专利名称：内燃机的阀正时控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对作为内燃机的机阀的进气阀及排气阀的开闭正时进行控制的内燃机的阀正时控制装置。
背景技术：
近年来，提供有如下的阀正时控制装置，通过将电动机的旋转力经由减速机构向凸轮轴传递，变换曲轴和凸轮轴的相对旋转相位，对进气阀及排气阀的阀正时进行控制。众所周知，由于将机阀向关闭方向施力的阀弹簧的弹簧力等而在内燃机的凸轮轴产生交替转矩。例如，以下专利文献I记载的阀正时控制装置的减速机构在内周侧设有圆筒状的偏心凸轮的偏心驱动板与接头板之间、以及偏心驱动板与从动板之间分别经由滚珠槽而设有偏心滚珠以及驱动滚珠，但通过对所述各滚珠槽与各滚珠之间的间隙进行调整，即使从凸轮轴传递所述交替转矩也能够抑制异常声音的产生。这样的所述间隙的调整需要在将所述偏心凸轮插入到设于凸轮螺栓的外周的滚针轴承的外周面的状态下进行，为了容易地进行该调整作业，分割形成电动机的筒状的电动机输出轴和所述偏心凸轮的大径筒部，在所述间隙调整后，将二者从轴向相互压入而一体化。
专利文献1:(日本)特开2010 - 255543号公报如前所述，为了将筒状的电动机输出轴固定在偏心凸轮的大径筒部，通过将电动机输出轴的内周面压入所述大径筒部的外周面而一体化，故而不得不将所述电动机输出轴在轴向上较长地形成来确保足够的压入量。因此，在将电动机输出轴压入大径筒部时，所述大径筒部(偏心凸轮)容易塑性变形。结果，所述各驱动滚珠与滚珠槽之间的间隙的精度下降，会导致阀正时控制装置的控制的不稳定化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种经由轴承将所述电动机输出轴和偏心凸轮一体地结合并能够抑制该偏心凸轮的塑性变形的内燃机的的阀正时控制装置。本发明的内燃机的阀正时控制装置包括:驱动旋转体，从曲轴向该驱动旋转体传递有旋转力；从动旋转体，其固定于凸轮轴；电动机，其具有相对于所述驱动旋转体能够相对旋转的转子；减速机构，其包括:与所述驱动旋转体一同旋转的次摆线形状的内齿、设于该内齿的内周侧且外周面相对于轴心偏心的筒状的偏心凸轮、介于所述内齿与偏心凸轮之间的多个辊、与所述从动旋转体一同旋转并保持所述各辊的梳齿状的保持器，通过所述偏心凸轮的旋转使所述保持器相对于所述内齿相对旋转，筒状的电动机输出轴，其固定于所述转子的内周，与所述偏心凸轮串联配置；滚针轴承，其相对于所述从动旋转体的一部分外周转动，并且将所述偏心凸轮和电动机输出轴的各自内周面从轴向跨越并压入外周侧。根据本发明，能够将所述电动机输出轴和偏心凸轮一体地结合并抑制该偏心凸轮的塑性变形。
图1是表示本发明第一实施方式的阀正时控制装置的主要部分放大剖面图；图2是表示本发明第一实施方式的阀正时控制装置的纵向剖面图；图3是表示本实施方式的主要构成部件的分解立体图；图4是图2的A — A线剖面图；图5是图2的B— B线剖面图；图6是图2的C-C线剖面图；图7是表示本发明第二实施方式的阀正时控制装置的纵向剖面图；图8是本实施方式的主要部分的放大剖面图；图9是表示第三实施方式的主要部分的放大剖面图；图10是表示第四实施方式的主要部分的放大剖面图；图11是表示本发明第五实施方式的阀正时控制装置的纵向剖面图。附图标记说明
1:正时链轮2:凸轮轴3:罩部件4:相位变更机构5:壳体5a:壳主体7:螺栓8:减速机构9:从动部件(从动旋转体)10:凸轮螺栓IOa:头部IOb:轴部12:电动机13:电机轴(电动机输出轴)13a:大径部13b:小径部17:铁心转子18:线圈绕组19a:内齿37:小径球轴承(第二球轴承)38:滚针轴承(轴承)38a:保持架38b:滚针39:偏心凸轮
41:保持器46:小径油封47:中径球轴承47a:内圈47b:外圈47c:滚珠48 M55:垫圈
具体实施例方式以下，基于附图对本发明的内燃机的阀正时控制装置的实施方式进行说明。另外，在本实施方式中虽然适用于内燃机的进气侧的动阀装置，但也能够同样地适用于排气侧的
动阀装置。如图2、图3所示,该阀正时控制装置包括:作为驱动旋转体的正时链轮1，其通过内燃机的曲轴旋转驱动；凸轮轴2，经由未图示的轴承被旋转自如地支承在缸盖上，通过从所述正时链轮I传递的旋转力旋转；罩部件3，其固定在配置于正时链轮I的前方位置的链罩64上；相位变更机构4，其配置在正时链轮I与凸轮轴2之间，根据内燃机运转状态变更二者1、2的相对旋转相位。 所述正时链轮I由链轮主体la、齿轮Ib以及环状部件19构成，所述链轮主体Ia的整体由铁类金属一体地形成为环状，内周面为台阶径状，所述齿轮Ib —体地设置在该链轮主体Ia的外周，经由卷绕的未图示的正时链接受来自曲轴的旋转力，所述环状部件19 一体地设于所述链轮主体Ia的前端侧。