JP2024065122A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外歯部と例えばタイミングチェーンの間を積極的に潤滑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】スプロケット１は、タイミングチェーン４が巻回される複数の外歯部１ｂを外周に有するスプロケット本体１ａと、スプロケット本体に軸方向から当接して固定され、外周部にボルト挿入孔５ｅが軸方向に貫通形成された内歯車構成部材５と、スプロケット本体に内歯車構成部材のボルト挿入孔５ｅと軸方向から連続して設けられ、ボルト７の雄ねじ部７ｂが締結される雌ねじ孔１ｄと、スプロケット本体の外周に設けられた環状溝部２０と、スプロケット本体の雌ねじ孔から軸方向に沿って延びて環状溝部の底面よりも径方向内側に設けられた第１油溜溝３２と、を有している。【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。

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

このバルブタイミング制御装置は、潤滑油供給通路によって減速機の内部に潤滑油が供給されるようになっている。潤滑油供給通路は、機関のメインオイルギャラリーから分岐されてシリンダヘッド内からカムシャフトの内部軸方向に沿って形成された油通路と、従動部材の円盤状本体にカムシャフトの軸方向に沿って貫通形成されて、前記油通路に連通する油孔と、を有している。

したがって、減速機は、潤滑油供給通路によりボールベアリングなどへの各軸受を効率良く潤滑されるようになっている。

ＷＯ２０２０／０３９６８９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の従来のバルブタイミング制御装置にあっては、減速機の各部に対する潤滑性は得られるものの、タイミングスプロケットの外周に有する外歯部と該外歯部に巻回されて、回転力をタイミングスプロケットに伝達するタイミングチェーンとの間の積極的な潤滑性については十分に考慮されていない。この結果、特に、機関始動時において、外歯部とタイミングチェーンと間の機械的な騒音などの発生を招くおそれがある。

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、外歯部と例えばタイミングチェーンの間を積極的に潤滑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一つの目的としている。

好ましい態様の一つとしては、とりわけ、駆動回転体は、前記クランクシャフトからの回転力を受ける外歯部を外周に有する本体と、前記駆動回転体の回転軸の方向を軸方向としたとき、前記本体に軸方向から当接して固定され、外周部にボルト挿入孔が軸方向に貫通形成された固定部材と、前記本体に前記固定部材のボルト挿入孔と軸方向から連続して設けられ、前記ボルト挿入孔に挿入されるボルトの雄ねじ部が締結される雌ねじ孔と、前記本体の外周に前記外歯部と軸方向で隣接して設けられ、前記駆動回転体の回転軸に対して放射方向を径方向としたとき、前記径方向の内側に凹む環状溝部と、前記本体の前記雌ねじ孔から軸方向に沿って延びて前記環状溝部の底面よりも径方向内側に設けられ、かつ前記外歯部の歯底よりも径方向内側に位置する径方向凹部と、を有している。

本発明の好ましい態様によれば、外歯部を積極的に潤滑することができる。

本発明の第１実施形態におけるバルブタイミング制御装置の減速機側を縦断面して示す側面図である。 本実施形態に供される主要な構成部材を示す分解斜視図である。 図１のＡ部拡大図である。 図１のＢ－Ｂ線断面図である。 図１のＣ－Ｃ線断面図である。 図１のＤ矢視図である。 本発明の第２実施形態を示す要部拡大図である。

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詳述する。なお、本実施形態では、バルブタイミング制御装置を吸気側に適用したものを示しているが、排気側に適用することも可能である。
〔第１実施形態〕
図1は本実施形態におけるバルブタイミング制御装置の減速機側を縦断面して示す側面図、図２は本実施形態に供される主要な構成部材を示す分解斜視図、図３は図１のＡ部拡大図、図４は図１のＢ－Ｂ線断面図、図５は図１のＣ－Ｃ線断面図、図６は図１のＤ矢視図である。

バルブタイミング制御装置は、図１及び図２に示すように、駆動回転体であるタイミングスプロケット１(以下、スプロケット１という。)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たカムシャフト２と、スプロケット１とカムシャフト２との間に配置されて、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３と、を備えている。

スプロケット１は、図１～図３に示すように、全体が金属圧粉を焼結して得られる焼結金属材によって環状一体に形成されており、断面ほぼＬ字形状に形成された円環状のスプロケット本体１ａと、スプロケット１の回転軸を軸方向とすると、スプロケット本体１ａの軸方向のカムシャフト側の一端部外周に一体に設けられたスプロケット歯である複数の外歯部１ｂと、スプロケット本体１ａの軸方向のカムシャフト２と反対側の他端部外周に一体に設けられた大径部１ｃと、を備えている。

スプロケット本体１ａは、中央に形成された大径孔の内周面に滑り軸受の一部を構成する軸受面１０が設けられている。この軸受面１０は、後述する従動回転体である従動部材９の外周に有するジャーナル部１１との間でスプロケット１全体を相対回転可能に軸受けしている。

各外歯部１ｂは、機関のクランクシャフトに有するドリブンギアに一端部が巻回されたタイミングチェーン４の他端部が巻回されている。これによって、各外歯部１ｂは、タイミングチェーン４を介してクランクシャフトから回転力が伝達されるようになっている。

なお、本実施形態では、外歯部１ｂに回転力を伝達する手段として、タイミングチェーン４を用いたが、クランクシャフトのドリブンギアを直接、外歯部１ｂに噛み合わせて回転力を伝達させる構成としてもよい。

大径部１ｃは、円環状に形成されて、各外歯部１ｂに対して軸方向に所定間隔をもって離間配置されて、各外歯部１ｂと大径部１ｃとの間に環状溝部２０が形成されている。大径部１ｃは、外径ｄが各外歯部１ｂの外径ｄ１よりも大きく形成され、周方向の等間隔位置に複数(本実施形態では７つ)の雌ねじ孔１ｄが形成されている。この各雌ねじ孔１ｄは、大径部１ｃの軸方向の一端面から他端面に渡って貫通形成されて、後述する各ボルト７の雄ねじ部７ｂが締結されるようになっている。

環状溝部２０は、各外歯部１ｂと大径部１ｃとの間にスプロケット本体１ａの外周面全体に亘って形成されている。この環状溝部２０は、図４に示すように、底面２０ａの各雌ねじ孔１ｄと対応した位置に複数(本実施形態では７つ)の径方向凹部である第１油溜溝３２が設けられている。

この各第１油溜溝３２は、大径部１ｃの各雌ねじ孔１ｄを雌ねじタップで成形加工する際に、そのまま雌ねじタップを環状溝部２０の底面２０ａ(底壁)まで進出させて各雌ねじ孔１ｄと一緒に成形されるようになっている。

各第１油溜溝３２は、図４に示すように、内面３２ａがほぼ半円弧状に形成されている。つまり、各第１油溜溝３２は、前記雌ねじタップを環状溝部２０の底面２０ａの底壁を軸方向から切り込んで雌ねじ孔１ｄの内側と連続して形成される。このため、第１油溜溝３２の内面３２ａは、各雌ねじ孔１ｄの内周面と同じ曲率の半円弧状に形成されている。また、各第１油溜溝３２は、各外歯部１ｂの歯底ＨＢよりも径方向内側に形成されている。

また、スプロケット本体１ａは、図１及び図３にも示すように、大径部１ｃの回転軸方向の一端側(前端側)の前端面に環状凹部６が形成されている。この環状凹部６は、スプロケット本体１ａの前端面の径方向内側に形成され、平坦状の底面６ａと、該底面６ａ外周縁から軸方向に形成された環状内周面６ｂと、を有している。

