CN209959306U - 一种快速响应的凸轮轴调节器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快速响应的凸轮轴调节器，属于汽车发动机配件领域，包括定子、转子和电磁阀；所述转子的叶片嵌接在定子两个扇段之间，并将转子的轮毂、定子外环和两个扇段构成的压力腔分割成提前压力腔和滞后压力腔，所述扇段或叶片上有可压缩的弹性装置；所述电磁阀通过给油、泄油来控制定子、转子的相对转动。由于该结构，通过弹性装置使转子预先储能，并加快凸轮轴相对于曲轴的相位调节响应。

Description

一种快速响应的凸轮轴调节器

技术领域

本实用新型属于汽车发动机配件领域，具体地说涉及一种快速响应的凸轮轴调节器。

背景技术

凸轮轴调节器是用于调节内燃机中的曲轴与凸轮轴之间的相位的技术组件。为了使发动机在不同阶段达到理想的功率和扭矩，同时具有良好的排放，根据发动机的转速和负载调节凸轮轴正时是十分必要的。凸轮轴调节器主要包括定子、转子和电磁阀；所述转子包括同心容纳在定子内的轮毂，该定子外环径向向内凸起有扇段；所述轮毂径向向外凸起有叶片，所述叶片嵌接在两个扇段之间，并将轮毂、定子外环和两个扇段构成的压力腔分割成提前压力腔和滞后压力腔；定子与正时链条相连，转子与凸轮轴相连。

电磁阀是可变气门正时系统中的重要部件，它根据发动机控制系统发出的控制信号，来切换通往凸轮轴调节器的机油通道、并控制机油流量，油压使内转子相对定子向前或向后转动，从而达到精确控制凸轮轴相位调节器转角的目的。

转子相对定子启动的速度，直接影响了凸轮轴调节器调节相位的性能。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述不足之处提供一种快速响应的凸轮轴调节器，通过弹性装置使转子预先储能，并加快凸轮轴相对于曲轴的相位调节响应。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种快速响应的凸轮轴调节器，用于调节内燃机内的凸轮轴相对于曲轴的相位，包括定子1、转子2和电磁阀；所述转子2包括同心容纳在定子1内的轮毂21，该定子1外环径向向内凸起有扇段11；所述轮毂21径向向外凸起有叶片22，所述叶片22嵌接在两个扇段11之间，并将轮毂21、定子1外环和两个扇段11构成的压力腔分割成提前压力腔23和滞后压力腔24，所述扇段11或叶片22上有可压缩的弹性装置5；所述电磁阀通过给油、泄油来控制定子1、转子2的相对转动。

为了进一步完善，所述弹性装置5为柱塞式，包括柱塞51、小弹簧一52和凹槽一53；当叶片22旋转贴近扇段11时，所述柱塞51被压入设在叶片22上的凹槽一53内，并在小弹簧一52的反弹下有向外弹出的趋势。

为了进一步完善，所述弹性装置5为球式，包括球体54、小弹簧二55和凹槽二56；当叶片22旋转贴近扇段11时，所述球体54被压入设在叶片22上的凹槽二56内，并在小弹簧二55的反弹下有向外弹出的趋势。

为了进一步完善，所述叶片22穿有可连通提前压力腔23和滞后压力腔24的换油通道 4和内置有连通所述换油通道4的可储存油液的容腔25；所述换油通道4通到压力腔的口上设有止回阀26，所述油液从容腔25经止回阀26单向流入提前压力腔23或滞后压力腔24。

为了进一步完善，所述提前压力腔23、滞后压力腔24和容腔25分别连有提前油通道 6、滞后油通道7和控制油通道8；所述提前油通道6、滞后油通道7和控制油通道8的另一端均通过电磁阀控制给油或泄油。

为了进一步完善，所述提前油通道6、滞后油通道7和控制油通道8均径向布置于转子 2内。

为了进一步完善，所述电磁阀包括电磁阀体30，所述电磁阀体30包括阀体31、轴向设置于所述阀体31腔体内的阀芯32以及用于驱动所述阀芯32沿着阀体31腔体轴向运动的弹簧33，所述阀芯32中空而形成T回油通道34；所述阀体31的腔体壁上沿轴向依次径向贯穿设置有连通控制油通道8的C1控制口81、连通提前油通道6的A提前口61、连通滞后油通道7的B滞后口71和连通控制油通道8的C2控制口82；所述阀芯32外壁上沿轴向依次径向贯穿至T回油通道34而设置有C1泄油口83、A和B泄油口62、72、C2泄油口 84；所述A和B泄油口62、72之间设有AB环形凹槽67。

