專利名稱：閥開閉定時(shí)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣閥及排氣閥的開閉定時(shí)的閥開閉定時(shí)控制裝置。
背景技術(shù)：
近年來，在凸輪軸的一端，安裝可以對(duì)應(yīng)于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)而改變進(jìn)氣閥或排氣閥的開閉定時(shí)的閥開閉定時(shí)控制裝置。在這種閥開閉定時(shí)控制裝置的一個(gè)方式中，公開了下述技術(shù)，其在將來自曲軸的內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力通過正時(shí)鏈條等動(dòng)力傳遞單元傳遞至凸輪軸的閥開閉定時(shí)控制裝置中，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)未由泵向油壓室供給壓力油的狀態(tài)下，止動(dòng)活塞(鎖止銷)的前端部嵌入止動(dòng)孔(容納孔)中，約束盤式殼體(外部轉(zhuǎn)子)和葉片轉(zhuǎn)子(內(nèi)部轉(zhuǎn)子)而使它們一體地旋轉(zhuǎn)，防止罩體部件與葉片部件發(fā)生敲擊音(例如參照專利文獻(xiàn)1)。另外，公開了下述技術(shù)，其在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)，容納孔與退避孔同步，并且通過第一流體通路向提前角用室供給流體、或通過第二流體通路向滯后角用室供給流體，或者在容納孔與退避孔的位置同步時(shí)，第3流體通路與第一流體通路或第二流體通路連通，而在容納孔與退避孔不同步時(shí)，隔斷第3流體通路與第一流體通路或第二流體通路連通，抑制由壓力變動(dòng)引起的鎖止銷在退避孔內(nèi)的松動(dòng)而產(chǎn)生聲音以及鎖止銷磨損(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。此外，公開了下述技術(shù)，其在利用葉片使滯后角用室容積最小的最大提前角狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn)軸(凸輪軸及內(nèi)部轉(zhuǎn)子)與旋轉(zhuǎn)傳遞部件(外部轉(zhuǎn)子)的相對(duì)相位，和利用葉片使提前角用室容積最小的最大滯后角狀態(tài)下的相對(duì)相位之間的中間相對(duì)相位時(shí)，即，在處于內(nèi)燃機(jī)可啟動(dòng)的閥開閉定時(shí)的旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)傳遞部件的規(guī)定相對(duì)相位時(shí)，利用相位保持機(jī)構(gòu)(鎖止銷、彈簧)保持旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)傳遞部件的相對(duì)相位，并且設(shè)置相對(duì)旋轉(zhuǎn)限制單元 (卡合銷、彈簧、卡合槽)，其限制在內(nèi)燃機(jī)停止及啟動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于旋轉(zhuǎn)傳遞部件從規(guī)定的相對(duì)相位向滯后角側(cè)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，可靠地防止內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)由葉片引起的敲擊音產(chǎn)生及啟動(dòng)故障，并擴(kuò)大其可變控制區(qū)域(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2000-2104號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開平11-132015號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開平11-311107號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，在將專利文獻(xiàn)1的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于在最提前角相位和最滯后角相位之間的規(guī)定相位進(jìn)行鎖止的閥開閉定時(shí)控制裝置的情況下，因?yàn)槭窃趦?nèi)燃機(jī)開始啟動(dòng)時(shí)向閥開閉定時(shí)控制裝置輸送動(dòng)作油，并且施加提前角油壓或滯后角油壓而解除鎖止銷的構(gòu)造，所以在希望以中間相位保持的情況下，鎖止銷可能解除。另外，在將專利文獻(xiàn)2的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于在最提前角相位和最滯后角相位之間的規(guī)定相位鎖止的閥開閉定時(shí)控制裝置的情況下，因?yàn)槭怯商崆敖怯蛪夯驕蠼怯蛪旱膯蝹?cè)油壓進(jìn)行的鎖止解除結(jié)構(gòu)，所以在從提前角相位向滯后角相位或從滯后角相位向提前角相位的動(dòng)作過程中，鎖止銷經(jīng)過容納孔時(shí)，鎖止銷可能誤嵌入容納孔中。此外，根據(jù)專利文獻(xiàn)3的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵谥虚g相位鎖止的鎖止銷的解除油路，是與提前角油壓和滯后角油壓不同的專用回路，所以除了閥開閉定時(shí)控制裝置動(dòng)作所需的油壓控制閥之外，還需要鎖止銷解除用的油壓控制閥或油壓切換閥，可能造成系統(tǒng)搭載性差、成本增加、重量增大。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種閥開閉定時(shí)控制裝置，其在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)，不會(huì)因提前角油壓或滯后角油壓使鎖止銷產(chǎn)生誤動(dòng)作，可以利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可靠地鎖止在規(guī)定的中間相位。