CN203321606U - 阀开闭定时控制装置及阀开闭定时控制机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及阀开闭定时控制装置及阀开闭定时控制机构。一种阀开闭定时控制装置，其在发动机停止之前快速地实现锁止状态，无需用于控制限制机构及锁止机构的专用切换阀，阀开闭定时控制装置具有：分隔部，其设置在从动侧旋转部件上，将提前角室和滞后角室分隔开；限制部件，其配置在从动侧旋转部件上，相对于驱动侧旋转部件可进入、退出；限制凹部，其在驱动侧旋转部件上形成，使限制部件进入，将相对旋转相位限制在规定范围内；锁止部件，其配置在从动侧旋转部件上，相对于驱动侧旋转部件可进入、退出；锁止凹部，其在驱动侧旋转部件上形成，使锁止部件进入，将相对旋转相位锁止在规定相位上；连通流路，其在限制部件和锁止部件之间形成；以及预紧流路，其供给使限制部件进入限制凹部内的流体。

Description

阀开闭定时控制装置及阀开闭定时控制机构

技术领域

本实用新型涉及一种阀开闭定时控制装置及阀开闭定时控制机构，其对从动侧旋转部件相对于与内燃机的曲轴同步旋转的驱动侧旋转部件的相对旋转相位进行控制。 

背景技术

当前，已知一种阀开闭定时控制装置，其在用于将从动侧旋转部件相对于驱动侧旋转部件的相对旋转相位保持在规定相位（锁止相位）的锁止机构之外，具有限制机构，该限制机构由在从动侧旋转部件上形成的限制凹部、和设置在驱动侧旋转部件上而相对于限制凹部可进入退出的限制部件构成。 

例如，具有在专利文献1中记载的由卡合销91（限制部件）和卡合槽28（限制凹部）构成的限制机构。由于可以利用这种结构，将从动侧旋转部件相对于驱动侧旋转部件的相对旋转相位限制在一定范围内，然后使锁止机构动作，因此具有可以更容易地实现锁止状态的优点。 

另外，专利文献1中记载的阀开闭定时控制装置成为下述结构，即，在发动机起动时相对旋转相位不是锁止相位的情况下，从提前角室及滞后角室排出流体。该结构，在发动机刚起动之后可以成为使从动侧旋转部件相对于驱动侧旋转部件积极地进行相对旋转的状态，在其旋转中实现锁止状态。 

专利文献1：日本专利第3918971号公报 

实用新型内容

但是，在专利文献1记载的阀开闭定时控制装置中，为了在发动机刚起动后从提前角室及滞后角室排出流体，而设置专用的切换阀 110。由此，担心会导致阀开闭定时控制装置的搭载性下降或成本上升。另外，由于如果在发动机起动时实现锁止状态，则担心无法快速地变换为运转状态，因此期望可在发动机停止之前实现锁止状态的结构。并且，如果在发动机停止时使用这种排出流体而进行锁止的锁止机构，则流体被排出，另一方面，还存在从动侧旋转部件及驱动侧旋转部件的转速也急剧下降，无法进行可靠的锁止的可能性。 

本实用新型就是鉴于上述实情而提出的，其目的在于提供一种阀开闭定时控制装置及阀开闭定时控制机构，通过在发动机工作中对限制机构及锁止机构进行控制，在发动机停止之前快速地实现锁止状态，并且无需用于控制限制机构及锁止机构的专用切换阀。 

本实用新型涉及的阀开闭定时控制装置，其具有：驱动侧旋转部件，其与内燃机的曲轴同步旋转；从动侧旋转部件，其与前述驱动侧旋转部件同轴地配置，与前述内燃机的阀开闭用凸轮轴同步旋转；流体压力室，其由前述驱动侧旋转部件和前述从动侧旋转部件形成；分隔部，其设置在前述驱动侧旋转部件及前述从动侧旋转部件中的至少一个上，将前述流体压力室分隔为提前角室和滞后角室；限制部件，其配置在前述驱动侧旋转部件及前述从动侧旋转部件中的任一个旋转部件上，并且可以相对于另一个旋转部件进入、退出；限制凹部，其在前述另一个旋转部件上形成，使前述限制部件进入，将前述从动侧旋转部件相对于前述驱动侧旋转部件的相对旋转相位，限制在从最大提前角相位及最大滞后角相位中的任一个至规定相位为止的范围内；锁止部件，其配置在设置有前述限制部件的前述一个旋转部件上，并且可以相对于前述另一个旋转部件进入、退出；锁止凹部，其在前述另一个旋转部件上形成，使前述锁止部件进入，将前述从动侧旋转部件相对于前述驱动侧旋转部件的相对旋转相位锁止在前述规定相位上；连通流路，其在前述限制部件和前述锁止部件之间形成；以及预紧流路，其供给用于使前述限制部件进入前述限制凹部内的流体，该阀开闭定时控制装置构成为可切换为第1状态、第2状态及第3状态，在该第1状态下，向前述连通流路供给流体，从而解除由前述锁止部件进行的锁止，并解除由前述限制部件进行的限制，在该第2状 态下，不向前述连通流路供给流体，并且向前述预紧流路供给流体，限制前述限制部件，并解除由前述锁止部件进行的锁止，在该第3状态下，不向前述连通流路及前述预紧流路供给流体，限制前述限制部件，并将前述锁止部件锁止。 

