專利名稱:發(fā)動機的相位可變裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及在變更曲軸和凸輪軸的組裝角(相對相位角)而使閥的開閉時機變化的相位可變機構中設置了防止因來自閥側(cè)的干擾扭矩產(chǎn)生的組裝角的偏差的自鎖機構的汽車用發(fā)動機的相位可變裝置。
背景技術:
在變更曲軸和凸輪軸的組裝角(相對相位角)而使閥的開閉時機變化的相位可變裝置中,作為設置了防止因從發(fā)動機的閥側(cè)基于沖擊的干擾扭矩而產(chǎn)生的組裝角的偏差的自鎖機構的發(fā)動機的相位可變裝置,有下述專利文獻I所示的發(fā)動機的相位可變裝置。專利文獻I的相位可變裝置1,如專利文獻I的圖1所示,是通過使第一電磁離合器21或第二電磁離合器38的任意一個工作,來使未圖示的凸輪軸的相對于曲軸的組裝角向提前角方向(Dl方向)或延遲角方向(D2)的任意一個變換,與變換的方向和量相應地變更閥的開閉時機的相位可變裝置。在專利文獻I的裝置中,未圖示的凸輪軸,如專利文獻I的圖1等所示,與具有偏心圓凸輪12的中間軸7 —體化,受到曲軸的動力的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體2由中間軸7可轉(zhuǎn)動地支承。另外,中間軸7由經(jīng)鎖定板襯套13夾持偏心圓凸輪12的鎖定板14和連結銷2a與第一控制旋轉(zhuǎn)體3 —體化。因為與驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51 —起向Dl方向旋轉(zhuǎn)的未圖示的凸輪軸,通過第一控制旋轉(zhuǎn)體3被第一電磁離合器21制動,相對于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體3產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)延遲,所以未圖示的凸輪軸的相對于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體2的組裝角向延遲角方向(D2方向)變更。另一方面,驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體2經(jīng)第一聯(lián)結銷34與銷導向板33 —體化。第一聯(lián)結銷34,通過第二控制旋轉(zhuǎn)體32被第二電磁離合器38制動,沿第一控制旋轉(zhuǎn)體3的第一縮徑導向槽31和銷導向板33的大致徑方向?qū)虿?3b位移,使未圖示的凸輪軸的相對于第一控制旋轉(zhuǎn)體3向提前角方向(Dl方向)相對轉(zhuǎn)動。其結果,未圖示的凸輪軸的相對于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體2的組裝角向提前角方向(Dl方向)變更。另一方面,在專利文獻I的相位可變裝置中,設置了自鎖機構11,該自鎖機構11通過利用被輸入到未圖示的凸輪軸的干擾扭矩,使鎖定板14相對于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體2不可相對轉(zhuǎn)動地鎖定,來防止未圖示的凸輪軸和驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體2的組裝角的偏差。如果對自鎖機構11的詳細情況進行說明,則首先,驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體2是將鏈輪4和驅(qū)動圓筒5 —體化的部件,鎖定板14與驅(qū)動圓筒5的圓筒部20的內(nèi)周面20a內(nèi)接。另外,在下面的說明中,如專利文獻I的圖7所示,將連結未圖示的凸輪軸的中心軸LO和偏心圓凸輪12的中心LI的直線作為L2,將在中心LI與L2正交的直線作為L3,將L3和內(nèi)周面20a的交點作為P3、P4。另外,將交點P3、P4上的向鎖定板68的切線L4和與直線L3正交的直線L5所成的角作為0 1、0 2,將內(nèi)周面20a和鎖定板14的外周面的摩擦系數(shù)作為U。若未圖示的凸輪軸從未圖示的閥側(cè)在D2方向或Dl方向受到干擾扭矩,偏心圓凸輪12的凸輪中心LI欲繞中心軸LO轉(zhuǎn)動,則在鎖定板14和圓筒部20的內(nèi)周面20a之間,在交點P3、P4產(chǎn)生向外的力Fl或F2。
此時,力Fl和F2中的作用在鎖定板外周面的切線方向的分力(Fl sin 0 I和F2 sin 0 2),以使鎖定板14在圓筒部20的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動的方式作用,與上述切線方向正交的方向的分力(FlXcos 0 I和F2Xcos 0 2)將鎖定板14推壓到內(nèi)周面20a上,使兩者之間產(chǎn)生與上述切線方向的分力反方向的摩擦力(U XFIXcos 0 I和ii XF2Xcos 0 2)。在上述切線方向的分力超過上述反方向的摩擦力的情況下,因為未圖示的凸輪軸與被一體化的鎖定板14 一起相對于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體2轉(zhuǎn)動,所以凸輪軸的相對于曲軸的組裝角因干擾扭矩的產(chǎn)生而偏差。專利文獻I的自鎖機構11是從上述觀點出發(fā),通過在產(chǎn)生干擾扭矩時使得上述摩擦力超過切線方向的分力,阻止鎖定板14的轉(zhuǎn)動,來防止凸輪軸的相對于曲軸的組裝角的偏差的機構。具體地說,因為鎖定板14,由在上述摩擦力和切線方向的分力保持“ u XFIXcos 0 DFlXsin 0 I 和 F2Xsin 0 2> u XF2Xcos 0 2”這樣的關系的情況下產(chǎn)生的自鎖效果保持成相對于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體2不可轉(zhuǎn)動,所以在專利文獻I的相位可變裝置中,構成為角度 9 I 和 9 2 為 0 I < tarT1 U , 0 2 < tarT1 U。在先技術文獻專利文獻專利文獻1:PCT / JP2010 / 58370
