CN110878716B - 阀正时控制装置 - Google Patents

Abstract

用于设定阀正时控制装置的从动侧旋转体(B)相对于驱动侧旋转体(A)的相对旋转相位的相位调节机构包括围绕旋转轴(X)的输出齿轮(25)、绕偏心轴(Y)旋转的输入齿轮(30)，以及偏心构件(26)。偏心构件包括外周表面，该外周表面具有第一圆弧部分(51)、第二圆弧部分(52)、装配在第一圆弧部分和第二圆弧部分之间的板弹簧(27)，以及间隔部分(53)。在圆周方向上，第一圆弧部分和第二圆弧部分各自配置在从所述板弹簧的施力方向相对于所述偏心轴的中心角的从小于90度的位置横跨到大于90度的位置上。

Description

阀正时控制装置

技术领域

本公开总体上涉及一种阀正时控制装置。

背景技术

已知一种阀时控制装置，其包括驱动侧旋转体，从动侧旋转体和相位调节机构，所述驱动侧旋转体被配置为与旋转轴周围的内燃机的曲轴同步旋转，从动侧旋转体被配置为与旋转轴同轴地旋转，并与内燃机的阀开闭凸轮轴一体地旋转，且相位调节机构构造为通过电致动器的驱动力设定从动侧旋转体相对于驱动侧旋转体的相对旋转相位。降低这种类型的阀正时控制装置中的噪声是可取的(例如参见JP2018-044501A(参考文献1))。

在参考文献1中描述的阀正时控制装置中，设定驱动侧旋转体和从动侧旋转体之间的相对旋转相位的相位调节机构包括内齿圈(ring gear)、内齿轮(inner gear)、驱动轴和弹簧；该内齿圈具有内齿部分，并以旋转轴为中心；该内齿轮形成有外齿部分，该外齿部分具有与内齿圈的内齿部分啮合并围绕偏心轴旋转的复数个外齿；该驱动轴装配于内齿轮(这里称为“偏心构件”)；该弹簧在内齿轮的外齿部分的一部分与内齿圈的内齿部分的一部分啮合的方向上施力。滚珠轴承设置在内齿轮的内周和驱动轴之间，并且驱动轴和内齿轮可绕偏心轴相对旋转。此外，该阀正时控制装置包括位移调节部分，该位移调节部分基于驱动轴调节内齿轮在因弹簧导致的、垂直于施力方向上的位移。位移调节部分形成为直径比从驱动轴的外周表面稍大，并且形成为使得上外周表面和下外周表面之间的边界具有最大直径。位移调节部分通过诸如对驱动轴的磨削(grinding)等加工形成。

在阀正时控制装置中，上述位移调节部分调节内齿轮在垂直于内齿轮的施力方向上的位移。结果是，即使在内齿圈的内齿部分与内齿轮的外齿部分之间存在间隙，在相位控制电动机的驱动期间或在伴随凸轮轴的旋转波动产生凸轮波动扭矩时，通过一对位移调节部分调节内齿轮在内齿部分与外齿部分之间的间隙减小的方向上的位移。这改善了阀正时控制装置的响应性，防止与内齿部分和外齿部分的接触，并且不产生异常噪声。

如上所述，参考文献1中所描述的阀正时控制装置的位移调节部分通过诸如对驱动轴的磨削和切削的处理形成。例如，对驱动轴的整个外周中除了位移调节部分之外的部分进行深切削并形成椭圆形状，其中位移调节部分形成长轴，并且位移调节部分可以形成为直径比驱动轴外周表面上的其它部分稍大。然而，将位移调节部分形成为椭圆形的方法比将位移调节部分形成为圆形的方法更昂贵。因此，需要改进。

因此，需要一种能够以低成本降低噪声的阀正时控制装置。

发明内容

根据本发明的、用于实现上述目的的阀正时控制装置的特征构造包括驱动侧旋转体、从动侧旋转体和相位调节机构。驱动侧旋转体构造成围绕旋转轴与内燃机的曲轴同步旋转。从动侧旋转体构造成与旋转轴同轴地旋转，并与内燃机的阀开闭凸轮轴一体地旋转。相位调整机构构造为通过电致动器的驱动力设定从动侧旋转体相对于驱动侧旋转体的相对旋转相位。相位调节机构包括偏心构件、第一齿轮和第二齿轮；该偏心构件由电致动器旋转，并且具有以偏心轴为中心的外周表面，该偏心轴的姿势平行于旋转轴并且相对于旋转轴具有预定的偏心量；第一齿轮与旋转轴同轴设置，其具有第一圆柱形部分，所述第一圆柱形部分的内圆周上形成有内齿部分，且所述第一齿轮与从动侧旋转体一体旋转；第二齿轮外嵌到偏心构件的外周表面上，并围绕偏心轴旋转。所述第二齿轮包括第二圆柱形部分，所述第二圆柱形部分的外周形成有外齿部分，所述外齿部分的齿数小于所述第一齿轮的齿数，所述偏心构件装配到所述第二圆柱形部分的内周中；所述第二圆柱形部分适配到所述第一圆柱形部分中，所述第二圆柱形部分内侧通过所述偏心构件向所述第一齿轮施力并与所述第一齿轮啮合，并通过所述偏心构件的旋转，所述偏心轴绕所述旋转轴旋转，改变与所述第一齿轮的啮合位置，并改变所述相对旋转相位。所述偏心构件包括外周表面，所述外周表面包括第一圆弧部分、第二圆弧部分、施力部分和间隔部分；所述第一圆弧部分完全沿着所述第二圆柱形部分，所述第二圆弧部分完全沿着第二圆柱形部分，且与所述第一圆弧部分的圆弧不连续，所述施力部分在所述偏心构件的圆周方向上设置在所述第一圆弧部分与所述第二圆弧部分之间，所述间隔部分设置在第一圆弧部分和第二圆弧部分之间，位于所述施力部分相对于所述偏心轴的相对侧，并与第二圆柱形部分相间隔。在所述圆周方向上，所述第一圆弧部分和所述第二圆弧部分各自配置在从所述施力部分的施力方向相对于所述偏心轴的中心角的从小于90度的位置横跨到大于90度的位置上。

