CN104018903B - 内燃机的配气正时控制系统 - Google Patents

Abstract

一种内燃机的配气正时控制系统，进气侧和排气侧的配气正时控制装置的各电动马达可高效地驱动。在基本构造相同的进气侧和排气侧的电动式VTC（04,05）中，将进气侧和排气侧的各电动马达（12,12）的最大效率根据各自的要求设定在不同的马达转速区域，将进气侧电动马达的最高效率设定在比排气侧电动马达的最高效率高的马达转速区域，并且，使各所述电动马达的转速减速的进气侧减速机构（8）的减速比被设定为比排气侧减速机构（8）的减速比高。

Description

内燃机的配气正时控制系统

技术领域

本发明涉及一种控制进气门和排气门双方的开闭时机（配气正时）的内燃机的配气正时控制系统。

背景技术

目前，公知有一种由液压变更凸轮轴相对链轮的相对旋转相位的配气正时控制系统。最近，提供一种通过将电动马达的旋转力经由减速机构传递至凸轮轴而变更凸轮轴相对从曲轴被传递旋转力的链轮的相对旋转相位，由此控制进气门及排气门的配气正时的配气正时控制系统。

例如，以下专利文献1记载的配气正时控制系统在进气侧凸轮轴和排气侧凸轮轴的双方上分别设有由电动马达驱动的配气正时控制装置。

专利文献1：日本特开2006-207398号公报

但是，所述进气侧配气正时控制装置和排气侧配气正时控制装置根据内燃机运转状态不同而彼此的动作区域不同，在进气侧自内燃机起动后，在任何运转区域电动马达频繁地旋转驱动，特别是高旋转时的驱动负荷较大。与此相对，在排气侧，内燃机在例如中旋转区域被驱动而中旋转区域的驱动负荷较大。

但是，在所述公报记载的配气正时控制系统中，分别应用于所述进气侧和排气侧的各配气正时控制装置的电动马达及减速机构构成为相同的构造。因此，若将各所述电动马达的驱动效率设定为与进气侧和排气侧中任一侧的电动马达频繁地动作的内燃机旋转区域的驱动负荷相匹配的驱动效率，则导致与该区域不匹配的另一侧的马达驱动效率可能会下降。

发明内容

本发明提供一种进气侧和排气侧的配气正时控制装置的各电动马达可高效地驱动的配气正时控制系统。

第一方面发明提供的一种内燃机的配气正时控制系统，在进气侧凸轮轴和排气侧凸轮轴双方上设置电动式配气正时控制装置而成，其特征在于，各所述电动式配气正时控制装置分别具备通过通电而输出旋转力的电动马达，各该电动马达的最大效率的马达转速区域根据要求不同而互不相同。

第二方面发明提供的内燃机的配气正时控制系统的特征在于，在第一方面发明的基础上，与所述排气侧相比动作区域大的进气侧电动式配气正时控制装置的电动马达的最大效率的转速区域是比所述排气侧配气正时控制装置的电动马达高的旋转区域。

第三方面发明提供的内燃机的配气正时控制系统的特征在于，在第一方面发明的基础上，所述电动马达为带刷DC马达。

第四方面发明提供的内燃机的配气正时控制系统的特征在于，在第二方面发明的基础上，所述进气侧电动式配气正时控制装置的减速机构的减速比大于所述排气侧电动式配气正时控制装置的减速机构的减速比。

第五方面发明提供的内燃机的配气正时控制系统的特征在于，在第二方面发明的基础上，所述减速机是使用多个滚子的摆线针轮减速机构。

第六方面发明提供的一种内燃机的配气正时控制系统，在进气侧凸轮轴和排气侧凸轮轴的双方上设置电动式配气正时控制装置而成，其特征在于，各所述电动式配气正时控制装置具备：通过通电而输出旋转力的电动马达和通过使各该电动马达的旋转速度减速的驱动力变更进气门和排气门的配气正时的减速机构，使各所述减速机构相对各电动马达的减速比互不相同。

根据本发明，能够使进气侧配气正时控制装置和排气侧配气正时控制装置的各个电动马达高效地驱动。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的配气正时控制系统的主要部分的俯视剖面图；

