CN110725727A - 静液压凸轮轴相位器 - Google Patents
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Abstract
一种静液压凸轮轴相位器***包括液压致动凸轮轴相位器,其具有转子;以及定子壳体,其容纳转子并且包括至少部分地由叶片限定的提前室和延迟室;以及可变排量泵,其与液压致动凸轮轴相位器流体连通并且包括与提前室流体连通的第一室以及与延迟室流体连通的第二室;在凸轮轴旋转的第一部分期间,第一室接收来自沿凸轮轴表面或轴承表面延伸的第一非连续槽的流体,并且第二室接收来自沿凸轮轴表面或轴承表面延伸的第二非连续槽的流体,以及在凸轮轴旋转的第二部分期间,第一室接收来自第二非连续槽的流体,并且第二室接收来自第一非连续槽的流体。
Description
技术领域
本申请涉及内燃发动机(ICE),并且更具体地,涉及一种与ICE一起使用的可变凸轮轴正时(VCT)。
背景技术
ICE包括一个或多个凸轮轴,这些凸轮轴打开和关闭进气门/排气门并且由曲轴通过诸如链条的无端环旋转驱动。凸轮轴具有造型凸角,当凸轮轴旋转时,凸角打开和关闭气门。气门的打开和关闭基于相对于曲轴角位置的凸轮轴角位置来精确控制。过去,曲轴角位置相对于凸轮轴角位置是固定的。然而,能够改变相对于曲轴角位置的凸轮轴角位置以使点火正时提前或延迟,可以有助于以多种方式改善发动机性能,诸如改进发动机在低工作温度的平稳性。改变相对于曲轴角位置的凸轮轴角位置的能力通常称为VCT。
VCT可以以多种方式实现。例如,VCT可以使用电致动或液压致动的凸轮轴相位器实现。对于液压致动凸轮轴相位器,定子容纳具有一个或多个叶片的转子。定子可以包括凸轮轴链轮,凸轮轴链轮与无端环接合并且传送来自同样与环形环接合的曲轴链轮的旋转能量。转子可以包括一个或多个叶片并且被定子中形成的腔室容纳,使叶片径向向外的端部抵接腔室径向向内的相对的表面,以将定子分成提前室段和延迟室段。向第一室供应流体(诸如发动机油)并且同时允许流体从第二室离开,可以使转子在一个角度方向上相对于定子移动。如果向第二室供应流体并且从第一室排空,则转子可以在另一个角度方向上移动。存在各种机构用于供应该流体。例如,油压致动(OPA)凸轮轴相位器可用于向腔室供应来自ICE中油泵的流体,油泵对流体加压以供应到凸轮轴相位器。然后,加压流体可被引导到提前室段或延迟室段。然而,不使用单独的油泵加压流体来控制向腔室供应流体将是有益的。
发明内容
在一个实施方式中,一种静液压凸轮轴相位器***包括液压致动凸轮轴相位器,其带有转子,转子具有从毂径向向外延伸的叶片;定子壳体,其容纳转子并且包括至少部分地由叶片限定的提前室和延迟室;以及可变排量泵,其与液压致动凸轮轴相位器流体连通并且包括与提前室流体连通的第一室和与延迟室流体连通的第二室;在凸轮轴旋转的第一部分期间,第一室接收来自沿凸轮轴表面或轴承表面延伸的第一非连续槽的流体,并且第二室接收来自沿凸轮轴表面或轴承表面延伸的第二非连续槽的流体,并且在凸轮轴旋转的第二部分期间,第一室接收来自第二非连续槽的流体,并且第二室接收来自第一非连续槽的流体。
在另一个实施方式中,一种静液压凸轮轴相位器***包括液压致动凸轮轴相位器,其带有定子壳体,定子壳体具有从外表面径向向外延伸的多个链轮齿;以及转子,转子容纳于定子壳体内并且构造为与凸轮轴连接并且包括至少一个叶片,至少一个叶片在定子壳体内分隔提前室和延迟室;可变排量泵,其包括:第一气缸,其在凸轮轴旋转的第一部分期间与提前室流体连通并且与轴承表面或凸轮轴表面上的第一非连续槽流体连通,其中,第一气缸在凸轮轴旋转的第二部分期间与轴承表面或凸轮轴表面上的第二非连续槽流体连通;第二气缸,其在凸轮轴旋转的第一部分期间与延迟室流体连通并且与第二非连续槽流体连通,其中,第二气缸在凸轮轴旋转的第二部分期间与第一非连续槽流体连通;以及容纳于第一活塞气缸的第一活塞和容纳于第二活塞气缸的第二活塞,其中,第一活塞相对于第一气缸移动并且第二活塞相对于第二气缸移动以改变凸轮轴的相位。
附图说明
图1是示出静液压凸轮轴相位器***的实施方式的示意图;
图2是示出静液压凸轮轴相位器***的实施方式的截面图;
图3是示出在静液压凸轮轴相位器***的实施方式中使用的凸轮轴的截面图;
