KR101640642B1 - 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치 - Google Patents

Abstract

커버 부재와 위상 변경 기구의 위치 어긋남을 억제하면서 각 구성 부품의 조립 작업을 용이하게 행할 수 있는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치를 제공한다.
타이밍 스프로킷(1)에 고정된 전동 모터(12)의 회전을 감속하여 캠 샤프트(2)에 전달하는 감속 기구(8)를 갖는 위상 변경 기구(4)와, 체인 커버(49)에 고정된 커버 부재(3)를 구비하며, 캠 샤프트를 회전 가능하게 유지하는 베어링 부재(42)에, 각 선단부(57a, 58a)가 커버 부재를 향하여 돌출하는 복수의 돌출부(57, 58)를 일체로 마련하고, 상기 각 선단부 내에 형성된 압입용 핀 구멍(57b, 58b)과 커버 부재의 부착 플랜지(3b)에 형성된 위치 결정 핀 구멍(3i, 3j)에 삽입되는 2개의 위치 결정 핀(54, 55)을 설치하였다.

Description

내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치{DEVICE FOR CONTROLLING VALVE TIMING OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 내연기관의 흡기 밸브나 배기 밸브의 개폐 특성을 제어하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치에 관한 것이다.

최근 전동 모터의 회전력을 감속 기구를 통해 출력축인 캠 샤프트에 전달함으로써 크랭크 샤프트로부터 회전력이 전달되는 스프로킷에 대한 캠 샤프트의 상대 회전 위상을 변환하여 흡기 밸브나 배기 밸브의 개폐 타이밍을 제어하는 위상 변경 기구를 구비한 밸브 타이밍 제어 장치가 제공되어 있다.

예컨대, 이하의 특허문헌 1에 기재된 밸브 타이밍 제어 장치에 있어서는, 전동 모터에 대한 급전이, 상기 위상 변경 기구의 전방에 배치된 커버 부재에 설치된 브러시와, 위상 변경 기구 측에 설치된 슬립 링을 전기적으로 접촉시킴으로써 행해지고 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2011-256798호 공보

그러나, 상기 공보에 기재된 밸브 타이밍 제어 장치에서는, 상기 브러시가 설치된 커버 부재는 체인 커버에 고정되어 있는 한편, 상기 슬립 링이 설치된 위상 변경 기구는 캠 샤프트를 통해 실린더 헤드에 설치된 베어링 부재에 회전 가능하게 지지되어 있다.

이 때문에, 각 구성 부재의 조립시에는, 상기 브러시와 슬립 링 및 상기 커버 부재의 내주에 설치된 시일 부재와 위상 변경 기구 외주의 위치 어긋남이 생기지 않도록 커버 부재에 형성된 작업용 구멍의 중심과 전동 모터의 모터 출력축의 축 중심과의 상대적인 위치를, 지그 등을 이용하여 맞춘 뒤에, 상기 커버 부재를 체인 커버에 고정시켜야만 한다. 이 때문에, 이러한 위치 결정 작업이 번잡해지게 된다.

본 발명은, 커버 부재와 위상 변경 기구의 위치 어긋남을 억제하면서 각 구성 부품의 조립 작업을 용이하게 행할 수 있는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본원 청구항 1에 기재된 발명은, 특히, 위상 변경 기구의 선단측에 배치되고, 내연기관의 체인 커버에 고정된 커버 부재와, 상기 위상 변경 기구의 선단면과 이 선단면에 대향하는 상기 커버 부재의 선단면 중 어느 한쪽에 설치되어, 상기 전동 모터에 급전하는 내외주 한 쌍의 슬립 링과, 상기 위상 변경 기구의 선단면과 상기 커버 부재의 선단면 중 다른 쪽에 설치되고, 상기 각 슬립 링에 각각 미끄럼 접촉하도록 구성된 한 쌍의 브러시를 구비하고, 상기 캠 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링 부재에, 상기 커버 부재를 향해 돌출하는 복수의 돌출부를 일체로 형성하며, 상기 커버 부재와 상기 각 돌출부 사이에 걸쳐 복수의 위치 결정 핀을 설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 커버 부재와 위상 변경 기구의 위치 어긋남을 억제하면서 각 구성 부품의 조립 작업을 용이하게 행할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 밸브 타이밍 제어 장치의 일 실시형태를 도시하는 종단면도이다.
도 2는 본 실시형태에 있어서의 주요한 구성 부재를 도시하는 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
도 4는 도 1의 B-B선을 따라 취한 단면도이다.
도 5는 도 1의 C-C선을 따라 취한 단면도이다.
도 6은 본 실시형태에 사용되는 커버 부재의 외측면도이다.
도 7은 본 실시형태에 사용되는 커버 부재의 내측면도이다.

이하, 본 발명에 따른 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 한편, 이 실시형태에서는 내연기관의 흡기측의 밸브 작동 장치에 적용한 것이지만, 배기측의 밸브 작동 장치에 같은 식으로 적용하는 것도 가능하다.

이 밸브 타이밍 제어 장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 내연기관의 크랭크 샤프트에 의해 회전 구동하는 구동 회전체인 타이밍 스프로킷(1)과, 실린더 헤드 상에 설치된 베어링 부재(42)에 회전 가능하게 지지되고, 상기 타이밍 스프로킷(1)으로부터 전달된 회전력에 의해 회전하는 캠 샤프트(2)와, 타이밍 스프로킷(1)의 바깥쪽에 배치된 체인 커버(49)에 고정된 커버 부재(3)와, 타이밍 스프로킷(1)과 캠 샤프트(2) 사이에 배치되어, 기관 운전 상태에 따라 양자(1, 2)의 상대 회전 위상을 변경하는 위상 변경 기구(4)를 구비하고 있다.

상기 타이밍 스프로킷(1)은 전체가 철계 금속에 의해 환상(環狀) 일체로 형성되고, 내주면이 단차 직경 형상인 스프로킷 본체(1a)와, 이 스프로킷 본체(1a)의 외주에 일체로 설치되어, 감겨 있는 도시하지 않은 타이밍 체인을 통해 크랭크 샤프트로부터의 회전력을 받는 기어부(1b)와, 상기 스프로킷 본체(1a)의 전단측에 일체로 형성된 내치(內齒) 맞물림부인 내치 구성부(19)로 구성되어 있다.

또한, 이 타이밍 스프로킷(1)은, 스프로킷 본체(1a)와 상기 캠 샤프트(2)의 전단부에 설치된 후술하는 종동 회전체인 종동 부재(9)와의 사이에, 베어링인 하나의 대직경 볼 베어링(43)이 개재되어 있고, 이 대직경 볼 베어링(43)에 의해 타이밍 스프로킷(1)과 상기 캠 샤프트(2)가 상대 회전 가능하게 지지되어 있다.

상기 대직경 볼 베어링(43)은 외륜(43a)과, 내륜(43b) 및 상기 양륜(43a, 43b) 사이에 개재된 볼(43c)로 구성되어 있다. 이 대직경 볼 베어링(43)은 상기 외륜(43a)이 스프로킷 본체(1a)의 내주측에 고정되어 있는 데 대하여 내륜(43b)이 후술하는 종동 부재(9)의 외주측에 고정되어 있다.

상기 스프로킷 본체(1a)는 내주측에 상기 캠 샤프트(2) 측으로 개구된 원환형의 외륜 고정 홈(60)이 절결 형성되어 있다.

이 외륜 고정 홈(60)은 단차 직경 형상으로 형성되고, 내주면에 상기 대직경 볼 베어링(43)의 외륜(43a)이 축방향으로부터 압입되어, 상기 외륜(43a)의 축방향 일측의 위치 결정을 하도록 되어 있다.

