CN110701253A - 一种相位器调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种相位器调节装置，包括壳体、输入轴和主动齿轮(4)，所述输入轴包括中心轴(6)、弹性元件(7)和偏心套(8)，所述中心轴(6)与壳体之间形成相对转动的活动连接结构，所述偏心套(8)与主动齿轮(4)之间形成相对转动的活动连接结构，所述弹性元件(7)设置在中心轴(6)与偏心套(8)之间，且偏心套(8)与中心轴(6)之间形成相对转动结构。当电机失控等因素导致相位器在相位调节的极限位置发生碰撞时，通过弹性元件可以吸收来自电机的动能并转化成弹性势能，从而使弹性输入轴结构吸收因碰撞而产生的能量，减轻了相位器在相位调节极限位置下的冲击，有利于提高相位器和电机的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及相位器结构设计领域，尤其是涉及使用电机驱动的一种相位器调节装置。
背景技术
现有的使用电机驱动的相位器调节装置由驱动电机和相位器两部分组成，其中的驱动电机作为相位器的动力源，而相位器是一种行星减速器，并设置了相位调节角度限制。
在进行相位调节时，驱动电机按控制系统的指令将电能转化为动能，经过相位器减速后，来控制凸轮轴相对于曲轴的角度。但是，当驱动电机动作异常或者驱动电机失控时，将会导致相位器在相位调节的极限位置下发生碰撞，从而在短时间内产生较大的能量，很容易导致相位器和驱动电机发生不可恢复的破坏，降低了相位器和驱动电机的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种相位器调节装置，减轻相位器在相位调节极限位置下的冲击。
本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种相位器调节装置，包括壳体、输入轴和主动齿轮，所述的输入轴分别与壳体、主动齿轮形成相对转动的活动连接结构，所述的输入轴包括中心轴、弹性元件和偏心套，所述的中心轴与壳体之间形成相对转动的活动连接结构，所述的偏心套与主动齿轮之间形成相对转动的活动连接结构，所述的弹性元件设置在中心轴与偏心套之间，且偏心套与中心轴之间形成相对转动结构。
优选地，所述的弹性元件上形成第一连接引脚，所述的中心轴上形成轴向孔，所述的第一连接引脚与轴向孔之间形成卡合结构。
优选地，所述的弹性元件上形成第二连接引脚，所述的偏心套上形成径向缺口，所述的第二连接引脚与径向缺口之间形成卡合结构。
优选地，所述偏心套上的偏心套外圆与偏心套内孔之间形成偏心结构，所述的壳体与主动齿轮之间形成偏心结构，且偏心套外圆与偏心套内孔之间的偏心距等于壳体与主动齿轮之间的偏心距。
优选地，所述的偏心套套设于中心轴上。
优选地，所述的主动齿轮与从动齿轮之间形成啮合传动结构，所述的从动齿轮与驱动轮之间形成相对转动结构。
优选地，所述的驱动轮上形成限位凸台，所述的从动齿轮上形成限位缺口，所述的限位凸台与限位缺口配合形成相对转动结构，且通过限位缺口来限定驱动轮相对于从动齿轮的转动幅度。
优选地，所述的主动齿轮上形成外齿，所述的从动齿轮上形成内齿，所述的主动齿轮与从动齿轮之间形成内啮合传动结构，且主动齿轮上的外齿齿数少于从动齿轮上的内齿齿数。
优选地，所述的壳体包括驱动轮和盖板，所述的盖板与驱动轮之间通过螺钉形成可拆卸的固定连接结构，且盖板与驱动轮之间形成轴向装配空间。
优选地，所述的驱动轮上形成限位台阶，所述的限位台阶与盖板之间形成轴向装配空间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于输入轴中的弹性元件设置在中心轴与偏心套之间、且偏心套与中心轴之间形成相对转动结构，由此使得该输入轴成为弹性输入轴结构，当相位器正常调节时，其中的弹性元件用于传递来自电机输出的动能，当电机失控等因素导致相位器在相位调节的极限位置发生碰撞时，通过弹性元件可以吸收来自电机的动能并转化成弹性势能，从而使弹性输入轴结构吸收因碰撞而产生的能量，以便减轻相位器和电机所遭受的冲击，尤其是减轻相位器在相位调节极限位置下的冲击，有效地防止相位器和电机产生冲击破坏，有利于提高相位器和电机的使用寿命。