底面６ａは、その深さが大径部１ｃの軸方向幅の約半分の深さになっている。環状内周面６ｂには、後述する減速機１３の一部を構成する固定部材である円環状の内歯車構成部材５が回転軸方向からインロー(嵌合）される。

内歯車構成部材５は、環状凹部６に軸方向から嵌合された状態でスプロケット本体１ａに各ボルト７によって結合されている。この内歯車構成部材５の具体的な構成については後述する。

各ボルト７は、軸部７ａの先端部外周に大径部１ｃの雌ねじ孔１ｄに螺着締結される雄ねじ部７ｂが形成されている。

さらに、スプロケット本体１ａは、外歯部１ｂの内周にストッパ機構の一部を構成する第１環状規制部８が一体に設けられている。

第１環状規制部８は、図１、図２及び図６に示すように、スプロケット１を焼結成形する際に一体に形成されて、焼結金属材によって所定肉厚の円環板状に形成されている。この第１環状規制部８は、スプロケット本体１ａのカムシャフト２側の後端縁から径方向内側に延びた円環状に形成されている。

第１環状規制部８は、内周面８ａの周方向のほぼ１８０°位置に２つの第１ストッパ凸部８ｂ、８ｃが対向して設けられている。この各第１ストッパ凸部８ｂ、８ｃは、第１環状規制部８の中心軸に向かって突出していると共に、先端面がほぼ円弧形状に形成されている。また、各第１ストッパ凸部８ｂ、８ｃは、後述する第２環状規制部１９の一つ(一方)の第２ストッパ凸部１９ａが円周方向から当接する。これによって、スプロケット１に対する従動部材９の相対回転位置を規制するようになっている。

また、第１環状規制部８は、軸方向のカムシャフト２側の外側面が外歯部１ｂの外側面(スプロケット本体１ａの先端面)と同一面に形成されている。第１環状規制部８は、内歯車構成部材５側の環状内側面８ｄが軸受面１０のカムシャフト２側の一端部を覆うように配置されている。

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。また、カムシャフト２は、図１に示すように、回転軸方向の一端部２ａに軸受ブラケット０２を介して軸方向の位置決めを行うフランジ部２ｂが一体に設けられている。

カムシャフト２は、一端部２ａの先端面から内部軸心方向に沿って形成された挿入孔２ｃを有している。この挿入孔２ｃは、後述するカムボルト１４の軸部１４ｂが挿入されると共に、先端側の内周面の一部にカムボルト１４の雄ねじ部１４ｃが締結される雌ねじ部２ｄが形成されている。

また、カムシャフト２の一端部２ａ内には、潤滑油を通流させる潤滑油供給機構の一部を構成する図外の油供給通路が形成されている。

内歯車構成部材５の前端面には、フロントプレート１５が設けられている。このフロントプレート１５は、図１～図３に示すように、例えば鉄系金属板を円盤状にプレス成形で打ち抜き加工されたものであって、内歯車構成部材５の前端面にボルト固定される外周部位１５ａと、該外周部位１５ａよりも径方向内側であって、後述する保持器２４と軸方向で重なる中央部位１５ｂと、該中央部位１５ｂよりも径方向内側であって、中央部位１５ｂよりも軸方向へカムシャフト２側にオフセット変形した内周部位１５ｃと、を有している。

外周部位１５ａは、円周方向の等間隔位置に６つのボルト挿入孔１５ｄが貫通形成されている。この各ボルト挿入孔１５ｄは、スプロケット本体１ａの各雌ねじ孔１ｄに対応して形成されて、前述した７本のボルト７の軸部７ａが挿入される。

中央部位１５ｂは、図３に示すように、外周部位１５ａと同一平面上に形成され、カムシャフト２側の内側面が保持器２４の後述するケージ部２４ｂの先端面と微小隙間Ｃを介して対向配置されている。

内周部位１５ｃは、カムシャフト２側へクランク凹状に折曲変形していると共に、中央に大径な貫通孔１５ｅが形成されている。内周部位１５ｃは、カムシャフト２側の内側面が後述するボールベアリング２２の外輪２２ｂの一端面に微小隙間Ｃ１を持って対向している。

内歯車構成部材５は、図１～図３，図５に示すように、スプロケット本体１ａとは別体に設けられて、全体が鋼材などの比較的硬度の高い金属材によって環状一体に形成されている。内歯車構成部材５は、その径方向の幅長さＷが環状凹部６の底面６ａの径方向の幅長さよりも大きく形成されて、環状凹部６内に嵌合した際に内周部が軸受面１０の内周面より内側に突出している。軸方向の幅長さＷ１は、環状凹部６の底面６ａまでの深さよりも大きく形成されている。これによって、環状凹部６に嵌合した際に軸方向のカムシャフト２と反対側の端部が環状凹部６の環状内周面６ｂからカムシャフト２と反対方向に突出している。

内歯車構成部材５は、これら径方向の幅長さＷや軸方向の幅長さＷ１によって十分な剛性が確保されている。また、内歯車構成部材５の外径(後述する径方向嵌合面５ｃの外径)が、環状凹部６の環状内周面６ｂの内径とほぼ同じか僅かに大きく形成されている。

内歯車構成部材５は、図１～図３に示すように、内周面の軸方向沿って形成された複数の内歯５ａと、軸方向のカムシャフト２側の一側面であって、環状凹部６の底面６ａに軸方向から当接する軸方向当接面５ｂと、この軸方向当接面５ｂよりも径方向外側で環状凹部６の環状の内周面６ｂに軸方向から嵌合する径方向嵌合面５ｃと、を有している。

各内歯５ａは、内周面の全体に波形状に形成されて、それぞれの円弧状の内面で後述する複数の噛み合い部であるローラ２３を回転可能に噛み合い保持している。内歯５ａには、例えば、この各内歯５ａの切削加工後に高周波焼き入れなどの一般的な熱処理が施されている。この熱処理によって、各内歯５ａは、機械的な性質がオーステナイトからマルテンサイトに変化して硬度が高くなっている。内歯５ａは、軸方向の環状凹部６の底面６ａ側の部位は、ローラ２３と噛み合わない、つまりローラ２３の噛み合わずに保持に寄与しない非噛み合い部５ｄになっている。なお、この非噛み合い部５ｄには熱処理を施さないことも可能である。

軸方向当接面５ｂは、平坦状の規制面として形成されて、内歯車構成部材５が環状凹部６に軸方向から嵌合した際に、環状凹部６の底面６ａ全体に密着状態に当接する。

径方向嵌合面５ｃは、図１～図３に示すように、本実施形態では外周面全体が平坦な円環状に形成されて、内歯車構成部材５が環状凹部６に軸方向から嵌合した際に、環状凹部６の内周面６ｂに対して機械的な嵌め合いである中間嵌めによって軸方向から嵌合している。ただし、中間嵌めとしては、しまり嵌めに近い圧入嵌合であってもよい。また、この径方向嵌合面５ｃの環状凹部６の内周面６ｂへの嵌合(圧入嵌合も含む)によってスプロケット１と内歯車構成部材５との同軸性を確保している。

