CN102536370B - 气门正时控制装置及其组装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气门正时控制装置,其中叶片转子(9)可旋转地容纳在瓦状件壳体(3)的容纳室(4)中。内调节单元(601、602)设置在叶片转子(9)的轴向端表面(参考端表面)(Svr)和密封板(50)的弹性凸出部分(55)之间,以便调节推压间隙(Ct),所述推压间隙(Ct)是内调节单元的轴向端表面(Sp)和瓦状件壳体(3)的开口端表面(So)之间的距离。基于通过从容纳室(4)的深度(Ds)上减去叶片转子的厚度(Tv)计算而得的值(Gm),内调节单元的多个内调节板(65、611、612)被确定。本发明还涉及一种用于所述气门正时控制装置的组装方法。

Description

气门正时控制装置及其组装方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制发动机的进气门和排气门中的至少一个的气门打开和/或关闭正时的气门正时控制装置,并且还涉及这种装置的一种组装方法。
背景技术
叶片式的气门正时控制装置在本领域中已知,根据所述装置,凸轮轴经由与曲轴和链轮同步旋转的正时皮带轮由内燃发动机的曲轴驱动,并且进气门和排气门中的至少一个基于凸轮轴与正时皮带轮或链轮之间的相对旋转利用相位差被打开和关闭。在叶片式的气门正时控制装置中,具有叶片的叶片转子被可旋转地容纳在壳体部件中,以使得叶片转子的轴向端表面与壳体部件的相应的内表面滑动接触。提前油室沿旋转方向形成于叶片的一侧,而滞后油室沿旋转方向形成于叶片的另一侧。
当叶片转子和壳体部件之间的滑动间隙大时,一部分工作流体可能从提前油室流出到滞后油室,或者反之。这一现象被称作内部泄漏。当内部泄漏出现时,来自油泵的油压无法有效地用于控制气门正时。结果,能量效率可能降低,并且气门打开和/或气门关闭正时的相位调整的精度可能降低。
滑动间隙包括叶片转子的外周缘与壳体部件的内周缘之间的径向间隙,以及叶片转子的轴向端表面与壳体部件的内表面之间的推压间隙。密封部件和板簧在本领域中已经被用于抑制经由径向间隙的内部泄漏。
根据用于抑制经由推压间隙的内部泄漏的传统技术,例如,如日本专利公报No.H11-62524的气门正时控制装置中公开的那样,具有凸出的弹性部分的密封薄板设置在叶片转子和齿轮之间。所述凸出的弹性部分与叶片转子的轴向端表面接触。另外,密封薄板通过在密封薄板的轴向前侧和轴向后侧之间产生的压力差被压靠叶片转子,以便抑制工作油的内部泄漏。
根据以上现有技术(日本专利公报No.H11-62524)的结构,有必要将推压间隙控制在预定范围内,以便获得通过密封薄板的凸出的弹性部分实现的用于抑制内部泄漏的密封功能。推压间隙对应于用于容纳叶片转子的瓦状件壳体的容纳室的深度与叶片转子的厚度之间的差。为了抑制各个气门正时控制装置当中的变化,高精度的工艺是必需的,不仅用于实现在瓦状件壳体的粗糙表面和叶片转子的轴向端表面上工作中的平坦度和平行度,而且用于确保尺寸精度。因此,用于制造过程的工时将被增加。
发明内容
本发明考虑到以上问题而作出。本发明的一个目的是提供一种气门正时控制装置及其组装方法,据此抵抗内部泄漏的密封特性可以提高,并且用于保证推压间隙的尺寸精度的制造工艺的工时可以减小。
根据本发明的一个特征,例如如权利要求1限定的那样,一种气门正时控制装置具有第一壳体部件、叶片转子、内调节单元、密封板和第二壳体部件。
第一壳体部件与发动机的驱动轴和从动轴中的一个一起旋转。第一壳体部件被形成为杯状并且具有容纳室和容纳室的开口端表面。
叶片转子容纳在所述容纳室中并且与所述驱动轴和所述从动轴中的另一个一起旋转。所述叶片转子的第一轴向端表面与所述第一壳体部件的内底表面可滑动地接触。所述叶片转子具有可在预定角度范围内相对于所述第一壳体部件旋转的多个叶片部分。多个提前油室沿叶片部分的旋转方向形成于各个叶片部分的一侧。多个滞后油室沿叶片部分的旋转方向形成于相应的叶片部分的另一侧。叶片转子的第二轴向端表面位于相对第一轴向端表面的相反侧。第二轴向端表面用作参考端表面。第二轴向端表面被定位在比容纳室的开口端表面接近内底表面的这样的位置。
内调节单元具有一个或多于一个的内调节板,并且在内调节单元的第一轴向侧表面处与叶片转子的参考端表面可滑动地接触。
所述密封板具有用于朝向所述内底表面挤压所述叶片转子和所述内调节单元弹性凸出部分,所述弹性凸出部分可沿厚度方向弹性变形并且在开口端表面侧与所述内调节单元的第二轴向侧表面接触。
所述第二壳体部件被固定到所述第一壳体部件上以便关闭所述容纳室的开口端。
所述内调节单元的内调节板的数量被选择为使得推压间隙被最小化,所述推压间隙是所述第一壳体部件的开口端表面和所述内调节单元的第二轴向侧表面之间的距离。
根据以上特征,内调节单元与叶片转子的参考端表面接触以便调节推压间隙,其中,内调节板的数量依据通过针对各个单独的气门正时控制装置从容纳室的深度上减去叶片转子的厚度计算而得的值被确定。
因此,用于抑制在推压方向中的尺寸偏差的高精度的处理并不总是必需的,由此减小了用于制造工艺的工时。结果,制造成本可以被减少。
另外,由于密封板的弹性凸出部分与所述内调节单元的第二轴向侧表面接触,并且内调节单元的第一轴向侧表面被引入叶片转子的参考端表面,因此有利的是确保了用于抑制内部泄漏的密封性能。
根据本发明的另一个特征,例如,如权利要求7限定的那样,上述气门正时控制装置的一种组装过程具有以下步骤:
(S1)将所述叶片转子容纳在所述第一壳体部件的容纳室中的步骤;
(S2)针对各个气门正时控制装置测量所述叶片转子的参考端表面和所述第一壳体部件的开口端表面之间的负间隙,以及依据所述负间隙设定所述内调节单元的内调节板的必需数量的步骤;
(S3)基于所述内调节板的数量容纳所述内调节单元以使得内调节单元的第一轴向侧表面与所述叶片转子的参考端表面接触的步骤;
(S4)使所述密封板连接到所述内调节单元,以使得所述密封板的弹性凸出部分与所述开口端表面侧的所述内调节单元的第二轴向侧表面接触的步骤;以及
(S5)将所述第二壳体部件固定到所述第一壳体部件上的步骤。
根据本发明的另一个特征,例如如权利要求8限定的那样,一种气门正时控制装置具有第一壳体部件、叶片转子、内调节单元、密封板和第二壳体部件。
第一壳体部件与发动机的驱动轴和从动轴中的一个一起旋转。第一壳体部件被形成为杯状并且具有容纳室和容纳室的开口端表面。
叶片转子容纳在所述容纳室中并且与所述驱动轴和所述从动轴中的另一个一起旋转。所述叶片转子的第一轴向端表面与所述第一壳体部件的内底表面可滑动地接触。所述叶片转子具有可在预定角度范围内相对于所述第一壳体部件旋转的多个叶片部分。多个提前油室沿叶片部分的旋转方向形成于各个叶片部分的一侧。多个滞后油室沿叶片部分的旋转方向形成于相应的叶片部分的另一侧。叶片转子的第二轴向端表面位于相对第一轴向端表面的相反侧。第二轴向端表面用作参考端表面。第二轴向端表面被定位在比容纳室的开口端表面远离内底表面的这样的位置。
所述外调节单元具有一个或多于一个的外调节板,所述外调节单元的第一轴向侧表面沿径向在所述叶片转子的外侧与所述开口端表面接触。
