JP2009519403A - カムシャフト・アジャスタ・フィードライン - Google Patents

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Abstract

本発明は、中央ネジと、カムシャフトと、少なくとも１個の抵抗素子とを有するカムシャフト・アジャスタ・フィードラインに関する。カムシャフトは中央ネジを保持するための保持ボアを有し、カムシャフトと中央ネジとの間にダクトが形成され、ダクトはダクト中の流体のフローに作用するための抵抗素子を有する。

Description

本発明は油圧分野に関する。本発明は特に、カムシャフト・アジャスタ・フィードライン、カムシャフト・アジャスタ・フィードラインの抵抗素子の利用、カムシャフト・アジャスタ・フィードラインを有するカムシャフト調整装置、および抵抗素子に関する。
内燃機関において、それぞれカムを持つカムシャフトはガス交換弁を開放する役目を果たし、弁は、弁ばねの力に抗して使用済みガスを排出し、新しいガスを吸引するよう別個に構成される。弁の固定制御時間は、常に、有用な回転速度帯における入手可能な平均有効圧と最大トルクおよびその位置と、公称回転速度における入手可能なパワーとの妥協を求める。
そのため、カムシャフトをエンジン回転数の関数として回転することにより、弁の制御時間を変化させることのできる回転可能カムシャフトが開発されてきた。内燃機関の制御時間の可変調整のためのこの種の油圧作動装置、いわゆるカムシャフト・アジャスタは、ＥＰ０８０６５５０またはＤＥ１９６２３８１８の例から周知である。
内燃機関の作動中、交番トルクがカムシャフトに作用するが、交番トルクは、例えば、カムと閉鎖弁との接触中の摩擦力の結果として発生するものである。該交番トルクは、例えば補正素子等、弁の遊びを補正するためのカムフォロア上のカムのローリングによって発生する。交番トルクによって発生した圧力ピークについては、例えばＥＰ０５９０６９６に記載される。
圧力ピークはカムシャフト・アジャスタの圧力チャンバ内で生成され、実際には加圧されるべきチャンバが、望ましくないことだが圧力ピーク持続期間中に部分的に圧力が排出されることがある。カムシャフトのリードやラグを設定する調整速度が落ち、位相確度が悪影響を受ける。さらに、圧力ピークはそれ以降の圧力消費部位にも伝達されることによって、それら部位が損傷することがある。
カムシャフト・アジャスタの外部圧力回路または外部圧力ラインに逆止弁を一体化することが知られている。この例は、ＥＰ０５９０６９６、ＥＰ１２９１５６３またはＥＰ１２８４３４０に記載される。
カムシャフト接続のためのネジに一体化される中央弁は、ＤＥ１９９４４５３５Ｃ１の例から周知である。
本発明の目的は、改良されたカムシャフト・アジャスタ・フィードラインを提示することである。
そのため、カムシャフト・アジャスタ・フィードライン、カムシャフト・アジャスタ・フィードラインの抵抗素子の利用、カムシャフト調整装置および抵抗素子が提示される。
本発明の実施例によると、カムシャフト・アジャスタ・フィードラインが提示される。このカムシャフト・アジャスタ・フィードラインは、中央ネジと、保持ボアを持つカムシャフトとからなり、中央ネジは少なくとも部分的に保持ボア中に配置される。中央ネジは、中央ネジと保持ボアとの間に間隙が形成され、その間隙を流体が横切ることができるようにカムシャフトの保持ボア中に配置される。形成された間隙には少なくとも１個の抵抗素子が配置され、少なくとも１個の抵抗素子は、流体が流入するフロー方向に少なくとも部分的に対抗する。
間隙中の流体のフロー挙動は抵抗素子によって影響させることができる。ここで、フロー挙動は、流体のフロー方向を完全に閉鎖できることによっても影響させることができる。これによって流体のフロー方向を制御することができる。
保持ボアは例えば、カムシャフトの端部領域に配置することができる。これによって保持ボアは非貫通穴として形成することができる。
本発明の別の実施例によると、カムシャフト・アジャスタ・フィードラインの抵抗素子の利用が提示される。ここで、流体移動に対抗するため、抵抗素子をカムシャフトの保持ボアとカムシャフトの中央ネジとの間の間隙に挿入することができる。
流体のフロー方向を閉鎖するか妨害するため、抵抗素子はその間隙の断面または横断面への投影を満たすことによって該間隙を密封する。
本発明のさらに別の実施例によると、カムシャフト調整装置が提示される。ここで、カムシャフト調整装置は、カムシャフト・アジャスタ・フィードラインと、位相調整装置とからなり、カムシャフト・アジャスタ・フィードラインは流体によって位相調整装置に作用するよう設計される。そのため、位相調整装置の流体のフローは、その流体行動の点から影響を与えることができる。これにより、例えば位相調整装置に流体を供給すべきか、どのくらい供給すべきかを決定することが可能である。
さらなる実施例によると抵抗素子が提示され、この抵抗素子は抵抗体を有し、抵抗体は間隙の境界の間で、間隙中を半径方向に延びることができる。ここで境界は、例えば、カムシャフトの保持ボアと中央ネジによって形成することができる。抵抗素子は抵抗体を有し、これにより、該抵抗素子は間隙の流体移動に対抗することができる。
本発明のさらに別の実施例によると、カムシャフト・アジャスタ・フィードラインが提示され、中央ネジと保持ボアとの間の間隙が環状間隙として実現される。
中央ネジは、カムシャフトと中央ネジとの間に環状または円形の間隔が生成されるよう、対応して設計されるカムシャフトの保持ボア中に同軸に配置することができる。該間隔または間隙、特に環状間隙を、間隙を介して流体でカムシャフト調整装置に作用できるよう利用することができる。断面が環状の設計であるこの間隙は、中央ネジの長さに沿って軸方向に平行に延びることができる。したがって間隙は、中央ネジの長さに沿って、円筒のように環状に設計することができる。
