JP7003022B2 - Valve timing adjuster - Google Patents
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Description
この発明は、バルブタイミング調整装置に関するものである。 The present invention relates to a valve timing adjusting device.
エンジンのクランク軸の回転速度に応じてモータの回転を制御することにより、クランク軸の回転位相とカム軸の回転位相とをずらすことで、エンジンの吸気弁又は排気弁を開閉するタイミングを制御するバルブタイミング調整装置が知られている。 By controlling the rotation of the motor according to the rotation speed of the crank shaft of the engine, the timing of opening and closing the intake valve or exhaust valve of the engine is controlled by shifting the rotation phase of the crank shaft and the rotation phase of the cam shaft. Valve timing regulators are known.
例えば、特許文献1には、クランク軸側の駆動回転部材とカム軸の側の従動軸部材の間に、両者の組付角(回転の位相)を変更するための組付角操作機構を介在させ、中間回転部材、遊星歯車を介してモータによって組付角を制御し、モータは、界磁ロータ、電磁ロータ、ステータコイルから構成され、ステータコイルに流す交流電流を制御して、界磁ロータと電磁ロータの両者の回転速度および回転方向を変化させ、電磁ロータの回転によって、遊星歯車が制御され、小さい力で中間回転部材が駆動され、組付け各操作機構が動作する可変動弁システムが開示されている。 For example, in Patent Document 1, an assembly angle operation mechanism for changing the assembly angle (rotational phase) of both is interposed between the drive rotation member on the crank shaft side and the driven shaft member on the cam shaft side. The assembly angle is controlled by a motor via an intermediate rotating member and a planetary gear. The motor is composed of a field rotor, an electromagnetic rotor, and a stator coil, and controls the AC current flowing through the stator coil to control the field rotor. A variable valve system that changes the rotation speed and rotation direction of both the electromagnetic rotor and the electromagnetic rotor, controls the planetary gears, drives the intermediate rotating member with a small force, and operates each assembly operation mechanism. It has been disclosed.
バルブタイミング調整装置は、エンジンの吸気弁又は排気弁を開閉させるカム軸の回転位相を変更する位相調整部と、当該位相調整部に制御トルクを出力するモータとを連結する。しかしながら、従来の技術では、カム軸及びケース等の組立公差、並びに、各部品の部品公差等による累積公差により、モータが固定される固定部材と位相調整部との相対的な位置及び角度が基準位置及び基準角度に対してずれてしまい、カム軸に固定される位相調整部と、エンジンを収納するケース等の固定部材に固定されるモータとを連結できないことがあった。 The valve timing adjusting device connects a phase adjusting unit that changes the rotational phase of the camshaft that opens and closes the intake valve or the exhaust valve of the engine, and a motor that outputs control torque to the phase adjusting unit. However, in the conventional technique, the relative position and angle between the fixing member to which the motor is fixed and the phase adjusting portion are used as a reference due to the assembly tolerance of the camshaft, the case, etc., and the cumulative tolerance due to the component tolerance of each part. In some cases, the phase adjustment unit fixed to the camshaft and the motor fixed to the fixing member such as the case for accommodating the engine could not be connected due to the deviation from the position and the reference angle.
この発明は、上述の問題点を解決するためのもので、組立公差及び部品公差等の累積公差により、モータが固定される固定部材と位相調整部との間における相対位置及び相対角度が、理想的な相対位置及び相対角度に対して、ずれが生じた場合であっても、位相調整部とモータとを連結できるようにしたバルブタイミング調整装置を提供することを課題としている。 The present invention is for solving the above-mentioned problems, and the relative position and the relative angle between the fixing member to which the motor is fixed and the phase adjusting portion are ideal due to the cumulative tolerance such as the assembly tolerance and the component tolerance. It is an object of the present invention to provide a valve timing adjusting device capable of connecting a phase adjusting unit and a motor even when a deviation occurs with respect to a relative relative position and a relative angle.
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、内燃機関においてクランク軸からのクランクトルクの伝達によりカム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置であって、ステータの外側に配置されたロータが回転することで制御トルクを出力するモータと、モータが出力した制御トルクにより回転する入力回転体を有し、入力回転体の回転状態に従ってクランク軸とカム軸との間の回転位相を調整する位相調整部と、ステータと内燃機関の所定箇所とを連結するための継手部と、を備え、継手部は、ロータが回転する回転軸の回転方向において内燃機関に対してスタータを静止させる回転静止機構と、位相調整部に対してロータが移動可能な量より内燃機関に対してステータが移動可能な量を大きくする移動調整機構と、を有するものである。 The valve timing adjusting device according to the present invention is a valve timing adjusting device for adjusting the valve timing of a valve whose cam shaft opens and closes by transmitting crank torque from the crank shaft in an internal combustion engine, and is arranged outside the stator. It has a motor that outputs control torque by rotating the rotor and an input rotating body that rotates by the control torque output by the motor, and adjusts the rotation phase between the crank shaft and cam shaft according to the rotational state of the input rotating body. A phase adjusting portion and a joint portion for connecting a stator and a predetermined portion of the internal combustion engine are provided, and the joint portion is a rotation that makes the starter stationary with respect to the internal combustion engine in the rotation direction of the rotation shaft on which the rotor rotates. It has a stationary mechanism and a moving adjustment mechanism that increases the amount of movement of the stator with respect to the internal combustion engine more than the amount of movement of the rotor with respect to the phase adjusting unit.
