CN108474274B - 阀定时变更装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的阀定时变更装置，包括壳体转子(10)、叶片转子、紧固螺栓(40)、分别经由在紧固螺栓的外周面上隔开而形成开口的油路而与提前角室连通的提前角油路及与滞后角室连通的滞后角油路，叶片转子包括转子本体(20)及转子套筒(30)，所述转子本体(20)是由形成大于紧固螺栓的热膨胀系数的材料形成，所述转子套筒(30)是至少在对提前角油路(23a)与滞后角油路(35)进行相互隔断的区域内，由形成与紧固螺栓相等的热膨胀系数的材料形成，并以与凸轮轴不接触并且与紧固螺栓的外周面(41a)密接的方式而一体地组装。由此，可以防止在划定油路的零件相互之间产生间隙而防止出现漏油。

Description

阀定时变更装置
技术领域
本发明涉及一种根据运转状况来变更内燃发动机的吸气阀或排气阀的开闭时间(阀定时(valve timing))的阀定时变更装置。
背景技术
作为现有的阀定时变更装置，已经知道包括如下构件的装置：与曲柄轴(crankshaft)同步地在凸轮轴(cam shaft)的轴线上旋转的外壳(case)及凸轮链轮(camsprocket)(壳体转子)、与外壳合作划定提前角室及滞后角室并且在所述轴线上旋转的可动构件(叶片转子)、将可动构件紧固在凸轮轴上并且具有油路(端口(port))的螺栓、由套筒及线轴(spool)等构成的流量控制阀、以及在嵌合螺栓的外周面的可动构件的内周面上形成的呈环状槽的提前角油路及滞后角油路等，所述套筒是嵌入至以通过螺栓的中心的方式而被挖空的插入部，并且具有油路(贯通部)，所述线轴是往返运动自如地插入至套筒内而进行油路(端口及贯通部)的开闭(例如，参照专利文献1等)。
在所述装置中，是通过对流量控制阀进行适当驱动控制，来调整分别经由提前角油路及滞后角油路而相对于提前角室及滞后角室导入及导出的油量。
在这里，为了抑制在流量控制阀的套筒与螺栓的嵌合界面上，从因热膨胀而产生的间隙产生漏油等，揭示了利用热膨胀系数高于螺栓的材料来形成套筒的方法。
但是，关于螺栓与可动构件的嵌合界面上的间隙却没有任何涉及内容，而如果利用铁系材料形成螺栓及利用铝系材料形成可动构件时，会因为两者的热膨胀差等而在嵌合界面上产生间隙。
其结果为，在可动构件的内周面上分别形成为环状槽的提前角油路与滞后角油路相连通，从而有可能无法将油引导至所需的油路。
并且，设置在可动构件的内周面上的呈环状槽的提前角油路及滞后角油路通常是通过实施使用镗床等在轴线方向及径向上输送的镗孔加工而形成。因此，利用所述构成的加工比只在轴线方向上形成输送圆筒面的镗孔加工或锪孔加工更麻烦。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2011-256786号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明在于提供一种可以解决所述现有技术的问题，防止从零件彼此的间隙产生漏油等的阀定时变更装置。
解决问题的技术手段
本发明的阀定时变更装置是对通过凸轮轴而驱动的吸气阀或排气阀的开闭定时进行变更的阀定时变更装置，其形成为如下构成，包括：壳体转子，在凸轮轴的轴线上进行旋转；叶片转子，与壳体转子合作划定提前角室及滞后角室，并且在所述轴线上进行旋转；紧固螺栓，对叶片转子进行紧固以使其与凸轮轴一体地旋转，并且具有油路；以及提前角油路及滞后角油路，分别经由在紧固螺栓的外周面上隔开而开口的油路，所述提前角油路与提前角室连通且所述滞后角油路与滞后角室连通；并且所述叶片转子包括：转子本体，由形成大于紧固螺栓的热膨胀系数的材料形成；以及转子套筒，至少在对提前角油路与滞后角油路进行相互隔断的区域内，由形成与紧固螺栓相等的热膨胀系数的材料形成，并以与凸轮轴不接触并且与紧固螺栓的外周面密接的方式而一体地组装。
在所述构成中，也可以采用如下构成：转子套筒是压入至转子本体。
在所述构成中，也可以采用如下构成：紧固螺栓是直接抵接于转子套筒而被紧固。
在所述构成中，也可以采用如下构成：转子本体包括与紧固螺栓的外周面密接的小径内周部、以及形成为直径大于小径内周部的大径内周部，转子套筒包括：环状端面，在被压入至大径内周部的状态下，与小径内周部合作划定提前角油路及滞后角油路中的一者；筒状部，与紧固螺栓的外周面密接，并且划定提前角油路及滞后角油路中的另一者；以及凸缘部，抵接于大径内周部的开口端面，并且被紧固螺栓直接抵接而沿轴线方向受到按压。
在所述构成中，也可以采用如下构成：转子套筒包括相对于转子本体对围绕轴线的角度位置进行定位的定位部。
在所述构成中，也可以采用如下构成：包括施力弹簧，所述施力弹簧对叶片转子相对于壳体转子沿围绕轴线的一个方向进行旋转施力，转子套筒在所述凸缘部，具有卡止施力弹簧的一端部的卡止部。
在所述构成中，也可以采用如下构成：紧固螺栓及转子套筒是由铁系材料形成，转子本体是由铝系材料形成。