상기 내치 구성부(19)는 상기 스프로킷 본체(1a)의 전단부 외주측에 일체로 형성되며, 위상 변경 기구(4)의 전동 모터(12)의 방향으로 뻗어나온 원통형으로 형성되어 있고, 내주에는 물결 형상의 복수의 내치(19a)가 형성되어 있다.

이 각 내치(19a)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 원주 방향으로 등간격으로 연속적으로 복수 형성되어, 산 형상의 이빨 끝 부분과 이 이빨 끝 부분으로부터 양측으로 연속해 있는 양 치면(齒面)과, 이 양 치면 사이의 치저면(齒底面)으로 구성되어 있다.

또한, 상기 내치 구성부(19)는 상기 기어부(1b)와 마찬가지로 상기 각 내치(19a)의 이빨 끝 부분과 양 치면에 레이저 소입 처리가 실시되어, 이들 부위가 각 치저면측의 부위보다도 경도가 높게 형성되어 있다.

또한, 상기 내치 구성부(19)의 전단측에는 전동 모터(12)의 후술하는 하우징(5)과 일체의 원환형의 암나사 형성부(6)가 대향 배치되어 있다.

더욱이, 스프로킷 본체(1a)의 내치 구성부(19)와 반대쪽의 후단부에는 원환형의 유지 플레이트(61)가 배치되어 있다. 이 유지 플레이트(61)는 금속 판재에 의해 일체로 형성되고, 도 1에 도시된 바와 같이, 외경이 상기 스프로킷 본체(1a)의 외경과 거의 동일하게 설정되어 있으며, 내경이 상기 대직경 볼 베어링(43)의 직경 방향의 거의 중앙 부근의 직경으로 설정되어 있다.

따라서, 유지 플레이트(61)의 내주부(61a)는, 상기 외륜(43a)의 축방향의 외측 단부면(43e)에 대하여 일정한 간극을 두고서 덮도록 대향 배치되어 있다. 또한, 상기 내주부(61a)의 내주 가장자리의 소정 위치에는 직경 방향 내측, 즉, 중심 축방향을 향해 돌출된 스토퍼 볼록부(61b)가 일체로 형성되어 있다.

이 스토퍼 볼록부(61b)는 도 4에 도시된 바와 같이 거의 부채형으로 형성되고, 선단 가장자리(61c)가 후술하는 스토퍼 홈(2b)의 원호형 내주면을 따른 원호형으로 형성되어 있다. 또한, 상기 유지 플레이트(61)의 외주부에는 상기 각 볼트(7)가 삽입 관통하는 6개의 볼트 삽입 관통 구멍(61d)이 둘레 방향의 등간격 위치에 관통 형성되어 있다.

또한, 상기 유지 플레이트(61)의 내면과 이 내면에 대향하는 상기 대직경 볼 베어링(43)의 외륜(43a)의 외측 단부면(43e)의 사이에는 원환형의 스페이서(62)가 개재되어 있다. 이 스페이서(62)는, 상기 유지 플레이트(61)를 상기 각 볼트(7)에 의해 체결 고정했을 때에, 유지 플레이트(61)의 내면으로부터 상기 외륜(43a)의 외측 단부면(43e)에 근소한 압박력을 부여하는 것인데, 이 두께는 외륜(43a)의 외측 단부면(43e)과 유지 플레이트(61)의 사이에 외륜(43a)의 축방향 이동 허용 범위 내의 미소한 틈이 형성되는 정도의 두께로 설정되어 있다.

상기 스프로킷 본체(1a)[내치 구성부(19)] 및 유지 플레이트(61)의 각각의 외주부에는 각각 볼트 삽입 관통 구멍(1c, 61d)이 둘레 방향의 거의 등간격 위치에 6개 관통 형성되어 있다. 또한, 상기 암나사 형성부(6)에는, 각 볼트 삽입 관통 구멍(1c, 61d)과 대응한 위치에 6개의 암나사 구멍(6a)이 형성되어 있고, 이들에 삽입 관통된 6개의 볼트(7)에 의해 상기 타이밍 스프로킷(1)과 유지 플레이트(61) 및 하우징(5)이 축방향으로부터 체결 고정되어 있다.

한편, 상기 스프로킷 본체(1a)와 내치 구성부(19)가 후술하는 감속 기구(8)의 케이싱으로서 구성되어 있다.

또한, 상기 스프로킷 본체(1a)와 상기 내치 구성부(19), 유지 플레이트(61) 및 암나사 형성부(6)는 각각의 외경이 거의 동일하게 설정되어 있다.

상기 체인 커버(49)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 도시하지 않은 실린더 헤드와 실린더 블록의 전단측에 상기 타이밍 스프로킷(1)에 감긴 체인을 덮도록 상하 방향을 따라 배치 고정되고, 상기 위상 변경 기구(4)에 대응한 위치에 개구부(49a)가 형성되어 있다. 또한, 이 개구부(49a)를 구성하는 환상벽(49b)의 양측부에 후술하는 한 쌍의 위치 결정 핀(54, 55)이 헐겁게 끼워지는 삽입 관통 구멍(49c, 49d)이 관통 형성되어 있다.

상기 커버 부재(3)는 도 1, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 알루미늄 합금재에 의해 컵 형상으로 일체로 형성되며, 팽출 형상의 커버 본체(3a)와, 이 커버 본체(3a)의 개구측의 외주 가장자리에 일체로 형성된 원환형의 부착 플랜지(3b)로 구성되어 있다. 상기 커버 본체(3a)는 상기 하우징(5)의 전단부를 덮도록 설치되어 있고, 외주부측에는 원통벽(3c)이 축방향을 따라 일체로 형성되어 있다. 이 원통벽(3c)은 내부에 유지용 구멍(3d)이 형성되어, 이 유지용 구멍(3d)의 내주면이 후술하는 브러시 유지체(28)의 가이드면으로서 구성되어 있다.

상기 부착 플랜지(3b)는 원주 방향의 거의 등간격 위치에 4개의 보스부(3e, 3f)가 둘레 방향의 거의 등간격 위치(약 90° 위치)에 형성되어 있다. 이 각 보스부(3e, 3f)에는 상기 체인 커버(49)의 환상벽(49b)에 뚫어 형성된 도시하지 않은 암나사 구멍에 나사 체결되는 볼트가 삽입 관통하는 볼트 삽입 관통 구멍(3g)이 각각 관통 형성되어 있고, 상기 각 볼트에 의해 커버 부재(3)가 체인 커버(49)에 고정되어 있다.

또한, 도 6에서 좌우 양측의 2개의 보스부(3f, 3f)는 원주 방향으로 길게 형성되고, 둘레 방향의 일단부에 형성된 상기 각 볼트 삽입 관통 구멍(3g) 외에, 둘레 방향의 타단부의 내면측, 즉, 부착 플랜지(3b)의 전단 부착면(h) 측에는 후술하는 위치 결정 핀(54, 55)의 일단부(54a, 55a)가 삽입되는 2개의 위치 결정 핀 구멍(3i, 3j)이 형성되어 있다. 이중 한쪽의 위치 결정 핀 구멍(3i)은 원 형상으로 형성되어 있는 데 대하여 다른 쪽의 위치 결정 핀 구멍(3j)은 직경 방향으로 긴 장공 형상으로 형성되어 있다.