為了解決上述課題而采取的第一特征結(jié)構(gòu)為，其設(shè)置內(nèi)周部件，其與可自由旋轉(zhuǎn)地組裝在內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋上的閥開閉用凸輪軸一體地旋轉(zhuǎn)；葉片，其與所述內(nèi)周部件一體地旋轉(zhuǎn)；外周部件，其與所述內(nèi)周部件相對(duì)旋轉(zhuǎn)；多個(gè)流體壓力室，其位于所述內(nèi)周部件和所述外周部件之間，由所述葉片分為提前角用室和滯后角用室；第一流體通路，其向所述提前角用室供給/排出流體；第二流體通路，其向所述滯后角用室供給/排出流體；相位保持機(jī)構(gòu)，其將所述內(nèi)周部件與所述外周部件之間的相對(duì)相位，保持為最提前角相位與最滯后角相位之間的規(guī)定相位；流體供給裝置，其經(jīng)由所述第一流體通路或所述第二流體通路，向所述提前角用室或所述滯后角用室供給流體；以及流體控制閥，其將從所述流體供給裝置排出的流體的通路，切換為所述第一流體通路或所述第二流體通路，并且控制流體的供給量，所述相位保持機(jī)構(gòu)，利用所述流體控制閥開始流體供給的所述第一流體通路及所述第二流體通路中的某一個(gè)的流體壓力，解除所述相對(duì)相位的保持狀態(tài)，在所述相對(duì)相位的保持狀態(tài)解除后，利用從所述第一流體通路及所述第二流體通路中的至少某一個(gè)作用的流體壓力，維持解除狀態(tài)。第二特征結(jié)構(gòu)在于，在第一特征結(jié)構(gòu)中，所述相位保持機(jī)構(gòu)由以下部分構(gòu)成限制體，其限制所述相對(duì)相位；收容孔，其設(shè)置在所述內(nèi)周部件上，可滑動(dòng)地收容所述限制體； 容納孔，其設(shè)置在所述外周部件上，使所述限制體的前端嵌入；以及預(yù)緊部件，其將所述限制體向所述外周部件方向預(yù)緊，所述限制體具有第一受壓面，其承受所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中的某一個(gè)壓力；以及第二受壓面，其承受所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中的另一個(gè)壓力，如果在來自所述流體供給裝置的流體供給從所述提前角用室及所述滯后角用室中的某一個(gè)切換到所述提前角用室及所述滯后角用室中的另一個(gè)，則在所述第二受壓面上作用所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中的另一個(gè)，解除所述相位保持機(jī)構(gòu)的保持狀態(tài)。第三特征結(jié)構(gòu)在于，在第二特征結(jié)構(gòu)中，在所述相位保持機(jī)構(gòu)的保持狀態(tài)解除后， 利用下述兩個(gè)作用中的至少一個(gè)，維持所述相位保持機(jī)構(gòu)的保持狀態(tài)的解除，所述兩個(gè)作用為所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中某一個(gè)流體壓力向所述第一受壓面的作用；以及流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中另一個(gè)流體壓力向所述第二受壓面的所述提前角用室的作用。第四特征結(jié)構(gòu)在于，在第一特征結(jié)構(gòu)中，所述相位保持機(jī)構(gòu)由下述部件構(gòu)成限制體，其限制所述相對(duì)相位；收容孔，其設(shè)置在所述內(nèi)周部件上，可滑動(dòng)地收容所述限制體； 容納孔，其設(shè)置在所述外周部件上，使所述限制體的前端嵌入；以及預(yù)緊部件，其將所述限制體向所述外周部件方向預(yù)緊，所述限制體具有第一受壓面，其承受所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中的某一個(gè)；以及第二受壓面，其承受所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中的另一個(gè)，所述第一受壓面和所述第二受壓面構(gòu)成為受壓面積不同。第五特征結(jié)構(gòu)在于，在第四特征結(jié)構(gòu)中，所述流體控制裝置傳遞所述內(nèi)燃機(jī)的曲軸的旋轉(zhuǎn)力而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，在所述內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，通過使由所述流體供給裝置供給的流體作用于所述第一受壓面及所述第二受壓面中受壓面積較小的受壓面?zhèn)?，從而將所述限制體向抵抗所述預(yù)緊部件的預(yù)緊力方向按壓的按壓力，比所述預(yù)緊部件的預(yù)緊力小。第六特征結(jié)構(gòu)在于，在第五特征結(jié)構(gòu)中，在所述內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，通過使由所述流體供給裝置供給的流體作用于所述第一受壓面及所述第二受壓面中受壓面積較大的受壓面?zhèn)?，從而將所述限制體向抵抗所述預(yù)緊部件的預(yù)緊力方向按壓的按壓力，比所述預(yù)緊部件的預(yù)緊力大。第七特征結(jié)構(gòu)在于，在第四至第六特征結(jié)構(gòu)中的任意一種特征結(jié)構(gòu)中，在由所述流體供給裝置進(jìn)行的流體供給，從所述提前角用室及所述滯后角用室中的某一個(gè)切換為所述提前角用室及所述滯后角用室中的另一個(gè)時(shí)，在所述第二受壓面上作用所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中的另一個(gè)，解除所述相位保持機(jī)構(gòu)的保持狀態(tài)。第八特征結(jié)構(gòu)在于，在第七特征結(jié)構(gòu)中，在所述相位保持機(jī)構(gòu)的保持狀態(tài)解除后， 利用下述兩個(gè)作用中的至少一個(gè)，維持所述相位保持機(jī)構(gòu)的保持狀態(tài)的解除，所述兩個(gè)作用為所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中某一個(gè)流體壓力向所述第一受壓面的作用；以及所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中另一個(gè)流體壓力向所述第二受壓面的作用。