CN100540874C - 套筒以及气缸盖罩 - Google Patents

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Abstract

套筒允许润滑油调节阀的插入、并且插入被设置在气缸盖罩上的安装孔内而使用。套筒的套筒主体的外侧面由橡胶状弹性体层所覆盖。该橡胶状弹性体层具有以包围被设置在套筒主体上的油孔的方式而设置在油孔的周围的凸条。根据该套筒，能够以较高的油密性将润滑油调节阀安装到气缸盖罩上。

Description

套筒以及气缸盖罩
技术领域
本发明涉及允许润滑油调节阀(OCV，oil control valve)的插入、并且插入被设置在气缸盖罩上的安装孔内而使用的套筒。本发明还涉及安装有这样的套筒的气缸盖罩。
背景技术
当在内燃机的正时链轮、正时带轮等上设置油压(液压)驱动的可变气门机构(可变气门正时机构)时，连接润滑油调节阀与可变气门机构的工作油给排(供给排放)油路通常贯穿凸轮轴地设置。在该情况下有一种方案，其中在气缸盖罩上安装润滑油调节阀，通过该润滑油调节阀，经凸轮盖(cam cap)以及凸轮轴内的油路对工作油进行给排(例如参照专利文献1)。
为了在气缸盖罩上安装润滑油调节阀，必需在气缸盖罩上形成安装孔。在通过穿孔而在例如由金属而铸造出来的气缸盖罩上形成安装孔时，会有气缸盖罩的内部的铸造缺陷在划定(限定)安装孔的表面上露出来的担心。当铸造缺陷露出划定安装孔的面时，插入安装孔的润滑油调节阀与划定安装孔的表面之间的油密性降低，在油压控制上会产生问题。
上述那样的问题在由树脂形成气缸盖罩时同样会产生。在树脂制气缸盖罩的情况下，由于安装孔的尺寸精度不良、润滑油调节阀与气缸盖罩的热膨胀率差或者蠕变现象等，划定安装孔的表面与润滑油调节阀之间的油密性会更加降低。
专利文献1：日本专利第3525709号公报
发明内容
本发明的目的在于能够以较高的油密性将润滑油调节阀安装到气缸盖罩上。
为了达到上述目的，本发明提供如下所述的套筒。该套筒允许润滑油调节阀的插入、并且插入被设置于气缸盖罩的安装孔而使用。套筒包括筒状的套筒主体、油孔和橡胶状弹性体层。套筒主体具有形状与划定安装孔的表面的形状相对应的外侧面，并且具有形状与润滑油调节阀的外侧面相对应的内侧面。油孔，用于在润滑油调节阀与设置在气缸盖罩上的油路之间对工作油进行给排，并被设置在套筒主体上以将套筒的内部空间与套筒的外侧连通。橡胶状弹性体层以覆盖套筒主体的外侧面的方式设置。橡胶状弹性体层具有以包围油孔的周围的方式设置的凸条(突条)。
本发明还提供如下所述的内燃机的气缸盖罩。气缸盖罩具有安装孔，在该安装孔中配置有上述的套筒。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的气缸盖罩上的安装部位周边的纵剖图；
图2是将安装OCV之前的图1的气缸盖罩的安装部位周边与OCV一起进行表示的纵剖图；
图3是将安装OCV以及套筒之前的图1的气缸盖罩的安装部位周边与套筒一起进行表示的纵剖图；
图4(A)以及(B)是视点(观察点)围绕套筒的轴线互相相差90度的、图1的气缸盖罩的套筒的立体图；
图5(A)是图4(A)以及图4(B)的套筒的俯视图，图5(B)是该套筒的正视图，图5(C)是该套筒的仰视图，图5(D)是该套筒的后视图，图5(E)是该套筒的左视图，图5(F)是该套筒的右视图；
图6(A)是图4(A)的姿势下的套筒的铅直面上的剖视立体图，图6(B)是图4(B)的姿势下的套筒的铅直面上的剖视立体图；
