CN103946491A - 阀开闭时期控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有耐磨损性高且能够降低结合力的进退机构的阀开闭时期控制装置。阀开闭时期控制装置具备锁定机构,上述锁定机构具有:孔部,形成在驱动侧旋转部件或从动侧旋转部件中的任意一方的旋转部件上;套筒,收纳在孔部中;锁定部件,收纳在套筒中并且能够相对于另一方的旋转部件进退;锁定孔,以锁定部件突出时可以进行嵌合的方式形成在另一方的旋转部件上,上述锁定机构在锁定部件被嵌合在锁定孔中时,将从动侧旋转部件相对于驱动侧旋转部件的相对旋转相位限制在规定相位。在套筒的与锁定孔相对的一侧的相反侧的端部的内周侧的角部,沿周向形成有第一倒角加工面。

Description

阀开闭时期控制装置
技术领域
本发明涉及控制从动侧旋转体相对于驱动侧旋转体的相对旋转相位的阀开闭时期控制装置,所述驱动侧旋转体与内燃机的曲轴同步旋转。
背景技术
以往,已知一种阀开闭时期控制装置,该阀开闭时期控制装置控制与内燃机的曲轴同步旋转的驱动侧旋转体和与阀开闭用的凸轮轴同步旋转的从动侧旋转体的相对旋转相位,在所有的转速下使内燃机的运转状态良好。在阀开闭时期控制装置中,由驱动侧旋转体和从动侧旋转体形成的流体压力室被设置于从动侧旋转体的分隔部分隔成滞后角室和提前角室。并且,通过向滞后角室以及提前角室给排工作流体,来控制驱动侧旋转体与从动侧旋转体的相对旋转相位。
在这样的阀开闭时期控制装置中,具备能够将驱动侧旋转部件与从动侧旋转部件的相对旋转相位锁定在规定的相位的锁定机构。通过锁定相对旋转相位,在内燃机起动时可以获得最优的阀开闭时期,并抑制由于分隔部的摆动产生的击打声音。
作为锁定机构的一个例子,在驱动侧旋转部件和从动侧旋转部件的任一方具备锁定孔,在另一方具备锁定部件以及向锁定部件赋予施加力的螺旋弹簧。在该锁定机构中,通过施加力使锁定部件插入锁定孔从而处于锁定状态,通过大于施加力的工作流体的压力使锁定部件从锁定孔退出从而处于解锁状态。
在专利文献1中,公开了一种气门定时调整装置,该装置能够降低锁定销与嵌合孔进行嵌合动作时产生的结合力。结合力是指当两个物体要从隔着流体进行接触的状态分离时、由于接触面之间的流体的体积增大且间隙的压力降低而在与物体的偏离方向相反的方向上产生的力。
通常,锁定销的与嵌合孔相反侧的端部为平面状,在解锁状态下,锁定销的端部的平面与前板进行面接触。此时,从提前角室或滞后角室泄漏出的工作流体作为流体膜存在于锁定销的端部与前板之间。如果锁定销从该状态通过锁定动作在嵌合方向上开始移动,则由于该流体膜,有时在与作用于锁定销的螺旋弹簧的施加力的方向相反的方向上产生结合力。
如果结合力较大,则锁定销的初始动作延迟,有时导致锁定销没有嵌合于嵌合孔。其结果是,可能不能将驱动侧旋转部件和从动侧旋转部件的相对旋转相位锁定在规定相位,内燃机无法起动。减小流体膜的面积、以及在锁定销向嵌合方向移动时工作流体主动地流入端部和前板的间隙从而防止伴随着间隙扩大的压力下降对于减小结合力而言是有效的。
在专利文献1的气门定时调整装置中,被构成为锁定销的与嵌合孔相反侧的端面被加工为锥状,与前板进行线接触。由于锁定销的端面和前板进行线接触,因此流体膜的面积减小。另外,进行线接触的部位以外的锁定销端面与前板之间充满了工作流体,当锁定销在嵌合方向上开始移动从而导致间隙扩大时,周围的工作流体流入该间隙中从而防止间隙的压力下降。其结果是,降低了锁定销在嵌合方向上开始移动时的结合力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011―214563号公报
发明内容
