CN102748084A

CN102748084A - 气门定时控制装置

Info

Publication number: CN102748084A
Application number: CN2012101142918A
Authority: CN
Inventors: 林将司; 三崎雅也; 光川一浩; 加藤昌一
Original assignee: Denso Corp; Noguchi Works Co Ltd
Current assignee: Noguchi Works Co Ltd
Priority date: 2011-04-18
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2032-04-18
Also published as: DE102012206072A1; JP5569458B2; CN102748084B; DE102012206072B4; JP2012225219A

Abstract

本发明涉及一种通过改变凸轮轴相对于曲轴的旋转相位来控制气门的气门定时的气门定时控制装置。驱动转子(10)包括具有底壁(122)和圆柱壁(120)的壳体(12)，和在从动转子与底壁的内平面(122c)接触的状态中同轴地容纳在壳体中的从动转子(20)。凹槽(12a、12b、12c、12d、12e)通过沿轴方向使底壁凹进并且沿径向使圆柱壁凹进从而界定靴形成。壳体在底壁连接边缘外表面(122d)上具有凸线(124)，并且凸线沿着底壁与圆柱壁之间的连接边缘(122a)和底壁与凹槽之间的连接边缘(122b)延伸。

Description

气门定时控制装置

技术领域

本发明涉及一种控制气门的气门定时的气门定时控制装置，其中气门由从内燃机的曲轴传递的扭矩驱动的凸轮轴打开/闭合。

背景技术

JP-A-2005-180433描述了具有由曲轴旋转的驱动转子和由凸轮轴旋转的从动转子的气门定时控制装置。气门定时是通过改变凸轮轴相对于曲轴的旋转相位进行控制的。操作腔沿旋转方向界定在驱动转子的靴与从动转子的叶片之间，并且旋转相位由工作流体相对于多个操作腔的流动被改变。

驱动转子具有容纳从动转子的壳体，并且该壳体由作为变形工艺的拉延工艺而具有有底的圆柱形状。分隔操作腔的靴是由凹槽界定的，凹槽是通过使壳体的底壁沿轴方向凹进并且使壳体的圆柱壁沿径向凹进而形成的。由于拉延工艺，靴可以由凹槽很容易地形成。

然而，基于实施到底壁上的拉延工艺，与从动转子接触的底壁的内表面很难具有预定的平面精度。在拉延工艺的过程中，额外的肉(材料)很容易地沿着底壁与圆柱壁之间的连接边缘和底壁与凹槽之间的连接边缘被保持，这样就可以在降低在连接边缘的内表面上的平面精度。

连接边缘的内表面上的平面精度影响在内表面与从动转子之间的接触边界处的密封特性和滑动特性，这样在JP-A-2005-180433的气门定时控制装置中还是用了板状密封盘。然而，板状密封盘的增加会导致成本增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种气门定时控制装置以使用低的成本提高在驱动转子与从动转子之间的密封特性和滑动特性。

依照本发明的一个实例，通过改变凸轮轴相对于曲轴的旋转相位以控制气门的气门定时的气门定时控制装置包括驱动转子和从动转子，其中气门由从内燃机的曲轴传递的扭矩驱动的凸轮轴打开/闭合。驱动转子由曲轴旋转并且包括有底的圆柱形外壳。外壳具有底壁和圆周壁。凹槽通过使底壁沿轴方向凹进并且使圆周壁沿径向方向凹进而形成从而界定靴。从动转子由凸轮轴旋转并且在从动转子与底壁的内平面接触的状态中同轴地容纳在外壳中。从动转子包括叶片，并且操作腔沿圆周方向界定在靴与叶片之间。从动转子使用工作流体相对于操作腔的流动来改变旋转相位。外壳在底壁的外表面上具有凸线。凸线沿着底壁与圆周壁之间的连接边缘和底壁与凹槽之间的连接边缘延伸。

