KR20070032315A - Electrically driven camshaft adjuster - Google Patents
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Abstract
본 발명은 크랭크 축에 대한 캠축(3)의 상대적인 회전 각 위치를 조정하는 조정 장치(1)에 관한 것이다. 이러한 조정 장치는 크랭크축에 고정으로 장착되는 구동부(4) 및 캠축에 고정으로 장착되는 구동부(5)를 포함한다. 조정 장치(1)는 1차 조정 장치로서의 조정 모터(2)와 2차 조정 장치로서의 보조 드라이브(11)를 포함한다. 조정 모터(2)가 고장날 때, 캠축(3)은 고정 회전각 위치, 즉 비상 위치로 보조 드라이브(11)에 의해 조정될 수 있다.The invention relates to an adjusting device (1) for adjusting the position of the rotational angle of the camshaft (3) relative to the crankshaft. This adjusting device comprises a drive unit 4 fixedly mounted to the crankshaft and a drive unit 5 fixedly mounted to the camshaft. The adjusting device 1 includes an adjusting motor 2 as a primary adjusting device and an auxiliary drive 11 as a secondary adjusting device. When the regulating motor 2 fails, the camshaft 3 can be adjusted by the auxiliary drive 11 to a fixed rotational angle position, that is, an emergency position.
크랭크축, 캠축, 플라이휠, 구동휠, 클러치, 브레이크 디스크 Crankshaft, Camshaft, Flywheel, Drive Wheel, Clutch, Brake Disc
Description
본 발명은 3축 기어로 형성되는 조정 기어를 갖는 연소 장치의 크랭크축에 대하여 캠축의 상대적인 회전 각 위치를 조정하기 위한 조정 장치에 관한 것으로서, 크랭크축 고정 구동부, 캠축 고정 출력부 및 조정 모터의 조정 모터 축과 결합되는 조정 축을 포함한다.The present invention relates to an adjusting device for adjusting the relative rotational angular position of the camshaft with respect to the crankshaft of the combustion device having the adjusting gear formed of three-axis gear, the adjustment of the crankshaft fixed drive unit, the camshaft fixed output unit and the adjustment motor An adjustment shaft coupled with the motor shaft.
유압식 또는 전기식 캠축 조정 시스템을 갖는 연소 엔진에서 안전한 엔진 시동을 보장하기 위해, 캠축이 소위 기초 또는 비상 위치로 위치된다. 이것은 유입 캠축에서 통상 "늦은" 위치에 위치하며, 유출 캠축에서 "이른" 위치에 위치한다. 차량의 정상 작동에서 캠축은 각각의 엔진의 정지 시에 기초 위치로 구동되어 거기에 고정 또는 체결되도록 조정된다.In order to ensure safe engine starting in combustion engines with hydraulic or electric camshaft adjustment systems, the camshaft is positioned in the so-called base or emergency position. It is usually located at the "late" position in the inlet camshaft and at the "early" position in the outflow camshaft. In normal operation of the vehicle, the camshaft is driven to the foundation position upon stopping of each engine and adjusted to be fixed or fastened thereto.
종래에는, 임펠러, 선회 또는 분할 임펠러와 같은 유압식으로 작동되는 회전 피스톤 조정 장치가 로킹 유닛을 포함한다. 이것은 충분한 오일 압력이 캠축의 조정을 위해 형성될 때까지 유압식 조정 장치를 기초 위치에 고정한다. 엔진의 스톨링의 경우에는, 캠축이 기초 위치의 외에서 정의되지 않은 위치에서 위치될 수 있다.Conventionally, hydraulically actuated rotary piston adjusting devices, such as impellers, swing or split impellers, include locking units. This holds the hydraulic adjustment device in the foundation position until sufficient oil pressure is established for adjustment of the camshaft. In the case of engine stalling, the camshaft may be positioned at an undefined position other than the foundation position.
"늦은" 기초 위치를 갖는 유압식 캠축 조정 시스템에서 캠축은 연소 엔진의 다음 개시 시에 그리고 캠축 회전 방향에 반대로 작용하는 캠축 마찰 모멘트로 인해 오일압이 부족할 경우, 자동으로 늦은 기초 위치로 조정된다. "이른" 위치일 경우, 캠축은 오일압이 부족할 경우 캠축 마찰 모멘트와 반대로 "이른" 위치로 조정된다. 이는 대부분 캠축 마찰 모멘트에 반대인 모멘트를 생성하는 보상 스프링에 의해 발생한다.In a hydraulic camshaft adjustment system having a "late" foundation position, the camshaft is automatically adjusted to the late foundation position at the next start of the combustion engine and when the oil pressure is insufficient due to the camshaft friction moment acting against the camshaft rotational direction. In the "early" position, the camshaft is adjusted to the "early" position as opposed to the camshaft friction moment when oil pressure is insufficient. This is most often caused by a compensating spring which generates a moment opposite to the camshaft friction moment.
