閥定時控制裝置製造方法
2023-04-26 04:03:41 2
閥定時控制裝置製造方法
【專利摘要】一種閥定時控制裝置，包括：驅動側旋轉構件、從動側旋轉構件和鎖定機構，所述鎖定機構包括：凹部；鎖定構件，所述鎖定構件與所述凹部能夠接合和脫離；以及偏置構件。所述凹部包括：鎖定槽部，所述鎖定構件配置成與所述鎖定槽部接合，以將相對旋轉相位鎖定在鎖定相位；以及限制槽部。所述鎖定槽部包括鎖定底面且所述限制槽部包括限制底面。從所述凹部的開口位置到所述限制底面的第二深度小於從所述開口位置到所述鎖定底面的第一深度。從所述開口位置到所述限制底面的第二深度小於從所述限制底面到所述鎖定底面的第三深度。
【專利說明】閥定時控制裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明總體涉及閥定時控制裝置。
【背景技術】
[0002]例如，在JP2004-257313A (其在下文稱為文獻I)中公開了一種已知的閥定時控制裝置，該閥定時控制裝置包括鎖定機構，該鎖定機構鎖定驅動側旋轉構件和從動側旋轉構件之間的相對旋轉相位。在文獻I中公開的閥定時控制裝置中，在從動側旋轉構件和驅動側旋轉構件之間的相對旋轉相位可改變的狀態下，將從動側旋轉構件設置在驅動側旋轉構件的徑向內側。此外，設置旋轉相位鎖定機構(鎖定機構)以將驅動側旋轉構件和從動側旋轉構件之間的相對旋轉相位鎖定或固定在鎖定相位處。
[0003]文獻I中公開的閥定時控制裝置包括移動體(用作鎖定構件)，所述移動體相對於驅動側旋轉構件的內周面側可伸縮。在從動側旋轉構件的外周的部分處形成兩個溝槽(用作凹部)，所述溝槽與鎖定構件的相應的突出端接合，以構成鎖定機構。在鎖定構件與相應的凹部接合的狀態下，鎖定驅動側旋轉構件和從動側旋轉構件之間的相對旋轉相位，這導致相對旋轉相位的鎖定狀態。
[0004]在文獻I中，兩個凹部均包括深度比整個凹部的深度淺的階梯部。在鎖定構件與階梯部接合的狀態下，阻止驅動側旋轉構件和從動側旋轉構件之間的相對旋轉相位被鎖定，即，阻止使相對旋轉相位處於受限狀態，在該受限狀態下，驅動側旋轉構件和從動側旋轉構件之間的相對旋轉的可用範圍減小。具體地，在相對旋轉相位移動至超前角側的情況下，用於超前角鎖定部的鎖定構件與相應的凹部的階梯部接合。在鎖定構件和階梯部之間的上述接合狀態下相對旋轉相位進一步移動至超前角側的情況下，用於滯后角鎖定部的鎖定構件與相應的凹部的階梯部接合。此後，在相對旋轉相位進一步移動至超前角側的情況下，兩個鎖定構件同時與相應的兩個整個凹部接合，使得相對旋轉相位處於鎖定狀態。
[0005]在文獻I中公開的閥定時控制裝置中，階梯部的自從動側旋轉構件的外周表面到該階梯部的底部的深度指定為整個凹部的自從動側旋轉構件的外周表面到該凹部的底部的深度的大致一半。
[0006]閥定時控制裝置的鎖定機構用於確定閥打開時間和關閉時間，以順利地啟動內燃機。在執行用於停止內燃機的操作(例如，停止點火開關的操作)的情況下，閥定時控制裝置的相對旋轉相位移動至鎖定相位，使得在獲得相對旋轉的鎖定狀態後，停止內燃機。
[0007]此外，閥定時控制裝置的從動側旋轉構件連接至內燃機的凸輪軸。因此，由於來自凸輪軸的反作用力，相對旋轉相位在超前角方向和滯后角方向上以小的量交替地變化(振動)。因此，在文獻I中公開的閥定時控制裝置中，在相對旋轉相位沿著鎖定相位的方向移動以將相對旋轉相位鎖定或固定在鎖定相位的情況下，在鎖定構件與整個凹部接合前，鎖定構件與階梯部接合。因此，相對旋轉相位的變化減小，以實現穩固且迅速地移動至鎖定相位。
[0008]然而，即使在鎖定構件與階梯部接合的狀態下，鎖定構件和階梯部之間的可能不牢固的接合可以造成鎖定構件與階梯部脫離，這可以導致浪費時間將相對旋轉相位移動至鎖定狀態。
[0009]因此，需要不容易受到上述缺點影響的閥定時控制裝置。
【發明內容】
