CN1573029A - 可变阀定时控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种可变阀定时控制装置包括：旋转件、旋转传递件、叶片、超前角室、延迟角室、第一流体通道和第二流体通道以及容纳被弹簧偏压的锁定件的回退部分。所述可变阀定时控制装置还包括：连接到回退部分的弹簧接收孔，用于容纳弹簧并包括用于沿弹簧的轴向方向引导弹簧的引导部分；接收部分，锁定件的头部插入所述接收部分中；以及第三流体通道，工作流体通过该第三流体通道供给到接收部分或从接收部分排出。引导部分沿轴向的长度大于形成在沿轴向互相相邻的弹簧绕组之间的各个距离。

Description

可变阀定时控制装置
技术领域
本发明涉及可变阀定时控制装置。更具体而言，本发明涉及一种可变阀定时控制装置，用于控制内燃机的进气阀和排气阀的打开和关闭的定时。
背景技术
在日本专利公开出版物No.2003-13713中公开了一种已知的可变阀定时控制装置。所公开的可变阀定时控制装置包括一体地连接到凸轮轴并用于打开和关闭阀的旋转件，以及旋转传递件，来自曲柄轴的旋转力被传递到所述旋转传递件。所述旋转传递件被组装到旋转件上以便在预定范围内可相对于旋转件旋转。所述可变阀定时控制装置还包括叶片，每个叶片组装到旋转件上并将限定在旋转传递件中的流体室划分为超前角室和延迟角室。所述可变阀定时控制装置还包括第一流体通道和第二流体通道，通过所述通道工作流体被分别供给或从所述超前角室和所述延迟角室中排出。所述旋转件和旋转传递件通过供给或从每个流体压缩室中排出的工作流体相对于彼此旋转。所述旋转传递件包括回退槽部，用于接收通过弹簧朝向旋转件偏压的锁定件。所述旋转传递件还包括连接到回退槽部的用于接收弹簧的弹簧接收孔，以及用于沿着弹簧的轴向方向引导弹簧的引导部分。所述旋转件包括接收部分，当旋转件和旋转传递件之间的相对旋转相位位于特定相位时，锁定件的头部插入到所述接收部分中。通过使锁定件和所述接收部分彼此接合来限制旋转传递件相对于旋转件的旋转。
根据上述的可变阀定时控制装置，在弹簧绕组部分的外周和弹簧接收孔的内周之间设置适当的间隙，用于形成引导弹簧的引导部分，以便当弹簧随着锁定板(锁定件)的操作被压缩或伸长时禁止弹簧绕组部分的弯曲。另外，在引导部分的内圆周面和弹簧接收孔的径向两端部之间，即引导部分沿轴向的端部，的连接部分处形成凹角R，其中弹簧的两端部分别接触所述弹簧接收孔的两端部，用于保证弹簧两端部的接触面，并防止在旋转件和旋转传递件之间的相对旋转被限制的情况下沿旋转方向施加旋转力时产生应力。
根据上述的结构，当弹簧被组装到弹簧接收孔或锁定件的头部被插入到接收部分，从而弹簧被伸长时，弹簧的绕组部分爬过引导部分的端部(凹角R)并且不可能被压缩。因此，锁定件可能不被回退槽部接收，从而引起可变阀定时控制系统的误操作。
因此，需要一种可变阀定时控制装置，其中可防止偏压锁定件的弹簧的绕组部分在阀定时控制过程式中爬过引导部分。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种可变阀定时控制装置包括：旋转件，所述旋转件一体地连接到凸轮轴，用于打开和关闭阀，并且可旋转地连接到内燃机的汽缸盖上；旋转传递件，所述旋转传递件组装到所述旋转件上，以便相对于旋转件可在预定的范围内旋转，并且来自曲柄轴的旋转力被传递到该旋转传递件；以及设置在旋转件和旋转传递件中的任一个上的叶片。所述可变阀定时控制装置还包括：流体压力室，所述流体压力室形成在旋转件和旋转传递件之间，并被所述叶片分为超前角室和延迟角室；第一流体通道和第二流体通道，通过所述通道工作流体分别有选择地供给到超前角室和延迟角室或从超前角室和延迟角室排出；以及回退部分，所述回退部分形成在旋转件和旋转传递件中的任一个上，并容纳被弹簧朝向旋转传递件和旋转件中的任一个偏压的锁定件，所述弹簧包括由多个绕组形成的绕组部分和沿弹簧轴向的两端部。所述可变阀定时控制装置还包括：弹簧接收孔，所述弹簧接收孔连接到回退部分，用于容纳弹簧，并包括引导部分，用于沿弹簧的轴向方向引导弹簧；接收部分，所述接收部分形成在旋转件和旋转传递件的任一个上，并且当旋转件和旋转传递件之间的相对旋转相位位于预定的相位时，锁定件的头部插入所述接收部分中；以及第三流体通道，工作流体通过该第三流体通道供给到接收部分或从接收部分排出。引导部分沿轴向的长度大于形成在沿轴向互相相邻的弹簧绕组之间的各个距离。
