专利名称：内燃机的气门正时控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据运转状态而可变控制吸气阀和排气阀的气门正时的内燃机的气门正时控制装置。
背景技术：
能够提供各种作为这种内燃机的气门正时的控制装置，作为其中之一知道有以下专利文献I所记载的叶片式的。该气门正时控制装置在被自由旋转地收容在壳体内的叶片转子的大径转子的外周设置有五个叶片，且在所述转子与前板之间设置有锁定机构。该锁定机构一方面在所述转子自由滑动地保持有两个锁定销，另一方面在所述前板形成有与所述锁定销的前端部卡合脱离的两个锁定孔。通过这样把所述各锁定销不是设置在叶片而是设置在转子，则能够把所述各叶片周向宽度的壁厚度薄薄地形成，扩大链轮(壳体)与凸轮轴的相对旋转角。专利文献1:日本特开2010-537120号公报但专利文献I记载的气门正时控制装置为了确保所述两个锁定销的收容空间，把所述转子的整个外径形成得大。因此，若壳体的外径不加大，则所述叶片的径向长度就自然地被限制，接受叶片滞后角侧和提前角侧各液压室内液压的受压面积就变小。其结果是有可能使所述相对旋转相位的变换响应性下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内燃机的气门正时控制装置，能够一边扩大相对旋转角一边充分确保叶片的受压面积。本发明内容I记载的发明在叶片转子的转子设置大径部和小径部，使壳体本体内周的各凸块前端部与所述大径部和小径部各自的外径对应地突出，且把锁定机构的锁定部件设置在所述转子的大径部。根据本发明，能够一边扩大相对旋转角一边充分确保叶片的受压面积。
图1是表示本发明气门正时控制装置的整体结构图；图2是本实施例气门正时控制装置主要部分的分解立体图；图3是表示本实施例的叶片转子旋转到最滞后角相位位置状态的图1的A-A线剖视图；图4是表示把同叶片转子保持在中间相位旋转位置状态的图1的A-A线剖视图；图5是表示同叶片转子旋转到最提前角相位位置状态的图1的A-A线剖视图；图6是表示本实施例的叶片转子位于靠近最滞后角时各锁定销动作的展开剖视图7是表示同叶片转子由于交变转矩而稍微向提前角侧旋转时各锁定销动作的展开剖视图；图8是表示同叶片转子进一步向提前角侧旋转时各锁定销动作的展开剖视图；图9是表示同叶片转子进一步向提前角侧旋转时各锁定销动作的展开剖视图；图10是表示同叶片转子进一步向提前角侧旋转时各锁定销动作的展开剖视图；图11是表示同叶片转子进一步向提前角侧旋转时各锁定销动作的展开剖视图；图12是表示把第二实施例的叶片转子保持在中间相位旋转位置状态的剖视图；图13是表示把第三实施例的叶片转子保持在中间相位旋转位置状态的剖视图。
具体实施例方式以下，按照附图来说明把本发明内燃机的气门正时控制装置应用在吸气阀侧的实施例。如图f图3所示，所述气门正时控制装置具备有通过内燃机曲轴并经由正时链而被驱动旋转的驱动旋转体即链轮1、沿内燃机前后方向配置且被设置成能够对于所述链轮I相对旋转的吸气侧凸轮轴2、配置在所述链轮I与凸轮轴2之间而变换该两者相对转动相位的相位变更机构3、把该相位变更机构3锁定在最提前角相位与最滞后角相位之间的中间相位位置的锁定机构4、向所述相位变更机构3和锁定机构4分别供给和排出液压并使各自独立动作的液压回路5。所述链轮I被构成为把后述壳体的后端开口封闭的后盖，大致被形成厚壁圆板状，外周具有被卷绕有所述正时链的齿轮部la，且在中央贯通形成有支承孔6，该支承孔6自由旋转地支承在所述凸轮轴2的一端部2a的外周。链轮I在外周侧周向等间隔的位置形成有四个内螺纹孔lb。所述凸轮轴2经由凸轮轴承而被图外的气缸头自由旋转地支承，在外周面的轴向位置一体固定有使内燃机阀即吸气阀做打开动作的多个凸轮，且在一端部的内部轴心方向形成有内螺纹孔2b。如图f图3所示，所述相位变更机构3具备有从轴向与所述链轮I设置成一体的壳体7、经由拧紧在所述凸轮轴2 —端部的内螺纹孔2b的凸轮螺栓8而被固定，且被自由旋转地收容在所述壳体7内的从动旋转体即叶片转子9、被形成在所述壳体7内的动作室而在该壳体7的内周面向内侧(中心)突出设置的后述四个凸块、被该凸块和所述叶片转子9隔开的各自四个滞后角液压室11和提前角液压室12。所述壳体7包括圆筒状的壳体本体10、由冲压成型形成而把所述壳体本体10的前端开口封闭的前板13、作为封闭后端开口的后盖的所述链轮I。所述壳体本体10由烧结金属形成为一体，在内周面圆周向大致等间隔的位置成一体地突出设置有四个各所述凸块IOalOd，且在该各凸块IOalOd的外周侧向轴向贯通地分别形成有螺栓穿过孔10e。所述前板13被形成金属制的薄板圆盘状，在中央形成有通孔13a，且在外周侧周向等间隔的位置贯通形成有四个螺栓穿过孔13b。所述链轮1、壳体本体10和前板13被穿过所述各螺栓穿过孔13b、IOe并与所述各内螺纹孔Ib旋紧的四根螺栓14所一起旋紧固定。