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)橄辔槐３謾C(jī)構(gòu)可以僅利用流體控制閥開始進(jìn)行流體供給的第一流體通路及第二流體通路中的某一個(gè)通路的流體壓力，解除相對(duì)相位的保持狀態(tài)，所以不會(huì)因?yàn)榕c內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)同時(shí)開始動(dòng)作的流體供給裝置供給的提前角油壓或滯后角油壓使鎖止銷意外誤動(dòng)作，可以利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可靠地保持規(guī)定的中間相位。另外，在相對(duì)相位的保持狀態(tài)解除后，因?yàn)榭梢岳糜傻谝涣黧w通路及第二流體通路中的至少某一個(gè)通路施加的流體壓力維持解除狀態(tài)，所以在從提前角相位向滯后角相位或從滯后角相位向提前角相位的動(dòng)作過程中，鎖止銷經(jīng)過容納孔時(shí)，可以抑制鎖止銷誤嵌入到容納孔中。另外，因?yàn)橄辔槐３謾C(jī)構(gòu)由以下部分構(gòu)成限制體，其限制相對(duì)相位；收容孔，其設(shè)置在內(nèi)周部件上，可滑動(dòng)地收容限制體；容納孔，其設(shè)置在外周部件上，使限制體的前端嵌入；以及預(yù)緊部件，其將限制體向外周部件方向預(yù)緊，限制體具有第一受壓面和第二受壓面，第一受壓面承受提前角用室的流體壓力及滯后角用室的流體壓力中的某一個(gè)室的流體壓力，第二受壓面承受提前角用室的流體壓力及滯后角用室的流體壓力中的另一個(gè)室的流體壓力，其構(gòu)成為，在來自流體供給裝置的流體供給從提前角用室及滯后角用室中的某一個(gè)室切換為提前角用室及滯后角用室中的另一個(gè)室時(shí)，在第二受壓面上施加提前角用室的流體壓力及滯后角用室的流體壓力中的另一個(gè)室的流體壓力，解除相位保持機(jī)構(gòu)的保持狀態(tài)，所以不需要鎖止銷解除用的流體控制閥或油壓切換閥，可以抑制系統(tǒng)搭載性的惡化、成本增加、重量增大。另外，因?yàn)槠錁?gòu)成為，在相位保持機(jī)構(gòu)的保持狀態(tài)解除后，通過下述兩種作用中的至少一種作用，維持相位保持機(jī)構(gòu)的保持狀態(tài)的解除，所述兩種作用為提前角用室的流體壓力及滯后角用室的流體壓力中的一個(gè)室的流體壓力對(duì)第一受壓面的作用，以及提前角用室的流體壓力及滯后角用室的流體壓力中的另一個(gè)室的流體壓力對(duì)第二受壓面的作用，所以，可以利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)維持相位保持的解除狀態(tài)。另外，第一受壓面和第二受壓面可以構(gòu)成為受壓面積不同。例如，可以在使流體壓力施加于第一受壓面及第二受壓面中具有較大受壓面積一側(cè)，解除由限制體對(duì)內(nèi)周部件和外周部件的限制時(shí)，使得必須大于或等于規(guī)定的流體壓力才可以解除限制體的限制。另外， 在希望使流體壓力施加于第一受壓面及第二受壓面中具有較大受壓面積一側(cè)，并由限制體對(duì)內(nèi)周部件和外周部件進(jìn)行限制的情況下，也可以通過低于規(guī)定的流體壓力而由限制體進(jìn)行限制。由此，利用第一受壓面和第二受壓面，通過使受壓面積不同，可以不同與第一受壓面或第二受壓面與提前角用室或滯后角用室連通，進(jìn)行限制體的限制或限制解除。另外，在內(nèi)燃機(jī)的空轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，通過使由流體供給裝置供給的流體作用于第一受壓面及第二受壓面中受壓面積較小的受壓面?zhèn)龋瑥亩鴮⑾拗企w向抵抗預(yù)緊部件的預(yù)緊力方向按壓的按壓力，可以比預(yù)緊部件的預(yù)緊力小。通過按照這種方式構(gòu)成，可以在內(nèi)燃機(jī)的空轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，進(jìn)行限制體對(duì)內(nèi)周部件和外周部件的限制。因此，與在內(nèi)燃機(jī)停止后由限制體對(duì)內(nèi)周部件和外周部件進(jìn)行限制的情況相比，即使在限制體未能進(jìn)行限制的情況下，也可以重新執(zhí)行由限制體進(jìn)行限制的動(dòng)作。由此，即使是意外地限制體無(wú)法進(jìn)行限制的失效狀態(tài)， 也可以更加可靠地由限制體進(jìn)行限制。另外，在內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，通過使由流體供給裝置供給的流體作用于第一受壓面及第二受壓面中受壓面積較大的受壓面?zhèn)?，從而將限制體向抵抗預(yù)緊部件的預(yù)緊力方向按壓的按壓力，比預(yù)緊部件的預(yù)緊力大。通過這樣構(gòu)成，如前所述，即使設(shè)定第一受壓面及第二受壓面中受壓面積較小側(cè)的受壓面積以避免限制體無(wú)法進(jìn)行限制的失效狀態(tài)，也可以防止無(wú)法由限制體進(jìn)行限制解除的情況。


圖1是表示本發(fā)明所涉及的閥開閉定時(shí)控制裝置的一個(gè)實(shí)施方式的縱剖視圖(相當(dāng)于圖2的I-I剖視圖)。圖2是表示利用相位保持機(jī)構(gòu)保持旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)傳遞部件的規(guī)定的中間相對(duì)相位的狀態(tài)的圖1的II-II向視圖。圖3是圖2的III-III剖視圖。圖4是表示鎖止解除狀態(tài)的圖2的III-III剖視圖。圖5是表示最大滯后角狀態(tài)的圖1的II-II向視圖。圖6是表示最大提前角狀態(tài)的圖1的II-II向視圖。符號(hào)的說明10 · · ·凸輪軸11 · · ·滯后角通路(第二流體通路)
12 20 24
29
30 35 40 50 60、 70 80 81 81a 81b 82 . 100 P · RO . Rl . R2 .
