(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリップリングに当接する給電用ブラシを介して電動モータに通電することにより、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を変更する内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
前記給電用ブラシを摺動自在に保持する筒状のブラシホルダと、
該ブラシホルダを埋設状態に固定する合成樹脂材からなる保持部材と、を備え、
前記ブラシホルダは、筒状に折曲された状態で周方向から対向する一方の端縁と他方の端縁に凹部と凸部がそれぞれ形成されて、対向する前記凸部が凹部に約９０°の角度をもって交差状に嵌合して前記凸部が凹部から外方へ突出した状態で前記保持部材に埋設固定されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
前記筒状のブラシホルダは、
横断面四角状の角筒状に形成されて、第１側壁部と、該第１側壁部の周方向一端縁から折曲形成された第２側壁部と、該第２側壁部の周方向一端縁から折曲形成された第３側壁部と、該第３側壁部の周方向一端縁から折曲形成された第４側壁部と、を備え、
前記第１側壁部の周方向の他端縁と該他端縁と周方向で対向する前記第４側壁部の周方向一端縁に前記凸部と凹部がそれぞれ形成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。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
前記凹部の深さと凸部の高さは、前記ブラシホルダの肉厚よりも大きく形成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。
【請求項４】
請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
前記凸部は先端部の幅長さが基部よりも大きいことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記凸部の幅方向の両側面が、前記凹部の幅方向側面と接触していることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
前記筒状のブラシホルダの軸方向の少なくとも一方側の端部内周縁に面取り状の円弧面が形成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。
【請求項７】
電動モータに用いられるブラシを摺動自在に保持する筒状のブラシホルダと、該ブラシホルダを埋設状態に固定する合成樹脂材のブラシ保持部と、を有するブラシ保持部材であって、
前記ブラシホルダは、筒状に折曲された状態で周方向から対向する一方の端縁と他方の端縁に凹部と凸部がそれぞれ形成されて、対向する前記凸部と凹部が約９０°の角度をもって交差状に嵌合して前記凸部が凹部から外方へ突出した状態で前記ブラシ保持部に埋設固定されていることを特徴とするブラシ保持部材。
【請求項８】
請求項７に記載のブラシ保持部材であって、
前記凸部は先端部の幅長さが基部よりも大きいことを特徴とするブラシ保持部材。
【請求項９】
請求項７に記載のブラシ保持部材であって、
前記凸部及び前記凹部はそれぞれ複数個設けられていることを特徴とするブラシ保持部材。
【請求項１０】
スリップリングと、
該スリップリングに当接する給電用ブラシと、
該給電用ブラシを内部に摺動自在の保持する筒状のブラシホルダと、
該ブラシホルダの外周が埋め込まれた合成樹脂材の保持部材と、
を有し、
前記スリップリングと給電用ブラシを介して電動モータに通電することにより、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を変更する内燃機関のバルブタイミング制御装置の製造方法であって、
導電性の金属板に、長手方向の一端部が前記金属板に結合された状態で矩形スリット状に打ち抜いてホルダ母材を成形する工程と、
前記ホルダ母材の一端部側に長手方向に沿った長孔を打ち抜き成形すると共に、他端部側に凹凸部を打ち抜き成形する工程と、
前記ホルダ母材を筒状に折曲変形させながら前記一端部側の長孔に前記他端部側の凸部を交差状に嵌合させる工程と、
前記ホルダ母材の一端部側の前記長孔を介して幅方向から切断して金属板から切り離すと共に前記一端部側に凹部と凸部を顕出させながらブラシホルダを取り出す工程と、
前記保持部材の樹脂成形時に、前記ブラシホルダを樹脂モールドして前記保持部材を成形する工程と、
を備えたことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置の製造方法であって、
前記筒状のブラシホルダの軸方向の少なくとも一方側の端部内周縁に面取り状の円弧面が形成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の製造方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置の製造方法であって、
前記ブラシホルダの周方向の対向両端部にそれぞれ形成された凹凸部を交差状に嵌合させた後に、前記一端部側の長溝の両側部を切断して形成された各凸部を押圧して、該各凸部間の凹部内に嵌合した他端部側の凸部の両側縁を圧着させる工程を有することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置の製造方法。
