CN107091129A - 一种发动机可变凸轮轴相位调节器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机可变凸轮轴相位调节器，链轮的右端面设置有定子，该定子内设置有转子，该转子通过锁止销和锁止销弹簧与链轮连接，转子的右侧设置有盖板，盖板通过螺栓与链轮和定子安装连接成一个整体，定子上设置有五组油腔，每个叶片将油腔一分为二，形成相互独立且封闭的提前腔和滞后腔，在转子上设置有提前油道和滞后油道，叶片和油腔的侧壁为可相互紧密贴合的异形面，且该异形面由曲面和连续弯折的平面形成；所示转子的右端中心位置设置有卷簧安装卡槽，该卷簧安装卡槽上设置有卷簧。本发明通过不同的转子和定子设计，增强了在实际使用时的驱动能力，同时也大大降低了零部件的振动和噪声，提高了使用寿命和稳定性。

Description

一种发动机可变凸轮轴相位调节器
技术领域
本发明涉及一种内燃机部件，特别是涉及一种发动机可变凸轮轴相位调节器。
背景技术
可变凸轮轴相位调节器(也称移相器、VCP)，是汽车发动机实现VVT(可变气门正时)功能的必备执行器，其功能是按ECU(电子控制单元)的命令，实现凸轮轴相对于曲轴产生一定的相位变动。由于凸轮轴及其驱动机构在运行时存在阻力，需要外加扭矩(一般由回位弹簧实现)帮助凸轮轴实现回应。
可变凸轮轴相位调节器的零部件主要包括转子、定子、复位弹簧和链轮等。现有的可变凸轮轴相位调节器油腔数为四个，存在驱动力不足的情况；另外在实际使用过程中，转子在转动过程中会产生严重的振动和噪声。
发明内容
有鉴于上述情况，本发明所要解决的技术问题是提供一种发动机可变凸轮轴相位调节器。
本发明技术方案如下：一种发动机可变凸轮轴相位调节器，包括链轮，所述链轮的右端面设置有定子，该定子内设置有转子，该转子通过锁止销和锁止销弹簧与所述链轮连接，所述转子的右侧设置有盖板，所述盖板通过螺栓与所述链轮和定子安装连接成一个整体，所述定子上设置有五组油腔，与之对应地，所述转子上也设置有五个叶片，且每个所述叶片一一对应地安装在所述油腔内，每个所述叶片将所述油腔一分为二，形成相互独立且封闭的提前腔和滞后腔，与每个所述提前腔和滞后腔分别一一对应地，在所述转子上设置有提前油道和滞后油道，所述叶片和油腔的侧壁为可相互紧密贴合的异形面，且该异形面由曲面和连续弯折的平面形成；所示转子的右端中心位置设置有卷簧安装卡槽，该卷簧安装卡槽上设置有卷簧。
采用以上技术方案，定子、链轮和盖板三者安装成一个密封的整体，由于定子的中部镂空形成油腔，因此三者形成的整体实际呈一个中空的盒状结构。在定子的油腔内设置转子用于配合使用，在本发明中，定子的油腔为五组，相对于现有技术中的四组油腔，驱动力更强。定子的五组油腔整体呈圆周排布，每组油腔均成扇形，每个油腔对应的叶片也呈扇形，且弧度小于对应油腔的弧度。因此叶片可以在对应的油腔内转动一定的角度，同时也自然地将油腔分成自身两侧的提前腔和滞后腔。在实际使用时，提前腔和滞后腔内均注液压油，且两个腔室内的油量是此消彼长的关系，并依此来驱动转子的转动。为了分别向提前腔和滞后腔内注液压油，在转子上设置有提前油道和滞后油道，且分别与提前腔和滞后腔接通。转子的叶片在油腔内顺时针或者逆时针转动时，所要达到的效果是在转动的极限情况下，叶片的侧壁与油腔的侧壁完全紧密贴合，以便将液压油排尽。因此需要叶片和油腔的侧壁形状一致。叶片和油腔的侧壁表面采用曲面和连续弯折平面结合成的异形面，使得液压油在叶片运转的过程中，产生很好的黏滞性，有效地减轻了由转子运转产生的振动和噪声，提高了产品的使用寿命和效果。卷簧的作用在于帮助转子转动。