内歯車構成部材５は、円周方向のスプロケット本体１ａの雌ねじ孔１ｄと対応した位置に、各ボルト７の軸部７ａが挿入される複数(本実施形態では７つ)のボルト挿入孔５ｅが軸方向に沿って貫通形成されている。したがって、径方向嵌合面５ｃが内周面６ｂに嵌合する位置が、ボルト挿入孔５ｅの形成位置よりも外側になっている。つまり、内歯車構成部材５が、スプロケット１に各ボルト７で締結固定された状態で、径方向嵌合面５ｃが内周面６ｂと嵌合する位置がボルト７よりも径方向外側になっている。

従動部材９は、図１～図３に示すように、減速機１３の保持器２４とは別体に形成されている。従動部材９は、金属粉末を圧縮して焼結成形される焼結金属によって全体が肉厚な円盤状に形成されている。具体的には、従動部材９は、円板状本体９ａと、該円板状本体９ａの中央に貫通形成されたカムボルト挿入孔９ｂと、円板状本体９ａのカムシャフト２側の後端面に形成され、第１環状規制部８と共にストッパ機構を構成する第２環状規制部１９と、円板状本体９ａの外周側に一体に設けられて、軸受面１０に摺動可能に嵌合するジャーナル部１１と、を有している。

円板状本体９ａは、図１及び図３に示すように、第２環状規制部１９の内周側、つまり第２環状規制部１９によって囲まれた内側に、カムシャフト２の一端部２ａが軸方向から嵌合される円形状の嵌合溝９ｃが形成されている。また、嵌合溝９ｃの底面所定位置には、カムシャフト２に設けられた図外の位置決め用のピンが挿入される位置決め用のピン孔９ｄが貫通形成されている。

また、円板状本体９ａは、カムシャフト２側の外周縁に軸方向へ突出した環状突部９ｅが形成されている。この環状突部９ｅは、外周面がジャーナル部１１の軸方向他端部を構成していると共に、内周面と第１環状規制部８との間に環状凹溝である円環状凹部９ｆが形成されている。円環状凹部９ｆは、円板状本体９ａの嵌合溝９ｃの外周側の外面に形成されている。円環状凹部９ｆは、第１環状規制部８側が外部と連通する開口が形成されている。この円環状凹部９ｆの外周側には、環状溝である第２油溜溝９ｈが形成されている。この第２油溜溝９ｈは、円環状凹部９ｆの底面と環状突部９ｅの内周面及び第１環状規制部８の環状内側面８ｄとに囲まれて円環状に形成されている。

また、円板状本体９ａは、カムシャフト２と反対側の内端面にジャーナル部１１の一端部(先端面１１ａ側)で囲まれた円盤状溝９ｇが形成されている。

カムボルト挿入孔９ｂは、内径がカムシャフト２の挿入孔２ｃの内径よりも小さく形成されて、カムボルト１４の軸部１４ｂ(中間軸部１４ｇ)が僅かな隙間をもって挿入可能になっている。

第２環状規制部１９は、図２及び図６に示すように、外周縁の所定位置に、回転中心Ｐから径方向外側に向かって突出した一対の第２ストッパ凸部１９ａ、１９ｂが一体に設けられている。この各第２ストッパ凸部１９ａ、１９ｂは、回転中心Ｐを軸とした１８０°の対称位置に設けられて、第１環状規制部８の内周面８ａ内に配置されている。各第２ストッパ凸部１９ａ、１９ｂは、それぞれがほぼ矩形状に形成されていると共に、先端面が内周面８ａに倣って円弧状に形成されている。また、各第２ストッパ凸部１９ａ、１９ｂは、それぞれの基部(根元部)の両側縁に応力集中を低減させる円弧状の切欠溝１９ｃ、１９ｄがそれぞれ形成されている。

従動部材９が、スプロケット１に対して図６中、左回転方向へ最大に相対回転した際に、一方の第２ストッパ凸部１９ａの周方向の一側縁が、一方の第１ストッパ凸部８ｂの対向側縁に当接してそれ以上の相対回転を規制する。また、従動部材９が、右方向へ最大に相対回転した際に、一方の第２ストッパ凸部１９ａの周方向の他側縁が、他方の第１ストッパ凸部８ｃの対向側縁に当接してそれ以上の相対回転を規制するようになっている(図６に示す状態)。

なお、従動部材９が、図２中左方向へ相対回転して一方の第２ストッパ凸部１９ａの一側縁が一方の第１ストッパ凸部８ｂの対向側縁に当接した際には、他方の第２ストッパ凸部１９ｂは所定の隙間をもって他方の第１ストッパ凸部８ｃの対向側縁に当接しない。また、従動部材９が、図６に示すように、図中右方向へ相対回転して一方の第２ストッパ凸部１９ａの他側縁が他方の第１ストッパ凸部８ｃの対向側縁に当接した際には、他方の第２ストッパ凸部１９ｂは所定の隙間をもって一方の第１ストッパ凸部８ｂの対向側縁には当接しないようになっている。

第２環状規制部１９を含む従動部材９は、嵌合溝９ｃにカムシャフト２の一端部２ａが軸方向から嵌合配置した状態で、カムボルト挿入孔９ｂに挿通されたカムボルト１４によって保持器２４と一緒にカムシャフト２の一端部２ａに軸方向から締め付け固定されるようになっている。

滑り軸受機構は、図１～図３に示すように、スプロケット本体１ａの内周面に形成された円環状の滑り軸受面１０と、従動部材９の外周に設けられ、滑り軸受面１０の内周側に配置されたジャーナル部１１と、から構成されている。

滑り軸受面１０は、カムシャフト２側の軸方向一端部が第１環状規制部８によって覆われて、内歯車構成部材５側の他端部が内歯車構成部材５の軸方向当接面５ｂに覆われている。また、滑り軸受面１０は、第１環状規制部８側の一部に円環状溝１０ａが設けられている。この円環状溝１０ａは、第１環状規制部８とスプロケット本体１ａの結合角部との干渉を回避するものである。

ジャーナル部１１は、一端部が円板状本体９ａの外周部からフロントプレート１５側へ突出している一方、他端部も第１環状規制部８側へ突出している。このジャーナル部１１は、滑り軸受面１０が各外歯部１ｂと軸方向でオーバーラップしていることから、同じく一部が各外歯部１ｂと軸方向でオーバーラップ配置されている。

ジャーナル部１１は、環状の外周面が滑り軸受面１０全体に摺動可能になっている。これによって、ジャーナル部１１が、滑り軸受面１０を介してスプロケット１全体を軸受するプレーン軸受として機能している。

ジャーナル部１１は、軸方向の一端部の先端面１１ａが内歯車構成部材５の軸方向当接面５ｂ対して微小隙間をもって対向配置されている。ジャーナル部１１は、軸方向当接面５ｂによって、従動部材９全体がカムシャフト２と反対方向の軸方向への移動が規制されるようになっている。換言すれば、軸方向当接面５ｂが従動部材９の規制面として機能するようになっている。

また、ジャーナル部１１は、軸方向の第１環状規制部８側の他端部である環状突部９ｅの先端面が第１環状規制部８の環状内側面８ｄに摺動可能になっている。この第１環状規制部８の環状内側面８ｄが、スプロケット１の傾動時において他端部である環状突部９ｅの先端面に当接して他方のスラスト移動を規制するようになっている。

カムボルト１４は、図１～図３に示すように、ほぼ円柱状の頭部１４ａと、この頭部１４ａに一体に固定された軸部１４ｂと、この軸部１４ｂの外周面に形成されて、カムシャフト２の雌ねじ部２ｄに螺着する雄ねじ部１４ｃと、を有している。