根据上述构造，偏心构件在外周表面上依次包括第一圆弧部分、施力部分、第二圆弧部分和间隔部分。第二圆弧部分形成为与第一圆弧部分相分离的圆弧部分，但是第一圆弧部分和第二圆弧部分都沿着第二齿轮的第二圆柱形部分的内部，以与其平滑地接触。例如，第一圆弧部分和第二圆弧部分中的每一个与相同的假想圆的圆弧重叠。

根据上述的构造，在所述偏心构件的圆周方向上，所述第一圆弧部分和所述第二圆弧部分各自配置在从所述施力部分的施力方向相对于所述偏心轴的中心角的从小于90度的位置横跨到大于90度的位置。换而言之，第一圆弧部分和第二圆弧部分各自至少与垂直于施力方向的方向相交，并且设置为横跨从与施力方向相垂直的位置相对于偏心轴的中心角向施力部分靠近的一侧及远离施力部分的一侧。此外，第二圆弧部分相对于偏心轴在圆周方向上设置在第一圆弧部分的相对侧。由此，在第二圆柱形部分的内侧，第二齿轮通过第一圆弧部分和第二圆弧部分限制在与施力部分的施力方向垂直的两个方向上的位移。因此，在电致动器的驱动期间或者在根据凸轮轴的旋转波动产生凸轮波动扭矩时，第二齿轮限制在外齿部分与第一齿轮的内齿部分之间的间隙减小的方向上的位移。这避免了内齿部分和外齿部分彼此接触和碰撞，并且防止了碰撞产生异常噪声，从而能够降低噪声。

根据上述的构造，由于在偏心构件的圆周方向上，第一圆弧部分和第二圆弧部分各自配置在从施力部分的施力方向相对于偏心轴的中心角的从小于90度的位置横跨到大于90度的位置，第一圆弧部分和第二圆弧部分各自包括圆弧部分，该圆弧部分从与施力方向垂直的方向开始在偏心构件的圆周方向上的左右两侧具有预定宽度，并与第二圆柱形部分的内表面面对面接触。与第一圆弧部分和第二圆弧部分与第二圆柱形部分的内表面的点或线接触的情况相比，这允许对第一圆弧部分和第二圆弧部分的磨损的抑制，并且长时间地防止异常噪声的产生。注意，根据上述构造，由于从与施力方向垂直的方向来开始在偏心构件的旋转方向上的左右两侧具有预定宽度的圆弧部分，从而可以在例如由第一圆弧部分、第二圆弧部分和游标卡尺等保持住的简单的方向上测量偏心构件的最大直径，导致便于偏心构件的制造和质量控制的优点。

根据上述构造，偏心构件相对于偏心轴设置在施力部分的相对侧上的第一圆弧部分和第二圆弧部分之间，并且具有与第二圆柱形部分间隔开的间隔部分，并且因此，偏心构件可以在施力方向上移动。因此，施力部分具有弹性构件，例如弹簧，其允许在相对于第二圆柱形部分沿施力方向移动的同时保持预定的施力，沿施力方向向第二圆柱形部分施力，并用第一齿轮啮合第二齿轮。

注意，第一圆弧部分和第二圆弧部分优选地被加工成光滑且精确的圆弧表面(高圆度的表面)，以便与第二圆柱形部分的内表面面对面接触。例如，第一圆弧部分和第二圆弧部分优选地通过相对高精度的切割处理(例如切割)形成。因此，第一圆弧部分和第二圆弧部分沿第二圆柱形部分的内表面需为平滑的弧形，以便与第二圆柱形部分的内表面面对面接触。间隔部分具有用于容纳偏心构件的可移动范围的空间就足够了。因此，与第一圆弧部分和第二圆弧部分相比，可以通过粗加工形成间隔部分的表面。例如，通过烧结金属粉末形成偏心构件的基底材料，通过切割加工(cutting out processing)将第一圆弧部分和第二圆弧部分形成为光滑的圆弧表面；另一方面，间隔部分可以留下通过烧结金属粉末形成的表面。此外，与加工成椭圆形状的情况相比，优选地加工成圆弧表面，从而使得高精度加工成为可能，并且还便于测量和确定形状。

根据本发明的阀门正时控制装置的另一特征构造在于：所述间隔部分包括圆弧部分，所述圆弧部分的曲率半径小于所述第一圆弧部分的曲率半径。

根据上述构造，间隔部分的圆弧部分可以与第二圆柱形部分的内表面隔开预定距离或更远。而且，偏心构件的强度可以通过圆弧部分加强。

根据本公开的阀正时控制装置的另一特征构造为：所述间隔部分包括圆弧部分，所述圆弧部分的曲率半径大于所述第一圆弧部分的曲率半径。

根据上述构造，间隔部分的圆弧部分可以与第二圆柱形部分的内表面间隔开。而且，偏心构件的强度可以通过圆弧部分加强。

根据本公开的阀正时控制装置的另一特征构造是：偏心构件形成为从环形切出一部分的C形形状。所述第一圆弧部分和所述第二圆弧部分为所述C形形状的圆弧的一部分。所述的间隔部分是从所述环形切出的切出部分。

根据上述构造，间隔部分形成为切出部分，并且偏心构件可设有与第二圆柱形部分的内表面间隔开的部分。偏心构件的重量可以减轻。

根据本发明的阀门正时控制装置的另一特征构造是：偏心构件是金属烧结体，并且第一圆弧部分和第二圆弧部分的每个圆弧表面是切割表面。

根据上述构造，在通过切割高精度地切出沿着第二圆柱形部分的第一圆弧部分和第二圆弧部分的同时，间隔部分的表面的粗糙度不影响第二圆柱形部分，故可以原样利用烧结时的形状和表面，降低了加工成本，从而可以实现高精度和低成本。