所述叶片转子9由金属材料形成为一体，包括被所述凸轮螺栓8固定在凸轮轴2一端部的转子15、在该转子15的外周面以在圆周向大致90°等间隔位置放射状突出设置的四个叶片16a 16d。所述转子15被形成轴向比较厚壁的异形圆板状，在大致中央位置贯通形成有螺栓穿过孔15a，且在前端形成有使所述凸轮螺栓8的头部就位的圆形凹状的就位面15b。该转子15把所述邻接的第一叶片16a与第四叶片16d之间以及第二叶片16b与第三叶片16c之间的各部位作为成为基准圆的一对第一、第二小径部15c、15d来形成，并且把所述邻接的第一叶片16a与第二叶片16b之间以及第三叶片16c与第四叶片16d之间的各部位作为比所述小径部15c、15d径大的一对第一、第二大径部15e、15f来形成。第一、第二小径部15c、15d在圆周向位于相互约180°的角度位置即径向的相反侦牝各自的外周面被形成同一曲率半径的圆弧状。另一方面，第一、第二大径部15e、15f同样地在圆周向位于相互约180°的角度位置即径向的相反侧，外周面被形成比小径部15c、15d的外径大一圈，且被形成同一曲率半径的圆弧状。因此，与所述第一、第二小径部15c、15d的外周面相对的所述一对第一、第二凸块10a、10b，其各前端部向内侧(壳体中心方向)长长地突出且侧面被形成大致长方形状。且与第一、第二大径部15e、15f的外周面相对的所述一对第三、第四凸块10c、10d，其各前端部被形成得比第一、第一凸块10a、10b短，且整体被形成侧面是大致圆弧状。在所述第一 第四凸块IOalOd的各前端边缘分别嵌装固定有与所述第一、第二小径部15c、15d和第一、第二大径部15e、15f的各外周面滑动接触的大致密封部件17a。该各密封部件17a被形成大致-字状，利用设置在内侧的图外的板弹簧而向所述第一、第二小径部15c、15d和第一、第二大径部15e、15f的各外周面方向施力。所述各叶片16a 16d其整体的突出长度被设定成大致相同，且圆周向的宽度被形成大致相同的比较壁薄的板状，把它们配置在各凸块IOa IOd之间。在所述各叶片16a^l6d的前端部分别设置有与壳体本体10的内周面滑动接触的大致-字状的密封部件17b。利用各所述凸块IOa IOd和各叶片16a 16d的各密封部件17a、17b而把所述滞后角液压室11与提前角液压室12之间一直密封。如图3所示，当所述叶片转子9向滞后角侧相对旋转，则第一叶片16a的一侧面与相对的所述第一凸块IOa的相对侧面抵接，最大滞后角侧的旋转位置被限制，如图5所示，当向提前角侧相对旋转，则第一叶片16a的另一侧面与相对的其他第三凸块IOc的相对侧面抵接，最大提前角侧的旋转位置被限制。这时，其他的叶片16lTl6d是两侧面在圆周向不与相对的各凸块10的相对面抵接而处于离开状态。因此，叶片转子9与凸块10的抵接精度被提高，且向后述各液压室11、12的液压供给速度变快，叶片转子9的正反旋转 响应性变高。所述各叶片16a 16d正反旋转方向的两侧面与各凸块10的两侧面之间被隔开形成所述各滞后角液压室11和各提前角液压室12。该各滞后角液压室11和各提前角液压室12的位于所述转子15各小径部15c、15d的各液压室I la、12a的容积比位于各大径部15e、15f的各液压室lib、12b的容积大。因此，位于所述小径部15c、15d侧的所述叶片16a 16d的各一侧面16e 16h的受压面积比位于各大径部15e、15f侧的各叶片IOa IOd的各侧面大。所述各滞后角液压室11和各提前角液压室12经由在所述转子15内部分别形成的第一连通孔Ilc和第二连通孔12c而分别与后述的液压回路5连通。所述锁定机构4相对壳体7而把叶片转子9保持在最滞后角侧旋转位置(图3的位置)与最提前角侧旋转位置(图4的位置)之间的中间旋转相位位置(图4的位置)。即如图2、图6 图11所示，主要包括有在所述链轮I内侧面Ic的规定位置形成的抵接部即第一 第三锁定孔24、25、26、被设置在所述转子15的各大径部15e、15f内部周向的三个部位而分别与所述各锁定孔2Γ26卡合脱离的三个锁定部件即第一 第三锁定销27、28、29、使该各锁定销27 29对于所述各锁定孔24 26的卡合解除的锁定通路20。即如图2、11所示，所述第一锁定孔24在所述一个大径部15e侧被形成向所述链轮I的圆周向延伸的圆弧长槽状，且是被形成在链轮I内侧面Ic的比所述叶片转子9的最滞后角侧旋转位置靠提前角侧的中间位置处。该第一锁定孔24其底面被形成为从滞后角侧到提前角侧变低的三层台阶状，这就具有作为锁定引导槽的功能。即第一锁定孔24把链轮I的内侧面Ic作为最上层，比它各降低一层地顺次变低地成为第一底面24a、第二底面24b而被形成台阶状，滞后角侧的各内侧面是垂直立起的壁面，并且第二底面24b提前角侧的内侧边缘24c也是垂直立起的壁面。所述第一锁定销27在其前端部27a的侧边缘从所述第二底面24b立起的所述内侧边缘24c稍微离开的状 态下，由于其他第二、第三锁定销28、29的作用而限制进一步向提前角方向移动。所述第二锁定孔25被形成比第一锁定孔24短的沿圆周向的长槽状，把链轮I的内侧面Ic作为最上层，比它各降低一层地顺次变低地成为第一底面25a、第二底面25b而被形成台阶状，滞后角侧的各内侧面是垂直立起的壁面，并且第二底面25b提前角侧的内侧边缘25c也是垂直立起的壁面。