图2是图1的A向视图；

图3是表示图2的进气侧VTC的B－B线剖面图；

图4是表示本实施方式中的主要结构部件的分解立体图；

图5是图3的C－C线剖面图；

图6是图3的D－D线剖面图；

图7是图3的E－E线剖面图；

图8是表示图2的排气侧VTC的F－F线剖面图；

图9是图8的G－G线剖面图；

图10是图8的H－H线剖面图；

图11是表示各电动马达的马达转速和各电动马达的驱动效率关系的特性图。

附图标记说明

01…气缸盖

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…相位变更机构

3…VTC罩

5…壳体

8,8…进气侧、排气侧减速机构

9…从动部件

12,12…进气侧、排气侧电动马达

13…马达输出轴

19…内齿结构部

19a…内齿

48…滚子

70…施力机构

71…弹簧保持器

71e…第一卡止槽

72…扭簧

72a…一端部

72b…另一端部

具体实施方式

下面，根据附图，对本发明的内燃机配气正时控制系统的实施方式进行说明。

[第一实施方式]

如图1及图2所示，该配气正时控制系统具备：被在气缸盖01的上平台上固定的框状轴承部件06支承为旋转自如的进气侧凸轮轴02及与该进气侧凸轮轴02平行配置的排气侧凸轮轴03、分别在各该吸排气侧凸轮轴02,03的前端部设置的电动式进气侧配气正时控制装置（以下，称为进气侧VTC。）04 及相同的电动式排气侧配气正时控制装置（以下，称为排气侧VTC。）05。

所述轴承部件06由铝合金材形成，在形成于气缸盖01的上平台上的半分割状的轴承槽之间，以夹持状态旋转自如地支承进气侧凸轮轴02和排气侧凸轮轴03的前后端部及前后端部之间。另外，在轴承部件06的前端侧一体设有覆盖所述进气侧、排气侧VTC04,05的局部的链罩07。另外，在该链罩 07的前端侧，通过未图示的螺栓固定有覆盖进气侧VTC04和排气侧VTC05 各自的前端部的VTC罩3,3。

首先，对所述进气侧VTC04进行说明。如图3及图4所示，具备：由内燃机曲轴旋转驱动的驱动旋转体即链轮1，和配置于该链轮1和所述进气侧凸轮轴02之间且根据内燃机运转状态变更两者1,02的相对旋转相位的相位变更机构2。

所述链轮1的整体由铁系金属一体形成为筒状，其结构包括内周面呈台阶径状的链轮主体1a、一体设于该链轮主体1a的外周且经由被卷绕的未图示的正时链接受来自曲轴的旋转力的齿轮部1b及一体地设于所述链轮主体1a 的前端侧的内齿结构部19。

另外，该链轮1被在链轮主体1a和设于所述进气侧凸轮轴02的前端部的后述从动部件9之间的一个大径滚珠轴承43支承为相对所述进气侧凸轮轴 02旋转自如。

所述大径滚珠轴承43由外圈43a、内圈43b及安装于该外圈43a与内圈 43b之间的滚珠43c构成，所述外圈43a固定于链轮主体1a的内周侧，而内圈43b固定于后述从动部件9的外周侧。

所述链轮主体1a在内周侧通过切割而形成有圆环槽状的外圈固定部60，该外圈固定部60形成为台阶径状，所述大径滚珠轴承43的外圈43a从轴向压入，并且对该外圈43a的轴向一侧进行定位。

所述内齿结构部19一体地形成于所述链轮主体1a的前端部外周侧，且形成为向后述电动马达12方向延伸的圆筒状，并且在内周形成有波形的多个内齿19a。另外，在所述内齿结构部19的前端侧对置有与后述壳体5一体的圆环状的内螺纹形成部6。

此外，在链轮主体1a的内齿结构部19的相反侧的后端部配置有圆环状的保持板61。该保持板61由金属板材一体地形成，如图3所示，外径设定为与所述链轮主体1a的外径大致相同，并且内径设定为所述大径滚珠轴承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相对所述外圈43a的轴向的外端面43e以具有一定的间隙而覆盖的方式对置。另外，在所述内周部61a的内周缘规定位置一体地设有朝径向内侧即中心轴向突出的止动凸部61b。

如图6所示，该止动凸部61b形成为大致扇形，前端缘61c形成为与后述的止动槽2b的圆弧状内周面匹配的圆弧状。此外，在所述保持板61的外周部，供各所述螺栓7插通的六个螺栓插通孔61d贯通形成于周向的等间隔位置。

另外，在所述保持板61的内面和与该内面相对的所述大径滚珠轴承43 的外圈43a的外端面43e之间安装有圆环状的按压部件62。该按压部件62在用各所述螺栓7一起紧固所述保持板61时从保持板61的内面向所述外圈43a 的外端面43e给予轻微的按压力。

