阀正时控制装置的利记博彩app

文档序号:12285937阅读:240来源:国知局
阀正时控制装置的利记博彩app

本发明涉及一种阀正时控制装置,其对与曲轴同步旋转的驱动侧旋转体、和与该驱动侧旋转体相对旋转自如地被支承并与吸气凸轮轴和排气凸轮轴中的至少一方一体旋转的从动侧旋转体的相对旋转相位进行控制。



背景技术:

在现有技术中,通常利用阀正时控制装置根据发动机的运转状况对进气阀或排气阀的开闭时间进行控制。这种阀正时控制装置的技术,在下述出处的专利文献1和2中有记载。

专利文献1中所述的内燃机用凸轮轴调整装置通过二级行星齿轮来对内燃机的凸轮轴和曲轴之间的相对旋转角位置进行电调整,上述二级行星齿轮具有固定在曲轴上的驱动部、固定在凸轮轴上的从动部和连结于电调整单元的调整单元轴的调整轴。调整轴与调整单元轴之间设有十字滑块联轴器。

专利文献2所述的阀正时调整装置对进气阀和排气阀的至少一方的开闭时间进行调整。该阀正时调整装置具有:通过驱动轴的驱动转矩而绕从动轴线旋转的旋转部件、伴随该旋转部件的旋转而绕从动轴线旋转的行星齿轮、伴随该行星齿轮的旋转而与从动轴一体地绕从动轴线旋转的输出轴,输出轴的轴心相对于行星齿轮的轴心偏心而设置。为了在输出轴与行星齿轮之间传递旋转力,在输出轴上设置卡合孔,在行星齿轮设有与该卡合孔卡合,并具有尺寸小于卡合孔内径的外径的卡合突起。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2006-300068号公报

专利文献2:日本专利特开2004-3419号公报



技术实现要素:

专利文献1中所述的技术中使用了二级行星齿轮,因此齿轮的啮合部分增多,制造上的误差可能使得间隙增大。另一方面,在发动机的气门系统中,在阀弹簧和凸轮轴旋转时会产生转矩变动。因此,在阀正时控制装置内,在所述齿轮的啮合部分中可能产生正负的反转动作,并且由于上述间隙而导致击打声的产生。此外,由于如上所述使用了二级行星齿轮,因此轴向的长度也变长。

此外,在专利文献2中所述的技术中,相互偏心的两个部件通过卡合孔和具有小于该卡合孔内径的外径的卡合突起而传递旋转力。在此,在各个部件中遍及圆周方向而设置卡合孔和卡合突起,在传递旋转力时,插入各卡合孔中的卡合突起必须与各卡合孔的内周面接触。然而,由于对圆形的孔或圆柱状的突起进行加工时可能含有规定的误差,所以任何的卡合孔和卡合突起之间都有可能产生间隙。因此,在传递旋转力时,可能会由于该间隙而时常产生击打声,或者在所输入的转矩发生变化时产生特别巨大的击打声。

鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种阀正时控制装置,该装置在通过电动致动器(electric actuator)使从动侧旋转体和驱动侧旋转体相对旋转时,能够抑制击打声的产生。

用于实现上述目的的本发明的阀正时控制装置的结构特征为,具有:驱动侧旋转体、从动侧旋转体、相位调节机构。上述驱动侧旋转体以旋转轴心为中心与曲轴同步旋转;上述从动侧旋转体以上述旋转轴心为中心,与上述驱动侧旋转体相对旋转自如地被支承,并与进气凸轮轴和排气凸轮轴的至少一方一体旋转;上述相位调节机构为齿轮式,其利用电动致动器的驱动力来设定上述驱动侧旋转体和从动侧旋转体的相对转动相位。上述相位调节机构具有输出齿轮和输入齿轮,上述输出齿轮与上述旋转轴心配置在同一轴心上,并固定于上述从动侧旋转体,上述输入齿轮与相对上述旋转轴心呈平行姿势的偏心轴心配置在同一轴心上,并通过十字滑块联轴器连结于上述驱动侧旋转体。同时,使上述输出齿轮的齿部的一部分与上述输入齿轮的齿部的一部分啮合,并通过利用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,从而使上述输入齿轮相对于上述输出齿轮相对旋转,相对旋转角度为相当于上述输出齿轮的齿数和上述输入齿轮的齿数的差的角度,上述十字滑块联轴器具有设置于上述驱动侧旋转体与上述输入齿轮之间的十字环,在上述驱动侧旋转体与上述十字环之间、及上述十字环与上述输入齿轮之间,设于互相相对的任意一方的部件上的直线状的槽部与设于任意另一方的矩形的凸部滑动自如地卡合。

