CN214577261U - 凸轮轴相位器及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种凸轮轴相位器，凸轮轴相位器包括链轮、定子和转子，定子叠置在链轮上，转子位于定子的内腔中，转子、定子和链轮同心布置；链轮上开设有第一锁销孔，第一锁销孔位于定子的内腔中；定子具有多个定子柱，多个定子柱与转子配合，将定子内腔分隔成多个油腔，其中，第一定子柱的第一侧壁上开设有避让槽，避让槽用于避让第一锁销孔，第一定子柱为多个定子柱中最靠近第一锁销孔的定子柱，第一侧壁为第一定子柱上与第一锁销孔相邻的侧壁。本申请公开的凸轮轴相位器及车辆，能够使机油更容易进入到解锁油道中，提高了相位器的解锁能力和车辆的动力性。

Description

凸轮轴相位器及车辆

技术领域

本申请涉及汽车结构技术领域，具体涉及一种凸轮轴相位器及车辆。

背景技术

发动机在高速大负荷下需要较大的气门重叠角和进气门关闭角，在低速小负荷下则需要较小的气门重叠角和进气门关闭角，以实现动力性、经济性和排放性能的优化，因此可变气门机构技术得到了快速的发展。目前大规模应用的主要是可变气门正时(VariableValve Timing，VVT)技术，VVT技术主要通过相位器来驱动凸轮轴，使凸轮轴转过一定角度来实现相位的可变。

目前市场上批量生产和应用较多的是机油压力驱动式相位器，其原理是在发动机启动后，通过驱动机油泵将油底壳处机油泵送至缸盖入口油道，以使机油流向凸轮轴相位器。OCV阀(机油控制阀)控制凸轮轴相位器中的油路走向，以使凸轮轴相位器内的转子和定子发生相对转动，从而实现调节发动机正时相位功能。当需要凸轮轴相位器开启调节时，发动机ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)控制OCV阀油路通向凸轮轴相位器的解锁腔，从而推动凸轮轴相位器向目标相位调节；当不需要凸轮轴相位器调节或者发动机正常停机时，ECU控制OCV阀油路通向凸轮轴相位器的回位腔，从而推动凸轮轴相位器回位；当发动机需要凸轮轴相位器保持在某一相位时，ECU 控制OCV阀保持在中间油路位置，从而控制凸轮轴相位器将相位保持在固定值。

凸轮轴相位器本身是锁止结构，只有在锁销脱开后，凸轮轴相位器内部的转子才可以处于自由状态，进而实现上述调节。然而在现有的凸轮轴相位器中，由于装配误差的存在，锁销孔或多或少会被定子柱遮挡一部分而影响进油速度，当机油骤然大量进入到定子和转子之间的情况下，会在周向上瞬间产生对转子的推动力，而在这一周向推动力产生之前锁销却来不及脱销，所以这种轴向推动力也就变成了锁销的脱销阻力，更不利于锁销及时解锁。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种凸轮轴相位器及车辆，能够使机油更容易进入到解锁油道中，提高了相位器的解锁能力。

本申请具体采用如下技术方案：

本申请的一方面是提供了一种凸轮轴相位器，所述凸轮轴相位器包括链轮、定子和转子，所述定子叠置在所述链轮上，所述转子位于所述定子的内腔中，所述转子、所述定子和所述链轮同心布置；

所述链轮上开设有第一锁销孔，所述第一锁销孔位于所述定子的内腔中；

所述定子具有多个定子柱，所述多个定子柱与所述转子配合，将所述定子内腔分隔成多个油腔，其中，第一定子柱的第一侧壁上开设有避让槽，所述避让槽用于避让所述第一锁销孔，所述第一定子柱为所述多个定子柱中最靠近所述第一锁销孔的定子柱，所述第一侧壁为所述第一定子柱上与所述第一锁销孔相邻的侧壁。

