WO2021085358A1 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

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WO2021085358A1
WO2021085358A1 PCT/JP2020/040041 JP2020040041W WO2021085358A1 WO 2021085358 A1 WO2021085358 A1 WO 2021085358A1 JP 2020040041 W JP2020040041 W JP 2020040041W WO 2021085358 A1 WO2021085358 A1 WO 2021085358A1
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WO
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valve timing
cage
combustion engine
control device
internal combustion
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Application number
PCT/JP2020/040041
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English (en)
French (fr)
Inventor
淳史 山中
Original Assignee
日立Astemo株式会社
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-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
    • F01L1/344Valve-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
    • F01L1/352Valve-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 using bevel or epicyclic gear

Definitions

  • the present invention relates to a valve timing control device for an internal combustion engine.
  • This valve timing control device transmits the rotational driving force from the electric motor to the camshaft via a roller reducer having a plurality of rollers provided between the eccentric shaft and the plurality of internal teeth. There is. As a result, the relative rotation position of the camshaft with respect to the sprocket is controlled, and the opening / closing timing of the intake valve and the exhaust valve is changed according to the engine operating state.
  • a driven rotating member fixed to a camshaft and a cage for holding the plurality of rollers are integrally formed of, for example, an iron-based metal.
  • the driven member and the roller cage are formed separately, and these are combined to reduce the manufacturing cost.
  • roller cage and the driven member are formed as separate bodies, and both of them are joined by, for example, press-fitting, welding, or a plurality of bolts.
  • the joining work becomes complicated, which causes a decrease in the efficiency of the joining work.
  • the present invention has been devised in view of the above-mentioned conventional technical problems.
  • a cage and a driven rotating body separately formed by a cam bolt, the entire structure can be simplified and the joining work can be performed.
  • One of the purposes is to provide a valve timing control device that can improve the performance.
  • One of the preferred embodiments is a disk-shaped base portion having a through hole in the center, and an annular cage portion integrally provided on the outer peripheral portion of the base portion and having a plurality of holding holes for holding a plurality of rollers.
  • a cage with It is provided with a driven rotating body that is provided so as to be rotatable relative to the driving rotating body, is in contact with the base portion from the axial direction, and can be fixed to the camshaft together with the cage by a cam bolt that inserts a through hole. It is characterized by.
  • the overall structure of the driven rotating body and the cage can be simplified, and the work of connecting the driven rotating body and the cage becomes easy.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. It is an enlarged view of the main part of the valve timing control device shown in FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. It is an enlarged view of the main part of the valve timing control device shown in FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. It is an enlarged view of the main part of the valve timing control device shown in FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. It is an enlarged view of the main part of the valve timing control device shown in FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. It is an enlarged view of the main part of the valve timing control device shown in FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. It is an enlarged view of the main part of the valve timing control device shown in FIG.
  • FIG. 1 is a partial vertical sectional view on the speed reducer side showing the valve timing control device in the present embodiment
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the main components used in the present embodiment
  • FIG. 3 is A in FIG. A cross-sectional view taken along the line A
  • FIG. 4 is an enlarged view of a main part of the valve timing control device shown in FIG.
  • valve timing control device is rotatably supported on a timing sprocket 1 (hereinafter referred to as a sprocket 1) which is a drive rotating body and a bearing bracket 02 on a cylinder head 01. It is provided with a camshaft 2 and a phase changing mechanism 3 which is arranged between the sprocket 1 and the camshaft 2 and changes the relative rotation phases of the two 1 and 2 according to the engine operating state.
  • a timing sprocket 1 hereinafter referred to as a sprocket 1
  • a phase changing mechanism 3 which is arranged between the sprocket 1 and the camshaft 2 and changes the relative rotation phases of the two 1 and 2 according to the engine operating state.
  • the entire sprocket 1 is formed in an annular shape by an iron-based metal which is a metal material, and is integrally provided on the outer periphery of the sprocket body 1a which is a cylindrical body and the sprocket body 1a and is wound around the outer periphery. It includes a gear portion 1b that receives a rotational force from a crankshaft of an internal combustion engine via a timing chain (not shown).
  • a chain case (not shown) connected to the cylinder block of the internal combustion engine and the cylinder head 01 is provided on the outer circumference of the sprocket 1.
  • the sprocket body 1a integrally has an annular internal gear 5 forming a part of the speed reducer 13, which will be described later, at one end (front end) in the direction of the rotation axis.
  • the internal gear 5 is integrally provided on the sprocket body 1a, and a plurality of corrugated internal teeth 5a are formed on the inner peripheral surface.
  • the sprocket body 1a is provided with a bearing recess 10 forming a part of the slide bearing mechanism 6 at a position opposite to each internal tooth 5a on the inner peripheral surface in the rotation axis direction.
  • the slide bearing mechanism 6 bearings the entire sprocket 1 so as to be relatively rotatable with the journal portion 11 provided on the outer periphery of the driven member 9 described later, which is fixed to one end portion 2a in the rotation axis direction of the camshaft 2. ..
  • Eight bolt insertion holes 1c are formed through the sprocket body 1a and the internal gear 5 at equidistant positions in the circumferential direction along the axial direction.
  • a holding plate 8 which is a rear plate is fixed to the rear end surface on the opposite side in the rotation axis direction from the internal gear 5 of the sprocket body 1a.
  • the holding plate 8 is formed in an annular shape by a plate material of an iron-based metal which is a metal material, and the outer diameter is set to be substantially the same as the outer diameter of the sprocket body 1a.
  • the holding plate 8 is arranged so that a central hole 8a is formed through the center and the inner peripheral portion 8b on the central hole 8a side covers one end opening on the camshaft 2 side of the bearing recess 10 of the slide bearing mechanism 6. Has been done.
  • the portion serving as the hole edge of the central hole 8a is located inside the tooth bottom surface of each internal tooth 5a of the internal gear 5.
  • the holding plate 8 is integrally provided with a stopper convex portion 8c protruding in the radial direction, that is, in the central axis direction, at a predetermined position on the inner peripheral edge of the central hole 8a.
  • the stopper convex portion 8c is formed in a substantially trapezoidal shape, and the tip surface is formed in an arc shape along the arcuate inner peripheral surface of the stopper concave groove 19c of the adapter 19, which will be described later.
  • the holding plate 8 is formed with eight female screw holes 8d to which the male screw portion 7a at the tip of the shaft portion of each bolt 7 is screwed at a position corresponding to each bolt insertion hole 1c.
  • a front plate 15 is provided on the front end surface of the sprocket body 1a on the internal gear 5 side.
  • the front plate 15 is formed by punching, for example, an iron-based metal plate into a disk shape by press molding, and has an outer circumference bolted to the front end surface of the sprocket body 1a.
  • Eight bolt insertion holes 15d are formed through the fixed portion 15a at equidistant positions in the circumferential direction.
  • the bolt insertion holes 15d are formed corresponding to the bolt insertion holes 1c of the sprocket body 1a, and the shaft portions of the eight bolts 7 described above are inserted into the bolt insertion holes 15d.
  • the first portion 15b is formed on the same plane as the fixing portion 15a, and the inner surface on the camshaft 2 side is a slight gap S with the tip surface of the cage portion 24b described later of the cage 24. They are arranged so as to face each other.
  • the second portion 15c is bent and deformed in a crank concave shape toward the camshaft 2 side, and a large-diameter through hole 15e through which the cam bolt 14 is inserted is formed in the center.
  • the inner surface of the second portion 15c on the camshaft 2 side faces the one end surface of the outer ring 22b of the ball bearing 22, which will be described later, with a slight gap S1.
  • two positioning pins 28a and 28b are inserted into each side of the two bolt insertion holes 1c of the sprocket body 1a and the corresponding two female screw holes 8d of the holding plate 8.
  • Small holes 1d and 8e for positioning are provided, respectively.
  • the holding plate 8 is positioned in the circumferential direction and the axial direction with respect to the sprocket 1.
  • the camshaft 2 has two drive cams per cylinder that open and operate an intake valve (not shown) on the outer circumference. Further, the camshaft 2 is integrally provided with a flange portion 2b for axially positioning via the bearing bracket 02 at one end portion 2a in the rotation axis direction.
  • the camshaft 2 has an insertion hole 2c formed along the direction of the internal axis from the tip surface of one end 2a.
  • a shaft portion 14b of the cam bolt 14, which will be described later, is inserted into the insertion hole 2c, and a female screw portion 2d to which the male screw portion 14c of the cam bolt 14 is fastened is formed on a part of the inner peripheral surface on the tip side.
  • a cylindrical groove 2e is provided on the edge side of the insertion hole 2c of the camshaft 2.
  • an oil supply passage 34 forming a part of a lubricating oil supply mechanism described later for allowing lubricating oil to flow is formed.
  • a positioning pin 26 for positioning the camshaft 2, the driven member 9, the adapter 19 and the cage 24, which will be described later, in the rotational direction is press-fitted from the rotation axis direction. It is fixed.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the driven member 9, the adapter 19, and the cage 24, where A is a perspective view seen from the cage 24 side, B is a perspective view seen from the adapter 19 side, and FIG. 6 is a driven member 9. Shown, A is a front view of the driven member 9, B is a sectional view taken along line BB of A, and C is a rear view of the driven member 9.
  • the driven member 9 is formed separately from the cage 24 of the speed reducer 13, and also includes the driven member 9 and one end 2a of the camshaft 2. An adapter 19 is provided between them.
  • the driven member 9 is integrally formed of a metal material such as an iron-based metal, and in the present embodiment, the metal plate material is formed by press molding.
  • the driven member 9 can also be formed of a sintered metal that is sintered by compressing metal powder.
  • the driven member 9 is formed in a circular cup shape, and has a disc-shaped disc portion 9a on the center side and a cam bolt insertion hole 9b formed through the center of the disc portion 9a. And the cylindrical portion 9c extending from the hole edge of the cam bolt insertion hole 9b to the cam shaft 2 side and the cam bolt 14 being inserted into the inside through the cam bolt insertion hole 9b, and the disk portion 9a integrally with the outer peripheral side. It is provided with a journal portion 11 that fits into the bearing recess 10.
  • one pin hole 9d for positioning is formed through the inner peripheral portion of the annulus including the hole edge of the cam bolt insertion hole 9b, and a second pin hole 9d is formed in the vicinity of the hole edge of the cam bolt insertion hole 9b.
  • the oil holes 9e are formed through.
  • One end portion 2a of the camshaft 2 is abutted from the axial direction on one side surface of the inner peripheral portion of the disk portion 9a on the camshaft 2 side via an adapter 19.
  • the inner diameter of the cam bolt insertion hole 9b is formed to be larger than the inner diameter of the insertion hole 2c of the cam shaft 2, so that the shaft portion 14b of the cam bolt 14 can be inserted.
  • the cylindrical portion 9c is fitted and arranged in the cylindrical groove portion 2e of the camshaft 2 via the cylindrical portion insertion hole 19b described later of the adapter 19.
  • the driven member 9 is provided with the cage 24 and the adapter by the cam bolt 14 inserted into the cam bolt insertion hole 9b including the inside of the cylindrical portion 9c in a state where the cylindrical portion 9c is fitted and arranged in the groove portion 2e of the cam shaft 2 from the axial direction. Together with 19, it is tightened and fixed to one end 2a of the camshaft 2 from the axial direction.
  • the slide bearing mechanism 6 is provided on the outer circumference of the annular bearing recess 10 formed on the inner peripheral surface of the sprocket body 1a and the driven member 9, and is provided inside the bearing recess 10. It has an arranged journal portion 11 and a holding plate 8 that covers one end opening of the bearing recess 10.
  • the bearing recess 10 is formed only on the inner peripheral surface side of the sprocket body 1a closer to the camshaft 2 side without extending from the opening on one side of the holding plate 8 side of the sprocket body 1a to the internal gear 5. Further, as shown in FIG. 1, the bearing recess 10 has a substantially rectangular cross-sectional shape along the radial direction from the rotation axis of the sprocket 1, and a part of the bearing recess 10 is formed at a position where each gear portion 1b is formed. It is arranged so as to overlap in the axial direction.
  • the bearing recess 10 has a sliding bearing surface 10a formed on the bottom surface of the annulus. Further, the bearing recess 10 has an inner wall surface 10b on the other end side opposite to the holding plate 8 in the axial direction, which is cut out at a substantially right angle in the radial direction from the slide bearing surface 10a. As described above, the other end of the bearing recess 10 on the camshaft 2 side is opened and opened to the outside, and the opened one end opening is covered by the inner side surface 8f of the inner peripheral portion 8b of the holding plate 8. There is.
  • the journal portion 11 projects from the outer peripheral portion of the disc portion 9a toward the front plate 15, and is formed in a rectangular shape having a cross-sectional shape substantially similar to the cross-sectional shape of the bearing recess 10. Since the bearing recess 10 overlaps with each gear portion 1b in the axial direction, a part of the journal portion 11 is also arranged to overlap with each gear portion 1b in the axial direction.
