CN108049930A - 用于可变凸轮正时系统的双瓣阀 - Google Patents

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Abstract

一种用于控制从供应器到可变凸轮正时相位器中的流体的入口止回阀包括具有打开位置和关闭位置的双瓣止回阀组件，该双瓣止回阀组件包括具有形成至少两个挡块的主体的壳体、包括至少两个容纳在壳体内的柔性瓣并与至少两个挡块对准的瓣阀、以及容纳在壳体内的阀座，该阀座与两个挡块轴向相对地限定与至少两个柔性瓣对准的开口。在另一个实施例中，挡块位于与壳体分离的挡块件上。

Description

用于可变凸轮正时系统的双瓣阀
技术领域
本发明涉及止回阀领域。更具体地，本发明涉及一种用于可变凸轮正 时系统的双瓣阀。
背景技术
为了改善发动机性能或减少排放，内燃机采用了多种机构来改变凸轮 轴与曲轴之间的相对正时。这些可变凸轮轴正时(VCT)机构中的大多数 都采用了位于发动机凸轮轴上(或者多凸轮轴发动机中的多个凸轮轴上) 的一个或多个“叶片相位器”。叶片相位器具有转子，该转子具有一个或多 个叶片并且安装到凸轮轴的端部并由具有叶片室的壳体组件包围，其中叶 片装配入这些叶片室中。可以将叶片安装到壳体组件上，也可以安装到转子组件中的室中。壳体的外圆周形成链轮、滑轮或齿轮，它们通过链条、 皮带或齿轮接受通常来自曲轴或者可能来自多凸轮发动机中的另一凸轮 轴的驱动力。
除了凸轮轴扭矩驱动(CTA)式可变凸轮轴正时(VCT)系统之外， 大多数液压VCT系统都在油压驱动(OPA)或扭矩辅助(TA)这两种原 理下操作。在油压驱动式VCT系统中，油控阀(OCV)将发动机油压引 导到VCT相位器中的一个工作室，同时排空由壳体组件、转子组件和叶 片限定的相对的工作室。这样便在一个或多个叶片上形成压力差，进而在 一个方向或另一个方向上液压地推动VCT相位器。通过使阀停止运行或 将阀移动到零位，得以在叶片的相对侧施加相等的压力并将相位器保持在 任何中间位置。如果相位器在使得阀将更早地打开或关闭的方向上移动， 则相位器被认为是提前的，而如果相位器是在使得阀将在稍后时间打开或 关闭的方向上移动，则相位器被认为是延迟的。
扭矩辅助(TA)式系统在类似的原理下操作，但区别之处在于：该系 统具有一个或多个止回阀，从而在其产生了由凸轮操作而导致的相反力 (诸如扭矩脉冲)的情况下，防止VCT相位器在与命令要求的相反方向 上移动。
现有技术的用于可变凸轮正时系统的入口止回阀包括单个开口和球 形止回阀。
发明内容
一种用于控制从供应器到可变凸轮正时相位器中的流体的入口止回 阀包括具有打开位置和关闭位置的双瓣止回阀组件。该双瓣止回阀包括具 有形成至少两个挡块的主体的壳体、包括至少两个容纳在壳体内的柔性瓣 并与至少两个挡块对准的瓣阀、以及容纳在壳体内的阀座，该阀座与两个 挡块轴向相对地限定与至少两个柔性瓣对准的开口。当流体流过阀座的开 口时，该流体将至少两个瓣推离阀座并推向至少两个挡块，从而允许流体流入可变凸轮正时相位器中。当流体从主体流到至少两个瓣上时，该流体 将至少两个瓣推向阀座，从而密封阀座的开口并防止流体进入供应器。
一种用于控制从供应器到可变凸轮正时相位器中的流体的入口止回 阀包括具有打开位置和关闭位置的双瓣止回阀组件。该双瓣止回阀组件包 括具有主体的壳体、包括至少两个容纳在壳体内的柔性瓣的瓣阀、包括与 至少两个柔性瓣对准的两个挡块翼部的挡块件、以及容纳在壳体内的阀座， 该阀座与两个挡块翼部轴向相对地限定与至少两个柔性瓣对准的开口。当 流体流过阀座的开口时，该流体将至少两个瓣推离阀座并推向至少两个挡 块翼部，从而允许流体流入可变凸轮正时相位器中。当流体从主体流到至 少两个瓣上时，该流体将至少两个瓣推向阀座，从而密封阀座的开口并防 止流体进入供应器。
附图说明
图1A示出了双瓣阀组件的第一实施例的等距底视图。
图1B示出了双瓣阀的第一实施例的等距顶视图。
图2A示出了第一实施例中的双瓣阀的部件的分解图。
图2B示出了第一实施例中的双瓣阀的部件的另一分解图。
