專利名稱：一種可變氣門正時的配氣調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及汽車發(fā)動機氣門正時領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種帶有 相對于曲軸調(diào)整凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度的可變氣門正時的配氣調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
汽車發(fā)動機可變氣門正時技術(shù)(VVT， Variable Valve Timing)是近年來 被逐漸應(yīng)用于現(xiàn)代轎車上的一種新技術(shù)。發(fā)動機采用可變氣門正時技術(shù)可以提 高發(fā)動機的進氣充量，使進氣充量系數(shù)增加，發(fā)動機的扭矩和功率可以得到進 一步的提高.圖5出示的是專利DE 101 34 320 Al公開的一種帶有用于調(diào)整凸 輪軸旋轉(zhuǎn)角度的液壓裝置的內(nèi)燃機，該裝置可相對于曲軸改變凸輪軸的相位。 這種裝置由轉(zhuǎn)子(2)和定子(1)組成，轉(zhuǎn)子由空心螺栓緊固于凸輪軸，與其同步 旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子上做有舵片10a， 10b， 10c， 10d。定子包絡(luò)轉(zhuǎn)子并與由曲軸驅(qū)動的 正時鏈輪同步旋轉(zhuǎn)。該裝置的零件主要由鋼(或者鐵)經(jīng)過燒結(jié)或者切削加工 的粉末冶金制造。但該裝置由此造成(1)用于旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整的該裝置很高的 質(zhì)量，轉(zhuǎn)動慣量大；(2)在燒結(jié)件加工時切削費用很高的加工成本；(3)多 孔的燒結(jié)件不希望的油外泄漏。因為在粉末冶金中，密度分布不均，壁厚較薄 的零件，特別是在強度和剛性方面很難保證，而且?guī)в胁煌盍细叨鹊膹?fù)雜造 型常常只有利用昂貴的型芯在模具上才能實現(xiàn)，所以迄今為止用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)角 度的裝置大多由相當沉重和實心的部件制成。切削加工制造的裝置也存在類似 問題，且復(fù)雜造型就會帶來很高的切削加工費用。圖6出示的是專利 US6, 615， 487 B2公開的類似的裝置，定子1與由曲軸驅(qū)動的傳動齒輪同步旋轉(zhuǎn)， 轉(zhuǎn)子2與凸輪軸同步旋轉(zhuǎn)。然而其轉(zhuǎn)子與定子的設(shè)計碰撞面(轉(zhuǎn)子與定子在旋 轉(zhuǎn)周向的接觸面)總是過其旋轉(zhuǎn)軸線。分析顯示由此會導致瞬間扭矩較大，且 工作時定子型腔的周壁根部應(yīng)力過于集中，另外，受油腔體積的限制，轉(zhuǎn)子上的油路5a， 5b， 5c和5d也會受定子上的舵片干擾。 實用新型內(nèi)容本實用新型一種可變氣門正時的配氣調(diào)節(jié)裝置，其目的是提供一種能夠 提高配氣調(diào)節(jié)裝置系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性，并且能降低加工工藝要求，節(jié)約成本 的可變氣門正時的配氣調(diào)節(jié)裝置，同時，采用輕質(zhì)材料分別制造轉(zhuǎn)子和定子， 減少裝置質(zhì)量，優(yōu)化了定子與轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形式，使得油路更暢通。本實用新型是一種可變氣門正時的配氣調(diào)節(jié)裝置，包括定子，轉(zhuǎn)子，所述的 配氣調(diào)節(jié)裝置包含二個以上舵片的轉(zhuǎn)子設(shè)置出相對于定子繞旋轉(zhuǎn)軸順時針方向 轉(zhuǎn)動或者逆時針方向轉(zhuǎn)動后有少于舵片總數(shù)的舵片與定子側(cè)面接觸的結(jié)構(gòu)，所 述的轉(zhuǎn)子與定子在周向接觸的面，均設(shè)置為凹凸配合的結(jié)構(gòu)，配合后包含兩個 以上的密閉液壓油腔。