또한, 상기 부착 플랜지(3b)의 부착면(3h)에는 도 7에 도시된 바와 같이 원주 방향을 따른 거의 원환형의 시일 유지 홈(3k)이 형성되어 있다. 이 시일 유지 홈(3k)은 전체적으로 균일 폭으로 형성되며, 거의 원환형으로 형성되어 있는데, 좌우의 보스부(3f, 3f) 측에서는 상기 각 위치 결정 핀 구멍(3i, 3j)의 외측으로 만곡형으로 절곡 형성되어 있고, 내부에 시일 링(56)이 끼워져 장착 유지되어 있다.

이 시일 링(56)은 합성 탄성 고무에 의해 일체로 형성되어 있고, 단면이 거의 원 형상으로 형성되고, 시일 본체(56a)의 외경이 상기 시일 유지 홈(3k)의 홈 폭보다도 충분히 작게 형성되어 있고, 시일 본체(56a)의 원주 방향의 거의 등간격 위치에 6개의 빠짐 방지부인 빠짐 방지 돌기부(56b, 56c)가 일체로 형성되어 있다. 이 각 빠짐 방지 돌기부(56b, 56c)는 시일 본체(56a)를 중심으로 하여 직경 방향의 양측, 즉, 내주측과 외주측으로 돌출된 2개로 이루어지고, 2개를 합한 직경 방향의 폭이 상기 시일 유지 홈(3k)의 홈 폭보다 크게 형성되어, 상기 시일 유지 홈(3k)의 폭 방향의 대향면에 탄성 접촉하고, 이 탄성 접촉력을 이용하여 상기 시일 링(56) 전체를 시일 유지 홈(3k) 내에 유지하도록 되어 있다.

그리고, 상기 시일 링(56)은 상기 부착 플랜지(3b)를 통해 커버 부재(3)를 상기 체인 커버(49)의 환상벽(49b)의 앞면에 접촉시켰을 때에, 환상벽(49b)에 탄성 접촉하여 커버 부재(3)와 체인 커버(40) 사이를 시일하도록 되어 있다.

상기 커버 본체(3a)의 외주측의 단차부 내주면과 상기 하우징(5)의 외주면의 사이에는 도 1에 도시된 바와 같이 시일 부재인 대직경의 오일 시일(50)이 개재되어 있다. 이 대직경 오일 시일(50)은 횡단면이 거의 コ자 형상으로 형성되어, 합성고무 기재의 내부에 철심이 매설되어 있고, 외주측의 원환형 베이스부(50a)가 상기 커버 부재(3)의 내주면에 형성된 단차 원환부에 끼워져 장착 고정되어 있다.

상기 하우징(5)은, 철계 금속재를 프레스 성형에 의해 바닥이 있는 실린더 형상으로 형성된 통 형상부인 하우징 본체(5a)와, 이 하우징 본체(5a)의 전단 개구를 밀봉하는 합성수지의 비자성재로 이루어지는 밀봉 플레이트(11)를 구비하고 있다.

상기 하우징 본체(5a)는 후단측에 원판형의 바닥부(5b)를 가지며, 이 바닥부(5b)의 거의 중앙에 후술하는 편심축부(39)를 삽입 관통하는 대직경의 축부 삽입 관통 구멍(5c)이 형성되어 있고, 이 축부 삽입 관통 구멍(5c)의 구멍 가장자리에는 캠 샤프트(2)의 축방향으로 돌출된 원통형의 연장부(5d)가 일체로 형성되어 있다. 또한, 상기 바닥부(5b)의 전단면 외주측에는 상기 암나사 형성부(6)가 일체로 형성되어 있다.

상기 캠 샤프트(2)는 외주에 도시하지 않은 흡기 밸브를 개방 작동시키는 1 기통당 2개의 구동 캠을 갖고 있고, 전단부에 상기 플랜지부(2a)가 일체로 형성되어 있다.

이 플랜지부(2a)는 도 1에 도시된 바와 같이 외경이 후술하는 종동 부재(9)의 고정단부(9a)의 외경보다 약간 크게 설정되어, 각 구성 부품의 조립 후에, 전단면(2e)의 외주부가 상기 대직경 볼 베어링(43)의 내륜(43b)의 축방향 외측 단부면에 접촉 배치되도록 되어 있다. 또한, 전단면(2e)이 종동 부재(9)에 축방향으로부터 접촉한 상태에서 캠 볼트(10)에 의해 축방향으로부터 결합되어 있다.

또한, 상기 플랜지부(2a)의 외주에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 유지 플레이트(61)의 스토퍼 볼록부(61b)가 끼워지는 스토퍼 오목 홈(2b)이 원주 방향을 따라 형성되어 있다. 이 스토퍼 오목 홈(2b)은, 원주 방향으로 소정 길이의 원호형으로 형성되고, 이 길이 범위에서 회동한 스토퍼 볼록부(61b)의 양단 가장자리가 둘레 방향의 대향 가장자리(2c, 2d)에 각각 접촉함으로써, 타이밍 스프로킷(1)에 대한 캠 샤프트(2)의 최대 진각(進角) 측 혹은 최대 지각(遲角) 측의 상대 회전 위치를 규제하도록 되어 있다.

한편, 상기 스토퍼 볼록부(61b)는 상기 유지 플레이트(61)의 대직경 볼 베어링(43)의 외륜(43a)에 축방향 외측으로부터 대향하여 고정하는 부위보다도 캠 샤프트(2) 측으로 이격 배치되어, 상기 종동 부재(9)의 고정단부(9a)와는 비접촉 상태로 되어 있다. 따라서, 스토퍼 볼록부(61b)와 고정단부(9a)의 간섭을 충분히 억제할 수 있다.

상기 스토퍼 볼록부(61b)와 스토퍼 오목 홈(2b)에 의해 스토퍼 기구가 구성되어 있다.

상기 베어링 부재(42)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 실린더 헤드의 어퍼 데크 상에 기관 전후 방향의 거의 등간격 위치에 복수 배치되어, 상기 어퍼 데크의 외주를 따라 일체로 형성된 직사각형 프레임 형상의 도시하지 않은 베어링 본체와, 이 베어링 본체의 상면으로부터 돌출 설치되어 상면에 반원형의 베어링 홈(42b)을 갖는 베어링부(42a)와, 이 베어링부(42a)의 상단면에 도시하지 않은 볼트에 의해 고정된 도시하지 않은 베어링 브래킷으로 구성되어 있다. 상기 베어링 브래킷의 하면에는 상기 베어링 홈(42b)과 협동하여 상기 캠 샤프트(2)를 회전 가능하게 지지하는 반원형의 베어링 홈이 형성되어 있다.

또한, 도 1에 도시하는 기관 전단측의 베어링 부재(42)는 상기 베어링부(42a)의 양측에서 캠 샤프트(2)의 직경 방향(가로 방향)으로 돌출한 한 쌍의 아암형의 위치 결정부인 돌출부(57, 58)가 일체로 형성되어 있다. 이 양 돌출부(57, 58)는 각 선단부(57a, 58a)가 거의 L자 형상으로 절곡 형성되어 상기 커버 부재(3) 측의 전방 방향으로 돌출 형성되어 있다. 이 각 선단부(57a, 58a)는 가늘고 긴 대략 원기둥형으로 형성되고, 그 돌출 길이(L)가 상기 스프로킷(1) 측에서부터 위상 변경 기구(4)의 축방향의 거의 중앙부까지 뻗어 형성되어 있다.

또한, 상기 각 선단부(57a, 58a)의 선단측 내부에는 상기 각 위치 결정 핀(54, 55)의 타단부(54b, 55b)가 압입되는 압입용 구멍인 압입용 핀 구멍(57b, 58b)이 축방향으로 소정 길이로 형성되어 있다. 따라서, 상기 양 위치 결정 핀(54, 55)은 원주 방향의 약 180° 위치에 배치되게 된다.

