JP5396625B2 - 位相調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部分に基づく位相調整装置に関する。

ハウジング部、ドライブ及びこのドライブに対して位相調整可能なアウトプット部を有する位相調整ユニットと、コントロールアクチュエータユニットのベースユニットを少なくとも部分的にハウジング部の中に配置するように設計されているコントロールアクチュエータ接続ユニットと、を備え、位相調整ユニットは、コントロールアクチュエータユニットによって制御されるように構成されているバルブユニットを有し、また、位相調整ユニットは、固定ボルトとして形成されているバルブハウジングを有しており、この固定ボルトによって、位相調整ユニットのアウトプット部がドライブシャフトとトルク耐性に接続されている、バルブトレイン位相調整装置がすでに知られている。

独国特許出願公開第１９８１７３１９Ａ１明細書

本発明は、特に、コンパクトな構造の位相調整装置を提供するという課題に基づいている。

この課題は、本発明に従って、請求項１の特徴により解決される。その他の実施形態は、従属請求項に示されている。

本発明に基づき、バルブユニットがネジツール用の輪郭凹部を有することが提案され、この輪郭凹部は、締付けトルクを伝達するための回転対称輪郭を有し、少なくとも部分的に、バルブスライダを収納するように構成されている。本発明に基づく実施形態により、取付けスペースに関してとりわけ有利なバルブスライダの配置を決定することができる。特に、位相調整ユニットとコントロールアクチュエータユニット間の取付けスペースを削減することができ、それによって、取付けスペースがとりわけコンパクトな位相調整装置を実現することができる。好ましくは、この輪郭凹部はトルクスとして形成されている。「コントロールアクチュエータユニット」とは、この場合、特に位相調整ユニットを制御するためのアクチュエータユニットを意味するものとする。「アクチュエータユニット」とは、特に、コントロールユニットの制御信号に応じて、例えば調整範囲などの制御因子を調整することのできるユニットを意味するものとする。「ベースユニット」とは、特にコントロールアクチュエータハウジング及び／又はコントロールアクチュエータスタータを備えるユニットのように、コントロールアクチュエータユニットの、固定配置できる部分のユニットを意味するものとする。好ましくは、固定配置されるベースユニットは、例えばコントロールアクチュエータアンカ及び／又は操作ピンのように、コントロールアクチュエータユニットの可動部品を駆動するように構成されている。

さらに、このハウジング部は、ドライブ及び／又はアウトプット部とトルク耐性に接続されていることが提案される。これにより、ハウジング部を簡単に位相調整ユニットに接続することができる。

さらに、ハウジング部が凹部を有していることが提案され、この凹部は、コントロールアクチュエータユニットのベースユニットを収納するように構成されている。これにより、ベースユニットを、ハウジング部の内部に簡単に配置することができる。構成部品の「凹部」とは、特に、少なくとも１つの切断面において、構成部品により周りを完全に取り囲まれている部分を意味するものとする。特に、「凹部」とは、構成部品の範囲内における内部空間も意味するものとする。もう１つの構成部品を「収納する」とは、もう１つの構成部品が第１の構成部品の凹部の中に配置されていること、すなわち、少なくとも１つの切断面において、第１の構成部品により周りを完全に取り囲まれている部分にもう１つの構成部品が配置されていることを意味するものとする。

有利には、バルブユニットはバルブスライダを有しており、このバルブスライダは、調整アクチュエータユニットによって作動するように設計されている。

さらに、位相調整ユニットがカバーユニットを有することが提案され、このカバーユニットは、位相調整ユニットを閉鎖するように構成されており、少なくとも１つの凹部を有し、この凹部はバルブユニットを収納するように構成されている。これにより、位相調整ユニット、特に位相調整ユニットのバルブユニットの支持を、とりわけ簡単に提供することができる。

特に有利には、バルブユニットはセンタバルブを有しており、このセンタバルブは、少なくとも部分的に、アウトプット部をドライブシャフトに接続するように構成されている。これにより、例えば独立した固定ボルトなど、追加の固定手段を省略することができるため、位相調整装置のコンパクトな形態を可能にするような、ドライブシャフトの固定が達成される。

