内燃机的气门正时控制装置的制作方法

文档序号:13678411阅读:183来源:国知局
技术领域本发明涉及根据运转状态控制内燃机的进气门或排气门的开闭正时的内燃机的气门正时控制装置。

背景技术:
作为现有的气门正时控制装置,例如下述专利文献1中记载的气门正时控制装置是已知的。即,该气门正时控制装置通过使与凸轮轴同步旋转的叶片转子相对于与曲轴同步旋转的壳体相对旋转,凸轮轴相对于曲轴的旋转相位变化,来变更发动机气门的开闭正时。而且,在上述气门正时控制装置中,设置有保持发动机停止时的叶片转子的相位以确保下次的发动机的起动性的锁定机构。该锁定机构主要由锁定板和弹簧构成,所述锁定板能够径向移动地设置在壳体内,通过与在叶片转子的基部外周凹陷设置的卡合槽卡合,从而限制壳体和叶片转子的相对旋转,所述弹簧被夹设在该锁定板和壳体之间,对上述锁定板向叶片转子的基部侧(中心侧)施力。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2004-116410号公报

技术实现要素:
发明要解决的课题然而,在上述现有的气门正时控制装置的情况下,成为对上述锁定板向径向内侧施力的结构,因此,随着该装置的旋转,离心力作用于锁定板,对于上述弹簧而言,必须确保至少克服该离心力的作用力。但是,若上述弹簧的作用力增高,则在解除锁定状态时需要克服该作用力的解除液压,因此,带来燃料消耗恶化等问题。本发明是鉴于上述现有的气门正时控制装置的实情而作出的,其目的在于提供一种内燃机的气门正时控制装置,可以降低离心力的影响来降低施力部件所需要的作用力。用于解决课题的方案本发明的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,具有:驱动旋转体,旋转力从曲轴被传递到所述驱动旋转体;从动旋转体,所述从动旋转体收容在所述驱动旋转体的内部,相对于该驱动旋转体在规定角度的范围内能够相对旋转地设置;板状的锁定部件,所述锁定部件从所述驱动旋转体或所述从动旋转体的任一方侧向另一方侧沿径向进退自如地设置,在局部设置有减薄部;卡合槽,在所述从动旋转体相对于所述驱动旋转体的相对相位成为规定相位时,所述卡合槽与所述锁定部件的前端侧卡合;施力部件,所述施力部件对所述锁定部件向所述卡合槽侧施力;以及解除机构,所述解除机构通过相对于在所述锁定部件的前端侧设置的受压部给排液压,从而解除所述锁定部件相对于所述卡合槽的卡合。另外,作为所述锁定部件的其他形态,也可以通过使不同材质重叠而形成,或者使内部成为中空而形成。发明的效果根据本发明,可以减轻锁定部件的重量,其结果是,可以降低装置旋转时进行作用的离心力的影响,降低施力部件所需要的作用力。由此,可以降低锁定解除所需要的液压,有助于降低油耗等。附图说明图1是表示本发明的气门正时控制装置的锁定状态的该装置的纵剖视图。图2是表示针对图1所示的气门正时控制装置拆下了前罩的状态的主视图。图3是表示本发明的气门正时控制装置的锁定解除状态的该装置的纵剖视图。图4是表示针对图3所示的气门正时控制装置拆下了前罩的状态的主视图。图5表示本发明的第一实施方式的锁定部件,(a)是立体图、(b)是侧视图、(c)是(b)的A-A线剖视图。图6表示本发明的第一实施方式的锁定部件的另一例,(a)是立体图、(b)是侧视图、(c)是(b)的B-B线剖视图。图7表示本发明的第一实施方式的锁定部件的另一例,(a)是立体图、(b)是侧视图、(c)是(b)的C-C线剖视图。图8表示本发明的第二实施方式的锁定部件,(a)是立体图、(b)是侧视图、(c)是(b)的D-D线剖视图。图9表示本发明的第二实施方式的锁定部件的另一例,(a)是立体图、(b)是侧视图、(c)是(b)的E-E线剖视图。图10表示本发明的第三实施方式的锁定部件,(a)是立体图、(b)是侧视图、(c)是(b)的F-F线剖视图。图11表示本发明的第三实施方式的锁定部件的另一例,(a)是立体图、(b)是侧视图、(c)是(b)的G-G线剖视图。具体实施方式以下,基于附图来说明本发明的内燃机的气门正时控制装置的实施方式。另外,在下述的各实施方式中,示出将该装置应用于进气侧的气门装置。〔第一实施方式〕图1~图5表示本发明的内燃机的气门正时控制装置的第一实施方式,该气门正时控制装置1被夹设在利用未图示的曲轴的旋转力被驱动而旋转的链轮2和相对于该链轮2能够相对旋转地设置的凸轮轴3之间,借助规定的液压给排机构4控制其动作,从而变换链轮2和凸轮轴3这两者的相对旋转相位。