一种发动机凸轮轴正时角度调节装置及调节装置加工方法.pdf

本发明提供一种应用于发动机气门正时部件技术领域的凸轮轴正时角度调节装置，同时还涉及所述的调节装置的加工方法，调节装置的每个舵片(4)活动设置在一个型腔(5)内，每个舵片(4)两侧分别与型腔(5)之间形成油腔A(6)和油腔B(7)，定子(2)的一个型腔(5)的底面上设置锁止孔(10)，位于设置锁止孔(10)的型腔(5)内的舵片(4)上设置锁止部件(11)，锁止孔(10)与转子油道A(8)连通。本发明的凸轮轴正时角度调节装置，能够控制发动机进排气气门提前或滞后关闭，保证发动机启动时正时角度都是同一位置，且对定子、转子表面铝合金阳极硬质氧化处理，有效提高调节装置可靠性。

1.  一种发动机凸轮轴正时角度调节装置，其特征在于：所述的调节装置包括转子(1)，定子(2)，带轮(12)通过螺栓和定位销(21)与定子(2)固定连接，转子(1)与凸轮轴(3)固定连接，转子(1)上设置多个舵片(4)，定子(2)上设置多个型腔(5)，每个舵片(4)活动设置在一个型腔(5)内，每个舵片(4)两侧分别与型腔(5)之间形成油腔A(6)和油腔B(7)，油腔A(6)与转子油道A(8)连通，油腔B(7)与转子油道B(9)连通，定子(2)的一个型腔(5)的底面上设置锁止孔(10)，位于设置锁止孔(10)的型腔(5)内的舵片(4)上设置锁止部件(11)，所述的锁止孔(10)与转子油道A(8)连通。

2.  根据权利要求1所述的发动机凸轮轴正时角度调节装置，其特征在于：所述的转子(1)和定子(2)均为铝合金材料，转子(1)与凸轮轴(3)通过中心螺栓(20)连接，转子油道A(8)与凸轮轴(3)的中心螺栓(20)上设置的中心螺栓油道(25)连通，所述的转子油道B(9)与凸轮轴油道(26)连通。

3.  根据权利要求1所述的发动机凸轮轴正时角度调节装置，其特征在于：所述的转子(1)的每个舵片(4)上分别安装片簧(22)和塑料密封条(23)，塑料密封条(23)设置为与定子(2)型腔(5)内壁接触密封的结构。

4.  根据权利要求1所述的发动机凸轮轴正时角度调节装置，其特征在于：所述的锁止部件(11)包括设置在一个舵片(4)上的开孔衬套(13)，弹性压簧元件(14)下端与设置开孔衬套(13)的底部连接，舵片(4)底部开有泄油孔与转子油道B(9)连通，弹性压簧元件(14)另一端与锁止销(15)连接，转子油道A(8)未进油时，锁止销(15)设置为能够插装在锁止孔(10)内的结构。

5.  根据权利要求1所述的发动机凸轮轴正时角度调节装置，其特征在于：所述的定子(2)通过定位销(21)和多个连接螺栓与带轮(12)侧面固定连接，定子(2)的边沿部(16)上设置沿边沿部(16)一周的凹槽(17)，所述的带轮(12)侧面上设置沿带轮(12)侧面布置的凹平面(18)，所述的凹槽(17)内卡装氟橡胶密封圈(19)，凹槽(17)与凹平面(18)之间形成密封结构。

6.  根据权利要求1所述的发动机凸轮轴正时角度调节装置，其特征在于：所述的转子(1)通过中心螺栓(20)与凸轮轴(3)固定连接。

7.  一种权利要求1—6任一所述的发动机凸轮轴正时角度调节装置的加工方法，其特征在于：调节装置的定子(2)加工时，定子(2)内部型腔(5)和外 部形状通过精挤压工艺成型，定子(2)毛坯加工端面，再对定子(2)进行表面铝合金阳极硬质氧化，定子(2)加工完成，转子(1)的舵片(4)通过精挤压工艺成型，转子(1)毛坯加工前后端面，再对转子进行表面铝合金阳极硬质氧化，转子(1)加工完成。

