阅读说明：本技术 一种电动相位调整器 (A kind of electronic phase regulator ) 是由 邓猛 陈鹏 蒋长路 胡荣 胡胜龙 于 2019-09-03 设计创作，主要内容包括：本发明涉及凸轮轴相位调整器技术领域,具体而言,尤其涉及一种电动相位调整器,通过布置限位槽和限位齿,以使电机在失效时,从动齿圈上的限位齿可与限位槽的端部相抵,使得链轮能直接带动从动齿圈转动,从而避免了因电机失效,相位调整器失效,而致使整个发动机失效的情况发生。(The present invention relates to cam axle phase regulator technical fields, specifically, more particularly to a kind of electronic phase regulator, by arrangement limiting slot and limiting tooth, so that motor, in failure, the limiting tooth on driven gear ring can offset with the end of limiting slot, sprocket wheel is enabled directly to drive driven ring gear against rotation, so as to avoid because of motor failure, phase regulator failure, and generation the case where cause entire power failure.)

一种电动相位调整器

技术领域

本发明涉及凸轮轴相位调整器技术领域，具体而言，尤其涉及一种电动相位调整器。

背景技术

凸轮轴相位调整器是用于调整凸轮轴相对于曲轴转动角的装置，其可对气门开启、关闭的时机进行控制，以提高燃气发动机的效率。目前，相位调整器依据运行方式的不同，可以分为电动相位调整器和液动相位调整器两种。其中，常规的电动相位调整器主要由：通过链条而与曲轴一致转动的链轮，以及其主动端与驱动电机传动连接，而其从动端则与凸轮轴固定相连的行星齿轮副所构成。而对于这种电动相位调整器而言，由于其从动端可以相对于主动端任意转动，一旦遇到电机失效不能再提供驱动力矩的情况，曲轴就不能驱动凸轮轴旋转，从而导致发动机失效。

发明内容

综上所述，本发明所解决的技术问题是：提供一种在电机失效时，其链轮可带动其减速齿轮副的输出端转动的相位调整器。

而本发明为解决上述技术问题所采用的方案为：

一种电动相位调整器，包括可自转的主动齿轮，与曲轴一并转动的链轮，以及用于与凸轮轴同轴固定连接的从动齿圈，所述从动齿圈可转动的同轴套设在链轮内且两者在轴向上相固定，所述主动齿轮设置在从动齿圈之内，且可由链轮带动一并转动，所述从动齿圈与主动齿轮相啮合形成内齿轮副，且从动齿圈的齿数小于主动齿轮的齿数，所述主动齿轮可在驱动电机的带动下而围绕从动齿圈的轴线做行星运动；

所述从动齿圈的外周面上开设有沿其周向延伸且两端封闭的限位槽，所述链轮还包括有沿其径向延伸并伸入至该限位槽内的限位齿；或者

所述链轮的内周面上开设有沿其周向延伸且两端封闭的限位槽，所述从动齿圈还包括有沿其径向延伸并伸入至该限位槽内的限位齿。

进一步的，所述从动齿圈主要由齿圈本体以及盖设在齿圈本体后端上的限位端盖所构成，所述限位槽或限位齿开设在限位端盖的后端部，所述限位端盖与齿圈本体一体成型或固定连接。

进一步的，所述齿圈本体的前端上盖设有在从动齿圈轴向上与从动齿圈位置相固定的连接板，所述连接板、齿圈本体以及限位端盖围合出用于收容主动齿轮的收容腔体，所述限位端盖和连接板分别与主动齿轮的两端相抵接，以限制住主动齿轮相对于从动齿圈沿其轴向的相对位移。

进一步的，所述链轮主要由沿其轴向由后至前依次布置的第一壳体和第二壳体所构成，所述第一壳体和第二壳体相固定，所述第一壳体呈具有中空内腔的筒状，而第二壳体则呈盖设在第一壳体内腔一端上的盖状。

进一步的，所述从动齿圈、主动齿轮以及连接板收容在第一壳体的内腔中，第一壳体还包括有由其内腔壁面向内凸出的限位台阶，限位台阶与限位端盖的后端相抵，而所述第二壳体则与连接板相抵，以限制住从动齿圈与连接板之间沿从动齿圈轴向的相对位移。