图4是示出静液压凸轮轴相位器***的实施方式的透视图;
图5是示出静液压凸轮轴相位器***的实施方式的一部分的分解透视图;
图6是示出静液压凸轮轴相位器***的实施方式的透视图;
图7是示出静液压凸轮轴相位器***的实施方式的一部分的透视图;
图8是示出静液压凸轮轴相位器***的实施方式的透视截面图;
图9是示出静液压凸轮轴相位器***的实施方式的一部分的分解透视图;
图10是示出静液压凸轮轴相位器***的实施方式的一部分的截面图;
图11是示出静液压凸轮轴相位器***的实施方式的一部分的截面图;
图12是示出静液压凸轮轴相位器***的实施方式的一部分的截面图;
图13是示出静液压凸轮轴相位器***的实施方式的透视截面图;
图14是示出静液压凸轮轴相位器***的实施方式的一部分的分解透视图;
图15是示出静液压凸轮轴相位器***的实施方式的一部分的截面图;以及
图16是示出静液压凸轮轴相位器***的实施方式的一部分的截面图。
具体实施方式
静液压凸轮轴相位器***可以使用可变排量泵在相对于曲轴的提前状态或延迟状态之间调节凸轮轴。可变排量泵与具有固定排量的液压致动凸轮轴相位器流体连通。内燃发动机(ICE)包括一个或多个凸轮轴,以接收来自曲轴的旋转输入以及来自ICE提供的源的润滑流体。凸轮轴的旋转运动可以使流体加压并通过多个流体通道将流体传送到可变排量泵,可变排量泵将流体引导至液压致动凸轮轴相位器的提前部分或延迟部分。可变排量泵可以通过在一个角度方向上调节凸轮轴相对于曲轴的角位置来相对于第二室减小第一室中的排量以提前正时。减小第一室中的排量增加了供应到液压致动凸轮轴相位器的提前室的流体的量,使得凸轮轴的角位置相对于曲轴在提前方向上改变。可变排量泵可以通过在另一个角度方向上调节凸轮轴相对于曲轴的角位置来相对于第二室增加第一室中的排量以延迟正时。增加第一室中的排量减少了供应到液压致动凸轮轴相位器的提前室的流体的量,同时增加了供应到相位器的延迟室的流体的量,使得凸轮轴的角位置相对于曲轴在延迟方向上改变。可变排量泵还可以通过保持第一室相对于第二室的排量来维持凸轮轴相对于曲轴的角位置。
可变排量泵和液压致动凸轮轴相位器可以与凸轮轴联接,使泵和相位器相对于凸轮轴角位置保持固定角位置。在一个实施方式中,可变排量泵可以使用容纳于第一室的第一活塞和容纳于第二室的第二活塞来实现。旋转斜盘可以相对于可变排量泵保持固定,使得泵与凸轮轴一起相对于凸轮轴旋转。旋转斜盘可以与第一活塞以及第二活塞接合以改变凸轮轴相对于曲轴的角位置,旋转斜盘可以围绕枢轴铰接以使第一活塞相对于第二活塞移动,从而减小第一室或第二室的排量。增加朝向第一室或第二室的枢转量对应于增加凸轮轴相对于曲轴在提前方向或延迟方向上的角位移量。使旋转斜盘枢转靠近可变排量泵的第一室可以改变凸轮轴相对于曲轴的角位置,从而提前或延迟正时。当旋转斜盘绕枢轴移动靠近第一室时,第一活塞在凸轮轴旋转的第一半期间线性移入第一室,并且在凸轮轴旋转的第二半期间线性移出第一室。同时,第二活塞在凸轮轴旋转的第一半期间线性移出第二室,并且在凸轮轴旋转的第二半期间线性移入第二室。在凸轮轴旋转的第一半期间活塞在一个线性方向上的运动以及在凸轮轴旋转的第二半期间活塞在另一个线性方向上的运动可以与ICE中选择性形成的流体通路配合。
例如,可以在凸轮轴、轴承或其两者中形成两组流体通路;第一组流体通路允许流体流过凸轮轴旋转的大约0-180度,但阻止流体流过凸轮轴旋转的大约181-360度。第二组流体通路阻止流体流过凸轮轴旋转的大约0-180度,但允许流体流过凸轮轴旋转的大约181-360度。第一组流体通路可以形成为沿着轴承的圆周表面的一部分延伸,第二组流体通路可以形成为沿着轴承的圆周表面的另一部分延伸。第一组流体通路可以与凸轮轴相位器的提前室流体连通,第二组流体通路可以与凸轮轴相位器的延迟室流体连通。流体通路可以关于凸轮轴或轴颈轴承角定位,从而在旋转斜盘移动靠近第一室或第二室时,流体通路将流体推入液压致动凸轮轴相位器的一个室中并将流体从相位器的另一个室中抽出。流体泵可以向静液压凸轮轴相位器***供应加压油,以确保向***供应足量流体。
