专利名称：一种发动机气门正时调节装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车发动机气门正时领域，更具体地说，是涉及一种带有相对于曲轴调整进气凸轮轴旋转角度的发动机气门正时调节装置。
背景技术：
汽车发动机可变气门正时技术(VVT，Variable Valve Timing)是近年来被逐渐应用于现代轿车上的一种新技术。发动机采用可变气门正时技术可以提高发动机的进气充量，使进气充量系数增加，发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。但是，现有的发动机气门正时调节装置的凸轮轴调节装置多为钢件和轻质合金件，前者耐磨但是质量太重， 且加工成本高，后者质量明显降低但是不耐磨，尤其是当发动机的正时轮采用斜齿轮时。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种能够提高配气调节装置系统可靠性和稳定性，并且能降低加工工艺要求的发动机气门正时调节装置。要解决以上所述的技术问题，本实用新型采取的技术方案为本实用新型为一种发动机气门正时调节装置，包括凸轮轴，凸轮轴与正时齿轮连接，所述的气门正时调节装置还包括能够调节气门正时的凸轮轴调节装置，所述的凸轮轴调节装置与正时齿轮连接。所述的凸轮轴分为进气凸轮轴和排气凸轮轴，所述的正时齿轮分为进气正时齿轮和排气正时齿轮，所述的进气凸轮轴和排气凸轮轴分别与进气正时齿轮和排气正时齿轮连接，所述的进气正时齿轮和排气正时齿轮设置为互相啮合的结构，所述的凸轮轴调节装置与控制凸轮轴调节装置的ECU连接。所述的凸轮轴调节装置包括定子，转子，前盖板，后盖板，所述的转子包括两个或两个以上的转子舵片，所述的定子在其内腔上设置两个或两个以上的定子型腔舵片，转子舵片与定子型腔舵片设置为凹凸配合的结构，所述的转子设置为转动时转子舵片的侧面与定子型腔舵片的侧面相接触的结构，所述的凸轮轴调节装置还包括转子油路和分流油路， 转子油路与密封液压右油腔连通，分流油路与密封液压左油腔连通，所述的转子油路和分流油路与向转子油路和分流油路供油的油泵连接。所述的凸轮轴调节装置设置为与进气正时齿轮连接的结构，所述的凸轮轴调节装置的转子通过压紧螺母与进气凸轮轴固定连接，所述的凸轮轴调节装置的定子通过螺栓与进气正时齿轮固定连接。所述的凸轮轴调节装置设置为与排气正时齿轮连接的结构，所述的凸轮轴调节装置的转子通过压紧螺母与排气凸轮轴固定连接，所述的凸轮轴调节装置的定子通过螺栓与排气正时齿轮固定连接。所述的凸轮轴调节装置还包括锁止销，压缩弹簧，解锁油腔，所述的压缩弹簧一端连接在定子上的凹槽内，压缩弹簧本体延伸到锁止销本体的空腔结构内，所述的锁止销设置为锁止销端头能够延伸到设置在后盖板上的锁止孔内的结构，所述的锁止孔与解锁油腔连通，解锁油腔通过油道与油泵连接。当解锁油腔内充满压力油，且作用在锁止销端头的横截面上的压力大于压缩弹簧对锁止销的弹力时，锁止销会被压力油顶起，从而脱离锁止孔，实现解锁；在相同位置，当解锁油腔内的压力油的压力小于压缩弹簧对锁止销端头的横截面上的弹力时，锁止销落座， 进入锁止孔内，从而实现锁止。所述的转子与定子的表面进行能够提高其硬度的处理。例如，可以硬质阳极氧化， 但不限于硬质阳极氧化。与现有技术相比，采用本实用新型的技术方案具有以下优点(1)能够提高配气调节装置系统可靠性和稳定性；(2)在工业上容易加工制造，并且加工工艺简便，成本降低；(3)由于采用轻质材料和提高零件表面硬度的表面处理工艺，所以转子与定子的重量明显减轻，耐磨性显著提高，提高系统可靠性。
