KR101311689B1

KR101311689B1 - 캠 샤프트용 조절 장치

Info

Publication number: KR101311689B1
Application number: KR1020087018114A
Authority: KR
Inventors: 프란크 리히터
Original assignee: 젯트에프 프리드리히스하펜 아게
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2007-02-12
Publication date: 2013-09-25
Also published as: KR20080104264A; DE502007002410D1; EP1994262A1; JP2009529623A; US7841312B2; WO2007104620A1; ATE453041T1; EP1994262B1; DE102006011806A1; US20090095124A1; JP4921493B2

Abstract

본 발명은 캠 샤프트용 조절 장치로서, 브레이크 시스템, 및 출력 측이 캠 샤프트와 그리고 구동 측이 크랭크 샤프트와 연결된 중첩 기어 장치(7)를 포함하고, 상기 중첩 기어 장치(7)는 캠 샤프트의 조절을 위해 구동 측 에너지의 일부를 상기 브레이크 시스템으로 방출하는, 캠 샤프트용 조절 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따라 상기 브레이크 시스템은 마찰 결합 브레이크 시스템으로서 형성되고, 필요한 제동력은 영구 슬립 상태인 마찰 라이닝(2)에 의해 발생한다.

브레이크 시스템, 중첩 기어 장치, 캠 샤프트, 크랭크 샤프트, 제동력, 마찰 라이닝.

Description

캠 샤프트용 조절 장치{ADJUSTMENT DEVICE FOR A CAMSHAFT}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 캠 샤프트용 조절 장치에 관한 것이다.

선행 기술에는 마모 없는 무접촉 브레이크 시스템을 통해 캠 샤프트의 조절 운동을 발생시키는 것이 공지되어 있다.

예컨대, DE 103 55 560 A1 호에는 내연기관의 캠 샤프트용 조절 장치가 공지되어 있으며, 상기 조절 장치는 내연기관의 크랭크 샤프트에 의해 구동되는 구동 부재, 내연기관의 캠 샤프트를 구동시키는 출력 부재, 및 브레이크에 의해 작동되는 조절 부재를 포함하며, 상기 조절 부재에서 브레이크 토크의 변동에 의해 구동 부재와 출력 부재 사이의 상대 운동이 이루어질 수 있다. 조절 장치의 구성은 구동 부재와 출력 부재 사이의 임의의 위상 각을 허용한다. 브레이크는 무접촉으로 작동하는, 전자기식 브레이크로서 형성된다. 바람직하게는 회전수와는 무관한 브레이크 토크를 갖는 히스테리시스 브레이크가 사용된다.

이러한 시스템은 필요한 무접촉 작동 부품으로 인해 비싸고, 페일-세이브-록킹(fail-save-locking)을 필요로 하며, 이를 위해 추가의 액추에이터가 필요하다.

본 발명의 목적은 저렴하게 제조 가능한 캠 샤프트용 조절 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 청구항 1의 특징에 의해 달성된다. 다른 본 발명에 따른 실시예 및 장점은 종속 청구항에 제시된다.

본 발명에 따라 브레이크 시스템, 및 출력 측이 캠 샤프트와 그리고 구동 측이 크랭크 샤프트와 연결된 중첩 기어 장치를 포함하고, 상기 중첩 기어 장치는 캠 샤프트의 조절을 위해 구동 측 에너지의 일부를 상기 브레이크 시스템으로 방출하고, 상기 브레이크 시스템은 마찰 결합 브레이크 시스템으로서 형성되고, 상기 시스템에서 필요한 제동력은 영구 슬립 상태인 마찰 라이닝에 의해 발생한다. 또한, 본 발명에 따른 조절 장치는 추가의 기계적 록킹 부재를 포함한다.

본 발명에 따른 마찰 결합 브레이크 시스템에 의해, 구동 측 스프로킷 휠 또는 풀리와 출력 측 캠 샤프트 사이의 위상 조절이 이루어지거나 또는 한번 설정된 위상 위치가 유지될 수 있다.