转到图1,示出了描述静液压凸轮轴相位器***10的实施方式的总体示意图。***10包括可变排量泵12、液压致动凸轮轴相位器14、流体供应泵16、第一组流体通路18以及第二组流体通路20。可变排量泵12可以改变第一室22或第二室24中的流体排量,以在提前位置与延迟位置之间调节液压致动凸轮轴相位器14。当第一室22中的流体排量减小时,流体可以从第二组流体通路20流向第一组流体通路18,而液压致动凸轮轴相位器14可以提前凸轮轴相对于曲轴的正时。当第二室24中的流体排量减小时,流体可以从第一组流体通路18流向第二组流体通路20,而液压致动凸轮轴相位器14可以延迟凸轮轴相对于曲轴的正时。ICE提供的流体供应泵26包括凸轮轴和曲轴,可以向***10供应流体,诸如发动机油。一个或多个止回气门28可以阻止流体流向流体供应泵26。
图2-3示出了静液压凸轮轴相位器***30的实施方式。***包括可变排量泵32和液压致动凸轮轴相位器34。在该实施方式中,可变排量泵32包括第一室36和第二室42,第一室36实现为容纳于第一气缸40的第一活塞38,第二室42实现为容纳于第二气缸46的第二活塞44。然而,应当理解,可变排量泵的其他实施方式也是可能的。例如,可变排量泵还可以使用可变排量叶片泵来实现,诸如摆线泵或其他类似类型的液压泵。示出了液压致动凸轮轴相位器14的一部分。液压致动凸轮轴相位器通常包括转子48和定子壳体(未示出),转子48具有从毂52径向向外延伸的多个叶片50,定子壳体容纳转子48。在美国申请第12/921,425号中描述了一种液压致动凸轮轴相位器的示例,其内容通过引用结合于此。转子48可以通过紧固件56(诸如螺栓)机械连接到凸轮轴54,并且凸轮轴54可以安装在ICE的头部中。凸轮轴54和马达48包括第一组流体通路58的一部分和第二组流体通路60的一部分。第一组流体通路58包括转子48和凸轮轴54中的第一转子通路62以及凸轮轴54中的第一凸轮轴通路64,第一转子通路62和第一凸轮轴通路64通过第一室通路66在第一气缸40和相位器14的第一室36之间传送流体。第二组流体通路60包括转子48和凸轮轴54中的第二转子通路68以及凸轮轴54中的第二凸轮轴通路70,第二转子通路68和第二凸轮轴通路70通过第二室通路72在第二气缸46和第二室36之间传送流体。根据凸轮轴54的角位置,第一转子通路62/第二转子通路68与第一气缸40或第二气缸46流体连通。这将在下文更详细地讨论。
第一凸轮轴通路64和第二凸轮轴通路70出口所在的凸轮轴54的外表面可以与ICE中使用的头部的轴承表面74轴向对齐。轴承表面74可以紧密地适形于凸轮轴54的外表面并且包括形成在头部70和轴承盖78中的一个或多个不连续圆周槽和一个或多个圆周槽。除了或代替形成在轴承表面74中的槽,可以在凸轮轴54的外表面中形成非连续槽和连续槽。非连续圆周槽可以沿着径向朝内的轴承表面74的角形部分周向地延伸,轴承表面74由头部70和轴承盖73共同形成。在该实施方式中,轴承表面74包括第一非连续槽80和第二非连续槽82,每一个都径向向内朝向凸轮轴54的外表面。第一非连续槽80可以沿着轴承表面74沿<180度的弧延伸,第二非连续槽82也可以沿着轴承表面74沿<180度的弧延伸。在该实施方式中,第一非连续槽80可以形成在头部70中并且第二非连续槽82可以形成在轴承盖78中。在凸轮轴旋转的半径的一半期间,第一非连续槽86与第一转子通路62、第一凸轮轴通路64以及第一室通路66流体连通,第二非连续槽82与第二转子通路68、第二凸轮轴通路70以及第二室通路72流体连通。在凸轮轴旋转的半径的另一半期间,第一非连续槽与第二转子通路68、第二凸轮轴通路70以及第二室通路72流体连通,第二非连续槽82与第一转子通路62、第一凸轮轴通路64以及第一室通路66流体连通。
一个或多个连续槽也可以形成在轴承表面74中。连续槽可以径向向内朝向凸轮轴表面并且将流体从流体供应泵26传送到液压致动凸轮轴相位器14的提前室和延迟室。在该实施方式中,轴承表面74包括第一连续槽84和第二连续槽86。提前流体连路88在第一连续槽84和第一非连续槽80之间传送流体,延迟流体连路90在第二连续槽86和第二非连续槽82之间传送流体。第一凸轮轴通路64可以从凸轮轴54的外表面延伸到形成在凸轮轴54和转子48内的提前供应室92。第一凸轮轴通路64可以被定位成其沿着凸轮轴54的外表面的位置与第一连续槽84轴向对齐;第一凸轮轴通路64可以将由流体供应泵26提供的流体传送到提前供应室92。