根据本特征结构，可以根据有无向连通流路的流体供给和有无向预紧流路的流体供给，而切换为第1状态、第2状态及第3状态。例如，如果通过提前角控制和滞后角控制的切换进行向连通流路及预紧流路的流体的供给，则无需用于控制限制机构及锁止机构的专用切换阀，可以提供在搭载性及成本方面均良好的阀开闭定时控制装置。 

并且，根据本特征结构，由于通过向预紧流路供给流体可以使限制部件快速地进入限制凹部内，因此以预定的定时使限制部件进入限制凹部内实现第2状态、进而第3状态变得容易。其结果，可以使发动机快速地停止。 

第2特征结构的特点在于，前述连通流路与前述提前角室及前述滞后角室中的一个连通而被供给流体，前述预紧流路与前述提前角室及前述滞后角室中的另一个连通而被供给流体。 

以下为连通流路与提前角室连通而被供给流体，预紧流路与滞后角室连通而被供给流体的结构。在该情况下，根据本特征结构，如果在解除由锁止部件进行的锁止，解除由限制部件进行的限制的第1状态下进行滞后角控制，则变换为对限制部件进行限制，解除由锁止部件进行的锁止的第2状态。此时，可以利用预紧流路使限制部件快速地进入限制凹部内。 

并且，如果维持第2状态进行提前/滞后角控制，以使锁止部件位于规定相位，则可以变换为对限制部件进行限制，对锁止部件进行锁止的第3状态。也就是说，由于通过适当地进行提前/滞后角控制可以实现第3状态，因此即使向第3状态的变换失败，由于在发动机停止之前可以反复进行向第3状态的变换控制，因此可以可靠地实现第3状态。 

第3特征结构在于，具有：限制解除流路，其与前述提前角室及前述滞后角室中的前述一个连通，供给用于将前述限制部件的限制解 除的流体；以及锁止解除流路，其与前述提前角室及前述滞后角室中的前述另一个连通，供给用于将前述锁止部件的锁止解除的流体。 

根据本特征结构，限制解除流路与提前角室连通而供给流体，锁止解除流路与滞后角室连通而供给流体。因此，如果在第3状态下进行滞后角控制，则向锁止解除流路供给流体而变换为第2状态。然后，如果在第2状态下进行提前角控制，则向限制解除流路供给流体，并且也向连通流路供给流体，从而变换为第2状态。也就是说，在发动机起动过程中变换为第1状态时，也无需用于控制限制机构及锁止机构的专用切换阀，即使在变换失败的情况下，也可以通过再次反复进行控制，从而可靠地实现第1状态。 

第4特征结构在于，前述限制解除流路具有：限制时连通路，其在前述限制部件进入前述限制凹部内的状态下，与前述提前角室及前述滞后角室中的前述一个连通，供给用于将前述限制部件的限制解除的流体；以及解除时连通路，其在前述限制部件从前述限制凹部退出的状态下，与前述提前角室及前述滞后角室中的前述一个连通，供给用于将前述限制部件的限制解除的流体。 

根据本特征结构，分别设置解除时连通路和限制时连通路，该解除时连通路在限制部件从限制凹部退出时供给解除限制状态的流体，该限制时连通路在限制部件进入限制凹部内时供给解除限制状态的流体。因此，通过利用某个连通路供给解除限制状态的流体，可以使控制具有多样性，从而可以使控制性进一步提高。 

第5特征结构在于，前述限制时连通路构成为，在前述驱动侧旋转部件和前述从动侧旋转部件从位于前述规定相位的状态，朝向最大提前角相位及最大滞后角相位中的任一个相位位移而位于预先设定的相位以内时，前述限制时连通路与前述提前角室及前述滞后角室中的前述一个不连通。 

根据本特征结构，在限制部件位于限制凹部的规定相位侧的一定范围内时，限制部件不会从限制凹部退出。由此，在规定相位附近进行从第2状态向第3状态的变换控制时，由限制部件进行的限制不会解除，可以更可靠地进行向第3状态的变换。 

第6特征结构在于构成为，向前述提前角室及前述滞后角室中的前述另一个供给流体的流路或前述预紧流路的最小剖面面积，比向前述提前角室及前述滞后角室中的前述一个供给流体的流路的最小剖面面积大。 

根据本特征结构，在利用提前角控制向连通流路供给流体，使限制部件从限制凹部退出的情况下，容易从预紧流路经由滞后角室排出流体。因此，不会由于因从预紧流路供给的流体产生的残余压力而使限制部件难以从限制凹部退出，可以快速地从第2状态变换为第3状态。 

本实用新型涉及的阀开闭定时控制机构的特征结构在于，具有：阀开闭定时控制装置，其具有第1特征结构至第6特征结构中的某个结构；泵，其向前述阀开闭定时控制装置供给流体；提前/滞后角控制阀，其对向前述提前角室及前述滞后角室中的哪个供给流体进行切换；以及单向阀，其在前述泵和前述提前/滞后角控制阀之间，禁止流体向前述泵的一侧流动。 

在利用提前角控制向限制时连通路供给流体，使限制部件从限制凹部退出的情况下，提前角室中的流体压力的上升通常会受到凸轮扭矩的影响而变动。此时，如果提前角室的流体压力的变动下限值变得比滞后角室的流体压力小，则存在由于由预紧流路供给的流体压力而使限制部件无法从限制凹部顺利地退出的情况。根据本特征结构，由于通过设置单向阀而可以抑制上述流体压力的变动，因此可以使提前角室的流体压力的变动下限值上升，从而可以更快速地从第2状态变换为第3状态。 

