CN102705029B - 一种凸轮相位器 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种低泄漏高寿命凸轮相位器。目的是解决现有凸轮相位器内部泄露以及易损坏的技术问题。包括转子、壳体、盖板和链轮，转子设置在壳体内，壳体内圆上设置有多个凸起结构，转子外圆上设置有多个叶片，凸起结构将壳体内分隔为多个油腔，叶片将每个油腔分隔为A油腔和B油腔两组，同组油腔相互连通，叶片顶端弧面与壳体内圆之间形成圆周间隙，当转子旋转使叶片的一侧边与凸起结构的侧边靠近时，叶片侧边与凸起结构的侧边之间形成狭长弯曲油路。该相位器通过狭长弯曲油路有效降低了泄漏量，并且通过具有缓冲作用的凸起结构和叶片侧边的设计，防止了转子与壳体在工作过程中的机械撞击，有效提高了使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种凸轮相位器，特别是涉及一种可变气门正时系统用凸轮相位器。
背景技术
可变气门正时系统通过智能改变发动机气门开闭时刻，可提升发动机功率、扭矩，降低燃油消耗和排放，是现代汽车节能减排新技术之一。凸轮相位器是可变气门正时的执行装置，相位器内部泄漏量关系到整个可变气门正时系统的性能，并影响到发动机润滑系统的油压，是相位器的重要性能指标，降低相位内部泄漏量是新型相位器技术研究的重要方向之一，相位器在工作过程中转子和定子不可避免地会产出旋转方向的接触撞击，撞击磨损和撞击引起的机械性损坏是降低相位器使用寿命的主要原因之一，防止或减轻转子和壳体间的撞击可有效提高相位器的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是解决现有凸轮相位器内部泄露以及易损坏的技术问题，提供一种凸轮相位器，该相位器通过狭长弯曲油路有效降低了泄漏量，并且通过具有缓冲作用的凸起结构和叶片侧边的设计，防止了转子与壳体在工作过程中的机械撞击，有效提高了使用寿命。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种凸轮相位器,包括转子、壳体、盖板和链轮，其中壳体一端连接盖板，另一端连接链轮，转子设置在壳体内，壳体内圆上设置有多个朝向圆心方向的凸起结构，转子外圆上设置有多个叶片，凸起结构顶端弧面与转子外圆接触，将壳体内分隔为多个油腔，每个油腔里设置有一个叶片，叶片将每个油腔分隔为左右两部分，每个油腔内位于左边的部分为A油腔，位于右边的为B油腔，所有的A油腔相互连通，B油腔相互连通，所述叶片的顶端弧面与壳体内圆之间形成圆周间隙，当转子旋转使叶片的一侧边与凸起结构的侧边靠近时，叶片侧边与凸起结构的侧边之间形成狭长弯曲油路。
在上述技术方案中，所述叶片侧边从叶片顶端朝向转子方向，分别形成内凹大圆弧结构、圆形凸起结构和凸起台阶结构的形状，凸起结构的侧边上形成与叶片侧边的形状相对应的外凸大圆弧结构、圆形内凹结构和内凹台阶结构。
在上述技术方案中，所述凸起台阶结构的凸起尖端为叶片台阶尖，所述内凹台阶结构的凸起尖端为壳体台阶尖，当转子旋转使叶片的侧边与凸起结构的侧边靠近时，叶片台阶尖与壳体台阶尖靠近且相互之间形成较小的间隙。
在上述技术方案中，所述叶片中，包括一个主叶片和多个副叶片，所述副叶片的两个侧边上设置有内凹大圆弧结构、圆形凸起结构和凸起台阶结构，所述油腔包括一个主油腔和多个副油腔，主叶片设置在主油腔内，副叶片设置在副油腔内，凸起结构位于副油腔内的侧边上设置有与副叶片侧边上的形状对应的外凸大圆弧结构、圆形内凹结构和内凹台阶结构。
在上述技术方案中，所述壳体内圆与凸起结构侧边的相交部位设置有圆形槽。
从上述本发明的各项技术特征可以看出，其优点是：该相位器通过狭长弯曲油路有效降低了泄漏量，并且通过具有缓冲作用的凸起结构和叶片侧边相对应的设计，防止了转子与壳体在工作过程中的机械撞击，有效提高了使用寿命。
附图说明
本发明将通过附图比较以及结合实例的方式说明：
图1是本发明主视结构剖视示意图；
图2是本发明剖面结构示意图；
图3是本发明油路原理示意图；
图4是本发明油路结构示意图；
图5是图4中Ａ部分的局部放大示意图；
图6是本发明凸起结构和叶片侧边靠近时的结构示意图；
图7是图６中Ｂ部分的局部放大示意图；
图8是本发明转子的结构示意图；
图9是本发明转子的三维结构示意图；
图10是本发明壳体的结构示意图；
图11是本发明壳体的三维结构示意图；
图12是图１０中Ｃ部分的局部放大示意图；
其中附图标记1是转子 2是壳体 3是盖板 4是链轮
5是凸起结构 6是叶片 7是油腔 8是A油腔
9是B油腔 10是圆周间隙 11是狭长弯曲油路
12是内凹大圆弧结构 13是圆形凸起结构 14是凸起台阶结构
15是外凸大圆弧结构 16是圆形内凹结构 17是内凹台阶结构
18是叶片台阶尖 19是壳体台阶尖 20是间隙
21是主叶片 22是副叶片 23是主油腔
24是副油腔 25是圆形槽。
