(57)【要約】角度センサ３５は、電磁誘導型であって、支持部５２の筒状基部５２ａがモータ出力軸１４の挿入孔１４ｄに挿入された被検出体５０を有し、カバー部材４に固定された検出体と、を備え、筒状基部がオイルシール５５と共に挿入孔にフランジ部５４を介して最大に挿入されると、挿入孔の内周面に形成された環状溝２１の段差面２１ａに、オイルシールの外周部５５ａの前端縁が弾接し、この弾性反力が矢印Ｆ１、Ｆ２方向に作用してフランジ部の内側面５４ａを小径部の先端縁１４ｅに軸方向から押し付ける力を付与する。  したがって、モータ出力軸の回転角度を高精度に検出することができると共に、回転検出機構の被検出体のモータ出力軸への取り付け後の安定した固定状態が得られる。
2017047254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトから回転力が伝達される駆動回転体と、
該駆動回転体と相対回転自在に設けられ、カムシャフトに固定された従動回転体と、
モータ出力軸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電動モータと、
該電動モータの前端側に軸方向から対向して配置されたカバー部材と、
前記モータ出力軸の軸方向の一端部に設けられた被検出体と、前記カバー部材に設けられて前記被検出体の回転位置を検出する検出体を有する電磁誘導型の回転角検出機構と、
を備え、
前記被検出体は、前記モータ出力軸の一端部内に形成された挿入孔に挿入配置されて、前記カバー部材側の先端部に前記検出体によって回転位置を検出される被検出部を有する挿入部と、該挿入部に設けられて、挿入部をモータ出力軸の挿入孔に挿入した状態で、前記モータ出力軸の所定箇所に軸方向から当接して最大挿入位置を規制する規制部と、前記挿入部の外周に設けられて、前記モータ出力軸と挿入部との間をシールする弾性シール部と、を有し、
前記モータ出力軸の挿入孔の内周面に形成された環状溝と、
該環状溝の前記カバー部材側の端縁に形成されて、前記挿入部が前記挿入孔に前記規制部を介して最大に挿入された状態で、前記弾性シール部の前記カバー部材側の外端縁が弾接する段差部と、
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。
【請求項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において、
前記被検出体の規制部と挿入部及び弾性シール部が絶縁材によって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。
【請求項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において、
前記弾性シール部は、前記規制部及び挿入部と別体に設けられていると共に、
前記規制部と挿入部は、前記弾性シール部よりも剛性の高い合成樹脂材によって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。
【請求項４】
請求項３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、
前記弾性シール部は、内周側が前記嵌着溝の底面に弾接しつつ嵌着保持されている一方、外周側が前記モータ出力軸の環状溝の内周面に弾接していると共に、カバー部材側の外端縁が前記環状溝の段差部に弾接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。
【請求項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において、
前記円環状の弾性シール部は、前記嵌着溝の底面と前記カムシャフト側の軸方向一側面に当接することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項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において、
前記モータ出力軸の環状溝は、前記挿入部の嵌着溝に対して前記カムシャフト側へオフセット配置され、前記環状溝の前記カバー部材側の前記段差部が、前記嵌着溝の前記カバー部材側の他側面に対して前記カムシャフト側寄りに配置されている共に、前記環状溝の前記カムシャフト側の他方の段差部が、前記嵌着溝の前記カムシャフト側の一側面に対して前記カムシャフト側寄り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。
【請求項７】
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において、
前記挿入部は、有蓋円筒状に形成されていると共に、外周面に前記嵌着溝が形成されている一方、先端部に有する円盤状の前端壁の外面に前記被検出部が配置固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。
【請求項８】
請求項７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、
前記被検出部は、非円形状の導電性金属材の励起導体によって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。
【請求項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において、
前記検出体は、前記カバー部材に固定された回路基板と、
該回路基板に設けられた受信コイル及び励磁コイルと、
前記回路基板に設けられ、前記励起導体と前記受信コイルとの間のインダクタンスの変化を検出して前記モータ出力軸の回転角度を検出する検出回路と、
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。
【請求項１０】
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において、
前記規制部は、前記挿入部の前記カバー部材側の先端側の外周にフランジ状に形成されて、前記カムシャフト側の内側面が前記モータ出力軸の先端縁に軸方向から当接して前記挿入部のそれ以上の挿入移動を規制することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記規制部と前記モータ出力軸の一端部との間に、モータ出力軸に対する前記挿入部の自由な回転を規制する回り止め機構が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。
【請求項１２】
請求項１１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、