所述密封板具有用于朝向所述内底表面挤压所述叶片转子的弹性凸出部分,所述弹性凸出部分可沿厚度方向弹性变形并且与所述叶片转子的参考端表面可滑动地接触。
第二壳体部件被固定到所述第一壳体部件和所述外调节单元上以便关闭所述容纳室的开口端,
所述外调节单元的外调节板的数量被选择为使得推压间隙被最小化,所述推压间隙是所述叶片转子的参考端表面和所述外调节单元在所述密封板侧的第二轴向侧表面之间的距离。
根据以上特征,外调节单元与瓦状件壳体的开口端表面接触以便调节推压间隙,其中,外调节板的数量依据通过针对各个单独的气门正时控制装置从叶片转子的厚度上减去容纳室的深度计算而得的值被确定。
因此,用于抑制在推压方向中的尺寸偏差的高精度的处理并不总是必需的,由此减小了用于制造工艺的工时。结果,制造成本可以被减少。
另外,由于密封板的弹性凸出部分与叶片转子的参考端表面接触,因此有利的是确保了用于抑制内部泄漏的密封性能。
根据本发明的又一个特征,例如,如权利要求14限定的那样,上述气门正时控制装置的一种组装过程具有以下步骤:
(ST-1)将所述叶片转子容纳在所述第一壳体部件的容纳室中的步骤;
(ST-2)针对各个气门正时控制装置测量所述叶片转子的参考端表面和所述第一壳体部件的开口端表面之间的正间隙,以及依据所述正间隙设定所述外调节单元的外调节板的必需数量的步骤;
(ST-3)基于所述外调节板的数量布置所述外调节单元以使得所述外调节单元的第一轴向侧表面与所述开口端表面接触的步骤;
(ST-4)使所述密封板连接到所述外调节单元,以使得所述密封板的弹性凸出部分与所述叶片转子的参考端表面接触的步骤;以及
(ST-5)将所述第二壳体部件固定到所述第一壳体部件和外调节单元上的步骤。
附图说明
通过接下来参考附图作出的详细说明,本发明的以上及其它目的、特征和优点将变得更清楚。在附图中:
图1A是示出了根据本发明第一实施方式的气门正时控制装置的示意性横截面视图;
图1B是示出了止动件机构的相关部分的示意性放大横截面视图;
图2是示出了内燃发动机的示意图,本发明的气门正时控制装置应用在其上;
图3是沿图1A中的线III-III截取的示意性横截面视图,其中示出了气门正时控制装置的最大滞后位置;
图4是对应于图3截取的示意性横截面视图,其中示出了气门正时控制装置的最大提前位置;
图5是沿图3中的线V-V截取的相关部分的示意性放大图;
图6是沿图4中的线VI-VI截取的相关部分的示意性放大图;
图7是示出了本发明的第一实施方式的气门正时控制装置的示意性分解横截面视图;
图8是示出了本发明的第一实施方式的气门正时控制装置的相关部分的示意性放大图;
图9是示出了第一实施方式的内调节板的示意性俯视图;
图10是示出了第一实施方式的密封板的示意性俯视图;
图11是示出了第一实施方式的密封板的示意性放大横截面视图;
图12是示出了根据本发明的第二实施方式的气门正时控制装置的相关部分的示意性放大横截面视图;
图13是示出了本发明的第三实施方式的气门正时控制装置的示意性分解横截面视图;
图14是示出了第三实施方式的气门正时控制装置的相关部分的示意性放大图;
图15是示出了第三实施方式的外调节板的示意性俯视图;
图16是示出了第三实施方式的密封板的示意性放大横截面视图;以及
图17是示出了根据本发明的第四实施方式的气门正时控制装置的相关部分的示意性放大横截面视图。
具体实施方式
(第一实施方式)
下面将参考图1到11说明本发明的第一实施方式。如图2所示,气门正时控制装置99被应用以控制内燃发动机96的进气门90的气门正时,从而进气门90以相对于曲轴97的预定相位被打开和关闭。
齿轮1与凸轮轴2同轴地布置。用于排气门93的齿轮91与凸轮轴92同轴地布置。驱动齿轮98与曲轴97同轴地布置。凸轮轴2打开和关闭进气门90,而凸轮轴92打开和关闭排气门93。链条95与齿轮1、用于排气门的齿轮91和驱动齿轮98接合,以便经由链条95将曲轴97的驱动力传递到齿轮1和用于排气门的齿轮91,以使得所述齿轮以彼此同步的方式旋转。
曲轴97也被称作驱动轴,而凸轮轴2(和92)也被称作从动轴。
将参考图1到6说明用于气门正时控制装置99的结构的要点。根据气门正时控制装置99,气门正时(气门打开正时和/或气门关闭正时)通过相对于壳体部件(包括齿轮1和瓦状件壳体3)改变叶片转子9的相对旋转位置而被控制。在本说明书中,“提前”指的是“使气门正时提前”,而“滞后”指的是“使气门正时滞后”。在图3和4中,逆时针方向是“提前方向”,而顺时针方向是“滞后方向”。提前气门正时的一侧被认为是提前侧,而滞后气门正时的一侧被认为是滞后侧。
在其中叶片转子9相对于壳体部件(齿轮1和瓦状件壳体3)旋转的“预定角度范围”的上限被认为是最大提前位置。“预定角度范围”的下限被认为是最大滞后位置。图3是示出了一种状态的横截面视图,,其中止动销70在最大滞后位置被插入止动圈74中。图4是示出了一种状态的横截面视图,其中止动销70在最大提前位置离开止动圈74。图1A是沿图3中的线I0-I1-I2-I3-I4-I5-I6-I7截取的横截面视图。图5和6是分别沿图3中的线V-V和图4中的线VI-VI截取的示出了相关部分的放大横截面视图。
将说明气门正时控制装置99的结构。在下面的说明中,的图1A中右侧被认为是后侧而左侧被认为是前侧。瓦状件壳体3和齿轮1也分别被称作第一壳体部件和第二壳体部件。
当驱动力从曲轴97传递时齿轮1旋转。齿轮1在其中心处具有支承孔1a,凸轮轴2被插入所述支承孔1a中。齿轮1具有止动圈孔1b,在最大滞后位置处其底部处于对应于止动销70的位置。齿轮1还具有出液孔1c,螺钉14被插入其中。
瓦状件壳体3被形成为杯状,其在齿轮1一侧具有开口端。瓦状件壳体3的前侧端闭合。容纳室4形成于瓦状件壳体3中。容纳室4是由前部分3e、瓦状件部分3a、3b和3c以及中心壁部分3d围绕的空间。瓦状件部分3a、3b和3c中的每一个沿径向向外方向从中心壁部分3d展开。
三个中心壁部分3d沿周向分别在邻近的瓦状件部分3a、3b和3c之间形成。各个中心壁部分3d的横截面被形成为弧形,以便对应于叶片转子9的转子本体9d的形状。
各个瓦状件部分3a、3b和3c的内壁的横截面还被形成为弧形。各个瓦状件部分3a、3b和3c在提前侧的壁以及各个瓦状件部分3a、3b和3c在滞后侧的壁与相应的中心壁部分3d连接。瓦状件部分3a、3b和3c中的每一个容纳相应的叶片部分9a、9b和9c。叶片部分9a沿周向的宽度大于另外的叶片部分9b和9c的宽度。当叶片转子9处于最大滞后位置时,只有叶片部分9a在滞后侧(沿滞后方向的右侧)的侧表面接触瓦状件部分3a在滞后侧(沿滞后方向的右侧)的内壁。类似地,当叶片转子9处于最大提前位置时,只有叶片部分9a在提前侧(沿提前方向的左侧)的侧表面接触瓦状件部分3a在提前侧(沿提前方向的左侧)的内壁。换句话说,甚至当叶片转子9处于最大滞后或提前位置时,叶片部分9b和9c在滞后侧的侧表面或叶片部分9b和9c在提前侧的侧表面都不接触瓦状件部分3b和3c的内壁。
前部分3e被设置在容纳室4的前侧。中心通孔3f形成于前部分3e的中心。三个凸缘部分3g沿瓦状件壳体3的周向形成于相应的邻近的瓦状件部分3a、3b和3c之间,以使得凸缘部分3g围绕前部分3e。螺钉孔3h被形成于各个凸缘部分3g中。