本实用新型涉及的阀开闭定时控制机构的特征结构在于构成为，具有：阀开闭定时控制装置，其具有第2特征结构至第5特征结构中的某个结构；以及提前/滞后角控制阀，其对向前述提前角室及前述滞后角室中的哪个供给流体进行切换，前述提前/滞后角控制阀和前述提前角室及前述滞后角室中的前述另一个之间的流路的最小剖面面积，比前述提前/滞后角控制阀和前述提前角室及前述滞后角室中的前述一个之间的流路的最小剖面面积大。 

根据本特征结构，在利用提前角控制向连通流路供给流体，使限制部件从限制凹部退出的情况下，容易从预紧流路经由滞后角室排出流体。因此，不会由于因从预紧流路供给的流体产生的残余压力而使限制部件难以从限制凹部退出，可以快速地从第2状态变换为第3状态。 

附图说明

图1是表示阀开闭定时控制装置的整体结构的剖面图。 

图2是图1的Ⅱ—Ⅱ剖面图。 

图3是表示限制机构及锁止机构的结构的分解图。 

图4是内部转子的斜视图。 

图5是表示图6（A）～图13（B）的状态的流程图。 

图6（A）是表示第3状态的俯视图。 

图6（B）是表示第3状态的剖面图。 

图7（A）是表示从第3状态向第2状态变换的俯视图。 

图7（B）是表示从第3状态向第2状态变换的剖面图。 

图8（A）是表示从第2状态向第1状态变换的俯视图。 

图8（B）是表示从第2状态向第1状态变换的剖面图。 

图9（A）是表示第1状态的俯视图。 

图9（B）是表示第1状态的剖面图。 

图10（A）是表示通常运转时的提前角控制的俯视图。 

图10（B）是表示通常运转时的提前角控制的剖面图。 

图11（A）是表示通常运转时的滞后角控制的俯视图。 

图11（B）是表示通常运转时的滞后角控制的剖面图。 

图12（A）是表示从第1状态向第2状态变换的俯视图。 

图12（B）是表示从第1状态向第2状态变换的剖面图。 

图13（A）是表示从第2状态向第3状态变换的俯视图。 

图13（B）是表示从第2状态向第3状态变换的剖面图。 

具体实施方式

基于图1至图13（B）对本实用新型涉及的实施方式进行说明。首先，基于图1及图2对阀开闭定时控制装置1的整体结构进行说明。 

（整体结构） 

阀开闭定时控制装置1具有：作为驱动侧旋转部件的外部转子2，其与未图示的发动机曲轴同步旋转；以及作为从动侧旋转部件的内部转子3，其与外部转子2同轴地配置，与凸轮轴9同步旋转。 

外部转子2由后板21、前板22和壳体23构成，该后板21安装在连接凸轮轴9的一侧，该前板22安装在与连接凸轮轴9的一侧相反的一侧，该壳体23由后板21和前板22夹持。安装在外部转子2内的内部转子3，一体地组装在凸轮轴9的前端部，相对于外部转子2在一定范围内可进行相对旋转。 

如果曲轴进行旋转驱动，则其旋转驱动力经由动力传递部件10向后板21的链轮部21a传递，外部转子2向图2所示的S方向旋转驱动。伴随外部转子2的旋转驱动，内部转子3向S方向旋转驱动，凸轮轴9进行旋转。 

在外部转子2的壳体23上，沿S方向彼此分离地形成向径内方向凸出的多个凸出部24。由该凸出部24和内部转子3形成流体压力室4。在本实施方式中，在3个部位设置有流体压力室，但并不限于此。 

各流体压力室4由形成内部转子3的一部分的分隔部31或安装在内部转子3上的叶片32划分为提前角室41和滞后角室42。在形成于分隔部31上的限制部件收容部51和锁止部件收容部61中，分别收容限制部件5和锁止部件6，构成限制机构50及锁止机构60。对于这些结构后面进行叙述。 

在凸轮轴9及后板21上形成的提前角通路43与提前角室41连通。相同地，在凸轮轴9及内部转子3上形成的滞后角通路44与滞后角室42连通。在阀开闭定时控制装置1和流体供排机构7之间，形成与提前角通路43连接的提前角连通路45、及与滞后角通路44连接的滞后角连通路46。这些提前角连通路45及滞后角连通路46，在设置凸轮轴9或流体供排机构7的未图示的气缸盖等上形成。在这里，将具有阀开闭定时控制装置1和流体供排机构7的机构称为阀开闭定时控制 机构100。 

提前角通路43及滞后角通路44经由流体供排机构7，向提前角室41及滞后角室42供给流体或使流体排出，对分隔部31或叶片32作用流体压力。这样，使内部转子3相对于外部转子2的相对旋转相位向图2的提前角方向S1或滞后角方向S2位移，或者保持为任意相位。此外，作为流体，一般使用发动机油。 

外部转子2和内部转子3可相对旋转的一定范围，与分隔部31或叶片32在流体压力室4的内部可位移的范围相对应。提前角室41的容积成为最大时为最大提前角相位，滞后角室42的容积成为最大时为最大滞后角相位。即，相对旋转相位可在最大提前角相位和最大滞后角相位之间位移。 

