CN104696038A - 一种vvt系统的油道结构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽车VVT系统技术领域，特指一种VVT系统的油道结构,包括凸轮轴相位器和OCV阀，所述凸轮轴相位器包括转子和定子，定子上设置有若干个保压腔，转子的基座外侧设置有均布的叶片，叶片伸入保压腔内并将保压腔分割为进角保压腔和迟角保压腔，所述转子基座和叶片为一体式结构，转子基座的外圆周面和定子的内圆周面无阻尼贴合并液密封，所述叶片的外圆周面与保压腔的内周面无阻尼贴合并液密封。一体式结构可以有效提高加工精度，同时可以避免装配误差，转子和定子之间配合的摩擦力降低至最低，且无需额外的密封系统，提高了使用寿命；定子与转子通过缓冲槽和凸块缓冲配合对液压进行密封溢流，避免定子与转子之间产生直接撞击，完全实现静音运转。

Description

一种VVT系统的油道结构
技术领域
本发明属于汽车VVT系统技术领域，特指一种VVT系统的油道结构。
背景技术
发动机在不同工况下时，汽车ECU就会通过控制OCV阀动作，OCV阀内部的换向杆前后动作实现油道改变，油道不同就会将一定量的机油导入凸轮相位调节器内，凸轮相位调节器转子和定子间有叶片，将一个腔室隔成两个空间，当机油从一侧进入后就会促使正时提前，当机油从另一侧进入后，就会促使正时滞后，同时进入凸轮相位调节器内的机油量的多少决定气门正时的变化量，发动机系统就是通过控制OCV阀油道的变化，实现控制凸轮相位调节器提前或滞后来实现正时变化和进气量的控制，达到发动机最佳工况状态。
现有技术中，凸轮轴相位器的转子通常为密封片式或滑动叶片式，两侧的设计均由多个部件组成，存在零件多，装配工艺复杂等缺点，而且，转子和定子之间的内部摩擦大，尤其存在响应速度差，高温时泄漏量大，质量大，转动惯量大，低油压时运转性差等缺点。
随着发动机不同转速凸轮轴的扭震，相位器在初始位置或者在瞬间复位的定子与转子会随着扭震往复冲击，此时会产生敲击噪音，这也是每个VVT制造商需要攻克的难题。
现有技术中，OCV阀的阀体通常开设有三干道环形凹槽，凹槽内设置有沟通至阀体内腔的径向通孔，凹槽内包覆有滤网，该滤网通常由金属条首尾相接并焊接成一个完整的环形滤网，因此，需要清洗OCV阀时，其只能破坏滤网，使凹槽内的径向通孔通畅，再进行清洗；其存在的缺陷是：1、滤网是一个消耗型的配件；2、清洗OCV阀的操作繁琐。
ZL 201220478402.9公开了一种OCV阀，换向杆是OCV阀的一个重要组成部件，通过换向杆的上下移动来实现油路切换，换向杆上端与线圈组件配合，换向杆的下端抵在复位弹簧上，需指出的，该技术中换向杆的复位弹簧安装较为繁琐，需要将一个弹簧座旋接在阀体的下端，并通过弹簧座将复位弹簧限位在阀杆内，而且，零部件加工上需要额外的步骤。
OCV阀的油路切换机构通常包括线圈、阀芯、顶杆和换向杆，线圈通电时驱动阀芯向换向杆所在的一侧移动，顶杆固定在换向杆的中央，阀芯将顶杆压向换向杆，顶杆驱动换向杆在阀体内移动。
其中，阀芯在线圈内移动时，阀芯上下两侧的腔室通过阀芯和线圈之间的间隙来流通空气，其流通效果一般，对阀芯的动作存在一定的阻力。而且，顶杆固定在阀芯中部的通孔内，使用一段时间后，顶杆存在松动的安全隐患(即，顶杆嵌入阀芯更深)，导致油路切换机构失效。
发明内容
本发明的目的是提供一种VVT系统的油道结构，用于克服上述问题。
本发明的目的是这样实现的：
