DE1038831B - Automatic injection or ignition timing adjuster for internal combustion engines - Google Patents
Automatic injection or ignition timing adjuster for internal combustion enginesInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Es sind selbsttätige Einspritz- oder Zündzeitpunktversteller für Brennkraftmaschinen bekannt, bei welchen die anzutreibende und die angetriebene Welle durch eine schräg verzahnte Buchse verbunden sind, die unter Fliehkrafteinnuß axial verschoben wird, so daß sich die beiden Wellen gegeneinander verdrehen.They are automatic injection or ignition timing adjusters known for internal combustion engines, in which the driven shaft and the driven shaft are connected by a helically toothed bushing, which is axially displaced under the influence of centrifugal force, so that the two shafts twist against each other.
Bei diesen Verstellern sind die Fliehgewichte an einem der umlaufenden Teile angelenkt. Es sind ferner Spritz- und Zündversteller bekannt, bei denen die beiden Wellen unmittelbar durch unter Fliehkrafteinfluß nach außen wandernden Kugeln gegeneinander verdreht werden. Diese Versteller haben den Nachteil, daß das Antriebsdrehmoment über die Kugeln übertragen wird.With these adjusters, the flyweights are hinged to one of the rotating parts. There are also Injection and ignition adjusters are known in which the two shafts pass directly under the influence of centrifugal force outward moving balls are twisted against each other. These adjusters have the disadvantage that the drive torque is transmitted via the balls.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Versteller so zu bauen, daß zwar unter Fliehkrafteinfluß nach außen wandernde Kugeln verwendet werden, aber die Drehmomentübertragung nicht über diese Kugeln erfolgt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Versteller, bei dem sich die beiden Wellen durch Verschieben einer schrägverzahnten Buchse gegeneinander verdrehen, unter Fliehkrafteinfluß nach außen wandernde Kugeln sich auf einen axial festen Teller abstützen und einen trichterförmigen Kugelteller verschieben, der eine gewölbte Lauffläche aufweist und über ein Kugellager mit der Buchse verbunden ist. Es sind zwar Fliehkraftregler bekannt, bei denen unter Fliehkrafteinfluß nach außen wandernde Kugeln sich auf einen axial festen Teller abstützen und einen trichterförmigen Kugelteller verschieben. Diese bekannten Fliehkraftregler dienen jedoch nicht dem gegenseitigen Verdrehen zweier Wellen, sondern sie verschieben eine übliche Reglermuffe. Durch die erfindungsgemäße Wölbung der Lauffläche des trichterförmigen Kugeltellers wird erreicht, daß die Verstellung des Einspritz- oder Zündzeitpunktes in einer gewünschten Abhängigkeit von der Motordrehzahl erfolgt. Es ist zwar auch bekannt, bei Verstellern mit nach außen wandernden Kugeln die von den Kugeln verschobenen Teile derart gewölbt auszuführen, daß eine gewünschte Verstellcharakteristik entsteht. Bei diesen bekannten Verstellern handelt es sich jedoch um diejenigen, welche das Antriebsdrehmoment über die Kugeln übertragen.The invention is now based on the object of building an adjuster so that although under the influence of centrifugal force Outwardly migrating balls are used, but the torque transmission does not exceed these balls is made. According to the invention, this object is achieved in that, in an adjuster, at which the two shafts rotate against each other by moving a helical socket, Balls migrating outward under the influence of centrifugal force are supported on an axially fixed plate and one Move funnel-shaped ball plate, which has a curved running surface and a ball bearing connected to the socket. There are centrifugal governors known in which under the influence of centrifugal force Outwardly migrating balls are supported on an axially fixed plate and a funnel-shaped one Move the ball plate. However, these known centrifugal governors are not used for mutual rotation two shafts, but they move a common regulator sleeve. By the invention Curvature of the running surface of the funnel-shaped spherical plate is achieved that the adjustment of the injection or ignition point takes place in a desired dependence on the engine speed. It is Although also known, the displaced by the balls in adjusters with outwardly migrating balls Execute parts arched in such a way that a desired adjustment characteristic is created. With these known adjusters, however, are those who control the drive torque via the Transfer balls.