在所述链轮主体1a（内齿结构部19）及保持板61各自的外周部，沿周向的大致等间隔的位置分别贯通形成有六个螺栓插通孔1c,61d。另外，在所述内螺纹形成部6，在与各螺栓插通孔1c,61d对应的位置形成有六个内螺纹孔6a，使用插通它们的六根螺栓7从轴向一起紧固所述链轮1、保持板61及壳体5。

另外，所述链轮主体1a与所述内齿结构部19、保持板61及内螺纹形成部6各自的外径设定为大致相同。

如图1～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并固定，在与所述进气侧VTC04和排气侧VTC05分别对应的位置，分别形成有开口部07a,07b。另外，在构成各该开口部07a,07b的环状壁的圆周方向的各四个部位一体地形成有凸台部07c，并且分别形成有从环状壁形成到各凸台部07c的内部的内螺纹孔07d。

如图1及图3所示，所述进气侧的VTC罩3由铝合金材料一体地形成为杯状，包括鼓出状的罩主体3a、一体地形成于该罩主体3a的开口侧的外周缘的圆环状安装凸缘3b。所述罩主体3a以覆盖相位变更机构2的前端部的方式配置，并且在沿径向偏移的位置沿轴向一体地形成有圆筒壁3c。该圆筒壁3c 在内部形成有保持用孔3d。

所述安装凸缘3b在沿圆周方向的大致等间隔位置，四个凸台部3e设置在周向的大致等间隔的位置（约90°位置）。在各该凸台部3e分别贯通形成有与形成于所述链罩07的各内螺纹孔07c螺合的未图示的螺栓插通的螺栓插通孔3f，用各所述螺栓54将进气侧VTC罩3固定在链罩07上。

另外，在所述罩主体3a的外周侧的台阶部内周面和所述壳体5的外周面之间安装有大径油封50。该大径油封50形成为横剖面大致コ形，且在合成橡胶的基体材料的内部埋设有芯棒，并且外周侧的圆环状基部嵌装固定于形成在所述VTC罩3的内周面上的台阶圆环部。

如图3及图4所示，所述壳体5具备：通过冲压成型将铁系金属材形成为有底筒状的壳体主体5a、由密封该壳体主体5a的前端开口的合成树脂的非磁性材构成的密封板11。

所述壳体主体5a在齿轮结构部19侧的端部具有圆板状的底壁5b，在该底壁5b的大致中央形成有插通后述偏心轴部39的大径轴部插通孔，并且在该轴部插通孔的孔边缘，一体地设有向进气侧凸轮轴02的轴向突出的圆筒状的延伸部5c。另外，在所述底壁5b的前端面外周侧一体地设有所述内螺纹形成部6。

所述进气侧凸轮轴02在外周具有使所述一对进气门进行打开动作的每缸两个旋转凸轮（未图示），并且在前端部一体地设有凸缘部02a。另外，在凸缘部02a的前端面使用凸轮螺栓10从轴向结合有从动部件9。如图3所示，所述凸缘部02a的外径设定为比从动部件9的固定端部9a的外径稍大，在各结构零件组装后，前端面的外周部与所述大径滚珠轴承43的内圈43b的轴向外端面抵接而配置。

另外，如图6所示，在所述凸缘部02a的外周，沿圆周方向形成有所述保持板61的止动凸部61b卡入的止动凹槽02b。该止动凹槽02b向圆周方向形成为规定长度的圆弧状，通过使在该长度范围回转的止动凸部61b的两端缘分别与周向的对置缘02c,02d抵接，从而限制进气侧凸轮轴02相对链轮1 的最大提前角侧或者最大滞后角侧的相对旋转位置。

需要说明的是，所述止动凸部61b比所述保持板61的从轴向外侧与大径滚珠轴承43的外圈43a对置并固定的部位向进气侧凸轮轴02侧离开而配置，从而与所述从动部件9的固定端部9a在轴向上处于非接触状态。因此，能够充分抑制止动凸部61b和固定端部9a的干涉。

如图3所示，所述凸轮螺栓10在头部10a的轴部10b侧的端面配置有圆环状的垫圈，并且在轴部10b的外周形成有外螺纹部，该外螺纹部与从所述进气侧凸轮轴02的端部起沿内部轴向形成的内螺纹部螺合。

所述从动部件9由铁系金属一体地形成，如图3所示，包括形成于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、一体地形成于所述固定端部9a的外周部且保持多个滚子48的圆筒状的保持器41。

