CN103982261B - 内燃机的气门正时控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够同时实现进气侧VTC的工作响应性和排气侧VTC的相位保持性的内燃机的气门正时控制系统。进气侧VTC（04）和排气侧VTC（05）具有：被通电而输出旋转力的电动马达（12、72）；减速机构（8）和行星齿轮机构（74），其对该各电动马达的旋转进行减速来变更进气门和排气门的气门正时，进气侧VTC的减速机构（8）采用通过齿部和辊来传递扭矩的摩擦少的构造，排气侧VTC的行星齿轮机构（74）采用通过齿部彼此的啮合来传递扭矩的摩擦较大的构造，能够满足进气侧VTC的工作响应性和排气侧VTC的相位保持性双方。

Description

内燃机的气门正时控制系统

技术领域

本发明涉及控制进气门和排气门双方的开闭正时（气门正时）的内燃机的气门正时控制系统。

背景技术

以往以来，一般公知通过油压变更凸轮轴相对于链轮的相对旋转相位的气门正时控制系统，近年来提供了一种气门正时控制系统，通过减速机构将电动马达的旋转力传递到凸轮轴，由此，通过变更凸轮轴相对于从曲轴被传递旋转力来的链轮的相对旋转相位，来控制进气门或排气门的气门正时。

例如，以下的专利文献1记载的气门正时控制系统是在进气侧凸轮轴和排气侧凸轮轴双方分别设置有被电动马达驱动的气门正时控制装置。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2006-207398号公报

在所述公报记载的气门正时控制系统中，如上所述，在进气侧凸轮轴和排气侧凸轮轴双方设置有气门正时控制装置，但所述进气侧的气门正时控制装置在内燃机起动后任意的运转区域中都频繁地工作，而排气侧的气门正时控制装置除了在内燃机的例如中转速区域以外都保持气门正时（相位）的情况较多。

因此，在进气侧的气门正时控制装置中，要求提高气门正时的工作响应性，而在排气侧的气门正时控制装置中，要求提高相位保持性。

但是，所述专利文献1记载的气门正时控制系统采用了进气侧和排气侧的气门正时控制装置的减速机构相同的结构。由此，要使工作响应性优先时，相位保持性恶化，相反地，要使相位保持性优先时，工作响应性恶化，存在这样相悖的问题。

发明内容

本发明的目的是提供能够同时实现进气侧气门正时控制装置的工作响应性和排气侧气门正时控制装置的相位保持性的内燃机的气门正时控制系统。

本申请技术方案1记载的发明的特征在于，进气侧和排气侧的各个电动式气门正时控制装置具有：被通电而输出旋转力的电动马达；减速机构，对该电动马达的旋转进行减速来变更进气门和排气门的气门正时，所述进气侧电动式气门正时控制装置的减速机构的摩擦形成得比所述排气侧电动式气门正时控制装置的减速机构的摩擦小。

发明的效果

根据本发明，能够满足进气侧气门正时控制装置的工作响应性和排气侧气门正时控制装置的相位保持性双方。

附图说明

图1是表示本发明的气门正时控制系统的第一实施方式的关键部位俯视图。

图2是图1的A方向视图。

图3是表示本实施方式的进气侧VTC的纵剖视图。

图4是表示本实施方式的主要构成部件的分解立体图。

图5是沿图3的B-B线的剖视图。

图6是沿图3的C-C线的剖视图。

图7是沿图3的D-D线的剖视图。

图8是表示本实施方式的排气侧VTC的纵剖视图。

图9是沿图8的E-E线的剖视图。

图10是沿图8的F-F线的剖视图。

图11是表示本实施方式的进气侧VTC和排气侧VTC的摩擦的不同点的特性图。

图12是表示气门正时控制系统的第二实施方式的关键部位俯视图。

图13是表示第三实施方式的进气侧和排气侧的各电动马达的齿槽扭矩的不同点的特性图。

附图标记的说明

01…缸盖

02…进气侧凸轮轴

03…排气侧凸轮轴

04…进气侧VTC

05…排气侧VTC

1…链轮

2…凸轮轴

4…相位变更机构

5…壳体

8…减速机构

9…从动部件

12…电动马达

13…马达输出轴

19…内齿构成部

70…驱动侧旋转体

71…相位变更机构

72…电动马达

72a…马达输出轴

74…行星齿轮机构（减速机构）

75…链轮

80…齿轮部件

81、82…齿轮部

89…行星齿轮

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的内燃机的气门正时控制系统的实施方式。

〔第一实施方式〕

如图1及图2所示，该气门正时控制系统具有：进气侧凸轮轴02，通过固定在缸盖01的进气管上的框状的轴承部件06能够自由旋转地被支承；排气侧凸轮轴03，与该进气侧凸轮轴02平行地配置；电动式的进气侧气门正时控制装置（以下称为进气侧VTC）04和电动式的排气侧气门正时控制装置（以下称为排气侧VTC）05，分别被设置在该各进气侧凸轮轴02、排气侧凸轮轴03的前端部。

所述轴承部件06由铝合金材料形成，与覆盖所述各气门正时控制装置04、05的一部分的链罩07一体地形成。另外，在该链罩07的所述进气侧VTC04这一侧，通过螺栓固定有覆盖该进气侧VTC04的前端部的盖罩部件3。

