JP2004514819A - 駆動プーリに対して内燃機関のカムシャフトを相対的に回転角度調節するための装置 - Google Patents

Abstract

駆動プーリに対して内燃機関のカムシャフトを相対的に回転角度調節するための装置であって、この装置が、このカムシャフトと回転固定に結合されている、少なくとも、ほぼ半径方向に指向するウェブまたはベーン６ａから６ｅまでを備えている内側部分４を有し、且つ、外周にわたって分配されたこれらウェブ１２ａから１２ｅまでによって境界された、多数の隔室を備えている隔室形ホイール１０を有し、該隔室が、内側部分４のその隔室中で角度可動に案内されたこれらウェブまたはベーン６ａから６ｅまでによって、それぞれ２つの圧力室２２ａから２２ｅまで、もしくは２４ａから２４ｅまでに分割されており、これら圧力室の、制御管路を介しての液圧的な圧力負荷もしくは圧力除荷において、このカムシャフトが、これらウェブまたはベーンを介して、２つの終端状態の間で、相対的に、この隔室形ホイール１０に対して回転可能であり、並びに、これらウェブまたはベーンの自由な端面３６に設けられた、これらウェブまたはベーンによって境界されたこれら両方の圧力室を封隙する役目を果たす、封隙部材４０を有している様式の、上記装置において、ウェブまたはベーン６ａから６ｅまでの端面３６に、窪み部３８が設けられており、この窪み部内に、封隙体４０が配設されており、これら封隙体が、圧力室を封隙するために、液圧的な負荷によって、隔室形ホイール１０の内側壁４２に対して押圧されている。この封隙体は、ローラ４０として形成されており、これらローラが、組込み遊隙を備えており且つこのローラの窪み部３８に収容されており、その際に、これらローラ４０が、調節ユニット５の作動の間じゅう、封隙のために、線接触部ＬＫ１、ＬＫ１′を隔室形ホイール１０の内側壁４２に対して、および線接触部ＬＫ２、ＬＫ２′を窪み部４０の側面壁４４、４４′に対して形成することが提案されている。