さらに、本発明の別の実施例によると、カムシャフト・アジャスタ・フィードラインが提示され、その中央ネジとカムシャフトは互いに対して回転可能であるよう設計される。そのため、例えば組み立て中、中央ネジをカムシャフトまたはカムシャフトの保持ボアにねじ込み、固定することが可能である。ここで、抵抗素子はねじ込み工程中に発生するカムシャフトに対する中央ネジの回転を妨害しない。しかしながら、抵抗素子は、保持ボア内へ中央ネジを導入する際に発生する許容差逸脱を補正するよう設計することができる。
本発明のさらに別の実施例によると、カムシャフト・アジャスタ・フィードラインが提示され、その中央ネジは外周を限定され、抵抗素子は中央ネジの外周に配置される。これにより、少なくとも１個の抵抗素子を、該抵抗素子が中央ネジと堅固なシングルピースユニットを形成するよう中央ネジの外周に固着することが可能である。これにより抵抗素子の設置位置を決定することができる。
さらに、抵抗素子を中央ネジの外周に配置することにより、この抵抗素子には中央ネジを取り外す場合に容易にアクセス可能である。これは、例えば故障発見や抵抗素子の交換の際に有益である。
本発明のさらに別の実施例によると、カムシャフト・アジャスタ・フィードラインが提示され、少なくとも１個の抵抗素子がカラーのように中央ネジの外周を包囲する。抵抗素子がカラーのように中央ネジの外周を包囲することにより、中央ネジの外周の信頼できる完全な閉鎖または密封が得られる。
さらに、本発明の別の実施例によると、カムシャフト中またはカムシャフトの端部の保持ボアが内周を有し、その中に抵抗素子が配置されたカムシャフト・アジャスタ・フィードラインが作られる。保持ボア内周における抵抗素子の配置により、中央ネジを保持ボア内へ組み付ける際の追加ガイドを構成することができる。
本発明のさらに別の実施例によると、カムシャフト・アジャスタ・フィードラインが提供され、その抵抗素子は保持ボア内周と中央ネジ外周との間を半径方向に延びる。
ここで、抵抗素子は、中央ネジの外周から保持ボアの内周まで半径方向に、または保持ボアの内周から中央ネジの外周まで半径方向に延びることができる。本書の文脈において、「半径方向の延び」とは、角度を有する半径方向、即ち１つの方向成分が、実際に半径方向に延びる一方、他方の方向成分は軸方向に延びる方向を意味するとも理解しなければならない。言い換えるとこれは、その間隙の横断面への投影が半径方向に延びる抵抗素子を意味している。
この定義によると、中央ネジの外周から保持ボアの内周へ斜めに間隙を通る、または保持ボアの内周から中央ネジの外周へ斜めに通る抵抗素子の配置も該半径方向の定義を含むことができる。
間隙内の抵抗素子の半径方向配置により、抵抗素子の横断面への投影が、中央ネジの外周と保持ボアの内周との間に形成される円形間隙を抵抗素子によって完全にカバーまたは密封するという効果を持つことができる。したがって、抵抗素子は保持ボアの内周と中央ネジの外周両方に当接する。該当する場合、保持ボアの内周または中央ネジの外周に、ボアまたはショルダまたは隆起または切削部分を設けることにより、密封作用を改良することができる。
さらに、本発明の別の実施例によると、抵抗素子が交換可能に設計されたカムシャフト・アジャスタ・フィードラインが提供される。したがって抵抗素子は、例えば磨耗の際など入替・交換することができる。しかしながら、抵抗素子近くの領域を洗浄しやすくすることも可能である。
本発明のさらに別の実施例によると、カムシャフト、特にカムシャフトの端部がカムシャフトの保持ボアに開口する供給口を有するカムシャフト・アジャスタ・フィードラインが提供される。該供給口（いわゆるポートまたは加圧オイル供給口）により、保持ボアにカムシャフトの外側領域からの流体を作用させることができる。外側領域では、流体の供給は例えば外部圧力ラインによって行うことができる。
供給口は、中央ネジと保持ボアとの間の環状間隙に同時に開口しているため、間隙に流体を作用させることができる。間隙中、または中央ネジと保持ボアとの間に設けた供給ダクト中の流体の内圧は、供給口を介して流体を与える圧力によって発生させることができる。このようにして、カムシャフト・アジャスタ・フィードラインを介して供給する装置中の流体圧を決定することが可能である。
さらに別の実施例によると、中央ネジが中央ネジに対して軸方向を限定する軸を有するカムシャフト・アジャスタ・フィードラインが提供される。ここで、中央ネジと保持ボアとの間の間隙に配置される抵抗素子は、軸方向を向く流体のフロー方向と対抗するよう設計される。その結果、中央ネジの軸に沿った、特にカムシャフトの中央ネジと保持ボアとの間に形成されたダクト中の流体のフロー挙動に、抵抗素子によって影響を与えることが可能である。これにより、圧力を減少させたり増加させたり、流体のフロー方向に影響させたりすることが可能である。
さらに、本発明の別の実施例によると、少なくとも１個の抵抗素子が、軸方向に対抗して向くフロー方向とは異なる抵抗で軸方向を向く流体のフロー方向に対抗するよう設計される、カムシャフト・アジャスタ・フィードラインが提示される。
そのため、流体は事実上障害なしに中央ネジの軸に沿って一方向に伝わることができる一方、その伝わりは、反対方向においては妨害されることになる。これにより、前方への流れが可能だが、戻りの流れは妨げられる。
さらに、本発明の別の実施例によると、逆止弁として機能する抵抗素子を持つカムシャフト・アジャスタ・フィードラインが提供される。ここで、抵抗素子は、カムシャフトの保持ボアの内周と中央ネジの外周との間のラインシステム内で例えば前方方向と呼ぶ一方向に流れが通過できる一方、対応する逆に限定される戻り方向の流体フローは実質的に完全に妨げられるよう、間隙中に配置することができる。
本発明のさらに別の実施例によると、逆止弁は、環状スライド、ファン形バネ、異形弾性部材、またはフロー起動環状閉鎖体として設計することができる。
