WO2017208626A1 - バルブタイミング制御装置 - Google Patents

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WO2017208626A1
WO2017208626A1 PCT/JP2017/014637 JP2017014637W WO2017208626A1 WO 2017208626 A1 WO2017208626 A1 WO 2017208626A1 JP 2017014637 W JP2017014637 W JP 2017014637W WO 2017208626 A1 WO2017208626 A1 WO 2017208626A1
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WO
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timing control
valve timing
control device
slip ring
ring
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Application number
PCT/JP2017/014637
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English (en)
French (fr)
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五十嵐　豊
幹弘 梶浦
淳史 山中
陽輔 岩瀬
山田　吉彦
巌典 市野澤
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
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Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/01—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for shielding from electromagnetic fields, i.e. structural association with shields
    • H02K11/014—Shields associated with stationary parts, e.g. stator cores
    • H02K11/0141—Shields associated with casings, enclosures or brackets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/356—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear making the angular relationship oscillate, e.g. non-homokinetic drive
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/215—Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters

Definitions

  • the present invention relates to a valve timing control device.
  • valve timing control device for an internal combustion engine that variably controls the opening / closing timing of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine using a phase change mechanism including a DC electric motor with a brush (see Patent Document 1).
  • the valve timing control device described in Patent Document 1 achieves low power consumption by rotating an electric motor when necessary and changing the phase of the valve with respect to the phase of the crankshaft. Electric power is supplied to the electric motor through a slip ring.
  • a valve timing control device includes a fixing device fixed to an engine body, an electric motor, a rotating device that rotates relative to the fixing device, the rotating device, and the fixing device.
  • An annular slip ring provided on one side, a brush provided on the other of the rotating device and the fixing device, which contacts the slip ring and supplies power to the electric motor, and a shaft of the rotating device.
  • a rotation angle sensor unit a magnetic sensor for detecting a rotation angle of the rotation device by a change in magnetic flux, and the rotation device. It consists of a conductor provided between the slip ring and the fixed sensor part in the direction of the rotation center axis of the slip ring and on the inner peripheral side of the slip ring It includes a Jo of the guard ring, the.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a development view in which each detection coil is developed in a simulated manner in a linear direction.
  • A) is a figure which shows typically the positional relationship of the parasitic coil which comprises the structure of the 1st guard ring which concerns on 1st Embodiment, and a 1st guard ring, a slip ring, and a rotation sensor part.
  • FIG. 1 which shows typically the positional relationship of the structure of the 1st guard ring which concerns on the modification 2 of 1st Embodiment, and the 1st guard ring, a slip ring, and the parasitic coil which comprises a rotation sensor part.
  • the side surface schematic diagram of the valve timing control apparatus which concerns on 2nd Embodiment.
  • the side surface schematic diagram of the valve timing control apparatus which concerns on 3rd Embodiment.
  • the valve timing control device controls the combustion chamber air supply so as to achieve a combustion state suitable for the rotational speed and load of the engine (internal combustion engine) in order to improve the fuel efficiency of the automobile and reduce the carbon dioxide emission.
  • the engine internal combustion engine
  • it is a device that can freely vary the opening and closing timing of the engine valve (intake valve or exhaust valve).
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of the valve timing control device
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the valve timing control device
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the rotation device of the valve timing control device.
  • the front-rear direction of the valve timing control device is defined as shown in FIG.
  • the valve timing control device is a driving rotating body that rotates by transmitting a rotational force from a crankshaft (not shown) of an engine (internal combustion engine) via a timing chain (not shown).
  • the timing sprocket 1, the camshaft 2 rotatably supported on a cylinder head (not shown) via a bearing 50, and rotated by the rotational force transmitted from the timing sprocket 1,
  • a cover member 4 is provided, and a phase changing mechanism 3 that changes the relative rotational phase of the timing sprocket 1 and the camshaft 2 in accordance with the engine operating state.
  • the timing sprocket 1 is formed integrally with an iron-based metal in an annular shape, and an inner peripheral surface is integrally provided on the outer periphery of the sprocket body 1a with a stepped diameter, and a wound timing chain (non-rotated) is formed. And a gear portion 1b that receives a rotational force from the crankshaft via an internal gear component 19 provided integrally with the front end side of the sprocket body 1a.
  • a large-diameter ball bearing 43 is interposed between a driven rotor 9 (described later) provided at the front end of the camshaft 2 and the sprocket body 1a.
  • the timing sprocket 1 and the camshaft 2 and the driven rotor 9 fixed to the camshaft 2 are supported by a large-diameter ball bearing 43 so as to be relatively rotatable.
  • the large-diameter ball bearing 43 includes an outer ring, an inner ring, and a ball interposed between the outer ring and the inner ring.
  • the large-diameter ball bearing 43 has an outer ring fixed to the inner peripheral side of the sprocket body 1 a and an inner ring fixed to the outer peripheral side of the driven rotor 9.
  • the internal tooth component 19 is integrally formed at the front end of the sprocket body 1a and is formed in a cylindrical shape extending forward.
  • a plurality of corrugated internal teeth 19 a are formed on the inner periphery of the internal tooth constituent portion 19.
  • an annular female screw forming portion 6 provided in the motor housing 5 described later is disposed to face the internal tooth constituent portion 19.
  • An annular holding plate 21 is disposed at the rear end of the sprocket body 1a opposite to the internal tooth component 19.
  • the holding plate 21 is integrally formed of a metal plate material.
  • the holding plate 21 has an outer diameter that is set to be substantially the same as the outer diameter of the sprocket body 1 a and an inner diameter that is smaller than the inner diameter of the outer ring of the large-diameter ball bearing 43.
  • the inner peripheral portion of the holding plate 21 is disposed in contact with the outer end surface of the outer ring in the axial direction.
  • a stopper convex portion 1 f that protrudes radially inward, that is, toward the central axis direction, is integrally provided at a predetermined position on the inner peripheral edge of the inner peripheral portion of the holding plate 21.
  • Bolt insertion holes are formed through the outer peripheral portions of the sprocket body 1a and the holding plate 21 at substantially equal intervals in the circumferential direction.
  • Six female screw holes are formed in the female screw forming portion 6 of the motor housing 5 at positions corresponding to the bolt insertion holes of the sprocket body 1 a and the holding plate 21.
  • Six bolts are inserted into the respective bolt insertion holes and screwed into the respective female screw holes, whereby the timing sprocket 1, the holding plate 21 and the motor housing 5 are fastened together in the axial direction.
  • the cover member 4 is formed of a resin material and is disposed so as to cover the front end portion of the motor housing 5.
  • the cover member 4 includes a base 28 on which a first circuit board 34 (see FIG. 2) including an angle sensor 60 (see FIG. 13) for detecting a rotation angle of the electric motor 8 described later is mounted at high density,
  • the cover member 29 which protects each member, such as the 1st circuit board 34 arrange
  • the cable 33 and the signal line SL are connected to the connector 33 of the valve timing control device, and the valve timing control device and the controller 90 (see FIG. 13) are connected via the cable C and the signal line SL.
  • a plurality of boss portions are provided on the flange 28 f provided on the outer peripheral edge of the base 28 at unequal intervals in the circumferential direction.
  • the cover member 4 is fixed to the engine main body 49 by the bolts being inserted into the respective boss portions and screwed into the female screw holes of the engine main body 49.
  • the motor housing 5 includes a cylindrical housing main body 5a formed by pressing a ferrous metal material into a bottomed cylindrical shape, and a sealing plate made of a synthetic resin nonmagnetic material for sealing the front end opening of the housing main body 5a. 11.
  • Each member constituting the electric motor 8 is accommodated inside the housing body 5a.
  • the housing body 5a has a disk-shaped partition wall 5b on the rear end side.
  • a shaft portion insertion hole for inserting an eccentric shaft portion 39 to be described later is formed at substantially the center of the partition wall 5b.
  • a cylindrical extending portion 5 d that protrudes in parallel with the axial direction of the camshaft 2 is provided at the hole edge of the shaft portion insertion hole.
  • a female thread forming portion 6 is provided on the outer peripheral side of the front end face of the partition wall 5b.
  • the camshaft 2 has two drive cams (not shown) per cylinder for opening and closing an intake valve (or exhaust valve) (not shown) on the outer periphery.
  • a flange 2 a is provided at the front end of the camshaft 2.
  • the outer diameter of the flange 2a is set to be slightly larger than the outer diameter of the fixed end portion 9a of the driven rotor 9, which will be described later, and the outer peripheral portion of the front end surface is the inner ring of the large-diameter ball bearing 43 after each component is assembled.
  • the camshaft 2 and the driven rotator 9 are coupled from the axial direction by the cam bolt 10 with the front end face of the flange 2a in contact with the driven rotator 9 from the axial direction.
  • the head 10a of the cam bolt 10 supports the inner ring of the roller bearing 37 from the axial direction.
  • a male screw is formed that is screwed to a female screw formed from the end of the cam shaft 2 toward the inside in the axial direction.
  • the driven rotor 9 is integrally formed of an iron metal.
  • the driven rotator 9 includes a disk-shaped fixed end portion 9a formed on the rear end side, a cylindrical portion 9b protruding in the axial direction from the inner peripheral front end surface of the fixed end portion 9a, and an outer peripheral portion of the fixed end portion 9a. And a cylindrical retainer 41 that holds a plurality of rollers 48.
  • the fixed end portion 9 a has a rear end surface disposed in contact with a front end surface of the flange 2 a of the camshaft 2, and is fixed in pressure contact with the flange 2 a by the axial force of the cam bolt 10 from the axial direction.