所述的轉(zhuǎn)子相對于定子繞旋轉(zhuǎn)軸逆時針轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子的舵片10c與其左側(cè) 的定子型腔舵片上臺階的側(cè)面保持接觸，轉(zhuǎn)子與定子的其它型腔舵片iob，型腔 舵片10c，型腔舵片10d的側(cè)面之間設(shè)置出間隙；所述的轉(zhuǎn)子相對于定子繞旋轉(zhuǎn) 軸順時針轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子的舵片10a與其右側(cè)的定子型腔舵片的側(cè)面保持接觸， 轉(zhuǎn)子與定子的其它型腔舵片10b，型腔舵片10c，型腔舵片10d的側(cè)面之間設(shè)置 出間隙。所述的配氣調(diào)節(jié)裝置包含密閉液壓油腔lla,密閉液壓油腔llb，密閉液壓 油腔llc和密閉液壓油腔lld及密閉液壓油腔16a，密閉液壓油腔16b，密閉液 壓油腔16c和密閉液壓油腔16d，其中油腔lla，油腔llb，油腔llc和油腔lld 屬同一油路供油，同時相通，油腔16a，油腔16b，油腔16c和油腔16d屬另一 油路供油，同時相通。所述的轉(zhuǎn)子與定子型腔舵片在周向接觸的面設(shè)置為凸起結(jié)構(gòu)。所述的定子與轉(zhuǎn)子型腔舵片在周向接觸的面設(shè)置為凹進結(jié)構(gòu)，從而與轉(zhuǎn)子 型腔舵片的結(jié)構(gòu)相配合。在所述的通向轉(zhuǎn)子與定子型腔舵片間的油腔16a，油腔16b，油腔16c和油 腔16d的定子型腔舵片上加工出臺階。在所述的定子型腔舵片與定子型腔壁的接觸處設(shè)置出凹進的半圓形的平滑 過渡的圓角。所述的轉(zhuǎn)子上舵片側(cè)面與定子型腔舵片上的臺階側(cè)面在接觸后其接觸面與 從轉(zhuǎn)子中心點到轉(zhuǎn)子定子型腔壁的直線之間設(shè)置出夾角"。所述的定子型腔圓角設(shè)置的半徑范圍在1.5 — 一5mm之間，尤其是半徑值取2鵬o所述的轉(zhuǎn)子與定子均使用輕質(zhì)合金材料制造。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本實用新型的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(1) 在工業(yè)上容易加工制造，并且加工工藝簡便，成本降低；(2) 通過對轉(zhuǎn)子與定子型腔舵片結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，從而使配氣調(diào)節(jié)裝置系統(tǒng)更 具可靠性和穩(wěn)定性；(3) 由于采用輕質(zhì)材料，所以轉(zhuǎn)子與定子的重量明顯減輕，提高了發(fā)動機 的整體性能。


下面對本說明書各附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明圖1為本實用新型一種可變氣門正時的配氣調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖2為本實用新型的定子型腔圓角的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的轉(zhuǎn)子與定子接觸后形成夾角的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型的具體實施方式
2的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖5為現(xiàn)有專利DE 101 34 320 Al公開的配氣調(diào)節(jié)裝置的剖視示意圖；圖6為現(xiàn)有專利US6， 615， 487 B2公開的配氣調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖中標記為1、定子；2、轉(zhuǎn)子；5、轉(zhuǎn)子油路；6、定子型腔舵片；7、定子型腔舵片上的臺階；8、定子與轉(zhuǎn)子的周向接觸面；9、定子型腔圓角；10、 型腔舵片；11、密閉液壓油腔；12、定子型腔壁；13、轉(zhuǎn)子中心點；14、夾角A 15、空心螺栓上的油孔；16、密閉液壓油腔；5a、油路；5b、油路，5c、油路；5d、油路；5e、集油槽；6a、油路；6b、油路；6c、油路；6d、油路； 10a、舵片；10b、舵片；10c、舵片；10d、舵片；lla、密閉液壓油腔；llb、密閉液壓油腔；llc、密閉液壓油腔；lld、密 閉液壓油腔；16a、密閉液壓油腔；16b、密閉液壓油腔；16c、密閉液壓油腔；16d、密閉液壓油腔。
具體實施方式
下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本實用新型的具體實施方式