【請求項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の製造方法であって、
前記各凸部を押圧する工程では、前記各凸部を両外側縁から挟持状態に押圧することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置の製造方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のバルブタイミング制御装置と該バルブタイミング制御装置の製造方法及びブラシ保持部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、電動モータの回転力を、減速機構を介してカムシャフトに伝達することにより、クランクシャフトから回転力が伝達されるスプロケットに対するカムシャフトの相対回転位相を変換して吸気弁や排気弁の開閉タイミングを制御するバルブタイミング制御装置が提供されている。【０００３】
例えば、以下の特許文献１に記載されたバルブタイミング制御装置は、バッテリー電源からピグテールハーネスを介して供給された電流を、電動モータの前端部を覆うカバー部材に設けられた一対の給電用ブラシと電動モータの前端部に設けられた内外二重のスリップリングを利用して、電動モータに給電して前記クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を変更するようになっている。【０００４】
前記給電用ブラシは、カバー部材に取り付けられる合成樹脂材の保持部材に埋設された角筒状のブラシホルダの内部に摺動自在に保持されて、スプリングのばね力によって前記各スリップリングに軸方向から当接するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１４２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来のバルブタイミング制御装置は、前記ブラシホルダが、給電用ブラシなどから伝達される振動や、給電用ブラシの摺動摩擦抵抗などに起因して、前記保持部材との間の結合力が経時的に低下するおそれがある。この結果、ブラシホルダが、保持部材内でガタツキが発生するとか、場合によっては保持部材から脱落してしまうおそれがある。【０００７】
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、保持部材に対するブラシホルダの結合力を高めて、該ブラシホルダのガタツキや脱落の発生を抑制し得る内燃機関のバルブタイミング制御装置及び該バルブタイミング制御装置の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願請求項１に記載の発明は、とりわけ、ブラシホルダは、筒状に折曲された状態で周方向から対向する一方の端縁と他方の端縁に凹部と凸部がそれぞれ形成されて、対向する前記凸部が凹部に約９０°の角度をもって交差状に嵌合して前記凸部が凹部から外方へ突出した状態で前記保持部材に埋設固定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、保持部材に対するブラシホルダの結合強度を高めて、該ブラシホルダのガタツキや保持部材からの脱落を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るバルブタイミング制御装置の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本実施形態における主要な構成部材を示す分解斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】本実施形態に供される保持部材の縦断面図である。
【図７】同保持部材の正面図である。
【図８】保持部材からキャップを外した状態の背面図である。
【図９】本実施形態に供されるブラシホルダを示し、Ａは斜視図、Ｂは右側面図、Ｃは背面図、Ｄは平面図である。
【図１０】本実施形態のブラシホルダの成形工程を示し、Ａは金属板材からホルダ母材を切り起こした状態をしめす平面図、Ｂはホルダ母材に折曲用溝を成形した状態を示す平面図、Ｃはホルダ母材に長孔や凸部を成形した状態を示す平面図、Ｄはホルダ母材を折曲用溝を介して内側に折曲した状態を示す平面図、Ｅは金属板材からホルダ母材を切り落とした状態を示す平面図である。
【図１１】図１０ＣのＤ−Ｄ線断面図である。
【図１２】図１０Ｄに示すホルダ母材を折曲した状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置と、該バルブタイミング制御装置の製造方法の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
このバルブタイミング制御装置（ＶＴＣ）は、図１及び図２に示すように、内燃機関のクランクシャフトによってタイミングチェーンを介して回転駆動する駆動回転体であるタイミングスプロケット１と、シリンダヘッド０１上に軸受ブラケット０２を介して回転自在に支持され、前記タイミングスプロケット１から伝達された回転力によって回転するカムシャフト２と、タイミングスプロケット１の前方位置に配置されたチェーンカバー６に固定されたカバー部材３と、タイミングスプロケット１とカムシャフト２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４と、を備えている。
【００１３】