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明图1为本实用新型的凸轮轴调节装置的结构示意图；图2为图1所述的本实用新型的凸轮轴调节装置的结构剖视图；图3为本实用新型的定子结构示意图；图4为本实用新型的转子结构示意图；图5为本实用新型的凸轮轴端部结构示意图；图6为本实用新型的具体实施方式
一的结构示意图；图7为本实用新型的具体实施方式
二的结构示意图；图8为本实用新型的锁止销及锁止孔部位的结构放大示意图；图中标记1、定子；2、转子；3、转子舵片；4、定子型腔舵片；5、密封液压右油腔； 6、密封液压左油腔；7、集油槽；8、转子油路；9、分流油路；10、密封件；11、凸轮轴；12、正时齿轮；13、凸轮轴调节装置；14、进气凸轮轴；15、排气凸轮轴；16、进气正时齿轮；17、排气正时齿轮；18、前盖板；19、后盖板；20、压紧螺母；21、螺栓；22、锁止销；23、压缩弹簧；24、卸荷孔；25、解锁油腔；26、斜齿轮；27、解锁油路；28、密封槽；29、凹槽；30、锁止销端头；31、 锁止孔。3a、舵片 I ；3b、舵片 II ；3c、舵片 III ；3d、舵片 IV ；4a、型腔舵片I ；3b、型腔舵片II ；3c、型腔舵片III ；3d、型腔舵片IV ；5a、右油腔I ；5b、右油腔II ；5c、右油腔III ；5d、右油腔IV ；6a、左油腔I ；6b、左油腔II ；6c、左油腔III ；6d、左油腔IV ；8a、转子油路I ；8b、转子油路II ；8c、转子油路III ；8d、转子油路IV ；9a、分流油路I ；9b分流油路II ；9c、分流油路III ；9d、分流油路IV ；10a、密封条；10b、片弹簧；10c、密封件空腔。
具体实施方式
[0034]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式
如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明如附图1-附图8所示，本实用新型为一种发动机气门正时调节装置，包括凸轮轴 11，凸轮轴11与正时齿轮12连接，所述的气门正时调节装置还包括能够调节气门正时的凸轮轴调节装置13，所述的凸轮轴调节装置13与正时齿轮12连接。所述的凸轮轴11分为进气凸轮轴14和排气凸轮轴15，所述的正时齿轮12分为进气正时齿轮16和排气正时齿轮17，所述的进气凸轮轴14和排气凸轮轴15分别与进气正时齿轮16和排气正时齿轮17连接，所述的进气正时齿轮16和排气正时齿轮17设置为互相啮合的结构，所述的凸轮轴调节装置13与控制凸轮轴调节装置13的ECU连接。所述的凸轮轴调节装置13包括定子1，转子2，前盖板18，后盖板19，所述的转子 2包括两个或两个以上的转子舵片3，所述的定子1在其内腔上设置两个或两个以上的定子型腔舵片4，转子舵片3与定子型腔舵片4设置为凹凸配合的结构，所述的转子2设置为转动时转子舵片3的侧面与定子型腔舵片4的侧面相接触的结构，所述的凸轮轴调节装置13 还包括转子油路8和分流油路9，转子油路8与密封液压右油腔5连通，分流油路9与密封液压左油腔6连通，所述的转子油路8和分流油路9与向转子油路8和分流油路9供油的油泵连接。所述的凸轮轴调节装置13设置为与进气正时齿轮16连接的结构，所述的凸轮轴调节装置13的转子2通过压紧螺母20与进气凸轮轴14固定连接，所述的凸轮轴调节装置 13的定子1通过螺栓21与进气正时齿轮16固定连接。