第一室通路66可以形成在转子48中并且从提前供应室92径向向外延伸到凸轮轴相位器14的提前室。第二凸轮轴通路70可以从凸轮轴的外表面延伸到形成在凸轮轴54和转子48内的延迟供应室94。第二凸轮轴通路70可以被定位成其沿着凸轮轴54的外表面的位置与第二连续槽86轴向对齐,使得第二凸轮轴通路70可以将由流体供应泵26提供的流体传送到延迟供应室94。公共流体供应线96可以使流体从流体供应泵26流动到第一连续槽84和第二连续槽86,第一连续槽84和第二连续槽86可以将流体通过第一凸轮轴通路64和第二凸轮轴通路70传送到提前供应室92和延迟供应室94,并且最终传送到凸轮轴相位器14的提前室和延迟室。
当组装液压致动凸轮轴相位器14并且转子48被容纳于定子/壳体中时,流体可以被选择性地引导至相位器14的提前室中并且撞击叶片的一侧以提前凸轮轴54相对于曲轴的正时,或者被选择性地引导至延迟室中撞击叶片50的另一侧以延迟凸轮轴54相对于曲轴的正时。流体选择性地流入液压致动凸轮轴相位器14的提前室或延迟室可以改变转子48相对于定子/壳体的角位置并且由此改变凸轮轴54相对于曲轴的角位置。在该实施方式中,转子48包括分别容纳第一活塞38和第二活塞44的第一气缸40和第二气缸46。旋转斜盘98可围绕位于第一活塞38和第二活塞44之间的枢轴100安装。当凸轮轴54和液压致动凸轮轴相位器14在ICE工作期间旋转时,旋转斜盘98可以保持关于枢轴100固定并且与第一活塞端102和第二活塞端104接触。调节构件106可以与旋转斜盘98的一部分接合以保持或改变其关于枢轴100的位置。将旋转斜盘98的一部分绕枢轴100朝向第一气缸40移动可以使凸轮轴54相对于曲轴在一个角度方向上移动,而将旋转斜盘98的另一部分绕枢轴100朝向第二气缸46移动可以使凸轮轴54相对于曲轴在另一个角度方向上移动。调节构件106可以使用由电动机旋转的滚珠丝杠或使控制臂线性移动的电磁线圈来实现。还可以使用液压气门控制和调节臂以使旋转斜盘98倾斜。弹簧可用于将旋转斜盘偏置在中间位置,使得第一活塞38和第二活塞44排出相对一致量的流体并且凸轮轴54的角位置相对于曲轴的角位置既不提前也不延迟。
当可变排量泵12旋转时,旋转斜盘98可保持与第一活塞端102和第二活塞端104接触;第一活塞38和第二活塞44可分别通过旋转斜盘48保持相对于第一气缸40和第二气缸46的位置,以保持凸轮轴54相对于曲轴的角位置。然而,如图2所示,调节构件106可以移动旋转斜盘98,使第一活塞38相对于第一气缸40轴向移动并朝向转子48向内移动,而第二活塞44相对于第二气缸46轴向移动并远离转子48移动。在该位置,流体从第一气缸40排出并被引导至提前供应室92中,并且最终被引导至凸轮轴相位器14的两个提前室中,使得第一气缸40中存在的流体相对于第二气缸46中存在的流体的量较少。相反地,调节构件106可以移动旋转斜盘98,使第二活塞44相对于第二气缸46轴向移动并朝向转子48向内移动,而第一活塞38相对于第一气缸40轴向移动并远离转子48移动。在该位置,流体从第二气缸46排出并被引导至延迟供应室94中,并且最终被引导至凸轮轴相位器14的延迟室中,使得第二气缸46中存在的流体相对于第一气缸40中存在的流体的量较少。
静液压凸轮轴相位器***的还可能有许多其他实施方式。转到图4-5,示出了静液压凸轮轴相位器***150的实施方式。***150包括液压致动凸轮轴相位器14和可变排量泵12,类似于以上关于图2-3所描述的。凸轮轴相位器14包括转子48和定子壳体152。转子48与凸轮轴(未示出)联接,定子壳体152接收来自曲轴的旋转输入。可变排量泵12至少部分地包括在转子48中,并且包括分别容纳于第一气缸和第二气缸(未示出)的第一活塞和第二活塞(未示出)。在调节液压致动凸轮轴相位器14时,锁定套筒154可以沿着凸轮轴旋转轴线(x)轴向移动以接合与转子48联接的锁定板156并接合定子壳体152,使凸轮轴的角位置相对于曲轴的角位置提前或延迟。锁定套筒154可以是环形的并且具有转子齿158和定子齿160,转子齿158包括第一多个径向朝内的齿轮齿,定子齿160包括第二多个径向朝内的齿轮齿。与转子48联接的锁定板156可以包括径向向外延伸的转子锁定齿112,转子锁定齿112与锁定套筒154的转子齿158接合。