前記タイミングスプロケット１は、全体が鉄系金属によって環状一体に形成され、内周面が段差径状のスプロケット本体１ａと、該スプロケット本体１ａの外周に一体に設けられて、巻回された図外のタイミングチェーンを介してクランクシャフトからの回転力を受ける歯車部１ｂと、前記スプロケット本体１ａの前端側に一体に設けられ、後述する減速機構１３の一部を構成する内歯構成部５と、から構成されている。
【００１４】
また、このタイミングスプロケット１は、スプロケット本体１ａと前記カムシャフト２の前端部に設けられた後述する従動部材９との間に、１つの大径ボールベアリング４３が介装されている。タイミングスプロケット１は、大径ボールベアリング４３によって前記カムシャフト２に相対回転自在に支持されている。
【００１５】
大径ボールベアリング４３は、外輪４３ａと、内輪４３ｂ及び該両輪４３ａ、４３ｂの間に介装されたボール４３ｃと、から構成されている。この大径ボールベアリング４３は、前記外輪４３ａがスプロケット本体１ａの内周側に固定されているのに対して内輪４３ｂが従動部材９の外周側に固定されている。
【００１６】
内歯構成部５は、スプロケット本体１ａの前端部外周側に一体に設けられ、位相変更機構４の前方へ延出した円筒状に形成されていると共に、内周には波形状の複数の内歯５ａが形成されている。
【００１７】
さらに、スプロケット本体１ａの内歯構成部５と反対側の後端部には、円環状の保持プレート８が配置されている。この保持プレート８は、金属板材によって一体に形成され、図１に示すように、外径がスプロケット本体１ａの外径とほぼ同一に設定されている。また、保持プレート８は、内径が大径ボールベアリング４３の外輪４３ａの内径よりも小さい径に設定されている。保持プレート８の内周部８ａの内周縁所定位置には、径方向内側、つまり中心軸方向に向かって突出したストッパ凸部８ｂが一体に設けられている。
【００１８】
このストッパ凸部８ｂは、図１及び図４に示すように、ほぼ扇状に形成されて、先端縁８ｃが後述するストッパ溝２ｂの円弧状内周面に沿った円弧状に形成されている。
【００１９】
スプロケット本体１ａ（内歯構成部５）及び保持プレート８のそれぞれの外周部には、各ボルト７が挿通するそれぞれボルト挿通孔１ｃ、８ｄが周方向のほぼ等間隔位置に６つ貫通形成されている。
【００２０】
また、内歯構成部５の前端側には、後述するモータハウジング１４の後端部が対向配置されている。このモータハウジング１４の後端部の隔壁１４ｂには、各ボルト挿通孔１ｃ、８ｄと対応した位置に６つの雌ねじ孔１４ｄが形成されている。したがって、前記各孔１ｃ、８ｄ、１４ｄに挿通、螺着した６本のボルト７によって前記タイミングスプロケット１と保持プレート８及びモータモータハウジング１４が軸方向から共締め固定されている。
【００２１】
なお、前記スプロケット本体１ａと内歯構成部５が、後述する減速機構１３のケーシングとして構成されている。
【００２２】
チェーンカバー６は、図１に示すように、機関本体であるシリンダヘッド０１と図外のシリンダブロックの前端側に前記タイミングスプロケット１に巻回された図外のチェーンを覆うよう上下方向に沿って配置固定されている。また、チェーンカバー６は、位相変更機構４に対応した位置に形成された開口部を構成する環状壁６ａの円周方向の４箇所に形成されたボス部６ｂの内部に雌ねじ孔６ｃがそれぞれ形成されている。
【００２３】
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と共に、前端部にフランジ部２ａが一体に設けられている。このカムシャフト２は、フランジ部２ａを介して従動部材９がカムボルト１０によって軸方向から結合されている。
【００２４】
フランジ部２ａは、図１に示すように、前端面の外周部が大径ボールベアリング４３の内輪４３ｂの軸方向外端面に当接配置されている。フランジ部２ａの外周には、図４に示すように、前記保持プレート８のストッパ凸部８ｂが係入するストッパ凹溝２ｂが円周方向に沿って形成されている。このストッパ凹溝２ｂは、円周方向へ所定長さの円弧状に形成されて、この長さ範囲で回動したストッパ凸部８ｂの両端縁が周方向の対向縁２ｃ、２ｄにそれぞれ当接することによって、タイミングスプロケット１に対するカムシャフト２の最大進角側あるいは最大遅角側の相対回転位置を規制するようになっている。
【００２５】
カムボルト１０は、図１に示すように、頭部１０ａの端面が小径ボールベアリング３７の内輪を軸方向から支持していると共に、軸部１０ｂの外周にカムシャフト２の端部から内部軸方向に形成された雌ねじに螺着する雄ねじ１０ｃが形成されている。
【００２６】
従動部材９は、鉄系金属によって一体に形成され、図１に示すように、後端側(カムシャフト２側)に形成された円板状の固定端部９ａと、該固定端部９ａの内周前端面から軸方向へ突出した円筒部９ｂと、から構成されている。
【００２７】
固定端部９ａは、後端面が前記カムシャフト２のフランジ部２ａの前端面に当接配置されて、カムボルト１０の軸力によってフランジ部２ａに軸方向から圧接固定されている。
【００２８】
円筒部９ｂは、図１に示すように、中央にカムボルト１０の軸部１０ｂが挿通される挿通孔９ｄが貫通形成されていると共に、外周側には軸受部材であるニードルベアリング３８が設けられている。
【００２９】
位相変更機構４は、従動部材９の円筒部９ｂの前端側に配置された電動モータ１２と、該電動モータ１２の回転速度を減速してカムシャフト２に伝達する減速機構１３と、から主として構成されている。
【００３０】