如图3及图4所示，所述进气侧VTC04具有：驱动旋转体即链轮1，通过内燃机的曲轴被旋转驱动；相位变更机构2，被配置在该链轮1和所述进气侧凸轮轴02之间，并根据发动机运转状态变更两者1、02的相对旋转相位。

所述链轮1整体由铁基金属以环状一体地形成，并由以下部件构成：内周面为阶梯径状的链轮主体1a；齿轮部1b，一体地设置在该链轮主体1a的外周，通过缠绕的未图示的正时链接受来自曲轴的旋转力；内齿构成部19，一体地设置在所述链轮主体1a的前端侧。

另外，该链轮1通过被设置在链轮主体1a和所述进气侧凸轮轴02的前端部上所设置的后述的从动部件9之间的一个大径滚珠轴承43，能够与所述进气侧凸轮轴02相对自由旋转地被支承。

所述大径滚珠轴承43由外环43a、内环43b以及隔设在该外环43a、内环43b之间的滚珠43c构成，所述外环43a被固定在链轮主体1a的内周侧，而内环43b被固定在后述的从动部件9的外周侧。

在所述链轮主体1a的内周侧切口地形成有圆环槽状的外环固定部60，该外环固定部60形成为阶梯径状，所述大径滚珠轴承43的外环43a从轴向被压入，并且实施该外环43a的轴向一侧的定位。

所述内齿构成部19一体地设置在所述链轮主体1a的前端部外周侧，并形成为向后述的电动马达12方向伸出的圆筒状，并且在内周形成有波形状的多个内齿19a。另外，在所述内齿构成部19的前端侧，相对地配置有与后述的壳体5一体的圆环状的内螺纹形成部6。

而且，在链轮主体1a的与内齿构成部19相反侧的后端部，配置有圆环状的保持板61。该保侍板61由金属板材一体地形成，如图3所示，外径被设定成与所述链轮主体1a的外径大致相同，并且内径被设定成所述大径滚珠轴承43的径向的大致中央附近的直径。

因此，保持板61的内周部61a以隔开一定的间隙覆盖所述外环43a的轴向的外端面43e地与其相对配置。另外，在所述内周部61a的内周缘规定位置，一体地设置有向径向内侧即中心轴向突出的止挡凸部61b。

如图6所示，该止挡凸部61b形成为大致扇形，前端缘61c形成为沿着后述的止挡槽2b的圆弧状内周面的圆弧状。而且，在所述保持板61的外周部，在周向的等间隔位置贯穿地形成有供所述各螺栓7穿插的6个螺栓穿插孔61d。

而且，在所述保持板61的内表面和与该内表面相对的所述大径滚珠轴承43的外环43a的外端面43e之间，隔设有圆环状的垫片62。该垫片62是在通过所述各螺栓7紧固所述保待板61时，从保持板61的内表面向所述外环43a的外端面43e赋予微小的压抵力。

在所述链轮主体1a（内齿构成部19）及保持板61的各自的外周部，分别在周向的大致等间隔位置贯穿地形成有6个螺栓穿插孔1c、61d。另外，在所述内螺纹形成部6，在与各螺栓穿插孔1c、61d对应的位置形成有6个内螺纹孔6a，通过穿插在它们中的6根螺栓7从轴向紧固所述链轮1、保持板61和壳体5。

另外，所述链轮主体1a、所述内齿构成部19、保持板61和内螺纹形成部6各自的外径被设定成大致相同。

如图1及图3所示，所述链罩07以覆盖正时链的方式沿上下方向配置固定，在与所述进气侧VTC04对应的位置形成有开口部07a。另外，在构成该开口部07a的环状壁的圆周方向的4个位置一体地形成有凸起部07b，并且分别形成有在从环状壁到各凸起部07b的内部的范围内形成的内螺纹孔07c。

如图1及图3所示，所述盖罩部件3由铝合金材料一体地形成为杯状，并由以下部件构成：鼓出状的盖罩主体3a；圆环状的安装法兰3b，其一体地形成在该盖罩主体3a的开口侧的外周缘。所述盖罩主体3a以覆盖相位变更机构2的前端部的方式配置，并且在外周部侧沿轴向一体地形成有圆筒壁3c。该圆筒壁3c的内部形成有保持用孔3d。

在所述安装法兰3b上，在圆周方向的大致等间隔位置，在周向的大致等间隔位置（约90°位置）设置有4个凸起部3e。在该各凸起部3e上，分别贯穿地设置有供与形成在所述链罩07上的各内螺纹孔07c螺合的螺栓54穿插的螺栓穿插孔3f，通过所述各螺栓54将盖罩部件3固定在链罩07上。

另外，在所述盖罩主体3a的外周侧的阶梯部内周面和所述壳体5的外周面之间隔设有大径的油封50。该大径油封50形成为横截面大致コ形状，在合成橡胶的基材的内部埋设有芯轴，并且外周侧的圆环状基部被嵌合固定在设置于所述盖罩部件3的内周面上的阶梯圆环部3h。

