WO2023032448A1 - ブラシレスモータ及び内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

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WO2023032448A1
WO2023032448A1 PCT/JP2022/026145 JP2022026145W WO2023032448A1 WO 2023032448 A1 WO2023032448 A1 WO 2023032448A1 JP 2022026145 W JP2022026145 W JP 2022026145W WO 2023032448 A1 WO2023032448 A1 WO 2023032448A1
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WO
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brushless motor
rotor
peripheral surface
outer peripheral
support portion
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/026145
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
寛幸 板倉
鉄雄 山崎
Original Assignee
日立Astemo株式会社
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Publication date
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Classifications

    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/10—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings

Definitions

  • the present invention relates to a brushless motor and a valve timing control device for an internal combustion engine to which the brushless motor is applied.
  • Patent Document 1 As a conventional brushless motor, the one described in Patent Document 1 below is known.
  • This brushless motor consists of a housing, a working shaft (motor shaft), an electromagnetic section, a detection section, an energization control section, and so on.
  • the housing is bolted to the engine via stays.
  • the motor shaft is rotatably supported around the cam axis by a pair of bearings (ball bearings) of the electromagnetic part that is housed and fixed inside the housing.
  • a rotor is fixed to the motor shaft at a substantially central position in the axial direction of the outer periphery.
  • One of the ball bearings has an outer ring supported by the inner end of the housing and an inner ring supported by projections horizontally protruding from magnets provided on the outer circumference of the motor shaft.
  • a seal member for sealing between the motor shaft and the housing is arranged on the inner peripheral side of the support protrusion horizontally protruding inward from the inner end portion of the housing.
  • the outer ring is supported by the inner end of the housing, and the inner ring is supported by a projection projecting axially from one side surface of the magnet section.
  • the seal member is supported on the inner peripheral side of the support protrusion of the housing provided inside the protrusion.
  • one ball bearing is supported by the projection portion that is spaced radially outward from the support projection that supports the seal member.
  • one ball bearing inevitably has a large outer diameter, and as a result, the peripheral speed per unit time increases, resulting in a decrease in durability and product cost. is likely to be higher.
  • the present invention has been devised in view of the above-described conventional technical problems.
  • the peripheral speed per unit time of the rolling bearing can be slowed down to prevent deterioration of durability. It is an object of the present invention to provide a brushless motor capable of suppressing and reducing the product cost.
  • a cylindrical portion formed in a cylindrical shape with a bottom and covering the outer side of the stator in the radial direction with respect to the rotating shaft is integrally provided inside the cylindrical portion, and the rotor is arranged from the rotating shaft direction.
  • a disk portion for covering, the housing having a cylindrical first support portion protruding toward the rotor from the edge of a hole provided in the center of the disk portion; a cylindrical second support portion provided on the rotor or the motor shaft and protruding toward the disk portion on the radially outer side of the rotation shaft of the first support portion; a rolling bearing having an inner peripheral portion supported by the outer peripheral surface of the first support portion and an outer peripheral portion supported by the inner peripheral surface of the second support portion; a seal member disposed on the inner periphery of the first support portion so as to overlap the rolling bearing in the radial direction, and on which the outer peripheral surface of the motor shaft slides; It is characterized by comprising
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a valve timing control device for an internal combustion engine to which a brushless motor according to the present invention is applied;
  • FIG. FIG. 2 is an exploded perspective view showing components on the speed reducer side and a brushless motor provided for the present embodiment;
  • 1 is a longitudinal sectional view of a brushless motor used in this embodiment;
  • FIG. FIG. 4 is an enlarged view of a main portion of FIG. 3;
  • FIG. 3 is a perspective view of a bearing support member provided for this embodiment;
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the bearing support member is fixed to the motor shaft;
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the bearing support member is fixed to the motor shaft;
  • the bearing support member provided for 2nd Embodiment of this invention is shown, (a) is a perspective view of a bearing support member, (b) is a rear view of a bearing support member.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a main part showing a third embodiment of the present invention;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a main part showing a fourth embodiment of the present invention;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a main part showing a fifth embodiment of the present invention;
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a valve timing control device for an internal combustion engine to which a brushless motor according to the present invention is applied
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing constituent members on the reducer side and the brushless motor provided for this embodiment. be.
  • valve timing control device is rotatably supported on a timing sprocket 1 (hereinafter referred to as sprocket 1), which is a drive rotor, and a cylinder head 01 via a bearing bracket 02. and a phase changing mechanism 3 arranged between the sprocket 1 and the camshaft 2 for changing the relative rotational phase between the sprocket 1 and the camshaft 2 according to the engine operating state.
  • sprocket 1 hereinafter referred to as sprocket 1
  • sprocket 1 which is a drive rotor
  • cylinder head 01 via a bearing bracket 02.
  • phase changing mechanism 3 arranged between the sprocket 1 and the camshaft 2 for changing the relative rotational phase between the sprocket 1 and the camshaft 2 according to the engine operating state.
  • the sprocket 1 is integrally annularly formed of a sintered metal material obtained by sintering compacted metal powder.
  • the sprocket body 1a has eight female threaded holes 1c formed at intervals of approximately 45° in the circumferential direction, into which male threaded portions 7a formed at the ends of the shaft portions of eight bolts 7 described later are screwed.
  • the sprocket body 1a is provided with a bearing recess 10 on the inner peripheral surface of a large-diameter hole formed in the center.
  • This bearing recessed portion 10 supports the entire sprocket 1 so as to be relatively rotatable with a journal portion 11 provided on the outer periphery of a driven member 9 which is a driven rotating body to be described later.
  • the external gear portion 1b is adapted to transmit torque from a timing chain (not shown) wound around a driven gear provided on the crankshaft of the internal combustion engine.
  • An internal gear-constituting member 5 which is an annular member constituting a part of a speed reducer 13 described later, is connected by bolts 7 to one end (front end) of the sprocket body 1a in the rotation axis direction.
  • An internal gear forming member 5 there is A specific configuration of the internal gear forming member 5 will be described later.
  • the sprocket main body 1a is integrally provided with a first annular restricting portion 8 that constitutes a part of the stopper mechanism on the rear end side opposite to the internal gear forming member 5 in the rotation axis direction.
  • the first annular restricting portion 8 is integrally formed when the sprocket 1 is sintered and formed into an annular shape with a predetermined thickness from a sintered metal material.
  • the first annular restricting portion 8 is formed in an annular shape extending radially inward from the rear edge of the sprocket body 1a on the camshaft 2 side.
  • the first annular restricting portion 8 has an outer diameter substantially equal to that of the sprocket main body 1a.
  • the first annular restricting portion 8 has an annular inner peripheral portion 8a, and the inner peripheral portion 8a is arranged so as to cover one end of the bearing recess 10 on the camshaft 2 side.
  • the first annular restricting portion 8 has two arcuate grooves 8b and 8c at predetermined positions on the inner peripheral surface of the inner peripheral portion 8a.
  • the arc-shaped grooves 8b and 8c are provided at symmetrical positions of about 180° about the center of the first annular restricting portion 8, and arc lengths are formed in an angular range of about 90°.
  • Two first stopper protrusions 8d and 8e are provided between the arc-shaped grooves 8b and 8c, that is, at approximately 180° positions in the circumferential direction.
  • each of the first stopper protrusions 8d and 8e has one (one) second stopper protrusion 19a of a second annular restricting portion 19 (described later) attached to each end edge facing each other in the circumferential direction.
  • the relative rotational position of the driven member 9 is restricted by coming into contact with it from the circumferential direction.
  • first annular restricting portion 8 has male screw portions into which bolts 7 are screwed at positions corresponding to the eight female screw holes 1c of the sprocket main body 1a on the outer peripheral surface (equally spaced positions of about 45° in the circumferential direction). Escape grooves 8f for avoiding 7a are formed respectively.
  • the relief grooves 8f are formed in a substantially semicircular shape when viewed from the axial direction of the camshaft 2 because the radial width of the first annular restricting portion 8 is increased in order to ensure rigidity. It is
  • the camshaft 2 has two drive cams per cylinder on its outer circumference that open intake valves (not shown).
  • the camshaft 2 is integrally provided with a flange portion 2b for positioning in the axial direction via a bearing bracket 02 at one end portion 2a in the rotation axis direction.
  • the camshaft 2 has an insertion hole 2c formed along the inner axial direction from the tip surface of the one end portion 2a.
  • a shaft portion 14b of a cam bolt 14, which will be described later, is inserted into the insertion hole 2c, and a female thread portion 2d to which a male thread portion 14c of the cam bolt 14 is fastened is formed on a part of the inner peripheral surface on the distal end side.
  • an oil supply passage (not shown) is formed which constitutes a part of a lubricating oil supply mechanism for circulating the lubricating oil.
  • a front plate 15 is provided on the front end face of the internal gear component 5 .
  • the front plate 15 is, for example, stamped into a disc shape from an iron-based metal plate, and is fixed to the front end surface of the internal gear component 5 with bolts.
  • Eight bolt insertion holes 15d are formed through the outer peripheral portion 15a at equally spaced positions in the circumferential direction.
  • the central portion 15b is formed on the same plane as the outer peripheral portion 15a, and the inner surface on the side of the camshaft 2 faces the tip end surface of a cage portion 24b of the retainer 24 with a small gap therebetween.
  • the inner peripheral portion 15c is bent toward the camshaft 2 in a concave crank shape, and has a large-diameter through hole 15e formed in the center.
  • the inner surface of the inner peripheral portion 15c on the side of the camshaft 2 faces one axial end surface of an outer ring 22b of a ball bearing 22, which will be described later, with a small gap therebetween.
  • the internal gear-constituting member 5 is provided separately from the sprocket main body 1a, and is entirely integrally formed of a metal material having a relatively high hardness such as steel. and an annular convex portion 5b that protrudes toward the driven member 9 on the circumferential side.
  • the annular main body 5a is formed to have a thickness slightly larger than that of the sprocket main body 1a in the direction of the rotating shaft, thereby ensuring rigidity.
  • the annular main body 5a has a plurality of corrugated internal teeth 5c formed on the inner peripheral surface thereof along the rotation axis direction.
  • the annular protrusion 5b is formed to have a sufficiently small amount of protrusion in the direction of the driven member 9. As shown in FIG.
  • the annular convex portion 5b has an outer diameter that is substantially the same as or slightly smaller than the inner diameter of the bearing concave portion 10 of the sprocket body 1a, and the outer peripheral surface of the annular convex portion 5b extends axially toward the inner peripheral surface of the bearing concave portion 10 on the front end side. It is press-fitted or fitted in the inro state. The coaxiality between the sprocket 1 and the internal gear forming member 5 is ensured by press-fitting or fitting the annular convex portion 5b.
  • the inner diameter of the annular projection 5b is formed to be the same as the inner diameter of the annular main body 5a.
  • the same internal teeth 5d are also continuously formed on the peripheral surface.
  • the internal teeth 5c of the annular main body 5a and the internal teeth 5d of the annular protrusion 5b are subjected to general heat treatment such as induction hardening after cutting the internal teeth 5c and 5d. Due to this heat treatment, the mechanical properties of the internal teeth 5c and 5d change from austenite to martensite, and the hardness increases.
  • the internal gear component 5 has eight bolt insertion holes 5e through which the bolts 7 are respectively inserted, at positions corresponding to the female screw holes 1c of the sprocket body 1a.
  • the driven member 9 is formed separately from the retainer 24 of the speed reducer 13, which will be described later.
  • the driven member 9 is made of sintered metal, which is formed by compressing metal powder and sintering.
  • the driven member 9 includes a disk-shaped main body 9a, a cam bolt insertion hole 9b formed through the center of the disk-shaped main body 9a, and a rear end surface of the disk-shaped main body 9a on the camshaft 2 side. It has a second annular restricting portion 19 that constitutes the stopper mechanism 6 together with the annular restricting portion 8, and a journal portion 11 that is integrally provided on the outer peripheral side of the disk-shaped main body 9a and fits into the bearing recess portion 10.
  • the disk-shaped main body 9a is formed with a circular fitting groove 9c in which one end portion 2a of the camshaft 2 is fitted from the axial direction on the inner side surrounded by the second annular restricting portion 19 .
  • a positioning pin hole 9d into which a positioning pin (not shown) provided on the camshaft 2 is inserted is formed through a predetermined position on the bottom surface of the fitting groove 9c.
  • the cam bolt insertion hole 9b is formed to have an inner diameter smaller than the inner diameter of the insertion hole 2c of the camshaft 2 so that the shaft portion 14b (intermediate shaft portion 14g) of the cam bolt 14 can be inserted with a slight clearance.
