JP2021027591A - Electric motor, manufacturing method for electric motor, and internal combustion engine valve timing controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動モータと電動モータの製造方法及び内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。 The present invention relates to an electric motor, a method for manufacturing the electric motor, and a valve timing control device for an internal combustion engine.
従来から例えば内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いられる電動モータとしては、例えば、以下の特許文献１に記載されたブラシレス型のものがある。
Conventionally, for example, as an electric motor used for a valve timing control device of an internal combustion engine, for example, there is a brushless type described in
この電動モータは、ステータコアに巻き付けられた複数のコイル(マグネットワイヤー)の各端末部がほぼ直角に折り曲げられてステータの外側に延出している。この各端末部には、端子部材がそれぞれ圧着によって接続されている。前記各端子部材は、ステータの外周部から径方向外側に延びた基端部に前記各端末部が接続されている。一方、前記基端部からほぼ直角に延びた先端部の端子ピンは、回路基板の端子孔に挿通されていると共に、この挿通した状態で前記端子ピンが端子孔に半田付けによって接続されている。 In this electric motor, each end portion of a plurality of coils (magnet wires) wound around the stator core is bent at a substantially right angle and extends to the outside of the stator. A terminal member is connected to each of the terminal portions by crimping. Each of the terminal members is connected to a base end portion extending radially outward from the outer peripheral portion of the stator. On the other hand, the terminal pin at the tip extending at a substantially right angle from the base end is inserted into the terminal hole of the circuit board, and the terminal pin is connected to the terminal hole by soldering in this inserted state. ..
しかしながら、前記従来のブラシレス型電動モータは、前記各端子部材がステータの外周から径方向外側に延びていることから、モータハウジングの外径が大きくなり、この結果、電動モータ全体が大型化するおそれがある。 However, in the conventional brushless electric motor, since each terminal member extends radially outward from the outer circumference of the stator, the outer diameter of the motor housing becomes large, and as a result, the entire electric motor may become large. There is.
本発明は、前記従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、電動モータの大型化を抑制しつつコイルの端末部と接合部を溶接によって強固な接続が得られる電動モータを提供することを一つの目的としている。 The present invention has been devised in view of the above-mentioned conventional technical problems, and provides an electric motor capable of obtaining a strong connection by welding a coil end portion and a joint portion while suppressing an increase in size of the electric motor. That is one purpose.
好ましい態様の一つとしては、ステータコア及び前記ステータコアに導線が巻き付けられる複数のコイルを有するステータと、前記コイルのそれぞれの端末部が挿通される貫通孔を有する回路基板と、前記回路基板上に設けられ、前記貫通孔に挿通した状態で前記コイルのそれぞれの端末部が溶接によって接続される導電性の接合部と、を備えている。 As one of preferred embodiments, a stator core, a stator having a plurality of coils around which a conducting wire is wound, a circuit board having a through hole through which each end portion of the coil is inserted, and a circuit board provided on the circuit board. It is provided with a conductive joint portion to which each end portion of the coil is connected by welding while being inserted into the through hole.
本発明の好ましい態様によれば、電動モータの大型化を抑制しつつコイルの端末部と接合部を溶接によって強固に接続することができる。 According to a preferred embodiment of the present invention, the terminal portion and the joint portion of the coil can be firmly connected by welding while suppressing the increase in size of the electric motor.
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の実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、本実施形態では、バルブタイミング制御装置を吸気側に適用したものを示しているが、排気側に適用することも可能である。
〔第１実施形態〕
図１は本発明の第１実施形態に供されるバルブタイミング制御装置の一部縦断面図、図２は本実施形態に供される減速機構側の構成部材を示す分解斜視図、図３は本実施形態に供される電動モータ側の構成部材を示す分解斜視図、図４は本実施形態に供される電動モータのカバー部材を外した状態を示す背面図、図５は図１のＡ矢視図である。
Hereinafter, embodiments of the valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, the valve timing control device is applied to the intake side, but it can also be applied to the exhaust side.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a partial vertical sectional view of the valve timing control device used in the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view showing components on the reduction mechanism side used in the present embodiment, and FIG. 3 is an exploded perspective view. An exploded perspective view showing a component on the electric motor side used in the present embodiment, FIG. 4 is a rear view showing a state in which the cover member of the electric motor used in the present embodiment is removed, and FIG. 5 is A in FIG. It is a cross-eyed view.
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、第１部材であるタイミングスプロケット１(以下、スプロケット１という。)と、シリンダヘッド０１上に軸受０２を介して回転自在に支持されたカムシャフト２と、スプロケット１とカムシャフト２との間に配置されて、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３と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the valve timing control device is rotatably supported on the
スプロケット１は、全体が金属材である鉄系金属によって環状一体に形成されており、円環状のスプロケット本体１ａと、このスプロケット本体１ａの外周に一体に設けられて、外周に巻回された図外のタイミングチェーンを介して内燃機関のクランクシャフトから回転力を受ける歯車部１ｂと、を備えている。
The
なお、スプロケット１の外周には、内燃機関の本体である図外のシリンダブロックとシリンダヘッド０１に結合された図外のチェーンケースが設けられている。
A cylinder block (not shown), which is the main body of the internal combustion engine, and a chain case (not shown) connected to the
スプロケット本体１ａの前端側には、後述する減速機構１３の一部を構成する円環状の内歯車５が一体に設けられている。この内歯車５は、スプロケット本体１ａに回転軸方向から一体に結合されていると共に、内周に波形状の複数の内歯５ａが形成されている。
On the front end side of the
スプロケット本体１ａは、その内周面とカムシャフト２の回転軸方向の一端部２ａに固定された第２部材である後述する従動部材９の外周面との間に滑り軸受機構６が設けられている。この滑り軸受機構６は、従動部材９(カムシャフト２)の外周でスプロケット１を相対回転可能に軸受けしている。
The
さらに、スプロケット本体１ａの内歯車５と軸方向で反対側の後端面には、保持プレート８が固定されている。この保持プレート８は、図１及び図２に示すように、金属材である鉄系金属の板材によって円環状に形成され、外径がスプロケット本体１ａの外径とほぼ同一に設定されている。また、保持プレート８は、中央に中央孔８ａが貫通形成されて、この中央孔８ａ側の内周部８ｂが滑り軸受機構６の後述する軸受凹部１０のカムシャフト２側の一端開口を覆うように配置されている。この内周部８ｂは、中央孔８ａの孔縁となる部位が、内歯車５の内歯５ａの歯底面よりも内側に位置している。
Further, a
また、保持プレート８は、中央孔８ａの内周縁の所定位置に、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８ｃが一体に設けられている。このストッパ凸部８ｃは、ほぼ逆台形状に形成されて、先端面が後述するアダプタ４の後述するストッパ凹溝４ｂの円弧状底面に倣った円弧状に形成されている。
Further, the
アダプタ４は、例えば鉄系金属板によって円盤状に形成されている。また、アダプタ４は、外径が保持プレート８の中央孔８ａの内径よりも僅かに小さく形成されて、中央孔８ａに嵌合している。また、アダプタ４は、中央に従動部材９の円筒部９ｃが挿入される挿入孔４ａが貫通形成されていると共に、外周面の所定位置にストッパ凹溝４ｂが設けられている。このストッパ凹溝４ｂは、アダプタ４の外周に沿って所定範囲の円弧状に形成されており、これによって、スプロケット１に対する従動部材９（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機械的に規制するようになっている。