8.  根据权利要求7所述的发动机凸轮轴正时角度调节装置的加工方法，其特征在于：所述的调节装置的定子(2)加工时，定子(2)毛坯仅加工前后端面及舵片(4)靠近型腔(5)的一面，对定子(2)进行表面铝合金阳极硬质氧化时，氧化膜厚度控制在5um—45um之间，定子(2)表面硬度达到HV400以上，定子(2)加工完成；调节装置的转子(1)加工时，转子(1)毛坯仅加工前后端面，对转子(1)进行表面铝合金阳极硬质氧化时，转子(1)表面氧化膜厚度控制在5um—45um之间，表面硬度达到HV400以上，转子(1)加工完成。

一种发动机凸轮轴正时角度调节装置及调节装置加工方法
技术领域
本发明属于发动机气门正时部件技术领域，更具体地说，是涉及一种发动机凸轮轴正时角度调节装置，本发明同时还涉及所述的调节装置的加工方法。
背景技术
在现有技术中，德国专利文献DE 101 34 320 A1公开了一种带有用于调整凸轮轴旋转角度分类构成的液压装置的内燃机，该液压装置可相对于曲轴改变凸轮轴的相位。这种液压装置由转子和定子组成，其中作为叶轮构成的前者包括凸轮轴，并与液压装置同步旋转。定子一侧通过可以是包围定子的外壳一部分的端壁和另一侧通过传动齿轮压力油密封封闭。定子包括转子并与由曲轴传动的传动齿轮同步旋转。定子内基本上径向分布的连接壁只允许转子有限的旋转角度并与该转子构成多个可施压加注或者卸空液压液体的压力室。然而，这种装置的缺点是，能够控制凸轮轴相对于曲轴提前或滞后旋转一定角度，但当发动机停机或低速运行时，无法能保证发动机每次启动时正时角度都处于同一位置。与此同时，该装置的零件主要由钢或者铁通过切削制造。由此造成钢件或铁件使该装置具有很高的重量，不利于整车轻量化，钢件或者铁件加工时切削费用很高，导致加工成本增加，定子与带轮之间刚性连接，容易导致油渗漏，影响装置正常工作和性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中的不足，提供一种结构简单，在发动机工作时，能够控制凸轮轴相对于曲轴提前或滞后旋转一定角度，从而控制发动机进排气气门提前或滞后关闭，当发动机停机或低速运行时，又能保证发动机每次启动时正时角度都处于同一位置的发动机凸轮轴正时角度调节装置。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种发动机凸轮轴正时角度调节装置，所述的调节装置包括转子，定子，带轮通过螺栓和定位销与定子固定连接，转子与凸轮轴固定连接，转子上设置多个舵片，定子上设置多个型腔，每个舵片活动设置在一个型腔内，每个舵片两侧分别与型腔之间形成油腔A和油腔B，油腔A与转子油道A连通，油腔B与转子油道B连通，定子的一个型腔的底面上设置锁止孔，位于设置锁 止孔的型腔内的舵片上设置锁止部件，所述的锁止孔与转子油道A连通。
所述的转子和定子均为铝合金材料，转子与凸轮轴通过中心螺栓连接，转子油道A与凸轮轴的中心螺栓上设置的中心螺栓油道连通，所述的转子油道B与凸轮轴油道连通。
所述的转子的每个舵片上分别安装片簧和塑料密封条，所述的塑料密封条设置为与定子型腔内壁接触密封的结构。
所述的锁止部件包括设置在一个舵片上的开孔衬套，弹性压簧元件下端与设置开孔衬套的底部连接，舵片底部开有泄油孔与转子油道B连通，弹性压簧元件另一端与锁止销连接，转子油道A未进油时，锁止销设置为能够插装在锁止孔内的结构。
所述的定子通过定位销和多个连接螺栓与带轮侧面固定连接，定子的边沿部上设置沿边沿部一周的凹槽，带轮侧面上设置沿带轮侧面布置的凹平面，凹槽内卡装氟橡胶密封圈，所述的凹槽与凹平面之间形成密封结构。
所述的转子通过中心螺栓与凸轮轴固定连接。
本发明同时还涉及一种发动机凸轮轴正时角度调节装置的加工方法，所述的调节装置的定子加工时，定子内部型腔和外部形状通过精挤压工艺成型，定子毛坯在加工端面，再对定子进行表面铝合金阳极硬质氧化，定子加工完成，转子的舵片通过精挤压工艺成型，转子毛坯加工前后端面，再对转子进行表面铝合金阳极硬质氧化，转子加工完成。
