JP5530877B2

JP5530877B2 - Valve timing control device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP5530877B2
Application number: JP2010205238A
Authority: JP
Inventors: 淳史山中; 亮田所; 真市川田
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2030-09-14
Also published as: JP2012062766A

Description

本発明は、内燃機関の機関弁である吸気弁や排気弁の開閉タイミングを、電動モータを用いて可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。 The present invention relates to a valve timing control device for an internal combustion engine that variably controls the opening / closing timing of intake valves and exhaust valves, which are engine valves of the internal combustion engine, using an electric motor.

近時、内燃機関のバルブタイミング制御装置にあっては、電動モータの回転力を、減速機構を介してカムシャフトに伝達することによってクランクシャフトとカムシャフトの相対回転位相の制御応答性や制御性を向上させるものが提供されている。 Recently, in a valve timing control device for an internal combustion engine, the responsiveness and controllability of the relative rotational phase of the crankshaft and the camshaft are transmitted by transmitting the rotational force of the electric motor to the camshaft via the speed reduction mechanism. Something to improve is provided.

例えば、以下の特許文献１に記載されたバルブタイミング制御装置は、減速機構が電動モータの出力軸に設けた偏心軸部と、該偏心軸部の外周に設けられたボールベアリングと、スプロケットと一体的に設けられたモータハウジングの円筒部に有する内歯歯車と、該内歯歯車とボールベアリングの外輪との間に介装された複数のローラと、を備えている。 For example, in the valve timing control device described in Patent Document 1 below, a speed reduction mechanism is integrated with an eccentric shaft portion provided on the output shaft of an electric motor, a ball bearing provided on the outer periphery of the eccentric shaft portion, and a sprocket. And a plurality of rollers interposed between the internal gear and the outer ring of the ball bearing.

そして、前記各ローラが前記内歯歯車と噛み合って偏心運動を行うことによって、カムシャフトに結合されたローラ保持器が前記内歯歯車に対して相対回転することによってクランクシャフトとカムシャフトとの相対回転位相を制御するようになっている。 When each roller meshes with the internal gear and performs an eccentric motion, a roller cage coupled to the camshaft rotates relative to the internal gear, thereby causing relative rotation between the crankshaft and the camshaft. The rotation phase is controlled.

特開２０１０−４８２３３号公報JP 2010-48233 A

ところで、前記特許文献１に記載したバルブタイミング制御装置にあっては、バルブスプリングのばね力などに起因して発生してカムシャフトから伝達される交番トルクに耐えられるように、前記各ローラの軸長をある程度確保する必要がある。 By the way, in the valve timing control device described in Patent Document 1, the shafts of the rollers are configured to withstand the alternating torque generated by the spring force of the valve spring and transmitted from the camshaft. It is necessary to secure a certain length.

しかし、前記各ローラの軸長を長くすると、前記ローラ保持器に形成されたローラ保持孔からローラ保持器の軸方向先端部の長さが十分に確保することができず、つまり、ローラ保持器の先端部の軸方向巾が小さくなって強度が低下する。この結果、各ローラの挙動が不安定になって、バルブタイミングの制御の不安定化を招くおそれがある。 However, if the axial length of each roller is increased, the length of the tip end in the axial direction of the roller holder cannot be sufficiently secured from the roller holding hole formed in the roller holder, that is, the roller holder The width in the axial direction of the tip of the slab becomes small, and the strength decreases. As a result, the behavior of each roller becomes unstable, which may lead to instability of valve timing control.

本願請求項１に記載の発明は、とりわけ、前記電動モータは、内部にモータ構成部材を収容し、前記駆動回転体にカムシャフト軸方向から結合されて前記クランクシャフトから回転駆動力が伝達されるハウジングを有し、該ハウジングは、筒状のハウジング本体と、該ハウジング本体の前記カムシャフト側の端部に一体的に設けられて、前記減速機構と駆動回転体に軸方向から結合された筒状の雌ねじ形成部とを有し、前記減速機構は、前記電動モータの出力軸から回転が伝達される偏心軸部と、該偏心軸部の外周に複数設けられたローラと、有底筒状に形成されて、底部側がカムシャフトに固定されると共に、筒部の周方向に間欠的に配置されて径方向へ貫通形成された複数のローラ保持孔を有し、前記筒部の軸方向の先端部が前記電動モータ方向へ延出した保持器と、前記クランクシャフトから回転力が伝達され、内周に前記ローラが噛み合う内歯を有する内歯部と、を備え、
前記ハウジングの雌ねじ形成部の内周側に、前記筒部の延出した先端部が配置される空間部を設けたことを特徴としている。 According to the first aspect of the present invention, in particular, the electric motor accommodates a motor constituent member therein, and is coupled to the driving rotating body from the axial direction of the camshaft to transmit a rotational driving force from the crankshaft. A housing having a cylindrical housing main body, and a cylinder integrally provided at an end portion of the housing main body on the camshaft side and coupled to the speed reduction mechanism and the driving rotary body in an axial direction; The speed reducing mechanism includes an eccentric shaft portion that transmits rotation from the output shaft of the electric motor, a plurality of rollers provided on the outer periphery of the eccentric shaft portion, and a bottomed cylindrical shape. And the bottom side is fixed to the camshaft, and has a plurality of roller holding holes that are intermittently arranged in the circumferential direction of the cylindrical portion and formed to penetrate in the radial direction. The tip part is the electric motor A retainer extending in the other direction, the rotational force from the crankshaft is transmitted, and a internal toothing having teeth among said rollers are engaged with the inner periphery,
It is characterized in that a space portion is provided on the inner peripheral side of the female screw forming portion of the housing in which the extended tip portion of the cylindrical portion is disposed.

この発明によれば、前記減速機構の特異な構造によって、ローラの軸長を大きく設定しても保持器の強度を十分に確保できる。 According to this invention, due to the unique structure of the speed reduction mechanism, the strength of the cage can be sufficiently ensured even if the roller axial length is set large.

本発明に係るバルブタイミング制御装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a 1st embodiment of a valve timing control device concerning the present invention. 本実施形態における主要な構成部材を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the main structural members in this embodiment. 図１のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 図１のＢ−Ｂ線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line of FIG. 図１のＣ−Ｃ線断面図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG. 本発明の第２の実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態では、内燃機関の吸気側の動弁装置に適用したものであるが、排気側の動弁装置に同様に適用することも可能である。
〔第１の実施形態〕
このバルブタイミング制御装置は、図１〜図３に示すように、内燃機関のクランクシャフトによって回転駆動する駆動回転体であるタイミングスプロケット１と、シリンダヘッド上に図外の軸受を介して回転自在に支持され、前記タイミングスプロケット１から伝達された回転力によって回転するカムシャフト２と、前記タイミングスプロケット１の前方位置に配置されて、チェーンカバー４０にボルト４７によって取り付け固定されたカバー部材３と、前記タイミングスプロケット１とカムシャフト２の間に配置されて、機関運転状態に応じて両者１，２の相対回転位相を変更する可変機構である位相変更機構４と、を備えている。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to the valve operating device on the intake side of the internal combustion engine, but it can also be similarly applied to the valve operating device on the exhaust side.
[First Embodiment]
As shown in FIGS. 1 to 3, this valve timing control device is rotatable on a timing sprocket 1 that is a drive rotating body that is driven to rotate by a crankshaft of an internal combustion engine, and a cylinder head via a bearing not shown. A camshaft 2 that is supported and rotated by the rotational force transmitted from the timing sprocket 1; a cover member 3 that is disposed at a front position of the timing sprocket 1 and is fixed to the chain cover 40 by bolts 47; A phase change mechanism 4 is provided between the timing sprocket 1 and the camshaft 2 and is a variable mechanism that changes the relative rotational phases of the both 1 and 2 according to the engine operating state.