頭部１４ａは、先端部に六角レンチなどの工具が挿入される六角形の工具穴１４ｄが形成されている。また、頭部１４ａは、外周面全体に高周波焼き入れなどの熱処理が施されて、硬度が他の部位よりも高くなっている。この他の部位とは、例えば、軸部１４ｂの後述する中間軸部１４ｇが結合された頭部１４ａの軸方向の側面である座面１４ｆである。

また、頭部１４ａの高硬度の外周面には、ニードルベアリング２５の各ニードルローラ２５ａが転動可能に支持されている。座面１４ｆは、カムボルト１４の雄ねじ部１４ｃをカムシャフト２の雌ねじ部２ｄにねじ込んで締結した際に、保持器２４の内周部に形成されたボルト孔２４ｃの孔縁よりも外側の対向面に着座するようになっている。

軸部１４ｂは、頭部１４ａとの付け根部、つまり、頭部１４ａの軸方向の座面１４ｆ中央に、大径な中間軸部１４ｇが一体に設けられている。この中間軸部１４ｇは、外径が軸部１４ｂの雄ねじ部１４ｃの外径よりも大きく形成されていると共に、従動部材９のカムボルト挿入孔９ｂの内径よりも僅かに小さく形成されている。これによって、中間軸部１４ｇは、従動部材９のカムボルト挿入孔９ｂの内周面に微小クリアランスをもって挿入嵌合して、従動部材９とカムシャフト２との同軸性を確保している。

すなわち、中間軸部１４ｇは、カムボルト１４によって従動部材９をカムシャフト２に結合する際において、カムボルト挿入孔９ｂに挿入嵌合することによって従動部材９とカムシャフト２の同軸性を確保するようになっている。したがって、中間軸部１４ｇのカムボルト挿入孔９ｂに対する挿入嵌合とは、従動部材９とカムシャフト２との同軸性を確保するために機械的な嵌め合いである中間嵌めに近い状態であることをいう。

位相変更機構３は、図１、図２及び図５に示すように、スプロケット１の前端側に配置された電動モータ１２と、この電動モータ１２からオルダム継手を介して伝達された回転速度を減速してカムシャフト２に伝達する減速機１３と、から主として構成されている。

電動モータ１２は、いわゆるブラシレスの直流型モータであって、チェーンケースに固定される有底円筒状のモータハウジング１６と、このモータハウジング１６の内周面に設けられて、内部にコイルなどが収容された図外のモータステータと、コイルの内周側に配置されたモータ軸１７と、該モータ軸１７の外周に固定された図外の永久磁石と、モータハウジング１６のスプロケット１と反対側の前端部に設けられた制御部１８と、を有している。

モータハウジング１６は、ほぼカップ状に形成されて、前端部(底壁)のほぼ中央にモータ軸１７が挿通する貫通孔が形成されている。一方、後端部の外周には、径方向外側に突出したフランジ部１６ａが一体に設けられている。このフランジ部１６ａは、円周方向の約１２０°位置には、３つのブラケット片１６ｂが一体に設けられている。また、この３つのブラケット片１６ｂには、図外のチェーンケースに結合するためのボルトが挿通されるボルト挿通孔１６ｃがそれぞれ貫通形成されている。

さらに、フランジ部１６ａの円周方向の各ブラケット片１６ｂの間には、３つのボルト２９が挿通する別異の３つのボルト挿通孔が形成されている。各ボルト２９は、モータハウジング１６に制御部１８を結合するようになっている。

なお、ブラケット片１６ｂやボルト挿通孔１６ｃなどはさらに増加することも可能である。

モータステータは、主として合成樹脂材の樹脂部によって一体に形成されて、内部にコイルがモールド固定されている。

モータ軸１７は、金属材によって円柱状に形成されて、減速機１３側の先端部１７ａの外面には接線方向に沿って形成された図外の二面幅部を有している。また、先端部１７ａの先端縁側には、二面幅部に対して直交する方向から切り欠かれた一対の嵌着溝が形成されている。この両嵌着溝には、後述する中間部材３０のカムボルト１４側への移動を規制する図外のストッパ部材が径方向から嵌着固定されている。

また、モータ軸１７は、先端部１７ａがカムボルト１４の頭部１４ａに回転軸方向から僅かな隙間をもって近接配置されている。また、先端部１７ａは、ストッパ部材を含めた全体が工具穴１４ｄの内部に軸方向から挿入可能になっている。

ストッパ部材は、Ｃリング状に形成されて、自身の弾性力によって拡径方向及び縮径方向へ弾性変形可能になっている。

制御部１８は、合成樹脂材によってボックス状に形成されたハウジング１８ａを有している。このハウジング１８ａの内部には、電動モータ１２へ給電するバスバーなどの通電回路や、モータ軸１７の回転位置を検出する回転センサや、通電量を制御する回路基板などが収容配置されている。また、制御部１８は、ハウジング１８ａに通電回路に電気的に接続される給電用コネクタ１８ｂと図外の信号用コネクタが一体に設けられている。

給電用コネクタ１８ｂは、内部の端子が図外のコントロールユニットに雌端子を介して電源であるバッテリーに接続されている。一方、信号用コネクタは、内蔵された端子がコントロールユニットに雌端子を介して接続され、回転センサで検出された回転角信号をコントロールユニットに出力するようになっている。

また、モータ軸１７の先端部１７ａには、中間部材３０が設けられている。この中間部材３０は、減速機１３に接続される継手であるオルダム継手の一部を構成するものであって、図１及び図２に示すように、モータ軸１７の先端部１７ａに固定される筒状基部３１を有している。この筒状基部３１は、円形状の外面の両側、つまり円周方向の１８０°位置に二面幅状の一対の平面部３１ａ、３１ｂを有しており、これによって、外形がほぼ長円状に形成されている。

また筒状基部３１の中央位置には、モータ軸１７の先端部１７ａが挿入される貫通孔が形成されている。

この貫通孔は、円形状の内周面にモータ軸１７の回転軸から径方向に沿った二面幅状の一対の対向面が形成されている。これによって、筒状基部３１の外形と相似形の径方向に長い長円形状に形成されている。したがって、中間部材３０は、長円状の貫通孔を介してモータ軸１７の先端部１７ａに対して径方向へ移動可能になっている。

一対の平面部３１ａ、３１ｂの長手方向のほぼ中央位置には、一対の突出部である２つの伝達キー３３ａ、３３ｂが一体に設けられている。各伝達キー３３ａ、３３ｂは、ほぼ矩形板状に形成されて、筒状基部３１の２つの平面部３１ａ、３１ｂから径方向外側に向かって突出している。

減速機１３は、電動モータ１２とは軸方向から分離独立して設けられ、各構成部材が従動部材９とフロントプレート１５との間に収容配置されている。

具体的に説明すれば、減速機１３は、図１～図３及び図５に示すように、スプロケット本体１ａの内部に一部が配置された円筒状の回転軸部材２１と、該回転軸部材２１の外周に固定されたボールベアリング２２と、該ボールベアリング２２の外周に設けられ、内歯車構成部材５の各内歯５ａ内に転動自在に保持された複数のローラ２３と、従動部材９の円盤状溝９ｇ側に設けられ、複数のローラ２３を転動方向に保持しつつ径方向の移動を許容する保持器２４と、から主として構成されている。

回転軸部材２１は、図１～図３に示すように、カムボルト１４の頭部１４ａの外周に設けられたニードルベアリング２５の外周に配置された偏心カム軸２１ａと、該偏心カム軸２１ａの電動モータ１２側に有する連結部である大径な筒状部２１ｂと、を有している。

