专利名称：阀开闭定时控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在内燃机的动阀装置中，为了对排气阀或者进气阀的开闭定时进行控制而使用的阀开闭定时控制装置。
背景技术：
当前，作为阀开闭定时控制装置的一种，公开了下述装置，其具有旋转传递部件， 其外装在阀开闭用的旋转轴上，可以在规定范围内相对旋转，传递来自曲轴带轮的旋转动力；叶片，该叶片安装在由凸轮轴和与其一体设置的内部转子构成的旋转轴上；流体压力室，其形成在旋转轴和旋转传递部件之间，利用叶片分为提前角用室和滞后角用室；第1流体通路，其向提前角用室供给/排出流体；第2流体通路，其向滞后角用室供给/排出流体； 退避孔，其形成在旋转传递部件上，在内部收容向旋转轴预紧的锁止销；收容孔，其形成在旋转轴上，在旋转轴和旋转传递部件之间的相对相位以规定的相位同步时，使锁止销的头部嵌入；以及第3流体通路，其向该收容孔供给/排出流体(例如，参照专利文献1)。在专利文献1所记载的发明中，具有第1切换阀，其对向第1流体通路及第2流体通路的流体供给/排出进行控制；以及第2切换阀，其对向第3流体通路的流体供给/排出进行控制，向第3流体通路的流体供给/排出和向第1流体通路及第2流体通路的流体供给/排出是独立进行的。专利文献1 日本特开平10-220207号公报
发明内容
但是，在上述阀开闭定时控制装置中，在对进气阀或者排气阀进行开闭驱动时，凸轮轴从进气阀或者排气阀承受的扭矩变动会向叶片传递，内部转子相对于外部转子在滞后角侧以及提前角侧承受扭矩变动。在例如向提前角用室供给流体，相对于曲轴使凸轮轴的相位从滞后角侧变更为提前角侧的目标相位的情况下，如果内部转子在滞后角侧承受扭矩变动，则内部转子在减少提前角用室的容积的方向上承受扭矩变动。其结果，提前角用室的流体受到使其从提前角用室流出的力。相反地，如果内部转子在提前角侧承受扭矩变动，则内部转子在增大提前角用室的容积的方向承受扭矩变动，因此，提前角用室产生吸引流体的力。由这种扭矩变动引起的流体的脉动，在从泵供给的流体的压力较低时特别显著。该现象在向滞后角用室供给流体，相对于曲轴使凸轮轴的相位从提前角侧变更为滞后角侧的目标相位的情况下，也同样产生。如果由凸轮的扭矩变动引起的流体的脉动压力，从提前角用室和/或滞后角用室经由第1流体通路和/或第2流体通路、第1切换阀、第2切换阀、第3流体通路，向锁止机构作用，则由脉动压力引起的压力降低使得锁止机构的锁止解除状态保持压力降低，可能意外地使锁止机构锁止。在旋转轴和旋转传递部件之间的相对相位处于最提前角相位和最滞后角相位之间的中间相位时进行锁止控制的所谓中间锁止型阀开闭定时控制装置中，作为锁止机构的限制体的锁止销以收容在退避孔中的状态在收容孔的外周进行摆动。此时，如果用于将锁止销保持在收容孔中的流体压力产生脉动，则锁止销反复进行从退避孔凸出、或向退避孔中退避的动作。其结果，可能使锁止销意外地进入收容孔，而成为锁止状态。本发明的目的在于，提供一种阀开闭定时控制装置，其可以防止因凸轮轴的扭矩变动而产生的流体的脉动压力对锁止解除用的流体通路造成影响，可以抑制在内燃机驱动时意外地成为锁止状态的情况。本发明所涉及的车载用发电装置的第1特征结构在于，其具有内部转子，其与内燃机的阀开闭用的旋转轴一体地旋转；外部转子，其被组装为可以在规定范围内相对于所述内部转子旋转，利用从所述内燃机的曲轴传递的动力进行旋转；流体压力室，其形成在所述外部转子和所述内部转子之间，利用分隔部分隔为提前角用室和滞后角用室；第1流体通路，其向所述提前角用室供给/排出流体；第2流体通路，其向所述滞后角用室供给/排出流体；锁止机构，其可以约束所述内部转子和所述外部转子之间的相对旋转；第3流体通路，其用于对所述锁止机构供给流体而解除约束，并且从所述锁止机构排出流体而进行约束；第1切换阀，其控制流体向所述第1流体通路以及所述第2流体通路的供给/排出；第 2切换阀，其控制流体向所述第3流体通路的供给/排出；以及泵，其向所述第1切换阀以及所述第2切换阀供给流体，该装置设置有止回阀，其禁止流体从所述第1切换阀向所述第 2切换阀流通，容许流体从所述第2切换阀向所述第1切换阀流通。