所述的调节装置的定子加工时，定子毛坯仅加工前后端面及舵片靠近型腔的一面，对定子进行表面铝合金阳极硬质氧化时，氧化膜厚度控制在5um—45um之间，定子表面硬度达到HV400以上，定子加工完成；调节装置的转子加工时，转子毛坯仅加工前后端面，对转子进行表面铝合金阳极硬质氧化时，转子表面氧化膜厚度控制在5um—45um之间，表面硬度达到HV400以上，转子加工完成。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明所述的发动机凸轮轴正时角度调节装置，在使用时，能够通过控制转子舵片在定子的型腔内转动，从而实现凸轮轴相对于曲轴提前或滞后旋转一定的角度，控制发动机进排气气门提前或滞后关闭。而通过设置锁止部件和锁止孔，当发动机停机或低速运行时，由于油压降低，锁止部件即重新锁入定子上的锁止孔中，即转子和定子不能相对转动，从而保证发动机每次启动时正时角度都是同一位置。上述结构，结构简单，使用方便，性能可靠。本发明所述 的发动机凸轮轴正时角度调节装置的加工方法，通过对定子、转子表面采用铝合金阳极硬质氧化，能够有效提高定子和转子的表面硬度和耐磨性，确保定子和转子适应恶劣的工作环境，提高调节装置的工作可靠性，延长调节装置寿命，而定子、转子采用铝合金精挤成型毛坯，具有加工时间节拍短，刀具成本低，重量轻等优点。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的发动机凸轮轴正时角度调节装置的剖视结构示意图
图2为本发明所述发动机凸轮轴正时角度调节装置的局部剖视结构示意图；
图3为本发明所述的发动机凸轮轴正时角度调节装置的内部结构示意图；
图4为本发明所述的发动机凸轮轴正时角度调节装置的定子的结构示意图；
附图中标记分别为：1、转子；2、定子；3、凸轮轴；4、舵片；5、型腔；6、油腔A；7、油腔B；8、转子油道A；9、转子油道B；10、锁止孔；11、锁止部件；12、带轮；13、开孔衬套；14、弹性压簧元件；15、锁止销；16、边沿部；17、凹槽；18、凹平面；19、氟橡胶密封圈；20、中心螺栓；21、定位销；22、片簧；23、塑料密封条；24、电磁阀；25、中心螺栓油道；26、凸轮轴油道。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1—附图4所示，本发明为一种发动机凸轮轴正时角度调节装置，所述的调节装置包括转子1，定子2，带轮12通过螺栓和定位销21与定子2固定连接，转子1与凸轮轴3固定连接，转子1上设置多个舵片4，定子2上设置多个型腔5，每个舵片4活动设置在一个型腔5内，每个舵片4两侧分别与型腔5之间形成油腔A6和油腔B7，油腔A6与转子油道A8连通，油腔B7与转子油道B9连通，定子2的一个型腔5的底面上设置锁止孔10，位于设置锁止孔10的型腔5内的舵片4上设置锁止部件11，所述的锁止孔10与转子油道A8连通。通过上述结构，当凸轮轴正时角度调节装置安装到发动机缸盖上时，带 轮12通过皮带与曲轴抗扭矩固定在一起；转子1通过中心螺栓20与凸轮轴3抗扭矩固定在一起。发动机工作时，转子油道A8开始进油，转子油道B9开始泄油，油腔A6油压达到一定时，锁止销15被推入开孔衬套13内，油腔A6的油压推动转子的舵片4向油腔B7旋转，转子1相对定子2相对旋转一定角度，即凸轮轴相对于曲轴提前或滞后旋转一定的角度，从而控制发动机进排气气门提前或滞后关闭；当转子油道A8开始卸油，转子油道B9开始进油时，与上相反。关于转子油道A8和转子油道B9进卸油工况，由发动机ECU控制电磁阀24开关确定。而通过设置锁止部件和锁止孔，当发动机停机或低速运行时，由于油压降低，锁止部件即重新锁入定子上的锁止孔中，即转子和定子不能相对转动，从而保证发动机每次启动时正时角度都是同一位置。上述结构，结构简单，使用方便，性能可靠。