[0010]根據本發明的一方面，閥定時控制裝置包括:驅動側旋轉構件，所述驅動側旋轉構件接收來自內燃機的曲軸的旋轉力；從動側旋轉構件，所述從動側旋轉構件布置在所述驅動側旋轉構件的徑向內側且相對於所述驅動側旋轉構件的內側面形成包括超前角室和滯后角室的空間，所述從動側旋轉構件與所述驅動側旋轉構件同軸地布置且所述從動側旋轉構件與用於打開和關閉內燃機的閥的凸輪軸一體地旋轉；以及鎖定機構，所述鎖定機構包括:凹部，所述凹部形成在所述驅動側旋轉構件和所述從動側旋轉構件中的一個旋轉構件處；鎖定構件，所述鎖定構件設置在所述驅動側旋轉構件和所述從動側旋轉構件中的另一個旋轉構件處，以與所述凹部可接合和脫離；以及偏置構件，所述偏置構件將所述鎖定構件沿著所述鎖定構件與所述凹部接合的方向偏置。所述凹部包括:鎖定槽部，所述鎖定構件配置成與所述鎖定槽部接合，以將所述驅動側旋轉構件和所述從動側旋轉構件之間的相對旋轉相位鎖定在鎖定相位；以及限制槽部，所述限制槽部形成在連接至所述鎖定槽部的位置處，以使所述相對旋轉相位沿著靠近所述鎖定相位的方向變化且阻止所述相對旋轉相位沿著遠離所述鎖定相位的方向變化。所述鎖定槽部包括鎖定底面，所述鎖定構件的突出端部配置成接觸所述鎖定底面。所述限制槽部包括限制底面，所述鎖定構件的突出端部配置成接觸所述限制底面。從所述凹部的開口位置到所述限制底面的第二深度小於從所述開口位置到所述鎖定底面的第一深度。從所述開口位置到所述限制底面的第二深度小於從所述限制底面到所述鎖定底面的第三深度。
[0011]在該配置中，由於從所述開口位置到所述限制底面的第二深度小於從所述開口位置到所述鎖定底面的第一深度的一半，因此，同鎖定底面設置在從開口位置開始深度為1/2處的配置相比，例如，驅動側旋轉構件和從動側旋轉構件之間的相對旋轉相位變化至使鎖定構件移動至所述鎖定槽部的方向的情況下，在鎖定構件的突出端部進入限制槽部後，通過減小鎖定構件的突出端部移動至限制底面和所述鎖定槽部之間的邊界位置的時間，可以使鎖定構件迅速進入與鎖定槽部接合的狀態。此外，在該配置中，在偏置構件中，諸如利用彈性變形的彈簧，相比現有的限制底面的深度設置在從開口位置到1/2處，在鎖定構件接觸限制底面的狀態下，從諸如彈簧等的偏置構件施加至所述鎖定構件的偏置力較大。採用強力保持鎖定構件接觸限制底面。
[0012]由於如上的理由，在將驅動側旋轉構件和從動側旋轉構件之間的相對旋轉相位移動至鎖定相位的方向時，在實現鎖定構件與限制槽部接合的狀態下，保持強接合狀態，從而容易地轉換為鎖定狀態。
[0013]因此，構成了穩固地保持鎖定構件接合到位於凹部中的階梯部的狀態，從而能夠順利地轉換到鎖定狀態的閥開關時期控制裝置。
[0014]在本發明中，在所述鎖定槽部中沿深度方向形成的縱壁面之中，在與限制槽部相鄰的位置上鎖定構件能夠接觸的縱壁面可以形成在:從所述鎖定槽部的所述凹部的開口側的端部沿深度方向的部分區域中。
[0015]因此，在所述鎖定構件與所述鎖定槽部接合的狀態下，所述鎖定構件與所述鎖定槽部的壁部之間的接觸區域減小，使得在所述鎖定構件沿著鎖定釋放方向移動的情況下所述鎖定構件與所述壁部之間的接觸阻力減小，以容易地釋放相對旋轉的鎖定狀態。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]從參照附圖所考慮的下列詳細說明，本發明的上述和其它特性和特徵將變得更明顯，在附圖中:
[0017]圖1是根據本發明公開的實施方式的閥定時控制裝置的縱向剖視圖；
[0018]圖2是沿著圖1的線I1-1I截取的閥定時控制裝置的剖視圖；
[0019]圖3是各鎖定構件處於鎖定釋放狀態的閥定時控制裝置的剖視圖；
[0020]圖4是在最滯后角鎖定相位的閥定時控制裝置的剖視圖；
[0021]圖5是說明第一鎖定凹部的尺寸關係的示意圖；
[0022]圖6是示出鎖定構件與限制槽部接合的狀態的放大剖視圖；
[0023]圖7是示出相對旋轉相位鎖定在中間鎖定相位的狀態的放大剖視圖；
[0024]圖8是根據本發明公開的第一變型實施方式的閥定時控制裝置的剖視圖；
[0025]圖9是示出根據第一變型實施方式的鎖定構件與限制槽部接合的狀態的剖視圖；
[0026]圖10是示出根據第一變型實施方式的鎖定構件與鎖定槽部接合的狀態的放大剖視圖；
[0027]圖11是說明根據本發明公開的第二變型實施方式的第一鎖定凹部的尺寸關係的示意圖；
[0028]圖12是根據第二變型實施方式的相對旋轉相位鎖定在中間鎖定相位的狀態的放大剖視圖；
[0029]圖13是根據本發明公開的第三變型實施方式的相對旋轉相位鎖定在中間鎖定相位的狀態的放大剖視圖。
【具體實施方式】
[0030]將參照附圖描述實施方式。如圖1和圖2所示，本發明實施方式的閥定時控制裝置通過改變外轉子10 (作為驅動側旋轉構件)和內轉子20 (作為從動側旋轉構件)之間的相對旋轉相位(下文將簡稱為相對旋轉相位)，來控制進氣閥2的打開和關閉時間。外轉子10與發動機E (作為內燃機)的曲軸I同步地旋轉。內轉子20連接至用於打開和關閉發動機E的進氣閥2的凸輪軸3。外轉子10和內轉子20彼此同軸地布置。