前記回り止め機構は、前記規制部のカムシャフト側の一側面に設けられた突起部と、前記モータ出力軸の一端部に設けられて、前記突起部が軸方向から嵌合する凹部とから構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。
【請求項１３】
請求項７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、
前記嵌着溝の対向する内側面のうち一方側の側面に、前記弾性シール部の一端部が軸方向から当接する複数の凸部が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。
【請求項１４】
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、
前記段差部は、円弧面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。
【請求項１５】
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、
前記段差部は、挿入孔の内周面から環状溝の底面側に傾斜状に立ち上がったテーパ面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。
【請求項１６】
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、
前記段差部は、挿入孔の内周面から環状溝の底面側に向かってほぼ直角状に立ち上がった垂直面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。
【請求項１７】
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、
前記モータ出力軸は、一端部の先端面から内周面の所定長さに渡って前記挿入部の弾性シール部が内部に摺動案内されるテーパ状の案内面が形成されていると共に、
前記規制部は、前記カムシャフト側の一側面が前記モータ出力軸の先端面に当接して前記挿入部の最大挿入位置を規制することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項１８】
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において、
前記規制部と挿入部及び弾性シール部を合成樹脂材によって一体に形成し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。
【請求項１９】
クランクシャフトから回転力が伝達される駆動回転体と、
該駆動回転体と相対回転自在に設けられ、カムシャフトに固定された従動回転体と、
前記駆動回転体に一体的に設けられ、モータ出力軸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電動モータと、
前記電動モータの前端側に軸方向から対向して配置されたカバー部材と、
前記カバー部材とモータ出力軸との間に設けられて、前記モータ出力軸の回転角度を検出する電磁誘導型の回転角検出機構と、
を備え、
前記回転角検出機構は、前記モータ出力軸の前記カバー部材側の軸方向一端部に設けられた被検出体と、前記カバー部材に設けられ、前記被検出体の回転位置を検出する検出体とから構成され、
前記被検出体は、
前記モータ出力軸の一端部内に形成された挿入孔に挿入された有蓋円筒状の挿入部と、
前記挿入部の前記カバー部材側の先端部外周に一体に設けられて、前記挿入部がモータ出力軸の挿入孔に挿入された状態で、前記モータ出力軸の所定箇所に当接してそれ以上の挿入を規制する規制部と、
前記挿入部の先端部に設けられて、前記検出体によって回転位置が検出される被検出部と、
前記挿入部の外周に設けられて、該挿入部と前記モータ出力軸との間をシールする弾性シール部と、を備え、
前記挿入部が前記規制部によりモータ出力軸内でそれ以上の挿入が規制された状態で、前記弾性シール部の外周部の一部が前記モータ出力軸の内周面に形成された段差部に軸方向から弾接し、その弾性反力で前記挿入部を挿入方向へ付勢することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば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バルブタイミング制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、本出願人が先に出願した以下の特許文献１に記載されているものが知られている。【０００３】
このバルブタイミング制御装置は、電動モータのモータハウジングの前端側に、所定のクリアランスをもってカバー部材が配置されている。このカバー部材の内面には、前記クリアランスに臨む一対の給電用スリップリングが固定されている一方、前記モータハウジングの前端部に固定された給電プレートには、前記スリップリングに摺動して電動モータのコイルに給電する給電用ブラシが設けられている。【０００４】
また、前記電動モータのモータ出力軸の前記カバー部材側の一端部と該一端部が軸方向で対向する前記カバー部材との間には、前記モータ出力軸の回転角度を検出するパルス型の磁気センサが設けられている。【０００５】
この磁気センサは、モータ出力軸の一端部に６つのターゲットを有する磁性ロータが固定されていると共に、前記カバー部材に前記磁性ロータの６つのターゲットを介してモータ出力軸の回転位置をパルス信号によって検出するホール素子検出器が設けられている。【０００６】
この磁気センサによって、クランクシャフトとカムシャフトの相対回転位相の変換角を検出してバルブタイミングの制御の安定化と応答性を向上させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２２６３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来のバルブタイミング制御装置にあっては、前記回転角検出機構がモータ出力軸に設けられた磁性ロータの６つのターゲットをパルス信号によってホール素子検出器が検出するようになっていることから、電動モータに発生する磁界によってセンサ精度に影響が及ぼされると共に、必ず前記モータ出力軸が少なくとも１回転しないと前記モータ出力軸の回転角を検出することができない。つまり、例えばアイドリング・ストップ車などのような機関が停止している状態では、前記回転角度を検出することができない。【０００９】