如图3及图4所示，所述壳体5具有：筒状部即壳体主体5a，通过冲压成形铁基金属材料而形成为有底筒状；密封板11，对该壳体主体5a的前端开口进行密封，由合成树脂的非磁性材料构成。

在所述壳体主体5a的后端侧具有圆板状的底壁5b，在该底壁5b的大致中央形成有供后述的偏心轴部39穿插的大径的轴部穿插孔，并且在该轴部穿插孔的孔缘，一体地设置有向进气侧凸轮轴02的轴向突出的圆筒状的伸出部5c。另外，在所述底壁5b的前端面外周侧一体地设置有所述内螺纹形成部6。

在所述进气侧凸轮轴02的外周，按每个使所述一对进气门打开工作的气缸具有2个旋转凸轮（未图示），并且在前端部一体地设置有法兰部02a。如图3所示，该法兰部02a的外径设定得比后述的从动部件9的固定端部9a的外径稍大，在各构成零件的组装之后，前端面的外周部被抵接配置在所述大径滚珠轴承43的内环43b的轴向外端面。另外，在法兰部02a的前端面，通过凸轮螺栓10从轴向结合有从动部件9。

另外，在所述法兰部02a的外周，如图6所示，沿圆周方向形成有供所述保持板61的止挡凸部61b卡入的止挡凹槽02b。该止挡凹槽02b朝向圆周方向形成为规定长度的圆弧状，在该长度范围内转动的止挡凸部61b的两端缘分别与周向的相对缘02c、02d抵接，由此，限制进气侧凸轮轴02相对于链轮1的最大提前角侧或最大迟滞角侧的相对旋转位置。

此外，所述止挡凸部61b与所述保持板61的从轴向外侧相对地固定在大径滚珠轴承43的外环43a上的部位相比更向进气侧凸轮轴02这一侧分离地配置，与所述从动部件9的固定端部9a之间在轴向上成为非接触状态。因此，能够充分地抑制止挡凸部61b和固定端部9a的干涉。

如图3所示，在所述凸轮螺栓10的头部10a的靠轴部10b这一侧的端面上配置有圆环状的垫圈部，并且在轴部10b的外周形成有与从所述进气侧凸轮轴02的端部沿内部轴向形成的内螺纹部螺合的外螺纹部。

所述从动部件9由铁基金属一体地形成，如图3所示，由以下部件构成：形成在前端侧的圆板状的固定端部9a；从该固定端部9a的内周前端面向轴向突出的圆筒部9b；圆筒状的保持器41，一体地形成在所述固定端部9a的外周部并保持多个辊48。

所述固定端部9a的后端面被抵接地配置在所述进气侧凸轮轴02的法兰部02a的前端面，并通过所述凸轮螺栓10的轴向力从轴向被压接固定在法兰部02a。

在所述圆筒部9b的中央贯穿地形成有供所述凸轮螺栓10的轴部10b穿插的穿插孔9d，并且在外周侧设置有滚针轴承38。

如图3～图5所示，所述保待器41从所述固定端部9a的外周部前端弯折形成为截面大致L字形，并形成为向与所述圆筒部9b相同的方向突出的有底圆筒状。该保侍器41的筒状前端部41a通过形成在所述内螺纹形成部6和所述伸出部5d之间的圆环状的空间部44向壳体5的底部5b方向伸出。另外，在所述筒状前端部41a的周向的大致等间隔位置，形成有分别能够自由滚动地保持所述多个辊48的大致长方形状的多个辊保持孔41b。该辊保持孔41b（辊48）的整体数量比所述内齿构成部19的内齿19a的整体的齿数少一个。

另外，在所述固定端部9a的外周部和保持器41的底部侧结合部之间，切口地形成有对大径滚珠轴承43的内环43b进行固定的内环固定部63。

该内环固定部63被切口地形成为从径向与所述外环固定部60相对的阶梯状，并由以下部件构成：沿凸轮轴轴向延伸的圆环状的外周面；第二固定阶梯面，与该外周面的所述开口相反地一体设置，并沿径向形成。在所述外周面，从轴向压入大径滚珠轴承43的内环43b，并且在所述第二固定阶梯面上，供被压入的所述内环43b的内端面抵接并被轴向定位。

所述相位变更机构2主要由以下部件构成：所述电动马达12，被配置在所述进气侧凸轮轴02的大致同轴上前端侧；辊式的所述减速机构8，对该电动马达12的旋转进行减速并向进气侧凸轮轴02传递。

如图3及图4所示，所述电动马达12是有刷的DC马达，并具有：轭铁即所述壳体5，其与所述链轮1一体地旋转；能够自由旋转地设置在该壳体5的内部的马达输出轴13；定子即半圆弧状的一对永磁铁14、15，其被固定在壳体5的内周面；被固定在所述密封板11上的固定件16。

所述马达输出轴13形成为阶梯圆筒状并作为衔铁发挥功能，构成为：隔着形成在轴向的大致中央位置的阶梯部13c，具有进气侧凸轮轴02侧的大径部13a和保持体28侧的小径部13b。在所述大径部13a的外周固定有铁心转子17，并且在内部从轴向被压入固定有偏心轴部39，通过所述阶梯部13c的内表面进行偏心轴部39的轴向定位。