  • the cylindrical portion 9b has an insertion hole through which the shaft portion 10b of the cam bolt 10 is inserted in the center, and a needle bearing 38 as a bearing member is provided on the outer peripheral side.
  • a plurality of substantially rectangular roller holding holes that hold the plurality of rollers 48 in a freely rollable manner are formed at substantially equal positions in the circumferential direction of the cylindrical tip of the holder 41.
  • the number of roller holding holes (that is, the number of rollers 48) is one less than the total number of teeth of the internal teeth 19 a of the internal tooth component 19.
  • the phase changing mechanism 3 includes an electric motor 8 disposed on the front end side of the cylindrical portion 9b of the driven rotating body 9, and a speed reducing mechanism that reduces the rotational speed of the electric motor 8 and transmits it to the camshaft 2.
  • the speed reduction mechanism includes an eccentric shaft portion 39 that performs eccentric rotational movement, a medium-diameter ball bearing 47 provided on the outer periphery of the eccentric shaft portion 39, a roller 48 provided on the outer periphery of the medium-diameter ball bearing 47, and the roller 48.
  • a driven rotating body 9 integrated with a cage 41 that allows radial movement while being held in the rolling direction, and an internal tooth 19a of the timing sprocket 1 are included.
  • the electric motor 8 is a DC motor with a brush, and rotates the driven rotor 9 relative to the timing sprocket 1 by being driven to rotate.
  • the electric motor 8 is fixed to a motor housing 5 that is a yoke that rotates integrally with the timing sprocket 1, a motor output shaft 13 that is rotatably provided inside the motor housing 5, and an inner peripheral surface of the motor housing 5.
  • a stator includes a plurality of permanent magnets 14.
  • the motor output shaft 13 is formed in a stepped cylindrical shape and functions as an armature.
  • the motor output shaft 13 includes a rear large diameter portion 13a and a front small diameter portion 13b.
  • An iron core rotor 17 is fixed to the outer periphery of the large diameter portion 13a.
  • An eccentric shaft portion 39 constituting a part of the speed reduction mechanism is integrally formed on the rear end side of the large diameter portion 13a.
  • the annular member 20 is press-fitted and fixed to the outer periphery of the small diameter portion 13b.
  • a commutator (commutator) 71 is press-fitted and fixed to the outer peripheral surface of the annular member 20 from the axial direction.
  • the iron core rotor 17 is formed of a magnetic steel plate, and the outer peripheral side is configured as a bobbin having a slot for winding a coil winding (not shown).
  • the commutator 71 is formed in an annular shape from a conductive material.
  • the commutator 71 has a plurality of magnetic poles formed by electrically connecting ends of windings of coils (not shown) to each segment divided into the same number as the number of poles of the iron core rotor 17.
  • the plurality of permanent magnets 14 are arranged at equal intervals in the circumferential direction and have a plurality of magnetic poles in the circumferential direction.
  • the permanent magnet 14 is offset in the axial direction from the fixed position of the iron core rotor 17. That is, the permanent magnet 14 is disposed such that its axial center is offset toward the sealing plate 11 with respect to the axial center of the iron core rotor 17.
  • the front end portion of the permanent magnet 14 is arranged so as to overlap the commutator 71 in the radial direction.
  • FIG. 4 is an enlarged perspective view of the motor power feeding unit.
  • the resin plate 22 is a disk-shaped member made of an insulating resin material, and is fixed to the sealing plate 11 (see FIG. 3).
  • the sealing plate 11 is positioned and fixed by caulking to a concave step portion formed on the inner periphery of the front end portion of the motor housing 5.
  • the plurality of holders 23 are accommodating portions that accommodate a plurality of motor brushes 25 and are provided inside the resin plate 22.
  • a coil spring 24 is arranged inside each holder 23 so as to be slidable along the radial direction.
  • the motor brush 25 is pressed toward the outer peripheral surface of the commutator 71 by the spring force (elastic force) of the coil spring 24 and contacts the commutator 71 (see FIGS. 1 and 2).
  • FIG. 5 is an enlarged view of a portion V in FIG. 2, and is a partially enlarged perspective view of the motor power feeding portion viewed from the front side.
  • the first slip ring 26a and the second slip ring 26b are concentric rings, and the outer diameter of the first slip ring 26a is smaller than the inner diameter of the second slip ring 26b.
  • the first slip ring 26a and the second slip ring 26b are each made of a conductor such as a copper alloy.
  • the first slip ring 26a and the second slip ring 26b are also collectively referred to as a slip ring 26.
  • the slip ring 26 is embedded and fixed on the front end face side of the resin plate 22 in an exposed state.
  • the first slip ring 26a is disposed inside the second slip ring 26b.
  • the first slip ring 26a and the second slip ring 26b form an inner / outer double annular shape.
  • each motor brush 25 is electrically connected to a corresponding slip ring 26 by a harness 27.
  • the base 28 of the cover member 4 is provided with a pair of rectangular openings 30 in which a pair of power supply brushes 31 are accommodated.
  • the pair of power supply brushes 31 are electrically connected to the terminals 33 t of the connector 33 via the first circuit board 34 and the power supply leads.
  • a terminal 33t of the connector 33 is connected to the controller 90 (see FIG. 13) via the cable C.
  • the controller 90 is connected to the power supply device 95 (see FIG. 13) via the cable C.
  • the pair of power supply brushes 31 has a rectangular parallelepiped shape extending in a substantially horizontal direction (the axial direction of the electric motor 8), and the axial direction of the electric motor 8 is within the opening 30 of the base 28. Is slidably held in the head.
  • One of the pair of power supply brushes 31 is in contact with the first slip ring 26a in the axial direction, and the other is in contact with the second slip ring 26b in the axial direction.
  • the pair of power supply brushes 31 constitute a part of the power supply mechanism together with the pair of slip rings 26.
  • Each power supply brush 31 is biased toward each slip ring 26 by the spring force (elastic force) of a pair of torsion springs 32 disposed on the base 28. Thereby, each power supply brush 31 comes into contact with each slip ring 26.
  • the motor output shaft 13 shown in FIG. 1 is rotationally driven, and the rotational force decelerated to the camshaft 2 is transmitted through the speed reduction mechanism.
  • the motor output shaft 13 functions as a bearing for the camshaft 2 via a roller bearing 37 and a needle bearing 38.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 1
  • FIG. 7 is a cross-sectional perspective view illustrating the configuration of the speed reduction mechanism.
  • the internal teeth 19 a of the timing sprocket 1 have a wave shape called a trochoid curve, and N pieces are formed in the circumferential direction.
  • the motor output shaft 13 has a cam surface shaft of the eccentric shaft portion 39 that is slightly eccentric in the radial direction from the center axis CL of the electric motor 8. Eccentric with respect to 8 central axis CL.
  • the medium-diameter ball bearing 47 moves eccentrically with respect to the timing sprocket 1 and the roller 48 rolls on the inner teeth 19a which are wavy contact surfaces, whereby the rotational force is transmitted to the driven rotor 9 with low noise and vibration.
  • the reduction ratio at this time is 1: N ⁇ 1 with respect to the rotation of the motor output shaft 13.
  • the flange 2a of the camshaft 2 is formed with a stopper groove 2b, which is a locking portion into which the stopper protrusion 1f of the sprocket body 1a is engaged, along the circumferential direction.
  • the stopper concave groove 2b is formed in an arc shape having a predetermined length in the circumferential direction, and both end edges of the stopper convex portion 1f rotated in this length range abut against the circumferential facing surfaces 2c and 2d, respectively.
  • the stopper projection 1f and the stopper groove 2b constitute a stopper mechanism.
  • the cam of the camshaft 2 opens and closes the intake valve (or exhaust valve) of the internal combustion engine.
  • valve timing control device The operation of the valve timing control device will be described.
  • the crankshaft (not shown) of the engine When the crankshaft (not shown) of the engine is rotationally driven, the timing sprocket 1 is rotated via a timing chain (not shown), and the rotational force is transmitted to the motor housing 5 via the internal gear component 19, and the electric motor 12. Rotate synchronously.
  • the rotational force of the internal tooth component 19 is transmitted from the roller 48 to the camshaft 2 via the cage 41.
  • the cam (not shown) of the camshaft 2 opens and closes an intake valve (or exhaust valve) not shown.
  • a coil (not shown) of the electric motor 8 is energized from the controller 90 connected to the power supply device 95 via the power supply brush 31, slip ring 26, motor brush 25, commutator 71, and the like. Is done. As a result, the motor output shaft 13 is rotationally driven, and the rotational force obtained by reducing the rotational force is transmitted to the camshaft 2 via the speed reduction mechanism.
  • each roller 48 is guided in the radial direction by each roller holding hole of the retainer 41 for each rotation of the motor output shaft 13.
  • the part 19 moves over one internal tooth 19a of the part 19 while moving to another adjacent internal tooth 19a, and repeats this in order to make rolling contact in the circumferential direction.
  • the rotation of the motor output shaft 13 is decelerated by the rolling contact of the rollers 48, and the rotational force is transmitted to the driven rotor 9.
  • the reduction ratio at this time can be arbitrarily set according to the number of rollers 48 and the like.
  • the camshaft 2 rotates relative to the timing sprocket 1 in the forward and reverse directions, and the relative rotational phase is converted, so that the opening / closing timing of the intake valve (or exhaust valve) is controlled to be advanced or retarded. is there.
  • the controller 90 controls the engine by detecting the current engine operating state based on information signals from various sensors such as a crank angle sensor, an air flow meter, a water temperature sensor, and an accelerator opening sensor (not shown).
  • the controller 90 energizes a coil (not shown) to control the rotation of the motor output shaft 13, and controls the relative rotation phase of the camshaft 2 with respect to the timing sprocket 1 via a speed reduction mechanism.
