JP2005264898A

JP2005264898A - バルブタイミング調整装置

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Publication number: JP2005264898A
Application number: JP2004082426A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Takenaka; 昭彦竹中; Masafuyu Sano; 昌冬佐野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2024-03-22
Also published as: JP4200377B2

Abstract

【課題】コスト性を高めると共に、電動機の組付後においてラジアル軸受への予圧の調整を容易にするバルブタイミング調整装置を提供する。
【解決手段】本発明のバルブタイミング調整装置１は、（Ａ）ラジアル軸受５２、ラジアル軸受５２の外輪５２ａを係止するケース５３、並びにラジアル軸受５２の内輪５２ｂに装着される回転軸体６０を有し、回転軸体６０に制御トルクを付与する電動機５０と、（Ｂ）回転軸体６０から伝達される制御トルクを利用して駆動軸に対する従動軸２の回転位相を変化させる位相変化部１０，４０と、（Ｃ）回転軸体６０においてケース５３の外部に露出する露出部分６３と位相変化部１０，４０との間に介装され、回転軸体６０を軸方向へ付勢する付勢部材７０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の弁の開閉タイミング（以下、バルブタイミングという）を調整する内燃機関（以下、エンジンという）のバルブタイミング調整装置に関する。

従来、バルブタイミング調整装置は、エンジンにおいて吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の弁を開閉駆動する従動軸に駆動軸のトルクを伝達する伝達系に設けられており、駆動軸に対する従動軸の回転位相を変化させることでバルブタイミングを調整する。こうしたバルブタイミング調整装置の一種に、電動機を用いて駆動軸に対する従動軸の回転位相を変化させるバルブタイミング調整装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

電動機を用いるバルブタイミング調整装置では、例えば電動機の回転軸をラジアル軸受により支持している。この場合、ラジアル軸受の外輪を電動機のケースで係止すると共に、ラジアル軸受の内輪を電動機の回転軸に装着し、軸方向の予圧をラジアル軸受に加えている。

実開平４−１０５９０６号公報

上述したバルブタイミング調整装置の電動機では、ラジアル軸受に予圧を加えるためにばねが用いられているが、従来、このばねは、ラジアル軸受の外輪又は内輪を直に付勢するようにしてケースの内部に収容されている。そのため、バルブタイミング調整装置の仕様に応じて予圧の異なる電動機を種々用意しておかなければならず、コスト性が低下しており、また電動機の組付後に予圧を調整することが困難となっている。
本発明の目的は、コスト性を高めると共に、電動機の組付後においてラジアル軸受への予圧の調整を容易にするバルブタイミング調整装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明によると、付勢部材が回転軸体を軸方向へ付勢するので、外輪がケースに係止されるラジアル軸受は、当該ラジアル軸受の内輪に装着された回転軸体により押圧されて軸方向の予圧を加えられる。そのため、ラジアル軸受を直に付勢するように付勢部材をケースの内部に収容する必要がない。そこで、請求項１に記載の発明では、回転軸体においてケースの外部に露出する露出部分と位相変化部との間に付勢部材を介装している。これにより、付勢部材の交換並びに付勢力の調整が容易となるため、電動機を汎用化しつつ、バルブタイミング調整装置の仕様に応じた予圧を必要時において設定することができる。このような請求項１に記載の発明によれば、コスト性が高められると共に、電動機の組付後においてラジアル軸受への予圧の調整が容易となる。
請求項２に記載の発明によると、回転軸体において位相変化部の入力部材へ制御トルクを伝達する継手部材は、付勢部材の付勢力を受ける露出部分としても機能する。これにより、部品点数を削減してコスト性が高めることができる。