この発明によれば、組立公差及び部品公差等の累積公差により、モータが固定される固定部材と位相調整部との間における相対位置及び相対角度が、理想的な相対位置及び相対角度に対して、ずれが生じた場合であっても、位相調整部とモータとを連結できる。 According to the present invention, due to cumulative tolerances such as assembly tolerances and component tolerances, the relative position and relative angle between the fixing member to which the motor is fixed and the phase adjusting unit are set with respect to the ideal relative position and relative angle. Even when a deviation occurs, the phase adjustment unit and the motor can be connected.
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
実施の形態1.
実施の形態1に係るバルブタイミング調整装置100について、以下説明する。
Embodiment 1.
The valve timing adjusting
図1は、実施の形態1に係るバルブタイミング調整装置100の分解斜視図である。
図2は、実施の形態1に係るバルブタイミング調整装置100がエンジンルームに装着された状態における断面図である。
図1及び図2を用いて、実施の形態1に係るバルブタイミング調整装置100の構成を説明する。
FIG. 1 is an exploded perspective view of the valve timing adjusting
FIG. 2 is a cross-sectional view of the valve timing adjusting
The configuration of the valve timing adjusting
バルブタイミング調整装置100は、固定ネジ2によりカム軸1に固定される。
また、バルブタイミング調整装置100は、モータ4を制御するための制御基板(不図示)が収納された制御ボックス6を介して、エンジンを収納するエンジンケース8に連結される。モータ4については、後述する。
The valve
Further, the valve timing adjusting
バルブタイミング調整装置100は、クランク軸(不図示)からチェーン7を介して取得したクランクトルクを位相調整部3を介してカム軸1に伝達し、回転トルクとして出力することで、内燃機関であるエンジン(不図示)の吸気弁(不図示)又は排気弁(不図示)を開閉させるものである。カム軸1がエンジンの吸気弁又は排気弁を開閉させる機構については、周知の技術であるため説明を省略する。
また、バルブタイミング調整装置100は、後述するモータ4から取得した制御トルクにより、クランク軸の回転位相と、カム軸1の回転位相とを調整することで、吸気弁又は排気弁を開閉させるタイミングを調整するものである。
The valve
Further, the valve timing adjusting
バルブタイミング調整装置100は、位相調整部3、モータ4、及び継手部5を備える。
The valve
位相調整部3は、クランク軸とカム軸1との間の回転位相を調整し、回転トルクをカム軸1に出力するものである。
図3は、実施の形態1に係るバルブタイミング調整装置100における位相調整部3の分解斜視図である。
図3を用いて、実施の形態1に係るバルブタイミング調整装置100における位相調整部3の構成を説明する。
The
FIG. 3 is an exploded perspective view of the
The configuration of the
位相調整部3は、一例として、スプロケット31、入力回転体32、出力部34、ベアリング35a,35b,35c,35d、ピニオン36、入力部37、保持蓋38、及び蓋ネジ39により構成させる。
As an example, the
スプロケット31は、クランク軸に連結されたチェーン7と連結され、クランク軸の回転に連動してカム軸1の回転方向に回転する歯車である。
The
保持蓋38は、位相調整部3のケースの一部となる部材であり、蓋ネジ39によりスプロケット31に固定されてスプロケット31の回転に連動して回転する。
The
入力部37は、内歯37aを有する歯車であり、例えば、保持蓋38の内側に圧入されることで、保持蓋38に固定される。すなわち、入力部37は、保持蓋38を介してスプロケット31に固定されるため、スプロケット31の回転に連動して回転する。
The
入力回転体32は、内歯32aを有する円筒状の部材であり、当該内歯が後述するモータ4に連結されることで、モータ4から取得した制御トルクによりモータ4の回転に連動して回転する。円筒状の入力回転体32の外周面の一部は、ベアリング35b,35cそれぞれの内周面と当接する。円筒状の入力回転体32におけるベアリング35b,35cが当接する外周面の中心軸は、入力回転体32の回転軸に対して、偏心している。
すなわち、入力回転体32は、入力回転体32の回転軸中心を中心として回転し、円筒状の入力回転体32におけるベアリング35b,35cが当接する外周面の中心軸は、入力回転体32の回転軸の周りを、円を描くように回転する。
The
That is, the
出力部34は、後述するピニオン36の第2外歯36bと連結する内歯34aを有する歯車である。出力部34は、固定ネジ2によりカム軸1に固定される。出力部34の回転軸とカム軸1の回転軸とは同じ軸上にあり、出力部34が回転することで回転トルクをカム軸1に出力し、カム軸1を回転させる。
The
ピニオン36は、入力部37の内歯37aと連結される第1外歯36a、及び出力部34の内歯34aと連結される第2外歯36bの両方を有する歯車でる。ピニオン36の第1外歯36aの歯数は、第2外歯36bの歯数と異なる。