为了进一步完善，所述C1控制口81和C2控制口82、A提前口61和B滞后口71均关于P压力油口93对称；所述C1泄油口83和C2泄油口84、A泄油口62和B泄油口72 均关于AB环形凹槽67对称。

为了进一步完善，阀芯32在阀体31腔体的第一位置时，P压力油口93通过AB环形凹槽67与B滞后口71相连通，A提前口61通过A泄油口62与T回油通道34相连通；第二位置时，P压力油口93通过AB环形凹槽67与A提前口61相连通，B滞后口71通过B 泄油口72与T回油通道34相连通；第三位置时，P压力油口93通过AB环形凹槽67，与 A提前口61、B滞后口71均不导通；阀芯32在阀体31腔体的任意位置时，T回油通道 34经过C1泄油口83与C1控制口81相连通和/或经过C2泄油口84与C2控制口82相连通。

为了进一步完善，所述A泄油口62至少为两个，所述A泄油口62通过在外口设置有环形凹槽来连通，用于增大泄油速度；所述B泄油口72至少为两个，所述B泄油口72通过在外口设置有环形凹槽来连通，用于增大泄油速度。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的一种快速响应的凸轮轴调节器，通过弹性装置使转子预先储能，并加快凸轮轴相对于曲轴的相位调节响应。

附图说明

图1是本实用新型的转子和定子配合示意图；

图2是本实用新型的柱塞式的转子叶片剖面示意图；

图3是本实用新型的球式的转子叶片剖面示意图；

图4是本实用新型的阀芯在阀体腔体内第一位置示意图；

图5是本实用新型的阀芯在阀体腔体内第二位置示意图；

图6是本实用新型的阀芯在阀体腔体内第三位置示意图；

附图中：1-定子、2-转子、4-换油通道、5-弹性装置、6-提前油通道、7-滞后油通道、8- 控制油通道、11-扇段、21-轮毂、22-叶片、23-提前压力腔、24-滞后压力腔、25-容腔、26-止回阀、30-电磁阀体、31-阀体、32-阀芯、33-弹簧、34-T回油通道、51-柱塞、52-小弹簧一、53-凹槽一、54-球体、55-小弹簧二、56-凹槽二、61-A提前口、62-A泄油口、67-AB 环形凹槽、71-B滞后口、72-B泄油口、81-C1控制口、82-C2控制口、83-C1泄油口、 84-C2泄油口、93-P压力油口

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式，对本实用新型进一步详细说明，但是本实用新型不局限于以下实施例。

结合附图1～6所示。一种快速响应的凸轮轴调节器，用于调节内燃机内的凸轮轴相对于曲轴的相位，包括定子1、转子2和电磁阀；所述转子2包括同心容纳在定子1内的轮毂21，该定子1外环径向向内凸起有扇段11；所述轮毂21径向向外凸起有叶片22，所述叶片 22嵌接在两个扇段11之间，并将轮毂21、定子1外环和两个扇段11构成的压力腔分割成提前压力腔23和滞后压力腔24，两个扇段11对叶片22进行旋转角度限位。电磁阀通过控制油液对提前压力腔23给油和滞后压力腔24泄油或对提前压力腔23泄油和滞后压力腔24 给油或油液保持使转子2相对定子1旋转一定角度或稳定一个角度，来调节内燃机内的凸轮轴相对于曲轴的相位；所述扇段11或叶片22上有可压缩的弹性装置5。

见附图2。所述弹性装置5为柱塞式，包括柱塞51、小弹簧一52和凹槽一53；当叶片22旋转贴近扇段11时，所述柱塞51被压入设在叶片22上的凹槽一53内，并在小弹簧一 52的反弹下有向外弹出的趋势。当叶片22转向另一边时，柱塞51在小弹簧一52作用下从凹槽一53内弹出，加快叶片22启动的效率。

