KR20210028195A - 캠샤프트 페이저를 제어하는 장치 - Google Patents

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KR20210028195A
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루카스 기암브론
세바스티앙 스톨츠-두셰
로드리게 베린
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델피 오토모티브 시스템스 룩셈부르크 에스에이
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Abstract

캠샤프트 페이저(13)를 제어하기 위한 장치(12)로서, - 바디(28), 트레이 바디(36)를 갖는 슬라이드 조립체(30), 및 제1 밸브(70), 제2 밸브(71) 및 제3 밸브(73)를 포함하는 밸브 조립체(34)를 포함하는 유압 요소(16); 및 - 상기 제1 밸브(70)가 제1 유체 연통부(F1)을 개방 또는 폐쇄하는 제1 위치와, - 상기 제2 밸브(71)와 상기 트레이 바디(36)가 제2 유체 연통부(F2)를 개방 또는 폐쇄하는 제2 위치와, - 상기 제3 밸브(73)와 상기 트레이 바디(36)가 제3 유체 연통부(F3)를 개방 또는 폐쇄하는 제3 위치 사이에서 종축(x)을 따라 이동할 수 있는 액추에이터(14)를 포함하는, 장치.

Description

캠샤프트 페이저를 제어하는 장치
본 발명은 내연기관의 가변 캠샤프트 페이저의 위치를 제어하기 위한 제어 장치에 관한 것이다.
캠샤프트 페이저는 크랭크샤프트 풀리와 내연기관의 캠샤프트 사이의 각도 관계를 제어하는데 이용된다. 더블 오버헤드 캠샤프트 엔진에서, 캠샤프트 페이저는 흡기 캠샤프트를 오프셋하는데 사용되어 엔진 토크 곡선을 확장하고 가변성 높은 rpm에서 출력을 높이며 공회전 품질을 개선한다. 또한, 배기 캠은 캠샤프트 페이저로 오프셋되어 내부 EGR 밸브와 같은 배기가스 재순환(EGR)을 제어할 수 있어, 오염 배출을 크게 줄이고 연료를 절약할 수 있다.
캠 축을 어드밴스(advance) 또는 리타드(retard) 위치로 회전시킴으로써, 밸브 리프트의 각도 타이밍이 변경된다. 캠샤프트 페이저는 오일 펌프에 의해 가압된 윤활유를 사용하는 유압 시스템에 의해 제어된다.
캠샤프트의 회전을 허용하기 위해, 캠샤프트 페이저는 체인 또는 벨트를 통해 크랭크샤프트에 연결된 스테이터 부분과, 캠샤프트에 고정된 로터 부분으로 구성된다.
로터와 로터리 액추에이터를 구성하는 스테이터 사이에는 한 쌍 이상의 유압 챔버가 배치된다. 각 쌍의 유압 챔버는 어드밴스 챔버(advance chamber)와 리타드 챔버(retard chamber)로 구성된다.
2가지 다른 기술을 통해 스테이터에 대한 로터의 회전 운동이 가능하다.
첫 번째 기술은 오일 펌프에서 나오는 가압된 오일과 대기압에 가까운 엔진 배출 압력 간의 압력차를 이용하는 것이다. 따라서, 어드밴스 챔버의 압력이 리타 드 챔버의 압력보다 더 크면, 로터가 어드밴스 방향으로 회전하고, 마찬가지로 리타드 챔버의 압력이 어드밴스 챔버의 압력보다 더 크면, 로터가 리타드 방향으로 회전한다. 회전 방향은 4-포트, 3-위치 솔레노이드 밸브로 제어된다. 로터의 운동에 사용되는 오일의 용적은 고압 회로에서 가져와 수력을 소비하는 드레인을 통해 배출된다.
