JP2018017202A - Valve timing control device of internal combustion engine, and speed reduction mechanism of valve timing control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸気弁や排気弁の開閉タイミングを制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置及び減速機構に関する。 The present invention relates to a valve timing control device and a speed reduction mechanism for an internal combustion engine that controls opening and closing timings of intake valves and exhaust valves.
この種の従来の内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、例えば、以下の特許文献1に記載されたものがある。
As this type of conventional valve timing control device for an internal combustion engine, for example, there is one described in
このバルブタイミング制御装置は、作動中においてカムシャフトが開閉する吸気弁や排気弁の駆動反力によって前記カムシャフトから減速機構に変動トルクが伝達される。このトルクの伝達により、減速機構の保持器に転動自在に保持された複数のローラと該ローラが転接する内歯歯車の内歯との間にがたつきが発生する。これによって、ローラと内歯との間で歯当たりして異音が発生するおそれがある。 In this valve timing control device, fluctuating torque is transmitted from the camshaft to the speed reduction mechanism by the driving reaction force of the intake and exhaust valves that open and close during operation. Due to the transmission of the torque, rattling occurs between the plurality of rollers rotatably held by the cage of the speed reduction mechanism and the internal teeth of the internal gear with which the rollers are in rolling contact. As a result, there is a possibility that abnormal noise may occur due to contact between the roller and the internal teeth.
そこで、減速機構の偏心軸部の外周面の一部に形成された円弧状の凹部の底面と内輪の外周面との間に板ばねを介装し、この板ばねのばね力の作用線が前記偏心軸部の外周面の偏心方向線に対して前記外周面の周方向へ傾斜させて、前記変動トルクを相殺して異音の発生を抑制するようになっている。 Therefore, a leaf spring is interposed between the bottom surface of the arc-shaped recess formed in a part of the outer circumferential surface of the eccentric shaft portion of the speed reduction mechanism and the outer circumferential surface of the inner ring, and the action line of the spring force of this leaf spring is Inclination in the circumferential direction of the outer peripheral surface with respect to the eccentric direction line of the outer peripheral surface of the eccentric shaft portion cancels the fluctuating torque and suppresses the generation of abnormal noise.
つまり、前記板ばねは、円弧状に折曲形成され、長手方向の両端部が前記凹部の底面に径方向内方へ弾接していると共に、長手方向の中央に位置する円弧頂部が前記内輪の内周面に径方向外方へ弾接している。 That is, the leaf spring is bent in an arc shape, and both end portions in the longitudinal direction are in elastic contact with the bottom surface of the concave portion inward in the radial direction, and the top portion of the arc located at the center in the longitudinal direction is the inner ring. It is elastically contacted radially outward on the inner peripheral surface.
このようなバルブタイミング制御装置にあっては、通常の駆動回転中は、前記偏心軸部と軸受の内輪は板ばねの付勢力によって一体回転するため、板ばねと凹部の底面及び内輪の内周面との間が摺動することは少ない。 In such a valve timing control device, during the normal drive rotation, the eccentric shaft portion and the inner ring of the bearing rotate integrally by the urging force of the leaf spring, so that the leaf spring and the bottom surface of the recess and the inner circumference of the inner ring are rotated. There is little sliding between the surfaces.
しかし、たとえば、モータ出力軸の正逆回転に伴って一方向の回転から反対方向の回転に切り替わったときや、一方向の回転から急停止するといった場合に、前記板ばねの両端部下面と凹部の底面や、板ばねの頂部外面と内輪の内周面との間に、回転方向の慣性力によって摺動が発生する。このため、前記板ばねは、部分的に摩耗が発生して、ばね荷重特性への影響が大きくなるおそれがあると共に、耐久性が低下してしまうおそれがある。 However, for example, when the rotation of the motor output shaft is switched from one direction of rotation to the other direction, or when the motor output shaft suddenly stops from one direction of rotation, the bottom surfaces of both ends of the leaf spring and the recesses The sliding occurs by the inertial force in the rotating direction between the bottom surface of the plate and the top outer surface of the leaf spring and the inner peripheral surface of the inner ring. For this reason, the leaf spring is partially worn, and there is a possibility that the influence on the spring load characteristic is increased, and the durability may be lowered.
本発明は、付勢部材の摩耗を抑制してばね荷重特性の影響を低減して、付勢部材の耐久性の向上を図り得る内燃機関のバルブタイミング制御装置及び減速機構を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a valve timing control device and a speed reduction mechanism for an internal combustion engine that can suppress wear of an urging member and reduce the influence of spring load characteristics to improve the durability of the urging member. It is said.
本願請求項1に記載の発明は、とりわけ、偏心回転体の外周面または軸受の内周面に形成された凹部と、該凹部内に収容されて、前記軸受を介して転動体を前記内歯の歯底面方向へ付勢する付勢部材と、を備え、
前記付勢部材は、少なくとも前記凹部の底面に接触する部位と前記軸受の内周面に接触する部位に耐摩耗材を有することを特徴としている。
The invention according to
