JP4200377B2 - Valve timing adjustment device - Google Patents
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Description
本発明は、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の弁の開閉タイミング(以下、バルブタイミングという)を調整する内燃機関(以下、エンジンという)のバルブタイミング調整装置に関する。 The present invention relates to a valve timing adjusting device for an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) that adjusts an opening / closing timing (hereinafter referred to as a valve timing) of at least one of an intake valve and an exhaust valve.
従来、バルブタイミング調整装置は、エンジンにおいて吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の弁を開閉駆動する従動軸に駆動軸のトルクを伝達する伝達系に設けられており、駆動軸に対する従動軸の回転位相を変化させることでバルブタイミングを調整する。こうしたバルブタイミング調整装置の一種に、電動機を用いて駆動軸に対する従動軸の回転位相を変化させるバルブタイミング調整装置が知られている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, a valve timing adjusting device is provided in a transmission system that transmits torque of a drive shaft to a driven shaft that opens and closes at least one of an intake valve and an exhaust valve in an engine, and the rotational phase of the driven shaft with respect to the drive shaft Adjust the valve timing by changing. As one type of such valve timing adjusting device, there is known a valve timing adjusting device that changes the rotational phase of a driven shaft with respect to a drive shaft using an electric motor (see, for example, Patent Document 1).
電動機を用いるバルブタイミング調整装置では、例えば電動機の回転軸をラジアル軸受により支持している。この場合、ラジアル軸受の外輪を電動機のケースで係止すると共に、ラジアル軸受の内輪を電動機の回転軸に装着し、軸方向の予圧をラジアル軸受に加えている。 In a valve timing adjusting device using an electric motor, for example, the rotating shaft of the electric motor is supported by a radial bearing. In this case, the outer ring of the radial bearing is locked by the case of the electric motor, the inner ring of the radial bearing is mounted on the rotating shaft of the electric motor, and axial preload is applied to the radial bearing.
上述したバルブタイミング調整装置の電動機では、ラジアル軸受に予圧を加えるためにばねが用いられているが、従来、このばねは、ラジアル軸受の外輪又は内輪を直に付勢するようにしてケースの内部に収容されている。そのため、バルブタイミング調整装置の仕様に応じて予圧の異なる電動機を種々用意しておかなければならず、コスト性が低下しており、また電動機の組付後に予圧を調整することが困難となっている。
本発明の目的は、コスト性を高めると共に、電動機の組付後においてラジアル軸受への予圧の調整を容易にするバルブタイミング調整装置を提供することにある。
In the motor of the valve timing adjusting device described above, a spring is used to apply a preload to the radial bearing. Conventionally, this spring is used to directly urge the outer ring or inner ring of the radial bearing so that the inner part of the case is urged. Is housed in. Therefore, various types of motors with different preloads must be prepared according to the specifications of the valve timing adjusting device, which reduces the cost and makes it difficult to adjust the preload after the motor is assembled. Yes.
An object of the present invention is to provide a valve timing adjusting device that improves cost and facilitates adjustment of a preload applied to a radial bearing after the motor is assembled.
請求項1に記載の発明によると、付勢部材が回転軸体を軸方向へ付勢するので、外輪がケースに係止されるラジアル軸受は、当該ラジアル軸受の内輪に装着された回転軸体により押圧されて軸方向の予圧を加えられる。そのため、ラジアル軸受を直に付勢するように付勢部材をケースの内部に収容する必要がない。そこで、請求項1に記載の発明では、回転軸体においてケースの外部に露出する露出部分と位相変化部との間に付勢部材を介装している。これにより、付勢部材の交換並びに付勢力の調整が容易となるため、電動機を汎用化しつつ、バルブタイミング調整装置の仕様に応じた予圧を必要時において設定することができる。このような請求項1に記載の発明によれば、コスト性が高められると共に、電動機の組付後においてラジアル軸受への予圧の調整が容易となる。
請求項2に記載の発明によると、回転軸体において位相変化部の入力部材へ制御トルクを伝達する継手部材は、付勢部材の付勢力を受ける露出部分としても機能する。これにより、部品点数を削減してコスト性が高めることができる。
According to the first aspect of the present invention, since the biasing member biases the rotating shaft body in the axial direction, the radial bearing whose outer ring is locked to the case is the rotating shaft body mounted on the inner ring of the radial bearing. Is pressed to apply an axial preload. Therefore, it is not necessary to house the urging member inside the case so as to urge the radial bearing directly. Therefore, in the first aspect of the present invention, the urging member is interposed between the exposed portion of the rotating shaft body exposed to the outside of the case and the phase changing portion. This facilitates replacement of the urging member and adjustment of the urging force, so that a preload according to the specifications of the valve timing adjusting device can be set when necessary while generalizing the electric motor. According to the first aspect of the present invention, the cost performance is improved and the preload to the radial bearing can be easily adjusted after the motor is assembled.
