專利名稱：氣門正時調整裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種對發動機等的內燃機(下面稱作發動機)的進氣門或排氣 門的開閉時間進行控制的氣門正時調整裝置(valve timing regulation device)。
背景技術：
以往的氣門正時調整裝置包括第一旋轉體，該第一旋轉體將內側具有多 個突起狀的滑履(shoe)并在該滑履之間形成油壓室的殼體、封閉所述油壓室 的前蓋及后蓋固定成一體，并與曲軸一體旋轉；以及第二旋轉體，該第二旋轉 體具有將所述油壓室分別分割成提前角油壓室和滯后角油壓室的多個葉片，可 在所述第一旋轉體內以規定角度相對轉動，并與進氣或排氣的凸輪軸一體固 定，對發動機滑動部分供油的油泵供給、排放油壓，并利用該油壓來控制第二 旋轉體相對于第一旋轉體的相對位置。在上述結構中，在發動機啟動時沒有油壓力的場合，第一旋轉體的滑履與 第二旋轉體的葉片反復抵接、分離，會產生撞擊聲。因此，在所述滑履上設置 徑向貫通的第一孔，將收納在該第一孔內的鎖定銷用插入在該孔內的螺旋彈簧 來推壓，從而例如在第二旋轉體位于最大滯后角位置時，使該鎖定銷與設置在 該第二旋轉體的外周面上的凹部卡合，使第一旋轉體與第二旋轉體的相對位置 固定，從而抑制撞擊聲的發生。另外，該鎖定銷因克服螺旋彈簧施力的油壓力 而朝著解除方向移動。該移動時，鎖定銷背后的背壓向外部排出。此時，需要用于防止螺旋彈簧飛出的卡合構造。作為這種卡合構造，以往 有四種。第一種，在用從徑向外側插入到鎖定銷收納孔內的圓柱部件的限位部件來 卡住螺旋彈簧飛出的場合，用朝著與鎖定銷收納孔正交的方向插入的軸來固定限位部件。但是，采用這種結構，由于在與鎖定銷收納孔正交的方向上形成的 軸收納孔直徑成為小徑，因此軸收納孔需要另行切削加工。因此，制作工序數 增加，成本上升。另外，為了卡住螺旋彈簧的飛出，需要限位部件和軸兩個零 件。第二種，如專利文獻l所示，在與鎖定銷收納孔正交的方向上形成的槽中 插入板狀的限位部件來卡住螺旋彈簧的飛出的場合，槽的加工需要高的加工精 度。另外，由于在從徑向外側將鎖定銷和螺旋彈簧插入收納孔內后將板狀的限 位部件插入槽中，因此裝配性差。第三種，在用從徑向外側壓入鎖定銷收納孔內的限位部件來卡住螺旋彈簧 飛出的場合，可能會因高速旋轉區域內的離心力而導致脫落，或因振動等引起 的松弛而導致脫落。另外，還需要壓入力和壓入尺寸的工程管理。第四種，如專利文獻2所示，在用殼體的槽壁面來卡住螺旋彈簧飛出的場 合，必須將螺旋彈簧在壓縮狀態下和鎖定銷一起插入退避槽部內，因此裝配性 差。專利文獻l:日本專利特開平11-101107號公報專利文獻2:日本專利特開2005-002952號公報由于以往的氣門正時調整裝置如上構成，因此使用了卡住螺旋彈簧飛出的 各種卡合構造，但這些卡合構造分別存在需要高的加工精度、裝配性差、會因 高速旋轉區域內的離心力而導致脫落或因振動等引起的松弛而導致脫落、需要 壓入力和壓入尺寸的工程管理等問題。鑒于上述問題，本發明的目的在于獲得一種使用可降低加工精度、提高加 工及裝配性、形狀單純且制作容易的卡合部件的氣門正時調整裝置。發明內容本發明的氣門正時調整裝置包括第一旋轉體，該第一旋轉體將內側具有多個突起狀的滑履并在該滑履之間形成油壓室的殼體與封閉所述油壓室的前蓋及后蓋固定成一體，并與曲軸一體旋轉；第二旋轉體，該第二旋轉體具有將 所述油壓室分別分割成提前角油壓室和滯后角油壓室的多個葉片，可在所述第一旋轉體內以規定角度相對轉動，并與進氣或排氣的凸輪軸一體固定；油壓供 給排出部件，該油壓供給排出部件可對所述提前角油壓室和滯后角油壓室進行 工作油的供給和排出；第一孔，該第一孔在所述滑履上徑向貫通；第二孔，該 第二孔相對于所述第一孔交叉地開設在所述滑履上；螺旋彈簧，該螺旋彈簧對 收納在所述第一孔內的鎖定銷進行推壓而使該鎖定銷與設置在所述第二旋轉 體的外周面上的凹部卡合；以及軸，該軸為了防止所述螺旋彈簧飛出而插入在 所述第二孔內。