所述的凸轮轴调节装置13设置为与排气正时齿轮17连接的结构，所述的凸轮轴调节装置13的转子2通过压紧螺母20与排气凸轮轴15固定连接，所述的凸轮轴调节装置 13的定子1通过螺栓21与排气正时齿轮17固定连接。如附图8所示，所述的凸轮轴调节装置13还包括锁止销22，压缩弹簧23，解锁油腔25，所述的压缩弹簧23 —端连接在定子1上的凹槽四内，压缩弹簧23本体延伸到锁止销22本体的空腔结构内，所述的锁止销22设置为锁止销端头30能够延伸到设置在后盖板上的锁止孔31内的结构，所述的锁止孔31与解锁油腔25连通，解锁油腔25通过油道与油
泵连接。当解锁油腔25内充满压力油，且作用在锁止销端头30的横截面上的压力大于压缩弹簧23对锁止销22的弹力时，锁止销22会被压力油顶起，从而脱离锁止孔31，实现解锁；在相同位置，当解锁油腔25内的压力油的压力小于压缩弹簧23对锁止销端头30的横截面上的弹力时，锁止销22落座，进入锁止孔31内，从而实现锁止。所述的转子2与定子1的表面进行能够提高其硬度的处理。例如可以硬质阳极氧化，但不限于硬质阳极氧化。如图1所示，本实用新型为一种发动机气门正时调节装置，包括定子1，转子2及前盖板18和后盖板19。定子1、前盖板18和后盖板19由螺栓21串联连接在发动机正时齿轮12上，定子型腔M与前盖板18和后盖板19形成一个密闭的空腔，转子2设置在这个空腔内并与凸轮轴调节装置13配合，压紧螺母20与凸轮轴11上的螺纹配合并压紧转子2，使转2子与凸轮轴11固结在一起。[0044]如图2-图5所示，本实用新型的装置，所述的转子2相对于定子1绕旋转轴逆时针转动至最大极限位置时，转子的舵片3与其左侧的定子型腔舵片4的侧面接触，转子2与定子1的型腔舵片4的侧面之间设置密封液压右油腔5。所述的转子2相对于定子1绕旋转轴顺时针转动至最大极限位置时，转子2的舵片3与其右侧的定子型腔舵片4的侧面接触，转子2与定子1的其它型腔舵片4的侧面之间设置出密封液压左油腔6。本实用新型的装置，油腔I 5a、油腔1Kb、油腔III5c、油腔IV5d属同一油路供油， 同时相通；油腔I 6a、油腔116、油腔III6c、油腔IV6d属另一油路供油，同时相通。所述的转子2相对于定子1绕旋转轴逆时针转动至最大极限位置时，所述的分流油道9分别被定子1的舵片I 3a、舵片II3b、舵片III3c、舵片IV3d遮挡。本实用新型的转子2与凸轮轴11连接为一体，曲轴(未示出)的转动带或链传至定子2，由液压油控制转子2相对定子1转动，从而控制气门正时。所述的转子2相对于定子1绕旋转轴逆时针转动至最大极限位置时，转子2的舵片3a与其左侧的定子1的型腔舵片如的侧面接触，转子2与定子1的其它型腔舵片4b，型腔舵片4c，型腔舵片4d的侧面之间设置出密封液压左油腔6 ；当转子2相对于定子1绕旋转轴顺时针转动至最大极限位置时，转子2的舵片3a与其右侧的定子1的型腔舵片4b的侧面接触，转子2与定子1的其它型腔舵片4a，型腔舵片4c，型腔舵片4d的侧面间设置出密封液压右油腔5。实验证明，当转子2相对于定子1绕旋转轴逆时针或者顺时针转动至最大极限位置时，分流油道9分别被定子1的舵片I 3a、舵片II3b、舵片III3c、舵片IV3d有所遮挡，这样能有效缓冲转子2上的舵片3a与定子1上的型腔舵片如和型腔舵片4b的碰撞，尤其是当转子2相对定子1绕旋转轴转动的方向与凸轮轴11转动时的阻力扭矩的方向一致时，这种缓冲作用更为明显，提高系统可靠性。