JP2002541380A

JP2002541380A - カムシャフトの相対角度調整装置

Info

Publication number: JP2002541380A
Application number: JP2000610951A
Authority: JP
Inventors: フーバーアントン; シュパイアーヴォルフガング
Original assignee: ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 1999-04-14
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2002-12-03
Also published as: DE19916675B4; US6336433B1; DE19916675A1; EP1088154A1; WO2000061920A1; DE50005967D1; EP1088154B1

Abstract

(57)【要約】カムシャフトを駆動するクランクシャフトに対する、カムシャフトの、特に排気バルブを作動するために設けられるカムシャフトの、角度を調整するための装置は、クランクシャフトによって駆動される入力要素と、入力要素に関して調整可能であり、カムシャフトを駆動するために設けられる出力要素と、出力要素に関して入力要素を調整するための制御装置とを特徴とする。出力要素は入力要素に対して少なくともほぼ同心に配設される。出力要素を基本位置に保持するための少なくとも１つのばね要素が、入力要素と出力要素との間に配設される。

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の前段の特徴により詳細に規定された型式のカムシャフト
の相対角度を調整するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この一般型の装置は、独国特許１９７２６３００Ａ１から既知である
。この文献では、インペラとハウジングホイールとの間に、インペラを基本位置
に保持するばね要素が配設される。この結果、油圧が加えられない場合でも、イ
ンペラは動くことができず、また内燃機関が始動した場合、雑音がもはや生じな
いこと、また排気バルブに対して所望のバルブタイミングが設定されることが保
証される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

この装置では、ハウジングホイールとインペラの各々は凹部を有し、その中に
インペラの確実な案内を保証するためにばね要素が配設される。しかし、一方で
、ばね要素のために設けられる案内は凹部の浅さのために不十分であり、他方で
、ハウジングホイール内に凹部を作るのは製造に関して著しく高価である。凹部
の深さが増加されたならば、これはばね要素の案内のために有利であるが、製造
に関する上記の問題は増すことになる。

【０００４】カムシャフトの相対角度を調整するための装置に関する一般的な従来技術につ
いては、欧州特許０８２１１３８Ａ１、欧州特許０８０１２１２
Ａ１、独国特許３９０７０７７Ｃ２、独国特許４１０８１１１
Ａ１、独国特許４４０２５８６Ａ１、独国特許１９６３０４０
３Ａ１および独国特許１９６５４９２６Ａ１に、さらに留意点が記載
されている。

【０００５】本発明の目的は、カムシャフトを駆動するクランクシャフトに対するカムシャ
フトの角度を調整するための装置であって、基本位置の選択に関して前記利点を
保持したまま、同時に、簡単にそしてほとんど機械加工に対する支出なしに製造
することのできる前記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】

本発明によれば、上記目的は、請求項１の特徴部分に記載された特徴によって
達成される。

【０００７】本発明によれば、少なくとも１つの突出部のポケット状の凹部が軸方向に開口
するという事実によって、焼結によってハウジングホイールを経済的に製造でき
、大量の仕上げ加工が不必要となる。さらに、ばね要素は、インペラとハウジン
グホイールとの間の空洞内に容易に装着することができる。

【０００８】本発明の有利な改良と展開は、従属請求項から、また以下に図面によって原則
的な部分が図示される例示的な実施形態から明らかとなるであろう。

【０００９】

【発明の実施の形態】

図１は、カムシャフト（図示せず）を駆動するクランクシャフト（図示せず）
に対するカムシャフトの角度を調整するための装置１を示している。本図の場合
、カムシャフトは、既知の方法で動作する内燃機関の排気バルブ（図示せず）を
作動するために設けられるが、装置１は、インレットカムシャフトと共に以下に
説明するような形態でも使用することができる。

【００１０】装置１は、本出願でいわゆるハウジングホイール２として設計される入力要素
２を有する。クランクシャフトに接続するため、ハウジングホイール２は、ハウ
ジングホイール２と一体構造の、チェーン（図示せず）のための二重歯３をその
周囲上に設けられている。中空ハウジングホイール２の中にインペラ４があり、
これが出力要素を形成し、また図示しないがそれ自体既知の方法でカムシャフト
に接続される。

