一种凸轮轴调相器系统论文和设计-赵军

全文摘要

本实用新型提供一种凸轮轴调相器系统，包括相位器和中央阀(7)，所述相位器内部通过相位器定子(4)与相位器转子(6)形成压力室，在中央阀(7)与相位器转子(6)之间设置单向阀，所述单向阀上形成相位器C口(31)；当压力室中的压力低于相位器C口(31)中的压力时，单向阀打开，从相位器C口(31)流出的液压油进入到压力室中；当压力室中的压力高于相位器C口(31)中的压力时，单向阀关闭，压力室中的液压油不能进入到相位器C口(31)中。利用本实用新型可为相位器提供更多的额外的液压油，还能对流经凸轮轴调相器的液压油循环利用，具有降低发动机机油消耗量、提升凸轮轴调相器的响应速度等突出优点。

主设计要求

1.一种凸轮轴调相器系统，包括相位器和中央阀(7)，所述相位器内部通过相位器定子(4)与相位器转子(6)形成压力室，其特征在于：所述中央阀(7)与相位器转子(6)之间设置单向阀，所述单向阀上形成相位器C口(31)；当压力室中的压力低于相位器C口(31)中的压力时，所述的单向阀打开，从相位器C口(31)流出的液压油进入到压力室中；当压力室中的压力高于相位器C口(31)中的压力时，所述的单向阀关闭，压力室中的液压油不能进入到相位器C口(31)中。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种凸轮轴调相器系统，其特征在于：所述的相位器转子(6)上分别形成第一转子流道(61)、第二转子流道(62)，所述的压力室通过转子叶片(65)分隔成A压力室(12)、B压力室(13)，所述的第一转子流道(61)与A压力室(12)相通，所述的第二转子流道(62)与B压力室(13)相通；所述的单向阀设置两个，其中一个单向阀设置在第一转子流道(61)与相位器C口(31)之间，另一个单向阀设置在第二转子流道(62)与相位器C口(31)之间。

3.根据权利要求1所述的一种凸轮轴调相器系统，其特征在于：所述的单向阀包括垫片(3)和控制板(9)，所述垫片(3)上形成相位器C口(31)，所述的控制板(9)通过弹性悬臂(92)与阀片(91)连接，所述的控制板(9)设置在相位器转子(6)与垫片(3)之间；当压力室中的压力低于相位器C口(31)中的压力时，所述的阀片(91)控制相位器C口(31)打开，使相位器C口(31)流出的液压油流经单向阀后进入到压力室中；当压力室中的压力高于相位器C口(31)中的压力时，所述的阀片(91)控制相位器C口(31)关闭，使压力室中的液压油不能流经单向阀进入到相位器C口(31)中。

4.根据权利要求3所述的一种凸轮轴调相器系统，其特征在于：所述的控制板(9)上通过开设条形槽(93)形成弹性悬臂(92)和阀片(91)。

5.根据权利要求1所述的一种凸轮轴调相器系统，其特征在于：所述的相位器转子(6)上分别形成第一转子流道(61)、第二转子流道(62)，所述的压力室通过转子叶片(65)分隔成A压力室(12)、B压力室(13)，所述的第一转子流道(61)与A压力室(12)相通，所述的第二转子流道(62)与B压力室(13)相通；所述的单向阀包括垫片(3)和控制板(9)，所述垫片(3)上形成相位器C口(31)，所述的控制板(9)通过第一弹性悬臂(92a)与第一阀片(91a)连接、通过第二弹性悬臂(92b)与第二阀片(91b)连接，在控制板(9)上开设装配通孔(94)，所述的第一阀片(91a)、第二阀片(91b)环装配通孔(94)分布；所述的控制板(9)设置在相位器转子(6)与垫片(3)之间，当A压力室(12)中的压力低于相位器C口(31)中的压力时，所述的第一阀片(91a)控制相位器C口(31)打开，使相位器C口(31)流出的液压油流经单向阀后进入到A压力室(12)中；当A压力室(12)中的压力高于相位器C口(31)中的压力时，所述的第一阀片(91a)控制相位器C口(31)关闭，使A压力室(12)中的液压油不能流经单向阀进入到相位器C口(31)中；当B压力室(13)中的压力低于相位器C口(31)中的压力时，所述的第二阀片(91b)控制相位器C口(31)打开，使相位器C口(31)流出的液压油流经单向阀后进入到B压力室(13)中；当B压力室(13)中的压力高于相位器C口(31)中的压力时，所述的第二阀片(91b)控制相位器C口(31)关闭，使B压力室(13)中的液压油不能流经单向阀进入到相位器C口(31)中。