在所述构成中，也可以采用如下构成：在紧固螺栓上，组装有对油的流量进行控制的流量控制阀。
发明的效果
根据形成所述构成的阀定时变更装置，可以解决所述现有技术的问题，防止从零件彼此的间隙产生漏油等，从而能够保证预期的功能。
附图说明
图1是表示本发明的阀定时变更装置、凸轮轴及电磁致动器的分解立体图。
图2是表示本发明的阀定时变更装置的分解立体图。
图3是表示本发明的阀定时变更装置、凸轮轴及电磁致动器的剖视图。
图4是形成本发明的阀定时变更装置的一部分的紧固螺栓及流量控制阀的分解立体图。
图5A是表示形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子的转子本体的前视图。
图5B是表示形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子的转子本体的侧视图。
图5C是表示形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子的转子本体的后视图。
图6A是表示形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子的转子本体的图，是图5B中的E1-E1上的剖视图。
图6B是表示形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子的转子本体的图，是图5B中的E2-E2上的剖视图。
图7A是表示形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子的转子本体的图，是图5A中的E3-E3上的剖视图。
图7B是表示形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子的转子本体的图，是图5B中的E4-E4上的局部剖视图。
图8A是表示在形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子的转子本体上一体地组装的转子套筒的前视图。
图8B是表示在形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子的转子本体上一体地组装的转子套筒的侧视图。
图8C是表示在形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子的转子本体上一体地组装的转子套筒的后视图。
图9A是表示在形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子的转子本体上一体地组装的转子套筒的图，是图8A中的E5-E5上的剖视图。
图9B是表示在形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子的转子本体上一体地组装的转子套筒的图，是图8B中的E6-E6上的剖视图。
图10是表示形成本发明的阀定时变更装置的一部分的锁定机构的剖视图。
图11A是表示形成本发明的阀定时变更装置的一部分的流量控制阀与紧固螺栓的在油路的滞后角模式的状态下的位置关系的剖视图。
图11B是表示形成本发明的阀定时变更装置的一部分的流量控制阀与紧固螺栓的在油路的保持模式的状态下的位置关系的剖视图。
图11C是表示形成本发明的阀定时变更装置的一部分的流量控制阀与紧固螺栓的在油路的提前角模式的状态下的位置关系的剖视图。
图12是表示形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子位于最大滞后角位置的状态的剖视图。
图13是表示形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子位于最大提前角位置的状态的剖视图。
图14是表示形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子位于最大滞后角位置与最大提前角位置之间的中间位置的状态的剖视图。
图15是表示在形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子的转子本体上一体地组装的转子套筒的另一实施方式的剖视图。
图16是表示在形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子的转子本体上一体地组装的转子套筒的进而另一实施方式的剖视图。
符号的说明
10：壳体转子
10a：提前角室
10b：滞后角室
11：第一壳体构件
11a：链轮
11b、32a、61b：内周面
11c：壁面
11d、S4：嵌合孔
11e：油路
11f：螺孔
12：第二壳体构件
12a：圆筒壁
12b：前壁
12c：开口部
12d：贯通孔
12e：承座部
12f：卡止槽部
12g：收容凹部
12h：环状结合部
20：转子本体(叶片转子)
21：叶片部
22：轮毂部
23：小径内周部
23a：提前角油路(环状槽)
24：大径内周部
25：提前角油路