The adapter 4 is formed in a disk shape by, for example, an iron-based metal plate. Further, the adapter 4 is formed so that the outer diameter is slightly smaller than the inner diameter of the
なお、アダプタ４の挿入孔４ａの近傍には、カムシャフト２内から供給された潤滑油を減速機構１３内に導入する導入通路孔４ｃが貫通形成されている。
In the vicinity of the
また、スプロケット１の内歯車５側の前端面には、プレート部材であるフロントプレート１５が設けられている。このフロントプレート１５は、図１、図２及び図５に示すように、例えば鉄系金属板を円環状にプレス成形で打ち抜き形成されたもので、中央には後述する偏心軸２１が挿入配置される挿入孔１５ａが貫通形成されている。
Further, a
内歯車５を含むスプロケット本体１ａとフロントプレート１５の各外周部には、複数（本実施形態では６本）のボルト７が挿通する６つのボルト挿通孔１ｃ、１５ｂが周方向のほぼ等間隔位置にそれぞれ貫通形成されている。また、保持プレート８は、前記各ボルト挿通孔１ｃ、１５ｂと対応する位置に各ボルト７の先端部の雄ねじ部７ａが螺着する６つの雌ねじ孔８ｄが形成されている。
Six
なお、図２に示すように、スプロケット本体１ａの２つのボルト挿通孔１ｃと保持プレート８の対応する２つの雌ねじ孔８ｄの各側部には、位置決め用のピン２８ｂが挿入される位置決め用の小孔１ｄ、８ｅがそれぞれ設けられている。これらによって、保持プレート８が、スプロケット１に対して周方向及び軸方向の位置決めがなされるようになっている。
As shown in FIG. 2,
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つの駆動カムを有している。また、カムシャフト２は、回転軸方向の位相変更機構３側の一端部２ａに軸受０２を介して軸方向の位置決めを行うフランジ部２ｂが一体に設けられている。
The
また、カムシャフト２は、一端部２ａの内部に該一端部２ａの先端面から内部軸心方向に沿って形成された挿入孔２ｃを有している。この挿入孔２ｃは、後述するカムボルト１４の軸部１４ｂが挿入されると共に、先端側の内周面にカムボルト１４の雄ねじ部１４ｃが締結される雌ねじ部２ｄが形成されている。また、カムシャフト２の一端部２ａ内には、潤滑油を通流させる後述の潤滑油供給通路の一部を構成する油供給通路３４が軸方向に沿って設けられている。また、カムシャフト２の一端部２ａの挿入孔２ｃの先端側には、円筒溝が軸方向に沿って設けられている。
Further, the
さらに、カムシャフト２の一端部２ａは、図外の位置決め用のピンを介して従動部材９との回転方向の位置決めがされている。
Further, one
従動部材９は、鉄系金属によって一体に形成され、図１、図２に示すように、円盤状本体９ａを有している。この円盤状本体９ａは、中央位置にカムボルト１４の軸部１４ｂが挿入されるボルト挿入孔９ｂが貫通形成されている。また、このボルト挿入孔９ｂの孔縁には、カムシャフト２方向へ突出した円筒部９ｃが一体に設けられている。
The driven member 9 is integrally formed of an iron-based metal, and has a disk-shaped
円盤状本体９ａは、外周面に滑り軸受機構６の一部を構成するジャーナル部１１が一体に設けられている。ボルト挿入孔９ｂは、内径がカムシャフト２の挿入孔２ｃの内径よりも大きく形成されている。円筒部９ｃは、カムシャフト２側の先端部が一端部２ａの円筒溝に軸方向から嵌合し、またカムシャフト２と反対側の端面がカムボルト１４の頭部１４ａの着座面になっている。
The disk-shaped
また、従動部材９は、円筒部９ｃの先端部がカムシャフト２の一端部２ａの円筒溝に軸方向から嵌合した状態で、カムボルト１４によってカムシャフト２に軸方向から締結固定されている。
Further, the driven member 9 is fastened and fixed to the
滑り軸受機構６は、図１及び図２に示すように、スプロケット本体１ａの内周面に形成された円環状の軸受凹部１０と、円盤状本体９ａの外周面に設けられ、軸受凹部１０の内部に配置された前記ジャーナル部１１と、を有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the slide bearing mechanism 6 is provided on the
軸受凹部１０は、スプロケット本体１ａの保持プレート８側の一方側面から内歯車５まで延びることなく、カムシャフト２側に寄ったスプロケット本体１ａの内周面側のみに形成されている。また、軸受凹部１０は、図１に示すように、スプロケット１の回転軸心から径方向に沿った断面形状がほぼ矩形状に形成され、その一部が各歯車部１ｂの形成位置と軸方向でオーバーラップするように配置されている。
The bearing
さらに、軸受凹部１０は、円環状の底面に滑り軸受面１０ａが形成されている。また、軸受凹部１０は、軸方向で保持プレート８と反対側の他端側に有する内側面１０ｂが滑り軸受面１０ａから径方向へほぼ直角に切り欠かれている。また、軸受凹部１０は、前述したように、カムシャフト２側の他端部が開口されて外部に解放され、この解放された他端開口が保持プレート８の内周部８ｂの内側面によって覆われている。
Further, the bearing
ジャーナル部１１は、円盤状本体９ａの外周面から径方向外側へ突出して、断面形状が軸受凹部１０の断面形状とほぼ相似形の矩形状に形成されている。また、このジャーナル部１１は、軸受凹部１０が各歯車部１ｂと軸方向でオーバーラップしていることから、同じく一部がスプロケット１の各歯車部１ｂと軸方向でオーバーラップ配置されている。
The
さらに、ジャーナル部１１は、環状の外周面が軸受凹部１０の滑り軸受面１０ａ全体に摺動可能になっている。
Further, the
また、ジャーナル部１１は、軸方向のフロントプレート１５側の一端面が軸受凹部１０の内側面１０ｂに摺動可能になっている。この内側面１０ｂは、スプロケット１の傾動時においてジャーナル部１１の一端面に当接して一方のスラスト移動を規制するようになっている。
Further, in the
また、ジャーナル部１１は、軸方向の保持プレート８側の他端面が保持プレート８の内周部８ｂの内側面に摺動可能になっている。この保持プレート８の内側面が、スプロケット１の傾動時においてジャーナル部１１の他端面に当接して他方のスラスト移動を規制するようになっている。
Further, in the
カムボルト１４は、図１及び図２に示すように、ほぼ円柱状の頭部１４ａと、この頭部１４ａに一体に固定された軸部１４ｂと、この軸部１４ｂの外周面に形成されて、カムシャフト２の雌ねじ部２ｄに螺着する雄ねじ部１４ｃと、を有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
頭部１４ａは、先端部に六角レンチなどの工具が挿入される六角形の工具溝１４ｄが形成されている。また、頭部１４ａは、外周面全体に高周波焼き入れなどの熱処理が施されて、硬度が頭部１４ａの他の部位よりも高くなっている。この他の部位とは、例えば、軸部１４ｂが結合された頭部１４ａの軸方向の側面である座面１４ｅである。また、頭部１４ａの高硬度の外周面には、ニードルベアリング２５の各ニードルローラ２５ａが転動可能に支持されている。座面１４ｅは、雄ねじ部１４ｃをカムシャフト２の雌ねじ部２ｄにねじ込んで締結した際に、円筒部９ｃのボルト挿入孔９ｂの孔縁に有する端面に着座するようになっている。
The
軸部１４ｂは、頭部１４ａとの付け根部、つまり、頭部１４ａの軸方向の座面１４ｅ中央に、大径な中間軸部１４ｆが一体に設けられている。この中間軸部１４ｆは、外径が軸部１４ｂの雄ねじ部１４ｃの外径よりも大きく形成されていると共に、従動部材９のボルト挿通孔９ｄの内径よりも僅かに小さく形成されている。これによって、中間軸部１４ｆは、ボルト挿通孔９ｄ内周面に微小クリアランスをもって挿入嵌合して、従動部材９とカムシャフト２との同軸性を確保するようになっている。
The
すなわち、中間軸部１４ｆは、カムボルト１４によって従動部材９をカムシャフト２に結合する際において、ボルト挿通孔９ｄに挿入嵌合することによって従動部材９とカムシャフト２の同軸性を確保するようになっている。ここで、中間軸部１４ｆのボルト挿通孔９ｄに対する挿入嵌合とは、従動部材９とカムシャフト２との同軸性を確保するために機械的な嵌め合いであるいわゆる中間嵌めに近い状態であることをいう。
That is, when the driven member 9 is connected to the
また、中間軸部１４ｆは、その軸方向の長さが円筒部９ｃの内周面の一部を除くボルト挿通孔９ｄの軸方向の長さとほぼ同一に設定されている。また、軸部１４ｂの雄ねじ部１４ｃとの結合箇所には、テーパ部が設けられている。このテーパ部は、外周面が中間軸部１４ｆの外周面から雄ねじ部１４ｃに掛けて所定角度で下り傾斜状に形成されている。
Further, the length of the
位相変更機構３は、図１〜図３に示すように、従動部材９の前端側に配置された電動モータ１２と、この電動モータ１２からオルダム継手を介して伝達された回転速度を減速してカムシャフト２に伝達する減速機構１３と、から主として構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the phase changing mechanism 3 reduces the rotational speed transmitted from the
図６は電動モータの正面図、図７は図１のＢ−Ｂ線断面図である。 FIG. 6 is a front view of the electric motor, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
電動モータ１２は、いわゆるブラシレスの直流型モータであって、図１〜図３及び図６に示すように、チェーンケースに固定される有底円筒状のモータハウジング１６と、このモータハウジング１６の内周面に固定されてコイルなどからなるステータ(固定子)１７と、ステータ１７の内周側に配置されたモータ出力軸１８と、該モータ出力軸１８の外周に固定されたロータ１９と、モータハウジング１６のスプロケット１と反対側に設けられた制御機構２０と、を有している。
The
モータハウジング１６は、例えば鉄系金属板をほぼカップ状に折曲形成されて、内部にステータ１７などを収容するステータ収容空間Ｓが形成されている。また、減速機構１３側の底壁１６ａのほぼ中央にモータ出力軸１８が挿通する軸挿入孔１６ｂが形成されている。この軸挿入孔１６ｂは、底壁１６ａの中央を筒状に折曲された筒部１６ｃの内側に形成されている。
In the
また、モータハウジング１６は、後端部の開口端の外周には径方向外側に突出したフランジ部１６ｄが一体に設けられている。このフランジ部１６ｄは、円周方向の約１２０°位置に３つのボス部１６ｅが一体に設けられている。この３つのボス部１６ｅには、３つのボルト２９が挿入されるボルト挿入孔１６ｆがそれぞれ貫通形成されている。
Further, the
各ボルト２９は、モータハウジング１６と制御機構２０の後述するケーシング４０とを共締め固定し、これらを機関本体の一部となるチェーンケースに固定するようになっている。つまり、各ボルト２９は、軸部２９ａの先端側外周の雄ねじ部２９ｂがチェーンケースに有する雌ねじ部に締結して、モータハウジング１６とケーシング４０をチェーンケースに固定するようになっている。
Each
なお、ボルト挿入孔１６ｆやボルト２９などを、３つ以上に増加することも可能である。
It is also possible to increase the number of
ステータ１７は、ステータコア１７ａの外周に複数(本実施形態では１２)のコイル１７ｂが巻き付けられてモールドされている。
The
各コイル１７ｂは、組み合わせによって６本の端末部１７ｃがケーシング４０方向へ突出している。この各端末部１７ｃは、後述する回路基板４３の６つの接合部であるコイル接合部４３ｄに対して例えば抵抗溶接機によって電気的に溶接固定されている。この各端末部１７ｃのコイル接合部４３ｄへの具体的な接続方法は後述する。
In each
モータ出力軸１８は、例えば鉄系金属材によって円柱状に形成されて、回転軸方向の減速機構１３側の一端部１８ａが後述のオイルシール３８を介して軸挿入孔１６ｂから突出している。一端部１８ａは、この外周面と軸挿入孔１６ｂの内周面(筒部１６ｃの内周面)との間に設けられたオイルシール３８によって減速機構１３との間がシールされている。このオイルシール３８は、一般的な構造であって、外周面が軸挿入孔１６ｂの内周面に圧入され、一方、内周のシール片がバックアップスプリングによってモータ出力軸１８の一端部１８ａの外周面に摺動可能に当接している。
The