The
ベアリング35aは、入力回転体32と出力部34との間に設置されたベアリグである。
ベアリング35dは、入力回転体32と保持蓋38との間に設置されたベアリグである。
The
The
位相調整部3は、以上の構成により、クランク軸から得たクランクトルクによりスプロケット31を回転させ、スプロケット31を回転させることで入力部37を回転させ、入力部37を回転させることでピニオン36を回転させ、ピニオン36を回転させることで出力部34を回転させる。実施の形態1において、スプロケット31、入力部37、入力回転体32、出力部34、及びカム軸1の各回転軸は、同一の回転軸であるため、以下、当該回転軸を位相調整部3の回転軸という。
With the above configuration, the
入力回転体32におけるベアリング35b,35cが当接する外周面の中心軸は、入力回転体32の回転軸。より具体的には、位相調整部3の回転軸に対して偏心している。ピニオン36の内周面は、ベアリング35b,35cそれぞれの外周面と当接する。そのため、ピニオン36の中心軸は、位相調整部3の回転軸に対して偏心している。
ピニオン36は、後述するモータ4から得た制御トルクにより入力回転体32を介して回転させられる。位相調整部3は、ピニオン36の第1外歯36aと第2外歯36bとが異なる歯数を有しており、また、ピニオン36の中心軸が位相調整部3の回転軸に対して偏心していることにより、モータ4の回転速度を調整することで、クランク軸の回転位相に対するカム軸1の回転位相を調整することができる。位相調整部3がクランク軸の回転位相に対するカム軸1の回転位相を調整する機構については、周知の技術であるため説明を省略する。
The central axis of the outer peripheral surface of the
The
モータ4は、ステータ44の外側に配置されたロータ41が回転することで制御トルクを出力するものである。
図1及び図2を用いて、実施の形態1に係るバルブタイミング調整装置100におけるモータ4の構成を説明する。
The
The configuration of the
モータ4は、ロータ41、磁石42、コイル43、ステータ44、及びベアリング45a,45bにより構成させる。
The
ステータ44は、後述する継手部5に連結される、例えば、円筒状の部材である。
The
コイル43は、円筒状のステータ44の外周面上に固定され、制御ボックス6に収納されたモータ4を制御するための制御基板から出力された電流により磁場を発生する。
The
ロータ41は、円筒状のステータ44に外周面から径方向に離れた位置に、ステータ44の外周面を包むように設置されている円筒状の部材である。
The
磁石42は、円筒状のロータ41に内周面上に固定されている。
The
ベアリング45a,45bは、ロータ41とステータ44との間に設置されるベアリングである。
The
モータ4は、コイル43が通電されることにより、ステータ44の外側にあるロータ41を回転させる、いわゆる、アウターロータ型モータである。
The
ロータ41は、ロータ41の外周面に外歯41aを有し、ロータ41の外歯41aは、入力回転体32の内歯32aと連結される。すなわち、コイル43が通電されることにより、ロータ41が回転し、ロータ41が回転するに連動して入力回転体32が回転する。
The
継手部5は、ステータ44とエンジンの所定箇所とを連結するための部材である。
より具体的には、例えば、継手部5は、ステータ44とエンジンを収納するケース等における所定箇所とを連結するための部材である。実施の形態1において、継手部5は、エンジンを収納するエンジンケース8に固定される制御ボックス6に連結される。すなわち、実施の形態1において、継手部5は、エンジンを収納するエンジンケース8に固定される制御ボックス6を介して、ステータ44とエンジンの所定箇所とを連結する。
また、継手部5は、ロータ41の回転軸(以下「ロータ41の回転軸」という。)の軸方向に平行かつ、ステータ44が配置された位置より当該回転軸の径方向の内側の位置に配置される。なお、ここでいう平行とは、厳密な平行ではなく、略平行であれば良い。
The
More specifically, for example, the
Further, the
図1及び図2を用いて、実施の形態1に係るバルブタイミング調整装置100における継手部5の構成を説明する。
継手部5は、第1移動固定部材51、弾性部材52、軸芯部53、及び第2移動固定部材54を備える。
The configuration of the
The
第1移動固定部材51は、ステータ44に固定される。
より具体的には、例えば、第1移動固定部材51は、ロータ41の回転軸の軸方向において貫通する貫通孔を有し、当該貫通孔に後述する軸芯部53が挿通された状態でステータ44に固定される。
第1移動固定部材51の詳細については後述する。
The first
More specifically, for example, the first moving fixing
The details of the first moving fixing
第2移動固定部材54は、エンジンの所定箇所に固定される。
より具体的には、例えば、第2移動固定部材54は、ロータ41の回転軸の軸方向において貫通する貫通孔を有し、当該貫通孔に後述する軸芯部53が挿通された状態で、モータ4を制御するための制御基板が収納された制御ボックス6を介して、エンジンを収納するエンジンケース8に固定される。
第2移動固定部材54の詳細については後述する。
The second
More specifically, for example, the second
The details of the second
弾性部材52は、例えば、コイルばねである。
弾性部材52は、一端が第1移動固定部材51に固定され、一端に対向する他端が第2移動固定部材54に固定される。
より具体的には、例えば、弾性部材52は、コイル状に塑性された金属に芯棒が挿入される如く、後述する軸芯部53が挿通された状態で、一端が第1移動固定部材51に固定され、一端に対向する他端が第2移動固定部材54に固定される。
