JP2016079876A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給電用ブラシの摩耗粉が角度検出手段に付着する不具合を抑制して、該角度検出手段について良好な検出精度を確保し得る内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供する。【解決手段】給電用ブラシ４７ａ，４７ｂを、角度センサ６０のターゲット６４の鉛直方向直上にて該ターゲット６４と重合しない周方向位置に配置したことで、重力により降下した給電用ブラシ４７ａ，４７ｂの摩耗粉がターゲット６４へと付着してしまう不都合が抑制され、角度センサ６０について良好な検出精度を確保することができる。【選択図】図７

Description

本発明は、電動アクチュエータの回転力に基づいたバルブタイミング制御に供するバルブタイミング制御装置に関する。

従来のバルブタイミング制御装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

すなわち、このバルブタイミング制御装置では、電動モータの前端側に給電プレートが配置されると共に、該給電プレートの外側がカバー部材により覆われていて、給電プレートの外側面に設けられたスリップリングに対してカバー部材の有する保持孔に摺動自在に設けられた給電ブラシを接触させることで、電動モータに対する給電が行われるようになっている。

そして、カバー部材とモータ出力軸との軸方向間には、モータ出力軸の先端に固定された被検出部と、該被検出部に対し所定の軸方向隙間を介してカバー部材に対向配置された検出部と、からなるいわゆる電磁誘導型の角度検出手段が設けられ、該角度検出手段でもってモータ出力軸の回転角度を検出することで、電動モータの駆動制御に供されている。

特開２０１３−０３６４０１号公報

しかしながら、前記従来のバルブタイミング制御装置では、給電用ブラシがカバー部材の鉛直方向ほぼ上端部に配置された構成となっているため、給電用ブラシと保持孔との摺接により発生する摩耗粉が重力に基づいて降下する際に、角度検出手段に付着してしまい、該角度検出手段の検出精度が低下してしまうおそれがあった。

本発明は、前記従来のバルブタイミング制御装置の実情に鑑みて案出されたもので、給電用ブラシの摩耗粉が角度検出手段に付着する不具合を抑制して、該角度検出手段について良好な検出精度を確保し得る内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することを目的としている。

本発明は、第１部材に対する第２部材の相対回転位置を変更することで、機関弁の作動特性を可変にする内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、モータ出力軸を回転させることで、前記第１部材に対し第２部材を相対回転させる電動モータと、前記モータ出力軸の回転を減速して前記第２部材に伝達することで、前記第１部材に対する前記第２部材を相対回転させる減速機構と、前記電動モータの先端側面に設けられたスリップリングと、前記電動モータの先端側面の少なくとも一部を覆うように設けられたカバー部材と、前記カバー部材に設けられ、前記スリップリングと接触する給電用ブラシと、前記モータ出力軸に設けられた被検出部と、前記カバー部材に設けられて所定の軸方向隙間を介して前記被検出部に対向配置された検出部とを有し、前記モータ出力軸の回転角度を検出する角度検出機構と、を備え、前記給電用ブラシが、前記被検出部の鉛直方向直上において該被検出部と重合しないように設けられていることを特徴としている。

本発明によれば、給電用ブラシが被検出部の鉛直方向直上において該被検出部と重合しないように配置されていることから、給電用ブラシの摩耗粉が重力によって降下した場合でも、該摩耗粉が検出部に付着してしまう不具合を抑制することが可能となって、該角度検出手段の良好な検出精度を確保することができる。

本発明に係るバルブタイミング制御装置の第１実施形態を示す、該バルブタイミング制御装置の正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図２に示すバルブタイミング制御装置を主要な構成要素に分解してなる分解斜視図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 図２のＣ−Ｃ線断面図である。 図３に示す給電プレートの背面図である。 図３に示すカバー部材の背面図である。 図７のＤ−Ｄ線断面図である。 図７のＥ−Ｅ線断面図である。 図２のＦ−Ｆ線断面図である。 図２に示す被検出部を現したもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 図２に示す検出部を現したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。 本発明に係るバルブタイミング制御装置の第２実施形態を現した、図７に相当する図である。 本発明に係るバルブタイミング制御装置の第３実施形態を現した、図７に相当する図である。

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各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、下記の各実施形態では、当該バルブタイミング制御装置として、吸気弁側のバルブタイミング制御装置に適用したものを例示して説明する。