請求項４に記載の発明のように、通電回路が回転軸体を挟んで位相変化部とは反対側に配設される場合、位相変化部がロックして回転軸体にスラスト荷重が作用すると、回転軸体が通電回路側へ軸方向変位して通電回路を破損又は故障させるおそれがある。しかし、請求項４に記載の発明によると、規制手段が通電回路側への回転軸体の軸方向変位を規制するので、通電回路の破損並びに故障を未然に防止することができる。
請求項５に記載の発明によると、ラジアル軸受の外輪を係止するケースは、回転軸体の露出部分に当接することで回転軸体の軸方向変位を規制する規制手段としても機能する。これにより、部品点数を削減してコスト性を高めることができる。

請求項６に記載の発明によると、回転軸体において位相変化部の入力部材へ制御トルクを伝達する継手部材は、ケースに当接することで軸方向変位を規制されると共に付勢部材の付勢力を受ける露出部分としても機能する。これにより、部品点数を削減してコスト性が高めることができる。
尚、請求項４〜６に記載の発明において、請求項１，２に記載の発明の付勢部材を用いないようにすることもできる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置１を示している。バルブタイミング調整装置１は、車両のエンジンにおいて駆動軸としてのクランクシャフト（図示しない）の駆動トルクを従動軸としてのカムシャフト２に伝達する伝達系に設けられている。バルブタイミング調整装置１は、クランクシャフトに対するカムシャフト２の回転位相を変化させることで、エンジンの吸気弁もしくは排気弁についてのバルブタイミングを調整する。
バルブタイミング調整装置１は、運動変換機構１０、減速機構４０、電動機５０及び付勢部材７０を備えている。

まず、運動変換機構１０について説明する。図１及び図２に示すように運動変換機構１０は、スプロケット１１、出力部材１６、腕部材２０，２１、案内部材３０、可動部材３４等を有している。尚、図２では、断面を表すハッチングが省略されている。
スプロケット１１の支持部１２は、カムシャフト２の回転中心線Ｏと同心の円筒状に形成され、出力部材１６の外周壁に支持されている。この支持によりスプロケット１１は駆動側回転体として、回転中心線Ｏ周りに回転可能且つ出力部材１６に対して相対回転可能となっている。スプロケット１１の歯車部１３は、支持部１２よりも大径で複数の歯１３ａを有する筒状に形成されている。歯車部１３の歯１３ａにはチェーンベルト（図示しない）が掛けられており、当該チェーンベルトを通じてクランクシャフトの駆動トルクがスプロケット１１へと伝達される。駆動トルクを伝達されたスプロケット１１は、クランクシャフトに対する回転位相を保って図２の時計方向へと回転する。スプロケット１１において支持部１２と歯車部１３との間を繋ぐリンク部１４は、回転中心線Ｏと同心の円環板状に形成されている。

出力部材１６は、固定部１７及びリンク部１８を有している。固定部１７の一端部には、カムシャフト２の一端部がボルト固定されている。この固定により出力部材１６は従動側回転体として、カムシャフト２と共に回転可能且つスプロケット１１に対して相対回転可能となっている。リンク部１８は、固定部１７の回転中心線Ｏを挟む二箇所から径方向外側に突出する形態で二つ配設され、それぞれ矩形板状に形成されている。

腕部材２０，２１は、歯車部１３に固定のカバー１５とリンク部１４とによって、リンク部１８、案内部材３０、可動部材３４、並びに減速機構４０の遊星歯車４３及び伝達部材４６と共に挟持されている。腕部材２１は、回転中心線Ｏを挟む両側に二つ配設され、それぞれＣ字形の平板状に形成されている。各腕部材２１の一端部は、対応するリンク部１８に軸部材２４を介して連繋されることで、その対応リンク部１８と回り対偶２５をなしている。各腕部材２１の他端部には、可動部材３４が嵌通している。図２及び図３に示すように腕部材２０は、回転中心線Ｏを挟む両側に二つ配設され、それぞれ小判形の平板状に形成されている。各腕部材２０の一端部は、リンク部１４の回転中心線Ｏを挟む二箇所のうち対応する箇所に軸部材２２を介して連繋されることで、リンク部１４と回り対偶２３をなしている。各腕部材２０の他端部は、対応する腕部材２１に可動部材３４を介して連繋されることで、その対応腕部材２１と回り対偶２６をなしている。

