CN108071433A - 气门正时调节装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于气门正时调节装置(10)的滑阀单元(40)具有阀本体(41)以及可移动地容纳在阀本体的阀芯容纳孔(49)中的阀芯(48)。弹簧(59)在阀芯容纳孔中设置于阀芯的轴向端部中的一个和阀芯容纳孔的底部(79)之间。弹簧(59)具有线圈弹簧部(71)以及油通过部分(74)，其中使油通过部分(74)的线间空间(73)大于线圈弹簧部(71)的线间空间(72)。油通过部分(74)位于形成在阀芯容纳孔中的排油流动空间(51)内，使得即使当弹簧(59)由于阀芯(48)的轴向移动而压缩时，也可以在排油流动空间(51)中获得排油通道的足够量横截面积。

Description

气门正时调节装置
技术领域
本公开涉及一种气门正时调节装置，更特别地，涉及一种用于气门正时调节装置的滑阀单元。
背景技术
在液压类型的气门正时调节装置中，将工作油供应到形成在壳体中的油室中的一个并且将工作油从另一个油室排出，由此使转子相对于壳体旋转，使得内燃发动机的进气阀或排气阀的气门正时得以调节。
在日本专利公报No.H06-93815所公开的气门正时调节装置中，通过使用设置在气门正时调节装置中的滑阀单元将工作油供应到各自的油室或从各自的油室排出。滑阀单元由阀本体、阀芯、以及线圈弹簧构成，该阀本体具有多个油端口，该阀芯可移动地容纳在阀本体的圆柱形孔中，使得阀芯能够沿着圆柱形孔的轴向方向移动，并且该线圈弹簧设置在阀本体的圆柱形孔中以用于沿着轴向方向中的一个偏压阀芯。线圈弹簧设置在形成于阀本体的圆柱形孔中的排油通道中。
在上述现有技术的气门正时调节装置中，油室的工作油经由线圈弹簧的线间空间(形成在相邻线圈线之间的轴向空间)而排出到气门正时调节装置的外部，该线圈弹簧设置在排油通道中。在这种滑阀单元中，根据滑阀单元的规格，在线圈弹簧由于阀芯的轴向移动而被压缩时线圈弹簧的线间空间减小的情况下，不能总是充分地获得形成于线圈弹簧的线间空间中的排油通道的横截面积。
发明内容
鉴于上述问题而做出本公开。本发明旨在提供一种具有滑阀单元的气门正时调节装置，在该滑阀单元中，即使当滑阀单元的线圈弹簧设置在作为排油通道的一部分的排油流动空间中或设置在作为供油通道的一部分的供油流动空间中时，仍可以获得用于排油通道或供油通道的足够量横截面积。
根据本公开，用于气门正时调节装置的滑阀单元由阀本体、阀芯以及偏压构件(例如线圈弹簧)构成，该阀本体具有多个油端口，该阀芯能够在阀本体的圆柱形孔中移动并且根据阀芯相对于阀本体的轴向位置而将油端口中的一个操作性地连通到另一油端口，该偏压构件的一部分位于排油流动空间(或供油流动空间)中，该排油流动空间(或该供油流动空间)形成于阀本体与阀芯之间的圆柱形孔中，其中，排油流动空间(或供油流动空间)用作排油通道(或供油通道)的一部分并且偏压构件沿着轴向方向中的一个偏压阀芯。排油流动空间和供油流动空间统称为特定油流动空间。
根据本公开的特征之一，偏压构件由具有不规则线圈节距的线圈弹簧构成，该线圈弹簧具有线圈弹簧部和油通过部分。线圈弹簧部响应于阀芯的轴向移动而拉伸或压缩，使得施加到阀芯的偏压力增大或减小。油通过部分位于特定油流动空间(排油流动空间或供油流动空间)内，并且油通过部分的线间空间大于线圈弹簧部的线间空间。
根据本公开的另一个特征，偏压构件同样由线圈弹簧部构成，该线圈弹簧部响应于阀芯的轴向移动而拉伸或压缩，使得施加到阀芯的偏压力增大或减小。偏压构件还由位于特定油流动空间中的不同类型的油通过部分构成。油通过部分具有与阀芯的轴向移动无关的恒定轴向长度，其中，油通过部分的轴向长度大于线圈弹簧部的线间空间。
根据本公开的进一步的特征，偏压构件同样由线圈弹簧部构成，该线圈弹簧部响应于阀芯的轴向移动而拉伸或压缩，使得施加到阀芯的偏压力增大或减小。另外，偏压构件具有位于特定油流动空间中的进一步不同类型的油通过部分。偏压构件的油通过部分的线圈直径以此方式改变以使得油通过部分的相邻线圈线之间的距离大于线圈弹簧部的相邻线圈线之间的轴向距离。
根据上述特征，由于油通过部分的线间空间大于线圈弹簧部的线间空间，所以流入排油流动空间的工作油可以不经由线圈弹簧部的线间空间而经由油通过部分在相邻线圈线之间的空间而排出到气门正时调节装置的外部。
在偏压部件设置在供油通道中的情况下，由于油通过部分的空间大于线圈弹簧部的线间空间，所以工作油可以不经由线圈弹簧部的线间空间而经由油通过部分在相邻线圈线之间的空间通过供油通道的供油流动空间而供应到油室。
因此，即使当偏压构件的线圈弹簧部的线间空间由于阀芯的轴向移动而减小时，仍可以充分地获得排油通道在排油流动空间中的横截面积(或供油通道在供油流动空间中的横截面积)，偏压构件的油通过部分位于排油流动空间中(或供油流动空间中)。
附图说明
根据参照附图所进行的以下详细描述，本公开的以上及其它目的、特征和优点将变得更加明显。在附图中：
图1是示出了本公开的第一实施例的滑阀单元所应用的气门正时调节装置的结构的横截面示意图；
图2是沿图1中的线II-II所截取的横截面示意图；
图3是图1中部分III的示意性放大视图，其中图3示出了用于将工作油供给到提前室并将工作油从延迟室排出的气门正时调节装置的运行状态；
图4也是图1中III部分的示意性放大视图，其中图4示出了用于将工作油供给到延迟室并将工作油从提前室排出的气门正时调节装置的另一种运行状态；
图5是示出了用于图1的气门正时调节装置的弹簧的示意图；
图6是示出了延迟端口的油通道横截面积与阀芯行程(图1的阀芯的行程)之间的关系、图1的弹簧的线间空间和阀芯行程之间的关系、以及图21所示的比较示例的弹簧的线间空间和阀芯行程之间的关系的图；