〔第１実施形態〕
図１〜図１２は本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の第１実施形態を示し、このバルブタイミング制御装置１１は、図１〜図３に示すように、内燃機関であるエンジンのクランクシャフト（図示外）から回転駆動力が伝達され、該クランクシャフトと同期して回転する第１部材（駆動回転体）としてのタイミングスプロケット１３と、シリンダヘッド１に軸受Ｂ０を介して回転自在に支持されるカムシャフト２の一端部に固定され、該カムシャフト２と一体に回転する第２部材（従動回転体）としての従動部材１４と、前記タイミングスプロケット１３と前記従動部材１４の間に介装され、機関の運転状態に応じて前記両者１３，１４の相対回転位相を変更する位相変更機構１５と、該位相変更機構１５の前端側を覆うように設けられるカバー部材１２と、を備えている。

前記タイミングスプロケット１３は、全体が鉄系の金属材料によって一体に形成されてなるもので、内周面が段差径状に形成されたスプロケット本体を構成する筒状基部１３ａと、該筒状基部１３ａの他端部外周に一体に設けられ、巻回される図示外のタイミングチェーンを介して前記クランクシャフトの回転駆動力が伝達される歯部１３ｂと、から構成され、周知のボールベアリングである第１軸受Ｂ１を介して前記筒状基部１３ａの内周側に配置される従動部材１４に回転自在に支持されている。そして、前記筒状基部１３ａの一端は後述する電動モータ２１が配設されることにより該一端側開口が閉塞される一方、他端側開口については、前記タイミングスプロケット１３と電動モータ２１とを締結する複数の第１ボルトＴ１によって共締め固定されるほぼ円板状のストッパプレート１６によって閉塞されている。

前記従動部材１４は、その径方向中央位置に設けられる筒状基部１７と、該筒状基部１７の軸方向中間位置において径方向外側へと延出する円板部１８と、該円板部１８の軸方向一端部（後述の電動モータ２１側の端部）に拡径状に、かつ電動モータ２１側へと向かって軸方向に延設され、周方向において複数のローラ２０を保持するローラ保持部１９と、が一体に設けられている。そして、この従動部材１４は、前記筒状基部１７のカムシャフト２側の端部（後述する他端部１７ｃ）が当該カムシャフト２に突設された凸部２ａに嵌合することにより、当該カムシャフト２との同軸性が確保された状態で、カムボルトＴ０をもってカムシャフト２に固定される。

前記筒状基部１７は、その中央部に軸方向に沿って貫通する挿通孔１７ａが設けられ、その一端部（後述の電動モータ２１側の端部）１７ｂの外周面には、周知のニードルベアリングである第２軸受Ｂ２が嵌着される一方、その他端部（カムシャフト２側の端部）１７ｃは、カムシャフト２に突設された凸部２ａに嵌合する凹部として構成されている。また、この筒状基部１７の一端側には、後述する出力軸部材２６の回転支持に供する周知のボールベアリングである第３軸受Ｂ３が軸方向に隣接配置され、該第３軸受Ｂ３の内輪が筒状基部１７の一端とカムボルトＴ０の頭部との間で挟持される構成となっている。

前記円板部１８は、その周方向の所定位置に、カムシャフト２側から第２、第３軸受Ｂ２，Ｂ３等の潤滑に供する後述の油孔１８ａが貫通形成されている。また、この円板部１８の外周面には第１軸受Ｂ１が嵌着され、該第１軸受Ｂ１によってタイミングスプロケット１３が回転自在に支持されている。

前記ローラ保持部１９は、ほぼ筒状に構成され、その周方向の所定位置には、それぞれ前記複数のローラ２０の保持に供するローラ保持孔１９ａが貫通形成され、該各ローラ保持孔１９ａのそれぞれに各ローラ２０を収容して回転自在に保持するようになっている。

前記ストッパプレート１６は、図２、図５に示すように、その中央位置に、カムシャフト２の一端部を挿通させるシャフト挿通孔１６ａが貫通形成されている。そして、このシャフト受容孔１６ａの周方向の所定範囲には、カムシャフト２の一端部外周に切欠形成された円弧凹状の規制凹部２ｂに係入する規制凸部１６ｂが突出形成されている。かかる構成から、当該規制凸部１６ｂの各側端１６ｃ，１６ｄがそれぞれ対向する前記規制凹部２ｂの各側端２ｃ，２ｄと当接することによって、両者２，１６の相対移動が規制されるようになっている。換言すれば、前記規制凹部２ｂの周方向幅の範囲内のみでもって、従動部材１４とストッパプレート１６との相対回転、すなわちタイミングスプロケット１３とカムシャフト２との相対回転が許容される構成となっている。