The urging member has a wear-resistant material at least in a portion that contacts the bottom surface of the recess and a portion that contacts the inner peripheral surface of the bearing.
この発明によれば、付勢部材のばね荷重特性の影響を抑制できると共に、該付勢部材の耐久性の向上を図ることができる。 According to this invention, the influence of the spring load characteristic of the urging member can be suppressed, and the durability of the urging member can be improved.
以下、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置と減速機構の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態では、機関の吸気弁側に適用したものである。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a valve timing control device and a speed reduction mechanism for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to the intake valve side of the engine.
このバルブタイミング制御装置は、図1及び図2に示すように、内燃機関のクランクシャフトによって回転駆動する駆動回転体であるタイミングスプロケット1と、シリンダヘッド01上に軸受部02を介して回転自在に支持され、前記タイミングスプロケット1から伝達された回転力によって回転するカムシャフト2と、タイミングスプロケット1の前方位置に配置されたカバー部材3と、タイミングスプロケット1とカムシャフト2の間に配置されて、機関運転状態に応じて両者1,2の相対回転位相を変更する位相変更機構4と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the valve timing control device is rotatable on a
前記タイミングスプロケット1は、全体が鉄系金属によって円筒状に形成され、内周面が段差径状のスプロケット本体1aと、該スプロケット本体1aの外周に一体に設けられて、巻回された図外のタイミングチェーンを介してクランクシャフトからの回転力を受ける歯車部1bと、前記スプロケット本体1aの前端側に連続一体に設けられた内歯構成部5と、から構成されている。
The
また、このタイミングスプロケット1のスプロケット本体1aと前記カムシャフト2の前端部に設けられた後述する従動回転体である従動部材9との間には、1つの大径ボールベアリング43が介装されている。この大径ボールベアリング43によって、タイミングスプロケット1と前記カムシャフト2が相対回転自在に支持されている。
In addition, a single large-diameter ball bearing 43 is interposed between the
前記大径ボールベアリング43は、外輪43aと、内輪43b及び該両輪43a、43bの間に介装されたボール43cと、から構成されている。前記外輪43aは、スプロケット本体1aの内周側に固定されているのに対して内輪43bは、従動部材9の外周側に固定されている。
The large-diameter ball bearing 43 includes an
前記スプロケット本体1aは、内周側に前記カムシャフト2側に開口した円環溝状の外輪固定部1dが切欠形成されている。前記スプロケット本体1a(内歯構成部5)の外周部には、ボルト挿通孔1cが周方向のほぼ等間隔位置に貫通形成されている。
The
前記内歯構成部5は、前記スプロケット本体1aの前端部外周側に一体に設けられ、前方へ延出した円筒状に形成されていると共に、内周には波形状の複数の内歯5aが形成されている。
The
また、前記内歯構成部5の前端側には、後述するモータハウジング12が軸方向から対向配置されている。このモータハウジング12は、内歯構成部5側の後端部の周方向の等間隔位置に前記ボルト挿通孔1cに対応した6つの雌ねじ孔12eが形成されている。
Further, a
さらに、スプロケット本体1aの内歯構成部5と反対側の後端部には、円環状の保持プレート61が配置されている。この保持プレート61は、金属板材によって一体に形成され、図1に示すように、外径が前記スプロケット本体1aの外径とほぼ同一に設定されていると共に、内径が前記大径ボールベアリング43の外輪43aの内径よりも小さい径に設定されている。また、前記内周部61aの内周縁所定位置には、径方向内側、つまり中心軸方向に向かって突出したストッパ凸部61bが一体に設けられている。
Furthermore, an
このストッパ凸部61bは、図1及び図4に示すように、ほぼ扇状に形成されて、先端縁61cが後述するストッパ凹部2bの円弧状内周面に沿った円弧状に形成されている。さらに、前記保持プレート61の外周部の前記スプロケット本体1aのボルト挿通孔1cと対応した位置には、6つのボルト挿通孔61dが周方向の等間隔位置に貫通形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
前記スプロケット本体1aと前記内歯構成部5、保持プレート61及びモータハウジング12は、それぞれの外径がほぼ同一に設定されていると共に、前記各ボルト挿通孔1c、61dと前記雌ねじ孔12eに挿通、螺着する6本のボルト7によって共締め固定されている。
The
なお、前記スプロケット本体1aと内歯構成部5が、後述する減速機構15のケーシングとして構成されている。
The
前記カムシャフト2は、外周に図外の吸気弁を開作動させる一気筒当たり2つの卵形の駆動カムが設けられていると共に、前端部にフランジ部2aが一体に設けられている。
The
このフランジ部2aは、図1に示すように、外径が後述する従動回転体である従動部材9の固定端部9aの外径よりも僅かに大きく設定されて、各構成部品の組み付け後に、前端面の外周部が前記大径ボールベアリング43の内輪43bの軸方向外端面に当接配置されるようになっている。また、フランジ部2aの前端面が従動部材9に軸方向から当接した状態でカムボルト10によって軸方向から結合されている。
As shown in FIG. 1, the
また、前記フランジ部2aの外周には、図4に示すように、前記保持プレート61のストッパ凸部61bが係入するストッパ凹部2bが円周方向に沿って形成されている。このストッパ凹部2bは、円周方向へ所定長さの円弧状に形成されて、この円弧長さ範囲で回動したストッパ凸部61bの両端縁が周方向の対向縁2c、2dにそれぞれ当接することによって、タイミングスプロケット1に対するカムシャフト2の最大進角側あるいは最大遅角側の相対回転位置を規制するようになっている。
Further, as shown in FIG. 4, a stopper recess 2 b into which the
前記ストッパ凸部61bとストッパ凹部2bによってストッパ機構が構成されている。
The stopper convex
前記カバー部材3は、図1及び図2に示すように、金属材である例えばアルミニウム合金材によってカップ状に一体に形成され、前記モータハウジング12の前端部を覆うように配置されている。このカバー部材3は、膨出状のカバー本体3aと、該カバー本体3aの開口側の外周縁に一体に形成された円環状の取付フランジ3bと、から構成されている。前記カバー本体3aの外周部側には円筒壁3cが軸方向に沿って一体に形成されている。この円筒壁3cは、内部に保持用孔3dが形成されて、この保持用孔3dの内周面に後述する保持体28の一部が嵌合保持されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記取付フランジ3bは、図1及び図2に示すように、円周方向のほぼ等間隔位置に4つのボス部3eが周方向のほぼ等間隔位置(約90°位置)に設けられている。この各ボス部3eには、チェーンカバー49の環状壁49aの周方向4箇所に形成された複数のボス部49b内の各雌ねじ孔49cに螺着するボルト54が挿通するボルト挿通孔3fがそれぞれ貫通形成されている。前記カバー部材3は、前記各ボルト54によってチェーンカバー49に固定されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the mounting
また、前記カバー本体3aの外周側の段差部内周面と前記モータハウジング12の外周面との間には、大径なオイルシール50が介装されている。この大径オイルシール50は、横断面ほぼコ字形状に形成されて、合成ゴムの基材の内部に芯金が埋設されていると共に、外周側の円環状基部50aが前記カバー部材3の内周面に設けられた段差円環部に嵌着固定されている。また、内周側のシール部50bが、バックアップスプリングを介してモータハウジング12の外周面に摺動自在に弾接している。
A large-
前記チェーンカバー49は、図1に示すように、シリンダヘッド01と図外のシリンダブロックの前端側に前記タイミングスプロケット1に巻回された図外のチェーンを覆うように上下方向に沿って配置固定されている。
As shown in FIG. 1, the
前記従動部材9は、鉄系金属によって一体に形成され、図1及び図2に示すように、後端側(カムシャフト2側)に形成された円板状の固定端部9aと、該固定端部9aの内周前端面から軸方向へ突出した円筒部9bと、から構成されている。
The driven
前記固定端部9aは、後端面が前記カムシャフト2のフランジ部2aの前端面に当接配置されて、カムボルト10の軸力によってフランジ部2aに軸方向から圧接して一体的に結合されている。
The
また、前記固定端部9aの外周部には、複数のローラ48を保持する円筒状の保持部材である後述の保持器41が一体に設けられている。
In addition, a
前記円筒部9bは、図1に示すように、中央に前記カムボルト10の軸部10bが挿通される挿通孔9cが貫通形成されていると共に、外周側には軸受材(第2軸受)であるニードルベアリング38が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