优选地，所述第一锁销孔包括容置部和进液部，所述容置部与所述进液部相连通；

所述容置部用于容纳锁销的插入；

所述进液部用于接收并向所述容置部输送机油，所述进液部与所述第一定子柱相邻；

所述第一定子柱的所述第一侧壁所在的平面与所述进液部相交，且所述避让槽与所述进液部之间具有间隔。

优选地，所述避让槽的形状与所述进液部靠近所述避让槽的外边缘的形状相适配。

优选地，所述进液部靠近所述避让槽的外边缘的形状为弧形，所述避让槽为弧形槽。

优选地，所述转子包括转子本体和多个转子舵片，所述多个转子舵片连接在所述转子本体的外壁上；

所述转子本体与所述多个定子柱相配合，将所述定子内腔分隔成所述多个油腔；

所述多个转子舵片一一对应地位于所述多个油腔中，每个所述转子舵片被配置为将其所对应的油腔分隔成第一调节腔和第二调节腔，所述第一调节腔和所述第二调节腔相互独立。

优选地，所述转子的第一转子舵片上开设有第二锁销孔，所述第二锁销孔与所述第一锁销孔的容置部相对应，所述第一转子舵片为所述多个转子舵片中位于所述第一锁销孔所在的油腔中的转子舵片。

优选地，所述转子还具有进油口、第一油道、第二油道和第三油道，

所述进油口位于所述转子本体的中心，所述进油口的一端与泵油管路连通，另一端分别与所述第一油道、所述第二油道和所述第三油道连通；

所述第一油道和所述第二油道分别对应连通所述第一调节腔和所述第二调节腔；

所述第三油道与所述容置部连通。

优选地，所述第一侧壁和第二侧壁相交的棱上具有倒角，所述第二侧壁为所述第一定子柱上与所述第一侧壁相邻的侧壁，所述第二侧壁与所述转子本体相对。

优选地，所述容置部为台阶孔，包括第一孔、第二孔以及连接在所述第一孔和所述第二孔之间的台阶面，所述第二孔的尺寸大于所述第一孔的尺寸，所述进液部与所述第一孔连通；

在锁止状态下，所述锁销与所述台阶面相抵。

本申请的另一方面是提供了一种车辆，所述车辆具有上述凸轮轴相位器。

本申请实施例的有益效果至少在于：

本申请实施例的凸轮轴相位器，通过在第一定子柱上靠近第一锁销孔的位置开设避让槽，使得第一锁销孔被第一定子柱遮挡的部分可以露出于定子内腔，这样第一锁销孔的进油面积增大，当机油进入到定子和转子之间后，机油充满第一锁销孔的速度也随之加快，锁销的脱销速度得到提升，从而能在机油对转子产生周向推动力之前就使锁销从第一锁销孔中脱出，避免了脱销速度过慢而阻碍到转子转动，提升了凸轮轴相位器的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种凸轮轴相位器的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种链轮的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种凸轮轴相位器的局部结构示意图；

图4是本申请实施例提供的转子和定子的装配示意图；

图5是本申请实施例提供的第一锁销孔位置处的局部放大图。

附图标记：

1、链轮；11、第一锁销孔；111、容置部；112、进液部；

2、定子；21、定子本体；22、第一定子柱；221、第一侧壁；222、第二侧壁；223、避让槽；

3、转子；31、转子本体；32、第一转子舵片；321、第二锁销孔； 33、进油口；34、第一油道；35、第二油道；36、第三油道；

4、盖板；41、封闭端；

5、锁销；

A、油腔；A1、第一调节腔；A2、第二调节腔。

具体实施方式

为使本申请的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

如图1和图2所示，本申请实施例提供了一种凸轮轴相位器，该凸轮轴相位器包括链轮1、定子2和转子3。定子2叠置在链轮1上，转子3位于定子2的内腔中，转子3、定子2和链轮1同心布置。叠置是指定子2与链轮1在某一方向上直接相连。同心布置是指转子3、定子2和链轮1的轴线重合。

在链轮1上开设有第一锁销孔11，在定子2叠置到链轮1上后，第一锁销孔11位于定子2的内腔中。

定子2具有多个定子柱，多个定子柱与转子3配合，将定子2内腔分隔成多个油腔A，其中，第一定子柱22的第一侧壁221上开设有避让槽223，避让槽223用于避让第一锁销孔11，第一定子柱22 为多个定子柱中最靠近第一锁销孔11的定子柱，第一侧壁221为第一定子柱22上与第一锁销孔11相邻的侧壁。

