JP2012062766A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ローラの軸長を大きくしても保持器の強度を確保できることから、交番トルクに十分に耐えられると共に、バルブタイミングの制御の安定化が図り得るバルブタイミング制御装置を提供する。
【解決手段】電動モータ１２の構成要素を内部に収容すると共に、ハウジング本体５ａの底部５ｂの端面に雌ねじ形成部６が軸方向へ突設されたハウジング５と、電動モータのモータ軸１３から回転力が伝達される偏心軸部３０と、筒部４１ａの周方向沿って等間隔に複数配置形成されたローラ保持孔４１ｂにローラ３４を転動自在に保持する保持器４１と、を備え、前記底部内周の延出部５ｄと前記雌ねじ形成部との間の環状空間部４４内に、前記筒部の突出した先端部４１ｃを嵌入配置して延設可能として、ローラ保持孔を延設しても筒部の強度を確保できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の機関弁である吸気弁や排気弁の開閉タイミングを、電動モータを用いて可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。

近時、内燃機関のバルブタイミング制御装置にあっては、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ってクランクシャフトとカムシャフトの相対回転位相の制御応答性や制御性を向上させるものが提供されている。

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、減速機構が電動モータの出力軸に設けた偏心軸部と、該偏心軸部の外周に設けられたボールベアリングと、スプロケットと一体的に設けられたモータハウジングの円筒部に有する内歯歯車と、該内歯歯車とボールベアリングの外輪との間に介装された複数のローラと、を備えている。

そして、前記各ローラが前記内歯歯車と噛み合って偏心運動を行うことによって、カムシャフトに結合されたローラ保持器が前記内歯歯車に対して相対回転することによってクランクシャフトとカムシャフトとの相対回転位相を制御するようになっている。

特開２０１０−４８２３３号公報

ところで、前記特許文献１に記載したバルブタイミング制御装置にあっては、バルブスプリングのばね力などに起因して発生してカムシャフトから伝達される交番トルクに耐えられるように、前記各ローラの軸長をある程度確保する必要がある。

しかし、前記各ローラの軸長を長くすると、前記ローラ保持器に形成されたローラ保持孔からローラ保持器の軸方向先端部の長さが十分に確保することができず、つまり、ローラ保持器の先端部の軸方向巾が小さくなって強度が低下する。この結果、各ローラの挙動が不安定になって、バルブタイミングの制御の不安定化を招くおそれがある。

本願請求項１に記載の発明は、とりわけ、減速機構は、前記電動モータの出力軸から回転が伝達される偏心軸部と、該偏心軸部の外周に複数設けられたローラと、有底筒状に形成されて、底部側がカムシャフトに固定されると共に、筒部の周方向に間欠的に配置されて径方向へ貫通形成された複数のローラ保持孔を有し、前記筒部の軸方向の先端部が前記電動モータ方向へ突出した保持器と、前記クランクシャフトから回転力が伝達され、内周に前記ローラが噛み合う内歯を有する環状部材と、を備え、
前記電動モータは、内周側に前記筒部の突出した先端部の一部が嵌入配置される凹部を有するハウジングを備えたことを特徴としている。

この発明によれば、前記減速機構の特異な構造によって、ローラの軸長を大きく設定しても保持器の強度を十分に確保できる。

本発明に係るバルブタイミング制御装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。 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１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 図１のＣ−Ｃ線断面図である。 本発明の第２の実施形態を示す縦断面図である。

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の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態では、内燃機関の吸気側の動弁装置に適用したものであるが、排気側の動弁装置に同様に適用することも可能である。
〔第１の実施形態〕
このバルブタイミング制御装置は、図１〜図３に示すように、内燃機関のクランクシャフトによっ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、シリンダヘッド上に図外の軸受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、前記タイミングスプロケット１の前方位置に配置されて、チェーンカバー４０にボルト４７によって取り付け固定されたカバー部材３と、前記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可変機構である位相変更機構４と、を備えている。