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、回転検出機構による精度の高い回転角検出が可能になると共に、回転検出機構の被検出体のモータ出力軸への組付後の安定した固定状態が得られ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目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願請求項１に記載の発明は、とりわけ、電磁誘導型の回転角検出機構を有し、該回転角検出機構の被検出体は、前記モータ出力軸の一端部内に形成された挿入孔に挿入配置されて、カバー部材側の先端部に前記検出体によって回転位置を検出される被検出部を有する挿入部と、該挿入部に設けられて、挿入部をモータ出力軸の挿入孔に挿入した際に、前記モータ出力軸の所定箇所に軸方向から当接して最大挿入位置を規制する規制部と、前記挿入部の外周に設けられて、前記モータ出力軸と挿入部との間をシールする弾性シール部と、を有し、前記モータ出力軸の挿入孔の内周面に形成された環状溝と、該環状溝の前記カバー部材側の端縁に形成されて、前記挿入部が前記挿入孔に前記規制部を介して最大に挿入された状態で、前記弾性シール部の前記カバー部材側の外端縁が弾接する段差部と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、回転検出機構によってモータ出力軸の回転角度を高精度に検出することができると共に、被検出体のモータ出力軸への取り付け後の安定した固定状態が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るバルブタイミング制御装置の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】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３】カムシャフトを外した図１のＡ矢視図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本実施形態に供される給電プレートの背面図である。
【図６】本実施形態に供されるモータ出力軸と鉄心ロータを縦断面して示す斜視図である。
【図７】本実施形態に供されるモータ出力軸と被検出体の縦断面図である。
【図８】図７の要部拡大図である。
【図９】本実施形態に供される被検出体のオイルシールを外した状態を示す斜視図である。
【図１０】同オイルシールが取り付けられた被検出部の側面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に供されるモータ出力軸と被検出体の要部縦断面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に供されるモータ出力軸と被検出体の要部縦断面図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に供されるモータ出力軸と被検出体の要部縦断面図である。
【図１４】本発明の第５実施形態に供されるモータ出力軸と被検出体を示し、Ａはモータ出力軸の斜視図、Ｂは被検出体の斜視図である。
【図１５】本発明の第６実施形態に供される被検出体を示し、Ａは被検出体の側面図、Ｂは被検出体を後方側から視た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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説明する。なお、この実施形態では、バルブタイミング制御装置を吸気弁側に適用したものを示している。
〔第１実施形態〕
この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、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０１上に軸受０２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カムシャフト２と、前記タイミングスプロケット１とカムシャフト２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、該位相変更機構３の前端側に配置されたカバー部材４と、を備えている。
【００１４】
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構成部１９と、から構成されている。
【００１５】
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、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が前記従動部材９の外周に相対回転自在に軸受されている。
【００１６】
前記大径ボールベアリング４３は、一般的なもので、外輪４３ａと、内輪４３ｂ及び該両輪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が従動部材９の外周側に圧入固定されている。
【００１７】
前記スプロケット本体１ａの内周側には、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１ｄが切欠形成されている。
【００１８】
前記内歯構成部１９は、前記スプロケット本体１ａの前端部外周側に一体に設けられ、位相変更機構３の前方へ延出した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。
【００１９】
さらに、スプロケット本体１ａの内歯構成部１９と反対側の後端部には、円環状のストッパプレート６１が配置されている。このストッパプレート６１は、金属板材によって円環状に形成され、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、内径が前記大径ボールベアリング４３の外輪の内径よりも小径に設定されている。
【００２０】
前記ストッパプレート６１の内周部６１ａは、前記外輪４３ａの軸方向の外端面に当接配置されていると共に、内周縁の所定位置には、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。このストッパ凸部６１ｂは、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。
【００２１】
前記スプロケット本体１ａ（内歯構成部１９）及びストッパプレート６１の各外周部には、それぞれボルト７が挿通する挿通孔１ｃ、６１ｄが周方向のほぼ等間隔位置に６つ貫通形成されている。なお、前記スプロケット本体１ａと内歯構成部１９は、後述する減速機構１２のケーシングとして構成されている。
【００２２】
