CN102733880A - 阀定时控制装置 - Google Patents

Abstract

一种阀定时控制装置包括与曲柄轴一起旋转的驱动转子(10、3010)以及与凸轮轴一起旋转的从动转子(20、2020)。驱动转子的壳体(15)具有圆筒形轴颈部分(140)以及驱动转子的链轮(13、3013)固定于此的固定部分(141)。圆筒形轴颈部分和固定部分同轴地对准并且其间在径向上布置有预定的距离。

Description

阀定时控制装置

技术领域

本公开涉及一种阀定时控制装置，其控制通过由从内燃机的曲柄轴传递的转矩驱动的凸轮轴打开/闭合的阀的阀定时。

背景技术

已知的阀定时控制装置具有与曲柄轴一起旋转的驱动转子以及与凸轮轴一起旋转的从动转子。阀定时通过改变凸轮轴相对于曲柄轴的旋转相位而进行控制。

JP-B2-4247624或JP-A-2005-180433描述了这种阀定时控制装置，其中从动转子容纳于与驱动转子的链轮一体地旋转的壳体内。从动转子通过分隔壳体的内部来限定壳体中的操作腔。而且，链条布置为将曲柄轴连接至链轮的齿，以使得驱动发动机的凸轮轴的发动机转矩在圆周方向上传递至链轮。而且，在传递发动机转矩时，旋转相位通过工作流体流入操作腔/从其中流出而改变。

链轮的内圆周螺旋或焊接至壳体以作为轴颈，并且轴颈在径向上由从动转子从轴颈的内侧同轴地支撑。在阀定时控制装置具有这个支承结构的情况下，当应力由于发动机转矩产生于链轮时，应力传递至轴颈。如果轴颈由应力扭曲，支承结构可出现松度。在此情况下，驱动转子会具有振动并且会在链条和驱动转子之间产生异常噪音。

而且，在JP-B2-4247624或JP-A-2005-180433中，链轮在轴向上与从动转子相接触。如果应力在链轮的齿形成之后仍然存在和/或由发动机转矩引起的应力使链轮扭曲，在从动转子和链轮之间的边界处密封性能和滑动性会降低。

发明内容

本公开的目标是提供一种阀定时控制装置，其中限制了异常噪音的产生。

根据本公开的一个示例，一种阀定时控制装置通过改变内燃机的凸轮轴相对于曲柄轴的旋转相位来控制由从曲柄轴传递的转矩驱动的凸轮轴打开/闭合的阀的阀定时，该装置包括驱动转子、环形转矩传递元件以及从动转子。驱动转子与曲柄轴一起旋转，并且具有带有多个齿的链轮以及与链轮一体地旋转的空心壳体。环形转矩传递元件将曲柄轴连接至链轮的多个齿以便在圆周方向上传递转矩。从动转子与凸轮轴同轴地旋转并且通过在圆周方向上隔开空心壳体的内部来限定操作腔。从动转子使用工作流体相对于操作腔的流改变旋转相位。空心壳体具有圆筒形轴颈部分和固定部分。圆筒形轴颈部分和固定部分同轴地定位，并且固定部分在径向上定位在圆筒形轴颈部分的外圆周外侧一个距离。圆筒形轴颈部分在径向上由凸轮轴和从动转子的至少一个从圆筒形轴颈部分的内侧支撑，并且链轮固定至固定部分。

因此，能降低阀定时控制装置中的异常噪音。

附图说明

本公开的上面以及其他的目标、特点以及优点将从以下参照附图的详细描述中变得更加明显。在附图中：

图1是示出根据第一实施例的阀定时控制装置的截面图；

图2是沿着图1的线II-II截取的截面图；

图3是示出阀定时控制装置的侧视图；

图4A-4D是示出生产阀定时控制装置的连接器部的方法的视图；

图5是示出根据第二实施例的阀定时控制装置的截面图；

图6是示出根据第二实施例的变型示例的阀定时控制装置的截面图；并且

图7是示出根据第三实施例的阀定时控制装置的截面图。

具体实施方式

本公开的实施例将在下文参照附图进行描述。在实施例中，与前述实施例中描述的事物相应的部分可指定相同的参考标号，并且这些部分的冗余解释可以省略。当在一个实施例中仅描述构造的一个部分时，另一个前述实施例可应用于该构造的其他部分。这些部分可组合，即使没有明确地描述这些部分能组合。实施例可部分地组合，即使没有明确地描述这些实施例能组合，只要组合是无害的。