Da die Gewindegänge in der Buchse bekanntlich steil sein müssen, um zu verhindern, daß das Moment
der Pumpe zurückwirkt und der Regler reversibel ist, ergibt sich bei einer bestimmten Axialbewegung der
Buchse lediglich eine relativ kleine Drehung der Abgegen die Antriebswelle, was einem kleinen Verstellbereich
entspricht. In weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes wird daher vorgeschlagen, die
Schrägverzahnungen der Buchse, die große Steigun-Selbsttätiger Einspritzoder Zündzeitpunktversteller
für BrennkraftmaschinenSince the threads in the bushing must be steep, as is well known, to prevent the pump moment from acting back and the controller is reversible, a certain axial movement of the bushing results in only a relatively small rotation of the counterpart to the drive shaft, which corresponds to a small adjustment range . In a further development of the subject matter of the invention, it is therefore proposed that the helical teeth of the bushing, the large increase in automatic injection or ignition timing adjusters
for internal combustion engines
Anmelder:Applicant:
Ste. Anme. Ateliers de Construction
Lavalette, Saint-Ouen, Seine (Frankreich)Ste. Note Ateliers de Construction
Lavalette, Saint-Ouen, Seine (France)
Vertreter: Dipl.-Ing. W. Cohausz, Patentanwalt,
Düsseldorf, Schumannstr. 97Representative: Dipl.-Ing. W. Cohausz, patent attorney,
Düsseldorf, Schumannstr. 97
Desire Schmitt, Eauxbonnes, Seine-et-Oise (Frankreich), ist als Erfinder genannt wordenDesire Schmitt, Eauxbonnes, Seine-et-Oise (France), has been named as the inventor
gen besitzen, in an sich bekannter Weise zueinander gegenläufig anzuordnen, so daß im Zusammenwirken mit den entsprechenden Verzahnungen der An- und der Abtriebswelle ein doppelt so großer Voreilbereich bei gleicher Steigung der Gewinde erreicht wird wie bei axial verschieblich verzahnten Buchsen, die mit einem Element axial verschieblich und drehfest und mit dem anderen durch eine Schrägverzahnung verbunden sind.gene have to be arranged in opposite directions to each other in a manner known per se, so that in cooperation With the corresponding toothing of the input and output shafts, an advance range that is twice as large with the same pitch of the thread is achieved as with axially displaceable toothed bushes with one element is axially displaceable and non-rotatable and connected to the other by helical teeth are.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles mit Hilfe der Zeichnung näher erläutert.In the following, the invention will be described in greater detail on the basis of an exemplary embodiment with the aid of the drawing explained.
Auf der Welle 1 der nicht dargestellten Einspritzpumpe ist die Buchse 2 mit Hilfe des Keiles 3 und der Hohlschraube 4 festgekeilt. Die Buchse 2 empfängt abtriebsseitig das Drehmoment. Die Hohlschraube 4 stützt sich mit einem Ansatz über den Ring 5 gegen die Buchse 2 ab und wird durch die Schraube 6 arretiert. Ein Kupplungsstück 7 stellt die Verbindung mit dem Motor her und ist gegen die Buchse 2 axial unbeweglich, aber drehbar. Seine Axialbewegung wird einerseits durch den Ring 5 und andererseits durch einen Ansatz der Buchse 2 verhindert.On shaft 1 of the injection pump, not shown the socket 2 is wedged tight with the help of the wedge 3 and the hollow screw 4. The socket 2 receives the torque on the output side. The hollow screw 4 is supported with a shoulder on the ring 5 against the socket 2 and is locked by the screw 6. A coupling piece 7 provides the connection with the motor and is axially immovable with respect to the bush 2, but rotatable. Its axial movement will on the one hand by the ring 5 and on the other hand by a shoulder of the socket 2 prevented.
