JP6790640B2 - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電動アクチュエータの駆動力により駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を設定する弁開閉時期制御装置に関する。
上記構成の弁開閉時期制御装置として特許文献１には、回転軸芯（文献では回転軸線）と同軸芯にリングギヤ（文献では第二内歯車部）を配置し、回転軸芯に平行姿勢となる偏心軸芯（文献では偏心軸線）と同軸芯にインナギヤ（文献では第二遊星歯車）を配置し、リングギヤの内歯部の一部にインナギヤの外歯部の一部を噛合させ、インナギヤに駆動シャフト（文献では遊星キャリア）を嵌め込んだ減速機構の技術が示されている。
この技術では、リングギヤの内歯部にインナギヤの外歯部が噛合するための付勢力を作用させる付勢部材（文献では弾性部材）を、駆動シャフトの外周に嵌め込む状態で配置している。また、この技術では、前述したリングギヤとインナギヤと同様の構成（文献では歯車部材と第１遊星歯車）を、同軸芯上に配置することにより２段に減速を行えるように構成され、重ね合わせて配置される一対のインナギヤを棒状の連結部材で連結した構成を備えている。
特開２０１２‐１８９０５０号公報
特許文献１に記載される構成では、リングギヤとインナギヤとが噛み合う方向への相対的な位置関係を付勢機構の付勢力で設定しており、この付勢方向と直交する方向へのリングギヤとインナギヤとの相対的な位置関係を連結部材によって行っている。
リングギヤの内歯部とインナギヤの外歯部との噛合を考えると、歯面同士の間に形成される隙間（付勢方向と直交する方向への隙間）が存在する場合には、歯面同士が接触する際に異音を発生させることもある。
このような不都合は、特許文献１に示される棒状の連結部材を備え、インナギヤが付勢方向と直交する方向への変位を規制することで解消可能である。しかしながら、連結部材によってインナギヤの変位を規制する構成では、連結部材に精度が要求されることになり改善の余地がある。
特に、単一のリングギヤと単一のインナギヤとで減速機構を構成するものでは、特別に連結部材と同様の機能を有するものを必要とするため、部品点数の増大に繋がるものであった。
即ち、リングギヤの内歯部とインナギヤの外歯部とに間隙が存在することに起因する異音を抑制する弁開閉時期制御装置が求められる。
本発明の特徴は、回転軸芯を中心に回転自在に配置され、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、前記回転軸芯を中心に回転自在に配置され、前記駆動側回転体と相対回転自在で前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体と、電動アクチュエータの駆動力により前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の相対回転位相を設定する位相調節機構と、を備え、
前記位相調節機構が、前記回転軸芯と同軸芯に配置される内歯型のリングギヤと、前記回転軸芯と平行姿勢の偏心軸芯と同軸芯に配置され前記リングギヤの内歯部の一部に外歯部を噛み合わせたインナギヤと、前記インナギヤに嵌め込まれる駆動シャフトとを備えて構成されると共に、前記電動アクチュエータの駆動力で前記駆動シャフトを、前記回転軸芯を中心に駆動回転することにより、前記偏心軸芯を中心に前記インナギヤを自転させつつ、前記回転軸芯を中心に前記インナギヤを公転させる差動型の減速機構に構成され、
前記インナギヤの外歯部を前記リングギヤの内歯部に噛合させる方向に付勢力を作用させる付勢部材を前記駆動シャフトの外周部に備え、前記駆動シャフトを基準に前記付勢部材による付勢力が作用する付勢方向と直交する方向への前記インナギヤの変位を規制する変位規制部を、前記駆動シャフトと前記インナギヤとの間に備え、