(第一实施例)

根据第一实施例的阀定时控制装置1适用于例如车辆的内燃机。阀定时控制装置1设置于驱动力传递系统中以将发动机的曲柄轴(未示出)的驱动力传递至凸轮轴2。阀定时控制装置1控制用作由凸轮轴2打开或闭合的“阀”的进气阀的阀定时。阀定时控制装置通过改变凸轮轴2相对于曲柄轴的旋转相位来控制阀定时，并且包括绕着同一旋转轴线旋转的驱动转子10和从动转子20。

图1是沿着图2的线I-I截取的横截图。驱动转子10包括外壳12、链轮元件13以及连接器部14。外壳12和链轮元件13由连接器部14彼此同轴地连接。外壳12由金属制成，并且具有圆筒形壁120以及结合至圆筒形壁120的端部的底壁122。

如图2中所示，外壳12具有多个用作分隔元件的闸瓦120a、120b、120c、120d、120e。各个闸瓦120a、120b、120c、120d、120e在旋转方向上在预定间隔的位置处布置于圆筒形壁120上。各个闸瓦120a、120b、120c、120d、120e与在径向上向内凹陷的矩形凹陷12a、12b、12c、12d、12e相对应。各个闸瓦120a、120b、120c、120d、120e由凹陷12a、12b、12c、12d、12e和在轴向上凹陷的底壁122构成。每个腔30分别形成于在旋转方向上彼此相邻地定位的闸瓦120a、120b、120c、120d、120e之间。

如图1中所示，链轮元件13具有齿轮131和圆筒部分134，并且由金属制成。圆筒部分134连接至齿轮131的在轴向上与外壳12相对的表面。齿轮131具有环形板状并且与凸轮轴2和外壳12同轴地布置。

如图3中所示，齿轮131具有在旋转方向上以大约相等的间隔布置并且在径向上向外突出的多个齿132。链轮元件13经由在链轮元件13的齿132与曲柄轴的多个齿之间啮合的定时链条3连接至曲柄轴。在内燃机2的运行期间，由于驱动力从曲柄轴通过链条3传递至链轮元件13，驱动转子10在旋转方向上与曲柄轴一起旋转。旋转方向是预定方向，例如图2中的顺时针方向。

如图1中所示，圆筒部分134与外壳12和凸轮轴2同轴地布置。圆筒部分134在轴向上从齿轮131的与凸轮轴2相对的内部分朝着外壳12延伸。也就是，圆筒部分134的与外壳12相邻地定位的部分在径向上没有与齿轮131重叠。

连接器部14由金属制成，并且同轴地具有圆筒形轴颈140、固定部分141以及将轴颈140和固定部分141相互连接的环形板状连接器142。轴颈140与凸轮轴2同轴地装配，以使得轴颈140在轴颈140的径向上的内侧上由凸轮轴2可旋转地支撑。在此状态下，链轮元件13的圆筒部分134在径向上从轴颈140向外隔开，并且具有与轴颈140相同的轴线。

连接器部14的固定部分141在压配合状态下与链轮元件13的圆筒部分134装配，同时固定部分141在径向上从轴颈140向外隔开。而且，在这个实施例中，圆筒部分134沿着圆周方向(旋转方向)的除了定位键134a的位置以外的一部分从外侧装配至固定部分141。由于链轮元件13通过装配结构固定至固定部分141，链轮元件13能与固定部分141一体地旋转。

如图1中所示，外壳12的圆筒形壁120具有与底壁122相反的开口部分120f，并且连接器142同轴地螺旋至开口部分120f。也就是，连接器部14和外壳12限定与链轮元件13一体地旋转的空心壳体15。

如图2中所示，柱状延迟止动件146和柱状提前止动件147设置于连接器142中。止动件146、147神入定位于闸瓦120a和闸瓦120e之间的腔30。延迟止动件146和提前止动件147在旋转方向上相互隔开。

