切换式缓冲止动器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于可变凸轮正时系统的可变凸轮正时相位器的切换式缓冲止动器。该缓冲止动器可由滑阀主动控制或被动控制。

Switching buffer stop

The invention discloses a switching buffer stop used for a variable cam timing system. The buffer stopper can be actively controlled or passively controlled by spool valves.

【技术实现步骤摘要】
切换式缓冲止动器相关申请案的交叉参考本申请要求2017年3月28日提交的标题为“切换式缓冲止动器(SWITCHEDCUSHIONSTOP)”的第62/477,763号临时申请中所公开的一项或多项专利技术。特此根据35USC§119(e)要求美国临时申请的利益，并且特此以引用方式将前述申请并入本文。
本专利技术涉及可变凸轮正时系统的领域。更具体地，本专利技术涉及一种用于可变凸轮正时系统的可变凸轮正时相位器的切换式缓冲止动器。
技术介绍
内燃机采用各种机构来改变凸轮轴与曲轴之间的相对正时，以改进发动机性能或降低排放。这些可变凸轮轴正时(VCT)机构中的大多数机构在发动机凸轮轴(或多凸轮轴发动机中的多个凸轮轴)上使用一个或多个“叶片相位器”。叶片相位器具有带一个或多个叶片的转子，这些叶片安装到凸轮轴的端部、被具有叶片腔室的壳体组件包围，这些叶片配合在叶片腔室中。也可将叶片安装到壳体组件以及转子组件中的腔室。壳体的外圆周形成通过链条、皮带或齿轮通常从曲轴或者可能从多凸轮发动机中的另一个凸轮轴接受驱动力的链轮、皮带轮或齿轮。除了凸轮轴转矩驱动(CTA)可变凸轮轴正时(VCT)系统外，大多数液压VCT系统根据以下两种原理来操作：油压致动(OPA)或扭转辅助(TA)。在油压致动VCT系统中，控油阀(OCV)将发动机油压引导到VCT相位器中的一个工作腔室，同时将由壳体组件、转子组件和叶片限定的相对工作腔室排空。这会在一个或多个叶片两端产生压力差以在一个方向或另一个方向上液压推动VCT相位器。将阀中立或移动到零位置会在叶片的相对侧上施加相等压力，并且将相位器保持在任何中间位置。如果相位器正在某个方向上移动使得阀将更早地打开或关闭，则认为相位器正在提前，并且如果相位器正在某个方向上移动使得阀将更迟地打开或关闭，则认为相位器正在延迟。扭转辅助(TA)系统除了具有一个或多个止回阀以防止VCT相位器在与被命令相反的方向上移动之外，该TA系统根据类似原理操作，前提是该VCT相位器产生诸如由凸轮操作所引起的转矩脉冲等相反力。转子组件相对于壳体组件的运动可通过锁定销停止，该锁定销在锁定位置中通过容纳在转子组件和壳体组件这两者中而将转子组件锁定到壳体组件。在解锁位置中，锁定销仅被转子组件容纳。应当注意的是，锁定销也可被壳体组件容纳并且接合转子组件以锁定转子组件相对于壳体组件的相对运动。当相位器移向锁定销可接合壳体组件的凹部的位置时，锁定销可错过壳体组件的凹部，并且叶片可以引起显著噪声的力撞击腔室壁。锁定销与壳体组件的凹部的这种错位以及与叶片撞击腔室壁相关联的噪声可能对相位器性能有害。
技术实现思路
