調節する装置の錠止装置を改善し
て、一面では簡単に調節装置内に内蔵させることがで
き、かつ他面では良好な機能によって優れているように
することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は請求項1の特徴によって解決される。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の有利な実施の形態は従属
請求項に記載されている。
【0007】
【発明の効果】本発明により主として得られる利点は、
圧力通路及び転換弁が、カム軸の相対的回転位置を調節
する装置の錠止装置の解離及び係合に関して、有利なか
つなかんずく分離された圧力室のために直接的な作用を
保証することである。この場合圧力通路及び転換弁は簡
単な形式で調節装置の羽根車の羽根内に内蔵することが
できる。圧力通路内で可動に支承されている球を有して
いる転換弁は是認し得る費用で実現可能である。この場
合段付き孔及び挿入体は、球が容易に取り付け可能でか
つ有利に制限されているように、する。最後に、ピスト
ン、圧縮ばね及びばね受けは安価に製作可能な部品であ
る。
【0008】
【実施例】以下においては図面に示した本発明の1実施
例を詳細に説明する。
【0009】オットー型の内燃機関1は複数のシリンダ
2,3及び4、2つのカム軸5,6及び各シリンダにつ
き例えば2つの吸気弁7,8及び2つの排気弁9,10
−図1−を有している。吸気弁7,8及び排気弁9,1
0は内燃機関1の図示していないシリンダヘッド内にV
形に取り付けられている。両方のカム軸5,6はそれぞ
れの駆動車に巻き掛けられている無端伝動部材11−ベ
ルト、鎖−を介して互いに結合されており、この無端伝
動部材は図示していないクランク軸に連結されていて、
両方のカム軸の端面12,13に隣接して作用する。カ
ム軸5,6の端面12,13には、これらのカム軸の相
対的回転位置を液力式に調節する装置14,15が同軸
的に接続されている。羽根室ポンプの形式で構成されて
いる各装置例えば14により、内燃機関1の運転を排ガ
ス放出に関して最適化するために、弁7,8の制御時間
に影響が及ぼされる。
【0010】円筒状の構造を有している装置14−これ
は構造的に装置15と同じである−は、カム軸5のため
の鎖車として構成された駆動車16と、羽根室車17
と、半径方向の羽根18を備えた羽根車19とを有して
いる。駆動車16,羽根室車17及び羽根車19はカム
軸5に対して同軸的に配置されており、その際駆動車1
6及び羽根室車17は不動に結合された構造ユニット2
0を形成している。これに対し回転軸線21を中心にし
て回転可能な羽根車19は、羽根18を、相対運動可能
に羽根室車17の小室状の羽根室22内に取り付けられ
ている。各羽根室22−各装置に全部で5つの羽根室が
設けられている−は第1のストッパ面23及び第2のス
トッパ面24を、羽根18の対応する第1のストッパ面
25及び第2のストッパ面26のために、備えている。
すべてのストッパ面23,24及び25,26は回転軸
線21に対して半径方向に延びているが、しかしストッ
パ面23,24がなす角度αは羽根18のストッパ面2
5,26がなす角度βよりも大きい。
【0011】更に羽根室22はなお円面27により制限
され、この円面に沿って羽根18の円面28が案内され
ている。両方の円面27及び28はシール面として作用
する。29において、羽根室車17と羽根車19との間
の同じようなシール面を形成する円面30,31が設け
られている。ストッパ面23,24は円面27及び31
に隣接して小室形の切り欠き32,33及び34,35
を備えており、これらの切り欠きを介して、羽根車19
の羽根18のストッパ面25,26を負荷するための液
力媒体が供給される。
【0012】内燃機関1のスタート位相においては、羽
根車19は、駆動車16と羽根室車17とによって形成
されている構造ユニット20に固定されており、このた
めに錠止装置36が設けられている。錠止装置36はピ
ストン37−図4−を有しており、このピストンは羽根
車19の羽根18の孔38内で回転軸線21の軸方向に
しゅう動可能であり、係止ピン39を介して構造ユニッ