図１及び図４に示すように案内部材３０は、回転中心線Ｏと同心の円環板状に形成され、出力部材１６の外周壁に支持されている。この支持により、案内部材３０が回転中心線Ｏ周りに回転可能且つスプロケット１１に対して相対回転可能となっている。案内部材３０の一方の板面３０ａは各腕部材２１と相対摺動可能に接触すると共に、各腕部材２０、各リンク部１８及びリンク部１４の板面と向き合っている。案内部材３０において回転中心線Ｏを挟む二箇所には、当該案内部材３０を板厚方向に貫通する長孔３１が形成されている。各長孔３１が内周側に形成する案内通路３２は、案内部材３０の径方向軸線に対し傾斜して曲線状に延伸し、回転中心線Ｏからの径方向距離がその延伸方向に変化する形状とされている。

図１及び図３に示すように可動部材３４は、長孔３１に対応して二つ配設されている。各可動部材３４は、回転中心線Ｏに平行な中心線を有する円柱状に形成され、伝達部材４６とリンク部１４の間に挟持されている。各可動部材３４の一端部は、対応する長孔３１に対して案内通路３２の幅方向両側から嵌合し、案内通路３２の長手方向へ相対滑り可能となっている。各可動部材３４の他端部側は、対応する腕部材２０，２１に相対回転可能に嵌合している。

このように要素１１，１６，２０，２１，３０，３４が連繋する運動変換機構１０では、クランクシャフトの回転に伴い出力部材１６が図２の時計方向へ回転する。この回転中に運動変換機構１０は、スプロケット１１に対する案内部材３０の相対回転運動を可動部材３４の運動に変換し、さらに可動部材３４の運動をスプロケット１１に対する出力部材１６の相対回転運動に変換する。この変換作用により、クランクシャフトに対するカムシャフト２の回転位相（以下、シャフト位相という）が変化する。

具体的に、スプロケット１１に対して案内部材３０が相対回転しないときには、可動部材３４が案内通路３２を案内されず、案内部材３０と共に回転する。このとき、腕部材２０，２１がなす回り対偶２６、リンク部１８及び腕部材２１がなす回り対偶２５、リンク部１４及び腕部材２０がなす回り対偶２３の各位置は変化しない。その結果、出力部材１６がスプロケット１１に対する回転位相を保ってカムシャフト２と共に回転するため、シャフト位相が一定に保たれる。

スプロケット１１に対して案内部材３０が進角方向Ｘへ相対回転するときには、可動部材３４が案内通路３２を案内されて回転中心線Ｏから離間する。このとき腕部材２０は、リンク部１４及び腕部材２１に対してそれぞれ軸部材２２及び可動部材３４の中心線周りに相対回転しつつ、可動部材３４の動きに応じて回り対偶２６の位置を回転中心線Ｏから離す。それと同時に腕部材２１が、リンク部１８に対して軸部材２４の中心線周りに相対回転しつつ、可動部材３４の動きに応じて回り対偶２５の位置を回り対偶２３の位置に対して遅角方向Ｙへと近づける。その結果、出力部材１６がスプロケット１１に対して遅角方向Ｙへ相対回転するため、シャフト位相が遅角側へと変化する。

スプロケット１１に対して案内部材３０が遅角方向Ｙへ相対回転するときには、可動部材３４が案内通路３２を案内されて回転中心線Ｏに接近する。このとき腕部材２０は、リンク部１４及び腕部材２１に対してそれぞれ軸部材２２及び可動部材３４の中心線周りに相対回転しつつ、可動部材３４の動きに応じて回り対偶２６の位置を回転中心線Ｏに近づける。それと同時に腕部材２１は、リンク部１８に対して軸部材２４の中心線周りに相対回転しつつ、可動部材３４の動きに応じて回り対偶２５の位置を回り対偶２３の位置に対して進角方向Ｘへと離す。その結果、出力部材１６がスプロケット１１に対して進角方向Ｘへ相対回転するため、シャフト位相が進角側へと変化する。

