KR20040101296A - 차량의 밸브 조작 제어 시스템용, 양호하게 캠샤프트조정기용 구동부 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량 내의 밸브 조작 제어 시스템용, 양호하게 캠샤프트 조정기용 구동부에 관한 것이며, 적어도 하나의 구동 휘일(2) 및 커버(3), 고정자(6), 밀폐링(4) 및 밀봉링(28)과 같은 기능부를 포함하고, 게다가 적어도 하나의 회전자(7)를 포함한다. 본 발명에 따르면, 구동 휘일(2) 및 적어도 하나의 기능부(3 내지 6)는 높은 부하를 받을 수 있는 비금속 재료로 이루어진 단일품으로 제조된다.
Description
밸브 조작 제어 시스템용 공지된 구동부는 구동 휘일, 커버, 고정자, 밀폐링, 밀봉링, 회전자 및 압력링과 같은 복수의 구성 부품으로 이루어진다. 높은 응력을 받는 부품은 여기서 강(steel)으로 이루어진 합금 또는 비철합금으로 제조된다. 이러한 각 부품의 제조 및 그 조립은 비용이 많이 들고 비싸다.
본 발명의 목적은 적은 구성 부품으로 이루어진 구동부가 적절한 가격으로 제조되고 조립될 수 있도록, 상기 유형의 구동부를 형성하는 것이다.
이러한 목적은 청구범위 제1항을 특징짓는 특징부를 갖는 본 발명에 따른 유형의 구동부에 의해 해결된다.
본 발명은 청구범위 제1항의 상위 개념에 따른 차량의 밸브 조작 제어 시스템용, 양호하게는 캠샤프트 조정기용 구동부에 관한 것이다.
도1은 본 발명에 따른 구동부의 제1 실시예의 단면도이다.
도2는 본 발명에 따른 구동부의 제2 실시예의 단면도이다.
도3은 본 발명에 따른 구동부의 체인 기어 및 그와 일체로 형성된 고정자의 사시도이다.
도4는 본 발명에 따른 구동부의 다른 실시예의 일부의 단면도이다.
도5는 도4의 상세부 X의 확대도이다.
도6은 본 발명에 따른 구동부의 서로 일체로 형성된 치형 벨트 휘일, 커버, 밀폐링 및 고정자의 사시도이다.
도7은 공지된 구동부의 치형 벨트 휘일, 커버, 밀폐링 및 고정자의 전개도이다.
도8은 도1에 따른 구동부의 전개도이다.
도9는 공지된 구동부를 보다 전개한 도면이다.
도10은 본 발명에 따른 구동부 일부의 사시도이다.
도11은 본 발명에 따른 구동부 내에서 나사 볼트의 배치의 사시도이다.
도12는 도11에 따른 나사 볼트의 다른 도면이다.
본 발명에 따른 구동부에서 적어도 하나의 기능부 및 구동 휘일은 높은 부하를 받을 수 있는 비금속 재료로 이루어진 단일품으로 제조된다. 적절한 가격 및적은 에너지 소비로 복잡한 부품은 높은 부하를 받을 수 있는 재료의 사용을 통해 제조될 수 있다. 구성 부품의 수가 감소되어 제조 비용이 감소할 뿐만 아니라, 조립 비용도 감소된다.
본 발명의 다른 특징은 종속 청구항, 명세서 및 도면으로 명백해진다.
본 발명은 도면에 도시된 몇몇 실시예를 참조로 더욱 자세히 설명된다.
도9는 모터 차량 내에 장착되는 캠샤프트 조정 장치의 부품인 공지된 스위블 모터를 도시한다. 이러한 스위블 모터는 압력링(1), 치형 벨트 휘일/체인 기어(2), 뚜껑 형상의 커버(3), 평평한 밀폐링(4), 밀봉링(5), 고정자(6), 회전자(7), 밀봉링(8, 9) 및 휘일 디스크(10)를 구비한다. 이 부품들은 공지된 방법으로 조립되고, 스위블 모터의 주위에 걸쳐 분배되어 배열되고 압력링(1)을 관통하는 나사 볼트(11)로 체결된다. 나사 볼트(11)는 커버(3)로부터 먼 압력링(1)의 대향면에 지지되는 너트(12)에 나사 체결된다. 스위블 모터의 상기 부품은 나사 볼트(11) 및 너트(12)에 의해 축방향 결합된다. 치형 벨트 휘일/체인 기어(2), 고정자(6) 또는 커버(3)와 같은 스위블 모터의 높은 부하를 받을 수 있는 부품들은 강, 합금 또는 비철합금으로 제조된다. 상기 재료로 이루어진 이러한 부품의 조립은 비용이 많이 들고 비싸다. 복수의 각 부품은 또한 스위블 모터의 조립을 곤란하게 하고 비싸게 한다.