根据本特征结构，由于设置有禁止流体从第1切换阀向第2切换阀流通，容许流体从第2切换阀向第1切换阀流通的止回阀，所以可以防止由旋转轴的扭矩变动产生的流体的脉动压力从第1切换阀向第2切换阀传递。因此，可以将不受脉动压力影响的稳定的流体，从第2切换阀向第3流体通路供给，因此，锁止机构可以利用稳定的流体压力保持锁止解除状态，可以防止意外地锁止。第2特征结构在于，从所述泵供给的流体可以不经由所述第2切换阀而向所述第 1切换阀供给，且可以不经由所述第1切换阀而向所述第2切换阀供给。根据本特征结构，由于第1切换阀中的流路阻力和第2切换阀中的流路阻力不会互相造成影响，所以可以更迅速地进行旋转相位控制及锁止机构控制。第3特征结构在于，从所述泵供给的流体可以经由所述止回阀向所述第1切换阀供给，且可以不经由所述止回阀向所述第2切换阀供给。根据本特征结构，由于在泵和第1切换阀之间存在止回阀，所以可以防止由旋转轴的扭矩变动产生的流体的脉动压力向泵传递的情况。因此，脉动压力不会经由泵对第2 切换阀造成影响，锁止机构可以利用更稳定的流体压力保持锁止解除状态。第4特征结构在于，具有第1连接通路，其将所述泵和所述第1切换阀连接；以及第2连接通路，其将所述第1连接通路的分支点和所述第2切换阀连接，在所述分支点和所述第1切换阀之间设置所述止回阀。根据本特征结构，由于第1切换阀中的流路阻力和第2切换阀中的流路阻力不会互相造成影响，所以可以更迅速地进行旋转相位控制及锁止机构控制。同时，由于脉动压力不会经由泵对第2切换阀造成影响，所以锁止机构可以利用更稳定的流体压力保持锁止解除状态。
第5特征结构在于，从所述泵向所述第1切换阀流通流体时的所述止回阀的开口面积，大于或等于所述第1连接通路的管路孔面积。通常，认为如果在流过流体的管路中设置止回阀，则会成为管路阻力，使内部转子和外部转子之间的相对旋转移动所需要的流体无法迅速地向流体压力室供给。根据本特征结构，由于流体流通时的止回阀的开口面积大于或等于第1连接通路的管路孔面积，所以可以减小管路阻力，即使设置止回阀也可以迅速地向流体压力室供给流体。第6特征结构在于，所述第1连接通路的管路孔面积比所述第2连接通路的管路孔面积大。在通常的提前角/滞后角控制时，由于锁止机构保持为锁止解除状态，所以第2连接通路维持流体流通的状态。另一方面，由于第1连接通路在提前角控制和滞后角控制的切换中被利用，所以流体的流通状况随时变化。因此，与第2连接通路相比更容易向第1连接通路供给流体的必要性较高。根据本特征结构，由于第1连接通路的管路孔面积比第2 连接通路的管路孔面积大，所以容易向第2连接通路供给流体，可以迅速地进行提前角/滞后角控制。
图1是表示本发明所涉及的阀开闭定时控制装置的实施方式的整体结构图。图2是表示处于锁止状态的阀开闭定时控制机构的整体结构图。图3是表示处于锁止解除状态的阀开闭定时控制机构的整体结构图。图4是表示处于最提前角状态的阀开闭定时控制机构的整体结构图。图5是表示处于最滞后角状态的阀开闭定时控制机构的整体结构图。符号的说明
10 · ·凸轮轴(旋转轴)
11 · ·提前角通路(第1流体通路)
12 · ·滞后角通路(第2流体通路)
13 · ·引导通路(第3流体通路)
30 · ·内部转子
32 · ·收容槽(锁止机构)
40 · ·外部转子
41 · ·前板
42 · ·后板
46a、46b ··退避槽
50 · ·叶片(分隔部)
60a、60b ··锁止板(锁止机构)
81 · ·气缸盖
82 · ·第1连接通路
83 · ·分支点
84 · ·第2连接通路
100 · · 第1切换阀
110···第2切换阀 120···油泵(泵) 130···油盘 140···止回阀 R0···动作室(流体压力室) R1···提前角用室 R2···滞后角用室