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一体に形成され、内周面が段差径状の円環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、巻回されたタイミングチェーン４２を介してクランクシャフトからの回転力を受けるギア部１ｂと、から構成されている。また、タイミングスプロケット１は、前記スプロケット本体１ａの内周側に形成された円形溝１ｃと前記カムシャフト２の前端部に一体に設けられた肉厚なフランジ部２ａの外周との間に介装された第３ボールベアリング４３によってカムシャフト２に回転自在に支持されている。

前記スプロケット本体１ａの前端部外周縁には、環状突起１ｄが一体に形成されている。このスプロケット本体１ａの前端部には、図１及び図２に示すように、前記環状突起１ｄの前端側に同軸に位置決めされ、内周に波形状の内歯１９ａが形成された環状部材１９が配置されていると共に、該環状部材１９の前端側には、後述する電動モータ１２のハウジング５の一部を構成する大径円環状の雌ねじ形成部６（外周突起部）が配置されている。

前記スプロケット本体１ａと環状部材１９の外周部には、ボルト挿通孔１ｅ、１９ａが周方向のほぼ等間隔位置に６つ貫通形成されていると共に、前記雌ねじ形成部６には、各ボルト挿通孔１ｅ、１９ａと対応した位置に６つの雌ねじ孔６ａが形成されており、これらに挿通したボルト７によって前記三者１、１９、６が共締め固定されている。前記雌ねじ形成部６の各雌ねじ孔６ａは、軸方向から貫通形成されている。

なお、前記スプロケット本体１ａ及び環状部材１９が、後述する減速機構８のケーシングとして構成されている。

また、前記スプロケット本体１ａの環状突起１ｄと環状部材１９及び雌ねじ形成部６は、それぞれの外径がほぼ同一に設定されている。

さらに、前記スプロケット本体１ａの内周面の一部には、図４に示すように、扇状の係合部であるストッパ凸部１ｆが周方向に沿って所定長さ範囲まで形成されている。

前記ハウジング５は、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部であるハウジング本体５ａと、該ハウジング本体５ａの前端開口を封止する封止プレート１１と、を備えている。

前記ハウジング本体５ａは、後端側に円板状の底部５ｂを有し、該底部５ｂのほぼ中央に後述の偏心軸部３０を挿通する大径な軸部挿通孔５ｃが形成されていると共に、該軸部挿通孔５ｃ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５ｄ（内周突起部）が一体に設けられている。また、前記底部５ｂの前端面外周側には、前記雌ねじ形成部６が溶接によって一体的に固定されている。

前記カムシャフト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。また、カムシャフト２の前記フランジ部２ａには、図４に示すように、前記スプロケット本体１ａのストッパ凸部１ｆが係入する係止部であるストッパ凹溝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１ｆ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。このストッパ凸部１ｆとストッパ凹溝２ｂによってストッパ機構が構成されている。

前記カムボルト１０は、頭部１０ａの軸部１０ｂ側の端縁にフランジ状の座面部１０ｃが一体に形成されていると共に、軸部１０ｂの外周に前記カムシャフト２の端部から内部軸方向に形成された雌ねじ部に螺着する雄ねじ部が形成されている。

前記従動部材９は、鉄系金属材によって一体に形成され、図１に示すように、前端側に形成された円板部９ａと、後端側に一体に形成された円筒状の円筒部９ｂとから構成されている。

前記円板部９ａは、後端面の径方向ほぼ中央位置に前記カムシャフト２のフランジ部２ａとほぼ同外径の環状段差突起９ｃが一体に設けられ、この段差突起９ｃの外周面と前記フランジ部２ａの外周面が対峙しながら第３ボールベアリング４３の内輪４３ａの内周に挿通配置されている。これによって、組付時におけるカムシャフト２と従動部材９との芯だし作業が容易になる。なお、前記第３ボールベアリング４３の外輪４３ｂは、前記スプロケット本体１ａの円形溝１ｃの内周面に圧入固定されている。