采用本發明，由于用插入在與收納鎖定銷和螺旋彈簧的第一孔交叉設置的 第二孔內的軸來卡住螺旋彈簧飛出，因此供軸插入的孔可做成接近鎖定銷收納 孔直徑的大小，可以進行模具加工，無需通過切削加工來進行孔加工。其結果 是，具有可獲得制作性優良的氣門正時調整裝置的效果。另外，供軸插入的孔 的直徑大，這可降低尺寸精度，并可提高加工及裝配性，而且，由于軸可以使 用大致圓柱形狀的單純形狀，因此軸的制作也容易。
圖1是表示本發明實施形態1的氣門正時調整裝置的內部結構的圖，是第 二旋轉體位于最大滯后角位置時的縱剖視圖。 圖2是沿圖1的A-A線的橫剖視圖。 圖3是沿圖2的B-B線的縱剖視圖。圖4是第二旋轉體位于最提前角位置時的氣門正時調整裝置的縱剖視圖。 圖5是表示鎖定了第二旋轉體的狀態的主要部分的放大橫剖視圖。 圖6是表示鎖定了第二旋轉體的狀態的主要部分的放大縱剖視圖。 圖7是表示解除了第二旋轉體的鎖定的狀態的主要部分的放大橫剖視圖。 圖8是表示解除了第二旋轉體的鎖定的狀態的主要部分的放大縱剖視圖。 圖9是表示鎖定銷和螺旋彈簧的裝配狀態的主要部分的放大橫剖視圖。 圖10是說明第二旋轉體相對于第一旋轉體無法相對轉動的主要部分的放 大橫剖視圖。圖11是說明第二旋轉體相對于第一旋轉體無法裝配的主要部分的放大縱剖視圖。圖12是表示圓柱形狀的軸和帶臺階圓柱形狀的鎖定銷的裝配狀態的主要 部分的放大縱剖視圖。
具體實施方式
下面，為了更詳細地說明本發明，參照附圖對用于實施本發明的最佳實施 形態進行說明。 實施形態1.附圖表示的是本發明實施形態1的氣門正時調整裝置的內部結構，圖1是第二旋轉體位于最大滯后角位置時的氣門正時調整裝置的縱剖視圖，圖2是 沿圖1的A-A線的橫剖視圖，圖3是沿圖2的B-B線的縱剖視圖，圖4是第二旋轉體位于最提前角位置時的氣門正時調整裝置的縱剖視圖。如圖1 圖4所示，本實施形態1的氣門正時調整裝置1概略地包括通 過鏈條(未圖示)與發動機(未圖示)的曲軸(未圖示)同步旋轉的第一旋轉 體1;以及配設在該第一旋轉體1內并與進氣或排氣凸輪軸(下面稱作凸輪軸) 2的端面固定成一體的第二旋轉體3。第一旋轉體l包括在外側具有接受曲軸(未圖示)的旋轉驅動力的鏈輪 4a、并在內側具有朝著徑向內側突出的多個滑履4b的殼體4;以及封閉該殼體 4的內部空間的前蓋5和后蓋6，三者利用螺栓7固定成一體。第二旋轉體3由轉子10構成，該轉子10包括隔著墊圈8利用螺栓9 一體連結在凸輪軸2的端面上的凸部10a、以及從該凸部10a的外周部朝著徑 向外側突出的多個葉片10b。該轉子10的葉片10b將由殼體4的滑履4b形成 的多個內部空間分割成在使轉子10相對于第一旋轉體1朝著提前角側相對 旋轉時接受油壓供給的多個提前角油壓室11、以及在使轉子10相對于第一旋 轉體1朝著滯后角側相對旋轉時接受油壓供給的多個滯后角油壓室12。在各提 前角油壓室上連通著供給、排放油壓的提前角油路13，在各滯后角油壓室上連 通著供給、排放油壓的滯后角油路14。在殼體4的滑履4b上形成有徑向貫通的收納孔(第一孔)15。在該收納孔15內從徑向外側插入配設有可沿該徑向往復移動的大致圓柱狀的鎖定銷16。另外，在滑履4b的與收納孔15交叉的方向(轉子10的軸向)上形成有 大致圓柱狀的孔(第二孔)4b-1，以推壓鎖定銷16的形態插入在所述收納孔 15內的螺旋彈簧18的后端和鎖定銷16的后端被插入在所述孔4b-1內的大致 圓柱狀的軸17卡住。