图7是示出了气门正时调节装置对应于图1的部分III的一部分的示意性放大视图，在该部分中将根据本公开的第二实施例的滑阀单元应用到气门正时调节装置；
图8也是示出了气门正时调节装置对应于图1的部分III的一部分的示意性放大视图，在该部分中将根据本公开的第三实施例的滑阀单元应用到气门正时调节装置；
图9是示出了气门正时调节装置对应于图1的部分III的一部分的进一步示意性放大视图，在该部分中将根据本公开的第四实施例的滑阀单元应用到气门正时调节装置；
图10是示出了气门正时调节装置对应于图1的部分III的一部分的又一进一步示意性放大视图，在该部分中将根据本公开的第五实施例的滑阀单元应用到气门正时调节装置；
图11是示出了气门正时调节装置对应于图1的部分III的一部分的又一进一步示意性放大视图，在该部分中将根据本公开的第六实施例的滑阀单元应用到气门正时调节装置；
图12是示出了气门正时调节装置对应于图1的部分III的一部分的又一进一步示意性放大视图，在该部分中将根据本公开的第七实施例的滑阀单元应用到气门正时调节装置；
图13是示出了气门正时调节装置对应于图1的部分III的一部分的又一进一步示意性放大视图，在该部分中将根据本公开的第八实施例的滑阀单元应用到气门正时调节装置；
图14是示出了气门正时调节装置对应于图1的部分III的一部分的又一进一步示意性放大视图，在该部分中将根据本公开的第九实施例的滑阀单元应用到气门正时调节装置；
图15是示出了用于图14的气门正时调节装置的弹簧的示意图；
图16是示出了气门正时调节装置对应于图1的部分III的一部分的又一进一步示意性放大视图，在该部分中将根据本公开的第十实施例的滑阀单元应用到气门正时调节装置；
图17是示出了用于图16的气门正时调节装置的弹簧的示意图；
图18是示出了气门正时调节装置对应于图1的部分III的一部分的又一进一步示意性放大视图，在该部分中将根据本公开的第十一实施例的滑阀单元应用到气门正时调节装置；
图19是示出了用于图18的气门正时调节装置的弹簧的示意图；
图20是示出了气门正时调节装置对应于图1的部分III的一部分的又一进一步示意性放大视图，在该部分中将根据本公开的第十二实施例的滑阀单元应用到气门正时调节装置；以及
图21是示出了气门正时调节装置对应于图1的部分III的一部分的示意性放大视图，在该部分中将根据比较示例的滑阀单元应用到气门正时调节装置。
具体实施方式
以下将参照附图通过多个实施例和/或修改来说明本公开的气门正时调节装置。在全部多个实施例和/或变型中将相同的附图标记赋予相同或相似的部件或部分，以消除重复的说明。
(第一实施例)
图1中示出了根据本公开的第一实施例的气门正时调节装置10。气门正时调节装置10设置于内燃发动机90(在下文中称为发动机90)的曲轴91和凸轮轴92之间的驱动功率传输路径上，并且调节用于发动机90的进气阀或排气阀(未示出)的气门正时(气门打开正时和/或气门关闭正时)。进气阀和排气阀中的每个通过凸轮轴92的旋转操作来打开或关闭。气门正时调节装置10改变凸轮轴92相对于曲轴91的相对旋转，从而调节气门正时。曲轴91也被称为驱动轴，而凸轮轴92也被称为从动轴。
(气门正时调节装置的结构)
首先，将说明气门正时调节装置10的整体结构。
如图1和图2所示，气门正时调节装置10具有壳体20、叶片转子30、滑阀单元40以及止回阀60。
壳体20具有链轮21、前板25以及后板26。链轮21在其轴向端部中的一个(左手轴向侧＝第一轴向侧)处同轴连接至凸轮轴92。链轮21具有筒形本体22、形成于筒形本体22的外周处的外齿23、以及形成于筒形本体22的内周处的多个径向向内突起24。外齿23经由正时链条93而联接到曲轴91。径向向内突起24中的每个从筒形本体22沿径向向内方向突出。
前板25设置在链轮21的左手轴向侧(第一轴向侧)。后板26设置在链轮21的右手轴向侧(第二轴向侧)。后板26在其中心处具有轴插入孔27。将凸轮轴92的左手轴向端部部分插入到后板26的轴插入孔27中。链轮21、前板25和后板26通过螺栓28而彼此一体地固定。因此，壳体20随着曲轴91的旋转一起旋转。
叶片转子30可移动地容纳在壳体20中，使得叶片转子30可以相对于壳体20旋转。叶片转子30具有轮毂部31以及多个叶片部32。轮毂部31具有阀套容纳孔38并通过阀套螺栓41牢固地固定于凸轮轴92上。阀套螺栓41沿轴向方向从叶片转子30的左手侧插入通过叶片转子30的阀套容纳孔38并牢固地螺旋进入凸轮轴92。
叶片部32中的每个沿径向向外方向从轮毂部31突出，以便将壳体20的内部空间，即形成于链轮21的相邻的径向向内突起24之间的空间中的每个，在周向方向上分隔成提前室33以及延迟室34。提前室33和延迟室34统称为油室。
叶片转子30具有内部供油通道37、提前侧油通道35以及延迟侧油通道36。提前侧油通道35的一端连接到提前室33，而提前侧油通道35的另一端朝阀套容纳孔38开口。延迟侧油通道36的一端连接到延迟室34，而延迟侧油通道36的另一端同样朝阀套容纳孔38开口。内部供油通道37的一端(右手端部)在轴向面对凸轮轴92的右手侧上在轮毂部31的轴向端部表面处开口，而内部供油通道37的另一端朝阀套容纳孔38开口。
凸轮轴92的外部供油通道94经由例如形成于发动机90的发动机组中的供油管路95而连接至油泵96。叶片转子30的内部供油通道37经由止回阀60(后述)而连接至凸轮轴92的外部供油通道94。
当接收到供应于提前室33和延迟室34中的任一个的工作油的压力时，叶片转子30相对于壳体20旋转。叶片转子30沿提前方向或延迟方向改变叶片转子相对于壳体20的旋转相位(图2)。
如图1至图4所示，滑阀单元40具有阀套螺栓41、阀芯48以及弹簧59。