通过像这样利用十字滑块联轴器进行构成,在驱动侧旋转体和十字环之间及十字环和输入齿轮之间,在各个部件中沿着一条基准线设置直线状的槽和矩形的凸部即可。因此,与为了制作现有技术那样的动力传递接头而加工圆形的孔或圆柱状的突起的情况相比,能够减小各部件间的间隙等来提高加工精度。所以,使从动侧旋转体相对于驱动侧旋转体进行相对旋转时,能够抑制击打声的产生,特别是在旋转过程中突然产生转矩变化的情况下,也能够抑制击打声的产生。进而,传递效率也能够提高。

此外,上述输入齿轮具有与上述旋转轴心相垂直的平面,优选上述凸部和上述槽部的一方以从上述输入齿轮的平面的外周边缘向径向内侧延伸的方式形成于上述输入齿轮。

根据这样的结构,在输入齿轮及十字滑环之中设置有凸部的一方的部件中,可以在径向的长度为最大的位置设置凸部,所以能够进一步减小由输入齿轮和十字环的间隙尺寸所引起的两部件之间在传递动力时的晃动。因此,能够进一步减少击打声的产生。

此外,在上述十字环中,优选在形成有上述槽部和上述凸部的一方的面上与上述槽部和上述凸部的一方不同的位置上形成有凹部。

根据这样的结构,可以使十字环轻量化,因此能够减少作用在十字环上的惯性力矩。因此,能够得到阀开闭时间发生变化时响应性良好的装置。

此外,在上述驱动侧旋转体和上述十字环之间的设置在上述驱动侧旋转体和上述十字环的一方的凸部,优选设置得比在上述十字环和上述输入齿轮之间的设置在上述十字环和上述输入齿轮的一方的凸部更趋近径向外侧。

像这样,通过使在驱动侧旋转体和十字环之间的设于驱动侧旋转体和十字环的一方的凸部设置的比在十字环和输入齿轮之间的设于十字环和输入齿轮的一方的凸部更靠径向外侧,能够进一步减小由驱动侧旋转体和十字环的间隙尺寸所引起的两部件之间在传递动力时的晃动。因此,驱动侧旋转体和十字环之间难以产生齿隙,可以使驱动力通过十字滑块联轴器进行传递时的齿隙的累积变得最小,因此能够进一步降低击打声的产生。

附图说明

图1是阀正时控制装置的侧面截面图。

图2是图1的II-II线的截面图。

图3是图1的III-III线的截面图。

图4是阀正时控制装置的分解立体图。

具体实施方式

本发明所涉及的阀正时控制装置在通过电动致动器使从动侧旋转体和驱动侧旋转体进行相对旋转时,减少击打声的产生。下面,对本实施方式的阀正时控制装置1进行说明。

图1表示阀正时控制装置1的侧面截面图。图2表示图1的II-II线的截面图。图3表示图1的III-III线的截面图。图4表示阀正时控制装置1的主要部分的分解立体图。如图1所示,阀正时控制装置1设置于发动机E上,该装置被用于控制进气阀3B和排气阀的一方或双方的开闭时间并提高燃料效率。

在本实施方式中,发动机E形成四冲程型,其相对于形成在气缸体上的多个缸膛(cylinder bore),以使活塞4滑动自如的方式收容活塞4,且通过连杆5将活塞4连结于曲轴2。设想发动机E为轿车等车辆具有的结构,但其也可以为轿车之外的车辆所具有的结构。此外,可以为以发动机E作为驱动源的车辆,也可以为装载具有发动机E和电动机的驱动源的混合动力车辆。

阀正时控制装置1的结构包括驱动侧旋转体A、从动侧旋转构体B和相位调节机构C形成。驱动侧旋转体A具有后壳体11和前壳体12,并且通过连结螺栓13相互固定为一体。在后壳体11的外周侧上,驱动链轮11S与后壳体11设置于同轴上。横跨驱动链轮11S和曲轴2的输出链轮2S而卷绕有定时链或同步皮带等动力传送部件6。由此,驱动侧旋转体A以旋转轴心X为中心与曲轴2同步旋转。在本实施方式中,驱动侧旋转体A通过发动机E的驱动向如图2及图3所示的箭头S所表示的方向旋转。

从动侧旋转体B被配置在后壳体11和前壳体12所围成的容纳空间内,并通过连结螺栓35而被固定在进气凸轮轴3的前端部。从动侧旋转体B随着驱动侧旋转体A的旋转,经由后述的十字滑块联轴器30以旋转轴心X为中心与驱动侧旋转体A相对旋转自如地被支承,并且与进气凸轮轴3一体地旋转。在本实施方式中,从动侧旋转体B在旋转方向S上旋转驱动且进气凸轮轴3发生旋转,设置在进气凸轮轴3上的凸轮3A将发动机E的进气阀3B向下按压并使之开阀。