前記カムボルト10は、図1に示すように、頭部10aの端面が小径ボールベアリング37の内輪を軸方向から当接支持していると共に、軸部10bの外周に前記カムシャフト2の端部から内部軸方向に形成された雌ねじ孔2eに螺着する雄ねじ部10cが形成されている。
As shown in FIG. 1, the
また、前記固定端部9aの外周部と保持器41の底部側結合部との間には、前記大径ボールベアリング43の内輪43bが軸方向の位置決めを行いつつ圧入固定される内輪固定部63が切欠形成されている。
Further, between the outer peripheral portion of the
前記位相変更機構4は、前記従動部材9の円筒部9bの前端側に配置された前記電動モータ8と、該電動モータ8の回転速度を減速してカムシャフト2に伝達する前記減速機構15と、から主として構成されている。
The phase change mechanism 4 includes the
前記電動モータ8は、図1及び図2に示すように、ブラシ付きのDCモータであって、前記タイミングスプロケット1と一体に回転するヨークである前記モータハウジング12と、該モータハウジング12の内部に回転自在に設けられたモータ出力軸13と、モータハウジング12の内周面に固定されたステータである円弧状の4つの永久磁石14と、モータハウジング12の前端開口を封止する封止プレート11と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記モータハウジング12は、図1に示すように、鉄系金属材をプレス成形によって有底筒状に形成された筒状のハウジング本体12aと、該ハウジング本体12aの後端側に一体に有する隔壁12bと、から構成されている。
As shown in FIG. 1, the
前記隔壁12bは、ほぼ中央位置に後述する偏心軸部39を挿通させる大径な軸部挿通孔12cが形成されていると共に、該軸部挿通孔12cの孔縁にカムシャフト2の軸方向へ突出した円筒状の延出部12dが一体に設けられている。
The
前記封止プレート11は、中央の金属板11aと、該金属板11aを挟んだ両側に合成樹脂材の非磁性材11bとから構成されている。
The sealing
前記モータ出力軸13は、段差円筒状に形成されてアーマチュアとして機能し、軸方向のほぼ中央位置に形成された段差部13cを介してカムシャフト2側の大径部13aと、カバー部材3側の小径部13bと、から構成されている。前記大径部13aは、外周に鉄心ロータ17が圧入固定されていると共に、後端側に減速機構15の一部を構成する偏心回転体である偏心軸部39が一体に設けられている。また、前記大径部13aの内周には、前記各ベアリング37,38が設けられている。
The
一方、前記小径部13bは、外周に合成樹脂材の円環部材20が固定されていると共に、該円環部材20の外周面にコミュテータ21が軸方向から固定されている。この円環部材20とコミュテータ21は、前記段差部13cによって軸方向の位置決めがなされている。前記円環部材20は、その外径が前記大径部13aの外径とほぼ同一に形成されていると共に、軸方向の長さが小径部13bよりも僅かに短く形成されている。
On the other hand, the small-
前記小径部13bの内周には、栓体55が圧入固定されている。この栓体55は、モータ出力軸13や偏心軸部39の内部に供給されて前記各ベアリング37,38を潤滑するための潤滑油がスリップリング26a、26bと給電用ブラシ30a、30b側などに流れないように規制するようになっている。
A
前記鉄心ロータ17は、複数の磁極を持つ磁性材によって形成され、外周側がコイル18のコイル線を巻回させるスロットを有するボビンとして構成されている。
The
一方、前記コミュテータ21は、導電材によって円環状に形成されて、前記鉄心ロータ17の極数と同数に分割された各セグメントに前記コイル18の引き出されたコイル線の端末が電気的に接続されている。
On the other hand, the
前記永久磁石14は、全体が円筒状に形成されて円周方向に複数の磁極を有していると共に、その軸方向の位置が前記鉄心ロータ17の固定位置よりも前方にオフセット配置されている。
The
前記封止プレート11は、図5に示すように、非磁性材11bに設けられた一対の樹脂ホルダー23a、23bと、該各樹脂ホルダー23a、23bの内部に径方向に沿って摺動自在に収容配置されて、コイルスプリング24a、24bのばね力で各先端面が前記コミュテータ21の外周面に径方向から弾接する切換用ブラシである一対の第1ブラシ25a、212bと、前記樹脂ホルダー23a、23bの前端面に、各外端面を露出した状態で埋設固定された内外二重の円環状の給電用スリップリング26a、26bと、前記各第1ブラシ25a、212bと各スリップリング26a、26bとを電気的に接続するピグテールハーネス27a、27bと、から主として構成されている。
As shown in FIG. 5, the sealing
前記封止プレート11は、金属板11aの外周部が前記モータハウジング12の前端部内周に形成された凹状段差部にかしめによって位置決め固定されていると共に、中央位置には、モータ出力軸13の一端部などが挿通される軸挿通孔11cが貫通形成されている。
The sealing
前記カバー本体3aには、合成樹脂材によって一体的にモールドされた保持体28が取り付けられている。この保持体28は、図1及び図2に示すように、側面視ほぼL字形状に形成され、前記保持用孔3dに挿入されるほぼ円筒状のブラシ保持部28aと、該ブラシ保持部28aの上端部に有するコネクタ部28bと、前記ブラシ保持部28aの一側面に一体に突設されて、前記カバー本体3aにボルト固定されるブラケット部28cと、内部に大部分が埋設された一対の給電用端子片29、29と、から主として構成されている。
A holding
前記ブラシ保持部28aは、ほぼ水平方向(軸方向)に延設されて、内部の上下位置(モータハウジング12の軸心に対して内外周側)に平行に形成された一対の有底円柱状の固定用孔内に一対の角筒状のブラシホルダ31a、31bがそれぞれ固定されている。
The
また、各ブラシホルダ31a、31bの内部には、各先端面が前記各給電用スリップリング26a、26bに軸方向からそれぞれ当接する一対の給電用ブラシ30a、30bが軸方向へ摺動自在に保持されている。
Also, in each
この各給電用ブラシ30a、30bは、角筒状に形成されて所定の軸方向長さに設定されていると共に、前記各給電用スリップリング26a、26bとともに給電機構の一部を構成している。
Each of the power supply brushes 30a and 30b is formed in a rectangular tube shape and set to a predetermined axial length, and constitutes a part of the power supply mechanism together with the power
前記一対の固定用孔の底部側に位置する底壁には、後述する各ピグテールハーネスが挿通される図外の透孔がそれぞれ貫通形成されていると共に、前記底壁の外側には、前記各透孔が臨む空間Sが形成されている。この空間Sは、軸方向の一端開口が前記保持体28と同じ合成樹脂材によって形成された円形状のキャップ36によって液密的に閉止されている。
The bottom wall located on the bottom side of the pair of fixing holes is formed with through holes (not shown) through which pigtail harnesses, which will be described later, are inserted, and on the outside of the bottom walls, A space S where the through hole faces is formed. The space S is liquid-tightly closed by a
前記一対の給電用端子片29、29は、上下方向に沿って平行かつクランク状に形成されて、一方側(下端側)の各端子29a、29aが前記底壁の外面に露出状態で配置されている一方、他方側(上端側)の各端子29b、29bが前記コネクタ部28bの雌型嵌合溝28d内に突設されている。また、前記他方側端子29b、29bは、図外の雌端子やハーネスを介して図外のコントロールユニットに接続されている。
The pair of power
前記各給電用ブラシ30a、30bは、図1及び図2にも示すように、ほぼ長方体に形成されて、この各後端面と前記各固定用孔の孔縁、つまり底壁内面との間に弾装された一対の第2コイルスプリング33a、33bのばね力によってそれぞれ前記各スリップリング26a、26b方向へ付勢されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, each of the power supply brushes 30 a and 30 b is formed in a substantially rectangular shape, and is formed between each rear end surface and a hole edge of each fixing hole, that is, an inner surface of the bottom wall. It is urged | biased by the direction of each said
また、前記給電用ブラシ30a、30bの後端部と前記一方側端子29a、29aとは、可撓変形可能な一対の図外のピグテールハーネスによって電気的に接続されている。
The rear ends of the power supply brushes 30a and 30b and the one
前記ブラシ保持部28aの基部側外周に形成された円環状の嵌着溝内には、円筒壁3cの内周面とブラシ保持部28aとの間をシールするシール部材34が保持されている。
A sealing member 34 that seals between the inner peripheral surface of the