軸17的直徑設定為小于鎖定銷16的收納孔15的直徑并小于螺旋彈簧18 的直徑。另外，將軸17做成D形截面形狀，從而根據該軸17的裝配方向，使 D形截面的座面位置相對于螺旋彈簧18變化成相對面或非相對面。在轉子10的凸部10a的外周部形成有卡合凹部19，當轉子10相對于殼 體4的相對位置位于最大滯后角位置時，所述鎖定銷16的前端部在螺旋彈簧 18的施力下朝著徑向內側前進而與所述卡合凹部19卡合。另外，在該卡合凹 部19上連通著解除油路20。下面對動作進行說明。首先，當轉子10相對于殼體4的相對位置位于圖1 圖3以及圖5、圖6 所示的最大滯后角位置時，鎖定銷16在螺旋彈簧18的施力下與卡合凹部19 卡合(鎖定卡合狀態)。在此狀態下，若通過解除油路20向卡合凹部19供給 油壓而使鎖定銷前端部16a受壓，則鎖定銷16克服螺旋彈簧18的施力而在鎖 定銷收納孔15內朝著徑向外側滑動，與卡合凹部19的卡合被解除。此時，鎖 定銷背壓側的油從設置在鎖定銷收納孔15與軸17之間的空隙排出。如圖7、 圖8所示，通過經由提前角油路13向提前角油壓室11內供給油，并使滯后角 油壓室12內的油經由滯后角油路14排出，如圖4所示，鎖定銷16解除了鎖 定的轉子10朝著提前角側相對轉動。另外，在轉子10相對于殼體4的相對位置為提前角位置的場合，通過經 由滯后角油路14向滯后角油壓室12內供給油，并使提前角油壓室11內的油 經由提前角油路13排出，轉子IO朝著滯后角側相對轉動。若轉子10相對于 殼體4的相對位置轉動至最大滯后角位置，則鎖定銷16在螺旋彈簧18的施力 下在收納孔15內朝著徑向內側滑動，與卡合凹部19卡合。如上所述，采用該實施形態l，由于使直徑接近于收納鎖定銷和螺旋彈簧與該收納孔交叉地形成在滑履上，并在該孔內插入大致圓 柱形狀的軸來卡住螺旋彈簧的飛出，因此供該軸插入的孔可以做成大徑并可以 用模具來制作，可在通過鑄造等形成殼體時將孔也一次性形成。因此，無需通過切削加工來進行孔加工，可削減制作成本。另外，由于軸可以使用大致圓柱 形狀的單純形狀的部件，因此無需切削加工，可通過鑄造等一次性形成。其結 果是，可削減制作成本，可降低尺寸精度，并可提高加工及裝配性。 實施形態2.圖9是表示實施形態2的主要部分的橫剖視圖，軸17的直徑構成為小于 鎖定銷收納孔的直徑和螺旋彈簧18的直徑。采用這種結構，可使用具有穿過 鎖定銷收納孔15與軸17之間形成的間隙(空隙)22的雙叉片21a的U字形的 裝配夾具21朝著徑向壓縮螺旋彈簧18。其結果是，可容易地將軸17插入沿軸 向設置的孔4b-l中，可提高裝配性。另外，在裝配后，在拆下了裝配夾具21 后，設置在鎖定銷收納孔15與軸17之間的間隙22可起到用于使油向鎖定銷 背壓側排出的排油孔或排油槽的作用。實施形態3.如圖示的例子，軸17為了在外周面的軸線方向上具有承載螺旋彈簧的至 少一個平面座面17a而例如構成為D形截面形狀，并設定各尺寸，以在因軸17 裝配方向的錯誤而導致軸17的圓弧面與鎖定銷的端面相對時，在鎖定銷完全 收納到收納孔15內之前使鎖定銷的端面與軸17的圓弧面抵接，使鎖定銷的前 端始終從殼體4的內周突出。其結果是，如圖11所示，轉子10無法朝著箭頭 所示方向插入，或者如圖10所示，轉子10無法轉動，因此可以知道是裝配錯 誤，能可靠地防止錯誤裝配件的流出。另一方面，當軸17的D形平面部17a與鎖定銷16的端面相對時，該軸 17的D形平面部17a壓縮螺旋彈簧18而使鎖定銷16從收納孔15突出，但由 于將各尺寸設定成在鎖定銷的端面與軸17的D形平面部17a抵接之前可將鎖 定銷16完全推入收納孔15內，因此可正常動作。