通向大气的通孔3i在最大滞后位置在对应于止动销70的位置处形成于前部分3e中。
在图3和4中由虚线表示的定位孔在这种彼此相应的位置处被形成于齿轮1和瓦状件壳体3中的每一个中。定位凹口54a以及定位孔54b(在下面说明;图10)在这种各自相应的位置处被形成于密封板50中。
密封板50被插入在齿轮1和瓦状件壳体3之间,其中,密封板50和瓦状件壳体3通过顶出销(未示出)被定位到齿轮1上,并且三个螺钉14被插入相应的螺钉孔3h中和被旋拧到出液孔1c上,以使得瓦状件壳体3同轴地固定到齿轮1上。
叶片转子9被容纳在容纳室4中并且由叶片部分9a、9b和9c和转子本体9d组成。转子本体9d面对瓦状件壳体3的中心壁部分3d,而叶片部分9a、9b和9c中的每一个分别面对瓦状件部分3a、3b和3c。当叶片转子9相对于瓦状件壳体3旋转时,形成以下三对滞后油室和提前油室(a)到(c):
(a)在由瓦状件部分3a、叶片部分9a和转子本体9d围绕的空间中,滞后油室80形成于叶片部分9a的提前侧,而提前油室83形成于叶片部分9a的滞后侧。
(b)在由瓦状件部分3b、叶片部分9b和转子本体9d围绕的空间中,滞后油室81形成于叶片部分9b的提前侧,而提前油室84形成于叶片部分9b的滞后侧。
(c)在由瓦状件部分3c、叶片部分9c和转子本体9d围绕的空间中,滞后油室82形成于叶片部分9c的提前侧,而提前油室85形成于叶片部分9c的滞后侧。
滞后油室80、81和82以及提前油室83、84和85分别由叶片部分9a、9b和9c以及转子本体9d限定。
密封元件7和板簧8设置在形成于转子本体9d的外周壁和各个叶片部分9a、9b和9c的外周壁处的密封槽中,其中,密封元件7通过板簧8沿径向向外方向被偏压瓦状件壳体3的内周表面,以便经由径向间隙抑制内部泄漏。下面将说明用于抑制经过推压间隙的内部泄漏的密封结构。
叶片转子9在其中心处具有通孔9e。通孔9e的后端处的压配合部分9f和通孔9e的前端处的压配合部分9g在同轴精度方面被精确地制造。凸轮轴2的前端被按压插入压配合部分9f中。压配合部分9f的底表面的平坦度以及底表面相对于轴线的垂直度被精确地控制。结果,凸轮轴2的前端表面精确地与压配合部分9f的底表面接触,以使得可以防止通过凸轮轴2和叶片转子9之间的表面-对-表面接触部分的漏油。
中心垫片5在通孔9e的前端处被按压插入压配合部分9g中。压配合部分9g的底表面的平坦度以及底表面相对于轴线的垂直度被精确地控制。结果,中心垫片5的前端表面精确地与压配合部分9g的底表面接触,以使得可以防止通过中心垫片5和叶片转子9之间的表面-对-表面接触部分的漏油。
油通道孔道2b在其前侧形成于凸轮轴2的中心,以使得油通道孔道2b与叶片转子9的通孔9e连接。油入口端口37在油通道孔道2b的侧表面处开口。油入口通道28形成于凸轮轴2中,所述凸轮轴2沿轴向从凸轮轴2的前端表面延伸。出液孔2c形成在油通道孔道2b的底侧处,中心螺栓15旋拧进所述油通道孔道2b中。
凹入部分在其前侧形成于中心垫片5中,所述前侧是相对叶片转子9的相反侧。通孔形成于凹入部分的底壁中。中心螺栓15穿过中心垫片5的通孔、叶片转子9的通孔9e和凸轮轴2的油通道孔道2b。中心螺栓15以预定的拧紧扭矩被旋拧进出液孔2c。
中心螺栓15的螺栓头的凸缘表面与中心垫片5的凹入部分的底表面接触。中心螺栓15的松脱通过凸缘表面和底表面之间的摩擦被防止。如上所述,叶片转子9被牢固地并且同轴地固定到凸轮轴2上。
下面将说明用于抑制经过推压间隙的内部泄漏的密封结构。图7是示出了用于密封结构的相关部件的分解横截面视图,其中,所述相关部件沿Z方向被分解。
对于瓦状件壳体3,开口端表面“So”的平坦度以及开口端表面“So”与内底表面“Sb”之间的深度“Ds”的平行度被精确地处理。对于叶片转子9,在内底表面“Sb”的一侧从前侧的轴向端表面“Svf”到在开口端表面“So”的一侧的后侧的轴向端表面“Svr”(参考端表面)的厚度“Tv”的平行度被精确地控制。轴向端表面“Svf”和“Svr”也分别被称作第一和第二轴向端表面。
内调节单元601由一个或多于一个的内调节板60组成。在图7中,一个内调节板60由实线表示,而另一个内调节板60由虚线表示。由虚线表示的内调节板60并不总是必需的。备选地,多个(多于一个)内调节板60可以是分层的。
密封板50的外周部分插入在瓦状件壳体3和齿轮1之间。
将参考图8说明容纳室4的深度“Ds”和叶片转子9的厚度“Tv”之间的关系。厚度“Tv”被设定为小于深度“Ds”。另外,通过从深度“Ds”上减去厚度“Tv”而计算的值在此称为负间隙“Gm”。负间隙“Gm”被设定为大于内调节板60的厚度“tp”,如以下公式1所示:
Gm=Ds-Tv≥tp (公式1)
因此,可以将至少一个内调节板60插入到负间隙“Gm”中。根据如图8所示的一个示例,三个内调节板60层叠和布置在容纳室4中。
布置在相对叶片转子9最接近位置处的内调节板60的轴向侧表面(第一轴向侧表面)与叶片转子9的参考端表面“Svr”接触。布置在相对参考端表面“Svr”的相反侧处的内调节板60的轴向侧表面(第二轴向侧表面)形成内调节单元601的第二轴向侧表面“Sp”。根据本实施方式,内调节单元601的开口端表面“So”和第二轴向侧表面“Sp”之间的距离对应于推压间隙“Ct”。
图9是沿从图7中左侧的方向观察时内调节板60的平面图。内调节板60具有沿径向向外方向从环形部分60d延伸的三个扇形部分60a、60b和60c。扇形部分60a、60b和60c的外部形状对应于瓦状件壳体3的瓦状件部分3a、3b和3c的内壁的形状。环形部分60d的外部形状对应于中心壁部分3d的内壁的形状。
环形部分60d具有通孔62,凸轮轴2的前端部分2a通过所述通孔62被插入。扇形部分60a、60b和60c中的每一个在对应于密封板50的油通道孔口53的这样的位置处具有油通道孔63(在下面说明)。另外,扇形部分60a在对应于止动销70的相对旋转范围的这样的区域中具有用于止动销70的脱离孔口64。
根据如图8所示的一个示例,多个内调节板60的厚度“tp”彼此相同。换句话说,内调节单元601由每一个都具有一种厚度的内调节板组成。在这种情况下,内调节板60的厚度“tp”对应于内调节板的最小厚度“tpmin”。
在气门正时控制装置99的组装过程中,负间隙“Gm”基于瓦状件壳体3和叶片转子9的尺寸针对每个单个产品被测量。内调节板60的数量“n”依据负间隙“Gm”确定,以使得内调节单元601的第二轴向侧表面“Sp”位于比开口端表面“So”较接近内底表面“Sb”的一侧(即位于开口端表面“So”内部的位置处)并且推压间隙“Ct”将最小化。
内调节板60的数量“n”是等于或大于1的整数。数量“n”被这样确定以便满足关于负间隙“Gm”的以下公式2:
n·tp≤Gm<(n+1)·tp (公式2)
推压间隙“Ct”由以下公式3限定:
Ct=Gm-n·tp (公式3)
当“n·tp”从公式2的两边被减去时,推压间隙“Ct”被计算作为小于厚度“tp”的值,如以下公式4所示:
n≤Ct<tp (公式4)
图10示出了沿从图7中左侧的方向观察时密封板50的平面图。图11示出了密封板50的一个横截面视图。在图3和4中,一部分内调节板60被示出在叶片部分9a、9b和9c的后侧,并且一部分密封板50在内调节板60的后侧通过虚线表示。
通孔52形成在密封板50的中心处,凸轮轴2的前端2a通过所述通孔52被插入。三个通孔51在齿轮1和瓦状件壳体3的这种位置处被形成以用于螺栓14,螺栓14通过所述通孔51被插入。定位凹口54a和定位孔54b还形成于密封板50中。下面,以上通孔52和51和孔54b以及凹口54a还一起被称作密封板50的相应孔。通过利用密封板50的相应孔,密封板50被插入瓦状件壳体3和齿轮1之间。
在对应于叶片部分9a、9b和9c的相对旋转范围的这种区域处,三个几乎呈扇形的弹性凸出部分55a、55b和55c围绕通孔52分别形成于密封板50中。“凸出”在此指的是“沿竖直于图10的纸面的方向凸出(也就是图11中左侧的方向)”。三个弹性凸出部分55a、55b和5C还一起被称作弹性凸出部分55。弹性凸出部分55沿厚度方向可弹性变形。密封板50的除了弹性凸出部分55和密封板50的相应孔以外的部分形成参考表面部分59。参考表面部分59也被称作凸缘部分,其被插入在瓦状件壳体3和齿轮1之间。
在图5和6中,内调节板60和密封板50沿厚度方向的尺寸以放大的形式被示出。内调节单元601被示出为具有一个内调节板60。在图5和6中,瓦状件部分3c的横截面被示出为用于瓦状件部分3a、3b和3c的代表性示例。
弹性凸出部分55由倾斜表面部分58和凸出表面部分56组成。凸出表面部分56形成于平坦表面部分中并且与内调节单元601接触。倾斜表面部分58形成在凸出表面部分56的外周缘处,并且朝向参考表面部分59逐渐倾斜以便逐渐减小凸出表面部分56和参考表面部分59之间的垂直间隔(即沿轴向到参考表面部分59的距离)。由弹性凸出部分55围绕的空间、齿轮1的轴向端表面和凸轮轴2的前端2a的外周表面形成压力室86。
在对应于止动销70的相对旋转范围的这样的区域中,用于止动销70的脱离孔口57形成于弹性凸出部分55a的凸出表面部分56中。
在密封板50的单个部分的情况下,凸出表面部分56和参考表面部分59之间的垂直间隔、即自由高度“He”被设定为大于内调节板60的厚度“tp”。根据以上的公式4,可以导出以下公式5:
Ct<tp≤He (公式5)
在组装状态下,密封板50的弹性凸出部分55被压缩并且与内调节单元601的第二轴向侧表面“Sp”接触。偏移值“δ”可以在以下公式6中表示并且其具有正数:
δ=He-Ct>0 (公式6)
由于偏移值“δ”大于“0”(零),因此可以获得通过弹力实现的密封作用。
密封板50具有三个油通道孔口53。如图3所示,各个油通道孔口53均设置在这样的位置,在该处油通道孔口53在最大滞后位置与相应的提前油室83、84和85连通。换句话说,各个油通道孔口53在相应的弹性凸出部分55a、55b和55c的滞后侧的侧端处形成于密封板50中。更详细地,如图5和6所示,油通道孔口53中的每一个均被形成为骑跨在倾斜表面部分58和参考表面部分59上。结果,甚至当叶片转子9从最大提前位置移动到最大滞后位置时,提前油室83、84和85的油压也经由相应的油通道孔口53被连续地施加到压力室86。
在这一状态下,由于压力室85中的油压比处于弹性凸出部分55的相反侧的滞后油室80、81和82中的油压高,因此在弹性凸出部分55的前后侧之间产生压力差。另外,由于近似扇形的弹性凸出部分55沿周向和沿径向在尺寸上是大的、即弹性凸出部分55的区域是大的,因此压力室86中的油压在这样大的区域中被施加到弹性凸出部分55。结果,可以产生大的推进负载。
油通道孔口53的形状不应局限于圆形形状,而是也可以形成椭圆形。可以为各个提前油室设置多个油通道孔口53。
将参考图1A和1B说明用于止动件机构的结构,其中,图1B示意性地示出了放大的止动件机构。
止动销70被可动性地插入引导衬套73中,所述引导衬套73被插入带有底壁的衬套孔71中。衬套孔71在面对齿轮1的轴向侧形成于叶片部分9a中。衬套孔71的底部具有与通孔3i连通的通孔,所述通孔3i形成于前部分3e中并且在叶片转子9处于最大滞后位置时通向大气。
止动圈74被插入齿轮1的止动圈孔1b中。止动圈74的内表面被形成为逐渐变细的形状,以使得止动圈74的内径朝向其底端减小。止动销70的前端也形成为逐渐变细的形状,其具有近似等于止动圈74的逐渐变细内表面的锥角的锥角。止动销70的前端操作地插入止动圈74中。
弹簧72被设置在衬套孔71的底壁和止动销70之间以用于朝向止动圈74偏压止动销70。
引导衬套73被牢固地插入衬套孔71中,并且止动销70的一部分外周表面由引导衬套73的内周表面可动地支撑,以使得止动销70的轴向运动由引导衬套73引导。
压力接收部分形成于止动销70的纵向中间部分处。更准确地,阶梯形外壁部分形成于止动销70的外周表面处,并且阶梯形内壁部分形成于引导衬套73的内周表面处。阶梯形的外壁和内壁部分彼此面对以形成用于压力接收部分的空间。由止动销70的阶梯形外壁部分和引导衬套73的阶梯形内壁部分围绕的空间被形成为油室23。连通端口25a形成于引导衬套73的侧部分处以用于将工作油从滞后油通道38供给到油室23中。
另一个油室24(图4)形成于由止动销70的前端、止动圈74和止动圈孔1b的底壁围绕的空间中。连通端口26形成于齿轮1中以用于将工作油从提前油通道39供给到油室24中。
根据以上结构,油压被施加到油室23或者油室24,止动销70抵抗弹簧72的偏压力朝向衬套孔71的底壁(即沿图1A和1B中的左侧方向)运动,止动销70被移出止动圈74。在止动销70的这一运动中,衬套孔71中的空气经由通向大气的通孔3i被释放到大气中。
如图3所示,在叶片转子9的最大滞后位置中,由于止动销70被插入止动圈74中,叶片转子9被固定到齿轮1上并且由此与齿轮1一起旋转。即,叶片转子9不相对于齿轮1旋转。
当止动销70从止动圈74中出来时,叶片转子9和齿轮1之间的联接被释放,以使得叶片转子9可以在从最大滞后位置到最大提前位置的角度范围中相对于齿轮1运动。
将说明用于供给和排出工作油的结构。
环形油通道部分29形成于转子本体9d的压配合部分9f的底部处。环形油通道部分29与凸轮轴2的前端表面接触,并且经由形成于凸轮轴2中的油入口通道28与滞后油通道38连通。环形油通道部分29还与转子本体9d中的三个滞后分支通道30、31和32连通。滞后分支通道30与滞后油室80连通,滞后分支通道31与滞后油室81连通,并且滞后分支通道32与滞后油室82连通。
可以使油入口通道28分别与各个滞后分支通道30、31和32连接的油通道可以被提供以代替环形油通道部分29。
在中心螺栓15的轴部分的外周缘处,中心油通道36形成于在叶片转子9的通孔9e和凸轮轴2的油通道孔道2b中形成的空间中。中心油通道36经由通向凸轮轴2的油通道孔道2b的油入口端口37与提前油通道39连通。中心油通道36还与转子本体9d中的提前分支通道33、34和35连通。提前分支通道33与提前油室83连通,提前分支通道34与提前油室84连通,并且提前分支通道35与提前油室85连通。