また、前記円板部９ａの外周部には、図１〜図３に示すように、複数のローラ３４を保持する保持器４１が一体に設けられている。この保持器４１は、前記円板部９ａの外周部から前記円筒部９ｂと同方向へ突出した円筒状の筒部４１ａと、該筒部４１ａの周方向へほぼ等間隔の位置に穿設されて、前記複数のローラ３４を転動自在に保持するほぼ長方形状のローラ保持孔４１ｂと、から構成されている。

前記筒部４１ａは、先端部４１ｃが前記雌ねじ形成部６と前記延出部５ｄとの間に形成された円環状の凹部である空間部４４を介してハウジング５の底部５ｂ方向へ延出している。

前記円筒部９ｂは、図１に示すように、中央に前記カムボルト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、外周側にニードルベアリング２８が設けられている。

前記カバー部材３は、図１、図２に示すように、比較的に肉厚な合成樹脂材によって一体に形成され、カップ状に膨出したカバー本体３ａと、該カバー本体３ａの後端部外周に一体に有する円環状のブラケット３ｂと、から構成されている。

前記カバー本体３ａは、前記位相変更機構４の前端側、つまり前記ハウジング本体５ａの前記封止プレート１１を含めた前端側外周を、所定隙間をもって覆うように配置されている。一方、前記ブラケット３ｂには、外周に一体に形成された６つのボス部にそれぞれボルト挿通孔３ｃが貫通形成されている。

また、前記カバー部材３は、図１に示すように、前記ブラケット３ｂが前記ボルト挿通孔３ｃを挿通した複数の前記ボルト４７によってチェーンカバー４０に固定されていると共に、前記カバー本体３ａの前端部の内周面に内外２重のスリップリング４８ａ，４８ｂが各内端面を露出した状態で埋設固定されている。さらにカバー部材３の上端部には、内部に前記スリップリング４８ａ、４８ｂと導電部材を介して接続されたコネクタ端子４９ａが固定されたコネクタ部４９が設けられている。なお、前記コネクタ端子４９ａには、コントロールユニット２１を介して図外のバッテリー電源から通電され、あるいは通電が遮断されるようになっている。

そして、前記カバー本体３ａの後端部側の内周面と前記ハウジング５の外周面との間には、図１にも示すように、シール部材である大径なオイルシール５０が介装されている。この大径オイルシール５０は、横断面ほぼコ字形状に形成されて、合成ゴムの基材の内部に芯金が埋設されていると共に、外周側の円環状基部５０ａが前記カバー本体３ａの内周面に設けられた円環部３ｄに嵌着固定されている。また、円環状基部５０ａの内周側には、前記ハウジング本体５ａの外周面にバックアップスプリングのばね力を介して弾接する合成ゴム製の環状シール部５０ｂが一体に形成されている。

前記位相変更機構４は、前記カムシャフト２のほぼ同軸上前端側に配置されたアクチュエータである電動モータ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に伝達する前記減速機構８と、から構成されている。

前記電動モータ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、前記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前記ハウジング５と、該ハウジング５の内部に回転自在に設けられた出力軸であるモータ軸１３と、ハウジング５の内周面に固定された半円弧状の一対の永久磁石１４，１５と、前記封止プレート１１の内底面側に固定された固定子１６と、を備えている。

前記モータ軸１３は、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の外周に、複数の極を持つ鉄心ロータ１７が固定されていると共に、該鉄心ロータ１７の外周には電磁コイル１８が巻回されている。また、モータ軸１３の前端小径部の外周には、コミュテータ２０が圧入固定されており、このコミュテータ２０には、前記鉄心ロータ１７ａの極数と同数に分割された各セグメントに前記電磁コイル１８が電気的に接続されている。

前記固定子１６は、図５に示すように、前記封止プレート１１の内底壁に４本のビス２２ａによって固定された円板状の樹脂ホルダー２２と、該樹脂ホルダー２２と封止プレート１１を軸方向に貫通配置されて、各先端面が前記一対のスリップリング４８ａ、４８ｂに摺接して給電される周方向内外２つの第１ブラシ２３ａ，２３ｂと、樹脂ホルダー２２の内周側に内方へ進退自在に保持されて、円弧状の先端部が前記コミュテータ２０の外周面に摺接する第２ブラシ２４ａ、２４ｂと、から主として構成されている。