偏心カム軸２１ａは、軸方向の長さがニードルベアリング２５の軸方向の長さよりも僅かに長い円筒状に形成されている。また、偏心カム軸２１ａは、周方向全体の肉厚ｔが厚薄変化して軸心Ｘが電動モータ１２のモータ軸１７の軸心Ｙに対して僅かに偏心している(図１参照)。

筒状部２１ｂは、均一な肉厚でほぼ真円状に形成されていると共に、偏心カム軸２１ａよりも僅かに肉厚に形成されている。この筒状部２１ｂは、スプロケット本体１ａの内部からフロントプレート１５の貫通孔１５ｅを介して電動モータ１２方向へ突出している。この筒状部２１ｂは、中間部材３０と共にオルダム継手を構成している。

つまり、筒状部２１ｂは、内部に中間部材３０の筒状基部３１が軸方向から嵌合可能な二面幅状の嵌合孔２１ｄが形成されている。嵌合孔２１ｄの内周面の円周方向のほぼ１８０°のそれぞれの位置には、二面幅を構成する三日月状の一対の図外の凸部が設けられている。また、この一対の凸部の図１中の上下のほぼ中央位置には、筒状基部３１の２つの伝達キー３３ａ、３３ｂが回転軸方向から嵌合可能な一対のキー溝２１ｃ、２１ｃが形成されている。この各キー溝２１ｃ、２１ｃは、各伝達キー３３ａ、３３ｂと相似形の矩形状に形成されて、その深さが各伝達キー３３ａ、３３ｂの幅とほぼ同じ長さに設定されている。

ニードルベアリング２５は、カムボルト１４の頭部１４ａの外周面１４ｅを転動する複数のニードルローラ２５ａと、偏心カム軸２１ａの内周面に形成された段差面に固定されて、内周面にニードルローラ２５ａを転動可能に保持する複数の溝部を有する円筒状のシェル２５ｂと、を有している。

ボールベアリング２２は、図１～図３及び図５に示すように、ニードルベアリング２５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ている。また、ボールベアリング２２は、内輪２２ａと、外輪２２ｂ、該両輪２２ａ、２２ｂとの間に介装されたボール２２ｃと、該ボール２２ｃを保持するケージ２２ｄと、から構成されている。

内輪２２ａは、偏心カム軸２１ａの外周面に圧入固定されているのに対して、外輪２２ｂ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２２ｂは、軸方向の電動モータ１２側の一端面がフロントプレート１５の内周部位１５ｃの内側面に微小隙間Ｃ１を介して非接触状態になっている。また、外輪２２ｂの軸方向の他端面も、これに対向する保持器２４の後述する変形部２４ｄの背面に微小隙間Ｃ２を介して非接触状態になっている。これによって、外輪２２ｂは、軸方向の一端面が内周部位１５ｃによって一方の軸方向の移動が規制され、軸方向の他端面が変形部２４ｄによって他方の軸方向の過度な移動が規制されるようになっている。

外輪２２ｂは、外周面に各ローラ２３の外周面が転動可能に当接している。また、外輪２２ｂの外周面と保持器２４の各ローラ２３の外面との間の一部に、図５に示すように、三日月状のクリアランスＣ３が形成されている。したがって、ボールベアリング２２は、クリアランスＣ３を介して全体が偏心カム軸２１ａの偏心回転に伴って径方向へ偏心動可能になっている。

保持器２４は、金属板をプレス成形によってほぼ円盤状に形成されて、従動部材９の円盤状溝９ｇ側の前端側に当接配置されている。つまり、この保持器２４は、従動部材９の円板状本体９ａの円盤状溝９ｇの底面に軸方向から当接する円盤状の基部２４ａと、該基部２４ａの外周に一体に設けられて、噛み合い部材である複数のローラ２３を保持するケージ部２４ｂと、を有している。保持器２４は、全体のプレス成形後に例えば高周波焼き入れなどを行って従動部材９の硬度よりも高くなっている。

基部２４ａは、中央にカムボルト１４の軸部１４ｂが挿通されるボルト孔２４ｃが貫通形成され、外周側にはボールベアリング２２方向へクランク凹状に折曲変形した円環状の変形部２４ｄが形成されている。

また、基部２４ａは、図２に示すように、従動部材９側の一側面であって、ボルト孔２４ｃの孔縁から変形部２４ｄ付近までの領域２４ｇに摩擦係数を上昇させる塑性加工が施されている。この塑性加工としては、例えばローレット(ナーリング)加工が用いられている。この領域２４ｇは、従動部材９の円板状本体９ａの円盤状溝９ｇの底面の一部に当接するようになっている。

そして、領域２４ｇと円盤状溝９ｇの底面が、カムボルト１４の締結力によって互いに軸方向から圧接して従動部材９と保持器２４が軸方向から結合されている。

ケージ部２４ｂは、変形部２４ｄの外周縁から電動モータ１２側へ延出した円環状に形成されて、円周方向の等間隔位置に、各ローラ２３を保持する複数の保持孔２４ｈが径方向に沿って貫通形成されている。

この複数の保持孔２４ｈは、それぞれがケージ部２４ｂの変形部２４ｄ側の基端縁から先端縁に向かって細長い長方形状孔に形成されて先端側が閉塞されている。保持孔２４ｈの内部には、前記各ローラ２３を転動可能に保持しており、その全体の数(ローラ２３の数)が内歯車構成部材５の内歯５ａの全体の歯数よりも少なくなっており、これによって、所定の減速比を得るようになっている。

各ローラ２３は、鉄系金属によって形成され、ボールベアリング２２の偏心動に伴って径方向へ移動しつつ内歯車構成部材５の各内歯５ａに嵌入(噛み合い)している。各ローラ２３は、各保持孔２４ｈの軸方向の両側縁によって周方向にガイドされつつ径方向へ揺動運動するようになっている。

また、各ローラ２３は、内歯車構成部材５の各内歯５ａのうち、図３に示すように、保持孔２４ｈの軸方向長さの範囲で内歯車構成部材５の内歯５ａのみに転動可能に配置されている。

また、保持器２４(ケージ部２４ｂ)は、図１、図３に示すように、外径が従動部材９のジャーナル部１１の外径よりも小さく形成されている。保持器２４を従動部材９に軸方向から組み付けた際に、ケージ部２４ｂは、従動部材９側の外周縁がジャーナル部１１の内周縁に軸方向から当接するようになっている。

減速機１３とオルダム継手は、潤滑油供給機構を介して内部に潤滑油が供給されるようになっている。すなわち、潤滑油供給機構は、カムシャフト２の一端部２ａ内に形成された図外の油供給通路と、従動部材９の内周部に貫通形成された油孔と、保持器２４のボルト孔２４ｃの孔縁から径方向に沿って形成された油溝２４ｅと、油供給通路に潤滑油を供給するオイルポンプと、を有している。

油供給通路から油孔や油溝２４ｅを通って減速機１３の内部に流入した潤滑油は、駆動中の遠心力によって、ボールベアリング２２の内部や外周側の保持器２４内などを通り、ここから、軸受面１０とジャーナル部１１との間に流入する。つまり、潤滑油は、ジャーナル部１１の両端面や外周面と滑り軸受面１０及び第１環状規制部８の環状内側面８ｄなどの間を通って潤滑に供される。

オイルポンプは、トロコイドなどの一般的なポンプであって、吐出通路が主として内燃機関の内部を潤滑する潤滑油を供給する図外のメインオイルギャラリーに連通している。また、吸入通路が、オイルパンの内部に連通している。