두 번째 기술은 밸브 스프링의 압축력으로 인해 캠샤프트에 가해지는 토크 진동을 이용하는 것이다. 이러한 진동은 로터로 전달되어 각 쌍의 어드밴스 및 리타드 챔버네 압력차를 생성한다. 각 쌍의 챔버는 밸브를 구비한 채널에 의해 유압식으로 연결되어 오일이 한 방향으로 흐르게 한다. 로터는 한 방향으로 회전한다. 회전의 어드밴스 또는 리타드 방향은 5-포트, 3-위치 솔레노이드 밸브에 의해 선택된다. 밸브는 솔레노이드 밸브의 슬라이드 조립체에 통합된다. 슬라이드 조립체의 위치에 따라 어드밴스 방향 또는 리타드 방향으로 회전한다. 로터의 이동 중에 변위된 오일의 용적은 어드밴스 챔버와 리타드 챔버 사이에서 전달된다. 오일은 페이저 내부에서 재순환되므로 수력이 소모되지 않는다. 오일 펌프로부터 가압된 오일 회로를 통해 오일 공급이 요구된다. 캠샤프트 페이저의 내부 압력을 엔진의 오일 회로로 배출하여 오일 회로를 방해하는 것을 방지하기 위해, 제어 솔레노이드 밸브의 입구에 제2 밸브가 사용된다. 현재 사용되는 밸브는 볼 또는 스프링 유형이며, 달성하기 어려운 캠샤프트 페이저의 예상 성능과 호환되는 투과성/크기 비율을 가져야 한다.
제조업체는 캠샤프트 페이저를 위한 점점 더 콤팩트한 해결책을 찾고 있다. 캠샤프트 페이저의 중앙 오일 공급부("배럴 체크 밸브(barrel check valve)"라고도 함)로도 공지된 제어 장치와 같은 해결책은 엔진의 캠샤프트 페이저에 사용할 수있는 공간이 불충분하기 때문에 사용할 수 없다. 이를 위해, 보다 콤팩트한 캠샤프트 페이저와 회전 속도 사이에서 절충안을 찾아야 한다.
이러한 맥락에서, 본 발명은 공지된 밸브와 관련된 문제 중 적어도 하나를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 내연기관의 캠샤프트 페이저의 로터를 로킹 또는 해제하기 위해 캠샤프트 페이저를 제어하기 위한 제어 장치를 제공함으로써 전술한 문제점을 해결한다. 또한, 상기 제어 장치는 바디, 슬라이드 바디를 갖는 슬라이드 조립체, 시일, 및 제1 밸브, 제2 밸브 및 제3 밸브를 포함하는 밸브 조립체를 포함하는 유압 요소를 포함한다. 상기 제어 장치는 유압 요소의 슬라이드 조립체에 연결된 전자기 액추에이터를 더 포함하며, 상기 슬라이드 조립체는,
- 상기 제1 밸브가 상기 슬라이드 바디의 어드밴스 포트와 상기 캠샤프트 페이저의 어드밴스 챔버 사이의 제1 유체 연통부를 개방 또는 폐쇄하는 제1 위치와,
- 상기 제2 밸브와 상기 슬라이드 바디가 엔진에서 나오는 오일 회로와 상기 슬라이드 바디의 공급 포트 사이의 제2 유체 연통부를 개방 또는 폐쇄하는 제2 위치와,
- 상기 제3 밸브와 상기 슬라이드 바디가 상기 슬라이드 바디의 리타드 포트와 상기 캠샤프트 페이저의 리타드 챔버 사이의 제3 유체 연통부를 개방 또는 폐쇄하는 제3 위치 사이에서 종축을 따라 이동할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 제1 실시예에서, 상기 밸브 조립체는 가요성 일체형 부품에 통합된 적어도 3개의 밸브를 포함한다. 더욱이, 각 밸브는 2개의 가요성 아암에 연결된 적어도 하나의 베인을 포함하고, 상기 밸브는 2개의 인접한 강성 링에 연결된다. 본 발명의 제2 실시예에서, 상기 밸브 조립체는 종방향 바아 및 가요성 일체형 부품에 통합된 적어도 3개의 밸브를 포함한다. 더욱이, 상기 밸브는 종축을 따라 연장되는 가요성 아암에 연결된 적어도 하나의 베인을 포함하고, 상기 종방향 바아는 상기 밸브를 인접한 밸브에 연결한다. 또한, 상기 종방향 바아는 2개의 인접한 밸브를 연결한다. 전술한 본 발명의 2개의 실시예에 따른 제어 장치를 제조하는 방법은,
- 상기 슬라이드 바디 내에 상기 밸브 조립체를 삽입하는 단계,
- 이전 단계에서 얻은 조립체에 슬라이드 인서트를 삽입하는 단계,
- 이전 단계에서 얻은 조립체에 주름진 스톱 링을 삽입하는 단계,
- 상기 바디 내에 압축 스프링을 삽입하는 단계,
- 상기 바디 내에 상기 슬라이드 조립체를 삽입하는 단계, 및
- 상기 전자기 액추에이터로 상기 유압 요소를 크림핑하는 단계를 포함한다.
