(57)【要約】本発明は、カムシャフトとともに回転する４／２ポート方向制御弁を具備するカムシャフトアジャスタに関する。前記方制御弁の油圧の制御ピストンは、制御ケーシングに固定される電磁石の電機子によって制御ケーシング内の２つのリミットストップ間で圧力バネの力に抗して作動される。電磁石は、加圧比例磁石として具化され、その電機子は、磁極心を通して案内される電機子プランジャ上に固定されるように当接される。前記電機子プランジャの自由端面は、制御ピストンまたはそれに固定接続される部分に当接する。圧力バネは、電磁石と反対にある端部で制御ピストンを付勢する。
2005530077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムシャフトと共に回転し、油圧の制御ピストンが、制御ケーシングに固定される電磁石の磁石電機子によって２つのリミットストップ間で圧力バネの力に抗して制御シリンダ内で作動される４／２ポート方向制御弁を有するカムシャフトアジャスタであって、
前記電磁石は反発比例磁石であり、その磁石電機子（３３）は、磁極心（３６）を通って案内される電機子プランジャ（３４）に固定されるように当接され、さらにその自由端面は、前記制御ピストン（１８）と、または前記制御ピストン（１８）に固定接続された部分（２５）と接触状態にあり、前記圧力バネ（２４）は、前記電磁石（２８）から遠い方の端部において前記制御ピストン（１８）を付勢することを特徴とするカムシャフトアジャスタ。
【請求項２】
前記電機子プランジャ（３４）は、前記制御ピストン（１８）上に一体形成され、制御シリンダ（１７）から突出するジャーナル（２５）の端面と接触状態にあることを特徴とする請求項１に記載のカムシャフトアジャスタ。
【請求項３】
前記電磁石（２８）は、前記制御ピストン（１８）の動作ストロークよりも大きい動作ストロークを有することを特徴とする請求項１あるいは２に記載のカムシャフトアジャスタ。
【請求項４】
一方の側の前記電機子プランジャ（３４）と他方の側の前記制御ピストン（１８）またはジャーナル（２５）との間の接触面の少なくとも一方は、凸面構造のものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のカムシャフトアジャスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文によるカムシャフトアジャスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、カムシャフトアジャスタが中央クランプネジによってカムシャフトの一端で締結される、内燃機関のカムシャフトアジャスタを開示している。カムシャフトアジャスタは、チェインスプロケットを介して駆動される外側部分を有し、次に、カムシャフトと共に回転できるようにカムシャフトに固定接続される内側部分を駆動する。内側部分に対する外側部分の回転角度位置は油圧によって調節できる。制御ピストンが制御シリンダ内で軸方向に移動可能に案内される電磁作動式制御弁は、この目的に役立つ。制御シリンダは、中央クランプネジと一体化される。制御ピストンは、ジャーナルとともに制御シリンダから突出する。電磁石の磁石電機子はジャーナルの自由端に当接され、その電磁石の磁石ケーシングは、磁石フランジと共に内燃機関の制御ケーシングカバーにネジ止めされる。磁石ケーシング内には電磁コイルがあり、その中央コイル空間内で、カムシャフトと共に回転する磁石電機子が軸方向に移動可能に案内される。
【０００３】
カムシャフトアジャスタを申し分なく動作させるため、電磁石は磁石電機子に対し半径方向に向けられなければならない。これは、電磁石の組立時において、センタリングツールの支援で電磁石を中央クランプネジの制御ピストンに対し方向付けしなければならない。これにより、電磁石や、制御スライドを製造する際の複雑さが増すこととなる。さらに、問題は、自動化電磁石アセンブリの場合に生じる。
【０００４】
様々な公差を補償するために、中央クランプネジに対する磁石電機子の配置の結果として比較的大きな空隙を磁石電機子と電磁石の間に提供しなければならない。前記空隙は、磁石が比較的低効率となる原因となり、これは制御弁の応答挙動に、特に低油温において、ゆえにカムシャフトアジャスタの機能にも悪影響を及ぼす。
【０００５】
電磁石および磁石電機子の製造の際の複雑さの増大につながる、２つの構成要素への磁石電機子および電磁石の分割の結果、完全なユニットとして弁ドライブを試験することは不可能である。
【０００６】
