流路分隔结构以及流体控制阀的制作方法

本发明涉及具有分隔供流体流通的流路空间的分隔体的流路分隔结构、以及使用该流路分隔结构的流体控制阀。

背景技术：

在内燃机的阀正时控制装置(valve timing control device)等中，存在将OCV(润滑油调节阀)设于流路空间的情况(例如专利文献1)，上述流路空间形成于将从动侧旋转体固定在凸轮轴上的螺栓。螺栓的流路空间以与从动侧旋转体为同轴芯状的方式形成，并且分隔体被压入该流路空间。通过分隔体，流路空间被分隔成向提前角室或者滞后角室供给工作流体的流路和从提前角室或者滞后角室排出工作流体的流路。

专利文献

专利文献1:美国专利申请公开第2012/097122号说明书

技术实现要素：

在专利文献1的结构中，当将分隔体压入作为流路部件的螺栓的流路空间时，存在分隔体相对螺栓的内表面滑动，并且分隔体和螺栓的内表面中的任一方被切削而产生粉屑的情况。若该粉屑混入流路中，会导致对设于流路的阀的动作带来不良影响等问题。

鉴于上述实际情况，在通过将分隔体装入流路空间而形成两条流路的流路部件中，期望有能够防止装配分隔体时所产生的异物混入流路中的流路分隔结构。

本发明所涉及的流路分隔结构的特征结构在于，其具有：流路部件和分隔体，上述流路部件具有供流体流通的流路空间，上述分隔体将上述流路空间分隔为第1流路和第2流路；上述分隔体具有：第1板和第2板，上述第1板， 从上述流体部件一方的开口端部插入，并在插入方向的内侧中与设于上述第1流路和上述第2流路的边界的阶梯部抵接；上述第2板在接着上述第1板插入上述流路空间，并被压入上述流路空间的内周面的状态下与上述第1板重叠并抵接，上述第1板的外周面不抵接于上述流路空间的内周面，并将由上述第1板及上述第2板、上述内周面形成的空间作为异物存积部。

在为了分隔一个流路空间而将分隔体从流路部件一方的开口端部压入时，分隔体的压入方向的内侧有时会产生异物。在这一点上，在本结构中，由于将由构成分隔体的第1板和第2板、以及流路空间的内周面形成的空间作为异物存积部，因此即使产生异物，也能够将异物封入异物存积部中。由此，能够防止异物混入被分隔体分隔的第1流路和第2流路。

本发明的其他特征结构在于，上述第1板由表面硬度低于上述第2板的材料构成。

在将第2板压入时产生的异物有时会进入第1板和第2板相对的区域。由于夹有异物，第1板和第2板之间的附着性会受损，并且不能以适当的姿势配置第2板。

但是，如本结构所述，如果第1板由表面硬度低于第2板的材料构成，则当第2板抵接于第1板时，能够将被推压至第1板的异物D埋藏于第1板的表层。由此，能够保持第1板和第2板的附着性，并以适当的姿势配置第2板。