モータ出力軸１８の他端部１８ｂは、制御機構２０の後述するケーシング４０に設けられた軸受(転がり軸受)である複数(本実施形態では２つ)の第１、第２ボールベアリング４５，４６によって回転可能に支持されている。
The
また、モータ出力軸１８の一端部１８ａは、図６に示すように、外面に接線方向に沿って形成された二面幅部１８ｃ、１８ｄを有している。また、一端部１８ａの先端縁側には、二面幅部１８ｃ、１８ｄに対して直交する方向から切り欠かれた一対の嵌着溝１８ｅ、１８ｆが形成されている。この両嵌着溝１８ｅ、１８ｆには、後述する中間部材３０のカムボルト１４側への移動を規制するストッパ部材５０が径方向から嵌着固定されている。
Further, as shown in FIG. 6, one
さらに、モータ出力軸１８は、図１にも示すように、一端部１８ａがカムボルト１４の頭部１４ａに回転軸方向から僅かな隙間をもって近接配置されている。また、一端部１８ａは、ストッパ部材５０を含めた全体が工具溝１４ｄの内部に軸方向から挿入可能になっている。
Further, as shown in FIG. 1, the
ストッパ部材５０は、Ｃリング状に形成されて、自身の弾性力によって拡径方向及び縮径方向へ弾性変形可能になっている。
The
また、一端部１８ａには、中間部材３０が設けられている。この中間部材３０は、減速機構１３に接続される継手であるオルダム継手の一部を構成するものであって、図６に示すように、モータ出力軸１８の一端部１８ａに固定される筒状基部３１を有している。この筒状基部３１は、円形状の外面の両側、つまり円周方向の１８０°位置に二面幅状の一対の平面部３１ａ、３１ｂを有しており、これによって、外形がほぼ長円状に形成されている。
Further, an
また筒状基部３１の中央位置には、モータ出力軸１８の一端部１８ａの二面幅部１８ｃ、１８ｄが挿入される出力軸挿通孔３２が形成されている。
Further, at the central position of the
この出力軸挿通孔３２は、円形状の内周面にモータ出力軸１８の回転軸から径方向に沿った二面幅状の一対の対向面３２ａ、３２ｂが形成されている。これによって、出力軸挿通孔３２は、筒状基部３１の外形と相似形の径方向に長い長円形状に形成されている。したがって、中間部材３０は、長円状の出力軸挿通孔３２を介してモータ出力軸１８の一端部１８ａに対して径方向（図６中、上下方向）へ移動可能になっている。
The output
筒状基部３１は、一対の平面部３１ａ、３１ｂの長手方向（図６の上下方向）のほぼ中央位置に、一対の突出部である２つの伝達キー３３ａ、３３ｂが設けられている。各伝達キー３３ａ、３３ｂは、ほぼ矩形板状に形成されて、筒状基部３１の２つの平面部３１ａ、３１ｂから径方向外側(図６中左右方向)に向かって突出している。
The
ロータ１９は、外形が多角形状(８角形)に形成され、多角外面に複数(本実施形態では８枚)の矩形板状の永久磁石１９ａがそれぞれ固定されている。
The outer shape of the
減速機構１３は、図１及び図２に示すように、電動モータ１２とは軸方向から分離独立して設けられ、各構成部材が保持プレート８とフロントプレート１５との間のスプロケット１の内部に収容配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
具体的に説明すれば、減速機構１３は、図１、図２及び図７に示すように、スプロケット本体１ａの内部に一部が配置された円筒状の偏心軸２１と、該偏心軸２１の外周に設けられたボールベアリング２２と、該ボールベアリング２２の外周に設けられ、内歯車５の各内歯５ａ内に転動自在に保持された複数のローラ２３と、従動部材９の円盤状本体９ａの外周側に一体に設けられ、複数のローラ２３を転動方向に保持しつつ径方向の移動を許容する保持器２４と、から主として構成されている。
Specifically, as shown in FIGS. 1, 2 and 7, the
偏心軸２１は、図１、図２、図５及び図７に示すように、カムボルト１４の頭部１４ａの外周に設けられたニードルベアリング２５の外周に配置された偏心軸部２１ａと、該偏心軸部２１ａの電動モータ１２側に一体に有する円筒状の連結部２１ｂと、を有している。
As shown in FIGS. 1, 2, 5, and 7, the
偏心軸部２１ａは、軸方向の長さがニードルベアリング２５の軸方向の長さよりも長い円筒状に形成されている。また、偏心軸部２１ａは、周方向全体の肉厚ｔが厚薄変化して軸心Ｘがカムボルト１４の軸心Ｙに対して僅かに偏心している(図２、図７参照)。
The
連結部２１ｂは、均一な肉厚でほぼ真円状に形成されていると共に、偏心軸部２１ａよりも僅かに肉厚に形成されている。この連結部２１ｂは、スプロケット本体１ａの内部からフロントプレート１５の挿入孔１５ａを介して電動モータ１２方向へ突出している。この連結部２１ｂは、中間部材３０と共にオルダム継手を構成している。
The connecting
つまり、連結部２１ｂは、内部に中間部材３０の筒状基部３１が軸方向から嵌合可能な二面幅状の嵌合孔２１ｃが形成されている。
That is, the connecting
連結部２１ｂは、図５に示すように、嵌合孔２１ｃの内周面の円周方向のほぼ１８０°の位置に、二面幅を構成する三日月状の一対の凸部２１ｆ、２１ｇが設けられている。したがって、嵌合孔２１ｃの内周面が大径部であり、一対の凸部２１ｆ、２１ｇが小径部として構成されている。
As shown in FIG. 5, the connecting
また、一対の凸部２１ｆ、２１ｇの図５中のほぼ中央位置には、筒状基部３１の２つの伝達キー３３ａ、３３ｂが回転軸方向から嵌合可能な一対のキー溝２１ｄ、２１ｅが形成されている。この各キー溝２１ｄ、２１ｅは、各伝達キー３３ａ、３３ｂと相似形の矩形状に形成されて、その深さが各伝達キー３３ａ、３３ｂの幅とほぼ同じ長さに設定されている。
Further, at substantially the center position in FIG. 5 of the pair of
一対の凸部２１ｆ、２１ｇは、後述する潤滑油供給機構から減速機構１３内に供給された潤滑油をオルダム継手に対する過剰な供給を抑制する抑制部として機能するようになっている。
The pair of
ニードルベアリング２５は、図７に示すように、カムボルト１４の頭部１４ａの外周面を転動する複数のニードルローラ２５ａと、偏心軸部２１ａの内周面に形成された段差面に固定されて、内周面にニードルローラ２５ａを転動可能に保持する複数の溝部を有する円筒状のシェル２５ｂと、を有している。
As shown in FIG. 7, the
ボールベアリング２２は、図１、図７に示すように、ニードルベアリング２５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。また、ボールベアリング２２は、内輪２２ａと、外輪２２ｂ、該両輪２２ａ、２２ｂとの間に介装されたボール２２ｃと、該ボール２２ｃを保持するケージ２２ｄと、から構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 7, the
内輪２２ａは、外輪２２ｂよりも肉厚幅が大きく形成されて偏心軸部２１ａの外周面に圧入固定されている。これに対して、外輪２２ｂ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２２ｂは、軸方向の電動モータ１２側の一端面がフロントプレート１５の内側面に微小クリアランスを介して非接触状態になっている。また、外輪２２ｂの軸方向の他端面も、これに対向する従動部材９の円盤状本体９ａの背面に微小なクリアランスを介して非接触状態になっている。
The
外輪２２ｂは、外周面に各ローラ２３の外周面が転動可能に当接している。また、外輪２２ｂの外周面と保持器２４の内面との間には、円環状のクリアランスが形成されている。したがって、ボールベアリング２２は、クリアランスを介して全体が偏心軸部２１ａの偏心回転に伴って径方向へ偏心動可能になっている。
The outer peripheral surface of each
保持器２４は、円筒状に形成されて、円盤状本体９ａの外周部に一体に設けられている。つまり、この保持器２４は、図１及び図２に示すように、円盤状本体９ａのジャーナル部１１の基部側からフロントプレート１５方向へ直線状に突出している。保持器２４の先端面２４ａとフロントプレート１５の内側面との間には、所定のクリアランスが形成されている。
The
また、保持器２４は、複数のローラ２３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２４ｂが軸方向に沿って形成されている。この複数のローラ保持孔２４ｂは、保持器２４の円周方向の等間隔位置に設けられ、先端部側が閉塞されて前後方向に細長い長方形状に形成されている。また、ローラ保持孔２４ｂは、その全体の数(ローラ２３の数)が内歯車５の内歯５ａの全体の歯数よりも少なくなっており、これによって、所定の減速比を得るようになっている。
Further, in the
各ローラ２３は、鉄系金属によって形成され、ボールベアリング２２の偏心動に伴って径方向へ移動しつつ内歯車５のそれぞれの内歯５ａに嵌入保持されている。また各ローラ２３は、各ローラ保持孔２４ｂの両側縁によって周方向にガイドされつつ径方向へ揺動運動するようになっている。
Each
また、前述した減速機構１３とオルダム継手は、潤滑油供給機構を介して内部に潤滑油が供給されるようになっている。
Further, the
すなわち、潤滑油供給機構は、図１に示すように、カムシャフト２の内部軸方向に形成された前記油供給通路３４と、アダプタ４の内周部の幅方向に沿って貫通形成されて、一端が油供給通路３４に連通した導入通路孔４ｃと、円盤状本体９ａに幅方向に沿って貫通形成されて、一端が導入通路孔４ｃに連通し、他端が減速機構１３のニードルベアリング２５方向へ指向した供給孔９ｅと、油供給通路３４に潤滑油を供給するオイルポンプ３６と、を有している。
That is, as shown in FIG. 1, the lubricating oil supply mechanism is formed through the
オイルポンプ３６は、一般的なトロコイドあるいはベーンポンプであって、吐出通路３６ａが機関内部に潤滑油を供給する図外のメインオイルギャラリーに連通し、また、吐出通路３６ａから分岐した油供給通路３４に連通している。さらに、オイルポンプ３６は、吸入通路３６ｂがオイルパン３７に連通している。
The
制御機構２０は、軽金属材である例えばアルミ合金材によってボックス状に形成されたブラケットであるケーシング４０を有している。このケーシング４０は、図１及び図３、図４に示すように、モータハウジング１６側に配置された四角形状の仕切壁４０ａと、該仕切壁４０ａの外周縁から立ち上がった四角形枠状の周壁４０ｂと、を有している。また、仕切壁４０ａと周壁４０ｂで囲まれた内側には、基板収容空間Ｓ１が形成されている。
The
仕切壁４０ａは、中央に円筒状の筒状部４１が一体に設けられていると共に、内面の四隅部に４つの小径な円柱ボス部４２が一体に設けられている。この各円柱ボス部４２は、先端部に四角形の回路基板４３を固定する４本のビス４４が螺着する雌ねじ孔４２ａがそれぞれ形成されている。
The
回路基板４３は、図１、図３及び図４に示すように、基板収容空間Ｓ１内に収容配置されて、電動モータ１２を駆動制御するＭＯＳＦＥＴ、或いはＩＧＢＴ等のようなパワースイッチング素子を有する電力変換回路部、電源電圧を生成する電源回路部及びパワースイッチング素子を制御する制御回路部などが実装されている。パワースイッチング素子の出力端子と電動モータの入力端子とは、バスバーを介して電気的に接続されている。これら、電子部品は、基板収容空間Ｓ１内に収容されている。また、回路基板４３の一側部には、後述するコネクタ４７の複数の端子片４８と半田付けによって結合される端子孔が設けられている。
As shown in FIGS. 1, 3 and 4, the
回路基板４３は、中央に筒状部４１が挿通可能な筒状部挿通孔４３ａが貫通形成されていると共に、四隅には各ビス４４が挿入される小径な４つのビス挿入孔４３ｂがそれぞれ貫通形成されている。
In the
回路基板４３は、筒状部挿通孔４３ａの孔縁よりも外側に位置にコイル１７ｂの各端末部１７ｃが挿通される６つの貫通孔４３ｃが貫通形成されている。この各貫通孔４３ｃは、形成位置が回路基板４３を仕切壁４０ａに固定した際の各コイル挿通孔４０ｇに対応した位置になっている。また、各貫通孔４３ｃは、円形状に形成されて、その開口面積が仕切壁４０ａの各コイル挿通孔４０ｇの開口面積よりも小さく形成されている。換言すれば、各コイル挿通孔４０ｇは、開口面積が各貫通孔４３ｃの開口面積よりも十分に大きく形成されている。
The
図８は図４のＣ−Ｃ線断面図である。 FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
さらに、回路基板４３の筒状部挿通孔４３ａの孔縁側の各貫通孔４３ｃに対応した位置には、接合部である６つのコイル接合部４３ｄが設けられている。この各コイル接合部４３ｄは、図３、図４及び図８に示すように、導電材によって板状かつ矩形状に形成され、筒状部挿通孔４３ａの孔縁から各貫通孔４３ｃに向かって放射状に延出されている。また各コイル接合部４３ｄは、回路基板４３の内部に配設されたバスバーに対して一体的に接続されている。
Further, six coil