前記駆動シャフトの外周のうち、前記偏心軸芯を挟んで前記付勢部材と反対側となる反付勢側面を前記リングギヤの内周面から離間させ、
前記反付勢側面が、前記偏心軸芯より前記付勢部材の方向に偏位する中心の円周面として形成されている点にある。
リングギヤの内歯部と、インナギヤの外歯部との間に間隙が存在する場合には、電動アクチュエータの駆動時に、内歯部と外歯部との間隔を狭める方向にインナギヤが変位し、この変位の結果バックラッシュと同様に円滑な回転を損ない応答性を低下させ、内歯部と外歯部とが接触して異音を発生させる不都合を招くものである。これに対して、この特徴構成によると、リングギヤの内歯部と、インナギヤの外歯部との間に間隙が存在し、電動アクチュエータの駆動時に付勢方向と直交する方向への力がインナギヤに作用しても、この変位を変位規制部が規制できる。このため、応答性を向上させ、異音を発生させることもない。
また、弁開閉時期制御装置の回転時にはカムシャフトから作用するカム変動トルクにより、インナギヤを、付勢部材による付勢力が作用する方向と直交する方向に力が作用する現象を招く。この現象を図５で説明しており、同図には、カム変動トルクＲの作用によりリングギヤ２１の内歯部２１Ａとインナギヤ２２の外歯部２２Ａとが最も強く接触する歯面を接触点Ｐとしている。この接触点Ｐを基準に作用するカムトルクＵ１と、中心方向力Ｕ２と、合力Ｕ３と、偏心方向力Ｖ１と、横方向力Ｖ２とを、ベクトル表示している。これらの力のうち、横方向力Ｖ２がスプリング２５（付勢部材）による付勢力が作用する方向に対して直交する方向に作用する。これにより、インナギヤ２２を変位させ、応答性の低下や異音の発生に繋がるものであった。
特に、この構成では、駆動シャフトの形状を変更する程度の構成により、変位規制部を構成できるため、変位規制部を形成するために特別の部材を必要とすることなく、例えば、研削等の加工等の一般的な加工により変位規制部を形成することも可能である。
従って、簡単な構成でありながら、リングギヤの内歯部とインナギヤの外歯部との間隙が存在することに起因する異音を抑制し、高い応答性で作動させることが可能な弁開閉時期制御装置が構成された。
この構成では、変位規制部をインナギヤの内周面に当接させるように寸法を設定することで済むため、反付勢側面の形成に高い精度を必要とせず、加工が容易となる。しかも、加工誤差があっても、変位規制部をインナギヤの内周面の適正な位置に当接させ、変位規制部を良好に機能させることができる。これによると、反付勢側面が、円周面として形成されるため、例えば、駆動シャフトを旋盤等で製造する際に、チャックの位置を変更する程度の工程で、反付勢側面を作り出すことが可能となり加工が容易となる。また、この構成では駆動シャフトを極端に小径化することもないため強度低下を招くこともない。
他の構成として、前記反付勢側面が前記偏心軸芯を中心にした前記内周面の半径と等しい半径で形成されても良い。
これによると、駆動シャフトの反付勢側面と、インナギヤの内周面との間に円弧状の間隙を形成でき、この間隙にオイルを供給することも可能となる。このようにオイルが供給された場合には、駆動シャフトとインナギヤとの相対回転を円滑に行わせると共に、オイルを緩衝材として機能させ、駆動シャフトの反付勢側面とインナギヤの内周面とが接触する不都合も阻止できる。
他の構成として、前記インナギヤの内周にリング状の軸受を備えることにより、当該軸受の内周面を前記インナギヤの内周面として機能させても良い。
これによると、ボールベアリング等の軸受を備えた構成であっても、この軸受の内周をインナギヤの内周として機能させることにより付勢部材の付勢力の低減を可能にし、リングギヤとインナギヤとの噛み合いを良好に維持しつつ、異音を抑制し、応答速度の向上を可能にする。
他の構成として、前記変位規制部は、前記駆動シャフトの外周面に突出するように設けられても良い。
これによると、インナギヤの付勢方向と直交する方向への変位を規制する。
他の構成として、前記変位規制部は、前記駆動シャフトの外周面に備わる突出片と、前記突出片を外側に突出付勢するバネで構成されても良い。