環状スライドは、例えば、コイルバネまたは波型バネの圧力に対抗して一方向に開放するが、別の方向の貫流を阻止することが可能なスチールからなり、対応するバネによって支援されるスライド要素とすることができる。ファン形バネは、個々のプレートのプレロードによってバネ作用を得ることができる板バネとすることができる。
異形弾性部材のリングは、プロファイリングにより、圧力によって折畳み移動が発生可能なように設計することができる。ただし、エラストマリングが接触面と接合する場合、開口は閉鎖することができる。
フロー起動環状閉鎖体は、例えば熱可塑体から製作することができる。設計にかかわらず、逆止弁は１つの移動方向を閉鎖可能で、これにより閉鎖機能を生成する。閉鎖機能は設置空間に対して、または弁に一体化されたストップ、特にフランジまたはショルダまたは切削部分に対して発生することができる。
本発明のさらに別の実施例によると、抵抗素子は、フィルタ要素として機能するよう設計することができる。流体移動に対抗する抵抗は、開口、特に密封構成要素の小さい開口によって形成することができる。密封構成要素は、流体の分子が浸透する開口がなかったら間隙の断面を完全に密封するよう、間隙中に配置することができる。
フィルタ要素の直径より大きい要素、例えば埃は、フィルタ要素の通過を阻止される。埃や汚染物質、望ましくない異物はこれによりろ過される。障壁のような作用により、フィルタ要素はフィルタ抵抗を持つ流体に対抗することができる。例えば、該抵抗は通過開口の大きさを選択することにより設定できる。これにより、埃粒子はフロー方向から見てフィルタの下流に配置された領域における堆積が阻止される。該領域はこれにより埃がない状態に維持される。
さらに、本発明の別の実施例によると、フィルタの設計が提示される。フィルタは、環状フィルタ板として例えば光化学的エッチングまたはレーザ加工で製作することができる。フィルタは、ファンネル形のフィルタ篩として製作することができ、その場合、フィルタの篩は大きな表面積を持つことができる。製作は同様に、光化学的エッチングまたはレーザ加工で行うことができる。さらに、フィルタは例えばスチールフィルタ生地、熱可塑性材料からなるインサート部分として環状フィルタとして製作することができる。ここで、熱可塑性材料は密封作用を提供できる一方、スチールフィルタ生地はフィルタ機能を実行することができる。さらに、フィルタはファンネル形フィルタ篩として設計でき、同様に大きな表面積が得られる。
上述項においては、カムシャフト・アジャスタ・フィードラインに関して、本発明の改良点について述べた。該実施例はまた、カムシャフト・アジャスタ・フィードラインの抵抗素子の利用およびカムシャフト調整装置に適用される。
別個構成要素として抵抗素子を組み合わせることでさらに別の有利な実施例となり、例えば、個々の構成要素としてのフィルタと逆止弁の組み合わせを実現することが可能である。
一方、抵抗素子は、逆止弁とフィルタとからなる構成要素に単一ユニットとして一体化することができる。該ユニットを中央ネジに固定的に一体化することができる。しかしながら、逆止弁とフィルタの組み合わせも中央ネジに取り外し可能に配置することができる。
フィルタおよび逆止弁は同様に異なる方法で配置することができる。例えば、まずフィルタに流れを横切らせ、汚染物質や埃があればこれを食い止め、これによってフロー方向で該フィルタの下流に位置する逆止弁に伝播することを防ぐことができる。これにより、逆止弁の故障を防ぐことができる。しかしながら逆の状況、すなわち、フロー方向から見て逆止弁を先に配置して、次にフィルタを配置することも考えられる。しかしながら、この場合、逆止弁を汚染物質から保護することはできない。
本発明の有利な実施例を、図面を参照しながら以下に説明する。
図面の図解は略図であり、正確な縮尺ではない。図１から図１０の以下の説明において、同一または対応する要素には同じ参照番号を用いる。
図１は、本発明の１実施例によるカムシャフト・アジャスタ・フィードラインを持つカムシャフト調整装置を通る長手断面図である。カムシャフト調整装置１１７は、カムシャフト・アジャスタ・フィードラインと、位相調整装置１１８とからなる。位相調整装置１１８は、主にシューハウジング１１３と、カムシャフト・アジャスタ１０６とからなる。チェーンスプロケット１１１が、ネジ１１２によってシューハウジング１１３に堅固に連結される。そのため、シューハウジング１１３はチェーンスプロケット１１１の回転に同相で従う。回転は、カムシャフト１０１および中央ネジ１０９の軸周囲で発生する。
油圧チャンバ１１４は、シューハウジング１１３とチェーンスプロケット１１１の限界の間でシューハウジング１１３中に形成される。シューハウジング１１３に対してまたはその中でチェーンスプロケット１１１に対して、ある回転角度で回転可能なカムシャフト・アジャスタ１０６またはベーンロータ１０６は、該油圧チャンバ１１４内へ突出する。該回転は、油圧チャンバの対応する加圧によって得られるが、ここではこれ以上詳しく説明しない。
カムシャフト・アジャスタ１０６は、中央ネジハウジング１０４とカムシャフト２、特にカムシャフトの端部の両方に固定的に連結される。中央ネジ１０９と、カムシャフト・アジャスタ１０６と、カムシャフト１０１とから形成されるユニットは、これにより、チェーンスプロケット１１１に対して、ある角度で回転することができる。そのため、カムシャフト１０１に配置されるが図１に図示しないカムは、チェーンスプロケット１１１の回転に対してその位相位置を調整することができる。これにより、カムシャフトのカムが作用するガス交換弁の早期または遅延開閉が可能になる。
中央ネジ１０９は、中央ネジハウジング１０４と、中央ネジ軸部１１０とからなる。中央ネジハウジング１０４は中央弁１１９を含むが、ここではこれ以上詳しく説明しない。油圧チャンバ１１４の加圧のため、油圧チャンバ１１４には流体、特にオイルを一定の圧力で供給しなければならない。このため、カムシャフト１０１の端部は保持ボア１２０を備える。
