CN208364192U - 阀正时控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种阀正时控制装置，其中，相位调节机构形成为减速机构，其通过电动致动器使偏心轴心以旋转轴心为中心进行公转，从而根据齿圈与内齿轮的齿数差使齿圈发生相对旋转。上述相位调节机构具备联轴器部件，该联轴器部件具有在成为径向的第1方向上变位自如地卡合于驱动侧旋转体的第1卡合部、和在作为径向的呈相对第1方向正交的姿势的第2方向上变位自如地卡合于内齿轮的第2卡合部。

Description

阀正时控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种阀正时控制装置，其通过电动致动器对驱动侧旋转体与从动侧旋转体的相对旋转相位进行设定。

背景技术

作为上述结构的阀正时控制装置，专利文献1中展示了一种具备内摆线型减速机构的技术：在驱动侧旋转体(在文献中为链轮)的内周壁固定有齿圈，内齿轮(在文献中为行星齿轮)被支承于从该驱动侧旋转体的中心轴心偏心的偏心轴，使该内齿轮的齿部的一部分啮合于齿圈的内周的齿部的一部分。在该专利文献1中，具备如下结构：具备电动致动器(在文献中为电磁部)，并具备连结于凸轮轴的从动侧旋转体(在文献中为输出轴)，使内齿轮的卡合突起卡合于形成于从动侧旋转体的多个卡合孔。

根据该结构，通过经电动致动器的驱动使支承于偏心轴的内齿轮公转，上述内齿轮仅以相当于齿圈的齿数与内齿轮的齿数之差的角度，相对于齿圈进行相对旋转。此外，由于内齿轮的卡合突起卡合于从动侧旋转体的卡合孔，作为电动致动器驱动的结果，从动侧旋转体仅以对应于内齿轮的旋转角的角度，相对驱动侧旋转体进行旋转。

专利文献

专利文献1：日本专利特开2004-3419号公报

实用新型内容

在专利文献1的技术中，在允许内齿轮以偏心轴的轴心为中心的公转的同时，将该内齿轮的旋转传递至从动侧旋转体(输出轴)，因此将形成于从动侧旋转体的卡合孔的内径设定为大于卡合突起的外径。

然而，如专利文献1的技术所述，在使卡合突起卡合于卡合孔而传递旋转力的结构中，为了使卡合突起的外周总是无空隙地接触卡合孔的内周，并且在接触时不会产生过剩的应力，需要以较高的精度形成卡合孔和卡合突起。

特别地，在使卡合突起卡合于卡合孔的结构中，由于在卡合孔的内周与卡合突起的外周接触的较小的面上传递旋转力，因此需要多个卡合孔和多个卡合突起来抑制应力的集中，从在加工上需要时间和精度的观点出发，还有改善的余地。

此外，在如专利文献1所示的阀正时控制装置般组合多齿数的齿轮而成的减速机构中，虽然向内部供给润滑油以使齿轮能够良好地啮合，但也寻求能够良好地使润滑油排出的技术。

如此，在具有使内齿轮以偏心轴心为中心进行公转的减速装置的阀正时控制装置中，寻求使以抑制应力集中的方式形成联接内齿轮与驱动侧旋转体的机构。

本实用新型的特征在于，其具有：

驱动侧旋转体，上述驱动侧旋转体以旋转轴心为中心与内燃机的曲轴同步旋转；

从动侧旋转体，上述从动侧旋转体在与上述旋转轴心相同的轴心上与上述驱动侧旋转体相对旋转自如地配置，并与上述内燃机的阀开闭用的凸轮轴一体旋转；和，

相位调节机构，上述相位调节机构通过电动致动器对上述驱动侧旋转体以及上述从动侧旋转体的相对旋转相位进行设定，

上述相位调节机构具备齿圈、内齿轮、和联接机构，上述齿圈为内齿型且作为上述从动侧旋转体而配置于与上述旋转轴心相同的轴心上，上述内齿轮为与上述齿圈齿数不同的外齿型，且配置于与偏心轴心相同的轴心上，上述偏心轴心和上述旋转轴心呈平行姿势，上述联接机构将上述内齿轮联接至上述驱动侧旋转体，并且，上述相位调节机构形成为差动型的减速机构，其中，使上述内齿轮的齿部的一部分啮合于上述齿圈的齿部的一部分，通过上述电动致动器的驱动力使上述偏心轴心的位置以上述旋转轴心为中心进行公转，从而使上述内齿轮相对上述齿圈进行相对旋转，