[0031]發動機E設置在車輛(例如，客車)中。通過發動機控制單元5 (作為電子控制單元(ECU))來控制閥定時控制裝置。例如，發動機控制單元5 (下文將稱為ECU 5)獲得來自發動機E的反饋信息或駕駛員的操作信息，且操作電磁式相位控制閥31和電磁式鎖定控制閥32。相位控制閥31和鎖定控制閥32容納在單個閥單元V中。閥單元V的一部分插入並定位在閥定時控制裝置中。
[0032]如圖1至圖4所示，閥定時控制裝置包括外轉子10和內轉子20，外轉子10與發動機E的曲軸I同步地旋轉，內轉子20通過連接螺栓23連接至凸輪軸3，凸輪軸3打開和關閉設置在發動機E的燃燒室處的進氣閥2。外轉子10和內轉子20與凸輪軸3的旋轉軸線X同軸地布置。外轉子10和內轉子20可圍繞旋轉軸線X相對旋轉。
[0033]外轉子10包括圓柱形的轉子主體11、後部塊12和前板13，轉子主體11、後部塊12和前板13通過多個緊固螺栓14彼此緊固。後部塊12布置成接觸沿著旋轉軸線X的轉子主體11的第一端部。前板13布置成接觸沿著旋轉軸線X的轉子主體11的第二端部。後部塊12定位成關閉外轉子10的第一側處的開口，而前板13定位成關閉外轉子10的第二側處的開口。鏈輪12S形成在後部塊12的外周處，以作為受動部，從曲軸I傳輸旋轉力至該受動部。轉子主體11包括圓柱形的內壁面(即圓柱形內壁面)和沿著接近旋轉軸線X的方向(g卩，徑向內側)突出的多個突出部11T，圓柱形內壁面和突出部IlT彼此一體地形成。
[0034]在從旋轉軸線X放射狀地形成的突出部IlT處形成一對導向槽。分別以板狀的鎖定構件15可伸縮地(即，可滑動地)插入至相應的導向槽。分別作為偏置構件的鎖定彈簧16設置在轉子主體11的內部，以將相應的鎖定構件15偏置成靠近旋轉軸線X。一個鎖定構件15和沿著該鎖定構件15的突出方向偏置該鎖定構件15的鎖定彈簧16構成第一鎖定機構LI。另一個鎖定構件15和沿著該鎖定構件15的突出方向偏置該鎖定構件15的鎖定彈簧16構成第二鎖定機構L2。鎖定構件15都不限於包括板狀而可以包括例如杆狀。
[0035]內轉子20包括與旋轉軸線X同軸的圓柱形的內周面20S和相對於旋轉軸線X(與旋轉軸線X同軸)的外周面20T。徑向向外突出的多個葉片21配合至外周面20T。如圖1所示，在沿著旋轉軸線X的內轉子20的一個端部處形成凸緣部22。內轉子20通過連接螺栓23連接至凸輪軸3，連接螺栓23插入並定位在在凸緣部22的徑向內側處形成的與旋轉軸線X同軸的孔內。如圖2至圖4所示，在內轉子20處形成超前角流路24、滯后角流路25和一對鎖定釋放流路26，超前角流路24連接至相應的超前角室Ca，滯后角流路25連接至相應的滯后角室Cb。內轉子20相對於外轉子10的內側表面形成間隙，各間隙均包括超前角室Ca和滯后角室Cb。
[0036]內轉子20的外周面20T的外徑被指定為一值，該值使得內轉子20的外周面20T以緊密接觸的方式配合至外轉子10的轉子主體11的相應的突出部IlT的突出端。此外，各葉片21的突出長度被指定為使得各葉片21的突出端接觸轉子主體11的圓柱形內壁面。因此，內轉子20配合至外轉子10，以在由轉子主體11的內側面(即圓柱形內壁面和多個突出部11T)和內轉子20的外周面20T包圍的區域形成流體室C。此外，葉片21將各流體室C分成超前角室Ca和滯后角室Cb。
[0037]在內轉子20的外周形成第一鎖定凹部27和第二鎖定凹部28，第一鎖定凹部27作為第一鎖定機構LI的鎖定構件15可與其接合和脫離的凹部，第二鎖定機構L2的鎖定構件15可與第二鎖定凹部28接合和脫離。具體地，如圖2至圖5所示，第一鎖定凹部27、第二鎖定凹部28和最滯后角鎖定凹部29作為在內轉子20的外周面20T處形成的朝向旋轉軸線X凹進的凹部。一個鎖定釋放流路26連接至第一鎖定凹部27，而另一個鎖定釋放流路26連接至第二鎖定凹部28。連接至超前角室Ca的超前角流路24之一形成在第一鎖定凹部27的附近。最滯後鎖定凹部29形成在位於第一鎖定凹部27的附近的上述超前角流路24的開口部。在內轉子20的外周的溝槽中形成連接流路24A，用於使液壓油在所述超前角流路24和鄰近所述超前角流路24的超前角室Ca之間流動。