According to the second aspect of the present invention, the joint member that transmits the control torque to the input member of the phase change portion in the rotating shaft also functions as an exposed portion that receives the biasing force of the biasing member. Thereby, the number of parts can be reduced and cost efficiency can be improved.
請求項4に記載の発明のように、通電回路が回転軸体を挟んで位相変化部とは反対側に配設される場合、位相変化部がロックして回転軸体にスラスト荷重が作用すると、回転軸体が通電回路側へ軸方向変位して通電回路を破損又は故障させるおそれがある。しかし、請求項4に記載の発明によると、規制手段が通電回路側への回転軸体の軸方向変位を規制するので、通電回路の破損並びに故障を未然に防止することができる。
請求項5に記載の発明によると、ラジアル軸受の外輪を係止するケースは、回転軸体の露出部分に当接することで回転軸体の軸方向変位を規制する規制手段としても機能する。これにより、部品点数を削減してコスト性を高めることができる。
When the energization circuit is disposed on the opposite side of the phase change portion across the rotating shaft body as in the invention described in claim 4, the phase change portion locks and a thrust load acts on the rotary shaft body. The rotating shaft body may be displaced in the axial direction toward the energizing circuit to damage or break the energizing circuit. However, according to the fourth aspect of the present invention, since the restricting means restricts the axial displacement of the rotating shaft body toward the energizing circuit, it is possible to prevent the energizing circuit from being damaged and broken.
According to the invention described in claim 5, the case for locking the outer ring of the radial bearing also functions as a restricting means for restricting the axial displacement of the rotating shaft body by contacting the exposed portion of the rotating shaft body. Thereby, the number of parts can be reduced and cost efficiency can be improved.
請求項6に記載の発明によると、回転軸体において位相変化部の入力部材へ制御トルクを伝達する継手部材は、ケースに当接することで軸方向変位を規制されると共に付勢部材の付勢力を受ける露出部分としても機能する。これにより、部品点数を削減してコスト性が高めることができる。
尚、請求項4〜6に記載の発明において、請求項1,2に記載の発明の付勢部材を用いないようにすることもできる。
According to the sixth aspect of the present invention, the joint member that transmits the control torque to the input member of the phase change portion in the rotating shaft body is restricted from axial displacement by abutting against the case, and the biasing force of the biasing member It also functions as an exposed part. Thereby, the number of parts can be reduced and cost efficiency can be improved.