当锁定销从嵌合孔退出而成为解锁状态时,前板与锁定销的端面抵接。在专利文献1的气门定时调整装置中,由于前板与锁定销的端面进行线接触,因此,当前板与锁定销的端面反复抵接时,有时在进行线接触的锁定销端面的锥状前端产生压扁或磨损。在不均匀地产生压扁或磨损的情况下,可能在解锁状态下锁定销单侧接触地倾斜,锁定销进行进退动作时摩擦周围的壁面等,而不能顺利地进行动作。
鉴于上述问题,本发明所要解决的问题在于提供一种具有耐磨损性高且能够降低结合力的进退机构的阀开闭时期控制装置。
为解决技术问题的方法
为了解决上述问题,本发明所涉及的开闭时期控制装置的特征结构在于,具有:驱动侧旋转部件,其与内燃机的曲轴同步旋转;从动侧旋转部件,其与所述驱动侧旋转部件同轴地配置,并与所述内燃机的阀开闭用凸轮轴同步旋转;流体压力室,其由所述驱动侧旋转部件和所述从动侧旋转部件形成;分隔部,其以将所述流体压力室分隔成提前角室和滞后角室的方式,设置在所述驱动侧旋转部件以及所述从动侧旋转部件的至少一方;以及进退机构,具有:孔部,形成在所述驱动侧旋转部件以及所述从动侧旋转部件的任意一方的旋转部件上;圆筒形的套筒,收纳在所述孔部中;进退部件,收纳在所述套筒中并且能够相对于所述驱动侧旋转部件以及所述从动侧旋转部件的另一方的旋转部件进退;以及嵌合孔,以所述进退部件突出时能够进行嵌合的方式形成在所述另一方的旋转部件上,所述进退机构在所述进退部件嵌合在所述嵌合孔中时,将所述从动侧旋转部件相对于所述驱动侧旋转部件的相对旋转相位限制在规定相位,当所述进退部件从所述嵌合孔退出时,所述进退部件的与所述嵌合孔相对的一侧的相反侧的端面与所述孔部的底面进行面接触,在所述套筒的与所述嵌合孔相对的一侧的相反侧的端部的内周侧的角部,沿周向形成有第一倒角加工面。
根据这样的特征结构,在锁定或限制解除状态下进退部件的与嵌合孔相对一侧的相反侧的端面与孔部的底面进行面接触,因此,即使进退部件的端面与孔部的底面反复抵接,也不会产生压扁或磨损,阀开闭时期控制装置能够长时间维持良好的性能。
另外,在套筒的与嵌合孔相对的一侧的相反侧的端部的内周侧的角部上,沿周向形成有第一倒角加工面,因此,在锁定或限制解除状态下,由第一倒角加工面、孔部的底面以及进退部件的外周面构成的环状空间被工作流体充满。通过这样的结构,当进退部件开始从锁定或限制解除状态向锁定或限制状态移动时,即使进退部件的与嵌合孔相对的一侧的相反侧的端面与孔部的底面的间隙变大,环状空间中残留的工作流体也流入该间隙。其结果是,进退部件的与嵌合孔相对的一侧的相反侧的端面与孔部底面之间存在的工作流体的流体膜的压力没有降低,因此能够减少结合力的产生。
在本发明所涉及的阀开闭时期控制装置中,优选沿所述周向分散地形成有多个所述第一倒角加工面。
根据这样的结构,能够在形成有第一倒角加工面的空间内贮存工作流体,并且能够在不是第一倒角加工面的位置保持进退部件。由此,通过形成贮存减小结合力所需的最小限度的工作流体的第一倒角加工面,能够兼顾结合力的降低及进退部件的稳定动作。
在本发明所涉及的阀开闭时期控制装置中,优选在所述进退部件的与所述嵌合孔相对的一侧的相反侧的端部的外周侧的角部,沿周向形成第二倒角加工面。
根据这样的结构,在锁定或限制解除状态下,由第一倒角加工面、孔部的底面及第二倒角加工面构成环状空间,因此能够得到更大容积的环状空间,能够在环状空间中贮存更多工作流体。由此,能够进一步减小结合力的产生。
在本发明所涉及的阀开闭时期控制装置中,所述套筒在内周侧为以使第一孔和直径小于所述第一孔的第二孔同心的方式进行层叠的形状,所述进退部件在外周侧具有外径小于所述第一孔的内径的第一轴部和外径小于所述第二孔的内径的第二轴部,在所述进退部件收纳在所述套筒中的状态下,所述第一孔的内周与所述第一轴部的外周相对并且所述第二孔的内周与所述第二轴部的外周相对,优选所述第一孔与所述第一轴部的间隙小于所述第二孔与所述第二轴部的间隙。