  • the second annular restricting portion 19 is integrally provided with a pair of second stopper convex portions 19a and 19b projecting radially outward from the rotation center P at predetermined positions on the outer peripheral edge.
  • the second stopper protrusions 19a and 19b are provided at 180° symmetrical positions about the rotation center P and are arranged in the arcuate grooves 8b and 8c of the first annular restricting portion 8.
  • Each of the second stopper protrusions 19a, 19b is formed in a substantially rectangular shape, and the tip end surface thereof is formed in an arc following the inner peripheral surface of each of the arcuate grooves 8b, 8c.
  • arc-shaped notch grooves 19c and 19d for reducing stress concentration are formed on both side edges of the respective base portions (root portions) of the second stopper protrusions 19a and 19b.
  • the driven member 9 rotates relative to the sprocket 1 to the maximum in one direction
  • the one side edge 19e of the one second stopper protrusion 19a becomes the opposite side edge of the one first stopper protrusion 8d. and restricts further relative rotation.
  • the other side edge 19f of one of the second stopper protrusions 19a abuts against the opposing side edge of the other first stopper protrusion 8e, and is further rotated. relative rotation is regulated.
  • the driven member 9 is attached to the one end of the camshaft 2 together with the retainer 24 by the cam bolt 14 inserted through the cam bolt insertion hole 9b in a state where the one end 2a of the camshaft 2 is axially fitted into the fitting groove 9c. It is adapted to be fastened and fixed to the portion 2a from the axial direction.
  • the driven member 9 has a disk-shaped concave portion 9f surrounded by a journal portion 11, which will be described later, formed on the inner end surface on the side opposite to the camshaft 2. As shown in FIG.
  • the sliding bearing mechanism comprises an annular bearing recess 10 formed on the inner peripheral surface of the sprocket body 1a, and a bearing recess 10 provided on the outer periphery of the driven member 9 and arranged inside the bearing recess 10. and a journal portion 11 that
  • the bearing concave portion 10 has one axial end on the camshaft 2 side covered by the first annular restricting portion 8 , and the other end on the internal gear forming member 5 side is open. As shown in FIG. 1, the bearing recess 10 is arranged so that a part of it overlaps the forming position of each external gear portion 1b in the axial direction.
  • the bearing concave portion 10 has an annular bottom surface that forms a slide bearing surface 10a, and one end portion on the side of the camshaft 2, that is, an annular inner side surface 8g of the first annular restricting portion 8 extends radially from the slide bearing surface 10a. formed almost at a right angle.
  • the journal portion 11 protrudes from the outer peripheral portion of the disk-shaped main body 9 a toward the front plate 15 and has a rectangular cross-sectional shape that is substantially similar to the cross-sectional shape of the bearing recess 10 .
  • the journal portion 11 is arranged so that a portion of the journal portion 11 overlaps with each external gear portion 1b in the axial direction.
  • the journal portion 11 has an annular outer peripheral surface slidable on the entire slide bearing surface 10 a of the bearing recess 10 . This allows the journal portion 11 to function as a plain bearing that supports the entire sprocket 1 via the bearing recess 10 .
  • One end surface 11a of the journal portion 11 on the side of the front plate 15 in the axial direction faces the end surface of the annular convex portion 5b with a minute gap therebetween. Movement of the entire driven member 9 in the axial direction opposite to that of the camshaft 2 is restricted by the annular convex portion 5b (the internal gear forming member 5).
  • the other end surface 11b of the journal portion 11 on the first annular restricting portion 8 side in the axial direction is slidable on the annular inner side surface 8g of the first annular restricting portion 8 .
  • the annular inner side surface 8g of the first annular restricting portion 8 contacts the other end surface 11b of the journal portion 11 to restrict the other thrust movement.
  • the cam bolt 14 has a substantially cylindrical head portion 14a, a shaft portion 14b integrally fixed to the head portion 14a, and a shaft portion 14b formed on the outer peripheral surface of the shaft portion 14b. and a male threaded portion 14c.
  • a hexagonal tool hole 14d into which a tool such as a hexagonal wrench is inserted is formed at the tip of the head 14a.
  • the head 14a is subjected to heat treatment such as induction hardening on the entire outer peripheral surface, and has a higher hardness than other parts of the head 14a.
  • the other portion is, for example, a bearing surface 14f which is an axial side surface of the head portion 14a to which an intermediate shaft portion 14g, which will be described later, of the shaft portion 14b is coupled.
  • Each needle roller 25a of a needle bearing 25 is rotatably supported on the hard outer peripheral surface of the head 14a.
  • the seating surface 14f is a facing surface outside the rim of the bolt hole 24c formed in the inner peripheral portion of the retainer 24 when the male threaded portion 14c of the cam bolt 14 is screwed into the female threaded portion 2d of the camshaft 2 for fastening. to sit on.
  • the shaft portion 14b is integrally provided with a large-diameter intermediate shaft portion 14g at the base of the head portion 14a, that is, at the center of the bearing surface 14f in the axial direction of the head portion 14a.
  • the intermediate shaft portion 14g has an outer diameter larger than the outer diameter of the male threaded portion 14c of the shaft portion 14b and slightly smaller than the inner diameter of the cam bolt insertion hole 9b of the driven member 9.
  • the phase changing mechanism comprises a brushless motor 12 arranged on the front end side of the front plate 15, and a rotational speed transmitted from the brushless motor 12 via an Oldham coupling 20. and a reduction gear 13 that transmits power to the camshaft 2 .
  • the speed reducer 13 is housed inside the sprocket 1 between 8 and the front plate 15 .
  • the speed reducer 13 includes a cylindrical eccentric shaft member 21 partially disposed inside the sprocket body 1a, a ball bearing 22 fixed to the outer periphery of the eccentric shaft member 21, and a ball bearing 22 provided on the outer periphery of the ball bearing 22.
  • a plurality of rollers 23 held in the internal teeth 5c of the internal gear component 5 (annular body 5a) so as to be free to roll; and a retainer 24 that allows radial movement while retaining in the rolling direction.
  • the eccentric shaft member 21 includes an eccentric cam shaft 21a disposed on the outer periphery of a needle bearing 25 provided on the outer periphery of the head portion 14a of the cam bolt 14, and a large joint portion of the eccentric cam shaft 21a on the brushless motor 12 side. and a cylindrical shaft portion 21b having a large diameter.
  • the eccentric cam shaft 21a is formed in a cylindrical shape whose axial length is slightly longer than that of the needle bearing 25 in its axial direction. Also, the eccentric cam shaft 21a has a thickness t along the entire circumferential direction that varies, and the axis X is slightly eccentric with respect to the axis Y of the motor shaft 17 of the brushless motor 12 (see FIG. 1).
  • the cylindrical shaft portion 21b is formed in a substantially circular shape with a uniform thickness and is slightly thicker than the eccentric cam shaft 21a.
  • the tubular shaft portion 21b protrudes toward the brushless motor 12 from the interior of the sprocket body 1a through the through hole 15e of the front plate 15. As shown in FIG.
  • the cylindrical shaft portion 21b constitutes the Oldham's coupling 20 together with an intermediate member 28, which will be described later.
  • the cylindrical shaft portion 21b is formed therein with a fitting hole 21c having a width across flats into which the cylindrical base portion 28a of the intermediate member 28 can be fitted from the axial direction.
  • a pair of crescent-shaped protrusions (not shown) forming a width across flats are provided at respective positions of approximately 180° in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the fitting hole 21c.
  • a pair of key grooves are formed at approximately the center positions of the pair of projections in the vertical direction in FIG.
  • the needle bearing 25 is fixed to a plurality of needle rollers 25a rolling on the outer peripheral surface 14e of the head 14a of the cam bolt 14 and to a stepped surface formed on the inner peripheral surface of the eccentric cam shaft 21a. and a cylindrical shell 25b having a plurality of grooves for rollingly holding the roller 25a.
  • the ball bearing 22 is arranged in a state in which the entire part substantially overlaps with the needle bearing 25 in the radial direction.
  • the ball bearing 22 is composed of an inner ring 22a, an outer ring 22b, balls 22c interposed between the two rings 22a and 22b, and a cage 22d for holding the balls 22c.
  • the inner ring 22a is press-fitted and fixed to the outer peripheral surface of the eccentric cam shaft 21a, while the outer ring 22b is in a free state without being fixed in the axial direction. That is, one end surface of the outer ring 22b on the side of the brushless motor 12 in the axial direction is in a non-contact state with the inner surface of the inner peripheral portion 15c of the front plate 15 via the minute gap C1. The other axial end surface of the outer ring 22b is also in a non-contact state with the rear surface of the retainer 24 opposing thereto with a small gap therebetween.
  • one axial end surface of the outer ring 22b is restricted from moving in one axial direction by the inner peripheral portion 15c, and the other axial end surface of the outer ring 22b is restricted from excessive movement in the other axial direction by the rear surface of the retainer 24. It is designed to be
  • the outer ring 22b is in contact with the outer peripheral surface so that the outer peripheral surface of each roller 23 can roll. Moreover, a crescent-shaped clearance 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 retainer 24 . Therefore, the entire ball bearing 22 is eccentrically movable in the radial direction with the eccentric rotation of the eccentric camshaft 21a through the crescent-shaped clearance.
  • the retainer 24 is formed by pressing a metal plate into a substantially disk shape, and is disposed in contact with the front end of the driven member 9 on the side of the disk-shaped concave portion 9f. That is, the retainer 24 is provided integrally with a disk-shaped base portion 24a that abuts the bottom surface of the disk-shaped recessed portion 9f of the disk-shaped body 9a of the driven member 9 in the axial direction, and the outer circumference of the base portion 24a. and a cage portion 24b that holds a plurality of rollers 23 that are members.
  • the retainer 24 is made higher in hardness than the driven member 9 by, for example, induction hardening after the entire press molding.
  • a bolt hole 24c through which the shaft portion 14b of the cam bolt 14 is inserted is formed in the center of the base portion 24a.
  • a U-shaped oil groove 24e opening to the oil hole of the driven member 9 is formed along the radial direction in the hole edge of the bolt hole 24c. Further, the oil groove 24e can communicate with an oil hole (not shown) of the driven member 9. As shown in FIG.
  • the base portion 24a is subjected to plastic working to increase the coefficient of friction in the area from the hole edge of the bolt hole 24c to the vicinity of the outer peripheral portion, which is the rear surface on the driven member 9 side.
  • plastic working for example, knurling (knurling) is used as this plastic working. Due to the fastening force of the cam bolt 14, the inner surface of the disc-shaped concave portion 9f of the disc-shaped main body 9a of the driven member 9 is brought into axial pressure contact with the driven member 9 and the retainer 24 via this frictional resistance. are coupled from the axial direction.
  • the cage portion 24b is formed in an annular shape that extends from the outer peripheral edge toward the brushless motor 12 side, and a plurality of holding holes 24d that hold the respective rollers 23 extend radially through the cage portion 24b at equally spaced positions in the circumferential direction. formed.
  • Each of the plurality of holding holes 24d is formed as an elongated rectangular hole extending from the proximal edge toward the distal edge of the cage portion 24b on the side of the base portion 24a, and the distal end side thereof is closed.
  • the rollers 23 are rotatably held inside the holding holes 24d, and the total number of rollers 23 (the number of rollers 23) is smaller than the total number of teeth of the internal teeth 5c of the internal gear component 5. By this, a predetermined speed reduction ratio is obtained.
  • Each roller 23 is made of ferrous metal, and is fitted (engaged) with each inner tooth 5c of the annular main body 5a while moving in the radial direction as the ball bearing 22 moves eccentrically. Each roller 23 is adapted to oscillate in the radial direction while being guided in the circumferential direction by both axial side edges of each holding hole 24d. Each roller 23 is arranged so as to be able to roll only on the inner teeth 5c of the annular main body 5a within the axial length range of the holding hole 24d, out of the inner teeth 5c of the annular main body 5a and the annular convex portion 5b.
  • the retainer 24 (cage portion 24b) is formed to have an outer diameter smaller than the outer diameter of the journal portion 11 of the driven member 9. As shown in FIG. 1, when the retainer 24 is assembled to the driven member 9 from the axial direction, the cage portion 24b is fitted to the inner peripheral surface of the journal portion 11 from the axial direction.
  • the speed reducer 13 and the Oldham's coupling 20 are internally supplied with lubricating oil via a lubricating oil supply mechanism.
