KR101508801B1 - 캠 샤프트 조절기용 제어 밸브 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 중공으로 형성되고 하나 이상의 공급 포트(P), 하나 이상의 배출 포트(T) 및 2개 이상의 작업 포트(A, B)를 포함하는 밸브 하우징(2)과, 상기 밸브 하우징(2) 내에 배치되고 중공으로 형성된 압력 매체 유도 인서트(10)와, 상기 압력 매체 유도 인서트(10)의 벽에 배치되고 작업 포트(A, B)와 연통하는 압력 매체 유도 채널들(11, 12, 13, 14)과, 압력 매체 유도 인서트(10) 내에 배치된 제어 피스톤(3)을 구비한, 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 제어 시간 가변 조정 장치용 제어 밸브(1)에 관한 것이며, 이때 압력 매체 유도 인서트(10)는 제어 피스톤(3)이 내부에 안내되는 가이드 슬리브(15)를 포함하며, 상기 가이드 슬리브(15)는 2개 이상의 압력 매체 유도 채널(11, 12, 13, 14)이 내부에 배치되는 플라스틱 사출 성형부(16)를 포함하고, 플라스틱 사출 성형부(16)와 가이드 슬리브(15) 사이에 여과포(17)가 제공된다.
Description
본 발명은 청구 범위 제1항의 전제부에 따른 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 제어 시간 가변 조정 장치용 제어 밸브에 관한 것이다.
DE 10 2005 052 481 A1호에는 예컨대 상기 범주의 일반적인 제어 밸브가 공지되어 있다. 상기 공보에서 압력 매체는 공급 채널에 할당된 별도의 필터에 의해 그리고/또는 오일 분리 슬리브의 사용에 의해 필터링된다. 이러한 방법의 경우 오일 분리 슬리브가 별도로 형성되므로, 오일 분리 슬리브의 조립 시 부스러기가 형성될 위험이 증가한다는 것이 단점이며, 이때 상기 부스러기는 압력 매체 유도 채널들을 막거나, 밸브가 더 이상 밸브 기능을 수행할 수 없도록 부품들간의 운동을 저하시킬 수 있다. 또한, 별도의 필터가 사용되므로 제조 및 조립 시 비용이 많이 들 수 있다.
본 발명의 목적은 기능 안정성이 향상되면서 비용면에서 유리하게 제조 및 조립될 제어 밸브를 형성하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라 제1항의 특징을 갖는 제어 밸브에 의해 달성되며, 바람직한 실시예 및 개선예들은 종속항들에 기재되어 있다.
본 발명에 따라, 압력 매체 유도 인서트는 제어 피스톤이 내부에 안내되는 가이드 슬리브를 포함하며, 가이드 슬리브는 2개 이상의 압력 매체 유도 채널이 내부에 배치되는 플라스틱 사출 성형부를 포함하고, 플라스틱 사출 성형부와 가이드 슬리브 사이에는 여과포(filter fabric)가 제공된다.
본 발명의 기본 사상은, 가이드 슬리브와 사출 성형부를 구비한 압력 매체 유도 인서트가 2부재의 구조를 가지며 상기 두 부품들 사이에 여과포가 제공된다는 데 있다. 이로써 압력 매체를 위해 요구되는 필터는 이미 압력 매체 유도 인서트 내에 통합되므로, 부스러기가 형성될 위험 및 종래에 요구되었던 별도의 부품으로 인한 제조 및 조립 비용은 생략된다. 또한, 본 발명은 압력 매체 유도 인서트의 제어 에지들에 필터가 가급적 가까이 배치됨으로써, 상기 제어 에지들이 오염 입자들에 대해 가급적 양호하게 보호된다는 장점을 제공한다.
또한, 2개 이상의 압력 매체 유도 채널들에 상기 필터 요소가 할당되며, 이로써 하나 이상의 유입 채널 및 배출 채널에 여과포가 할당되는 것이 계속해서 제안된다. 이로써 압력 매체는 단 하나의 여과포에 의해 압력 매체 유도 채널들에서 매우 적은 비용으로 필터링될 수 있다. 이로써 종래 기술에 비해 필터면이 상당히 확대되므로 압력 매체의 정화가 향상된다.
