(57)【要約】【課題】機関始動時におけるローラ減速機構を円滑に作動させて、作動応答性の悪化を抑制し得る内燃機関の可変動弁装置を提供する。【解決手段】ローラ減速機構８は、電動モータ１２のモータ出力軸１３の回転中心に対して偏心して設けられた偏心軸部３９と、スプロケット本体１ａの内周側に設けられて、複数の内歯１９ａを有する内歯構成部１９と、ボールベアリング４７の外輪４７ｂと内歯１９ａとの間に設けられた複数のローラ４８と、従動部材９に設けられて各ローラを保持する保持器４１と、を備え、ローラ減速機構内に供給された潤滑油を、機関停止時に、スプロケット本体下面や内歯の歯底面から大径ボールベアリング４３の外輪４３ａ内周面４３ｄを介して外部に排出できるようにした。【選択図】図２
2014214723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの駆動力をローラ減速機構によって減速して出力部材に伝達することによって機関弁の作動特性を変更する内燃機関の可変動弁装置であって、
前記ローラ減速機構は、
前記電動モータから回転力が出力されるモータ出力軸に設けられ、該モータ出力軸の回転中心に対して偏心して設けられた偏心カム機構と、
中心が前記モータ出力軸の回転中心と一致するように内周に複数の噛み合い部が設けられた内歯噛み合い部と、
前記偏心カム機構と前記内歯噛み合い部の間に設けられた複数のローラと、
該ローラの径方向の移動を許容し、周方向の移動を規制すると共に、前記出力部材に回転力を伝達する保持部材と、
前記内歯噛み合い部の歯先よりも内周側であって、前記偏心カム機構の最大偏心軌跡よりも外周側の位置に、前記隣接するローラの間に形成された内歯噛み合い部の空間を軸方向側面から外部に開放する開放部と、
を備え、
少なくとも内燃機関の始動中は、前記内歯噛み合い部内に潤滑油が供給されるように構成されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
電動モータの駆動力をローラ減速機構によって減速して出力部材に伝達することによって機関弁の作動特性を変更する内燃機関の可変動弁装置であって、
前記ローラ減速機構は、
前記電動モータから回転力が出力されるモータ出力軸に設けられ、該モータ出力軸の回転中心に対して偏心して設けられた偏心カム機構と、
中心が前記モータ出力軸の回転中心と一致するように内周に複数の噛み合い部が設けられた内歯噛み合い部と、
前記偏心カム機構と前記内歯噛み合い部の間に設けられた複数のローラと、
該ローラの径方向の移動を許容し、周方向の移動を規制すると共に、前記出力部材に回転力を伝達する保持部材と、
を備え、
内燃機関が停止された際には、前記内歯噛み合い部の歯底面の重力方向最下端から前記ローラの直径長さよりも短い範囲に潤滑油が滞留するように構成されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
電動モータと、
該電動モータから回転力が出力されるモータ出力軸に設けられ、該モータ出力軸の回転中心に対して偏心して設けられた偏心カムと、
クランクシャフトから回転力が伝達され、中心が回転中心と一致するように設けられた内歯噛み合い部を備えた駆動回転体と、
前記偏心カムと前記内歯噛み合い部の間に設けられた複数のローラと、
該ローラの径方向の移動を許容し、周方向の移動を規制すると共に、カムシャフトに回転力を伝達する保持部材と、
を備え、
前記内歯噛み合い部の内部に潤滑油が供給され、内燃機関が停止された際には、前記内歯噛み合い部の重力方向最下端から歯先部近傍までの油面レベルとなるように潤滑油が滞留するように構成されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気弁や排気弁の開閉タイミングを制御する内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、電動モータの駆動回転力によって吸気弁や排気弁の開閉タイミングを制御する可変動弁装置であるバルブタイミング制御装置が提供されている。
【０００３】
例えば、本出願人が先に出願した以下の特許文献１に記載されたバルブタイミング制御装置は、電動モータからの回転駆動力を、偏心カムと内歯及び該両者間に設けられた複数のローラとを有するローラ減速機構を介してカムシャフトに伝達することによって、例えば吸気弁の開閉タイミングを機関運転状態に応じて変更するようになっている。
【０００４】
この電動式バルブタイミング制御装置のローラ減速機構の内部には、前記各構成部材の作動を円滑にするために、内燃機関の各摺動部を潤滑する潤滑油が供給されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２３１７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記公報記載の前記ローラ減速機構には、機関の再始動時に、各ローラと接触部との間を潤滑する必要上、機関停止時にある程度の潤滑油を滞留させておく必要がある。
【０００７】
しかしながら、前記内歯と噛み合っている各ローラは、内歯と偏心カムに当接するそれぞれの箇所に潤滑油が浸漬していると、機関の低温始動時に、滞留している潤滑油の高い粘度に起因して最初の作動応答性が悪化してしまうおそれがある。
【０００８】