  • the driven member 9 is formed with a disk-shaped recess 9f surrounded by a journal portion 11 protruding toward the cage 24 side.
  • the outer peripheral surface of the journal portion 11 is slidable on the entire slide bearing surface 10a of the bearing recess 10.
  • journal portion 11 one end surface 11a on the front plate 15 side in the axial direction is slidable on the inner wall surface 10b of the bearing recess 10.
  • the inner wall surface 10b abuts on one end surface 11a of the journal portion 11 when the sprocket 1 is tilted to regulate the movement of one thrust.
  • journal portion 11 the other end surface 11b on the holding plate 8 side in the axial direction is slidable on the inner side surface 8f of the inner peripheral portion 8b of the holding plate 8.
  • the inner side surface 8f of the holding plate 8 abuts on the other end surface 11b of the journal portion 11 when the sprocket 1 is tilted to regulate the thrust movement of the other.
  • the cam bolt 14 is formed on a substantially columnar head portion 14a, a shaft portion 14b integrally fixed to the head portion 14a, and an outer peripheral surface of the shaft portion 14b. It has a male threaded portion 14c that is screwed onto the female threaded portion 2d of the camshaft 2.
  • the head 14a is formed with a hexagonal tool hole 14d at the tip into which a tool such as a hexagon wrench is inserted. Further, the head 14a is subjected to a heat treatment such as high frequency quenching on the entire outer peripheral surface, and the hardness of the head 14a is higher than that of other parts of the head 14a.
  • the other portion is, for example, a seat surface 14f which is an axial side surface of the head portion 14a to which the intermediate shaft portion 14g described later of the shaft portion 14b is connected. Further, each needle roller 25a of the needle bearing 25 is rotatably supported on the outer peripheral surface of the head portion 14a having a high hardness.
  • the seat surface 14f is formed on the facing surface outside the hole edge of the cam bolt insertion hole 9b of the disk portion 9a of the driven member 9. It is designed to be seated.
  • the shaft portion 14b is integrally provided with a large-diameter intermediate shaft portion 14g at the base portion with the head portion 14a, that is, at the center of the seat surface 14f in the axial direction of the head portion 14a.
  • the outer diameter of the intermediate shaft portion 14g is formed to be larger than the outer diameter of the male screw portion 14c of the shaft portion 14b, and is formed to be slightly smaller than the inner diameter of the cam bolt insertion hole 9b of the driven member 9.
  • the intermediate shaft portion 14g is inserted and fitted into the inner peripheral surface of the cam bolt insertion hole 9b with a minute clearance to ensure the coaxiality between the driven member 9 and the cam shaft 2.
  • the intermediate shaft portion 14g is inserted into the cambolt insertion hole 9b to ensure the coaxiality between the driven member 9 and the camshaft 2. It has become. Therefore, the insertion fitting of the intermediate shaft portion 14g into the cam bolt insertion hole 9b is a state close to the so-called intermediate fitting, which is a mechanical fitting for ensuring the coaxiality between the driven member 9 and the camshaft 2. To say.
  • the length of the intermediate shaft portion 14g in the axial direction is set to a length from the cam bolt insertion hole 9b to a substantially intermediate position in the axial direction of the cylindrical portion 9c.
  • a tapered portion 14h is provided at a joint portion of the shaft portion 14b with the male screw portion 14c.
  • the outer peripheral surface of the tapered portion 14h is formed so as to be inclined downward at a predetermined angle from the outer peripheral surface of the intermediate shaft portion 14g to the male screw portion 14c.
  • the adapter 19 is formed by press-molding a plate member of iron-based metal, which is a metal material, into an isosceles triangle shape as a whole.
  • the adapter 19 has a disk-shaped portion 19a located at the center and three first, second, and third protruding portions that project radially outward from the outer peripheral surface of the disk-shaped portion 19a. Is formed in an isosceles triangle shape.
  • the disk-shaped portion 19a is formed through a cylindrical portion insertion hole 19b through which the cylindrical portion 9c of the driven member 9 is inserted, and the holding plate 8 is formed between the second and third protrusions which are the bottom portions.
  • a stopper concave groove 19c into which the stopper convex portion 8c enters is formed along the circumferential direction.
  • the stopper concave groove 19c is formed in an arc shape having a predetermined length in the circumferential direction.
  • the stopper convex portion 8c is configured such that both side surfaces rotated in the arcuate length range of the stopper concave groove 19c come into contact with the opposite surfaces of the stopper concave groove 19c in the circumferential direction.
  • a pin insertion hole 19e into which a positioning pin 26 is inserted is formed through around a cylindrical portion insertion hole 19b on one side surface on the camshaft 2 side, and a first oil hole 19f is formed through. Has been done.
  • the phase changing mechanism 3 reduces the rotational speed transmitted from the electric motor 12 arranged on the front end side of the sprocket 1 and the electric motor 12 via the old dam joint 20. It is mainly composed of a speed reducer 13 that transmits to the camshaft 2.
  • the electric motor 12 is a so-called brushless DC motor, which is provided with a bottomed cylindrical motor housing 16 fixed to a chain case and a rear end portion of the motor housing 16, and has a stator coil and the like inside.
  • the motor stator (not shown) housed, the motor shaft 17 arranged on the inner peripheral side of the stator coil, the cylindrical permanent magnet fixed to the outer circumference of the motor shaft 17, and the sprocket 1 of the motor housing 16 are opposite to each other. It has a control unit 18 provided at a front end portion on the side.
  • the motor housing 16 is formed in a substantially cup shape, and a through hole (not shown) through which the motor shaft 17 is inserted is formed at substantially the center of the front end (bottom wall).
  • a flange portion 16a projecting outward in the radial direction is integrally provided on the outer periphery of the rear end portion.
  • the flange portion 16a is integrally provided with three bracket pieces 16b at a position of about 120 ° in the circumferential direction.
  • bolt insertion holes 16c through which bolts for connecting to a chain case (not shown) are inserted are formed through the three bracket pieces 16b, respectively.
  • each bolt 29 is adapted to connect the control unit 18 to the motor housing 16.
  • the number of bolt insertion holes 16c, bolts 29, etc. can be further increased.
  • the motor stator is integrally formed mainly by the resin part of the synthetic resin material, and the stator coil is molded and fixed inside.
  • the control unit 18 has a housing 18a formed in a box shape by a synthetic resin material. Inside the housing 18a, an energizing circuit such as a bus bar that supplies power to the electric motor 12, a rotation sensor that detects the rotational position of the motor shaft 17, a circuit board that controls the energizing amount, and the like are housed and arranged. Further, the control unit 18 is integrally provided with a power supply connector 18b electrically connected to an energization circuit and a signal connector (not shown) in the housing 18a.
  • a power supply connector 18b electrically connected to an energization circuit and a signal connector (not shown) in the housing 18a.
  • the power supply connector 18b has an internal terminal connected to a battery, which is a power source, via a female terminal to a control unit (not shown).
  • a built-in terminal is connected to the control unit via a female terminal, and the rotation angle signal detected by the rotation sensor is output to the control unit.
  • the motor shaft 17 is formed in a columnar shape made of a metal material, and has an unexpected width across flats formed along the tangential direction on the outer surface of the tip portion 17a on the speed reducer 13 side. Further, a pair of fitting grooves cut out from a direction orthogonal to the width across flats is formed on the tip edge side of the tip portion 17a.
  • a stopper member (not shown) that regulates the movement of the intermediate member 30 to the cam bolt 14 side, which will be described later, is fitted and fixed in both fitting grooves from the radial direction.
  • tip portion 17a of the motor shaft 17 is arranged close to the head portion 14a of the cam bolt 14 with a slight gap from the direction of the rotation axis. Further, the entire tip portion 17a including the stopper member can be inserted into the tool hole 14d from the axial direction.
  • the stopper member is formed in a C-ring shape and can be elastically deformed in the diameter-expanding direction and the diameter-reducing direction by its own elastic force.
  • an intermediate member 30 is provided at the tip portion 17a of the motor shaft 17.
  • the intermediate member 30 constitutes a part of the Oldham joint 20, which is a joint connected to the speed reducer 13, and is fixed to the tip portion 17a of the motor shaft 17 as shown in FIGS. 1 and 2.
  • It has a tubular base 31.
  • the tubular base 31 has a pair of flat surfaces having a width across flats on both sides of a circular outer surface, that is, at a position of 180 ° in the circumferential direction, whereby the outer shape is formed into a substantially oval shape. ing.
  • a through hole 32 into which the tip portion 17a of the motor shaft 17 is inserted is formed at the central position of the tubular base portion 31.
  • the through hole 32 is formed with a pair of facing surfaces having a width across flats along the radial direction from the rotation axis of the motor shaft 17 on the circular inner peripheral surface. As a result, it is formed into an oval shape that is similar to the outer shape of the tubular base 31 and is long in the radial direction. Therefore, the intermediate member 30 is movable in the radial direction with respect to the tip portion 17a of the motor shaft 17 via the oval through hole 32.
  • Two transmission keys 33a and 33b which are a pair of protruding portions, are integrally provided at substantially the center positions of the pair of flat surface portions 31a and 31b in the longitudinal direction.
  • Each of the transmission keys 33a and 33b is formed in a substantially rectangular plate shape, and projects radially outward from the two flat surface portions 31a and 31b of the tubular base portion 31.
  • the speed reducer 13 is provided separately from the electric motor 12 in the axial direction, and each component is housed and arranged inside the sprocket 1 between the holding plate 8 and the front plate 15.
  • the speed reducer 13 includes a cylindrical eccentric shaft 21 which is an input shaft partially arranged inside the sprocket body 1a, and the eccentric shaft 21.
  • a ball bearing 22 which is a rolling bearing fixed to the outer periphery of the ball bearing 22, a plurality of rollers 23 provided on the outer periphery of the ball bearing 22 and rotatably held in each internal tooth 5a of the internal gear 5, and a driven member. It is mainly composed of a cage 24 provided on the disk-shaped recess 9f side of No. 9 and allowing a plurality of rollers 23 to move in the radial direction while holding the plurality of rollers 23 in the rolling direction.
  • the eccentric shaft 21 includes an eccentric cam 21a arranged on the outer periphery of the needle bearing 25, which is a bearing provided on the outer periphery of the head portion 14a of the cam bolt 14, and an electric motor of the eccentric cam 21a. It has a large-diameter tubular portion 21b, which is a connecting portion on the motor 12 side.
  • the eccentric cam 21a is formed in a cylindrical shape whose axial length is slightly longer than the axial length of the needle bearing 25. Further, in the eccentric cam 21a, the wall thickness t in the entire circumferential direction changes in thickness, and the axis X is slightly eccentric with respect to the axis Y of the motor shaft 17 of the electric motor 12 (see FIG. 1).
  • the tubular portion 21b has a uniform wall thickness and is formed in a substantially perfect circle, and is formed to be slightly thicker than the eccentric cam 21a.
  • the tubular portion 21b projects from the inside of the sprocket body 1a toward the electric motor 12 through the through hole 15e of the front plate 15.
  • the tubular portion 21b and the intermediate member 30 form an old dam joint 20.
  • the tubular portion 21b is formed with an extra-width mating hole in which the tubular base portion 31 of the intermediate member 30 can be fitted from the axial direction.
  • a pair of crescent-shaped convex portions that form a two-sided width are provided. Therefore, the inner peripheral surface of the fitting hole is a large-diameter portion, and a pair of convex portions are configured as a small-diameter portion.
  • a pair of key grooves 21c and 21c into which the two transmission keys 33a and 33b of the tubular base 31 can be fitted from the direction of the rotation axis are formed at substantially the center positions of the upper and lower parts of the pair of convex portions in FIG. ing.
  • the key grooves 21c and 21c are formed in a rectangular shape similar to the transmission keys 33a and 33b, and the depth thereof is set to be substantially the same as the width of the transmission keys 33a and 33b.
  • the pair of convex portions function as suppressing portions for suppressing an excessive supply of lubricating oil injected from a lubricating oil supply mechanism, which will be described later, to the electric motor 12 (oldham joint 20).
  • the needle bearing 25 is fixed to a plurality of needle rollers 25a that roll on the outer peripheral surface 14e of the head 14a of the cam bolt 14 and a stepped surface formed on the inner peripheral surface of the eccentric cam 21a, and the needle roller 25 is fixed to the inner peripheral surface. It has a cylindrical shell 25b having a plurality of grooves for holding the 25a so as to be rollable.
  • the ball bearings 22 are arranged in such a state that they substantially overlap with each other at the radial positions of the needle bearings 25. Further, the ball bearing 22 is composed of an inner ring 22a, an outer ring 22b, a ball 22c interposed between the two wheels 22a and 22b, and a cage 22d holding the ball 22c.
  • the inner ring 22a is press-fitted and fixed to the outer peripheral surface of the eccentric cam 21a, whereas the outer ring 22b is in a free state without being fixed in the axial direction. That is, in the outer ring 22b, one end surface on the electric motor 12 side in the axial direction is in a non-contact state with the inner side surface of the front plate 15 via a minute gap S. Further, the other end surface of the outer ring 22b in the axial direction is also in a non-contact state with the back surface of the deformed portion 24d of the cage 24 facing the outer ring 22b via a minute gap S2.