前記ブラケット部28cは、図2に示すように、ほぼ中央位置にボルト挿通孔28eが貫通形成されている。この各ボルト挿通孔28eには、前記カバー本体3aに形成された図外の雌ねじ孔に螺着するボルトが挿通されて前記保持体28全体をカバー本体3aに取り付けるようになっている。
As shown in FIG. 2, the
前記モータ出力軸13と偏心軸部39は、前記従動部材9の円筒部9bの外周面の先端側に形成された環状溝の外周面に固定された小径ボールベアリング37と、該小径ボールベアリング37の軸方向側部に配置された前記ニードルベアリング38と、によって前記従動部材9の円筒部9bに回転自在に支持されている。
The
前記ニードルベアリング38は、図6にも示すように、偏心軸部39の内周面に圧入された円筒状のリテーナ38aと、該リテーナ38aの内部に回転自在に保持された複数のニードルローラ38bと、から構成されている。このニードルローラ38bは、前記従動部材9の円筒部9bの外周面を転動している。
As shown in FIG. 6, the
また、前記モータ出力軸13の大径部13aの外周面と前記モータハウジング12の延出部12dの内周面との間には、減速機構15の内部から電動モータ8(モータハウジング12)内への潤滑油の流入を阻止する小径なオイルシール46が設けられている。
Further, between the outer peripheral surface of the
前記コントロールユニットは、図外のクランク角センサやエアーフローメータ、水温センサ、アクセル開度センサなど各種のセンサ類から情報信号に基づいて現在の機関運転状態を検出して、機関制御を行うと共に、前記コイル18に通電してモータ出力軸13の回転制御を行い、減速機構15を介してカムシャフト2のタイミングスプロケット1に対する相対回転位相を制御するようになっている。
The control unit detects the current engine operating state based on information signals from various sensors such as a crank angle sensor, an air flow meter, a water temperature sensor, and an accelerator opening sensor (not shown), and performs engine control. The
前記減速機構15は、図1〜図3に示すように、偏心回転運動を行う偏心回転体である円筒状の偏心回転体である偏心軸部39と、該偏心軸部39の外周に設けられた軸受である中径ボールベアリング47と、該中径ボールベアリング47の外周に設けられた複数の転動体であるローラ48と、該各ローラ48を転動方向に保持しつつ径方向の移動を許容する前記保持器41と、該保持器41と一体の前記従動部材9と、から主として構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
前記偏心軸部39は、焼き入れ鋼材によって形成され、図1及び図3にも示すように、前記モータ出力軸13の大径部13aの外端縁から一体に延出形成されて、外径が前記モータ出力軸13の大径部13aの外径とほぼ同じ大きさに形成されていると共に、外周面に円環溝状のカム面39aが形成されている。
The
このカム面39aは、図3に示すように、円周方向の肉厚が変化して外径の軸中心Yがモータ出力軸13の軸心Xから径方向へ僅かに偏心していると共に、最小肉厚部39cから径方向反対側にある最大肉厚部の外面に凹部40が形成されている。
As shown in FIG. 3, the
前記中径ボールベアリング47は、図1及び図3に示すように、内輪47aと、外輪47b及び両輪47a、47bとの間に介装されたボール47cと、から構成されて、前記ニードルベアリング38の径方向位置で全体がほぼオーバーラップする状態に配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the medium-
前記内輪47aは、図1及び図6示すように、内周面47dが前記偏心軸部39のカム面39aの外周面に圧入されることなく、前記凹部40側では約0.1mmのクリアランスである微小隙間Cをもって対向し、これによって前記板ばね42のばね力を確保するようになっている。また、内輪47aは、前端縁がモータ出力軸13の大径部13aとの間の段差縁39bに当接している一方、後端縁が前記カム面39aの先端側に嵌着固定されたスナップリング53に当接して、前記段差縁39bと相俟って軸方向の位置決めがされつつカム面39aからの抜け出しが規制されるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 6, the
一方、前記外輪47bは、軸方向で固定されることなくフリーな状態になっている。つまり、この外輪47bは、軸方向の電動モータ8側の一端面がどの部位にも接触せず、また軸方向の他端面がこれに対向する保持器41の内側面との間に微小な第1隙間C1が形成されてフリーな状態になっている。また、この外輪47bの外周面には、前記各ローラ48の外周面が転動自在に当接していると共に、この外輪47bの外周側には、図1に示すように円環状の第2隙間C2が形成されて、この第2隙間C2によって中径ボールベアリング47全体が前記偏心軸部39の偏心回転に伴って径方向へ移動可能、つまり偏心動可能になっている。
On the other hand, the
前記ボールベアリング47の外輪47bの外径は、図6にも示すように、前記従来における通常一般のボールベアリングの外輪の外径とほぼ同一に設定されているが、前記内輪47aの径方向の肉厚tは、通常一般のボールベアリングの内輪の径方向の肉厚よりも大きく設定されている。したがって、内輪肉厚tは、前記外輪47bの径方向の肉厚t1よりも大きく設定されている。
As shown in FIG. 6, the outer diameter of the
よって、前記内輪47aは、外径が通常よりも必然的に大きく形成されていることから、前記ボール47cの個数を前記通常一般のボールベアリングのボールの数よりも多く配置してある。これによって、ボール47c全体に対する面圧が低くなって耐久性の向上が図れる。
Therefore, since the outer diameter of the
そして、前記偏心軸部39の凹部40内には、付勢部材(ばね部材)である板ばね42が収容配置されている。
A
具体的に説明すると、前記凹部40は、図6及び図7に示すように、前記偏心軸部39の最大肉厚部の外周部を接線方向に沿って長方形状に切欠されて縦断面Dカット状(三日月状)に形成されていると共に、底面40aが平坦状に形成されている。
More specifically, as shown in FIGS. 6 and 7, the
また、前記凹部40は、図6に示すように、その幅方向の長さWが前記中径ボールベアリング47の外輪47bの幅W1よりも小さく形成されていると共に、前記外輪47bの幅中心側に形成されて、つまり外輪47bの両端縁より内側の領域に形成されている。
Further, as shown in FIG. 6, the
前記板ばね42は、図7及び図8A,Bに示すように、ほぼ長方形のステンレス鋼板を円弧状に折曲形成されてなり、長手方向の中央位置に有する円弧頂部42aと、該円弧頂部42aを中心に左右方向へ延びた両端部42b、42cと、から構成されている。
As shown in FIGS. 7 and 8A and B, the
前記円弧頂部42aは、外方へ最大に円弧状に突出し、外面が前記内輪47aの内周面47dに径方向外側に向かって近接配置されている。
The arcuate
一方、前記両端部42b、42cは、それぞれが外側へ反り返った小さな円弧状に折曲形成され、それぞれの下面が前記凹部40の底面40aに弾接している。
On the other hand, the both
すなわち、図7に示すように、この板ばね42が、凹部40内にセットされた状態では、両端部42b、42cの各下端縁42d、42eが前記凹部40の底面40a両端面40b、40cに線接触状態で弾接している。一方、前記頂部42aは、前記中径ボールベアリング47の内輪47aの内周面47dに対して弾接している。つまり、板ばね42が凹部40内にセットされた状態では、両端部42b、42cが凹部底面40aの両端面40b、40cに弾接すると共に、頂部42aも前記ボールベアリング47の内輪47aの内周面47dに弾接して相対的な逆方向のばね力が作用してばね荷重が付与されるのである。このばね荷重によって、前記偏心軸部39とボールベアリング47の内輪47aが弾性的に一体化している。
That is, as shown in FIG. 7, in a state where the
この板ばね42は、長手方向の長さLが前記凹部40の長さよりも十分に小さく形成されて、凹部40内での自由な伸縮方向への弾性変形を許容するようになっている。この弾性変形、つまり長手方向に自由に伸縮変形したときには、通常は頂部42aを中心として両端部42b、42cの各下端縁42d、42eが凹部40の底面40aに左右に摺動するようになっている。
The
この板ばね42は、幅長さW3が前記凹部40の幅長さWよりも僅かに小さく形成されて、自身の伸縮方向への弾性変形時にも両側縁42f、42gが凹部40の幅方向の対向両内側面に干渉することないように形成されている。
The
前記板ばね42は、表面全体に耐摩耗材44がコーティングされている。この耐摩耗材44は、超硬合金の一つである例えば炭化タングステン(タングステン・カーバイト)が用いられ、これは、炭化タングステンWCと結合剤であるコバルトCoを混合して焼結したものである。この耐摩耗材44は、高い硬度を確保しつつやや柔軟性を有しており、したがって、前記板ばね42の自由な弾性変形作用に影響を与えることがない。
The
また、この耐摩耗材44の硬度は、前記ボールベアリング47の内輪47aや偏心軸部39の硬度よりも高くなっている。
Further, the hardness of the wear
さらに、板ばね42は、表面全体に耐摩耗材44がコーティングされたことによって、面粗度が小さく形成されている。このため、板ばね42は、後述するように、頂部42aの上端縁と内輪47aの内周面47dとの間、並びに両端部42b、42cの下端縁42d、42eと前記凹部40の底面40aとの間の摺動性が良好になる。
Further, the