26：滞后角油路
27：开口端面
28：定位孔
29：凹部
29a、29b：压力调整孔
30、30′、30″：转子套筒(叶片转子)31：环状端面
32：筒状部
32′：第一筒状部
32″：第二筒状部
33：凸缘部
34：定位孔(定位部)
35：滞后角油路(环状槽)
36：滞后角油路
37：卡止部
38：环状凹部
39：环状退避部
40：紧固螺栓
41、S1：圆筒部
41a：外周面
42：外螺纹部
43：带凸缘的头部
44：插入部
45、46、47、61a、61c、61d、62d、62e、62g、62h、62i、S2：油路
48：环状槽
49、61e：定位部
50、63、72：施力弹簧
51：线圈部
52：第一端部
53：第二端部
60：流量控制阀
61：套筒
61f、62j：支承部
62：线轴
62a：第一阀部
62b：第二阀部
62c：滑动部
62f：缩径部
64：垫圈
65：卡环
70：锁定机构
71：锁销
73：圆筒固持器
A：电磁致动器
A1：柱塞
A2：线圈
B：螺栓
CW：方向
L：轴线
P：定位销
R：收容室
S：凸轮轴
S3：内螺纹部
θa：最大提前角位置
θr：最大滞后角位置
Δθ：规定角度范围
具体实施方式
以下，一边参照附图的图1至图14，一边对本发明的实施方式进行说明。
所述阀定时变更装置包括在凸轮轴S的轴线L上进行旋转的壳体转子10、与凸轮轴S一体地旋转的作为叶片转子的转子本体20及转子套筒30、对叶片转子以与凸轮轴S一体地旋转的方式进行紧固的紧固螺栓40、施力弹簧50、对油的流量进行控制的流量控制阀60、以及能够相对于壳体转子10锁定叶片转子的锁定机构70。
再者，流量控制阀60是通过与所述装置另外地安装在例如链罩(chain cover)(未图示)等之上的电磁致动器A来驱动控制。
凸轮轴S是通过形成于发动机的气缸盖(cylinder header)(未图示)上的轴承(未图示)而可围绕轴线L旋转地受到支撑，如图1所示在一个方向CW上进行旋转，并通过凸轮作用而对发动机的吸气阀或排气阀进行开闭驱动。
凸轮轴S在其端部区域内，包括转动自如地支撑壳体转子10的圆筒部S1、将从油盘(oil pan)(未图示)导入的油供给至紧固螺栓40的油路45的油路S2、对紧固螺栓40进行紧固的内螺纹部S3、以及使定位销P嵌合的嵌合孔S4。
壳体转子10可旋转地支撑在凸轮轴S的轴线L上，经由链条等而与曲柄轴的旋转连动，并经由叶片转子(20、30)将曲柄轴的旋转驱动力传递至凸轮轴S。
壳体转子10形成一分为二的构造，此构造包括大致圆盘状的第一壳体构件11、以及与第一壳体构件11的前表面侧结合的有底圆筒状的第二壳体构件12。
而且，壳体转子10划定收容室R并且收容锁定机构70，并通过所收容的叶片转子的叶片部21，将收容室R一分为二为提前角室10a及滞后角室10b，所述收容室R在规定角度范围Δθ(最大提前角位置θa与最大滞后角位置θr之间的角度范围)内可相对旋转地收容叶片转子。
第一壳体构件11包括卷绕有传递曲柄轴的旋转驱动力的链条的链轮11a、内周面11b、壁面11c、嵌合孔11d、油路11e及螺孔11f。
内周面11b是以转动自如地嵌合于凸轮轴S的圆筒部S1的方式而形成。
壁面11c是以转子本体20的背面滑动自如地接触的方式而形成。
嵌合孔11d是以使锁定机构70中所含的锁销(lock pin)71嵌合的方式而形成。
油路11e是以对嵌合孔11d进行油的供给及排出的方式而形成。
螺孔11f是以拧入对第二壳体构件12进行紧固的螺栓B的方式而形成。
第二壳体构件12形成为具有圆筒壁12a及前壁12b的有底圆筒状。
并且，第二壳体构件12中，除了圆筒壁12a及前壁12b以外，还包括开口部12c、使螺栓B通过的三个贯通孔12d、三个承座(shoe)部12e、卡止槽部12f、收容凹部12g及环状结合部12h。
开口部12c形成为在轴线L上具有中心，以使紧固螺栓40通过。
三个承座部12e是在前壁12b的背面侧，从圆筒壁12a向中心(轴线L)突出并且沿周方向等间隔地配置而形成。
卡止槽部12f是切去开口部12c的一部分以嵌入并卡止施力弹簧50的第一端部52而形成。
收容凹部12g是以收容施力弹簧50的线圈部51的方式而形成。
环状结合部12h是以嵌入并结合于第一壳体构件11的壁面11c的外周缘区域的方式而形成。
叶片转子(转子本体20及转子套筒30)是为了与壳体转子10合作划定提前角室10a及滞后角室10b，收容在壳体转子10的收容室R内而将收容室R一分为二为提前角室10a及滞后角室10b，并且与凸轮轴S一体地旋转。
转子本体20是使用热膨胀系数大于紧固螺栓40的材料，例如使用铝系材料等轻金属材料而形成。
并且，转子本体20包括三个叶片部21、大致等间隔地一体地保持三个叶片部21的轮毂部22、小径内周部23、压入转子套筒30的大径内周部24、三个提前角油路25、三个滞后角油路26、开口端面27、作为定位部的定位孔28、嵌入锁定机构70的凹部29及与凹部29连通的压力调整孔29a、29b、以及嵌入至形成于叶片部21的前端的槽部的密封构件。