6.根据权利要求5所述的一种凸轮轴调相器系统，其特征在于：所述的控制板(9)上通过开设第一条形槽(93a)形成第一弹性悬臂(92a)和第一阀片(91a)。

7.根据权利要求5所述的一种凸轮轴调相器系统，其特征在于：所述的控制板(9)上通过开设第二条形槽(93b)形成第二弹性悬臂(92b)和第二阀片(91b)。

8.根据权利要求3-7任一项所述的一种凸轮轴调相器系统，其特征在于：所述的垫片(3)上开设汇流槽(32)，所述的汇流槽(32)与相位器C口(31)相通。

9.根据权利要求3-7任一项所述的一种凸轮轴调相器系统，其特征在于：所述的垫片(3)上开设轴向限位孔(34)，所述的轴向限位孔(34)为T形沉头孔。

10.根据权利要求3-7任一项所述的一种凸轮轴调相器系统，其特征在于：所述相位器转子(6)上开设与控制板(9)上的阀片(91)对应配合的凹槽，当阀片(91)控制相位器C口(31)打开时，所述的阀片(91)朝向相位器转子(6)轴向方向打开，并通过相位器转子(6)上的凹槽限制阀片(91)相对于控制板(9)的开度。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及凸轮轴调相器结构设计领域，尤其是涉及一种凸轮轴调相器系统。

背景技术

可变气门正时系统通过改变发动机气门开闭时刻，可提升发动机的功率、扭矩，降低发动机的燃油消耗和排放，是汽车节能减排新技术之一。

可变气门正时系统中的凸轮轴调相器是依靠液压油来控制其调相作用，对于液压油不同方式的利用，决定着凸轮轴调相器的调相速度。现有的凸轮轴调相器系统中，因对于液压油的循环利用不够，降低了凸轮轴调相器的响应速度，也导致发动机的机油消耗量增加。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种凸轮轴调相器系统，提升凸轮轴调相器的响应速度。

本实用新型要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种凸轮轴调相器系统，包括相位器和中央阀，所述相位器内部通过相位器定子与相位器转子形成压力室，所述中央阀与相位器转子之间设置单向阀，所述单向阀上形成相位器C口；当压力室中的压力低于相位器C口中的压力时，所述的单向阀打开，从相位器C口流出的液压油进入到压力室中；当压力室中的压力高于相位器C口中的压力时，所述的单向阀关闭，压力室中的液压油不能进入到相位器C口中。

优选地，所述的相位器转子上分别形成第一转子流道、第二转子流道，所述的压力室通过转子叶片分隔成A压力室、B压力室，所述的第一转子流道与A压力室相通，所述的第二转子流道与B压力室相通；所述的单向阀设置两个，其中一个单向阀设置在第一转子流道与相位器C口之间，另一个单向阀设置在第二转子流道与相位器C口之间。

优选地，所述的单向阀包括垫片和控制板，所述垫片上形成相位器C口，所述的控制板通过弹性悬臂与阀片连接，所述的控制板设置在相位器转子与垫片之间；当压力室中的压力低于相位器C口中的压力时，所述的阀片控制相位器C口打开，使相位器C口流出的液压油流经单向阀后进入到压力室中；当压力室中的压力高于相位器C口中的压力时，所述的阀片控制相位器C口关闭，使压力室中的液压油不能流经单向阀进入到相位器C口中。

优选地，所述的控制板上通过开设条形槽形成弹性悬臂和阀片。

优选地，所述的相位器转子上分别形成第一转子流道、第二转子流道，所述的压力室通过转子叶片分隔成A压力室、B压力室，所述的第一转子流道与A压力室相通，所述的第二转子流道与B压力室相通；所述的单向阀包括垫片和控制板，所述垫片上形成相位器C口，所述的控制板通过第一弹性悬臂与第一阀片连接、通过第二弹性悬臂与第二阀片连接，在控制板上开设装配通孔，所述的第一阀片、第二阀片环装配通孔分布；所述的控制板设置在相位器转子与垫片之间，当A压力室中的压力低于相位器C口中的压力时，所述的第一阀片控制相位器C口打开，使相位器C口流出的液压油流经单向阀后进入到A压力室中；当A压力室中的压力高于相位器C口中的压力时，所述的第一阀片控制相位器C口关闭，使A压力室中的液压油不能流经单向阀进入到相位器C口中；当B压力室中的压力低于相位器C口中的压力时，所述的第二阀片控制相位器C口打开，使相位器C口流出的液压油流经单向阀后进入到B压力室中；当B压力室中的压力高于相位器C口中的压力时，所述的第二阀片控制相位器C口关闭，使B压力室中的液压油不能流经单向阀进入到相位器C口中。