如所 涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作 用及工作原理等作進一步的詳細說明。如圖1所示，本實用新型為一種可變氣門正時的配氣調(diào)節(jié)裝置，包括定子1,轉(zhuǎn)子2,所述的配氣調(diào)節(jié)裝置包含兩個以上舵片(10)的轉(zhuǎn)子2設(shè)置出相對于定子1繞旋轉(zhuǎn)軸順時針方向轉(zhuǎn)動或者逆時針方向轉(zhuǎn)動后有少于舵片總數(shù)的舵片與定子l側(cè)面接觸的結(jié)構(gòu)，所述的轉(zhuǎn)子2與定子1接觸的一面，設(shè)置為凹凸配合的 結(jié)構(gòu)，包含兩個以上的密閉液壓油腔(11)和密閉液壓油腔(16)。所述的轉(zhuǎn)子2相對于定子1繞旋轉(zhuǎn)軸逆時針轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子2的舵片10c與 其左側(cè)的定子1型腔舵片上臺階7的側(cè)面保持接觸，轉(zhuǎn)子2與定子1的其它型 腔舵片10b，型腔舵片10c，型腔舵片10d的側(cè)面之間設(shè)置出間隙；所述的轉(zhuǎn)子 2相對于定子1繞旋轉(zhuǎn)軸順時針轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子2的舵片10a與其右側(cè)的定子1型 腔舵片6的側(cè)面保持接觸，轉(zhuǎn)子2與定子1的其它型腔舵片10b，型腔舵片10c， 型腔舵片10d的側(cè)面之間設(shè)置出間隙。所述的配氣調(diào)節(jié)裝置包含密閉液壓油腔lla,密閉液壓油腔llb，密閉液壓 油腔llc和密閉液壓油腔lld及密閉液壓油腔16a，密閉液壓油腔16b，密閉液 壓油腔16c和密閉液壓油腔16d，其中油腔lla，油腔llb，油腔llc和油腔lld 屬同一油路供油，同時相通，油腔16a，油腔16b，油腔16c和油腔16d屬另一 油路供油，同時相通。所述的轉(zhuǎn)子2與定子型腔舵片6在周向接觸的面設(shè)置為凸起結(jié)構(gòu)。所述的定子1與轉(zhuǎn)子舵片6在周向接觸的面設(shè)置為凹進結(jié)構(gòu)，從而與轉(zhuǎn)子 型腔舵片6的結(jié)構(gòu)相配合。在所述的通向轉(zhuǎn)子與定子型腔舵片間的油腔16a，油腔16b，油腔16c和油 腔16d的定子型腔舵片上加工出定子型腔舵片上的臺階7。在定子1上與轉(zhuǎn)子2接觸處加工定子型腔舵片7，在保證定子1上與轉(zhuǎn)子2 在型腔的小柱面上的接觸面不至于引起超標的泄漏，同時液壓油流動時阻力更 小，更暢通。在所述的定子型腔舵片6與定子型腔壁12的接觸處設(shè)置出凹進的半圓形的 平滑過渡的圓角9。分析顯示，采用此結(jié)構(gòu)的定子型腔圓角9處最大應(yīng)力值明顯降低。所述的轉(zhuǎn)子2上舵片10c側(cè)面與定子型腔舵片上的臺階7側(cè)面在接觸后其 接觸面與從轉(zhuǎn)子中心點13到轉(zhuǎn)子定子型腔壁12的直線之間設(shè)置出夾角/ 14。所述的定子型腔圓角9設(shè)置的半徑范圍在1. 5—一5mm之間，尤其是半徑值 取2咖。如圖3所示，轉(zhuǎn)子2與定子1裝配后，其設(shè)計碰撞面應(yīng)相對其旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn) 過一定的夾角"，這樣可以改變轉(zhuǎn)子2與定子1在沖擊時所產(chǎn)生的力的方向，從 而減小對旋轉(zhuǎn)軸線的破壞力矩，提高了可靠性。如圖2所示，所述的定子型腔圓角9半徑R2，其大小應(yīng)滿足范圍R2-R2/(R1-R3)=0. 1 0.5，在這里半徑范圍取1. 5— — 5mm之間，避免應(yīng)力集中， 特別是半徑取2mm時，應(yīng)力分散更明顯，增強了系統(tǒng)的可靠性。 所述的轉(zhuǎn)子2與定子1均使用輕質(zhì)合金材料制造。作為汽車發(fā)動機的可變氣門正時系統(tǒng)里的轉(zhuǎn)子與定子，工作溫度在 90--120CT左右，且承受交變扭矩載荷，其材料完全可以用鋁合金來代替，冷 擠壓成形，然后機械加工。轉(zhuǎn)子2與定子1并不限于冷擠壓，也可以壓力鑄造。當密閉液壓油腔lla，密閉液壓油腔llb，密閉液壓油腔llc和密閉液壓油 腔lld中油壓高于液壓油腔16a，油腔16b，油腔16c和油腔16d中油壓時，轉(zhuǎn) 子1相對定子2繞旋轉(zhuǎn)軸線順時針轉(zhuǎn)動，從而使凸輪軸相位提前，反之，相位 滯后。