根据本公开的阀正时控制装置的另一特征构造是：第一圆弧部分和第二圆弧部分各自的圆弧表面的表面粗糙度小于间隔部分的表面的表面粗糙度。

根据上述构造，沿着第二圆柱形部分的第一圆弧部分和第二圆弧部分的表面高度精确地形成的同时，表面的表面粗糙度对第二圆柱形部分没有影响的间隔部分被粗略地处理或未处理以降低处理成本，使得可以实现高精度和低成本。

根据本公开的阀正时控制装置的另一特征构造是：弹性构件装配到施力部分中。此外，弹性构件由板弹簧(plate spring)或一对弯曲构件构造，所述的弯曲构件为板弹簧构件(spring plate member)弯曲为U形形状。

根据上述构造，施力部分具有诸如弹簧的弹性构件，其允许在相对于第二圆柱形部分沿施力方向移动的同时保持预定的施力，从而在施力方向上向第二圆柱形部分施力，并使第二齿轮与第一齿轮啮合。

根据本公开的阀正时控制装置的另一特征构造是：施力部分形成引导突起，该引导突起构造成将弹性构件放置在预定位置。

根据上述构造，弹性构件可以通过形成到施力部分的引导突起放置在预定位置。

附图说明

通过参考附图考虑以下详细描述，本公开的前述和附加特征和特征将变得更加明显，其中：

图1为示出阀正时控制装置的剖视图；

图2是沿图1中II-II线的剖视图；

图3是沿图1中III-III线的剖视图；

图4是沿图1中IV-IV线的剖视图；

图5为示出阀正时控制装置的分解透视图；

图6为示出偏心支撑表面的结构和通过该偏心支撑表面调节输入齿轮的位移的说明图；

图7为示出偏心支撑表面的另一结构的说明图；和

图8是示出偏心支撑表面的又一结构的说明图。

具体实施方式

在下文中，将参考图1至图8解释根据本公开的实施例。

[阀门正时控制装置的示意性配置]

图1示出了根据该实施例的阀门正时控制装置100的横截面。图5示出了阀正时控制装置100的分解透视图。

如图1所示，阀正时控制装置100包括驱动侧旋转体A，该驱动侧旋转体A构造成围绕旋转轴X与作为内燃机的发动机E的曲轴1同步旋转；用作从动侧旋转体B的中间构件20(第一齿轮的示例)，其设置在驱动侧旋转体A的径向内侧并且构造成与发动机E的阀开闭进气凸轮轴2(凸轮轴的示例)以旋转轴X为中心一体地旋转；以及相位调节机构C，其构造成通过电动马达M(电致动器的示例)的驱动力设定从动侧旋转体B相对于驱动侧旋转体A的相对旋转相位。阀正时控制装置100沿着旋转轴X的方向设置在马达M和进气凸轮轴2之间。

马达M通过支撑框架7支撑在发动机E上，使得马达M的输出轴Ma与旋转轴X同轴设置。马达M的输出轴Ma形成有一对接合销8，其与旋转轴X垂直。

发动机E构造成四循环形式，其中活塞4容纳在形成在汽缸体中的多个汽缸3中，并且每个活塞4通过连杆5连接到曲轴1上。正时链条6(也可以是例如正时带)缠绕在发动机E的曲轴1的输出链轮1S和驱动侧旋转体A的驱动链轮11S上。因此，发动机E的曲轴1的旋转被传递到驱动侧旋转体A。

因此，当发动机E运转时，阀正时控制装置100绕旋转轴X整体旋转。此外，通过马达M的驱动力操作相位调节机构C(稍后描述)，从动侧旋转体B构造成在相对于驱动侧旋转体A的相同或相反的旋转方向上可相对位移。由于位移，驱动侧旋转体A和从动侧旋转体B之间的相对旋转相位得到设定，并且进气门2B的打开和关闭正时的控制通过进气凸轮轴2的凸轮部分2A实现。

注意，从动侧旋转体B在与驱动侧旋转体A的旋转方向相同的方向上相对位移的操作被称为进角操作，且进角操作增加进气压缩比。此外，从动侧旋转体B在驱动侧旋转体A的反方向上相对位移的操作被称为迟角操作，且迟角操作降低进气压缩比。

驱动侧旋转体A包括以旋转轴X为中心的圆柱形主体Aa以及构造成与该主体Aa同步旋转的输入齿轮30(第二齿轮的示例)。

该主体Aa通过多个紧固螺栓13紧固外壳11和前板12而构造，所述的外壳11具有形成在外周上的驱动链轮11S。

外壳11为带底部的圆柱形，其底部具有开口。外壳11将中间构件20和相位调节机构C容纳在带底部的圆柱形的内部空间中。

输入齿轮30经由十字滑块联轴器(Oldham coupling)Cx连接到主体Aa。注意，十字滑块联轴器Cx沿旋转轴X的方向设置在中间构件20和前板12之间。

[每个部分的描述]

[相位调整机构]

如图1至5所示，相位调节机构C是内摆线齿轮减速机构(hypo-cycloid geardeceleration mechanism)，其通过马达M的驱动力改变驱动侧旋转体A和从动侧旋转体B之间的相对旋转相位。相位调节机构C包括中间构件20、偏心构件26和输入齿轮30。

[中间构件]

如图1所示，中间构件20是齿轮，其包括支撑壁部分21，支撑壁部分21以与旋转轴X垂直的姿势连接到进气凸轮轴2；圆柱形壁部分22(第一圆柱形部分的示例),其形成为以旋转轴X为中心的圆柱形状并且在与进气凸轮轴2间隔开的方向上突出；以及输出齿轮25，其具有形成在圆柱形壁部分22的内周表面上的多个内齿部分25A。支撑壁部分21和圆柱形壁部分22一体形成。

中间构件20在圆柱形壁部分22的外表面与外壳11的内表面接触的状态下相对可旋转地插入。中间构件20通过连接螺栓23固定到进气凸轮轴2的端部，该连接螺栓23穿过支撑壁部分21的中间的通孔插入。该连接使进气凸轮轴2和中间构件20一体地旋转。