生产具有这种结构的连接器部14的方法将参照图4A-4D进行描述。如图4A中所示，制备金属板1014，并且通过深拉生产轴颈140。板1014的凸缘1141使用夹具1143弯曲，以使得板1014成形为双圆筒，如图4B中所示。

在图4B中，外部圆筒1144通过绕着轴颈140弯曲凸缘1141形成。外部圆筒1144的端部1144a固定至夹具1145。如图4C中所示，力在外部圆筒1144的轴向上施加于端部1144a，并且剩余部分1144b在径向上向外推动并且弯曲。

因此，如图4D中所示，端部1144a形成为固定部分141，并且剩余部分1144b和凸缘1141形成为连接器142。延迟止动件146、提前止动件147以及孔(未示出)在加压工序中形成，以完成连接器部14的生产。

如图1中所示，从动转子20对应于由金属制成的叶片转子，并且同轴地容纳于壳体15中。从动转子20在轴向上具有第一端面20a和第二端面20b。第一端面20a与底壁122的内表面122c可滑动地接触，并且第二端面20b与连接器142的内端面142a可滑动地接触。从动转子20在轴向上远离链轮元件13，并且链轮元件13固定至从连接器142同轴地突出的固定部分141。

从动转子20具有旋转轴200以及多个叶片201a、201b、201c、201d、201e，如图2中所示。圆筒形轴200在轴200与闸瓦120a、120b、120c、120d、120e的内表面120g可滑动地相接触的状态下同轴地连接至凸轮轴2。也就是，从动转子20能在与驱动转子10相同的方向(图2中的顺时针方向)上与凸轮轴2一起旋转。而且，从动转子20能具有相对于驱动转子10的相对旋转。

如图2中所示，叶片201a、201b、201c、201d、201e分别在径向上从在旋转方向上以预定的间隔布置的旋转轴200的位置处向外突出。每个叶片201a、201b、201c、201d、201e容纳于相应的腔30中，并且在突出端处具有密封元件202。

密封元件202与外壳12的圆筒形壁120的内表面120h可滑动地相接触。因而，叶片201a、201b、201c、201d、201e在旋转方向上隔开各个腔30，从而限定壳体15中的操作腔。对应于工作流体的工作油流入操作腔或从其中流出。

延迟腔30a限定于闸瓦120a和叶片201a之间。延迟腔30b限定于闸瓦120b和叶片201b之间。延迟腔30c限定于闸瓦120c和叶片201c之间。延迟腔30d限定于闸瓦120d和叶片201d之间。延迟腔30e限定于闸瓦120e和叶片201e之间。

提前腔30f限定于闸瓦120e和叶片201a之间。提前腔30g限定于闸瓦120a和叶片201b之间。提前腔30h限定于闸瓦120b和叶片201c之间。提前腔30i限定于闸瓦120c和叶片201d之间。提前腔30j限定于闸瓦120d和叶片201e之间。

延迟止动件146布置于提前腔30f中，并且提前止动件147布置于延迟腔30a中。腔30f、30a在旋转方向上通过叶片20a彼此相反。

当从动转子20在延迟侧上具有相对于驱动转子10的旋转时，延迟止动件146在旋转方向上停止从动转子20的叶片201a。当从动转子20在提前侧上具有相对于驱动转子10的旋转时，提前止动件147在旋转方向上停止从动转子20的叶片201a。因而，限制了叶片201a、201b、201c、201d、201e与闸瓦120a、120b、120c、120d、120e相碰撞并且损坏。

在工作油流入延迟腔30a、30b、30c、30d、30e时以及在工作油从提前腔30f、30g、30h、30i、30j流出时，从动转子20在延迟侧上具有相对于驱动转子10的相对旋转。旋转相位改变至延迟侧，并且阀定时延迟，以使得旋转相位在叶片201a由延迟止动件146停止时设置于最延迟相位。

在工作油从延迟腔30a、30b、30c、30d、30e流出时以及在工作油流入提前腔30f、30g、30h、30i、30j时，从动转子20在提前侧上具有相对于驱动转子10的相对旋转。旋转相位改变至提前侧，并且阀定时提前，以使得旋转相位在叶片201a由提前止动件147停止时设置于最提前相位。