因此，可以使用低的成本提高在驱动转子与从动转子之间的密封特性和滑动特性。

附图说明

通过如下参照附图所做的详细说明，本发明的上述和其它目的、特征和优点将会更加显而易见。附图中：

图1是显示依照第一实施例的气门定时控制装置的剖视图；

图2是沿图1的线II-II剖开的剖视图；

图3是显示气门定时控制装置的驱动转子的壳体；

图4A-4C是显示一种用于生产该壳体的方法的视图；

图5是显示依照第二实施例的气门定时控制装置的剖视图；并且

图6是显示第二实施例的气门定时控制装置的壳体的正视图。

具体实施方式

下文中将参照附图描述本发明的实施例。在实施例中，对应于在上述实施例中描述的物质对应的部分可以被指定相同的参考数字，并且用于该部分的冗余的解释可以省略。当仅仅在一个实施例中描述配置的一部分时，另一个在先的实施例可以应用于配置的其它部分。各部分可以进行组合，即使并未明确地描述这些部分可以组合。实施例可以部分地组合，即使并未明确地描述这些实施例可以组合，只要该组合无害即可。

(第一实施例)

依照第一实施例的气门定时控制装置1应用于例如车辆的内燃机。气门定时控制装置1设置在驱动力传递系统中以向凸轮轴2传递发动机的曲轴(未显示)的驱动力。气门定时控制装置1控制充当由凸轮轴2打开或关闭的“气门”的进气门的气门定时。气门定时控制装置1通过改变凸轮轴2相对于曲轴的旋转相位控制气门定时，并且包括围绕相同的旋转轴线旋转的驱动转子10和从动转子20。

图1是沿图2中的线I-I剖开的剖视图。驱动转子10包括壳体12、链轮构件13和连接器部分14。壳体12和链轮构件13由连接器部分14彼此同轴地连接。壳体12由金属制成，并且具有圆柱壁120和连接至圆柱壁120的轴端的圆盘形底壁122。

如图2中所示，壳体12具有用作分隔部件的多个靴120a、120b、120c、120d、120e。各个靴120a、120b、120c、120d、120e布置在圆柱壁120上沿旋转方向间隔预定间隔的位置处。各个靴120a、120b、120c、120d、120e对应于沿径向向内凹进的圆柱壁120的矩形凹槽12a、12b、12c、12d、12e。各个靴120a、120b、120c、120d、120e由沿轴方向凹进的底壁122和凹槽12a、12b、12c、12d、12e构成。

如图3中所示，由于凹槽12a、12b、12c、12d、12e，底壁122具有弧形连接边缘122a和大致U形的连接边缘122b。弧形连接边缘122a界定在底壁122与圆柱壁120之间，并且沿旋转方向分别位于凹槽12a、12b、12c、12d、12e之间。大致U形的连接边缘122b界定在底壁122与各个凹槽12a、12b、12c、12d、12e之间。

如图2中所示，每个腔30分别地形成在沿旋转方向彼此毗邻定位的靴120a、120b、120c、120d、120e之间。

如图1中所示，链轮构件13具有带阶梯的圆柱形状并且由金属制成。链轮构件13与壳体12和凸轮轴2同轴地布置。链轮构件13具有多个沿旋转方向在大致相等间隔处布置并且沿径向向外伸出的多个齿。链轮构件13经由在链轮构件13的齿132与曲轴的多个齿之间啮合的正时链3连接至曲轴。在内燃机2的运行期间，因为驱动力是从曲轴通过链3传递至链轮构件13的，所以驱动转子10由曲轴沿旋转方向旋转。旋转方向是预定方向，例如在图2中为顺时针方向。

如图1中所示，连接器部分14由金属制成，并且同轴地具有连接缸140和固定至缸140的轴端的连接法兰141。连接缸140同轴地装配和固定至链轮构件13的中心孔134。连接缸140同轴地装配到凸轮轴2，这样连接缸140就沿径向在连接缸140的内侧上由凸轮轴2可旋转地支撑。