根据上述实施例，引导部分沿轴向的长度被限定为大于形成在沿轴向互相相邻的弹簧绕组之间的各个距离。因此，当弹簧被组装到弹簧接收孔或者当弹簧由于锁定件的头部位于接收部分内而伸长时，可防止由于绕组爬过引导部分的端部(即凹角)并且绕组部分未被压缩而引起锁定件不能够被回退部分接收。
附图说明
通过以下参考附图的详细描述，本发明的以上和其他特征和特点将变得更清楚，其中，
图1是根据本发明实施例并沿图2的A-A线截取的可变阀定时控制装置的纵剖面图；
图2是根据本发明实施例并沿图1的B-B线截取的处于延迟角相位的可变阀定时控制装置的横剖面图；
图3是根据本发明实施例并沿图1的B-B线截取的处于中间角相位的可变阀定时控制装置的横剖面图；和
图4是根据本发明的实施例的可变阀定时控制装置的纵剖面图，及图2的D部分的放大图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施例。
图1-4所示的可变阀定时控制装置1包括用于打开/关闭阀的旋转件2，旋转件2包括可旋转地支撑在内燃机的汽缸盖100上的凸轮轴10以及一体地固定到凸轮轴10尖端部的内转子20。可变阀定时控制装置1还包括旋转传递件3，所述旋转传递件3具有相对于内转子20可在预定范围内旋转的外转子30、前板40和后板50。定时链轮31一体地形成在外转子30的外周上。另外，可变阀定时控制装置1包括设置在内转子20和前板40之间的扭转弹簧60、组装到内转子20的四个叶片70以及组装到外转子30的锁定板80(见图2)。
定时链轮31接收其顺时针方向上的旋转力，所述方向是图2上所示的旋转方向。所述旋转力通过曲柄链轮(未示出)和定时链(未示出)从曲柄轴(未示出)传递。
凸轮轴10包括已知的凸轮(未示出)，用于打开/关闭吸入阀(未示出)。沿着凸轮轴10的轴向延伸的超前角流体通道11(第一流体通道)和延迟角流体通道(第二流体通道)12设置在凸轮轴10的内部。超前角流体通道11通过沿其径向设置在凸轮轴10上的通道71、环槽14以及设置在汽缸盖100上的连接通道16连接到开关阀200的第一连接端口201。另外，延迟角流体通道12通过沿其径向设置在凸轮轴10上的通道72、环槽13以及设置在汽缸盖100上的连接通道15连接到开关阀200的第二连接端口202。
开关阀200是已知类型的，其中通过激励螺线管203使阀塞204克服弹簧(未示出)的偏压力移动。当螺线管203被切断电流时，连接到由内燃机驱动的油泵205的供给端口206与第二连接端口202连通。同时，第一连接端口201与排出端口207连通。当螺线管203被激励时，供给端口206与第一连接端口201连通，同时，第二连接端口202与排出端口207连通，如图1所示。因此，如果开关阀200的螺线管203被去激励，工作流体(流体压力)被供给延迟角流体通道12。如果螺线管203被激励，工作流体被供给超前角流体通道11。开关阀200的螺线管203的激励被占空控制，由此每单位时间的激励/去激励的比率发生变化。例如，当开关阀200的占空比控制为50％时，第一和第二端口201和202以及端口206和207的供给和排出彼此不连接。
内转子20通过安装螺栓91一体地固定到凸轮轴10。如图2所示，四个叶片槽21和接收部分22形成在内转子20上。另外，沿着内转子20的径向方向延伸的三个第一流体通道23、流体槽23a、沿着内转子20的径向方向延伸的四个第二流体通道24以及第三流体通道25用于将接收部分22的底部连接到超前角流体通道11。
如图2所示，叶片70分别位于叶片槽21中，可沿内转子20的径向方向移动。四个叶片70可分别在四个流体压力室R0内移动，每一个叶片限定在外转子30(后面将说明)和内转子20之间，并被布置为将每个流体压力室R0分成超前角室R1和延迟角室R2。每个叶片70被设置在每个叶片槽21底部和每个叶片70底面之间的叶片弹簧73(见图1)沿着径向向外方向偏压。