  • a magnetic angle sensor 60 for detecting the rotation angle of the camshaft 2 is provided.
  • An assembly of each component member (cover member 4, first circuit board 34, etc.) fixed to the engine body 49 is defined as a fixing device 81.
  • An assembly of structural members including the electric motor 8 and rotating relative to the fixing device 81 is defined as a rotating device 82.
  • a shaft-like assembly composed of the camshaft 2 and the cam bolt 10 connected to the camshaft 2 is defined as a shaft S that is a rotating shaft of the rotating device 82.
  • the angle sensor 60 includes a fixed sensor unit 61 and a rotation sensor unit 62.
  • the fixed sensor unit 61 is mounted on the first circuit board 34 fixed to the cover member 4.
  • the rotation sensor unit 62 is mounted on the second circuit board 65 fixed to the end of the shaft S, that is, the head 10 a of the cam bolt 10.
  • the rotation sensor unit 62 and the fixed sensor unit 61 face each other and are arranged close to each other.
  • FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the fixed sensor unit.
  • the fixed sensor unit 61 includes an annular excitation coil 72, a plurality of detection coils 73 a, 73 b, 73 c, and a processing circuit 74.
  • the processing circuit 74 includes an oscillation circuit for causing an alternating current to flow through the exciting coil 72 and an arithmetic processing circuit for calculating the rotation angle of the rotating device 82 from the outputs of the plurality of detection coils 73a, 73b, 73c. Have. Information on the rotation angle calculated by the processing circuit 74 is output to the controller 90 via the signal line SL (see FIG. 13).
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of the rotation sensor unit. As shown in FIG. 9, the rotation sensor unit 62 has a parasitic coil 75.
  • the plurality of detection coils 73 a, 73 b, and 73 c are composed of six meandering coils that are repeated at intervals of 60 degrees in the circumferential direction (rotation direction of the rotating device 82) inside the excitation coil 72.
  • Each of the detection coils 73a, 73b, 73c has a configuration in which the phase is shifted by 20 degrees.
  • FIG. 10 is a development view in which each detection coil is developed in a simulated manner in a linear direction.
  • Each of the detection coils 73a, 73b, and 73c is a closed loop that starts from the output ends S1, S2, and S3 and returns while crossing so as to form an 8-shaped coil.
  • the closed loop of each detection coil is composed of a combination of six coil regions whose phases are reversed with respect to the cross portion. The six coil regions have the same coil area, and the in-phase and three-phase total coil areas of three in-phase and three in-phase are equal.
  • the magnetic flux interlinking the closed loop of each detection coil by the excitation field generated from the excitation coil 72 is in phase and in reverse phase in a state where there is no influence of the electromagnetic induction coupled rotor (zero rotation).
  • the output (inductive electromotive voltage) of the output terminals S1, S2, S3 becomes zero.
  • electromagnetic induction noise from the outside is similarly canceled and is not affected, so that the configuration is strong against external noise.
  • FIG. 11 is a diagram showing a positional relationship when the fixed sensor portion and the rotation sensor portion are viewed from the axial direction, and illustration of the detection coils 73b and 73c is omitted.
  • the rotating device 82 in which the parasitic coil 75 is formed around the rotation center axis CL rotates.
  • High frequency current 78 from the oscillation circuit in the processing circuit 74 flows counterclockwise in the excitation coil 72, and an excitation field is generated in the excitation coil 72 from the back side to the front side.
  • a counter electromotive force due to an eddy current effect due to the excitation field of the excitation coil 72 acts on the parasitic coil 75 arranged in proximity, and a current 79 flows in the clockwise direction in the drawing. Accordingly, a magnetic field is generated in a direction canceling the excitation field of the excitation coil 72 in the inner region of the parasitic coil 75.
  • FIG. 12 is a diagram showing the output at the output end of each detection coil.
  • the three-phase output is a sine wave with respect to the rotation angle of the rotating device 82, and each output has a phase difference of 20 degrees.
  • the rotation angle can be measured in the region of the rotation angle of 60 degrees.
  • the parasitic coil 75 is driven by the signal from the excitation coil 72, and the detection coils 73a and 73b are detected by the change in the electromagnetic induction coupling degree between the detection coils 73a, 73b, and 73c and the parasitic coil 75. , 73c, the angle of the camshaft 2 is obtained using the change in the signal phase detected.
  • an annular guard ring made of a conductor is provided between the slip ring 26 and the fixed sensor unit 61 in the rotation center axis direction of the rotation device 82.
  • the space between the slip ring 26 and the fixed sensor unit 61 refers to a portion between the axial rear end surface of the slip ring 26 and the axial front end surface of the fixed sensor unit 61.
  • the front surface of the resin plate 22, that is, the surface facing the cover member 4 the inner peripheral side of the first slip ring 26 a having a small diameter, and the rotation sensor
  • a first guard ring 91 is provided on the outer peripheral side of the portion 62.
  • the first guard ring 91 is made of a conductor such as a copper alloy, which is the same material as the slip ring 26, and is embedded and fixed in the resin plate 22.
  • the first slip ring 26a, the second slip ring 26b, and the first guard ring 91 are each in an annular shape and are arranged so that their centers coincide.
  • the slip ring 26 is formed wide to secure a contact surface with the power supply brush 31, whereas the first guard ring 91 has a smaller width in the radial direction than the slip ring 26.
  • the first slip ring 26 a, the second slip ring 26 b, and the first guard ring 91 are disposed on one surface of the disc-shaped resin plate 22.
  • the first slip ring 26a, the second slip ring 26b, and the first guard ring 91 are arranged on a virtual plane orthogonal to the central axis CL of the rotating device 82 that is the central axis of the electric motor 8. It is arranged to be located. Thereby, the workability of attaching each ring to the resin plate 22 is improved.
  • the first guard ring 91 can be formed by etching or the like simultaneously with the first slip ring 26a and the second slip ring 26b. When etching is performed, since a single material is used, the first guard ring 91, the first slip ring 26a, and the second slip ring 26b formed by etching have the same thickness.
  • FIG. 13 is a schematic side view of the valve timing control device according to the first embodiment.
  • a part of a plurality of constituent members constituting a power feeding mechanism that supplies power to the electric motor 8 and each constituent member constituting the angle sensor 60 are schematically shown.
  • FIG. 14A schematically shows the configuration of the first guard ring 91 according to the first embodiment and the positional relationship between the first guard ring 91, the slip ring 26, and the parasitic coil 75 that constitutes the rotation sensor unit 62.
  • FIG. 14A schematically shows the configuration of the first guard ring 91 according to the first embodiment and the positional relationship between the first guard ring 91, the slip ring 26, and the parasitic coil 75 that constitutes the rotation sensor unit 62.
  • the shortest distance x2 that is the radial distance from the inner periphery of the first guard ring 91 to the outer periphery of the parasitic coil 75 constituting the rotation sensor unit 62 is the first guard ring 91.
  • the first guard ring 91 is disposed so as to be larger than the shortest distance x1 that is a radial distance from the outer periphery of the first slip ring 26a to the inner periphery of the first slip ring 26a (x1 ⁇ x2).
  • the valve timing control device includes a fixing device 81 fixed to the engine body 49 and a rotating device 82 that includes the electric motor 8 and rotates with respect to the fixing device 81.
  • the rotating device 82 is provided with an annular slip ring 26, and the fixing device 81 is provided with a power supply brush 31 that contacts the slip ring 26 and supplies power to the electric motor 8.
  • the valve timing control device includes a magnetic angle sensor 60 that detects the rotation angle of the rotation device 82 based on a change in magnetic flux.
  • the angle sensor 60 includes a rotation sensor unit 62 provided on the shaft S of the rotation device 82 and a fixed sensor unit 61 provided on the fixing device 81 so as to face the rotation sensor unit 62.
  • An annular first guard ring 91 made of a conductor is provided between the slip ring 26 and the fixed sensor portion 61 in the rotation center axis (CL) direction of the rotation device 82 and on the inner peripheral side of the slip ring 26. ing.
  • a current flows through the first guard ring 91 in a direction that obstructs the magnetic flux A generated by the magnetic angle sensor 60, and a magnetic flux B in the direction opposite to the magnetic flux A is generated.
  • the number of magnetic flux linkages as viewed in the axial direction from 91 is reduced, and as a result, the current in the direction of blocking the magnetic flux A in the slip ring 26 can be reduced. That is, since the first guard ring 91 can exert a shielding effect, it is possible to suppress the occurrence of noise due to the operation of the magnetic angle sensor 60.
  • the slip ring 26 and the first guard ring 91 are provided on the end surface of the rotating device 82 facing the fixing device 81. For this reason, the manufacturability of the slip ring 26 and the first guard ring 91 can be improved.
  • the outer shape of the first guard ring 91 is circular. Thereby, compared with the case where the 1st guard ring 91 is made into polygonal shape, the noise reduction effect can be improved. In addition, productivity can be improved.
  • the first guard ring 91, the first slip ring 26a, and the second slip ring 26b are each formed concentrically. Thereby, compared with the case where the center of the 1st guard ring 91 is arrange
  • the rotation sensor unit 62 is fixed to the end of the shaft S of the rotation device 82, and the distance x2 from the inner periphery of the first guard ring 91 to the rotation sensor unit 62 is the first from the outer periphery of the first guard ring 91. It is larger than the distance x1 to the inner periphery of one slip ring 26a. Thereby, the influence which the magnetic flux B produced
  • first guard ring 91 and the material of the slip ring 26 are the same, manufacturability is improved.