사출 성형 이후 사출 성형부에 의해 섹션별로 여과포의 양측이 둘러싸이므로, 두 부품들의 연결이 강화된다.
또한, 여과포는 튜브형으로 형성될 수 있으므로 가이드 슬리브 상에 고정된 이후 그리고 사출 성형 이후 자동으로 압력 매체 유도 채널들의 원주측의 모든 개구들에 할당된다. 이로써 최대한의 필터면이 형성되며 모든 제어 에지들이 단 하나의 여과포에 의해 보호된다.
제어 밸브의 구조는 사출 성형부가 캠 샤프트 쪽 단부에 체크 밸브용 가이드를 포함함으로써 더욱 간단해질 수 있다. 이로써 종래에 요구되었던 제어 밸브 내 삽입이 생략되며 제어 밸브의 부품 수가 더욱 줄어들게 된다.
가이드 슬리브는 강 부품(steel part)으로서 형성될 수 있으며, 한편으로 가이드 슬리브 안에 배치된 제어 피스톤을 위한 가이드 요소로서 사용되고 다른 한편으로는 사출 성형된 2부재의 압력 매체 유도 인서트에서 형태 안정성을 갖는 부품으로서 사용된다.
여과포는 탄성으로 확대될 수 있게 형성될 수 있으므로, 상기 여과포는 확대되면서 가이드 슬리브 상에 설치될 수 있다. 또한, 여과포는 예측하지 못한 갑작스러운 파열의 위험 없이, 교차하는 압력 매체 흐름에 기초해서 일어날 수 있는 부하에 의해 유연하게 적응될 수 있다.
여과포는 비용면에서 유리한 플라스틱으로 형성될 수 있으므로, 상기 여과포는 플라스틱 사출 성형에 의해 용융될 수 있다.
대안적으로, 스테인레스 강으로 이루어진 강 망(steel mesh)도 사용될 수 있으며 이는 압력 매체의 온도 및 발생하게 되는 피로 강도와 관련하여 바람직하다.
계속해서, 상기 망이 마름모형 개구를 갖는 것이 제안된다. 이로써 망은 상기 망의 재료 특성과 무관하게 확대 가능성을 갖는다.
이하에서, 바람직한 실시예를 기초로 본 발명을 더 자세히 설명하기로 한다. 도면은 상세하게 도시된다:
도 1은 본 발명에 따른 제어 밸브를 구비한 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 제어 시간 가변 조정 장치의 도면이다.
도 2는 통합된 필터를 구비한 압력 매체 유도 인서트를 구비한 제어 밸브의 도면이다.
도 3은 통합된 망을 구비한 압력 매체 유도 인서트의 도면이다.
도 1은 본 발명에 따른 제어 밸브를 구비한 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 제어 시간 가변 조정 장치의 도면이다.
도 2는 통합된 필터를 구비한 압력 매체 유도 인서트를 구비한 제어 밸브의 도면이다.
도 3은 통합된 망을 구비한 압력 매체 유도 인서트의 도면이다.
도 1에는 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 제어 시간 가변 조정 장치가 도시되어 있으며, 상기 장치는 고정자(7)에 회전 불가능하게 연결된 구동 휠(6)을 포함한다. 또한, 회전 불가능하게 캠 샤프트(4)에 연결된 회전자(8)가 제공된다. 구동 휠(6)은 직접 구동되거나, 내연 기관의 크랭크 샤프트에 의해 간접적으로 구동된다. 이어서, 구동 휠(6)의 회전 운동이 고정자(7)를 통해 회전자(8) 상에 전달되므로, 회전 불가능하게 회전자(8)에 연결된 캠 샤프트(4)는 마찬가지로 회전 운동하게 된다. 회전하는 캠 샤프트(4)는 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 개폐 시간을 제어한다. 가스 교환 밸브들의 제어 시간은 고정자(7)에 대한 회전자(8)의 상대 회전에 의해 조절되고, 이러한 상대 회전은 제어 밸브(1)에 의해 제어된다.