연소 엔진의 스톨링 후의 기초 위치로의 조정을 위한 이러한 유압식 캠축 조정의 통상적인 방법은 전기적으로 추진되는 캠축 조정 장치에서는 적용될 수 없다. 이것들은 조정 모터 시스템이 손상되지 않고 캠축이 정지해 있는 연소 엔진에서 또는 개별적인 기초 위치로의 새로운 개시 시에 캠축을 조정할 수 있는 한 필요하지 않다. 그러나, 전기적인 조정 모터 시스템에서 조정 모터 및/또는 그것의 제어부는 고장 날 수 있으며, 이에 따라 기초 위치에 도달하지 못할 수 있다.Such a conventional method of hydraulic camshaft adjustment for adjustment to the base position after stalling of the combustion engine cannot be applied in an electrically propelled camshaft adjustment device. These are not necessary as long as the camshaft can be adjusted in a combustion engine in which the regulating motor system is intact and the camshaft is stationary or at a new start to a separate foundation position. However, in the electric coordination motor system, the coordination motor and / or its control unit may fail and thus may not reach the base position.
독일 특허 DE 41 10 195 A1에서 연소 엔진의 크랭크축과 캠축 사이의 회전 각 위치의 조정은 3축 기어로 형성되는 조정 기구를 갖는 것으로 기재되어 있는데, 이것은 크랭크축과 연결되는 구동축, 캠축과 연결되는 출력축 및 전기적 조정 모터와 연결되는 조정 축을 포함하며, 정지해 있는 조정축에서 구동축과 출력축 사이에서는 정적 변속비(I0)가 있게 되며, 이것은 캠축의 조정 방향 및 변속(마이너스 또는 플러스 변속)을 개별적인 기초 또는 비상 위치로 결정한다.In
이러한 조정 장치에서 조정축이 용이하게 움직이며 정확하게 조정되는 것이 요구된다. 조정 모터 시스템이 고장나는 경우 조정각의 제한이 제공된다면, 연소 엔진의 기능이 적어도 일시적으로 달성될 수 있다. 그러나, 그러한 상황에서 기초 내지 비상 위치의 도달에 대한 기준은 없다. 그러한 구성에서는 캠축 조정 장치의 두 개의 단부 중 하나에서 기초 위치가 제공되어야 한다. 캠축 조정 장치는 항상 빠르거나 늦은 정지에 이르게 된다.In such an adjusting device, the adjusting shaft needs to be easily moved and precisely adjusted. If a limitation of the adjustment angle is provided when the regulating motor system fails, the function of the combustion engine can be at least temporarily achieved. However, there is no criterion for reaching the base or emergency position in such a situation. In such a configuration the foundation position must be provided at one of the two ends of the camshaft adjustment device. The camshaft adjuster always leads to a fast or late stop.
그러나, 소정의 열동역학적 기준 하에 임의의 중앙 위치를 기초 위치로서 선택하는 것이 바람직하다. However, it is desirable to select any central position as the base position under certain thermodynamic criteria.
따라서, 본 발명의 목적은, 조정 모터가 고장이 난 경우에 임의의 위치, 특히 중앙의 비상 위치로 변위될 수 있는, 연소 장치의 크랭크축에 대하여 캠축의 회전 각 위치의 조정을 위한 조정 장치를 제공하는 것이다. 이때 조정 장치는 이러한 위치에서 유지되어야 한다.It is therefore an object of the present invention to provide an adjusting device for the adjustment of the rotational angular position of the camshaft with respect to the crankshaft of the combustion device, which can be displaced to an arbitrary position, in particular a central emergency position, in case the regulating motor fails. To provide. The adjusting device should then be maintained in this position.