图2C示出了第一实施例中的双瓣阀的部件的另一分解图。
图3A示出了本文所述的第一、第二和第三实施例共有的双瓣阀的阀 座的视图。
图3B示出了双瓣阀的阀座的另一视图。
图3C示出了双瓣阀的阀座的透视图。
图3D示出了双瓣阀的阀座的侧视图。
图4A示出了本文所述的第一、第二和第三实施例共有的双瓣阀的视 图。
图4B示出了双瓣阀的透视图。
图4C示出了双瓣阀的侧视图。
图5A示出了包括第一实施例中的双瓣阀的挡块的壳体的顶视图。
图5B示出了包括第一实施例中的双瓣阀的挡块的壳体的侧视图。
图5C示出了包括第一实施例中的双瓣阀的挡块的壳体的底视图。
图5D示出了包括第一实施例中的双瓣阀的挡块的壳体的底部透视图。
图6A示出了第一实施例和第三实施例共有的过滤器的顶视图。未示 出过滤网。
图6B示出了过滤器的侧视图。
图6C示出了过滤器的底视图。
图6D示出了过滤器的底部透视图。
图7示出了在第一实施例中组装在套筒上的双瓣阀的视图。
图8示出了在第一实施例中组装在套筒上的双瓣阀的分解图。
图9示出了在第一实施例中组装在中心螺栓体中的阀和套筒的截面。
图10A示出了双瓣阀组件的第二实施例的等距底视图。
图10B示出了双瓣阀组件的第二实施例的等距顶视图。
图11A示出了第二实施例中的双瓣阀的部件的分解图。
图11B示出了第二实施例中的双瓣阀的部件的另一分解图。
图12A示出了第二实施例中的壳体的顶视图。
图12B示出了第二实施例中的壳体的侧视图。
图12C示出了第二实施例中的壳体的底视图。
图12D示出了第二实施例中的壳体的顶部透视图。
图13A示出了第二实施例中的过滤器的底视图。
图13B示出了第二实施例中的过滤器的侧视图。
图13C示出了第二实施例中的过滤器的顶部透视图。
图14A示出了第二实施例中的挡块件的视图。
图14B示出了第二实施例中的挡块件的另一视图。
图14C示出了第二实施例中的挡块件的侧视图。
图14D示出了第二实施例中的挡块件的透视图。
图15示出了在第二实施例中组装在套筒上的阀的视图。
图16示出了在第二实施例中组装在套筒上的阀的分解图。
图17示出了在第二实施例中组装在中心螺栓体中的阀和套筒的截面。
图18A示出了具有朝向延迟移动的双瓣阀的凸轮扭矩驱动(CTA)式 相位器的示意图。
图18B示出了具有朝向提前移动的双瓣阀的凸轮扭矩驱动(CTA)式 相位器的示意图。
图18C示出了具有处于零位的双瓣阀的凸轮扭矩驱动(CTA)式相位 器的示意图。
图19A示出了具有处于零位的双瓣阀的扭矩辅助(TA)式相位器的示 意图。
图19B示出了具有处于提前位置的双瓣阀的扭矩辅助(TA)式相位器 的示意图。
图19C示出了具有处于延迟位置的双瓣阀的扭矩辅助(TA)式相位器 的示意图。
图20A示出了双瓣阀组件的第三实施例的等距顶视图。
图20B示出了双瓣阀的第三实施例的等距侧视图。
图20C示出了双瓣阀的第三实施例的另一等距侧视图。
图21A示出了第三实施例中的双瓣阀的部件的分解图。
图21B示出了第三实施例中的双瓣阀的部件的另一分解图。
图22A示出了包括第三实施例中的双瓣阀的挡块的壳体的顶视图。
图22B示出了包括第三实施例中的双瓣阀的挡块的壳体的侧视图。
图22C示出了包括第三实施例中的双瓣阀的挡块的壳体的内部底视图。
图22D示出了包括第三实施例中的双瓣阀的挡块的壳体的透视图。
图23示出了在第三实施例中组装在套筒上的双瓣阀的视图。
图24示出了在第三实施例中组装在套筒上的双瓣阀的分解图。
图25示出了在第三实施例中组装在中心螺栓体中的阀和套筒的截面。
具体实施方式
一种用于可变凸轮正时装置的控制阀包括由具有两个瓣的瓣阀组成 的入口止回阀，所述瓣优选地由挡块限制。在一些实施例中，挡块是阀壳 体的一部分，而该部分优选地通过包覆成型制成。在其他实施例中，挡块 是单独的挡块件的一部分，并且阀壳体优选地通过包覆成型制成。其他工 艺(包括但不限于其他注塑成型工艺)可以替代地用于制造壳体或其他部 件。
将双瓣阀用作可变凸轮正时系统中的入口止回阀带来了以下显著的 且令人惊讶的好处：与现有技术的阀相比，更小的包装、更出色的性能和 更低的成本。
