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JPH11107718A - Rotational phase control device - Google Patents

Rotational phase control device

Info

Publication number
JPH11107718A
JPH11107718A JP9274670A JP27467097A JPH11107718A JP H11107718 A JPH11107718 A JP H11107718A JP 9274670 A JP9274670 A JP 9274670A JP 27467097 A JP27467097 A JP 27467097A JP H11107718 A JPH11107718 A JP H11107718A
Authority
JP
Japan
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members
phase
rotation
motor
control device
Prior art date
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Granted
Application number
JP9274670A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3985305B2 (en
Inventor
Tsutomu Shimizu
勉 清水
Yasuaki Hasegawa
泰明 長谷川
Tsunehisa Okuda
恒久 奥田
Toshihide Nishikawa
俊秀 西川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP27467097A priority Critical patent/JP3985305B2/en
Publication of JPH11107718A publication Critical patent/JPH11107718A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3985305B2 publication Critical patent/JP3985305B2/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K5/173Means 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
    • H02K5/1735Means 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 radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To carry out stable phase control regardless of change of absolute rotational speed of input/output members while assembling a planetary gear mechanism and driving means for changing a phase with an end part of a cam shaft in a lump and compactly, in a case where the phase of the cam shaft is controlled using the planetary gear mechanism and the driving means for changing the phase. SOLUTION: A planetary gear mechanism 10 provided with a sun gear 11, a planetary carrier 12 and a ring gear 15, and a motor 20 provided with a rotor 21 provided with a permanent magnet 22 and a stator 23 provided with a stator coil, are arranged concentrically. The rotor 21 and the stator 23 are respectively connected to the sun gear 11 and the planetary carrier 12. A cam pulley 3 is connected to a carrier 13, and the cam shaft 1 is connected to the ring gear 15.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのバルブ
タイミングの制御等に用いられる回転位相制御装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotational phase control device used for controlling valve timing of an engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、入力部材に対する出力部材の
回転位相を制御する装置は、例えばエンジンのバルブタ
イミングの制御に用いられており、この場合、クランク
シャフトにより伝動手段を介して回転が伝達されるカム
シャフトにより吸気弁や排気弁が開閉作動されるように
なっている動弁機構において、クランクシャフトに連動
するカムプーリ等の入力部材と出力部材であるカムシャ
フトとの間に回転位相制御装置が組み込まれている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a device for controlling the rotational phase of an output member with respect to an input member has been used, for example, for controlling valve timing of an engine. In this case, rotation is transmitted via a transmission means by a crankshaft. In a valve operating mechanism in which an intake valve and an exhaust valve are opened and closed by a camshaft, a rotation phase control device is provided between an input member such as a cam pulley linked to a crankshaft and a camshaft as an output member. It has been incorporated.

【0003】回転位相制御装置の構造は種々知られてお
り、比較的コンパクトで制御性等にすぐれたものとして
は、例えば特開平4−232312号公報に示されるよ
うに、カムシャフトとカムプーリとの間に、サンギヤと
プラネットキャリヤに支持されプラネットギヤとリング
ギヤとからなる遊星歯車機構を設け、そのリングギヤに
カムプーリを連設するとともに、プラネットキャリヤに
カムシャフトを連結し、一方、エンジン本体にステップ
モータを設置し、遊星歯車機構のサンギヤを上記ステッ
プモータにウォームギヤ等を介して接続した装置が知ら
れている。
[0003] Various structures of the rotation phase control device are known, and as a relatively compact and excellent controllability, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-23212, a camshaft and a cam pulley are provided. In the meantime, a planetary gear mechanism supported by a sun gear and a planet carrier and composed of a planet gear and a ring gear is provided, a cam pulley is connected to the ring gear, a cam shaft is connected to the planet carrier, and a step motor is connected to the engine body. There is known an apparatus in which a sun gear of a planetary gear mechanism is installed and connected to the step motor via a worm gear or the like.

【0004】この装置では、上記サンギヤが停止されて
いるときに、カムプーリに対してカムシャフトが遊星歯
車機構の設計に応じた減速比で回転し、遊星歯車機構の
減速比とクランクプーリ、カムプーリ間の減速比とで、
カムシャフトがクランクシャフトに対して1/2の回転
数で同期回転するとともに、上記サンギヤがステップモ
ータにより駆動されるとカムシャフトの位相が変化する
ようになっている。
In this device, when the sun gear is stopped, the camshaft rotates at a reduction ratio according to the design of the planetary gear mechanism with respect to the cam pulley, and the reduction ratio of the planetary gear mechanism and the distance between the crank pulley and the cam pulley. With the reduction ratio of
The phase of the camshaft changes when the camshaft rotates synchronously with the crankshaft at half the rotational speed and the sun gear is driven by a step motor.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の装
置によると、カムシャフトの端部に遊星歯車機構を組み
込む一方、エンジン本体側にステップモータを設置し
て、これとサンギヤとをウォームギヤ等を介して接続す
る必要があるため、組付け作業が面倒であるとともに、
カムシャフト配設場所の近傍にステップモータ及びウォ
ームギヤ等の設置スペースが必要となる。
According to the conventional apparatus as described above, a planetary gear mechanism is incorporated at the end of the camshaft, while a step motor is installed on the engine body side, and this and the sun gear are connected to a worm gear or the like. It is necessary to connect via
An installation space for a step motor, a worm gear, and the like is required near the camshaft installation location.

【0006】また、上記ステップモータに接続されたサ
ンギヤはステップモータの非駆動時に停止し、リングギ
ヤ及びプラネットキャリヤはクランクシャフトの回転に
応じて回転して、ステップモータで駆動されるサンギヤ
と出力部材側のプラネットキャリヤの相対速度がエンジ
ン回転数に応じて変化するため、サンギヤを駆動する位
相制御時の駆動トルク等がエンジン回転数(入,出力部
材の回転数)に大きく影響される。
The sun gear connected to the step motor stops when the step motor is not driven, and the ring gear and the planet carrier rotate according to the rotation of the crankshaft, and the sun gear driven by the step motor and the output member side. Since the relative speed of the planet carrier changes according to the engine speed, the drive torque during the phase control for driving the sun gear is greatly affected by the engine speed (the speed of the input and output members).

【0007】本発明は、上記の事情に鑑み、遊星歯車機
構とその一部の要素に連結される位相変更用駆動手段と
を一括に、かつコンパクトに入,出力部材に組み付ける
ことができるとともに、入,出力部材の絶対回転数の変
化に関係なく安定した位相制御を行なうことができる回
転位相制御装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention makes it possible to collectively and compactly assemble the planetary gear mechanism and the phase changing drive means connected to some of the elements to the input and output members. An object of the present invention is to provide a rotation phase control device capable of performing stable phase control regardless of a change in the absolute rotation speed of an input / output member.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、サンギヤとプラネタリギヤを支持するプ
ラネタリキャリヤとリングギヤとの3要素で構成される
遊星歯車機構を入,出力部材と同心状に配置し、この遊
星歯車機構を介して入力部材と出力部材とを接続し、か
つ、位相変更用駆動手段を遊星歯車機構の一部の要素に
連結した回転位相制御装置において、上記位相変更用駆
動手段は入,出力部材と同心状に配置されて互いに相対
回転する2部材を有し、該2部材のうちの一方を上記サ
ンギヤに連結し、該2部材のうちの他方を上記プラネタ
リキャリヤ、リングギヤのいずれかに連結するととも
に、上記遊星歯車機構の3要素のうちで上記2部材が連
結される要素のいずれかに上記入力部材を連結し、上記
2部材が連結される要素以外の要素に上記出力部材を連
結したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, the present invention provides a planetary gear mechanism comprising a planetary carrier supporting a sun gear, a planetary gear and a ring gear, and is concentric with an output member. In the rotational phase control device in which the input member and the output member are connected via the planetary gear mechanism, and the phase changing drive means is connected to some elements of the planetary gear mechanism, The driving means has two members arranged concentrically with the input and output members and rotating relative to each other, one of the two members is connected to the sun gear, and the other of the two members is connected to the planetary carrier, The input member is connected to one of the three elements of the planetary gear mechanism to which the two members are connected, and the input member is connected to one of the ring gears, and the two members are connected. The elements other than hydrogen is obtained by connecting the output member.

【0009】この装置によると、位相変更用駆動手段を
構成する2部材が遊星歯車機構のうちの2つの要素に連
結された状態で、これら遊星歯車機構及び位相変更用駆
動手段が一括に出力部材等に組付けられる。そして、位
相変更時以外は入力部材、遊星歯車機構の各要素、位相
変更用駆動手段の2部材及び出力部材が全て一体的に回
転し、位相変更用駆動手段の2部材が相対回転するよう
に駆動されたときはそれ応じて遊星歯車機構の各要素が
相対回転することにより出力部材の位相が変えられる。
この場合、上記2部材の相対回転が遊星歯車機構で減速
されて出力部材側に伝えられることにより、位相変更に
要する位相変更用駆動手段のトルクが低減される。
According to this device, the planetary gear mechanism and the phase changing drive unit are collectively connected to the output member while the two members constituting the phase changing drive unit are connected to the two elements of the planetary gear mechanism. And so on. Then, except when the phase is changed, the input member, each element of the planetary gear mechanism, the two members of the phase changing drive unit and the output member all rotate integrally, and the two members of the phase change drive unit relatively rotate. When driven, the components of the planetary gear mechanism rotate relative to each other to change the phase of the output member.
In this case, the relative rotation of the two members is reduced by the planetary gear mechanism and transmitted to the output member, so that the torque of the phase change driving means required for the phase change is reduced.