所述第二底面25b被形成得沿圆周向向提前角侧稍微加长，在与此卡合的状态下如图10、图11所示，所述第二锁定销28能够稍微向提前角方向移动。所述第三锁定孔26被形成比第三锁定销29小径的前端部29a的外径而径大的圆状，使卡入的所述前端部29a能够稍微向圆周向移动。第三锁定孔26被形成在链轮I内侧面Ic的比所述叶片转子9的最滞后角侧旋转位置更靠提前角侧的中间位置处。且该第三锁定孔26把底面26a的深度设定成与第一、第二锁定孔24、25的第二底面24b、25b是大致相同的深度。因此，当第三锁定销29随着转子15向提前角方向的旋转，前端部29a向所述第三锁定孔26卡入并与底面26a抵接，并且前端部29a的侧边缘与第三锁定孔26的周向内侧边缘26b抵接的时刻点，叶片转子9向滞后角方向的移动被限制。且第一 第三锁定孔2Γ26的相对形成位置关系是，在第一锁定销27向第一锁定孔24的第一底面24a卡入的阶段(图7)和向第二底面24b卡入的初期阶段(图8)，第二、第三锁定销28、29的各前端部28a、29a与链轮I的内侧面Ic抵接。然后，随着叶片转子9向提前角侧稍微旋转，第一锁定销27在第二锁定孔24的第二底面24b上滑动，在位于大致中央的时刻点(图9)，第二锁定销28的前端部28a与第二锁定孔25的第一底面25a抵接。
进而如图10所示，当第一锁定销27的前端部27a —边沿第二底面24b滑动接触一边向提前角侧移动，则第二锁定销28的前端部28a与第二锁定孔25的第一底面25a抵接。这时，第一锁定销27在第二底面24b上向提前角侧滑动。然后，如图11所示，当随着叶片转子9进一步向提前角侧旋转而第一、第二锁定销27,28向提前角侧移动，第三锁定销29被配置形成向第三锁定孔26内卡入。这时，形成为第三锁定销29与第二锁定销28的相对侧边缘与各锁定孔25、26的相对的侧边缘25c、26c抵接，夹持该之间。主要的是，随着叶片转子9从规定的滞后角侧位置相对旋转到提前角侧位置而所述第一锁定销27顺次阶段性地与第一底面24a、第二底面24b抵接卡合，一边向该第二底面24b卡入一边向提前角侧移动，从该中途开始则第二锁定销28向第二锁定孔25卡入并顺次阶段性地与第一、第二底面抵接卡合。然后，第三锁定销29顺次与第三锁定孔26卡合。由此，叶片转子9作为整体而利用四阶段的棘爪作用被一边限制向滞后角方向旋转一边向提前角方向相对旋转，最终地被保持在最滞后角相位与最提前角相位之间的中间相位位置。如图广图6等所示，所述第一锁定销27被自由滑动地配置在向所述转子15的第一大径部15e内部轴向贯通形成的第一销孔31a内，且外径被形成台阶径状，并且由小径的所述前端部27a、比该前端部27a更位于后部侧的中空状的大径部位27b、前端部27a与大径部位27b之间的台阶受压面27c形成为一体。所述前端部27a被形成前端面能够以贴紧状态与所述第一锁定孔24的各底面24a、24b抵接的平坦面状。该第一锁定销27利用施力部件即第一弹簧36的弹簧力向与第一锁定孔24卡合的方向施力，该施力部件被弹性安装在从大径部位27b的后端侧向内部轴向形成的凹槽底面与前板13内面之间。 该第一锁定销27的所述台阶受压面27c被作用有来自形成在所述转子15内的第一解除用受压室32的液压。利用该液压而第一锁定销27抵抗所述第一弹簧36的弹簧力并后退移动，解除与第一锁定孔24的卡合。所述第二锁定销28被自由滑动地配置在向转子15的内部轴向贯通形成的第二销孔31b内，与第一锁定销27同样地外径被形成台阶径状，并且由小径的前端部28a、位于该前端部28a后侧的中空状的大径部位27b、形成在前端部28a与大径部位28b之间的台阶受压面28c形成为一体。所述前端部28a被形成为前端面能够以贴紧状态与所述第二锁定孔25的各底面25a、25b抵接的平坦面状。该第二锁定销28利用施力部件即第二弹簧37的弹簧力而向与第二锁定孔25卡合的方向施力，该施力部件被弹性安装在从大径部位28b的后端侧向内部轴向形成的凹槽底面与前板13内面之间。该第二锁定销28的所述台阶受压面28c被作用有来自形成在所述转子15内的第二解除用受压室33的液压。利用该液压而第二锁定销28抵抗所述第二弹簧37的弹簧力并后退移动，解除与第二锁定孔25的卡合。所述第三锁定销29被自由滑动地配置在向转子15的内部轴向贯通形成的第三销孔31c内，与第一、第二锁定销27、28同样地由小径的所述前端部29a、位于该前端部29a后侧的中空状的大径部位2%、形成在前端部29a与大径部位29b之间的台阶受压面29c形成为一体。所述前端部29a被形成为前端面能够以贴紧状态与所述第三锁定孔26的底面26a抵接的平坦面状。该第三锁定销29利用施力部件即第三弹簧38的弹簧力而向与第三锁定孔26卡合的方向施力，该施力部件被弹性安装在大径部位28b内部的凹槽底面与前板13内面之间。该第三锁定销29的所述台阶受压面29c被作用有来自形成在所述转子15内的第三解除用受压室34的液压。