[0038]如圖2所示，第一鎖定機構LI的鎖定構件15配合至第一鎖定凹部27，同時，第二鎖定機構L2的鎖定構件15配合至第二鎖定凹部28，從而獲得中間鎖定相位(作為鎖定相位)。此外，如圖4所示，第二鎖定機構L2的鎖定構件15配合至最滯后角鎖定凹部29，從而獲得最滯后角鎖定相位。
[0039]閥定時控制裝置配置成如下狀態:內轉子20配合至外轉子10的轉子主體11的內偵牝後部塊12和前板13設置在夾住且設置轉子主體11和內轉子20的位置處。轉子主體
11、後部塊12和前板13通過緊固螺栓14彼此連接。多個葉片21和兩個鎖定構件15布置成與後部塊12的內側面和前板13的內側面接觸。
[0040]在外轉子10的後部塊12和內轉子20之間布置扭轉彈簧17。例如，扭轉彈簧17施加偏置力，直到相對旋轉相位至少從相對旋轉相位在最滯后角的狀態到達中間鎖定相位。
[0041]如上所述，在閥定時控制裝置中，內轉子20定位在外轉子10的徑向內側，從而形成流體室C。通過葉片21將各流體室C分成超前角室Ca和滯后角室Cb。超前角流路24連接至超前角室Ca，而滯后角流路25連接至滯后角室Cb。第一鎖定結構LI的鎖定構件15和第二鎖定機構L2的鎖定構件15配置成布置在鎖定構件15分別配合至第一鎖定凹部27和第二鎖定凹部28的位置處。
[0042]在閥定時控制裝置中，定時鏈4布置且卷繞在設置在發動機E的曲軸I處的輸出鏈輪IS和外轉子10的鏈輪12S之間。因此，外轉子10與曲軸I同步旋轉。在實施方式中，鏈輪12S形成在外轉子10處。可替選地，可以在外轉子10處形成定時帶輪。然後，曲軸I的旋轉力可以通過定時帶傳輸至定時帶輪。進一步可替選地，可以在外轉子10的外表面形成齒輪部。然後，曲軸I的旋轉力可以通過齒輪系傳輸至該齒輪部。本發明實施方式的閥定時控制裝置不限於控制進氣閥2的打開和關閉時間，且可以控制發動機E的排氣閥的打開和關閉時間。可替選地，本發明實施方式的閥定時控制裝置可以控制進氣閥2和排氣閥兩者的打開和關閉時間。
[0043]在閥單元V中，相位控制閥31和鎖定控制閥32被容納在單位殼體中。一體地形成在單位殼體處的流路形成軸部33插入至內轉子30的內周面20S。在流路形成軸部33的外周處形成連接至相位控制閥31的埠的環形槽部和連接至鎖定控制閥32的埠的環形槽部。然後，在流路形成軸部33的外周和內轉子20的內周面20S之間設置環形的多個密封件34，以將上述槽部彼此分離。
[0044]發動機E包括液壓泵P，該液壓泵P被驅動以供給儲存在油盤中的油作為液壓油。形成流路以將來自液壓泵P的液壓油供給至相位控制閥31和鎖定控制閥32。
[0045]如圖5所示，第一鎖定凹部27包括鎖定槽部Ta和限制槽部Tb (階梯部)，該限制槽部Tb在連接至鎖定槽部Ta的開口的位置處以階梯方式形成，該限制槽部Tb的深度比鎖定槽部Ta的深度淺。在相對旋轉相位位於中間鎖定相位的情況下，第一鎖定機構LI的鎖定構件15與鎖定槽部Ta接合，以將相對旋轉相位固定或鎖定至中間鎖定相位(鎖定相位)。限制槽部Tb配置成與鎖定構件15接合，從而允許相對旋轉相位從滯后角相位向靠近中間鎖定相位的方向移動，且限制相對旋轉相位朝著遠離中間鎖定相位的方向移動。此時，限制槽部Tb和鎖定槽部Ta之間的位置關係可以被指定成使得限制槽部Tb允許相對旋轉相位從超前角相位沿著靠近中間鎖定相位的方向移動。
[0046]如圖2所示，在第一鎖定機構LI的鎖定構件15與第一鎖定凹部27的鎖定槽部Ta接合的狀態下，第二鎖定機構L2的鎖定構件15與第二鎖定凹部28接合。
[0047]鎖定槽部Ta包括鎖定底面Ua，鎖定構件15的突出端部115可接觸該鎖定底面Ua。此外，鎖定槽部Ta包括主縱壁面Wa和次縱壁面Wb，鎖定構件15可接觸主縱壁面Wa，在中間鎖定相位，鎖定構件15接觸次縱壁面Wb。具體地，在鎖定槽部Ta中，在面向超前角側的位置(即，相鄰於限制槽部Tb的位置)處，相對於鎖定底面Ua為上升方式的壁部處形成主縱壁面Wa。在與相鄰於限制槽部Tb的上述位置相反的位置處，相對於鎖定底面Ua為上升方式的壁部處形成次縱壁面Wb。主縱壁面Wa和次縱壁面Wb形成為沿著第一鎖定凹部27的深度方向延伸。在第一鎖定凹部27的開口位置的一側從鎖定槽部Ta的端部沿著深度方向的區域的一部分處形成主縱壁面Wa。
[0048]限制槽部Tb包括限制底面Ub，鎖定構件15的突出端部115可接觸該鎖定底面Ub。限制槽部Tb包括限制壁Wr，在面對超前角側的位置處相對於限制底面Ub以上升方式形成限制壁Wr。