前記タイミングスプロケット１は、全体が鉄系金属によって一体に形成され、内周面が段差径状の円環状のスプロケット本体１ａと、該スプロケット本体１ａの外周に一体に設けられて、巻回されたタイミングチェーン４２を介してクランクシャフトからの回転力を受けるギア部１ｂと、から構成されている。また、タイミングスプロケット１は、前記スプロケット本体１ａの内周側に形成された円形溝１ｃと前記カムシャフト２の前端部に一体に設けられた肉厚なフランジ部２ａの外周との間に介装された第３ボールベアリング４３によってカムシャフト２に回転自在に支持されている。 The timing sprocket 1 is integrally formed of an iron-based metal, and the inner peripheral surface is integrally provided on the outer periphery of the sprocket body 1a and the annular sprocket body 1a having a stepped diameter. And a gear portion 1b that receives the rotational force from the crankshaft via the timing chain 42. The timing sprocket 1 is interposed between a circular groove 1c formed on the inner peripheral side of the sprocket body 1a and an outer periphery of a thick flange portion 2a provided integrally with the front end portion of the camshaft 2. The third ball bearing 43 is rotatably supported by the camshaft 2.

前記スプロケット本体１ａの前端部外周縁には、環状突起１ｄが一体に形成されている。このスプロケット本体１ａの前端部には、図１及び図２に示すように、前記環状突起１ｄの前端側に同軸に位置決めされ、内周に波形状の内歯１９ａが形成された環状部材１９が配置されていると共に、該環状部材１９の前端側には、後述する電動モータ１２のハウジング５の一部を構成する大径円環状の雌ねじ形成部６（外周突起部）が配置されている。 An annular protrusion 1d is integrally formed on the outer peripheral edge of the front end portion of the sprocket body 1a. As shown in FIGS. 1 and 2, the sprocket body 1a has an annular member 19 that is coaxially positioned on the front end side of the annular protrusion 1d and has a corrugated inner tooth 19a formed on the inner periphery. At the front end side of the annular member 19, a large-diameter annular female screw forming portion 6 (outer peripheral projection) that constitutes a part of the housing 5 of the electric motor 12 described later is disposed.

前記スプロケット本体１ａと環状部材１９の外周部には、ボルト挿通孔１ｅ、１９ａが周方向のほぼ等間隔位置に６つ貫通形成されていると共に、前記雌ねじ形成部６には、各ボルト挿通孔１ｅ、１９ａと対応した位置に６つの雌ねじ孔６ａが形成されており、これらに挿通したボルト７によって前記三者１、１９、６が共締め固定されている。前記雌ねじ形成部６の各雌ねじ孔６ａは、軸方向から貫通形成されている。 Six bolt insertion holes 1e and 19a are formed in the outer peripheral portion of the sprocket body 1a and the annular member 19 at substantially equal intervals in the circumferential direction, and each bolt insertion hole is provided in the female screw forming portion 6. Six female screw holes 6a are formed at positions corresponding to 1e and 19a, and the three members 1, 19, and 6 are fastened together by bolts 7 inserted therethrough. Each female screw hole 6a of the female screw forming portion 6 is formed to penetrate from the axial direction.

なお、前記スプロケット本体１ａ及び環状部材１９が、後述する減速機構８のケーシングとして構成されている。 The sprocket body 1a and the annular member 19 are configured as a casing of the speed reduction mechanism 8 described later.

また、前記スプロケット本体１ａの環状突起１ｄと環状部材１９及び雌ねじ形成部６は、それぞれの外径がほぼ同一に設定されている。 The annular protrusion 1d, the annular member 19 and the female thread forming portion 6 of the sprocket body 1a are set to have substantially the same outer diameter.

さらに、前記スプロケット本体１ａの内周面の一部には、図４に示すように、扇状の係合部であるストッパ凸部１ｆが周方向に沿って所定長さ範囲まで形成されている。 Further, as shown in FIG. 4, a stopper convex portion 1f, which is a fan-shaped engaging portion, is formed on a part of the inner peripheral surface of the sprocket body 1a up to a predetermined length range along the circumferential direction.

前記ハウジング５は、鉄系金属材をプレス成形によって有底筒状に形成された筒状部であるハウジング本体５ａと、該ハウジング本体５ａの前端開口を封止する封止プレート１１と、を備えている。 The housing 5 includes a housing main body 5a that is a cylindrical portion formed by pressing a ferrous metal material into a bottomed cylindrical shape, and a sealing plate 11 that seals a front end opening of the housing main body 5a. ing.

前記ハウジング本体５ａは、後端側に円板状の底部５ｂを有し、該底部５ｂのほぼ中央に後述の偏心軸部３０を挿通する大径な軸部挿通孔５ｃが形成されていると共に、該軸部挿通孔５ｃの孔縁には、カムシャフト２軸方向へ突出した円筒状の延出部５ｄ（内周突起部）が一体に設けられている。また、前記底部５ｂの前端面外周側には、前記雌ねじ形成部６が溶接によって一体的に固定されている。 The housing main body 5a has a disk-like bottom portion 5b on the rear end side, and a large-diameter shaft insertion hole 5c through which an eccentric shaft portion 30 to be described later is inserted is formed substantially at the center of the bottom portion 5b. A cylindrical extension 5d (inner peripheral projection) protruding in the axial direction of the camshaft 2 is integrally provided at the hole edge of the shaft insertion hole 5c. The female thread forming portion 6 is integrally fixed to the outer peripheral side of the front end surface of the bottom portion 5b by welding.

前記カムシャフト２は、外周に図外の吸気弁を開作動させる一気筒当たり２つの駆動カムを有していると共に、前端部に従動部材９がカムボルト１０によって軸方向から結合されている。また、カムシャフト２の前記フランジ部２ａには、図４に示すように、前記スプロケット本体１ａのストッパ凸部１ｆが係入する係止部であるストッパ凹溝２ｂが円周方向に沿って形成されている。このストッパ凹溝２ｂは、円周方向へ所定長さの円弧状に形成されて、この長さ範囲で回動したストッパ凸部１ｆの両端縁が周方向の対向縁２ｃ、２ｄにそれぞれ当接することによって、タイミングスプロケット１に対するカムシャフト２の最大進角側あるいは最大遅角側の相対回転位置を規制するようになっている。このストッパ凸部１ｆとストッパ凹溝２ｂによってストッパ機構が構成されている。 The camshaft 2 has two drive cams per cylinder for opening an intake valve (not shown) on the outer periphery, and a follower member 9 is coupled in the axial direction by a cam bolt 10. Further, as shown in FIG. 4, the flange portion 2a of the camshaft 2 is formed with a stopper concave groove 2b, which is a locking portion into which the stopper convex portion 1f of the sprocket body 1a is engaged, along the circumferential direction. Has been. The stopper concave groove 2b is formed in a circular arc shape having a predetermined length in the circumferential direction, and both end edges of the stopper convex portion 1f rotated in this length range abut against the circumferential opposite edges 2c and 2d, respectively. Thus, the relative rotational position of the camshaft 2 on the maximum advance angle side or the maximum retard angle side with respect to the timing sprocket 1 is regulated. The stopper projection 1f and the stopper groove 2b constitute a stopper mechanism.

前記カムボルト１０は、頭部１０ａの軸部１０ｂ側の端縁にフランジ状の座面部１０ｃが一体に形成されていると共に、軸部１０ｂの外周に前記カムシャフト２の端部から内部軸方向に形成された雌ねじ部に螺着する雄ねじ部が形成されている。 The cam bolt 10 is integrally formed with a flange-like seating surface portion 10c at an end edge of the head portion 10a on the shaft portion 10b side, and the outer periphery of the shaft portion 10b extends from the end portion of the camshaft 2 to the inner axial direction. A male screw portion is formed to be screwed onto the formed female screw portion.

前記従動部材９は、鉄系金属材によって一体に形成され、図１に示すように、前端側に形成された円板部９ａと、後端側に一体に形成された円筒状の円筒部９ｂとから構成されている。 The driven member 9 is integrally formed of an iron-based metal material, and as shown in FIG. 1, a disc portion 9a formed on the front end side and a cylindrical cylindrical portion 9b formed integrally on the rear end side. It consists of and.