小径内周部23形成为与被压入的转子套筒30的环状端面31合作而划定呈环状槽的提前角油路23a，并且，形成为以与紧固螺栓40的外周面41a密接的状态而组合的内径尺寸。
大径内周部24形成为直径大于小径内周部23，并形成为如下的内径尺寸，即，在由铁系材料形成的转子套筒30的筒状部32经压入的状态下，在使用所述装置时所受到的温度的变化范围整个区域内不产生间隙。
提前角油路25形成为在轮毂部22上呈放射状伸长，并与提前角油路23a连通。
滞后角油路26形成为在轮毂部22上呈放射状伸长，并与大径内周部24连通。
开口端面27在大径内周部24的端部，形成为锪孔状。
定位孔28形成为使安装在凸轮轴S上的定位销P嵌合。
转子套筒30是由具有与紧固螺栓40相等的热膨胀系数的铁系材料形成，并压入至转子本体20。
并且，转子套筒30包括环状端面31、筒状部32、凸缘部33、作为定位部的定位孔34、呈环状的滞后角油路35、三个滞后角油路36及卡止部37。
环状端面31形成为与转子本体20的小径内周部23合作而划定提前角油路23a。
筒状部32形成为被压入至转子本体20的大径内周部24。
凸缘部33形成为其内侧面抵接于大径内周部24的开口端面27，并且紧固螺栓40直接抵接于其外侧面，并沿轴线L方向受到按压。
定位孔34是以使定位销P嵌合的方式而形成，所述定位销P是相对于转子本体20及凸轮轴S对围绕轴线L的角度位置进行定位。
滞后角油路35形成在筒状部32的内周面32a上。
滞后角油路36形成为在筒状部32上呈放射状伸长而贯通，并且与滞后角油路35连通。
卡止部37是切去凸缘部33的一部分，以卡止施力弹簧50的第二端部53而形成。
在这里，筒状部32的轴线L方向上的长度尺寸形成得稍短于转子本体20的大径内周部24的轴线L方向上的长度尺寸。
并且，筒状部32的外径尺寸形成为包含滞后角油路36所开口的附近的三个区域的外径尺寸大于其它区域的外径尺寸。
而且，筒状部32形成为在被压入至由铝系材料形成的转子本体20的大径内周部24的状态下，在使用所述装置时所受到的温度的变化范围整个区域内不产生间隙。
即，转子套筒30是局部地压入至转子本体20的大径内周部24。
并且，筒状部32的内周面32a形成为以与紧固螺栓40的外周面41a密接的状态而组合的内径尺寸。
紧固螺栓40是直接抵接于叶片转子的转子套筒30，一边施加轴线L方向上的按压力，一边对叶片转子(20、30)以与凸轮轴S一体地旋转的方式进行紧固，由机械强度高的铁系材料形成。
紧固螺栓40包括具有外周面41a的圆筒部41、位于圆筒部41的前端侧的外螺纹部42、带凸缘的头部43、插入部44、油路45、油路46、油路47、环状槽48及定位部49。
圆筒部41的外周面41a形成为如下的外径尺寸：可沿轴线L方向嵌合并且无间隙地密接于转子套筒30的筒状部32的内周面32a及转子本体20的小径内周部23的内周面。
带凸缘的头部43在与外螺纹部42相反之侧，形成为直接抵接于转子套筒30的凸缘部33，并沿轴线L方向对凸缘部33进行按压。
插入部44形成为将圆筒部41的内部挖空，而嵌入流量控制阀60的有底状。
油路45形成在圆筒部41与外螺纹部42的连接区域。
油路46形成为在圆筒部41的外周面41a上形成开口而与提前角油路23a连通。
油路47形成为在圆筒部41的外周面41a上形成开口而与滞后角油路35连通。
环状槽48在插入部44的开口端侧，形成为嵌入垫圈(washer)64及卡环(snapring)65。
定位部49形成为凹状，接收定位部61e，以围绕轴线L对流量控制阀60的套筒61进行定位。
然后，紧固螺栓40通过第二壳体构件12的开口部12c，插入至被压入至转子本体20的转子套筒30的筒状部32及转子本体20的小径内周部23，并将外螺纹部42拧入至凸轮轴S的内螺纹部S3。
由此，紧固螺栓40直接抵接于转子套筒30而沿轴线L方向施加按压力(紧固力)，对叶片转子(20、30)以与凸轮轴S一体地旋转的方式进行紧固。
并且，在所述紧固状态下，紧固螺栓40的外周面41a对转子本体20的呈环状槽的提前角油路23a与滞后角油路35以不相互连通的方式进行隔断。
即，将转子套筒30压入至转子本体20，并且，紧固螺栓40经由转子套筒30对叶片转子(20、30)以与凸轮轴S一体地旋转的方式进行紧固。
由此，作为叶片转子，可获得包括如下构件的构成：转子本体20，由形成大于紧固螺栓40的热膨胀系数的材料形成；以及转子套筒30，至少在对提前角油路23a与滞后角油路35进行相互隔断的区域内，由形成与紧固螺栓40相等的热膨胀系数的材料形成，并以与凸轮轴S不接触并且与紧固螺栓40的外周面41a密接的方式而一体地组装。
并且，由于将转子套筒30压入至转子本体20而一体地组装，所以获得如下的叶片转子，所述叶片转子包括被紧固螺栓40的外周面41a相互隔断而与提前角室10a连通的提前角油路23a、25以及与滞后角室10b连通的滞后角油路35、36、26。