本专利技术公开了一种用于可变凸轮正时系统的可变凸轮正时相位器的切换式缓冲止动器。该缓冲止动器可由滑阀主动控制或被动控制。本专利技术的实施例的缓冲止动器降低了转子组件与壳体组件之间的冲击力，并且减慢了转子组件的速度以允许锁定销与被设计成包括超行程的相位器接合。当锁定销外径与凹部宽度之间的配合确定间隙时会发生超行程。在这种情况下，当相位器处于全提前并且锁定销处于锁定位置时，转子组件优选地保持远离壳体组件，因此永远不会发生堆叠状况，其中在锁定销完全与凹部对齐之前，壳体组件使转子组件停止。附图说明图1示出了第一实施例的相位器的示意图，其中相位器处于全延迟位置并且锁定销阀的锁定销处于解锁位置。图2示出了第一实施例的相位器的示意图，其中相位器处于提前位置并且锁定销阀的锁定销返回到锁定位置并且在壳体组件与叶片之间存在缓冲止动器。图3示出了第一实施例的相位器的示意图，其中相位器处于全提前位置并且锁定销阀的锁定销处于锁定位置。图4示出了第一实施例的相位器的示意图，其中相位器处于提前位置并且锁定销阀的锁定销离开锁定位置。图5示出了第二实施例的相位器的示意图，其中相位器处于全延迟位置并且锁定销处于解锁位置。图6示出了第二实施例的相位器的示意图，其中相位器处于提前位置并且锁定销返回到锁定位置并且在叶片与壳体组件之间存在缓冲止动器。图7示出了第二实施例的相位器的示意图，其中相位器处于全提前位置并且锁定销处于锁定位置。图8示出了第二实施例的相位器的示意图，其中相位器处于提前位置并且锁定销离开锁定位置。图9示出了第三实施例的相位器的示意图，其中相位器处于全延迟位置并且锁定销处于解锁位置。图10示出了第三实施例的相位器的示意图，其中相位器处于提前位置并且锁定销返回到锁定位置并且在叶片与壳体组件之间存在缓冲止动器。图11示出了第三实施例的相位器的示意图，其中相位器处于提前位置并且缓冲止动器随着锁定销返回到锁定位置而被计量。图12示出了第三实施例的相位器的示意图，其中相位器处于全提前位置并且锁定销离开锁定位置。图13示出了第三实施例的相位器的示意图，其中相位器处于提前位置并且锁定销离开锁定位置。图14示出了第四实施例的相位器的示意图，其中相位器处于全延迟位置并且锁定销处于解锁位置。图15示出了第四实施例的相位器的示意图，其中相位器处于提前位置并且锁定销返回到锁定位置并且在叶片与壳体组件之间存在缓冲止动器。图16示出了第四实施例的相位器的示意图，其中相位器处于全提前位置并且锁定销处于锁定位置。图17示出了第四实施例的相位器的示意图，其中相位器处于提前位置并且锁定销离开锁定位置。图18示出了第四实施例的相位器的透视图。图19示出了第四实施例的相位器沿着图18的线19-19的横截面视图。图20示出了第五实施例的相位器的示意图，其中相位器处于全延迟位置并且锁定销处于解锁位置。图21示出了第五实施例的相位器的示意图，其中相位器处于提前位置并且锁定销返回到锁定位置并且在叶片与壳体组件之间存在缓冲止动器。图22示出了第五实施例的相位器的示意图，其中相位器处于全提前位置并且锁定销处于锁定位置。图23示出了第五实施例的相位器的示意图，其中相位器处于提前位置并且锁定销离开锁定位置。图24示出了第六实施例的相位器的示意图，其中相位器处于延迟位置、在叶片与壳体组件之间形成提前缓冲垫并且锁定销处于解锁位置。图25示出了第六实施例的相位器的示意图，其中相位器处于全延迟位置并且锁定销处于解锁位置。图26示出了第六实施例的相位器的示意图，其中相位器处于提前位置并且锁定销返回到锁定位置并且在壳体组件与叶片之间存在延迟缓冲止动器。图27示出了第六实施例的相位器的示意图，其中相位器处于全提前位置并且锁定销离开锁定位置。具体实施方式内燃机采用各种机构来改变凸轮轴与曲轴之间的角度，以改进发动机性能或降低排放。这些可变凸轮轴正时(VCT)机构中的大多数机构在发动机凸轮轴(或多凸轮轴发动机中的多个凸轮轴)上使用一个或多个“叶片相位器”。在大部分情况下，叶片相位器具有带一个或多个叶片104的转子105，这些叶片104安装到凸轮轴(未示出)的端部、被具有叶片腔室的壳体组件100包围，这些叶片配合在叶片腔室中。