圆柱形壁部分22在沿旋转轴X的方向上的外侧(远离进气凸轮轴2的一侧)的端部沿旋转轴X位于前板12的内侧(靠近进气凸轮轴2的一侧)。

在圆柱形壁部分22的内周中沿着旋转轴X的方向在内侧(与支撑壁部分21相邻的位置)形成以旋转轴X为中心的支撑表面22S。以旋转轴X为中心的输出齿轮25在沿着旋转轴X的方向上一体地形成在支撑表面22S的外侧(远离进气凸轮轴2的一侧)。

在支撑壁部分21中，设置为在偏心构件26内引导油的开口部21a形成在与进气凸轮轴2接触的表面的一部分上。

[输入齿轮]

如图1和3至5所示，输入齿轮30是齿轮，其包括具有圆形内周表面的圆形构件30B(第二圆柱形部分的一部分)，以及在圆形构件30B的外周的圆周方向上整体形成的多个外齿部分30A。输入齿轮30由第二轴承29(第二圆柱形部分的一部分)，例如球轴承，径向支撑，其装配在圆形构件30B内。输入齿轮30以与旋转轴X平行的姿势绕偏心轴Y旋转，并且相对于旋转轴X偏心预定量的偏心量Dy。一对啮合突起30T一体地形成于端面，该端面面对输入齿轮30的前板12。啮合突起30T的啮合宽度设定为略窄于内部接合臂43(后文将描述)的啮合凹部43a的啮合宽度。

如图3和5所示，外齿部分30A的齿数设定为比输出齿轮25的内齿部分25A的齿数少一。外齿部分30A的一部分与输出齿轮25的内齿部分25A的一部分啮合。

[偏心构件等]

如图1所示，偏心构件26为圆柱形构件，其由马达M旋转，并且具有以偏心轴Y为中心的外周表面，该的外周表面的姿势平行于旋转轴X，并相对于旋转轴X具有预定偏心量Dy。例如，通过研磨或切割粉末金属的烧结体，形成偏心构件26。如图1和3所示，偏心构件26与马达M的输出轴Ma一体地旋转。偏心构件26通过诸如为滚珠轴承的第一轴承28相对于中间构件20绕旋转轴X相对可旋转地支撑。装配到第二轴承29的内圈29a中的偏心构件26通过第二轴承29支撑输入齿轮30。

与马达M的输出轴Ma的一对接合销8中的每一个接合的一对接合槽26T以平行于旋转轴X的姿势形成在偏心构件26的内周上(参见图4)。输出轴Ma插入偏心构件26中，并且接合销8装配在接合槽26T中并与接合槽26T接合，这使得可以将马达M的旋转动力从马达M的输出轴Ma传递到偏心构件26。

如图1和5所示，偏心构件26包括在沿着旋转轴X的方向的内侧(靠近进气凸轮轴2的一侧)的第一外周部分26A，以及在沿旋转轴X的方向的外侧(远离进气凸轮轴2的一侧)的第二外周部分26B。

如图3和6所示，第二外周部分26B支撑驱动侧旋转体A(输入齿轮30)的径向内侧。作为第二外周部26B的外周表面(整个外周表面)的偏心支撑表面50以与旋转轴X平行的姿势以偏心轴Y为中心，并且偏心于旋转轴X。第二外周部分26B在圆周方向上依次包括第一圆弧部分51、其中装配有板弹簧27(弹性构件的示例)的凹入部分26F(施力部分的示例)、第二圆弧部分52，和间隔部分53。注意，第一圆弧部分51、第二圆弧部分52、凹入部分26F(施力部分的示例)和间隔部分53的外表面包括在偏心支撑表面50中。第一圆弧部分51、第二圆弧部分52和间隔部分53将在后文描述。

如图1和5所示，第一外周部分26A支撑从动侧旋转体B(中间构件20)的径向内侧。第一外周部分26A形成有径向向外突出超过板弹簧27的径向外表面的突出部分26S。突出部分26S的外周表面形成有以旋转轴X为中心的圆周支撑表面26Sa(见图2)。

偏心构件26的沿着旋转轴X的方向上的内侧(支撑壁部分21的一侧)的端部形成有径向向外突出的环状的突起26a。突起26a在沿着旋转轴X的方向上卡在从动侧旋转体B的支撑壁部分21和第一轴承28之间，并且具有防止偏心构件26下落的功能。

如图1至3所示，偏心构件26的圆周支撑表面26Sa压配合(press-fit)在第一轴承28的内环28a的内周侧，并由第一轴承28径向支撑。然后，第一轴承28的外环28b的外周表面压配合在从动侧旋转体B(中间构件20)的圆柱形壁部分22的支撑表面22S中，并且第一轴承28由圆柱形壁部分22径向支撑。第一轴承28将在后文描述。

如图1、3、5和6所示，偏心构件26的偏心支撑表面50装配到第二轴承29的内圈29a中。偏心支撑表面50通过装配到凹入部分26F中的板弹簧27向第二轴承29施力。第二轴承29的外圈29b的外周表面压配合到输入齿轮30的内周侧，且输入齿轮30处于外嵌到偏心构件26的外周表面(偏心支撑表面50)的位置关系。因此，偏心构件26径向支撑第二轴承29，第二轴承29径向支撑输入齿轮30。即，如图1和2所示，输入齿轮30通过第二轴承29支撑在偏心构件26的偏心支撑表面50上，并且通过板弹簧27的施力，输入齿轮30的外齿部分30A的一部分与内齿部分25A的一部分啮合。板弹簧27和第二轴承29将在后文描述。

注意，如图1所示，突出部分26S的圆周支撑表面26Sa径向向外突出超过板弹簧27的径向外表面，从而使得板弹簧27与第一轴承28间隔开，并通过突出部分26S防止与第一轴承28的滑动接触。

在如图3和图6所示的偏心构件26中，通过板弹簧27向第二轴承29施加的力的反作用力，第一圆弧部分51和第二圆弧部分52的外周表面(偏心支撑表面50的一部分)与第二轴承29的内圈29a的内周表面的一部分在装配状态下抵接。这限制了第二轴承29和输入齿轮30在与板弹簧27的施力方向垂直的方向上的位移。