Description

【０００１】
本発明は、主請求項の様式による、駆動プーリに対して内燃機関のカムシャフトを相対的に回転角度調節するための装置に関する。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９６　２３　８１８号明細書から、冒頭に記載した様式の装置は公知であり、この装置の場合、５番目の実施例（図１５から１８までを参照のこと）において、カムシャフト調節器のロータベーンの端面に、封隙部材が設けられている。これら詳細には示されていない封隙部材は、ロータをステーターに対して調節するために使用された液圧油が、液圧油によって負荷された圧力室から、このロータベーンの端面を通って一時的に圧力の無い調節室へと達することを防止する。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９７　４５　９０８号明細書から、同様に、いわゆるベーン隔室−カムシャフト調節器が公知であり、このベーン隔室−カムシャフト調節器において、ロータベーンの端面に、窪み部が設けられており、これら窪み部内において、ローラ形状の転動体が収容されている。これら転動体は、駆動プーリとベーンホイール（ロータ）との間の摩擦力を低減させる役目を果たし、その際、これら転動体が、一方の側面で直接的に窪み部内に、および他方の側面で直接的にこの駆動プーリの内側壁に接して支持されている。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９９　２２　１９４号明細書において図示されている調節ユニットにおいて、同様に、ロータベーンの端面に窪み部が設けられており、これら窪み部内に、矩形の封隙体が配設されている。内燃機関の作動状態において、これらロータベーンとステーター（駆動プーリ）との間に形成された漏洩間隙を通って、液圧油は、これら窪み部内に送られ、且つ従って、これら矩形の封隙体が、ステーターの第１の側面に対して、および封隙溝部の内側の噛合い面の第２の側面に対して押圧される（例えば、図７を参照）。
【０００５】
従って、本発明の課題は、カムシャフトの駆動プーリに対して、カムシャフトを相対的に回転角度調節するための、冒頭に記載した様式の装置を、簡単な、且つ公知技術に対して改良された、ロータベーンによって分離されたカムシャフト調節器の両方の圧力室の封隙が、行われるように改良することである。
【０００６】
この課題は本発明に従い、本発明の主請求項の特徴によって解決される。
【０００７】
封隙体としてロータベーンの窪み部内に設けられたローラは、ステーター（駆動プーリ）と同様に封隙溝の内側面にも線接触部を保証し、この線接触部が、面接触部（ドイツ連邦共和国特許公開第１９９　２２　１９４号明細書）に比して、より大きな押圧力、および従ってロータベーンによって分離されたカムシャフト調節器の両方の圧力室の、より信頼性の高い封隙を保証する。更に、使用された両方の線接触に基づいて、摩擦は、矩形の封隙体に比して、基本的に、より僅かである。
【０００８】
本発明の実施例を、以下の説明および図面において、詳しく説明する。
【０００９】
図において、参照符号２でもって、概略的に内燃機関のカムシャフトが示されており、このカムシャフトの自由な端部に、調節ユニット５の、以下においてロータ４として参照符号を付ける内側部分が設けられている。このロータ４は、この実施例において、５つの半径方向に設けられたベーン６ａから６ｅまでを備えており、これらベーンが、このロータ４のハブ８から放射している。このロータ４は、このロータのベーン６ａから６ｅの領域において、隔室形ホイール１０によって囲繞され、この隔室形ホイールが、５つの、内側に向かって突出する半径方向のウェブ１２ａから１２ｅまでを備えている。この調節ユニット５のステーターを形成する隔室形ホイール１０は、カムシャフト２の方を向いたこの隔室形ホイール端面上で、チェーン歯車１４によって閉鎖され、このチェーン歯車が、回転運動可能に、且つ封隙状態で、ロータ４のハブ８上に嵌合されている。このチェーン歯車１４は、カムシャフト２のための駆動のために用いられ、この駆動が、例えばクランクシャフトと結合された駆動チェーンを介して行われる。隔室形ホイール１０の向かい合って位置する端面は、ディスク１６によって閉鎖されており、その際、このチェーン歯車１４およびディスク１６が、固定ねじ１８を介して、隔室形ホイール１０と強固に結合されている。隔室形ホイール１０のウェブ１２ａから１２ｅまでに設けられた貫通孔２０は、これら固定ねじ１８の収容もしくは案内の役目を果たす。この隔室形ホイール１０のウェブ１２ａから１２ｅまでによって、５つの、チェーン歯車１４およびディスク１６によって軸線方向において境界された隔室が形成され、これら隔室は、ロータ４のベーン６ａから６ｅまでによって、それぞれ２つの圧力室２２ａから２２ｅまで、もしくは２４ａから２４ｅまでに、分割されている。このロータ４、およびこのロータに回転可能に嵌合された隔室形ホイール１０は、シリンダーねじ（図示されていない）を用いて、このカムシャフト２に固定されている。このシリンダーねじを収容するために、この隔室形ホイール１０は、中心の穿孔２６を有している。
【００１０】
２つの緊張ピン２８およびシリンダーねじを用いて、ロータ４の外側面に信号発生ディスク３０が固定されており、この信号発生ディスクを用いて、カムシャフト２の回転状態位置が、クランクシャフトに対して検出される。５つの、ロータ４のハブ８内に設けられた軸線方向の穿孔３２ａから３２ｅまでは、圧力室２４ａから２４ｅまでのための油供給通路の一部を具現している。同様に、圧力室２２ａから２２ｅまでは、ハブ内において設けられた、半径方向に指向する穿孔（図示されていない）を介して、液圧油を供給される。この両方の圧力室２２ａから２２ｅまで、もしくは圧力室２４ａから２４ｅまでのための液圧油供給は、カムシャフト軸受３４を介して行われ、このカムシャフト軸受と、相応する制御管路が、調節ユニット５の油圧供給のために接続されている。圧力室２２ａから２２ｅまで、もしくは圧力室２４ａから２４ｅまでに対して油供給が行われるような構造およびやり方は、ドイツ連邦共和国特許第１９９　３０　７１１号明細書から公知であり、従って、油供給通路の精確な構成に、更には立ち入らない。
【００１１】
それぞれのベーン６ａから６ｅまでの自由な端面３６において、溝形状の窪み部３８が設けられており、これら窪み部内に、金属のローラとして形成された封隙体４０が収容されている。本実施例において、これらローラ４０は、３ｍｍ（−０．００６ｍｍ／−０．００２ｍｍ）の直径を、および、溝形状の窪み部３８が、３ｍｍＨ７（０ｍｍ／＋０．０１ｍｍ）のすきま嵌めを有している。ベーン６ａから６ｅまでの自由な端面３６と、隔室形ホイール１０の内側壁４２との間に、間隙ａが形成されており、この間隙は、０．０１ｍｍから０．１ｍｍまでの範囲に許容されている。隔室形ホイール１０に対してロータ４を調節するために、油圧供給が、圧力室２４ａから２４ｅまでに対して行われる場合、このロータ４は、時計方向とは逆に、所望の方法で調節される。ベーン６ａから６ｅまでの自由な端面３６と、隔室形ホイール１０の内側壁４２との間に、間隙ａが形成されていることによって、ある漏洩油量が、間隙ａを通って溝形状の窪み部３８へ達する。これらローラ４０が、すきま嵌めとして窪み部３８内に収容されているので、これら窪み部３８内に流入する液圧油によって、これら封隙体４０は、隔室形ホイール１０の内側壁４２に対して押圧される。ローラ４０と内側壁４２との間の線接触部ＬＫ１、およびローラ４０と溝形状の窪み部３８の側面壁４４との間の線接触部ＬＫ２によって、圧力室２４ａから２４ｅまで内に存在する液圧油が、間隙ａを通っては、圧力室２２ａから２２ｅまで内に達しないことが保証され、その際、上述の内最後に述べた圧力室２２ａから２２ｅまでは、この時点において、無圧力状態である。
【００１２】
隔室形ホイール１０もしくはチェーン歯車１４に対して、反対方向、即ち時計方向において、ロータ４の調節が行われるべき場合、圧力室２２ａから２２ｅまでの圧力油負荷が行われる。この場合に、この隔室形ホイール１０の内側壁４２に対する端面３６の封隙は、類似した方法で行われる。即ち、封隙体４０は、内側壁４２に対して線接触部ＬＫ１′を、および、溝形状の窪み部３８の側面壁４４′に対して線接触部ＬＫ２′を形成し、従って、同様にここで、調節工程の間、圧力室２２ａから２２ｅまで内において存在する液圧油が、間隙ａを通っては、圧力室２４ａから２４ｅまで内に達しないことが保証されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
カムシャフト調節器の断面図である。
【図２】
図１における、線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図３】
ロータベーンの拡大された部分図である。