轉(zhuǎn)子2由空心螺栓緊固于凸輪軸(未示出)，定子1通過帶輪或者鏈輪(均 未示出)由曲軸驅(qū)動。該裝置的旋轉(zhuǎn)軸線與空心螺栓的軸線重合.轉(zhuǎn)子2與定子 l組成了油腔lla，油腔llb，油腔llc和油腔lld和油腔16a，油腔16b，油腔 16c和油腔16d，在轉(zhuǎn)子2上加工有集油槽5e，集油槽5e經(jīng)過軸線在轉(zhuǎn)子同一 軸截面上的油路5a，油路5b，油路5c和油路5d與油腔16a,油腔16b，油腔 16c和油腔16d同時連通，軸線在轉(zhuǎn)子另一軸截面上的油路6a，油路6b，油路 6c和油路6d同時連通空心螺栓里的油路孔15和油腔lla，油腔llb，油腔llc 和油腔lld。系統(tǒng)工作時，密閉液壓腔油腔lla，油腔llb，油腔llc和油腔lld 和油腔16a，油腔16b，油腔16c和油腔16d都充滿壓力油(比如機油)，當密 閉液壓腔油腔lla,油腔llb，油腔llc和油腔lld與油腔16a，油腔16b，油 腔16c和油腔16d存在壓力差時，轉(zhuǎn)子2與定子1將產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，從而改變 氣門正時或氣門配氣的相位角。該壓力差是由ECU控制模塊根據(jù)發(fā)動機工況來調(diào)節(jié)電磁閥實現(xiàn)的。當根據(jù) 發(fā)動機工況，ECU不工作時鎖止機構(gòu)(未示出)發(fā)揮作用，上述轉(zhuǎn)子2與定子1繞 旋轉(zhuǎn)軸線同步旋轉(zhuǎn)。在圖1中，轉(zhuǎn)子與定子的接觸面(即圖1中示轉(zhuǎn)子舵片(10c)與定子一舵片上的臺階(7)的接觸面，接觸時是有碰撞發(fā)生的)是不過其旋轉(zhuǎn)軸線的，而 圖4的具體實施方式
2的結(jié)構(gòu)的接觸面是過旋轉(zhuǎn)軸線的，因此圖4的具體實施 方式2的結(jié)構(gòu)使得碰撞時的作用力相對旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生的破壞扭矩要大于圖1所示 的結(jié)構(gòu)。上面結(jié)合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn) 并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的 各種改進，或未經(jīng)改進直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種可變氣門正時的配氣調(diào)節(jié)裝置，包括定子(1)，轉(zhuǎn)子(2)，其特征在于所述的配氣調(diào)節(jié)裝置包含兩個以上舵片(10)的轉(zhuǎn)子(2)設(shè)置出相對于定子(1)繞旋轉(zhuǎn)軸順時針方向轉(zhuǎn)動或者逆時針方向轉(zhuǎn)動后有少于舵片總數(shù)的舵片(6)與定子(1)側(cè)面接觸的結(jié)構(gòu)，所述的轉(zhuǎn)子(2)與定子(1)接觸的一面，設(shè)置為凹凸配合的結(jié)構(gòu)，包含兩個以上的密閉液壓油腔(11)和密閉液壓油腔(16)。
2、 按照權(quán)利要求1所述的一種可變氣門正時的配氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于 所述的轉(zhuǎn)子(2)相對于定子(1)繞旋轉(zhuǎn)軸逆時針轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子(2)的舵片(10c) 與其左側(cè)的定子(1)型腔舵片上臺階(7)的側(cè)面保持接觸，轉(zhuǎn)子(2)與定子 (l)的其它型腔舵片(lOb)，型腔舵片(10c)，型腔舵片(10d)的側(cè)面之間設(shè) 置出間隙；所述的轉(zhuǎn)子(2)相對于定子(1)繞旋轉(zhuǎn)軸順時針轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子(2) 的舵片(10a)與其右側(cè)的定子(l)型腔舵片(6)的側(cè)面保持接觸，轉(zhuǎn)子(2) 與定子(l)的其它型腔舵片(lOb)，型腔舵片(10c)，型腔舵片(10d)的側(cè)面 之間設(shè)置出間隙。