本発明は、機関始動時におけるローラ減速機構を円滑に作動させて、作動応答性の悪化を抑制し得る内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願請求項１に記載の発明にあっては、ローラ減速機構は、前記電動モータから回転力が出力されるモータ出力軸に設けられ、該モータ出力軸の回転中心に対して偏心して設けられた偏心カム機構と、中心が前記モータ出力軸の回転中心と一致するように内周に複数の噛み合い部が設けられた内歯噛み合い部と、前記偏心カム機構と前記内歯噛み合い部の間に設けられた複数のローラと、該ローラの径方向の移動を許容し、周方向の移動を規制すると共に、前記出力部材に回転力を伝達する保持部材と、前記内歯噛み合い部の歯先よりも内周側であって、前記偏心カム機構の最大偏心軌跡よりも外周側の位置に、前記隣接するローラの間に形成された内歯噛み合い部の空間を軸方向側面から外部に開放する開放部と、を備え、少なくとも内燃機関の始動中は、前記内歯噛み合い部内に潤滑油が供給されるように構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、機関停止時の潤滑油の油量を減少させて、ローラ減速機構の初期作動を円滑に行わせて、作動応答性の悪化を抑制する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る可変動弁装置の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す本実施形態の要部拡大図である。
【図３】本実施形態における主要な構成部材を示す分解斜視図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
この可変動弁装置は、図１及び図３に示すように、内燃機関のクランクシャフトによって回転駆動する駆動回転体であるタイミングスプロケット１と、シリンダヘッド４０上に軸受４２を介して回転自在に支持され、前記タイミングスプロケット１から伝達された回転力によって回転する出力部材であるカムシャフト２と、チェーンカバー４９と該チェーンカバー４９に固定されたカバー部材３に覆われて、機関運転状態に応じて前記タイミングスプロケット１とカムシャフト２の相対回転位相を変更する位相変更機構４と、を備えている。
【００１３】
前記タイミングスプロケット１は、全体が鉄系金属によって環状一体に形成され、内周面が段差径状のスプロケット本体１ａと、該スプロケット本体１ａの外周に一体に設けられて、巻回された図外のタイミングチェーンを介してクランクシャフトからの回転力を受けるギア部１ｂと、前記スプロケット本体１ａの前端側に一体に設けられた内歯噛み合い部である内歯構成部１９と、から構成されている。
【００１４】
また、このタイミングスプロケット１は、スプロケット本体１ａと前記カムシャフト２の前端部に設けられた後述する従動部材９との間に、軸受である１つの大径ボールベアリング４３が介装されており、この大径ボールベアリング４３によって、タイミングスプロケット１と前記カムシャフト２が相対回転自在に支持されている。
【００１５】
前記大径ボールベアリング４３は、外輪４３ａと、内輪４３ｂ及び該両輪４３ａ、４３ｂの間に介装されたボール４３ｃと、から構成され、前記外輪４３ａがスプロケット本体１ａの内周側に固定されているのに対して内輪４３ｂが後述する従動部材９の外周側に固定されている。
【００１６】
前記外輪４３ａは、その内周面４３ｄ側が外部と連通する開放部としての機能を有し、前記内周面４３ｄの位置が後述する偏心カム機構の一部である中径ボールベアリング４７の外輪４７ｂの外周面の最大偏心軌跡よりも外周側に位置している。
【００１７】
前記スプロケット本体１ａは、内周側に、前記カムシャフト２側に開口した円環溝状の外輪固定部６０が切欠形成されている。
【００１８】
この外輪固定部６０は、段差径状に形成されて、前記大径ボールベアリング４３の外輪４３ａが軸方向から圧入されると共に、該外輪４３ａの軸方向一方側の位置決めをするようになっている。
【００１９】
前記内歯構成部１９は、前記スプロケット本体１ａの前端部に一体に設けられ、位相変更機構４の電動モータ１２方向へ延出した比較的肉厚な円筒状に形成されていると共に、内周には波形状の複数の内歯１９ａが形成されている。
【００２０】
また、前記内歯構成部１９の前端側には、後述するハウジング５と一体の円環状の雌ねじ形成部６が対向配置されている。
【００２１】
さらに、スプロケット本体１ａの内歯構成部１９と軸方向反対側の後端部には、円環状の保持プレート６１が配置されている。この保持プレート６１は、金属板材によって一体に形成され、図１に示すように、外径が前記スプロケット本体１ａの外径とほぼ同一に設定されていると共に、内周部６１ａの内径Ｄが前記大径ボールベアリング４３の外輪４３ａの内径Ｄ１よりも僅かに大きく形成されている。つまり、図２に示すように、前記保持プレート６１の内周部６１ａの内周面６１ｄ位置が、大径ボールベアリング４３の外輪４３ａの内周面４３ｄよりも僅かに外側に位置するようにその内径Ｄが設定されている。
【００２２】
そして、前記保持プレート６１の内周部６１ａは、前記外輪４３ａの軸方向の外端面４３ｅに対し僅かな押し付け力によって軸方向から当接して位置決めしている。また、内周部６１ａの内周縁所定位置には、径方向内側、つまり中心軸方向に向かって突出したストッパ凸部６１ｂが一体に設けられている。