保持ボア１２０は、カムシャフト１０１の端部領域中に延び、異なる断面でそれぞれ異なって設計される。第１領域１１６において、カムシャフトの保持ボアは、同様にねじ山を備える中央ネジ１０９の軸部１１０をねじ込むことができるねじ山を備える。ねじ山領域１１６において、保持ボア１２０の内周は軸部１１０の外周に一致する。
カムシャフト１０１の端部において、チェーンスプロケット１１１は、カムシャフト１０１の外径に回転可能に取り付けられる。ねじ山を備える領域１１６と、カムシャフト１０１の端部との間に位置する保持ボア１２０の領域において、保持ボア１２０の内径は中央ネジ１０９の軸部１１０の外径より大きい周を有する。このようにして、中央ネジ１０９と保持ボア１２０との間には環状間隙１１５が形成され、環状間隙１１５は中央ネジ１０９の軸方向に延びる。中央ネジ１０９がカムシャフト１０１に組み込まれる領域において、該間隙１１５は中央ネジ１０９の外径形状に従う。中央ネジ１０９の外径は、中央弁１１９からなる中央ネジハウジング１０４の領域において軸１１０の外径に対して広がる。
間隙１１５は、中央ネジの軸部１１０が保持ボア１２０にねじ込まれる領域１１６から、中央ネジハウジング１０４がカムシャフト・アジャスタ１０６に固定的に連結される中央ネジハウジング１０４の部分へ延び、保持ボア１２０よりもカムシャフト・アジャスタ１０６によって部分的に画定される。
保持ボア１２０のねじ山を備える部分１１６と、カムシャフト１０１の端部との間の領域において、加圧されたオイル供給P１０３がカムシャフト１０１中に半径方向に配置される。該加圧オイル供給口P１０３またはボア１０３はカムシャフトの半径方向ベアリング１０２に配置され、間隙１１５に圧力ライン系（これ以上詳しく示さない）を介してオイルが作用できるようにする。
加圧オイル供給口のボア１０３は、カムシャフトの保持ボア１２０内へ開口するため、中央ネジ１０９の外周とカムシャフト１０１の保持ボア１２０の内周との間の間隙１１５に開口することになる。そのため、カムシャフト１０２のラジアルベアリングにおいて加圧オイル供給口P１０３を介して進入するオイルは、迂回または偏向し、カムシャフト１０１の方向から軸方向に、軸部１１０に沿って、またはカムシャフト・アジャスタ１０６の軸方向に中央ネジハウジング１０４に沿って通過する。
オイルは圧力により、カムシャフト・アジャスタ１０６の内側ロータ内の４/３方向制御比例弁として形成される中央弁１１９から油圧チャンバ１１４に押し入れられる。円形フィルタ１０７および/または逆止弁１０８は、加圧オイル供給口P１０３の入口と、中央ネジハウジング１０４を形成する中央ネジ軸部１１０の拡大部との間の間隙１１５に配置される。中央ネジハウジング１０４を形成する拡大部は線形増加方式で広がり、中央弁１１９を保持する役割を果たす。保持ボア１２０の形状は、保持ボアの内径からの中央ネジの間隔が間隙の長さに渡って一定であり続けるよう、中央ネジ１０９の線形隆起に従う。
フィルタ１０７および逆止弁１０８について図２でより詳しく説明する。図２は、本発明の１実施例によるカムシャフト・アジャスタ・フィードラインの間隙１１５に位置する抵抗要素、特にフィルタ１０７と逆止弁１０８の拡大長手断面図である。図２は、カムシャフト調整装置１１７の領域を詳細に示す。加圧オイル供給口１０３を持つカムシャフト１０１の一部と、中央ネジ１０９の中央ネジ軸部１１０および中央ネジハウジング１０４の詳細が示される。図２において、流体の供給は加圧オイル供給口１０３を介して上から行われる。
中央ネジ軸部１１０から中央ネジハウジング１０４への過渡部において、中央ネジハウジング１０４の領域の中央ネジ１０９の外周が、中央ネジ軸部１１０の外周に対して軸方向で増加することがわかる。加圧オイルは、加圧オイル供給口１０３を介して半径方向２０１を環状間隙１１５に供給される。環状間隙１１５は、カムシャフト１０１の保持ボア１２０の内径に対して中央ネジ軸部１１０の、または中央ネジハウジング１０４の相対的に小さい外径のために形成される。
図２からわかるように、半径方向に導入されるオイルフロー２０１は、比較的低圧の方向に軸方向に位置する方向２０２に偏向する。ここで、油圧の圧力差が高いため、堅固なフィルタ１０７にオイルが侵入し、オイルは方向１２０を中央ネジハウジング１０４に沿って逆止弁１０８を過ぎて伝わる。例えば、加圧オイル供給口１０３から離れた環状間隙１１５の側に位置する圧力チャンバにオイルを充満しなければならない場合、この状況が発生し得る。そして該遠隔端は加圧オイル供給口１０３より低い圧力となる。
フィルタ１０７は、カラーのように軸部１１０を包囲する。図２の断面図において、フィルタ１０７は２本の延長部を有する。第１延長部２０４により、フィルタ１０７は中央ネジ軸部１１０の外径に配置される。フィルタ１０７の第２延長部２０５はカムシャフト１０１の保持ボアの内径の方向に半径方向斜めに延び、ここで第２延長部２０５は固定されるか、切削部のストップに係止する。フィルタ１０７の第２延長部２０５はオイルが侵入できる開口を有し、汚染物質は加圧オイル供給口１０３に近接する環状間隙１１５の領域に残される。第２延長部２０５は抵抗素子１０７の抵抗体を形成する。
逆止弁１０８は、同様にカラーのように軸部１１０を包囲し、図２の断面図で同様に第１延長部２０６および第２延長部２０７を有する。しかしながら、第２延長部２０７は第１延長部２０６に対して可動で、これにより逆止弁は軸部１１０の外径に配置される。すなわち、第１延長部２０６と第２延長部２０７との間に形成された鈍角を、流体の方向２０３の貫流の際に増加させることができる。
逆止弁１０８の第２延長部２０７は環状間隙１１５内を半径方向に突出する結果、環状間隙１１５の断面の突出部分は、逆止弁１０８の第２延長部２０７によって完全に密封される。このようにして、第２延長部２０７は抵抗素子１０８の抵抗体を形成する。逆止弁の第１延長部２０６と第２延長部２０７との間の鈍角の増加は、第２延長部２０７がカムシャフト１０１の保持ボアの内周に対して押圧される復元力に抗して発生する。