附图说明
图1为本发明一种相位器调节装置的构造剖视图。
图2为本发明一种相位器调节装置的构造爆炸示意图。
图3为图1中的壳体的构造示意图。
图4为驱动轮与从动齿轮的配合示意图。
图5为图4中的驱动轮的结构示意图。
图6为图4中的从动齿轮的结构示意图。
图7为图1中的输入轴的构造爆炸示意图。
图8为图7中的中心轴的结构示意图。
图9为图7中的弹性元件的结构示意图。
图10为图7中的偏心套的结构示意图。
图中部品标记名称：1-电机，2-电机轴，3-驱动轮，4-主动齿轮，5-从动齿轮，6-中心轴，7-弹性元件，8-偏心套，9-连接板，10-第一轴承，11-盖板，12-螺钉，13-螺栓，14-壳体轴线，15-凸轮轴，16-第二轴承，17-主动齿轮轴线，31-限位台阶，32-限位凸台，51-限位缺口，61-轴向孔，71-第一连接引脚，72-第二连接引脚，81-径向缺口，82-偏心套外圆，83-偏心套内孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、图2所示的相位器调节装置，主要包括壳体、输入轴、主动齿轮4、从动齿轮5和连接板9，所述的壳体为中空腔体结构，优选采用如图3所示的中空腔体结构，具体包括驱动轮3和盖板11，所述的盖板11与驱动轮3之间通过螺钉12形成可拆卸的固定连接结构，且盖板11与驱动轮3之间形成轴向装配空间。所述输入轴的结构如图7所示，包括中心轴6、弹性元件7和偏心套8，所述的弹性元件7设置在中心轴6与偏心套8之间，且偏心套8与中心轴6之间形成相对转动结构。具体地，所述的中心轴6与盖板11之间通过第一轴承10形成相对转动的活动连接结构，所述的偏心套8与主动齿轮4之间通过第二轴承16形成相对转动的活动连接结构，由此使得输入轴分别与壳体、主动齿轮4形成相对转动的活动连接结构。
为保证弹性元件7的工作可靠性，通常，所述的弹性元件7上分别形成第一连接引脚71和第二连接引脚72，如图9所示；所述的中心轴6上形成轴向孔61，如图8所示；所述的偏心套8上形成径向缺口81，如图10所示。所述的第一连接引脚71与轴向孔61之间形成卡合结构，所述的第二连接引脚72与径向缺口81之间形成卡合结构，由此通过弹性元件7将中心轴6与偏心套8连接而成一种弹性输入轴结构，其中的偏心套8可相对于中心轴6转动，并可通过弹性元件7进行复位。
所述的主动齿轮4、从动齿轮5、连接板9和输入轴均位于壳体的中空腔内部，且连接板9位于盖板11与主动齿轮4之间，并通过连接板9将壳体的旋转运动传递给主动齿轮4。所述的主动齿轮4与从动齿轮5之间形成啮合传动结构，且主动齿轮4上的齿数少于从动齿轮5上的齿数，所述的从动齿轮5与凸轮轴15之间通过螺栓13形成固定连接结构，从而使得凸轮轴15与从动齿轮5可同步旋转。通常，如图3所示，所述的驱动轮3上形成限位台阶31，所述的限位台阶31与盖板11之间形成轴向装配空间，以便限制从动齿轮5和连接板9的轴向位移。
本发明的相位器调节装置在工作时，如图1所示，由电机1通过电机轴2来驱动输入轴，使输入轴相对于壳体旋转，同时，所述的输入轴径向支撑主动齿轮4，由主动齿轮4驱动与之啮合传动的从动齿轮5，所述的从动齿轮5相对于驱动轮3形成同轴转动结构，所述的驱动轮3通过链条或皮带与曲轴同步旋转，当输入轴的转速与驱动轮3的转速不同时，即可控制凸轮轴15相对于曲轴的相位。当相位器正常调节时，其中的弹性元件7用于传递来自电机1输出的动能；但是，当电机1失控等因素导致相位器在相位调节的极限位置发生碰撞时，通过弹性元件7可吸收来自电机1的动能并转化成弹性势能，从而通过弹性输入轴结构来及时地吸收因碰撞而产生的能量，以便减轻相位器和电机1遭受的冲击，尤其是减轻相位器在相位调节极限位置下的冲击，有效地防止了相位器和电机产生冲击破坏，提高了相位器和电机1的使用寿命。