双瓣阀允许可变凸轮正时装置的高流量通过。双瓣阀起到可变凸轮正 时装置的入口止回阀的作用。双瓣阀打开阀座的进油通道，并且当瓣撞到 挡块时，阀的行程停止。瓣阀有些类似于在摩托车或汽车的减震器中使用 的垫片阀，但是，本发明使用的是双瓣，而不是单个垫片。更具体地，本 发明的双瓣阀是使用垫片而不是传统的阀来打开/关闭两个通道，而这些传 统的阀采用的是通过球体、球或盘打开和关闭的单个通道。本发明的双瓣阀改善了来自凸轮鼻部的进油到套筒的通过。
在一个实施例中，存在有整体式壳体和瓣阀组件。在一些实施例中， 将过滤器添加到双瓣阀的后部以防止污染。阀壳体包括对瓣阀的瓣的行程 进行限制的挡块。挡块可以替代地包括在与壳体分离的阀组件上。外壳优 选地使用包覆成型工艺制成。
阀的一个优选厚度为约0.2mm。在其他优选实施例中，厚度在大约 0.1mm至大约0.4mm之间，但是根据应用也可以使用其它厚度。优选的 是，两个瓣阀的流量是现有技术的入口止回阀的流量的大约二倍到三倍。 在一些优选实施例中，瓣阀具有总共约40mm2的通道。相比之下，现有 技术的球直径为6.0mm的止回阀具有约14.6mm2的通道。
在一些实施例中，瓣阀优选地组装在壳体内，该壳体优选地通过包覆 成型制成。壳体具有挡块，用于将阀的两个瓣/翼部的行程限制在1.3mm。 在这一行程下，开口通道为约40mm2。
在一些优选实施例中，壳体由塑料或塑料和玻璃纤维(例如，50％玻 璃纤维)制成。在一些优选实施例中，双瓣阀和/或过滤器由钢制成。在一 些优选实施例中，阀座由钢制成。在具有单独的挡块件的一些实施例中， 具有挡块的挡块件由钢制成。
图1A至图9中示出了双瓣阀18的第一实施例。阀组件18的双瓣阀 部分打开在阀座4上形成的进油通道，并且当瓣8撞到挡块3时，行程停 止。阀组件18包括壳体2、具有两个瓣8的双瓣阀部分6、阀座4(图2A 至图2C中所示)和可选的过滤器10。壳体2包括形成限制双瓣8的两个 挡块3的主体7。壳体2还包括围绕其他双瓣止回阀组件部件的唇缘1。
图1A和图1B中示出了阀组件18的等距视图。图2A至图2C中示出 了阀组件18的部件的分解图。
如图3A至图3D所示，阀组件18的阀座4包括成形为装配两个瓣8 的开口5。阀座4对于本文所述的第一、第二和第三实施例来说是共有的。 阀组件18的部件2、4、6、10各自包括孔12，该孔可以容纳机械装置以 将部件2、4、6、10保持在一起。在模制过程中，这些孔12可以例如通 过与壳体2相同的材料来关闭。壳体2中的孔12位于突出部25中，而这 些突出部与唇缘1一体成型并远离其轴向地延伸。
阀组件18的双瓣部分6在图4A至图4C中示出。在双瓣部分6中存 在有两个瓣8，它们允许高流量地通过阀门18。双瓣部分6对于第一、第 二和第三实施例而言是共有的。
图5A至图5D示出了阀壳体2，其优选地包覆成型并由塑料制成。壳 体2包括唇缘1和主体7，该主体形成用于双瓣8的挡块3。挡块3限制 双瓣部分6的两个瓣8的行程，从而防止双瓣部分6打开得太远和/或改善 动态响应。
图6A至图6D示出了过滤器10。过滤器10的过滤网未在附图中未示 出。
在一些优选实施例中，壳体2由塑料或塑料和玻璃纤维(例如，50％ 玻璃纤维)制成。在一些优选实施例中，双瓣阀6和/或过滤器10由钢制 成。在一些优选实施例中，阀座4由钢制成。
图7示出了组装在套筒20上的阀的视图，而图8示出了组装在套筒 20上的阀的分解图。套筒20也称为套筒包覆模制件，优选地使用包覆成 型工艺制造。套筒20优选地由钢制成。套筒20的顶部部分形成有凹槽21， 用于容纳壳体2的挡块3。图7和图8中的箭头50示出了通过过滤器10 进入止回阀组件18的油(优选地来自凸轮轴鼻部)。图7中的箭头55示出了来自双瓣阀的油到达包覆模制件20的公共通道。
图9示出了组装在可变凸轮正时相位器的中心螺栓22中的阀组件18 和套筒20的截面。优选为滑阀的控制阀9放置在转子的中心螺栓22内。 控制阀9包括具有可滑动地容纳在套筒20中的圆柱形台肩11a、11b的阀 芯11。阀芯11的一端接触弹簧15。阀芯11的移动由板17限制。如图所 示，阀芯11处于最左侧位置，并且进一步向左的行进受到阀芯台肩11a与板17的相互作用的限制。止回阀组件18允许油通过双瓣部分6进入相 位器。挡块3限制瓣8的延伸，从而限制进入相位器的油量。