次に、減速機構４０について説明する。図３及び図５に示すように減速機構４０は、入力部材４１、太陽歯車４２、遊星歯車４３、軸受４４，４５、伝達部材４６等を有している。
入力部材４１は段付円筒状に形成され、回転中心線Ｏと同心の同心部４１ａと回転中心線Ｏに対して偏心する偏心部４１ｂとを軸方向に並んで有している。同心部４１ａは、軸受４４を介して出力部材１６の内周壁に支持されている。この支持により、入力部材４１が回転中心線Ｏ周りに回転可能且つスプロケット１１に対して相対回転可能となっている。同心部４１ａより電動機５０側の偏心部４１ｂにおいて回転中心線Ｏを挟む二箇所には、偏心部４１ｂの内周面及び同心部４１ａとは反対側端面に開口するガイド孔４１ｃが二つ形成されている。後に詳述するようにガイド孔４１ｃには電動機５０の回転軸体６０の継手部材６３が嵌合装着されており、入力部材４１は継手部材６３を通じて制御トルクを伝達される。

太陽歯車４２は、歯先曲面が歯底曲面の内周側にある内歯車で構成され、歯車部１３の内周壁に同心固定されている。スプロケット１１と共に太陽歯車４２は回転中心線Ｏ周りに図５の時計方向へ回転する。
遊星歯車４３は、歯先曲面が歯底曲面の外周側にある外歯車で構成されている。遊星歯車４３の歯先曲面の曲率半径は太陽歯車４２の歯底曲面の曲率半径よりも小さく、遊星歯車４３の歯数は太陽歯車４２の歯数よりも一つ少ない。遊星歯車４３は、太陽歯車４２の内周側に遊星運動可能に噛み合っている。遊星歯車４３に同心形成された円筒孔４７には、偏心部４１ｂが軸受４５を介して相対回転可能に嵌合している。

伝達部材４６は回転中心線Ｏと同心の円環板状に形成され、案内部材３０の板面３０ａとは反対側に固定されている。これにより、伝達部材４６が案内部材３０と共に回転可能且つスプロケット１１に対して相対回転可能となっている。伝達部材４６には、円筒孔状の係合孔４８が複数形成されている。各係合孔４８は回転中心線Ｏ周りに等間隔に並び、伝達部材４６を板厚方向に貫通している。遊星歯車４３には、係合孔４８と向き合う箇所から円柱状に突出する係合突起４９の複数が一体に形成されている。各係合突起４９は偏心部４１ｂの中心線Ｐ周りに等間隔に並び、対応する係合孔４８に突入している。

このような減速機構４０では、回転軸体６０がスプロケット１１に対して相対回転しないとき、クランクシャフトの回転に伴い遊星歯車４３が太陽歯車４２との噛合位置を保ちつつ、スプロケット１１及び入力部材４１と共に図５の時計方向へ回転する。その結果、係合突起４９が係合孔４８を回転方向へ押圧するため、案内部材３０と共に伝達部材４６がスプロケット１１に対する回転位相を保って図５の時計方向へ回転する。

制御トルクの増大等により回転軸体６０がスプロケット１１に対して図５の反時計方向へ相対回転するときには、遊星運動によって遊星歯車４３が入力部材４１に対して図５の時計方向へ相対回転しつつ、太陽歯車４２との噛合位置を変化させる。その結果、係合突起４９が係合孔４８を回転方向へ押圧する力が増大するため、案内部材３０と共に伝達部材４６がスプロケット１１に対して進角方向Ｘへ相対回転する。

