CN105298575B - 内燃机的气门正时控制装置及可变气门装置 - Google Patents

Abstract

一种内燃机的气门正时控制装置，能够有效阻止金属磨损粉向旋转检测机构的附着。该气门正时控制装置具有：滑环(26a,26b)，其设置于供电板(11)；供电用电刷(31a,31b)，其设置于罩部件(4)，前端部与滑环滑动接触而供电，该罩部件(4)配置成从轴向与供电板的外端面相对；角度传感器(35)，其安装在马达输出轴的小径部(13b)与罩部件之间，检测马达输出轴的旋转角度；在所述小径部设置有被检测部(50)，在罩部件的内表面设置有检测部(51)，在罩部件的内表面形成有向罩部件的轴向外侧凹陷的迷宫状的凹槽(36a)和大径槽(36b)，并且被检测转子(52)的前端部插入配置在两槽内而与检测部相对。

Description

内燃机的气门正时控制装置及可变气门装置

技术领域

本发明涉及一种控制例如进气门、排气门的开闭正时等的内燃机的气门正时控制装置及可变气门装置。

背景技术

作为内燃机的气门正时控制装置，公知有本申请人之前申请的以下专利文献1所记载的装置。

该气门正时控制装置在电动马达的马达外壳的前端侧设置有以隔开规定的间隙配置的罩部件。在该罩部件的内表面固定有与所述间隙相对的一对供电用滑环，在固定于所述马达外壳的前端部的供电板上设置有供电用电刷，该供电用电刷在所述滑环上滑动而向电动马达的线圈供电。

而且，在所述电动马达的马达输出轴的所述罩部件侧的一端部与该一端部沿轴向所相对的所述罩部件之间，设置有检测所述马达输出轴的旋转角度的电磁感应型的旋转检测机构。

该旋转检测机构构成为被检测转子固定于马达输出轴的一端部，并且检测部设置于所述罩部件的与所述被检测转子的前端部相对的位置，在该检测部与被检测转子的前端部隔开规定间隙而相对。

专利文献1；(日本)特开2011-226372号公报

然而，在所述公报所记载的气门正时控制装置中，所述旋转检测机构的被检测转子的前端部与检测部之间的间隙与所述滑环和供电用电刷的滑动接触位置在径向上位于同一位置(重叠)。因此，所述供电用电刷与滑环在滑动时产生的金属磨损粉在内燃机停止或启动时等被振落，附着在所述被检测转子的前端部和检测部的表面。其结果，所述旋转检测机构的检测精度有可能受到该金属磨损粉的影响而降低。