也可将叶片104安装到壳体组件100以及转子组件105中的腔室。壳体的外圆周101形成通过链条、皮带或齿轮通常从曲轴或者可能从多凸轮发动机中的另一个凸轮轴接受驱动力的链轮、皮带轮或齿轮。如图1到4中所示，相位器的壳体组件100具有用于接受驱动力的外圆周101以及第一端板100a和第二端板(未示出)。偏置弹簧可存在于壳体组件与转子组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变凸轮正时相位器，包括：壳体组件，其具有用于接受驱动力的外圆周；转子组件，其用于连接到凸轮轴、同轴地位于所述壳体组件内，所述转子组件具有转子主体，所述转子主体具有从其中延伸的至少一个叶片，所述至少一个叶片具有叶片主体，所述叶片主体具有从所述叶片主体横向延伸的至少一个突出部，其中所述壳体组件和所述转子组件限定由所述叶片分隔成提前腔室和延迟腔室的至少一个腔室，所述至少一个腔室由提前壁和延迟壁限定，所述至少一个叶片在所述腔室内用于改变所述壳体组件和所述转子组件以及所述至少一个叶片的相对角位置；控制阀，其用于通过提前管线、延迟管线、缓冲止动器管线、联接到流体输入的入口管线以及至少一个排放管线将流体从所述流体输入引导到所述提前腔室和所述延迟腔室以及从其引导流体；锁定销，其能够滑动地位于所述转子组件或所述壳体组件中与所述控制阀流体连通，所述锁定销可通过流体从锁定位置移动到解锁位置，在所述锁定位置中，端部接合凹部，从而锁定所述壳体组件和所述转子组件的所述相对角位置，在所述解锁位置中，所述端部不接合所述凹部；其中当所述控制阀移动使得来自所述流体输入的流体流动到所述提前腔室或所述延迟腔室并且从所述延迟腔室或所述提前腔室中的另一者中排出时，从所述延迟腔室或所述提前腔室中排出的流体输入被捕获在所述叶片、所述缓冲止动器管线和所述壳体组件之间，使得在所述至少一个叶片的所述突出部、所述壳体组件、所述缓冲止动器管线和所述延迟壁或所述提前壁之间限定至少一个缓冲袋，所述至少一个缓冲袋缓冲所述至少一个叶片对所述延迟壁或所述提前壁的冲击；其中当所述至少一个缓冲袋中的流体通过所述叶片的所述突出部与所述壳体组件之间的接口排出到所述控制阀时，所述锁定销移动到所述锁定位置；并且其中当通过所述缓冲止动器管线、所述提前管线或所述延迟管线将流体从所述控制阀提供到所述提前腔室或所述延迟腔室时，所述锁定销移动到所述解锁位置。...

【技术特征摘要】
2017.03.28 US 62/4777631.一种可变凸轮正时相位器，包括：壳体组件，其具有用于接受驱动力的外圆周；转子组件，其用于连接到凸轮轴、同轴地位于所述壳体组件内，所述转子组件具有转子主体，所述转子主体具有从其中延伸的至少一个叶片，所述至少一个叶片具有叶片主体，所述叶片主体具有从所述叶片主体横向延伸的至少一个突出部，其中所述壳体组件和所述转子组件限定由所述叶片分隔成提前腔室和延迟腔室的至少一个腔室，所述至少一个腔室由提前壁和延迟壁限定，所述至少一个叶片在所述腔室内用于改变所述壳体组件和所述转子组件以及所述至少一个叶片的相对角位置；控制阀，其用于通过提前管线、延迟管线、缓冲止动器管线、联接到流体输入的入口管线以及至少一个排放管线将流体从所述流体输入引导到所述提前腔室和所述延迟腔室以及从其引导流体；锁定销，其能够滑动地位于所述转子组件或所述壳体组件中与所述控制阀流体连通，所述锁定销可通过流体从锁定位置移动到解锁位置，在所述锁定位置中，端部接合凹部，从而锁定所述壳体组件和所述转子组件的所述相对角位置，在所述解锁位置中，所述端部不接合所述凹部；其中当所述控制阀移动使得来自所述流体输入的流体流动到所述提前腔室或所述延迟腔室并且从所述延迟腔室或所述提前腔室中的另一者中排出时，从所述延迟腔室或所述提前腔