另一方面，在所述小径部13b的外周被压入固定有圆环部件20，并且在该圆环部件20的外周面从轴向被压入固定换向器21并通过所述阶梯部13c的外表面进行轴向定位。

而且，在所述小径部13b的内周面被压入固定有塞体53，其用于抑制被供给到马达输出轴13或偏心轴部39内用于润滑所述各轴承37、38的润滑油的向外部的泄漏。

所述铁心转子17由具有多个磁极的磁性材料形成，作为外周侧具有供电磁绕组18的绕组线缠绕的槽的线轴构成。

另一方面，所述换向器21由导电材料形成为圆环状，在以与所述铁心转子17的极数相同数量被分割的各区段中，电连接有所述电磁绕组18引出的绕组线的终端。也就是说，在形成于内周侧的折叠部，夹着绕组线的终端前端并电连接。

所述永磁铁14、15整体形成为圆筒状，并在圆周方向上具有多个磁极，并且其轴向的位置被偏置地配置在比所述铁心转子17的固定位置更靠前方。

如图7所示，所述固定件16主要由以下部件构成：圆板状的树脂板22，一体地设置在所述密封板11的内周侧；一对树脂支架23a、23b，被设置在该树脂板22的内侧；切换刷（整流子）即一对第一刷25a、25b，沿径向能够自由滑动地收容配置在该各树脂支架23a、23b的内部，各前端面通过绕组弹簧24a、24b的弹力从径向与所述换向器21的外周面弹性接触；内外双重的圆环状的供电用滑环26a、26b，以露出各外端面的状态被埋设固定在所述树脂支架23a、23b的前端面；线束27a、27b，电连接所述各第一刷25a、25b和各供电用滑环26a、26b。

所述密封板11通过铆接被定位固定在形成于所述壳体5的前端部内周上的凹状阶梯部。另外，在中央位置，贯穿地形成有供马达输出轴13的一端部等穿插的轴穿插孔11a。

在所述盖罩主体3a上固定有通过合成树脂材料一体地被模制的保持体28。如图3及图4所示，该保持体28形成为侧面观察大致L字形，主要由以下部件构成：被插入所述保持用孔3c的大致圆筒状的刷保持部28a；连接器部28b，被设置在该刷保侍部28a的上端部；一对托架部28c、28c，一体地突出设置在所述刷保持部28a的两侧，并通过螺栓被固定在所述盖罩主体3a上；一对供电用端子片31、31，大部分被埋设在所述保持体28的内部。

所述一对供电用端子片31、31沿上下方向平行且形成为曲柄状，一侧（下端侧）的各端子31a、31a以露出状态被配置在所述刷保持部28a的底壁外表面，而另一侧（上端侧）的各端子31b、31b突出设置在所述连接器部28b的母型嵌合槽28d内。另外，所述另一侧端子31b、31b通过未图示的插头端子与控制单元电连接。

所述刷保持部28a沿大致水平方向（轴向）延伸设置，套筒状的滑动部被固定在形成于内部的上下位置的圆柱状的通孔内，并且在该各滑动部的内部，向轴向能够自由滑动地保持有各前端面分别从轴向与所述各滑环26a、26b抵接的第二刷30a、30a。

该各第二刷30a、30a形成为大致长方体状，通过被弹性安装在与各通孔的底部侧设置的底板之间的施力部件即第二绕组弹簧32a、32a的弹力，分别被向所述各滑环26a、26b方向施力。

另外，在所述第二刷30a、30a的后端部和所述一方侧端子31a、31a之间，焊接固定有具有挠性的一对猪尾线束33、33，并电连接所述两者。该猪尾线束33、33的长度被设定成以在所述第二刷30a、30a通过所述各绕组弹簧32a、32a而最大地推进时不从所述各滑动部29a、29b脱落的方式限制其最大滑动位置的长度。

另外，在形成于所述刷保侍部28a的基部侧外周上的圆环状的嵌合槽内，嵌合保持有环状密封部件34。

所述托架部28c、28c形成为大致三角形状，通过形成在两侧部的螺栓穿插孔中穿插的未图示的螺丝被固定在盖罩主体3a上。

所述马达输出轴13和偏心轴部39通过以下部件能够自由旋转地被支承：小径滚珠轴承37，被设置在所述凸轮螺栓10的头部10a侧的轴部10b的外周面；所述滚针轴承38，被设置在所述从动部件9的圆筒部9b的外周面并被配置在小径滚珠轴承37的轴向侧部。

所述滚针轴承38由以下部件构成：圆筒状的保持架38a，被压入偏心轴部39的内周面；多个滚动体即滚针38b，能够自由旋转地被保持在该保持架38a的内部。该滚针38b在所述从动部件9的圆筒部9b的外周面上滚动。

所述小径滚珠轴承37的内环以夹持状态被固定在所述从动部件9的圆筒部9b的前端缘和凸轮螺栓10的垫圈10c之间。

另外，在所述马达输出轴13（偏心轴部39）的外周面和所述壳体5的伸出部5d的内周面之间，设置有阻止润滑油从减速机构8的内部向电动马达12内的泄漏的小径的油封46。