具体实施例方式下面，基于附图，说明本发明的实施方式。图1及图2所示的本发明的阀开闭定时控制装置，由从动侧旋转体和驱动侧旋转体构成，该从动侧旋转体由凸轮轴(旋转轴)10、 内部转子30、以及安装在内部转子30上的叶片(分隔部)50构成，该驱动侧旋转体是外部转子40、锁止板60a、60b以及正时链轮70等，它们外装在该从动侧旋转体上，可以在规定范围内相对旋转。凸轮轴10的外周利用气缸盖81可自由旋转地支撑。另外，作为正时链轮70，如公知所示构成为，从曲轴(省略图示)经由正时链条(省略图示)，沿图2的顺时针方向传递旋转动力。凸轮轴10具有使进气阀(省略图示)或者排气阀(省略图示)开闭的公知的凸轮(省略图示)。如图1及图2所示，在凸轮轴10的内部，设置有沿轴向延伸的提前角通路11、滞后角通路12以及引导通路13。提前角通路11形成在设置于凸轮轴10上的安装螺栓16用的安装孔内，经由设置在凸轮轴10的被支撑部的外周侧的环状通路91以及连接通路92，与第1切换阀100的连接口 101连接。滞后角通路12经由设置在凸轮轴10的被支撑部的外周侧的环状通路93以及连接通路94，与切换阀100的连接口 102连接。引导通路13经由设置在凸轮轴10的被支撑部的外周侧的环状通路95以及连接通路96，与第2 切换阀110的连接口 111连接。第1切换阀100利用控制装置(省略图示)对切换动作进行控制。在切换至图1 及图2所示的提前角位置的状态(非通电时)下，使供给口 103与连接口 101连接并连通， 并且使连接口 102与排出口 104连接并连通，该供给口 103经由止回阀140与油泵120连接，该排出口 104与油盘130连接。另外，在切换至图示右方的滞后角位置的状态(通电时)下，使供给口 103与连接口 102连接并连通，并且使连接口 101与排出口 104连接并连通。因此，在提前角位置的状态下，从油泵120经由止回阀140向提前角通路11供给油，并且从滞后角通路12向油盘130排出油。另外，在滞后角位置的状态下，从油泵120经由止回阀140向滞后角通路12供给油，并且从提前角通路11向油盘130排出油。第2切换阀110利用控制装置(省略图示)对切换动作进行控制。在切换至图1 所示的供给位置的状态(通电时)下，使连接口 111与供给口 114连接并连通，并且将与排出口 113之间的连通切断，该供给口 114与油泵120连接，该排出口 113与油盘130连接。 另外，在切换至图2所示的排出位置的状态(非通电时)下，使连接口 111与排出口 113连接并连通，将供给口 114闭塞。因此，在供给位置的状态下，向引导通路13供给油，在排出位置的状态下，从引导通路13向油盘130排出油。
内部转子30利用螺栓16 —体地紧固在凸轮轴10上，具有用于将4片叶片50分别沿径向安装的叶片槽31。另外，内部转子30具有收容槽32 ；连接通路33，其将该收容槽32的底部和引导通路13连接；连接通路34，其将利用各叶片50划分的提前角用室Rl和提前角通路11连接；以及连接通路37，其将利用各叶片50划分的滞后角用室R2和滞后角通路12连接。此外，各叶片50利用收容在叶片槽31的底部的弹簧51向径向外侧方向预紧。收容槽32是用于在图2所示的状态，即凸轮轴10、内部转子30等从动侧旋转体和外部转子40、正时链轮70等驱动侧旋转体之间的相对相位以规定的相位(适于内燃机起动的最提前角相位和最滞后角相位之间的中间相位)同步时，使锁止板60a、60b的头部以规定量嵌入的槽。外部转子40组装在内部转子30的外周上，可以在规定范围内相对旋转，在其两侧利用螺栓43 —体地紧固前板41、后板42。另外，在外部转子40中，利用内部转子30形成动作室R0，其收容各叶片50，被各叶片50分隔为提前角用室Rl和滞后角用室R2。并且，在外部转子40中，沿外部转子40的径向形成退避槽46a、46b，该退避槽46a、46b收容锁止板 60a、60b和将其向内部转子30预紧的弹簧6la、6lb。