JPWO2016125545A1 - Valve timing control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
給電プレート11の前端側に設けられた給電用のスリップリング26a、26bと、給電プレートの前端側に隙間を介して配置されたカバー部材4と、を備え、カバー部材は、給電用ブラシ31a、31bと、外側面に設けられた収容溝49内に収容されて、給電用ブラシをスリップリング方向へ付勢する一対の捩りコイルばね32と、を備え、捩りコイルばねは、収容溝内にリテーナ56の一対の支持部56a、56a介して収容支持されていると共に、前記各支持部に支持された状態で各巻き線部32aの互いの巻線方向が逆方向に設定されている。これによって、各捩りコイルばねの各一端部を軸方向の一定距離に近接配置できることから、それぞれの巻き線量とレイアウトの自由度を向上させることが可能となる。The power supply plate 11 includes power supply slip rings 26a and 26b provided on the front end side of the power supply plate 11 and a cover member 4 disposed on the front end side of the power supply plate via a gap, and the cover member includes the power supply brush 31a, 31b and a pair of torsion coil springs 32 accommodated in an accommodation groove 49 provided on the outer side surface and biasing the power feeding brush in the slip ring direction, and the torsion coil springs are retained in the accommodation groove. While being supported and supported by a pair of 56 support portions 56a and 56a, the winding direction of each winding portion 32a is set in the opposite direction while being supported by each support portion. Accordingly, each end of each torsion coil spring can be arranged close to a certain distance in the axial direction, so that it is possible to improve the respective winding dose and the degree of freedom of layout.
Description
本発明は、例えば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に関する。 The present invention relates to a valve timing control device for an internal combustion engine that controls opening and closing timings of, for example, an intake valve and an exhaust valve.
内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、本出願人が先に出願した以下の特許文献1に記載されているものが知られている。
As a valve timing control device for an internal combustion engine, a device described in the following
このバルブタイミング制御装置は、電動モータのモータハウジングの前端側に所定のクリアランスをもって配置されたカバー部材が設けられている。前記モータハウジングの前端部に固定された封止プレートには、前記クリアランスに臨む内外二重の給電用スリップリングが設けられている一方、前記カバー部材には、先端部が前記各給電用スリップリングに摺接して前記電動モータへ給電を行う一対の給電用ブラシが設けられている。 In this valve timing control device, a cover member disposed with a predetermined clearance is provided on the front end side of the motor housing of the electric motor. The sealing plate fixed to the front end portion of the motor housing is provided with an inner / outer double feeding slip ring facing the clearance, while the cover member has a tip portion at each feeding slip ring. A pair of power supply brushes that are in sliding contact with each other to supply power to the electric motor are provided.
前記各給電用ブラシは、この給電用ブラシの後端側に弾装されたコイルスプリングによって、各先端部が前記各スリップリングの上面方向へ付勢されている。 Each of the power supply brushes is biased toward the upper surface of each slip ring by a coil spring elastically mounted on the rear end side of the power supply brush.
そして、外部電源から給電用コネクタを介して前記給電用ブラシに供給された電流は、前記各スリップリングを介して切り換え用ブラシやコミュテータから電動モータのコイルに通電されて、モータ出力軸が回転駆動されることにより、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を変更して吸気弁のバルブタイミングを制御するようになっている。 The current supplied to the power supply brush from the external power source via the power supply connector is supplied to the coil of the electric motor from the switching brush or commutator via the slip rings, and the motor output shaft is driven to rotate. Thus, the valve timing of the intake valve is controlled by changing the relative rotational phase of the camshaft with respect to the crankshaft.
しかしながら、前記公報記載のバルブタイミング制御装置にあっては、前記各コイルスプリングが、各給電用ブラシの軸方向端部に軸方向に沿って直列状態に設けられていることから、装置の軸方向の長さが必然的に長くなってしまう。この結果、車両のエンジンルーム内でのレイアウトの自由度が制約されてしまう。 However, in the valve timing control device described in the publication, each coil spring is provided in series along the axial direction at the axial end portion of each power supply brush. The length of will inevitably become longer. As a result, the degree of freedom of layout in the engine room of the vehicle is limited.
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、装置の軸方向の長さの短尺化と捩りコイルばねの軸方向のレイアウトの自由度を向上し得る内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been devised in view of the above-mentioned conventional technical problems, and is a valve for an internal combustion engine that can improve the degree of freedom of the axial length of the device and the axial layout of the torsion coil spring. It is an object to provide a timing control device.
本願請求項1に記載の発明は、とりわけ、電動モータ側に設けられ、内外二重に設けられた給電用のスリップリングと、カバー部材側に設けられ、前記一対のスリップリングと接触して給電する一対の給電用ブラシと、該各給電用ブラシを前記各スリップリング方向へ付勢する一対の捩りコイルばねと、前記カバー部材に設けられ、前記各捩りコイルばねの内部に挿通して支持する支持部材と、を備え、前記各捩りコイルばねは、前記支持部材に支持された状態で各一端部が互いに近接に設定されていることを特徴としている。
The invention according to
この発明によれば、装置の軸方向の長さの短尺化と捩りコイルばねの軸方向のレイアウトの自由度を向上させることができる。 According to this invention, the axial length of the apparatus can be shortened, and the degree of freedom in the axial layout of the torsion coil spring 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して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説明する。なお、この実施形態では、吸気弁側のバルブタイミング制御装置に適用したものであるが、排気弁側にも適用可能である。 Embodiments of a valve timing control device as a valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Although this embodiment is applied to the valve timing control device on the intake valve side, it can also be applied to the exhaust valve side.