上述联接机构形成为具有使第1卡合部与第2卡合部在与上述旋转轴心正交的假想平面上一体化的联轴器部件，上述第1卡合部在成为径向的第1方向上变位自如地卡合于上述驱动侧旋转体，上述第2卡合部在作为径向的呈相对上述第1方向正交的姿势的第2方向上变位自如地卡合于上述内齿轮。

根据该结构，当通过电动致动器使偏心轴心的位置以旋转轴心为中心进行公转时，伴随着内齿轮的公转，联轴器部件的第1卡合部相对驱动侧旋转体在第1方向发生变位，该联轴器部件的第2卡合部相对内齿轮在第2方向发生变位，由此，联轴器部件阻挡内齿轮向旋转方向的变位。由此，内齿轮相对驱动侧旋转体的旋转被联轴器部件所限制，因此，使从动侧旋转体相对驱动侧旋转体发生相对旋转。尤其是，在该结构中，第1卡合部和第2卡合部为进行直线运动的结构，因此，均能够形成为以较宽的面承接旋转力，从而能够消除应力集中。

因此，在具有使内齿轮以偏心轴心为中心进行公转的减速装置的阀正时控制装置中，在联接内齿轮与驱动侧旋转体的联接机构中应力的集中被抑制。进而，使第1卡合部与第2卡合部在呈与旋转轴心正交的姿势的假想平面上一体化，因而，能够抑制联轴器部件的厚度的增大从而实现阀正时控制装置的小型化。

本实用新型中，上述联接机构也可形成为具有贯通槽和上述联轴器部件，上述贯通槽为从上述驱动侧旋转体的内部空间沿着上述第1方向贯穿至外部空间而形成，上述联轴器部件具有形成为臂状以卡合于上述贯通槽的上述第1卡合部。

根据该结构，通过将形成为臂状的第1卡合部卡合于贯通槽，能够使沿着第1方向的直线的变位稳定地进行。此外，由于横跨驱动侧旋转体的内部空间和外部空间而形成贯通槽，因此，当驱动侧旋转体进行旋转时，能够利用离心力将内部空间的润滑油经由贯通槽向外部排出，从而良好地进行润滑油的循环，也能够将内部的尘埃良好地排出。

本实用新型中，上述驱动侧旋转体也可由具有收容上述相位调节结构的内部空间的外壳、和覆盖该外壳的薄板构成，上述贯通槽也可形成于上述外壳。

根据该结构，由于在为了在沿着旋转轴心的方向上确保内部空间而形成为较厚的外壳形成贯通槽，因此能够使贯通槽的槽深较深，由此，卡合于此的第1卡合部也能够形成为相对较厚。由此，能够容易地提高卡合的强度。而且，通过形成贯通槽，也能够使积存较多润滑油的外壳的内部的润滑油积极地排出。

本实用新型也可为，在上述板的内表面形成突出部，上述突出部通过接触上述齿圈而进行在沿着上述旋转轴心的方向上的上述齿圈的定位。

根据该结构，通过使形成于板的内表面的突出部接触齿圈，能够稳定沿着旋转轴心的方向上的齿圈的位置。

附图说明

图1为阀正时控制装置的剖面图。

图2为图1的II-II线剖面图。

图3为图1的III-III线剖面图。

图4为阀正时控制装置的分解立体图。

具体实施方式

下面基于附图对本实用新型的实施方式进行说明。

[基本结构]