【0010】この発明において、上記位相変更用駆動手
段の2部材を上記サンギヤと上記プラネタリキャリヤと
に連結するとともに、上記入力部材を上記キャリアに連
結し、上記出力部材を上記リングギヤに連結しておけ
ば、上記位相変更用駆動手段の駆動により、上記入力部
材及び位相変更用駆動手段の一方の部材に連結されたキ
ャリヤに対して位相変更用駆動手段の他方の部材に連結
されたサンギヤが相対回転したとき、その相対回転が減
速されてリングギヤ及び出力部材に伝えられる。
In the present invention, the two members of the phase changing drive means may be connected to the sun gear and the planetary carrier, the input member may be connected to the carrier, and the output member may be connected to the ring gear. For example, the sun gear connected to the other member of the phase changing drive unit rotates relative to the carrier connected to the input member and one member of the phase changing drive unit by driving the phase changing drive unit. Then, the relative rotation is reduced and transmitted to the ring gear and the output member.

【0011】また、上記位相変更用駆動手段の2部材を
上記サンギヤと上記リングギヤとに連結し、上記出力部
材を上記プラネタリキャリヤに連結しておけば、上記位
相変更用駆動手段の駆動によりサンギヤとリングギヤと
が相対回転したときに、その相対回転が減速されてキャ
リヤ及び出力部材に伝えられる上記位相変更用駆動手段
として、界磁用のコイルが配列された部材と永久磁石が
配列された部材とを同心状に相対回転可能に設けたモー
タを構成し、駆動時に上記コイルへ通電することにより
上記2部材を相対回転させ、駆動停止時に上記永久磁石
の磁力により上記2部材の相対回転を阻止するための保
持力が与えられるようにすることが好ましい。
If the two members of the phase change driving means are connected to the sun gear and the ring gear, and the output member is connected to the planetary carrier, the sun gear and the sun gear are driven by the driving of the phase change driving means. When the ring gear rotates relative to each other, the relative rotation is reduced and the phase change driving means transmitted to the carrier and the output member is provided with a member in which a field coil is arranged and a member in which a permanent magnet is arranged. Are configured to be concentrically rotatable relative to each other, and the two members are relatively rotated by energizing the coil during driving, and the relative rotation of the two members is prevented by the magnetic force of the permanent magnet when driving is stopped. Is preferably provided.

【0012】このようにすると、モータの駆動により入
力部材に対する出力部材の位相が変更される。また、位
相変更時以外はモータの駆動が停止されることにより、
永久磁石による保持力で入力部材に対する出力部材の位
相が一定に保たれる。
Thus, the phase of the output member with respect to the input member is changed by driving the motor. In addition, when the drive of the motor is stopped except when the phase is changed,
The phase of the output member with respect to the input member is kept constant by the holding force of the permanent magnet.

【0013】また、上記のように位相変更用駆動手段と
してモータを構成する場合に、上記界磁用のコイルへの
通電状態の変更により、上記2部材を相対回転させるよ
うに回転力を付与するモータ状態と上記コイルに電磁石
としての機能をもたせて上記2部材の相対回転を阻止す
るための保持力を与える保持力付与状態とに切替可能と
なるようにしておき、あるいは、上記界磁用のコイルと
は別に、位相変更用駆動手段の駆動停止時に上記2部材
の相対回転を阻止するための保持力を与える電磁石を設
けておくようにしてもよい。
Further, when the motor is configured as the phase changing drive means as described above, by changing the energization state of the field coil, a rotational force is applied so as to relatively rotate the two members. The coil can be switched between a motor state and a holding force applying state in which the coil has a function as an electromagnet to provide a holding force for preventing the two members from rotating relative to each other. In addition to the coil, an electromagnet that provides a holding force for preventing the relative rotation of the two members when the driving of the phase change driving unit is stopped may be provided.

【0014】このようにすると、位相変更を行なわない
ときに、永久磁石による保持力に加えて電磁石の機能に
よる保持力も与えられ、永久磁石による保持力を低減す
ることができる。そして、永久磁石による保持力が低減
されれば、モータの駆動による位相変更時に、保持力の
解除に要する電流を小さくすることが可能となる。
Thus, when the phase is not changed, the holding force due to the function of the electromagnet is given in addition to the holding force due to the permanent magnet, and the holding force due to the permanent magnet can be reduced. If the holding force by the permanent magnet is reduced, it is possible to reduce the current required to release the holding force when the phase is changed by driving the motor.

【0015】界磁用のコイルに対する通電回路にコイル
両端を短絡可能とするスイッチ手段を設け、位相変更用
駆動手段の駆動停止時に上記スイッチ手段を短絡状態と
することにより上記2部材の相対回転に対して逆トルク
を与えるような誘導起電力が生じるように構成しておい
ても、永久磁石による保持力を低減することができる。
A switching means for short-circuiting both ends of the coil is provided in an energizing circuit for the field coil, and when the driving of the phase changing driving means is stopped, the switching means is short-circuited to thereby prevent relative rotation of the two members. Even if an induced electromotive force that gives a reverse torque is generated, the holding force by the permanent magnet can be reduced.

【0016】また、位相変更用駆動手段として、上記2
部材を用いてブラシレスDCモータを構成するととも
に、上記入力部材もしくはこれを駆動する部分と上記出
力部材とに回転角センサを設け、この両回転角センサの
出力に基づいて上記ブラシレスDCモータへの通電を制
御するようにしておけば、位相制御に必要入力側及び出
力側の回転角センサを利用して、上記モータの2部材の
相対回転角を調べ、それに応じた界磁用のコイルへの通
電電流の制御を行なうことができる。
Further, as the phase change driving means, the above-mentioned 2
A brushless DC motor is constituted by using the members, and a rotation angle sensor is provided on the input member or a portion for driving the input member and the output member, and the brushless DC motor is energized based on the outputs of the rotation angle sensors. In this case, the relative rotation angles of the two members of the motor are checked by using the rotation angle sensors on the input side and the output side necessary for the phase control, and the current is supplied to the field coil accordingly. Current control can be performed.

【0017】あるいはまた、位相変更用駆動手段とし
て、上記2部材を用いてブラシレスDCモータを構成
し、かつ、上記2部材を1回転未満の範囲で相対回転可
能とするとともに、このブラシレスDCモータにポテン
ショメータを内蔵し、このポテンショメータの出力に基
づいて演算手段により入力部材に対する出力部材の回転
位相が求められるようにしておけば、上記ポテンショメ
ータの出力を、モータ駆動のための制御に用いるだけで
なく、出力部材の位相の制御にも利用し得る。
Alternatively, a brushless DC motor is constituted by using the two members as a phase changing drive means, and the two members can be relatively rotated within a range of less than one rotation. If a potentiometer is built in and the rotational phase of the output member with respect to the input member is determined by the calculating means based on the output of the potentiometer, not only the output of the potentiometer is used for control for driving the motor, but also It can also be used to control the phase of the output member.

【0018】上記位相変更用駆動手段として、2部材の
間に形成された油圧室内の油圧の変化に応じて上記2部
材が相対回転するベーンタイプの油圧式駆動手段を設け
てもよい。この場合、オイルポンプ等から与えれる油圧
が低くて油圧式駆動手段のトルクが比較的小さい運転状
態にあるときでも、遊星歯車機構で減速されることによ
り、出力部材の位相を変更することか可能である。
[0018] As the phase changing drive means, a vane type hydraulic drive means in which the two members rotate relative to each other in accordance with a change in oil pressure in a hydraulic chamber formed between the two members may be provided. In this case, the phase of the output member can be changed by deceleration by the planetary gear mechanism even in an operation state in which the hydraulic pressure supplied from the oil pump or the like is low and the torque of the hydraulic drive means is relatively small. It is.

【0019】また、本発明は、出力部材をエンジンの動
弁用のカムシャフトとし、入力部材を伝動手段を介して
クランクシャフトに接続し、上記位相変更用駆動手段の
駆動に応じてクランクシャフトに対するカムシャフトの
回転位相が変えられることによりバルブ開閉タイミング
が変えられるようにしたものに有効に適用される。
Further, according to the present invention, the output member is a camshaft for operating a valve of an engine, and the input member is connected to the crankshaft via a transmission means. This is effectively applied to a configuration in which the valve opening / closing timing can be changed by changing the rotation phase of the camshaft.

【0020】この場合、出力部材を吸気弁駆動用のカム
シャフトとするとともに、上記遊星歯車機構もしくは位
相変更用駆動手段に、入力側に対する出力側の相対回転
可能範囲を所定回転角に規制するストッパー機構を設
け、エンジン運転中における位相変更用駆動手段の停止
時に保持力が不足した場合に上記ストッパー機構により
規制された範囲内で吸気弁が遅角する方向にカムシャフ
トの回転位相が変化するように構成することが好まし
い。
In this case, the output member is a camshaft for driving the intake valve, and the planetary gear mechanism or the phase changing driving means is provided with a stopper for restricting the relative rotatable range of the output side with respect to the input side to a predetermined rotation angle. A mechanism is provided so that when the holding force is insufficient when the phase changing drive unit is stopped during operation of the engine, the rotation phase of the camshaft changes in the direction in which the intake valve is retarded within the range regulated by the stopper mechanism. It is preferable to configure.

【0021】このようにすると、故障等によってエンジ
ン運転中における位相変更用駆動手段の停止時に保持力
が不足した場合、一定範囲内で吸気弁開閉タイミングが
リタード側にずれ、吸・排気弁のオーバラップが小さく
なるので、オーバラップが過度に大きくなるよりも燃焼
安定性の確保等に有利となる。
In this way, if the holding force is insufficient when the phase change driving means is stopped during operation of the engine due to a failure or the like, the opening / closing timing of the intake valve is shifted to the retard side within a certain range, and the intake / exhaust valve is over-operated. Since the lap becomes smaller, it is more advantageous to secure combustion stability than to make the overlap excessive.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図1は本発明の装置の一実施形態を概略
的に示す。この図に示す例では、エンジンの動弁機構に
組み込まれるバルブタイミング可変装置に適用してお
り、1はエンジン本体(図示せず)に回転自在に支承さ
れたカムシャフトであって、回転に伴って吸気弁2(ま
たは排気弁)を開閉作動するようになっている。カムシ
ャフト1の端部周囲にはカムプーリ3が位置し、カムプ
ーリ3はクランクシャフト4の端部に設けられたクラン
クプーリ5にタイミングベルト6を介して接続されてい
る。この例ではカムシャフト1が出力部材に相当し、カ
ムプーリ3が入力部材に相当する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows one embodiment of the device of the present invention. In the example shown in this figure, the present invention is applied to a variable valve timing device incorporated in a valve operating mechanism of an engine. Reference numeral 1 denotes a cam shaft rotatably supported by an engine body (not shown). Thus, the intake valve 2 (or the exhaust valve) is opened and closed. A cam pulley 3 is located around an end of the camshaft 1, and the cam pulley 3 is connected to a crank pulley 5 provided at an end of the crankshaft 4 via a timing belt 6. In this example, the camshaft 1 corresponds to an output member, and the cam pulley 3 corresponds to an input member.