在内部转子3和前板22上设置扭簧8。内部转子3及外部转子2由扭簧8预紧，以使相对旋转相位向提前角方向S1位移。 

下面，对流体供排机构7的结构进行说明。流体供排机构7具有：泵71，其由发动机驱动而进行流体的供给；提前/滞后角控制阀72，其控制对提前角通路43及滞后角通路44的流体的供给及排出；贮存部74，其贮存流体；以及单向阀75，其设置在泵71和提前/滞后角控制阀72之间。该单向阀75设置为，防止流体从提前/滞后角控制阀72侧向泵71侧流动。 

提前/滞后角控制阀72，基于由ECU（发动机控制单元）73进行的控制而进行动作。提前/滞后角控制阀72具有：进行提前角控制的第1位置72a，该位置允许流体向提前角通路43供给，允许流体从滞后角通路44排出；进行相位保持控制的第2位置72b，该位置禁止流体向提前角通路43及滞后角通路44的供排；以及进行滞后角控制的第3位置72c，该位置允许流体从提前角通路43排出，允许流体向滞后角通路44供给。本实施方式的提前/滞后角控制阀72构成为，在未接收到来自ECU73的控制信号的状态下，在第1位置72a进行提前角控制。 

（限制机构） 

基于图3、图4及图6（A）～图13（B）对限制机构50的结构进行说明，该限制机构50将相对旋转相位限制在从最大滞后角相位至中 间锁止相位的范围（下面，称为“限制范围R”）内。此外，所谓中间锁止相位，是指由后述的锁止机构60锁止时的相对旋转相位。 

限制机构50主要由阶梯式圆筒形的限制部件5、收容限制部件5的限制部件收容部51、和长孔形状的限制凹部52构成，该限制凹部52以可使限制部件5进入的方式在后板21的表面上形成。 

限制部件5是将4段直径不同的圆筒重叠的形状。将该4段圆筒从后板21侧开始依次称为第1阶梯部5a、第2阶梯部5b、第3阶梯部5c及第4阶梯部5d。第2阶梯部5b构成为直径比第1阶梯部5a小，在与之相比的前板22侧，第2阶梯部5b、第3阶梯部5c、第4阶梯部5d构成为直径依次增大。 

第1阶梯部5a形成为可进入限制凹部52内，在第1阶梯部5a进入限制凹部52内时，如后述所示，相对旋转相位被限制在限制范围R的范围内。在第4阶梯部5d上形成圆筒形的凹部5e，收容弹簧53。 

限制部件收容部51，在内部转子3上沿凸轮轴9的旋转轴心（下面称为“旋转轴心”）方向形成，从前板22侧贯穿内部转子3直至后板21侧。限制部件收容部51，例如是将3段直径不同的圆筒状空间层叠的形状，其形成为可使限制部件5在其内部移动。在限制部件收容部51的内周面中与后述连通流路85连接的部位，形成剖面为半圆状的纵槽部51a。经由该纵槽部51a和连通流路85，后述的第1流体室54、第2流体室55及第4流体室65彼此连通地构成。 

限制凹部52为将旋转轴心作为中心的圆弧状，其形成为，其径方向位置与后述的锁止凹部62稍微不同。在限制凹部52上形成作为提前角侧端部的第1端部52a、和作为滞后角侧端部的第2端部52b。该限制凹部52构成为，在处于限制部件5与第1端部52a抵接的状态时，相对旋转相位成为中间锁止相位，在处于限制部件5与第2端部52b抵接的状态时，相对旋转相位成为最大滞后角相位。即，限制凹部52与限制范围R相对应。 

限制部件5由限制部件收容部51收容，并且由弹簧53始终向后板21侧预紧。如果限制部件5的第1阶梯部5a进入限制凹部52内，则相对旋转相位被限制在限制范围R的范围内，成为“限制状态”。 如果第1阶梯部5a抵抗弹簧53的预紧力而从限制凹部52退出，则限制状态被解除，成为“限制解除状态”。 

如果将限制部件5收容在限制部件收容部51内，则由限制部件5和限制部件收容部51形成第1流体室54及第2流体室55。第1流体室54在限制部件5的第2阶梯部5b的外侧形成，向第1流体室54供给的流体，对限制部件5的第3阶梯部5c的底面即第1受压面5f作用流体压力，使限制部件5从限制凹部52退出。第2流体室55在限制部件5的第3段部5c的外侧形成，向第2流体室55供给的流体，对限制部件5的第4阶梯部5d的底面即第2受压面5g作用流体压力，使限制部件5从限制凹部52退出。此外，第1流体室54和第2流体室55经由纵槽部51a连通。 

另外，如果将限制部件5收容在限制部件收容部51内，则由限制部件5和前板22形成背面流体室56。该背面流体室56与限制部件5的凹部5e成为一体的空间，其作用是，通过从后述的预紧流路86供给流体，而将限制部件5向后板21侧施压。 

（锁止机构） 

基于图3、图4及图6（A）～图13（B）对锁止机构60的结构进行说明，该锁止机构60将相对旋转相位锁止在中间锁止相位。锁止机构60主要由阶梯式圆筒形的锁止部件6、收容锁止部件6的锁止部件收容部61、和圆孔形状的锁止凹部62构成，该锁止凹部62以可使锁止部件6进入的方式在后板21的表面上形成。 