另外，在所述链轮主体Ia与设于所述凸轮轴2的前端部的后述的从动部件9之间安装有作为轴承的一个大径球轴承43，通过该大径的球轴承43支承正时链轮I和所述凸轮轴2并使其自如地相对旋转。如图2、图3所示，所述大径球轴承43由外圈43a、内圈43b以及安装在该两圈43a、43b之间的滚珠43c构成。该大径球轴承43将所述外圈43a压入固定在链轮主体Ia的后述的外圈固定部60,将内圈43b压入固定在后述的从动旋转体即从动部件9的外周侧的内圈固定部63。所述链轮主体Ia在内周侧圆环状地切口形成有在所述凸轮轴2侧开口的所述外圈固定部90。如图2所示，该外圈固定部60包括:圆环状的内圈面60a，其形成为台阶径状，在凸轮轴方向上延伸；第一固定台阶面60b,其一体地设于该内周面60a的所述开口的相反侦牝沿径向形成。将所述大径球轴承43的外圈43a从轴向压入所述内周面60a，并且被压入的所述外圈43a的轴向的内端面43d与所述第一固定台阶面60b抵接而进行该外圈43a的轴向一侧的定位。如图2、图3所示，所述环状部件19 一体地设于所述链轮主体Ia的前端部外周侧，形成为向相位变更机构4的电动机12方向延伸的圆筒状，并且在内周形成有波形的内齿19a。该内齿19a在圆周方向上等间隔地连续地形成多个。另外，在环状部件19的前端侧配置有与电动机12的后述的壳体5 —体的圆环状的阴螺纹形成部6。在链轮主体Ia的与环状部件19相反侧的后端部配置有圆环状的保持板61。该保持板61通过较薄的金属板材一体地形成，外径设定为与所述链轮主体Ia的外径大致相同，内径设定在比所述大径球轴承43的内圈43b的内径更靠内侧。因此，保持板61的内周部61a以相对于所述外圈43a的轴向的外端面43e具有一定间隙对其进行覆盖的方式相对配置。另外，在所述内周部61a的内周缘规定位置一体地设有向径向内侧、即中心轴方向突出的止动凸部61b。如图3及图5所示,该止动凸部61b形成为大致扇状,前端缘61c形成为沿后述的止动凹槽2b的圆弧状内周面的圆弧状。另外，在所述保持板61的外周部，在周向的等间隔位置贯通形成有使所述各螺栓7插通的六个螺栓插通孔61d。在所述链轮主体Ia (环状部件19)以及保持板61各自的外周部，在周向的大致等间隔位置贯通形成有六个螺栓插通孔lc、61d。另外，在所述阴螺纹形成孔6，在与各螺栓插通孔lc、61d对应的位置形成有六个阴螺纹孔6a，通过插通于此的六个螺栓7将所述三者61、1、6 (壳体5) —同紧
另外，所述链轮主体Ia以及环状部件19作为后述的减速机构8的壳体而构成，通过该壳体和后述的壳体5构成壳体构成体。另外，所述链轮主体Ia和所述环状部件19、保持板61以及阴螺纹形成部6各自的外径设定为大致相同。所述罩部件3通过铝合金件一体地形成为杯状，形成于前端部的突出部3a将所述壳体5的前端部覆盖而设置，并且在所述突出部3a的外周部侧沿轴向一体地形成有圆筒壁3b。如图2、图3所示，该圆筒壁3b在内部形成有保持用孔3c，该保持用孔3c的内周面作为后述的刷保持体28的导向面而构成。如图2所示，罩部件3在形成于外周的凸缘部3d贯通形成有六个螺栓插通孔3e，通过插通于该各螺栓插通孔3e的螺栓62而固定于所述链罩64。 在所述突出部3a的外周侧的台阶部内周面与所述壳体5的外周面之间，以图2所示的方式夹装有大径的油封50。该大径油封50形成为截面大致-形，将芯材埋设在合成橡胶的基材的内部，并且将外周侧的圆环状基部嵌装固定在设于所述罩部件3的内周面的台阶圆环部3h。所述壳体5具有通过冲压成形将铁类金属材形成为有底筒状的壳体主体5a、将该壳体主体5a的前端开口密封的由合成树脂的非磁性材料构成的密封板11。所述壳体主体5a在后端侧设有圆板状的分隔壁5b，并且在前端内周形成有嵌装固定所述密封板11的外周的圆环状的固定用槽。如图2所示，所述分隔壁5b在大致中央位置贯通形成有大径的轴部插通孔5c，并且在外周部从轴向形成有上述的阴螺纹形成部6。另外，在分隔壁5b的所述阴螺纹形成部6的内侧的前端面形成有环状凹部5d。该环状凹部5d形成为所述阴螺纹形成部6侧的外侧内周面5e相对于底面扩径的锥形面。另外,在分隔壁5b的内周侧一体地形成有圆筒壁5f0所述凸轮轴2在外周设有使未图示的进气阀打开动作的相当于单气筒的两个驱动凸轮，并且在前端部一体地设有所述凸缘部2a。
如图2所示，该凸缘部2a的外径比后述的从动部件9的固定端部9a的外径稍大，在组装各构成部件之后，前端面2e的外周面与所述大径球轴承43的内圈43b的轴向外端面抵接配置。另外，在前端面2e从轴向与从动部件9抵接的状态下，通过凸轮螺栓10从轴