적절한 가격 및 적은 에너지 소비의 스위블 모터의 부품을 보다 적은 부품수로 조립할 수 있도록, 높은 부하를 받거나 또는 높은 응력을 받는 스위블 모터의 부품을 위하여, 적어도 소정의 높은 부하를 받을 수 있는 합성수지를 포함하는 높은 부하를 받을 수 있는 비금속 재료가 사용된다. 합성수지를 제외한 재료가 또 다른 부품을 포함하지만, 하기에 높은 부하를 받을 수 있는 합성수지에 의한 단순성에 대해 기술된다. 이와 같은 높은 부하를 받을 수 있는 재료의 사용을 통하여,또한 고정자(6)를 구비한 치형 벨트 휘일/체인 기어(2), 커버(3) 및 휘일 디스크(10)를 구비한 치형 벨트 휘일/체인 기어(2), 커버(3), 휘일 디스크 및 밀봉링(5)을 구비한 치형 벨트 휘일/체인 기어(2)와 같은 스위블 모터의 부품들이 각각 단일품으로 완성될 수 있다. 나사(11), 너트(12), 부쉬 및 개스켓등과 같은 삽입부품은 높은 부하를 받을 수 있는 합성수지로 사출 성형될 수 있다. 게다가 합성수지로 직접 나삿니를 내어 사출할 가능성도 있다. 밀봉링이 합성수지에 일체될 수 있으므로, 조립 과정도 스위블 모터의 제조에 의해 단순화 될 수 있다. 이러한 방법으로 개스켓 수는 최소로 감소될 수 있다. 스위블 모터의 부품이 단일품으로 형성되기 때문에 제조 비용이 감소될 수 있다. 또한, 그로 인하여 보다 적은 제조비용이 든다.
사용된 높은 부하를 받을 수 있는 합성수지는 금속, 특히 강과 동일한 온도 팽창성을 가지므로, 차량의 엔진실에 이러한 스위블 모터의 설치에 의해 엔진실에 있는 온도로 인한 어떤 문제도 발생하지 않게 된다. 합성수지는 유리하게 강과 동일한 강성을 갖는다. 나사가 합성수지를 관통하는 영역에서, 합성수지는 유리하게 최소의 함몰 거동을 가지므로, 나사를 통해 결합된 부품들이 사용시 느슨해지지 않고, 스위블 모터의 사용 기간 이상 동안 신뢰성 있게 결합 유지된다. 사용된 높은 부하를 받을 수 있는 합성수지는 매우 높은 정도의 형상 및 치수 정밀도를 특징으로 한다. 이로써, 특히, 고정자(6) 및 커버 요소 사이의 영역의 에지 반경은 보다 높은 정도의 형상 및 치수 정밀도로 형성될 수 있다.
특히, 치형 벨트 휘일/체인 기어(2)의 영역에서, 높은 부하를 받을 수 있는합성수지는 매우 높은 마모 강성을 가져, 휘일(2)상에서 작동하는 치형 벨트 휘일, 체인, 기어 및 금속성의 마찰 부품에 의한 응력은 매우 작다. 또한, 합성수지는 오일, 디젤 및 가솔린에 대해 강성이다. 합성수지 그 자체는 온도 경화식이어서 직접적인 모터 사용에 대하여 매우 적당하다. 합성수지의 재생 능력이 무시되는 것은 아니다. 높은 부하를 받을 수 있는 합성수지의 사용을 통해 밸브 제어 시스템의 스위블 모터에 대한 유압적, 정력학적, 동력학적, 마찰학적 및 기계적 특성을 달성할 수 있다. 이러한 요구를 만족시키는 재료는 약 15% 내지 30% 사이, 양호하게는 약 20%의 수지와, 약 15% 내지 30% 사이, 양호하게는 약 20%의 유리 섬유와, 약 45% 내지 65% 사이의 무기물, 양호하게는 약 60%의 무기물을 포함한다.