图9中所示的中心螺栓22用于TA相位器。相比之下，CTA相位器具 有三个圆柱形台肩，使得套筒20中的孔/通道的形状和数量将会是不同的。 然而，对于CTA相位器而言，第一实施例中描述的双瓣阀组件18将是相 同的。
图3A至图3D、图4A至图4C以及图10A至图17示出了双瓣阀组件 38的另一实施例。双瓣阀组件38打开在阀座4上形成的进油通道，并且 当瓣8撞到挡块33时，阀组件38的行程停止。
图10A和图10B中示出了阀组件38的等距视图。阀组件38包括壳体 32、具有两个瓣8的双瓣阀部分6、阀座4(图11A和图11B中所示)、挡 块件37以及过滤器30。壳体32还包括围绕其他双瓣止回阀组件部件的唇 缘31。
阀组件38的部件32、4、6、37各自包括孔12（未示出），该孔与机械装置对准并将其容纳在其中以将部件32、4、6、37保持在一起。在模制过程中，这些孔12可以例如通过与壳体32相同的材料来关闭。壳体32中的孔12位于突出部35中，而这些突出部从唇缘31延伸。第二对突出部36从唇缘31的相对侧轴向地延伸并且保持在止回阀部件中。挡块33具有限制双瓣8的延伸的形状。图11A至图11B中示出了阀组件38的部件的分解图。
在图3和图4中示出了对于第一、第二和第三实施例而言共有的用于 双瓣部分6的阀座4。阀38的双瓣部分6包括双瓣8，其允许高流量地通 过阀组件38。用于阀的阀座4包括成形为装配两个瓣8的开口5。
图12A至图12D示出了阀壳体32，其优选地包覆成型并由塑料制成。 图13A至图13C示出了过滤器30。过滤器30与过滤器10的不同之处在 于它不具有任何孔12。用于过滤器30的过滤网未在附图中未示出，并且 过滤网的开口可以是任何尺寸。
图14A至图14D中示出了用于双瓣8的挡块33。本实施例中的挡块 33构成了单独的挡块件37，并且其形状与图1至图9中的挡块3不同。 挡块33限制双瓣部分6的两个瓣8的行程，从而防止双瓣部分6打开得 太远和/或改善动态响应。
在一些优选实施例中，壳体32由塑料或塑料和玻璃纤维(例如，50％ 玻璃纤维)制成。在一些优选实施例中，双瓣部分6和/或过滤器30由钢 制成。在一些优选实施例中，阀座4由钢制成。在一些优选实施例中，具 有挡块33的挡块件37由钢制成。
图15示出了组装在套筒40上的阀的视图。图16示出了组装在套筒 40上的阀的分解图。套筒40也称为套筒包覆模制件，优选使用包覆成型 工艺制造。套筒40优选地由钢制成。套筒40包括用于容纳双瓣阀组件38 中的孔12的突出部41。图15和图16中的箭头60示出了通过过滤器30 进入止回阀组件38的油(优选地来自凸轮轴鼻部)。图15中的箭头65示 出了来自双瓣阀的油到达套筒40的公共通道。
图17示出了组装在可变凸轮正时相位器的中心螺栓22中的阀组件38 和套筒40的截面。优选为滑阀的控制阀9放置在转子的中心螺栓22内。 控制阀9包括具有可滑动地容纳在套筒40中的圆柱形台肩11a、11b的阀 芯11。阀芯11的一端接触弹簧15。阀芯11的移动由板17限制。如图所 示，阀芯11处于最左侧位置，并且进一步向左的行进受到阀芯台肩11a与板17的相互作用的限制。止回阀组件38允许油通过双瓣部分6进入相 位器。挡块33限制瓣8的延伸，从而限制进入相位器的控制阀9的油量。
图17中所示的中心螺栓22用于TA相位器。相比之下，CTA相位器 具有三个圆柱形台肩，使得套筒40中的孔/通道的形状和数量将会是不同 的。然而，对于CTA相位器而言，第二实施例中描述的双瓣阀组件38将 是相同的。
图3、图4、图6和图20至图25中示出了双瓣阀组件78的第三实施 例。双瓣阀部分8打开在阀座4上形成的进油通道，并且当双瓣8撞到挡 块73时，阀组件78的行程停止。