凸轮轴2的轴颈部分42由设置在气缸盖(未示出)中的支承部分41可旋转地支撑,其中,凸轮轴2沿轴向的运动被限制。滞后油通道38和提前油通道39分别经由形成于支承部分41中的油通道(未示出)与形成于凸轮轴2中的油入口通道28和油通道孔道2b连接。
切换阀49在油盘45的一侧具有两个端口,其中一个与供油通道47连接以用于供给来自油泵46的经加压的工作油,其中的另一个与排油通道48连接以用于将工作油排出到油盘45。
切换阀49在气门正时控制装置99的一侧还具有两个端口,其各自分别与滞后油通道38和提前油通道39连接。
切换阀49从以下三个运行模式中的一个运行模式切换到另一个运行模式:
(a)用于滞后操作的供油模式49a,其中供油通道47与滞后油通道38连通,而排油通道48与提前油通道39连通;
(b)供油停止模式49b,其中供油通道47和排油通道48都不与滞后或提前油通道38或39连通;以及
(c)用于提前操作的供油模式49c,其中供油通道47与提前油通道38连通,而排油通道48与滞后油通道38连通。
根据以上结构,来自油泵46的工作油可以通过切换阀49的切换操作被选择性地供给滞后油室80、81和82和油室23或供给提前油室83、84和85和油室24,或者工作油到气门正时控制装置的供给被切换阀49停止。
将说明气门正时控制阀99的运行。在下文中,气门正时控制装置99沿提前方向的运行称为提前操作,而气门正时控制装置99沿滞后方向的运行称为滞后操作。
(I)如图3所示,在运行气门正时控制装置99的初始状态下、即在发动机起动运行时,没有来自油泵46的经加压的工作油被供给至滞后油室80、81和82中的任何一个和提前油室83、84和85中的任何一个。因此,叶片转子9位于最大滞后位置。
止动销70通过弹簧72的偏压力被插入止动圈74中,以使得叶片转子9通过止动销70被固定到齿轮1上。
(II)在提前操作中,用于提前操作的供油模式49c通过切换阀49被选择。来自油泵46的工作油经由供油通道47、提前油通道39和油入口端口37被供给至中心油通道36。工作油然后经由提前分支通道33、34和35从中心油通道36分配到相应的提前油室83、84和85。工作油还经由连通端口26被供给至油室24。
由于油室24中的油压被施加到止动销70的前端,因此止动销70抵抗弹簧72的偏压力朝向衬套孔71的底壁被推动。止动销70移出止动圈74,以使得叶片转子9和齿轮1之间的刚性联接被释放。
由于相应的提前油室83、84和85中的油压被施加到相应的叶片部分9a、9b和9c的滞后侧的侧表面,因此叶片转子9相对于齿轮1沿提前方向旋转。并且叶片转子9旋转到最大提前位置,如图4所示。
由于以上操作,凸轮轴2的气门正时被提前。滞后油室80、81和82中的工作油经由环形通道部分29、油入口通道28、滞后油通道38和排油通道48被排出到油盘45。
如图5和6所示,叶片部分9a、9b和9c中的每一个根据叶片转子9相对于齿轮1的旋转从图5的位置运动到图6的位置。在这一操作过程中,提前油室85(83、84)在油压方面相对高,而滞后油室82(80、81)在油压方面相对低。
由于内调节板60的油通道孔63和密封板50的油通道孔口53形成于彼此相应的位置处,因此提前油室85(83、84)的工作油经由油通道孔63和油通道孔口53流入压力室86,如虚线L所示的那样。
由于压力室86中的油压比位于弹性凸出部分55的相反侧的滞后油室82(80、81)中的油压高,因此在弹性凸出部分55的前侧和后侧之间产生压力差。结果,内调节单元601被弹性凸出部分55强力地推动,由此内调节单元601强力地压紧抵靠叶片部分9c(9a、9b)。图5和6中的字母F示出了这一压紧力。因此,可以获得用于提前油室83、84和85和滞后油室80、81和82之间的内部泄漏的密封作用。
(III)在滞后操作中,用于滞后操作的供油模式49a通过切换阀49被选择。来自油泵46的工作油经由供油通道47、滞后油通道38和油入口通道28被供给至环形油通道部分29。工作油然后经由滞后分支通道30、31和32从环形油通道部分29分配到相应的滞后油室80、81、82。工作油还经由连通通道25被供给至油室23。
由于油室23中的油压被施加到止动销70的阶梯形外壁部分,因此止动销70抵抗弹簧72的偏压力朝向衬套孔71的底壁被推动。结果,止动销70基本上移出止动圈74的状态得以保持,换言之,叶片转子9和齿轮1之间的联接被释放的状态得以保持。
由于相应的滞后油室80、81和82中的油压被施加到相应的叶片部分9a、9b和9c的提前侧的侧表面,因此叶片转子9相对于齿轮1沿滞后方向旋转。并且叶片转子9旋转到最大滞后位置,如图3所示。
由于以上操作,凸轮轴2的气门正时被滞后。提前油室83、84和85中的工作油经由中心油通道36、油入口通道37、提前油通道39和排油通道48被排出到油盘45。
甚至在这一操作中,从提前油室83、84和85被引入压力室86的工作油也被保持。因此,以与提前操作同样的方式,压力差在弹性凸出部分55的前侧和后侧之间产生。
结果,内调节单元601被弹性凸出部分55推动,由此内调节单元601压紧抵靠叶片部分9c(9a、9b)。因此,可以获得用于提前油室83、84和85和滞后油室80、81和82之间的内部泄漏的密封作用。
(IV)当在提前或滞后操作过程中、即在叶片转子9相对于齿轮1旋转过程中切换阀49的供油停止模式49b时,工作油到提前油室或滞后油室83、84、85和80、81、82中的供给以及工作油从提前油室或滞后油室83、84、85和80、81、82的排出被切断,以使得叶片转子9被保持在中间位置从而实现所需的气门正时。
在以上操作(I)到(IV)中,密封板50的弹性凸出部分55通过弹力与内调节单元601的第二轴向侧表面“Sp”接触。另外,压力室86和滞后油室80、81和82之间的压力差能被使用。结果,可以提高用于在提前油室83、84和85和滞后油室80、81和82之间工作油的内部泄漏的密封作用。
现在,将说明根据第一实施方式的气门正时控制装置的优点。
(1-A)通过提供由一个或多于一个的内调节板60组成的内调节单元601,滑动间隙(推压间隙)依据负间隙“Gm”(其通过从容纳室4的深度“Ds”上减去叶片转子9的厚度“Tv”计算而得)针对各个单独的气门正时控制装置被调节。内调节板60的数量“n”被确定以使得内调节单元601的第二轴向侧表面“Sp”被定位在比开口端表面“So”接近内底表面“Sb”的一侧,并且推压间隙“Ct”被最小化。因此,推压间隙“Ct”小于内调节板60的厚度“tp”。
根据以上特征,对于制造部分的气门正时控制装置以便抑制推压方向中的尺寸偏差,高精度的工艺变得不必需。因此,可以减少用于制造工艺的工时并且由此减小制造成本。
密封板50插入在瓦状件壳体3和齿轮1之间。因此,用于将密封板50固定到瓦状件壳体3的结构和用于将齿轮1固定到瓦状件壳体3的结构被共同地实现。用于制造工艺的工时可得以进一步减小。
(1-B)内调节单元601由每一个都具有一种厚度的内调节板组成。部件的种类的数量可以减少并且变得更容易控制部件。