  • the outer ring 22b has the outer peripheral surface of each roller 23 in contact with the outer peripheral surface so as to be rollable. Further, as shown in FIG. 3, a crescent-shaped clearance C is formed in a part between the outer peripheral surface of the outer ring 22b and the outer surface of each roller 23 of the cage 24. Therefore, the ball bearing 22 can move eccentrically in the radial direction as a whole with the eccentric rotation of the eccentric cam 21a through the clearance C.
  • FIG. 7 shows a cage 24, where A is a front view of the cage 24, B is a sectional view taken along line CC of A, C is a rear view of the cage 24, and FIG. 8 is an enlarged view of B of FIG. ..
  • the cage 24 is formed by press-molding a metal plate into a substantially disk shape, and abuts on the front end side of the driven member 9 on the disk-shaped recess 9f side. Have been placed. That is, the cage 24 is provided separately from the driven member 9, and has a disk-shaped base portion 24a that abuts on the bottom surface of the disk-shaped recess 9f of the disk portion 9a of the driven member 9 from the axial direction. It has a cage portion 24b that is integrally provided on the outer periphery of the base portion 24a and holds a plurality of rollers 23. The hardness of the cage 24 as a whole is higher than the hardness of the driven member 9 by performing, for example, high-frequency quenching after press molding.
  • a bolt hole 24c which is a through hole through which the shaft portion 14b of the cam bolt 14 is inserted, is formed through the center, and an annular deformed portion 24d that is bent and deformed in a crank concave shape in the direction of the ball bearing 22 on the outer peripheral side. Is formed.
  • a U-shaped oil groove 24e opened in the second oil hole 9e of the driven member 9 is formed along the radial direction at the hole edge of the bolt hole 24c. Further, the oil groove 24e can communicate with the second oil hole 9e of the driven member 9.
  • the base portion 24a is formed through a pin insertion hole 24f through which a positioning pin 26 is inserted at a position opposite to the oil groove 24e sandwiching the bolt hole 24c.
  • the base portion 24a is one side surface on the driven member 9 side, and is, for example, knurling (nerling) as a plastic working to increase the friction coefficient in the region 24g (shaded region) from the hole edge of the bolt hole 24c to the vicinity of the deformed portion 24d. ) Processed.
  • the processed region 24g comes into contact with a part of the annular region 9g (shaded region of FIG. 6A) on the opposite side surface of the disk portion 9a of the driven member 9.
  • the processed region 24g includes the projected area of the seat surface 14f of the head 14a of the cam bolt 14, and is in a range larger than this projected area.
  • the plastic working is not limited to the knurling, and other methods may be used.
  • the cage portion 24b is formed in an annular shape extending from the outer peripheral edge of the deformed portion 24d toward the electric motor 12, and a plurality of holding holes 24h for holding each roller 23 are radially spaced at equidistant positions in the circumferential direction. It is formed through through.
  • Each of the plurality of holding holes 24h is formed in an elongated rectangular hole from the base end edge of the cage portion 24b on the deformed portion 24d side toward the tip end edge, and the tip end side is closed.
  • Each of the rollers 23 is rotatably held inside the holding hole 24h, and the total number of the rollers 23 (the number of the rollers 23) is smaller than the total number of the internal teeth 5a of the internal gear 5. As a result, a predetermined reduction ratio can be obtained.
  • Each roller 23 is formed of an iron-based metal and is fitted into each internal tooth 5a of the internal gear 5 while moving in the radial direction with the eccentric movement of the ball bearing 22. Further, each roller 23 swings in the radial direction while being guided in the circumferential direction by both side edges of the holding holes 24h.
  • the cage 24 (cage portion 24b) is formed so that the outer diameter is smaller than the outer diameter of the driven member 9 (journal portion 11). Therefore, as shown in FIGS. 1 and 4, when the cage 24 is assembled to the driven member 9 from the axial direction, the outer peripheral edge of the cage portion 24b on the driven member 9 side is axially aligned with the inner peripheral edge of the journal portion 11. It is designed to come into contact with.
  • the shape of the cage 24 in the free state before being connected to the driven member 9 by the cam bolt 14 is on the inner peripheral side of the disk-shaped base 24a, that is, in the radial direction.
  • the substantially central portion is bent in the direction opposite to the driven member 9, that is, in the shape of a bowl protruding toward the head 14 side of the cam bolt 14 (deflection 24i). Therefore, when the cambolt 14 is tightened when the cage 24 is connected to the camshaft 2 together with the driven member 9, the bending deformed portion 24i is brought to the facing surface of the disk portion 9a of the driven member 9 by this tightening force. When pressed, it bends and deforms into a flat shape (see the alternate long and short dash line in FIGS. 1 and 8).
  • Lubricating oil is supplied to the inside of the speed reducer 13 and the Oldham joint 20 via the lubricating oil supply mechanism.
  • the lubricating oil supply mechanism includes an oil supply passage 34 formed in one end 2a of the cam shaft 2 and a first oil hole 19f formed through the inner peripheral portion of the adapter 19.
  • the second oil hole 9e formed through the inner peripheral portion of the driven member 9, the oil groove 24e formed along the radial direction from the hole edge of the bolt hole 24c of the cage 24, and the oil supply passage 34 are lubricated. It has an oil pump 35 that supplies oil.
  • the oil supply passage 34 is formed long inside the camshaft 2 along the radial direction and the internal axial direction, and is also used as a means for supplying lubricating oil to a plurality of bearings of the camshaft 2. Further, the oil supply passage 34 communicates with the discharge passage 35a of the oil pump 35.
  • One end of the first oil hole 19f opens to the downstream end of the oil supply passage 34, and the other end communicates with the oil groove 24e via the second oil hole 9e.
  • the lubricating oil that has flowed into the speed reducer 13 from the oil groove 24e passes through the inside of the ball bearing 22 and the cage 24 on the outer peripheral side by the centrifugal force during driving, and from here, the bearing recess 10 and the journal. It flows into the section 11. That is, the lubricating oil is supplied for lubrication by passing between both end surfaces and outer peripheral surfaces of the journal portion 11 and the inner wall surface 10b and the slide bearing surface 10a of the bearing recess 10.
  • the oil pump 35 is a general pump such as a trochoid, and the discharge passage 35a communicates with a main oil gallery (not shown) that mainly supplies lubricating oil that lubricates the inside of the internal combustion engine.
  • the control unit in which the suction passage 35b communicates with the inside of the oil pan 36 is 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 current engine operating state is detected, and engine control is performed based on this.
  • control unit energizes the coil portion to control the rotation of the motor shaft 17 based on the respective information signals and the rotation position detection mechanism, and the speed reducer 13 determines the relative rotation phase of the camshaft 2 with respect to the timing sprocket 1. It is designed to be controlled. [Action and effect of this embodiment] Hereinafter, the operation of the valve timing control device in this embodiment will be described.
  • the control current from the control unit is energized in the coil portion of the electric motor 12 to drive the motor shaft 17 in forward and reverse rotation.
  • the rotational force of the motor shaft 17 is transmitted to the eccentric shaft 21 via the Oldham joint 20, and the reduced rotational force is transmitted to the camshaft 2 by the operation of the speed reducer 13.
  • each intake valve is controlled by converting the opening / closing timing to the advance side or the retard side.
  • the opening / closing timing of the intake valve is continuously converted to the advance side or the retard side, so that the engine performance such as the fuel efficiency and output of the engine can be improved.
  • the driven member 9 and the cage 24 are formed separately, and when the apparatus is assembled, the driven member 9 including the adapter 19 and the cage 24 are connected to one end of the camshaft 2 by the cam bolt 14. It is integrally connected to 2a from the axial direction.
  • the driven member 9 and the cage 24 can be individually and accurately molded according to their respective structures and materials, so that this molding operation becomes easy.
  • the driven member 9 and the cage 24 can be individually molded, the molding work can be facilitated and the processing cost can be reduced.
  • the coupling work is facilitated because it is performed by the tightening force of one cam bolt 14. In this respect as well, the cost can be reduced.
  • the step of joining the driven member 9 and the cage 24 in advance by a plurality of bolts or welding can be omitted.
  • the driven member 9 and the cage 24 are individually molded, they can be fixed to the camshaft 2 by the cam bolt 14 without increasing the joining process.
  • the driven member 9 and the cage 24 are formed separately, it becomes easy to set the assembling process when assembling these to the camshaft 2. That is, when the driven member 9 and the cage 24 are integrally formed, the driven member 9 and the cage 24 cannot be inserted from the front end opening side of the sprocket 1 due to the presence of the journal portion 11, and the camshaft is always present. It could only be inserted from the side through the rear end opening on the 2nd side. For this reason, it becomes difficult to insert the cage 24 from the rear end opening side of the sprocket 1 in a state where the plurality of rollers 23 are stably held in the holding holes 24h due to a long insertion distance or the like. As a result, the efficiency of assembly work has decreased.
  • the driven member 9 and the cage 24 are formed separately, the driven member 9 is inserted from the rear end opening side of the sprocket 1, and the cage 24 is inserted from the front end opening side of the sprocket 1. Can be inserted quickly from. Therefore, it is possible to assemble the plurality of rollers 23 inside the sprocket 1 while stably holding the plurality of rollers 23 in the holding holes 24h of the cage 24. As a result, the assembly work efficiency can be improved.
  • the frictional resistance (friction) between the driven member 9 and the cage 24 when fastened with the cam bolt 14 becomes large, and both of them become large.
  • the bond strength of 9 and 24 is improved.
  • the cage 24 has a flexible deformation portion 24i formed on the base portion 24a, the following effects can be obtained.
  • the cage 24 has a hardness higher than that of the driven member 9, the knurled processed region 24 g easily bites into the annular region 9 g due to the difference in hardness. Therefore, the bond strength between the two 9 and 24 is further improved.
  • the bending deformation portion 24i of the cam bolt 14 functions as a spring washer by its own elastic recovery force, it is possible to suppress inadvertent loosening due to engine vibration or the like. Therefore, a strong coupling state between the driven member 9 and the cage 24 with respect to the camshaft 2 can be maintained.
  • the cam bolt 14 can be miniaturized.
  • this knurling can be performed at the same time as the press working of the cage 24, so that the processing cost can be reduced.
  • the front plate 15 can regulate the movement of the outer ring 22b of the ball bearing 22 on one end side. Therefore, when the cage 24 and the ball bearing 22 are assembled to the camshaft 2 as described above, each ball is used. It is possible to prevent the bearing 22 from being inadvertently dropped off.
  • the first portion 15b faces the cage portion 24b from the axial direction through a slight gap, and the second portion 15c further restricts the movement of the outer ring 22b to one side in the axial direction. It has become like. Therefore, the axial center of the ball bearing 22 can be aligned with the axial center of each roller 23 held in the holding hole 24h of the cage portion 24b. As a result, the positional accuracy of the cage 24 and the ball bearing 2 is improved.
  • the driven member 9 Since the driven member 9 has a shape in which the base portion 24a side of the cage 24 is housed and arranged inside the journal portion 11, the overall axial length can be shortened.
  • the entire outer peripheral edge of the cage portion 24b is in axial contact with the inner peripheral edge on the tip end side of the journal portion 11 of the driven member 9. This makes it possible to obtain the coaxiality between the cage 24 and the driven member 9. That is, the centering between the cage 24 and the driven member 9 can be performed. Therefore, the accuracy of assembling the cage 24 and the driven member 9 is improved.
  • the intermediate shaft portion 14g is inserted and fitted into the cam bolt insertion hole 9b and the bolt hole 24c in a substantially intermediate fit state, and by fastening the female screw portion 2d and the male screw portion 14c, the driven member 9 and the cage 24 and It becomes possible to obtain coaxiality with the camshaft 2.
  • the seat surface 14f of the head 14a is pressed against the peripheral surface of the hole edge of the bolt hole 24c of the cage 24 on the electric motor 12 side. Even if the seat surface 14f side of the head 14a is buckled and deformed in the radial direction due to this pressure, the influence of this deformation on the tightening torque is small. Therefore, it is possible to obtain a desired fastening torque by the cam bolt 14.
  • the cam bolt insertion hole 9b of the driven member 9 and the bolt hole 24c of the cage 24 are relatively inserted and fitted with the intermediate shaft portion 14g having an inner diameter larger than the outer diameter of the shaft portion 14b (male screw portion 14c). It is formed with a large diameter. Therefore, the cam bolt 14 can insert the shaft portion 14b into the cam bolt insertion hole 9b and the bolt hole 24c with a margin through a gap. Therefore, it is possible to prevent the male screw portion 14c from interfering with the hole edge of the cam bolt insertion hole 9b and being damaged at the time of this insertion.
