JPS5918219A - 往復ピストン内燃機関の弁制御時間又は噴射制御時間を変化させるための装置 - 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】 本発明は制御カムを支持して伝動ギヤ列を介してクラン
ク軸によって駆動される制御軸を備え、互いに噛合うは
す歯を備えた２つの伝動ギヤの一方を他方に対して相対
的に軸方向に移動して制御軸の角度を変化させることに
よって往復ピストン内燃機関の弁制御時間及び噴射制御
時間の少なくともいずれかの制御時間を変化させる装置
に関する。

この種の装置は西独間特許第１１１０９４６号明細書に
基づき公知である。この装置では、制御軸の一端にはす
歯例えば右巻きのねじ山を備えたピニオンがキーによっ
て固定されている。

このピニオンに、軸方向移動可能な調節リングが内歯に
よって噛合っており、この調節リングの外側に逆巻きの
けず歯が備えられており、このはす歯に別の伝動ギヤの
内歯が噛合っている。

伝動ギヤはストン・ξ板を介して第１のピニオンに結合
されている。両方のストン・ξ板は調節リングのための
軸方向の制限部材を成している。

内歯及び外歯を備えた調節リングは伝動ギヤを成してお
り、この伝動ギヤは制御軸の角度調節のために定置の別
の伝動ギヤに対して軸方向にている。この装置によれば
、正確に規定された角度だけ制御軸が調節されるが、し
かし中間の値は得られない。さらにこの装置によれば、
機械稼働中にストン・ξ板の位置を変化させることがで
きるようにストッパ板を形成すれば、最大と最小との間
で制御軸調節角度を変化させることができる。しかし、
このようにすると、要するにストン・ξ板の位置を変化
できるようにすると、伝動装置が著しく複雑かつ高価と
なる。なんとなれば、特に大型モータを使用した場合、
ストッパ板によって受止めるべき力が著しく大きくなり
、これによって、保持力及び調節力に関与する部品も相
応して大きく設計されなければならないからである。そ
の他この公知伝動装置ではいずれにしても伝動ギヤの歯
に遊びを設ける必要があり、従って、制御軸振動運動に
よる、各終端位置における調節リングのがたつきを完全
に回避することができず、このことが、互いに噛合う歯
相互の著しい摩耗の原因となる。

本発明の課題は、大きな力を伝達することができるとと
もに構造的に単純な、堅牢な冒頭に述べた装置を提供す
ることにある。

この課題を解決した本発明の要旨は特許請求の範囲第１
項に記載した通りである。有利な実施例は特許請求の範
囲の従属項に記載した通りである。

次に図示の実施例につき本発明を具体的に説図面にはい
ずれも、往復ピストン内燃機関の弁制御時間及び噴射制
御時間の少なくともいずれか一方の制御時間を、制御カ
ムを支持した制御軸の角度調節によって変化させるため
の装置が図示されている。図示しない制御カムを支持す
る制御軸は図面において符号１で示される。

この制御軸１は第１図及び第２図に示す各実施例におけ
る如く、切換え制御可能な内燃機関の一部を、又は第３
図に示す実施例の如く、切換え制御できない内燃機関の
一部を成している。

切換え制御可能な内燃機関においては、制御軸には周知
の如く各シリンダごとに前進運転のための制御カムと後
進運転のための制御カムとが並べて配置されており、こ
れら制御カムによって機関の弁タペット、揺、狂腕、及
び噴射ポンプタペットの少なくともいずれか１つの機関
部品が制御され、そのさい、この制御カムによってそれ
ぞれ前進カム又は後進カムだけが所属の機関部品と係合
し、機関回転方向の切換え制御は制御軸１の軸方向移動
によって行なわれる。制御カム１は図示しない内燃機関
のクランク軸からの伝動ギヤ列によって駆動される。こ
の伝動ギヤ列内には、互いに噛合う２つのばす歯伝動ギ
ヤが使用されており、その一方は他方に対して制御軸ひ
いてはこれに取付けた制御カムの角度調節のために軸方
向移動可能である。

