CN105980671A - 内燃机的气门正时控制装置 - Google Patents

Abstract

一种内燃机的气门正时控制装置，具有：内齿(19a)，其在与链轮主体一体的筒状内齿结构部(19)的内周上形成多个；滚珠轴承(47)的外圈(47b)，该滚珠轴承(47)的内圈被压入固定在偏心轴部上；多个滚子(48)，其在周向大致等间隔的位置上旋转自如地设置在各内齿与外圈之间；多个滚子保持孔(41b)，其设置在与从动部件一体的保持器(41)上，限制各滚子周向移动的同时允许径向移动；在从中心线(P)朝周向0.01°～0.4°的角度范围内形成滚子在所述各滚子保持孔内可周向移动的间隙(B)，所述中心线(P)从马达输出轴(13)的旋转轴心(X)朝径向延伸。由此，能够有效抑制击打声的产生，并且能够抑制动作响应性的下降。

Description

内燃机的气门正时控制装置

技术领域

本发明涉及一种控制进气门和排气门的开闭正时的内燃机的气门正时控制装置。

背景技术

本申请人在之前提出的以下的专利文献1中记载了利用电动马达的旋转力来变换控制凸轮轴相对于链轮的相对旋转相位的气门正时控制装置。

该气门正时控制装置具有：马达壳体与曲轴同步旋转的电动马达和将该电动马达的旋转速度减速并向凸轮轴传递的减速机构。

该减速机构具有：从马达输出轴传递有旋转力的偏心轴部；一体设置在所述链轮上的、在内周具有波形内齿的内齿结构部；设置在所述内齿结构部的各内齿与滚珠轴承的外圈之间的多个滚子；设置在凸轮轴侧的、在多个保持孔内将所述各滚子之间分隔的同时允许滚子全体径向移动的保持器。

然后，提前准备多个所述外径不同的滚子，根据游隙(径向游隙)的大小来选择安装哪一个滚子以调整间隙，所述游隙是所述滚子的外周面与内齿内表面之间的间隙。由此，能够抑制动作中的诸如所述各滚子与内齿之间的击打声的产生。

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

然而，如上所述，在所述现有的气门正时控制装置中，选择安装外径不同的滚子，能够调整所述滚子的外周面与内齿内表面之间的径向的径向游隙，但关于各滚子的外周面与所述保持器的保持孔内侧面之间的游隙，即，关于滚子周向的保持器游隙没有进行任何考虑。

因此，当在所述周向的游隙上多少产生偏差时，容易产生在驱动中在所述滚子的外周面与保持孔的内侧面之间的碰撞击打声，并且减速机构的变换动作初期的动作响应性有可能下降。

本发明的目的在于，提供一种内燃机的气门正时控制装置，在该装置中，除了将转动体与内齿之间的径向的径向游隙进行调整之外，还优化调整了内齿与保持孔之间的保持器游隙，从而有效抑制了击打声的产生，并可抑制动作响应性的下降。

本申请的技术方案1记载的发明，其特征在于，优选地具有：电动马达，其旋转状态由根据内燃机运转状态而输出的控制信号控制；减速机构，其将从所述电动马达输出的旋转速度减速并向所述从动旋转体传递；所述减速机构具有：偏心旋转体，设置在所述电动马达的马达输出轴上；内齿结构部，其设置在所述驱动旋转体上，并在内周具有多个内齿；多个转动体，在所述偏心旋转体的外周上旋转自如地设置多个，与所述内齿啮合的啮合部位通过所述偏心旋转体的偏心旋转而朝周向移动；保持部件，其设置在所述从动旋转体上，并具有限制所述各转动体的周向移动而允许径向移动的保持孔，

在由所述偏心旋转体和内齿结构部以及所述保持孔构成的空间中，将所述转动体的周向可移动的间隙，以所述驱动旋转体的旋转轴心为中心，在0.01°～0.4°的角度范围内形成。

根据该发明，能够有效抑制驱动中的诸如转动体和保持孔之间的击打声的产生，并且能够抑制动作响应性的下降。

附图说明

图1是表示本发明的气门正时控制装置的实施方式的纵剖视图。

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是图1的A-A线剖视图。

图4是图1的B-B线剖视图。

图5是向本实施方式提供的供电板的后视图。

图6是图3的C部放大图。

图7是表示把噪音等级和响应速度作为参数的、从间隙的最小角度到最大角度范围的特性图。

图8是表示径向游隙与保持器游隙相对于间隙等高线的关系的特性图。

具体实施方式

以下，基于附图对关于本发明的内燃机的气门正时控制装置的实施方式进行说明。需要说明的是，在该实施方式中，将气门正时控制装置应用于进气门侧。

如图1及图2所示，该气门正时控制装置具有：正时链轮1，是由内燃机的曲轴旋转驱动的驱动旋转体；凸轮轴2，其经由轴承02旋转自如地支承在缸盖01上，并利用从所述正时链轮1传递的旋转力来旋转；罩部件3，其固定在链罩49上，所述链罩49配置在正时链轮1的前方位置上；相位变更机构4，其配置在正时链轮1和凸轮轴2之间，根据内燃机运转状态来改变前述两者1、2的相对旋转相位。

所述正时链轮1整体由铁类金属形成为一体的环状，由以下部分构成：链轮主体1a，其内周面是台阶径状；齿轮部1b，其一体地设置在所述链轮主体1a的外周上，经由卷绕的未图示的正时链条受到来自曲轴的旋转力；内齿结构部19，其一体地设置在所述链轮主体1a的前端侧。

另外，关于所述正时链轮1，在链轮主体1a与设置在所述凸轮轴2的前端部上的后述的从动部件9之间安装有一个大径滚珠轴承43，正时链轮1和所述凸轮轴2通过该大径滚珠轴承43被相对旋转自如地支承。

所述大径滚珠轴承43由外圈43a、内圈43b、以及安装在该两轮43a、43b之间的滚珠43c构成，所述外圈43a固定在链轮主体1a的内周侧，而内圈43b固定在从动部件9的外周侧。

所述链轮主体1a在内周侧切开形成了向所述凸轮轴2侧开口的圆环槽状的外圈固定部60。

该外圈固定部60形成台阶径状，所述大径滚珠轴承43的外圈43a从轴向被压入，并且，进行该外圈43a的轴向一侧的定位。

所述内齿结构部19被一体设置在所述链轮主体1a的前端部外周侧，形成向相位变更机构4的前方延伸的圆筒状，并在内周形成波浪状的多个内齿19a。

另外，后述的与马达壳体5一体的圆环状阴螺纹形成部6与所述内齿结构部19的前端侧对置配置。

此外，在与链轮主体1a的内齿结构部19相反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所示，外径被设定成与所述链轮主体1a的外径大致一致，并且内径被设定成小于所述大径滚珠轴承43的外圈43a的内径。

所述保持板61的内周部61a与所述外圈43a的轴向外端面抵接配置。另外，在所述内周部61a的内周边缘规定位置上，朝着径向内侧，即朝着中心轴方向一体地设置有突出的止动凸部61b。

如图1及图4所示，该止动凸部61b形成为大致扇形，前端边缘61c形成为沿着后述的止动槽2b的圆弧状内周面的圆弧状。此外，在所述保持板61的外周部上，在周向等间隔的位置上贯通形成插通所述各螺栓7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的各外周部上，在周向几乎等间隔的位置上分别贯通形成六个螺栓插通孔1c、61d。在所述阴螺纹形成部6上，在与各螺栓插通孔1c、61d对应的位置上形成六个阴螺纹孔6a，利用将这些孔插通的六个螺栓7，所述正时链轮1和保持板61及马达壳体5从轴向被共同紧固。

需要说明的是，所述链轮主体1a和内齿结构部19构成为后述的减速机构8的罩。

另外，所述链轮主体1a与所述内齿结构部19、保持板61及阴螺纹形成部6各自的外径被设定成大致一致。

如图1所示，所述链罩49以覆盖在所述正时链轮1上卷绕的未图示的链条的方式，沿着上下方向配置固定在作为内燃机主体的缸盖01和未图示的缸体的前端侧。另外，在构成开口部的环状壁49a的周向的四处部位上一体地形成突起部49b，并且阴螺纹孔49c分别从环状壁49a到各突起部49b的内部形成，所述开口部在与所述相位变更机构4对应的位置上形成。

如图1及图2所示，所述罩部件3由铝合金材料一体形成为杯状，以覆盖所述马达壳体5的前端部的方式配置，具有膨胀状的罩主体3a和在该罩主体3a的开口侧的外周边缘上一体形成的圆环状安装凸缘3b。并且，在该罩部件3的内表面3f与马达壳体5的前端部外表面之间划分有杯状空间部32。

在所述罩主体3a中，圆筒壁3c在外周部侧沿着轴向一体突出设置，该圆筒壁3c在内部轴向上贯通形成有保持用孔3d。

另外，在罩主体3a的所述圆筒壁3c的下部侧，圆筒部34与所述圆筒壁3c平行且沿轴向突出设置。在所述圆筒部34中，上端部与所述圆筒壁3c的下端部一体结合，在内部轴向上贯通形成有连通所述罩主体3a的外侧与所述空间部32之间的连通孔35，并且通气用栓体56压入固定在外端侧内部。

所述连通孔35(圆筒部34)起到作业用孔的作用：将所述罩部件3安装在链罩49上后，用于将凸轮螺栓10经由马达输出轴13的内部插通，所述凸轮螺栓10用于将所述从动部件9固定在凸轮轴2上。

所述通气用栓体56具有：有底圆环状的主体57、嵌合压入所述主体57的凹槽内的圆盘状支承部58、配置收纳在所述凹槽的底面上并被该底面和所述支承部58保持在挟持状态的圆形过滤体59。

所述主体57由合成树脂材一体形成，并形成有从底面中央沿着内部轴向贯通的第一通气孔57a。所述第一通气孔57d的轴向的罩部件3侧的内端部形成为大径，外端侧的通气部57b形成为小径，抑制来自外部的水和灰尘等向内部侵入。

所述支承部58由可弹性变形可能的合成树脂材料一体形成，在中央沿着轴向贯通形成有与所述第一通气孔57d连通的第二通气孔58a。

所述过滤体59形成为可自由弯曲变形的薄布状的圆盘形，外径小于所述主体底面57c的内径而形成，整体紧密贴合于所述凹槽的底面上。并且，该过滤体59使用的基体材料是：可让空气从支承部58侧的表面向主体底面侧的背面侧透过、并且不让诸如液体和灰尘从背面向表面透过。

在所述安装凸缘3b中，在周向的大致等间隔的位置上，四个突起部3e设置在周向大致等间隔的位置(约90°的位置)上。如图1所示，在所述各突起部3e中，分别贯通形成有螺栓54所插通的螺栓插通孔3g，所述螺栓54与在所述链罩49上形成的各阴螺纹孔49d螺合，罩部件3被所述各螺栓54固定在链罩49上。

另外，在所述罩主体3a的外周侧的台阶部内周面和所述马达壳体5的外周面之间安装有大径的油密封件50。该大径油密封件50的横截面形成为大致コ形，芯件埋设在作为基体材料的合成橡胶的内部，并且外周侧的圆环状基部被嵌合固定在设置在所述罩部件3的内周面上的台阶圆环部3h上。该大径油密封件50将所述空间部32液密密封，主要阻止伴随着所述正时链轮1的旋转驱动所飞散的润滑油侵入所述空间部32内。

如图1所示，所述马达壳体5具有将铁类金属材通过冲压成型而形成为有底筒状的壳体主体5a、和密封该壳体主体5a的前端开口的供电板11。

所述壳体主体5a在后端侧具有圆板状的间隔壁5b，在该间隔壁5b的大致中央位置形成有插通后述的偏心轴部39的大径轴插通孔5c，并且在该轴插通孔5c的孔边缘上一体地设置有朝凸轮轴2的轴向突出的圆筒状延伸部5d。另外，在所述间隔壁5b的前端面外周侧，一体地设置有所述阴螺纹形成部6。

所述凸轮轴2在外周具有使未图示的进气门进行开动作的每个气筒两个的驱动凸轮，并且在前端部一体地设置有所述凸缘部2a。

如图1所示，该凸缘部2a被设定成外径稍大于后述的从动部件9的固定端部9a的外径，在安装各结构部件后，前端面的外周部被抵接配置在所述大径滚珠轴承43的内圈43b的轴向外端面上。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，被凸轮螺栓10从轴向结合。

另外，如图4所示，在所述凸缘部2a的外周，所述保持板61的止动凸部61b所卡入的止动凹槽2b沿着周向形成。该止动凹槽2b朝着周向形成为规定长度的圆弧状，在该长度范围内转动的止动凸部61b的两端边缘与周向的对置边缘2c、2d分别抵接，由此限制了凸轮轴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被配置成比所述保持板61的从轴向外侧与大径滚珠轴承43的外圈43a对置固定的部位更远离于凸轮轴2侧，成为与所述从动部件9的固定端部9a在轴向是非接触的状态。因此，能够充分抑制止动凸部61b和固定端部9a的干涉。

如图1所示，在所述凸轮螺栓10中，头部10a的端面将小径滚珠轴承37的内圈从轴向支承，并且在轴部10b的外周形成有与阴螺纹螺合的阳螺纹10c，所述阴螺纹从所述凸轮轴2的端部开始在内部轴向上形成。

所述从动部件9由铁类金属一体形成，如图1所示，由以下部分构成：在后端侧(凸轮轴2侧)形成的圆板状固定端部9a；从该固定端部9a的内周前端面朝轴向突出的圆筒部9b；在所述固定端部9a的外周部上一体形成的将多个作为旋转体的滚子48进行保持的作为保持部件的圆筒状的保持器41。

在所述固定端部9a中，后端面抵接配置在所述凸轮轴2的凸缘部2a的前端面上，利用所述凸轮螺栓10的轴力，从轴向压接固定在凸缘部2a上。

如图1所示，所述圆筒部9b贯通形成有所述凸轮螺栓10的轴部10b在中央插通的插通孔9d，并且在外周侧设有作为轴承部件的滚针轴承38。

如图1所示，所述保持器41从所述固定端部9a的外周部前端向前方弯折为截面大致L形的形状，并形成为与所述圆筒部9b同向突出的有底圆筒状。

该保持器41的筒状前端部41a隔着圆环凹状的收纳空间44朝马达壳体5的间隔壁5b方向延伸，所述圆环凹状收纳空间44在所述阴螺纹形成部6和所述延伸部5d之间形成。另外，如图1及图2所示，在所述筒状前端部41a的周向大致等间隔位置上，被切槽为大致长方形的多个滚子保持孔41b在周向等间隔位置上形成，所述滚子保持孔41b将所述多个滚子48分别转动自如地保持。该滚子保持孔41b(滚子48)的全体数目少于所述内齿结构部19的内齿19a的全体齿数。由此能够获得减速比。

所述相位变更机构4主要由以下部位构成：配置在所述从动部件9的圆筒部9b的前端侧上的所述电动马达12、将该电动马达12的旋转速度减速并向凸轮轴2传递的减速机构8。

如图1及图2所示，所述电动马达12是带刷DC马达，具有：与所述正时链轮1一体旋转的作为轭的所述马达壳体5；旋转自如地设置在所述马达壳体5的内部的马达输出轴13；作为固定在马达壳体5的内周面上的定子的半圆弧状的一对永磁铁14、15；所述供电板11。

所述马达输出轴13形成为台阶圆筒状，起到电枢的作用，隔着在轴向大致中央位置上形成的台阶部13c，由凸轮轴2侧的大径部13a和其相反一侧的小径部13b构成。在所述大径部13a中，在外周固定有铁心转子17，并且在后端侧一体形成有构成减速机构8的一部分的偏心轴部39。

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后述的整流子21，并通过所述台阶部13c的外表面进行轴向的定位。所述圆环部件20的外径被设定成与所述大径部13a的外径大致相同，并且轴向的长度比小径部13b稍短。

在所述小径部13b的内周面压入固定有抑制润滑油向外部泄漏的栓体55，所述润滑油是向马达输出轴13和偏心轴部39内供给的用于润滑所述各轴承37、38的润滑油。

所述铁心转子17构成线圈骨架，该线圈骨架由具有多个磁极的磁性材料形成，并在外周侧具有卷绕线圈18的绕线的槽。

另一方面，所述整流子21由导电材料形成为圆环状，在与所述铁心转子17的极数同数分割的各整流子片上电连接有所述线圈18的引出绕线的末端。

所述永磁铁14、15整体形成为圆筒状且在周向具有多个磁极，并且其轴向的位置相对于所述铁心转子17的轴向的中心偏移配置在所述供电板11侧。由此，所述永磁铁14、15的前端部被配置成在径向上与设置在所述整流子21和供电板11上的后述的切换用刷25a、25b等重叠。

如图1、图5所示，所述供电板11由圆盘状的刚性板部16(固定板部)和在该刚性板部16的前后两侧面上模制的圆板状树脂部22构成，所述刚性板部16由铁类金属材料构成。需要说明的是，所述供电板11构成向电动马达12供电的供电机构的一部分。

在所述刚性板16中，未被所述树脂部22覆盖而露出的外周部16a通过铆接而定位固定在圆环状的台阶状凹槽5e上，并且在中央部贯通形成有马达输出轴13的一端部等插通的轴插通孔16b，所述凹槽5e在所述马达壳体5的前端部内周上形成。并且，如图5所示，在刚性板16上，在所述轴插通孔16b的内周边缘上的连续的规定位置上通过冲压而形成有不同形状的两个保持孔16c、16d，后述的刷把持部23a、23b嵌入保持在该各保持孔16c、16d中。

需要说明的是，在所述外周部16a的周向的规定位置上形成三个U字槽16e，所述U字槽16e经由未图示的夹具进行相对于所述壳体主体5a的周向定位。

另外，如图1、图5所示，所述供电板11设置有：铜制的一对刷把持部23a、23b，其配置在所述刚性板16的各保持孔16c、16d的内侧，由多个铆钉40固定在所述树脂部22上；一对切换用刷25a、25b，其作为整流子沿着径向滑动自如地收纳配置在所述各刷把持部23a、23b的内部，圆弧状的各前端面经由螺旋弹簧24a、24b的弹力从径向与所述整流子21的外周面弹性相接；内外双层的供电用滑环26a、26b，以露出各自的前端面的状态模制固定在所述树脂部22的前端部；一对引线电线束27a、27b，其作为导线将所述各切换用刷25a、25b和各滑环26a、26b电连接。需要说明的是，供电机构由前述的这些各结构部件和所述供电板11构成。

所述内周侧的小径的滑环26a和外周侧的大径的滑环26b是通过冲压而将由铜材料制成的薄板冲切形成为圆环状的部件，如图5及如图7所示，面对马达壳体5的内部的后端面的一部分26c、26d从树脂部22露出。

在所述罩部件3的罩主体3a上固定有由合成树脂材料一体模制的保持体28。如图1、图2所示，侧面观察，该保持体28形成曲柄状，主要由以下部分构成：插入所述罩部件3的保持用孔3d的大致为有底圆筒状的刷保持部28a；在和该刷保持部28a相反一侧上具有的连接部28b；在所述刷保持部28a的一侧面上一体突出设置的被螺栓固定在所述罩主体3a上的突起部28c；部分埋设于内部的一对供电用端子片31、31。

如图1及图2所示，在所述刷保持部28a中，在一对棱柱状的固定用孔内分别压入固定有一对棱筒状的刷把持部29a、29b，所述棱柱状的固定用孔朝大致水平方向(轴向)延伸设置，并在内部的上下位置(相对于马达壳体5的轴心在内外周侧)上平行形成。供电用刷30a、30b各自朝轴向滑动自如地保持在所述各刷把持部29a、29b的内部。

另外，如图1所示，在该刷保持部28a中，在形成于基部侧外周的圆环状嵌合槽内，嵌合保持有与所述保持用孔3d的内周面弹性相接的所述环状密封部件33。利用该环状密封部件33将所述空间部32与罩部件3的外部之间液密密封。

在所述各刷把持部29a、29b中，在前后端形成有开口部，所述各供电用刷30a、30b的前端部从前端侧的开口部进退自如，并且未图示的引线电线束的一端部经由各后端侧的开口部通过焊接与所述各供电用刷30a、30b的后端连接。

所述各供电用刷30a、30b形成棱柱状并被设定成规定的轴向长度，并且平坦的各前端面从轴向与所述各滑环26a、26b分别抵接。

另外，在所述刷保持部28的各刷把持部29a、29b的内部后端侧，设置有将所述各供电用刷30a、30b向各滑环26a、26b的方向施力的一对螺旋弹簧42a、42b。

如图1所示，所述一对供电用端子片31、31沿上下方向平行且形成为大致曲柄状，一侧(下端侧)的各端子31a、31a配置成露出状态，另一侧(上端侧)的各端子31b、31b在所述连接部28b的凹形嵌合槽28d内突出设置。

所述一侧的各端子31a、31a各自抵接配置在底壁28f的上表面，并且通过焊接与未图示的一对引线电线束的另一端部连接。

所述各引线电线束的长度如上述，设定成即使所述供电用刷30a、30b被所述螺旋弹簧42a、42b的弹力推出也不从刷把持部29a、29b脱落的长度。

在所述连接部28b中，位于面对前述的嵌合槽28d的前述另一侧的端子31b、31b经由凸型端子与未图示的控制单元电连接，所述嵌合槽28d被未图示的凸型端子插入上端部。

所述马达输出轴13和偏心轴部39被小径滚珠轴承37和所述滚针轴承38旋转自如地支承，所述小径滚珠轴承37设置在所述凸轮螺栓10的轴部10b外周面上，所述滚针轴承38设置在所述从动部件9的圆筒部9b的外周面上并配置在小径滚珠轴承37的轴向侧部。

所述滚针轴承38由以下部分构成：压入偏心轴部39的内周面的圆筒状的护圈(リテーナ)38a、在该护圈(リテーナ)38a的内部被旋转自如地保持的多个作为旋转体的滚针38b。该滚针38b绕所述从动部件9的圆筒部9b的外周面旋转。

关于所述小径滚珠轴承37，内圈在所述从动部件9的圆筒部9b的前端边缘和凸轮螺栓10的头部10a之间以挟持状态固定，另一方面，外圈被压入固定在所述偏心轴部39的台阶扩径状的内周面上，并且与在所述内周面上形成的台阶边缘抵接而被进行轴向定位。

另外，在所述马达输出轴13(偏心轴部39)的外周面和所述马达壳体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内泄漏的小径的油密封件46。该油密封件46具有密封功能而将电动马达12和减速机构8隔离。

所述控制单元基于来自未图示的曲轴转角传感器、空气流量计、水温传感器、加速器开度传感器等各种传感器类的信息信号来检测当前的内燃机运转状态，并基于此来进行内燃机控制，并且经由所述供电用刷30a、30b和各滑环26a、26b、切换用刷25a、25b、整流子21等向线圈18通电来进行马达输出轴13的旋转控制，而且利用减速机构8控制凸轮轴2相对于正时链轮1的相对旋转相位。

如图1～图3所示，所述减速机构8主要由以下部分构成：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的外周上的中径滚珠轴承47；设置在该中径滚珠轴承47的外周上的所述滚子48；将该滚子48保持在旋转方向上的同时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。需要说明的是，偏心旋转体由所述偏心轴部39和中径滚珠轴承47构成。

在所述偏心轴部39中，在外周面上形成的凸轮面39a的旋转轴心Y从马达输出轴13的旋转轴心X朝径向略微偏心。

所述中径滚珠轴承47以在所述滚针轴承38的径向位置上整体大致重叠的状态配置，由内圈47a、外圈47b、以及设置在所述两轮47a、47b之间的滚珠47c构成。所述内圈47a被压入固定在所述偏心轴部39的外周面上，而所述外圈47b在轴向上不固定，处于自由状态。也就是说，在该外圈47b中，轴向上的电动马达12侧的一端面不与任何部位接触，另外，在轴向上的另一端面和与此对置的保持器41的内侧面之间形成有微小的第一间隙C而处于自由状态。另外，所述各滚子48的外周面与该外圈47b的外周面转动自如地抵接，并且在该外圈47b的外周侧形成有圆环状的第二间隙C1，通过该第2间隙C1，整个中径滚珠轴承47能够伴随着所述偏心轴部39的偏心旋转而朝径向移动，即，能够偏心移动。

所述各滚子48由铁类金属形成为实心圆柱状，外径大小都相等。并且，所述各滚子48在伴随着所述中径滚珠轴承47的偏心移动而朝径向移动的同时嵌入所述内齿结构部19的内齿19a，并且，在周向上被保持器41的滚子保持孔41b的两侧边缘引导着在径向上摆动运动。

另外，如图6所示，以所述各滚子48收纳在所述保持器41的滚子保持孔41b内的状态将其设置在所述内齿结构部19的各内齿19a与中径滚珠轴承47的外圈47b之间，在该情况下，在滚子48的外表面与内齿19a的内表面之间，形成有微小的径向游隙C2(间隙)，并且在滚子48的外表面48a与滚子保持孔41b的对置的一方的内侧面41c之间，形成有微小的保持器游隙C3(间隙)。所述游隙C2、C3如后所述，是在减速机构8进行变换动作时确保所述滚子48的转动初期的动作响应性所需要的。

然后，如图6所示，一个滚子48在所述滚子保持孔41b内的可朝周向移动的游隙(间隙B)以所述正时链轮1的旋转中心，即以从马达输出轴13的旋转轴心X垂直延伸的(朝径向延伸的)中心线P为基准线朝周向0.01°～0.4°的角度范围内形成。滚子48在该滚子保持孔41b内的可朝周向移动的间隙B由所述径向游隙C2与保持器游隙C3的相对大小决定。

即，所述滚子保持孔41b的一方的内侧面41c与一个滚子48的外表面48a之间的所述保持器游隙C3被设定在0.03～0.110mm的范围内。

另一方面，所述滚子48的外表面与内齿19a的内表面之间的径向游隙C2被设定成0.003～0.06mm的范围内。

该径向游隙C2和保持器游隙C3可通过改变所述中径滚珠轴承47的外圈47b的外径，或者改变所述内齿19a的内表面的内径来进行调整。

也就是说，例如，提前准备多个所述外圈47b的外径不同的滚珠轴承47，在安装该中径滚珠轴承47等结构部件时，选择使所述各游隙C2、C3在所述范围内的轴承来设定所述最合适的游隙。

或者，提前准备多个所述各内齿19a的圆弧状内表面的内径不同的内齿结构部19(正时链轮1)，在安装各结构部件时，选择使所述各游隙C2、C3在技术方案范围内的内齿结构部19来形成最合适的游隙。

在本实施方式中，提前准备多个前者即外圈47b的外径不同的滚珠轴承47来调整游隙。

本申请发明人将滚子48在所述滚子保持孔41b内的可朝周向移动的角度设定成从所述马达输出轴13的旋转轴心X垂直延伸的基准线P开始0.01°～0.4°的角度范围内，以下，关于该设定的理由以及关于基于大量实验数据的导出过程进行说明。

即，如图7所示，在实验中，在计算所述间隙B的角度θ时，将装置驱动时的噪音等级N(虚线)与相位变换初期的响应速度V(实线)的相对特性设为参数，提前决定响应速度V成为规定的允许速度的点V1，并设定满足该点的最小角度θmin。另一方面，提前决定噪音等级N成为规定的允许等级的点N1，并设定满足该点的最大角度θmax。

因此，滚子48在滚子保持孔41b内的周向移动如果在所述最小角度θmin和最大角度θmax之间的角度范围内，则能够得到期望的响应速度V和噪音等级N。以中心线P为基准线朝周向0.01°～0.4°是通过实验求出的，所以角度范围设定在该角度范围内，所述中心线P从马达输出轴13的旋转轴心X垂直延伸。

然后，要设定在所述0.01°～0.4°的角度范围内，就要通过设定前述的径向游隙C2与保持器游隙C3的相对游隙来计算。

也就是说，如图8所示，要在间隙B的最小角度θmin与最大角度θmax的等高线范围内，就要将所述径向游隙C2设定在作为最小角度θmin的A点即0.003mm和作为最大θmax的B点即0.06mm的范围内，另一方面，将保持器游隙C3设定在作为最小角度θmin的A点即0.003mm和作为最大θmax的C点即0.110mm的范围内。

在所述减速机构8的内部，润滑油通过润滑油供给机构供给。该润滑油供给机构具有：油供给通道，其在所述缸盖01的轴承02的内部形成，从未图示的主润滑油道(メインオイルギャラリー)供给润滑油；油供给孔51，其在所述凸轮轴2的内部轴向上形成，经由沟槽51b与所述油供给通道连通；所述小径的油孔52，其在所述从动部件9的内部轴向上贯通形成，一端向所述油供给孔51开口，另一端向所述滚针轴承38与中径滚珠轴承47附近开口；未图示的油排出孔，其同样在从动部件9上贯通形成。

利用该润滑油供给机构，润滑油向所述收纳空间44内供给并滞留，从这里将中径滚珠轴承47和各滚子48润滑，并且进一步流入偏心轴部39和马达输出轴13的内部，供与滚针轴承38和小径滚珠轴承37等可动部的润滑。需要说明的是，在所述收纳空间44内滞留的润滑油由所述小径油密封件46抑制向马达壳体5内的泄漏。

〔本实施方式的动作〕

以下，关于本实施方式的动作进行说明，首先，伴随着装置的曲轴的旋转驱动，正时链轮1经由正时链条来旋转，其旋转力经由内齿结构部19和阴螺纹形成部6向马达壳体5传递，从而所述马达壳体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向凸轮轴2传递。由此，凸轮轴2的凸轮使进气门进行开闭动作。

在内燃机起动后的规定内燃机运转时间内，从所述控制单元经由各端子片31、31、各引线电线束及供电用刷30a、30b和各滑环26a、26b等向电动马达12的线圈18通电。由此，马达输出轴13被旋转驱动，该旋转力经由减速机构8减速，减速过的旋转力向凸轮轴2传递。

即，如果偏心轴部39伴随着所述马达输出轴13的旋转而进行偏心旋转，则每当马达输出轴13旋转一圈，各滚子48一边在保持器41的各滚子保持孔41b中被朝径向引导，一边越过所述内齿结构部19的一个内齿19a而转动着移动到相邻的另一内齿19a，如此依次重复着朝周向连续转动(転接)。通过各滚子48的连续转动，所述马达输出轴13的旋转被减速，同时旋转力向所述从动部件9传递。此时的减速比可由所述内齿19a的数目与滚子48的数目之差来任意设定。

由此，凸轮轴2相对于正时链轮1进行正反相对旋转，因此相对旋转相位被改变，将进气门的开闭正时向提前角侧或滞后角侧变换控制。

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)是通过所述止动凸部61b的各侧面与所述止动凹槽2b的各对置面2c、2d中的任一方抵接来进行的。

因此，进气门的开闭正时被朝提前角侧或者滞后角侧最大地变换，从而实现内燃机油耗和输出的优化。

然后，在本实施方式中，将所述滚子48的周向的移动允许范围设定在由径向游隙C2和保持器游隙C3的相对游隙决定的最小θmin即0.01°至最大θmax即0.4°的角度范围内，所以能够有效抑制装置驱动中滚子48与滚子保持孔41b内表面之间和滚子48与内齿19a之间的击打声的产生，并且能够抑制动作响应性的下降。换言之，在本实施方式中能够满足抑制装置动作响应性的下降和抑制噪音等级的两个要求。

另外，在本实施方式中，对于保持器游隙C3，不通过调整加工难度高的滚子保持孔41b的对置两侧面的宽度，而通过选择不同外径的所述外圈47b来调整径向游隙，由此能够使间隙B的间隙角θ在0.01°～0.4°的角度范围，所以制造和加工作业容易进行。其结果是，能够使滚子保持孔41b的加工公差大于径向公差，所以利用这一点也能够实现易加工性。即，在内齿结构部19中形成有多个波形状的内齿19a，所以可选择不同外径的所述外圈47b来调整径向游隙实现滚子48可朝周向移动的间隙B的调整。

而且，在本实施方式中，如上所述，因为只需将外圈47a的外径不同的滚珠轴承47进行替换，所以与替换内齿结构部19(正时链轮1)的情况相比，替换作业较为容易。

而且，所有滚子48的外径相等而成为单一等级，所以制造简单。

而且，在本实施方式中，所述空间部32内经由所述大径油密封件50和环状密封部件33而成为密封状态，但因为在所述罩部件3的圆筒部34上设置了通气用栓体56，所以在所述装置进行动作时，即使各供电用刷30a、30b在所述各滑环26a、26b上滑动产生摩擦热等使所述空间部32内的温度上升，也能够将该空间部32内的空气通过所述过滤体59迅速排出。由此，能够有效抑制所述空间部32的内压上升。

其结果是，例如能够充分抑制所述大径油密封件50和环状密封部件33等部件的变形和脱落。

本发明不限于所述各实施方式的结构，例如除了将该气门正时控制装置设置在进气侧之外，也可将其设置在排气侧。

另外，作为滚子保持孔，除了如本实施方式的切槽成为矩形的滚子保持孔之外，也可以是前端部开口的コ形滚子保持孔。

另外，在所述实施方式中，展示了将所述电动马达12在所述正时链轮1上一体化的装置，但也将所述电动马达12相对于所述正时链轮1分体设置。

以下关于从所述实施方式掌握的所述技术方案以外的发明技术思想进行说明。

〔技术方案a〕

如技术方案1所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，

所述游隙根据所述转动体的外径而分别选择性地安装所述偏心旋转体和所述内齿的任一方或者双方来进行调整。

〔技术方案b〕

如技术方案a所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，

所述偏心旋转体由以下部分构成：旋转中心与所述马达输出轴的旋转轴心偏心的偏心轴部、内圈在所述偏心轴部的外周面上固定的滚珠轴承，

所述偏心旋转体的选择性地安装是指选择性地安装外圈外径不同的多个所述滚珠轴承。

〔技术方案c〕

如技术方案a所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，

所述各转动体各自的外径相等。

〔技术方案d〕

如技术方案1所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，

所述各转动体由实心圆柱状的滚子构成。

Claims (13)