制御トルクの増大等により回転軸体６０がスプロケット１１に対して図５の時計方向へ相対回転するときには、遊星運動によって遊星歯車４３が入力部材４１に対して図５の反時計方向へ相対回転しつつ、太陽歯車４２との噛合位置を変化させる。その結果、係合突起４９が係合孔４８を反回転方向へ押圧するようになるため、案内部材３０と共に伝達部材４６がスプロケット１１に対して遅角方向Ｙへ相対回転する。
以上、本実施形態では、減速機構４０及び運動変換機構１０が共同して特許請求の範囲に記載の位相変化部を構成している。

次に、電動機５０について説明する。図１に示すように電動機５０は、ラジアル軸受５１，５２、ケース５３、回転軸体６０、ステータ６６、駆動回路６９等を有している。
ラジアル軸受５１，５２は、外輪５１ａ，５２ａと内輪５１ｂ，５２ｂとの間に転動体としての玉５１ｃ，５２ｃを挟持して成るラジアル玉軸受である。各ラジアル軸受５１，５２の外輪５１ａ，５２ａ及び内輪５１ｂ，５２ｂは、回転中心線Ｏと心合わせされている。ラジアル軸受５１はラジアル軸受５２の減速機構４０側に配設されている。

ケース５３は、スリーブ５４、プレート５５、カバー５６、リテーナ５７及びコネクタ５８を組み合わせて成っており、ステー（図示しない）を介してエンジンに変位不能に固定されている。スリーブ５４は、回転中心線Ｏと同心で減速機構４０側ほど小径となる段付円筒状に形成されている。スリーブ５４において減速機構４０に直近の規制部５４ａは、ラジアル軸受５１の外輪５１ａを係止している。スリーブ５４において規制部５４ａよりも大径の収容部５４ｂには、ステータ６６が収容されている。スリーブ５４において収容部５４ｂの規制部５４ａとは反対側には、プレート５５が固定されている。プレート５５においてスリーブ５４側に開口する係止孔部５５ａは回転中心線Ｏと同心の円筒孔に形成されており、ラジアル軸受５２の外輪５２ａを係止している。本実施形態において外輪５２ａは径方向外側の係止孔部５５ａの内周壁との間にクリアランスを形成しており、電動機５０における回転軸体６０の調心を可能にしている。プレート５５においてスリーブ５４とは反対側に開口する収容孔部５５ｂには駆動回路６９が収容され、収容孔部５５ｂの底壁面を形成する固定部５５ｃに当該駆動回路６９が固定されている。カバー５６はプレート５５に固定され、収容孔部５５ｂを覆っている。リテーナ５７はカバー５６のプレート５５とは反対側に配設され、カバー５６と共にプレート５５に固定されている。コネクタ５８は、リテーナ５７とプレート５５との間に保持されている。コネクタ５８には、駆動回路６９に接続されたターミナル５９が埋設されている。

回転軸体６０は、軸部材６１、ロータ部材６２及び継手部材６３を組み合わせて成っている。軸部材６１は、回転中心線Ｏと同心の棒状に形成されている。軸部材６１においてその軸方向に互いに離れた二箇所には、ラジアル軸受５１，５２の内輪５１ｂ，５２ｂがそれぞれ圧入等により装着されている。この装着により、内輪５１ｂ，５２ｂと共に軸部材６１が回転中心線Ｏ周りに回転可能となっている。軸部材６１の一端部６１ａは、スリーブ５４の規制部５４ａよりも減速機構４０側へ突出している。軸部材６１の他端部６１ｂの端面は、固定部５５ｃが収容孔部５５ｂとは反対側に形成する係止孔部５５ａの底壁面に対して、軸方向にクリアランスＣ_１をあけて向き合っている。これにより、固定部５５ｃに固定されている駆動回路６９が回転軸体６０の減速機構４０とは反対側に位置している。軸部材６１において内輪５１ｂ，５２ｂの装着部分の間となる箇所には、ロータ部材６２が装着されている。この装着により、ロータ部材６２が軸部材６１と共に回転可能となっている。図１及び図６に示すようにロータ部材６２は、複数枚の鉄片の積層により回転中心線Ｏと同心の円環板状に形成されている。ロータ部材６２には、複数の永久磁石６４が埋設されている。各永久磁石６４は回転中心線Ｏ周りに等間隔に並んでいる。