본 발명에 따르면, 상기 목적은 청구항 제1항의 전제부의 특징을 갖는 연소 장치에 의해 해결되는데, 조정 장치는 1차 조정 장치로서의 조정 모터와 이차적인 조정 장치로서의 보조 드라이브를 포함하며, 이에 따라 보조 드라이브는 조정 모터가 고장나는 경우에 고정된 회전 각 위치,즉 비상 위치로 캠축을 조정한다.According to the invention, this object is solved by a combustion device having the features of the preamble of
보조 드라이브는 능동 또는 수동 방식으로 형성될 수 있다. 능동 보조 드라이브에서는 제어기, 스위치 및 엑츄에이터가 필요하다. 그것은 필요하다면 연결되며, 따라서 에너지를 취한다. 이때, 비상 위치에 대한 실제 변위가 파악되고, 조절된 에너지 입력이 실제 변위로부터 유도되며, 비상 위치가 제어된다. 보조 드라이브의 개별적인 작동 매체를 통해 연결이 일어날 때 바람직하다. 이것은 보조 모터에서 예를 들어, 스프링을 통해 정상 상태에서 조정축으로부터 분리되는 공압식 모터에 관한 것일 수 있다. 조정 모터가 고장나는 경우가 되면, 압축 공기를 통해 연결이 일어난다.The secondary drive can be formed in an active or passive manner. Active secondary drives require controllers, switches and actuators. It is connected if necessary, thus taking energy. At this time, the actual displacement with respect to the emergency position is known, the adjusted energy input is derived from the actual displacement, and the emergency position is controlled. It is desirable when the connection takes place via separate working media of the secondary drive. This may relate to a pneumatic motor in the auxiliary motor, for example separated from the adjusting shaft in a steady state via a spring. If the regulating motor fails, the connection is made via compressed air.
수동 보조 드라이브는 영구적으로 메인 드라이브와 결합된다. 캠축의 기초 위치는 시스템 3축 기어의 보조 드라이브와의 평형 상태에 해당한다. 정상 작동에서 기초 위치로부터 각각의 회전 각 조정으로 에너지는 보조 드라이브 내로 전달된다. 보조 드라이브에 대하여 작동하는 주된 드라이브가 고장나면, 캠축의 회전 각 위치를 비상 위치 내로 조정한다. 수동 보조 드라이브를 위해서는, 하나의엑츄에이터만이 필요하다. 제어기 및 스위치는 제거될 수 있다.The passive auxiliary drive is permanently combined with the main drive. The basic position of the camshaft corresponds to the equilibrium with the auxiliary drive of the system three-axis gear. In normal operation, energy is transferred into the secondary drive with each rotation angle adjustment from the foundation position. If the main drive operating with respect to the auxiliary drive fails, adjust the angular position of rotation of the camshaft into the emergency position. For a passive auxiliary drive, only one actuator is needed. The controller and switch can be removed.
능동 보조 드라이브에서 정상 작동 동안 보조 드라이브로 에너지가 전달되지 않으며, 따라서 진동 형태의 어떠한 반응도 보통 일어나지 않는 것이 바람직하다. 수동 보조 드라이브의 조정은 더 단순하고 경제적인 실현 수단이다. 두 개의 보조 드라이브가 혼합 드라이브에 연결될 수 있으며, 이때 마찰을 통해 수행될 수 있는 수동 조정이 소정의 방향으로 수행될 수 있으며, 조정은 오직 하나의 방향으로 작동하는 능동 시스템의 연결 하에 반대 방향으로 일어난다.It is desirable that no energy is transferred from the active auxiliary drive to the auxiliary drive during normal operation, so that no reaction in the form of vibration usually occurs. Adjustment of the passive auxiliary drive is a simpler and more economical means of realization. Two auxiliary drives can be connected to the mixed drive, in which manual adjustment, which can be carried out via friction, can be carried out in a certain direction, the adjustment taking place in the opposite direction under the connection of an active system operating in only one direction. .
보조 드라이브는 주로 두 개의 방법으로 작동할 수 있다. 먼저, 이것은 조정축에 작용할 수 있으며, 토크 지지가 체인휠 또는 캠축에 발생한다. 이때, 보조 드라이브의 작은 모멘트가 필요하나, 큰 회전수를 제공해야 한다. 예를 들어, 30도인 통상적으로 최대의 캠축 조정 시에 1:60의 조정 메카니즘의 감속에서 조정축의 5회의 회전이 필요하다.Auxiliary drives can be operated in two main ways. Firstly, it can act on the adjusting shaft, and torque support occurs on the chainwheel or camshaft. At this time, a small moment of the auxiliary drive is required, but a large rotation speed must be provided. For example, five rotations of the adjustment shaft are required at a deceleration of the adjustment mechanism of 1:60 at a maximum camshaft adjustment, typically 30 degrees.
다음으로 보조 드라이브는 체인휠 또는 캠축에 직접 작용할 수 있으며, 이때토크 지지는 서로 간에 발생한다. 이러한 경우에, 큰 모멘트가 필요하다. 그러나, 이때 마찰 영향 또는 베어링 고장은 캠축과 체인휠 사이의 모멘트 조정에 더 큰 영향을 갖는다.The auxiliary drive can then act directly on the chainwheel or the camshaft, where torque support occurs between each other. In this case, a large moment is needed. However, the friction effect or bearing failure at this time has a greater influence on the moment adjustment between the camshaft and the chain wheel.