3、 按照權(quán)利要求1所述的一種可變氣門正時的配氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于: 所述的配氣調(diào)節(jié)裝置包含密閉液壓油腔(lla)，密閉液壓油腔(llb)，密閉液 壓油腔(llc)和密閉液壓油腔(lid)及密閉液壓油腔G6a)，密閉液壓油腔(16b)，密閉液壓油腔(16c)和密閉液壓油腔(16d)，其中油腔(lla)，油腔 (lib),油腔(11c)和油腔(lid)屬同一油路供油，同時相通，油腔(16a)， 油腔(16b)，油腔(16c)和油腔(16d)屬另一油路供油，同時相通。
4、 按照權(quán)利要求1所述的一種可變氣門正時的配氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于-所述的轉(zhuǎn)子(2)與定子型腔舵片(6)在周向接觸的面設(shè)置為凸起結(jié)構(gòu)。
5、 按照權(quán)利要求1所述的一種可變氣門正時的配氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于: 所述定子(l)與轉(zhuǎn)子(2)上的舵片(10a),舵片(10b)，舵片(10c)，舵片(10d)在周向接觸的面設(shè)置為凹進結(jié)構(gòu)，從而與定子型腔舵片(6)的結(jié)構(gòu)相配合。
6、 按照權(quán)利要求1所述的一種可變氣門正時的配氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于在所述的通向轉(zhuǎn)子與定子型腔舵片間的油腔(16a)，油腔(16b)，油腔(16c) 和油腔(16d)的定子型腔舵片上加工出定子型腔舵片上的臺階(7)。
7、 按照權(quán)利要求1所述的一種可變氣門正時的配氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于 在所述的定子型腔舵片(6)與定子型腔壁(12)的接觸處設(shè)置出凹進的半圓形 的平滑過渡的圓角(9)。
8、 按照權(quán)利要求1所述的一種可變氣門正時的配氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于: 所述的轉(zhuǎn)子(2)上舵片(10c)側(cè)面與定子型腔舵片上的臺階(7)側(cè)面在接觸 后其接觸面與從轉(zhuǎn)子中心點(13)到轉(zhuǎn)子定子型腔壁(12)的直線之間設(shè)置出 夾角/ (14)。
9、 按照權(quán)利要求7所述的一種可變氣門正時的配氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于 所述的定子型腔圓角(9)設(shè)置的半徑范圍在1.5—一5mm之間，尤其是半徑值 取2mm。
10、 按照權(quán)利要求1所述的一種可變氣門正時的配氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在 于所述的轉(zhuǎn)子(2)與定子(1)均使用輕質(zhì)合金材料制造。
專利摘要本實用新型提供了一種應(yīng)用在汽車發(fā)動機氣門正時領(lǐng)域的可變氣門正時的配氣調(diào)節(jié)裝置，所述的轉(zhuǎn)子(2)相對于定子(1)繞旋轉(zhuǎn)軸逆時針轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子(2)的舵片(10c)與其左側(cè)的定子(1)型腔舵片上臺階(7)的側(cè)面保持接觸，轉(zhuǎn)子(2)與其它型腔舵片的側(cè)面之間設(shè)置出間隙；所述的轉(zhuǎn)子(2)相對于定子(1)繞旋轉(zhuǎn)軸順時針轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子(2)的舵片(10a)與其右側(cè)的定子(1)型腔舵片(6)的側(cè)面保持接觸，轉(zhuǎn)子(2)與其它型腔舵片的側(cè)面之間設(shè)置出間隙。采用本實用新型的技術(shù)方案，加工工藝簡便，成本降低，并且使配氣調(diào)節(jié)裝置系統(tǒng)更具可靠性和穩(wěn)定性，由于采用輕質(zhì)材料，轉(zhuǎn)子與定子的重量明顯減輕，提高了發(fā)動機的整體性能。
文檔編號F01L1/344GK201218116SQ20082011419
公開日2009年4月8日 申請日期2008年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月27日
發(fā)明者李雪濤, 禮 范, 陳長亮, 魏志平 申請人:蕪湖杰鋒汽車動力系統(tǒng)有限公司