锁止部件6，例如是将2段直径不同的圆筒重叠的形状。将该2段圆筒从后板21侧开始依次称为第1阶梯部6a及第2阶梯部6b。第1阶梯部6a的直径构成为比第2阶梯部6b的直径小。 

第1阶梯部6a形成为可进入锁止凹部62内，在处于第1阶梯部6a进入锁止凹部62内的状态时，相对旋转相位被锁止在中间锁止相位。在第2阶梯部6b上形成圆筒形的凹部6c，收容弹簧63。 

锁止部件收容部61在内部转子3上沿旋转轴心方向形成，从前板22侧贯穿内部转子3直至后板21侧。锁止部件收容部61为将两段直径不同的圆筒状空间层叠的形状，其形成为可使锁止部件6在其内部 移动。 

锁止部件6收容在锁止部件收容部61内，并且由弹簧63始终向后板21侧预紧。如果锁止部件6的第1阶梯部6a进入锁止凹部62内，则相对旋转相位被锁止在中间锁止相位，成为“锁止状态”。如果第1阶梯部6a抵抗弹簧63的预紧力而从锁止凹部62退出，则锁止状态解除，成为“锁止解除状态”。 

如果使锁止部件6进入锁止凹部62内，则由锁止部件6和锁止凹部62形成第3流体室64。第3流体室64在锁止部件6的后板21侧形成，向第3流体室64供给的流体对锁止部件6的第1阶梯部6a的底面即第1受压面6d作用流体压力，使锁止部件6从锁止凹部62退出。 

如果使锁止部件6收容在锁止部件收容部61内，则由锁止部件6和锁止部件收容部61形成第4流体室65。第4流体室65在锁止部件6的第1阶梯部6a的外侧形成，向第4流体室65供给的流体对锁止部件6的第2阶梯部6b的底面即第2受压面6e作用流体压力，使锁止部件6从锁止凹部62退出，保持锁止解除状态。 

下面，基于图3、图4及图6（A）～图13（B）对各流路的结构进行说明。 

（限制解除流路） 

用于实现限制解除状态的限制解除流路81具有限制时连通路82和解除时连通路83。限制时连通路82由后述的后板通路91和U字状通路92构成，是为了解除限制状态而从提前角室41向第1流体室54供给流体的流路。另外，解除时连通路83是在限制部件5从限制凹部52退出时，为了保持限制解除状态而从提前角室41向第1流体室54供给流体的流路。 

第1流体室54经由纵槽部51a与第2流体室55连通，并且经由纵槽部51a及后述的连通流路85与第4流体室65连通。因此，从限制解除流路81，即从限制时连通路82及解除时连通路83中的任一个向第1流体室54供给的流体，也向第2流体室55及第4流体室65供给。 

后板通路91是在后板21的内部转子3侧的表面上形成的圆弧槽 状的通路，与提前角室41连通。另外，U字状通路92是在内部转子3的后板21侧的表面上形成的U字槽状的通路，与第1流体室54连通。后板通路91构成为，仅在限制部件5位于限制范围R的范围内的规定滞后角侧的范围（下面称为“限制可解除范围T”）内时，与U字状通路92连通。此外，所谓限制部件5位于限制可解除范围T的范围内，是指第1阶梯部5a的全部区域位于限制可解除范围T的范围内。 

也就是说，如果在限制部件5位于限制可解除范围T的范围内，而使后板通路91和U字状通路92成为连通状态时，向提前角室41供给流体，则限制时连通路82向第1流体室54及第2流体室55供给流体，对第1受压面5f及第2受压面5g作用流体压力，从而解除限制部件5的限制状态。 

解除时连通路83是在内部转子3内形成的管状通路，与提前角室41连通。其构成为，在限制部件5进入限制凹部52内而成为限制状态时，由限制部件5的第3阶梯部5c的侧壁将解除时连通路83和第1流体室54的连通隔断。另一方面，在限制部件5从限制凹部52退出而成为限制解除状态时，解除时连通路83与第1流体室54连通，利用从提前角室41供给的流体保持限制解除状态。 

在从提前角室41向第1流体室54供给流体的情况下，从限制时连通路82和解除时连通路83中的哪个向第1流体室54供给流体，基本与限制部件5的动作相对应而选择其一。但是，严格地说，在进行限制时通路82和解除时连通路83的切换时，从限制时连通路82及解除时连通路83中的任一个均向第1流体室54供给流体。这是为了防止下述情况，即，如果在进行限制时连通路82和解除时连通路83的切换时产生任一个连通路与第1流体室54均不连通的状况，则第1流体室54暂时成为密闭状态，破坏限制部件5的动作的平滑性。 

（排出流路） 

排出流路87是用于在限制部件5进入限制凹部52内时，将成为限制部件5的移动阻力的第1流体室54及第2流体室55内部的流体快速地排出的流路。排出流路87形成为沿旋转轴心的方向而贯穿后板21。 

排出流路87仅在限制部件5位于与限制可解除范围T相比成为提前角侧的规定范围内时与U字状通路92连通，第1流体室54及第2流体室55内部的流体经由U字状通路92及排出流路87排出。由于构成为，在限制部件5位于限制可解除范围T的范围内时，排出通路87和U字状通路92不连通，因此在后板通路91和U字状通路92连通时，防止从提前角室41供给的流体直接向排出通路87排出。 