【００１１】ハウジングホイール２は、内側方向に突出する４つの突出部５を有しているが
、異なった数の突出部５も他の実施形態で考えられる。インペラ４は、外部方向
に突出する４つの羽根６を備え、その各々は、個々の突出部５の間に形成される
ハウジングホイール２の凹部または空洞７に配置される。しかし、羽根６は凹部
７を完全に充填しない。かくして、インペラ４はハウジングホイール２の中でわ
ずかに回転することができ、この回転は、凹部７の長さと羽根６の長さとの間の
差に対応し、常に周囲方向に行われる。

【００１２】羽根６が突出部５によって支持されるのを保証するために、ばね要素８が突出
部５および羽根６の各々の間に配設される。ばね要素８は羽根６を突出部５の縁
部に向かって押圧し、かくしてインペラ４を基本位置に保持し、この基本位置で
カムシャフトは「標準の」バルブタイミングをもたらす。摩擦から生じるモーメ
ントのため、カムシャフト、したがってインペラ４は、言わば絶えず突出部５か
ら離れるように動く傾向があり、これは排気バルブの開口を遅らせる傾向のバル
ブタイミング調整をもたらすであろう。しかし、特に内燃機関の始動段階では、
インペラ４が基本位置にあるべきことが重要である。

【００１３】ばね要素８の確実な案内は、突出部５がポケット状の凹部９を有し、その凹部
内に各々のばね要素８が挿入される事実によって保証される。羽根６もまた、ば
ね要素８を収容するためにポケット状の凹部１０を有する。かくして、本出願で
は圧縮ばねとして設計されるばね要素８は、突出部５と羽根６との間の空洞７内
に位置している。この場合、凹部１０は凹部９より浅い。

【００１４】インペラ４のために異なった復元力と復元トルクの達成を可能にするために、
より少ないかあるいはより多い数のばね要素８を設けることも（図示しない方法
で）可能である。この目的のために、一方で、既存の空洞７のいくつかにはばね
要素８を挿入しないことが可能であり、また、異なる数のハウジングホイール２
の突出部５およびそれに関連するインペラ４の羽根６を設けることが可能である
。これは、装置１を使用できる異なった内燃機関の異なった復元力に対し、非常
に簡単で経済的な適合方法を表現している。代替方法として、異なったばね特性
を有するばね要素８を使用することも可能である。

【００１５】図２にさらに明らかに示されているように、凹部９のより容易な製造およびば
ね要素８のより容易な装着を可能にするように、突出部５のポケット状の凹部９
は軸方向に開口している。すなわち、ハウジングホイール２の低コストな焼結が
この方法で可能になる。ポケット状の凹部１０も軸方向に開口でき、インペラ４
を同様に焼結によって製造する可能性を導く。当然ながら、ドリル加工によって
インペラ４内に凹部１０を造ることも可能である。この場合、凹部１０は閉鎖さ
れる。

【００１６】図２は、ロック装置１１がハウジングホイール２とインペラ４上に設けられる
ことをも示し、この装置はインペラ４をその基本位置にロックすることを可能に
する。ロック装置１１はそれ自体既知の型式であるので、以下に詳述しない。

【００１７】いわゆる、セントラルボルト１２が同様に既知の方法でインペラ４に配設され
る。セントラルボルト１２内には、同様に既知の型式のコントロールピストン１
３がある。セントラルボルト１２とコントロールピストン１３は、制御装置とし
て４／２プロポーショニングバルブを共に形成する。コントロールピストン１３
をセントラルボルト１２の軸方向に調整することによって、インペラ４内の異な
った環状通路１４が露出され、入口開口部１５を通してインペラ４とセントラル
ボルト１２に入るオイルは、それ自体既知の方法で、ハウジングホイール２に関
してインペラ４の調整を行う。装置１を操作するために内燃機関のオイルを使用
することが可能であり、すなわち装置１は内燃機関のオイル回路内に含めること
ができる。

【００１８】次に、インペラ４の正確な調整方法が図１により明らかに示されている。かく
して、インペラ４には、羽根６と突出部５との間の領域の空洞７に開口する穴１
６が設けられる。オイルが環状の通路１４から穴１６内に通過する時、油圧は、
インペラ４を基本位置の方向に、すなわち羽根６が突出部５によって支持される
位置に動かす。例えば、内燃機関のスイッチが切られる時、ロック装置１１によ
ってインペラ４を基本位置にロックすることができる。次に、ロック装置１１は
内燃機関の始動後に油圧によって開口することができる。上述のように、インペ
ラ４は油圧がない場合でもばね要素８によって基本位置に移動される。