本申请实施例的凸轮轴相位器，通过在第一定子柱22上靠近第一锁销孔11的位置开设避让槽223，使得第一锁销孔11被第一定子柱22遮挡的部分可以露出于定子2内腔，这样第一锁销孔11的进油面积增大，当机油进入到定子2和转子3之间后，机油充满第一锁销孔11的速度也随之加快，锁销5的脱销速度得到提升，从而能在机油对转子3产生周向推动力之前就使锁销5从第一锁销孔11中脱出，避免了脱销速度过慢而阻碍到转子3转动，提升了凸轮轴相位器的性能。

为使本申请的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图1-4对本申请实施例提供的管道抢修卡具进行更加详细、具体的介绍和说明。

如图1和2所示，本申请实施例提供的凸轮轴相位器包括链轮1、定子2、转子3和盖板4，其中，链轮1、定子2、转子3和盖板4均为圆形或类圆形结构，并且圆心都位于同一直线上。链轮1的尺寸大于定子2、转子3和盖板4的尺寸。

如图2所示，在链轮1上开设有第一锁销孔11，第一锁销孔11 用于容纳锁销5。

在本申请实施例的一些实现方式中，如图2所示，第一锁销孔 11包括容置部111和进液部112，并且容置部111和进液部112相互连通。容置部111用于容纳锁销5的插入，而进液部112用于接收并向容置部111输送机油，使得进入到容置部111的机油可以对锁销5 施加解锁压力而将其从第一锁销孔11中推出。

在本申请的一些实施例中，容置部111为台阶孔，包括第一孔、第二孔以及连接在第一孔和第二孔之间的台阶面。第二孔的尺寸大于第一孔的尺寸，进液部112与第一孔连通。在锁止状态下，锁销5与台阶面相抵。

定子2叠置在链轮1上，此时定子2与链轮1之间为密封连接，在向定子2内腔中注入机油后，机油无法从定子2和链轮1的连接处泄露，第一锁销孔11位于定子2的内腔中，机油可以进入第一锁销孔11而提供解锁压力。

如图3所示，在本申请实施例中，定子2包括定子本体21和多个定子柱，其中，定子本体21为两端开放的筒状结构，该筒状结构的一端与链轮1密封连接。多个定子柱连接在定子本体21的内壁上并均匀分布，相邻两个定子柱之间具有间隔，第一锁销孔11即位于其中两个相邻的定子柱之间的间隔中。每个定子柱在定子本体21上的凸出方向朝向定子本体21的轴线。例如在图2所示出的相位器结构中，该定子本体21的内壁上设置有4个均匀分布的定子柱。在一些实施例中，定子本体21和多个定子柱可以为一体成型结构而具有更好的强度。

继续参见图3，转子3嵌置于定子2的内腔中，包括转子本体31 和多个转子舵片，多个转子舵片连接在转子3主体的外壁上。转子本体31与多个定子柱相配合，而将定子2的内腔分隔成相互独立的多个油腔A，例如在图2所示出的相位器结构中，定子2的4个定子柱与转子本体31相配合，将定子2内腔分割成4个油腔A。多个转子舵片一一对应地位于多个油腔A中，每个转子舵片被配置为将其所对应的油腔A进一步分隔成第一调节腔A1和第二调节腔A2，第一调节腔A1和第二调节腔A2相互独立、互不连通。

在本申请实施例中，转子3的第一转子舵片32上开设有第二锁销孔321，第二锁销孔321与第一锁销孔11相对应，第一转子舵片 32为转子3的多个转子舵片中位于第一锁销孔11所在的油腔A中的转子舵片。在锁止状态下，锁销5可以同时穿过第一锁销孔11和第二锁销孔321，此时转子3与定子2相对固定；在解锁状态下，锁销 5从第一锁销孔11中脱出，仅位于第二锁销孔321内，此时转子3 可以相对于定子2转动。