相位调节机构C利用电动致动器M的驱动力来设定驱动侧旋转体A和从动侧旋转体B的相对旋转相位。相位调节机构C形成为具有输出齿轮和输入齿轮的齿轮式结构。输出齿轮是指从相位调节机构C输出旋转力的齿轮,输入齿轮是指对相位调节机构C输入旋转力的齿轮。在本实施方式中,输出齿轮相当于齿圈(ring gear)21,输入齿轮相当于内齿轮22。因此,除非另有说明外,在以下将输出齿轮作为齿圈21进行说明,并将输入齿轮作为内齿轮22进行说明。

齿圈21配置在与旋转轴心X相同的轴心上,并紧固固定在从动侧旋转体B上。如上所述,从动侧旋转体B利用连结螺栓35来紧固固定在进气凸轮轴35上。因此,齿圈21与从动侧旋转体B一起旋转。齿圈21在内周上形成有多个齿部21A。

内齿轮22和与旋转轴心X呈平行姿势的偏心轴心Y配置在同一轴心上,并通过十字滑块联轴器30连接在构成驱动侧旋转体A的前壳体12上。此外,内齿轮22通过利用轴承BRG外嵌于偏心环24,从而从旋转轴心X偏心,以与旋转轴心X呈平行姿势的偏心轴心Y为中心旋转自如地被支承。在偏心环24的外周上经由轴承BRG设置有弹簧部件36,其用于抑制遍及内齿轮22和齿圈21之间的齿隙所引起的击打声的产生。

在此,偏心环24的轴向的一侧相对于旋转轴心X偏心,而轴向的另一侧形成于与旋转轴心X相同的轴心上。该轴向的另一侧通过轴承BRG被旋转自如地支承于前壳体12。

另一方面,旋转力从驱动侧旋转体A传递至内齿轮22,但如上所述,驱动侧旋转体A以旋转轴心X为旋转中心,内齿轮22以偏心轴心Y为旋转中心,所以为了将来自驱动侧旋转体A的旋转力传递到内齿轮22,在驱动侧旋转体A和内齿轮22之间设置有十字环23。

在内齿轮22的外周上形成多个齿部22A,构成该齿部22A的齿数少于形成于齿圈21的内周上的多个齿部21A的齿数。具体而言,将内齿轮22的齿部22A的齿数设定为比齿圈21的齿部21A的齿数少一(例如在齿圈21的齿数为100的情况下,内齿轮22的齿数设定为99)。如上所述,内齿轮22以从齿圈21的旋转中心即旋转轴心X偏心的偏心轴心Y为中心旋转自如地被支承,齿圈21的齿部21A的一部分与内齿轮22的齿部22A的一部分啮合。

通过上述啮合,相位调节机构C利用电动致动器M的驱动力以旋转轴心X为中心地使偏心轴心Y的位置进行公转,并使内齿轮22相对于齿圈21进行相对旋转,该相对旋转角度为与齿圈21的齿部21A的齿数和内齿轮22的齿部22A的齿数之间的差相当的角度。通过该相对旋转,能够改变齿圈21和内齿轮22的啮合位置,并且可以实现从动侧旋转体B相对于驱动侧旋转体A的相对旋转相位的设定。

在此,在本阀正时控制装置1中,随着发动机E的运行,进气凸轮轴3通过驱动侧旋转体A而进行旋转。另一方面,以使得内齿轮22如上述一样,其一部分与齿圈21进行啮合的位置不发生改变的方式,在发动机E的运行状态下向规定方向驱动电动致动器M的输出轴Ma。该电动致动器M的驱动由控制部60基于对进气凸轮轴3的旋转相位进行检测的凸轮轴传感器61和对曲轴2的旋转相位进行检测的曲轴传感器62的检测结果来执行。具体而言,控制部60根据凸轮轴传感器61和曲轴传感器62的检测结果来对相对旋转相位进行检测,从而判定相对旋转相位处于哪个相位。此外,在控制部60中储存有与发动机E的运转状态相对应的最佳相对旋转相位的控制信息。控制部60根据发动机E的运转状态驱动电动致动器M,并对相对转动相位进行控制。