如图1～4所示，阀正时控制装置1构成为具备驱动侧旋转体A、从动侧旋转体B、和相位调节机构C，上述驱动侧旋转体A与作为内燃机的发动机E的曲轴2同步旋转，上述从动侧旋转体B与进气凸轮轴3一体旋转，上述相位调节机构C通过相位控制电机M(电动致动器的一个例子)的驱动力对驱动侧旋转体A与从动侧旋转体B的相对旋转相位进行设定。

发动机E形成为四冲程型，其将活塞4收容于形成于气缸体的多个缸膛，并通过连杆5将该活塞4连结于曲轴2。同步皮带6(也可为定时链等)横跨该发动机E的曲轴2的输出皮带轮2S、和驱动侧旋转体A的驱动皮带轮11S而缠绕。

由此，在发动机E运转时，阀正时控制装置1的整体以旋转轴心X为中心进行旋转。此外，形成为通过相位调节机构C的驱动，从动侧旋转体B能够相对驱动侧旋转体A向与旋转方向同方向或反方向进行变位。

该阀正时控制装置1通过利用ECU等控制装置对相位控制电机M的驱动进行控制，从而以相位调节机构C对驱动侧旋转体A与从动侧旋转体B的相对旋转相位进行设定，并通过此设定，实现利用进气凸轮轴3的凸轮部3A进行的进气阀3B的开闭时间(开闭正时)的控制。

(阀正时控制装置)

驱动侧旋转体A以多个紧固螺栓13对形成有驱动皮带轮11S的外壳11、和前板12进行紧固。在外壳11的内部空间收容有从动侧旋转体B和相位调节机构C，上述相位调节机构C作为内摆线型减速器(差动型减速机构的具体例)而形成。

从动侧旋转体B由齿圈21构成，上述齿圈21形成有具有许多内齿的内齿部21A。相位调节机构C由齿圈21、内齿轮22、驱动轴24、和联轴器部件30构成，上述内齿轮22形成有具有许多与该齿圈21的内齿部21A啮合的外齿的外齿部22A，上述驱动轴24联接于内齿轮22，上述联轴器部件30作为将内齿轮22联接于驱动侧旋转体A的联接机构。

如图2所示，齿圈21与旋转轴心X配置于同一轴心上，内齿轮22与偏心轴心Y配置于同一轴心上，上述偏心轴心Y和旋转轴心X呈并行姿势。外齿部22A的一部分啮合于齿圈21的内齿部21A的一部分，内齿轮22的外齿部22A的齿数设定为比齿圈21的内齿部21A的齿数仅少1个齿。

相位控制电机M(电动电机)通过支承架7支承于发动机E，使其输出轴Ma与旋转轴心X配置于同一轴心上。

齿圈21具有将从动板21P相对形成有内齿部21A的环状部分进行一体化的结构，上述从动板21P为相对旋转轴心X正交的姿势。通过使连结螺栓35穿过该从动板21P的中央的孔部并螺合于进气凸轮轴3，该齿圈21在与旋转轴心X相同的轴心上连结于进气凸轮轴3。

驱动轴24在沿着旋转轴心X的方向上的外端侧形成以旋转轴心X为中心的外周面的第1支承部24A，在内端侧形成以偏心轴心Y为中心的外周面的第2支承部24B。在第2支承部24B的外周形成一对缺口部，分别嵌入弹簧部件25。此外，驱动轴24形成以旋转轴心X为中心的孔部24C，在该孔部24C以与旋转轴心X平行的姿势形成一对卡合槽24T，上述卡合槽24T与相位控制电机M的输出轴Ma的卡合部件28卡合。

进而，在孔部24C中，形成与旋转轴心X呈平行姿势的单一的润滑槽24G，在形成从该润滑槽24G贯穿至外表面的润滑流路24R的同时，形成从一对卡合槽24T贯穿至外表面的一对润滑流路24R(参见图3)。

如图1所示，通过将第1球轴承26嵌入前板12的中央的开口，并将第1支承部24A插入该第1球轴承26，驱动轴24相对驱动侧旋转体A以旋转轴心X为中心旋转自如地被支承。