前記円板部９ａは、後端面の径方向ほぼ中央位置に前記カムシャフト２のフランジ部２ａとほぼ同外径の環状段差突起９ｃが一体に設けられ、この段差突起９ｃの外周面と前記フランジ部２ａの外周面が対峙しながら第３ボールベアリング４３の内輪４３ａの内周に挿通配置されている。これによって、組付時におけるカムシャフト２と従動部材９との芯だし作業が容易になる。なお、前記第３ボールベアリング４３の外輪４３ｂは、前記スプロケット本体１ａの円形溝１ｃの内周面に圧入固定されている。 The disc portion 9a is integrally provided with an annular step protrusion 9c having substantially the same outer diameter as that of the flange portion 2a of the camshaft 2 at a substantially central position in the radial direction of the rear end surface. The outer peripheral surface of the step protrusion 9c and the flange The outer peripheral surface of the part 2a is inserted and arranged in the inner periphery of the inner ring 43a of the third ball bearing 43 while facing each other. This facilitates the centering operation between the camshaft 2 and the driven member 9 during assembly. The outer ring 43b of the third ball bearing 43 is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the circular groove 1c of the sprocket body 1a.

また、前記円板部９ａの外周部には、図１〜図３に示すように、複数のローラ３４を保持する保持器４１が一体に設けられている。この保持器４１は、前記円板部９ａの外周部から前記円筒部９ｂと同方向へ突出した円筒状の筒部４１ａと、該筒部４１ａの周方向へほぼ等間隔の位置に穿設されて、前記複数のローラ３４を転動自在に保持するほぼ長方形状のローラ保持孔４１ｂと、から構成されている。 Further, as shown in FIGS. 1 to 3, a retainer 41 that holds a plurality of rollers 34 is integrally provided on the outer peripheral portion of the disc portion 9 a. The retainer 41 has a cylindrical tube portion 41a protruding from the outer peripheral portion of the disc portion 9a in the same direction as the cylindrical portion 9b, and is formed at substantially equal intervals in the circumferential direction of the tube portion 41a. And a substantially rectangular roller holding hole 41b for holding the plurality of rollers 34 in a rollable manner.

前記筒部４１ａは、先端部４１ｃが前記雌ねじ形成部６と前記延出部５ｄとの間に形成された円環状の凹部である空間部４４を介してハウジング５の底部５ｂ方向へ延出している。 The cylindrical part 41a extends in the direction of the bottom part 5b of the housing 5 via a space part 44 that is an annular concave part formed between the female thread forming part 6 and the extending part 5d. Yes.

前記円筒部９ｂは、図１に示すように、中央に前記カムボルト１０の軸部１０ｂが挿通される挿通孔９ｄが貫通形成されていると共に、外周側にニードルベアリング２８が設けられている。 As shown in FIG. 1, the cylindrical portion 9 b has a through hole 9 d through which the shaft portion 10 b of the cam bolt 10 is inserted, and a needle bearing 28 on the outer peripheral side.

前記カバー部材３は、図１、図２に示すように、比較的に肉厚な合成樹脂材によって一体に形成され、カップ状に膨出したカバー本体３ａと、該カバー本体３ａの後端部外周に一体に有する円環状のブラケット３ｂと、から構成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the cover member 3 is integrally formed of a relatively thick synthetic resin material, and swells in a cup shape, and a rear end portion of the cover body 3a. And an annular bracket 3b integrally formed on the outer periphery.

前記カバー本体３ａは、前記位相変更機構４の前端側、つまり前記ハウジング本体５ａの前記封止プレート１１を含めた前端側外周を、所定隙間をもって覆うように配置されている。一方、前記ブラケット３ｂには、外周に一体に形成された６つのボス部にそれぞれボルト挿通孔３ｃが貫通形成されている。 The cover body 3a is arranged so as to cover the front end side of the phase changing mechanism 4, that is, the front end side outer periphery including the sealing plate 11 of the housing body 5a with a predetermined gap. On the other hand, in the bracket 3b, bolt insertion holes 3c are formed through six boss portions integrally formed on the outer periphery.

また、前記カバー部材３は、図１に示すように、前記ブラケット３ｂが前記ボルト挿通孔３ｃを挿通した複数の前記ボルト４７によってチェーンカバー４０に固定されていると共に、前記カバー本体３ａの前端部の内周面に内外２重のスリップリング４８ａ，４８ｂが各内端面を露出した状態で埋設固定されている。さらにカバー部材３の上端部には、内部に前記スリップリング４８ａ、４８ｂと導電部材を介して接続されたコネクタ端子４９ａが固定されたコネクタ部４９が設けられている。なお、前記コネクタ端子４９ａには、コントロールユニット２１を介して図外のバッテリー電源から通電され、あるいは通電が遮断されるようになっている。 Further, as shown in FIG. 1, the cover member 3 is fixed to the chain cover 40 by a plurality of bolts 47 in which the bracket 3b is inserted through the bolt insertion holes 3c, and the front end portion of the cover body 3a. The inner and outer double slip rings 48a and 48b are embedded and fixed with the inner end surfaces exposed. Further, the upper end of the cover member 3 is provided with a connector portion 49 to which a connector terminal 49a connected to the slip rings 48a and 48b via a conductive member is fixed. The connector terminal 49a is energized from a battery power supply (not shown) via the control unit 21 or is de-energized.

そして、前記カバー本体３ａの後端部側の内周面と前記ハウジング５の外周面との間には、図１にも示すように、シール部材である大径なオイルシール５０が介装されている。この大径オイルシール５０は、横断面ほぼコ字形状に形成されて、合成ゴムの基材の内部に芯金が埋設されていると共に、外周側の円環状基部５０ａが前記カバー本体３ａの内周面に設けられた円環部３ｄに嵌着固定されている。また、円環状基部５０ａの内周側には、前記ハウジング本体５ａの外周面にバックアップスプリングのばね力を介して弾接する合成ゴム製の環状シール部５０ｂが一体に形成されている。 A large-diameter oil seal 50 as a seal member is interposed between the inner peripheral surface on the rear end side of the cover body 3a and the outer peripheral surface of the housing 5, as shown in FIG. ing. The large-diameter oil seal 50 is formed in a substantially U-shaped cross section, a core metal is embedded in a synthetic rubber base material, and an annular base 50a on the outer peripheral side is formed in the cover body 3a. It is fitted and fixed to an annular portion 3d provided on the peripheral surface. Further, an annular seal portion 50b made of synthetic rubber that is elastically contacted with the outer peripheral surface of the housing main body 5a via the spring force of a backup spring is integrally formed on the inner peripheral side of the annular base portion 50a.

前記位相変更機構４は、前記カムシャフト２のほぼ同軸上前端側に配置されたアクチュエータである電動モータ１２と、該電動モータ１２の回転速度を減速してカムシャフト２に伝達する前記減速機構８と、から構成されている。 The phase change mechanism 4 includes an electric motor 12 that is an actuator disposed on the substantially coaxial front end side of the camshaft 2, and the speed reduction mechanism 8 that decelerates the rotational speed of the electric motor 12 and transmits it to the camshaft 2. And is composed of.

前記電動モータ１２は、図１及び図２に示すように、ブラシ付きのＤＣモータであって、前記タイミングスプロケット１と一体に回転するヨークである前記ハウジング５と、該ハウジング５の内部に回転自在に設けられた出力軸であるモータ軸１３と、ハウジング５の内周面に固定された半円弧状の一対の永久磁石１４，１５と、前記封止プレート１１の内底面側に固定された固定子１６と、を備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the electric motor 12 is a brushed DC motor, the housing 5 being a yoke that rotates integrally with the timing sprocket 1, and the housing 5 is rotatable inside the housing 5. A motor shaft 13 which is an output shaft provided on the housing 5, a pair of semicircular arc permanent magnets 14 and 15 fixed to the inner peripheral surface of the housing 5, and a fixing fixed to the inner bottom surface side of the sealing plate 11 And a child 16.

前記モータ軸１３は、筒状に形成されてアーマチュアとして機能し、軸方向のほぼ中央位置の外周に、複数の極を持つ鉄心ロータ１７が固定されていると共に、該鉄心ロータ１７の外周には電磁コイル１８が巻回されている。また、モータ軸１３の前端小径部の外周には、コミュテータ２０が圧入固定されており、このコミュテータ２０には、前記鉄心ロータ１７ａの極数と同数に分割された各セグメントに前記電磁コイル１８が電気的に接続されている。 The motor shaft 13 is formed in a cylindrical shape and functions as an armature, and an iron core rotor 17 having a plurality of poles is fixed to the outer periphery at a substantially central position in the axial direction. An electromagnetic coil 18 is wound. A commutator 20 is press-fitted and fixed to the outer periphery of the small diameter portion of the front end of the motor shaft 13, and the electromagnetic coil 18 is divided into each segment divided into the same number of poles as the iron core rotor 17a. Electrically connected.