도 2 및 도 3에는 제어 밸브(1)와 상기 제어 밸브의 압력 매체 유도 인서트(10)가 도시되어 있다. 제어 밸브(1)는 캠 샤프트측 압력 매체 공급부(P)와, 캠 샤프트(4) 반대편 단부에 배치된 압력 매체 배출부(T)를 포함한다. 또한, 회전자(8)와 고정자(7) 사이의 압력 챔버들과 연통하는 2개의 작업 포트(A, B)가 제공된다. 제어 밸브(1)에는 공급 포트(P), 배출 포트(T) 및 작업 포트들(A 및 B)에 유체 공학적으로 연결되거나 연결될 수 있는 압력 매체 유도 채널들(11, 12, 13, 14)을 포함하는 압력 매체 유도 인서트(10)가 배치된다. 압력 매체 유도 인서트(10) 내에는 제어 피스톤(3)이 변위 가능하게 안내된다. 제어 피스톤(3)의 위치에 따라 압력 매체 공급부(P), 작업 포트(A 및 B) 또는 압력 매체 배출부(T) 사이가 연결된다. 이러한 제어에 대해서는 본원에서 더 상세하게 언급하지 않는데, 그 이유는 상기 내용이 종래 기술에 속하고 예컨대 DE 10 2005 052 481 A1호에 충분히 설명되어 있기 때문이다. 이로써 본 발명의 이해를 돕기 위해 DE 10 2005 052 481 A1호의 공개 내용은 분명히 참조로 인용된다.
압력 매체 유도 인서트(10)는 가이드 슬리브(15) 및 사출 성형부(16)를 구비한 2부재의 구조를 갖는다. 가이드 슬리브(15)는 가이드 슬리브(15)의 내부면에서 안내되는 제어 피스톤(3)에 의해 폐쇄될 수 있는 개구(14)를 갖는다. 사출 성형부(16)의 외측에는 압력 매체 유도 채널들(11, 12 및 13)이 제공된다. 모든 압력 매체 유도 채널들(11, 12, 13)과 개구(14)에는 압력 매체 유도 인서트(10) 내에 통합된 여과포(17)가 제공된다. 여과포(17)는 사출 성형 전에 가이드 슬리브(15) 상에 배치되므로, 사출 성형 이후 상기 여과포 자체는 압력 매체 유도 인서트(10)의 부품이다. 여과포(17)는 튜브형으로 형성되므로 가이드 슬리브(15) 위를 덮은 이후 그리고 사출 성형 이후, 원주측으로 압력 매체 유도 인서트(10)에 배치된 압력 매체 유도 채널들(11, 12, 13)과 개구들(14) 모두를 자동으로 커버하며, 이는 상기 부품들의 수, 기하 구조 및 배치와는 무관하다. 여과포(17)는 캠 샤프트(4) 쪽 단부(19)에서 양측으로 사출 성형부에 의해 둘러싸이므로, 본원에서 사출 성형부(16)와 여과포(17) 사이는 특히 매우 견고하게 연결된다.