In addition, in the invention of Claims 4-6, it can also be made not to use the biasing member of the invention of
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置1を示している。バルブタイミング調整装置1は、車両のエンジンにおいて駆動軸としてのクランクシャフト(図示しない)の駆動トルクを従動軸としてのカムシャフト2に伝達する伝達系に設けられている。バルブタイミング調整装置1は、クランクシャフトに対するカムシャフト2の回転位相を変化させることで、エンジンの吸気弁もしくは排気弁についてのバルブタイミングを調整する。
バルブタイミング調整装置1は、運動変換機構10、減速機構40、電動機50及び付勢部材70を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a valve timing adjusting apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The valve timing adjusting device 1 is provided in a transmission system that transmits a drive torque of a crankshaft (not shown) as a drive shaft to a
The valve timing adjustment device 1 includes a
まず、運動変換機構10について説明する。図1及び図2に示すように運動変換機構10は、スプロケット11、出力部材16、腕部材20,21、案内部材30、可動部材34等を有している。尚、図2では、断面を表すハッチングが省略されている。
スプロケット11の支持部12は、カムシャフト2の回転中心線Oと同心の円筒状に形成され、出力部材16の外周壁に支持されている。この支持によりスプロケット11は駆動側回転体として、回転中心線O周りに回転可能且つ出力部材16に対して相対回転可能となっている。スプロケット11の歯車部13は、支持部12よりも大径で複数の歯13aを有する筒状に形成されている。歯車部13の歯13aにはチェーンベルト(図示しない)が掛けられており、当該チェーンベルトを通じてクランクシャフトの駆動トルクがスプロケット11へと伝達される。駆動トルクを伝達されたスプロケット11は、クランクシャフトに対する回転位相を保って図2の時計方向へと回転する。スプロケット11において支持部12と歯車部13との間を繋ぐリンク部14は、回転中心線Oと同心の円環板状に形成されている。
First, the
The
出力部材16は、固定部17及びリンク部18を有している。固定部17の一端部には、カムシャフト2の一端部がボルト固定されている。この固定により出力部材16は従動側回転体として、カムシャフト2と共に回転可能且つスプロケット11に対して相対回転可能となっている。リンク部18は、固定部17の回転中心線Oを挟む二箇所から径方向外側に突出する形態で二つ配設され、それぞれ矩形板状に形成されている。
The
腕部材20,21は、歯車部13に固定のカバー15とリンク部14とによって、リンク部18、案内部材30、可動部材34、並びに減速機構40の遊星歯車43及び伝達部材46と共に挟持されている。腕部材21は、回転中心線Oを挟む両側に二つ配設され、それぞれC字形の平板状に形成されている。各腕部材21の一端部は、対応するリンク部18に軸部材24を介して連繋されることで、その対応リンク部18と回り対偶25をなしている。各腕部材21の他端部には、可動部材34が嵌通している。図2及び図3に示すように腕部材20は、回転中心線Oを挟む両側に二つ配設され、それぞれ小判形の平板状に形成されている。各腕部材20の一端部は、リンク部14の回転中心線Oを挟む二箇所のうち対応する箇所に軸部材22を介して連繋されることで、リンク部14と回り対偶23をなしている。各腕部材20の他端部は、対応する腕部材21に可動部材34を介して連繋されることで、その対応腕部材21と回り対偶26をなしている。
The
図1及び図4に示すように案内部材30は、回転中心線Oと同心の円環板状に形成され、出力部材16の外周壁に支持されている。この支持により、案内部材30が回転中心線O周りに回転可能且つスプロケット11に対して相対回転可能となっている。案内部材30の一方の板面30aは各腕部材21と相対摺動可能に接触すると共に、各腕部材20、各リンク部18及びリンク部14の板面と向き合っている。案内部材30において回転中心線Oを挟む二箇所には、当該案内部材30を板厚方向に貫通する長孔31が形成されている。各長孔31が内周側に形成する案内通路32は、案内部材30の径方向軸線に対し傾斜して曲線状に延伸し、回転中心線Oからの径方向距離がその延伸方向に変化する形状とされている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
図1及び図3に示すように可動部材34は、長孔31に対応して二つ配設されている。各可動部材34は、回転中心線Oに平行な中心線を有する円柱状に形成され、伝達部材46とリンク部14の間に挟持されている。各可動部材34の一端部は、対応する長孔31に対して案内通路32の幅方向両側から嵌合し、案内通路32の長手方向へ相対滑り可能となっている。各可動部材34の他端部側は、対応する腕部材20,21に相対回転可能に嵌合している。