图20A至图20C中示出了阀组件78的等距视图。阀组件78包括壳体 72、具有两个瓣8的双瓣阀部分6、阀座4(图21A和图21B中所示)以 及可选的过滤器10。壳体72包括形成限制双瓣8的两个挡块73的主体 77。壳体72还包括围绕其他双瓣止回阀组件部件的唇缘71。图21A和图 21B中示出了阀组件78的这些部件的分解图。
在图3和图4中示出了对于第一、第二和第三实施例而言共有的用于 双瓣部分6的阀座4。阀组件78的双瓣部分6包括双瓣8，其允许流体经 由阀组件78的高流量通过。用于阀的阀座4包括成形为装配两个瓣8的 开口5。阀组件78的部件72、4、6、10各自包括孔12，该孔对准来容纳 机械装置，从而将部件72、4、6、10连接并保持在一起。在模制过程中， 这些孔12可以例如通过与壳体72相同的材料来关闭。壳体72中的孔12 位于远离唇缘71向内延伸的突出部75中。
图22A至图22D示出了壳体72，其优选地包覆成型并由塑料制成。 壳体72包括唇缘71和形成限制双瓣8的两个挡块73的主体77。挡块73 限制双瓣部分6的两个瓣8的行程，从而防止双瓣部分6的瓣8打开得太 远和/或改善动态响应。挡块73的形状不同于在图1至图9中作为壳体2 的一部分的挡块3的形状。图6A至图6D示出了与第一实施例中的过滤器 相同的过滤器10。过滤器10的过滤网未在附图中未示出。
在一些优选实施例中，壳体72由塑料或塑料和玻璃纤维(例如，50％ 玻璃纤维)制成。在一些优选实施例中，双瓣阀部分6和/或过滤器10由 钢制成。在一些优选实施例中，阀座4由钢制成。
图23示出了组装在套筒80上的阀的视图，而图24示出了组装在套 筒80上的阀的分解图。套筒80也称为套筒包覆模制件，优选地使用包覆 成型工艺制造。套筒80优选地由钢制成。套筒80的顶部部分具有形状81， 用于容纳壳体72的挡块73。图23和图24中的箭头90示出了通过过滤器 10进入止回阀组件78的油(优选地来自凸轮轴鼻部)。图23中的箭头95 示出了来自双瓣阀的油到达包覆模制件80的公共通道。
图25示出了组装在可变凸轮正时相位器的中心螺栓22中的阀78和 套筒80的截面。优选为滑阀的控制阀9放置在转子的中心螺栓22内。控 制阀9包括具有可滑动地容纳在套筒80中的圆柱形台肩11a、11b的阀芯 11。阀芯11的一端接触弹簧15。阀芯11的移动由板17限制。如图所示， 阀芯11处于最左侧位置，并且进一步向左的行进受到阀芯台肩11a与板17的相互作用的限制。止回阀组件78允许油通过双瓣部分6进入相位器。 挡块73限制瓣78的延伸，从而限制进入相位器的油量。
图25中所示的中心螺栓22用于TA相位器。相比之下，CTA相位器 具有三个圆柱形台肩，使得套筒80中的孔/通道的形状和数量将会是不同 的。然而，对于CTA相位器而言，第一实施例中描述的双瓣阀组件78将 是相同的。
图18A至图18C中示出了可以使用双瓣阀的可变CTA可变凸轮正时 系统的一个示例。其他CTA可变凸轮正时系统(包括但不限于具有一个或 多个锁定销、不同的致动器和/或定位回路的系统)可以替代地利用本文所 述的双瓣入口止回阀。附图中所示的位置限定了VCT相位器移动的方向。 应理解，相位器控制阀具有无数的中间位置，从而使得控制阀不仅对VCT 相位器移动的方向进行控制，而且还根据不连续的阀芯位置来控制VCT 相位器改变位置的速率。因此，应理解，相位器控制阀也可以在无限的中 间位置中操作，并不局限于附图中所示的位置。
相位器的壳体组件146具有用于接受驱动力的外周(未示出)、内端 板(未示出)和外端板(未示出)。转子组件148连接到凸轮轴并且同轴 地位于壳体组件146内。转子组件148具有叶片106，该叶片将形成在壳 体组件146与转子组件148之间的室分隔成提前室108和延迟室110。叶 片106能够进行旋转以移动壳体组件146和转子组件148的相对角位置。
图18A至图18C示出了常规的凸轮扭矩驱动式相位器(CTA)。由打 开和关闭发动机阀的力所引起的凸轮轴中的扭矩反转使得叶片106移动。 提前室108和延迟室110布置成抵抗凸轮轴中的正负扭矩脉冲，并且由凸 轮扭矩交替地加压。