  • the first guard ring 91, the first slip ring 26a, and the second slip ring 26b can be simultaneously formed by etching or the like.
  • the first guard ring 91, the first slip ring 26a, and the second slip ring 26b have the same thickness. Thereby, when performing etching, a single material having a uniform thickness can be used, and it is not necessary to make the material into a complicated shape, thereby improving productivity.
  • FIG.14 (b) is a figure similar to Fig.14 (a), the structure of the 1st guard ring which concerns on the modification 1 of 1st Embodiment, a 1st guard ring, a slip ring, and a rotation sensor part It is a figure which shows typically the positional relationship of the parasitic coil which comprises.
  • the first modification of the first embodiment includes two first guard rings 91a and 91b.
  • the first guard rings 91a and 91b are arranged in a concentric ring shape.
  • the number of guard rings is determined in consideration of the specifications of the angle sensor 60 and the like so that the noise reduction effect can be sufficiently exhibited. For example, when the cross-sectional area of the guard ring is small and the resistance is large, it is preferable to provide a plurality of guard rings. Note that, by forming the plurality of guard rings concentrically, the noise reduction effect can be improved as compared with the case where the centers of the guard rings are shifted from each other.
  • the first embodiment can be modified as follows.
  • 15 (a) and 15 (b) are views similar to FIG. 14 (a), showing the configuration of the first guard ring, the first guard ring, and the slip according to the second modification of the first embodiment. It is a figure which shows typically the positional relationship of the parasitic coil which comprises a ring and a rotation sensor part.
  • the first guard ring 91c is a polygonal (octagonal in the figure) ring.
  • the double guard rings 91c and 91d can also be made into a polygonal shape.
  • FIG. 16 is a view similar to FIG. 13 and is a schematic side view of the valve timing control device according to the second embodiment.
  • a second guard ring 92 is provided on the outer peripheral side of the exciting coil 72 (see FIG. 8) constituting the fixed sensor unit 61 and on the inner peripheral side of the small-diameter first slip ring 26a. ing.
  • the second guard ring 92 is made of a conductor such as a copper alloy and is mounted on the first circuit board 34 of the fixing device 81.
  • the second guard ring 92 can be formed simultaneously with the exciting coil 72 and the detection coils 73a, 73b, 73c (see FIG. 8) by, for example, etching. Since the materials of the second guard ring 92, the excitation coil 72, and the detection coils 73a, 73b, and 73c can be made common, the cost can be reduced. When etching is performed, since a single material is used, the second guard ring 92, the excitation coil 72, and the detection coils 73a, 73b, and 73c formed by etching have the same thickness.
  • the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the shielding effect can be further enhanced.
  • a plurality of second guard rings 92 may be provided to form a multiple structure, or the second guard ring may be provided.
  • the outer shape of 92 may be a polygonal shape.
  • FIG. 17 is a diagram similar to FIG. 13 and FIG. 16, and is a schematic side view of the valve timing control device according to the third embodiment.
  • a rotation device 82I for an intake valve of an internal combustion engine and a rotation device 82E for an exhaust valve of the internal combustion engine are provided.
  • the fixing device 81 is common to the intake valve and the exhaust valve.
  • the controller 90 is mounted on the fixing device 81.
  • a first circuit board 34I for an intake valve and a first circuit board 34E for an exhaust valve are attached to the cover member 4 of the fixing device 81, and a fixed sensor unit 61 is mounted on each of the first circuit boards 34I and 34E. ing.
  • a drive signal from the controller 90 is supplied to each of the slip rings 26aI and 26bI via the power supply brush 31I.
  • the controller 90 is connected to the first circuit board 34E by a cable C, and a drive signal from the controller 90 is supplied to each of the slip rings 26aE and 26bE via the cable C and the power feeding brush 31E.
  • the controller 90 and the cover member 4 for driving the rotation device 82I for the intake valve and the rotation device 82E for the exhaust valve can be shared. Since parts can be shared, costs can be reduced.
  • the thickness of the first guard ring 91, the first slip ring 26a, and the second slip ring 26b may be different from each other.
  • the second guard ring 92 formed in a ring shape in advance may be bonded to the first circuit board 34 with an adhesive.
  • the thickness of the second guard ring 92, the excitation coil 72, and the detection coils 73a, 73b, and 73c may be different from each other.
  • the outer shape of the guard ring is a circle or a polygon
  • the present invention is not limited to this. It may be at least an annular shape, that is, a closed loop shape, and may be an elliptical shape or a shape in which a curved portion and a straight portion are combined.

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Abstract