(1-C)密封板50的弹性凸出部分55的自由高度“He”大于内调节板60的厚度“tp”。因此,自由高度“He”大于推压间隙“Ct”。根据这种特征,甚至在推压间隙“Ct”接近变量最大值的情况下,弹性凸出部分55也可以确定地与内调节单元601的第二轴向侧表面“Sp”接触并且由此被压缩。结果,通过密封板50的弹力可以获得针对内部泄漏的密封性能。
(1-D)由于密封板50具有油通道孔口53,因此工作油流入压力室86。密封板50被密封板50的前侧和后侧之间产生的压力差压紧抵靠内调节单元601,由此进一步提高用于内部泄漏的密封性能。
结果,可以提高油泵的能量效率。另外,可以精确地控制叶片转子9的相对运动的相位。即,可以在所需位置精确地控制气门正时。
(1-E)密封板50的凸出表面部分56经由倾斜表面部分58与参考表面部分59连接。因此,可以防止裂缝等的产生并且改善耐久性。
(第二实施方式)
将参考图12说明根据第二实施方式的内调节单元602。
如图12所示,内调节单元602由多个具有不同厚度的内调节板611和612组成。内调节单元602的第一轴向侧表面与叶片转子9的轴向端表面“Svr”可滑动地接触。第一和第二内调节板611和612除了其厚度之外,与第一实施方式的内调节板60相同。
根据本实施方式,如图12所示,两个第一内调节板611和一个第二内调节板612被建立。第二内调节板612的厚度“tp2”被设定为小于第一内调节板611的厚度“tp1”。在该实施方式中,第二内调节板612的厚度“tp2”对应于内调节板的最小厚度“tpmin”。
内调节板611和612及其厚度的类型的数量“n”被确定为使得内调节单元602的第二轴向侧表面“Sp”被定位在比开口端表面“So”接近内底表面“Sb”的一侧,并且推压间隙“Ct”被最小化。
例如,首先,第一内调节板611的最大数量优先地建立在叶片转子9的轴向端表面“Svr”上。然后,在第一内调节板611的轴向侧表面和开口端表面“So”之间的余留负间隙大于厚度“tp2”的情况下,第二内调节板612还可以插入所述负间隙中,以使得推压间隙“Ct”被精细地调节从而使其最小化。
在这种情况下,第一实施方式的公式4可以重新写为以下的公式7:
0≤Ct<tpmin (公式7)
关于密封板50的自由高度“He”,第一实施方式的公式5可以重新写为以下的公式8:
Ct<tpmin≤He (公式8)
第二实施方式具有与第一实施方式的以上优点(1-A)和(1-C)类似的优点,然而,条件是内调节板60的厚度“tp”应该当作内调节板的最小厚度“tpmin”。
第二实施方式具有与第一实施方式的以上优点(1-B)类似的另一个优点,然而,条件是其应该被看作:
(2-B)由于内调节单元602由具有不同厚度的内调节板611和612组成,因此有利于精细地调节间隙。
此外,第二实施方式具有与第一实施方式的以上优点(1-D)和(1-E)相同的优点。
(第三实施方式)
将参考图13到16说明本发明的第三实施方式。
第三实施方式与第一实施方式的不同在于,瓦状件壳体3的容纳室4的深度“Ds”与叶片转子9的厚度“Tv”之间的关系。因此,用于调节推压间隙“Ct”的调节单元的结构也不同。更确切地说,外调节单元被使用,而不是内调节单元。
除了以上所述的点之外,例如密封板等等的结构基本上与第一实施方式的结构相同。相同的附图标记在第三实施方式中被使用以用于这样的相同或类似于第一实施方式的部件和部分。它们的说明被省略。
图13是示出了用于内部泄漏的密封性能的相关部件的结构的示意性分解横截面视图。
外调节单元606由多个外调节板65组成。在图13中,一个外调节板65由实线表示,而另一个外调节板65由虚线表示。由虚线表示的外调节板65并不总是必需的。
密封板50的外周缘插入在外调节单元606和齿轮1之间。
将参考图14说明容纳室4的深度“Ds”和叶片转子9的厚度“Tv”之间的关系。厚度“Tv”被设定为大于深度“Ds”。正间隙“Gp”,即通过从厚度“Tv”上减去深度“Ds”计算而得的值,被设定为大于外调节板65的厚度“tq”,如以下公式9所示:
Gp=Tv-Ds≥tq (公式9)
因此,至少一个外调节板65可以被插入正间隙“Gp”中。根据本实施方式,如图14所示,两个外调节板65被建立。位于开口端表面“So”的另一侧的外调节板65的轴向侧表面、即外调节单元606的第一轴向侧表面与开口端表面“So”接触。位于开口端表面“So”的相反侧的外调节板65的轴向侧表面形成外调节单元606的第二轴向侧表面“Sq”。根据第三实施方式,外调节单元606的第二轴向侧表面“Sq”和叶片转子9的轴向端表面(参考端表面)之间的距离对应于推压间隙“Ct”。
图15是示出了从图14中的左侧观察时的外调节板65的示意性俯视图。外调节板65具有与瓦状件壳体3的开口端表面“So”的外部形状差不多相同的外部形状。外调节板65还具有对应于容纳室4的脱离孔口67。此外,其具有螺栓14穿过其中被插入的通孔68、定位凹口69a和定位孔69b,其中,通孔68、定位凹口69a和定位孔69中的每一个形成于对应于齿轮1、瓦状件壳体3和密封板50的这样的位置处。
如图16所示,密封板50的外周缘与外调节单元606的第二轴向侧表面“Sq”接触并且插入在外调节单元606和齿轮1之间。
根据本实施方式,如图14所示,外调节板65中的每一个具有相同的厚度“tq”。换句话说,外调节单元606由具有一种厚度的外调节板组成。在该实施方式中,外调节板65的厚度“tq”对应于外调节板的最小厚度“tqmin”。
在气门正时控制装置99的组装过程中,正间隙“Gp”基于瓦状件壳体3和叶片转子9的尺寸针对各个装置被测量。
外调节板65的数量“n”被确定为使得外调节单元606的第二轴向侧表面“Sq”相对于叶片转子9的轴向端表面“Svr”被定位在内底表面“Sb”的相反侧,并且推压间隙“Ct”被最小化。换句话说,叶片转子9的轴向端表面“Svr”被定位在比开口端表面“So”远离内底表面“Sb”的这样的位置。
外调节板65的数量“n”是等于或大于1(一)的整数,并且数量“n”被确定为满足以下公式10:
(n-1)·tq<Gp≤n·tq (公式10)
推压间隙“Ct”可以在以下公式11中被限定:
Ct=n·tq-Gp (公式11)
当在公式10的两边同时减去“n·tq”时,得到以下公式12a:
-tq<-Ct≤0 (公式12a)
当公式12a的每一边都乘以“-1”时,得到以下公式12b:
0≤Ct<tq (公式12b)
如以上公式12b所示,推压间隙“Ct”是小于厚度“tq”的正数。
关于密封板50的自由高度“He”,得到对应于第一实施方式的公式5的以下公式13:
Ct<tq≤He (公式13)
在组装状态下,密封板50的弹性凸出部分55被压缩并且与叶片转子9的轴向端表面(参考端表面)“Svr”可滑动接触。在这一状态下的偏移值“δ”可以在与第一实施方式的公式6相同的公式中表示:
δ=He-Ct>0 (公式6)
由于偏移值“δ”大于“0”(零),因此可以获得通过弹力实现的密封作用。
第三实施方式的气门正时控制装置具有以下优点(3-A)到(3-C),它们对应于第一实施方式的优点(1-A)到(1-C):
