CN113574292A - 气门正时调整装置 - Google Patents

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Abstract

气门正时调整装置(100、100a)具备：驱动旋转体(10)，具有被从驱动轴(210)传递动力的链轮部(11、11a)和与链轮部分体地形成且形成有多个内齿(15)的壳体部(13)；偏心轴部(20)；多个辊(60)，在多个内齿与偏心轴部之间沿周向排列而配置；从动旋转体(30)，具有限制多个辊的周向的移动的保持器(36)和止挡部(39)，与从动轴连动而旋转；以及罩部(80、80a)，相对于止挡部配置在径向的外侧，形成有与止挡部在周向上卡合的卡合部(84)；在壳体部形成有被向链轮部的内周面压入的压入部(16)。

Description

气门正时调整装置
关联申请的相互参照
本申请基于2019年3月18日提出的日本专利申请第2019-49314号，在此引用其记载内容。
技术领域
本公开涉及气门正时调整装置。
背景技术
以往，已知有能够调整内燃机的进气阀及排气阀的气门正时的电动式的气门正时调整装置。在专利文献1所记载的气门正时调整装置中，使用减速机构，所述减速机构在被从电动致动器输入旋转力的偏心轴部与形成于驱动旋转体的多个内齿之间配置有多个辊，并从限制该多个辊的周向的移动的保持器输出旋转力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2018/0135469号说明书
发明内容
专利文献1所记载的气门正时调整装置，在驱动旋转体的内周面上形成有多个内齿，并且在驱动旋转体的外周面上形成有被从驱动轴传递动力的链轮部。这里，链轮部根据内燃机的规格，存在以形状或大小、齿数等不同而形成的情况。在这样的情况下，专利文献1所记载的气门正时调整装置，需要使包括被要求精度的多个内齿在内的驱动旋转体根据内燃机的规格不同而形成，驱动旋转体的制造所需要的成本有可能增大。此外，由于使包括多个内齿在内的驱动旋转体根据内燃机的规格不同而形成，所以气门正时调整装置的组装工序有可能复杂化。因此，希望有能够抑制气门正时调整装置的制造所需要的成本增大的技术。
本公开能够作为以下的方式来实现。
根据本公开的一方式，提供一种气门正时调整装置。该气门正时调整装置在内燃机中配置在被从驱动轴传递动力的从动轴的轴向的端部，调整被上述从动轴开闭驱动的阀的气门正时，具备：驱动旋转体，具有被从上述驱动轴传递动力的链轮部和与上述链轮部分体地形成且在自身的内周面上形成有多个内齿的筒状的壳体部，上述驱动旋转体与上述驱动轴连动地以旋转轴心为中心而旋转；圆筒状的偏心轴部，被致动器旋转驱动，自身的外周面相对于上述旋转轴心偏心而形成；多个辊，在与上述轴向正交的径向上在上述多个内齿与上述偏心轴部之间沿周向排列地配置，数量比上述多个内齿的齿数少；从动旋转体，具有限制上述多个辊的上述周向的移动的保持器、和规定上述从动轴相对于上述驱动轴的相对旋转相位的限度的止挡部，上述从动旋转体与上述从动轴连动而以上述旋转轴心为中心进行旋转；以及罩部，相对于上述止挡部配置在上述径向的外侧，形成有与上述止挡部在上述周向上卡合的卡合部；在上述壳体部，形成有被向上述链轮部的内周面压入的压入部。
根据该方式的气门正时调整装置，由于链轮部和壳体部分体地形成，所以能够将能够相应于内燃机的规格而设计的链轮部、和形成有被要求作为减速机构的精度的多个内齿的壳体部分体地形成，使壳体部作为与内燃机的规格无关的通用的部件。因此，能够抑制驱动旋转体的制造所需要的成本增大。此外，由于在壳体部形成有被向链轮部的内周面压入的压入部，所以能够在对于壳体部组装偏心轴部、多个辊和从动旋转体之后，将压入部压入到链轮部的内周面从而将链轮部和壳体部相互固定。因此，能够与内燃机的规格无关地使直到链轮部的组装前为止的工序通用化，能够抑制气门正时调整装置的组装工序复杂化。因而，能够抑制气门正时调整装置的制造所需要的成本增大。