상기 캠 볼트(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 헤드부(10a)의 축부(10b) 측의 단부면에 원환형의 와셔부(10c)가 배치되어 있고, 축부(10b)의 외주에 상기 캠 샤프트(2)의 단부에서부터 내부 축방향으로 형성된 암나사부에 나사 체결되는 수나사부(10d)가 형성되어 있다.

상기 종동 부재(9)는 철계 금속에 의해 일체로 형성되며, 도 1에 도시된 바와 같이, 전단측에 형성된 원판형의 고정단부(9a)와, 이 고정단부(9a)의 내주 전방 단부면으로부터 축방향으로 돌출한 원통부(9b)와, 상기 고정단부(9a)의 외주부에 일체로 형성되어, 복수의 롤러(48)를 유지하는 원통형의 유지기(41)로 구성되어 있다.

상기 고정단부(9a)는 후단면이 상기 캠 샤프트(2)의 플랜지부(2a)의 전단면에 접촉 배치되고, 상기 캠 볼트(10)의 축력에 의해 플랜지부(2a)에 축방향으로부터 압접 고정되어 있다.

상기 원통부(9b)는 도 2에 도시된 바와 같이 중앙에 상기 캠 볼트(10)의 축부(10b)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍(9d)이 관통 형성되어 있고, 외주측에 니들 베어링(38)이 마련되어 있다.

상기 유지기(41)는, 도 1~도 3에 도시된 바와 같이, 상기 고정단부(9a)의 외주부 전단에서부터 단면 거의 L자형으로 절곡되어, 상기 원통부(9b)와 같은 방향으로 돌출된 바닥이 있는 원통형으로 형성되어 있다. 이 유지기(41)의 통형 선단부(41a)는, 상기 암나사 형성부(6)와 상기 연장부(5d)의 사이에 형성된 원환형의 오목부인 공간부(44)를 통해 하우징(5)의 바닥부(5b)의 방향으로 뻗어 나와 있다. 또한, 상기 선단부(41a)의 둘레 방향의 거의 등간격 위치에, 상기 복수의 롤러(48)를 각각 롤링 가능하게 유지하는 롤러 유지부인 거의 장방형의 복수의 롤러 유지 구멍(41b)이 둘레 방향의 등간격 위치에 형성되어 있다. 이 롤러 유지 구멍(41b)[롤러(48)]은 그 전체의 수가 상기 내치 구성부(19)의 내치(19a)의 전체의 이빨수보다도 하나 적게 되어 있다.

그리고, 상기 고정단부(9a)의 외주부와 유지기(41)의 바닥부측 결합부의 사이에는 상기 대직경 볼 베어링(43)의 내륜(43b)을 고정하는 내륜 고정부(63)가 절결 형성되어 있다.

이 내륜 고정부(63)는, 상기 외륜 고정부(60)와 직경 방향에서 대향하는 단차형으로 절결 형성되며, 캠 샤프트의 축방향으로 뻗은 원환형의 외주면(63a)과, 이 외주면(63a)에서 상기 개구와 반대측에 일체로 마련되며, 직경 방향을 따라 형성된 제2 고정 단차면(63b)으로 구성되어 있다. 상기 외주면(63a)에는 대직경 볼 베어링(43)의 내륜(43b)이 축방향으로부터 압입되고, 상기 제2 고정 단차면(63b)에는 압입된 상기 내륜(43b)의 내측 단부면(43f)이 접촉하여 축방향의 위치 결정이 이루어지도록 되어 있다.

상기 위상 변경 기구(4)는, 상기 캠 샤프트(2)의 거의 동축 상의 전단측에 배치된 상기 전동 모터(12)와, 이 전동 모터(12)의 회전 속도를 감속하여 캠 샤프트(2)에 전달하는 상기 감속 기구(8)로 구성되어 있다.

상기 전동 모터(12)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 브러시 달린 DC 모터이며, 상기 타이밍 스프로킷(1)과 일체로 회전하는 요크인 상기 하우징(5)과, 이 하우징(5)의 내부에 회전 가능하게 설치된 모터 출력축(13)과, 하우징(5)의 내주면에 고정된 스테이터인 반원호형의 한 쌍의 영구자석(14, 15)과, 상기 밀봉 플레이트(11)에 고정된 고정자(16)를 구비하고 있다.

상기 모터 출력축(13)은 단차 원통형으로 형성되어 아마츄어로서 기능하고, 축방향의 거의 중앙 위치에 형성된 단차부(13c)를 통해 캠 샤프트(2) 측의 대직경부(13a)와, 브러시 유지체(28) 측의 소직경부(13b)로 구성되어 있다. 또한, 상기 대직경부(13a)의 외주에 철심 로터(17)가 고정되어 있으며, 상기 대직경부(13a)의 내부에 편심축부(39)가 축방향으로부터 압입 고정되어, 상기 단차부(13c)의 내면에 의해 편심축부(39)의 축방향의 위치 결정이 이루어지도록 되어 있다. 한편, 상기 소직경부(13b)의 외주에는 원환 부재(20)가 압입 고정되어 있고, 상기 원환 부재(20)의 외주면에 코뮤테이터(21)가 축방향으로부터 압입 고정되어 상기 단차부(13c)의 외면에 의해 축방향의 위치 결정이 이루어지고 있다. 상기 원환 부재(20)는, 그 외경이 상기 대직경부(13a)의 외경과 거의 동일하게 설정되어 있고, 축방향의 길이가 소직경부(13b)보다도 약간 짧게 설정되어 있다.

그리고, 상기 단차부(13c)의 내외면에 의해 상기 편심축부(39)와 코뮤테이터(21) 양쪽의 축방향의 위치 결정을 할 수 있기 때문에, 조립 작업이 용이해지고, 위치 결정 정밀도가 향상된다.

상기 철심 로터(17)는 복수의 자극을 갖는 자성재에 의해 형성되며, 외주측이 전자 코일(18)의 코일선이 감기는 슬롯을 갖는 보빈으로서 구성되어 있다.

한편, 상기 코뮤테이터(21)는 도전재에 의해 원환형으로 형성되며, 상기 철심 로터(17)의 극수와 동수로 분할된 각 세그먼트에, 상기 전자 코일(18)이 인출된 코일선의 단말(18c)이 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 내주측에 형성된 폴딩부에 코일선의 단말(18c) 선단을 끼워넣어 전기적으로 접속되도록 되어 있다.

상기 영구자석(14, 15)은 전체가 원통형으로 형성되어 원주 방향으로 복수의 자극을 갖고 있고, 그 축방향의 위치가 상기 철심 로터(17)의 고정 위치보다도 전방으로 오프셋 배치되어 있다.

구체적으로 설명하면, 상기 영구자석(14, 15)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 그 축방향의 중심이 상기 철심 로터(17)의 축방향의 중심에 대하여 소정 거리분만큼 앞쪽 방향, 즉, 상기 고정자(16) 측으로 오프셋 배치되어 있다.

또한, 이에 따라, 상기 영구자석(14, 15)의 전단부(14a, 15a)가 직경 방향에서 상기 코뮤테이터(21)나 고정자(16)의 후술하는 제1 브러시(25a, 25b) 등과 오버랩하도록 배치되어 있다.