  • the lubricating oil supply mechanism includes the oil supply passage (not shown) formed in the one end portion 2a of the camshaft 2, an oil hole (not shown) formed through the inner peripheral portion of the driven member 9, and the retainer 24. It has the oil groove 24e formed along the radial direction from the hole edge of the bolt hole 24c, and an oil pump (not shown) that supplies lubricating oil to the oil supply passage.
  • the lubricating oil that has flowed into the speed reducer 13 from the oil supply passage through the oil hole and the oil groove 24e passes through the inside of the ball bearing 22 and the retainer 24 on the outer peripheral side due to centrifugal force during driving. , from here flows between the bearing recess 10 and the journal portion 11 .
  • the lubricating oil passes between both end surfaces and outer peripheral surface of the journal portion 11, the sliding bearing surface 10a of the bearing recess 10, the annular inner side surface 8g of the first annular restricting portion 8, and the like, and is used for lubrication.
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a brushless motor used in this embodiment
  • FIG. 4 is an enlarged view of the essential part of FIG.
  • the brushless motor 12 is a direct-current motor, and as shown in FIG. a motor shaft 32 arranged on the inner peripheral side of the stator 31; a rotor 33 fixed on the outer peripheral side of the motor shaft 32; and have
  • the motor housing 30 is formed, for example, by press forming an iron-based metal plate by bending into a bottomed cylindrical shape, and a stator housing space S for housing the stator 31 and the like is formed inside.
  • the motor housing 30 is provided integrally with a cylindrical portion 35 on the outer peripheral side that covers the outer side of the stator 31 in the radial direction with respect to the rotation axis direction, and an inner end portion of the cylindrical portion 35 on the reduction gear 13 side, and rotates the rotor 33. and a disc portion 36 covering from the axial direction.
  • the tubular portion 35 is bent into a cylindrical shape from the outer peripheral edge of the disc portion 36 toward the control portion 34, and a flange portion 35a protruding radially outward is integrated with the outer periphery of the open end of the rear end portion on the control portion 34 side. is provided in The flange portion 35a is integrally provided with three bracket pieces 35b at approximately 120° positions in the circumferential direction. Bolt insertion holes 35c into which three bolts 26 are inserted are formed through the three bracket pieces 35b.
  • Each bolt 26 fastens together the motor housing 30 and a later-described casing 47 of the control unit 34, and also fixes them to a chain case (not shown). That is, each bolt 26 has a male threaded portion 26a on the outer circumference of the tip of the shaft portion and a female threaded portion on the chain case, thereby fixing the motor housing 30 and the casing 47 to the chain case. It is also possible to increase the number of bolt insertion holes 35c and bolts 26 to three or more.
  • the disk portion 36 has a flat annular outer peripheral portion on one end side of the cylindrical portion 35 in the axial direction.
  • a through hole 36a which is a hole into which the motor shaft 32 is inserted, is formed at a substantially central position in the radial direction of the inner peripheral portion located radially inward.
  • the inner peripheral portion has a cylindrical first support portion 37 projecting inward from the edge of the through hole 36a, that is, in the direction of the rotor 33, substantially horizontally.
  • the first support portion 37 has an axial length L that is substantially the same as the axial length of an inner ring 43a of a first ball bearing 43, which will be described later.
  • the first support portion 37 supports an oil seal 38, which is a sealing member, between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the motor shaft 32, and a first ball bearing 43, which will be described later, is mounted on the outer peripheral surface.
  • the inner peripheral surface of the inner ring 43a is supported by a clearance fit.
  • a concave portion 39 is provided between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the disk portion 36 and is bent in a substantially concave shape in the direction of the rotor 33 .
  • the concave portion 39 is formed in an annular shape along the circumferential direction of the disk portion 36, and covers one end surface of a plurality of permanent magnets 33c in the axial direction on the outer surface of the bottom wall 39a. 33d, it abuts and supports.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a bearing support member used in this embodiment
  • FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the bearing support member is press-fitted and fixed to the motor shaft
  • FIG. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state press-fitted and fixed.
  • a bearing support member 40 separate from the rotor 33 is fixed to the outer peripheral surface of the motor shaft 32 .
  • the bearing support member 40 is formed by bending a plate-shaped non-magnetic material into a cup shape by press molding. and a cylindrical second support portion 42 that is integrally provided with the motor housing 30 and protrudes toward the disk portion 36 of the motor housing 30 .
  • the base portion 41 is fixed by press-fitting to the outer peripheral surface of the motor shaft 32 through a fixing hole 41a formed through the center, and has an outer diameter approximately the same as the outer diameter of the outer ring 43b of the first ball bearing 43. is set to
  • the base 41 can also be fixed to the outer surface of the motor shaft 32 through the fixing hole 41a by welding or adhesive.
  • the second support portion 42 is formed so that its axial length is substantially the same as the axial length of the outer ring 43b, that is, the axial length L of the first support portion 37, and the first ball is formed on the inner peripheral surface.
  • the outer peripheral surface of the outer ring 43b of the bearing 43 is press-fitted from the axial direction. As a result, the outer ring 43 b of the first ball bearing 43 is fixed to the motor shaft 32 via the bearing support member 40 to support the motor shaft 32 .
  • the stator 31 includes a stator core (iron core) 31a and multi-phase (three-phase U, V, W) coils 31b wound around the outer circumference of the stator core 31a.
  • the stator core 31a is formed by laminating a large number of steel plates, and has a ring-shaped yoke portion (not shown) and a plurality of teeth projecting inward from the yoke portion.
  • the coil 31b is wound around a plurality of teeth via insulators.
  • the motor shaft 32 is formed of, for example, an iron-based metal material, and one end portion 32a on the speed reducer 13 side in the direction of the rotating shaft is provided on the inner circumference of the first support portion 37 of the motor housing 30 via an oil seal 38 described later. It protrudes from the through hole 36a.
  • One end portion 32a of the motor shaft 32 has a width across flat portion (not shown) formed along the tangential direction on the outer surface, and a pair of notches extending in a direction perpendicular to the width across flat portion.
  • a fitting groove is formed.
  • An intermediate member 28 that constitutes the Oldham coupling 20 is attached to each fitting groove.
  • a C-ring-shaped stopper member 50 for restricting movement of the intermediate member 28 toward the cam bolt 14 is radially fitted and fixed to the tip of the one end portion 32a.
  • the first ball bearing 43 has a general structure, comprising an inner ring 43a supported by a clearance fit on the outer peripheral surface of the first support portion 37 and an outer ring fixed by press-fitting to the inner peripheral surface of the second support portion 42. 43b and a plurality of balls 43c provided via a cage between the wheels 29a and 29b.
  • the first ball bearing 43 has an inner ring 43a supported by the first support portion 37 that supports the outer circumference of the oil seal 38, and an outer ring 43b supported by the inner peripheral surface of the second support portion 42. is sufficiently small.
  • the inner ring 43a of the first ball bearing 43 is supported by the first support portion 42 which also supports the oil seal 38, and the first ball bearing 43 is arranged on the outer peripheral surface of the motor shaft 32 only through the oil seal 38.
  • the outer diameter is sufficiently small from the
  • the other end 32b of the motor shaft 32 is rotatably supported by a second ball bearing 44 provided in a casing 47 of the control section 34.
  • the second ball bearing 44 has a general structure similar to the first ball bearing 43, and includes an inner ring 44a into which the outer peripheral surface of the other end portion 32b of the motor shaft 32 is press-fitted, and a bearing holding groove 47d of a cylindrical portion 47c, which will be described later. and a plurality of balls 44c provided between the two wheels 44a and 44b via a cage.
  • the oil seal 38 has a general structure.
  • the seal portion 38b is in slidable elastic contact with the outer peripheral surface of the motor shaft 32 on the one end portion 32a side by means of a backup spring 38c.
  • the oil seal 38 prevents oil from flowing into the motor housing 30 from the speed reducer 13 by means of the outer and inner seal portions 38a and 38b.
  • the oil seal 38 Since the oil seal 38 is press-fitted into the inner peripheral surface of the first support portion 37 , the oil seal 38 is arranged in a radially overlapping state with the first ball bearing 43 , and is located inside the disk portion 36 . are placed.
  • the one end 32a of the motor shaft 32 is arranged close to the head 14a of the cam bolt 14 via the inside of the cylindrical shaft 21b with a slight gap from the rotation axis direction.
  • the one end portion 32a can be axially inserted into a hexagonal groove formed in the front end surface of the head portion 14a including the stopper member 50. As shown in FIG.
  • the intermediate member 28 provided at one end 32a of the motor shaft 32 constitutes a part of the Oldham coupling 20, which is a coupling connected to the speed reducer 13, and is shown in FIGS. , a cylindrical base 28a fixed to one end 32a of the motor shaft 32;
  • the cylindrical base portion 28a has a pair of flat surfaces on both sides of the circular outer surface, that is, at 180° positions in the circumferential direction. ing.
  • An insertion hole 28b into which the width across flats portion of the one end portion 32a of the motor shaft 32 is inserted is formed at the central position of the cylindrical base portion 28a.
  • the insertion hole 28b has a circular inner peripheral surface formed with a pair of opposing surfaces extending in the radial direction from the rotation axis of the motor shaft 32 and having a width across flats.
  • the insertion hole 28b is formed in an oval shape that is elongated in the radial direction and is similar to the outer shape of the cylindrical base portion 28a. Therefore, the intermediate member 28 can move radially (up and down in FIGS. 1 and 2) with respect to the one end 32a of the motor shaft 32 through the oval insertion hole 28b.
  • the tubular base portion 28a is provided with the two transmission keys 28c and 28d described above at approximately the center position of the pair of flat portions in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 1).
  • Each transmission key 28c, 28d is formed in a substantially rectangular plate shape and protrudes radially outward from two flat portions of the cylindrical base portion 28a.
  • the rotor 33 as shown in FIGS. 3, 4 and 6, is arranged on the inner peripheral side of the stator 31, and includes an annular rotor core 33a fixed to the outer periphery of the motor shaft 32 and an outer periphery of the rotor core 33a. It has a plurality of (eight in this embodiment) holding holes 33b provided in the portion, and eight permanent magnets 33c inserted and held in each of the holding holes 33b.
  • the rotor core 33 a and the permanent magnets 33 c are provided coaxially with respect to the motor shaft 32 .
  • the rotor core 33 a is integrally formed of a metal material and has a substantially cylindrical outer peripheral portion and a cylindrical inner peripheral portion fixed to the motor shaft 32 . An intermediate portion between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion is formed in a honeycomb shape.
  • the outer peripheral portion has a shape in which eight arcuate blocks B are annularly connected along the circumferential direction, and the inner peripheral surface is formed in an octagonal shape.
  • gaps having a substantially triangular cross section are formed outside between the blocks B, respectively, to be filled with covering portions 33d made of a synthetic resin material, which will be described later.
  • a motor shaft insertion hole 33e into which the motor shaft 32 is inserted and fixed is formed through the center of the inner peripheral portion.
  • Each holding hole 33b is formed through each block B portion of the outer peripheral portion of the rotor core along the inner axial direction.
  • Each holding hole 33b is formed in an elongated shape extending substantially along the circumferential direction when viewed from the front, and is formed in a substantially rectangular shape when viewed through from the radially outer side.
  • Each permanent magnet 33c is made of a general composite alloy material (rare earth sintered magnet) such as neodymium and is formed into a substantially square plate shape with a predetermined thickness when viewed from above. In other words, the permanent magnet 33c is formed in a plate-like shape with each side having the same length. Each side of the permanent magnet 33c is shorter than the widthwise length of the holding hole 33b. A gap is formed between the opposite inner surface of 33b in the width direction.
  • a general composite alloy material such as neodymium
  • each permanent magnet 33c is a protruding portion in which one end on the control section 34 side in the axial direction protrudes from one end opening edge of each holding hole 33b.
  • each permanent magnet 33c has a recessed portion in which the other end on the speed reducer 13 side in the axial direction is recessed further inside the holding hole 33b than the other end opening edge of each holding hole 33b.
  • the outer peripheral portion 23a of the rotor core 33a is entirely covered with a covering portion 33d made of a synthetic resin material, which is a non-magnetic material, on the protruding portion side and the receding portion side.
  • the covering portion 33d is formed in an annular shape so as to cover the entire outer peripheral surface of each projecting portion so as to bury each projecting portion inside, and also extends from the other end opening edge of the holding hole 33b so as to block each recessed portion. It is filled in the holding hole 33b and has an annular shape as a whole.