逆止弁１０８は、図２に示す方向２０３に対向する方向に流体が伝播する際、該反対方向へ流体が伝播できないよう、逆止弁１０８の第２延長部２０７がカムシャフト１０１の保持ボアの内周に対して押圧されるように環状間隙１１５に配置される。これにより、流体が伝播し、加圧オイル供給口１０３から方向２０２および方向２０３を通過し、例えば図２に図示しない油圧チャンバに入る。しかしながら、逆止弁１０８の第２延長部２０７による密封はまた、方向２０３の反対方向と、方向２０２の反対方向へ発生するフローを防止する役割も果たす。
オイルのこのような復元力は、例えば、カムフォロア上のカムのローリング中に発生する交番トルクによって発生することがある。逆止弁１０８による密封の結果、圧力ピークによって生じる望ましくない悪影響を回避することができる。圧力ピークは例えば、カムシャフト・アジャスタ１０６の圧力チャンバまたは油圧チャンバに発生することがある。油圧チャンバ１１４も、望ましくない、少なくとも部分的な圧力抜けを防止される。
具体的には、逆止弁１０８またはフィルタ１０７を中央弁１１９において用いて、加圧オイル供給口P１０３がカムシャフト１０１の方向から軸方向に通過する内燃機関のカムシャフトを調整できることを意味する。カムシャフト１０１のラジアルベアリング１０２で進入したオイルは、軸部１１０と中央ネジハウジング１０４に沿って軸方向２０４、２０３をカムシャフト・アジャスタ１０６に向かって偏向する。ここでオイルは、カムシャフト１０１の中央ネジ軸部１１０と保持ボア１２０との間の環状間隙１１５を通って流れる。
カムシャフト調整システム１１７の性能は、円形フィルタ１０７および/または逆止弁１０８の取り付けによって影響を与えることができる。中央弁１１９は、カムシャフト接続のため中央ネジ１０９に一体化される。埃の堆積をフィルタ１０７と逆止弁１０８によって減少させ、調整速度と制御可能性の性能を改善することができる。そのため、カムシャフト・アジャスタの適用において、加圧オイル供給口P１０３にフィルタ１０７を導入することにより、汚染に関して堅牢性を増すことができる。
逆止弁１０８の実装により、内燃機関のある作動点におけるカムシャフト・アジャスタ１０６の性能を改善する。オイル供給１０３の圧力と、ひいては調整速度または制御可能性は高温時、特に対応してオイル粘度が低い時と、低エンジン回転数時に制限される。さらに逆止弁１０８は、カムシャフト・アジャスタ１０６、１１８が非起動状態でドライ運転するのを防ぐことができる。
図２に示すような逆止弁１０８とフィルタ１０７との別個配置に加えて、逆止弁とフィルタを１個のユニットに一体化し、中央弁ネジ１０９、特に中央軸部１１０に固定的に一体化することも考えられる。逆止弁とフィルタを１個のユニットに一体化し、中央弁ネジ１０９に取り外し可能に配置することも可能である。
フィルタ１０７と逆止弁１０８は、異なる方法で配置することができる。フロー方向２０４、２０３から見て、フローにまずフィルタを横切らせ、その結果、汚染物質があれば食い止め、逆止弁の故障につながらないようにすることができる。しかしながら逆の状況、すなわち、逆止弁を先に配置して、次にフィルタを配置することも考えられる。しかしながら、この場合、逆止弁１０８を汚染物質から保護することはできない。
図３は、本発明の１実施例によるカムシャフト・アジャスタ・フィードラインの、間隙に位置する抵抗素子の別の拡大長手断面図である。図３は、軸部１１０がネジハウジングの方向の領域３０１を越えて保持ボア１２０のねじ山１１６にそれ以上ねじ込まれないことを示す。事実、この領域３０１において、保持ボア１２０の内周が軸部１１０の外周に対して広がり、これにより、円形間隙１１５を形成する。図３は、逆止弁１０８とフィルタ１０７とが包囲構造１０１に対して円錐形に支持されるところを示す。
図４は、本発明の１実施例による抵抗素子の側面図である。図４に示す抵抗素子は逆止弁４０１である。図４は、逆止弁４０１のカラー状半径方向構造を示す。逆止弁４０１は円筒形フランジ４０２を有し、これにより、該逆止弁４０１を中央ネジ１０９の軸部１１０またはハウジング１０４に固着することができる。ここで、円筒４０２の内径は、軸部の外径に対応する。軸部に対する密封接触はこのように得ることができる。
プレート４０４は軸４０３から離れて半径方向に延び、逆止弁のバネ作用はプレートの作用で発生させることができる。このため、プレート４０４の間にスロット４０５を設け、スロット４０５により個々のプレートの程度の可動性を可能にする。プレートは、軸４０３から離れて円筒４０２の外周から鈍角で延びる。力が作用することにより、鈍角はさらに増し、これにより、板バネ４０４のバネ作用により復元力を発生させることができる。軸４０３から遠いプレート４０４の端部は、例えばカムシャフト１０１の保持ボア１０２の内周に当接することができる。設置中、軸方向許容差を構成要素４０４の圧縮によって補正することができる。
図５は、本発明による抵抗素子の正面図である。図４の逆止弁の正面図が示される。ここで、図５は、逆止弁４０１を保持ボアの内周に対して支持することができる外径５０１を示す。外径は実質的に内側円筒４０２に対して同心の円である。逆止弁４０１は、管状フランジ４０２の直径からプレート５０１の外径に延びる環状間隙を密封する役割を果たすことができる。
図６は、本発明の１実施例による抵抗素子の別の実施例である。図６は、中央ネジ軸部１１０と、図３に関して改変したカムシャフト１０１の保持ボアの両方の形状を示す。保持ボアの内径は、図３のように連続的に増加して広がるように設計されておらず、内径にはステップ６０３を持つ環状ショルダが形成される。環状ショルダ６０５は、軸部１１０と中央ネジハウジング１０４との間の過渡領域に対応して形成される。