[0049]在本發明的實施方式中，在鎖定底面Ua處形成突出部，以用於在鎖定構件15與鎖定底面Ua接合的狀態下釋放相對旋轉的鎖定狀態的情況下，更容易地將液壓油供給至鎖定構件15的突出端部115。在下列說明中，突出部的突出端限定為鎖定底面Ua的位置。在未形成突出部的情況下，可以在鎖定底面Ua處形成溝槽，使得液壓油被供給至鎖定構件15的與鎖定底面Ua接合的突出端部115。在這種情況下，鎖定底面Ua的平坦部分作為鎖定底面Ua的位置。
[0050]具體地，從內轉子20的對應於鎖定槽部Ta (第一鎖定凹部27)的開口位置的外周面20T至第一鎖定凹部27的鎖定底面Ua的深度(即，深度方向上的距離)被指定為預定深度(距離)，其在下文將稱為第一深度Dl (作為第一深度)。從內轉子20的對應於鎖定槽部Ta (第一鎖定凹部27)的開口位置的外周面20T至第一鎖定凹部27的限制底面Ub的深度(其在下文將稱為限制深度Db，作為第二深度)被指定為小於從限制底面Ub到鎖定底面Ua的深度(其在下文將稱為鎖定深度Da，作為第三深度)。根據上述深度關係，限制深度Db小於第一深度Dl的一半。
[0051]從內轉子20的外周面20T至第二鎖定凹部28的第二底面28U的深度與從內轉子20的外周面20T至最滯后角鎖定凹部29的第三底面29U的深度被指定為相同。此外，在第二鎖定凹部28處形成的一對縱壁面中的在超前角側處的一縱壁面形成超前角側縱壁面Va，在中間鎖定相位，鎖定構件15接觸該超前角側縱壁面Va。在第二鎖定凹部28處形成的一對縱壁面中的在滯后角側處的另一縱壁面形成滯后角側縱壁面Vb，鎖定構件15可接觸該滯后角側縱壁面Vb。
[0052]第一鎖定凹部27的主縱壁面Wa的深度、限制壁Wr的深度、次縱壁面Wb的深度、第二鎖定凹部28的超前角側縱壁面Va的深度和滯后角側縱壁面Vb的深度被指定為相同。即，例如，第一鎖定凹部27的一對壁面的連接至鎖定底面Ua的部分被部分地切割並除去，以形成主縱壁面Wa和次縱壁面Wb。以相同的方式，形成超前角側縱壁面Va和滯后角側縱壁面Vb。
[0053]如圖1和圖2所示，在閥定時控制裝置中，通過由曲軸I藉助定時鏈4傳輸的驅動力，外轉子10沿著驅動旋轉方向S旋轉。內轉子20相對於外轉子10旋轉的方向(與驅動旋轉方向S相同)稱為超前角方向Sa。與超前角方向Sa相反的方向稱為滯后角方向Sb。在閥定時控制裝置中，曲軸I和凸輪軸3之間的關係被指定成使得:隨著相對旋轉相位沿著超前角方向Sa的移動量增大,進氣壓縮比增大,且隨著相對旋轉相位沿著滯后角方向Sb的移動量增大，進氣壓縮比減小。
[0054]各流體室C均被葉片21分成超前角室Ca和滯后角室Cb，將液壓油供給至超前角室Ca，以使相對旋轉相位沿著超前角方向Sa移動，且將液壓油供給至滯后角室Cb，以使相對旋轉相位沿著滯后角方向Sb移動。在葉片21到達超前角方向Sa的移動端(即，相對於旋轉軸線X的旋轉極限)的狀態下的相對旋轉相位稱為最超前角相位。在葉片21到達滯后角方向Sb的移動端(即，相對於旋轉軸線X的旋轉極限)的狀態下的相對旋轉相位稱為最滯后角相位。
[0055]最滯后角相位不僅包括滯后角方向Sb的移動端,還包括滯后角方向Sb的移動端的附近。同樣地，最超前角相位不僅包括超前角方向Sa的移動端,還包括超前角方向Sa的移動端的附近。
[0056]在閥定時控制裝置中，如圖2和圖7所示，第一鎖定機構LI的鎖定構件15通過鎖定彈簧16的偏置力與第一鎖定凹部27的鎖定槽部Ta接合，同時，第二鎖定機構L2的鎖定構件15通過鎖定彈簧16的偏置力與第二鎖定凹部28接合，以限制並阻止外轉子10和內轉子20之間的相對旋轉。這種旋轉相位是中間鎖定相位，其中，獲得用於在發動機E放熱的狀態下啟動發動機E的最佳的進氣時刻。
[0057]此外，如圖4所示，在第二鎖定機構L2的鎖定構件15通過鎖定彈簧16的偏置力與最滯后角鎖定凹部29接合的狀態下，限制外轉子10和內轉子20之間的相對旋轉。因此，所獲得的相對旋轉相位是最滯后角鎖定相位，作為更靠近最滯后角的相對旋轉相位。在最滯后角鎖定相位中，指定最佳的進氣時刻，用於在阻止發動機E放熱的狀態下啟動發動機E,例如，當重新啟動怠速停止狀態下的發動機E時。
[0058]在相對旋轉相位從最滯后角鎖定相位變化至中間鎖定相位的情況下，操作相位控制閥31以將液壓油供給至超前角流路24，使得鎖定構件15與最滯后角鎖定凹部29的接合被釋放，且相對旋轉相位沿著超前角方向Sa移動。相對旋轉相位沿著超前角方向Sa的移動繼續進行，使得第一鎖定機構LI的鎖定構件15通過鎖定彈簧16的偏置力與第一鎖定凹部27的鎖定槽部Tb初始接合，如圖6所示。