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題專利文獻I的發(fā)動機的相位可變裝置中的上述自鎖效果,通過在使上述角度0 I和9 2更小、使上述切線方向的分力更小的同時,使上述摩擦力更大而被進一步強化。另夕卜,在專利文獻I的相位可變裝置的構成上,作為使上述角度0 I和0 2變小的手段,有縮短偏心圓凸輪12的偏心距離(從凸輪軸中心軸LO到凸輪中心LI的距離,以下簡單地稱為偏心距離L)的手段和增大鎖定板14的內(nèi)徑及圓筒部20的半徑(以下稱為半徑R)的手段的兩個手段。但是,在這兩個手段中存在下述的弊端。首先,專利文獻I的偏心圓凸輪12,雖然將鎖定板襯套13夾在中間,被保持在鎖定板14的保持槽15中,但是,在鎖定板襯套13和保持槽15之間,形成因制造誤差而產(chǎn)生的微小縫隙。在該情況下,鎖定板襯套13與受到了干擾扭矩的偏心圓凸輪13 —起與微小縫隙相應地旋轉(zhuǎn)直至與保持槽15接觸。在上述自鎖機構中,因為直至與保持槽15接觸的鎖定板襯套13的旋轉(zhuǎn)角越大,鎖定板襯套13相對于保持槽15的晃蕩越大,所以直到產(chǎn)生自鎖效果為止的時間變長。因為鎖定板襯套13的旋轉(zhuǎn)角是偏心圓凸輪12的偏心距離L越大則越小,偏心距離L越短則越大,所以縮短偏心圓凸輪12的偏心距離L雖然增強上述自鎖效果,但另一方面因為使直到產(chǎn)生 效果為止的反應性變得遲鈍,所以使得自鎖效果的確實性降低。另一方面,增大鎖定板14的外徑及圓筒部20的半徑R雖然增強上述自鎖效果,但另一方面因為使得相位可變機構大型化,所以使發(fā)動機空間中的配置的自由度變窄。另一方面,發(fā)明者對自鎖機構反復進行進一步的研究的結果,與以往的提高自鎖效果的策略相反,發(fā)現(xiàn)了如下的策略:即使增長偏心圓凸輪12的偏心距離L,抑制鎖定板襯套的晃蕩,進而,使鎖定板的半徑R變小,也能夠通過將鎖定板14的相對于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的圓筒部的內(nèi)周面的碰撞位置改變到與以往不同的位置,使自鎖效果不會降低地提高。
本申請發(fā)明的目的是提供一種發(fā)動機的相位可變裝置,其具備自鎖機構,該自鎖機構通過不會使直到產(chǎn)生自鎖效果為止的反應性降低地能夠進一步強化自鎖效果,可靠性聞。為了解決課題的手段技術方案I的發(fā)動機的相位可變裝置,具有由曲軸驅(qū)動的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體;控制旋轉(zhuǎn)體;同軸且可相對轉(zhuǎn)動地支承上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的凸輪軸;將相對于上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的相對轉(zhuǎn)動扭矩賦予給上述控制旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動操作力賦予組件;與控制旋轉(zhuǎn)體的相對于上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的相對轉(zhuǎn)動相應地變更上述凸輪軸和驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的組裝角的組裝角變更機構;被設置在該組裝角變更機構上,防止因凸輪扭矩而產(chǎn)生的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體和凸輪軸的組裝角的偏差的自鎖機構,其中,上述自鎖機構具有被設置在上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體上的圓筒部;與上述凸輪軸一體化的偏心圓凸輪;和鎖定板,該鎖定板經(jīng)形成在其內(nèi)側(cè)的保持槽保持上述偏心圓凸輪的外周面,與上述圓筒部的內(nèi)周面抵接的階梯狀的抵接部,在上述鎖定板的外周面中在放射方向至少突出設置在4個部位。(作用)由自鎖機構產(chǎn)生的自鎖效果,是在下述的時候產(chǎn)生的:若由于在凸輪軸產(chǎn)生的干擾扭矩而欲使鎖定板相對于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的圓筒部相對轉(zhuǎn)動,則與旋轉(zhuǎn)力矩相比,由在將鎖定板中的階梯狀的規(guī)定的抵接部推壓到驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的圓筒部的內(nèi)周面上時產(chǎn)生的摩擦力產(chǎn)生的抵抗力矩大。另外,自鎖效果,越是將鎖定板的外周方向的階梯狀的抵接部的配置間隔擴大則越大,越是使該配置間隔變窄則越小。換言之,在技術方案I的發(fā)動機的相位可變裝置具有的自鎖機構中,因為與階梯狀的抵接部的配置間隔相應地決定自鎖效果的強弱,所以使偏心圓凸輪的偏心距離變長,使直到產(chǎn)生自鎖效果為止的反應性提高,即使縮短鎖定板的半徑,也能夠使自鎖效果充分地產(chǎn)生。另外,技術方案2的發(fā)動機的相位可變裝置,具有由曲軸驅(qū)動的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體;控制旋轉(zhuǎn)體;同軸且可相對轉(zhuǎn)動地支承上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的凸輪軸;將相對于上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的相對轉(zhuǎn)動扭矩賦予給上述控制旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動操作力賦予組件;與控制旋轉(zhuǎn)體的相對于上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的相對轉(zhuǎn)動相應地變更上述凸輪軸和驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的組裝角的組裝角變更機構;被設置在該組裝角變更機構上,防止因凸輪扭矩而產(chǎn)生的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體和凸輪軸的組裝角的偏差的自鎖機構,其中,上述自鎖機構具有被設置在上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體上的圓筒部;與上述凸輪軸一體化的偏心圓凸輪;鎖定板,該鎖定板經(jīng)形成在其內(nèi)側(cè)的保持槽保持上述偏心圓凸輪的外周面,上述保持槽具有保持上述偏心圓凸輪的外周面的碰撞面,該碰撞面僅形成在從相對于連結凸輪軸中心軸和凸輪中心的線在上述凸輪中心正交的線與上述保持槽交叉的位置到偏心方向的區(qū)域。(作用)通過將保持鎖定板的保持槽的碰撞面,僅限定地設置在從相對于連結凸輪軸中心軸和凸輪中心的線在上述凸輪中心正交的線與上述保持槽交叉的位置到偏心方向的區(qū)域,使鎖定板和保持槽的碰撞位置成為規(guī)定的位置,在向凸輪軸輸入了干擾扭矩時在鎖定板和保持槽之間不會產(chǎn)生意外的過大的摩擦。其結果,在技術方案2的發(fā)動機的相位可變裝置的自鎖機構中,能夠避免鎖定板和保持槽在意外的狀況下鎖定的現(xiàn)象和在應解除自鎖效果時不能解除的現(xiàn)象。另外,技術方案3是在技術方案I或2記載的發(fā)動機的相位可變裝置中,上述鎖定板由從上述保持槽朝向鎖定板的外周面方向形成的一對狹縫進行了兩分割,在上述狹縫的一方設置了加載組件,該加載組件向被進行了兩分割的上述鎖定板賦予擴張該狹縫的寬度的方向的加載力。(作用)在將鎖定板由從保持槽向外周面延伸的狹縫分割為兩個的情況下,因為通過分割,在一方的鎖定板上產(chǎn)生的相對轉(zhuǎn)動扭矩不向另一方的鎖定板傳遞,在產(chǎn)生干擾扭矩時在鎖定板上產(chǎn)生的相對轉(zhuǎn)動扭矩降低,所以能夠使在產(chǎn)生干擾時的鎖定板的對驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體圓筒部的推壓力提高。