CN103221647A - 阀开闭定时控制装置 - Google Patents

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Abstract

即使弹簧部件在径向上延伸的面与驱动侧旋转部件及从动侧旋转部件的至少一个部件发生滑动，也能够防止驱动侧旋转部件及从动侧旋转部件的至少一个部件磨损。在凸轮轴的轴向上，在从动侧旋转部件与壳体侧面部之间设有扭转弹簧，该扭转弹簧将相对旋转相位向延迟角方向或提前角方向预紧，并且，在从动侧旋转部件与扭转弹簧之间配置弹簧垫片。

Description

阀开闭定时控制装置
技术领域
本发明涉及一种对应于运转状态而对汽车等的内燃机的进气阀及排气阀的开闭定时进行调节的阀开闭定时控制装置。
背景技术
阀开闭定时控制装置在汽车用发动机等内燃机中使用，通过使相对于曲轴同步旋转的驱动侧旋转部件和与凸轮轴同步旋转的从动侧旋转部件之间的相对旋转相位发生变化，从而调整阀的开闭定时，以使得内燃机处于最佳的运转状态。
专利文献1中公开的阀开闭定时控制装置，设有将相对旋转相位向提前角方向预紧的弹簧部件。该弹簧部件向提前角方向预紧，以抵消由于设在凸轮轴上的凸轮的扭矩变动而向延迟角方向的作用力。
另一方面，对于专利文献1及专利文献2中公开的阀开闭定时控制装置，作为当前使用铸铁类材料等的驱动侧旋转部件及从动侧旋转部件的材料而使用铝。通常，由于铝与铸铁类材料相比重量较轻，因此，在追求轻量化的汽车中，成为优选材料。
专利文献1：日本特开2002－295208号公报
专利文献2：日本特开2006－183590号公报
发明内容
在相对旋转相位变更时，弹簧部件的径向长度发生变化。伴随该弹簧部件的径向长度的变化，弹簧部件在径向上延伸的面与驱动侧旋转部件及从动侧旋转部件的至少一个部件会发生滑动。然而，在如专利文献1及专利文献2所示，作为驱动侧旋转部件及从动侧旋转部件的材料使用铝等软质材料的情况下，存在伴随弹簧部件的径向长度的变化，驱动侧旋转部件及从动侧旋转部件的至少一个部件发生磨损的问题。
本发明就是鉴于上述课题而提出的，其课题在于提供一种即使弹簧部件在径向上延伸的面与驱动侧旋转部件及从动侧旋转部件的至少一个部件发生滑动，也能够抑制这些部件的磨损的阀开闭定时控制装置。
为了解决上述技术课题，本发明所涉及的第1特征结构具有：驱动侧旋转部件，其与内燃机的曲轴进行同步旋转；从动侧旋转部件，其与所述驱动侧旋转部件同轴配置，与所述内燃机的阀开闭用凸轮轴进行同步旋转；以及延迟角室及提前角室，它们由所述驱动侧旋转部件和所述从动侧旋转部件形成，通过向该延迟角室供给动作油，使所述从动侧旋转部件相对于所述驱动侧旋转部件的相对旋转相位向延迟角方向移动，通过向该提前角室供给动作油，使所述相对旋转相位向提前角方向移动，所述驱动侧旋转部件由下述单元构成：壳体主体部，其位于所述从动侧旋转部件的径向外侧；以及壳体侧面部，其在所述凸轮轴的轴向上位于所述壳体主体部的两侧，且与所述从动侧旋转部件发生滑动，在所述凸轮轴的轴向上，在所述从动侧旋转部件与所述壳体侧面部之间设有弹簧部件，该弹簧部件将所述相对旋转相位向延迟角方向或提前角方向预紧，并且，在所述从动侧旋转部件与所述弹簧部件之间配置弹簧垫片。
根据本特征结构，由于在凸轮轴的轴向上，在从动侧旋转部件与弹簧部件之间配置弹簧垫片，因此，能够抑制伴随弹簧部件的径向长度的变化所引起的从动侧旋转部件的磨损。
在本发明所涉及的第2特征结构中，所述弹簧垫片具有紧固部件的紧固部件用垫片部，该紧固部件对所述凸轮轴与所述从动侧旋转部件进行紧固。
根据本特征结构，由于弹簧垫片具有紧固部件用垫片部，因此，与使用2个垫片的情况相比较，能够缩短阀开闭定时控制装置的凸轮轴的轴向上的长度。另外，由于利用1个部件兼作为弹簧部件用的垫片和紧固部件用的垫片，因此，能够抑制部件数量的增加。