(3-A)通过提供由一个或多于一个的外调节板65组成的外调节单元606,滑动间隙(推压间隙)依据正间隙“Gp”(其通过从叶片转子的厚度“Tv”上减去容纳室4的深度“Ds”计算而得)针对各个单独的气门正时控制装置99被调节。外调节板65的数量“n”被确定为使得外调节单元606的第二轴向侧表面“Sq”相对于叶片转子9的轴向端表面(参考端表面)“Svr”被定位在内底表面“Sb”的相反侧,并且推压间隙“Ct”被最小化。换句话说,叶片转子9的轴向端表面“Svr”比开口端表面“So”更远离内底表面“Sb”。因此,推压间隙“Ct”小于外调节板65的厚度“tq”。
根据以上特征,对于制造部分的气门正时控制装置以便抑制推压方向中的尺寸偏差,高精度的工艺变得不必需。因此,可以减少用于制造工艺的工时并且由此减小制造成本。
密封板50的参考表面部分(凸缘部分)59插入在外调节单元606和齿轮1之间。因此,用于将密封板50固定到瓦状件壳体3和外调节单元606的结构以及用于将齿轮1固定到瓦状件壳体3和外调节单元606的结构被共同地实现。用于制造工艺的工时可得以进一步减小。
(3-B)外调节单元606由外调节板65组成,每个外调节板65具有一种厚度。部件的种类的数量可以减少并且变得更容易控制部件。
(3-C)密封板50的弹性凸出部分55的自由高度“He”大于外调节板65的厚度“tq”。因此,自由高度“He”大于推压间隙“Ct”。根据这种特征,甚至在推压间隙“Ct”接近变量最大值的情况下,弹性凸出部分55也可以确定地与叶片转子9的轴向端表面(参考端表面)“Svr”接触并且由此被压缩。结果,通过密封板50的弹力可以获得针对内部泄漏的密封性能。
另外,第三实施方式具有与第一实施方式的以上优点(1-D)和(1-E)相同的优点。
(第四实施方式)
将参考图17说明根据第四实施方式的外调节单元607。
如图17所示,外调节单元607由具有不同厚度的多个(第一和第二)外调节板661和662组成。第一和第二外调节板661和662被建立并且与开口端表面“So”接触。第一和第二外调节板661和662除了其厚度之外,与第三实施方式的外调节板65相同。
根据本实施方式,如图17所示,一个第一外调节板661和一个第二外调节板662被建立。第二外调节板662的厚度“tq2”被设定为小于第一外调节板661的厚度“tq1”。在该实施方式中,第二外调节板662的厚度“tq2”对应于外调节板的最小厚度“tqmin”。
外调节板及其厚度的类型的数量“n”被确定为使得外调节单元607的第二轴向侧表面“Sq”被定位在内底表面“Sb”相对于叶片转子9的轴向端表面(参考端表面)“Svr”相反的位置,并且推压间隙“Ct”被最小化。换句话说,叶片转子9的轴向端表面“Svr”比开口端表面“So”更远离内底表面“Sb”。
例如,首先,第一外调节板661的最大数量优先地建立在开口端表面“So”上。然后,在第一外调节板661的第二轴向侧表面和叶片转子9的轴向端表面(参考端表面)“Svr”之间的余留正间隙小于厚度“tq2”的情况下,第二外调节板662被进一步建立,以使得推压间隙“Ct”被精细地调节从而使其最小化。
在这种情况下,第三实施方式的公式12b可以重新写为以下的公式14:
0≤Ct<tqmin (公式14)
关于密封板130的自由高度“He”,第三实施方式的公式13可以重新写为以下的公式15:
Ct<tqmin≤He (公式15)
第四实施方式具有与第三实施方式的以上优点(3-A)和(3-C)类似的优点,然而,条件是外调节板的厚度“tq”应该看作外调节板的最小厚度“tqmin”。
第四实施方式具有与第三实施方式的以上优点(3-B)类似的另一个优点,然而,条件是其应该被看作:
(4-B)由于外调节单元607由具有不同厚度的外调节板661和662组成,因此有利于精细地调节间隙。
此外,第四实施方式具有与第一到第三实施方式的以上优点(1-D)和(1-E)相同的优点。
(其他实施方式)
(A)气门正时控制装置不仅可以应用于进气门90而且可以应用于排气门93。在这种情况下,排气门93的凸轮轴92对应于从动轴。从以上实施方式反转的相位控制被执行以用于排气门。换句话说,初始位置对应于最大提前位置,而最大运行位置对应于最大滞后位置。油通道孔口形成于密封板中以便使压力室连通到滞后油室。
(B)根据以上实施方式,瓦状件部分3a、3b和3c以及叶片部分9a、9b和9c被设置在三个位置。瓦状件部分和叶片部分的数量不应局限于三个。
(C)根据以上实施方式,密封板50被插入在瓦状件壳体3和齿轮1之间。然而,密封板可以独立于齿轮被固定到瓦状件壳体上。
(D)齿轮1不应局限于驱动力经由链条95从曲轴97传递到其上的链轮类齿轮。齿轮1可以是驱动力经由正时皮带传递到其上的带轮类的齿轮。
(E)用于叶片转子9的旋转轴不应局限于作为由发动机96运行的从动轴的凸轮轴2(或92)。用于叶片转子9的旋转轴可以是作为驱动轴的曲轴97。
如上所述,本发明不应局限于以上实施方式,而是可以在没有脱离本发明精神的情况下以各种方式改变。

Claims (14)

1.一种用于内燃发动机(96)的气门正时控制装置,所述气门正时控制装置设置在用于从驱动轴(97)传递驱动力到从动轴(2、92)的驱动力传递系统中,并且改变所述发动机的进气门(90)和排气门(93)中的至少一个的气门打开和/或关闭正时,所述气门正时控制装置包括:
与所述驱动轴(97)和所述从动轴(2、92)中的一个一起旋转的杯状的第一壳体部件(3),所述第一壳体部件(3)具有容纳室(4)和所述容纳室(4)的开口端表面(So);
容纳在所述容纳室(4)中并且与所述驱动轴(97)和所述从动轴(2、92)中的另一个一起旋转的叶片转子(9),其中,
-所述叶片转子(9)的第一轴向端表面(Svf)与所述第一壳体部件(3)的内底表面(Sb)可滑动地接触,
-所述叶片转子(9)具有可在预定角度范围内相对于所述第一壳体部件(3)旋转的多个叶片部分(9a、9b、9c),
-多个提前油室(83、84、85)沿叶片部分的旋转方向形成于各个叶片部分(9a、9b、9c)的一侧,
-多个滞后油室(80、81、82)沿叶片部分的旋转方向形成于相应的叶片部分(9a、9b、9c)的另一侧,并且
-所述叶片转子(9)的位于相对所述第一轴向端表面(Svf)的相反侧并且用作参考端表面的第二轴向端表面(Svr)被定位在比所述容纳室(4)的开口端表面(So)接近所述内底表面(Sb)的这样的位置;
内调节单元(601、602),其具有一个或多于一个的内调节板(60、611、612),并且在所述内调节单元(601、602)的第一轴向侧表面处与所述叶片转子(9)的所述参考端表面(Svr)可滑动地接触;
具有用于朝向所述内底表面(Sb)挤压所述叶片转子(9)和所述内调节单元(601、602)的弹性凸出部分(55)的密封板(50),所述弹性凸出部分(55)可沿厚度方向弹性变形并且在开口端表面(So)侧与所述内调节单元(601、602)的第二轴向侧表面(Sp)接触;以及
第二壳体部件(1),其被固定到所述第一壳体部件(3)上以便关闭所述容纳室(4)的开口端,
