WO2023013321A1 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

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WO2023013321A1
WO2023013321A1 PCT/JP2022/026146 JP2022026146W WO2023013321A1 WO 2023013321 A1 WO2023013321 A1 WO 2023013321A1 JP 2022026146 W JP2022026146 W JP 2022026146W WO 2023013321 A1 WO2023013321 A1 WO 2023013321A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lubricating oil
combustion engine
internal combustion
control device
timing control
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/026146
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
淳史 山中
秀平 佐藤
Original Assignee
日立Astemo株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立Astemo株式会社 filed Critical 日立Astemo株式会社
Publication of WO2023013321A1 publication Critical patent/WO2023013321A1/ja

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M9/00—Lubrication means having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M7/00
    • F01M9/10—Lubrication of valve gear or auxiliaries
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear

Definitions

  • the present invention relates to a valve timing control device for an internal combustion engine.
  • a disk-shaped cover member is fixed to the front end of a sprocket with a plurality of bolts.
  • the cover member is arranged to cover one end surface of the rolling bearing, and has a plurality of lubricating oil discharge holes circumferentially formed on the radially outer side of the outer ring.
  • an oil reservoir is formed radially outside the outer ring of the rolling bearing to store lubricating oil introduced into the speed reducer through an oil introduction hole formed in the wall of the sprocket.
  • the present invention has been devised in view of the above-mentioned conventional technical problems.
  • One object is to provide a timing control device.
  • a rolling bearing arranged on the outer periphery of an input shaft provided inside the speed reducer; a cover member fixed to the drive rotor and covering the outer ring of the rolling bearing from the axial direction; a lubricating oil introduction hole provided radially inward of the inner ring of the rolling bearing of the driven rotor and communicating with a supply passage for supplying lubricating oil to the internal combustion engine; A plurality of lubricating oil discharge holes having a total cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the lubricating oil introduction hole, and the lubricating oil introduction hole through between the inner ring and the outer ring of the rolling bearing. and a lubricating oil passage that communicates with the plurality of lubricating oil discharge holes.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing main constituent members provided for this embodiment;
  • FIG. 2 is an enlarged view of part A in FIG. 1;
  • It is the perspective view which looked the sprocket and the reduction gear from the front plate side which is offered to this embodiment.
  • 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 3;
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 6; It is the back view which looked at the driven member and sprocket which are offered to this embodiment from the camshaft side.
  • FIG. 9 is an enlarged view of part D in FIG. 8 ;
  • FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional side view showing the speed reducer side of the valve timing control device according to this embodiment
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing main constituent members provided for this embodiment
  • FIG. FIG. 4 is an enlarged view of part A
  • FIG. 4 is a perspective view of a sprocket and a speed reducer viewed from the front plate side provided for this embodiment
  • FIG. 4 is a perspective view of a sprocket and a speed reducer viewed from the front plate side provided for this embodiment
  • valve timing control device is rotatably supported on a timing sprocket 1 (hereinafter referred to as sprocket 1), which is a drive rotor, and a cylinder head 01 via a bearing bracket 02. and a phase changing mechanism 3 arranged between the sprocket 1 and the camshaft 2 for changing the relative rotational phase between the sprocket 1 and the camshaft 2 according to the engine operating state.
  • sprocket 1 hereinafter referred to as sprocket 1
  • sprocket 1 which is a drive rotor
  • cylinder head 01 via a bearing bracket 02.
  • phase changing mechanism 3 arranged between the sprocket 1 and the camshaft 2 for changing the relative rotational phase between the sprocket 1 and the camshaft 2 according to the engine operating state.
  • the sprocket 1 is integrally formed into an annular shape by a sintered metal material obtained by sintering metal powder, and has an annular shape with a substantially L-shaped cross section. and an external tooth portion 1b, which is a gear portion, provided integrally with the outer periphery of the sprocket body 1a.
  • the sprocket main body 1a has six bosses 1c protruding from the outer peripheral surface at intervals of approximately 60° in the circumferential direction.
  • Each boss portion 1c has an arcuate outer surface, and is formed therein with a female threaded hole 1d into which the male threaded portion of six bolts 7, which will be described later, are screwed.
  • the sprocket main body 1a is provided with a bearing concave portion 10, which is a slide bearing, on the inner peripheral surface of a large-diameter hole formed in the center.
  • This bearing recessed portion 10 supports the entire sprocket 1 so as to be relatively rotatable with a journal portion 11 provided on the outer periphery of a driven member 9 which is a driven rotating body to be described later.
  • Each external tooth portion 1b is adapted to transmit torque from a timing chain (not shown) wound around a driven gear provided on a crankshaft of an internal combustion engine.
  • a timing chain is used as a means for transmitting a rotational force to the external toothed portion 1b. It is good also as a structure which transmits a rotational force.
  • the sprocket body 1a has an annular concave portion 6 formed on the front end face on one end side (front end side) in the direction of the rotation shaft.
  • the annular recess 6 is formed radially inward of the front end surface of the sprocket body 1a and has a flat bottom surface 6a and an annular inner peripheral surface 6b axially formed from the outer peripheral edge of the bottom surface 6a.
  • the depth of the bottom surface 6a is approximately half the depth of the external toothed portion 1b in the axial direction.
  • the annular inner peripheral surface 6b is formed such that its diametrical length d is slightly larger than the outer diameter of the sprocket body 1a.
  • An internal tooth forming member 5 which is an annular member forming a part of the speed reducer 13 (to be described later), is spigot-fitted into the annular inner peripheral surface 6b of the annular concave portion 6 from the rotation axis direction.
  • the internal tooth forming member 5 is connected to the sprocket main body 1a by bolts 7 while being fitted in the annular recess 6 from the axial direction. A specific configuration of the internal tooth forming member 5 will be described later.
  • the sprocket body 1a is integrally provided with a first annular restricting portion 8 forming a part of the stopper mechanism on the other end side (rear end side) opposite to the internal tooth forming member 5 in the rotation axis direction.
  • the first annular restricting portion 8 is integrally formed when the sprocket 1 is sintered and formed into an annular shape with a predetermined thickness from a sintered metal material.
  • the first annular restricting portion 8 is formed in an annular shape extending radially inward from the rear edge of the sprocket body 1a on the camshaft 2 side.
  • the first annular restricting portion 8 has an outer diameter substantially equal to the outer diameter of the sprocket main body 1a, and has an annular plate-shaped inner peripheral portion 8a.
  • the inner peripheral portion 8a is arranged so as to cover one end portion of the bearing recess 10 on the camshaft 2 side with an annular inner side surface 8g on the inner tooth forming member 5 side.
  • the first annular restricting portion 8 has two arcuate grooves 8b and 8c at predetermined positions on the inner peripheral surface of the inner peripheral portion 8a.
  • the arc-shaped grooves 8b and 8c are provided at symmetrical positions of about 180° about the center of the first annular restricting portion 8, and arc lengths are formed in an angular range of about 90°.
  • Two first stopper protrusions 8d and 8e are provided between the arc-shaped grooves 8b and 8c, that is, at approximately 180° positions in the circumferential direction.
  • Each of the first stopper projections 8d and 8e is formed in a substantially circular arc shape with an arc angle of approximately 90°.
  • each of the first stopper protrusions 8d and 8e has one (one) second stopper protrusion 19a of a second annular restricting portion 19 (described later) attached to each end edge facing each other in the circumferential direction.
  • the relative rotational position of the driven member 9 is restricted by coming into contact with it from the circumferential direction.
  • the first annular restricting portion 8 is provided with the same bosses 1c continuously at positions corresponding to the six bosses 1c of the sprocket main body 1a on the outer peripheral surface (at equal intervals of about 60° in the circumferential direction). It is Inside each boss portion 1c on the first annular restricting portion 8 side, a through hole 8f is formed which is axially continuous with each female screw hole 1d. The through-hole 8f functions as a relief portion for the tip of the shaft portion 7a of the bolt 7 screwed into the female screw hole 1d. Each bolt 7 is formed with a male threaded portion screwed into the female threaded hole 1d on the outer peripheral surface of the shaft portion 7a.
  • the camshaft 2 has two drive cams per cylinder on its outer circumference that open intake valves (not shown). As shown in FIG. 1, the camshaft 2 is integrally provided with a flange portion 2b for positioning in the axial direction via a bearing bracket 02 at one end portion 2a in the rotation axis direction.