【００２３】
このストッパ凸部６１ｂは、図１及び図５に示すように、ほぼ扇状に形成されて、先端縁６１ｃが後述するストッパ溝２ｂの円弧状内周面に沿った円弧状に形成されている。さらに、前記保持プレート６１の外周部には、前記各ボルト７が挿通する６つのボルト挿通孔６１ｅが周方向の等間隔位置に貫通形成されている。
【００２４】
前記スプロケット本体１ａ（内歯構成部１９）及び保持プレート６１のそれぞれの外周部には、それぞれボルト挿通孔１ｃ、６１ｅが周方向のほぼ等間隔位置に６つ貫通形成されている。また、前記雌ねじ形成部６には、各ボルト挿通孔１ｃ、６１ｅと対応した位置に６つの雌ねじ孔６ａが形成されており、これらに挿通した６本のボルト７によって前記タイミングスプロケット１と保持プレート６１及びハウジング５が軸方向から共締め固定されている。
【００２５】
なお、前記スプロケット本体１ａと内歯構成部１９が、後述するローラ減速機構８のケーシングとして構成されている。
【００２６】
また、前記スプロケット本体１ａと前記内歯構成部１９、保持プレート６１及び雌ねじ形成部６は、それぞれの外径がほぼ同一に設定されている。
【００２７】
前記チェーンカバー４９は、図１に示すように、シリンダヘッド４０とシリンダブロックの前端側に前記タイミングスプロケット１に巻回された図外のチェーンを覆うよう上下方向に沿って配置固定され、前記位相変更機構４に対応した位置に開口部４９ａが形成されている。また、この開口部４９ａを構成する環状壁４９ｂの円周方向の４箇所にボス部４９ｃが一体に形成されていると共に、環状壁４９ｂから各ボス部４９ｃの内部に亘って雌ねじ孔４９ｄがそれぞれ形成されている。
【００２８】
前記カバー部材３は、図１及び図３に示すように、アルミニウム合金材によってカップ状に一体に形成されて、膨出状のカバー本体３ａと、該カバー本体３ａの開口側の外周縁に一体に形成された円環状の取付フランジ３ｂとから構成されている。前記カバー本体３ａは、前記ハウジング５の前端部を覆うように設けられていると共に、外周部側には円筒壁３ｃが軸方向に沿って一体に形成されている。この円筒壁３ｃは、内部に後述するブラシ保持体２８を保持する保持用孔３ｄが形成されている。
【００２９】
前記取付フランジ３ｂは、円周方向のほぼ等間隔位置に突設された４つの突片３ｅにそれぞれボルト挿通孔３ｇが貫通形成され、この各ボルト挿通孔３ｇに挿通したボルト５４によって、前記チェーンカバー４９に形成された各雌ねじ孔４９ｄを介してカバー部材３がチェーンカバー４９に固定されている。
【００３０】
また、前記カバー本体３ａの外周側の段差部内周面と前記ハウジング５の外周面との間には、図１及び図３に示すように、大径なオイルシール５０が介装されている。この大径オイルシール５０は、横断面ほぼコ字形状に形成されて、合成ゴムの基材の内部に芯金が埋設されていると共に、外周側の円環状基部が前記カバー部材３の内周面に設けられた段差円環部３ｆに嵌着固定されている。
【００３１】
前記ハウジング５は、鉄系金属材をプレス成形によって有底筒状に形成された筒状部であるハウジング本体５ａと、該ハウジング本体５ａの前端開口を封止する合成樹脂の非磁性材からなる封止プレート１１と、を備えている。
【００３２】
前記ハウジング本体５ａは、後端側に円板状の端壁５ｂを有し、該端壁５ｂのほぼ中央に後述の偏心軸部３９を挿通する大径な軸部挿通孔５ｃが形成されていると共に、該軸部挿通孔５ｃの孔縁には、カバー部材３方向へ突出した円筒状の延出部５ｄが一体に設けられている。また、前記端壁５ｂの前端面外周側には、前記雌ねじ形成部６が一体に設けられている。
【００３３】
前記カムシャフト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つの回転カムを有していると共に、前端部に前記フランジ部２ａが一体に設けられている。なお、前記回転カムは、一般的な卵型であって、バルブリフターを介して前記吸気弁をバルブスプリングのばね力に抗して開作動させるようになっている。
【００３４】
このフランジ部２ａは、図１に示すように、外径が後述する従動部材９の固定端部９ａの外径よりも僅かに大きく形成されて、各構成部品の組み付け後に、前端面の外周部が前記大径ボールベアリング４３の内輪４３ｂの軸方向外端面に当接配置されるようになっている。また、前端面が従動部材９に軸方向から当接した状態でカムボルト１０によって軸方向から結合されている。
【００３５】
また、前記フランジ部２ａの外周には、図５に示すように、前記保持プレート６１のストッパ凸部６１ｂが係入するストッパ凹溝２ｂが円周方向に沿って形成されている。このストッパ凹溝２ｂは、円周方向へ所定長さの円弧状に形成されて、この長さ範囲で回動したストッパ凸部６１ｂの両端縁が周方向の対向縁２ｃ、２ｄにそれぞれ当接することによって、タイミングスプロケット１に対するカムシャフト２の最大進角側あるいは最大遅角側の相対回転位置を規制するようになっている。
【００３６】
なお、前記ストッパ凸部６１ｂは、前記保持プレート６１の大径ボールベアリング４３の外輪４３ａに軸方向外側から押圧する内周部６１ａよりもカムシャフト２の回転カム側に折曲偏倚して、前記従動部材９の固定端部９ａとは非接触状態になっている。これによって、ストッパ凸部６１ｂと固定端部９ａとの干渉を抑制できる。
【００３７】