发明内容

本发明鉴于所述现有的技术课题而提出，目的在于提供一种能够有效抑制被振落的金属磨损粉附着于旋转检测机构的内燃机的气门正时控制装置及可变气门装置。

本申请第一方面提供的一种内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，具有：

驱动旋转体，其从曲轴被传递旋转力；

凸轮轴，其相对旋转自如地设置于该驱动旋转体，使内燃机气门进行开闭动作；

电动马达，其设置于所述驱动旋转体，利用马达输出轴使凸轮轴相对于所述驱动旋转体进行相对旋转；

减速机构，其使所述电动马达的马达输出轴的旋转速度减速并传递到所述凸轮轴；

滑环，其设置于所述电动马达；

罩部件，其配置成从轴向与所述电动马达的滑环侧的外端面相对；

供电用电刷，其保持在设置于该罩部件的电刷保持孔内，从该电刷保持孔的开口端突出的前端部与所述滑环滑动接触而供电；

旋转角检测机构，其安装在所述马达输出轴的一端部和与该一端部相对的所述罩部件之间，检测所述马达输出轴的旋转角度；

在所述马达输出轴的一端部设置有所述旋转角检测机构的被检测部，并且在所述罩部件上设置有检测所述被检测部的旋转位置的检测部；

在所述罩部件的内表面，形成有从所述电刷保持孔的开口端的位置向罩部件的轴向外侧凹陷的凹部，并且所述被检测部的前端部插入配置在所述凹部内而与所述检测部相对。

本申请第二方面的特征在于，所述旋转角检测机构由非接触型的角度传感器构成。

本申请第三方面的特征在于，所述检测部设置成经由所述罩部件的凹部的底壁从轴向与所述被检测部相对。

本申请第四方面的特征在于，所述检测部设置于印刷基板，该印刷基板以经由所述罩部件的凹部的底壁从轴向与所述被检测部相对的方式被固定。

本申请第五方面的特征在于，所述角度传感器由电磁感应型构成。

本申请第六方面提供的一种内燃机的可变气门控制装置，通过改变第二部件相对于第一部件的相对旋转位置，使内燃机气门的工作特性可变，其特征在于，具有：

电动马达，其设置于所述第一部件，利用马达输出轴改变第二部件相对于第一部件的相对旋转位置；

罩部件，其设置成覆盖该电动马达的前端部；

滑环，其设置在电动马达和罩部件中的一方上；

供电用电刷，其设置在电动马达和罩部件中的另一方上，与所述滑环滑动接触而向所述电动马达供电；

检测机构，其安装在所述马达输出轴的一端部和与该一端部相对的所述罩部件之间，检测所述马达输出轴的旋转角度；

所述检测机构的被检测部的前端部和与该前端部相对设置的检测部的相对位置向轴向偏移配置，使得该相对位置在径向上和所述供电用电刷与滑环的滑动接触部位不重叠。

本申请第七方面的特征在于，在所述罩部件上形成有供所述被检测部的前端部插入的凹槽。

根据本发明，通过将被检测部的前端部插入配置在所述凹部内，能够阻止被振落的金属磨损粉向被检测部的前端面侧流入，从而抑制向其附着。

附图说明

图1是表示本发明的气门正时控制装置的第一实施方式的纵剖图，图中左侧的罩部件为图6的C-C线纵剖图。

图2是表示本实施方式的主要结构部件的分解立体图。

图3是表示图1的A-A线剖面图。

图4是表示图1的B-B线剖面图。

图5是表示本实施方式所提供的供电板的后视图。

图6是表示本实施方式所提供的罩部件的剖面图。

图7是表示本实施方式所提供的被检测部，(A)是被检测部的主视图，(B)是左视图，(C)是右视图。

图8是表示本实施方式所提供的检测部，(A)是检测部的主视图，(B)是右视图，(C)是后视图。

符号说明

1 正时链轮(驱动旋转体)；1a 链轮主体；2 凸轮轴；3 相位变更机构；4 罩部件；5马达外壳；5a 外壳主体；8 电动马达；9 从动部件(从动旋转体)；11 供电板；12 减速机构；13 马达输出轴；19 内齿结构部；23a,23b 切换侧的电刷保持件；25a,25b 切换用电刷；26a,26b 滑环；28 罩主体；28a 加强板；29 罩部；31a,31b 供电用电刷；35 角度传感器(旋转角检测机构)；36a 凹槽(凹部)；36b 大径槽(凹部)；50 被检测部；50a 支承部；50b 前端部；51 检测部；52 被检测转子；53 印刷基板；54 集成电路；55 震荡接收电路；

具体实施方式

以下参照附图说明内燃机的气门正时控制装置及可变气门装置的实施方式。需要说明的是，在本实施方式中，适用于进气门侧的气门正时控制装置。

第一实施方式

如图1和图2所示，该气门正时控制装置具有：正时链轮1，是利用内燃机的曲轴而旋转驱动的驱动旋转体；凸轮轴2，其经由轴承02旋转自如地支承在气缸盖01上，利用从所述正时链轮1被传递的旋转力旋转；相位变更机构3，其配置在所述正时链轮1与凸轮轴2之间，根据内燃机运转状态，变更1,2二者的相对旋转相位；罩部件4，其配置在该相位变更机构3的前端侧。

所述正时链轮1的整体由铁类金属一体形成为环状，所述正时链轮1由内周面为阶梯径状的链轮主体1a、一体设置于该链轮主体1a的外周并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、一体设置于所述链轮主体1a的前端侧的内齿结构部19构成。

另外，在该正时链轮1的链轮主体1a与在所述凸轮轴2的前端部设置的后述从动部件9之间安装有一个大径滚珠轴承43，利用该滚珠轴承43，正时链轮1与所述凸轮轴2被支承为相对旋转自如。

所述大径滚珠轴承43是普通的滚珠轴承，由外圈43a、内圈43b及该两圈之间安装的滚珠构成，所述外圈43a固定在链轮主体1a的内周侧，而内圈43b压入固定在从动部件9的外周侧。

所述链轮主体1a的内周侧切口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形成为阶梯径状，从轴向被压入固定所述大径滚珠轴承43的外圈43a，对该外圈43a进行其轴向一侧的定位。

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3的前方延伸的圆筒状，在内周形成有波纹状的多个内齿19a。