利用该液压而第三锁定销29抵抗所述第三弹簧38的弹簧力并后退移动，解除与第三锁定孔26的卡合。为了确保各锁定销27、28、29良好的滑动性，在所述第一 第三销孔31a 31c的后端侧经由呼吸孔39而与大气连通。如图1所示，所述液压回路5具备有相对所述各滞后角液压室11而经由第一连通路Ilc来进行供给、排出液压的滞后角通路18、相对各提前角液压室12而经由第二连通路12c来给排液压的提前角通路19、经由通路部20a而向所述各第一、第二解除用受压室32^34分别供给和排出液压的锁定通路20、·向所述各通路18、19有选择地供给工作油，且向锁定通路20供给工作油的流体压供给源即油泵40、根据内燃机的运转状态来切换所述滞后角通路18和提前角通路19的流路，且切换对于所述锁定通路20的工作油供给、排出的控制阀即单一的电磁切换阀41。所述滞后角通路18和提前角通路19，一方面各自的一端部与所述电磁切换阀41的图外各口连接，一方面另一端侧经由在所述凸轮轴2的内部形成的通路部18a、19a和所述第一、第二连通路llc、12c而分别与所述各滞后角液压室11和各提前角液压室12连通。如图1、图2所示，所述锁定通路20，一方面一端侧与电磁切换阀41的锁定口连接，另一方面，另一端侧的通路部20a经由分岔通路孔分别与所述第一 第三解除用受压室32^34连通，所述分岔通路孔在所述凸轮轴2的内部从径向向轴向弯曲并在所述转子15内向径向分岔形成。所述油泵40是被内燃机的曲轴驱动旋转的一般的次摆线泵等，把通过外、内转子的旋转而从油箱42内经由吸入通路吸入的工作油经由排出通路40a排出，其一部分从主油沟M / G向内燃机的各滑动部等供给，且另外向所述电磁切换阀41侧供给。在排出通路40a的下游侧设置有图外的过滤器，且设置有使从该排出通路40a排出的过剩的工作油经由排泄通路43向油箱42返回以控制成恰当流量的图外的流量控制阀。如图1所示，所述电磁切换阀41是六位六通的比例型阀，主要包括大致圆筒状的轴向比较长的阀体、被设置成在该阀主体内能够在轴向自由滑动的滑阀阀体、被设置在阀主体内部的一端侧而把滑阀阀体向一个方向施力的施力部件即阀弹簧、被设置在阀主体的一端部而使所述滑阀阀体抵抗阀弹簧的弹簧力而向另一个方向移动的电磁元件。且该电磁切换阀41利用电子控制器34的控制电流和与所述阀弹簧的相对压力而使所述滑阀阀体向前后方向的六个位置移动，使油泵40的排出通路40a与所述任一个油通路18、19连通，同时使另一个油通路18、19与排泄通路43连通。且把所述锁定通路20有选择地与排出通路40a或排泄通路43连通。通过这样使所述滑阀阀体向轴向的六个位置移动，有选择地切换各口来使叶片转子9对于正时链轮I的相对旋转角度变化，且有选择地进行各锁定销27 29向各锁定孔2Γ26的锁定和锁定解除，容许叶片转子9的自由旋转和限制自由旋转。所述电子控制器34内部的计算机从图外的曲轴角度传感器(检测内燃机转速)和空气流量计、内燃机水温传感器、内燃机温度传感器、节气门阀开度传感器和检测凸轮轴2现在旋转相位的凸轮角度传感器等各种传感器类输入信息信号来检测现在的内燃机运转状态，且如前所述，向所述电磁切换阀41的电磁线圈输出控制脉冲电流，以控制所述滑阀阀体的移动位置，有选择地切换控制所述各口。在图2和图3中，50是安装在链轮I内侧面外周侧的定位用销，该定位用销50向形成在所述壳体本体10的第一凸块IOa外周面的定位用槽51嵌入，在组装时进行壳体本体10相对链轮I的定位。[本实施例的动作]以下，说明本实施例气门正时控制装置的具体动作。首先，在车辆的通常行驶后把点火开关操作成切断而使内燃机停止的情况下，由于向电磁切换阀41的通电也被切断，所以滑阀阀体由于阀弹簧的弹簧力而移动到一个方向的最大位置(第一位置)。由此，把滞后角通路18和提前角通路19这两者与排出通路40a连通，同时把锁定通路20与排泄通路43连通。且由于油泵40的驱动也被停止，所以向任一个液压室11、12和各第一 第三解除用受压室32 34的工作油供给也被停止。在该内燃机停止前的怠速旋转时，向各滞后角液压室11供给工作液压，叶片转子9成为图3所示的最滞后角侧的旋转位置。在该状态下当把点火开关操作成切断，则在内燃机将要停止之前产生有向凸轮轴2作用的正负交变转矩。特别是当利用负转矩而使叶片转子9从滞后角侧向提前角侧旋转而成为中间相位位置时，第一 第三锁定销27 29利用各弹簧36 38的弹簧力进出移 动，而各前端部27a 29a与对应的第一 第三锁定孔24 26卡合。由此，使叶片转子9保持在图2所示的最提前角与最滞后角之间的中间相位位置。即利用向所述凸轮轴2作用的负交变转矩而使位于图6的叶片转子9稍微向提前角侧旋转，如图7所示，使所述第一锁定销27的前端部27a与第一锁定孔24的第一底面24a抵接卡合。在该时刻点，向叶片转子9作用正的交变转矩使向滞后角侧旋转，但由于第一锁定销27的前端部27a侧边缘与第一底面24a立起的台阶面抵接而使限制向滞后角侧的旋转。