  • the control unit 34 has a box-shaped casing 47 made of, for example, a synthetic resin material (non-magnetic material).
  • the casing 47 has a rectangular partition wall 47a arranged on the motor housing 30 side, and a rectangular frame-shaped peripheral wall 47b rising from the outer peripheral edge of the partition wall 47a. Further, a substrate accommodation space S1 is formed inside surrounded by the partition wall 47a and the peripheral wall 47b.
  • the partition wall 47a is integrally provided with a cylindrical cylindrical portion 47c in the center, and is integrally provided with four small-diameter cylindrical bosses 47e at the four corners of the inner surface.
  • Each of the columnar bosses 47e has a female threaded hole (not shown) into which four screws (not shown) for fixing the rectangular circuit board 48 are screwed at the tip.
  • the circuit board 48 is housed in the board housing space S1, and a conductive circuit (not shown) such as a bus bar for supplying power to the brushless motor 12 is arranged inside. Further, on one side of the circuit board 48, hall terminals are provided which are connected to a plurality of terminal strips of a connector 49, which will be described later, by soldering.
  • the circuit board 48 has an insertion hole 48a through which the tubular portion 47c can be inserted, and four small-diameter screw insertion holes through which screws (not shown) are inserted at the four corners. formed.
  • the board housing space S1 also contains three magnetic sensors, which are rotation detection sensors that are connected to the circuit board 48 and control the drive of the brushless motor 12, an aluminum electrolytic capacitor, and a normal coil. , a common coil, and a plurality of ceramic capacitors (not shown).
  • the tubular portion 47c is formed in a substantially cylindrical shape with a bottom, and one axial end and the other axial end face the stator accommodation space S and the substrate accommodation space S1, respectively, with the partition wall 47a as the center. That is, one end is arranged in the stator accommodation space S, and the other end is arranged in the substrate accommodation space S1. Further, the tubular portion 47c has a bearing holding groove 47d that accommodates and holds the second ball bearing 44 therein.
  • the peripheral wall 47b is integrally provided with a connector 49 that serves as both a signal and a power supply on the outer periphery.
  • This connector 49 is formed in the shape of a box, and a pair of terminal strips 49a are arranged inside.
  • the terminal piece 49a has the other end portion (not shown) located in the substrate housing space S1, which is connected to the hole terminal of the conduction circuit of the circuit substrate 48 by soldering.
  • a pair of terminal strips 49a located in the terminal strip connector 49 are partially connected to an engine control unit (ECU) (not shown) via female terminals to a battery as a power source. Further, another part outputs information signals such as rotation angle signals detected by each magnetic sensor to the ECU.
  • ECU engine control unit
  • a cover member 51 is attached to the outer periphery of the peripheral wall 47b on the side opposite to the motor housing 30 .
  • the cover member 51 is made of, for example, an aluminum alloy material and is formed in a plate-like rectangular shape. It has become so.
  • the ECU detects the current engine operating status based on information signals from various sensors (not shown) such as a crank angle sensor, air flow meter, water temperature sensor, and accelerator position sensor, and controls the engine based on this. ing.
  • the ECU controls the rotation of the motor shaft 32 by energizing the coil 31b of the brushless motor 12 based on the information signals and signals from the magnetic sensor.
  • the reduction gear 13 controls the relative rotational phase of the camshaft 2 with respect to the timing sprocket 1 .
  • a control current from the control unit is applied to each coil 31b of the brushless motor 12 to rotate the motor shaft 32 forward and backward.
  • the rotational force of the motor shaft 32 is transmitted to the eccentric shaft member 21 via the Oldham's coupling 20 , and reduced rotational force is transmitted to the camshaft 2 by the operation of the speed reducer 13 .
  • the camshaft 2 rotates forward and backward relative to the timing sprocket 1 to convert the relative rotation phase. Therefore, the opening/closing timing of each intake valve is controlled to advance or retard.
  • the opening/closing timing of the intake valve is continuously changed to the advanced side or the retarded side, thereby improving engine performance such as fuel consumption and output of the engine.
  • the inner ring 43a of the first ball bearing 43 is supported by the inner peripheral surface of the first support portion 37 by loose fit, and the outer ring 3b is supported by the inner peripheral surface of the second support portion 42. Since it is supported by press-fitting, the following effects can be obtained.
  • the formation position of the first support portion 37 and the second support portion 42 can be as close as possible to the outer peripheral surface side of the motor shaft 32 via the oil seal 38 . Therefore, the outer diameter of the outer ring 43b of the first ball bearing 43 can be made sufficiently small.
  • one of the ball bearings in the conventional brushless motor described in the publication is supported by the inner end of the housing and the protrusion of the rotor at a position sufficiently distant from the outer peripheral surface of the motor shaft in the radial direction.
  • the overall outer diameter inevitably increases.
  • the peripheral speed per unit time rises, resulting in a decrease in durability and an increase in product cost.
  • the first ball bearing 43 in the brushless motor 12 of the present embodiment has a sufficiently small outer diameter because the radial positions of the first and second support portions 37 and 42 are arranged near the motor shaft 32. It becomes possible to That is, the first support portion 37 supports the oil seal 38 on its inner peripheral surface, and supports the inner ring 43a of the first ball bearing 43 on its outer peripheral surface by loose fit, thereby supporting both the oil seal 38 and the inner ring 43a. Also serves as This allows the inner ring 43a to be brought sufficiently close to the motor shaft 32, so that the outer diameter of the entire first ball bearing 43 can be reduced.
  • the peripheral speed per unit time of the first ball bearing 43 during driving is slower than that of the prior art having a large outer diameter, so durability can be improved.
  • the overall length of the brushless motor 12 can be shortened. That is, since the oil seal 38 is provided so as to overlap the first ball bearing 43 in the radial direction without protruding from the disk portion 36 toward the speed reducer 13 , the disk portion of the motor housing 30 It becomes possible to sufficiently shorten the distance of the gap C2 between the portion 36 and the front plate 15 of the speed reducer 13 .
  • the concave portion 39 since the concave portion 39 is provided in the disk portion 36 of the motor housing 30, the concave portion 39 functions like a reinforcing rib, so that the rigidity of the motor housing 30 can be improved.
  • the bearing support member 40 integrally provided with the second support portion 42 on the outer peripheral portion is provided separately from the rotor 33 and has a simple cup-shaped structure. Manufacture of the bearing support member 40 including the two support portions 42 is easy.
  • the bearing support member 40 is entirely made of a non-magnetic material, it does not affect the magnetic field generated by the permanent magnet 33c inside the rotor 33. Further, since the bearing support member 40 is fixed to the outer peripheral surface of the motor shaft 32 by press-fitting through the fixing hole 41a of the base portion 41, the assembly work of the bearing support member 40 to the motor shaft 32 is easy. is.
  • the motor housing 30 and the first support portion 37 are formed together by press molding, so the manufacturing cost is low.
  • the inner ring 43a of the first ball bearing 43 is supported on the outer peripheral surface of the first support portion 37 by a clearance fit. Roundness is maintained without occurrence of deformation. Therefore, the oil seal 38 held on the inner peripheral surface of the first support portion 37 can ensure roundness without deformation of the outer peripheral seal portion 38a. As a result, good sealing performance by the oil seal 38 is obtained.
  • FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention, in which the structure of the bearing support member 40 is changed.
  • the bearing support member 40 has a plurality of (six in this embodiment) openings 41b formed at equal intervals in the circumferential direction by press molding. It consists of six elongated radial legs.
  • the second support portion 42 is integrally formed on the outer peripheral side of each leg portion that is the base portion 41 , and the fixing hole 41 a is formed in the center of the disk-shaped bottom wall of the base portion 41 .
  • FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention, in which a bearing support member 40 is provided integrally with the outer peripheral surface of the motor shaft 32. As shown in FIG.
  • the bearing support member 40 has the same shape as that of the first embodiment, but is made of the same high-hardness metal material as the motor shaft 32 , and the center of the disc-shaped base 41 is the outer peripheral surface of the motor shaft 32 . are integrally connected to the A second support portion 42 is provided integrally with the outer peripheral portion of the base portion 41 .
  • the second support portion 42 has the same structure as that of the first embodiment, but is integrally connected to the outer peripheral surface of the motor shaft 32 via the bearing support member 40 .
  • FIG. 10 shows a fourth embodiment of the present invention, in which the bearing support member is eliminated and the second support portion 42 is provided directly and integrally with the rotor core 33a.
  • the second support portion 42 is formed in a substantially annular shape, and one end portion (base end portion) 42a in the axial direction is integrally coupled to one side surface of the rotor core 33a on the reduction gear 13 side from the axial direction.
  • the other axial end portion 42b extends horizontally toward the inner surface of the disk portion 36 and faces the inner surface with a slight clearance.
  • the outer peripheral surface of the outer ring 43b of the first ball bearing 43 is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the second support portion 42 .
  • the first support portion 37 is provided on the disk portion 36 in the same configuration as in each of the above-described embodiments, and is arranged at the same position. supported by fittings.
  • FIG. 11 shows a fifth embodiment, which has the same basic configuration as the first support portion 37 and the second support portion 42, but differs from the first embodiment in the structure of the disk portion 36 of the motor housing 30. It is what I did.
  • the disc portion 36 is entirely formed flat except for the first support portion 37 by eliminating the concave portion 39 in each of the above-described embodiments.
  • the flat portion of the disc portion 36 is arranged close to the Oldham's coupling 20 in the axial direction, and the gap between the disc portion 36 and the Oldham's coupling 20 is reduced. increases the labyrinth effect. Therefore, as described above, the amount of lubricating oil discharged from the speed reducer 13 and the like flowing into the oil seal 38 decreases. Therefore, as described above, the binding force of the oil seal 38 to the motor shaft 32, that is, the binding force for improving the sealing performance can be reduced. As a result, it is possible to reduce the sliding resistance between the seal member and the motor shaft. As a result, the durability of the sealing member can be improved.
  • the present invention is not limited to the configuration of each of the embodiments described above. It is also possible to support the surface on the inner peripheral surface of the second support portion 42 by loose fitting.
  • first support portion 37 and the second support portion 42 can be changed variously depending on the outer diameter of the first ball bearing 43, the outer diameter of the oil seal 38, and the like.
  • IPM structure in which the permanent magnets 33c are embedded in the rotor core 33a.
  • Brushless motor 12 includes not only valve timing control devices for internal combustion engines, but also various vehicle motors such as power steering motors, power window motors, sunroof motors, and power seat motors, as well as home appliances such as air conditioners. It can also be applied to motors used in products.
  • SYMBOLS 1 Timing sprocket (driving rotary body) 2... Camshaft 9... Driven member (driven rotary body) 12... Brushless motor 13... Reduction mechanism 20... Oldham coupling 30... Motor housing (housing) 31... Stator 31a... Stator core 31b... Coil (winding) 32... Motor shaft 32a... One end 32b... Other end 33... Rotor 33a... Rotor core 33b... Permanent magnet 34... Control part 35...
  • Cylindrical portion 36 Disc portion 36a Through hole 37 First support portion 38 Oil seal (seal member) 38a Peripheral seal portion 38b Inner seal portion 38c Backup spring 39 Recess 40 Bearing support member 41 Base 41a Fixing hole 42 Second support 43 First ball bearing (rolling bearing) 43a Inner ring 43b Outer ring 44 Second ball bearing , 47 ... Casing.

