专利名称：使用安装在凸轮轴或多个同心凸轮轴内的带式止回阀的凸轮扭矩致动相位器的制作方法
技术领域：
本发明涉及凸轮正时领域。更具体地说，本发明涉及使用安装在一个凸轮轴或多 个同心凸轮轴内的带式止回阀的一种凸轮扭矩致动相位器。相关现有技术的说明凸轮系统中的凸轮在现有技术中是众所周知的。在凸轮系统的现有技术凸轮中， 凸轮轴具有两个轴，一个定位在另一个的内部。发明概述一种用于内燃发动机的凸轮轴组件，包括一个中空外轴，该外轴具有沿着该轴长 度的多个环孔；一个内轴，该内轴具有沿着该内轴长度的多个端口并且形成了在该内轴的 一端的一个孔径；该内轴容纳在该中空外轴之中，这样使得沿着该内轴长度的多个端口与 沿着该外轴长度的多个环孔以及多个凸轮凸角对齐。该组件还包括一个相位器，该相位器 包括用于接受驱动力的具有外周的一个壳体；同轴地位于该壳体之内的一个转子，该壳 体与该转子限定至少一个叶片，该叶片将该壳体中的一个室分隔成提前和延迟室，该叶片 能够旋转以改变该壳体与转子的相对角位置；以及容纳在该内轴的孔径内的一个控制阀， 该控制阀包括带有多个计量槽的一个滑阀芯；临近该第二凸轮凸角以及在该外轴上的相位 器壳体的至少一个轴承，该轴承具有连接至一个加压源的一个第一通道以便向该相位器提 供补充油的以及与一个阀流体连通的一个第二通道以便控制滑阀芯的位置和锁销的状态。该凸轮轴组件可以用于多气缸发动机或单气缸发动机。在单气缸发动机中，至少 一个凸轮凸角被直接附接至或迫压至该外轴上并且至少一个另外的凸轮凸角被直接附接 至或迫压至该内轴上。在多气缸发动机中，该外轴是中空的，具有与旋转轴线垂直的多个槽缝(未示出) 并且具有附接到该外轴的外部的一个链轮。该中空外轴内部是一个中空内轴，该内轴具有 与该轴的长度相垂直的多个孔(未示出)。一个第一组凸轮凸角刚性地附接至该外轴上，而 一个第二组凸轮凸角是自由旋转的并以一种间隙配合被置于该外轴上。该第二组凸轮凸角 被定位在该外轴上的多个槽缝(未示出)的上方并且通过机械连接(未示出)受该内轴的 控制。在一个替代实施方案中，该轴承由在该外轴上的多个推压盖和多个轴承替代。这些推压盖容纳在内轴和外轴中的提前和延迟环孔以及多个端口。一个第一轴承向该相位器 提供补充流体并且一个第二轴承提供用于控制滑阀芯位置和锁销位置的流体。可替代地， 该推压盖可以是一个轴承、该相位器的背板的一部分、或外轴上的任意部分。附图简要说明
图1示出了本发明的第一实施方案。图2示出了本发明的第一实施方案的分解视图。图3示出了本发明的第一实施方案的相位器的截面视图。图4示出了本发明的第一实施方案的相位器的另一个截面视图，其中控制阀移向 最前方的位置。图5示出了沿着线S-S的图4的截面，其中控制阀移向最前方的位置。图6示出了沿着线U-U的图4的截面，其中控制阀移向最前方的位置。图7示出了本发明的第一实施方案的截面视图，其中控制阀移向最后方的位置。图8示出了沿着线S-S的图7的截面，其中控制阀移向最后方的位置。图9示出了沿着线U-U的图7的截面，其中控制阀移向最后方的位置。图10示出了本发明的第一实施方案的截面视图，其中控制阀位于中间位置。图11示出了沿着线S-S的图10的截面，其中控制阀位于中间位置。图12示出了沿着线U-U的图10的截面，其中控制阀位于中间位置。图13示出了本发明的第二实施方案的分解视图。图14示出了本发明的第二实施方案的相位器的另一个截面视图，其中控制阀移 向最前方的位置。图15示出了沿着线W-W的图14的截面，其中控制阀移向最前方的位置。图16示出了沿着线V-V的图14的截面，其中控制阀移向最前方的位置。图17示出了本发明的第二实施方案的截面视图，其中控制阀移向最后方的位置。图18示出了沿着线W-W的图17的截面，其中控制阀移向最后方的位置。图19示出了沿着线V-V的图17的截面，其中控制阀移向最后方的位置。图20示出了本发明的第二实施方案的截面视图，其中控制阀位于中间位置。图21示出了沿着线W-W的图20的截面，其中控制阀位于中间位置。图22示出了沿着线V-V的图20的截面，其中控制阀位于中间位置。图23示出了本发明的一个替代实施方案的分解视图。