图7(A)以及(B)是视点围绕套筒的轴线互相相差90度的、本发明的第2实施方式的套筒的立体图；
图8(A)是图7(A)的姿势下的套筒的铅直面上的剖视立体图，(B)是图7(B)的姿势下的套筒的铅直面上的剖视立体图；
图9是将安装OCV之前的第2实施方式2的气缸盖罩的安装部位周边与OCV一起进行表示的纵剖图；
图10是本发明的其他的实施方式的套筒的水平面上的剖视立体图；
图11是本发明的又一其他的实施方式的套筒的立体图。
具体实施方式
下面，根据图1～图6对本发明的第1实施方式进行说明。
图1所示的第1实施方式的发动机用的气缸盖罩2的盖主体8是金属制的，通过铸造而形成。盖主体8包括安装润滑油调节阀(OCV)4的安装部位6。在安装部位6上，设有在铸造盖主体8时所形成的、图3所示的圆柱状的安装孔10。在铸造盖主体8后，也可以根据需要而通过切削或者磨削对安装孔10进行精加工。
安装孔10的外端10a向盖主体8的外侧开口，安装孔10的内端向盖主体8的内侧开口。在安装孔10的内端的周边缘上设有环状的卡定凸条10b。
在安装孔10的下方设有油路连接部12。在该油路连接部12内设有2条连接油路12a、12b。连接油路12a、12b的上端向划定安装孔10的表面开口。连接油路12a、12b的下端向与凸轮盖14触接的触接面12c开口。在将气缸盖罩2安装在气缸盖16上的状态下，如图1～图3所示，设置在凸轮盖14上的凸轮盖油路14a、14b分别与连接油路12a、12b相连通。
在安装部位6上设有油路6a、6b、6c。油路6a～6c与连接油路12a、12b的延长方向垂直地延长、具有在划定安装孔10的表面上开口的端部。在图2以及图3中，油路6a～6c被设置在剖切一侧的安装部位6的部分上，所以油路6a～6c的开口用虚线表示。
中央的油路(供给油路)6b经管道或其他的油路等，连接在被设置在气缸盖16一侧的未图示的工作油供给通路上。因此，经供给油路6b从工作油供给通路向安装孔10内供给工作油。
两侧的油路(排出油路)6a、6c具有向盖主体8的内侧开口的端部，安装孔10内的工作油经排出油路6a、6c向盖主体8的内侧排出。
如图2所示，在安装孔10内插入有套筒18。如图4～图6所示，套筒18具有圆筒状的套筒主体18a。套筒主体18a由铝合金或铁合金等金属材料形成。套筒主体18a也可以由与图2的OCV4的滑柱壳体5(滑阀壳体，spool housing)相同的金属材料形成。
在套筒主体18a上，设有分别与设置在OCV4的滑柱壳体5上的5个孔口5a、5b、5c、5d、5e相对应的油孔18c、18d、18e、18f、18g。油孔18c～18g使套筒18的内部空间即收纳孔18b与套筒18的外侧相连通。为了使得可容易地将OVC4插入收纳孔18b，在OVC4所插入一侧的套筒主体18a的端部上设有锥形面18h。在图1～图3中，油孔18c、18d、18e被设置在剖切一侧的套筒18的部分上，所以油孔18c、18d、18e用虚线表示。
套筒主体18a的除了油孔18c～18g以外的外周面，被由橡胶树脂(rubber resin)构成的橡胶状弹性体层20所覆盖。橡胶状弹性体层20包含以包围各油孔18c～18g的方式设置在油孔18c～18g的周围的厚壁部，即凸条20a、20b。
可以通过任意一种方法将橡胶状弹性体层20形成在套筒主体18a上。例如，可以通过印刷或者浸渍(dipping)等，将通过加热而成为橡胶状弹性体的液体或粉末材料涂布在套筒主体18a的外周面上，然后通过烘焙(焼き付けゐ)而使其形成为橡胶状弹性体层。另外，可以通过印刷等方法将材料涂得较厚，由此形成凸条20a、20b。