  • the camshaft 2 has an insertion hole 2c formed along the inner axial direction from the tip surface of the one end portion 2a.
  • a shaft portion 14b of a cam bolt 14, which will be described later, is inserted into the insertion hole 2c, and a female thread portion 2d to which a male thread portion 14c of the cam bolt 14 is fastened is formed on a part of the inner peripheral surface on the distal end side.
  • FIG. 6 is a front view partially viewing the sprocket and the speed reducer from the side of the front plate used in this embodiment
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG.
  • Six bolt insertion holes 15d are formed through the outer peripheral portion 15a at equally spaced positions in the circumferential direction.
  • the bolt insertion holes 15d are formed corresponding to the female screw holes 1d of the sprocket body 1a, and the shaft portions 7a of the six bolts 7 described above are inserted therein.
  • the central portion 15b is formed in the same plane as the outer peripheral portion 15a, and the inner surface on the side of the camshaft 2 faces one end surface of the outer ring 22b of the ball bearing 22 described later with a minute gap C1.
  • 24 is arranged opposite to the tip surface of a cage portion 24b, which will be described later, with a small gap C interposed therebetween.
  • the inner peripheral portion 15c is bent from the central portion 15b toward the side opposite to the camshaft 2 in a crank convex shape, and has a large-diameter through hole 15e formed in the center.
  • annular recessed portion 26 is formed on the inner peripheral surface on the camshaft 2 side.
  • the annular concave portion 26 is formed together with the front plate 15 during press forming, and is formed by extruding the camshaft 2 and the opposite side in the axial direction.
  • the annular concave portion 26 is formed with a width W in the radial direction so as to axially cover the distal end portion of the retainer 24 to be described later, and is formed with a substantially uniform width in the circumferential direction. As shown in FIGS.
  • each recessed groove 27 is formed on the outer peripheral edge of the annular recess 26 at approximately equal intervals (approximately 60°) in the circumferential direction of the front plate 15.
  • the six recessed grooves 27 are formed together with the annular recessed portion 26 when the front plate 15 is press-molded, and the external shape is formed in a mountain-shaped semicircular shape. That is, each recessed groove 27 is formed in a semicircular shape protruding radially outward (in the direction of the outer peripheral surface) of the front plate 15 .
  • a plurality of (six in this embodiment) lubricating oil discharge holes 32 are formed through the bottom wall of the annular recess 26 .
  • Each lubricating oil discharge hole 32 is formed at a position corresponding to the formation position of each concave groove 27, and has a uniform inner diameter.
  • the total cross-sectional area D (mm 2 ) of all the six lubricating oil discharge holes 32 is formed larger than the opening cross-sectional area D1 (mm 2 ) of the lubricating oil introduction hole 28 formed in the driven member 9 to be described later. It is
  • the front plate 15 has six bolt insertion holes 15d formed through the outer peripheral portion 15a. Shafts 7a of six bolts 7 for connecting the front plate 15 to the internal tooth forming member 5 and the sprocket body 1a via the internal tooth forming member 5 are inserted into the respective bolt insertion holes 15d. ing. Each bolt insertion hole 15d is formed between grooves 27 adjacent in the circumferential direction of the outer peripheral portion 15a.
  • the internal tooth component 5 is provided separately from the sprocket main body 1a, and is integrally annularly formed entirely from a relatively hard metal material such as steel. As shown in FIG. 1, the internal tooth forming member 5 is fitted in the annular recess 6 so that its radial width L is larger than the radial width of the bottom surface 6a of the annular recess 6. In fact, the inner peripheral portion protrudes inward from the inner peripheral surface of the bearing recess 10 .
  • the width L1 in the axial direction is formed to be greater than the depth to the bottom surface 6a of the annular recess 6, so that the end opposite to the camshaft 2 in the axial direction touches the annular inner circumference of the annular recess 6 when fitted. It protrudes axially from the surface 6b. Sufficient rigidity is ensured by the radial width length L and the axial width length L1 of the internal tooth forming member 5 . Further, the outer diameter of the internal tooth forming member 5 (the outer diameter of a radial fitting surface 5c described later) is formed to be substantially the same as or slightly larger than the inner diameter d of the annular inner peripheral surface 6b of the annular recess 6. As shown in FIG.
  • the internal tooth forming member 5 includes a plurality of internal teeth 5a formed along the axial direction of the inner peripheral surface, and one side surface on the camshaft 2 side in the axial direction, which axially contacts the bottom surface 6a of the annular recess 6. It has an axial abutment surface 5b that contacts with the axial abutment surface 5b, and a radial fitting surface 5c that axially fits into the annular inner peripheral surface 6b of the annular recess 6 radially outside the axial abutment surface 5b. ing.
  • Each inner tooth 5a is formed in a corrugated shape on the entire inner peripheral surface, and rotatably engages and holds rollers 23, which are a plurality of engaging members to be described later, on each arc-shaped inner surface.
  • General heat treatment such as induction hardening is applied to the internal teeth 5a after cutting the internal teeth 5a.
  • the axial contact surface 5b is formed as a flat regulating surface, and when the internal tooth forming member 5 is axially fitted into the annular recess 6, the axial contact surface 5b comes into close contact with the entire bottom surface 6a of the annular recess 6. .
  • the radial fitting surface 5c is formed in an annular shape whose entire outer peripheral surface is flat. It is axially fitted to the inner peripheral surface 6b of the annular recessed portion 6 by intermediate fitting, which is a mechanical fitting. However, the intermediate fitting may be press-fitting, which is similar to tight fitting. Further, the coaxiality between the sprocket 1 and the internal tooth forming member 5 is ensured by fitting (including press-fitting) the radial fitting surface 5c to the inner peripheral surface 6b of the annular concave portion 6. As shown in FIG.
  • the driven member 9 is formed separately from the retainer 24 of the speed reducer 13, as shown in FIGS.
  • the driven member 9 is made of a sintered metal obtained by compressing metal powder and sintering to form a thick disc.
  • the driven member 9 includes a disk-shaped main body 9a, a cam bolt insertion hole 9b formed through the center of the disk-shaped main body 9a, and a rear end surface of the disk-shaped main body 9a on the camshaft 2 side.
  • a second annular restricting portion 19 formed and forming a stopper mechanism together with the first annular restricting portion 8, a journal portion 11 integrally provided on the outer peripheral side of the disk-shaped main body 9a and fitted in the bearing recess portion 10, have.
  • the disk-shaped main body 9a has a circular shape in which one end portion 2a of the camshaft 2 is axially fitted to the inner peripheral side of the second annular restricting portion 19, that is, the inner side surrounded by the second annular restricting portion 19.
  • a fitting groove 9c is formed.
  • a positioning pin hole 9d into which a positioning pin (not shown) provided on the camshaft 2 is inserted is formed through a predetermined position on the bottom surface of the fitting groove 9c.
  • the disk-shaped main body 9a is formed with an annular projection 9e projecting in the axial direction from the outer peripheral edge on the side of the camshaft 2. As shown in FIG.
  • the outer peripheral surface of the annular protrusion 9 e constitutes the other axial end of the journal portion 11 , and an annular concave portion 9 f is formed between the inner peripheral surface and the second annular restricting portion 19 .
  • the cam bolt insertion hole 9b is formed to have an inner diameter smaller than the inner diameter of the insertion hole 2c of the camshaft 2 so that the shaft portion 14b (intermediate shaft portion 14g) of the cam bolt 14 can be inserted with a slight clearance.
  • Fig. 8 is a front view of the speed reducer as seen from the camshaft side
  • Fig. 9 is an enlarged view of part D in Fig. 8.
  • a lubricating oil introduction hole 28 is formed in a part of the inner peripheral surface of the cam bolt insertion hole 9b.
  • the lubricating oil introduction hole 28 constitutes a part of a lubricating oil supply mechanism which will be described later, and as shown in FIGS. . That is, the lubricating oil introduction hole 28 is provided radially inside the inner ring 22a of the ball bearing 22 of the driven member 9, that is, on the shaft portion 14b side of the cam bolt 14, and one end portion of the driven member 9 in the axial direction is provided.
  • One end portion 2a of the camshaft 2 is open to a radial passage portion 4b formed in the front end face of the camshaft 2, while the other end portion in the axial direction is open to the inside of the speed reducer 13. As shown in FIG.