连接法兰141具有环板形状。壳体12的圆柱壁120具有与底壁122相对的开口部120f，并且连接法兰141同轴地螺丝拧紧和固定至开口部120f。即，连接器部分14和壳体12界定了同轴地容纳从动转子20的外壳15。

如图2中所示，柱状延迟止动件146和柱状提前止动件147设置在连接法兰141内。止动件146、147伸入位于靴120a与靴120e之间的腔30内。延迟止动件146和提前止动件147沿旋转方向彼此隔开。

从动转子20是由金属制成的叶片转子，并且具有第一轴端20a和第二轴端20b。在外壳15中，第一轴端20a滑动地接触底壁122的平坦的内表面122c，并且第二轴端20b滑动地接触法兰141的平坦的内端表面142a。从动转子20具有旋转轴200和多个叶片201a、201b、201c、201d、201e，如图2中所示。圆柱轴200在轴200滑动地接触靴120a、120b、120c、120d、120e的弯曲的内表面120g的状态下同轴地连接至凸轮轴2。即，从动转子20能够与凸轮轴2一起沿与驱动转子10相同的方向(在图2中为顺时针)旋转。另外，从动转子20能够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从沿旋转方向以预定间隔布置的旋转轴200的位置处分别沿径向向外伸出。每个叶片201a、201b、201c、201d、201e均容纳在各个腔30中并且在伸出端部具有密封构件202。

密封件202与壳体12的圆柱壁120的弯曲的内表面120b滑动地接触。因此，叶片201a、201b、201c、201d、201e沿旋转方向分隔各个腔30，从而在外壳15中界定了操作腔。对应于工作流体的工作油流入或流出操作腔。

延迟腔30a界定在靴120a与叶片201a之间。延迟腔30b界定在靴120b与叶片201b之间。延迟腔30c界定在靴120c与叶片201c之间。延迟腔30d界定在靴120d与叶片201d之间。延迟腔30e界定在靴120e与叶片201e之间。

提前腔30f界定在靴120e与叶片201a之间。提前腔30g界定在靴120a与叶片201b之间。提前腔30h界定在靴120b与叶片201c之间。提前腔30i界定在靴120c与叶片201d之间。提前腔30j界定在靴120d与叶片201e之间。

延迟止动件146布置在提前腔30f内，并且提前止动件147布置在延迟腔30a内。腔30f、30a通过叶片201a沿旋转方向彼此相对。当从动转子20在延迟侧上具有相对于驱动转子10的相对旋转时，延迟止动件146沿旋转方向停止从动转子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的相对旋转时，提前止动件147沿旋转方向停止从动转子20的叶片201a。因此，可以限制叶片201a、201b、201c、201d、201e与由凹槽12a、12b、12c、12d、12e界定的薄板靴120a、120b、120c、120d、120e碰撞并且受到损坏。

当工作油流入延迟腔30a、30b、30c、30d、30e中并且当工作油流出提前腔30f、30g、30h、30i、30j时，从动转子20相对于延迟侧上的驱动转子10具有相对旋转。旋转相位改变为延迟侧，并且气门定时延迟，这样当叶片201a由延迟止动件146停止时，旋转相位就设置成最延迟相位。

当工作油流出延迟腔30a、30b、30c、30d、30e并且当工作油流入提前腔30f、30g、30h、30i、30j时，从动转子20具有相对于提前侧上的驱动转子10的相对旋转。旋转相位改变为提前侧，并且气门定时提前，这样当叶片201a由提前止动件147停止时，旋转相位就设置成最提前相位。

当工作油保持在所有腔30a、30b、30c、30d、30e、30f、30g、30h、30i、30j内时，旋转相位和气门定时维持在由施加到凸轮轴2上的变化扭矩影响的范围内部。