なお、この各コイル接合部４３ｄは、例えば、バスバーの一部を回路基板４３から露出させて形成することも可能である。また、コイル接合部４３ｄは、上面の先端部側に凸部４３ｅを有しており、この凸部４３ｅは、後述するコイルの端末部１７ｃの先端側の第３部位１７ｆの下面が当接してスポット溶接箇所となっている。
It should be noted that each coil
さらに、図８に示すように、回路基板４３の各コイル接合部４３ｄの形成位置と仕切壁４０ａとの間であって、各コイル接合部４３ｄと軸方向で重なる位置には、支持部材５１が挟み込まれている。
Further, as shown in FIG. 8, a
この支持部材５１は、例えば合成樹脂材などの非導電性の材料によって形成され、後述するように、各端末部１７ｃをコイル接合部４３ｄの上面に抵抗溶接する際に抵抗溶接機５２の各電極５２ｂ、５２ｃをコイルの端末部１７ｃやコイル接合部４３ｄに上方から押し付けた際の荷重受けとして機能するものである。
The
筒状部４１は、軸方向の一端部４１ａと他端部４１ｂが仕切壁４０ａを中心としてステータ収容空間Ｓと基板収容空間Ｓ１にそれぞれ臨んでいる。つまり、一端部４１ａが、ステータ収容空間Ｓに配置され、他端部４１ｂが、基板収容空間Ｓ１に配置されている。また、筒状部４１は、内部にベアリング保持孔４１ｃが内部軸方向に沿って形成されている。
In the
他端部４１ｂの先端内周には、径方向内側へ突出した円環状の突起部４１ｄが一体に設けられている。この突起部４１ｄは、第１、第２ボールベアリング４５、４６を一端部４１ａ側から筒状部４１内に圧入した際にその最大圧入量を規制するものである。
An
筒状部４１は、軸方向の全体の長さが突起部４１ｄを除いて第１、第２ボールベアリング４５，４６がベアリング保持孔４１ｃ内に収容保持される長さに設定されている。
The total length of the
第１、第２ボールベアリング４５，４６は、筒状部４１内において軸方向に沿って並列に配置されて、モータ出力軸１８の他端部１８ｂの外周面に一緒に圧入される各内輪４５ａ、４６ａと、筒状部４１のベアリング保持孔４１ｃの内周面に圧入される各外輪４５ｂ、４６ｂと、内外輪４５ａ〜４６ｂの間にケージを介して転動可能に保持される複数のボール４５ｃ、４６ｃと、を有している。また、各ボールベアリング４５，４６は、内部にグリースが封入されたシールド型か、あるいは軸方向の両端部がゴムシール部材でシールされたシール型になっている。
The first and
ここで、減速機構１３側の第１ボールベアリング４５は、第２ボールベアリング４６よりも耐荷重が高くなっている。この耐荷重が高くなっているとは、例えば、第１ボールベアリング４５の外径を大きくするとか、内輪４５ａや外輪４５ｂに熱処理を施す、あるいは負荷容量を上げる、さらには各ボール４５ｃの数を多くするなどである。
Here, the
第１ボールベアリング４５は、筒状部４１の一端部４１ａのベアリング保持孔４１ｃ内においてステータ収容空間Ｓ側に位置している。一方、第２ボールベアリング４６は、筒状部４１の他端部４１ｂのベアリング保持孔４１ｃ内において基板収容空間Ｓ１側に位置している。
The
これによって、モータ出力軸１８は、一端部１８ａがオイルシール３８に摺動可能になっているものの他端部１８ｂが２つの第１、第２ボールベアリング４５，４６によって筒状部４１内において回転可能に支持されている。つまり、モータ出力軸１８は、全体が第１、第２ボールベアリング４５，４６によって片持ち状態に支持されている。
As a result, the
また、仕切壁４０ａは、モータハウジング１６側の外面に周壁４０ｂから外側に一部が突出したフランジ部４０ｃが一体に設けられている。このフランジ部４０ｃは、外周面の円周方向のほぼ１２０°の角度位置に複数(本実施形態では３つ)のボス部４０ｄが設けられている。この各ボス部４０ｄは、モータハウジング１６の各ボス部１６ｅと対応した位置に設けられて、各ボルト２９が挿入されるボルト挿入孔４０ｅがそれぞれ貫通形成されている。
Further, the
また、フランジ部４０ｃのモータハウジング１６側の一側面とモータハウジング１６のフランジ部１６ｄとの間には、合成ゴム製のシールリング３９が介装されている。このシールリング３９は、フランジ部４０ｃの一側面に形成されたシール溝内に嵌着保持されて、外側面がモータハウジング１６のフランジ部１６ｄに軸方向から弾性的に当接している。これによって、外部とステータ収容空間Ｓとの間がシールされている。
Further, a
また、仕切壁４０ａは、筒状部４１の外側の位置に各コイル１７ｂの各端末部１７ｃがそれぞれ挿通する６つのコイル挿通孔４０ｇが貫通形成されている。この各コイル挿通孔４０ｇは、筒状部４１を中心とした円周方向外側のほぼ等間隔位置に配置されて、それぞれが比較的大径な丸孔に形成されている。また、コイル挿通孔４０ｇは、開口面積が回路基板４３の各貫通孔４３ｃの開口面積よりも大きく形成されている。
Further, the
周壁４０ｂは、図３の上辺のほぼ中央位置に矩形状の切欠部４０ｆが形成されており、この切欠部４０ｆには、信号と給電を兼ねたコネクタ４７が装着固定されている。このコネクタ４７は、合成樹脂材によってボックス状に形成され、図１に示すように、内部に複数の端子片４８が配置されている。この各端子片４８は、基板収容空間Ｓ１内に位置する各一端部４８ａが回路基板４３の導通回路の端子孔と半田付けによって結合されている。各端子片４８の各他端部４８ｂは、一部が図外のコントロールユニットに雌端子を介して電源であるバッテリーに接続されている。また、他の一部が、回転位置検出センサで検出された回転角信号などの情報信号をコントロールユニットに出力するようになっている。
The
また、周壁４０ｂには、図３及び図４に示すように、モータハウジング１６と反対側の外周にカバー部材４９を保持する細長い第１保持溝４０ｈが切欠部４０ｆを除く全体に形成されている。また、コネクタ４７の外側の第１保持溝４０ｈと対応する位置には、該第１保持溝４０ｈと連続した第２保持溝４７ａが形成されている。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the
カバー部材４９は、例えば鉄系金属板によって四角形状に形成されており、ケーシング４０方向へ湾曲状に折曲された外周部４９ａが、第１、第２保持溝４０ｈ、４７ａに軸方向から嵌合してケーシング４０とコネクタ４７に固定されるようになっている。また。カバー部材４９の中央位置には、基板収容空間Ｓ１内の圧力変動を抑制するための通気孔４９ｂが設けられている。この通気孔４９ｂには、外部からの水などの浸入を抑制しつつ内部の圧力や蒸気を透過する防水透過膜が設けられている。
The
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の情報信号に基づいて現在の機関運転状態を検出し、これに基づいて機関制御を行っている。また、コントロールユニットは、前記各情報信号や回転位置検出センサなどからの信号に基づいて、電動モータ１２のコイル１７ｂに通電してモータ出力軸１８の回転制御を行う。これによって、減速機構１３によってカムシャフト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, air flow meter, water temperature sensor, and accelerator opening sensor (not shown in the figure), and controls the engine based on this. Is going. Further, the control unit energizes the
そして、各コイル１７ｂの各端末部１７ｃは、図８及び後述の図９Ａ〜Ｃに示すように、仕切壁４０ａに回路基板４３を各ビス４４によって固定した後に、回路基板４３のコイル接合部４３ｄの上面に抵抗溶接機５２によって接合されている。
Then, as shown in FIGS. 8 and 9A to 9C described later, each
すなわち、各端末部１７ｃは、図３に示すように、当初はコイル１７ｂからケーシング４０に向かって直線状に所定長さだけ引き延ばされた状態になっている。
That is, as shown in FIG. 3, each
そして、各端末部１７ｃは、図８に示すように、回路基板４３が、基板収容空間Ｓ１内でビス４４を介して仕切壁４０ａに固定された状態で、先端側が折り曲げられている。つまり、各端末部１７ｃは、直線状の第１部位１７ｄと、この第１部位１７ｄの先端から折り返し状に（湾曲状）に折り曲げられた第２部位１７ｅと、この第２部位１７ｅの先端から接合部４３ｄの上面に沿ってほぼ水平状に折り曲げられた第３部位１７ｆと、を有している。
Then, as shown in FIG. 8, each
第１部位１７ｄは、仕切壁４０ａの各コイル挿通孔４０ｇと回路基板４３の各貫通孔４３ｃにそれぞれ挿通されている。
The
第２部位１７ｅは、第１部位１７ｄの先端側から回路基板４３方向へ折り返し状に折り曲げられて、その先端側が第３部位１７ｆに連なっている。
The
第３部位１７ｆは、第２部位１７ｅの先端側の基部１７ｇからほぼ水平に延びているが、先端部１７ｈがコイル接合部４３ｄから離間する方向へ僅かに反り返った状態に折り曲げられている。したがって、第３部位１７ｆは、下面が基部１７ｇ側ではコイル接合部４３ｄの上面に当接しているが、先端部１７ｈ側ではコイル接合部４３ｄの上面から離れた状態になっている。
The
また、この状態では、第３部位１７ｆの先端部１７ｈは、コイル接合部４３ｄの上面全体に掛かることなく、コイル接合部４３ｄの筒状部挿通孔４３ａ側の一部が露出している。換言すれば、コイル接合部４３ｄは、第３部位１７ｆの先端部１７ｈの長さよりも長く形成されて、一部が露出した状態になっている。
〔端末部の折り曲げ方法および溶接方法〕
以下、図９Ａ〜Ｃに基づいて、各端末部１７ｃ(第２部位１７ｅ)を折り曲げ機(ベンダー)５３によって折り曲げる方法と、端末部１７ｃ(第３部位１７ｆ)を抵抗溶接機(スポット溶接機)５２によって各コイル接合部４３ｄに溶接する方法について説明する。
Further, in this state, the
[Bending method and welding method of the terminal part]
Hereinafter, based on FIGS. 9A to 9C, a method of bending each
折り曲げ機５３は、丸棒状の型部材５３ａと、この型部材５３ａに支持された端末部１７ｃを上方から加圧して折り曲げるプレート状の加圧部材５３ｂと、を有している。
The folding
抵抗溶接機５２は、一般的なもので、電流を供給する溶接機本体５２ａと、この溶接機本体５２ａの下部に設けられた棒状の一対の電極５２ｂ、５２ｃと、を有してしている。
The
まず、ステータコア１７ａに複数のコイル１７ｂを巻き付けた後に、該各コイル１７ｂの一部から各端末部１７ｃを、電動モータ１２方向へ直線状に引き出す(コイル形成工程)。
First, after winding a plurality of
次に、直線状の各端末部１７ｃを、各コイル挿通孔４０ｇや各貫通孔４３ｃに挿通する(コイル挿通工程)。
Next, each linear
その後、図９Ａに示すように、各端末部１７ｃを、各コイル挿通孔４０ｇや各貫通孔４３ｃに挿通させた状態で、折り曲げ機５３の型部材５３ａによって第２部位１７ｅと第３部位１７ｆの中間位置を横方向から添えて支持する。その後、第３部位１７ｆを、加圧部材５３ｄによってコイル接合部４３ｄとは反対方向に加圧してほぼＬ字形状に折り曲げる。ここで第３部位１７ｆは、型部材５３ａの円形の外周面に沿って折り曲げられていることから、基部１７ｇから先端部１７ｈに掛けて僅かに反り返るように折り曲げられている。
After that, as shown in FIG. 9A, in a state where each
次に、図９Ｂに示すように、第２部位１７ｅのコイル接合部４３ｄ側の側部を型部材５３ａによって添えて支持する。その後、第２部位１７ｅを、加圧部材５３ｂによってコイル接合部４３ｄ方向へ加圧して型部材５３ａの外周面に沿って折り返し湾曲状に折り曲げる。
Next, as shown in FIG. 9B, the side portion of the
そうすると、第３部位１７ｆは、基部１７ｇ側の下面がコイル接合部４３ｄの凸部４３ｅと上面の一部に当接し、先端部１７ｈ側がコイル接合部４３ｄから離間した状態になる。
Then, in the
次に、図９Ｃに示すように、抵抗溶接機５２の一方の電極５２ｂを、コイル接合部４３ｄの露出した一部に上方から加圧すると共に、他方の電極５２ｃを、第３部位１７ｆの先端部１７ｈを上方から加圧する。この各電極５２ｂ、５２ｃによる加圧操作は、同時に行われる。
Next, as shown in FIG. 9C, one
この状態で、溶接機本体５２ａから各電極５２ｂ、５２ｃに通電されることによって、コイル接合部４３ｄの凸部４３ｅと第３部位１７ｆの基部１７ｇ側が接触抵抗によって発生するジュール熱によって互いが溶融接着される(接続工程)。
〔本実施形態の作用効果〕
以下、本実施形態におけるバルブタイミング制御装置の作用及び効果について説明する。
In this state, when the
[Action and effect of this embodiment]
Hereinafter, the operation and effect of the valve timing control device in this embodiment will be described.