另外，在所述马达输出轴13的前端内部，如图3所示，被压入固定有对凸轮螺栓10这一侧的空间部进行封闭的截面大致コ形状的帽53。

所述控制单元基于来自未图示的曲柄角传感器、空气流量计、水温传感器、油门开度传感器等各种传感器部件的信息信号检测当前的发动机运转状态，进行发动机控制，并且向所述电磁绕组18通电并进行马达输出轴13的旋转控制，通过减速机构8控制进气侧凸轮轴02相对于链轮1的相对旋转相位。

如图3～图5所示，所述减速机构8主要由以下部件构成：进行偏心旋转运动的所述偏心轴部39；被设置在该偏心轴部39的外周的中径滚珠轴承47；被设置在该中径滚珠轴承47的外周的所述辊48；所述保持器41，将该辊48保持在滚动方向，并且允许径向的移动；与该保持器41成为一体的所述从动部件9。

所述偏心轴部39形成为阶梯径的圆筒状，前端侧的小径部39a被压入固定在前述的马达输出轴13的大径部13a的内周面，并且形成在后端侧的大径部39b的外周面上的凸轮面的轴心Y从马达输出轴13的轴心X向径向稍偏心。

所述中径滚珠轴承47由内环47a、外环47b及隔设在内环47a、外环47b之间的滚珠47c构成。所述内环47a被压入固定在所述偏心轴部39的外周面，而所述外环47b在轴向上未被固定而成为自由状态。也就是说，该外环47b的靠轴向的电动马达12这一侧的一端面不与任何部位接触，另外，轴向的另一端面在与其相对的保持器41的内侧面之间形成有微小间隙地成为自由状态。另外，在该外环47b的外周面上，能够自由滚动地抵接有所述各辊48的外周面，并且在该外环47b的外周侧形成有圆环状的第二间隙C1，通过该第二间隙C1，中径滚珠轴承47整体伴随所述偏心轴部39的偏心旋转向径向移动，也就是说能够偏心移动。

所述各辊48由铁基金属形成，伴随所述中径滚珠轴承47的偏心移动向径向移动且嵌入齿轮即所述内齿构成部19的内齿19a，并且通过保持器41的辊保待孔41b的两侧缘沿周向被引导且向径向揺动运动。

通过润滑油供给构件向所述减速机构8的内部供给润滑油。该润滑油供给构件由以下部件构成：油供给通路，形成在所述缸盖的轴承的内部，并从未图示的主油道被供给润滑油；油供给孔51，如图3所示，沿所述进气侧凸轮轴02的内部轴向形成，通过沟槽与所述油供给通路连通；所述小径的油孔52，沿所述从动部件9的内部轴向贯穿地形成，一端向该油供给孔51开口，另一端向所述滚针轴承38和中径滚珠轴承47的附近开口；所述大径的3个未图示的油排出孔，同样地贯穿形成在从动部件9上。

通过该润滑油供给构件向所述空间部44供给润滑油并滞留，从此处润滑中径滚珠轴承47或各辊48，并且进一步流入偏心轴部39和马达输出轴13的内部，用于滚针轴承38或小径滚珠轴承37等的可动部的润滑。此外，滞留在所述空间部44内的润滑油通过所述小径油封46被抑制向壳体5内的泄漏。

以下，关于进气侧VTC04的工作进行说明时，首先，发动机的曲轴进行旋转驱动时，通过正时链使链轮1旋转，其旋转力通过内齿构成部19和内螺纹形成部6使壳体5也就是说电动马达12同步旋转。另一方面，所述内齿构成部19的旋转力从各辊48经由保持器41及从动部件9被传递到进气侧凸轮轴02。由此，进气侧凸轮轴02的凸轮使进气门开闭工作。

而且，在发动机起动后的规定的发动机运转时，从所述控制单元通过各端子片31、31、各猪尾线束33、33、供电用刷30a、30b、各滑环26a、26b等向电动马达12的电磁绕组17通电。由此，马达输出轴13被旋转驱动，该旋转力通过减速机构8被减速后传递到进气侧凸轮轴02。

即，伴随所述马达输出轴13的旋转，偏心轴部39偏心旋转时，马达输出轴13每旋转一周，各辊48在保持器41的各辊保持孔41b中被向径向引导的同时跨过所述内齿构成部19的一个内齿19a，并向相邻的其他内齿19a滚动的同时移动，依次反复实施上述动作的同时向圆周方向转接。通过该各辊48的转接，所述马达输出轴13的旋转被减速且将旋转力传递到所述从动部件9。此时的减速比能够根据所述辊48的个数等任意地设定。

由此，进气侧凸轮轴02相对于链轮1正反相对旋转，相对旋转相位被转换，将进气门的开闭正时转换控制到提前角侧或迟滞角侧。

而且，对于所述电动马达12的旋转利用配置在所述各内齿19a内的所述各辊48的转接进行减速，从而如图11所示，它们减速时的摩擦力F1充分地变小。由此，进气侧凸轮轴02相对于前述链轮1的向提前角侧或迟滞角侧的相对旋转转换的响应性提高。

另外，进气侧凸轮轴02相对于所述链轮1的正反相对旋转的最大位置限制（角度位置限制）是通过所述止挡凸部61b的各侧面与所述止挡凹槽2b的各相对面2c、2d中的任意一方抵接而进行的。