첨부 도면을 참조하여 예로서만 본 발명의 하나 이상의 실시예를 설명할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 제어 장치를 갖는 엔진의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제어 장치를 갖는 엔진의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제어 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제어 장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 밸브 조립체의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 밸브 조립체의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 오일 흐름을 갖는 제어 장치의 단면도이다.
하기의 설명을 용이하게 하고 명확하게 하기 위해, 위에서 아래로 방향을 임의로 선택하고, "위, 아래, 상측, 하측, 높고, 낮은 등"과 같은 용어 및 표현은 본 발명을 제한할 의도 없이 사용될 수 있다.
도 1 및 2는 엔진(10), 제어 장치(12) 및 캠샤프트 페이저(13)를 도시한다. 제어 장치(12)는 엔진(10)의 하단부에 제조된 보어 내에 배치된다.
도 3 및 4는 제어 장치(12)를 도시한다. 제어 장치(12)는 전자기 액추에이터(14) 및 유압 요소(16)를 포함한다. 전자기 액추에이터(14)는 유압 요소(16)를 관리한다. 전자기 액추에이터(14)는 커넥터(18), 코일(20), 로드(22), 하우징(24) 및 브래킷(26)을 구비한다. 커넥터(18)는 유압 요소(16)의 반대쪽 단부에 배치된다. 유압 요소(16)는 바디(28), 슬라이드 조립체(30), 시일(32), 압축 스프링(40) 및 와셔(44)를 구비한다. 슬라이드 조립체(30)는 밸브 조립체(34), 슬라이드 바디(36), 슬라이드 인서트(38) 및 스톱 링(42)을 구비한다.
도 3 및 4에 따르면, 슬라이드 조립체(30)는 바디(28)에 장착되고 캠샤프트 페이저(미도시)의 어드밴스 챔버와 리타드 챔버 사이의 유체 흐름을 제어하여 캠샤프트 페이저를 어드밴스 또는 리타드 방향으로 회전시킨다.
도 3 및 4는 유압 요소의 바디(28)를 도시한다. 바디(28)는 중앙 종축(X)을 따라 연장된다. 바디(28)는 원통형 형상이다. 바디(28)는 보어(29)를 구비한다. 슬라이드 조립체(30)는 제어 스크류(18)의 재순환 압력이 우세한 내부 챔버(45)를 형성한다.
아래 설명에서 사용되는 용어 "적어도 하나의 개구"는 적어도 하나의 개구를 포함하는 복수의 개구를 정의한다.
도 3은 반경방향으로 배치되어 3개의 포트를 이루는 3개의 포트(46, 48, 50)를 갖는 바디(28)를 포함하는 유압 요소(16)를 도시한다. 포트(46)는 어드밴스 포트(46)로도 지칭된다. 포트(48)는 리타드 포트(48)로도 지칭된다. 포트(50)는 공급 포트(50)로도 지칭된다. 3개의 포트(46, 48, 50)는 필터(53)를 구비한다.