도1은 보다 적은 부품으로 이루어진 결합된 상태의 스위블 모터를 도시한다. 그것은 뚜껑 형상의 커버(3) 및 고정자(6)와 일체로 형성된 치형 벨트 휘일(2)을 구비한다. 예컨대 도6에 도시된 바와 같이, 고정자(6)는 공지된 방법으로 반경 방향 내부로 지향된 돌출부(13)를 구비하고, 상기 돌출부는 고정자(6)의 내부 주연에 걸쳐 일정하게 분할되어 배치된다. 공지된 방법으로 회전자(7)의 돌출부(14)가 고정자(6)의 돌출부(13) 사이에 맞물린다(도8). 돌출부(14)는 링 형상의 본체(15)로부터 반경 방향 외부로 돌출한다. 도8에 도시된 바와 같이, 돌출부(14)는 본체(15)의 주연에 걸쳐 일정하게 분할되어 배치된다. 돌출부(14)는 공지된 방법으로 그 양측면으로부터 압력 매개체로 작동되어, 고정자(6)의 인접한 돌출부(13) 사이에서 돌출부(14)가 회전될 수 있다. 회전자(7)는 금속 재료로 이루어지고, 고정자(6) 및 그와 함께 커버(3) 및 벨트 휘일(2)에 일체되어 형성된 밀폐링(4) 상에 배치된다. 휘일 디스크(10)는 대향 측면에서 회전자(14)에 지지된다. 휘일 디스크(10)는 중앙에서 축방향 돌출한 부쉬 형상의 견부(16)를 갖는다. 휘일 디스크(10)는 또한 커버(3) 및 고정자(6) 상에 배치되고, 돌출부(16)로부터 축방향 돌출된 치형 벨트(2)로부터 축방향 돌출된다.
고정자(3)는 주연에 걸쳐 분할되어 배치된 돌출부(17)를 구비하고, 돌출부는 휘일 디스크(10)의 외부 에지에 가까운 대응 개구(18)에 맞물린다. 휘일 디스크(10)는 외부에 커버(3) 내의 축방향 개구를 통하여 돌출하여 너트(12)에 나사 체결되는 나사 볼트(11)용 관통 구멍(19)을 구비한다. 나사 볼트(11)의 헤드(21)는 치형 벨트 휘일(2) 내에 깊숙이 놓인다.
이러한 스위블 모터에서 치형 벨트 휘일(2), 커버(3), 고정자(6) 및 밀폐링(4)은 합성수지로 일체되어 제조되기 때문에, 제조 비용이 절약될 뿐만 아니라, 스위블 모터의 무게 및 조립 비용도 상당히 감소된다. 마찬가지로 높은 부하를 받을 수 있는 합성수지로 이루어질 수 있는 휘일 디스크(10)는 다만 반경 방향 외부 영역에서 나사 볼트(11)의 관통을 위한 개구(20)를 포함한다.
도2에 따른 실시예에서, 치형 벨트 휘일(2) 및 뚜껑 형상의 커버(3)는 높은 부하를 받을 수 있는 합성수지로 일체로 제조된다. 고정자(6) 및 회전자(7)는 개별 부품으로서 커버(3) 내로 삽입되며 전통적인 재료로 이루어진다. 물론, 고정자(6) 및/또는 회전자(7)가 역시 높은 부하를 받을 수 있는 합성수지로 이루어질 수 있다.
밀폐링(4)이 커버(3)의 저면부(22) 상에 배치되고, 고정자(6) 및 회전자(7)는 밀폐링 위에 배치된다. 상기 실시예에 상응하여 그 대향 측면에 휘일 디스크(10)가 고정자(6) 및 회전자(7) 상에 배치된다. 휘일 디스크는 상기 실시예를 참조하여 상기 방식으로 나사 볼트(11)에 의해 고정된다.
고정자(6)는 커버(3)의 원통형 내벽(23)에 지지되므로, 커버에 대향하는 고정자(6)의 확실한 반경 방향 정렬이 보장된다.
모터(7)의 본체(15)(도8)는 실린더케이스 상에 있는 하나의 케이스 면을 가지며, 상기 케이스 면으로부터 돌출부(14)가 반경 방향 외부로 돌출한다. 고정자(6)의 돌출부(13)의 전면(24)(도3)은 고려된 실린더케이스 상에 있다. 회전자(7)의 본체(15)는 상기 전면(24)에 평평하게 접한다.
그밖에 도1에 따른 실시예와 동일하게 형성된 도2에 따른 스위블 모터가 있다.