然后，由于负的转矩而随着叶片转子9向提前角侧旋转，则第一锁定销27如图8所示那样顺次地沿台阶下降移动，而与第二底面24b抵接卡合，且在第二底面24b上，一边受到提前角方向的棘爪作用，一边移动到中间位置。于是，第二锁定销28的前端部28a如图9所示那样，与第二锁定孔25的第一底面25a抵接卡合。然后如图10所示，当叶片转子9进一步向提前角侧旋转，则第一锁定销27移动到内侧边缘24c的近旁，且第二锁定销28 —边在第二锁定孔25的第二底面25b接受棘爪作用一边抵接卡合。且当由于负的转矩而叶片转子9进一步向提前角侧旋转，则如图11所示，第一、第二锁定销27、28向同方向移动，而且第三锁定销29与第三锁定孔26抵接卡合，且如上述那样，配置成该第三锁定销29和第二锁定销28夹持各锁定孔25、26的相对内侧边缘25c、26b之间。由此，如图4所示，叶片转子9被稳定且可靠地保持在最滞后角与最提前角的中间位置。然后，当为了起动内燃机而把点火开关操作成接通，则利用其刚启动后的初爆(开始转动输出轴)来驱动油泵40，其排出液压经由滞后角通路18和提前角通路19而分别向各滞后角液压室11和各提前角液压室12供给。另一方面，由于所述锁定通路20与排泄通路43是被连通的状态，所以各锁定销27 29利用各弹簧36 38的弹簧力维持与各锁定孔24 26卡合的状态。由于所述电磁切换阀41输入液压等信息信号，检测现在的内燃机运转状态并由电子控制器34来控制，所以在油泵40的排出液压不稳定的怠速运转时维持各锁定销27 29的卡合状态。接着，例如在将要向内燃机低旋转低负载区域和高旋转高负载区域转移之前，从电子控制器34向电磁切换阀41输出控制电流，滑阀阀体抵抗阀弹簧的弹簧力稍微向另一方向移动(第六位置)。由此，把排出通路40a与锁定通路20被连通，且滞后角通路18和提前角通路19对于排出通路40a的连通被维持。因此，由于从锁定通路20经由通路部20a而向第一 第三解除用受压室32 34供给工作油(液压)，所以各锁定销27 29抵抗各弹簧36 38的弹簧力而后退移动，前端部27a 29a从各锁定孔2Γ26拔出而各自的卡合被解除。因此，容许叶片转子9自由地正反旋转，且向两液压室11、12供给工作油。在此，仅向所述任一个液压室11、12供给液压的情况下，要使叶片转子9向任一侧旋转，则在转子15内的第一 第三销孔31a 31c与第一 第三锁定孔24 26之间产生的剪切力由第一 第三锁定销27 29来承受而产生所谓的咬住现象，而不能迅速地解除卡合。在向两液压室11、12的任一个都不供给液压的情况下，由于所述交变转矩而使叶片转子9不稳,有可能叶片1 6a与壳体本体10的凸块IOa产生碰撞音。对此，由于本实施例向两个液压室11、12供给液压，所以能够充分抑制所述各锁定销27 29向各锁定孔2Γ26的咬住现象和不稳等。然后，例如在向内燃机低旋转低负载区域转移的情况下，向电磁切换阀41有更大的控制电流输出，滑阀阀体抵抗阀弹簧的弹簧力而进一步向另一侧移动(第三位置)，维持排出通路40a与锁定通路20和滞后角通路18的连通状态，且把提前角通路19与排泄通路43连通。由此，一方面维持各锁定销27 29从各锁定孔24 26拔出的状态，一方面提前角液压室12的液压被排出而成为低压，由于滞后角液压室11成为高压，所以使叶片转子9相对壳体7而向最滞后角侧旋转。由此，气门阀重叠度变小，气缸内残留的气体减少而燃烧效率提高，能够谋求内燃机旋转的稳定化和减少油耗。然后，例如在向内燃机高旋转高负载区域转移的情况下，向电磁切换阀41供给小的控制电流，滑阀阀体向一个方向移动(第二位置)。由此，滞后角通路18与排泄通路43被连通，且维持锁定通路20与排出通路40a的连通状态，并且提前角通路19与排出通路40a连通。因此，一方面成为各锁定销27 29的卡合被解除的状态，且滞后角液压室11成为低压，另一方面提前角液压室12成为高压。所以如图5所示那样使叶片转子9相对壳体11而向最提前角侧旋转。由此，凸轮轴2相对链轮I而向最提前角的相对旋转相位变换。由此，吸气阀与排气阀的气门阀重叠度变大，吸气填充效率变高，能够谋求提高内燃机的输出转矩。在从所述内燃机低旋转低负载区域和高旋转高负载区域向怠速运转转移的情况下，把从电子控制器34向电磁切换阀41通电的控制电流遮断，如图12所示那样，滑阀阀体52利用阀弹簧的弹簧力而移动到最大一个方向(第一位置)，使锁定通路20与排泄通路43连通，且使排出通路40a与滞后角通路18和提前角通路19这两者连通。由此，两液压室11、12被作用有大致一样压的液压。因此，即使叶片转子9处于在滞后角侧位置的情况下，利用向凸轮轴2作用的所述交变转矩向提前角侧旋转。由此，各锁定销27 29利用各弹簧36 38的弹簧力进出移动，一边得到所述的棘爪作用一边与锁定孔2Γ26卡合。因此，把叶片转子9锁定保持在图4所示的最提前角与最滞后角之间的中间相位位置。在使内燃机停止时，也如前所述，当把点火开关操作成切断，则各锁定销27 29不会从各锁定孔2Γ26拔出而维持卡合状态。