阀套螺栓41具有筒形阀套部44以及形成于筒形阀套部44的右手轴向端部处的螺纹部43。头部部分42形成于筒形阀套部44的左手轴向端部处。螺纹部43包括第一轴部以及第二轴部，在该第一轴部处螺纹形成于第一轴部的外周，该第二轴部用于将第一轴部连接到筒形阀套部44。没有螺纹形成于第二轴部的外周处。阀套螺栓41也被称为阀本体。
筒形阀套部44具有连接到提前侧油通道35的提前端口45、连接到延迟侧油通道36的延迟端口46以及连接到内部供油通道37的供油端口47。提前端口45、延迟端口46和供油端口47统称为油端口。油端口45,46,47中的每个由沿着径向方向穿过筒形阀套部44的通孔形成。油端口45,46,47中的每个分别形成提前侧油通道35的一部分、延迟侧油通道36的一部分以及内部供油通道37的一部分。
更确切地，当将工作油从滑阀单元40供应到提前室33中时，提前端口45形成供油通道的一部分。另外，当将工作油从提前室33排出时，提前端口45形成油排出通道(排油通道)的一部分。以类似的方式，当将工作油从滑阀单元40供应到延迟室34中时，延迟端口46形成供油通道的一部分。另外，当将工作油从延迟室34排出时，延迟端口46形成油排出通道(排油通道)的一部分。
阀芯48可移动地插入形成于阀套螺栓41的筒形阀套部44中的阀芯容纳孔49中，使得阀芯48可以在筒形阀套部44内沿轴向方向移动。阀芯48根据阀芯48相对于筒形阀套部44的轴向位置而使各个油端口45,46和47彼此操作性地连接。更确切地，如图3所示，当将工作油供给到提前室33并且将工作油从延迟室34排出时，阀芯48使供油端口47和提前端口45彼此连接并且还将延迟端口46连接到延迟侧排放空间51。另一方面，如图4所示，当将工作油供应到延迟室34并且将工作油从提前室33排出时，阀芯48使供油端口47和延迟端口46彼此连接并且还将提前端口45连接到环形空间54。环形空间54也被称为提前侧排放空间。
延迟侧排放空间51在阀芯容纳孔49中形成于阀芯48的右手轴向端部52和螺纹部43(阀芯容纳孔49的右手底部)之间。环形空间54(提前侧排放空间)在阀芯容纳孔49中形成于阀芯48的左手轴向端部和筒形阀套部44之间。延迟侧排放空间51经由形成于阀芯48中的阀芯内部油通道53和环形空间54(提前侧排放空间)而连通至气门正时调节装置10的外部(例如油底壳)。
弹簧59在阀芯容纳孔49中设置于滑阀单元40的阀芯48和螺纹部43(阀芯容纳孔49的右手底部)之间，以便沿左手侧方向(第一轴向方向)偏压阀芯48。止动板58固定于由阀套螺栓41的头部部分42所形成的内部空间中。止动板58用作在预定位置处限制阀芯48的轴向移动的止动件。阀芯48的轴向位置取决于弹簧59的偏压力和线性螺线管97的推动力之间的平衡，该线性螺线管97设置在止动板58的左手侧，即止动板58与阀芯48相反的轴向侧。
止回阀60设置于凸轮轴92和叶片转子30之间。在本实施例中，止回阀60由簧片阀构成，该簧片阀允许工作油从形成于凸轮轴92中的外部供油通道94到形成于叶片转子30中的内部供油通道37的油流动，但阻止从内部供油通道37到外部供油通道94的油流动。根据上述结构，可以防止工作油从内部供油通道37到外部供油通道94的反向流动。滑阀单元40位于止回阀60的下游侧。
根据上述结构的气门正时调节装置10，如图3所示，当气门正时调节装置10处于其旋转相位相对于目标值(目标位置)位于延迟侧的状态下时，通过滑阀单元40将工作油供应到提前室33中并且将工作油从延迟室34排出。因此，叶片转子30相对于壳体20沿提前方向旋转。
另一方面，如图4所示，当气门正时调节装置10处于其旋转相位相对于目标值(目标位置)位于提前侧的状态下时，阀芯48沿右手侧方向(第二轴向方向)移动。然后，将工作油供应到延迟室34中并且将工作油从提前室33排出。因此，叶片转子30相对于壳体20沿延迟方向旋转。
当气门正时调节装置10的旋转相位与目标值(目标位置)一致时，提前室33和延迟室34由阀芯48的外周表面所封闭。工作油在提前室33中的压力以及工作油在延迟室34中的压力得以保持，使得气门正时调节装置10的旋转相位保持在目标值(目标位置)处。
(结构的特征部分)
将说明用于气门正时调节装置10的结构的特征部分。
(弹簧)
如图1、图3和4所示，弹簧59的至少一部分(弹簧的右手部分)位于延迟侧排放空间51中。弹簧59也被称为偏压构件。弹簧59由线圈弹簧部71和油通过部分74构成。当线圈弹簧部71根据阀芯48的轴向移动而拉伸或压缩时，线圈弹簧部71增加或减小沿轴向方向施加到阀芯48的偏压力。油通过部分74具有的线间空间73(相邻的线圈线之间的轴向空间)大于线圈弹簧部71的线间空间72，并且油通过部分74位于延迟侧排放空间51中，在该延迟侧排放空间中形成有排油通道R的一部分。由于线间空间72和73中的每个对应于形成在线圈节距内的轴向空间，因此鉴于弹簧59形成为线圈状，线间空间形成为螺旋状。工作油可以沿着油通过部分74的径向方向流过油通过部分74的线间空间73。弹簧59的油通过部分74对应于线圈弹簧，该线圈弹簧的线圈节距大于线圈弹簧部71的线圈节距。线间空间73是线圈弹簧形成于油通过部分74中的线间空间。由线圈弹簧部71和油通过部分74所构成的弹簧59是具有不规则节距类型的线圈弹簧。
在本实施例中，排油通道R由位于阀芯48的外周部分中的通道部分和位于阀芯48的内周部分中的通道部分构成，该位于外周部分中的通道部分用作延迟侧排放空间51的油入口部，该位于内周部分中的通道部分用作延迟侧排放空间51的油出口部。在图3及其它附图中，排油通道R由虚线示出。然而，为了简单起见，在附图中仅示出了排油通道R的一部分。换言之，虚线仅示出了排油通道R从延迟端口中的一个，更确切地，从径向下侧延迟端口46延伸。
(延迟侧排放空间)