所述固定端部9a的后端面与所述进气侧凸轮轴02的凸缘部02a的前端面抵接而配置，通过所述凸轮螺栓10的轴力从轴向压接固定于凸缘部02a。

所述圆筒部9b在中央贯通形成有供所述凸轮螺栓10的轴部10b插通的插通孔9d，并且在外周侧设有滚针轴承38。

如图3～图5所示，所述保持器41从所述固定端部9a的外周部前端起折弯形成为剖面大致L形，且形成为向与所述圆筒部9b同方向突出的有底圆筒状。该保持器41的筒状顶端部41a经由形成于所述内螺纹形成部6和所述延伸部5d之间的圆环状空间部44向壳体5的底部5b方向延伸。另外，在所述筒状顶端部41a的周向的大致等间隔位置，分别转动自如地保持所述多个滚子48的大致长方形的多个滚子保持孔41b形成于周向的等间隔位置。该滚子保持孔41b（滚子48）其整体数目比所述内齿结构部19的内齿19a的整体齿数少一个。

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，通过切去而形成有固定大径滚珠轴承43的内圈43b的内圈固定部63。

该内圈固定部63通过切去而形成为从径向与所述外圈固定部60对置的台阶状，包括沿凸轮轴轴向延伸的圆环状的外周面，和在该外周面的所述开口的相反侧一体地设置且沿径向形成的第二固定台阶面。在所述外周面，从轴向压入有大径滚珠轴承43的内圈43b，并且在所述第二固定台阶面上，所压入的所述内圈43b的内端面抵接以进行轴向的定位。

所述相位变更机构2主要由配置于所述进气侧凸轮轴02的大致同轴上前端侧的所述电动马达12和使该电动马达12的旋转减速并传递至进气侧凸轮轴02的滚子式所述减速机构8构成。

如图3及图4所示，所述电动马达12为带刷DC马达，具备：与所述链轮1一体地旋转的磁轭即所述壳体5、旋转自如地设于该壳体5的内部的马达输出轴13、固定于壳体5的内周面的定子即半圆弧状的一对永磁体14,15、固定于所述密封板11的定子16。

所述马达输出轴13形成为台阶圆筒状并作为电枢起作用，由隔着形成于轴向的大致中央位置的台阶部13c的进气侧凸轮轴02侧的大径部13a和保持体28侧的小径部13b构成。所述大径部13a在外周固定有铁心转子17，并且在内部从轴向压入固定有偏心轴部39，通过所述台阶部13c的内面进行偏心轴部39的轴向定位。

另一方面，所述小径部13b在外周压入固定有圆环部件20，并且在该圆环部件20的外周面从轴向压入固定有换向器21，通过所述台阶部13c的外面进行轴向定位。

另外，在所述小径部13b的内周面压入固定有栓体53，该栓体53抑制用于向马达输出轴13及偏心轴部39内供给以润滑各所述轴承37,38的润滑油向外部泄漏。

所述铁心转子17由具有多个磁极的磁性材料形成，构成为外周侧具有使电磁线圈18的线圈线卷绕的沟槽的线轴。

另一方面，所述换向器21由导电材料形成为圆环状，在分割为与所述铁心转子17的极数相同数目的各段上电连接有所述电磁线圈18的引出的线圈线的末端。即，在形成于内周侧的折回部夹入而电连接有线圈线的末端前端。

所述永磁体14,15的整体形成为圆筒状且在圆周方向上具有多个磁极，并且其轴向的位置比所述铁心转子17的固定位置向前方偏移而配置。

如图7所示，所述定子16主要包括：一体地设于所述密封板11的内周侧的圆板状树脂板22、设于该树脂板22内侧的一对树脂座23a,23b、沿径向滑动自如地收容配置于各该树脂座23a,23b的内部且各顶端面通过螺旋弹簧 24a,24b的弹簧力从径向与所述换向器21的外周面弹性连接的切换刷（整流子）即一对第一电刷25a,25b、以露出各外端面的状态埋设固定于所述树脂座 23a,23b的前端面的内外双重的圆环状供电用集电环26a,26b、电连接各所述第一电刷25a,25b和各供电用集电环26a,26b的线束27a,27b。