  • the second annular restricting portion 19 is integrally provided with a pair of second stopper convex portions 19a and 19b projecting radially outward from the rotation center P at predetermined positions on the outer peripheral edge.
  • the second stopper protrusions 19a and 19b are provided at 180° symmetrical positions about the rotation center P and are arranged in the arcuate grooves 8b and 8c of the first annular restricting portion 8.
  • Each of the second stopper projections 19a and 19b has arc-shaped notch grooves that reduce stress concentration on both side edges of the respective base portions (root portions).
  • the other second stopper protrusion 19b does not abut on the opposing side edge of the other first stopper protrusion 8e with a predetermined gap.
  • the driven member 9 relatively rotates in the right direction in the figure and the other side edge of one of the second stopper projections 19a comes into contact with the opposing side edge of the other first stopper projection 8e, the other The second stopper protrusion 19b has a predetermined gap so as not to come into contact with the opposing side edge of the one first stopper protrusion 8d.
  • the driven member 9 is axially tightened and fixed to the one end 2a of the camshaft 2 together with the retainer 24 by the cam bolt 14 while the one end 2a of the camshaft 2 is axially fitted into the fitting groove 9c. It is designed to be
  • the sliding bearing mechanism includes an annular bearing recess 10 formed on the inner peripheral surface of the sprocket body 1a, and a bearing recess 10 provided on the outer periphery of the driven member 9 and arranged inside the bearing recess 10. and a journal portion 11 that
  • the bearing concave portion 10 has one axial end portion on the camshaft 2 side covered by the first annular restricting portion 8 and the other end portion on the internal tooth forming member 5 side is open. This opening is closed by an axial abutment surface 5 b of the internal tooth component 5 .
  • the bearing recess 10 is formed over the entire inner peripheral surface of the sprocket body 1a from the annular inner surface 8g to the axial contact surface 5b. Further, as shown in FIG. 1, the bearing recessed portion 10 is arranged so that a portion thereof overlaps the forming position of each external tooth portion 1b in the axial direction.
  • the bearing concave portion 10 has an annular bottom surface that forms a slide bearing surface 10a, and one end portion on the side of the camshaft 2, that is, an annular inner side surface 8g of the first annular restricting portion 8 extends radially from the slide bearing surface 10a. formed almost at a right angle.
  • the journal portion 11 protrudes from the outer peripheral portion of the disk-shaped main body 9 a toward the front plate 15 and has a rectangular cross-sectional shape that is substantially similar to the cross-sectional shape of the bearing recess 10 . Since the bearing recessed portion 10 axially overlaps with each external toothed portion 1b, the journal portion 11 is also partially overlapped with each externally toothed portion 1b in the axial direction.
  • a disk-shaped groove portion 9g surrounded by a journal portion 11 is formed on the inner end face of the driven member 9 on the side opposite to the camshaft 2.
  • the journal portion 11 has an annular outer peripheral surface slidable on the entire slide bearing surface 10 a of the bearing recess 10 .
  • the journal portion 11 functions as a plain bearing that supports the entire sprocket 1 via the bearing recess 10 .
  • One end surface 11a of the journal portion 11 on the side of the front plate 15 in the axial direction faces the axial contact surface 5b of the internal tooth forming member 5 with a minute gap C therebetween.
  • the axial contact surface 5b of the journal portion 11 restricts the movement of the entire driven member 9 in the axial direction opposite to the camshaft 2.
  • the axial contact surface 5b functions as a regulating surface for the driven member 9.
  • the tip surface of the annular protrusion 9e which is the other end portion on the side of the first annular restricting portion 8 in the axial direction, is slidable on the annular inner side surface 8g of the first annular restricting portion 8. .
  • the annular inner side surface 8g of the first annular restricting portion 8 abuts against the tip surface of the annular protrusion 9e, which is the other end portion, to restrict the thrust movement of the other end.
  • the cam bolt 14 includes a substantially cylindrical head portion 14a, a shaft portion 14b integrally fixed to the head portion 14a, and an outer peripheral surface of the shaft portion 14b. and a male threaded portion 14c screwed onto the female threaded portion 2d of the camshaft 2 .
  • a hexagonal tool hole 14d into which a tool such as a hexagonal wrench is inserted is formed at the tip of the head 14a.
  • the head 14a is subjected to heat treatment such as induction hardening on the entire outer peripheral surface, and has a higher hardness than other parts.
  • Each needle roller 25a of a needle bearing 25 is rotatably supported on the hard outer peripheral surface of the head 14a.
  • the seating surface 14f is a facing surface outside the rim of the bolt hole 24c formed in the inner peripheral portion of the retainer 24 when the male threaded portion 14c of the cam bolt 14 is screwed into the female threaded portion 2d of the camshaft 2 for fastening. to sit on.
  • the shaft portion 14b is integrally provided with a large-diameter intermediate shaft portion 14g at the base of the head portion 14a, that is, at the center of the bearing surface 14f in the axial direction of the head portion 14a.
  • the phase changing mechanism 3 includes an electric motor 12 arranged on the front end side of the sprocket 1, and a cam by reducing the rotational speed transmitted from the electric motor 12 via an Oldham coupling. and a speed reducer 13 for transmission to the shaft 2 .
  • the electric motor 12 is a so-called brushless DC motor, and includes a bottomed cylindrical motor housing 16 fixed to a chain case (not shown), and a motor housing 16 provided on the inner peripheral surface of the motor housing 16 and having a coil inside. etc., a motor shaft 17 arranged on the inner circumference side of the coil, a permanent magnet (not shown) fixed to the outer circumference of the motor shaft 17, and the sprocket 1 of the motor housing 16. and a control 18 provided at the opposite front end.
  • the motor housing 16 is formed substantially in the shape of a cup, and a through hole into which the motor shaft 17 is inserted is formed substantially in the center of the front end (bottom wall).
  • a radially outwardly protruding flange portion 16a is integrally provided on the outer periphery of the rear end portion.
  • the flange portion 16a is integrally provided with three bracket pieces 16b at approximately 120° positions in the circumferential direction.
  • the three bracket pieces 16b are formed with bolt insertion holes 16c through which bolts for coupling to a chain case (not shown) are inserted.
  • each bolt 29 is adapted to couple the controller 18 to the motor housing 16 . It is also possible to further increase the number of bracket pieces 16b and bolt insertion holes 16c.
  • the motor stator is integrally formed mainly by a resin part made of a synthetic resin material, and the coil is fixed inside by molding.
  • the motor shaft 17 is formed of a metal material in a cylindrical shape, and has a width across flats portion (not shown) formed along the tangential direction on the outer surface of the tip portion 17a on the speed reducer 13 side.
  • a pair of fitting grooves are formed on the tip edge side of the tip portion 17a by notching in a direction orthogonal to the width across flat portion.
  • a stopper member (not shown) for restricting the movement of an intermediate member 30 (to be described later) toward the cam bolt 14 is radially fitted and fixed in both fitting grooves.
  • the motor shaft 17 is arranged so that the tip portion 17a is close to the head portion 14a of the cam bolt 14 with a slight gap from the rotation axis direction. Further, the tip portion 17a as a whole, including the stopper member, can be axially inserted into the tool hole 14d.
  • the stopper member is formed in the shape of a C-ring and is elastically deformable in the radially expanding direction and the radially contracting direction by its own elastic force.
  • the control unit 18 has a box-shaped housing 18a made of a synthetic resin material. Inside the housing 18a, an energization circuit such as a busbar for supplying power to the electric motor 12, a rotation sensor for detecting the rotational position of the motor shaft 17, a circuit board for controlling the amount of energization, and the like are housed and arranged. In the control unit 18, a power supply connector 18b electrically connected to an energizing circuit and a signal connector (not shown) are provided integrally with the housing 18a.
  • a power supply connector 18b electrically connected to an energizing circuit and a signal connector (not shown) are provided integrally with the housing 18a.
  • An internal terminal of the power supply connector 18b is connected to a battery, which is a power supply, via a female terminal to a control unit (not shown).
  • the signal connector has a built-in terminal connected to the control unit via a female terminal, and outputs a rotation angle signal detected by the rotation sensor to the control unit.
  • An intermediate member 30 is provided at the tip portion 17 a of the motor shaft 17 .
  • the intermediate member 30 constitutes a part of an Oldham coupling which is a joint connected to the speed reducer 13, and is fixed to the tip portion 17a of the motor shaft 17 as shown in FIGS. It has a tubular base 31 .