另外,因為通過加載組件,因制造誤差等而產(chǎn)生的鎖定板和驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的圓筒部之間的間隙變得更小,所以產(chǎn)生自鎖時的各部件的晃蕩降低。即能夠使產(chǎn)生干擾時的鎖定板的對驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體圓筒部的推壓力瞬間地產(chǎn)生。另外,技術方案4是在技術方案I至3中的任一項記載的發(fā)動機的相位可變裝置中,上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體與上述圓筒部一體地具有傳遞曲軸的動力的鏈輪;上述鎖定板通過被配置在上述圓筒部和鏈輪之間,在凸輪軸的軸方向被定位。(作用)由自鎖效果,若鎖定板被推壓到驅(qū)動圓筒的圓筒部內(nèi)周面上,則在凸輪軸中的驅(qū)動圓筒的支承部和鏈輪的支承部分別以偏心圓凸輪的位置為中心產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩。在上述各支承部兩者均被設置在偏心圓凸輪的前方或后方的一方的情況下,凸輪軸因上述旋轉(zhuǎn)力矩而相對于凸輪軸中心軸方向產(chǎn)生撓曲。存在如下的情況:上述撓曲因為使被支承在凸輪軸上的各部件之間產(chǎn)生局部的摩擦,所以給組裝角變更機構、自鎖機構的確實的動作帶來妨礙。在技術方案4的發(fā)動機的相位可變裝置中,因為在被一體化的驅(qū)動圓筒和鏈輪之間夾著鎖定板,所以凸輪軸中的驅(qū)動圓筒的支承部和鏈輪的支承部分別被配置在偏心圓凸輪的前后。其結果,以偏心圓凸輪為中心,在凸輪軸中的驅(qū)動圓筒的支承部和鏈輪的支承部分別產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩,其作用的方向相反,并相互抵消。其結果,因為在凸輪軸不產(chǎn)生撓曲,所以在被支承在凸輪軸上的各部件之間不產(chǎn)生局部的摩擦力。換言之,在技術方案4中,不阻礙組裝角變更機構的動作和自鎖效果的產(chǎn)生。發(fā)明的效果根據(jù)技術方案1,通過不會使直到自鎖效果開始起效為止的反應性降低地使自鎖效果提高,能夠得到具有可靠性高的自鎖機構的發(fā)動機的相位可變裝置。另外,根據(jù)技術方案1,因為發(fā)動機的相位可變裝置的大型化被抑制,所以設計的自由度提高。根據(jù)技術方案2,通過防止在鎖定板和保持槽之間產(chǎn)生的過大的摩擦,確實地進行自鎖效果的產(chǎn)生和解除,能夠得到具備可靠性高的自鎖機構的發(fā)動機的相位可變裝置。根據(jù)技術方案3及技術方案4的發(fā)動機的相位可變裝置,能夠更確實地發(fā)揮自鎖功能,自鎖功能的可罪性提聞。
圖1是從裝置前方看發(fā)動機的相位可變裝置的第一實施例的分解立體圖。圖2是從裝置后方看圖1的分解立體圖的圖。圖3是第一實施例的發(fā)動機的相位可變裝置的正視圖。圖4是圖3的A-A剖視圖。圖5是相位可變裝置的相位可變前的剖視圖,(a)是圖4的B-B剖視圖。(b)是圖4的D-D剖視圖。圖6是相位可變裝置的相位可變前的剖視圖,Ca)圖是圖4的E_E剖視圖,(b)圖是圖4的F-F剖視圖。圖7是相位可變裝置的相位可變后的剖視圖,(a)圖是圖4的B-B剖視圖。(b)圖是圖4的D-D剖視圖。圖8是相位可變裝置的相位可變后的剖視圖,Ca)圖是圖4的E_E剖視圖,(b)圖是圖4的F-F剖視圖。圖9的(a)圖是第一實施例的自鎖機構中的作用說明圖。(b)圖是有關旋轉(zhuǎn)力矩的平衡的補充說明圖。圖10是表示鎖定板的第一變形例的與圖4的F-F相當?shù)牟课坏钠室晥D。圖11是表示偏心圓凸輪的變形例和鎖定板的第二變形例的與圖4的F-F相當?shù)牟课坏钠室晥D。
具體實施例方式為了實施發(fā)明的方式接著,根據(jù)圖說明本發(fā)明的實施方式。各實施例所示的發(fā)動機的相位可變裝置,是被組裝在發(fā)動機中,用于將曲軸的旋轉(zhuǎn)向凸輪軸傳遞以便進排氣閥與曲軸的旋轉(zhuǎn)同步地開閉,并且根據(jù)發(fā)動機的負荷、轉(zhuǎn)速等運轉(zhuǎn)狀態(tài)使發(fā)動機的進排氣閥的開閉時機變化的裝置。根據(jù)圖1 9,對第一實施例的裝置的結構進行說明。第一實施例中的發(fā)動機的相位可變裝置50,由被曲軸(未圖示)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51、第一控制旋轉(zhuǎn)體52 (技術方案I的控制旋轉(zhuǎn)體)、凸輪軸(未圖示)、轉(zhuǎn)動操作力賦予組件53、組裝角變更機構54、自鎖機構56構成。另外,以后,將圖1中的第二電磁離合器91側(cè)作為裝置前方,將驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51側(cè)作為裝置后方。另外,以從裝置前方看的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51的繞凸輪軸中心軸LO的旋轉(zhuǎn)方向為提前角Dl方向(順時針方向),以與Dl相反的方向為延遲角D2方向(逆時針方向)進行說明。驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51,是從曲軸受到驅(qū)動力的鏈輪57和具有圓筒部69的驅(qū)動圓筒59由多個固定銷60—體化而構成的。未圖示的凸輪軸與中間軸61的后方側(cè)的固定圓孔61a卡合,由被插入在中間軸61的中央圓孔61b中的螺栓(未圖示)固定在中間軸61上。第一控制旋轉(zhuǎn)體52,具有在前緣的外周設置法蘭部52a而成的有底圓筒形狀。在底部52c具有中心的貫通圓孔52d、一對銷孔62、從中心軸LO到槽的距離朝向提前角側(cè)Dl方向減少的曲線狀的第一縮徑導向槽63。中間軸61,從后方側(cè)朝向前方側(cè)(圖1的第二控制旋轉(zhuǎn)體側(cè),下同)在軸方向連續(xù)地形成了第一圓筒部61c、法蘭部61d、從凸輪軸中心軸LO偏心的具有凸輪中心LI的偏心圓凸輪64及第二圓筒部61e。在第一圓筒部61c,夾著凸輪軸中心軸LO地設置了一對扇形的卡合凸部61f。鏈輪57和驅(qū)動圓筒59在將中間軸61夾在中間的狀態(tài)下由固定銷60 —體化。在鏈輪57上,前后連續(xù)地設置了大圓孔57a和階梯狀的小圓孔57c,在具有小圓孔57c的底部57b,夾著凸輪軸中心軸LO地設置了一對與扇形的卡合凸部61f相比周方向的寬度寬的扇形的卡合凹部57d。鏈輪57,在法蘭部61d與大圓孔57a卡合,第一圓筒部61c與小圓筒部57b卡合,且扇形的卡合凸部61f被插入在卡合凹部57d的狀態(tài)下可轉(zhuǎn)動地支承在中間軸61上。另外,驅(qū)動圓筒59具有中央部的圓孔59a、設置在該圓孔59a的周圍的一對周方向槽(59b、59b )、在驅(qū)動圓筒59的大致徑方向延伸的大致徑方向?qū)虿?9c。