これによると、インナギヤの付勢方向と直交する方向への変位を規制する。
弁開閉時期制御装置の断面図である。 図１のII−II線断面図である。 図１のIII−III線断面図である。 弁開閉時期制御装置の分解斜視図である。 変位規制部と付勢方向との関係を示す拡大断面図である。 別実施形態（ａ）の変位規制部を示す拡大断面図である。 別実施形態（ｂ）の変位規制部を示す拡大断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１〜図４に示すように、内燃機関としてのエンジンＥのクランクシャフト２と同期回転する駆動側回転体Ａと、吸気カムシャフト３と一体回転する従動側回転体Ｂと、位相制御モータＭ（電動アクチュエータの一例）の駆動力により駆動側回転体Ａと従動側回転体Ｂとの相対回転位相を設定する位相調節機構Ｃとを備えて弁開閉時期制御装置１が構成されている。
エンジンＥは、シリンダブロックに形成された複数のシリンダボアにピストン４を収容し、そのピストン４をコネクティングロッド５によりクランクシャフト２に連結した４サイクル型に構成されている。このエンジンＥのクランクシャフト２の出力プーリ２Ｓと、駆動側回転体Ａの駆動プーリ１１Ｓとに亘ってタイミングベルト６（タイミングチェーン等でも良い）が巻回されている。
これによりエンジンＥの稼働時には、弁開閉時期制御装置１の全体が回転軸芯Ｘを中心に回転する。また、位相調節機構Ｃの駆動により駆動側回転体Ａに対し従動側回転体Ｂが回転方向と同方向又は逆方向に変位可能に構成されている。
この弁開閉時期制御装置１では、ＥＣＵ等の制御装置で位相制御モータＭの駆動を制御する。この制御により、位相調節機構Ｃで駆動側回転体Ａと従動側回転体Ｂとの相対回転位相を設定し、この設定により、吸気カムシャフト３のカム部３Ａによる吸気バルブ３Ｂの開閉時期（開閉タイミング）の制御を実現している。
〔弁開閉時期制御装置〕
駆動側回転体Ａは、駆動プーリ１１Ｓが形成されたアウタケース１１とフロントプレート１２とを複数の締結ボルト１３で締結している。アウタケース１１の内部空間には、従動側回転体Ｂと、ハイポトロコイド型減速ギヤ（差動型減速機構の具体例）として構成される位相調節機構Ｃとが収容されている。
従動側回転体Ｂは、多数の内歯を有する内歯部２１Ａが形成されたリングギヤ２１で構成されている。位相調節機構Ｃは、リングギヤ２１と、このリングギヤ２１の内歯部２１Ａに噛合する多数の外歯を有する外歯部２２Ａが形成されたインナギヤ２２と、インナギヤ２２に嵌め込まれる駆動シャフト２４と、インナギヤ２２を駆動側回転体Ａに連係させる連係機構としての継手部材３０とで構成されている。
図２に示すように、リングギヤ２１は回転軸芯Ｘと同軸芯上に配置され、インナギヤ２２は、回転軸芯Ｘと平行姿勢の偏心軸芯Ｙと同軸芯上に配置されている。外歯部２２Ａの一部がリングギヤ２１の内歯部２１Ａの一部に噛み合い、インナギヤ２２の外歯部２２Ａの歯数は、リングギヤ２１の内歯部２１Ａの歯数より１歯だけ少なく設定されている。
図１〜図４に示すように、位相制御モータＭ（電動モータ）は、出力軸Ｍａが回転軸芯Ｘと同軸芯上に配置するように支持フレーム７によりエンジンＥに支持されている。
リングギヤ２１は、内歯部２１Ａが形成されたリング状部分に対して、回転軸芯Ｘに対して直交する姿勢の従動プレート２１Ｐを一体化した構造を有している。この従動プレート２１Ｐの中央の孔部２４Ｃに連結ボルト３５を挿通し、吸気カムシャフト３に螺合させることにより、このリングギヤ２１が回転軸芯Ｘと同軸芯上において吸気カムシャフト３に連結される。
駆動シャフト２４は、回転軸芯Ｘに沿う方向での外端側に回転軸芯Ｘを中心とする外周面の第１支持部２４Ａが形成され、内端側に偏心軸芯Ｙを中心とする外周面の第２支持部２４Ｂが形成されている。第２支持部２４Ｂの外周には１つの切欠部２４Ｄが形成され、この切欠部２４Ｄに付勢部材としてスプリング２５が嵌め込まれている。また、駆動シャフト２４は、回転軸芯Ｘを中心とする孔部２４Ｃが形成され、この孔部２４Ｃには、位相制御モータＭの出力軸Ｍａの係合部材２８が係合する一対の係合溝２４Ｔが回転軸芯Ｘと平行姿勢で形成されている。