在图2所示的状态下，即，当凸轮轴10和内转子20及外转子30之间的相对相位为预定的相位(即最大延迟角相位)时，具有平板形状并可动地组装到外转子30的锁定板(锁定件)80的头部80a插入接收部分22预定的量，从而外转子30和内转子20之间的相对相位可被锁定，即被限制。
如图2所示，工作流体(流体压力)通过延迟角流体通道12和第二流体通道24被供给到四个延迟角室R2或从四个延迟角室R2中排出，所述延迟角室R2被叶片70限定和分开。另外，工作流体通过超前角流体通道11和第一流体通道23被供给到四个超前角室中的三个超前角室R1中或从四个超前角室中的三个超前角室R1中排出。工作流体从形成在接收部分22底部上的第三流体通道25供给到锁定板80。当锁定板80被移动时，工作流体通过连接第三流体通道25和剩余的一个超前角室R1(四个中的一个)的流体槽23a被供给到剩余的一个超前角室R1或从剩余的一个超前角室R1被排出。因此，对于四个超前角室R1中的一个超前角室R1，不设置第一流体通道23，第三流体通道25被共用，可获得简单的流体通道结构和减小的制造成本。
外转子30沿轴向方向的两侧部通过四个连接螺栓分别一体地固定到环形的前板40和后板50上。外转子30和内转子20可在由叶片70和在流体压力室R0中移动的锁定板80所限定的预定范围内彼此相对旋转。定时链轮31在沿转子30轴向的与连接后板50相连的端侧一体地形成在外转子30的外周。另外，五个凸部33沿着外转子30的圆周方向形成在外转子30的内圆周上，并沿径向向内的方向突出。每个凸部33的内圆周面可滑动地接触内转子20的外圆周面。即，外转子30可旋转地支撑在内转子20上。用于容纳锁定板80的回退槽部34以及连接到回退槽部34并用于容纳沿外转子30的径向向内方向偏压锁定板80的卷簧81的弹簧接收孔35形成五个凸部中的两个凸部33之间。上面提到的四个流体压力室R0分别形成在五个凸部33之间。
如图4所示，卷簧81布置在弹簧接收孔35内，沿外转子30的径向向内方向推动锁定板80。卷簧81包括绕组部分81a和沿卷簧81轴向的两端部。绕组部分81a通过螺旋缠绕盘条形成，即，多个绕组，并具有限定在沿轴向相邻的绕组之间的距离B，如图4所示。绕组部分81a沿轴向的两端部与垂直于弹簧81的轴向方向限定的面平行地形成。在绕组部分81a的外圆周和弹簧接收孔35的内圆周之间设置适当的间隙，用于形成引导卷簧81的引导部分35a，从而当卷簧81随着锁定板80的操作被压缩或伸长时禁止卷簧81的绕组部分81a弯曲。另外，在引导部分35a的内圆周面和弹簧接收孔35沿其径向的两端部之间的连接部分处形成凹角R，其中卷簧81的两端部分别接触所述弹簧接收孔35的两端部，用于保证用于卷簧81两端部的接触面，并且在旋转件2和旋转传递件3之间的相对旋转被限制的情况下用于防止当旋转力沿旋转方向施加时产生应力。在上述的结构下，引导部分35a沿卷簧81轴向的长度A被限定为大于卷簧81的距离B。因此，当卷簧81被组装到弹簧接收孔35中或者锁定板80的头部80a被插入到接收部分22从而卷簧81被伸长时，可防止绕组部分81a爬过引导部分35a的端部(凹角R)并且防止不能被压缩。
设置扭转弹簧60使其一端与前板40接合，另一端与内转子20接合。扭转弹簧60相对于外转子30、前板40和后板50朝向超前角侧(图2中的顺时针方向)偏压内转子20。因此，可提高内转子20对于超前角侧的操作响应性。
在内转子20和外转子30之间的对于超前角侧的相对旋转等于叶片70从图2所示的最大延迟角状态沿如图3所示的超前角方向(顺时针方向)的运动。在叶片70与凸部33沿其圆周方向的一个侧面接触的位置处，最大超前角相位被限制。在锁定板80的头部80a位于接收部分22中的位置处，最大延迟角相位被限制。根据本实施例，叶片70中的一个在最大延迟角相位与凸部33沿其圆周方向的另一个侧面相接触。