为了进一步减小相位器调节装置的径向尺寸，并提高相位器调节装置的工作可靠性，可以使偏心套8上的偏心套外圆82与偏心套内孔83之间形成偏心结构，所述壳体的壳体轴线14相对于主动齿轮4的主动齿轮轴线17平行设置，即壳体轴线14与主动齿轮轴线17之间也形成偏心结构，如图1所示，且偏心套外圆82与偏心套内孔83之间的偏心距等于壳体轴线14与主动齿轮轴线17之间的偏心距，所述的偏心套8套设于中心轴6上，此时，所述的输入轴径向偏心支撑主动齿轮4。进一步地，所述的主动齿轮4上形成外齿，所述的从动齿轮5上形成内齿，所述的主动齿轮4与从动齿轮5之间形成内啮合传动结构，且主动齿轮4上的外齿齿数少于从动齿轮5上的内齿齿数。另外，如图4、图5、图6所示，在驱动轮3一侧端面沿径向形成限位凸台32，在从动齿轮5一侧端面沿周向形成限位缺口51，所述的限位凸台32置于限位缺口51之间，由限位凸台32与限位缺口51配合形成相对转动结构，且通过限位缺口51来限定驱动轮3相对于从动齿轮5的转动幅度，此即相位器的可调角度φ。假设限位凸台32的张角为α，所述限位缺口51的张角为β，则有：φ＝β-α，如图4所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种相位器调节装置，包括壳体、输入轴和主动齿轮(4)，所述的输入轴分别与壳体、主动齿轮(4)形成相对转动的活动连接结构，其特征在于：所述的输入轴包括中心轴(6)、弹性元件(7)和偏心套(8)，所述的中心轴(6)与壳体之间形成相对转动的活动连接结构，所述的偏心套(8)与主动齿轮(4)之间形成相对转动的活动连接结构，所述的弹性元件(7)设置在中心轴(6)与偏心套(8)之间，且偏心套(8)与中心轴(6)之间形成相对转动结构。
2.根据权利要求1所述的一种相位器调节装置，其特征在于：所述的弹性元件(7)上形成第一连接引脚(71)，所述的中心轴(6)上形成轴向孔(61)，所述的第一连接引脚(71)与轴向孔(61)之间形成卡合结构。
3.根据权利要求1所述的一种相位器调节装置，其特征在于：所述的弹性元件(7)上形成第二连接引脚(72)，所述的偏心套(8)上形成径向缺口(81)，所述的第二连接引脚(72)与径向缺口(81)之间形成卡合结构。
4.根据权利要求1所述的一种相位器调节装置，其特征在于：所述偏心套(8)上的偏心套外圆(82)与偏心套内孔(83)之间形成偏心结构，所述的壳体与主动齿轮(4)之间形成偏心结构，且偏心套外圆(82)与偏心套内孔(83)之间的偏心距等于壳体与主动齿轮(4)之间的偏心距。
5.根据权利要求1所述的一种相位器调节装置，其特征在于：所述的偏心套(8)套设于中心轴(6)上。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种相位器调节装置，其特征在于：所述的主动齿轮(4)与从动齿轮(5)之间形成啮合传动结构，所述的从动齿轮(5)与驱动轮(3)之间形成相对转动结构。
7.根据权利要求6所述的一种相位器调节装置，其特征在于：所述的驱动轮(3)上形成限位凸台(32)，所述的从动齿轮(5)上形成限位缺口(51)，所述的限位凸台(32)与限位缺口(51)配合形成相对转动结构，且通过限位缺口(51)来限定驱动轮(3)相对于从动齿轮(5)的转动幅度。
8.根据权利要求6所述的一种相位器调节装置，其特征在于：所述的主动齿轮(4)上形成外齿，所述的从动齿轮(5)上形成内齿，所述的主动齿轮(4)与从动齿轮(5)之间形成内啮合传动结构，且主动齿轮(4)上的外齿齿数少于从动齿轮(5)上的内齿齿数。
9.根据权利要求1-5任一项所述的一种相位器调节装置，其特征在于：所述的壳体包括驱动轮(3)和盖板(11)，所述的盖板(11)与驱动轮(3)之间通过螺钉(12)形成可拆卸的固定连接结构，且盖板(11)与驱动轮(3)之间形成轴向装配空间。
10.根据权利要求9所述的一种相位器调节装置，其特征在于：所述的驱动轮(3)上形成限位台阶(31)，所述的限位台阶(31)与盖板(11)之间形成轴向装配空间。
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