所述密封板11通过铆接定位固定于形成在所述壳体5的前端部内周的凹状台阶部。另外，在中央位置贯通形成有供马达输出轴13的一端部等插通的轴插通孔11a。

所述树脂板22和树脂座23a,23b由耐热性的合成树脂材形成，作为该耐热性的合成树脂材，例如可使用聚苯硫醚树脂材料（PPS）。

在所述罩主体3a上固定有使用绝缘材料即合成树脂材一体成型的保持体 28。在该保持体28上，作为耐热性的合成树脂材例如可使用聚苯硫醚树脂材料（PPS），如图3及图4所示，主要包括：从侧面看形成为大致L形且插入所述保持用孔3c的大致圆筒状的电刷保持部28a、该电刷保持部28a的上端部具有的连接器部28b、一体地突出设于所述电刷保持部28a的两侧且使用螺栓固定于所述罩主体3a的一对支架部28c,28c、大部分埋设于所述保持体28 内部的一对供电用端子片31,31构成。

所述一对供电用端子片31,31形成为平行且曲柄状，一侧（下端侧）的各端子31a,31a以露出状态配置于所述电刷保持部28a的底壁外面，另一方面，另一侧（上端侧）的各端子31b,31b突出设于所述连接器部28b的凹模嵌合槽 28d内。另外，所述另一侧端子31b,31b经由未图示的阳端子与控制单元电连接。

所述电刷保持部28a沿大致水平方向（轴向）延伸，套筒状的滑动部 29a,29b压入固定于形成在内部的内外周位置的一对圆柱状孔内，并且各顶端面从轴向分别与各所述集电环26a,26b抵接的供电用电刷即第二电刷30a,30a 向轴向滑动自如地保持于各该滑动部29a,29b的内部。

各所述滑动部29a,29b例如使用C2600的黄铜，由此保持各所述第二电刷30a,30b的良好的滑动性。

各该第二电刷30a,30a形成为大致长方体状，通过弹性安装于各贯通孔的底部侧所具有的底板之间的施力部件即第二螺旋弹簧32a,32a的弹簧力分别向各所述集电环26a,26b方向被施力，各顶端部与各集电环26a,26b的外面弹性连接。

另外，在所述第二电刷30a,30a的后端部和所述一侧端子31a,31a之间通过焊接固定有具有挠性的一对猪尾线束33,33，将所述两者电连接。该猪尾线束33,33的长度设定为在所述第二电刷30a,30a通过各所述螺旋弹簧32a,32a 最大地进出时为了避免从各所述滑动部29a,29b脱落而限制其最大滑动位置的长度。

另外，在形成于所述电刷保持部28a的基部侧外周的圆环状的嵌装槽内嵌装保持有环状密封部件34。

所述支架部28c,28c形成为大致三角形，通过插通于形成在两侧部的螺栓插通孔的螺钉4,4固定于罩主体3a。

所述马达输出轴13和偏心轴部39被在所述凸轮螺栓10的头部10a侧的轴部10b外周面上设置的小径滚珠轴承37和设于所述从动部件9的圆筒部9b 的外周面且配置于小径滚珠轴承37的轴向侧部的所述滚针轴承38支承为旋转自如。

所述滚针轴承38由压入偏心轴部39的内周面的圆筒状保持器38a和旋转自如地保持于该保持器38a内部的多个滚动体即滚针38b构成。该滚针38b 在所述从动部件9的圆筒部9b的外周面滚动。

在所述小径滚珠轴承37中，内圈以夹持状态固定于所述从动部件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的延伸部5d的内周面之间，设有阻止润滑油从减速机构8的内部向电动马达12 内泄漏的小径的油封46。

另外，如图3所示，在所述马达输出轴13的前端内部压入固定有堵塞凸轮螺栓10侧的空间部的剖面大致コ形的盖帽53。

所述控制单元根据来自未图示的曲柄角传感器及空气流量计、水温传感器、油门开度传感器等各种传感器类的信息信号检测当前的内燃机运转状态，以进行内燃机控制，并且对所述电磁线圈18通电以进行马达输出轴13的旋转控制，经由减速机构8控制进气侧凸轮轴02相对链轮1的相对旋转相位。

如图3～图5所示，所述减速机构8主要包括：进行偏心旋转运动的所述偏心轴部39、设于该偏心轴部39外周的中径滚珠轴承47、设于该中径滚珠轴承47外周的所述滚子48、使该滚子48保持在滚动方向上且容许径向的移动的所述保持器41、与该保持器41一体的所述从动部件9。

所述偏心轴部39形成为台阶径的圆筒状，前端侧的小径部39a压入固定于前述马达输出轴13的大径部13a的内周面，并且形成于后端侧的大径部39b 的外周面的凸轮面的轴心Y从马达输出轴13的轴心X向径向稍微偏心。

