[發明專利]用于可變氣門正時系統的轉子和包括該轉子的VVT系統

有效

• 申請號: 201380023391.2
• 申請日: 2013-04-26
• 公開（公告）號: CN104271900B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 杰夫·哈定;卡爾·霍瓦瑟;比爾·伯罕
• 申請（專利權）人: 帝斯曼知識產權資產管理有限公司
• 主分類號: F01L1/344
• 分類號: F01L1/344
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 肖善強

本發明涉及用于可變氣門正時系統的轉子體，包括含正面、背面和葉片尖端的主體，該主體由纖維增強聚合物材料制成，含(軸向)孔且由金屬制成的中心部，和由非增強聚合物材料制成的、在葉片尖端和正面及背面的密封元件。本發明還涉及包含轉子和定子(定子在凸輪軸容納轉子)組件的可變氣門正時系統，其中，轉子是如上所述的轉子體，其中，在孔中容納凸輪軸的端部和/或固定元件，并且用固定元件將轉子固定在凸輪軸的端部。

技術領域

本申請涉及包括轉子和定子(定子用于容納在凸輪軸上的轉子)的組件的可變氣門正時(VVT)系統，也涉及在VVT系統中使用的轉子。

背景技術

在內燃機中，可變氣門正時(VVT)，也被稱為可氣門變定時相位或者可變氣門驅動(VVA)，是用于描述能改變內燃機內閥門升程運動的形狀或正時的任何機制或者方法的廣義術語。VVT允許在內燃機運行時改變進氣閥和/或排氣閥的升起、持續時間或者定時(以各種組合)。二沖程發動機使用功率閥系統來獲得與VVT相似的結果。達到與VVT相似結果的方法有多種，范圍從機械裝置到電動液壓系統和無凸輪系統。在這種情況下，我們關注基于凸輪軸的VVT系統，更具體地用在汽車產業中的VVT系統。

VVT系統中的元件，轉子(也被成為內轉子或者驅動元件)和定子(也被成為驅動輪)通常有復雜的形狀。轉子體通常包括具有葉片的主體、傳輸油或者氣的通道和用于安裝到凸輪軸的中心孔。定子可以由多個部件組成，例如定子外殼和針對正面及背面的蓋。因為定子外殼通常具有復雜形狀，定子外殼可以是分開的部件，或者與正面蓋或者背面蓋成為一體。轉子的主體包括用于與正面蓋接合的正面和用于與背面蓋接合的背面。葉片與定子外殼結合限定定子外殼內的可變油壓腔或者氣壓腔，且葉片具有與定子外殼接合的葉片尖端。通道允許油或者氣從一個壓力腔傳輸到其他壓力腔。

到目前為止，汽車產業中使用的轉子部件和定子部件由金屬制成。這些部件的生產和處理非常昂貴，尤其是考慮到這些部件的復雜形狀和鑒于油泄露而的對尺寸精度的極度高的要求。而且，在汽車產業中針對重量的減輕有很多關注。因此，在金屬部件轉換為塑料部件方面存在興趣。然而，在該應用中使用塑料部件制造了很多問題。對于凸輪軸上的組件和油密封功能，需要高機械載荷。由于塑料材料的熱膨脹中的差異，且必然與金屬結合，尺寸配合變差，這將導致實際使用時漏油以及VVT系統內壓力傳遞不足。進一步地，必須將高轉矩從VVT系統傳遞到凸輪軸，這涉及高機械載荷和機械力。聚合物材料在支撐機械載荷方面通常不好。

發明內容

本發明的目的是提供用于VVT系統的轉子體，其中上述問題至少部分被解決。

利用根據本發明的轉子體來實現該目標，其中轉子體包括：

由纖維增強聚合物材料制成的主體；

中心部，包括從轉子體的正面到背面的(軸向)孔，孔用于容納凸輪軸或者螺栓以固定到凸輪軸上，中心部由金屬制成；

用于與定子外殼接合的、在葉片尖端的動態密封元件(i)；和

在正面和背面的用于與正面蓋和背面蓋接合的動態密封元件(ii)；

其中動態密封元件(i)和(ii)由非增強塑料材料制成，

以及其中，金屬中心部包括突出到纖維增強聚合物材料中的突起和/或由纖維增強材料填充的孔。