さらに、特許文献２は、中央クランプネジがカムシャフトの端部に一体的に形成されるカムシャフトアジャスタを開示している。ナットがクランプネジの端部における螺刻部分に螺着され、カムシャフトアジャスタは、前記ナットによってカムシャフト上に保持される。４／２ポート方向制御弁の制御シリンダが一体化される一体形成されたクランプネジは、カムシャフトと共に機械加工できるので、その結果、カムシャフト、クランプネジおよび制御シリンダの間の製造公差により容易に従わせることが可能となる。製造することは、一体的に形成されたクランプネジを有するカムシャフトが複雑な構成要素であり、制御シリンダと制御ピストンとの間の空隙が電磁石の効率に関して可能な限り小さく保たれるので、いずれにしても複雑となる。さらに、カムシャフトは十分な真円度を有し、磁石電機子および電磁石は正確に中心に配置されると見なされる。
【０００７】
【特許文献１】ＤＥ  １９６  １１  ３６５号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１９９  ５５  ５０７  Ａ１号明細書
【特許文献３】独国特許発明第１９６  ５４  ９２６  Ｃ２号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１９８  １７  ３１９  Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、簡単な手段を利用する電磁石アセンブリおよび制御弁の応答挙動を、ゆえにカムシャフトアジャスタの機能をも改良することにある。本発明によれば、その目的は、請求項１の特徴によって達成される。本発明の有利な改良形態や発展形態は従属請求項から明白となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、磁石電機子は、その自由端面が制御ピストン又は制御ピストンに固定接続された部分とゆるい接合状態にある電機子プランジャに固定される。電磁石の機能は、４／２ポート方向制御弁に関係なく、例えば組立前に試験できる。本発明による構造は、製造または組立誤差の結果として磁石電機子と制御ピストンとの間に何の抑制力も生じない状況を達成するので、極端な温度変動があっても、全ての動作範囲で生じる摩擦損失が最小限に抑えられる。さらに、制御シリンダと制御ピストンとの間の間隙の大きさは、磁石電機子と電磁コイルとの間の空隙に何の影響も及ぼさないので、製造の複雑さを低減しながら小さな空隙を実現できる。これらの手法の結果、反発磁石の全性能が、制御ピストンの調節運動に利用でき、その結果、制御弁の、ゆえにカムシャフトアジャスタの高速応答挙動が、約−２０℃の低温においても達成される。カムシャフトの回転からの磁石電機子の接続が断絶されているため、電機子プランジャと制御ピストンのジャーナルとの間の接触面を介して前記回転が伝達されず、あるいは、伝達されても大した程度ではないため、磁石電機子の真円度が不釣り合いまたは不十分であっても決定的な影響を与えることはない。
【００１０】
一方の磁石電機子の、および電機子プランジャの長手方向軸と他方の制御スライドの長手方向軸との間の角偏差をより容易に補償できるようにするために、一方側の電機子プランジャと他方側の制御ピストンまたはジャーナルとの間の接触面の少なくとも一方が凸面構造であると好都合となる。同時に、接触面は、その結果、低減されるので、滑りが原因でトルク伝達がほとんどできない。
【００１１】
電磁石は、特に、磁束を誘因するように提供され、それを通して電機子プランジャが案内される磁極心を有する比例磁石として構成される。電流が電磁石の電磁コイルに印加される場合、電機子プランジャは、制御ピストンのジャーナルと接触状態になり、反対側から制御ピストンに作用する圧力バネの力に抗して電流強度に従って、制御ピストンのジャーナルを移動させる。磁石電機子および電機子プランジャは、電磁コイルの内部コイル空間内及び／又は磁石フランジのカップ状部分内で軸方向に移動できるように都合良く案内される。さらに、電磁石は、電流が電磁石に印加されると制御ピストンが一方の端部位置を占有する以外いかなる中間位置も占有せず、電流がない状態では他方の端部位置に圧力バネによって移動されるように作動される。電磁石の軸配向の十分な自由度を得るために、電磁石は、制御ピストンの動作ストロークよりも大きな動作ストロークを有する。
【００１２】
他の利点は、図面についての以下の説明から明らかになる。本発明の１つの例示的実施形態が図に示される。説明や請求項には、多数の特徴が組合せて含まれる。当業者はまた都合良くそれらの特徴を個別に検討し、それらを組み合わせて適切な他の組合せを形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
カムシャフト１１は、内燃機関のケーシング壁１２に回動可能に取り付けられる（詳細に図示せず）。カムシャフトアジャスタ１０はその端部が、カムシャフト１１に螺着される中央クランプネジ１６によって、固定される。カムシャフトアジャスタ１０は、内側部分１３と外側部分１４とを有し、内側部分１３は、カムシャフト１１と共に回転できるようにカムシャフト１１に固定され、一方、外側部分１４は、駆動するためのチェインスプロケット１５を有する。内側部分１３は外側部分１４に対してある回転角度だけ油圧の働きによって移動できる。油圧移動機構（詳細に図示せず）は、特許文献３または特許文献４に記載のように構成できる。