锁止板60a、60b与退避槽46a、46b嵌合，可以沿外部转子40的径向移动，利用弹簧6la、6Ib向内部转子30预紧。弹簧6la、6Ib是设置在锁止板60a、60b和止动器62a、62b 之间的压缩弹簧，止动器62a、62b组装固定在外部转子40上。对如上述所示构成的本实施方式的阀开闭定时控制装置的动作进行说明。在内燃机起动时，在图2所示的状态，即以适于内燃机起动的规定相位，使锁止板60a、60b的头部嵌入收容槽32中而锁止的状态下，起动内燃机。如果内燃机起动，则驱动油泵120，开始供给油。从油泵120喷出的油，经由止回阀140从第1切换阀100的供给口 103，经由连接口 101、连接通路92、环状通路91、提前角通路11、连接通路34，向提前角用室Rl供给。另一方面，从油泵120向第2切换阀110供给的油，由于第2切换阀110的供给口 114被闭塞而不会向引导通路13供给，从而保持锁止状态。在内燃机起动后，如果利用来自控制装置(省略图示)的信号向第2切换阀110通电，则如图3所示，从油泵120喷出的油，从第2切换阀110的供给口 114经由连接口 111、 连接通路96、环状通路95、引导通路13、连接通路33，向收容槽32供给。如果向收容槽32 供给油，则如图3所示，锁止板60a、60b抵抗弹簧61a、61b而被向径向外侧方向推动，离开收容槽32，向退避槽46^4 退避。这样，锁止板60a、60b的锁止状态被解除，凸轮轴10、 内部转子30以及叶片50等从动侧旋转体，可以相对于外部转子40等驱动侧旋转体进行相对旋转。另外，在图3所示的锁止板60a、60b的锁止被解除的状态下，如果从油泵120通过第1切换阀100以及提前角通路11等向提前角用室Rl供给油，则从滞后角用室R2通过滞后角通路12以及切换阀100等，向油盘130排出油。这样，凸轮轴10、内部转子30以及叶片50等从动侧旋转体，相对于外部转子40等驱动侧旋转体向图3的顺时针方向进行相对旋转，成为图4所示的状态，S卩，滞后角用室R2的容积最小的最提前角的状态。另外，在图4所示的最提前角的状态下，如果利用来自控制装置(省略图示)的信号向第1切换阀100通电，则如图5所示，从油泵120喷出的油，经由止回阀140从第1切换阀100的供给口 103，经由连接口 102、连接通路94、环状通路93、滞后角通路12、连接通路37，向滞后角用室R2供给。另一方面，从提前角用室Rl通过提前角通路11以及切换阀 100等，向油盘130排出油。这样，凸轮轴10、内部转子30以及叶片50等从动侧旋转体，相对于外部转子40等驱动侧旋转体向图4的逆时针方向进行相对旋转，成为图5所示的状态，即，提前角用室Rl的容积最小的最滞后角的状态。在内燃机驱动时，与内燃机的运转状态相对应，在最提前角的状态和最滞后角的状态之间往复移动，将阀开闭定时控制在最合适的相位。此时，在从图4所示的最提前角的状态向图5所示的最滞后角的状态转换时，必须将锁止板60a保持在收容于退避槽46a中的状态。相反地，在从图5所示的最滞后角的状态向图4所示的最提前角的状态转换时，必须将锁止板60b保持在收容于退避槽46b中的状态。在本实施方式中，在用于控制向提前角通路11及滞后角通路12供给/排出油的第1切换阀100、和用于喷出油的油泵120之间的连接通路上，设置有止回阀140，其许可油向第1切换阀100流通，禁止油向油泵120流通。另外，用于控制向引导通路13供给/排出油的第2切换阀110，利用从油泵120和止回阀140之间的第1连接通路82的分支点83 分支的第2连接通路84，与油泵120连接。因此，可以防止由凸轮轴10的扭矩变动产生的油的脉动压力通过止回阀140从第1切换阀100向油泵120传递。另外，由于第2切换阀 110利用从油泵120和止回阀140之间的第1连接通路82分支的第2连接通路84供给油， 所以不会受到由凸轮轴10的扭矩变动产生的油的脉动压力的影响，可以从第2切换阀110 向引导通路13供给稳定的油。