根据如上文所述的中间构件20、第一轴承28、偏心构件26、板弹簧27、第二轴承29和输入齿轮30之间的关系，板弹簧27的力仅施加在偏心构件26和中间构件20之间，并且不应用于外部构件。因此，不必考虑外部构件相对于板弹簧27的施力的变形或位移。这允许以高精度保持偏心构件26的姿势。

将详细描述第一轴承28。如图2和5所示，第一轴承28是具有内环28a和外环28b的圆形轴承。第一轴承28设置在从动侧旋转体B(中间构件20)的径向内侧与偏心构件26的第一外周部26A的径向外侧之间。第一轴承28被从动侧旋转体B所支撑，并支撑偏心构件26。

将详细描述第二轴承29。如图3和5所示，第二轴承29是具有内圈29a和外圈29b的圆形轴承。第二轴承29设置在驱动侧旋转体A(输入齿轮30)的径向内侧和偏心构件26的第二外周部26B的径向外侧之间。第二轴承29被偏心构件26所支撑，并支撑输入齿轮30。注意，通过在装配状态下将作为C形圆形构件的固定环31(见图5)固定到圆形槽50a中，防止第二轴承29掉落；所述圆形槽50a完全形成在比偏心构件26的偏心支撑表面50在旋转轴X方向上更靠外侧(远离进气凸轮轴2的一侧)的圆周方向上(见图5)。

在该实施例中，如图1所示，第一轴承28的内径D1是第一轴承28的内环28a的内周表面的直径，其构造为大于以下方式获得的值：偏心量Dy的两倍加上第二轴承29的内径D2，该内径D2为第二轴承29的内圈29a的内周表面的直径。此外，从径向观察，板弹簧27和第一轴承28部分重叠。因此，第一轴承28和第二轴承29在旋转轴X方向上彼此相邻。

将详细描述板弹簧27。如图3、5和6所示，板弹簧27是由一对弯曲构件构成的弹性构件，所述的一对弯曲构件为板弹簧构件弯曲成U形形状。板弹簧27的一对弯曲构件通过引导突出部分26Fa放置在预定位置；所述引导突出部分26Fa形成在偏心支撑表面50的凹入部分26F上。板弹簧27向输入齿轮30上施力，使得输入齿轮30的外齿部分30A的一部分与输出齿轮25的内齿部分25A的一部分啮合。板弹簧27的施力能够防止在输入齿轮30和输出齿轮25的啮合部分中发生齿隙。

在该实施例中，板弹簧27在旋转轴X方向上的长度构造为大于第二轴承29在旋转轴X方向上的长度，且板弹簧27与第二轴承29之间的位置关系以这样的方式调节：使得板弹簧27的沿旋转轴X方向的中心对应于第二轴承29沿旋转轴X方向的中心(参见图1)。这使得板弹簧27均匀地施力到第二轴承29，并且可靠地防止在输入齿轮30和输出齿轮25的啮合部分中发生齿隙。

[第一圆弧部分，第二圆弧部分和偏心构件中的间隔部分]

如图6所示，如上所述，偏心构件26沿圆周方向依次包括偏心支撑表面50，并且包括凹入部分26F(施力部分的示例)、第一圆弧部分51、间隔部分53和第二圆弧部分52。在图6中，线L是沿着装配在凹入部分26F中的板弹簧27的施力方向穿过偏心轴Y的假想线。此外，线N是假想线，其与线L垂直并且穿过偏心轴Y。

在下文中，为了更好地描述第一圆弧部分51、第二圆弧部分52和间隔部分53的功能效果，将以阀正时控制装置100时，图6所示的凸轮波动扭矩(cam fluctuation torque)R的作用情况为例进行描述。注意，凸轮波动扭矩R为伴随进气凸轮轴2的转速的波动所施加到从动侧旋转体B(中间构件20和输出齿轮25)的扭矩。

输出齿轮25的内齿部分25A在施加凸轮波动扭矩R的方向的下游侧(偏心构件26的周向)最强烈地与输入齿轮30的外齿部分30A接触。当通过将内齿部分25A的齿表面和外齿部分30A的齿表面彼此最强烈地接触的位置定义为接触点K，从而将力的关系表示为矢量时，凸轮扭矩U1基于接触点K在切线方向上作用，并且在接触点K朝向旋转轴X的方向作用中心方向力U2，由此可得合力U3。此外，偏心方向力V1在与输出齿轮25和输入齿轮30之间的板弹簧27的施力方向所相反的方向上施加到接触点K，并且水平方向力V2存在于偏心方向力V1和合力U3之间。注意，偏心方向力V1的绝对值和在施力方向上施加的力的绝对值相等。

由于凸轮波动扭矩R的值根据进气凸轮轴2的旋转速度的波动而增大或减小，因此水平方向力V2也增大或减小。因此，水平方向力V2使输入齿轮30在与线L垂直的方向上振动。因此，输入齿轮30通过凸轮波动扭矩R的作用而偏位。

由于凸轮波动扭矩R的波动而导致的输入齿轮30沿着线N方向的相对运动或在驱动马达时输入齿轮30沿着线N的方向的相对运动可能导致内齿部分25A和外齿部分30A彼此接触或碰撞并产生异常噪声。然而，如后文所述，第一圆弧部分51和第二圆弧部分52调节输入齿轮30在沿线N的方向上的相对运动，并防止异常噪声的产生。

第一圆弧部分51是偏心构件26的一部分，并且包括形成为弧形的外周表面。第一圆弧部分51的外周表面完全沿着作为第二圆柱形部分的第二轴承29的内周表面(内圈29a的内周表面)设置。在第一圆弧部分51和第二轴承29的内周表面之间仅设置一定程度的小空间S而不产生对第二轴承29的间隙。换而言之，第一圆弧部分51完全松散地与第二轴承29的内周表面产生一定程度的接触而不产生间隙。在偏心构件26的周向上(与旋转方向相同)，从线L的凹入部分26F的板弹簧27侧，作为相对于偏心轴Y的的中心角度，第一圆弧部分51在一侧从小于90度的位置(例如，35度的位置)横跨到大于90度的位置(105度的位置)。