并且，在链轮主体1a的与内齿结构部19相反的一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1及图4所示，其外径设定为与所述链轮主体1a的外径大致相同，内径设定为比所述大径滚珠轴承43的外圈的内径小。

所述保持板61的内周部61a配置成与所述外圈的轴向的外端面抵接。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方向突出的止动凸部61b。

该止动凸部61b形成为大致扇形，前端缘61c沿着后述止动槽2b的圆环状内周面形成为圆弧状。并且，在所述保持板61的外周部，沿周向的等间隔位置贯穿形成有供各螺栓7插通的六个螺栓插通孔61d。

在所述链轮主体1a(内齿结构部19)及保持板61的各外周部，沿周向的大致等间隔位置分别贯穿形成有六个螺栓插通孔1c,61d。需要说明的是，所述链轮主体1a和内齿结构部19作为后述的减速机构12的壳体构成。

另外，所述链轮主体1a、所述内齿结构部19、保持板61及外壳主体5a各自的外径设定为大致相同。

如图1所示，所述马达外壳5具有将铁类金属材料经过冲压成形而形成为有底筒状的所述外壳主体5a、封住该外壳主体5a的前端开口的供电板11。

所述外壳主体5a在其后端侧具有圆板状的隔壁5b，在该隔壁5b的大致中央形成有供后述的偏心轴部39插通的大径螺栓插通孔5c，在该螺栓插通孔5c的孔缘一体设置有向凸轮轴2的轴向突出的圆筒状的延伸部5d。另外，在所述隔壁5b的外周侧的内部沿轴向形成有内螺纹孔6。需要说明的是，所述内齿结构部19从轴向与外壳主体5a的隔壁5b的后端面抵接。

另外，所述内螺纹孔6形成在与各螺栓插通孔1c,61d对应的位置，利用插通于这些螺栓插通孔的六根螺栓7从轴向将所述正时链轮1、保持板61及马达外壳5拧紧固定。

所述凸轮轴2在其外周具有使未图示的进气门进行打开动作的驱动凸轮，每个气筒设有两个该驱动凸轮，并且在该凸轮轴2的前端部一体设置有所述凸缘部2a。

如图1所示，该凸缘部2a的外径设定为比后述从动部件9的固定端部9a的外径稍大，在组装了各结构部件之后，凸缘部2a的前端面的外周部配置成与所述大径滚珠轴承43的内圈43b的轴向外端面抵接。另外，凸缘部2a的前端面在从轴向与从动部件9抵接的状态下利用凸轮螺栓10从轴向被结合。

另外，如图4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形成为沿圆周方向具有规定长度的圆弧状，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，由此限制凸轮轴2相对于正时链轮1的最大提前角侧或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61以从所述保持板61的与大径滚珠轴承43的外圈从轴向外侧相对固定的部位向凸轮轴2侧离开的方式配置，在轴向上处于与所述从动部件9的固定端部9a非接触的状态。因此，能够抑制止动凸部61b与固定端部9a彼此的干涉。

如图1所示，所述凸轮螺栓10的头部10a的轴向端面从轴向支承小径滚珠轴承37的内圈，并且在轴部10b的外周形成有与从所述凸轮轴2的端部沿内部轴向形成的内螺纹部螺纹接合的外螺纹部。

所述从动部件9由铁类金属一体形成，如图1所示，由形成于后端侧(凸轮轴2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配置成其后端面与所述凸轮轴2的凸缘部2a的前端面抵接，利用所述凸轮螺栓10的轴向力从轴向与凸缘部2a压接固定。

如图1所示，所述圆筒部9b的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，并且所述圆筒部9b的外周侧设置有滚针轴承38。

如图1所示，所述保持器41从所述固定端部9a的外周端部向前方弯曲成截面呈大致L形，形成为向与所述圆筒部9b相同方向突出的有底圆筒状。

该保持器41的筒状前端部41a经由由所述内齿结构部19和隔壁5b等隔出的圆环凹状的收纳空间向马达外壳5的隔壁5b方向延伸。另外，如图1及图2所示，在所述筒状前端部41a的周向的大致等间隔位置，分别保持所述多个滚子48使其转动自如的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。该滚子保持孔41b(滚子48)的前端部侧被堵塞而形成为沿前后方向细长的形状，其所有的个数比所述内齿结构部19的内齿19a的所有的齿数少。由此，能够得到减速比。