図面において符号２で示すはす歯を有する第１の伝動ギ
ヤはクランク軸と制御軸１との間の伝動ギヤ列の任意の
個所に配置され、符号３で示すはす歯を有する第２の伝
動ギヤは制御軸１に対して平行に設けられた支承軸４に
軸方向移動不能に支持されている。支承軸４は伝動ギヤ
３の他にさらに別の伝動ギヤ５を支持しており、かつ軸
方向移動可能に支承されている。さらにこの支承軸牛は
調節機構に連結されており、この調節機構は図面におい
て符号６で示されており、制御軸１０角度調節のために
、第２の伝動ギヤ３及び場合によっては伝動ギヤｂと一
緒に支承軸牛を軸方向に微調節移動させるように形成さ
れている。支承軸４にはさらに任意の調節位置で支承軸
４を位置固定するための装置が設けられている。

第１図に示す第１実施例では、はす歯を有する第１の伝
動ギヤ２が軸方向移動不能に軸７に固定されており、こ
の軸７は支承軸４に対して平行にかつ定置に配置されて
いる。支承軸４には、はす歯を有する第２の伝動ギヤ３
が支持されている。軸７は支承軸４及び制御軸１の一端
と同様に、互いに合致した２つの支承孔内に支承されて
おり、この支承孔は、互いに間隔をおいて配置された軸
受ブラケット８，９に設けられている。軸７のための支
承孔は符号１０及び１１を以って、支承軸４のための支
承孔は符号１２及び１３を以って、かつ制御軸１の端部
のための支承孔は符号１４及び１５を以って示されてい
る。第１の伝動ギヤ２の軸上での軸方向移動不能な固定
は、伝動ギヤ２０両側に配置されたスペーサ１６．１７
によって行なわれており、このスペーサは、わずかな軸
受遊びが存するように、その端面でそれぞれ軸受ブラケ
ット８，９と伝動ギヤ２とに接触している。第２の伝動
ギヤ３は、これと直接並んで位置する小径の伝動ギヤ５
に結合されており、これによって伝動ギヤ３と５とは１
伝動ユニツトを形成している。このように結合された伝
動ユニットが、支承軸４に固定された２つのスペーサ１
８，１９０間で支承軸４に回転可能に支承されている。

支承軸４自体は回動不能に固定されており、そのことの
ために、半径方向で突出したキー２゜が支承軸４に固定
され、これと係合する軸平行なキー溝２１が支承孔１２
に設けられている。

伝動ギヤ３，５の配置は必ずしも第１図に図示の如くで
なくてもよい。即ち、伝動ギヤ５は伝動ギヤ３から間隔
をおいて軸４に支承されて、伝動ギヤ３とは別個に保持
されていてもよい。

要は、伝動ギヤ５と伝動ギヤ３との間に相対運動が生ぜ
ず、かつ伝動ギヤ３が支承軸４−と一緒に軸方向移動可
能であればよい。伝動ギヤ５から制御軸１への最後の伝
動段は伝動ギヤ２２によって形成されており、この伝動
ギヤ２２はすぐ歯を有していて伝動ギヤ５のすぐ歯と噛
合っており、かつ制御軸１に移動不能に固定されている
。本実施例では制御軸ｌが切換え制御可能な内燃機関の
構成要素であり、それゆえ軸方向移動可能に支承されて
いるため、制御軸１に固定された伝動ギヤ２２も制御軸
１と一緒に軸方向移動可能である。その移動量を図面に
おいて符号ａで示す。図示の伝動ギヤ２２の実線で示す
位置は右側の終端位置であり、一点鎖線で示す位置が左
側の終端位置である。伝動ギヤ２２ひいては制御軸ｌの
両路端位置は、図面において符号２３で示す切換え制御
装置によって規定されており、この切換え制御装置２３
は制御軸１の一端に配置されている。この切換え制御装
置２３は定置の液力ケーシング２４を有しており、この
液力ケーシング２４内には単数又は複数の液力制御回路
が備えられており、かつ制御軸１に固定された制御ピス
トン２５が配置されており、この制御ピストン２５は液
カケーンング２４の内室を２つの液力的な制御圧力室２
Ｇ、２７に仕切っており、各制御圧力室２６，２７はそ
れぞれ、液力ケーシング２４内に設けた通路２８．２９
を介して液力的な圧力によって負荷又は負荷軽減される
。液力ケーシング２４の内部には左側のストソ・８面３
０と右側のストッパ面３１とが設けられており、このス
トラフξ面のいずれかに制御ピストン２５がその終端位
置で当付けられ、この位置で制御圧力室２６若しくは２
７内の液圧によって保持される。