驅(qū)動圓筒59,其中央部的圓孔59a與第二圓筒部61e卡合,由第二圓筒部61可轉(zhuǎn)動地保持。另外,在驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51相對于中間軸61相對轉(zhuǎn)動時,鏈輪57的卡合凹部57d通過與扇形的卡合凸部61f接觸發(fā)揮限定可轉(zhuǎn)動的范圍的止動器的作用。另外,第一控制旋轉(zhuǎn)體52,經(jīng)中間軸61的第二圓筒部61e和與第二圓筒部61e卡合的貫通圓孔52d,在驅(qū)動圓筒59的前方由第二圓筒部61e可相對轉(zhuǎn)動地支承。其結果,驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51、第一控制旋轉(zhuǎn)體52、與未圖示的凸輪軸一體化的中間軸61,同軸地配置在中心軸LO上。轉(zhuǎn)動操作力賦予組件53,由第一電磁離合器65和逆旋轉(zhuǎn)機構66構成,該第一電磁離合器65對第一控制旋轉(zhuǎn)體52進行制動,賦予相對于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51的相對轉(zhuǎn)動扭矩,該逆旋轉(zhuǎn)機構66對第一控制旋轉(zhuǎn)體52賦予與第一電磁離合器65反方向的相對轉(zhuǎn)動扭矩。第一電磁離合器65被固定在未圖不的發(fā)動機的內(nèi)部,被配置在第一控制旋轉(zhuǎn)體52的前方。第一控制旋轉(zhuǎn)體52,通過將法蘭部52a的前面52e吸附到第一電磁離合器65的摩擦材65a上,相對于向Dl方向旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)延遲。另一方面,逆旋轉(zhuǎn)機構66,由第一控制旋轉(zhuǎn)體52的第一縮徑導向槽63、后述的具有第二縮徑導向槽83的第二控制旋轉(zhuǎn)體82、聯(lián)結銷86和對第二控制旋轉(zhuǎn)體82進行制動的第二電磁離合器87構成。
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組裝角變更機構54,由將未圖示的凸輪軸和第一控制旋轉(zhuǎn)體52不可相對轉(zhuǎn)動地一體化的一系列的機構,即具有偏心圓凸輪64的中間軸61、鎖定板襯套67、具有一對圓孔(80、80)的鎖定板68、第一控制旋轉(zhuǎn)體52的一對銷孔(62、62)和對后述的逆旋轉(zhuǎn)機構66的聯(lián)結銷86在大致徑方向進行導向的驅(qū)動圓筒59的大致徑方向?qū)虿?9c構成。自鎖機構56被夾裝在驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51和中間軸61之間,是防止產(chǎn)生以凸輪軸從閥彈簧受到的干擾扭矩為原因的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51和未圖示的凸輪軸的組裝角的偏差的機構,由中間軸61的偏心圓凸輪64、鎖定板襯套67、后述的具有階梯狀的抵接部(74 77)的鎖定板68、具有使抵接部(74 77)接觸的內(nèi)周面69a的驅(qū)動圓筒59的圓筒部69構成。鎖定板襯套67由成為左右對稱的一對構成部件(67a、67b)構成。構成部件(67a、67b),如圖1所示,在內(nèi)側(cè)具有與中間軸61的偏心圓凸輪64卡合的圓形的內(nèi)周面(67c、67d),在外周兩端具有一對平面(67e、67f)。鎖定板68在中央部具有長圓形狀的保持槽68a,由一對構成部件(72、73)構成,該一對構成部件(72、73)由從保持槽朝向鎖定板68的外周呈直線狀地延伸的一對狹縫(70、71)兩分割。狹縫71,與狹縫70相比寬度形成得寬。鎖定板68的外周作為整體具有圓形狀。在構成部件(72、73)的外周面(72a、73a)上,在圓筒部69的半徑方向外側(cè)(技術方案I的放射方向),分別在各自的兩個部位突出設置了階梯狀的抵接部(74 77)。抵接部的外周面(74a 77a)具有被配置在同一圓周上的圓弧面。在保持槽68a的左右設置平面(78、79),鎖定板襯套67的構成部件(67&、6710通過一對平面(676、67^分別與保持槽68a的平面(78、79)接觸來保持。
另外,鎖定板68,如圖4所示,被夾在由連結銷固定的鏈輪57與驅(qū)動圓筒59之間地配置。若凸輪軸受到干擾扭矩,則鎖定板68通過從偏心圓凸輪64經(jīng)鎖定板襯套67受到與凸輪軸中心軸LO正交的方向的力,被推壓到圓筒部69的內(nèi)周面69a上。此時,中間軸61的第二圓筒部61e和法蘭部61d,分別從驅(qū)動圓筒59和鏈輪57受到圖4的向下的力。因為在第二圓筒部61e和法蘭部61d分別產(chǎn)生的向下的力,將以偏心圓凸輪64為中心成為相互反向的旋轉(zhuǎn)力矩施加給中間軸61,所以中間軸61不會相對于凸輪軸中心軸LO傾斜地被保持,組裝角變更機構54和自鎖機構56確實地動作。另外,如圖6所示,在狹縫71中,將彈簧安裝部件71b安裝在相向地設置的一對安裝孔(71a、71a)中,在彈簧安裝部件71b的周圍,配置向鎖定板68的構成部件(72、73)施加將狹縫71向?qū)挾确较蛲崎_的加載力的壓縮螺旋彈簧71c。壓縮螺旋彈簧71c,通過將狹縫71向?qū)挾确较蛲崎_,縮小形成在抵接部的外周面(74a 77a)和圓筒部69的內(nèi)周面69a之間的以制造誤差等為原因的間隙、鎖定板襯套67和保持槽68a之間的間隙,通過使各部件的晃蕩變小,更確實地產(chǎn)生自鎖效果。鎖定板襯套67,經(jīng)內(nèi)周面(67c、67d)保持在偏心圓凸輪64上。另外,鎖定板68,通過平面(78、79)將鎖定板襯套67的平面(67e、67f)夾持,被保持在偏心圓凸輪64上。另夕卜,鎖定板68,以階梯狀的抵接部(74 77)的外周面(74a 77a)與驅(qū)動圓筒59的圓筒部69的內(nèi)周面69a接觸的狀態(tài)被配置在圓筒部69的內(nèi)側(cè)。另外,在鎖定板68的構成部件(72、73)上,分別設置前后貫通的圓孔(80、80)。在圓孔(80、80)中向前方突出地安裝銷(81、81 ),被安裝了的銷(81、81)分別被插入在驅(qū)動圓筒59的一對周方向槽(59b、59b)和第一控制旋轉(zhuǎn)體52的一對銷孔(62、62)中。銷(81、81),通過其外周與銷孔(62、62)的內(nèi)側(cè)進行線接觸,將第一控制旋轉(zhuǎn)體52和鎖定板68不可轉(zhuǎn)動地連結。另外,在第一控制旋轉(zhuǎn)體52的法蘭部52a的內(nèi)側(cè)52b,配置第二控制旋轉(zhuǎn)體82。第二控制旋轉(zhuǎn)體82,在中心具有貫通圓孔82a,在后面82c中,在貫通圓孔82a的周圍具有從后方看向D2方向縮徑的第二縮徑導向槽83。第二控制旋轉(zhuǎn)體82,通過將貫通圓孔82a安裝在第二圓筒部61e,可轉(zhuǎn)動地被支承在中間軸61上。在支承第二控制旋轉(zhuǎn)體82的第二圓筒部61e的前端,從前方安裝部件的防脫用保持架85和墊圈84,由未圖示的螺栓固定。上述螺栓被從前方插入在中間軸61的中央圓孔61b中,與設置在凸輪軸(未圖示)的中央的內(nèi)螺紋孔進行螺紋連接。