61
提前角通路(第一流體通路) 內(nèi)部轉(zhuǎn)子(內(nèi)周部件) 退避孔(收容孔) 容納孔
外部轉(zhuǎn)子(外周部件) 收容槽
前板(外周部件) 后板(外周部件) 、62 · · ·葉片
氣缸蓋
鎖止機(jī)構(gòu)(相位保持機(jī)構(gòu)) 鎖止銷(限制體) 第一受壓面 第二受壓面 彈簧(預(yù)緊部件) 控制閥(流體控制閥) 油泵(流體供給裝置) 流體壓力室 提前角用室 滯后角用室
具體實(shí)施例方式對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式，參照附圖進(jìn)行說明。本發(fā)明是控制內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣側(cè)及排氣側(cè)中的至少一個(gè)的閥開閉定時(shí)的裝置，在這里主要說明應(yīng)用于進(jìn)氣側(cè)的情況。在圖1、圖2中，閥開閉定時(shí)控制裝置由以下部分構(gòu)成凸輪軸10，其可自由旋轉(zhuǎn)地支撐在內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋70上；閥開閉用的旋轉(zhuǎn)軸，其由一體地組裝在凸輪軸的前端部(圖 1的左端)的內(nèi)部轉(zhuǎn)子20構(gòu)成；旋轉(zhuǎn)傳遞部件，其由可在規(guī)定范圍內(nèi)相對(duì)凸輪軸10及內(nèi)部轉(zhuǎn)子20旋轉(zhuǎn)地外裝的外部轉(zhuǎn)子30、前板40、后板50及一體地設(shè)置在后板50外周的正時(shí)鏈輪51構(gòu)成；3個(gè)葉片60、61、62，它們一體地形成在內(nèi)部轉(zhuǎn)子20上；鎖止機(jī)構(gòu)(相位保持機(jī)構(gòu))80，其組裝在內(nèi)部轉(zhuǎn)子20上；以及相對(duì)旋轉(zhuǎn)限制機(jī)構(gòu)90等，其由組裝在外部轉(zhuǎn)子30上的限制栓91等組成。另外，正時(shí)鏈輪51如公知所示構(gòu)成為，使旋轉(zhuǎn)動(dòng)力從圖示省略的曲軸經(jīng)由曲軸鏈輪和正時(shí)鏈條，沿圖2的順時(shí)針方向傳遞。凸輪軸10具有未圖示的使進(jìn)氣閥開閉的公知的凸輪，內(nèi)部設(shè)置有沿凸輪軸10的軸向延伸的滯后角通路11及提前角通路12。提前角通路12形成在設(shè)置于凸輪軸10上的安裝螺栓16用的安裝孔內(nèi)，經(jīng)由設(shè)置在凸輪軸10的徑向通路13和設(shè)置于氣缸蓋70上的環(huán)狀槽14以及連接通路72，與控制閥100的連接IOlb連接。滯后角通路11經(jīng)由設(shè)置在凸輪軸10的通路15和設(shè)置于氣缸蓋70上的環(huán)狀槽17以及連接通路71，與控制閥100的連接口 IOla連接。通過向控制閥100的螺線管102通電，可以使可沿軸向移動(dòng)地插入控制閥100的罩體內(nèi)的滑柱101抵抗彈簧103而向圖1的左側(cè)移動(dòng)，其構(gòu)成為，在通電時(shí)，使與由該內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的油泵P連接的供給口 IOlc與連接口 IOla連通，并且使連接口 IOlb與排出口 IOld 連通，另外，在未通電時(shí)，使供給口 IOlc與連接口 IOlb連通，并且使連接口 IOla與排出口 IOld連通。而且，在控制閥100的螺線管102通電時(shí)，向滯后角通路11供給動(dòng)作油，在螺線管102未通電時(shí)，向提前角通路12供給動(dòng)作油，向螺線管102的通電利用控制裝置ECU進(jìn)行占空比控制。內(nèi)部轉(zhuǎn)子20利用安裝螺栓16 —體地緊固在凸輪軸10上，一體地形成3個(gè)葉片 60、61、62。另夕卜，在內(nèi)部轉(zhuǎn)子20的一個(gè)葉片61上，沿葉片61的軸向形成退避孔對(duì)，該退避孔M在凸輪軸10及內(nèi)部轉(zhuǎn)子20與外部轉(zhuǎn)子30的相對(duì)相位以規(guī)定相位同步時(shí)，收容鎖止機(jī)構(gòu)80的鎖止銷81和彈簧82。另外，具有通路23，其將提前角通路12和各提前角用室 R 1連通，以從提前角通路12向由3個(gè)葉片60、61、62分隔的提前角用室Rl供給/排出動(dòng)作油；環(huán)狀槽21，其形成在與凸輪軸10的前端面正對(duì)一側(cè)的一端面上，與滯后角通路11連通；3個(gè)通路22，其從環(huán)狀槽21開始沿軸向向另一個(gè)端面?zhèn)妊由?；以及通路沈，其將各通?22和各滯后角用室R2連通，以從滯后角通路11將動(dòng)作油經(jīng)由環(huán)狀槽21及通路22向由3 個(gè)葉片60、61、62分隔的滯后角用室R2供給/排出。退避孔M，其內(nèi)徑由前板40側(cè)的大直徑部和后板50側(cè)的比大直徑部小一圈的中直徑部構(gòu)成，在大直徑部上形成與提前角用室Rl連通的通路Ma，在中直徑部上形成與滯后角用室R2連通的通路Mb。鎖止銷81組裝在退避孔M內(nèi)，可沿軸向滑動(dòng)，其外徑由與退避孔M的大直徑部大致相同的大直徑部和與退避孔M的中直徑部大致相同的中直徑部、以及比該中直徑部小一圈的小直徑部構(gòu)成，在其大直徑部的內(nèi)部配置將鎖止銷81向后板50側(cè)預(yù)緊的彈簧82。 其小直徑部在規(guī)定的相位時(shí)嵌入容納孔四中，所述容納孔四沿軸向形成在后板50與內(nèi)部轉(zhuǎn)子20的滑動(dòng)面上。