更に、孔部２４Ｃには、回転軸芯Ｘと平行姿勢となる単一の潤滑溝２４Ｇが形成され、この潤滑溝２４Ｇから外面に貫通する潤滑流路２４Ｒが形成されると共に、一対の係合溝２４Ｔから外面に貫通する一対の潤滑流路２４Ｒが形成されている。
図１に示すように、フロントプレート１２の中央の開口と、第１支持部２４Ａとの間にボールベアリングで成る第１軸受２６を配置することにより、駆動シャフト２４が駆動側回転体Ａに対し回転軸芯Ｘを中心に回転自在に支持されている。
図２に示すように、インナギヤ２２の内周と、駆動シャフト２４の第２支持部２４Ｂとの間にボールベアリングで成る第２軸受２７を配置することにより、第２支持部２４Ｂとインナギヤ２２とが偏心軸芯Ｙを中心に相対回転自在となる。また、第２軸受２７の内周面Ｓに対してスプリング２５の付勢力が作用する。更に、止め輪としてのＣリング２９を備えることにより、第２軸受２７の第２支持部２４Ｂからの脱落が阻止される（図１、図４を参照）。
これによりインナギヤ２２が偏心軸芯Ｙを中心に回転自在に支持されると共に、図２に示すように、その外歯部２２Ａの一部がリングギヤ２１の内歯部２１Ａの一部に噛み合い、スプリング２５の付勢力で噛み合いが維持される。尚、弁開閉時期制御装置１による、駆動側回転体Ａと従動側回転体Ｂとの相対回転位相を設定する作動形態は後述する。
〔位相調節機構：継手部材〕
図４に示すように、連係機構を構成する継手部材３０は、板状部材のプレス加工等により製造されるものであり、回転軸芯Ｘを中心に外方に突出する一対の第１係合アーム３１と、第１係合アーム３１に対して直交する方向に突出する一対の第２係合アーム３２と、これらを連結するリング状部３３とが一体形成されている。第２係合アーム３２には回転軸芯Ｘの方向に向けて開放する係合凹部３２Ａが形成されている。
この継手部材３０は、回転軸芯Ｘに沿う方向視において、第１係合アーム３１は第１方向に沿って直線状に伸びる板状の領域で構成され、第２係合アーム３２の係合凹部３２Ａは第１方向と直交する第２方向に沿って窪む凹状に形成される。尚、一対の第１係合アーム３１と、一対の第２係合アーム３２と、これらを連結するリング状部３３とは、回転軸芯Ｘに直交する仮想平面上に配置される。
駆動側回転体Ａを構成するアウタケース１１のうち、フロントプレート１２に接触する連結面に対してアウタケース１１の内部空間から外部空間に亘り、回転軸芯Ｘを中心に半径方向に伸びる一対の第１連係部ＡＴが貫通溝状に形成されている。このように一対の第１連係部ＡＴが並ぶ直線の方向が第１方向（図３では左右方向）となる。また、インナギヤ２２の端面には偏心軸芯Ｙを挟んで対向する位置に一対の第２連係部２２Ｔが突起状に形成されている。このように一対の第２連係部２２Ｔが並ぶ方向が第２方向（図３では上下方向）となる。
図３、図４に示すように、各々の第１連係部ＡＴには、回転軸芯Ｘに沿う方向視で第１方向に対して平行姿勢となる一対の第１ガイド面Ｇ１が形成されている。また、各々の第２連係部２２Ｔには、回転軸芯Ｘに沿う方向視で第２方向に対して平行姿勢となる一対の第２ガイド面Ｇ２を備えた矩形に形成されている。
この構成から、継手部材３０の第１係合アーム３１を第１連係部ＡＴに係合させ、継手部材３０の第２係合アーム３２の係合凹部３２Ａを第２連係部２２Ｔに係合させることにより、継手部材３０をオルダム継手として機能させることが可能となる。
また、この構成では、第１連係部ＡＴの第１ガイド面Ｇ１に対して、第１係合アーム３１の直線状部が接触し、第２連係部２２Ｔの第２ガイド面Ｇ２に対して第２係合アーム３２の係合凹部３２Ａの直線状部が接触する位置関係となる。
図４に示すように第１連係部ＡＴの溝深さＬ１が、第１係合アーム３１の厚さＬ２より充分に大きい値に設定されている。これにより、第１係合アーム３１の表面とフロントプレート１２とを接触させ、第１係合アーム３１の裏面と第１連係部ＡＴの底部との間に間隙を形成している。