〔排气侧VTC〕

另一方面，如图1、图8～图10所示，所述电动式的排气侧VTC05具有：通过曲轴被旋转驱动的驱动侧旋转体70；相位变更机构71，被配置在该驱动侧旋转体70和所述排气侧凸轮轴03之间，根据发动机运转状态变更两者70、03的相对旋转相位。

所述驱动侧旋转体70是通过螺栓紧固链轮75和形成为有底筒状的齿轮部件80而形成的。

所述相位变更机构71由以下部件构成：作为扭矩产生系统的电动马达72及通电控制回路73；对电动马达72的旋转进行减速并向排气侧凸轮轴03传递的作为减速机构的行星齿轮机构74。

所述电动马达72是例如无刷马达，通过通电产生向马达输出轴72a提供的控制扭矩。通电控制回路73由微机及马达驱动器等构成，并被配置在电动马达72的外部。通电控制回路73与电动马达72电连接，根据内燃机的运转状况控制向电动马达72的通电。接受该被控制的通电，电动马达72保持或增减向马达输出轴72a提供的旋转扭矩。

所述行星齿轮机构74具有从动侧旋转体76、行星齿轮架77、弹性部件78及行星旋转体79。

所述齿轮部件80的周壁部形成有齿顶圆处于齿底圆的内周侧的驱动侧内齿轮部81。在链轮75上设置有向径向外侧突出的多个齿75a。链轮75是在它的齿75a和曲轴的多个齿之间缠绕未图示的正时链来传递来自曲轴的旋转力。因此，从曲轴被输出的旋转扭矩通过正时链被输入链轮75时，链轮75与曲轴连动，并保持相对于该曲轴的相对相位且旋转。此时，链轮75的旋转方向成为图9、图10的逆时针方向。

如图9、图10所示，形成为有底筒状的从动侧旋转体76嵌合于链轮75的内周侧，并且在周壁部形成由于齿顶圆处于齿底圆的内周侧的从动侧内齿轮部82。该从动侧内齿轮部82相对于驱动侧内齿轮部81向轴向错位并同轴地配置。从动侧内齿轮部82的直径比驱动侧内齿轮部81的直径小，另外，从动侧内齿车部82的齿数比驱动侧内齿轮部81的齿数少。

如图8所示，所述从动侧旋转体76的底壁部形成有与排气侧凸轮轴03同轴连结的连结部76a。通过该连结，从动侧旋转体76与排气侧凸轮轴03连动并保持相对于该排气侧凸轮轴03的相对相位且能够旋转，另外，能够相对于链轮75相对旋转。

此外，从动侧旋转体76相对于所述链轮75处于提前角的相对旋转方向为图9、图10的方向X，从动侧旋转体76相对于链轮75处于迟滞角的相对旋转方向为图9、图10的方向Y。

如图8～图10所示，形成为筒状的行星齿轮架77通过内周部形成了从扭矩发生系统4的马达输出轴72a被输入旋转扭矩的输入部83。

输入部83相对于齿轮部81、82及马达输出轴72a同心配置，具有多个朝向径向内侧开口的槽部84。行星齿轮架77通过与这些槽部84嵌合的接头43与马达输出轴72a连结。通过该连结，行星齿轮架77能够与马达输出轴72a一体地旋转，另外，能够相对于所述各旋转体70、76相对旋转。

所述行星齿轮架77还通过外周部形成了相对于齿轮部81、82偏心的偏心部86。该偏心部86具有一对朝向径向外侧开口的凹部87，在这些各凹部87内收容有所述弹性部件78。

行星旋转体79是组合行星轴承88及行星齿轮89而成的。行星轴承88是将滚珠状的滚动体88c夹持在外环88a及内环88b之间而成的径向轴承。

这里，所述外环88a通过压入被同心地固定在行星齿轮89的中心孔89a的内周侧。另一方面，内环88b同心嵌合在行星齿轮架77的偏心部86的外周侧。根据这样的结构，行星轴承88通过行星齿轮架77从内周侧被支承，并且使从弹性部件78受到的恢复力作用于行星齿轮89的中心孔89a。

所述行星齿轮89形成为带阶梯筒状，相对于偏心部86同心地配置，并相对于齿轮部81、82偏心地配置。另外，行星齿轮89分别通过大径部分及小径部分一体地形成了齿顶圆处于齿底圆的外周侧的驱动侧外齿轮部90及从动侧外齿轮部91。驱动侧外齿轮部90及从动侧外齿轮部91的齿数被设定成分别比驱动侧内齿轮部81及从动侧内齿轮部82的齿数少相同数量。由此，从动侧外齿轮部91的齿数比驱动侧外齿轮部90的齿数少。

所述驱动侧外齿轮部90在驱动侧内齿轮部81的内周侧与该齿轮部81啮合。从动侧外齿轮部91相对于驱动侧外齿轮部90向轴向错位并同轴地配置，在从动侧内齿轮部82的内周侧与该齿轮部82啮合。由此，行星齿轮89能够实现围绕齿轮部90、91的偏心轴线E（参照图9、10）自转且向偏心部86的旋转方向公转的行星运动。