前記ストッパ凸部６１ｂとストッパ凹溝２ｂによってストッパ機構が構成されている。
【００３８】
前記カムボルト１０は、図１に示すように、頭部１０ａの軸部１０ｂ側の端面１０ｃが後述する小径ボールベアリング３７の内輪に軸方向から当接していると共に、軸部１０ｂの外周に前記カムシャフト２の端部から内部軸方向に形成された雌ねじ部に螺着する雄ねじ部が形成されている。
【００３９】
前記従動部材９は、鉄系金属によって一体に形成され、図１に示すように、前端側に形成された円板状の固定端部９ａと、該固定端部９ａの内周前端面から軸方向へ突出した円筒部９ｂと、前記固定端部９ａの外周部に一体に形成されて、複数のローラ４８を保持する保持部材である円筒状の保持器４１とから構成されている。
【００４０】
前記固定端部９ａは、後端面が前記カムシャフト２のフランジ部２ａの前端面に当接配置されて、前記カムボルト１０の軸力によってフランジ部２ａに軸方向から圧接固定されている。
【００４１】
前記円筒部９ｂは、図１に示すように、中央に前記カムボルト１０の軸部１０ｂが挿通される挿通孔９ｄが貫通形成されていると共に、外周側にニードルベアリング３８が設けられている。
【００４２】
前記保持器４１は、図１〜図４に示すように、前記固定端部９ａの外周部前端から縦断面ほぼ横コ字形状に形成されて、前記円筒部９ｂと同じ方向へ突出した有底円筒状に形成されている。この保持器４１の筒状先端部４１ａは、前記雌ねじ形成部６と前記延出部５ｄとの間に形成された円環状の凹部である空間部４４を介してハウジング５の端壁５ｂ方向へ延出している。また、前記筒状先端部４１ａの周方向のほぼ等間隔位置に、前記複数のローラ４８をそれぞれ転動自在に保持するローラ保持部であるほぼ長方形状の複数のローラ保持孔４１ｂが周方向の等間隔位置に形成されている。このローラ保持孔４１ｂ（ローラ４８）は、その全体の数が前記内歯構成部１９の内歯１９ａの全体の歯数よりも１つ少なくなっている。
【００４３】
そして、前記固定端部９ａの外周部と保持器４１の底部側結合部との間には、前記大径ボールベアリング４３の内輪４３ｂを固定する内輪固定部６３が切欠形成されている。
【００４４】
この内輪固定部６３は、前記外輪固定部６０と径方向から対向した段差状に切欠形成されて、カムシャフト軸方向に延びた円環状の外周面と、該外周面の前記開口と反対に一体に有し、径方向に沿って形成された第２固定段差面とから構成されている。前記外周面には、大径ボールベアリング４３の内輪４３ｂが軸方向から圧入されると共に、前記第２固定段差面には、圧入された前記内輪４３ｂの内端面が当接して軸方向の位置決めがされるようになっている。
【００４５】
前記位相変更機構４は、前記カムシャフト２のほぼ同軸上前端側に配置された前記電動モータ１２と、該電動モータ１２の回転速度を減速してカムシャフト２に伝達する前記ローラ減速機構８と、から構成されている。
【００４６】
前記電動モータ１２は、図１〜図３に示すように、ブラシ付きのＤＣモータであって、前記タイミングスプロケット１と一体に回転するヨークである前記ハウジング本体５ａと、該ハウジング本体５ａの内部に回転自在に設けられたモータ出力軸１３と、ハウジング本体５ａの内周面に固定されたステータである半円弧状の一対の永久磁石１４，１５と、前記封止プレート１１に固定された固定子１６と、を備えている。
【００４７】
前記モータ出力軸１３は、段差円筒状に形成されてアーマチュアとして機能し、軸方向のほぼ中央位置に形成された段差部１３ｃを介してカムシャフト２側の大径部１３ａと、ブラシ保持体２８側の小径部１３ｂとから構成されている。前記大径部１３ａの外周には、鉄心ロータ１７が固定されていると共に、該大径部１３ａの先端部に偏心軸部３９が軸方向から一体に形成されている。
【００４８】
一方、前記小径部１３ｂの外周には、円環部材２０が圧入固定されていると共に、該円環部材２０の外周面にコミュテータ２１が軸方向から圧入固定されて前記段差部１３ｃの軸方向端面によって軸方向の位置決めがなされている。前記円環部材２０は、その外径が前記大径部１３ａの外径とほぼ同一に設定されていると共に、軸方向の長さが小径部１３ｂよりも僅かに短く設定されている。
【００４９】
前記小径部１３ｂの内周面には、モータ出力軸１３や偏心軸部３９内に供給されて前記各ベアリング３７，３８を潤滑するための潤滑油の外部への漏洩を抑制する栓体５５が圧入固定されている。
【００５０】
この栓体５５は、図１及び図２に示すように、縦断面ほぼコ字形状に形成され、金属製の芯材５５ａと、該芯材５５ａの外面全体に被覆した弾性体５５ｂとから構成されている。
【００５１】
前記弾性体５５ｂは、合成ゴム材などの柔軟な材料からなり、外周部は、その外径が前記モータ出力軸１３の小径部１３ｂの内径よりも僅かに大きく形成されて、小径部１３ｂの内周面に対する圧入代を確保しつつ該小径部１３ｂの内周面に液密的に弾接してモータ出力軸１３の内外間をシールするようになっている。
【００５２】
前記鉄心ロータ１７は、複数の磁極を持つ磁性材によって形成され、外周側が電磁コイル１８のコイル線を巻回させるスロットを有するボビンとして構成されている。
【００５３】
前記コミュテータ２１は、導電材によって円環状に形成されて、前記鉄心ロータ１７の極数と同数に分割された各セグメントに前記電磁コイル１８の引き出された図外のコイル線の端末が電気的に接続されている。つまり、内周側に形成された折り返し部に、コイル線の端末先端を挟み込んで電気的に接続されるようになっている。
