CN102482955A - 可变气门正时装置 - Google Patents

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Abstract

使可变气门正时装置的减速机构的结构简化，当在该减速机构产生异常时，保持凸轮轴相对于链轮的旋转相位差。凸轮轴(1)与链轮(2)同轴地可相对旋转地设置，在与链轮(2)一体旋转的壳体(7)内收容减速机构(5)。减速机构(5)设置中间轴(10)，该中间轴(10)具备保持在设置于电动马达(3)的输出轴(4)的偏心轴部(6)的外周部、与固定于壳体(7)内的内齿轮(8)之间夹装的多个滚子(9)的保持器部(10b)。设置于中间轴(10)的限位销(17)，在周向长度的范围内可移动地与形成于链轮(2)的卡合凹部(18)卡合。当电动马达(3)的输出轴(4)旋转时，利用偏心轴部(6)，被推压于内齿轮(8)的齿的滚子(9)进行公转。该滚子(9)的公转经由中间轴(10)，被传递到凸轮轴(1)，使凸轮轴(1)相对于链轮的旋转相位差变化。另外，当减速机构(5)异常时，利用限位销(17)与卡合凹部(18)之间的卡合，限制中间轴(10)与凸轮轴之间的相对旋转，凸轮轴(1)相对于链轮2的旋转相位差被保持在所需角度的范围内。

Description

可变气门正时装置
技术领域
本发明涉及变更发动机的进气门、排气门的开闭正时的可变气门正时装置。
背景技术
一直以来，与汽车的运转状况对应，用于向发动机供给成为燃料的混合气体的进气门、用于排出燃烧气体的排气门根据发动机的动作行程而进行开闭。为了提高发动机的燃料消耗率、抑制废气，公知有将这些气门的开闭正时设为可变，按照发动机的运转状况而变更的可变气门正时装置。
作为该可变气门正时装置，例如，如图12所示，存在下述可变气门正时装置：将驱动发动机的气门的凸轮轴41、与从发动机传递旋转且驱动凸轮轴41旋转的链轮42可相对旋转地配置在同轴上，将与凸轮轴41配置在同轴上的电动马达43的输出轴44的旋转经由减速机构45与连杆机构46传递到凸轮轴41，使凸轮轴41相对于链轮42相对旋转，使两者的旋转相位差产生变化，从而变更气门的开闭正时(例如，参照专利文献1)。
所述减速机构45被设为，内齿轮47的齿的一部分与设置于与链轮42一体化的壳体48的外齿轮49啮合，该内齿轮47以旋转自如的方式被轴承支承于电动马达43的输出轴44的偏心轴部44a，由此在使输出轴“相对于链轮42相对旋转时，内齿轮47绕偏心轴部44a进行旋转，所述减速机构45将该内齿轮47的旋转传递到导板50，进而将导板50的旋转经由由臂46a、46b构成的连杆机构46传递到与凸轮轴41一体旋转的凸轮盘41a，使凸轮轴41相对于链轮42相对旋转。
专利文献1：日本特开2008-57349号公报，参照图3～图8
通过该凸轮轴41相对于链轮42的相对旋转，能够变更凸轮轴41相对于曲轴的旋转相位的旋转相位，从而变更发动机的进气门或排气门的开闭的正时。
专利文献1所记载的电动式的可变气门正时装置，将电动马达43的输出轴44的旋转传递到凸轮轴41的机构，形成组合减速机构45与连杆机构46的复杂的结构，存在不能紧凑地设计装置的问题。另外，即使在减速机构45产生异常时，由于不存在将电动马达43的输出轴44的旋转传递到凸轮轴41的紧急时保护(backup)机构，故有可能不能保持凸轮轴41相对于链轮42的旋转相位差。
发明内容
因此，本发明的课题在于，简化减速机构的结构，当在减速机构产生异常时，能够保持凸轮轴相对于链轮的旋转相位差。
为了解决所述课题，本发明的可变气门正时装置，其中，驱动发动机的进气门以及排气门的至少一方气门的凸轮轴、与从发动机传递旋转并驱动所述凸轮轴旋转的链轮以可相对旋转的方式配置在同轴上，与所述凸轮轴配置在同轴上的电动马达的输出轴的旋转经由减速机构传递到所述凸轮轴，使所述凸轮轴相对于所述链轮的旋转相位差变化，该可变气门正时装置的特征在于，所述减速机构具备：圆形截面的偏心轴部，其被设置于所述电动马达的输出轴；内齿轮，其被固定于与所述链轮形成一体的壳体内；多个滚子，被夹装于所述内齿轮与所述偏心轴部的外周部之间；以及中间轴，其具有沿周向等间距地设置保持该多个滚子的兜孔的环状的保持器部，所述保持器部的兜孔被设置为相对于所述内齿轮的齿在数量上相差一个，所述齿的一个齿距的量的形状与下述曲线一致，该曲线是在所述输出轴进行旋转时，在与沿着所述偏心轴部的外周部公转的所述滚子的中心所描绘的轨迹平行的曲线之中处于所述滚子的外径侧的曲线，所述滚子的公转经由与所述凸轮轴配置于同轴上的所述中间轴传递到该凸轮轴，所述可变气门正时装置具备限制单元，该限制单元将所述凸轮轴相对于所述链轮的旋转相位差限制在所需角度的范围内。