  • the cylindrical base portion 31 has a pair of flat portions 31a and 31b on both sides of the circular outer surface, that is, at 180° positions in the circumferential direction. is formed in
  • a through hole is formed in the central position of the cylindrical base portion 31, into which the tip portion 17a of the motor shaft 17 is inserted.
  • the through hole has a circular inner peripheral surface on which a pair of opposing surfaces extending in the radial direction from the rotating shaft of the motor shaft 17 are formed.
  • the outer shape of the cylindrical base portion 31 and the similar shape are formed in an elongated oval shape in the radial direction. Therefore, the intermediate member 30 is radially movable with respect to the tip portion 17a of the motor shaft 17 through the oval through hole.
  • Two transmission keys 33a and 33b which are a pair of projecting portions, are integrally provided at approximately the center position of the pair of flat portions 31a and 31b in the longitudinal direction.
  • Each of the transmission keys 33a and 33b is formed in a substantially rectangular plate shape and protrudes radially outward from the two flat portions 31a and 31b of the cylindrical base portion 31. As shown in FIG.
  • the speed reducer 13 is provided separately and independently from the electric motor 12 in the axial direction, and each constituent member is housed between the driven member 9 and the front plate 15 .
  • the speed reducer 13 includes a cylindrical eccentric shaft member 21 which is an input shaft partly arranged inside the sprocket body 1a, and the eccentric shaft member 21.
  • a ball bearing 22 fixed to the outer periphery of a member 21, a plurality of rollers 23 provided on the outer periphery of the ball bearing 22 and held in the internal teeth 5a of the internal tooth forming member 5 so as to be free to roll, and a driven member.
  • a retainer 24 which is provided on the side of the disk-shaped groove 9g of 9 and which retains the plurality of rollers 23 in the rolling direction and allows radial movement.
  • the eccentric shaft member 21 includes an eccentric cam shaft 21a arranged on the outer periphery of a needle bearing 25 provided on the outer periphery of the head portion 14a of the cam bolt 14, and a large connecting portion of the eccentric cam shaft 21a on the electric motor 12 side. and a cylindrical portion 21b having a diameter.
  • the eccentric cam shaft 21a is formed in a cylindrical shape whose axial length is slightly longer than that of the needle bearing 25 in its axial direction. Also, the eccentric cam shaft 21a has a thickness t in the circumferential direction as a whole, and the axis X is slightly eccentric with respect to the axis Y of the motor shaft 17 of the electric motor 12 (see FIG. 1).
  • the cylindrical portion 21b has a uniform thickness and is formed in a substantially circular shape, and is slightly thicker than the eccentric cam shaft 21a.
  • the cylindrical portion 21b protrudes from the inside of the sprocket main body 1a toward the electric motor 12 through the through hole 15e of the front plate 15. As shown in FIG.
  • the cylindrical portion 21b constitutes an Oldham coupling together with the intermediate member 30. As shown in FIG.
  • the tubular portion 21b is formed therein with a fitting hole 21d having a width across flats into which the tubular base portion 31 of the intermediate member 30 can be fitted from the axial direction.
  • a pair of crescent-shaped protrusions (not shown) forming a width across flats are provided at respective positions of approximately 180° in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the fitting hole 21d.
  • a pair of key grooves 21c and 21c into which the two transmission keys 33a and 33b of the cylindrical base 31 can be fitted are formed. It is Each keyway 21c, 21c is formed in a rectangular shape similar to each transmission key 33a, 33b, and its depth is set to be approximately the same length as the width of each transmission key 33a, 33b.
  • the pair of protrusions functions as a suppressing portion that suppresses excessive supply of lubricating oil supplied from a lubricating oil supply mechanism, which will be described later, to the electric motor 12 (Oldham's coupling).
  • the needle bearing 25 is fixed to a plurality of needle rollers 25a rolling on the outer peripheral surface 14e of the head 14a of the cam bolt 14 and to a stepped surface formed on the inner peripheral surface of the eccentric cam shaft 21a. and a cylindrical shell 25b having a plurality of grooves for rollingly holding the roller 25a.
  • the ball bearings 22 are arranged in such a manner that they substantially overlap each other at the radial position of the needle bearings 25 .
  • the ball bearing 22 is composed of an inner ring 22a, an outer ring 22b, balls 22c interposed between the two rings 22a and 22b, and a cage 22d for holding the balls 22c.
  • the inner ring 22a is press-fitted and fixed to the outer peripheral surface of the eccentric cam shaft 21a, while the outer ring 22b is in a free state without being fixed in the axial direction. That is, one end surface of the outer ring 22b on the side of the electric motor 12 in the axial direction is in a non-contact state with the inner surface of the inner peripheral portion 15c of the front plate 15 through the minute gap C1. Further, the other axial end surface of the outer ring 22b is also in a non-contact state with the rear surface of a later-described deformed portion 24d of the retainer 24 facing thereto through a minute gap C2.
  • one axial end face of the outer ring 22b is restricted from moving in one axial direction by the inner peripheral portion 15c, and the other axial end face is restricted from excessive movement in the other axial direction by the deformed portion 24d.
  • the outer ring 22b is in contact with the outer peripheral surface so that each roller 23 can roll.
  • a crescent-shaped clearance (not shown) is formed in a portion between the outer peripheral surface of the outer ring 22b and the outer surface of each roller 23 of the retainer 24. As shown in FIG. Therefore, the ball bearing 22 as a whole can eccentrically move in the radial direction with the eccentric rotation of the eccentric camshaft 21a through the clearance.
  • the retainer 24 is formed by press-molding a metal plate into a substantially disk shape, and is disposed in contact with the front end side of the driven member 9 on the side of the disk-shaped groove portion 9g. That is, the retainer 24 is provided integrally with a disk-shaped base portion 24a that axially abuts against the bottom surface of the disk-shaped groove portion 9g of the disk-shaped body 9a of the driven member 9, and the outer circumference of the base portion 24a. and a cage portion 24b that holds a plurality of rollers 23 that are members.
  • the retainer 24 is made higher in hardness than the driven member 9 by, for example, induction hardening after the entire press molding.
  • the base portion 24a has a bolt hole 24c through which the shaft portion 14b of the cam bolt 14 is inserted.
  • a U-shaped oil groove 24e in which the other end of the lubricating oil introduction hole 28 of the driven member 9 opens, is formed in the hole edge of the bolt hole 24c along the radial direction. Also, this oil groove 24 e can communicate with each lubricating oil discharge hole 32 of the front plate 15 via the inside of the ball bearing 22 .
  • the base portion 24a has a pin insertion hole through which a positioning pin (not shown) is inserted at a position opposite to the oil groove 24e across the bolt hole 24c.
  • the cage portion 24b is formed in an annular shape extending from the outer peripheral edge of the deformed portion 24d toward the electric motor 12 side. is formed through.
  • Each of the plurality of holding holes 24h is formed in an elongated rectangular hole extending from the base end edge of the cage portion 24b on the deformed portion 24d side toward the tip end edge, and is closed at the tip end side.
  • the rollers 23 are rotatably held inside the holding holes 24h, and the total number of rollers 23 (the number of rollers 23) is smaller than the total number of teeth of the internal teeth 5a of the internal tooth forming member 5. By this, a predetermined speed reduction ratio is obtained.
  • Each roller 23 is formed of a ferrous metal, and is fitted (engaged) with each internal tooth 5a of the internal tooth forming member 5 while moving in the radial direction as the ball bearing 22 moves eccentrically.
  • Each roller 23 is adapted to oscillate in the radial direction while being guided in the circumferential direction by both axial side edges of each holding hole 24h.
  • each roller 23 rolls only on the internal teeth 5a of the internal tooth forming member 5 within the axial length range of the holding hole 24h. placed movably.
  • the retainer 24 (cage portion 24b) is formed to have an outer diameter smaller than the outer diameter of the journal portion 11 of the driven member 9, as shown in FIGS.
  • the outer peripheral edge of the cage portion 24b on the driven member 9 side abuts the inner peripheral edge of the journal portion 11 in the axial direction.
  • Lubricating oil is supplied to the interior of the speed reducer 13 via a lubricating oil supply mechanism to lubricate the internal moving parts. That is, the lubricating oil supply mechanism includes the oil supply passage 4 formed in the one end portion 2a of the camshaft 2, the lubricating oil introduction hole 28 formed in the inner circumference of the bolt insertion hole 9b of the driven member 9, and the retainer. 24 and an oil pump (not shown) that supplies lubricating oil to the oil supply passage 4 .