这样在套筒主体18a的外周面上形成有橡胶状弹性体层20的套筒18的外径，比安装孔10的内径要稍大一些。因此，套筒18以橡胶状弹性体层20沿着套筒18的直径方向被压缩的状态而被收纳在安装孔10中。此时凸条20a、20b的压缩程度比橡胶状弹性体层20的其他的部分更大。
如图2所示在将OCV4安装在套筒18上之前，或者在将OCV4安装在套筒18上之后，通过螺栓等将盖主体8连接在气缸盖16上并进行固定。
在将盖主体8安装在气缸盖16上时，预先以包围油路连接部12的下面的连接油路12a、12b的开口的方式，在油路连接部12的下表面上配置大致8字形的密封圈22。密封圈22起到在油路连接部12与凸轮盖14的触接面处进行油密封的作用。
OCV4被安装于在安装孔10内收纳有套筒18的状态下的安装部位6处。即，将OCV4的滑柱壳体5插入套筒18的收纳孔18b内。由此，完成图1所示的结构。
套筒主体18a由金属材料构成，套筒18的收纳孔18b以较高的精度形成，以在划定收纳孔18b的表面与滑柱壳体5之间确保预定的间隙。因此，即使在划定安装孔10的表面上出现盖主体8的铸造缺陷，也能通过设置在滑柱壳体5的基端部的O形圈5f在OCV4与套筒18之间维持良好的油密性。
进而，套筒18的外周面由橡胶状弹性体层20构成，各油孔18c～18g在整个外周上被凸条20a、20b所包围。因此，即使在划定安装孔10的表面上出现铸造缺陷，也能在套筒18与划定安装孔10的表面之间维持良好的油密性。
因此，根据本实施方式，即使在划定安装孔10的表面上出现铸造缺陷，也能以较高的油密性将OCV4安装到气缸盖罩2上。
在OCV4上设有托架4a。在将滑柱壳体5插入套筒18的收纳孔18b中之后，用螺栓将托架4a紧固在盖主体8上，由此防止OCV4被拔出以及转动。
图1所示的电子控制单元(ECU)24根据发动机的运行状态来控制加在OCV4的电磁螺线管部4b上的励磁电流。由此，经供给油路6b以及油孔18d而提供给滑柱壳体5的孔口5b的工作油，通过孔口5d、5e被供给到油孔18f、18g其中的一个，从其中的另一个排出。这样，通过连接油路12a、12b、凸轮盖油路14a、14b以及设置在凸轮轴26内的2个油路26a、26b，对可变气门机构28执行工作油的给排。例如，在经连接油路12a、凸轮盖油路14a以及油路26a向可变气门机构28供给工作油，经连接油路12b、凸轮盖油路14b以及油路26b从可变气门机构28排出工作油时，可变气门机构28被控制在延迟角侧。其结果，凸轮轴26相对于正时链轮30延迟，从而配气正时(配气相位)延迟。与此相反，在经连接油路12b、凸轮盖油路14b以及油路26b向可变气门机构28供给工作油，经连接油路12a、凸轮盖油路14a以及油路26a从可变气门机构28排出工作油时，可变气门机构28被控制在提前角侧。其结果，凸轮轴26相对于正时链轮30提前，从而配气正时提前。
根据上面所说明的第1实施方式，能够得到下面的效果。
套筒18的套筒主体18a具有与划定安装孔10的表面的形状相对应的形状的外侧面，并且具有与OCV4的外侧面、特别是滑柱壳体5的外侧面相对应的形状的内侧面。由于套筒主体18a的形状比较简单，并且是金属制的，所以能够容易得到没有缺陷的、尺寸精度高的套筒主体18a。因此，套筒主体18a与OCV4之间的油密性高。