控制部60在不改变从动侧旋转体B相对于驱动侧旋转体A的相对旋转相位的情况下,将电动致动器M的输出轴Ma的旋转速度控制为与进气凸轮轴3的旋转速度相等。在使从动侧旋转体B相对于驱动侧旋转体A的相对旋转相位向提前角方向Sa变位的情况下,将电动致动器M的输出轴Ma的旋转速度控制为比进气凸轮轴3的旋转速度更快。此外,在使上述相对旋转相位向滞后角方向Sb变位的情况下,将电动致动器M的输出轴Ma的旋转速度控制为比进气凸轮轴3的旋转速度更慢。通过这样的控制,能够将从动侧旋转体B相对于驱动侧旋转体A的相对旋转相位设定到所期望的相位。

十字滑块联轴器30的结构具有驱动侧旋旋转体A、内齿轮22及设置于驱动侧旋转体A和内齿轮22之间的十字环23。驱动侧旋转体A相当于十字滑块联轴器30中的输入部,内齿轮22相当于十字滑块联轴器30中的输出部。十字环23横跨具有各自不同的旋转中心的驱动侧旋转体A和内齿轮22而进行旋转力的传递。

为了使上述旋转力高效地传递,形成为如下结构:在驱动侧旋转体A和十字环23之间,及在十字环23和内齿轮22之间,使在相互对置的任一方的部件上设置的直线状的槽部40和设置在任意另一方上的矩形的凸部50滑动自如地卡合。在本实施方式中,在驱动侧旋转体A和十字环23之间,在构成驱动侧旋转体A的前壳体12中的与十字环23相向的面上形成凸部50B,并在十字环23中的与前壳体12相向的面上形成槽部40B。另一方面,在十字环23和内齿轮22之间,在十字环23中的与内齿轮22相向的面上形成了槽部40A,在内齿轮22中的与十字环23相向的面上形成了凸部50A。此外,在以下不需要区分槽部40A和槽部40B的情况下,表示为槽部40,在不需要区分凸部50A和凸部50B的情况下,表示为凸部50。

如图4所示,在十字环23上,轴向两侧的表面分别形成一对槽部40。槽部40沿着十字环23的径向,形成为一对槽部40相对轴心分别相互地相向。此外,轴向一侧的面的一对槽部40A与轴向另一侧的面的一对槽部40B以沿十字环23的轴向观察时彼此正交的方式形成。

凸部50A以相对于内齿轮22的轴心相向的方式设置为一对。凸部50A形成为当从轴向观察内齿轮22时其为矩形。凸部50A的宽度形成为从轴向观察内齿轮22时其稍微小于槽部40的宽度。由此,凸部50A可以在槽部40A内配合作为十字滑块联轴器30的旋转而自由地滑动。

此外,由于槽部40A形成为直线状,且凸部50A形成为矩形,因此可以增大接触面积。从而可以减小晃动。此外,由于槽部40A和凸部50A各自的相互抵接的部分的每单位面积的载荷变小,所以可以提高槽部40A和凸部50A的耐久性。

此外,内齿轮22具有垂直于旋转轴心的平面,凸部50A以从内齿轮22的平面的外周边缘80向径向内侧延伸的方式形成于内齿轮22,槽部40A开口并设置于十字环23的外周面90和内周面91。由此,如图1所示,在内齿轮22中,由于可以在径向的长度为最大的位置设置凸部50A,所以能够进一步减小由内齿轮22和十字环23的间隙尺寸所引起的两部件之间在传递动力时的晃动。因此,内齿轮22和十字环23之间的齿隙难以产生,能够进一步减少击打声的产生。

另一方面,在本实施方式中,在驱动侧旋转体A的前壳体12上的与十字环23的轴向的另一侧的面相向的面上,一对凹部70以相对于驱动侧旋转体A的轴心相向的方式被设置。该凹部70上嵌合并设置有在十字环23的槽部40B上滑动自如地卡合的凸部50B的键(key)部51。具有这种键部51的凸部50B能够通过对例如预先形成为规定的凸状截面的棒状部件进行切割而制造,所以可以容易地构成。凸部50B与上述凸起部50A同样地,形成为从轴向观察驱动侧旋转体A时其呈矩形,凸部50B可以在槽部40B内配合作为十字滑块联轴器30的旋转而自由地滑动。

在前壳体12上设置的凸部50B中,如图1和图4所示,尽可能设置于前壳体12的径向外侧,由此能够进一步减小由前壳体12和十字环23之间的间隙尺寸所引起的两部件之间在传递动力时的晃动。因此,前壳体12和十字环23之间的齿隙难以产生,能够进一步减少击打声的产生。

