JP2014532826A

JP2014532826A - カム軸調整手段

Info

Publication number: JP2014532826A
Application number: JP2014537539A
Authority: JP
Inventors: ミヒャエルシェーバー，; フェリクスキュフナー，; トーマスヴィクグルーバー，
Original assignee: マグナパワートレインアーゲーウントコカーゲー
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2012-09-19
Publication date: 2014-12-08
Also published as: CN103906897B; DE102011117026A1; US9109474B2; KR20140078701A; CN103906897A; DE102011117026B4; US20140290607A1; EP2771550A1; WO2013060532A1

Abstract

本発明は、内燃機関エンジン用のカム軸調整手段に関し、この手段は、３軸ギア機構として構成される調整機構からなり、この調整機構は、カム軸（１）用の駆動モーメントが導入される駆動側、カム軸（１）と共に回転するようにカム軸（１）に固定して接続される出力側、及び駆動モータ（７）に連結される調整軸（８）であって、この調整軸を介して出力側に対する駆動側の相対回転を発生させるモーメントが調整機構に導入される、調整軸（８）を備え、この調整機構は、各場合において駆動側及び出力側に１つの軸受ポイント（６、２）を有し、カム軸（１）を支持する部品、特に内燃機関エンジンのシリンダヘッドに対してこの軸受ポイント（６、２）を介して設置され、調整軸（８）は軸受ポイント（６）のうちの１つを通して調整機構へと案内される。【選択図】図１

Description

本発明は内燃機関エンジン用のカム軸調整手段に関し、このカム軸調整手段は、３軸ギア機構として構成される調整機構からなり、この調整機構は、カム軸用の駆動モーメントが導入される駆動側、カム軸と共に回転するようにカム軸に固定して接続される出力側、及び駆動モータに連結される調整軸であって、この調整軸を介して出力側に対する駆動側の相対回転を発生させるモーメントが調整機構に導入される、調整軸を備え、この調整機構は、各場合において駆動側及び出力側に１つの軸受ポイントを有し、カム軸を支持する部品、特に内燃機関エンジンのシリンダヘッドに対して上記軸受ポイントを介して設置され、調整軸は軸受ポイントのうちの１つを通して調整機構内へと案内される。

特許文献１又は特許文献２は、内燃機関エンジンの電動カム軸調整装置を開示している。カム軸はクランク軸の半分のスピードで駆動され、これを目的としてカム軸のカム軸駆動ギアはクランクシャフトに連結される。カム軸とカム軸駆動ギアとの間の調整機構により、カム軸駆動ギア及びカム軸の位相位置を調整できる。調整機構は、例えば二重遊星歯車機構又は高調波駆動機構として構成できる。

特許文献１に示すように、調整機構用の調整モータ（電気モータ）は内燃機関エンジン上に固定して設置され、電気モータのモータ軸と調整機構の入力軸との間に必要な径方向釣合クラッチを形成する。

特許文献３は、３軸ギア機構として構成される調整駆動装置を有するカム軸調整装置を開示している。電気モータを調整機構の調整軸から空間的に分離して配設し、調整モーメントを可撓性の軸により伝達する。ある変形例では、モータ及びモータ軸がカム軸に対して平行に配置され、調整モーメントが、チェーン駆動装置やベルト駆動装置等として構成される副駆動装置を介して導入される。

独国公開特許第１０２００５０１８９５６号独国公開特許第１０２４８３５５号独国公開特許第１０３５２２５５号

本発明の目的は、公知の解決策と比較して改善された実施形態において、３軸ギア機構及び定常駆動モータを有するカム軸調整手段を提案することである。

本目的は、内燃機関エンジン用のカム軸調整手段を用いることにより達成され、この手段は、３軸ギア機構として構成される調整機構からなり、この調整機構は、カム軸用の駆動モーメントが導入される駆動側、カム軸と共に回転するようにカム軸に固定して接続される出力側、及び駆動モータに連結される調整軸であって、この調整軸を介して出力側に対する駆動側の相対回転を発生させるモーメントが調整機構に導入される、調整軸を備え、この調整機構は、各場合において駆動側及び出力側に１つの軸受ポイントを有し、カム軸を支持する部品、特に内燃機関エンジンのシリンダヘッドに対して上記軸受ポイントを介して設置され、調整軸は軸受ポイントのうちの１つを通して調整機構内へと案内される。