套筒主体18a的外周面被由橡胶树脂构成的橡胶状弹性体层20所覆盖。即使在盖主体8、特别是复杂形状的安装部位6上产生铸造缺陷从而在划定安装孔10的表面上出现缺陷，通过橡胶状弹性体层20变形，以填补由于该缺陷而在划定安装孔10的表面与套筒18之间产生的间隙，从而划定安装孔10的表面与套筒18之间被良好地油密封。另外，即使安装孔10的尺寸精度比较低或者在OCV4与盖主体8之间存在热膨胀率差，通过橡胶状弹性体层20变形，以填补由此(热膨胀率差)而在划定安装孔10的表面与套筒18之间产生的间隙，从而划定安装孔10的表面与套筒18之间被良好地油密封。
套筒18的油孔18c～18g分别被凸条20a、20b所包围。所以划定安装孔10的表面与套筒18之间的密封特别是在油孔18c～18g的周围很强，能够防止工作油经油孔18c～18g泄露。
这样根据本实施方式，能够以较高的油密性将OCV4安装到气缸盖罩2上。其结果，ECU24能够经OCV4高精度地执行油压控制。
下面，根据图7～图9对本发明的第2实施方式进行说明。
第2实施方式除了套筒118以外与第1实施方式大致相同。将第2实施方式的套筒118表示在图7、8中。套筒118的套筒主体118a与所述第1实施方式的套筒主体18a形状相同，具有油孔118c、118d、118e、118f、118g。套筒主体118a的外周面与所述第1实施方式相同，被包含凸条120a、120b的橡胶状弹性体层120所覆盖。橡胶状弹性体层120不仅覆盖套筒主体118a的外周面，也覆盖划定各油孔118c～118g的表面以及套筒主体118a的内周面，除了设有锥形面118h的OCV104所插入一侧的端部，覆盖在套筒主体118a的整个表面上。
在OCV104所插入一侧的套筒主体118a的端部内周上，在整个圆周上设有作为由薄膜状的橡胶状弹性体构成的凸条的密封唇120c。
如图9所示，套筒118被嵌入盖主体8的安装孔10中。在嵌入安装孔10中之后，向套筒118的收纳孔118b中插入OCV104的滑柱壳体105。在图1以及图2所示的第1实施方式的OCV4中，在滑柱壳体5的基端侧设有周向槽，在该周向槽内嵌有O形圈5f，但在第2实施方式的OCV104的滑柱壳体105上没有设置槽也没有设置O形圈。
安装在套筒118上的OCV104的滑柱壳体105与套筒118之间，由覆盖套筒主体118a的内周面的橡胶状弹性体层120的部分而油密封。
另外，由于密封唇120c的前端与滑柱壳体105的外周面相接合，所以即使工作油在滑柱壳体105与套筒118之间泄露，也能阻止工作油向盖主体8的外侧泄露。即，即使不在滑柱壳体105上设置槽或O形圈，也能防止工作油向气缸盖罩102的外侧泄露。
根据上面所说明的第2实施方式，除了所述第1实施方式的效果，还能得到下面的效果。
由于在套筒主体118a的内周面上也设有橡胶状弹性体层120，所以被插入套筒118的收纳孔118b中的OCV104的滑柱壳体105与套筒118紧密接合。因此，根据本实施方式，能够以更高的油密性将OCV104安装到气缸盖罩102上。
即使是在OCV104上没有设置槽、O形圈等油封构造，通过设置在套筒118上的密封唇120c，能够防止工作油从OCV104与套筒主体118a之间向盖主体8的外侧泄露。因此，能够使OCV104的结构简单化，能够降低OCV104的制造成本。
橡胶状弹性体层120覆盖除了OCV104所插入一侧的端部的、套筒主体118a的整个表面。因此，橡胶状弹性体层120的边缘仅位于OCV104所插入一侧的端部。因此，在橡胶状弹性体层120的烘焙成形后，根据需要能够很容易进行橡胶状弹性体层120的边缘的去毛刺。
在所述第2实施方式中，密封唇120c的剖面形状也可以与凸条120a、120b相同，而不是越往前端厚度约小的薄膜。
在所述第2实施方式中，套筒主体18a的锥形面18h未由橡胶状弹性体层120覆盖，但也可以由橡胶状弹性体层120覆盖套筒主体18a的锥形面18h。或者，也可以由橡胶状弹性体层120覆盖套筒主体118a的整个表面。
