CN104379885B - 内燃机的可变气门装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供即使作用有交变扭矩，也能够抑制由于在各内齿与滚子之间的拍击振动而导致杂声产生的内燃机的可变气门装置。具有：正时链轮(1)，其从曲轴被传递旋转力，具有在内周形成有多个内齿(19a)的环状的内齿结构部(19)；圆筒状的偏心轴部(39)，设置在电动马达(12)的马达输出轴(13)上，其外周面相对于旋转中心偏心；滚子(48)，其在各内齿与偏心轴部之间配置有多个，数量比内齿的齿数少，通过对内齿结构部的内齿的齿顶(19b)到两齿面(19c、19c)进行激光烧结而形成高硬度，而不对齿根面(19d)侧进行激光烧结，能够使齿根面(19d)及薄壁部位(19e)进行弹性变形。

Description

内燃机的可变气门装置

技术领域

本发明涉及控制内燃机的内燃机阀即进气阀和排气阀的开闭特性的内燃机的可变气门装置。

背景技术

最近，提供一种可变气门装置，其通过使电动马达的旋转力经由减速机构传递到输出轴即凸轮轴，来改变凸轮轴相对于从曲轴传递旋转力的链轮的相对旋转相位而控制进气阀、排气阀的气门正时。

例如，在以下专利文献1记载的可变气门装置中，具有：输入电动马达的旋转力的偏心轴、形成在所述链轮的内周侧且在内周形成有多个内齿的内齿结构部、配置在所述偏心轴与内齿之间且比该内齿数量少的多个滚子，并且使用从限制这些滚子的周向移动的保持器输出旋转力的减速机构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2011-231700号公报

发明内容

发明所要解决的技术课题

但是，在所述公报记载的可变气门装置中，由阀簧的弹力引起而产生在凸轮轴上的交变扭矩传递到所述减速机构的保持器。由于该交变扭矩而使保持在所述保持器上的多个滚子向周向移动而产生要越过所述各内齿的比较大的荷重。

因此，所述内齿结构部的各内齿的齿顶、两齿面(两齿侧面)磨损而在所述各滚子之间产生缝隙(间隙)，从而存在产生杂声等问题。

在此，也可以考虑仅提高所述各内齿的齿顶、两齿面的硬度来减少磨损，但是如果使这些部位过硬，反而有可能磨损所述各滚子。

本发明的目的在于提供一种即便在保持器上作用有交变扭矩也能够抑制在内齿结构部的内齿与滚子之间产生磨损的内燃机的可变气门装置。

用于解决技术课题的技术方案

本申请第一方面记载的发明的特征在于，具有：驱动旋转体，其从曲轴被传递旋转力，具有在内周形成有多个内齿的环状的内齿结构部；电动马达，其具有根据要求相对于所述驱动旋转体相对旋转的马达输出轴；圆筒状的偏心轴部，其设置在所述马达输出轴上，外周面相对于旋转中心偏心；滚子，其在所述各内齿与所述偏心轴部之间配置有多个，数量比所述内齿的齿数少；从动旋转体，其设置为与凸轮轴一体地旋转，允许各所述滚子相对于所述偏心轴部沿径向的移动，限制沿周向移动，所述内齿结构部设定为齿根面侧部位的硬度比所述内齿从齿顶到齿面的硬度小。

发明效果

根据该发明，例如，即使在保持器上作用有交变扭矩，也能够充分抑制内齿结构部的各内齿与各滚子之间产生磨损。

附图说明

图1是表示本发明可变气门装置的一实施方式所提供的内齿结构部的内齿和转子的主要部分放大剖视图。

图2是表示本发明可变气门装置的一实施方式的纵剖视图。

图3是表示本实施方式的主要结构部件的分解立体图。

图4是图2的A-A线剖视图。

图5是图2的B-B线剖视图。

图6是图2的C-C线剖视图。

图7是表示对本实施方式的齿轮部和内齿进行的激光烧结的表面深度与硬度之间关系的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的内燃机可变气门装置的实施方式。需要说明的是，该实施方式适用于内燃机的进气侧的动阀装置，同样也能够适用于排气侧的动阀装置。

如图2和图3所示，该可变气门装置具有：作为驱动旋转体的正时链轮1，其由内燃机的曲轴旋转驱动；凸轮轴2，其经由未图示的轴承旋转自如地支承在缸盖上并利用从所述正时链轮1传递的旋转力旋转；罩部件3，其固定在未图示的链套上，该链套配置在正时链轮1的前方位置；相位变更机构4，其配置在正时链轮1与凸轮轴2之间，根据内燃机工作状态变更两者1,2的相对旋转相位。