第２図に示す第２実施例は、原理的に第１図の実施例と
同様に形成されているが、第２図の実施例では、すぐ歯
とばす歯とが第１図の実施例とは逆に伝動ギヤに設けら
れている。すなわち、第１の伝動ギヤ２がはす歯を備え
て制御軸１に固定されている。第１図の実施例で符号５
で示された伝動ギヤが第２図の実施例ではけず歯を有す
る同じ大きさの第２の伝動ギヤ３に替えられている。第
１図ではす歯を有する第２の伝動ギヤ３の存在した場所
に第２図の実施例ではすぐ歯を有する伝動ギヤ５が配置
されている。

第１図に示す実施例ではす歯を有する第１の伝動ギヤ２
の存した場所に、即ち軸７上には伝動ギヤ３２が設げら
れており、この伝動ギヤ３２はそのすぐ歯で、支承軸４
に支承された伝動ギヤ５と噛合っている。これまで説明
した限りでは第２図のその他のずべての部品は第１図の
実施例と同じであるので、ここでは改めて説明しない。

第３図に示す実施例では、制御軸１が、切換え制御不能
々内燃機関の構成部材であるので軸方向移動不能に支承
されている。それゆえ、第２図で示した切換え制御装置
２３はこの実施例では不要である。駆動及び支承に関す
るその他の部品は第２図に示した実施例と同様であるの
で、改めて説明しない。

制御軸１０角度調節は、第１及び第２の伝動ギヤ２，３
のばす歯のねじれ角の大きさと、支承軸牛ひいては第２
の伝動ギヤ３を定置の伝動ギヤ２に対して相対的に移動
させることによつて規定されている。支承軸４ひいては
第２の伝動ギヤ３の最大移動量は第３図に符号すで示さ
れている。

支承軸４の軸方向移動のために、支承軸４はすでに説明
したように調節機構６に連結されている。この調節機構
６は種々の形式例えば図示の形式で形成される。調節機
構６は支承輪生の一端に設けた調節部材に連結されてい
る。第１図及び第２図に示す各実施例では、それぞれ異
なって形成されかつ連結された引張スピンドル３３が調
節部材として使用されている。

第１図に示す実施例では、この引張スピンドル３３は支
承軸４の一端面にわずかな軸方向遊びを以って支承軸４
に対して回転可能に結合されている。このことのために
、引張スピンドル３３は外端にそのねじ部に比して大径
の保持つば３４を備えており、この保持つげ３４はその
端面で支承軸４の端面に接触していて、支承軸４の端面
に固定した保持体３５によって掴かまれている。引張ス
ピンドル３３自体はそのねじ部で定置のスピンドルナツ
ト３６に螺合しており、このスピンドルナツト３６は軸
受でブラケット８の外部に固定されたコツプ状の圧力部
材３７に形成されている。圧力部材３７の外部では引張
スピンドル３３の操作のために・・ンＩＳル車３８が引
張スピンドル３３に固定されている。

ハンドル車３８の代りに別の操作機構を使用してもよい
。支承軸４は引張スピンドル３３の回転によって軸方向
に移動させられる。

第２図に示す実施例では、引張スピンドル３δが回転可
能かつ軸方向移動不能に、支承輪生の端面の前方に設け
た支承部材内に支承されている。この場合は引張スピン
ドル３３はそのねじ部で、支承軸４の端面に支承輪生と
同軸的に設けられた調節ねじ出孔３９に螺合している。

コノ引張スピンドル３３は第１図の実施例同様に手操作
のためのハンドル車にじかに連結されることができる。

しかし、第２図に図示した例では、ハンドル車と引張ス
ピンドル３３との間に減速伝動装置、この場合ウオーム
伝動装置４０が間挿されている。ウオーム伝動装置４０
のウオームを符号４１で、ウオームギヤを符号４２で示
す。この伝動装置は保護ケーシング４３内に配置されて
おり、保護ケーシング４３は中空円筒形のスに一ザを介
して軸受ブラケツｌ−８の外端面に固定されている。保
護ケーシング４３はウオーム伝動装置４０の軸並びに引
張スピンドル３３の軸のための支承部を備えている。引
張スピンドル３３にウオームギヤ４２がキーによって固
定されている。ウオーム４１はハンドル車又は電気的な
遠隔制御可能な調整モータ、特にステップモータに支承
軸４の調節のために連結された軸にキーによって固定さ
れている。