弾性部材52は、ロータ41の回転軸の回転方向、径方向、及び軸方向において変形可能である。
The
One end of the
More specifically, for example, the
The
バルブタイミング調整装置100は、一端が第1移動固定部材51に固定され、一端に対向する他端が第2移動固定部材54に固定された弾性部材52の弾性力により、ロータ41の回転軸の軸方向において、モータ4と位相調整部3との相対位置を保持することができる。
In the valve
軸芯部53は、第1移動固定部材51の貫通孔及び第2移動固定部材54の貫通孔の両方に挿通される棒状の部材である。より具体的には、例えば、軸芯部53は、第1移動固定部材側の一端に第1移動固定部材51の貫通孔の径より大きい第1脱落防止部位53aを有し、一端に対向する第2移動固定部材側の他端に第2移動固定部材54の貫通孔の径より大きい第2脱落防止部位53bを有し、第1移動固定部材51の貫通孔及び第2移動固定部材54の貫通孔の両方に挿通された状態で、バルブタイミング調整装置100に設置される。
The
バルブタイミング調整装置100は、軸芯部53が一端に第1脱落防止部位53aを、た、他端に第2脱落防止部位53bを有することにより、モータ4と位相調整部3との間の最大距離を規制することができる。
The valve
図4を参照して、バルブタイミング調整装置100の組み付け手順について説明する。
図4は、実施の形態1に係るバルブタイミング調整装置100において、位相調整部3とモータ4とを連結させる前の状態における断面図である。
The procedure for assembling the valve
FIG. 4 is a cross-sectional view of the valve
まず、位相調整部3及びモータ4を組み上げ、モータ4と制御ボックス6とを継手部5により連結させる。
次に、位相調整部3の出力部34とカム軸1と固定ネジ2により締結することで、位相調整部3をカム軸1に固定する。
次に、位相調整部3のスプロケット31にチェーン7を組み付ける。
図4は、上述の手順を行った状態を示している。
First, the
Next, the
Next, the
FIG. 4 shows a state in which the above procedure has been performed.
図4に示す状態から、制御ボックス6と連結させたモータ4を位相調整部3に組み付ける。
最後に、制御ボックス6とエンジンケース8とをネジ(図示せず)等で固定する。
From the state shown in FIG. 4, the
Finally, the control box 6 and the
図5を参照して、第1移動固定部材51及び第2移動固定部材54の詳細について説明する。
図5は、実施の形態1に係る第1移動固定部材51及び第2移動固定部材54が継手部5に設置された状態における斜視図である。
The details of the first moving fixing
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the first moving fixing
第1移動固定部材51は、第2移動固定部材54に対向する第1面51aにおいて、第2移動固定部材54に向かって伸びる凸部51eを有する。
第2移動固定部材54は、第1移動固定部材51に対向する第1面54aにおいて、第1移動固定部材51に向かって伸びる凸部54eを有する。
第1移動固定部材51の凸部51eは、第2移動固定部材54の第1面54aに対向する第2面51bを有する。
第2移動固定部材54の凸部54eは、第1移動固定部材51の第1面51aに対向する第2面54bを有する。
The first
The second
The
The
モータ4は、コイル43が通電されると、ステータ44に対してロータ41を回転させる。ステータ44は、ロータ41が回転する際にロータ41から反力を受けて、ロータ41の回転方向とは反対の方向に回転する。ステータ44がロータ41の回転方向とは反対の方向に回転すると、ステータ44に固定された第1移動固定部材51は、ステータ44の回転に連動して回転する。ステータ44に固定された第1移動固定部材51が回転すると、第1移動固定部材51の凸部51eは、第2移動固定部材54の凸部54eに当接する。
ステータ44の回転により、第1移動固定部材51の凸部51eと第2移動固定部材54の凸部54eとが当接する面のうち、第1移動固定部材51の凸部51eが有する面を第3面51c及び第4面51dという。同様に、ステータ44の回転により、第1移動固定部材51の凸部51eと第2移動固定部材54の凸部54eとが当接する面のうち、第2移動固定部材54の凸部54eが有する面を第3面54c及び第4面54dという。
When the
Of the surfaces where the
ステータ44の回転により、例えば、第1移動固定部材51の第3面51cが第2移動固定部材54の第3面54cに当接した場合、第2移動固定部材54がエンジンの所定箇所に固定されているため、第1移動固定部材51の第3面51cは、第2移動固定部材54の第3面54cから抗力を受けて静止する。すなわち、ステータ44は、第1移動固定部材51の第3面51cが第2移動固定部材54の第3面54cに当接した状態で静止する。同様に、第1移動固定部材51の第4面51dが第2移動固定部材54の第4面54dに当接した場合、第1移動固定部材51の第4面51dは、第2移動固定部材54の第4面54dから抗力を受けて静止する。すなわち、ステータ44は、第1移動固定部材51の第4面51dが第2移動固定部材54の第4面54dに当接した状態で静止する。
For example, when the third surface 51c of the first moving fixing
以上のように、継手部5は、ロータ41の回転軸の回転方向においてエンジンに対してステータ44を静止させる機構(以下「回転静止機構」という。)を有する。より具体的には、回転静止機構は、ロータ41が回転する際にロータ41から反力を受けて回転したステータ44を、継手部5が有する第1移動固定部材51及び第2移動固定部材54により、ロータ41の回転軸の回転方向においてエンジンに対して静止させる機構である。