所述正时链轮1整体由铁类金属一体形成为环状，由内周面为台阶径状的链轮主体1a、一体设置在该链轮主体1a的外周且经由卷绕的未图示的正时链条承接来自曲轴的旋转力的齿轮部1b、一体设置在所述链轮主体1a的前端侧的内齿结构部19构成。

所述齿轮部1b的外表面通过激光烧结进行表面处理，其有效硬化深度设定在约0.3～1.5mm的范围内。

在此，如图7的曲线图所示，将所述有效硬化深度设定为约0.3～1.5mm是为了将内齿19a的齿顶19b与两齿面19c,19c的硬度(威氏硬度)设定为约800HV～500HV左右。

另外，在该正时链轮1的链轮主体1a与设置在所述凸轮轴2的前端部的后述从动部件9之间安装有作为轴承的一个大径滚珠轴承43，利用该大径滚珠轴承43，正时链轮1和所述凸轮轴2相对旋转自如地被支承。

所述大径滚珠轴承43由外圈43a、内圈43b及安装在该外圈43a与内圈43b之间的滚珠43c构成。在该大径滚珠轴承43中，所述外圈43a固定在链轮主体1a的内周侧，而内圈43b固定在后述从动部件9的外周侧。

所述链轮主体1a在内周侧形成切口而形成有向所述凸轮轴2侧开口的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，从轴向被压入有所述大径滚珠轴承43的外圈43a，并且进行该外圈43a的轴向一侧的定位。

所述内齿结构部19一体设置在所述链轮主体1a的前端部外周侧，形成为向相位变更机构4的电动马达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。

如图1和图4所示，该各内齿19a在圆周方向以等间隔连续形成有多个，由山形齿顶19b、从该齿顶19b在两侧相连的两齿面19c,19c、该两齿面19c、19c之间的齿根面19d构成。

另外，所述内齿结构部19与所述齿轮部1b同样地，所述各内齿19a的齿顶19b与两齿面19c,19c被实施激光淬火处理，这些部位形成为硬度比各齿根面19d侧的部位的硬度高。

即，所述各齿顶19b和两齿面19c,19c通过进行激光淬火的表面处理而使其有效硬化深度设定在约0.3～1.5mm的范围内，除了这些部位以外的包含齿根面19d及后述薄壁部位19e的内齿结构部19的外周部侧则未进行淬火表面处理。因此，各齿顶19b、两齿面19c,19c的硬度(威氏硬度)约为800HV～490HV，而所述各齿根面19d、内齿结构部19的外周部侧为通常铁类金属的硬度，成为比较柔软的硬度。需要说明的是，与所述齿轮部1b同样地，如图7的曲线图所示，将有效硬化深度设定为约0.3～1.5mm是为了使内齿19a的齿顶19b和两齿面19c,19c的硬度设定为约800HV～500HV左右。

另外，在所述内齿结构部19的前端侧相对地配置有与电动马达12的后述壳体5一体的圆环状内螺纹形成部6。

并且，在链轮主体1a的与内齿结构部19相反侧的后端部配置有圆环状的保持板61。该保持板61由金属板材一体形成，如图2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的径向大致中央附近的直径。

因此，保持板61的内周部61a相对于所述外圈43a的轴向的外端面43e，以隔开一定的间隙而覆盖的方式相对配置。另外，在所述内周部61a的内周缘规定位置一体设置有向径向内侧，即中心轴向突出的止动凸部61b。

如图3和图5所示，该止动凸部61b形成为大致扇形，前端缘61c形成为沿着后述止动槽2b的圆弧状内周面的圆弧状。并且，在所述保持板61的外周部在周向的等间隔位置贯通形成有供所述各螺栓7插通的六个螺栓插通孔61d。

并且，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的外圈43a的外端面43e之间安装有圆环状的垫圈62。该垫圈62在利用所述各螺栓7一起连结固定所述保持板61时，从保持板61的内表面向所述外圈43a的外端面43e施加微小的按压力，其壁厚设定为在外圈43a的外端面43e与保持板61之间形成有外圈43a轴向移动允许范围内的微小间隙程度的厚度。

在所述链轮主体1a(内齿结构部19)和保持板61的各自外周部，在周向的大致等间隔位置贯通形成有六个作为孔的螺栓插通孔1c和螺栓插通孔61d。另外，在所述内螺纹形成部6的与各螺栓插通孔1c,61d对应的位置上形成有六个内螺纹孔6a，利用插通这些内螺纹孔的六个螺栓7从轴向一起连结固定所述正时链轮1、保持板61和壳体5。