这样一来，在电动马达的输出轴进行旋转时，利用偏心轴部的外周部，滚子被推压到内齿轮的齿，沿着偏心轴部的外周部而进行公转，滚子的公转经由与保持该滚子的保持器部一体旋转的中间轴传递到凸轮轴。因此，能够仅利用所述减速机构进行电动马达的输出轴的旋转的减速、与向减速后的旋转的凸轮轴的传递。由此，无需像以往那样分别组合使电动马达的输出轴的旋转减速的减速机构、与将减速后的旋转传递到凸轮轴的连杆机构的复杂的结构，使减速机构的结构简化。
另外，由于具备将凸轮轴相对于链轮的旋转相位差限制在所需角度的范围内的限制单元，故当在减速机构产生异常时，能够将凸轮轴相对于链轮的旋转相位差保持在所需角度的范围内。
能够采用下述结构：作为所述限制单元的具体的结构，包括设置于所述中间轴与所述链轮中的任一方的突起部和具有周向长度且设置于所述中间轴与所述链轮中的另一方的卡合凹部，所述突起部以相对于所述卡合凹部能够在所述周向长度的范围内移动的方式与所述卡合凹部卡合，所述中间轴与所述链轮之间的相对旋转被限制在如下的角度范围内，该角度范围是在所述卡合凹部内移动的所述突起部相对于所述链轮的中心所形成的角度的范围。
在该结构中，通过所述突起部与所述卡合凹部之间的卡合，中间轴与链轮之间的相对旋转被限制在在所述卡合凹部内移动的所述突起部相对于所述链轮的中心所形成的角度的范围内。由此，当在减速机构产生异常时，能够将凸轮轴相对于链轮的旋转相位差保持在所述的角度的范围内。
另外，能够采用下述结构：包括设置于所述链轮与所述凸轮轴中的任一方的突起部和具有周向长度且设置于所述链轮与所述凸轮轴中的另一方的卡合凹部，所述突起部以相对于所述卡合凹部能够在其周向长度的范围内移动的方式与所述卡合凹部卡合，所述链轮与所述凸轮轴之间的相对旋转被限制在如下的角度范围内，该角度范围是在所述卡合凹部内移动的所述突起部相对于所述链轮的中心所形成的角度的范围。
在该结构中，通过所述突起与所述卡合凹部之间的卡合，链轮与凸轮轴之间的相对旋转被限制在在卡合凹部内移动的所述突起部相对于链轮的中心所形成的角度的范围内。由此，当在减速机构产生异常时，能够将链轮以及凸轮轴的旋转相位差保持在所述的角度的范围内。
另外，能够构成为：所述凸轮轴具备供发动机油通过的油通路，在所述链轮形成将通过所述油通路的发动机油向所述减速机构供给的油道。
一般地，发动机经由贮油器使发动机油在内部的各部件循环，从而确保该各部件的润滑性。该贮油器与凸轮轴的所述油通路连结，利用通过所述油通路与链轮的油道的发动机油，确保在减速机构的各部件也具有润滑性。
当在所述油通路内设置所述发动机油的贮油器时，在发动机的起动时、急加速时等难以供给发动机油时，能够迅速地将贮存于贮油器内的发动机油向减速机构供给。另外，能够抑制向减速机构输送的发动机油量的急剧的变化，能够确保稳定的输油量。
另外，在发动机内循环的发动机油存在混入金属粉末、来自外部的异物的情况。为了除去这样的异物、抑制润滑性的降低，能够采用在所述凸轮轴的所述油通路内设置滤油器的结构。
另外，当所述凸轮轴具备供发动机油通过的油通路，在所述链轮形成将通过所述油通路的发动机油向所述减速机构供给的油道的情况下，能够采用如下结构：在所述中间轴的外周部设置中间轴支承轴承，该中间轴支承轴承为滑动轴承，被嵌合固定于在所述内齿轮形成的圆筒部内。
根据该结构，由于减速机构内由发动机油而得到润滑性，故作为中间轴支承轴承，能够应用结构比一般适用的滚动轴承简单且廉价且经由油膜使内外圈相互滑动的滑动轴承。作为其结果，能够降低减速机构的制造成本。
能够采用下述结构：在所述电动马达的输出轴的外周部设置输出轴支承轴承，该输出轴支承轴承为滑动轴承，被嵌合固定在所述壳体的圆筒部的内径部。在该结构中，由于在减速机构内得到基于发动机油的润滑性，故作为输出轴支承轴承，与中间轴支承轴承相同，能够适用滑动轴承，能够降低减速机构的制造成本。
另外，当所述凸轮轴具备供发动机油通过的油通路，且在所述链轮形成将通过所述油通路的发动机油向所述减速机构供给的油道的结构的情况下，能够采用下述结构：所述中间轴的外周部、与形成于所述内齿轮的圆筒部的内周部被设置为能够在滑动的状态下相对旋转。
根据该结构，由于在中间轴的外周部、与内齿轮的圆筒部的内径部之间隔有发动机油的油膜，故能够使中间轴与内齿轮的圆筒部可顺利地相对旋转地滑动。作为其结果，不需要在中间轴与内齿轮的圆筒部之间设置轴承，能够减少部件件数。
当所述凸轮轴具备供发动机油通过的油通路，且在所述链轮形成将通过所述油通路的发动机油向所述减速机构供给的油道的结构的情况下，能够采用下述结构：所述电动马达的输出轴的外周部与所述壳体的圆筒部的内径部被设定为能够在滑动的状态下相对旋转。
这样一来，由于在电气马达的输出轴的外周部、与壳体的圆筒部的内径部之间隔有发动机油的油膜，故能够使输出轴与壳体的圆筒部可顺利地相对旋转地滑动。作为其结果，与中间轴与内齿轮的圆筒部之间相同，不需要在输出轴与壳体的圆筒部之间设置轴承，能够减少部件件数。
另外，能够采用下述结构：所述中间轴的外周部与所述内齿轮的圆筒部的内径部之间的滑动部、或所述电动马达的输出轴的外周部与所述壳体的圆筒部的内径部之间的滑动部被覆盖用于提高耐磨损性的保护膜。
由此，在各自的滑动部中，由于保护膜彼此相接，故比形成滑动部的两部件直接地相接的情况更能抑制磨损的产生。
在该发明的可变气门正时装置中，能够仅利用减速机构进行电动马达的输出轴的旋转的减速、与减速后的旋转向凸轮轴的传递，因此，能够将减速机构设为简单的结构，能够减小用于收容该结构的空间。
另外，当在减速机构产生异常时，能够将凸轮轴相对于链轮的旋转相位差保持在所需角度的范围内。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的可变气门正时装置的截面图。
图2是沿着图1的A-A线的截面图。
图3是沿着图1的B-B线的截面图。
图4是表示实施例2的可变气门正时装置的截面图。
图5是沿着图4的C-C线的截面图。
图6是表示实施例3的可变气门正时装置的截面图。
图7是表示同上的变形例1的截面图。
图8是表示同上的变形例2的截面图。
图9是表示实施例4的可变气门正时装置的截面图。
图10是表示同上的变形例1的截面图。
图11是表示同上的变形例2的截面图。
图12是表示以往的可变气门正时装置的截面图。
图13是沿着图12的D-D线的截面图。
具体实施方式
以下，基于图1～图2，对本发明所涉及的可变气门正时装置的实施例1进行说明。
实施例1
该实施例1，如图1所示，将驱动发动机的进气门(图示省略)的凸轮轴1、与从发动机传递旋转且驱动凸轮轴1旋转的链轮2可相对旋转地配置在同轴上，与凸轮轴1配置于同轴上的电动马达3的输出轴4的旋转经由减速机构5被传递到凸轮轴1，使凸轮轴1相对于链轮2的旋转相位差产生变化，从而变更进气门的开闭正时。
链轮2经由未图示的正时链传递发动机的曲轴的旋转，在其一端面壳体7的圆筒部与链轮2一体地形成于同轴上。壳体7形成为一端关闭，另一端开放的圆筒状，电动马达3的输出轴4以能够与凸轮轴1在同轴上旋转的方式被输出轴支承轴承11支承于壳体7的圆筒部内的靠向关闭端的位置。另外，壳体7的圆筒部的开放端与链轮2形成一体。作为该输出轴支承轴承11，应用球轴承。
电动马达3的输出轴4，在外周部嵌合固定球轴承12，在另一端部设置圆形截面的偏心轴部6。能够在偏心轴部6的偏心侧轴向地设置调整绕输出轴4的轴心一圈的重量平衡的贯通孔4a，利用贯通孔4a，使输出轴4平衡性良好地顺利地旋转。
如图1、图2所示，所述减速机构5具备：所述电动马达3的输出轴4的偏心轴部6；内齿轮8，其在形成于与所述链轮2形成一体的壳体7的圆筒部内固定；多个滚子9，其在内齿轮8与所述偏心轴部6的外周部之间以与内齿轮8的齿8a接触的状态滚动；以及中间轴10，其具有沿周向隔开等间距地设置保持这些滚子9的兜孔10a的环状的保持器部10b。
内齿轮8在壳体7的圆筒部内与凸轮轴1固定于同轴上，使得在其内周部以等间距形成的齿8a与所述球轴承12的外圈的外周面对置。另外，形成于内齿轮8的轴向一端部的轴向的突起8b与形成于壳体7内的轴向的卡合孔7a卡合，内齿轮8可一体旋转地被固定于壳体7。
另外，如图2所示，在内齿轮8的一端侧的内周部，齿8a在周向以固定齿距被形成为多个(图2的情况为29个)。多个滚子9以与内齿轮8的轴向一端侧(形成齿8a的一侧)的内周部、偏心轴部6的球轴承12相接的状态，可转动地被夹装于内齿轮8的轴向一端侧的内周部与偏心轴部6的球轴承12之间。
另外，内齿轮8的齿8a的一个齿距的量的形状，与在电动马达3的输出轴4旋转时沿着偏心轴部6的球轴承12的外周部公转的滚子9的中心所描绘的轨迹平行的曲线中的、处于滚子9的外侧的曲线一致。
这些滚子9由沿周向以等间距形成于的中间轴10的保持器部10b兜孔10a保持。兜孔10a的数量被设置为与内齿轮8的齿8a的数量相差一个，例如，在相对于在数量比内齿轮8的齿8a的数量多一个的周向等分时的分割点相隔一个而设置于间隔剔除的位置(在图2的情况下为15个位置)被设置。在此，「兜孔10a的数量被设置为与内齿轮8的齿8a的数量相差一个」是指，不仅是兜孔10a相对于所述分割点被设置于全部位置的情况，还包含被设置于一部分的间隔剔除的位置的情况。另外，兜孔10a的数量也可以被设置为比内齿轮8的齿8a的数量少一个。
具有保持器部10b的中间轴10形成为圆环状，利用球轴承亦即中间轴支承轴承13可旋转地被设置于在内齿轮8的轴向另一端侧形成的圆筒部内。在中间轴10的内周部，凸缘10c形成于轴向一端侧，在凸缘10c嵌合在凸轮轴1的一端部形成的小径部1a。
在轴向贯通中间轴10的凸缘10c的连结销14，插入固定于在凸轮轴1的小径部1a的径向外侧形成的固定孔1b。由此，中间轴10与凸轮轴1可一体旋转地连结。
在凸轮轴1的小径部1a的中心形成螺纹孔1c，经由垫圈15拧入螺栓16。由于通过螺栓16的拧入，垫圈15将凸缘10c推压至凸轮轴1，故中间轴10与凸轮轴1可靠地形成一体。
在与凸轮轴1形成一体的中间轴10设置轴向的贯通孔10d，在该贯通孔10d插入固定限位销17，限位销17的一部分形成从中间轴10的另一端面突出的突出部。
在该实施例1中，中间轴10的突出部虽通过在贯通孔10d插入固定限位销17而形成，但在利用锻造形成中间轴10的情况下，也可以在锻造时形成与中间轴10一体的突出部。在该情况下，不需要将限位销17插入固定到贯通孔10d。
凸轮轴1在外周部一体地形成凸缘1d，利用凸缘1d将在轴向定位的链轮2设置为能够相对旋转。如图3所示，在链轮2设置具有周向长度的长孔状的卡合凹部18，中间轴10的限位销17卡合在卡合凹部18中。
由于卡合凹部18具有周向长度，故与卡合凹部18卡合的限位销17可在周向长度的范围内移动。因此，中间轴10与链轮2之间的相对旋转被限制在下述范围内，即：在卡合凹部18内移动的限位销17(参照图3中的点划线)的中心P相对于链轮2的中心O所形成的角度θ(图3的情况为θ＝30°)的范围内。由此，与中间轴10一体旋转的凸轮轴1相对于链轮2的旋转相位差被限制在角度θ的范围内。
作为限制该旋转相位差的单元，虽由中间轴10的限位销17、与链轮2的卡合凹部18构成，但只要是限位销17与卡合凹部18卡合的结构即可，例如，能够采用在链轮2设置限位销、在中间轴10设置卡合凹部的结构。
对由以上的结构构成的实施例1的动作进行说明。
首先，起动发动机，当从曲轴经由正时链向链轮2传递旋转时，壳体7利用链轮2的旋转而进行旋转，壳体7内的内齿轮8与壳体7一体地进行旋转。
当内齿轮8旋转时，内齿轮8的齿8a的一部分和偏心轴部6的球轴承12的外周与滚子9卡合，使保持滚子9的保持器部10b旋转，经由中间轴10而使凸轮轴1旋转。此时，以不产生内齿轮8与滚子9的相位差的方式，使电动马达3与链轮2的旋转同步，以维持凸轮轴1与链轮2的相位差。
之后，当发动机移至怠速运转等的低旋转域时，在该实施例1的凸轮轴1驱动发动机的进气门的情况下，通过公知的机构，例如，通过电子控制等使电动马达3的输出轴4比链轮2的旋转速度相对慢或快地旋转，使链轮2的旋转与电动马达3的输出轴4相对旋转。
利用该相对旋转，如图2的箭头所示，当输出轴4相对于链轮2朝一个方向旋转时，如果偏心轴部6的球轴承12的外圈外径面与形成齿8a的内齿轮8之间的环状空间的极小部A处于顺时针方向的0°的位置、极大部B处于180°的位置，则伴随着输出轴4的旋转，极小部A与极大部B绕顺时针方向移动，形成环状空间的右半部分变窄的趋势、环状空间的左半部分变宽的趋势。
此时，存在于环状空间的右半部分的滚子9，伴随着输出轴4的旋转，被偏心轴部6的球轴承12的外圈外周面推压，朝使内齿轮8的齿8a向下的外径方向移动，存在于环状空间的左半部分的滚子9朝使齿8a向上的内径方向移动，如在同图中用箭头所示那样，沿着偏心轴部6的球轴承12的外周进行公转。
保持公转的滚子9的中间轴10的保持器部10b，绕与输出轴4相同的顺时针方向进行旋转。此外，在输出轴4绕逆时针方向进行旋转的情况下，极小部A与极大部B绕逆时针进行移动，保持滚子9的中间轴10的保持器部10b绕与输出轴4相同的逆时针方向进行旋转。
在该实施例中，由于中间轴10的保持器部10b的分割点的数量N比内齿轮8的齿8a的数量多一个，故当输出轴4相对于内齿轮8相对旋转一周时，各滚子9以齿8a的一个齿距的量朝与输出轴4的旋转方向相同的方向公转，输出轴4与中间轴10的减速比与分割点的数量N相等。此外，在分割点的数量N比齿8a的数量少一个的情况下，各滚子9朝与输出轴4的旋转方向相反的方向公转，中间轴10相对于输出轴4朝相反方向进行旋转。
通过该减速后的中间轴10的旋转，凸轮轴1相对于链轮2进行相对旋转，凸轮轴1相对于链轮2的旋转相位被变更为适于低旋转的旋转相位。由此，实现怠速运转时的发动机的旋转的稳定化与燃料消耗率的提高。
另外，当发动机的运转从怠速状态移至通常运转，而例如成为高旋转时，增大链轮2与电动马达3的输出轴4之间的旋转速度差，从而使链轮2的旋转与电动马达3的输出轴4的相对旋转的速度差增大。由此，利用与上述相同的作用，凸轮轴1相对于链轮2的旋转相位被变更适于高旋转的旋转相位，从而实现发动机的高输出化。
这样，减速机构5对电动马达3的输出轴4的旋转进行减速，将减速后的滚子9的旋转经由中间轴10传递到凸轮轴1。因此，无需像以往的减速机构那样，分别组合使电动马达的输出轴的旋转减速的减速机构和将减速后的旋转传递到凸轮轴的连杆机构，能够简化减速机构5的结构。
在该实施例1中，如图3所示，中间轴10的限位销17与凸轮轴1的卡合凹部18卡合，中间轴10与链轮2之间的相对旋转被限制在沿卡合凹部18内移动的限位销17的中心P相对于链轮2的中心O所形成的角度θ的范围内。
因此，在所述减速机构5产生任何异常、链轮2的旋转不能经由中间轴10传递到凸轮轴1的情况下，由于凸轮轴1被设置为可与中间轴10一体旋转，故能够将相对于链轮2的旋转相位差限制在所述的角度θ的范围内。由此，能够在该旋转相位差的范围内，保持凸轮轴1相对于链轮2的旋转相位差。
实施例2
基于图4、图5，对本发明所涉及的可变气门正时装置的实施例2进行说明。
该实施例2的限制凸轮轴1相对于链轮2的旋转相位差的单元与所述的实施例1的结构不同，其它的结构与实施例1相同，关于被认为相同的结构使用相同附图标记，并省略其说明。
即，该实施例2，如图4所示，在链轮2设置轴向的贯通孔2b，在该贯通孔2b插入固定限位销17，限位销17的一部分形成从链轮2的另一端面突出的突出部。该突出部通过在贯通孔2b插入固定限位销17而形成，但在利用锻造形成链轮2的情况下，也可以在锻造时形成与链轮2一体的突出部。在该情况下，不需要将限位销17插入固定到贯通孔2b。
另外，如图5所示，凸轮轴1在凸轮轴1的凸缘1d设置具有周向长度且外径侧开放的卡合凹部18，链轮2的限位销17卡合于卡合凹部18中。
由于该卡合凹部18具有周向长度，故与卡合凹部18卡合的限位销17可在周向长度的范围内移动(参照图5中的点划线)。因此，链轮2与凸轮轴1之间的相对旋转被限制在下述范围内，即：在卡合凹部18内移动的限位销17的中心P相对于链轮2的中心O所形成的角度θ(图5的情况为θ＝30°)的范围内。由此，凸轮轴1相对于链轮2的旋转相位差被限制在所述的角度θ的范围内。
这样，作为限制所述的旋转相位差的单元，虽由链轮2的限位销17、与凸轮轴1的卡合凹部18构成，但只要是限位销17与卡合凹部18卡合的结构即可，例如，也可以在凸轮轴1设置限位销17、在链轮2设置卡合凹部18。
在该实施例中，在所述减速机构5产生任何异常、链轮2的旋转不能经由中间轴10传递到凸轮轴1的情况下，与所述的实施例1相同，能够将凸轮轴1相对于链轮2的旋转相位差限制在所述的角度θ的范围内。由此，在该旋转相位差的范围内，能够保持凸轮轴1相对于链轮2的旋转相位差。
实施例3
基于图6～图8，对本发明所涉及的可变气门正时装置的实施例3进行说明。
在该实施例3中，与所述的实施例1不同之处在于：凸轮轴1具备供发动机油通过的油通路20、在链轮2形成将通过油通路20的发动机油向减速机构5供给的油道21。其它的结构与实施例1相同，对被认为相同的结构使用相同附图标记，并省略其说明。
通常，发动机经由贮油器使发动机油在内部的各部件循环，来确保润滑性。在该实施例中，贮油器与凸轮轴1的油通路20连通，利用通过油通路20与链轮2的油道21的发动机油确保减速机构5的各部件的润滑性。
油通路20被形成于凸轮轴1的轴心部分，与螺栓16的螺纹孔1c连通，从靠近螺栓16的前端部的位置朝径向分支，在凸轮轴1的外周部开口。
能够在油通路20的分支部分，根据需要设置具有内径比油通路20大的贮油器22。当设置贮油器22时，能够在发动机起动时或运转中的急加速时等发动机油难以向减速机构5供给时，将贮存于贮油器22的发动机油向减速机构5供给。
另外，能够在油通路20内设置滤油器23。这是由于利用该滤油器23能够除去在发动机内循环的发动机油的金属粉末、来自外部的异物，抑制润滑性的降低。
油道21贯通链轮2的内周面与另一端面之间，内周面侧的开口部与油通路20的凸轮轴1外周部的开口部连通，另一端面侧的开口部被设置于与壳体7内的中间轴支承轴承13对置的位置。
当在中间轴支承轴承13的对置位置设置油道21的另一端面侧的开口部时，能够将通过油道21的发动机油向中间轴支承轴承13供给。通过伴随着中间轴10的旋转的输出轴支承轴承11的旋转，能够有效地将发动机油向减速机构5的各部件供给，并遍及各部件。
在该实施例中，如图6所示，减速机构5的输出轴支承轴承11以及中间轴支承轴承13应用球轴承，但由于欲向减速机构5的各部件供给发动机油来得到润滑性，故只要是能够使电动马达3的输出轴4、中间轴10顺利地旋转即可，如图7所示，能够应用结构比球轴承简单的经由油膜使内外圈(两轨道轮)间滑动的滑动轴承。
此外，滑动轴承不需要应用于输出轴支承轴承11以及中间轴支承轴承13这两个轴承，只要根据减速机构5的减速比、电动马达3的输出轴4的转数等应用于输出轴支承轴承11与中间轴支承轴承13的至少一方即可。
另外，在该实施例中，只要是能够使电动马达3的输出轴4、中间轴10顺利地旋转即可，可以替代设置中间轴支承轴承13，而如图8所示那样地将中间轴10的外周部与内齿轮8的圆筒部的内周部设置为能够以滑动的状态进行相对旋转。另外，还可替代设置输出轴支承轴承11，而将电动马达3的输出轴4的外周部与壳体7的圆筒部的内周部设置为能够以滑动的状态进行相对旋转。
无论哪种情况都将如上述那样向减速机构5的各部件供给发动机油，因此能够在中间轴10与内齿轮8的圆筒部之间的滑动部、以及输出轴4与壳体7的圆筒部的内周部之间的滑动部形成发动机油的油膜，使中间轴10、输出轴4顺利地相对旋转。此外，在减速机构5中，中间轴10与内齿轮8的圆筒部滑动的结构、输出轴4与壳体7的圆筒部的内周部滑动的结构，只要是根据减速机构5的减速比、电动马达3的输出轴4的转数等应用至少一方的结构即可。
另外，中间轴10与内齿轮8的圆筒部之间的滑动部或者输出轴4与壳体7的圆筒部的内周部之间的滑动部，也可以形成提高耐磨损性的保护膜，例如镀铬或由DLC(类金刚石碳)等覆盖。由此，在所述滑动部中，由于保护膜彼此相接，故比形成滑动部的两部件直接相接的情况更能抑制磨损的产生。
实施例4
基于图9～图11，对本发明所涉及的可变气门正时装置的实施例4进行说明。
在该实施例4中，与上述实施例2的不同之处在于：凸轮轴1具备供发动机油通过的油通路30、在链轮2形成将通过油通路30的发动机油向减速机构5供给的油道31。该不同点(不同的结构)与上述实施例3相对于所述实施例1的不同点(不同的结构)相同。
其它的结构与实施例2相同，对被认为相同的结构使用相同的附图标记，并省略其说明。
在该实施例中，贮油器与所述实施例3的情况相同，与凸轮轴1的油通路30连通，利用通过油通路30与链轮2的油道31的发动机油，来确保减速机构5的各部件的润滑性。
油通路30被形成于凸轮轴1的轴心，与螺栓16的螺纹孔1c连通，从靠近螺栓16的前端部的位置朝径向分支，在凸轮轴1的外周部开口。
能够根据需要在油通路30的分支部分设置具有内径比油通路30大的贮油器32。当设置贮油器32时，能够在发动机起动时或运转中的急加速时等发动机油难以向减速机构5供给时将贮存于贮油器32的发动机油向减速机构5供给。
另外，能够在油通路30内设置滤油器33。这是由于利用该滤油器33能够除去在发动机内循环的发动机油的金属粉末、来自外部的异物，抑制润滑性的降低。
油道31与所述实施例3的情况相同，贯通链轮2的内周面与另一端面之间，内周面侧的开口部与油通路30的凸轮轴1外周部的开口部连通，另一端面侧的开口部被设置于与壳体7内的中间轴支承轴承13对置的位置。
当在中间轴支承轴承13的对置位置设置油道31的另一端面侧的开口部时，能够将通过油道31的发动机油向中间轴支承轴承13供给。通过伴随着中间轴10的旋转的输出轴支承轴承11的旋转，能够有效地将发动机油向减速机构5的各部件供给，并遍及各部件。
在该实施例中，如图9所示，减速机构5的输出轴支承轴承11以及中间轴支承轴承13应用球轴承，但由于欲向减速机构5的各部件供给发动机油来得到润滑性，故与所述实施例3的情况相同，只要是能够使电动马达3的输出轴4、中间轴10顺利地旋转即可，如图10所示，能够应用结构比球轴承简单的经由油膜使内外圈间滑动的滑动轴承。
此外，滑动轴承不需要应用于输出轴支承轴承11以及中间轴支承轴承13这两个轴承，只要根据减速机构5的减速比、电动马达3的输出轴4的转数等应用于输出轴支承轴承11与中间轴支承轴承13的至少一方即可。
另外，在该实施例中，只要是能够使电动马达3的输出轴4、中间轴10顺利地旋转即可，与上述实施例3的情况相同，可以替代设置中间轴支承轴承13，而如图11所示那样地将中间轴10的外周部与内齿轮8的圆筒部的内周部设置为能够以滑动的状态进行相对旋转。另外，还可替代设置输出轴支承轴承11，而将电动马达3的输出轴4的外周部与壳体7的圆筒部的内周部设置为能够以滑动的状态进行相对旋转。
无论哪种情况都将如上述那样向减速机构5的各部件供给发动机油，因此能够在中间轴10与内齿轮8的圆筒部之间的滑动部、以及输出轴4与壳体7的圆筒部的内周部之间的滑动部形成发动机油的油膜，使中间轴10、输出轴4顺利地相对旋转。此外，在减速机构5中，中间轴10与内齿轮8的圆筒部滑动的结构、输出轴4与壳体7的圆筒部的内周部滑动的结构，只要是根据减速机构5的减速比、电动马达3的输出轴4的转数等应用至少一方的结构即可。
另外，中间轴10与内齿轮8的圆筒部之间的滑动部或者输出轴4与壳体7的圆筒部的内周部之间的滑动部，也可以形成提高耐磨损性的保护膜，例如镀铬或由DLC(类金刚石碳)等覆盖。由此，在所述滑动部中，由于保护膜彼此相接，故比形成滑动部的两部件直接相接的情况更能抑制磨损的产生。
附图标记的说明如下：
1：凸轮轴；1a：小径部；1b：固定孔；1c：螺纹孔；1d：凸缘；2：链轮；2a：卡合凹部；2b：贯通孔；3：电动马达；4：输出轴；4a：贯通孔；5：减速机构；6：偏心轴部；7：壳体；7a：卡合孔；8：内齿轮；8a：齿；8b：突起；9：滚子；10：中间轴；10a：兜孔；10b：保持器部；10c：凸缘；10d：贯通孔；11：输出轴支承轴承；12球轴承；13：中间轴支承轴承；14：连结销；15：垫圈；16：螺栓；17：限位销；18：卡合凹部；20、30：油通路；21、31：油道；22、32：贮油器；23、33：滤油器；41：凸轮轴；41a：凸轮盘；42：链轮；43：电动马达；44：输出轴；44a：偏心轴部；45：减速机构；46：连杆机构；46a：臂；46b：臂；47：内齿轮；48：壳体；49：外齿轮；50：导板。

Claims (11)

1.一种可变气门正时装置，其中，驱动发动机的进气门以及排气门的至少一方气门的凸轮轴、与从发动机传递旋转并驱动所述凸轮轴旋转的链轮以可相对旋转的方式配置在同轴上，与所述凸轮轴配置在同轴上的电动马达的输出轴的旋转经由减速机构传递到所述凸轮轴，使所述凸轮轴相对于所述链轮的旋转相位差变化，
该可变气门正时装置的特征在于，
所述减速机构具备：
圆形截面的偏心轴部，其被设置于所述电动马达的输出轴；
内齿轮，其被固定于与所述链轮形成一体的壳体内；
多个滚子，该多个滚子被夹装于所述内齿轮与所述偏心轴部的外周部之间；以及
中间轴，其具有沿周向等间距地设置保持该多个滚子的兜孔的环状的保持器部，
所述保持器部的兜孔被设置为相对于所述内齿轮的齿在数量上相差一个，所述齿的一个齿距的量的形状与下述曲线一致，该曲线是在所述输出轴进行旋转时，在与沿着所述偏心轴部的外周部公转的所述滚子的中心所描绘的轨迹平行的曲线之中处于所述滚子的外径侧的曲线，所述滚子的公转经由与所述凸轮轴配置于同轴上的所述中间轴传递到该凸轮轴，
所述可变气门正时装置具备限制单元，该限制单元将所述凸轮轴相对于所述链轮的旋转相位差限制在所需角度的范围内。
2.根据权利要求1所述的可变气门正时装置，其特征在于，
包括设置于所述中间轴与所述链轮中的任一方的突起部和具有周向长度且设置于所述中间轴与所述链轮中的另一方的卡合凹部，
所述突起部以相对于所述卡合凹部能够在所述周向长度的范围内移动的方式与所述卡合凹部卡合，所述中间轴与所述链轮之间的相对旋转被限制在如下的角度范围内，该角度范围是在所述卡合凹部内移动的所述突起部相对于所述链轮的中心所形成的角度的范围。
3.根据权利要求1所述的可变气门正时装置，其特征在于，
包括设置于所述链轮与所述凸轮轴中的任一方的突起部和具有周向长度且设置于所述链轮与所述凸轮轴中的另一方的卡合凹部，
所述突起部以相对于所述卡合凹部能够在其周向长度的范围内移动的方式与所述卡合凹部卡合，所述链轮与所述凸轮轴之间的相对旋转被限制在如下的角度范围内，该角度范围是在所述卡合凹部内移动的所述突起部相对于所述链轮的中心所形成的角度的范围。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的可变气门正时装置，其特征在于，
所述凸轮轴具备供发动机油通过的油通路，在所述链轮形成将通过所述油通路的发动机油向所述减速机构供给的油道。
5.根据权利要求4所述的可变气门正时装置，其特征在于，
在所述油通路内设置所述发动机油的贮油器。
6.根据权利要求4或5所述的可变气门正时装置，其特征在于，
在所述凸轮轴的所述油通路内设置滤油器。
7.根据权利要求4～6中任一项所述的可变气门正时装置，其特征在于，
在所述中间轴的外周部设置中间轴支承轴承，该中间轴支承轴承为滑动轴承，被嵌合固定于在所述内齿轮形成的圆筒部内。
8.根据权利要求4～7中任一项所述的可变气门正时装置，其特征在于，
在所述电动马达的输出轴的外周部设置输出轴支承轴承，该输出轴支承轴承为滑动轴承，被嵌合固定在所述壳体的圆筒部的内径部。
9.根据权利要求4～6中任一项所述的可变气门正时装置，其特征在于，
所述中间轴的外周部、与形成于所述内齿轮的圆筒部的内周部被设置为能够在滑动的状态下相对旋转。
10.根据权利要求4～6、或9中任一项所述的可变气门正时装置，其特征在于，
所述电动马达的输出轴的外周部与所述壳体的圆筒部的内周部被设置为能够在滑动的状态下相对旋转。
11.根据权利要求9或10所述的可变气门正时装置，其特征在于，
所述中间轴的外周部与所述内齿轮的圆筒部的内径部之间的滑动部、或所述电动马达的输出轴的外周部与所述壳体的圆筒部的内径部之间的滑动部覆盖有用于提高耐磨损性的保护膜。
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