发明详细说明图1至12示出了附接至本发明的第一实施方案的相位器70上的一种凸轮轴组件 40。该凸轮轴组件40具有内轴4以及外轴2。该凸轮轴组件40可以用于多汽缸发动机或单汽缸发动机。对于多气缸发动机，外轴2是中空的，具有与旋转轴线垂直的多个槽缝(未示出) 并且具有附接到外轴2的外部的链轮14。中空外轴2的内部是一个中空的内轴4，该内轴 具有与该轴长度垂直伸展的多个孔(未示出)。第一组凸轮凸角6被刚性地附接至外轴2 上，而第二组凸轮凸角8是自由旋转的并且以一个间隙配合被置于外轴2上。第二组凸轮 凸角8被定位在外轴2上的多个槽缝(未示出)的上方并且通过机械连接(未示出)受内 轴4的控制。
对于单气缸发动机，外轴2是中空的并且具有附接至外轴2上的外部的链轮14。 中空外轴2的内部是一个中空的内轴4。至少一个凸轮凸角6直接附接至或迫压至该外轴 上并且至少一个另外的凸轮凸角8直接附接至或迫压至内轴4上。在该凸轮轴组件的一端， 相位器70的转子10被刚性地附接至内轴4上。内燃发动机已经采用了不同的机构来改变凸轮轴和曲轴之间的角度用于改进发 动机的性能或减少排放。大多数的这些可变凸轮轴正时(VCT)机构使用在发动机凸轮轴 (或在多凸轮轴发动机中的多个凸轮轴)上的一个或多个“叶片式相位器”。在大多数情 况下，这些相位器具有安装到凸轮轴组件40末端的转子10，这个转子具有一个或多个叶片 IOa并且由壳体12围绕或同轴地位于壳体12内。壳体12与转子10形成多个室，多个叶片 IOa安装在这些室中，从而将该多个室分成多个提前室3和多个延迟室5。叶片IOa能够旋 转以便改变壳体12与转子10的相对角位置。有可能将叶片IOa安装至壳体12上，并且还 使这些室安装到转子10之中。壳体的外周的一部分形成了链轮14、滑轮或齿轮，它通常从 凸轮轴或有可能从多凸轮发动机中的另一个凸轮轴通过一个链、皮带、或多个齿轮来接受 驱动力。前端板43用螺栓安装至壳体12的前侧。背板41构成壳体12和链轮的一部分。 可替代地，如图23所示，分离式背板41可以用螺栓安装至壳体12的背侧。排放口 43a位 于前端板43中并且与相位器70的控制阀21对齐。相位器70调节外轴和内轴2、4彼此相对的相位。凸轮轴组件40的内轴4的末端 具有一个孔径4c，该孔径形成用于接收相位器70的控制阀21的滑阀芯20的套管。滑阀芯 20具有第一端(该端具有接收了弹簧23的一个凹部20a)以及第二端20e，该第二端与出 现在内轴4内的对准塞50接合，从而防止滑阀芯20相对于内轴4的旋转。弹簧23使滑阀 芯20在第一方向上偏离前板43。滑阀芯20还具有协助引导流体至提前和延迟室3、5和至 一个锁销42的计量槽20b、20c、20d。在第一凸轮凸角6和后端板41之间是第一宽轴承49并且临近第二凸轮凸角8的 是第二轴承51。在第一宽轴承49内的是两个主通道18、52，这两个主通道通向在外轴和内 轴2、4中的对齐端口和环孔。在外轴2中的这些环孔观、30、32根据内轴4内的滑阀芯20 的位置与内轴4上的这些端口四、31、27以及滑阀芯20的这些计量槽20b、20c、20d对齐。 在第一宽轴承49中的第一通道18向相位器70供应流体并且供给轴承49。第一通道18是 与在第一宽轴承49中的一个凹槽19处于流体连通，该凹槽与在外轴2中的三个环孔28、 30、32对齐，外轴2中的一个提前环孔观通向内轴4中的一个提前端口 29、外轴2中的一 个供应或公共环孔30通向内轴4中的一个中央端口 31、并且外轴2中的延迟环孔32通向 内轴4中的一个延迟端口 27。提前环孔观、延迟环孔30、以及第一通道18各自具有对应地 表示为34、36、22的止回阀。虽然还可以使用其他类型的止回阀，但这些止回阀34、36、22 优选地是带式止回阀或盘式止回阀。第一宽轴承49中的第二通道52供应流体，该流体经由阀62控制锁销42并且使 控制阀21的滑阀芯20的位置在第二方向上偏向前板43。阀62可以是一种具有恒定加压 流体源的开/关阀或一种无限可变阀。锁销42位于相位器的转子10中的孔径IOb内。锁销42包括锁销体46和弹簧 43。弹簧43使锁销体46偏向一个锁定位置，在该位置上锁销体46与壳体12中的凹部53 接合并且使壳体12相对于转子10而锁定。