【0023】上記カムシャフト1の端部に、遊星歯車機
構10と位相変更用駆動手段としてのモータ20とが一
括に組付けられ、これらにより回転位相制御装置が構成
されている。
A planetary gear mechanism 10 and a motor 20 as a driving means for changing the phase are assembled together at the end of the camshaft 1 to form a rotation phase control device.

【0024】上記遊星歯車機構10は、サンギヤ11
と、複数個のプラネタリギヤ13を支持するプラネタリ
キャリヤ12(以下、略してキャリヤ12と呼ぶ)と、
リングギヤ15との3要素を備え、サンギヤ11、キャ
リヤ12及びリングギヤ15が同心状に互いに回転可能
に配置されている。また、上記モータ20は、相対回転
可能な2部材としてロータ21とステータ22とを備え
ている。
The planetary gear mechanism 10 includes a sun gear 11
And a planetary carrier 12 that supports a plurality of planetary gears 13 (hereinafter simply referred to as a carrier 12);
The sun gear 11, the carrier 12, and the ring gear 15 are concentrically rotatably arranged with each other. The motor 20 includes a rotor 21 and a stator 22 as two members that can rotate relative to each other.

【0025】モータ20の相対回転可能な2部材のうち
の一方がサンギヤ11、他方がキャリヤ12に連結さ
れ、例えばロータ21がサンギヤ11、ステータ22が
キャリヤ12に接続されている。また、遊星歯車機構1
0の3要素のうちでモータ20の2部材が接続される要
素のいずれか、例えば上記キャリヤ12に、入力部材で
あるカムプーリ3が接続されるとともに、遊星歯車機構
10の3要素のうちでモータ20の2部材が接続される
要素以外の要素であるリングギヤ15に、出力部材であ
るカムシャフト1が接続されている。
One of two relatively rotatable members of the motor 20 is connected to the sun gear 11, and the other is connected to the carrier 12. For example, the rotor 21 is connected to the sun gear 11, and the stator 22 is connected to the carrier 12. Also, the planetary gear mechanism 1
0, the cam pulley 3 as an input member is connected to one of the elements to which the two members of the motor 20 are connected, for example, the carrier 12, and the motor is one of the three elements of the planetary gear mechanism 10. The camshaft 1 as an output member is connected to a ring gear 15 which is an element other than the element to which the two members 20 are connected.

【0026】この回転位相制御装置の具体的構造を、図
2〜図4を参照しつつ具体的に説明する。上記カムシャ
フト1の端部にはねじ付きの軸体8が螺着され、この軸
体8の周囲に遊星歯車機構10及びモータ20を構成す
る部材並びにカムプーリ3が組付けられている。上記リ
ングギヤ15は、比較的大径の円筒状部分15aの内周
にギヤ15bを有するとともに、この円筒状部分15a
に連結壁15cを介して連結された筒軸部分15dを中
心部に有し、この筒軸部分15dが上記軸体8に外嵌さ
れた状態で、上記軸体8及びピン16によりカムシャフ
ト1に固定されている。
The specific structure of the rotation phase control device will be specifically described with reference to FIGS. A threaded shaft body 8 is screwed to an end of the camshaft 1, and members constituting the planetary gear mechanism 10 and the motor 20 and the cam pulley 3 are assembled around the shaft body 8. The ring gear 15 has a gear 15b on the inner periphery of a relatively large-diameter cylindrical portion 15a.
A shaft portion 15d connected to the shaft member 8 via a connecting wall 15c at the center thereof, and the camshaft 1 is pinched by the shaft member 8 and the pin 16 in a state where the cylindrical shaft portion 15d is externally fitted to the shaft member 8. It is fixed to.

【0027】上記筒軸部分15dの周囲にはサンギヤ1
1が配置され、その周囲に、キャリヤ12に支持された
3個のプラネタリギヤ13が、サンギヤ11及びリング
ギヤ15に噛合するように配置されている。また、カム
プーリ3は上記キャリヤ12の外周に一体に連設され、
リングギヤ15の周囲に位置している。
A sun gear 1 is provided around the cylindrical shaft portion 15d.
1, three planetary gears 13 supported by the carrier 12 are arranged so as to mesh with the sun gear 11 and the ring gear 15. Further, the cam pulley 3 is integrally connected to the outer periphery of the carrier 12,
It is located around the ring gear 15.

【0028】上記モータ20は、永久磁石22を配設し
たロータ21と、界磁用の3相のステータコイル24を
巻装したステータ23とからなり、ブラシレスDCモー
タとしての構成を備えている。当実施形態では、ロータ
21とステータ23とが径方向内外に対向するように配
置され、これらロータ21及びステータ23に12極の
磁極を構成するように永久磁石22及びステータコイル
24が配設されている。
The motor 20 comprises a rotor 21 provided with a permanent magnet 22 and a stator 23 wound with a three-phase stator coil 24 for a field, and has a structure as a brushless DC motor. In the present embodiment, the rotor 21 and the stator 23 are arranged so as to face inward and outward in the radial direction, and the permanent magnet 22 and the stator coil 24 are arranged on the rotor 21 and the stator 23 so as to form 12 magnetic poles. ing.

【0029】上記ロータ21は遊星歯車機構10のサン
ギヤ11に一体に連設されており、このロータ21及び
サンギヤ11がベアリング18を介して上記筒軸部分1
5dに回転可能に支持されている。一方、上記ステータ
23はキャリヤ12及びカムプーリ3と一体に形成され
ている。また、上記ロータ21の端面部に突起状のスト
ッパー25が設けられるとともに、上記キャリヤ12の
内周部に所定範囲にわたる円弧上の切欠部26が設けら
れ、この切欠部26に上記ストッパー25が突入してお
り、これら切欠部26及びストッパー25により、ステ
ータ23とロータ21の相対回転可能範囲を規制するこ
とによりカムプーリ3とカムシャフト1との相対回転可
能範囲を所定回転角に規制するストッパー機構が構成さ
れている。
The rotor 21 is integrally connected to the sun gear 11 of the planetary gear mechanism 10. The rotor 21 and the sun gear 11 are connected via a bearing 18 to the cylindrical shaft portion 1.
It is rotatably supported by 5d. On the other hand, the stator 23 is formed integrally with the carrier 12 and the cam pulley 3. In addition, a protrusion-shaped stopper 25 is provided on the end face of the rotor 21, and a notch 26 on a circular arc is provided over a predetermined range on the inner periphery of the carrier 12, and the stopper 25 protrudes into the notch 26. A stopper mechanism that regulates the relative rotatable range of the cam pulley 3 and the camshaft 1 to a predetermined rotation angle by regulating the relative rotatable range of the stator 23 and the rotor 21 by the notch 26 and the stopper 25 is provided. It is configured.

【0030】図2において、27は上記ステータに連結
された内カバー、28は図外のエンジン本体に固定され
た外カバー、29は両カバー27,28に設けられたス
リップリングであり、このスリップリング29を介して
ステータコイル24への通電が行われるようになってい
る。
In FIG. 2, reference numeral 27 denotes an inner cover connected to the stator, reference numeral 28 denotes an outer cover fixed to an engine body (not shown), and reference numeral 29 denotes a slip ring provided on both covers 27 and 28. Electric power is supplied to the stator coil 24 via the ring 29.

【0031】また、モータ20の制御とそれによるカム
シャフト1の回転位相の制御のため、図1中に示すよう
に、入力側及び出力側の回転角センサとして、クランク
シャフト4の回転角を検出するクランク角センサ31
と、カムシャフト1の回転角を検出するカム角センサ3
2とが設けられている。そして、これらのセンサ31,
32からの回転数検出信号に基づき、コントロールユニ
ット33により上記ステータコイル23への通電の制御
が行われるようになっている。
In order to control the motor 20 and thereby control the rotation phase of the camshaft 1, as shown in FIG. 1, the rotation angle sensor on the input and output sides detects the rotation angle of the crankshaft 4. Crank angle sensor 31
And a cam angle sensor 3 for detecting a rotation angle of the camshaft 1
2 are provided. And these sensors 31,
The control unit 33 controls the energization of the stator coil 23 based on the rotation speed detection signal from the control unit 32.

【0032】すなわち、カムシャフト1の位相制御を行
う場合に、クランク角センサ31及びカム角センサ32
からの信号に基づいてクランク角に対するカム角の位相
変化が調べられるが、さらに、位相変更用駆動手段とし
て上記ブラシレスDCモータ等の同期モータを用いる場
合に、そのモータ20を駆動するためにはステータ23
に対するロータ21の相対回転角を調べてそれに応じた
ステータコイル24への通電の制御を行う必要がある。
そこで当実施形態では、クランク角センサ31及びカム
角センサ32がモータ20を駆動するための制御にも利
用され、つまりクランク角センサ31及びカム角センサ
32からの信号と予め設定されている遊星歯車機構10
の諸元とに基づき、遊星歯車機構10のキャリヤ13と
サンギヤ11との相対回転角、つまりモータ20のステ
ータ23とロータ21との相対回転角が求められ、それ
に応じてステータコイル24への通電の制御の制御が行
われるようになっている。
That is, when the phase control of the camshaft 1 is performed, the crank angle sensor 31 and the cam angle sensor 32
The phase change of the cam angle with respect to the crank angle is checked based on the signal from the motor. When the synchronous motor such as the brushless DC motor is used as the phase changing drive unit, the motor 20 is driven by a stator. 23
It is necessary to check the relative rotation angle of the rotor 21 with respect to, and to control the energization of the stator coil 24 accordingly.
Therefore, in the present embodiment, the crank angle sensor 31 and the cam angle sensor 32 are also used for control for driving the motor 20, that is, the signals from the crank angle sensor 31 and the cam angle sensor 32 and the preset planetary gear Mechanism 10
, The relative rotation angle between the carrier 13 and the sun gear 11 of the planetary gear mechanism 10, that is, the relative rotation angle between the stator 23 and the rotor 21 of the motor 20, is accordingly determined. Is controlled.