另外,在第二控制旋轉(zhuǎn)體82的前方,配置被固定在未圖示的發(fā)動機的內(nèi)部的第二電磁離合器91。第二控制旋轉(zhuǎn)體82,通過將前面82b吸附到第二電磁離合器91的摩擦材91a上,相對于向Dl方向旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)延遲。另外,聯(lián)結銷86被插入在大致徑方向?qū)虿?9c、第一縮徑導向槽63及第二縮徑導向槽83中。聯(lián)結銷86由細圓軸87、環(huán)部件88、空心第一軸89及空心第二軸90形成。環(huán)部件88、空心第一軸89及空心第二軸90,在各自的中央具有大小與細圓軸87的外徑相同的圓孔,通過從后方依次被插裝在細圓軸87上,可轉(zhuǎn)動地被支承在細圓軸87上。環(huán)部件88,通過具有與大致徑方向?qū)虿?9c的寬度相同的外徑,由大致徑方向?qū)虿?9c從左右兩側(cè)保持??招牡谝惠S89具有外周形狀沿著在第一縮徑導向槽63延伸的方向的曲線形狀,由第一縮徑導向槽63從上下兩側(cè)保持。空心第二軸90具有上下的外周形狀沿著在第二縮徑導向槽83延伸的方向的曲線形狀,由第二縮徑導向槽83從上下兩側(cè)保持。環(huán)部件88、空心第一軸89及空心第二軸90,由各自被保持的大致徑方向?qū)虿?9c、第一縮徑導向槽63及第二縮徑導向槽83沿著這些導向槽延伸的方向可位移地保持。另外,鎖定板68,由自鎖機構56,通過若在未圖示的凸輪軸產(chǎn)生Dl方向的干擾扭矩,則將鎖定板68的構成部件72中的階梯狀的抵接部(74、75)推壓到驅(qū)動圓筒59的圓筒部69的內(nèi)周面69a上,若在凸輪軸產(chǎn)生D2方向的干擾扭矩,則將構成部件73的階梯狀的抵接部(76、77)推壓到內(nèi)周面69a上,不可相對轉(zhuǎn)動地保持。這里,根據(jù)圖5 圖8,對由轉(zhuǎn)動操作力賦予組件53進行的未圖示的凸輪軸和驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51 (未圖示的曲軸)的組裝角的變更動作進行說明。通常,第一控制旋轉(zhuǎn)體52與驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51成為一體,向Dl方向旋轉(zhuǎn)(參見圖1)。在第一控制旋轉(zhuǎn)體52將前面52e吸附到第一電磁離合器65上而被制動的情況下,中間軸61 (未圖示的凸輪軸)與一體化的第一控制旋轉(zhuǎn)體52 —起相對于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51在D2方向產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)延遲。其結果,未圖示的凸輪軸的相對于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51 (未圖示的曲軸)的組裝角向延遲角側(cè)D2方向變更,未圖示的閥的開閉時機變化。此時,圖5 (b)所示的聯(lián)結銷86的空心第一軸89,在第一縮徑導向槽63內(nèi)向成為大致順時針方向的D3方向移動。其結果,圖5 (a)的空心第二軸90在第二縮徑導向槽83內(nèi)向成為大致逆時針方向的D4方向移動,使第二控制旋轉(zhuǎn)體82相對于第一控制旋轉(zhuǎn)體52向提前角側(cè)Dl方向相對轉(zhuǎn)動,圖6 Ca)的環(huán)部件88在大致徑方向?qū)虿?9c內(nèi)朝向凸輪軸中心軸LO向D5方向移動。另一方面,第二控制旋轉(zhuǎn)體82,通常與驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51—起向Dl方向旋轉(zhuǎn)。若在圖7 Ca)的狀態(tài)下使第二電磁離合器91工作,則第二控制旋轉(zhuǎn)體82,其前面82b被吸附到摩擦材91a上,相對于第一控制旋轉(zhuǎn)體52在D2方向產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)延遲。此時,空心第二軸90,通過在第二縮徑導向槽83內(nèi)向成為大致順時針方向的D6方向移動,向第二控制旋轉(zhuǎn)體82的徑方向外側(cè)移動。此時,圖7 (b)的第一控制旋轉(zhuǎn)體52的底部52c,從在第一縮徑導向槽63內(nèi)向成為大致逆時針方向的D7方向移動的空心第一軸89經(jīng)第一縮徑導向槽63受到提前角側(cè)Dl方向的相對轉(zhuǎn)動扭矩,相對于向Dl方向旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51 (鏈輪57)進一步向提前角側(cè)Dl方向相對轉(zhuǎn)動。其結果,未圖示的凸輪軸的相對于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51 (未圖示的曲軸)的組裝角向提前角側(cè)Dl方向返回,未圖示的閥的開閉時機變化。自鎖機構56,被夾裝在驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51和中間軸61之間,是防止產(chǎn)生以凸輪軸從閥彈簧受到的干擾扭矩為原因的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51和未圖示的凸輪軸的組裝角的偏差的機構,由中間軸61的偏心圓凸輪64、鎖定板襯套67、具有后述的階梯狀的抵接部(74 77)的鎖定板68、具有使抵接部(74 77)接觸的內(nèi)周面69a的驅(qū)動圓筒59的圓筒部69構成。接著,根據(jù)圖1說明自鎖機構56。未圖示的凸輪軸,在從閥側(cè)受到干擾扭矩的情況下,欲相對于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51相對轉(zhuǎn)動。在沒有阻止此相對轉(zhuǎn)動的組件的情況下,閥的開閉時機因凸輪軸的相對于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體51的組裝角偏差而產(chǎn)生失常。本實施例的自鎖機構56,是防止在輸入干擾扭矩時產(chǎn)生的凸輪軸的相對于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的組裝角的偏差的機構。說明由自鎖機構56產(chǎn)生的自鎖效果。若在凸輪軸產(chǎn)生干擾扭矩,則偏心圓凸輪64通過欲以凸輪軸中心軸LO為中心進行轉(zhuǎn)動,推壓鎖定板襯套67的構成部件(67a、67b)。在干擾扭矩在逆時針D2方向產(chǎn)生的情況下,設置在鎖定板68的構成部件73上的階梯狀的抵接部(76、77),通過從被推壓到偏心圓凸輪64上的構成部件67b受到力,被推壓到驅(qū)動圓筒59的圓筒部69上。另一方面,在干擾扭矩在順時針Dl方向產(chǎn)生的情況下,設置在鎖定板68的構成部件72上的階梯狀的抵接部(74、75),從被推壓到偏心圓凸輪64上的構成部件67a受到力,被推壓到驅(qū)動圓筒59的圓筒部69上。