在工作油停留在全部腔30a、30b、30c、30d、30e、30f、30g、30h、30i、30j中时，旋转相位和阀定时维持于由施加至凸轮轴2的变化转矩所影响的范围内。

根据第一实施例，驱动转子10具有壳体15以及链轮元件13。壳体15容纳从动转子20，并且链轮元件13与壳体15一体地旋转。应力可由通过定时链条3传递的发动机转矩施加于链轮元件13。然而，在第一实施例中，壳体15具有固定部分141，链轮元件13的圆筒形部分134固定于此。圆筒形轴颈140在径向上由凸轮轴2从轴颈140的内侧同轴地支撑。固定部分141布置为在径向上向外地远离轴颈140。圆筒形轴颈部分和固定部分以在径向上布置于其间的预定距离同轴地对准。轴颈部分在径向上支撑凸轮轴和从动转子的至少一个，并且链轮固定至固定部分。换言之，圆筒形轴颈部分和固定部分同轴地定位，并且固定部分定位于距圆筒形轴颈部分的外周外侧一距离处。

因此，施加至链轮元件13的应力变得难以传递至轴颈140，因为轴颈140在径向上向内地远离固定部分141。因而，限制了轴颈140被扭曲。因此，限制了凸轮轴2和轴颈140之间的支承结构具有松度并且能降低异常的声音。

由于圆筒部分134和圆筒形固定部分141沿着圆周方向彼此装配，施加至链轮元件13的应力在圆周方向上分散，即使在应力从圆筒部分134传递至固定部分141时。而且，圆筒部分134和固定部分141在径向上都同轴地远离轴颈140，以使得通过分散变弱的应力难以传递至轴颈140。

而且，圆筒部分134在径向上从外侧装配至固定部分141，并且轴颈140和圆筒部分134之间的距离大于轴颈140和固定部分141之间在径向上的距离。因此，施加至链轮元件13的应力较少地传递至轴颈140。因此，可靠地防止了支承结构具有松度并且能大大地降低异常的噪音。

施加至链轮元件13的应力在具有压配合状态的固定部分141和圆筒部分134之间的边界中分散。因此，固定部分141和链轮元件13之间的预定固定强度能较长时间地得到确保。而且，即使压配合状态引起固定部分141的应力，也防止了轴颈140扭曲，因为轴颈140向内地远离固定部分141。因而，不仅能降低由发动机转矩引起的松度，而且能降低由将链轮元件13固定至固定部分141引起的松度，以使得能大大地降低异常的噪音。

链轮元件13的圆筒部分134在轴向上从齿轮131的内侧延伸，并且固定部分141固定且装配至圆筒部分134。因此，能防止齿轮131的齿132由于在固定和装配之后剩余的应力而扭曲。因而，定时链条3啮合于此的齿132能确保具有预定的准确度，并且链条3与齿132之间产生的异常噪音能降低。

第一实施例的从动转子20在轴向上远离链轮元件。因此，即使在齿132的形成之后剩余的应力和/或由发动机转矩引起的应力使链轮元件13扭曲，也能确保从动转子20的端面20a、20b与壳体15之间的边界处在轴向上的密封性能和滑动性。

(第二实施例)

第二实施例将参照图5描述。从动转子2020的旋转轴2200同轴地装配入驱动转子10的连接器部14的轴颈140。也就是，旋转轴2200在径向上支撑轴颈140的内圆周以便允许从动转子2020与驱动转子10之间的相对旋转。

如图5中所示，轴颈140可仅由旋转轴2200支撑。替代地，如图6中所示，轴颈140可由旋转轴2200和凸轮轴2支撑。

第二实施例的其他结构基本上与第一实施例类似，因此第二实施例能获得与第一实施例类似的优点。也就是，异常的噪音能在第二实施例中降低。

(第三实施例)

第三实施例将参照图7描述。驱动转子3010的链轮3013的圆筒部分3134布置为与齿轮131具有相同的轴线。圆筒部分3134在径向上定位于齿轮131的内侧上，并且整个圆筒部分3134在轴向上与齿轮131相重合。