電動モータ１２は、図１及び図２に示すように、ブラシ付きのＤＣモータであって、タイミングスプロケット１と一体に回転するヨークであるモータハウジング１４と、該モータハウジング１４の内部に回転自在に設けられたモータ出力軸１５と、モータハウジング１４の内周面に固定されたステータである円弧状の４つの永久磁石１６と、モータハウジング１４の前端部に設けられた給電プレート１７と、を備えている。
【００３１】
モータハウジング１４は、図１に示すように、鉄系金属材をプレス成形によって有底筒状に形成された筒状のハウジング本体１４ａを有している。このハウジング本体１４ａは、後端側に円板状の底壁である隔壁１４ｂを有し、該隔壁１４ｂのほぼ中央に後述する偏心軸部３９を挿通する大径な軸部挿通孔１４ｃが形成されている。この軸部挿通孔１４ｃの孔縁には、カムシャフト２軸方向へ突出した円筒状の延出部が一体に設けられている。また、隔壁１４ｂの前端面外周側には、雌ねじ孔１４ｄが形成されている。
【００３２】
モータ出力軸１５は、段差円筒状に形成されてアーマチュアとして機能し、軸方向のほぼ中央位置に形成された段差部１５ｃを介してカムシャフト２側の大径部１５ａと、後述するブラシ保持部材である保持部材２８側の小径部１５ｂと、から構成されている。大径部１５ａは、外周に鉄心ロータ１８が固定されていると共に、後端側には減速機構１３の一部を構成する偏心軸部３９が一体に形成されている。
【００３３】
一方、小径部１５ｂは、外周に非磁性材の円環部材２０が圧入固定されていると共に、該円環部材２０の外周面にコミュテータ２１が軸方向から圧入固定されて段差部１５ｃの外面によって軸方向の位置決めがなされている。
【００３４】
小径部１５ｂの内周面には、モータ出力軸１５や偏心軸部３９内に供給されて各ベアリング３７，３８を潤滑するための潤滑油の外部への漏洩を抑制する栓体４２が圧入固定されている。
【００３５】
鉄心ロータ１８は、複数の磁極を持つ磁性材によって形成され、外周側がコイル１８ａのコイル線を巻回させるスロットを有するボビンとして構成されている。
【００３６】
一方、コミュテータ２１は、導電材によって円環状に形成されて、鉄心ロータ１８の極数と同数に分割された各セグメントにコイル１８ａの引き出されたコイル線の端末が電気的に接続されている。
【００３７】
各永久磁石１６は、全体が円筒状に形成されて円周方向に複数の磁極を有していると共に、その軸方向の位置が鉄心ロータ１８の固定位置よりも前方にオフセット配置されている。
【００３８】
給電プレート１７は、図５に示すように、中央位置にモータ出力軸１５の一端部などが挿通される軸挿通孔１７ａが貫通形成されており、内周側に一体的に設けられた円板状の非磁性材の樹脂部２２と、該樹脂部２２の内部に埋設された円板状の芯金１７ｂとによって構成されている。
【００３９】
また、給電プレート１７は、樹脂部２２に設けられた一対の樹脂ホルダ２３ａ、２３ｂと、該各樹脂ホルダ２３ａ、２３ｂの内部に径方向に沿って摺動自在に収容配置されて、コイルスプリング２４ａ、２４ｂのばね力で各先端面が前記コミュテータ２１の外周面に径方向から弾接する切換用ブラシ（整流子）である一対の第１ブラシ２５ａ、２５ｂと、樹脂ホルダ２３ａ、２３ｂの前端面に、各外端面を露出した状態で埋設固定された内外二重の円環状の給電用スリップリング２６ａ、２６ｂと、各第１ブラシ２５ａ、２５ｂと各スリップリング２６ａ、２６ｂを電気的に接続するハーネス２７ａ、２７ｂと、を備えている。
【００４０】
また、給電プレート１７は、樹脂部２２の外周から露出した芯金１７ｂの外周部がモータハウジング１４の前端部内周に形成された凹状段差部にかしめによって位置決め固定されている。
【００４１】
カバー部材３は、図１及び図２に示すように、アルミニウム合金材によってカップ状に一体に形成されて、モータハウジング１４の前端部を覆うように配置されている。また、カバー部材３は、膨出状のカバー本体３ａと、該カバー本体３ａの開口側の外周縁に一体に形成された円環状の取付フランジ３ｂとから構成されている。
【００４２】
カバー本体３ａの外周部側に形成された円筒壁３ｃは、内部に保持用孔３ｄが形成され、この保持用孔３ｄの内周面に保持部材２８の一部が嵌合保持されている。
【００４３】
取付フランジ３ｂは、円周方向のほぼ等間隔位置に設けられた４つのボス部にチェーンカバー６に形成された各雌ねじ孔６ｃに螺着するボルト１９が挿通するボルト挿通孔３ｅがそれぞれ貫通形成されている。カバー部材３は、各ボルト１９によってチェーンカバー６に固定されている。
【００４４】
また、カバー本体３ａの取付フランジ３ｂ側の内周面とモータハウジング１４の外周面との間には、大径なオイルシール５０が介装されている。
【００４５】
カバー本体３ａには、合成樹脂材によって一体的に形成された保持部材２８が取り付けられている。
【００４６】
この保持部材２８は、図６〜図８にも示すように、側面視ほぼＬ字形状に形成され、保持用孔３ｄに挿入される円筒状のブラシ保持部２８ａと、該ブラシ保持部２８ａの上端部に一体に有する横断面ほぼ矩形状のコネクタ部２８ｂと、ブラシ保持部２８ａの一側面に一体に突設されて、カバー本体３ａにボルト固定されるブラケット部２８ｃと、内部に大部分が埋設された一対の給電用端子片３１、３１と、から主として構成されている。
【００４７】
ブラシ保持部２８ａは、ほぼ水平方向（軸方向）に延設されて、内部の上下位置（モータハウジング１４の軸心に対して内外周側）に平行に形成された一対の有底円柱状の固定用孔２８ｈ、２８ｈ内に一対のブラシホルダ２９、２９がそれぞれ埋設固定されている。
【００４８】