优选地，所述的控制板上通过开设第一条形槽形成第一弹性悬臂和第一阀片。

优选地，所述的控制板上通过开设第二条形槽形成第二弹性悬臂和第二阀片。

优选地，所述的垫片上开设汇流槽，所述的汇流槽与相位器C口相通。

优选地，所述的垫片上开设轴向限位孔，所述的轴向限位孔为T形沉头孔。

优选地，所述相位器转子上开设与控制板上的阀片对应配合的凹槽，当阀片控制相位器C口打开时，所述的阀片朝向相位器转子轴向方向打开，并通过相位器转子上的凹槽限制阀片相对于控制板的开度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过在中央阀与相位器转子之间设置单向阀、且单向阀上形成相位器C口，并使相位器C口流出的液压油能够进入到压力室中，但压力室中的液压油不能进入到相位器C口中，从而可以为相位器提供更多的额外的液压油，还能够对流经凸轮轴调相器的液压油循环利用，有效地降低了发动机机油消耗量，并使凸轮轴调相器的响应速度得以有效提升。

附图说明

图1为本实用新型一种凸轮轴调相器系统的构造示意图(剖视图，电磁铁处于断电状态)。

图2为图1中H处的局部放大图。

图3为图1中K处的局部放大图。

图4为本实用新型一种凸轮轴调相器系统的构造示意图(剖视图，电磁铁处于通电状态)。

图5为图1或者图4中的相位器的结构示意图(不含控制板)。

图6为图1或者图4中的相位器的结构示意图(含控制板)。

图7为图1-图5中的垫片的三维透视图。

图8为图7所示的垫片的主视图。

图9为图7所示的垫片的侧视图。

图10为图2或者图3或者图6中的控制板的结构示意图。

图中部品标记名称：1-电磁铁，2-前盖板，3-垫片，4-相位器定子，5-后盖板，6-相位器转子，7-中央阀，8-凸轮轴，9-控制板，10-连接螺钉，11-液压油通道，12-A压力室，13-B压力室，31-相位器C口，32-汇流槽，33-周向定位孔，34-轴向限位孔，35-安装通孔，41-定子叶片，61-第一转子流道，62-第二转子流道，63-相位器A口，64-相位器B口，65-转子叶片，70-阀外壳，71-中央阀P口，72-中央阀C口，73-阀芯，74-阀套，75-复位弹簧，76-中央阀A口，77-中央阀B口，78-限位凸肩，81-凸轮轴P口，91-阀片，91a-第一阀片，91b-第二阀片，92-弹性悬臂，92a-第一弹性悬臂，92b-第二弹性悬臂，93-条形槽，93a-第一条形槽，93b-第二条形槽，94-装配通孔，731-阀芯过油孔，741-阀套第一油口，742-阀套第二油口，743-阀套第三油口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示的凸轮轴调相器系统，主要包括相位器、单向阀、电磁铁1、前盖板2、后盖板5以及中央阀7和凸轮轴8，所述的相位器包括相位器定子4和相位器转子6，所述相位器定子4的相对两侧分别设置前盖板2、后盖板5，所述的前盖板2、相位器定子4、后盖板5之间通过连接螺钉10紧固连接成一体。所述的相位器转子6上分别形成第一转子流道61、第二转子流道62、相位器A口63、相位器B口64和若干转子叶片65，当第一转子流道61与相位器A口63连通时，所述的第二转子流道62与相位器B口64连通；当第一转子流道61与相位器B口64连通时，则第二转子流道62与相位器A口63连通。为方便说明，设定第一转子流道61与相位器A口63连通，第二转子流道62与相位器B口64连通。