本発明によるカム軸調整手段は、以下を備える：３軸ギア機構として構成される調整機構であって、各場合において駆動側及び出力側に１つの軸受ポイントを有し、カム軸を支持する部品、特に内燃機関エンジンのシリンダヘッドに対してこの軸受ポイントを介して設置され、駆動モータから調整機構へと調整モーメントを導入する調整軸は、軸受ポイントのうちの１つを通して調整機構へと案内される、調整機構。

発展形態では、本発明により以下を提供する：
‐中空軸を調整機構の駆動側に配置し、上記中空軸を通して調整軸を調整機構へと導入する。上記中空軸は、分離した部品（中空軸部）として構成され、カム軸を延長する、カム軸の延長部であってよい；
‐調整機構の出力側を中空軸として構成し、中空構成のカム軸及び出力側を通して調整軸を調整機構へと案内する。この実施形態では、調整をもたらすトルクの導入は、カム軸内を走る調整軸を介してカム軸のもう一方の末端からもたらされる；
‐出力側をカム軸に直接接続し、末端領域においてカム軸を支持する軸受を介して設置する。ここで、出力側に割り当てられ、出力側を支持する軸受を、カム軸軸受により形成する；
‐フランジ接続を介して出力側をカム軸に接続する。これにより、本発明による調整駆動装置を遡及的にカム軸に取り付けることができる；
‐カム軸に固定して接続される軸部を介して、出力側をカム軸に接続する。ここで、延長部を介して出力側をカム軸に接続し、カム軸に連結する。ここで、出力に割り当てられた設置部を、カム軸軸受により又は延長部を支持する軸受により形成できる；
‐駆動側の設置部はカム軸の延長部を介してもたらされ、この延長部は特に分離した部品として構成され、調整機構を通して案内され、及びこの延長部上には、それを介してカム軸のための駆動モーメントが導入される駆動ギアが回転可能に設置される。この実施形態は、特に延長部が中空軸部として構成される、カム軸の延長部上に駆動ギアの設置部を提供する；
‐駆動側の設置部は、カム軸と共に回転するようにカム軸に固定して接続される中空軸を用いることによりもたらされ、この中空軸を通して調整軸が調整機構へと案内される。調整軸のギア機構への設計が簡単である導入は、この調整機構の精密な固定の結果もたらされる。
‐駆動側の設置部を、内燃機関エンジンの壁内又は壁上に直接留められた軸受シート部に据え付ける。シリンダヘッドの設計、又は設置部用に提供される受承及び留めオプションに応じて、シリンダヘッド壁、又はシリンダヘッドに留めることができる受承部分に軸受を直接配設できる。
‐駆動モータを、センタリング手段を介して内燃機関エンジンの壁又は軸受シート部に対して配向する。駆動側及び出力側のシリンダヘッド側上に設置部を提供することにより、駆動モータ及び調整軸を、簡単なセンタリング手段を用いてギア機構に対して配向できる。

以下、図を用いて本発明のある例示的な実施形態を説明する。

図１は、本発明によるカム軸調整手段を縦断する断面図である。中空構成のカム軸１（又は、カム軸を延長し、カム軸に固定して接続する軸部）を、その一方の末端において、内燃機関エンジンのシリンダヘッド（更に詳細には図示せず）に対してカム軸１を設置する軸受２に受承する。軸受２を通して突き出たこのカム軸１の末端を、フランジとして構成される調整機構の出力３に固定して接続し、出力３と共に回転するようにする。

カム軸１を、歯車列（図示せず）を介した駆動ギア４を介して、内燃機関エンジンのクランク軸により駆動する。調整機構の駆動側を形成する駆動ギア４を、短中空軸上に回転可能に設置する様式で、出力３に（及び従ってカム軸１に）直接接続される中空軸部５に据え付ける。上記中空軸部５を、軸受ポイント６を介して、軸受シート部１２内で回転可能に設置する。この軸受シート部１２はシリンダヘッドの壁に挿入できるようになっているか、シリンダヘッドの壁に留められている。従って図示するように、各場合において、調整機構の駆動側及び出力側に１つの軸受ポイント２、６が位置する。

電気モータとして構成される駆動モータ７は、モータ軸の延長部として構成される調整軸８を介して、シリンダヘッドの外側に据え付けられ、駆動側及び出力側の相対回転に必要なトルクを調整機構へ導入する。ここで、調整軸８は、中空軸部５及び中空軸部５自体を支持する軸受６を通してピニオン９に達し、調整機構内に位置するその末端においてピニオン９に接続される。このピニオン９は、中間ギア１０を介して、予備ギア機構のスパーギア１１を駆動し、このスパーギアを介して調整ムーブメント、即ち駆動ギア４と出力３との間の回転を、ここでは図示されていないがそれ自体が公知の様式で組み立てられるギア機構部分にもたらす。