第一实施例的特征将得到描述。下文中凹槽12a-12e表示凹槽12a、12b、12c、12d、12e。

如图1和3中所示，驱动转子10的壳体12的底壁122具有从底壁122的外表面122d沿轴方向向外伸出的两条凸线124。即，凸线124与圆柱壁120相对地伸出。两条凸线124沿径向布置。

特别地，每条凸线124均具有第一部分124a和第二部分124b。第一部分124a沿着圆柱壁120与底壁122之间界定的连接边缘122a延伸，并且连接边缘122a位于各个凹槽12a-12e之间。第二部分124b沿着底壁122与各个凹槽12a-12e之间界定的连接边缘122b延伸，并且具有大致U形。第二部分124b的每个端部均连接至邻近第二部分124b定位的第一部分124a的端部。因此，弧形第一部分124a和U形第二部分124b沿旋转方向交替地布置从而界定每条凸线124。凸线124的环形形状沿旋转方向继续而没有断点。

下面将参考图4A、4B和4C描述具有凸线124的壳体12的生产方法。

如图4A中所示，向金属板执行使用冲床和模具的拉延工艺作为对应于变形工艺的压力加工，这样就可以形成壳体12的样式以包括不具有凹槽的圆柱壁和具有弯曲的板形的底壁。

如图4B中所示，向图4A的圆柱壁执行使用另一个冲床和模具的拉延工艺，这样就形成了五个凹槽12a-12e。

然后，向图4B的壳体执行使用金属模具的锻造工作作为对应于变形工艺的压力加工。因此，底壁形成板形，并且凹槽12a-12e形成为矩形凹槽。同时，从外表面122d向外伸出的两条凸线124形成在底壁122上，如图4C中所示。

此时，在形成底壁122和凹槽12a-12e时变得过量的肉(材料)朝向底壁122的外表面122d流动(移动)。在在第一实施例中，沿旋转方向延伸的两条凸线124沿径向布置。因此，能够使过量材料逃脱的区域可以以凸线124的形式增大。另外，通过例如压力加工形成用于底壁122和圆柱壁120的孔而完成壳体12的生产。

依照第一实施例，过量材料被限制流到接触从动转子20的底壁122的内表面122c，这样就可以限制内表面122c的平面精度降低。特别地，过量材料被限制流动至邻近连接边缘122a和122b定位的内表面122c。

因此，可以低的成本提高壳体12的底壁122的内表面122c与从动转子20之间的接触边界(滑动界面)上的密封特性和滑动特性而不使用附加的组件。

(第二实施例)

第二实施例是第一实施例的改进，并且将参考图5和6进行描述。在下列解释中，靴120a-120e表示靴120a、120b、120c、120d、120e。

在第二实施例中，驱动转子10的壳体1012具有第一凸线1124和第二凸线1126。第一凸线1124具有与第一实施例的凸线124大致相同的结构，并且线1124的数量例如为两条。第二凸线1126具有不同于第一凸线1124的结构，并且线1126的数量例如为两条。

第一凸线1124界定在壳体1012的底壁122的外表面122d上。第二凸线1126界定在壳体1012的圆柱壁120的外表面1120i和由凹槽12a-12e界定的靴120a-120e的外表面1120j上。

特别地，第二凸线1126具有第一部分1126a和第二部分1126b。第一部分1126a从外表面1120i沿径向向外伸出，并且位于各个凹槽12a-12e之间。第一部分1126a沿着弯曲的外表面1120i以弧形延伸。

第二凸线1126的第二部分1126b从靴120a-120e的外表面1120j沿径向向外伸出，并且沿着凹槽12a-12e延伸以具有大致U形。第二部分1126b的每个端部连接至第一部分1126a的邻近端部。

因此，弧形第一部分1126a和U形第二部分1126b沿旋转方向交替地布置从而界定第二凸线1126。凸线1126的环形形状沿旋转方向延伸而没有断点。

将通过与第一实施例的壳体12的生产方法比较而描述具有第一和第二凸线1124和1126的壳体1012的生产方法。当执行使用金属模具的锻造工作时，形成底壁122和凹槽12a-12e，并且同时形成第一和第二凸线1124和1126。