进一步的，所述第一壳体的前端部伸入第二壳体内并与第二壳体相抵，所述第一壳体的外周面上开设有沿其周向延伸的卡槽，而所述第二壳体的后端部则形成有延伸入该卡槽内的扣齿，所述扣齿与卡槽靠近第二壳体一侧的侧壁紧密扣接在一起。

进一步的，所述第一壳体的前端部开有沿第一方向延伸的第一滑槽，而主动齿轮的前端部则开有沿第二方向延伸的第二滑槽，所述第一方向和第二方向共面且相互交叉，且第一方向和第二方向的所在面垂直于链轮的轴向，所述连接板包括有与第一滑槽滑动配合的第一滑臂，以及与第二滑槽滑动配合的第二滑臂。

进一步的，所述连接板呈环状，第一滑臂由连接板的外环边缘向外延伸，而第二滑臂则由连接板的内环边缘向内延伸。

进一步的，所述从动齿圈的外周包括有沿其周向延伸并凸出的第一接触环面，而所述链轮的内周面则包括有沿其周向延伸并凸出的第二接触环面，所述第一接触环面和第二接触环面之间转动配合，所述从动齿圈通过第一接触环面和第二接触环面而与链轮转动连接。

进一步的，还包括用于传动连接主动齿轮和驱动电机的偏心传动机构，偏心传动机构主要由与主动齿轮同轴转动连接的第一连接部，以及用于与驱动电机输送轴相连并同轴转动的第二连接部所构成，所述第一连接部和第二连接部一体成型，所述第一连接部和第二连接部的轴线相平行，而第二连接部的轴线与从动齿圈的轴线相重合，所述第一连接部通过套在其外周上的第一轴承而与转动齿轮转动连接，所述第二连接部通过套在其外周上的第二轴承而与链轮的内周转动连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：

本发明通过布置限位槽和限位齿，以使电机在失效时，从动齿圈上限位齿可与限位槽的端部相抵，使得链轮能直接带动从动齿圈转动，从而避免了因电机失效，相位调整器失效，而致使整个发动机失效的情况发生。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1的拆解示意图；

图3为本发明实施例1中限位槽与限位齿相抵的示意图；

图4为本发明实施例1中限位端盖、限位槽和第一接触环面的结构示意图；

图5为本发明实施例1中扣齿在旋压工艺径向力的作用下形变并卡入在卡槽中的工艺示意图；

图6和图7为本发明实施例1中连接板、主动齿轮以及第一壳体之间的配合示意图。

【具体符号说明】

1-链轮，101-第一壳体，102-第二壳体，103-限位台阶，104-卡槽，105-扣齿，106-第一滑槽，2-主动齿轮，202-第二滑槽，3-从动齿圈，301-齿圈本体，302-限位端盖，4-限位槽，5-限位齿，6-连接板，601-第一滑臂，602-第二滑臂，7-第一接触环面，8-偏心传动机构，802-第二连接部，9-驱动电机，10-凸轮轴，11-螺钉，a-第一连接部轴线，b-第二连接部轴线。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明所提供的一种电动相位调整器做详细介绍。

实施例1

如图1、图2和图3所示，本实施例1所提供的一种电动相位调整器，包括可自转的主动齿轮2，与曲轴一并转动的链轮1，以及用于与凸轮轴10同轴固定连接的从动齿圈3，所述从动齿圈3可转动的同轴套设在链轮1内且两者在轴向上相固定，所述主动齿轮2设置在从动齿圈3之内，且可由链轮1带动一并转动，所述从动齿圈3与主动齿轮2相啮合形成内齿轮副，且从动齿圈3的齿数小于主动齿轮2的齿数，所述主动齿轮2可在驱动电机9的带动下而围绕从动齿圈3的轴线做行星运动；