根据形成所述构成的包含转子本体20及转子套筒30的叶片转子与紧固螺栓40的关系，即使紧固螺栓40及叶片转子产生热膨胀，由于一体地组装有转子套筒30，所述转子套筒30与紧固螺栓40的外周面41a密接，并且至少在将提前角油路23a与滞后角油路45相互隔断的区域内，由形成与紧固螺栓40相等的热膨胀系数的材料形成，所以在紧固螺栓40的外周面41a与转子套筒30的内周面32a之间也不会产生间隙。
特别是转子套筒30与凸轮轴S不接触而只与紧固螺栓40的外周面41a接触，所以不会受到例如转子套筒与凸轮轴嵌合而处于接触状态时令人担心的嵌合关系及组装偏差等的影响。
因此，可以获得转子套筒30的内周面32a与紧固螺栓40的外周面41a的确实的接触状态。
即，提前角油路23a与滞后角油路45不会借由紧固螺栓40的外周面41a上的间隙而连通，可以防止漏油而将油引导至所需的油路。因此，能够以高精度进行开闭定时的变更。
并且，转子套筒30是通过压入而一体地组装至转子本体20，所以会在热变形的范围内使压入部分处于始终不产生间隙的嵌合的状态，从而即使两者发生热膨胀也不会产生间隙，而且还可以容易地进行压入作业。
此外，紧固螺栓40是直接抵接于形成相等的热膨胀系数的转子套筒30而被紧固，所以即使在产生热变形的环境下，也不会在紧固螺栓40与转子套筒30之间产生因为热变形而导致的相对偏移。
因此，与紧固螺栓40直接抵接于热膨胀系数不同的转子本体20的情况相比，可以防止紧固螺栓40的松动等，因此可以防止在提前角油路23a与滞后角油路45之间产生漏油等。
特别是借由利用铁系材料形成紧固螺栓40及转子套筒30，可以一方面确保紧固螺栓40的强度，一方面使紧固螺栓40与转子套筒30之间不产生热膨胀差而防止间隙的产生。
并且，通过利用铝系材料形成转子本体20，可以实现轻量化，提高响应性。
此外，转子套筒30及转子本体20通过使转子套筒30的定位孔34及转子本体20的定位孔28适应于相对于凸轮轴S对围绕轴线L的角度位置进行定位的共同的定位销P，可以对三个零件一次性地进行定位。
因此，可以确实地防止设置在转子套筒30上的滞后角油路36与设置在转子本体20上的滞后角油路26等的相互位置偏移。
并且，根据将转子套筒30压入至转子本体20而组装的叶片转子，转子套筒30包含环状端面31、筒状部32，由此当将转子套筒30的筒状部32压入至转子本体20的大径内周部24时，环状端面31与小径内周部23合作而划定呈环状槽的提前角油路23a，并且，被压入的转子套筒30的筒状部32划定呈环状槽的滞后角油路35。
由此，不需要对转子本体20施加呈环状槽的镗孔加工，所以可以减少整体上的加工工时，提高叶片转子的生产率。
此外，由于转子套筒30包含凸缘部33的构成，所以可以一方面通过拧入紧固螺栓40而对凸缘部33朝向转子本体20的开口端面27沿轴线L方向进行按压，而使得转子套筒30的压入为轻度压入，一方面利用轴线L方向上的按压力，对叶片转子(20、30)以与凸轮轴S一体地旋转的方式确实地进行紧固。
施力弹簧50是对叶片转子(20、30)相对于壳体转子10在一个方向上进行旋转施力的构件。
施力弹簧50是包含线圈部51、第一端部52及第二端部53的扭转线圈状的弹簧，在壳体转子10的内部，配置在转子本体20的开口端面27与第二壳体构件12的收容凹部12g之间。
第一端部52形成为相对于轴线L在垂直的方向上伸长，并且从线圈部51向线圈部51的径向外侧伸长。
第二端部53形成为相对于轴线L在垂直的方向上伸长，并且从线圈部51向线圈部51的中心伸长。
而且，线圈部51是以抵接于转子本体20的开口端面27的方式嵌入而收容。第二端部53是嵌入至转子套筒30的卡止部37而卡止。第一端部52是嵌入并卡止于第二壳体构件12的卡止槽部12f。由此，施力弹簧50对叶片转子(20、30)相对于壳体转子10在提前角方向上进行旋转施力。
如上所述，通过采用在提前角方向上进行施力的施力弹簧50，可以防止叶片转子(20、30)的晃动，并且可以减少使其提前时的必要油压，而且提高响应性。
此外，通过以工作扭矩与负载扭矩的差在提前角时与滞后角时大致相等的方式设定施力弹簧50的载荷，可以提高控制性。
并且，施力弹簧50的第二端部53卡止于卡止部37，所述卡止部37不是设置在转子本体20上而是设置在转子套筒30的凸缘部33，所以通过利用凸缘部33的周围的开口端面27来支承线圈部51的端面，可以防止施力弹簧50的垮塌及转子本体20的磨损等。
流量控制阀60是组装在紧固螺栓40内而对油(工作油)的流量进行控制的构件。
在这里，流量控制阀60包括嵌入至紧固螺栓40的插入部44的套筒61、沿轴线L方向往返运动自如地嵌入至套筒61内的线轴62、对线轴62在从套筒61突出的方向上进行施力的施力弹簧63、防止套筒61的脱出及防止线轴62的脱落的垫圈64、以及对垫圈64进行固定的C型卡环65。
套筒61是利用热膨胀系数大于紧固螺栓40的材料、例如铝系材料等，以与紧固螺栓40的插入部44密接地嵌合的方式而形成。
在这里，套筒61包括油路61a、内周面61b、油路61c、61d、定位部61e及支承部61f。