所述的相位器定子4上形成若干定子叶片41，在相邻的两个定子叶片41之间形成容纳转子叶片65的容纳腔。所述的相位器转子6设置在相位器定子4内、且在相邻的两个定子叶片41所形成的容纳腔中容纳转子叶片65，所述的相位器转子6可相对于相位器定子4在一定范围内转动，从而使转子叶片65相对于定子叶片41转动，其转动幅度由与该转子叶片65相邻的两个定子叶片41来限定。在转子叶片65相对于定子叶片41转动时，由转子叶片65将其所在的容纳腔分隔成为A压力室12和B压力室13，所述的A压力室12与相位器A口63相通，所述的B压力室13与相位器B口64相通。

所述的中央阀7包括阀外壳70、阀芯73、阀套74和复位弹簧75，在阀外壳70上分别形成中央阀P口71、中央阀C口72、中央阀A口76和中央阀B口77，所述阀外壳70的一端贯穿相位器、且伸进凸轮轴8的中空内腔中，所述的凸轮轴8上形成凸轮轴P口81，所述的凸轮轴P口81与中央阀P口71相互连通。在阀芯73上形成阀芯过油孔731，在阀套74上分别形成阀套第一油口741、阀套第二油口742、阀套第三油口743；所述的阀套74固定安装在阀外壳70一端的中空腔内，所述的阀芯73与阀套74之间形成可相对滑动的活动连接，在阀芯73与阀套74之间设置复位弹簧75，并且，所述的阀套74与阀芯73之间形成液压油通道11；所述的阀套第一油口741、中央阀A口76、相位器A口63相互连通，所述的阀套第二油口742、中央阀B口77、相位器B口64相互连通，所述的阀套第三油口743与中央阀C口72连通。

所述的中央阀7与相位器转子6之间设置单向阀，所述单向阀上形成相位器C口31。对于A压力室12，当电磁铁1通电时，如图4所示，所述的阀芯73在电磁铁1的驱动下相对于阀套74滑动、并挤压复位弹簧75，液压油从凸轮轴P口81进入，依次流经液压油通道11、阀套第一油口741、中央阀A口76、相位器A口63，然后进入第一转子流道61，从相位器B口64流出的液压油依次流经中央阀B口77、阀套第二油口742、阀芯过油孔731、中央阀C口72，然后进入相位器C口31中。当电磁铁1断电后，如图1所示，所述的阀芯73在复位弹簧75的作用下相对于阀套74反向运动、直至阀芯73复位，从凸轮轴P口81进入的液压油，依次流经液压油通道11、阀套第二油口742、中央阀B口77、相位器B口64，然后进入第二转子流道62中，从中央阀A口76流出的液压油依次流经阀套第一油口741、阀芯过油孔731、阀套第三油口743、中央阀C口72，然后进入相位器C口31中。

当A压力室12中的压力低于相位器C口31中的压力时，所述的单向阀打开，从相位器C口31流出的液压油可以进入到A压力室12中；但是，当A压力室12中的压力高于相位器C口31中的压力时，所述的单向阀关闭，A压力室12中的液压油不能进入到相位器C口31中。当B压力室13中的压力低于相位器C口31中的压力时，所述的单向阀打开，从相位器C口31流出的液压油可以进入到B压力室13中；但是，当B压力室13中的压力高于相位器C口31中的压力时，所述的单向阀关闭，B压力室13中的液压油不能进入到相位器C口31中。

由此可见，通过设置单向阀结构，可以确保液压油只能流入相位器内部的压力室中，而不能从压力室流出，从而可以为相位器提供更多的额外的液压油，同时，还能够对流经凸轮轴调相器的液压油循环利用，有效地降低了发动机机油消耗量，当有更多的液压油能够更快地及时进入到相位器的压力室中，必然也能够提升凸轮轴调相器的响应速度。

实施方式1

所述的第一转子流道61与A压力室12相通，所述的第二转子流道62与B压力室13相通；所述的单向阀设置两个，其中一个单向阀设置在第一转子流道61与相位器C口31之间，另一个单向阀设置在第二转子流道62与相位器C口31之间。需要说明的是，该处的单向阀可以采用现有技术中的任意一种单向阀，也可以采用如实施方式2所述的单向阀。

实施方式2

如图1-图4所示，所述的单向阀通过阀外壳70与相位器转子6相互配合进行固定，所述单向阀包括垫片3和控制板9，所述的控制板9设置在相位器转子6与垫片3之间，所述的垫片3压紧控制板9。通常，可以在阀外壳70另一端设置限位凸肩78，以便通过限位凸肩78对垫片3进行限位、压紧作业。