在本实施例中，延迟侧排放空间51用作排油流动空间以用于容纳弹簧59的油通过部分74。延迟侧排放空间51在阀芯容纳孔49中形成于阀芯48的右手轴向端部52处。阀芯48具有阀芯内部油通道53，使得工作油可以经由阀芯内部油通道53从延迟侧排放空间51流出到气门正时调节装置10的外部。延迟侧排放空间51根据阀芯48的轴向位置操作性地连通到延迟端口46(图3)，使得将来自延迟端口46的工作油经由延迟侧排放空间51导向阀芯内部油通道53。延迟侧排放空间51、阀芯内部油通道53及环形空间54(提前侧排放空间)形成排油通道。在本实施例中，如图3所示，使形成于油通过部分74的线间空间73处的排油通道的横截面积大于排油通道的最小横截面积。
(弹簧容纳空间)
阀芯内部油通道53形成于阀芯48的中空空间中。阀芯内部油通道53具有沿着阀芯48的轴向方向从右手轴向端部52延伸到相反轴向端部(阀芯48的左手轴向端部)的中空腔体75。中空腔体75在与右手轴向端部52相反的轴向端部上具有左手底部。阀芯内部油通道53还具有多个连通端口76，这些连通端口76中的每个在邻近中空腔体75的左手底部的位置处沿着径向方向穿过阀芯48。中空腔体75在各轴向侧中的一个轴向侧(左手侧)具有小直径部分并且在另一个轴向侧(右手侧)具有大直径部分。中空腔体75的大直径部分形成用于容纳弹簧59的线圈弹簧部71的弹簧容纳空间77。
(线圈弹簧部处的线间空间)
滑阀单元40的阀套螺栓41在阀芯容纳孔49的右手底部上具有止动表面78，以用于在预定位置处限制阀芯48的轴向移动。止动表面78是阀芯容纳孔49的底部的一部分，其形成于螺纹部43的轴向左手端部处。凹部79形成在底部的中心处，在该凹部中插入弹簧59的右端部以防止弹簧59沿径向方向的相对位移。
如图4所示，阀芯48沿着右手方向的轴向运动由止动表面78所限制。在图4的情况下，轴向空间仍形成于线圈弹簧部71的相邻线圈线之间。换言之，线间空间72总是形成在线圈弹簧部71的相邻线圈线之间，而与阀芯48的轴向位置无关。形成于油通过部分74中的线间空间73始终存在于延迟侧排放空间51(排油流动空间)中，而与阀芯48的轴向位置无关。
(优点)
如上所述，在第一实施例中，滑阀单元40包括：
i)阀套螺栓41，该阀套螺栓具有多个油端口(提前端口45、延迟端口46以及供油端口47)，这些油端口中的每个形成各自油通道的一部分；
ii)阀芯48，该阀芯可移动地容纳在阀套螺栓41的阀芯容纳孔49中，使得阀芯48能够在阀芯容纳孔49中沿着轴向方向移动，以便根据阀芯48的轴向位置将各个油端口彼此连接；以及
iii)弹簧59，该弹簧59设置于延迟侧排放空间51中，该延迟侧排放空间51在阀芯容纳孔49中形成于阀套螺栓41与阀芯48之间并且形成排油通道的一部分，其中，弹簧59沿着轴向方向(沿着左手方向)偏压阀芯48。
弹簧59由线圈弹簧部71构成，该线圈弹簧部71由于阀芯48的轴向移动而拉伸或压缩，从而增加或减小弹簧59施加到阀芯48的偏压力。此外，弹簧59由位于延迟侧排放空间51(排油流动空间)中的油通过部分74构成，该延迟侧排放空间51形成于排油通道R的一部分中。弹簧59的油通过部分74具有的线间空间73大于线圈弹簧部71的线间空间72。
根据上述结构，工作油从延迟端口46流入延迟侧排放空间51中并且由于线间空间73的轴向长度大于线间空间72的轴向长度，所以大部分工作油不通过线圈弹簧部71的线间空间72而通过油通过部分74的线间空间73而流入阀芯内部油通道53。因此，即使在线圈弹簧部71的线间空间72由于阀芯48的轴向运动而变得更小的情况下，仍可以保持排油通道在延迟侧排放空间51的足够量横截面积，弹簧59的油通过部分74位于该延迟侧排放空间51中。因此，能够抑制在延迟侧排放空间51中压力损失的增加。
在图6中，实线示出了延迟端口46的油通道的横截面积和阀芯48的行程(阀芯48的轴向移动量)之间的关系。阀芯48行程为零的位置对应于阀芯48与止动板58接触的位置(图3的位置)。图6中的单点划线示出了形成于弹簧59在延迟侧排放空间51中的线间空间73处的排油通道的横截面积和阀芯48的行程之间的关系。图6中的虚线示出了在根据图21所示的比较示例的滑阀单元200的延迟侧排放空间51中形成于弹簧201的线间空间202处的排油通道的横截面积和阀芯48的行程之间的关系。
在图21的比较例中，弹簧201是设置在延迟侧排放空间51和弹簧容纳空间203中的线圈弹簧，其中，弹簧201的线圈节距在延迟侧排放空间51中的线圈弹簧部和弹簧容纳空间203中的线圈弹簧部中均是恒定的，并且弹簧201的线圈节距与第一实施例中的弹簧59的线圈弹簧部71的线圈节距相同。如图6所示，在比较示例中存在阀芯48的行程范围，在该比较示例中，形成于线间空间202处的油通道的横截面积(虚线)小于延迟端口的油通道的横截面积(实线)。另一方面，根据本实施例，形成于弹簧59的线间空间73处的排油通道的横截面积(单点划线)在阀芯48的整个行程范围中大于由延迟端口46所形成的油通道的横截面积(实线)。因此，在本实施例中，可以确保在位于延迟侧排放空间51中的油通过部分74处的排油通道的足够量横截面积。
另外，在第一实施例中，阀芯48具有连通至气门正时调节装置10的外部的阀芯内部油通道53。延迟侧排放空间51形成于阀芯48的右手侧。延迟侧排放空间51根据阀芯48的轴向位置而操作性地连通至延迟端口46，使得将来自延迟端口46的工作油导向阀芯内部油通道53。
根据上述结构，可以将工作油经由阀芯内部油通道53而从延迟侧排放空间51排出到气门正时调节装置10的外部。换言之，不需要在设置于延迟侧排放空间51的右手侧的螺纹部43中形成排油通道。因此，可以利用实心体来制造螺纹部43，从而增加了螺纹部43的考虑到螺纹部43强度的设计灵活性。
另外，在第一实施例中，阀套螺栓41具有用于限制阀芯48在预定位置处沿右手方向的轴向移动的止动表面78。即使在阀芯48的轴向移动由止动表面78所限制的情况下(即，在图4的情况下)，线间空间仍形成于线圈弹簧部71的相邻线圈线之间。