  • the tapered portion 14h provided on the tip end side of the intermediate shaft portion 14g functions as a guide when the shaft portion 14b of the cam bolt 14 is inserted into the cam bolt insertion hole 9b. Therefore, the work of inserting the cam bolt 14 into the cam bolt insertion hole 9b becomes easy.
  • the outer peripheral surface 14e of the head 14a is subjected to high frequency quenching to have high hardness, the following effects can be obtained.
  • a reverse input acts on the cam bolt 14 due to the positive and negative alternating torque of the camshaft 2 generated during engine drive, and a radial load is input to the outer peripheral surface 14e of the head 14a.
  • the needle bearing 25 may interfere with the outer peripheral surface 14e of the head portion 14a.
  • the outer peripheral surface 14e of the head 14a has high hardness, the occurrence of damage can be suppressed.
  • the tip portion 17a of the motor shaft 17 of the electric motor 12 can be inserted into the tool hole 14d of the cam bolt 14 from the direction of the rotation axis. Therefore, when the motor shaft 17 or the camshaft 2 (driven member 9) moves in the direction of the rotation axis due to vibration of the engine or the like, the tip portion 17a of the motor shaft 17 enters the tool hole 14d and absorbs this movement. it can. This makes it possible to shorten the axial distance between the motor shaft 17 and the cam bolt 14 as much as possible.
  • valve timing control device can shorten the overall axial length, so that the device can be miniaturized and the mountability in the engine room is improved.
  • the present invention is not limited to the configuration of each of the above-described embodiments.
  • the knurling of the base 24a of the cage 24 is abolished, and the friction between the base 24a and the disk portion 9a of the driven member 9 is abolished.
  • the member for increasing the friction coefficient include a thin friction plate material and a hard wave spring.
  • the driven member 9 can be molded with a sintered metal obtained by sintering metal powder in addition to press molding.
  • valve timing control device for the internal combustion engine based on the embodiment described above, for example, the one described below can be considered.
  • a driven rotating body that is provided so as to be rotatable relative to the driving rotating body, is in contact with the base portion from the axial direction, and can be fixed to the camshaft together with the cage by a cam bolt that inserts the through hole. It has.
  • the cage and the driven rotating body formed separately are connected by one cam bolt, this joining operation is facilitated and the production of the individual parts is facilitated. Therefore, the cost can be reduced.
  • the inner peripheral portion of the base portion on the through hole side is bent toward the head side of the cam bolt in the free state before the cam bolt is fastened.
  • the bent and deformed inner peripheral portion of the base of the cage is pressed against one opposite side surface of the driven rotating body by the tightening force from the head of the cam bolt to be flat. It bends and deforms like a shape.
  • the tightening force of the cam bolt can elastically bring the inner peripheral portion and the outer peripheral portion side of the base portion into elastic contact with one opposite side surface of the driven rotating body.
  • the slip resistance of the contact surface between the cage and the driven rotating body is improved, and the two can be firmly coupled.
  • At least one of the portions of the cage and the driven rotating body that are in contact with each other is processed to increase the coefficient of friction.
  • the process of increasing the coefficient of friction is applied to one side surface of the base of the cage on the side of the driven rotating body.
  • the hardness of the cage is higher than the hardness of the driven rotating body.
  • the friction coefficient increasing portion provided on the base due to the difference in hardness between the cage and the driven rotating body bites into one side surface of the driven rotating body, so that slipping becomes difficult. Further, by increasing the hardness of the cage itself, the strength around the holding hole of the cage portion is increased, and the durability can be improved.
  • At least a part of the processing range for increasing the friction coefficient overlaps with the head of the cam bolt in the axial direction.
  • the portion where the friction coefficient is increased directly receives the tightening force of the cam bolt, so that the bonding strength between the cage and the driven rotating body is sufficiently high.
  • the base portion of the cage has a higher friction coefficient in the radial inner portion than in the radial outer portion of the base portion due to the processing for increasing the friction coefficient.
  • the process of increasing the coefficient of friction is formed by plastic working.
  • the plastic working is, for example, knurling
  • it can be performed at the same time as the press molding of the cage, so that the working cost can be reduced.
  • a member for increasing the coefficient of friction is sandwiched between the base of the cage and the driven rotating body.
  • a member for increasing the friction coefficient for example, a thin friction plate member or a wave spring can be considered, but by using these members, processing becomes unnecessary, so that the manufacturing cost can be suppressed.
  • the eccentric shaft has an axial eccentric cam eccentric with respect to the axis of the motor shaft of the electric motor, and the outer peripheral surface serves as a rolling surface of the roller on the outer periphery of the eccentric cam.
  • a rolling bearing is provided, and the drive rotating body has a cylindrical body in which the internal gear is provided at one end in the axial direction, and the axial end of the body is provided with the axial direction of the rolling bearing.
  • a front plate that regulates movement to one side is fixed.
  • the front plate can regulate the movement of the rolling bearing to one side in the axial direction, so that when assembling each component such as a driving rotating body or a driven rotating body to the camshaft, It is possible to prevent the rolling bearing and the like from being inadvertently dropped off.
  • the front plate is formed in a disk shape, and has a fixing portion on the outer peripheral side fixed to one end in the axial direction of the body and a cage portion that is radially inside the fixing portion.
  • a first portion that overlaps with the first portion in the axial direction and an offset arrangement on the camshaft side of the first portion, which is inside the first portion in the radial direction, and is located on one side of the outer ring of the rolling bearing in the axial direction. It has a second part that regulates movement.
  • the first portion faces the cage portion from the axial direction through a slight gap
  • the outer ring is further provided with a second portion offset with respect to the first portion. Since the movement in the axial direction to one side is restricted, the axial width center of the rolling bearing can be aligned with the longitudinal center of the roller held in the holding hole of the cage portion.
  • the cage has a deformed portion deformed so as to be axially separated from the driven rotating body on the outer peripheral side of the base portion to which the cage portion is connected.