具体而言,该气门正时控制装置1主要由作为大致筒状的驱动旋转体的壳体10和作为从动旋转体的叶片转子20构成,所述壳体10配置在上述凸轮轴3的一端部外周侧,在其内周侧突出地设置有多个(在本实施方式中三个)突块(shoe)11~13,所述叶片转子20能够相对旋转地被收容配置在该壳体10的内周侧,在固定于凸轮轴1的一端部的筒状的转子主体24的外周部突出地设置有与上述各突块11~13对应的多个叶片21~23,从上述液压给排机构4将液压选择性地供给到在上述各突块11~13和上述各叶片21~23之间隔出的作为一对液压室的滞后室Re和提前室Ad,从而控制气门正时控制装置1的动作。上述壳体10由在内周侧突出地设置有与叶片转子20的转子主体24滑动接触的上述各突块11~13的大致圆筒状的壳体主体14、以及堵塞该壳体主体14的前后开口端的前板15和后板16构成,该后板兼用作链轮2,前板15和后板16以夹持壳体主体14的方式经由四个螺栓5紧固固定。上述叶片转子20经由在转子主体24的后端侧(与凸轮轴3相向的一侧)凹陷设置的第一嵌合部15a外嵌在凸轮轴3的一端部,利用穿过在其中央部贯通形成的第二嵌合部15b的凸轮螺栓6而紧固于凸轮轴3,从而成为能够与该凸轮轴3一体旋转的结构。根据以上那样的结构,通过使与凸轮轴3同步旋转的叶片转子20相对于与上述未图示的曲轴同步旋转的壳体10相对旋转,凸轮轴3相对于上述未图示的曲轴的旋转相位变化,由此,未图示的进气门的开闭正时被变更。在此,在上述转子主体24上,在其前端侧(凸轮轴3的相反侧)的周向的规定位置,沿径向贯通形成有将后述的滞后侧油通路41和上述各滞后室Re连通的多个滞后侧连通孔25,利用上述各滞后侧连通孔25进行工作液压相对于上述各滞后室Re的给排。同样地,在转子主体24的后端侧的周向的规定位置,沿径向贯通形成有将后述的中继室37和上述各提前室Ad连通的多个提前侧连通孔26,利用上述各提前侧连通孔26进行工作液压相对于上述各提前室Ad的给排。另外,在上述壳体10和叶片转子20之间、即在壳体主体14和转子主体24的径向之间,设置有用于保持发动机停止时的叶片转子20的相位的锁定机构30。该锁定机构30主要由作为板状的锁定部件的锁定板31、作为施力部件的弹簧33、以及解除机构34构成,所述锁定板31径向移动自如地被夹设在壳体主体14和转子主体24之间,通过与在转子主体24的外周部凹陷设置的卡合槽32卡合来限制壳体10和叶片转子20的相对旋转,所述弹簧33被夹设在该锁定板31和壳体主体14之间,对上述锁定板31朝向转子主体24总是施力,上述解除机构34通过使液压作用于作为上述锁定板31的前端侧的一端侧来解除锁定板31相对于上述卡合槽32的卡合。上述锁定板31由铁类金属材料形成为矩形板状,被收容配置在从壳体主体14的最宽广的突块11的前端侧沿径向开设切口而形成的第一收容部17内,由该第一收容部17的内侧面17a引导上述径向移动。而且,在该锁定板31中的、与装置的旋转方向(周向)相当的侧面(以下,简称为“周向侧面”。)31a上,分别沿板厚方向贯通形成有大致圆形的多个(在本实施方式中三个)作为减薄部的通孔35(参照图5)。上述弹簧33被收容配置于在第一收容部17的底部侧扩大形成的第二收容部18内,一端侧落座于上述第二收容部18的底部18a,并且,另一端侧落座于在锁定板31的另一端部凹陷设置的弹簧落座部36,从而被夹设在壳体主体14和锁定板31之间。另外,在上述第二收容部18的底部18a,贯通形成有将该第二收容部18和外部连通的气孔19,利用该气孔19来吸收伴随着锁定板31的上述径向移动的第二收容部18的体积变动。上述解除机构34主要由液压给排机构4、中继室37以及解除用连通孔27构成,所述中继室37在后述的通路结构部40和第二嵌合部15b之间被隔出,用于由液压给排机构4进行的液压的给排,所述解除用连通孔27在与上述各提前侧连通孔26相同的轴向位置沿径向贯通形成,并将上述中继室37和卡合槽32连通,使经由液压给排机构4(上述各提前侧油通路42)导入到了中继室37内的液压通过解除用连通孔27向锁定板31的一端作用。