所述从动齿圈3的外周面上开设有沿其周向延伸且两端封闭的限位槽4，所述链轮1还包括有沿其径向延伸并伸入至该限位槽4内的限位齿5；或者

所述链轮1的内周面上开设有沿其周向延伸且两端封闭的限位槽4，所述从动齿圈3还包括有沿其径向延伸并伸入至该限位槽4内的限位齿5。

在本实施例1当中，限位槽4具体设置在从动齿圈3的外周面上，而链轮1则对应包括有限位齿5。具体应用时,曲轴通过链条而带动链轮1一并转动，链轮1则将其转动动作传递给主动齿轮2，而驱动电机9带动主动齿轮2围绕链轮1以及从动齿圈3的轴线做减速的行星运动。在正常阶段，驱动电机9的输出轴与曲轴同步转动，从动齿圈3、主动齿轮2和链轮1相对静止，凸轮轴10相对于曲轴的相位不发生变化。

而在相位调整阶段，驱动电机9的输出轴的转速大于或小于链轮1的转速，主动齿轮2相对于链轮1围绕其轴线做行星运动，并带动与其相啮合的从动齿圈3相对于链轮1转动，进一步的带动与从动齿圈3固定连接的凸轮轴10相对于链轮1转动，从而调整凸轮轴10相对于曲轴的相位。而在电机失效的情况下，如图3所示，在凸轮轴10的阻力矩以及电机转轴阻力矩的作用下，链轮1与从动齿圈3之间发生相对转动，链轮1上的限位齿5与从动齿圈3中的限位槽4封闭的端部相抵，从而使的链轮1能直接带动从动齿圈3一并转动，避免了因电机失效，而致使整个发动机失效的情况发生。优选的，凸轮轴10在初始相位位置时，限位齿5与限位槽4中的端部相抵。其中，由于主动齿轮2和从动齿圈3构成正号的行星齿轮，所以在使电机失效后，凸轮轴10能在自身阻力矩的带动下而回到初始相位处。

上述的限位槽4可以设置在从动齿圈3的两端之间的外周部上，而作为优选实施例，如图3和图4所示，在本实施例1中，所述从动齿圈3主要由齿圈本体301以及盖设在齿圈本体301后端上的限位端盖302所构成，所述限位槽4开设在限位端盖302的后端部，所述限位端盖302与齿圈本体301一体成型或固定连接。其中，限位端盖302通过螺钉11而带动凸轮轴10同轴固定以一并转动，而上述的后端即指齿圈本体301靠近凸轮轴10的一端。这种设置的优势在于：能尽可能的避免对齿圈本体301圆周面的机加工，从而降低实施成本。此外，在本实施例1中，限位端盖302与齿圈本体301的连接关系具体选用为一体成型，以避免两者单独设置时对传动所造成的影响。

进一步的，在本实施例1中，如图1和图2所示，所述齿圈本体301的前端上盖设有在轴向上与从动齿圈3位置相固定的连接板6，所述连接板6、齿圈本体301以及限位端盖302围合出用于收容主动齿轮2的收容腔体，所述限位端盖302和连接板6分别与主动齿轮2的两端相抵接，以限制住主动齿轮2相对于从动齿圈3沿其轴向的相对位移。

作为优选实施例，在本实施例1中，又如图1所示，所述链轮1主要由沿其轴向由后至前依次布置的第一壳体101和第二壳体102所构成，所述第一壳体101和第二壳体102相固定，所述第一壳体101呈具有中空内腔的筒状，而第二壳体102则呈盖设在第一壳体101内腔一端上的盖状，所述从动齿圈3、主动齿轮2以及连接板6收容在第一壳体101的内腔中，第一壳体101还包括有由其内腔壁面向内凸出的限位台阶103，限位台阶103与限位端盖302的后端相抵，而所述第二壳体102则与连接板6相抵，从而实现链轮1对于从动齿圈3、连接板6在轴向上的固定限位功能。更为具体的，第一壳体101即为链轮1本体，其外周上设置有用于与曲轴链条传动的链齿，以保障链轮1与曲轴同步转动，而如图3所示，限位齿5的根部由限位台阶103开始沿链轮1的径向向内延伸。