此外，将第2球轴承27外嵌于驱动轴24的第2支承部24B，并嵌入驱动轴24的一对缺口部，使作用力作用于该第2球轴承27的内周，并将内齿轮22旋转自如地外嵌于第2球轴承27。进而，由于具备作为挡圈的C形环29，能够阻止第2球轴承27从第2支承部24B脱落。

由此，内齿轮22以偏心轴心Y为中心旋转自如地被支承，并且，其外齿部22A的一部分啮合于齿圈21的内齿部21A的一部分，并通过一对弹簧部件25的作用力来维持该啮合。

(相位调节机构：联轴器部件)

构成联接机构的联轴器部件30通过板状部件的冲压加工等制造而成，其由一对第1卡合臂31(第1卡合部的一个例子)、一对第2卡合臂32(第2卡合部的一个例子)、和环状部33一体形成，上述第1卡合臂31以旋转轴心X为中心向外侧突出，上述第2卡合臂32向相对第1卡合臂31正交的方向突出，上述环状部33连结第1卡合臂31和第2卡合臂32。第2卡合臂32(第2卡合部的一个例子)形成有向旋转轴心X方向开口的卡合凹部32A。

一对第1卡合臂31、一对第2卡合臂32、和连结它们的环状部33设置于与旋转轴心X正交的假想平面上。

从沿着旋转轴心X的方向看，第1卡合臂31(第1卡合部的一个例子)由沿着第1方向直线状地延伸的板状的区域构成，第2卡合臂32(第2卡合部的一个例子)的卡合凹部32A形成为沿着第2方向凹陷的凹状。

在构成驱动侧旋转体A的外壳11中，一对第1联接部AT(贯通槽的具体例)形成为贯通槽状，上述第1联接部AT相对与前板12接触的连结面，从外壳11的内部空间以旋转轴心X为中心沿半径向延伸至外部空间。

如此，一对第1联接部AT所排列的直线方向成为第1方向(在图3中为左右方向)。此外，在内齿轮22的端面，在隔着偏心轴心Y而相对的位置形成一对突起状的第2联接部22T。如此，一对第2联接部22T所排列的直线方向成为第2方向(在图3中为上下方向)。

如图3所示，在各个第1联接部AT形成有从沿着旋转轴心X的方向观察时相对第1方向呈平行姿势的一对第1导向面G1。此外，在各个第2联接部22T形成有具备从沿着旋转轴心X的方向观察时相对第2方向呈平行姿势的一对第2导向面G2的矩形。

根据该结构，通过使联轴器部件30的第1卡合臂31卡合于第1联接部AT，且使联轴器部件30的第2卡合臂32的卡合凹部32A卡合于第2联接部22T，能够使联轴器部件30作为十字滑块联轴器而发挥作用。

此外，通过这些卡合，形成如下位置关系：第1卡合臂31的直线状部与第1联接部AT的第1导向面G1接触，第2卡合臂32的凹状部的直线状部与第2联接部22T的第2导向面G2接触。

如图4所示，第1联接部AT的槽深L1设定为相比第1卡合臂31的厚度L2足够大的值。由此，使第1卡合臂31的表面与前板12接触，并在第1卡合臂31的里面与第1联接部AT的底部之间形成空隙。

进而，多个突出部12A突出形成于前板12的内表面，上述突出部12A通过接触齿圈21的端面而进行齿圈21在沿旋转轴心X的方向上的定位。

(相位调节机构的工作方式)