所述相位变更机构3主要由配置在所述从动部件9的圆筒部9b的前端侧的所述电动马达8以及使该电动马达8的旋转速度减速并传递到凸轮轴2的减速机构12构成。

如图1及图2所示，所述电动马达是带电刷DC马达，具有：与所述正时链轮1一体旋转的轭部即所述马达外壳5、旋转自如地设置于该马达外壳5的内部的马达输出轴13、固定在马达外壳5的内周面上的定子即半圆弧状的一对永久磁铁14,15、所述供电板11。

所述马达输出轴13形成为阶梯圆筒状，作为电枢发挥作用，由隔着形成在轴向的大致中央位置的阶梯部的凸轮轴2侧的大径部13a和其相反侧的小径部13b构成。所述大径部13a的外周固定有铁心转子17，在后端侧一体形成有构成减速机构12的一部分的偏心轴部39。

另一方面，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的外周面上，从轴向被压入固定有后述的整流子21。所述圆环部件20的外径设定成与所述大径部13a的外径大致相同，所述圆环部件20配置在小径部13b的轴向的大致中央位置。

所述铁心转子17由具有多个磁极的磁性材料形成，作为外周侧具有供线圈18的线圈线卷绕的凹槽的线圈架构成，该铁心17的内周部在所述马达输出轴13的阶梯部外周被轴向定位并且固定。

另一方面，所述整流子21由导电材料形成为圆环状，分割成与所述铁心转子17的极数相同的各流子片被电连接自所述线圈18引出的线圈线的端末。

所述永久磁铁14,15的整体形成为圆筒状，在圆周方向上具有多个磁极，并且其轴向位置相对于所述铁心转子17的轴向中心向所述供电板11侧偏移配置。由此，所述永久磁铁14，15的前端部配置成在径向上与所述整流子21及设置于供电板11的后述切换用电刷25a,25b等重叠。

如图1和图5所示，所述供电板11由铁类金属材料制的圆盘状的刚性板部16及通过模塑在该刚性板部16的前后两侧面形成的圆板状的树脂部22构成。需要说明的是，该供电板11作为向电动马达8供电的供电机构的一部分构成。

如图1所示，所述刚性板16的未被所述树脂部22覆盖的外周部16a通过铆接定位固定在形成于所述马达外壳5的前端部内周的圆环状的阶梯状的凹槽中，并且在中央部贯穿形成有供马达输出轴13的一端部等插通的螺栓插通孔部16b。另外，如图5所示，在刚性板16的与所述螺栓插通孔16b的内周缘连续的规定位置，通过冲孔而形成有形状不同的两个保持孔16c,16d，在该各保持孔16c,16d中嵌入而保持有后述的电刷保持件23a,23b。

需要说明的是，在所述外周部16a的周向的规定位置形成有三个U形槽16e，三个U形槽16e用于使用未图示的夹具进行相对所述马达外壳5a的圆周方向的定位。

如图1及图5所示，在所述供电板11上设置有：铜制的一对电刷保持件23a,23b，其配置在所述刚性板16的各保持孔16c,16d的内侧，利用多个铆钉40固定在所述树脂部22的前端部22a；整流子即一对切换用电刷25a,25b，其沿径向滑动自如地收纳配置在各电刷保持件23a,23b的内部，利用螺旋弹簧24a,24b的弹簧力，圆弧状的各前端面从径向与所述整流子21的外周面弹性接触；内外双重的供电用滑环26a,26b，其以露出各自外侧面的状态通过模塑被固定在所述树脂部22的前端部22a侧；线束27a,27b,其将各所述切换用电刷25a,25b与各滑环26a，26b电连接。

所述内周侧的小径滑环26a与外周侧的大径滑环26b将使用钢材构成的薄板通过挤压而冲孔形成为圆环状。

如图1和图6所示，所述罩部件4形成为大致圆盘状，以覆盖所述外壳主体5a的前端开口的方式配置在所述供电板11的前端侧，主要由合成树脂材料制的圆板状的罩主体28和覆盖该罩主体28的前端部的合成树脂材料的罩部29构成。

所述罩主体28形成为规定的壁厚，形成为外径比所述外壳主体5a的外径大，在内部通过模塑固定有金属制的芯材即加强板28a。

另外，在向罩主体28的外周部的四个部位突出设置的圆弧状的凸起部28c上，利用通过模塑形成在树脂材料上的金属套筒28e，分别形成有螺栓插通孔28d，该螺栓插通孔28d供被固定于未图示的链罩的螺栓插通。