さらに、位相調整装置が、少なくとも取り付けられた状態において、少なくとも部分的にハウジング部の内部に配置されているコントロールアクチュエータハウジングを有することが提案される。これによって、位相調整装置の軸方向の取付けスペース要求を有利に縮小することができる。有利には、コントロールアクチュエータハウジングは固定配置されており、コントロールアクチュエータユニットのベースユニットに組み込まれている。

有利には、位相調整装置が、少なくとも取り付けられた状態において、少なくとも部分的にハウジング部の内部に配置されている電磁的コントロールアクチュエータをさらに有している。それにより、とりわけコンパクトな構成にすることができる。

その他に、位相調整装置が、少なくともある状態において、少なくとも部分的にハウジング部の内部に配置されているコントロールアクチュエータスタータ及び／又はコントロールアクチュエータアンカを有することが提案される。これにより、取付けスペースをとりわけ有利に縮小することができる。この場合、特に、コントロールアクチュエータスタータがコントロールアクチュエータユニットのベースユニットに組み込まれていることが提案される。

本発明の発展形態においては、ハウジング部が、少なくとも部分的に、追加の位相調整ユニットのために設けられていることが提案される。これにより、追加の位相調整ユニットも同様に、有利に保護された状態で配置することができる。もう１つの位相調整ユニットにより、位相変動を調整する追加の調整力を提供することができ、このことにより、位相調整装置のエラー率を下げることができる。

有利には、位相調整装置は、少なくとも部分的にハウジング部の内部に配置されている機械的位相調整手段を有している。これにより、この位相調整手段を用いて、特にエラーの発生しにくい位相調整ユニットを提供することができる。「機械的位相調整手段」とは、この場合、特に、調整力を供給するために、油圧式アクチュエータ、空気圧式アクチュエータ、電気及び／又は磁気アクチュエータを使用しない調整手段を意味するものとする。

有利には、この位相調整手段はスプリング手段を有している。これにより、とりわけ簡単な機械的位相調整手段を実現することができる。

好ましくは、機械的位相調整手段は、ベースユニットの少なくとも一部分を収納するように構成されている。これにより、取付けスペースを有利に利用することができるため、特に軸方向の取付けスペースを小さくすることができる。

さらに、位相調整ユニットが連結手段を有していることが提案され、この連結手段は、コントロールアクチュエータユニットのベースユニットと位相調整ユニットとを回転可能に相互連結するように構成されている。これにより、コントロールアクチュエータユニットのベースユニットを、とりわけ簡単に固定配置することができるため、コントロールアクチュエータユニットをコントロールユニットに極めて簡単に接続することが可能である。

その他の利点は、以下の図の説明から生じる。図には、本発明の実施例が示されている。これらの図、説明及び請求項には、多数の特徴が組み合わされて含まれている。当業者は、これらの特徴を個々においても有利なものとみなし、その他の有効な組み合せにまとめるであろう。

本発明に基づく位相調整装置の断面図である。 位相調整装置の概略図である。 位相調整装置のバルブユニットの断面図である。 バルブユニットの斜視図である。

図１は、自動車の内燃機関の位相調整装置として形成されている、本発明に基づく位相調整装置の図である。この位相調整装置は、ドライブ１２とアウトプット部１３とを有し、それらは互いに位相調整可能である。位相変動を調整するため、この位相調整装置は油圧式の位相調整ユニット１０を有している。アウトプット部１３は、トルク耐性に（共回転するように）ドライブシャフト２２に接続可能である。ドライブシャフト２２は、カムシャフトとして形成されている。ドライブ１２は、歯車３３により、内燃機関のクランクシャフト（図示されていない）に接続されている。

位相調整ユニット１０は、ベーンセル調整３４を有している。さらに、位相調整ユニット１０は、位相調整ユニット１０を制御するバルブユニット１８を有している。ベーンセル調整３４はプレッシャチャンバ３５を有しており、それらの一部は、第１の調整方向に調整するために形成され、一部は、第２の調整方向に調整するために形成されている。各プレッシャチャンバ３５は、部分範囲をドライブ１２及びアウトプット部１３によって区切られている。軸方向には、カバーユニット１９によってプレッシャチャンバ３５が区切られている。ベーンセル調整３４のプレッシャチャンバ３５は、バルブユニット１８によって、オペレーティングリソース（図示されていない）に接続可能である。位相変動は、このプレッシャチャンバ３５が適切に作動圧力を加えることによって調整される。