本发明的其他特征结构在于，上述第1板的外周边缘中上述第2板侧的外周边缘的至少一部分形成为与其他部分的外周边缘相比直径更小。

在本结构中，通过使第1板的外周边缘形成倒角等，能够扩大异物存积部的区域。由此，易于将异物保持在异物存积部中。

本发明的其他特征结构在于，上述第2板的外周边缘中上述第1板侧的外周边缘的至少一部分形成为与其他部分的外周边缘相比直径更小。

在本结构中，通过使第2板的外周边缘形成倒角等，能够扩大异物存积部的区域，由此，易于将异物保持在异物存积部中。

而且，通过使第2板中与第1板相对的面的直径较小，能够减小将第2板压入时的阻力。因此，可抑制粉屑的产生，并使第2板向流路空间的装入操作变得容易进行。

本发明所涉及的流体控制阀的特征结构在于，在阀正时控制装置中，上述流体控制阀具有上述结构的流路分隔结构，其中，上述阀正时控制装置具有：

驱动侧旋转体，上述驱动侧旋转体相对内燃机的曲柄轴同步旋转；

从动侧旋转体，上述从动侧旋转体相对该驱动侧旋转体同轴状地配置，并相对上述内燃机的凸轮轴同步旋转；

流体压室，上述流体压室形成于上述驱动侧旋转体以及上述从动侧旋转体的至少一方，并被分隔成提前角室和滞后角室；以及

螺栓，上述螺栓与上述从动侧旋转体的旋转轴芯同轴且插入配置，并连结上述从动侧旋转体和上述凸轮轴，

形成于上述螺栓的上述旋转轴芯方向的孔部插入有上述第1板以及上述第2板，并设有上述第1流路以及上述第2流路，上述流体控制阀相对上述流体压室进行工作流体的供给及排出。

本发明的流路分隔结构能适用于作为流路空间的孔部，上述流路空间为形成于阀正时控制装置的螺栓的OCV(润滑油调节阀)用的流路空间。通过利用分隔体分隔设于螺栓中心的孔部，能够有效地形成对提前角室或者滞后角室进行供排的复杂的油路。

附图说明

图1为表示阀正时控制装置的整体结构的截面图。

图2为表示图1中的II-II截面图。

图3为流体控制阀的截面图。

图4为表示流路分隔结构的截面图。

图5为具有流体控制阀的螺栓的分解立体图。

图6为表示另一实施方式的流路分隔结构的截面图。

图7为表示另一实施方式的流路分隔结构的截面图。

图8为表示第2板的变形例的主要部分的截面图。

图9为表示另一实施方式的流路分隔结构的截面图。

具体实施方式

[第一实施方式]

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。本实施方式为将流路分隔结构应用于阀正时控制装置所具有的OCV(润滑油调节阀)的例子。

[阀正时控制装置的基本结构]

如图1、图2所示，阀正时控制装置A具有外壳1和内部转子3，上述外壳1与发动机E的曲柄轴E2同步旋转，上述内部转子3在外壳1的内侧以可围绕相同的旋转轴芯X自由旋转的方式被支承，并且与吸气阀开闭用的凸轮轴2一体旋转。

在本实施方式中，汽车用发动机E相当于“内燃机”，曲柄轴E2相当于“内燃机的驱动轴”，外壳1相当于“驱动侧旋转体”，内部转子3相当于“从动侧旋转体”。

外壳1为通过连接螺栓1d将设置在凸轮轴2的相反侧的前板1a、覆盖内部转子3的外部转子1b、和设置在凸轮轴2侧的后板1c一体连接而构成。

外部转子1b一体地设有定时链轮1e。与曲柄轴E2的旋转联动的金属链等无端旋转体E4围绕于定时链轮1e。

如果曲柄轴E2旋转驱动，则旋转动力通过无端旋转体E4而传递至外部转子1b，并且外壳1沿如图2所示的旋转方向S旋转驱动。

随着外壳1的旋转驱动，内部转子3沿转动方向S从动旋转，凸轮轴2进行旋转，凸轮E3将发动机E的吸气阀E1向下推压并使其开阀。

内部转子3的内部设有套筒4、和连结内部转子3和凸轮轴2的钢制的螺栓5(流路部件的一个例子)。

如图3所示，螺栓5形成为具有穿过套筒4的内侧的筒轴部5c、与筒轴部5c相连的螺栓头5b、和不同于螺栓头5b的筒轴部5c相连的外螺纹部5d的筒状。在筒轴部5c的内部中旋转轴芯X方向的孔部形成有流路空间5a，流路空间5a在螺栓头5b处具有开口部。

如图2所示，内部转子3被收容在外壳1内，并在外壳1和内部转子3之间分隔形成流体压室7。

在外部转子1b上沿旋转方向S隔开间隔而形成多个向直径方向内侧突出的突出部1f，由此分隔流体压室7。流体压室7进一步被突出部3a在旋转方向S 上分隔为提前角室7a和滞后角室7b，上述突出部3a形成于内部转子3并向直径方向外侧突出。