第二圆弧部分52是偏心构件26的一部分，并且包括形成为弧形的外周表面。第二圆弧部分52的外周表面完全沿着作为第二圆柱形部分的第二轴承29的内周表面(内圈29a的内周表面)设置。在第二圆弧部分52和第二轴承29的内周表面之间仅设置一定程度的小空间S而不产生对第二轴承29的间隙。换而言之，第二圆弧部分52完全松散地与第二轴承29的内周表面产生一定程度的接触而不产生间隙。在偏心构件26的周向上(与旋转方向相同)，作为相对于偏心轴Y的中心角度，在与第一圆弧部分51相对的另一侧上，第二圆弧部分52从小于90度的位置横跨到大于90度的位置。即，以偏心轴Y为中心的中心角从第一圆弧部分51的凹入部分26F的相对侧上的端部到第二圆弧部分52的凹入部分26F的相对侧上的端部超过180度。

第二圆弧部分52与第一圆弧部分51不连续，并且与第一圆弧部分51分开设置。第一圆弧部分51的外周和第二圆弧部分52的外周与同一假想圆(未示出，下文中简称为假想圆)的弧形重叠，该假想圆以偏心轴Y为中心。注意，假想圆可以内部匹配于第二轴承29中并且以仅产生一个小空间的程度沿着第二轴承29的内周表面，该假想圆的半径基本上与内周表面的半径相同。在该实施例中，第一圆弧部分51和第二圆弧部分52的弧长彼此相同，但是也可彼此不同。

第一圆弧部分51和第二圆弧部分52为切割表面，该切割表面为通过使用NC车床或圆柱形抛光，在偏心构件26的前体中切割出作为圆弧表面的、要加工到偏心支撑表面50的部分(具体地，要加工到第一圆弧部分51和第二圆弧部分52的部分)而获得；该偏心构件26通过烧结粉末金属形成。因此，第一圆弧部分51和第二圆弧部分52具有高圆度并且与假想圆的圆弧非常精确地重叠；该假想圆的直径与偏心构件26的偏心支撑表面50的直径相同。

偏心构件26在第一圆弧部分51、第二圆弧部分52和板弹簧27三个点处被支撑在第二轴承29内，且偏心构件26处于装配在第二轴承29内部的状态。偏心构件26通过第一圆弧部分51和第二圆弧部分52调节沿着线N的方向的相对于第二轴承29的相对运动。换而言之，第二轴承29和输入齿轮30的、在沿着线N的方向上的相对于偏心构件26的相对运动受到调节。由于第一圆弧部分51和第二圆弧部分52高度精确地与具有相同直径的假想圆弧重叠，防止了输入齿轮30或者偏心构件26在沿着线N的方向上产生间隙。这避免了伴随着输入齿轮30沿线N方向的相对移动所产生的内齿部分25A和外齿部分30A的接触和碰撞。并且防止由于碰撞而产生的异常噪声，从而可以在阀正时控制装置100中实现降噪。

间隔部分53是偏心构件26的一部分。间隔部分53相对于偏心轴Y设置在凹入部分26F的相对侧上。间隔部分53与第二轴承29的内周表面间隔开，并形成具有预定宽度的空间，从而使第二轴承29能沿着线L相对于偏心构件26移动。这防止了异常噪声，并允许对应内齿部分25A和外齿部分30A的磨损，输入齿轮30(第二轴承29)沿着线L靠近输出齿轮25的方向的运动。在该实施例中，间隔部分53形成为弧形形状，该弧形形状小于第一圆弧部分51和第二圆弧部分52的围绕偏心轴Y的外周弧形的曲率半径。间隔部分53通过第一圆弧部分51的台阶部分连续。类似地，间隔部分53的外周表面通过第二圆弧部分52的台阶部分连续。

间隔部分53可以原样使用偏心构件26的前体的形状。例如，仅需要在烧结偏心构件26的前体时将根据间隔部分53的形状预先形成到模具等，以及在烧结偏心构件26的前体的阶段在该前体处形成预定要形成为间隔部分53的部分。间隔部分53的外周表面的表面粗糙度高于通过切割等形成的第一圆弧部分51和第二圆弧部分52的外周表面的表面粗糙度(第一圆弧部分51和第二圆弧部分52的外周表面的表面粗糙度小于间隔部分53的外周表面的表面粗糙度)。然而，间隔部分53仅需要在偏心构件26和第二轴承29的内部之间具有空间，并且间隔部分53的表面粗糙度和圆度不影响偏心构件26和第二轴承29的功能。注意，需要去除间隔部分53的毛刺等。

[十字滑块联轴器等]

如图1、图4和图5所示，十字滑块联轴器Cx为板状接头构件。十字滑块联轴器Cx在旋转轴X方向上设置在第一轴承28和第二轴承29的外侧(远离进气凸轮轴2的一侧)，并且在旋转轴X方向上设置在前板12的内侧(靠近进气凸轮轴2的一侧)。

十字滑块联接器Cx包括中央的圆形部分41、一对外部接合臂42，以及内部接合臂43。所述的一对外部接合臂42从圆形部分41沿一个方向(图4中的水平方向)径向向外突出，所述的内部接合臂43沿着与圆形部分41的前述的一个方向垂直的方向径向向外突出。圆形部分41、外部接合臂42和内部接合臂43一体地形成。一对内部接合臂43中的每一个形成有与圆形部分41的开口连续的啮合凹部43a。

从外壳11的内部空间围绕旋转轴X径向延伸到外部空间的一对引导槽部分11a以通槽形状(through-groove shape)形成到与外壳11的前板12相接触的开口边缘部分。引导槽部分11a的槽宽设置为略大于外接合臂42的宽度，并且每个引导槽部分11a被切出并形成一对排出流路11b，其排出润滑油。

十字滑块联轴器Cx通过将一对外部接合臂42与外壳11的一对引导槽部分11a接合，并将十字滑块联轴器Cx的一对内部接合臂43的啮合凹部43a与输入齿轮30的一对啮合突起30T接合，从而将输入齿轮30连接到主体Aa。