前記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第1部材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02を介して回転自在に支持されていると共に、前記タイミングスプロケット1に相対回転自在に設けられ、該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、前記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3と、該位相変更機構3の前端側に配置されたカバー部材4と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the valve timing control device is rotatably supported 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環状一体に形成され、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ギア部1bと、前記スプロケット本体1aの前端側に一体に設けられた内歯構成部19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は、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第2部材である従動部材9との間に、1つの大径ボールベアリング43が介装されており、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が相対回転自在に軸受されている。
The
前記大径ボールベアリング43は、外輪43a及び内輪43bと、該両輪の間に介装されたボールと、から構成され、前記外輪43aがスプロケット本体1aの内周側に固定されているのに対して内輪43bが従動部材9の外周側に圧入固定されている。
The large-diameter ball bearing 43 is composed of 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。
The
この外輪固定部1dは、段差径状に形成されて、前記大径ボールベアリング43の外輪43aが軸方向から圧入されると共に、この外輪43aの軸方向一方側の位置決めをするようになっている。
The outer
前記内歯構成部19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、位相変更機構3の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19aが形成されている。
The
さらに、スプロケット本体1aの内歯構成部19と反対側の後端部には、円環状の保持プレート20が配置されている。この保持プレート20は、金属板材によって一体に形成され、図1及び図4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の外輪の内径よりも小さい径に設定されている。
Further, an
前記保持プレート20の内周部20aは、前記外輪の軸方向の外端面に当接配置されている。また、前記内周部20a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20bが一体に設けられている。
The inner
このストッパ凸部20bは、ほぼ扇状に形成されて、先端縁20cが後述するストッパ凹溝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20の外周部には、各ボルト7が挿通する6つのボルト挿通孔20dが周方向の等間隔位置に貫通形成されている。
This
前記スプロケット本体1a(内歯構成部19)及び保持プレート20の各外周部には、それぞれボルト挿通孔1c、20dが周方向のほぼ等間隔位置に6つ貫通形成されている。なお、前記スプロケット本体1aと内歯構成部19は、後述する減速機構12のケーシングとして構成されている。
Six
また、前記スプロケット本体1aと前記内歯構成部19、保持プレート20及びハウジング本体5aは、それぞれの外径がほぼ同一に設定されている。
The
前記モータハウジング5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前記ハウジング本体5aと、該ハウジング本体5aの前端開口を封止する給電プレート11と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
前記ハウジング本体5aは、後端側に円板状の隔壁5bを有し、該隔壁5bのほぼ中央には、後述する偏心軸部39が挿通される大径な軸挿通孔5cが形成されていると共に、該軸挿通孔5c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5dが一体に設けられている。また、前記隔壁5bの外周部の内部には、雌ねじ孔6が軸方向に沿って形成されている。なお、ハウジング本体5aの隔壁5bの後端面には、前記内歯構成部19が軸方向から当接している。
The
また、前記雌ねじ孔6は、各ボルト挿通孔1c、20dと対応した位置に形成されており、これらに挿通した6本のボルト7によって前記タイミングスプロケット1(内歯構成部19)と保持プレート20及びハウジング本体5aが軸方向から共締め固定されている。
The female screw hole 6 is formed at a position corresponding to each of 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つの駆動カムを有していると共に、前端部に前記フランジ部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部材9の固定端部9aの外径よりも僅かに大きく形成されて、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20のストッパ凸部20bが係入するストッパ凹溝2bが円周方向に沿って形成されている。このストッパ凹溝2bは、円周方向へ所定長さの円弧状に形成されて、この長さ範囲で回動したストッパ凸部20bの両端面が周方向の対向面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, stopper
なお、前記ストッパ凸部20bは、前記保持プレート20の大径ボールベアリング43の外輪43aに軸方向外側から対向して固定する部位よりもカムシャフト2側に離間して配置されて、前記従動部材9の固定端部9aとは軸方向で非接触状態になっている。これによって、ストッパ凸部20bと固定端部9aとの干渉を抑制できる。
The stopper
前記カムボルト10は、図1に示すように、頭部10aの軸方向端面が小径ボールベアリング37の内輪を軸方向から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2eに螺着する雄ねじ10cが形成されている。
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、前記固定端部9aの外周部に一体に形成されて、複数のローラ48を保持する円筒状の保持器41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、前記カムボルト10の軸力によってフランジ部2aに軸方向から圧接固定されている。
The
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9dが貫通形成されていると共に、外周側にはニードルベアリング38が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
前記保持器41は、図1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 FIG. 1, the
この保持器41の筒状先端部41aは、前記内歯構成部19や隔壁5bなどによって隔成された円環凹状の収容空間を介してモータハウジング5の隔壁5b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及び図2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形成されている。このローラ保持孔41b(ローラ48)は、先端部側が閉塞されて前後方向に細長い形状に形成され、その全体の数が前記内歯構成部19の内歯19aの全体の歯数よりも少なくなっており、これによって、減速比を得るようになっている。
The
前記位相変更機構3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に伝達する減速機構12と、から主として構成されている。
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モータハウジング5と、該モータハウジング5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5の内周面に接着剤によって固定されたステータであるそれぞれ円弧状の4つの永久磁石14と、モータハウジング5の前端部に固定された前記給電プレート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を介してカムシャフト2側の大径部13aと、そのカバー部材4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が固定されていると共に、後端側に減速機構12の一部を構成する偏心軸部39が一体に形成されている。
The
一方、前記小径部13bは、外周にコミュテータ21が圧入固定されており、このコミュテータ21は、小径部13bの外周に固定された円環部材21aと、該円環部材21aの外周面に固定された円環状の導電部21bとから構成されている。前記円環部材21aは、その外径が前記大径部13aの外径とほぼ同一に設定されていると共に、小径部13bの軸方向のほぼ中央位置に配置されている。
On the other hand, the
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おり、この鉄心ロータ17の内周部が前記モータ出力軸13の段差部外周に軸方向の位置決めされつつ固定されている。
The
一方、前記コミュテータ21の導電部21bは、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
前記各永久磁石14は、円周方向に所定隙間をもって配設されて全体が円筒状に形成され、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の軸方向の中心に対して前記給電プレート11側にオフセット配置されている。これによって、前記各永久磁石14の前端部が、径方向で前記コミュテータ21の導電部21bや給電プレート11に設けられた後述する切換用ブラシ25a、25bなどとオーバーラップするように配置されている。
