专利名称：具有提供液压延迟的曲折路径的可变凸轮轴定时锁销的制作方法
相关申请的参考本申请要求2002年4月22日提交的题目为“VCT锁销曲折路径”的以临时申请号60/374331公开的发明的优先权。在这里要求获得上述美国临时申请在美国专利法第119(e)条(35 USC§119(e))中所可以保护的利益，并且上述申请作为参考结合在这里。
因为相位器不能被良好地密封，所以由于泄漏而产生油损耗。在发动机正常工作时，由发动机油泵产生的油压和流动通常足以保持相位器充满油和保持相位器的全部功能。然而，当发动机关闭时，油便会从VCT机构中泄漏出来。当发动机启动时，在发动机油泵产生油压之前，缺少对油压的控制可能会使得相位器由于缺油而过度振动，从而产生噪声并可能损坏机构。另外，当发动机准备启动的时候，理想地是将相位器锁定在一个特殊的位置。
现有技术中使用的一种解决方案是引入一个锁销，上述锁销在腔室中存油不足的情况下将相位器相对于曲轴锁定在一个特定的相位角位置。这些锁销通常是受弹簧作用配合，并利用发动机机油释放。因此，当发动机关闭并且发动机油压达到某个预定的低值时，上述弹簧加载的锁销便配合和锁定相位器。在发动机启动时，上述销保持配合直到发动机油泵产生足够的压力，才释放上述销。
现有技术中锁销的第二个示例是美国专利No.5,836,275，其公开了一种锁销，上述锁销具有一个“取消装置”，可以在腔室被充满油之前防止锁销缩回。上述“取消装置”是一个位于壳体中的孔的底端处的一个小孔，其沿径向向内延伸。
另一个示例是美国专利No.5,901,674，其示出了一个锁销，上述锁销具有一个单独的释放线和阀。上述锁销限制内转子和外转子的转动，直到发动机已经启动之后。在上述时间阶段中，在提前和延迟腔室中产生足够的油供给，以释放锁销。
美国专利No.5,927,239公开了一个锁销，上述锁销具有一个连接件的上游限流器。上述限流器是一个钢环，其被固定在壳体上，并具有一个围绕一个滑环的内环。在上述钢环内周和上述滑环之间保留的间隙允许流体介质经过。由于上述限流，在释放锁销时会产生一个很小的延迟，美国专利No.5,927,239的发明者认为上述延迟是特别不利的。上述延迟的缺点就是由于消除锁销产生的卡嗒噪声而引起的偏移。
美国专利No.5,941,203示出了一个锁销，上述锁销的形状使得相位器当销缩回的时候，转动得越来越快。上述锁销的形状由一个弯曲或球形的头部和一个裙部构成。上述头部配合在内转子的一个孔中以调节内转子和外转子的相对转动。随着较多的油被填充入上述孔中，锁销便被逐渐推出，直到它不再调节内转子和外转子的转动。
另一个示例是美国专利No.5,979,380，其公开了一个具有一个锁销的叶片相位器。并可以通过施加压力缩回上述销。上述锁销机构位于转子和壳体件之间，包括一个形成在转子外周部分上的容纳孔、一个形成在转子内周部分上从而能够与上述容纳孔对齐的取消孔和一个滑动配合在上述取消孔中的阶梯锁销。当放出的流体的压力足够高时，换向阀换向到第一位置，被加压的流体同时供给到第一腔室和容纳孔，将锁销从上述孔中推出，从而产生转动。
美国专利No.6,006,708公开了一个锁销，其在提前和延迟腔室二者中由于油路而缩回。在发动机启动时，上述缩回由ECU延迟，以避免涉及到低油压的问题。
美国专利No.6,006,709公开了一个锁销，其在低油压状态下锁定相位器。上述锁销缩回被延迟，直到在提前腔室中有足够的油为止，从而避免启动时的振动。
另一个示例是美国专利No.6,024,061，其公开的锁销在操作前，当充分的延迟压力将上述相位器保持在延迟状态中时可以去除。并可以在向相位器施加延迟压力之前，通过上述ECU在启动时进行延迟产生油压来得以实现。
美国专利No.6,035,819公开了一个相位器，其当发动机停转的时候，接通到最提前的位置，然后随着发动机的启动而运动到一个锁定位置。不需要有足够的压力，锁销就可以保持锁定并将相位器保持在压力腔室的中部。上述相位器在发动机启动后释放。由于叶片处于压力腔室的中部，所以会有一个很小的延迟。