根据期望的移动方向，通过允许流体流动从提前室108再循环到延迟 室110(或反过来进行)，控制阀109得以允许相位器中的叶片106移动， 如图18A和图18B所示。正凸轮扭矩用于延迟相位器，如图18A所示。 负凸轮扭矩用于提前相位器，如图18B所示。如图18C所示，零位或中心 位置将相位器保持就位。
更具体地，在相位器的延迟位置中，如图18A所示，来自供应器的液 压流体进入管线128并且通过入口止回阀118移到滑阀109，该入口止回 阀是在如图1至图17或图20至图25中的任一实施例中所述的双瓣阀。 如示意图所示，滑阀109安装在内部，并且包括套筒117，其用于容纳具 有台肩111a、111b、111c和偏置弹簧105的阀芯111。将液压控制器定位在相位器内部的优点之一在于，所需发动机的改造量减少。由发动机控制 单元(ECU)102控制的可变力螺线管(VFS)103移动套筒117内的阀芯 111，这是因为VFS的力大于弹簧105的力。
对于延迟位置，如图18A所示，阀芯111通过弹簧105向左移动，其 中弹簧的力大于VFS103的力，阀芯台肩111b阻挡管线113和大部分的排 出管线121，阀芯台肩111c阻挡另一根排出管线，而管线112和116打开。
凸轮扭矩在延迟或前进方向上移动叶片，从而使得流体离开室并通过 滑阀再循环到另一个室。根据需要将补充流体供应到室。为了供应补充流 体，来自阀芯111的流体通过止回阀114、115中的任一个流到公共管线 116，所述止回阀通向室108、110中的任一室。
为了使相位器提前，如图18B所示，阀芯111通过VFS103向右移动， 直到VFS的力等于弹簧的力，这样使得阀芯台肩111a和111b不会阻挡管 线113、管线116或任何排出管线，并且阀芯台肩111a阻挡流体离开管线 112。来自延迟室110的流体通过管线113离开该室，该管线引导流体通过 台肩111a与111b之间的阀芯111。然后，流体进入管线116并且通过打开 的止回阀114进入管线112和提前室108。另外，如前所述，仅使用凸轮 扭矩来移动叶片106。额外的补充流体由供应器通过管线128和双瓣入口 止回阀118供应到滑阀109。
图18C示出了处于零位或中心位置的相位器，其中阀芯台肩111a、111b 阻挡管线112和113，并且叶片106保持就位。向相位器提供额外的流体 以补偿由于泄漏造成的损失。
图19A至图19C示出了TAVCT相位器的取决于滑阀位置的操作模式。 其他TA可变凸轮正时系统(包括但不限于具有一个或多个锁定销、定位 回路和/或不同致动器的系统)可以替代地利用本文所述的双瓣入口止回阀。 附图中所示的位置限定了VCT相位器移动的方向。应理解，相位器控制 阀具有无数的中间位置，从而使得控制阀不仅对VCT相位器移动的方向 进行控制，而且还根据不连续的阀芯位置来控制VCT相位器改变位置的 速率。因此，应理解，相位器控制阀也可以在无限的中间位置中操作，并 不局限于附图中所示的位置。
相位器的壳体组件226具有用于接受驱动力的外周(未示出)、内端 板和外端板。转子组件246连接到凸轮轴并且同轴地位于壳体组件226内。 转子组件246具有叶片216，该叶片将形成在壳体组件226与转子组件246 之间的室分隔成提前室217a和延迟室217b。叶片216能够进行旋转，以 移动壳体组件226和转子组件246的相对角位置。
来自供油器的油压使叶片216移动。根据期望的移动方向，通过允许 流体流动从供应器到提前室217a和从延迟室217b到排出管线206、207， 或者从供应器到延迟室217b和从提前室217a到排出管线206、207，控制 阀209得以允许相位器中的叶片进行移动。
转子组件246的叶片216装配在壳体组件226的径向向外突出的凹部 或室217中。说明性地呈现为发动机润滑油形式的相位器操作流体222借 助公共入口管线210流入室217a(标记为“A”用于“提前”)和217b(标记 为“R”用于“延迟”)。入口止回阀218优选地是在图1至图17或图20至图 25的任一实施例中所述的双瓣止回阀，并防止液压流体回流到发动机供油 器中。入口管线210进入滑阀209时终止。滑阀209由具有台肩211a、211b、 211c、211d的阀芯211构成，而该阀芯可滑动地容纳在套筒215内。阀芯 211可以是排放式阀芯。