一种VVT系统的油道结构，包括凸轮轴相位器和OCV阀，所述凸轮轴相位器包括转子和定子，定子上设置有若干个保压腔，转子的基座外侧设置有均布的叶片，叶片伸入保压腔内并将保压腔分割为进角保压腔和迟角保压腔，所述转子基座和叶片为一体式结构，转子基座的外圆周面和定子的内圆周面无阻尼贴合并液密封，所述叶片的外圆周面与保压腔的内周面无阻尼贴合并液密封。
凸轮轴相位器还包括回位弹簧；所述回位弹簧的一端固定在定子上，另一端通过销轴安装在转子上。
所述叶片两侧的中部均设置有缓冲槽，所述保压腔两侧的内壁上外凸形成凸起，凸起可嵌入对应的缓冲槽内；所述叶片转动至其一侧逼近保压腔侧壁时，缓冲槽和凸块配合并截断对应侧的进角保压腔或迟角保压腔。
所述进角保压腔位于凸起的外侧部位设置有储杂腔。
所述OCV阀包括壳体、安装在壳体下端的阀体、设置在壳体内的电磁阀组件和设置在阀体内的换向杆，阀体为中空的圆柱形，阀体的周壁上自上而下开设有若干道环形的凹槽，凹槽内设置有沟通至阀体内腔的径向通孔，全部或部分的凹槽内可拆卸地包覆有滤网，所述滤网的外侧还缠绕有弹簧，弹簧将所述滤网束紧在对应凹槽内，滤网遮挡凹槽内的径向通孔。
所述滤网为条形的金属片，金属片绕设在凹槽内，金属片上布设有若干通孔。
所述金属片的长度略大于凹槽的周长。
所述弹簧为绕成环状的金属丝。
在阀体的下端设置有复位弹簧安装腔，安装腔内卡装有复位弹簧，复位弹簧为锥形弹簧；所述安装腔的具体结构是：阀体下部的内孔壁上成型有环槽，锥形弹簧的上端抵在换向杆的下端，锥形弹簧下端抵在环槽的下槽壁上。
所述锥形弹簧下端的直径大于阀体下部的内孔径，锥形弹簧下端可在外力作用下克服阀体下端口的阻力并嵌入所述环槽内。
根据具体的出油及进油设计，所述阀体下部可选择地设置卡套，卡套将圆形滤网压紧在阀体下端口；所述圆形滤网是：圆形金属片上设有扇形的通油孔区域，通油孔区域均布有通油孔。
所述壳体内设置有骨架，骨架内设置有所述电磁阀组件，电磁阀组件包括线圈和阀芯，线圈中央设置有所述阀芯，线圈通电时驱动所述阀芯向换向杆所在的一侧移动；所述顶杆和换向杆为分体式结构，所述阀芯中央设置有通孔，顶杆固定安装在通孔内，顶杆的下端抵在所述换向杆上，所述顶杆的两侧开设置有排气槽。所述排气槽呈V形。
作为一种变换，所述顶杆和换向杆可以是一体式结构，顶杆的前端抵在所述阀芯中央；骨架的下端连接有基座，基座面向所述阀芯的一侧设置有隔磁片；所述换向杆设置在基座下侧的阀体内，顶杆穿过基座中央的通孔及所述隔磁片。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
本发明的转子基座和叶片的一体式结构可以有效提高加工精度，同时可以避免装配误差，转子和定子之间配合的摩擦力降低至最低，且无需额外的密封系统，提高了使用寿命；
本发明的定子与转子在接近至一定位置时，缓冲槽和凸块缓冲配合对液压进行密封溢流，从而避免定子与转子之间产生直接撞击，完全实现静音运转。
本发明的滤网可以重复利用，清洗OCV阀时，只需要将弹簧从滤网表面脱离，滤网便可轻松从凹槽内脱落，从而可以回收再利用，避免了其成为一次性消耗品，而且该分离滤网的操作简便，安全可靠。
本发明的阀体下部的内孔壁上成型有环槽，环槽形成复位弹簧安装腔，复位弹簧为锥形弹簧；锥形弹簧下端可在外力作用下克服阀体下端口的阻力并嵌入所述环槽内，锥形弹簧的上端抵在换向杆的下端，锥形弹簧下端抵在环槽的下槽壁上，该设计使得复位弹簧可以直接卡装在阀体下部，装配简单，安全可靠；
本发明的阀体下部可根据需要选择是否设置卡套，卡套可将圆形滤网压紧在阀体下端口，适合不同款式的OCV阀。