Claims (1)

1. 駆動プーリに対して内燃機関のカムシャフトを相対的に回転角度調節するための装置であって、この装置が、
   このカムシャフトと回転固定に結合されている、少なくとも、ほぼ半径方向に指向するウェブまたはベーン（６ａ）から（６ｅ）までを備えている内側部分（４）を有し、且つ、
   外周にわたって分配されたこれらウェブ（１２ａ）から（１２ｅ）までによって境界された、多数の隔室を備えている隔室形ホイール（１０）を有し、
   該隔室が、内側部分（４）のその隔室中で角度可動に案内されたこれらウェブまたはベーン（６ａ）から（６ｅ）までによって、それぞれ２つの圧力室（２２ａ）から（２２ｅ）まで、もしくは（２４ａ）から（２４ｅ）までに分割されており、これら圧力室の、制御管路を介しての液圧的な圧力負荷もしくは圧力除荷において、このカムシャフトが、これらウェブまたはベーンを介して、２つの終端状態の間で、相対的に、この隔室形ホイール（１０）に対して回転可能であり、並びに、
   これらウェブまたはベーンの自由な端面（３６）に設けられた、これらウェブまたはベーンによって境界されたこれら両方の圧力室を封隙する役目を果たす、封隙部材（４０）を有している様式の、上記装置において、
   ウェブまたはベーン（６ａ）から（６ｅ）までの端面（３６）に、窪み部（３８）が設けられており、この窪み部内に、封隙体（４０）が配設されており、
   これら封隙体が、圧力室を封隙するために、液圧的な負荷によって、隔室形ホイール（１０）の内側壁（４２）に対して押圧されていること、および
   この封隙体が、ローラ（４０）として形成されており、これらローラが、組込み遊隙を備えており且つこのローラの窪み部（３８）に収容されており、
   その際に、これらローラ（４０）が、調節ユニット（５）の作動の間じゅう、封隙のために、線接触部（ＬＫ１、ＬＫ１′）を隔室形ホイール（１０）の内側壁（４２）に対して、および線接触部（ＬＫ２、ＬＫ２′）を窪み部（４０）の側面壁（４４、４４′）に対して形成することを特徴とする装置。