ト20のハブ体41内の対応する受容部40と協働す
る。係止ピン39と一体に製作されているピストン37
は羽根18内をほぼ接線方向に延びる圧力通路42−図
3−から負荷され、この圧力通路内では転換弁43が作
用している。圧力通路42は半径方向の孔44によって
ピストン37の圧力室45に接続されている。転換弁4
3は、羽根18のストッパ面25,26の両側に設けら
れている羽根車19の圧力室46,47と接続されてお
り、これらの圧力室から液力媒体が供給される。
【0013】転換弁43は球48を有しており、この球
は圧力通路42内で相対運動可能に案内されており、圧
力通路42は球48のための案内孔49を有している。
更に圧力通路42は第1の端部孔51の第1の斜面50
及び第2の端部孔53の第2の斜面52により制限され
る。この場合案内孔49の直径は端部孔51及び53の
直径よりも大きく、斜面50及び52は球48のための
弁座として役立つ。第2の端部孔53及び第2の斜面5
2は挿入体54に形成されており、この挿入体は挿入孔
55内で固定されている。挿入孔55の直径は案内孔4
9の直径よりも大きい。挿入孔55を介して球48が案
内孔49内に入れられる。
【0014】受容部40と協働するピストン37の係止
ピン39はピストン37の直径よりも小さな直径を有し
ている。これによってリング圧力面56が生じ、このリ
ング圧力面は液力媒体により負荷可能である。ピストン
37の、係止ピン39とは逆の側には圧縮ばね57が支
えられており、この圧縮ばねは一面では係止ピン39の
ヘッドを形成しているピストン37の切り欠き58内に
部分的に収容されており、かつ他面では、ピストン37
の孔38内で固定されているばね受け59に支えられて
いる。ばね受け59は案内ピン60を備えており、この
案内ピンはその1区分を圧縮ばね57により取り囲まれ
ている。
【0015】内燃機関が運転されていない場合、その液
力システムは装置14を含めて無圧であり、これによっ
て圧縮ばね57は係止ピン39を受容部40内の位置に
保ち、カム軸5を調節するための羽根室車17内での羽
根車19の相対運動は行われない。この状態は、最初、
液力システム内の規定された圧力レベルを有する内燃機
関1のスタート位相において、維持される。この圧力レ
ベルを超えると、リング圧力面56が液力媒体で負荷さ
れ、係止ピン39が圧縮ばね57の作用に抗して受容部
40から押し出される。今や羽根車19若しくはカム軸
5は内燃機関1のパラメータ(回転数、負荷)に関連し
て調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】弁を操作するためのカム軸を有する概略的に示
した内燃機関の平面図を示す。
【図2】図1の II−II 線に沿った拡大断面図を示す。
【図3】図2の細部Xの拡大図を示す。
【図4】図3の IV−IV 線に沿った断面図を示す。
【符号の説明】
1 内燃機関、 2 シリンダ、 3 シリンダ、 4
シリンダ、 5 カム軸、 6 カム軸、 7 吸気
弁、 8 吸気弁、 9 排気弁、 10 排気弁、
11 無端伝動部材、 12 端面、 13 端面、
14 液力式調節装置、 15 液力式調節装置、 1
6 駆動車、 17 羽根室車、 18羽根、 19
羽根車、 20 構造ユニット、 21 回転軸線、
22羽根室、 23 第1のストッパ面、 24 第2
のストッパ面、 25 第1のストッパ面、 26 第
2のストッパ面、 27 円面、 28 円面、 30
円面、 31 円面、 32 切り欠き、 33 切
り欠き、 34 切り欠き、 35 切り欠き、 36
錠止装置、 37 ピストン、 38 孔、39 係
止ピン、 40 受容部、 41 ハブ体、 42 圧
力通路、 43 転換弁、 44 孔、 45 圧力
室、 46 圧力室、 47 圧力室、48 球、 4
9 案内孔、 50 第1の斜面、 51 第1の端部
孔、52 第2の斜面、 53 第2の端部孔、 54
挿入体、 55 挿入孔、56 リング圧力面、 5
7 圧縮ばね、 58 切り欠き、 59 ばね受け、
60 案内ピン、 α 角度、 β 角度