上述的第一壳体101和第二壳体102可以采用例如焊接、螺钉连接等固定方式，而作为优选实施例，在本实施例1中，所述第一壳体101的前端部伸入第二壳体102内并与第二壳体102相抵，所述第一壳体101的外周面上开设有沿其周向延伸的卡槽104，而所述第二壳体102的后端部则形成有延伸入该卡槽104内的扣齿105，所述扣齿105与卡槽104靠近第二壳体102一侧的侧壁紧密扣接在一起。其中，如图5所示，扣齿105在旋压工艺的径向力的作用下，形变弯折并压入至卡槽104之内，从而与卡槽104一侧壁面紧密扣接在一起，同时，由于第二壳体102的于第一壳体101的前端部相抵，第一壳体101和第二壳体102即相互卡接固定，从而实现了第一壳体101和第二壳体102相固定的功能，相较于传统方式，这种结构及工艺能有效保障整个链轮1的径向尺寸处于合理范围之内。

在本实施例1中，如图6和图7所示，所述第一壳体101的前端部开有沿第一方向延伸的第一滑槽106，而主动齿轮2的前端部则开有沿第二方向延伸的第二滑槽202，所述第一方向和第二方向共面且相互交叉，且第一方向和第二方向的所在面垂直于链轮1的轴向，所述连接板6包括有与第一滑槽106滑动配合的第一滑臂601，以及与第二滑槽202滑动配合的第二滑臂602。其中，主动齿轮2围绕从动齿圈3以及链轮1的行星运动，可以分解为第一方向和第二方向上的平移，而当主动齿轮2相对于从动齿圈3做行星运动时，其可以带动连接板6沿第二方向滑动，而连接板6又可通过相互配合的第一滑槽106和第一滑臂601而相对于链轮1在第一方向上滑动。主动齿轮2在齿圈本体301内，如图7所示，仅可相对于链轮1在垂直于链轮1轴线的平面内平移，而不与链轮1发生相对转动，从而实现了主动齿轮2由链轮1带动一并转动的功能。

上述的连接板6可设置成正交十字状的，其相互交叉的两臂分别构成第一滑臂601和第二滑臂602，而作为优选实施，在本实施例1中，如图6所示，所述连接板6呈环状，第一滑臂601由连接板6的外环边缘向外延伸，而第二滑臂602则由连接板6的内环边缘向内延伸。这种设置方式相较于正交十字状的连接板6可靠性更强，且加工更为方便。进一步的，在本实施方式当中，第一滑臂601以及第二滑臂602的具体数量均为两个，且各组滑臂中的两个滑臂围绕连接板6的轴线对称布置，第一方向和第二方向相互垂直。

作为优选实施例，在本实施例1中，如图1和图4所示，所述从动齿圈3的外周包括有沿其周向延伸并凸出的第一接触环面7，而所述链轮1的内周面则包括有沿其周向延伸并凸出的第二接触环面，所述第一接触环面7和第二接触环面之间转动配合，所述从动齿圈3通过第一接触环面7和第二接触环面而与链轮1转动连接。其中，相较于从动齿圈3的整个外周与链轮1的内周转动配合，这种从动齿圈3和链轮1通过凸出的相互转动配合的接触环面而连接在一起的结构，能有效提高从动齿圈3和链轮1的加工效率。

在本实施例1中，还包括用于传动连接主动齿轮2和驱动电机9的偏心传动机构8，上述的偏心传动机构8可以从传统结构当中选用，而作为优选实施方式，所述偏心传动机构8主要由与主动齿轮2同轴转动连接的第一连接部，以及用于与驱动电机9输送轴相连并同轴转动的第二连接部802所构成，所述第一连接部和第二连接部802一体成型，所述第一连接部和第二连接部802的轴线相平行，而第二连接部802的轴线与从动齿圈3的轴线相重合，所述第一连接部通过套在其外周上的第一轴承而与转动齿轮转动连接，所述第二连接部802通过套在其外周上的第二轴承而与链轮1的内周转动连接。这种设置方式能有效提高电动相位调整器的集成度。第一连接部的轴线a和第二连接部802的轴线b如图1所示。具体而言，第一连接部和第二连接部802呈筒状，而第二连接部802通过布置于其内周上的键槽而与带有和键槽相适配的传动键的驱动电机9输出轴一并转动。