本公开还能够以各种形态实现。例如，能够以气门正时调整装置的制造方法、具备气门正时调整装置的内燃机、具备该内燃机的车辆等的形态来实现。
附图说明
关于本公开的上述目的及其他的目的、特征及优点，一边参照附图一边通过下述详细的记述会变得更明确。
图1是表示第1实施方式的气门正时调整装置的概略结构的剖视图。
图2是表示沿着图1的II－II线的截面的剖视图。
图3是表示沿着图1的III－III线的截面的剖视图。
图4是表示气门正时调整装置的制造方法的次序的工序图。
图5是示意地表示第2实施方式的主要部分的结构的截面示意图。
图6是表示卡合部的周向的延伸设置角度的说明图。
图7是表示卡合部的周向的延伸设置角度的说明图。
具体实施方式
A.第1实施方式：
A－1.装置结构：
图1所示的第1实施方式的气门正时调整装置100设置在未图示的车辆中的从内燃机的曲柄轴210到凸轮轴220的动力传递路径。气门正时调整装置100调整被凸轮轴220开闭驱动的未图示的阀的气门正时，所述凸轮轴220被从曲柄轴210传递内燃机转矩。本实施方式的气门正时调整装置100在沿着凸轮轴220的旋转轴心AX1的方向(以下也称作“轴向AD”)上，连结在凸轮轴220的端部，调整作为阀的进气阀和排气阀中的进气阀的气门正时。另外，在以下的说明中，将在轴向AD上相对于气门正时调整装置100设置有凸轮轴220的一侧及方向也称作“后侧”，将轴向AD上的与后侧相反侧及方向也称作“前侧”。
气门正时调整装置100被连接在前侧的未图示的电动致动器驱动。该电动致动器通过控制内燃机200的整体动作的未图示的ECU而被控制。
如图1至图3所示，气门正时调整装置100具备驱动旋转体10、偏心轴部20、从动旋转体30、多个辊60、罩部80、小径轴承42、滚针轴承44、大径轴承46和中径轴承48。
驱动旋转体10以凸轮轴220的旋转轴心AX1为中心与曲柄轴210连动地旋转。如图1所示，驱动旋转体10具有从后侧依次排列配置的链轮部11、壳体部13和前罩18。链轮部11、壳体部13和前罩18通过多个螺栓91而被连结。
链轮部11具有大致环状的外观形状，在外周面形成有多个齿轮部12。在齿轮部12和形成于曲柄轴210的齿轮212上，架设有定时链215。曲柄轴210的动力经由定时链215传递到链轮部11，由此驱动旋转体10与曲柄轴210连动地旋转。另外，也可以使用定时带等代替定时链215。链轮部11能够根据内燃机200的规格来设计形状及大小、齿轮部12的齿数等。
壳体部13具有大致筒状的外观形状。壳体部13具有环状部14和压入部16。在环状部14的内周面形成有多个内齿15。压入部16从环状部14朝向后侧突出地形成。压入部16具有沿着轴向AD的圆筒状的外观形状，被压入在链轮部11的内周面。
前罩18具有圆板状的外观形状。在前罩的大致中央，形成有开口部19。在开口部19插入有偏心轴部20。
偏心轴部20具有大致圆筒状的外观形状，与电动致动器的未图示的输出轴连接，以旋转轴心AX1为中心而被旋转驱动。偏心轴部20的外周面之中的后侧的外周面相对于旋转轴心AX1偏心而形成。将该外周面的轴心也称作偏心轴心AX2。
从动旋转体30以旋转轴心AX1为中心，与凸轮轴220连动地旋转。从动旋转体30通过中央螺栓92与凸轮轴220的轴向AD的端部连结，构成为能够相对于驱动旋转体10相对旋转。从动旋转体30具有主体部31和板部38。
主体部31具有筒状部32、板状部34、轴承部35和保持器36。筒状部32具有大致圆筒状的外观形状，被配置在偏心轴部20的径向内侧。在筒状部32的外周面与偏心轴部20的内周面之间，从前侧起排列安装着小径轴承42和滚针轴承44。通过小径轴承42和滚针轴承44，偏心轴部20被支承为相对于筒状部32旋转自如。在筒状部32形成有沿着旋转轴心AX1的轴孔33。在轴孔33中插入着中央螺栓92。板状部34与筒状部32的后侧的端部相连，具有朝向径向外侧形成的大致圆板状的外观形状。轴承部35从板状部34向后侧以环状突出的方式而形成。在轴承部35的外周面与壳体部13的压入部16的内周面之间，安装着大径轴承46。