前記樹脂ホルダー２２と前記封止プレート１１との中央位置には、モータ軸１３の一端部などが挿通される軸挿通孔２９が貫通形成されている。

前記第１ブラシ２３ａ、２３ｂと第２ブラシ２４ａ、２４ｂは、ピッグテールハーネス２５ａ、２５ｂによって接続されていると共に、それぞれに弾接した捩りばね２６ａ、２７ａのばね力によって前記スリップリング４８ａ、４８ｂ方向やコミュテータ２０方向へそれぞれ付勢されている。

前記モータ軸１３は、前記カムボルト１０の頭部１０ａ側の軸部１０ｂの外周面に、前記第２ボールベアリング３５と該第２ボールベアリング３５の軸方向の側部に配置された前記ニードルベアリング２８とによって回転自在に支持されている。また、前記モータ軸１３のカムシャフト２側の後端部には、減速機構８の一部を構成する円筒状の偏心軸部３０が一体に設けられている。

前記ニードルベアリング２８は、偏心軸部３０の内周面に圧入された円筒状のリテーナ２８ａと、該リテーナ２８ａの内部に回転自在に保持された複数の転動体であるニードルローラ２８ｂとから構成されている。このニードルローラ２８ｂは、前記従動部材９の円筒部９ｂの外周面を転動している。

前記第２ボールベアリング３５は、内輪３５ａが前記従動部材９の円筒部９ｂの前端縁とカムボルト１０のワッシャ１０ｃとの間に挟持状態に固定されている一方、外輪３５ｂがモータ軸１３の内周に形成された段差部と抜け止めリングであるスナップリング３６との間で軸方向の位置決め支持されている。

また、前記モータ軸１３(偏心軸部３０)の外周面と前記ハウジング５の延出部５ｄの内周面との間には、減速機構８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オイルシール３２が設けられている。この小径オイルシール３２は、内周部が前記モータ軸１３の外周面に弾接していることによって、該モータ軸１３の回転に対して摩擦抵抗を付与するようになっている。

前記コントロールユニット２１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、前記電磁コイル１８に通電してモータ軸１３の回転制御を行い、減速機構８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。

前記減速機構８は、図１、図２に示すように、偏心回転運動を行う前記偏心軸部３０と、該偏心軸部３０の外周に設けられた第２軸受である大径な第１ボールベアリング３３と、該第１ボールベアリング３３の外周に設けられた前記ローラ３４と、該ローラ３４を転動方向に保持しつつ径方向の移動を許容する前記保持器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。

前記偏心軸部３０は、外周面に形成されたカム面の軸心Ｙがモータ軸１３の軸心Ｘから径方向へ僅かに偏心している。なお、前記第１ボールベアリング３３とローラ３４などが遊星噛み合い部として構成されている。

前記１ボールベアリング３３は、大径状に形成されて、前記ニードルベアリング２８の径方向位置で全体がほぼオーバラップする状態に配置され、内輪３３ａが前記偏心軸部３０の外周面に圧入固定されていると共に、外輪３３ｂの外周面には前記ローラ３４が常時当接している。また、外輪３３ｂの外周側には円環状の隙間Ｃが形成されて、この隙間Ｃによって第１ボールベアリング３３全体が前記偏心軸部３０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。

前記各ローラ３４は、前記第１ボールベアリング３３の偏心動に伴って径方向へ移動しつつ前記環状部材１９の内歯１９ａ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。

前記減速機構８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、図１に示すように、前記シリンダヘッドの軸受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、前記カムシャフト２の内部軸方向に形成されて、前記油供給通路にグルーブ溝を介して連通した油供給孔と、前記従動部材９の内部軸方向に貫通形成されて、一端が該油供給孔に開口し、他端が前記ニードルベアリング２８と第１ボールベアリング３３の付近に開口した前記小径なオイル供給孔４５と、同じく従動部材９に貫通形成された前記大径な３つの図外のオイル排出孔と、から構成されている。