如图6所示，所述加强板28a形成为大致圆盘状，在中央位置形成有圆形的贯通孔28f，在该贯通孔28f的一侧缘贯通形成有大致矩形的窗部28g。另外，在图6中，在下部侧沿径向形成有供后述的信号用连接器34的端子片配置的细长的缺口部28j。

所述罩部29形成为圆盘板状，一体形成于其外周缘的圆环状卡止凹部29a从轴向压入而卡止固定在形成于罩主体28的外周部的阶梯卡止槽28h中。

所述罩主体28在从轴向与各所述滑环26a,26b相对的位置，沿轴向固定有一对方筒状的电刷保持件30a,30b，在各所述电刷保持件30a,30b的内部，沿轴向滑动自如地保持有供电用电刷31a,31b，该供电用电刷31a,31b的各前端面与各所述滑环26a,26b滑动接触。

在该罩主体28的电动马达8侧的内表面的大致中央位置，形成有构成圆形状的凹部的一部分的凹槽36a，该凹槽36a供后述的被检测部50的前端面50b嵌入。该凹槽36a向罩主体28的轴向外侧凹陷而形成，形成为内径比所述前端部50b大，并且其深度比所述罩主体28的轴向宽度稍小，具有薄壁的底壁。在该薄壁的底壁的外表面的大致中央位置，与底壁一体设置有定位用凸部28k。

在所述罩主体28的罩部29侧的外侧面28b上设置有一对扭簧32a,32b，该一对扭簧32a,32b将各所述供电用电刷31a,31b向所述滑环26a,26b方向施力。

各所述电刷保持件30a,30b在前后端形成有开口部，各所述供电用电刷31a,31b的前端部从前端侧的开口部进退自如，并且未图示的尾纤线束的一端部经由各后端侧的开口部通过一体成形而与各所述供电用电刷31a,31b的后端连接。

各所述尾纤线束的长度如前所述设定为，即使所述供电用电刷31a,31b被所述扭簧32a,32b的弹簧力推出也不会从电刷保持件30a,30b脱落的长度。

各所述供电用电刷31a,31b形成为方柱状且设定为规定的轴向长度，各所述供电用电刷31a,31b的平坦的各前端面从轴向分别与各所述滑环26a,26b抵接。

另外，在所述罩主体28的下端部一体设置有电源供给用连接器33，该电源供给用连接器33从未图示的控制单元向各所述供电用电刷31a,31b供给电流，并且将所述检测部51检测出的旋转角度信号输出至所述控制单元的信号用连接器34与所述供电用连接器33并排地沿径向突出设置。

所述电源供给用连接器33构成为一部分埋设于所述罩主体28的内部的端子片的一端部与所述尾纤线束连接，并且向外部露出的另一端部33a,33b与控制单元侧的未图示的凹端子连接。

另一方面，亦如图1所示，所述信号用连接器34构成为一部分埋设于所述罩主体28的内部的端子片的一端部34a与所述印刷基板53的集成电路54连接，并且向外部露出的另一端部34b与控制单元侧的未图示的凹端子连接。

在与所述马达输出轴13的小径部13b隔着所述罩主体28的凹槽36a的底壁的罩主体的中央部，设置有检测马达输出轴13的旋转角度位的旋转检测机构即角度传感器35。

该角度传感器35是电磁感应型，由固定于所述马达输出轴13的小径部13b内的被检测部50及固定于所述罩主体28的大致中央位置接收来自所述被检测部的检测信号的检测部51构成。

如图7所示，所述被检测部50在由合成树脂材料构成的大致有底圆筒状的支承部50a的轴向的前端部50b的底壁面上，固定有三叶形薄板的被检测转子52，在支承部50a的后端部外周一体设置有被压入所述马达输出轴13的小径部13b的内部的圆环状突起50c。

另外，所述支承部50a形成为外径比所述凹槽36a的内径小，从所述马达输出轴13的小径部13b的前端突出的所述前端部50b被插入配置在所述罩主体28的所述凹槽36a内，所述被检测转子52与凹槽36a的底面相对配置。

如图1、图3及图8所示，所述被检测部51具有：大致长方形的印刷基板53，其从所述罩主体28的大致中央位置向径向延伸设置；集成电路(ASIC)54，其设置在该印刷基板53的长度方向的一端部的外表面；接收电路55a及振荡电路55b，其与该集成电路54同样地设置在外表面的另一端部。

所述印刷基板53在所述接收电路55a及振荡电路55b的中央形成有定位用小孔53a，该定位用小孔53a压入嵌合于所述定位用凸部28k，从而所述被检测转子52的中心和接收电路55a及振荡电路55b的中心被定位。