另外，由于螺旋彈簧18的座面或螺旋銷16直接推壓軸17，因此軸17的 D形平面部17a相對于螺旋彈簧18的滑動方向的稍許傾斜會通過軸17在軸插入孔內的旋轉而得到補償。 實施形態4.圖8是表示實施形態4的圖，在與軸17的端部抵接的前蓋5和后蓋6中 的任一方或雙方(圖8中僅為前蓋5)上形成有與軸端部卡合的定位凹部5a。 采用這種結構，例如在軸17為D形截面形狀的場合，通過預先將定位凹部5a 形成為D形截面形狀，可防止軸17的裝配錯誤，并可防止因振動而導致軸17 旋轉。實施形態5.圖12是表示實施形態5的主要部分的橫剖視圖，軸17構成為圓柱形狀， 鎖定銷16構成為帶臺階的圓柱形狀。螺旋彈簧18的座面的一端與軸17的圓 弧面抵接，另一端與鎖定銷16的臺階部抵接，在鎖定銷的小徑部周圍形成。 另外，鎖定銷16小徑部側的端面在鎖定銷解鎖時與軸的圓弧面抵接，從而防 止螺旋彈簧的緊貼。采用這種結構，由于可使螺旋彈簧的直徑與收納孔徑之間大致相同，因此 收納孔15在螺旋彈簧伸縮時成為引導件，起到防止傾斜的作用。另外，像本實施形態的例子那樣在螺旋彈簧18的座面與軸17的圓弧面抵 接的場合，為了防止座面部的變形，可以將螺旋彈簧的座面部巻繞兩圈或巻繞 三圈。工業上的可利用性如上所述，本發明可廣泛地應用于設置在發動機等中的使用加工及裝配性 優良的卡合部件的氣門正時調整裝置。
權利要求
1.一種氣門正時調整裝置，其特征在于，包括第一旋轉體，該第一旋轉體將內側具有多個突起狀的滑履并在該滑履之間形成油壓室的殼體與封閉所述油壓室的前蓋及后蓋固定成一體，并與曲軸一體旋轉；第二旋轉體，該第二旋轉體具有將所述油壓室分別分割成提前角油壓室和滯后角油壓室的多個葉片，并可在所述第一旋轉體內以規定角度相對轉動，并與進氣或排氣的凸輪軸一體固定；油壓供給排出部件，該油壓供給排出部件可對所述提前角油壓室和滯后角油壓室進行工作油的供給和排出；第一孔，該第一孔在所述滑履上徑向貫通；第二孔，該第二孔相對于所述第一孔交叉地開設在所述滑履上；螺旋彈簧，該螺旋彈簧對收納在所述第一孔內的鎖定銷進行推壓而使該鎖定銷與設置在所述第二旋轉體的外周面上的凹部卡合；以及軸，該軸為了防止所述螺旋彈簧飛出而插入在所述第二孔內。
2. 如權利要求1所述的氣門正時調整裝置，其特征在于，軸的直徑小于 第一孔的直徑。
3. 如權利要求1所述的氣門正時調整裝置，其特征在于，軸的直徑小于 螺旋彈簧的直徑。
4. 如權利要求1所述的氣門正時調整裝置，其特征在于，在軸的外周面 的一部分上具有承載螺旋彈簧的平面座面。
5. 如權利要求4所述的氣門正時調整裝置，其特征在于，軸為D形截面 形狀。
6. 如權利要求1所述的氣門正時調整裝置，其特征在于，在與軸的端部 抵接的前蓋和后蓋中的任--方或雙方上形成有定位凹部。
7. 如權利要求1所述的氣門正時調整裝置，其特征在于，軸通過鍛造一 次性形成。
全文摘要
氣門正時調整裝置包括與曲軸一體旋轉的第一旋轉體、與進氣或排氣的凸輪軸一體固定的第二旋轉體、在所述第一旋轉體的內部形成的滑履上徑向貫通的第一孔、相對于所述第一孔交叉地開設在所述滑履上的第二孔、對收納在所述第一孔內的鎖定銷進行推壓而使該鎖定銷與形成在所述第二旋轉體的外周面上的凹部卡合的螺旋彈簧、以及為了防止所述螺旋彈簧飛出而插入在所述第二孔內的軸。
文檔編號F01L1/34GK101248255SQ200680031090
公開日2008年8月20日 申請日期2006年5月22日 優先權日2005年8月30日
發明者坂田晃, 弓達孝治, 衣川浩行 申請人:三菱電機株式會社