所述中径滚珠轴承47由内圈47a、外圈47b及安装于内圈47a与外圈47b 之间的滚珠47c构成。所述内圈47a压入固定于所述偏心轴部39的外周面，而所述外圈47b在轴向上不被固定而处于自由的状态。即，该外圈47b的轴向上的电动马达12侧的一端面不与任何部位接触，而且轴向的另一端面和与其对置的保持器41的内侧面之间形成微小的间隙而处于自由的状态。另外，各所述滚子48的外周面滚动自如地抵接于该外圈47b的外周面，并且在该外圈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使中径滚珠轴承47整体随着所述偏心轴部39的偏心旋转而可向径向移动，即可偏心运动。

各所述滚子48由铁系金属形成，随着所述中径滚珠轴承47的偏心运动而向径向移动的同时嵌入齿轮即所述内齿结构部19的内齿19a，并且由保持器41的滚子保持孔41b的两侧缘在周向上被引导，同时向径向摆动运动。

而且，所述进气侧的相位变更机构2通过所述电动马达12和减速机构8 的驱动，从内燃机起动时起，在任何转速、负荷区域中均频繁地动作，使进气侧凸轮轴02相对曲轴的相对旋转相位变换。即，在内燃机冷起动时，控制在例如最提前角和最滞后角之间的规定的中间旋转相位以确保良好的起动性，在低旋转低负荷区域～高旋转高负荷域中，重复进行从最滞后角侧至最提前角之间的控制，以实现由泵送损失减少带来的燃油效率提高及内燃机输出的提高，进而与所述排气侧电动式配气正时控制装置的动作一同提高排气排放性能。

因此，如图11所示，在所述进气侧的电动马达12中，马达驱动效率（正效率η）被设定为在马达转速比较高的区域达到高效率。

另外，所述减速机构8是使用多个滚子48的摆线针轮减速机构，进气侧凸轮轴02的转速相对所述电动马达12的转速的减速比设定为比后述排气侧的减速机构8的减速比大。

在所述减速机构8的内部，由润滑油供给机构被供给润滑油。该润滑油供给机构包括：在所述气缸盖的轴承的内部形成且从未图示的主油道被供给润滑油的油供给通路、如图3所示的在所述进气侧凸轮轴02的内部轴向上形成且经由沟槽与所述油供给通路连通的油供给孔51、沿所述从动部件9的内部轴向贯通形成且一端向该油供给孔51开口而另一端向所述滚针轴承38和中径滚珠轴承47的附近开口的所述小径的油孔52、同样地贯通形成于从动部件9的所述大径的三个未图示的油排出孔。

通过该润滑油供给机构，向所述空间部44供给润滑油并使其滞留，从此处开始润滑中径滚珠轴承47及各滚子48，进而流入偏心轴部39和马达输出轴13的内部供滚针轴承38及小径滚珠轴承37等可动部润滑。需要说明的是，滞留于所述空间部44内的润滑油通过所述小径油封46抑制向壳体5内的泄漏。

以下，对进气侧VTC04的动作进行说明。首先，当内燃机的曲轴进行旋转驱动时，链轮1经由正时链旋转，其旋转力经由内齿结构部19和内螺纹形成部6使壳体5同步旋转。另一方面，所述内齿结构部19的旋转力从各滚子 48经由保持器41及从动部件9传递至进气侧凸轮轴02。由此，进气侧凸轮轴02的凸轮使进气门进行开闭动作。

然后，在内燃机起动后进行规定的内燃机运转时，从所述控制单元经由各端子片31,31、各猪尾线束33,33、供电用电刷30a,30b、各集电环26a,26b 等向电动马达12的电磁线圈17通电。由此，旋转驱动马达输出轴13，该旋转力经由减速机构8向进气侧凸轮轴02传递减速后的旋转力。

即，当偏心轴部39伴随所述马达输出轴13的旋转而偏心旋转时，各滚子48一边随着马达输出轴13每转一圈在保持器41的各滚子保持孔41b中向径向被引导，一边越过所述内齿结构部19的一个内齿19a向相邻的另一内齿 19a转动而移动，使该动作依次重复并向圆周方向移动。通过各该滚子48的移动，所述马达输出轴13的旋转减速，同时向所述从动部件9传递旋转力。