另外，该印刷基板53通过焊料接合等规定的接合手段接合固定于所述罩主体28的前端面，因此，所述接收电路55a及振荡电路55b经由所述凹槽36a的底壁和微小间隙C从轴向与所述被检测转子52对置。

由此，随着所述马达输出轴13的旋转，所述被检测转子52经由支承部50a旋转，从而在所述振荡电路55a和所述被检测转子52之间导通有感应电流，利用该电磁感应作用，所述集成电路54检测马达输出轴13的旋转角度并将该信息信号输出到控制单元。

并且，在所述罩主体28的所述凹槽36a的开口部侧外周，形成有具有比所述凹槽36a的内径大的内径且构成凹部的另一部分的大径槽36b。如图1所示，该大径槽36b的内径与所述圆环部件20的外径大致相同，深度为从所述罩主体28的中央部后端面形成至轴向的大致中央位置(凹槽36a的开口端)的深度。该大径槽36b与所述凹槽36a比各所述滑环26a,26b与各供电用电刷31a,31b的前端部的抵接位置向外侧偏移，并且二者协同动作而作为迷宫式槽构成。

所述马达输出轴13及偏心轴部39利用设置于所述凸轮螺栓10的轴部10b外周面的小径轴承38与设置于所述从动部件9的圆筒部9b的外周面且配置于所述小径轴承37的轴向侧部的所述滚针轴承38被旋转自如地支承。

所述滚针轴承38由压入偏心轴部39的内周面的圆筒状的保持件38a和旋转自如地保持于该保持件38a的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的外周面上滚动。

所述小径滚珠轴承37以内圈被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的头部10a之间的状态被固定，另一方面，外圈压入固定于所述偏心轴部39的阶梯扩径状的内周面，并且与形成于所述内周面的阶梯缘抵接而定位轴向位置。

另外，在所述马达输出轴13(偏心轴部39)的外周面与所述马达外壳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12的内部向电动马达8内泄漏的小径油封46。该油封47具有密封功能而隔开电动马达8与减速机构12。

所述控制单元基于来自未图示的曲轴角传感器、空气流量计、水温传感器、油门开度传感器等各种传感器类的信息信号，检测当前内燃机运转状态，并基于此进行内燃机控制，并且经由所述供电用电刷31a,31b、各滑环26a,26b,切换用电刷25a,25b，整流子21等向线圈18通电，进行马达输出轴13的旋转控制，利用减速机构12控制凸轮轴2相对正时链轮1的相对旋转相位。

如图1～图3所示，所述减速机构12主要由进行偏心旋转运动的所述偏心轴部39、设置于该偏心轴部39外周的中经滚珠轴承47、设置于该中经滚珠轴承47外周的所述滚子48、在转动方向上保持该滚子48并允许该滚子48沿径向移动的所述保持器41及与该保持器41一体的所述从动部件9构成。

所述偏心轴部39的形成于外周面的凸轮面39a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以整体大致重叠的状态配置在所述滚针轴承38的径向位置，由内圈47a、外圈47b及安装在该两圈47a,47b之间的滚珠构成。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不在轴向上固定而处于自由状态。也就是说，该外圈47b的轴向上的电动马达8侧的一端面与任何部位都不接触，而轴向上的另一端面和与之相对的保持器41的内侧面之间形成微小的第一间隙C1而处于自由状态。另外，在该外圈47b的外周面上滚动自如地抵接有各所述滚子48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C2，利用该第二间隙C2，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，也就是，能够进行偏心运动。

各所述滚子48由铁类金属形成，构成为随着所述中径轴承47的偏心运动而一边向径向移动一边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，一边沿周向被引导一边向径向进行摆动运动。

所述减速机构12的内部被所述润滑油供给机构供给润滑油。该润滑油供给机构由形成在所述气缸盖01的轴承02内部并从未图示的主油道被供给润滑油的油供给通路、沿所述凸轮轴2的内部轴向形成并经由一端部的凹槽56a与所述油供给通路连通的油供给孔56、沿所述从动部件9的内部轴向贯通形成并且形成为一端向所述油供给孔56的另一端部的凹槽56b开口而另一端部在所述滚针轴承38与中径滚珠轴承47的附近开口的所述小径油孔57、同样地贯穿从动部件9而形成的未图示的油排出孔构成。