前記固定子１６は、図５に示すように、前記封止プレート１１の内底壁に４本のビス２２ａによって固定された円板状の樹脂ホルダー２２と、該樹脂ホルダー２２と封止プレート１１を軸方向に貫通配置されて、各先端面が前記一対のスリップリング４８ａ、４８ｂに摺接して給電される周方向内外２つの第１ブラシ２３ａ，２３ｂと、樹脂ホルダー２２の内周側に内方へ進退自在に保持されて、円弧状の先端部が前記コミュテータ２０の外周面に摺接する第２ブラシ２４ａ、２４ｂと、から主として構成されている。 As shown in FIG. 5, the stator 16 includes a disk-shaped resin holder 22 fixed to the inner bottom wall of the sealing plate 11 by four screws 22 a, and the resin holder 22 and the sealing plate 11. The first brushes 23a, 23b in the circumferential direction, in which each tip end surface is slidably contacted with the pair of slip rings 48a, 48b and fed to the inner side of the resin holder 22 The second brushes 24a and 24b, which are held so as to be movable back and forth, and whose arcuate tip end is in sliding contact with the outer peripheral surface of the commutator 20, are mainly constituted.

前記樹脂ホルダー２２と前記封止プレート１１との中央位置には、モータ軸１３の一端部などが挿通される軸挿通孔２９が貫通形成されている。 A shaft insertion hole 29 through which one end of the motor shaft 13 and the like are inserted is formed at the center position between the resin holder 22 and the sealing plate 11.

前記第１ブラシ２３ａ、２３ｂと第２ブラシ２４ａ、２４ｂは、ピッグテールハーネス２５ａ、２５ｂによって接続されていると共に、それぞれに弾接した捩りばね２６ａ、２７ａのばね力によって前記スリップリング４８ａ、４８ｂ方向やコミュテータ２０方向へそれぞれ付勢されている。 The first brushes 23a, 23b and the second brushes 24a, 24b are connected to each other by pigtail harnesses 25a, 25b. Each is biased toward the commutator 20.

前記モータ軸１３は、前記カムボルト１０の頭部１０ａ側の軸部１０ｂの外周面に、前記第２ボールベアリング３５と該第２ボールベアリング３５の軸方向の側部に配置された前記ニードルベアリング２８とによって回転自在に支持されている。また、前記モータ軸１３のカムシャフト２側の後端部には、減速機構８の一部を構成する円筒状の偏心軸部３０が一体に設けられている。 The motor shaft 13 is arranged on the outer peripheral surface of the shaft portion 10b on the head 10a side of the cam bolt 10 on the side surface in the axial direction of the second ball bearing 35 and the second ball bearing 35. And is supported rotatably. A cylindrical eccentric shaft portion 30 constituting a part of the speed reduction mechanism 8 is integrally provided at the rear end portion of the motor shaft 13 on the camshaft 2 side.

前記ニードルベアリング２８は、偏心軸部３０の内周面に圧入された円筒状のリテーナ２８ａと、該リテーナ２８ａの内部に回転自在に保持された複数の転動体であるニードルローラ２８ｂとから構成されている。このニードルローラ２８ｂは、前記従動部材９の円筒部９ｂの外周面を転動している。 The needle bearing 28 includes a cylindrical retainer 28a that is press-fitted into the inner peripheral surface of the eccentric shaft portion 30, and needle rollers 28b that are a plurality of rolling elements that are rotatably held inside the retainer 28a. ing. The needle roller 28 b rolls on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 9 b of the driven member 9.

前記第２ボールベアリング３５は、内輪３５ａが前記従動部材９の円筒部９ｂの前端縁とカムボルト１０のワッシャ１０ｃとの間に挟持状態に固定されている一方、外輪３５ｂがモータ軸１３の内周に形成された段差部と抜け止めリングであるスナップリング３６との間で軸方向の位置決め支持されている。 In the second ball bearing 35, the inner ring 35 a is fixed between the front end edge of the cylindrical portion 9 b of the driven member 9 and the washer 10 c of the cam bolt 10, while the outer ring 35 b is fixed to the inner periphery of the motor shaft 13. Are positioned and supported in the axial direction between the stepped portion formed on the first ring and the snap ring 36 which is a retaining ring.

また、前記モータ軸１３(偏心軸部３０)の外周面と前記ハウジング５の延出部５ｄの内周面との間には、減速機構８の内部から電動モータ１２内への潤滑油のリークを阻止する小径オイルシール３２が設けられている。この小径オイルシール３２は、内周部が前記モータ軸１３の外周面に弾接していることによって、該モータ軸１３の回転に対して摩擦抵抗を付与するようになっている。 Further, between the outer peripheral surface of the motor shaft 13 (eccentric shaft portion 30) and the inner peripheral surface of the extending portion 5d of the housing 5, leakage of lubricating oil from the inside of the speed reduction mechanism 8 into the electric motor 12 occurs. A small-diameter oil seal 32 is provided to prevent this. The small-diameter oil seal 32 is configured to give a frictional resistance against the rotation of the motor shaft 13 by the inner peripheral portion being in elastic contact with the outer peripheral surface of the motor shaft 13.

前記コントロールユニット２１は、図外のクランク角センサやエアーフローメータ、水温センサ、アクセル開度センサなど各種のセンサ類から情報信号に基づいて現在の機関運転状態を検出して、機関制御を行うと共に、前記電磁コイル１８に通電してモータ軸１３の回転制御を行い、減速機構８を介してカムシャフト２のタイミングスプロケット１に対する相対回転位相を制御するようになっている。 The control unit 21 detects the current engine operating state based on information signals from various sensors such as a crank angle sensor, an air flow meter, a water temperature sensor, an accelerator opening sensor, and the like, and performs engine control. The electromagnetic coil 18 is energized to control the rotation of the motor shaft 13 and the relative rotation phase of the camshaft 2 with respect to the timing sprocket 1 is controlled via the speed reduction mechanism 8.

前記減速機構８は、図１、図２に示すように、偏心回転運動を行う前記偏心軸部３０と、該偏心軸部３０の外周に設けられた第２軸受である大径な第１ボールベアリング３３と、該第１ボールベアリング３３の外周に設けられた前記ローラ３４と、該ローラ３４を転動方向に保持しつつ径方向の移動を許容する前記保持器４１と、該保持器４１と一体の前記従動部材９と、から主として構成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the speed reduction mechanism 8 includes the eccentric shaft portion 30 that performs an eccentric rotational motion, and a large-diameter first ball that is a second bearing provided on the outer periphery of the eccentric shaft portion 30. A bearing 33, the roller 34 provided on the outer periphery of the first ball bearing 33, the retainer 41 that allows the roller 34 to move in the radial direction while retaining the roller 34 in the rolling direction, and the retainer 41. The driven member 9 is mainly composed of the integrated driven member 9.

前記偏心軸部３０は、外周面に形成されたカム面の軸心Ｙがモータ軸１３の軸心Ｘから径方向へ僅かに偏心している。なお、前記第１ボールベアリング３３とローラ３４などが遊星噛み合い部として構成されている。 In the eccentric shaft portion 30, the axis Y of the cam surface formed on the outer peripheral surface is slightly eccentric in the radial direction from the axis X of the motor shaft 13. The first ball bearing 33 and the roller 34 are configured as a planetary meshing portion.