当油腔I 6a，油腔II6b，油腔III6c和油腔IV6d中油压高于油腔I 5a，油腔II5b， 油腔III5c和油腔IV5d中的油压时，转子1相对定子2绕旋转轴线顺时针转动，从而使凸轮轴相位提前，反之，相位滞后。转子2紧固于凸轮轴11上，定子1通过正时齿轮12由曲轴(未示出)驱动。该装置的旋转轴线与中空螺栓3的轴线重合转子2与定子1组成了油腔7a、油腔7b、油腔7c 及油腔7d和油腔I 5a，油腔II5b，油腔III5c和油腔IV5d。在转子2上加工有集油槽7， 集油槽7经过轴线在转子同一轴截面上的油腔I5a，油腔1Kb，油腔III5c和油腔IV5d同时连通，轴线在转子另一轴截面上的油路6同时和油腔6a，油腔6b，油腔6c和油腔6d。系统工作时，油腔I 5a，油腔II5b，油腔III5c和油腔IV5d和油腔6a、油腔6b、 油腔6c及油腔6d都充满压力油(比如机油)，当油腔I 5a，油腔II5b，油腔III5c和油腔 IV5d与油腔6a、油腔6b、油腔6c及油腔6d存在压力差时，转子2与定子1将产生相对转动，从而改变气门正时或气门配气的相位角。锁止销一端与解锁油腔相连，另一端的空腔经过转子上的卸荷孔与大气相连，保证锁止销移动顺畅。本实用新型的具体实施方式
一如图6所示，进气凸轮轴14与排气凸轮轴15间有齿轮啮合传动。所述的凸轮轴调节装置13安装在发动机的排气凸轮轴15端部，当曲轴(未示出)经过轮系直接驱动排气凸轮轴15时，排气凸轮轴15作为驱动轮经齿轮驱动进气凸轮轴14，此时所述的凸轮轴调节装置13中的转子2经压紧螺母20与排气凸轮轴15固结一体，所述的凸轮轴调节装置13中的定子1经螺栓21与排气正时齿轮17固结为一体。在压力油的作用下，凸轮轴调节装置13中的定子1可以相对转子2转动，而定子 1是与排气正时齿轮17链接为一体，转，2与排气凸轮轴15连接为一体的，所以排气正时齿轮17相对排气凸轮轴15随之发生相对转动，经过齿轮啮合，从而实现进气凸轮轴14相对排气凸轮轴15发生相对转动，继而实现进气门正时可变。本实用新型的具体实施方式
二如图7所示，进气凸轮轴14与排气凸轮轴15间有齿轮啮合传动。所述的凸轮轴调节装置13安装在发动机的进气凸轮轴14端部，当曲轴(未示出)经过轮系直接驱动进气凸轮轴14时，进气凸轮轴14作为驱动轮经齿轮驱动排气凸轮轴15，此时所述的凸轮轴调节装置13中的转子2经压紧螺母20与进气凸轮轴14固结一体，所述的凸轮轴调节装置13中的定子1经螺栓21与进气正时齿轮16固结为一体。在压力油的作用下，凸轮轴调节装置13中的转子2可以相对定子1转动，而转子 2与进气凸轮轴14连接为一体，定子1与进气正时齿轮16连接为一体的，所以进气凸轮轴 14相对进气正时齿轮16随之发生相对转动，从而实现进气门正时可变。所述的凸轮轴调节装置13中的定子1与转子2的相对转动方向，通过E⑶控制， 取决于ECU的控制信号，ECU根据发动机工况来调节电磁阀的供油方向，继而控制转子油路 8和分流油路9中的供油量，继而通过油压变化实现所述的定子1与转子2的相对转动。根据发动机工况，当E⑶控制所述的凸轮轴调节装置不工作时，锁止销在压缩弹簧的作用下落座，使得上述转子与定子绕旋转轴线同步旋转。上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种发动机气门正时调节装置，包括凸轮轴(11)，凸轮轴(11)与正时齿轮(12) 连接，其特征在于所述的气门正时调节装置还包括能够调节气门正时的凸轮轴调节装置 (13)，所述的凸轮轴调节装置(13)与正时齿轮(12)连接。