Landscapes

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Abstract

第１ボールベアリングの小型化を図って耐久性の低下を抑制できると共に、製品コストの低下を図り得るブラシレスモータを提供する。　モータハウジング３０は、筒部３５と、筒部の内側に一体に設けられた円板部３６と、この円板部の中央に有する貫通孔３６ａの孔縁からロータ方向へ突出した第１支持部３７とを有している。モータ軸３２の外周面に圧入固定された軸受支持部材４０は、円盤状の基部４１の外周部に、第１支持部の径方向の外側であって円板部の方向へ突出した第２支持部４２を有している。第１ボールベアリング４３は、内輪４３ａが第１支持部の外周面に支持され、外輪４３ｂが第２支持部の内周面に支持されている。第１支持部の内周には、モータ軸の外周面が摺動するオイルシール３８が設けられている。

Description

ブラシレスモータ及び内燃機関のバルブタイミング制御装置
　本発明は、ブラシレスモータ及び該ブラシレスモータが適用された内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。
　従来のブラシレスモータとしては、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
　このブラシレスモータは、ハウジングと作用軸(モータ軸)、電磁部、検出部、通電制御部などから構成されている。ハウジングは、ステーを介してエンジンにボルトによって固定されている。
　モータ軸は、ハウジングの内部に収容固定された電磁部の一対の軸受(ボールベアリング)によりカム軸線周りに回転可能に支持されている。また、モータ軸は、外周の軸方向ほぼ中央位置にロータが固定されている。一方のボールベアリングは、外輪がハウジングの内端部に支持され、内輪がモータ軸の外周に設けられた磁石部から水平に突出した突起部により支持されている。また、ハウジングの前記内端部よりも内側に水平に突出された支持突起の内周側に、モータ軸とハウジングの間をシールするシール部材が配置されている。
特開２００４－３５１９号公報(図１参照)
　しかしながら、前記従来のブラシレスモータの一方のボールベアリングは、外輪がハウジングの内端部に支持され、内輪が磁石部の一側面から軸方向に突出した突起部に支持されるようになっている。また、シール部材は、前記突起部よりも内側に設けられたハウジングの支持突起の内周側に支持されている。つまり、一方のボールベアリングは、内輪がシール部材を支持する支持突起から径方向外側へ離れた突起部に支持されている。
　このため、一方のボールベアリングは、全体の外径が必然的に大きくなってしてしまい、この結果、単位時間当たりの周速が上昇してこれに伴う耐久性の低下を招くと共に、製品コストが高くなるおそれがある。
　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、転がり軸受の外径を小さくすることにより、当該転がり軸受の単位時間当たりの周速を遅くできて耐久性の低下を抑制できると共に、製品コストの低下を図り得るブラシレスモータ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、とりわけ、有底円筒状に形成され、ステータの回転軸に対する径方向の外側を覆う筒部と、前記筒部の内側に一体に有し、ロータを回転軸方向から覆う円板部と、を有するハウジングであって、前記円板部の中央に有する孔部の孔縁から前記ロータ方向へ突出した円筒状の第１支持部を有する前記ハウジングと、
　前記ロータまたは前記モータ軸に設けられ、前記第１支持部の回転軸に対する径方向の外側であって前記円板部の方向へ突出した円筒状の第２支持部と、
　内周部が前記第１支持部の外周面に支持され、外周部が前記第２支持部の内周面に支持された転がり軸受と、
　前記第１支持部の内周に前記転がり軸受と径方向でオーバーラップするように配置され、前記モータ軸の外周面が摺動するシール部材と、
　を備えることを特徴としている。
　本発明の好ましい一つの態様によれば、転がり軸受を小径化して、モータ軸の軸受の耐久性の低下を抑制できると共に、製品コストの低下を図ることができる。
本発明に係るブラシレスモータが適用される内燃機関のバルブタイミング制御装置の縦断面図である。 本実施形態に供される減速機側の構成部材とブラシレスモータを示す分解斜視図である。 本実施形態に供されるブラシレスモータの縦断面図である。 図３の要部拡大図である。 本実施形態に供される軸受支持部材の斜視図である。 同軸受支持部材がモータ軸に固定された状態を示す斜視図である。 同軸受支持部材がモータ軸に固定された状態を示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態に供される軸受支持部材を示し(ａ)は軸受支持部材の斜視図、(ｂ)は軸受支持部材の背面図である。 本発明の第３実施形態を示す要部断面図である。 本発明の第４実施形態を示す要部断面図である。 本発明の第５実施形態を示す要部断面図である。
　以下、本発明に係るブラシレスモータを内燃機関のバルブタイミング制御装置に適用した場合の実施形態を図面に基づいて詳述する。
〔第１実施形態〕
　図１は本発明に係るブラシレスモータが適用される内燃機関のバルブタイミング制御装置の縦断面図、図２は本実施形態に供される減速機側の構成部材とブラシレスモータを示す分解斜視図である。
　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、図１、図２に示すように、全体が金属圧粉を焼結して得られる焼結金属材によって環状一体に形成されており、横断面ほぼＬ字形状に形成された円環状のスプロケット本体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外歯車部１ｂと、を備えている。
　スプロケット本体１ａは、円周方向のほぼ４５°の間隔位置に、後述する８本のボルト７の軸部先端に形成された雄ねじ部７ａが螺着する８つの雌ねじ孔１ｃが形成されている。
　スプロケット本体１ａは、中央に形成された大径孔の内周面に軸受凹部１０が設けられている。この軸受凹部１０は、後述する従動回転体である従動部材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。
　外歯車部１ｂは、内燃機関のクランクシャフトに有するドリブンギアに巻回された図外のタイミングチェーンから回転力が伝達されるようになっている。
　また、スプロケット本体１ａの回転軸方向の一端側(前端側)には、後述する減速機１３の一部を構成する円環状の環状部材である内歯車構成部材５が各ボルト７によって結合されている。この内歯車構成部材５の具体的な構成については後述する。
　さらに、スプロケット本体１ａは、内歯車構成部材５と回転軸方向で反対側の後端側に、ストッパ機構の一部を構成する第１環状規制部８が一体に設けられている。
　この第１環状規制部８は、スプロケット１を焼結成形する際に一体に形成されて、焼結金属材によって所定肉厚の円環状に形成されている。この第１環状規制部８は、スプロケット本体１ａのカムシャフト２側の後端縁から径方向内側に延びた円環状に形成されている。この第１環状規制部８は、外径がスプロケット本体１ａの外径とほぼ同一に形成されている。また、第１環状規制部８は、環状の内周部８ａを有し、この内周部８ａが軸受凹部１０のカムシャフト２側の一端部を覆うように配置されている。
　第１環状規制部８は、内周部８ａの内周面の所定位置に２つの円弧状溝部８ｂ、８ｃを有している。この各円弧状溝部８ｂ、８ｃは、第１環状規制部８の中心を軸とした約１８０°の対称位置に設けられ、それぞれの円弧長さがほぼ９０°の角度範囲に形成されている。また、両円弧状溝部８ｂ、８ｃの間、つまり、円周方向の約１８０°位置には、２つの第１ストッパ凸部８ｄ、８ｅが設けられている。この各第１ストッパ凸部８ｄ、８ｅは、後述するように、円周方向で対向する各端縁に後述する第２環状規制部１９の一つ(一方)の第２ストッパ凸部１９ａが円周方向から当接して従動部材９の相対回転位置を規制するようになっている。
　また、第１環状規制部８は、外周面のスプロケット本体１ａの８つの雌ねじ孔１ｃに対応した位置(円周方向の約４５°の等間隔位置)に、各ボルト７のねじ込まれた雄ねじ部７ａを避けるための逃げ溝８ｆがそれぞれ形成されている。この各逃げ溝８ｆは、剛性を確保するために第１環状規制部８の径方向幅を大きく取ったことに起因するもので、カムシャフト２側の軸方向から視てほぼ半円形状に形成されている。
　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。なお、カムシャフト２の一端部２ａ内には、潤滑油を通流させる潤滑油供給機構の一部を構成する図外の油供給通路が形成されている。
　内歯車構成部材５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加工されたものであって、内歯車構成部材５の前端面にボルト固定される外周部位１５ａと、該外周部位１５ａよりも径方向内側であって、後述する保持器２４と軸方向で重なる中央部位１５ｂと、該中央部位１５ｂよりも径方向内側であって、中央部位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内周部位１５ｃと、を有している。
　外周部位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。
　中央部位１５ｂは、外周部位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の先端面と僅かな隙間を介して対向配置されている。
　内周部位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、中央に大径な貫通孔１５ｅが形成されている。内周部位１５ｃは、カムシャフト２側の内側面が後述するボールベアリング２２の外輪２２ｂの軸方向の一端面に微小隙間を持って対向している。
　内歯車構成部材５は、スプロケット本体１ａとは別体に設けられて、全体が鋼材などの比較的硬度の高い金属材によって一体に形成されており、環状本体５ａと、該環状本体５ａの内周側の従動部材９方向へ突出した環状凸部５ｂと、を有している。
　環状本体５ａは、回転軸方向の肉厚がスプロケット本体１ａよりも僅かに大きく形成されて剛性が確保されている。また、環状本体５ａは、内周面に波形状の複数の内歯５ｃが回転軸方向に沿って形成されている。環状凸部５ｂは、従動部材９方向への突出量が十分に小さく形成されている。また、環状凸部５ｂは、外径がスプロケット本体１ａの軸受凹部１０の内径とほぼ同じ径か、あるいは僅かに小さく形成されて、外周面が軸受凹部１０の前端側内周面に軸方向から印籠状態に圧入あるいは嵌合している。この環状凸部５ｂの圧入あるいは嵌合によってスプロケット１と内歯車構成部材５との同軸性を確保している。
　また、環状凸部５ｂは、内周面の内径が環状本体５ａの内径と同一に形成されて、環状本体５ａの内周面に各内歯５ｃを形成する際に、環状凸部５ｂの内周面にも同じ内歯５ｄが連続して形成されている。
　また、環状本体５ａの内歯５ｃと環状凸部５ｂの内歯５ｄには、例えば、この各内歯５ｃ、５ｄの切削加工後に高周波焼き入れなどの一般的な熱処理が施されている。この熱処理によって、各内歯５ｃ、５ｄは、機械的な性質がオーステナイトからマルテンサイトに変化して硬度が高くなっている。
　内歯車構成部材５は、スプロケット本体１ａの各雌ねじ孔１ｃに相当する位置に、ボルト７がそれぞれ挿通する８つのボルト挿通孔５ｅが軸方向に沿って貫通形成されている。
　従動部材９は、後述する減速機１３の保持器２４とは別体に形成されている。従動部材９は、スプロケット１と同じく金属粉末を圧縮して焼結成形される焼結金属によって全体が肉厚な円盤状に形成されている。従動部材９は、円板状本体９ａと、該円板状本体９ａの中央に貫通形成されたカムボルト挿入孔９ｂと、円板状本体９ａのカムシャフト２側の後端面に形成され、第１環状規制部８と共にストッパ機構６を構成する第２環状規制部１９と、円板状本体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、を有している。
　円板状本体９ａは、第２環状規制部１９によって囲まれた内側に、カムシャフト２の一端部２ａが軸方向から嵌合配置される円形状の嵌合溝９ｃが形成されている。また、嵌合溝９ｃの底面所定位置には、カムシャフト２に設けられた図外の位置決め用のピンが挿入される位置決め用のピン孔９ｄが貫通形成されている。
　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の内径よりも小さく形成されて、カムボルト１４の軸部１４ｂ(中間軸部１４ｇ)が僅かな隙間をもって挿入可能になっている。
　第２環状規制部１９は、図２に示すように、外周縁の所定位置に、回転中心Ｐから径方向外側に向かって突出した一対の第２ストッパ凸部１９ａ、１９ｂが一体に設けられている。この各第２ストッパ凸部１９ａ、１９ｂは、回転中心Ｐを軸とした１８０°の対称位置に設けられて、第１環状規制部８の各円弧状溝部８ｂ、８ｃ内に配置されている。各第２ストッパ凸部１９ａ、１９ｂは、それぞれがほぼ矩形状に形成されていると共に、先端面が各円弧状溝部８ｂ、８ｃの内周面に倣って円弧状に形成されている。また、各第２ストッパ凸部１９ａ、１９ｂは、それぞれの基部(根元部)の両側縁に応力集中を低減させる円弧状の切欠溝１９ｃ、１９ｄが形成されている。
　そして、従動部材９が、スプロケット１に対して一方向へ最大に相対回転した際に、一方の第２ストッパ凸部１９ａの一側縁１９ｅが、一方の第１ストッパ凸部８ｄの対向側縁に当接してそれ以上の相対回転を規制するようになっている。また、従動部材９が他方向へ最大に相対回転した際に、一方の第２ストッパ凸部１９ａの他側縁１９ｆが、他方の第１ストッパ凸部８ｅの対向側縁に当接してそれ以上の相対回転を規制するようになっている。
　従動部材９は、嵌合溝９ｃにカムシャフト２の一端部２ａが軸方向から嵌合配置した状態で、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。従動部材９は、カムシャフト２と反対側の内端面に後述のジャーナル部１１で囲まれた円盤状凹部９ｆが形成されている。