[0059]在相對旋轉相位沿著超前角方向Sa移動的情況下，來自凸輪軸3的反作用力施加至內轉子20。因此，相對旋轉相位在超前角方向Sa和滯后角方向Sb上以小的量交替地變化(振動)。
[0060]如上所述，第一鎖定凹部27的限制深度Db被指定為小於第一深度Dl的一半。因此，例如，與限制深度Db被指定為第一深度Dl的一半的情況相比，在相對旋轉相位沿著超前角方向Sa移動的情況下,在第一鎖定機構LI的鎖定構件15的突出端部115進入限制槽部Tb後，鎖定構件15的突出端部115移動至限制底面Ub和鎖定槽部Ta之間的邊界位置(即，邊緣狀部分)的時間段可以減小。可以使鎖定構件15迅速進入與鎖定槽部Ta接合的狀態。此外，在鎖定構件15的突出端部115與限制槽部Tb接合的狀態下，保持鎖定彈簧16的強偏置力，從而保持鎖定構件15和限制槽部Tb的牢固接合狀態。
[0061]在鎖定構件15的突出端部115與限制槽部Tb接合的狀態下來自凸輪軸3的反作用力沿著滯后角方向Sb施加至內轉子20的情況下，鎖定構件15牢固地接觸限制壁Wr。甚至在上述牢固接觸狀態下，鎖定構件15通過鎖定彈簧16的強偏置力保持與限制槽部Tb接合。因此，阻止鎖定構件15與限制槽部Tb脫離。
[0062]然後，相對旋轉相位沿著超前角方向Sa移動，使得第二鎖定機構L2的鎖定構件15處於與第二鎖定凹部28接合的狀態。之後，第一鎖定機構LI的鎖定構件15處於與鎖定槽部Ta接合的狀態。因此，如圖7所示，相對旋轉相位鎖定在中間鎖定相位。在上述配置中，鎖定深度Da被指定為大於限制深度Db。因此，例如，即使在汙垢或灰塵進入鎖定底面Ua的情況下，也可以固定鎖定構件15相對於鎖定槽部Ta的接合。
[0063]在相對旋轉相位到達中間鎖定相位的狀態下，第一鎖定機構LI的鎖定構件15被定位成以預定的間隙靠近第一鎖定凹部27的次縱壁面Wb。第二鎖定機構L2的鎖定構件15被定位成以預定的間隙靠近第二鎖定凹部28的超前角側縱壁面Va。因此，相對旋轉相位牢固地鎖定在中間鎖定相位。
[0064]在相對旋轉相位處於中間鎖定相位的狀態下，發動機E停止。在啟動停止的發動機E時，釋放相對旋轉相位鎖定在中間鎖定相位的狀態，從而改變相對旋轉相位。在釋放相對旋轉相位的鎖定狀態的情況下，通過操作鎖定控制閥32將液壓油供給至鎖定釋放流路26。
[0065]當相對旋轉相位的鎖定狀態釋放時，由於第一鎖定機構LI的鎖定構件15與第一鎖定凹部27的次縱壁面Wb接觸的面積小，並且鎖定構件15與第二鎖定凹部28的超前角側縱壁面Va接觸的面積小，因此，小的摩擦力施加至第一鎖定機構LI的鎖定構件15和第二鎖定機構L2的鎖定構件15。因此可以實現相對旋轉相位的鎖定狀態的平滑的釋放。
[0066]上述實施方式可以進行如下變型或改變。對於包括相似的功能的構件，變型的實施方式具有與上述實施方式相同的附圖標記。
[0067]如圖8至圖10所示，根據第一變型實施方式，多個葉片(葉片部)21 —體地形成在內轉子20處，使得流體室C被各葉片21分成超前角室Ca和滯后角室Cb。鎖定機構L包括設置在葉片21之一處的鎖定構件15，鎖定構件15沿著旋轉軸線X移動。
[0068]在變型的實施方式中，以圓柱狀形成鎖定構件15。鎖定構件15容納在形成在葉片21處的孔部21A，從而可在沿著旋轉軸線X的方向上可滑動地移動。通過鎖定彈簧16將鎖定構件15向突出的方向偏置。此外，鎖定構件15包括在第一端的大直徑部15A和在第二端的小直徑部15B，從而在中間部分形成階梯部。在大直徑部15A形成空隙，以容納鎖定彈簧16的一部分。
[0069]在葉片21處形成貫通孔，使得鎖定構件15的小直徑部15B插入並定位在貫通孔中。此外，在葉片21處形成鎖定釋放流路26，以通過將液壓油供給至鎖定構件15的階梯部，而在鎖定釋放方向上操作鎖定構件15。在後部塊12處形成第一鎖定凹部27，使得鎖定構件15的小直徑部15B的突出端部115可與第一鎖定凹部27接合和脫離。此時，可替選地，鎖定構件15與其可接合和脫離的凹部可以形成在前板13處。
[0070]在第一變型實施方式中，以與上述實施方式相同的方式，第一鎖定凹部27包括鎖定槽部Ta和限制槽部Tb，該限制槽部Tb在連接至鎖定槽部Ta的開口的位置處以階梯方式形成，並且包括比鎖定槽部Ta的深度淺的深度。鎖定槽部Ta的作用是在相對旋轉相位處於中間鎖定相位的狀態下通過與鎖定構件15接合而將相對旋轉相位鎖定在中間鎖定相位(鎖定相位)。限制槽部Tb的作用是允許相對旋轉相位沿著靠近中間鎖定相位的方向變化而阻止相對旋轉相位沿著遠離中間鎖定相位的方向變化。