この潤滑油供給手段によって、前記空間部４４に潤滑油が供給されて滞留し、ここから第１ボールベアリング３３や各ローラ３４などの可動部へ十分に潤滑油が供給されるようになっている。なお、この空間部４４内に滞留した潤滑油は、前記小径オイルシール３２によってハウジング５内にはリークしないようになっている。

なお、前記モータ軸１３の前端内部には、図１に示すように、カムボルト１０側の空間部を閉止する断面ほぼコ字形状の第１キャップ５１が圧入固定されている。また、前記カバー本体３ａのほぼ中央に形成された作業用の貫通孔３ｅの孔縁には、該貫通孔３ｅを閉止する断面ほぼコ字形状の第２キャップ５２が圧入固定されている。

以下、本実施形態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タイミングチェーン４２を介してタイミングスプロケット１が回転して、その回転力が環状部材１９と雌ねじ形成部６を介してハウジング５、つまり電動モータ１２が同期回転する。一方、前記環状部材１９の回転力が、ローラ３４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。

そして、機関始動後の所定の機関運転時には、前記コントロールユニット２１からスリップリング４８ａ、４８ｂなどを介して電動モータ１２の電磁コイル１７に通電される。これによって、モータ軸１３が回転駆動され、この回転力が減速機構８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。

すなわち、前記モータ軸１３の回転に伴い偏心軸部３０が偏心回転すると、各ローラ３４がモータ軸１３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前記環状部材１９の一の内歯１９ａを乗り越えて隣接する他の内歯１９ａに転動しながら移動し、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３４の転接によって前記モータ軸１３の回転が減速されつつ前記従動部材９に回転力が伝達される。このときの減速比は、前記ローラ３４の個数などによって任意に設定することが可能である。

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。

そして、前記タイミングスプロケット１に対するカムシャフト２の正逆相対回転の最大位置規制(角度位置規制)は、前記ストッパ凸部１ｆの各側面が前記ストッパ凹溝２ｂの各対向面２ｃ、２ｄのいずれか一方に当接することによって行われる。

すなわち、前記従動部材９が、前記偏心軸部３０の偏心回動に伴ってタイミングスプロケット１の回転方向と同方向に回転することによって、ストッパ凸部１ｆの一側面がストッパ凹溝２ｂの一方側の対向面１ｃに当接してそれ以上の同方向の回転が規制される。これにより、カムシャフト２は、タイミングスプロケット１に対する相対回転位相が進角側へ最大に変更される。

一方、従動部材９が、タイミングスプロケット１の回転方向と逆方向に回転することによって、ストッパ凸部１ｆの他側面がストッパ凹溝２ｂの他方側の対向面２ｄに当接してそれ以上の同方向の回転が規制される。これにより、カムシャフト２は、タイミングスプロケット１に対する相対回転位相が遅角側へ最大に変更される。

この結果、吸気弁の開閉タイミングが進角側あるいは遅角側へ最大に変換されて、機関の燃費や出力の向上が図れる。

そして、本実施形態は、前記保持器４１の筒部４１ａの先端部４１ｃが、雌ねじ形成部６と延出部５ｄとの間に形成された空間部４４を介してハウジング５方向へ十分に延設することができるため、前記各ローラ３４の軸長を大きく設定しても、つまりローラ保持孔４１ｃの軸方向の長さを大きくしても、保持器４１の筒部４１ａの強度を十分に確保することができる。

この結果、カムシャフト２から伝達される交番トルクに十分に耐えられると共に、各ローラ３４の挙動が常時安定化することから、前記バルブタイミングの制御の安定化と制御応答性の向上が図れる。

また、前記スプロケット本体１ａの環状突起１ｄと環状部材１９及び雌ねじ形成部６のそれぞれの外径がほぼ同一に形成されていることから、これらの構成部材を各ボルト７によって組み付ける際の芯だしがきわめて容易になる。このため、かかる組み付け作業が容易になり、かかる作業能率が向上する。