定子壳体152可以包括具有多个齿轮齿的定子锁定齿164,齿轮齿在锁定套筒154响应于提前或延迟定时而轴向移动时接合锁定套筒154的定子齿160。在一个实施方式中,定子齿160限定多个平面槽缝。定子壳体152上的定子锁定齿164可以被定向成使齿顶面垂直于凸轮轴旋转轴线(x),并且以齿顶面配合在平面槽缝内的方式接合齿164。定子齿160和定子锁定齿164可以使用冠状齿轮来实现。定子壳体152还包括形成凸轮轴链轮166的径向朝外的齿轮齿,凸轮轴链轮166可以接合同时也连接曲轴链轮(未示出)的环形环,以使凸轮轴旋转运动。旋转斜盘168可以包括从枢转点172向外延伸的多个突起170。突起170可以接合锁定套筒154的边缘174,并且当旋转斜盘168绕枢转点172倾斜或成角度时,突起使锁定套筒154相对于凸轮轴旋转轴线(x)轴向移动。
在图6-7中,示出了静液压凸轮轴***200的另一个实施方式。***200包括液压致动凸轮轴相位器14和可变排量泵12。凸轮轴相位器14包括转子48和定子壳体152。可变排量泵12至少部分地包括在转子48中,并且包括分别容纳于第一气缸和第二气缸的第一活塞和第二活塞(均未示出)。***200包括定子板202,定子板202与定子壳体152联接并且用于将转子48锁定在相对于定子壳体152的固定角位置。旋转斜盘204可与多个锁定活塞206接合或连接,锁定活塞206基本垂直于定子板202延伸。定子板202可以联接到定子壳体152的一侧,使得旋转斜盘204和定子板202定位在转子48的相对侧上。锁定活塞206可以平行于凸轮轴旋转轴线(x)从旋转斜盘204延伸穿过转子48中的转子孔208,转子孔208从转子48的一侧延伸到转子48的另一侧。当旋转斜盘202铰接在中间位置使凸轮轴相对于曲轴的角位置既不提前也不延迟时,多个锁定活塞206延伸进入转子孔208而不超过这些孔208,使得锁定活塞206不在定子板202中形成的锁定接收部212处接合定子板202。如上所述,当旋转斜盘204绕枢轴212成角度或倾斜以改变凸轮轴相对于曲轴的角位置时,无论是提前还是延迟正时,锁定活塞206中的至少一个朝向定子板202轴向移动,从转子孔208向外延伸超出转子孔208并接合多个锁定接收部210中的至少一个。锁定接收部210可以是定子板202中的槽缝或开口,其可以接合锁定活塞206以阻止转子48与定子壳体152之间的相对角运动。当转子48和定子板202在ICE工作期间与凸轮轴一起旋转时,旋转斜盘204保持旋转固定。当转子48和定子板202旋转时,多个锁定活塞206中的不同活塞朝向锁定接收部210轴向延伸,使得当凸轮轴转过完整一周2π或360度时,多个锁定活塞206接合和释放多个锁定接收部210。
转到图8-12,示出了静液压凸轮轴***250的另一个实施方式。***250包括液压致动凸轮轴相位器14和可变排量泵12。凸轮轴相位器14包括转子48和定子壳体152。可变排量泵12至少部分地包括在转子48中,并且包括分别容纳于第一气缸40和第二气缸46的第一活塞38和第二活塞(未示出)。第一气缸40与凸轮轴相位器14的提前室流体连通,第二气缸46与凸轮轴相位器14的延迟室流体连通。旋转斜盘252围绕枢轴254安装并接合第一活塞38和绕枢轴254倾斜的第二活塞,以改变凸轮轴相对于曲轴的角位置。转子48包括位于转子孔258内的锁定销256,转子孔258从转子48的一端延伸到转子48的另一端。转子孔258可以是圆柱形的,以接收锁定销256,使得转子孔258的表面紧密地适形于锁定销258的外表面。此外,转子48包括将流体从凸轮轴相位器14的提前室传送到转子孔258的提前流体锁定通路260和将流体从凸轮轴相位器14的延迟室传送到转子孔258的延迟流体锁定通路262。
锁定销256可以在转子孔258内轴向滑动以接合形成在定子壳体152中的锁定部件264,诸如孔或槽缝。当液压致动凸轮轴相位器14既不提前也不延迟凸轮轴正时时,诸如可能发生在当旋转斜盘266既不接触第一活塞38也不接触第二活塞或者第一活塞38和第二活塞被定位为向提前室和延迟室中提供等量流体时,锁定销256可被偏置成与锁定部件264接合。锁定销256可以包括提前肩部268和与提前肩部208轴向间隔开的延迟肩部270。提前肩部268和延迟肩部270可以各自形成在锁定销256的外表面中并且具有基本垂直的表面。