この各ブラシホルダ２９、２９は、図９Ａ〜Ｄに示すように、それぞれ導電性の金属板材をプレス成形によって角筒状に折曲形成されて横断面矩形状に形成されている。具体的には、第１側壁部２９ａと、該第１側壁部２９ａの周方向一端縁から直角方向に折曲形成された第２側壁部２９ｂと、該第２側壁部２９ｂの周方向一端縁から直角方向に折曲形成された第３側壁部２９ｃと、該第３側壁部２９ｃの周方向一端縁から直角方向に折曲形成された第４側壁部２９ｄと、を有している。
【００４９】
そして、第１側壁部２９ａの周方向の他端縁（端末）と、該他端縁に周方向から交差状に対向する第４側壁部２９ｄの周方向の一端縁（端末）には、複数の凹凸部２９ｅ、２９ｆ、２９ｇ、２９ｈが設けられている。
【００５０】
すなわち、第１側壁部２９ａの他端縁には、幅方向の両側部と中央部に３つの第１凹部２９ｅが切欠形成されていると共に、中央の凹部２９ｅの両側に２つの第１凸部２９ｆが一体に設けられている。一方、第４側壁部２９ｄの一端縁には、幅方向の両側部と中央部に、第１側壁部２９ａの各第１凹部２９ｅに交差状に嵌合する３つの第２凸部２９ｇが一体に形成されていると共に、各第２凸部２９ｇの間には第１側壁部２９ａの前記各第１凸部２９ｆが交差状に嵌合する２つの第２凹部２９ｈが切欠形成されている。
【００５１】
各第１凹部２９ｅは、それぞれの幅長さが同一幅に形成されていると共に、各第１凸部２９ｆのそれぞれの幅長さよりも大きく形成されている。また、第２凸部２９ｇの幅長さは、第１凹部２９ｅの幅長さよりも僅かに小さく形成されて殆ど隙間なく嵌合されるようになっている。また、第２凹部２９ｈは、それぞれの幅長さが同一幅に形成されていると共に、第２凸部２９ｇの幅長さよりも小さく形成されて、第１凸部２９ｆが殆ど隙間なく嵌合されるようになっている。
【００５２】
また、各第１凸部２９ｆは、図９Ｂ、Ｄに示すように、その突出長がブラシホルダ２９（第４側壁部２９ｄ）の肉厚幅よりも僅かに大きく形成されて、各第２凹部２９ｈに嵌合した状態では、先端部が第２凹部２９ｆから外部へ僅かに突出するようになっている。
【００５３】
これに対して、各第２凸部２９ｇは、その突出長がブラシホルダ２９（第１側壁部２９ａ）の肉厚幅よりも大きく形成されて、各第１凹部２９ｅに嵌合した状態では、先端部が第１凹部２９ｅから外部へ比較的大きく突出している。
【００５４】
すなわち、第１側壁部２９ａの２つの第１凸部２９ｆと、第４側壁部２９ｄの３つの第２凸部２９ｇは、各側壁部２９ａ、２９ｄに平面に沿って各端縁から延出して設けられて、それぞれが第１、第２凹部２９ｅ、２９ｈに対して互いにほぼ９０°の角度をもって交差状に噛み合い状態に嵌合している。したがって、第１凸部２９ｆは、第４側壁部２９ｄの一端縁から約９０°の角度をもって外方へ突出している一方、第２凸部２９ｇは、第１側壁部２９ａの他端縁から同じく約９０°の角度をもって外方へ突出している。
【００５５】
また、各第２凸部２９ｇは、後述する製造方法においても説明するように、図９Ｃに示すように、外側に位置する２つの第２凸部２９ｇの各外側面を押さえ治具５３ａ、５３ｂによって挟持状態に保持された状態で、前記各第２凸部２９ｇの各外面側からプレスにより押し潰す。これにより、第２凹部２９ｈに嵌合している各第１凸部２９ｆのそれぞれの両側を、一点鎖線で示すように内方へ塑性変形させながら圧接（接触）して両者２９ｆ、２９ｇ間の結合強度を高めるようになっている。この結果、第２凸部２９ｇの先端部Ｗ１側の幅が基部側の幅Ｗよりも僅かに大きくなっている。
【００５６】
なお、第２側壁部２９ｂと、これに対向する第４側壁部２９ｄには、後述するコイルスプリング３２ａ、３２ｂの外周を摺動自在に支持するほぼ円弧状に膨出した膨出部２９ｉがそれぞれ形成されている。
【００５７】
また、各ブラシホルダ２９、２９の内部には、各先端面が各給電用のスリップリング２６ａ、２６ｂに軸方向からそれぞれ当接する一対の給電用ブラシ３０ａ、３０ｂが軸方向へ摺動自在に保持されている。この各給電用ブラシ３０ａ、３０ｂは、角筒状に形成されて所定の軸方向長さに設定されていると共に、各給電用スリップリング２６ａ、２６ｂとともに給電機構の一部を構成している。
【００５８】
一対の固定用孔２８ｈ、２８ｈの底部側に位置する底壁２８ｆには、後述する各ピグテールハーネス３３，３３が挿通される透孔２８ｇ、２８ｇがそれぞれ貫通形成されている。また、底壁２８ｆの外側には、各透孔２８ｇ、２８ｇが臨む空間Ｓが形成されている。
【００５９】
この空間部Ｓは、図８に示すように、円形状に形成されて、その深さは各給電ブラシ３０ａ、３０ｂがブラシホルダ２９、２９内で後退移動した際に、各ピグテールハーネス３３、３３が撓み変形して吸収される大きさに設定されている。また、空間Ｓは、軸方向の一端開口が前記保持部材２８と同じ合成樹脂材によって形成された円形状のキャップ３６によって液密的に閉止されている。
【００６０】
また、底壁２８ｆの空間Ｓ側には、図８に示すように、空間Ｓを各固定用孔２８ｈ、２８ｈに対応した２つの空間部Ｓ１、Ｓ２を左右に分離形成する仕切壁３５が一体に設けられている。
【００６１】
この仕切壁３５は、絶縁材である合成樹脂材によってほぼクランク状に折曲形成されていると共に、保持部材２８の成形時に一緒に成形されて底壁２８ｆの外面側の空間Ｓを一対のＬ字形の空間部Ｓ１、Ｓ２に仕切るようになっている。この２つの空間部Ｓ１、Ｓ２は、仕切壁３５を介してＬ字形を互いに組み合わせられた形に形成されている。
【００６２】
