JPH06503630A - ハイドロリック式の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ハイドロリッタ式の制御装置 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の、内燃機関のカム軸を回動させ るためのハイドロリック式の制御ｓａ表装置ら出発する。このような形式の公知 の制御装置では、特にポンプと電磁弁とが外部に配置されている。このことは、 特に所要の圧力媒体接続の点で比較的面倒であり、またかなり大きなスペースを も必要としてしまう（ドイツ連邦共和国特許出願公開第３２４７９１６号明細書 ）。

発明の利点 請求項１の特徴部に記載の本発明にょるハイドロリック式の制御装置には、従来 のものに比べて次のような利点がある。すなわち、本発明による制御装置は極め てコンパクトに構成されていて、内燃機関もしくはそのエンジンルームに極めて 簡単に設備され得る。本発明の別の利点は請求項２以下に記載の構成から得られ る。

図面 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。第１図は、内燃機関のカ ム軸を回動させるためのハイドロリンク式の制御装置の縦断面図を示しており、 第２図は、第１図のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図を示している。

実施例の説明 第１図には、符号１０Ａでカム軸ｌＯの一方の端部が示されている。このカム軸 はカム軸用の軸受け１１に支承されている。カム軸は駆動歯車として働くスプロ ケット１２によって駆動されるようになっている。

このスプロケットには、ハイドロリックポデー１３が続いている。このハイドロ リックポデーとスプロケット１２とカム軸１０とは、ねじ１４とスリーブ１５と を介して回転角度可動に互いに結合されており、しかもこの場合、スリーブ１５ はスプロケット１２に設けられた長手方向に延びるスリット１２Ａ内に、遊びを 持って配置されている。第１図には、ねじとスリーブとがそれぞれ１つしか図示 されていない。ねじに関しては、さらに下で詳しく説明する。

スプロケット１２はポス１７を有しており、このボスに設けられた孔には、斜面 １８が形成されている。

この斜面には、連結部材１９に設けられた同様の斜面が噛み合っている。この連 結部材は直径の減径された突起２０を有しており、この突起は外周面に直歯２１ を有している。この直歯はスリーブ２２に設けられた同様の直歯と噛み合ってい る。このスリーブはカム軸１０に設けられた真ん中の一貫して延びる長手方向孔 ２３に不動に配置されている。こうして、連結部材１９のジフト時には、スプロ ケット１２に対するカム軸１０の相対的な回動が生じる。

突起２０とは反対の側で連結部材１９には、短い突起２４が同心的に形成されて いる。この突起には、複動式のピストン２５のピストンロッド２６が螺合されて いる。このピストンロッドはハイドロリックポデー１３に設けられた真ん中の段 付孔２７に突入している。

ピストン２５は段付孔２７の拡張された部分２７Ａ内を滑動するようになってい る。このピストンは段付孔２７の前記部分２７Ａを２つの圧力室２９．３０に分 割している。ピストンロッド２６には、さらに挿入体３１がねじ込まれている。

この挿入体とピストン２５の底部との間には、圧力制限弁３３が配置されている 。

この圧力制限弁はダイヤフラム形の弁体３４を有している。この弁体はピストン に形成された真ん中の孔３５と協働する。この孔は横方向孔３６に接続されてお り、この横方向孔は圧力室３０に開口している。孔３５に対してずらされて、ピ ストン２５にはさらに長手方向孔３７が貫通しており、この長手方向孔は圧力室 ２９から同じく圧力制限弁３３にまで延びている。ダイヤフラム３４が座部に接 触していると、このダイヤフラムは両孔３５．３７を互いに隔離している。

ハイドロリックポデー１３には、ピストンロッド２６の高さにおいてラジアルプ ランジャポンプ３８が配置されている。このラジアルプランジャポンプは半径方 向に延びる複数の盲孔として形成されたプランジャ孔３９を備えており、このプ ランジャ孔内をプランジャ４０が滑動するようになっている。このプランジャは 外側に位置する丸みを帯びた頂部でボールベアリング４１の内レース４１Ａに接 触している。ボールベアリング４１の外レース４１Ｂは内燃機関のシリンダへッ ドカパ−４２に支承されている。ボールベアリング４１はピストン２５の長手方 向軸線に対して偏心的に配置されているので、このボールベアリングはハイドロ リックポデー１３の回転時に行程運動を実施する。

盲孔３９の数はねじ１４の数に相当しており、このねじは同じ平面に位置してい る。

第２図に示したように、各盲孔３９の底部からは、横方向に延びる短い孔４４が 延びて、直径のはるかに大きな孔４５に通じている。この孔には、挿入体４６が 配置されている。この挿入体は出口弁４７を収容している。この出口弁は球状の 弁体４８を有している。

この弁体は圧縮ばね５０のばね力を受けて、円錐状の弁座４９に接触しており、 この弁座に前記孔４４が開口している。挿入体では、孔４４に並んだ個所から、 平行に延びる孔５１が出発しており、この孔には孔５２が開口している。孔５２ は環状ギャップ５３に通じており、この環状ギャップは圧力室３０に接続されて いる。このことから、弁体４８が弁座から持ち上がると、プランジャ孔３９もし くは押し退は室から圧力室３０に通じた接続が形成されることが認められる。