向结合。如图5所示，在所述凸缘部2a的外周沿圆周方向形成有使所述保持板61的止动凸部61b卡入的止动凹槽2b。该止动凹槽2b形成为向圆周方向伸长规定长度的圆弧状,在该长度范围内转动的止动凸部61b的两端缘分别与周向的相对缘2c、2d抵接，由此限制凸轮轴2相对于正时链轮I向最大前进角侧或最大滞后角侧的相对旋转位置。另外，所述止动凸部61b比所述保持板61的从轴向外侧与大径球轴承43的外圈43a相对并固定于此的部位向凸轮轴2侧离开配置，成为与所述从动部件9的固定端部9a非接触的状态。因此，能够抑制止动凸部61b和固定端部9a的干涉。通过所述止动凸部61b和止动凹槽2b构成止动机构。如图2所示，所述凸轮螺栓10由头部10a、轴部IOb构成，在该轴部IOb的前端部外周形成有从所述凸轮轴2的端部与形成于内部轴向的阴螺纹孔6a拧合的阳螺纹部10c。所述从动部件9包括:圆板状的固定端部9a，其由铁类金属件一体地形成，如图2所示，设于凸轮轴2侧的一端部；圆筒部％，其从所述固定端部9的内周前端面向轴向突出设置；圆筒状的保持器41，其一体地形成于所述固定端部9a的外周部，对多个辊48进行保持。 所述固定端部9a的后端面与所述凸轮轴2的凸缘部2a的前端面抵接配置，通过所述凸轮螺栓10的轴力从轴向压接固定于凸缘部2a。如图2所示，所述圆筒部9b在中央贯通形成有使所述凸轮螺栓10的轴部IOb插通的插通孔9d，并且在外周侧设有滚针轴承38。如图2 图4所示，所述保持器41从所述固定端部9a的外周部前端弯折成截面大致L形，形成为向与所述圆筒部9b同方向突出的有底圆筒状。该保持器41的筒状前端部41a经由环状的空间部44向分隔壁5b方向延伸。另外，在所述前端部41a的周向的大致等间隔位置，将分别自如转动地保持所述多个辊48的辊保持部即大致长方形状的多个辊保持孔41b形成在周向的等间隔位置。该辊保持孔41b (辊48)的整体数量比所述环状部件19的内齿19a的整体齿数少一个。另外，在所述固定端部9a的外周部与保持器41的底部侧结合部之间切口形成有压入固定所述大径球轴承43的内圈43b的所述内圈固定部63。如图1所示，该内圈固定部63包括:圆环状的外周面63a，其切口形成从径向与所述外圈固定部60相对的台阶状，在凸轮轴方向延伸；第二固定台阶面63b，其在所述外周面63a的所述开口相反侧一体地形成,沿径向形成。在所述外周面63a从轴向压入大径球轴承43的内圈43b,并且在所述第二固定台阶面63b使压入的所述内圈43b的内端面从轴向抵接而进行定位。所述相位变更机构4具有配置在与所述凸轮轴2同轴的前端侧的作为促动器的所述电动机12、将该电动机12的转速减速后向凸轮轴2传递的所述减速机构8。如图2及图3所示,所述电动机12为带刷的DC电动机,具有与所述正时链轮I 一体旋转的作为磁轭的所述壳体5、自如旋转地设于该壳体5的内部的作为中径旋转体的电机轴13 (输出轴)、固定于壳体5的内周面的作为定子的半圆弧状的一对永久磁铁14、15、固定于所述密封板11的固定件16。如图1所示，所述电机轴13形成为整体壁厚均一的台阶圆筒状，作为电枢起作用，经由形成于轴向的大致中央位置的台阶部13c由凸轮轴2侧的大径部13a、该大径部13a相反侧的小径部13b构成。另外，该电机轴13将铁心转子17固定在所述大径部13a的外周，并且将所述小径球轴承37和所述滚针轴承38的一部分配置在该大径部13a的内侧。另一方面，在所述小径部13b的外周压入固定有后述的圆环部件20，将转换器21从轴向压入固定在圆环部件20的外周面。所述圆环部件20的外径设定得比所述大径部13a大，并且轴向长度设定得比小径部13b稍短。另外，通过所述圆环部件20和转换器21构成转换单元。所述铁心转子17由具有多个磁极的磁性材料形成，外周侧作为卷绕电磁线圈18的线圈线的具有缝隙的绕线管而构成。该绕线管如图2所示，在轴向前后位置具有弯折成大致L形的第一、第二鄂部17a、17b。该第一、第二鄂部17a、17b将电磁线圈18的线圈绕组18定位在靠电机轴13附近的内周侧，转换器21侧的第一鄂部17a比第二鄂部17b稍靠内周侧配置，S卩，接近所述大径部13a侧配置，并且前端的一部分从轴向重叠在所述转换器21的一部分，在该第一鄂部17a与转换器21之间形成有圆环状的环状空间S。换言之，所述转换器21的后端侧(后述的折返部21a)的一部分成为从轴向进入第一鄂部17a的内部的状态，在该第一鄂部17a的内周面与转换器21的后端侧之间形成有环状空间S。对此，相反侧的第二鄂部17b的外周部嵌入到所述分隔壁5b的环状凹部5d中。因此，所述电磁线圈18将转换器21侧的一线圈绕组18a和凸轮轴2侧的另一线圈绕组18b以铁心转子17为轴的左右非对称的方式卷绕。S卩，一线圈绕组18a经由第一鄂部17a从与电机轴13接近的位置卷绕，另一线圈绕组18b经由第二鄂部17b以被收纳在所述壳体5的分隔壁5b的环状凹部5d中的方式从轴向接近配置。由此，能够缩短装置的轴向长度。所述转换器21通过导电材料形成为圆环状，将所述电磁线圈18的引出的线圈线的端末与以与所述铁心转子17的极数相同的数量被分割的各单元电连接。即，线圈线的末端前端夹入到所述环状空间S内而与形成于内周侧的连接部即折返部21a电连接。所述永久磁铁14、15整体形成圆筒状，在周向上具有多个磁极，并且其轴向的位置比所述铁心转子17的固定位置偏向前方位置。具体地说明,所述永久磁铁14、15如图2所示地,其轴向的中心相对于所述铁心转子17的轴向的中心向前方、即所述固定件16侧偏置规定距离而配置。由此，所述永久磁铁
