CN109488407A - 一种带单向阀的凸轮轴调相器结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带单向阀的凸轮轴调相器结构，包括定子、后盖板、转子和单向阀，所述定子的内腔通过若干定子叶片分割成若干压力腔，所述转子上的转子叶片将压力腔分隔成第一压力腔和第二压力腔，所述定子与后盖板之间形成液压油储存腔，单向阀设置在液压油储存腔与压力腔之间，且通过单向阀控制液压油储存腔中的液压油向压力腔单向流通。本发明可以在压力腔因供油不足而吸入空气时，能够从液压油储存腔中及时吸入液压油来减少对空气的吸入，以更好地平衡其负压，但压力腔中的液压油却无法通过单向阀进入到液压油储存腔中，从而有效地提升了压力腔的补油速率，进而使凸轮轴调相器具有更快的调相速度。
Description
技术领域
本发明涉及凸轮轴调相器结构设计领域，尤其是涉及一种带单向阀的凸轮轴调相器结构。
背景技术
可变气门正时系统通过改变发动机气门开闭时刻，可提升发动机的功率、扭矩，降低发动机的燃油消耗和排放，是汽车节能减排新技术之一。
由于可变气门正时系统中的凸轮轴调相器是依靠液压油来控制其调相作用，对于液压油不同方式的利用，决定着凸轮轴调相器的调相速度，同时，液压油的清洁度，也影响凸轮轴调相器的工作性能及可靠性。因此，为了改善凸轮轴调相器的调相速度，有必要对凸轮轴调相器中的液压油的利用方式进行研究。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种带单向阀的凸轮轴调相器结构，提升压力腔的补油速率，提高凸轮轴调相器的调相速度。
本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种带单向阀的凸轮轴调相器结构，包括定子、后盖板、转子和单向阀，所述定子的内腔通过若干定子叶片分割成若干压力腔，所述转子上的转子叶片将压力腔分隔成第一压力腔和第二压力腔，所述定子与后盖板之间形成液压油储存腔，所述的单向阀设置在液压油储存腔与压力腔之间，且通过单向阀控制液压油储存腔中的液压油向压力腔单向流通。
优选地，所述的液压油储存腔与相邻的第一压力腔之间设置第一单向阀，所述的液压油储存腔与相邻的第二压力腔之间设置第二单向阀。
优选地，所述的后盖板与罩盖固定连接，在后盖板与罩盖之间形成过油通道，所述的过油通道与液压油储存腔相通。
优选地，所述的罩盖上开设罩盖通孔，所述的罩盖通孔分别与过油通道相通。
优选地，所述的单向阀包括阀座、弹性阀片，所述的阀座为中空腔体结构，在阀座上开设阀进口，所述弹性阀片一端固定连接在阀座中空腔体内、另一端在自然状态下密封住阀进口；当来自阀进口的液压油压力超过弹性阀片设定开启压力时，所述弹性阀片与阀进口之间的密封接触解除，单向阀打开。
优选地，所述的阀座上设置限位凸起。
优选地，所述的限位凸起设置若干个，所述的若干个限位凸起在阀座上为不对称结构设置。
优选地，所述的阀座上固定连接阀片挡板，所述的阀片挡板限制弹性阀片相对于阀进口的开度。
优选地，所述的阀座上开设沉头槽，所述的沉头槽覆盖阀进口。
优选地，所述的弹性阀片是由遮挡片与L形结构的悬臂一端固定连接成一体，所述悬臂另一端与阀座固定连接，所述的悬臂在自然状态下使遮挡片密封住阀进口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过在定子与后盖板之间形成液压油储存腔，同时在液压油储存腔与压力腔之间设置单向阀，且通过单向阀控制液压油储存腔中的液压油向压力腔单向流通。当压力腔因供油不足而吸入空气时，能够从液压油储存腔中及时吸入液压油来减少对空气的吸入，使更多的液压油得以进入压力腔，以更好地平衡其负压，但压力腔中的液压油却无法通过单向阀进入到液压油储存腔中，因此，有效地提升了压力腔的补油速率，从而使凸轮轴调相器具有更快的调相速度。