まず、機関のクランクシャフトの回転駆動に伴って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が回転すると、この回転力が内歯車５に伝達される。この内歯車５の回転力が、各ローラ２３から保持器２４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の駆動カムが各吸気弁を開閉作動させる。
First, when the
機関始動後の所定の機関運転時には、コントロールユニットからの制御電流が電動モータ１２の各コイル１７ｂに通電されてモータ出力軸１８が正逆回転駆動される。このモータ出力軸１８の回転力が、オルダム継手を介して偏心軸２１に伝達されて減速機構１３の作動によりカムシャフト２に対し減速された回転力が伝達される。
During a predetermined engine operation after the engine is started, the control current from the control unit is applied to each
これによって、カムシャフト２が、タイミングスプロケット１に対して正転あるいは逆回転して相対回転位相が変換される。したがって、各吸気弁は、開閉タイミングを進角側あるいは遅角側に変換制御されるのである。
As a result, the
このように、吸気弁の開閉タイミングが進角側あるいは遅角側へ連続的に変換されることによって、機関の燃費や出力などの機関性能の向上が図れる。 In this way, by continuously converting the opening / closing timing of the intake valve to the advance angle side or the retard angle side, it is possible to improve the engine performance such as the fuel efficiency and output of the engine.
そして、本実施形態では、前述のように、ステータ１７の各コイル１７ｂの各端末部１７ｃを、回路基板４３の貫通孔４３ｃに挿通した状態で、回路基板４３のコイル接合部４３ｄに直接溶接によって接続した。
Then, in the present embodiment, as described above, each
このため、各端末部１７ｃと回路基板４３の間に、接続端子や該接続端子を取り付けるための取付部材などが全く必要としない。したがって、電動モータ１２の外径を小さくでき全体の小型化が図れる。
Therefore, no connection terminal or a mounting member for mounting the connection terminal is required between each
すなわち、前述した従来技術のように、各端子部材は、ステータの外周部から径方向外側に延びた基端部にコイルの各端末部が接続されている。一方、基端部からほぼ直角に延びた先端部の端子ピンは、回路基板の端子孔に挿通されていると共に、この挿通した状態で前記端子ピンが端子孔に半田付けによって接続されている。したがって、回路基板や各端末部、各端子部材などを含めた電動モータ全体の径方向の大型化が余儀なくされている。 That is, as in the above-mentioned conventional technique, each terminal member is connected to each terminal portion of the coil at a base end portion extending radially outward from the outer peripheral portion of the stator. On the other hand, the terminal pin at the tip extending at a substantially right angle from the base end is inserted into the terminal hole of the circuit board, and the terminal pin is connected to the terminal hole by soldering in this inserted state. Therefore, the diameter of the entire electric motor including the circuit board, each terminal portion, each terminal member, and the like has to be increased in the radial direction.
これに対して、本実施形態では、コイル１７ｂの各端末部１７ｃを、端子部材などを用いずに回路基板４３の貫通孔４３ｃを通過させて、直接的にバスバーに接続されたコイル接合部４３ｄに接続した。したがって、電動モータ１２の外径を小さくでき、全体の小型化が図れる。
On the other hand, in the present embodiment, each
また、本実施形態では、各端末部１７ｃをコイル接合部４３ｄに対して半田付けではなく、抵抗溶接機５２による溶融接合によって接続した。これによって、各端末部１７ｃとコイル接合部４３ｄとの接続強度が高くなり、振動などによる両者間の剥離や破断などの発生を抑制できる。
Further, in the present embodiment, each
特に、各端末部１７ｃの第３部位１７ｆを、コイル接合部４３ｄの凸部４３ｅを含む上面に沿った形で当接しつつ溶接することから、接合強度がさらに高くなる。なお、凸部４３ｅは、抵抗溶接時において電流を集中させることができるので、溶接作業が容易になると共に、十分な溶接強度を確保できる。
In particular, since the
また、抵抗溶接機５２は、各電極５２ｂ、５２ｃによって各端末部１７ｃの各第３部位１７ｆとコイル接合部４３ｄを挟み込むのではなく、支持部材５１を介して同一方向から加圧するようになっている。このため、溶接作業が容易になる。特に、コイル接合部４３ｄは、端末部１７ｃの第３部位１７ｆよりも長く延びていることから、この延びた部位に一方の電極５２ｂを当接させることができるので、溶接作業性が向上する。
Further, the
さらに、端末部１７ｃは、第２部位１７ｅが湾曲状に折り曲げられているので、第３部位１７ｆとコイル接合部４３ｄとの溶接時の熱衝撃によって回路基板４３が変形した際の溶接箇所への応力を緩和することが可能になる。
Further, since the
また、前述のように、第２部位１７ｅは、湾曲形状に形成されていることから、第３部位１７ｆを溶接する際に、第２部位１７ｅの弾性力を利用して第３部位１７ｆの基部１７ｇ側をコイル接合部４３ｄの上面に対して弾性的に当接させることができる。これによって、コイル接合部４３ｄの上面に対する基部１７ｇ側の当接性が良好になる。
Further, as described above, since the
仕切壁４０ａのコイル挿通孔４０ｇの開口面積を貫通孔４３ｃよりも大きく形成したことによって、端末部１７ｃをコイル挿通孔４０ｇから貫通孔４３ｃへ挿入する際に、貫通孔４３ｃに合わせやすいと共に、貫通孔４３ｃの孔縁に接触させることなく挿入できる。この結果、端末部１７ｃの挿入作業が容易になる。
By forming the opening area of the
また、仕切壁４０ａと回路基板４３との間に支持部材５１を設けた。このため、抵抗溶接機５２の両電極５２ｂ、５２ｃによってコイル接合部４３ｄの上面と端末部１７ｃの第３部位１３ｆの上面を加圧した際に、回路基板４３の加圧による撓み変形を抑制できる。したがって、溶接作業が容易になると共に、溶接精度の向上が図れる。
Further, a
また、本実施形態では、モータ出力軸１８の他端部１８ｂ側に並列に配置された第１、第２ボールベアリング４５，４６のうち、第２ボールベアリング４６が、筒状部４１の他端部４１ｂを介して基板収容空間Ｓ１内に配置されている。このため、基板収容空間Ｓ１のデッドスペースを有効に活用できる。この結果、バルブタイミング制御装置の軸方向の長さを短くすることが可能になる。
Further, in the present embodiment, of the first and
特に、本実施形態では、回路基板４３に設けられた筒状部挿通孔４３ａに筒状部４１の他端部４１ｂ側を軸方向から挿入して、第２ボールベアリング４６を基板収容空間Ｓ１内に配置した。このため、基板収容空間Ｓ１のデッドスペースをさらに有効に利用できるので、装置全体の軸方向の長さを効果的に短くすることが可能になる。
In particular, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、各ボールベアリング４５，４６を、仕切壁４０ａに直接支持させるのではなく、筒状部４１を介して支持するようになっている。このため、支持スペースを確保するために仕切壁４０ａ全体の肉厚を大きくする必要がなくなり、仕切壁４０ａの薄肉化が図れるので、ケーシング４０の軽量化が図れる。
Further, in the present embodiment, the
また、カムボルト１４の頭部１４ａの外周面に高周波焼き入れを施して高硬度にしたことから、以下のような作用効果が得られる。
Further, since the outer peripheral surface of the
すなわち、機関駆動中に発生するカムシャフト２の正負の交番トルクによって減速機構１３に逆入力がカムボルト１４に作用して、頭部１４ａの外周面に径方向への荷重が入力される。これによって、頭部１４ａの外周面にニードルベアリング２５が干渉するおそれがある。しかし、頭部１４ａの外周面は硬度が高いことから、損傷の発生を抑制できる。
That is, a reverse input acts on the
一方、頭部１４ａの座面１４ｅは、硬度が外周面よりも低いことから、高い靱性によりカムボルト１４の締結力を十分に確保することができる。
On the other hand, since the hardness of the
また、電動モータ１２のモータ出力軸１８の一端部１８ａ（ストッパ部材５０を含む）が、カムボルト１４の工具溝１４ｄの内部に回転軸方向から挿入可能になっている。このため、機関の振動などによってモータ出力軸１８やカムシャフト２（従動部材９）などが回転軸方向へ移動した際に、モータ出力軸１８の一端部１８ａが工具溝１４ｄ内に入ってこの移動を吸収できる。これにより、モータ出力軸１８とカムボルト１４との軸方向の距離を可及的に短くすることが可能になる。
Further, one
この結果、バルブタイミング制御装置は、全体の軸方向の長さを短くできるので装置の小型化が図れ、エンジンルーム内への搭載性が向上する。
〔第２実施形態〕
図１０は本発明の第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、コイルの端末部１７ｃを折り曲げる折り曲げ機５３の配置と構造を変更したものである。
As a result, the valve timing control device can be shortened in the overall axial length, so that the device can be miniaturized and the mountability in the engine room is improved.