利用该润滑油供给机构，所述收纳空间44内被供给润滑油而使该润滑油滞留，从此润滑中径滚珠轴承47及各滚子48，进一步流入偏心轴部39与马达输出轴13的内部，为滚针轴承38、小径滚珠轴承37等可动部的润滑而被供给。

(本实施方式的工作)

以下说明本实施方式的工作。首先，随着内燃机的曲轴的旋转驱动，经由正时链，使正时链轮1旋转，其旋转力经由内齿结构部19和内螺纹形成部6传递到马达外壳5，使该马达外壳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传递到凸轮轴2。由此，凸轮轴2的凸轮使进气门进行开闭动作。

在内燃机启动后的规定的内燃机运转时，从所述控制单元经由电源供给用连接器33的另一端部33a,33b、各尾纤线束、供电用电刷31a,31b及各滑环26a,26b等向电动马达8的线圈18通电。由此，马达输出轴13被旋转驱动，其旋转力经由减速机构12向凸轮轴12传递被减速后的旋转力。

即，随着所述马达输出轴13的旋转而偏心轴部39进行偏心旋转时，各滚子48在马达输出轴13每旋转一回，一边在保持器41的各滚子保持孔41b沿径向被引导，一边越过所述内齿结构部19的一个内齿19a向邻接的另一个内齿19a滚动而移动，如此反复进行，向圆周方向滚动。利用该滚子38的滚动，所述马达输出轴13的旋转被减速并向所述从动部件9传递旋转力。此时的减速比通过所述内齿19a的个数与滚子48的个数的差，能够任意设定。

由此，凸轮轴2相对于正时链轮1进行正反相对旋转而改变相对旋转相位，从而将进气门的开闭时间向提前角侧或延迟角侧变换控制。

凸轮轴2相对所述正时链轮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的任一方抵接而进行。

因此，进气门的开闭正时向提前角侧或滞后角侧最大程度地改变，从而提高内燃机的燃油经济性和输出。

并且，在本实施方式中，随着所述电动马达8的马达输出轴13的旋转而所述角度传感器35的被检测部50旋转时，与检测部51之间的感应电流被导通，所述集成电路54利用该电磁感应作用检测马达输出轴13的旋转角度，利用该检测信号，在控制单元中检测马达输出轴13的当前旋转角度位置。利用该旋转角度位置和曲轴的旋转位置，控制单元向所述电动马达8输出旋转驱动信号，并且根据当前的内燃机运转状态，精确地控制凸轮轴2相对所述曲轴的相对旋转相位。

另外，随着所述马达输出轴13的旋转而各所述滑环26a,26b与各供电用电刷31a,31b的前端面滑动接触，由此产生的金属磨损粉在正常旋转时由于离心力而向外壳主体5a的外侧飞散，在内燃机停止时或启动时等，从上侧被振落，有可能从所述被检测部50的支承部50a的外周面上部侧流入所述被检测转子52侧。

然而，在本实施方式中，因为配置为所述被检测部50的支承部50a的前端部50b插入配置在所述凹槽36a内，被检测转子52的位置比各所述滑环26a,26b与供电用电刷31a,31b的滑动接触位置向外侧(罩部29侧)偏离，所以所述被检测转子52处于被所述凹槽36a、大径槽36b的内周面覆盖而遮住的状态。因此，能够充分抑制所述金属磨损粉向被检测转子52的附着。

特别是，在本实施方式中，因为所述凹槽36a和大径槽36b构成为迷宫状槽，利用该迷宫效果，被振落的金属磨损粉向所述支承部50a的前端部50b方向的流动被阻止，从而能够充分抑制向被检测转子52侧的流动。

其结果，能够抑制该金属磨损粉的影响导致所述角度传感器35的旋转检测精度的降低，从而谋求提高持久性。

并且，在本实施方式中，所述罩部件4形成为轴向的宽度为薄型，所以能够充分使气门正时控制装置整体的轴向长度缩短。因此，谋取装置的小型化，从而提高向发动机室内的装置的搭载性。

另外，如前所述，所述被检测部50的支承部50a的前端部50b以从轴向嵌入凹槽36a的内部的状态被收纳保持，由此也能够使装置整体的轴向长度缩短。

另外，各所述切换用电刷25a,25b的电刷保持件23a,23b在配置于所述刚性板16的被减薄的各保持孔16c,16d内的状态下固定于所述树脂部22。也就是说，因为配置固定于所述刚性板16的轴向的大致中央，所以能够使供电机构的轴向长度尽可能地缩短。其结果，利用该特殊的结构，也能够使装置整体的轴向长度缩短。