另外，鎖止銷81的大直徑部與中直徑部的臺(tái)階面相當(dāng)于承受提前角用室Rl的油壓的第一受壓面81a，中直徑部和小直徑部的臺(tái)階面相當(dāng)于承受滯后角用室R2 的油壓的第二受壓面81b。另外，在本實(shí)施方式中，在葉片60的外周沿周向形成相對(duì)旋轉(zhuǎn)限制機(jī)構(gòu)90的卡合槽觀，在凸輪軸10及內(nèi)部轉(zhuǎn)子20與外部轉(zhuǎn)子30的相對(duì)相位在規(guī)定范圍內(nèi)同步時(shí)，后述的限制栓91的前端卡合在卡合槽觀中。外部轉(zhuǎn)子30可在規(guī)定范圍內(nèi)相對(duì)旋轉(zhuǎn)地組裝在內(nèi)部轉(zhuǎn)子20的外周，在其兩側(cè)接合前板40和后板50。另外，在外部轉(zhuǎn)子30的內(nèi)周，以規(guī)定的周向間隔分別向徑向內(nèi)側(cè)突出形成3個(gè)突出部31，通過這3個(gè)突出部31的內(nèi)周面與內(nèi)部轉(zhuǎn)子20的外周面滑動(dòng)接觸的結(jié)構(gòu)，外部轉(zhuǎn)子30可自由旋轉(zhuǎn)地支承在內(nèi)部轉(zhuǎn)子20。另外，在葉片60的外側(cè)沿徑向形成收容槽35，其收容相對(duì)旋轉(zhuǎn)限制機(jī)構(gòu)90的限制栓91。3個(gè)葉片60、61、62將在外部轉(zhuǎn)子30、外部轉(zhuǎn)子30的各個(gè)突出部31、內(nèi)部轉(zhuǎn)子20、 前板40和后板50之間形成的流體壓力室R0，分成提前角用室Rl和滯后角用室R2，通過使 1個(gè)葉片60與形成于外部轉(zhuǎn)子30上的一對(duì)突出部31的相互正對(duì)的周向端面的止動(dòng)部31a、 31b抵接，限制利用該閥開閉定時(shí)控制裝置調(diào)整的相位(相對(duì)旋轉(zhuǎn)量)。限制栓91組裝為可在收容槽35內(nèi)向徑向滑動(dòng)，利用彈簧92向內(nèi)部轉(zhuǎn)子20預(yù)緊， 彈簧92的預(yù)緊力與在規(guī)定的轉(zhuǎn)速時(shí)在限制栓91上產(chǎn)生的離心力大致相同。
在本實(shí)施方式中，如上所述，凸輪軸10及內(nèi)部轉(zhuǎn)子20與外部轉(zhuǎn)子30的相對(duì)相位設(shè)定為，在3個(gè)葉片60、61、62在各流體壓力室RO內(nèi)位于中立位置時(shí)(各葉片位于與各突出部31的提前角側(cè)的周向端面及滯后角側(cè)的周向端面均不抵接的位置期間內(nèi)的相位的時(shí)刻)，退避孔M和容納孔四同步，鎖止銷81的小直徑部可以嵌入容納孔四中，在處于該規(guī)定相位時(shí)，未圖示的進(jìn)氣閥的開閉定時(shí)為內(nèi)燃機(jī)可以啟動(dòng)的定時(shí)(進(jìn)氣閥的開閉定時(shí)稍微提前(中間提前角)的定時(shí))。另外，在本實(shí)施方式中，在處于從上述規(guī)定的相對(duì)相位開始至成為最大提前角狀態(tài)的相對(duì)相位的范圍內(nèi)時(shí)，卡合槽觀及收容槽35的位置設(shè)定為，使限制栓91的前端部嵌入卡合槽觀中。下面，對(duì)于按照上述方式構(gòu)成的本實(shí)施方式的閥開閉定時(shí)控制裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明。內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)，控制裝置E⑶不向控制閥100的螺線管102通電，從由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的油泵P排出的動(dòng)作油，經(jīng)由供給口 101c、連接口 101b、連接通路72、通路13、提前角通路 12、通路23，向提前角用室Rl供給。但是，因?yàn)閷⑻崆敖荝l和退避孔M連通的通路Ma由鎖止銷81的大直徑部閉塞，所以不會(huì)對(duì)鎖止銷81的第一受壓面81a施加油壓，維持鎖止銷 81的小直徑部嵌入后板的容納孔中的狀態(tài)。如果內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)，則相對(duì)旋轉(zhuǎn)限制機(jī)構(gòu)90的限制栓91利用離心力收容在收容槽 35中，解除與卡合槽觀的卡合。然后，如果從控制裝置ECU向控制閥100的螺線管102通電，則滑柱101抵抗彈簧103而向左移動(dòng)，成為圖1所示的狀態(tài)，從油泵P排出的動(dòng)作油經(jīng)由供給口 101c、連接口 101a、連接通路71、滯后角通路11、通路22、通路沈，向滯后角用室 R2供給。將滯后角用室R2和退避孔對(duì)連通的通路24b如圖3所示，在鎖止銷81的小直徑部處開口。由此，作用于滯后角用室R2的動(dòng)作油壓，經(jīng)由通路24b作用于鎖止銷81的第二受壓面81b。其結(jié)果如圖4所示，鎖止銷81在退避孔M內(nèi)向前板40側(cè)移動(dòng)，鎖止銷81的小直徑部解除與后板50的容納孔四的卡合。在該狀態(tài)下(鎖止解除狀態(tài))，退避孔M的大直徑部的與提前角用室Rl連通的通路2 開口。在鎖止解除狀態(tài)下，在提前角動(dòng)作時(shí)，提前角用室Rl的油壓經(jīng)由通路2 作用于第一受壓面81a，在滯后角動(dòng)作時(shí)，滯后角用室R2的油壓經(jīng)由通路24b作用于第二受壓面 81b。