前記１ボールベアリング３３は、大径状に形成されて、前記ニードルベアリング２８の径方向位置で全体がほぼオーバラップする状態に配置され、内輪３３ａが前記偏心軸部３０の外周面に圧入固定されていると共に、外輪３３ｂの外周面には前記ローラ３４が常時当接している。また、外輪３３ｂの外周側には円環状の隙間Ｃが形成されて、この隙間Ｃによって第１ボールベアリング３３全体が前記偏心軸部３０の偏心回転に伴って径方向へ移動可能、つまり偏心動可能になっている。 The one-ball bearing 33 is formed in a large diameter, and is disposed so as to be substantially overlapped at the radial position of the needle bearing 28. The inner ring 33a is press-fitted and fixed to the outer peripheral surface of the eccentric shaft portion 30. The roller 34 is always in contact with the outer peripheral surface of the outer ring 33b. Further, an annular gap C is formed on the outer peripheral side of the outer ring 33b, and the entire first ball bearing 33 can move in the radial direction along with the eccentric rotation of the eccentric shaft portion 30 by this gap C. It is possible.

前記各ローラ３４は、前記第１ボールベアリング３３の偏心動に伴って径方向へ移動しつつ前記環状部材１９の内歯１９ａに嵌入すると共に、保持器４１のローラ保持孔４１ｂの両側縁によって周方向にガイドされつつ径方向に揺動運動させるようになっている。 The rollers 34 are fitted in the inner teeth 19a of the annular member 19 while moving in the radial direction along with the eccentric movement of the first ball bearing 33, and are surrounded by both side edges of the roller holding holes 41b of the cage 41. It is designed to swing in the radial direction while being guided in the direction.

前記減速機構８の内部には、潤滑油供給手段によって潤滑油が供給されるようになっている。この潤滑油供給手段は、図１に示すように、前記シリンダヘッドの軸受の内部に形成されて、図外のメインオイルギャラリーから潤滑油が供給される油供給通路と、前記カムシャフト２の内部軸方向に形成されて、前記油供給通路にグルーブ溝を介して連通した油供給孔と、前記従動部材９の内部軸方向に貫通形成されて、一端が該油供給孔に開口し、他端が前記ニードルベアリング２８と第１ボールベアリング３３の付近に開口した前記小径なオイル供給孔４５と、同じく従動部材９に貫通形成された前記大径な３つの図外のオイル排出孔と、から構成されている。 Lubricating oil is supplied into the speed reduction mechanism 8 by lubricating oil supply means. As shown in FIG. 1, the lubricating oil supply means is formed inside the bearing of the cylinder head, and includes an oil supply passage through which lubricating oil is supplied from a main oil gallery outside the figure, and the inside of the camshaft 2. An oil supply hole that is formed in the axial direction and communicates with the oil supply passage through a groove groove, and is formed so as to penetrate in the inner axial direction of the driven member 9. One end opens into the oil supply hole, and the other end Is composed of the small diameter oil supply hole 45 opened in the vicinity of the needle bearing 28 and the first ball bearing 33, and the three large diameter oil discharge holes which are formed through the driven member 9 and which are not shown. Has been.

この潤滑油供給手段によって、前記空間部４４に潤滑油が供給されて滞留し、ここから第１ボールベアリング３３や各ローラ３４などの可動部へ十分に潤滑油が供給されるようになっている。なお、この空間部４４内に滞留した潤滑油は、前記小径オイルシール３２によってハウジング５内にはリークしないようになっている。 By this lubricating oil supply means, the lubricating oil is supplied and stays in the space 44, and from here, the lubricating oil is sufficiently supplied to the movable parts such as the first ball bearing 33 and each roller 34. . The lubricating oil staying in the space 44 is prevented from leaking into the housing 5 by the small diameter oil seal 32.

なお、前記モータ軸１３の前端内部には、図１に示すように、カムボルト１０側の空間部を閉止する断面ほぼコ字形状の第１キャップ５１が圧入固定されている。また、前記カバー本体３ａのほぼ中央に形成された作業用の貫通孔３ｅの孔縁には、該貫通孔３ｅを閉止する断面ほぼコ字形状の第２キャップ５２が圧入固定されている。 As shown in FIG. 1, a first cap 51 having a substantially U-shaped cross-section for closing the space on the cam bolt 10 side is press-fitted and fixed inside the front end of the motor shaft 13. In addition, a second cap 52 having a substantially U-shaped cross-section for closing the through hole 3e is press-fitted and fixed to the edge of the work through hole 3e formed at the substantially center of the cover body 3a.

以下、本実施形態の作動について説明すると、まず、機関のクランクシャフトが回転駆動するとタイミングチェーン４２を介してタイミングスプロケット１が回転して、その回転力が環状部材１９と雌ねじ形成部６を介してハウジング５、つまり電動モータ１２が同期回転する。一方、前記環状部材１９の回転力が、ローラ３４から保持器４１及び従動部材９を経由してカムシャフト２に伝達される。これによって、カムシャフト２のカムが吸気弁を開閉作動させる。 Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described. First, when the crankshaft of the engine is rotationally driven, the timing sprocket 1 is rotated via the timing chain 42, and the rotational force is transmitted via the annular member 19 and the female screw forming portion 6. The housing 5, that is, the electric motor 12, rotates synchronously. On the other hand, the rotational force of the annular member 19 is transmitted from the roller 34 to the camshaft 2 via the retainer 41 and the driven member 9. As a result, the cam of the camshaft 2 opens and closes the intake valve.

そして、機関始動後の所定の機関運転時には、前記コントロールユニット２１からスリップリング４８ａ、４８ｂなどを介して電動モータ１２の電磁コイル１７に通電される。これによって、モータ軸１３が回転駆動され、この回転力が減速機構８を介してカムシャフト２に減速された回転力が伝達される。 Then, during a predetermined engine operation after the engine is started, the electromagnetic coil 17 of the electric motor 12 is energized from the control unit 21 via the slip rings 48a and 48b. As a result, the motor shaft 13 is rotationally driven, and the rotational force that is reduced in speed to the camshaft 2 is transmitted via the speed reduction mechanism 8.

すなわち、前記モータ軸１３の回転に伴い偏心軸部３０が偏心回転すると、各ローラ３４がモータ軸１３の１回転毎に保持器４１の各ローラ保持孔４１ｂで径方向へガイドされながら前記環状部材１９の一の内歯１９ａを乗り越えて隣接する他の内歯１９ａに転動しながら移動し、これを順次繰り返しながら円周方向へ転接する。この各ローラ３４の転接によって前記モータ軸１３の回転が減速されつつ前記従動部材９に回転力が伝達される。このときの減速比は、前記ローラ３４の個数などによって任意に設定することが可能である。 That is, when the eccentric shaft portion 30 rotates eccentrically with the rotation of the motor shaft 13, the rollers 34 are guided in the radial direction by the roller holding holes 41 b of the retainer 41 for each rotation of the motor shaft 13. It moves while rolling over one inner tooth 19a of 19 and moving to another adjacent inner tooth 19a, and repeatedly contacts this in the circumferential direction. The rotational force is transmitted to the driven member 9 while the rotation of the motor shaft 13 is decelerated by the rolling contact of the rollers 34. The reduction ratio at this time can be arbitrarily set according to the number of the rollers 34 or the like.

これにより、カムシャフト２がタイミングスプロケット１に対して正逆相対回転して相対回転位相が変換されて、吸気弁の開閉タイミングを進角側あるいは遅角側に変換制御するのである。 As a result, the camshaft 2 rotates relative to the timing sprocket 1 in the forward and reverse directions and the relative rotational phase is converted, so that the opening / closing timing of the intake valve is controlled to be advanced or retarded.

そして、前記タイミングスプロケット１に対するカムシャフト２の正逆相対回転の最大位置規制(角度位置規制)は、前記ストッパ凸部１ｆの各側面が前記ストッパ凹溝２ｂの各対向面２ｃ、２ｄのいずれか一方に当接することによって行われる。 Then, the maximum position restriction (angular position restriction) of the forward and reverse relative rotation of the camshaft 2 with respect to the timing sprocket 1 is that each side surface of the stopper convex portion 1f is one of the opposing surfaces 2c and 2d of the stopper concave groove 2b. This is done by contacting one side.