도3은 높은 부하를 받을 수 있는 합성수지로 이루어진 체인 기어(2)와 일체되어 제조된 고정자(6)를 도시한다. 고정자(6)는 상기 실시예에와 동일하게 형성되고, 고려된 실린더 케이스 상에 있는 전면(24)을 구비한 반경 방향 내부로 돌출된 돌출부(13)를 갖는다. 도1 및 도2를 참조로 기재된 바와 같이, 체인 기어(2)를 구비한 고정자(6)는 뚜껑 형상의 커버(3)내로 삽입되고, 휘일 디스크(10)를 이용하여 나사 볼트(11) 및 너트(12)를 고정시킨다. 회전자(7)는 고정자(6) 내에 있고, 고정자(6)의 인접한 돌출부(13)들 사이의 영역 내로 회전자의 돌출부(14)가 돌출된다. 회전자(7)의 돌출부(14)의 전면(25)(도8)은 고려된 실린더 케이스 상에 있고, 회전자의 직경은 고정자(6)의 내경과 상응한다. 그리하여, 회전자(7)의 돌출부(14)의 전면(25)은 돌출부(13)가 반경 방향 내부로 돌출된 고정자(6)의 원통형 내벽(26)에 평평하게 접한다.
도4 및 도5는 치형 벨트 휘일(2), 뚜껑 형상의 커버(3), 밀폐링(4) 및 고정자(6)가 다시 높은 부하를 받을 수 있는 합성수지로 일체 제조된 실시예를 도시한다. 한편, 조립된 스위블 모터에 휘일 디스크(10)가 배치된 전면(27)에 적당한 시일 재료로 이루어진 밀봉링(28)이 합체된다. 이러한 밀봉링(28)은 제조시에 도4에 따른 부품의 제조룰 위한 사출 성형틀에 삽입되어, 밀봉링(28)이 추후 삽입될 필요가 없다. 그렇게 하여 조립 단계가 절약된다. 또한, 밀봉링(28)은 합성수지에 최적으로 유지되어, 밀봉링이 고정자(6)로부터 비의도적으로 해체될 위험이 없다. 밀봉링(28)은 고정자(6)의 전면(27) 상으로 돌출하여, 휘일 디스크(10) 배치 및 나사 볼트(11)를 이용한 고정에 의하여 밀봉링(28)이 충분히 탄성 변형되어 확실한 밀봉을 보장한다.
도1 및 도2에 도시된 바와 같이 회전자(7)는 고정자(6)에 삽입된다. 게다가, 이러한 실시예는 도1에 따른 실시예에 상응한다.
도6은 치형 벨트 휘일(2), 밀폐링(4), 고정자(6) 및 뚜껑 형상의 커버(3)를 구비한 도4에 따른 부품을 도시한다. 스위블 모터의 이러한 기능 요소들이 단일품으로 집약되므로, 스위블 모터의 단순하고 특히 비용이 절감되는 조립을 보장한다.
도7은 도6에 따른 기능 요소들을 위한 4개의 부품, 즉 치형 벨트 휘일(2), 커버(3), 밀폐링(4) 및 고정자(5)가 필수적인 종래의 구성을 도시한다. 이러한 공지된 스위블 모터에서는 각각 분리 제조되어 서로 결합되어야 하는 4개의 부품이미리 제공된다. 그리하여, 이러한 부품으로 구성된 스위블 모터의 제조 및 조립은 비용이 많이 들고 비싸다. 도6과 비교하여 특히 간단하게 도시되고, 그로서 치형 벨트 휘일(2), 커버(3), 고정자(6) 및 밀폐링(4)이 단일품으로 이루어지는 것을 알 수 있다.
도8은 휘일 디스크(10), 밀봉링(5), 회전자를 구비한 완성된 스위블 모터, 및 치형 벨트 휘일(2), 커버(3), 고정자(6) 및 밀폐링(4)으로 이루어진 단일품의 제조 유닛을 도시한다. 따라서, 도9에 도시된 바와 같이 종래의 스위블 모터는 11개의 부품이 필수적인 반면에, 다만 4개의 부품만이 이러한 스위블 모터에 대해 필수적이다. 이러한 공지된 스위블 모터의 제조 및 조립이 극도로 비용이 많이 들고 특히 비싸다는 것은 명백하다. 도8에 따른 스위블 모터에서, 다만 4개의 부품만이 서로 결합되므로, 매우 간단하고 적절한 가격으로 제조 및 조립을 하게 된다.
높은 부하를 받을 수 있는 합성수지에 의하여, 보다 높은 정도의 형상 및 치수 정밀도를 갖는 스위블 모터의 부품이 제조될 수 있다. 도10에 예시적으로 간단한 방법으로 보다 높은 정도의 형상 및 치수 정밀도를 갖는 에지 반경(R1)이 제조될 수 있는 것이 도시된다. 도10에서 명시된 에지 반경은 단지 예로서 명시한다. 다른 에지 반경도 이러한 부품들의 소정의 범위에 따라 예측된다. 그러나 이러한 단일품의 치수 및/또는 형상은 또한 보다 높은 정도의 형상 및 치수 정밀도로 제조될 수 있다.
