CN104806317A - 气门正时控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气门正时控制器。行星轴承(40、140)具有在外轮(42)与内轮(44)之间的单排球形滚动元件(46)。行星齿轮(30)由外轮从径向内侧支撑。行星架(50)从径向内侧支撑内轮。弹性部件(60)置于内轮与行星架之间。驱动转子(10)或从动转子(20)具有从轴向一侧支撑行星齿轮的推力支承部(26、126)。外轮在滚动接触点(48)处接触球形滚动元件并且限定所述轴向一侧上的接触角度(θ)。

Description

气门正时控制器
技术领域
本发明涉及一种气门正时控制器。
背景技术
气门正时控制器具有随曲轴旋转的驱动转子和随凸轮轴旋转的从动转子并且利用行星齿轮的行星运动控制从动转子相对于驱动转子的相位。
JP 4360426 B2描述了一种气门正时控制器，其中行星齿轮的驱动侧外齿轮部和从动侧外齿轮部分别在偏心状态下与驱动转子的驱动侧内齿轮部和从动转子的从动侧内齿轮部啮合。当气门正时控制器应用于内燃机时，能够在使得气门正时控制器减小尺寸的同时得到大的驱动比。
在JP 4360426 B2中，行星齿轮通过行星轴承由行星架支撑以使得实现平滑的行星运动。弹性部件置于行星架与行星轴承之间并且产生恢复力。行星齿轮通过轴承由恢复力相对于驱动转子和从动转子偏压到偏心侧。驱动侧内齿轮部与驱动侧外齿轮部在此处彼此啮合的接合部中不存在齿隙，并且从动侧内齿轮部与从动侧外齿轮部在此处彼此啮合的接合部中不存在齿隙以使得限制产生异常噪音和磨损。
在JP 4360426 B2中，行星轴承具有设置在从径向内侧支撑行星齿轮的外轮与由行星架从径向内侧支撑的内轮之间的双排球形滚动元件。
发明内容
本发明的目的是提供一种气门正时控制器，其中在气门正时控制器的尺寸减小的同时限制异常噪音和磨损的产生。
根据本发明的一方面，控制通过从内燃机的曲轴传递的扭矩而通过凸轮轴打开和关闭的气门的气门正时的气门正时控制器包括驱动转子、从动转子、行星轴承、行星齿轮、行星架和弹性部件。驱动转子随曲轴旋转并且具有驱动侧内齿轮部。从动转子随凸轮轴旋转并且具有定位成在轴向方向上与驱动侧内齿轮部相邻的从动侧内齿轮部。行星轴承具有布置在外轮与内轮之间的单排球形滚动元件。行星齿轮定位成在径向方向上相对于驱动转子和从动转子偏心并且由外轮从径向内侧支撑。行星齿轮具有驱动侧外齿轮部和从动侧外齿轮部，其具有彼此不同的直径并且定位成在轴向方向上彼此相邻。驱动侧外齿轮部和从动侧外齿轮部分别与驱动侧内齿轮部和从动侧内齿轮部在偏心侧上啮合并且一体地具有行星运动以使得从动转子相对于驱动转子的旋转相位被控制。行星架从径向内侧支撑内轮并且在行星齿轮的绕转方向上旋转以使得行星齿轮具有行星运动。弹性部件置于内轮与行星架之间以产生通过行星轴承将行星齿轮偏压到偏心侧的恢复力。驱动转子或从动转子具有从轴向一侧支撑行星齿轮的推力支承部。外轮在滚动接触点处接触球形滚动元件并且限定在所述轴向一侧上的接触角度。驱动侧外齿轮部和驱动侧内齿轮部在驱动侧接合部处彼此啮合。从动侧内齿轮部与从动侧外齿轮部在从动侧接合部处彼此啮合。外轮与球形滚动元件之间的滚动接触点在轴向方向上定位在驱动侧接合部与从动侧接合部之间。
因此，由于其中一排球形滚动元件置于从径向内侧支撑行星齿轮的外轮与由行星架从径向内侧支撑的内轮之间的单排结构，能够减小行星轴承的尺寸。而且，行星齿轮由驱动转子或从动转子的推力支承部从轴向一侧支撑，因此，行星齿轮难以相对于轴向方向倾斜。而且，外轮以在轴向一侧上的接触角度接触球形滚动元件，在所述一侧上，行星齿轮由推力支承部支撑。因此，由外轮支撑的行星齿轮通过接收沿轴向方向的推力而压靠推力支承部。因此，行星齿轮变得更加难以倾斜并且以固定的取向稳定地定位。
而且，外轮与球形滚动元件在此彼此接触的滚动接触点在轴向方向上定位在驱动侧接合部与从动侧接合部之间。因此，从弹性部件传递的恢复力必定分配到两个接合部。结果，在径向方向上施加到每个接合部的径向力能够对应于通过从凸轮轴传递到从动转子的凸轮扭矩输入每个接合部中的径向力。因此，通过凸轮扭矩输入的径向力能够被分配到每个接合部的恢复力的径向力抵消。因此，当凸轮扭矩波动时，在每个接合部中的力平衡能够被限制变化，并且限制了行星齿轮的姿态倾斜。
因此，能够在减小气门正时控制器的尺寸的同时限制由行星齿轮的姿态的倾斜导致的异常噪音和磨损。
附图说明
从下面的参考附图作出的详细描述中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显。在附图中：
图1是示出根据实施例的气门正时控制器的示意性截面图；
图2是沿着图1的线II-II截取的横截面图；
图3是沿着图1的线III-III截取的横截面图；
图4是用于说明在气门正时控制器的相位控制单元中径向力平衡和推力的图1的放大视图；
图5是传递到凸轮轴的凸轮扭矩的图；
图6是用于说明在相位控制单元中径向力平衡的图；
图7是用于说明在相位控制单元中径向力平衡的特征图；
图8是示出气门正时控制器中的修改的放大横截面图；和
图9是示出气门正时控制器中的修改的放大横截面图。
具体实施方式
将在下文中参考附图描述本发明的实施例。在各个实施例中，对应于前述实施例描述的物体的部分可以被分配相同的附图标记并且可以省略对于所述部分的冗余说明。当在实施例中仅仅描述构造的一部分时，另一前述实施例可以应用于所述构造的其他部分。即使没有明确描述各个部分能够被组合，所述部分也可以被组合。即使没有明确描述各个实施例能够被组合，只要组合没有损害，所述各个实施例能够部分地组合。
基于附图描述实施例。
如图1所示，图1包括沿着图2的线I-I截取的横截面图，根据该实施例的气门正时控制器1附接到动力传动系统，其中曲柄扭矩从车辆的内燃机中的曲轴(未示出)传递到凸轮轴2。凸轮轴2通过传递的曲柄扭矩打开和关闭发动机的进气门(未示出)以使得气门正时控制器1控制进气门的气门正时。
如图1-3所示，气门正时控制器1包括致动器4、通电控制电路单元7和相位控制单元8。
图1所示的致动器4是电机(诸如，无刷电机)并且具有外壳本体5和控制轴6。外壳本体5固定到内燃机的固定部并且以可旋转状态支撑控制轴6。通电控制电路单元7具有驱动器和用于控制驱动器的微型计算机。通电控制电路单元7布置在外壳本体5的外侧和/或内侧。通电控制电路单元7电连接到致动器4并且控制通电以使得控制轴6被驱动以旋转。
如图1-3所示，相位控制单元8包括驱动转子10、从动转子20、行星齿轮30、行星轴承40、行星架50和弹性部件60。
驱动转子10由金属制成并且具有中空的结构。从动转子20、行星齿轮30、行星轴承40、行星架50和弹性部件60布置在驱动转子10中。驱动转子10具有链轮部件13、盖部件14和置于链轮部件13与盖部件14之间的中心齿轮部件11。中心齿轮部件11具有环板形状。链轮部件13具有带底筒形状并且盖部件14具有台阶式筒形状。中心齿轮部件11、链轮部件13和盖部件14被紧固到一起。
如图1和图2所示，中心齿轮部件11具有在周壁部的内周面上的驱动侧内齿轮部12并且齿顶圆定位在齿根圆在径向方向上的内侧上。如图1所示，链轮部件13具有在周壁部的外周面上的多个链轮齿19并且链轮齿19在沿周向方向以规则的间隔布置的位置处沿径向方向向外突出。正时链(未示出)与链轮齿19和曲轴的链轮齿接合以使得链轮部件13与曲轴协调。当从曲轴输出的曲柄扭矩通过正时链传递到链轮部件13时，驱动转子10随曲轴沿固定的方向(图2和图3的顺时针方向)旋转。
如图1和图3所示，从动转子20布置在链轮部件13在径向方向上的内侧上。从动转子20由金属制成并且具有带底筒形状。从动转子20同轴地配合到链轮部件13中，从而从径向内侧支撑驱动转子10。从动转子20在轴向方向上布置在中心齿轮部件11与链轮部件13之间。从动转子20的底壁部具有与凸轮轴2同轴地连接的连接部22。从动转子20沿与驱动转子10相同的方向(图3中的顺时针方向)旋转并且能够相对于驱动转子10旋转。
从动转子20具有在周壁部的内周面上的从动侧内齿轮部24并且齿顶圆定位在齿根圆在径向方向上的内侧上。从动侧内齿轮部24在轴向方向上布置在驱动侧内齿轮部12与凸轮轴2之间并且布置在在径向方向上不与驱动侧内齿轮部12重叠的位置处。从动侧内齿轮部24的内径被设置为小于驱动侧内齿轮部12的内径。从动侧内齿轮部24的齿的数量被设置为少于驱动侧内齿轮部12的齿的数量。
如图1-3所示，行星齿轮30从从动转子20的周壁部的径向内侧到中心齿轮部件11的径向内侧布置。行星齿轮30由金属制成并且具有台阶式筒形状。行星齿轮30定位成在径向方向上相对于转子10和20偏心。行星齿轮30具有在周壁部的外周面上的驱动侧外齿轮部32和从动侧外齿轮部34并且齿顶圆定位在齿根圆在径向方向上的外侧上。驱动侧外齿轮部32与驱动侧内齿轮部12在偏心侧上啮合，在所述偏心侧上，行星齿轮30相对于转子10和20偏心。驱动侧外齿轮部32与驱动侧内齿轮部12在驱动侧接合部Gd处彼此啮合。
从动侧外齿轮部34在轴向方向上定位在驱动侧外齿轮部32与凸轮轴2之间并且定位在在径向方向上不与驱动侧外齿轮部32重叠的位置处。从动侧外齿轮部34的外径不同于驱动侧外齿轮部32的外径，例如，小于驱动侧外齿轮部32的外径。从动侧外齿轮部34的齿的数量被设置为少于驱动侧外齿轮部32的齿的数量。从动侧外齿轮部34与从动侧内齿轮部24在偏心侧上啮合。从动侧外齿轮部34和从动侧内齿轮部24在从动侧接合部Gf处彼此啮合。
由金属制成的行星轴承40从驱动侧外齿轮部32的径向内侧到从动侧外齿轮部34的径向内侧布置。行星轴承40在径向方向上相对于转子10和20偏心。行星轴承40是单排径向轴承，其中多个球形滚动元件46在外轮42与内轮44之间布置成一排。在这个实施例中，行星轴承40是单排深沟球轴承。外轮42同轴地压配合到行星齿轮30中从而从径向内侧支撑齿轮30。
外轮42具有外滚道沟槽42a，其是在径向方向上向外凹入的圆形沟槽并且其在周向方向上连续地延伸。外滚道沟槽42a在沿轴向方向对称的横截面中具有弧形形状。内轮44具有内滚道沟槽44a，其是在径向方向上向内凹入的圆形沟槽并且其在周向方向上连续地延伸。内滚道沟槽44a在沿轴向方向对称的横截面中具有弧形形状。每个球形滚动元件46在相对于周面滚动接触的状态下布置在外滚道沟槽42a与内滚道沟槽44a之间。
行星架50由金属制成并且具有部分地偏心的筒形状。行星架50从内轮44的径向内侧到盖部件14的径向内侧布置。行星架50在周壁部的内周面上具有输入单元51。输入单元51具有圆柱表面，其具有与转子10和20以及控制轴6相同的轴线。输入单元51具有与接头53配合的连接凹槽52，并且控制轴6通过接头53与行星架50连接。行星架50与控制轴6一体地旋转并且能够相对于驱动侧内齿轮部12旋转。
行星架50在周壁部的外周面上具有偏心部54。偏心部54具有相对于转子10和20偏心的圆柱表面。偏心部54从径向内侧支撑(在外侧上)同轴地配合的内轮44。在这种情况下，行星齿轮30的通过行星轴承40由行星架50支撑的外齿轮部32、34能够通过根据行星架50相对于驱动侧内齿轮部12的相对旋转改变接合部Gd、Gf而一体地具有行星运动。行星运动指的是这样的运动，其中，在行星齿轮30沿其自身的周向方向旋转的同时，行星架50沿绕转方向绕转(绕中心齿轮)。换言之，行星架50能够沿行星齿轮30的绕转方向旋转。
由金属制成的弹性部件60接收在在偏心部54的周向方向上的两个位置处开口的凹部55中。每个弹性部件60是具有U形横截面的板弹簧。每个弹性部件60置于内轮44(径向外侧)与凹部55之间并且在行星齿轮30和行星轴承40的径向方向上压缩以使得弹性部件60弹性地变形。如图2和图3所示，当径向线L沿着行星齿轮30和行星轴承40相对于转子10和20关于其偏心的径向方向限定时，弹性部件60在轴向长度的任意范围内布置于关于线L对称的位置处。由弹性部件60产生的恢复力的总力Fs沿着径向线L朝向偏心侧作用在内轮44上。结果，行星齿轮30通过行星轴承40偏压到偏心侧。
相位控制单元8根据控制轴6的旋转状态控制从动转子20相对于驱动转子10的旋转相位以使得取决于内燃机的操作状况获得适当的气门正时控制。
具体地，控制轴6以与驱动转子10相同的速度旋转。当行星架50不相对于驱动侧内齿轮部12旋转时，行星齿轮30的外齿轮部32和34随转子10和20旋转而不进行行星运动。结果，旋转相位基本上不变，并且气门正时被维持。
当控制轴6以低速旋转或者相对于驱动转子10在相反方向上旋转时，由于外齿轮部32和34的行星运动，行星架50相对于驱动侧内齿轮部12在延迟方向上旋转，并且从动转子20相对于驱动转子10在延迟方向上旋转。结果，旋转相位被延迟以使得气门正时被延迟。
当控制轴6以高于驱动转子10的更高的速度旋转时，由于外齿轮部32和34的行星运动，行星架50相对于驱动侧内齿轮部12在提前方向上旋转，并且从动转子20相对于驱动转子10在提前方向上旋转。结果，旋转相位提前以使得气门正时提前。
将说明相位控制单元8的细节。
如图4所示，从动转子20在开口侧上具有由周壁部的轴向端面限定的推力支承部26。推力支承部26具有环板形状。行星齿轮30包括具有环板形状的连接部36。连接部36使得外齿轮部32和34在径向方向上连接到彼此。推力支承部26在轴向方向上滑动接触连接部36以使得推力支承部26从作为轴向“一侧”的轴向凸轮轴侧支撑行星齿轮30。
行星轴承40的外滚道沟槽42a和内滚道沟槽44a定位成在外滚道沟槽42a和内滚道沟槽44a在径向方向上彼此部分地重叠的区域中在轴向方向上彼此偏移。外轮42和内轮44沿轴向方向具有基本上相同的长度。外轮42在轴向方向上的中心部处具有滚道沟槽42a。内轮44在轴向方向上的中心部处具有滚道沟槽44a。
当外轮42和内轮44被布置成在轴向方向上彼此偏移预定的尺寸δ时(例如，通过快速落地方法(flash ground processing))，滚道沟槽42a和44a也在轴向方向上彼此偏移与所述预定的尺寸δ基本上相同的尺寸。因此，如图4所示，外滚道沟槽42a和球形滚动元件46在滚动接触点48处彼此接触并且在轴向方向的凸轮轴侧上相对于经过球形滚动元件46的中心点O并且沿径向方向延伸的径向线L1限定接触角度θ。
滚动接触点48不能够在径向方向上与内齿轮部12和24重叠。在这个实施例中，如图4所示，从动侧外齿轮部34存在于经过滚动接触点48并且沿径向方向延伸的径向线L2上。其他齿轮部12、24和32不存在于径向线L2上。也就是，至少内齿轮部12和24不存在于径向线L2上。
滚动接触点48在轴向方向上定位在驱动侧接合部Gd的与齿轮部24、34相邻的端部Gde和从动侧接合部Gf的与齿轮部12、32相邻的端部Gfe之间。也就是，滚动接触点48在轴向方向上定位在驱动侧接合部Gd与从动侧接合部Gf之间的范围Adf中。
而且，行星齿轮30具有内凸缘部38，其具有环板形状，并且内凸缘部38从从动侧外齿轮部34沿径向方向向内突出。内凸缘部38在轴向方向上凸轮轴2与滚动接触点48之间的区域中从轴向方向的凸轮轴侧支撑外轮42。
说明在相位控制单元8中的径向力平衡。
如图4所示，恢复力Fs在偏心侧上通过行星轴承40中的滚动接触点48从弹性部件60完全地传递到行星齿轮30并且分配到接合部Gd和Gf。轴向距离Dd在轴向方向上限定在驱动侧接合部Gd的端部Gde与滚动接触点48之间。轴向距离Df在轴向方向上限定在从动侧接合部Gf的端部Gfe与滚动接触点48之间。
当恢复力Fs被传递时，径向力Fsd根据距滚动接触点48的轴向距离Dd、Df在偏心侧上分配到接合部Gd并且径向力Fsf根据距滚动接触点48的轴向距离Dd、Df在偏心侧上分配到接合部Gf。具体地，根据以下公式1分配的径向力Fsd作用在驱动侧接合部Gd上并且根据以下公式2分配的径向力Fsf作用在从动侧接合部Gf上。
Fsd＝Fs·Df/(Dd+Df)...(公式1)
Fsf＝Fs·Dd/(Dd+Df)...(公式2)
如图5所示，由于在进气门中弹簧的反作用力，在发动机旋转期间，凸轮扭矩从凸轮轴2传递到随凸轮轴2旋转的从动转子20。凸轮扭矩在沿从动转子20的提前方向施加到驱动转子10的负扭矩与沿从动转子20的延迟方向施加到驱动转子10的正扭矩之间波动。在这个实施例中，凸轮扭矩具有通过将正扭矩和负扭矩平均而计算的平均扭矩Tave，并且平均扭矩Tave由于凸轮轴2与其轴承之间的摩擦而转移在正扭矩侧上(在延迟方向上)。因此，最大凸轮扭矩Tmax如图5所示设置为正扭矩的最大值。
当凸轮扭矩从凸轮轴2传递到从动转子20时，如图4所示，径向力Fcd在与偏心侧相反的相反侧上抵抗径向力Fsd作用在接合部Gd上，并且径向力Fcf在与偏心侧相反的相反侧上抵抗径向力Fsf作用在接合部Gf上。
如图6所示，压力角度ψd限定在驱动侧接合部Gd的驱动侧内齿轮部12与驱动侧外齿轮部32之间，并且压力角度ψf限定在从动侧接合部Gf的从动侧内齿轮部24与从动侧外齿轮部34之间。驱动侧内齿轮部12的节圆被设置以具有半径Rd并且从动侧内齿轮部24的节圆被设置以具有半径Rf。
当最大凸轮扭矩Tmax被传递时，径向力Fcd根据压力角度ψd和接触半径Rd输入接合部Gd中并且径向力Fcf根据压力角度ψf和接触半径Rf输入接合部Gf中。具体地，径向力Fcd根据以下公式3输入驱动侧接合部Gd的端部Gde中，并且径向力Fcf根据以下公式4输入从动侧接合部Gf的端部Gfe中。
Fcd＝Tmax·tan(ψd)/Rd...(公式3)
Fcf＝Tmax·tan(ψf)/Rf...(公式4)
如图4所示，为了限制由接合部Gd、Gf中的齿轮咯吱声而导致的异常噪音和磨损，必须将由传递的恢复力Fs产生的径向力Fsd、Fsf设置为大于由传递的最大凸轮扭矩Tmax产生的径向力Fcd、Fcf。
然后，滚动接触点48的位置在轴向方向上设置在接合部Gd与Gf之间以在驱动侧接合部Gd中满足Fcd≤Fsd的关系并且以在从动侧接合部Gf中满足Fcf≤Fsf的关系。也就是，轴向距离Dd和Df被设置以满足以下公式5和以下公式6的力关系。
Tmax·tan(ψd)/Rd≤Fs·Df/(Dd+Df)...(公式5)
Tmax·tan(ψf)/Rf≤Fs·Dd/(Dd+Df)...(公式6)
如果滚动接触点48被定位以在径向方向上与从动侧接合部Gf重叠，则轴向距离Df具有负值并且不再满足公式5。在这种情况下，难以限制异常噪音和磨损。
如果滚动接触点48被定位以在径向方向上与驱动侧接合部Gd重叠，轴向距离Dd具有负值并且不再满足公式6。在这种情况下，难以限制异常噪音和磨损。
因此，为了限制异常噪音和磨损，必须将滚动接触点48的位置在轴向方向上设置在接合部Gd与Gf之间，其中满足公式5和公式6。
在图7中，根据公式5和公式6，Dd/(Dd+Df)的值在水平轴上绘制，并且恢复力Fs的值在垂直轴上绘制。其中满足公式5和公式6的范围由图7中除了交叉阴影线的区域示出。在图7中，E5表示公式5并且E6表示公式6。
如图7的曲线图的虚线所示，其中满足公式5的范围的边界条件通过以下公式7获得，其中在公式5的力关系中Fcd＝Fsd。
如图7的曲线图的实线所示，其中满足公式6的范围的边界条件通过以下公式8获得，其中在公式6的力关系中Fcf＝Fsf。
以下公式9通过求解公式7和公式8的联立方程而获得并且对应于图7中的黑点。根据公式9，理想值计算为使得恢复力Fs最小的Dd/Df值以使得例如能够减小弹性部件60的尺寸。
鉴于Dd/Df值的公差(例如，±15％)和恢复力Fs的公差(例如，±15％)，满足公式5和公式6的Dd/Df值的实际(设计)值相对于Dd/Df值的理想值设置为在诸如±25％的公差(公差)范围内。
Tmax·tan(ψd)/Rd＝Fs·Df/(Dd+Df)...(公式7)
Tmax·tan(ψf)/Rf＝Fs·Dd/(Dd+Df)...(公式8)
Dd/Df＝(tan(ψf)/Rf)/(tan(ψd)/Rd)...(公式9)
下面说明施加在相位调整单元8中的推力。
如图4所示，推力Fst根据以下基于接触角度θ的公式10在轴向与从动转子20相邻的一侧上在滚动接触点48处从球形滚动元件46作用到外轮42上。结果，在行星齿轮30中，其中推力Fst从外轮42传递到内凸缘部38，连接部36被沿轴向方向推动到推力支承部26上。
Fst＝Fs·tan(θ)...(公式10)
下面说明气门正时控制器1的优点。
行星轴承40具有单排球形滚动元件46，其设置在从径向内侧支撑行星齿轮30的外轮42与由行星架50从径向内侧支撑的内轮44之间。因此，能够减小气门正时控制器1的尺寸。
而且，行星齿轮30由从动转子20的推力支承部20在轴向方向上从凸轮轴侧支撑，因此，行星齿轮30难以相对于轴向方向倾斜。
而且，外轮42通过在所述行星齿轮30在此由推力支承部20在轴向方向上支撑的凸轮轴侧上形成接触角度θ而滚动接触每个球形滚动元件46，以使得由外轮42支撑的行星齿轮30通过接收在轴向方向上的推力而压靠推力支承部26。因此，行星齿轮30变得更加难以倾斜以使得姿态以固定的取向稳定。
而且，外轮42与球形滚动元件46之间的滚动接触点48在轴向方向上定位在驱动侧接合部Gd与从动侧接合部Gf之间以使得从弹性部件60传递的恢复力Fs必定分配到接合部Gd和Gf。结果，在径向方向上施加到相应的接合部Gd、Gf的径向力Fsd、Fsf能够对应于通过从凸轮轴2传递到从动转子20的凸轮扭矩输入到相应的接合部Gd、Gf中的径向力Fcd、Fcf。因此，在接合部Gd和Gf的每个处，通过凸轮扭矩输入的径向力Fcd、Fcf能够通过从恢复力Fs分配的径向力Fsd、Fsf抵消。因此，当凸轮扭矩波动时，在每个接合部Gd、Gf中的力平衡被限制变化以使得限制行星齿轮30的姿态的倾斜。
因此，能够减小气门正时控制器1的尺寸并且能够限制由行星齿轮30的姿态的倾斜导致的异常噪音和磨损。
而且，在每个接合部Gd、Gf中，由恢复力Fs导致的径向力Fsd、Fsf变得大于或等于由凸轮扭矩导致的径向力Fcd、Fcf。因此，能够在每个接合部Gd、Gf处维持力平衡。当最大凸轮扭矩Tmax被传递时，径向力Fsd、Fsf变得大于或等于径向力Fcd、Fcf。因此，与凸轮扭矩的波动无关，在接合部Gd、Gf处持续地维持力平衡。
滚动接触点48在轴向方向上定位在接合部Gd与Gf之间以使得根据公式5和公式6满足Fcd≤Fsd和Fcf≤Fsf的力关系。行星齿轮30变得更加难以倾斜并且更可靠地限制异常噪音和磨损。
而且，由凸轮扭矩导致的径向力Fcd、Fcf根据接合部Gd、Gf与滚动接触点48之间的轴向距离Dd、Df分配。滚动接触点48在轴向方向上定位在接合部Gd、Gf之间以使得轴向距离Dd、Df满足Fcd≤Fsd和Fcf≤Fsf的力关系。因此，能够在每个接合部Gd、Gf处适当地调整力平衡。结果，行星齿轮变得更加难以倾斜并且更加可靠地限制异常噪音和磨损。
外轮42和内轮44分别具有外滚道沟槽42a和内滚道沟槽44a，外滚道沟槽42a和内滚道沟槽44a的每个在横截面中具有弧形形状。外滚道沟槽42a和内滚道沟槽44a接触每个球形滚动元件46并且定位成在轴向方向上彼此偏移。因此，能够在外滚道沟槽42a的一侧适当地确保接触角度θ。结果，由于行星齿轮30必定被推靠推力支承部26，行星齿轮30变得更加难以倾斜并且更加可靠地限制了异常噪音和磨损。
本申请不局限于上述实施例并且可以在由附加的权利要求限定的本发明的范围中进行修改。
如图8和图9所示，从轴向“一侧”支撑行星齿轮30的推力支承部126形成在驱动转子10的链轮部件13或盖部件14上。
在图8中，行星轴承40在轴向方向的凸轮轴侧上限定接触角度θ，并且从凸轮轴侧支撑行星齿轮30的推力支承部126形成在链轮部件13上。
在图9中，行星轴承140在轴向方向上远离凸轮轴2的相反侧上限定接触角度θ，并且从相反侧支撑行星齿轮30的推力支承部126形成在盖部件14上。
外轮42和内轮44在轴向方向上具有基本上相同的长度并且可以在轴向方向上放置在相同的位置处(也就是，不彼此偏移)。在这种情况下，行星轴承40、140具有单排深沟球轴承，其中滚道沟槽42a和44a定位成在轴向方向上从中心部偏移。
行星轴承40、140的单排深沟球轴承可以替换成单排径向止推滚珠轴承，其中具有非对称横截面形状的至少外滚道沟槽42提供在轴向方向上的接触角度θ。
行星轴承40、140的单排深沟球轴承可以替换成单排四点接触球轴承，其中滚道沟槽42a和44a定位成在轴向方向上彼此偏移。在这种情况下，作为行星轴承40、140的四点接触球轴承基本上在两点接触状态中使用。
至少外齿轮部32和34可以不放置在被限定以经过滚动接触点48的径向线L2上以使得滚动接触点48在轴向方向上定位在驱动侧接合部Gd与从动侧接合部Gf之间。
在上述实施例中公式3-8中的最大凸轮扭矩Tmax可以替换成小于最大凸轮扭矩Tmax的平均扭矩Tave。在这种情况下，平均来说满足公式5和6的力关系。
本发明可以适用于控制排气门的气门正时的气门正时控制器。本发明可以适用于控制进气门和排气门的气门正时的气门正时控制器。
这些改变和修改应理解为在由附加的权利要求限定的本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种气门正时控制器，其控制通过从内燃机的曲轴传递的扭矩而由凸轮轴(2)打开和关闭的气门的气门正时，所述气门正时控制器包括：
随所述曲轴旋转的驱动转子(10)，所述驱动转子具有驱动侧内齿轮部(12)；
随所述凸轮轴旋转的从动转子(20)，所述从动转子具有定位成在轴向方向上与所述驱动侧内齿轮部相邻的从动侧内齿轮部(24)；
具有布置在外轮(42)与内轮(44)之间的单排球形滚动元件(46)的行星轴承(40、140)；
行星齿轮(30)，其定位成在径向方向上相对于所述驱动转子和所述从动转子偏心并且由所述外轮从径向内侧支撑，所述行星齿轮具有驱动侧外齿轮部(32)和从动侧外齿轮部(34)，所述驱动侧外齿轮部(32)和从动侧外齿轮部(34)具有彼此不同的直径并且定位成在轴向方向上彼此相邻，其中所述驱动侧外齿轮部和所述从动侧外齿轮部分别与所述驱动侧内齿轮部和所述从动侧内齿轮部在偏心侧上啮合并且一体地具有行星运动，以使得所述从动转子相对于所述驱动转子的旋转相位被控制；
行星架(50)，其从径向内侧支撑所述内轮并且沿所述行星齿轮的绕转方向旋转以使得所述行星齿轮具有所述行星运动；和
弹性部件(60)，其置于所述内轮与所述行星架之间以产生通过所述行星轴承将所述行星齿轮偏压到所述偏心侧的恢复力(Fs)，其中
所述驱动转子或所述从动转子具有从轴向一侧支撑所述行星齿轮的推力支承部(26、126)，
所述外轮在滚动接触点(48)处接触所述球形滚动元件并且限定所述轴向一侧上的接触角度(θ)，和
所述滚动接触点(48)在轴向方向上定位在驱动侧接合部(Gd)和从动侧接合部(Gf)之间，所述驱动侧外齿轮部与所述驱动侧内齿轮部在所述驱动侧接合部(Gd)处彼此啮合，所述从动侧内齿轮部与所述从动侧外齿轮部在所述从动侧接合部(Gf)处彼此啮合。
2.根据权利要求1所述的气门正时控制器，其中
当凸轮扭矩从所述凸轮轴传递到所述从动转子时，径向力Fcd在径向方向上输入所述驱动侧接合部中，
当所述恢复力从所述弹性部件传递到所述行星齿轮时，径向力Fsd在径向方向上分配到所述驱动侧接合部，
当所述凸轮扭矩从所述凸轮轴传递到所述从动转子时，径向力Fcf输入所述从动侧接合部中，
当所述恢复力从所述弹性部件传递到所述行星齿轮时，径向力Fsf在径向方向上分配到所述从动侧接合部，
所述滚动接触点在轴向方向上定位在所述驱动侧接合部与所述从动侧接合部之间以满足Fcd≤Fsd和Fcf≤Fsf的力关系。
3.根据权利要求2所述的气门正时控制器，其中
当通过将最大凸轮扭矩(Tmax)从所述凸轮轴传递到所述从动转子而将所述径向力Fcd在径向方向上输入所述驱动侧接合部时和当通过将所述最大凸轮扭矩从所述凸轮轴传递到所述从动转子而将所述径向力Fcf输入所述从动侧接合部时，满足Fcd≤Fsd和Fcf≤Fsf的力关系。
4.根据权利要求2所述的气门正时控制器，其中
所述滚动接触点在轴向方向上定位在所述驱动侧接合部与所述从动侧接合部之间以使得在轴向方向上限定在所述驱动侧接合部与所述滚动接触点之间的轴向距离(Dd)和限定在所述从动侧接合部与所述滚动接触点之间的轴向距离(Df)满足Fcd≤Fsd和Fcf≤Fsf的力关系。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的气门正时控制器，其中
所述外轮具有接触所述球形滚动元件的外滚道沟槽(42a)，
所述内轮具有接触所述球形滚动元件的内滚道沟槽(44a)，和
所述外滚道沟槽和所述内滚道沟槽定位成在轴向方向上彼此偏移。
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