需要说明的是，所述链轮主体1a和内齿结构部19构成为后述减速机构8的壳体。

另外，所述链轮主体1a、所述内齿结构部19、保持板61和内螺纹形成部6设定为各自外径大致相同。

所述罩部件3利用铝合金材料一体形成为杯状，形成在前端部的鼓出部3a设置为覆盖所述壳体5的前端部，并且，在所述鼓出部3a的外周部侧沿轴向一体形成有圆筒壁3b。亦如图2、图3所示，该圆筒壁3b在内部形成有保持用孔3c，该保持用孔3c的内周面构成为后述电刷保持体28的引导面。

另外，如图2所示，罩部件3在形成于外周的凸缘部3d上贯通形成有六个螺栓插通孔3e，利用插通在该各螺栓插通孔3e的未图示的螺栓固定在所述链套上。

亦如图2所示，在所述鼓出部3a的外周侧的台阶部内周面与所述壳体5的外周面之间安装有作为密封部件的大径的油封50。该大径油封50形成为截面呈大致コ形，在合成橡胶的基材的内部埋设有芯棒(芯金)，并且，外周侧的圆环状基部嵌合固定在设置于所述罩部件3的内周面的台阶圆环部3h。

所述壳体5具有：使铁类金属材料通过冲压成形形成为有底筒状的筒状部即壳体主体5a、密封该罩体主体5a的前端开口的由合成树脂的非磁性材料构成的密封板11。

所述罩体主体5a在后端侧具有圆板状的底部5b，在该底部5b的大致中央形成有供后述偏心轴部39插通的大径的轴部插通孔5c，并且，在该轴部插通孔5c的孔缘一体设置有向凸轮轴2轴向突出的圆筒状的延伸部5d。另外，在所述底部5b的前端面外周侧一体设置有所述内螺纹形成部6。

所述凸轮轴2在外周具有使未图示的进气阀进行开动作的、在每个气筒上设置为两个的驱动凸轮，并且在所述凸轮轴2的前端部一体设置有所述凸缘部2a。

如图2所示，该凸缘部2a设定为外径比后述从动部件9的固定端部9a的外径稍大，在组装各结构部件后，前端面2e的外周部配置为与所述大径滚珠轴承43的内圈43b的轴向外端面抵接。另外，前端面2e以从轴向抵接的状态利用凸轮螺栓10从轴向与从动部件9结合。

另外，如图5所示，在所述凸缘部2a的外周沿圆周方向形成有供所述保持板61的止动凸部61b卡入的止动凹槽2b。该止动凹槽2b形成为朝向圆周方向的规定长度的圆弧状，通过使在该长度范围内转动的止动凸部61b的两端缘分别与周向的相对缘2c,2d抵接，来限制凸轮轴2相对于正时链轮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与所述保持板61的从轴向外侧与大径滚轴轴承43的外圈43a相对而固定的部分更向凸轮轴2侧分开地配置，与所述从动部件9的固定端部9a成为非接触状态。因此，能够充分抑制止动凸部61b与固定端部9a之间的干涉。

由所述止动凸部61b和止动凹槽2b构成止动机构。

如图2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部10c，并且，在轴部10b的外周形成有外螺纹部10d，其与从所述凸轮轴2的端部向内部轴向形成的内螺纹部螺纹连接。

所述从动部件9由铁类金属一体形成，如图2所示，由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、与所述固定端部9a的外周部一体形成并保持多个滚子48的圆筒状保持器41构成。

所述固定端部9a的后端面配置成与所述凸轮轴2的凸缘部2a的前端面抵接，利用所述凸轮螺栓10的轴向力从轴向压接固定在凸缘部2a上。

如图2所示，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，在外周侧设置有滚针轴承38。

如图2～图4所示，所述保持器41从所述固定端部9a的外周部前端弯曲为截面呈大致L形，形成为与所述圆筒部9b向同向突出的有底圆筒状。该保持器41的筒状前端部41a经由形成在所述内螺纹形成部6与所述延伸部5d之间的圆环状凹部即空间部44向壳体5的底部5b方向延伸。另外，在所述前端部41a的周向的大致等间隔位置，呈大致长方形的多个滚子保持孔41b形成在周向的等间隔位置，该多个滚子保持孔41b分别保持所述多个滚子48转动自如。该滚子保持孔41b(滚子48)整体的数量至少比所述内齿结构部19的内齿19a的整体齿数少一个。