14、15的前端部14a、15a在径向上与所述转换器21及固定件16的后述的第一刷25a、25b
等重叠。如图6所述，所述固定件16主要包括:一体地设于所述密封板11的内周侧的圆板状的树脂板22 ;设于该树脂板22的内侧的一对树脂支架23a、23b ;在该各树脂支架23a、23b的内部沿径向自如滑动地被收纳配置，利用螺旋弹簧24a、24b的弹簧力使各前端面从径向与所述转换器21的外周面弹性接触的切换刷(整流子)的一对第一刷25a、25b ;在所述树脂支架23a、23b的前端 面，以使各外端面露出的状态埋设固定的内外双重的圆环状的集电环26a、26b ;将所述各第一刷25a、25b和各集电环26a、26b电连接的猪尾配线27a、27b。另外，所述集电环26a、26b和后述的第二刷30a、30b作为馈电机构而构成，另外，所述第一刷25a、25b及转换器21、猪尾配线27a、27b等作为通电切换机构而构成。所述密封板11通过铆接定位固定在形成于所述壳体5的前端部内周的凹状台阶部。另外，在中央位置贯通形成有使电机轴13的一端部等插通的轴插通孔11a。在所述突出部3a固定有通过合成树脂材料一体地模制的馈电刷单元即刷保持体28。如图2、图3所示，该刷保持体28主要包括:大致圆筒状的刷保持部28a，其形成为侧面看大致L形，被插入到所述保持用孔3c中；连接器部28b，其设于所述刷保持部28a的上端部；未图示的一对托架部，其在所述刷保持部28a的两侧一体地突出设置，固定在所述突出部3a ;—对端子片31、31，其大部分被埋设在所述刷保持体28的内部。所述一对端子片31、31沿上下方向平形且形成为曲柄状，一侧(下端侧)的各端子31a、31a在所述刷保持部28a的底部侧以露出状态配置，另一侧(上端侧)的各端子31b、31b在所述连接器部28b的阴型嵌合槽28d内突出设置。所述刷保持部28a大致在水平方向(轴向)上延伸设置，在形成于内部的上下位置的圆柱状的贯通孔内固定有套筒状的滑动部29a、29b，并且在该各滑动部29a、29b的内部保持第二刷30a、30b使其向轴向自如滑动，所述第二刷30a、30b的各前端面分别从轴向与所述各集电环26a、26b抵接。该各第二刷30a、30b形成为大致长方体形状，通过弹性安装在与面向各贯通孔的底部侧的所述一侧端子31a、31a之间的作为施力部件的第二螺旋弹簧32a、32b的弹簧力而被分别向所述集电环26a、26b方向施力。另外，在所述第二刷30a、30b的后端部与所述一侧端子31a、31a之间焊接固定有具有可挠性的一对猪尾配线33a、33b，将所述二者电连接。该猪尾配线33a、33b的长度被设定为，所述第二刷30a、30b通过所述各螺旋弹簧32a、32b最大地进出时以不从所述各滑动部29a、29b脱离的方式限制其最大滑动位置的长度。另外，在形成于所述刷保持部28a的基部侧外周的圆环状的嵌接槽内嵌装保持有环状密封部件34，在将所述刷保持部28a插通到所述保持用孔3c时，所述密封环34与所述圆筒壁3b的前端面弹性接触而将刷保持部28a内密封。所述连接器部28b经由未图示的阳型端子将面向使所述阳型端子插入上端部的所述嵌合槽28d的所述另一侧端子31b、31b与未图示的控制单元电连接。如图1及图2所示，所述电机轴13通过所述小径球轴承37和作为轴承的所述滚针轴承38旋转自如地支承，所述小径球轴承37设于所述凸轮螺栓10的头部IOa侧的轴部IOb的外周面,所述滚针轴承38设于所述从动部件9的圆筒部9b的外周面,配置在小径球轴承37的轴向侧部。 所述小径球轴承37为通常的构成，由内圈37a、外圈37b以及设于两圈37a、37b之间的多个滚珠37c构成，所述内圈37a被固定在夹持于所述从动部件9的圆筒部9b的前端面9e与所述凸轮螺栓10的头部IOa的轴部IOb侧的落座面IOd之间的状态。外圈37b通过轻压入被保持在电机轴13的大径部13a的内周面，并且轴向的一端面从轴向与所述台阶部13的内周侧台阶面13d抵接而定位支承。另外，在所述凸轮螺栓10的头部IOa侧的轴部IOb的外周面与所述内圈37a的内周面以及所述圆筒部9b的前端侧的凹状内周面之间夹装有圆筒状的隔垫54。所述滚珠轴承38由通过外周侧的铁类金属形成为圆筒状的保持架38a、被旋转自如地保持在所述保持架38a的内部的作为多个转动体的滚针38b构成。所述保持架38a的轴向的两端部向内侧弯折形成，将所述电机轴13的大径部13a的前端部13e从轴向压入外周面的一端侧，并且将后述的偏心凸轮39的内周压入外周面的另一端侧。所述各滚针38b在所述从动部件9的圆筒部9b的外周面滚动。