[Second Embodiment]
FIG. 10 shows a second embodiment of the present invention, and the basic structure is the same as that of the first embodiment, except that the arrangement and structure of the bending
すなわち、回路基板４３の貫通孔４３ｃの開口面積は、第１実施形態のものよりも大きく形成されている。
That is, the opening area of the through
折り曲げ機５３は、例えば硬質の合成樹脂材あるいはアルミ合金材などで一体に形成されており、円形状の貫通孔４３ｃの孔縁に固定される円筒状の固定端部５４と、該固定端部５４の先端部の周方向の一部からカバー部材４９方向へ突出した折曲ガイド部５５と、を有している。
The folding
円筒状の固定端部５４は、段差径状に形成され、内部軸方向に貫通形成された挿入孔５４ａと、図中下側の大径部５４ｂと、貫通孔４３ｃに挿入される小径部５４ｃと、を有している。
The cylindrical
挿入孔５４ａは、内径が端末部１７ｃを緩やかに挿入できる大きさに形成されている。大径部５４ｂは、外周部の一部が仕切壁４０ａと回路基板４３との間に挟まれた状態で固定されていると共に、外径が貫通孔４３ｃの内径よりも十分に大きく形成されている。小径部５４ｃは、外径が貫通孔４３ｃに挿入可能な大きさに形成されていると共に、先端面が回路基板４３の上面とほぼ同じ高さになっている。
The
折曲ガイド部５５は、細長い板をほぼ逆Ｌ字形状に折り曲げられてなり、基端部が小径部５４ｃの上端から一体に結合され、軸方向の中間部位５５ａが筒状部４１方向へほぼＬ字形状に折り曲げられている。また、中間部位５５ａの端縁から先端部５５ｂに掛けては、僅かに図中上方へ傾斜した形状になっている。
The
したがって、端末部１７ｃの折り曲げ方法としては、まず、図１０Ａに示すように、直線状の端末部１７ｃを、図中下方からコイル挿通孔４０ｇと折り曲げ機５３の挿入孔５４ａに挿入する。
Therefore, as a method of bending the
続いて、図１０Ｂに示すように、端末部１７ｃをそのまま上方移動させると、第３部位１７ｆが折り曲げ機５３の折曲ガイド部５５の内面に沿って案内されながら移動する。そして、中間部位５５ａの位置では、この内面に倣ってそのままほぼＬ字形状に折り曲げられながら進行する。
Subsequently, as shown in FIG. 10B, when the
続いて、図１０Ｃに示すように、端末部１７ｃをさらに上方へ移動させると、今度は中間部位５５ａの内面と先端部５５ｂの内面に沿って第３部位１７ｆが漸次折り返し状に折り曲げられる。端末部１７ｃのさらに上方への移動に伴って第２部位１７ｅが湾曲状に折り曲げられる(第１実施形態と同じ形状)。
Subsequently, as shown in FIG. 10C, when the
したがって、第３部位１７ｆは、先端部１７ｈが反り返った状態で、基部１７ｇ側がコイル接合部４３ｄの上面に当接する。
Therefore, in the
その後、第１実施形態と同じく、抵抗溶接機５２によって各電極５２ｂ、５２ｃを先端部１７ｈとコイル接合部４３ｄの各上面に押し当てながら通電する。これによって、端末部１７ｃとコイル接合部４３ｄが強固に接合される。
After that, as in the first embodiment, the
このように、本実施形態では、折り曲げ機５３の挿入孔５４ａを通過した端末部１７ｃは、折曲ガイド部５５の中間部位５５ａのＬ字形状の内面や先端部５５ｂの傾斜面に倣って順次湾曲状に折り曲げることができる。このため、端末部１７ｃを、図１０中、上方への移動操作のみによって所望の湾曲形状に折り曲げることができることから、この折り曲げ作業が容易になる。
As described above, in the present embodiment, the
他の構成は、第１実施形態と同じであるから、同一の作用効果が得られる。
〔第３実施形態〕
図１１Ａ，Ｂは本発明の第２実施形態を示し、隣接するコイル１７ｂからそれぞれ引き出された２つの第１、第２端末部１７ｃ、１７ｃは、一つのコイル接合部４３ｄの上面に対して互い違いに向き合って並行に配置されている。なお、コイル１７ｂや端末部１７ｃの数は任意に設定されて、この実施形態ではその一例を示している。
Since the other configurations are the same as those in the first embodiment, the same effects can be obtained.
[Third Embodiment]
11A and 11B show a second embodiment of the present invention, in which the two first and second
すなわち、回路基板４３には、矩形状のコイル接合部４３ｄを挟んだ両側対角線上に貫通孔４３ｃ、４３ｃが設けられている。また仕切壁４０ａには、各貫通孔４３ｃ、４３ｃに対応した位置にコイル挿通孔４０ｇ、４０ｇが貫通形成されている。
That is, the
２本の端末部１７ｃ、１７ｃは、隣接するコイル１７ｂ、１７ｂの同じ位置から図１１Ｂ中の上方へ引き出されて、仕切壁４０ａの各コイル挿通孔４０ｇ、４０ｇと回路基板４３の各貫通孔４３ｃ、４３ｃに挿入されている。また、２本の端末部１７ｃ、１７ｃは、各貫通孔４３ｃ、４３ｃの孔縁から折り曲げられて、直線状の各先端部１７ｉ、１７ｉが１つのコイル接合部４３ｄの上面に互いに違いに向き合って並行に配置されている。つまり、各端末部１７ｃ、１７ｃは、第１、第２実施形態のように、湾曲状に折り曲げられることなく、各先端部１７ｉ、１７ｉが直線状態から各貫通孔４３ｃ、４３ｃの孔縁からコイル接合部４３ｄ側へほぼＬ字形状（直角状）に折り曲げられている。
The two
また、これらの端末部１７ｃ、１７ｃは、前述した抵抗溶接機５２によってコイル接合部４３ｄの上面に溶接されている。
Further, these
したがって、この実施形態によれば、ブラシレスモータの回路基板４３を貫通した各端末部１７ｃ、１７ｃをデルタ結線した場合、１つのコイル接合部４３ｄに２つの端末部１７ｃ、１７ｃを接合することによって、回路基板４３全体の外形を小さくできる。
Therefore, according to this embodiment, when the
図１２は第３実施形態の変形例であって、１つのコイル接合部４３ｄの上面に配置される２つの端末部１７ｃ、１７ｃが回路基板４３の同じ位置から同一方向へ並行に配置されている。
FIG. 12 is a modification of the third embodiment, in which two
したがって、この変形例も第３実施形態と同様な作用効果が得られる。
〔第４実施形態〕
図１３Ａ〜Ｃは第４実施形態を示し、回路基板４３に設けられるコイル接合部５６の構造を変更したものである。
Therefore, this modification also has the same effect as that of the third embodiment.
[Fourth Embodiment]
13A to 13C show the fourth embodiment, in which the structure of the coil joint 56 provided on the
すなわち、コイル接合部５６は、全体が導電材によって一体に形成されており、回路基板４３の貫通孔４３ｃの孔縁を覆うように設けられた円盤状の接合部本体５６ａと、接合部本体５６ａの上端面から回路基板４３に対してほぼ垂直方向に沿って立ち上がったガイド部５６ｂと、を有している。
That is, the coil
接合部本体５６ａは、回路基板４３の上面に固定されていると共に、該回路基板４３のバスバーと電気的に接続されている。またこの接合部本体５６ａは、貫通孔４３ｃと対応する位置に端末部１７ｃが挿入案内されるガイド孔５６ｃが図１３Ａ中、上下方向に貫通形成されている。
The
ガイド部５６ｂは、横断面ほぼ四角形状のピン状に形成されて、接合部本体５６ａと一体に設けられ、接合部本体５６ａのガイド孔５６ｃの孔縁から該孔縁に沿って上下方向に延びている。また、ガイド部５６ｂは、貫通孔４３ｃ側の一側面５６ｄが貫通孔４３ｃの内面と連続した平面になっている。
The
端末部１７ｃは、図１３Ａに示すように、図中上方へほぼクランク状に折り曲げられて延びており、このクランク箇所が仕切壁４０ａのコイル挿通孔４０ｇに挿入されている。また、先端部１７ｉは、回路基板４３の貫通孔４３ｃに挿入されつつ上方へ移動させると、外周縁がガイド部５６ｂの一側面５６ｄに摺接しながら案内されつつ挿入される。先端部１７ｉは、その挿入長さがガイド部５６ｂの軸方向長さとほぼ同じになっている。
As shown in FIG. 13A, the
そして、端末部１７ｃとガイド部５６ｂは、図外の抵抗溶接機の２つの電極によって横方向から挟まれた状態で溶接により接合されるようになっている。
The
したがって、この実施形態によれば、端末部１７ｃは、コイル接合部５６のガイド部５６ｂを利用して挿入案内されることから、この挿入作業が容易になる。
Therefore, according to this embodiment, the
他の構成は第１実施形態と同じであるから、同一の作用効果が得られる。 Since the other configurations are the same as those in the first embodiment, the same effects can be obtained.
なお、コイル接合部５６は、全体に導電性の板部材を例えばプレス成形によって一体に成形することも可能である。このようにすれば、接合部本体５６ａやガイド部５６ｂの薄肉化が図れ、この結果、全体の軽量化を図ることができる。
The coil
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、コイル接合部の構造をさらに変更することも可能である。 The present invention is not limited to the configuration of each of the above-described embodiments, and the structure of the coil joint can be further modified.
また、折り曲げ機としては、第１、第２実施形態のもの以外にさらに異なる構造のものとすることも可能である。 Further, the bending machine may have a structure different from that of the first and second embodiments.
さらに、本発明の電動モータの適用対象としては、内燃機関のバルブタイミング制御装置に限らず、他の駆動機構に適用することも可能である。 Further, the application target of the electric motor of the present invention is not limited to the valve timing control device of the internal combustion engine, but can also be applied to other drive mechanisms.
また、例えば、前述した軸受としては転がり軸受の他に、滑り軸受などであっても良い。また、転がり軸受としては、ボールベアリングの他にニードルベアリングなどであって良い。 Further, for example, the bearing described above may be a slide bearing or the like in addition to the rolling bearing. Further, the rolling bearing may be a needle bearing or the like in addition to the ball bearing.
また、軸受は、単一でも良く、さらに３つ以上とすることも可能である。単一の場合は、外輪や内輪の軸方向の長さを延ばして、転動体としての複数のボールやニードルを横並列に設けることも可能である。 Further, the number of bearings may be one, and the number of bearings may be three or more. In the case of a single ball, it is also possible to extend the axial length of the outer ring and the inner ring to provide a plurality of balls or needles as rolling elements in horizontal parallel.
以上説明した実施形態に基づく電動モータとしては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。 As the electric motor based on the embodiment described above, for example, the motor having the following aspects can be considered.
すなわち、本発明における好ましい態様としては、ステータコア及び前記ステータコアに導線が巻き付けられる複数のコイルを有するステータと、前記コイルのそれぞれの端末部が挿通される貫通孔を有する回路基板と、前記回路基板上に設けられ、前記貫通孔に挿通した状態で前記端末部が溶接によって接続される導電性の接合部と、を備えている。 That is, as a preferred embodiment in the present invention, a stator core and a stator having a plurality of coils around which a conducting wire is wound, a circuit board having a through hole through which each end portion of the coil is inserted, and the circuit board. It is provided with a conductive joint portion to which the terminal portion is connected by welding while being inserted into the through hole.