柱塞272可以与锁定部件264内的锁定销256基本上轴向地或同轴地对齐,并且被包括在定子壳体152内。柱塞272可以是螺柱,其接合锁定部件264内的锁定销256的一端并且延伸到定子壳体152外部,使得当液压致动凸轮轴相位器14被控制提前或延迟凸轮轴正时时,柱塞272可以被旋转斜盘266接合并轴向移动。旋转斜盘266可以枢转以与定子壳体152的外表面平行,使凸轮轴的角位置相对于曲轴既不提前也不延迟。以此方式铰接,旋转斜盘可以不接触柱塞272并且锁定销256可以被偏置构件274(诸如弹簧)偏置成与锁定部件264接合,如图10所示。锁定销256的外表面阻止流体从提前流体锁定通路260和延迟流体锁定通路262流入转子孔258。当旋转斜盘252绕枢轴254倾斜以改变凸轮轴相对于曲轴的角位置时,旋转斜盘252可以接合柱塞272并且轴向移动柱塞272,从而迫使锁定销256离开锁定部件264。这在图11中示出。当锁定销256响应于柱塞272的运动而轴向移位时,销256与锁定部件264解除接合。此外,提前肩部268和延迟肩部270可以各自从一个位置沿着转子孔258移动到另一个位置,从而允许流体分别从提前室或延迟室流动到转子孔258。当旋转斜盘266绕枢轴254倾斜以改变凸轮轴的正时时,凸轮轴相位器的提前室或延迟室接收更大体积和压力的流体,流体随后被传送到提前肩部268或者延迟肩部270,使偏置构件274的偏置作用反向并且将锁定销256的轴向位置保持在解锁状态,使锁定销256在正时被提前或延迟时不与锁定部件264接合。当旋转斜盘266返回到既不提前也不延迟相对凸轮轴位置的位置时,从提前室或延迟室流出的流体压力可以将锁定销256保持在如图12所示的轴向移位位置,直到流体压力减退并且偏置构件274克服由提前流体锁定通路260或延迟流体锁定通路262提供的减小的流体压力。然后,锁定销256可以被推动与锁定部件264接合。
图13-16示出了静液压凸轮轴***300的又一实施方式。***300包括液压致动凸轮轴相位器14和可变排量泵12。凸轮轴相位器14包括转子48和定子壳体152。可变排量泵12至少部分地包括在转子48中,并且包括分别容纳于第一气缸40和第二气缸42的第一活塞38和第二活塞(未示出)。第一气缸40与凸轮轴相位器14的提前室流体连通,第二气缸42与凸轮轴相位器14的延迟室流体连通。旋转斜盘302围绕枢轴304安装并接合第一活塞38和绕枢轴304倾斜的第二活塞,以改变凸轮轴相对于曲轴的角位置。转子48包括位于转子孔258内的锁定销306,转子孔258从转子48的一端延伸到转子48的另一端。转子孔258可以是圆柱形的,以接收锁定销306,使得转子孔258的表面紧密地适形于锁定销306的外表面。此外,转子48包括将流体从凸轮轴相位器14的提前室传送到转子孔258的提前流体锁定通路260和将流体从凸轮轴相位器14的延迟室传送到转子孔258的延迟流体锁定通路262。
锁定销306可以在转子孔258内轴向滑动以接合形成在定子壳体156中的锁定部件308,诸如孔或槽缝。当液压致动凸轮轴相位器14既不提前也不延迟凸轮轴正时时,诸如可能发生在当旋转斜盘302既不接触第一活塞也不接触第二活塞或者第一活塞和第二活塞被定位为向提前室和延迟室中提供等量流体时,锁定销306可被偏置成与锁定部件308接合。锁定销306可以包括提前肩部310和与提前肩部310轴向间隔开的延迟肩部312。提前肩部310和延迟肩部312可以各自形成在锁定销306的外表面中并且具有基本垂直的表面。锁定销306可以在转子孔258内轴向滑动以接合形成在定子壳体152中的锁定部件308,诸如孔或槽缝。当液压致动凸轮轴相位器14既不提前也不延迟凸轮轴正时时,诸如可能发生在当旋转斜盘302既不接触第一活塞也不接触第二活塞或者第一活塞和第二活塞被定位为向提前室和延迟室中提供等量流体时,锁定销306可被偏置成与锁定部件308接合。