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の情報信号に基づいて現在の機関運転状態を検出し、これに基づいて機関制御を行っている。また、コントロールユニットは、前記各情報信号や回転位置検出機構に基づいて、電動モータ１２のコイルに通電してモータ軸１７の回転制御を行い、減速機１３によってカムシャフト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。
〔本実施形態の作用効果〕
以下、本実施形態におけるバルブタイミング制御装置の作用について簡単に説明する。まず、機関のクランクシャフトの回転駆動に伴って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が回転すると、この回転力が内歯車構成部材５に伝達される。この内歯車構成部材５の回転力が、各ローラ２３から保持器２４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の駆動カムが各吸気弁を開閉作動させる。

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の制御電流が電動モータ１２のコイルに通電されてモータ軸１７が正逆回転駆動される。このモータ軸１７の回転力が、オルダム継手を介して回転軸部材２１に伝達されて減速機１３の作動によりカムシャフト２に対し減速された回転力が伝達される。

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る。したがって、各吸気弁は、開閉タイミングを進角側あるいは遅角側に変換制御されるのである。

このように、吸気弁の開閉タイミングが進角側あるいは遅角側へ連続的に変換されることによって、機関の燃費や出力などの機関性能の向上が図れる。

そして、本実施形態では、機関駆動中にスプロケット１の外面に付着した潤滑油が、機関停止時に環状溝部２０の底面２０ａを伝って重力方向上側の複数の第１油溜溝３２に貯留される。すなわち、機関駆動中に装置の周辺に飛散した潤滑油は、環状溝部２０の円環状の底面２０ａなどにも付着してそのまま各第１油溜溝３２に入り込むが、駆動中は遠心力などで放射方向に飛散してしまう。しかし、機関停止時には、環状溝部２０の底面２０ａに付着した潤滑油が、スプロケット１の重力方向の中央位置から上側に位置するいくつか複数の第１油溜溝３２内に貯留される。

このため、各第１油溜溝３２に貯留された潤滑油は、機関始動時にスプロケット１の遠心力で放射方向へ飛散して環状溝部２０から各外歯部１ｂの外面や歯先などに付着する。これにより、この各外歯部１ｂとタイミングチェーン４との間が効果的に潤滑される。この結果、機関始動時などにおいて、各外歯部１ｂとタイミングチェーン４と間の機械的な騒音などの発生を十分に抑制できる。

また、各第１油溜溝３２は、外歯部１ｂの歯底ＨＢよりも径方向内側に有することから、ここに貯留された潤滑油が各外歯部１ｂの内側面全体を伝って該外歯部１ｂとタイミングチェーン４との間に速やかに供給されると共に、各第１油溜溝３２による外歯部１ｂの剛性に影響を与えることがない。

また、各第１油溜溝３２は、本実施形態では７つ有し、その少なくとも３つ以上で溜めることができることからスプロケット１の重力方向上側のみであっても、潤滑油の十分な貯留量を確保できる。なお、各第１油溜溝３２は、大径部１ｃの雌ねじ孔１ｄの数を７つ以上に増加させることにより同じ数だけ増やすことが可能である。

各第１油溜溝３２の内面３２ａが半円弧状に形成されていることから、貯留された潤滑油を、スプロケット１の遠心力に伴って各第１油溜溝３２の内面３２ａに沿って外歯部１ｂ方向へ円滑に流出させることが可能になる。

さらに、各第１油溜溝３２は、大径部１ｃの各雌ねじ孔１ｄの成形加工時に一緒に設けることができるので、別々に設ける場合に比較して各第１油溜溝３２の成形作業が容易であり、この成形作業能率の向上が図れる。

また、本実施形態では、環状溝部２０と第１油溜溝３２が、外歯部１ｂと大径部１ｃとの間に設けられていることから、潤滑油の貯留保持効果が高くなる。

また、機関の停止時には、潤滑油が各第１油溜溝３２の他に、スプロケット１の重力方向の上側の第２油溜溝９ｈにも溜められる。このため、機関始動時には、第２油溜溝９ｈ内の潤滑油は、駆動回転体の遠心力によって第１環状規制部８の内周面８ａを伝って第１環状規制部８の外側面から外歯部１ｂの外面方向に流動して該各外歯部１ｂとタイミングチェーン４の間を効果的に潤滑する。これによって、前記各第１油溜溝３２から供給された潤滑油と相俟って、各外歯部１ｂとタイミングチェーン４の間の潤滑油の供給量が増加して潤滑効果が向上する。

さらに、第２油溜溝９ｈには、機関停止時に貯留された潤滑油の他に、機関始動後に従動部材９の円環状凹部９ｆの底面に付着して遠心力によって外側に移動した潤滑油が捕集されて貯留される。したがって、この第２油溜溝９ｈに貯留された潤滑油は、前述と同じく第１環状規制部８の外側面を伝って各外歯部１ｂ側に供給されると共に、環状突部９ｅの先端面と環状内側面８ｄとの間を通って滑り軸受面１０とジャーナル部１１との間に流入する。このため、滑り軸受面１０とジャーナル部１１との間も潤滑される。

また、滑り軸受面１０とジャーナル部１１との間に供給された潤滑油は、ジャーナル部１１の先端面１１ａと軸方向当接面５ｂとの間から雌ねじ孔１ｄに流入する。ここから、環状溝部２０と各第１油溜溝３２内に流入して外歯部１ｂ側に供給される。このため、各外歯部１ｂとタイミングチェーン４との間の潤滑油の供給量が多くなって潤滑性能が向上する。

さらに、第１環状規制部８は、径方向において外歯部１ｂの一部とオーバーラップしている。このため、遠心力によって第２油溜溝９ｈに貯留された潤滑油は、第１環状規制部８の外面を伝って各外歯部１ｂ方向に流れ易くなり、外歯部１ｂとタイミングチェーン４との間の潤滑性能がさらに向上する。

図３に示すように、内歯車構成部材５の内歯５ａのうち、ローラ２３と噛み合わない非噛み合い部５ｄを設けて、この非噛み合い部５ｄと径方向で対応する径方向嵌合面５ｃの一部を軸方向でオーバーラップさせて、図３ａに示す噛み合い領域とはオーバーラップさせないようにした。このため、内歯５ａの軸方向端面側で製造上発生するダレなどを非噛み合い部５ｄとして形成していることから、この非噛み合い部５ｄを予め切削加工などによって除去する必要がなくなる。

つまり、本実施形態では、内歯５ａのうちローラ２３と噛み合わない非噛み合い部５ｄを切削加工する必要がなくそのまま残存させておくことができるので、この分の加工作業が不要になり加工コストを低く抑えることが可能になる。

また、内歯車構成部材５の環状凹部６に対する嵌合箇所が、ローラ２３と内歯５ａとの噛み合い箇所よりも径方向で離間した各ボルト７よりも径方向外側になっていることから、内歯５ａの精度を確保するために、内歯車構成部材５を径方向で肉厚にする必要がない。したがって、装置の外径を十分小さくすることが可能になる。

また、各外歯部１ｂの外径ｄ１が、大径部１ｃの外径ｄよりも小さくしたことから、大径部１ｃの外周に各外歯部１ｂを設ける場合に比較して装置の外径を小さくすることが可能になる。

しかも、内歯車構成部材５の軸方向当接面５ｂを介して径方向嵌合面５ｃを環状凹部６の内周面６ｂに軸方向から嵌合させることから、その嵌合分だけ装置の軸方向の長さも短くすることが可能になる。