도 3에서, 공급 포트(50)는 엔진(미도시)의 가압된 오일 회로에 연결된 적어도 하나의 개구를 갖는다. 어드밴스 포트(46)는 캠샤프트 페이저(13)(미도시)의 로터의 어드밴스 챔버에 연결된 적어도 하나의 개구를 갖는다. 리타드 포트(48)는 캠샤프트 페이저(13)(미도시)의 로터의 리타드 챔버에 연결된 적어도 하나의 개구를 갖는다.
도 3은 개구(54, 56, 58, 60)를 포함하는 슬라이드 바디(36)를 도시한다. 개구(54, 56, 58)는 슬라이드 바디(36) 주위에 반경방향으로 배치된다. 개구(54)는 어드밴스 개구(54)로도 지칭된다. 개구(58)는 공급 개구(58)로도 지칭된다. 개구(56)는 리타드 개구(56)로도 지칭된다. 개구(60)는 재순환 개구(60)라고도 불린다. 슬라이드 바디(36)는 적어도 어드밴스 개구(54), 적어도 리타드 개구(56), 적어도 공급 개구(58) 및 적어도 재순환 개구(60)를 구비한다. 개구(54, 56, 58)는 내부 챔버(45)를 통해 재순환 압력을 받는다. 내부 챔버(45)는 슬라이드 인서트(38)와 슬라이드 바디(36) 사이에 배치된다.
도 3에 따르면, 슬라이드 조립체(30)는 유압 요소(16)의 바디(28)에 형성된 보어 내부에 배치된다. 슬라이드 조립체(30)는 종축(X)을 따라 연장된다. 오일 공급 개구(58)는 종축(X) 상의 슬라이드 조립체(30)의 위치에 관계없이 공급 포트(50)와 연통한다. 재순환 개구(60)는 종축(X) 상의 슬라이드 조립체(30)의 위치에 따라 어드밴스 포트(46) 또는 리타드 포트(48)와 연통한다. 어드밴스 개구(54)는 종축(X) 상의 슬라이드 조립체(30)의 위치에 따라 어드밴스 포트(46)와 연통할 수 있거나 연통하지 않을 수 있다. 리타드 개구(48)는 종축(X) 상의 슬라이드 조립체(30)의 위치에 따라 리타드 포트(48)와 연통할 수 있거나 연통하지 않을 수 있다.
도 3에 따르면, 슬라이드 바디의 재순환 개구(60) 및 공급 개구(58)가 도시된다. 재순환 개구(60) 및 공급 개구(58)는 종축(X)에 수직인 원주 방향으로 신장된다. 이러한 방식으로, 슬라이드 바디의 재순환 개구(60) 및 공급 개구(58)는 각각 직사각형 돌출 섹션을 갖는다. 이러한 직사각형 단면은 종축(X)을 따라 동일한 폭에 대해 원형 개구보다 더 큰 유동 표면적을 허용하고, 그에 따라 어드밴스 포트(46), 리타드 포트(48) 및 공급 포트(50)를 통한 유체의 더 큰 유동을 허용한다.
도 3에 따르면, 재순환 개구(60) 및 오일 공급 개구(58)는 밸브 조립체(34)의 베인(62)을 향하여 위치된다. 밸브 조립체(34)는 밸브 조립체의 외부면이 슬라이드 바디(36)의 내부면과 접촉하도록 슬라이드 바디(36)의 보어에 배치된다.