前記位相変更機構１５は、図２に示すように、従動部材１４を介してカムシャフト２の同軸上に配設され、図示外の電子コントロールユニットからの制御電流によって回転駆動される電動アクチュエータであって、位相変更トルクの発生に供する電動モータ２１と、該電動モータ２１と従動部材１４の間に介装され、前記電動モータ２１の出力を減速して伝達する減速機構２２と、から主として構成されている。なお、前記電子コントロールユニットについては、例えば図示外のクランク角センサやエアフローメータ、水温センサ、スロットルセンサなど各種センサ類から得られる機関運転状態に基づいて前記電動モータ２１を駆動制御するようになっている。

前記電動モータ２１は、ブラシ（後述する第１、第２ブラシ３４ａ，３４ｂ）付きのＤＣモータであって、前記各第１ボルトＴ１によってタイミングスプロケット１３に共締め固定され、該タイミングスプロケット１３と一体回転する有底円筒状のヨーク２３と、該ヨーク２３の内周面に固定された固定子である円筒半割状の１対の永久磁石２４ａ，２４ｂと、該両永久磁石２４ａ，２４ｂの内周側に回転自在に設けられた回転子である電機子２５と、該電機子２５の内周側に一体回転可能に挿通固定され、前記電機子２５の出力に供する出力軸部材２６と、該出力軸部材２６のヨーク２３開口側に延出する一端部外周に設けられた整流子２７と、前記ヨーク２３の一端側開口を閉塞するかたちで設けられ、前記整流子２７を介して電機子２５（後述するコイル２５ｂ）への給電に供する給電機構２８と、から主として構成されている。

前記ヨーク２３は、タイミングスプロケット１３の筒状基部１３ａとほぼ同じ外径に設定されてなる円筒部２３ａと、該円筒部２３ａのタイミングスプロケット１３との対向端部に設けられた底壁部２３ｂと、から構成されている。そして、前記底壁部２３ｂの外側面によってタイミングスプロケット１３の一端側開口を閉塞するように該タイミングスプロケット１３に対して軸方向に直列に配置され、タイミングスプロケット１３を貫通する前記各第１ボルトＴ１によりタイミングスプロケット１３及びストッパプレート１６と一体的に締結されると共に、前記円筒部２３ａの一端側開口が給電機構２８（後述する給電プレート３１）により閉塞されている。

また、前記底壁部２３ｂのほぼ中央位置には、出力軸部材２６が挿通する軸挿通孔２３ｃが貫通形成され、該軸挿通孔２３ｃを通じて従動部材１４側へと臨んだ出力軸部材２６の他端部が減速機構２２に接続されている。なお、この軸挿通孔２３ｃの減速機構２２側の孔縁には、前記ヨーク２３の内周側に形成されるモータ収容空間２９を液密にシールする第１シール部材Ｓ１が設けられ、該第１シール部材Ｓ１によって、減速機構２２側から前記モータ収容空間２９への潤滑油の流入が抑止されている。

前記電機子２５は、出力軸部材２６の軸方向中間部外周に設けられた鉄心であるロータ２５ａと、該ロータ２５ａに巻回された複数のコイル２５ｂと、によって構成され、前記各コイル２５ｂが整流子２７を介して給電プレート３１と電気的に接続されることで通電可能となっている。

前記出力軸部材２６は、従動部材１４と対向する軸方向一端側のうち、内端側が前記第２軸受Ｂ２を介してカムボルトＴ０に支持されると共に、外端側が前記第２軸受Ｂ２を介して従動部材１４に支持される構成となっている。また、この出力軸部材２６の一端部には、当該軸部材２６における他の軸方向領域とは軸心を異ならしめるように形成された、前記減速機構２２の一部を構成する後述の偏心軸部３０が一体に設けられている。

前記給電機構２８は、ヨーク２３の一端側開口を閉塞するように設けられ、整流子２７を介して電機子２５（コイル２５ｂ）に対しての給電に供する給電プレート３１と、該給電プレート３１の外側面を覆うように該給電プレート３１に連係配置され、前記電子コントロールユニットからの制御電流を付与することで電動モータ２１の駆動制御に供するカバー部材１２と、から構成されている。