在所述电机轴13的大径部13a的外周面与所述分隔壁5b内周侧的筒壁5f的内周面(轴部插通孔5c的内周面)之间设有阻止润滑油从减速机构8的内部向电动机12内泄漏的小径的密封部件即小径油封46。该小径油封46将电动机12和减速机构8分隔开，内周部与所述电机轴13的外周面弹性接触，由此对所述电机轴13的旋转施加摩擦阻力。所述控制单元基于来自未图示的曲柄角传感器及空气流动仪、水温传感器、油门开度传感器等各种传感器类的信息信号，检测当前的内燃机运转状态，进行内燃机控制，并且对所述电磁线圈18通电而进行电机轴13的旋转控制，经由减速机构8控制凸轮轴2相对于正时链轮I的相对旋转相位。如图2及图3所示，所述减速机构8主要包括:进行偏心旋转运动的所述偏心凸轮39 ;设于该偏心凸轮39的外周的中径球轴承47 ;设于该中径球轴承47的外周的所述多个辊48 ;将该各辊48保持在转动方向上并允许径向的移动的所述保持器41 ;与该保持器41一体的所述从动部件9。如图1及图2所示，所述偏心凸轮39形成为轴向短的圆筒状，在圆周方向上以壁厚不同的方式形成，相对于大致正圆形的内周面，外周面的轴心Y从电机轴13的轴心X稍向径向偏心而形成为凸轮面。该偏心凸轮39的内周面的内径和所述电机轴13的大径部13a的内径形成为比所述滚针轴承38的保持架38a的外径稍小，并且前端部39a以从轴向与所述电机轴13的大径部13a对抵的状态配置，整个内周面从轴向压入固定到所述滚针轴承38的保持架38a的外周面。即，所述电机轴13和偏心凸轮39相对于滚针轴承38的外周面从轴向直列地配置并且跨越外周面而被压入固定。另外，在所述偏心凸轮39的前端部3与电机轴13的大径部13a前端面之间以夹持状态配置固定有金属制的薄壁的垫圈55。该垫圈55的内径形成得比所述滚针轴承38的外径稍大，通过轻压入而被保持在保持架38a的外周，并且外径形成得比所述中径球轴承47的内圈47a的内周部稍大。另外，在所述从动部件9的固定端部9a的从轴向与所述偏心凸轮39相对的位置，在将该偏心凸轮39从电机轴13侧压入滚针轴承38时，限制该压入量的规定的卡具插入的多个贯通孔58形成在圆周方向的大致等间隔位置。所述中径球轴承47在所述滚针轴承38的径向位置整体配制成大致重叠状态，由内圈47a、外圈47b以及夹装在两圈47a、47b之间的滚珠47c构成。所述内圈47a被压入所述偏心凸轮39的外周面,通过嵌装固定在所述偏心凸轮39的后端部外周的卡环56和所述垫圈55被保持在夹持状态，限制左右轴向的移动。
另一方面，所述外圈47b不被固定在轴向，成为自由的状态，即，外圈47b不与轴向的电动机12侧的一端面的任何部位接触，轴向的另一方面在与其相对的保持器41的内侧面之间形成微小的第一间隙C而成为自由的状态。另外，所述各辊48的外周面滚动自如地抵接于所述外圈47b的外周面，并且在该外圈47b的外周侧形成圆环状的第二间隙Cl，通过该第二间隙Cl使中径球轴承47整体伴随所述偏心凸轮39的偏心旋转而能够向径向移动、即偏心移动。所述各辊48伴随所述中径球轴承47的偏心动作而向径向移动且嵌入所述环状部件19的内齿19a，并且通过保持器41的辊保持孔41b的两侧缘被在周向引导且向径向摆动运动。通过润滑油供给装置将润滑油供给所述减速机构8的内部。该润滑油供给装置包括:形成在所述缸盖的轴承的内部，从未图示的主油通道供给润滑油的油供给通路；如图2所示地在所述凸轮轴2的内周的轴向形成，经由坡口槽与所述油供给通路连通的油供给孔51 ;在所述从动部件9的内部轴向贯通形成，一端在该油供给孔51开口，另一端在所述滚针轴承38和中径球轴承47附近开口的所述小径油孔52 ；同样地在从动部件9贯通形成的所述大径的三个未图示的油排出孔。通过该润滑油供给装置将润滑油供给到所述空间部44并贮留于此，由此将润滑油充分地向中径球轴承47及各辊48等的可动部供给。另外，贮存在该空间部44内的润滑油通过所述小径油封46阻止向壳体5内的泄漏。在所述电机轴13的前端内部和所述罩3的突出部3a的大致中央位置，如图2所示地，分别压入固定有将使凸轮螺栓10的紧固卡具插通的作业用孔密封的截面大致-形的帽53、57。 以下，对本实施方式的动作进行说明。首先，若旋转驱动内燃机的曲轴，则经由正时链42使正时链轮I旋转，其旋转力经由环状部件19和阴螺纹形成部6而使壳体5、即电动机12同步旋转。另一方面，所述环状部件19的旋转力从各辊48经由保持器41以及从动部件9向凸轮轴2传递。由此，凸轮轴2的凸轮使进气阀开闭动作。在内燃机起动后的规定的内燃机运转时，从所述控制单元经由各端子片31、31及各猪尾配线32a、32b、第二刷30a、30b、各集电环26a、26b等对电动机12的电磁线圈17通电，由此，使电机轴13旋转驱动，其旋转力经由减速机构8减速，该减速后的旋转驱动力被传递到凸轮轴2。