Each of the
前記給電プレート11は、図1及び図5に示すように、鉄系金属材からなる円盤状の金属プレート部16と、該金属プレート部16の前後両側面にモールドされた円板状の樹脂部22と、から構成されている。なお、この給電プレート11は、電動モータ8への給電機構の一部として構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
前記金属プレート部16は、図1及び図5に示すように、前記樹脂部22に覆われていない外周部16aが前記モータハウジング5の前端部内周に形成された円環状の段差状の凹溝にかしめによって位置決め固定されていると共に、中央部にはモータ出力軸13の小径部13bなどが挿通される軸挿通孔16bが貫通形成されている。また、金属プレート部16は、前記軸挿通孔16bの内周縁に連続した所定の位置に矩形状の2つの保持孔16c、16dが打ち抜きにより形成されており、この各保持孔16c、16dには、後述するブラシホルダ23a、23bが嵌入保持されている。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
また、前記給電プレート11には、図1、図5に示すように、前記金属プレート部16の各保持孔16c、16dの内側に配置されて、前記樹脂部22の前端部22aに複数のリベット40により固定された銅製筒状の一対のブラシホルダ23a、23bと、該各ブラシホルダ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のばね力で円弧状の各先端面が前記コミュテータ21の導電部21bの外周面に径方向から弾接する整流子である一対の切換用ブラシ25a、25bと、前記樹脂部22の前端部22a側に、それぞれの外側面を露出した状態でモールド固定された内外二重の給電用のスリップリング26a,26bと、前記各切換用ブラシ25a、25bと各スリップリング26a,26bを電気的に接続する導線であるハーネス27a、27bと、が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
前記内周側の小径なスリップリング26aと、外周側の大径なスリップリング26bは、銅材からなる薄板をプレスによって円環状に打ち抜き形成されている。
The
前記カバー部材4は、図1及び図6に示すように、ほぼ円盤状に形成されて、前記給電プレート11の前端側に前記ハウジング本体5aの前端部に対向し、少なくとも一部を覆う形で配置されており、円板プレート状のカバー本体28と、該カバー本体28の前端部を覆う合成樹脂製のカバー部29と、から構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 6, the
前記カバー本体28は、図1及び図6〜図10に示すように、主として合成樹脂材によって所定の肉厚に形成されていると共に、外径が前記ハウジング本体5aの外径より大きく形成されており、内部には線膨張係数が合成樹脂材よりも小さな金属製の補強プレート28aがモールド固定されている。
As shown in FIGS. 1 and 6 to 10, the cover
また、カバー本体28は、外周部の4箇所に突設された円弧状のボス部28cに、図外のチェーンケースに固定されるボルトが挿通されるボルト挿通孔28dが樹脂材にモールドされた金属製のスリーブ28eによってそれぞれ形成されていると共に、図8中、下側の左右2つのボス部28cには、カバー部材4をチェーンケースに取り付ける際に位置決めピンを挿通する2つのピン挿通孔28i、28iが貫通形成されている。
Further, the
前記補強プレート28aは、図7に示すように、カバー本体28の外径よりも小さなほぼ円盤状に形成されて、中央位置に円形状の貫通孔28fが形成されていると共に、該貫通孔28fの一側縁にほぼ矩形状の窓部28gが貫通形成されている。また、図7中、下部側には後述する信号用コネクタ34の導電材が配置される細長い長方形状の切欠部28jが径方向に沿って形成されている。
As shown in FIG. 7, the reinforcing
前記貫通孔28fは、その内径が後述する凹溝36aの内径より大きく、かつ大径溝36bの内径よりも小さく形成されている。
The through hole 28f is formed so that its inner diameter is larger than the inner diameter of a
前記窓部28gは、前記貫通孔28fの一側部に連通状態に設けられ、この窓部28g内に充填された合成樹脂材によって角筒状のブラシホルダ30a、30bが軸方向に沿ってモールド固定されていると共に、後述する一対の捩りコイルばね32、32を収容する矩形状の収容溝49が窓部28g内に充填された合成樹脂材を切り欠いて形成されている。
The window portion 28g is provided in communication with one side portion of the through hole 28f, and the rectangular
前記切欠部28jは、内部に充填された合成樹脂材の内部に後述する信号用コネクタの端子片34aが埋設されている。
The notch portion 28j has a signal
前記カバー部29は、円盤プレート状に形成されて、外周縁に一体に形成された円環状の係止凸部29aが前記カバー本体28の外周部に形成された段差係止溝28hに軸方向から圧入によって係止固定されている。
The
前記カバー本体28は、前記各スリップリング26a、26bと軸方向から対向する位置に銅製の一対の角筒状ブラシホルダ30a、30bが軸方向に沿って固定されていると共に、該各ブラシホルダ30a、30bの内部には、各先端面が前記各スリップリング26a、26bに摺接する一対の給電用ブラシ31a、31bが軸方向へ摺動自在に保持されている。
The
前記ブラシホルダ30a、30b及び給電用ブラシ31a、31bは、図7にも示すように、前記カバー本体28の中心から延びた径方向線上の内側と外側に並設されていると共に、それぞれの後端部が前記カバー本体28の外側面28bに臨んでいる。
As shown in FIG. 7, the
また、前記カバー本体28の電動モータ8側の内面のほぼ中央位置には、図1に示すように、円形状の凹溝36aが形成されている。この凹溝36aは、カバー本体28の軸方向外側に凹んで形成され、内径が後述する被検出部50の先端部50bの外径よりも大きく形成されていると共に、その深さは前記カバー本体28の軸方向の幅長さよりも僅かに小さく形成されて、薄肉な底壁を有している。また、この薄肉な底壁の外面ほぼ中央位置には、位置決め用凸部28kが外側面28bから突設されている。
Further, as shown in FIG. 1, a circular
また、前記カバー本体28の外面には、矩形状の収容溝49が形成されている。この収容溝49は、図6及び図7に示すように、前記窓部28g内の合成樹脂材を、カバー本体28のほぼ径方向に沿って長方形状に切り欠いて形成され、前記両給電用ブラシ31a、31bの上方位置にほぼ並行状態に配置されている。つまり、この収容溝49の形成位置は、各給電用ブラシ31a、31bを挟んで後述する給電用コネクタ33と反対側の径方向位置に設けられている。
A
また、この収容溝49の内部には、前記各給電用ブラシ31a、31bを前記スリップリング26a、26b方向へ付勢する一対の捩りコイルばね32、32が支持部材であるリテーナ56を介して収容されている。
A pair of torsion coil springs 32 and 32 for urging the power feeding brushes 31a and 31b in the direction of the
この一対の捩りコイルばね32、32は、図6及び図7に示すように、前記各給電用ブラシ31a、31bに対して平行かつ直線状に配置されており、ばね力を発生する円筒状の巻き線部32a、32aと、該巻き線部32a、32aの軸方向一端側から接線方向に沿って延出して、前記各給電用ブラシ31a、31bの後端面に弾接したアーム状の一端部32b、32bと、巻き線部32a、32aの軸方向他端側から前記一端部32b、32bとは逆方向へ延出して、前記カバー部材4の内面4aに弾接するアーム状の他端部32c、32cと、を備えている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the pair of torsion coil springs 32 and 32 are arranged in parallel and linearly with respect to each of the power supply brushes 31a and 31b, and have a cylindrical shape that generates a spring force. Winding
前記各巻き線部32a、32aは、巻線方向が互いに逆方向に設定されていると共に、所定の巻き線量によって所望のばね力を発生させるようになっている。また、各巻き線部32a、32aは、外径が前記収容溝49の巾長さよりも小さく形成されて全体が収容溝49の内部に所定隙間をもって収容可能になっている。
The winding
前記各一端部32b、32bは、各先端部32d、32dが円弧状に折曲形成されて、その各屈曲頂部が前記各給電用ブラシ31a、31bの後端面に点接触状態で弾接している、つまり、一端部32b、32bは、前記各給電用ブラシ31a、31bの後端面に弾接してスリップリング26a、26b方向へ押圧するようになっている。また、この各一端部32b、32bは、前記各巻き線部32a、32aの巻線方向が互いに逆方向になっていることから、互いに軸方向へ近接した位置、つまり、後述する支持部材であるリテーナ56の保持部56bの両側面56c、56cに側へ互いに近接した位置になっていると共に、前記両側面56c、56cに沿って各給電用ブラシ31a、31bの後端面方向に並行に延出している。
Each of the one
一方、前記各他端部32c、32cは、各先端部32e、32eがく字形状に折曲形成されて、その各屈曲頂部が前記カバー部材4の内面4aに点接触状態で弾接するようになっている。また、この各他端部32c、32cは、前記各巻き線部32a、32aの巻線方向が互いに逆方向になっていることから、互いに軸方向へ離間した位置になっている。
On the other hand, each of the
つまり、前記各一端部32b、32bの間の距離は前記各他端部32c、32cの間の距離よりも短くなっており、前記各一端部32b、32bの間の距離を近接することができる。
That is, the distance between the one
各捩りコイルばね32,32は、それぞれの一端部32b、32bと他端部32c、32cの互いに閉じ方向へ作用するばね力によって各給電用ブラシ31a、31bを付勢している。
Each
また、各捩りコイルばね32,32の巻き線部32a、32aの軸方向のうち前記各一端部32b、32bが形成されている側の各端部が軸方向に対向している。