由此，进气侧凸轮轴02相对链轮1进行正反相对旋转以变换相对旋转相位，将进气门的开闭时机向提前角侧或者滞后角侧变换控制。

需要说明的是，该减速机构8的减速比能够根据所述滚子48的个数等任意地设定。

另外，由于利用配置于各所述内齿19a内的各所述滚子48的移动使所述电动马达12的旋转减速，因此它们减速时的摩擦非常小。由此，前述进气侧凸轮轴02相对链轮1的向提前角侧或者滞后角侧的相对旋转变换的响应性提高。

[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由于基本结构与进气侧VTC04相同，因此，共通的结构部位标注相同的符号并省略具体的说明。

然而，与进气侧VTC04不同之处主要体现在以下方面：在所述排气侧凸轮轴03和从动部件9之间设有使排气侧凸轮轴03相对链轮1向提前角侧施力的施力机构70，并且电动马达12的驱动转矩和减速机构8的减速比不同。

即，如图8所示，排气侧VTC05具备：通过内燃机的曲轴进行旋转驱动的驱动旋转体即链轮1、配置于该链轮1和所述进气侧凸轮轴02之间且根据内燃机运转状态变更两者1,02的相对旋转相位的相位变更机构2。

所述链轮1由整体由铁系金属一体地形成，包括：圆筒状的链轮主体1a、一体设于该链轮主体1a的外周且经由与所述进气侧的链轮1共通地卷绕的未图示的正时链接受来自曲轴的旋转力的齿轮部1b及一体地设于所述链轮主体 1a的前端侧的内齿结构部19。

在所述链轮主体1中，所述齿轮结构部19侧比进气侧的所述齿轮结构部 19更长地向轴向延伸。

所述施力机构70主要包括配置于排气侧凸轮轴03的前端部和从动部件9 的固定端部9a之间且通过凸轮螺栓10一起紧固的弹簧保持器71、配置于该弹簧保持器71的外周侧的扭簧72。

所述弹簧保持器71形成为在轴向上较短的圆柱状，且在中央位置沿轴向贯通形成有供所述凸轮螺栓10的轴部10b插通的螺栓插通孔71a，并且在前端侧的大致中央位置形成有突出设于所述从动部件9的凸轮轴03侧的端部中央位置的圆柱状突部9c嵌入的嵌入孔71b。另一方面，在所述嵌入孔71b的相反的端部一体地设有卡入在所述排气侧凸轮轴03的端部中央内形成的嵌插孔03a的圆筒状突部71c。

另外，该弹簧保持器71在内周侧的内部轴向沿轴向贯通形成有使所述排气侧凸轮轴03内的油通路孔51和从动部件9内的油孔52连通的连通孔71d，并且在外周部的凸轮轴03侧的端部沿轴向形成有从径向卡止所述扭簧72的后述一端部72a的狭缝状的第一卡止槽71e。

图9中也有图示，所述扭簧72扩缩变形自如地配置于弹簧保持器71的外周侧，向径向内侧折弯形成的一端部72a从径向卡止于所述弹簧保持器71 的第一卡止槽71e，而向径向外侧折弯形成的另一端部72b从径向卡止于呈狭缝状形成在所述链轮主体1a的齿轮部1b侧的内周面的第二卡止槽1d。

由此，相对链轮1，使排气侧凸轮轴03向图9的箭头所示的提前角侧始终旋转施力。因此，在内燃机起动时，由于没有排气门和进气门的气门重叠，因此，燃烧性变好而起动性提高。

另外，在所述链轮主体1a的内周配置有筒状的按压部件73，该按压部件 73经由保持板61，通过各螺栓7的轴力从一轴向按压支承所述大径滚珠轴承 43的外圈43a。

另外，排气侧凸轮轴03和弹簧保持器71及该弹簧保持器71和从动部件 9分别通过从轴向压入的两个定位销74,75进行径向的定位。

而且，该排气侧配气正时控制装置05在大多情况下不频繁地进行内燃机运转中的排气侧凸轮轴03相对链轮1的相对旋转相位的变换，而在内燃机起动等时不驱动所述电动马达12，通过所述扭簧72的弹簧力强制使其向提前角侧变换，从内燃机中旋转起在高旋转域保持在大致中间相位位置，在内燃机低旋转域中驱动电动马达12。

因此，如图11所示，在排气侧的电动马达12中，驱动效率η被设定为在马达转速的低旋转区域达到最大效率，该最大驱动效率与进气侧的电动马达12的最大驱动效率区域不同。

另一方面，在所述排气侧的减速机构8中，所述齿轮结构部19的内齿19a 的数目比进气侧少地形成，并且，根据该数目也使各滚子48的数目减少。因此，排气侧减速机构8的减速比设定为小于进气侧减速机构8的减速比。