进一步，为了使得卷簧的安装定位更加稳固，并降低转子和卷簧安装卡槽的制造成本，免去繁琐的装配过程，所述卷簧安装卡槽与所述转子一体形成。
进一步，为了使得转子生产起来更加简单，且对转子进行去毛刺加工更加方便，所述卷簧安装卡槽为左细右粗的“T”字形结构，且左部形成为安装轴，该安装轴过盈安装在所述转子中心处的安装孔内。
进一步，为了卷簧安装卡槽与转子连接得更加牢固和稳定，所述安装孔的侧壁上设置有多个定位凸台，所述安装轴上设置有多个定位孔，所述定位孔与所述定位凸台一一对应，所述凸台插入到该定位孔内。
进一步，为了将卷簧固定在盖板上和转子之间，使得卷簧可以对转子产生复位的作用，所述盖板的中心设置有一个通孔，所述卷簧安装卡槽穿过该通孔，且在所述卷簧安装卡槽外套设有卷簧，该卷簧的内端固定连接在所述卷簧安装卡槽上，外端通过卷簧安装销固定在所述盖板的右板面上。
进一步，为了给转子相对链轮提供一个初始位置，并在后续的运转中，起到定位的作用，所述链轮上设置有链轮槽，所述锁止销的左端插入到该链轮槽内，所述锁止销右端与所述锁止销弹簧左端连接，所述锁止销弹簧右端固定连接在位置相对的一个所述叶片上。
进一步，为了锁止销弹簧稳定地连接在转子叶片上，与所述锁止销弹簧连接的所述叶片上设置有弹簧安装孔，所述锁止销弹簧的右端插入到该弹簧安装孔内。
进一步，为了锁止销弹簧安装稳定，防止磨损，所述锁止销弹簧的右端通过锁止销弹簧垫片设置在所述弹簧安装孔内。
有益效果：本发明构思新颖，设计合理，通过不同的转子和定子设计，增强了在实际使用时的驱动能力，同时也大大降低了零部件的振动和噪声，提高了使用寿命和稳定性。
附图说明
图1是本发明的爆炸图。
图2是图1中转子和盖板的结构关系示意图。
图3是本发明实施例一中转子和卷簧安装卡槽的结构示意图。
图4是本发明实施例二中转子和卷簧安装卡槽的结构示意图。
图5是本发明转子在一种状态下的剖视结构示意图。
图6是本发明转子在图5状态下的另一剖视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
实施例一：
如图1和图2所示的一种发动机可变凸轮轴相位调节器，具有链轮1，链轮1的右端面设置有定子2，该定子2内设置有转子6。该转子6通过锁止销3和锁止销弹簧4与链轮1连接。具体地，链轮1上设置有链轮槽1a，锁止销3的左端插入到该链轮槽1a内，锁止销3右端与锁止销弹簧4左端连接，锁止销弹簧4右端固定连接在位置相对的一个叶片6a上。作为一种优选的结构形式，与锁止销弹簧4连接的叶片6a上设置有弹簧安装孔6d，锁止销弹簧4的右端插入到该弹簧安装孔6d内。锁止销弹簧4的右端通过锁止销弹簧垫片5设置在弹簧安装孔6d内。
如图1图5和图6所示，转子6的右侧设置有盖板8，盖板8通过螺栓11与链轮1和定子2安装连接成一个整体。定子2上设置有五组油腔，与之对应地，转子6上也设置有五个叶片6a，且每个叶片6a一一对应地安装在油腔内。每个叶片6a将油腔一分为二，形成相互独立且封闭的提前腔2a和滞后腔2b。与每个提前腔2a和滞后腔2b分别一一对应地，在转子6上设置有提前油道6e和滞后油道6f。叶片6a和油腔的侧壁为可相互紧密贴合的异形面，且该异形面由曲面和连续弯折的平面形成。所示转子6的右端中心位置设置有卷簧安装卡槽7，该卷簧安装卡槽7上设置有卷簧9。