即，利用提前角油壓及滯后角油壓中的任意一種油壓，都可以維持解除狀態(tài)。如果對(duì)應(yīng)于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，通過提高控制閥100向螺線管102供給的電流的占空比，經(jīng)由滯后角通路11和通路沈向各滯后角用室R2供給動(dòng)作油，并且在從各提前角用室Rl經(jīng)由通路23、提前角通路12和控制閥100等排出動(dòng)作油，則內(nèi)部轉(zhuǎn)子20和各葉片 60,61,62相對(duì)于外部轉(zhuǎn)子30、兩個(gè)板40、50等，向滯后角側(cè)(圖2的逆時(shí)針方向)相對(duì)旋轉(zhuǎn)，該相對(duì)旋轉(zhuǎn)量(最大滯后角量)如圖5所示，通過1個(gè)葉片60與突出部31的提前角側(cè)的周向端面的止動(dòng)部31a抵接而被限制。另外，如果通過降低控制閥100向螺線管102供給的電流的占空比，經(jīng)由提前角通路13和通路23向各提前角用室Rl供給動(dòng)作油，并且在從各滯后角用室R2經(jīng)由通路沈、22、滯后角通路11和控制閥100等排出動(dòng)作油，則內(nèi)部轉(zhuǎn)子20和各葉片60、61、62相對(duì)于外部轉(zhuǎn)子30、兩個(gè)板40、50等，向提前角側(cè)(圖2的順時(shí)針方向)相對(duì)旋轉(zhuǎn)，該相對(duì)旋轉(zhuǎn)量(最大滯后角量)如圖6所示，通過1個(gè)葉片60與突出部 31的滯后角側(cè)的周向端面的止動(dòng)部31b抵接而被限制。另外，該相位變換控制過程中如前所述，利用提前角油壓及滯后角油壓中的某一個(gè)油壓解除由鎖止銷81進(jìn)行的鎖止。另外，限制栓91利用離心力被向徑向外側(cè)施加力，抵抗彈簧92而進(jìn)行移動(dòng)，限制栓91的前端部從卡合槽觀退避至收容槽35內(nèi)，解除由限制栓91進(jìn)行的卡合。下面說明內(nèi)燃機(jī)停止時(shí)的動(dòng)作。在內(nèi)燃機(jī)停止前的空轉(zhuǎn)狀態(tài)下，作用于限制栓91 的離心力減小，限制栓91利用彈簧92的預(yù)緊力向徑向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，其前端部與卡合槽觀卡合，限制向滯后角相位的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。在該狀態(tài)下，通過向控制閥100的螺線管102通電，向滯后角用室R2供給動(dòng)作油，從而移動(dòng)至鎖止相位。如果內(nèi)燃機(jī)停止，則油泵P的驅(qū)動(dòng)停止，向流體壓力室RO的動(dòng)作油供給停止，并且控制閥100成為未通電狀態(tài)。由此，因?yàn)橛商崆敖怯檬襌l內(nèi)的提前角油壓引起的按壓力和由滯后角用室R2的滯后角油壓引起的按壓力未作用于葉片60、61、62，在鎖止銷81的第一受壓面及第二受壓面上不作用壓力，所以如圖3所示，利用彈簧82使鎖止銷81的小直徑部嵌入容納孔四內(nèi)，保持(鎖止)內(nèi)部轉(zhuǎn)子20與外部轉(zhuǎn)子30的相對(duì)相位。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，鎖止銷81因?yàn)楦鶕?jù)來自控制裝置ECU的電氣信號(hào)，僅利用控制閥100開始進(jìn)行動(dòng)作油的供給的滯后角通路11的流體壓力，解除相對(duì)相位保持狀態(tài)， 所以鎖止銷81不會(huì)因與內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)同時(shí)開始動(dòng)作的油泵P供給的提前角油壓而意外地誤動(dòng)作，可以以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可靠地保持規(guī)定的中間相位。另外，在上述實(shí)施方式中，在控制閥100未通電時(shí)向提前角用室Rl供給流體，控制閥100通電時(shí)向滯后角R2供給的閥開閉定時(shí)控制裝置中應(yīng)用本發(fā)明，但本發(fā)明也可以同樣地應(yīng)用于控制閥100通電時(shí)向提前角用室Rl供給流體，控制閥100未通電時(shí)向滯后角R2 供給的閥開閉定時(shí)控制裝置。對(duì)于本發(fā)明的其它實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外，其它實(shí)施方式因?yàn)橹皇堑谝皇軌好?81a及第二受壓面81b的受壓面積不同，所以其附圖使用圖1至圖6。第一受壓面81a和第二受壓面81b構(gòu)成為受壓面積不同。另外，其構(gòu)成為，如果對(duì)第二受壓面81b施加動(dòng)作油壓，則解除鎖止銷81的小直徑部與后板50的容納孔四的卡合。在這里，第二受壓面81b設(shè)定為大于第一受壓面81a。具體地說，內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)由油泵P (流體供給裝置)供給的流體作用于第一受壓面81a，而向抵抗彈簧82 (預(yù)緊部件)的預(yù)緊力的方向按壓的按壓力，設(shè)定為小于彈簧82的預(yù)緊力。另外，內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)由油泵P (流體供給裝置)供給的流體作用于第二受壓面81b，而向抵抗彈簧82 (預(yù)緊部件)的預(yù)緊力的方向按壓的按壓力，設(shè)定為大于彈簧82的預(yù)緊力。