상기 고정자(16)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 밀봉 플레이트(11)의 내주측에 일체로 설치된 원판형의 수지 플레이트(22)와, 이 수지 플레이트(22)의 내측에 설치된 한 쌍의 수지 홀더(23a, 23b)와, 이 각 수지 홀더(23a, 23b)의 내부에 직경 방향을 따라 미끄럼 이동 가능하게 수용 배치되고, 코일 스프링(24a, 24b)의 스프링력에 의해 각 선단면이 상기 코뮤테이터(21)의 외주면에 직경 방향에서 탄성 접촉하는 전환 브러시(정류자)인 한 쌍의 제1 브러시(25a, 25b)와, 상기 수지 홀더(23a, 23b)의 전단면에 각 외측 단부면을 노출한 상태에서 매설 고정된 내외 이중의 원환형의 슬립 링(26a, 26b)과, 상기 각 제1 브러시(25a, 25b)와 각 슬립 링(26a, 26b)을 전기적으로 접속하는 피그테일 하네스(27a, 27b)로 주로 구성되어 있다. 한편, 상기 슬립 링(26a, 26b)이 급전 기구의 일부를 구성하고, 또한, 상기 제1 브러시(25a, 25b)나 코뮤테이터(21), 피그테일 하네스(27a, 27b) 등이 통전 전환 수단으로서 구성되어 있다.

상기 밀봉 플레이트(11)는, 상기 하우징(5)의 전단부 내주에 형성된 오목형 단차부에 코오킹에 의해 위치 결정 고정되어 있다. 또한, 중앙 위치에는 모터 출력축(13)의 일단부 등이 삽입 관통되는 축 삽입 관통 구멍(11a)이 관통 형성되어 있다.

상기 커버 본체(3a)에는 합성수지재에 의해 일체적으로 몰드된 급전 기구인 브러시 유지체(28)가 고정되어 있다.

이 브러시 유지체(28)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 측면에서 보아 거의 L자 형상으로 형성되고, 상기 유지용 구멍(3d)에 삽입되는 거의 원통형의 브러시 유지부(28a)와, 이 브러시 유지부(28a)의 상단부에 있는 커넥터부(28b)와, 상기 브러시 유지부(28a)의 양측에 일체로 돌출 형성되어, 상기 커버 본체(3a)에 고정되는 한 쌍의 브래킷부(28c, 28c)와, 상기 브러시 유지체(28)의 내부에 대부분이 매설된 한 쌍의 단자편(31, 31)으로 주로 구성되어 있다.

상기 한 쌍의 단자편(31, 31)은 상하 방향을 따라 평행하게 또한 크랭크형으로 형성되고, 일측(하단측)의 각 단자(31a, 31a)가 상기 브러시 유지부(28a)의 바닥부측에 노출 상태로 배치되어 있는 한편, 타측(상단측)의 각 단자(31b, 31b)가 상기 커넥터부(28b)의 암형 감합(嵌合) 홈(28d) 내에 돌출 형성되어 있다. 또한, 상기 타측 단자(31a, 31b)는 도시하지 않은 수형 단자를 통해 배터리 전원에 전기적으로 접속되어 있다.

상기 브러시 유지부(28a)는 거의 수평 방향(축방향)으로 뻗어 형성되며, 내부의 상하 위치에 형성된 원기둥형의 관통 구멍 내에 슬리브형의 미끄럼 이동부(29a, 29b)가 고정되어 있고, 상기 각 미끄럼 이동부(29a, 29b)의 내부에, 각 선단면이 상기 각 슬립 링(26a, 26b)에 축방향으로부터 각각 접촉하는 제2 브러시(30a, 30b)가 축방향으로 미끄럼 이동 가능하게 유지되어 있다.

이 각 제2 브러시(30a, 30b)는, 거의 장방체 형상으로 형성되며, 각 관통 구멍의 바닥부측에 면한 상기 일측 단자(31a, 31a)와의 사이에 탄성 장착된 압박 부재인 제2 코일 스프링(32a, 32b)의 스프링력에 의해 각각 상기 각 슬립 링(26a, 26b)의 방향으로 압박되어 있다.

또한, 상기 제2 브러시(30a, 30b)의 후단부와 상기 일측 단자(31a, 31a)의 사이에는 가요성을 갖는 한 쌍의 피그테일 하네스(33a, 33b)가 용접 고정되어, 상기 양자를 전기적으로 접속하고 있다. 이 피그테일 하네스(33a, 33b)는 그 길이가 상기 제2 브러시(30a, 30b)가 상기 각 코일 스프링(32a, 32b)에 의해 최대로 진출했을 때에, 상기 각 미끄럼 이동부(29a, 29b)에서 탈락하지 않도록 그 최대 미끄럼 이동 위치를 규제하는 길이로 설정되어 있다.

또한, 상기 브러시 유지부(28a)의 베이스부측 외주에 형성된 원환형의 끼움 장착 홈 내에, 환상 시일 부재(34)가 감착 유지되어 있고, 상기 브러시 유지부(28a)가 상기 유지용 구멍(3c)에 삽입 관통되었을 때에, 상기 시일 부재(34)가 상기 원통벽(3b)의 선단면에 탄성 접촉하여 브러시 유지부(28a) 내부를 시일하도록 되어 있다.

상기 커넥터부(28b)는, 상단부에 도시하지 않은 수형 단자가 삽입되는 전술한 감합 홈(28d)에 면한 상기 타측 단자(31b, 31b)가 상기 수형 단자를 통해 도시하지 않은 컨트롤 유닛에 전기적으로 접속되어 있다.

상기 브래킷부(28c, 28c)는 거의 삼각형상으로 형성되며, 양측부에 볼트 삽입 관통 구멍(28e, 28e)이 관통 형성되어 있다. 이 각 볼트 삽입 관통 구멍(28e, 28e)에는, 상기 커버 본체(3a)에 형성된 도시하지 않은 한 쌍의 암나사 구멍에 사사 체결되는 각 볼트(59, 59)가 삽입 관통되어 각 브래킷부(28c, 28c)를 통해 상기 브러시 유지체(28)가 커버 본체(3a)에 고정되도록 되어 있다.

상기 모터 출력축(13)과 편심축부(39)는 상기 캠 볼트(10)의 헤드부(10a) 측의 축부(10b)의 외주면에 설치된 소직경 볼 베어링(37)과, 상기 종동 부재(9)의 원통부(9b)의 외주면에 설치되어 소직경 볼 베어링(37)의 축방향 측부에 배치된 상기 니들 베어링(38)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 이 소직경 볼 베어링(37)과 니들 베어링(38)에 의해 베어링 기구가 구성되어 있다.

상기 니들 베어링(38)은, 편심축부(39)의 내주면에 압입된 원통형의 리테이너(38a)와, 이 리테이너(38a)의 내부에 회전 가능하게 유지된 복수의 롤링체인 니들 롤러(38)로 구성되어 있다. 이 니들 롤러(38b)는 상기 종동 부재(9)의 원통부(9b)의 외주면을 롤링하여 이동하고 있다.

상기 소직경 볼 베어링(37)은, 내륜이 상기 종동 부재(9)의 원통부(9b)의 전단 가장자리와 캠 볼트(10)의 와셔(10c)의 사이에 협지 상태로 고정되어 있는 한편, 외륜이 모터 출력축(13)의 내주에 형성된 단차부와 빠짐 방지 링인 스냅 링(45)의 사이에서 축방향으로부터 위치 결정 지지되어 있다.

또한, 상기 모터 출력축(13)[편심축부(39)]의 외주면과 상기 하우징(5)의 연장부(5d)의 내주면의 사이에는 감속 기구(8)의 내부에서 전동 모터(12) 내로의 윤활유의 누설을 저지하는 소직경의 오일 시일(46)이 마련되어 있다. 이 오일 시일(46)은 전동 모터(12)와 감속 기구(8)를 이격 형성하는 것으로, 내주부가 상기 모터 출력축(13)의 외주면에 탄성 접촉하고 있음으로써, 상기 모터 출력축(13)의 회전에 대하여 마찰 저항을 부여하도록 되어 있다.