또한, 압력 매체 유도 인서트(10)에서 캠 샤프트(4) 쪽 측면에는 체크 밸브(5)의 폐쇄 바디(21)를 위한 가이드(18)가 공급 채널(P) 내에 제공된다. 상기 가이드(18)는 외부에서 접근 가능한 개구로 형성되며, 상기 개구 내로 폐쇄 바디(21)가 삽입될 수 있다. 폐쇄 바디(21)의 삽입 이후, 사출 성형부(16)에는 외부로부터 밀봉부(20)가 연결된다. 체크 밸브(5)가 폐쇄된 경우 폐쇄 바디(21)는 스프링 하중을 받아 밀봉부(20)에 접한다. 스프링 하중이 발생하는 작용 및 유형과 관련하여, DE 10 2005 052 481 A1호가 참조된다. 이로써 제어 밸브(1)의 개별 부품들의 수가 다시 한 번 감소하며, 체크 밸브(5)가 압력 매체 유도 인서트(10)와 함께 구성 부품으로서 사전 조립되어 제조 및 조립될 수 있다는 장점이 추가로 제공된다. 가이드(18)는 스프링 관통부를 향해 있는 단부에서 가늘어지므로, 폐쇄 바디(21)는 가이드(18) 내로의 삽입 및 밀봉부(20)의 고정 이후 가이드(18) 내에 수용되어 분실되지 않는다.
Claims (12)
- 중공으로 형성되고 하나 이상의 공급 포트(P), 하나 이상의 배출 포트(T) 및 2개 이상의 작업 포트(A, B)를 포함하는 밸브 하우징(2)과,
상기 밸브 하우징(2) 내에 배치되고 중공으로 형성된 압력 매체 유도 인서트(10)와,
상기 압력 매체 유도 인서트(10)의 벽에 배치되고 작업 포트(A, B)와 연통하는 압력 매체 유도 채널들(11, 12, 13, 14)과,
압력 매체 유도 인서트(10) 내에 배치된 제어 피스톤(3)을 구비한, 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 제어 시간 가변 조정 장치용 제어 밸브(1)에 있어서,
압력 매체 유도 인서트(10)는 제어 피스톤(3)이 내부에 안내되는 가이드 슬리브(15)를 포함하며,
상기 가이드 슬리브(15)는 2개 이상의 압력 매체 유도 채널들(11, 12, 13, 14)이 내부에 배치되는 플라스틱 사출 성형부(16)를 포함하고,
플라스틱 사출 성형부(16)와 가이드 슬리브(15) 사이에 여과포(17)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 제어 시간 가변 조정 장치용 제어 밸브. - 제1항에 있어서, 여과포(17)는 2개 이상의 압력 매체 유도 채널들(11, 12, 13, 14)에 할당되는 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 제어 시간 가변 조정 장치용 제어 밸브.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 여과포(17)는 하나 이상의 유입 채널 또는 배출 채널(P, A, B, T), 또는 둘 다에 할당되는 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 제어 시간 가변 조정 장치용 제어 밸브.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 플라스틱 사출 성형부(16)에 의해 섹션별로 여과포(17)의 양측이 둘러싸이는 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 제어 시간 가변 조정 장치용 제어 밸브.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 여과포(17)는 튜브형으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 제어 시간 가변 조정 장치용 제어 밸브.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 플라스틱 사출 성형부(16)는 캠 샤프트(4) 쪽 단부에 체크 밸브(5)용 가이드(18)를 형성하는 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 제어 시간 가변 조정 장치용 제어 밸브.
- 제6항에 있어서, 상기 가이드(18)는 체크 밸브(5)의 폐쇄 바디(21)가 외부로부터 삽입될 수 있는 개구로 형성되며, 사출 성형부(16)에 강제 결합식으로 연결될 수 있는 밀봉부(20)가 제공되고, 체크 밸브(5)가 폐쇄된 경우 폐쇄 바디(21)가 상기 밀봉부에 접하는 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 제어 시간 가변 조정 장치용 제어 밸브.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 가이드 슬리브(15)는 강 부품인 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 제어 시간 가변 조정 장치용 제어 밸브.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 여과포(17)는 탄성으로 확대될 수 있는 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 제어 시간 가변 조정 장치용 제어 밸브.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 여과포(17)는 플라스틱 망인 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 제어 시간 가변 조정 장치용 제어 밸브.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 여과포(17)는 스테인레스 강으로 이루어진 강 망인 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 제어 시간 가변 조정 장치용 제어 밸브.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 여과포(17)는 마름모형 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 가스 교환 밸브들의 제어 시간 가변 조정 장치용 제어 밸브.
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