对阀芯211在套管215内的位置的控制是直接响应于可变力螺线管 203。可变力螺线管203优选地是机电致动器203。于1996年3月12日公 布的标题为“使用直接机电致动器进行VCT控制(VCT Control with a Direct Electromechanical Actuator)”的美国专利第5,497,738号公开了可变力螺线 管的使用，该专利通过引用的方式并入本文中。简而言之，电流经由线缆 被引导通过螺线管壳体并进入到螺线管线圈中，该螺线管线圈排斥或“推动” 机电致动器203中的电枢227。电枢227推抵阀芯211的阀芯台肩211a， 从而将阀芯211向右移动。如果弹簧229的力与电枢227在相反方向上施 加的力相平衡，则阀芯211将会保持在其零位或居中位置。因此，根据具 体情况，阀芯211可以通过增加或减少到达螺线管线圈的电流来在任一方 向上移动。在替代实施例中，机电致动器203的构造可以是反转过来的， 从而将阀芯台肩211a上的力从“推动”转换为“拉动”。这种替代方案需要对 弹簧229的功能加以重新设计，以便抵消在电枢217的新的移动方向上的 力。
可变力机电致动器203允许滑阀增量式地移动，而不是只能完全移动 到行程的一端或另一端，如在常规的凸轮轴正时装置中常见的那样。使用 可变力螺线管消除了较慢的动态响应。更快的响应使得能使用增加的闭环 增益，从而使系统对部件公差和操作环境变得不那么敏感。此外，可变力 螺线管电枢只能在来自发动机控制单元(ECU)202的电流的控制下行进 较短的距离。在优选实施例中，电子接口模块(EIM)为VCT提供电子装 置。EIM将致动器203与ECU202相接。
优选类型的可变力螺线管包括但不限于圆柱形电枢或可变面积螺线 管以及平面电枢或可变间隙螺线管。所采用的机电致动器也可以通过脉宽 调制电源来操作。或者，可以使用诸如液压螺线管、步进电机、蜗轮或斜 齿轮电动机或纯机械致动器等其他致动器来致动滑阀。
为了维持相位角，阀芯211被定位为零，如图19A所示。将凸轮轴相 对于相关联发动机的曲轴而维持在选定的中间位置，该中间位置被称为阀 芯211的“零”位。来自供应器的补充油填充两个室217a和217b。当阀芯 211处于零位时，阀芯台肩211b和211c阻挡两个回流管线212和214以 及入口管线228和213。
由于液压流体222基本上是被截留在滑阀209的中心空腔219中，因 此，压力得到维持，并且液压流体222不会进入或离开室217a和217b中 的任一个。然而，从室217a和217b却不可避免地发生了泄漏。因此，滑 阀发生“抖动”，以便实现少量的移动。也就是说，阀芯211来回地扭动， 这样一来，如果提前室217a和延迟室217b开始出现压力损失，则补充流体222对该压力进行恢复。然而，这种移动不足以使流体从排出口206、 207流出。中心空腔219优选地在边缘处是锥形的，从而允许在抖动期间 更容易地输送补充流体。
参考图19B，为了提前相位器，源液压流体222通过将阀芯211向左 移动而被引导到提前室217a。与此同时，通过管线207将延迟室217b向 贮槽排空，即较低压力的位置，在该位置处，流体可以再循环回到流体源。 在大多数情况下，“大气”是指发动机机油可以排放回发动机底部的油底壳 中的位置，例如，排放到正时链罩或连接到油底壳的回流管线中。在这种 构造中，台肩211c阻止液压流体进入到延迟室入口管线213中。空腔219 现在与提前室入口管线228平齐，从而允许额外的液压流体222进入延迟 室217b。台肩211b阻止液压流体222从提前室回流管线212离开。空腔 221允许液压流体222通过延迟室回流管线214排出，并从延迟室排气口 207离开到达大气中。