根据上述结构，当弹簧59根据阀芯48的轴向移动而拉伸或压缩时，可以使弹簧59的偏压力与挠曲之间的关系保持恒定。因此，可以增加线性螺线管97的可控性。
另外，在第一实施例中，弹簧59的油通过部分74由线圈弹簧构成，该油通过部分74的线圈节距大于线圈弹簧部71的线圈节距。换言之，弹簧59由具有不规则线圈节距的线圈弹簧构成，该线圈弹簧具有线圈弹簧部71以及油通过部分74。
根据上述结构，可以容易地形成线间空间73。
另外，在第一实施例中，阀芯内部油通道53具有用于容纳线圈弹簧部71的弹簧容纳空间77。
根据上述结构，不需要将线圈弹簧部71定位在延迟侧排放空间51中。如果线圈弹簧部71位于延迟侧排放空间51中，则线圈弹簧部71将防止工作油的平稳流动。此外，不需要在阀套螺栓41的螺纹部43中形成弹簧容纳空间。由此可以缩短阀套螺栓41的长度，从而增加设计灵活性。
(第二实施例)
图7示出了根据本公开的第二实施例的气门正时调节装置。螺纹部81在螺纹部81的左手侧具有弹簧容纳空间82。弹簧83具有线圈弹簧部84以及油通过部分85，该线圈弹簧部84容纳在弹簧容纳空间82中，该油通过部分85位于延迟侧排放空间51中并且部分地位于弹簧容纳空间82中。
如上所述，弹簧83的线圈弹簧部84可以容纳在弹簧容纳空间82中，该弹簧容纳空间82形成于阀套螺栓41(阀本体41)的螺纹部81中。在本实施例中，具有大于线圈弹簧部84的线间空间72的轴向空间的油通过部分85的线间空间73也位于延迟侧排放空间51中，以便确保在延迟侧排放空间51中通过线间空间73的排油通道的足够量横截面积。
另外，由于线圈弹簧部84设置在阀套螺栓41的一侧，因此可以减小阀芯48的惯性重量。换言之，可以增加阀芯48的响应。
(第三实施例)
如图8所示，在根据本公开的第三实施例的气门正时调节装置10中，阀套螺栓41的螺纹部87具有螺纹内部油通道88，该螺纹内部油通道的右手端部连通至气门正时调节装置10的外部。形成在螺纹内部油通道88的左手端部处的延迟侧排放空间86将工作油从延迟端口46经由弹簧59导向螺纹内部油通道88。
如上所述，排油通道(螺纹内部油通道88)可以形成于滑阀单元40的阀套螺栓41中。即使在本实施例中，由于油通过部分74的线间空间73位于延迟侧排放空间86(排油流动空间)中，因此可以确保形成于线间空间73中的排油通道的足够量横截面积。
另外，根据第三实施例，可以将工作油经由螺纹内部油通道88而从延迟侧排放空间86排出到气门正时调节装置10的外部。换言之，不需要将排油通道形成于设置在滑阀单元40的左手侧的阀芯89中。因此，可以利用实心体来制造阀芯89，从而增加了阀芯89的考虑到阀芯89强度的设计灵活性。
(第四实施例)
如图9所示，在根据本公开的第四实施例的气门正时调节装置10中，弹簧101在其左手侧具有线圈弹簧部71(第一线圈弹簧部71)，该线圈弹簧部71设置在阀芯48的弹簧容纳空间77(第一弹簧容纳空间77)中。弹簧101还在其右手侧具有第二线圈弹簧部104，该第二线圈弹簧部104设置在形成于阀套螺栓41的螺纹部102中的第二弹簧容纳空间103中。此外，弹簧101具有油通过部分85，该油通过部分85位于延迟侧排放空间51中并且部分地位于第二弹簧容纳空间103中。
如上所述，由于第一线圈弹簧部71和第二线圈弹簧部104形成于油通过部分85的两个轴向端部处，因而不仅可相比于第一实施例的弹簧59减小弹簧101的弹簧常数，而且可以确保在延迟侧排放空间51(排油流动空间)中通过线间空间73的排油通道的足够量横截面积。当弹簧常数减小时，可以使线性螺线管97(图1)的尺寸变小。
(第五实施例)
如图10所示，根据本公开的第五实施例的气门正时调节装置10与图9中所示的第四实施例的气门正时调节装置10的不同之处在于：除了在阀芯48中所形成的阀芯内部油通道53中之外，还于阀套螺栓41在弹簧容纳空间103的右手侧的螺纹部102中形成螺纹内部油通道88。根据这种结构，延迟侧排放空间111(排油流动空间)将来自延迟端口46的工作油分配到阀芯内部油通道53和螺纹内部油通道88两者中。延迟侧排放空间111用作排油通道中的分支点。
由于在第五实施例中增加了螺纹内部油通道88，因此可以减少排油通道中的压力损失。
(第六实施例)
如图11所示，在根据本公开的第六实施例的气门正时调节装置10中，阀芯内部油通道121和螺纹内部油通道122以类似于图10的第五实施例的方式而形成于滑阀单元40中。延迟侧排放空间111(排油流动空间)将来自延迟端口46的工作油分配到阀芯内部油通道121和螺纹内部油通道122。
第六实施例与第五实施例的不同之处在于：阀芯内部油通道121的横截面积小于第五实施例的阀芯内部油通道53的横截面积。另外，螺纹内部油通道122的横截面积也小于第五实施例的螺纹内部油通道88的横截面积。第六实施例的阀芯内部油通道121和螺纹内部油通道122的横截面积的总量制成为等于第一实施例的阀芯内部油通道53的横截面积。
根据上述结构，可以提高考虑到阀芯123和螺纹部124强度的设计灵活性，而不会增加排油通道中的压力损失。
(第七实施例)
如图12所示，在根据本公开的第七实施例的气门正时调节装置10中，阀芯131具有阀芯内部油通道132，该阀芯内部油通道132根据阀芯131的轴向位置而操作性地连通至提前端口45或延迟端口46。阀套螺栓41的螺纹部133具有连通至作为外部供油源的油泵96的螺纹内部油通道134。阀套内部空间135在筒形阀套部138中形成于阀芯内部油通道132和螺纹内部油通道134之间，以将工作油从螺纹内部油通道134导向阀芯内部油通道132。在本实施例中，阀套内部空间135用作供油流动空间。止回阀136设置于阀套内部空间135中。螺纹内部油通道134、阀套内部空间135和阀芯内部油通道132形成用于将工作油(供应油)供应到气门正时调节装置10的提前室33或延迟室34的供油通道。将来自延迟端口46的工作油经由形成于筒形阀套部138中的排放端口139而排出到气门正时调节装置10的外部。来自提前端口45的工作油经由环形空间54(提前侧排放空间)而排出到气门正时调节装置10的外部。