As shown in FIGS. 1 and 3, two
このように要素11,16,20,21,30,34が連繋する運動変換機構10では、クランクシャフトの回転に伴い出力部材16が図2の時計方向へ回転する。この回転中に運動変換機構10は、スプロケット11に対する案内部材30の相対回転運動を可動部材34の運動に変換し、さらに可動部材34の運動をスプロケット11に対する出力部材16の相対回転運動に変換する。この変換作用により、クランクシャフトに対するカムシャフト2の回転位相(以下、シャフト位相という)が変化する。
In the
具体的に、スプロケット11に対して案内部材30が相対回転しないときには、可動部材34が案内通路32を案内されず、案内部材30と共に回転する。このとき、腕部材20,21がなす回り対偶26、リンク部18及び腕部材21がなす回り対偶25、リンク部14及び腕部材20がなす回り対偶23の各位置は変化しない。その結果、出力部材16がスプロケット11に対する回転位相を保ってカムシャフト2と共に回転するため、シャフト位相が一定に保たれる。
Specifically, when the
スプロケット11に対して案内部材30が進角方向Xへ相対回転するときには、可動部材34が案内通路32を案内されて回転中心線Oから離間する。このとき腕部材20は、リンク部14及び腕部材21に対してそれぞれ軸部材22及び可動部材34の中心線周りに相対回転しつつ、可動部材34の動きに応じて回り対偶26の位置を回転中心線Oから離す。それと同時に腕部材21が、リンク部18に対して軸部材24の中心線周りに相対回転しつつ、可動部材34の動きに応じて回り対偶25の位置を回り対偶23の位置に対して遅角方向Yへと近づける。その結果、出力部材16がスプロケット11に対して遅角方向Yへ相対回転するため、シャフト位相が遅角側へと変化する。
When the
スプロケット11に対して案内部材30が遅角方向Yへ相対回転するときには、可動部材34が案内通路32を案内されて回転中心線Oに接近する。このとき腕部材20は、リンク部14及び腕部材21に対してそれぞれ軸部材22及び可動部材34の中心線周りに相対回転しつつ、可動部材34の動きに応じて回り対偶26の位置を回転中心線Oに近づける。それと同時に腕部材21は、リンク部18に対して軸部材24の中心線周りに相対回転しつつ、可動部材34の動きに応じて回り対偶25の位置を回り対偶23の位置に対して進角方向Xへと離す。その結果、出力部材16がスプロケット11に対して進角方向Xへ相対回転するため、シャフト位相が進角側へと変化する。
When the
次に、減速機構40について説明する。図3及び図5に示すように減速機構40は、入力部材41、太陽歯車42、遊星歯車43、軸受44,45、伝達部材46等を有している。
入力部材41は段付円筒状に形成され、回転中心線Oと同心の同心部41aと回転中心線Oに対して偏心する偏心部41bとを軸方向に並んで有している。同心部41aは、軸受44を介して出力部材16の内周壁に支持されている。この支持により、入力部材41が回転中心線O周りに回転可能且つスプロケット11に対して相対回転可能となっている。同心部41aより電動機50側の偏心部41bにおいて回転中心線Oを挟む二箇所には、偏心部41bの内周面及び同心部41aとは反対側端面に開口するガイド孔41cが二つ形成されている。後に詳述するようにガイド孔41cには電動機50の回転軸体60の継手部材63が嵌合装着されており、入力部材41は継手部材63を通じて制御トルクを伝達される。
Next, the
The
太陽歯車42は、歯先曲面が歯底曲面の内周側にある内歯車で構成され、歯車部13の内周壁に同心固定されている。スプロケット11と共に太陽歯車42は回転中心線O周りに図5の時計方向へ回転する。
遊星歯車43は、歯先曲面が歯底曲面の外周側にある外歯車で構成されている。遊星歯車43の歯先曲面の曲率半径は太陽歯車42の歯底曲面の曲率半径よりも小さく、遊星歯車43の歯数は太陽歯車42の歯数よりも一つ少ない。遊星歯車43は、太陽歯車42の内周側に遊星運動可能に噛み合っている。遊星歯車43に同心形成された円筒孔47には、偏心部41bが軸受45を介して相対回転可能に嵌合している。
The
The
伝達部材46は回転中心線Oと同心の円環板状に形成され、案内部材30の板面30aとは反対側に固定されている。これにより、伝達部材46が案内部材30と共に回転可能且つスプロケット11に対して相対回転可能となっている。伝達部材46には、円筒孔状の係合孔48が複数形成されている。各係合孔48は回転中心線O周りに等間隔に並び、伝達部材46を板厚方向に貫通している。遊星歯車43には、係合孔48と向き合う箇所から円柱状に突出する係合突起49の複数が一体に形成されている。各係合突起49は偏心部41bの中心線P周りに等間隔に並び、対応する係合孔48に突入している。
The
このような減速機構40では、回転軸体60がスプロケット11に対して相対回転しないとき、クランクシャフトの回転に伴い遊星歯車43が太陽歯車42との噛合位置を保ちつつ、スプロケット11及び入力部材41と共に図5の時計方向へ回転する。その結果、係合突起49が係合孔48を回転方向へ押圧するため、案内部材30と共に伝達部材46がスプロケット11に対する回転位相を保って図5の時計方向へ回転する。
In such a
制御トルクの増大等により回転軸体60がスプロケット11に対して図5の反時計方向へ相対回転するときには、遊星運動によって遊星歯車43が入力部材41に対して図5の時計方向へ相対回転しつつ、太陽歯車42との噛合位置を変化させる。その結果、係合突起49が係合孔48を回転方向へ押圧する力が増大するため、案内部材30と共に伝達部材46がスプロケット11に対して進角方向Xへ相対回転する。