バルブタイミング制御装置は、機関本体に固定された固定装置と、電動モータを有し、固定装置に対して回転する回転装置と、回転装置および固定装置のうちの一方に設けられた環状のスリップリングと、回転装置および固定装置のうちの他方に設けられ、スリップリングに接触して電動モータに給電するブラシと、回転装置のシャフトに設けられた回転センサ部、および回転センサ部に対向して固定装置に設けられた固定センサ部を有し、磁束の変化により回転装置の回転角度を検出する磁気式角度センサと、回転装置の回転中心軸方向におけるスリップリングと固定センサ部との間であって、スリップリングの内周側に設けられた、導体からなる環状のガードリングと、を備える。

Description

バルブタイミング制御装置
　本発明は、バルブタイミング制御装置に関する。
　内燃機関の吸気弁や排気弁の開閉タイミングを、ブラシ付きの直流電動モータを含む位相変更機構を用いて可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載のバルブタイミング制御装置は、必要時に電動モータを回転させ、バルブの位相をクランクシャフトの位相に対して可変することで低消費電力化を実現している。電動モータへの給電は、スリップリングを介して行われる。
日本国特開２０１０－２５５５４３号公報
　ところで、このようなバルブタイミング制御装置では、カムシャフトの位相を制御するために、角度センサにより位相を検出する必要がある。ここで、角度センサとして磁気式角度センサを採用する場合、スリップリングに電流が流れることによって大きなノイズが発生するおそれがある。
　本発明の一態様によるバルブタイミング制御装置は、機関本体に固定された固定装置と、電動モータを有し、前記固定装置に対して回転する回転装置と、前記回転装置および前記固定装置のうちの一方に設けられた環状のスリップリングと、前記回転装置および前記固定装置のうちの他方に設けられ、前記スリップリングに接触して前記電動モータに給電するブラシと、前記回転装置のシャフトに設けられた回転センサ部、および前記回転センサ部に対向して前記固定装置に設けられた固定センサ部を有し、磁束の変化により前記回転装置の回転角度を検出する磁気式角度センサと、前記回転装置の回転中心軸方向における前記スリップリングと前記固定センサ部との間であって、前記スリップリングの内周側に設けられた、導体からなる環状のガードリングと、を備える。
　本発明によれば、ノイズを低減できる。
バルブタイミング制御装置の縦断面模式図。 バルブタイミング制御装置の分解斜視図。 バルブタイミング制御装置の回転装置の分解斜視図。 モータ給電部の拡大斜視図。 モータ給電部を前方側から見た部分拡大斜視図。 図１のＶＩ－ＶＩ線切断断面図。 減速機構の構成を説明する断面斜視図。 固定センサ部の構成を示す図。 回転センサ部の構成を示す図。 各検出コイルを、直線方向に模擬的に展開した展開図。 固定センサ部と回転センサ部とを軸方向から見た位置関係を示す図。 各検出コイルの出力端の出力を示す図。 第１の実施の形態に係るバルブタイミング制御装置の側面模式図。 （ａ）は、第１の実施の形態に係る第１ガードリングの構成および第１ガードリング、スリップリング、および回転センサ部を構成する無給電コイルの位置関係を模式的に示す図。（ｂ）は、第１の実施の形態の変形例１に係る第１ガードリングの構成および第１ガードリング、スリップリング、および回転センサ部を構成する無給電コイルの位置関係を模式的に示す図。 第１の実施の形態の変形例２に係る第１ガードリングの構成および第１ガードリング、スリップリング、および回転センサ部を構成する無給電コイルの位置関係を模式的に示す図。 第２の実施の形態に係るバルブタイミング制御装置の側面模式図。 第３の実施の形態に係るバルブタイミング制御装置の側面模式図。
　以下、図面を参照して、本発明に係るバルブタイミング制御装置の一実施の形態について説明する。バルブタイミング制御装置は、自動車の燃費向上や二酸化炭素の排出量を低減するために、エンジン（内燃機関）の回転数や負荷に適した燃焼状態となるよう、燃焼室給気量を制御するために、エンジンバルブ（吸気弁や排気弁）の開閉タイミングを自在に可変する装置である。
－第１の実施の形態－
　図１はバルブタイミング制御装置の縦断面模式図であり、図２はバルブタイミング制御装置の分解斜視図である。図３は、バルブタイミング制御装置の回転装置の分解斜視図である。なお、説明の便宜上、図１に示すようにバルブタイミング制御装置の前後方向を規定する。
　図１～図３に示すように、バルブタイミング制御装置は、エンジン（内燃機関）のクランクシャフト（不図示）からの回転力がタイミングチェーン（不図示）を介して伝達されて回転する駆動回転体であるタイミングスプロケット１と、シリンダヘッド（不図示）上に軸受５０を介して回転自在に支持され、タイミングスプロケット１から伝達された回転力によって回転するカムシャフト２と、タイミングスプロケット１の前方位置に配置されたカバー部材４と、機関運転状態に応じてタイミングスプロケット１とカムシャフト２の相対回転位相を変更する位相変更機構３と、を備えている。
　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、スプロケット本体１ａの外周に一体に設けられて、巻回されたタイミングチェーン（不図示）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、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。
　カムシャフト２の前端部に設けられた後述する従動回転体９と、スプロケット本体１ａとの間には、大径ボールベアリング４３が介装されている。タイミングスプロケット１と、カムシャフト２およびカムシャフト２に固定された従動回転体９とは、大径ボールベアリング４３によって相対回転自在に支持されている。
　大径ボールベアリング４３は、外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に介装されたボールと、から構成されている。大径ボールベアリング４３は、外輪がスプロケット本体１ａの内周側に固定され、内輪が従動回転体９の外周側に固定されている。
　内歯構成部１９は、スプロケット本体１ａの前端部に一体に設けられ、前方へ延出した円筒状に形成されている。内歯構成部１９の内周には、波形状の複数の内歯１９ａが形成されている。内歯構成部１９の前端側には、後述するモータハウジング５に設けられた円環状の雌ねじ形成部６が内歯構成部１９と対向して配置されている。
　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２１が配置されている。保持プレート２１は、金属板材によって一体に形成されている。図１に示すように、保持プレート２１は、外径がスプロケット本体１ａの外径とほぼ同一に設定され、内径が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。保持プレート２１の内周部は、外輪の軸方向の外端面に当接配置されている。図３に示すように、保持プレート２１の内周部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１ｆが一体に設けられている。
　スプロケット本体１ａおよび保持プレート２１のそれぞれの外周部には、それぞれボルト挿通孔が周方向のほぼ等間隔位置に６つ貫通形成されている。モータハウジング５の雌ねじ形成部６には、スプロケット本体１ａおよび保持プレート２１の各ボルト挿通孔と対応した位置に６つの雌ねじ孔が形成されている。６本のボルトが、各ボルト挿通孔に挿通され、各雌ねじ孔に螺着されることで、タイミングスプロケット１、保持プレート２１およびモータハウジング５が軸方向から共締め固定される。
　図１に示すように、カバー部材４は、樹脂材によって形成され、モータハウジング５の前端部を覆うように配置されている。カバー部材４は、後述する電動モータ８の回転角を検出する角度センサ６０（図１３参照）を備える第１回路基板３４（図２参照）などが高密度実装されたベース２８と、ベース２８の前面側に配置される第１回路基板３４等の各部材を保護する覆い部材２９と、コネクタ３３と、を備えている。
　バルブタイミング制御装置のコネクタ３３には、ケーブルＣや信号線ＳＬが接続され、バルブタイミング制御装置とコントローラ９０（図１３参照）とがケーブルＣや信号線ＳＬを介して接続されている。ベース２８の外周縁に設けられたフランジ２８ｆには、円周方向に不等間隔で複数のボス部が設けられている。ボルトが、各ボス部に挿通され、機関本体４９の雌ねじ孔に螺着されることで、カバー部材４が機関本体４９に固定される。
　モータハウジング５は、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円筒状のハウジング本体５ａと、ハウジング本体５ａの前端開口を封止する合成樹脂の非磁性材からなる封止プレート１１と、を備えている。ハウジング本体５ａの内側には、電動モータ８を構成する各部材が収容されている。
　ハウジング本体５ａは、後端側に円板状の隔壁５ｂを有している。隔壁５ｂのほぼ中央には、後述する偏心軸部３９を挿通する軸部挿通孔が形成されている。軸部挿通孔の孔縁には、カムシャフト２の軸方向に平行に突出した円筒状の延出部５ｄが設けられている。隔壁５ｂの前端面外周側には、雌ねじ形成部６が設けられている。
　カムシャフト２は、外周に図示しない吸気弁（または排気弁）を開閉動作させる一気筒当たり２つの駆動カム（不図示）を有している。カムシャフト２の前端部には、フランジ２ａが設けられている。フランジ２ａは、外径が後述する従動回転体９の固定端部９ａの外径よりも僅かに大きく設定されて、各構成部品の組み付け後に、前端面の外周部が大径ボールベアリング４３の内輪の軸方向外端面に当接配置されるようになっている。カムシャフト２と従動回転体９とは、フランジ２ａの前端面が従動回転体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。
　図１に示すように、カムボルト１０の頭部１０ａは、ころ軸受３７の内輪を軸方向から支持している。カムボルト１０の軸部１０ｂの外周には、カムシャフト２の端部から軸方向の内側に向かって形成された雌ねじに螺着する雄ねじが形成されている。
　従動回転体９は、鉄系金属によって一体に形成されている。従動回転体９は、後端側に形成された円板状の固定端部９ａと、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、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とを備えている。
　固定端部９ａは、後端面がカムシャフト２のフランジ２ａの前端面に当接配置されて、カムボルト１０の軸力によってフランジ２ａに軸方向から圧接固定されている。円筒部９ｂは、中央にカムボルト１０の軸部１０ｂが挿通される挿通孔が貫通形成されているとともに、外周側には軸受部材であるニードルベアリング３８が設けられている。
　保持器４１の筒状先端部の周方向のほぼ等間隔位置には、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が形成されている。ローラ保持孔の数（すなわち、ローラ４８の数）は、内歯構成部１９の内歯１９ａの全体の歯数よりも１つ少ない。
　位相変更機構３は、従動回転体９の円筒部９ｂの前端側に配置された電動モータ８と、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とを含む。減速機構は、偏心回転運動を行う偏心軸部３９と、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、中径ボールベアリング４７の外周に設けられたローラ４８と、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保持器４１と一体の従動回転体９と、タイミングスプロケット１の内歯１９ａと、を含む。
　電動モータ８は、ブラシ付きの直流モータであって、回転駆動することによりタイミングスプロケット１に対して従動回転体９を相対回転させる。電動モータ８は、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、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の内周面に固定されたステータと、を備えている。ステータは、複数の永久磁石１４を備えている。