通过以相比进气凸轮轴3的旋转速度更高或更低的速度对相位控制电机M的输出轴Ma进行旋转驱动，第2支承部24B的偏心轴心Y以旋转轴心X为中心进行公转。

通过该公转，内齿轮22的外齿部22A相对于齿圈21的内齿部21A的啮合位置沿着齿圈21的外周发生变位，从而使内齿轮22想要以偏心轴心Y为中心进行自转。

如此，当内齿轮22的偏心轴心Y以旋转轴心X为中心进行公转时，内齿轮22的变位由第2联接部22T传递至卡合凹部32A。当该变位包含沿着第1方向的成分时，联轴器部件30响应该变位在第1方向发生变位，当该变位包含沿着第2方向的成分时，联轴器部件30不响应该变位而仅有内齿轮22在第2方向发生变位。当然，联轴器部件30也存在同时在第1方向和第2方向发生变位的情况。

此外，内齿轮22的外齿部22A的齿数设定为比齿圈21的内齿部21A的齿数仅少1个齿，因此，在内齿轮22的偏心轴心Y以旋转轴心X为中心仅公转一周的情况下，齿圈21仅旋转1个齿，从而实现大幅的减速。

在该结构中，内齿轮22与构成驱动侧旋转体A的外壳11的相对旋转被联轴器部件30所限制，因此，通过随着内齿轮22的公转而作用于使内齿轮22自转的方向上的旋转力，使齿圈21以旋转轴心X为中心进行旋转。也就是说，通过内齿轮22相对齿圈21进行公转，使齿圈21以驱动侧旋转体A为基准进行旋转，其结果为，对驱动侧旋转体A与从动侧旋转体B的相对旋转相位进行设定，从而实现利用进气凸轮轴3进行的开闭时间的设定。

(实施方式的作用/效果)

根据这样的结构，在内齿轮22的偏心轴心Y相对齿圈21进行公转的情况下，通过联轴器部件30在第1方向与第2方向上的变位，将阻止内齿轮22与驱动侧旋转体A的相对旋转，并使连结于齿圈21(从动侧旋转体B)的进气凸轮轴3相对驱动侧旋转体A进行相对旋转。此外，在该结构中，由于具备通过对板状部件的冲压加工等而能够形成为较薄的联轴器部件30，因此能够使阀正时控制装置1变薄。

例如，当联轴器部件30在第1方向发生变位时，第1卡合臂31在相对第1联接部AT的第1导向面G1滑动接触的状态下被引导。此外，当内齿轮22相对联轴器部件30在第2方向发生变位时，第2卡合臂32的卡合凹部32A在相对第2联接部22T的第2导向面G2滑动接触的状态下被引导。根据这样的引导方式，在滑动接触部分直线地进行平滑的变位，压力不会局部地作用于滑动接触部分。

阀正时控制装置1配置于链条箱(chain case)的内部，上述链条箱对发动机E的进气凸轮轴3、和排气凸轮轴进行驱动。根据这样的位置关系，供给至凸轮轴或链条的润滑油的一部分从前板12的中央的开口流入驱动轴24的孔部24C，供给至外壳11的内部空间的各部位，从而使相位调节机构C平滑地工作。

也就是说，流入孔部24C的润滑油从内端位置被供给至齿圈21的内部，并供给至齿圈21的内齿部21A与内齿轮22的外齿部22A之间，然后流至外壳11的内部空间。并且，流入孔部24C的润滑油的一部分从多个润滑槽24G流至驱动轴24的外表面，被供给至联轴器部件30的第1卡合臂31与第1联接部AT之间，并且，也被供给至第2卡合臂32与第2联接部22T之间。

特别地，由于阀正时控制装置1进行旋转，因此外壳11的内部空间的润滑油和供给至第1卡合臂31的部位的润滑油由于离心力从第1联接部AT与第1卡合臂31之间的空隙排出。由于像这样经由空隙向外部排出润滑油，因此，例如也能够将内部空间的尘埃与润滑油一起排出。

此外，由于将形成于前板12的内表面的多个突出部12A配置于可与齿圈21的端面接触的位置，因此能够决定沿着旋转轴心X的方向上的齿圈21的位置。

(另一实施方式)

本实用新型也可为上述实施方式之外的以下结构(对具有和上述实施方式相同功能的部件标记与上述实施方式通用的编号、符号)。

(a)也可将卡合于第1卡合臂31的第1联接部AT形成于前板12。此外，也可在外壳11与前板12的相向的面上均形成呈沿着第1方向的姿势的槽，从而形成第1联接部AT。