As described above, the
図5に示すように、第1移動固定部材51の第1面51aと第2移動固定部材54の第2面54bとの間、第1移動固定部材51の第2面51bと第2移動固定部材54の第1面54aとの間、第1移動固定部材51の第3面51cと第2移動固定部材54の第3面54cとの間、及び、第1移動固定部材51の第4面51dと第2移動固定部材54の第4面54dとの間には、それぞれ隙間が設けられている。
As shown in FIG. 5, between the
組立公差及び部品公差等の累積公差により、モータ4が連結される制御ボックス6と位相調整部3との間における実際の相対位置(以下「実相対位置」)及び相対角度(以下「実相対角度」)は、理想的な相対位置(以下「基準位置」という。)及び理想的な相対角度(以下「基準角度」という。)に対して、ずれが生じる。
継手部5は、第1移動固定部材51と第2移動固定部材54との間に当該隙間が設けられていることにより、基準位置及び基準角度に対する実相対位置及び実相対角度のずれを許容して、位相調整部3とモータ4との連結を可能にする。
Due to cumulative tolerances such as assembly tolerances and component tolerances, the actual relative position (hereinafter "actual relative position") and relative angle (hereinafter "actual relative angle") between the control box 6 to which the
The
より具体的には、継手部5は、基準位置及び基準角度に対して実相対位置及び実相対角度にずれが生じている場合、位相調整部3の回転軸の位置及び方向とロータ41の回転軸の位置及び方向とを合わせるようにステータ44の位置及び角度を変えることで、位相調整部3とモータ4とを連結させる。
図6を参照して、位相調整部3とモータ4とを連結した状態における継手部5の設置状態、特に、第1移動固定部材51及び第2移動固定部材54の設置状態について説明する。
More specifically, when the actual relative position and the actual relative angle of the
With reference to FIG. 6, the installation state of the
図6Aは、基準位置及び基準角度に対して実相対位置及び実相対角度にずれが生じていない場合の第1移動固定部材51及び第2移動固定部材54の設置状態を示す図である。
図6Bは、基準角度に対して実相対角度にずれが生じている場合の第1移動固定部材51及び第2移動固定部材54の設置状態を示す図である。
図6Cは、ロータ41の回転軸の径方向において、基準位置に対して実相対位置にずれが生じている場合の第1移動固定部材51及び第2移動固定部材54の設置状態を示す図である。
図6Dは、ロータ41の回転軸の軸方向において、基準位置に対して実相対位置にずれが生じている場合の第1移動固定部材51及び第2移動固定部材54の設置状態を示す図である。
FIG. 6A is a diagram showing an installed state of the first moving fixing
FIG. 6B is a diagram showing an installed state of the first moving fixing
FIG. 6C is a diagram showing an installed state of the first moving fixing
FIG. 6D is a diagram showing an installed state of the first moving fixing
図6B、図6C、及び図6Dに示すように、基準位置及び基準角度に対して実相対位置及び実相対角度にずれが生じている場合、継手部5は、第1移動固定部材51と第2移動固定部材54との間に当該隙間が設けられていることにより、位相調整部3の回転軸の位置及び方向とロータ41の回転軸の位置及び方向とを合わせるようにステータ44の位置及び角度を変えることで、位相調整部3とモータ4との連結を可能にしている。
As shown in FIGS. 6B, 6C, and 6D, when the actual relative position and the actual relative angle deviate from the reference position and the reference angle, the
上述のとおり、第1移動固定部材51と第2移動固定部材54との間には、弾性部材52が第1移動固定部材51及び第2移動固定部材54に固定された状態で挟まれている。
弾性部材52は、ロータ41の回転軸の軸方向において、弾性部材52の弾性力により、ステータ44を位相調整部3に対して所定の位置に配置させる。
As described above, the
The
より具体的には、図6Bにおいて不図示の弾性部材52は、図6Bに示すような状態の場合、位相調整部3の回転軸の軸方向とロータ41の回転軸の軸方向とが合うように、例えば、ロータ41の回転軸の径方向において変形する。弾性部材52は、当該変形をした状態で、ロータ41の回転軸の軸方向において、ステータ44を位相調整部3に対して所定の位置に配置させる。
また、図6Cにおいて不図示の弾性部材52は、図6Cに示すような状態の場合、位相調整部3の回転軸の径方向の位置とロータ41の回転軸の径方向の位置とが合うように、例えば、ロータ41の回転軸の径方向において変形する。弾性部材52は、当該変形をした状態で、ロータ41の回転軸の軸方向において、ステータ44を位相調整部3に対して所定の位置に配置させる。