内歯車構成部材５の軸方向当接面５ｂは、従動部材９の自由な回転を確保しつつ内歯車構成部材５方向への移動を規制するストッパとして機能する。これによって、従動部材９は、回転駆動中においてスプロケット１から径方向への負荷が掛かって径方向へ倒れようとしても軸方向当接面５ｂのストッパ機能によって倒れが抑制されて、安定した姿勢が維持される。この結果、従動部材９のジャーナル部１１とスプロケット１の軸受面１０との間の大きなフリクションの発生を抑制できると共に、ジャーナル部１１による安定した軸受機能を発揮させることができる。

本実施形態では、スプロケット本体１ａと第１環状規制部８を一体に形成すると共に、従動部材９と第２環状規制部１９も一体に形成した。このため、それぞれを別体に形成した場合に比較して部品点数の大幅な削減が図れ、製造作業性や組付け作業性が向上する。特に、これらをそれぞれ焼結金属によって一体に成形したことから、製造作業がさらに向上する。

また、第１環状規制部８や第２環状規制部１９は、それぞれ対称位置に２つの第１ストッパ凸部８ｂ、８ｃ及び第２ストッパ凸部１９ａ、１９ｂを設けたことにより全体の重量バランスが良好になる。このため、スプロケット１や従動部材９は、常時円滑に回転作動することができる。

従動部材９と保持器２４の結合方法として、例えば複数のボルトを用いるとか溶接などで行うのではなく、１本のカムボルト１４の締め付け力によって行うことから、この結合作業も容易になり、この点でもコストの低減化が図れる。
〔第２実施形態〕
図７は本発明の第２実施形態を示し、環状溝部２０の底面２０ａであって、各第１油溜溝３２の雌ねじ孔１ｄと軸方向で反対側の位置に、各第１油溜溝３２よりも浅溝状の第２径方向凹部である第３油溜溝３４が形成されている。

この各第３油溜溝３４は、各第１油溜溝３２と軸方向から連続した状態に形成され、その底面３３ａが円弧状に形成されて第１油溜溝３２の内面３２ａよりも高い段差状に形成されている。

この第３油溜溝３４は、その成形方法として、例えば、前述のように、雌ねじ孔１ｄを雌ねじタップで加工する前に、ドリルによって下孔として孔開け加工した残余部として成形したものである。

したがって、この第２実施形態よれば、第１油溜溝３２の他に第３油溜溝３４を設けることによって、全体の潤滑油の貯留量をさらに増加させることが可能になる。この結果、機関始動時における外歯部１ｂとタイミングチェーン４との間の潤滑油の供給量が増加して、潤滑性が向上する。

また、第３油溜溝３４は、雌ねじ孔１ｄを成形する過程の下孔の孔開け加工時に成形できるので、この成形作業も容易である。

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、各雌ねじ孔１ｄの数を７つ以上に増加形成して、第１油溜溝３２や第３油溜溝３４を７つ以上に増加させることも可能である。

また、例えば、噛み合い部材としては、前記ローラ２３以外に歯車などとすることも可能である。したがって、減速機としてローラ減速機以外の例えば、前記従来技術として掲げた特開２０１９－８５９１０号に記載された遊星歯車減速機などに適用することも可能である。

以上説明した実施形態に基づく内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。

すなわち、本発明における好ましい態様としては、クランクシャフトからの回転力が伝達される駆動回転体と、カムシャフトに結合されて、前記駆動回転体と相対回転可能な従動回転体と、電動モータの回転速度を減速して前記駆動回転体と従動回転体の相対回転位相を変更可能な減速機と、を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
前記駆動回転体は、前記クランクシャフトからの回転力を受ける外歯部を外周に有する本体と、前記駆動回転体の回転軸の方向を軸方向としたとき、前記本体に軸方向から当接して固定され、外周部にボルト挿入孔が軸方向に貫通形成された固定部材と、前記本体に前記固定部材のボルト挿入孔と軸方向から連続して設けられ、前記ボルト挿入孔に挿入されるボルトの雄ねじ部が締結される雌ねじ孔と、前記本体の外周に前記外歯部と軸方向で隣接して設けられ、前記駆動回転体の回転軸に対して放射方向を径方向としたとき、前記径方向の内側に凹む環状溝部と、前記本体の前記雌ねじ孔から軸方向に沿って延びて前記環状溝部の底面よりも径方向内側に設けられ、かつ前記外歯部の歯底よりも径方向内側に位置する径方向凹部と、を有している。

この発明の態様によれば、機関駆動時に駆動回転体の外周に付着した潤滑油は、機関停止時に前記環状溝部の内周面などを伝って重力方向上側に位置した径方向凹部に貯留される。このため、径方向凹部に貯留された潤滑油は、機関始動時に駆動回転体の遠心力で放射方向へ飛散して前記各外歯部及びこれらの周囲に付着する。これにより、該各外歯部と噛み合う、例えばタイミングチェーンなどの間を効果的に潤滑する。

また、径方向凹部は、外歯部の歯底よりも径方向内側に有することから、ここに貯留された潤滑油が各外歯部の内側面全体を伝ってタイミングチェーンとの間に速やかに供給されると共に、外歯部の剛性に影響を与えることがない。

さらに好ましくは、前記径方向凹部は、前記環状溝部の底面に複数設けられている。

この発明の態様によれば、径方向凹部が複数有することによって、潤滑油の十分な貯留量を確保できる。

さらに好ましくは、前記径方向凹部は、内面が半円弧状である。

この発明の態様によれば、径方向凹部の内面が半円弧状に形成されていることから、貯留された潤滑油を、駆動回転体の遠心力に伴って径方向凹部の内面に沿って外歯部方向へ円滑に流出させることが可能になる。

さらに好ましくは、前記径方向凹部は、前記雌ねじ孔を設ける際に、前記雌ねじ孔の一部として設けられている。

この発明の態様によれば、径方向凹部が、雌ねじ孔の成形加工時に一緒に設けられるので、径方向凹部の成形作業が容易である。

さらに好ましくは、前記環状溝部の底面であって、前記径方向凹部の前記雌ねじ孔と軸方向で反対側の位置に、前記径方向凹部よりも浅溝状の第２径方向凹部が前記径方向凹部に対して段差状に設けられている。

この発明の態様によれば、径方向凹部の他に第２径方向凹部を設けることによって、潤滑油の貯留量をさらに増加させることが可能になる。

さらに好ましくは、前記本体は、前記外歯部から軸方向へ離れた位置に前記外歯部よりも外径の大きな大径部を有し、前記雌ねじ孔は、前記大径部を軸方向に貫通して設けられ、前記固定部材は、前記雌ねじ孔に締結される前記ボルトによって前記大径部に軸方向から固定され、前記環状溝部及び前記径方向凹部は、前記外歯部と大径部との間に形成されている。

この発明の態様によれば、前記環状溝部と径方向凹部が、前記外歯部と大径部との間に設けられていることから、潤滑油の貯留保持効果が高くなる。

さらに好ましくは、前記減速機は、前記固定部材の内周に設けられた内歯と、前記電動モータによって回転され、偏心カム軸を有する回転軸部材と、前記内歯と前記回転軸部材との間に設けられて、前記回転軸部材の回転によって前記内歯に噛み合って前記従動回転体に回転力を伝達する伝達部材と、を有している。