In addition, among the axial directions of the winding
前記リテーナ56は、図6及び図7に示すように、合成樹脂材によって一体に形成され、一本軸状に一体に形成された左右一対の支持部56a、56aと、該両支持部56a、56a間の中央位置に一体に設けられた矩形状の保持部56bと、から構成されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
前記支持部56aは、中実な円柱状に形成されて、その軸方向の長さが前記収容溝49の長手方向の長さよりも僅かに短く形成されて両端面が前記収容溝49の長手方向の対向面に微小なクリアランスをもって対峙している。
The
前記保持部56bは、ほぼ直方体に形成されて、巾厚さWが比較的大きく形成されていると共に、該巾厚さ方向と直角方向の長辺の長さLが前記収容溝49の巾長さよりも僅かに大きく形成されて、該長辺の両側面が前記収容溝49の長辺側の対向面に挿入されて、この挿入された状態で熱により収容溝49の対向両側面に溶着固定されるようになっている。つまり、前記各捩りコイルばね32,32の巻き線部32a、32aを前記各支持部56a、56aに嵌挿させた状態で収容溝49内に保持部56bを介して適度な圧入力により全体を収容しつつ各一端部32b、32bを各給電用ブラシ31a、31bの後端面に弾接させると共に、各他端部32c、32cをカバー本体28の外面に弾接させる。この状態で、前記保持部56bを、収容溝49の対向内側面に溶着により固定されるようになっている。
The holding
前記保持部56bの巾厚さWは、各捩りコイルばね32、32をリテーナ56に組み付けた際に、前記各一端部32b、32bが保持部56bの両側面56c、56cに近接しかつこれに沿って配置されることから、前記各一端部32b、32bの各先端部32d、32dが前記給電用ブラシ31a、31bの各後端面のほぼ中央位置となるように設定されているのである。つまり、保持部56bは、その巾厚さWが前記両給電用ブラシ31a、31bの離間巾に合わせて設定されて、この巾厚さによって各捩りコイルばね32,32の各一端部32b、32bが位置決めされる形になっている。
When the torsion coil springs 32 and 32 are assembled to the
前記各ブラシホルダ30a、30bは、前後端に開口部が形成されて、前端側の開口部から前記各給電用ブラシ31a、31bの先端部が進退自在になっていると共に、各一側壁の長手方向に形成された図外のスリット孔を介して各給電用ブラシ31a、31aの後端側部にピグテールハーネス57、57の一端部が接続されている。
Each of the
前記各ピグテールハーネス57,57は、各他端部が後述する給電用コネクタ33の一対の端子片33a、33aの各一端部33b、33bに半田付けによって接続されており、その長さが前述したように、前記給電用ブラシ31a、31bが前記捩りコイルばね32、32のばね力によって押し出されてもブラシホルダ30a、30bから脱落しないような長さに設定されている。
Each of the pigtail harnesses 57, 57 has the other end connected to one end 33b, 33b of a pair of terminal pieces 33a, 33a of a
前記各給電用ブラシ31a、31bは、角柱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、平坦な各先端面が前記各スリップリング26a,26bに軸方向からそれぞれ当接するようになっている。
Each of the power supply brushes 31a and 31b is formed in a prismatic shape and set to a predetermined axial length, and each flat tip surface is in contact with each of the
また、前記カバー本体28の下端部には、前記各給電用ブラシ31a、31bに図外のコントロールユニットを介して電源バッテリーから電流を供給する給電用コネクタ33が一体に設けられていると共に、前記検出部51で検出された回転角度信号を前記コントロールユニットに出力する信号用コネクタ34が前記給電用コネクタ33と並行かつ径方向に沿って突設されている。
In addition, a
前記給電用コネクタ33は、図6に示すように、その開口部がカバー部材4の外周側下端部にほぼ径方向に沿って形成されて、全体の巾長さがカバー部材4の巾長さとほぼ同じ長さになっているが、電動モータ8側の一部が電動モータ8方向へ突出して前記スリップリング26a、26bと巾方向でオーバーラップしている。
As shown in FIG. 6, the
また、給電用コネクタ33は、前記カバー本体28の内部に部分的に埋設された導電材である一対の端子片33a、33aの各一端部33b、33bが前記ピグテールハーネス57,57に接続されていると共に、前記開口部の内部に配置されて外部に露出した他端部33c、33cがコントロールユニット側の雌コネクタ端子に接続されるようになっている。
The
一方、前記信号用コネクタ34は、図1及び図6に示すように、開口部がカバー部材4の外周側下端部にほぼ径方向に沿って形成されて、前記給電用コネクタ33の開口部と並行に形成されていると共に、全体の巾長さがカバー部材4の巾長さとほぼ同じ長さになっているが、電動モータ8側の一部が電動モータ8方向へ突出している。また、この信号用コネクタ34は、カバー本体28内に部分的に埋設された導電材である複数の端子片34aを有し、外部に露出された各一端部34bが前記プリント基板53の集積回路54に接続されていると共に、他端部34cがコントロールユニット側の図外の雌コネクタ端子に接続されるようになっている。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 6, the
前記モータ出力軸13の小径部13bと、前記カバー本体28の凹溝36aの底壁を挟んだ中央部との間には、モータ出力軸13の回転角度位置を検出する前記角度センサ35が設けられている。
The
この角度センサ35は、電磁誘導型であって、図1に示すように、前記モータ出力軸13の小径部13b内に固定された被検出部50と、前記カバー本体28のほぼ中央位置に固定されて、前記被検出部50からの検出信号を受信する検出部51と、から構成されている。
This
前記被検出部50は、合成樹脂材からなるほぼ有底円筒状に形成され、軸方向先端部の底壁外面に3葉形状の薄板な被検出ロータ52が固定されていると共に、後端部外周に前記モータ出力軸13の小径部13bの内部に圧入される円環状突起50cが一体に設けられている。
The detected
また、前記被検出部50は、外径が前記凹溝36aの内径よりも小さく形成されて、前記モータ出力軸13の小径部13bの先端から突出した前記先端部が前記カバー本体28の前記凹溝36a内に挿入配置されて、前記被検出ロータ52が凹溝36aの薄肉な底壁の底面に微少クリアランスCを介して対向配置されている。
Further, the detected
前記検出部51は、前記カバー本体28のほぼ中央位置から径方向に延設されたほぼ長方形状のプリント基板53と、該プリント基板53の長手方向の一端部外面に設けられた集積回路(ASIC)54と、該集積回路54と同じ外面の他端部側に設けられた図外の受信回路及び発振回路と、を備えている。
The
前記プリント基板53は、図外の前記受信、発振回路の中央に位置決め用小孔が形成されており、この位置決め用小孔が前記位置決め用凸部28kに圧入嵌合して前記被検出ロータ52の中心と受信、発振回路の中心が位置決めされるようになっている。
The printed
また、このプリント基板53は、前記カバー本体28の前端面に対してビスなどの所定の固定手段によって固定されており、したがって、前記受信、発振回路は、前記凹溝36aの底壁と微少クリアランスCを介して前記被検出ロータ52に軸方向から対峙している。
The printed
よって、前記モータ出力軸13の回転に伴って前記被検出ロータ52が回転することにより、図外の前記受信、発信回路と前記被検出ロータ52との間に誘導電流が流れて、この電磁誘導作用によって前記集積回路54がモータ出力軸13の回転角度を検出し、この検出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。
Therefore, when the detected
また、前記カバー本体28の前記凹溝36aの開口部側外周には、該凹溝36aの内径よりも大きな内径を有する大径溝36bが形成されている。この大径溝36bと前記凹溝36aは、前記各スリップリング26a、26bと各給電用ブラシ31a、31bの先端部との当接位置よりも外側にオフセットされていると共に、両者が協働してラビリンス溝として構成されるようになっている。
A large-
前記モータ出力軸13と偏心軸部39は、前記カムボルト10の軸部10b外周面に設けられた小径ボールベアリング37と、前記従動部材9の円筒部9bの外周面に設けられて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、偏心軸部39の内周面に圧入された円筒状のベアリングリテーナ38aと、該ベアリングリテーナ38aの内部に回転自在に保持された複数の転動体であるニードルローラ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。
The
前記小径ボールベアリング37は、内輪が前記従動部材9の円筒部9bの前端縁とカムボルト10の頭部10aとの間に挟持状態に固定されている一方、外輪が前記偏心軸部39の段差拡径状の内周面に圧入固定されていると共に、前記内周面に形成された段差縁に当接して軸方向の位置決めがなされている。
The small-diameter ball bearing 37 has an inner ring fixed between the front end edge of the
また、前記モータ出力軸13(偏心軸部39)の外周面と前記モータハウジング5の延出部5dの内周面との間には、減速機構12の内部から電動モータ8内への潤滑油のリーク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 motor output shaft 13 (eccentric shaft portion 39) and the inner peripheral surface of the extending
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うと共に、前記給電用ブラシ31a、31bや各スリップリング26a,26b、切換用ブラシ25a、25b、コミュテータ21などを介してコイル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12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, an air flow meter, a water temperature sensor, an accelerator opening sensor, and the like, and engine control based on this And the rotation of the