当旋转斜盘302绕枢轴304倾斜以改变凸轮轴56相对于曲轴的角位置时,旋转斜盘302可分别相对于第一气缸38和第二气缸40移动第一活塞和第二活塞。倾斜的旋转斜盘302可以改变凸轮轴54的正时,并且凸轮轴相位器14的提前室或延迟室接收的更大体积和压力的流体,流体随后被传送到提前肩部310或延迟肩部312,使偏置构件314的偏置作用反向并且使锁定销306相对于转子孔258轴向滑动,并且将锁定销306从销306与锁定部件308接合的锁定状态移动到解锁状态,使得锁定销306在正时被提前或延迟时不与锁定部件308接合。当旋转斜盘302返回到既不提前也不延迟相对凸轮轴位置的位置时,从提前室或延迟室流出的流体压力减退并且偏置构件314克服由提前流体锁定通路260或延迟流体锁定通路262提供的减小的流体压力。然后,锁定销306可以被偏置构件推动与锁定部件308接合。
应当理解,前面是对本发明的一个或多个实施例的描述。本发明不限于本文公开的特定实施例,而是仅由所附权利要求限定。此外,包含在以上描述中的陈述涉及特定实施例,并且不应被解释为对本发明的范围或对权利要求中使用的术语的定义的限制,除非以上明确地定义了术语或短语。对于本领域技术人员来说,各种其他实施例以及对所公开实施例的各种改变和修改将变得显而易见。所有这些其他实施例、改变和修改都旨在落入所附权利要求的范围内。
如在本说明书和权利要求书中所使用的,术语“例如(e.g.)”、“例如(forexample)”、“例如(for instance)”、“诸如”和“类似”以及动词“包括(comprising)”,“具有”,“包括(including)”以及它们的其他动词形式在结合一个或多个组件或其他项目的列表使用时各自被解释为开放式的。这意味着该列表不应被认为排除了其他附加组件或项目。除非在需要不同解释的上下文中使用,否则其他术语将使用其最广泛的合理含义来解释。
Claims (19)
1.一种静液压凸轮轴相位器***,包括:
液压致动凸轮轴相位器,其包括:
转子,其具有从毂径向向外延伸的叶片;
定子壳体,其容纳所述转子并且包括至少部分地由所述叶片限定的提前室和延迟室;以及
可变排量泵,其与所述液压致动凸轮轴相位器流体连通并且包括与所述提前室流体连通的第一室以及与所述延迟室流体连通的第二室;
其中,在凸轮轴旋转的第一部分期间,所述第一室接收来自沿着凸轮轴表面或轴承表面延伸的第一非连续槽的流体,并且所述第二室接收来自沿着所述凸轮轴表面或所述轴承表面延伸的第二非连续槽的流体,并且
其中,在凸轮轴旋转的第二部分期间,所述第一室接收来自所述第二非连续槽的流体,并且所述第二室接收来自所述第一非连续槽的流体。
2.如权利要求1所述的静液压凸轮轴相位器***,其中,所述可变排量泵包括容纳于第一气缸的第一活塞以及容纳于第二气缸的第二活塞。
3.如权利要求2所述的静液压凸轮轴相位器***,还包括:旋转斜盘,所述旋转斜盘围绕接合所述第一活塞和所述第二活塞的枢轴安装。
4.如权利要求1所述的静液压凸轮轴相位器***,还包括:凸轮轴,其具有一个或多个非连续槽以及一个或多个连续槽。
5.如权利要求4所述的静液压凸轮轴相位器***,还包括:在凸轮轴旋转的第一部分期间,与所述液压致动凸轮轴相位器的提前室流体连通的第一凸轮轴流体通路,以及与所述液压致动凸轮轴相位器的延迟室流体连通的第二凸轮轴流体通路;以及在凸轮轴旋转的第二部分期间,与所述液压致动凸轮轴相位器的延迟室流体连通的所述第一凸轮轴流体通路,以及与所述液压致动凸轮轴相位器的提前室流体连通的所述第二凸轮轴流体通路。
6.如权利要求1所述的静液压凸轮轴相位器***,还包括:
锁定板,其与所述转子联接并且具有多个转子锁定齿;
锁定套筒,其具有多个转子齿和多个定子齿;以及
定子壳体,其包括多个定子锁定齿,其中,所述转子锁定齿可释放地接合所述转子齿并且所述定子锁定齿可释放地接合所述定子齿。
7.如权利要求1所述的静液压凸轮轴相位器***,还包括:旋转斜盘,所述旋转斜盘围绕控制所述可变排量泵的枢轴安装。
8.如权利要求7所述的静液压凸轮轴相位器***,还包括:调节构件,所述调节构件在枢轴处与所述旋转斜盘联接,使所述旋转斜盘绕所述枢轴移动。
9.如权利要求7所述的静液压凸轮轴相位器***,还包括:多个活塞,所述活塞接合所述旋转斜盘的表面并且轴向延伸穿过转子孔以接合和脱离定子板中的对应锁定接收部。
10.如权利要求1所述的静液压凸轮轴相位器***,还包括:锁定销,其具有提前肩部和延迟肩部,所述锁定销容纳于转子孔并且被偏置构件偏置成与所述定子壳体中的锁定部件接合;
提前流体锁定通路,其与所述提前室以及所述转子孔流体连通;以及