注意，十字滑块联轴器Cx可以在外部接合臂42相对于外壳11突出的方向(图4中的水平方向)上位移。输入齿轮30可以沿内部接合臂43的接合凹部43a相对于十字联轴器Cx形成的方向(图4中的垂直方向)位移。如图1所示，前板12设置在十字滑块联轴器Cx的外侧，从而令十字滑块联轴器Cx可以在与旋转轴X垂直的方向上以与前板12的内表面接触的状态移动。

如图1所示，从油泵P供应的润滑油从进气凸轮轴2的润滑油路径15经由中间构件20的支撑壁部分21的开口部21a供应到偏心构件26的内部空间中。

通过偏心构件26的旋转产生离心力，使由此供应到偏心构件26的内部空间中的润滑油从偏心构件26的突起26a与从动侧旋转体B的支撑壁部分21之间的空间供应到第一轴承28，从而平稳地操作第一轴承28。另外，通过偏心构件26的旋转所产生的离心力，将供给到偏心构件26的内部空间的润滑油同时供给到十字滑块联轴器Cx、第二轴承29，以及输出齿轮25的内齿部分25A和输入齿轮30的外齿部分30A之间。然后，供给到十字滑块联轴器Cx的润滑油从十字滑块联轴器Cx的外部接合臂42和外壳11的引导槽部分11a之间的空间排出到外部。

注意，在冷环境中处于停止状态的发动机E发动的情况下，内部润滑油通过离心力经由引导槽部分11a的排出流路11b快速排出。这在短时间内排出高粘度润滑油，消除了润滑油粘度的影响，并实现了相位调节机构C的快速操作。

[相位调整机制的运作方面]

马达M由配置为ECU的控制装置(未示出)控制。发动机E包括能够检测曲轴1和进气凸轮轴2的转速(每单位时间的转数)以及其每个旋转相位的传感器(未示出)，并且控制装置被配置为输入传感器的检测信号。

在启动发动机E时，控制装置以与进气凸轮轴2的转速相等的速度驱动马达M，从而保持相对旋转相位。另一方面，通过使马达M的旋转速度慢于进气凸轮轴2的旋转速度，进行进角操作；相反地，旋转速度增加，从而执行迟角操作。如上所述，进角操作增加了进气压缩比，且迟角操作降低了进气压缩比。

在马达M与外壳11等速(与进气凸轮轴2等速)旋转的情况下，输入齿轮30的外齿部30A相对于输出齿轮25的内齿部分25A的啮合位置不变，从而保持了从动侧旋转体B相对于驱动侧旋转体A的相对旋转相位。

另一方面，马达M的输出轴Ma被驱动以比外壳11的旋转速度更快或更慢的速度旋转，这使得在相位调节机构C中的偏心轴Y绕旋转轴X旋转。该旋转使得输入齿轮30的外齿部分30A相对于输出齿轮25的内齿部分25A的啮合位置沿输出齿轮25的内周位移，并在输入齿轮30和输出齿轮25之间施加旋转力。换而言之，以旋转轴X为中心的旋转力作用到输出齿轮25，并且旋转力被施加到输入齿轮30，该旋转力试图产生围绕偏心轴Y的旋转。

如上所述，啮合突起30T与十字滑块联轴器Cx的内部接合臂43的啮合凹部43a接合，从而使输入齿轮30不相对于外壳11在轴上旋转，且驱动侧旋转体A的主体Aa的旋转力施加到输出齿轮25。该旋转力作用，使输出齿轮25和中间构件20绕旋转轴X相对于外壳11旋转。这导致驱动侧旋转体A和从动侧旋转体B之间的相对旋转相位的设定，并且通过进气凸轮轴2实现打开和关闭正时的设定。

此外，在输入齿轮30的偏心轴Y绕旋转轴X旋转的情况下，随着输入齿轮30的位移，十字滑块联轴器Cx在外部接合臂42相对于外壳11突出的方向上位移，且输入齿轮30在内部接合臂43突出的方向上位移。

如上所述，输入齿轮30的外齿部分30A的齿数设定为比输出齿轮25的内齿部分25A的齿数小1。因此，在输入齿轮30的偏心轴Y绕旋转轴X旋转一圈的情况下，输出齿轮25只旋转一个齿，从而实现了大的减速。

因此，可以提供一种实现降噪的阀正时控制装置。

[其它实施例]

(1)已经对上述实施例进行描述，示出了间隔部分53与第二轴承29的内周表面之间相间隔，形成具有预定宽度的空间，并且形成为小于围绕偏心轴Y的第一圆弧部分51和第二圆弧部分52的曲率半径的弧形形状。但是，间隔部分53的形状不限于这些示例。

间隔部分53可以形成为具有与偏心轴Y不同的中心的弧形，并且可以形成为大于第一圆弧部分51和第二圆弧部分52的弧形的曲率半径的弧形形状。例如，如图7所示，间隔部分53可以在沿着线L的方向比偏心轴Y更靠近凹入部分26F的一侧具有中心Z，并且可以形成为弧形，该弧形大于第一圆弧部分51和第二圆弧部分52的弧形的曲率半径。

(2)已经对上述实施例进行描述，示出了偏心构件26是圆柱形构件并且包括沿着旋转轴X的方向上的外侧的第二外周部分26B，第二外周部分26B包括第一圆弧部分51、第二圆弧部分52，凹入部分26F(施力部分的一个例子)和间隔部分53，且间隔部分53与第二轴承29的内周表面相间隔，形成一个具有预定宽度的空间，并形成弧形。然而，偏心构件26和间隔部分53的形状不限于这些示例。

例如如图8所示，偏心构件26的第二外周部分26B可以为圆柱形或管形切出一部分所形成的C形。在这种情况下，第一圆弧部分51、第二圆弧部分52和凹入部分26F设置在第二外周部分26B的C形弧的一部分处。第二外周部分26B的C形的切出部分代替间隔部分53。通过将偏心构件26的第二外周部分26B形成为C形，可以减少切出部分的重量并使偏心构件26更轻。