此時,在被推壓到圓筒部69上的抵接部的外周面(76a、77a或74a、75a)和內(nèi)周面69a之間,產(chǎn)生摩擦力。上述摩擦力,經(jīng)鎖定板68、鎖定板襯套67、偏心圓凸輪64及中間軸61,使凸輪軸產(chǎn)生與干擾扭矩反向的抵抗扭矩(摩擦扭矩)。本實施例的自鎖機構56,是通過產(chǎn)生與在凸輪軸產(chǎn)生的干擾扭矩平衡的抵抗扭矩,使凸輪軸相對于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體不可相對轉(zhuǎn)動地鎖定的機構,自鎖效果是指通過產(chǎn)生干擾扭矩將驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體和凸輪軸不可相對轉(zhuǎn)動地鎖定的效果。接著,根據(jù)圖9,說明用于產(chǎn)生自鎖效果的自鎖機構的條件??梢哉J為在假定為在逆時針D2方向產(chǎn)生了以凸輪軸中心軸LO為中心的干擾扭矩的情況下,在抵接部(76、77 )的外周面(76a、77a)和圓筒部69的內(nèi)周面69a之間,以凸輪軸中心軸LO為中心產(chǎn)生順時針Dl方向的摩擦扭矩。這里,假定偏心圓凸輪64的凸輪中心LI被配置在凸輪軸中心軸LO的左側(cè)的狀態(tài),根據(jù)下述的定義,說明自鎖效果的條件。在以后的說明中,將在產(chǎn)生干擾扭矩時在凸輪中心LI產(chǎn)生的向下的力作為P,將從凸輪軸中心軸LO到偏心圓凸輪64的凸輪中心的偏心距離作為S,將因力P而產(chǎn)生的逆時針D2方向的旋轉(zhuǎn)力矩作為Ml,將干擾扭矩將鎖定板68的抵接部76推壓到圓筒部69的內(nèi)周面69a上的力作為R1,將力Rl的作用點作為F3,將干擾扭矩將抵接部77推壓到內(nèi)周面69a上的力作為R2,將力R2的作用點作為F4,將從凸輪軸中心軸LO到作用點F3或F4的距離作為r,將通過中心軸LO的凸輪中心LI并水平地延伸的線作為L6,將通過中心軸LO和點F3的直線作為L7,將通過中心軸LO和點F4的直線作為L8,將在中心軸LO上與直線L6正交的直線作為L9,將直線L9和直線L7所成的角度作為a,將直線L9和直線L8所成的角度作為P,將抵接部(76、77)的外周面(76a、77a)和內(nèi)周面69a之間的自鎖時的摩擦系數(shù)作為ii 1,將因在抵接部(76、77)產(chǎn)生的摩擦力而產(chǎn)生的反向旋轉(zhuǎn)力矩分別作為M 2、M3,將抵接部(76、77)因力(R1、R2)而從內(nèi)周面69a受到的抗力的上下方向的分力作為R1’、R2’,將從凸輪軸中心軸LO到分力(R1’、R2’)的水平方向距離作為dl、d2。自鎖效果,因為在因干擾扭矩和抵抗扭矩而產(chǎn)生的繞凸輪軸中心軸LO的旋轉(zhuǎn)力
矩平衡時產(chǎn)生,所以在成為M1=M2+M3........(I)時產(chǎn)生。另外,因為Ml M3由
Ml=PX 6........(2)、M2=R1X u IXr........(3)、M3=R2X u IXr........(4)
表示,所以若將(2) (4)的式子帶入(I) JlJPX 6=u IXrX (R1+R2)這樣的式子成
立,ii 1= ( S /r) XPX {I/ (R1+R2) }........(5)這樣的關系成立。另一方
面,根據(jù)圖示的旋轉(zhuǎn)力矩和力的平衡,PX S-Rl’ Xdl_R2’ Xd2=0........(6)
及Rl’ +R2’ =P........(7)這樣的關系成立。另夕卜,R1’和R2’由
Rr =RlXCosa........(8)、R2,=R2XCos@........(9)表示。其
結果,根據(jù)(6) (9),由于Rl和R2被表示為R1={PX ( 6 + d2) }/{Cosa X (dl +
d2) }........(10)、R2={PX (dl- 8 ) /{Cos^ X (dl+d2) }........(11)。
這里,由于被表示為 Rl + R2=PX [{ ( 6 + d2)/Cosa X (dl + d2)} + { (dl-8 )/Cos 3 X(dl+d2)}]........(12),所以在(12)中,被置換為 K=[{ ( 6 + d2)/Cosa X
(dl + d2) } + { (dl-8 ) /Cos ^ X (dl+d2) }]........(13),若將Rl + R2=PXK........(14)套用在(5)的 ii 1= ( S /r) XPX {I/
(R1+R2) }中,貝IJ y I 由 y 1= ( S /r) /K........(15)表示。這里,產(chǎn)生自鎖效果所需要的摩擦力由(Rl +R2) X ill表示。因此,可以說在本實施例的自鎖機構中,越使結構上(15)的ii I小,則產(chǎn)生自鎖效果所需要的摩擦力越小,越容易產(chǎn)生自鎖效果。根據(jù)式子(15),通過縮小偏心圓凸輪64的偏心距離5或增大鎖定板68的最大外徑r,Ul變得更小。但是,在縮小了 S的情況下,偏心圓凸輪64的相對于鎖定板襯套67等其它的部件的晃蕩變大,在直到產(chǎn)生自鎖效果為止的反應變得遲鈍的方面存在問題。另夕卜,在增大了 r的情況下,由于使相位可變機構大型化,將使發(fā)動機室內(nèi)的設置的自由度變窄。因此,在本實施例中,通過使8和r保持不變來防止上述弊端,且根據(jù)式子(15),通過增大K來減小U。K通過增大角度a和0來增大。根據(jù)式子(13),K由K=[{ ( S +d2) /Cos a X (dl + d2) } + { (dl-8 ) /Cos ^ X (dl+d2) }]表示,a 和 P,在構成部件 72 中,成為 0。< a < 90。、0。<3 < 90。,Cos a 和 Cos @ 成為 DCosa >0、
DCosa >0........(15)。因此,Cos a和Cos P通過使a和P在不足90。的范
圍內(nèi)盡量大而變小,K通過使分母的Cos a和Cos &變小而變得更大。也就是說,在本實 施例的自鎖機構56中,越增大角度a和0,增大從階梯狀的抵接部76到抵接部77的角度(a + ¢), ii I越減少,由此,容易產(chǎn)生自鎖效果。換言之,在本實施例的自鎖機構56中,通過在將階梯狀的抵接部76和抵接部77形成在構成部件73上時,調(diào)整角度a和P,能夠調(diào)整產(chǎn)生自鎖效果的容易程度。另外,在偏心圓凸輪64上產(chǎn)生了順時針Dl方向的干擾扭矩的情況下,自鎖效果在構成部件73的階梯狀的抵接部(74、75)和內(nèi)周面69a之間產(chǎn)生。在自鎖機構56中,在構成部件73中還能夠通過調(diào)節(jié)從階梯狀的抵接部74到抵接部75的角度(與上述a和@相當?shù)慕嵌?,來調(diào)整產(chǎn)生自鎖效果的容易程度。另外,干擾扭矩在偏心圓凸輪64中作用于Dl和D2方向的任意一個方向,但是,存在干擾扭矩的大小在Dl和D2方向分別不同的情況。在該情況下,在上述各抵接部和圓筒部的內(nèi)周面69a之間產(chǎn)生的摩擦扭矩,在構成部件72側(cè)和構成部件73側(cè)之間成為不同的大小。