在一个解锁位置中，流体使锁销体46偏离壳体12中的凹部53并且抵靠在弹簧43上。应当指出，虽然锁销42被示出处于转子10之中并 且与壳体12接合以便相对于转子10锁定壳体12，但锁销42可以位于壳体12中并与转子 10接合。图4至6示出控制阀移向一个最前方的位置。来自一个加压流体源的流体通过阀 62移向第一宽轴承49中的第二通道52、到达在外轴2内形成的位于外轴2和内轴4之间 的一个凹槽60。流体从凹槽60流经内轴4中的端口如进入计量槽20d，该计量槽延伸了 滑阀芯20的大致长度但不是该滑阀芯的整个长度，计量槽20d的一端向形成在滑阀芯20 的第二端部20e和对准塞50之间室64开放并且计量槽20d的另一端与转子10中的通向 锁销42的通道47对齐。供应到室64的流体的流体压力大于弹簧23的弹簧弹力并且在室 64中的流体使滑阀芯20的第二端20e偏向相位器70的前板43，从而使计量槽20d与转子 10中的锁销通道47对齐并且允许来自阀62的流体使锁销42偏向一个解锁位置。随着滑阀芯20移向最前方的位置，计量槽20c与提前环孔观和端口四以及公共 环孔30和端口 31以及提前室环孔部分37a(连接计量槽20c至通向提前室3的提前通道 33)对齐。随着滑阀芯20移向最前方的位置，计量槽20b与延迟环孔32和端口 27以及将 计量槽20b连接至通向延迟室5的延迟通道35的延迟室环孔部分37b对齐。随着滑阀芯20移向最前方的位置，来自提前室3的流体通过转子10中的提前通 道33流经内轴4中的提前室环孔部分37a、到达滑阀芯20上的计量槽20c、到达提前端口 29和公共线端口 31。止回阀34防止了流体进入提前环孔28。流体从公共线端口 31进入 公共环孔30以及通向延迟环孔32和端口 27的凹槽19。流体从延迟端口 27进入计量槽 20b和延迟室环孔部分37b、到达通向延迟室5的延迟通道；35，从而使叶片IOa在图4中箭 头所示的方向上移动。止回阀36防止了流体排出延迟室5。止回阀22防止了流体通过第 一通道18流回至加压源(未示出)。流体通过进入管线18从加压源(未示出)供应至相 位器70以此仅补偿泄漏。图7至图9示出了控制阀21移向最后方的位置。阀62被移至排放位置，并且存 在于容纳锁销42的孔径10b、计量槽20d以及在滑阀芯20的第二端部20e与对准塞50之 间形成的室64中的流体排放至贮槽。随着来自容纳锁销42的孔径IOb的流体排放至贮 槽，锁销弹簧43使锁销体46偏置而趋于同壳体12中的凹部53相接合，并且当锁销42与 壳体中的凹部53接合时，该锁销被移动至一个锁定位置，其中壳体12相对于转子10被锁 定。随着在滑阀芯20的第二端部20e与对准塞50之间形成的室64中的液体排放至贮槽， 弹簧23的力大于室64中的流体在滑阀芯第二端上的力，并且滑阀芯从前板43移开。随着滑阀芯20移向最后方的位置，计量槽20c与提前环孔观和端口四以及提前 室环孔部分37b (该部分将计量槽20c连接至通向提前室3的提前通道3 对齐。此外，计 量槽20b与延迟环孔32和端口 27以及公共环孔30和端口 31以及延迟室环孔部分37b (该 部分将计量槽20b连接至通向延迟室5的延迟通道3 对齐。随着滑阀芯20移向最后方的位置，来自延迟室5的流体通过转子10中的延迟通 道35流过内轴4中的延迟室环孔部分37b、到达在滑阀芯20上的计量槽20b、到达延迟端 口 27和公共线端口 31。通过止回阀36防止了流体进入延迟环孔32。流体从公共线端口 31进入公共环孔30以及通向提前环孔28和端口四的凹槽19。流体从提前端口四进入 计量槽20c和端口 29、到达通向提前室3的提前通道33，从而使叶片IOa在图7中箭头所示的方向上移动。提前止回阀34防止了流体排出提前室3。止回阀22防止了流体通过第 一通道18流回加压源(未示出)。流体通过进入管线18从加压源(未示出)供应至相位 器，以此仅补偿泄漏。图10至12示出了一个中间位置。