  • the oil supply passage 4 includes an axial passage portion 4a formed in the one end portion 2a of the camshaft 2 along the axial direction, and an axial passage portion 4a formed in the tip surface of the one end portion 2a of the camshaft along the radial direction. and a radial passage portion 4b communicating with the downstream end of the passage portion 4a.
  • the axial passage portion 4a is connected at its upstream end to a main oil gallery (not shown) serving as a supply passage for supplying lubricating oil to the interior of the internal combustion engine.
  • the radial passage portion 4 b has one end on the outer diameter side connected to the axial passage portion 4 a and the other end portion on the inner diameter side communicating with the lubricating oil introduction hole 28 .
  • the lubricating oil introduction hole 28 is formed in an arcuate shape on the inner peripheral surface of the bolt insertion hole 9b and communicates with the oil groove 24e of the retainer 24. , and communicates with each lubricating oil discharge hole 32 .
  • the lubricating oil introduction hole 28 is formed so that its cross-sectional area D1 (mm 2 ) is smaller than the total cross-sectional area D (mm 2 ) of the six lubricating oil discharge holes 32 .
  • the total cross-sectional area D of the six lubricating oil discharge holes 32 is formed to be larger than the cross-sectional area D1 of the lubricating oil introduction hole 28 .
  • the cross-sectional area of the oil groove 24e is formed to be larger than the cross-sectional area D1 of the lubricating oil introduction hole 28.
  • the oil pump is of a general type such as a trochoid type, for example, and forcibly supplies lubricating oil to a main oil gallery that communicates with the inside of the internal combustion engine and pumps the lubricating oil through the oil supply passage 4 and the lubricating oil introduction hole 28. lubricating oil is supplied to the interior of the speed reducer 13.
  • the interior of the reduction gear 13 from the lubricating oil introduction hole 28 to the lubricating oil discharge hole 32 is configured as a lubricating oil passage.
  • the control unit detects the current engine operating status based on information signals from various sensors (not shown) such as a crank angle sensor, air flow meter, water temperature sensor, and accelerator position sensor, and controls the engine based on this. Is going.
  • the control unit controls the rotation of the motor shaft 17 by energizing the coil of the electric motor 12 based on the information signals and the rotational position detection mechanism, and controls the rotation of the camshaft 2 relative to the timing sprocket 1 by the speed reducer 13 . It is designed to control the rotation phase.
  • a control current from the control unit is applied to the coil of the electric motor 12 to rotate the motor shaft 17 forward and backward.
  • the rotational force of the motor shaft 17 is transmitted to the eccentric shaft member 21 via the Oldham's coupling, and reduced rotational force is transmitted to the camshaft 2 by the operation of the speed reducer 13 .
  • the camshaft 2 rotates forward and backward relative to the timing sprocket 1 to convert the relative rotation phase. Therefore, the opening/closing timing of each intake valve is controlled to advance or retard.
  • the lubricating oil discharged from the oil pump flows into the speed reducer 13 from the oil supply passage 4 through the lubricating oil introduction hole 28 and the oil groove 24e.
  • the lubricating oil that has flowed into the speed reducer 13 moves between the inner ring 22a and the outer ring 22b of the ball bearing 22 and between the outer ring 24 and each roller 23 due to the centrifugal force during driving. and each internal tooth 5a.
  • the lubricating oil that has flowed into the speed reducer 13 flows between the bearing concave portion 10 and the journal portion 11 . That is, the lubricating oil passes between both end surfaces and the outer peripheral surface of the journal portion 11, the sliding bearing surface 10a of the bearing recess 10, the annular inner surface 8g of the first annular restricting portion 8, and the like, and is used for lubrication.
  • the lubricating oil after effectively lubricating the moving parts in the speed reducer 13 can be quickly discharged from the lubricating oil discharge holes 32 to the outside.
  • the total cross-sectional area D of the six lubricating oil discharge holes 32 is set larger than the cross-sectional area D1 of the lubricating oil introduction hole 28 .
  • the lubricating oil supplied into the speed reducer 13 lubricates the ball bearings 22, and between the inner teeth 5a and the rollers 23 and the holding holes 24h. can be quickly discharged to the That is, the supplied lubricating oil can be quickly discharged to the outside from each lubricating oil discharge hole 32 without remaining in the speed reducer 13 after lubricating the ball bearings 22 and the like.
  • each lubricating oil discharge hole 32 is provided outside the outer ring 22b of the ball bearing 22 in the radial direction. For this reason, the lubricating oil supplied to the speed reducer 13 lubricates the ball bearings 22 by the centrifugal force during driving, does not remain in the ball bearings 22, and moves outward as it is, and is discharged from the lubricating oil discharge holes 32 to the outside. discharged to Therefore, the ball bearing 22 is prevented from generating driving resistance due to the viscous resistance of the lubricating oil.
  • the lubricating oil after lubricating the inside of the speed reducer 13 is quickly collected inside the annular recess 26, and directly passes through the lubricating oil discharge holes 32 from the annular recess 26. It is quickly discharged to the outside. Therefore, lubricating oil is suppressed from remaining in the speed reducer.
  • the lubricating oil in the speed reducer 13 is collected in the annular recess 26, and the annular recess 26 also functions as a temporary oil reservoir. Therefore, the lubricity between the inner tooth 5a and the roller 23 provided around the annular concave portion 26 is improved.
  • a small amount of lubricating oil can be retained in the annular concave portion 26, so that when the engine is started, lubricity to the rolling bearings and the like is improved.
  • each oil discharge hole is formed at a radial position straddling the gear meshing portion radially outside the outer ring of the ball bearing.
  • annular recess 26 functions as a temporary oil reservoir, lubricity between the inner teeth 5a provided around the annular recess 26 and the roller 23 is reduced. becomes better.
  • annular recessed portion 26 is located radially outside the space between the bottom surface of the internal tooth 5a and the roller 23, the metal generated from each member of the internal combustion engine and the speed reducer 13 is removed. Contaminants such as powder can be accumulated in the annular concave portion 26 by centrifugal force during driving.
  • the annular recess 26 is formed in the wall of the front plate 15 in an annular shape surrounding the outer ring 22b of the ball bearing 22 .
  • the lubricating oil collected in the annular recess 26 improves the lubricity of the entire ball bearing 22 including the outer ring 22b.
  • each of these grooves 27 functions as a pocket
  • the amount of lubricating oil collected in the annular recess 26 increases.
  • the lubricity of the ball bearings 22 and the like of the speed reducer 13 is further improved.
  • each bolt 7 is arranged between the recessed grooves 27 adjacent in the circumferential direction, the space in which the bolts 7 are provided can be effectively used. As a result, the size of the entire device can be reduced in the radial direction.
  • the front plate 15 has a minute gap C1 formed between the front plate 15 and the end surface of the outer ring 22b of the ball bearing 22 facing in the rotational axis direction. Therefore, the lubricating oil introduced into the speed reducer 13 through the lubricating oil introduction hole 28 can be quickly supplied to the ball bearing 22, the annular concave portion 26, and the like.
  • the meshing member may be a gear other than the roller 23. That is, it is also possible to apply the reduction gear other than the roller reduction gear, for example, to a planetary gear reduction gear described in JP-A-2019-85910.
  • SYMBOLS 1 Timing sprocket (drive rotary body) 1a... Sprocket main body 1b... External tooth part 1c... Large diameter part 1d... Female screw hole 2... Camshaft 2a... One end part 3... Phase change mechanism 4... Oil supply passage 4a... Axial passage part 4b... Radial passage part 5... Internal tooth component 5a... Internal tooth 7... Bolt 7a... Shaft part 7b... Male screw part 9... Driven member (driven rotating body), 12... electric motor, 13... reducer, 21... eccentric shaft member (input shaft), 22... ball bearing (rolling bearing), 22a... inner ring, 22b... outer ring, 26...
  • annular recess (recess), 27 -- groove, 28 -- lubricant introduction hole, 32 -- lubricant discharge hole, D -- total cross-sectional area of lubricant discharge hole, D1 -- opening cross-sectional area of lubricant introduction hole.