또한, 상기 모터 출력축(13)의 전단 내부에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 캠 볼트(10) 측의 공간부를 폐지하는 단면이 거의 コ자 형상인 캡(53)이 압입 고정되어 있다.

상기 컨트롤 유닛은, 도시하지 않은 크랭크각 센서나 에어플로우 미터, 수온 센서, 액셀레이터 개방도 센서 등 각종 센서류로부터의 정보 신호에 기초하여 현재의 기관 운전 상태를 검출하여, 기관 제어를 행하고, 상기 전자 코일(18)에 통전하여 모터 출력축(13)의 회전을 제어하여, 감속 기구(8)를 통해 캠 샤프트(2)의 타이밍 스프로킷(1)에 대한 상대 회전 위상을 제어하도록 되어 있다.

상기 감속 기구(8)는, 도 1~도 3에 도시된 바와 같이, 편심 회전 운동을 하는 상기 편심축부(39)와, 이 편심축부(39)의 외주에 설치된 중직경 볼 베어링(47)과, 중직경 볼 베어링(47)의 외주에 설치된 상기 롤러(48)와, 이 롤러(48)를 롤링 방향으로 유지하면서 직경 방향의 이동을 허용하는 상기 유지기(41)와, 이 유지기(41)와 일체의 상기 종동 부재(9)로 주로 구성되어 있다.

상기 편심축부(39)는 단차 직경의 원통형으로 형성되어, 전단측의 소직경부(39a)가 전술한 모터 출력축(13)의 대직경부(13a)의 내주면에 압입 고정되어 있고, 후단측의 대직경부(39b)의 외주면에 형성된 캠면의 축심(Y)이 모터 출력축(13)의 축심(X)에서 직경 방향으로 약간 편심되어 있다. 한편, 상기 중직경 볼 베어링(47)과 롤러(48) 등이 유성(遊星) 맞물림부로서 구성되어 있다.

상기 중직경 볼 베어링(47)은 상기 니들 베어링(38)의 직경 방향 위치에서 전체가 거의 오버랩하는 상태로 배치되고, 내륜(47a)과 외륜(47b) 및 양륜(47a, 47b) 사이에 개재된 볼(47c)로 구성되어 있다. 상기 내륜(47a)은 상기 편심축부(39)의 외주면에 압입 고정되어 있는 데 대하여, 상기 외륜(47b)은 축방향에서 고정되는 일없이 프리한 상태로 되어 있다. 즉, 이 외륜(47b)은 축방향의 전동 모터(12) 측의 일단면이 어떤 부위에도 접촉하지 않고, 또한 축방향의 타단면(47d)이 이에 대향하는 유지기(41)의 내측면과의 사이에 미소한 제1 간극(C)이 형성되어 프리한 상태로 되어 있다. 또한, 이 외륜(47b)의 외주면에는 상기 각 롤러(48)의 외주면이 롤링 가능하게 접촉하고 있고, 이 외륜(47b)의 외주측에는 원환형의 제2 간극(C1)이 형성되어, 이 제2 간극(C1)에 의해 중직경 볼 베어링(47) 전체가 상기 편심축부(39)의 편심 회전에 따라 직경 방향으로 이동 가능하게, 즉 편심 이동 가능하게 되어 있다.

상기 각 롤러(48)는 철계 금속에 의해 형성되며, 상기 중직경 볼 베어링(47)의 편심 이동에 따라 직경 방향으로 이동하면서 상기 내치 구성부(19)의 내치(19a)에 끼워 넣어지고, 유지기(41)의 롤러 유지 구멍(41b)의 양측 가장자리에 의해 둘레 방향으로 가이드되면서 직경 방향으로 요동 운동시키도록 되어 있다.

상기 감속 기구(8)의 내부에는 윤활유 공급 수단에 의해 윤활유가 공급되도록 되어 있다. 이 윤활유 공급 수단은 상기 실린더 헤드의 베어링의 내부에 형성되며, 도시하지 않은 메인 오일 갤러리로부터 윤활유가 공급되는 오일 공급 통로와, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 캠 샤프트(2)의 내부 축방향으로 형성되고, 상기 오일 공급 통로에 그루브홈을 통해 연통된 오일 공급 구멍(51)과, 상기 종동 부재(9)의 내부 축방향으로 관통 형성되고, 일단이 상기 오일 공급 구멍(51)에 개구되고, 타단이 상기 니들 베어링(38)과 중직경 볼 베어링(47)이나 니들 베어링(38) 부근에 개구된 상기 소직경의 오일 구멍(52)과, 마찬가지로 종동 부재(9)에 관통 형성된 상기 대직경의 3개의 도시하지 않은 오일 배출 구멍으로 구성되어 있다.

이 윤활유 공급 수단에 의해, 상기 편심축부(39) 내부나 모터 출력축(13)의 내부에 윤활유가 공급되어 니들 베어링(38)이나 볼 베어링(37)의 윤활에 사용되게 되고, 상기 공간부(44)에도 윤활유가 공급되어 체류하여, 여기로부터 중직경 볼 베어링(47)이나 각 롤러(48) 등의 가동부에 충분히 윤활유가 공급되도록 되어 있다. 한편, 상기 모터 출력축(13) 내로 유입된 윤활유는, 상기 캡(53)에 의해 각 제2 브러시(30a, 30b) 방향으로의 누설이 저지되고 있고, 상기 공간부(44) 내에 체류한 윤활유는 상기 소직경 오일 시일(46)에 의해 하우징(5) 안으로의 누설이 저지되고 있다.

이하, 본 실시형태의 작동에 관해서 설명하면, 우선, 기관의 크랭크 샤프트가 회전 구동되면, 타이밍 체인을 통해 타이밍 스프로킷(1)이 회전하고, 그 회전력이 내치 구성부(19)와 암나사 형성부(6)를 통해 하우징(5)에 전달된다. 즉, 전동 모터(12)가 동기 회전한다. 한편, 상기 내치 구성부(19)의 회전력이 각 롤러(48)로부터 유지기(41) 및 종동 부재(9)를 경유하여 캠 샤프트(2)에 전달된다. 이에 따라, 캠 샤프트(2)의 캠이 흡기 밸브를 개폐 작동시킨다.

그리고, 기관 시동 후의 소정의 기관 운전시에는, 상기 컨트롤 유닛으로부터 각 단자편(31, 31)에서 각 피그테일 하네스(32a, 32b), 제2 브러시(30a, 30b), 각 슬립 링(26a, 26b) 등을 통해 전동 모터(12)의 전자 코일(17)에 통전된다. 이에 따라, 모터 출력축(13)이 회전 구동되고, 이 회전력이 감속 기구(8)를 통해 캠 샤프트(2)에 감속된 회전력이 전달된다.

즉, 상기 모터 출력축(13)의 회전에 따라 편심축부(39)가 편심 회전하면, 각 롤러(48)가 모터 출력축(13)의 1 회전마다 유지기(41)의 각 롤러 유지 구멍(41b)에 의해 직경 방향으로 가이드되면서 상기 내치 구성부(19)의 하나의 내치(19a)를 타고 넘어 인접하는 다른 내치(19a)로 구르면서 이동하고, 이것을 순차 반복하면서 원주 방향으로 구름 접촉한다. 이 각 롤러(48)가 구름 접촉함에 따라 상기 모터 출력축(13)의 회전이 감속되면서 상기 종동 부재(9)에 회전력이 전달된다. 이때의 감속비는 상기 롤러(48)의 개수 등에 따라 임의로 설정하는 것이 가능하다.