在该中间位置，由弹簧23施加在滑阀芯20的 第一端部上的力等于室64中的流体施加在滑阀芯20的第二端20e上的力，这样使得计量 槽20c向提前环孔28和端口四以及通向提前通道33和提前室3的提前室环孔部分37a 开放，并且计量槽20b向延迟环孔32和端口 27以及通向延迟通道35和延迟室5的延迟室 环孔部分37b开放。补充油从一个加压源(未示出)供应至相位器70以补偿泄漏并且进 入第一宽轴承49中的管线18。流体从进入管线18进入在第一宽轴承49内的凹槽19中并 且进入提前环孔观、通过提前止回阀34和提前端口四到达滑阀芯20的计量槽20c (该计 量槽通向提前室环孔部分37a)以及通向提前室3的提前通道33。来自凹槽19的流体还通 过延迟止回阀36以及延迟端口 27进入延迟环孔32、到达滑阀芯20的计量槽20b (该计量 槽通向延迟室环孔部分37b)以及通向延迟室5的提前通道35。滑阀芯20防止了流体排出 公共线环孔30或端口 31。通过阀62还将流体通过第一宽轴承49中的第二通道52引导至在外轴2和内轴4 之间的外轴2内形成的凹槽60。流体从凹槽60流经内轴4中的环孔如进入计量槽20d， 该计量槽延伸了滑阀芯20的大致长度但不是滑阀芯的整个长度，使计量槽20d的一端向在 滑阀芯20的第二端部20e和对准塞50之间形成的室64开放并且另一端与转子10中通向 锁销42的通道47对齐。当滑阀芯位于中间位置，流体自阀62流动经过凹槽60和计量槽 20d到达转子10中的通道47，从而对抗锁销弹簧44使锁销体46偏置而将锁销42移向一 个解锁位置。图13至图22示出了附接至本发明的第二实施方案的相位器上的一个凸轮轴组件 140。凸轮轴组件140具有内轴4和外轴2。该第二实施方案的凸轮轴组件可以用于多气缸 发动机或单气缸发动机。对于多气缸发动机，外轴2是中空的，具有垂直旋转轴线伸展的多个槽缝(未示 出)并且具有附接至外轴2的外部的一个链轮14。中空外轴2内部是一个中空的内轴4， 该内轴具有垂直轴的长度伸展的多个孔(未示出)。第一组凸轮凸角6被刚性地附接至外 轴2上，而第二组凸轮凸角8是自由旋转的并且以一个间隙配合而被置于外轴2上。第二 组凸轮凸角定位在外轴2上的多个槽缝(未示出)上方并且通过机械连接(未示出)受内 轴4的控制。对于单气缸发动机，外轴2是中空的并且具有附接至外轴2外部的一个链轮14。 该中空外轴2内部是一个中空的内轴4。至少一个凸轮凸角6被直接附接至或迫压至该外 轴上并且至少一个另外的凸轮凸角8被直接附接至或迫压至内轴4上。在该凸轮轴组件的 一端，相位器70的转子10被刚性地附接至内轴4上。内燃发动机已经采用了不同的机构来改变凸轮轴和曲轴之间的角度以改进发动 机的性能或减少排放。大多数的这些可变凸轮轴正时(VCT)机构在发动机凸轮轴(或多凸 轮轴发动机中的多个凸轮轴)上使用一个或多个“叶片式相位器”。在多数情况下，这些相 位器具有安装至该凸轮轴末端的转子10，该转子具有一个或多个叶片IOa并且由壳体12围 绕或同轴地位于壳体12内。壳体和转子形成了多个室，多个叶片IOa安装在这些室中，从而将这些室分成多个提前室3和多个延迟室5。叶片IOa能够旋转以改变壳体12与转子 10的相对角位置。这有可能将叶片IOa安装至壳体12上，并且还将这些室安装到转子10 之中。壳体外周的一部分形成了链轮14、滑轮或齿轮，它通常从凸轮轴或可能从多凸轮发动 机中的另一个凸轮轴通过一根链、皮带、或多个齿轮来接受驱动力。前端板43用螺栓安装 至壳体12的前侧。背板41构成链轮和壳体12的一部分。可替代地，如图23所示，分离式 背板41可以用螺栓安装至壳体12的背侧。排放口 43a位于前端板43中并且与相位器70 的控制阀20对齐。相位器70调节轴2、4彼此相对的相位。凸轮轴组件140的内轴4的末端具有一 个孔径4c，该孔径形成用于接收该相位器的控制阀21的滑阀芯20的套管。滑阀芯20具有 第一端(它具有接收弹簧23的凹部20a)以及第二端20e，它与在内轴4内存在的对准塞 50接合从而防止滑阀芯20旋转。弹簧23在第一方向上使滑阀芯20偏离前板43。滑阀芯 20还具有协助引导流体至提前和延迟室3、5和至一个锁销42的多个计量槽20b、20c、20d。 