在内部转子3上，使与提前角室7a连通的提前角流路8a和与滞后角室7b连通的滞后角流路8b形成于与旋转轴芯X的方向不同的位置。提前角流路8a与形成于筒轴部5c和内部转子3之间的提前角环状流路9a相连通。滞后角流路8b与形成于内转转子3的内周面的滞后角环状流路9b相连通。

通过对提前角室7a和滞后角室7b进行油(工作流体)的供给、排出、或者切断供排，使油压作用于突出部3a，并使相对转动相位向提前角方向或滞后角方向位移，或者保持为任意的相位。对弹簧10进行卡定，上述弹簧10跨越凸轮轴2与后板1c，对内部转子3相对外壳1沿提前角方向施力。

提前角方向是指图2中箭头S1所示的提前角室7a的容积增大的方向。滞后角方向是指图2中箭头S2所示的滞后角室7b的容积增大的方向。提前角室7a的容积成为最大时的相对旋转相位为最提前角相位(most advanced angle phase)，滞后角室7b的容积成为最大时的相对旋转相位为最滞后角相位(most retarded angle phase)。

具有锁定机构11(参照图2)，其通过限制内部转子3相对外壳1的相对旋转移动，能够将内部转子3相对外壳1的相对旋转相位限制为最提前角相位与最滞后角相位之间的锁定相位。

锁定机构11具有通过油压操作而沿旋转轴芯X方向进出移动的锁定部件11a，通过使该锁定部件11a与前板1a或后板1c卡合，从而将上述相对旋转相位限制为锁定相位。

凸轮轴2为控制发动机E的吸气阀E1的开闭的凸轮E3的旋转轴。在凸轮轴2中，与内部转子3连接的一侧以同轴芯的方式形成有螺纹孔2b，上述螺纹孔2b于内侧具有内螺纹部2a。螺栓5通过使外螺纹部5d与凸轮轴2的内螺纹部2a螺合，从而将内部转子3同轴芯地固定于凸轮轴2。

[流体控制阀的结构]

如图3-6所示，作为“流体控制阀”，在形成于螺栓5的内部的流路空间5a设有OCV12(润滑油调节阀)。OCV12与凸轮轴2同轴芯地设置。

OCV12以使外壳1与内部转子3的相对旋转相位在最提前角相位和最滞后 角相位之间变化的方式，通过提前角流路8a以及滞后角流路8b对油相对提前角室7a和滞后角室7b的供排进行切换。

形成于螺栓5的内部的流路空间5a配置有分隔体18。通过该分隔体18，在螺栓5的同轴芯上形成油供给侧的第1流路13b与油排出侧的第2流路14c。分隔体18从螺栓5一方的开口端部(在本实施方式中为第2流路14c侧)插入。在分隔体18插入方向的内侧中，在第1流路13b与第2流路14c的边界设有阶梯部14d。第2流路14c形成为直径大于第1流路13b。

分隔体18由第1板20和第2板30构成。第1板20的直径小于第2板30，并且第1板20不抵接于流路空间5a的内周面。

当将分隔体18安装于流路空间5a时，从螺栓5中的第2流路14c侧的开口端部依次插入第1板20、第2板30。在第1板20于插入方向的内侧与阶梯部14d抵接并封闭第1流路13b后，插入第2板30。

第2板30被压入螺栓5的流路空间5a，与第1板20重叠并抵接。由此，存在第2板30及螺栓5的内表面中的任一方产生异物D的情况。异物D大部分产生于第2板30的插入方向的内侧。

另一方面，由于第1板20不与流路空间50a的内周面抵接，因此由第1板20的外周边缘25、第2板30和流路空间5a的内周面形成的空间构成异物存积部F。通过该异物存积部F，能够存积将第2板30压入流路空间5a时产生的异物D。此外，由于异物存积部F为封闭空间，因此能够将异物D存积于异物存积部F。由此，能够防止异物D混入第1流路13b和第2流路14c中。