在本申请实施例中，转子3上还具有进油口33、多个第一油道 34、多个第二油道35和第三油道36。

其中，进油口33位于转子本体31的中心，进油口33的一端与泵油管路连通，另一端分别与多个第一油道34、多个第二油道35和解锁油道连通。机油泵将泵送的机油通过泵油管路输送至相位器，然后在OCV阀(机油控制阀)的控制下，机油被输送至进油口33，进而进入相应的油道中，从而实现调节发动机正时相位功能。

第一油道34和第二油道35均开设在转子本体31上，多个第一油道34和多个第二油道35分别对应连通多个第一调节腔A1和多个第二调节腔A2，用于向相应的第一调节腔A1或第二调节腔A2中输送机油。当通过第一油道34向第一调节腔A1输送机油时，第一调节腔A1内的机油压力可以驱动转子3朝向第一方向转动；当通过第二油道35向第二调节腔A2输送机油时，第二调节腔A2内的机油压力可以驱动转子3朝向第二方向转动，第二方向与第一方向相反。

第三油道36开设在转子3的第一转子舵片32上，并与容置部 111连通，用于排出容置部111中的机油，在锁止状态下，第三油道 36封闭，机油通过进油部进入到第一孔中，当第一孔内的油压增大到一定程度后，可以推动锁销5，使锁销5从第一锁销孔11内脱出，继而转子3可以相对于定子2转动，相位器解锁，继而转子3可以转动。接下来可以打开第三油道36排出容置部111中的机油，这样在转子3上的第二锁销孔321再一次与第一锁销孔11对应时，锁销5 可以落入到第一锁销孔11中二锁定转子3，相位器再次进入锁止状态。

本申请实施例提供的凸轮轴相位器的解锁原理为：

在锁止状态下，转子3和定子2通过锁销5锁紧，在使用相位器调节相位之前，需要先将相位器解锁，即推开锁销5使其脱离第一锁销孔11，这样转子3才能处于自由状态，可以按设定目标进行相位调节。

当发动机启动后，机油泵开始工作，机油泵将机油从发动机油底壳泵送至相位器端，然后通过OCV阀流入进油口33，继而进入油腔 A中。如图4所示，本示例提供的相位器为四腔结构，所以机油进入这四个油腔A中。

当机油通过第二油道35进入第二调节腔A2后，机油中的一部分率先进入第一锁销孔11的进液部112中，进而进入到容置部111 的第一孔中与锁销5的端面接触，并在第一孔中产生一定的油压，从而对锁止在链轮1上的锁销5施加朝向转子3的推动力，即解锁压力，当机油提供的解锁压力足以克服推开锁销5所产生的阻力时，相位器就完成了解锁脱销动作，此时锁销5脱离第一锁销孔11，凸轮轴相位器顺利进入解锁状态，可以实现调节；机油中的另外一部分逐渐充满第二调节腔A2，推动转子3转动。

但是在相关技术中，由于装配误差的存在，定子柱经常会遮挡一部分第一锁销孔11，这样会导致第一锁销孔11的进油面积减小，解锁速度慢。为改善这一问题，如图4和5所示，在本申请实施例的一些实现方式中，在定子2的第一定子柱22的第一侧壁221上开设有避让槽223，避让槽223与第一锁销孔11相对应，用于避让第一锁销孔11，其中第一定子柱22是指定子2的多个定子柱中最靠近第一锁销孔11的定子柱，第一侧壁221是指第一定子柱22上与第一锁销孔11相邻的侧壁。这样第一锁销孔11可以全部露出在第二调节腔 A2中，第一锁销孔11的进油速度得到提升，进而相位器的解锁速度也得到了提升。

如图5所示，在本申请实施例中，第一定子柱22与第一锁销孔 11的进液部112相邻，第一侧壁221所在的平面与进液部112相交，且避让槽223的内壁与进液部112之间具有间隔。