제1 실시예가 도 5에 따라 설명된다. 밸브 조립체(34)는 관형, 즉 원통형 형상을 갖고 양 단부(66)에서 개방된다. 오일은 밸브 조립체(34)의 내부 용적을 통해 흐를 수 있으며, 오일은 중앙 종축(X)의 방향으로 흐른다. 밸브 조립체(34)의 튜브의 두께는 직경에 비해 매우 작으며, 즉 0.1% 내지 10% 정도이다. 밸브 조립체(34)는 적어도 3개의 강성 링(68) 및 적어도 제1 밸브(70), 제2 밸브(71) 및 제3 밸브(73)를 구비한다. 각 밸브(70, 71, 73)는 2개의 가요성 아암(72, 74)에 연결된 적어도 하나의 베인(62)을 포함하고, 각 밸브(70, 71, 73)는 2개의 인접한 강성 링(68)에 연결된다. 밸브 조립체(34)는 내부 또는 외부 노치에 의해 형성된 적어도 하나의 각도 인덱싱 요소(76)를 구비한다. 도 2, 3 및 4에 도시된 바와 같이, 각도 인덱싱 요소(76)는 유압 요소(16)의 바디(28) 내부에서 밸브 조립체(34)의 회전을 허용하지 않는다. 강성 링(68)은 밸브 조립체(34) 내의 오일 순환을 허용하기 위해 하나 이상의 상이한 형상의 개구를 가질 수 있다. 베인(62)은 관형 밸브 조립체(34)의 접선 방향으로 신장된다. 베인(62)의 형상은 재순환 개구(58)의 장방형 섹션 및 슬라이드 바디의 공급 개구(60)에 상보적인 장방형 형상을 형성한다. 또한, 베인(62)은 재순환 개구(60) 및 슬라이드 바디의 공급 개구(58)의 표면적보다 더 큰 표면적을 갖는다. 2가지 표면을 덮으면 일방향 밸브 작동에 필요한 오일 시일을 제공한다. 밸브 조립체(34)는 종축(X)에 수직인 원주 방향으로 배치된 복수의 밸브(70)를 포함한다. 다른 대안에서, 밸브 조립체(34)는 원주 방향으로 배치된 밸브(70, 71, 73) 및 종축(X)을 따라 선형으로 배치된 밸브(70, 71, 73)를 구비할 수 있다. 원주 방향에서, 가요성 아암(72, 74)의 각 쌍은 가요성 아암(72, 74) 쌍들 사이에 배치될 다음의 베인을 위한 원주 방향으로의 충분한 공간을 가지고서 베인(62)의 후방을 향해 연장된다. 동일한 원주 방향으로의 베인(62)의 배치는 밸브 조립체(34)의 투과성/크기 비율을 증가시키는 것을 가능하게 한다.
전술한 실시예에서, 베인(62)과 아암(72, 74)은 서로 견고하게 고정된다. 밸브 조립체(34)는, 예를 들어 레이저, 예컨대 강철과 같은 원통형 금속 튜브를 절단함으로써 형성될 수 있다. 상술된 밸브 조립체(34)의 실시예에 대한 다른 변형례는 금속 시트로 시작한 다음, 스탬핑 또는 레이저 또는 화학적 공격에 의해 절단 한 다음, 금속 시트를 롤링하고, 마지막으로 롤링된 금속 시트를 용접하는 것과 같이 함으로써 가능하다.
도 5에 따르면, 각각의 밸브(70, 71, 73)는 한 쌍의 스프링 아암(72, 74)에 의해 형성된다. 아암(72, 74)은 또한 제1 아암(72) 및 제2 아암(74)으로도 지칭된다. 도 4에 따르면, 스프링 아암(72, 74)은 밸브(70)의 베인(62)으로부터 멀어지는 방향으로 갈라진다. 제1 스프링 아암(72)은 제1 단부(66)를 향해 도 4의 좌측으로 연장되는 반면, 제2 스프링 아암(74)은 밸브 조립체(34)의 개방된 제2 단부(67)를 향해 우측으로 연장된다.
스프링 아암(72, 74)은 폭이 얇다. 아암이 가늘기 때문에, 베인의 개구(80)는 밸브(70, 71, 73)의 스프링 아암(72, 74)들 사이에 형성된다.