[0071]鎖定槽部Ta包括鎖定底面Ua，鎖定構件15的突出端部115可接觸該鎖定底面Ua。限制槽部Tb包括限制底面Ub，鎖定構件15的突出端部115可接觸該限制底面Ub。從開口位置到第一鎖定凹部27的鎖定底面Ua的深度被指定為預定深度(距離值)，即第一深度Dl。從開口位置到第一鎖定凹部27的限制底面Ub的深度(即限制深度Db)被指定為小於從限制底面Ub到鎖定底面Ua的深度(即鎖定深度Da)。根據上述深度關係，限制深度Db小於第一深度Dl的一半。
[0072]在第一變型實施方式中，例如，與限制深度Db被指定為第一深度Dl的一半的情況相比，由於限制深度Db小於鎖定深度Da，因此，在相對旋轉相位沿著超前角方向Sa移動的情況下，在鎖定構件15的突出端部115進入限制槽部Tb後,鎖定構件15的突出端部115從限制槽部Tb移動至限制底面Ub和鎖定槽部Ta之間的邊界位置(S卩，邊緣狀部分)的時間段可以減小。可以使鎖定構件15迅速進入與鎖定槽部Ta接合的狀態。此外，在鎖定構件15的突出端部115與限制槽部Tb接合的狀態下，保持鎖定彈簧16的強偏置力，從而保持鎖定構件15和限制槽部Tb的牢固接合狀態。在相對旋轉相位沿著超前角方向Sa移動的情況下，鎖定構件15的突出端部115被穩固地導向並插入至鎖定槽部Ta以保持中間鎖定相位。
[0073]如圖11和圖12所示，根據第二變型實施方式，以與上述實施方式相同的方式，第一鎖定凹部27包括鎖定槽部Ta和限制槽部Tb，該限制槽部Tb在連接至鎖定槽部Ta的開口的位置處以階梯方式形成並且包括比鎖定槽部Ta的深度淺的深度。鎖定槽部Ta的作用是使得在相對旋轉相位處於中間鎖定相位的狀態下通過與第一鎖定機構LI的鎖定構件15接合而將相對旋轉相位鎖定在中間鎖定相位(鎖定相位)。限制槽部Tb的作用是允許相對旋轉相位從滯后角相位沿著靠近中間鎖定相位的方向變化而阻止相對旋轉相位沿著遠離中間鎖定相位的方向變化。
[0074]在相對旋轉相位到達中間鎖定相位的狀態下，第一鎖定機構LI的鎖定構件15被定位成以預定的間隙靠近第一鎖定凹部27的主縱壁面Wa。第二鎖定機構L2的鎖定構件15被定位成以預定的間隙靠近第二鎖定凹部28的滯后角側縱壁面Vb。因此，相對旋轉相位牢固地鎖定在中間鎖定相位。
[0075]在中間鎖定相位處鎖定構件15與第一凹部27和第二凹部28之間的接合狀態被不同地指定的第二變型實施方式中，在相對旋轉相位從滯后角側沿著超前角方向Sa移動的情況下，在第一鎖定機構LI的鎖定構件15的突出端部115進入限制槽部Tb後，鎖定構件15的突出端部115從限制槽部Tb移動至限制底面Ub和鎖定槽部Ta之間的邊界位置(即，邊緣狀部分)的時間段可以減小。可以使鎖定構件15迅速進入與鎖定槽部Ta接合的狀態。此外，在鎖定構件15的突出端部115與限制槽部Tb接合的狀態下，保持鎖定彈簧16的強偏置力，從而保持鎖定構件15和限制槽部Tb的牢固接合狀態。
[0076]如圖13所示，在第三變型實施方式中，第二鎖定凹部28包括鎖定槽部Tc和限制槽部Td，它們包括與上述實施方式中的第一鎖定凹部27的鎖定槽部Ta和限制槽部Tb相同的深度。第一鎖定機構LI的鎖定構件15與第一鎖定凹部27的限制槽部Tb接合，此後，第二鎖定機構L2的鎖定構件15與第二鎖定凹部28的限制槽部Td接合。在上述配置中，在第二鎖定凹部28處的鎖定構件15以與在第一鎖定凹部27處的鎖定構件15相同的方式操作。
[0077]代替該對鎖定構件15，可以設置單個鎖定構件15。甚至在這樣的配置中，相對旋轉相位可以鎖定在所需的相位。
[0078]可以支撐鎖定構件15以相對於內轉子20 (從動側旋轉構件)可伸縮，且可以在外轉子10 (驅動側旋轉構件)處形成凹部。鎖定構件15的突出端部115配置成與凹部可接合和脫離。根據上述配置，可以實現鎖定構件15與凹部的穩固的接合，在所述凹部處，鎖定槽部Ta和限制槽部Tb形成為彼此相鄰。