室中排出的流体输入被捕获在所述叶片、所述缓冲止动器管线和所述壳体组件之间，使得在所述至少一个叶片的所述突出部、所述壳体组件、所述缓冲止动器管线和所述延迟壁或所述提前壁之间限定至少一个缓冲袋，所述至少一个缓冲袋缓冲所述至少一个叶片对所述延迟壁或所述提前壁的冲击；其中当所述至少一个缓冲袋中的流体通过所述叶片的所述突出部与所述壳体组件之间的接口排出到所述控制阀时，所述锁定销移动到所述锁定位置；并且其中当通过所述缓冲止动器管线、所述提前管线或所述延迟管线将流体从所述控制阀提供到所述提前腔室或所述延迟腔室时，所述锁定销移动到所述解锁位置。2.根据权利要求1所述的相位器，其中所述缓冲止动器管线进一步包括单向阀。3.根据权利要求1所述的相位器，其中所述延迟管线进一步包括单向阀。4.根据权利要求1所述的相位器，其中所述锁定销进一步包括具有第一凸台和第二凸台的主体，所述主体容纳在具有端口的套筒内，其中当所述锁定销在所述解锁位置中时，流体通过所述套筒的所述端口在所述第一凸台与所述第二凸台之间流动，并且当所述锁定销在所述锁定位置中时，通过所述锁定销的所述主体的所述第一凸台或所述第二凸台中的一个凸台阻止流体流过所述端口。5.根据权利要求4所述的相位器，其中所述锁定销通过所述缓冲止动器管线与所述提前腔室或所述延迟腔室进一步流体连通。6.根据权利要求1所述的相位器，其中所述锁定销通过所述延迟管线与所述延迟腔室流体连通。7.根据权利要求1所述的相位器，其中所述延迟壁进一步包括用于容纳所述突出部的凹部。8.根据权利要求1所述的相位器，其中所述提前壁进一步包括用于容纳所述突出部的凹部。9.根据权利要求1所述的相位器，其中所述至少一个缓冲袋通过所述接口排出并通过所述延迟管线排出到所述控制阀。10.根据权利要求1所述的相位器，其中所述至少一个缓冲袋排出到所述缓冲止动器管线并且通过所述控制阀排出到储罐。11.一种可变凸轮正时相位器，包括：壳体组件，其具有用于接受驱动力的外圆周；转子组件，其用于连接到凸轮轴、同轴地位于所述壳体组件内，所述转子组件具有转子主体，所述转子主体具有从其中延伸的至少一个叶片，所述至少一个叶片具有叶片主体，所述叶片主体具有从所述叶片主体横向延伸的至少一个突出部，其中所述壳体组件和所述转子组件限定由所述叶片分隔成提前腔室和延迟腔室的至少一个腔室，所述至少一个腔室由提前壁和延迟壁限定，所述至少一个叶片在所述腔室内用于改变所述壳体组件和所述转子组件以及所述至少一个叶片的相对角位置；控制阀，其用于通过提前管线、具有单向阀的延迟管线、缓冲止动器管线、联接到流体输入的入口管线以及至少一个排放管线将流体从所述流体输入引导到所述提前腔室和所述延迟腔室以及从其引导流体；锁定销，其能够滑动地位于所述转子组件或所述壳体组件中并且与所述控制阀流体连通，所述锁定销能够通过流体从锁定位置移动到解锁位置，在所述锁定位置中，端部接合凹部，从而锁定所述壳体组件和所述转子组件的所述相对角位置，在所述解锁位置中，所述端部不接合所述凹部；其中当所述控制阀移动使得来自所述流体输入的流体流动到所述提前腔室并且从所述延迟腔室中排出时，从所述延迟腔室中流出的流体输入被捕获在所述叶片、所述延迟管线、所述单向阀、所述延迟壁和所述壳体组件的所述腔室之间，使得在所述至少一个叶片的所述突出部、所述壳体组件、所述延迟管线和所述延迟壁之间限定至少一个缓冲袋，所述至少一个缓冲袋缓冲所述至少一个叶片对所述延迟壁的冲击；其中当所述至少一个缓冲袋中的流...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·麦克罗伊，B·凯尼恩，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：美国,US