弹簧59具有线圈弹簧部84以及位于阀套内部空间135中的油通过部分85，该线圈弹簧部84部分地容纳在阀芯131的弹簧容纳空间137中并且部分地容纳在阀套内部空间135中。油通过部分85具有的线间空间73大于线圈弹簧部84的线间空间72。
如上所述，阀套内部空间135(供油流动空间)可以形成为供油通道的一部分。即使在这种结构中，由于油通过部分85的线间空间73位于阀套内部部分135中，所以仍可以确保在阀套内部空间135中通过油通过部分85的供油通道的足够量横截面积。
(第八实施例)
如图13所示，在根据本公开的第八实施例的气门正时调节装置10中，弹簧141设置在环形空间142中，该环形空间142在阀芯容纳孔49中沿径向方向形成于筒形阀套部44和阀芯48之间。弹簧141具有线圈弹簧部143以及油通过部分144。油通过部分144具有线间空间145，该线间空间145大于线圈弹簧部143的线间空间72。在本实施例中，环形空间142用作提前侧排放空间，该提前侧排放空间形成于阀芯48的左手轴向端部146的外周和筒形阀套部44的阀芯容纳孔49之间，使得将经由阀芯内部油通道53来自提前端口45的工作油以及来自延迟端口46的工作油经由设置在环形空间142(提前侧排放空间)中的油通过部分144而排出到气门正时调节装置10的外部。
如上所述，弹簧141可以设置在滑阀单元40的环形空间142中。由于油通过部分144的线间空间145位于用作提前侧排放空间的环形空间142中，所以可以确保排油通道在油通过部分144处的足够量横截面积。
(第九实施例)
如图14和图15所示，在根据本公开的第九实施例的气门正时调节装置10中，弹簧151具有线圈弹簧部71以及油通过部分152。油通过部分152由直线部分构成，该直线部分从线圈弹簧部71的周向点中的一个沿轴向方向延伸到右手侧(朝螺纹部43的一侧)的线圈端部部分的对应周向点处。油通过部分152具有与阀芯48的轴向移动无关的恒定轴向长度。油通过部分152具有轴向空间153，该轴向空间153大于线圈弹簧部71的线间空间72。除了由直线部分所占据的空间之外，延迟侧排放空间51的整个空间可以用作油通过部分152的轴向空间153。
如上所述，油通过部分152可以由具有恒定轴向长度的固定线圈端部部分形成。由于油通过部152的轴向空间153位于在本实施例中用作排油流动空间的延迟侧排放空间51中，所以可以确保排油通道在油通过部分152中的足够量横截面积。
另外，由于油通过部分152的轴向长度是恒定的，与阀芯48的轴向位置无关，换言之，由于轴向空间153没有减小，因此可以保证足够量的油流。因此，可以增加弹簧151的设计灵活性。
(第十实施例)
如图16和17所示，在根据本公开第十实施例的气门正时调节装置10中，弹簧161的结构不同于上述第九实施例的弹簧151的结构。弹簧161具有线圈弹簧部71以及油通过部分162。油通过部分162由多个直线部分构成，这些直线部分中的每个从线圈弹簧部71的右手端部的周向点中的每一个沿轴向方向延伸。油通过部分162具有恒定轴向长度，与阀芯48的轴向移动无关。油通过部分162具有轴向空间163，该轴向空间163大于线圈弹簧部71的线间空间72。油通过部分162由多个直线部分构成，这些直线部分设置在线圈弹簧部71的周向方向上并且沿轴向方向布置在线圈弹簧部71和阀套螺栓41的螺纹部43(形成于止动表面78处的凹部79)之间。每个轴向空间163形成在圆周方向上相邻的直线部分之间，这些直线部分从相应的周向点沿轴向方向延伸。。
如上所述，油通过部分162可以由具有恒定轴向长度的固定线圈端部部分形成。由于油通过部分162的轴向空间163位于在本实施例中用作排油流动空间的延迟侧排放空间51中，所以可以充分确保排油通道在油通过部分162中的横截面积。
另外，由于线圈弹簧部71在多个周向点处由油通过部分162所支撑，所以当弹簧161拉伸或压缩时，可以防止线圈弹簧部71的倾斜。
(第十一实施例)
如图18和19所示，在根据本公开的第十一实施例的气门正时调节装置10中，弹簧171具有线圈弹簧部71和油通过部分172。油通过部分172由线圈弹簧构成，卷绕直径以此方式变化以使得油通过部分172的线间空间173(相邻线圈线之间的距离)大于线圈弹簧部71的线间空间72(相邻线圈线之间的距离)。本实施例的油通过部分172由鼓式线圈弹簧构成。可替换地，油通过部分172可以由具有圆锥状的线圈弹簧形成。
如上所述，油通过部分172可以由鼓式线圈弹簧或圆锥状线圈弹簧构成。由于油通过部分172的线间空间173位于在本实施例中用作排油流动空间的延迟侧排放空间51中，因此可以充分确保在油通过部分172中的排油通道的横截面积。在线间空间173如本实施例那样由鼓式线圈弹簧(或圆锥状线圈弹簧)所形成的情况下，可以同时确保油流在轴向方向和径向方向上的空间。
(第十二实施例)
如图20所示，在根据本公开的第十二实施例的气门正时调节装置10中，阀芯181具有作为阀芯内部油通道53的一部分的弹簧容纳空间182以及多个径向连通端口183，这些径向连通端口183中的每个沿径向方向穿过阀芯181的筒形壁。连通端口183根据阀芯181的轴向位置而将延迟端口46操作性地连通到弹簧容纳空间182，使得来自延迟端口46的工作油通过径向连通端口183流入用作阀芯内部排放空间的弹簧容纳空间182中。径向连通端口183、阀芯内部油通道53以及环形空间54形成排油通道。在本实施例中，用作阀芯内部排放空间的弹簧容纳空间182也包括在排油流通空间的含义中。弹簧101在如下位置处具有位于弹簧容纳空间182中的油通过部分85：在该位置处，排油流动空间(弹簧容纳空间182)在轴向方向上与径向连通端口183重叠。另外，弹簧101在油通过部分85的轴向两侧上具有第一线圈弹簧部71以及第二线圈弹簧部104。