また、図6Dにおいて不図示の弾性部材52は、図6Dに示すような状態の場合、ロータ41の回転軸の軸方向において伸縮するように変形する。弾性部材52は、当該変形をした状態で、ロータ41の回転軸の軸方向において、ステータ44を位相調整部3に対して所定の位置に配置させる。
More specifically, in the case of the elastic member 52 (not shown in FIG. 6B) in the state shown in FIG. 6B, the axial direction of the rotating shaft of the
Further, in the case of the elastic member 52 (not shown) shown in FIG. 6C, the radial position of the rotating shaft of the
Further, in the state shown in FIG. 6D, the elastic member 52 (not shown in FIG. 6D) is deformed so as to expand and contract in the axial direction of the rotation axis of the
上述の第1移動固定部材51と第2移動固定部材54との間に設ける隙間の間隔は、基準位置及び基準角度に対する実相対位置及び実相対角度のずれの最大値に基づいて決定される。
具体的には、上述の第1移動固定部材51と第2移動固定部材54との間に設ける隙間の間隔は、少なくとも、位相調整部3に対してロータ41が移動可能な量より、モータ4が連結される制御ボックス6に対するステータ44が移動可能な量が大きくなるように決定される。
位相調整部3に対してロータ41が移動可能な量とは、ロータ41の外歯41aと入力回転体32の内歯32aが連結可能なずれ幅の最大値である。また、モータ4が連結される制御ボックス6に対するステータ44が移動可能な量とは、例えば、図6B、図6C、及び図6Dに示すような、基準位置及び基準角度に対して実相対位置及び実相対角度にずれが生じている場合において、位相調整部3とモータ4とを連結するために継手部5が許容可能なずれ幅の最大値である。
The distance between the gaps provided between the first moving fixing
Specifically, the distance between the gaps provided between the first moving fixing
The amount that the
したがって、より具体的には、第1移動固定部材51と第2移動固定部材54との間に設ける隙間の間隔は、ロータ41の外歯41aと入力回転体32の内歯32aが連結可能なずれ幅の最大値より、継手部5が許容可能なずれ幅の最大値が大きくなるように決定される。
すなわち、以上のように構成された継手部5は、位相調整部3に対してロータ41が移動可能な量より、エンジンを収納するエンジンケース8に固定された制御ボックス6に対して、すなわち、エンジンに対して、ステータ44が移動可能な量を大きくする機構(以下、「移動調整機構」という。)を有する。
継手部5は、移動調整機構を有することで、入力回転体32の内歯32aとロータ41の外歯41aとの間の嵌め合いのガタを小さく設定しつつ、基準位置及び基準角度に対する実相対位置及び実相対角度のずれを許容して、位相調整部3とモータ4との連結を可能にする。
Therefore, more specifically, the gap between the first moving fixing
That is, the
By having the movement adjusting mechanism, the
移動調整機構は、入力回転体32の内歯32aとロータ41の外歯41aとの間の嵌め合いのガタを極力小さく設定しつつ、位相調整部3に対してロータ41が移動可能な量より、エンジンを収納するエンジンケース8に固定された制御ボックス6に対して、すなわち、エンジンに対して、ステータ44が移動可能な量を2倍以上大きくするように設定することが好適である。
The movement adjustment mechanism sets the backlash of the fitting between the
なお、累積公差によるモータ4が固定される固定部材と位相調整部3との間における相対位置及び相対角度のずれを、継手部5のみにより吸収するのではなく、相対角度及びロータ41の回転軸の軸方向における相対位置のずれを、継手部5により吸収し、ロータ41の回転軸の径方向における相対位置のずれを、エンジンケース8と、エンジンケース8に固定される制御ボックス6との固定位置を変更することにより吸収しても良い。
このように構成することで、継手部5は、ロータ41の回転軸の径方向において小型化することができる。
また、継手部5以外により累積公差によるずれの少なくとも一部を吸収する場合、例えば、歯車が噛み合う部位により当該ずれを吸収すると摩耗による影響が大きいため、入力回転体32、出力部34、ピニオン36、入力部37、ロータ41等の回転する部材により当該ずれを吸収しないようにすることが好適である。
It should be noted that the deviation of the relative position and the relative angle between the fixing member to which the
With this configuration, the
Further, when at least a part of the deviation due to the cumulative tolerance is absorbed by a part other than the