さらに、前記雌ねじ形成部６に対して雌ねじ孔６ａを貫通形成することにより、底付きの雌ねじ孔の場合に比較して雌ねじ孔６ａの形成作業が容易になる。

また、前記減速機構８のニードルベアリング２８と第１ボールベアリング３３を径方向のほぼ同一位置に配置し、特に、ニードルベアリング２８と同じ径方向位置に前記環状部材１９とローラ３４を配置したことから、装置の軸方向の長さを十分に短くすることが可能になる。この結果、装置の小型化と軽量化が図れる。

しかも、前記減速機構８の構造が簡素化されるため、製造作業や組立作業が容易になり、これらのコストを十分の低減することができる。

また、前記環状部材１９の内歯１９ａの歯面とローラ３４が噛み合う位置の径方向内周側に前記ニードルベアリング２８が配置されていることから、環状部材１９側から径方向内側へ作用する大きな荷重を前記ニードルベアリング２８によって受けることができる。このため、前記荷重による曲げモーメントが前記モータ軸１３に殆ど作用しない。したがって、モータ軸１３の常時スムーズな回転が得られる。

また、前記減速機構８内には、オイル供給孔４５から潤滑油が強制的に供給されることから、減速機構８の各部の潤滑性が向上すると共に、内歯１９ａとローラ３４との間や、ニードルベアリング２８、第１ボールベアリング３３に潤滑油が供給されて、各ローラ、２８ｂ、３４や各ボールとの間の潤滑性も向上して減速機構８による常時滑らかな位相変換が行われることは勿論のこと、この潤滑油が緩衝機能を発揮するため、前記打音の発生をより効果的に抑制することが可能になる。

特に、機関の駆動中はオイルポンプから圧送された潤滑油が前記潤滑油供給手段を介して空間部４４内に常時供給されて浸漬された状態になるため、前記ボールベアリング３３などの各転動体や摺動部の油膜切れの発生が抑制できる。これにより、電動モータ１２の初期駆動負荷を十分に低減でき、バルブタイミングの制御応答性の向上と消費エネルギーの減少化が図れる。

また、前記減速機構８の内部から前記各オイル排出孔を介して外部に排出された潤滑油は、遠心力によってタイミングスプロケット１の各ギア部１ｂに付着して、これらの部位を効率良く潤滑する。その後、前記各ギア部１ｂの回転遠心力によって外方へ飛散し、この飛散した潤滑油がハウジング５の後端側外周面に付着して前記大径オイルシール５０のシール面５０ｂに接触する。このため、ハウジング５の回転に伴うシール面５０ｂの摩耗の発生などが抑制されて、大径オイルシール５０の耐久性を向上させることができる。

さらに、前記モータ軸１３と偏心軸部３０とを、ニードルベアリング２８と第２ボールベアリング３５を介してカムボルト１０に支持したため、別途支持軸を設ける必要がなくなり、部品点数の削減が図れると共に、カムシャフト２に軸方向から直接結合されているので、カムシャフト２に対して径方向の倒れが抑制されて高い同軸性が得られる。

また、ハウジング５によって減速機構８と電動モータ１２との一体化が図れると共に、スプロケット本体１ａを介してタイミングスプロケット１との一体化も図れることから、これら各構成部品全体のユニット化が図れる。したがって、装置の軸方向の他に径方向の小型化が図れると共に、製品管理が容易になる。

さらに、前記カバー部材３を合成樹脂材によって形成したことから、機関の全体の軽量化が図れると共に、前記各スリップリング４８ａ、４８ｂやコネクタ端子４９ａなどを一体的に設けることができるので、これらの製造作業が容易になる。

また、前記小径オイルシール３２は、前記モータ軸１３に摩擦抵抗を付与することから、バルブスプリングのばね力などによって前記カムシャフト２に発生する交番トルクを吸収して電動モータ１２の負荷を抑制することができる。

また、前記モータ軸１３と偏心軸部３０とを一体化したことによって、分割した場合に比較して部品点数の削減が図れると共に、組付、製造作業が容易になり、この点でもコストの低減化が図れる。
〔第２の実施形態〕
図６は本発明の第２の実施形態を示し、基本構成は第１の実施形態と同様であるが、異なるところは、前記雌ねじ形成部６を、第１実施形態のように、ハウジング本体５ａと別体に形成するのではなく、ハウジング本体５ａの底部５ｂに一体に形成したものである。