更に、リングギヤ２１の端面に接触することで回転軸芯Ｘに沿う方向でのリングギヤ２１の位置決めを行う複数の突出部１２Ａがフロントプレート１２の内面に突出形成されている。
〔位相調節機構の作動形態〕
この弁開閉時期制御装置１では、位相制御モータＭを制御する制御装置（図示せず）を備えており、駆動側回転体Ａと従動側回転体Ｂとの相対回転位相を維持する場合には、吸気カムシャフト３の回転速度と等しい速度で駆動シャフト２４を駆動回転する。
これに対して、駆動側回転体Ａと従動側回転体Ｂとの相対回転位相を目標とする位相に設定する場合には、吸気カムシャフト３の回転速度より高速又は低速で位相制御モータＭの出力軸Ｍａを駆動回転する。
これにより、第２支持部２４Ｂの偏心軸芯Ｙが回転軸芯Ｘを中心に公転し、この公転に伴い、リングギヤ２１の内歯部２１Ａに対するインナギヤ２２の外歯部２２Ａに対する噛み合い位置がリングギヤ２１の内周に沿って変位しつつ、インナギヤ２２が偏心軸芯Ｙを中心に自転する。
インナギヤ２２の偏心軸芯Ｙが回転軸芯Ｘを中心に公転する際には、インナギヤ２２の変位が、第２連係部２２Ｔから係合凹部３２Ａに伝えられるため、継手部材３０が第１方向と第２方向とに変位する形態で作動し、リングギヤ２１とインナギヤ２２との相対的な変位量に対応する角度だけ、駆動側回転体Ａに対し従動側回転体Ｂを相対回転させ、弁開閉時期の制御が実現する。
具体的には、インナギヤ２２の外歯部２２Ａの歯数が、リングギヤ２１の内歯部２１Ａの歯数より１歯だけ少なく設定されているため、インナギヤ２２の偏心軸芯Ｙが回転軸芯Ｘを中心に１回転だけ公転した場合には、リングギヤ２１に対して１歯分に対応する角度だけ回転力を作用させる減速伝動状態となり、大きい減速を実現している。
また、この減速時には、インナギヤ２２と駆動側回転体Ａを構成するアウタケース１１との相対回転が継手部材３０により規制されるため、インナギヤ２２の公転に伴いインナギヤ２２を自転させる方向に作用する回転力により、リングギヤ２１を、回転軸芯Ｘを中心に回転させる。つまり、インナギヤ２２がリングギヤ２１に対して公転することにより、駆動側回転体Ａを基準にしてリングギヤ２１を回転させることになり、結果として、駆動側回転体Ａと従動側回転体Ｂとの相対回転位相を設定し、吸気カムシャフト３による開閉時期の設定を実現する。
弁開閉時期制御装置１は、エンジンＥの吸気カムシャフト３と、排気カムシャフトとが駆動するチェーンケースの内部に配置される。このような位置関係から、カムシャフトやチェーンに供給される潤滑油の一部がフロントプレート１２の中央の開口から駆動シャフト２４の孔部２４Ｃに流れ込み、アウタケース１１の内部空間の各部に供給され位相調節機構Ｃを円滑に作動させる。
〔変位規制部〕
図２に示すように、この実施形態では、リング状に構成される第２軸受２７を、インナギヤ２２の内周面に嵌め込んでいるため、この第２軸受２７の内周面Ｓをインナギヤ２２の内周面として機能させているが、第２軸受２７を用いずにスプリング２５をインナギヤ２２の内周面に接触させる構成を採用しても良い。
また、この実施形態では、第２軸受２７の内周面Ｓをインナギヤ２２の内周面として機能させているため、以下に説明する変位規制部Ｔを第２軸受２７の内周面Ｓに当接させている。このような構成に代えて、第２軸受２７を用いずに、変位規制部Ｔをインナギヤ２２の内周面に当接させても良い。
更に、インナギヤ２２の内周にブッシュ状の第２軸受２７を備え、この第２軸受２７の内周をインナギヤ２２の内周として機能させても良い。
図５に示すように、回転軸芯Ｘと偏心軸芯Ｙを結ぶ仮想直線を偏位方向ラインＬと想定すると、スプリング２５からインナギヤ２２（第２軸受２７の内周）に付勢力を作用させる付勢方向Ｆが偏位方向ラインＬと一致する。また、この付勢方向Ｆの延長上においてリングギヤ２１の内歯部２１Ａとインナギヤ２２の外歯部２２Ａとが最も深く噛み合う。