(3)已经对上述实施例进行描述，示出了间隔部分53原样使用偏心构件26的前体的形状，并且间隔部分53的外周表面的表面粗糙度高于通过切割等形成的第一圆弧部分51和第二圆弧部分52的外周表面粗糙度。然而，间隔部分53也可以通过切割等形成。在这种情况下，间隔部分53最后切削完成时的粗糙程度可为没有毛刺的程度，或者可为与第一圆弧部分51和第二圆弧部分52的表面粗糙度相似的程度。

(4)已经对上述实施例进行描述，示出了偏心构件26通过例如切割粉末金属的烧结体等形成。然而，偏心构件26不限于粉末金属的烧结体。偏心构件26可以通过切出(例如通过切割等)不是烧结体的合金块而形成，并且可以由除金属(陶瓷)之外的烧结体形成。

(5)已经对上述实施例进行描述，示出了偏心构件26的偏心支撑表面50装配到第二轴承29的内圈29a中，偏心支撑表面50通过板弹簧27向第二轴承29施力，所述的板弹簧27装配到凹入部分26F中，并且第二轴承29的外圈29b的外周表面压配合到输入齿轮30的内周侧。然而，只要输入齿轮30外嵌到偏心构件26的外周表面(偏心支撑表面50)，可以接受任何配置。例如，偏心构件26的偏心支撑表面50可以可滑动地装配到输入齿轮30的内部，且没有后冲(backlash)；还可以通过装配在凹入部分26F中的板弹簧27向输入齿轮30施力。在这种情况下，第二轴承29是不需要的，并使第一圆弧部分51和第二圆弧部分52与输入齿轮30的内周表面滑动接触。

本公开可应用于阀正时控制装置，其通过电致动器的驱动力设定驱动侧旋转体和从动侧旋转体之间的相对旋转相位。

Claims (10)

1.一种阀正时控制装置，包括：

驱动侧旋转体，其构造成围绕旋转轴与内燃机的曲轴同步旋转；

从动侧旋转体，其构造成与所述旋转轴同轴旋转，并且与所述内燃机的阀门开闭凸轮轴一体地旋转；以及

相位调节机构，其构造成通过电致动器的驱动力设定所述从动侧旋转体相对于所述驱动侧旋转体的相对旋转相位，其中

所述相位调节机构包括

偏心构件，其由所述电致动器旋转，并且具有以偏心轴为中心的外周表面，所述偏心轴的姿势平行于所述旋转轴，并相对于所述旋转轴具有预定的偏心量；

第一齿轮，其与所述旋转轴同轴设置，具有第一圆柱形部分，所述第一圆柱形部分的内圆周上形成有内齿部分，且所述第一齿轮与所述从动侧旋转体一体旋转；以及

第二齿轮，其外嵌到所述偏心构件的所述外周表面上，并围绕所述偏心轴旋转；

所述第二齿轮

包括第二圆柱形部分，所述第二圆柱形部分的外周形成有外齿部分，所述外齿部分的齿数小于所述第一齿轮的齿数，所述偏心构件装配到所述第二圆柱形部分的内周中；

所述第二圆柱形部分适配到所述第一圆柱形部分中；

所述第二圆柱形部分内侧通过所述偏心构件向所述第一齿轮施力并与所述第一齿轮啮合；

通过所述偏心构件的旋转，所述偏心轴绕所述旋转轴旋转，改变与所述第一齿轮的啮合位置，并改变所述相对旋转相位；

所述偏心构件的所述外周表面由以下部分构成：

第一圆弧部分，其完全沿着所述第二圆柱形部分，并与所述第二圆柱形部分的内表面面接触；

第二圆弧部分，其完全沿着第二圆柱形部分，并与所述第二圆柱形部分的内表面面接触，且与所述第一圆弧部分的圆弧不连续；

施力部分，其在所述偏心构件的圆周方向上设置在所述第一圆弧部分和所述第二圆弧部分之间，为形成于所述外周表面的凹入部分；

间隔部分，其设置在所述第一圆弧部分和所述第二圆弧部分之间，位于所述施力部分相对于所述偏心轴的相对侧，并与所述第二圆柱形部分相间隔，

所述第一圆弧部分、所述施力部分、所述第二圆弧部分、所述间隔部分依次连续形成，

在所述圆周方向上，所述第一圆弧部分以其与所述凹入部分的边界为起点，配置在从所述施力部分的施力方向相对于所述偏心轴的中心角的从小于90度的位置横跨到大于90度的位置上，

在所述圆周方向上，所述第二圆弧部分以其与所述凹入部分的边界为起点，配置在从所述施力部分的施力方向相对于所述偏心轴的中心角的从小于90度的位置横跨到大于90度的位置上。

2.根据权利要求1所述的阀正时控制装置，其中所述间隔部分包括圆弧部分，其曲率半径小于所述第一圆弧部分的曲率半径。

3.根据权利要求1所述的阀正时控制装置，其中所述间隔部分包括圆弧部分，其曲率半径大于所述第一圆弧部分的曲率半径。

4.根据权利要求1所述的阀正时控制装置，其中

所述偏心构件形成为从环形切出一部分的C形形状；

所述第一圆弧部分和所述第二圆弧部分为所述C形形状的圆弧的一部分；并且

所述间隔部分是从所述环形切出的切出部分。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的阀正时控制装置，其中，

所述偏心构件是金属烧结体，并且

所述第一圆弧部分和所述第二圆弧部分的每个圆弧表面是切割表面。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的阀正时控制装置，其中，所述第一圆弧部分和所述第二圆弧部分各自的圆弧表面的表面粗糙度小于所述间隔部分的表面的表面粗糙度。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的阀正时控制装置，其中弹性构件装配到所述施力部分中。

8.根据权利要求7所述的阀正时控制装置，其中，所述弹性构件由板簧构造。

9.根据权利要求7所述的阀正时控制装置，其中，所述弹性构件由一对弯曲构件构造，所述的弯曲构件为板弹簧构件弯曲为U形形状。

10.根据权利要求9所述的阀正时控制装置，其中，所述施力部分形成有引导突起部分，所述引导突起部分构造成将所述弹性构件放置在预定位置。

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