如图1和图3所示，在本实施例中，作为转子6和卷簧安装卡槽7的具体优选结构形式，卷簧安装卡槽7为左细右粗的“T”字形结构，且左部形成为安装轴7a，该安装轴7a过盈安装在转子6中心处的安装孔6b内。安装孔6b的侧壁上设置有多个定位凸台6c，安装轴7a上设置有多个定位孔7b，定位孔7b与定位凸台6c一一对应，凸台6c插入到该定位孔7b内。盖板8的中心设置有一个通孔，卷簧安装卡槽7穿过该通孔，且在卷簧安装卡槽7外套设有卷簧9，该卷簧9的内端固定连接在卷簧安装卡槽7上，外端通过卷簧安装销10固定在盖板8的右板面上。
本发明的工作原理之一是在封闭的腔室内利用液压油驱动转子6进行转动。为了实现这个效果，在具体实施过程中，定子2、链轮1和盖板8三者安装成一个密封的整体，由于定子2的中部镂空形成油腔，因此三者形成的整体实际呈一个中空的盒状结构。在具体装配时，先将定子2装在链轮1上，再向定子2内装入转子6，在装转子6的时候，同时要装上锁止销3和锁止销弹簧4。转子6装进定子2的腔体内时，注意提前油道6e对应上提前腔2a，滞后油道6f对应上滞后腔2b。转子6的中心处安装好卷簧安装卡槽7后，一同装入到定子2的油腔内。转子6安装好后再安装盖板8。卷簧安装卡槽7通过安装盖板8中心处的通孔穿到该安装盖板8的右侧。在卷簧安装卡槽7上设置有插孔，用来将卷簧9内端插入到该插孔上，同时，卷簧9的外端通过卷簧安装销10固定在盖板8的板面上。为了调整卷簧9所实施出来的弹力，达到相应功能要求，在本实施例中采用了两个卷簧安装销10。在实际工作过程中，进气的转子6顺时针转动，卷簧9帮助转子6转动，排气的转子6逆时针转动，卷簧9帮助转子6复位。安装好盖板8后，再本实施例中通过五颗螺栓11将盖板8、定子2和链轮1连接固定成一个整体。为了防止液压油外溢，还得保证密封性。
在本发明中，定子2上设置的油腔为五组，相对于现有技术中的四组油腔，驱动力更强。定子2的五组油腔呈圆周排布，每组油腔均呈扇形，每个油腔对应的叶片6a也呈扇形，且弧度小于对应油腔的弧度。因此叶片6a可以在对应的油腔内转动一定的角度，同时也自然地将油腔分成自身两侧的提前腔2a和滞后腔2b。在实际使用时，提前腔2a和滞后腔2b的区分是体现在功能上，在进气时转子6顺时针旋转，叶片6a一侧的腔室作为提前腔2a，另一侧的腔室作为滞后腔2b，在排气时，转子6逆时针旋转，该两个腔室在功能上调换。提前腔2a和滞后腔2b内分别通过转子6上的提前油道6e和滞后油道6f向提前腔2a和滞后腔2b内注入液压油，两个腔室内的油量是此消彼长的关系，并依此来驱动转子6的转动。转子6的叶片6a在油腔内顺时针或者逆时针转动时，所要达到的效果是在转动的极限情况下，叶片6a的侧壁与油腔的侧壁完全紧密贴合，以便将液压油排尽。因此需要叶片6a和油腔的侧壁形状一致。叶片6a和油腔的侧壁表面采用曲面和连续弯折平面结合成的异形面，使得液压油在叶片6a运转的过程中，产生很好的黏滞性，有效地减轻了由转子6运转产生的振动和噪声，提高了产品的使用寿命和效果。在本实施例中，叶片6a和油腔侧壁面在轴向上是直的，然后径向上是曲面和弯折平面组合而成，实际并不限于这种形式，可以有多种多样的不平整表面。这种表面形式相对于一般的结构简单的平直表面，液压油的流动更慢，粘滞性也更强，可以有效对转子6的运动进行缓冲，降低其运转的振动，保证工作的稳定性。降低振动本身也降低了转子6的噪声，同时滞留的液压油也可以有效地起到消音的作用，进一步减轻了转子6的噪声。