【0033】以上のような当実施形態の装置によると、
位相変更時以外は後に詳述するようにカムプーリ3と遊
星歯車機構10及びモータ20を構成する各部材とカム
シャフト1とが一体的に回転することにより、カムプー
リ3の回転がそのままカムシャフト1に伝達される。
According to the apparatus of the present embodiment as described above,
Except during the phase change, the cam pulley 3 and the members constituting the planetary gear mechanism 10 and the motor 20 and the camshaft 1 integrally rotate as described later in detail, so that the rotation of the cam pulley 3 is directly applied to the camshaft 1. Is transmitted.

【0034】この状態からバルブタイミングの変更のた
めにカムシャフト1の位相が変更されるときには、ステ
ータコイル24への通電により、バルブタイミング変更
分に見合うだけロータ21がステータ23に対して相対
回転するようにモータ20が駆動される。これに伴い、
カムプーリ3及びステータ23と一体のキャリア12に
対してサンギヤ11が相対回転し、それに応じてリング
ギヤ15が相対回転することにより、リングギヤ15と
連結されているカムシャフト1の回転位相が変化する。
When the phase of the camshaft 1 is changed from this state to change the valve timing, the rotor 21 is relatively rotated with respect to the stator 23 by the current supplied to the stator coil 24 by the amount corresponding to the change in the valve timing. Motor 20 is driven as described above. Along with this,
The relative rotation of the sun gear 11 with respect to the carrier 12 integral with the cam pulley 3 and the stator 23 and the relative rotation of the ring gear 15 change the rotational phase of the camshaft 1 connected to the ring gear 15.

【0035】このように、遊星歯車機構10の各要素と
モータ20の2部材がバルブタイミング変更時以外は一
体回転し、バルブタイミング変更時のみその変更量に応
じて相対回転するため、エンジン回転数の変化に関係な
く安定した位相制御が行われる。
As described above, each element of the planetary gear mechanism 10 and the two members of the motor 20 rotate integrally except when the valve timing is changed, and relatively rotate only when the valve timing is changed according to the change amount. , Stable phase control is performed irrespective of the change in.

【0036】しかも、上記ステータ23に対するロータ
21の相対回転、つまりキャリア12に対するサンギヤ
11の相対回転が、リングギヤ15及びカムシャフト1
に減速して伝えられ、位相変更に要するモータトルクを
低減することができる。
Further, the relative rotation of the rotor 21 with respect to the stator 23, that is, the relative rotation of the sun gear 11 with respect to the carrier 12, is controlled by the ring gear 15 and the camshaft 1.
And the motor torque required for the phase change can be reduced.

【0037】ここで、遊星歯車機構の変速比等について
説明しておく。遊星歯車機構のサンギヤ及びリングギヤ
の歯数及び各要素の回転数の関係は次式のようになる。
Here, the speed ratio and the like of the planetary gear mechanism will be described. The relationship between the number of teeth of the sun gear and the ring gear of the planetary gear mechanism and the rotational speed of each element is as follows.

【0038】[0038]

【数1】 nr+(Zs/Zr)ns−(1+Zs/Zr)nc=0 あるいは、nr+γns=(1+γ)nc ただし、Zs:サンギヤの歯数 Zr:リングギヤの歯数 ns:サンギヤの回転数 nc:キャリヤの回転数 nr:リングギヤの回転数 γ=Zs/Zr 遊星歯車機構の3要素のうちの1つを固定、他の1つを
駆動、残る1つを被駆動とし、駆動側の要素の回転数を
Ni、被駆動側の要素の回転数をNoとすれば、固定さ
れる要素の回転数は0であるので、上記式から変速比
(Ni/No)が求められる。固定、駆動、被駆動の関
係を種々変えた場合につき、変速比を調べると、次の表
のようになる。
[Number 1] n r + (Z s / Z r) n s - or (1 + Z s / Z r ) n c = 0, provided that n r + γn s = (1 + γ) n c, Z s: number of teeth of the sun gear Z r: the number of teeth of the ring gear n s: the rotational speed of the sun gear n c: rotational speed of the carrier n r: one of the three elements of revolution speed γ = Z s / Z r planetary gear mechanism of the ring gear fixed, the other If one is driven, the other one is driven, the rotation speed of the driving-side element is Ni, and the rotation speed of the driven-side element is No, the rotation speed of the fixed element is 0. The gear ratio (Ni / No) is obtained from the above equation. The following table shows the gear ratio when the relationship between fixed, driven, and driven is variously changed.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】さて、モータ20の駆動と出力部材の位相
変化との関係を調べる場合には、遊星歯車機構10の3
要素の中で、入力部材(カムプーリ3)に連結される要
素を固定とみなし、それ以外でモータ20の2部材の一
方が連結される要素を駆動側、出力部材(カムシャフト
1)が連結される部材を被駆動側と考えればよい。当実
施形態の装置では、キャリヤ12が固定、サンギヤ11
が駆動側、リングギヤ15が被駆動側と考えればよく、
この場合、上記表中のNo5のパターンとなり、変速比の
絶対値は1/γとなる。従って、被駆動側のカムシャフ
ト1の位相変化はモータ20による駆動側の回転に対し
て減速され、その減速度合に応じ、カムシャフト1を位
相変化させるために必要なモータトルクが軽減される。
そして、このモータトルクの軽減により、消費電力を少
なくすることができる。
When examining the relationship between the drive of the motor 20 and the phase change of the output member, the planetary gear mechanism
Among the elements, the element connected to the input member (cam pulley 3) is regarded as fixed, and the other element to which one of the two members of the motor 20 is connected is the drive side, and the output member (camshaft 1) is connected. Can be considered as the driven side. In the device of the present embodiment, the carrier 12 is fixed and the sun gear 11
May be considered as the driving side, and the ring gear 15 may be considered as the driven side.
In this case, the pattern is No. 5 in the above table, and the absolute value of the gear ratio is 1 / γ. Therefore, the phase change of the driven camshaft 1 is reduced with respect to the rotation of the driven side by the motor 20, and the motor torque required to change the phase of the camshaft 1 is reduced according to the deceleration.
Then, by reducing the motor torque, power consumption can be reduced.

【0041】カムシャフト1の位相の変更を行なわない
ときには、上記モータ20の駆動が停止されることによ
り、上記ロータ21に設けられている永久磁石22によ
る保持力で、ステータ23に対するロータ21の相対回
転が阻止されることにより、カムプーリ3に対するカム
シャフト1の相対回転が阻止される。
When the phase of the camshaft 1 is not changed, the driving of the motor 20 is stopped, and the holding force of the permanent magnet 22 provided on the rotor 21 causes the relative movement of the rotor 21 to the stator 23. By preventing the rotation, the relative rotation of the camshaft 1 with respect to the cam pulley 3 is prevented.

【0042】この場合、図5に示すように上記ステータ
23とロータ21との間にはカムシャフト1側からの駆
動反力によるカム駆動トルクTdが作用し、このカム駆
動トルクTdはエンジンの中速域では比較的低いが、低
回転域では、動弁系の潤滑条件が変るとともにバルブス
プリングからのスプリング反力が大きく作用する(回転
数が上昇すると回転慣性でスプリング反力が軽減され
る)等の理由により、カム駆動トルクTdが増大する。
これに対し、上記永久磁石22の磁力による保持トルク
Thを予め全運転域で上記駆動トルクTdを上回るよう
に比較的大きく設定しておくと、位相変更時以外はモー
タ20に通電を停止しさえすれば、カムシャフト1の位
相は一定に保たれる。従って、制御が簡単になるととも
に、位相変更の頻度が少ない場合に消費電力が少なくな
る。
In this case, as shown in FIG. 5, a cam drive torque Td is applied between the stator 23 and the rotor 21 by a drive reaction force from the camshaft 1 side. It is relatively low in the speed range, but in the low speed range, the lubrication conditions of the valve train change and the spring reaction force from the valve spring acts greatly (when the rotation speed increases, the spring reaction force is reduced by the rotational inertia). For such reasons, the cam drive torque Td increases.
On the other hand, if the holding torque Th due to the magnetic force of the permanent magnet 22 is set relatively large in advance so as to exceed the driving torque Td in the entire operation range, the energization of the motor 20 is stopped even when the phase is not changed. Then, the phase of the camshaft 1 is kept constant. Therefore, the control is simplified, and the power consumption is reduced when the frequency of the phase change is low.

【0043】ただし、このように永久磁石22による保
持トルクThを比較的大きく設定しておくと、ステータ
コイル24に電流を流してモータ20を駆動する位相変
更時に、保持トルク解除のために必要な電流値が比較的
大きくなる。
However, if the holding torque Th by the permanent magnet 22 is set relatively large as described above, it is necessary to release the holding torque at the time of changing the phase in which the motor 20 is driven by supplying a current to the stator coil 24. The current value becomes relatively large.

【0044】そこで、図6に示すように、永久磁石22
による保持トルクTh1を比較的小さくし、その保持トル
クh1と比べて駆動トルクTdが大きくなる領域では、ス
テータコイル24に電磁石としての保持トルクTh2を生
じさせるように通電してもよい。
Therefore, as shown in FIG.
In a region where the driving torque Td is larger than the holding torque h1, the stator coil 24 may be energized so as to generate the holding torque Th2 as an electromagnet.