　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する。モータ出力軸１３は、後側の大径部１３ａと、前側の小径部１３ｂとから構成されている。大径部１３ａは、外周に鉄心ロータ１７が固定されている。大径部１３ａの後端側には、減速機構の一部を構成する偏心軸部３９が一体に形成されている。
　小径部１３ｂは、外周に円環部材２０が圧入固定されている。円環部材２０の外周面には、コミュテータ（整流子）７１が軸方向から圧入固定されている。
　鉄心ロータ１７は、電磁鋼板によって形成され、外周側が不図示のコイルの巻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る。コミュテータ７１は、導電材によって円環状に形成されている。コミュテータ７１は、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コイル（不図示）の引き出された巻線の端末が電気的に接続され、複数の磁極を形成する。
　複数の永久磁石１４は、円周方向に等間隔で配置され、円周方向に複数の磁極を有している。永久磁石１４は、その軸方向の位置が鉄心ロータ１７の固定位置よりも前方にオフセット配置されている。すなわち、永久磁石１４は、その軸方向の中心が鉄心ロータ１７の軸方向の中心に対して封止プレート１１側にオフセット配置されている。これによって、永久磁石１４の前端部が、径方向でコミュテータ７１とオーバーラップするように配置されている。
　図３に示すように、モータハウジング５の内周面に固定されたステータ周辺には、樹脂プレート２２と、複数の樹脂製のホルダ２３と、複数のモータブラシ２５と、第１スリップリング２６ａおよび第２スリップリング２６ｂと、を備えている。
　図４は、モータ給電部の拡大斜視図である。図４に示すように、樹脂プレート２２は、絶縁性を有する樹脂材からなる円板状部材であって、封止プレート１１（図３参照）に固着される。図１に示すように、封止プレート１１は、モータハウジング５の前端部内周に形成された凹状段差部にかしめによって位置決め固定されている。
　図４に示すように、複数のホルダ２３は、複数のモータブラシ２５を収容する収容部であり、樹脂プレート２２の内側に設けられている。各ホルダ２３の内部には、径方向に沿って摺動自在に、コイルスプリング２４が配置されている。
　モータブラシ２５は、コイルスプリング２４のばね力（弾性力）によってコミュテータ７１の外周面に向かって押圧され、コミュテータ７１（図１および図２参照）に当接する。
　図５は、図２のＶ部拡大図であり、モータ給電部を前方側から見た部分拡大斜視図である。図２および図５に示すように、第１スリップリング２６ａおよび第２スリップリング２６ｂは同心円環状であり、第１スリップリング２６ａの外径は第２スリップリング２６ｂの内径に比べて小さい。第１スリップリング２６ａおよび第２スリップリング２６ｂは、それぞれ銅合金等の導体からなる。なお、第１スリップリング２６ａおよび第２スリップリング２６ｂを総称してスリップリング２６とも記す。
　スリップリング２６は、樹脂プレート２２の前端面側に、露出した状態で埋設固定されている。第１スリップリング２６ａは第２スリップリング２６ｂの内側に配置されており、第１スリップリング２６ａと第２スリップリング２６ｂとによって、内外二重の円環状を呈している。図４に示すように、各モータブラシ２５は、対応するスリップリング２６に、ハーネス２７によって電気的に接続されている。
　図２に示すように、カバー部材４のベース２８には、一対の給電用ブラシ３１が収容される一対の矩形状の開口部３０が設けられている。一対の給電用ブラシ３１は、第１回路基板３４および給電用リードを介してコネクタ３３の端子３３ｔに電気的に接続されている。コネクタ３３の端子３３ｔは、ケーブルＣを介してコントローラ９０（図１３参照）に接続される。コントローラ９０は、ケーブルＣを介して電源装置９５（図１３参照）に接続されている。
　図２に示すように、一対の給電用ブラシ３１は、ほぼ水平方向（電動モータ８の軸方向）に延在する直方体形状とされ、ベース２８の開口部３０内において、電動モータ８の軸方向へ摺動自在に保持されている。一対の給電用ブラシ３１は、一方が第１スリップリング２６ａに軸方向から当接され、他方が第２スリップリング２６ｂに軸方向から当接される。一対の給電用ブラシ３１は、一対のスリップリング２６とともに給電機構の一部を構成している。
　各給電用ブラシ３１は、ベース２８に配設された一対のトーションスプリング３２のばね力（弾性力）によって、各スリップリング２６に向けて付勢されている。これにより、各給電用ブラシ３１が、各スリップリング２６に当接する。
　機関運転時には、電源装置９５およびコントローラ９０（図１３参照）からコネクタ３３の端子３３ｔ、給電用ブラシ３１、スリップリング２６、モータブラシ２５、およびコミュテータ７１を介して電動モータ８に給電される。
　これにより、図１に示すモータ出力軸１３が回転駆動され、減速機構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。モータ出力軸１３は、ころ軸受３７とニードルベアリング３８を介して、カムシャフト２の軸受として機能している。
　図６は、図１のＶＩ－ＶＩ線切断断面図であり、図７は、減速機構の構成を説明する断面斜視図である。図６に示すように、タイミングスプロケット１の内歯１９ａは、トロコイド曲線と呼ばれる波形状であり、円周方向にＮ個形成されている。図７に示すように、モータ出力軸１３は、偏心軸部３９のカム面の軸心が、電動モータ８の中心軸ＣＬから径方向に僅かに偏心しており、中径ボールベアリング４７を電動モータ８の中心軸ＣＬに対して偏心させる。
　中径ボールベアリング４７がタイミングスプロケット１に対して偏心運動し、ローラ４８が波形状の接触面である内歯１９ａを転がることにより、従動回転体９に回転力が低騒音・低振動で伝達される。このときの減速比は、モータ出力軸１３の回転に対して、１：Ｎ－１となる。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（または排気弁）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。
　図３に示すように、カムシャフト２のフランジ２ａには、スプロケット本体１ａのストッパ凸部１ｆが係入する係止部であるストッパ凹溝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１ｆの両端縁が周方向の対向面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。このストッパ凸部１ｆとストッパ凹溝２ｂによってストッパ機構が構成されている。これによって、カムシャフト２のカムが内燃機関の吸気弁（または排気弁）を開閉作動させる。
　バルブタイミング制御装置の動作について説明する。機関のクランクシャフト（不図示）が回転駆動するとタイミングチェーン（不図示）を介してタイミングスプロケット１が回転して、その回転力が内歯構成部１９を介してモータハウジング５に伝わり、電動モータ１２が同期回転する。一方、内歯構成部１９の回転力が、ローラ４８から保持器４１を経由してカムシャフト２に伝達される。これによって、カムシャフト２のカム（不図示）が図示しない吸気弁（または排気弁）を開閉作動させる。
　機関始動後の所定の機関運転時には、電源装置９５に接続されたコントローラ９０から給電用ブラシ３１、スリップリング２６、モータブラシ２５、コミュテータ７１などを介して電動モータ８のコイル（不図示）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。
　すなわち、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の各ローラ保持孔で径方向へガイドされながら内歯構成部１９の一の内歯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の転接によってモータ出力軸１３の回転が減速されつつ従動回転体９に回転力が伝達される。このときの減速比は、ローラ４８の個数などによって任意に設定することが可能である。
　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（または排気弁）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。
　コントローラ９０は、図示しない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て、機関制御を行う。コントローラ９０は、コイル（不図示）に通電してモータ出力軸１３の回転制御を行い、減速機構を介してカムシャフト２のタイミングスプロケット１に対する相対回転位相を制御する。
　本実施の形態では、カムシャフト２の位相を制御するために、カムシャフト２の回転角度を検出する磁気式の角度センサ６０（図１３参照）が設けられている。以下、角度センサ６０（図１３参照）の構成について説明する。なお、機関本体４９に固定される各構成部材（カバー部材４、第１回路基板３４等）の組立体を固定装置８１と定義する。電動モータ８を含み、固定装置８１に対し、相対的に回転する構成部材の組立体を回転装置８２と定義する。また、カムシャフト２と、カムシャフト２に接続されたカムボルト１０とで構成される軸状の組立体を、回転装置８２の回転軸であるシャフトＳと定義する。
　図２に示すように、角度センサ６０は、固定センサ部６１と、回転センサ部６２とを有している。固定センサ部６１は、カバー部材４に固着された第１回路基板３４に実装されている。回転センサ部６２は、シャフトＳの端部、すなわちカムボルト１０の頭部１０ａに固着された第２回路基板６５に実装されている。回転センサ部６２と、固定センサ部６１とは対向して、近接配置されている。
　図８は、固定センサ部の構成を示す図である。図８に示すように、固定センサ部６１は、円環状の励磁コイル７２と、複数の検出コイル７３ａ，７３ｂ，７３ｃと、処理回路７４と、を有している。図示しないが、処理回路７４は、励磁コイル７２に交流電流を流すための発振回路と、複数の検出コイル７３ａ，７３ｂ，７３ｃの出力から回転装置８２の回転角を演算する演算処理回路と、を有している。処理回路７４で演算された回転角の情報は、信号線ＳＬ（図１３参照）を介してコントローラ９０に出力される。
　図９は、回転センサ部の構成を示す図である。図９に示すように、回転センサ部６２は、無給電コイル７５を有している。
　図８に示すように、複数の検出コイル７３ａ，７３ｂ，７３ｃは、励磁コイル７２の内側に周方向（回転装置８２の回転方向）に６０度毎の周期で繰り返される６個の蛇行コイルからなり、各検出コイル７３ａ，７３ｂ，７３ｃはそれぞれ２０度位相がシフトされた構成となっている。
　図１０は、各検出コイルを、直線方向に模擬的に展開した展開図である。各検出コイル７３ａ，７３ｂ，７３ｃは、出力端Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３から始まって８の字コイルを形成するようにクロスしながら戻る１つの閉ループとなっている。各検出コイルの閉ループはクロス部を境にして位相が夫々逆になる６個のコイル領域の組み合わせからなる。６個のコイル領域はそれぞれ同じコイル面積になっており、同相３個と逆相３個のそれぞれの同相および逆相の合計コイル面積は等しくなっている。
　このように検出コイルを構成することにより、電磁誘導結合ロータの影響が無い状態（ゼロ回転）では励磁コイル７２から発生する励磁界による各検出コイルの閉ループを鎖交する磁束が同相および逆相にてキャンセルすることから出力端Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の出力（誘導起電圧）がゼロとなる。また、外部からの電磁誘導ノイズに関しても同様にキャンセルし、影響を受けないことから外部ノイズに強い構成となっている。
　図１１は、固定センサ部と回転センサ部とを軸方向から見た位置関係を示す図であり、検出コイル７３ｂ，７３ｃの図示は省略している。回転中心軸ＣＬの周りに無給電コイル７５が形成された回転装置８２が回転する。