（锁止解除流路） 

锁止解除流路84是在后板21上形成的槽状通路，与第3流体室64连通。其构成为，在成为锁止部件6进入锁止凹部62内的锁止状态时，锁止解除流路84与滞后角室42连通，从滞后角室42经由锁止解除流路84向第3流体室64供给的流体，对锁止部件6的第1受压面6d作用流体压力，使锁止部件6从锁止凹部62退出而成为锁止解除状态。 

（连通流路） 

连通流路85是在内部转子3内形成的管状通路，与限制部件收容部51的纵槽部51a和第4流体室65连通。如果从限制解除流路81，即从限制时连通路82及解除时连通路83中的某个向第1流体室54供给流体，则第1流体室54内的流体经由纵槽部51a向连通流路85供给，其结果，由于向第4流体室65供给流体，因此可以保持锁止解除状态。 

（预紧流路） 

预紧流路86是在内部转子3的前板22侧的表面上形成的槽状通路，将滞后角室42和背面流体室56连通。因此，如果向滞后角室42供给流体，则经由预紧流路86向背面流体室56供给流体，将限制部件5向后板21侧预紧，从而可以快速地实现限制状态。另一方面，由于如果向提前角室41供给流体，则背面流体室56的流体经由预紧流路86而从滞后角室42排出，因此可以快速地实现限制解除状态。 

（限制机构及锁止机构的动作） 

图5是表示使用阀开闭定时控制装置1的控制的一个例子的图，纵轴表示内部转子3相对于外部转子2的相对旋转相位。在发动机起 动时和停止时，相对旋转相位为中间锁止相位，成为锁止状态。如上所述，在起动时，通过在限制可解除范围T的范围内位移后切换为提前角控制，可以解除锁止状态，通过在限制范围R中的未包含在限制可解除范围T内的范围内切换为提前角控制，可以实现锁止状态。使用图6（A）～图13（B）对描绘在图上的各状态进行说明。 

（锁止解除时及限制解除时的动作） 

基于图6（A）～图9（B）对在解除锁止状态后解除限制状态的顺序，即从第3状态经过第2状态变换为第1状态的顺序进行说明。 

图6（A）、图6（B）表示发动机起动时及发动机停止时的锁止状态，即第3状态下的限制机构50及锁止机构60。在发动机起动时，由于提前/滞后角控制阀72处于第1位置72a，因此进行提前角控制。但是，由于限制部件5位于限制可解除范围T的范围之外，因此不会从限制时连通路82向第1流体室54供给流体。另外，由于解除时连通路83也与第1流体室54不连通，因此不会向第1流体室54供给流体。由此维持锁止状态。 

图7（A）、图7（B）表示在发动机起动后，为了解除锁止状态，即为了从第3状态变换为第2状态而切换为滞后角控制时的状态。此时，从滞后角室42经由锁止解除流路84向第3流体室64供给流体，对锁止部件6的第1受压面6d作用流体压力，锁止部件6从锁止凹部62退出，锁止状态被解除。如果锁止状态被解除，则限制部件5向滞后角方向移动。 

如果未图示的相位传感器检测出成为限制部件5位于限制可解除范围T的范围内的相对旋转相位，则ECU73切换为提前角控制，从第2状态变换为第1状态。图8（A）、图8（B）表示此时的状态。由于后板通路91和U字状通路92连通，因此从限制时连通路82向第1流体室54供给流体。这样，对限制部件5的第1受压面5f作用流体压力，限制部件5从限制凹部52中退出，限制状态被解除。 

此时，由于第1流体室54内的流体经由纵槽部51a还向第2流体室55供给，因此还对限制部件5的第2受压面5g作用流体压力，并且由于从背面流体室56经由预紧流路86排出流体，因此可以使限制 部件5快速地从限制凹部52中退出。另外，由于第1流体室54内的流体经由纵槽部51a及连通流路85还向第4流体室65供给，因此还对锁止部件6的第2受压面6e作用流体压力，保持锁止解除状态。 

如果构成为，滞后角通路44及预紧流路86的最小剖面面积比提前角通路43的最小剖面面积大，则在从第2状态变换为第1状态时，背面流体室56内部的流体容易经由预紧流路86从滞后角室42排出，因此优选。也就是说，利用这种结构，因背面流体室56内部的流体产生的残余压力而使限制部件5容易从限制凹部52中退出，可以更快速地实现限制状态的解除。 

另外，在本实施方式中，在泵71和提前/滞后角控制阀72之间具有单向阀75，其禁止流体向泵71侧流动。因此，在进行提前角控制时，可以抑制由于凸轮扭矩的影响而引起提前角室41中的流体压力的变动，从而可以使提前角室41的流体压力的变动下限值升高，可以更快速地实现限制状态的解除。 

图9（A）、图9（B）表示通过提前角控制而保持限制解除状态及锁止解除状态时的状态，即第1状态下的限制机构50及锁止机构60。此时，提前角室41的流体经由解除时连通路83向第1流体室54供给。由于第1流体室54和第4流体室65由纵槽部51a及连通流路85连通，因此从提前角室41向第1流体室54供给的流体也向第4流体室65供给。其结果，保持限制解除状态及锁止解除状态。 