附图说明
图1为本发明一种带单向阀的凸轮轴调相器结构的主视图(剖视图)。
图2为图1所示的带单向阀的凸轮轴调相器结构的内部结构示意图。
图3为图2中的单向阀的三维构造图。
图4为图2中的单向阀的主视图。
图5为图2中的单向阀的侧视图。
图6为图2中的单向阀的剖视图。
图中部品标记名称：1-前盖板，2-滑阀体，3-压力腔，3a-第一压力腔，3b-第二压力腔，4-定子，5-液压油储存腔，6-罩盖，7-后盖板，8-转子，9-单向阀，9a-第一单向阀，9b-第二单向阀，10-复位弹簧，11-过油通道，12-连接螺栓，21-进油口，22-螺纹连接部，23-出油口，41-定子叶片，61-罩盖通孔，71-盖板油孔，81-转子叶片，91-阀座，91a-阀外壳，91b-阀底座，92-弹性阀片，92a-遮挡片，92b-悬臂，93-限位凸起，94-阀片挡板，95-阀进口，96-沉头槽。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、图2所示的带单向阀的凸轮轴调相器结构，主要包括前盖板1、定子4、罩盖6、后盖板7、转子8以及单向阀9和复位弹簧10，所述定子4的相对两侧分别设置前盖板1、后盖板7，在后盖板7上开设盖板油孔71；所述的前盖板1、定子4、后盖板7之间通过连接螺栓12紧固连接成一体，在定子4与后盖板7之间形成液压油储存腔5。所述定子4的内腔通过若干定子叶片41分割成若干压力腔3，所述的液压油储存腔5独立于压力腔3，在液压油储存腔5与压力腔3之间设置单向阀9，且通过单向阀9控制液压油储存腔5中的液压油向压力腔3单向流通，而位于压力腔3中的液压油则无法通过单向阀9向液压油储存腔5流通。所述的复位弹簧10优选采用扭簧，其相对两端分别与定子4、后盖板7连接。
所述的后盖板7与罩盖6之间以过盈配合方式形成固定连接结构，在后盖板7与罩盖6之间形成过油通道11，所述的过油通道11与液压油储存腔5相通。在罩盖6上开设罩盖通孔61，所述的罩盖通孔61分别与过油通道11、外界大气相通。所述的转子8设置在定子4内腔中，且转子8可以相对于定子4在一定角度范围内转动，在两者相对转动过程中，所述转子8上的转子叶片81将压力腔3分隔成第一压力腔3a和第二压力腔3b，并且，对于同一压力腔3，如果第一压力腔3a容积减小，则第二压力腔3b容积增加；反之，如果第一压力腔3a容积增加，则第二压力腔3b容积减小。
所述的单向阀9与定子叶片41固定连接。所述单向阀9的位置尽可能远离定子4的旋转中心，其开启方向为定子4的圆周方向，以使液压油更容易地通过单向阀9从液压油储存腔5进入压力腔3。通常，是在液压油储存腔5与相邻的第一压力腔3a之间设置第一单向阀9a，当第一单向阀9a开启时，所述液压油储存腔5内的液压油可以通过第一单向阀9a向第一压力腔3a单向流通。在液压油储存腔5与相邻的第二压力腔3b之间设置第二单向阀9b，当第二单向阀9b开启时，所述液压油储存腔5内的液压油可以通过第二单向阀9b向第二压力腔3b单向流通。
如图3、图4、图5所示，所述的单向阀9包括阀座91、弹性阀片92，所述的阀座91为中空腔体结构，在阀座91上开设阀进口95，所述弹性阀片92的一端固定连接在阀座91的中空腔体内、另一端在自然状态下密封住阀进口95；当来自阀进口95的液压油压力超过弹性阀片92的设定开启压力时，所述弹性阀片92与阀进口95之间的密封接触解除，单向阀9打开；否则，所述弹性阀片92与阀进口95之间保持密封接触状态，单向阀9关闭。为了防止弹性阀片92在来自阀进口95的液压油压力作用下相对于阀进口95过度张开，保证弹性阀片92的动作灵敏度，可以在阀座91上固定连接阀片挡板94，通过阀片挡板94可以限制弹性阀片92相对于阀进口95的开度，防止阀片挡板94因开度过大而导致其永久变形，进而造成单向阀9损坏。