“第一侧壁221所在的平面与进液部112相交”，意味着进液部 112的局部会位于避让槽223之内，这样相当于进液部112横贯第一转子舵片32和第一定子柱22，在机油骤然进入到第二调节腔A2中时，必须要先经过进液部112，即机油会先进入到进液部112中。即便机油沿着第一侧壁221进入到避让槽223中，也会撞击在避让槽 223的内壁上而反向流动，此时由于进液部112的局部位于避让槽223 之内，反向流动的机油随即会进入到进液部112中，这样进一步加快了进液部112的进液速度，使得锁销5更容易快速解锁。

而且，在第一转子舵片32与第一定子柱22相接触后，第二调节腔A2中除避让槽223之外的的机油全部排出，但是在避让槽223中可以残留部分机油，这样在下一次向第二调节腔A2内注入机油时，由于避让槽223中残留有机油，因此在避让槽223中的机油流速更快，加快了向第一锁销孔11的进液部112的进液速度，从而更容易使锁销5尽快脱离第一锁销孔11，即提高了相位器的解锁能力和解锁速度。

其中，避让槽223的形状与进液部112靠近避让槽223的外边缘的形状相适配。例如当进液部112靠近避让槽223的外边缘的形状为矩形时，避让槽223的形状可以为矩形槽；当进液部112靠近避让槽 223的外边缘的形状为V形时，避让槽223的形状可以为V形槽。

在本申请实施例中，进液部112靠近避让槽223的外边缘的形状为弧形，避让槽223也为弧形槽。相比如其他形状的避让槽223，弧形槽的槽壁圆滑，能够更好地承受各个方向的机油流，并引导各个方向的机油流都朝向进油部流动。

在一些实施例中，弧形避让槽223的曲率可以大于进液部112的曲率，这样使得弧形避让槽223在包围进液部112的弧形外边缘的同时，二者之间的间隔可以更小，从而机油在避让槽223的内壁和进液部112之间的流动路径更短，节约了机油流动时间，进一步加快了解锁速度。

在本申请的一些实施例中，第一侧壁221和第二侧壁222相交的棱上可以具有倒角，第二侧壁222是指第一定子柱22上与第一侧壁 221相邻的侧壁，第二侧壁222与转子本体31相对。参见图5，第二油道35中的机油流出时，第二侧壁222会阻挡一部分第二油道35的出油口，导致出油速度慢，并且第一侧壁221和第二侧壁222相交的棱也会被冲刷。当在第一侧壁221和第二侧壁222相交的棱上设置倒角后，第二油道35的出油口的出油面积增大，并且机油更容易沿着倒角的轮廓进入到进油部中，从而加快进油部的进油速度。

在本申请实施例中，凸轮轴相位器还包括盖板4，盖板4为一端封闭、另一端开放的筒状结构，装配时，盖板4的开放端与链轮1连接并在二者之间形成容纳腔，定子2和转子3位于盖板4与链轮1形成的容纳腔内。盖板4的内径等于定子本体21的外径，盖板4的封闭端41与定子2远离链轮1的一端贴合，这样定子2内腔中的每个油腔A都形成了封闭腔体。

综上所述，本申请实施例提供的凸轮轴相位器，通过在第一定子柱22上靠近第一锁销孔11的位置开设避让槽223，使得第一锁销孔 11被第一定子柱22遮挡的部分可以露出于定子2内腔，这样第一锁销孔11的进油面积增大，当机油进入到第二调节腔A2后，机油可以快速进入到第一锁销孔11中，使锁销5的脱销速度得到提升，从而能在机油对转子3产生周向推动力之前就使锁销5从第一锁销孔11 中脱出，避免了脱销速度过慢而阻碍到转子3转动，提升了凸轮轴相位器的性能。

本申请实施例还提供了一种车辆，该车辆具有上述凸轮轴相位器，从而该车辆的发动机具有良好的动力性、经济性和排放性能。

在本申请中，应该理解到，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本申请的技术方案，并不用以限制本申请。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种凸轮轴相位器，其特征在于，所述凸轮轴相位器包括链轮(1)、定子(2)和转子(3)，所述定子(2)叠置在所述链轮(1)上，所述转子(3)位于所述定子(2)的内腔中，所述转子(3)、所述定子(2)和所述链轮(1)同心布置；