別の好ましい態様としては、クランクシャフトからの回転力が伝達される外歯部を外周に有する駆動回転体と、カムシャフトに結合されて、前記駆動回転体と相対回転可能な従動回転体と、電動モータの回転速度を減速して前記駆動回転体と従動回転体の相対回転位相を変更可能な減速機と、を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
前記駆動回転体の内周に設けられた滑り軸受面と、前記従動回転体の外周に径方向外側に突出して設けられ、外周面が前記滑り軸受面に摺動可能なジャーナル部と、前記駆動回転体から径方向内側に延びる環状の部位であって、前記従動回転体に軸方向から当接することによって前記従動回転体の軸方向の移動を規制する軸方向規制部と、前記従動回転体の前記カムシャフト側の内側面に軸方向に凹んで設けられた円環状凹部と、前記円環状凹部の外周側であって、前記軸方向規制部と軸方向から対向配置され、前記軸方向規制部よりも径方向内側で開口する環状溝と、を有している。

この発明の態様によれば、機関の停止時には、潤滑油が重力方向下側に位置する環状溝に溜められる。機関始動後には、環状溝内に貯留されている潤滑油は、その一部が駆動回転体の遠心力によって従動回転体のジャーナル部と軸方向規制部との間を通って滑り軸受面とジャーナル部を潤滑しつつ駆動回転体の外歯部側に供給される。

一方、環状溝内の他の潤滑油は、該環状溝の前記軸方向規制部の内周側に有する開口から排出されて、軸方向規制部の外面を伝って外歯部側に供給される。このため、外歯部と該外歯部に例えば巻回されるタイミングチェーンとの間を効果的に潤滑することが可能になる。

さらに好ましくは、前記軸方向規制部は、前記外歯部の径方向内側にある。

この発明の態様によれば、環状溝に貯留された潤滑油は、機関始動時に遠心力によって開口から軸方向規制部の外面を通って外歯部方向へ流動することから外歯部周囲の潤滑性が向上する。

さらに好ましくは、前記軸方向規制部は、径方向において前記外歯部の少なくとも一部とオーバーラップしている。

この発明の態様によれば、外歯部と軸方向規制部が径方向でオーバーラップしていることから、軸方向規制部の外面を伝った潤滑油は、外歯部方向へ流れ易くなる。

さらに好ましくは、前記軸方向規制部の内周に設けられた第１ストッパ部と、前記従動回転体に設けられて、前記第１ストッパ部材と周方向から当接することによって前記駆動回転体と従動回転体の相対回転位置を規制する第２ストッパ部と、を有している。

１…タイミングスプロケット（駆動回転体）、１ａ…スプロケット本体、１ｂ…外歯部、１ｃ…大径部、１ｄ…雌ねじ孔、２…カムシャフト、２ａ…一端部、３…位相変更機構、５…内歯車構成部材(固定部材)、５ａ…内歯、５ｂ…軸方向当接面、５ｃ…径方向嵌合面、５ｄ…非噛み合い部、５ｅ…ボルト挿入孔、６…環状凹部、６ａ…底面、６ｂ…環状内周面、７…ボルト、７ａ…軸部、７ｂ…雄ねじ部、９…従動部材(従動回転体)、９ａ…円盤状本体、９ｆ…円環状凹部、９ｇ…円盤状溝、９ｈ…第２油溜溝(環状溝)、１２…電動モータ、１３…減速機、２０…環状溝部、２０ａ…底面、２３…ローラ(噛み合い部材)、３２…第１油溜溝(径方向凹部)、３４…第３油溜溝(第２径方向凹部)。

Claims (11)

1. クランクシャフトからの回転力が伝達される駆動回転体と、
   カムシャフトに結合されて、前記駆動回転体と相対回転可能な従動回転体と、
   電動モータの回転速度を減速して前記駆動回転体と従動回転体の相対回転位相を変更可能な減速機と、
   を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
   前記駆動回転体は、
   前記クランクシャフトからの回転力を受ける外歯部を外周に有する本体と、
   前記駆動回転体の回転軸の方向を軸方向としたとき、前記本体に軸方向から当接して固定され、外周部にボルト挿入孔が軸方向に貫通形成された固定部材と、
   前記本体に前記固定部材のボルト挿入孔と軸方向から連続して設けられ、前記ボルト挿入孔に挿入されるボルトの雄ねじ部が締結される雌ねじ孔と、
   前記本体の外周に前記外歯部と軸方向で隣接して設けられ、前記駆動回転体の回転軸に対して放射方向を径方向としたとき、前記径方向の内側に凹む環状溝部と、
   前記本体の前記雌ねじ孔から軸方向に沿って延びて前記環状溝部の底面よりも径方向内側に設けられ、かつ前記外歯部の歯底よりも径方向内側に位置する径方向凹部と、
   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。
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、
   前記径方向凹部は、前記環状溝部の底面に複数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。
3. 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であって、
   前記径方向凹部は、内面が半円弧状であ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。
4. 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であって、
   前記径方向凹部は、前記雌ねじ孔を設ける際に、前記雌ねじ孔の一部として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。
5. 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、
   前記環状溝部の底面であって、前記径方向凹部の前記雌ねじ孔と軸方向で反対側の位置に、前記径方向凹部よりも浅溝状の第２径方向凹部が前記径方向凹部に対して段差状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。
6. 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であって、
   前記本体は、前記外歯部から軸方向へ離れた位置に前記外歯部よりも外径の大きな大径部を有し、
   前記雌ねじ孔は、前記大径部を軸方向に貫通して設けられ、
   前記固定部材は、前記雌ねじ孔に締結される前記ボルトによって前記大径部に軸方向から固定され、
   前記環状溝部及び前記径方向凹部は、前記外歯部と大径部との間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。
7. 請求項６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、
   前記減速機は、前記固定部材の内周に設けられた内歯と、前記電動モータによって回転され、偏心カム軸を有する回転軸部材と、前記内歯と前記回転軸部材との間に設けられて、前記回転軸部材の回転によって前記内歯に噛み合って前記従動回転体に回転力を伝達する伝達部材と、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。
8. クランクシャフトからの回転力が伝達される外歯部を外周に有する駆動回転体と、
   カムシャフトに結合されて、前記駆動回転体と相対回転可能な従動回転体と、
   電動モータの回転速度を減速して前記駆動回転体と従動回転体の相対回転位相を変更可能な減速機と、
   を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
   前記駆動回転体の内周に設けられた滑り軸受面と、
   前記従動回転体の外周に径方向外側に突出して設けられ、外周面が前記滑り軸受面に摺動可能なジャーナル部と、
   前記駆動回転体から径方向内側に延びる環状の部位であって、前記従動回転体に軸方向から当接することによって前記従動回転体の軸方向の移動を規制する軸方向規制部と、
   前記従動回転体の前記カムシャフト側の内側面に軸方向に凹んで設けられた円環状凹部と、
   前記円環状凹部の外周側であって、前記軸方向規制部と軸方向から対向配置され、前記軸方向規制部よりも径方向内側で開口する環状溝と、
   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。
9. 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であって、
   前記軸方向規制部は、前記外歯部の径方向内側にあ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。
10. 請求項９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、
    前記軸方向規制部は、径方向において前記外歯部の少なくとも一部とオーバーラップ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。
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であって、
    前記軸方向規制部の内周に設けられた第１ストッパ部と、
    前記従動回転体に設けられて、前記第１ストッパ部材と周方向から当接することによって前記駆動回転体と従動回転体の相対回転位置を規制する第２ストッパ部と、
    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。

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