  • the inner ring of the rolling bearing is fixed to the outer periphery of the eccentric cam, and the deformed portion of the base regulates the movement of the outer ring of the rolling bearing to the other side in the axial direction.
  • the outer ring of the rolling bearing is restricted from moving on one side in the axial direction by the second portion of the front plate, and the movement on the other side in the axial direction is regulated by the deformed portion of the cage, so that rattling in the axial direction can be suppressed.
  • the driven rotating body is formed in a cup shape having a recessed recess on the camshaft side, and the base side of the cage is housed and arranged in the recess.
  • the overall axial length can be shortened by accommodating and arranging the base side of the cage in the recess of the driven rotating body.
  • the body has an annular bearing recess at a position axially separated from the internal gear on the inner peripheral surface
  • the driven rotating body has a journal portion slidable on the outer periphery of the bearing recess.
  • the outer diameter of the journal portion is larger than the outer diameter of the cage portion, and the recess of the driven rotating body is formed inside the journal portion and overlaps with the journal portion in the axial direction.
  • the outer periphery of the cage portion can come into contact with the inner peripheral surface of the recess.
  • the drive rotating body is fixed to a cylindrical body on which the internal gear is formed and one end of the body in the axial direction to restrict the movement of the cage in the direction opposite to the camshaft. It has a front plate to be mounted and a rear plate fixed to the other end of the body in the axial direction to restrict the movement of the driven rotating body in the camshaft direction.
  • the driven rotating body in the driving rotating body, can be inserted into the inside from the other end side in the axial direction of the body with the rear plate removed from the body, and the body. With the front plate removed from the body, the entire cage including the rollers can be inserted into the inside from one end side in the axial direction of the body.
  • the driven rotating body and the cage are integrally formed, and the outer diameter of the journal portion of the driven rotating body is larger than the outer diameter of the cage. It could not be accommodated inside from the front side of the body of the body, that is, the one end side in the axial direction of the body. For this reason, it becomes difficult to incorporate a plurality of rollers into the holding holes of the cage, resulting in a decrease in assembly work efficiency.
  • the cage and the driven rotating body are separate bodies, the cage is held at each holding hole and one end side (front) of the body in the axial direction is held. Since it can be housed inside from the side), assembly workability is improved.

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Abstract

クランクシャフトからの回転力が伝達され、偏心軸の外周と対向するように設けられた内歯車5を有するスプロケット1と、偏心軸と内歯車との間に配置された複数のローラ23と、中央にボルト孔24cを有する円盤状の基部24aの外周部に一体に設けられて、複数のローラをそれぞれ保持する複数の保持孔24hを有する環状のケージ部24bを備えた保持器24と、スプロケットに対して相対回転可能に設けられ、基部に対して軸方向から当接し、ボルト孔24cとカムボルト挿入孔9bに挿通されるカムボルト14によって保持器と一緒にカムシャフトに固定可能な従動部材9と、を備えている。 これらの構成によって、別体の保持器と従動回転体をカムボルトによって結合することによって全体の構造の簡素化と、結合作業性の向上を図ることができる。

Description

内燃機関のバルブタイミング制御装置
 本発明は、内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。
 従来の内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、以下の特許文献1、2に記載されたものが知られている。
 このバルブタイミング制御装置は、電動モータからの回転駆動力を、偏心軸と複数の内歯との間に設けられた複数のローラを有するローラ減速機を介してカムシャフトに伝達するようになっている。これによって、スプロケットに対するカムシャフトの相対回転位置を制御して、吸気弁や排気弁の開閉タイミングを機関運転状態に応じて変更するようになっている。
 前記ローラ減速機は、カムシャフトに固定される従動回部材と、前記複数のローラを保持する保持器が例えば鉄系金属によって一体に形成されている。
 また、特許文献2に記載された減速機は、従動部材とローラ保持器を別体に形成して、これら両者を結合することによって製造コストの低減化を図っている。
特開2015-010523号公報 特許第5354195号
 しかしながら、特許文献1に記載の従来のバルブタイミング制御装置にあっては、ローラ保持器と従動部材が一体に形成されていることから、全体の構造が複雑化して製造コストが増加するおそれがある。
 一方、特許文献2の減速機のように、ローラ保持器と従動部材を別体に形成して、これら両者を、例えば圧入や溶接あるいは複数のボルトによって結合するようになっていることから、この結合作業が煩雑になり、この結合作業能率の低下を招いている。
 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、別体に形成された保持器と従動回転体を、カムボルトによって結合することによって全体の構造の簡素化と、結合作業性の向上を図り得るバルブタイミング制御装置を提供することを一つの目的としている。
 好ましい態様の一つとしては、中央に貫通孔を有する円盤状の基部と、前記基部の外周部に一体に設けられて、複数のローラをそれぞれ保持する複数の保持孔を有する環状のケージ部と、を有する保持器と、
 駆動回転体に対して相対回転可能に設けられ、前記基部に対して軸方向から当接し、貫通孔を挿通するカムボルトによって前記保持器と共にカムシャフトに固定可能な従動回転体と、を備えたことを特徴としている。
 本発明の好ましい態様によれば、従動回転体と保持器の全体の構造の簡素化が図れると共に、従動回転体と保持器の結合作業が容易になる。
本発明の第1実施形態におけるバルブタイミング制御装置の減速機側の一部縦断面図である。 本実施形態に供される主要な構成部材を示す分解斜視図である。 図1のA-A線断面図である。 図1に示すバルブタイミング制御装置の要部拡大図である。 本実施形態に供される従動部材と保持器及びアダプタの分解斜視図であって、Aは保持器側からみた斜視図、Bは従動部材側から視た斜視図である。 本実施形態に供される従動部材を示し、Aは従動部材の正面図、BはAのB-B線断面図、Cは従動部材の背面図である。 本実施形態に供される保持器を示し、Aは保持器の正面図、BはAのC-C線断面図、Cは保持器の背面図である。 図7のBに示す保持器の拡大断面である。
 以下、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、本実施形態では、バルブタイミング制御装置を吸気側に適用したものを示しているが、排気側に適用することも可能である。
〔第1実施形態〕
 図1は本実施形態におけるバルブタイミング制御装置を示す減速機側の一部縦断面図、図2は本実施形態に供される主要な構成部材を示す分解斜視図、図3は図1のA-A線断面図、図4は図1に示すバルブタイミング制御装置の要部拡大図である。
 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、駆動回転体であるタイミングスプロケット1(以下、スプロケット1という。)と、シリンダヘッド01上に軸受ブラケット02を介して回転自在に支持されたカムシャフト2と、スプロケット1とカムシャフト2との間に配置されて、機関運転状態に応じて両者1,2の相対回転位相を変更する位相変更機構3と、を備えている。
 スプロケット1は、全体が金属材である鉄系金属によって環状一体に形成されており、円筒状のボディであるスプロケット本体1aと、このスプロケット本体1aの外周に一体に設けられて、外周に巻回された図外のタイミングチェーンを介して内燃機関のクランクシャフトから回転力を受ける歯車部1bと、を備えている。
 なお、スプロケット1の外周には、内燃機関のシリンダブロックとシリンダヘッド01に結合された図外のチェーンケースが設けられている。
 スプロケット本体1aは、回転軸方向の一端部(前端部)に、後述する減速機13の一部を構成する円環状の内歯車5を一体に有している。この内歯車5は、スプロケット本体1aに一体に設けられていると共に、内周面に波形状の複数の内歯5aが形成されている。
 スプロケット本体1aは、その内周面の各内歯5aと回転軸方向で反対側の位置には、滑り軸受機構6の一部を構成する軸受凹部10が設けられている。この滑り軸受機構6は、カムシャフト2の回転軸方向の一端部2aに固定された後述の従動部材9の外周に有するジャーナル部11との間でスプロケット1全体を相対回転可能に軸受けしている。
 スプロケット本体1aと内歯車5には、円周方向の等間隔位置に8つのボルト挿通孔1cが軸方向に沿って貫通形成されている。
 さらに、スプロケット本体1aの内歯車5と回転軸方向で反対側の後端面には、リアプレートである保持プレート8が固定されている。この保持プレート8は、図1、図2に示すように、金属材である鉄系金属の板材によって円環状に形成され、外径がスプロケット本体1aの外径とほぼ同一に設定されている。また、保持プレート8は、中央に中央孔8aが貫通形成されて、この中央孔8a側の内周部8bが滑り軸受機構6の軸受凹部10のカムシャフト2側の一端開口を覆うように配置されている。この内周部8bは、中央孔8aの孔縁となる部位が、内歯車5の各内歯5aの歯底面よりも内側に位置している。
 保持プレート8は、中央孔8aの内周縁の所定位置に、径方向内側、つまり中心軸方向に向かって突出したストッパ凸部8cが一体に設けられている。このストッパ凸部8cは、ほぼ台形状に形成されて、先端面が後述するアダプタ19のストッパ凹溝19cの円弧状内周面に沿った円弧状に形成されている。
 保持プレート8は、各ボルト挿通孔1cに対応する位置に各ボルト7の軸部の先端部の雄ねじ部7aが螺着する8つの雌ねじ孔8dが形成されている。
 また、スプロケット本体1aの内歯車5側の前端面には、フロントプレート15が設けられている。このフロントプレート15は、図1、図2及び図4に示すように、例えば鉄系金属板を円盤状にプレス成形で打ち抜き形成されたもので、スプロケット本体1aの前端面にボルト固定される外周側の固定部15aと、該固定部15aよりも径方向内側であって、後述する保持器24と軸方向で重なる第1部位15bと、該第1部位15bよりも径方向内側であって、第1部位15bよりも軸方向へカムシャフト2側にオフセット変形した第2部位15cと、を有している。
 固定部15aは、円周方向の等間隔位置に8つのボルト挿入孔15dが貫通形成されている。この各ボルト挿入孔15dは、スプロケット本体1aの各ボルト挿通孔1cに対応して形成されて、前述した8本のボルト7の軸部が挿入するようになっている。
 第1部位15bは、図4に示すように、固定部15aと同一平面上に形成され、カムシャフト2側の内側面が保持器24の後述するケージ部24bの先端面と僅かな微小隙間Sを介して対向配置されている。
 第2部位15cは、カムシャフト2側へクランク凹状に折曲変形していると共に、中央にカムボルト14を挿通させる大径な貫通孔15eが形成されている。第2部位15cは、カムシャフト2側の内側面が後述のボールベアリング22の外輪22bの一端面に僅かな隙間S1を持って対向している。
 なお、図2に示すように、スプロケット本体1aの2つのボルト挿通孔1cと保持プレート8の対応する2つの雌ねじ孔8dの各側部には、2つの位置決め用のピン28a、28bが挿入する位置決め用の小孔1d、8eがそれぞれ設けられている。これらによって、保持プレート8が、スプロケット1に対して周方向及び軸方向の位置決めがなされるようになっている。
 カムシャフト2は、外周に図外の吸気弁を開作動させる一気筒当たり2つの駆動カムを有している。また、カムシャフト2は、回転軸方向の一端部2aに軸受ブラケット02を介して軸方向の位置決めを行うフランジ部2bが一体に設けられている。
 カムシャフト2は、一端部2aの先端面から内部軸心方向に沿って形成された挿入孔2cを有している。この挿入孔2cは、後述するカムボルト14の軸部14bが挿入されると共に、先端側の内周面の一部にカムボルト14の雄ねじ部14cが締結される雌ねじ部2dが形成されている。カムシャフト2の挿入孔2cの孔縁側には、円筒状の溝部2eが設けられている。
 また、カムシャフト2の一端部2a内には、潤滑油を通流させる後述の潤滑油供給機構の一部を構成する油供給通路34が形成されている。
 さらに、カムシャフト2の一端部2aの先端には、該カムシャフト2と従動部材9と後述するアダプタ19及び保持器24との回転方向の位置決めを行う位置決め用のピン26が回転軸方向から圧入固定されている。