本发明的顶杆和换向杆为分体式结构时，阀芯中央设置有通孔，顶杆固定安装在通孔内，顶杆的下端抵在所述换向杆上。所述顶杆的两侧开设置有排气槽，所述排气槽呈V形。该设计使得阀芯上下移动时，排气槽可以作为额外的沟通阀芯上下两侧腔室的渠道，辅助排气，减小阀芯动作时的阻力，安全可靠，另外，阀芯和顶杆的连接可以在过盈插接的基础上粘接，确保顶杆和阀芯不会出现松动。
本发明的顶杆和换向杆为一体式结构时，顶杆的前端抵在所述阀芯中央；所述线圈安装在骨架内，骨架的下端连接有基座，基座面向所述阀芯的一侧设置有隔磁片；所述换向杆设置在基座下侧的阀体内，顶杆穿过基座中央的通孔及所述隔磁片，该设计彻底避免了顶杆和阀芯由于松动导致配合的问题。
附图说明
图1是本发明的示意图
图2是凸轮轴相位器和OCV阀的油路连接示意图。
图3是凸轮轴相位器的部件分解图。
图4是凸轮轴相位器的原理图。
图5是图4的A处放大图。
图6是凸轮轴相位器掀开齿盘时的示意图。
图7是凸轮轴相位器的立体图。
图8是OCV阀的实施例1的立体图。
图9是OCV阀的实施例1的结构简图。
图10是OCV阀的实施例1的复位弹簧安装示意图。
图11是OCV阀的实施例1的部件分解图。
图12是OCV阀的实施例2的立体图。
图13是OCV阀的实施例2的结构简图。
图14是OCV阀的实施例2的复位弹簧安装示意图。
图中：100-缸盖；101-OCV阀；102-凸轮轴相位器；103-凸轮轴相位器；104-OCV阀；
41-迟角保压腔；42-叶片；43-定子；44-转子；45-储杂腔；46-凸圆弧面；47-凸起；48-缓冲槽；49-缓冲槽；410-齿盘；411-通油孔；412-保压腔的内周面；413-转子基座的外圆周面；414-销轴；416-回位弹簧；417-叶片的外圆周面；418-定子的内圆周面。
1-壳体；2-支架；3-径向通孔；4-阀体；5-滤网；6-弹簧；7-圆形滤网；8-通油孔区域；9-插针；10-阀芯；11-骨架；12-顶杆；13-基座；14-换向杆；15-O型圈；16-复位弹簧；17-卡套；18-导向套；19-环槽；20-内罩；21-骨架；22-螺线管；23-排气槽；
30-阀体；31-阀芯；32-隔磁片；33-顶杆；34-换向杆；35-环槽。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：一种VVT系统的油道结构，包括凸轮轴相位器和OCV阀，凸轮轴相位器吧包括转子44和定子43，定子43上设置有若干个保压腔，转子44的基座外侧设置有均布的叶片42，叶片42伸入保压腔内并将保压腔分割为进角保压腔和迟角保压腔41，所述转子基座和叶片为一体式结构，转子基座的外圆周面413和定子的内圆周面418无阻尼贴合并液密封，所述叶片的外圆周面417与保压腔的内周面412无阻尼贴合并液密封。本发明的转子基座和叶片的一体式结构可以有效提高加工精度，同时可以避免装配误差，转子和定子之间配合的摩擦力降低至最低，提高了使用寿命。
凸轮轴相位器还包括回位弹簧416；所述回位弹簧的一端固定在定子上，另一端通过销轴安装在转子上。
所述保压腔两侧的内壁上外凸形成凸起47，凸起47可嵌入对应的缓冲槽48内；所述叶片42转动至其一侧逼近保压腔侧壁时，缓冲槽48和凸块47配合并截断对应侧的进角保压腔或迟角保压腔(如图2所示，缓冲槽48和凸块47配合截断进角保压腔，该截断是指定子与转子在接近至一定位置时，缓冲槽48和凸块47缓冲配合对液压进行密封溢流，从而避免定子与转子之间产生直接撞击，完全实现静音运转。本实施例中，叶片两侧的凸起分别设置有一块，然而，将凸起设设置成两个或者多个仅是本设计的简单叠加，也应当属于本发明的保护范围。