其结果，可以向收容槽32供给稳定的油，因此，锁止板60a、 60b可以保持被收容在退避槽46a、46b中的状态，可以防止意外地锁止。为了减少由止回阀140引起的管路阻力的影响，迅速地向动作室RO供给油，从而顺利地进行提前角/滞后角控制，优选止回阀140的开口面积大于或等于第1连接通路82 的管路孔面积。另外，为了在提前角/滞后角控制时优先向动作室RO供给油，优选第1连接通路82的管路孔面积比第2连接通路84的管路孔面积大。此外，在本实施方式的说明中，说明了规定的相位为适于内燃机起动的、最提前角相位和最滞后角相位之间的中间相位的情况，但并不限定于此，当然规定的相位可以是最滞后角相位，也可以是最提前角相位。工业实用性本发明可以适用于在内燃机的动阀装置中对排气阀或者进气阀的开闭定时进行控制的阀开闭定时控制装置。
权利要求
1.一种阀开闭定时控制装置，其具有内部转子，其与内燃机的阀开闭用的旋转轴一体地旋转；外部转子，其被组装为可以在规定范围内相对于所述内部转子旋转，利用从所述内燃机的曲轴传递的动力进行旋转；流体压力室，其形成在所述外部转子和所述内部转子之间，利用分隔部分隔为提前角用室和滞后角用室；第1流体通路，其向所述提前角用室供给/排出流体； 第2流体通路，其向所述滞后角用室供给/排出流体； 锁止机构，其可以约束所述内部转子和所述外部转子之间的相对旋转； 第3流体通路，其用于对所述锁止机构供给流体而解除约束，并且从所述锁止机构排出流体而进行约束；第1切换阀，其控制流体向所述第1流体通路以及所述第2流体通路的供给/排出； 第2切换阀，其控制流体向所述第3流体通路的供给/排出；以及泵，其向所述第1切换阀以及所述第2切换阀供给流体，该装置设置有止回阀，其禁止流体从所述第1切换阀向所述第2切换阀流通，容许流体从所述第2切换阀向所述第1切换阀流通。
2.根据权利要求1所述的阀开闭定时控制装置，其中，从所述泵供给的流体可以不经由所述第2切换阀而向所述第1切换阀供给，且可以不经由所述第1切换阀而向所述第2切换阀供给。
3.根据权利要求1所述的阀开闭定时控制装置，其中，从所述泵供给的流体可以经由所述止回阀向所述第1切换阀供给，且可以不经由所述止回阀向所述第2切换阀供给。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀开闭定时控制装置，其中，具有第1连接通路，其将所述泵和所述第1切换阀连接；以及第2连接通路，其将所述第1连接通路的分支点和所述第2切换阀连接，在所述分支点和所述第1切换阀之间设置所述止回阀。
5.根据权利要求4所述的阀开闭定时控制装置，其中，流体从所述泵向所述第1切换阀流通时的所述止回阀的开口面积，大于或等于所述第 1连接通路的管路孔面积。
6.根据权利要求4或5所述的阀开闭定时控制装置，其中，所述第1连接通路的管路孔面积比所述第2连接通路的管路孔面积大。
全文摘要
本发明提供一种阀开闭定时控制装置，其可以防止由凸轮轴的扭矩变动产生的流体的脉动压力对锁止解除用的流体通路造成影响，可以抑制在内燃机驱动时意外地成为锁止状态。设置有第1流体通路，其向提前角用室供给/排出流体；第2流体通路，其向滞后角用室供给/排出流体；第3流体通路，其向可以约束内部转子和外部转子之间的相对旋转的锁止机构供给/排出流体；第1切换阀，其控制向第1流体通路以及第2流体通路供给/排出流体；第2切换阀，其控制向第3流体通路供给/排出流体；泵，其向第1切换阀以及第2切换阀供给流体；以及止回阀，其禁止流体从第1切换阀向第2切换阀流通，容许流体从第2切换阀向第1切换阀流通。
文档编号F01L1/34GK102165147SQ201080002708
公开日2011年8月24日 申请日期2010年2月16日 优先权日2009年3月25日
发明者金子雅昭 申请人:爱信精机株式会社