所述垫片3的具体结构如图7、图8、图9所示，在垫片3的主体部上分别形成相位器C口31、汇流槽32、周向定位孔33、轴向限位孔34和安装通孔35，所述的汇流槽32与相位器C口31相互连通。通过设置汇流槽32，可以提高相位器C口31的液压油流量，从而有利于提升凸轮轴调相器的响应速度。其中的周向定位孔33优选采用圆柱形通孔结构，所述的轴向限位孔34优选采用T形沉头孔结构。通过设置周向定位孔33、轴向限位孔34、安装通孔35，可以方便垫片3的装配作业，并在凸轮轴调相器工作过程中有效地防止垫片3相对于控制板9发生转动。

如图10所示，所述的控制板9通过弹性悬臂92与阀片91连接。通常，可以在控制板9上通过开设条形槽93来直接形成弹性悬臂92和阀片91，以使得阀片91、弹性悬臂92与控制板9之间形成一体化成型结构。采用这样的结构设计，不仅结构紧凑、加工简单，实施成本低，而且使得阀片91的动作更灵敏，从而使控制板9对流体的单向流动控制更加可靠。

当压力室中的压力低于相位器C口31中的压力时，所述的阀片91控制相位器C口31打开，使相位器C口31流出的液压油可以流经单向阀后进入到压力室中；当压力室中的压力高于相位器C口31中的压力时，所述的阀片91控制相位器C口31关闭，使压力室中的液压油不能流经单向阀进入到相位器C口31中。特别地，还可以在相位器转子6上开设与控制板9上的阀片91相互对应配合的凹槽，当阀片91控制相位器C口31打开时，所述的阀片91朝向相位器转子6的轴向方向打开，并且，所述的阀片91至多伸入到该相位器转子6上的凹槽内，通过设置该相位器转子6上的凹槽，可以很好地限制阀片91相对于控制板9的开度，从而实现限制单向阀的开度。

实施方式3

如图1-图4所示，所述的相位器转子6上分别形成第一转子流道61、第二转子流道62，所述的压力室通过转子叶片65分隔成A压力室12、B压力室13，所述的第一转子流道61与A压力室12相通，所述的第二转子流道62与B压力室13相通。

所述的单向阀包括垫片3和控制板9，所述垫片3上形成相位器C口31，所述的控制板9通过第一弹性悬臂92a与第一阀片91a连接、通过第二弹性悬臂92b与第二阀片91b连接，在控制板9上开设装配通孔94，所述的第一阀片91a、第二阀片91b环装配通孔94分布；优选地，所述的控制板9上可以通过开设第一条形槽93a形成第一弹性悬臂92a和第一阀片91a，同样地，所述的控制板9上也可以通过开设第二条形槽93b来形成第二弹性悬臂92b和第二阀片91b，如图10所示。

所述的控制板9设置在相位器转子6与垫片3之间，当A压力室12中的压力低于相位器C口31中的压力时，所述的第一阀片91a控制相位器C口31打开，使相位器C口31流出的液压油得以流经单向阀后进入到A压力室12中；当A压力室12中的压力高于相位器C口31中的压力时，所述的第一阀片91a控制相位器C口31关闭，使A压力室12中的液压油不能流经单向阀进入到相位器C口31中。

当B压力室13中的压力低于相位器C口31中的压力时，所述的第二阀片91b控制相位器C口31打开，使相位器C口31流出的液压油得以流经单向阀后进入到B压力室13中。当B压力室13中的压力高于相位器C口31中的压力时，所述的第二阀片91b控制相位器C口31关闭，使B压力室13中的液压油不能流经单向阀进入到相位器C口31中。

当A压力室12和B压力室13内的压力均大于相位器C口31处的压力时，所述的第一阀片91a、第二阀片91b均紧贴垫片3，并使相位器C口31关闭，此时的单向阀处于完全关闭状态，所述的A压力室12和B压力室13内的液压油都将无法通过单向阀而进入相位器C口31。

由此可见，本实施方式3中的单向阀，其实质上是2个单独的单向阀的集成。采用这样的结构设计，不仅使得凸轮轴调相器系统的整体结构更加紧凑，而且加工更容易，实施成本也更低。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种凸轮轴调相器系统论文和设计

一种凸轮轴调相器系统论文和设计-赵军

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