專利名稱：可變氣門正時相位控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種汽車發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種可變氣門正時相位
控制器。
背景技術(shù)：
發(fā)動機可變氣門正時相位控制技術(shù)是一種應(yīng)用在汽車發(fā)動機上的控制凸輪軸相 位的技術(shù)。發(fā)動機可變氣門正時相位控制器技術(shù)的原理是通過安裝在發(fā)動機凸輪軸上的可 變氣門正時機構(gòu)，根據(jù)發(fā)動機的運行情況，調(diào)整凸輪軸的相位，從而調(diào)整進氣(排氣)的量， 和氣門開合時間、角度，使進入的空氣量達到最佳，提高燃燒效率。優(yōu)點是省油，同時滿足更 嚴格的排放要求。 經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，美國專利文獻號US4， 858， 572記載了一種"調(diào)節(jié)相
位差裝置"，該技術(shù)在發(fā)動機停止時，機油泵停止向油道提供壓力機油，相位器油腔里的壓
力油的壓力逐漸減少；但是該技術(shù)在發(fā)動機重啟時，油腔內(nèi)沒有足夠的壓力油，于是葉片旋
轉(zhuǎn)到氣門正時推遲的位置并和油腔一側(cè)撞擊，產(chǎn)生了撞擊噪聲。另一方面，如果把這樣的
相位控制器應(yīng)用于排氣凸輪相位控制，排氣門將延遲打開，這增大了重疊現(xiàn)象，排氣門和進
氣門的開啟重疊角增大。當重疊發(fā)生在進氣沖程時，從進氣歧管吸進來的油氣混合氣(工
質(zhì))還沒有來得及燃燒，就通過排氣門排出去了，這也增大了排氣污染。再者，給油腔供油
的油道都在凸輪軸上，這些油道都始終和油腔相通，這些油道必須在凸輪軸末端周向外側(cè)。
這樣，軸向的長度就必須延長，以留下足夠的密封空間，這也導(dǎo)致了缸蓋和發(fā)動機整機長度
的延長。最后當相位控制器從最大延遲的位置轉(zhuǎn)到提前位置時，壓力油流入提前腔，這使得
葉片(凸輪軸)向提前位置轉(zhuǎn)動。同時壓力油也通向鎖止銷的頭部空腔，將鎖止銷推回使
得轉(zhuǎn)子和殼體分離。但是存在一種風(fēng)險當流入油腔的壓力油壓力足夠大并可以推動葉片
(凸輪軸)轉(zhuǎn)動但還沒有把鎖止銷完全推出鎖止位置時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動趨勢將把鎖止銷壓在
鎖止孔的一側(cè)，鎖止銷將被卡在鎖止孔而無法出來，這樣轉(zhuǎn)子就無法轉(zhuǎn)動。 綜上所述，現(xiàn)階段急需一種技術(shù)，能夠解決啟動時相位鎖止以及無法解鎖的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種可變氣門正時相位控制器，具備 較高解鎖速度的同時提供了更簡捷的供油油道布置，避免了凸輪軸軸向長度伸長，并減少 了零部件，降低成本；采用了對稱的四葉片結(jié)構(gòu)提供超大相位調(diào)節(jié)范圍；創(chuàng)新的轉(zhuǎn)子底部 環(huán)形油道設(shè)計，解決了相位控制器和現(xiàn)有的凸輪軸之間的匹配問題。 