前記減速機構12は、図1〜図3に示すように、偏心回転運動を行う前記偏心軸部39と、該偏心軸部39の外周に設けられた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前記ローラ48と、該ローラ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、図1に示すように、外周面に形成されたカム面39aの軸心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。
As shown in FIG. 1, the
前記中径ボールベアリング47は、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、内輪47aと外輪47b及び該両輪47a、47bとの間に介装されたボールとから構成されている。前記内輪47aは、前記偏心軸部39の外周面に圧入固定されているのに対して、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、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。
The medium-
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19の内歯19a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にガイドされつつ径方向へ揺動運動させるようになっている。
Each of the
前記減速機構12の内部には、潤滑油供給手段によって潤滑油が供給されるようになっている。この潤滑油供給手段は、前記シリンダヘッド01の軸受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油供給通路と、前記カムシャフト2の内部軸方向に形成されて、前記油供給通路にグルーブ溝58aを介して連通した油供給孔58と、前記従動部材9の内部軸方向に貫通形成されて、一端が該油供給孔58に環状溝58bを介して開口し、他端が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59と、前記大径ボールベアリング43の内部を介して潤滑油を外部に排出するオイル排出孔62と、から構成されている。
Lubricating oil is supplied into the
この潤滑油供給手段によって、減速機構12の内部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などの可動部の潤滑に供されるようになっている。
〔本実施形態の作動〕
以下、本実施形態の作動について説明すると、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が回転し、その回転力が内歯構成部19と雌ねじ孔6を介してモータハウジング5に伝達されて、該モータハウジング5が同期回転する。一方、前記内歯構成部19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に設けられた複数の駆動カムが各気筒の吸気弁を開閉作動させる。By this lubricating oil supply means, lubricating oil is supplied and stays inside the
[Operation of this embodiment]
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described. First, 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33a、33aや各ピグテールハーネス57,57及び給電用ブラシ31a、31b、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12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がモータ出力軸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19の一つの内歯19aを乗り越えて隣接する他の内歯19aに転動しながら移動し、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、前記内歯19aの数とローラ48の数の差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て、吸気弁の開閉タイミングを進角側あるいは遅角側に変換制御するのである。
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20bの各側面が前記ストッパ凹溝2bの各対向面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
したがって、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。 Therefore, 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.
また、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角度センサ35の被検出部50が回転すると、検出部51との間の誘導電流が流れ、この電磁誘導作用によって前記集積回路54がモータ出力軸13の回転角度を検出して、この検出信号によってコントロールユニットにおいてモータ出力軸13の現在の回転角度位置を検出する。この回転角度位置とクランクシャフトとの回転位置によってコントロールユニットが前記電動モータ8に回転駆動信号を出力して、現在の機関運転状態に応じて前記クランクシャフトに対するカムシャフト2の相対回転位相を精度良く制御するようになっている。
In addition, when the detected
そして、本実施形態では、前述したように、カバー本体28に設けられた収容溝49を、各ブラシホルダ30a、30b(給電用ブラシ31a、31b)に対して径方向の近接した側部位置に並列状態に形成したことから、給電用ブラシ31a、31bに対する各捩りコイルばね32,32との配置構成が装置の軸方向ではなく径方向の配置となる。このため、前記カバー部材4全体を扁平化することが可能になって、装置全体の軸方向の長さを十分に短くすることが可能になる。
In the present embodiment, as described above, the receiving
この結果、このバルブタイミング制御装置を搭載した内燃機関のエンジンルーム内でのレイアウトの自由度が向上する。 As a result, the degree of freedom of layout in the engine room of the internal combustion engine equipped with this valve timing control device is improved.
特に、前記各捩りコイルばね32,32は、全体がカバー部材4の外面に露出した状態でなく、各巻き線部32a、32aの大部分が前記収容溝49内に収容されて、カバー本体28の外側面からの突出量を低くできることから、軸方向の長さをさらに短くすることが可能になる。
In particular, the torsion coil springs 32 and 32 are not entirely exposed on the outer surface of the
しかも、本実施形態では、前記各巻き線部32a、32aの巻き線方向を互いに逆方向に設定したことによって、前記各一端部32b、32bを前記保持部56bの軸方向両側面56c、56c側へ互いに近接して配置できると共に、各他端部32c、32cを互いに離間した位置に配置できることから、前記巻き線部32a、32aの巻き線量やレイアウトの自由度が向上する。
In addition, in the present embodiment, the winding directions of the winding
すなわち、前記2つの給電用ブラシ31a、31bの位置は、前記2つのスリップリング26a、26bの形成位置にしたがって決定されて固定的となっているが、この2つの給電用ブラシ31a、31bの形成位置に合わせて前記捩りコイルばね32,32の各他端部32c、32cが位置決めされる。
That is, the positions of the two power supply brushes 31a and 31b are determined and fixed according to the positions where the two
したがって、例えば図9に示すように、各捩りコイルばね32’、32’の各巻き線部32a’、32a’の巻き線方向が同一である場合は、各一端部32b’、32b’が互いに離間した位置となり、その巻き線量によって各一端部32b’、32b’の離間長さが変化してしまうことから、各給電用ブラシ31a、31bの間の距離を捩りコイルばね32’の巻き線量と保持部56b’の巾厚さW’の合計より小さくすることができない。したがって、巻き線部32a’、32a’の巻き線量やレイアウトの自由度が大きく制約されてしまうおそれがある。
Therefore, for example, as shown in FIG. 9, when the winding directions of the winding
しかし、本実施形態では、前記両捩りコイルばね32,32の両一端部32b、32bの軸方向の位置が一定になる、つまり、両者32b、32b間の距離が巻き線部32a、32aの巻き線量に拘わらず前記保持部56bを介して常に一定になることから、各巻き線部32a、32aの巻き線量やレイアウトの自由度が向上するのである。
However, in the present embodiment, the axial positions of both
しかも、前記各捩りコイルばね32、32の他端部32c、32cは、前記図9に示す従来技術のように、内方へ折曲形成された他端部32c’、32c’をリテーナ56’の各支持部56a’、56a’の中央軸方向全体にスリット状に形成された係止溝56d’、56d’に係止させるのではなく、各巻き線部32a、32aから径方向へ突出してカバー本体28の外面に弾接していることから、前記各支持部56a、56aに係止溝を形成する必要がない。このため、各支持部56a、56a自体の剛性を高めることができる。
In addition, the
また、本実施形態では、前記保持部56bの巾厚さWを、前述したように、両給電用ブラシ31a、31bの離間巾に合わせて比較的肉厚に形成することができるので、この保持部56b自体の剛性も高めることができる。