しかし引張スピンドル３３はじかに、すなわちウオーム
伝動装置４０なしに、電気的な調整モータに連結されて
もよい。

第３図の実施例ではまったく異なる原理が示されている
。調節部材として制御ピストン４４が設けられており、
この制御ピストン４４がじかに又は適当なスペーサを介
して支承軸４の端面に結合されている。この制御ピスト
ン４４は制御ケーシング４５内で作動し、この制御ケー
シング４５内で前方の圧力室４６を後方の圧力室４７か
ら仕切っている。両圧力室４６　、４７は夫々通路４８
．４９を介して単数又は複数の液力回路に接続されてお
り、これによって制御ピストン４４は連続的に２つの終
端位置の間の任意の中間位置へ移動可能である。

すでに述べた如く、支承輪生に、これを任意の調節位置
で位置固定する装置が設けられている。この装置は手動
又は遠隔制御される部材を備え、じかに支承軸４の調節
部材又は調節部材のための操作部材に作用するか又は支
承軸４と調節部材との間の中間部材を介して調節部材に
作用するか、又は支承軸４自体に作用して、支承輪生を
その任意に調節された位置で機械的又は液力的なロック
作用で位置固定することができる。

この種の部材は例えば締付ジョー、固定ねじ又は類似の
ものから成ることができ、これらの部材は第１図の実施
例では例えば支承軸４又は保持体３５又は引張スピンド
ル３３又はハンドル車３８に係合する。引張スピン１ル
３３とその操作機構との間に減速伝動装置を間挿した場
合には、この減速伝動装置をロックする手段を設けても
よい。第２図に示す実施例では、保護ケーゾング４３と
軸受ブラケット８との間に設けたスに一すが圧力室５０
を有しており、この圧力室５０は保護ケーシング４３の
中空円筒形の部材の端面と、圧力ビストンとして形成さ
れて圧密に圧力室５０内に浸された支承軸端部とによっ
て制限されている。この圧力室５ｏは供給導管５１を介
して液力回路て接続されており、この液力回路によって
圧力負荷及び負荷軽減がコントロールされる。このよう
にしてこの圧力室５０が液力的なロック機構を形成して
いる。

第３図に示す実施例では、同様に液力的なロック機構が
設けられている。というのは、制御ピストン４４の位置
調節のための制御機構自体がロック機構としても作用す
るからである。

以」二説明した実施例によれば、制御軸ｌひいてはこれ
に支持された制御カムは例えば３〜５度の角度だけ調節
可能である。両方の伝動ギヤ２．３のばす歯のねじれ角
並びに最大限の移動量　とによって最大の角度調節が例
えば４°であれば、制御軸ｌの任意の調節をその基本位
置に対して４°よりも小さくすることができる。

この種の角度調節は機関のピストンの上死点に関連ｌ〜
で噴射制御カムひいては噴射時点を調節することを主眼
とする。制御「抽ｌのこの種の調節時に、ガス交換を制
御する制御カムのすべてが同じ角度だけ一緒に調節され
るので、この制御カムはその制御時間の点で若干妥協し
て設計されなければならないが、しかし機関がガス交換
弁制御時間に関して所望の運転範囲にとどまるように設
計されるのが常である。