在本发明所涉及的第3特征结构中，所述弹簧垫片具有保持弹簧部件的姿态的引导部。
根据本特征结构，由于能够利用引导部保持弹簧部件的姿态，因此，能够使弹簧部件的预紧力稳定地作用在从动侧旋转部件上。
在本发明所涉及的第4特征结构中，所述从动侧旋转部件由铝形成，所述弹簧垫片由与铝相比强度更高的材料形成。
根据本特征结构，即使作为从动侧旋转部件的材料使用软质的铝，利用由与铝相比强度更高的材料形成的弹簧垫片，也能够对伴随弹簧部件的径向长度的变化所引起的从动侧旋转部件的磨损进行抑制。
在本发明所涉及的第5特征结构中，在所述弹簧垫片上形成向所述凸轮轴的轴向延伸的钩部。
根据本特征结构，由于在弹簧垫片上形成有钩部，因此，能够抑制弹簧垫片的旋转。
在本发明所涉及的第6特征结构中，所述弹簧部件的一端经由所述钩部与所述从动侧旋转部件卡合。
根据本特征结构，由于所述弹簧部件的一端***钩部而与从动侧旋转部件卡合，因此，弹簧部件不直接与从动侧旋转部件抵接。因此，能够抑制由弹簧部件所引起的从动侧旋转部件的磨损。
在本发明所涉及的第7特征结构中，所述弹簧部件以从自由长度压缩为规定长度的状态设置，对与设置有所述凸轮轴侧相反一侧的所述壳体侧面部进行按压。
根据本特征结构，由于弹簧部件以从自由长度压缩为规定长度的状态设置，因此，对与设置有凸轮轴侧相反一侧的壳体侧面部，在凸轮轴的轴向上，向与从动侧旋转部件分离一侧按压。
通常，驱动侧旋转部件由凸轮轴或与凸轮轴同步旋转的从动侧旋转部件轴支撑，因此，轴心确定。但是，在本特征结构中，与设置有凸轮轴侧相反一侧的壳体侧面部在凸轮轴的轴向上被按压。通过如上所述，使弹簧部件的预紧力朝向凸轮轴的轴向，作用在与设置有凸轮轴侧相反一侧的壳体侧面部上，从而即使与设置有凸轮轴侧相反一侧的壳体侧面部不由凸轮轴或从动侧旋转部件轴支撑，也能够利用弹簧部件的按压力进行轴支撑。
附图说明
图1是本实施方式所涉及的阀开闭定时控制装置的主剖视图。
图2是本实施方式所涉及的阀开闭定时控制装置的侧剖视图。
图3是本实施方式所涉及的阀开闭定时控制装置的侧剖视图。
图4是本实施方式所涉及的弹簧垫片的单独斜视图。
具体实施方式
基于附图，对将本发明所涉及的阀开闭定时控制装置作为进气阀侧或排气阀侧的阀开闭定时控制装置而应用在汽车中的实施方式进行说明。
在图1至图3中示出本实施方式的阀开闭定时控制装置1。阀开闭定时控制装置1具有：驱动侧旋转部件10，其与内燃机E的曲轴100进行同步旋转；以及从动侧旋转部件11，其与驱动侧旋转部件10同轴配置，与内燃机E的阀开闭用的凸轮轴101进行同步旋转。并且，阀开闭定时控制装置1具有延迟角室20及提前角室21，它们由驱动侧旋转部件10和从动侧旋转部件11形成，通过该延迟角室20供给动作油，使从动侧旋转部件11相对于驱动侧旋转部件10的相对旋转相位向延迟角方向S1移动，通过向该提前角室21供给动作油，使相对旋转相位向提前角方向S2移动。如图2所示，驱动侧旋转部件10由下述部分构成：壳体主体部10a，其位于从动侧旋转部件11的径向外侧；以及壳体侧面部10b、10c，它们在凸轮轴101的轴向上，位于壳体主体部10a的两侧，且与从动侧旋转部件11发生滑动。在凸轮轴101的轴向上，在从动侧旋转部件11与壳体侧面部10b、10c之间设有作为弹簧部件的扭转弹簧12，该扭转弹簧12将相对旋转相位向延迟角方向S1或提前角方向S2预紧，并且，在从动侧旋转部件11与扭转弹簧12之间配置有弹簧垫片14。