根据这样的结构,进退部件从嵌合孔退出时在由第一孔和第二轴部形成的空间中积存的工作流体当进退部件朝向嵌合孔突出时,流入第二孔与第二轴部的间隙,因此能够对进退部件和套筒的滑动面的一部分进行润滑。
附图说明
图1是表示阀开闭时期控制装置的整体结构的侧剖视图。
图2是图1的II-II线的剖视图。
图3是锁定状态下的图2的III-III线剖视图。
图4是解锁状态下的图2的III-III线剖视图。
图5是表示套筒和锁定部件的结构的立体图。
图6是表示套筒的另一结构的立体图。
图7是表示当使用具有第一倒角加工面的套筒时作用于锁定部件的承压面上的工作流体的流体压力与锁定部件的冲程的关系的曲线图。
图8是表示当使用不具有第一倒角加工面的套筒时作用于锁定部件的承压面上的工作流体的流体压力与锁定部件的冲程的关系的曲线图。
具体实施方式
下面,针对将本发明的阀开闭时期控制装置作为进气阀侧的阀开闭时期控制装置1用于汽车用发动机100的实施方式,基于图1至图8进行说明。另外,“发动机”与权利要求书中的“内燃机”意思相同。
(整体结构)
图1表示示出本实施方式所涉及的阀开闭时期控制装置1的整体结构的侧剖视图。如图1所示,阀开闭时期控制装置1具备:相对于发动机100的曲轴101同步旋转的作为驱动侧旋转体的壳体2;以及相对于壳体2同轴地配置、且与凸轮轴104同步旋转的作为从动侧旋转体的内部转子3。壳体2和内部转子3由铝合金等金属制成。凸轮轴104是控制发动机的排气阀的开闭的凸轮(未图示)的旋转轴。阀开闭时期控制装置1具备锁定机构5,上述锁定机构5能够将内部转子3相对于壳体2的相对旋转相位限制在规定相位。另外,“锁定机构”为权利要求书中的“进退机构”的一个例子。
(内部转子以及壳体)
内部转子3一体地组装在凸轮轴104的前端部。凸轮轴104旋转自如地组装在发动机100的缸盖(未图示)上。
壳体2具有:前板21,其配置在与凸轮轴104连接的一侧的相反侧;后板23,其一体地具有正时链轮23a并且配置在连接有凸轮轴104的一侧;以及外部转子22。外部转子22外装在内部转子3上,并被前板21和后板23夹持。并且,通过螺栓将前板21、外部转子22及后板23紧固,从而构成壳体2。内部转子3能够相对于壳体2在一定范围内进行相对旋转移动。
当曲轴101旋转驱动时,其旋转驱动力经由动力传递部件102向正时链轮23a传递,壳体2向图2所示的相对旋转方向S旋转驱动。随着壳体2的旋转驱动,内部转子3向相对旋转方向S旋转驱动,从而凸轮轴104旋转,设置于凸轮轴104的凸轮使发动机的排气阀开闭。
图2中表示图1的II-II剖视图。如图2所示,向径向内侧突出的多个突出部24沿着相对旋转方向S相互分离地形成在外部转子22上。由突出部24和内部转子3形成流体压力室4。在本实施方式中,构成为流体压力室4在四个位置上,但不限定于此。
本发明中的作为分隔部的突出部31朝向径向外侧形成在与各个流体压力室4面对的内部转子3的外周部分上。流体压力室4沿着相对旋转方向S被突出部31分隔为提前角室41和滞后角室42。
提前角通路43形成于内部转子3,提前角通路43与提前角室41连通。滞后角通路44形成于内部转子3,滞后角通路44与滞后角室42连通。如图1所示,提前角通路43以及滞后角通路44与后述的流体给排机构6连接。
流体给排机构6向提前角室41以及滞后角室42供给或排出工作流体,从而使该工作流体的流体压力作用于突出部31。通过工作流体的流体压力,突出部31旋转,使内部转子3相对于壳体2的相对旋转相位向图2所示的提前角方向S1或者滞后角方向S2变位,或保持在任意的相位。提前角方向S1是突出部31相对于壳体2相对旋转移动且提前角室41的容积变大的方向,在图2中,由箭头S1表示。滞后角方向S2是滞后角室42的容积变大的方向,在图2中,由箭头S2表示。