【００５４】
前記永久磁石１４，１５は、全体が円筒状に形成されて円周方向に複数の磁極を有していると共に、その軸方向の位置が前記鉄心ロータ１７の固定位置よりも前方にオフセット配置されている。すなわち、前記永久磁石１４，１５は、図１に示すように、その軸方向の中心が前記鉄心ロータ１７の軸方向の中心に対して所定の距離分だけ前方向、つまり、前記固定子１６側にオフセット配置されている。
【００５５】
これによって、前記永久磁石１４，１５の前端部が、径方向で前記コミュテータ２１や固定子１６の後述する第１ブラシ２５ａ、２５ｂなどとオーバーラップするように配置されている。
【００５６】
前記固定子１６は、図６に示すように、前記封止プレート１１の内周側に一体的に設けられた円板状の樹脂プレート２２と、該樹脂プレート２２の内側に設けられた一対の樹脂ホルダー２３ａ、２３ｂと、該各樹脂ホルダー２３ａ、２３ｂの内部に径方向に沿って摺動自在に収容配置されて、コイルスプリング２４ａ、２４ｂのばね力で各先端面が前記コミュテータ２１の外周面に径方向から弾接する切換ブラシ（整流子）である一対の第１ブラシ２５ａ、２５ｂと、前記樹脂ホルダー２３ａ、２３ｂの前端面に、各外端面を露出した状態で埋設固定された内外二重の円環状のスリップリング２６ａ、２６ｂと、前記各第１ブラシ２５ａ、２５ｂと各スリップリング２６ａ、２６ｂを電気的に接続するピグテールハーネス２７ａ、２７ｂと、から主として構成されている。なお、前記スリップリング２６ａ、２６ｂが給電機構の一部を構成し、また、前記第１ブラシ２５ａ、２５ｂやコミュテータ２１、ピグテールハーネス２７ａ、２７ｂなどが通電切換手段として構成されている。
【００５７】
前記封止プレート１１は、前記ハウジング５の前端部内周に形成された凹状段差部にかしめによって位置決め固定されている。また、中央位置には、モータ出力軸１３の一端部などが挿通される軸挿通孔１１ａが貫通形成されている。
【００５８】
前記カバー本体３ａには、合成樹脂材によって一体的にモールドされた給電機構であるブラシ保持体２８が固定されている。このブラシ保持体２８は、図１に示すように、側面視ほぼＬ字形状に形成され、前記保持用孔３ｃに挿入されるほぼ円筒状のブラシ保持部２８ａと、該ブラシ保持部２８ａの上端部に有するコネクタ部２８ｂと、前記ブラシ保持部２８ａの両側に一体に突設されて、前記カバー本体３ａに固定される一対のブラケット部２８ｃ、２８ｃと、前記ブラシ保持体２８の内部に大部分が埋設された一対の端子片３１、３１と、から主として構成されている。
【００５９】
前記一対の端子片３１，３１は、上下方向に沿って平行かつクランク状に形成されて、一方側（下端側）の各端子３１ａ、３１ａが前記ブラシ保持部２８ａの底部側に露出状態で配置されている一方、他方側（上端側）の各端子３１ｂ、３１ｂが前記コネクタ部２８ｂの雌型嵌合溝２８ｄ内に突設されている。また、前記他方側端子３１ａ、３１ｂは、図外の雄端子を介してバッテリー電源に電気的に接続されている。
【００６０】
前記ブラシ保持部２８ａは、ほぼ水平方向（軸方向）に延設されて、内部の上下位置に形成された円柱状の貫通孔内にスリーブ状の摺動部２９ａ、２９ｂが固定されていると共に、該各摺動部２９ａ、２９ｂの内部に、各先端面が前記各スリップリング２６ａ、２６ｂに軸方向からそれぞれ当接する第２ブラシ３０ａ、３０ｂが軸方向へ摺動自在に保持されている。
【００６１】
この各第２ブラシ３０ａ、３０ｂは、ほぼ長方体状に形成されて、各貫通孔の底部側に臨む前記一方側端子３１ａ、３１ａとの間に弾装された第２コイルスプリング３２ａ、３２ｂのばね力によってそれぞれ前記各スリップリング２６ａ、２６ｂ方向に付勢されている。
【００６２】
また、前記第２ブラシ３０ａ、３０ｂの後端部と前記一方側端子３１ａ、３１ａとの間には、可撓性を有する一対のピグテールハーネス３３ａ、３３ｂが溶接固定されて、前記両者を電気的に接続している。このピグテールハーネス３３ａ、３３ｂは、その長さが前記第２ブラシ３０ａ、３０ｂが前記各コイルスプリング３２ａ、３２ｂによって最大に進出した際に、前記各摺動部２９ａ、２９ｂから脱落しないように、その最大摺動位置を規制する長さに設定されている。
【００６３】
また、前記ブラシ保持部２８ａの基部側外周に形成された円環状の嵌着溝内に、環状シール部材３４が嵌着保持されており、前記ブラシ保持部２８ａが前記保持用孔３ｃに挿通された際に、前記シール部材３４が前記円筒壁３ｂの先端面に弾接してブラシ保持部２８ａ内をシールするようになっている。
【００６４】
前記コネクタ部２８ｂは、上端部に図外の雄型端子が挿入される前述の嵌合溝２８ｄに臨む前記他方側端子３１ｂ、３１ｂが前記雄型端子を介して図外のコントロールユニットに電気的に接続されている。
【００６５】
前記ブラケット部２８ｃ、２８ｃは、図３に示すように、ほぼ三角形状に形成されて、両側部にボルト挿通孔２８ｅ、２８ｅが貫通形成されている。この各ボルト挿通孔２８ｅ、２８ｅには、前記カバー本体３ａに形成された図外の一対の雌ねじ孔に螺着する各ボルトが挿通されて各ブラケット部２８ｃ、２８ｃを介して前記ブラシ保持体２８がカバー本体３ａに固定されるようになっている。
【００６６】
前記モータ出力軸１３と偏心軸部３９は、前記カムボルト１０の頭部１０ａ側の軸部１０ｂの外周面に設けられた小径ボールベアリング３７と、前記従動部材９の円筒部９ｂの外周面に設けられて小径ボールベアリング３７の軸方向側部に配置された前記ニードルベアリング３８とによって回転自在に支持されている。