前記保持器41は、図1及び図6に示すように、前記固定端部9aの外周部前端から前方へ断面ほぼL字形状に折曲されて、前記円筒部9bと同方向へ突出した有底円筒状に形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 6, the
この保持器41の筒状先端部41aは、前記隔壁12bとの間に形成された円環凹状の収容空間S1を介してハウジング本体12aの隔壁12b方向へ延出している。また、前記筒状先端部41aの周方向のほぼ等間隔位置には、図1〜図3に示すように、前記複数のローラ48をそれぞれ転動自在に保持するほぼ長方形状の複数のローラ保持孔41bが周方向の等間隔位置に複数形成されている。
The
このローラ保持孔41bは、前記各ローラ48の保持器41の径方向の移動を許容しつつ周方向の移動を規制するようになっていると共に、その全体の数が前記内歯構成部5の内歯5aの全体の歯数よりも1つ少なくなっている。
The
前記各ローラ48は、鉄系金属によって形成され、前記中径ボールベアリング47の偏心動に伴って径方向へ移動しつつ前記内歯構成部5の内歯5aに嵌入すると共に、保持器41のローラ保持孔41bの両側縁によって周方向へガイドされつつ径方向に揺動運動させるようになっている。
Each of the
また、前記各ローラ48を、前記保持器41のローラ保持孔41b内に収容した状態で前記内歯構成部5の各内歯5aと中径ボールベアリング47の外輪47bとの間にセットした場合には、図9に示すように、ローラ48の外面と内歯5aの内面との間に、微小なラジアルクリアランスC3が形成されると共に、ローラ48の外面とローラ保持孔41bの対向する一方の側面41cとの間に、微小なケージクリアランスC4が形成されている。これらのクリアランスC3、C4は、減速機構15の変換作動時おいて前記ローラ48の転動初期の作動応答性を確保するために必要なものである。
Further, when each
また、前記ラジアルクリアランスC3(バックラッシ)は、前記偏心軸部39のカム面39aと内輪47aの内周面との間の前記微小隙間Cよりも小さく設定されて、前記板ばね42のばね力によって前記ラジアルクリアランスC3(バックラッシ)が吸収可能になっている。
Further, the radial clearance C3 (backlash) is set smaller than the minute gap C between the
前記減速機構15のケーシング内部には、前記シリンダヘッド01の軸受部02の内部に形成されて、図外のメインオイルギャラリーから潤滑油が供給される図外の油供給通路から前記カムシャフト2の内部軸方向に形成された油供給孔51と、前記ニードルベアリング38と中径ボールベアリング47の付近に開口した前記小径なオイル孔52と、から潤滑油が内部に供給されようになっている(図1、図6参照)。
Inside the casing of the
この潤滑油供給手段によって、前記収容空間S1内に潤滑油が供給されて滞留し、ここから中径ボールベアリング47や各ローラ48を潤滑すると共に、さらには偏心軸部39とモータ出力軸13の内部に流入してニードルベアリング38や小径ボールベアリング37、中径ボールベアリング47などの可動部の潤滑に供されるようになっている。そして、前記収容空間S内に滞留した潤滑油は、前記小径オイルシール46によってモータハウジング12内へのリークが抑制されている。
〔本実施形態の作用〕
まず、機関のクランクシャフトが回転駆動するとタイミングチェーンを介してタイミングスプロケット1が回転して、その回転力が内歯構成部5を介してモータハウジング12、つまり電動モータ8が同期回転する。一方、前記内歯構成部5の回転力が、各ローラ48から保持器41及び従動部材9を経由してカムシャフト2に伝達される。これによって、カムシャフト2の各駆動カムがバルブスプリングのばね力を介して各吸気弁を開閉作動させる。
By this lubricating oil supply means, lubricating oil is supplied and stays in the accommodation space S1, from which the medium
[Operation of this embodiment]
First, when the crankshaft of the engine is rotationally driven, the
そして、機関始動後の所定の機関運転時には、前記コントロールユニットから各端子片29,29や各ピグテールハーネス及び給電用ブラシ30a、30bや各スリップリング26a、26bなどを介して電動モータ8のコイル18に通電される。これによって、モータ出力軸13が回転駆動され、この回転力が減速機構15を介してカムシャフト2に減速された回転力が伝達される。
When a predetermined engine is operated after the engine is started, the
すなわち、前記モータ出力軸13の回転に伴い偏心軸部39が偏心回転すると、各ローラ48は、モータ出力軸13の1回転毎に保持器41の各ローラ保持孔41bで径方向へガイドされながら前記内歯構成部5の一つの内歯5aを乗り越えて隣接する他の内歯5aに転動しながら移動する。これを順次繰り返しながら円周方向へ転接する。この各ローラ48の転接によって前記モータ出力軸13の回転が減速されつつ前記従動部材9に回転力が伝達される。このときの減速比は、前記ローラ48の個数などによって任意に設定することが可能である。
That is, when the
これにより、カムシャフト2がタイミングスプロケット1に対して正逆相対回転して相対回転位相が変換される。この結果、各吸気弁は、開閉タイミングが進角側あるいは遅角側に変換制御される。
As a result, the
前記タイミングスプロケット1に対するカムシャフト2の正逆相対回転の最大位置規制(角度位置規制)は、前記ストッパ凸部61bの各側面が前記ストッパ凹部2bの各対向縁2c、2dのいずれか一方に当接することによって行われる。
The maximum position restriction (angular position restriction) of forward and reverse relative rotation of the
すなわち、前記従動部材9が、前記偏心軸部39の偏心回動に伴ってタイミングスプロケット1の回転方向と同方向に回転することによって、ストッパ凸部61bの一側面がストッパ凹部2bの一方側の対向縁2cに当接してそれ以上の同方向の回転が規制される。これにより、カムシャフト2は、タイミングスプロケット1に対する相対回転位相が進角側へ最大に変更される。
That is, the driven
一方、従動部材9が、タイミングスプロケット1の回転方向と逆方向に回転することによって、ストッパ凸部61bの他側面がストッパ凹部2bの他方側の対向面2dに当接してそれ以上の同方向の回転が規制される。これにより、カムシャフト2は、タイミングスプロケット1に対する相対回転位相が遅角側へ最大に変更される。
On the other hand, when the driven
この結果、吸気弁の開閉タイミングが進角側あるいは遅角側へ最大に変換されて、機関の燃費や出力の向上が図れる。 As a result, the opening / closing timing of the intake valve is converted to the maximum on the advance side or the retard side, and the fuel efficiency and output of the engine can be improved.
そして、本実施形態では、前記電動モータ8のモータ出力軸13の回転に伴って前記偏心軸部39が回転すると、前記凹部40を介して最大肉厚部に位置する板ばね42のばね力によって中径ボールベアリング47の内輪47aの内周面に径方向に弾接しつつ該ボールベアリング47全体を径方向へ押圧する。これによって、前記ローラ48が、図9に示す太い矢印方向へ押し上げられて前記ラジアルクリアランスC3(バックラッシ)を低減させる。
In the present embodiment, when the
このラジアルクリアランスC3を低減させることにより、回転方向のクリアランスC4を低減させることが可能になり、ローラ48と内歯5a内面との強い干渉が抑制されて、振動や打音の発生を十分に低減させることが可能になる。この結果、バルブタイミング制御装置の品質の低下を抑えることができる。
By reducing the radial clearance C3, it becomes possible to reduce the clearance C4 in the rotational direction, and strong interference between the
なお、前記板ばね42のばね力によって前記各クリアランスC3,C4を小さくすることになるが、構造的に小さく(狭く)するのではなく板ばね42の弾性力によって小さくするので、減速機構15の作動応答性には影響がない。
The clearances C3 and C4 are reduced by the spring force of the
前記板ばね42の頂部42aが前記内輪47aの内周面47dに弾性的に当接することから、該当接点が前記凹部40と内輪47aの最長距離の部分に自動調心される。
Since the
また、前記板ばね42は、弾性変形時に前記凹部40内において自由な伸縮方向の弾性変形を行うことができるので、前記凹部40の底面40aの平坦な両端面40b、40cに沿って自由に摺動することから、安定したばね荷重が得られる。特に、前記板ばね42の表面に形成された耐摩耗材44によって面粗度が小さくなっているので、板ばね42の両端部42b、42cの前記底面40aに対する摺動性が良好になる。これによって、板ばね42は、耐摩耗材44の柔軟性と相俟ってさらに伸縮方向の弾性変形作用が良好になり、適正なばね特性が得られる。
前記板ばね42の伸縮変形作用が滑らかになることから、板ばね42に対するばね荷重の急激な変化が抑制されて、安定したばね荷重を付与することができる。
Further, since the
Since the expansion / contraction deformation action of the