所述的转子1和定子2均为铝合金材料，转子1与凸轮轴3通过中心螺栓20连接，转子油道A8与凸轮轴3的中心螺栓20上设置的中心螺栓油道25连通，转子油道B9与凸轮轴油道26连通。发动机工作时，转子油道A8开始进油，转子油道B9开始泄油，油腔A6油压达到一定时，锁止销15被推入开孔衬套13内，油腔A6的油压推动舵片4向油腔B7旋转，转子1相对定子2相对旋转一定角度。当转子油道A8开始卸油，转子油道B9开始进油时，与上述过程相反。
所述的转子1的每个舵片4上分别安装片簧22和塑料密封条23，所述的塑料密封条23设置为与定子2型腔5内壁接触密封的结构，该柔性的密封结构能够有效规避刚性原件动密封导致的异常磨损问题。各舵片4上装有片簧22和塑料密封条23，使油腔A6与油腔B7两腔间油泄漏较小，保证油腔A6与油腔B7单腔进油时，两腔间具有较大的压力差，确保该装置能够满足发动机调相速度要求。
所述的锁止部件11包括设置在一个舵片4上的开孔衬套13，弹性压簧元件14下端与设置开孔衬套13的底部连接，舵片4底部开有泄油孔与转子油道B9连通，弹性压簧元件14另一端与锁止销15连接，转子油道A8未进油时，锁止销15设置为能够插装在锁止孔10内的结构。在锁止部件11的锁止销15未受到足够油压压力时，锁止销15在弹性压簧元件14作用下向外伸出，插装到锁止孔10，阻止转子1和定子2相对转动，保证发动机每次启动时正时角度都是同一位置。
所述的调节装置中，定子2通过定位销21和多个连接螺栓与带轮12侧面固定连接，定子2的边沿部16上设置沿边沿部16一周的凹槽17，带轮12侧面上设置沿带轮12侧面布置的凹平面18，凹槽17内卡装氟橡胶密封圈19，所述的凹槽17与凹平面18之间形成密封结构。氟橡胶密封圈19的设置，确保在定子2和带轮12侧面之间形成可靠密封，避免定子2内的油向外渗出，影响整个装置和发动机可靠工作，实现了密封可靠性，即提高了装置和发动机的整体性能。
所述的转子1通过中心螺栓20与凸轮轴3固定连接。
本发明同时还涉及一种发动机凸轮轴正时角度调节装置的加工方法，所述的调节装置的定子2加工时，定子2内部型腔5和外部形状通过精挤压工艺成型，对定子2进行表面铝合金阳极硬质氧化，定子2加工完成，转子1的舵片4通过精挤压工艺成型，转子1毛坯加工前后端面，再对转子进行表面铝合金阳极硬质氧化，转子1加工完成。通过上述所述的发动机凸轮轴正时角度调节装置的加工方法，能够有效提高定子2和转子1的表面硬度和耐磨性，提高调节装置可靠性。采用铝合金精挤成型毛坯，又具有加工时间节拍短，刀具成本低，重量轻等优点。
所述的调节装置的定子2加工时，定子2毛坯仅加工前后端面及舵片4靠近型腔5的一面，对定子2进行表面铝合金阳极硬质氧化时，氧化膜厚度控制在5um—45um之间，定子2表面硬度达到HV400以上，定子2加工完成；调节装置的转子1加工时，转子1毛坯仅加工前后端面，对转子1进行表面铝合金阳极硬质氧化时，转子1表面氧化膜厚度控制在5um—45um之间，表面硬度达到HV400以上，转子1加工完成。通过上述工艺方法，对定子、转子表面采用铝合金阳极硬质氧化，能够有效提高定子和转子的表面硬度和耐磨性，确保定子和转子适应恶劣的工作环境，提高调节装置的工作可靠性，延长调节装置寿命，而定子、转子采用铝合金精挤成型毛坯，具有加工时间节拍短，刀具成本低，重量轻等优点。
本发明所述的发动机凸轮轴正时角度调节装置，在使用时，能够通过控制转子舵片在定子的型腔内转动，从而实现凸轮轴相对于曲轴提前或滞后旋转一定的角度，控制发动机进排气气门提前或滞后关闭。而通过设置锁止部件和锁止孔，当发动机停机或低速运行时，由于油压降低，锁止部件即重新锁入定子上的锁止孔中，即转子和定子不能相对转动，从而保证发动机每次启动时正时 角度都是同一位置。上述结构，结构简单，使用方便，性能可靠。本发明所述的发动机凸轮轴正时角度调节装置的加工方法，通过对定子、转子表面采用铝合金阳极硬质氧化，能够有效提高定子和转子的表面硬度和耐磨性，确保定子和转子适应恶劣的工作环境，提高调节装置的工作可靠性，延长调节装置寿命，而定子、转子采用铝合金精挤成型毛坯，具有加工时间节拍短，刀具成本低，重量轻等优点。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。