 図5は従動部材9とアダプタ19及び保持器24の分解斜視図であってAは保持器24側から視た斜視図、Bはアダプタ19側から視た斜視図、図6は従動部材9を示し、Aは従動部材9の正面図、BはAのB-B線断面図、Cは従動部材9の背面図である。
 従動部材9は、図1、図2、図5及び図6に示すように、減速機13の保持器24とは別体に形成され、また、従動部材9とカムシャフト2の一端部2aとの間には、アダプタ19が設けられている。
 従動部材9は、金属材である例えば鉄系金属によって一体に形成され、本実施形態では金属板材をプレス成形によって形成されている。なお、従動部材9は、金属粉末を圧縮して焼結成形される焼結金属によって形成することも可能である。
 従動部材9は、図6A~Cに示すように、円形カップ状に形成され、中央側の円板状の円板部9aと、該円板部9aの中央に貫通形成されたカムボルト挿入孔9bと、該カムボルト挿入孔9bの孔縁からカムシャフト2側に延出して、カムボルト挿入孔9bを介して内部にカムボルト14が挿通される円筒部9cと、円板部9aの外周側に一体に設けられて、軸受凹部10に嵌合するジャーナル部11と、を備えている。
 円板部9aは、カムボルト挿入孔9bの孔縁を含む円環状の内周部に一つの位置決め用のピン孔9dが貫通形成されていると共に、カムボルト挿入孔9bの孔縁付近には第2油孔9eが貫通形成されている。円板部9aの内周部のカムシャフト2側の一側面には、アダプタ19を介してカムシャフト2の一端部2aが軸方向から当接配置されている。
 カムボルト挿入孔9bは、内径がカムシャフト2の挿入孔2cの内径よりも大きく形成されて、カムボルト14の軸部14bが挿入可能になっている。
 円筒部9cは、図1に示すように、アダプタ19の後述する円筒部挿入孔19bを介してカムシャフト2の円筒状の溝部2eに嵌入配置されている。
 従動部材9は、円筒部9cがカムシャフト2の溝部2e内に軸方向から嵌合配置した状態で、円筒部9cの内部を含むカムボルト挿入孔9bに挿通されたカムボルト14によって保持器24とアダプタ19と一緒にカムシャフト2の一端部2aに軸方向から締め付け固定されるようになっている。
 滑り軸受機構6は、図1及び図2に示すように、スプロケット本体1aの内周面に形成された円環状の軸受凹部10と、従動部材9の外周に設けられ、軸受凹部10の内部に配置されたジャーナル部11と、軸受凹部10の一端開口を覆う保持プレート8と、を有している。
 軸受凹部10は、スプロケット本体1aの保持プレート8側の一方側開口から内歯車5まで延びることなく、カムシャフト2側に寄ったスプロケット本体1aの内周面側のみに形成されている。また、軸受凹部10は、図1に示すように、スプロケット1の回転軸心から径方向に沿った断面形状がほぼ矩形状に形成されていると共に、その一部が各歯車部1bの形成位置と軸方向でオーバーラップするように配置されている。
 軸受凹部10は、円環状の底面に滑り軸受面10aが形成されている。また、軸受凹部10は、軸方向で保持プレート8と反対側の他端側に有する内側壁面10bが滑り軸受面10aから径方向へほぼ直角に切欠されている。軸受凹部10は、前述したように、カムシャフト2側の他端部が開口されて外部に解放され、この解放された一端開口が保持プレート8の内周部8bの内側面8fによって覆われている。
 ジャーナル部11は、円板部9aの外周部からフロントプレート15側へ突出して、断面形状が軸受凹部10の断面形状とほぼ相似形の矩形状に形成されている。このジャーナル部11は、軸受凹部10が各歯車部1bと軸方向でオーバーラップしていることから、同じく一部が各歯車部1bと軸方向でオーバーラップ配置されている。
 従動部材9は、保持器24側に突出したジャーナル部11で囲まれた円盤状凹部9fが形成されている。ジャーナル部11は、環状の外周面が軸受凹部10の滑り軸受面10a全体に摺動可能になっている。
 ジャーナル部11は、軸方向のフロントプレート15側の一端面11aが軸受凹部10の内側壁面10bに摺動可能になっている。この内側壁面10bは、スプロケット1の傾動時においてジャーナル部11の一端面11aに当接して一方のスラスト移動を規制するようになっている。
 また、ジャーナル部11は、軸方向の保持プレート8側の他端面11bが保持プレート8の内周部8bの内側面8fに摺動可能になっている。この保持プレート8の内側面8fが、スプロケット1の傾動時においてジャーナル部11の他端面11bに当接して他方のスラスト移動を規制するようになっている。
 カムボルト14は、図1~図3に示すように、ほぼ円柱状の頭部14aと、この頭部14aに一体に固定された軸部14bと、この軸部14bの外周面に形成されて、カムシャフト2の雌ねじ部2dに螺着する雄ねじ部14cと、を有している。
 頭部14aは、先端部に六角レンチなどの工具が挿入される六角形の工具穴14dが形成されている。また、頭部14aは、外周面全体に高周波焼き入れなどの熱処理が施されて、硬度が頭部14aの他の部位よりも高くなっている。この他の部位とは、例えば、軸部14bの後述する中間軸部14gが結合された頭部14aの軸方向の側面である座面14fである。また、頭部14aの高硬度の外周面には、ニードルベアリング25の各ニードルローラ25aが転動可能に支持されている。座面14fは、カムボルト14の雄ねじ部14cをカムシャフト2の雌ねじ部2dにねじ込んで締結した際に、従動部材9の円板部9aのカムボルト挿入孔9bの孔縁よりも外側の対向面に着座するようになっている。
 軸部14bは、頭部14aとの付け根部、つまり、頭部14aの軸方向の座面14f中央に、大径な中間軸部14gが一体に設けられている。この中間軸部14gは、外径が軸部14bの雄ねじ部14cの外径よりも大きく形成されていると共に、従動部材9のカムボルト挿入孔9bの内径よりも僅かに小さく形成されている。これによって、中間軸部14gは、カムボルト挿入孔9b内周面に微小クリアランスをもって挿入嵌合して、従動部材9とカムシャフト2との同軸性を確保するようになっている。
 すなわち、中間軸部14gは、カムボルト14によって従動部材9をカムシャフト2に結合する際において、カムボルト挿入孔9bに挿入嵌合することによって従動部材9とカムシャフト2の同軸性を確保するようになっている。したがって、中間軸部14gのカムボルト挿入孔9bに対する挿入嵌合とは、従動部材9とカムシャフト2との同軸性を確保するために機械的な嵌め合いであるいわゆる中間嵌めに近い状態であることをいう。
 また、中間軸部14gは、その軸方向の長さがカムボルト挿入孔9bから円筒部9cの軸方向のほぼ中間位置までの長さに設定されている。また、軸部14bの雄ねじ部14cとの結合箇所には、テーパ部14hが設けられている。このテーパ部14hは、外周面が中間軸部14gの外周面から雄ねじ部14cに掛けて所定角度で下り傾斜状に形成されている。
 アダプタ19は、図2及び図5A,Bに示すように、金属材である鉄系金属の板部材をプレス成形によって一全体の外形が二等辺三角形状に形成されている。アダプタ19は、中央に位置する円盤状部位19aと、該円盤状部位19aの外周面から径方向外側に突出した3つの第1、第2、第3突出部と、を有し、これらによって外形が二等辺三角形状に形成されている。
 円盤状部位19aは、中央に従動部材9の円筒部9cが挿通される円筒部挿入孔19bが貫通形成されていると共に、底辺部である第2、第3突出部の間に保持プレート8のストッパ凸部8cが入り込むストッパ凹溝19cが円周方向に沿って形成されている。このストッパ凹溝19cは、円周方向へ所定長さの円弧状に形成されている。ストッパ凸部8cは、ストッパ凹溝19cの円弧状の長さ範囲で回動した両側面がストッパ凹溝19cの周方向の対向面にそれぞれ当接するようになっている。これによって、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機械的に規制するようになっている。
 円盤状部位19aは、カムシャフト2側の一側面の円筒部挿入孔19b周囲に位置決め用のピン26が挿入されるピン挿入孔19eが貫通形成されていると共に、第1油孔19fが貫通形成されている。
 位相変更機構3は、図1及び図2に示すように、スプロケット1の前端側に配置された電動モータ12と、この電動モータ12からオルダム継手20を介して伝達された回転速度を減速してカムシャフト2に伝達する減速機13と、から主として構成されている。
 電動モータ12は、いわゆるブラシレスの直流型モータであって、チェーンケースに固定される有底円筒状のモータハウジング16と、このモータハウジング16の後端部に設けられて、内部にステータコイルなどが収容された図外のモータステータと、ステータコイルの内周側に配置されたモータ軸17と、該モータ軸17の外周に固定された円筒状の永久磁石と、モータハウジング16のスプロケット1と反対側の前端部に設けられた制御部18と、を有している。
 モータハウジング16は、ほぼカップ状に形成されて、前端部(底壁)のほぼ中央にモータ軸17が挿通する図外の貫通孔が形成されている。一方、後端部の外周には、径方向外側に突出したフランジ部16aが一体に設けられている。このフランジ部16aは、円周方向の約120°位置に3つのブラケット片16bが一体に設けられている。また、この3つのブラケット片16bには、図外のチェーンケースに結合するためのボルトが挿通されるボルト挿通孔16cがそれぞれ貫通形成されている。
 さらに、フランジ部16aの円周方向の各ブラケット片16bの間には、3つのボルト29が挿通する別異の3つのボルト挿通孔が形成されている。各ボルト29は、モータハウジング16に制御部18を結合するようになっている。
 なお、ボルト挿通孔16cやボルト29などは、さらに増加することも可能である。
 モータステータは、主として合成樹脂材の樹脂部によって一体に形成されて、内部にステータコイルがモールド固定されている。
 制御部18は、合成樹脂材によってボックス状に形成されたハウジング18aを有している。このハウジング18aの内部には、電動モータ12へ給電するバスバーなどの通電回路やモータ軸17の回転位置を検出する回転センサや通電量を制御する回路基板などが収容配置されている。また、制御部18は、ハウジング18aに通電回路に電気的に接続される給電用コネクタ18bと図外の信号用コネクタが一体に設けられている。
 給電用コネクタ18bは、内部の端子が図外のコントロールユニットに雌端子を介して電源であるバッテリーに接続されている。一方、信号用コネクタは、内蔵された端子がコントロールユニットに雌端子を介して接続され、回転センサで検出された回転角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。
 モータ軸17は、金属材によって円柱状に形成されて、減速機13側の先端部17aの外面には接線方向に沿って形成された図外の二面幅部を有している。また、先端部17aの先端縁側には、二面幅部に対して直交する方向から切り欠かれた一対の嵌着溝が形成されている。この両嵌着溝には、後述する中間部材30のカムボルト14側への移動を規制する図外のストッパ部材が径方向から嵌着固定されている。
 また、モータ軸17は、先端部17aがカムボルト14の頭部14aに回転軸方向から僅かな隙間をもって近接配置されている。また、先端部17aは、ストッパ部材を含めた全体が工具穴14dの内部に軸方向から挿入可能になっている。
 ストッパ部材は、Cリング状に形成されて、自身の弾性力によって拡径方向及び縮径方向へ弾性変形可能になっている。
 また、モータ軸17の先端部17aには、中間部材30が設けられている。この中間部材30は、減速機13に接続される継手であるオルダム継手20の一部を構成するものであって、図1及び図2に示すように、モータ軸17の先端部17aに固定される筒状基部31を有している。この筒状基部31は、円形状の外面の両側、つまり円周方向の180°位置に二面幅状の一対の平面部を有しており、これによって、外形がほぼ長円状に形成されている。
 また筒状基部31の中央位置には、モータ軸17の先端部17aが挿入される貫通孔32が形成されている。
 この貫通孔32は、円形状の内周面にモータ軸17の回転軸から径方向に沿った二面幅状の一対の対向面が形成されている。これによって、筒状基部31の外形と相似形の径方向に長い長円形状に形成されている。したがって、中間部材30は、長円状の貫通孔32を介してモータ軸17の先端部17aに対して径方向へ移動可能になっている。
 一対の平面部31a、31bの長手方向のほぼ中央位置には、一対の突出部である2つの伝達キー33a、33bが一体に設けられている。各伝達キー33a、33bは、ほぼ矩形板状に形成されて、筒状基部31の2つの平面部31a、31bから径方向外側に向かって突出している。
 減速機13は、電動モータ12とは軸方向から分離独立して設けられ、各構成部材が保持プレート8とフロントプレート15との間のスプロケット1の内部に収容配置されている。
 具体的に説明すれば、減速機13は、図1~図3に示すように、スプロケット本体1aの内部に一部が配置された入力軸である円筒状の偏心軸21と、該偏心軸21の外周に固定された転がり軸受であるボールベアリング22と、該ボールベアリング22の外周に設けられ、内歯車5の各内歯5a内に転動自在に保持された複数のローラ23と、従動部材9の円盤状凹部9f側に設けられ、複数のローラ23を転動方向に保持しつつ径方向の移動を許容する保持器24と、から主として構成されている。
 偏心軸21は、図1、図2に示すように、カムボルト14の頭部14aの外周に設けられた軸受であるニードルベアリング25の外周に配置された偏心カム21aと、該偏心カム21aの電動モータ12側に有する連結部である大径な筒状部21bと、を有している。
 偏心カム21aは、軸方向の長さがニードルベアリング25の軸方向の長さよりも僅かに長い円筒状に形成されている。また、偏心カム21aは、周方向全体の肉厚tが厚薄変化して軸心Xが電動モータ12のモータ軸17の軸心Yに対して僅かに偏心している(図1参照)。
 筒状部21bは、均一な肉厚でほぼ真円状に形成されていると共に、偏心カム21aよりも僅かに肉厚に形成されている。この筒状部21bは、スプロケット本体1aの内部からフロントプレート15の貫通孔15eを介して電動モータ12方向へ突出している。この筒状部21bは、中間部材30と共にオルダム継手20を構成している。
 つまり、筒状部21bは、内部に中間部材30の筒状基部31が軸方向から嵌合可能な二面幅状の図外の嵌合孔が形成されている。嵌合孔の内周面の円周方向のほぼ180°の位置には、二面幅を構成する三日月状の一対の図外の凸部が設けられている。したがって、嵌合孔の内周面が大径部であり、一対の凸部が小径部として構成されている。また、一対の凸部の図1中の上下のほぼ中央位置には、筒状基部31の2つの伝達キー33a、33bが回転軸方向から嵌合可能な一対のキー溝21c、21cが形成されている。この各キー溝21c、21cは、各伝達キー33a、33bと相似形の矩形状に形成されて、その深さが各伝達キー33a、33bの幅とほぼ同じ長さに設定されている。
 一対の凸部は、後述する潤滑油供給機構から噴射された潤滑油の電動モータ12(オルダム継手20)への過剰な供給を抑制する抑制部として機能するようになっている。
 ニードルベアリング25は、カムボルト14の頭部14aの外周面14eを転動する複数のニードルローラ25aと、偏心カム21aの内周面に形成された段差面に固定されて、内周面にニードルローラ25aを転動可能に保持する複数の溝部を有する円筒状のシェル25bと、を有している。
 ボールベアリング22は、図1~図3に示すように、ニードルベアリング25の径方向位置で全体がほぼオーバーラップする状態に配置されている。また、ボールベアリング22は、内輪22aと、外輪22b、該両輪22a、22bとの間に介装されたボール22cと、該ボール22cを保持するケージ22dと、から構成されている。
 内輪22aは、偏心カム21aの外周面に圧入固定されているのに対して、外輪22bは、軸方向で固定されることなくフリーな状態になっている。つまり、この外輪22bは、軸方向の電動モータ12側の一端面がフロントプレート15の内側面に微小隙間Sを介して非接触状態になっている。また、外輪22bの軸方向の他端面も、これに対向する保持器24の後述する変形部24dの背面に微小隙間S2を介して非接触状態になっている。これによって、外輪22bは、軸方向の一端面がフロントプレート15の第2部位15cによって軸方向の移動が規制され、軸方向の他端面が保持器24の変形部24dによって軸方向の過度な移動が規制されるようになっている。
 外輪22bは、外周面に各ローラ23の外周面が転動可能に当接している。また、外輪22bの外周面と保持器24の各ローラ23の外面との間の一部に、図3に示すように、三日月状のクリアランスCが形成されている。したがって、ボールベアリング22は、クリアランスCを介して全体が偏心カム21aの偏心回転に伴って径方向へ偏心動可能になっている。
 図7は保持器24を示し、Aは保持器24の正面図、BはAのC-C線断面図、Cが保持器24の背面図、図8は図7のBの拡大図である。