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括殼體、轉(zhuǎn)子、鏈輪、前端蓋、凸輪 軸、中心螺栓、葉片、膜片彈簧、扭轉(zhuǎn)復(fù)位彈簧、提前腔、推遲腔和鎖止機構(gòu)，其中，轉(zhuǎn)子、凸輪 軸通過中心螺栓固定設(shè)置，前端蓋、殼體和鏈輪通過緊固螺栓固定設(shè)置，葉片固定設(shè)置于轉(zhuǎn) 子的四周，葉片與轉(zhuǎn)子之間有膜片彈簧相連，保證葉片和殼體的緊密貼合，扭轉(zhuǎn)復(fù)位彈簧固 定設(shè)置于轉(zhuǎn)子與前端蓋之間，鎖止銷活動設(shè)置于轉(zhuǎn)子內(nèi)，提前腔和推遲腔分別位于轉(zhuǎn)子相對后端蓋的一側(cè)且相互不連接。 所述的前端蓋、殼體、轉(zhuǎn)子以及鏈輪形成4個大腔，對于每個大腔一個葉片把大 腔分為提前腔和推遲腔，整個相位器形成4個提前腔和4個推遲腔，提前腔和推遲腔之間互 不連通。 所述的提前腔和推遲腔位于殼體和轉(zhuǎn)子之間，通過向提前腔或者推遲腔供給或者 從中排出液壓油來產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)力，以改變殼體和轉(zhuǎn)子之間的相對轉(zhuǎn)動相位。 所述的鎖止機構(gòu)包括鎖止銷、鎖止銷彈簧、鎖止銷泄油孔和鎖止銷油道，其中 鎖止銷活動設(shè)置于轉(zhuǎn)子與前端蓋之間，鎖止銷彈簧位于鎖止銷的尾端并分別與鎖止銷和轉(zhuǎn) 子相接觸，鎖止銷油道位于轉(zhuǎn)子內(nèi)部且入口位于轉(zhuǎn)子的外表面，鎖止銷泄油孔位于鎖止銷 彈簧的尾端。該鎖止機構(gòu)用于在鎖定位置阻止殼體和轉(zhuǎn)子之間的相對轉(zhuǎn)動，而解鎖位置則 允許殼體和轉(zhuǎn)子相對轉(zhuǎn)動；液壓油通過鎖止銷油道進入解鎖壓力室，產(chǎn)生正向壓力，將鎖止 銷推出鎖止位置；通過控制液壓油向提前腔或推遲腔的供給或排出，控制相對轉(zhuǎn)動相位的 變化。 本發(fā)明利用中心螺栓光桿部分間隙形成油道，避免了凸輪軸長度的增加；采用了 軸向鎖止銷結(jié)構(gòu)，避免了啟動或者瞬態(tài)工況下轉(zhuǎn)子和殼體相位紊亂情況，避免了葉片隨機 碰撞殼體產(chǎn)生噪聲；鎖止銷油道來自于一個提前腔油道，并直接在鎖止銷頭部形成正向壓 力，防止在提前腔壓力建立之前發(fā)生誤開啟情況，提高了開啟的準確度；通過本發(fā)明的葉片 轉(zhuǎn)子設(shè)計，可以實現(xiàn)60度大范圍的相位轉(zhuǎn)換。本發(fā)明應(yīng)用在汽油發(fā)動機中，通過大范圍的 相位轉(zhuǎn)換，可以實現(xiàn)熱效率更高的Atkinson循環(huán)和Miller循環(huán)。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明剖面圖。 圖3為鎖止銷結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)子環(huán)形油道結(jié)構(gòu)以及凸輪軸端面示意圖。
圖4為鎖止銷局部放大圖。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行 實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施 例。 