圧力バネ６０４は、環状ショルダ６０５に対して係止している。フィルタ６０１と逆止弁６０２は、中央ネジ１１０の軸部に半径方向に配置される。フィルタ６０１は軸部とストップ６０３に固定されるが、逆止弁６０２は軸部１１０の軸に平行な軸方向に可動である。ここで、バネ６０４はステップ６０３に対して逆止弁６０２を押圧する。間隙１１５に中央ネジハウジングの方向で流体が作用すると、逆止弁は圧力ばね６０４の復元力に抗して間隙１１５を通して液体を流すことができる。
加圧オイル供給口１０３からの圧力を減じる際、特に圧力反転の際、液体に対向する抵抗が高くオイルがオイル供給１０３の方向に通過できないよう、逆止弁６０２は環状ショルダ６０３に対して押圧される。フィルタ６０１は、汚染物質が中央ネジハウジング１０４の方向に加圧オイル供給口１０３の側から通過できないようにする。逆止弁６０２とフィルタ６０１はショルダ６０３に対して平坦に密封する。バネ作用は、コイル圧力ばね６０４によって発生する。軸方向許容差は構成要素、特に抵抗素子６０１、６０２の圧縮によって補正される。
図７は、本発明の１実施例による抵抗素子のさらに別の実施例を示す。フィルタ要素７０１はU字形長手断面を有する。該フィルタ要素７０１は管状または円筒形フランジ７０４からなり、これにより、該フィルタ要素７０１は軸部１１０の外径に固定的に接続される。ここで、フランジ７０４はバネ７０３の下を延びる。フランジ７０４は同時に、逆止弁７０２の管状サポート７０５の支持面を提供する。逆止弁７０２はL形長手断面を持って形成され、２本の直角延長部を有する。一方の延長部は管状サポート７０５を形成し、他方の延長部は間隙１１５を密封するよう設計される。ここで、逆止弁７０２は弁スライドとして機能し、すなわち、変位により密封機能を生成する要素である。
サポート７０５は、軸方向に可動になるよう、バネ７０３の下のフィルタ要素７０１の円筒７０４に配置され、すなわち、バネと円筒７０４との間に位置する。フィルタ要素７０１は、該フィルタ要素７０１が移動できず、半径方向に外向きのフィルタ構成要素により、ダクト１１５を通って流れる液体にのみ抵抗を与えるよう、円筒７０４の一端領域を軸部１１０のショルダ６０５において支持される。
該半径方向外向きのフィルタ要素は、ショルダ６０３と密封的に当接する。サポート７０５は、逆止弁の直角ステップとともに中央ネジハウジングの方向に軸方向に移動することができる。このため、上述と同様、十分に高い圧力差が必要である。圧力減少の際、バネの力が逆止弁７０２をフィルタ７０１とステップ６０３に対しても押圧し、これによりダクト１５が密封的に閉鎖される。
フィルタ７０１は、フランジ７０４を持つ柔軟部分として実現可能で、フランジ７０４は同時に弁スライド７０２のサポートとして、およびバネ７０３のリテーナとしての役割を果たすことができる。バネの保持機能のため、ショルダを円筒７０４に形成し、このショルダは中央ネジ１０９のショルダ６０５に当接し、ショルダ６０５と同じ高さを有する。バネは軸部１１０のショルダ６０５とは直接当接せず、Ｕ字形フィルタ７０１の延長部に隣接し、逆止弁７０２はフィルタ７０１とともにワンピースに組み立てることができる。
図８は、本発明の１実施例による抵抗素子のさらに別の実施例を示す。ここで、少なくとも１個の抵抗素子はフィルタ８０１として、およびエラストマ設計の逆止弁８０２として実現される。逆止弁８０２は、半径方向にカラーのように軸部１１０を包囲し、軸部１１０とカムシャフト１０１との間の凹形密封リップを形成する。
ここで、逆止弁８０２の外側端は、カムシャフト１０１の保持ボアの環状ショルダ６０３に当接する。これにより、間隙１１５の２つのチャンバを互いと分離することができる。間隙１１５にオイル供給１０３を介してある圧力のオイルが作用する際、エラストマ逆止弁８０２の弾性特性により、ステップ６０３に対して当接するエラストマ逆止弁８０２の密封リップが側方へ押される。そして流体はフィルタ８０１と、環状ショルダ６０３と逆止弁８０２の密封リップとの間の開放領域を通って流れることができる。逆止弁８０２の変位は発生しない。
逆止弁８０２がネジハウジング１０４に面する側に対する流体の圧力が増して、流体がネジハウジングから離れて流れると、逆止弁８０２の密封リップはショルダ６０３に対して押圧される。この圧力はエラストマ材料の弾性特性に支援される。ここで、密封リップはショルダ６０３、特にフィルタ８０１に対して、フィルタ８０１内の両開口と環状間隙１１５の全直径とが密封されるように押圧される。
これにより、流体の流出は抑制される。外径の逆止弁８０２の密封リップは、フィルタ８０１のフィルタ縁と周囲構造、特にカムシャフト１０１の保持ボアに対して密封する。エラストマ材料の弾性特性により、高度な許容差補償が可能である。
具体的にこれは、不均等が存在する場合さえ、弾性密封リップが該不均等まで支持できるため、弾性材料が密封機能を実行できることを意味する。
図９は、本発明の１実施例による抵抗素子のさらに別の実施例を示す。フィルタ９０１は篩９０４を有する篩キャリアで、篩キャリアはプラスチック射出成形部品中のインサート部分として実現できる。篩キャリアは、内側フランジ９０２と外側フランジ９０３とからなる。ここで、内側フランジ９０２はネジ軸部１１０の外径に、外側フランジ９０３はカムシャフト１０１の保持ボアの内径に当接する。このようにして、間隙１１５は保持ボアの内径と軸部の外径に対して密封され、流体は、内側フランジ９０２と外側フランジ９０３との間のみ環状間隙１１５を通過することができる。
内側フランジ９０２は円筒形または管状設計である。それに対して同軸の外側フランジ９０３は円筒形設計で、内側フランジの長さは外側フランジの長さより大きい。オイル供給１０３に面する内側フランジと外側フランジの端部は半径面に位置する。外側フランジの長さを超えて突出する内側フランジ部分は、逆止弁９０６の摺動面としての役割を果たすことができる。