并且，在所述固定端部9a的外周部与保持器41的底部侧结合部之间形成切口而形成有固定所述大径滚珠轴承43的内圈43b的内圈固定部63。

该内圈固定部63形成切口而形成为与所述外圈固定部60从径向相对的台阶状，由向凸轮轴轴向延伸的圆环状外周面63a、与该外周面63a的所述开口相反地一体形成且沿径向形成的第二固定台阶面63b构成。所述外周面63a被大径滚珠轴承43的内圈43b从轴向压入，所述第二固定台阶面63b与被压入的所述内圈43b的内端面43f抵接而使所述内圈43b的内端面43f在轴向定位。

所述相位变更机构4由配置在所述凸轮轴2的大致同轴上的前端侧的执行机构即所述电动马达12、使该电动马达12的旋转速度减速并传递到凸轮轴2的所述减速机构8构成。

如图2和图3所示，所述电动马达12为带电刷的DC马达，具有：与所述正时链轮1一体地旋转的磁轭即所述壳体5、设置成在该壳体5的内部旋转自如的中间旋转体即马达输出轴13、固定在壳体5的内周面作为定子的半圆弧状的一对永久磁铁14,15、固定在所述密封板11上的固定子16。

所述马达输出轴13形成为台阶圆筒状，作为电枢发挥作用，经由形成在轴向的大致中央位置的台阶部13c，由凸轮轴2侧的大径部13a和电刷保持体28侧的小径部13b构成。另外，在所述大径部13a的外周固定有铁心转子17，并且，在该大径部13a的内部从轴向压入固定有偏心轴部39，利用所述台阶部13c的内表面对偏心轴部39进行轴向定位。另一方面，在所述小径部13b的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整流子21，利用所述台阶部13c的外表面进行轴向定位。所述圆环部件20的外径设定为与所述大径部13a的外径大致相同，并且，轴向长度设定为比小径部13b稍短。

并且，因为能够利用所述台阶部13c的内外表面对所述偏心轴部39和整流子21二者进行轴向定位，因此容易进行组装作业，并且定位精度提高。

所述铁心转子17由具有多个磁极的磁性材料形成，构成为绕线管，该线圈管在外周侧具有供电磁线圈18的线圈线卷绕的槽。

另一方面，所述整流子21由导电材料形成为圆环状，在分割成与所述铁心转子17的极数相同的各整流片上电连接有所述电磁线圈18的引出的线圈线的终端18c。即，线圈线的终端18c前端夹入形成在内周侧的折回部而电连接。

所述永久磁铁14,15整体形成为圆筒状，在圆周方向具有多个磁极，并且其轴向位置偏心配置在比所述铁心转子17的固定位置靠近前方的位置。

具体说明，如图2所示，所述永久磁铁14,15的轴向中心P相对于所述铁心转子17的轴向的中心P1仅以规定距离向前方，即所述固定子16侧偏心配置。

因此，所述永久磁铁14,15的前端部14a,15a配置为在径向与所述整流子21、固定子16的后述第一电刷25a,25b等重叠。

如图6所示，所述固定子16主要由一体设置在所述密封板11的内周侧的圆板状树脂板22、设置在该树脂板22内侧的一对树脂保持件23a,23b、被配置成收纳在该各树脂保持件23a、23b的内部沿径向滑动自如且利用螺旋弹簧24a,24b的弹力使各前端面从径向与所述整流子21的外周面弹性接触的切换电刷(整流子)即一对第一电刷25a,25b、以各外端面在所述树脂保持件23a、23b的前端面露出的状态埋设固定的内外两层的圆环状滑环26a,26b、使所述各第一电刷25a,25b和各滑环26a,26b电连接的引出端束27a,27b。需要说明的是，所述滑环26a,26b构成供电机构的一部分，另外，所述第一电刷25a,25b、整流子21、引出端束27a,27b等构成为通电切换机构。

所述密封板11通过铆接而定位固定在形成于所述壳体5的前端部内周的凹状台阶部上。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。

在所述鼓出部3a固定有利用合成树脂材料一体塑模的供电机构即电刷保持体28。

如图2所示，该电刷保持体28在侧视时形成为大致L形，主要由插入所述保持用孔3c的大致圆筒状的电刷保持部28a、位于该电刷保持部28a的上端部的连接部28b、一体地向所述电刷保持部28a的两侧突设而固定在所述鼓出部3a上的一对托架部28c,28c、大部分埋设在所述电刷保持体28的内部的一对端子片31,31构成。

所述一对端子片31,31形成为沿上下方向平行并且呈曲柄(クランク)状，一侧(下端侧)的各端子31a,31a以向所述电刷保持部28a的底部侧露出状态配置，另一侧(上端侧)的各端子31b,31b向所述连接部28b的阴型嵌合槽28d内突设。另外，所述另一侧端子31a、31b经由未图示的阳型端子与电池电源电连接。