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Abstract

減速機の内部に供給された潤滑油による良好な潤滑性と排出性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。　偏心軸部材２１が回転されることによってスプロケット１に対して従動部材９を相対回転させる減速機１３と、偏心軸部材の外周に配置されるボールベアリング２２と、スプロケットに固定され、ボールベアリングの外輪２２ｂを軸方向から覆うフロントプレート１５と、従動部材のカムボルト挿入孔９ｂの内周面に形成されて、潤滑油を減速機内に供給する潤滑油導入孔２８と、フロントプレートの外周部に形成された円環状凹部２６の底壁に６つの潤滑油排出孔３２が貫通形成されて、この各潤滑油排出孔の総断面積Ｄが潤滑油導入孔の断面積Ｄ１よりも大きく形成されている。

Description

内燃機関のバルブタイミング制御装置
　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、スプロケットの前端部に円盤状のカバー部材が複数のボルトによって固定されている。このカバー部材は、転がり軸受の一端面を覆うように配置されていると共に、外輪の径方向の外側に複数の潤滑油排出孔が周方向に沿って形成されている。また、転がり軸受の外輪よりも径方向外側には、スプロケットの壁部に形成されたオイル導入孔から減速機の内部に導入された潤滑油を溜めるオイル溜まりが形成されている。
米国特許　ＵＳ９，８４０，９４７　Ｂ２(ＦＩＧ４)
　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、前記各潤滑油排出孔の総断面積がスプロケットのオイル導入孔の断面積よりも小さく形成されている。このため、オイル導入孔から減速機の内部に供給された潤滑油が、駆動時の遠心力によってオイル溜まりなどに溜まり易くなる。これにより、転がり軸受の外輪側やこの外輪の径方向の外側に配置されたギア噛み合い部などが潤滑油に浸された状態になる。
　したがって、前記転がり軸受やギア噛み合い部などの可動部品が、減速機の内部に溜まった潤滑油の粘性抵抗によって機械効率が低下するおそれがある。
　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、減速機の内部に供給された潤滑油による各可動部品の良好な潤滑性と排出性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、減速機の内部に有する入力軸の外周に配置される転がり軸受と、前記駆動回転体に固定され、前記転がり軸受の外輪を軸方向から覆うカバー部材と、前記従動回転体の前記転がり軸受の内輪よりも径方向の内側に設けられて、内燃機関へ潤滑油を供給する供給通路と連通する潤滑油導入孔と、前記カバー部材に貫通形成された複数の潤滑油排出孔であって、総断面積が前記潤滑油導入孔の断面積よりも大きい前記複数の潤滑油排出孔と、前記転がり軸受の前記内輪と外輪の間を介して前記潤滑油導入孔と前記複数の潤滑油排出孔とを連通させる潤滑油通路と、を備えたことを特徴としている。
　本発明の好ましい態様によれば、減速機の内部に供給された潤滑油の可動部品に対する良好な潤滑性と排出性とを確保することができる。
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。 本実施形態に供されるフロントプレート側からスプロケットと減速機を視た斜視図である。 図３のＢ－Ｂ線断面図である。 本実施形態に供されるフロントプレート側からスプロケットと減速機を部分的に視た正面図である。 図６のＣ－Ｃ線断面図である。 本実施形態に供される従動部材とスプロケットをカムシャフト側から見た背面図である。 図８のＤ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は本実施形態に供されるフロントプレート側からスプロケットと減速機を視た斜視図、図５は図３のＢ－Ｂ線断面図である。
　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４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、このスプロケット本体１ａの外周に一体に設けられて、歯車部である外歯部１ｂと、を備えている。
　スプロケット本体１ａは、外周面の円周方向のほぼ６０°の間隔位置に６つのボス部１ｃが突出形成されている。この各ボス部１ｃは、外面が円弧状に形成されていると共に、内部には後述する６本のボルト７の雄ねじ部が螺着する雌ねじ孔１ｄがそれぞれ形成されている。なお、スプロケット本体１ａは、外周に各ボス部１ｃを設けることによって全体の外径を大きくすることなく、各ボス部１ｃを除く全体の外径を小さくできるので、スプロケット本体１ａの小型化と軽量化が図れる。
　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である軸受凹部１０が設けられている。この軸受凹部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、内燃機関のクランクシャフトに有するドリブンギアに巻回された図外のタイミングチェーン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を用いたが、クランクシャフトのドリブンギアを直接、ギア部に構造を変更した外歯部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。
　また、スプロケット１に換えて外周にベルトが巻回されるタイミングプーリとすることも可能である。
　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、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、その深さが外歯部１ｂの軸方向の約半分の深さになっている。環状内周面６ｂは、直径方向の長さｄがスプロケット本体１ａの外径よりも僅かに大きく形成されている。
　環状凹部６は、環状内周面６ｂに対して、後述する減速機１３の一部を構成する円環状の環状部材である内歯構成部材５が回転軸方向からインロー(嵌合）される。
　内歯構成部材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。この内歯構成部材５の具体的な構成については後述する。
　さらに、スプロケット本体１ａは、内歯構成部材５と回転軸方向で反対側の他端側（後端側）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３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。この第１環状規制部８は、外径がスプロケット本体１ａの外径とほぼ同一に形成されていると共に、円環板状の内周部８ａを有している。この内周部８ａは、内歯構成部材５側の環状内側面８ｇで軸受凹部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。
　第１環状規制部８は、内周部８ａの内周面の所定位置に２つの円弧状溝部８ｂ、８ｃを有している。この各円弧状溝部８ｂ、８ｃは、第１環状規制部８の中心を軸とした約１８０°の対称位置に設けられ、それぞれの円弧長さがほぼ９０°の角度範囲に形成されている。また、両円弧状溝部８ｂ、８ｃの間、つまり、円周方向の約１８０°位置には、２つの第１ストッパ凸部８ｄ、８ｅが設けられている。この各第１ストッパ凸部８ｄ、８ｅは、ほぼ円弧形状に形成されて、それぞれの円弧角度が約９０°に形成されている。この各第１ストッパ凸部８ｄ、８ｅは、後述するように、円周方向で対向する各端縁に後述する第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して従動部材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、外周面のスプロケット本体１ａの６つのボス部１ｃに対応した位置(円周方向の約６０°の等間隔位置)に、同じボス部１ｃが連続して設けられている。この第１環状規制部８側の各ボス部１ｃの内部には、各雌ねじ孔１ｄと軸方向で連続する貫通孔８ｆが形成されている。この貫通孔８ｆは、雌ねじ孔１ｄにねじ込まれたボルト７の軸部７ａ先端の逃げ部として機能するようになっている。なお、各ボルト７は、軸部７ａの外周面に雌ねじ孔１ｄに螺着する雄ねじ部が形成されている。
　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。
　図６は本実施形態に供されるフロントプレート側からスプロケットと減速機を部分的に視た正面図、図７は図６のＣ－Ｃ線断面図である。
　内歯構成部材５の前端面には、カバー部材であるフロントプレート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と反対側へ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６本のボルト７の軸部７ａが挿入される。
　中央部位１５ｂは、外周部位１５ａと同一平面状に形成され、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と共に、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、中央部位１５ｂからカムシャフト２と反対側へクランク凸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。
　そして、外周部位１５ａの中央部位１５ｂ側の位置には、図６及び図７にも示すように、カムシャフト２側の内周面に円環状の凹部２６が形成されている。この円環状凹部２６は、フロントプレート１５をプレス成形する際に一緒に成形されたもので、カムシャフト２と軸方向の反対側へ押し出して成形したものである。円環状凹部２６は、径方向の幅Ｗが後述する保持器２４の先端部を軸方向から覆うような大きさに形成されて、円周方向でほぼ均一幅に形成されている。また、この円環状凹部２６の外周縁には、図１～図４に示すように、６つの凹溝２７がフロントプレート１５の周方向のほぼ等間隔位置(ほぼ６０°位置)に形成されている。この６つの凹溝２７は、フロントプレート１５をプレス成形する際に円環状凹部２６とともに一緒に成形されたもので、外形が山形の半円弧状に形成されている。つまり、各凹溝２７は、それぞれフロントプレート１５の径方向の外方に(外周面方向)に向かって突出した半円弧状に形成されている。
　さらに、円環状凹部２６の底壁には、複数の(本実施形態では６つの)潤滑油排出孔３２が貫通形成されている。この各潤滑油排出孔３２は、各凹溝２７の形成位置と対応した位置に形成されていると共に、それぞれ内径が均一に設定されている。そして、この６つ全ての潤滑油排出孔３２の総断面積Ｄ(ｍｍ２)は、後述する従動部材９に形成された潤滑油導入孔２８の開口断面積Ｄ１(ｍｍ２)よりも大きく形成されている。
　また、フロントプレート１５は、外周部位１５ａ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、内歯構成部材５を介してフロントプレート１５を内歯構成部材５とスプロケット本体１ａに結合する６本のボルト７のそれぞれの軸部７ａが挿入されるようになっている。また、この各ボルト挿入孔１５ｄは、外周部位１５ａの周方向で隣接する凹溝２７の間に形成されている。