应当指出，在本实施方案中，该滑阀芯以及这些计量槽长于第一实施方案中的滑阀芯，这样 使得在这些推压盖149、150中的这些端口和环孔与在该滑阀芯中的适合的计量槽对齐。在第一凸轮凸角6和后端板41之间的是一个紧临后端板41的第一推压盖149、临 近第一推压盖149的第一轴承、并且然后是临近第一轴承147和第一凸轮凸角6的第二推 压盖150。第二轴承151是存在于第一凸轮凸角6和第二凸轮凸角8之间。在第一轴承147内是一个通道118，它将流体供应给相位器70并且供给轴承147。 第一通道118与外轴2中的公共线端口 131和公共环孔130是处于流体连通，该公共线端口 通向外轴2中的环孔119。外轴2中的环孔119延伸至外轴2内的第二提前端口 (该 环孔与第二推压盖150内的室150a处于流体连通)、并且延伸至在外轴2内的第二延迟端 口 132b (该环孔与第一推压盖149内的室149a处于流体连通)。同样位于第二推压盖150 的室150a内的是第一提前端口 128a以及外轴2的第一提前环孔U9a，该第一提前环孔与 内轴4上的第三提前端口 1 对齐，该第三提前端口与滑阀芯20的计量槽20c流体连通。 位于第一推压盖149的室149a内的是一个第一延迟端口 13 以及外轴2的一个第一延迟 环孔127a，该第一延迟环孔与内轴4上的第三延迟端127对齐，并且该第三延迟端口与滑 阀芯20的计量槽20b是处于流体连通。第一提前环孔129a以及第一延迟环孔127a各自 有一个止回阀134、136存在。在流体通道118内还可以存在一个进入止回阀122。尽管还 可以使用其他类型的止回阀，但这些止回阀134、136、122优选地是带式止回阀或盘式止回 阀。位于第二轴承151内的是供应流体的第二通道152，该流体经由阀62控制锁销42 并且使控制阀21的滑阀芯20的位置在第二方向上偏离向前板43。阀62可以是一种具有 恒定加压流体源的开/关阀或一种无限可变阀。锁销42位于相位器的转子10中的一个孔径IOb内。该锁销包括锁销体46和弹 簧44。弹簧44使锁销体46偏向一个锁定位置，在该位置上锁销体46与壳体12中的凹部 53接合，并且壳体12相对于转子10而被锁定。在一个解锁位置中，流体使锁销体46偏离 壳体12中的凹部53并且对抗弹簧44。应当指出，虽然锁销42被示出处于转子10中并且 与壳体12接合以相对于转子10锁定壳体12，但锁销42可以存在于壳体12中并且与转子 10接合。
图14至图16示出了控制阀移向最前方的位置。来自加压流体源的流体通过阀62 移至第二轴承151中的第二通道52、到达在外轴2和内轴4之间的在外轴2内形成的环孔 160。流体从环孔160流经内轴4中的端口如进入计量槽20d，该计量槽延伸了滑阀芯20 的大致长度但不是该滑阀芯的整个长度，计量槽20d的一端向形成在滑阀芯20的第二端部 20e和对准塞50之间的室64开放并且另一端部与通向锁销42的转子中的通道47对齐。 供应到室64的流体的流体压力大于弹簧23的弹簧弹力并且室64中的流体使滑阀芯20的 第二端部20e偏向相位器70的前板43，从而使计量槽20d与转子10中的锁销通道47对齐 并且允许来自阀62的流体使锁销42偏向一个解锁位置。随着滑阀芯20移向最前方的位置，计量槽20c与第三提前端口 129、第一提前环孔 129a,以及第一提前端口 U8a、以及提前室环孔37a (将计量槽20c连接至通向提前室3的 提前通道33)、以及公共端口 131和公共环孔130对齐。随着滑阀芯20移向最前方的位置， 计量槽20b与第三延迟端口 127、第一延迟环孔127a、以及第一延迟端口 132a、以及延迟室 环孔37b (将计量槽20b连接至通向延迟室5的延迟通道3 对齐。随着滑阀芯20移向最前方的位置，来自提前室3的流体通过转子10中的提前通 道33流经内轴4中的提前室环孔部分37a、到达滑阀芯20上的计量槽20c、到达第三提前 端口 1 和公共端口 131。滑阀芯134防止了流体进入第一提前端口 U8a。流体从公共线 端口 131进入公共环孔130和环孔119。