一対の給電用端子片３１は、上下方向に沿って平行かつクランク状に形成されて、一方側（下端側）の各端子３１ａ、３１ａが底壁２８ｆの外面に露出状態で配置されている一方、他方側（上端側）の各端子３１ｂ、３１ｂがコネクタ部２８ｂの雌型嵌合溝２８ｄ内に突設されている。また、他方側端子３１ｂ、３１ｂは、図外の雌端子やハーネスを介して図外のコントロールユニットに接続されている。
【００６３】
一方側の各端子３１ａ、３１ａは、各空間部Ｓ１，Ｓ２の形状に沿ってほぼＬ字形状に形成されて、それぞれが底壁２８ｆ上面に当接配置されている。また、各端子３１ａ、３１ａは、各透孔２８ｇ、２８ｇに対応した位置にある各一端部に後述する一対のピグテールハーネス３３、３３が挿通すると共に当接して折曲された２つの挿通孔３１ｃ、３１ｃが貫通形成されている。
【００６４】
また、底壁２８ｆの前記仕切壁３５のＬ字形状に折曲された２箇所の角部の位置には、円柱状の突出部４０ａ、４０ｂがそれぞれ立設されている。
【００６５】
各給電用ブラシ３０ａ、３０ｂは、図１及び図２にも示すように、ほぼ長方体状に形成されて、この各後端面と各固定用孔２８ｈ、２８ｈの孔縁、つまり底壁２８ｆ内面との間に弾装された一対の第２コイルスプリング３２ａ、３２ｂのばね力によってそれぞれ各スリップリング２６ａ、２６ｂ方向へ付勢されている。
【００６６】
また、給電用ブラシ３０ａ、３０ｂの後端部と一方側端子３１ａ、３１ａとの間には、前述した可撓変形可能な一対のピグテールハーネス３３、３３が設けられている。この各ピグテールハーネス３３、３３は、その長さが給電用ブラシ３０ａ、３０ｂが各コイルスプリング３２ａ、３２ｂのばね力によって最大に進出した際に、図６に示すように、各円筒案内部２９ａ、２９ｂから脱落しないように、その最大摺動位置を規制する長さに設定されている。
【００６７】
また、この各ピグテールハーネス３３，３３は、それぞれの一端部３３ａ、３３ａが給電用ブラシ３０ａ、３０ｂの後端部に半田付けによって固定されている。一方、各他端部３３ｂ、３３ｂが各突出部４０ａ、４０ｂの外面を介して一方側端子３１ａ、３１ａの他端部に半田付けによって固定されて両者を電気的に接続されている。
【００６８】
ブラシ保持部２８ａの基部側外周に形成された円環状の嵌着溝内に嵌着保持されたシール部材３４によって、ブラシ保持部２８ａと保持用孔３ｃとの間をシールするようになっている。
【００６９】
コネクタ部２８ｂは、上端部に図外の雄型端子が挿入される嵌合溝２８ｄに臨む他方側端子３１ｂ、３１ｂが雄型端子を介して図外のコントロールユニットに電気的に接続されている。
【００７０】
ほぼ三角形状に形成されたブラケット部２８ｃは、図８に示すように、中央に貫通形成されたボルト挿通孔２８ｅにカバー本体３ａに形成された図外の一対の雌ねじ孔に螺着する図外のボルトが挿通されて前記保持部材２８がカバー本体３ａに固定されるようになっている。
【００７１】
モータ出力軸１５と偏心軸部３９は、カムボルト１０の頭部１０ａ側の軸部１０ｂの外周面に設けられた小径ボールベアリング３７と、従動部材９の円筒部９ｂの外周面に設けられて小径ボールベアリング３７の軸方向側部に配置されたニードルベアリング３８とによって回転自在に支持されている。
【００７２】
また、モータ出力軸１５(偏心軸部３９)の外周面とモータハウジング１４の延出部５ｄの内周面との間には、減速機構１３の内部から電動モータ１２内への潤滑油のリークを阻止する小径なオイルシール４６が設けられている。
【００７３】
コントロールユニットは、図外のクランク角センサやエアーフローメータ、水温センサ、アクセル開度センサなど各種のセンサ類から情報信号に基づいて現在の機関運転状態を検出して、機関制御を行うと共に、コイル１８ａに通電してモータ出力軸１５の回転制御を行い、減速機構１３を介してカムシャフト２のタイミングスプロケット１に対する相対回転位相を制御するようになっている。
【００７４】
減速機構１３は、図１及び図３に示すように、偏心回転運動を行う偏心軸部３９と、該偏心軸部３９の外周に設けられた中径ボールベアリング４７と、該中径ボールベアリング４７の外周に設けられたローラ４８と、固定端部９ａの外周部に一体に設けられて、複数のローラ４８を転動方向に保持しつつ径方向の移動を許容する円筒状の保持器４１と、該保持器４１と一体の前記従動部材９と、から主として構成されている。
【００７５】
偏心軸部３９は、外周面に形成されたカム面３９ａの軸心Ｙがモータ出力軸１５の軸心Ｘから径方向へ僅かに偏心している。
【００７６】
保持器４１は、図１に示すように、固定端部９ａの外周部前端から前方へ断面ほぼＬ字形状に折曲されて、円筒部９ｂと同方向へ突出した円筒状に形成されている。
【００７７】
この保持器４１は、筒状先端部４１ａが雌ねじ孔１４ｄと延出部５ｄとの間に形成された円環凹状の収容空間４４を介してモータハウジング１４の隔壁１４ｂ方向へ延出している。また、筒状先端部４１ａの周方向のほぼ等間隔位置には、図１及び図２に示すように、複数のローラ４８をそれぞれ転動自在に保持するほぼ長方形状の複数のローラ保持孔４１ｂが周方向の等間隔位置に形成されている。このローラ保持孔４１ｂ（ローラ４８）は、その全体の数が内歯構成部５の内歯５ａの全体の歯数よりも１つ少なくなっている。
【００７８】