实施例二
如图1、图2、图4、图5和图6所示，本实施例与实施例唯一不同的地方在于，本实施例中，卷簧安装卡槽7与转子6一体形成。相对于实施例一中卷簧安装卡槽7与转子6的结构形式，本实施例中卷簧9的安装定位更加稳固，并降低转子6和卷簧安装卡槽7的制造成本，免去繁琐的装配过程。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种发动机可变凸轮轴相位调节器，包括链轮(1)，所述链轮(1)的右端面设置有定子(2)，该定子(2)内设置有转子(6)，该转子(6)通过锁止销(3)和锁止销弹簧(4)与所述链轮(1)连接，其特征在于：所述转子(6)的右侧设置有盖板(8)，所述盖板(8)通过螺栓(11)与所述链轮(1)和定子(2)安装连接成一个整体，所述定子(2)上设置有五组油腔，与之对应地，所述转子(6)上也设置有五个叶片(6a)，且每个所述叶片(6a)一一对应地安装在所述油腔内，每个所述叶片(6a)将所述油腔一分为二，形成相互独立且封闭的提前腔(2a)和滞后腔(2b)，与每个所述提前腔(2a)和滞后腔(2b)分别一一对应地，在所述转子(6)上设置有提前油道(6e)和滞后油道(6f)，所述叶片(6a)和油腔的侧壁为可相互紧密贴合的异形面，且该异形面由曲面和连续弯折的平面形成；所示转子(6)的右端中心位置设置有卷簧安装卡槽(7)，该卷簧安装卡槽(7)上设置有卷簧(9)。
2.如权利要求1所述的发动机可变凸轮轴相位调节器，其特征在于：所述卷簧安装卡槽(7)与所述转子(6)一体形成。
3.如权利要求1所述的发动机可变凸轮轴相位调节器，其特征在于：所述卷簧安装卡槽(7)为左细右粗的“T”字形结构，且左部形成为安装轴(7a)，该安装轴(7a)过盈安装在所述转子(6)中心处的安装孔(6b)内。
4.如权利要求3所述的发动机可变凸轮轴相位调节器，其特征在于：所述安装孔(6b)的侧壁上设置有多个定位凸台(6c)，所述安装轴(7a)上设置有多个定位孔(7b)，所述定位孔(7b)与所述定位凸台(6c)一一对应，所述凸台(6c)插入到该定位孔(7b)内。
5.如权利要求1所述的发动机可变凸轮轴相位调节器，其特征在于：所述盖板(8)的中心设置有一个通孔，所述卷簧安装卡槽(7)穿过该通孔，且在所述卷簧安装卡槽(7)外套设有卷簧(9)，该卷簧(9)的内端固定连接在所述卷簧安装卡槽(7)上，外端通过卷簧安装销(10)固定在所述盖板(8)的右板面上。
6.如权利要求1所述的发动机可变凸轮轴相位调节器，其特征在于：所述链轮(1)上设置有链轮槽(1a)，所述锁止销(3)的左端插入到该链轮槽(1a)内，所述锁止销(3)右端与所述锁止销弹簧(4)左端连接，所述锁止销弹簧(4)右端固定连接在位置相对的一个所述叶片(6a)上。
7.如权利要求6所述的发动机可变凸轮轴相位调节器，其特征在于：与所述锁止销弹簧(4)连接的所述叶片(6a)上设置有弹簧安装孔(6d)，所述锁止销弹簧(4)的右端插入到该弹簧安装孔(6d)内。
8.如权利要求7所述的发动机可变凸轮轴相位调节器，其特征在于：所述锁止销弹簧(4)的右端通过锁止销弹簧垫片(5)设置在所述弹簧安装孔(6d)内。
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