延迟流体锁定通路,其与所述延迟室以及所述转子孔流体连通,其中,从所述提前流体锁定通路或所述延迟流体锁定通路传送至所述转子孔的流体使所述锁定销移动脱离与所述锁定部件的接合。
11.如权利要求1所述的静液压凸轮轴相位器***,还包括:锁定销,其具有提前肩部和延迟肩部,所述锁定销容纳于转子孔并且被偏置成保持在所述转子孔内;
提前流体锁定通路,其与所述提前室以及所述转子孔流体连通;以及
延迟流体锁定通路,其与所述延迟室以及所述转子孔流体连通,其中,从所述提前流体锁定通路或所述延迟流体锁定通路传送的流体使所述锁定销延伸超出所述转子孔并与锁定部件接合。
12.一种静液压凸轮轴相位器***,包括:
液压致动凸轮轴相位器,其包括:
定子壳体,其包括从外表面径向向外延伸的多个链轮齿;以及
转子,其容纳于所述定子壳体内,并且构造为与凸轮轴连接并且包括至少一个叶片,所述至少一个叶片在所述定子壳体内分隔提前室和延迟室;
可变排量泵,其包括:
第一气缸,其在凸轮轴旋转的第一部分期间与所述提前室流体连通并且与轴承表面或凸轮轴表面上的第一非连续槽流体连通,其中,所述第一气缸在凸轮轴旋转的第二部分期间与所述轴承表面或所述凸轮轴表面上的第二非连续槽流体连通;
第二气缸,其在所述凸轮轴旋转的第一部分期间与所述延迟室流体连通并且与所述第二非连续槽流体连通,其中,所述第二气缸在所述凸轮轴旋转的第二部分期间与所述第一非连续槽流体连通;以及
以及容纳于所述第一活塞气缸的第一活塞和容纳于所述第二活塞气缸的第二活塞,其中,所述第一活塞相对于所述第一气缸移动并且所述第二活塞相对于所述第二气缸移动以改变所述凸轮轴的相位。
13.如权利要求12所述的静液压凸轮轴相位器***,还包括:在所述凸轮轴旋转的第一部分期间,与所述液压致动凸轮轴相位器的提前室流体连通的第一凸轮轴通路,以及与所述液压致动凸轮轴相位器的延迟室流体连通的第二凸轮轴流体通路;以及在所述凸轮轴旋转的第二部分期间,与所述液压致动凸轮轴相位器的延迟室流体连通的所述第一凸轮轴流体通路,以及与所述液压致动凸轮轴相位器的提前室流体连通的所述第二凸轮轴流体通路。
14.如权利要求12所述的静液压凸轮轴相位器***,还包括:
锁定板,其与所述转子联接并且具有多个转子锁定齿;
锁定套筒,其具有多个转子齿和多个定子齿;以及
定子壳体,其包括多个定子锁定齿,其中,所述转子锁定齿可释放地接合所述转子齿并且所述定子锁定齿可释放地接合所述定子齿。
15.如权利要求12所述的静液压凸轮轴相位器***,还包括:旋转斜盘,所述旋转斜盘围绕控制所述可变排量泵的枢轴安装。
16.如权利要求15所述的静液压凸轮轴相位器***,还包括:调节构件,所述调节构件在枢轴处与所述旋转斜盘联接,使所述旋转斜盘绕所述枢轴移动。
17.如权利要求15所述的静液压凸轮轴相位器***,还包括:多个活塞,所述活塞接合所述旋转斜盘的表面并且轴向延伸穿过转子孔以接合和脱离定子板中的对应锁定接收部。
18.如权利要求12所述的静液压凸轮轴相位器***,还包括:锁定销,其具有提前肩部和延迟肩部,所述锁定销容纳于转子孔并且被偏置构件偏置成与所述定子壳体内的锁定部件接合;
提前流体锁定通路,其与所述提前室以及所述转子孔流体连通;以及
延迟流体锁定通路,其与所述延迟室以及所述转子孔流体连通,其中,从所述提前流体锁定通路或所述延迟流体锁定通路传送至所述转子孔的流体使所述锁定销移动脱离与所述锁定部件的接合。
19.如权利要求12所述的静液压凸轮轴相位器***,还包括:锁定销,其具有提前肩部和延迟肩部,所述锁定销容纳于转子孔并且被偏置成保持在所述转子孔内;
提前流体锁定通路,其与所述提前室以及所述转子孔流体连通;以及
延迟流体锁定通路,其与所述延迟室以及所述转子孔流体连通,其中,从所述提前流体锁定通路或所述延迟流体锁定通路传送的流体使所述锁定销移动延伸超出所述转子孔并与锁定部件接合。
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PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20200124 |
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |