JP2007263027A

JP2007263027A - Valve timing control device

Info

Publication number: JP2007263027A
Application number: JP2006090779A
Authority: JP
Inventors: Hideo Hattori; 秀男服部; Akira Shimazu; 彰嶋津; Eiji Isobe; 英治磯邉
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2007-10-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a valve timing control device preventing failure and damage of an electric motor. <P>SOLUTION: This device is provided with: the electric motor 21; a first rotary shaft 62 rotated by rotary torque generated by the electric motor 21; a second rotary shaft 64 rotated by rotary torque transmitted from the first rotary shaft 62; a damper 65 elastically connecting the first rotary shaft 62 and the second rotary shaft 64 in a rotary direction of the rotary shafts 62, 64 and transmitting rotary torque from the first rotary shaft 62 to the second rotary shaft 64; a phase change mechanism changing relative phase between a crankshaft and a camshaft according to rotation of the second rotary shaft 64; a stopper means limiting change of relative phase by engaging with a construction element of the phase change mechanism; and a control means monitoring rotation of the crankshaft and rotation of the camshaft and controlling the electric motor 21 based on monitor result. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、クランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する吸気弁と排気弁とのうち少なくとも一方のバルブタイミングを調整する内燃機関のバルブタイミング調整装置に関する。 The present invention relates to a valve timing adjusting device for an internal combustion engine that adjusts the valve timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve whose camshaft opens and closes by torque transmission from a crankshaft.

従来、電動モータが発生する回転トルクを利用して内燃機関のクランク軸とカム軸との間の相対位相を変化させることによりバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置が知られている。このようなバルブタイミング調整装置では、例えば特許文献１に開示されるように、クランク軸とカム軸との間の相対位相を変化させる位相変化機構の構成要素をストッパが係止することにより当該相対位相の変化が制限されるようになっている。これは、クランク軸に対してカム軸が過度に遅角する又は過度に進角すると、ピストンとシリンダとが接触する等の不具合が内燃機関において発生するからである。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a valve timing adjusting device that adjusts a valve timing by changing a relative phase between a crankshaft and a camshaft of an internal combustion engine using a rotational torque generated by an electric motor. In such a valve timing adjusting device, for example, as disclosed in Patent Document 1, a stopper engages a component of a phase change mechanism that changes a relative phase between a crankshaft and a camshaft, and the relative Phase change is limited. This is because when the camshaft is excessively retarded or excessively advanced with respect to the crankshaft, problems such as contact between the piston and the cylinder occur in the internal combustion engine.

特開２００４−３４１９号公報JP 2004-3419 A

ところで、特許文献１に開示の技術では、電動モータの出力側の回転軸と位相変化機構の入力側の回転軸とがメカニカル継手により連結されている。そのため、位相変化機構の構成要素をストッパが係止することにより生じる衝撃力は、メカニカル継手を通じて電動モータへと伝達される。特に、電動モータへの通電が遮断されることで機構要素がストッパに係止されるときには、その係止直前に電動モータの慣性回転を制御することが難しいため、電動モータへ伝達される衝撃力が大きくなり易い。こうした衝撃力の伝達により電動モータでは、故障や破損が発生するおそれがあるため、有効な対策が望まれている。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電動モータの故障及び破損を防止するバルブタイミング調整装置を提供することにある。 By the way, in the technique disclosed in Patent Document 1, the rotating shaft on the output side of the electric motor and the rotating shaft on the input side of the phase change mechanism are connected by a mechanical joint. Therefore, the impact force generated by the stopper locking the components of the phase change mechanism is transmitted to the electric motor through the mechanical joint. In particular, when the mechanical element is locked to the stopper by shutting off the electric current to the electric motor, it is difficult to control the inertial rotation of the electric motor immediately before the locking, so the impact force transmitted to the electric motor Tends to be large. Since electric motors may fail or break due to the transmission of such an impact force, an effective countermeasure is desired.
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a valve timing adjusting device that prevents failure and breakage of an electric motor.

請求項１に記載の発明によると、第二回転軸の回転に応じてクランク軸とカム軸との間の相対位相を変化させる位相変化機構の構成要素がストッパ手段により係止されると、当該係止により発生する衝撃力は第二回転軸へと伝達される。ここで第二回転軸と第一回転軸との間は、ダンパによってそれら回転軸の回転方向に弾性接続されているので、第二回転軸へと伝達された衝撃力はダンパの弾性変形により緩和されて、第一回転軸への伝達を抑制される。その結果、第一回転軸を発生トルクによって回転させる電動モータまでは衝撃力が伝達され難くなるので、電動モータに故障や破損が生じる事態を防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, when the component of the phase change mechanism that changes the relative phase between the crankshaft and the camshaft according to the rotation of the second rotary shaft is locked by the stopper means, The impact force generated by the locking is transmitted to the second rotating shaft. Here, since the second rotating shaft and the first rotating shaft are elastically connected by the damper in the rotating direction of the rotating shaft, the impact force transmitted to the second rotating shaft is alleviated by the elastic deformation of the damper. Thus, transmission to the first rotating shaft is suppressed. As a result, since it is difficult for the impact force to be transmitted to the electric motor that rotates the first rotating shaft with the generated torque, it is possible to prevent a failure or breakage of the electric motor.

また、請求項１に記載の発明によると、機構要素の係止に伴うダンパの弾性変形によって第一回転軸と第二回転軸との間の相対位相、ひいては電動モータと第二回転軸との間の相対位相は変化するが、クランク軸とカム軸との間の相対位相変化は制限される。故に、クランク軸の回転とカム軸の回転とを監視することにより、それら軸間の相対位相を正確に知ることができる。したがって、クランク軸の回転とカム軸の回転との監視結果に基づいて電動モータを制御する制御手段によれば、その制御精度を高めてバルブタイミングの高精度調整を実現することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, the relative phase between the first rotating shaft and the second rotating shaft due to the elastic deformation of the damper accompanying the locking of the mechanism element, that is, between the electric motor and the second rotating shaft. The relative phase change between the crankshaft and the camshaft is limited. Therefore, by monitoring the rotation of the crankshaft and the rotation of the camshaft, the relative phase between these axes can be accurately known. Therefore, according to the control means for controlling the electric motor based on the monitoring result of the rotation of the crankshaft and the rotation of the camshaft, it is possible to increase the control accuracy and realize a highly accurate adjustment of the valve timing.

請求項２に記載の発明によると、それぞれ第一突出部と第二突出部とが回転径方向に突出する第一回転軸と第二回転軸との回転方向においてそれらの突出部間にダンパが設けられるので、回転軸間の弾性接続構造が比較的簡素になる。
請求項３に記載の発明によると、第一突出部と第二突出部とは第一回転軸と第二回転軸との回転方向において交互に複数ずつ設けられ、隣り合う第一突出部と第二突出部との間となる複数個所にそれぞれダンパが設けられるので、緩衝性能が高くなる。 According to the second aspect of the present invention, the damper is provided between the protruding portions in the rotational direction of the first rotating shaft and the second rotating shaft in which the first protruding portion and the second protruding portion protrude in the rotational radial direction, respectively. Since it is provided, the elastic connection structure between the rotating shafts becomes relatively simple.
According to the third aspect of the present invention, a plurality of first protrusions and second protrusions are alternately provided in the rotation direction of the first rotation shaft and the second rotation shaft, and the adjacent first protrusions and first protrusions are provided. Since dampers are respectively provided at a plurality of positions between the two protruding portions, the buffering performance is improved.

請求項４に記載の発明によると、ダンパは、第一回転軸と第二回転軸との間に挟持されたゴムからなるので、装置の製造時には、例えば回転軸間にダンパを挿入することで容易に回転軸間の弾性接続構造を構築することができる。
尚、ダンパは、ゴム以外、例えば第一回転軸と第二回転軸との間の流体室に閉じ込められた弾性流体からなるものであってもよい。 According to the invention described in claim 4, since the damper is made of rubber sandwiched between the first rotating shaft and the second rotating shaft, when the device is manufactured, for example, by inserting the damper between the rotating shafts. An elastic connection structure between the rotating shafts can be easily constructed.
The damper may be made of an elastic fluid other than rubber, for example, confined in a fluid chamber between the first rotating shaft and the second rotating shaft.

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。
（第一実施形態）
図２は、本発明の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置１を示している。バルブタイミング調整装置１は、内燃機関のクランク軸からカム軸２へ機関トルクを伝達する伝達系に設けられている。バルブタイミング調整装置１はクランク軸及びカム軸２の間の相対位相を変化させることにより、内燃機関の吸気弁のバルブタイミングを調整する。バルブタイミング調整装置１は、トルク制御系４及び位相変化機構６を組み合わせてなる。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the overlapping description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol to the corresponding component in each embodiment.
(First embodiment)
FIG. 2 shows a valve timing adjusting apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. The valve timing adjusting device 1 is provided in a transmission system that transmits engine torque from the crankshaft of the internal combustion engine to the camshaft 2. The valve timing adjusting device 1 adjusts the valve timing of the intake valve of the internal combustion engine by changing the relative phase between the crankshaft and the camshaft 2. The valve timing adjusting device 1 is a combination of a torque control system 4 and a phase change mechanism 6.

トルク制御系４は、電動モータ２１及び通電制御回路２２を備えている。電動モータ２１は例えばブラシレスモータ等であり、内燃機関にステー（図示しない）を介して固定されるモータケース２３により正逆回転自在に支持される出力軸として、モータシャフト２４を有している。通電制御回路２２は駆動ドライバ及びその制御用マイクロコンピュータ等から構成されており、モータケース２３の外部又は内部に配置されて電動モータ２１に電気接続されている。また、通電制御回路２２は、クランク軸の回転数又は回転角度を検出するクランク回転センサ２６と、カム軸２の回転数又は回転角度を検出するカム回転センサ２７とに電気接続されている。通電制御回路２２は、各回転センサ２６，２７の検出値を逐次監視してそれら検出結果からクランク軸とカム軸２との間の実相対位相を算出し、その算出結果に応じて電動モータ２１のコイル（図示しない）への通電を制御する。この通電制御により、電動モータ２１はモータシャフト２４の周りに回転磁界を形成し、その回転磁界の方向に応じた方向Ｘ，Ｙ（図５参照）の回転トルクをモータシャフト２４に発生する。尚、以下の説明では、電動モータ２１が発生する回転トルクをモータトルクというものとする。 The torque control system 4 includes an electric motor 21 and an energization control circuit 22. The electric motor 21 is, for example, a brushless motor or the like, and has a motor shaft 24 as an output shaft that is rotatably supported by a motor case 23 fixed to an internal combustion engine via a stay (not shown). The energization control circuit 22 includes a drive driver and a microcomputer for controlling the drive driver. The energization control circuit 22 is disposed outside or inside the motor case 23 and is electrically connected to the electric motor 21. The energization control circuit 22 is electrically connected to a crank rotation sensor 26 that detects the rotation speed or rotation angle of the crankshaft and a cam rotation sensor 27 that detects the rotation speed or rotation angle of the camshaft 2. The energization control circuit 22 sequentially monitors the detection values of the rotation sensors 26 and 27, calculates the actual relative phase between the crankshaft and the camshaft 2 from the detection results, and the electric motor 21 according to the calculation results. The power supply to the coil (not shown) is controlled. By this energization control, the electric motor 21 forms a rotating magnetic field around the motor shaft 24, and generates rotational torque in the directions X and Y (see FIG. 5) corresponding to the direction of the rotating magnetic field. In the following description, the rotational torque generated by the electric motor 21 is referred to as motor torque.

位相変化機構６は、第一回転体としての駆動側回転体１０、第二回転体としての従動側回転体１８、減速ユニット３０、リンクユニット５０及び弾性継手６０を備えている。
図２〜４に示すように駆動側回転体１０は全体として中空形状であり、減速ユニット３０、リンクユニット５０等を収容している。この駆動側回転体１０は、二段円筒状のスプロケット１１の大径側端部に二段円筒状のカバー１２の大径側端部を同軸に螺子止めしてなる。スプロケット１１において大径部１３と小径部１４との間を接続する接続部１５には、外周側へ突出する形態で複数の歯１６が形成されており、これらの歯１６とクランク軸の複数の歯との間で環状のタイミングチェーンが巻き掛けられる。故に、クランク軸から出力された機関トルクがタイミングチェーンを通じてスプロケット１１へ伝達されるときには、駆動側回転体１０がクランク軸と連動して、当該クランク軸との間の相対位相を保ちつつ回転軸線Ｏ周りに回転する。このとき駆動側回転体１０の回転方向は、図３，４の時計方向となる。 The phase change mechanism 6 includes a driving side rotating body 10 as a first rotating body, a driven side rotating body 18 as a second rotating body, a speed reduction unit 30, a link unit 50, and an elastic joint 60.
As shown in FIGS. 2 to 4, the drive side rotating body 10 has a hollow shape as a whole, and houses the speed reduction unit 30, the link unit 50, and the like. The drive-side rotator 10 is formed by coaxially screwing a large-diameter side end of a two-stage cylindrical cover 12 to a large-diameter side end of a two-stage cylindrical sprocket 11. A plurality of teeth 16 are formed in the sprocket 11 so as to protrude to the outer peripheral side at the connection portion 15 that connects the large diameter portion 13 and the small diameter portion 14, and the plurality of teeth 16 and the plurality of crankshafts are formed. An annular timing chain is wound around the teeth. Therefore, when the engine torque output from the crankshaft is transmitted to the sprocket 11 through the timing chain, the drive-side rotator 10 interlocks with the crankshaft and maintains the relative phase with the crankshaft while maintaining the rotational axis O. Rotate around. At this time, the rotation direction of the drive side rotator 10 is the clockwise direction of FIGS.

図２，３に示すように従動側回転体１８は、軸部１７及び一対の連繋部１９を有している。軸部１７は円筒状に形成され、駆動側回転体１０及びカム軸２と同軸に配置されている。軸部１７の一端部は、スプロケット１１の接続部１５の内周側に摺動回転自在に嵌合していると共に、カム軸２の一端部にボルト固定されている。これにより、従動側回転体１８はカム軸２と連動して、当該カム軸２との間の相対位相を保ちつつ回転軸線Ｏ周りに回転可能となっており、また従動側回転体１８は駆動側回転体１０に対して相対回転可能となっている。尚、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が進角する相対回転方向が方向Ｘであり、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が遅角する相対回転方向が方向Ｙである。
各連繋部１９は、軸部１７の中間部から回転径方向の外側へ突出する平板状に形成され、回転軸線Ｏに関する１８０度の回転対称位置にそれぞれ配置されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the driven side rotating body 18 includes a shaft portion 17 and a pair of connecting portions 19. The shaft portion 17 is formed in a cylindrical shape, and is disposed coaxially with the drive side rotating body 10 and the cam shaft 2. One end portion of the shaft portion 17 is fitted to the inner peripheral side of the connection portion 15 of the sprocket 11 so as to be slidable and rotatable, and is fixed to one end portion of the cam shaft 2 by bolts. As a result, the driven-side rotator 18 can rotate around the rotation axis O while maintaining the relative phase with the camshaft 2 in conjunction with the camshaft 2, and the driven-side rotator 18 is driven. Relative rotation with respect to the side rotating body 10 is possible. The relative rotation direction in which the driven-side rotator 18 advances with respect to the drive-side rotator 10 is the direction X, and the relative rotation direction in which the driven-side rotator 18 retards with respect to the drive-side rotator 10 is the direction. Y.
Each connecting portion 19 is formed in a flat plate shape that protrudes outward in the rotational radial direction from the intermediate portion of the shaft portion 17, and is arranged at a rotationally symmetric position of 180 degrees with respect to the rotation axis O.

図２，５に示すように減速ユニット３０は、外歯車３１、遊星キャリヤ３２、内歯車３３及び案内回転体３４等から構成されている。
歯先円が歯底円の外周側に設定された外歯車３１はカバー１２に同軸にリベットかしめされ、駆動側回転体１０と一体回転可能となっている。 As shown in FIGS. 2 and 5, the speed reduction unit 30 includes an external gear 31, a planet carrier 32, an internal gear 33, a guide rotor 34, and the like.
An external gear 31 having a tooth tip circle set on the outer peripheral side of the root circle is rivet caulked coaxially with the cover 12 and can rotate integrally with the drive side rotating body 10.

遊星キャリヤ３２は全体として筒状に形成されており、駆動側回転体１０と同軸の円筒面状に形成された内周面３５を有している。遊星キャリヤ３２の内周面３５には溝部３６が開口しており、当該溝部３６に嵌合部６１が嵌合する弾性継手６０によってモータシャフト２４が内周面３５と同軸に遊星キャリヤ３２に連結されている。これにより遊星キャリヤ３２は、回転軸線Ｏ周りに回転可能且つ駆動側回転体１０に対して相対回転可能となっている。遊星キャリヤ３２においてモータシャフト２４とは反対側に設けられている偏心カム部３８は、駆動側回転体１０に対して偏心する円筒面状の外周面を有している。 The planet carrier 32 is formed in a cylindrical shape as a whole, and has an inner peripheral surface 35 formed in a cylindrical surface coaxial with the drive side rotating body 10. A groove 36 is opened in the inner peripheral surface 35 of the planet carrier 32, and the motor shaft 24 is connected to the planet carrier 32 coaxially with the inner peripheral surface 35 by an elastic joint 60 in which the fitting portion 61 is fitted in the groove 36. Has been. As a result, the planet carrier 32 can rotate around the rotation axis O and can rotate relative to the drive side rotating body 10. The eccentric cam portion 38 provided on the opposite side to the motor shaft 24 in the planetary carrier 32 has a cylindrical outer peripheral surface that is eccentric with respect to the drive side rotating body 10.

内歯車３３は有底円筒状に形成され、歯先円が歯底円の内周側に設定された歯車部３９を有している。歯車部３９の歯底円は外歯車３１の歯先円よりも大きく、また歯車部３９の歯数は外歯車３１の歯数よりも一つ多い。歯車部３９は、回転軸線Ｏに対し偏心して外歯車３１の外周側に配置されており、その偏心側とは反対側において外歯車３１に噛合している。内歯車３３の中心孔４１は歯車部３９と同軸の円筒孔状を呈しており、当該中心孔４１がベアリング４０を介して偏心カム部３８の外周側に嵌合している。これにより、内歯車３３は遊星キャリヤ３２により支持されて、偏心カム部３８の外周面の偏心中心線Ｐ周りに自転しつつ偏心カム部３８の回転方向へ公転する遊星運動を実現可能である。 The internal gear 33 is formed in a bottomed cylindrical shape, and has a gear portion 39 in which a tooth tip circle is set on the inner peripheral side of the tooth bottom circle. The tooth bottom circle of the gear portion 39 is larger than the tooth tip circle of the external gear 31, and the number of teeth of the gear portion 39 is one more than the number of teeth of the external gear 31. The gear portion 39 is arranged on the outer peripheral side of the external gear 31 and is eccentric with respect to the rotation axis O, and meshes with the external gear 31 on the side opposite to the eccentric side. The central hole 41 of the internal gear 33 has a cylindrical hole shape coaxial with the gear portion 39, and the central hole 41 is fitted to the outer peripheral side of the eccentric cam portion 38 via the bearing 40. Thereby, the internal gear 33 is supported by the planet carrier 32, and it is possible to realize a planetary motion that revolves around the eccentric center line P of the outer peripheral surface of the eccentric cam portion 38 and revolves in the rotation direction of the eccentric cam portion 38.

図２，４に示すように案内回転体３４は、駆動側回転体１０と同軸の円環板状に形成されている。案内回転体３４は、従動側回転体１８の軸部１７においてカム軸２とは反対側端部の外周側に摺動回転自在に嵌合している。これにより案内回転体３４は、回転軸線Ｏ周りに回転可能且つ回転体１０，１８に対して相対回転可能となっている。図２，５に示すように、案内回転体３４において回転方向に等間隔をあけた複数箇所（ここでは九箇所）には、円筒孔状の係合孔４８が形成されている。またそれに対応して、内歯車３３の回転方向に等間隔をあけた複数箇所（ここでは九箇所）には、対応する係合孔４８へ突入して係合する円柱状の係合突起４９が形成されている。 As shown in FIGS. 2 and 4, the guide rotator 34 is formed in an annular plate shape coaxial with the drive-side rotator 10. The guide rotator 34 is slidably fitted to the outer peripheral side of the end portion on the opposite side of the camshaft 2 in the shaft portion 17 of the driven-side rotator 18. As a result, the guide rotator 34 can rotate around the rotation axis O and can rotate relative to the rotators 10 and 18. As shown in FIGS. 2 and 5, cylindrical hole-like engagement holes 48 are formed at a plurality of places (here, nine places) at equal intervals in the rotation direction of the guide rotating body 34. Correspondingly, cylindrical engagement protrusions 49 that enter and engage with the corresponding engagement holes 48 are provided at a plurality of positions (in this case, nine positions) at equal intervals in the rotation direction of the internal gear 33. Is formed.

こうした構成の減速ユニット３０では、遊星キャリヤ３２が駆動側回転体１０に対して相対回転しないときには、内歯車３３が遊星運動することなく駆動側回転体１０と共に回転し、各係合突起４９が係合孔４８を回転側へ押圧する。その結果、案内回転体３４が駆動側回転体１０との間の相対位相を保ちつつ、図５の時計方向へ回転する。 In the speed reduction unit 30 having such a configuration, when the planetary carrier 32 does not rotate relative to the drive-side rotator 10, the internal gear 33 rotates together with the drive-side rotator 10 without planetary motion, and the engagement protrusions 49 are engaged. The joint hole 48 is pressed to the rotation side. As a result, the guide rotator 34 rotates in the clockwise direction in FIG. 5 while maintaining a relative phase with the drive-side rotator 10.

モータシャフト２４から弾性継手６０を通じて遊星キャリヤ３２へ伝達されるモータトルクが方向Ｘへ増大すること等により、遊星キャリヤ３２が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転するときには、内歯車３３が外歯車３１との噛合歯を変化させつつ遊星運動することで、各係合突起４９が係合孔４８を回転側へ押圧する力が増大する。その結果、案内回転体３４が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転する。一方、遊星キャリヤ３２へ伝達されるモータトルクが方向Ｙへ増大する又は内燃機関の運転中に電動モータ２１への通電が遮断されること等により、遊星キャリヤ３２が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転するときには、内歯車３３が外歯車３１との噛合歯を変化させつつ遊星運動することで、各係合突起４９が係合孔４８を反回転側へ押圧する。その結果、案内回転体３４が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転する。
このような減速ユニット３０によれば、モータシャフト２４から弾性継手６０を通じて入力されるモータトルクを増幅して案内回転体３４へ伝達することにより、当該案内回転体３４を駆動側回転体１０に対して相対的に回転駆動することができる。 When the planetary carrier 32 rotates relative to the drive side rotor 10 in the direction X due to the motor torque transmitted from the motor shaft 24 to the planetary carrier 32 through the elastic joint 60 increasing in the direction X, the internal gear 33 However, the planetary movement while changing the meshing teeth with the external gear 31 increases the force with which each engagement protrusion 49 presses the engagement hole 48 toward the rotation side. As a result, the guide rotator 34 rotates relative to the drive-side rotator 10 in the direction X. On the other hand, when the motor torque transmitted to the planetary carrier 32 increases in the direction Y or the energization of the electric motor 21 is interrupted during the operation of the internal combustion engine, the planetary carrier 32 is applied to the drive side rotor 10. When the relative rotation in the direction Y is made, the internal gear 33 performs a planetary motion while changing the meshing teeth with the external gear 31, so that each engagement protrusion 49 presses the engagement hole 48 to the counter-rotation side. As a result, the guide rotator 34 rotates relative to the drive-side rotator 10 in the direction Y.
According to such a reduction unit 30, the motor torque input from the motor shaft 24 through the elastic joint 60 is amplified and transmitted to the guide rotator 34, so that the guide rotator 34 is transmitted to the drive-side rotator 10. Can be relatively rotated.

図２〜４，６に示すようにリンクユニット５０は、一対の第一リンク５２、一対の第二リンク５３、溝形成部５４及び一対の可動体５６等から構成されている。尚、図２〜４は、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が最遅角したときのリンクユニット５０の状態を示し、図６は、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が最進角したときのリンクユニット５０の状態を示している。また、図３，４，６では、断面を表すハッチングの図示を省略している。 As shown in FIGS. 2 to 4 and 6, the link unit 50 includes a pair of first links 52, a pair of second links 53, a groove forming portion 54, a pair of movable bodies 56, and the like. 2 to 4 show the state of the link unit 50 when the driven side rotating body 18 is most retarded with respect to the driving side rotating body 10, and FIG. The state of the link unit 50 when the rotator 18 is at the most advanced angle is shown. 3, 4, and 6, hatching representing a cross section is omitted.

図２，３に示すように各第一リンク５２は、それぞれ円弧形の平板状に形成されて回転軸線Ｏに関する１８０度の回転対称位置に配置され、接続部１５の所定箇所に回り対偶によって連繋している。各第二リンク５３は、それぞれω字形の平板状に形成されて回転軸線Ｏに関する１８０度の回転対称位置に配置され、対応する連繋部１９に回り対偶によって連繋し且つ対応する第一リンク５２に回り対偶によって連繋している。 As shown in FIGS. 2 and 3, each of the first links 52 is formed in an arc-shaped flat plate and is disposed at a rotationally symmetric position of 180 degrees with respect to the rotation axis O, and rotates around a predetermined portion of the connecting portion 15 by a pair. It is connected. Each second link 53 is formed in a ω-shaped flat plate and is arranged at a rotationally symmetric position of 180 degrees with respect to the rotation axis O. The second link 53 is connected to the corresponding connecting portion 19 by a pair and is connected to the corresponding first link 52. They are connected by turning pairs.

図２，４に示すように溝形成部５４は、案内回転体３４において内歯車３３とは反対側の端面を含む部分により形成されている。溝形成部５４において回転軸線Ｏに関する１８０度の回転対称位置には、それぞれ案内溝５８が形成されている。各案内溝５８は回転軸線Ｏの外周側を所定の幅をもって延伸し、その延伸方向において回転軸線Ｏからの距離が変化するように案内回転体３４の径方向軸線に対して傾斜する曲線状である。ここで、図４，６に示すように本実施形態の案内溝５８は、方向Ｘへ向かうほど回転軸線Ｏから離間するように傾斜している。尚、案内溝５８については、方向Ｙへ向かうほど回転軸線Ｏから離間するように傾斜していてもよいし、また曲線状以外の例えば直線状等であってもよい。 As shown in FIGS. 2 and 4, the groove forming portion 54 is formed by a portion including an end surface on the opposite side to the internal gear 33 in the guide rotating body 34. In the groove forming portion 54, guide grooves 58 are formed at rotationally symmetric positions of 180 degrees with respect to the rotation axis O, respectively. Each guide groove 58 extends in the outer peripheral side of the rotation axis O with a predetermined width, and has a curved shape that is inclined with respect to the radial axis of the guide rotator 34 so that the distance from the rotation axis O changes in the extending direction. is there. Here, as shown in FIGS. 4 and 6, the guide groove 58 of the present embodiment is inclined so as to be separated from the rotation axis O toward the direction X. In addition, about the guide groove 58, you may incline so that it may leave | separate from the rotating axis O, so that it goes to the direction Y, for example, may be linear form etc. other than curvilinear form.

図２〜４に示すように各可動体５６は円柱軸状に形成され、回転軸線Ｏに対して偏心する形態で設けられている。各可動体５６の一端部は柱筒二部材により形成され、対応する案内溝５８内に滑動自在に嵌合している。各可動体５６の他端部は、対応する第一リンク５２に相対回転自在に嵌合し、各可動体５６の中間部は、対応する第二リンク５３に圧入固定されている。かかる嵌合及び圧入固定により各可動体５６は、リンク５２，５３間の回り対偶を実現している。 As shown in FIGS. 2 to 4, each movable body 56 is formed in a cylindrical shaft shape and is provided in a form that is eccentric with respect to the rotation axis O. One end portion of each movable body 56 is formed by two columnar cylinder members, and is slidably fitted in the corresponding guide groove 58. The other end portion of each movable body 56 is fitted to the corresponding first link 52 so as to be relatively rotatable, and the intermediate portion of each movable body 56 is press-fitted and fixed to the corresponding second link 53. By such fitting and press-fitting and fixing, each movable body 56 realizes a turning pair between the links 52 and 53.

こうした構成のリンクユニット５０では、案内回転体３４が駆動側回転体１０との間の相対位相を保っているときには、各可動体５６がそれぞれ案内溝５８内を案内されずに案内回転体３４と共に回転する。このとき、連繋するリンク５２，５３同士の相対位置関係が変化しないので、従動側回転体１８が駆動側回転体１０との間の相対位相を保ちつつ図４，６の時計方向へ回転する。したがって、カム軸２のクランク軸に対する相対位相が変化せず、バルブタイミングが保持される。 In the link unit 50 having such a configuration, when the guide rotator 34 maintains a relative phase with the drive-side rotator 10, each movable body 56 is not guided in the guide groove 58, and is guided together with the guide rotator 34. Rotate. At this time, since the relative positional relationship between the linked links 52 and 53 does not change, the driven-side rotator 18 rotates in the clockwise direction in FIGS. 4 and 6 while maintaining the relative phase with the drive-side rotator 10. Therefore, the relative phase of the cam shaft 2 with respect to the crank shaft does not change, and the valve timing is maintained.

案内回転体３４が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転するときには、各可動体５６が案内溝５８内を回転軸線Ｏへ接近する側へ案内される。このとき各可動体５６は、対応する第一リンク５２を回転駆動しつつ、自身と回転軸線Ｏとの間の距離を縮小するように移動する。その結果、各第二リンク５３が可動体５６により押圧されて連繋部１９と共に方向Ｘへ駆動されるため、従動側回転体１８が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転する。したがって、カム軸２のクランク軸に対する相対位相が進角し、それに合わせてバルブタイミングも進角する。一方、案内回転体３４が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転するときには、各可動体５６が案内溝５８内を回転軸線Ｏから離間する側へ案内される。このとき各可動体５６は、対応する第一リンク５２を回転駆動しつつ、自身と回転軸線Ｏとの間の距離を拡大するように移動する。その結果、各第二リンク５３が可動体５６により引張られて連繋部１９と共に方向Ｙへ駆動されるため、従動側回転体１８が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転する、したがって、カム軸２のクランク軸に対する相対位相が遅角し、それに合わせてバルブタイミングも遅角する。
このようなリンクユニット５０によれば、駆動側回転体１０に対する案内回転体３４の相対回転に応じて各可動体５６及び各リンク５２，５３を駆動することにより、クランク軸及びカム軸２間の相対位相、ひいてはバルブタイミングを変化させることができる。 When the guide rotator 34 rotates relative to the drive-side rotator 10 in the direction X, each movable member 56 is guided in the guide groove 58 to the side approaching the rotation axis O. At this time, each movable body 56 moves so as to reduce the distance between itself and the rotation axis O while rotationally driving the corresponding first link 52. As a result, each second link 53 is pressed by the movable body 56 and driven in the direction X together with the connecting portion 19, so that the driven side rotary body 18 rotates relative to the drive side rotary body 10 in the direction X. Therefore, the relative phase of the camshaft 2 with respect to the crankshaft advances, and the valve timing advances accordingly. On the other hand, when the guide rotator 34 rotates relative to the drive-side rotator 10 in the direction Y, each movable body 56 is guided in the guide groove 58 to the side away from the rotation axis O. At this time, each movable body 56 moves so as to increase the distance between itself and the rotation axis O while rotationally driving the corresponding first link 52. As a result, each second link 53 is pulled by the movable body 56 and driven in the direction Y together with the connecting portion 19, so that the driven side rotary body 18 rotates relative to the drive side rotary body 10 in the direction Y. The relative phase of the camshaft 2 with respect to the crankshaft is retarded, and the valve timing is also retarded accordingly.
According to such a link unit 50, each movable body 56 and each link 52, 53 are driven according to the relative rotation of the guide rotator 34 with respect to the drive-side rotator 10, whereby the crankshaft and the camshaft 2 are connected. The relative phase and thus the valve timing can be changed.

次に、第一実施形態の特徴部分について詳細に説明する。
まず、案内溝５８の詳細について説明する。図４，６に示すように一方の案内溝５８の両端部８０，８１には、ストッパ面８２，８３がそれぞれ設けられている。各ストッパ面８２，８３はそれぞれ端部８０，８１の端面により形成され、案内溝５８の延伸方向の軸線に略垂直な平面状である。ストッパ面８２は、図４に示すように端部８０へ到達した可動体５６の外周面５７に案内溝５８の延伸方向の外側から当接し、それによって可動体５６を係止する。一方、ストッパ面８３は、図６に示すように端部８１へ到達した可動体５６の外周面５７に案内溝５８の延伸方向の外側から当接し、それによって可動体５６を係止する。
尚、他方の案内溝５８の両端部８４，８５の端面８６，８７は、図４，６に示すように任意の作動状態において可動体５６の外周面５７には当接しない。 Next, the characteristic part of 1st embodiment is demonstrated in detail.
First, details of the guide groove 58 will be described. As shown in FIGS. 4 and 6, stopper surfaces 82 and 83 are provided at both ends 80 and 81 of one guide groove 58, respectively. The stopper surfaces 82 and 83 are formed by end surfaces of the end portions 80 and 81, respectively, and have a planar shape substantially perpendicular to the axis of the guide groove 58 in the extending direction. As shown in FIG. 4, the stopper surface 82 comes into contact with the outer peripheral surface 57 of the movable body 56 reaching the end 80 from the outside in the extending direction of the guide groove 58, thereby locking the movable body 56. On the other hand, the stopper surface 83 comes into contact with the outer peripheral surface 57 of the movable body 56 reaching the end 81 as shown in FIG. 6 from the outside in the extending direction of the guide groove 58, thereby locking the movable body 56.
Note that the end surfaces 86 and 87 of both end portions 84 and 85 of the other guide groove 58 do not contact the outer peripheral surface 57 of the movable body 56 in an arbitrary operation state as shown in FIGS.

続いて、弾性継手６０の詳細について説明する。図１に示すように弾性継手６０は、インナシャフト６２、ロックピン６３、アウタシャフト６４、ダンパ６５等から構成されている。
インナシャフト６２は、インナ本体６６及びインナ突出部６７を有している。インナ本体６６は、モータシャフト２４より大径の円筒状に形成されている。インナ本体６６はモータシャフト２４に対し外挿され、ロックピン６３によりモータシャフト２４と連結されている。ここでロックピン６３は、インナ本体６６及びモータシャフト２４を回転径方向に貫通しており、モータシャフト２４に対するインナ本体６６の相対的な径方向移動を許容することでシャフト２４，６２間の調心作用を発揮する。したがって、インナシャフト６２は、モータシャフト２４からのモータトルクの伝達によりモータシャフト２４と連動して回転軸線Ｏ周りに回転可能となっている。インナ突出部６７はインナ本体６６から回転径方向の外側へ突出しており、当該突出側の先端面が回転径方向の外側へ向かって凸となる円弧面状に形成されている。本実施形態のインナ突出部６７は回転軸線Ｏに関して１８０度の回転対称位置となる二箇所に設けられ、インナシャフト６２の回転方向に互いに等間隔をあけている。 Next, details of the elastic joint 60 will be described. As shown in FIG. 1, the elastic joint 60 includes an inner shaft 62, a lock pin 63, an outer shaft 64, a damper 65, and the like.
The inner shaft 62 has an inner body 66 and an inner protrusion 67. The inner body 66 is formed in a cylindrical shape having a larger diameter than the motor shaft 24. The inner body 66 is extrapolated with respect to the motor shaft 24 and is connected to the motor shaft 24 by a lock pin 63. Here, the lock pin 63 penetrates the inner main body 66 and the motor shaft 24 in the rotational radial direction, and allows the relative movement of the inner main body 66 relative to the motor shaft 24 to adjust the shafts 24 and 62. Demonstrate mind action. Therefore, the inner shaft 62 can rotate around the rotation axis O in conjunction with the motor shaft 24 by transmission of motor torque from the motor shaft 24. The inner protruding portion 67 protrudes outward from the inner main body 66 in the rotational radial direction, and is formed in a circular arc surface shape in which the tip surface on the protruding side is convex outward in the rotational radial direction. The inner protrusions 67 of the present embodiment are provided at two positions that are rotationally symmetric with respect to the rotation axis O at 180 degrees, and are equally spaced from each other in the rotation direction of the inner shaft 62.

アウタシャフト６４は、アウタ本体６８、アウタ突出部６９及び嵌合部６１を有している。アウタ本体６８は、インナ本体６６より大径且つ遊星キャリヤ３２の内周面３５より僅かに小径の円筒状に形成されている。アウタ本体６８の内周面は、各インナ突出部６７の突出側先端面に対し回転径方向の外側から摺動自在に嵌合している。アウタ突出部６９はアウタ本体６８から回転径方向の内側へ突出しており、当該突出側の先端面が回転径方向の外側へ向かって凹となる円弧面状に形成されている。アウタ突出部６９は回転軸線Ｏに関して１８０度の回転対称位置となる二箇所にそれぞれ設けられ、アウタシャフト６４の回転方向に互いに等間隔をあけている。各アウタ突出部６９は各インナ突出部６７間に配置されており、それによってアウタ突出部６９とインナ突出部６７とがシャフト６２，６４の回転方向に交互に並んだ形となっている。各アウタ突出部６９の突出高さは各インナ突出部６７の突出高さと略同一であり、各アウタ突出部６９の突出側先端面はインナ本体６６の外周面に回転径方向の外側から摺動自在に嵌合している。嵌合部６１は、アウタ本体６８から回転径方向の外側へ突出している。嵌合部６１は回転軸線Ｏに関して１８０度の回転対称位置となる二箇所にそれぞれ設けられ、遊星キャリヤ３２の対応する溝部３６に嵌合連結されている。以上の構成により、インナシャフト６２とアウタシャフト６４との間での相対回転が可能となっており、また遊星キャリヤ３２がアウタシャフト６４と連動して回転可能となっている。 The outer shaft 64 has an outer main body 68, an outer protruding portion 69, and a fitting portion 61. The outer main body 68 is formed in a cylindrical shape having a larger diameter than the inner main body 66 and a slightly smaller diameter than the inner peripheral surface 35 of the planet carrier 32. The inner peripheral surface of the outer main body 68 is slidably fitted from the outer side in the rotational radial direction to the protruding side end surface of each inner protruding portion 67. The outer projecting portion 69 projects from the outer main body 68 inward in the rotational radial direction, and is formed in an arcuate surface shape in which the distal end surface on the projecting side becomes concave outward in the rotational radial direction. The outer protrusions 69 are provided at two positions which are rotationally symmetric with respect to the rotation axis O at 180 degrees, and are spaced apart from each other in the rotational direction of the outer shaft 64. The outer protrusions 69 are disposed between the inner protrusions 67, whereby the outer protrusions 69 and the inner protrusions 67 are alternately arranged in the rotation direction of the shafts 62 and 64. The projecting height of each outer projecting portion 69 is substantially the same as the projecting height of each inner projecting portion 67, and the projecting side tip surface of each outer projecting portion 69 slides on the outer peripheral surface of the inner body 66 from the outside in the rotational radial direction. Fits freely. The fitting portion 61 protrudes outward from the outer main body 68 in the rotational radial direction. The fitting portions 61 are respectively provided at two positions which are rotationally symmetric positions of 180 degrees with respect to the rotation axis O, and are fitted and connected to the corresponding groove portions 36 of the planet carrier 32. With the above configuration, relative rotation between the inner shaft 62 and the outer shaft 64 is possible, and the planetary carrier 32 can rotate in conjunction with the outer shaft 64.

ダンパ６５は弾性変形自在な材料、本実施形態ではゴムにより扇状に形成されている。ダンパ６５は、隣り合ったインナ突出部６７とアウタ突出部６９との間となる四箇所にそれぞれ設けられ、シャフト６２，６４の回転方向においてそれら突出部６７，６９間に圧縮状態で挟持されている。これにより各ダンパ６５は、シャフト６２，６４間を回転方向に弾性接続している。本実施形態では、シャフト６２，６４の回転径方向におけるダンパ６５の幅がインナ突出部６７及びアウタ突出部６９の突出高さより僅かに小さくされ、突出部６７，６９間におけるダンパ６５の弾性変形が許容されている。 The damper 65 is formed in a fan shape by an elastically deformable material, in this embodiment, rubber. The dampers 65 are respectively provided at four locations between the adjacent inner protrusions 67 and the outer protrusions 69, and are held in a compressed state between the protrusions 67 and 69 in the rotational direction of the shafts 62 and 64. Yes. Thereby, each damper 65 elastically connects between the shafts 62 and 64 in the rotation direction. In the present embodiment, the width of the damper 65 in the rotational radial direction of the shafts 62 and 64 is made slightly smaller than the projecting height of the inner projecting portion 67 and the outer projecting portion 69, and the elastic deformation of the damper 65 between the projecting portions 67 and 69 is caused. Is allowed.

次に、第一実施形態の特徴的作動について説明する。
モータシャフト２４からインナシャフト６２へ方向Ｙのモータトルクが伝達されると、インナシャフト６２は、図７（Ａ）に示すようにアウタシャフト６４に対して方向Ｙへ相対回転する。このとき各インナ突出部６７は、方向Ｙ側のアウタ突出部６９の間で方向Ｙ側のダンパ６５を圧縮すると共に、方向Ｘ側のアウタ突出部６９との間で方向Ｘ側のダンパ６５を形状復原する。その結果、各ダンパ６５がモータトルクに応じた分、弾性変形してモータトルクがインナシャフト６２から方向Ｙ側のダンパ６５を通じてアウタシャフト６４まで伝達されるため、アウタシャフト６４と遊星キャリヤ３２とが駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転する。これにより、減速ユニット３０及びリンクユニット５０が作動してカム軸２のクランク軸に対する相対位相が遅角する。 Next, the characteristic operation of the first embodiment will be described.
When the motor torque in the direction Y is transmitted from the motor shaft 24 to the inner shaft 62, the inner shaft 62 rotates relative to the outer shaft 64 in the direction Y as shown in FIG. At this time, each inner protrusion 67 compresses the direction Y-side damper 65 between the direction Y-side outer protrusions 69, and also compresses the direction X-side damper 65 between the direction X-side outer protrusions 69. Restore shape. As a result, each damper 65 is elastically deformed by an amount corresponding to the motor torque, and the motor torque is transmitted from the inner shaft 62 to the outer shaft 64 through the damper 65 on the direction Y side. Therefore, the outer shaft 64 and the planetary carrier 32 are connected to each other. Relative rotation in the direction Y with respect to the drive-side rotator 10. Thereby, the deceleration unit 30 and the link unit 50 operate, and the relative phase of the camshaft 2 with respect to the crankshaft is retarded.

こうした相対位相の遅角が進む又は内燃機関の運転中に電動モータ２１への通電が遮断されることにより、一方の案内溝５８の端部８０へ可動体５６が到達したときには、図４に示すように平面状のストッパ面８２が可動体５６の外周面５７に当接する。その結果、可動体５６が傾きを抑制されつつストッパ面８２に係止されるため、駆動側回転体１０に対する案内回転体３４の相対回転及び各リンク５２，５３の作動が止められてカム軸２のクランク軸に対する相対位相が最遅角位相に制限される。このとき、可動体５６がストッパ面８２に係止されることによって発生する衝撃力は内歯車３３及び遊星キャリヤ３２を通じてアウタシャフト６４へと伝達されるが、各ダンパ６５の弾性変形によって緩和されるため、インナシャフト６２へは伝達され難い。 FIG. 4 shows the case where the movable body 56 arrives at the end 80 of one guide groove 58 due to such a delay of the relative phase or by turning off the power supply to the electric motor 21 during operation of the internal combustion engine. Thus, the planar stopper surface 82 contacts the outer peripheral surface 57 of the movable body 56. As a result, since the movable body 56 is locked to the stopper surface 82 while the inclination is suppressed, the relative rotation of the guide rotating body 34 with respect to the driving side rotating body 10 and the operation of the links 52 and 53 are stopped, and the camshaft 2 The relative phase with respect to the crankshaft is limited to the most retarded phase. At this time, the impact force generated when the movable body 56 is locked to the stopper surface 82 is transmitted to the outer shaft 64 through the internal gear 33 and the planet carrier 32, but is mitigated by elastic deformation of each damper 65. Therefore, it is difficult to transmit to the inner shaft 62.

また一方、モータシャフト２４からインナシャフト６２へ方向Ｘのモータトルクが伝達されると、インナシャフト６２は、図７（Ｂ）に示すようにアウタシャフト６４に対して方向Ｘへ相対回転する。このとき各インナ突出部６７は、方向Ｘ側のアウタ突出部６９の間で方向Ｘ側のダンパ６５を圧縮すると共に、方向Ｙ側のアウタ突出部６９との間で方向Ｙ側のダンパ６５を形状復原する。その結果、各ダンパ６５がモータトルクに応じた分、弾性変形してモータトルクがインナシャフト６２から方向Ｘ側のダンパ６５を通じてアウタシャフト６４まで伝達されるため、アウタシャフト６４と遊星キャリヤ３２とが駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転する。これにより、減速ユニット３０及びリンクユニット５０が作動してカム軸２のクランク軸に対する相対位相が進角する。 On the other hand, when the motor torque in the direction X is transmitted from the motor shaft 24 to the inner shaft 62, the inner shaft 62 rotates relative to the outer shaft 64 in the direction X as shown in FIG. At this time, each inner protrusion 67 compresses the direction X side damper 65 between the direction X side outer protrusions 69, and also compresses the direction Y side damper 65 between the direction Y side outer protrusions 69. Restore shape. As a result, each damper 65 is elastically deformed by the amount corresponding to the motor torque, and the motor torque is transmitted from the inner shaft 62 to the outer shaft 64 through the damper 65 on the direction X side. Therefore, the outer shaft 64 and the planetary carrier 32 are connected to each other. Relative rotation in the direction X with respect to the driving side rotating body 10. Thereby, the deceleration unit 30 and the link unit 50 operate, and the relative phase of the camshaft 2 with respect to the crankshaft advances.

こうした相対位相の進角が進むことにより、一方の案内溝５８の端部８１へ可動体５６が到達したときには、図６に示すように平面状のストッパ面８３が可動体５６の外周面５７に当接する。その結果、可動体５６が傾きを抑制されつつストッパ面８３に係止されるため、駆動側回転体１０に対する案内回転体３４の相対回転及び各リンク５２，５３の作動が止められてカム軸２のクランク軸に対する相対位相が最進角位相に制限される。このとき、可動体５６がストッパ面８３に係止されることによって発生する衝撃力はアウタシャフト６４へと伝達されるが、各ダンパ６５の弾性変形によって緩和されるため、インナシャフト６２へは伝達され難い。 When the movable body 56 reaches the end portion 81 of one guide groove 58 by advancement of the relative phase advance angle, a planar stopper surface 83 is formed on the outer peripheral surface 57 of the movable body 56 as shown in FIG. Abut. As a result, since the movable body 56 is locked to the stopper surface 83 while the inclination is suppressed, the relative rotation of the guide rotation body 34 with respect to the drive side rotation body 10 and the operation of the links 52 and 53 are stopped, and the camshaft 2 The relative phase with respect to the crankshaft is limited to the most advanced phase. At this time, the impact force generated when the movable body 56 is locked to the stopper surface 83 is transmitted to the outer shaft 64, but is mitigated by the elastic deformation of each damper 65, so that it is transmitted to the inner shaft 62. It is hard to be done.

以上説明した第一実施形態によると、ストッパ面８２，８３が可動体５６を係止することによる衝撃力は、各ダンパ６５の緩衝作用によってインナシャフト６２、さらにはモータシャフト２４への伝達を抑制される。したがって、電動モータ２１がモータシャフト２４へ衝撃力を受けて故障する又は破損する事態を防止することができるので、バルブタイミング調整装置１の耐久性が向上する。 According to the first embodiment described above, the impact force due to the stopper surfaces 82 and 83 locking the movable body 56 suppresses transmission to the inner shaft 62 and further to the motor shaft 24 by the buffering action of each damper 65. Is done. Accordingly, it is possible to prevent the electric motor 21 from being damaged or damaged due to the impact force applied to the motor shaft 24, so that the durability of the valve timing adjusting device 1 is improved.

また、第一実施形態によると、各ダンパ６５が弾性変形した場合、モータシャフト２４と遊星キャリヤ３２との間の相対位相が変化するため、モータシャフト２４の回転数又は回転角度からクランク軸とカム軸２との間の実相対位相を高精度に知ることは難しくなる。しかし、通電制御回路２２では、クランク軸及びカム軸２の各回転を監視した結果からそれら軸間の実相対位相を算出するので、当該実相対位相を高精度に知ることができる。したがって、算出した実相対位相に基づき電動モータ２１を制御する通電制御回路２２によれば、バルブタイミングの調整精度を高めることができる。 Further, according to the first embodiment, when each damper 65 is elastically deformed, the relative phase between the motor shaft 24 and the planet carrier 32 changes. Therefore, the crankshaft and the cam are determined from the rotation speed or rotation angle of the motor shaft 24. It becomes difficult to know the actual relative phase with the axis 2 with high accuracy. However, since the energization control circuit 22 calculates the actual relative phase between the crankshaft and the camshaft 2 from the result of monitoring the rotations of the crankshaft and the camshaft 2, the actual relative phase can be known with high accuracy. Therefore, according to the energization control circuit 22 that controls the electric motor 21 based on the calculated actual relative phase, it is possible to improve the adjustment accuracy of the valve timing.

尚、ここまでの第一実施形態では、インナシャフト６２が特許請求の範囲に記載の「第一回転軸」に相当し、インナ突出部６７が特許請求の範囲に記載の「第一突出部」に相当し、アウタシャフト６４が特許請求の範囲に記載の「第二回転軸」に相当し、アウタ突出部６９が特許請求の範囲に記載の「第二突出部」に相当する。また、ストッパ面８２，８３が特許請求の範囲に記載の「ストッパ手段」に相当し、一方の可動体５６が特許請求の範囲に記載の「位相変化機構の構成要素」に相当し、通電制御回路２２が特許請求の範囲に記載の「制御手段」に相当する。 In the first embodiment so far, the inner shaft 62 corresponds to the “first rotating shaft” recited in the claims, and the inner protrusion 67 corresponds to the “first protrusion” recited in the claims. The outer shaft 64 corresponds to the “second rotating shaft” recited in the claims, and the outer projecting portion 69 corresponds to the “second projecting portion” recited in the claims. Further, the stopper surfaces 82 and 83 correspond to the “stopper means” recited in the claims, and the one movable body 56 corresponds to the “component of the phase change mechanism” recited in the claims. The circuit 22 corresponds to “control means” recited in the claims.

（第二実施形態）
本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。
図８，９に示すように第二実施形態のバルブタイミング調整装置１００では、一方の案内溝５８の両端部８０，８１の端面１１０，１１１がストッパ面８２，８３を形成しておらず、任意の作動状態において可動体５６の外周面５７に当接しないようになっている。そしてその代わりに、ストッパ部１２０，１２２が駆動側回転体１０のスプロケット１１に一体に設けられている。各ストッパ部１２０，１２２はスプロケット１１の接続部１５から連繋部１９及び第一リンク５２の厚さより小さい高さで突出し、回転体１０，１８の回転方向に互いに所定間隔をあけている。ここで、ストッパ部１２０は一方の連繋部１９（以下、この連繋部１９を他方の連繋部１９と区別する場合、連繋部１９ａという）より方向Ｙ側に配置され、連繋部１９ａの側面１２１に当接することにより従動側回転体１８を係止する。これに対して、ストッパ部１２２は連繋部１９ａより方向Ｘ側に配置され、連繋部１９ａの側面１２３に当接することにより従動側回転体１８を係止する。 (Second embodiment)
The second embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment.
As shown in FIGS. 8 and 9, in the valve timing adjusting device 100 of the second embodiment, the end surfaces 110 and 111 of both end portions 80 and 81 of one guide groove 58 do not form the stopper surfaces 82 and 83. In this operating state, the outer peripheral surface 57 of the movable body 56 is not brought into contact. Instead, the stopper portions 120 and 122 are integrally provided on the sprocket 11 of the drive side rotating body 10. Each stopper part 120,122 protrudes from the connection part 15 of the sprocket 11 at a height smaller than the thickness of the connection part 19 and the first link 52, and is spaced apart from each other in the rotational direction of the rotating bodies 10,18. Here, the stopper portion 120 is arranged on the direction Y side from one connecting portion 19 (hereinafter referred to as connecting portion 19a when this connecting portion 19 is distinguished from the other connecting portion 19), and on the side surface 121 of the connecting portion 19a. The driven side rotating body 18 is locked by the contact. On the other hand, the stopper part 122 is arrange | positioned in the direction X side from the connection part 19a, and latches the driven side rotary body 18 by contact | abutting to the side surface 123 of the connection part 19a.

このような第二実施形態では、カム軸２のクランク軸に対する遅角が進む又は内燃機関の運転中に電動モータ２１への通電が遮断されると、従動側回転体１８がストッパ部１２０に係止され、カム軸２のクランク軸に対する相対位相が最遅角位相に制限される。また、カム軸２のクランク軸に対する進角が進むと、従動側回転体１８がストッパ部１２２に係止され、カム軸２のクランク軸に対する相対位相が最進角位相に制限される。そして、これらいずれの位相制限時にも、第一実施形態と同様にして弾性継手６０の各ダンパ６５が緩衝作用を発揮するため、衝撃力伝達による電動モータ２１の故障及び破損を防止することができる。
尚、ここまでの第二実施形態では、ストッパ部１２０，１２２が特許請求の範囲に記載の「ストッパ手段」に相当する。 In such a second embodiment, when the retard angle of the camshaft 2 with respect to the crankshaft advances or the electric motor 21 is de-energized during operation of the internal combustion engine, the driven-side rotating body 18 is engaged with the stopper portion 120. The relative phase of the camshaft 2 with respect to the crankshaft is limited to the most retarded phase. Further, when the advance angle of the camshaft 2 with respect to the crankshaft advances, the driven-side rotating body 18 is locked to the stopper portion 122, and the relative phase of the camshaft 2 with respect to the crankshaft is limited to the most advanced angle phase. At any of these phase limits, each damper 65 of the elastic joint 60 exhibits a buffering action in the same manner as in the first embodiment, so that failure and breakage of the electric motor 21 due to impact force transmission can be prevented. .
In the second embodiment thus far, the stopper portions 120 and 122 correspond to “stopper means” recited in the claims.

以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用可能である。
例えば、インナシャフト６２をモータシャフト２４の一部により形成したり、アウタシャフト６４を遊星キャリヤ３２の一部により形成してもよい。また、インナシャフト６２を遊星キャリヤ３２の一部により形成したり、アウタシャフト６４をモータシャフト２４の一部により形成してもよい。さらにまた、インナシャフト６２を遊星キャリヤ３２に連結し、アウタシャフト６４をモータシャフト２４に連結するようにしてもよい。 Although a plurality of embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not construed as being limited to these embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the present invention.
For example, the inner shaft 62 may be formed by a part of the motor shaft 24, and the outer shaft 64 may be formed by a part of the planet carrier 32. Further, the inner shaft 62 may be formed by a part of the planet carrier 32, and the outer shaft 64 may be formed by a part of the motor shaft 24. Furthermore, the inner shaft 62 may be connected to the planet carrier 32 and the outer shaft 64 may be connected to the motor shaft 24.

さらに、突出部６７，６９及びダンパ６５の各配設数は、要求される緩衝特性等に応じて適宜設定される。また、ダンパ６５は、シャフト６２，６４間に挟持されるゴム以外にも、例えばシャフト６２，６４間に形成される流体室に封入の弾性流体によって形成されてもよい。 Furthermore, the number of each of the protrusions 67 and 69 and the dampers 65 is appropriately set according to the required buffer characteristics. Further, the damper 65 may be formed by an elastic fluid enclosed in a fluid chamber formed between the shafts 62 and 64, for example, other than the rubber sandwiched between the shafts 62 and 64.