油路61a形成至如下的贯通孔为止，所述贯通孔是从凹状槽连通至内部，以将经过紧固螺栓40的油路45而供给的油引导至内部。
内周面61b是以滑动自如地嵌入线轴62的方式而形成。
油路61c、61d是从内周面61b向径向外侧贯通而形成。
定位部61e形成为凸状，以嵌入至紧固螺栓40的定位部49而定位。
支承部61f是以支承施力弹簧63的一端部的方式而形成。
线轴62是例如利用铝系材料等，形成为有底的大致圆筒状。
在这里，线轴62包括与套筒61的内周面61b密接而分别滑动的第一阀部62a、第二阀部62b、以及滑动部62c、油路62d、油路62e、缩径部62f、油路62g、油路62h、油路62i、支承部62j。
油路62d在第一阀部62a与第二阀部62b之间形成为呈环状槽。
油路62e在第二阀部62b与滑动部62c之间形成为呈环状槽。
缩径部62f是直径从滑动部62c向端部缩小而形成。
油路62g是以在内部沿轴线方向伸长的方式而形成。
油路62h是以在油路62e中形成与油路62g连通的贯通孔的方式而形成。
油路62i是以在缩径部62f中形成与油路62g连通的贯通孔的方式而形成。
支承部62j是以支承施力弹簧63的另一端部的方式而形成。
施力弹簧63是压缩型的螺旋弹簧，配置在套筒61的支承部61f与线轴62的支承部62j之间，形成为对线轴62在从套筒61推出的方向上带来所施加的力。
当将流量控制阀60组装至紧固螺栓40时，首先，将套筒61一边定位一边嵌入于紧固螺栓40的插入部44而加以固定。在这里，套筒61是将其前端侧局部地轻度压入至插入部44而固定。
并且，在所述状态下，如图11A至图11C所示，油路45与油路61a连通，油路46与油路61c连通，油路47与油路61d连通。
接着，将施力弹簧63插入至套筒61内，从其外侧插入至线轴62，并且一边抵抗施力弹簧63的所施加的力而按入线轴62，一边将垫圈64及卡环65嵌入至紧固螺栓40的环状槽48。
在所述状态下，线轴62如以图1IA的滞后角模式所示，成为如下状态，即，一边借由施力弹簧63的所施加的力而被朝向外侧推出，一边滑动部62c的外侧端面抵接于垫圈64而停止，并且成为如下状态，即，第一阀部62a隔断油路61a与油路61c、46的连通，并且经过提前角油路25、23a→油路46→油路61c→油路62g→油路62i将提前角室10a内的油排出至外部。
并且，成为如下状态：第二阀部62b使油路61a与油路61d、47连通，经过油路45→油路61a→油路62d→油路61d→油路47→滞后角油路35、36、26将油导入至滞后角室10b内。
当如以图11B的保持模式所示，线轴62被电磁致动器A按入仅规定量时，第一阀部62a隔断油路61a与油路61c、46的连通，并且隔断油路46、61c与油路62g的连通。
并且，第二阀部62b隔断油路61a与油路61d、47的连通，并且隔断油路47、61d与油路62h、62g的连通。而且，成为如下状态，即，阻止了油相对于提前角室10a及滞后角室10b的流入及流出。
然后，如以图11C的提前角模式所示，当线轴62被电磁致动器A进一步按入仅规定量时，成为如下状态：第一阀部62a使油路61a与油路61c、46连通，经过油路45→油路61a→油路62d→油路61c→油路46→提前角油路23a、25将油导入至提前角室10a内。
并且，成为如下状态：第二阀部62b隔断油路61a与油路61d、47的连通，并且经过滞后角油路26、36、35→油路47→油路61d→油路62e→油路62g→油路62i将滞后角室10b内的油排出至外部。
如上所述，流量控制阀60是组装在紧固螺栓40上的构成，所以可以减少作为油压系统的集中化、作为流动介质的油的压力损耗等，从而可以提高变更阀定时的响应性。
此外，通过将流量控制阀60预先组装在紧固螺栓40上而作为模块品来处理，可以减少零件的管理工作量等。
锁定机构70相对于壳体转子10将叶片转子(20、30)锁定在规定角度范围Δθ的规定位置(在这里，是最大滞后角位置θr)，并且通过油压来解除锁定。
在这里，锁定机构70包括锁销71、施力弹簧72及圆筒固持器(holder)73。
锁销71形成为在轴线L的方向上往返运动自如，并且能够从转子本体20的后端面突出。
施力弹簧72形成为在使锁销71突出的方向上带来所施加的力。
圆筒固持器73形成为嵌入至转子本体20的凹部29，以往返运动自如地保持被施力弹簧72施力的锁销71。
接着，在经过提前角油路25及油路11e被供给而按压锁销71的油压下降的状态下，锁销71被施力弹簧72施力而嵌合于壳体转子10(第一壳体构件11)的嵌合孔11d，借此相对于壳体转子10将叶片转子(20、30)锁定在规定角度范围Δθ内的规定位置(在这里，是最大滞后角位置θr)上。
另一方面，当利用经过提前角油路25→油路11e而导入的油，施加至锁销71的油压上升时，锁销71从转子本体20的后端面没入而解除锁定。