본 발명의 특히 바람직한 실시예의 범주에서, 마찰 결합 브레이크 시스템은 전자기식 마찰 시스템으로서 형성된다. 또한, 중첩 기어 장치는 유성 기어 장치로서 또는 2개의 태양 스퍼 기어 및 하나의 2단 유성 기어를 가진 기어 장치로서 형성될 수 있다. 모든 형태의 중첩 기어는 장치 본 발명에 따른 시스템에 사용하기에 적합하다.

본 발명에 따른 컨셉에 의해 비용이 감소하는데, 그 이유는 무접촉 시스템의 비싼 부재가 필요 없고, 시스템 내에 필요한 페일-세이브 록킹이 마찰 라이닝 내의 스위칭 운동의 범주에서 실행될 수 있기 때문이다. 이로 인해, 바람직하게는 하나의 완전한 액추에이터가 절감될 수 있다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참고로 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 단면도.

본 발명에 따른 조절 장치의 추가의 기계적 록킹 부재를 가진 마찰 결합식 브레이크 시스템은 마찰 면(8)을 가진 전기식 스위칭 코일(1), 록킹 부재(6)를 가진 자기 마찰 라이닝(2), 및 스프링(3)을 포함한다. 상기 록킹 부재(6)는 중첩 기어 장치(7)의 구동 측 부재(5)와 협동한다. 마찰 라이닝(2)은 축방향으로 움직일 수 있지만 상대 회전 불가능하게 중첩 기어 장치(7)의 스퍼 기어(4)에 고정된다.

도시된 실시예에서, 중첩 기어 장치(7)는 2개의 태양 스퍼 기어(4, 9) 및 하나의 2단 유성 기어(10)를 가진 기어 장치로서 형성된다. 이 경우, 캠 샤프트는 중첩 기어 장치(7)의 제2 스퍼 기어(9)와 상대 회전 불가능하게 연결된다; 구동부는 유성 캐리어와 연결된다.

중첩 기어 장치(7)를 유성 기어 장치로서 형성하면, 마찰 라이닝(2)을 태양 맞물림부에 배치하는 것이 바람직하다. 이 경우 캠 샤프트는 링 기어와 연결된다.

스위칭 코일(1)에 전류가 공급되지 않으면, 전자기력이 마찰 라이닝(2)에 인가되지 않으므로, 마찰 라이닝(2)에 대한 스프링(3)의 힘에 의해 스퍼 기어(4)가 마찰 라이닝(2) 및 록킹 부재(6)를 통해 중첩 기어 장치(7)의 구동 측 부재(5)와 형태 결합 방식으로 연결된다.

스위칭 코일(1)에 전류가 공급되면, 자기력이 마찰 라이닝(2)에 작용하므로, 마찰 라이닝(2)의 마찰 면이 스위칭 코일(1)의 마찰 면(8)에 놓인다. 동시에, 록킹 부재(6)는 중첩 기어 장치(7)의 구동 측 부재(5)로부터 분리된다. 스위칭 코일(1)에 의해 형성된 브레이크 토크는 스퍼 기어(4)를 통해 중첩 기어 장치(7) 내로 도입될 수 있다.

스위칭 코일(1)의 전기 조절에 의해, 필요한 위상 위치가 유성 세트 또는 다른 중첩 기어 장치에 의해 설정되어 유지될 수 있다. 마찰 라이닝을 높은 슬립력 하에서 작동하기 위해, 마찰 라이닝(2)이 오일로 관류될 수 있다; 이는 외부로부터(오일 미스트) 또는 캠 샤프트의 중앙으로부터 이루어질 수 있다.

마찰 라이닝(2)은 특별한 엠보싱, 예컨대 와플 패턴의 방사방향 홈을 가진 종이 라이닝으로서 또는 탄소 라이닝으로서 형성될 수 있다. 탄소 라이닝으로 형성하면, 이는 약 0.05 ㎜의 라이닝 두께를 가질 수 있다. 탄소 라이닝은 마모가 매우 적다는 장점을 갖는다.