Das Kupplungsstück 7 und die Buchse 2 trägen beide Außen verzahnungen 25 und 26 sehr großer Steigung, deren Richtungen einander entgegengesetzt sind. Ist beispielsweise die Schrägverzahnung der Buchse 2 linksgängig, so ist die des Kupplungsstückes 7 rechtsgängig, und umgekehrt. Buchse 2 und Kupplungsstück 7 sind durch eine Buchse 8 verbun-The coupling piece 7 and the socket 2 wear both external gears 25 and 26 very large Slope whose directions are opposite to each other. For example, the helical gearing is the Bushing 2 is left-handed, so that of the coupling piece 7 is right-handed, and vice versa. Socket 2 and Coupling pieces 7 are connected by a socket 8
809 637/163809 637/163
den, die das Drehmoment überträgt und als Einstellorgan für den Voreilwinkel dient. Die Buchse 8 trägt zwei Innengewinde einander entgegengesetzter Richtung, die den Gewinden 25 und 26 entsprechen und mit diesen zusammenarbeiten.the one that transmits the torque and as an adjusting element serves for the lead angle. The socket 8 has two internal threads in opposite directions, which correspond to the threads 25 and 26 and cooperate with them.
Zwischen dem Kupplungsstück 7 und der Buchse 8 ist eine zylindrische Schraubendruckfeder 9 angeordnet, die sich direkt gegen die Buchse 8 und über einen Ring 10 gegen das Kupplungsstück 7 abstützt. Diese Feder besitzt eine gewisse Vorspannung.A cylindrical helical compression spring 9 is arranged between the coupling piece 7 and the socket 8, which is supported directly against the socket 8 and against the coupling piece 7 via a ring 10. These The spring has a certain preload.
An die Buchse 8 ist der Mitnehmer 11 für die Kugeln angeschraubt. Ein versenkter Bolzen 12 dient als Befestigung des Mitnehmers. Die Buchse 8 trägt außerdem vermittels des Kugellagers 14 den Kugelteller 13. Gegen die innere entsprechend geformte Oberfläche dieses Kugeltellers stützen sich die Kugeln 15 ab, deren Zahl veränderlich ist, entsprechend den Eigenschaften, die erreicht werden sollen.The driver 11 for the balls is screwed to the socket 8. A countersunk bolt 12 is used as attachment of the driver. The bush 8 also carries the ball plate by means of the ball bearing 14 13. The balls are supported against the inner, correspondingly shaped surface of this ball plate 15, the number of which is variable, according to the properties that are to be achieved.
Auf die Buchse 2 ist der Ring 16 fest aufgepreßt, der eine Scheibe 17 trägt, die drehbar um diesen Ring gelagert ist. Die Scheibe 17, die den Axialschub der Kugeln 15 aufnimmt, stützt sich gegen den Anschlag des Ringes 16 über ein Kugellager 18 ab.The ring 16 is firmly pressed onto the socket 2 and carries a disk 17 which is rotatable about this Ring is stored. The disk 17, which absorbs the axial thrust of the balls 15, is supported against the stop of the ring 16 via a ball bearing 18.
Die ganze Vorrichtung ist in ein Gehäuse 19 eingeschlossen, das zu gleicher Zeit als Lagerwand für die Einspritzpumpe dient. Das Gehäuse 19 trägt das Kugellager 20 der Nockenwelle 1 der Pumpe. Der Deckel 21 des Gehäuses besitzt eine Dichtungsfuge 22, die die Dichtigkeit des Gehäuses nach der Antriebsseite sichert. The whole device is enclosed in a housing 19, which at the same time as a storage wall for the injection pump is used. The housing 19 carries the ball bearing 20 of the camshaft 1 of the pump. Of the The cover 21 of the housing has a sealing joint 22 which ensures the tightness of the housing on the drive side.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende: Die Schraubendruckfeder 9, die eine gewisse Vorspannung besitzt, übt in ruhendem Zustand einen Druck von rechts nach links auf die Buchse 8 aus. Diese überträgt über das Lager 14 diesen Druck der Feder auf den Kugelteller 13, der sich seinerseits gegen die Kugeln 15 abstützt und dieselben schräg gegen die Fläche 23 des Mitnehmers und gegen die Fläche 24 der Scheibe 17 drückt.The mode of operation of the device is as follows: The helical compression spring 9, which has a certain Has bias, exerts a pressure from right to left on the socket 8 in the resting state. This transmits this pressure of the spring via the bearing 14 to the ball plate 13, which in turn supported against the balls 15 and the same obliquely against the surface 23 of the driver and against the Surface 24 of the disk 17 presses.