电磁致动器A是固定在发动机的链罩(未图示)等之上的构件，包括柱塞(plunger)A1、以及配置在柱塞A1的周围的励磁用的线圈A2，所述柱塞A1一边沿轴线L方向往返运动而抵接于线轴62的端部，一边带来按入力。
而且，在电磁致动器A中，当适当加以通电控制，而对柱塞A1的突出量进行调整后，抵抗施力弹簧63的所施加的力而按入线轴62的量得到适当调整，从而可选择图11A中所示的滞后角模式、图11B中所示的保持模式、图11C中所示的提前角模式。
其次，参照图11A至图14，对所述阀定时变更装置的动作进行说明。
在发动机已停止的状态下，如图12所示，提前角室10a内的油被排出，叶片转子(20、30)抵抗施力弹簧50的所施加的力而位于最大滞后角位置θr。
并且，锁定机构70的锁销71嵌合于嵌合孔11d，叶片转子(20、30)处于相对于壳体转子10而被锁定的状态。
由此，当发动机启动时，可以一方面防止叶片转子(20、30)的晃动等，一方面使发动机启动。
接着，通过发动机的启动，而例如选择如图11C所示的提前角模式时，经过油路45→油路618→油路62d→油路61c→油路46→提前角油路23a→提前角油路25→油路11e，将油供给至锁销71的受压部。
然后，锁销71受到所述油压按压而从嵌合孔11d脱出而解除锁定状态，并且，提前角室10a内的油压上升，叶片转子(20、30)相对于壳体转子10向提前角侧旋转。
发动机启动后，对流量控制阀60进行适当切换，并进行相位控制，以使叶片转子(20、30)及凸轮轴S保持在滞后角侧(滞后角模式)或保持在提前角侧(提前角模式)，进而保持在规定的中间角度位置(保持模式)。
例如，在滞后角模式的情况下，如图11A所示，将线轴62设为借由施力弹簧63的所施加的力而突出的状态。
然后，经过提前角室10a→提前角油路25→提前角油路23a→油路46→油路61c→油路62g→油路62i，将提前角室10a内的油向外部例如通过链罩内而排出至油盘内。
另一方面，经过油路45→油路62d→油路61d→油路47→滞后角油路35→滞后角油路36→滞后角油路26，将油供给至滞后角室10b内。
由此，叶片转子(20、30)一边抵抗施力弹簧50的所施加的力，一边借由油压，而从如图13或图14所示的状态，相对于壳体转子10沿逆时针方向(向滞后角侧)旋转至图12所示的最大滞后角位置为止。
另一方面，在提前角模式的情况下，如图11C所示，将线轴62设为如下状态：抵抗施力弹簧63的所施加的力而被电磁致动器A按入仅规定量。
然后，经过滞后角室10b→滞后角油路26→滞后角油路36→滞后角油路35→油路47→油路61d→油路62e→油路62g→油路62i，将滞后角室10b内的油向外部例如通过链罩内而排出至油盘内。
另一方面，经过油路45→油路62d→油路61c→油路46→提前角油路23a→提前角油路25，将油供给至提前角室10a内。
由此，叶片转子(20、30)除了借由施力弹簧50的所施加的力，还借由油压，而从如图12或图13所示的状态，相对于壳体转子10沿顺时针方向(向提前角侧)旋转至图14所示的最大提前角位置为止。
另一方面，在保持模式的情况下，如图11B所示，对电磁致动器A进行适当控制而将线轴62设为被按入仅规定量的状态。
然后，第一阀部62a隔断油路61a、62d与油路61c、46的连通，并且隔断油路46、61c与油路62g的连通，而且，第二阀部62b隔断油路61a、62d与油路61d、47的连通，并且隔断油路47、61d与油路62e、62g的连通，从而成为阻止了油相对于提前角室10a及滞后角室10b的流入及流出的状态。
由此，叶片转子(20、30)如图13所示，保持在最大滞后角位置θr与最大提前角位置θa之间的所需的中间位置。
如以上所述，根据形成所述构成的阀定时变更装置，可以一方面实现构造的简化、装置的小型化、轻量化、低成本化、组装作业的简化等，一方面防止因为经组装的零件彼此的热变形等而引起的从间隙的漏油，从而可以保证预期的功能。
特别是即使紧固螺栓40及叶片转子产生热膨胀，由于一体地组装有转子套筒30，所述转子套筒30与紧固螺栓40的外周面41a密接并且至少在将提前角油路23a与滞后角油路35加以相互隔断的区域内，由形成与紧固螺栓40相等的热膨胀系数的材料形成，所以也不会在紧固螺栓40的外周面41a与转子套筒30的内周面32a之间产生间隙。
特别是由于转子套筒30与凸轮轴S不接触而只与紧固螺栓40的外周面41a接触，所以不会受到例如转子套筒与凸轮轴嵌合而处于接触状态时令人担心的嵌合关系及组装偏差等的影响。
因此，可以获得转子套筒30的内周面32a与紧固螺栓40的外周面41a的确实的接触状态。
即，提前角油路23a与滞后角油路35不会通过紧固螺栓40的外周面41a上的间隙而连通，从而可以防止漏油而将油引导至所需的油路。因此，能够以高精度进行开闭定时的变更。
图15是表示在形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子的转子本体上所组装的转子套筒的另一实施方式的图，对与以上所述的实施方式相同的构成标注相同的符号，并且省略说明。