最后，美国专利No.6,105,543示出了一个锁销的球形端，其便于产生压力的时候将锁销拉出。
这些当前锁销的缺点在于，在相位器具有足够的油来工作之前，它们以初始油压释放。
因此，需要一种锁定机构，使锁销在发动机启动时和在锁销脱离转子时之间的延迟之后释放。
图2a&2b分别详细示出了
图1中的箱2内本发明的配合位置和脱离配合位置。
本领域的技术人员将知晓，本说明对通用叶片相位器是共用的，图1中所示的叶片、腔室、通道和叶片的具体布置形式可以在本发明的教导范围内进行改变。例如，叶片的数目和它们的位置可以变化，某些相位器只具有一个单个叶片，其它的则可具有多达12个叶片，这些叶片可以位于壳体上并在转子上的腔室内往复运动。上述壳体可以由一个链条或皮带或齿轮来驱动，壳体的外侧可以是如图所示的链轮齿、或者是用于皮带的皮带轮或者是齿轮。
参见图1和图2a的细部，在本发明的相位器中，锁销10在壳体1的孔17中滑动，并被弹簧21压入转子2的一个槽19中，以将转子2和壳体1锁定在一个固定的转动位置。排出口11可以排出任何可能经活塞10而泄漏的油。衬圈16设置在上述孔中，至少可以围绕锁销的内端20，以提供更好的密封。
一个曲折的流体通道14将加压油从加压油供给线15输送到槽19中。曲折路径14可以是一种虫迹、一个小孔或者是一种沿从加压油供给线到锁销的路径随处可见的节流通路方式。由于油在到达槽19之前，在曲折路径14中经过，所以直到VCT的工作腔室大部分被充满油才能得到足以用于释放锁销10的压力。
因此，在发动机启动时，油必需经过上述曲折的流体通道，从而增加了到达上述槽之前的时间延迟，所以弹簧弹力不能将锁销推回，直到供给的油压上升到通道中有足够的油来完全充满相位器腔室的水平为止。
当发动机关闭，槽和通道中的压力下降到可以克服弹簧弹力以将上述销保持在上述孔中的所需压力之下时，锁销便向转子运动。当上述销和上述槽对齐时，销便落入槽中锁定转子和壳体。
相应可以理解地是，在此描述的本发明实施例仅仅是说明本发明的应用原理。对实施例细节的描述并不意味着对权利要求书范围的限制，权利要求书本身叙述了那些对于本发明重要的特征。
权利要求
1.一种用于至少具有一个凸轮轴的内燃机的可变凸轮轴定时相位器，包括a)一个壳体，其具有一个用于接受驱动力的外周；b)一个转子，其与一个同轴地位于上述壳体内的凸轮轴相连接，并能够转动以转换上述壳体和转子的相对角位置，且在外周上具有一个锥形槽；c)一个锁销，其可滑动地位于上述壳体中相邻于上述转子的一个径向槽内，包括一个主体，该主体直径适合流体密封地安装在上述径向孔中，还包括一个朝向上述转子的内端部，其带有一个适合安装在上述锥形槽中的锥形部分，上述锁销在上述孔中可从一个锁定位置径向运动到一个上述锥形端部和转子不啮合的释放位置，上述锁定位置就是指上述锥形端部配合在上述锥形槽中，锁定壳体和转子的相对角位置；d)一个弹簧，其位于与上述锁销内端部相对的上述径向孔中，使锁销径向向内朝向锁定位置；和e)一个曲折的流体通道，其将上述锥形槽连接到加压油供给线，从而在锁销的锥形端部从转子的锥形槽中运动出的过程中引入一个时间延迟。
2.如权利要求1所述的可变凸轮轴定时相位器，还包括一个衬圈，它在上述孔中至少围绕锁销的内端部。
3.如权利要求1所述的可变凸轮轴定时相位器，其中，上述曲折的流体通道是一种虫迹。
全文摘要
一种可变凸轮轴定时相位器，其具有一个从加压油供给线到配合有锁销的锥形槽的曲折路径，上述路径在发动机启动时和锁销运动到一个释放位置时之间引入了一个延迟。上述曲折路径限制了流体流动，在发动机以初始油压启动时、并在上述可变凸轮轴定时相位器具有足够的油进行操作之前，可以防止锁销释放。上述延迟可以确保上述可变凸轮轴定时相位器的腔室在相位器释放之前有时间来充满工作流体。
文档编号F01L1/344GK1456793SQ0312258
公开日2003年11月19日 申请日期2003年4月21日 优先权日2002年4月22日
发明者J·路易斯 申请人:博格华纳公司