以上のように、バルブタイミング調整装置100は、内燃機関においてクランク軸からのクランクトルクの伝達によりカム軸1が開閉する動弁のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置100であって、ステータ44の外側に配置されたロータ41が回転することで制御トルクを出力するモータ4と、モータ4が出力した制御トルクにより回転する入力回転体32を有し、入力回転体32の回転状態に従ってクランク軸とカム軸1との間の回転位相を調整する位相調整部3と、ステータ44と内燃機関の所定箇所とを連結するための継手部5と、を備え、継手部5は、ロータ41の回転軸の回転方向において内燃機関に対してステータ44を静止させる回転静止機構と、位相調整部3に対してロータ41が移動可能な量より、内燃機関に対してステータ44が移動可能な量を大きくする移動調整機構と、を有する。
As described above, the valve
このように構成することで、組立公差及び部品公差等の累積公差により、モータ4が固定される固定部材と位相調整部3との間における相対位置及び相対角度が、理想的な相対位置及び相対角度に対して、ずれが生じた場合であっても、位相調整部3とモータ4とを連結できる。
With this configuration, the relative position and relative angle between the fixing member to which the
また、バルブタイミング調整装置100は、モータ4をアウターロータ型モータにし、位相調整部3の内側にモータ4及び継手部5を設置するように構成することで、位相調整部3の回転軸の軸方向において薄型化できる。
Further, the valve
また、バルブタイミング調整装置100は、モータ4をアウターロータ型モータにし、継手部5がエンジンとモータ4のステータ44とを連結するように構成することで、継手部5の回転が制限されているため、継手部5の磨耗を抑制できる。
Further, the valve
なお、この発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態において任意の構成要素の省略ができる。 In the present invention, within the scope of the invention, any component of the embodiment can be modified, or any component can be omitted in the embodiment.
1 カム軸、2 固定ネジ、3 位相調整部、4 モータ、5 継手部、6 制御ボックス、7 チェーン、8 エンジンケース、31 スプロケット、32 入力回転体、32a 入力回転体の内歯、34 出力部、34a 出力部の内歯、35a,35b,35c,35d ベアリング、36 ピニオン、36a ピニオンの第1外歯、36b ピニオンの第2外歯、37 入力部、37a 入力部の内歯、38 保持蓋、39 蓋ネジ、41 ロータ、41a 外歯、42 磁石、43 コイル、44 ステータ、45a,45b ベアリング、51 第1移動固定部材、51a 第1移動固定部材の第1面、51b 第1移動固定部材の第2面、51c 第1移動固定部材の第3面、51d 第1移動固定部材の第4面、51e 第1移動固定部材の凸部、52 弾性部材、53 軸芯部、53a 第1脱落防止部位、53b 第2脱落防止部位、54 第2移動固定部材、54a 第2移動固定部材の第1面、54b 第2移動固定部材の第2面、54c 第2移動固定部材の第3面、54d 第2移動固定部材の第4面、54e 第2移動固定部材の凸部、100 バルブタイミング調整装置。 1 Camshaft, 2 Fixing screw, 3 Phase adjustment part, 4 Motor, 5 Fitting part, 6 Control box, 7 Chain, 8 Engine case, 31 Sprocket, 32 Input rotating body, 32a Input rotating body internal teeth, 34 Output part , 34a output part internal tooth, 35a, 35b, 35c, 35d bearing, 36 pinion, 36a pinion first external tooth, 36b pinion second external tooth, 37 input part, 37a input part internal tooth, 38 holding lid , 39 lid screw, 41 rotor, 41a external tooth, 42 magnet, 43 coil, 44 stator, 45a, 45b bearing, 51 first moving fixing member, 51a first surface of first moving fixing member, 51b first moving fixing member. 2nd surface, 51c 3rd surface of 1st moving fixing member, 51d 4th surface of 1st moving fixing member, 51e convex part of 51e 1st moving fixing member, 52 elastic member, 53 shaft core part, 53a 1st falling off Prevention site, 53b second dropout prevention site, 54 second moving fixing member, 54a first surface of the second moving fixing member, 54b second surface of the second moving fixing member, 54c third surface of the second moving fixing member, 54d 4th surface of the 2nd moving fixing member, 54e convex portion of the 2nd moving fixing member, 100 valve timing adjusting device.