由此，通過設(shè)定第一受壓面81a及第二受壓面81b的受壓面積，即使在內(nèi)燃機(jī)的空轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，從油泵P向鎖止銷81 (限制體)供給工作流體，也可以由鎖止銷81進(jìn)行內(nèi)部轉(zhuǎn)子20(內(nèi)周部件)與外部轉(zhuǎn)子30(外周部件)的相對(duì)相位的保持。因此，與內(nèi)燃機(jī)停止后由鎖止銷81進(jìn)行內(nèi)部轉(zhuǎn)子20與外部轉(zhuǎn)子30的相對(duì)相位保持的情況不同，在無(wú)法由鎖止銷 81進(jìn)行相對(duì)相位保持的情況下，也可以再次執(zhí)行由鎖止銷81進(jìn)行相對(duì)相位保持的動(dòng)作。無(wú)法由鎖止銷81進(jìn)行相對(duì)相位保持的情況下的控制，是使內(nèi)部轉(zhuǎn)子20與外部轉(zhuǎn)子30的相對(duì)旋轉(zhuǎn)相位移動(dòng)至規(guī)定的中間相位。此時(shí)，在向提前角用室Rl供給動(dòng)作油壓使其移動(dòng)至規(guī)定中間相位的情況下，直接使鎖止銷81的小直徑部卡合在后板50的容納孔四中。另一方面，在向滯后角用室R2供給動(dòng)作油壓而使其移動(dòng)至規(guī)定的中間相位的情況下， 因?yàn)閷?duì)第二受壓面81b施加動(dòng)作油壓使其成為后退狀態(tài)，所以鎖止銷81的小直徑部不會(huì)卡合在后板50的容納孔四中。此時(shí)，通過控制閥100 (流體控制閥)進(jìn)行將供給的動(dòng)作油壓從滯后角用室R2切換為提前角用室Rl的控制，使動(dòng)作油壓作用于第一受壓面81a，但因?yàn)閺椈?2的預(yù)緊力高于作用在第一受壓面81a上的按壓力，所以鎖止銷81的小直徑部與后板50的容納孔四卡合。由此，即使是意外地?zé)o法由鎖止銷81進(jìn)行相對(duì)相位保持的失效狀態(tài)，也可以更加可靠地進(jìn)行鎖止銷81的相對(duì)相位保持。另外，反之，在要解除鎖止銷81的小直徑部與后板50的容納孔四的卡合的情況下，如果使動(dòng)作油壓作用在第二受壓面81b上，則也可以解除鎖止銷81的卡合。因此，即使設(shè)定第一受壓面81a的受壓面積以避免無(wú)法由鎖止銷81進(jìn)行相對(duì)相位保持的失效狀態(tài)，也可以防止無(wú)法解除由鎖止銷81進(jìn)行的相對(duì)相位保持的情況。在上述實(shí)施方式中，構(gòu)成為限制栓91從外部轉(zhuǎn)子30相對(duì)于葉片60進(jìn)退，但并不限定于此。雖未圖示，但例如也可以構(gòu)成為，使限制栓從突出部31相對(duì)于內(nèi)部轉(zhuǎn)子20進(jìn)退。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明可以適用于控制內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣閥及排氣閥的開閉的閥開閉定時(shí)控制裝置。
權(quán)利要求
1.一種閥開閉定時(shí)控制裝置，其特征在于，具有內(nèi)周部件，其與可自由旋轉(zhuǎn)地組裝在內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋上的閥開閉用凸輪軸一體地旋轉(zhuǎn)；葉片，其與所述內(nèi)周部件一體地旋轉(zhuǎn)； 外周部件，其與所述內(nèi)周部件相對(duì)旋轉(zhuǎn)；多個(gè)流體壓力室，其位于所述內(nèi)周部件和所述外周部件之間，由所述葉片分為提前角用室和滯后角用室；第一流體通路，其向所述提前角用室供給/排出流體； 第二流體通路，其向所述滯后角用室供給/排出流體；相位保持機(jī)構(gòu)，其將所述內(nèi)周部件與所述外周部件之間的相對(duì)相位，保持為最提前角相位與最滯后角相位之間的規(guī)定相位；流體供給裝置，其經(jīng)由所述第一流體通路或所述第二流體通路，向所述提前角用室或所述滯后角用室供給流體；以及流體控制閥，其將從所述流體供給裝置排出的流體的通路，切換為所述第一流體通路或所述第二流體通路，并且控制流體的供給量，所述相位保持機(jī)構(gòu)，利用所述流體控制閥開始流體供給的所述第一流體通路及所述第二流體通路中的某一個(gè)的流體壓力，解除所述相對(duì)相位的保持狀態(tài)，在所述相對(duì)相位的保持狀態(tài)解除后，利用從所述第一流體通路及所述第二流體通路中的至少某一個(gè)作用的流體壓力，維持解除狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥開閉定時(shí)控制裝置，其特征在于，所述相位保持機(jī)構(gòu)由以下部分構(gòu)成限制體，其限制所述相對(duì)相位；收容孔，其設(shè)置在所述內(nèi)周部件上，可滑動(dòng)地收容所述限制體；容納孔，其設(shè)置在所述外周部件上，使所述限制體的前端嵌入；以及預(yù)緊部件，其將所述限制體向所述外周部件方向預(yù)緊，所述限制體具有第一受壓面，其承受所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中的某一個(gè)壓力；以及第二受壓面，其承受所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中的另一個(gè)壓力，如果在來自所述流體供給裝置的流體供給從所述提前