プランジャ孔３９の底部の上方には、絞り５６を収容した傾斜孔５５が開口して いる。この傾斜孔はねじ１４にまで通じている。このねじ１４は一貫して延びる 横方向孔５６Ａを有しているが、この横方向孔は閉鎖されている。横方向孔５６ Ａからは、ねじを充分に貫通した長手方向孔５７が出発しており、この長手方向 孔は前記ねじを収容した孔５８の底部に開口している。この場所からは、傾斜孔 ５９が、スリーブ２２の外周面に設けられた環状溝６０にまで延びている。この 環状溝には、スリーブの外周面に延びる長手方向溝６１が開口しており、この長 手方向溝はカム軸に延びる傾斜孔６２に接続されている。この傾斜孔は同じく軸 受け１１に設けられた横方向孔６３に接続されている。横方向孔６３は導管を介 して前フィードポンプ６４に接続されており、このフィー′ドボンプは圧力媒体 リザーバから圧力媒体を吸い込むようになっている（第３図参照）。このことか ら判かるように、プランジャ４０を収容する盲孔状のプランジャ孔３９は前記接 続を介して圧力媒体リザーバに接続されている。すなわち、傾斜孔５５はラジア ルプランジャポンプのための吸込み孔を形成しており、絞り５６は高い回転数に おける圧力媒体制限のための吸込み絞りを形成している。

ハイドロリックポデー１３は電磁弁７０の、２つの部分から成る弁ケーシング６ ６によって閉鎖されている。この弁ケージングは外部から延びる横方向孔６７を 有しており、この横方向孔は球状の弁体６９のための弁座６８に開口している。

弁体６９は真ん中の孔７１を制御する。この孔からは、弁体が持ち上げられた状 態において圧力室２９から横方向孔６７への接続が形成される。弁体６９には、 ビン７３が作用するようになっている。このビンは電磁石７５の可動子７４に不 動に配置されている。ビン７３は弁ケーシング６６に設けられた長手方向孔７６ をスライド式に貫通している。

電磁石の構造を簡単に説明する。この電磁石はコイル７７を有しており、このコ イルはカバー７８に配置されている。このカバーはシリンダヘッドカバー４２に 設けられた孔７９を閉鐵しており、この孔には、ハイドロリックボデー１３の端 部分も突入している。ビン７３は非磁性材料から成っており、磁石コア８０は軟 磁性材料から成っている。磁石コア８０はその特別な構成によって、比例動作式 の圧力制限弁が得られるように製造されている。

ハイドロリックボデー１３の外周面には、さらにセンサリング８１が配置されて おり、このセンサリングはポールベアリング４１のずれをも防止している。セン サリング８１はカム軸の回転数を検出して、電子制御装置に信号報知する。この 電子制御装置は電磁弁７０を規定の判断基準に基づき制御する。

比例動作式の圧力制限弁の電磁石７５が無電流状態の場合、可動子７４はビン７ ３と共に圧力室２９内の圧力によって左側に移動するので、弁体６９は圧力室２ ９から孔７１．６７を介して周囲、たとえば圧力媒体リザーバに通じた還流部を 開放する。

スプロケット１２がカム軸１０およびハイドロリックポデー１３と共に回転する と、プランジャ４０が行程運動を実施して、傾斜孔５５と上記接続部とを介して 圧力媒体リザーバから圧力媒体を吸い込む。内方行程時に圧力媒体は出口弁４７ を介して環状ギヤツブ５３と圧力室３０とに押し退けられる。次いで、ピストン ２５が、この圧力室内に形成される圧力によって左側にシフトされ、その後に連 結部材１９の歯列がカム軸１０にスプロケット１２に対して相対的な回動を与え る。カム軸は第１の位置を取る。プランジャ４０による吸込みのために必要な圧 力媒体は前フィードポンプ６４を介して供給される。

電磁石７５が励磁されると、弁体６９が可動子７４とビン７３とによって弁座６ ８に圧着される。これによって、圧力室２９からの圧力媒体の流出が阻止される 。圧力室３０には、引き続き圧送された圧力媒体によって規定の圧力、たとえば ３０バールが形成され、その後に、ダイヤフラム３４が弁座から持ち上がること によって圧力制限弁３３が開（。圧力媒体は孔３５と長手方向孔３７とを介して 圧力室２９に流入することができ、この場所では同じく圧力が、圧力室３０内と 同じ値に達するまで増大する。しかし自由ピストン面積が環状ピストン面積より も著しく太きく形成されているので、ピストン２５は右側に向かって移動する。

連結部材１９もしくは歯列によって、カム軸１０にはスプロケット１２に対する 新しい相対角度位置が与えられる。このことは、スリーブ１５が、スプロケット に設けられた長手方向スリット内でスプロケットの周方向に関して両側に向かっ て運動可能であるという理由で可能になる。吸込み絞り５６はプランジャ孔３９ への流入を制限する。