即，伴随着所述电机轴13的旋转，偏心凸轮39偏心旋转的话，各辊48在电机轴13每旋转一圈时利用保持器41的各辊保持孔41b向径向引导并跨越所述环状部件19的一内齿19a而向邻接的另一内齿19a转动并移动，反复依次进行并向圆周方向转动接触。通过该各辊48的转动接触，将所述电机轴13的旋转减速并将旋转力向所述从动部件9传递。此时的减速比根据所述辊48的个数等而可任意地设定。由此，凸轮轴2相对于正时链轮I正反相对旋转而变换相对旋转相位，将进气阀的开闭正时变换控制到前进角侧或滞后角侧。凸轮轴2相对于所述正时链轮I的正反相对旋转的最大位置限制(角度位置限制)通过所述止动凸部61b的各侧面与所述止动凹槽2b的各相对面2c、2d的任一方抵接而进行。具体地，所述从动部件9伴随所述偏心凸轮39的偏心转动而向与正时链轮I的旋转方向同方向地旋转，由此止动凸部61b的一侧面与止动凹槽2b的一侧的相对面Ic抵接而限制进一步向同方向的旋转。由此，凸轮轴2相对于正时链轮I的相对旋转相位向前进角侧最大地变更。从动部件9通过向正时链轮I的旋转方向的反向旋转，止动凸部61b的另一侧面与止动凹槽2b的另一侧的相对面2d抵接而限制进一步向同方向的旋转。由此，凸轮轴2相对于正时链轮I的相对旋转相位向滞后角侧最大地变更。结果，进气阀的开闭正时向前进角侧或滞后角侧最大地变换，可实现内燃机燃耗比以及输出的提闻。如前所述，在本实施方式中，由于能够将电磁线圈18的一线圈绕组18a经由第一鄂部17a从与转换器21侧(轴向)十分接近的内周侧卷绕，故而即使线圈绕组18a的卷量增多，也能够抑制向轴向的突出量。另外，能够将另一线圈绕组18b从轴向收纳于壳体分隔壁5b的环状凹部5d而配置，故而即使线圈绕组18b的卷量增多，由该配置构成也能够将线圈绕组18b收纳在所述环状凹部5d中，故而能够尽可能地减少装置的轴向长度。通过将所述小径油封46配置在分隔壁5b的轴部插通孔5c的内周面与电机轴13的大径部13a的外周面之间，而不是适当的轴向位置，能够向轴向有效地配置，故而在该方面也能够抑制装置的轴向的长度尺寸。其结果，通过充分地抑制装置的轴向的长度化，能够提高向内燃机的搭载性。在本实施方式中，不像上述的现有技术那样地将电机轴13和偏心凸轮39从轴向相互压入而一体化，将二者13、39向轴向分离配置，并且将各自的内周面从轴向压入固定到滚针轴承38的保持架38a的外周面，故而能够将二者13、39经由滚针轴承38结合，并且能够抑制偏心凸轮39压入时的塑性变形。S卩，能够避免偏心凸轮39相对于电机轴13的压入固定，而通过压入到滚针轴承38中，能够充分减小所述偏心·凸轮39的轴向长度。因此，能够充分缩短该偏心凸轮39相对于滚针轴承38的压入量，因此，能够抑制压入时的塑性变形。其结果，能够减小所述中径球轴承47与各辊48和内齿19a之间的啮合部的间隙的偏差，故而能够得到减速机构8的稳定的动作。如前所述，电机轴13不像以往那样地将大径部13a双重地压入偏心凸轮39的外周和滚针轴承38双方，仅压入滚针轴承38的外周，故而能够充分减小所述大径部13a的外径。因此，能够使所述铁心转子17的线圈线18的卷量增加该减小的量。由此，不增大阀正时控制装置的全长及外径，能够维持当前的大小并提高电动机12的特性。另外，由于可减小电机轴13的外径，也能够减小大径部13a的外周设有的油封46的外径，能够降低该油封46与大径部13a之间的滑动阻力。另外，电机轴13和偏心凸轮39相对于滚针轴承38的压入管理变得容易，轴承精度提高，并且减速机构8的啮合部的间隙管理也容易。另外，将组装作业简单化并通过偏心凸轮39的小径化和轴向的短尺寸化而使制造作业容易，能够实现成本的降低。在本实施方式中，在所述电机轴13的大径部13a与偏心凸轮39之间夹装垫圈55，由此与卡环56协同动作而能够限制所述球轴承47的内圈47a的轴向的自由移动，故而能够精度良好地传递偏心凸轮39的偏心运动。另外，从油供给孔51及油孔52向所述减速机构8中强制地供给润滑油，故而减速机构8的各部的润滑性提高，并且将润滑油供给内圈19a与辊48之间、以及滚针轴承38、中径球轴承47，各滚针38b及各滚珠之间的润滑性也提高，显然总是顺畅地进行基于减速机构8的相位变换，由于该润滑油发挥缓冲作用，故而能够更加有效地抑制各部分的撞击声音的发生。特别是，在内燃机驱动中，从油泵压送的润滑油经由所述润滑油供给装置总是供给到所述空间部44中而成为浸溃的状态，故而能够抑制所述球轴承等各转动体及滑动部的油膜脱离的发生。由此，能够充分降低电动机12的初始驱动负荷，可实现阀正时的控制响应性的提闻和消耗能量的减少化。另外，通过壳体5实现减速机构8和电动机12的一体化，并且经由链轮主体Ia实现与正时链轮I的一体化，故而能够实现这些各构成零件整体的单元化。因此，除了装置的轴向之外，能够实现径向的小型化，并且产品管理容易。