継手部材６３において図７に示す如き円環板状に形成されているフランジ部６３ａの内周側には、図３及び図８に示すように規制部５４ａが進入している。継手部材６３においてフランジ部６３ａから減速機構４０側へ突出する装着部６３ｂは図７に示す如き円筒状に形成されており、当該装着部６３ｂの内周側には、図３に示すように軸部材６１の端部６１ａが同心嵌合している。装着部６３ｂと軸部材６１の端部６１ａには、接続ピン６５が回転中心線Ｏに垂直に嵌通している。これにより継手部材６３は、ケース５３の外部に露出する形態で軸部材６１の端部６１ａに装着されており、軸部材６１と共に回転可能となっている。即ち、継手部材６３が特許請求の範囲に記載の露出部分に相当している。フランジ部６３ａの内周側空間に臨む装着部６３ｂの端面は規制部５４ａの先端面に対して、軸方向にクリアランスＣ_２をあけて向き合っている。本実施形態では、このクリアランスＣ_２が上述のクリアランスＣ_１より小さく設定されている。図７に示すように継手部材６３の二つの接続部６３ｃは、装着部６３ｂの回転中心線Ｏを挟む二箇所から径方向外側に突出する平板状に形成されている。各接続部６３ｃは図５に示すようにして、偏心部４１ｂの対応するガイド孔４１ｃに嵌合している。この嵌合により、偏心部４１ｂが継手部材６３に対して偏心して装着されており、入力部材４１と回転軸体６０とは共に回転中心線Ｏ周りに回転可能となっている。

図１及び図６に示すようにステータ６６はロータ部材６２の外周側に配設され、収容部５４ｂの内周壁に固定されている。これにより、ステータ６６がエンジンに対して変位不能となっている。ステータ６６のコア６７は複数枚の鉄片を積層して形成されており、回転中心線Ｏ周りに等間隔に並ぶ形態で複数配設されている。ステータ６６において各コア６７には、コイル６８が巻回しされている。各コア６７に巻装されたコイル６８は駆動回路６９と接続されている。

駆動回路６９は、ケース５３の外部に配設されている制御回路（図示しない）にターミナル５９を通じて接続される電気回路である。駆動回路６９は、制御回路から受信する制御信号に従って所定のコイル６８に通電する。この通電によりロータ部材６２の外周側には回転磁界が形成され、当該回転磁界の作用を各永久磁石６４が受ける。その結果、回転磁界の方向に応じた進角方向Ｘ又は遅角方向Ｙの制御トルクが回転軸体６０に付与され、入力部材４１へと伝達される。尚、制御回路は、制御信号を生成する機能のみ有するものであってもよいし、制御信号を生成する機能とそれ以外の機能、例えばエンジンを制御する機能とを有するものであってもよい。
以上、本実施形態では、ステータ６６が特許請求の範囲に記載の電磁部に相当し、駆動回路６９が特許請求の範囲に記載の通電回路に相当している。

次に、付勢部材７０について説明する。図３及び図８に示すように付勢部材７０は円環板状のばね座金であり、フランジ部６３ａの装着部６３ｂ側端面と偏心部４１ｂの先端面との間に介装されている。本実施形態において付勢部材７０は、偏心部４１ｂの中心線Ｐに対してほぼ同心に配設されている。付勢部材７０は弾性変形した状態で継手部材６３と入力部材４１の間に介装されているため、復原力を継手部材６３に作用させている。この復原力の作用により回転軸体６０は、減速機構４０とは反対側へ向かう軸方向、即ちラジアル軸受５１側からラジアル軸受５２側へ向かう軸方向へ付勢されている。そのため、回転軸体６０が付勢される方向の前側において外輪５２ａがケース５３に係止されているラジアル軸受５２は、当該ラジアル軸受５２の内輪５２ｂに装着された回転軸体６０により押圧されて軸方向の予圧を印加されている。