In the present embodiment, the width W of the holding
これにより、前記リテーナ56全体の剛性を高くすることができ、この結果、前記各捩りコイルばね32、32を安定かつ確実に支持することが可能になると共に、耐久性の向上が図れる。
Thereby, the rigidity of the
また、前記両捩りコイルばね32,32の両一端部32b、32bが巻き線部32a、32aの巻き線量に拘わらず設定できることから、各給電用ブラシ31a、31bの間の距離のレイアウトの自由度が向上する。これにより、前記2つのスリップリング26a、26bの間の距離のレイアウト自由度も向上する。つまり、2つのスリップリング26a、26bの間を狭く構成することが可能となり、径方向レイアウトのコンパクト化が可能となる。
Further, since both end
なお、図9に示すように、両捩りコイルばね32’、32’の各一端部32b’、32b’が軸方向で大きく離間していることから、各給電用ブラシ31a、31aの離間長さに合わせるために、保持部56b’の巾厚さW’を十分に小さくしなければならない。したがって、前記各係止溝56d’、56d’を軸方向へ長く形成しなければならないことと相俟って、リテーナ56’全体の剛性が小さくなってしまうことは前述の通りである。
As shown in FIG. 9, since the one
また、本実施形態では、前記それぞれの巻き線部32a、32aは、各一端部32b、32bの他に、前記各他端部32c、32cも径方向へ延出してカバー本体28の外面に当接していることから、各捩りコイルばね32,32の各自の回転モーメントによって僅かに上昇して各巻き線部32a、32aの内面の一部が各支持部56a、56aの外周面に軽く当接するものの、該各巻き線部32a、32aの倒れの発生が少なくなる。
Further, in the present embodiment, each of the winding
したがって、各巻き線部32a、32aの内面と各支持部56a、56a外周面との間でのフリクションを低減させることができ、各捩りコイルばね32,32のばね荷重の変化を抑制することができる。この結果、各給電用ブラシ31a、31bに対して常時安定した付勢力を付与することが可能になる。
〔第2実施形態〕
図8は第2実施形態を示し、前記各捩りコイルばね32,32の各他端部32c、32cが内方へ折曲形成されていると共に、前記リテーナ56の各支持部56a、56aの軸方向両端部に前記各他端部32c、32cが係止する係止溝56d、56dが形成されている。Therefore, it is possible to reduce the friction between the inner surface of each of the winding
[Second Embodiment]
FIG. 8 shows a second embodiment, in which the
すなわち、前記各他端部32c、32cは、外端部から各巻き線部32a、32aのほぼ直径方向内側に向かって折曲形成されている一方、前記係止溝56d、56dは、各支持部56a、56a軸方向の各外端部に縦割り状のスリット状に切り欠かれていると共に、該両端部の一部のみに形成されているだけで、従来技術のように、各支持部56a、56aの軸方向全体に形成されてはいない。つまり、本実施形態では、前記各捩りコイルばね32、32の巻き線部32a、32aの巻き線方向が互いに逆方向になっていることから、前記他端部32c、32cが互いに支持部56a、56aの軸方向の最大に離間した位置(各外端部)に配置されていることから、これに合わせて係止溝56d、56dも両端部のみに形成するだけで良いのである。
That is, each of the
他の構成は、前記第1実施形態と同様であるから同じ作用効果が得られると共に、特に、各捩りコイルばね32,32の各他端部32c、32cをリテーナ56の係止溝56d、56dに係止するだけであるから、予め各捩りコイルばね32,32をリテーナ56に支持させることができるので、収容溝49への組付作業が容易になる。
Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the same operational effects can be obtained. In particular, the
なお、リテーナ56の係止溝56d、56dを各支持部56a、56aの外端部のみに形成しただけであるから、支持部56a、56aの剛性を大きく低下させることはなく、十分な剛性が確保されている。
Since the retaining
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、例えば、前記各捩りコイルばね32,32のコイル径や巻き線部32a、32aの巻き線量を任意に設定することも可能である。
The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and for example, the coil diameter of each of the torsion coil springs 32 and 32 and the winding dose of the winding
また、前記第1部材としては、前記タイミングスプロケットの他に、タイミングプーリなどとしても良い。 In addition to the timing sprocket, the first member may be a timing pulley or the like.
また、リテーナ56は保持部56bによってカバー部材に固定されるものに限らず、例えば各支持部56a、56aの端部を前記カバー部材に嵌着や溶接によって固定することで保持されても良い。
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。 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.
内燃機関のバルブタイミング制御装置は、その一つの態様において、第1部材に対する第2部材の相対回転位相を変更することによって、機関弁の作動特性を可変にする内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、前記第1部材または第2部材の一方に一体的に設けられ、通電されることによって前記第1部材に対する第2部材の相対回転位相を変更する電動モータと、前記電動モータの少なくとも一部を覆うように配置固定されたカバー部材と、前記電動モータ側に設けられ、内外二重に設けられた給電用のスリップリングと、前記カバー部材側に設けられ、前記一対のスリップリングと接触して給電する一対の給電用ブラシと、該各給電用ブラシを前記各スリップリング方向へ付勢する一対の捩りコイルばねと、前記カバー部材に設けられ、前記各捩りコイルばねの内部に挿通して支持する支持部材と、を備え、前記各捩りコイルばねのそれぞれの一端部は、前記各給電用ブラシの後端部にそれぞれ弾接すると共に、前記各捩りコイルばねのそれぞれの他端部が前記カバー部材に弾接し、前記各一端部の間の距離は前記各他端部の間の距離に対して短くなっている。 In one aspect, the valve timing control device for an internal combustion engine is a valve timing control device for an internal combustion engine that varies the operating characteristics of the engine valve by changing the relative rotational phase of the second member with respect to the first member. An electric motor that is provided integrally with one of the first member and the second member and changes a relative rotational phase of the second member with respect to the first member when energized; and at least a part of the electric motor A cover member arranged and fixed so as to cover, an electric power supply slip ring provided on the electric motor side and provided on the inner and outer double sides, and provided on the cover member side and in contact with the pair of slip rings. A pair of power supply brushes for supplying power, a pair of torsion coil springs for biasing the power supply brushes in the slip ring directions, and the cover member. Each of the torsion coil springs is inserted into and supported by each of the torsion coil springs, and one end of each torsion coil spring is in elastic contact with the rear end of each of the power supply brushes, and The other end portions of the torsion coil springs are in elastic contact with the cover member, and the distance between the one end portions is shorter than the distance between the other end portions.
前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の好ましい態様において、前記支持部材は、前記各捩りコイルばねのそれぞれの内部に挿通して支持する軸状の支持部を有する。 In a preferred aspect of the valve timing control device of the internal combustion engine, the support member has a shaft-shaped support portion that is inserted and supported inside each of the torsion coil springs.