壳体2和内部转子3能够相对旋转移动的一定范围、即最大提前角相位和最大滞后角相位的相位差与在流体压力室4的内部突出部31能够旋转的范围对应。滞后角室42的容积成为最大时,为最大滞后角相位,提前角室41的容积成为最大时,为最大提前角相位。即,相对旋转相位在最大提前角相位与最大滞后角相位之间变化。
如图1所示,在内部转子3和前板21上设置有扭簧103。通过扭簧103的施加力,壳体2以及内部转子3的相对旋转相位向滞后角方向S2的方向被施力。
(流体给排机构)
针对流体给排机构6的结构简单地进行说明。如图1所示,流体给排机构6具备:泵61,其由发动机100驱动以进行工作流体的供给;流路切换阀62,其控制工作流体向提前角通路43以及滞后角通路44的供给及排出;以及油盘63,其贮存工作流体。
泵61是通过曲轴101的旋转驱动力的传递而驱动的机械式流体压力泵。泵61吸入油盘63中贮存的工作流体,将该工作流体向下流侧排出。
流路切换阀62根据基于ECU(发动机控制单元)7的工作流体的供电量的控制进行动作。流路切换阀62通过控制内部滑阀的切换,执行如下三种动作:向提前角室41供给工作流体和从滞后角室42排出工作流体;从提前角室41排出工作流体和向滞后角室42供给工作流体;以及阻断向提前角室41及滞后角室42的工作流体给排。
执行向提前角室41供给工作流体和从滞后角室42排出工作流体的控制为“提前角控制”。通过提前角控制,突出部31相对于外部转子22向提前角方向S1相对旋转移动,相对旋转相位向提前角侧变化。执行从提前角室41排出工作流体和向滞后角室42供给工作流体的控制为“滞后角控制”。通过滞后角控制,突出部31相对于外部转子22向滞后角方向S2相对旋转移动,相对旋转相位向滞后角侧变化。通过阻断向提前角室41以及滞后角室42给排工作流体的控制,能够不使突出部31相对旋转移动从而保持相对旋转相位。
在本实施方式中,当向流路切换阀62的供电为“ON”时,流路切换阀62内的滑阀向图1的左方向移动,从而形成能够进行滞后角控制的工作流体路径。当向流路切换阀62的供电为“OFF”时,流路切换阀62内的滑阀向图1的右方向移动,从而形成能够进行提前角控制的工作流体路径。
(锁定机构)
接着,针对锁定机构5进行说明。在图3中,表示锁定状态下的图2的III-III线剖视图,在图4中,表示解锁状态下的图2的III-III线剖视图。在图5中,表示示出套筒51和锁定部件52的结构的立体图。在图6中,表示示出套筒51的其他结构的立体图。锁定机构5由套筒51、锁定部件52、螺旋弹簧53、以及锁定孔25构成。套筒51、锁定部件52、螺旋弹簧53组装在形成于内部转子3的突出部31上的孔部32中。另外,“锁定部件”为权利要求书中的“进退部件”的一个例子,“锁定孔”为权利要求书中的“嵌合孔”的一个例子。
孔部32是剖面为圆形并且沿着锁定部件52的进退方向(下面,简称为“进退方向”)的有底孔,其从内部转子3的后板23的一侧朝向前板21的一侧形成。从作为孔部32的底面的套筒座面32a朝向前板21侧,开设有剖面是圆形的作为通孔的第一排压孔33。第一排压孔33与孔部32的轴心同心,并且直径小于孔部32的内径。孔部32和第一排压孔33以使其轴心相对于前板21以及后板23为直角的方式开孔。
套筒51为压入并保持在孔部32中的圆筒形的铁制部件。由此,套筒51的外周的最大直径相对于孔部32的内径形成过盈配合。套筒51的内周侧为以使第一孔51d与第二孔51e同心的方式进行层叠的形状,第二孔51e的直径稍小于第一孔51d的内径。