以上説明したバルブタイミング調整装置１によると、付勢部材７０を電動機５０のケース５３の内部に収容しなくても、ラジアル軸受５２に予圧を加えることができる。しかも、ケース５３の外部に露出している継手部材６３と入力部材４１との間に付勢部材７０を介装しているので、付勢部材７０の交換並びに復原力の調整が容易となる。したがって、電動機５０の汎用化を図りつつ、バルブタイミング調整装置１の仕様に応じた予圧を必要時において設定することができる。このようなバルブタイミング調整装置１によれば、コスト性が高めることができると共に、電動機５０の組付後においてラジアル軸受５２への予圧の調整が容易となる。

また、バルブタイミング調整装置１によると、電動機５０のケース５３の内部に付勢部材７０を収容しないので、電動機５０の軸方向長さを短縮することができる。それに加えて、継手部材６３と入力部材４１との間のデッドスペースを利用して付勢部材７０を設置しているので、バルブタイミング調整装置１全体としての軸方向長さをも短縮することができる。

さらに、バルブタイミング調整装置１によると、減速機構４０や運動変換機構１０がロックして回転軸体６０にスラスト荷重が作用すると、減速機構４０とは反対側へ向かって回転軸体６０が軸方向変位するおそれがある。しかし、ケース５３の固定部５５ｃと軸部材６１との間のクリアランスＣ_１よりもケース５３の規制部５４ａと継手部材６３との間のクリアランスＣ_２が小さいため、回転軸体６０は固定部５５ｃより先に規制部５４ａに当接して軸方向変位を規制される。この変位規制により、駆動回路６９が固定されている固定部５５ｃに回転軸体６０が当接することを回避できるので、駆動回路６９の破損及び故障が未然に防止される。以上、規制部５４ａが特許請求の範囲に記載の規制手段に相当している。

またさらに、バルブタイミング調整装置１によると、ケース５３は、ラジアル軸受５１，５２の外輪５１ａ，５２ａを係止する機能や、駆動回路６９及びステータ６６を収容する機能だけでなく、回転軸体６０の軸方向変位を規制する機能も発揮する。また、継手部材６３は、それに装着された入力部材４１へ制御トルクを伝達する機能のみならず、回転軸体６０の軸方向変位が規制されるようにケース５３に当接する機能をも発揮する。このような複数機能を発揮するケース５３並びに継手部材６３を用いることで、部品点数が削減され、コスト性がより高められる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はその実施形態に限定して解釈されるものではない。
例えば付勢部材７０については、減速機構４０及び運動変換機構１０から成る位相変化部と、電動機５０の回転軸体６０においてケース５３の外部に露出する露出部分との間であれば、適切な箇所に適数個、介装することができる。また、付勢部材７０としては、ばね座金以外のばね、例えば圧縮コイルばねやトーションばね等を用いてもよいし、ゴム状弾性を有する素材で適切な形状に形成した付勢部材７０を用いるようにしてもよい。さらに、付勢部材７０を用いないで、主に規制部５４ａによる作用効果を得るようにしてもよい。

電動機５０については、軸部材６１の軸方向への投影と重ならないようにして駆動回路６９をケース５３の内部に配設したものであってもよいし、制御回路に準じて駆動回路６９をケース５３の外部に配設したものであってもよい。また、電動機５０は、駆動回路６９と共に制御回路を通電回路として有するものであってもよく、この場合、駆動回路６９及び制御回路の配設形態について、上述した駆動回路６９単独の場合に準ずるものとすることができる。さらに電動機５０は、規制部５４ａの代わりに、回転軸体６０のケース５３に収容された部分に当接することで回転軸体６０の軸方向変位を規制する規制部を有していてもよく、この場合、当該規制部を例えばケース５３により形成することができる。またさらに電動機５０においては、規制部５４ａを形成しないで、主に付勢部材７０による作用効果を得るようにしてもよい。さらにまた、ステータ６６及びケース５３をエンジンに固定しないで、例えばそれらが回転可能となるように電動機５０を構成してもよい。さらにまた、電動機５０のラジアル軸受５１，５２としては、ころを転動体とするころ軸受を用いてもよい。