前記給電プレート３１は、鉄系金属材料によりほぼ円板状に形成された芯材３１ａの内外両側面にそれぞれ樹脂製の絶縁部たる内側絶縁部３１ｂ及び外側絶縁部３１ｃがモールド成形によって設けられてなるもので、前記芯材３１ａを介してヨーク２３の一端側の開口端部にカシメ固定されている。

また、この給電プレート３１には、図２、図６に示すように、芯材３１ａの周方向所定位置に切欠形成された異形状の２つの保持孔３２ａ，３２ｂの前記内側絶縁部３１ｂ側に金属製の１対のブラシホルダ３３ａ，３３ｂが取付固定されていて、これら各ブラシホルダ３３ａ，３３ｂ内に、それぞれ整流子２７に対して外周側から摺接可能に設けられた切換用ブラシ３４ａ，３４ｂと、該各ブラシ３３ａ，３３ｂを整流子２７側に付勢するスプリング３５ａ，３５ｂと、が収容配置さている。

さらに、前記外側絶縁部３１ｃには、カバー部材１２に配設される後述の各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂと対向する径方向位置に、１対のスリップリング３６ａ，３６ｂが内外周２重に設けられている。なお、これらスリップリング３６ａ，３６ｂは、前記各保持孔３２ａ，３２ｂを挿通するハーネス３７ａ，３７ｂをもって前記各切換用ブラシ３４ａ，３４ｂと電気的に接続されている。

前記カバー部材１２は、図１、図２に示すように、電動モータ２１（ヨーク２３）よりも大径状に形成され、給電プレート３１の外側面（外側絶縁部３１ｃ）を覆うかたちで対向配置されるほぼ円板状のカバー本体４１と、該カバー本体４１の外側部に嵌着され、該カバー本体４１の前端部を覆うカバー部４２と、から構成され、前記カバー本体４１の外周部に設けられた複数のフランジ部４３ａを介して図示外のチェーンケースにボルト締結される。

前記カバー本体４１は、図８、図９に示すように、合成樹脂材料により形成された樹脂部４３と、該樹脂部４３の内部に、この樹脂部４３を構成する前記合成樹脂材料よりも線膨張係数の小さい金属材料により形成された芯材４４と、が一体にモールド成形されることによって構成されている。

前記芯材４４は、図８、図１０に示すように、ほぼ円板状を呈し、そのほぼ中央位置に、後述する角度センサ６０（筒状基部６３）の挿通に供するほぼ円形状の挿通孔４４ａが貫通形成されると共に、該挿通孔４４ａの周域に、後述する各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂの挿通配置等に供するほぼ矩形状の窓部４４ｂが切欠形成されている。

前記両窓部４４ｂは、特に図７に示すように、共に前記挿通孔４４ａの中心を通る水平線Ｈ上に、前記各スリップリング３６ａ，３６ｂと対向するかたちで径方向に沿って並列配置されている。すなわち、当該両窓部４４ｂは、後述する角度センサ６０の被検出部６１を構成するターゲット６４の鉛直方向直上において該ターゲット６４と重合しない周方向位置であって、とりわけタイミングスプロケット１３の回転方向Ｒが鉛直方向下側の成分Ｒｄを有する周方向範囲Ａｄ（図７参照）のうち、後述する給電用コネクタ４３ｂ及び通信用コネクタ４３ｃに対して直交する、後述する角度センサ６０のターゲット６４と水平方向において重合するような周方向位置に設けられていて、各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂの摩耗粉が重力によって降下しても当該摩耗粉が後述する角度センサ６０のターゲット６４に付着させない構成となっている。

前記樹脂部４３は、図７〜図１０に示すように、ほぼ円盤状を呈し、その外周縁部に、４つのフランジ部４３ａが突設されると共に、これら両フランジ部４３ａ，４３ａ間となるほぼ下端側位置に、それぞれほぼ角筒状に形成されてなる給電用コネクタ４３ｂ及び通信用コネクタ４３ｃが鉛直下方側に向かって突出形成されている。そして、この樹脂部４３の給電プレート３１と対向する内側面には、１対のブラシ保持孔４５ａ，４５ｂが貫通形成され、該各ブラシ保持孔４５ａ，４５ｂに挿通保持される保持孔構成部材である金属製の１対のブラシホルダ４６ａ，４６ｂを通じて外部に臨む給電用ブラシ４７ａ，４７ｂが各スリップリング３６ａ，３６ｂに摺接可能となっている。