另外，排气侧的通电机构的树脂板22、树脂座23a,23b、保持体28的材质由尼龙树脂材料形成。

如上所述，由于将进气侧电动马达12和排气侧电动马达12的驱动效率特性根据所使用的频度较高的各自的马达旋转区域设定在效率最高的区域，因此，能够使各电动马达12,12高效地进行驱动。

由此，进气VTC04和排气VTC05的进气侧凸轮轴02和排气侧凸轮轴03 相对各链轮1,1的相对旋转相位（配气正时）切换时等的动作响应性提高，能够充分引出内燃机性能。

而且，由于能够使各所述电动马达12,12高效地进行驱动，因此能够减轻各电动马达12,12的负荷。结果，实现各电动马达12,12的耐久性的提高。

另外，在本实施方式中，由于使所述进气侧减速机构8和排气侧减速机构8的减速比互不相同，且根据内燃机运转状态使频繁地进行配气正时的切换动作的进气侧减速机构8的减速比大于排气侧减速比，因此能够提高进气侧VTC04的动作响应性。由此，与所述进气侧电动马达12的马达转速较高的区域中的高效率的设定相结合，能够进一步提高所述进气VTC04的动作响应性即配气正时的控制响应性。

另一方面，在排气侧减速机构8中，如前所述，由于为了使减速比小于进气侧而使所述内齿19a及滚子48的数目减少，因此，与进气侧相比较能够实现制造成本的降低及组装效率的提高。

另外，将要求耐热性的进气侧的通电机构的树脂板22、树脂座23a,23b、保持体28的材质设为聚苯硫醚树脂材，而将不要求耐热性的排气侧的通电机构的树脂板22、树脂座23a,23b、保持体28的材质由廉价的尼龙树脂材料形成，因此，特别地能够实现排气侧配气正时控制装置05的制造成本的降低。

本发明并不限定于所述实施方式的结构，进气侧和排气侧的各电动马达 12,12的驱动效率的设定及各减速机构8,8的减速比的设定能够根据内燃机及各VTC04,05的规格、大小等任意地设定。

另外，各所述电动马达12,12及各减速机构8,8也可以构成为所述实施方式的构造以外的构造，例如作为电动马达可以使用无刷马达等，作为减速机构可以使用行星齿轮。

以下，对从所述实施方式把握的所述权利要求书以外的发明技术思想进行说明。

〔发明a〕如第一方面发明所述的内燃机的配气正时控制系统，其特征在于，

与所述排气侧相比动作区域大的进气侧电动式配气正时控制装置的电动马达的最大效率的转速区域是比所述排气侧配气正时控制装置的电动马达高的旋转区域。

〔发明b〕如第二方面发明所述的内燃机的配气正时控制系统，其特征在于，

所述进气侧电动式配气正时控制装置的减速机构的减速比小于所述排气侧电动式配气正时控制装置的减速机构的减速比。

Claims (6)

1.一种内燃机的配气正时控制系统，在进气侧凸轮轴和排气侧凸轮轴双方上设置电动式配气正时控制装置而成，其特征在于，

各所述电动式配气正时控制装置分别具备通过通电而输出旋转力的电动马达，

各该电动马达的最大效率的马达转速区域根据要求不同而互不相同。

2.如权利要求1所述的内燃机的配气正时控制系统，其特征在于，

与所述排气侧相比动作区域大的进气侧电动式配气正时控制装置的电动马达的最大效率的转速区域是比所述排气侧配气正时控制装置的电动马达高的旋转区域。

3.如权利要求1所述的内燃机的配气正时控制系统，其特征在于，

所述电动马达为带刷DC马达。

4.如权利要求2所述的内燃机的配气正时控制系统，其特征在于，

所述进气侧电动式配气正时控制装置的减速机构的减速比大于所述排气侧电动式配气正时控制装置的减速机构的减速比。

5.如权利要求4所述的内燃机的配气正时控制系统，其特征在于，

所述减速机构是使用多个滚子的摆线针轮减速机构。

6.一种内燃机的配气正时控制系统，在进气侧凸轮轴和排气侧凸轮轴的双方上设置电动式配气正时控制装置而成，其特征在于，

各所述电动式配气正时控制装置具备：通过通电而输出旋转力的电动马达和通过使各该电动马达的旋转速度减速的驱动力变更进气门和排气门的配气正时的减速机构，

使各所述减速机构相对各电动马达的减速比互不相同。