在所述第2实施方式中，除了在套筒118的外周面上设置凸条120a、120b，也可以如图10所示，在套筒118的内周面上也设置凸条120d、120e、120f、120g、120h。凸条120d～120h为橡胶状弹性体层120的厚壁部分，以分别包围油孔118c～118g的方式设置在油孔118c～118g的周围。
在所述第1实施方式中，也可以省略掉设置在OVC4所插入一侧的套筒主体18a的端部上的锥形面18h。在所述第2实施方式中，也可以省略掉设置在OVC104所插入一侧的套筒主体118a的端部上的锥形面118h。例如，如图11所示，在套筒主体218a的端部上也可以不设置锥形面。在图11所示的套筒218中，套筒主体218a的外周面和内周面由橡胶状弹性体层220所覆盖。另外，在套筒218的外周面上设有凸条220a、220b，在套筒218的内周面上设有密封唇220c。如果将套筒主体218a的内径设置得比滑柱壳体的外径充分地大，则即使没有锥形面，滑柱壳体的插入也不困难。由于在套筒主体218a的内周面上也设有橡胶状弹性体层220，所以即使套筒主体218a的内径比滑柱壳体的外径稍大也不会有漏油的危险。
在所述第1实施方式中，是在将套筒18配置在盖主体8的安装孔10内之后、将OVC4配置在套筒18的收纳孔18b内的，但也可以在将OVC4配置在套筒18的收纳孔18b内之后，将与OVC4一体化的套筒18配置于盖主体8的安装孔10内。同样地，在所述第2实施方式中，也可以在将OVC104配置在套筒118的收纳孔118b内之后，将与OVC104一体化的套筒118配置于盖主体8的安装孔10内。
在所述第1以及第2实施方式中，盖主体8也可以不是金属制的，而是树脂制的。根据第1以及第2实施方式，即使具有安装孔10的尺寸精度劣化、OCV4、104与盖主体8之间的热膨胀率差或者蠕变现象等的由于盖主体8是树脂制部件而引起的问题，也能够以较高的油密性将OCV4、104安装到气缸盖罩2、102上。

Claims (7)

1.一种套筒，该套筒允许润滑油调节阀的插入、并且插入被设置于气缸盖罩的安装孔而使用，其特征在于，包括：
筒状的套筒主体，其具有与划定所述安装孔的表面的形状相对应的形状的外侧面，并且具有与所述润滑油调节阀的外侧面相对应的形状的内侧面；
油孔，其被设置在套筒主体上以将套筒的内部空间与套筒的外侧连通，用于在所述润滑油调节阀与设置于所述气缸盖罩的油路之间对工作油进行给排；和
被设置成覆盖所述套筒主体的外侧面的橡胶状弹性体层，该橡胶状弹性体层具有被设置在所述油孔的周围以包围所述油孔的凸条。
2.如权利要求1所述的套筒，其特征在于，所述套筒主体是由金属材料形成的。
3.如权利要求1或2所述的套筒，其特征在于，所述橡胶状弹性体层是由橡胶树脂形成的。
4.如权利要求1或2所述的套筒，其特征在于，所述橡胶状弹性体层是通过加热而对用以形成为橡胶状弹性体的材料进行烘焙而形成的。
5.如权利要求1或2所述的套筒，其特征在于，所述橡胶状弹性体层被设置成，除了覆盖所述套筒主体的外侧面，也覆盖内侧面。
6.如权利要求5所述的套筒，其特征在于，所述橡胶状弹性体层包含被设置在所述润滑油调节阀所插入一侧的套筒主体的端部内周的整个圆周上的凸条。
7.一种气缸盖罩，它是内燃机的气缸盖罩，其特征在于，该气缸盖罩具有安装孔，在该安装孔中配置有权利要求1或2所述的套筒。
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