流体从环孔119流经第二延迟端口 132b进入第一 推压盖149的室149a、并且经过第一延迟端口 13 和第一延迟环孔127a以及止回阀136、 经过第三延迟端口 127并且进入计量槽20b。流体从计量槽20b流入内轴4中的延迟室环 孔部分37b、到达转子10中的延迟通道；35、到达延迟室5，从而使叶片IOa在图14中箭头 所示的方向上移动。延迟止回阀136防止了流体排出延迟室5。止回阀22防止了流体通 过进入通道118流回至加压源。来自环孔119的流经第三提前端口 129、经过第一提前环 孔129a和止回阀134以及第一提前端口 128a并且进入第二推压盖150的室150a的流体 将流入计量槽20c，该计量槽返回环孔119以及延迟室5。通过进入管线118将流体从加压 源(未示出)供应至相位器，以此仅补偿泄漏。图17至图19示出了移向最后方的位置的控制阀62。阀62被移至排放位置，并且 在容纳锁销42的孔径10b、计量槽20d以及在滑阀芯20的第二端部20e与对准塞50之间 形成的室64中存在的流体排放至贮槽。随着来自容纳锁销42的孔径IOb的流体排出至贮 槽，锁销弹簧43使锁销体46偏置为与壳体12中的凹部53相接合，并且当锁销42与壳体 中的凹部53对齐时，锁销42被移动至一个锁定位置，其中壳体12相对于转子10被锁定。 随着在滑阀芯20的第二端部20e与对准塞50之间形成的室64中的液体排放至贮槽，弹簧 23的力大于室64中的流体在滑阀芯第二端部上的力，并且滑阀芯20从前板43移开。随着滑阀芯移向最后方的位置，计量槽20b与第三延迟端口 127、第一延迟环孔 127a、以及第一延迟端口 132a、以及延迟室环孔37b (将计量槽20b连接至通向延迟室5的 延迟通道35)、以及公共端口 131和公共环孔130对齐。随着滑阀芯20移向最后方的位置， 计量槽20c与第三提前端口 129、第一提前环孔129a、以及第一提前端口 U8a、以及提前室 环孔37a(将计量槽20c连接至通向提前室3的提前通道3 对齐。随着滑阀芯20移向最后方的位置，来自延迟室5的流体通过转子10中的延迟通 道35流过内轴4中的延迟室环孔部分37b、到达在滑阀芯20上的计量槽20b、到达第三延迟端口 127a和公共端口 131。止回阀136防止了流体进入第一延迟环孔127a。流体从公 共线端口 131进入公共环孔130和环孔119。流体从环孔119流经第二提前端口 128b进 入第二推压盖150的室150a、并且经过第一提前端口 U8a、进入第一提前环孔U9a、经过 止回阀134、经过第三提前端口 1 并且进入计量槽20c。流体从计量槽20c流入内轴4中 的提前室环孔37a、到达在转子10中的提前通道37、到达提前室3，从而使叶片IOa在图17 中箭头所示的方向上移动。提前止回阀134防止了流体排出提前室3。止回阀122防止了 流体通过进入通道118流回至加压源。来自环孔119的流经第三延迟端口 127、经过第一延 迟环孔127a和止回阀136以及第一延迟端口 13 并且进入第一推压盖149的室149a的 流体将流过延迟止回阀136并且进入返回环孔119以及延迟室3的计量槽20b。通过进入 管线118将流体从加压源(未示出)供应至相位器，以此仅补偿泄漏。图20至图22示出了中间位置。在该中间位置，弹簧23施加在滑阀芯20的第一 端上的力等于室64中的流体施加在滑阀芯20的第二端部20e上的力，这样使得计量槽20c 向第一提前端口 U8a、第一提前环孔129a和第三提前端口 1 以及通向提前通道33和提 前室3的提前室环孔部分37a开放，并且计量槽20b向第一延迟端口 132a、第一延迟端口环 孔127a和延迟端口 127以及通向延迟通道35和延迟室5的延迟室环孔部分37b开放。补 充油是从一个加压源(未示出)供应至相位器70以补偿泄漏并且进入第一轴承147中的 管线118。流体从进入管线118进入在外轴2与内轴4之间形成的环孔119中并且进入第 二提前端口 128b和第二推压盖150的室150a，经过第一提前端口 U8a、第一提前环孔129a 以及提前止回阀134和提前端口 129，到达滑阀芯20的计量槽20c (通向提前室环孔部分 37a)以及通向提前室3的提前通道33。