구체적으로 보조 드라이브는 예를 들어 비틀림 스프링을 통해 유압식 모터, 공압식 모터, 전기적 보조 모터, 브레이크, 원심력 모터, 3축 기어, 조정가능한 프리휠, 플라이 휠에 의해 또는 조정 모터의 관성 질량 모멘트를 사용하여 구현될 수 있다.Specifically, the auxiliary drive is implemented by means of a hydraulic motor, pneumatic motor, electrical auxiliary motor, brake, centrifugal motor, three-axis gear, adjustable freewheel, flywheel, for example via a torsion spring or by using the moment of inertia of the regulating motor. Can be.
보조 드라이브가 비틀림 스프링으로 형성되면, 이것은 조정축 및 체인휠 사이 또는 체인휠 또는 캠축 사이에 배열된다. 이것들은 이중으로 작동하거나 감속기를 갖는 비틀림 스프링으로 형성될 수 있다. 이러한 시스템은 작은 기술적인 비용을 요구하며, 스위칭 시간은 설계에 따른다.If the auxiliary drive is formed of a torsion spring, it is arranged between the adjusting shaft and the chain wheel or between the chain wheel or the cam shaft. These may be formed as torsion springs which work in double or have speed reducers. These systems require a small technical cost and the switching time depends on the design.
보조 드라이브가 유압식 모터로 형성되면, 이것은 큰 모멘트를 생성할 수 있다. 스위칭 시간은 작동을 위해 필요한 작동 매체, 예를 들어 오일의 점성에 의존한다. 이러한 단점은 고장난 경우 및 정상 작동 양자에서 작은 반작용에 의해 보충되는데, 이는 보조 드라이브가 오일 없이 작동될 수 있기 때문이다. 그것은 고장난 경우에만 에너지를 필요로 한다. 보조 드라이브가 공압식 모터로 형성되면, 점성의 스위칭 시간의 의존성은 적용될 수 없다. 그러나, 이를 위해 전기 모터가 고장난 경우에 유압식 모터에 비해 더 나쁜 효율성을 허용한다.If the auxiliary drive is formed of a hydraulic motor, this can produce a large moment. The switching time depends on the viscosity of the operating medium, for example oil, required for the operation. This disadvantage is compensated by small reactions both in the case of failure and in normal operation, since the auxiliary drive can be operated without oil. It needs energy only in case of failure. If the auxiliary drive is formed of a pneumatic motor, the dependence of the viscous switching time cannot be applied. However, this allows for worse efficiency compared to hydraulic motors when the electric motor fails.
전기적 제어 드라이브로서 형성되는 보조 드라이브는 예를 들어, 비상 코일 또는 결합된 전기 모터일 수 있으나, 추가적으로 배터리 또는 콘덴서를 가지며, 짧은 스위칭 시간을 보이며 필요하다면 적은 에너지를 사용한다. 보조 드라이브가 예를 들어 3축 기어와 조합되거나 브레이크 라이닝 또는 와전류 브레이크와 같은 브레이크로 형성된다면, 그것은 정상 작동에 대해 더 작은 반응 시에 전기적 보조 모터와 동일한 이점을 갖는다.Auxiliary drives formed as electrically controlled drives can be, for example, emergency coils or combined electric motors, but additionally have batteries or capacitors, exhibit short switching times and use less energy if necessary. If the auxiliary drive is for example combined with a three-axis gear or formed of a brake such as a brake lining or an eddy current brake, it has the same advantages as an electrical auxiliary motor at smaller reactions to normal operation.
단순하게 구현하기 위해, 보조 드라이브는 플라이 휠을 갖는 조정 축으로 구성된다. 이러한 시스템은 고장난 경우에 작은 반응을 보인다. 이것은 정상 작동에 대한 이러한 작은 반응이 큰 관성 때문에 현저하기 때문이다.For simplicity, the auxiliary drive consists of an adjustment axis with a flywheel. These systems have a small response in case of failure. This is because this small response to normal operation is significant because of the large inertia.
보조 드라이브는 원심력 모터로 형성될 수 있다. 이때 수동 또는 능동 시스템이 구현 가능하며, 이것의 스위칭 시간은 설계 및 캠축 회전수에 따라 다르다. 정상 작동에서의 반응은 캠축의 회전수에 따라 증가하기 때문에, 고장이 난 경우에 반응은 거의 없다. 이러한 메카니즘은 구동 휠이 소정의 최소 회전수를 초과하자마자 작동 가능하다.The auxiliary drive may be formed of a centrifugal motor. A passive or active system can be implemented, whose switching time depends on the design and camshaft revolutions. Since the response in normal operation increases with the rotational speed of the camshaft, there is almost no response in case of failure. This mechanism is operable as soon as the drive wheel exceeds a predetermined minimum speed.
