JP5395881B2 - モータドライバの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の可変バルブタイミング装置を駆動する電動モータを内包するモータドライバの取付構造に関する。

吸気バルブおよび排気バルブの開閉タイミングを、エンジンの駆動状態に応じて調整する可変バルブタイミング装置としては、電動モータを用いてタイミングギヤに対してカムシャフトを進角側または遅角側に相対回動させる電動式の可変バルブタイミング装置がある（例えば特許文献１参照）。
特許文献１では、カムシャフトの一端に遊星歯車機構などからなる位相調整ユニットを取り付けると共に、電動モータの回転出力を利用して位相調整ユニットを駆動している。そして、この電動モータを内包するモータドライバが、内燃機関の側面（例えばチェーンケースの側面）に取り付けられている。

特開２００８−３０３７４８号公報

ところで、モータドライバには、電動モータの駆動による内部空気の膨張・収縮によって、パッキンの破損やオイルシールの抜けが生じるのを防止するために、モータドライバの内外を連通する通気孔が設けられている。また、通気孔には、塵埃などの侵入を防止するために通気フィルタが設置されている。

しかし、モータドライバは、内燃機関の外部に設置されているため、例えば高圧洗車機による高圧力の水などが通気孔に直接かかった場合に、フィルタが破損したり、モータドライバの内部に水が浸入したりするおそれがある。

本発明は、これらの問題に鑑みて成されたものであり、モータドライバの通気孔に水が直接かかることを抑制できるモータドライバの取付構造を提供することを課題とする。

本発明に係るモータドライバの取付構造は、内燃機関の可変バルブタイミング装置を駆動する電動モータを内包するモータドライバの取付構造であって、該モータドライバは、前記電動モータと、該電動モータを内包するケーシングと、該ケーシングに設けられて該ケーシングの内外を連通する通気孔と、該通気孔に設けられるフィルタ部材とを有し、前記モータドライバは、前記内燃機関の一側を覆う被覆部材の外面に取り付けられ、前記通気孔は、前記ケーシングのうち、前記被覆部材に対して隙間を有して対向する面に形成されていることを特徴とする。

これによれば、モータドライバが内燃機関の一側を覆う被覆部材の外面に取り付けられており、通気孔が、ケーシングのうち、被覆部材に対して隙間を有して対向する面に形成されているので、内燃機関に向けて水をかけた場合でも通気孔に水が直接かかり難くい。また、通気孔と被覆部材との隙間によって通気孔の空気の出入りを確保することができる。そのため、通気性を確保しながら、フィルタの破損やモータドライバへの浸水を防止することができる。

また、前記被覆部材は、前記通気孔よりも大きく、かつ、前記通気孔との間に間隙を有して対向する対向部を有する構成とするのが好ましい。

これによれば、被覆部材は、前記通気孔よりも大きく、かつ、前記通気孔との間に間隙を有して対向する対向部を有しているので、空気の流れを阻害することなく、通気孔に水が直接かかることを抑制することができる。

また、前記対向部には、前記ケーシングに向けて延出し、前記通気孔の周囲を囲む延出部が設けられている構成とするのが好ましい。

これによれば、ケーシングに向けて延出し、通気孔の周囲を囲む延出部が、前記対向部に設けられているので、通気孔に水が直接かかることを一層抑制することができる。

また、前記ケーシングは、前記ケーシングが取り付けられる前記被覆部材の開口部の端縁よりもカムシャフトの径方向外側に突出する突出部を有し、前記対向部は、前記被覆部材の側面から延出して前記突出部に対して隙間を有するように設けられ、前記通気孔は、前記突出部の前記対向部側の面に設けられ、前記延出部は、前記突出部の側面に対して隙間を有して対向するように延出しており、前記突出部と前記対向部と前記延出部とによってラビリンス構造が形成されるのが好ましい。

本発明によれば、モータドライバの通気孔に水が直接かかることを抑制できるモータドライバの取付構造を提供することができる。

第１実施形態に係るモータドライバの取付構造を備える内燃機関の正面図である。 図１のＩ−Ｉ矢視断面図である。 （ａ）は、チェーンケースの正面図であり、（ｂ）は、チェーンケースの対向部付近を拡大して示した斜視図である。 モータドライバ付近を拡大して示した内燃機関の側面図である。 電動式の可変バルブタイミング装置を模式的に示した側面図である。 変形例に係るモータドライバの取付構造を備える内燃機関の側面図である。 （ａ）は、第２実施形態に係るモータドライバの取付構造を備える内燃機関の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。