如图1、图3所示,上述液压给排机构4向上述各液压室Ad、Re选择性地供给液压,或排出上述各液压室Ad、Re内的工作油,主要由通路结构部40、油泵43以及排油通路44构成,所述通路结构部40嵌插于在转子主体24的前端侧凹陷设置的第二嵌合部15b,并在内部构成与上述各滞后侧连通孔25连接的滞后侧油通路41以及与上述各提前侧连通孔26连接的提前侧油通路42,所述油泵43经由电磁阀45向一方侧的油通路41、42供给液压,所述排油通路44经由上述电磁阀45与没有与上述油泵43连接的另一方侧的油通路41、42连接。另外,上述电磁阀45是众所周知的双向切换阀,基于来自未图示的电子控制单元(ECU)的控制信号,对滞后侧油通路41以及提前侧油通路42与油泵43以及排油通路44的连接选择性地进行切换控制。以下,基于图1~图4说明本实施方式的内燃机的气门正时控制装置1的作用效果。首先,从发动机起动时起在低转速区域,如图1、图2所示,分别使滞后侧油通路41与油泵43连接,使提前侧油通路42与排油通路44连接。由此,液压不作用于锁定板31的一端侧,以使该锁定板31卡合于卡合槽32的状态,使凸轮轴3相对于上述未图示的曲轴的相对旋转相位保持在最滞后的位置。在该锁定状态下,随着上述未图示的曲轴的旋转,离心力作用于锁定板31,但在本实施方式的锁定板31的情况下,因设置了上述各通孔35而减轻了其重量,因此,与使用形成为实心的锁定板的以往的情况相比,可以降低该离心力的影响,其结果是,可以降低抵抗该离心力的弹簧33的作用力。另一方面,在发动机向中转速区域以上的负荷区域转移了时,如图3、图4所示,分别使提前侧油通路42与油泵43连接,使滞后侧油通路41与排油通路44连接。由此,液压作用于锁定板31的一端侧,该锁定板31的一端部自卡合槽32脱离,其结果是,叶片转子20随着向提前室Ad的液压供给而向顺时针方向旋转,使凸轮轴3相对于曲轴的相对旋转相位向提前的方向变更。在此,在上述锁定解除时,在本实施方式的气门正时控制装置1中,如上所述可以基于锁定板31的轻量化降低弹簧33的作用力,因此,可以降低该锁定解除所需要的液压。其结果是,可以谋求减小油泵43的驱动力,有助于降低发动机的燃料消耗。并且,在上述锁定板31的情况下,在其周向侧面31a设置有上述各通孔35,由此,经由其周向侧面31a和第一收容部17的内侧面17a之间的微小间隙从一端侧漏出的工作油储存在上述各通孔35中。由此,有助于在锁定板31滑动时对其与壳体主体14(第一收容部17的内侧面17a)之间的摩擦进行润滑,可以抑制由该锁定板31的粘着等引起的磨损,其结果是,也可以确保锁定机构30的良好的动作。如上所述,在本实施方式的气门正时控制装置1中,通过设置有上述各通孔35,可以减轻锁定板31的重量,其结果是,可以降低装置旋转时进行作用的离心力的影响,降低弹簧33所需要的作用力。由此,可以降低锁定机构30的解除液压,有助于降低油耗等。并且,在本实施方式的情况下,上述各通孔35在锁定板31的周向侧面31a开口而形成,因此,可以将上述解除液压所涉及的工作油的一部分向上述各通孔35储存,可以利用所储存的工作油实现锁定板31的滑动的润滑。其结果是,该锁定板31的不均匀磨损等的产生被抑制,也可以提高装置的耐久性。此外,该通孔35设置有多个(三个),因此,与作为单一的通孔而形成的情况相比,可以更大地确保该通孔35整体的体积,可以谋求通过实现锁定板31进一步的轻量化来降低油耗、以及通过储存更多的工作油来提高润滑性。另外,在本实施方式中,例示了由通孔35构成上述锁定板31的减薄部的结构,但作为该减薄部的形态,除上述通孔35之外,也可以通过设置图6、图7所示那样的凹部38而构成。另外,关于该通孔35、凹部38的形状,也不限于上述圆形,例如也可以由多边形构成。〔第二实施方式〕图8表示本发明的内燃机的气门正时控制装置的第二实施方式,对上述第一实施方式的锁定板31的结构进行了变更。即,在本实施方式中,上述锁定板31通过将材质不同的金属材料重叠而构成,作为核心的锁定板主体31b由铝类金属材料形成,并且,该锁定板主体31b的周向两侧部的滑动接触部31c、31c分别由铁类金属材料形成。如上所述,关于构成核心的锁定板主体31b,通过由比重小的上述铝类金属材料形成,可以减轻锁定板31的重量,关于与壳体主体14滑动接触的滑动接触部31c、31c,通过由硬度较高的上述铁类金属材料形成,可以确保耐磨损性。其结果是,根据本实施方式,也可以谋求基于锁定板31的轻量化来降低油耗,并且可以谋求基于锁定板31的耐磨损性确保来提高装置的耐久性。