套筒51的套筒抵接面51c与第一内周面51a交叉的角部被实施比通常的倒角加工大的C倒角加工或R倒角加工,形成第一倒角加工面51f。第一倒角加工面51f的大小例如为C0.3~1.0、R0.5~2.0左右。另外,C倒角加工除了45度加工之外,还包括除此之外的角度、例如30度及60度的加工。第一倒角加工面51f不限于如图5所示连续地形成在角部的整个周围的加工面,也包括如图6所示多个第一倒角加工面51f沿周向分散形成的加工面。
锁定部件52是收纳在套筒51的内部、并在轴心方向上移动的铁制部件。锁定部件52具有以使第一轴部52a和第二轴部52b同心的方式进行层叠的形状,第一轴部52a的外径稍小于套筒51的第一内周面51a的内径,第二轴部52b的外径稍小于套筒51的第二内周面51b的内径。从作为第一轴部52a侧的端面的锁定抵接面52c朝向轴心方向,形成与第一轴部52a同心的螺旋弹簧保持孔52e。另外,在锁定抵接面52c上,从螺旋弹簧保持孔52e朝向径向外侧,两个连通槽52f形成在相对于轴心形成点对称的位置。在本实施方式中,连通槽52f为两个,但不一定限定为两个,也可以为三个或者四个。但是,优选在周向上等间隔地形成连通槽。第一轴部52a的外周面与锁定抵接面52c交叉的外周角部被实施比通常的倒角加工大的C倒角加工或R倒角加工,从而形成第二倒角加工面52g。第二轴部52b在锁定状态下与后述锁定孔25嵌合,其端面成为承受工作流体压力的承压面52d。另外,如图3、图4所示,在锁定部件52被收纳在套筒51中的状态下,第一孔51d和第一轴部52a相对,并且第二孔51e和第二轴部52b相对。此时,第一孔51d与第一轴部52a的间隙小于第二孔51e与第二轴部52b的间隙。通过这样的结构,当锁定部件52从锁定孔25退出时在由第一孔51d和第二轴部52b形成的空间54中残留的工作流体在锁定部件52朝向锁定孔25突出时,流入第二孔51e和第二轴部52b的间隙,因此,能够对锁定部件52和套筒51的滑动面的一部分进行润滑。
锁定孔25为形成于后板23的内部转子3侧的圆形有底孔。锁定孔25具有侧部25a和底部25b。为了在锁定状态下也使工作油的流体压力作用于锁定部件52的承压面52d,底部25b的中心附近比周边突出。锁定孔25的内径稍大于第二轴部52b的外径,以使得锁定部件52能够突出地嵌合。当锁定部件52与锁定孔25嵌合时,成为锁定状态,内部转子3相对于壳体2的相对旋转移动被限制。当锁定部件52从锁定孔25退出时,成为解锁状态,内部转子3相对于壳体2的相对旋转移动的限制被解除。在本实施方式中,基于锁定机构5的相对旋转相位为最大滞后角相位,并在成为锁定状态的位置形成有锁定孔25。另外,将锁定孔25和提前角室41连通的解锁通路26形成于后板23的内部转子3侧。
(锁定机构的组装)
如图3、图4所示,如上述那样构成的锁定机构5被组装在内部转子3的孔部32中。组装顺序如下。首先,从套筒51的套筒抵接面51c侧插入锁定部件52。然后,将螺旋弹簧53插入螺旋弹簧保持孔52e,在保持该状态的情况下,将套筒51压入孔部32直至抵接面51c抵接套筒座面32a,由此组装完成。此时,螺旋弹簧53在从自然长度被压缩的状态下被螺旋弹簧保持孔52e的底面和套筒座面32a保持,因此对锁定部件52在从内部转子3突出的方向上施力。
(阀开闭时期控制装置的动作)
接着,针对在相对旋转相位为最大滞后角相位的状态下使发动机起动时的阀开闭时期控制装置1的动作进行说明。在发动机100停止状态下,泵61停止。另外,向流路切换阀62的供电“OFF”,处于形成有能够进行提前角控制的工作流体路径的状态。因此,不向锁定机构5供给工作流体。此时,如图3所示,锁定部件52处于通过螺旋弹簧53的施加力而突出,嵌合在锁定孔25中,相对旋转相位被锁定机构5限定在最大滞后角相位的状态。