如上所述，阀芯181的弹簧容纳空间182的一部分可用作排油流动空间，以用于将弹簧101的油通过部分85定位在排油流动空间中。当油通过部分85的线间空间73位于排油流动空间(弹簧容纳空间182的一部分)中时，可以充分确保排油通道在油通过部分85中的横截面积。
(其他实施例或修改)
在阀套螺栓41(阀本体)中，当形成筒形阀套部44时，并不总是需要设置螺纹部43。
气门正时调节装置不仅用于调节发动机的进气阀的气门正时，而且用于调节发动机的排气阀的气门正时。
本公开不限于上述实施例和/或修改，而是可以在不脱离本公开的精神的情况下以各种方式进行进一步修改。
如上述实施例所述，排油流动空间包括：
(a)第一实施例(图1至图6)和其他实施例(图7等)中的延迟侧排放空间51；
(b)第三实施例(图8)中的延迟侧排放空间86；
(c)第五和第六实施例(图10和11)中的延迟侧排放空间111；
(d)第八实施例(图13)中的提前侧排放空间142；以及
(e)第十二实施例(图20)中的阀芯内部排放空间182。
另外，第七实施例(图12)中的上述排油流动空间和供油流动空间135在本公开中统称为特定油流动空间。

Claims (11)

1.一种用于调节内燃发动机(90)的进气阀或排气阀的气门正时的气门正时调节装置(10)，其中所述气门正时调节装置具有滑阀单元(40)，所述滑阀单元包括：
阀本体(41)，所述阀本体具有多个油端口(45,46,47,139)，所述多个油端口中的每个用作相应油通道的一部分；
阀芯(48,89,123,131,181)，所述阀芯可移动地容纳在所述阀本体的阀芯容纳孔(49)中，使得所述阀芯能够沿所述阀本体的轴向方向移动，用于根据所述阀芯的轴向位置将所述油端口中的一个操作性地连通至另一油端口；
特定油流动空间，所述特定油流动空间由以下空间中的任一个构成：
i)排油流动空间(51,86,111,142,182)，所述排油流动空间在所述阀芯容纳孔(49)中形成于所述阀本体和所述阀芯之间，或者所述排油流动空间形成于所述阀芯的弹簧容纳空间(182)中，并且用作排油通道的一部分；或者
ii)供油流动空间(135)，所述供油流动空间在所述阀本体的筒形阀套部(138)中形成于所述阀本体和所述阀芯之间，并且用作供油通道的一部分；以及
偏压构件(59,83,101,141,151,161,171)，所述偏压构件的至少一部分位于所述特定油流动空间中，用于沿轴向方向中的一个偏压所述阀芯，
其中，所述偏压构件包括线圈弹簧部(71,84,143)，所述线圈弹簧部根据所述阀芯的轴向移动而压缩或拉伸，从而增加或减小施加到所述阀芯的偏压力，以及
其中，所述偏压构件还包括位于所述特定油流动空间中的油通过部分(74,85,144,152,162,172)，并且所述油通过部分的线间空间或轴向空间(73,145,153,163,173)大于所述线圈弹簧部的线间空间(72)。
2.根据权利要求1所述的气门正时调节装置，其中，
所述偏压构件(101)在所述偏压构件的轴向两侧上具有第一线圈弹簧部(71)以及第二线圈弹簧部(104)。
3.一种用于调节内燃发动机(90)的进气阀或排气阀的气门正时的气门正时调节装置(10)，其中所述气门正时调节装置具有滑阀单元(40)，所述滑阀单元包括：
阀本体(41)，所述阀本体具有多个油端口(45,46,47)，所述多个油端口中的每个用作相应油通道的一部分；
阀芯(48)，所述阀芯可移动地容纳在所述阀本体的阀芯容纳孔(49)中，使得所述阀芯能够沿所述阀本体的轴向方向移动，用于根据所述阀芯的轴向位置将所述油端口中的一个操作性地连通至另一油端口；
特定油流动空间，所述特定油流动空间由以下空间中的任一个构成：
i)排油流动空间(51,86,111,142,182)，所述排油流动空间在所述阀芯容纳孔(49)中形成于所述阀本体和所述阀芯之间，或者所述排油流动空间形成于所述阀芯的弹簧容纳空间(182)中，并且用作排油通道的一部分；或者
ii)供油流动空间(135)，所述供油流动空间在所述阀本体的筒形阀套部(138)中形成于所述阀本体和所述阀芯之间，并且用作供油通道的一部分；以及
偏压构件(151,161)，所述偏压构件的至少一部分位于所述排油流动空间中，用于沿轴向方向中的一个偏压所述阀芯，
其中，所述偏压构件包括线圈弹簧部(71)，所述线圈弹簧部根据所述阀芯的轴向移动而压缩或拉伸，从而增加或减小施加到所述阀芯的偏压力，并且
其中，所述偏压构件还包括位于所述特定油流动空间中的油通过部分(152,162)，所述油通过部分的轴向长度是恒定的，与所述阀芯的轴向移动无关，并且所述油通过部分具有的轴向空间(153,163)大于所述线圈弹簧部的线间空间(72)。
4.一种用于调节内燃发动机(90)的进气阀或排气阀的气门正时的气门正时调节装置(10)，其中所述气门正时调节装置具有滑阀单元(40)，所述滑阀单元包括：
阀本体(41)，所述阀本体具有多个油端口(45,46,47)，所述多个油端口中的每个用作相应油通道的一部分；
阀芯(48)，所述阀芯可移动地容纳在所述阀本体的阀芯容纳孔(49)中，使得所述阀芯能够沿所述阀本体的轴向方向移动，用于根据所述阀芯的轴向位置将所述油端口中的一个操作性地连通至另一油端口；
特定油流动空间，所述特定油流动空间由以下空间中的任一个构成：