제2 실시예에서, 도 6에 도시된 제어 밸브 조립체(34)는 관형이고, 즉 원통형 형상을 가지며 양 단부(80)에서 개방된다. 제어 밸브 조립체(34)의 형상은 종이접기 형상으로 지칭된다. 밸브 조립체(34)는 적어도 3개의 밸브(70)를 구비한다. 각각의 밸브(70)는 가요성 아암(82) 및 강성 요소(86)에 연결된 적어도 하나의 베인(62)을 포함한다. 밸브 조립체(34)는 중앙 종축(X)을 따라 연장되는 종방향 바아(84)를 더 구비한다. 종방향 바아(84)는 2개의 인접한 밸브(70, 71, 73)를 연결한다. 2개의 인접한 밸브(70)는 종축(X)을 따라 연장되는 종방향 바아(84)에 의해 상호 연결된다. 아암(82)은 종축(X)을 따라 길이방향으로 배치된다. 종방향 바아(84)는 2개의 인접한 강성 요소(86)들 사이에 배치된다. 종방향 바아(84)는 밸브 조립체(34)에 대한 인덱스로서 기능한다. 베인(62)은 관형 밸브 조립체(34)의 접선 방향으로 신장된다. 베인(62)의 형상은 슬라이드 바디(36)의 공급 개구(58) 및 재순환 개구(60)의 장방향 섹션에 상보적인 직사각형 형상을 형성한다. 또한, 베인(62)은 슬라이드 바디(36)의 공급 개구(58) 및 재순환 개구(60)의 표면적보다 더 큰 표면적을 갖는다.
도 6에 따르면, 스프링 아암(82)은 종축(X)에 수직인 평면을 유지하면서 종축(X)에 대해 일정 각도로 이동한다. 스프링 아암(82)은 중앙 종축(X)에 더 가깝게 이동한다.
캠샤프트 페이저(13)의 로터를 로킹 또는 해제하기 위해 캠샤프트 페이저(13)를 제어하기 위한 제어 장치(12)의 작동이 간략하게 설명될 것이다. 전자기 액추에이터(14)는 유압 요소(16)의 슬라이드 조립체(30)에 연결되며, 이는
- 상기 제1 밸브(70)가 상기 슬라이드 바디(36)의 어드밴스 포트(46)와 상기 캠샤프트 페이저(13)의 어드밴스 챔버 사이의 제1 유체 연통부(F1)을 개방 또는 폐쇄하는 제1 위치와,
- 상기 제2 밸브(71)와 상기 슬라이드 바디(36)가 엔진(10)에서 나오는 오일 회로와 상기 슬라이드 바디(36)의 공급 포트(50) 사이의 제2 유체 연통부(F2)를 개방 또는 폐쇄하는 제2 위치와,
- 상기 제3 밸브(73)와 상기 슬라이드 바디(36)가 상기 슬라이드 바디(36)의 리타드 포트(48)와 상기 캠샤프트 페이저(13)의 리타드 챔버 사이의 제3 유체 연통부(F3)를 개방 또는 폐쇄하는 제3 위치 사이에서 종축(x)을 따라 이동할 수 있다.
2가지의 실시예의 밸브 조립체(34)의 작동이 간략하게 설명될 것이다. 베인(62)의 외부에 가해지는 압력이 베인(62) 내부에 가해지는 압력보다 클 때, 표면에 가해지는 힘은 가요성 아암(72, 74, 82)을 변형시키는 경향이 있다. 아암(72, 74, 82)이 베인(60)을 구부리면, 베인(60)이 중앙 종축(X)을 향해 이동하여 슬라이드 바디(36)의 공급 개구(58) 및 재순환 개구(60)를 해방한다. 아암(72, 74, 82)의 최대 변형은 슬라이드 인서트(38) 내의 반경방향 정지부에 의해 제한된다.
상술된 관형 밸브 조립체(34)는 설명된 바와 같이 개구를 선택적으로 차단하기 위해 이러한 유형의 밸브를 필요로 하는 차량의 임의의 다른 시스템에 통합될 수 있다.
당업자는 본 발명이 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않고서 다양한 변형에 따라 수정될 수 있음을 이해할 것이다.
2가지 실시예에 대해 상술된 발명을 제조하고 조립하는 방법이 하기와 같이 설명될 것이다.