別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記各捩りコイルばねは、前記支持部材に支持された状態で互いの巻線方向が逆方向に設定されている。 In another preferred aspect, in any one of the aspects of the valve timing control device of the internal combustion engine, the torsion coil springs are supported by the support member and their winding directions are set in opposite directions. .
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記各捩りコイルばねのそれぞれの他端部は、径方向外側へ延出すると共に前記カバー部材に弾接して、前記各一端部の付勢方向と逆方向へ付勢している。 In yet another preferred aspect, in any one of the aspects of the valve timing control device of the internal combustion engine, each other end of each torsion coil spring extends radially outward and elastically contacts the cover member. The urging is performed in the direction opposite to the urging direction of each one end.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記支持部の軸方向両端部に、該両端部の各外端面に軸方向に沿って切り欠かれた一対の係止溝が形成されている一方、前記各捩りコイルばねのそれぞれの他端部は、ほぼ径方向内側に折曲形成されて、前記各係止溝にそれぞれ係止される。 According to still another preferred aspect, in any one of the aspects of the valve timing control device of the internal combustion engine, a pair of axially cut ends of each of the support portions, the outer end surfaces of the both end portions being cut along the axial direction. On the other hand, the other end portions of the torsion coil springs are bent substantially inward in the radial direction and are respectively locked in the locking grooves.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記各捩りコイルばねは、各一端部の先端側が円弧凸状に折曲形成されていると共に、該円弧凸状部が前記各給電用ブラシの後端部に弾接している。 According to still another preferred aspect, in any one of the aspects of the valve timing control device of the internal combustion engine, each of the torsion coil springs is formed such that the tip end side of each one end is bent into an arc convex shape, and the arc convex The shape portion is elastically in contact with the rear end portion of each power supply brush.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記各捩りコイルばねは、前記カバー部材に設けられた収容溝に収容配置されている。 In still another preferred aspect, in any of the aspects of the valve timing control device for the internal combustion engine, each of the torsion coil springs is accommodated in an accommodation groove provided in the cover member.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記各捩りコイルばねのそれぞれの他端部は、前記収容溝周囲の外面に当接している。 In still another preferred aspect, in any one of aspects of the valve timing control device of the internal combustion engine, each other end of each torsion coil spring is in contact with an outer surface around the accommodation groove.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記支持部材は、一対の前記軸状の支持部を有し、該一対の軸状の支持部の間に一体に設けられた保持部が前記カバー部材に固定されている。 In still another preferred aspect, in any one of the aspects of the valve timing control device of the internal combustion engine, the support member includes a pair of the shaft-shaped support portions, and the pair of shaft-shaped support portions is interposed between the pair of shaft-shaped support portions. An integrally provided holding portion is fixed to the cover member.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記支持部材は、樹脂により一体形成されている。 In still another preferred aspect, in any of the aspects of the valve timing control device of the internal combustion engine, the support member is integrally formed of resin.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記一対の前記軸状の支持部は、それぞれ同軸状に設けられている。 In still another preferred aspect, in any of the aspects of the valve timing control device for the internal combustion engine, the pair of shaft-shaped support portions are provided coaxially.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記各捩りコイルばねの巻き線部のうち前記各一端部側の端部は、互いに前記各捩りコイルばねの軸方向において対向している。 In still another preferred aspect, in any one of the valve timing control devices of the internal combustion engine, the ends on the one end side of the winding portions of the torsion coil springs are mutually connected to the torsion coil springs. Opposing in the axial direction.
また、内燃機関のバルブタイミング制御装置は、別の観点から、クランクシャフトの回転力が伝達される駆動回転体と、該駆動回転体から回転力が伝達されるカムシャフトに固定された従動回転体と、前記駆動回転体にモータハウジングが同期回転するように設けられ、通電されることによって前記駆動回転体と従動回転体を相対回転させる電動モータと、前記モータハウジングに設けられた内外二重に設けられたスリップリングと、該各スリップリングに前記モータハウジングの軸方向から対向して配置固定されたカバー部材と、該カバー部材側に設けられ、前記スリップリングと接触する一対の給電用ブラシと、各一端部が前記各給電用ブラシを前記スリップリング方向へ付勢すると共に、各他端部が前記カバー部材に弾接した一対の捩りコイルばねと、を備え、前記それぞれの捩りコイルばねを、前記各一端部を互いに近接させると共に前記各他端部を互いに離間して配置した。 Further, from another point of view, the valve timing control device for an internal combustion engine includes a drive rotator to which the rotational force of the crankshaft is transmitted and a driven rotator fixed to the camshaft to which the rotational force is transmitted from the drive rotator. And an electric motor that is provided so that a motor housing rotates synchronously with the drive rotator, and rotates relative to the drive rotator and the driven rotator when energized, and an inner and outer double provided in the motor housing. A slip ring provided; a cover member disposed and fixed to each slip ring from the axial direction of the motor housing; and a pair of power supply brushes provided on the cover member side and in contact with the slip ring; Each end portion urges each power supply brush in the slip ring direction, and each other end portion elastically contacts the cover member. Comprising a coil spring, and the respective torsion coil springs, and spaced apart the respective other ends to each other causes close the respective end portions to each other.
前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の好ましい態様において、前記各捩りコイルばねは、互いの巻線方向が逆方向である。 In a preferred aspect of the valve timing control device for the internal combustion engine, the torsion coil springs have mutually opposite winding directions.
【0002】
先行技術文献
特許文献
[0007]
特許文献1:特開2014−098376号公報
発明の概要
[0008]
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、装置の軸方向の長さの短尺化と捩りコイルばねの軸方向のレイアウトの自由度を向上し得る内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することを目的としている。
[0009]
本願請求項1に記載の発明は、とりわけ、電動モータに設けられ、小径なスリップリングと、前記小径なスリップリングの外周側の大径なスリップリングと、を含む給電用の一対のスリップリングと、カバー部材側に設けられ、前記小径なスリップリングと接触して給電する一方の給電用ブラシと、前記大径なスリップリングと接触して給電する他方の給電用ブラシと、を含む一対の給電用ブラシと、該各給電用ブラシを前記各スリップリング方向へ付勢する一対の捩りコイルばねと、前記カバー部材に設けられ、前記各捩りコイルばねの内部に挿通して支持する支持部材と、を備え、前記一対の捩りコイルばねのそれぞれの一端部は、前記一対の給電用ブラシの後端部にそれぞれ弾接すると共に、前記一対の捩りコイルばねのそれぞれの他端部が前記カバー部材に弾接し、前記各一端部の間の距離は前記各他端部の間の距離に対して短く、前記一対の捩りコイルばねのうち、前記一方の給電用ブラシに弾接する前記捩りコイルばねの一端部が、前記一対の捩りコイルばねのうち、前記他方の給電用ブラシに弾接する前記捩りコイルばねの前記一端部よりも径方向内側に位置することを特徴としている。
[0010]
この発明によれば、装置の軸方向の長さの短尺化と捩りコイルばねの軸方向のレイアウトの自由度を向上させることができる。
図面の簡単な説明
[0011]
[図1]本発明に係るバルブタイミング制御装置の第1実施形態を示す縦断面図である。
[図2]本実施形態における主要な構成部品を示す分解斜視図である。
[図3]図1のA−A線断面図である。
[図4]図1のB−B線断面図である。
[図5]本実施形態に供される給電プレートの背面図である。
[図6]本実施形態に供されるカバー部材の斜視図である。
[図7]同カバー部材に組み付けられる捩りコイルばねとリテーナの分解斜視図である。[0002]
Prior Art Literature Patent Literature [0007]
Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2014-098376 Summary of Invention [0008]
The present invention has been devised in view of the above-mentioned conventional technical problems, and is a valve for an internal combustion engine that can improve the degree of freedom of the axial length of the device and the axial layout of the torsion coil spring. It is an object to provide a timing control device.