청구항 제2항에 따라 제공되는 보조 드라이브의 배열은 구동부 및 출력부 사이에서 공간적으로 행해질 수 있으나, 그것으로 제한되는 것은 아니다. 상세히 설명된 특히 바람직한 상기 몇몇 실시예로부터 알 수 있는 바와 같은 동력 흐름에 대한 배열을 나타낸다. 예를 들어 조정 모터가 전기 모터로 구성되면, 종래 기술레서 이는 캠축 이전에 축방향으로 배열된다.The arrangement of the auxiliary drive provided according to
요약하면, 수동 시스템이 구조면에서 단순성에 의해 영구적인 출력 수용과 방출로 인해 변위 하에 정상 작동에 작용한다. 능동 시스템은 이러한 단점을 방지하나 구조가 복잡하다.In summary, the passive system acts on normal operation under displacement due to its simplicity in structure due to permanent power reception and discharge. Active systems avoid these drawbacks but are complex in structure.
보조 드라이브가 고장난 경우에 사용되면, 비상 위치의 유지는 세 개의 다른 방식으로 가능하다. 능동 제어를 통해, 예를 들어 축방향 또는 반경 방향으로 작동하며 오일 압력으로, 공기 압력으로 또는 전자기적으로 작동되는 고정 핀을 이용하여 형태 결합을 통해, 또는 예를 들어 절환 가능한 플라이 휠과 같은 힘 결합을 통해 가능하다.If the auxiliary drive is to be used in the event of a failure, maintenance of the emergency position is possible in three different ways. Force through active control, for example through form coupling with a fixed pin operated in axial or radial direction and operating in oil pressure, air pressure or electromagnetically, or for example a switchable flywheel It is possible through a combination.
전기적 조정 모터의 조정 축이 갑작스럽게 블로킹될 때 조정 축 또는 조정 기구를 과부하로부터 보호하기 위해 이것과 캠축 사이에 오버로드 클러치가 배열될 수 있다. 이러한 오버로드 클러치는 예를 들어 슬립 클러치 또는 전단 핀으로 형성될 수 있다.An overload clutch can be arranged between this and the camshaft to protect the adjusting shaft or adjusting mechanism from overload when the adjusting shaft of the electrical regulating motor is suddenly blocked. Such overload clutches can be formed, for example, as slip clutches or shear pins.
본 발명에 따른 해결책을 통해, 조정 장치의 안정성이 실질적으로 증가된다. 이에 따라, 단순하게 구성된 수동 시스템을 조작하거나 작동에 대해 작은 반작용을 갖는 능동 시스템을 사용하는 것이 가능하다.Through the solution according to the invention, the stability of the adjusting device is substantially increased. Thus, it is possible to operate a simply constructed passive system or to use an active system with a small reaction to the operation.
이하, 본 발명은 해당되는 도면을 참조로 보다 자세히 설명된다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 고정자가 실린더 헤드에 고정된 조정 모터를 갖는 조정 장치의 개략도이다.1 is a schematic view of an adjusting device with a regulating motor fixed to a cylinder head.
도2는 플라이 휠로 형성되는 조정 모터를 갖는 조정 장치의 개략도이다.2 is a schematic diagram of an adjusting device having an adjusting motor formed of a flywheel.
도3a은 비틀림 스프링으로 형성되며 체인휠 및 캠축 사이에 배열되는 보조 드라이브의 개략도이다.3A is a schematic illustration of an auxiliary drive formed of a torsion spring and arranged between the chainwheel and the camshaft.
도3b는 스프링으로 형성되며, 체인휠과 조정축 사이에서 작동하는 보조 드라이브의 개략도이다.3b is a schematic view of an auxiliary drive formed with a spring and operating between the chainwheel and the adjustment shaft;
도4는 조정축 및 체인휠 사이에서 배열되는 공압식 또는 유압식 모터를 갖는 조정 장치의 개략도이다.4 is a schematic view of an adjusting device having a pneumatic or hydraulic motor arranged between the adjusting shaft and the chain wheel.
도5a는 기초 위치에 위치된 원심력 모터로 형성되는 보조 드라이브의 단면도이다.Fig. 5A is a cross sectional view of an auxiliary drive formed of a centrifugal force motor positioned in a foundation position;
도5b는 기초 위치에 위치되지 않은, 원심력 모터로 형성되는 보조 드라이브의 단면도이다.Fig. 5B is a sectional view of an auxiliary drive formed of a centrifugal force motor, not located in the foundation position.
도6a는 보조 드라이브 및 내부에 배열되는 브레이크를 갖는 조정 장치의 개략도이다.6A is a schematic diagram of an adjusting device having an auxiliary drive and a brake arranged therein;
도6b는 보조 드라이브 및 외부에 배열되는 브레이크를 갖는 조정 장치의 개략도이다.6B is a schematic diagram of an adjusting device having an auxiliary drive and a brake arranged externally.