根据上述的实施例，当内燃机被停止时，油泵205被停止，并且开关阀200不被激励。因此，工作流体不供给到流体压力室R0。如图2所示，由于施加到延迟角方向的凸轮摩擦，内转子20和外转子30位于最大延迟角相位。锁定板80的头部80a位于内转子20的接收部分22中，从而内转子20和外转子30之间的相对旋转在最大延迟角相位被限制。即使当内燃机被启动并且油泵205被驱动时，从油泵205供给的工作流体实际上仅仅通过连接通道15、延迟角流体通道12和通道24供给到延迟角室R2，同时用于激励开关阀200的占空比较小(即，每单位时间内的激励时间相对于去激励的时间的比率较小)。因此，可变阀定时控制装置1被保持在锁定状态。
当根据内燃机工作状况阀的定时需要延迟角相位时，使用于激励开关阀200的占空比变大，接着转换阀塞204的位置。从油泵205供给的工作流体通过连接通道16、超前角流体通道11及第一流体通道23或者在从第三流体通道25供给接收部分22后通过流体槽23a被供给超前角室R1。
同时，存储在延迟角室R2中的工作流体被传送到通道24、延迟角流体通道12以及连接通道15以便从开关阀200的排出端口207排出。因此，锁定板80克服弹簧81的偏压力移动，从而从接收部分22撤回头部80a。接着，在内转子20和外转子30间的锁定状态被解除。同时，随着凸轮轴10一体地旋转的内转子20和每个叶片70相对于外转子30、前板40和后板50沿着超前角方向(图2的顺时针方向)旋转。由于上述的相对旋转，可变阀定时控制装置1从图2所示的状态变换到图3所示的状态。接着，凸轮的定时被引入超前角状态。通过控制开关阀200的占空比，可任意限定相对旋转相位。例如，内转子20和外转子30之间的相对旋转可在中间相位处停止。

Claims (5)

1.一种可变阀定时控制装置(1)包括：旋转件(2)，所述旋转件一体地连接到凸轮轴(10)用于打开和关闭阀，并且可旋转地组装到内燃机的汽缸盖(100)上；旋转传递件(3)，所述旋转传递件(3)组装到所述旋转件上，以便在预定的范围内可相对于旋转件旋转，并且来自曲柄轴的旋转力被传递到该旋转传递件；设置在旋转件和旋转传递件中的任一个上的叶片(70)；流体压力室(R0)，所述流体压力室形成在旋转件和旋转传递件之间，并被所述叶片分为超前角室(R1)和延迟角室(R2)；第一流体通道(23)和第二流体通道(24)，通过所述通道工作流体分别有选择地供给到超前角室和延迟角室或从超前角室和延迟角室排出；回退部分(34)，所述回退部分(34)形成在旋转件和旋转传递件中的任一个上，并容纳锁定件(80)，所述锁定件(80)被弹簧(81)朝向旋转传递件和旋转件中的任一个偏压，所述弹簧包括由多个绕组形成的绕组部分(81a)和弹簧(81)轴向上的两端部；弹簧接收孔(35)，所述弹簧接收孔(35)连接到回退部分用于容纳弹簧，并包括用于沿弹簧的轴向方向引导弹簧的引导部分(35a)；接收部分(22)，所述接收部分(22)形成在旋转件和旋转传递件的任一个上，并且当旋转件和旋转传递件之间的相对旋转相位位于预定相位时，锁定件的头部(80a)插入到所述接收部分中；以及第三流体通道(25)，工作流体通过该第三流体通道供给到所述接收部分或从接收部分排出，其特征在于，所述引导部分沿轴向方向的长度(A)大于形成在沿轴向方向互相相邻的弹簧绕组之间的每个距离(B)。
2.根据权利要求1所述的可变阀定时控制装置，其特征在于，所述弹簧接收孔包括位于引导部分的内圆周面与弹簧接收孔沿其径向方向的两端部之间的连接部分处的凹角(R)，弹簧的两端部分别接触所述弹簧接收孔沿径向方向的两端部。
3.根据权利要求1所述的可变阀定时控制装置，其特征在于，所述引导部分形成于绕组部分的外圆周和弹簧接收孔的内圆周之间。
4.根据权利要求2所述的可变阀定时控制装置，其特征在于，所述引导部分形成于绕组部分的外圆周和弹簧接收孔的内圆周之间。
5.根据权利要求1所述的可变阀定时控制装置，其特征在于，所述弹簧沿轴向方向的两端部与垂直于弹簧的轴向方向限定的面相平行地形成。
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