进而在规定的运转区域继续的情况下，当向电磁切换阀41通电而使滑阀阀体移动到轴向大致中央位置(第四位置)，则所述滞后角通路18和提前角通路19对于排出通路40a和排泄通路43的连通被遮断，且把排出通路40a与锁定通路20连通。由此，成为在各滞后角液压室11和各提前角液压室12的内部各自保持有工作油的状态，且各锁定销27 29从各锁定孔2Γ26拔出而维持锁定解除状态。因此，由于叶片转子9被保持在希望的旋转位置，凸轮轴2也相对壳体7被保持在希望的相对旋转位置，所以吸气阀被保持成规定的气门正时。这样，根据内燃机的运转状态而电子控制器34以规定的通电量向电磁切换阀41通电，或者把通电遮断，控制所述滑阀阀体的轴向移动，控制成所述第一位置 第四位置的位置。由此，控制所述相位变更机构3和锁定机构4，控制成凸轮轴2相对链轮I的最佳相对旋转位置，能够谋求提高气门正时的控制精度。且在内燃机由于熄火等异常停止，或通常的内燃机停止后，再起动时，通电的电磁切换阀41的滑阀阀体由于移动中把混入到工作油的金属粉末等杂质在所述滑阀阀体与各口的孔边缘之间等被咬住锁定，在不能对流路进行切换的情况下，进行以下的动作。S卩，由于是所述滑阀阀体不能移动的状态而不能进行叶片转子9的旋转相位控制，所以从凸轮轴2的旋转位置而检测出该异常状态的所述电子控制器34向所述电磁切换阀41的电磁元件输出最大通电量的控制电流。由此，滑阀阀体以最大且强的力向另一方向移动(第五位置)，一边把所述杂质切断一边把滞后角通路18和提前角通路19以及锁定通路20全部与排泄通路43连通。由此，使各液压室11、12和各受压室32 34的工作油向油盘42排出。如上所述，本实施例在叶片转子9的转子15经由第一销孔31a 31c而设置有第一 第三锁定销27 29，所以能够把各叶片16a 16d的壁厚度充分变薄。由此，能够充分扩大叶片转子9对于壳体7的相对旋转角。且把叶片转子9的转子15不 是像现有技术那样为了保持锁定销而把转子整体形成为大直径，而是局部地形成第一大径部15e和第二大径部15f，由于在此分别设置各锁定销27 29，所以能够确保位于各小径部15c、15d区域的各个两个滞后角液压室IlaUla和提前角液压室12a、12a的各容积比位于各大径部15e、15f区域的各个两个滞后角液压室IlbUlb和提前角液压室12b、12b的各容积大。因此,面向所述各大容积的滞后角液压室11a、Ila和提前角液压室12a、12a的各叶片16a 16d的各侧面16e 16h的受压面积比之相反侧的各侧面充分大。因此，控制时的叶片转子9的相对旋转速度高，吸气阀气门正时控制的响应性被充分提高。由于把所述转子15的两个小径部15c、15d和两个大径部15e、15f分别形成在径向的相反位置，所以能够取得叶片转子9整体重量的平衡。因此，能够一直得到叶片转子9顺利的相对旋转动作。且由于把所述两大径部15e、15f形成在圆周向的比120°角度大的约180°角度的位置，所以能够把大径部15e、15f由用于向加工机械固定的夹头所夹持，使该加工作业容易。本实施例由于把对于各液压室11、12的液压控制用和对于锁定解除受压室32 34的液压控制用这两个功能由单一的电磁切换阀41来进行，所以对于内燃机本体的布局自由度被提高，且能够谋求降低成本。且由于利用所述锁定机构4来提高叶片转子9对于中间旋转相位位置的保持性，利用各锁定孔24、25的台阶状各底面24a、24b、25a、25b，而使第一锁定销27和第二锁定销28必定仅向提前角侧的各底面24b、25b的方向棘爪式被引导移动，所以能够保证该引导作用的可靠性和稳定性。利用所述各锁定孔24 26的台阶状各底面24a、24b、25a、25b、26a的五阶段长的棘爪作用，即使叶片转子9旋转移动到靠近最滞后角侧，也能够稳定并可靠地被向中间位置引导。由于向所述各受压室32 34作用的液压不是使用所述各液压室11、12的液压，所以与使用各液压室11、12液压的情况比较，对于所述各受压室32 34的液压供给响应性成为良好，使各锁定销27 29的后退移动响应性提高。不需要从各液压室11、12到各受压室32 34之间的密封机构。本实施例中，通过把锁定机构4分开形成在第一锁定销27卡合的第一、第二底面24a,24a和第二锁定销28卡合的第一、第二底面25a、25b以及第三锁定销29卡合的底面26a这三处，能够使形成有各锁定孔24、25、26的所述链轮I的壁厚度减小。即例如把锁定销设定成单一，把成一体的锁定孔台阶状的各底面连续形成时，为了确保该台阶状的高度就必须把所述链轮I的壁厚度加厚，但如前所述，由于通过分开成三个而能够把链轮I的壁厚度减薄，所以能够缩短气门正时控制装置的轴向长度，提高布局的自由度。[第二实施例]图12表示本实施方式的第二实施例，由于变更了锁定机构4的结构，所以把所述第一大径部15e和第一销孔31a、第一锁定销27和第一锁定孔24废除，仅有第二大径部15f，存留第二、第三销孔31b、31c和第二、第三锁定销28、29以及第一、第三锁定孔25、26。且代替所述第一大径部15e而形成第三小径部15g。