ここで、前記各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂは、芯材４４の窓部４４ｂ内に充填される前記合成樹脂材料でもってモールド固定されたほぼ角筒状の前記各ブラシホルダ４６ａ，４６ｂ内に進退自在に収容され、それぞれ基端側が芯材４４に固設される捩りコイルばね４９ａ，４９ｂによって給電プレート３１側に付勢されることで、各ブラシホルダ４６ａ，４６ｂの一端側開口部より給電プレート３１へと臨んだ先端部が各スリップリング３６ａ，３６ｂと摺接するようになっている。

なお、本発明に係る保持孔は、前記各ブラシホルダ４６ａ，４６ｂ内の空間部によって構成され、かかる保持孔を比較的剛性の高い金属製のブラシホルダ４６ａ，４６ｂにより構成することで、各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂの安定した摺動を確保可能となっている。加えて、当該保持孔を別部材である前記各ブラシホルダ４６ａ，４６ｂによって構成することで、各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂの適切かつ安定した摺動が確保可能になるうえ、軽量化や小型化等にも供される。その他、各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂ及びスリップリング３６ａ，３６ｂを径方向に並べて配置することで、各スリップリング３６ａ，３６ｂの回転方向に対し各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂを垂直に接触させることが可能となる結果、電動モータ２１に対する安定した給電を確保することができる。

また、前記樹脂部４３の内側面のほぼ中央位置には、後述する被検出部６１を受容する凹状の受容部４３ｄが、芯材４４の挿通孔４４ａを挿通するように凹設されている。そして、この受容部４３ｄの底部には、極薄肉の底壁４３ｅが設けられ、該底壁４３ｅの外側面に、これに突設された位置決め凸部４３ｆを介して後述する制御基板６５が取付固定されている。

前記カバー部４２は、ほぼ円板状を呈し、その外周縁部より立設された環状凸部４２ａがカバー本体４１（樹脂部４３）の外側外周縁に圧入されることによって、カバー本体４１に取付固定されている。

前記給電用コネクタ４３ｂは、図９、図１０に示すように、カバー本体４１の内部に埋設された１対の端子片５３ａ，５３ｂの一端部が、それぞれ各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂの後端部に接続される各ピグテールハーネス５４ａ，５４ｂに接続されると共に、外部へと露出する他端部が前記電子コントロールユニット側のコネクタ（図示外）と接続される。

前記通信用コネクタ４３ｃは、図８、図１０に示すように、カバー本体４１の内部に埋設された複数の端子片５５の一端部が後述する制御基板６５に接続されると共に、外部へと露出する他端部が前記電子コントロールユニット側のコネクタ（図示外）と接続される。

また、前記カバー本体４１の受容部４３ｄと出力軸部材２６との間には、該出力軸部材２６の回転角度位置を検出する角度センサ６０が設けられている。この角度センサ６０は、いわゆる電磁誘導型のもので、図２、図１１、図１２に示すように、出力軸部材２６に固定された被検出部６１と、カバー本体４１のほぼ中央部に固定され、前記被検出部６１に発生した誘導電流（渦電流）に基づいて発生する誘導起電力を検出する検出部６２と、から構成されている。かかる電磁誘導型のセンサを採用することで、前記出力軸部材２６の角度検出に際して電動モータ２１の影響を受けにくく、良好な角度検出に供される。

前記被検出部６１は、図１１に示すように、所定の合成樹脂材料によってほぼ有底円筒状に形成され、出力軸部材２６の先端部内周面に圧入によって固定される筒状基部６３と、該筒状基部６３の先端面たる外底面に固定され、所定の導電性材料からなる三つ葉形状の薄肉金属板によって形成されたターゲット６４と、から構成されている。

前記検出部６２は、図１２に示すように、カバー本体４１のほぼ中央部から径方向に延設されたほぼ長方形状の制御基板６５と、該制御基板６５の長手方向の一端部外面に設けられた集積回路（ＡＳＩＣ）６６と、前記制御基板６５の長手方向の他端部外面に前記ターゲット６４と対向するように設けられ、該ターゲット６４に高周波磁界を発生させる一次コイルである発振コイル６７、及びターゲット６４に発生する誘導電流（渦電流）の電磁誘導作用に基づいて発生する誘導起電力を検出する二次コイルである検出コイル６８と、から構成されている。