この発明の態様によれば、コイルの端末部が貫通孔に挿通した状態で回路基板の接合部に直接溶接によって接続されることから、コイルの端末部と回路基板の間に、接続端子や該接続端子を取り付けるための取付部材を必要としない。このため、電動モータの外径を小さくでき全体の小型化が図れる。また、端末部と接合部とを、半田付けではなく溶接によって接続したことから、接続強度が高くなり、振動などによる両者間の剥離や破断などの発生を抑制できる。 According to the aspect of the present invention, since the terminal portion of the coil is directly connected to the joint portion of the circuit board by welding in a state of being inserted into the through hole, the connection terminal or the said No mounting member is required to mount the connection terminals. Therefore, the outer diameter of the electric motor can be reduced and the overall size can be reduced. Further, since the terminal portion and the joint portion are connected by welding instead of soldering, the connection strength is increased, and it is possible to suppress the occurrence of peeling or breakage between the two due to vibration or the like.
さらに好ましくは、前記端末部は、前記貫通孔に挿通した状態で先端部が折り曲げられて前記回路基板上の前記接合部の上面に沿っている。 More preferably, the terminal portion is bent along the upper surface of the joint portion on the circuit board with the tip portion bent while being inserted into the through hole.
この発明に態様によれば、端末部の先端部が、接合部の上面に沿った形で当接しつつ溶接されることから、接合強度が高くなる。 According to the aspect of the present invention, since the tip end portion of the terminal portion is welded while being abutted along the upper surface of the joint portion, the joint strength is increased.
さらに好ましくは、前記回路基板上の前記接合部は、導電性の板状部材であって、少なくとも一部が前記端末部の先端部よりも延びる方向に配置されている。 More preferably, the joint portion on the circuit board is a conductive plate-shaped member, and at least a part thereof is arranged in a direction extending from the tip end portion of the terminal portion.
接合部が端末部の先端部よりも延びる方向に配置されていることから、これらを接合する例えば抵抗溶接機の一方の電極を、コイル先端末部の端縁に当接させることができる。したがって、溶接作業が容易になる。 Since the joint portion is arranged in a direction extending from the tip end portion of the terminal portion, one electrode of, for example, a resistance welder that joins them can be brought into contact with the end edge of the coil tip terminal portion. Therefore, the welding work becomes easy.
さらに好ましくは、前記端末部は、前記貫通孔を通って軸方向に延びる第１部位と、前記第１部位から前記回路基板に向かって折り返し湾曲状に折曲した第２部位と、前記第２部位から前記接合部の表面に沿うように折曲した第３部位と、を有している。 More preferably, the terminal portion includes a first portion extending axially through the through hole, a second portion folded back from the first portion toward the circuit board, and the second portion. It has a third portion that is bent from the portion along the surface of the joint portion.
この発明の態様によれば、湾曲状の第２部位によって、接合部と第３部位の溶接時の熱衝撃による回路基板の変形時の前記溶接箇所への応力を緩和することができる。 According to the aspect of the present invention, the curved second portion can relieve the stress on the welded portion when the circuit board is deformed due to the thermal shock at the time of welding the joint portion and the third portion.
さらに好ましくは、前記第３部位は、先端部が前記第２部位側に対して前記接合部から離れる方向に反っている。 More preferably, the tip of the third portion is warped in a direction away from the joint with respect to the second portion side.
この発明の態様によれば、溶接する際に、第２部位の弾性力を利用して第３部位の根元部を接合部の上面に対して弾性的に圧接させることができる。 According to the aspect of the present invention, when welding, the root portion of the third portion can be elastically pressed against the upper surface of the joint portion by utilizing the elastic force of the second portion.
さらに好ましくは、前記ステータコアが固定される有底筒状のモータハウジングと、前記モータハウジングの開口部を覆い、かつ、前記端末部が貫通されるコイル挿通孔を有するブラケットと、を有し、
前記コイル挿通孔は、前記回路基板の前記貫通孔と対向する位置に形成されて、前記貫通孔の開口面積よりも大きくなっている。
More preferably, it has a bottomed tubular motor housing to which the stator core is fixed, and a bracket that covers the opening of the motor housing and has a coil insertion hole through which the terminal portion is penetrated.
The coil insertion hole is formed at a position facing the through hole of the circuit board, and is larger than the opening area of the through hole.
コイル挿通孔の開口面積を貫通孔よりも大きく形成することによって、コイルの端末部を、モータハウジング内からブラケットのコイル挿通孔及び回路基板の貫通孔に貫通させる際に、この貫通孔に合わせ易いと共に、貫通孔の孔縁に接触させることなく挿入させることができる。これにより、端末部の挿入作業が容易になる。 By forming the opening area of the coil insertion hole larger than the through hole, it is easy to match the end portion of the coil with the through hole when penetrating the coil insertion hole of the bracket and the through hole of the circuit board from inside the motor housing. At the same time, it can be inserted without contacting the edge of the through hole. This facilitates the insertion work of the terminal portion.
さらに好ましくは、前記ブラケットに前記回路基板が固定され、
前記回路基板の前記接合部が設けられている面と反対側の面と前記ブラケットとの間であって、前記接合部と軸方向で重なる位置に支持部材が設けられている。
More preferably, the circuit board is fixed to the bracket.
A support member is provided between the surface of the circuit board opposite to the surface on which the joint is provided and the bracket at a position where the joint is axially overlapped.
支持部材が、ブラケットと回路基板の間に設けられていることから、例えば、抵抗溶接機の２つの溶接電極をコイルの端末部と接合部に圧力を加えた際に、支持部材によって回路基板の撓み変形を抑制することができる。したがって、溶接作業が容易になると共に、溶接精度の向上が図れる。 Since the support member is provided between the bracket and the circuit board, for example, when pressure is applied to the end portion and the joint portion of the coil by the two welding electrodes of the resistance welder, the support member causes the circuit board to be formed. Bending deformation can be suppressed. Therefore, the welding work can be facilitated and the welding accuracy can be improved.
さらに好ましくは、前記複数のコイルは、少なくとも第１コイルと第２コイルを有し、前記第１コイルの端末部と第２コイルの端末部が前記回路基板の一つの接合部の上面で互いに反対方向に向いて並行に配置されるか、あるいは同一方向に向いて並行に配置されている。 More preferably, the plurality of coils have at least a first coil and a second coil, and the terminal portion of the first coil and the terminal portion of the second coil are opposed to each other on the upper surface of one joint portion of the circuit board. They are arranged in parallel facing the direction or in parallel facing the same direction.
前記ブラシレスモータの回路基板を貫通したコイルの端末部において、デルタ結線の場合、２つのコイルの端末部を回路基板の一つの接合部に接合することによって回路基板の外形を小さくすることができる。 In the case of delta connection in the terminal portion of the coil penetrating the circuit board of the brushless motor, the outer shape of the circuit board can be reduced by joining the terminal portions of the two coils to one joint portion of the circuit board.
さらに好ましくは、前記回路基板の前記貫通孔の孔縁に設けられて、前記貫通孔に前記端末部が挿通した際に、この挿通力を介して前記端末部を所定形状に折り曲げる折曲ガイド部材を有している。 More preferably, a bending guide member provided at the hole edge of the through hole of the circuit board and bending the terminal portion into a predetermined shape through the insertion force when the terminal portion is inserted into the through hole. have.
さらに好ましくは、前記接合部は、前記回路基板の前記貫通孔の孔縁から前記回路基板に対してほぼ垂直方向に沿って立ち上がって設けられ、前記回路基板の前記貫通孔の孔縁に配置されて、前記貫通孔と連続するガイド孔を有し、前記貫通孔に挿通された前記端末部を、前記ガイド孔を介して前記接合部の側面に沿うように案内するガイド部を有している。 More preferably, the joint portion is provided so as to rise from the hole edge of the through hole of the circuit board along a direction substantially perpendicular to the circuit board, and is arranged at the hole edge of the through hole of the circuit board. It has a guide hole that is continuous with the through hole, and has a guide portion that guides the terminal portion inserted through the through hole along the side surface of the joint portion via the guide hole. ..
さらに好ましくは、前記電動モータは、モータ出力軸の回転により内燃機関の機関弁の開閉タイミングを制御するバルブタイミング制御装置に用いられている。 More preferably, the electric motor is used in a valve timing control device that controls the opening / closing timing of an engine valve of an internal combustion engine by rotating a motor output shaft.
別の好ましい態様として、電動モータの製造方法であって、
ステータコアの導線を巻き付けることによってコイルを形成すると共に、このコイルの端末部を外方へ引き出すコイル形成工程と、
回路基板に貫通形成された貫通孔に、前記端末部を挿通させるコイル挿通工程と、
前記回路基板上に設けられた接合部に、前記端末部を溶接して電気的に接続する接続工程と、
を有している。
Another preferred embodiment is a method of manufacturing an electric motor.
A coil forming process in which a coil is formed by winding the lead wire of the stator core and the end portion of this coil is pulled out to the outside,
A coil insertion step of inserting the terminal portion into a through hole formed through the circuit board, and
A connection step in which the terminal portion is welded and electrically connected to the joint portion provided on the circuit board.
have.
さらに好ましくは、前記接続工程は、まず、最初に前記端末部の先端を前記接合部と反対側に折り曲げ、その後、前記端末部の中間部を前記接合部方向へ折り曲げて前記端末部の先端を前記接合部に当接させ、続いて、前記端末部の先端と前記接合部を溶接によって接続した。 More preferably, in the connection step, first, the tip of the terminal portion is bent to the side opposite to the joint portion, and then the intermediate portion of the terminal portion is bent toward the joint portion to bend the tip of the terminal portion. It was brought into contact with the joint, and then the tip of the terminal and the joint were connected by welding.
別の好ましい態様として、クランクシャフトとカムシャフトの相対回転位相を変更可能な内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
前記クランクシャフトからの回転力が伝達される第１部材と、
前記カムシャフトに連結された第２部材と、
入力部材を有し、前記入力部材の回転を減速して前記第１部材と第２部材の相対回転位相を変更する減速機構と、
前記内燃機関の固定部材に固定され、前記入力部材を回転させるモータ出力軸を有する電動モータと、
を備え、
前記電動モータは、ステータコアと前記ステータコアに導線が巻き付けられることにより形成される第１コイルとを有するステータと、前記第１コイルの端末部が貫通する貫通孔を有する回路基板と、前記回路基板上に設けられ、前記貫通孔を通って突出した前記第１コイルの端末部が溶接によって電気的に接続される接合部と、を備えている。
Another preferred embodiment is a valve timing control device for an internal combustion engine capable of changing the relative rotation phase of the crankshaft and the camshaft.
The first member to which the rotational force from the crankshaft is transmitted and
The second member connected to the camshaft and
A deceleration mechanism having an input member and decelerating the rotation of the input member to change the relative rotation phase of the first member and the second member.
An electric motor fixed to a fixing member of the internal combustion engine and having a motor output shaft for rotating the input member,
With
The electric motor has a stator having a stator core and a first coil formed by winding a lead wire around the stator core, a circuit board having a through hole through which a terminal portion of the first coil penetrates, and a circuit board on the circuit board. The first coil is provided with a joint portion to which the terminal portion of the first coil protruding through the through hole is electrically connected by welding.
さらに好ましくは、前記貫通孔を通った第１コイルの端末部は、折り曲げられて前記接合部に溶接によって電気的に接続されている。 More preferably, the terminal portion of the first coil that has passed through the through hole is bent and electrically connected to the joint portion by welding.