中径ボールベアリング４７は、ニードルベアリング３８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、内輪４７ａと外輪４７ｂ及び両輪４７ａ、４７ｂとの間に介装されたボール４７ｃとから構成されている。内輪４７ａは、偏心軸部３９の外周面に圧入固定されているのに対して、外輪４７ｂ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４７ｂは、軸方向の電動モータ１２側の一端面がどの部位にも接触せず、また軸方向の他端面がこれに対向する保持器４１の内側面との間に微小な第１隙間Ｃ１が形成されてフリーな状態になっている。また、この外輪４７ｂの外周面には、各ローラ４８の外周面が転動自在に当接していると共に、この外輪４７ｂの外周側には、円環状の第２隙間Ｃ２が形成されて、この第２隙間Ｃ２によって中径ボールベアリング４７全体が偏心軸部３９の偏心回転に伴って径方向へ移動可能、つまり偏心動可能になっている。
【００７９】
各ローラ４８は、鉄系金属によって形成され、中径ボールベアリング４７の偏心動に伴って径方向へ移動しつつ内歯構成部５の内歯５ａに嵌入すると共に、保持器４１のローラ保持孔４１ｂの両側縁によって周方向にガイドされつつ径方向に揺動運動させるようになっている。
【００８０】
減速機構１３の内部には、潤滑油供給手段によって潤滑油が供給されるようになっている。この潤滑油供給手段は、シリンダヘッド０１の軸受０２の内部に形成されて、図外のメインオイルギャラリーから潤滑油が供給される油供給通路と、図１に示すように、カムシャフト２の内部軸方向に形成されて、油供給通路にグルーブ溝を介して連通した油供給孔５１と、従動部材９の内部軸方向に貫通形成されて、一端が該油供給孔５１に開口し、他端が前記ニードルベアリング３８と中径ボールベアリング４７の付近に開口した前記小径なオイル孔５２と、同じく従動部材９に貫通形成された図外のオイル排出孔と、から構成されている。
〔ブラシホルダの製造方法〕
以下、ブラシホルダ２９のプレス成形による製造方法を図１０Ａ〜Ｅに基づいて説明するが、これはプレス成形のライン上において、主たる工程のみを記載したものである。
【００８１】
まず、図１０Ａに示すように、細長い帯状の導電性の金属板材６０に、長手方向の一端部６１ａが金属板材６０に結合された状態で周囲を矩形状のスリット孔６２を打ち抜いてホルダ母材６１を成形する（第１工程）。
【００８２】
次に、図１０Ｂに示すように、ホルダ母材６１の内面側となる位置に、長手方向の等間隔位置の３箇所を幅方向に沿ったコイニング加工を行って３つの折曲用溝６１ｂを形成する（第２工程）。なお、このとき、第２側壁部２９ｂと第４側壁部２９ｄとなる部位に、２つの膨出部２９ｉをプレス成形しておく。
【００８３】
続いて、図１０Ｃに示すように、ホルダ母材６１の一端部６１ａ側に、所定長さの２つの長孔６１ｃをホルダ母材６１の長手方向に沿って平行に打ち抜き成形する。この各長孔６１ｃは、両者間のスパンがホルダ母材６１の幅長さの約２／５の位置にそれぞれ形成されている。また、同時に、他端部６１ｄ側に、２つの長孔６１ｃに対応した２つの凸部６１ｅが平行に打ち抜き成形されている（第３工程）。
【００８４】
さらに、この成形工程時には、ホルダ母材６１の各折曲用溝６１ｂが形成された内面側の両側縁に、図１１に示すように、面取り状の円弧面６１ｆがそれぞれ成形されている。
【００８５】
次に、図１０Ｄ及び図１２に示すように、ホルダ母材６１を、各折曲用溝６１ｂを介して内側へ折り曲げて角筒状に成形すると共に、各２つの凸部６１ｅを２つの長孔６１ｃに係入する。
【００８６】
その後、図１０Ｅに示すように、ホルダ母材６１を、長孔６１ｃの長手方向のほぼ中央位置から幅方向に沿って切り落として取り出す（第４工程）。このとき、両長孔６１ｃの間及び両側に３つの第２凸部２９ｇが顕出すると共に、２つの第２凹部２９ｈが顕出する。
【００８７】
これによって、ブラシホルダ２９自体の一連の成形作業が完了して、図９Ａ〜Ｄに示すブラシホルダ２９が得られる。
【００８８】
また、この状態において、図９Ｃに示すように、ブラシホルダ２９の図中、上下面（実際にはブラシホルダ２９を横置きして両側面を押さえる）を押さえ治具５３ａ、５３ｂによって挟持状態に固定する。次に、３つの第２凸部２９ｇを基板上に第１側壁部２９ａ側から支持した状態で、各第２凸部２９ｇを上面から所定トルクで圧潰して塑性変形させる（第５工程）。
【００８９】
これによって、図中白抜き矢印で示すように、各第２凸部２９ｇの内側が各第１凸部２９ｆ方向へ肉寄せされてそれぞれの基部側が密着状態になる。したがって、第１凸部２９ｆと第２凸部２９ｇのそれぞれの基部の幅Ｗが、それぞれの先端部の幅Ｗ１よりも小さくなるのである。このため、第２凸部２９ｇと第１凸部２９ｆが各第２凹部２９ｈを介して強固に結合される。
【００９０】
なお、第１凸部２９ｆを第２凹部２９ｈに圧入することにより結合強度を高めても良いが、第２凹部２９ｈに第１凸部２９ｆを殆ど隙間なく嵌合した後に、第１凸部２９ｆを塑性変形させて圧接した方が製造誤差のバラつきが少なくブラシホルダ２９の特に内周側の製造精度を高めることができる。また、第１凸部２９ｆは、第２凹部２９ｈから外れ難くなっている。
【００９１】
このように構成することにより、ブラシホルダ２９を筒状に折曲した場合において、ブラシホルダ２９自体の弾性力により第１凸部２９ｆが第２凹部２９ｈから抜け出してしまうことを抑制できる。
【００９２】
その後、保持部材２８を、合成樹脂の射出成形時に、各ブラシホルダ２９を一緒に樹脂材でモールドして内部に埋設固定する（第６工程）。
【００９３】
そして、ホルダ母材６１は、各折曲用溝６１ｂから折り曲げられたことによって、第１側壁部２９ａ〜第４側壁部２９ｄが形成され、さらに、２つの長孔６１ｃ箇所が切断されて溝になった部位が第４側壁部２９ｄの２つの第２凹部２９ｈとして形成され、切断による残余部が第４側壁部２９ｄの３つの第２凸部２９ｇとして形成されている。
【００９４】