发动机100起动时,泵61运行。向流路切换阀62的供电保持“OFF”,并处于形成能够进行提前角控制的工作流体路径的状态。因此,通过提前角控制从流体给排机构6经由提前角通路43向提前角室41供给工作流体。此时,工作流体经由解锁通路26也向锁定孔25供给,工作流体的流体压力作用于锁定部件52的承压面52d。螺旋弹簧53的施加力被设定为小于作用于承压面52d上的流体压力。因此,通过作用于承压面52d的流体压力,锁定部件52开始从锁定孔25退出,锁定部件52从锁定孔25退出直至锁定抵接面52c抵接套筒座面32a。由此,基于锁定机构5的限制被解除,成为如图4所示的解锁状态。在解锁状态下,锁定部件52的锁定抵接面52c与内部转子3的套筒座面32a进行面接触。这样,两者在较宽的面上进行抵接,因此抵接时作用于锁定抵接面52c及套筒座面32a上的应力小。因此,即使由于锁定部件52的退出引起的锁定抵接面52c和套筒座面32a的抵接重复,在锁定抵接面52c或套筒座面32a的表面也不会产生压扁或磨损,阀开闭时期控制装置1能够长时间维持良好的性能。
在发动机100的运转过程中,为了在最大提前角相位至最大滞后角相位的范围内,实现与发动机100的转速及负荷相对应的适当的相对旋转相位,通过ECU7进行提前角控制和滞后角控制。在提前角控制中,向提前角室41供给工作流体,滞后角室42中的工作流体被排出。相反地,在滞后角控制中,向滞后角室42供给工作流体,提前角室41中的工作流体被排出。如此,壳体2和内部转子3的相对旋转相位产生变化。
提前角控制时,由于作用于承压面52d上的流体压力,锁定部件52的锁定抵接面52c与套筒座面32a抵接。但是,滞后角控制时,由于从提前角室41排出工作流体并向滞后角室42供给工作流体,因此流体压力不作用于承压面52d。因此,锁定部件52通过螺旋弹簧53的施加力处于与后板23的内部转子3侧的面接触的状态。但是,由于工作流体附着在承压面52d和后板23上,因此,即使在该附着状态下进行旋转移动,承压面52d和后板23也不会磨损。
如果发动机100停止,则流体给排机构6也停止,工作流体从提前角室41及滞后角室42均被排出。并且,由于扭簧103的施加力,相对旋转相位处于最大滞后角相位,锁定部件52通过螺旋弹簧53的施加力嵌入锁定孔25,并与锁定孔25嵌合,从而成为图3所示的锁定状态。如此,为下次发动机起动时做准备,将相对旋转相位限制在最大滞后角相位。
(锁定部件的进退动作)
如上所述,在发动机100运转中进行提前角控制或滞后角控制,向提前角室41和滞后角室42给排工作流体。供给的工作流体通过前板21或后板23与内部转子的间隙、解锁通路26等浸入锁定机构5的内部。由此,在发动机100停止的锁定状态下,由套筒座面32a、第一内周面51a、锁定抵接面52c、螺旋弹簧保持孔52e等构成的空间内充满了工作流体。由承压面52d和锁定孔25构成的空间内也充满了工作流体。
当发动机100起动并进行提前角控制时,锁定部件52从锁定孔25退出,锁定抵接面52c与套筒座面32a抵接。此时,由套筒座面32a、第一内周面51a、锁定抵接面52c、螺旋弹簧保持孔52e等构成的空间所充满的工作流体经由第一排压孔33和第二排压孔27排出至阀开闭时期控制装置1的外部,并贮存在油盘63中,上述第二排压孔27形成在前板上并与第一排压孔33连通。但是,并不是排出全部工作流体。锁定抵接面52c与套筒座面32a之间存在工作流体的流体膜,由第一倒角加工面51f、第二倒角加工面52g、套筒座面32a构成的环状的空间(以下,称为环状空间)中残留有工作流体。而且,连通槽52f及螺旋弹簧保持孔52e中也残留有工作流体。