１…タイミングスプロケット（第１部材）、１ａ…スプロケット本体、１ｂ…歯車部(外歯)、２…カムシャフト、２ａ…一端部、３…位相変更機構、９…従動部材(第２部材)、１２…電動モータ、１３…減速機構、１５…フロントプレート、１７…ステータ、１７ａ…ステータコア、１７ｂ…コイル、１７ｃ…端末部、１７ｄ…第１部位、１７ｅ…第２部位、１７ｆ…第３部位、１７ｇ…基部、１７ｈ・１７ｉ…先端部、１８…モータ出力軸、２０…制御機構、４０…ケーシング、４０ａ…仕切壁、４０ｂ…周壁、４１…筒状部、４１ａ…一端部、４１ｂ…他端部、４３…回路基板、４３ａ…筒状部挿通孔、４３ｃ…貫通孔、４３ｄ…コイル接合部(接合部)、４３ｇ…コイル挿通孔、４５…第１ボールベアリング(軸受、転がり軸受)、４６…第２ボールベアリング(軸受、転がり軸受)、５２…抵抗溶接機、５３…折り曲げ機、Ｓ…ステータ収容空間、Ｓ１…基板収容空間。 1 ... Timing sprocket (first member), 1a ... Sprocket body, 1b ... Gear part (external teeth), 2 ... Camshaft, 2a ... One end, 3 ... Phase change mechanism, 9 ... Driven member (second member), 12 ... electric motor, 13 ... reduction mechanism, 15 ... front plate, 17 ... stator, 17a ... stator core, 17b ... coil, 17c ... terminal part, 17d ... first part, 17e ... second part, 17f ... third part, 17g ... base, 17h / 17i ... tip, 18 ... motor output shaft, 20 ... control mechanism, 40 ... casing, 40a ... partition wall, 40b ... peripheral wall, 41 ... tubular part, 41a ... one end, 41b ... other end Part, 43 ... Circuit board, 43a ... Cylindrical part insertion hole, 43c ... Through hole, 43d ... Coil joint (joint), 43g ... Coil insertion hole, 45 ... First ball bearing (bearing, rolling bearing), 46 ... Second ball bearing (bearing, rolling bearing), 52 ... Resistance welder, 53 ... Bending machine, S ... Stator accommodation space, S1 ... Substrate accommodation space.
Claims (15)
前記コイルのそれぞれの端末部が挿通される貫通孔を有する回路基板と、
前記回路基板上に設けられ、前記貫通孔に挿通した状態で前記端末部が溶接によって接続される導電性の接合部と、
を備えたことを特徴とする電動モータ。 A stator core and a stator having a plurality of coils around which a lead wire is wound.
A circuit board having a through hole through which each end of the coil is inserted,
A conductive joint portion provided on the circuit board and to which the terminal portion is connected by welding while being inserted through the through hole.
An electric motor characterized by being equipped with.
前記コイルの端末部は、前記貫通孔に挿通した状態で先端部が折り曲げられて前記回路基板上の前記接合部の上面に沿っていることを特徴とする電動モータ。 In the electric motor according to claim 1,
An electric motor characterized in that the terminal portion of the coil has a tip portion bent along the upper surface of the joint portion on the circuit board in a state of being inserted into the through hole.
前記回路基板上の前記接合部は、導電性の板状部材であって、少なくとも一部が前記端末部の先端部よりも延びる方向に配置されていることを特徴とする電動モータ。 In the electric motor according to claim 2,
An electric motor characterized in that the joint portion on the circuit board is a conductive plate-shaped member, and at least a part thereof is arranged in a direction extending from a tip portion of the terminal portion.
前記端末部は、前記貫通孔を通って軸方向に延びる第１部位と、前記第１部位から前記回路基板に向かって折り返し湾曲状に折曲した第２部位と、前記第２部位から前記接合部の表面に沿うように折曲した第３部位と、を有することを特徴とする電動モータ。 In the electric motor according to claim 2,
The terminal portion includes a first portion extending axially through the through hole, a second portion folded back from the first portion toward the circuit board and bent in a curved shape, and the joining from the second portion. An electric motor characterized by having a third portion bent along the surface of the portion.
前記第３部位は、先端部が前記第２部位側に対して前記接合部から離れる方向に反っていることを特徴とする電動モータ。 In the electric motor according to claim 4,
The third portion is an electric motor characterized in that the tip portion warps in a direction away from the joint portion with respect to the second portion side.
前記ステータコアが固定される有底筒状のモータハウジングと、
前記モータハウジングの開口部を覆い、かつ、前記端末部が貫通されるコイル挿通孔を有するブラケットと、を有し、
前記コイル挿通孔は、前記回路基板の前記貫通孔と対向する位置に形成されて、前記貫通孔の開口面積よりも大きいことを特徴とする電動モータ。 In the electric motor of claim 1,
A bottomed tubular motor housing to which the stator core is fixed, and
It has a bracket that covers the opening of the motor housing and has a coil insertion hole through which the terminal portion is penetrated.
An electric motor characterized in that the coil insertion hole is formed at a position facing the through hole of the circuit board and is larger than the opening area of the through hole.
前記ブラケットに前記回路基板が固定され、
前記回路基板の前記接合部が設けられている面と反対側の面と前記ブラケットとの間であって、前記接合部と軸方向で重なる位置に支持部材が設けられていることを特徴とする電動モータ。 In the electric motor of claim 6,
The circuit board is fixed to the bracket,
A support member is provided between a surface of the circuit board opposite to the surface on which the joint is provided and the bracket, and at a position where the joint is axially overlapped with the bracket. Electric motor.
前記複数のコイルは、少なくとも第１コイルと第２コイルを有し、
前記第１コイルの端末部と第２コイルの端末部が前記回路基板の一つの接合部の上面で互いに反対方向に向いて並行に配置されるか、あるいは同一方向に向いて並行に配置されていることを特徴とする電動モータ。 In the electric motor according to claim 1,
The plurality of coils have at least a first coil and a second coil.
The terminal portion of the first coil and the terminal portion of the second coil are arranged in parallel facing each other in opposite directions on the upper surface of one joint portion of the circuit board, or are arranged in parallel facing the same direction. An electric motor characterized by being
前記回路基板の前記貫通孔の孔縁に設けられて、前記貫通孔に前記端末部が挿通した際に、この挿通力を介して前記端末部を所定形状に折り曲げる折曲ガイド部材を有することを特徴とする電動モータ。 In the electric motor according to claim 1,
It is provided with a bending guide member provided at the hole edge of the through hole of the circuit board, and when the terminal portion is inserted into the through hole, the terminal portion is bent into a predetermined shape through the insertion force. Characterized electric motor.
前記接合部は、前記回路基板の前記貫通孔の孔縁から前記回路基板に対してほぼ垂直方向に沿って立ち上がって設けられ、
前記回路基板の前記貫通孔の孔縁に配置されて、前記貫通孔と連続するガイド孔を有し、前記貫通孔に挿通された前記端末部を、前記ガイド孔を介して前記接合部の側面に沿うように案内するガイド部を有することを特徴とする電動モータ。 In the electric motor according to claim 1,
The joint portion is provided so as to rise from the edge of the through hole of the circuit board along a direction substantially perpendicular to the circuit board.
The terminal portion arranged on the hole edge of the through hole of the circuit board, having a guide hole continuous with the through hole, and being inserted through the through hole, is passed through the guide hole to the side surface of the joint portion. An electric motor characterized by having a guide portion for guiding along the line.
前記電動モータは、モータ出力軸の回転により内燃機関の機関弁の開閉タイミングを制御するバルブタイミング制御装置に用いられていることを特徴とする電動モータ。 In the electric motor according to claim 1,
The electric motor is an electric motor used in a valve timing control device that controls the opening / closing timing of an engine valve of an internal combustion engine by rotating a motor output shaft.
ステータコアの導線を巻き付けることによってコイルを形成すると共に、このコイルの端末部を外方へ引き出すコイル形成工程と、
回路基板に貫通形成された貫通孔に、前記端末部を挿通させるコイル挿通工程と、
前記回路基板上に設けられた接合部に、前記端末部を溶接して電気的に接続する接続工程と、
を有することを特徴とする電動モータの製造方法。 It is a manufacturing method of an electric motor.
A coil forming process in which a coil is formed by winding the lead wire of the stator core and the end portion of this coil is pulled out to the outside,
A coil insertion step of inserting the terminal portion into a through hole formed through the circuit board, and
A connection step in which the terminal portion is welded and electrically connected to the joint portion provided on the circuit board.
A method for manufacturing an electric motor, which comprises.
前記接続工程は、まず、最初に前記端末部の先端を前記接合部と反対側に折り曲げ、その後、前記端末部の中間部を前記接合部方向へ折り曲げて前記端末部の先端を前記接合部に当接させ、続いて、前記端末部の先端と前記接合部を溶接によって接続したことを特徴とする電動モータの製造方法。 In the method for manufacturing an electric motor according to claim 12,
In the connection step, first, the tip of the terminal portion is bent to the side opposite to the joint portion, and then the intermediate portion of the terminal portion is bent toward the joint portion, and the tip of the terminal portion is bent to the joint portion. A method for manufacturing an electric motor, characterized in that the tip of the terminal portion and the joint portion are connected by welding after being brought into contact with each other.
前記クランクシャフトからの回転力が伝達される第１部材と、
前記カムシャフトに連結された第２部材と、
入力部材を有し、前記入力部材の回転を減速して前記第１部材と第２部材の相対回転位相を変更する減速機構と、
前記内燃機関の固定部材に固定され、前記入力部材を回転させるモータ出力軸を有する電動モータと、
を備え、
前記電動モータは、
ステータコアと前記ステータコアに導線が巻き付けられることにより形成される第１コイルとを有するステータと、
前記第１コイルの端末部が貫通する貫通孔を有する回路基板と、
前記回路基板上に設けられ、前記貫通孔を通って突出した前記第１コイルの端末部が溶接によって電気的に接続される接合部と、
を備えた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 valve timing control device for an internal combustion engine that can change the relative rotation phase of the crankshaft and camshaft.
The first member to which the rotational force from the crankshaft is transmitted and
The second member connected to the camshaft and
A deceleration mechanism having an input member and decelerating the rotation of the input member to change the relative rotation phase of the first member and the second member.
An electric motor fixed to a fixing member of the internal combustion engine and having a motor output shaft for rotating the input member,
With
The electric motor
A stator having a stator core and a first coil formed by winding a lead wire around the stator core,
A circuit board having a through hole through which the terminal portion of the first coil penetrates,
A joint portion provided on the circuit board and to which the terminal portion of the first coil protruding through the through hole is electrically connected by welding.
A valve timing control device for an internal combustion engine, which is characterized by being equipped with.
前記貫通孔を通った第１コイルの端末部は、折り曲げられて前記接合部に溶接によって電気的に接続される内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 14.
A valve timing control device for an internal combustion engine in which the terminal portion of the first coil that has passed through the through hole is bent and electrically connected to the joint portion by welding.
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2019
- 2019-07-31 JP JP2019140404A patent/JP2021027591A/en active Pending
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