【0045】つまり、ブラシレスDCモータを用いるよ
うな場合に、モータ駆動時にはステータ23に対するロ
ータ21の回転角に応じて磁界を変化させるようにステ
ータコイル24への通電電流を制御するが、永久磁石2
2に対応する電磁石として機能するようにステータコイ
ル24へ一定の電流を流すようにすれば停止状態を保つ
ための保持トルクTh2を得ることもできる。従って、カ
ム駆動トルクTdが大きくなる低速域等では永久磁石2
2による保持トルクTh1に加えてステータコイル24を
利用した電磁石としての保持トルクTh2を与えることに
より駆動トルクTdを上回るようにしつつ、永久磁石2
2による保持トルクTh1を比較的小さくすることがで
き、これによって位相変更時に保持トルク解除のための
電流値を小さくすることができる。
That is, when a brushless DC motor is used, the current supplied to the stator coil 24 is controlled so as to change the magnetic field according to the rotation angle of the rotor 21 with respect to the stator 23 when the motor is driven.
If a constant current is supplied to the stator coil 24 so as to function as an electromagnet corresponding to the second condition, the holding torque Th2 for maintaining the stopped state can be obtained. Therefore, in the low speed range where the cam drive torque Td is large, the permanent magnet 2
In addition to the holding torque Th1 provided by the permanent magnet 2, the holding torque Th2 as an electromagnet using the stator coil 24 is given so that the driving torque Td is exceeded.
2, the holding torque Th1 can be made relatively small, so that the current value for canceling the holding torque at the time of changing the phase can be made small.

【0046】また、当実施形態では、切欠部26及びス
トッパー25からなるストッパー機構により、入力側に
対する出力側の相対回転可能範囲を所定回転角に規制す
るようにしており、このようにすれば、故障時等にバル
ブタイミングが過度にずれてしまうことが避けられる。
とくに、吸気弁2に対する動弁機構に適用した場合に、
有効にフェイルセーフ機能が得られる。つまり、例えば
上記のように電磁石としての保持トルクTh2を与えるよ
うにする場合において、故障等で保持トルクが不足する
と、駆動抵抗により、吸気弁2の開閉タイミングがリタ
ードする方向にカムシャフト1の位相がずれるが、これ
によって吸・排気弁のオーバラップは小さくなるので、
オーバラップが過度に大きくなる場合のように燃焼性が
著しく悪化するようなことはなく、失火等を招かない程
度の燃焼性は確保される。
Further, in this embodiment, the relative rotatable range of the output side with respect to the input side is restricted to a predetermined rotation angle by the stopper mechanism including the notch 26 and the stopper 25. Excessive deviation of the valve timing at the time of failure or the like can be avoided.
In particular, when applied to a valve train for the intake valve 2,
An effective fail-safe function is obtained. That is, for example, when the holding torque Th2 as the electromagnet is applied as described above, if the holding torque is insufficient due to a failure or the like, the phase of the camshaft 1 in the direction in which the opening / closing timing of the intake valve 2 is retarded due to the driving resistance. However, this reduces the overlap between the intake and exhaust valves,
As in the case where the overlap becomes excessively large, the flammability does not significantly deteriorate, and flammability that does not cause misfire or the like is secured.

【0047】なお、本発明の装置における位相変更用駆
動手段等の構造は上記実施形態に限定されず、種々変更
可能である。以下、他の実施形態について説明する。
The structure of the phase changing drive means and the like in the device of the present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously changed. Hereinafter, other embodiments will be described.

【0048】位相変更用駆動手段を構成するモータ20
としては、上記ブラシレスDCモータのほかにステップ
モータ等を用いることもでき、2部材の相対回転角を制
御し得るものであればよい。
The motor 20 constituting the driving means for changing the phase
In addition to the brushless DC motor, a stepping motor or the like can be used as long as it can control the relative rotation angle of the two members.

【0049】モータ20の回転停止時に永久磁石22に
よる保持トルクに加えて補助的に保持トルクを与える手
段としては、ステータコイルとは別個に電磁石をステー
タまたはロータに設けておいてもよい。
As means for providing a holding torque in addition to the holding torque by the permanent magnet 22 when the rotation of the motor 20 is stopped, an electromagnet may be provided on the stator or the rotor separately from the stator coil.

【0050】あるいは、位相変更用駆動手段にステップ
モータ等を用いる場合に、図7に示すように、ステータ
コイル23´に対する電気回路に、電流供給用のトラン
ジスタ35に加えて、コイル23´を短絡するトランジ
スタ(スイッチ手段)36を設けておき、モータの回転
駆動時(位相変更時)にはトランジスタ35を介して2
点鎖線矢印のようにコイル23´へ電流を供給する一
方、モータの回転停止時にはトランジスタ35をオフと
するとともにトランジスタ36をオンとすることによ
り、ステータに対するロータの相対回転に応じて実線矢
印のような誘導起電力が生じることで逆トルク(保持ト
ルク)が得られるようにすることもできる。
Alternatively, when a stepping motor or the like is used as the phase change driving means, as shown in FIG. 7, the coil 23 'is short-circuited in addition to the current supply transistor 35 in the electric circuit for the stator coil 23'. A transistor (switch means) 36 is provided, and when the motor is rotationally driven (when the phase is changed), the transistor 36 is connected via the transistor 35.
By supplying a current to the coil 23 'as indicated by a dashed-dotted arrow and turning off the transistor 35 and turning on the transistor 36 when the rotation of the motor is stopped, the current is supplied to the coil 23' according to the relative rotation of the rotor with respect to the stator, as indicated by the solid arrow. By generating a strong induced electromotive force, a reverse torque (holding torque) can be obtained.

【0051】また、上記実施形態では、ロータ21及び
ステータ23が円筒状に形成されて径方向内外に対向す
る円筒タイプとなっているが、図8〜図10のような平
板タイプとしてもよい。すなわち、これらの図に示す実
施形態では、モータ120のロータ121及びステータ
123が円盤状とされ、これらが軸方向に対向するよう
に配置されるとともに、これらの相対向する面に永久磁
石122とステータコイル124とがそれぞれ配設され
ている。
Further, in the above embodiment, the rotor 21 and the stator 23 are formed in a cylindrical shape and are of a cylindrical type which faces inward and outward in the radial direction, but may be of a flat plate type as shown in FIGS. That is, in the embodiment shown in these figures, the rotor 121 and the stator 123 of the motor 120 are formed in a disk shape, are arranged so as to face each other in the axial direction, and have the permanent magnet 122 A stator coil 124 is provided, respectively.

【0052】カムシャフト1の端部に遊星歯車機構10
とモータ120とが同心状に一括に組付けられ、サンギ
ヤ11とロータ121とが一体に連設され、キャリヤ1
2とステータ123及びカムプーリ3が一体に連設さ
れ、リングギヤ15とカムシャフト1が固着連結されて
いる点は前記の図2〜図4に示す実施形態と同様であ
る。また、ロータ121の側面にストッパー125が設
けられるとともに、これに対応するキャリヤ12の側面
に上記ストッパー125が突入する溝126が所定範囲
にわたる円弧状に形成され、これらにより、入力側に対
する出力側の相対回転可能範囲を規制するストッパー機
構が構成されている。
A planetary gear mechanism 10 is mounted on the end of the camshaft 1.
And the motor 120 are assembled together concentrically and the sun gear 11 and the rotor 121 are integrally connected to each other.
2, the stator 123 and the cam pulley 3 are integrally connected, and the ring gear 15 and the camshaft 1 are fixedly connected as in the embodiment shown in FIGS. In addition, a stopper 125 is provided on the side surface of the rotor 121, and a groove 126 into which the stopper 125 protrudes is formed in an arc shape over a predetermined range on the corresponding side surface of the carrier 12, thereby forming an output side with respect to the input side. A stopper mechanism for regulating the relative rotatable range is configured.

【0053】このような構造でも、前記の図2〜図4に
示す実施形態と同様の作用が得られる。
With such a structure, the same operation as the embodiment shown in FIGS. 2 to 4 can be obtained.

【0054】また、図1に示す例ではクランク角センサ
31及びカム角センサ32を用い、これらのセンサ3
1,32からの回転数検出信号に基づき、カムシャフト
1の回転位相の制御とブラシレスDCモータの駆動のた
めの制御とが行われるようになっているが、図11,図
12に示すように、モータ120の内部にポテンショメ
ータ131を内蔵し、このポテンショメータ131の出
力に基づいてモータ駆動のための制御とカムシャフト1
の位相の制御とを行なうようにすることもできる。
In the example shown in FIG. 1, a crank angle sensor 31 and a cam angle sensor 32 are used.
The control of the rotation phase of the camshaft 1 and the control for driving the brushless DC motor are performed based on the rotation speed detection signals from the motors 1 and 32, as shown in FIGS. 11 and 12. , A potentiometer 131 is built in the motor 120, and control for driving the motor and camshaft 1 based on the output of the potentiometer 131
Can be controlled.

【0055】すなわち、上記ポテンショメータ131
は、例えばロータ121の側面に設けられた接点部分1
32と、ステータ123と一体のキャリヤ12に設けら
れて上記接点部分132に接触する検出子133とで構
成され、ステータ123に対するロータ121の相対回
転角を検出するようになっており、その出力に基づいて
モータ駆動のための通電制御が行なわれる。さらに、位
相変更用駆動手段としてのモータ120の駆動量は1回
転より小さいため、ポテンショメータ131の出力と遊
星歯車機構10の変速比(前記の表1参照)とから、カ
ムプーリ3に対するカムシャフト1の位相変化を演算す
ることができる。
That is, the potentiometer 131
Is, for example, a contact portion 1 provided on a side surface of the rotor 121.
32, and a detector 133 provided on the carrier 12 integral with the stator 123 and in contact with the contact portion 132. The detector 133 detects a relative rotation angle of the rotor 121 with respect to the stator 123. The energization control for driving the motor is performed based on this. Further, since the drive amount of the motor 120 as the phase changing drive means is smaller than one rotation, the output of the potentiometer 131 and the speed ratio of the planetary gear mechanism 10 (see Table 1 above) determine The phase change can be calculated.