在自鎖機構56中,即使在構成部件72和構成部件73之間產(chǎn)生不同的摩擦扭矩,也能夠通過使從抵接部74到抵接部75的角度a + 0成為與從構成部件76到抵接部77的角度(與上述a + 0相當)不同的角度,與被輸入偏心圓凸輪64的干擾扭矩的差異相應地調(diào)節(jié)自鎖效果的強度,使自鎖效果確實地產(chǎn)生。接著,根據(jù)圖10,說明構成自鎖機構的鎖定板的第一變形例。第一變形例的鎖定板101,除了與保持槽68a相當?shù)谋3植?02的形狀、與狹縫70相當?shù)莫M縫103的形狀、與階梯狀的抵接部(74 77)相當?shù)碾A梯狀抵接部(105 108)的突出長度不同,一對圓孔(109,109)的配置間隔比一對圓孔(80、80)僅稍微寬之外,具有與鎖定板68共同的結構。鎖定板101由隔著狹縫(103、104)配置的構成部件(110、111)構成,構成部件(110、111)與鎖定板68不同,不夾裝鎖定板襯套,而是直接保持偏心圓凸輪64。在自鎖機構中,因為通過節(jié)省鎖定板襯套而減少構成部件的數(shù)量,因制造誤差等產(chǎn)生的各構成部件之間的晃蕩減少,所以直到產(chǎn)生自鎖效果為止的時間縮短,自鎖效果的反應性提高。另外,在構成部件(110、111)的內(nèi)偵彳,設置協(xié)作形成保持槽102的內(nèi)面(112、113)。內(nèi)面112在構成部件110中被形成在從成為圖10的狹縫(103、104)的各終端點的點A到點C的區(qū)域,內(nèi)面113在構成部件111中被形成在從成為圖9的狹縫(103、104)的各終端點的點D到點F的區(qū)域。這里,若使連結凸輪軸中心軸LO和偏心圓凸輪64的凸輪中心LI的線為L10,使在凸輪中心LI與直線LlO正交的直線為L11,使沿直線LlO從凸輪軸中心軸LO朝向凸輪中心LI的方向為偏心方向(圖10的符號D9方向),則內(nèi)面112僅在從直線Lll和內(nèi)面112的交點B到偏心方向D9的區(qū)域,即從圖10的點A到點B的區(qū)域,具有使偏心圓凸輪64接觸而保持的碰撞面114,內(nèi)面113僅在從直線Lll和內(nèi)面113的交點E到偏心方向D9的區(qū)域,即從圖10的點D到點E的區(qū)域,具有保持偏心圓凸輪64的碰撞面115。碰撞面(114、115)具有沿著偏心圓凸輪64的外周面的圓弧形狀。另一方面,內(nèi)面112的從點B到點C的區(qū)域和內(nèi)面113的從點E到點F的區(qū)域,被形成為將偏心圓凸輪64的外周避開,不與偏心圓凸輪64接觸。在偏心圓凸輪的相對于保持槽的摩擦過大的情況下,干擾扭矩,作為使鎖定板相對于圓筒部相對轉(zhuǎn)動的扭矩作用于鎖定板,存在阻礙自鎖效果的可能性。在鎖定板101中,將碰撞面(114、115)的形成位置限定在從位于凸輪中心LI的正下方的點B及點F到偏心方向D9的區(qū)域,通過限制保持槽102的相對于偏心圓凸輪64的接觸范圍,使偏心圓凸輪64的相對于保持槽102的摩擦降低。其結果,在圓筒部69的內(nèi)周面69a和鎖定板101之間,確實地產(chǎn)生自鎖效果。另外,自鎖效果的強度,通過調(diào)節(jié)在保持槽102和偏心圓凸輪64之間產(chǎn)生的摩擦來調(diào)節(jié)。自鎖效果的強度的調(diào)節(jié),因為對與干擾扭矩的強度相應的自鎖效果的確實的產(chǎn)生和變更中間軸61 (凸輪軸)與驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體52 (曲軸)的組裝角時的自鎖效果的確實的解除有影響,所以考慮到這些,如下述的那樣進行。在偏心圓凸輪64和碰撞面(114、115)上產(chǎn)生的摩擦的調(diào)節(jié),通過將偏心圓凸輪64的相對于保持槽102的接觸范圍和位置,即碰撞面(114、115)的形成范圍、形成位置在從圖10的點B及點F到偏心方向D9的區(qū)域中進行調(diào)整來進行。例如,在鎖定板101中,通過將碰撞面(114、115)的曲率比偏心圓凸輪64的外周面的曲率形成得小,與使兩者的曲率一致的情況相比,能夠使碰撞面(114、115)的形成范圍窄。碰撞面(114、115)的曲率越小,碰撞面(114、115)的形成范圍越窄,在偏心圓凸輪64和碰撞面(114、115)之間產(chǎn)生的摩擦伴隨著上述形成范圍的減少而變?nèi)酰殡S著上述形成范圍的增加而變強。在圓筒部69和鎖定板101之間產(chǎn)生的自鎖效果,伴隨著上述摩擦的減少而更強地產(chǎn)生。另一方面,自鎖效果伴隨著使上述接觸范圍增加地使上述摩擦增加而變得容易解除。另外,自鎖效果的強度,通過使碰撞面(114、115)的形狀不是圓弧形狀,而是成為自由曲面形狀等,并將碰撞面(114、115)的形成范圍、碰撞面(114、115 )和偏心圓凸輪64的接觸位置限定在基于碰撞面(114、115)的形狀的規(guī)定的范圍和位置來調(diào)節(jié)。接著,根據(jù)圖11,說明形成在中間軸上的偏心圓凸輪的變形例和鎖定板的第二變形例。偏心圓凸輪121,與偏心圓凸輪64不同,具有大致四邊形狀。第二變形例的鎖定板122,除了保持槽102的形狀、狹縫123的形狀不同之外,具有與鎖定板101共同的結構。偏心圓凸輪121,在從凸輪軸中心軸LO離開的位置具備凸輪中心L12,進而在將連結凸輪軸中心軸LO和凸輪中心L12的直線L13夾在中間的兩側(cè)具有成為對稱的被保持面(125、126)。被保持面(125、126)是具備非常平緩的曲率并朝向圓筒69的半徑方向外側(cè)凸的圓弧面。另一方面,鎖定板122由隔著狹縫(123、124)配置的構成部件(127、128)構成,在構成部件(127、128)的內(nèi)側(cè)設置由內(nèi)面(129、130)構成的保持槽131。內(nèi)面(129、130),通過具有長邊(129a、130a)和短邊(129b、130b),將保持槽131形成為角圓的大致四邊形狀。在長邊(129a、130a)的中央附近,在與偏心圓凸輪121的被保持面(125、126)對應的位置形成保持偏心圓凸輪121的被保持面(125、126)的階梯狀的保持面(I32、133)。保持面(132、133)具有朝向圓筒部69的半徑方向外側(cè)凸的圓弧形狀,保持面(132,133)的曲率比被保持面(125、126)的曲率形成得小。這里,在保持面132中,僅在從在凸輪中心L12與直線L13正交的直線L14和保持面132的交點G到處于偏心方向DlO的狹縫123側(cè)的角H的區(qū)域形成偏心圓凸輪121接觸的碰撞面134,在保持面133中,僅在從直線L14和保持面133的交點I到處于偏心方向DlO的狹縫123側(cè)的角J的區(qū)域形成碰撞面135。偏心圓凸輪121經(jīng)被保持面(125、126)由碰撞面(134、135)保持。另外,保持槽131的碰撞面(134、135)以外的區(qū)域不與偏心圓凸輪64接觸。大致四邊形狀的偏心圓凸輪121,因為與圓形的偏心圓凸輪64相比,不會增大尺寸就能夠長地獲取其偏心長度,所以決定偏心圓凸輪的偏心長度時的設計的自由度提高。在保持面(132、133)中,通過使其曲率更小,使碰撞面(134、135)的形成范圍變窄,能夠使自鎖效果增大,另一方面,通過使其曲率增大,擴大碰撞面(134、135)的形成范圍,還能夠使自鎖效果容易解除。