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 ゲロルト スルーカ ドイツ連邦共和国 ネッカータイルフィン ゲン ホーエンノイフェンシュトラーセ 22 (72)発明者 エドヴィン パレシュ ドイツ連邦共和国 レニンゲン キルヒハ イマー シュトラーセ 12 (72)発明者 ヴォルフガング シュテファン ドイツ連邦共和国 ボル ドーベルシュト ラーセ 26 (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 クスターディンゲン ルストナウアー シュトラーセ 43 Fターム(参考) 3G018 AA06 AB17 BA33 CA20 DA18 DA24 DA52 DA54 DA57 DA62 DA63 DA72 DA73 DA74 DA83 DA85 EA21 FA07 FA16 GA02 GA18

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の弁を操作するためのカム軸で
    あって、弁の制御時間に影響を及ぼすためにカム軸の相
    対的回転位置を液力式に調節するための装置を有し、こ
    の装置はカム軸のための駆動車と、羽根室車と、羽根車
    とを有しており、羽根車は半径方向の羽根を羽根室車の
    羽根室の内部で相対運動可能に支承されており、かつそ
    の際羽根室車と羽根車との間に内燃機関のスタート位相
    において作用する錠止装置が設けられており、この錠止
    装置は、軸方向にばね負荷されていて、液力式に操作さ
    れかつ羽根車の羽根の1つ内に取り付けられているピス
    トンと、駆動車と羽根室車とから成る構造ユニット内に
    設けられているピストンのための相応する受容部とから
    形成される形式のものにおいて、受容部(40)と協働
    する羽根(18)のピストン(37)が羽根(18)の
    圧力通路(42)から負荷され、この圧力通路内には、
    羽根室(22)の1つの圧力室(46及び47)に接続
    されている転換弁(43)が作用していることを特徴と
    する、内燃機関の弁を操作するためのカム軸。
  2. 【請求項2】 羽根(18)内の圧力通路(42)が圧
    力室(46及び47)の間でほぼ接線方向に延びている
    ことを特徴とする、請求項1記載のカム軸。
  3. 【請求項3】 転換弁(43)が球(48)を有してお
    り、この球は圧力通路(42)内で軸方向可動に案内さ
    れていることを特徴とする、請求項1記載のカム軸。
  4. 【請求項4】 圧力通路(42)が球(48)のための
    案内孔(49)を有しており、この案内孔(49)は、
    一方の側で第1の斜面(50)及び第1の端部孔(5
    1)により仕切られ、かつ他方の側で第2の斜面(5
    2)及び第2の端部孔(53)により仕切られ、その際
    第2の斜面(52)及び第2の端部孔(53)は、圧力
    通路(42)の挿入孔(55)内に挿入されている挿入
    体(54)に形成されていることを特徴とする、請求項
    3記載のカム軸。
  5. 【請求項5】 第1の端部孔(51)が案内孔(49)
    よりも小さな直径を有し、かつ挿入孔(55)が案内孔
    (49)よりも大きな直径を有していることを特徴とす
    る、請求項4記載のカム軸。
  6. 【請求項6】 ピストン(37)が一方の側に、受容部
    (40)と協働する係止ピン(39)を有しており、か
    つ他方の側で圧縮ばね(57)に支えられていることを
    特徴とする、請求項1記載のカム軸。
  7. 【請求項7】 圧縮ばね(57)が一面ではピストン
    (37)の切り欠き(58)内に挿入されており、かつ
    他面ではばね受け(59)に支えられていることを特徴
    とする、請求項6記載のカム軸。
  8. 【請求項8】 ばね受け(59)が案内ピン(60)を
    有しており、この案内ピン(60)はその1区分を圧縮
    ばね(57)によって取り囲まれていることを特徴とす
    る、請求項7記載のカム軸。
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