当如上所述发动机100停止时,相对旋转相位成为最大滞后角相位,锁定部件52通过螺旋弹簧53的施加力嵌入锁定孔25中,并与锁定孔25嵌合。锁定部件52开始嵌入时,锁定抵接面52c与套筒座面32a的间隙变大,环状空间、连通槽52f、螺旋弹簧保持孔52e中残留的工作流体浸入变大的间隙,抑制流体膜压力降低,进而使结合力减小。这是因为工作流体从各个方向浸入扩大的间隙并且工作流体在短时间扩展至整个锁定抵接面52c。具体而言,环状空间的工作流体从锁定部件52的外侧浸入,螺旋弹簧保持孔52e的工作流体从内侧浸入。并且,连通槽52f的工作流体从其中间浸入。另外,连通槽52f使螺旋弹簧保持孔52e中残留的工作流体与环状空间中残留的工作流体连通,因此即使环状空间的工作流体由于环状空间的工作油向锁定抵接面52c与套筒座面32a的间隙浸入而减少,也能够通过连通槽52f将螺旋弹簧保持孔52e的工作流体向环状空间补充。
因此,当发动机100停止时,不会产生锁定部件52将要通过螺旋弹簧53的施加力嵌入锁定孔25中的起动时的时间延迟,能够使阀开闭时期控制装置1实现如所设计的性能、动作。
图7表示当使用具有第一倒角加工面51f的套筒51时、即环状空间中残留的工作流体量较多时的、向提前角室41供给的工作流体的流体压力与锁定部件52的冲程的关系的曲线图,图8表示使用不具有第一倒角加工面51f的套筒时、即环状空间中基本没有工作流体时的、向提前角室41供给的工作流体的流体压力与锁定部件52的冲程的关系的曲线图,在图7和图8中,如单点划线所包围的部位所示,锁定部件52在锁定动作初期的移动方式不同。
在图7中,在锁定动作初期,当流体压力低于规定的供给流体压力时,锁定部件52开始移动,锁定部件52的冲程与流体压力的降低量成比例地减小。这表示锁定部件52在作用于承压面52d上的流体压力和螺旋弹簧53的施加力取得平衡的状态下移动,即表示不受结合力的影响。但是,在图8中,即使流体压力低于规定的供给流体压力,锁定部件52也不会立刻移动,即使移动也不是与流体压力的降低量成比例的移动。与图7相比可知,锁定部件52的初始动作缓慢。而且,当进一步降低流体压力使得锁定抵接面52c和套筒座面32a的间隙增大时(冲程变小时),与图7同样,锁定部件52与流体压力的降低量成比例地移动。这表示:图8中的锁定部件52在动作初始受到锁定抵接面52c和套筒座面32a之间产生的结合力的影响,当间隙变大时不再受结合力影响。因此,通过在套筒51上形成第一倒角加工面51f并使工作流体大量残留在环状空间中,能够在不受结合力的影响的情况下使锁定部件52动作。
在本实施方式中只针对应用于锁定机构进行了说明,但本发明所涉及的阀开闭时期控制装置也能够应用于将从动侧旋转部件相对于驱动侧旋转部件的相对旋转相位限制在规定范围内的限制机构。
也可以将本发明所涉及的阀开闭时期控制装置应用于排气侧的阀开闭时期控制装置。
产业上的可利用性
本发明能够应用于对从动侧旋转体相对于与内燃机的曲轴同步旋转的驱动侧旋转体的相对旋转相位进行控制的阀开闭时期控制装置。
附图标记说明
1:阀开闭时期控制装置
2:壳体(驱动侧旋转部件)
3:内部转子(从动侧旋转部件)
4:流体压力室
5:锁定机构(进退机构)
25:锁定孔(嵌合孔)
31:突出部(分隔部)
32:孔部
51:套筒
51d:第一孔
51e:第二孔
51f:第一倒角加工面
52:锁定部件(进退部件)
52a:第一轴部
52b:第二轴部
52g:第二倒角加工面
100:发动机(内燃机)
101:曲轴
104:凸轮轴
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种阀开闭时期控制装置,具有:
驱动侧旋转部件,其与内燃机的曲轴同步旋转;
从动侧旋转部件,其与所述驱动侧旋转部件同轴地配置,并与所述内燃机的阀开闭用凸轮轴同步旋转;
流体压力室,其由所述驱动侧旋转部件和所述从动侧旋转部件形成;
分隔部,其以将所述流体压力室分隔成提前角室和滞后角室的方式,设置在所述驱动侧旋转部件以及所述从动侧旋转部件的至少一方;以及