すなわち、前記従動部材９が、前記偏心軸部３０の偏心回動に伴ってタイミングスプロケット１の回転方向と同方向に回転することによって、ストッパ凸部１ｆの一側面がストッパ凹溝２ｂの一方側の対向面１ｃに当接してそれ以上の同方向の回転が規制される。これにより、カムシャフト２は、タイミングスプロケット１に対する相対回転位相が進角側へ最大に変更される。 That is, as the driven member 9 rotates in the same direction as the rotation direction of the timing sprocket 1 as the eccentric shaft portion 30 rotates eccentrically, one side surface of the stopper convex portion 1f is on one side of the stopper groove 2b. Further rotation in the same direction is restricted by abutting against the opposite surface 1c. As a result, the relative rotation phase of the camshaft 2 with respect to the timing sprocket 1 is changed to the maximum on the advance side.

一方、従動部材９が、タイミングスプロケット１の回転方向と逆方向に回転することによって、ストッパ凸部１ｆの他側面がストッパ凹溝２ｂの他方側の対向面２ｄに当接してそれ以上の同方向の回転が規制される。これにより、カムシャフト２は、タイミングスプロケット１に対する相対回転位相が遅角側へ最大に変更される。 On the other hand, when the driven member 9 rotates in the direction opposite to the rotation direction of the timing sprocket 1, the other side surface of the stopper convex portion 1f comes into contact with the opposite surface 2d on the other side of the stopper concave groove 2b and further in the same direction. Rotation is regulated. As a result, the relative rotation phase of the camshaft 2 with respect to the timing sprocket 1 is changed to the maximum on the retard side.

この結果、吸気弁の開閉タイミングが進角側あるいは遅角側へ最大に変換されて、機関の燃費や出力の向上が図れる。 As a result, the opening / closing timing of the intake valve is converted to the maximum on the advance side or the retard side, and the fuel efficiency and output of the engine can be improved.

そして、本実施形態は、前記保持器４１の筒部４１ａの先端部４１ｃが、雌ねじ形成部６と延出部５ｄとの間に形成された空間部４４を介してハウジング５方向へ十分に延設することができるため、前記各ローラ３４の軸長を大きく設定しても、つまりローラ保持孔４１ｃの軸方向の長さを大きくしても、保持器４１の筒部４１ａの強度を十分に確保することができる。 In this embodiment, the distal end portion 41c of the cylindrical portion 41a of the retainer 41 is sufficiently extended in the direction of the housing 5 via the space portion 44 formed between the female screw forming portion 6 and the extending portion 5d. Therefore, even if the axial length of each roller 34 is set to be large, that is, the axial length of the roller holding hole 41c is increased, the strength of the cylindrical portion 41a of the retainer 41 is sufficiently increased. Can be secured.

この結果、カムシャフト２から伝達される交番トルクに十分に耐えられると共に、各ローラ３４の挙動が常時安定化することから、前記バルブタイミングの制御の安定化と制御応答性の向上が図れる。 As a result, it can sufficiently withstand the alternating torque transmitted from the camshaft 2 and the behavior of each roller 34 is always stabilized, so that the control of the valve timing can be stabilized and the control response can be improved.

また、前記スプロケット本体１ａの環状突起１ｄと環状部材１９及び雌ねじ形成部６のそれぞれの外径がほぼ同一に形成されていることから、これらの構成部材を各ボルト７によって組み付ける際の芯だしがきわめて容易になる。このため、かかる組み付け作業が容易になり、かかる作業能率が向上する。 Further, since the outer diameters of the annular protrusion 1d, the annular member 19 and the female thread forming portion 6 of the sprocket body 1a are formed to be substantially the same, the centering when these constituent members are assembled by the respective bolts 7 is provided. It becomes extremely easy. For this reason, such assembling work is facilitated, and the work efficiency is improved.

さらに、前記雌ねじ形成部６に対して雌ねじ孔６ａを貫通形成することにより、底付きの雌ねじ孔の場合に比較して雌ねじ孔６ａの形成作業が容易になる。 Furthermore, by forming the female screw hole 6a through the female screw forming portion 6, it is easier to form the female screw hole 6a than in the case of a female screw hole with a bottom.

また、前記減速機構８のニードルベアリング２８と第１ボールベアリング３３を径方向のほぼ同一位置に配置し、特に、ニードルベアリング２８と同じ径方向位置に前記環状部材１９とローラ３４を配置したことから、装置の軸方向の長さを十分に短くすることが可能になる。この結果、装置の小型化と軽量化が図れる。 Further, the needle bearing 28 and the first ball bearing 33 of the speed reduction mechanism 8 are arranged at substantially the same radial position, and in particular, the annular member 19 and the roller 34 are arranged at the same radial position as the needle bearing 28. The length of the device in the axial direction can be made sufficiently short. As a result, the apparatus can be reduced in size and weight.

しかも、前記減速機構８の構造が簡素化されるため、製造作業や組立作業が容易になり、これらのコストを十分の低減することができる。 In addition, since the structure of the speed reduction mechanism 8 is simplified, manufacturing work and assembly work are facilitated, and these costs can be sufficiently reduced.

また、前記環状部材１９の内歯１９ａの歯面とローラ３４が噛み合う位置の径方向内周側に前記ニードルベアリング２８が配置されていることから、環状部材１９側から径方向内側へ作用する大きな荷重を前記ニードルベアリング２８によって受けることができる。このため、前記荷重による曲げモーメントが前記モータ軸１３に殆ど作用しない。したがって、モータ軸１３の常時スムーズな回転が得られる。 Further, since the needle bearing 28 is disposed on the radially inner peripheral side at the position where the tooth surface of the inner tooth 19a of the annular member 19 and the roller 34 mesh with each other, the needle member 28 acts on the radially inner side from the annular member 19 side. A load can be received by the needle bearing 28. For this reason, a bending moment due to the load hardly acts on the motor shaft 13. Therefore, the motor shaft 13 can always rotate smoothly.

また、前記減速機構８内には、オイル供給孔４５から潤滑油が強制的に供給されることから、減速機構８の各部の潤滑性が向上すると共に、内歯１９ａとローラ３４との間や、ニードルベアリング２８、第１ボールベアリング３３に潤滑油が供給されて、各ローラ、２８ｂ、３４や各ボールとの間の潤滑性も向上して減速機構８による常時滑らかな位相変換が行われることは勿論のこと、この潤滑油が緩衝機能を発揮するため、前記打音の発生をより効果的に抑制することが可能になる。 In addition, since the lubricating oil is forcibly supplied into the speed reduction mechanism 8 from the oil supply hole 45, the lubricity of each part of the speed reduction mechanism 8 is improved, and between the inner teeth 19a and the rollers 34, The lubricating oil is supplied to the needle bearing 28 and the first ball bearing 33, the lubricity between the rollers 28b and 34 and the balls is improved, and smooth phase conversion is always performed by the speed reduction mechanism 8. Needless to say, since this lubricating oil exhibits a buffering function, the occurrence of the hitting sound can be more effectively suppressed.

特に、機関の駆動中はオイルポンプから圧送された潤滑油が前記潤滑油供給手段を介して空間部４４内に常時供給されて浸漬された状態になるため、前記ボールベアリング３３などの各転動体や摺動部の油膜切れの発生が抑制できる。これにより、電動モータ１２の初期駆動負荷を十分に低減でき、バルブタイミングの制御応答性の向上と消費エネルギーの減少化が図れる。 In particular, while the engine is being driven, the lubricating oil pumped from the oil pump is constantly supplied and immersed in the space 44 through the lubricating oil supply means, so that each rolling element such as the ball bearing 33 is used. And the occurrence of oil film breakage at the sliding portion can be suppressed. Thereby, the initial driving load of the electric motor 12 can be sufficiently reduced, and the control response of the valve timing can be improved and the energy consumption can be reduced.