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つの駆動カムを有していると共に、軸方向の一端部に有するフランジ部２ａにアダプタ６３を介して従動回転体である従動部材９がカムボルト１０によって軸方向から共締め固定されている。
【００２３】
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、後端側(カムシャフト２側)に形成された円板状の固定端部９ａと、該固定端部９ａの前端面中央位置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を保持する円筒状の保持器４１と、から構成されている。
【００２４】
前記固定端部９ａは、後端面に形成された第１嵌合溝９ｄが前記カムシャフト２のフランジ部２ａの前端面に後述するアダプタ６３を介して当接配置されて、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。
【００２５】
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９ｃが貫通形成されていると共に、外周側には小径ボールベアリング３７とニードルベアリング３８が軸方向に沿って並列に設けられている。
【００２６】
前記アダプタ６３は、図１及び図２に示すように、一定の肉厚を有する円盤状の金属板をプレス成形によって縦断面ほぼクランク状に折曲形成され、フランジ状の外周部６３ａと、電動モータ１１方向へ突出した有底円筒状の中央側の内周部６３ｂと、から構成されている。
【００２７】
前記外周部６３ａは、外径が従動部材９の固定端部９ａの外径よりも僅かに大きく形成されて、後述する各構成部品の組立て後に、電動モータ１１側の内側面の外周側が規制面６３ｃとして構成されている。この規制面６３ｃは、前記大径ボールベアリング４３の内輪４３ｂの軸方向他端面に当接して軸方向外側への移動を規制するようになっている。
【００２８】
また、前記規制面６３ｃの内周側が従動部材９の固定端部９ａの外側面と微小隙間をもって軸方向から対峙している。この微小隙間の存在によって、前記規制面６３ｃの外周側で前記内輪４３ｂの他端面を軸方向から常時圧接状態とすることが可能になる。
【００２９】
また、前記外周部６３ａの外周面には、図３に示すように、前記ストッパプレート６１のストッパ凸部６１ｂが係入するストッパ凹溝６３ｄが円周方向に沿って円弧状に形成されている。このストッパ凹溝６３ｄ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。
【００３０】
前記内周部６３ｂは、電動モータ１１側に突出した有底円筒状の凸部と、該凸部をプレス成形によって成形した際に、同時に形成された円盤溝状の第２嵌合溝６３ｅと、から構成されている。
【００３１】
前記内周部６３ｂは、凸部の中央位置に、前記カムボルト１０の軸部１０ｂが挿通する挿通孔６３ｆが貫通形成されていると共に、前記第２嵌合溝６３ｅにはカムシャフト２のフランジ部２ａの端面から突出した円環状の突部２ｄが嵌合するようになっている。また、内周部６３ｂには、後述する潤滑油通路の一部を構成する図外の油通路孔が貫通形成されている。
【００３２】
前記凸部は、前記従動部材９の第１嵌合溝９ｄ内に軸方向から圧入によって嵌合しており、この嵌合した状態で、前記凸部の先端壁を、カムボルト１０によってカムシャフト２の突部２ｄと従動部材９の固定端部９ａとの間に挟持状態に結合されている。
【００３３】
前記カムボルト１０は、図１に示すように、頭部１０ａの軸方向端面が小径ボールベアリング３７の内輪を軸方向から支持していると共に、軸部１０ｂの外周に前記カムシャフト２の一端部から内部軸方向に形成された雌ねじ２ｃに螺着する雄ねじ１０ｃが形成されている。
【００３４】
前記位相変更機構３は、前記従動部材９の円筒部９ｂの前端側に配置された前記電動モータ１１と、該電動モータ１１の回転速度を減速してカムシャフト２に伝達する減速機構１２と、から主として構成されている。
【００３５】
前記電動モータ１１は、図１及び図２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モータハウジング１３と、該モータハウジング１３の内部に回転自在に設けられた円筒状のモータ出力軸１４と、モータハウジング１３の内周面に固定された半円弧状の４つの永久磁石１５と、モータハウジング１３の前端部にかしめ固定された給電プレート１６と、を備えている。
【００３６】
前記モータハウジング１３は、図１に示すように、鉄系金属材をプレス成形によって有底筒状に形成されて、後端側に円板状の隔壁１３ａを有し、該隔壁１３ａのほぼ中央に後述する偏心軸部３９が挿通される大径な軸挿通孔１３ｂが形成されていると共に、該軸挿通孔１３ｂの孔縁にカムシャフト２の軸方向へ突出した円筒状の延出部１３ｃが一体に設けられている。また、前記隔壁１３ａの外周側の内部には、雌ねじ孔１３ｄが軸方向に沿って形成されている。
【００３７】
前記雌ねじ孔１３ｄは、各ボルト挿通孔１ｃ、６１ｄと対応した位置に形成されており、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とストッパプレート６１及びモータハウジング１３が軸方向から共締め固定されている。なお、モータハウジング１３の隔壁１３ａの後端面に、前記内歯構成部１９が軸方向から当接している。
【００３８】
前記モータ出力軸１４は、図１及び図６〜図８に示すように、周壁が段差径状に形成されて、軸方向のほぼ中央位置に形成された段差壁１４ｃを介してカムシャフト２側の一端部に形成された大径部１４ａと、その軸方向反対側の他端部に形成された小径部１４ｂと、を有し、内部軸方向には、前記カムボルト１０が挿入可能な挿入孔１４ｄが貫通形成されている。
【００３９】
前記大径部１４ａは、外周に鉄心ロータ１７が固定されていると共に、後端側に減速機構１２の一部を構成する後述の偏心軸部３９が軸方向に沿って一体に設けられている。
【００４０】
一方、前記小径部１４ｂは、外周にコミュテータ２０が圧入固定されていると共に、内周に後述する角度センサ３５の被検出体５０が挿入固定されている。
【００４１】
この小径部１４ｂは、前記挿入孔１４ｄの内周面の軸方向のほぼ中央位置に環状溝２１が形成されていると共に、カバー部材４側の先端部内周には、所定箇所である先端縁１４ｅから内方へ縮径状に形成されたテーパ状の案内面１４ｆが形成されている。また、この小径部１４ｂの先端部には、図６に示すように、先端縁１４ｅから軸方向に沿った凹部である細長い係止溝４０ａが形成されている。
【００４２】
前記環状溝２１は、図６及び図８に示すように、軸方向の巾長さＷが後述するオイルシール５５の外径よりも大きく形成されていると共に、その底面までの深さＤは比較的浅く形成されており、この環状溝２１の前端側の段差部である段差面２１ａがＲ状の円弧面に形成されている。