所述链轮(1)上开设有第一锁销孔(11)，所述第一锁销孔(11)位于所述定子(2)的内腔中；

所述定子(2)具有多个定子柱，所述多个定子柱与所述转子(3)配合，将所述定子(2)内腔分隔成多个油腔(A)，其中，第一定子柱(21)的第一侧壁(221)上开设有避让槽(223)，所述避让槽(223)用于避让所述第一锁销孔(11)，所述第一定子柱(21)为所述多个定子柱中最靠近所述第一锁销孔(11)的定子柱，所述第一侧壁(221)为所述第一定子柱(21)上与所述第一锁销孔(11)相邻的侧壁。

2.根据权利要求1所述的凸轮轴相位器，其特征在于，所述第一锁销孔(11)包括容置部(111)和进液部(112)，所述容置部(111)与所述进液部(112)相连通；

所述容置部(111)用于容纳锁销(5)的插入；

所述进液部(112)用于接收并向所述容置部(111)输送机油，所述进液部(112)与所述第一定子柱(21)相邻；

所述第一定子柱(21)的所述第一侧壁(221)所在的平面与所述进液部(112)相交，且所述避让槽(223)与所述进液部(112)之间具有间隔。

3.根据权利要求2所述的凸轮轴相位器，其特征在于，所述避让槽(223)的形状与所述进液部(112)靠近所述避让槽(223)的外边缘的形状相适配。

4.根据权利要求3所述的凸轮轴相位器，其特征在于，所述进液部(112)靠近所述避让槽(223)的外边缘的形状为弧形，所述避让槽(223)为弧形槽。

5.根据权利要求2所述的凸轮轴相位器，其特征在于，所述转子(3)包括转子本体(31)和多个转子舵片，所述多个转子舵片连接在所述转子本体(31)的外壁上；

所述转子本体(31)与所述多个定子柱相配合，将所述定子(2)内腔分隔成所述多个油腔(A)；

所述多个转子舵片一一对应地位于所述多个油腔(A)中，每个所述转子舵片被配置为将其所对应的油腔(A)分隔成第一调节腔(A1)和第二调节腔(A2)，所述第一调节腔(A1)和所述第二调节腔(A2)相互独立。

6.根据权利要求5所述的凸轮轴相位器，其特征在于，所述转子(3)的第一转子舵片(32)上开设有第二锁销孔(321)，所述第二锁销孔(321)与所述第一锁销孔(11)的容置部(111)相对应，所述第一转子舵片(32)为所述多个转子舵片中位于所述第一锁销孔(11)所在的油腔(A)中的转子舵片。

7.根据权利要求6所述的凸轮轴相位器，其特征在于，所述转子(3)还具有进油口(33)、第一油道(34)、第二油道(35)和第三油道(36)，

所述进油口(33)位于所述转子本体(31)的中心，所述进油口(33)的一端与泵油管路连通，另一端分别与所述第一油道(34)、所述第二油道(35)和所述第三油道(36)连通；

所述第一油道(34)和所述第二油道(35)分别对应连通所述第一调节腔(A1)和所述第二调节腔(A2)；

所述第三油道(36)与所述容置部(111)连通。

8.根据权利要求7所述的凸轮轴相位器，其特征在于，所述第一侧壁(221)和第二侧壁(222)相交的棱上具有倒角，所述第二侧壁(222)为所述第一定子柱(21)上与所述第一侧壁(221)相邻的侧壁，所述第二侧壁(222)与所述转子本体(31)相对。

9.根据权利要求2所述的凸轮轴相位器，其特征在于，所述容置部(111)为台阶孔，包括第一孔、第二孔以及连接在所述第一孔和所述第二孔之间的台阶面，所述第二孔的尺寸大于所述第一孔的尺寸，所述进液部(112)与所述第一孔连通；

在锁止状态下，所述锁销(5)与所述台阶面相抵。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆具有权利要求1-9任一项所述的凸轮轴相位器。

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