第1板20和第2板30例如由钢材构成。第1板20可以由表面硬度低于第2板30的材料(钢材)构成。异物D有时会进入与第1板20和第2板30相对的区域。在这种情况下，由于夹有异物D，有时会导致第1板20和第2板30的附着性受损，不能以适当的姿势配置第2板30。

在此，如果第1板20由表面硬度低于第2板30的材料(钢材)构成，则当第2板30抵接于第1板20时，能够使被推压于第1板20的异物D埋藏于第1板20的表层。由此，能够保持第1板20和第2板30的附着性，并以适当的姿势配置第2板30。

如图1所示，OVC12具有筒状的卷轴12a、从第2板30沿旋转轴芯X方向 对卷轴12a施力的弹簧12b、和抵抗弹簧12b的施力并驱动卷轴12a移动的电磁螺线管12c。在第2板30上设有决定弹簧12b位置的凸状的卡定部31。

卷轴12a以沿旋转轴芯X的方向往复滑动的方式收容于螺栓5的流路空间5a的第2流路14c。卷轴12a通过弹簧12b而时常对从流路空间5a向外方突出的一侧施力。螺栓5的内侧设有卷轴12的防脱用的制动片12e。

如果向电磁螺线管12c供电，则卷轴12a被推杆12d推压并向凸轮轴2侧滑动。OCV12能够通过调节向电磁螺线管12c供给的电力的负荷率，来调节卷轴12a的位置。对电磁螺线管12c的供电量由未图示的ECU(电子控制单元)控制。

通过供给流路13和OCV12，向提前角流路8a或者滞后角流路8b择一供给通过油泵P从外部供给来的油。供给流路13具有螺栓1的外周流路13a、第1流路13b、导入路13c、第1连通路13d、第2连通路14a和第3连通路14b。

外周流路13a形成于凸轮轴2的螺纹孔2b。第1流路13b形成于螺栓5的内部。导入路13c设于螺栓5和套筒4之间，并使第1流路13b的油沿旋转轴芯X的方向流通。第1连通路13d贯穿并形成于筒轴部5c，使导入路13c的油在筒轴部5c的内侧流通。第2连通路14a在与旋转轴芯X交叉的方向上贯穿筒轴部5c。第3连通路14b在与旋转轴芯X交叉的方向上贯穿筒轴部5c和套筒4。

第2连通路14a和第3连通路14b设于沿旋转轴芯X的圆周方向与导入路13c不同的位置，且设于沿旋转轴芯X的方向互不相同的位置，以使螺栓5内侧的油分别在提前角流路8a和滞后角流路8b中流通。

套筒4上形成有用于连通滞后角环状流路9b和第3连通路14b的套筒侧连通路4a。套筒侧连通路4a设于旋转轴芯X的周围并形成长孔。

卷轴12a外周面设有形成为圆环状的阀体周向槽15，其在导入路13c既不与第2连通路14a连通也不与第3连通路14b连通的中立状态、导入路13c仅与第2连通路14a连通的提前角控制状态(图3)和导入路13c仅与第3连通路14b连通的滞后角控制状态之间切换。

向提前角控制状态的切换通过停止向电磁螺线管12c供电而进行。与此相对，向中立状态或滞后角状态的切换通过控制向电磁螺线管12c的供电量而进行。

在筒轴部5c的内部，第1流路13b的中途位置中，设有球式的逆止阀16。 该逆止阀16通过弹簧22而对关闭侧施力。在第1板20上形成有对该弹簧22进行定位的凸状的卡定部21。如果油的供给压力在设定压力以下，则逆止阀16切断油向导入路13c的流入，并且阻止油从导入路13c逆流。另一方面，如果油的供给压力超过设定压力，则容许油向导入路13c流入。

在中立状态下，卷轴12a移动至仅第1连通路13d与阀体周向槽15连通、且第2连通路14a和第3连通路14b中的任一个均不与阀体周向槽15连通的位置。在该中立状态下，停止对提前角室7a及滞后角室7b的油的供排，并且相对旋转相位不变。