(b)即使在将第1联接部AT形成于外壳11或前板12中任一个的情况下，也并非一定要采用从外壳11的内部空间到达外部空间的结构，也可形成为不与外部空间连通的袋状。

(c)例如，第1联接部AT也可形成为使形成于第1卡合臂31的槽状的凹部相对移动自如地嵌入在外壳11形成为突起状的引导部件。

(d)作为第2联接部22T，也可形成为在内齿轮22的端面形成向半径向延伸的槽部，并在联轴器部件30形成嵌入槽部的部件。

产业上的可利用性

本实用新型可利用于具备使内齿轮的外齿啮合于齿圈的内齿的相位调节结构的阀正时控制装置。

符号说明

1 阀正时控制装置

2 曲轴

3 凸轮轴(进气凸轮轴)

11 外壳

12 板(前板)

12A 突出部

21 齿圈

21A 齿部(内齿部)

22 内齿轮

22A 齿部(外齿部)

30 联接机构/联轴器部件

31 第1卡合部(第1卡合臂)

32 第2卡合部(第2卡合臂)

A 驱动侧旋转体

AT 贯通槽

B 从动侧旋转体

C 相位调节机构

E 内燃机(发动机)

M 电动致动器(相位控制电机)

X 旋转轴心

Y 偏心轴心

Claims (4)

1.一种阀正时控制装置，其特征在于，所述阀正时控制装置具有：

驱动侧旋转体，所述驱动侧旋转体以旋转轴心为中心与内燃机的曲轴同步旋转；

从动侧旋转体，所述从动侧旋转体在与所述旋转轴心相同的轴心上与所述驱动侧旋转体相对旋转自如地配置，并与所述内燃机的阀开闭用的凸轮轴一体旋转；和，

相位调节机构，所述相位调节机构通过电动致动器对所述驱动侧旋转体以及所述从动侧旋转体的相对旋转相位进行设定，

所述相位调节机构具备齿圈、内齿轮、和联接机构，所述齿圈为内齿型且作为所述从动侧旋转体而配置于与所述旋转轴心相同的轴心上，所述内齿轮为与所述齿圈齿数不同的外齿型，且配置于与偏心轴心相同的轴心上，所述偏心轴心与所述旋转轴心呈平行姿势，所述联接机构将所述内齿轮联接至所述驱动侧旋转体，并且，所述相位调节机构形成为差动型的减速机构，其中，使所述内齿轮的齿部的一部分啮合于所述齿圈的齿部的一部分，通过所述电动致动器的驱动力使所述偏心轴心的位置以所述旋转轴心为中心进行公转，从而使所述内齿轮相对所述齿圈进行相对旋转，

所述联接机构形成为具有使第1卡合部与第2卡合部在与所述旋转轴心正交的假想平面上一体化的联轴器部件，所述第1卡合部在成为径向的第1方向上变位自如地卡合于所述驱动侧旋转体，所述第2卡合部在作为径向的呈相对所述第1方向正交的姿势的第2方向上变位自如地卡合于所述内齿轮。

2.如权利要求1所述的阀正时控制装置，其中，

所述联接机构形成为具有贯通槽和所述联轴器部件，所述贯通槽为从所述驱动侧旋转体的内部空间沿着所述第1方向贯穿至外部空间而形成，所述联轴器部件具有形成为臂状以卡合于所述贯通槽的所述第1卡合部。

3.如权利要求2所述的阀正时控制装置，其中，

所述驱动侧旋转体由具有收容所述相位调节机构的内部空间的外壳、和覆盖该外壳的板构成，所述贯通槽形成于所述外壳。

4.如权利要求3所述的阀正时控制装置，其中，

在所述板的内表面形成突出部，所述突出部通过接触所述齿圈而进行在沿着所述旋转轴心的方向上的所述齿圈的定位。