本発明の第１実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態に係るモータドライバの取付構造の説明に先立って、図５を参照して可変バルブタイミング装置１０について説明する。図５は、電動式の可変バルブタイミング装置を模式的に示した側面図である。
図５に示すように、可変バルブタイミング装置１０は、クランクシャフト（図示せず）に連動して回転するタイミングギヤ３に対して、カムシャフト４を進角側または遅角側に相対回動させる装置である。可変バルブタイミング装置１０は、内燃機関１の側部に設けられている。可変バルブタイミング装置１０は、カムシャフト４に連結された位相変換機構部２０と、位相変換機構部２０を駆動する電動モータ３１を内包するモータドライバ３０と、を備えている。

位相変換機構部２０は、例えば遊星歯車機構などで構成されている。位相変換機構部２０は、カムシャフト４の一端部に連結されているとともに、電動モータ３１の出力軸３１ａに連結されている。位相変換機構部２０は、内燃機関１の側部を覆う被覆部材であるチェーンケース５の内部（チェーン室）に配置されている。

モータドライバ３０は、内包する電動モータ３１によって位相変換機構部２０を駆動する部位である。モータドライバ３０は、電動モータ３１と、この電動モータ３１を収容するケーシング３２と、ＥＣＵ（Engine Control Unit）からのハーネスや電源ケーブルなどを接続するコネクタ３３（図１参照）と、を主に備えている。モータドライバ３０は、チェーンケース５の外面に固定されている。

電動モータ３１は、例えば三相ブラシレスモータなどで構成されており、ＥＣＵによって出力軸３１ａの回転を制御されている。電動モータ３１は、出力軸３１ａを進角側または遅角側に回動させることで、位相変換機構部２０を操作して、タイミングギヤ３に対して、カムシャフト４を進角側または遅角側に相対回動させている。

ケーシング３２は、電動モータ３１を収容する中空部材である。ケーシング３２は、略円筒状のケーシング本体３２ａと、ケーシング本体３２ａの一端側に設けられたフランジ部３２ｂと、ケーシング本体３２ａから突出形成された突出部３２ｃと、突出部３２ｃに貫通形成された通気孔３２ｄと、突出部３２ｃ内に配置されたフィルタ部材３２ｅ（図２参照）と、を有している。

つづいて、本実施形態に係るモータドライバ１０の取付構造について、図１乃至図４（適宜図５）を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係るモータドライバの取付構造を備える内燃機関の正面図である。図２は、図１のＩ−Ｉ矢視断面図である。

図１、図２に示すように、モータドライバ３０のケーシング３２は、被覆部材であるチェーンケース５の上部側面に取り付けられている。ケーシング本体３２ａの他端側（カムシャフト４側）は、チェーンケース５に設けられた開口部５ａに嵌め込まれている（図５参照）。フランジ部３２ｂは、ケーシング本体３２ａの一端側の周囲に設けられた環状の部位である。フランジ部３２ｂは、開口部５ａよりも大径に形成されており、開口部５ａの端縁５ｂ（図３照）にボルトＢで締結されている。開口部５ａの端縁５ｂとフランジ部３２ｂとの間には、図示しないＯリングが設置されており、防水が図られている。突出部３２ｃは、ケーシング本体３２ａに対して、カムシャフト４の径方向（図１の左側）に突出するように設けられている。より詳しくは、突出部３２ｃは、チェーンケース５の開口部５ａの端縁５ｂよりも、カムシャフト４の径方向外側に突出している。なお、図１、図２の符号６はヘッドカバーである。

図２に示すように、通気孔３２ｄは、ケーシング３２の内部と外部を連通する貫通孔である。通気孔３２ｄは、電動モータ３１の駆動に伴って、ケーシング３２の内部の空気が膨張・収縮した際に、ケーシング３２の内部の気圧変化を抑制する機能を有する。通気孔３２ｄは、突出部３２ｃのチェーンケース５側の側面３２ｃ１に形成されている。通気孔３２ｄには、フィルタ部材３２ｅが、通気孔３２ｄを塞ぐように設置されている。フィルタ部材３２ｅは、気体（空気）の透過を許容するが、液体（水）や塵埃の通過を防止する部材である。