所述电刷保持部28a沿大致水平方向(轴向)延伸设置，在形成于内部的上下位置的圆柱状的贯通孔内固定有套筒状的滑动部29a,29b，并且，在该各滑动部29a,29b的内部，各前端面从轴向分别与所述各滑环26a,26b抵接的第二电刷30a,30b向轴向滑动自如地被保持。

该各第二电刷30a,30b形成为大致长方体状，利用第二螺旋弹簧32a,32b的弹力分别向所述各滑环26a,26b方向施力，所述第二螺旋弹簧32a,32b是弹性安装在朝向各贯通孔的底部侧、与所述一侧端子31a,31a之间的施力部件。

另外，在所述第二电刷30a,30b的后端部与所述一侧端子31a,31a之间，焊接固定有一对具有挠性的引出端束33a,33b，从而使所述二者电连接。该引出端束33a,33b的长度设定为在所述第二电刷30a,30b利用所述各螺旋弹簧32a,32b最大进出时，以使得所述第二电刷30a,30b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，在形成于所述电刷保持部28a的基部侧外周的圆环状的嵌合槽内嵌合保持有环状密封部件34，在所述电刷保持部28a插通所述保持用孔3c时，所述密封部件34与所述圆筒壁3b的前端面弹性接触而使电刷保持部28a内密封。

在所述连接部28b中，所述另一侧端子31b,31b经由所述阳型端子与未图示的控制单元电连接，该所述另一侧端子31b,31b面向上端部供未图示的阳型端子插入的前述嵌合槽28d。

所述托架部28c,28c形成为大致三角形，在两侧部贯通形成有螺栓插通孔28e,28e。该各螺栓插通孔28e,28e被形成于所述鼓出部3a的未图示的一对内螺纹孔所螺纹连接的各螺栓插通，经由各托架部28c,28c将所述电刷保持体28固定在鼓出部3a上。

所述马达输出轴13和偏心轴部39利用小径滚珠轴承37和所述滚针轴承38旋转自如地被支承，其中所述小径滚珠轴承37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设置在所述从动部件9的圆筒部9b的外周面且配置在小径滚珠轴承37的轴向侧部。由该小径滚珠轴承37和滚针轴承38构成轴承机构。

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架38a、旋转自如地被保持在该保持架38a的内部的多个滚动体即滚针38b。该滚针38b沿所述从动部件9的圆筒部9b的外周面转动。

所述小径滚珠轴承37以内圈夹持在所述从动部件9的圆筒部9b的前端缘与凸轮螺栓10的垫圈10c之间的状态固定，而外圈从轴向定位支承在形成于马达输出轴13的内周的台阶部与止动环即卡环45之间。

另外，在所述马达输出轴13(偏心轴部39)的外周面与所述壳体5的延伸部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内泄漏的小径油封46。该油封46为分隔电动马达12与减速机构8的部件，通过使内周部与所述马达输出轴13的外周面弹性接触，对该马达输出轴13的旋转施加摩擦阻力。

所述控制单元从未图示的曲轴转角传感器、空气流量计、水温传感器、油门开度传感器等各种传感器类基于信息信号检测当前的内燃机工作状态，进行内燃机控制，并且向所述电磁线圈18通电进行马达输出轴13的旋转控制，经由减速机构8控制相对于凸轮轴2的正时链轮1的相对旋转相位。

如图2和图3所示，所述减速机构8主要由进行偏心旋转运动的所述偏心轴部39、设置在该偏心轴部39的外周的中径滚珠轴承47、设置在该中径滚珠轴承47的外周的所述滚子48、使该滚子48保持在转动方向并且允许径向移动的所述保持器41、与该保持器41一体的所述从动部件9构成。

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压入固定在前述马达输出轴13的大径部13a的内周面，并且，形成在后端侧大径部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。需要说明的是，所述中径滚珠轴承47和滚子48等构成为行星啮合部。

所述中径滚珠轴承47在所述滚针轴承38的径向位置，以整体大致重叠的状态配置，由内圈47a、外圈47b及安装在两轮47a,47b之间的滚珠47c构成。所述内圈47a压入固定在所述偏心轴部39的外周面，所述外圈47b在轴向不固定而成为自由状态。即，在该外圈47b中，轴向的电动马达12侧的一端面不与任何部位接触，另外，在轴向的另一端面47d和与之相对的保持器41的内侧面之间形成有微小的第一间隙C而成为自由状态。另外，所述各滚子48的外周面转动自如地与该外圈47b的外周面抵接，并且，在该外圈47b的外周侧形成有圆环状的第二间隙C1，利用该第二间隙C1，中径滚珠轴承47整体能够随着所述偏心轴部39的偏心旋转而向径向移动，即能够偏心移动。