所述叶片的外端面与保压腔的内周面为圆弧面配合，从而实现叶片的外端面与保压腔的内周面互相接近的悬浮设计，在保证油液难以溢流的情况下，基本实现消除摩擦阻力。
所述凸起的外侧为凸圆弧面46，其使得油液从凸起处向下溢流时产生的缓冲效果更佳。
所述进角保压腔位于凸起的外侧部位设置有储杂腔45，运转过程中，发动机在长期运转会产生机油杂质或油泥，储杂腔45可以很好的满足各种使用环境，储存空间，利用离心力使杂质留存在储杂腔45内，防止系统卡滞，保证VVT的初始角能够正常复位，提高发动机耐久性。
OCV阀包括壳体1、安装在壳体1下端的阀体4、设置在壳体内的电磁阀组件和设置在阀体4内的换向杆14，阀体为中空的圆柱形，阀体4的周壁上自上而下开设有若干道环形的凹槽19(本实施例为3道凹槽19)，凹槽19内设置有沟通至阀体内腔的径向通孔3(径向通孔3的形状有可根据需要进行设定，本实施例中，三道凹槽中位于中间的环槽设置的径向通孔为回油孔，故可设计相对较大的尺寸)，全部或部分的凹槽19内可拆卸地包覆有滤网5(本实施例中，位于上下两侧的凹槽设置的径向通孔为均为与相位器连通的出油孔，故需设置滤网；位于中间的环槽设置的径向通孔为回油孔，故不设滤网)，所述滤网5的外侧还缠绕有弹簧6，弹簧6将所述滤网5束紧在对应凹槽19内，滤网遮挡凹槽内的径向通孔。
所述滤网5为条形的金属片，金属片绕设在凹槽内，金属片上布设有若干通孔。
所述金属片的长度略大于凹槽的周长。
所述弹簧6为绕成环状的金属丝。
在阀体4的下端设置有复位弹簧安装腔，安装腔内卡装有复位弹簧16，复位弹簧16为锥形弹簧；所述安装腔的具体结构是：阀体4下部的内孔壁上成型有环槽19，锥形弹簧的上端抵在换向杆14的下端，锥形弹簧下端抵在环槽19的下槽壁上。
所述锥形弹簧下端的直径大于阀体下部的内孔径，锥形弹簧下端可在外力作用下克服阀体下端口的阻力并嵌入所述环槽19内。该设计使得复位弹簧可以直接卡装在阀体下部，装配简单，安全可靠。
所述阀体下部设置卡套17，卡套将圆形滤网7压紧在阀体4下端口；所述圆形滤网7是：圆形金属片上设有扇形的通油孔区域8，通油孔区域均布有通油孔。本实施例中，阀体下部孔作为进油孔，故需要配备圆形滤网。该设计可以适应不同类型的VVT系统。
所述壳体内设置有骨架，骨架内设置有所述电磁阀组件，电磁阀组件包括线圈和阀芯10，线圈中央设置有所述阀芯10，线圈通电时驱动所述阀芯10向换向杆14所在的一侧移动；所述顶杆12和换向杆14为分体式结构，所述阀芯10中央设置有通孔，顶杆12固定安装在通孔内，顶杆12的下端抵在所述换向杆14上，所述顶杆的两侧开设置有排气槽23。所述排气槽呈V形。顶杆12和阀芯10的连接方式可以选择在过盈插接的基础上进行粘接。
实施例2：本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，所述OCV阀的顶杆33和换向杆34是一体式结构，顶杆33的前端抵在所述阀芯31中央；骨架的下端连接有基座，基座面向所述阀芯的一侧设置有隔磁片32；所述换向杆设置在基座下侧的阀体内，顶杆穿过基座中央的通孔及所述隔磁片32。隔磁片32的设计使得电磁阀组件的工作效率更高，实用性更好。本实施例不仅解决了顶杆和阀芯之间松动产生的配合问题，而且节省了装配的步骤，降低了成本。另外，本实施例可根据需要在阀芯的周侧开设排气槽，确保空气在阀芯上下两侧的腔室之间流通顺畅。