제어 장치(12)를 조립하는 방법은,
100/ 슬라이드 바디(36) 내에 밸브 조립체(34)를 삽입하는 단계,
110/ 이전 단계에서 얻은 조립체에 슬라이드 인서트(38)를 삽입하는 단계,
120/ 이전 단계에서 얻은 조립체에 주름진 스톱 링(42)을 삽입하는 단계,
130/ 바디(28) 내에 압축 스프링(40)을 삽입하는 단계,
140/ 바디(28) 내에 슬라이드 조립체(30)를 삽입하는 단계, 및
150/ 전자기 액추에이터(14)로 유압 요소(16)를 크림핑하는 단계
를 구비한다.
그 다음, 조립된 제어 장치(12)는 엔진(10)에 배치되고난 다음, 고정 페이스트(26)를 통해 나사 결합되고, 축방향 및 회전 고정을 위해 조여진다.
10: 엔진
12: 제어 장치
13: 캠샤프트 페이저
14: 전자기 액추에이터
16: 유압 요소
18: 커넥터
20: 코일
22: 로드
24: 하우징
26: 고정 페이스트
28: 바디
29: 보어
30: 슬라이드 조립체
32: 시일
34: 제어 밸브 조립체
36: 슬라이드 바디
38: 슬라이드 인서트
40: 압축 스프링
42: 스톱 링
44: 와셔
45: 내부 챔버
46: 어드밴스 포트
48: 리타드 포트
50: 공급 포트
52: 배수 포트
53: 필터
54: 어드밴스 개구
56: 리타드 개구
58: 공급 개구
60: 재순환 개구
62: 베인
66: 제1 단부
67: 제2 단부
68: 강성 링
70: 밸브
72: 아암
74: 아암
76: 인덱싱 요소
78: 개구
80: 단부
82: 아암
84: 종방향 바아
86: 강성 요소

Claims (3)

  1. 내연 기관(10)의 캠샤프트 페이저(13)의 로터를 로킹 또는 해제하기 위해 캠샤프트 페이저(13)를 제어하기 위한 제어 장치(12)에 있어서,
    - 바디(28), 슬라이드 바디(36)를 갖는 슬라이드 조립체(30), 시일(32), 및 제1 밸브(70), 제2 밸브(71) 및 제3 밸브(73)를 포함하는 밸브 조립체(34)를 포함하는 유압 요소(16);
    - 상기 유압 요소(16)의 슬라이드 조립체(30)에 연결된 전자기 액추에이터(14)로서, 상기 슬라이드 조립체(30)는,
    - 상기 제1 밸브(70)가 상기 슬라이드 바디(36)의 어드밴스 포트(46)와 상기 캠샤프트 페이저(13)의 어드밴스 챔버 사이의 제1 유체 연통부(F1)을 개방 또는 폐쇄하는 제1 위치와,
    - 상기 제2 밸브(71)와 상기 슬라이드 바디(36)가 엔진(10)에서 나오는 오일 회로와 상기 슬라이드 바디(36)의 공급 포트(50) 사이의 제2 유체 연통부(F2)를 개방 또는 폐쇄하는 제2 위치와,
    - 상기 제3 밸브(73)와 상기 슬라이드 바디(36)가 상기 슬라이드 바디(36)의 리타드 포트(48)와 상기 캠샤프트 페이저(13)의 리타드 챔버 사이의 제3 유체 연통부(F3)를 개방 또는 폐쇄하는 제3 위치 사이에서 종축(x)을 따라 이동할 수 있는, 상기 전자기 액추에이터(14); 및
    상기 밸브 조립체(34)는 가요성 일체형 부품으로 통합된 적어도 3개의 밸브(70, 71, 73)를 포함하고, 각 밸브(70, 71, 73)는 2개의 가요성 아암(72, 74)에 연결된 적어도 하나의 베인(62)을 포함하고, 상기 밸브(70, 71, 73)는 2개의 인접하는 강성 링(68)에 연결되는,
    제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 조립체(34)는 종방향 바아(84) 및 가요성 일체형 부품에 통합된 적어도 3개의 밸브(70, 71, 73)를 포함하고, 상기 밸브(70, 71, 73)는 종축(X)을 따라 연장되는 가요성 아암(82)에 연결된 적어도 하나의 베인(62)을 포함하고, 상기 종방향 바아(84)는 상기 밸브(70, 71, 73)를 인접한 밸브(70, 71, 73)에 연결하는,
    제어 장치.