かかる構成から、前記発振コイル６７に高周波電流を印加することで生ずる高周波磁界（発振コイル６７からターゲット６４へと向かう磁束）に基づいてターゲット６４の金属表面に誘導電流としての渦電流が流れ、該渦電流の電磁誘導作用により発生する逆向きの磁束に基づいて検出コイル６８に誘導起電力が生ずる結果、ターゲット６４の回転に伴うターゲット６４と検出コイル６８との距離（ギャップ）の変化に基づく前記誘導起電力の変化（インダクタンスの変化）を検出し、これを集積回路６６にて角度演算した結果が前記電子コントロールユニットへと出力されることとなる。

前記減速機構２２は、図２、図３に示すように、電動モータ２１の出力軸部材２６の一端部に該出力軸部材２６の回転に伴って偏心回転運動するように構成された偏心軸部３０と、該偏心軸部３０の外周面に圧入された比較的大径状の周知のボールベアリングである第４軸受Ｂ４と、従動部材１４のローラ保持部１９に回転自在に保持され、前記偏心軸部３０の回転に伴って前記第４軸受Ｂ４の外周面を常時転動する前記複数のローラ２０と、該各ローラ２０の外周側に対向配置されるタイミングスプロケット１３（筒状基部１３ａ）の内周部の全周に亘って形成され、各ローラ２０と噛合する横断面ほぼ円弧状の多数の内歯１３ｃと、によって構成されている。

そして、前記第４軸受Ｂ４の外輪外周面と前記多数の内歯１３ｃとの間には、各ローラ２０の直径以上の幅を有する環状の径方向隙間が形成され、該径方向隙間に基づき第４軸受Ｂ４全体が前記偏心軸部３０の偏心回転に伴って偏心動可能となっていて、かかる偏心動に伴って各ローラ２０が径方向へと移動することで一部のローラ２０が前記円弧溝１３ｃに嵌入（噛合）し、これによってタイミングスプロケット１３の回転駆動力が従動部材１４に伝達されることとなる。

より具体的には、前記偏心軸部３０の１回転につき各ローラ２０と各円弧溝１３ｃの噛合位置が１つ（１歯分）ずれる構成となっていて、かかる構成から、電動モータ２１の回転が減速して伝達されると共に、該電動モータ２１の回転に基づいて従動部材１４がタイミングスプロケット１３に対して相対回転することとなる。

また、前記減速機構２２の内部には、図示外の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２に示すように、カムシャフト２の内部軸方向に形成され、前記シリンダヘッドの内部油通路を通じて図示外のメインオイルギャラリより潤滑油を導く導入通路２ｃと、従動部材１４の内部軸方向に貫通形成され、一端が前記導入通路２ｃに接続され、他端が前記第２、第４軸受Ｂ２，Ｂ４からなる軸受部に開口する油孔１８ａと、から主として構成され、前記メインオイルギャラリからの潤滑油を導くことによって減速機構２２を構成する前記各軸受Ｂ２，Ｂ４等の潤滑を行っている。

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作用効果につき、図２に基づいて説明する。

まず、機関始動時においては、前記バルブタイミング制御装置１１は最遅角に制御されていて、図示外のスタータモータによって前記クランクシャフトが回転駆動されることにより、前記タイミングチェーンを介してタイミングスプロケット１３が回転し、その回転力がヨーク２３等を介して電動モータ２１を同期回転させると共に、タイミングスプロケット１３の回転力がローラ２０及びローラ保持部１９等からなる減速機構２２とこれに連係する従動部材１４とを介してカムシャフト２へと伝達され、該カムシャフト２の有するカムが回転することで図示外の吸気弁が開閉作動することとなる。このように、機関始動時等においては、バルブオーバーラップをなくすように制御することによって排気ガスの吸入ポートへの吹き返しを抑制し、始動性を向上させる。