すなわち、前記ハウジング本体５ａの底部５ｂの外周部を肉厚に形成して円環状のボス部とし、このボス部を雌ねじ形成部６として構成したものである。また、この雌ねじ形成部６には、６つの雌ねじ孔６ａが
周方向のほぼ等間隔位置に穿設されている。

したがって、この実施形態によれば、第１実施形態と同様な作用効果が得られることは勿論のこと、雌ねじ形成部６をハウジング本体５ａと一体に形成したことから、第１実施形態と比較して製造作業や組立作業が容易になると共に、部品を削減できるのでコストの低減化が図れる。

前記実施形態から把握される前記請求項以外の発明の技術的思想について以下に説明する。
〔請求項ａ〕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において、
前記偏心軸部は、外周側にボールベアリングが設けられていると共に、該ボールベアリングの外輪に前記ローラが当接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ｂ〕請求項２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、
前記ハウジングの雌ねじ形成部は、円周方向の所定位置に雌ねじ孔が貫通形成された部材を前記ハウジングの本体に固定してな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。

前記部材に雌ねじ孔を貫通形成することによって底付きの場合に比較して雌ねじ孔の形成作業が容易になる。
〔請求項ｃ〕請求項ｂ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、
前記雌ねじ形成部を、前記ハウジング本体に溶接によって固定し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。
〔請求項ｄ〕請求項２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、
前記ハウジング本体と雌ねじ形成部を、一体に形成し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。

この発明によれば、前記両者の一体化によって製造作業が容易になると共に、全体の組立作業性も向上する。
〔請求項ｅ〕請求項ｃまたはｄ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、
前記ハウジングは、プレス成形によって形成された有底筒状の筒状部と、該筒状部の一端開口部を封止する封止プレートとによって構成され、
前記筒状部の底部及び封止プレートには、前記電動モータの出力軸が挿通される挿通孔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ｆ〕請求項ｅ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、
前記封止プレートには、前記第１ブラシが設けら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ｇ〕請求項ｆ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、
前記電動モータは、前記ハウジングの内周面に固定された永久磁石と、前記出力軸に固定されてコイルが巻回されたロータとを有し、
前記コイルには、前記封止プレートに設けられた第２ブラシと、前記出力軸に設けられ、前記第２ブラシが当接するコミュテータと、によって給電され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ｈ〕請求項２またはｂ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、
前記雌ねじ形成部の外径は、前記減速機構のケーシングの外径とほぼ同一に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。

これによって、組立作業時における雌ねじ形成部とケーシングとの芯だしが容易になる。
〔請求項ｉ〕請求項ｈ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、
前記雌ねじ形成部は、前記ハウジング本体の一端面から円環状に突出し、該円環部材に複数の雌ねじ孔が円周方向の所定位置に形成されていると共に、前記ケーシングの外径も前記円環部材の外径とほぼ同一に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ｊ〕請求項ｈ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、
前記ケーシングは、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を有するスプロケット部と、前記内歯を有する内歯部とから構成され、前記雌ねじ形成部とスプロケット部及び内歯部の各外径がほぼ同一に形成されて、前記スプロケット部と内歯部がボルトによって前記雌ねじ形成部に共締め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。

この発明によれば、前記３部材の組み付け時における芯だしが容易になることから、かかる組み付け作業性が良好になる。
〔請求項ｋ〕請求項ｈ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、
前記ケーシングは、前記雌ねじ形成部と同心上に配置されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
〔請求項ｌ〕請求項ｈ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、
前記ハウジング本体の雌ねじ形成部の内周側には、軸方向に突出した延出部が形成されていると共に、該延出部の内周面と前記電動モータの出力軸との間をシールするシール部材が設けられ、前記延出部の中心と雌ねじ形成部の中心が同心上に配置されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
〔請求項ｍ〕請求項３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、
前記外周突出部の内周と内周突出部の外周との間の空間部には、オイルが滞留するように構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。