이에 따라, 캠 샤프트(2)가 타이밍 스프로킷(1)에 대하여 정역 상대 회전하여 상대 회전 위상이 변환되어, 흡기 밸브의 개폐 타이밍을 진각 혹은 지각 측으로 변환 제어하는 것이다.

상기 타이밍 스프로킷(1)에 대한 캠 샤프트(2)의 정역 상대 회전의 최대 위치 규제(각도 위치 규제)는 상기 스토퍼 볼록부(61b)의 각 측면이 상기 스토퍼 오목 홈(2b)의 각 대향면(2c, 2d) 중 어느 한쪽에 접촉함으로써 이루어진다.

구체적으로는, 상기 종동 부재(9)가 상기 편심축부(39)의 편심 회동에 따라 타이밍 스프로킷(1)의 회전 방향과 같은 방향으로 회전함으로써, 스토퍼 볼록부(61b)의 일측면이 스토퍼 오목 홈(2b)의 일측의 대향면(1c)에 접촉하여 그 이상의 같은 방향의 회전이 규제된다. 이에 따라, 캠 샤프트(2)는 타이밍 스프로킷(1)에 대한 상대 회전 위상이 진각 측으로 최대로 변경된다.

한편, 종동 부재(9)가 타이밍 스프로킷(1)의 회전 방향과 역방향으로 회전함으로써, 스토퍼 볼록부(61b)의 타측면이 스토퍼 오목 홈(2b)의 타측의 대향면(2d)에 접촉하여 그 이상의 같은 방향의 회전이 규제된다. 이에 따라, 캠 샤프트(2)는 타이밍 스프로킷(1)에 대한 상대 회전 위상이 지각 측으로 최대로 변경된다.

이 결과, 흡기 밸브의 개폐 타이밍이 진각 혹은 지각 측으로 최대로 변환되어, 기관의 연비나 출력의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 각 구성 부품의 조립시, 즉 위상 변경 기구(4)에 대한 커버 부재(3) 등의 조립시에는, 상기 캠 샤프트(2)의 베어링 부재(42)에 형성된 양 돌출부(57, 58)의 선단부(57a, 58a)의 양 압입용 구멍(57b, 58b)에 각 위치 결정 핀(54, 55)의 타단부(54b, 55b)를 미리 축방향으로부터 압입 고정시켜 둔다.

이어서, 베어링 부재(42)를 실린더 헤드에 부착할 때에, 상기 각 위치 결정 핀(54, 55)의 일단부(54a, 55a)를 체인 커버(49)의 각 삽입 관통 구멍(49c, 49c)에 헐겁게 삽입한다.

그 후, 상기 대직경 오일 시일(50)이 환상 베이스부(50a)를 통해 미리 고정된 커버 부재(3)를 체인 커버(49)에 볼트 고정하는 것인데, 이때, 우선 각 위치 결정용 핀 구멍(3i, 3j)을 상기 각 위치 결정 핀(54, 55)의 일단부(54a, 55a)에 합치시켜 삽입한다. 이에 따라, 체인 커버(49)에 대한 커버 부재(3)의 직경 방향이나 둘레 방향의 위치 결정이 이루어지고, 이 상태에서 상기 부착 플랜지(3b)를 시일 링(56)을 통해 체인 커버(49)의 환상벽(49b)의 앞면에 접촉시키면서 커버 부재(3)를 볼트로 고정한다.

이와 같이, 본 실시형태에서는, 각 돌출부(57, 58)를 이용하여 캠 샤프트(2)의 베어링 부재(42)를 기준으로, 커버 부재(3)를 위치 결정하면서 체인 커버(49)에 고정할 수 있기 때문에, 커버 부재(3)와 위상 변경 기구(4)의 위치 어긋남을 억제하면서 각 구성 부품의 조립 작업을 용이하게 행할 수 있다.

즉, 상기 캠 샤프트(2)에는, 위상 변경 기구(4)가 고정밀도로 위치 결정되면서 캠 볼트(10)에 의해 축방향으로부터 고정되어 있고, 또한, 캠 샤프트(2)의 베어링 부재(42)와 일체의 각 돌출부(57, 58)에 고정된 2개의 위치 결정 핀(54, 55)에 의해 커버 부재(3)를 위치 결정하므로, 상기 커버 부재(3)와 위상 변경 기구(4)의 직경 방향과 둘레 방향의 고정밀도의 위치 결정을 할 수 있게 된다.

따라서, 상기 커버 부재(3) 측에 마련된 각 브러시(30a, 30b)와 위상 변경 기구(4) 측에 마련된 상기 각 슬립 링(26a, 26b)의 직경 방향으로 위치 결정 정밀도가 향상되어, 양자의 위치 어긋남을 억제할 수 있다.

또한, 상기 하우징(5)의 외주면에 대한 상기 대직경 오일 시일(50)의 직경 방향의 위치 결정 정밀도도 향상되어, 상기 오일 시일(50)의 기울기나 직경 방향의 위치 어긋남을 억제할 수 있다.

더욱이, 상기 각 돌출부(57, 58)를 이용하여 커버 부재(3)의 위치 결정을 하면서 상기 체인 커버(49)에 볼트 고정할 뿐이므로, 이들의 조립 작업도 용이하게 된다.

또한, 상기 커버 부재(3)에 부착되는 시일 링(56)은 6개의 빠짐 방지 돌기부(56b)가 시일 유지 홈(3k)의 대향면에 직경 방향으로부터 강하게 탄성 접촉하므로, 시일 링(56)의 시일 유지 홈(3k)에 대한 유지력이 향상된다. 이 결과, 조립시 등에 있어서, 시일 링(56)이 시일 유지 홈(3k)으로부터 부주의하게 탈락하는 일이 없어진다.

또, 상기 한쪽의 위치 결정 핀 구멍(3j)이 직경 방향을 따른 긴 구멍으로 형성되었기 때문에, 각 위치 결정 핀(54, 55)에 대한 커버 부재(3)의 직경 방향의 근소한 위치 어긋남을 흡수할 수 있다.

본 실시형태에서는, 전술한 바와 같이 전자 코일(18)의 한쪽의 코일 권선(18a)을 코뮤테이터(21) 측(축방향)에 근접 배치하고, 다른 쪽의 코일 권선(18b)을 하우징 바닥부(5b)의 오목부(5e)에 축방향으로부터 수용 상태로 배치할 수 있기 때문에, 장치의 축방향의 길이를 가급적 작게 하는 것이 가능하게 된다. 이에 따라, 장치의 내연기관에의 탑재성이 향상된다.

본 발명은 상기 실시형태의 구성에 한정되는 것이 아니라, 발명의 취지의 범위 내라면 임의로 변경하는 것이 가능하다.

또한, 상기 편심축부는, 상기 중직경 볼 베어링(47)의 내륜(47a)의 두께를 둘레 방향에서 변화시켜, 볼 베어링(47)의 축심에 대하여 편심되도록 형성하는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 편심축부(39)를 폐지하여 모터 출력축(13)을 연장 형성하거나, 동심형의 원통부로서 구성하는 것도 가능하다.

상기 실시형태로부터 파악되는 상기 청구항 이외의 발명의 기술적 사상에 관해서 이하에 설명한다.

[청구항 a] 청구항 1에 있어서,

상기 커버 부재와 이 커버 부재가 고정되는 내연기관의 고정면의 사이에, 상기 커버 부재의 둘레 방향을 따라 배치된 탄성체로 이루어지는 시일 링을 설치하는 한편,

상기 위치 결정 핀은 상기 시일 링의 내주측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.