逆止弁スライド９０６は、ネジハウジング１０４に面する外側フランジ９０３の端部に対してバネ９０５によって押圧される。このようにして、外側フランジ９０３と内側フランジ９０２との間の貫流を防ぐことができる。フィルタ要素９０１を通るオイルフローの場合、オイルは篩９０４を通過しなければならず、汚染物質は篩９０４に食い止められる。内側フランジ９０２は同時に、逆止弁が摺動する逆止弁スライド９０６の摺動面としての役割を果たすことができる。内側フランジ９０２の一端はバネ９０５のストップとして設計することができる。このようにバネのための追加ストップが必要ないため、抵抗素子９０３、９０２、９０６、９０４はワンピース中で交換可能である。
図１０は、本発明の１実施例による抵抗素子のさらに別の実施例を示す。図１０に示す抵抗素子１００１はフロー起動逆止弁スライド１００１である。
図１０にはフィルタ要素は示されない。逆止弁１００１は、軸部１１０の外径に軸方向に可動に配置される。逆止弁スライド１００１は、軸部の外径からカムシャフト１０１の保持ボア１２０の内径へ半径方向に延びる。軸部１１０の外径が一定であり続けるのに対して、ネジハウジング１０４の方向にカムシャフト１０１の保持ボア１２０の内径が増加するため、液体はネジハウジング１０４の方向にダクト１５を通って流れることができる。
逆止弁スライド１００１はショルダ６０５までネジハウジング１０４の方向に移動することができる。ここで、逆止弁スライド１００１の外周とカムシャフト１０１の保持ボア１２０の内径との間に間隙が生じ、この間隙を通って図１０に図示しない加圧からの流体がハウジング１０４の方向に流れることができる。
Ｐポート１０３の閉鎖または加圧オイル供給口１０３への戻りフローは、戻りフロー媒体のフロー力のみで発生する。ここで、逆止弁スライド１０１は軸部１１０上を軸方向に平行に移動する。
逆止弁スライド１００１がカムシャフト１０１の保持ボア１２０の内周に対して戻りフロー媒体の力によって押圧されると、間隙１１５の密封が得られる。
「からなる」という表現は、他のあらゆる要素または工程を除外せず、「１つの」または「ある」は複数を除外しないことをさらに指摘しなければならない。また、上記実施例の１つを参照して説明した特徴または工程は、上述の他の実施例の特徴または工程と組み合わせて用いることもできることも指摘しなければならない。請求の範囲中の参照記号は限定的と考えてはならない。
本発明の一実施例によるカムシャフト・アジャスタ・フィードラインを持つカムシャフト調整装置を通る長手断面図である。 本発明の別の実施例によるカムシャフト・アジャスタ・フィードラインの、間隙に配置された抵抗素子の拡大長手断面図である。 本発明の別の実施例によるカムシャフト・アジャスタ・フィードラインの、間隙に配置された抵抗素子の別の拡大長手断面図である。 本発明のさらに別の実施例による抵抗素子の側面図である。 本発明のさらに別の実施例による抵抗素子の正面図である。 本発明のさらに別の実施例による抵抗素子の別の実施例を示す。 本発明のさらに別の実施例による抵抗素子のさらに別の実施例を示す。 本発明のさらに別の実施例による抵抗素子のさらに別の実施例を示す。 本発明のさらに別の実施例による抵抗素子のさらに別の実施例を示す。 本発明のさらに別の実施例による抵抗素子のさらに別の実施例を示す。

Claims (24)

  1. 中央ネジ（１０９）と、
    保持ボア（１２０）を持つカムシャフト（１０１）と、
    少なくとも１個の抵抗素子（１０７、１０８、４０１、６０１、６０２、７０１、７０２、８０１、８０２、９０６、９０４、１００１）とからなり、
    該中央ネジ（１０９）は該保持ボア（１２０）中に少なくとも部分的に配置され、
    間隙（１１５）が該中央ネジ（１０９）と該保持ボア（１２０）との間に形成され、
    該間隙（１１５）は流体が横切るよう設計され、
    少なくとも１個の該抵抗素子（１０７、１０８、４０１、６０１、６０２、７０１、７０２、８０１、８０２、９０６、９０４、１００１）は、少なくとも１個の該抵抗素子（１０７、１０８、４０１、６０１、６０２、７０１、７０２、８０１、８０２、９０６、９０４、１００１）が一方向の流体のフロー（２０３、２０４）に少なくとも部分的に対抗するよう該間隙（１１５）中に配置されることを特徴とするカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  2. 該間隙（１１５）は環状間隙として設計されることを特徴とする請求項１に記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  3. 該中央ネジ（１０９）と該カムシャフト（１０１）は互いに対して回転可能であるよう設計されることを特徴とする請求項１または２に記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  4. 該中央ネジ（１０９）は外周を有し、
    少なくとも１個の該抵抗素子（１０７、１０８、４０１、６０１、６０２、７０１、７０２、８０１、８０２、９０６、９０４、１００１）は該中央ネジ（１０９）の外周に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  5. 少なくとも１個の該抵抗素子（１０７、１０８、４０１、６０１、６０２、７０１、７０２、８０１、８０２、９０６、９０４、１００１）は、カラーのように該中央ネジ（１０９）の外周を包囲することを特徴とする請求項４に記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  6. 該保持ボア（１２０）は内周を有し、
    少なくとも１個の該抵抗素子（１０７、１０８、４０１、６０１、６０２、７０１、７０２、８０１、８０２、９０６、９０４、１００１）は、該保持ボア（１２０）の該内周に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  7. 少なくとも１個の該抵抗素子（１０７、１０８、４０１、６０１、６０２、７０１、７０２、８０１、８０２、９０６、９０４、１００１）は、該保持ボア（１２０）の該内周と該中央ネジ（１０９）の外周との間に半径方向に延びることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  8. 該抵抗素子（１０７、１０８、４０１、６０１、６０２、７０１、７０２、８０１、８０２、９０６、９０４、１００１）は、交換可能に設計されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  9. 該カムシャフト（１０１）は供給開口（１０３）を有し、