所述的阀座91可以是由阀外壳91a与阀底座91b固定连接成一体，如图6所示。其中的阀外壳91a可以是注塑件，阀底座91b可以是金属板材，以便阀外壳91a与阀底座91b之间可以通过注塑方式固结组合成一体，不仅节省单向阀9的生产成本，而且也方便单向阀9的安装。如图4所示，所述的弹性阀片92可以是由遮挡片92a与L形结构的悬臂92b一端固定连接成一体，所述悬臂92b的另一端与阀座91固定连接，所述的悬臂92b在自然状态下使遮挡片92a得以密封住阀进口95，从而实现单向阀9的关闭。所述的阀进口95优选采用椭圆形结构通孔，以尽可能大地增加单向阀9的入口流量，减少节流。与此对应的是，所述的遮挡片92a也采用椭圆形结构的薄壁板材，使遮挡片92a弹性覆盖阀进口95，同时具有一定的密封可靠性。
所述的阀座91通常是固定安装在定子4的定子叶片41上。如图3所示，为了防止单向阀9上的阀进口95装反方向，可以在阀座91上设置限位凸起93。所述的限位凸起93可以设置若干个、且最好是在阀座91上呈不对称结构设置，以更好地保证单向阀9装配时的旋转防错和翻转防错。在阀座91上还可以开设沉头槽96，所述的沉头槽96覆盖阀进口95，如图5、图6所示，通过设置沉头槽96，可以有效地减小进入阀进口95的液压油阻力，增加单向阀9的入口流量，有利于提高单向阀9的控制灵敏度。
采用上述结构设计的单向阀9，不仅结构简单、布置紧凑，而且对流体的单向流通控制比较可靠，实施成本也低。
本发明的凸轮轴调相器通常与滑阀体2配合使用，所述滑阀体2的一端形成螺纹连接部22，所述的螺纹连接部22在贯穿后盖板7、转子8、前盖板1后与凸轮轴上的内螺纹形成螺纹连接结构，在滑阀体2上分别形成进油口21、出油口23，所述的凸轮轴通过进油口21向滑阀体2内供油，从出油口23流出的液压油依次流经过油通道11、盖板油孔71后进入液压油储存腔5中，如图1所示。所述的盖板油孔71尽可能靠近后盖板7的外圆位置，在凸轮轴调相器转动离心力作用下，液压油会优先聚集在罩盖6的外圆位置，以保证定子油槽中有足够的液压油。从出油口23流出的液压油优先填充满液压油储存腔5，以保证液压油储存腔5中的液压油充足。当液压油储存腔5、过油通道11内的液压油充满后，多余的液压油可以通过罩盖通孔61排出。
在凸轮轴调相器工作过程中，液压油进入压力腔3中，以实现转子8与定子4之间的相对转动。在转子8与定子4相对转动的过程中，对于同一个压力腔3，当其中的第一压力腔3a因容积增加而压力降低时，则第二压力腔3b因容积减小而压力升高，该第二压力腔3b中的液压油将通过滑阀体2内部对应的油道从尾端排出，部分液压油将进入到液压油储存腔5中。
在第一压力腔3a容积增加的过程中，如果滑阀体2的供油量不足而导致第一压力腔3a吸入空气，将使凸轮轴调相器的调节速度降低。当第一压力腔3a中形成的液压油压力低于液压油储存腔5中的液压油压力时，第一单向阀9a将开启，以便液压油储存腔5中的液压油可以通过第一单向阀9a进入到第一压力腔3a中，以减少第一压力腔3a中的空气吸入量，进而平衡该第一压力腔3a中的压力。但是，当该第一压力腔3a中的压力大于液压油储存腔5中的压力时，该第一单向阀9a将关闭，从而可以阻止第一压力腔3a中的液压油流出到液压油储存腔5中。对于第二压力腔3b内的容积变化及第二单向阀9b控制液压油的流向，与第一压力腔3a、第一单向阀9a相同，在此不再赘述。