　内歯構成部材５は、図１～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。内歯構成部材５は、図１に示すように、その径方向の幅長さＬ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凹部１０の内周面より内側に突出している。軸方向の幅長さＬ１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、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から軸方向に突出している。内歯構成部材５は、これら径方向の幅長さＬや軸方向の幅長さＬ１によって十分な剛性が確保されている。また、内歯構成部材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ｄとほぼ同じか僅かに大きく形成されている。
　内歯構成部材５は、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材であるローラ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。
　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、外周面全体が平坦な円環状に形成されて、内歯構成部材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と内歯構成部材５との同軸性を確保している。
　内歯構成部材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６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。
　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、軸受凹部１０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、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２環状規制部１９との間に円環状凹部９ｆ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。
　図８は減速機をカムシャフト側から視た正面図、図９は図８のＤ部拡大図である。
　また、カムボルト挿入孔９ｂの内周面の一部には、潤滑油導入孔２８が形成されている。この潤滑油導入孔２８は、後述する潤滑油供給機構の一部を構成するもので、図８及び図９に示すように、カムボルト挿入孔９ｂの内周面を円弧状に切欠形成されている。つまり、潤滑油導入孔２８は、従動部材９のボールベアリング２２の内輪２２ａよりも径方向の内側、つまりカムボルト１４の軸部１４ｂ側に設けられており、従動部材９の軸方向の一端部がカムシャフト２の一端部２ａ前端面に形成された径方向通路部４ｂに開口している一方、軸方向の他端部が減速機１３の内部に開口している。
　第２環状規制部１９は、図２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の各円弧状溝部８ｂ、８ｃ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が形成されている。
　従動部材９が、スプロケット１に対して図２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８ｄの対向側縁に当接してそれ以上の相対回転を機械的に規制する。また、従動部材９が図２中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８ｅの対向側縁に当接してそれ以上の相対回転を機械的に規制するようになっている。
　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８ｅ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８ｅの対向側縁に当接しない。また、従動部材９が、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８ｅ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８ｄの対向側縁には当接しないようになっている。
　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軸受凹部１０と、従動部材９の外周に設けられ、軸受凹部１０の内部に配置されたジャーナル部１１と、から構成されている。
　軸受凹部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、内歯構成部材５側の他端部が開口している。この開口部は、内歯構成部材５の軸方向当接面５ｂによって閉じられている。これにより、軸受凹部１０は、環状内側面８ｇから軸方向当接面５ｂまでスプロケット本体１ａの内周面全体に形成されている。また、軸受凹部１０は、図１に示すように、その一部が各外歯部１ｂの形成位置と軸方向でオーバーラップするように配置されている。
　軸受凹部１０は、円環状の底面が滑り軸受面１０ａになっていると共に、カムシャフト２側の一端部、つまり、第１環状規制部８の環状内側面８ｇが滑り軸受面１０ａから径方向へほぼ直角に形成されている。
　ジャーナル部１１は、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、断面形状が軸受凹部１０の断面形状とほぼ相似形の矩形状に形成されている。このジャーナル部１１は、軸受凹部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。
　従動部材９のカムシャフト２と反対側の内端面には、ジャーナル部１１で囲まれた円盤状溝部９ｇが形成されている。ジャーナル部１１は、環状の外周面が軸受凹部１０の滑り軸受面１０ａ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、軸受凹部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、軸方向のフロントプレート１５側の一端面１１ａが内歯構成部材５の軸方向当接面５ｂ対して微小隙間Ｃ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８ｇ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８ｇ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。
　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。
　位相変更機構３は、図１及び図２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、図外の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が挿入され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により固定されている。
　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入力軸である円筒状の偏心軸部材２１と、該偏心軸部材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の円盤状溝部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。
　偏心軸部材２１は、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。
　一対の凸部は、後述する潤滑油供給機構から供給された潤滑油を電動モータ１２(オルダム継手)への過剰な供給を抑制する抑制部として機能するようになっている。
　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、図外の三日月状のクリアランスが形成されている。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の円盤状溝部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の円盤状溝部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。
　ボルト孔２４ｃの孔縁には、従動部材９の潤滑油導入孔２８の他端部が開口したＵ字形状の油溝２４ｅが径方向に沿って形成されている。また、この油溝２４ｅは、ボールベアリング２２の内部を介してフロントプレート１５の各潤滑油排出孔３２に連通可能になっている。
　また、基部２４ａは、ボルト孔２４ｃを挟んだ油溝２４ｅと反対側の位置に図外の位置決め用のピンが挿通されるピン挿通孔が貫通形成されている。
　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の内部には、潤滑油供給機構を介して潤滑油が供給されて内部の可動部品が潤滑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内に形成された油供給通路４と、従動部材９のボルト挿入孔９ｂの内周に形成された潤滑油導入孔２８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４に潤滑油を供給する図外のオイルポンプと、を有している。
　油供給通路４は、カムシャフト２の一端部２ａ内に軸方向に沿って形成された軸方向通路部４ａと、カムシャフト一端部２ａの先端面に径方向に沿って形成されて、軸方向通路部４ａの下流端に連通する径方向通路部４ｂと、を有している。軸方向通路部４ａは、上流端が内燃機関の内部に潤滑油を供給する供給通路である図外のメインオイルギャラリーに接続されている。径方向通路部４ｂは、外径側の一端部が軸方向通路部４ａに接続され、内径側の他端部が潤滑油導入孔２８に連通している。
　潤滑油導入孔２８は、前述したように、ボルト挿入孔９ｂの内周面に円弧状に形成されて、保持器２４の油溝２４ｅに連通していると共に、ボールベアリング２２の内部等を介して各潤滑油排出孔３２に連通している。また、潤滑油導入孔２８は、前述したように、その断面積Ｄ１(ｍｍ２)が６つの潤滑油排出孔３２の総断面積Ｄ(ｍｍ２)よりも小さく形成されている。換言すれば、６つの潤滑油排出孔３２の総断面積Ｄが、潤滑油導入孔２８の断面積Ｄ１よりも大きく形成されている。なお、油溝２４ｅは、断面積が潤滑油導入孔２８の断面積Ｄ１よりも大きく形成されている。
　オイルポンプは、例えばトロコイド型などの一般的なものであって、内燃機関の内部に連通するメインオイルギャラリーに潤滑油を強制的に供給して油供給通路４及び潤滑油導入孔２８などを介して減速機１３内に潤滑油を供給するようになっている。
　前記潤滑油導入孔２８から潤滑油排出孔３２までの減速機１３の内部が潤滑油通路として構成されている。
　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、この回転力が内歯構成部材５に伝達される。この内歯構成部材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偏心軸部材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。
　これによって、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、オイルポンプから吐出された潤滑油は、油供給通路４から潤滑油導入孔２８や油溝２４ｅを通って減速機１３の内部に流入する。この減速機１３内に流入した潤滑油は、図３の矢印で示すように、駆動中の遠心力によって、ボールベアリング２２の内輪２２ａと外輪２２ｂ間や、外周側の保持器２４と各ローラ２３及び各内歯５ａとの間などを通って潤滑する。