来自外轴2与内轴4之间的环孔119的流体还进 入第二延迟环孔132b以及第一推压盖149的室149a，经过第一延迟端口 132a、第一延迟环 孔127a以及延迟止回阀136和延迟端口 127，到达滑阀芯20的计量槽20b (它通向延迟室 环孔部分37b)以及通向延迟室5的延迟通道35。滑阀芯20防止了流体排出公共线环孔 130 或端口 131。通过阀62还引导流体经过第二轴承151中的第二通道152至在外轴2之内在外 轴2和内轴4之间形成的凹槽60。流体从凹槽60流经内轴4中的环孔如进入计量槽20d， 该计量槽延伸了滑阀芯20的大致长度但不是该滑阀芯的整个长度，计量槽20d的一端向在 滑阀芯20的第二端20e和对准塞50之间形成的室64开放并且另一端与转子10中的通道 47(通向锁销4 对齐。当滑阀芯位于中间位置，流体从阀62流经凹槽60和计量槽20d到 达转子10中的通道47，从而对抗锁销弹簧44使锁销体46偏置而将锁销42移向一个解锁 位置。可替代地，第二实施方案中的这些推压盖可以是轴承、相位器的背板的一部分、或 外轴上的任意部分。因此，应当理解的是在此描述的本发明的这些实施方案仅仅是对应用本发明原理 的说明。在此提及的所说明的实施方案的细节无意限制权利要求的范围，这些权利要求本 身引述了被认为是本发明的那些必要的特征。
权利要求
1.一种用于内燃发动机的凸轮轴组件，包括一个中空外轴O)，该中空外轴具有沿着该轴长度的多个环孔(60，19，28，30，3 ； — 个内轴G)，该内轴具有沿着该内轴⑷长度的多个端口 Ga二9，31，27)以及至少一个环孔 (37a，37b)、并且形成了在该内轴(4) 一端的一个孔径Ga)；该内轴⑷容纳在该中空外轴⑵之中，这样使得沿着该内轴⑷长度的这些端口 (29,31,27)中的至少几个与沿着该外轴(2)长度的这些环孔O8，30，32)是对齐的；直接附接至该外轴⑵上的至少一个凸轮凸角(6，8)以及直接附接至该内轴⑷上的 至少一个另外的凸轮凸角； 一个相位器(70)，包括i) 一个壳体(12)，该壳体具有用于接受一个驱动力的一个外圆周(14)； ( )同轴地位于该壳体(12)之中的一个转子(10)，该壳体(12)与该转子(10)限定了 至少一个叶片(10a)，该叶片将该壳体中的一个室分成提前和延迟室(3，5)，该叶片(IOa) 能够旋转以改变该壳体(1 与该转子(10)的相对角位置；以及iii) 一个控制阀(21)，该控制阀容纳在该内轴(4)的孔径Ge)之中，该控制阀包括带 有多个计量槽(20b，20c，20d)的一个滑阀芯(20)；至少一个轴承(49)，该轴承临近该第二凸轮凸角(6)以及该外轴(4)上的该相位器 (70)的壳体(12)，该轴承具有连接至一个加压源上的一个第一通道(18)用于向该相位器 提供补充油以及与一个阀(6 处于流体连通的一个第二通道(5 用于控制该控制阀 的滑阀芯的位置。
2.如权利要求1所述的凸轮轴组件，其中在该至少一个轴承中的第二通道(52)向该滑 阀芯的一个计量槽(20d)提供流体并且控制一个锁销的位置。
3.一种用于内燃发动机的凸轮轴组件，包括一个中空外轴O)，该外轴具有沿着该轴长度的多个环孔(60，19，28，30，3 ；—个内 轴G)，该内轴具有沿着该内轴(4)长度的多个端口 Ga二9，31，27)以及至少一个环孔 (37a，37b)、并且形成了在该内轴(4) 一端的一个孔径Ga)；该内轴⑷容纳在该中空外轴⑵之中，这样使得沿着该内轴⑷长度的这些端口 (29,31,27)中的至少几个与沿着该外轴(2)长度的这些环孔O8，30，32)是对齐的； 一个第一组凸轮凸角，该第一组凸轮凸角是固定至该外轴( 上； 限定一个孔的一个第二组凸轮凸角，该第二组凸轮凸角被置于该外轴( 上，这样使 得该孔以一种间隙配合在该外轴( 上的这些槽缝上方对齐；以及一个装置，该装置用于 将该第二组凸轮凸角固定至该内轴4同时允许该第二组凸轮凸角间隙装配到该外轴(2) 上；一个相位器(70)，包括i) 一个壳体(12)，该壳体具有用于接受一个驱动力的一个外圆周(14)； )同轴地位于该壳体(12)中的一个转子(10)，该壳体(12)与该转子(10)限定来至 