Claims (7)
ステータの外側に配置されたロータが回転することで制御トルクを出力するモータと、
前記モータが出力した前記制御トルクにより回転する入力回転体を有し、前記入力回転体の回転状態に従って前記クランク軸と前記カム軸との間の回転位相を調整する位相調整部と、
前記ステータと前記内燃機関の所定箇所とを連結するための継手部と、
を備え、
前記継手部は、前記ロータが回転する回転軸の回転方向において前記内燃機関に対して前記ステータを静止させる回転静止機構と、前記位相調整部に対して前記ロータが移動可能な量より前記内燃機関に対して前記ステータが移動可能な量を大きくする移動調整機構と、を有すること
を特徴とするバルブタイミング調整装置。 A valve timing adjustment device that adjusts the valve timing of a valve that opens and closes the camshaft by transmitting crank torque from the crankshaft in an internal combustion engine.
A motor that outputs control torque by rotating a rotor located outside the stator,
A phase adjusting unit having an input rotating body that rotates by the control torque output by the motor and adjusting the rotation phase between the crank shaft and the cam shaft according to the rotational state of the input rotating body.
A joint portion for connecting the stator and a predetermined portion of the internal combustion engine, and
Equipped with
The joint portion includes a rotation stationary mechanism that makes the stator stationary with respect to the internal combustion engine in the rotation direction of the rotating shaft on which the rotor rotates, and the internal combustion engine from an amount that the rotor can move with respect to the phase adjusting portion. A valve timing adjusting device comprising a movement adjusting mechanism for increasing the amount of movement of the stator.
を特徴とする請求項1記載のバルブタイミング調整装置。 The amount that the rotor can move with respect to the phase adjusting unit and the amount that the stator can move with respect to the internal combustion engine are the rotational, radial, and axial directions of the rotating shaft on which the rotor rotates. The valve timing adjusting device according to claim 1, wherein the amount is movable in at least one direction.
を特徴とする請求項1記載のバルブタイミング調整装置。 The claim is characterized in that the magnitude of the amount by which the stator can move with respect to the internal combustion engine is at least twice as large as the magnitude of the amount with which the rotor can move with respect to the phase adjusting unit. 1. The valve timing adjusting device according to 1.
を特徴とする請求項1記載のバルブタイミング調整装置。 Claim 1 is characterized in that the joint portion is arranged parallel to the axial direction of the rotating shaft on which the rotor rotates and at a position inside the radial direction of the rotating shaft from the position where the stator is arranged. The valve timing adjuster described.
前記弾性部材は、前記ロータが回転する回転軸の回転方向、径方向、及び軸方向において変形可能であること
を特徴とする請求項1記載のバルブタイミング調整装置。 The joint portion includes a first moving fixing member fixed to the stator, a second moving fixing member fixed to the predetermined position of the internal combustion engine, and one end fixed to the first moving fixing member. The other end facing the second moving fixing member has an elastic member fixed to the second moving fixing member.
The valve timing adjusting device according to claim 1, wherein the elastic member is deformable in the rotational direction, the radial direction, and the axial direction of the rotating shaft on which the rotor rotates.
を特徴とする請求項5記載のバルブタイミング調整装置。 The valve timing adjusting device according to claim 5, wherein the elastic member holds a relative position between the motor and the phase adjusting unit in the axial direction of the rotating shaft on which the rotor rotates.
前記軸芯部は、前記モータと前記位相調整部との間の最大距離を規制すること
を特徴とする請求項1記載のバルブタイミング調整装置。 The joint portion is fixed to the stator and has a first moving fixing member having a through hole in the axial direction of the rotating shaft on which the rotor rotates, and is fixed to the predetermined position of the internal combustion engine, and the rotor rotates. It has a second moving fixing member having a through hole in the axial direction of the shaft, and a shaft core portion inserted into both the through hole of the first moving fixing member and the through hole of the second moving fixing member.
The valve timing adjusting device according to claim 1, wherein the shaft core portion regulates a maximum distance between the motor and the phase adjusting portion.
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