　また、減速機１３内に流入した潤滑油は、軸受凹部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軸受凹部１０の滑り軸受面１０ａ及び第１環状規制部８の環状内側面８ｇなどの間を通って潤滑に供される。
　これら減速機１３内の可動部品を効果的に潤滑した後の潤滑油は、各潤滑油排出孔３２から外部へ速やかに排出させることができる。
　すなわち、６つの潤滑油排出孔３２は、その総断面積Ｄが潤滑油導入孔２８の断面積Ｄ１よりも大きく設定されている。このため、前述のように、減速機１３内に供給された潤滑油は、ボールベアリング２２や、内歯５ａとローラ２３及び保持孔２４ｈの間などを潤滑しつつ各潤滑油排出孔３２から外部へ速やかに排出させることができる。つまり、供給された潤滑油は、ボールベアリング２２などを潤滑した後は減速機１３内に滞留することなく各潤滑油排出孔３２から外部に速やかに排出させることができる。
　したがって、例えば、内燃機関の始動時において、潤滑油の粘性抵抗によってバルブタイミング制御装置の機械的な駆動速度が低下するといった前記公報記載の従来技術の技術的課題を解消することができる。
　特に、各潤滑油排出孔３２は、ボールベアリング２２の外輪２２ｂよりも径方向の外側に設けられている。このため、減速機１３内に供給された潤滑油は、駆動中の遠心力によってボールベアリング２２を潤滑しつつここに貯留されることなく、そのまま外側へ移動して各潤滑油排出孔３２から外部に排出される。したがって、ボールベアリング２２は、潤滑油の粘性抵抗による駆動抵抗の発生を抑制される。
　また、本実施形態では、減速機１３内を潤滑したあとの潤滑油は、円環状凹部２６の内部へ速やかに捕集されて、この円環状凹部２６からそのまま各潤滑油排出孔３２を通って外部へ速やかに排出される。したがって、潤滑油は、減速機内への滞留が抑制される。
　しかも、機関駆動時には、減速機１３内の潤滑油は、円環状凹部２６内に捕集されてこの円環状凹部２６が一時的な油溜り部としても機能する。このため、この円環状凹部２６の周辺に有する内歯５ａとローラ２３との間などの潤滑性が良好になる。また、機関停止時には、円環状凹部２６に僅かながらも潤滑油を保持できることから、機関始動時に転がり軸受などへの潤滑性も良好になる。
　すなわち、前記公報記載の従来技術にあっては、各オイル排出孔が、ボールベアリングの外輪よりも径方向外側に有するギア噛み合い部を跨ぐような径方向位置に形成されていることから、コンタミは排出できるものの、減速機内への潤滑油の供給量が少ない場合には潤滑油量が不足して負荷の大きなギア部の潤滑性が低下するおそれがある。
　しかし、本実施形態では、前述のように、円環状凹部２６が一時的な油溜り部として機能するため、この円環状凹部２６の周辺に有する内歯５ａとローラ２３との間などの潤滑性が良好になる。
　さらに、円環状凹部２６の一部が、内歯５ａの歯底面とローラ２３との間よりも径方向の外側に位置していることから、内燃機関や減速機１３の各部材から発生した金属粉などのコンタミを駆動時の遠心力によって円環状凹部２６内に溜めることができる。
　また、円環状凹部２６は、フロントプレート１５の壁部にボールベアリング２２の外輪２２ｂを囲むような円環状に形成されている。これによって、円環状凹部２６の内に捕集された潤滑油によって外輪２２ｂを含むボールベアリング２２全体の潤滑性が良好になる。
　さらに、円環状凹部２６の外周部に６つの凹溝２７が設けられ、この各凹溝２７がポケットとして機能することから、円環状凹部２６で捕集された潤滑油の貯留量が多くなる。潤滑油の貯留量の増加に伴って、減速機１３のボールベアリング２２などの潤滑性がさらに向上する。また、ポケットとして機能する各凹溝２７内にコンタミを効果的に貯めることが可能になる。
　また、各ボルト７は、周方向において隣接する凹溝２７の間にそれぞれ配置されていることから、ボルト７を設けるスペースの有効利用が図れる。この結果、装置全体の径方向の小型化が図れる。
　さらに本実施形態によれば、フロントプレート１５は、ボールベアリング２２の外輪２２ｂの回転軸方向で対向する端面との間に微小隙間Ｃ１が形成されており、この微小隙間Ｃ１を潤滑油の流路として利用できるので、潤滑油導入孔２８から減速機１３内に導入された潤滑油をボールベアリング２２や円環状凹部２６などへ速やかに供給することができる。
　また、前述したように、駆動中の潤滑油には遠心力が働くことから、この潤滑油が各潤滑油排出孔３２よりも外周側に移動して、各内歯５ａの歯底面に付着してここに貯留される。したがって、各内歯５ａの歯底面とローラ２３との間の潤滑性が良好になる。
　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、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。つまり、減速機としてローラ減速機以外の例えば、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。
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、４…油供給通路、４ａ…軸方向通路部、４ｂ…径方向通路部、５…内歯構成部材、５ａ…内歯、７…ボルト、７ａ…軸部、７ｂ…雄ねじ部、９…従動部材(従動回転体)、１２…電動モータ、１３…減速機、２１…偏心軸部材(入力軸)、２２…ボールベアリング(転がり軸受)、２２ａ…内輪、２２ｂ…外輪、２６…円環状凹部(凹部)、２７…凹溝、２８…潤滑油導入孔、３２…潤滑油排出孔、Ｄ…潤滑油排出孔の総断面積、Ｄ１…潤滑油導入孔の開口断面積。

Claims (10)

  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、
    　前記駆動回転体と前記従動回転体との間に設けられ、入力軸が回転することによって前記駆動回転体に対して前記従動回転体を相対回転させる減速機と、
    　を有する内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
    　前記入力軸の外周に配置される転がり軸受と、
    　前記駆動回転体に固定され、前記転がり軸受の外輪を軸方向から覆うカバー部材と、
    　前記従動回転体の前記転がり軸受の内輪よりも径方向の内側に設けられて、内燃機関へ潤滑油を供給する供給通路と連通する潤滑油導入孔と、
    　前記カバー部材に貫通形成された複数の潤滑油排出孔であって、総断面積が前記潤滑油導入孔の断面積よりも大きい前記複数の潤滑油排出孔と、
    　前記転がり軸受の前記内輪と外輪の間を介して前記潤滑油導入孔と前記複数の潤滑油排出孔とを連通させる潤滑油通路と、
    　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. 　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、
    　前記カバー部材は、前記転がり軸受側の内面に凹部が形成され、
    　前記凹部の底壁に前記複数の潤滑油排出孔が貫通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。
  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、
    　前記減速機は、前記駆動回転体の内周に形成された環状の内歯と、前記内歯と噛み合う噛み合い部材とを有し、
    　前記凹部は、少なくとも一部が前記内歯の歯底面と前記噛み合い部材との間よりも径方向の外側に位置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。
  4. 　請求項２に記載した内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
    　前記凹部は、前記カバー部材の壁部に前記転がり軸受の外輪を囲むような円環状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。
  5. 　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であって、
    　前記円環状の凹部の外周縁に、径方向外側へ凹んだ複数の凹溝が周方向に所定間隔をおいて設けられ、
    　前記潤滑油排出孔は、前記凹部の前記各凹溝が位置する部位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。
  6. 　請求項５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、
    　前記カバー部材は、複数のボルトによって前記駆動回転体に固定され、
    　前記各ボルトは、周方向において前記複数の凹溝の間にそれぞれ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。
  7. 　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、
    　前記カバー部材は、前記転がり軸受の外輪の回転軸方向で対向する端面との間に隙間が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。
  8. 　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、
    　前記減速機は、前記駆動回転体の内周に形成された環状の内歯と、該内歯と噛み合う噛み合い部材を有し、
    　前記複数の潤滑油排出孔は、前記内歯の歯底面よりも径方向の内側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。
  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、
    　前記複数の潤滑油排出孔は、前記転がり軸受の外輪よりも径方向の外側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。
  10. 　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、
    　前記駆動回転体と前記従動回転体との間に設けられ、入力軸が回転することによって前記駆動回転体に対して前記従動回転体を相対回転させる減速機と、
    　を有する内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
    　前記入力軸の外周に配置される転がり軸受と、
    　前記駆動回転体に固定され、前記転がり軸受の外輪を軸方向から覆うカバー部材と、
    　前記従動回転体の前記転がり軸受の内輪よりも径方向の内側に設けられて、内燃機関へ潤滑油を供給する供給通路と連通する潤滑油導入孔と、
    　前記カバー部材に貫通形成された複数の潤滑油排出孔と、
    　前記転がり軸受の前記内輪と外輪の間を介して前記潤滑油導入孔と前記複数の潤滑油排出孔とを連通させる潤滑油通路と、
    　を備え、
    　前記複数の潤滑油排出孔は、前記内燃機関の駆動中に前記潤滑油導入孔から減速機の内部に供給された潤滑油が前記減速機の内部を通って遠心力により外部へ速やかに排出可能な内径にそれぞれ設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。
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