このように、板ばね42の良好な伸縮変形作用によって、正規の位置に戻りやすくなるので、常時適正なばね特性を得ることができる。
In this way, the
また、前記板ばね42は、表面全体に耐摩耗材44が形成されていることから、前述した伸縮変形した場合や、偏心軸部39の急激な回転停止や正逆回転変換時において全体が長手方向に僅かに移動した場合における両端部42b、42cの下端縁42d、42eや円弧頂部42aの上端縁の摩耗の発生を十分に抑制できる。
In addition, since the wear
すなわち、板ばね42は、伸縮変形や相対移動した場合には、両端部42b、42cの下端縁42d、42eが底面40aの両端面40b、42c上を僅かながら摺動すると共に、円弧頂部42aの上端縁が内輪47aの内周面47dに僅かに摺動するが、これらが繰り返されると経時的に部分な摩耗が発生して、ばね特性が変化して必要荷重を満足できなくなるおそれがある。
That is, when the
しかし、本実施形態のように、板ばね42の表面全体に耐摩耗材44を形成することによって、部分的な摩耗を効果的に抑制することができることから、長期に渡りばね特性の変化が抑制されて必要荷重を満足させることができる。この結果、前述した各クリアランスC3,C4を小さくできるので、駆動中における振動や打音の発生を効果的に低減させることができる。また、板ばね42自体の耐久性も向上する。
However, since the wear-
また、前記耐摩耗材44は、その硬度が偏心軸部39の硬度よりも大きくなっている。このため、前述のように、前記板ばね42の伸縮変形などが繰り返し行われると、図10に示すように、両端部42b、42cが前記凹部底面40aの両端面40b、40cに摺動して、この両端面40b、40c中、両端部42b、42cが大きく伸長して(一点鎖線)最大荷重が作用する箇所が逆に摩耗して例えば約30μ程度の凹溝45、45が形成される。
Further, the wear-
したがって、板ばね42は、伸長変形時に各両端部42b、42cの折曲部が前記各凹溝45、45内に係入してそれ以上の伸長変形が規制される。
Therefore, when the
このため、前記板ばね42の過度な伸長変形や左右方向への移動によって、両端部42b、42cのいずれかが、前記偏心軸部39の外周面とボールベアリング47の内輪47aの内周面との間の隙間に噛み込まれてしまう、といった問題を抑制することが可能になる。
For this reason, due to excessive extension deformation or movement in the left-right direction of the
特に、本実施形態では、前記板ばね42の過度な変形や移動を、各凹溝45,45によって規制するので、板ばね42に対する応力集中の発生を十分に抑制することができる。つまり、両端部42b、42cが、たとえば所定の金属部材によって外側から規制される場合には、応力集中が発生するおそれがあるが、この応力集中がなくなるので、弾性変形が繰り返し行われても板ばね42のへたりなどの現象が抑制されて耐久性の向上が図れる。
In particular, in the present embodiment, excessive deformation and movement of the
また、板ばね42の両端部42b、42cが凹部40の平坦な両端面40b、40cに当接することによって、板ばね42の弾性変形時における傾きが抑制されて、バックラッシのバラツキの発生を抑制することができる。
Further, the both
さらに、本実施形態では、前記凹溝45,45が自然に形成されることから、別途に規制部を設ける必要がなくなるので、部品点数の増加を抑制することができる。この結果、製造作業が容易になると共に、コストの低減化が図れる。
Furthermore, in this embodiment, since the said recessed
さらに、前記中径ボールベアリング47は、内輪47aの径方向の肉厚tが外輪47bの径方向の肉厚t1よりも大きく設定されていることにより、各ボール47cの個数を通常一般のボールベアリングのボールの数よりも多く配置している。
Further, in the medium
このため、装置の駆動中にボールベアリング47に発生する荷重を各ボール47cに分散させることが可能になる。これによって、ボールベアリング47の負荷が軽減されるので、耐久性の低下を抑制できる。
For this reason, it is possible to distribute the load generated in the
しかも、ボールベアリング47の内輪47aと外輪47bを含めた全体の外径を可及的に小さくすることができるので、装置の径方向の大きさを十分に小さくすることができる。これによって、装置の小型化も図れる。
〔第2実施形態〕
図11A〜Cは第2実施形態を示し、基本構造は第1実施形態と同じであるが、異なるところは、耐摩耗材44を板ばね42の一部にコーティングしたものである。
Moreover, since the entire outer diameter of the
[Second Embodiment]
FIGS. 11A to 11C show the second embodiment, and the basic structure is the same as that of the first embodiment, except that a wear
すなわち、炭化タングステンの耐摩耗材44は、板ばね42が前記内輪47aの内周面47dと凹部40の両端面40b、40cと接触する部位、つまり、板ばね42の頂部42aの上面中、左右の所定領域Tと、両端部42b、42cの下端面の所定領域T1,T2に形成されている。
That is, the wear
このように、耐摩耗材44は、板ばね42のT、T1、T2の特定の領域のみに形成されて、他の部位には形成されていないことから、表面全体に形成されている場合に比較して、板ばね32の本来のばね特性を引き出すことが可能になる。したがって、前記クリアランスC3,C4を効果的に小さくすることができる。また、耐摩耗材44を部分的に形成することから、材料コストの低減化も図れる。
As described above, the wear-
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、前記耐摩耗材44としては、炭化タングステンに代えて、例えばダイヤモンドライクカーボン(DLC)とすることも可能であり、また、別の異なる材料であってもよい。
The present invention is not limited to the configuration of the embodiment described above, and the wear-
また、前記耐摩耗材44のコーティング領域(形成領域)を、必要な領域であればさらに小さくすることも可能である。
Further, the coating area (formation area) of the wear
さらに、例えばボールベアリング47の内輪47aの径方向の肉厚tを、装置の大きさや仕様によってさらに大きくして、各ボール47cの個数を増加させることも可能である。これによって、さらに荷重を分散させて負荷を低減させることもできる。
Further, for example, the thickness t in the radial direction of the
前記ボールベアリング47の内輪47aの一側面に、オイルシール46を近接配置することによって、該オイルシール46のカムシャフト2方向への不用意な移動を規制することができる。
By disposing the
また、凹部40は、前記偏心軸部39の最大肉厚部の外周部を接線方向に沿って長方形状に切欠形成されていればよく、前記凹部40は軸方向一端側が開放されていてもよい。
Moreover, the recessed
さらに、前記凹部40を、偏心軸部39側ではなく、内輪47aの内周面47d側に形成することも可能である。
Further, the
また、本発明は、ローラ48を有する減速機構15への適用に限られず、偏心軸部と内輪が相対回転可能に構成されているものであれば、いずれの装置にも適用可能である。例えば、偏心軸部を回転することで内歯構成部の内歯に噛合いつつ遊星運動が可能な遊星歯車を有する遊星歯車型減速機にも適用可能である。この場合は、偏心軸部の外周に遊星歯車が配置され、偏心軸部の外周と遊星歯車の内周の間に内輪と外輪を有する軸受が配置される。
The present invention is not limited to application to the
以上説明した実施形態に基づく内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。
すなわち、バルブタイミング制御装置は、クランクシャフトからの回転力が伝達される駆動回転体と、カムシャフトに固定される従動回転体と、
前記駆動回転体に対して相対回転可能なモータ出力軸を有する電動モータと、前記モータ出力軸から回転力が伝達され、軸心が前記モータ出力軸の回転中心に対して偏心回転する偏心回転体と、該偏心回転体の外周側に配置され、内輪と外輪が相対回転する軸受と、前記駆動回転体に設けられ、内周に複数の内歯を有し、前記軸受に外側から対向する内歯構成部と、前記軸受の外周面と前記内歯構成部の各内歯との間に配置され、前記偏心回転体の偏心回転によって前記内歯との噛み合い箇所が周方向へ移動する複数の転動体と、前記従動回転体に設けられ、前記各転動体の間を隔成しつつ該各転動体の前記軸受と内歯との間の径方向への移動を許容する保持部材と、前記偏心回転体の外周面または前記軸受の内周面に形成された凹部と、該凹部内に収容されて、前記軸受を介して前記転動体を前記内歯の歯底面方向へ付勢する付勢部材と、を備え、
前記付勢部材は、少なくとも前記凹部の底面に接触する部位と前記軸受の内周面に接触する部位に耐摩耗材を有している。
As a valve timing control device for an internal combustion engine based on the embodiment described above, for example, the following modes can be considered.