所述各滚子48由铁类金属形成，伴随所述中径滚珠轴承47的偏心移动而向径向移动且嵌入所述内齿结构部19的内齿19a，并且，利用保持器41的滚子保持孔41b的两侧缘向周向引导，并且沿径向摆动运动。

利用润滑油供给机构使润滑油供给到所述减速机构8的内部。该润滑油供给机构由油供给通路、油供给孔51、所述小径的油孔52及所述大径的三个未图示的油排出孔构成，其中油供给通路形成在所述缸盖的轴承的内部，从未图示的主油道被供给润滑油；油供给孔51如图2所示，形成在所述凸轮轴2的内部轴向，经由沟槽与所述油供给通路连通；油孔52沿轴向贯通所述从动部件9的内部而形成，一端向该油供给孔51开口，另一端在所述滚针轴承38和中径滚珠轴承47的附近开口；油排出孔同样地贯通从动部件9而形成。

利用该润滑油供给机构，润滑油被供给到所述空间部44而滞留，使润滑油从这里充分地向中径滚珠轴承47、各滚子48等可动部供给。需要说明的是，滞留在该空间部44内的润滑油利用所述小径油封46阻止向壳体5内泄漏。

需要说明的是，如图2所示，在所述马达输出轴13的前端内部压入固定有封闭凸轮螺栓10侧的空间部的截面大致コ形的盖部53。

以下，说明本实施方式的动作，首先，在内燃机的曲轴旋转驱动时，正时链轮1经由正时链条42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，即电动马达12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和从动部件9传递到凸轮轴2。因此，凸轮轴2的凸轮使进气阀进行开闭动作。

然后，在内燃机启动后的规定的内燃机运转时，从所述控制单元，从各端子片31,31经由各引出端束32a,32b、第二电刷30a,30b、各滑环26a,26b等向电动马达12的电磁线圈17通电。因此，马达输出轴13被旋转驱动，该旋转力经由减速机构8而使减速后的旋转力传递到凸轮轴2。

即，在偏心轴部39伴随所述马达输出轴13的旋转而偏心旋转时，每当马达输出轴13旋转时，各滚子48在保持器41的各滚子保持孔41b内一边向径向引导一边越过所述内齿结构部19的一个内齿19a向邻接的其他内齿19a转动而移动，依次重复上述动作而向圆周方向转接。利用该各滚子48的转接，所述马达输出轴13的旋转被减速且向所述从动部件9传递旋转力。此时的减速比能够根据所述滚子48的个数等任意设定。

由此，凸轮轴2相对于正时链轮1正反相对旋转而改变相对旋转相位，控制进气阀的开闭正时向提前角侧或者滞后角侧变更。

然后，凸轮轴2相对于所述正时链轮1的正反相对旋转的最大位置限制(角度位置限制)通过使所述止动凸部61b的各侧面与所述止动凹槽2b的各相对面2c、2d中的任一方抵接来进行。

具体地说，通过使所述从动部件9伴随所述偏心轴部39的偏心转动而与正时链轮1的旋转方向同向旋转，使止动凸部61b的一侧面与止动凹槽2b的一侧的相对面1c抵接来限制在此以上的同向旋转。由此，使凸轮轴2相对于正时链轮1的相对旋转相位向最大提前角侧变更。

另一方面，通过使从动部件9向与正时链轮1的旋转方向相反的方向旋转，止动凸部61b的另一侧面与止动凹槽2b的另一侧的相对面2d抵接而限制在此以上的同向旋转。由此，使凸轮轴2相对于正时链轮1的相对旋转相位向最大滞后角侧变更。

其结果是，进气阀的开闭正时向最大提前角侧或者最大滞后角侧变更，从而提高内燃机的燃料效率，增大输出。

并且，在本实施方式中，如前所述，不是对正时链轮1整体进行淬火而确保硬度，而是仅对齿轮部1b的表面、内齿19a的各齿顶19b和两齿面19c、19c进行个别激光淬火，尤其是，如图1和图4所示，由于能够抑制在所述内齿结构部19的所述各螺栓插通孔1c与各内齿19a之间的薄壁部位19e的热变形，因此能够确保各内齿19a整体的均匀的齿形精度。

即，以前，为了确保所述各滚子48所啮合的内齿19a和卷绕安装有正时链条的齿轮部1b的耐磨损性，并确保所述内齿19a整体均匀的齿形精度，正时链轮1整体利用例如渗碳淬火等热处理来确保表面硬度。因此，由于热处理时的高热量，所述各内齿19a与所述螺栓插通孔1c之间的薄壁部位19e受到热的影响而部分变形，因此不能确保各内齿19a整周的均匀的齿形精度。