换言之,对于单一材料而言,通常,若使轻量化优先则牺牲耐磨损性,若使耐磨损性优先则牺牲轻量化,像这样,虽然锁定板31的物理特性受到限定,但通过像本实施方式那样采用使用了不同材质的多层结构,可以谋求兼顾轻量化和耐磨损性这样的上述相互矛盾的特性。另外,在本实施方式中,如图9所示,关于上述锁定板主体31b,也可以设置上述第一实施方式的作为减薄部的通孔35。通过采用该结构,可以谋求锁定板主体31b进一步的轻量化,有助于进一步降低燃料消耗。〔第三实施方式〕图10表示本发明的内燃机的气门正时控制装置的第三实施方式,对上述第一实施方式的锁定板31的结构进行了变更。即,在本实施方式中,上述锁定板31通过在其另一端侧设置作为上述减薄部的中空部39而构成。另外,上述中空部39的范围能够根据装置的规格等任意变更,如图11所示,也可以将其整体形成为中空状。根据该结构,也可以减轻上述锁定板31的重量,与上述第一实施方式同样地,可以谋求降低油耗。而且,如本实施方式那样,在锁定板31中将相对较大的力难以作用的另一端侧形成为中空状,从而具有可以谋求该锁定板31的轻量化而不牺牲耐久性的优点。另外,如图11所示,在将锁定板31整体形成为中空状的情况下,可以实现进一步的轻量化,有助于进一步降低燃料消耗。本发明并不限于上述各实施方式的结构,例如与本发明的特征没有直接关系的壳体10、叶片转子20、液压给排机构4等的具体结构自不待言,关于与本发明的特征有关系的减薄部、多层结构的具体形态,只要是可以起到上述本发明的作用效果那样的形态即可,可以采用所有的形态,可以根据作为应用对象的内燃机的规格等自由变更。以下,对权利要求保护的范围所记载的以外的从上述各实施方式把握的技术思想进行说明。(a)在技术方案3所述的内燃机的气门正时控制装置中,其特征在于,所述通孔设置有多个。在该结构的情况下,可以谋求进一步的轻量化这种情形自不待言,可以在该通孔中储存更多的油,从而可以得到更好的润滑作用。(b)在上述(a)所述的内燃机的气门正时控制装置中,其特征在于,所述通孔由大致圆形的孔构成。(c)在上述(a)所述的内燃机的气门正时控制装置中,其特征在于,所述通孔由大致多边形的孔构成。(d)在技术方案5或6所述的内燃机的气门正时控制装置中,其特征在于,所述凹部设置有多个。(e)在技术方案9所述的内燃机的气门正时控制装置中,其特征在于,减薄部设置于所述比重小的材料。(f)在上述(e)所述的内燃机的气门正时控制装置中,其特征在于,所述减薄部由通孔构成。(g)在上述(f)所述的内燃机的气门正时控制装置中,其特征在于,所述减薄部由凹部构成。(h)在技术方案9所述的内燃机的气门正时控制装置中,其特征在于,所述比重小的材料是铝类金属材料,所述硬度高的材料是铁类金属材料。(i)在技术方案7所述的内燃机的气门正时控制装置中,其特征在于,所述锁定部件由比重以及硬度不同的两种以上的材料构成,并且,所述比重小的材料被由所述硬度高的材料形成的覆膜涂敷。附图标记说明10…壳体(驱动旋转体)20…叶片转子(从动旋转体)31…锁定板(锁定部件)32…卡合槽33…弹簧(施力部件)34…解除机构权利要求书(按照条约第19条的修改)1.一种内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,具有:驱动旋转体,旋转力从曲轴被传递到所述驱动旋转体;从动旋转体,所述从动旋转体收容在所述驱动旋转体的内部,相对于该驱动旋转体在规定角度的范围内能够相对旋转地设置;板状的锁定部件,所述锁定部件从所述驱动旋转体或所述从动旋转体的任一方侧向另一方侧沿径向进退自如地设置;卡合槽,在所述从动旋转体相对于所述驱动旋转体的相对相位成为规定相位时,所述卡合槽与所述锁定部件的前端侧卡合;施力部件,所述施力部件对所述锁定部件向所述卡合槽侧施力;以及解除机构,所述解除机构通过相对于在所述锁定部件的前端侧设置的受压部给排液压,从而解除所述锁定部件相对于所述卡合槽的卡合,在所述锁定部件中的与所述驱动旋转体的周向相关的滑动接触面,在该滑动接触面的除端部之外的部位设置有减薄部。2.(删除)3.如权利要求2所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,所述减薄部由通孔构成。4.如权利要求2所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,所述减薄部由凹部构成。