【００４３】
前記鉄心ロータ１７は、図１及び図６に示すように、複数の磁極を持つ磁性材によって形成され、外周側がコイル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、内周部が前記モータ出力軸１４の段差壁１４ｃの外周に軸方向の位置決めされつつ固定されている。
【００４４】
一方、前記コミュテータ２０は、内周側の円環部材２０ａと、該円環部材２０ａの外周に設けられた環状の電極部２０ｂと、から構成されている。前記円環部材２０ａは、その外径が前記大径部１４ａの外径とほぼ同一に設定されていると共に、小径部１４ｂの軸方向のほぼ中央位置に配置されている。前記電極部２０ｂ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コイル１８の引き出されたコイル線の端末が電気的に接続されている。
【００４５】
前記各永久磁石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、図１に示すように、前記鉄心ロータ１７の軸方向の中心に対して前記給電プレート１６側にオフセット配置されている。
【００４６】
前記給電プレート１６は、図１及び図５に示すように、鉄系金属材からなる円盤状の金属プレート１６ａと、該金属プレート１６ａの前後両側面にモールドされた円板状の樹脂部１６ｂと、から構成されている。
【００４７】
前記金属プレート１６ａは、前記樹脂部１６ｂに覆われていない外周部が前記モータハウジング１３の前端部内周に形成された円環状の段差状の凹溝にかしめによって位置決め固定されていると共に、中央部にはモータ出力軸１４の小径部１４ｂが挿通される軸挿通孔１６ｃが貫通形成されている。
【００４８】
また、前記給電プレート１６には、図５に示すように、前記金属プレート１６ａに形成された複数の保持孔の内側に配置されて、前記樹脂部１６ｂの前端部に複数のリベット４０により固定された銅製の一対のブラシホルダ２３ａ、２３ｂと、該各ブラシホルダ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のばね力で円弧状の各先端面が前記コミュテータ２０の外周面に径方向から弾接する整流子である一対の切換用ブラシ２５ａ、２５ｂと、前記樹脂部１６ｂの前端部側に、それぞれの外側面を露出した状態でモールド固定された内外二重の給電用スリップリング２６ａ，２６ｂと、前記各切換用ブラシ２５ａ、２５ｂと各スリップリング２６ａ，２６ｂを電気的に接続するハーネス２７ａ、２７ｂと、が設けられている。前記内周側の小径な給電用スリップリング２６ａと、外周側の大径な給電用スリップリング２６ｂは、銅材からなる薄板をプレスによって円環状に打ち抜き形成されている。
【００４９】
前記カバー部材４は、図１及び図２に示すように、ほぼ円盤状に形成されて、前記給電プレート１６の前端側を覆う形で配置されており、主として合成樹脂材からなる円板プレート状のカバー本体２８と、該カバー本体２８の前端部を覆う合成樹脂材のキャップ２９と、から構成されている。
【００５０】
前記カバー本体２８は、所定の肉厚に形成されていると共に、外径が前記モータハウジング１３の外径より大きく形成されており、内部には金属製の芯材である補強プレート２８ａがモールド固定されている。
【００５１】
また、カバー本体２８は、外周部の４箇所に突設された円弧状のボス部２８ｂにチェーンカバー２２に固定されるボルトが挿通されるボルト挿通孔２８ｃが樹脂材にモールドされた図外の金属スリーブによってそれぞれ形成されている。
【００５２】
前記補強プレート２８ａは、ほぼ円盤状に形成されて、中央位置に円形状の貫通孔２８ｄが形成されていると共に、下部側には後述する信号用コネクタ３４の端子片が配置される図外の細長い切欠部が径方向に沿って形成されている。
【００５３】
前記キャップ２９は、矩形状に形成されて、外周縁に一体に形成された円環状の係止部２９ａが前記カバー本体２８の外周部に形成された係合溝に軸方向から圧入によって係合固定されている。
【００５４】
前記カバー本体２８は、前記各スリップリング２６ａ、２６ｂと軸方向から対向する位置に一対の角筒状のブラシホルダ３０ａ、３０ｂが軸方向に沿って固定されていると共に、該各ブラシホルダ３０ａ、３０ｂの内部には、各先端面が前記各スリップリング２６ａ、２６ｂに摺接する給電用ブラシ３１ａ、３１ｂが軸方向へ摺動自在に保持されている。
【００５５】
また、このカバー本体２８の電動モータ１１側の内面のほぼ中央位置には、円形状の凹溝２８ｅが形成されており、この凹溝２８ｅは、カバー本体２８の軸方向外側に凹んで形成され、内径が前記被検出体５０の先端部５０ａよりも大きく形成されていると共に、その深さは前記カバー本体２８の軸方向の幅長さよりも僅かに小さく形成されて、薄肉な底壁を有している。
【００５６】
前記カバー本体２８のキャップ２９側の外側面には、前記各給電用ブラシ３１ａ、３１ｂを前記スリップリング２６ａ、２６ｂ方向へ付勢する一対の捩りコイルばね３２ａ、３２ｂが設けられている。
【００５７】
前記各ブラシホルダ３０ａ、３０ｂは、前後端に開口部が形成されて、前端側の開口部から前記各給電用ブラシ３１ａ、３１ｂの先端部が進退自在になっていると共に、各後端側の開口部を介して図外のピグテールハーネスの一端部が前記各給電用ブラシ３１ａ、３１ｂの後端に一体成形によって接続されている。
【００５８】
前記各給電用ブラシ３１ａ、３１ｂは、角柱状に形成されて所定の軸方向長さに設定されていると共に、平坦な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ようになっている。
【００５９】
また、前記カバー本体２８の下端部には、前記各給電用ブラシ３１ａ、３１ｂに図外のコントロールユニットから電流を供給する給電用コネクタ３３が一体に設けられていると共に、前記角度センサ３５の検出部５１で検出された回転角度信号をコントロールユニットに出力する信号用コネクタ３４が前記給電用コネクタ３３と並行かつ径方向に沿って突設されている。
【００６０】
前記給電用コネクタ３３は、部分的に前記カバー本体２８の内部に埋設された端子片の一端部が前記ピグテールハーネスに接続されていると共に、外部に露出した他端部がコントロールユニット側の図外の雌端子に接続されるようになっている。
【００６１】
一方、前記信号用コネクタ３４は、図１にも示すように、部分的にカバー本体２８内に埋設された端子片の一端部３４ａが角度センサ３５の検出部５１の集積回路に接続されていると共に、外部に露出した他端部３４ｂがコントロールユニット側の図外の雌端子に接続されるようになっている。
【００６２】