i)排油流动空间(51,86,111,142,182)，所述排油流动空间在所述阀芯容纳孔(49)中形成于所述阀本体和所述阀芯之间，或者所述排油流动空间形成于所述阀芯的弹簧容纳空间(182)中，并且用作排油通道的一部分；或者
ii)供油流动空间(135)，所述供油流动空间在所述阀本体的筒形阀套部(138)中形成于所述阀本体和所述阀芯之间，并且用作供油通道的一部分；以及
偏压构件(171)，所述偏压构件的至少一部分位于所述排油流动空间中，用于沿轴向方向中的一个偏压所述阀芯，
其中，所述偏压构件包括线圈弹簧部(71)，所述线圈弹簧部根据所述阀芯的轴向移动而压缩或拉伸，从而增加或减小施加到所述阀芯的偏压力，以及
其中，所述偏压构件还包括位于所述特定油流动空间中的油通过部分(172)，所述油通过部分(172)的相邻线圈线之间的距离(173)大于所述线圈弹簧部的相邻线圈线的距离(72)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的气门正时调节装置，其中，
所述阀芯(48,123,181)具有连通至所述气门正时调节装置的外部的阀芯内部油通道(53,121)，以及
所述特定油流动空间(51,111,142,182)形成于与所述阀芯的轴向端部中的一个邻近的位置处，所述排油流动空间根据所述阀芯的所述轴向移动而操作性地连通至油端口中的一个预定油端口，使得来自所述预定油端口的工作油被引导至所述阀芯内部油通道。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的气门正时调节装置，其中，
所述阀本体(41)由筒形阀套部(44)以及螺纹部(87,102,124)构成，所述筒形阀套部具有所述多个油端口，所述螺纹部形成于所述筒形阀套部的轴向侧中的一侧处，
所述螺纹部(87,102,124)具有螺纹内部油通道(88,122)，所述螺纹内部油通道连通至所述气门正时调节装置的外部，
所述特定油流动空间(86,111)在所述筒形阀套部中形成于所述阀芯和所述螺纹部之间，并且
所述特定油流动空间(86,111)根据所述阀芯的所述轴向移动而操作性地连通至所述油端口中的一个预定油端口(46)，使得来自所述油端口中的所述预定油端口的工作油被引导至所述螺纹内部油通道。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的气门正时调节装置，其中，
所述阀芯(48,123)具有阀芯内部油通道(53,121)，
所述阀本体(41)具有筒形阀套部(44)以及螺纹部(102,124)，所述筒形阀套部设置有所述多个油端口，所述螺纹部形成于所述阀芯的轴向侧中的一侧上，
所述螺纹部具有螺纹内部油通道(88,122)，所述螺纹内部油通道连通至所述气门正时调节装置的外部，
所述特定油流动空间(111)在所述筒形阀套部中沿所述轴向方向形成于所述阀芯和所述螺纹部之间，以及
所述特定油流动空间(111)根据所述阀芯的所述轴向移动而操作性地连通至所述油端口中的一个预定油端口(46)，使得来自所述油端口中的所述预定油端口的工作油被引导至所述阀芯内部油通道和所述螺纹内部油通道。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的气门正时调节装置，其中，
所述阀芯(131)具有阀芯内部油通道(132)，所述阀芯内部油通道根据所述阀芯的轴向移动而操作性地连通至所述油端口中的预定油端口(45,46)，
所述阀本体(41)具有筒形阀套部(138)以及螺纹部(133)，所述筒形阀套部设置有所述多个油端口，所述螺纹部形成于所述阀芯的轴向侧中的一侧上，
所述螺纹部(133)具有螺纹内部油通道(134)，所述螺纹内部油通道连通至所述气门正时调节装置的外部油压源(96)，以及
所述特定油流动空间(135)在所述筒形阀套部中沿所述轴向方向形成于所述螺纹内部油通道和所述阀芯内部油通道之间，使得来自所述螺纹内部油通道的工作油被引导至所述阀芯内部油通道。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的气门正时调节装置，其中，
所述阀芯(48)具有阀芯内部油通道(53)，所述阀芯内部油通道根据所述阀芯的轴向移动而操作性地连通至所述油端口中的预定油端口(46)，以及
所述特定油流动空间(142)在所述阀芯容纳孔(49)中作为所述排油流动空间(142)而形成于所述阀芯的轴向端部中的一端(146)和所述阀本体之间，使得来自所述阀芯内部油通道的工作油经由所述排油流动空间而引导至所述气门正时调节装置的外部。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的气门正时调节装置，其中，
所述阀本体(41)具有止动部(78)，用于限制所述阀芯沿轴向方向中的一个的所述轴向移动，并且
即使在所述阀芯的所述轴向移动由所述止动部所限制的情况下，所述线间空间(72)仍形成于所述线圈弹簧部(71)中。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的气门正时调节装置，所述气门正时调节装置还包括：
外部供油通道(94)，所述外部供油通道连通至所述工作油的外部源(96)；
内部供油通道(37)，所述内部供油通道连通至所述油端口中的一个油端口(47)，以及
止回阀(60)，所述止回阀设置在所述外部供油通道(94)和所述内部供油通道(37)之间，使得允许所述工作油沿着从所述外部供油通道到所述内部供油通道的方向流动，
其中，所述滑阀单元(40)设置在所述止回阀(60)的下游侧。
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