도7a는 콘덴서를 통해 제공되는 보조 드라이브를 갖는 조정 장치의 개략도이다.7A is a schematic diagram of an adjusting device having an auxiliary drive provided through a condenser.
도7b는 외부의 전압원을 통해 제공되는 보조 드라이브를 갖는 조정 장치의 개략도이다.7B is a schematic diagram of an adjusting device having an auxiliary drive provided through an external voltage source.
도7c는 전기모터로 형성되는 외부의 보조 드라이브를 갖는 조정 장치의 개략도이다.7C is a schematic diagram of an adjusting device having an external auxiliary drive formed of an electric motor.
도8은 오버로드 클러치를 갖는 조정 장치의 개략도이다.8 is a schematic view of an adjusting device having an overload clutch.
도9는 로킹 유닛을 갖는 조정 장치의 단면도이다. 9 is a sectional view of an adjusting device having a locking unit.
도1에는 본 발명의 일 실시예가 조정 기구(13)와 조정 모터(2)를 갖는 조정 장치로 도시되며, 조정 모터(2)는 본질적으로 회전자(8)와 고정자(9)로 구성된다. 이것은 도시되지 않은 연소 장치의 크랭크축과 캠축(3) 사이에 회전 각 위치의 조정을 위해 사용된다. 조정 기어(13)는 구동부(4), 출력부(5) 및 조정축(6)을 갖는 3축 기어로서 형성된다. 구동부(4)는 구동 휠(7)을 가지며, 이를 통해 도시되지 않은 기어 휠, 구동 벨트 또는 톱니형 체인에 의해 크랭크축과 고정되게 연결된다. 출력부(5)는 캠축(3)과 고정되게 연결되며 조정축(6)은 조정 모터(2)의 회전자(8)와 고정되게 연결된다. 조정 모터(2)의 고정자(9)는 실린더 헤드(10)와 고정되게 연결되어 있으며 정지 상태로 있는다. 캠축(3)은 기초 또는 비상 위치를 가지며, 이는 특정한 개시 및 제한된 작동을 위해 달성되어야 한다. 정지하고 있는 연소 엔진으로 또는 기초 위치에서 새로운 개시 동안에 조정 모터(2)가 캠축(3)을 조정하기 때문에, 조정 모터(2)는 손상되지 않은 조정 모터(2)로 이것은 보조 드라이브(11) 없이도 연소 엔진의 스톨링 후에 작동된다(도2 참조). 그러나, 보조 드라이브(11) 없다면, 회전 각 위치의 제어는 결함있는 조정 모터(2)에서 더 이상 가능하지 않다.1 shows an embodiment of the present invention as an adjusting device having an adjusting
도2는 플라이휠(12)로 설계된 보조 드라이브(11)를 도시하는데, 조정축(6) 상에 직접 배치되고, 이에 따라 조정 모터(2)와 고정되게 연결된다. 이로써 구동 휠(7)은 한편으로는 조정 축(6)과 연결되고 다른 한편으로는 캠축(3)과 연결된다. 플라이휠(12)은 공간 절약하게 조정 장치(1) 내로 일체될 수 있으며, 소정의 관성 모멘트에서 가능한 한 작은 질량을 적용할 수 있도록 질량을 회전축으로부터 가능한 한 멀리 배열하는 것이 특히 바람직하다. 그러나, 조정 모터(2)의 회전자(8)가 이미 더 큰 질량을 가질 경우, 토크 저장소로서 작동할 수 있는 회전자(8)가 충분히 높은 토크를 보유한다면 추가적인 플라이휠(12)이 제거될 수 있다.2 shows an
도3a에서 이중으로 작동하는 비틀림 스프링(14)으로 형성되는 보조 드라이브(11)가 도시된다. 이것은 캠축(3)과 구동 휠(7) 사이에서 동작한다. 이때, 기초 위치는 캠축 위치와 구동휠 위치 사이에서 회전 각에 의해 형성되는데, 회전 각에서 조정 모터(2)의 영향 없이 모멘트 평형 상태가 존재한다. 정상 작동에서 전기 조정 모터(2)는 평형 상태를 변화시키고, 이에 따라 비틀림 스프링(14)을 이동시킨다. 이때, 조정 모터(2)가 고장난다면, 비틀림 스프링은 변형으로부터 휴지 위치로 이완된다. 이에 따라, 비틀림 스프링(14)은 하나로 또는 이중으로 작동할 수 있다. 도3b에서는 스프링(18)이 구동 휠(7)과 조정축(6) 사이에 배열된다. 이때, 모멘트는 감속부(15)를 통해 조정축(6)으로부터 전달되고 그렇지 않으면 작용 기구는 도3a의 작용 가구에 해당한다. 특히 여기서는 단일로 작동하는 스프링(18)이 사용될 수 있으며, 또는 나선 스프링이 사용될 수 있다.In figure 3a an