That is, the valve timing control device includes a drive rotator to which the rotational force from the crankshaft is transmitted, a driven rotator fixed to the camshaft,
An electric motor having a motor output shaft that can rotate relative to the drive rotator, and an eccentric rotator in which a rotational force is transmitted from the motor output shaft and the shaft rotates eccentrically with respect to the rotation center of the motor output shaft. And a bearing that is arranged on the outer peripheral side of the eccentric rotating body, the inner ring and the outer ring rotate relative to each other, and an inner ring that is provided on the drive rotating body and has a plurality of inner teeth on the inner periphery and that faces the bearing from the outside. A plurality of teeth that are arranged between a tooth component, an outer peripheral surface of the bearing and each of the inner teeth of the inner tooth component, and the meshing locations with the inner teeth move in the circumferential direction due to the eccentric rotation of the eccentric rotor. A rolling member and a holding member that is provided on the driven rotating body and allows radial movement between the bearings and internal teeth of the rolling elements while separating the rolling elements; A recess formed in the outer peripheral surface of the eccentric rotor or the inner peripheral surface of the bearing; Housed in portion, and a biasing member for biasing the rolling elements the tooth bottom direction of the inner teeth via the bearing,
The urging member has a wear-resistant material at least at a portion that contacts the bottom surface of the recess and a portion that contacts the inner peripheral surface of the bearing.
別の好ましい態様として、前記付勢部材の耐摩耗材は、その硬度が前記凹部の底面の硬度よりも高くなっている。 As another preferred embodiment, the wear resistant material of the urging member has a hardness higher than that of the bottom surface of the recess.
別の好ましい態様として、前記付勢部材は、径方向の外方へ突出した円弧状に折曲形成された板ばねによって構成されている。 As another preferred aspect, the urging member is configured by a leaf spring bent in an arc shape protruding outward in the radial direction.
別の好ましい態様として、前記板ばねは、両端部が前記凹部の底面に弾接している一方、前記円弧状に折曲変形した長手方向の中央部が前記軸受の内輪の内周面に接触している。 In another preferred embodiment, the leaf spring has both ends elastically contacted with the bottom surface of the recess, while the longitudinal center portion bent in the arc shape contacts the inner peripheral surface of the inner ring of the bearing. ing.
別の好ましい態様として、前記耐摩耗材は、付勢部材の表面全体にコーティングされることにより形成されている。 As another preferred embodiment, the wear-resistant material is formed by coating the entire surface of the biasing member.
別の好ましい態様として、前記コーティングされた耐摩耗材は、タングステン・カーバイトである。 In another preferred embodiment, the coated wear resistant material is tungsten carbide.
別の好ましい態様として、前記コーティングされた耐摩耗材は、ダイヤモンドライクカーボンである。 In another preferred embodiment, the coated wear resistant material is diamond-like carbon.
別の好ましい態様として、偏心回転体と、軸受と、内歯構成部と、転動体及び保持部材によって、前記電動モータの回転速度を減速する減速機構が構成されている。 As another preferred embodiment, a decelerating mechanism that decelerates the rotation speed of the electric motor is configured by the eccentric rotating body, the bearing, the internal tooth constituent portion, the rolling element, and the holding member.
別の好ましい態様として、前記偏心回転体の外周面と前記軸受の内周面との間にクリアランスが形成されていると共に、該クリアランスが前記軸受の外周面と内歯構成部及び転動体の外周面との間に形成される径方向の最大クリアランスよりも大きく設定されている。 As another preferred embodiment, a clearance is formed between the outer peripheral surface of the eccentric rotating body and the inner peripheral surface of the bearing, and the clearance is the outer peripheral surface of the bearing, the inner tooth constituent portion, and the outer periphery of the rolling element. It is set to be larger than the maximum radial clearance formed between the surfaces.
バルブタイミング制御装置の減速機構の構成としては、電動モータのモータ出力軸から回転力が伝達されて、軸心が前記モータ出力軸の回転中心に対して偏心回転する偏心回転体と、該偏心回転体の外周側に配置された軸受と、前記軸受の外輪の外周側にクリアランスを介して設けられ、内周に複数の内歯が形成された内歯構成部を有するハウジングと、前記軸受の外輪の外周面と前記内歯構成部の各内歯との間に配置され、前記偏心回転体の偏心回転によって前記内歯との噛み合い箇所が周方向へ移動する複数の転動体と、前記各転動体の間を隔成しつつ該各転動体の径方向の移動を許容する保持部材と、前記偏心回転体の外周面または前記軸受の内輪の内周面に形成された凹部と、該凹部内に収容されて、前記軸受を介して前記転動体を前記内歯の歯底面方向へ付勢する付勢部材と、を備え、
前記付勢部材は、少なくとも前記凹部の底面に接触する部位と前記軸受の内周面に接触する部位に耐摩耗材を有している。
The speed reduction mechanism of the valve timing control device includes an eccentric rotating body in which a rotational force is transmitted from the motor output shaft of the electric motor and the shaft rotates eccentrically with respect to the rotation center of the motor output shaft, and the eccentric rotation A bearing disposed on the outer peripheral side of the body, a housing provided with a clearance on the outer peripheral side of the outer ring of the bearing, and an inner tooth constituent part having a plurality of inner teeth formed on the inner periphery, and the outer ring of the bearing A plurality of rolling elements that are arranged between the outer peripheral surface of the inner teeth and the inner teeth of the inner tooth constituent portion, and that are engaged with the inner teeth in the circumferential direction by the eccentric rotation of the eccentric rotor. A holding member that allows the rolling elements to move in the radial direction while separating the moving bodies; a recess formed on the outer peripheral surface of the eccentric rotating body or the inner peripheral surface of the inner ring of the bearing; The rolling element through the bearing. And a biasing member for biasing the tooth bottom direction of the serial endodontic,
The urging member has a wear-resistant material at least at a portion that contacts the bottom surface of the recess and a portion that contacts the inner peripheral surface of the bearing.
別の好ましい態様として、前記付勢部材は、径方向の外方へ突出した円弧状に折曲形成された板ばねによって構成されている。 As another preferred aspect, the urging member is configured by a leaf spring bent in an arc shape protruding outward in the radial direction.
別の好ましい態様として、前記板ばねは、両端部が前記凹部の底面に弾接している一方、前記円弧状に膨出した長手方向の中央部が前記軸受の内輪の内周面に弾接している。 As another preferred embodiment, the leaf spring has both end portions elastically contacted with the bottom surface of the recess, while the center portion in the longitudinal direction bulging in the arc shape elastically contacts the inner peripheral surface of the inner ring of the bearing. Yes.
1…タイミングスプロケット(駆動回転体)
1a…スプロケット本体
2…カムシャフト
4…位相変更機構
5…内歯構成部
5a…内歯
8…電動モータ
9…従動部材(従動回転体)
12…モータハウジング
13…モータ出力軸
15…減速機構
39…偏心軸部(偏心回転体)
39a…カム面
40…凹部
40a…底面
40b、40c…両端面
41…保持器(保持部材)
41a…先端部
41b…ローラ保持孔
42…板ばね(付勢部材)
42a…円弧頂部(中央部)
42b、42c…両端部
44…炭化タングステン(タングステン・カーバイト)
47…中径ボールベアリング(軸受)
47a…内輪
47b…外輪
47c…ボール
47d…内輪の内周面
48…ローラ(転動体)
C…微小隙間
C3…ラジアルクリアランス
C4…ケージクリアランス
1. Timing sprocket (drive rotor)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
39a ... Cam surface 40 ...
41a ...
42a ... Arc top (central part)
42b, 42c ... Both ends 44 ... Tungsten carbide (tungsten carbide)
47 ... Medium-diameter ball bearing (bearing)
47a ...