[0079]根據上述實施方式，從第一鎖定凹部27的對應於內轉子20的外周面20T的開口位置到限制底面Ub的深度(即，限制深度Db)小於從第一鎖定凹部27的開口位置到鎖定底面Ua的深度(即第一深度Dl)的一半。因此，例如，與限制深度Db被指定為第一深度Dl的一半的情況相比，外轉子10 (驅動側旋轉構件)和內轉子20 (從動側旋轉構件)之間的相對旋轉相位沿著鎖定構件15移動(以與鎖定槽部Ta接合)的方向變化的情況下，在鎖定構件15的突出端部115進入限制槽部Tb後，鎖定構件15的突出端部115從限制槽部Tb移動至限制底面Ub和鎖定槽部Ta之間的邊界位置的時間段可以減小。可以使鎖定構件15迅速進入與鎖定槽部Ta接合的狀態。此外，在彈性變形(例如，鎖定彈簧16用作偏置構件)的情況下，與限制深度Db被指定為第一深度Dl的一半的情況相比，在鎖定構件15接觸限制底面Ub的狀態下，從鎖定彈簧16施加至鎖定構件15的偏置力大。通過強力可以將鎖定構件15保持接觸限制底面Ub。因此，在外轉子10和內轉子20之間的相對旋轉相位沿著中間鎖定相位的方向移動的情況下，保持鎖定構件15與限制槽部Tb接合的牢固接合狀態。還可以容易地使相對旋轉相位處於鎖定狀態。因此，穩固地保持鎖定構件15與第一鎖定凹部27的限制槽部Tb (階梯部)接合的狀態，從而平滑地獲得相對旋轉相位的鎖定狀態。
[0080]根據上述實施方式，第一鎖定凹部27的鎖定槽部Ta包括主縱壁面Wa和次縱壁面Wb，主縱壁面Wa和次縱壁面Wb形成為沿著第一鎖定凹部27的深度方向延伸，在第一鎖定凹部27的開口位置的一側從鎖定槽部Ta端部沿著深度方向的區域的一部分處形成主縱壁面Wa，主縱壁面Wa定位成與限制槽部Tb相鄰且與鎖定構件15可接觸。
[0081]因此，在鎖定構件15與鎖定槽部Ta接合的狀態下，鎖定構件15與鎖定槽部Ta的壁部之間的接觸區域減小，在該接觸區域處形成主縱壁面Wa。因此，在鎖定構件15沿著鎖定釋放方向移動的情況下鎖定構件15與壁部之間的接觸阻力減小，以容易地釋放相對旋轉的鎖定狀態。
[0082]在上述說明書中已說明了本發明的原理、優選實施方式和操作模式。然而，本申請所要保護的發明不應解釋為僅限於所公開的【具體實施方式】。此外，本文所公開的實施方式應認為是示例性的而非限制性的。在不脫離本發明的精神的情況下，可以進行變形和改變和採用等同物。因此，本發明意在包括落入本發明的精神和範圍之間的所有這樣的變化、改變和變型。
【權利要求】
1.一種閥定時控制裝置，包括: 驅動側旋轉構件，所述驅動側旋轉構件接收來自內燃機的曲軸的旋轉力； 從動側旋轉構件，所述從動側旋轉構件布置在所述驅動側旋轉構件的徑向內側且相對於所述驅動側旋轉構件的內側面形成包括超前角室和滯后角室的空間，所述從動側旋轉構件與所述驅動側旋轉構件同軸地布置且所述從動側旋轉構件與用於打開和關閉所述內燃機的閥的凸輪軸一體地旋轉；以及 鎖定機構，所述鎖定機構包括:凹部，所述凹部形成在所述驅動側旋轉構件和所述從動側旋轉構件中的一個旋轉構件處；鎖定構件，所述鎖定構件設置在所述驅動側旋轉構件和所述從動側旋轉構件中的另一個旋轉構件處，以與所述凹部能夠接合和脫離；以及偏置構件，所述偏置構件將所述鎖定構件沿著所述鎖定構件與所述凹部接合的方向偏置； 所述凹部包括:鎖定槽部，所述鎖定構件配置成與所述鎖定槽部接合，以將所述驅動側旋轉構件和所述從動側旋轉構件之間的相對旋轉相位鎖定在鎖定相位；以及限制槽部，所述限制槽部形成在連接至所述鎖定槽部的位置處，以使所述相對旋轉相位沿著靠近所述鎖定相位的方向變化且阻止所述相對旋轉相位沿著遠離所述鎖定相位的方向變化； 所述鎖定槽部包括鎖定底面，所述鎖定構件的突出端部配置成接觸所述鎖定底面，所述限制槽部包括限制底面，所述鎖定構件的所述突出端部配置成接觸所述限制底面，從所述凹部的開口位置到所述限制底面的第二深度小於從所述開口位置到所述鎖定底面的第一深度，從所述開口位置到所述限制底面的第二深度小於從所述限制底面到所述鎖定底面的第三深度。
2.根據權利要求1所述的閥定時控制裝置，其中， 所述凹部的所述鎖定槽部包括縱壁面，所述縱壁面形成為沿著所述凹部的深度方向延伸，且所述縱壁面中的定位成與所述限制槽部相鄰、並且能夠與所述鎖定構件接觸的一個縱壁面形成於在所述凹部的開口位置的一側從所述鎖定槽部的端部沿著深度方向的區域的一部分處。
【文檔編號】F01L1/34GK104047659SQ201410086505
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月10日 優先權日:2013年3月11日
【發明者】川合啟之, 增田勝平, 小林昌樹, 上田一生, 彌永英臣 申請人:愛信精機株式會社