〔第二实施方式〕图7及图8表示本发明的第二实施方式，将电机轴13的大径部13a的壁厚Q形成得比小径部13b稍大，并且轴向的长度L也增长所述垫圈55的壁厚量。因此，所述大径部13a的前端面13f的内周侧从轴向与偏心凸轮39的前端面抵接，并且前端面13f的外周侧利用台阶而与球轴承47的内圈47a的侧面抵接。因此，通过所述大径部13a的前端面13f和卡环56的协同动作来限制所述内圈47a的轴向移动。因此，根据该实施方式，能够去掉第一实施方式的垫圈55，故而可实现零件数量的削减，制造作业以及阻止作业变得容易。另外，电机轴13和偏心凸轮39的轴向位置关系通过大径部13a和偏心凸轮39的抵接部分来决定。〔第三实施方式 〕图9表示第三实施方式，滚针轴承38的外径形成得比第一、第二实施方式的大，此时，在所述电机轴13的大径部13a的前端部13e的内周面形成有圆环状的切口部13g，并且形成得比偏心凸轮39的壁厚稍小。这样，通过增大滚针轴承38的外径，被压入到该外周面的电机轴13和偏心凸轮39的支承刚性提高，二者13、39的结合强度提高。其他构成与第一实施方式相同，故而能够得到同样的作用效果。〔第四实施方式〕图10表示第四实施方式，与第三实施方式相同地，将滚针轴承38的外径较大地形成，使电机轴13的大径部13a的壁厚Q和轴向的长度L与第二实施方式同样地较大，由此，能够去掉垫圈55并且提高电机轴13与偏心凸轮39的支承刚性。〔第五实施方式〕图11表示第五实施方式，将中径球轴承47的内圈47a形成为偏心凸轮，将用于所述各实施方式的偏心凸轮39去掉。即，使所述内圈47a的径向的壁厚沿圆周方向逐渐变化,将外周面相对于内圈47a的轴心形成为与所述偏心凸轮39相同的凸轮面形状。另外,所述内圈47a通过压入而经由内周面固定在所述滚针轴承38的外周面，并且一侧面从轴向抵接电机轴13的大径部13a的前端面，限制一轴方向的移动。
因此，能够去掉所述偏心凸轮39并且由于构造简单化，制造作业及组装作业变得容易。另外，在本实施方式中，也不需要垫圈55以及卡环56，故而从该方面来看制造作业及组装作业也变得容易。本发明不限于所述实施方式的构成，作为所述定子使用有永久磁铁14、15，但也可以使用除此之外的定子。另外，在所述各实施方式中，作为轴承使用有滚针轴承38，但也可以使用除此之外的滑动轴承、将滚珠多列地配置的球轴承。以下，对可由所述实施方式掌握的所述权利要求以外的发明的技术思想进行说明。U〕在发明的第一方面所述的内燃机的阀正时控制装置中，所述偏心凸轮具有外周相对于内周相对旋转地保持的滚动轴承。〔b〕在U〕所述的内燃机的阀正时控制装置中，所述滚动轴承为球轴承。〔C〕在〔b〕所述的内燃机的阀正时控制装置中，所述球轴承的滚珠的凸 轮轴轴向的中心位于所述滚针轴承所具有的滚针的轴向范围内。根据本发明，所述筒状的偏心凸轮被夹持在所述滚针轴承的滚针与球轴承的滚珠之间的状态被支承，故而能够得到稳定的支承。〔d〕在〔b〕所述的内燃机的阀正时控制装置中，所述偏心凸轮形成为外周面相对于压入所述滚针轴承的内周面偏心的偏心筒状。〔e〕在〔d〕所述的内燃机的阀正时控制装置中，所述偏心凸轮的外周面被轻压入所述球轴承的内圈的内周面。〔f〕在〔d〕所述的内燃机的阀正时控制装置中，所述电动机的电机输出轴的轴向一端部侧从轴向与所述偏心凸轮和球轴承的内
圈二者抵接。〔g〕在〔d〕所述的内燃机的阀正时控制装置中，在所述电机输出轴的轴向的一端部与所述球轴承的内圈之间设有与所述电机输出轴的一端部协同动作并限制所述球轴承的内圈的轴向的移动的限制板。〔h〕在发明的第一方面所述的内燃机的阀正时控制装置中，就所述滚针轴承相对于外周面的轴向的压入长度而言，电机输出轴比所述偏心凸轮短。U〕在发明的第一方面所述的内燃机的阀正时控制装置中，设有外圈与所述滚针轴承的轴向的前端抵接，内圈固定于所述从动旋转体的第二球轴承。U〕在U〕所述的内燃机的阀正时控制装置中，所述第二球轴承的内圈通过将所述从动旋转体和凸轮轴固定的凸轮螺栓被从轴向夹持固定。根据本发明，第二球轴承的可靠固定、从轴向与该第二球轴承的外圈侧抵接的所述电机输出轴的轴向的定位精度提高。〔k〕在〔j〕所述的内燃机的阀正时控制装置中，所述第二球轴侧的外圈被压入固定于所述电机输出轴的内周面，该外圈的外径形成得比所述滚针轴承的外径小。〔I〕在发明的第一方面所述的内燃机的阀正时控制装置中，在所述从动旋转体的所述偏心凸轮的轴向一端部相对的部位，在周向上设有多个贯通所述从动旋转体的孔。在将所述偏心凸轮压入滚针轴承时，从所述多个贯通孔通过规定的卡具而起到压入承受部的作用。(m)在发明的第一方面所述的内燃机的阀正时控制装置中，所述滚针轴承至少在内燃机起动后浸溃在从所述凸轮轴侧供给的润滑油中。〔η〕在发明的第一方面所述的内燃机的阀正时控制装置中，所述电动机具有固定于所述驱动旋转体的定子和相对于该定子自如旋转地设置的转子，从非旋转部经由刷和集电环而向所述电动机供电。〔O〕在〔η〕所述的内燃机的阀正时控制装置中，在所述电动机的转 子上卷绕线圈，在所述定子设有永久磁铁，通过设于所述电机输出轴的转换器将对所述线圈通电的电流切换而形成磁通。〔ρ〕在发明的第九方面所述的内燃机的阀正时控制装置中，在所述电机输出轴的轴向一端部与所述球轴承的内圈的轴向一端部之间具有所述外周比所述球轴承的内圈的内径大的垫圈，通过该垫圈限制所述球轴承的内圈的轴向移动。(q)在发明的第十方面所述的内燃机的阀正时控制装置中，对该啮合部的至少一侧的大小进行变更而调整所述减速机构的啮合部的间隙。