在此,图3中表示内齿轮22上设置的凸部50A与前壳体12上设置的凸部50B之间的位置关系。根据图3,在前壳体12和十字环23之间,前壳体12上设置的凸部50B设置得比在十字环23和内齿轮22之间的内齿轮22上设置的凸部50A更趋近径向外侧。即内齿轮22的凸部50A在十字环23的内周面91侧卡合,而前壳体12的凸部50B在十字环23的外周面90侧卡合。如上所述,为了减小齿隙,优选在内齿轮22和前壳体12各自中,尽可能将凸部50A、50B设置在径向外侧的位置。因此,在内齿轮22中,在不干扰内齿轮22的外周上所设置的齿部22A的范围内从最外径的位置向内径侧形成凸部50A,在前壳体12中,在不干扰后壳体11的范围内从最外径的位置向内径侧形成凸部50B。配合上述结构而形成十字环23,因此,如图3所示,凸部50A和凸部50B处于径向上的不同位置。如此,尽可能使凸部50A和凸部50B的位置形成于外侧,因此可以使当驱动力通过十字滑块联轴器30传递时的齿隙的累积变得最小。

在本实施方式的十字环23上轴向两侧的面形成有槽部40。在各面中,在与槽部40不同的位置上形成有凹部41。凹部41沿十字环23的圆周方向形成。根据该凹部41,可以使十字环轻量化,因此能够减少作用在十字环23上的惯性力矩。因此,可以获得当改变阀开闭时间时响应性良好的装置。该凹部41可以沿十字环23的轴向贯通,也可以不贯通。此外,在未贯通的情况下,使离槽部40越近凹部41的深度越浅,离槽部40越远凹部41的深度越深即可。

[其他实施方式]

在上述实施方式中,对从动侧旋转体B与进气凸轮轴3一体旋转进行了说明,但也可以使其变为与排气凸轮轴一体旋转的结构,也可以使其变为与进气凸轮轴3和排气凸轮轴双方一体旋转的结构。

在上述实施方式中,对相位调节机构C的输出齿轮是齿圈21,输入齿轮是内齿轮22的情况进行了说明,然而也可形成为使输出齿轮为内齿轮22,使输入齿轮为齿圈21的结构。

在上述实施方式中,对在十字环23的轴向两侧的面上形成槽部40,在驱动侧旋转体A和输入齿轮各自的与十字环23相向的面设有凸部50的情况进行了说明,然而也可以形成为只在十字环23的轴向一侧的面上形成槽部40,在轴向另一侧的面上形成凸部50的结构,或也可以形成为在十字环23的轴向两侧的面上形成凸部50的结构。在该情况下,在驱动侧旋转体A和输入齿轮各自的与十字环23的凸部50相向的面上形成槽部40即可。

在上述实施方式中,对在十字环23的形成有槽部40的面上的与槽部40不同的位置上形成有凹部41的情况进行了说明,但也可在于十字环23上形成有凸部50的情况下,在形成有该凸部50的面中的与凸部50不同的位置上形成凹部41。

在上述实施方式中,对在内齿轮22上从内齿轮22的平面的外周边缘80向径向内侧延伸地形成凸部50的情况进行了说明,然而也可以形成为从十字环23的外周面90向径向内侧设置凸部50的结构。即使在该情况下,在十字环23中,也可以在径向的长度为最大的位置设置凸部50,所以能够进一步减小由内齿轮22和十字环23的间隙尺寸所引起的两部件之间在传递动力时的晃动。因此,能够进一步减少击打声的产生。

在上述实施方式中,对在驱动侧旋转体A的前壳体12上的与十字环23相向的面上设置有凹部70,在该凹部70嵌合凸部50的键部51的情况进行了说明,但也可以对凸部50与前壳体12进行一体地设置。

在上述实施方式中,对将凸部50B设置得比凸部50A更趋近径向外侧的情况进行了说明,但也可将凸部50B设置得比凸部50A更趋近径向内侧,也可将凸部50B和凸部50A设置在相同的径向位置。凸部50B和凸部50A的位置关系也能够适用于凸部50A设置在前壳体12和十字环23的一方,凸部50B设置在十字环23和内齿轮22的一方的任意情况。

产业上的可利用性

本发明可利用于阀正时控制装置,上述阀正时控制装置对与曲轴同步旋转的驱动侧旋转体、和与该驱动侧旋转体相对旋转自如地被支承并与吸气凸轮轴和排气凸轮轴中的至少一方一体旋转的从动侧旋转体的相对旋转相位进行控制。

符号说明

2:曲轴

3:进气凸轮轴

23:十字环

30:十字滑块联轴器

40:槽部

41:凹部

50:凸部

A:驱动侧旋转体

B:从动侧旋转体

C:相位调节机构

M:电动致动器

X:旋转轴心

Y:偏心轴心

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1