バルブユニット１８は、センタバルブ２１を有している。このバルブユニット１８は、トルク耐性にアウトプット部１３に連結されている。バルブユニット１８のバルブハウジング３６は固定ボルトとして形成されており、この固定ボルトによって、位相調整ユニット１０のアウトプット部１３が、ドライブシャフト２２とトルク耐性に接続されている。バルブハウジング３６に締付けトルクを伝達できるように、バルブハウジング３６の端部が輪郭凹部２３として形成されており、この中に相補的に形成されているネジツールを取り付けることができる。輪郭凹部２３は、トルクスとして形成されている。バルブユニット１８を制御するバルブスライダ２４は、部分的に輪郭凹部２３の内部に配置されている。このバルブスライダ２４は、軸方向に移動可能に配置され、シフトポジションに応じてオペレーティングダクト３７を相互に接続しており、プレッシャチャンバ３５は、オペレーティングダクトによってオペレーティングリソースと接続されるか、又はプレッシャチャンバとの間で接続される。

カバーユニット１９は、ディスク形に実施されており、センタ凹部２０を有している。バルブユニット１８のセンタバルブ２１は、部分的にこの凹部２０に配置されている。センタバルブ２１と凹部２０とは、部分範囲において、同じ直径を有している。凹部２０によって、バルブユニット１８をカバーユニット１９の中で支持しているベアリングユニットが形成されている。このベアリングユニットは、スライドベアリングとして形成されている。

バルブユニット１８を操作するため、位相調整装置は、コントロールアクチュエータユニット１６を有している。このコントロールアクチュエータユニット１６は、ドライブシャフト２２の反対側を向く、バルブユニット１８の片側に配置されている。コントロールアクチュエータユニット１６によって、バルブスライダ２４は、第１の軸方向に移動することができる。バルブスライダ２４を第２の軸方向に移動するために、バルブユニット１８はスプリング手段３８を有しており、このスプリング手段は、コントロールアクチュエータユニット１６の作動力とは逆方向のスプリング力を提供する。

コントロールアクチュエータユニット１６は、固定配置されたベースユニット１５を有している。ベースユニット１５は、コントロールアクチュエータハウジング２５と電磁的コントロールアクチュエータ２６の部品を有している。コントロールアクチュエータ２６の部品は、コントロールアクチュエータハウジング２５の内部に配置されている。コントロールアクチュエータハウジング２５は、接続ユニット３９によって固定配置することができる。この接続ユニット３９は、コントロールアクチュエータハウジング２５と内燃機関とを接続するように構成されている。

コントロールアクチュエータ２６は、コントロールアクチュエータハウジング２５と固定接続されているコントロールアクチュエータスタータ２７を有している。このコントロールアクチュエータスタータ２７には、電界を発生させる電気コイルが含まれている。さらに、コントロールアクチュエータ２６は、コントロールアクチュエータスタータ２７の内部に配置されているコントロールアクチュエータアンカ２８を有している。このコントロールアクチュエータアンカ２８には、永久磁石が含まれている。コントロールアクチュエータスタータ２７のコイルによって、コントロールアクチュエータアンカ２８の永久磁石に、バルブユニット１８を操作するための、軸方向に作用する作動力が生じる。コントロールアクチュエータ２６によって発生させることのできるこの軸方向の作動力は、バルブユニット１８の方向に向けられている。コントロールアクチュエータスタータ２７は、ベースユニット１５に組み込まれている。

コントロールアクチュエータアンカ２８は、軸方向の移動に対してのみ準備されている。コントロールアクチュエータアンカ２８を軸方向に移動可能に支持しているベアリングユニットは、コントロールアクチュエータアンカ２８の回転運動を妨げている。コントロールアクチュエータアンカ２８と、位相調整ユニット１０のアウトプット部１３とトルク耐性に接続されているバルブスライダ２４とは、操作ピン４０及び連結手段３２によって、回転可能に相互に連結されている。この連結手段３２によって、コントロールアクチュエータ２６の作動力がバルブユニット１８のバルブスライダ２４に伝達される。