またさらにストッパ面８２，８３は、第一実施形態の如き平面状以外の例えば円弧面状であってもよい。また、ストッパ面８２，８３の一方を他方の案内溝５８に設けるようにしてもよい。さらにまた、ストッパ面８２，８３の一方を設けないようにしてもよい。
加えてストッパ部１２０，１２２は、第二実施形態の如くスプロケット１１と一体に形成される以外にも、スプロケット１１とは別体に形成されて圧入、螺子止め等によりスプロケット１１に固定されるものであってもよい。 Furthermore, the stopper surfaces 82 and 83 may be, for example, arcuate surfaces other than the planar shape as in the first embodiment. Further, one of the stopper surfaces 82 and 83 may be provided in the other guide groove 58. Furthermore, one of the stopper surfaces 82 and 83 may not be provided.
In addition, the stoppers 120 and 122 are formed integrally with the sprocket 11 as in the second embodiment, and are formed separately from the sprocket 11 and fixed to the sprocket 11 by press-fitting, screwing, or the like. It may be.

また加えて、図１２（同図は第一実施形態の変形例）に示すように、係合突起４９を有し遊星キャリヤ３２により支持される外歯車２００を内歯車３３の代わりに設けると共に、当該外歯車２００に噛合する内歯車２０２を上述の実施形態の外歯車３１の代わりに回転体１０に設けてもよい。また、回転体１０をカム軸２に連動して回転させ、且つ回転体１８をクランク軸に連動して回転させるようにしてもよい。 In addition, as shown in FIG. 12 (which is a modified example of the first embodiment), an external gear 200 having an engaging projection 49 and supported by the planet carrier 32 is provided in place of the internal gear 33, and An internal gear 202 that meshes with the external gear 200 may be provided in the rotating body 10 instead of the external gear 31 of the above-described embodiment. Alternatively, the rotating body 10 may be rotated in conjunction with the camshaft 2 and the rotating body 18 may be rotated in conjunction with the crankshaft.

さらに加えて、ユニット３０，５０による減速比が大きい場合、各ダンパ６５の弾性変形によりモータシャフト２４と遊星キャリヤ３２との間の相対位相が変化してもクランク軸及びカム軸２間の実相対位相への影響が小さくなるので、当該実相対回転位相をモータシャフト２４の回転数又は回転角度から算出するようにしてもよい。
またさらに加えて本発明は、吸気弁のバルブタイミングを調整する装置以外にも、排気弁のバルブタイミングを調整する装置や、吸気弁及び排気弁の双方のバルブタイミングを調整する装置に適用してもよい。 In addition, when the reduction ratio by the units 30 and 50 is large, even if the relative phase between the motor shaft 24 and the planetary carrier 32 changes due to elastic deformation of each damper 65, the actual relative between the crankshaft and the camshaft 2 Since the influence on the phase becomes small, the actual relative rotational phase may be calculated from the rotational speed or rotational angle of the motor shaft 24.
In addition to the device for adjusting the valve timing of the intake valve, the present invention is also applied to a device for adjusting the valve timing of the exhaust valve and a device for adjusting the valve timing of both the intake valve and the exhaust valve. Also good.

本発明の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置の要部を示す断面図（Ａ）及び（Ａ）のI−I線断面図である。It is sectional drawing (A) which shows the principal part of the valve timing adjustment apparatus by 1st embodiment of this invention, and the II sectional view taken on the line of (A). 本発明の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図であって、図３のII−II線断面図である。It is a figure which shows the valve timing adjustment apparatus by 1st embodiment of this invention, Comprising: It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. 図２のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 図２のIV−IV線断面図である。It is the IV-IV sectional view taken on the line of FIG. 図２のV−V線断面図である。It is the VV sectional view taken on the line of FIG. 図４とは異なる作動状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the operation state different from FIG. 本発明の第一実施形態の特徴的作動を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the characteristic action | operation of 1st embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図であって、図４に対応する断面図である。It is a figure which shows the valve timing adjustment apparatus by 2nd embodiment of this invention, Comprising: It is sectional drawing corresponding to FIG. 図８とは異なる作動状態を示す図である。It is a figure which shows the operation state different from FIG. 本発明の第二実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図であって、図３に対応する断面図である。It is a figure which shows the valve timing adjustment apparatus by 2nd embodiment of this invention, Comprising: It is sectional drawing corresponding to FIG. 図１０とは異なる作動状態を示す図である。It is a figure which shows the operation state different from FIG. 図２の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of FIG.

Explanation of symbols

１，１００バルブタイミング調整装置、２カム軸、４トルク制御系、６位相変化機構、１０駆動側回転体、１１スプロケット、１５接続部、１８従動側回転体、１９，１９ａ連繋部、２１電動モータ、２２通電制御回路（制御手段）、２４モータシャフト、２６クランク回転センサ、２７カム回転センサ、３０減速ユニット、３１，２００外歯車、３２遊星キャリヤ、３３，２０２内歯車、３４案内回転体、３５内周面、３６溝部、５０リンクユニット、５６可動体（位相変化機構の構成要素）、５７外周面、５８案内溝、６０弾性継手、６１嵌合部、６２インナシャフト（第一回転軸）、６３ロックピン、６４アウタシャフト（第二回転軸）、６５ダンパ、６６インナ本体、６７インナ突出部（第一突出部）、６８アウタ本体、６９アウタ突出部（第二突出部）、８２，８３ストッパ面（ストッパ手段）、１２０，１２２ストッパ部（ストッパ手段）、１２１，１２３側面

1,100 Valve timing adjusting device, 2 cam shaft, 4 torque control system, 6 phase change mechanism, 10 driving side rotating body, 11 sprocket, 15 connecting portion, 18 driven side rotating body, 19, 19a connecting portion, 21 electric motor , 22 Energization control circuit (control means), 24 Motor shaft, 26 Crank rotation sensor, 27 Cam rotation sensor, 30 Reduction unit, 31, 200 External gear, 32 Planetary carrier, 33, 202 Internal gear, 34 Guide rotation body, 35 Inner peripheral surface, 36 groove portion, 50 link unit, 56 movable body (component of phase change mechanism), 57 outer peripheral surface, 58 guide groove, 60 elastic joint, 61 fitting portion, 62 inner shaft (first rotating shaft), 63 Lock pin, 64 Outer shaft (second rotating shaft), 65 Damper, 66 Inner body, 67 Inner protrusion (first protrusion), 68 Outer body, 69 Outer protrusion (second protrusion), 82, 83 Stopper surface (stopper means), 120, 122 Stopper part (stopper means), 121, 123 Side

Claims

A valve timing adjustment device for an internal combustion engine that adjusts the valve timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve whose camshaft opens and closes by torque transmission from a crankshaft,
An electric motor;
A first rotating shaft that is rotated by rotational torque generated by the electric motor;
A second rotating shaft that rotates by the rotating torque transmitted from the first rotating shaft;
A damper that elastically connects between the first rotary shaft and the second rotary shaft in the rotational direction of the rotary shafts, and transmits the rotational torque from the first rotary shaft to the second rotary shaft;
A phase change mechanism that changes a relative phase between the crankshaft and the camshaft according to the rotation of the second rotary shaft;
Stopper means for limiting the change of the relative phase by locking the components of the phase change mechanism;
Control means for monitoring the rotation of the crankshaft and the rotation of the camshaft, and controlling the electric motor based on the monitoring results;
A valve timing adjusting device comprising:

The first rotation shaft has a first protrusion that protrudes in the rotation radial direction,
The second rotating shaft has a second protruding portion that protrudes in the radial direction of rotation,
The valve timing adjusting device according to claim 1, wherein the damper is provided between the first protrusion and the second protrusion in the rotation direction.

A plurality of the first protrusions and the second protrusions are alternately provided in the rotation direction;
3. The valve timing adjustment device according to claim 2, wherein the damper is provided at a plurality of positions between the first protrusion and the second protrusion adjacent to each other. 4.

The valve timing adjusting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the damper is made of rubber sandwiched between the first rotating shaft and the second rotating shaft.