如圖1、圖2、圖3所示，本實施例包括殼體1、轉(zhuǎn)子2、鏈輪3、前端蓋4、緊固螺栓 5、中心螺栓6、扭轉(zhuǎn)復(fù)位彈簧7、葉片8、膜片彈簧8a、提前腔9a、推遲腔9b、凸輪軸10、第一 鎖止銷油道21、第二鎖止銷油道22、鎖止銷24、鎖止銷彈簧25和鎖止銷泄油孔26，其中轉(zhuǎn) 子2、凸輪軸10通過中心螺栓6固定設(shè)置，前端蓋4、殼體1和鏈輪3通過緊固螺栓5固定 設(shè)置，葉片8固定設(shè)置于轉(zhuǎn)子2的四周，葉片8與轉(zhuǎn)子2之間有膜片彈簧8a相連，保證葉片 8和殼體1的緊密貼合，扭轉(zhuǎn)復(fù)位彈簧7固定設(shè)置于轉(zhuǎn)子2與前端蓋4之間，鎖止銷24活動 設(shè)置于轉(zhuǎn)子2與前端蓋4之間，鎖止銷彈簧25位于鎖止銷24的尾端并分別與鎖止銷24和 轉(zhuǎn)子2相接觸，第一鎖止銷油道21和第二鎖止銷油道22位于轉(zhuǎn)子2內(nèi)部且入口位于轉(zhuǎn)子 2的外表面，鎖止銷泄油孔26位于鎖止銷彈簧25的尾端。
所述的轉(zhuǎn)子2與殼體1共軸方式布置；所述的提前腔9a和推遲腔9b位于殼體1 和轉(zhuǎn)子2之間。 本實施例通過以下方式進行工作通過向提前腔9a或者推遲腔9b供給或者從中 排出液壓油來產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)力，以改變殼體1和轉(zhuǎn)子2之間的相對轉(zhuǎn)動相位；如圖1所示，圖1 是取掉前端蓋4以后相位器的頂視圖，前端蓋4、殼體1以及鏈輪3形成4個大腔，對于每 個大腔和每個葉片來說，葉片把大腔分為提前腔9a和推遲腔9b，整個相位器形成4個提前 腔和4個推遲腔，提前腔和推遲腔不連通。提前腔和推遲腔的容積是可變的，其中一個容積 增大時另一個就減小，圖1所示的提前腔處于最小容積的位置而推遲腔處于最大容積的位 置。 如圖1和圖3所示，轉(zhuǎn)子的底部設(shè)有推遲腔油道14和提前腔油道15，其中提前 腔油道15分別與提前腔9a、第一鎖止銷油道21和第二鎖止銷油道22相連通，推遲腔油道 14與推遲腔9b相連。 所述的推遲腔油道14和提前腔油道15均為環(huán)形油道。 該環(huán)形油道的創(chuàng)新性設(shè)計在于可以和現(xiàn)有的某款可變氣門正時發(fā)動機凸輪軸匹 配，從而可以利用現(xiàn)有的凸輪軸而不用重新加工新的凸輪軸。 如圖3所示，所述的鎖止銷24、鎖止銷彈簧25、鎖止銷泄油孔26和第一鎖止銷油 道21、第二鎖止銷油道22構(gòu)成鎖止機構(gòu)，用于在鎖定位置阻止殼體1和轉(zhuǎn)子2之間的相對 轉(zhuǎn)動，而解鎖位置則允許兩者相對轉(zhuǎn)動；液壓油通過鎖止銷油道21到達鎖止銷頭部，產(chǎn)生 正向壓力，將鎖止銷24推出鎖止位置，圖3所示的為解鎖時的鎖止銷位置，圖4所示的為鎖 止時的鎖止銷位置；當鎖止銷處于解鎖位置以后，通過控制液壓油向提前腔9a或推遲腔9b 的供給或排出，控制相對轉(zhuǎn)動相位的變化。 本實施例中可變氣門正時相位控制器能夠提供超大相位調(diào)節(jié)范圍，這是其顯著的 優(yōu)點。利用中心螺栓6、轉(zhuǎn)子2以及凸輪軸10形成推遲腔油道18、19，結(jié)構(gòu)相對簡單。鎖止 銷油道21來自提前腔油道15，即圖1所示的鎖止銷油道21相連的虛線部分，并直接快速地 形成正向壓力。在轉(zhuǎn)子2和凸輪軸10連接處設(shè)計有定位銷，即圖2。避免了相位器工作時 轉(zhuǎn)子2和凸輪軸10的相對轉(zhuǎn)動。
權(quán)利要求