【００６７】
前記小径ボールベアリング３７は、図２にも示すように、内輪３７ａが前記従動部材９の円筒部９ｂの段差状前端縁とカムボルト１０の頭部端面１０ｃとの間に挟持状態に固定されている一方、外輪３７ｂが前記モータ出力軸１３の段差部１３ｃ付近の外周面に圧入固定されていると共に、前記段差部１３ｃの内側段差面に当接して軸方向の位置決めがなされている。
【００６８】
前記ニードルベアリング３８は、偏心軸部３９の内周面に圧入された円筒状のリテーナ３８ａと、該リテーナ３８ａの内部に回転自在に保持された複数の転動体であるニードルローラ３８ｂとから構成されている。前記リテーナ３８ａは、軸方向一端が小径ボールベアリング３７の外輪３７ｂの対向側面に当接している一方、ニードルローラ３８ｂは、前記従動部材９の円筒部９ｂの外周面を転動している。
【００６９】
また、前記モータ出力軸１３(偏心軸部３９)の外周面と前記ハウジング５の延出部５ｄの内周面との間には、ローラ減速機構８の内部から電動モータ１２内への潤滑油のリークを阻止する小径なオイルシール４６が設けられている。
【００７０】
前記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情報信号に基づいて現在の機関運転状態を検出して、機関制御を行うと共に、前記コネクタ端子３１ｂや第２ブラシ３０ａ、３０ｂなどを介して電磁コイル１８に制御電流を出力してモータ出力軸１３の回転制御を行うようになっている。
【００７１】
前記ローラ減速機構８は、図１及び図３に示すように、偏心回転運動を行う前記偏心軸部３９と、該偏心軸部３９の外周に設けられた中径ボールベアリング４７と、該中径ボールベアリング４７の外周に設けられた前記ローラ４８と、該ローラ４８を転動方向に保持しつつ径方向の移動を許容する前記保持器４１と、該保持器４１と一体の前記従動部材９と、から主として構成されている。前記偏心軸部３９と中径ボールベアリング４７によって偏心カム機構が構成されている。
【００７２】
前記偏心軸部３９は、段差径の円筒状に形成されて、前端側が前述したモータ出力軸１３の大径部１３ａに軸方向から一体に結合されている共に、外周面に形成されたカム面３９ａの軸心Ｙがモータ出力軸１３の軸心Ｘから径方向へ僅かに偏心している。
【００７３】
前記中径ボールベアリング４７は、前記ニードルベアリング３８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、内輪４７ａと外輪４７ｂ及び両輪４７ａ、４７ｂとの間に介装されたボール４７ｃとから構成されている。前記内輪４７ａは、前記偏心軸部３９のカム面３９ａに圧入固定されているのに対して、前記外輪４７ｂ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４７ｂは、軸方向の電動モータ１２側の一端面がどの部位にも接触せず、また軸方向の他端面がこれに対向する保持器４１の内側面との間に微小な隙間が形成されてフリーな状態になっている。
【００７４】
また、この外輪４７ｂの外周面には、前記各ローラ４８の外周面が転動自在に当接していると共に、この外輪４７ｂの外周側には、円環状の隙間Ｃ１が形成されて、この隙間Ｃ１によって中径ボールベアリング４７全体が前記偏心軸部３９の偏心回転に伴って径方向へ偏心移動可能になっている。
【００７５】
前記各ローラ４８は、鉄系金属によって形成され、前記中径ボールベアリング４７の偏心動に伴って径方向へ移動しつつ前記内歯構成部１９の内歯１９ａに嵌入すると共に、保持器４１のローラ保持孔４１ｂの両側縁によって周方向にガイドされつつ径方向に揺動運動させるようになっている。
【００７６】
前記減速機構８の内部には、潤滑油供給手段によって潤滑油が供給されるようになっている。この潤滑油供給手段は、前記シリンダヘッドの軸受の内部に形成されて、図外のメインオイルギャラリーから潤滑油が供給される油供給通路と、図１に示すように、前記カムシャフト２の内部軸方向に形成されて、前記油供給通路にグルーブ溝を介して連通した油供給孔５１と、前記従動部材９の内部軸方向に貫通形成されて、一端が該油供給孔５１に環状通路５１ａを介して開口し、他端が前記ニードルベアリング３８と中径ボールベアリング４７の付近に開口した前記小径なオイル孔５２と、から構成されている。
【００７７】
この潤滑油供給手段によって、前記空間部４４に潤滑油が供給されて滞留し、ここから中径ボールベアリング４７や各ローラ４８を潤滑すると共に、さらには偏心軸部３９とモータ出力軸１３の内部に流入してニードルベアリング３８や小径ボールベアリング３７などの可動部の潤滑に供されるようになっている。また、前記空間部４４内に流入した潤滑油は、前記小径オイルシール４６によってハウジング５内へのリークが阻止されるようになっている。
【００７８】
そして、ローラ減速機構８内に供給された潤滑油は、機関停止時には、自重によって下方へ流れ落ちて、下方に位置する前記保持器４１の筒状先端部４１ａや各ローラ４８及び内歯１９ａを通ってスプロケット本体１ａの内周面下部や一部の内歯１９ａの歯底面などに一旦集合する。その後、この潤滑油の一部が前記大径ボールベアリング４３の外輪４３ａの内周面上を流れて前記保持プレート６１の内周部６１ａの内周面６１ｄを通って外部に排出されるようになっている。