連結手段３２は、２つの面の間に配置されたボールによって形成されている。第１の面は、バルブスライダ２４に接続されている。この面は、平坦な面として形成されている。第２の面は、コントロールアクチュエータユニット１６を用いて接続されている操作ピン４０に接続されている。この第２の面は、ボールが配置される凹部を有している。凹部の深さは、ボールの直径よりも小さい。ボールとこれに接する面との接触面が最小化されていることにより、軸方向の動きのための連結と回転運動のための連結解除が同時に実現可能である。

コントロールアクチュエータユニット１６は、コントロールアクチュエータ接続ユニット１４によって位相調整ユニット１０に接続されている。位相調整ユニット１０は、位相調整ユニット１０のドライブ１２とトルク耐性に接続されているハウジング４１を有している。このハウジング４１は、ハウジング部１１及びカバーユニット１９によって形成されている。このカバーユニット１９は、ドライブ１２とトルク耐性に接続されている。このカバーユニット１９を介して、ハウジング部１１は、ドライブ１２とトルク耐性に接続されている。このハウジング部１１は、実質的にシリンダ形に形成されており、ハウジング４１を半径方向に区切っている。カバーユニット１９は位相調整ユニット１０の方向にハウジング４１を閉鎖する。コントロールアクチュエータユニット１６の方向には、ハウジング４１は塞がれていない。ハウジング４１は、特にバルブユニット１８を保護している。

コントロールアクチュエータ接続ユニット１４によって、コントロールアクチュエータユニット１６のベースユニット１５の一部をハウジング４１の内部に配置することができる。ハウジング部分１１は、このためにセンタ凹部１７を有しており、この凹部は、ベースユニット１５の一部を収納することができ、従って、取り付けられた状態において、この凹部の中にベースユニット１５の一部が配置されている。ハウジング部１１またはハウジング４１及びコントロールアクチュエータユニット１６のベースユニット１５は、取り付けられた状態において、軸方向に重なり合って配置されている。半径方向には、ハウジング部１１とベースユニット１５とが互いに離れて配置されている。

取り付けられた状態において、ベースユニット１５のコントロールアクチュエータハウジング２５は、部分的にハウジング部１１の凹部１７の中に配置されている。また、コントロールアクチュエータユニット１６の操作ピン４０は、ハウジング部１１の凹部１７の中に突き出している。連結手段３２は、その大部分が凹部１７の範囲内に配置されている。ベースユニット１５のコントロールアクチュエータスタータ２７も、部分的に凹部１７の中に配置されている。コントロールアクチュエータアンカ２８は、少なくともこのアンカが繰り出している作動状態において、凹部１７の範囲内に配置されている。コントロールアクチュエータユニット１６の作動方向に対して垂直に方向づけられている断面は、ベースユニット１５のコントロールアクチュエータハウジング２５とコントロールアクチュエータアンカ２８、連結手段３２及びハウジング部１１を有している。

さらに、位相調整装置は、ハウジング部１１の範囲内に配置されている追加の位相調整ユニット２９を有している。この追加の位相調整ユニット２９には、機械的位相調整手段３０が含まれており、この位相調整手段は、ドライブ１２とアウトプット部１３間の位相変動を調整するために、ドライブ１２とアウトプット部１３間の相対モーメントを発生させることができる。この位相調整手段３０を用いて、位相調整ユニット１０による位相調整が調整方向に対して補助される。

この位相調整手段３０は、スプリング手段３１を有している。このスプリング手段３１は、渦巻バネとして形成されている。スプリング手段３１は、ハウジング部１１とベースユニット１５との間にある半径方向の中間スペースに配置されている。ベースユニット１５、ハウジング部１１及びスプリング手段３１は、互いに接続された状態で配置されている。