权利要求
1.一种内燃机的阀正时控制装置，其特征在于，包括 驱动旋转体，从曲轴向该驱动旋转体传递有旋转力； 从动旋转体，其固定于凸轮轴； 电动机，其具有相对于所述驱动旋转体能够相对旋转的转子； 减速机构，其包括与所述驱动旋转体一同旋转的次摆线形状的内齿、设于该内齿的内周侧且外周面相对于轴心偏心的筒状的偏心凸轮、介于所述内齿与偏心凸轮之间的多个辊、与所述从动旋转体一同旋转并保持所述各辊的梳齿状的保持器，通过所述偏心凸轮的旋转使所述保持器相对于所述内齿相对旋转， 筒状的电动机输出轴，其固定于所述转子的内周，与所述偏心凸轮串联配置； 滚针轴承，其相对于所述从动旋转体的一部分外周转动，并且将所述偏心凸轮和电动机输出轴的各自内周面从轴向跨越并压入外周侧。
2.如权利要求I所述的内燃机的阀正时控制装置，其特征在于， 所述偏心凸轮具有以外周相对于内周相对旋转的方式保持的滚动轴承。
3.如权利要求2所述的内燃机的阀正时控制装置，其特征在于， 所述滚动轴承为球轴承。
4.如权利要求3所述的内燃机的阀正时控制装置，其特征在于， 所述球轴承的滚珠的凸轮轴轴向的中心位于所述滚针轴承所具有的滚针的轴向范围内。
5.如权利要求3所述的内燃机的阀正时控制装置，其特征在于， 所述偏心凸轮形成为外周面相对于将所述滚针轴承压入的内周面偏心的偏心筒状。
6.如权利要求5所述的内燃机的阀正时控制装置，其特征在于， 所述偏心凸轮的外周面被轻压入所述球轴承的内圈的内周面。
7.如权利要求5所述的内燃机的阀正时控制装置，其特征在于， 所述电动机的电动机输出轴的轴向一端部侧从轴向与所述偏心凸轮和球轴承的内圈二者抵接。
8.如权利要求5所述的内燃机的阀正时控制装置，其特征在于， 在所述电动机输出轴的轴向一端部与所述球轴承的内圈之间设有与所述电动机输出轴的一端部协同动作而限制所述球轴承的内圈的轴向移动的限制板。
9.一种内燃机的阀正时控制装置，其特征在于，包括 驱动旋转体，从曲轴向该驱动旋转体传递有旋转力； 从动旋转体，其固定于凸轮轴； 电动机，其具有相对于所述驱动旋转体能够相对旋转的转子； 减速机构，其包括与所述驱动旋转体一同旋转的次摆线形状的内齿、设于该内齿的内周侧且内圈的外周面相对于内周面偏心地形成的球轴承、介于所述内齿与球轴承的外周面之间的多个辊、与所述从动旋转体一同旋转并保持所述各辊的梳齿状的保持器，通过所述球轴承内圈的旋转使所述保持器相对于所述内齿相对旋转， 筒状的电动机输出轴，其固定于所述转子的内周，通过轴向的一端限制所述球轴承的内圈的轴向移动； 滚针轴承，其相对于所述从动旋转体的一部分外周转动，并且将所述球轴承的内圈和电动机输出轴的各自内周面从轴向跨越并压入外周侧。
10. 一种内燃机的阀正时控制装置，其特征在于，包括 驱动旋转体，从曲轴向该驱动旋转体传递有旋转力； 从动旋转体，其固定于凸轮轴； 电动机，其具有相对于所述驱动旋转体能够相对旋转的转子； 减速机构，其在来自所述电动机的旋转力传递路径上具有至少一个啮合部，将从所述转子传递到输入部的旋转力减速并向所述从动旋转体传递； 筒状的电动机输出轴，其固定于所述转子； 减速机构侧的筒轴，其固定在所述减速机构的输入部，轴向的一端部和所述电动机输出轴彼此相对配置； 轴承，其相对于所述从动旋转体的一部分外周转动，并且将所述筒轴和电动机输出轴的各自内周面从轴向跨越并压入外周侧。
全文摘要
本发明提供一种内燃机的阀正时控制装置，能够经由轴承将电动机输出轴和偏心凸轮一体地结合并抑制该偏心凸轮的塑性变形。本发明的内燃机的阀正时控制装置具有减速机构(8)，该减速机构(8)具有外周面相对于轴心偏心的筒状的偏心凸轮(39)、介于内齿与偏心凸轮之间的多个辊、保持各辊的梳齿状的保持器，通过偏心凸轮的旋转使保持器相对于内齿相对旋转，固定在铁心转子的内周的筒状的电机轴(13)与偏心凸轮串联地配置，并且将整个偏心凸轮和电动机输出轴的大径部(13a)从轴向跨过并压入到在圆筒部(9b)的外周转动的滚针轴承(38)的保持架(38a)的外周面，经由滚针轴承将电机轴和偏心凸轮结合。
文档编号F01L1/34GK103256084SQ20131005165
公开日2013年8月21日 申请日期2013年2月8日 优先权日2012年2月15日
发明者田所亮, 小久保直树, 山中淳史, 川田真市 申请人:日立汽车系统株式会社