驱动侧旋转部件10由下述部分构成：壳体主体部10a，其位于从动侧旋转部件11的径向外侧；壳体侧面部10b，其隔着壳体主体部10a而位于凸轮轴101的相反侧；以及壳体侧面部10c，其与壳体主体部10a相比位于凸轮轴101侧。壳体侧面部10c经由轴承部件15由凸轮轴101轴支撑。另外，壳体主体部10a由从动侧旋转部件11轴支撑。并且，壳体侧面部10b构成为，利用从后述的扭转弹簧12朝向凸轮轴101的轴向作用的按压力，不会从动侧旋转部件11的轴心偏心。另一方面，壳体主体部10a及壳体侧面部10b、10c由4个螺栓16紧固而构成驱动侧旋转部件10。因此，壳体侧面部10b成为被扭转弹簧12的按压力和螺栓16的紧固力夹持的状态。因此，在本实施方式的阀开闭定时控制装置1中，从动侧旋转部件11由于不直接对壳体侧面部10b进行轴支撑，因此，能够缩短凸轮轴101的轴向长度。此外，驱动侧旋转部件10可以由铝等重量较轻且易于加工的金属形成。
在壳体侧面部10c的外周形成有同步链轮10d。在该同步链轮10d与曲轴100之间架设同步链条或同步带等动力传递部件102。如果内燃机E进行驱动，则曲轴100旋转，经由动力传递部件102而使同步链轮10d旋转。如果同步链轮10d旋转，则阀开闭定时控制装置1向旋转方向S旋转。
从动侧旋转部件11设置在壳体主体部10a的径向内侧。从动侧旋转部件11基于延迟角室20及提前角室21的动作油压的作用，使从动侧旋转部件相对于驱动侧旋转部件的相对旋转相位变更，且与驱动侧旋转部件进行同步旋转。另外，从动侧旋转部件11利用凸轮螺栓102而与凸轮轴101紧固，使从动侧旋转部件11和凸轮轴101一体旋转。此外，从动侧旋转部件11可以由铝等重量较轻且易于加工的金属形成。
此外，进入延迟角室20及提前角室21的动作油，从未图示的油泵喷出，在利用未图示的油控制阀控制供给量后进行供给。另外，油控制阀也对从延迟角室20及提前角室21向未图示的油泵的动作油排出进行控制。
如图3所示，在从动侧旋转部件11的径向内侧形成收容部11a，其收容后述的扭转弹簧12及弹簧垫片14。收容部11a是在壳体侧面部10b侧开口，且为有底圆孔形状。并且，在收容部11a中形成被卡合部11b，该被卡合部11b是与收容部11a的底部相比朝向壳体侧面部10c侧切出一个台阶而形成的槽。被卡合部11b与后述的弹簧垫片14的钩部14b卡合。
在收容部11a中设有扭转弹簧12。扭转弹簧12为将金属线材卷绕为螺旋状而成的形状，并且，使线材的一端12a及另一端12b弯曲成指向凸轮轴101的轴向方向。扭转弹簧12的一端12a经由后述的弹簧垫片14的钩部14b而与从动侧旋转部件卡合，另一端12b与壳体侧面部10b卡合。并且，扭转弹簧12将从动侧旋转部件11相对于驱动侧旋转部件10的相对旋转相位向提前角方向S2预紧。并且，扭转弹簧12在凸轮轴101的轴向上，以从自由长度压缩为规定长度的状态设置，将与设置有凸轮轴101侧相反一侧的壳体侧面部10b，向与凸轮轴101分离的一侧按压。
在收容部11a中，换言之在凸轮轴101的轴向上的从动侧旋转部件11与扭转弹簧12之间，设有弹簧垫片14。图4示出弹簧垫片14的斜视图。弹簧垫片14具有：引导部14a，其在扭转弹簧12将相对旋转相位向提前角方向S2预紧时，防止其向与规定的直径相比的内径侧变形；以及钩部14b，其朝向凸轮轴101的轴向延伸，与从动侧旋转部件11卡合而用于防止扭转弹簧12的一端12a直接与从动侧旋转部件11抵接。并且，弹簧垫片14具有：弹簧垫片部14c，其防止扭转弹簧12在径向上延伸的面直接与从动侧旋转部件11抵接；以及凸轮螺栓102的凸轮螺栓垫片部14d。弹簧垫片14可以由与从动侧旋转部件11相比强度更高的材料形成。另外，如果将平板状金属通过冲压加工而成型，则容易形成弹簧垫片14。
如上所述，本实施方式的阀开闭定时控制装置1，在作为从动侧旋转部件11的材料而使用铝等软质材料的情况下，由于在从动侧旋转部件11和扭转弹簧12之间配置弹簧垫片14，因此，能够利用弹簧垫片部14c抑制伴随扭转弹簧12的径向长度的变化所引起的从动侧旋转部件11的磨损。