C ... Minute gap C3 ... Radial clearance C4 ... Cage clearance
Claims (12)
カムシャフトに固定される従動回転体と、
前記駆動回転体に対して相対回転可能なモータ出力軸を有する電動モータと、
前記モータ出力軸から回転力が伝達され、軸心が前記モータ出力軸の回転中心に対して偏心回転する偏心回転体と、
該偏心回転体の外周側に配置され、内輪と外輪が相対回転する軸受と、
前記駆動回転体に設けられ、内周に複数の内歯を有し、前記軸受に径方向外側から対向する内歯構成部と、
前記軸受の外周面と前記内歯構成部の各内歯との間に配置され、前記偏心回転体の偏心回転によって前記内歯との噛み合い箇所が周方向へ移動する複数の転動体と、
前記従動回転体に設けられ、前記各転動体の間を隔成しつつ該各転動体の前記軸受と内歯との間の径方向への移動を許容する保持部材と、
前記偏心回転体の外周面または前記軸受の内周面に形成された凹部と、
該凹部内に収容されて、前記軸受を介して前記転動体を前記内歯の歯底面方向へ付勢する付勢部材と、
を備え、
前記付勢部材は、少なくとも前記凹部の底面に接触する部位と前記軸受の内周面に接触する部位に耐摩耗材を有することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 A driving rotating body to which the rotational force from the crankshaft is transmitted;
A driven rotor fixed to the camshaft;
An electric motor having a motor output shaft capable of rotating relative to the drive rotor;
An eccentric rotator in which a rotational force is transmitted from the motor output shaft and the shaft rotates eccentrically with respect to the rotation center of the motor output shaft;
A bearing disposed on the outer peripheral side of the eccentric rotating body, the inner ring and the outer ring rotating relative to each other;
An internal gear component provided on the drive rotor, having a plurality of internal teeth on the inner periphery and facing the bearing from the outside in the radial direction;
A plurality of rolling elements that are arranged between the outer peripheral surface of the bearing and each internal tooth of the inner tooth constituent part, and in which the meshing location with the inner teeth moves in the circumferential direction by the eccentric rotation of the eccentric rotating body;
A holding member that is provided on the driven rotating body and that allows the rolling elements to move in a radial direction between the bearings and the internal teeth while separating the rolling elements;
A recess formed on the outer peripheral surface of the eccentric rotor or the inner peripheral surface of the bearing;
A biasing member that is housed in the recess and biases the rolling element toward the bottom surface of the internal teeth via the bearing;
With
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the urging member has a wear-resistant material at least at a portion that contacts the bottom surface of the recess and a portion that contacts the inner peripheral surface of the bearing.
前記付勢部材の耐摩耗材は、その硬度が前記凹部の底面の硬度よりも高いことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the wear resistant material of the urging member has a hardness higher than that of the bottom surface of the recess.
前記付勢部材は、径方向の外方へ突出した円弧状に折曲形成された板ばねによって構成されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the urging member is constituted by a leaf spring bent in an arc shape protruding outward in the radial direction.
前記板ばねは、両端部が前記凹部の底面に弾接している一方、前記円弧状に折曲変形した長手方向の中央部が前記軸受の内輪の内周面に接触していることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 3,
Both ends of the leaf spring are in elastic contact with the bottom surface of the recess, while the longitudinal central portion bent in the arc shape is in contact with the inner peripheral surface of the inner ring of the bearing. A valve timing control device for an internal combustion engine.
前記耐摩耗材は、付勢部材の表面全体にコーティングされることにより形成されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the wear resistant material is formed by coating the entire surface of the biasing member.
前記コーティングされた耐摩耗材は、タングステン・カーバイトであることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the internal combustion engine valve timing control device according to claim 5,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the coated wear-resistant material is tungsten carbide.
前記コーティングされた耐摩耗材は、ダイヤモンドライクカーボンであることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the internal combustion engine valve timing control device according to claim 5,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the coated wear-resistant material is diamond-like carbon.
偏心回転体と、軸受と、内歯構成部と、転動体及び保持部材によって、前記電動モータの回転速度を減速する減速機構が構成されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
A valve timing control device for an internal combustion engine, characterized in that a decelerating mechanism for decelerating the rotational speed of the electric motor is constituted by an eccentric rotator, a bearing, an internal tooth component, a rolling element and a holding member.
前記偏心回転体の外周面と前記軸受の内周面との間にクリアランスが形成されていると共に、該クリアランスが前記軸受の外周面と内歯構成部及び転動体の外周面との間に形成される径方向の最大クリアランスよりも大きく設定されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
A clearance is formed between the outer peripheral surface of the eccentric rotating body and the inner peripheral surface of the bearing, and the clearance is formed between the outer peripheral surface of the bearing and the inner tooth constituent portion and the outer peripheral surface of the rolling element. A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the valve timing control device is set to be larger than a maximum radial clearance.
該偏心回転体の外周側に配置された軸受と、
前記軸受の外輪の外周側にクリアランスを介して設けられ、内周に複数の内歯が形成された内歯構成部を有するハウジングと、
前記軸受の外輪の外周面と前記内歯構成部の各内歯との間に配置され、前記偏心回転体の偏心回転によって前記内歯との噛み合い箇所が周方向へ移動する複数の転動体と、
前記各転動体の間を隔成しつつ該各転動体の径方向の移動を許容する保持部材と、
前記偏心回転体の外周面または前記軸受の内輪の内周面に形成された凹部と、
該凹部内に収容されて、前記軸受を介して前記転動体を前記内歯の歯底面方向へ付勢する付勢部材と、
を備え、
前記付勢部材は、少なくとも前記凹部の底面に接触する部位と前記軸受の内周面に接触する部位に耐摩耗材を有することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置の減速機構。 An eccentric rotating body in which a rotational force is transmitted from the motor output shaft of the electric motor, and the shaft center rotates eccentrically with respect to the rotation center of the motor output shaft;
A bearing disposed on the outer peripheral side of the eccentric rotating body;
A housing having an inner tooth constituent part provided on the outer peripheral side of the outer ring of the bearing via a clearance and having a plurality of inner teeth formed on the inner periphery;
A plurality of rolling elements arranged between an outer peripheral surface of the outer ring of the bearing and each inner tooth of the inner tooth constituent part, and an engagement portion with the inner teeth is moved in the circumferential direction by the eccentric rotation of the eccentric rotating body; ,
A holding member that allows movement of each rolling element in the radial direction while separating the rolling elements;
A recess formed on the outer peripheral surface of the eccentric rotor or the inner peripheral surface of the inner ring of the bearing;
A biasing member that is housed in the recess and biases the rolling element toward the bottom surface of the internal teeth via the bearing;
With
The reduction mechanism of the valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the biasing member has a wear-resistant material at least in a portion contacting the bottom surface of the recess and a portion contacting the inner peripheral surface of the bearing.
前記付勢部材は、径方向の外方へ突出した円弧状に折曲形成された板ばねによって構成されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置の減速機構。 The speed reduction mechanism according to claim 10,
The said biasing member is comprised by the leaf | plate spring bent in the circular arc shape protruded to radial direction outward, The deceleration mechanism of the valve timing control apparatus of the internal combustion engine characterized by the above-mentioned.
前記板ばねは、両端部が前記凹部の底面に弾接している一方、前記円弧状に突出した長手方向の中央部が前記軸受の内輪の内周面に接触していることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the deceleration mechanism of the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 11,
Both ends of the leaf spring are in elastic contact with the bottom surface of the recess, while the central portion in the longitudinal direction protruding in the arc shape is in contact with the inner peripheral surface of the inner ring of the bearing. Engine valve timing control device.
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JP2016149301A JP2018017202A (en) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | Valve timing control device of internal combustion engine, and speed reduction mechanism of valve timing control device |
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EP3767084A1 (en) * | 2019-07-18 | 2021-01-20 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Valve opening-closing timing control apparatus |
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2016
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