〔本実施形態の作用〕
以下、本実施形態の作用について説明すると、まず、機関のクランクシャフトが回転駆動するとタイミングチェーン４２を介してタイミングスプロケット１が回転して、その回転力が内歯構成部１９と雌ねじ形成部６を介してハウジング５、つまり電動モータ１２が同期回転する。一方、前記内歯構成部１９の回転力が、各ローラ４８から保持器４１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の回転カムが吸気弁を開閉作動させる。
【００７９】
そして、機関始動後の所定の機関運転時には、前記コントロールユニットから各端子片３１，３１や各ピグテールハーネス３２ａ、３２ｂ、第２ブラシ３０ａ、３０ｂ、各スリップリング２６ａ、２６ｂなどを介して電動モータ１２の電磁コイル１７に通電される。これによって、モータ出力軸１３が回転駆動され、この回転力がローラ減速機構８を介してカムシャフト２に減速された回転力が伝達される。
【００８０】
すなわち、前記モータ出力軸１３の回転に伴い偏心軸部３９が偏心回転すると、各ローラ４８がモータ出力軸１３の１回転毎に保持器４１の各ローラ保持孔４１ｂで径方向へガイドされながら前記内歯構成部１９の一の内歯１９ａを乗り越えて隣接する他の内歯１９ａに転動しながら移動し、これを順次繰り返しながら円周方向へ転接する。この各ローラ４８の転接によって前記モータ出力軸１３の回転が減速されつつ前記従動部材９に回転力が伝達される。このときの減速比は、前記ローラ４８の個数などによって任意に設定することが可能である。
【００８１】
これにより、カムシャフト２がタイミングスプロケット１に対して正逆相対回転して相対回転位相が変換されて、吸気弁の開閉タイミングを進角側あるいは遅角側に変換制御するのである。
【００８２】
そして、前記タイミングスプロケット１に対するカムシャフト２の正逆相対回転の最大位置規制(角度位置規制)は、前記ストッパ凸部６１ｂの各側面が前記ストッパ凹溝２ｂの各対向面２ｃ、２ｄのいずれか一方に当接することによって行われる。
【００８３】
すなわち、前記従動部材９が、前記偏心軸部３９の偏心回動に伴ってタイミングスプロケット１の回転方向と同方向に回転することによって、ストッパ凸部６１ｂの一側面がストッパ凹溝２ｂの一方側の対向面１ｃに当接してそれ以上の同方向の回転が規制される。これにより、カムシャフト２は、タイミングスプロケット１に対する相対回転位相が進角側へ最大に変更される。
【００８４】
一方、従動部材９が、タイミングスプロケット１の回転方向と逆方向に回転することによって、ストッパ凸部６１ｂの他側面がストッパ凹溝２ｂの他方側の対向面２ｄに当接してそれ以上の同方向の回転が規制される。これにより、カムシャフト２は、タイミングスプロケット１に対する相対回転位相が遅角側へ最大に変更される。
【００８５】
この結果、吸気弁の開閉タイミングが進角側あるいは遅角側へ最大に変換されて、機関の燃費や出力の向上が図れる。
【００８６】
そして、本実施形態では、イグニッションスイッチをオフして機関を停止させると、前述したように、ローラ減速機構８内に供給された潤滑油は、自重によって下方へ流れ落ちて、重力方向下側に位置する前記保持器４１の筒状先端部４１ａや各ローラ４８及び内歯１９ａを通ってスプロケット本体１ａの内周面下部や一部の内歯１９ａの歯底面に一旦集合し、その後、一部が前記大径ボールベアリング４３の外輪４３ａの内周面上を流れて前記保持プレート６１の内周部６１ａの内周面６１ｄを通って外部に排出される。
【００８７】
このように、ローラ減速機構８内の潤滑油の大部分が外部に排出されて図外のオイルパン内に戻されることから、ローラ減速機構８内に残留した潤滑油Ｏは、その油面レベルＬが図２の一点鎖線で示すように、下側に位置する複数の内歯１９ａの上面と該内歯１９ａに保持された複数のローラ４８の約１／３程度の下部が浸漬された状態になる。
【００８８】
すなわち、前記大径ボールベアリング４３の外輪４３ａの内周面下部の高さが、前記最下端に位置する内歯１９ａの歯先よりも僅かに高い位置にあることから、前記スプロケット本体１ａの内周面下部などに流入した最後の潤滑油は、前記外輪４３ａの軸方向の一方側端面４３ｅで堰き止められて、ここに滞留する。これにより、下側に位置する複数の内歯１９ａの上面と該内歯１９ａに保持された複数のローラ４８の約１／３程度の下部のみが潤滑油に浸漬された状態になる。
【００８９】
したがって、たとえ潤滑油の粘性が高い冷間始動時であっても、前記各ローラ４８と内歯１９ａ間の潤滑油の粘性による影響を殆ど受けることがなくなるため、ローラ減速機構８は始動初期の作動が円滑となって、作動応答性の悪化を抑制することができる。
【００９０】
この結果、機関始動初期での前記吸気弁の開閉タイミングの制御応答性が向上して、良好な始動性が得られる。
【００９１】
また、前述のように、ローラ減速機構８が潤滑油の大きな粘性抵抗を受けることがないことから、前記電動モータ１２を出力トルクの小さなものにすることが可能になる。これによって、可変動弁装置全体の小型化と軽量化を図ることができる。
【００９２】
しかも、本実施形態では、機関停止時に、ローラ減速機構８内の潤滑油を全て排出するのではなく、前記油面レベルＬまで僅かに残留させるようにしたことから、内歯１９ａとローラ４８との間の潤滑性や、ローラ４８と中径ボールベアリング４８の外輪４７ｂの外周面との間の潤滑性を確保することができる。機械的な摩擦抵抗が大きくなることはないのでローラ減速機構８の円滑な作動が得られる。