另外,自鎖效果的強度,通過使保持面(132、133)的形狀不是圓弧形狀而是成為直線形狀、自由曲面形狀等,將碰撞面(134、135)的形成范圍、碰撞面(134、135)和被保持面(125、126)的接觸位置在從直線L13到偏心方向DlO的區(qū)域中限定在基于碰撞面(134、135 )的形狀的規(guī)定的范圍、位置來調(diào)節(jié)。符號說明50:發(fā)動機的相位可變裝置;51:驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體;52:第一控制旋轉(zhuǎn)體(技術方案I的控制旋轉(zhuǎn)體);53:轉(zhuǎn)動操作力賦予組件;54:組裝角變更機構;56:自鎖機構;57:鏈輪;59:驅(qū)動圓筒;64、121:偏心圓凸輪;68:鎖定板;68a、102、131:保持槽;69:圓筒部;69a:圓筒部的內(nèi)周面;70、71:狹縫;71c:壓縮螺旋彈簧(技術方案3的加載組件);74 77:鎖定板的階梯狀的抵接部;L0:凸輪軸中心軸;L1、L12:偏心圓凸輪的凸輪中心;L2、L10、L13:將凸輪軸中心軸和凸輪中心連結的直線;L3、L11、L14:在各凸輪中心與直線L2、L10、L13正交的線;D9、D10:偏心方向。
權利要求
1.一種發(fā)動機的相位可變裝置,所述發(fā)動機的相位可變裝置具有由曲軸驅(qū)動的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體;控制旋轉(zhuǎn)體;同軸且可相對轉(zhuǎn)動地支承上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的凸輪軸;將相對于上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的相對轉(zhuǎn)動扭矩賦予給上述控制旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動操作力賦予組件;與控制旋轉(zhuǎn)體的相對于上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的相對轉(zhuǎn)動相應地變更上述凸輪軸和驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的組裝角的組裝角變更機構;被設置在該組裝角變更機構上,防止因凸輪扭矩而產(chǎn)生的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體和凸輪軸的組裝角的偏差的自鎖機構,其特征在于, 上述自鎖機構具有 被設置在上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體上的圓筒部; 與上述凸輪軸一體化的偏心圓凸輪;和 鎖定板,該鎖定板經(jīng)形成在其內(nèi)側(cè)的保持槽保持上述偏心圓凸輪的外周面, 與上述圓筒部的內(nèi)周面抵接的階梯狀的抵接部,在上述鎖定板的外周面中在放射方向至少突出設置在4個部位。
2.一種發(fā)動機的相位可變裝置,所述發(fā)動機的相位可變裝置具有由曲軸驅(qū)動的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體;控制旋轉(zhuǎn)體;同軸且可相對轉(zhuǎn)動地支承上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的凸輪軸;將相對于上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的相對轉(zhuǎn)動扭矩賦予給上述控制旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動操作力賦予組件;與控制旋轉(zhuǎn)體的相對于上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的相對轉(zhuǎn)動相應地變更上述凸輪軸和驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體的組裝角的組裝角變更機構;被設置在該組裝角變更機構上,防止因凸輪扭矩而產(chǎn)生的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體和凸輪軸的組裝角的偏差的自鎖機構,其特征在于, 上述自鎖機構具有 被設置在上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體上的圓筒部; 與上述凸輪軸一體化的偏心圓凸輪; 鎖定板,該鎖定板經(jīng)形成在其內(nèi)側(cè)的保持槽保持上述偏心圓凸輪的外周面, 上述保持槽具有保持上述偏心圓凸輪的外周面的碰撞面,該碰撞面僅形成在從相對于連結凸輪軸中心軸和凸輪中心的線在上述凸輪中心正交的線與上述保持槽交叉的位置到偏心方向的區(qū)域。
3.如權利要求1或2所述的發(fā)動機的相位可變裝置,其特征在于,上述鎖定板由從上述保持槽朝向鎖定板的外周面方向形成的一對狹縫進行了兩分割,在上述狹縫的一方設置了加載組件,該加載組件向被進行了兩分割的上述鎖定板賦予擴張該狹縫的寬度的方向的加載力。
4.如權利要求1至3中的任一項所述的發(fā)動機的相位可變裝置,其特征在于,上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體與上述圓筒部一體地具有傳遞曲軸的動力的鏈輪;上述鎖定板通過被配置在上述圓筒部和鏈輪之間,在凸輪軸的軸方向被定位。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)動機的相位可變裝置,其具備不使直到產(chǎn)生自鎖效果為止的反應性降低,且能夠?qū)⒆枣i效果進一步強化的可靠性高的自鎖機構。在具有由曲軸驅(qū)動的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體、變更凸輪軸的組裝角的組裝角變更機構和防止因干擾扭矩而產(chǎn)生的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體和凸輪軸的組裝角的偏差的自鎖機構的發(fā)動機的相位可變裝置中,上述自鎖機構具有被設置在上述驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體上的圓筒部;與上述凸輪軸一體化的偏心圓凸輪;和鎖定板,該鎖定板經(jīng)形成在其內(nèi)側(cè)的保持槽保持上述偏心圓凸輪的外周面,與上述圓筒部的內(nèi)周面抵接的階梯狀的抵接部,在上述鎖定板的外周面中在放射方向至少突出設置在4個部位。
文檔編號F01L1/34GK103140653SQ20108006941
公開日2013年6月5日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權日2010年10月12日
發(fā)明者新納正昭, 龜田美千廣, 本間弘一, 永洞真康 申請人:日鍛汽門株式會社