具体实施方式
下面结合附图通过实施例对本发明做进一步的说明。
优选实施例
如附图1和图２所示的一种凸轮相位器，包括转子、壳体、盖板、链轮，装配后壳体、链轮、盖板连接为一个整体，形成定子，转子在定子中可以旋转。
如附图３所示，转子的叶片与壳体的凸起结构互相配合形成A油腔和B油腔两组油腔，同组油腔相互贯通，并通过设置在转子上的油道与外部接通。当A油腔压力升高时，转子向顺时针方向旋转，B油腔油压升高时，转子向逆时针方向旋转。
如附图４和图５所示，当相位器不工作时，B油腔油压迫使转子靠在壳体叶片的一侧，油从B油腔通过转子叶片与壳体内圆之间的圆周间隙泄漏向A油腔，在泄漏的过程中，油先经过转子叶片的大外圆与壳体内孔间的圆周间隙，进入A油腔，在A油腔还要经过叶片侧边与壳体凸起结构侧边间的狭长弯曲油路才能进入A油腔出油口，有效降低了泄漏量；当转子转动到极限位置时，亦有同样的作用。在转子上设置内凹大圆弧结构、圆形凸起结构、凸起台阶结构，在壳体上设置对应的外凸大圆弧结构、圆形内凹结构和内凹台阶结构，都有增长泄漏油路的作用。
如附图６和图７所示， 转子叶片靠近壳体凸起结构时，设置在叶片根部的叶片台阶尖先靠近对应的壳体台阶尖，两台阶尖间设置有较小的间隙，形成截流作用，阻止油快速流入A油腔低压回油区，随着转子进一步向壳体靠近，A油腔缓冲区即狭长弯曲油路的体积迅速减少，因两台阶尖间的配合段也进一步加长，截流效果增强，A油腔缓冲区的油压会迅速上升，产生阻止转子靠近壳体的趋势，起到液压阻尼缓冲的作用，降低了转子靠近壳体的速度，防止转子高速旋转时与壳体产生碰撞，从而防止了转子与壳体间因撞击产生的异常磨损和机械性损坏，提高了相位器的使用寿命。
如附图８和图９所示，所述的转子设置有一个主叶片和多个副叶片，在副叶片的两侧面设置有内凹大圆弧结构、圆形凸起结构，是为了加长油的泄漏路线，设置有凸起台阶结构，是为起到液压截流缓冲的作用。
如附图１０－１１所示，所述的壳体上设置有多个向圆心方向的凸起结构，形成一个主油腔，和多个副油腔，靠副油腔的凸起结构的侧面设置有与转子叶片侧边形状相对应的外凸大圆弧结构、圆形内凹结构，是为了加长油的泄漏路线，设置内凹台阶结构是为起到液压截流缓冲的作用。如图１２所示，所述的壳体内孔与凸起结构侧面的交接处设置有圆形槽，可以防止转子叶片尖部与壳体接触产生干涉，同时可降低结构应力集中。
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
Claims (4)
1.一种凸轮相位器,包括转子（1）、壳体（2）、盖板（3）和链轮（4），其中壳体（2）一端连接盖板（3），另一端连接链轮（4），转子（1）设置在壳体（2）内，壳体（2）内圆上设置有多个朝向圆心方向的凸起结构（5），转子（1）外圆上设置有多个叶片（6），凸起结构（5）顶端弧面与转子（1）外圆接触，将壳体（2）内分隔为多个油腔（7），每个油腔7里设置有一个叶片（6），叶片（6）将每个油腔（7）分隔为左右两部分，每个油腔（7）内位于左边的部分为A油腔（8），位于右边的为B油腔（9），所有的A油腔（8）相互连通，B油腔（9）相互连通，其特征在于所述叶片（6）的顶端弧面与壳体（2）内圆之间形成圆周间隙（10），当转子（1）旋转使叶片（6）的一侧边与凸起结构（5）的侧边靠近时，叶片（6）侧边与凸起结构（5）的侧边之间形成狭长弯曲油路（11），所述叶片（6）侧边从叶片（6）顶端朝向转子（1）方向，分别形成内凹大圆弧结构（12）、圆形凸起结构（13）和凸起台阶结构（14）的形状，凸起结构（5）的侧边上形成与叶片（6）侧边的形状相对应的外凸大圆弧结构（15）、圆形内凹结构（16）和内凹台阶结构（17）。
2.根据权利要求1所述的一种凸轮相位器，其特征在于所述凸起台阶结构（14）的凸起尖端为叶片台阶尖（18），所述内凹台阶结构（17）的凸起尖端为壳体台阶尖（19），当转子（1）旋转使叶片（6）的侧边与凸起结构（5）的侧边靠近时，叶片台阶尖（18）与壳体台阶尖（19）靠近且相互之间形成较小的间隙（20）。
3.根据权利要求1或2所述的一种凸轮相位器，其特征在于所述叶片（6）中，包括一个主叶片（21）和多个副叶片（22），所述副叶片（22）的两个侧边上设置有内凹大圆弧结构（12）、圆形凸起结构（13）和凸起台阶结构（14），所述油腔（7）包括一个主油腔（23）和多个副油腔（24），主叶片（21）设置在主油腔（23）内，副叶片（22）设置在副油腔（24）内，凸起结构（5）位于副油腔（24）内的侧边上设置有与副叶片（22）侧边上的形状对应的外凸大圆弧结构（15）、圆形内凹结构（16）和内凹台阶结构（17）。
4.根据权利要求1或2所述的一种凸轮相位器，其特征在于所述壳体（2）内圆与凸起结构（5）侧边的相交部位设置有圆形槽（25）。
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