本实施例中，阀体周向的三道环槽均设置有滤网5，阀体下部并未设置卡套17和圆形滤网，是由于本实施例的进油孔为三道环槽之中，位于中间的一道，而阀体下端孔是最为回油孔。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种VVT系统的油道结构，包括凸轮轴相位器和OCV阀，其特征在于，所述凸轮轴相位器包括转子和定子，定子上设置有若干个保压腔，转子的基座外侧设置有均布的叶片，叶片伸入保压腔内并将保压腔分割为进角保压腔和迟角保压腔，其特征在于：所述转子基座和叶片为一体式结构，转子基座的外圆周面和定子的内圆周面无阻尼贴合并液密封，所述叶片的外圆周面与保压腔的内周面无阻尼贴合并液密封。
2.根据权利要求1所述的一种VVT系统的油道结构，其特征在于，凸轮轴相位器还包括回位弹簧；所述回位弹簧的一端固定在定子上，另一端通过销轴安装在转子上。
3.根据权利要求2所述的一种VVT系统的油道结构，其特征在于，所述叶片两侧的中部均设置有缓冲槽，所述保压腔两侧的内壁上外凸形成凸起，凸起可嵌入对应的缓冲槽内；所述叶片转动至其一侧逼近保压腔侧壁时，缓冲槽和凸块配合并截断对应侧的进角保压腔或迟角保压腔。
4.根据权利要求3所述的一种VVT系统的油道结构，其特征在于，所述进角保压腔位于凸起的外侧部位设置有储杂腔。
5.根据权利要求4所述的一种VVT系统的油道结构，所述OCV阀包括壳体、安装在壳体下端的阀体、设置在壳体内的电磁阀组件和设置在阀体内的换向杆，阀体为中空的圆柱形，阀体的周壁上自上而下开设有若干道环形的凹槽，凹槽内设置有沟通至阀体内腔的径向通孔，其特征在于：全部或部分的凹槽内可拆卸地包覆有滤网，所述滤网的外侧还缠绕有弹簧，弹簧将所述滤网束紧在对应凹槽内，滤网遮挡凹槽内的径向通孔；所述滤网为条形的金属片，金属片绕设在凹槽内，金属片上布设有若干通孔。
6.根据权利要求5所述的一种VVT系统的油道结构，其特征在于，在阀体的下端设置有复位弹簧安装腔，安装腔内卡装有复位弹簧，复位弹簧为锥形弹簧；所述安装腔的具体结构是：阀体下部的内孔壁上成型有环槽，锥形弹簧的上端抵在换向杆的下端，锥形弹簧下端抵在环槽的下槽壁上。
7.根据权利要求6所述的一种VVT系统的油道结构其特征在于，所述锥形弹簧下端的直径大于阀体下部的内孔径，锥形弹簧下端可在外力作用下克服阀体下端口的阻力并嵌入所述环槽内。
8.根据权利要求7所述的一种VVT系统的油道结构，其特征在于，所述阀体下部设置卡套，卡套将圆形滤网压紧在阀体下端口；所述圆形滤网是：圆形金属片上设有扇形的通油孔区域，通油孔区域均布有通油孔。
9.根据权利要求8所述的一种VVT系统的油道结构，其特征在于，所述壳体内设置有骨架，骨架内设置有所述电磁阀组件，电磁阀组件包括线圈和阀芯，线圈中央设置有所述阀芯，线圈通电时驱动所述阀芯向换向杆所在的一侧移动；所述顶杆和换向杆为分体式结构，所述阀芯中央设置有通孔，顶杆固定安装在通孔内，顶杆的下端抵在所述换向杆上，所述顶杆的两侧开设置有排气槽。
10.根据权利要求9所述的一种VVT系统的油道结构，其特征在于，所述壳体内设置有骨架，骨架内设置有所述电磁阀组件，电磁阀组件包括线圈和阀芯，线圈中央设置有所述阀芯，线圈通电时驱动所述阀芯向换向杆所在的一侧移动；所述顶杆和换向杆为一体式结构，顶杆的前端抵在所述阀芯中央；骨架的下端连接有基座，基座面向所述阀芯的一侧设置有隔磁片；所述换向杆设置在基座下侧的阀体内，顶杆穿过基座中央的通孔及所述隔磁片。
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