当形成第一凸线1124时，在形成底壁122和凹槽12a-12e时变得过量的肉(材料)流向(逃向)底壁122的外表面122d。另外，当形成第二凸线1126时，过量的肉流向外表面1120i、1120j，这是因为第二凸线1126沿旋转方向在外表面1120i和外表面1120j上延伸。

依照第二实施例，由于第一凸线1124，可以限制内表面122c的平面精度降低。另外，由于第二凸线1126，可以限制接触从动转子20的圆柱壁120和靴120a-120e的内表面120h、120g的曲面精度降低。因此，可以保证壳体1012具有预定的平面精度和预定的曲面精度。因此，可以低的成本提高在内表面122c、120h、120g与从动转子20之间的接触边界(滑动界面)上的密封特性和滑动特性而不使用附加的组件。

(其它实施例)

本发明并不限于上述实施例。

在第一和第二实施例中，除了两个之外，凸线124、1124、1126的数量可以适当地设置。此外，当凸线124、1124沿着连接边缘122a和连接边缘122b延伸时，凸线124、1124可以沿旋转方向间歇地延伸。

在第二实施例中，界定在外表面1120i、1120j上的第二凸线1126可以沿旋转方向间歇地延伸。第二凸线1126可以仅仅由圆柱壁120的外表面1120i和靴120a-120e的外表面1120j之一界定，从而沿旋转方向间歇地延伸。

除了进气门之外，气门可以是排气门，或者本发明可以应用于用于进气门和排气门的气门定时控制设备。

这种修改和变更将被理解为在由所附权利要求书界定的本发明的范围内。

Claims

1.一种通过改变凸轮轴相对于曲轴的旋转相位来控制气门的气门定时的气门定时控制装置，该气门由从内燃机的曲轴传递的扭矩驱动的凸轮轴(2)打开/闭合，该装置包括：

由曲轴旋转并且包括有底的圆柱形壳体(12，1012)的驱动转子(10)，该壳体具有底壁(122)和圆柱壁(120)，通过沿轴方向使底壁凹进并且沿径向使圆柱壁凹进从而形成凹槽(12a、12b、12c、12d、12e)以便在驱动转子内界定靴(120a、120b、120c、120d、120e)；以及

由凸轮轴旋转并且在从动转子与底壁的内平面(122c)接触的状态中同轴地容纳在壳体内的从动转子(20)，该从动转子包括叶片(201a、201b、201c、201d、201e)、沿圆周方向界定在靴与叶片之间的操作腔，该从动转子使用工作流体相对于操作腔的流动改变旋转相位，其中

壳体在底壁的外表面(122d)上具有凸线(124，1124)，以及

所述凸线沿着在底壁与圆柱壁之间界定的第一连接边缘(122a)和在底壁与凹槽之间界定的第二连接边缘(122b)延伸。

2.如权利要求1所述的气门定时控制装置，其特征在于，

凹槽是沿圆周方向彼此隔开的多个凹槽之一，并且

第一连接边缘沿圆周方向定位在多个凹槽之间。

3.如权利要求1或2所述的气门定时控制装置，其特征在于，

凸线具有沿着第一连接边缘和第二连接边缘连续地延伸的环形。

4.如权利要求1或2所述的气门定时控制装置，其特征在于，

凸线是沿径向布置的多条凸线之一。

5.如权利要求1或2所述的气门定时控制装置，其特征在于，

凸线是第一凸线，并且壳体还具有界定在圆柱壁的外表面(1120i)和由凹槽界定的靴的外表面(1120j)上的第二凸线(1126)，

第二凸线沿圆周方向延伸，以及

圆柱壁和靴具有接触从动转子的弯曲的内表面(120g，120h)。