即，由于所述薄壁部位19e的部分变形，不能确保各内齿19a的齿形精度，因此不能够抑制各滚子48与各内齿19a之间缝隙的扩大，同时，不能抑制初始缝隙的偏差。其结果是，难免在动作中产生比较大的杂声。

因此，以前，为了缩小因所述薄壁部位19e的热变形而导致的各内齿19a的齿形变形，不得不使所述各螺栓插通孔1c向内齿结构部19的外周侧移动而使薄壁部位形成为厚壁，其结果是，不得不使单元大型化。

因此，在本实施方式中，通过对所述各内齿19a和齿轮部1b利用激光淬火分别进行热处理，尤其能够充分抑制各内齿19a与各螺栓插通孔1c之间的薄壁部位19e的热的影响。特别是，所述激光淬火不是在内齿19a整体实施，而是对因滚子48的越过而受到较大负荷作用的齿顶19b和两齿面19c,19c实施，对于齿根面19d则不实施，因此能够进一步避免所述薄壁部位19e的热的影响。

其结果是，能够抑制在各内齿19a产生磨损，并且不使各螺栓插通孔1c的形成位置向外周侧移动，就能够使内齿19a整体确保均匀的齿形精度。

另外，在热处理时，即使在所述薄壁部位19e稍微向缩径方向变形的情况下，通过使有效硬化深度规定在约0.3～1.5mm的范围内，而在所述薄壁部位19e确保韧性，因此不会产生断裂、破损等，在受到来自所述各滚子48的荷重负荷时，包括所述齿根面19d的薄壁部位19e发生弹性变形而吸收缩径量。因此，能够使各滚子48越过各内齿19a的齿顶19b的作用顺利进行。

因此，由于能够抑制所述凸轮轴2产生的交变扭矩经由保持器41传递到各滚子48使其越过各内齿19a时产生的荷重负荷所导致的磨损和齿形精度的恶化，因此能够充分抑制内齿19a与滚子48之间的缝隙导致的杂声。

另外，在本实施方式中，如前所述，因为电磁线圈18的一个线圈卷线18a向整流子21侧(轴向)靠近配置，另一个线圈卷线18b以从轴向收纳在壳体底部5b的凹部5e的状态配置，因此能够尽可能地缩小装置的轴向长度。由此，能够提高装置向内燃机的搭载性。

并且，在本实施方式中，如前所述，所述永久磁铁14,15的轴向中心P从铁心转子17的轴向中心P1向前方偏心配置，因此利用在所述永久磁铁14，15与铁心转子17之间产生的磁力，铁心转子17被吸引向前方(图2的左方向)，该铁心转子17、马达输出轴13和偏心轴部39一直向箭头方向吸引。即，永久磁铁14,15的磁力、铁心转子17的磁力在各自轴向中心P、P1变得最大，因此向永久磁铁14,15的中心P方向的相对于铁心转子17的吸引力增大而强烈地向箭头方向吸引。

与此同时，除了小径滚珠轴承37、滚针轴承38以外，所述中径滚珠轴承47也向箭头方向被吸引。

因此，能够抑制产生因阀簧的弹力等引起的在所述凸轮轴2产生的交变扭矩所导致的所述各滚珠轴承37,47、滚针轴承38的轴向的微振动所带来的杂声。

另外，通过使所述永久磁铁14,15的轴向位置偏心设置，能够使前端部14a,15a与所述第一电刷25a,25b、整流子21重叠，因此能够尽可能缩小装置的轴向长度。

本发明不限于所述实施方式的结构，作为所述齿轮部1b、内齿19a的表面处理，除了激光淬火以外，也能够使用高频淬火等。

另外，作为所述偏心轴部，也能够形成为使所述中径滚珠轴承47的内圈47a的壁厚在周向变化，并相对于滚珠轴承47的轴心偏心。在这种情况下，也能够不使用所述偏心轴部39而使马达输出轴1延长地形成，或者作为同心状的圆筒部构成。

附图标记说明

1 正时链轮(驱动旋转体)

1a 链轮主体

1b 齿轮部

1c 螺栓插通孔(孔)

2 凸轮轴

3 罩部件

4 相位变更机构

5 壳体

7 螺栓

8 减速机构

9 从动部件(从动旋转体)

12 电动马达

13 马达输出轴

14,15 永久磁铁

19 内齿结构部(内周啮合部)

19a 内齿

19b 齿顶

19c 齿面

19d 齿根面

19e 薄壁部位

39 偏心轴部

48 滚子

Claims (16)