続いて、当該機関始動後の機関運転時では、前記コントロールユニットからの制御信号に基づいて電動モータ２１が回転駆動されることで、該電動モータ２１の回転力が減速機構２２を介してカムシャフト２へと伝達される。これにより、タイミングスプロケット１３に対してカムシャフト２が正逆に相対回転してこれら両者２，１３の相対回転位相が変更される結果、吸気弁の開閉タイミング（バルブタイミング）が所望のタイミングへと変更されることとなる。具体的には、例えば運転負荷の上昇に応じて、バルブタイミング制御装置１１を進角制御することにより、バルブオーバーラップを増大させる。かかる制御により、トルク向上のほか、内部ＥＧＲの増加による排気エミッション向上やポンピングロスの低減による燃費向上など、運転状態に応じた燃焼の最適化が可能となる。

以上のように、前記バルブタイミング制御装置１１では、前記給電プレート３１がタイミングスプロケット１３と一体となって一方向に回転する結果、各スリップリング３６ａ，３６ｂの回転に引き摺られて、各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂの側部（外周面）が各ブラシホルダ４６ａ，４６ｂの先端縁に圧接することになるため、かかる状態で各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂが摺動することによって該各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂの摩耗粉が発生する。すると、この摩耗粉は、重力により鉛直下方へと降下することになるところ、本実施形態に係るバルブタイミング制御装置１１では、各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂが、角度センサ６０のターゲット６４の鉛直方向の直上において該ターゲット６４と重合しない周方向位置に配置されていることから、前記重力により降下した各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂの摩耗粉がターゲット６４へと付着してしまう不都合が抑制される。

しかも、当該各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂについては、角度センサ６０のターゲット６４の鉛直方向の直上において重合しない周方向位置のうち、とりわけタイミングスプロケット１３の回転方向Ｒが鉛直方向下側の成分Ｒｄを有する周方向範囲Ａｄに配置されていることから、前述の重力によって降下した摩耗粉がタイミングスプロケット１３（給電プレート３１）の回転により巻き上げられるおそれがなく、当該摩耗粉のターゲット６４への付着をより効果的に抑制することができる。

〔第２実施形態〕
図１３は、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の第２実施形態を示したものであって、前記第１実施形態における各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂの配置を変更したものである。なお、該各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂの配置以外の構成については前記第１実施形態と同様である。

すなわち、本実施形態では、各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂを、角度センサ６０のターゲット６４の鉛直方向直上において該ターゲット６４と重合しない周方向位置のうち、とりわけタイミングスプロケット１３の回転方向Ｒが鉛直方向上側の成分Ｒｕを有する周方向範囲Ａｕであって、ターゲット６４よりも鉛直方向上側かつ鉛直方向に対して傾斜した位置に設けられている。

かかる構成を採用した場合も、各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂが角度センサ６０のターゲット６４の鉛直方向直上にて該ターゲット６４とは重合しない周方向位置に配置されることになるため、前記第１実施形態と同様、重力によって降下した各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂの摩耗粉がターゲット６４へと付着してしまう不都合が抑制される。

〔第３実施形態〕
図１４は、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の第３実施形態を示したものであって、前記第１実施形態における各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂの配置を変更したものである。なお、該各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂの配置以外の構成については前記第１実施形態と同様である。

すなわち、本実施形態では、各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂが、角度センサ６０のターゲット６４の鉛直方向直上にて該ターゲット６４とは重合しない周方向位置であって、とりわけターゲット６４よりも鉛直方向下側となる位置、具体的にはターゲット６４の鉛直方向直下に相当する位置に設けられている。なお、かかる構成の採用にあたり、通信用コネクタ４３ｃは、配線の都合上、前記第１実施形態のような真下ではなく、図中の時計方向に偏倚して配置した構成となっている。

以上のように、本実施形態のような構成を採用した場合も、各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂが角度センサ６０のターゲット６４の鉛直方向真下に位置する結果、各給電用ブラシ４７ａ，４７ｂの摩耗粉が重力により降下しても、前記第１実施形態と同様、該摩耗粉がターゲット６４へと付着してしまう不都合が抑制される。

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、例えば前記電動モータ２１や減速機構２２など本発明の作用効果に影響を与えない部位ないし部材の具体的構成については、装置や搭載対象の仕様等に応じて適宜変更可能である。

また、前記角度センサ６０は、前記各実施形態に開示の電磁誘導型のものに限られず、例えばホールＩＣ型の角度センサなど、他の構造（原理）からなるものであってもよい。

以下、前記各実施形態から把握される特許請求の範囲に記載した以外の技術的思想について説明する。

（ａ）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、
前記カバー部材は、樹脂材料により一体成形され、
前記保持孔は、前記カバー部材に埋設される保持孔構成部材によって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。