所述构成的相位变更机构71根据从马达输出轴72a向行星齿轮架77的输入部83输入的旋转扭矩，变更排气侧凸轮轴03相对于链轮75的相对旋转相位，由此，能够使排气门成为适于内燃机的运转状态的开闭正时。

具体来说，通过保持旋转扭矩等，行星齿轮架77相对于链轮75不相对旋转时，行星齿轮89的齿轮部90、91分别保持与齿轮部81、82的啮合位置且与所述各旋转体70、76一体地旋转。因此，链轮75和排气侧凸轮轴03的相对旋转相位不变，其结果，排气门的开闭正时被保持恒定。

旋转扭矩向方向X增大，行星齿轮架77相对于链轮75向方向X相对旋转时，行星齿轮89的齿轮部90、91分别使与齿轮部81、82的啮合位置变化且一体地进行行星运动，由此，从动侧旋转体76相对于链轮75向方向X相对旋转。因此，所述相对旋转相位向提前角侧变化，其结果，排气门的开闭正时被控制到提前角侧。

旋转扭矩向方向Y增大，行星齿轮架77相对于链轮75向方向Y相对旋转时，行星齿轮89的齿轮部90、91分别使与齿轮部81、82的啮合位置变化且一体地进行行星运动，由此，从动侧旋转体76相对于链轮75向方向Y相对旋转。因此，相对旋转相位向迟滞角侧变化，其结果，排气门的开闭正时被控制到迟滞角侧。

像这样，该排气侧VTC05如上所述地，马达输出轴72a的旋转扭矩向方向X或方向Y增大，行星齿轮89的齿轮部90、91分别使与齿轮部81、82的啮合位置变化且一体地进行行星运动，由此，使从动侧旋转体76（排气侧凸轮轴03）相对于链轮75相对旋转。也就是说，通过各齿轮部81、82、90、91的啮合而相对旋转，从而各齿轮部件81、82、90、91间的摩擦力F2变得较大，处于所述相对旋转的响应性降低的倾向，但相反地，通过所述大的摩擦力提高了相对旋转位置的保持性。

以上，本实施方式的进气侧VTC04利用减速机构8的配置在各内齿19a内的各辊48的转接使电动马达12的旋转减速，从而如图11所示，减速时的摩擦力F1充分地变小。由此，相对于前述链轮1的进气侧凸轮轴02向提前角侧或迟滞角侧的相对旋转转换的响应性提高。

另一方面，在排气侧VTC05，由行星齿轮机构74的各齿轮部81、82、90、91的啮合产生的摩擦力F2如图11所示地比进气侧VTC04大，从而相对旋转位置的保持性变得良好。

因此，进气侧VTC04的进气侧凸轮轴02相对于链轮1的向提前角、迟滞角侧方向的相对旋转的工作响应性提高，而排气侧VTC05的排气侧凸轮轴03相对于链轮75的相对旋转位置的稳定的保持性提高，能够同时满足上述两方面的要求。

〔第二实施方式〕

图12表示对于所述进气侧VTC04和排气侧VTC05的各自的相位变更机构所使用的减速机构，还将例如与适用于第一实施方式的进气侧VTC04的辊式的减速机构8相同地、将辊式的减速机构8’适用于排气侧VTC05。在此基础上，进气侧VTC04的电动马达100采用无刷马达，而排气侧VTC05的电动马达101由有刷马达构成。

在所述进气侧VTC04，所述电动马达100的壳体100a通过螺栓被固定在从曲轴接受旋转力的链轮102上，并始终与该链轮102同步旋转。

另一方面，在排气侧VTC05，所述电动马达101不与链轮103直接结合而分离独立，成为不受链轮103的旋转影响的构造。

因此，在所述进气侧VTC04，在发动机运转过程中，壳体100a始终与链轮102一起旋转，由此产生动摩擦。由此，根据发动机运转变化，使电动马达100旋转并通过减速机构使进气侧凸轮轴02相对于链轮102相对旋转时，通过所述动摩擦，所述相对旋转的上升速度变快。其结果，进气侧凸轮轴02的相对旋转转换的工作响应性变高。

而且，所述电动马达100是无刷的，从而与有刷的情况相比，没有滑动阻力，由此，相对旋转的工作响应性也提高。

另一方面，在排气侧VTC05，在发动机运转过程中，即使链轮103旋转驱动，只要没有从控制单元向电动马达101发出通电的控制信号，马达输出轴就不旋转，成为静止状态。由此，根据发动机运转状态的变化，电动马达101开始工作时，根据所述静摩擦阻力，响应性降低，但规定的相对旋转位置的保持性变得良好，得到稳定的保持。

另外，电动马达101是供电用的有刷马达，从而在该刷和滑环之间作用有滑动阻力，这点也使所述链轮103和排气侧凸轮轴03的相对旋转位置的保持性变得良好。

〔第三实施方式〕

另外，作为第三实施方式，具体情况未图示，但所述进气侧VTC04和排气侧VTC05的各电动马达的齿槽扭矩不同，也能够满足进气侧凸轮轴02和排气侧凸轮轴03的相对旋转相位的控制响应性和保持性双方。