また、前記減速機構８の内部から前記各オイル排出孔を介して外部に排出された潤滑油は、遠心力によってタイミングスプロケット１の各ギア部１ｂに付着して、これらの部位を効率良く潤滑する。その後、前記各ギア部１ｂの回転遠心力によって外方へ飛散し、この飛散した潤滑油がハウジング５の後端側外周面に付着して前記大径オイルシール５０のシール面５０ｂに接触する。このため、ハウジング５の回転に伴うシール面５０ｂの摩耗の発生などが抑制されて、大径オイルシール５０の耐久性を向上させることができる。 The lubricating oil discharged from the inside of the speed reduction mechanism 8 to the outside through the oil discharge holes adheres to the gear portions 1b of the timing sprocket 1 by centrifugal force and efficiently lubricates these parts. . Thereafter, the gears 1 b are scattered outward by the rotational centrifugal force, and the scattered lubricating oil adheres to the outer peripheral surface of the rear end side of the housing 5 and comes into contact with the seal surface 50 b of the large-diameter oil seal 50. For this reason, generation | occurrence | production of the abrasion of the seal surface 50b accompanying rotation of the housing 5 is suppressed, and durability of the large diameter oil seal 50 can be improved.

さらに、前記モータ軸１３と偏心軸部３０とを、ニードルベアリング２８と第２ボールベアリング３５を介してカムボルト１０に支持したため、別途支持軸を設ける必要がなくなり、部品点数の削減が図れると共に、カムシャフト２に軸方向から直接結合されているので、カムシャフト２に対して径方向の倒れが抑制されて高い同軸性が得られる。 Further, since the motor shaft 13 and the eccentric shaft portion 30 are supported by the cam bolt 10 via the needle bearing 28 and the second ball bearing 35, it is not necessary to provide a separate support shaft, and the number of parts can be reduced and the cam can be reduced. Since it is directly coupled to the shaft 2 from the axial direction, the camshaft 2 is prevented from falling in the radial direction, and high coaxiality is obtained.

また、ハウジング５によって減速機構８と電動モータ１２との一体化が図れると共に、スプロケット本体１ａを介してタイミングスプロケット１との一体化も図れることから、これら各構成部品全体のユニット化が図れる。したがって、装置の軸方向の他に径方向の小型化が図れると共に、製品管理が容易になる。 In addition, the housing 5 can be integrated with the speed reduction mechanism 8 and the electric motor 12, and can also be integrated with the timing sprocket 1 through the sprocket body 1a, so that these components can be unitized as a whole. Therefore, it is possible to reduce the size in the radial direction in addition to the axial direction of the apparatus and to facilitate product management.

さらに、前記カバー部材３を合成樹脂材によって形成したことから、機関の全体の軽量化が図れると共に、前記各スリップリング４８ａ、４８ｂやコネクタ端子４９ａなどを一体的に設けることができるので、これらの製造作業が容易になる。 Furthermore, since the cover member 3 is formed of a synthetic resin material, the overall weight of the engine can be reduced, and the slip rings 48a and 48b and the connector terminals 49a can be provided integrally. Manufacturing work is facilitated.

また、前記小径オイルシール３２は、前記モータ軸１３に摩擦抵抗を付与することから、バルブスプリングのばね力などによって前記カムシャフト２に発生する交番トルクを吸収して電動モータ１２の負荷を抑制することができる。 Further, since the small-diameter oil seal 32 imparts frictional resistance to the motor shaft 13, the alternating torque generated in the camshaft 2 is absorbed by the spring force of a valve spring and the like, thereby suppressing the load on the electric motor 12. be able to.

また、前記モータ軸１３と偏心軸部３０とを一体化したことによって、分割した場合に比較して部品点数の削減が図れると共に、組付、製造作業が容易になり、この点でもコストの低減化が図れる。
〔第２の実施形態〕
図６は本発明の第２の実施形態を示し、基本構成は第１の実施形態と同様であるが、異なるところは、前記雌ねじ形成部６を、第１実施形態のように、ハウジング本体５ａと別体に形成するのではなく、ハウジング本体５ａの底部５ｂに一体に形成したものである。 Further, by integrating the motor shaft 13 and the eccentric shaft portion 30, the number of parts can be reduced as compared with the case where the motor shaft 13 and the eccentric shaft portion 30 are divided, and the assembling and manufacturing operations are facilitated. Can be achieved.
[Second Embodiment]
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. The basic structure is the same as that of the first embodiment, except that the female screw forming portion 6 is replaced with a housing body 5a as in the first embodiment. It is not formed separately, but integrally formed on the bottom 5b of the housing body 5a.

すなわち、前記ハウジング本体５ａの底部５ｂの外周部を肉厚に形成して円環状のボス部とし、このボス部を雌ねじ形成部６として構成したものである。また、この雌ねじ形成部６には、６つの雌ねじ孔６ａが
周方向のほぼ等間隔位置に穿設されている。 That is, the outer peripheral portion of the bottom portion 5b of the housing body 5a is formed thick to form an annular boss portion, and this boss portion is configured as the female screw forming portion 6. The female screw forming portion 6 has six female screw holes 6a formed at substantially equal intervals in the circumferential direction.

したがって、この実施形態によれば、第１実施形態と同様な作用効果が得られることは勿論のこと、雌ねじ形成部６をハウジング本体５ａと一体に形成したことから、第１実施形態と比較して製造作業や組立作業が容易になると共に、部品を削減できるのでコストの低減化が図れる。 Therefore, according to this embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and since the female screw forming portion 6 is formed integrally with the housing body 5a, it is compared with the first embodiment. As a result, manufacturing and assembling operations are facilitated, and parts can be reduced, thereby reducing costs.

前記実施形態から把握される前記請求項以外の発明の技術的思想について以下に説明する。
〔請求項ａ〕請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記偏心軸部は、外周側にボールベアリングが設けられていると共に、該ボールベアリングの外輪に前記ローラが当接していることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
〔請求項ｂ〕請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記ハウジングの雌ねじ形成部は、円周方向の所定位置に雌ねじ孔が貫通形成された部材を前記ハウジングの本体に固定してなることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 The technical ideas of the invention other than the claims ascertained from the embodiment will be described below.
[Claim a] In the valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
A ball timing control device for an internal combustion engine, wherein the eccentric shaft portion is provided with a ball bearing on an outer peripheral side, and the roller is in contact with an outer ring of the ball bearing.
(B) In the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 2,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the female screw forming portion of the housing is formed by fixing a member having a female screw hole penetratingly formed at a predetermined position in a circumferential direction to the main body of the housing.

前記部材に雌ねじ孔を貫通形成することによって底付きの場合に比較して雌ねじ孔の形成作業が容易になる。
〔請求項ｃ〕請求項ｂに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記雌ねじ形成部を、前記ハウジング本体に溶接によって固定したことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
〔請求項ｄ〕請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記ハウジング本体と雌ねじ形成部を、一体に形成したことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 By forming the female screw hole through the member, the work of forming the female screw hole is facilitated as compared with a case with a bottom.
[Claim c] In the valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim b,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the female screw forming portion is fixed to the housing body by welding.
[Claim d] In the valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the housing main body and the female screw forming portion are integrally formed.

この発明によれば、前記両者の一体化によって製造作業が容易になると共に、全体の組立作業性も向上する。
〔請求項ｅ〕請求項ｃまたはｄに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記ハウジングは、プレス成形によって形成された有底筒状の筒状部と、該筒状部の一端開口部を封止する封止プレートとによって構成され、
前記筒状部の底部及び封止プレートには、前記電動モータの出力軸が挿通される挿通孔がそれぞれ形成されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
〔請求項ｆ〕請求項ｅに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記封止プレートには、前記第１ブラシが設けられていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
〔請求項ｇ〕請求項ｆに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記電動モータは、前記ハウジングの内周面に固定された永久磁石と、前記出力軸に固定されてコイルが巻回されたロータとを有し、
前記コイルには、前記封止プレートに設けられた第２ブラシと、前記出力軸に設けられ、前記第２ブラシが当接するコミュテータと、によって給電されることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
〔請求項ｈ〕請求項２またはｂに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記雌ねじ形成部の外径は、前記減速機構のケーシングの外径とほぼ同一に形成されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 According to the present invention, the integration of the two facilitates the manufacturing operation and improves the overall assembly workability.
[Claim e] The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim c or d,
The housing is composed of a bottomed tubular cylindrical portion formed by press molding, and a sealing plate for sealing one end opening of the tubular portion,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein an insertion hole through which the output shaft of the electric motor is inserted is formed in the bottom portion of the cylindrical portion and the sealing plate.
[Claim f] In the valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim e,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the sealing plate is provided with the first brush.
[Claim g] In the valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim f,
The electric motor has a permanent magnet fixed to the inner peripheral surface of the housing, and a rotor wound with a coil fixed to the output shaft,
The valve timing control of the internal combustion engine, wherein the coil is fed with power by a second brush provided on the sealing plate and a commutator provided on the output shaft and in contact with the second brush. apparatus.
[Claim h] In the valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2 or b,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein an outer diameter of the female screw forming portion is formed to be substantially the same as an outer diameter of a casing of the speed reduction mechanism.