保持器36与板状部34的径向上的外缘相连，具有朝向前侧而形成的大致圆筒状的外观形状。保持器36被插入在驱动旋转体10的壳体部13的内周面与中径轴承48的外周面之间。中径轴承48被配置在以偏心轴心AX2为轴心的偏心轴部20的外周面。在保持器36上，多个辊保持孔37沿着周向以等间隔的方式形成。多个辊保持孔37在径向上观察时分别形成为大致长方形状，将多个辊60转动自如地保持。在本实施方式中，多个辊保持孔37的数量比形成在驱动旋转体10的壳体部13的内齿15的齿数少。保持器36具有限制多个辊60的周向的移动并将旋转力向凸轮轴220输出的功能。
板部38具有大致圆板状的外观形状，与板状部34的后侧的端面抵接而配置。在本实施方式中，板部38与主体部31分体地形成并通过中央螺栓92而被螺栓连结，但也可以是板部38与主体部31一体地形成。如图3所示，在板部38的径向的外缘形成有止挡部39。止挡部39在周向的一部分中朝向径向内侧凹陷而形成。止挡部39如后述那样，规定凸轮轴220相对于曲柄轴210的相对旋转相位的限度。
如图2所示，多个辊60在驱动旋转体10的壳体部13的内周面与中径轴承48的外周面之间等间隔地排列。这样，多个辊60在径向上在多个内齿15与偏心轴部20之间在周向上排列地配置。在本实施方式中，多个辊60的数量比形成在驱动旋转体10的壳体部13的内齿15的齿数少，与多个辊保持孔37的数量相同。各辊60被配置于形成在从动旋转体30的保持器36的各辊保持孔37中，以向径向的移动被容许的状态而被保持器36保持。各辊60总是与中径轴承48的外周面抵接。在中径轴承48的径向外侧，在周向的一部分上形成有月牙环状的间隙CL。中径轴承48构成为，能够经由该间隙CL随着偏心轴部20的偏心旋转而向径向移动，即能够偏心运动。各辊60随着中径轴承48的偏心运动而一边被保持器36导引一边向径向摆动运动，多个辊60之中的一部分被嵌入到形成于壳体部13的内齿15的一部分。
图1及图3所示的罩部80具有大致圆板状的外观形状，与链轮部11的后侧的端面及大径轴承46的后侧的端面抵接而配置。将罩部80通过多个螺栓91与驱动旋转体10连结。在罩部80的大致中央，形成有开口部82。在开口部82配置有从动旋转体30的板部38。因此，罩部80相对于止挡部39被配置在径向的外侧。在开口部82，在周向的一部分上形成有朝向径向内侧突出的卡合部84。这样，卡合部84以规定的延伸设置角度沿着周向延伸设置。卡合部84与规定凸轮轴220相对于曲柄轴210的相对旋转相位的限度的止挡部39在周向上卡合。因此，由卡合部84和止挡部39规定相位的变更角θ1。这样，罩部80具有将大径轴承46在轴向AD上推压的功能、和规定相位的变更角θ1的功能。
具备以上的结构的气门正时调整装置100，在偏心轴部20被电动致动器旋转驱动的情况下，各辊60一边被保持器36导引，一边越过形成在壳体部13的内齿15，转动到相邻的内齿15，并一边沿着周向移动。通过各辊60的移动，偏心轴部20的旋转速度被减速并向从动旋转体30传递，从动旋转体30相对于驱动旋转体10的相对旋转相位被变更。由此，凸轮轴220相对于曲柄轴210的相位被变更，实现了与该相位对应的气门正时。
在本实施方式中，曲柄轴210相当于本公开中的驱动轴的下位概念，凸轮轴220相当于本公开中的从动轴的下位概念。
A－2.气门正时调整装置的制造方法：
在图4所示的气门正时调整装置100的制造方法中，准备具有上述结构的驱动旋转体10、偏心轴部20、从动旋转体30、多个辊60、罩部80和各轴承42、44、46、48(工序P410)。工序P410也称作准备工序。在准备工序中，驱动旋转体10分体地形成有链轮部11和壳体部13。
将偏心轴部20、多个辊60和从动旋转体30相对于壳体部13组装(工序P420)。在工序P420中，在形成于壳体部13的压入部16的内周面与形成于从动旋转体30的轴承部35的外周面之间，配置大径轴承46。大径轴承46通过压入部16被保持。