도4는 공압식 모터(16)로 형성되는 보조 드라이브(11)를 갖는 조정 장치(1)를 도시한다. 공압식 모터의 하우징(20)은 구동 휠(7)과 회전 고정식으로 챔버와 연결되며, 공압식 모터 회전자(21)는 조정축(6)과 회전 고정식으로 연결된다. 조정 모터(2)가 고장나자마자, 공압식 모터(16)는 능동 드라이브로서 그것의 기능을 지속적으로 위임받거나, 수동 보조 드라이브에서와 같이 조정 장치(1)를 오직 기초 위치 내로 조정할 수 있으며, 기초 위치는 로킹 유닛(19; 도9)을 통해 고정된 상태로 유지된다. 공압식 모터(16)의 대략적인 구성은 예를 들어 라미네이트 또는 기어 모터이다.4 shows an
공압식 모터(16) 대신에 보조 드라이브(11)는 유압식 모터(17)로 형성될 수 있으며, 이에 따라 롤 베인 펌프, 내부 기어 펌프 또는 유동 펌프를 사용하는 것이 특히 적합하다. Instead of the pneumatic motor 16 the
도5a 및 도5b는 본질적으로 연결 링크(24)를 갖는 내부 기어(23)로 구성되며, 예를 들어 구동 휠(7) 위에 고정되어 이것에 대해 회전할 수 있는 원심력 모터(22)를 도시한다.Figures 5a and 5b consist essentially of an
내부 기어 휠(23)은 유성 기어(25) 위에 위치하며, 유성 기어(25)는 구동 휠(7)과 견고하게 연결되는 웨브 축(26) 위에 배치되며, 조정축(6) 위에 배치되는 선 휠(27)은 유효 변속 연결 상태이다. 연결 링크(24) 내에서 런 케이스(28)는 그것과 견고하게 연결된 질량(30)을 통해 안내되는데, 질량(30)은 동시에 슬롯 구멍(29) 내에서 안내되며, 슬롯 구멍은 구동 휠(7) 내로 통합되며, 반경방향으로 연장한다. 런 케이스(28) 대신에 슬라이드 링이 배치될 수 있다. 연결 링크(24)가 정확히 반경 방향으로 연장하지 않고 장치의 기초 위치가 런 케이스 위치에 상응하고 내부 기어 휠(23)의 센터로부터 최대한 떨어져서 반경 방향으로 거리를 둔다면, 링크(24)는 기본적으로 임의적인 형태일 수 있다. 특히, 연결 링크(24)는 포물선 또는 V 형상으로 구성하는 것이 바람직하다.The
원심력 모터(22)는 구동 휠(7)이 최소 회전수에 도달하자마자 작동 가능하 다. 이때 조정 모터(2) 회전 각 조정을 개시하면, 그것은 조정 축(6)과 선 휠(27)을 통해 구동 휠(7)을 회전시킨다. 동시에 유성 기어(25)와의 결합을 통해 내부 기어 휠(23)이 회전되며, 이를 통해 질량(30)은 연결 링크를 통해 반경 방향 내측으로 당겨진다(도5b 참조). 조정 모터(2)가 고장나는 경우, 질량(30)은 원심력으로 인해 가장 먼 외부에 배치되는 위치로 이동한다. 출력 흐름은 복귀되고 조정 장치(1)는 기본 위치로 조정된다. 거기서 조정 장치(1)는 필요하다면 로킹 유닛(19; 도9)과 고정될 수 있다.The
도6a 및 도6b에서 보조 드라이브(11)는 브레이크(31)로 형성되며, 도5a에서 이는 전기 조정 모터 내로 일체되는 브레이크(31)이다. 그것은 예를 들어, 단락 회로 브레이크 코일로 구성될 수 있으며, 유도를 통해 조정 모터를 정지시킨다. 다른 가능성은 비상 코일로서 사용될 수 있는 별도의 코일일 수 있다. 또한, 브레이크(31)가 외부적으로 배열될 수 있으며(도6b), 예를 들어 조정축(32) 위에 배열되는 브레이크 디스크(32)일 수 있으며, 이것은 유압식으로 또는 전자기적으로 작동되는 브레이크 블록(33)을 통해 고장이 난 경우에 제동된다. 브레이크(31)의 또 다른 가능한 실시예는 밴드, 디스크 또는 슈 브레이크이다. 브레이크(31)는 출력부(5) 및 캠축(3)에 직접적으로 작동할 수 있으며, 또는 간접적으로 예를 들어, 조정축과의 결합을 통해 연결되는 축에 작동할 수 있다.In Figs. 6A and 6B, the