因此，虽然不像第一实施例那样在刚刚把点火开关操作成切断之后，叶片转子9就从在靠近最滞后角侧相对旋转到的位置，得不到所述那样的棘爪作用，但与其比较稍微更靠提前角侧的位置，当利用所述交变转矩的负转矩而叶片转子9稍微向提前角侧旋转，则如图9的除了第一锁定销27侧之外的动作状态所示，所述第二锁定销28向第二锁定孔25的第一底面25a卡入。然后，利用所述负转矩如图10的除了第一锁定销27侧之外的动作状态所示，阶段性地向第二底面25b卡入。接着，当第二锁定销28在第二底面25b上向提前角侧移动，则如图11所示，第三锁定销29向第三锁定孔26卡入。由此，利用第二锁定销28和第三锁定销29保持夹持第二锁定孔25和第三锁定孔26之间的状态，把叶片转子9锁定保持在中间相位的旋转位置。由于其他结构与第一实施例相同，所以与第一实施例同样地能够把各叶片16a^l6d的壁厚度变薄，能够充分扩大叶片转子9对于壳体7的相对旋转角。且该第二实施例能够确保位于第一、第二小径部15c、15d之外的第三小径部15g区域的各自三个滞后角液压室11a、11a、Ilb和提前角液压室12a、12a、12b的各容积，比位于大径部15e区域的各自一个滞后角液压室Ilb和提前角液压室12b的各容积大。因此,除了面向所述各大容积的滞后角液压室11a、Ila和提前角液压室12a、12a的各叶片16a 16d的各侧面16e 16h受压面积之外，第三叶片16d的另一侧面16i的受压面积也大。因此，与第一实施例比较，能够更加提高控制时的叶片转子9的相对旋转速度，或更加提高吸气阀气门正时控制的响应性。[第三实施例]图13表第三实施例,本实施例把第一实施例作为基本结构,在第一实施例的转子15的第一小径部15c部位形成有与第一、第二大径部15e、15f大致同一曲率半径的第三大径部15h，另一方面在链轮I 的内侧面形成有第四锁定孔23。在所述第三大径部15h形成有把第四锁定销30自由滑动地保持在内部第四销孔31d，所述第四锁定销30利用第四弹簧35的弹簧力而向所述第四锁定孔23的方向施力。所述第四锁定孔23与第一锁定孔24同样地被形成朝向圆周向的长槽状，形成有台阶状的第一底面23a和第二底面23b。所述第四锁定销30相对第四锁定孔23的动作与第一实施例的第一锁定销27和第一锁定孔24的动作相同，在内燃机刚刚停止后，随着交变转矩而叶片转子9向提前角侧旋转，利用随着第四锁定销30的前端部从第四锁定孔23的第一底面23a向第二底面23b移动所引起的棘爪作用，能够稳定且可靠地向提前角侧移动。其他结构与第一实施例是同样的结构。因此基本上能够得到与第一实施例同样的作用效果，特别是由于本实施例设置了第四锁定销30和第四锁定孔23，所以能够把叶片转子9更可靠地锁定在中间旋转位置。本发明并不限定于上述实施例的结构，不仅能够把气门正时控制装置应用在吸气侦牝而且能够应用在排气侧。还能够适用于所述叶片转子9的叶片数是四个以下或四个以上的情况。以下说明从所述实施例掌握的所述本发明内容以外的发明的技术思想。[本发明内容a]在本发明内容I记载的内燃机的气门正时控制装置中，在所述转子设置有所述锁定部件，在所述壳体设置有锁定孔。[本发明内容b]在本发明内容I记载的内燃机的气门正时控制装置中，
具有多个配置在除了所述小径部之外位置的所述锁定部件和锁定孔，通过使所有的锁定部件向所述锁定孔卡入来限制所述壳体与叶片转子的相对旋转。[本发明内容c]在本发明内容b记载的内燃机的气门正时控制装置中，所述大径部被相对设置有多个，把多个所述锁定部件中的至少一个配置在与其他所述锁定部件不同的大径部。根据本发明，叶片转子整体的重量平衡良好，能够得到叶片转子的顺利旋转。[本发明内容d]在本发明内容b记载的内燃机的气门正时控制装置中，所述叶片转子被限制在提前角位置与最滞后角位置之间的位置。[本发明内容e]在本发明内容d记载的内燃机的气门正时控制装置中，所述锁定孔的至少一个被形成长槽状，在底面形成有朝向锁定位置的台阶。[本发明内容f]在本发明内容I记载的内燃机的气门正时控制装置中，把所述转子的大径部设置在120°以上的角度范围。[本发明内容g]在本发明内容f记载的内燃机的气门正时控制装置中，所述转子的大径部由用于向加工机械固定的夹头夹持。符号说明I链轮 2凸轮轴 3相位变更机构 4锁定机构5液压回路 7壳体 9叶片转子 10壳体本体IOa IOd凸块 11滞后角液压室 12提前角液压室15 转子 15c、15d、15g 小径部 15e、15f、15h 大径部16a 16d叶片 17a凸块侧的密封部件17b叶片侧的密封部件 18滞后角通路 19提前角通路20锁定通路 20a通路部 24第一锁定孔24a、24b第一、第二底面 25第二锁定孔25a、25b第一、第二底面 26第三锁定孔27第一锁定销 28第二锁定销 29第三锁定销36、37、38弹簧(施力部件)31a、31b、31c 第一、第二、第三销孔32、33、34第一、第二、第三解除用受压室 34电子控制器40油泵 40a排出通路 41电磁切换阀 43排泄通路。
权利要求