将壳体部13的压入部16向链轮部11的内周面压入，将链轮部11和壳体部13相互固定(工序P430)。在工序P430完成后，将罩部80通过多个螺栓91与驱动旋转体10连结，气门正时调整装置100的制造完成。
根据以上说明的第1实施方式的气门正时调整装置100，链轮部11和壳体部13分体地形成。因此，由于将能够根据内燃机200的规格来设计形状及大小、齿轮部12的齿数等的链轮部11、与形成有被要求作为减速机构的精度的多个内齿15的壳体部13分体地形成，所以能够使壳体部13成为与内燃机200的规格无关的通用的部件，能够抑制驱动旋转体10的制造所需要的成本增大。
这里，对于将链轮部11和壳体部13一体地形成的结构而言，需要使包括被要求精度的多个内齿15在内的驱动旋转体10整体相应于内燃机200的规格的不同而形成，驱动旋转体10的制造所需要的成本增大。
相对于此，根据本实施方式的气门正时调整装置100，由于链轮部11和壳体部13分体地形成，所以能够抑制驱动旋转体10的制造所需要的成本增大，此外，能够抑制定时链215及齿轮部12的设计的自由度下降。
此外，由于在壳体部13形成有被向链轮部11的内周面压入的压入部16，所以在对于壳体部13组装偏心轴部20、多个辊60和从动旋转体30之后，能够将压入部16压入到链轮部11的内周面而将链轮部11和壳体部13相互固定。因此，能够与内燃机200的规格无关地使直到链轮部11的组装前为止的工序通用化。因此，能够抑制气门正时调整装置100的组装工序复杂化。
因而，能够抑制气门正时调整装置100的制造所需要的成本增大。
B.第2实施方式：
图5至图7所示的第2实施方式的气门正时调整装置100a与第1实施方式的气门正时调整装置100的不同点在于，将在第1实施方式中分体地形成的链轮部11a和罩部80a一体地形成。其他的结构与第1实施方式相同，所以对于相同的结构赋予相同的标号，省略它们的详细的说明。另外，在图5中，作为气门正时调整装置100a的主要部分，将与图1同样的截面中的壳体部13、链轮部11a、罩部80a、大径轴承46和从动旋转体30的一部分放大而示意地表示。此外，在图6及图7中，将与图3同样的截面示意地表示。
第2实施方式的罩部80a被构成为兼具备链轮部11a的功能和卡合部84的功能的单一的部件。如图6及图7所示，在本实施方式中，形成于罩部80a的卡合部84的周向的延伸设置角度θ2对应于内燃机200的规格而形成。由此，规定了与内燃机200的规格对应的相位的变更角θ1。另外，延伸设置角度θ2对应于内燃机200的规格而形成，例如存在在气门正时调整装置100a的规格书及操作说明书等中记载的情况。
根据以上说明的第2实施方式的气门正时调整装置100a，起到与第1实施方式的气门正时调整装置100同样的效果。除此以外，由于链轮部11a与罩部80a一体地形成，所以能够削减部件件数，能够使组装工序简单化。此外，由于卡合部84的周向的延伸设置角度θ2对应于内燃机200的规格而形成，所以能够使止挡部39的周向的角度与内燃机200的规格无关地设为相同，能够使板部38为与内燃机200的规格无关的通用的部件。因而，由于在罩部80a形成有能够与内燃机200的规格对应地形成的链轮部11a和卡合部84的双方，所以能够使除了罩部80a以外的其他部件通用化，能够进一步抑制气门正时调整装置100a的制造所需要的成本的增大。
C.其他实施方式：
(1)在上述第2实施方式中，卡合部84以与内燃机200的规格对应的延伸设置角度θ2沿着周向而形成，但也可以是与内燃机200的规格无关地形成为相同的形态。在该形态中，相位的变更角θ1也可以根据将止挡部39的周向的角度对应于内燃机200的规格形成来规定。通过该结构，也起到与上述第2实施方式同样的效果。