【0056】図13はさらに別の実施形態による回転位
相制御装置の構成を概略的に示し、図14はその具体的
構造を示している。これらの図に示す実施形態でも、カ
ムシャフト1の端部に遊星歯車機構210とモータ22
0とが同心状に一括に組付けられ、遊星歯車機構210
がサンギヤ211と、プラネタリギヤ213を支持する
キャリヤ212と、リングギヤ215とにより構成さ
れ、モータ220が永久磁石222を有するロータ22
1とステータコイル224を有するステータ223とで
構成されている点は前記の図2〜図4に示す実施形態と
同様である。
FIG. 13 schematically shows a configuration of a rotational phase control device according to still another embodiment, and FIG. 14 shows a specific structure thereof. Also in the embodiment shown in these figures, the planetary gear mechanism 210 and the motor 22
0 are assembled together concentrically and the planetary gear mechanism 210
Is composed of a sun gear 211, a carrier 212 supporting a planetary gear 213, and a ring gear 215, and the motor 220 has a rotor 22 having a permanent magnet 222.
1 and a stator 223 having a stator coil 224 are the same as in the embodiment shown in FIGS.

【0057】この実施形態が前記の実施形態と異なる点
としては、モータ220の2部材がサンギヤ211及び
リングギヤ215に連結され、かつ、カムプーリ3がリ
ングギヤ215に連結される一方、カムシャフト1がキ
ャリヤ212に連結されている。
This embodiment is different from the above-described embodiment in that two members of a motor 220 are connected to a sun gear 211 and a ring gear 215, and a cam pulley 3 is connected to a ring gear 215, while the camshaft 1 is a carrier. 212.

【0058】すなわち、キャリヤ212の中心部に筒軸
部分212aが一体に形成され、この筒軸部分212a
が軸体8に外嵌された状態で、キャリヤ212が軸体8
及びピン216によりカムシャフト1に固着される一
方、カムプーリ3とリングギヤ215とステータ223
とが一体に形成され、カムシャフト1にベアリング21
7を介して回転可能に支持されている。また、サンギヤ
211及びこれと一体のロータ221が、ベアリング2
18を介して上記筒軸部分212aに回転可能に支持さ
れている。
That is, a cylindrical shaft portion 212a is integrally formed at the center of the carrier 212, and the cylindrical shaft portion 212a
The carrier 212 is attached to the shaft 8 while the
And the pin 216, the cam pulley 3, the ring gear 215, and the stator 223.
Are formed integrally with each other, and the bearing 21
7 so as to be rotatable. Further, the sun gear 211 and the rotor 221 integrated therewith are
18 rotatably supported by the cylindrical shaft portion 212a.

【0059】当実施形態でも前記の実施形態と略同様の
作用が得られるが、特に前記の表1を参照してモータ2
20の駆動と位相変化との関係を考察すると、当実施形
態ではサンギヤが駆動、リングギヤが固定、キャリヤが
被駆動と考えればよいので、上記表中のNo1のパターン
となり、変速比は[1+1/γ]となる。従って、前記
の実施形態と比べてもより一層減速度合が高められ、カ
ムシャフト1を位相変化させるために必要なモータトル
クが軽減される。
In this embodiment, substantially the same operation as in the above embodiment can be obtained.
Considering the relationship between the drive of No. 20 and the phase change, in this embodiment, the sun gear is driven, the ring gear is fixed, and the carrier is driven, so that the pattern of No. 1 in the above table is obtained, and the gear ratio is [1 + 1 / γ]. Therefore, the degree of deceleration is further enhanced as compared with the above-described embodiment, and the motor torque required to change the phase of the camshaft 1 is reduced.

【0060】また、モータの2部材をサンギヤ及びリン
グギヤに連結するとともに、カムシャフト(出力部材)
をキャリヤに連結する場合に、カムプーリ(入力部材)
をサンギヤに連結してもよく、このようにすると、モー
タの駆動と位相変化との関係としては上記表中のNo2の
パターンとなり、変速比は[1+γ]となる。
Further, the two members of the motor are connected to the sun gear and the ring gear, and the camshaft (output member)
Cam pulley (input member) when connecting to the carrier
May be connected to the sun gear. In this case, the relationship between the driving of the motor and the phase change is the pattern of No. 2 in the above table, and the speed ratio is [1 + γ].

【0061】図15は位相変更用駆動手段のさらに別の
実施形態を示し、この実施形態では、ベーンタイプの油
圧モータ(油圧式駆動手段)320により位相変更用駆
動手段を構成している。
FIG. 15 shows still another embodiment of the phase changing drive means. In this embodiment, a vane type hydraulic motor (hydraulic drive means) 320 constitutes the phase change drive means.

【0062】すなわち、この油圧モータ320は、ステ
ータに相当するケーシング323と、このケーシング3
23内に回転可能に配置されたロータ321とを有し、
上記ケーシング323内周部の複数箇所にはロータ32
1に摺接する突壁324が設けられ、ロータ321には
各突壁324間に位置するベーン322が配設されてお
り、各突壁324間におけるベーン322の両側に油圧
室325,326が形成されている。
That is, the hydraulic motor 320 includes a casing 323 corresponding to a stator,
23, and a rotor 321 rotatably arranged in the
The rotor 32 is provided at a plurality of locations on the inner peripheral portion of the casing 323.
1 are provided, and the rotor 321 is provided with vanes 322 located between the protruding walls 324, and hydraulic chambers 325 and 326 are formed on both sides of the vane 322 between the protruding walls 324. Have been.

【0063】上記油圧室325,326は制御弁331
を介してオイルポンプ330に接続され、各油圧室32
5,326に対する作動油の給排が制御弁331によっ
てコントロールされるようになっており、油圧室32
5,326の一方に作動油が供給されるとともに他方か
ら作動油が排出されることによりロータ321がケーシ
ング323に対して相対回転する。そして、この油圧モ
ータ320を用いる場合でも、この油圧モータ320と
前記各実施形態の中に示すような遊星歯車機構(図15
では図示省略)とが組み合わされ、油圧モータ320の
駆動に応じて出力部材の回転位相が変更される。
The hydraulic chambers 325 and 326 are provided with a control valve 331.
Are connected to the oil pump 330 through the respective hydraulic chambers 32.
The supply and discharge of hydraulic oil to and from the hydraulic chamber 32 are controlled by a control valve 331.
The rotor 321 rotates relative to the casing 323 by supplying hydraulic oil to one of the casings 5 and 326 and discharging hydraulic fluid from the other. Even when the hydraulic motor 320 is used, the hydraulic motor 320 and the planetary gear mechanism as shown in each of the above embodiments (FIG. 15)
(Not shown in the figure), and the rotation phase of the output member is changed according to the driving of the hydraulic motor 320.

【0064】この実施形態による場合、オイルポンプ3
30はエンジンで駆動されるため低回転時等に油圧モー
タ320のトルクが小さくなるが、遊星歯車機構と組み
合わされて、遊星歯車機構で減速されることにより、有
効に位相変更を行なうことができる。
In this embodiment, the oil pump 3
Although the motor 30 is driven by the engine, the torque of the hydraulic motor 320 is reduced when the engine is rotated at a low speed or the like. However, the phase can be effectively changed by being combined with the planetary gear mechanism and being decelerated by the planetary gear mechanism. .

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明は、遊星歯車機構と相対回転する
2部材を有する位相変更用駆動手段とを同心状に配置
し、該2部材のうちの一方をサンギヤに連結し、他方を
プラネタリキャリヤ、リングギヤのいずれかに連結する
とともに、上記遊星歯車機構の3要素のうちで上記2部
材が連結される要素のいずれかに入力部材を連結し、上
記2部材が連結される要素以外の要素に出力部材を連結
しているため、上記遊星歯車機構及び位相変更用駆動手
段を一括に出力部材等に組付けることができ、組付け作
業が簡単になる。しかも、位相変更時以外は入力部材、
遊星歯車機構の各要素、位相変更用駆動手段の2部材及
び出力部材が全て一体的に回転し、位相変更用駆動手段
の2部材が相対回転するように駆動されたときはそれ応
じて遊星歯車機構の各要素が相対回転することにより出
力部材の位相が変えられるので、入,出力部材の回転数
の変化に大きく影響されることなく安定した制御を行な
うことができる。
According to the present invention, a planetary gear mechanism and a phase changing drive means having two members which rotate relative to each other are arranged concentrically, one of the two members is connected to a sun gear, and the other is a planetary carrier. , And the input member is connected to any of the three elements of the planetary gear mechanism to which the two members are connected, and the input member is connected to any element other than the element to which the two members are connected. Since the output member is connected, the planetary gear mechanism and the phase changing drive unit can be assembled to the output member or the like at a time, and the assembly work is simplified. Moreover, except when the phase is changed, the input member,
When each element of the planetary gear mechanism, the two members of the phase changing drive means and the output member all rotate integrally, and the two members of the phase changing drive means are driven to rotate relative to each other, the planetary gears are correspondingly driven. Since the phase of the output member can be changed by relative rotation of each element of the mechanism, stable control can be performed without being greatly affected by changes in the rotation speed of the input and output members.

【0066】この発明において、上記位相変更用駆動手
段の2部材をサンギヤとプラネタリキャリヤとに連結す
るとともに、入力部材をキャリアに連結し、出力部材を
リングギヤに連結しておくか、あるいは、位相変更用駆
動手段の2部材をサンギヤとリングギヤとに連結し、そ
のいずれかに入力部材を連結するとともに、出力部材を
上記プラネタリキャリヤに連結しておけば、位相変更用
駆動手段の駆動によりその2部材が相対回転したとき
に、その相対回転が減速されて出力部材側に伝えられる
ため、位相変更に必要な位相変更用駆動手段の駆動トル
クを小さくすることができる。
In the present invention, the two members of the phase change driving means are connected to a sun gear and a planetary carrier, and the input member is connected to a carrier and the output member is connected to a ring gear, or If the two members of the driving means are connected to the sun gear and the ring gear, and the input member is connected to one of them, and the output member is connected to the planetary carrier, the two members are driven by the driving means for changing the phase. When the relative rotation is made, the relative rotation is decelerated and transmitted to the output member side, so that the driving torque of the phase change driving means required for the phase change can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態による回転位相制御装置の
概略的である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a rotation phase control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記回転位相制御装置の具体的構造を示す断面
図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a specific structure of the rotation phase control device.