前記減速機構１２は、図１、図２及び図４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、から主として構成されている。
【００６３】
前記偏心軸部３９は、外周面に形成されたカム面３９ａの軸心Ｙがモータ出力軸１４の軸心Ｘから径方向へ僅かに偏心している。
また、前記偏心軸部３９とモータ出力軸１４は、前記カムボルト１０の軸部１０ｂ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。
【００６４】
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。このニードルローラ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。
【００６５】
前記小径ボールベアリング３７は、内輪が従動部材９の円筒部９ｂの前端縁とカムボルト１０の頭部１０ａとの間に挟持状態に固定されている一方、外輪が偏心軸部３９の段差拡径状の内周面に圧入固定されていると共に、内周面に形成された段差縁に当接して軸方向の位置決めがなされている。
【００６６】
また、前記モータ出力軸１４(偏心軸部３９)の外周面と前記モータハウジング１３の延出部１３ｃの内周面との間には、減速機構１２の内部から電動モータ１１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。
【００６７】
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及び該両輪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の外周面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１１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第１隙間Ｃ１が形成されてフリーな状態になっている。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、円環状の第２隙間が形成されて、この第２隙間Ｃ２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移動可能、つまり偏心動可能になっている。
【００６８】
前記保持器４１は、図１、図２及び図４に示すように、前記固定端部９ａの外周部前端から前方へ断面ほぼＬ字形状に折曲されて、前記円筒部９ｂと同方向へ突出した有底円筒状に形成されている。
【００６９】
この保持器４１の筒状先端部４１ａは、前記内歯構成部１９や隔壁１３ａなどによって隔成された円環凹状の収容空間を介してモータハウジング１３の隔壁１３ａ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は、図１及び図２に示すように、前記複数のローラ４８をそれぞれ転動自在に保持す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は、先端部側が閉塞されて前後方向に細長い長方形状に形成されて、その全体の数(ローラ４８の数)が前記内歯構成部１９の内歯１９ａの全体の歯数よりも少なくなっており、これによって、減速比を得るようになっている。
【００７０】
前記各ローラ４８は、鉄系金属によって形成され、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内歯構成部１９の内歯１９ａに嵌入すると共に、前記ローラ保持孔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。
【００７１】
そして、前記モータ出力軸１４の小径部１４ｂと、カバー本体２８の凹溝２８ｅの底壁を挟んだ中央部との間には、モータ出力軸１４の回転角度位置を検出する回転角検出機構である角度センサ３５が設けられている。
【００７２】
この角度センサ３５は、電磁誘導型であって、モータ出力軸１４の小径部１４ｂ内に固定された被検出体５０と、カバー本体２８のほぼ中央位置に固定されて、被検出体５０からの検出信号を受信する検出部５１と、を備えている。
【００７３】
前記被検出体５０は、図７〜図１０に示すように、合成樹脂材からなるほぼ有蓋円筒状の挿入部である支持部５２と、該支持部５２の軸方向の小径な先端部５２ｂの前端面に固定された被検出部である被検出ロータ５３(被検出部)と、前記支持部５２の先端部５２ｂ側の外周面に一体に設けられた規制部であるフランジ部５４と、を有している。
【００７４】
前記支持部５２は、絶縁材である硬質の合成樹脂材によって一体に形成され、挿入孔１４ｄに挿入される筒状基部５２ａと、該筒状基部５２ａの先端側に有する小径な先端部５２ｂと、とから構成されている。
【００７５】
前記筒状基部５２ａは、軸方向のほぼ中央位置の外周面に弾性シール部材である円環状のオイルシール５５を保持する円環状の嵌着溝であるシール保持溝５６が形成されていると共に、前記シール保持溝５６よりもカムシャフト２側の後端側の外周縁に前記挿入孔１４ｄへの良好な挿入性を確保するためのテーパ状のガイド面５２ｃが形成されている。
【００７６】
前記シール保持溝５６は、図１０に示すように、対向両側面５６ｂ、５６ｃ間の軸方向の巾Ｗ１が前記オイルシール５５の外径(巾)よりも僅かに大きく形成されていると共に、外周側開口から底面５６ａまでの深さＤが前記オイルシール５５の外径よりも小さく形成されて、該オイルシール５５の内周部が底面５６ａ全体に弾着した際に、オイルシール５５の外周部５５ａが外周側開口から突出状態になるように構成されている。
【００７７】
また、このシール保持溝５６の軸方向の形成位置は、図７及び図８に示すように、支持部５２が挿入孔１４ｄに軸方向から最大に挿入された際に、前記環状溝２１の形成位置よりも僅かに前記フランジ部５４寄りにオフセット配置されている。
【００７８】
前記オイルシール５５は、絶縁材からなる合成ゴムによって横断面ほぼ円形状に形成されて、内周部５５ｂの内径が前記シール保持溝５６の底面５６ａの外径より僅かに小さく形成されて、内周部５５ｂが底面５６ａに嵌着した際に、この弾性反力によって環状の底面５６ａを僅かな力で締め付ける状態で保持されるようになっている。
【００７９】
また、このオイルシール５５は、図７及び図８に示すように、シール保持溝５６内に保持された状態で支持部５２が挿入孔１４ｄに最大に挿入された位置で、中央部のカバー部材４側の一端縁がシール保持溝５６の一側面５６ｂと僅かな隙間Ｃをもって対峙するが、前記カムシャフト２側の他端縁が他側面５６ｃに軸方向から弾接するように構成されている。
【００８０】
また、この状態では、オイルシール５５の外周部５５ａは、前述した環状溝２１の底面から圧縮方向への力が加わって全体が圧縮変形されるが、この圧縮変形した状態では、外周部５５ａのフランジ部５４側の前端縁が前記環状溝２１の円弧状の段差面２１ａに係止状態に弾接するようになっている。