Der Regler wird nun durch das Kupplungsstück 7 angetrieben, und die Antriebsdrehzahl nimmt stetig zu. Wenn die Drehzahl einen vorbestimmten Wert erreicht hat, beginnen die Kugeln 15 sich radial aus ihrer Ruhestellung gegen den Druck der Feder 9 zu entfernen, denn die Kugeln werden durch den Mitnehmer 11 in eine drehende Bewegung versetzt, während dieser seinerseits über die Buchse 8 und das Kupplungsstück 7 angetrieben wird.The controller is now driven by the coupling piece 7, and the drive speed increases steadily. When the speed has reached a predetermined value, the balls 15 begin to move radially out of it To remove the rest position against the pressure of the spring 9, because the balls are driven by the driver 11 set in a rotating movement, while this in turn via the socket 8 and the coupling piece 7 is driven.
Wenn nun diese Drehung des Reglers eine Rechtsdrehung ist, wie durch den Pfeil .F1 angedeutet, muß, da der Voreilwinkel als Funktion der Drehzahl positiv sein soll, d. h. im Sinne der Rechtsdrehung vorauseilend, die Steigrichtung der Gewindegänge 25 rechts- und die der Gewindegänge 26 linksgängig sein.If this rotation of the controller is a clockwise rotation, as indicated by the arrow .F 1 , since the lead angle should be positive as a function of the speed, ie leading in the sense of the clockwise rotation, the rise direction of the threads 25 must be right and that of the threads 26 be left-handed.
Die Kugeln 15, die sich radial aus ihrer Ruhestellung entfernen, stoßen den entsprechend geformten Kugelteller 13 von links nach rechts, während sie sich gegen die Scheibe 17 abstützen. Der Kugelteller 13 überträgt seine axiale Bewegung auf die Buchse 8 über das Kugellager 14. Da die Gewindegänge auf Buchse 2 rechtsgängig steigen, gibt die Buchse 8 der Pumpenwelle 1 eine Drehung um sich selbst in Richtung des Pfeiles F1, und zwar über die Buchse 2, die auf dieser Welle festgekeilt ist (wobei zu beachten ist, daß die Pumpenwelle 1 axial nicht verschieblich ist). Zu gleicher Zeit gleitet jedoch die Buchse 8 mit ihren äußeren Gewindegängen 26 auf dem Kupplungsstück 7. Da dieses Gewinde linksgängig ist und das Kupplungsstück 7 seinerseits axial unbeweglich, erhält die Buchse 8 selbst, während sie von links nach rechts gleitet, in Richtung des Pfeiles F1 eine schwache Rechtsdrehung in bezug auf das Kupplungsstück 7. The balls 15, which move radially from their rest position, push the correspondingly shaped ball plate 13 from left to right, while they are supported against the disk 17. The ball plate 13 transmits its axial movement to the bushing 8 via the ball bearing 14.Since the threads on the bushing 2 rise to the right, the bushing 8 gives the pump shaft 1 a rotation about itself in the direction of the arrow F 1 , via the bushing 2 which is keyed onto this shaft (it should be noted that the pump shaft 1 cannot be moved axially). At the same time, however, the socket 8 slides with its outer threads 26 on the coupling piece 7. Since this thread is left-handed and the coupling piece 7 is axially immovable, the socket 8 itself, while sliding from left to right, gets in the direction of arrow F. 1 a slight clockwise rotation with respect to the coupling piece 7.