 保持器24は、図1、図5、図7及び図8に示すように、金属板をプレス成形によってほぼ円盤状に形成されて、従動部材9の円盤状凹部9f側の前端側に当接配置されている。つまり、この保持器24は、従動部材9とは別体に設けられており、従動部材9の円板部9aの円盤状凹部9fの底面に軸方向から当接する円盤状の基部24aと、該基部24aの外周に一体に設けられて、複数のローラ23を保持するケージ部24bと、を有している。保持器24は、全体の硬度がプレス成形後に、例えば高周波焼き入れなどを行って従動部材9の硬度よりも高くなっている。
 基部24aは、中央にカムボルト14の軸部14bが挿通される貫通孔であるボルト孔24cが貫通形成され、外周側にはボールベアリング22方向へクランク凹状に折曲変形した円環状の変形部24dが形成されている。
 ボルト孔24cの孔縁には、従動部材9の第2油孔9eに開口したU字形状の油溝24eが径方向に沿って形成されている。また、この油溝24eは、従動部材9の第2油孔9eと連通可能になっている。
 また、基部24aは、ボルト孔24cを挟んだ油溝24eと反対側の位置に位置決め用のピン26が挿通されるピン挿通孔24fが貫通形成されている。
 また、基部24aは、従動部材9側の一側面であって、ボルト孔24cの孔縁から変形部24d付近までの領域24g(網掛け領域)に摩擦係数を上昇させる塑性加工として例えばローレット(ナーリング)加工が施されている。この加工領域24gは、従動部材9の円板部9aの対向側面の一部の円環領域9g(図6Aの網掛け領域)に当接するようになっている。また、加工領域24gは、カムボルト14の頭部14aの座面14fの投影面積を含み、かつ、この投影面積よりも大きい範囲になっている。
 そして加工領域24gと円環領域9gが、カムボルト14の締結力によって互いに軸方向から圧接して従動部材9と保持器24が軸方向から結合されるようになっている。
 なお、塑性加工としては、ローレット加工に限らずこれ以外の方法であってもよい。
 ケージ部24bは、変形部24dの外周縁から電動モータ12側へ延出した円環状に形成されて、円周方向の等間隔位置に、各ローラ23を保持する複数の保持孔24hが径方向に沿って貫通形成されている。
 この複数の保持孔24hは、それぞれがケージ部24bの変形部24d側の基端縁から先端縁に向かって細長い長方形状孔に形成されて先端側が閉塞されている。
 保持孔24hの内部には、前記各ローラ23を転動可能に保持しており、その全体の数(ローラ23の数)が内歯車5の内歯5aの全体の歯数よりも少なくなっており、これによって、所定の減速比を得るようになっている。
 各ローラ23は、鉄系金属によって形成され、ボールベアリング22の偏心動に伴って径方向へ移動しつつ内歯車5の各内歯5aに嵌入している。また各ローラ23は、各保持孔24hの両側縁によって周方向にガイドされつつ径方向へ揺動運動するようになっている。
 また、保持器24(ケージ部24b)は、外径が従動部材9(ジャーナル部11)の外径よりも小さく形成されている。したがって、図1及び図4に示すように、保持器24を従動部材9に軸方向から組み付けた際に、ケージ部24bは、従動部材9側の外周縁がジャーナル部11の内周縁に軸方向から当接するようになっている。
 つまり、保持器24は、図7B及び図8に示すように、カムボルト14によって従動部材9と結合される前の自由状態における形状は円盤状の基部24aの内周部側、つまり、径方向のほぼ中央の部位が、従動部材9と反対方向、つまりカムボルト14の頭部14側へ突出した碗状に撓んでいる(撓み24i)。したがって、保持器24を従動部材9と一緒にカムシャフト2に結合する際に、カムボルト14を締め付けて行くと、この締め付け力によって撓み変形部位24iが従動部材9の円板部9aの対向面に押し付けられることにより撓んで平坦状に変形するようになっている(図1及び図8の一点鎖線参照)。
 減速機13とオルダム継手20は、潤滑油供給機構を介して内部に潤滑油が供給されるようになっている。
 すなわち、潤滑油供給機構は、図1に示すように、カムシャフト2の一端部2a内に形成された油供給通路34と、アダプタ19の内周部に貫通形成された第1油孔19fと、従動部材9の内周部に貫通形成された第2油孔9eと、保持器24のボルト孔24cの孔縁から径方向に沿って形成された油溝24eと、油供給通路34に潤滑油を供給するオイルポンプ35と、を有している。
 油供給通路34は、カムシャフト2の内部に半径方向及び内部軸方向に沿って長く形成されて、カムシャフト2の複数の軸受に対する潤滑油の供給手段としても用いられている。また、この油供給通路34は、オイルポンプ35の吐出通路35aに連通している。
 第1油孔19fは、一端が油供給通路34の下流端に開口し、他端が第2油孔9eを介して油溝24eに連通している。
 そして、油溝24eから減速機13の内部に流入した潤滑油は、駆動中の遠心力によって、ボールベアリング22の内部や外周側の保持器24内などを通り、ここから、軸受凹部10とジャーナル部11との間に流入する。つまり、潤滑油は、ジャーナル部11の両端面や外周面と軸受凹部10の内側壁面10bや滑り軸受面10aとの間を通って潤滑に供される。
 オイルポンプ35は、トロコイドなどの一般的なポンプであって、吐出通路35aが主として内燃機関の内部を潤滑する潤滑油を供給する図外のメインオイルギャラリーに連通している。また、吸入通路35bが、オイルパン36の内部に連通している
 コントロールユニットは、図外のクランク角センサやエアーフローメータ、水温センサ、アクセル開度センサなど各種のセンサ類からの情報信号に基づいて現在の機関運転状態を検出し、これに基づいて機関制御を行っている。また、コントロールユニットは、前記各情報信号や回転位置検出機構に基づいて、コイル部に通電してモータ軸17の回転制御を行い、減速機13によってカムシャフト2のタイミングスプロケット1に対する相対回転位相を制御するようになっている。
〔本実施形態の作用効果〕
 以下、本実施形態におけるバルブタイミング制御装置の作用について説明する。
 まず、機関のクランクシャフトの回転駆動に伴ってタイミングチェーンを介してタイミングスプロケット1が回転すると、この回転力が内歯車5に伝達される。この内歯車5の回転力が、各ローラ23から保持器24及び従動部材9を経由してカムシャフト2に伝達される。これによって、カムシャフト2の駆動カムが各吸気弁を開閉作動させる。
 機関始動後の所定の機関運転時には、コントロールユニットからの制御電流が電動モータ12のコイル部に通電されてモータ軸17が正逆回転駆動される。このモータ軸17の回転力が、オルダム継手20を介して偏心軸21に伝達されて減速機13の作動によりカムシャフト2に対し減速された回転力が伝達される。
 これによって、カムシャフト2が、タイミングスプロケット1に対して正逆相対回転して相対回転位相が変換される。したがって、各吸気弁は、開閉タイミングを進角側あるいは遅角側に変換制御されるのである。
 このように、吸気弁の開閉タイミングが進角側あるいは遅角側へ連続的に変換されることによって、機関の燃費や出力などの機関性能の向上が図れる。
 そして、本実施形態では、従動部材9と保持器24とを別体に形成し、装置の組み立て時に、アダプタ19を含めた従動部材9と保持器24を、カムボルト14によってカムシャフト2の一端部2aに軸方向から一体的に結合するようになっている。
 このため、従動部材9と保持器24を、それぞれの構造や材質に合わせて個別にかつ精度良く成形することができるので、この成形作業が容易になる。
 つまり、従来技術のように、従動部材9と保持器24とが一体になっている場合には、全体を切削加工によって成形していた。このため、材質と共に各部の高い寸法精度や加工精度が要求されて、成形加工作業が煩雑になってこの加工作業能率の低下を招き、加工コストの高騰が余儀なくされていた。
 しかし、本実施形態では、前記従動部材9と保持器24を個別に成形加工できるので、成形作業が容易になり、加工コストの低減化が図れる。
 しかも、従動部材9と保持器24の結合方法として、例えば複数のボルトを用いるとか溶接などで行うのではなく、1本のカムボルト14の締め付け力によって行うことから、この結合作業も容易になり、この点でもコストの低減化が図れる。
 さらに、このカムボルト14の締め付け力を利用することで、従動部材9と保持器24を予め複数のボルトや溶接によって接合する工程が省略できる。これによって、従動部材9と保持器24を個別に成形したとしても、接合工程を増やすことなくカムボルト14によってカムシャフト2に固定することができる。
 また、カムシャフト2で発生した正逆のカムトルクを保持器24全体で吸収できるので、保持器24に対する応力を緩和できる。
 さらに、従動部材9と保持器24を別体に形成したことから、これらをカムシャフト2に組み付ける際の組付工程の設定が容易になる。すなわち、従動部材9と保持器24が一体に形成されている場合は、ジャーナル部11の存在によって従動部材9と保持器24をスプロケット1の前端開口側から挿入することができず、常にカムシャフト2側の後端開口から側からしか挿入することができなかった。このため、保持器24を、挿入距離が長くなること等に起因して複数のローラ23を保持孔24h内に安定に保持した状態でスプロケット1の後端開口側から挿入することが困難になって、組付作業能率の低下を招いていた。
 しかし、本実施形態では、従動部材9と保持器24が別体に形成されていることから、従動部材9をスプロケット1の後端開口側から挿入し、保持器24をスプロケット1の前端開口側から速やかに挿入することができる。このため、保持器24の各保持孔24hに複数のローラ23を安定に保持したままスプロケット1の内部に組み付けることができる。この結果、組付作業能率の向上が図れる。
 また、カムシャフト2で発生する正逆の交番トルクを、保持器24全体で吸収できるので、ケージ部24bの応力を緩和できる。
 さらに本実施形態では、保持器24の基部24aにローレット加工を施したことから、カムボルト14で締結した際の従動部材9と保持器24との間の摩擦抵抗(フリクション)が大きくなって、両者の9,24の結合強度が向上する。
 しかも、保持器24は、基部24aに撓み変形部位24iが形成されていることから、以下の作用効果が得られる。
 すなわち、前述したように、保持器24を従動部材9に結合する際に、カムボルト14を締め付けて行くと、この締め付け力によって撓み変形部位24iが図8の一点鎖線で示すように、従動部材9の円板部9aの対向面に押し付けられて平坦状に変形する。このため、基部24aは、弾性復帰力によって全体が円板部9aの対向面に強く圧接すると共に、面圧が全体に均一化する。これにより、保持器24のローレットが形成された加工領域24gと従動部材9の円環領域9gとのフリクションがさらに高くなって両者9,24の結合強度が一層向上する。
 さらに、保持器24は、従動部材9の硬度よりも高くなっているので、その硬度差によってローレット加工が施された加工領域24gが円環領域9gに食い込み易くなる。このため、両者9,24の結合強度がさらに向上する。
 さらに、カムボルト14は、撓み変形部位24iが自身の弾性復帰力によって言わばばねワッシャとして機能することから、機関の振動などによる不用意な緩みを抑制できる。したがって、カムシャフト2に対する従動部材9と保持器24の強固な結合状態を維持できる。
 また、保持器24へのローレット加工によって、従動部材9との少ない接触面積で大きなフリクションを確保できるので、カムボルト14の締結力を小さくすることができる。この結果、カムボルト14の小型化が図れる。
 また保持器24への塑性加工がローレット加工であることから、このローレット加工を保持器24のプレス加工時に同時に加工できるので、加工コストの低減化が図れる。
 本実施形態では、フロントプレート15によって、ボールベアリング22の外輪22bの一端側の移動を規制できるので、前述したように保持器24やボールベアリング22をカムシャフト2に対して組み付ける際に、各ボールベアリング22の不用意な脱落を抑制できる。
 また、フロントプレート15は、第1部位15bがケージ部24bに対して僅かな隙間を介して軸方向から対峙し、さらに第2部位15cによって外輪22bの軸方向の一方側への移動を規制するようになっている。このため、ボールベアリング22の軸方向の中心とケージ部24bの保持孔24hに保持された各ローラ23の軸方向の中心を一致させることができる。これにより、保持器24とボールベアリング2の位置精度が向上する。
 従動部材9は、ジャーナル部11の内側に保持器24の基部24a側が収容配置された形になるので、全体の軸方向の長さを短くすることが可能になる。
 さらに、保持器24は、ケージ部24bの外周縁全体が従動部材9のジャーナル部11の先端側内周縁に軸方向から当接している。これによって、保持器24と従動部材9の同軸性を得ることが可能になる。つまり、保持器24と従動部材9との間の芯出しを行うことができる。したがって、保持器24と従動部材9の組付精度が向上する。
 また、本実施形態では、カムボルト14を従動部材9のカムボルト挿入孔9bと保持器24のボルト孔24cに挿通してカムシャフト2に締結する際に、中間軸部14gによって従動部材9と保持器24及びカムシャフト2との同軸性(調心性)を得ることができる。
 つまり、中間軸部14gが、カムボルト挿入孔9bとボルト孔24cにほぼ中間ばめ状態で挿入嵌合すると共に、雌ねじ部2dと雄ねじ部14cを締結することによって、従動部材9と保持器24及びカムシャフト2との同軸性を得ることが可能になる。
 また、カムボルト14を、所定の締め付けトルクで締め付けると、頭部14aの座面14fが、保持器24のボルト孔24cの電動モータ12側の孔縁の周面に圧接する。この圧力によって、頭部14aの座面14f側が、たとえ径方向へ座屈変形したとしても、この変形による締め付けトルクへの影響が少ない。このため、カムボルト14による所望の締結トルクを得ることが可能になる。
 また、ボルト孔24cの孔縁の周面には、ローレット加工が施されているので、カムボルト14の頭部14aの座面14fとの摩擦抵抗が大きくなってカムボルト14の高い締め付け力が得られる。
 また、従動部材9のカムボルト挿入孔9bと保持器24のボルト孔24cは、内径が軸部14b(雄ねじ部14c)の外径より大径な中間軸部14gを挿入嵌合させるために比較的大径に形成されている。このため、カムボルト14は、軸部14bをカムボルト挿入孔9b及びボルト孔24cに隙間を介して余裕をもって挿入することができる。このため、この挿入時において雄ねじ部14cがカムボルト挿入孔9bの孔縁に干渉して損傷するのを抑制できる。
 さらに、中間軸部14gの先端側に有するテーパ部14hは、カムボルト14の軸部14bをカムボルト挿入孔9bに挿入する際のガイドとして機能する。このため、カムボルト14のカムボルト挿入孔9bへの挿入作業が容易になる。
 また、本実施形態では、頭部14aの外周面14eに高周波焼き入れを施して高硬度にしたことから、以下のような作用効果が得られる。
 すなわち、機関駆動中に発生するカムシャフト2の正負の交番トルクによって減速機13に逆入力がカムボルト14に作用して、頭部14aの外周面14eに径方向への荷重が入力される。これによって、頭部14aの外周面14eにニードルベアリング25が干渉するおそれがある。しかし、頭部14aの外周面14eは硬度が高いことから、損傷の発生を抑制できる。
 一方、頭部14aの座面14fは、硬度が外周面14eよりも低いことから、高い靱性によりカムボルト14の締結力を十分に確保することができる。
 また、電動モータ12のモータ軸17の先端部17aが、カムボルト14の工具穴14dの内部に回転軸方向から挿入可能になっている。このため、機関の振動などによってモータ軸17やカムシャフト2(従動部材9)などが回転軸方向へ移動した際に、モータ軸17の先端部17aが工具穴14d内に入ってこの移動を吸収できる。これにより、モータ軸17とカムボルト14との軸方向の距離を可及的に短くすることが可能になる。
 この結果、バルブタイミング制御装置は、全体の軸方向の長さを短くできるので装置の小型化が図れ、エンジンルーム内への搭載性が向上する。
 本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、保持器24の基部24aのローレット加工を廃止して、基部24aと従動部材9の円板部9aとの間に摩擦係数を上昇させる部材を挟み込むことも可能である。摩擦係数を上昇させる部材としては、例えば、薄い摩擦板材や硬度のあるウエーブバネなどである。
 また、保持器24の硬度を上昇させる方法としては、焼き入れなどの他に、材質を代えて炭素鋼などを用いることも可能である。
 さらに、従動部材9は、プレス成形以外に金属粉末を焼結した焼結金属で成形することも可能である。
 また、摩擦係数を上昇させるローレット加工を、保持器24ではなく従動部材9の円板部9a側に施すことも可能である。また、両方に施すこともできる。
 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。
 すなわち、本発明における好ましい態様としては、
 電動モータと、
 前記電動モータによって回転する偏心軸と、
 クランクシャフトからの回転力が伝達され、前記偏心軸の外周と対向するように設けられた内歯車を有する駆動回転体と、
 前記偏心軸と前記内歯車との間に配置された複数のローラと、
 中央に貫通孔を有する円盤状の基部と、前記基部の外周部に一体に設けられて、前記複数のローラをそれぞれ保持する複数の保持孔を有する環状のケージ部と、を有する保持器と、