比例動作式の圧力制限弁７５に部分電流を通電することによって、連結部材１９ の中間位置、ひいてはカム軸１０の中間位置を得ることができる。右側に作用す るハイドロリック力は、駆動されたスプロケット１２から連結部材に設けられた 歯列を介して生ゼしぬられる、左側に作用する力と平衡状態にある。

電磁石７５に関してもう一度簡単に説明する。励磁された電磁石におけるカム軸 １０と可動子７４との相対的な回転時に、可動子には渦電流が誘導され、この渦 電流は回転とは逆のモーメントを可動子に加える。

ビン７３における可動子７４の懸吊および弁体６９への力伝達は可動子と磁石コ アとの回転を可能にする。

回転するビン７３は軸方向運動時にほとんど摩擦力を有しない。これによって、 比例動作式の圧力制限弁はヒステリシスが少なくなり、これによって圧力室２９ 内の圧力を極めて正確に調節することができる。

Ｃフ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．内燃機関のカム軸（１０）を回動させるためのハイドロリック式の制御装置 であって、押圧力によって長手方向摺動可能な連結部材（１９）が設けられてい て、該連結部材が外周面に位置する第１の個所に歯列（２１）を有しており、該 歯列が、カム軸（１０）の内周面に設けられた同様の歯列と噛み合っており、前 記連結部材の一方の端部が、内燃機関によって駆動される中空円筒状のスブロケ ット（１２）に支承されており、該スプロケットが真ん中の孔を有しており、該 孔が内周面に歯列（１８）を有しており、該歯列が、前記連結部材の外周面の第 ２の個所に設けられた同様の歯列と噛み合っており、前記歯列対のうち、一方の 歯列対が斜歯として形成されていて、他方の歯列対が直歯として形成されており 、前記連結部材に、圧力媒体によって負荷されるピストン（２５）が配置されて おり、前記圧力媒体がポンプによって圧送されて、電磁弁（７５）を介して前記 ピストンを負荷するために供給されるようになっており、前記連結部材のシフト によって、スブロケット（１２）に対するカム軸（１０）の相対的な回動が行な われるようになっている形式のものにおいて、カム軸（１０）の拡張された端部 分（１０Ａ）にスブロケット（１２）が装着されており、前記端部分にさらにハ イドロリックボデー（１３）がフランジ締結されており、該ハイドロリックボデ ーに、半径方向の複数のプランジャ孔（３９）内を滑動するプランジャ（４０） を収容するラジアルプランジャポンプ（３８）が配置されており、前記プランジ ャの、外側に位置する丸みを帯びた頂部が、ボールベアリング（４１）の内周面 （４１Ａ）に沿って滑動するようになっており、前記ボールベアリングが、カム 軸（１０）の軸線に対して偏心的に配置されており、前記プランジャ孔（３９） の各圧縮室から、前記プランジャ孔に接続された出口弁（４７）を介して圧力媒 体接続部（５２，５３）が、前記ハイドロリックボデー（１３）に設置されたシ リンダ室（２７Ａ）に通じており、該シリンダ室に復動式のピストン（２５）が 配置されており、該ピストンが圧力制限弁（３３）を有しており、該圧力制限弁 を介して、前記ピストン（２５）の一方の側に位置する環状の圧力室（３０）か ら、前記ピストンの他方の側に位置する大きな圧力室（２９）に通じた通路接続 部（３５，３７）が形成可能であり、前記複動式のピストン（２５）が、常時前 記連結部材（１９）に接触していることを特徴とする、ハイドロリック式の制御 装置。
2. ２．前記復動式のピストン（２５）を収容するシリンダ室（２７Ａ）が、弁ケー シング（６６）によって閉鎖されており、該弁ケーシングに、前記圧力室（２９ ）を制御する電磁作動式の弁（７０）が配置されている、請求項１記載の制御装 置。
3. ３．前記電磁作動式の弁（７０）が、所属の弁体（６９）に作用する突き棒（７ ３）を有しており、該突き棒が、電磁石（７５）の可動子（７４）に配置されて おり、前記電磁石の磁束ガイド（８０）がプレートとして形成されている、請求 項２記載の制御装置。
4. ４．カム軸（１０）とスプロケット（１２）と前記ハイドロリックボデー（１３ ）とが、ねじ（１４）によって互いに結合されており、該ねじが圧力媒体通路（ ５６，５７）を有しており、該圧力媒体通路が一方では通路（５９，６２，６３ ）を介して圧力媒体リザーバに接続されていて、他方では各１つの吸込み絞り（ ５６）を備えた通路（５５）を介して前記プランジャ孔（３９）に接続されてい る、請求項１または２記載の制御装置。
5. ５．前記各プランジャ孔（３９）の吐出側に出口弁（４７）が接続されており、 該出口弁から、前記複動式のピストン（２５）に設けられた圧力室（３０）に対 する接続が形成可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の制御装置 。
6. ６．前記ねじ（１４）がスリーブ（１５）を貫通しており、該スリーブが、スプ ロケット（１２）に形成された円弧状のスリット（１２Ａ）に配置されている、 請求項４記載の制御装置。