　励磁コイル７２には、処理回路７４内の発振回路からの高周波電流７８が反時計方向に流れ、励磁コイル７２の内部には紙面裏側から表側に至る励磁界が発生する。これに対して、近接配置された無給電コイル７５には、励磁コイル７２の励磁界による渦電流効果による逆起電力が働き、図示時計方向に電流７９が流れる。従って、無給電コイル７５の内部領域では、励磁コイル７２の励磁界をキャンセルする方向に磁界が発生する。
　図１１に示すように、検出コイル７３ａと無給電コイル７５が一部にて重なり合う状態では、検出コイル７３ａの閉ループを鎖交する同相および逆相の磁束にアンバランスが生じて検出コイル７３ａの出力端Ｓ１には出力（誘導起電圧）が発生する。出力は、検出コイル７３ａの同相および逆相の閉ループと無給電コイル７５の重なり状態（無給電コイル領域を除いた同相と逆相の閉ループ面積差）により変化する。
　図１２は、各検出コイルの出力端の出力を示す図である。図示するように、３相出力は、回転装置８２の回転角に対して正弦波となり、各出力は２０度の位相が異なる。出力Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３の出力値を処理回路７４にて比較することにより回転角６０度の領域にて回転角を計測することができる。
　このように、本実施の形態では、励磁コイル７２からの信号で無給電コイル７５を駆動し、検出コイル７３ａ，７３ｂ，７３ｃと無給電コイル７５の電磁誘導結合度の変化により検出コイル７３ａ，７３ｂ，７３ｃで検出される信号位相が変化することを利用し、カムシャフト２の角度を求める。
　このような磁気式の角度センサ６０を用いる場合、励磁コイル７２により励磁界が発生するため、なんら対策を施さないと、角度センサ６０に近接して配置されるスリップリング２６に励磁コイル７２の励磁界による渦電流効果による逆起電力が働き、電流が流れることになる。すなわち、スリップリング２６の中心軸に交番する磁束が鎖交するため、レンツの法則によりスリップリング２６に磁束を妨げる向きに電流が流れることにより、角度センサ６０への駆動用信号の周波数成分の信号がノイズとなってケーブルＣを介してコントローラ９０側に流出してしまう。ノイズを抑制するために、フィルタを用いることも考えられるが、電動モータ８をパルス幅変調方式で駆動する場合などに効率が低下してしまうおそれがある。
　そこで、本実施の形態では、回転装置８２の回転中心軸方向におけるスリップリング２６と固定センサ部６１との間に、導体からなる環状のガードリングを設けた。なお、本明細書でスリップリング２６と固定センサ部６１との間とは、スリップリング２６の軸方向後端面から固定センサ部６１の軸方向前端面までの間のことを指す。第１の実施の形態では、図２および図５に示すように、樹脂プレート２２の前面、すなわちカバー部材４に対向する面において、小径の第１スリップリング２６ａの内周側、かつ、回転センサ部６２の外周側に、第１ガードリング９１を設けた。第１ガードリング９１は、スリップリング２６と同じ材料である銅合金等の導体からなり、樹脂プレート２２に埋設固定されている。
　第１スリップリング２６ａ、第２スリップリング２６ｂおよび第１ガードリング９１は、それぞれ円環状であり、中心が一致するように配置されている。スリップリング２６は、給電用ブラシ３１との接触面を確保するため、幅広に形成されているのに対し、第１ガードリング９１は径方向の幅寸法がスリップリング２６に比べて小さい。第１スリップリング２６ａ、第２スリップリング２６ｂおよび第１ガードリング９１は、円板状の樹脂プレート２２の一方の面に配設されている。本実施の形態では、電動モータ８の中心軸である回転装置８２の中心軸ＣＬに直交する仮想的な一平面上に、第１スリップリング２６ａ、第２スリップリング２６ｂおよび第１ガードリング９１が位置するように配置されている。これにより、樹脂プレート２２への各リングの取付け作業性の向上が図られている。たとえば、第１ガードリング９１は、第１スリップリング２６ａおよび第２スリップリング２６ｂと同時にエッチングなどで形成することができる。なお、エッチングを行う場合、単一の素材を用いるため、エッチングにより形成された第１ガードリング９１および第１スリップリング２６ａ、第２スリップリング２６ｂは、それぞれ厚みが同じになる。
　図１３および図１４（ａ）を参照して、第１ガードリング９１によるノイズ低減効果について説明する。図１３は、第１の実施の形態に係るバルブタイミング制御装置の側面模式図である。図１３では、電動モータ８に電力を供給する給電機構を構成する複数の構成部材のうちの一部、および、角度センサ６０を構成する各構成部材を模式的に表している。図１４（ａ）は、第１の実施の形態に係る第１ガードリング９１の構成および第１ガードリング９１、スリップリング２６、および回転センサ部６２を構成する無給電コイル７５の位置関係を模式的に示す図である。
　固定センサ部６１の励磁コイル７２に駆動信号を出力することで励磁界が発生すると、固定センサ部６１と回転センサ部６２との間の磁束Ａにより第１ガードリング９１に電流が流れるため、第１ガードリング９１により磁束Ａとは逆向きの磁束Ｂが発生する。これにより、スリップリング２６内の磁束の鎖交数を低減することができ、スリップリング２６に電流が流れることを抑制できる。つまり、本実施の形態では、第１ガードリング９１にレンツの法則により磁束を妨げる向きに電流が流れ、第１ガードリング９１から軸方向を見た磁束の鎖交数が減少し、結果的にスリップリング２６に流れる電流を減少させるというシールド効果を得ることができる。この結果、ノイズの発生を抑えることができる。
　なお、図１３に示すように、第１ガードリング９１の内周から回転センサ部６２を構成する無給電コイル７５の外周縁までの径方向の距離である最短距離ｘ２は、第１ガードリング９１の外周から第１スリップリング２６ａの内周までの径方向の距離である最短距離ｘ１よりも大きくなるように、第１ガードリング９１が配置されている（ｘ１＜ｘ２）。第１ガードリング９１を回転センサ部６２から離隔させることで、第１ガードリング９１により生成される磁束Ｂが、角度センサ６０の検出精度に与える影響を低減できる。
　上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）バルブタイミング制御装置は、機関本体４９に固定された固定装置８１と、電動モータ８を有し、固定装置８１に対して回転する回転装置８２とを備えている。回転装置８２には、環状のスリップリング２６が設けられ、固定装置８１には、スリップリング２６に接触して電動モータ８に給電する給電用ブラシ３１が設けられている。バルブタイミング制御装置は、磁束の変化により回転装置８２の回転角度を検出する磁気式の角度センサ６０を備えている。角度センサ６０は、回転装置８２のシャフトＳに設けられた回転センサ部６２と、回転センサ部６２に対向して固定装置８１に設けられた固定センサ部６１とを有している。回転装置８２の回転中心軸（ＣＬ）方向におけるスリップリング２６と固定センサ部６１との間であって、スリップリング２６の内周側には、導体からなる環状の第１ガードリング９１が設けられている。
　これにより、第１ガードリング９１には、磁気式の角度センサ６０により生成される磁束Ａを妨げる向きに電流が流れ、磁束Ａとは反対向きの磁束Ｂが生成されるため、第１ガードリング９１から軸方向を見た磁束の鎖交数が減少し、結果的にスリップリング２６において磁束Ａを妨げる向きの電流を低減できる。つまり、第１ガードリング９１によってシールド効果を発揮することができるので、磁気式の角度センサ６０の動作に起因したノイズの発生を抑制できる。
（２）スリップリング２６および第１ガードリング９１は、固定装置８１に対向する回転装置８２の端面に設けられている。このため、スリップリング２６および第１ガードリング９１の製作性を向上できる。
（３）第１ガードリング９１の外形を円形状とした。これにより、第１ガードリング９１を多角形状とする場合に比べて、ノイズ低減効果を向上できる。また、製作性の向上を図ることもできる。
（４）第１ガードリング９１および第１スリップリング２６ａ、第２スリップリング２６ｂは、それぞれ同心状に形成されている。これにより、第１ガードリング９１の中心を、スリップリング２６の中心からずれた位置に配置させる場合に比べて、ノイズ低減効果を向上できる。また、製作性の向上を図ることもできる。
（５）回転センサ部６２は、回転装置８２のシャフトＳの端部に固定され、第１ガードリング９１の内周から回転センサ部６２までの距離ｘ２は、第１ガードリング９１の外周から第１スリップリング２６ａの内周までの距離ｘ１よりも大きい。これにより、第１ガードリング９１により生成される磁束Ｂが、角度センサ６０の検出精度に与える影響を低減できる。
（６）第１ガードリング９１の材料と、スリップリング２６の材料が同じであるので、製作性が向上する。たとえば、第１ガードリング９１、第１スリップリング２６ａおよび第２スリップリング２６ｂを同時にエッチングなどで形成することができる。
（７）第１ガードリング９１および第１スリップリング２６ａ、第２スリップリング２６ｂのそれぞれの厚みを同じにした。これにより、エッチングを行う際、厚みが均一な単一の素材を用いることができ、素材を複雑な形状にする必要がなく、製作性を向上できる。
－第１の実施の形態の変形例１－
　第１の実施の形態を次のように変形して実施することもできる。
　図１４（ｂ）は、図１４（ａ）と同様の図であり、第１の実施の形態の変形例１に係る第１ガードリングの構成および第１ガードリング、スリップリング、および回転センサ部を構成する無給電コイルの位置関係を模式的に示す図である。図１４（ｂ）に示すように、第１の実施の形態の変形例１では、２つの第１ガードリング９１ａ，９１ｂを備えている。第１ガードリング９１ａ，９１ｂは、同心円環状に配置されている。このように、ガードリングを複数設けることで、上述した実施の形態に比べて、よりノイズを低減することができる。なお、ガードリングの個数は、角度センサ６０の仕様等を考慮して、ノイズ低減効果が十分に発揮できるように決定される。たとえば、ガードリングの断面積が小さく、抵抗が大きくなる場合、ガードリングを複数設けることが好ましい。なお、複数のガードリングを、それぞれ同心状に形成することで、各ガードリングの中心がずれて配置されている場合に比べて、ノイズ低減効果を向上できる。
－第１の実施の形態の変形例２－
　第１の実施の形態を次のように変形して実施することもできる。
　図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、図１４（ａ）と同様の図であり、第１の実施の形態の変形例２に係る第１ガードリングの構成および第１ガードリング、スリップリング、および回転センサ部を構成する無給電コイルの位置関係を模式的に示す図である。図１５（ａ）に示すように、第１の実施の形態の変形例２では、第１ガードリング９１ｃが多角形（図示では八角形）の環状である。このように、第１ガードリング９１ｃの外形を多角形状にした場合であっても、上述した実施の形態と同様の作用効果を奏する。なお、図１５（ｂ）に示すように、二重のガードリング９１ｃ，９１ｄを多角形状とすることもできる。
－第２の実施の形態－
　図１６を参照して第２の実施の形態に係るバルブタイミング制御装置について説明する。図中、第１の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第１の実施の形態との相違点について詳しく説明する。図１６は、図１３と同様の図であり、第２の実施の形態に係るバルブタイミング制御装置の側面模式図である。
　第２の実施の形態では、固定センサ部６１を構成する励磁コイル７２（図８参照）の外周側、かつ、小径の第１スリップリング２６ａの内周側に、第２ガードリング９２が設けられている。第２ガードリング９２は、銅合金等の導体からなり、固定装置８１の第１回路基板３４に実装されている。
　第２ガードリング９２は、たとえば、エッチングにより、励磁コイル７２および各検出コイル７３ａ，７３ｂ，７３ｃ（図８参照）と同時に形成することができる。第２ガードリング９２、励磁コイル７２および各検出コイル７３ａ，７３ｂ，７３ｃの素材を共通にできるので、コストの低減を図ることができる。なお、エッチングを行う場合、単一の素材を用いるため、エッチングにより形成された第２ガードリング９２および励磁コイル７２および各検出コイル７３ａ，７３ｂ，７３ｃは、それぞれ厚みが同じになる。