 前記駆動回転体に対して相対回転可能に設けられ、前記基部に対して軸方向から当接し、前記貫通孔を挿通するカムボルトによって前記保持器と共にカムシャフトに固定可能な従動回転体と、
 を備えている。
 この発明の態様によれば、別体に形成された保持器と従動回転体を一本のカムボルトによって結合させるため、この結合作業が容易になり、かつ前記個々の部品の製造が容易になることからコストの低減化が図れる。
 また、カムシャフトで発生した交番トルクを、保持器全体で吸収できるので、ケージ部への応力を緩和できる。
 さらに好ましくは、前記保持器は、前記カムボルト締結前の自由状態において、前記基部の貫通孔側の内周部が前記カムボルトの頭部側へ撓んでいる。
 この発明の態様によれば、カムボルトの締結時に、保持器の基部の撓み変形している内周部が、カムボルトの頭部からの締め付け力によって従動回転体の対向する一側面に押し付けられて平坦状に撓み変形する。これによって、カムボルトの締め付け力によって、基部の内周部と外周部側全体を従動回転体の対向する一側面に弾性的に接触させることができる。
これによって、保持器と従動回転体との接触面の耐スリップ性が向上して前記両者を強固に結合できる。
 さらに好ましくは、前記保持器と前記従動回転体の互いに接触している部位の少なくとも一方に、摩擦係数を上昇させる加工が施されている。
 この発明の態様によれば、少ない接触面積で大きなフリクションを確保できるので、カムボルトの締結トルクを小さくすることが可能になる。この結果、カムボルトの小型化が図れる。
 さらに好ましくは、前記摩擦係数を上昇させる加工は、前記保持器の基部の前記従動回転体側の一側面に施され、
 前記保持器の硬度は、前記従動回転体の硬度よりも高くなっている。
 この発明の態様によれば、保持器と従動回転体の硬度差によって基部に施されている摩擦係数上昇部が従動回転体の一側面に食い込むことによってスリップし難くなる。また、保持器自体の硬度を高くすることにより、ケージ部の保持孔周囲の強度が高くなって耐久性の向上が図れる。
 さらに好ましくは、前記摩擦係数を上昇させる加工範囲は、少なくともその一部が前記カムボルトの頭部と軸方向において重なっている。
 この発明の態様によれば、摩擦係数の上昇した部位が、カムボルトの締め付け力を直接的に受けるので保持器と従動回転体の結合強度が十分に高くなる。
 さらに好ましくは、前記保持器の基部は、前記摩擦係数を上昇させる加工によって、前記基部の径方向外側の部位よりも径方向内側の部位の方が、摩擦係数が高くなっている。
 さらに好ましくは、前記摩擦係数を上昇させる加工は、塑性加工によって成形されている。
 この発明の態様によれば、塑性加工として例えばローレット加工であれば、保持器のプレス成形時に同時に行うことができるので、作業コストの低減化が図れる。
 さらに好ましくは、前記保持器の基部と前記従動回転体のとの間に、摩擦係数を上昇させる部材が挟み込まれている。
 摩擦係数を上昇させる部材としては、例えば肉厚の薄い摩擦板部材やウエーブばねなどが考えられるが、これらの部材を用いることによって、加工が不要になるので、製造コストを抑制できる。
 さらに好ましくは、前記偏心軸は、前記電動モータのモータ軸の軸心に対して偏心した軸状の偏心カムを有し、前記偏心カムの外周に、外周面が前記ローラの転動面となる転がり軸受が設けられ、前記駆動回転体は、前記内歯車が軸方向の一端部に設けられた円筒状のボディを有し、前記ボディの軸方向の一端部には、前記転がり軸受の軸方向の一方側への移動を規制するフロントプレートが固定されている。
 この発明の態様によれば、フロントプレートによって、転がり軸受の軸方向の一方側への移動を規制できるので、カムシャフトに対して駆動回転体や従動回転体などの各構成部品を組み付ける際に、前記転がり軸受などの不用意な脱落を抑制できる。
 さらに好ましくは、前記フロントプレートは、円盤状に形成されており、前記ボディの軸方向一端部に固定される外周側の固定部と、前記固定部よりも径方向内側であって、前記ケージ部と軸方向で重なる第1部位と、前記第1部位よりも径方向内側であって、前記第1部位よりも前記カムシャフト側にオフセット配置され、前記転がり軸受の外輪の軸方向の一方側の移動を規制する第2部位と、を有している。
 この発明の態様によれば、フロントプレートは、第1部位がケージ部に対して僅かな隙間を介して軸方向から対峙し、さらに第1部位に対してオフセット配置された第2部位によって外輪の軸方向の一方側への移動を規制するようになっているので、転がり軸受の軸方向の幅中心とケージ部の保持孔に保持されたローラの長手方向の中心を一致させることができる。
 さらに好ましくは、前記保持器は、前記ケージ部が結合された前記基部の外周側に、前記従動回転体から軸方向へ離間するように変形した変形部を有している。
 さらに好ましくは、前記転がり軸受の内輪が前記偏心カムの外周に固定され、前記基部の前記変形部によって前記転がり軸受の外輪の軸方向の他方側への移動が規制されている。
 転がり軸受の外輪は、フロントプレートの第2部位によって軸方向一方側の移動が規制され、保持器の変形部によって軸方向他方側の移動が規制されることから、軸方向のガタツキを抑制できる。
 さらに好ましくは、前記従動回転体は、前記カムシャフト側に凹む凹部を有するカップ状に形成され、前記凹部に前記保持器の基部側が収容配置されている。
 この発明の態様によれば、従動回転体の凹部内に保持器の基部側が収容配置されることによって、全体の軸方向の長さを短くすることができる。
 さらに好ましくは、前記ボディは、内周面の前記内歯車と軸方向で離間した位置に円環状の軸受凹部を有し、前記従動回転体は、外周に前記軸受凹部に摺動可能なジャーナル部を有し、前記ジャーナル部の外径は前記ケージ部の外径よりも大きく、前記従動回転体の凹部は、前記ジャーナル部の内側に形成されて、前記ジャーナル部と軸方向においてオーバーラップしている。
 さらに好ましくは、前記ケージ部の外周が前記凹部の内周面に当接可能になっている。
 ケージ部の外周全体が凹部の内周全体に当接することによって、保持器と従動回転体の同軸性を得ることが可能になる。つまり、保持器と従動回転体との間の芯出しを行うことができる。
 さらに好ましくは、前記駆動回転体は、前記内歯車が形成された円筒状のボディと、前記ボディの軸方向の一端部に固定され、前記保持器の前記カムシャフトと反対方向への移動を規制するフロントプレートと、前記ボディの軸方向の他端部に固定され、前記従動回転体の前記カムシャフト方向への移動を規制するリアプレートと、を有している。
 さらに好ましくは、前記駆動回転体は、前記ボディから前記リアプレートを外した状態で前記従動回転体を前記ボディの軸方向の他端部側から内部に挿入可能になっており、かつ、前記ボディからフロントプレートを外した状態で前記各ローラを含む前記保持器全体を前記ボディの軸方向の一端部側から内部に挿入可能になっている。
 従来の技術では、従動回転体と保持器が一体に形成されて、従動回転体のジャーナル部の外径が保持器の外径よりも大きくなっていることから、組み立て時において、これらを駆動回転体のボディのフロント側、つまりボディの軸方向の一端部側から内部に収容することができなかった。このため、保持器の保持孔への複数のローラを組み込む作業性が困難になり組み立て作業能率の低下を招いていた。
 しかし、この発明の態様では、保持器と従動回転体が別体になっていることによって、前記保持器を、各ローラを各保持孔に保持した状態でボディの軸方向の一端部側(フロント側)から内部に収容することができるので、組み立て作業性が向上する。
1…タイミングスプロケット(駆動回転体)、1a…スプロケット本体、1b…歯車部(外歯)、2…カムシャフト、2a…一端部、3…位相変更機構、8…保持プレート、9…従動部材(従動回転体)、9a…円盤状本体、9b…カムボルト挿入孔、9g…円環領域、11…ジャーナル部、12…電動モータ、13…減速機、14…カムボルト、14a…頭部、14b…軸部、14c…雄ねじ部、14e…外周面、14f…座面、15…フロントプレート、15a…固定部、15b…第1部位、15c…第2部位、15d…ボルト挿入孔、21…偏心軸(入力軸)、21a…偏心カム、21b…筒状部、22…ボールベアリング(軸受)、22a…内輪、22b…外輪、22c…ボール、23…ローラ、24…保持器、24a…基部、24b…ケージ部、24c…ボルト孔(貫通孔)、24d…変形部、24h…保持孔、24g…加工領域(ローレット加工領域)、25…ニードルベアリング、34…油供給通路。

Claims (17)

  1.  電動モータと、
     前記電動モータによって回転する偏心軸と、
     クランクシャフトからの回転力が伝達され、前記偏心軸の外周と対向するように設けられた内歯車を有する駆動回転体と、
     前記偏心軸と前記内歯車との間に配置された複数のローラと、
     中央に貫通孔を有する円盤状の基部と、前記基部の外周部に一体に設けられて、前記複数のローラをそれぞれ保持する複数の保持孔を有する環状のケージ部と、を有する保持器と、
     前記駆動回転体に対して相対回転可能に設けられ、前記基部に対して軸方向から当接し、前記貫通孔を挿通するカムボルトによって前記保持器と共にカムシャフトに固定可能な従動回転体と、
     を備えたことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
  2.  請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
     前記保持器は、前記カムボルト締結前の自由状態において、前記基部の貫通孔側の内周部が前記カムボルトの頭部側へ撓み変形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。
  3.  請求項1に記載に内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
     前記保持器と前記従動回転体の互いに接触している部位の少なくとも一方に、摩擦係数を上昇させる加工が施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。
  4.  請求項3に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
     前記摩擦係数を上昇させる加工は、前記保持器の基部の前記従動回転体側の一側面に施され、
     前記保持器の硬度は、前記従動回転体の硬度よりも高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。
  5.  請求項4に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
     前記摩擦係数を上昇させる加工範囲は、少なくともその一部が前記カムボルトの頭部と軸方向において重な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。
  6.  請求項5に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
     前記保持器の基部は、前記摩擦係数を上昇させる加工によって、前記基部の径方向外側の部位よりも径方向内側の部位の方が、摩擦係数が高くなっ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。
  7.  請求項4に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
     前記摩擦係数を上昇させる加工は、塑性加工によって成形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。
  8.  請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
     前記保持器の基部と前記従動回転体のとの間に、摩擦係数を上昇させる部材が挟み込ま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。
  9.  請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
     前記偏心軸は、前記電動モータのモータ軸の軸心に対して偏心した軸状の偏心カムを有し、
     前記偏心カムの外周に、外周面が前記ローラの転動面となる転がり軸受が設けられ、
     前記駆動回転体は、前記内歯車が軸方向の一端部に設けられた円筒状のボディを有し、
     前記ボディの軸方向の一端部には、前記転がり軸受の軸方向の一方側への移動を規制するフロントプレートが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。
  10.  請求項9に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
     前記フロントプレートは、円盤状に形成されており、前記ボディの軸方向一端部に固定される外周側の固定部と、前記固定部よりも径方向内側であって、前記ケージ部と軸方向で重なる第1部位と、前記第1部位よりも径方向内側であって、前記第1部位よりも前記カムシャフト側にオフセット配置され、前記転がり軸受の外輪の軸方向の一方側の移動を規制する第2部位と、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。
  11.  請求項10に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
     前記保持器は、前記ケージ部が結合された前記基部の外周側に、前記従動回転体から軸方向へ離間するように変形した変形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。
  12.  請求項11に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
     前記転がり軸受の内輪が前記偏心カムの外周に固定され、
     前記基部の前記変形部によって前記転がり軸受の外輪の軸方向の他方側への移動が規制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。
  13.  請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
     前記従動回転体は、前記カムシャフト側に凹む凹部を有するカップ状に形成され、前記凹部に前記保持器の基部側が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。
  14.  請求項13に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
     前記駆動回転体は、前記内歯車が回転軸方向の一端部に設けられた円筒状のボディを有し、
     前記ボディは、内周面の前記内歯車と軸方向で離間した位置に円環状の軸受凹部を有し、
     前記従動回転体は、外周に前記軸受凹部に摺動可能なジャーナル部を有し、
     前記ジャーナル部の外径は前記ケージ部の外径よりも大きく形成され、
     前記従動回転体の凹部は、前記ジャーナル部の内側に形成されて、前記ジャーナル部と軸方向においてオーバーラップ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。
  15.  請求項14に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
     前記ケージ部の外周が前記凹部の内周面に当接可能になっ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。
  16.  請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
     前記駆動回転体は、前記内歯車が回転軸方向の一端部に設けられた円筒状のボディと、前記ボディの軸方向の一端部に固定され、前記保持器の前記カムシャフトと反対方向への移動を規制するフロントプレートと、前記ボディの軸方向の他端部に固定され、前記従動回転体の前記カムシャフト方向への移動を規制するリアプレートと、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。
  17.  請求項16に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
     前記駆動回転体は、前記ボディから前記リアプレートを外した状態で前記従動回転体を前記ボディの軸方向の他端部側から内部に挿入可能になっており、かつ、前記ボディから前記フロントプレートを外した状態で前記各ローラを含む前記保持器全体を前記ボディの軸方向の一端部側から内部に挿入可能になっ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。
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