When the
制御トルクの増大等により回転軸体60がスプロケット11に対して図5の時計方向へ相対回転するときには、遊星運動によって遊星歯車43が入力部材41に対して図5の反時計方向へ相対回転しつつ、太陽歯車42との噛合位置を変化させる。その結果、係合突起49が係合孔48を反回転方向へ押圧するようになるため、案内部材30と共に伝達部材46がスプロケット11に対して遅角方向Yへ相対回転する。
以上、本実施形態では、減速機構40及び運動変換機構10が共同して特許請求の範囲に記載の位相変化部を構成している。
When the
As described above, in the present embodiment, the
次に、電動機50について説明する。図1に示すように電動機50は、ラジアル軸受51,52、ケース53、回転軸体60、ステータ66、駆動回路69等を有している。
ラジアル軸受51,52は、外輪51a,52aと内輪51b,52bとの間に転動体としての玉51c,52cを挟持して成るラジアル玉軸受である。各ラジアル軸受51,52の外輪51a,52a及び内輪51b,52bは、回転中心線Oと心合わせされている。ラジアル軸受51はラジアル軸受52の減速機構40側に配設されている。
Next, the
The
ケース53は、スリーブ54、プレート55、カバー56、リテーナ57及びコネクタ58を組み合わせて成っており、ステー(図示しない)を介してエンジンに変位不能に固定されている。スリーブ54は、回転中心線Oと同心で減速機構40側ほど小径となる段付円筒状に形成されている。スリーブ54において減速機構40に直近の規制部54aは、ラジアル軸受51の外輪51aを係止している。スリーブ54において規制部54aよりも大径の収容部54bには、ステータ66が収容されている。スリーブ54において収容部54bの規制部54aとは反対側には、プレート55が固定されている。プレート55においてスリーブ54側に開口する係止孔部55aは回転中心線Oと同心の円筒孔に形成されており、ラジアル軸受52の外輪52aを係止している。本実施形態において外輪52aは径方向外側の係止孔部55aの内周壁との間にクリアランスを形成しており、電動機50における回転軸体60の調心を可能にしている。プレート55においてスリーブ54とは反対側に開口する収容孔部55bには駆動回路69が収容され、収容孔部55bの底壁面を形成する固定部55cに当該駆動回路69が固定されている。カバー56はプレート55に固定され、収容孔部55bを覆っている。リテーナ57はカバー56のプレート55とは反対側に配設され、カバー56と共にプレート55に固定されている。コネクタ58は、リテーナ57とプレート55との間に保持されている。コネクタ58には、駆動回路69に接続されたターミナル59が埋設されている。
The
回転軸体60は、軸部材61、ロータ部材62及び継手部材63を組み合わせて成っている。軸部材61は、回転中心線Oと同心の棒状に形成されている。軸部材61においてその軸方向に互いに離れた二箇所には、ラジアル軸受51,52の内輪51b,52bがそれぞれ圧入等により装着されている。この装着により、内輪51b,52bと共に軸部材61が回転中心線O周りに回転可能となっている。軸部材61の一端部61aは、スリーブ54の規制部54aよりも減速機構40側へ突出している。軸部材61の他端部61bの端面は、固定部55cが収容孔部55bとは反対側に形成する係止孔部55aの底壁面に対して、軸方向にクリアランスC1をあけて向き合っている。これにより、固定部55cに固定されている駆動回路69が回転軸体60の減速機構40とは反対側に位置している。軸部材61において内輪51b,52bの装着部分の間となる箇所には、ロータ部材62が装着されている。この装着により、ロータ部材62が軸部材61と共に回転可能となっている。図1及び図6に示すようにロータ部材62は、複数枚の鉄片の積層により回転中心線Oと同心の円環板状に形成されている。ロータ部材62には、複数の永久磁石64が埋設されている。各永久磁石64は回転中心線O周りに等間隔に並んでいる。
The
継手部材63において図7に示す如き円環板状に形成されているフランジ部63aの内周側には、図3及び図8に示すように規制部54aが進入している。継手部材63においてフランジ部63aから減速機構40側へ突出する装着部63bは図7に示す如き円筒状に形成されており、当該装着部63bの内周側には、図3に示すように軸部材61の端部61aが同心嵌合している。装着部63bと軸部材61の端部61aには、接続ピン65が回転中心線Oに垂直に嵌通している。これにより継手部材63は、ケース53の外部に露出する形態で軸部材61の端部61aに装着されており、軸部材61と共に回転可能となっている。即ち、継手部材63が特許請求の範囲に記載の露出部分に相当している。フランジ部63aの内周側空間に臨む装着部63bの端面は規制部54aの先端面に対して、軸方向にクリアランスC2をあけて向き合っている。本実施形態では、このクリアランスC2が上述のクリアランスC1より小さく設定されている。図7に示すように継手部材63の二つの接続部63cは、装着部63bの回転中心線Oを挟む二箇所から径方向外側に突出する平板状に形成されている。各接続部63cは図5に示すようにして、偏心部41bの対応するガイド孔41cに嵌合している。この嵌合により、偏心部41bが継手部材63に対して偏心して装着されており、入力部材41と回転軸体60とは共に回転中心線O周りに回転可能となっている。