【００１９】インペラ４内にはさらなる穴１７があり、この穴は破線で示され、また羽根６
が突出部５によって支持される縁部のすぐ後ろのインペラ４から現れる。オイル
が穴１７を通過するならば、インペラ４は、ばね要素８の力に対抗してもう１つ
の位置に移動し、これによって、カムシャフトをそれに応じて回転し、異なった
バルブタイミングを設定する。

【００２０】インペラ４の調整は、タイミングの正しい設定がセンサ（図示せず）によって
検出されるまで継続する。対応する環状通路１４、したがって穴１６と１７が次
に閉鎖される。空洞７に収容された媒体はインペラ４を設定位置に保持する。こ
れは、上記に示したように、統合された４／２方向プロポーショニングバルブに
よる連続調整の場合である。

【００２１】統合バルブはないが外部バルブを有する実施形態も、代替方法としてまた可能
であろう。

【００２２】装置１は軸方向の両側にカバー１８、１９を有し、これらのカバーはねじ２０
によって互いに接続される。この装置では、カバー１８と１９は、油圧を加える
ことができる空間を画定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による装置を図２のラインＩ−Ｉに沿って見た図である。

【図２】本発明による装置を図１のラインII−IIに沿って見た図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3G018 AB02 BA01 BA09 BA32 BA33 CA09 CA20 DA24 DA72 DA73 DA74 DA83 DA85 EA21 FA01 FA07 FA16 GA02 GA18 GA32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カムシャフト、特に排気バルブを作動するために設けられる
カムシャフトの、前記カムシャフトを駆動するクランクシャフトに対する角度を
調整するための装置であって、前記クランクシャフトによって駆動される入力要素と、前記入力要素に関して調整することができ、前記カムシャフトを駆動するため
に設けられる出力要素と、前記出力要素に関して前記入力要素を調整するための制御装置とを有し、前記出力要素が前記入力要素に関して少なくともほぼ同心に配設され、前記出力要素を基本位置に保持するための少なくとも１つのばね要素が、前記
入力要素と前記出力要素との間に配設され、前記出力要素が、少なくとも１つの羽根を有するインペラとして設計され、ハ
ウジングホイールとして設計された前記中空の入力要素内に配設され、前記ハウジングホイールが少なくとも１つの内側方向に突出する突出部を有し
、当該突出部によって前記インペラの少なくとも１つの羽根が前記インペラの基
本位置に支持され、前記少なくとも１つのばね要素が配設される空洞が、前記少なくとも１つの羽
根と前記少なくとも１つの突出部との間に形成され、前記ハウジングホイールの少なくとも１つの突出部がポケット状の凹部を有し
、前記ばね要素が前記少なくとも１つの突出部の前記ポケット状の凹部内に配設
される前記装置において、前記少なくとも１つの突出部（５）の前記ポケット状の凹部（９）が軸方向に
開口することを特徴とする装置。
【請求項２】前記インペラ（４）の少なくとも１つの羽根（６）がポケッ
ト状の凹部（１０）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】前記ばね要素（８）が前記少なくとも１つの羽根（６）の前
記ポケット状の凹部（１０）に配設されることを特徴とする請求項１あるいは２
に記載の装置。
【請求項４】前記ばね要素（８）が圧縮ばねとして設計されることを特徴
とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】前記少なくとも１つの羽根（６）の前記ポケット状の凹部（
１０）が軸方向に開口していることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項
に記載の装置。
【請求項６】前記少なくとも１つの羽根（６）の前記ポケット状の凹部（
１０）が軸方向に閉じていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に
記載の装置。
【請求項７】前記インペラ（４）が、前記インペラ（４）の基本位置で前
記ハウジングホイール（２）の対応する数の突出部（５）によって支持される複
数の羽根（６）を有し、必要とされる復元力に応じて、適切な数のばね要素（８
）が、当該突出部（５）と当該羽根（６）との間に設けられることを特徴とする
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置。