进退机构,其具有:孔部,形成在所述驱动侧旋转部件以及所述从动侧旋转部件中的任意一方的旋转部件上;圆筒形的套筒,收纳在所述孔部中;进退部件,收纳在所述套筒中并且能够相对于所述驱动侧旋转部件以及所述从动侧旋转部件中的另一方的旋转部件进退;以及嵌合孔,以所述进退部件突出时能够进行嵌合的方式形成在所述另一方的旋转部件上,所述进退机构在所述进退部件嵌合于所述嵌合孔时,将所述从动侧旋转部件相对于所述驱动侧旋转部件的相对旋转相位限制在规定相位,
当所述进退部件从所述嵌合孔中退出时,所述进退部件的与所述嵌合孔相对的一侧的相反侧的端面与所述孔部的底面进行面接触,
在所述套筒的与所述嵌合孔相对的一侧的相反侧的端部的内周侧的角部,沿周向形成有第一倒角加工面,
沿所述周向分散地形成有多个所述第一倒角加工面。
2.(删除)
3.(修改后)根据权利要求1所述的阀开闭时期控制装置,其特征在于,
在所述进退部件的与所述嵌合孔相对的一侧的相反侧的端部的外周侧的角部,沿周向形成有第二倒角加工面。
4.(修改后)根据权利要求1或3所述的阀开闭时期控制装置,其特征在于,
所述套筒在内周侧为以使第一孔和直径小于所述第一孔的第二孔同心的方式进行层叠的形状,
所述进退部件在外周侧具有外径小于所述第一孔的内径的第一轴部和外径小于所述第二孔的内径的第二轴部,
在所述进退部件收纳在所述套筒中的状态下,所述第一孔的内周与所述第一轴部的外周相对并且所述第二孔的内周与所述第二轴部的外周相对,
所述第一孔与所述第一轴部的间隙小于所述第二孔与所述第二轴部的间隙。

Claims (4)

1.一种阀开闭时期控制装置,具有:
驱动侧旋转部件,其与内燃机的曲轴同步旋转;
从动侧旋转部件,其与所述驱动侧旋转部件同轴地配置,并与所述内燃机的阀开闭用凸轮轴同步旋转;
流体压力室,其由所述驱动侧旋转部件和所述从动侧旋转部件形成;
分隔部,其以将所述流体压力室分隔成提前角室和滞后角室的方式,设置在所述驱动侧旋转部件以及所述从动侧旋转部件的至少一方;以及
进退机构,其具有:孔部,形成在所述驱动侧旋转部件以及所述从动侧旋转部件中的任意一方的旋转部件上;圆筒形的套筒,收纳在所述孔部中;进退部件,收纳在所述套筒中并且能够相对于所述驱动侧旋转部件以及所述从动侧旋转部件的另一方的旋转部件进退;以及嵌合孔,以所述进退部件突出时能够进行嵌合的方式形成在所述另一方的旋转部件上,所述进退机构在所述进退部件嵌合在所述嵌合孔中时,将所述从动侧旋转部件相对于所述驱动侧旋转部件的相对旋转相位限制在规定相位,
当所述进退部件从所述嵌合孔中退出时,所述进退部件的与所述嵌合孔相对的一侧的相反侧的端面与所述孔部的底面进行面接触,
在所述套筒的与所述嵌合孔相对的一侧的相反侧的端部的内周侧的角部,沿周向形成有第一倒角加工面。
2.根据权利要求1所述的阀开闭时期控制装置,其特征在于,
沿所述周向分散地形成有多个所述第一倒角加工面。
3.根据权利要求1或2所述的阀开闭时期控制装置,其特征在于,
在所述进退部件的与所述嵌合孔相对的一侧的相反侧的端部的外周侧的角部,沿周向形成有第二倒角加工面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀开闭时期控制装置,其特征在于,
所述套筒在内周侧为以使第一孔和直径小于所述第一孔的第二孔同心的方式进行层叠的形状,
所述进退部件在外周侧具有外径小于所述第一孔的内径的第一轴部和外径小于所述第二孔的内径的第二轴部,
在所述进退部件收纳在所述套筒中的状态下,所述第一孔的内周与所述第一轴部的外周相对并且所述第二孔的内周与所述第二轴部的外周相对,
所述第一孔与所述第一轴部的间隙小于所述第二孔与所述第二轴部的间隙。
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