【００１４】
油圧媒体は、制御ピストン１８が、クランプネジ１６に一体化される制御シリンダ１７内で軸方向に移動可能に配置されている４／２ポート方向制御弁を介して油圧調節機構に送られる。前記制御シリンダ１７は、制御ピストン１８によって制御される制御孔２２、２３を有し、それらの孔を介して圧力媒体が油圧調節機構に、および油圧調節機構から導かれる。制御ピストン１８は、制御を目的として制御溝１９、２０および２１を有し、それらの制御溝を介して制御孔２２、２３は、制御ピストン１８の位置により圧力線またはリリーフチャネル（詳細に図示せず）に接続される。制御ピストン１８の端部位置は、制御シリンダ１７内の軸方向のリミットストップ２６で範囲が定められる。
【００１５】
カムシャフト１１に面するその端部において、制御ピストン１８は、制御シリンダ１７内のリミットストップ２６に対し所定圧縮応力を与える圧力バネ２４によって付勢される。その反対端において、制御ピストン１８は、制御ピストン１８に一体的に形成され、制御シリンダ１７から僅かに突出するジャーナル２５を有する。反発磁石２８と称されるものである、反発比例磁石は制御ピストン１８を作動させる。それは、磁石電機子３３が固定され、電磁コイル３１のコイル空間３７内で軸方向に移動可能に案内される電機子プランジャ３４を有する。電流が電気接点３２を通して電磁コイル３１に印加される場合、磁石電機子３３が磁石フランジ３０のカップ状磁極心３６に向かって電磁コイル３１の磁界内を移動する。ここで、電機子プランジャ３４のリミットが、制御ピストン１８のジャーナル２５と接触状態となり、電磁コイル３１への電流供給に従って制御ピストン１８が、最大でリミットストップ３５まで圧力バネ２４の力に抗して移動する。
【００１６】
さらに、電機子プランジャ３４とジャーナル２５との間の接触面の少なくとも一方が凸面構造のものであると、接触点において電機子プランジャ３４の長手方向軸と制御ピストン１８の長手方向軸との間で角偏差が生じた際に回転運動が接触点において伝達されるので、その結果、傾斜モーメントが全く生成されず好都合である。電機子プランジャ３４とジャーナル２５との間のゆるい接合の結果として、制御ピストン１８と制御シリンダ１７との間、および磁石電機子３３と電機子プランジャ３４と関連ガイドとの間の摩擦が最小限に抑えられ、その結果、制御弁の応答挙動が最適となり、低温においてもカムシャフト１１の可変機能の稼働を可能にする。磁石ケーシング２９および磁石フランジ３０は、１つの制御ケーシングカバー２７にネジ止めされ、平らな密封手段（ガスケットシール）によって密封される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明によるカムシャフトアジャスタの概略部分縦断面図を示す。
【図１】
2005530077.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成15年9月20日(2003.9.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムシャフトと共に回転し、油圧の制御ピストン（１８）が、制御ケーシングに固定される電磁石（２８）の磁石電機子によって２つの端部ストップ間で圧力バネ（２４）の力に抗して制御シリンダ（１７）内で作動される４／２ポート方向制御弁を有し、前記電磁石（２８）は反発比例磁石であり、その磁石電機子（３３）は、磁極心（３６）を通って案内される電機子プランジャ（３４）に固定されるように当接され、さらにその自由端面は、前記制御ピストン（１８）と、または前記制御ピストン（１８）に固定接続された部分（２５）と接触状態にあり、前記圧力バネ（２４）は、前記電磁石（２８）から遠い方の端部において前記制御ピストン（１８）を付勢するようにしたカムシャフトアジャスタであって、
前記電磁石（２８）は、前記制御ピストン（１８）の動作ストロークよりも大きい動作ストロークを有することを特徴とするカムシャフトアジャスタ。
【請求項２】
前記電機子プランジャ（３４）は、前記制御ピストン（１８）上に一体形成され、制御シリンダ（１７）から突出するジャーナル（２５）の端面と接触状態にあることを特徴とする請求項１に記載のカムシャフトアジャスタ。
【請求項３】
一方の側の前記電機子プランジャ（３４）と他方の側の前記制御ピストン（１８）またはジャーナル（２５）との間の接触面の少なくとも一方は、凸面構造のものであることを特徴とする請求項１あるいは２に記載のカムシャフトアジャスタ。
【国際調査報告】
2005530077.tif 000004
2005530077.tif 000005
2005530077.tif 000006
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