　滑り軸受機構は、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、から構成されている。
　軸受凹部１０は、カムシャフト２側の軸方向一端部が第１環状規制部８によって覆われて、内歯車構成部材５側の他端部が開口している。軸受凹部１０は、図１に示すように、その一部が各外歯車部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、円環状の底面が滑り軸受面１０ａになっていると共に、カムシャフト２側の一端部、つまり、第１環状規制部８の環状内側面８ｇが滑り軸受面１０ａから径方向へほぼ直角に形成されている。
　ジャーナル部１１は、円板状本体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、一部が各外歯車部１ｂと軸方向でオーバーラップ配置されている。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。これによって、ジャーナル部１１が、軸受凹部１０を介してスプロケット１全体を軸受するプレーン軸受として機能するようになっている。
　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が環状凸部５ｂの先端面に微小隙間をもって対向配置されている。この環状凸部５ｂ(内歯車構成部材５)によって、従動部材９全体がカムシャフト２と反対方向の軸方向への移動が規制されるようになっている。
　また、ジャーナル部１１は、軸方向の第１環状規制部８側の他端面１１ｂが第１環状規制部８の環状内側面８ｇに摺動可能になっている。この第１環状規制部８の環状内側面８ｇ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、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、保持器２４の内周部に形成されたボルト孔２４ｃ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。
　位相変更機構は、図１及び図２に示すように、フロントプレート１５の前端側に配置されたブラシレスモータ１２と、このブラシレスモータ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。
　まず、減速機１３について説明すれば、この減速機１３は、図１及び図２に示すように、ブラシレスモータ１２とは軸方向から分離独立して設けられ、各構成部材が第１環状規制部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。減速機１３は、スプロケット本体１ａの内部に一部が配置された円筒状の偏心軸部材２１と、該偏心軸部材２１の外周に固定されたボールベアリング２２と、該ボールベアリング２２の外周に設けられ、内歯車構成部材５(環状本体５ａ)の各内歯５ｃ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。
　偏心軸部材２１は、カムボルト１４の頭部１４ａの外周に設けられたニードルベアリング２５の外周に配置された偏心カム軸２１ａと、該偏心カム軸２１ａのブラシレスモータ１２側に有する連結部である大径な筒状軸部２１ｂと、を有している。
　偏心カム軸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、偏心カム軸２１ａは、周方向全体の肉厚ｔが厚薄変化して軸心Ｘがブラシレスモータ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)。
　筒状軸部２１ｂは、均一な肉厚でほぼ真円状に形成されていると共に、偏心カム軸２１ａよりも僅かに肉厚に形成されている。この筒状軸部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を介してブラシレスモータ１２の方向へ突出している。この筒状軸部２１ｂは、後述する中間部材２８と共にオルダム継手２０を構成している。
　筒状軸部２１ｂは、内部に中間部材２８の筒状基部２８ａが軸方向から嵌合可能な二面幅状の嵌合孔２１ｃが形成されている。嵌合孔２１ｃの内周面の円周方向のほぼ１８０°のそれぞれの位置には、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。また、この一対の凸部の図１中の上下のほぼ中央位置には、図外の一対のキー溝が形成されている。
　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、偏心カム軸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、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、偏心カム軸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、軸方向のブラシレスモータ１２側の一端面がフロントプレート１５の内周部位１５ｃの内側面に微小隙間Ｃ１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の背面に微小隙間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、軸方向の一端面が内周部位１５ｃによって一方の軸方向の移動が規制され、軸方向の他端面が保持器２４の背面によって他方の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、三日月状のクリアランスが形成されている。したがって、ボールベアリング２２は、三日月状のクリアランスを介して全体が偏心カム軸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。
　保持器２４は、図１及び図２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の円板状本体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、噛み合い部材である複数のローラ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が挿通されるボルト孔２４ｃが貫通形成されている。このボルト孔２４ｃの孔縁には、従動部材９の油孔に開口した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の図外の油孔と連通可能になっている。
　また、基部２４ａは、従動部材９側の背面であって、ボルト孔２４ｃの孔縁から外周部付近までの領域に摩擦係数を上昇させる塑性加工が施されている。この塑性加工としては、例えばローレット(ナーリング)加工が用いられている。そして、カムボルト１４の締結力によって、塑性加工領域に従動部材９の円板状本体９ａの円盤状凹部９ｆの内面が軸方向から圧接して、この摩擦抵抗を介して従動部材９と保持器２４を軸方向から結合するようになっている。
　ケージ部２４ｂは、外周縁からブラシレスモータ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２４ｄ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２４ｄは、それぞれがケージ部２４ｂの基部２４ａ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２４ｄ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)が内歯車構成部材５の内歯５ｃ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環状本体５ａの各内歯５ｃに嵌入(噛み合い)している。各ローラ２３は、各保持孔２４ｄの軸方向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、各ローラ２３は、環状本体５ａと環状凸部５ｂの各内歯５ｃのうち、保持孔２４ｄの軸方向長さの範囲で環状本体５ａの内歯５ｃのみに転動可能に配置されている。
　また、保持器２４(ケージ部２４ｂ)は、外径が従動部材９のジャーナル部１１の外径よりも小さく形成されている。そして、図１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、ジャーナル部１１の内周面に軸方向から嵌合するようになっている。
　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。
　潤滑油供給機構は、カムシャフト２の一端部２ａ内に形成された図外の前記油供給通路と、従動部材９の内周部に貫通形成された図外の油孔と、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前記油溝２４ｅと、油供給通路に潤滑油を供給する図外のオイルポンプと、を有している。
　そして、油供給通路から油孔や油溝２４ｅを通って減速機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の滑り軸受面１０ａ及び第１環状規制部８の環状内側面８ｇなどの間を通って潤滑に供される。
　図３は本実施形態に供されるブラシレスモータの縦断面図、図４は図３の要部拡大図である。
　ブラシレスモータ１２は、直流型モータであって、図３に示すように、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３０と、このモータハウジング３０の内周面に固定されたステータ(固定子)３１と、ステータ３１の内周側に配置されたモータ軸３２と、該モータ軸３２の外周に固定されたロータ３３と、モータハウジング３０のスプロケット１と反対側に設けられた制御部３４と、を有している。
　モータハウジング３０は、例えば鉄系金属板をプレス成形によって有底円筒状に折曲形成されて、内側にステータ３１などを収容するステータ収容空間Ｓが形成されている。モータハウジング３０は、ステータ３１の回転軸方向に対して径方向の外側を覆う外周側の筒部３５と、筒部３５の減速機１３側の端部内側に一体に設けられ、ロータ３３を回転軸方向から覆う円板部３６と、を有している。
　筒部３５は、円板部３６の外周縁から制御部３４の方向に円筒状に折り曲げられ、制御部３４側の後端部の開口端の外周に径方向外側に突出したフランジ部３５ａが一体に設けられている。このフランジ部３５ａは、円周方向の約１２０°位置に３つのブラケット片３５ｂが一体に設けられている。また、この３つのブラケット片３５ｂには、３本のボルト２６が挿入されるボルト挿入孔３５ｃがそれぞれ貫通形成されている。
　各ボルト２６は、モータハウジング３０と制御部３４の後述するケーシング４７とを共締め固定すると共に、これらを図外のチェーンケースに固定するようになっている。つまり、各ボルト２６は、軸部の先端部外周に有する雄ねじ部２６ａがチェーンケースに有する雌ねじ部に締結して、モータハウジング３０とケーシング４７をチェーンケースに固定するようになっている。なお、ボルト挿入孔３５ｃやボルト２６などを、３つ以上に増やすことも可能である。
　円板部３６は、図３及び図４に示すように、筒部３５の軸方向の一端縁側に有する平坦な円環状の外周部の内側にステータ３１が収容配置されていると共に、外周部より径方向内側に有する内周部の径方向ほぼ中央位置にモータ軸３２が挿入される孔部である貫通孔３６ａが形成されている。
　内周部は、貫通孔３６aの孔縁から内方へ、つまりロータ３３の方向へほぼ水平に突出した円筒状の第１支持部３７を有している。この第１支持部３７は、図４にも示すように、軸方向の長さＬが転がり軸受である後述する第１ボールベアリング４３の内輪４３ａの軸方向長さとほぼ同一に設定されている。そして、この第１支持部３７は、内周面とモータ軸３２の外周面との間にシール部材であるオイルシール３８を支持していると共に、外周面には後述する第１ボールベアリング４３の内輪４３ａの内周面をすきま嵌めによって支持している。
　また、円板部３６の外周部と内周部の間には、ロータ３３の方向へほぼ凹状に折曲形成された凹部３９が設けられている。この凹部３９は、円板部３６の円周方向に沿って円環状に形成されて、底壁３９ａの外面で後述する複数の永久磁石３３ｃの軸方向の一端面を合成樹脂材からなる被覆部３３ｄを介して当接支持している。
　図５は本実施形態に供される軸受支部材を示す斜視図、図６は同軸受支持部材がモータ軸に圧入固定された状態を示す斜視図、図７は同軸受支持部材がモータ軸に圧入固定された状態を示す縦断面図である。
　モータ軸３２の外周面には、ロータ３３とは別体の軸受支持部材４０が固定されている。この軸受支持部材４０は、図５～図７にも示すように、板状の非磁性材をプレス成形によってカップ状に折り曲げ形成されており、円盤状の基部４１と、該基部４１の外周縁に一体に設けられてモータハウジング３０の円板部３６の方向へ突出した円筒状の第２支持部４２と、を有している。
　基部４１は、中央に貫通形成された固定用孔４１ａを介してモータ軸３２の外周面に圧入によって固定されていると共に、外径が第１ボールベアリング４３の外輪４３ｂの外径とほぼ同じ大きさに設定されている。なお、基部４１は、モータ軸３２の外面に対して固定用孔４１ａを介して溶接あるいは接着剤によって固定することも可能である。
　第２支持部４２は、軸方向の長さが外輪４３ｂの軸方向長さ、つまり第１支持部３７の軸方向長さＬとほぼ同じ長さに形成されて、内周面に第１ボールベアリング４３の外輪４３ｂの外周面が軸方向から圧入されている。これによって、第１ボールベアリング４３は、外輪４３ｂが軸受支持部材４０を介してモータ軸３２に固定されて、該モータ軸３２を軸受するようになっている。
　ステータ３１は、図３に示すように、ステータコア（鉄心）３１ａと、該ステータコア３１ａの外周に巻き付けられた複数相(３相Ｕ，Ｖ，Ｗ)のコイル３１ｂと、を備えている。ステータコア３１ａは、鋼板を多数積層して形成され、図外のリング状のヨーク部と、該ヨーク部から内側方向へ突設された複数のティースを有している。コイル３１ｂは、複数のティースにインシュレータを介して巻き付けられている。
　モータ軸３２は、例えば鉄系金属材によって形成され、回転軸方向の減速機１３側の一端部３２ａが後述するオイルシール３８を介してモータハウジング３０の第１支持部３７の内周に有する前記貫通孔３６aから突出している。