即，多地设定进气侧VTC04的电动马达的极数，而排气侧VTC05的电动马达的极数设定得比进气侧少。由此，如图13所示，进气侧电动马达的齿槽扭矩T1能够变得比排气侧电动马达的齿槽扭矩T2小。

其结果，在进气侧VTC04，齿槽扭矩T1小的电动马达的旋转上升变快，所述相对旋转转换的工作响应性变得良好。另一方面，由于排气侧VTC05的电动马达的齿槽扭矩T2变大，所以虽然相对旋转转换的工作响应性降低，但规定的相对旋转位置的保持性变得良好。

本发明不限于所述各实施方式的结构，进一步变更电动马达或减速机构的构造，能够满足进气侧VTC的工作响应性的提高和排气侧VTC的相对旋转位置的保持性的提高双方。

关于从所述实施方式把握的所述发明以外的发明的技术思想进行如下说明。

〔技术方案a〕如技术方案2所述的内燃机的气门正时控制系统，其特征在于，所述进气侧电动式气门正时控制装置的减速机构是辊减速机构，

所述排气侧电动式气门正时控制装置的减速机构是摆线减速机构。

〔技术方案b〕如技术方案2所述的内燃机的气门正时控制系统，其特征在于，

所述进气侧电动式气门正时控制装置的电动马达的极数形成得比所述排气侧电动式气门正时控制装置的电动马达的极数多。

根据本发明，通过使进气侧的电动马达的极数比排气侧多，齿槽扭矩变小，得到响应性好的旋转，而在排气侧，齿槽扭矩变大，从而相位的保持力变高。

〔技术方案c〕如技术方案3所述的内燃机的气门正时控制系统，其特征在于，

所述进气侧电动式气门正时控制装置的电动马达始终与气门正时控制装置的驱动旋转体一体地旋转，

所述排气侧电动式气门正时控制装置的电动马达通过被输入变更气门正时的控制信号而开始旋转。

根据本发明，由于进气侧电动式气门正时控制装置的电动马达动摩擦发挥作用，所以经由了减速机构的气门正时的变更响应性变得良好，而排气侧电动式气门正时控制装置的电动马达成为静摩擦，从而气门正时的相位保持性变高。

Claims (7)

1.一种内燃机的气门正时控制系统，是在进气侧凸轮轴和排气侧凸轮轴双方设置有电动式气门正时控制装置的内燃机的气门正时控制系统，

所述各个电动式气门正时控制装置具有：被通电而输出旋转力的电动马达；减速机构，对该电动马达的旋转进行减速来变更进气门和排气门的气门正时，其特征在于，

所述进气侧电动式气门正时控制装置的减速机构的摩擦形成得比所述排气侧电动式气门正时控制装置的减速机构的摩擦小。

2.一种内燃机的气门正时控制系统，是在进气侧凸轮轴和排气侧凸轮轴双方设置有电动式气门正时控制装置的内燃机的气门正时控制系统，

所述各个电动式气门正时控制装置具有：被通电而输出旋转力的电动马达；减速机构，具有对该电动马达的旋转进行减速来变更进气门和排气门的气门正时的齿轮，其特征在于，

所述进气侧电动式气门正时控制装置的减速机构采用滚动体在所述齿轮的各齿部间滚动来传递旋转扭矩的结构，

所述排气侧电动式气门正时控制装置的减速机构采用与所述齿轮相独立的齿轮彼此啮合来传递旋转扭矩的结构。

3.如权利要求2所述的内燃机的气门正时控制系统，其特征在于，

所述进气侧电动式气门正时控制装置的减速机构是辊减速机构，

所述排气侧电动式气门正时控制装置的减速机构是摆线减速机构。

4.如权利要求2所述的内燃机的气门正时控制系统，其特征在于，

所述进气侧电动式气门正时控制装置的电动马达的极数形成得比所述排气侧电动式气门正时控制装置的电动马达的极数多。

5.一种内燃机的气门正时控制系统，是在进气侧凸轮轴和排气侧凸轮轴双方设置有电动式气门正时控制装置的内燃机的气门正时控制系统，

所述各个电动式气门正时控制装置具有：被通电而输出旋转力的电动马达；减速机构，对该电动马达的旋转进行减速来变更进气门和排气门的气门正时，其特征在于，

所述进气侧电动式气门正时控制装置的电动马达的齿槽扭矩设定得比所述排气侧电动式气门正时控制装置的电动马达的齿槽扭矩小。

6.如权利要求5所述的内燃机的气门正时控制系统，其特征在于，

所述进气侧电动式气门正时控制装置的电动马达始终与气门正时控制装置的驱动旋转体一体地旋转，

所述排气侧电动式气门正时控制装置的电动马达通过被输入变更气门正时的控制信号而开始旋转。

7.一种内燃机的气门正时控制系统，是在进气侧凸轮轴和排气侧凸轮轴双方设置有电动式气门正时控制装置的内燃机的气门正时控制系统，

所述各个电动式气门正时控制装置具有：被通电而输出旋转力的电动马达；减速机构，对该电动马达的旋转进行减速来变更进气门和排气门的气门正时，其特征在于，

所述进气侧电动式气门正时控制装置的电动马达由无刷马达构成，

所述排气侧电动式气门正时控制装置的电动马达由有刷DC马达构成。