参考图19C，为了延迟相位器，滑阀211向右移动，源液压流体222 移动到延迟室217b，而提前室217a中的液压流体222被排放到大气中。 在这种构造中，台肩211c阻止液压流体离开延迟室回流管线214中。空腔 219现在与延迟室入口管线213平齐，从而允许液压流体222进入延迟室 217b。台肩211b阻止液压流体222进入提前室入口管线228。空腔220允许液压流体222通过提前室回流管线212排出，并从提前室排气206离开 到达大气中。
虽然图18A至图19C示出了具体类型的相位器，但是本文描述的双瓣 阀可以在使用入口止回阀的任何液压凸轮相位器中使用。
因此应当理解，本文所述的本发明的实施例仅是说明本发明的原理的 应用。本文对所述实施例的细节的引用并不旨在对权利要求的范围加以限 制，权利要求自身所叙述的特征被认为是本发明的实质。

Claims (15)

1.一种用于控制从供应器到可变凸轮正时相位器中的流体的入口止回阀，包括：
具有打开位置和关闭位置的双瓣止回阀组件，所述双瓣止回阀包括：
具有形成至少两个挡块的主体的壳体；
包括至少两个容纳在所述壳体内的柔性瓣并与所述至少两个挡块对准的瓣阀；以及
容纳在所述壳体内的阀座，所述阀座与所述两个挡块轴向相对地限定与所述至少两个柔性瓣对准的开口；
其中当流体流过所述阀座的所述开口时，所述流体将所述至少两个瓣推离所述阀座并推向所述至少两个挡块翼部，从而允许所述流体流入所述可变凸轮正时相位器中；并且
其中当流体从所述主体流到所述至少两个瓣上时，所述流体将所述至少两个瓣推向所述阀座，从而密封所述阀座的所述开口并防止流体进入所述供应器。
2.根据权利要求1所述的入口止回阀，其中所述至少两个挡块成形为限制所述至少两个柔性瓣的移动。
3.根据权利要求1所述的入口止回阀，所述壳体还包括唇缘，所述唇缘限定用于将所述阀座和瓣阀固定到所述壳体的突出部。
4.根据权利要求1所述的入口止回阀，其中所述壳体通过包覆成型工艺制造。
5.根据权利要求1所述的入口止回阀，其中所述双瓣止回阀组件还包括位于所述阀座附近的过滤器。
6.根据权利要求1所述的双瓣阀组件，还包括包含所述可变凸轮正时系统的滑阀的套筒，其中所述壳体和所述套筒具有形成用于油的流动的通道的孔，并且是可逆向连接的。
7.根据权利要求6所述的双瓣阀组件，其中当所述套筒和所述壳体连接时，所述套筒的顶部成形为容纳所述壳体的所述挡块。
8.根据权利要求1所述的双瓣阀组件，其中所述双瓣阀组件位于转子的中心孔中。
9.根据权利要求1所述的双瓣阀组件，其中进入所述相位器的总的通道为约40mm2。
10.一种用于控制从供应器到可变凸轮正时相位器中的流体的入口止回阀，包括：
具有打开位置和关闭位置的双瓣止回阀组件，所述双瓣止回阀包括：
具有主体的壳体；
包括至少两个容纳在所述壳体内的柔性瓣的瓣阀；
包括与所述至少两个柔性瓣对准的两个挡块翼部的挡块件；以及
容纳在所述壳体内的阀座，所述阀座与所述两个挡块翼部轴向相对地限定与所述至少两个柔性瓣对准的开口；
其中当流体流过所述阀座的所述开口时，所述流体将所述至少两个瓣推离所述阀座并推向所述至少两个挡块翼部，从而允许所述流体流入所述可变凸轮正时相位器中；并且
其中当流体从所述主体流到所述至少两个瓣上时，所述流体将所述至少两个瓣推向所述阀座，从而密封所述阀座的所述开口并防止流体进入所述供应器。
11.根据权利要求10所述的入口止回阀，所述壳体还包括唇缘，所述唇缘限定用于将所述阀座、所述瓣阀和所述挡块件固定到所述壳体的突出部。
12.根据权利要求10所述的入口止回阀，其中所述双瓣止回阀组件还包括位于所述阀座附近的过滤器。
13.根据权利要求10所述的入口止回阀，还包括包含所述可变凸轮正时系统的滑阀的套筒，其中所述壳体和所述套筒具有形成用于油的流动的通道的孔，并且是可逆向连接的。
14.根据权利要求13所述的入口止回阀，其中所述瓣阀、所述挡块件、所述阀座和所述壳体中的每一个在外周上具有彼此相对的孔，并且所述套筒包括两个成形为在所述套筒和所述壳体组装时装配在所述孔中的突出部。
15.根据权利要求10所述的双瓣阀组件，其中所述双瓣阀组件位于转子的中心孔中。
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