　また、モータ軸３２の一端部３２ａは、外面に接線方向に沿って形成された図外の二面幅部を有し、この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。この各嵌着溝には、オルダム継手２０を構成する中間部材２８が取り付けられている。一端部３２aの先端には、中間部材２８のカムボルト１４側への移動を規制するＣリング状のストッパ部材５０が径方向から嵌着固定されている。
　また、一端部３２aは、第１ボールベアリング４３によって回転可能に軸受されている。第１ボールベアリング４３は、一般的な構造であって、第１支持部３７の外周面にすきま嵌めによって支持された内輪４３aと、第２支持部４２の内周面に圧入によって固定された外輪４３ｂと、該両輪２９ａ、２９ｂ間にケージを介して設けられた複数のボール４３ｃと、を有している。また、第１ボールベアリング４３は、内輪４３aがオイルシール３８の外周を支持する第１支持部３７に支持され、外輪４３ｂが第２支持部４２の内周面で支持されていることから、全体の外径が十分に小さくなっている。換言すれば、第１ボールベアリング４３は、内輪４３ａがオイルシール３８の支持も兼ねる第１支持部４２によって支持されて、モータ軸３２の外周面にオイルシール３８のみを介して配置されていることから外径が十分に小さくなっている。
　一方、モータ軸３２の他端部３２ｂは、制御部３４のケーシング４７に設けられた第２ボールベアリング４４によって回転可能に軸受けされている。第２ボールベアリング４４は、第１ボールベアリング４３と同じく一般的な構造で、モータ軸３２の他端部３２ｂの外周面が圧入された内輪４４aと、後述する筒状部４７ｃのベアリング保持溝４７ｄの内周面に圧入固定された外輪４４ｂと、該両輪４４a、４４ｂ間にケージを介して設けられた複数のボール４４ｃとを有している。
　オイルシール３８は、図３及び図４に示すように、一般的な構造であって、外周シール部３８aが第１支持部３７の内周面に圧入されている一方、シールリップを含む内周シール部３８ｂがバックアップスプリング３８ｃによってモータ軸３２の一端部３２a側の外周面に摺動可能に弾接している。この外周、内周シール部３８ａ、３８ｂによってオイルシール３８が、減速機１３からモータハウジング３０内へのオイルの流入を阻止している。
　このオイルシール３８は、第１支持部３７の内周面に圧入されていることで、第１ボールベアリング４３と径方向でオーバーラップした状態で配置されており、円板部３６よりも内側に配置されている。
　また、モータ軸３２の一端部３２ａは、図１にも示すように、筒状軸部２１ｂの内部を介してカムボルト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、この一端部３２aは、ストッパ部材５０を含めた全体が頭部１４ａの前端面に有する六角溝の内部に軸方向から挿入可能になっている。
　モータ軸３２の一端部３２aに設けられた前記中間部材２８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２～図４に示すように、モータ軸３２の一端部３２aに固定される筒状基部２８ａを有している。この筒状基部２８ａ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。
　筒状基部２８ａの中央位置には、モータ軸３２の一端部３２aの二面幅部が挿入される挿入孔２８ｂが形成されている。
　この挿入孔２８ｂは、円形状の内周面にモータ軸３２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、挿入孔２８ｂは、筒状基部２８ａ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２８は、長円状の挿入孔２８ｂを介してモータ軸３２の一端部３２aに対して径方向（図１、図２中、上下方向）へ移動可能になっている。
　筒状基部２８ａは、一対の平面部の長手方向（図１の上下方向）のほぼ中央位置に、前述した２つの伝達キー２８ｃ、２８ｄが設けられている。各伝達キー２８ｃ、２８ｄは、ほぼ矩形板状に形成されて、筒状基部２８ａの２つの平面部から径方向外側に向かって突出している。
　ロータ３３は、図３、図４及び図６に示すように、ステータ３１の内周側に配置されており、モータ軸３２の外周に固定された円環状のロータコア３３ａと、該ロータコア３３ａの外周部に有する複数(本実施形態では８つ)の保持孔３３ｂと、該各保持孔３３ｂにそれぞれ挿入保持された８枚の永久磁石３３ｃと、を備えている。ロータコア３３ａと永久磁石３３ｃは、モータ軸３２に対して同軸状に設けられている。
　ロータコア３３ａは、金属材によって一体に形成され、ほぼ円筒状の外周部と、モータ軸３２に固定される円筒状の内周部と、を有している。この外周部と内周部との間の中間部位が、ハニカム状に形成されている。
　外周部は、周方向に沿って円弧状の８つのブロックＢが環状に連結された形になっていると共に、内周面が八角形状に形成されている。外周部は、各ブロックＢの間の外側に後述する合成樹脂材の被覆部３３ｄによって埋められる断面ほぼ三角形状の隙間がそれぞれ形成されている。内周部の中央には、図３及び図４に示すように、モータ軸３２が挿入固定されるモータ軸挿入孔３３ｅが貫通形成されている。
　各保持孔３３ｂは、ロータコア外周部の各ブロックＢ部位の内部軸方向に沿って貫通形成されている。各保持孔３３ｂは、正面から視てほぼ円周方向に沿って長い長孔状に形成されて、径方向外側からの透過視でほぼ矩形状に形成されている。
　各永久磁石３３ｃは、一般的なネオジウムなどの複合合金材(希土類焼結磁石)で所定肉厚の平面視ほぼ正方形状の板状に形成されている。つまり、永久磁石３３ｃは、各辺の長さが同じ長さの板状にそれぞれ形成されている。また、永久磁石３３ｃは、各辺の長さが保持孔３３ｂの幅方向長さよりも短く形成されて、保持孔３３ｂに挿入保持された際には、両側面と該両側面と対向する保持孔３３ｂの幅方向の対向内面との間に隙間が形成されている。
　そして、各永久磁石３３ｃは、ロータ３３の回転軸線を軸方向としたとき、この軸方向の制御部３４側の各一端が各保持孔３３ｂの一端開口縁から突出した突出部となっている。また、各永久磁石３３ｃは、軸方向の減速機１３側の各他端が各保持孔３３ｂの他端開口縁よりも保持孔３３ｂの内部に後退した後退部となっている。
　また、ロータコア３３ａの外周部２３ａは、各突出部側と各後退部側の全体が非磁性材である合成樹脂材からなる被覆部３３ｄによって覆われている。この被覆部３３ｄは、各突出部を内部に埋めるように各突出部の外周面全体を被覆するように円環状にされ、また、各後退部を塞ぐように保持孔３３ｂの他端開口縁から保持孔３３ｂ内に充填されて全体が円環状にされている。
　制御部３４は、例えば合成樹脂材(非磁性材)によってボックス状に形成されたケーシング４７を有している。このケーシング４７は、モータハウジング３０側に配置された四角形状の仕切壁４７ａと、該仕切壁４７ａの外周縁から立ち上がった四角形枠状の周壁４７ｂと、を有している。また、仕切壁４７ａと周壁４７ｂで囲まれた内側には、基板収容空間Ｓ１が形成されている。
　仕切壁４７ａは、中央に円筒状の筒状部４７ｃが一体に設けられていると共に、内面の四隅部に４つの小径な円柱ボス部４７ｅが一体に設けられている。この各円柱ボス部４７ｅは、先端部に四角形の回路基板４８を固定する図外の４本のビスが螺着する図外の雌ねじ孔がそれぞれ形成されている。
　回路基板４８は、図３に示すように、基板収容空間Ｓ１内に収容配置されて、内部にはブラシレスモータ１２へ給電するバスバーなどの図外の導電回路が配設されている。また、回路基板４８の一側部には、後述するコネクタ４９の複数の端子片と半田付けによって結合されるホール端子が設けられている。また、回路基板４８は、中央に筒状部４７ｃが挿通可能な挿通孔４８ａが貫通形成されていると共に、四隅には図外の各ビスが挿入される小径な４つのビス挿入孔がそれぞれ貫通形成されている。
　また、基板収容空間Ｓ１の内部には、回路基板４８の他に、この回路基板４８と導通してブラシレスモータ１２の駆動を制御する回転検出センサである３つの磁気センサやアルミ電解コンデンサ及びノーマルコイル、コモンコイル、複数のセラミックコンデンサなどの複数の電子部品(図外)が収容配置されている。
　筒状部４７ｃは、ほぼ有底円筒状に形成されて、軸方向の一端部と他端部が仕切壁４７ａを中心としてステータ収容空間Ｓと基板収容空間Ｓ１にそれぞれ臨んでいる。つまり、一端部が、ステータ収容空間Ｓに配置され、他端部が、基板収容空間Ｓ１に配置されている。また、筒状部４７ｃは、内部に第２ボールベアリング４４を収容保持するベアリング保持溝４７ｄを有している。
　周壁４７ｂは、外周部に信号と給電を兼ねたコネクタ４９が一体に設けられている。このコネクタ４９は、ボックス状に形成され、内部に一対の端子片４９ａが配置されている。この端子片４９ａは、基板収容空間Ｓ１内に位置する図外の他端部が回路基板４８の導通回路のホール端子と半田付けによって結合されている。端子片のコネクタ４９に位置する一対の端子片４９ａは、一部が図外のエンジンコントロールユニット(ＥＣＵ)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。また、他の一部が、各磁気センサで検出された回転角信号などの情報信号をＥＣＵに出力するようになっている。
　また、周壁４７ｂは、モータハウジング３０と反対側の外周にカバー部材５１が取り付けられている。カバー部材５１は、例えばアルミニウム合金材で板状の四角形状に形成されており、ケーシング４７方向へクランク状に折曲された外周部５１ａが、所定の固定手段によってケーシング４７の周壁４７ｂに固定されるようになっている。
　ＥＣＵ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、ＥＣＵは、前記各情報信号や磁気センサなどからの信号に基づいて、ブラシレスモータ１２のコイル３１ｂに通電してモータ軸３２の回転制御を行う。これによって、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。
〔バルブタイミング制御装置の作用効果〕
　以下、本実施形態におけるブラシレスモータ及びバルブタイミング制御装置の作用及び効果を簡単に説明する。
　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ブラシレスモータ１２の各コイル３１ｂに通電されてモータ軸３２が正逆回転駆動される。このモータ軸３２の回転力が、オルダム継手２０を介して偏心軸部材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。
〔ブラシレスモータの作用効果〕
　本実施形態のブラシレスモータ１２によれば、第１ボールベアリング４３の内輪４３ａを第１支持部３７の内周面ですきば嵌めにより支持し、外輪３ｂを第２支持部４２の内周面に圧入によって支持したことから、以下の作用効果が得られる。
　第１支持部３７と第２支持部４２は、その形成位置がオイルシール３８を介してモータ軸３２の外周面寄りに可及的に近づけることができる。このため、第１ボールベアリング４３の外輪４３ｂの外径を十分に小さくすることが可能になる。
　すなわち、前記公報記載の従来のブラシレスモータにおける一方のボールベアリングは、モータ軸の外周面から径方向へ十分に離れた位置でハウジングの内端部とロータの突起部に支持されていることから、全体の外径が必然的に大きくなってしてしまう。この結果、単位時間当たりの周速が上昇してこれに伴う耐久性の低下を招くと共に、製品コストが高くなるおそれがあった。
　しかし、本実施形態のブラシレスモータ１２における第１ボールベアリング４３は、第１、第２支持部３７，４２の径方向位置がモータ軸３２寄りに配置されていることから、外径を十分に小さくすることが可能になる。つまり、第１支持部３７が、内周面でオイルシール３８を支持し、外周面で第１ボールベアリング４３の内輪４３ａをすきま嵌めにより支持しており、オイルシール３８と内輪４３ａの両方の支持を兼ねている。これによって、内輪４３ａをモータ軸３２に十分に近づけることが可能になるので、第１ボールベアリング４３の全体の外径を小さくすることが可能になる。
　この結果、駆動中における第１ボールベアリング４３は、単位時間当たりの周速が前記従来技術のような外径の大きいものに比べて遅くなることから耐久性の向上が図れる。
　しかも、第１ボールベアリング４３は、小径化されていることから、製品コストを十分に抑制することができる。
　また、第１ボールベアリング４３とオイルシール３８は、径方向でオーバーラップ状態に設けられていることから、ブラシレスモータ１２の全長の短縮化が図れる。すなわち、オイルシール３８が、円板部３６から減速機１３の方向へ突出することなく、第１ボールベアリング４３と径方向でオーバーラップした状態で設けられていることから、モータハウジング３０の円板部３６と減速機１３のフロントプレート１５との間の隙間Ｃ２の距離を十分短くすることが可能になる。
　これによって、円板部３６とフロントプレート１５との間にラビリンス効果が発揮されて、減速機１３などから排出された潤滑油が、前記隙間Ｃ２内に流入し難くなることから、オイルシール３８への付着も減少してモータハウジング３０内への浸入を抑制できる。
　このように、オイルシール３８への潤滑油の流入が減少することによって、オイルシール３８のバックアップスプリング３８ｃによるモータ軸３２の外周面に対する緊縛力、つまりシール性能を高めるための緊縛力を低下させることができる。この結果、オイルシール３８とモータ軸３２との間の摺動抵抗を減少させることができので、オイルシール３８の耐久性の向上が図れると共に、モータ軸３２の出力トルクを上げることが可能になる。
　また、本実施形態では、モータハウジング３０の円板部３６に凹部３９を設けたことによって、該凹部３９が補強リブ的な機能を発揮するのでモータハウジング３０の剛性の向上が図れる。
　さらに、凹部３９を設けたことによって、円板部３６とフロントプレート１５との間の狭い隙間Ｃ２と相俟ってラビリンス効果が発揮される。このため、隙間Ｃ２内に流入して円板部３６の外面に付着した潤滑油は、凹部３９内に留められると共に、前記ラビリンス効果によって、オイルシール３８方向への潤滑油の流入が抑制される。これにより、モータハウジング３０内への潤滑油の浸入をさらに抑えることができる。