一種可變氣門正時相位控制器，包括殼體、轉(zhuǎn)子、鏈輪、前端蓋、凸輪軸、中心螺栓、葉片、膜片彈簧和扭轉(zhuǎn)復(fù)位彈簧，其特征在于，還包括提前腔、推遲腔和鎖止機構(gòu)，其中，轉(zhuǎn)子、凸輪軸通過中心螺栓固定設(shè)置，前端蓋、殼體和鏈輪通過緊固螺栓固定設(shè)置，葉片固定設(shè)置于轉(zhuǎn)子的四周，葉片與轉(zhuǎn)子之間有膜片彈簧相連，保證葉片和殼體的緊密貼合，扭轉(zhuǎn)復(fù)位彈簧固定設(shè)置于轉(zhuǎn)子與前端蓋之間，鎖止銷活動設(shè)置于轉(zhuǎn)子內(nèi)，提前腔和推遲腔分別位于轉(zhuǎn)子相對后端蓋的一側(cè)且相互不連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變氣門正時相位控制器，其特征是，所述的前端蓋、殼體、 轉(zhuǎn)子以及鏈輪形成4個大腔，對于每個大腔一個葉片把大腔分為提前腔和推遲腔，整個相 位器形成4個提前腔和4個推遲腔，提前腔和推遲腔之間互不連通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可變氣門正時相位控制器，其特征是，所述的提前腔和推 遲腔位于殼體和轉(zhuǎn)子之間，通過向提前腔或者推遲腔供給或者從中排出液壓油來產(chǎn)生偏轉(zhuǎn) 力，以改變殼體和轉(zhuǎn)子之間的相對轉(zhuǎn)動相位。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變氣門正時相位控制器，其特征是，所述的鎖止機構(gòu)包括 鎖止銷、鎖止銷彈簧、鎖止銷泄油孔和鎖止銷油道，其中鎖止銷活動設(shè)置于轉(zhuǎn)子與前端蓋 之間，鎖止銷彈簧位于鎖止銷的尾端并分別與鎖止銷和轉(zhuǎn)子相接觸，鎖止銷油道位于轉(zhuǎn)子 內(nèi)部且入口位于轉(zhuǎn)子的外表面，鎖止銷泄油孔位于鎖止銷彈簧的尾端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變氣門正時相位控制器，其特征是，所述的轉(zhuǎn)子的底部設(shè) 有推遲腔油道和提前腔油道，其中提前腔油道分別與提前腔和鎖止銷油道相連通，推遲腔 油道與推遲腔相連通。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可變氣門正時相位控制器，其特征是，所述的推遲腔油道與 凸輪軸相連位置設(shè)有環(huán)形油槽。
全文摘要
一種發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域的可變氣門正時相位控制器，包括殼體、轉(zhuǎn)子、鏈輪、前端蓋、凸輪軸、中心螺栓、葉片、膜片彈簧、扭轉(zhuǎn)復(fù)位彈簧、提前腔、推遲腔和鎖止機構(gòu)，其中，轉(zhuǎn)子、凸輪軸通過中心螺栓固定設(shè)置，前端蓋、殼體和鏈輪通過緊固螺栓固定設(shè)置，葉片固定設(shè)置于轉(zhuǎn)子的四周，葉片與轉(zhuǎn)子之間有膜片彈簧相連，保證葉片和殼體的緊密貼合，扭轉(zhuǎn)復(fù)位彈簧固定設(shè)置于轉(zhuǎn)子與前端蓋之間，鎖止銷活動設(shè)置于轉(zhuǎn)子內(nèi)，提前腔和推遲腔分別位于轉(zhuǎn)子相對后端蓋的一側(cè)且相互不連接。本發(fā)明避免了凸輪軸軸向長度伸長，采用了對稱的四葉片結(jié)構(gòu)提供超大相位調(diào)節(jié)范圍。創(chuàng)新的轉(zhuǎn)子底部環(huán)形油道設(shè)計，解決了相位控制器和現(xiàn)有的凸輪軸之間的匹配問題。
文檔編號F01L1/344GK101769183SQ20101030038
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者張玉銀, 朱斌, 蘇建業(yè), 許敏, 陳曉濟 申請人:上海交通大學(xué)