1.一种内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，具备有筒状的壳体，其具有从内周面向内侧突出设置的多个凸块； 叶片转子，其具有被固定在凸轮轴的转子和在该转子的外周部向径向延伸设置并在各所述凸块之间隔开形成提前角液压室和滞后角液压室的多个叶片； 锁定部件，其能够向轴向自由滑动地设置在所述转子或壳体的一个上； 锁定孔，其被设置在所述转子或壳体的另一个上，与所述锁定部件卡合并且限制所述壳体与所述叶片转子的相对旋转，在所述转子的所述邻接的叶片之间，设置有大径部和小径部，并且把与所述小径部的外面相对的所述一个凸块的前端部形成为比与所述大径部的外面相对的所述另一个凸块的前端部向内侧突出，把设置在所述转子的所述锁定部件或锁定孔设置在除了所述小径部之外的位置。
2.如权利要求1所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，在所述转子设置有所述锁定部件，在所述壳体设置有锁定孔。
3.如权利要求1所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，具有多个配置在除了所述小径部之外位置的所述锁定部件和锁定孔，通过使所有的锁定部件向所述锁定孔卡入，来限制所述壳体与叶片转子的相对旋转。
4.如权利要求3所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，所述大径部被相对设置有多个，把多个所述锁定部件中的至少一个配置在与其他所述锁定部件不同的大径部。
5.如权利要求3所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，所述叶片转子被限制在最提前角位置与最滞后角位置之间的位置。
6.如权利要求5所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，所述锁定孔的至少一个被形成长槽状，在底面形成有朝向锁定位置的台阶。
7.如权利要求1所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，把所述转子的大径部设置在120°以上的角度范围。
8.如权利要求7所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，所述转子的大径部由用于向加工机械固定的夹头夹持。
9.一种内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，具备有 筒状的壳体，其具有从内周面向内侧突出设置的多个凸块； 叶片转子，其具有被固定在凸轮轴的转子和在该转子的外周部向径向延伸设置并在各所述凸块之间隔开形成提前角液压室和滞后角液压室的多个叶片； 锁定部件，其能够向轴向自由滑动地设置在所述转子； 锁定孔，其被设置在所述壳体的与所述锁定部件相对的位置，通过与所述锁定部件卡合而限制所述壳体与所述叶片转子的相对旋转； 密封部件，其被设置在所述凸块的前端部，与所述转子的外周面滑动接触； 在所述转子设置有大径部和小径部，各所述凸块的前端部与所述大径部和小径部各自的外径对应地突出，以使所述密封部件能够与所述大径部和小径部的外周面滑动接触， 把所述锁定部件设置在所述转子的大径部。
10.一种内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，具备有 筒状的壳体，其具有从内周面向内侧突出设置的多个凸块；叶片转子，其具有被固定在凸轮轴的转子和在该转子的外周部向径向延伸设置并在各所述凸块之间隔开形成提前角液压室和滞后角液压室的多个叶片； 锁·定部件，其能够向轴向自由滑动地设置于所述转子； 抵接部，其被设置在所述壳体，与所述锁定部件卡合并且限制所述壳体与所述叶片转子的相对旋转； 所述各液压室存在有相对所述叶片的受压面积大的液压室和相对所述叶片的受压面积小的液压室，把所述锁定部件配置在所述转子的所述受压面积小的液压室侧的内周侧。
全文摘要
提供一种内燃机的气门正时控制装置，能够一边扩大相对旋转角一边充分确保叶片的受压面积。在设置于壳体本体(10)的四个凸块(10a～10d)和设置在固定于凸轮轴的叶片转子(9)的转子(15)的四个叶片(16a~16d)之间被隔开有滞后角液压室(11)和提前角液压室(12)，在所述转子的邻接的各叶片之间设置有小径部(15c、15d)和大径部(15e、15f)，把与小径部的外周面相对的一个凸块的前端部形成为比与大径部的外周面相对的另一个凸块的前端部向内侧突出，在各大径部设置锁定销(27~29)，另一方面在链轮(1)的内侧面形成有所述各锁定销卡合脱离的锁定孔(24~26)。
文档编号F01L1/34GK103046979SQ20121039078
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月15日 优先权日2011年10月14日
发明者渡边敦史 申请人:日立汽车系统株式会社