【図3】カバーを取り外した状態での上記回転位相制御
装置の正面図である。
FIG. 3 is a front view of the rotation phase control device with a cover removed.

【図4】図2中のA−A線に沿った断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2;

【図5】カム駆動トルクと保持トルクとの関係の一例を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a relationship between a cam driving torque and a holding torque.

【図6】カム駆動トルクと保持トルクとの関係の別の例
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing another example of the relationship between cam driving torque and holding torque.

【図7】保持トルクを与える手段の別の例を示す回路図
である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing another example of a means for giving a holding torque.

【図8】回転位相制御装置のモータの構造の変更例を示
す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing a modified example of the structure of the motor of the rotation phase control device.

【図9】図8中に示すモータのステータの正面図であ
る。
FIG. 9 is a front view of a stator of the motor shown in FIG. 8;

【図10】図8中に示すモータのロータの正面図であ
る。
FIG. 10 is a front view of a rotor of the motor shown in FIG. 8;

【図11】回転位相制御装置にポテンショメータを内蔵
させた構造を示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a structure in which a potentiometer is incorporated in the rotation phase control device.

【図12】図11に示す構造の要部の拡大断面図であ
る。
12 is an enlarged sectional view of a main part of the structure shown in FIG.

【図13】別の実施形態による回転位相制御装置の概略
的である。
FIG. 13 is a schematic view of a rotation phase control device according to another embodiment.

【図14】図13に示した回転位相制御装置の具体的構
造を示す断面図である。
14 is a sectional view showing a specific structure of the rotation phase control device shown in FIG.

【図15】回転位相制御装置における位相変更用駆動手
段の別の実施形態を示す断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing another embodiment of the phase changing drive means in the rotation phase control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 カムシャフト 2 吸気弁 3 カムプーリ 10,210 遊星歯車機構 11,211 サンギヤ 12,212 キャリヤ 13,213 プラネタリギヤ 15,215 リングギヤ 20,120,220 モータ 21,121,221 ロータ 22,122,222 永久磁石 23,123,223 ステータ 24,124,224 ステータコイル 320 油圧モータ Reference Signs List 1 camshaft 2 intake valve 3 cam pulley 10, 210 planetary gear mechanism 11, 211 sun gear 12, 212 carrier 13, 213 planetary gear 15, 215 ring gear 20, 120, 220 motor 21, 121, 221 rotor 22, 122, 222 permanent magnet 23 , 123, 223 Stator 24, 124, 224 Stator coil 320 Hydraulic motor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 俊秀 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Toshihide Nishikawa 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Co., Ltd.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 サンギヤとプラネタリギヤを支持するプ
ラネタリキャリヤとリングギヤとの3要素で構成される
遊星歯車機構を入,出力部材と同心状に配置し、この遊
星歯車機構を介して入力部材と出力部材とを接続し、か
つ、位相変更用駆動手段を遊星歯車機構の一部の要素に
連結した回転位相制御装置において、上記位相変更用駆
動手段は入,出力部材と同心状に配置されて互いに相対
回転する2部材を有し、該2部材のうちの一方を上記サ
ンギヤに連結し、該2部材のうちの他方を上記プラネタ
リキャリヤ、リングギヤのいずれかに連結するととも
に、上記遊星歯車機構の3要素のうちで上記2部材が連
結される要素のいずれかに上記入力部材を連結し、上記
2部材が連結される要素以外の要素に上記出力部材を連
結したことを特徴とする回転位相制御装置。
1. A planetary gear mechanism comprising three elements, a planetary carrier supporting a sun gear and a planetary gear, and a ring gear, are arranged concentrically with an input / output member, and an input member and an output member are provided via the planetary gear mechanism. And the phase changing drive means is connected to some elements of the planetary gear mechanism, wherein the phase changing drive means is arranged concentrically with the input and output members and relative to each other. A rotating member, one of the two members being connected to the sun gear, the other of the two members being connected to one of the planetary carrier and the ring gear, and three elements of the planetary gear mechanism. Wherein the input member is connected to one of the elements to which the two members are connected, and the output member is connected to an element other than the element to which the two members are connected. Rotation phase control device.
【請求項2】 上記位相変更用駆動手段の2部材を上記
サンギヤと上記プラネタリキャリヤとに連結するととも
に、上記入力部材を上記キャリアに連結し、上記出力部
材を上記リングギヤに連結したことを特徴とする請求項
1記載の回転位相制御装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein two members of said phase changing drive means are connected to said sun gear and said planetary carrier, said input member is connected to said carrier, and said output member is connected to said ring gear. The rotational phase control device according to claim 1.
【請求項3】 上記位相変更用駆動手段の2部材を上記
サンギヤと上記リングギヤとに連結し、上記出力部材を
上記プラネタリキャリヤに連結したことを特徴とする請
求項1記載の回転位相制御装置。
3. The rotation phase control device according to claim 1, wherein two members of said phase changing drive means are connected to said sun gear and said ring gear, and said output member is connected to said planetary carrier.
【請求項4】 上記位相変更用駆動手段として、界磁用
のコイルが配列された部材と永久磁石が配列された部材
とを同心状に相対回転可能に設けたモータを構成し、駆
動時に上記コイルへ通電することにより上記2部材を相
対回転させ、駆動停止時に上記永久磁石の磁力により上
記2部材の相対回転を阻止するための保持力が与えられ
るようにしたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれ
かに記載の回転位相制御装置。
4. A motor in which a member on which a field coil is arranged and a member on which a permanent magnet is arranged are concentrically and relatively rotatably provided as the phase changing driving means, and the motor is driven during the driving. 2. The electric motor according to claim 1, wherein the coil is energized to rotate the two members relative to each other, and a magnetic force of the permanent magnet provides a holding force for preventing the relative rotation of the two members when the driving is stopped. 4. The rotational phase control device according to any one of claims 3 to 3.
【請求項5】 上記界磁用のコイルへの通電状態の変更
により、上記2部材を相対回転させるように回転力を付
与するモータ状態と上記コイルに電磁石としての機能を
もたせて上記2部材の相対回転を阻止するための保持力
を与える保持力付与状態とに切替可能となるように位相
変更用駆動手段を構成したことを特徴とする請求項4記
載の回転位相制御装置。
5. A motor state in which a rotational force is applied so as to rotate the two members relative to each other by changing an energization state of the field coil, and the two members are provided with a function as an electromagnet by rotating the two members. 5. The rotation phase control device according to claim 4, wherein the phase change driving means is configured to be switchable to a holding force applying state for applying a holding force for preventing relative rotation.
【請求項6】 上記界磁用のコイルとは別に、位相変更
用駆動手段の駆動停止時に上記2部材の相対回転を阻止
するための保持力を与える電磁石を設けたことを特徴と
する請求項4記載の回転位相制御装置。
6. An electromagnet for providing a holding force for preventing relative rotation of the two members when the driving of the phase changing drive unit is stopped, separately from the field coil. 5. The rotation phase control device according to 4.
【請求項7】 界磁用のコイルに対する通電回路にコイ
ル両端を短絡可能とするスイッチ手段を設け、位相変更
用駆動手段の駆動停止時に上記スイッチ手段を短絡状態
とすることにより上記2部材の相対回転に対して逆トル
クを与えるような誘導起電力が生じるように構成したこ
とを特徴とする請求項4記載の回転位相制御装置。
7. A switch circuit for short-circuiting both ends of a coil is provided in an energizing circuit for a coil for a field, and when the driving of the phase changing drive unit is stopped, the switch unit is short-circuited so that the relative position of the two members can be reduced. 5. The rotation phase control device according to claim 4, wherein an induced electromotive force that gives a reverse torque to rotation is generated.
【請求項8】 位相変更用駆動手段として、上記2部材
を用いてブラシレスDCモータを構成するとともに、上
記入力部材もしくはこれを駆動する部分と上記出力部材
とに回転角センサを設け、この両回転角センサの出力に
基づいて上記ブラシレスDCモータへの通電を制御する
ことを特徴とする請求項4〜7のいずれかに記載の回転
位相制御装置。
8. A brushless DC motor using the two members as a phase change driving means, and a rotation angle sensor is provided on the input member or a portion for driving the input member and the output member. The rotation phase control device according to any one of claims 4 to 7, wherein energization of the brushless DC motor is controlled based on an output of the angle sensor.
【請求項9】 位相変更用駆動手段として、上記2部材
を用いてブラシレスDCモータを構成し、かつ、上記2
部材を1回転未満の範囲で相対回転可能とするととも
に、このブラシレスDCモータにポテンショメータを内
蔵し、このポテンショメータの出力に基づいて演算手段
により入力部材に対する出力部材の回転位相が求められ
るようにしたことを特徴とする請求項4〜7のいずれか
に記載の回転位相制御装置。
9. A brushless DC motor using the two members as a phase changing drive means, and
The member can be relatively rotated within a range of less than one rotation, and a potentiometer is built in the brushless DC motor, and the rotational phase of the output member with respect to the input member can be obtained by arithmetic means based on the output of the potentiometer. The rotational phase control device according to any one of claims 4 to 7, wherein:
【請求項10】 上記位相変更用駆動手段として、2部
材の間に形成された油圧室内の油圧の変化に応じて上記
2部材が相対回転するベーンタイプの油圧式駆動手段を
設けたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記
載の回転位相制御装置。
10. A vane-type hydraulic drive means wherein said two members rotate relative to each other in response to a change in oil pressure in a hydraulic chamber formed between said two members, as said phase change drive means. The rotational phase control device according to any one of claims 1 to 3.
【請求項11】 出力部材をエンジンの動弁用のカムシ
ャフトとし、入力部材を伝動手段を介してクランクシャ
フトに接続し、上記位相変更用駆動手段の駆動に応じて
クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相が変
えられることによりバルブ開閉タイミングが変えられる
ようにしたことを特徴とする請求項1〜10のいずれか
に記載の回転位相制御装置。
An output member is a camshaft for a valve train of an engine, an input member is connected to a crankshaft via a transmission means, and rotation of the camshaft with respect to the crankshaft in response to driving of the phase change driving means. The rotation phase control device according to any one of claims 1 to 10, wherein the valve opening / closing timing is changed by changing the phase.
【請求項12】 出力部材を吸気弁駆動用のカムシャフ
トとするとともに、上記遊星歯車機構もしくは位相変更
用駆動手段に、入力側に対する出力側の相対回転可能範
囲を所定回転角に規制するストッパー機構を設け、エン
ジン運転中における位相変更用駆動手段の停止時に保持
力が不足した場合に上記ストッパー機構により規制され
た範囲内で吸気弁が遅角する方向にカムシャフトの回転
位相が変化するように構成したことを特徴とする請求項
11記載の回転位相制御装置。
12. An output member comprising a camshaft for driving an intake valve, and a stopper mechanism for restricting a relative rotatable range of an output side with respect to an input side to a predetermined rotation angle by the planetary gear mechanism or the phase changing drive means. The rotation phase of the camshaft changes in the direction in which the intake valve is retarded within the range regulated by the stopper mechanism when the holding force is insufficient when the phase change driving means is stopped during engine operation. The rotation phase control device according to claim 11, wherein the rotation phase control device is configured.
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Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003052241A1 (en) * 2001-12-19 2003-06-26 Nittan Valve Co., Ltd. Planetary gear type variable valve timing device
WO2003056141A1 (en) * 2001-12-26 2003-07-10 Nittan Valve Co., Ltd. Planetary gear type variable valve timing device
US6799553B1 (en) 2003-03-28 2004-10-05 Denso Corporation Variable valve timing controller
JP2006064704A (en) * 2004-08-28 2006-03-09 Luk Lamellen & Kupplungsbau Beteiligungs Kg Method for determining the camshaft rotational angular position of a reciprocating piston internal combustion engine relative to the crankshaft
WO2006039968A1 (en) * 2004-10-02 2006-04-20 Schaeffler Kg Camshaft adjuster
JP2007530850A (en) * 2004-03-26 2007-11-01 シエツフレル コマンディートゲゼルシャフト Electric camshaft adjuster with disk rotor type motor
JP2008509339A (en) * 2004-08-10 2008-03-27 シエツフレル コマンディートゲゼルシャフト Motorized camshaft adjuster
JP2008516127A (en) * 2004-10-06 2008-05-15 シエツフレル コマンディートゲゼルシャフト Method for adjusting the relative rotational angle between the crankshaft and camshaft of a reciprocating piston internal combustion engine
JP2008215313A (en) * 2007-03-07 2008-09-18 Denso Corp Valve timing adjusting device
EP1705351A3 (en) * 2005-03-23 2008-11-26 Mazda Motor Corporation Control apparatus of multi-cylinder engine
EP1705349A3 (en) * 2005-03-23 2008-11-26 Mazda Motor Corporation Control apparatus of multi-cylinder engine
WO2009049001A1 (en) * 2007-10-09 2009-04-16 The Timken Company Non-synchronous belt driven camshaft phase shift device
KR100936573B1 (en) 2008-03-07 2010-01-13 엘에스전선 주식회사 Non-contact torque sensor for measuring torsion angle and absolute rotation angle
KR100966770B1 (en) 2002-07-11 2010-06-29 쉐플러 카게 Electrically Driven Camshaft Control
JP2010255543A (en) * 2009-04-27 2010-11-11 Hitachi Automotive Systems Ltd Valve timing control device for internal combustion engine
JP2011038451A (en) * 2009-08-10 2011-02-24 Hitachi Automotive Systems Ltd Valve timing control device of internal combustion engine
JP2011132808A (en) * 2009-12-22 2011-07-07 Hitachi Automotive Systems Ltd Variable valve gear of internal combustion engine
JP2011226372A (en) * 2010-04-20 2011-11-10 Hitachi Automotive Systems Ltd Valve timing control device for internal combustion engine
JP2011256798A (en) * 2010-06-10 2011-12-22 Hitachi Automotive Systems Ltd Variable valve system for internal combustion engine
JP2013100832A (en) * 2013-03-07 2013-05-23 Hitachi Automotive Systems Ltd Valve timing controller of internal combustion engine
JP2014025481A (en) * 2013-11-07 2014-02-06 Hitachi Automotive Systems Ltd Variable valve device of internal combustion engine
JP2014051899A (en) * 2012-09-05 2014-03-20 Denso Corp Valve timing adjustment device
JP2014065124A (en) * 2012-09-26 2014-04-17 Canon Electronics Inc Parallel link robot
WO2019015720A1 (en) * 2017-07-19 2019-01-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electric motor
DE102004050114B4 (en) 2003-10-15 2019-07-11 Denso Corporation Valve timing device
DE112005000299B4 (en) * 2004-03-26 2020-02-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electric camshaft adjuster with disc motor
CN112096794A (en) * 2020-10-12 2020-12-18 唐山航翼自动化设备有限公司 Compact rotary electric steering engine