角用室及所述滯后角用室中的某一個(gè)切換到所述提前角用室及所述滯后角用室中的另一個(gè)，則在所述第二受壓面上作用所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中的另一個(gè)，解除所述相位保持機(jī)構(gòu)的保持狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥開閉定時(shí)控制裝置，其特征在于，在所述相位保持機(jī)構(gòu)的保持狀態(tài)解除后，利用下述兩個(gè)作用中的至少一個(gè)，維持所述相位保持機(jī)構(gòu)的保持狀態(tài)的解除，所述兩個(gè)作用為所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中某一個(gè)流體壓力向所述第一受壓面的作用；以及所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中另一個(gè)流體壓力向所述第二受壓面的作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥開閉定時(shí)控制裝置，其特征在于，所述相位保持機(jī)構(gòu)由下述部件構(gòu)成限制體，其限制所述相對(duì)相位；收容孔，其設(shè)置在所述內(nèi)周部件上，可滑動(dòng)地收容所述限制體；容納孔，其設(shè)置在所述外周部件上，使所述限制體的前端嵌入；以及預(yù)緊部件，其將所述限制體向所述外周部件方向預(yù)緊，所述限制體具有第一受壓面，其承受所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中的某一個(gè)；以及第二受壓面，其承受所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中的另一個(gè)，所述第一受壓面和所述第二受壓面構(gòu)成為受壓面積不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥開閉定時(shí)控制裝置，其中，所述流體控制裝置傳遞所述內(nèi)燃機(jī)的曲軸的旋轉(zhuǎn)力而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，在所述內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，通過使由所述流體供給裝置供給的流體作用于所述第一受壓面及所述第二受壓面中受壓面積較小的受壓面?zhèn)?，從而將所述限制體向抵抗所述預(yù)緊部件的預(yù)緊力方向按壓的按壓力，比所述預(yù)緊部件的預(yù)緊力小。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的閥開閉定時(shí)控制裝置，其特征在于，在所述內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，通過使由所述流體供給裝置供給的流體作用于所述第一受壓面及所述第二受壓面中受壓面積較大的受壓面?zhèn)?，從而將所述限制體向抵抗所述預(yù)緊部件的預(yù)緊力方向按壓的按壓力，比所述預(yù)緊部件的預(yù)緊力大。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中的任意一項(xiàng)所述的閥開閉定時(shí)控制裝置，其特征在于，在由所述流體供給裝置進(jìn)行的流體供給，從所述提前角用室及所述滯后角用室中的某一個(gè)切換為所述提前角用室及所述滯后角用室中的另一個(gè)時(shí)，在所述第二受壓面上作用所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中的另一個(gè)，解除所述相位保持機(jī)構(gòu)的保持狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的閥開閉定時(shí)控制裝置，其特征在于，在所述相位保持機(jī)構(gòu)的保持狀態(tài)解除后，利用下述兩個(gè)作用中的至少一個(gè)，維持所述相位保持機(jī)構(gòu)的保持狀態(tài)的解除，所述兩個(gè)作用為所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中某一個(gè)流體壓力向所述第一受壓面的作用；以及所述提前角用室的流體壓力及所述滯后角用室的流體壓力中另一個(gè)流體壓力向所述第二受壓面的作用。
全文摘要
設(shè)置有相位保持機(jī)構(gòu)，其將內(nèi)周部件與外周部件的相對(duì)相位保持為最提前角相位與最滯后角相位中間的規(guī)定相位；流體供給裝置，其經(jīng)由第一流體通路或第二流體通路向提前角用室或滯后角用室供給流體；以及流體控制閥，其將從流體供給裝置排出流體的通路切換為第一流體通路或第二流體通路，并且控制流體的供給量，相位保持機(jī)構(gòu)利用流體控制閥開始進(jìn)行流體供給的第一流體通路及第二流體通路中的某一條通路的流體壓力，解除相對(duì)相位的保持狀態(tài)，在相對(duì)相位的保持狀態(tài)解除之后，利用由第一流體通路及第二流體通路中至少其中一條通路施加的流體壓力維持解除狀態(tài)。
文檔編號(hào)F01L1/34GK102165146SQ201080002689
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者小林昌樹, 川井喜裕 申請(qǐng)人:愛信精機(jī)株式會(huì)社