其中所述内调节单元(601、602)的内调节板(60、611、612)的数量被选择为使得推压间隙(Ct)被最小化,所述推压间隙(Ct)是所述第一壳体部件(3)的开口端表面(So)和所述内调节单元(601、602)的第二轴向侧表面(Sp)之间的距离。
2.根据权利要求1所述的气门正时控制装置,其特征在于,
所述密封板(50)沿径向在所述弹性凸出部分(55)的外周缘处具有凸缘部分(59),其中,所述凸缘部分(59)插入在所述第一壳体部件(3)和所述第二壳体部件(1)之间。
3.根据权利要求1或2所述的气门正时控制装置,其特征在于,
所述内调节单元(601)由各自具有彼此相同的厚度(tp)的内调节板(60)组成。
4.根据权利要求1或2所述的气门正时控制装置,其特征在于,
所述内调节单元(602)由内调节板(611、612)组成,所述内调节板(611、612)是至少两种具有不同厚度(tp1、tp2)的内调节板的组合。
5.根据权利要求3所述的气门正时控制装置,其特征在于,
所述密封板(50)的弹性凸出部分(55)的自由高度(He)大于所述内调节板(60、612)的最小厚度(tpmin)。
6.根据权利要求1或2所述的气门正时控制装置,其特征在于,
所述密封板(50)具有用于将压力室(86)与所述提前油室(83、84、85)和所述滞后油室(80、81、82)中的一个连通的油通道孔口(53),所述压力室(86)形成于所述密封板(50)和所述第二壳体部件(1)之间。
7.一种用于根据权利要求1或2所述的气门正时控制装置的组装方法,其特征在于,所述组装方法包括:
将所述叶片转子(9)容纳在所述第一壳体部件(3)的容纳室(4)中的步骤;
针对各个气门正时控制装置测量所述叶片转子(9)的参考端表面(Svr)和所述第一壳体部件(3)的开口端表面(So)之间的负间隙(Gm),以及依据所述负间隙(Gm)设定所述内调节单元(601、602)的内调节板(60、611、612)的必需数量的步骤;
基于所述内调节板(60、611、612)的数量容纳所述内调节单元(601、602)以使得内调节单元(601、602)的第一轴向侧表面与所述叶片转子(9)的参考端表面(Svr)接触的步骤;
使所述密封板(50)连接到所述内调节单元(601、602),以使得所述密封板(50)的弹性凸出部分(55)与所述开口端表面(So)侧的所述内调节单元(601、602)的第二轴向侧表面(Sp)接触的步骤;以及
将所述第二壳体部件(1)固定到所述第一壳体部件(3)上的步骤。
8.一种用于内燃发动机(96)的气门正时控制装置,所述气门正时控制装置设置在用于从驱动轴(97)传递驱动力到从动轴(2、92)的驱动力传递系统中,并且改变所述发动机的进气门(90)和排气门(93)中的至少一个的气门打开和/或关闭正时,所述气门正时控制装置包括:
与所述驱动轴(97)和所述从动轴(2、92)中的一个一起旋转的杯状的第一壳体部件(3),所述第一壳体部件(3)具有容纳室(4)和所述容纳室(4)的开口端表面(So);
容纳在所述容纳室(4)中并且与所述驱动轴(97)和所述从动轴(2、92)中的另一个一起旋转的叶片转子(9),其中,
-所述叶片转子(9)的第一轴向端表面(Svf)与所述第一壳体部件(3)的内底表面(Sb)可滑动地接触,
-所述叶片转子(9)具有可在预定角度范围内相对于所述第一壳体部件(3)旋转的多个叶片部分(9a、9b、9c),
-多个提前油室(83、84、85)沿叶片部分的旋转方向形成于各个叶片部分(9a、9b、9c)的一侧,
-多个滞后油室(80、81、82)沿叶片部分的旋转方向形成于相应的叶片部分(9a、9b、9c)的另一侧,并且
-所述叶片转子(9)的位于相对所述第一轴向端表面(Svf)的相反侧并且用作参考端表面的第二轴向端表面(Svr)被定位在比所述容纳室(4)的开口端表面(So)远离所述内底表面(Sb)的这样的位置;
具有一个或多于一个的外调节板(65、661、662)的外调节单元(606、607),所述外调节单元(606、607)的第一轴向侧表面沿径向在所述叶片转子(9)的外侧与所述开口端表面(So)接触;
具有用于朝向所述内底表面(Sb)挤压所述叶片转子(9)的弹性凸出部分(55)的密封板(50),所述弹性凸出部分(55)可沿厚度方向弹性变形并且与所述叶片转子(9)的参考端表面(Svr)可滑动地接触;以及
第二壳体部件(1),其被固定到所述第一壳体部件(3)和所述外调节单元(606、607)上以便关闭所述容纳室(4)的开口端,
其中所述外调节单元(606、607)的外调节板(65、661、662)的数量被选择为使得推压间隙(Ct)被最小化,所述推压间隙(Ct)是所述叶片转子(9)的参考端表面(Svr)和所述外调节单元(606、607)在所述密封板(50)侧的第二轴向侧表面(Sq)之间的距离。
9.根据权利要求8所述的气门正时控制装置,其特征在于,
所述密封板(50)沿径向在所述弹性凸出部分(55)的外周缘处具有凸缘部分(59),其中,所述凸缘部分(59)插入在所述外调节单元(606、607)和所述第二壳体部件(1)之间。
10.根据权利要求8或9所述的气门正时控制装置,其特征在于,
所述外调节单元(606)由各自具有彼此相同的厚度(tq)的外调节板(65)组成。
11.根据权利要求8或9所述的气门正时控制装置,其特征在于,
所述外调节单元(607)由外调节板(661、662)组成,所述外调节板(661、662)是至少两种具有不同厚度(tq1、tq2)的外调节板的组合。
12.根据权利要求10所述的气门正时控制装置,其特征在于,
所述密封板(50)的弹性凸出部分(55)的自由高度(He)大于所述外调节板(65、662)的最小厚度(tqmin)。
13.根据权利要求8或9所述的气门正时控制装置,其特征在于,
所述密封板(50)具有用于将压力室(86)与所述提前油室(83、84、85)和所述滞后油室(80、81、82)中的一个连通的油通道孔口(53),所述压力室(86)形成于所述密封板(50)和所述第二壳体部件(1)之间。
14.一种用于根据权利要求8或9所述的气门正时控制装置的组装方法,其特征在于,所述组装方法包括:
将所述叶片转子(9)容纳在所述第一壳体部件(3)的容纳室(4)中的步骤;
针对各个气门正时控制装置测量所述叶片转子(9)的参考端表面(Svr)和所述第一壳体部件(3)的开口端表面(So)之间的正间隙(Gp),以及依据所述正间隙(Gp)设定所述外调节单元(606、607)的外调节板(65、661、662)的必需数量的步骤;
基于所述外调节板(65、661、662)的数量布置所述外调节单元(606、607)以使得所述外调节单元(606、607)的第一轴向侧表面与所述开口端表面(So)接触的步骤;
使所述密封板(50)连接到所述外调节单元(606、607),以使得所述密封板(50)的弹性凸出部分(55)与所述叶片转子(9)的参考端表面(Svr)接触的步骤;
将所述第二壳体部件(1)固定到所述第一壳体部件(3)和所述外调节单元(606、607)上的步骤。
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