As shown in FIGS. 3 and 8, a restricting
図1及び図6に示すようにステータ66はロータ部材62の外周側に配設され、収容部54bの内周壁に固定されている。これにより、ステータ66がエンジンに対して変位不能となっている。ステータ66のコア67は複数枚の鉄片を積層して形成されており、回転中心線O周りに等間隔に並ぶ形態で複数配設されている。ステータ66において各コア67には、コイル68が巻回しされている。各コア67に巻装されたコイル68は駆動回路69と接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 6, the
駆動回路69は、ケース53の外部に配設されている制御回路(図示しない)にターミナル59を通じて接続される電気回路である。駆動回路69は、制御回路から受信する制御信号に従って所定のコイル68に通電する。この通電によりロータ部材62の外周側には回転磁界が形成され、当該回転磁界の作用を各永久磁石64が受ける。その結果、回転磁界の方向に応じた進角方向X又は遅角方向Yの制御トルクが回転軸体60に付与され、入力部材41へと伝達される。尚、制御回路は、制御信号を生成する機能のみ有するものであってもよいし、制御信号を生成する機能とそれ以外の機能、例えばエンジンを制御する機能とを有するものであってもよい。
以上、本実施形態では、ステータ66が特許請求の範囲に記載の電磁部に相当し、駆動回路69が特許請求の範囲に記載の通電回路に相当している。
The
As described above, in the present embodiment, the
次に、付勢部材70について説明する。図3及び図8に示すように付勢部材70は円環板状のばね座金であり、フランジ部63aの装着部63b側端面と偏心部41bの先端面との間に介装されている。本実施形態において付勢部材70は、偏心部41bの中心線Pに対してほぼ同心に配設されている。付勢部材70は弾性変形した状態で継手部材63と入力部材41の間に介装されているため、復原力を継手部材63に作用させている。この復原力の作用により回転軸体60は、減速機構40とは反対側へ向かう軸方向、即ちラジアル軸受51側からラジアル軸受52側へ向かう軸方向へ付勢されている。そのため、回転軸体60が付勢される方向の前側において外輪52aがケース53に係止されているラジアル軸受52は、当該ラジアル軸受52の内輪52bに装着された回転軸体60により押圧されて軸方向の予圧を印加されている。
Next, the urging
以上説明したバルブタイミング調整装置1によると、付勢部材70を電動機50のケース53の内部に収容しなくても、ラジアル軸受52に予圧を加えることができる。しかも、ケース53の外部に露出している継手部材63と入力部材41との間に付勢部材70を介装しているので、付勢部材70の交換並びに復原力の調整が容易となる。したがって、電動機50の汎用化を図りつつ、バルブタイミング調整装置1の仕様に応じた予圧を必要時において設定することができる。このようなバルブタイミング調整装置1によれば、コスト性が高めることができると共に、電動機50の組付後においてラジアル軸受52への予圧の調整が容易となる。
According to the valve timing adjusting device 1 described above, it is possible to apply preload to the
また、バルブタイミング調整装置1によると、電動機50のケース53の内部に付勢部材70を収容しないので、電動機50の軸方向長さを短縮することができる。それに加えて、継手部材63と入力部材41との間のデッドスペースを利用して付勢部材70を設置しているので、バルブタイミング調整装置1全体としての軸方向長さをも短縮することができる。
Further, according to the valve timing adjusting device 1, the biasing
さらに、バルブタイミング調整装置1によると、減速機構40や運動変換機構10がロックして回転軸体60にスラスト荷重が作用すると、減速機構40とは反対側へ向かって回転軸体60が軸方向変位するおそれがある。しかし、ケース53の固定部55cと軸部材61との間のクリアランスC1よりもケース53の規制部54aと継手部材63との間のクリアランスC2が小さいため、回転軸体60は固定部55cより先に規制部54aに当接して軸方向変位を規制される。この変位規制により、駆動回路69が固定されている固定部55cに回転軸体60が当接することを回避できるので、駆動回路69の破損及び故障が未然に防止される。以上、規制部54aが特許請求の範囲に記載の規制手段に相当している。
Further, according to the valve timing adjusting device 1, when the
またさらに、バルブタイミング調整装置1によると、ケース53は、ラジアル軸受51,52の外輪51a,52aを係止する機能や、駆動回路69及びステータ66を収容する機能だけでなく、回転軸体60の軸方向変位を規制する機能も発揮する。また、継手部材63は、それに装着された入力部材41へ制御トルクを伝達する機能のみならず、回転軸体60の軸方向変位が規制されるようにケース53に当接する機能をも発揮する。このような複数機能を発揮するケース53並びに継手部材63を用いることで、部品点数が削減され、コスト性がより高められる。