本发明通过设置液压油储存腔5与单向阀9相互配合，所述的单向阀9可以让液压油从液压油储存腔5进入压力腔3中，阻止压力腔3中的液压油通过单向阀9进入液压油储存腔5中。在凸轮轴调相器上的第一压力腔3a(或者第二压力腔3b)吸入空气的同时，能够从液压油储存腔5中及时吸入液压油来减少对空气的吸入，使更多的液压油得以进入凸轮轴调相器的压力腔3，从而更好地平衡其负压，提升了第一压力腔3a(或者第二压力腔3b)补油速率，进而使凸轮轴调相器具有更快的调相速度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种带单向阀的凸轮轴调相器结构，包括定子(4)、后盖板(7)和转子(8)，所述定子(4)的内腔通过若干定子叶片(41)分割成若干压力腔(3)，所述转子(8)上的转子叶片(81)将压力腔(3)分隔成第一压力腔(3a)和第二压力腔(3b)，其特征在于：还包括单向阀(9)，所述定子(4)与后盖板(7)之间形成液压油储存腔(5)，所述的单向阀(9)设置在液压油储存腔(5)与压力腔(3)之间，且通过单向阀(9)控制液压油储存腔(5)中的液压油向压力腔(3)单向流通。
2.根据权利要求1所述的带单向阀的凸轮轴调相器结构，其特征在于：所述的液压油储存腔(5)与相邻的第一压力腔(3a)之间设置第一单向阀(9a)，所述的液压油储存腔(5)与相邻的第二压力腔(3b)之间设置第二单向阀(9b)。
3.根据权利要求1所述的带单向阀的凸轮轴调相器结构，其特征在于：所述的后盖板(7)与罩盖(6)固定连接，在后盖板(7)与罩盖(6)之间形成过油通道(11)，所述的过油通道(11)与液压油储存腔(5)相通。
4.根据权利要求3所述的带单向阀的凸轮轴调相器结构，其特征在于：所述的罩盖(6)上开设罩盖通孔(61)，所述的罩盖通孔(61)分别与过油通道(11)相通。
5.根据权利要求1-4任一项所述的带单向阀的凸轮轴调相器结构，其特征在于：所述的单向阀(9)包括阀座(91)、弹性阀片(92)，所述的阀座(91)为中空腔体结构，在阀座(91)上开设阀进口(95)，所述弹性阀片(92)一端固定连接在阀座(91)中空腔体内、另一端在自然状态下密封住阀进口(95)；当来自阀进口(95)的液压油压力超过弹性阀片(92)设定开启压力时，所述弹性阀片(92)与阀进口(95)之间的密封接触解除，单向阀(9)打开。
6.根据权利要求5所述的带单向阀的凸轮轴调相器结构，其特征在于：所述的阀座(91)上设置限位凸起(93)。
7.根据权利要求6所述的带单向阀的凸轮轴调相器结构，其特征在于：所述的限位凸起(93)设置若干个，所述的若干个限位凸起(93)在阀座(91)上为不对称结构设置。
8.根据权利要求5所述的带单向阀的凸轮轴调相器结构，其特征在于：所述的阀座(91)上固定连接阀片挡板(94)，所述的阀片挡板(94)限制弹性阀片(92)相对于阀进口(95)的开度。
9.根据权利要求5所述的带单向阀的凸轮轴调相器结构，其特征在于：所述的阀座(91)上开设沉头槽(96)，所述的沉头槽(96)覆盖阀进口(95)。
10.根据权利要求5所述的带单向阀的凸轮轴调相器结构，其特征在于：所述的弹性阀片(92)是由遮挡片(92a)与L形结构的悬臂(92b)一端固定连接成一体，所述悬臂(92b)另一端与阀座(91)固定连接，所述的悬臂(92b)在自然状态下使遮挡片(92a)密封住阀进口(95)。
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