[发明专利]可调节的凸轮轴传动装置

说明书

本发明涉及一种可调节的凸轮轴传动装置。

由DE 43 02 561 A1已知一种用于内燃机的具有两个凸轮轴的可调节的气门控制器。在这种气门控制器中，第一凸轮轴与第二凸轮轴的相对位置可以借助油压控制设备通过具有斜齿或螺旋齿的调节活塞的轴向移动从第一位置改变至第二位置。

由EP 2 339 150 A2已知一种具有所谓的Cam-in-Cam凸轮轴的内燃机，这种凸轮轴用于断开单独的气缸。在凸轮轴上设置用于相位调节的设备，其构造没有详细描述。

由DE 40 36 010 A1已知一种具有液压调节系统的可调的凸轮轴传动装置。在这种驱动器中，进气凸轮轴和排气凸轮轴通过部分直线成齿的和部分斜向成齿的双齿轮和啮合其中的、与轴相连的齿轮被调节。

由DE 32 17 203 C2已知一种具有两个相互平行设置的凸轮轴的用于内燃机的可变的气门控制器，其中凸轮轴之一具有用于低转速的凸轮，且另一个凸轮轴具有用于高转速的凸轮。气门控制器还具有调节设备，借此可以被控制，相对两个凸轮轴被激活。

由EP 0 254 058 A2已知一种用于凸轮轴的具有轴中轴系统的调节设备，其用于控制进气门和排气门。在这种系统中，凸轮部分设置在内轴上并且部分设置在包围内轴的外轴上。为了使内轴相对外轴转动，设置具有行星轮传动机构的设备，内轴和外轴通过行星轮传动机构相连。

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种具有轴中轴系统的凸轮轴传动装置，其构造简单且可廉价地制造。此外在驱动元件和轴中轴系统之间仅存在很小的缝隙。

所述技术问题按照本发明通过权利要求1的特征解决。

按照本发明的凸轮轴传动装置包括：

a)驱动轴，其具有至少一个用于操作内燃机的气门的凸轮，

b)平行于所述驱动轴安置的轴中轴系统，其具有内轴和与所述内轴同轴安置的、包围所述内轴的外轴，

c)其中，所述内轴和所述外轴分别具有至少一个用于操作内燃机的气门的凸轮，

d)其中，所述外轴通过与之抗扭连接的外轴传动元件与所述驱动轴耦连，

e)其中，所述内轴通过包含定子、转子和安置在转子和内轴之间的连接件的液压传动装置与所述驱动轴耦连，并且

f)其中，所述液压传动装置与调整设备以及控制和/或调节设备作用连接，液压传动装置尤其包含调节设备以及控制和/或调节设备，借此可设定所述内轴和所述外轴之间期望的相位角，

g)所述凸轮轴传动装置还包括与所述驱动轴耦连的驱动元件，所述驱动元件既与所述外轴传动元件又与所述定子直接耦连。

按照本发明的凸轮轴传动装置具有的优点在于，借助驱动轴即与外轴传动元件也与定子建立直接的连接。由此可以避免通过可能的中间元件引起的缝隙以及用于制造和安装中间元件的附加的生产和装配成本。

在按照本发明的凸轮轴传动装置的实际的实施形式中，所述外轴传动元件是外轴齿轮并且所述驱动元件是驱动齿轮，其中，所述外轴齿轮与所述驱动齿轮啮合。此外，所述定子具有同样与所述驱动齿轮啮合的外齿。除了前述的驱动元件的驱动扭矩直接传递至外轴齿轮和定子上的优点之外，齿轮连接还具有的优点是非常持久和无需维护。此外齿轮连接相对其他传动元件具有非常高的效率。

当外轴齿轮具有与定子的外齿相同的外径和相同的齿部时，可以使用简单的齿轮作为驱动齿轮来驱动两个前述元件。

根据结构空间状况或预设的框架条件，也可行仅选择相同的外径和不同的齿部或不同的外径和相同的齿部。

外轴齿轮优选直接与定子的外齿邻接，而两个元件不接触。在这种情况中，为了驱动所述元件所需的驱动齿轮的宽度被最小化。

在另一种实际实施形式中，安置在所述驱动轴上的凸轮规定用于控制排气气门，并且安置在所述外轴和所述内轴上的凸轮规定用于控制进气气门。在这种情况中，在安置于外轴上的进气凸轮和安置于驱动轴上的排气凸轮之间预设有相位错移，同时相对于安置在驱动轴上的排气凸轮借助调节设备可调节安置在外轴上的进气凸轮之间的相位错移。

按照本发明的凸轮轴传动装置的定子优选由多个单独的元件构成，它们此外优选借助螺栓连接或通过材料接合相互连接。因此具有较小总重量的相对复杂的几何形状可以在同时尽可能小的制造耗费下被制造。