Furthermore, according to the valve timing adjusting device 1, the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はその実施形態に限定して解釈されるものではない。
例えば付勢部材70については、減速機構40及び運動変換機構10から成る位相変化部と、電動機50の回転軸体60においてケース53の外部に露出する露出部分との間であれば、適切な箇所に適数個、介装することができる。また、付勢部材70としては、ばね座金以外のばね、例えば圧縮コイルばねやトーションばね等を用いてもよいし、ゴム状弾性を有する素材で適切な形状に形成した付勢部材70を用いるようにしてもよい。さらに、付勢部材70を用いないで、主に規制部54aによる作用効果を得るようにしてもよい。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not construed as being limited to that embodiment.
For example, with respect to the urging
電動機50については、軸部材61の軸方向への投影と重ならないようにして駆動回路69をケース53の内部に配設したものであってもよいし、制御回路に準じて駆動回路69をケース53の外部に配設したものであってもよい。また、電動機50は、駆動回路69と共に制御回路を通電回路として有するものであってもよく、この場合、駆動回路69及び制御回路の配設形態について、上述した駆動回路69単独の場合に準ずるものとすることができる。さらに電動機50は、規制部54aの代わりに、回転軸体60のケース53に収容された部分に当接することで回転軸体60の軸方向変位を規制する規制部を有していてもよく、この場合、当該規制部を例えばケース53により形成することができる。またさらに電動機50においては、規制部54aを形成しないで、主に付勢部材70による作用効果を得るようにしてもよい。さらにまた、ステータ66及びケース53をエンジンに固定しないで、例えばそれらが回転可能となるように電動機50を構成してもよい。さらにまた、電動機50のラジアル軸受51,52としては、ころを転動体とするころ軸受を用いてもよい。
As for the
1 バルブタイミング調整装置、2 カムシャフト(従動軸)、10 運動変換機構(位相変化部)、40 減速機構(位相変化部)、41 入力部材、41a 同心部、41b 偏心部、41c ガイド孔、50 電動機、51,52 ラジアル軸受、51a,52a 外輪、51b,52b 内輪、51c,52c 玉、53 ケース、54 スリーブ、54a 規制部(規制手段)、54b 収容部、55 プレート、55a 係止孔部、55b 収容孔部、55c 固定部、56 カバー、57 リテーナ、58 コネクタ、60 回転軸体、61 軸部材、62 ロータ部材、63 継手部材(露出部分)、63a フランジ部、63b 装着部、63c 接続部、66 ステータ(電磁部)、67 コア、68 コイル、69 駆動回路(通電回路)、70 付勢部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Valve timing adjustment device, 2 Cam shaft (driven shaft), 10 Motion conversion mechanism (phase change part), 40 Deceleration mechanism (phase change part), 41 Input member, 41a Concentric part, 41b Eccentric part, 41c Guide hole, 50 Electric motor, 51, 52 radial bearing, 51a, 52a outer ring, 51b, 52b inner ring, 51c, 52c ball, 53 case, 54 sleeve, 54a regulating part (regulating means), 54b accommodating part, 55 plate, 55a locking hole part, 55b receiving hole, 55c fixing portion, 56 cover, 57 retainer, 58 connector, 60 rotating shaft, 61 shaft member, 62 rotor member, 63 joint member (exposed portion), 63a flange portion, 63b mounting portion, 63c connecting portion , 66 Stator (electromagnetic part), 67 cores, 68 coils, 69 drive circuit (energization circuit), 70 biasing member
Claims (7)
ラジアル軸受、前記ラジアル軸受の外輪を係止するケース、並びに前記ラジアル軸受の内輪に装着される回転軸体を有し、前記回転軸体に制御トルクを付与する電動機と、
前記回転軸体から伝達される前記制御トルクを利用して前記駆動軸に対する前記従動軸の回転位相を変化させる位相変化部と、
前記回転軸体において前記ケースの外部に露出する露出部分と前記位相変化部との間に介装され、前記回転軸体を軸方向へ付勢する付勢部材と、