　このような第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏し、さらにシールド効果を高めることができる。
　なお、第２の実施の形態においても、第１の実施の形態の変形例１や変形例２に示すように、第２ガードリング９２を複数設け、多重構造としてもよいし、第２ガードリング９２の外形を多角形状としてもよい。固定装置８１の第１回路基板３４に第２ガードリング９２を設ける場合、第１回路基板３４の形状に合わせて多角形状とすることで低コスト化を図ることができる。
－第３の実施の形態－
　図１７を参照して第３の実施の形態に係るバルブタイミング制御装置について説明する。図中、第２の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第２の実施の形態との相違点について詳しく説明する。図１７は、図１３や図１６と同様の図であり、第３の実施の形態に係るバルブタイミング制御装置の側面模式図である。
　本実施の形態では、内燃機関の吸気バルブ用の回転装置８２Ｉと、内燃機関の排気バルブ用の回転装置８２Ｅと、を備えている。固定装置８１は、吸気バルブ用と排気バルブ用とで共通である。本実施の形態では、コントローラ９０が固定装置８１に実装されている。
　固定装置８１のカバー部材４には、吸気バルブ用の第１回路基板３４Ｉと、排気バルブ用の第１回路基板３４Ｅが取り付けられ、各第１回路基板３４Ｉ，３４Ｅに固定センサ部６１が実装されている。コントローラ９０からの駆動信号は、給電用ブラシ３１Ｉを介してスリップリング２６ａＩ，２６ｂＩのそれぞれに供給される。コントローラ９０はケーブルＣで第１回路基板３４Ｅに接続されており、コントローラ９０からの駆動信号は、ケーブルＣおよび給電用ブラシ３１Ｅを介してスリップリング２６ａＥ，２６ｂＥのそれぞれに供給される。
　角度センサ６０およびガードリング９１，９２の構成は、第２の実施の形態と同じであるので、説明を省略する。このような第３の実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様の作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
（８）吸気バルブ用の回転装置８２Ｉと、排気バルブ用の回転装置８２Ｅを駆動させるコントローラ９０やカバー部材４を共通にできる。部品を共通化できるので、コストの低減を図ることができる。
　次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（変形例１）
　上述した実施の形態では、エッチングによりガードリングおよびスリップリングを形成する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、第１の実施の形態において、予め環状に形成した第１ガードリング９１および第１スリップリング２６ａ、第２スリップリング２６ｂを接着剤により、樹脂プレート２２に接着し、各リングが中心軸ＣＬに直交する仮想的な一平面上に位置するように、各リングを配置してもよい。この場合、第１ガードリング９１と第１スリップリング２６ａおよび第２スリップリング２６ｂの厚みは、それぞれ異なっていてもよい。また、第２の実施の形態において、予め環状に形成した第２ガードリング９２を接着剤により、第１回路基板３４に接着してもよい。この場合、第２ガードリング９２と励磁コイル７２および各検出コイル７３ａ，７３ｂ，７３ｃの厚みは、それぞれ異なっていてもよい。
（変形例２）
　上述した実施の形態では、第１スリップリング２６ａ、第２スリップリング２６ｂおよび第１ガードリング９１を同心状に配置する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。第１ガードリング９１の中心をシャフトＳの中心軸ＣＬからずれた位置に配置させてもよい。同様に、第２ガードリング９２の中心をシャフトＳの中心軸ＣＬからずれた位置に配置させてもよい。
（変形例３）
　上述した実施の形態では、ガードリングの外形が円形や多角形である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。少なくとも環状、すなわち閉ループ状であればよく、楕円形状や湾曲部と直線部とが組み合わされた形状であってもよい。
（変形例４）
　第２の実施の形態では、ガードリングを固定装置８１と回転装置８２のそれぞれに設ける例について説明したが、ガードリングを固定装置８１における固定センサ部６１の外周側にのみ設けてもよい。ガードリングは、シャフトＳの中心軸（ＣＬ）方向において、励磁コイル７２に近いほど高いシールド効果が得られるため、このような変形例によれば、第１の実施の形態に比べ、高いシールド効果が得られる。
（変形例５）
　上述した実施の形態では、回転装置８２にスリップリング２６を設け、固定装置８１に給電用ブラシ３１を設ける例について説明したが、本発明はこれに限定されない。固定装置８１にスリップリング２６を設け、回転装置８２に給電用ブラシ３１を設けてもよい。
　上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
　次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
　日本国特許出願２０１６年第１０８６８５号（２０１６年５月３１日出願）
　１　タイミングスプロケット、１ａ　スプロケット本体、１ｂ　ギア部、１ｆ　ストッパ凸部、２　カムシャフト、２ａ　フランジ、２ｂ　ストッパ凹溝、２ｃ，２ｄ　対向面、３　位相変更機構、４　カバー部材、５　モータハウジング、５ａ　ハウジング本体、５ｂ　隔壁、５ｄ　延出部、６　雌ねじ形成部、８　電動モータ、９　従動回転体、９ａ　固定端部、９ｂ　円筒部、１０　カムボルト、１０ａ　頭部、１０ｂ　軸部、１１　封止プレート、１２　電動モータ、１３　モータ出力軸、１３ａ　大径部、１３ｂ　小径部、１４　永久磁石、１７　鉄心ロータ、１９　内歯構成部、１９ａ　内歯、２０　円環部材、２１　保持プレート、２２　樹脂プレート、２３　ホルダ、２４　コイルスプリング、２５　モータブラシ、２６　スリップリング、２７　ハーネス、２８　ベース、２８ｆ　フランジ、２９　覆い部材、３０　開口部、３１　給電用ブラシ、３２　トーションスプリング、３３　コネクタ、３３ｔ　端子、３４　第１回路基板、３７　ころ軸受、３８　ニードルベアリング、３９　偏心軸部、４１　保持器、４３　大径ボールベアリング、４７　中径ボールベアリング、４８　ローラ、４９　機関本体、５０　軸受、６０　角度センサ、６１　固定センサ部、６２　回転センサ部、６５　第２回路基板、７１　コミュテータ、７２　励磁コイル、７３ａ，７３ｂ，７３ｃ　検出コイル、７４　処理回路、７５　無給電コイル、７８　高周波電流、７９　電流、８１　固定装置、８２　回転装置、９０　コントローラ、９１　第１ガードリング、９２　第２ガードリング、９５　電源装置、ＣＬ　中心軸、Ｃ　ケーブル、Ｓ　シャフト、ＳＬ　信号線

Claims (11)

  1. 　機関本体に固定された固定装置と、
    　電動モータを有し、前記固定装置に対して回転する回転装置と、
    　前記回転装置および前記固定装置のうちの一方に設けられた環状のスリップリングと、
    　前記回転装置および前記固定装置のうちの他方に設けられ、前記スリップリングに接触して前記電動モータに給電するブラシと、
    　前記回転装置のシャフトに設けられた回転センサ部、および前記回転センサ部に対向して前記固定装置に設けられた固定センサ部を有し、磁束の変化により前記回転装置の回転角度を検出する磁気式角度センサと、
    　前記回転装置の回転中心軸方向における前記スリップリングと前記固定センサ部との間であって、前記スリップリングの内周側に設けられた、導体からなる環状のガードリングと、
    　を備えるバルブタイミング制御装置。
  2. 　請求項１に記載のバルブタイミング制御装置において、
    　前記スリップリングおよび前記ガードリングは、前記固定装置に対向する前記回転装置の端面に設けられている、バルブタイミング制御装置。
  3. 　請求項１に記載のバルブタイミング制御装置において、
    　前記ガードリングは、前記固定装置における前記固定センサ部の外周側に設けられている、バルブタイミング制御装置。
  4. 　請求項１に記載のバルブタイミング制御装置において、
    　前記ガードリングの外形は、円形状または楕円形状である、バルブタイミング制御装置。
  5. 　請求項１に記載のバルブタイミング制御装置において、
    　前記ガードリングの外形は、多角形状である、バルブタイミング制御装置。
  6. 　請求項１に記載のバルブタイミング制御装置において、
    　前記ガードリングおよび前記スリップリングはそれぞれ同心状に形成されている、バルブタイミング制御装置。
  7. 　請求項１に記載のバルブタイミング制御装置において、
    　複数の前記ガードリングを有している、バルブタイミング制御装置。
  8. 　請求項７に記載のバルブタイミング制御装置において、
    　前記複数のガードリングはそれぞれ同心状に形成されている、バルブタイミング制御装置。
  9. 　請求項１に記載のバルブタイミング制御装置において、
    　前記回転センサ部は、前記回転装置のシャフトの端部に固定され、
    　前記ガードリングの内周から前記回転センサ部までの距離は、前記ガードリングの外周から前記スリップリングの内周までの距離よりも大きい、バルブタイミング制御装置。
  10. 　請求項１に記載のバルブタイミング制御装置において、
    　前記ガードリングの材料と、前記スリップリングの材料は同じである、バルブタイミング制御装置。
  11. 　請求項１に記載のバルブタイミング制御装置において、
    　前記ガードリングの厚みと、前記スリップリングの厚みは同じである、バルブタイミング制御装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110601456A (zh) * 2019-09-19 2019-12-20 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 永磁同步电机组件及加载惯性稳定平台

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007060734A (ja) * 2005-08-22 2007-03-08 Mitsubishi Electric Corp 回転電機
JP2013211935A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Mitsubishi Electric Corp 回転電機及び回転子位置検出センサ
WO2015045542A1 (ja) * 2013-09-26 2015-04-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP2016089690A (ja) * 2014-11-04 2016-05-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007060734A (ja) * 2005-08-22 2007-03-08 Mitsubishi Electric Corp 回転電機
JP2013211935A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Mitsubishi Electric Corp 回転電機及び回転子位置検出センサ
WO2015045542A1 (ja) * 2013-09-26 2015-04-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP2016089690A (ja) * 2014-11-04 2016-05-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110601456A (zh) * 2019-09-19 2019-12-20 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 永磁同步电机组件及加载惯性稳定平台

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