在提前角控制状态(图3)下，卷轴12a移动至第1连通路13d和第2连通路14a通过阀体周向槽15而连通、且第3连通路14b与流路空间5a连通的位置。在该提前角控制状态下，通过提前角流路8a向提前角室7a供给油，同时，通过滞后角流路8b将滞后角室7b的油从第3连通路14b排出至外部，并且相对旋转相位向提前角方向变化。

在滞后角控制状态下，卷轴12a移动至第1连通路13d和第3连通路14b通过阀体周向槽15连通、且第2连通路14a与流路空间5a连通的位置。在该滞后角控制状态下，通过滞后角流路8b向滞后角室7b供给油，同时，通过提前角流路8a将提前角室7a的油排出至外部，并且相对旋转相位向滞后角方向变化。

[第二实施方式]

如图6所示，在本实施方式中，在第1板20中，第1板20的外周边缘25中第2板30侧的外周边缘的至少一部分形成为与其他部分的外周边缘相比直径更小。在图6中，第1板20的外周边缘25中与第2板30侧的面24交叉的角部被削去，从而形成倒角26。由于倒角26，异物存积部F被扩大，因此易于将异物D保持在异物存积部F中。

[第三实施方式]

如图7所示，本实施方式中，在第2板30中，第2板30的外周边缘35中第1板20侧的外周边缘的至少一部分形成为与其他部分的外周边缘相比直径更小。在图7中，第2板30的外周边缘35中与第1板20侧的面34交叉的角部被削去，从而形成倒角36。由于倒角36，异物存积部F被扩大，因此易于将异物D保持在异物存积部F中。而且，在将第2板30插入螺栓5的流路空间5a 时，直径小于其他外周边缘的倒角36能够起引导作用。由此，可抑制将第2板30插入时粉屑的产生，并且第2板30向流路空间5a的装入操作变得容易进行。

[第三实施方式的变形例]

如图8所示，在本实施方式中，在第2板30的外周边缘35中，与第1板20侧的面34交叉的角部、以及与第1板20的相反侧的面33交叉的角部均形成倒角36。如此，如果在第2板30的两个面33、34上形成倒角36，则第2板30不具有弹簧12b的卡定部31，在这种情况下，能够将第2板30的两个面33、34设为相同形状。由此，能够对面33、34不加区分地将第2板30插入螺栓5的流路空间5a。因此，可使第2板30向流路空间5a的装入操作变得更简单。

[第四实施方式]

如图9所示，本实施方式中，第1板20在第2板30侧的面24处设有凸部27，第2板30在第1板20侧的面34处设有凹部37。通过组合第1板20的凸部27与第2板30的凹部37，能够形成被凸部27的外周侧与凹部37的内周侧包围的异物存积部F。在图9所示的例子中，虽然第1板20的外周部28和第2板30的外周部38分开，但也可为第1板20的外周部28和第2板30的外周部38相接的结构。这样的话，由于第1板20的凸部27与第2板30的凹部37之间的异物存积部F被封闭，因此能够将异物D完全封入第2板30的内周侧。

[其他实施方式]

在上述各实施方式中，对本发明适用于发动机E的阀正时控制装置中设有OCV12的螺栓5的流路空间5a的例子进行了说明。但是，本发明的适用范围并不限于此，其可应用在用于控制各种油压机器的流路空间，进一步地，也可应用于油压以外的各种流体的流路空间。

产业上的可利用性

本发明所涉及的流路分隔结构可以广泛用于形成于流路部件的流路空间。

符号说明

1b：外部转子(驱动侧旋转体)

2：凸轮轴

3：内部转子(从动侧旋转体)

5：螺栓(流路部件)

5a：孔部(流路空间)

7：流体压室

7a：提前角室

7b：滞后角室

13b：第1流路

14c：第2流路

14d：阶梯部

18：分隔体

20：第1板

30：第2板

E2：曲柄轴

F：异物存积部

X：旋转轴芯。