前記滞留オイルによってボールベアリングなどの各可動部の潤滑性を向上させることができる。

１…タイミングスプロケット
１ａ…スプロケット本体
１ｂ…環状突起
２…カムシャフト
３…カバー部材
３ａ…カバー本体
４…位相変更機構
５…ハウジング
５ａ…ハウジング本体
５ｂ…底部
５ｃ…軸部挿通孔
５ｄ…延出部
６…雌ねじ形成部
６ａ…雌ねじ孔
７…ボルト
８…減速機構
９…従動部材
１０…カムボルト
１２…電動モータ
１３…モータ軸（出力軸）
１９…環状部材
１９ａ…内歯
２３ａ、２３ｂ…ブラシ
３０…偏心軸部
３２…小径オイルシール
３３…ボールベアリング
３４…ローラ
３５…ボールベアリング
４１…保持器
４１ａ…筒部
４１ｂ…ローラ保持孔
４１ｃ…先端部
４３…ボールベアリング
４４…空間部（凹部）
４８ａ、４８ｂ…スリップリング

Claims (3)

1. 電動モータの出力軸の回転を、減速機構を介してカムシャフトに伝達することによって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バルブタイミング制御装置であって、
   前記減速機構は、
   前記電動モータの出力軸から回転が伝達される偏心軸部と、
   該偏心軸部の外周に複数設けられたローラと、
   有底筒状に形成されて、底部側がカムシャフトに固定されると共に、筒部の周方向に間欠的に配置されて径方向へ貫通形成された複数のローラ保持孔を有し、前記筒部の軸方向の先端部が前記電動モータ方向へ突出した保持器と、
   前記クランクシャフトから回転力が伝達され、内周に前記ローラが噛み合う内歯を有する環状部材と、を備え、
   前記電動モータは、内周側に前記筒部の突出した先端部が嵌入配置される凹部を有するハウジング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。
2. スリップリングに摺接する第１ブラシを介して給電されることにより出力軸を回転させる電動モータと、
   該電動モータの構成要素を内部に収容すると共に、軸方向の一端面に雌ねじ形成部が軸方向へ突設されたハウジングと、
   前記電動モータの出力軸から回転力が伝達される偏心軸部と、
   該偏心軸部の外周側に複数設けられたローラと、
   有底筒状に形成され、底部側がカムシャフトに固定されると共に、筒部の周方向に複数配置されて径方向へ貫通形成されたローラ保持孔を有し、前記筒部の軸方向の先端部が前記電動モータ方向へ突出した保持器と、
   前記クランクシャフトから回転力が伝達され、内周に前記ローラが噛み合う内歯を有すると共に、前記雌ねじ形成部に締結されるボルトによって前記ハウジングに固定される前記減速機構のケーシングと、を備え、
   前記ハウジングの雌ねじ形成部の内周側に、前記筒部の突出した先端部を嵌入配置し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。
3. スリップリングに摺接する第１ブラシを介して給電されることにより出力軸を回転させる電動モータと、
   該電動モータの構成要素を内部に収容すると共に、軸方向の一端面に軸方向へ突設された外周突出部と、該外周突出部の内周側に設けられた内周突出部と、を有するハウジングと、
   該ハウジングの内周突出部と前記電動モータの出力軸との間に配置されたシール部材と、
   前記電動モータの出力軸から回転力が伝達される偏心軸部と、
   該偏心軸部の外周側に複数設けられたローラと、
   有底筒状に形成され、底部側がカムシャフトに固定されると共に、筒部の周方向に複数配置されて径方向へ貫通形成されたローラ保持孔を有し、前記筒部の軸方向の先端部が前記ハウジング方向へ突出した保持器と、
   前記クランクシャフトから回転力が伝達され、内周に前記ローラが噛み合う内歯を有すると共に、前記外周突出部に形成された雌ねじ部に締結されるボルトによって前記ハウジングに固定される前記減速機構のケーシングと、を備え、
   前記筒部の突出した先端部を、前記外周突出部の内周側と内周突出部の外周側との間に嵌入配置し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。

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