前述したように、駆動シャフト２４の第１支持部２４Ａが、フロントプレート１２に対して第１軸受２６を介して回転軸芯Ｘを中心に回転自在に支持され、この駆動シャフト２４の第２支持部２４Ｂの外周の切欠部２４Ｄに嵌め込む状態でスプリング２５が備えられている。
このような構成であるため、例えば、インナギヤ２２が規制されない構成では、リングギヤ２１の内歯部２１Ａと、インナギヤ２２の外歯部２２Ａとの間に間隙が存在する場合に、位相制御モータＭの駆動時に、内歯部２１Ａと外歯部２２Ａとの間隔を狭める方向にインナギヤを変位させる力が作用する。この力の作用によってインナギヤ２２が変位した場合には、バックラッシュと同様に円滑な回転を損ない応答性を低下させ、内歯部と外歯部とが接触して異音を発生させることもあった。
また、弁開閉時期制御装置１の回転時に図５に示す如くカム変動トルクＲが作用する状況を考えると、偏位方向ラインＬを基準にしてカム変動トルクＲの作用方向の下流側において、リングギヤ２１の内歯部２１Ａと、インナギヤ２２の外歯部２２Ａとが最も強く接触する。
このように、内歯部２１Ａの歯面と、外歯部２２Ａの歯面とが最も強く接触する位置を接触点Ｐとして力の関係をベクトル表示すると、接触点Ｐを基準に接線方向にカムトルクＵ１が作用し、接触点Ｐから回転軸芯Ｘの方向に向けて中心方向力Ｕ２が作用し、これら合力Ｕ３が考えられる。また、接触点Ｐには、リングギヤ２１とインナギヤ２２との間にはスプリング２５の付勢力に抗する方向に偏心方向力Ｖ１が作用しており、この偏心方向力Ｖ１と合力Ｕ３との間に横方向力Ｖ２が存在する。尚、偏心方向力Ｖ１の絶対値と、付勢方向Ｆに作用する付勢力の絶対値とが等しくなる。
また、カム変動トルクＲの値は、吸気カムシャフト３の回転に伴い増減するため、横方向力Ｖ２も増減する。これにより、横方向力Ｖ２が、インナギヤ２２を偏位方向ラインＬに対して直交する方向に振動させるように作用する。このような理由から、カム変動トルクＲの作用によっても、インナギヤ２２を振動させるように偏位させ、応答性を低下させ、異音の発生を招くものであった。
このような不都合を抑制するため、図５に示す如くインナギヤ２２の付勢方向Ｆと直交する方向への変位を規制する変位規制部Ｔを備えている。つまり、偏心軸芯Ｙを通過し、偏位方向ラインＬと直交する姿勢のセンターラインＮを想定すると、駆動シャフト２４の第２支持部２４Ｂの外周面２４ＢＳのうち、このセンターラインＮと、第２軸受２７の内周面Ｓ（インナレースの内周面）とが交わる２つの交点Ｑを想定できる。
変位規制部Ｔは、想定した２つの交点Ｑの距離を外径とするように駆動シャフト２４の第２支持部２４Ｂの外周面２４ＢＳから僅かに大径化する形態で、第２支持部２４Ｂの２箇所に形成されている。
特に、第２支持部２４Ｂの外周面２４ＢＳのうち、偏心軸芯Ｙを挟んでスプリング２５と反対側（図５では下側）となる反付勢側面２４Ｕを、副軸芯Ｚを中心とする円周面に形成することにより、外周面２４ＢＳと第２軸受２７の内周面Ｓとの間に僅かな間隙を形成している。また、第２支持部２４Ｂの外周面２４ＢＳのうち、偏心軸芯Ｙよりスプリング２５に近い側（図５では上側）も、偏心軸芯Ｙを基準に副軸芯Ｚと反対側の軸芯を中心（図示せず）とする円周面に形成することにより、外周面２４ＢＳと第２軸受２７の内周面Ｓとの間に僅かな間隙を形成している。
図５に示すように、副軸芯Ｚは、偏位方向ラインＬと交わる位置にあり、偏心軸芯Ｙとスプリング２５との間に設定される。この副軸芯Ｚを中心として反付勢側面２４Ｕまでの距離（半径）が、偏心軸芯Ｙを中心とする内周面Ｓまでの半径と等しい値に設定されている。尚、同図では、偏心軸芯Ｙと副軸芯Ｚとの距離は僅かであり、反付勢側面２４Ｕと内周面Ｓとの距離も僅かであるが図面では誇張して表している。
これと同様に、偏心軸芯Ｙよりスプリング２５に遠い側で偏位方向ラインＬと交わる位置に軸芯（図面せず）を設定している。この軸芯を中心として図５では上側の外周面２４ＢＳまでの距離（半径）が、偏心軸芯Ｙを中心とする内周面Ｓまでの半径と等しい値に設定されている。