（通常运转状态中的动作） 

下面，基于图10（A）、图10（B）及图11（A）、图11（B）对实现限制解除状态及锁止解除状态、即第1状态而成为通常运转状态时的动作进行说明。 

在图10（A）、图10（B）中示出了在通常运转状态下进行提前角控制时的状态。在进行提前角控制时，由于提前角室41、解除时连通路83、第1流体室54、纵槽部51a、连通流路85及第4流体室65连通，因此以保持限制解除状态及锁止解除状态的状态进行提前角动作。 

在图11（A）、图11（B）中示出了在通常运转状态下进行滞后 角控制时的状态。此时，由于从滞后角室42向第3流体室64供给流体，因此保持锁止解除状态。另一方面，由于不向第1流体室54供给流体，因此限制部件5由从预紧流路86供给的流体及弹簧53预紧，而与后板21抵接。在进行该动作时，第1流体室54、第2流体室55及纵槽部51a的内部的流体，经由解除时连通路83向提前角室41排出。 

此外，如上述所示，由于即使限制部件5以与后板21抵接的方式被预紧，限制部件5也会在后板21的表面上滑动，因此不会对阀开闭定时控制装置1的动作带来阻碍。另外，由于限制凹部52和锁止凹部62在沿径向错开的位置上形成，因此限制部件5不会进入锁止凹部62内。 

（限制时及锁止时的动作） 

最后，基于图12（A）、图12（B）及图13（A）、图13（B）对在成为限制状态后成为锁止状态的顺序，即从第1状态经过第2状态变换为第3状态的顺序进行说明。 

如果成为限制机构50及锁止机构60保持限制解除状态及锁止解除状态的状态、即第1状态时，未图示的相位传感器检测出成为限制部件5位于限制范围R的范围内且位于限制可解除范围T的范围之外的相对旋转相位，则ECU73切换为滞后角控制。 

图12（A）、图12（B）表示切换为滞后角控制而实现限制状态的状态，即第2状态下的限制机构50及锁止机构60。如图所示，在使限制部件5进入限制凹部52内时，由从预紧流路86向背面流体室56供给的流体及弹簧53向后板21侧预紧，并且由于U字状通路92和排出流路87连通，第1流体室54、第2流体室55及纵槽部51a的内部的流体从排出流路87排出，因此可以使限制部件5快速地进入限制凹部52内。 

如果在实现限制状态后仍维持滞后角控制，则限制部件5移动至限制可解除范围T的范围内，使后板通路91和U字状通路92连通，因此在之后切换为提前角控制时限制状态会被解除。由此，在实现限制状态后，在限制部件5移动至限制可解除范围T的范围内之前，必 须切换为提前角控制。 

如果在限制部件5进入限制可解除范围T内之前切换为提前角控制，则如图13（A）、图13（B）所示，限制部件5不从限制凹部52退出而进行提前角动作。其结果，限制部件5与限制凹部52的第1端部52a抵接，保持为中间锁止相位。此时，由于向连通流路85的流体供给中断，因此锁止部件6由弹簧63预紧而进入锁止凹部62内，实现图6（A）、图6（B）所示的锁止状态，即第3状态。此时，由于第3流体室64内部的流体经由锁止解除流路84从滞后角室42排出，第4流体室65内部的流体经由连通流路85、纵槽部51a、第1流体室54、U字状通路92及排出流路87排出，因此不会妨碍锁止部件6的进入动作。 

如上述所示，在本实施方式中，通过提前/滞后角控制可以自由地切换第1状态、第2状态及第3状态。由此，即使在限制部件5及锁止部件6的动作未按照预想进行，而未成为锁止状态的情况下，也可以反复进行用于再次实现锁止状态的提前/滞后角控制。 

另外，通过设置预紧流路86，可以使限制部件5更快速地进入限制凹部52内。因此，从第1状态向第2状态的变换可以尽快地进行，即使将后板通路91和U字状通路92不连通的范围（从限制范围R中减去限制可解除范围T的范围）缩小，在发动机停止时也容易实现锁止状态。其结果，在发动机起动时从第3状态变换为第2状态时，由于用于使后板通路91和U字状通路92连通的滞后角控制在短时间内完成，因此还具有可以使直至变换为通常运转的时间缩短的效果。 

此外，本实施方式成为将限制机构50设置在锁止机构60的滞后角侧的结构，但也可以设置在提前角侧。此时，通过将“提前角”和“滞后角”交换，可以与本实施方式相同地，在发动机停止前实现锁止状态。 

（其他实施方式） 

在上述实施方式中构成为，为了抑制由背面流体室56内部的流体产生的残余压力的影响而快速地解除限制状态，滞后角通路44及预紧流路86的最小剖面面积比提前角通路43的最小剖面面积大。但也可 以取代这种结构而构成为，在阀开闭定时控制装置1和提前/滞后角控制阀72之间，滞后角连接通路46的最小剖面面积比提前角连接通路45的最小剖面面积大。 

工业实用性 

本实用新型可以用于下述的阀开闭定时控制装置及阀开闭定时控制机构，即，通过在发动机工作中对限制机构及锁止机构进行控制，在发动机停止之前快速地实现锁止状态，并且无需用于控制限制机构及锁止机构的专用切换阀。 