Die beiden Relativdrehungen der Welle 1 zur Buchse 8 und der Buchse 8 zum Kupplungsstück 7 addieren sich und bilden die unterschiedlichen Voreilbeträge. The two relative rotations of the shaft 1 to the socket 8 and of the socket 8 to the coupling piece 7 add up and form the different advance amounts.
Wenn die Kugeln in Ruhelage sind, ist die Veränderung gleich Null, d. h. also, wenn der Regler steht, sich mit geringer Drehzahl dreht, oder auch bis er die Ablösedrehzahl für die Kugeln 15 erreicht.When the balls are at rest, the change is zero; H. so if the regulator stands, rotates at a low speed, or until it reaches the separation speed for the balls 15.
Hat die Drehzahl einen festgelegten Wert erreicht, so hat die Buchse 8 den gesamten Weg C durchlaufen, und der Voreilwinkel hat seinen größten Wert erreicht.If the speed has reached a fixed value, the bush 8 has run through the entire path C , and the advance angle has reached its greatest value.
Die Regel, nach der sich der Voreilwinkel zwischen der Pumpen welle 1 und dem Kupplungsstück 7 als Funktion der Drehzahl einstellt, kann nach Wunsch vermittels der Form des Ablaufweges im Kugelteller 13 verwirklicht werden und ist zugleich von den Eigenschaften der Feder 9 abhängig.The rule according to which the lead angle between the pump shaft 1 and the coupling piece 7 as The function of the speed can be set as desired by means of the shape of the drainage path in the ball plate 13 can be realized and is at the same time dependent on the properties of the spring 9.
Der Voreilregler kann sehr leicht jedem Verbrennungsmotor angepaßt werden. Diese Eigenschaft ist insofern sehr wertvoll, als das genaue Studium des Voreilmaßes als Funktion der Drehzahl immer notwendiger wird, da das wirtschaftliche Arbeiten der Motoren zum großen Teil von der richtigen Veränderung des Voreilwinkels als Funktion der Drehzahl abhängt.The advance regulator can be adapted very easily to any internal combustion engine. This property is In so far as it is very valuable, as the exact study of the lead dimension as a function of the speed is more and more necessary will, as the economical working of the engines in large part depend on the correct change of the lead angle as a function of the speed.
Der Voreilregler ist irreversibel. Die Gewindegänge 25 und 26 besitzen im Verhältnis zu den Mittelachsen der Teile 2, 8 und 7 geringe Neigungen. Wie groß auch immer das durch das Kupplungsstück 7 auf die Pumpenwelle 1 vermittels der Buchsen 8 und 2 und ihre Gewindegänge 26 und 25 gerade übertragene Moment sein mag, kann es niemals eine axiale Kraft auf die Buchse 8 ausüben, da alle axialen Komponenten der auftretenden Tangentialkräfte, die von dem augenblicklichen Moment herrühren, durch die Reibung (gleichfalls die augenblickliche) zwischen den Gewindegängen aufgenommen werden.The lead regulator is irreversible. The threads 25 and 26 have relative to the central axes of parts 2, 8 and 7 slight inclinations. Whatever the size by the coupling piece 7 on the Pump shaft 1 by means of the sockets 8 and 2 and their threads 26 and 25 just transferred Moment may be, it can never exert an axial force on the bush 8, since all axial components the occurring tangential forces, which originate from the instantaneous moment, due to the friction (also the current one) are recorded between the threads.