少一个叶片(10a)，该叶片将该壳体中的一个室分成提前和延迟室(3，5)，该叶片(IOa)能 够旋转以改变该壳体(1 与该转子(10)的相对角位置；以及iii) 一个控制阀(21)，该控制阀容纳在该内轴(4)的孔径Ge)之中，该控制阀包括带 有多个计量槽(20b，20c，20d)的一个滑阀芯(20)；至少一个轴承(49)，该轴承临近该第二凸轮凸角(6)以及该外轴(4)上的相位器(70) 的壳体(12)，该轴承具有连接至一个加压源上的一个第一通道(18)用于向该相位器提供 补充油以及与一个阀(6 处于流体连通的一个第二通道(5 用于控制该控制阀的 滑阀芯的位置。
4.一种用于内燃发动机的凸轮轴组件，包括一个中空外轴O)，该外轴具有沿着该轴长度的多个环孔(60，19，28，30，3 ；—个内 轴G)，该内轴具有沿着该内轴(4)长度的多个端口 Ga二9，31，27)以及至少一个环孔 (37a，37b)、并且形成了在该内轴(4) 一端的一个孔径Ga)；该内轴(4)容纳在该中空外轴( 之中，这样使得沿着该内轴(4)长度的这些端口 (29,31,27)中的至少几个与沿着该外轴(2)长度的这些环孔O8，30，32)是对齐的；附接至该外轴( 上的至少一个凸轮凸角(6，8)以及附接至该内轴(4)上的至少一个 另外的凸轮凸角；一个相位器(70)，包括i) 一个壳体(12)，该壳体具有用于接受一个驱动力的一个外圆周(14)； )同轴地位于该壳体(12)中的一个转子(10)，该壳体(12)与该转子(10)限定了至 少一个叶片(10a)，该叶片将该壳体中的一个室分成提前和延迟室(3，5)，该叶片(IOa)能 够旋转以改变该壳体(1 与该转子(10)的相对角位置；以及iii) 一个控制阀(21)，该控制阀容纳在该内轴(4)的孔径Ge)之中，该控制阀包括带 有多个计量槽(20b，20c，20d)的一个滑阀芯00)；临近该相位器的壳体(1 的一个第一外轴部件(149)以及一个第一轴承(147)；该第 一外轴部件(149)限定了一个室(149a)使流体通过该滑阀芯Q0)上的这些计量槽(20b) 流入和流出该延迟室(5)；该第一轴承(147)具有连接至一个加压源上的一个通道(118) 用于向该相位器(70)提供补充油；临近该第一轴承(147)以及该第二凸轮凸角(6)的一个外轴部件(150)，该外轴部件限定了一个室(150a)使流体通过该滑阀芯00)上的这些计量槽(20c)流入或流出该提前室 ⑶；iii) 一个第二轴承(151)，该第二轴承包括与一个阀(6 处于流体连通的一个通道 (152)用于控制该控制阀的滑阀芯的位置。
5.如权利要求4所述的凸轮轴组件，其中在该第二外轴部件中的通道将流体提供到该 滑阀芯的计量槽(20d)并且控制锁销的位置。
6.如权利要求4所述的凸轮轴组件，其中该至少一个凸轮凸角被直接附接至该内轴上 并且该至少一个另外的凸轮凸角被直接附接至该外轴上。
7.如权利要求4所述的凸轮轴组件，其中该至少一个凸轮凸角是固定至该外轴上的一 个第一组凸轮凸角；并且该至少一个另外的凸轮凸角是限定了一个孔的一个第二组凸轮凸 角，该第二组凸轮凸角被置于该外轴( 上使得该孔以一个间隙配合在该外轴( 上的槽 缝的上方对齐；以及一个装置，该装置用于将该第二组凸轮凸角固定至该内轴(4)上同时 允许该第二组凸轮凸角间隙装配到该外轴( 上。
全文摘要
一种凸轮轴组件，其中轴承(49)包括用于将补充油引入相位器的第一通道(18)以及用于控制滑阀芯(20)的位置和锁销(42)的位置的第二通道(52)。在一个替代性实施方案中，该轴承(49)由外轴上的多个部件和轴承替代。在外轴(149，150)上的这些部件容纳了在内轴和外轴中的多个提前和延迟环孔以及端口。第一轴承(147)将补充油提供至该相位器并且该第二轴承(151)提供用于控制滑阀芯位置以及锁销位置的流体。
文档编号F01L1/34GK102144078SQ200980134757
公开日2011年8月3日 申请日期2009年9月10日 优先权日2008年9月19日
发明者M·M·威格斯滕 申请人:博格华纳公司