见附图3。所述弹性装置5也可以为球式，包括球体54、小弹簧二55和凹槽二56；当叶片22旋转贴近扇段11时，所述球体54被压入设在叶片22上的凹槽二56内，并在小弹簧二55的反弹下有向外弹出的趋势。当叶片22转向另一边时，球体54在小弹簧二55作用下从凹槽二56内弹出，加快叶片22启动的效率。

结合附图1～6所示。所述叶片22穿有可连通提前压力腔23和滞后压力腔24的换油通道4和内置有连通所述换油通道4的可储存油液的容腔25；所述换油通道4贯穿容腔25，在通到压力腔的口上设有止回阀26，止回阀26保证了油液从容腔25经止回阀26只能单向流入提前压力腔23或滞后压力腔24，而不能逆向。在叶片22从一端转向另一端时，形成一段真空负压，容腔25内的油液会被吸出来，完成平衡压力腔真空的任务，避免转子通过真空引起的与本来计划的移调方向相反运动，并加快凸轮轴相对于曲轴的相位调节响应。容腔25内的油液始终通过控制油通道8连通T回油通道34，有充足油液进行补充。

所述提前压力腔23、滞后压力腔24和容腔25分别连有提前油通道6、滞后油通道7和控制油通道8；所述提前油通道6、滞后油通道7和控制油通道8的另一端均通过电磁阀控制给油或泄油。所述提前油通道6、滞后油通道7和控制油通道8均径向布置于转子2内。

所述电磁阀包括电磁阀体30，所述电磁阀体30包括阀体31、轴向设置于所述阀体31 腔体内的阀芯32以及用于驱动所述阀芯32沿着阀体31腔体轴向运动的弹簧33，所述阀芯 32中空而形成T回油通道34；所述阀体31的腔体壁上沿轴向依次径向贯穿设置有连通控制油通道8的C1控制口81、连通提前油通道6的A提前口61、连通滞后油通道7的B滞后口71和连通控制油通道8的C2控制口82；所述阀芯32外壁上沿轴向依次径向贯穿至T回油通道34而设置有C1泄油口83、A和B泄油口62、72、C2泄油口84；所述A和B泄油口62、72之间设有AB环形凹槽67。所述C1控制口81和C2控制口82、A提前口61和B 滞后口71均关于P压力油口93对称；所述C1泄油口83和C2泄油口84、A泄油口62和 B泄油口72均关于AB环形凹槽67对称。

阀芯32在阀体31腔体的第一位置时，P压力油口93通过AB环形凹槽67与B滞后口71相连通，通过滞后油通道7向滞后压力腔24给油，A提前口61通过A泄油口62与T回油通道34相连通，提前压力腔23向提前油通道6泄油；第二位置时，P压力油口93通过 AB环形凹槽67与A提前口61相连通，提前油通道6向提前压力腔23给油，B滞后口71 通过B泄油口72与T回油通道34相连通，滞后压力腔24向滞后油通道7泄油；第三位置时，P压力油口93通过AB环形凹槽67，与A提前口61、B滞后口71均不导通，滞后油通道7、提前油通道6油保持，提前压力腔23和滞后压力腔24保持；阀芯32在阀体31腔体的任意位置时，T回油通道34经过C1泄油口83与C1控制口81相连通和/或经过C2泄油口84与C2控制口82相连通。

所述A泄油口62至少为两个，所述A泄油口62通过在外口设置有环形凹槽来连通，用于增大泄油速度；所述B泄油口72至少为两个，所述B泄油口72通过在外口设置有环形凹槽来连通，用于增大泄油速度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种快速响应的凸轮轴调节器，用于调节内燃机内的凸轮轴相对于曲轴的相位，包括定子(1)、转子(2)和电磁阀；所述转子(2)包括同心容纳在定子(1)内的轮毂(21)，该定子(1)外环径向向内凸起有扇段(11)；所述轮毂(21)径向向外凸起有叶片(22)，所述叶片(22)嵌接在两个扇段(11)之间，并将轮毂(21)、定子(1)外环和两个扇段(11)构成的压力腔分割成提前压力腔(23)和滞后压力腔(24)，其特征在于，所述扇段(11)或叶片(22)上有可压缩的弹性装置(5)；所述电磁阀通过给油、泄油来控制定子(1)、转子(2)的相对转动。