[청구항 b] 청구항 a에 있어서,

상기 시일 링은 상기 커버 부재의 외주부에 있는 접촉면에 형성된 시일 홈 내에 배치되어 있고, 상기 시일 링에는 상기 시일 홈의 홈 폭보다 큰 빠짐 방지부가 부분적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.

[청구항 c] 청구항 b에에 있어서,

상기 빠짐 방지부는 상기 시일 링의 내주측과 외주측으로 돌출하는 한 쌍의 돌기에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.

[청구항 d] 청구항 c에 있어서,

상기 한 쌍의 돌기는 상기 시일 링의 둘레 방향의 복수 부위에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.

[청구항 e] 청구항 1에 있어서,

상기 위치 결정 핀은 한 쌍이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.

[청구항 f] 청구항 e에 있어서,

상기 한 쌍의 위치 결정 핀은 상기 캠 샤프트의 축심을 중심으로 하여 대향하는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.

[청구항 g] 청구항 e에 있어서,

상기 위치 결정 핀은, 일단부가 상기 베어링 부재의 돌출부와 커버 부재의 일측에 압입 고정되고, 타단부가 타측에 삽입되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.

[청구항 h] 청구항 1에 있어서,

상기 위치 결정 핀은, 일단부가 상기 돌출부에 형성된 압입용 핀 구멍에 압입되고, 타단부가 상기 커버 부재에 형성된 삽입 구멍에 삽입되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.

1: 타이밍 스프로킷(구동 회전체), 1a: 스프로킷 본체, 1b: 기어부, 2: 캠 샤프트, 3: 커버 부재, 3a: 커버 본체, 3b: 부착 플랜지, 3i, 3j: 위치 결정 핀 구멍, 3k: 시일 유지 홈, 4: 위상 변경 기구, 5: 하우징, 7: 볼트, 8: 감속 기구, 9: 종동 부재(종동 회전체), 12: 전동 모터, 13: 모터 출력축, 14, 15: 영구자석, 19: 내치 구성부, 39: 편심축부, 42: 베어링 부재, 49: 체인 커버, 54, 55: 위치 결정 핀, 56: 시일 링, 56b : 빠짐 방지 돌기부(빠짐 방지부), 57, 58: 돌출부, 57a, 58a: 선단부, 57b, 58b: 압입용 핀 구멍(압입용 구멍)

Claims (11)

1. 크랭크 샤프트로부터 회전력이 전달되는 구동 회전체와,
   캠 샤프트에 고정된 종동 회전체와,
   상기 구동 회전체에 고정된 전동 모터와, 이 전동 모터의 회전을 감속하여 상기 종동 회전체에 전달하는 감속 기구를 갖고, 기관 상태에 따라 상기 구동 회전체에 대한 캠 샤프트의 상대 회전 위상을 변경할 수 있는 위상 변경 기구와,
   상기 위상 변경 기구의 선단측에 배치되고, 내연기관의 체인 커버에 고정된 커버 부재와,
   상기 위상 변경 기구의 선단면과 이 선단면에 대향하는 상기 커버 부재의 선단면 중 어느 한쪽에 설치되어, 상기 전동 모터에 급전하는 내외주 한 쌍의 슬립 링과,
   상기 위상 변경 기구의 선단면과 상기 커버 부재의 선단면 중 다른 쪽에 설치되고, 상기 각 슬립 링에 각각 미끄럼 접촉하도록 구성된 한 쌍의 브러시를 구비하고,
   상기 캠 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링 부재에, 상기 커버 부재를 향해 돌출하는 복수의 돌출부를 일체로 형성하며,
   상기 커버 부재와 상기 각 돌출부의 사이에 걸쳐서 복수의 위치 결정 핀을 설치한 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.
2. 크랭크 샤프트로부터 회전력이 전달되는 구동 회전체와,
   캠 샤프트에 고정된 종동 회전체와,
   상기 구동 회전체에 고정된 전동 모터와, 이 전동 모터의 회전을 감속하여 상기 종동 회전체에 전달하는 감속 기구를 갖고, 기관 상태에 따라 상기 구동 회전체에 대한 캠 샤프트의 상대 회전 위상을 변경할 수 있는 위상 변경 기구와,
   상기 위상 변경 기구의 선단측에 배치되고, 내연기관의 측면에 고정된 커버 부재와,
   상기 위상 변경 기구의 선단면과 이 선단면에 대향하는 상기 커버 부재의 선단면 중 어느 한쪽에 설치되어, 상기 전동 모터에 급전하는 내외주 한 쌍의 슬립 링과,
   상기 위상 변경 기구의 선단면과 상기 커버 부재의 선단면 중 다른 쪽에 설치되고, 상기 각 슬립 링에 각각 미끄럼 접촉하도록 구성된 한 쌍의 브러시를 구비하고,
   상기 커버 부재는, 상기 캠 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링 부재에 형성된 위치 결정부에 의해, 상기 캠 샤프트의 회전 중심에 대하여 직경 방향으로부터 위치 결정된 상태에서 상기 내연기관의 측면에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.
3. 크랭크 샤프트로부터 회전력이 전달되는 구동 회전체와,
   캠 샤프트에 고정된 종동 회전체와,
   상기 구동 회전체에 고정된 전동 모터와, 이 전동 모터의 회전을 감속하여 상기 종동 회전체에 전달하는 감속 기구를 갖고, 기관 상태에 따라 상기 구동 회전체에 대한 캠 샤프트의 상대 회전 위상을 변경할 수 있는 위상 변경 기구와,
   상기 위상 변경 기구의 선단측에 상기 위상 변경 기구의 적어도 일부를 덮도록 배치되고, 내연기관의 체인 커버에 고정된 커버 부재와,
   상기 커버 부재의 내주와 위상 변경 기구의 외주 중 어느 한쪽에 고정되고, 다른 한쪽과 미끄럼 이동하는 시일 부재를 구비하고,
   상기 캠 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링 부재에, 상기 커버 부재를 향해 돌출하는 복수의 돌출부를 일체로 형성하며,
   상기 커버 부재와 상기 각 돌출부의 사이에, 위치 결정 핀을 각각 설치한 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 커버 부재는 상기 위치 결정 핀에 의해 캠 샤프트의 회전 중심에 대하여 직경 방향으로 위치 결정된 상태에서 상기 체인 커버에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 커버 부재와 이 커버 부재가 고정되는 내연기관의 고정면의 사이에, 상기 커버 부재의 둘레 방향을 따라 배치된 탄성체로 이루어지는 시일 링을 설치하는 한편,
   상기 위치 결정 핀은 상기 시일 링의 내주측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 시일 링은 상기 커버 부재의 외주부에 있는 접촉면에 형성된 시일 홈 내에 배치되어 있고, 상기 시일 링에는 상기 시일 홈의 홈 폭보다 큰 빠짐 방지부가 부분적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 빠짐 방지부는 상기 시일 링의 내주측과 외주측으로 돌출하는 한 쌍의 돌기에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 한 쌍의 돌기는 상기 시일 링의 둘레 방향의 복수 부위에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 위치 결정 핀은 한 쌍이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 한 쌍의 위치 결정 핀은 상기 캠 샤프트의 축심을 중심으로 하여 대향하는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.
11. 제9항에 있어서, 상기 위치 결정 핀은, 타단부가 상기 베어링 부재의 돌출부에 압입 고정되고, 일단부가 상기 커버 부재에 삽입되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어 장치.

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