これによって、組立作業時における雌ねじ形成部とケーシングとの芯だしが容易になる。
〔請求項ｉ〕請求項ｈに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記雌ねじ形成部は、前記ハウジング本体の一端面から円環状に突出し、該円環部材に複数の雌ねじ孔が円周方向の所定位置に形成されていると共に、前記ケーシングの外径も前記円環部材の外径とほぼ同一に形成されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
〔請求項ｊ〕請求項ｈに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記ケーシングは、クランクシャフトから回転力が伝達されるスプロケットを有するスプロケット部と、前記内歯を有する内歯部とから構成され、前記雌ねじ形成部とスプロケット部及び内歯部の各外径がほぼ同一に形成されて、前記スプロケット部と内歯部がボルトによって前記雌ねじ形成部に共締め固定されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 This facilitates the centering of the female thread forming portion and the casing during assembly work.
[Claim i] In the valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim h,
The female screw forming portion protrudes in an annular shape from one end surface of the housing main body, and a plurality of female screw holes are formed at predetermined positions in the circumferential direction in the annular member, and the outer diameter of the casing also has the annular shape. A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the valve timing control device is formed substantially the same as an outer diameter of a member.
[Claim j] In the valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim h,
The casing includes a sprocket portion having a sprocket to which rotational force is transmitted from a crankshaft, and an inner tooth portion having the inner teeth, and the outer diameters of the female screw forming portion, the sprocket portion, and the inner tooth portion are substantially equal. A valve timing control device for an internal combustion engine, which is formed in the same manner, and wherein the sprocket part and the internal tooth part are fastened and fixed to the female thread forming part by a bolt.

この発明によれば、前記３部材の組み付け時における芯だしが容易になることから、かかる組み付け作業性が良好になる。
〔請求項ｋ〕請求項ｈに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記ケーシングは、前記雌ねじ形成部と同心上に配置されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
〔請求項ｌ〕請求項ｈに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記ハウジング本体の雌ねじ形成部の内周側には、軸方向に突出した延出部が形成されていると共に、該延出部の内周面と前記電動モータの出力軸との間をシールするシール部材が設けられ、前記延出部の中心と雌ねじ形成部の中心が同心上に配置されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
〔請求項ｍ〕請求項３に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記外周突出部の内周と内周突出部の外周との間の空間部には、オイルが滞留するように構成されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 According to the present invention, since the centering at the time of assembling the three members is facilitated, the assembling workability is improved.
[Claim k] In the valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim h,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the casing is disposed concentrically with the female screw forming portion.
[Claim 1] In the valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim h,
An extension portion protruding in the axial direction is formed on the inner peripheral side of the female thread forming portion of the housing main body, and seals between the inner peripheral surface of the extension portion and the output shaft of the electric motor. A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein a seal member is provided, and the center of the extending portion and the center of the female screw forming portion are concentrically arranged.
[Claim m] In the valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 3,
A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein oil is retained in a space portion between an inner periphery of the outer peripheral protruding portion and an outer periphery of the inner peripheral protruding portion.

前記滞留オイルによってボールベアリングなどの各可動部の潤滑性を向上させることができる。 The staying oil can improve the lubricity of each movable part such as a ball bearing.

１…タイミングスプロケット
１ａ…スプロケット本体
１ｂ…環状突起
２…カムシャフト
３…カバー部材
３ａ…カバー本体
４…位相変更機構
５…ハウジング
５ａ…ハウジング本体
５ｂ…底部
５ｃ…軸部挿通孔
５ｄ…延出部
６…雌ねじ形成部
６ａ…雌ねじ孔
７…ボルト
８…減速機構
９…従動部材
１０…カムボルト
１２…電動モータ
１３…モータ軸（出力軸）
１９…環状部材
１９ａ…内歯
２３ａ、２３ｂ…ブラシ
３０…偏心軸部
３２…小径オイルシール
３３…ボールベアリング
３４…ローラ
３５…ボールベアリング
４１…保持器
４１ａ…筒部
４１ｂ…ローラ保持孔
４１ｃ…先端部
４３…ボールベアリング
４４…空間部（凹部）
４８ａ、４８ｂ…スリップリング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Timing sprocket 1a ... Sprocket main body 1b ... Ring protrusion 2 ... Cam shaft 3 ... Cover member 3a ... Cover main body 4 ... Phase change mechanism 5 ... Housing 5a ... Housing main body 5b ... Bottom part 5c ... Shaft part insertion hole 5d ... Extension part 6 ... Female screw forming portion 6a ... Female screw hole 7 ... Bolt 8 ... Reduction mechanism 9 ... Drive member 10 ... Cam bolt 12 ... Electric motor 13 ... Motor shaft (output shaft)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 ... Ring member 19a ... Internal tooth 23a, 23b ... Brush 30 ... Eccentric shaft part 32 ... Small diameter oil seal 33 ... Ball bearing 34 ... Roller 35 ... Ball bearing 41 ... Cage 41a ... Tube part 41b ... Roller holding hole 41c ... Tip Part 43 ... Ball bearing 44 ... Space part (concave part)
48a, 48b ... slip ring

Claims

電動モータの出力軸の回転を、減速機構を介してカムシャフトに伝達することによってクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を変更する内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
前記電動モータは、内部にモータ構成部材を収容し、前記駆動回転体にカムシャフト軸方向から結合されて前記クランクシャフトから回転駆動力が伝達されるハウジングを有し、
該ハウジングは、筒状のハウジング本体と、該ハウジング本体の前記カムシャフト側の端部に一体的に設けられて、前記減速機構と駆動回転体に軸方向から結合された筒状の雌ねじ形成部とを有し、
前記減速機構は、前記電動モータの出力軸から回転が伝達される偏心軸部と、該偏心軸部の外周に複数設けられたローラと、有底筒状に形成されて、底部側がカムシャフトに固定されると共に、筒部の周方向に間欠的に配置されて径方向へ貫通形成された複数のローラ保持孔を有し、前記筒部の軸方向の先端部が前記電動モータ方向へ延出した保持器と、前記クランクシャフトから回転力が伝達され、内周に前記ローラが噛み合う内歯を有する内歯部と、を備え、
前記ハウジングの雌ねじ形成部の内周側に、前記筒部の延出した先端部が配置される空間部を設けたことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 A valve timing control device for an internal combustion engine that changes the relative rotation phase of the camshaft with respect to the crankshaft by transmitting the rotation of the output shaft of the electric motor to the camshaft via a speed reduction mechanism,
The electric motor has a housing that houses a motor component therein, is coupled to the driving rotating body from the axial direction of the camshaft, and transmits a rotational driving force from the crankshaft,
The housing includes a cylindrical housing main body, and a cylindrical female screw forming portion that is integrally provided at the end of the housing main body on the camshaft side and that is coupled to the speed reduction mechanism and the drive rotor in the axial direction. And
The speed reduction mechanism is formed in an eccentric shaft portion to which rotation is transmitted from the output shaft of the electric motor, a plurality of rollers provided on the outer periphery of the eccentric shaft portion, and a bottomed cylindrical shape, with the bottom side serving as a camshaft. It is fixed and has a plurality of roller holding holes that are intermittently arranged in the circumferential direction of the cylindrical portion and formed to penetrate in the radial direction, and an axial tip portion of the cylindrical portion extends in the direction of the electric motor. A cage, and an inner tooth portion having an inner tooth to which a rotational force is transmitted from the crankshaft and the roller meshes with an inner periphery,
A valve timing control device for an internal combustion engine, characterized in that a space portion in which an extended tip portion of the cylindrical portion is disposed is provided on the inner peripheral side of the female screw forming portion of the housing.