このように、図５で上側の外周面２４ＢＳと、下側の外周面２４ＢＳとの境界部分が、最も大径となるように加工することにより変位規制部Ｔを形成しており、これらの変位規制部ＴはセンターラインＮのライン上に形成される。
この構成では、インナギヤ２２の第２軸受２７の内周に、駆動シャフト２４の第２支持部２４Ｂを挿入した状態では、スプリング２５の付勢力の作用により、一対の変位規制部Ｔが交点Ｑより僅かに反スプリング方向に変位した状態で各々の変位規制部Ｔが内周面に当接する。
これにより、インナギヤ２２の付勢方向Ｆに対して直交する方向（センターラインＮに沿う方向）のインナギヤ２２の変位が規制される。その結果、リングギヤ２１の内歯部２１Ａと、インナギヤ２２の外歯部２２Ａとの間に間隙が存在しても、位相制御モータＭの駆動時に、内歯部２１Ａと外歯部２２Ａとの間隔を狭める方向へのインナギヤ２２の変位が一対の変位規制部Ｔにより規制される。このため、弁開閉時期制御装置１の応答性を向上させ、内歯部２１Ａと外歯部２２Ａとが接触して異音の発生を招くこともない。
また、この構成では、特別の部材を必要とすることなく、例えば、研削等の加工等の一般的な加工により変位規制部Ｔを形成することも可能となる。
更に、反付勢側面２４Ｕを第２軸受２７の内周面Ｓから僅かに離間させ隙間を形成するため、例えば、加工誤差があっても反付勢側面２４Ｕを第２軸受２７の内周面Ｓから確実に離間させ、変位規制部Ｔを内周面Ｓの適正な位置に当接させ、変位規制部Ｔの機能を損なうことがない。
また、駆動シャフト２４の反付勢側面２４Ｕと、インナギヤ２２の内周面Ｓとの間に形成される円弧状の間隙にオイルを供給することも可能であり、このように供給されたオイルによって駆動シャフト２４とインナギヤ２２との相対回転を円滑に行わせると共に、オイルを緩衝材として機能させ、反付勢側面２４Ｕとインナギヤ２２の内周面Ｓとが接触する不都合も阻止できる。
本実施形態の構成では、相対回転位相の設定を応答性良く行えるため、例えば、エンジンＥを停止する際には、エンジンＥの起動に適した相対回転位相となるように弁開閉時期制御装置１を制御する場合にも、迅速な作動により、エンジンＥを完全に停止させるまでの時間の短縮も可能となる。
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。
（ａ）図６に示すように、駆動シャフト２４の第２支持部２４Ｂの外周面２４ＢＳのうちセンターラインＮに沿う方向に突出するように、一対の変位規制部Ｔを、駆動シャフト２４に一体的に形成する。この構成では、一対の変位規制部Ｔの間隔が、センターラインＮと、第２軸受２７の内周面Ｓ（インナレースの内周面）とが交わる２つの交点Ｑの間の距離と一致する値に設定される。
この構成においても、偏心軸芯Ｙを挟んでスプリング２５と反対側となる反付勢側面２４Ｕと内周面Ｓとの間に僅かな間隙を形成している。尚、反付勢側面２４Ｕと、これと反対側の外周面２４ＢＳとは実施形態と同様に、偏心軸芯Ｙと異なる位置の所定の中心とする円周状に形成されるものあっても良い。
（ｂ）図７に示すように、別実施形態（ａ）の構成に代えて、変位規制部Ｔとして、突出片４５と、これを外方に突出付勢するバネ４６とで構成しても良い。
このように構成することにより、突出片４５が摩耗することがあっても、内周面Ｓに当接させることが可能となり、突出片４５が摩耗した状態において駆動シャフト２４とインナギヤ２２とが、付勢方向Ｆに直交する方向に位置関係が変動することがあっても、この変動に伴う振動を抑制することも可能となる。尚、付勢力により変位規制部Ｔを突出させる構成としては、例えば、板バネを内周面Ｓに接触させるように構成することにより、板バネを変位規制部Ｔとして用いても良い。
（ｃ）実施形態とは逆に、位相調節機構Ｃとして、リングギヤ２１を従動側回転体Ｂに連係させ、インナギヤ２２を駆動側回転体Ａに連係させることにより弁開閉時期制御装置１を構成する。このように構成したものであっても、良好な減速を実現する。