1.一种内燃机的可变气门装置，其特征在于，具有：

驱动旋转体，其从曲轴被传递旋转力，具有在内周形成有多个内齿的环状内齿结构部；

电动马达，其具有根据要求相对于所述驱动旋转体相对旋转的马达输出轴；

圆筒状的偏心轴部，设置在所述马达输出轴上，其外周面相对于旋转中心偏心；

滚子，其在各所述内齿与所述偏心轴部之间配置有多个，数量比所述内齿的齿数少；

从动旋转体，其设置为与凸轮轴一体地旋转，允许各所述滚子相对于所述偏心轴部沿径向的移动，限制周向移动；

所述内齿结构部设定为齿根面侧部位的硬度比所述内齿的从齿顶到齿面的硬度小。

2.如权利要求1所述的内燃机的可变气门装置，其特征在于，

所述内齿结构部沿其周向设置有多个沿轴向延伸的孔。

3.如权利要求2所述的内燃机的可变气门装置，其特征在于，

所述孔在所述内齿结构部的周向以等间隔设置。

4.如权利要求2所述的内燃机的可变气门装置，其特征在于，

所述孔从轴向贯通所述驱动旋转体。

5.如权利要求4所述的内燃机的可变气门装置，其特征在于，

所述电动马达具有固定在所述驱动旋转体上的定子、设置成相对于该定子旋转自如的转子，从非旋转部经由电刷和滑环向所述电动马达供给电流，

所述孔被用于将所述定子固定在所述驱动旋转体上的螺栓插通。

6.如权利要求5所述的内燃机的可变气门装置，其特征在于，

在所述电动马达的转子上卷绕有线圈，在所述定子上设置有永久磁铁，并且，利用设置在所述电动马达侧的筒轴的整流子来切换对线圈导通的电流而形成磁通。

7.如权利要求2所述的内燃机的可变气门装置，其特征在于，

所述孔的周围的硬度比所述内齿的从齿顶到齿面的表面硬度小。

8.如权利要求1所述的内燃机的可变气门装置，其特征在于，

所述内齿结构部由烧结金属成形，被实施仅使所述内齿的齿顶到齿面硬化的表面处理。

9.如权利要求8所述的内燃机的可变气门装置，其特征在于，

为了仅使所述内齿的齿顶到齿面硬化，进行高频淬火或者激光淬火。

10.如权利要求1所述的内燃机的可变气门装置，其特征在于，

所述偏心轴部由外周面相对于旋转中心偏心的偏心部、固定在该偏心部上的内圈、设置成相对于该内圈经由多个滚动体相对旋转自如的外圈构成。

11.如权利要求10所述的内燃机的可变气门装置，其特征在于，

所述偏心部与所述马达输出轴形成为一体。

12.如权利要求1所述的内燃机的可变气门装置，其特征在于，

相对于所述内齿的表面整体的硬度，其外周侧的硬度小。

13.一种内燃机的可变气门装置，其特征在于，具有：

驱动旋转体，其从曲轴被传递旋转力，具有在内周形成有多个内齿的环状内齿结构部；

电动马达，其具有根据要求相对于所述驱动旋转体相对旋转的马达输出轴；

圆筒状的偏心轴部，设置在所述马达输出轴上，其外周面相对于旋转中心偏心；

滚子，其在各所述内齿与所述偏心轴部之间配置有多个，数量比所述内齿的齿数少；

从动旋转体，其设置为与凸轮轴一体地旋转，允许各所述滚子相对于所述偏心轴部沿径向的移动，限制周向移动；

使所述驱动旋转体的内齿的从齿顶到齿面通过硬化处理硬化为规定硬度，并且使所述内齿的齿根面侧的外周部位具有柔软性。

14.如权利要求13所述的内燃机的可变气门装置，其特征在于，

所述硬化处理设定为有效硬化深度为0.3～1.5mm的范围。

15.如权利要求13所述的内燃机的可变气门装置，其特征在于，

所述硬化处理为高频淬火或者激光淬火。

16.一种内燃机的可变气门装置，通过使控制轴旋转来改变内燃机阀的动作特性，具有：

圆环状的内齿结构部，其在内周形成有多个内齿；

电动马达，其具有根据要求相对于所述内齿结构部相对旋转的马达输出轴；

圆筒状的偏心轴部，设置在所述马达输出轴上，其外周面相对于旋转中心偏心；

滚子，其在所述内齿与偏心轴部之间配置有多个，数量比所述内齿的齿数少；

输出部件，其设置为向所述控制轴传递旋转力，允许各所述滚子相对于偏心轴部沿径向的移动，限制周向移动；

所述内齿结构部设定为齿根面侧部位的硬度比所述内齿的从齿顶到齿面的硬度小。