본 발명의 바람직한 실시예의 범주에서, 브레이크 토크는 유체 역학적 슬라이딩 베어링 면을 통해 형성되고, 상기 면에서 브레이크 토크는 마찰 라이닝(2)의 오일 막 내의 전단력에 의해 생긴다. 이 경우, 마찰 면은 마모 없이 유지된다. 본 발명에 따라 브레이크 토크가 혼합 마찰을 통해서도 형성될 수 있다.

Claims

캠 샤프트용 조절 장치로서, 브레이크 시스템, 및 출력 측이 캠 샤프트와 그리고 구동 측이 크랭크 샤프트와 연결된 중첩 기어 장치를 포함하고, 상기 중첩 기어 장치는 상기 캠 샤프트의 조절을 위해 구동 측 에너지의 일부를 상기 브레이크 시스템으로 방출하며, 상기 브레이크 시스템은 마찰 결합 브레이크 시스템으로서 형성되고, 상기 시스템에서 필요한 제동력은 영구 슬립 상태인 마찰 라이닝(2)에 의해 발생하며, 상기 브레이크 시스템은 전자기식 마찰 시스템으로서 형성되는, 캠 샤프트용 조절 장치에 있어서,

상기 브레이크 시스템은 마찰 면(8)을 가진 전기식 스위칭 코일(1), 중첩 기어 장치(7)의 구동 측 부재(5)와 협동하는 록킹 부재(6)를 가진 마찰 라이닝(2), 및 스프링(3)을 포함하고, 상기 마찰 라이닝(2)은 축방향으로 움직일 수 있지만 상대 회전 불가능하게 상기 중첩 기어 장치(7)의 스퍼 기어(4)에 고정되며, 상기 스위칭 코일(1)에 전류가 공급되지 않으면, 상기 스퍼 기어(4)가 상기 스프링(3)의 힘에 의해 상기 마찰 라이닝(2) 및 상기 록킹 부재(6)를 통해 상기 중첩 기어 장치(7)의 상기 구동 측 부재(5)에 형태 결합 방식으로 연결되고, 상기 스위칭 코일(1)에 전류가 공급되면, 상기 마찰 라이닝(2)에 대한 자기력의 작용에 의해, 상기 마찰 라이닝(2)의 마찰 면이 스위칭 코일(1)의 상기 마찰 면(8)에 놓이므로, 상기 스위칭 코일(1)에 의해 형성된 브레이크 토크는 상기 스퍼 기어(4)를 통해 상기 중첩 기어 장치(7) 내로 도입되는 것을 특징으로 하는 캠 샤프트용 조절 장치.
제1항에 있어서, 상기 브레이크 시스템의 상기 마찰 라이닝(2)은 오일로 관류되고, 이는 외부로부터 또는 상기 캠 샤프트의 중앙으로부터 이루어지는 것을 특징으로 하는 캠 샤프트용 조절 장치.
제2항에 있어서, 상기 마찰 라이닝(2)은 엠보싱을 가진 종이 라이닝으로서 또는 탄소 라이닝으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 캠 샤프트용 조절 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 브레이크 토크는 유체 역학적 슬라이딩 베어링 면을 통해 형성될 수 있고, 상기 브레이크 토크는 상기 마찰 라이닝(2)의 오일 막 내의 전단력에 의해 생기는 것을 특징으로 하는 캠 샤프트용 조절 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중첩 기어 장치는 유성 기어 장치로서 또는 2개의 태양 스퍼 기어 및 하나의 2단 유성 기어를 가진 기어 장치로서 형성되는 것을 특징으로 하는 캠 샤프트용 조절 장치.
제3항에 있어서, 상기 마찰 라이닝(2)의 엠보싱은 와플 패턴을 지닌 방사방향 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 캠 샤프트용 조절 장치.
삭제