도11은 커버(3)에 사용된 너트(12)를 도시한다. 그 경우, 나사 볼트(11)는 이미 커버(3)에 있는 너트(12)에 나사 체결되어야 한다. 그리하여, 각 부품이 스위블 모터로 조립될 때, 어떤 경우에든 너트(12)가 있다는 것이 보장된다.
사용된 너트(12) 대신에 태핑된 구멍으로서 커버(3) 내의 개구(20)를 형성하는 것도 역시 가능하다. 이러한 경우, 나사 볼트(11)를 위한 너트(12)는 불필요하다. 이러한 나사산은 직접적인 이러한 합성수지 부품의 사출 절차 중에 직접 제공될 수 있다. 그러나, 추후에 커버(3) 내로 추후 탭팅된 구멍(20)을 마련하는 것도 가능하다.
Claims (24)
- 적어도 하나의 구동 휘일 및 커버, 고정자, 밀폐링 및 밀봉링과 같은 기능부를 포함하고, 또한 적어도 하나의 회전자를 포함하는 차량의 밸브 제어용, 양호하게는 캠샤프트 조정기용 구동부에 있어서,상기 구동 휘일(2) 및 적어도 하나의 기능부(3 내지 6)가 높은 부하를 받을 수 있는 비금속 재료로 이루어진 단일품으로 제조되는 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제1항에 있어서, 상기 구동 휘일(2) 및 고정자(6)는 함께 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제1항에 있어서, 상기 구동 휘일(2) 및 커버(3)는 함께 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제1항 내지 제3항에 있어서, 상기 구동 휘일(2), 커버(3) 및 고정자(6)는 함께 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제1항 내지 제4항에 있어서, 상기 구동 휘일(2), 커버(3), 고정자(6) 및 밀폐링(4)은 함께 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제1항 내지 제5항에 있어서, 상기 밀봉링(28)은 상기 커버(3)에 합체되는 것을 특징으로 하는 구동부
- 제6항에 있어서, 상기 밀봉링(28)은 부분적으로 커버(3)를 형성하는 재료로 사출되는 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제1항 및 제7항에 있어서, 상기 회전자(7)는 상기 밀폐링(4) 및 휘일 디스크(10) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제8항에 있어서, 상기 휘일 디스크(10)는 나사 볼트(11)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제9항에 있어서, 상기 나사 볼트(11)는 상기 커버(3)에 사출된 너트(12)에 배치되는 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제9항에 있어서, 상기 나사 볼트(11)는 상기 커버(3) 내의 태핑된 개구(20)에 나사 체결되는 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제1항 내지 제11항에 있어서, 상기 구동 휘일(2)은 벨트 휘일, 특히 치형 벨트 휘일인 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제1항 내지 제11항에 있어서, 상기 구동 휘일(2)은 체인 기어인 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제1항 내지 제13항에 있어서, 상기 회전자(7)는 금속 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제1항 내지 제13항에 있어서, 상기 회전자(7)는 높은 부하를 받을 수 있는 비금속 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제1항 내지 제15항에 있어서, 상기 회전자(7)는 상기 구동 휘일(2)과 동일한 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제8항 내지 제16항에 있어서, 상기 휘일 디스크(10)는 금속 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제8항 내지 제16항에 있어서, 상기 휘일 디스크(10)는 높은 부하를 받을 수 있는 비금속 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제1항 내지 제18항에 있어서, 상기 휘일 디스크(10)는 상기 구동 휘일(2)과동일한 비금속 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제1항 내지 제19항에 있어서, 상기 높은 부하를 받을 수 있는 비금속 재료는 열경화성 플라스틱을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제20항에 있어서, 상기 열경화성 플라스틱은 수지인 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 열경화성 플라스틱, 양호하게 수지는 비금속 재료 내에 약 15% 내지 30% 사이, 양호하게는 약 20%가 포함되는 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제1항 내지 제22항에 있어서, 상기 높은 부하를 받을 수 있는 재료는 약 15% 내지 30% 사이, 양호하게는 약 20%의 충전물, 양호하게는 유리 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동부.
- 제1항 내지 제23항에 있어서, 상기 높은 부하를 받을 수 있는 비금속 재료는 약 45% 내지 65% 사이, 양호하게는 약 60%의 무기물을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동부.
Applications Claiming Priority (3)
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