标号的说明 

1   阀开闭定时控制装置 

2   外部转子（驱动侧旋转部件） 

3   内部转子（从动侧旋转部件） 

4   流体压力室 

5   限制部件 

6   锁止部件 

9   凸轮轴 

11  曲轴 

12  发动机（内燃机） 

31  分隔部 

41  提前角室 

42  滞后角室 

43  提前角通路（向提前角室供给流体的流路） 

44  滞后角通路（向滞后角室供给流体的流路） 

45  提前角连接通路（提前/滞后角控制阀和提前角室之间的流路） 

46  滞后角连接通路（提前/滞后角控制阀和滞后角室之间的流路） 

52  限制凹部 

62  锁止凹部 

71  泵 

72  提前/滞后角控制阀 

75  单向阀 

81  限制解除流路 

82  限制时连通路（限制解除流路） 

83  解除时连通路（限制解除流路） 

84  锁止解除流路 

85  连通流路 

86  预紧流路 

100 阀开闭定时控制机构 

Claims (8)

1.一种阀开闭定时控制装置，其具有：

驱动侧旋转部件，其与内燃机的曲轴同步旋转；

从动侧旋转部件，其与前述驱动侧旋转部件同轴地配置，与前述内燃机的阀开闭用凸轮轴同步旋转；

流体压力室，其由前述驱动侧旋转部件和前述从动侧旋转部件形成；

分隔部，其设置在前述驱动侧旋转部件及前述从动侧旋转部件中的至少一个上，将前述流体压力室分隔为提前角室和滞后角室；

限制部件，其配置在前述驱动侧旋转部件及前述从动侧旋转部件中的任一个旋转部件上，并且可以相对于另一个旋转部件进入、退出；

限制凹部，其在前述另一个旋转部件上形成，使前述限制部件进入，将前述从动侧旋转部件相对于前述驱动侧旋转部件的相对旋转相位，限制在从最大提前角相位及最大滞后角相位中的任一个至规定相位为止的范围内；

锁止部件，其配置在设置有前述限制部件的前述一个旋转部件上，并且可以相对于前述另一个旋转部件进入、退出；

锁止凹部，其在前述另一个旋转部件上形成，使前述锁止部件进入，将前述从动侧旋转部件相对于前述驱动侧旋转部件的相对旋转相位锁止在前述规定相位上；

连通流路，其在前述限制部件和前述锁止部件之间形成；以及

预紧流路，其供给用于使前述限制部件进入前述限制凹部内的流体，

该阀开闭定时控制装置构成为可切换为第1状态、第2状态及第3状态，

在该第1状态下，向前述连通流路供给流体，从而解除由前述锁止部件进行的锁止，并解除由前述限制部件进行的限制，

在该第2状态下，不向前述连通流路供给流体，并且向前述预紧流路供给流体，限制前述限制部件，并解除由前述锁止部件进行的锁止，

在该第3状态下，不向前述连通流路及前述预紧流路供给流体，限制前述限制部件，并将前述锁止部件锁止。

2.根据权利要求1所述的阀开闭定时控制装置，

前述连通流路与前述提前角室及前述滞后角室中的一个连通而被供给流体，

前述预紧流路与前述提前角室及前述滞后角室中的另一个连通而被供给流体。

3.根据权利要求2所述的阀开闭定时控制装置，其具有：

限制解除流路，其与前述提前角室及前述滞后角室中的前述一个连通，供给用于将前述限制部件的限制解除的流体；以及

锁止解除流路，其与前述提前角室及前述滞后角室中的前述另一个连通，供给用于将前述锁止部件的锁止解除的流体。

4.根据权利要求3所述的阀开闭定时控制装置，

前述限制解除流路具有：

限制时连通路，其在前述限制部件进入前述限制凹部内的状态下，与前述提前角室及前述滞后角室中的前述一个连通，供给用于将前述限制部件的限制解除的流体；以及

解除时连通路，其在前述限制部件从前述限制凹部退出的状态下，与前述提前角室及前述滞后角室中的前述一个连通，供给用于将前述限制部件的限制解除的流体。

5.根据权利要求4所述的阀开闭定时控制装置，

前述限制时连通路构成为，在前述驱动侧旋转部件和前述从动侧旋转部件从位于前述规定相位的状态，朝向最大提前角相位及最大滞后角相位中的任一个相位位移而位于预先设定的相位以内时，前述限制时连通路与前述提前角室及前述滞后角室中的前述一个不连通。

6.根据权利要求2至5中的任一项所述的阀开闭定时控制装置，其构成为，

向前述提前角室及前述滞后角室中的前述另一个供给流体的流路或前述预紧流路的最小剖面面积，比向前述提前角室及前述滞后角室中的前述一个供给流体的流路的最小剖面面积大。

7.一种阀开闭定时控制机构，其具有：

权利要求1至6中的任一项所述的阀开闭定时控制装置；

泵，其向前述阀开闭定时控制装置供给流体；

提前/滞后角控制阀，其对向前述提前角室及前述滞后角室中的哪个供给流体进行切换；以及

单向阀，其在前述泵和前述提前/滞后角控制阀之间，禁止流体向前述泵的一侧流动。

8.一种阀开闭定时控制机构，其具有：

权利要求2至5中的任一项所述的阀开闭定时控制装置；以及

提前/滞后角控制阀，其对向前述提前角室及前述滞后角室中的哪个供给流体进行切换，

其构成为，前述提前/滞后角控制阀与前述提前角室及前述滞后角室中的前述另一个之间的流路的最小剖面面积，比前述提前/滞后角控制阀与前述提前角室及前述滞后角室中的前述一个之间的流路的最小剖面面积大。

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