を備えることを特徴とするバルブタイミング調整装置。 A valve timing adjusting device that is provided in a transmission system that transmits a driving torque of a drive shaft to a driven shaft that opens and closes at least one of an intake valve and an exhaust valve in an internal combustion engine, and adjusts the opening / closing timing of the at least one valve. There,
A radial bearing, a case for locking the outer ring of the radial bearing, and a rotating shaft body mounted on the inner ring of the radial bearing, and an electric motor for applying a control torque to the rotating shaft body;
A phase changing unit that changes a rotational phase of the driven shaft with respect to the drive shaft using the control torque transmitted from the rotary shaft body;
A biasing member that is interposed between an exposed portion of the rotating shaft body exposed to the outside of the case and the phase change unit, and biases the rotating shaft body in an axial direction;
A valve timing adjusting device comprising:
前記位相変化部は、前記継手部材に装着され前記継手部材を通じて前記制御トルクが伝達される入力部材を有し、
前記付勢部材は、前記継手部材と前記入力部材との間に介装されることを特徴とする請求項1に記載のバルブタイミング調整装置。 The rotating shaft has a shaft member attached to the inner ring, and a joint member attached to the shaft member so as to constitute the exposed portion,
The phase change unit includes an input member that is attached to the joint member and through which the control torque is transmitted through the joint member;
The valve timing adjusting device according to claim 1, wherein the biasing member is interposed between the joint member and the input member.
前記電動機は、前記通電回路側への前記回転軸体の軸方向変位を規制する規制手段を有することを特徴とする請求項3に記載のバルブタイミング調整装置。 The energization circuit is disposed on the opposite side of the phase change unit across the rotating shaft body,
The valve timing adjusting device according to claim 3, wherein the electric motor has restriction means for restricting axial displacement of the rotary shaft body toward the energization circuit.
前記位相変化部は、前記継手部材に装着され前記継手部材を通じて前記制御トルクが伝達される入力部材を有することを特徴とする請求項5に記載のバルブタイミング調整装置。 The rotating shaft has a shaft member attached to the inner ring, and a joint member attached to the shaft member so as to constitute the exposed portion,
6. The valve timing adjusting device according to claim 5, wherein the phase change unit includes an input member that is attached to the joint member and through which the control torque is transmitted through the joint member.
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