[0009]
The invention according to
[0010]
According to this invention, the axial length of the apparatus can be shortened, and the degree of freedom in the axial layout of the torsion coil spring can be improved.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [0011]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a valve timing control device according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing main components in the present embodiment.
3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 5 is a rear view of a power feeding plate used in the present embodiment.
FIG. 6 is a perspective view of a cover member provided for this embodiment.
FIG. 7 is an exploded perspective view of a torsion coil spring and a retainer assembled to the cover member.
Claims (14)
前記第1部材または第2部材の一方に一体的に設けられ、通電されることによって前記第1部材に対する第2部材の相対回転位相を変更する電動モータと、
前記電動モータの少なくとも一部を覆うように配置固定されたカバー部材と、
前記電動モータ側に設けられ、内外二重に設けられた給電用のスリップリングと、
前記カバー部材側に設けられ、前記一対のスリップリングと接触して給電する一対の給電用ブラシと、
該各給電用ブラシを前記各スリップリング方向へ付勢する一対の捩りコイルばねと、
前記カバー部材に設けられ、前記各捩りコイルばねの内部に挿通して支持する支持部材と、
を備え、
前記各捩りコイルばねのそれぞれの一端部は、前記各給電用ブラシの後端部にそれぞれ弾接すると共に、前記各捩りコイルばねのそれぞれの他端部が前記カバー部材に弾接し、前記各一端部の間の距離は前記各他端部の間の距離に対して短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。A valve timing control device for an internal combustion engine that changes an operation characteristic of an engine valve by changing a relative rotational phase of a second member with respect to a first member,
An electric motor that is integrally provided on one of the first member and the second member and changes a relative rotation phase of the second member with respect to the first member by being energized;
A cover member arranged and fixed so as to cover at least a part of the electric motor;
A slip ring for power feeding provided on the electric motor side and provided inside and outside double;
A pair of power supply brushes provided on the cover member side and configured to contact and power the pair of slip rings;
A pair of torsion coil springs for urging each of the power supply brushes in the direction of the slip ring;
A support member provided in the cover member and inserted and supported inside each torsion coil spring;
With
One end of each torsion coil spring is in elastic contact with the rear end of each power supply brush, and the other end of each torsion coil spring is in elastic contact with the cover member. A valve timing control device for an internal combustion engine, characterized in that the distance between the two is shorter than the distance between the other end portions.
前記支持部材は、前記各捩りコイルばねのそれぞれの内部に挿通して支持する軸状の支持部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。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 support member has a shaft-like support portion that is inserted and supported inside each of the torsion coil springs.
前記各捩りコイルばねは、前記支持部材に支持された状態で互いの巻線方向が逆方向に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 device for an internal combustion engine according to claim 2,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the torsion coil springs are supported by the support member and the winding directions of the torsion coil springs are opposite to each other.
前記各捩りコイルばねのそれぞれの他端部は、径方向外側へ延出すると共に前記カバー部材に弾接して、前記各一端部の付勢方向と逆方向へ付勢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,
The other end of each torsion coil spring extends radially outward and is elastically contacted with the cover member to urge in a direction opposite to the urging direction of each end. A valve timing control device for an internal combustion engine.
前記支持部の軸方向両端部に、該両端部の各外端面に軸方向に沿って切り欠かれた一対の係止溝が形成されている一方、
前記各捩りコイルばねのそれぞれの他端部は、ほぼ径方向内側に折曲形成されて、前記各係止溝にそれぞれ係止され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,
While a pair of locking grooves cut out along the axial direction are formed on the outer end surfaces of the both ends at both ends in the axial direction of the support portion,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the other end of each torsion coil spring is bent substantially inward in the radial direction and locked in each locking groove.
前記各捩りコイルばねは、各一端部の先端側が円弧凸状に折曲形成されていると共に、該円弧凸状部が前記各給電用ブラシの後端部に弾接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,
Each of the torsion coil springs is formed such that the tip side of each one end portion is bent into an arc-shaped convex shape, and the arc-shaped convex portion is in elastic contact with the rear end portion of each of the power feeding brushes. A valve timing control device for an internal combustion engine.
前記各捩りコイルばねは、前記カバー部材に設けられた収容溝に収容配置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。A valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 3,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein each torsion coil spring is housed in a housing groove provided in the cover member.
前記各捩りコイルばねのそれぞれの他端部は、前記収容溝周囲の外面に当接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。A valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 3,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the other end of each torsion coil spring is in contact with an outer surface around the accommodation groove.
前記支持部材は、一対の前記軸状の支持部を有し、該一対の軸状の支持部の間に一体に設けられた保持部が前記カバー部材に固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 device for an internal combustion engine according to claim 7,
The internal combustion engine characterized in that the support member includes a pair of shaft-shaped support portions, and a holding portion integrally provided between the pair of shaft-shaped support portions is fixed to the cover member. Engine valve timing control device.
前記支持部材は、樹脂により一体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。A valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 9,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the support member is integrally formed of resin.
前記一対の前記軸状の支持部は、それぞれ同軸状に設けら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。A valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 9,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the pair of shaft-like support portions are provided coaxially.
該駆動回転体から回転力が伝達されるカムシャフトに固定された従動回転体と、
前記駆動回転体にモータハウジングが同期回転するように設けられ、通電されることによって前記駆動回転体と従動回転体を相対回転させる電動モータと、
前記モータハウジングに設けられた内外二重に設けられたスリップリングと、
該各スリップリングに前記モータハウジングの軸方向から対向して配置固定されたカバー部材と、
該カバー部材側に設けられ、前記スリップリングと接触する一対の給電用ブラシと、
各一端部が前記各給電用ブラシを前記スリップリング方向へ付勢すると共に、各他端部が前記カバー部材に弾接した一対の捩りコイルばねと、
を備え、
前記それぞれの捩りコイルばねを、前記各一端部を互いに近接させると共に前記各他端部を互いに離間して配置し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 drive rotor to which the rotational force of the crankshaft is transmitted;
A driven rotator fixed to a camshaft to which a rotational force is transmitted from the drive rotator;
An electric motor that is provided so that a motor housing rotates synchronously with the drive rotator, and rotates the drive rotator and the driven rotator relative to each other when energized;
A slip ring provided in the inner and outer double provided in the motor housing;
A cover member disposed and fixed facing each slip ring from the axial direction of the motor housing;
A pair of power supply brushes provided on the cover member side and in contact with the slip ring;
A pair of torsion coil springs in which each one end urges each power supply brush in the slip ring direction and each other end elastically contacts the cover member;
With
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the torsion coil springs are arranged such that the one end portions are close to each other and the other end portions are separated from each other.
前記各捩りコイルばねは、互いの巻線方向が逆方向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。The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 13,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the torsion coil springs have opposite winding directions.
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Legal Events
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