【００９３】
また、本実施形態では、前記保持プレート６１の内周部６１ａの内周面６１ｄ位置が、大径ボールベアリング４３の外輪４３ａの内周面４３ｄよりも僅かに外側に位置するようにその内径Ｄが設定されていることから、前記内周部６１ａによって前記潤滑油Ｏの油面レベルＬがボールベアリング４３の外輪４３ａの内周面４３ｄの位置より大きくなることはない。
【００９４】
さらに、前記公報記載の従来技術では、前記保持プレート６１と大径ボールベアリング４３の外輪４３ａとの間に、円環状にスペーサが介装されているが、本実施形態ではこのスペーサを廃止したことによって、装置全体の軸方向の長さを可及的に小さくすることが可能になる。
【００９５】
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、機関停止時の潤滑油Ｏの油面レベルＬは、可変動弁装置の大きさや仕様によって任意に変更することが可能であり、例えば、前記保持プレート６１の内周部６１ａの内径を調整して外輪４３ａの内径よりも僅かに大きくして、潤滑油Ｏの油面レベルＬを少し大きく設定することも可能である。
【００９６】
前記実施形態から把握される前記請求項以外の発明の技術的思想について以下に説明する。
〔請求項ａ〕請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記開放部の最外周側端は、前記保持部材と内歯噛み合い部との間を回転自在に軸受するボールベアリングの外輪の内周面であることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｂ〕請求項ａに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記ボールベアリングの外輪の内周面は、前記偏心カムにおける最大偏心の軌跡における最大偏心軌跡よりも前記内歯噛み合い部の歯先の方に近い位置になっていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｃ〕請求項ｂに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記ボールベアリングの外輪の内周面は、前記内歯噛み合い部の歯先位置よりも僅かに内側に位置していることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｄ〕請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記偏心カム機構の前記ローラと接触する側には、ボールベアリングが設けられていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｅ〕請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記潤滑油は、前記開放部よりも内周側から供給されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｆ〕請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記電動モータと前記ローラ減速機構は、一体的に設けられ、給電用ブラシと該給電用ブラシが摺動するスリップリングを介して、前記電動モータに電流が供給されることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｇ〕請求項ｆに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記電動モータは、ブラシ付きＤＣモータであることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｈ〕請求項ｇに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記モータ出力軸は、前記電動モータのロータに一体的に固定されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【符号の説明】
【００９７】
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
２…カムシャフト(出力部材)
４…位相変更機構
５…ハウジング
８…ローラ減速機構
９…従動部材（従動回転体）
１２…電動モータ
１３…モータ出力軸
１３ａ…大径部
１３ｂ…小径部
１３ｃ…段差部
１９…内歯構成部(内歯噛み合い部)
３９…偏心軸部(偏心カム機構、偏心カム)
４１…保持器(保持部材)
４３…大径ボールベアリング(偏心カム機構)
４３ａ…外輪
４３ｂ…内輪
４３ｄ…外輪内周面
４８…ローラ
６１…保持プレート
６１ａ…内周部
６１ｄ…内周面
Ｏ…潤滑油
Ｌ…油面レベル
【図１】
2014214723.tif 000003
【図２】
2014214723.tif 000004
【図３】
2014214723.tif 000005
【図４】
2014214723.tif 000006
【図５】
2014214723.tif 000007
【図６】
2014214723.tif 000008