所述实施方式的转子套筒30′包括环状端面31、筒状部32、凸缘部33、定位孔34、滞后角油路35、三个滞后角油路36、卡止部37、形成在筒状部32的外周面上的环状凹部38及环状退避部39。
由此，当将转子套筒30′的筒状部32压入至转子本体20的大径内周部24时，会使被削掉而产生的切屑等滞留在环状凹部38或环状退避部39而加以捕获，由此可以防止其飞散到滑动界面等之上。
图16是表示在形成本发明的阀定时变更装置的一部分的叶片转子的转子本体上所组装的转子套筒的进而另一实施方式的图，对与以上所述的实施方式相同的构成标注相同的符号，并且省略说明。
所述实施方式的转子套筒30″包括环状端面31、筒状部32、凸缘部33、定位孔34、滞后角油路35、三个滞后角油路36及卡止部37。
在这里，筒状部32包括以合作地划定呈环状槽的滞后角油路35的方式一分为二而形成的第一筒状部32′及第二筒状部32″。
由此，将转子套筒30″的筒状部32设为一分为二的构成，并通过两者的组装而合作划定呈环状槽的滞后角油路35。
因此，在转子套筒30″中也不需要实施形成环状槽的镗孔加工，从而可以进一步减少加工的工时，提高整体上的生产率。
在所述实施方式中，作为转子套筒，表示了划定呈环状槽的滞后角油路35的转子套筒30，但是并不限定于此。例如，还可以在转子本体包括呈环状槽的提前角油路及呈环状槽的滞后角油路的构成中，采用埋设在提前角油路与滞后角油路之间的单个环状的转子套筒。
在所述实施方式中，表示了转子本体20将提前角油路23a划定为提前角油路及滞后角油路中的一者，转子套筒30将滞后角油路35划定为提前角油路及滞后角油路中的另一者的构成，但是并不限定于此。例如，也可以采用转子本体将滞后角油路划定为提前角油路及滞后角油路中的一者，转子套筒将提前角油路划定为提前角油路及滞后角油路中的另一者的构成。
在所述实施方式中，表示了包括传递曲柄轴的旋转力的链轮11a的壳体转子10，但是并不限定于此。例如，如果传递曲柄轴的旋转驱动力的元件呈其它构造(例如，带齿定时带等)，就可以采用包括与所述构造相配的构件(带齿滑轮等)的壳体转子。
在所述实施方式中，作为锁定机构，表示了包含锁销71、施力弹簧72及圆筒固持器73，并且锁定在最大滞后角位置上的构成，但是并不限定于此。例如，只要是能够相对于壳体转子10锁定叶片转子(20、30)的构成，也可以采用其它锁定机构，并且，作为锁定位置，并不限于最大滞后角位置，根据需要还可以是其它位置。
如以上所述，本发明的阀定时变更装置能够防止从零件彼此的间隙产生漏油等，保证预期的功能，因此当然可以应用于搭载在汽车等之中的内燃式发动机中，也可有效用于搭载在二轮车等之上的小型发动机等之中。

Claims (6)

1.一种阀定时变更装置，对通过凸轮轴而驱动的吸气阀或排气阀的开闭定时进行变更，所述阀定时变更装置的特征在于，包括：
壳体转子，在凸轮轴的轴线上旋转；
叶片转子，与所述壳体转子合作划定提前角室及滞后角室，并且在所述轴线上旋转；
紧固螺栓，对所述叶片转子进行紧固以使其与凸轮轴一体地旋转，并且具有油路；以及
提前角油路及滞后角油路，经由在所述紧固螺栓的外周面上隔开而形成开口的油路，所述提前角油路与所述提前角室连通且所述滞后角油路与所述滞后角室连通；并且
所述叶片转子包括：转子本体，由形成大于所述紧固螺栓的热膨胀系数的材料形成；以及转子套筒，至少在对所述提前角油路与所述滞后角油路进行相互隔断的区域内，由形成与所述紧固螺栓相等的热膨胀系数的材料形成，并以与凸轮轴不接触并且与所述紧固螺栓的外周面密接的方式而一体地组装，
所述转子套筒是压入至所述转子本体，
所述转子本体包括与所述紧固螺栓的外周面密接的小径内周部、以及形成为直径大于所述小径内周部的大径内周部，
所述转子套筒包括：环状端面，在被压入至所述大径内周部的状态下，与所述小径内周部合作划定所述提前角油路及滞后角油路中的一者；筒状部，与所述紧固螺栓的外周面密接，并且划定所述提前角油路及滞后角油路中的另一者；以及凸缘部，抵接于所述大径内周部的开口端面，并且被所述紧固螺栓直接抵接而沿轴线方向受到按压。
2.根据权利要求1所述的阀定时变更装置，其特征在于：
所述紧固螺栓是直接抵接于所述转子套筒而被紧固。
3.根据权利要求1所述的阀定时变更装置，其特征在于：
所述转子套筒包括相对于所述转子本体对围绕所述轴线的角度位置进行定位的定位部。
4.根据权利要求1所述的阀定时变更装置，其特征在于，包括：
施力弹簧，对所述叶片转子相对于所述壳体转子沿围绕所述轴线的一个方向进行旋转施力；并且
所述转子套筒在所述凸缘部，具有卡止所述施力弹簧的一端部的卡止部。
5.根据权利要求1所述的阀定时变更装置，其特征在于：
所述紧固螺栓及转子套筒是由铁系材料形成，
所述转子本体是由铝系材料形成。
6.根据权利要求1所述的阀定时变更装置，其特征在于：
在所述紧固螺栓上，组装有对油的流量进行控制的流量控制阀。
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