図３の（ａ）は、チェーンケースの正面図であり、（ｂ）は、チェーンケースの対向部付近を拡大して示した斜視図である。
図２、図３に示すように、チェーンケース５には、ケーシング本体３２ａの一端側が挿入される開口部５ａが形成されている。開口部５ａの端縁５ｂには、フランジ部３２ｂのカムシャフト４側の側面が当接する。開口部５ａの端縁５ｂには、フランジ部３２ｂを締結するためのボルトボス部５ｄが設けられている。チェーンケース５は、突出部３２ｃに（より詳しくは通気孔３２ｄに）対向する位置に、板状の対向部５１を有している。対向部５１は、チェーンケース５の側面５ｃから開口部５ａの径方向外側に向かって延出形成されている。また、対向部５１は、チェーンケース５の側面５ｃのうち、開口部５ａの端縁５ｂからカムシャフト４側に離間した位置に設けられている。これにより、通気孔３２ｄと対向部５１との間に隙間Ｓ１が形成される。対向部５１は、カムシャフト４の軸方向に見て、突出部３２ｃよりも（つまり通気孔３２ｄよりも）大きい面積で形成されている（図１参照）。

また、対向部５１の周縁には、突出部３２ｃに向かってカムシャフト４の軸方向に延出して、通気孔３２ｄの周囲（より詳しくは突出部３２ｃの周囲）を囲う延出部５２が設けられている。延出部５２は、突出部３２ｃの外形に沿って湾曲形成された壁状の部位である。延出部５２と突出部３２ｃの間には、隙間Ｓ２が設けられている。隙間Ｓ２は、隙間Ｓ１に対して交差（直交）する方向に形成されている。また、隙間Ｓ２は、隙間Ｓ１よりも狭くなっている。

第１実施形態に係るモータドライバの取付構造は、基本的に以上のように構成されるものであり、次に、モータドライバの取付構造による作用効果について説明する。

図４に示すように、チェーンケース５の外面にモータドライバ３０のフランジ部３２ｂを取り付けると、突出部３２ｃのチェーンケース５側の側面３２ｃ１が対向部５１で覆われるとともに、突出部３２ｃの外周面が延出部５２で覆われた状態となる。そのため、例えば、内燃機関１に高圧洗車機の高圧水が吹き付けられた場合でも、高圧水が通気孔３２ｄに至る前に対向部５１及び延出部５２によって遮られるので、高圧水が通気孔３２ｄに直接かかることがない。その結果、モータドライバ３０の内部への水の浸入やフィルタ部材３２ｅのずれや破損を抑制することができる。

また、図２に示すように、突出部３２ｃのチェーンケース５側の側面３２ｃ１と対向部５１との間には隙間Ｓ１が設けられるとともに、突出部３２ｃの外周面と延出部５２との間には隙間Ｓ２が設けられているので、通気孔３２ｄの空気の出入りを阻害することがない。

さらに、隙間Ｓ２は、隙間Ｓ１に対して交差（直交）する方向に形成されているので、隙間Ｓ１及び隙間Ｓ２がいわゆるラビリンス構造となる。そのため、通気孔３２ｄに水が直接かかることを一層抑制することができる。

以上、本発明の第１実施形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、第１実施形態では、ケーシング３２に突出部３２ｃを設け、この突出部３２ｃに通気孔３２ｄを形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、フランジ部３２ｂに通気孔３２ｄを形成するようにしてもよい。

また、第１実施形態では、対向部５１の外周縁に延出部５２を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、通気孔３２ｄに対して隙間を有して対向する位置にチェーンケース５などの被覆部材が存在すればよい。

図６は、変形例に係るモータドライバの取付構造を備える内燃機関の側面図である。
変形例に係るモータドライバの取付構造は、通気孔３２ｄを備える突出部３２ｃが、モータドライバ３０の下側に設けられている点が、第１実施形態と異なっている。

変形例のモータドライバ３０は、第１実施形態のモータドライバ３０を反時計回りに約１２０°回転した状態で、チェーンケース５に取り付けられている。突出部３２ｃのチェーンケース５側の側面には、通気孔３２ｄが形成されており、通気孔３２ｄとチェーンケース５の間には隙間（図示せず）が設けられている。

このような構成によれば、通気孔３２ｄとチェーンケース５とが対向しているので、高圧洗車機による高圧水などが通気孔３２ｄに直接かかることがない。また、通気孔３２ｄとチェーンケース５の間に隙間が設けられているので、通気孔３２ｄの空気の出入りを阻害することがない。また、通気孔３２ｄがモータドライバ３０の下側に配置されているので、排水性がよい。さらに、変形例では、コネクタ３３がモータドライバ３０の上側に配置されているので、コネクタ３３の接続作業が容易になる。