図２は、図１の断面Ａ‐Ａの図であり、出力３、調整軸により駆動されるピニオン９、中間ギア１０及び予備ギア機構のスパーギア１１を形成するフランジの部分を示す。

駆動モータ７、即ち固定子を、シリンダヘッドに対して配向し、及び従って、ディスク状に構成され、及び軸受シート部１２又はシリンダヘッド壁の末端側開口に挿入されるセンタリング手段１３を介して、中空軸部５を支持する軸受ポイント６に対して配向する。センタリング手段１３は、モータ又は調整軸８、及び更にギア機構部の同軸配向をもたらす。調整軸８は、センタリング手段１３の中央開口を通して達する。封止手段を、調整軸８とセンタリング手段１３との間に配設し、エンジンオイルの漏えいを防ぐ。

図３は、小型構造のカム軸調整装置の斜視図である。ここで、駆動モータ７を支持する軸受シート部１２は、単純化した様式で円筒形で示され、シリンダヘッド（図示せず）に取り付けられるか、又はそこに提供されるシート内に挿入される。調整機構の出力３を形成するフランジを、カム軸1又はカム軸に固定して接続される軸部に直接接続する。カム軸１は、フランジ又はこのカム軸１を延長する軸部において終止し、シリンダヘッド（図示せず）の軸受シート内に組み付けられた軸受２を通して案内される。説明した方法では、調整機構はその駆動側及び出力側に各軸に１つの軸受ポイント６、２を有し、この軸受ポイント６、２を介して、カム軸1を支持する部品、即ち内燃機関エンジンのシリンダヘッドに対して設置される。

Claims

３軸ギア機構として構成される調整機構からなる、内燃機関エンジン用のカム軸調整手段であって、
前記調整機構は：
カム軸（１）用の駆動モーメントが導入される駆動側；
前記カム軸（１）と共に回転するように前記カム軸（１）に固定して接続される出力側；及び
駆動モータ（７）に連結される調整軸（８）であって、前記調整軸（８）を介して前記出力側に対する前記駆動側の相対回転を発生させるモーメントが前記調整機構に導入される、調整軸（８）
を備え、
前記調整機構は、各場合において前記駆動側及び前記出力側に１つの軸受ポイント（６、２）を有し、前記カム軸（１）を支持する部品、特に前記内燃機関エンジンのシリンダヘッドに対して前記軸受ポイント（６、２）を介して設置され、
前記調整軸（８）は、前記軸受ポイントのうちの１つ（６）を通して前記調整機構へと案内される、カム軸調整手段。
中空軸（５）を前記調整機構の前記駆動側に配置し、前記中空軸（５）を通して前記調整軸（８）を前記調整機構へと導入する、請求項１に記載のカム軸調整手段。
前記調整機構の前記出力側を中空軸として構成し、中空構成の前記カム軸（１）及び前記出力側を通して前記調整軸を前記調整機構へと案内する、請求項１に記載のカム軸調整手段。
前記出力側を前記カム軸（１）に直接接続し、従って前記カム軸（１）をその末端領域において支持する軸受（２）を介して設置する、請求項１に記載のカム軸調整手段。
フランジ接続を介して前記出力側を前記カム軸（１）に接続する、請求項１に記載のカム軸調整手段。
前記カム軸（１）に固定して接続される軸部を介して、前記出力側を前記カム軸（１）に接続する、請求項１に記載のカム軸調整手段。
前記駆動側の前記設置部（６）は前記カム軸の延長部を介してもたらされ、
前記延長部は特に、分離した部品として構成され、
前記延長部上には、それを介して前記カム軸（１）のための前記駆動モーメントが導入される駆動ギア（４）が回転可能に設置される、請求項１に記載のカム軸調整手段。
前記駆動側の前記設置部（６）は、前記カム軸（１）と共に回転するように前記カム軸（１）に固定して接続される前記中空軸（５）を用いることによりもたらされ、
前記中空軸（５）を通して前記調整軸（８）が前記調整機構へと案内される、少なくとも請求項２に記載のカム軸調整手段。
前記駆動サイドの前記設置部（６）を、前記内燃機関エンジンの壁内又は壁上に直接留められた軸受シート部（１２）に据え付ける、請求項１に記載のカム軸調整手段。
前記駆動モータ（７）を、センタリング手段（１３）を介して内燃機関エンジンの壁又は軸受シート部（１２）に対して配向する、請求項７に記載のカム軸調整手段。