（ｄ）付勢機構としてのスプリング２５が付勢力を作用させる方向として、偏位方向ラインＬから外れた位置に設定する。つまり、内歯部２１Ａと外歯部２２Ａとの噛み合い状態を維持するためには、必ずしも偏位方向ラインＬに沿う方向にスプリング２５の付勢力を作用させる必要がなく、例えば、カムシャフトの駆動反力や、カム変動トルクを考慮した方向に付勢方向を設定することも考えられる。
本発明は、電動アクチュエータにより駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を
設定する弁開閉時期制御装置に利用することができる。
１ 弁開閉時期制御装置
２ クランクシャフト
３ 吸気カムシャフト
２１ リングギヤ
２１Ａ 内歯部
２２ インナギヤ
２２Ａ 外歯部
２４ 駆動シャフト
２４ＢＳ 外周面
２４Ｕ 反付勢側面
２５ スプリング（付勢部材）
２７ 第２軸受（軸受）
４１ 第１当接部（当接部）
Ａ 駆動側回転体
Ｂ 従動側回転体
Ｃ 位相調節機構
Ｅ エンジン（内燃機関）
Ｆ 付勢方向
Ｍ 電動モータ（電動アクチュエータ）
Ｔ 変位規制部
Ｘ 回転軸芯
Ｙ 偏心軸芯

Claims (5)

  1. 回転軸芯を中心に回転自在に配置され、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、前記回転軸芯を中心に回転自在に配置され、前記駆動側回転体と相対回転自在で前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体と、電動アクチュエータの駆動力により前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の相対回転位相を設定する位相調節機構と、を備え、
    前記位相調節機構が、前記回転軸芯と同軸芯に配置される内歯型のリングギヤと、前記回転軸芯と平行姿勢の偏心軸芯と同軸芯に配置され前記リングギヤの内歯部の一部に外歯部を噛み合わせたインナギヤと、前記インナギヤに嵌め込まれる駆動シャフトとを備えて構成されると共に、前記電動アクチュエータの駆動力で前記駆動シャフトを、前記回転軸芯を中心に駆動回転することにより、前記偏心軸芯を中心に前記インナギヤを自転させつつ、前記回転軸芯を中心に前記インナギヤを公転させる差動型の減速機構に構成され、
    前記インナギヤの外歯部を前記リングギヤの内歯部に噛合させる方向に付勢力を作用させる付勢部材を前記駆動シャフトの外周部に備え、前記駆動シャフトを基準に前記付勢部材による付勢力が作用する付勢方向と直交する方向への前記インナギヤの変位を規制する変位規制部を、前記駆動シャフトと前記インナギヤとの間に備え、
    前記駆動シャフトの外周のうち、前記偏心軸芯を挟んで前記付勢部材と反対側となる反付勢側面を前記インナギヤの内周面から離間させ、
    前記反付勢側面が、前記偏心軸芯より前記付勢部材の方向に偏位する中心の円周面として形成されている弁開閉時期制御装置。
  2. 前記反付勢側面が前記偏心軸芯を中心にした前記内周面の半径と等しい半径で形成されている請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。
  3. 前記インナギヤの内周にリング状の軸受を備えることにより、当該軸受の内周面を前記インナギヤの内周面として機能させている請求項１又は２に記載の弁開閉時期制御装置。
  4. 前記変位規制部は、前記駆動シャフトの外周面に突出するように設けられる請求項１〜３のいずれか一項に記載の弁開閉時期制御装置。
  5. 前記変位規制部は、前記駆動シャフトの外周面に備わる突出片と、前記突出片を外側に突出付勢するバネで構成される請求項１〜３のいずれか一項に記載の弁開閉時期制御装置。
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