本发明不限于所述实施方式的结构，例如能够任意改变所述大径槽36b的深度、截面形状等。

另外，作为所述驱动旋转体，除了所述正时链轮之外，也包括正时带轮等。

另外，如日本特开2011-231700号公报所记载那样，可以使所述套筒26a,26b配置在所述罩部件4侧，供电用电刷31a,31b配置在电动马达8侧。

以下说明从所述实施方式中把握的所述发明以外的技术思想。

(a)如第三方面记载的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，具有：

所述检测部的电动马达侧被树脂材料覆盖。

由于电动马达侧被树脂材料覆盖，因此金属磨损粉不会直接附着在检测部上。

(b)如(a)所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，所述罩部件的至少所述检测部的设置部位由合成树脂材料形成，该检测部被配置成经由合成树脂材料与所述被检测部相对。

(c)如第五方面所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，所述被检测部沿所述电动马达的马达输出轴的轴向形成为圆筒状，在前端部形成有薄型的被检测转子。

(d)如(c)所述的内燃机的阀正时控制装置，其特征在于，所述被检测转子由金属材料形成。

(e)如第二方面所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，所述供电用电刷滑动自如地设置于在所述罩部件上设置的电刷保持孔内，从该电刷保持孔突出的前端部向所述滑环方向被施力。

(f)如(e)所述的内燃机的阀正时控制装置，其特征在于，所述滑环形成为从轴向与所述电动马达的所述罩部件相对的圆环状。

(g)如第七方面所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，所述检测部通过检测励磁的磁场的位移，检测马达输出轴的旋转位置。

(h)如第七方面所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，所述凹槽的开口部形成在与所述滑环的形状位置相比靠近所述电动马达的相反侧的位置。

Claims (6)

1.一种内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，具有：

驱动旋转体，其从曲轴被传递旋转力；

凸轮轴，其相对旋转自如地设置于该驱动旋转体，使内燃机气门进行开闭动作；

电动马达，其设置于所述驱动旋转体，利用马达输出轴使凸轮轴相对于所述驱动旋转体进行相对旋转；

减速机构，其使所述电动马达的马达输出轴的旋转速度减速并传递到所述凸轮轴；

滑环，其设置于所述电动马达；

罩部件，其配置成从轴向与所述电动马达的滑环侧的外端面相对；

供电用电刷，其保持在设置于该罩部件的电刷保持孔内，从该电刷保持孔的开口端突出的前端部与所述滑环滑动接触而供电；

旋转角检测机构，其安装在所述马达输出轴的一端部和与该一端部相对的所述罩部件之间，检测所述马达输出轴的旋转角度；

在所述马达输出轴的一端部设置有所述旋转角检测机构的被检测部，并且在所述罩部件上设置有检测所述被检测部的旋转位置的检测部；

在所述罩部件的内表面，形成有从所述电刷保持孔的开口端的位置向罩部件的轴向外侧凹陷的凹部，并且所述被检测部的前端部插入配置在所述凹部内而与所述检测部相对。

2.如权利要求1所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，

所述旋转角检测机构由非接触型的角度传感器构成。

3.如权利要求2所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，

所述检测部设置成经由所述罩部件的凹部的底壁从轴向与所述被检测部相对。

4.如权利要求2所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，

所述检测部设置于印刷基板，该印刷基板以经由所述罩部件的凹部的底壁从轴向与所述被检测部相对的方式被固定。

5.如权利要求2所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，

所述角度传感器由电磁感应型构成。

6.一种内燃机的可变气门控制装置，通过改变第二部件相对于第一部件的相对旋转位置，使内燃机气门的工作特性可变，其特征在于，具有：

电动马达，其设置于所述第一部件，利用马达输出轴改变第二部件相对于第一部件的相对旋转位置；

罩部件，其设置成覆盖该电动马达的前端部；

滑环，其设置在电动马达和罩部件中的一方上；

供电用电刷，其设置在电动马达和罩部件中的另一方上，与所述滑环滑动接触而向所述电动马达供电；

检测机构，其安装在所述马达输出轴的一端部和与该一端部相对的所述罩部件之间，检测所述马达输出轴的旋转角度；

所述检测机构的被检测部的前端部和与该前端部相对设置的检测部的相对位置向轴向偏移配置，使得该相对位置在径向上和所述供电用电刷与滑环的滑动接触部位不重叠，

在所述罩部件上形成有供所述被检测部的前端部插入的凹槽。