Während der Dauer der Einspritzung ist die Buchse 8 unbeweglich. Eine Veränderung während dieser Zeit ist nicht möglich. Die Einspritzperiode dauert jedoch nur wenige Bogengrade der Umdrehung der Pumpenwelle (10 bis 20° bei einem Dieselmotor). Es vergeht also eine verhältnismäßig lange Periode zwischen zwei Einspritzungen, in der das Antriebsmoment der Einspritzpumpe praktisch auf Null fällt. Während dieser Leerlaufperioden wird der Regelvorgang durchgeführt.During the duration of the injection, the sleeve 8 is immobile. A change during this time is not possible. However, the injection period lasts only a few degrees of arc of the revolution the pump shaft (10 to 20 ° for a diesel engine). So a relatively long period goes by between two injections, in which the drive torque of the injection pump drops practically to zero. The control process is carried out during these idle periods.
Während eines Beharrungszustandes verbleiben die Kugeln 15 unbeweglich zu den Teilen 11,13 und 17, so daß eine Abnutzung derselben sowie der Kugeln 15 vermieden wird.During a steady state, the balls 15 remain immobile in relation to the parts 11, 13 and 17, so that wear of the same and of the balls 15 is avoided.
Angenommen, die Scheibe 17 wäre statt drehbar fest z. B. am Gehäuse 19 angebracht, dann wurden die Kugeln 15, indem sie sich auf einen festen Rollweg stützen, den Kugelteller 13 mit etwa der doppelten Geschwindigkeit der Welle 1 mitschleppen und sich gegen die Innenflächen des Mitnehmers reiben. Bei jeder Umdrehung würden die Kugeln eine ununterbrochene Drehung um sich selbst ausführen. Das würde zu einer dauernden Reibung der Kugeln 15 gegen die Mitnehmerarme 11 führen und zu einer schnellen Abnutzung dieser beiden Teile und auch des Kugeltellers 13 und des Lagers 14.Assuming that the disc 17 would be instead of rotatable fixed z. B. attached to the housing 19, then were the balls 15 by leaning on a fixed rolling path, the ball plate 13 with about double Drag along the speed of shaft 1 and rub against the inner surfaces of the driver. With each rotation the balls would rotate continuously around themselves. This would lead to a permanent friction of the balls 15 against the driver arms 11 and to a rapid wear of these two parts and also of the ball plate 13 and the bearing 14.
Das axiale Lager 18 gestattet der Scheibe 17, eine beliebige Winkelstellung zum Mitnehmer 11 einzunehmen. The axial bearing 18 allows the disk 17 to assume any angular position relative to the driver 11.
Wenn die Scheibe 17 fest auf die Buchse 2 aufgekeilt wäre, würden sich die Kugeln immer auf der gleichen Bahn der Scheibe 17 abrollen. Der Verschleiß an den Laufflächen träte dann schnell ein.When the washer 17 is firmly keyed onto the bushing 2 the balls would always roll on the same path of the disk 17. The wear on the treads would then occur quickly.
Die relative Winkelbeweglichkeit der Scheibe 17 ermöglicht es, daß die Kugeln ihre Plätze wechseln, wenn die Beschleunigung ruckartig und nicht gleitend stattfindet, und jeweils eine indifferente Lage einnehmen. The relative angular mobility of the disc 17 enables the balls to change places, when the acceleration takes place jerkily and not smoothly, and each assume an indifferent position.
Bei einem Beharrungszustand drehen sich die Teile 17 und 13 auf Grund der Zentrifugalkräfte, die die Kugeln 15 auf sie ausüben, mit der gleichen Drehzahl wie alle anderen beweglichen Teile, woraus sich ein Minimum an Abnutzung ergibt.In a steady state, the parts 17 and 13 rotate due to the centrifugal forces that the Balls 15 exert on them, at the same speed as all other moving parts, resulting in a Minimum wear and tear results.
Claims (2)
Deutsche Patentschriften Nr. 322 122, 322 962,
621091, 685 345, 864 781;Considered publications:
German patent specifications No. 322 122, 322 962,
621091, 685,345, 864,781;
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| DES36172A DE1038831B (en) | 1953-09-26 | 1953-09-26 | Automatic injection or ignition timing adjuster for internal combustion engines |
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| DE1038831B true DE1038831B (en) | 1958-09-11 |
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