1.一种内燃机的气门正时控制装置，具有：

驱动旋转体，其从曲轴传递有旋转力，

从动旋转体，其固定在凸轮轴上，

内燃机的气门正时控制装置通过改变从动旋转体相对于所述驱动旋转体的相对旋转位置，来改变内燃机气门的动作特性，

所述内燃机的气门正时控制装置的特征在于，具有：

电动马达，其旋转状态由控制信号控制；

减速机构，其将所述电动马达的输出轴的旋转速度减速，并改变所述驱动旋转体与所述从动旋转体的相对旋转相位；

所述减速机构具有：

偏心旋转体，其设置在所述电动马达的马达输出轴上；

内齿结构部，其设置在所述驱动旋转体上，并在内周具有多个内齿；

多个转动体，其在所述偏心旋转体的外周旋转自如地设置多个，与所述内齿啮合的啮合部位通过所述偏心旋转体的偏心旋转而朝周向移动；

保持部件，其设置在所述从动旋转体上，具有限制各所述转动体的周向移动而允许径向移动的保持孔；

在由所述偏心旋转体和内齿结构部以及所述保持孔构成的空间中，将所述转动体的周向游隙形成在从基准线朝周向0.01°～0.4°的角度范围内，所述基准线从所述驱动旋转体的旋转轴心朝径向延伸。

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，

将所述保持孔的一侧的内侧面与转动体的外周面之间的保持器游隙设定在0.003～0.110mm。

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，

将所述转动体的外周面与偏心旋转体的外周面之间的径向的径向游隙设定在0.003～0.06mm。

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，

将所述转动体的外周面与内齿的内表面之间的径向的径向游隙设定在0.003～0.06mm。

5.一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，其从曲轴传递有旋转力；

从动旋转体，其固定在凸轮轴上；

电动马达，其设置在所述驱动旋转体上；

偏心旋转体，其设置在所述电动马达的马达输出轴上，相对于旋转中心偏心旋转；

内齿结构部，其设置在所述驱动旋转体上，并在内周具有多个内齿；

多个转动体，其在所述偏心旋转体的外周侧上旋转自如地设置在周向大致等间隔的位置上，与所述内齿啮合的啮合部位通过所述偏心旋转体的偏心旋转而朝周向移动；

保持部件，其设置在所述从动旋转体上，具有限制各所述转动体的周向移动而允许径向移动的保持孔；

在由所述偏心旋转体和内齿结构部以及所述保持孔构成的各所述转动体的收纳空间内，将所述转动体的可动范围设定在从中心线朝周向0.01°～0.4°的角度范围内，所述中心线从所述驱动旋转体的旋转轴心朝径向延伸。

6.如权利要求5所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，

将所述转动体位于所述保持孔内的周向可动范围设定在0.003～0.110mm。

7.如权利要求6所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，

将所述偏心旋转体的外周与内齿结构部的内齿的内周之间的所述转动体的径向可动范围设定在0.003～0.06mm。

8.如权利要求5所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，

所述偏心旋转体由以下部分构成：旋转中心与所述马达输出轴的旋转轴心偏心的偏心轴部和内圈支承在所述偏心轴部的外周上的滚珠轴承，

在所述电动马达中，偏心轴部从轴向一体地设置在所述马达输出轴上。

9.如权利要求5所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，

所述电动马达具有：

设置在壳体的内周面上的永磁铁；

旋转自如地支承在所述壳体的内部、在外周具有转子的所述马达输出轴；

设置在所述转子上的线圈。

10.如权利要求9所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，具有：

覆盖所述电动马达的前端部的罩部件；

设置在罩部件上的供电用刷；

所述电动马达在所述马达输出轴的轴向的端部侧具有滑环，所述供电用刷与所述滑环电抵接，由此来向所述线圈通电。

11.如权利要求5所述的内燃机的气门正时控制装置，其特征在于，

所述转动体由实心圆柱状的滚子构成。

12.一种内燃机的气门正时控制装置的组装方法，所述内燃机的气门正时控制装置具有：

驱动旋转体，从曲轴传递有旋转力，

从动旋转体，固定在凸轮轴上，

通过改变从动旋转体相对于所述驱动旋转体的相对旋转位置来改变内燃机气门的动作特性，

所述内燃机的气门正时控制装置的组装方法的特征在于，所述内燃机的气门正时控制装置具有：

电动马达；

减速机构，其将所述电动马达的输出轴的旋转速度减速，并改变所述驱动旋转体与所述从动旋转体的相对旋转相位；

所述减速机构具有：

偏心旋转体，其设置在所述电动马达的马达输出轴上；

内齿结构部，其设置在所述驱动旋转体上，并在内周具有多个内齿；

多个转动体，其在所述偏心旋转体的外周侧上绕周向旋转自如地设置，与所述内齿啮合的啮合部位通过所述偏心旋转体的偏心旋转而朝周向移动；

保持部件，其设置在所述从动旋转体上，具有限制各所述转动体的周向移动而允许径向移动的保持孔；

根据所述转动体的外径将所述偏心旋转体与内齿结构部的一方或者双方分别选择性地安装，以使所述转动体可周向移动的游隙设置在从基准线朝周向0.01°～0.4°的角度范围内，所述基准线从所述驱动旋转体的旋转轴心朝径向延伸。

13.如权利要求12所述的内燃机的气门正时控制装置的组装方法，其特征在于，

所述偏心旋转体由以下部分构成：旋转中心与所述马达输出轴的旋转轴心偏心的偏心轴部和内圈固定在所述偏心轴部的外周面上的滚珠轴承，

所述偏心旋转体的选择性地安装是指选择性地安装外圈外径不同的多个所述滚珠轴承。