此外，本实施方式的弹簧垫片14例示了具有朝向凸轮轴101的轴向延伸的钩部14b的情况，其用于防止扭转弹簧12的一端12a直接与从动侧旋转部件11抵接，但并不限定于此。例如也可以具有朝向凸轮轴101的轴向延伸的钩部，其用于防止扭转弹簧12的另一端12b直接与壳体侧面部10b抵接。在此情况下，可以使弹簧垫片14的引导部14a在凸轮轴101的轴向上，以进一步向壳体侧面部10b侧延伸的方式形成。
另外，本实施方式的扭转弹簧12，例示了将相对旋转相位向提前角方向S2预紧的情况，但也可以为向延迟角方向S1预紧的扭转弹簧。在使用向延迟角方向S1预紧的扭转弹簧的情况下，如果是具有利用最延迟角相位限制相对旋转相位的锁紧机构的阀开闭定时控制装置，则具有能够利用锁紧机构更加可靠地进行限制的作用。
工业实用性
本发明适用于即使弹簧部件在径向上延伸的面与驱动侧旋转部件及从动侧旋转部件的至少一个部件发生滑动，也能够抑制磨损的阀开闭定时控制装置。
标号的说明
1        阀开闭定时控制装置
10       驱动侧旋转部件
10a      壳体主体部（驱动侧旋转部件）
10b、10c 壳体侧面部（驱动侧旋转部件）
11       从动侧旋转部件
12       扭转弹簧（弹簧部件）
14       弹簧垫片
14a      引导部
14b      钩部
14c      弹簧垫片部
14d      凸轮螺栓垫片部（紧固部件用垫片部）
20       延迟角室
21       提前角室
100      曲轴
101      凸轮轴
102      凸轮螺栓（紧固部件）

Claims (7)

1.一种阀开闭定时控制装置，其具有：
驱动侧旋转部件，其与内燃机的曲轴进行同步旋转；
从动侧旋转部件，其与所述驱动侧旋转部件同轴配置，与所述内燃机的阀开闭用凸轮轴进行同步旋转；以及
延迟角室及提前角室，它们由所述驱动侧旋转部件和所述从动侧旋转部件形成，通过向该延迟角室供给动作油，使所述从动侧旋转部件相对于所述驱动侧旋转部件的相对旋转相位向延迟角方向移动，通过向该提前角室供给动作油，使所述相对旋转相位向提前角方向移动，
所述驱动侧旋转部件由下述单元构成：壳体主体部，其位于所述从动侧旋转部件的径向外侧；以及壳体侧面部，其在所述凸轮轴的轴向上位于所述壳体主体部的两侧，且与所述从动侧旋转部件发生滑动，
在所述凸轮轴的轴向上，在所述从动侧旋转部件与所述壳体侧面部之间设有弹簧部件，该弹簧部件将所述相对旋转相位向延迟角方向或提前角方向预紧，并且，在所述从动侧旋转部件与所述弹簧部件之间配置弹簧垫片。
2.根据权利要求1所述的阀开闭定时控制装置，其中，
所述弹簧垫片具有紧固部件的紧固部件用垫片部，该紧固部件对所述凸轮轴与所述从动侧旋转部件进行紧固。
3.根据权利要求1或2所述的阀开闭定时控制装置，其中，
所述弹簧垫片具有保持所述弹簧部件的姿态的引导部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀开闭定时控制装置，其中，
所述从动侧旋转部件由铝形成，
所述弹簧垫片由与铝相比强度更高的材料形成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的阀开闭定时控制装置，其中，
在所述弹簧垫片上形成向所述凸轮轴的轴向延伸的钩部。
6.根据权利要求5所述的阀开闭定时控制装置，其中，
所述弹簧部件的一端经由所述钩部与所述从动侧旋转部件卡合。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的阀开闭定时控制装置，其中，
所述弹簧部件以从自由长度压缩为规定长度的状态设置，对与设置有所述凸轮轴侧相反一侧的所述壳体侧面部进行按压。
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