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,所述通孔设置有多个。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,所述通孔由大致圆形的孔构成。7.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,所述通孔由大致多边形的孔构成。8.如权利要求4所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,所述凹部设置于所述滑动接触面中的成对的双面。9.如权利要求4所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,所述凹部设置于所述滑动接触面中的成对的单面。10.如权利要求8所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,所述凹部设置有多个。11.一种内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,具有:驱动旋转体,旋转力从曲轴被传递到所述驱动旋转体;从动旋转体,所述从动旋转体收容在所述驱动旋转体的内部,相对于该驱动旋转体在规定角度的范围内能够相对旋转地设置;板状的锁定部件,所述锁定部件从所述驱动旋转体或所述从动旋转体的任一方侧向另一方侧沿径向进退自如地设置,将不同材质重叠而形成;卡合槽,在所述从动旋转体相对于所述驱动旋转体的相对相位成为规定相位时,所述卡合槽与所述锁定部件的前端侧卡合;施力部件,所述施力部件对所述锁定部件向所述卡合槽侧施力;以及解除机构,所述解除机构通过相对于在所述锁定部件的前端侧设置的受压部给排液压,从而解除所述锁定部件相对于所述卡合槽的卡合。12.如权利要求11所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,所述锁定部件由比重以及硬度不同的两种以上的材料构成,并且,所述比重小的材料的至少一部分被所述硬度高的材料覆盖。13.如权利要求11所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,所述锁定部件由比重以及硬度不同的两种以上的材料构成,并且,所述比重小的材料被由所述硬度高的材料形成的覆膜涂敷。14.如权利要求12所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,所述硬度高的材料设置于所述锁定部件相对于所述驱动旋转体或所述从动旋转体的滑动接触面。15.如权利要求14所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,减薄部设置于所述比重小的材料。16.如权利要求15所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,所述减薄部由通孔构成。17.如权利要求16所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,所述减薄部由凹部构成。18.如权利要求14所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,所述比重小的材料是铝类金属材料,所述硬度高的材料是铁类金属材料。19.一种内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,具有:驱动旋转体,旋转力从曲轴被传递到所述驱动旋转体;从动旋转体,所述从动旋转体收容在所述驱动旋转体的内部,相对于该驱动旋转体在规定角度的范围内能够相对旋转地设置;板状的锁定部件,所述锁定部件从所述驱动旋转体或所述从动旋转体的任一方侧向另一方侧沿径向进退自如地设置,将其内部形成为中空;卡合槽,在所述从动旋转体相对于所述驱动旋转体的相对相位成为规定相位时,所述卡合槽与所述锁定部件的前端侧卡合;施力部件,所述施力部件对所述锁定部件向所述卡合槽侧施力;以及解除机构,所述解除机构通过相对于在所述锁定部件的前端侧设置的受压部给排液压,从而解除所述锁定部件相对于所述卡合槽的卡合。
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