本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図であって、図２のI−I線断面図である。本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図であって、図１のII−II線断面図である。本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図であって、図２のIII−III線断面図である。本発明の一実施形態による案内部材を示す図であって、図１のIV−IV線矢視図である。本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図であって、図１のV−V線断面図である。本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図であって、図１のVI−VI線断面図である。本発明の一実施形態による継手を示す正面図（Ａ）及び（Ａ）のVII−VII線断面図である。本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図であって、図１のVIII−VIII線断面図である。

符号の説明

１バルブタイミング調整装置、２カムシャフト（従動軸）、１０運動変換機構（位相変化部）、４０減速機構（位相変化部）、４１入力部材、４１ａ同心部、４１ｂ偏心部、４１ｃガイド孔、５０電動機、５１，５２ラジアル軸受、５１ａ，５２ａ外輪、５１ｂ，５２ｂ内輪、５１ｃ，５２ｃ玉、５３ケース、５４スリーブ、５４ａ規制部（規制手段）、５４ｂ収容部、５５プレート、５５ａ係止孔部、５５ｂ収容孔部、５５ｃ固定部、５６カバー、５７リテーナ、５８コネクタ、６０回転軸体、６１軸部材、６２ロータ部材、６３継手部材（露出部分）、６３ａフランジ部、６３ｂ装着部、６３ｃ接続部、６６ステータ（電磁部）、６７コア、６８コイル、６９駆動回路（通電回路）、７０付勢部材

Claims

内燃機関において吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の弁を開閉駆動する従動軸に駆動軸の駆動トルクを伝達する伝達系に設けられ、前記少なくとも一方の弁の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置であって、
ラジアル軸受、前記ラジアル軸受の外輪を係止するケース、並びに前記ラジアル軸受の内輪に装着される回転軸体を有し、前記回転軸体に制御トルクを付与する電動機と、
前記回転軸体から伝達される前記制御トルクを利用して前記駆動軸に対する前記従動軸の回転位相を変化させる位相変化部と、
前記回転軸体において前記ケースの外部に露出する露出部分と前記位相変化部との間に介装され、前記回転軸体を軸方向へ付勢する付勢部材と、
を備えることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
前記回転軸体は、前記内輪に装着される軸部材、並びに前記露出部分を構成するように前記軸部材に装着される継手部材を有し、
前記位相変化部は、前記継手部材に装着され前記継手部材を通じて前記制御トルクが伝達される入力部材を有し、
前記付勢部材は、前記継手部材と前記入力部材との間に介装されることを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
前記電動機は、通電により磁界を形成することで前記制御トルクを前記回転軸体に付与する電磁部、並びに前記電磁部に通電する通電回路を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブタイミング調整装置。
前記通電回路は、前記回転軸体を挟んで前記位相変化部とは反対側に配設され、
前記電動機は、前記通電回路側への前記回転軸体の軸方向変位を規制する規制手段を有することを特徴とする請求項３に記載のバルブタイミング調整装置。
前記規制手段は、前記露出部分に当接することで前記回転軸体の軸方向変位を規制する前記ケースにより実現されることを特徴とする請求項４に記載のバルブタイミング調整装置。
前記回転軸体は、前記内輪に装着される軸部材、並びに前記露出部分を構成するように前記軸部材に装着される継手部材を有し、
前記位相変化部は、前記継手部材に装着され前記継手部材を通じて前記制御トルクが伝達される入力部材を有することを特徴とする請求項５に記載のバルブタイミング調整装置。
前記外輪は径方向外側の前記ケースとの間にクリアランスを形成していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。