次に、第２実施形態に係るモータドライバの取付構造について、図７を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
第２実施形態に係るモータドライバの取付構造は、モータドライバ３０のケーシング３２のうち、チェーンケース５と反対側の面に、通気孔３２ｄとカバー部３５とを備える点が、第１実施形態と異なっている。

カバー部３５は、第１カバー部３６と第２カバー部３７とで構成されている。
第１カバー部３６は、通気孔３２ｄを囲うように、ケーシング３２のチェーンケース５と反対側の面に立設された略Ｕ字状の壁部３６ａと、この壁部３６ａに支持されて通気孔３２ｄに対して隙間Ｓ３を有して配置された平板部３６ｂと、で構成されている。第１カバー部３６は、図７（ｂ）に示すように、上向きに開口している。

第２カバー部３７は、通気孔３２ｄ及び第１カバー部３６の上半部を囲うように、ケーシング３２のチェーンケース５と反対側の面に立設された略逆Ｕ字状の壁部３７ａと、この壁部３７ａに支持されて平板部３６ｂに対して隙間Ｓ４を有して配置された平板部３７ｂと、で構成されている。第２カバー部３７は、図７（ｂ）に示すように、下向きに開口している。

このように、カバー部３５は、通気孔３２ｄを覆って上向きに開口する第１カバー部３６と、第１カバー部３６の上半部を覆って下向きに開口する第２カバー部３７によって、いわゆるラビリンス構造になっている

第２実施形態に係るモータドライバの取付構造によれば、ケーシング３２のチェーンケース５と反対側の面に設けられた通気孔３２ｄが、カバー部３５で覆い隠されているので、高圧洗車機による高圧水などが通気孔３２ｄに直接かかることがない。
また、通気孔３２ｄとカバー部３５の間に隙間Ｓ３，Ｓ４が設けられているので、通気孔３２ｄの空気の出入りを阻害することがない。
また、カバー部３５は、第１カバー部３６と第２カバー部３７によっていわゆるラビリンス構造となっているので、水などが隙間Ｓ３，Ｓ４を通って通気孔３２ｄに到達するのを抑制することができる。

なお、第２実施形態では、第１カバー部３６と第２カバー部３７の２部材でカバー部３５を構成したが、どちらか一方のみでカバー部３５を構成してもよい。なお、下向きに開口する第２カバー部３７のみででカバー部３５を構成すれば、第２カバー部３７の内部に水がたまらないので、通気性を確保しながら、フィルタの破損やモータドライバへの浸水を防止することができる。

１ 内燃機関
５ チェーンケース
１０ 可変バルブタイミング装置
３０ モータドライバ
３１ 電動モータ
３２ ケーシング
３２ａ ケーシング本体
３２ｂ フランジ部
３２ｃ 突出部
３２ｄ 通気孔
３２ｅ フィルタ部材
３３ コネクタ
５１ 対向部
５２ 延出部
Ｂ ボルト
Ｓ１ 隙間
Ｓ２ 隙間

Claims (4)

1. 内燃機関の可変バルブタイミング装置を駆動する電動モータを内包するモータドライバの取付構造であって、
   該モータドライバは、前記電動モータと、該電動モータを内包するケーシングと、該ケーシングに設けられて該ケーシングの内外を連通する通気孔と、該通気孔に設けられるフィルタ部材とを有し、
   前記モータドライバは、前記内燃機関の一側を覆う被覆部材の外面に取り付けられ、
   前記通気孔は、前記ケーシングのうち、前記被覆部材に対して隙間を有して対向する面に形成されていることを特徴とするモータドライバの取付構造。
2. 前記被覆部材は、前記通気孔よりも大きく、かつ、前記通気孔との間に間隙を有して対向する対向部を有することを特徴とする請求項１に記載のモータドライバの取付構造。
3. 前記対向部には前記ケーシングに向けて延出し、前記通気孔の周囲を囲む延出部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のモータドライバの取付構造。
4. 前記ケーシングは、前記ケーシングが取り付けられる前記被覆部材の開口部の端縁よりもカムシャフトの径方向外側に突出する突出部を有し、
   前記対向部は、前記被覆部材の側面から延出して前記突出部に対して隙間を有するように設けられ、
   前記通気孔は、前記突出部の前記対向部側の面に設けられ、
   前記延出部は、前記突出部の側面に対して隙間を有して対向するように延出し、
   前記突出部と前記対向部と前記延出部とによってラビリンス構造が形成されることを特徴とする請求項３に記載のモータドライバの取付構造。

Images