    該供給開口（１０３）は、流体を該間隙（１１５）に作用させるため、該保持ボア（１２０）に開口することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  10. 該中央ネジ（１０９）は軸方向を限定する軸を有し、
    少なくとも１個の該抵抗素子（１０７、１０８、４０１、６０１、６０２、７０１、７０２、８０１、８０２、９０６、９０４、１００１）は、軸方向に向く流体のフロー方向（２０３、２０４）に対抗するよう設計されることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  11. 少なくとも１個の抵抗素子（１０７、１０８、４０１、６０１、６０２、７０１、７０２、８０１、８０２、９０６、９０４、１００１）は、軸方向に反する流体のフロー方向（２０３、２０４）に対する抵抗とは異なる抵抗で、該軸方向に一致するフロー方向に対して対抗するよう設計されることを特徴とする請求項１０に記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  12. 少なくとも１個の該抵抗素子（１０７、１０８、４０１、６０１、６０２、７０１、７０２、８０１、８０２、９０６、９０４、１００１）は、逆止弁（１０８、４０１、６０２、７０２、８０２、９０６、１００１）として機能するよう設計されることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  13. 該逆止弁は環状スライドとして設計されることを特徴とする請求項１２に記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  14. 該逆止弁（１０８、４０１、６０２、７０２、８０２、９０６、１００１）は、ファン型バネとして設計されることを特徴とする請求項１２に記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  15. 該逆止弁（１０８、４０１、６０２、７０２、８０２、９０６、１００１）は、異形弾性部材として設計されることを特徴とする請求項１２に記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  16. 該逆止弁（１０８、４０１、６０２、７０２、８０２、９０６、１００１）は、フロー起動環状閉鎖体として設計されることを特徴とする請求項１２に記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  17. 少なくとも１個の該抵抗素子（１０７、１０８、４０１、６０１、６０２、７０１、７０２、８０１、８０２、９０６、９０４、１００１）は、フィルタ要素（１０７、６０１、７０１、８０１、９０４）として機能するよう設計されることを特徴とする請求項１から１６のいずれかに記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  18. 該フィルタ要素（１０７、６０１、７０１、８０１、９０４）は、環状フィルタプレートとして設計されることを特徴とする請求項１７に記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  19. 該フィルタ要素（１０７、６０１、７０１、８０１、９０４）は、ファンネル形フィルタ篩として設計されることを特徴とする請求項１７に記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  20. 該フィルタ要素（１０７、６０１、７０１、８０１、９０４）は、環状フィルタとして設計されることを特徴とする請求項１７に記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  21. 少なくとも１個の該抵抗素子は、逆止弁（１０８、４０１、６０２、７０２、８０２、９０６、１００１）およびフィルタ要素（１０７、６０１、７０１、８０１、９０４）として設計されることを特徴とする請求項１から２０のいずれかに記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードライン。
  22. カムシャフト（１０１）の保持ボア（１２０）とカムシャフト（１０１）の中央ネジ（１０９）との間の間隙（１１５）中の流体移動に対抗するため、請求項１から２１のいずれかに記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードラインの抵抗素子の利用。
  23. 請求項１から２０のいずれかに記載のカムシャフト・アジャスタ・フィードラインと、
    位相調整装置（１１８）とからなり、
    該カムシャフト・アジャスタ・フィードラインは該位相調整装置（１１８）に液体によって作用するよう設計されることを特徴とするカムシャフト調整装置。
  24. 抵抗体（２０５、２０７）からなり、
    該抵抗体（２０５、２０７）は、カムシャフト（１０１）の保持ボア（１２０）とカムシャフト（１０１）の中央ネジ（１０９）との間の間隙（１１５）中に半径方向に延びるよう設計され、
    該抵抗体（２０５、２０７）は、該間隙（１１５）中の流体移動に対抗するよう設計されることを特徴とする抵抗素子。
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