(2)上述各实施方式的气门正时调整装置100、100a的结构只不过是一例，能够进行各种变更。例如，在上述各实施方式中，止挡部39朝向径向内侧凹陷而形成，卡合部84朝向径向内侧突出而形成，但也可以是止挡部39朝向径向外侧突出而形成，卡合部84朝向径向外侧凹陷而形成。此外，例如也可以代替螺栓91或中央螺栓92的连结而通过焊接等将各部件相互固定。通过这样的结构，也起到与上述各实施方式同样的效果。
(3)上述各实施方式的气门正时调整装置100、100a调整凸轮轴220进行开闭驱动的进气阀的气门正时，但也可以调整排气阀的气门正时。此外，气门正时调整装置100、100a也可以配置在被从作为驱动轴的曲柄轴210经由中间的轴传递动力的、作为从动轴的凸轮轴220的端部来使用，也可以配置在曲柄轴210的端部来使用，也可以配置在双重构造的凸轮轴所具备的驱动轴和从动轴中的一方的端部来使用。
本公开并不限定于上述的各实施方式，能够在不脱离其主旨的范围中以各种结构实现。例如，与在发明内容栏中记载的形态中的技术特征对应的各实施方式中的技术特征，为了解决上述课题的一部分或全部、或者为了达成上述效果的一部分或全部，可以适当进行替换、组合。此外，只要该技术特征在本说明书中没有被说明为必须的特征，就能够适当删除。

Claims (4)

1.一种气门正时调整装置(100、100a)，在内燃机(200)中配置在被从驱动轴(210)传递动力的从动轴(220)的轴向(AD)的端部，调整由上述从动轴进行开闭驱动的阀的气门正时，
上述气门正时调整装置具备：
驱动旋转体(10)，具有：链轮部(11、11a)，被从上述驱动轴传递动力；及筒状的壳体部(13)，与上述链轮部分体地形成，在上述壳体部的内周面形成有多个内齿(15)，上述驱动旋转体与上述驱动轴连动地以旋转轴心(AX1)为中心而旋转；
圆筒状的偏心轴部(20)，通过致动器被旋转驱动，以上述偏心轴部的外周面相对于上述旋转轴心偏心的方式而形成；
多个辊(60)，在与上述轴向正交的径向上，在上述多个内齿与上述偏心轴部之间沿周向排列而配置，上述多个辊的数量比上述多个内齿的齿数少；
从动旋转体(30)，具有：保持器(36)，限制上述多个辊的上述周向的移动；及止挡部(39)，规定上述从动轴相对于上述驱动轴的相对旋转相位的限度，上述从动旋转体与上述从动轴连动地以上述旋转轴心为中心而旋转；以及
罩部(80、80a)，相对于上述止挡部配置在上述径向的外侧，形成有与上述止挡部在上述周向卡合的卡合部(84)，
在上述壳体部形成有被向上述链轮部的内周面压入的压入部(16)。
2.如权利要求1所述的气门正时调整装置，
上述链轮部与上述罩部一体地形成。
3.如权利要求2所述的气门正时调整装置，
上述卡合部以与上述内燃机的规格对应的延伸设置角度(θ2)沿着上述周向延伸设置。
4.一种气门正时调整装置的制造方法，上述气门正时调整装置在内燃机中配置在被从驱动轴传递动力的从动轴的轴向的端部，调整由上述从动轴进行开闭驱动的阀的气门正时，
上述气门正时调整装置具备：驱动旋转体，具有被从上述驱动轴传递动力的链轮部、及在自身的内周面形成有多个内齿的筒状的壳体部；圆筒状的偏心轴部，通过致动器被旋转驱动，以上述偏心轴部的外周面相对于旋转轴心偏心的方式而形成；多个辊，在与上述轴向正交的径向上，在上述多个内齿与上述偏心轴部之间沿周向排列而配置，上述多个辊的数量比上述多个内齿的齿数少；从动旋转体，具有限制上述多个辊的上述周向的移动的保持器、及规定上述从动轴相对于上述驱动轴的相对旋转相位的限度的止挡部；以及罩部，相对于上述止挡部配置在上述径向的外侧，形成有与上述止挡部在上述周向卡合的卡合部，在上述壳体部形成有被向上述链轮部的内周面压入的压入部，
上述气门正时调整装置的制造方法包括：
将上述链轮部和上述壳体部分体地形成的工序；
对于上述壳体部组装上述偏心轴部、上述多个辊和上述从动旋转体的工序；以及
将上述压入部向上述链轮部的内周面压入、将上述链轮部和上述壳体部相互固定的工序。
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