（ｂ）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、
前記スリップリングは、同心円状に設けられた２つの平板状リングから構成され、
前記給電用ブラシは、前記各平板状リングにそれぞれ接触する２つのブラシから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。

（ｃ）前記（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、
前記カバー部材は、前記給電用ブラシへの給電に供する給電用コネクタを有し、
前記給電用コネクタは、前記２つのブラシを結ぶ直線に対しほぼ直角となる方向に延設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。

２…カムシャフト
１１…バルブタイミング制御装置
１２…カバー部材
１３…タイミングスプロケット（第１部材）
１４…従動部材（第２部材）
２１…電動モータ
２２…減速機構
２６…出力軸部材（モータ出力軸）
４７ａ，４７ｂ…給電用ブラシ
３６ａ，３６ｂ…スリップリング
６０…角度センサ（角度検出機構）
６１…被検出部
６２…検出部

Claims (12)

1. 第１部材に対する第２部材の相対回転位置を変更することで、機関弁の作動特性を可変にする内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
   モータ出力軸を回転させることで、前記第１部材に対し第２部材を相対回転させる電動モータと、
   前記モータ出力軸の回転を減速して前記第２部材に伝達することで、前記第１部材に対する前記第２部材を相対回転させる減速機構と、
   前記電動モータの先端側面に設けられたスリップリングと、
   前記電動モータの先端側面の少なくとも一部を覆うように設けられたカバー部材と、
   前記カバー部材に設けられ、前記スリップリングと接触する給電用ブラシと、
   前記モータ出力軸に設けられた被検出部と、前記カバー部材に設けられて所定の軸方向隙間を介して前記被検出部に対向配置された検出部とを有し、前記モータ出力軸の回転角度を検出する角度検出機構と、
   を備え、
   前記給電用ブラシが、前記被検出部の鉛直方向直上において該被検出部と重合しないように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。
2. 前記給電用ブラシは、前記カバー部材に形成された保持孔に摺動自在に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
3. 前記給電用ブラシは、前記第１部材の回転方向が鉛直方向下側の成分を有する周方向範囲に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
4. 前記給電用ブラシは、前記第１部材の回転方向が鉛直方向上側の成分を有する周方向範囲に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
5. 前記給電用ブラシは、前記被検出部と水平方向において重合するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
6. 前記給電用ブラシは、前記被検出部よりも鉛直方向下側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
7. 前記給電用ブラシは、前記被検出部の鉛直方向上側であって、かつ鉛直方向に対して傾斜するかたちで設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
8. 前記角度検出機構は、非接触の電磁誘導型センサであることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
9. 前記被検出部は、被円形状の励起導体を有し、
   前記検出部は、一次コイル及び二次コイルを有し、前記一次コイルによって前記励起導体に発生させた誘導電流に基づいて前記二次コイルに発生する誘導起電力を検出することにより前記モータ出力軸の回転角度を検出する検出回路を有することを特徴とする請求項８に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
10. クランクシャフトから伝達される回転力に基づいて回転する駆動回転体と、
    カムシャフトと一体に設けられた従動回転体と、
    前記駆動回転体と一体に設けられ、モータ出力軸を回転させること前記駆動回転体に対する前記従動回転体の相対回転位相を制御する電動モータと、
    前記電動モータの軸方向端面に設けられたスリップリングと、
    前記スリップリングと対向するように設けられたカバー部材と、
    前記カバー部材に設けられた保持孔に摺動自在に設けられ、前記スリップリングと接触することで前記電動モータへの給電に供する給電用ブラシと、
    前記カバー部材に設けられた検出部を介して前記モータ出力軸の回転角度を検出する角度検出機構と、
    を備え、
    前記カバー部材において、前記給電用ブラシを、該給電用ブラシの摩耗粉が重力に基づいて降下しても前記検出部に付着しないような位置に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。
11. 前記角度検出機構は、非接触の電磁誘導型センサであることを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
12. 前記検出部は、一次コイル及び二次コイルを有し、前記一次コイルによって前記モータ出力軸に設けられた非円形状の励起導体に流れる誘導電流に基づき前記二次コイルに発生する誘導起電力を検出することにより前記モータ出力軸の回転角度を検出する検出回路を有することを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。

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