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003052241A1 (en) * 2001-12-19 2003-06-26 Nittan Valve Co., Ltd. Planetary gear type variable valve timing device
WO2003056141A1 (en) * 2001-12-26 2003-07-10 Nittan Valve Co., Ltd. Planetary gear type variable valve timing device
KR100966770B1 (en) 2002-07-11 2010-06-29 쉐플러 카게 Electrically Driven Camshaft Control
US6799553B1 (en) 2003-03-28 2004-10-05 Denso Corporation Variable valve timing controller
DE102004050114B4 (en) 2003-10-15 2019-07-11 Denso Corporation Valve timing device
JP2007530850A (en) * 2004-03-26 2007-11-01 シエツフレル コマンディートゲゼルシャフト Electric camshaft adjuster with disk rotor type motor
DE112005000299B4 (en) * 2004-03-26 2020-02-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electric camshaft adjuster with disc motor
JP4892763B2 (en) * 2004-08-10 2012-03-07 シェフラー テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト Motorized camshaft adjuster
JP2008509339A (en) * 2004-08-10 2008-03-27 シエツフレル コマンディートゲゼルシャフト Motorized camshaft adjuster
JP2006064704A (en) * 2004-08-28 2006-03-09 Luk Lamellen & Kupplungsbau Beteiligungs Kg Method for determining the camshaft rotational angular position of a reciprocating piston internal combustion engine relative to the crankshaft
KR101256661B1 (en) 2004-08-28 2013-04-19 섀플러 홀딩 게엠베하 운트 코. 카게 Method for measuring rotation angle position of camschaft of reciprocating piston-combustion engine relative to crankshaft
WO2006039968A1 (en) * 2004-10-02 2006-04-20 Schaeffler Kg Camshaft adjuster
KR101222343B1 (en) 2004-10-06 2013-01-14 섀플러 홀딩 게엠베하 운트 코. 카게 Method for adjusting the rotation angle position of the camshaft of the reciprocating internal combustion engine in relation to the crankshaft
JP2008516127A (en) * 2004-10-06 2008-05-15 シエツフレル コマンディートゲゼルシャフト Method for adjusting the relative rotational angle between the crankshaft and camshaft of a reciprocating piston internal combustion engine
EP1705349A3 (en) * 2005-03-23 2008-11-26 Mazda Motor Corporation Control apparatus of multi-cylinder engine
EP1705351A3 (en) * 2005-03-23 2008-11-26 Mazda Motor Corporation Control apparatus of multi-cylinder engine
JP2008215313A (en) * 2007-03-07 2008-09-18 Denso Corp Valve timing adjusting device
WO2009049001A1 (en) * 2007-10-09 2009-04-16 The Timken Company Non-synchronous belt driven camshaft phase shift device
KR100936573B1 (en) 2008-03-07 2010-01-13 엘에스전선 주식회사 Non-contact torque sensor for measuring torsion angle and absolute rotation angle
JP2010255543A (en) * 2009-04-27 2010-11-11 Hitachi Automotive Systems Ltd Valve timing control device for internal combustion engine
US8443772B2 (en) 2009-04-27 2013-05-21 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Electric valve timing control device of internal combustion engine
JP2011038451A (en) * 2009-08-10 2011-02-24 Hitachi Automotive Systems Ltd Valve timing control device of internal combustion engine
JP2011132808A (en) * 2009-12-22 2011-07-07 Hitachi Automotive Systems Ltd Variable valve gear of internal combustion engine
US8899197B2 (en) 2010-04-20 2014-12-02 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Valve-timing control apparatus for internal combustion engine
JP2011226372A (en) * 2010-04-20 2011-11-10 Hitachi Automotive Systems Ltd Valve timing control device for internal combustion engine
JP2011256798A (en) * 2010-06-10 2011-12-22 Hitachi Automotive Systems Ltd Variable valve system for internal combustion engine
JP2014051899A (en) * 2012-09-05 2014-03-20 Denso Corp Valve timing adjustment device
JP2014065124A (en) * 2012-09-26 2014-04-17 Canon Electronics Inc Parallel link robot
JP2013100832A (en) * 2013-03-07 2013-05-23 Hitachi Automotive Systems Ltd Valve timing controller of internal combustion engine
JP2014025481A (en) * 2013-11-07 2014-02-06 Hitachi Automotive Systems Ltd Variable valve device of internal combustion engine
WO2019015720A1 (en) * 2017-07-19 2019-01-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electric motor
CN110832750A (en) * 2017-07-19 2020-02-21 舍弗勒技术股份两合公司 Electric motor
US11411457B2 (en) 2017-07-19 2022-08-09 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electric motor
CN112096794A (en) * 2020-10-12 2020-12-18 唐山航翼自动化设备有限公司 Compact rotary electric steering engine

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