圆筒部分3134不具有第一实施例中的定位键134a，并且在全部圆周方向上从外侧装配至驱动转子3010的连接器部14的固定部分141。因此，固定部分141在压配合状态下沿着全部圆周方向装配至圆筒部分3134。

第三实施例的其他构造与第一实施例基本上类似，因此第三实施例能获得与第一实施例类似的优点。

根据第三实施例，整个圆筒部分3134在齿轮131的内侧上在径向上与齿轮131重合，并且固定部分141在全部圆周方向上装配且固定至圆筒部分3134。由于应力能在圆筒部分3134与固定部分141之间的边界处分散，较长时间地确保固定强度的效果能得到增强，并且限制轴颈140扭曲的效果能得到增强。因此，异常的噪音能在第三实施例中降低。

(其他实施例)

本公开不限于上面的实施例。

在第一和第二实施例中，固定部分141可通过从外侧(而不是内侧)装配来固定至圆筒部分134，同时圆筒部分134在径向上向外地远离轴颈140。

在第一和第二实施例中，圆筒部分134可以不具有定位键134a并且可在全部圆周方向上固定至固定部分141，与第三实施例类似。

在第三实施例中，圆筒部分3134可具有定位键134a并且可在圆周方向的一部分中固定至固定部分141，与第一实施例类似。

在第三实施例中，轴颈140可仅由旋转轴200或由旋转轴200和凸轮轴2的组合支撑，与第二实施例类似。

在第一至第三实施例中，链轮元件13、3013(圆筒部分134、3134)可通过焊接、结合或螺旋而不是压配合固定至固定部分141。环形转矩传递元件可以是定时皮带，以代替定时链条3。

除了进气阀以外，阀可以是排气阀，或本公开可应用至用于进气阀和排气阀这两者的阀定时控制设备。

这些变化和变型将理解为在本公开如所附权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种阀定时控制装置，其通过改变内燃机的凸轮轴(2)相对于曲柄轴的旋转相位来控制阀的阀定时，该阀由从曲柄轴传递的转矩驱动的凸轮轴打开/闭合，该装置包括：

驱动转子(10、3010)，其与曲柄轴一起旋转并且具有

具有多个齿(132)的链轮(13、3013)，以及

与链轮一体地旋转的空心壳体(15)；

环形转矩传递元件(3)，其将曲柄轴连接至链轮的所述多个齿以便在圆周方向上传递转矩；以及

从动转子(20、2020)，其与凸轮轴同轴地旋转并且通过在圆周方向上隔开空心壳体的内部来限定操作腔，从动转子利用工作流体相对于操作腔的流动来改变旋转相位，其中

空心壳体具有圆筒形轴颈部分(140)和固定部分(141)，

圆筒形轴颈部分和固定部分同轴地定位，并且固定部分在径向上定位在圆筒形轴颈部分的外圆周外侧一距离处，并且

圆筒形轴颈部分由凸轮轴和从动转子中的至少一个从圆筒形轴颈部分在径向上的内侧支撑，并且链轮固定至固定部分。

2.根据权利要求1的阀定时控制装置，其中

链轮同轴地具有在径向上向外地远离轴颈部分的圆筒部分(134、3134)，并且

固定部分具有与轴颈部分轴线相同的圆筒形状，并且在圆周方向上与圆筒部分装配。

3.根据权利要求2的阀定时控制装置，其中

圆筒部分从径向上的外侧装配至固定部分。

4.根据权利要求2或3的阀定时控制装置，其中

固定部分和圆筒部分在压配合状态下相互装配。

5.根据权利要求2或3的阀定时控制装置，其中

链轮具有限定所述多个齿的齿轮，并且

圆筒部分从齿轮的径向内侧在凸轮轴的轴向上延伸。

6.根据权利要求2或3的阀定时控制装置，其中

链轮具有限定所述多个齿的齿轮，

圆筒部分定位于齿轮的径向内侧上，并且

圆筒部分在全部圆周方向上与固定部分装配。

7.根据权利要求1的阀定时控制装置，其中

从动转子在凸轮轴的轴向上接触壳体，并且在轴向上远离链轮。

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