  3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 따른 제어 장치(12)를 제조하는 방법에 있어서,
    - 상기 슬라이드 바디(36) 내에 상기 밸브 조립체(34)를 삽입하는 단계;
    - 이전 단계에서 얻은 조립체에 슬라이드 인서트(38)를 삽입하는 단계;
    - 이전 단계에서 얻은 조립체에 주름진 스톱 링(42)을 삽입하는 단계;
    - 상기 유압 요소(16)의 바디(28) 내에 압축 스프링(40)을 삽입하는 단계;
    - 상기 유압 요소(16)의 바디(28) 내에 상기 슬라이드 조립체(30)를 삽입하는 단계; 및
    - 상기 전자기 액추에이터(14)로 상기 유압 요소(16)를 크림핑하는 단계
    를 포함하는,
    방법.
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Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4070857B2 (ja) * 1997-12-17 2008-04-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のバルブ特性制御装置
DE10143433B4 (de) 2001-09-05 2013-09-26 Hilite Germany Gmbh Proportionalventil
US7140335B2 (en) * 2004-09-17 2006-11-28 Kaymor, Llc Dynamic valve timing adjustment mechanism for internal combustion engines
DE102006012775B4 (de) * 2006-03-17 2008-01-31 Hydraulik-Ring Gmbh Fast cam phaser-Hydraulikkreis, insbesondere für Nockenwellenversteller, und entsprechendes Steuerelement
US20070251474A1 (en) * 2006-05-01 2007-11-01 Gauthier Daniel G Cam phasing system with mid-range engine shutdown
US8127790B2 (en) * 2009-03-25 2012-03-06 Husco Automotive Holdings Llc Hydraulic valve with a filter and check valve band
DE102009031701A1 (de) * 2009-07-04 2011-01-05 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Zentralventil eines Nockenwellenverstellers einer Brennkraftmaschine
GB2487227A (en) * 2011-01-14 2012-07-18 Mechadyne Plc Spool valve for simultaneous control of two output members
US9473347B2 (en) 2014-01-06 2016-10-18 International Business Machines Corporation Optimizing application availability
US9341090B2 (en) 2014-02-06 2016-05-17 Hilite Germany Gmbh Oscillating-motor camshaft adjuster having a hydraulic valve
US9664073B2 (en) * 2014-02-25 2017-05-30 Delphi Technologies, Inc. Modular electrically actuated camshaft phaser
US9587526B2 (en) 2014-07-25 2017-03-07 Delphi Technologies, Inc. Camshaft phaser
CN106574730B (zh) * 2014-08-04 2019-02-15 日立汽车系统株式会社 油压控制阀和使用该油压控制阀的内燃机的气门正时控制装置
US9587527B2 (en) * 2014-11-04 2017-03-07 Delphi Technologies, Inc. Camshaft phaser
GB201512687D0 (en) * 2015-07-20 2015-08-26 Delphi Automotive Systems Lux Valve
US9976450B2 (en) * 2015-11-10 2018-05-22 Delphi Technologies Ip Limited Camshaft phaser
US9982576B2 (en) * 2016-07-14 2018-05-29 Delphi Technologies Ip Limited Hydraulic camshaft phaser and valve for operation thereof
CN108049930B (zh) * 2016-10-06 2021-01-08 博格华纳公司 用于可变凸轮正时系统的双瓣阀
CN111140306B (zh) * 2018-11-05 2023-07-14 博格华纳公司 用于从可变凸轮正时相位器排出流体流的止回阀
US10662828B1 (en) * 2018-12-11 2020-05-26 Delphi Technologies Ip Limited Camshaft phaser

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