油圧式位相調整ユニット１０により、第１の調整方向に位相変動を調整する場合、追加の位相調整ユニット２９のスプリング手段３１に荷重が加えられる。スプリング手段３１は、第１の調整方向とは逆方向を示す第２の調整方向に位相変動を調整するための調整力を生じる。

Claims (13)

1. 少なくとも１つのハウジング部（１１）、ドライブ（１２）及び前記ドライブ（１２）に対して位相調整可能なアウトプット部（１３）を有する位相調整ユニット（１０）と、
   コントロールアクチュエータユニット（１６）のベースユニット（１５）を少なくとも部分的に前記ハウジング部（１１）の内部に配置するように設計されているコントロールアクチュエータ接続ユニット（１４）と、を備え、前記位相調整ユニット（１０）は、前記コントロールアクチュエータユニット（１６）によって制御されるように設計されているバルブユニット（１８）を有し、前記位相調整ユニット（１０）は、固定ボルトとして形成されているバルブハウジング（３６）を有しており、前記固定ボルトによって、前記位相調整ユニット（１０）のアウトプット部（１３）がドライブシャフト（２２）とトルク耐性に接続されている位相調整装置、特にバルブトレイン位相調整装置であって、
   前記バルブユニット（１８）は、トルク耐性に前記アウトプット部（１３）に連結され、前記バルブユニット（１８）は、固定ボルトとして形成されているバルブハウジング（３６）を有し、前記固定ボルトによって、前記位相調整ユニット（１０）のアウトプット部（１３）が、前記ドライブシャフト（２２）とトルク耐性に接続され、前記バルブハウジング（３６）の端部がネジツール用の輪郭凹部（２３）として形成され、該輪郭凹部は、締付けトルクを伝達するための回転対称輪郭を有し、該輪郭凹部は、少なくとも部分的に、前記ドライブシャフト（２２）の軸方向に移動するバルブスライダ（２４）を収納するように構成されていることを特徴とする位相調整装置。
2. 前記ハウジング部（１１）が、前記ドライブ（１２）及び／又は前記アウトプット部（１３）とトルク耐性に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の位相調整装置。
3. 前記ハウジング部（１１）が凹部（１７）を有しており、前記凹部は、少なくとも部分的に、前記コントロールアクチュエータユニット（１６）のベースユニット（１５）を収納するように構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の位相調整装置。
4. 前記位相調整ユニット（１０）を閉鎖するようにカバーユニット（１９）が構成され、前記バルブユニット（１８）を収納するように形成されている少なくとも１つの凹部（２０）を有していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の位相調整装置。
5. 前記バルブユニット（１８）がセンタバルブ（２１）を有しており、前記センタバルブは、少なくとも部分的に、前記アウトプット部（１３）をドライブシャフト（２２）に接続するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の位相調整装置。
6. コントロールアクチュエータハウジング（２５）が、少なくとも取り付けられた状態において、少なくとも部分的に前記ハウジング部（１１）の内部に配置されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の位相調整装置。
7. 電磁的コントロールアクチュエータ（２６）が、少なくとも取り付けられた状態において、少なくとも部分的に前記ハウジング部（１１）の内部に配置されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の位相調整装置。
8. コントロールアクチュエータスタータ（２７）及び／又はコントロールアクチュエータアンカ（２８）が、少なくともある状態において、少なくとも部分的に前記ハウジング部（１１）の内部に配置されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の位相調整装置。
9. 前記ハウジング部（１１）が、少なくとも部分的に、追加の位相調整ユニット（２９）のために設けられていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の位相調整装置。
10. 少なくとも１つの機械的位相調整手段（３０）が、少なくとも部分的に前記ハウジング部（１１）の内部に配置されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の位相調整装置。
11. 前記位相調整手段（３０）が、スプリング手段（３１）を有していることを特徴とする、請求項１０に記載の位相調整装置。
12. 前記機械的位相調整手段（３０）が、前記ベースユニット（１５）の少なくとも一部分を収納するように構成されていることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の位相調整装置。
13. 連結手段（３２）が、前記コントロールアクチュエータユニット（１６）の前記ベースユニット（１５）と前記位相調整ユニット（１０）とを回転可能に相互連結するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の位相調整装置。

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