2.根据权利要求1所述的一种快速响应的凸轮轴调节器，其特征在于，所述弹性装置(5)为柱塞式，包括柱塞(51)、小弹簧一(52)和凹槽一(53)；当叶片(22)旋转贴近扇段(11)时，所述柱塞(51)被压入设在叶片(22)上的凹槽一(53)内，并在小弹簧一(52)的反弹下有向外弹出的趋势。

3.根据权利要求1所述的一种快速响应的凸轮轴调节器，其特征在于，所述弹性装置(5)为球式，包括球体(54)、小弹簧二(55)和凹槽二(56)；当叶片(22)旋转贴近扇段(11)时，所述球体(54)被压入设在叶片(22)上的凹槽二(56)内，并在小弹簧二(55)的反弹下有向外弹出的趋势。

4.根据权利要求1所述的一种快速响应的凸轮轴调节器，其特征在于，所述叶片(22)穿有可连通提前压力腔(23)和滞后压力腔(24)的换油通道(4)和内置有连通所述换油通道(4)的可储存油液的容腔(25)；所述换油通道(4)通到压力腔的口上设有止回阀(26)，所述油液从容腔(25)经止回阀(26)单向流入提前压力腔(23)或滞后压力腔(24)。

5.根据权利要求4所述的一种快速响应的凸轮轴调节器，其特征在于，所述提前压力腔(23)、滞后压力腔(24)和容腔(25)分别连有提前油通道(6)、滞后油通道(7)和控制油通道(8)；所述提前油通道(6)、滞后油通道(7)和控制油通道(8)的另一端均通过电磁阀控制给油或泄油。

6.根据权利要求5所述的一种快速响应的凸轮轴调节器，其特征在于，所述提前油通道(6)、滞后油通道(7)和控制油通道(8)均径向布置于转子(2)内。

7.根据权利要求5所述的一种快速响应的凸轮轴调节器，其特征在于，所述电磁阀包括电磁阀体(30)，所述电磁阀体(30)包括阀体(31)、轴向设置于所述阀体(31)腔体内的阀芯(32)以及用于驱动所述阀芯(32)沿着阀体(31)腔体轴向运动的弹簧(33)，所述阀芯(32)中空而形成T回油通道(34)；所述阀体(31)的腔体壁上沿轴向依次径向贯穿设置有连通控制油通道(8)的C1控制口(81)、连通提前油通道(6)的A提前口(61)、连通滞后油通道(7)的B滞后口(71)和连通控制油通道(8)的C2控制口(82)；所述阀芯(32)外壁上沿轴向依次径向贯穿至T回油通道(34)而设置有C1泄油口(83)、A泄油口(62)和B泄油口(72)、C2泄油口(84)；所述A泄油口(62)和B泄油口(72)之间设有AB环形凹槽(67)。

8.根据权利要求7所述的一种快速响应的凸轮轴调节器，其特征在于，所述C1控制口(81)和C2控制口(82)、A提前口(61)和B滞后口(71)均关于P压力油口(93)对称；所述C1泄油口(83)和C2泄油口(84)、A泄油口(62)和B泄油口(72)均关于AB环形凹槽(67)对称。

9.根据权利要求7所述的一种快速响应的凸轮轴调节器，其特征在于，阀芯(32)在阀体(31)腔体的第一位置时，P压力油口(93)通过AB环形凹槽(67)与B滞后口(71)相连通，A提前口(61)通过A泄油口(62)与T回油通道(34)相连通；第二位置时，P压力油口(93)通过AB环形凹槽(67)与A提前口(61)相连通，B滞后口(71)通过B泄油口(72)与T回油通道(34)相连通；第三位置时，P压力油口(93)通过AB环形凹槽(67)，与A提前口(61)、B滞后口(71)均不导通；阀芯(32)在阀体(31)腔体的任意位置时，T回油通道(34)经过C1泄油口(83)与C1控制口(81)相连通和/或经过C2泄油口(84)与C2控制口(82)相连通。

10.根据权利要求7-9之一所述的一种快速响应的凸轮轴调节器，其特征在于，所述A泄油口(62)至少为两个，所述A泄油口(62)通过在外口设置有环形凹槽来连通，用于增大泄油速度；所述B泄油口(72)至少为两个，所述B泄油口(72)通过在外口设置有环形凹槽来连通，用于增大泄油速度。

Images