【００８１】
前記フランジ部５４は、支持部５２と同じく絶縁材の合成樹脂材によって支持部５２と一体に形成され、その外径が前記モータ出力軸１４の小径部１４ｂの外径よりも大きく形成されて、筒状基部５２ａが挿入孔１４ｄに最大に挿入された際に、内側面５４ａが前記小径部１４ｂの先端縁１４ｅに軸方向から当接してそれ以上の挿入を規制するようになっている。
【００８２】
また、このフランジ部５４は、図９に示すように、外周面の円周方向の１８０°の角度位置に円弧状の一対の切欠溝５４ｂ、５４ｃが形成されていると共に、内側面５４ａの所定位置には、前記モータ出力軸１４の小径部１４ｂの係止溝４０ａに軸方向から係止する突起部である係止凸部４０ｂが一体に設けられている。この係止凸部４０ｂと係止溝４０ａによって回り止め機構が構成されている。
【００８３】
前記２つの切欠溝５４ｂ、５４ｃは、前記筒状基部５２ａを小径部１４ｂの挿通孔１４ｄから抜き取る際に、抜き取り治具の二股部を係合させてフランジ部５４を挟持しつつ筒状基部５２ａを引き抜くためのものである。
【００８４】
一方、前記係止凸部４０ｂは、前記係止溝４０ａの内面形状に倣った矩形状に形成され、フランジ部５４の内側面５４ａから軸方向へ延出しており、前記係止溝４０ａに軸方向から係入して小径部１４ｂに対する被検出体５０の回転止めと周方向の位置決めを行うものである。
【００８５】
前記被検出ロータ５３は、励起導体によって形成され、図９にも示すように、前記先端部５２ｂの前端面にオーム形状の３つの磁性材を円周方向の１２０°位置に配置されてなり、全体の外径が前記支持部５２の先端部５２ｂの外径とほぼ同じに形成されていると共に、該先端部５２ｂの前端面にモールド固定されている。
【００８６】
なお、前記支持部５２の先端部５２ｂは、筒状基部５２ａが挿入孔１４ｄ内に最大に挿通固定された状態では、フランジ部５４を介して小径部１４ｂの先端から突出して、前記被検出ロータ５３が前方に露出した状態になっている。
【００８７】
また、前記オイルシール５５は、前記シール保持溝５６に予め保持されて支持部５２に一体化された状態になっている。
【００８８】
前記検出部５１は、図１及び図２に示すように、前記カバー本体２８のほぼ中央位置から径方向に延設されたほぼ長方形状のプリント基板５７と、該プリント基板５７の長手方向の一端部外面に設けられた検出回路である図外の集積回路(ＡＳＩＣ)と、該集積回路と同じ外面の他端部に設けられた図外の受信コイル及び励磁コイルと、を備えている。
【００８９】
前記プリント基板５７は、前記受信、励磁コイルの中央に位置決め用小孔が形成されており、この位置決め用小孔がカバー本体２８に形成された位置決め用凸部に圧入嵌合して前記被検出ロータ５３の中心と受信、励磁コイルの中心が位置決めされるようになっている。
【００９０】
また、このプリント基板５７は、前記カバー本体２８の前端面に対してハンダ付けなどの所定の接着手段によって接着固定されており、したがって、前記受信、励磁コイルは、前記凹溝２８ｅの底壁と微少クリアランスを介して前記被検出ロータ５３に軸方向から対峙している。
【００９１】
そして、前記検出部５１は、前記受信コイル及び励磁コイルと、前記被検出ロータ５３と受信コイルとの間のインダクタンスの変化を検出して前記モータ出力軸１４の回転角度を前記集積回路が検出するようになっている。つまり、前記励磁コイルと前記被検出ロータ５３との間に誘導電流が流れて、この電磁誘導作用によって前記集積回路がモータ出力軸１４の回転角度位置を検出して、この情報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。
【００９２】
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、これに基づいて機関制御を行うと共に、前記角度センサ３５からの情報信号などによって前記電動モータ１１の回転制御を行っている。つまり、前記給電用ブラシ３１ａ、３１ｂや各スリップリング２６ａ，２６ｂ、切換用ブラシ２５ａ、２５ｂ、コミュテータ２０などを介してコイル１８に通電してモータ出力軸１４の回転制御を行い、減速機構１２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。
【００９３】
なお、減速機構１２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０１の軸受０２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図外の油供給通路と、前記カムシャフト２の内部軸方向に形成されて、前記油供給通路に一端部のグルーブ溝５８ａを介して連通した油供給孔５８と、前記従動部材９の内部軸方向に貫通形成されて、一端が前記油供給孔５８の他端部のグルーブ溝５８ｂに開口形成され、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の付近に開口形成された図外の小径なオイル孔と、同じく従動部材９に貫通形成されたオイル排出孔と、から構成されている。
〔本実施形態の作動〕
以下、本実施形態の作動について説明すると、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を介してモータハウジング１３に伝達されて、該モータハウジング１３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のカムが吸気弁を開閉作動させる。
【００９４】
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給電用コネクタ３３の各端子片や各ピグテールハーネス及び給電用ブラシ３１ａ、３１ｂや各スリップリング２６ａ，２６ｂなどを介して電動モータ１１のコイル１８に通電される。これによって、モータ出力軸１４が回転駆動され、この回転力が減速機構１２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。
【００９５】
すなわち、前記モータ出力軸１４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１４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の一つの内歯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１４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、前記内歯１９ａの数とローラ４８の数の差によって任意に設定することが可能である。