また、２つの凸部６１ｅが、第１側壁部２９ａの２つの第１凸部２９ｆとして形成され、また、凸部６１ｅの間の溝と両側の溝が３つの第１凹部２９ｅとして形成されている。
【００９５】
以上のように、本実施形態では、ブラシホルダ２９は、プレス成形によって打ち抜き加工とベンディング（折り曲げ）加工などを組み合わせることによって連続的に成形できるので、その成形作業が容易になると共に、大量生産が可能であるからコストの低減化が図れる。
【００９６】
なお、本実施形態では、ブラシホルダ２９の製造工程としては、主たる工程して第１工程〜第４工程を示しているが、実際にはさらに細かな工程によって製造されるようになっている。
〔ＶＴＣの作動〕
以下、本実施形態に係るＶＴＣの作動について説明すると、まず、機関のクランクシャフトが回転駆動すると図外のタイミングチェーンを介してタイミングスプロケット１が回転して、その回転力が内歯構成部５と雌ねじ孔１４ｄを介してモータハウジング１４、つまり電動モータ１２が同期回転する。一方、内歯構成部５の回転力が、各ローラ４８から保持器４１及び従動部材９を経由してカムシャフト２に伝達される。これによって、カムシャフト２のカムが吸気弁を開閉作動させる。
【００９７】
そして、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各端子片３１、各ピグテールハーネス３３、３３及び給電用ブラシ３０ａ、３０ｂや各スリップリング２６ａ、２６ｂなどを介して電動モータ１２のコイル１８ａに通電される。これによって、モータ出力軸１５が回転駆動され、この回転力が減速機構１３を介してカムシャフト２に減速された回転力が伝達される。
【００９８】
すなわち、モータ出力軸１５の回転に伴い偏心軸部３９が偏心回転すると、各ローラ４８がモータ出力軸１５の１回転毎に保持器４１の各ローラ保持孔４１ｂで径方向へガイドされながら内歯構成部５の一つの内歯５ａを乗り越えて隣接する他の内歯５ａに転動しながら移動する。各ローラ４８は、これを順次繰り返しながら円周方向へ転接する。この各ローラ４８の転接によってモータ出力軸１５の回転が減速されつつ従動部材９に回転力が伝達される。このときの減速比は、ローラ４８の個数などによって任意に設定することが可能である。
【００９９】
これにより、カムシャフト２がタイミングスプロケット１に対して正逆相対回転して相対回転位相が変換されて、吸気弁の開閉タイミングを進角側あるいは遅角側に変換制御するのである。
【０１００】
そして、本実施形態では、保持部材２８を樹脂成形する際に、該保持部材２８のブラシ保持部２８ａ内に一緒に各ブラシホルダ２９を埋設固定するが、このとき、各ブラシホルダ２９は、２つの第１凸部２９ｆと３つの第２凸部２９ｇによってブラシ保持部２８ａに対する結合強度が十分に高くなる。このため、保持部材２８を最終的にカバー部材３に組み付けた後に、給電用ブラシ３０ａ、３０ｂなどから伝達された振動や、給電用ブラシ３０ａ、３０ｂの摺動摩擦抵抗などがあっても、ブラシ保持部２８ａ内でのガタツキの発生や、ブラシ保持部２８ａから脱落するおそれがなくなる。よって、バルブタイミング制御装置の故障の発生を抑制することができる。
【０１０１】
また、各第２凸部２９ｇの圧潰による塑性変形によって、各第１凸部２９ｆとの結合力が大きくなることから、ブラシ保持部２８ａ内での結合強度がさらに促進される。
【０１０２】
さらに、ブラシホルダ２９の前端部と後端部の内周縁に、面取り状の円弧面６１ｆが形成されていることから、該ブラシホルダ２９内へ各給電用ブラシ３０ａ、３０ｂを挿入した際のガイドと機能することから挿入性が良好になる。また、ブラシホルダ２９内で給電用ブラシ３０ａ、３０ｂが摺動した際に、円弧面６１ｆによって引っ掛かりが無くなり、スムーズな摺動性が得られる。よって、給電用ブラシ３０ａ、３０ｂの摩耗が抑制できるため、バルブタイミング制御装置のオイルシール５０への摩耗粉の付着を抑制できる。
【０１０３】
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、各ブラシホルダ２９の形状を、四角形の筒状ではなくさらに異なる多角形あるいは円筒状に形成することも可能であり、この場合も前記各凸部２９ｆ、２９ｇを設けることによってブラシ保持部２８ａとの十分な結合強度を確保できる。
【０１０４】
また、各凸部２９ｆ、２９ｇを圧接する前に先端部の幅長さを基部よりも大きく形成することも可能であり、例えば先端部に基部よりも大きい三角形状や丸い形状を設けることも可能である。
【０１０５】
さらに、空間部Ｓや各空間部Ｓ１，Ｓ２の大きさや形状などは、ブラシ保持部２８ａや仕切壁３５を変更することによって任意に変更可能である。
【０１０６】
また、本発明はスリップリングに給電する給電用ブラシに限定されるものではなく、合成樹脂製の保持部材に埋設されるブラシホルダであれば適用可能である。
【図１】
0006720319.tif 000002
【図２】
0006720319.tif 000003
【図３】
0006720319.tif 000004
【図４】
0006720319.tif 000005
【図５】
0006720319.tif 000006
【図６】
0006720319.tif 000007
【図７】
0006720319.tif 000008
【図８】
0006720319.tif 000009
【図９】
0006720319.tif 000010
【図１０】
0006720319.tif 000011
【図１１】
0006720319.tif 000012
【図１２】
0006720319.tif 000013