本発明装置の主たる利点は、簡単々調節機構を配置する
ことができ、その上、特に機関運転時の制御軸の角度調
節のための操作が簡単になるような、単純で堅牢な伝動
装置を使用したことにある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の略示図、第２図は本発明
の第２実施例の略示図及び第３図は本発明の第３実施例
の略示図である。 ■・・・制御軸、２・・・伝動ギヤ、３・・・伝動ギヤ
、牛・・・支承軸、５・・・伝動ギヤ、６・・調節機構
、７・・・軸、８，９・・・軸受ブラケット、１０，１
１゜１２．１３．１４．１５・・・軸受孔、１６　、１
７．１８．１９・・・スペーサ、２０・・・キー、２１
・・・キー溝、２２・・・伝動ギヤ、２３・・切換え制
御装置、２４・・・液カケーシ／グ、２５・・・制御ピ
ストン、２６．２７・・・制御圧力室、２８．２９・・
・通路、３０．３１・・・ストッパ面、３２・・・伝動
ギヤ、３３・・・引張スピン１ル、３４・・・保持つげ
、３５・・・保持体、３６・・・スピンドルナツト、３
７川圧力部材、３８・・・ハンドル車、３９・・・調節
ねじ出孔、４０・・・ウオーム伝動装置、４１・・・ウ
オーム、４２・・・ウオームギヤ、４３・・・保護ケー
シング、４４・・・制御ピストン、４５・・・制御ケー
シング、４６．４７・・・圧力室、４８．４９・・通路
、５０・・・圧力室、５１・・・供給導管 Ｆｉｇ、１ Ｆｉｇ、２ つ１ Ｆｉｇ、３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　制御カムを支持して伝動ギヤ列を介してクランク軸
   によって駆動される制御軸を備え、互いに噛合うはす歯
   を備えた２つの伝動ギヤの一方を他方に対して相対的に
   軸方向に移動して制御軸の角度を変化させることによっ
   て・往復ピストン内燃機関の弁制御時間及び噴射制御時
   間の少なくともいずれかの制御時間を変化させる装置に
   おいて、はす歯を有する第１の伝動ギヤ（２）がクラン
   ク軸と制御軸（１）との間の伝動ギヤ列の任意の個所に
   配置されており、はす歯を有する第２の伝動ギヤ（３）
   が、制御軸に対して平行に配置した支承軸（４）に軸方
   向相対移動不能に固定されており、支承軸（４）が第２
   の伝動ギヤ（３）の他に伝動ギヤ列の他の伝動ギヤ（５
   ）を支持しており、かつ軸方向移動可能に支承されてお
   り、この支承軸（４）に、この支承軸を第２の伝動ギヤ
   （３）及び場合によって他の伝動ギヤ（５）と−緒に軸
   方向に微調節移動せしめる調節機構（６）が連結されて
   おり、かつ、支承軸（４）を任意の順序で位置固定する
   装置が支承軸（４）に対置されていることを特徴とする
   往復ピストン内燃機関の弁制御時間又は噴射制御時間を
   変化させるための装置。 ２、はす歯を有する第１の伝動ギヤ（２）が、第２の伝
   動ギヤ（３）を備えた支承軸（４）に対して平行にかつ
   定置に配置された軸（７）Ｋ軸方向移動不能に固定され
   ている特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、第１の伝動ギヤ（２）が位置安定に制御軸（１）に
   配置されている特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４、調節機構（６）が調節部材を介して、第２の伝動ギ
   ヤ（３）を支持した支承軸（４）の一端に連結されてい
   る特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５、　調節部材が引張スピンドル（３３）から成る特許
   請求の範囲第４項記載の装置。 ６、　引張スピンドル（３３）が、定置のスピンドルナ
   ツト（３６）内で回転することによって軸方向で移動し
   て支承軸（４）を連行するために、そのねじ部に比して
   大径の保持つげ（３４）を有しており、この保持つげか
   、引張スピンドル（３３）の軸方向位置を安定させるた
   めに支承軸（４）の端面に当付けられており、かつ同端
   面に固定された保持体（３５）によって掴まれている特
   許請求の範囲第５項記載の装置。 ７、　引張スピンドル（３３）が回転可能かつ軸方向移
   動不能に支承されており、かつそのねじ部で、支承軸（
   ４）の端面に支承軸に同軸的に設けた調節ねじ出孔（３
   ９）内に螺合している特許請求の範囲第５項記載の装置
   。 ８　引張スピンドル（３３）がじかに又は減速伝動装置
   を介して、支承軸（４）の手動調節のためのハンＰル車
   （３８）＆？：結合されている特許請求の範囲第５項乃
   至第７項のいずれか１項記載の装置。 ９、　引張スピンｌトル（３３）がじかに又は減速伝動
   装置を介して、支承軸（４）の電動的な移動調節のため
   に遠隔制御可能な電気的な調整モータに結合されている
   特許請求の範囲第５項乃至第７項のいずれか１項記載の
   装置。 １０、減速伝動装置がウオーム伝動装置（４０゜４１．
   ４２）から成る特許請求の範囲第８項又は第９項記載の
   装置。 １１、　　調節部拐が制御ピストンから成り、この制御
   ピストンがじかに又はスペーサを介して支承軸（４）の
   端面に結合されており、かつ制御ケーシング（４５）内
   で前方の圧力室（４６）を後方の圧力室（４７）から仕
   切っており、かつ両正力差（４６，４７）が通路（４８
   ，４９）を介して液力的な制御回路に接続されている特
   許請求の範囲第４項記載の装置。 １２、支承軸（４）のための位置固定装置が、じかに支
   承軸（４）の調節部材又は調節部材のための操作部材又
   は調節部材と支承軸（４）との間の中間部材又は支承軸
   自体に、支承軸の位置固定のためにその調節位置で液力
   的又は機械的なロック機能を作用する部材を備えている
   特許請求の範囲第１項乃至第１１項のいずれか１項記載
   の装置。