　しかも、凹部３９によって円板部３６の表面積が大きくなるので、ブラシレスモータ１２の駆動によって発生する熱の放熱効果が高くなる。
　また、本実施形態では、外周部に第２支持部４２が一体に設けられた軸受支持部材４０は、ロータ３３とは別体に設けられて、カップ状の簡単な構造であることから、第２支持部４２を含めた軸受支持部材４０の製造が容易である。
　さらに、軸受支持部材４０は、全体が非磁性材で形成されていることから、ロータ３３内の永久磁石３３ｃから発生する磁界に影響を与えることがない。また、軸受支持部材４０は、モータ軸３２の外周面に対して基部４１の固定用孔４１ａを介して圧入により固定されていることから、軸受支持部材４０のモータ軸３２に対する組付作業が容易である。
　さらに、本実施形態では、モータハウジング３０と第１支持部３７をプレス成形によって一緒に形成したことから、製造コストが安価となる。
　第１ボールベアリング４３は、外輪４３ｂが第２支持部４２の内周面に圧入によって固定されていることから、スラスト方向の位置が安定する。
　また、本実施形態では、第１ボールベアリング４３の内輪４３ａが第１支持部３７の外周面にすきま嵌めによって支持されていることから、円筒状の第１支持部３７には例えば圧入などによる撓み変形の発生がなく真円度が維持される。このため、第１支持部３７の内周面に保持されるオイルシール３８は、外周シール部３８ａの変形がなく真円度を確保することができる。この結果、オイルシール３８による良好なシール性が得られる。
　さらに、本実施形態では、第１支持部３７が、前述したように、前記内輪４３ａとオイルシール３８の両方の支持を兼ねていることから、前記従来の技術に比較して構造が簡素化されて、製造作業が容易になると共に、コストの低減化が図れる。
〔第２実施形態〕
　図８は本発明の第２実施形態を示し、軸受支持部材４０の構造を変更したものである。
　すなわち、軸受支持部材４０は、基部４１が円周方向の等間隔位置に複数(本実施形態では６つ)の開口部４１ｂがプレス成形によって貫通形成されて、基部４１が各開口部４１ｂ間の細長い放射状の６本の脚部で構成されている。また、第２支持部４２は、基部４１である各脚部の外周側に一体に形成されていると共に、固定用孔４１ａは基部４１の円盤状の底壁の中央の形成されている。
　このように、軸受支持部材４０の基部４１に複数の開口部４１ｂが形成されることによって、ブラシレスモータ１２全体の軽量化が図れると共に、モータ軸３２の慣性質量の増加が抑制される。この結果、ブラシレスモータ１２の回転制御の精度が向上する。
〔第３実施形態〕
　図９は本発明の第３実施形態を示し、軸受支持部材４０がモータ軸３２の外周面に一体に設けられている。
　すなわち、軸受支持部材４０は、形状的には第１実施形態と同じであるが、モータ軸３２と同じ硬度の高い金属材によって形成され、円盤状の基部４１の中央がモータ軸３２の外周面に一体に結合されている。そして、この基部４１の外周部に、第２支持部４２が一体に設けられている。第２支持部４２は、第１実施形態のものと同じ構造であるが、軸受支持部材４０を介してモータ軸３２の外周面に一体に結合されていることになる。
　したがって、この実施形態では、軸受支持部材４０と第２支持部４２を、モータ軸３２と一体化したことから、製造作業が容易であると共に、モータ軸３２への組付作業が無くなるので全体の組立作業性も向上する。
〔第４実施形態〕
　図１０は本発明の第４実施形態を示し、軸受支持部材を廃して、第２支持部４２を直接ロータコア３３ａに一体に設けたものである。
　すなわち、第２支持部４２は、ほぼ円環状に形成されて、軸方向の一端部(基端部)４２ａがロータコア３３ａの減速機１３側の一側面に軸方向から一体に結合されている。一方、軸方向の他端部４２ｂは、円板部３６の内面方向へ水平に延びて、該内面と僅かなクリアランスをもって対向している。そして、第２支持部４２は、内周面に第１ボールベアリング４３の外輪４３ｂの外周面が圧入固定されている。
　なお、第１支持部３７は、前記各実施形態と同じ構成で円板部３６に設けられていると共に、同一位置に配置された状態で、外周面に第１ボールベアリング４３の内輪４３ａをすきま嵌めによって支持している。
　この実施形態によれば、第２支持部４２がロータコア３３ａと一体に設けられていることから部品点数の削減と組立作業工数の削減が図れる。
〔第５実施形態〕
　図１１は第５実施形態を示し、第１支持部３７や第２支部４２などの基本構成は第１実施形態と同じであるが、異なるところはモータハウジング３０の円板部３６の構造を変更したものである。
　すなわち、円板部３６は、前記各実施形態における凹部３９を廃止して、第１支持部３７を除く全体が平坦状に形成されている。
　したがって、この実施形態によれば、円板部３６の平坦状の部位が、オルダム継手２０に対して軸方向から近接配置されて、円板部３６とオルダム継手２０との間の隙間が小さくなってラビリンス効果が大きくなる。このため、前述したように、減速機１３などから排出された潤滑油は、オイルシール３８側に流入する油量が減少する。このため、前述と同じく、オイルシール３８のモータ軸３２に対する緊縛力、つまりシール性能を高めるための緊縛力を低下させることができる。この結果、シール部材とモータ軸との間の摺動抵抗を低減させることが可能になる。これにより、シール部材の耐久性の向上が図れる。
　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、第１ボールベアリング４３の内輪４３ａの内周面を第１支持部３７の外周面に圧入固定し、外輪４３ｂの外周面を第２支持部４２の内周面にすきま嵌めによって支持することも可能である。
　また、第１支持部３７と第２支持部４２の配設位置は、第１ボールベアリング４３の外径やオイルシール３８の外径などによって種々変更することも可能である。
　前記実施形態では、ロータコア３３ａ内に永久磁石３３ｃを埋設したいわゆるＩＰＭ構造になっているが、ロータコア３３ａの外周に永久磁石３３ｃを配置するいわゆるＳＰＭ構造であっても良い。
　ブラシレスモータ１２の適用対象機器としては、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置ばかりか、パワーステアリングのモータやパワーウインドウ用モータ、サンルーフ用モータ、パワーシート用モータなど各種車載モータ、さらにはエアコン等の家電製品などに使用されるモータにも適用可能である。
　１…タイミングスプロケット(駆動回転体)、２…カムシャフト、９…従動部材(従動回転体)、１２…ブラシレスモータ、１３…減速機構、２０…オルダム継手、３０…モータハウジング(ハウジング)、３１…ステータ、３１ａ…ステータコア、３１ｂ…コイル(巻線)、３２…モータ軸、３２ａ…一端部、３２ｂ…他端部、３３…ロータ、３３ａ…ロータコア、３３ｂ…永久磁石、３４…制御部、３５…筒部、３６…円板部、３６ａ…貫通孔、３７…第１支持部、３８…オイルシール(シール部材)、３８ａ…外周シール部、３８ｂ…内周シール部、３８ｃ…バックアップスプリング、３９…凹部、４０…軸受支持部材、４１…基部、４１ａ…固定用孔、４２…第２支持部、４３…第１ボールベアリング(転がり軸受)、４３ａ…内輪、４３ｂ…外輪、４４…第２ボールベアリング、４７…ケーシング。

Claims (13)

  1. 　モータ軸に固定されたロータコアと、前記ロータコアに配置された永久磁石と、を有するロータと、
    　前記ロータに対して、前記モータ軸の回転軸に対する径方向の外側に配置された環状のステータコアと、前記ステータコアに巻装された複数の巻線と、を有するステータと、
    　有底円筒状に形成され、前記ステータの前記回転軸に対する径方向の外側を覆う筒部と、前記筒部の内側に一体に有し、前記ロータを回転軸方向から覆う円板部と、を有するハウジングであって、前記円板部の中央に有する孔部の孔縁から前記ロータの方向へ突出した円筒状の第１支持部を有する前記ハウジングと、
    　前記ロータまたは前記モータ軸に設けられ、前記第１支持部の前記回転軸に対する径方向の外側であって前記円板部の方向へ突出した円筒状の第２支持部と、
    　内周部が前記第１支持部の外周面に支持され、外周部が前記第２支持部の内周面に支持された転がり軸受と、
    　前記第１支持部の内周に前記転がり軸受と径方向でオーバーラップするように配置され、前記モータ軸の外周面が摺動するシール部材と、
    　を備えることを特徴とするブラシレスモータ。
  2. 　請求項１に記載されたブラシレスモータであって、
    　前記モータ軸に固定され、前記ロータとは別体に設けられた円盤状の軸受支持部材を有し、
    　前記第２支持部は、前記軸受支持部材の径方向外側の部分に有することを特徴とするブラシレスモータ。
  3. 　請求項２に記載されたブラシレスモータであって、
    　前記軸受支持部材は、非磁性材によって形成されていることを特徴とするブラシレスモータ。
  4. 　請求項３に記載されたブラシレスモータであって、
    　前記軸受支持部材は、前記モータ軸の外周面に圧入によって固定されていることを特徴とするブラシレスモータ。
  5. 　請求項２に記載されたブラシレスモータであって、
    　前記軸受支持部材は、カップ状に形成されて、内周面に前記転がり軸受の外周部を支持する前記第２支持部を有していることを特徴とするブラシレスモータ。
  6. 　請求項１に記載されたブラシレスモータであって、
    　前記第２支持部は、前記ロータコアの回転軸方向の一側面に一体に有し、前記一側面から前記円板部に向かって突出していることを特徴とするブラシレスモータ。
  7. 　請求項１に記載されたブラシレスモータであって、
    　前記ハウジングは、金属板材をプレス成形によって前記円板部の外周縁から折り曲げられて前記筒部が円筒状に形成され、
    　前記第１支持部は、前記ハウジングのプレス成形時に前記円板部の孔部の孔縁からロータコア方向へ折り曲げられて円筒状に形成されていることを特徴とするブラシレスモータ。
  8. 　請求項７に記載されたブラシレスモータであって、
    　前記円板部は、前記第２支持部よりも径方向の外側の部位が前記ロータ方向へ凹状に折り曲げられた凹部になっていることを特徴とするブラシレスモータ。
  9. 　請求項１に記載されたブラシレスモータであって、
    　前記転がり軸受は、前記第１支持部の外周と前記第２支持部の内周の少なくともいずれか一方に圧入固定されていることを特徴とするブラシレスモータ。
  10. 　請求項９に記載のブラシレスモータであって、
    　前記転がり軸受は、外周が前記第２支持部の内周面に圧入固定され、内周が前記第１支持部の外周面に対してすきま嵌めによって保持されていることを特徴とするブラシレスモータ。
  11. 　ブラシレスモータによって駆動することにより機関弁の開閉タイミングを制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
    　クランクシャフトからの回転力が伝達される駆動回転体と、
    　カムシャフトに固定される従動回転体と、
    　前記ブラシレスモータのモータ軸に継手を介して連結され、前記モータ軸の回転速度を減速することにより前記駆動回転体と前記従動回転体との相対回転位相を変更可能な減速機と、
    　を備え、
    　前記ブラシレスモータは、
    　モータ軸に固定されたロータコアと、前記ロータコアに配置された永久磁石と、を有するロータと、
    　前記ロータに対して、前記モータ軸の回転軸に対する径方向の外側に配置された環状のステータコアと、前記ステータコアに巻装された複数の巻線と、を有するステータと、
    　有底円筒状に形成され、前記ステータの回転軸に対する径方向の外側を覆う筒部と、前記筒部の内側に一体に有し、前記ロータを回転軸方向から覆う円板部と、を有するハウジングであって、前記円板部の中央に有する孔部の孔縁から前記ロータ方向へ突出した円筒状の第１支持部を有する前記ハウジングと、
    　前記ロータまたは前記モータ軸に設けられ、前記第１支持部の回転軸に対する径方向の外側であって前記円板部の方向へ突出した円筒状の第２支持部と、
    　内周部が前記第１支持部の外周面に支持され、外周部が前記第２支持部の内周面に支持された転がり軸受と、
    　前記第１支持部の内周に前記転がり軸受と径方向でオーバーラップするように配置され、前記モータ軸の外周面が摺動するシール部材と、
    　を備え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。
  12. 　請求項１１に記載された内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
    　前記円板部は、前記第１支持部を除く全体の部位を平坦状に形成されていると共に、前記平坦状の部位が前記継手に対して軸方向から近接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。
  13. 　請求項１２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
    　前記シール部材が、前記円板部と前記継手との両対向面の位置よりもハウジング内方へ凹んだ位置に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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2006121045A1 (ja) * 2005-05-10 2006-11-16 Komatsu Ltd. エンジンに搭載されるジェネレータ／モータ
JP2020197188A (ja) * 2019-06-05 2020-12-10 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 (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006121045A1 (ja) * 2005-05-10 2006-11-16 Komatsu Ltd. エンジンに搭載されるジェネレータ／モータ
JP2020197188A (ja) * 2019-06-05 2020-12-10 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

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