2.根据权利要求1所述的发动机气门正时调节装置，其特征在于所述的凸轮轴(11) 分为进气凸轮轴(14)和排气凸轮轴(15)，所述的正时齿轮(12)分为进气正时齿轮(16)和排气正时齿轮(17)，所述的进气凸轮轴(14)和排气凸轮轴(15)分别与进气正时齿轮(16) 和排气正时齿轮(17)连接，所述的进气正时齿轮(16)和排气正时齿轮(17)设置为互相啮合的结构，所述的凸轮轴调节装置(13)与控制凸轮轴调节装置(13)的ECU连接。
3.根据权利要求2所述的发动机气门正时调节装置，其特征在于所述的凸轮轴调节装置(1 包括定子(1)，转子0)，前盖板(18)，后盖板(19)，所述的转子( 包括两个或两个以上的转子舵片(3)，所述的定子(1)在其内腔上设置两个或两个以上的定子型腔舵片G)，转子舵片(3)与定子型腔舵片(4)设置为凹凸配合的结构，所述的转子(2)设置为转动时转子舵片( 的侧面与定子型腔舵片(4)的侧面相接触的结构，所述的凸轮轴调节装置(13)还包括转子油路⑶和分流油路(9)，转子油路⑶与密封液压右油腔(5)连通， 分流油路(9)与密封液压左油腔(6)连通，所述的转子油路⑶和分流油路(9)与向转子油路(8)和分流油路(9)供油的油泵连接。
4.根据权利要求2所述的发动机气门正时调节装置，其特征在于所述的凸轮轴调节装置(13)设置为与进气正时齿轮(16)连接的结构，所述的凸轮轴调节装置(13)的转子 (2)通过压紧螺母OO)与进气凸轮轴(14)固定连接，所述的凸轮轴调节装置(1 的定子(1)通过螺栓与进气正时齿轮(16)固定连接。
5.根据权利要求2所述的发动机气门正时调节装置，其特征在于所述的凸轮轴调节装置(13)设置为与排气正时齿轮(17)连接的结构，所述的凸轮轴调节装置(13)的转子(2)通过压紧螺母OO)与排气凸轮轴(1 固定连接，所述的凸轮轴调节装置(1 的定子 (1)通过螺栓与排气正时齿轮(17)固定连接。
6.根据权利要求4或5所述的发动机气门正时调节装置，其特征在于所述的凸轮轴调节装置(1 还包括锁止销(22)，压缩弹簧(23)，解锁油腔(25)，所述的压缩弹簧03) 一端连接在定子(1)上的凹槽09)内，压缩弹簧03)本体延伸到锁止销02)本体的空腔结构内，所述的锁止销02)设置为锁止销端头(30)能够延伸到设置在后盖板上的锁止孔 (31)内的结构，所述的锁止孔(31)与解锁油腔0 连通，解锁油腔0 通过油道与油泵连接。
7.根据权利要求6所述的发动机气门正时调节装置，其特征在于所述的转子与定子(1)的表面通过阳极氧化进行硬化处理。
专利摘要本实用新型提供一种应用于汽车发动机气门正时领域的发动机气门正时调节装置，所述的发动机气门正时调节装置包括凸轮轴(11)，凸轮轴(11)与正时齿轮(12)连接，所述的气门正时调节装置还包括能够调节气门正时的凸轮轴调节装置(13)，所述的凸轮轴调节装置(13)与正时齿轮(12)连接。采用本实用新型的技术方案，(1)能够提高配气调节装置系统可靠性和稳定性；(2)在工业上容易加工制造，并且加工工艺简便，成本降低；(3)由于采用轻质材料和提高零件表面硬度的表面处理工艺，所以转子与定子的重量明显减轻，耐磨性显著提高，提高系统可靠性。
文档编号F01L1/344GK202140123SQ20112004869
公开日2012年2月8日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者李雪涛, 范礼 申请人:芜湖杰锋汽车动力系统有限公司