도7a 및 도7b는 전기 모터(34)로 형성되는 보조 드라이브(11)를 도시하는데, 보조 드라이브의 회전자는 조정 장치(2)의 회전자에 의해 형성된다. 전기 모터(34)의 고정자 주위에서 별도의 코일이 비상 코일(35)로서 수행된다. 전기 모 터(34)의 에너지 공급은 콘덴서(36) 또는 외부 전력부(37)를 통해 안정적으로 제공된다. 콘덴서(36) 대신에 배터리가 사용될 수 있다. 다르게는, 구동부는 벨트 또는 체인에 의해 수행될 수 있다. 도7c로부터 전기 모터(34)가 외부 구성 요소로서 실시될 수 있다는 것은 명료하다.7A and 7B show an
도8은 조정 모터(2)를 갖는 조정 장치(1)를 도시하는데, 이에 따라 조정 모터(2)와 출력 축(5) 사이에 오버로드 클러치(38)가 배열된다. 조정 축(6)이 차단된다면, 이때 차단은 캠축(3)에 대해 어떠한 억제 영향도 미치지 않는다. 바람직하게는 보조 드라이브(11)는 오버로드 클러치(38) 뒤에 배열되며, 이에 따라 고장난 조정 장치(2)는 보조 드라이브(11)에 대립되게 작동할 수 없다. 오버로드 클러치(38)는 당업계로부터 알려진 클러치로서 선택될 수 있으며, 예를 들어 압축 스프링(39)을 갖는 클러치 디스크(40, 41)가 사용되거나 자기적으로 작동하게 형성된다.8 shows an
도9는 예시적으로 로킹 유닛(19)의 가능한 배열을 도시하는데, 이는 고장 시에 회전각을 고정하기 위해 상술한 수동 시스템에서 필수적이다. 로킹 유닛(19)은 본 명세서에서는 반경 방향으로 작동하는 스프링 요소로 형성된다. 고정 및 해제는 본 도면에서 오일 채널(42)에 의해 공급되는 오일 압력을 통해 행해진다. 다르게는, 로킹 유닛(19)은 확인되기 위해 원심력, 자기력 또는 조정 축의 각 모멘트를 이용할 수 있다. 로킹 유닛(19)의 배열은 조정 장치 내에서 축 방향 및 반경 방향에서 행해질 수 있다.9 illustratively shows a possible arrangement of the locking
요약하면, 보조 드라이브(11)의 본 발명에 따른 구성에 의해 조정 장치(2)가 고장나는 경우 기초 위치로의 제어되는 능동 또는 수동 리셋이 가능해지며, 연소 장치가 크랭크 축과 캠축(3) 사이에서 회전각에 의해 더 확실하게 작동될 수 있다.In summary, the configuration according to the invention of the
1. 조정 장치1. Adjustment device
2. 조정 모터2. adjustable motor
3. 캠축3. Camshaft
4. 구동부4. Driving part
5. 출력부5. Output
6. 조정 축6. Adjustable shaft
7. 구동 휠7. Drive wheel
8. 회전자8. Rotor
9. 고정자9. Stator
10. 실린더 헤드10. Cylinder head
11. 보조 드라이브11. Auxiliary Drive
12. 플라이휠12. Flywheel
13. 조정 기구13. Adjustment mechanism
14. 비틀림 스프링14. Torsion Spring
15. 감속부15. Reducer
16. 공압식 모터16. Pneumatic motor
17. 유압식 모터17. Hydraulic motor
18. 스프링18. Spring
19. 로킹 유닛19. Locking Unit
20. 하우징20. Housing
21. 공압식 모터 회전자21. Pneumatic motor rotor
22. 원심력 모터22. Centrifugal force motor
23. 내부 기어23. Internal gear
24. 연결 링크24. Link
25. 유성 기어25. Planetary Gear
26. 웨브 축26. Web shaft
27. 선 휠27. Sun Wheel
28. 런 케이스28.Run case
29. 슬롯 구멍29. Slot hole
30. 질량30. Mass
31. 브레이크31.Brake
32. 브레이크 디스크32. Brake Disc
33. 브레이크 블록33. Brake Block
34. 전기 모터34. Electric motor
35. 비상 코일35. Emergency Coil
36. 콘덴서36. Condenser
37. 외부 네트워크37. External Network
38. 오버로드 클러치38. Overload Clutch
39. 압축 스프링39. Compression Spring
40. 클러치 디스크40. Clutch Disc
41. 클러치 디스크41. Clutch Disc
42. 오일 채널42. Oil Channel
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