【００９６】
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。
【００９７】
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の各側面がアダプタ６３の前記ストッパ凹溝６３ｄの各対向面のいずれか一方に当接することによって行われる。
【００９８】
したがって、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。
【００９９】
そして、本実施形態では、前記電動モータ１１のモータ出力軸１４が回転せずとも、常に前記角度センサ３５の被検出体５０と検出部５１との間の誘導電流が流れ、この電磁誘導作用によって前記集積回路がモータ出力軸１４の回転角度を検出して、この検出信号によってコントロールユニットにおいてモータ出力軸１４の現在の回転角度位置を検出する。この回転角度位置とクランクシャフトとの回転位置によってコントロールユニットが前記電動モータ１１に回転駆動信号を出力して、現在の機関運転状態に応じて前記クランクシャフトに対するカムシャフト２の相対回転位相を精度良く制御するようになっている。
【０１００】
このように、本実施形態の角度センサ３５は、電磁誘導型のポジションセンサを用いていることから、電動モータ１１の磁界の影響を受けにくくなると共に、回転角検出の分解能が高くなることから、モータ出力軸１４の回転角度位置を高精度に検出することができる。
【０１０１】
すなわち、電動モータ１１のモータ出力軸１４が回転しなくとも、被検出体５０と検出部５１間の電磁誘導作用によってモータ出力軸１４の現在の回転位置を検出することができることから、機関の停止あるいは運転の状態に拘わらず常に精度良くモータ出力軸１４の回転角度位置を検出することができる。
【０１０２】
これによって、例えばアイドリング・ストップ車などのような機関が停止している状態でも、前記回転角度位置を検出することができる。
【０１０３】
また、本実施形態では、前記モータ出力軸１４の小径部１４ｂの挿入孔１４ｄに対する被検出体５０の挿入作業性や挿入後の安定した固定状態が得られる。
【０１０４】
すなわち、被検出体５０の支持部５２を、前記小径部１４ｂの挿入孔１４ｄに挿入するには、前記支持部５２のフランジ部５４を含む先端部５２ｂを手で摘んで、そのまま筒状基部５２ａ側から挿入するが、このとき、筒状基部５２ａに形成されたガイド面５２ｃや、予めシール保持溝５６内に保持されたオイルシール５５の外周部５５ａが前記小径部１４ｂの案内面１４ｆに摺接案内されながら内部に挿入される。このため、支持部５２を挿入孔１４ｄに対してワンタッチで挿入できると共に、案内面１４ｆによる案内作用によって挿入作業が容易になる。
【０１０５】
特に、前記オイルシール５５は、外周部５５ａが案内面１４ｆに摺接しつつ全体が案内面１４ｆの傾斜角度に応じて漸次縮径方向へ弾性変形することから、オイルシール５５の挿入孔１４ｄへ挿入性が良好になる。
【０１０６】
また、前記被検出体５０の挿入時に、前記係止凸部４０ｂを小径部１４ｂの係止溝４０ａに軸方向から係合させることによって被検出体５０の回り止めと周方向の位置決めを同時ができるので、前記挿入作業の容易性と相俟って前記被検出体５０のモータ出力軸１４に対する取り付け作業が極めて容易になる。
【０１０７】
また、前記筒状基部５２ａを、前記挿入孔１４ｄ内に挿入して前記フランジ部５４の内側面５４ａが小径部１４ｂの先端縁１４ｅに突き当たるまで最大に押し込むと、図７及び図８に示すように、それ以上の押し込みが規制されると共に、前記オイルシール５５の外周部５５ａが小径部１４ｂ内周の環状溝２１内に移動して自身の弾性反力によって拡径方向へ弾性変形しながら環状溝２１の底面に弾接する。
【０１０８】
これと同時に、前記外周部５５ａのフランジ部５４側の前端縁が前記環状溝２１の段差面２１ａに係止状態に弾接する。そうすると、この弾性反力Ｆ１が、図７、図８の矢印で示すように、斜め方向からシール保持溝５６の底面５６ａ方向に作用することから、オイルシール５５の中央部一側縁がシール保持溝５６の他側面５６ｃに軸方向に沿って押し付ける方向(矢印Ｆ２のベクトル)の力に変換される。これによって、前記被検出体５０全体に矢印Ｆ２方向への移動力が働くため、前記フランジ部５４の内側面５４ａが小径部１４ｂの先端縁１４ｅに軸方向(矢印Ｆ３方向)から押し付けられる。
【０１０９】
したがって、前記被検出体５０は、前記オイルシール５５によって小径部１４ｂの内部つまり挿入孔１４ｄ内で安定かつ確実な固定状態が得られる。
【０１１０】
また、前記被検出体５０の支持部５２のほぼ全体を、挿入孔１４ｄに挿通していることから、軸方向の小型化が図れるため、エンジンルームへの装置の搭載性が向上する。
【０１１１】
さらに、従来の技術では、前記挿入孔１４ｄを通って潤滑油が減速機側から電動モータ１１内に流入するのを塞ぐために、挿入孔１４ｄに栓をする必要があったが、本実施形態では、被検出体５０のオイルシール５５によって良好なシール性を確保できるので、栓を設ける必要がなくなる。
〔第２実施形態〕
図１１は第２実施形態を示し、前記環状溝２１の断面形状とオイルシール５５の断面形状を変更したものである。
【０１１２】
すなわち、前記モータ出力軸１４の小径部１４ｂ側の挿入孔１４ｄの内周面に有する環状溝２１は、断面ほぼ正三角形状に形成されて、対向両側面２１ｂ、２１ｃが頂点から垂下した線を基準として互いに約４５°の傾斜面として形成されている。
【０１１３】
一方、前記オイルシール５５は、全体が横断面おむすび状に形成されて、外周部５５ａが前記三角形状の環状溝２１の形状に合った断面正三角形状に形成されていると共に、内周部５５ｂの内周面が前記シール保持溝５６の平坦な底面５６ａに面接触で当接する平坦状に形成されている。また、被検出体５０の支持部５２が小径部１４ｂの挿入孔１４ｄ内に最大に挿入された状態では、内周部５５ｂのフランジ部５４側の一端部５５ｃがシール保持溝５６の一側面５６ｂに所定の隙間Ｃをもって対峙しているのに対して、カムシャフト２側の他端部５５ｄが他側面５６ｃに軸方向から当接している。
【０１１４】
したがって、前記被検出体５０の支持部５２が、小径部１４ｂ内にフランジ部５４を介して最大に挿入されると、環状溝２１の傾斜状の一側面２１ｂにオイルシール５５の外周部５５ａの一側面が弾接して、その弾性反力が図中矢印で示すＦ１方向の力として作用し、この反力作用が、オイルシール５０側の他側部５５ｄを前記シール保持溝５６の他側面５６ｃに軸方向に沿って押し付ける方向(矢印Ｆ２のベクトル)の力に変換される。これによって、前記被検出体５０全体に矢印Ｆ２方向への移動力が働くため、前記フランジ部５４の内側面５４ａが小径部１４ｂの先端縁１４ｅに軸方向(矢印Ｆ３方向)から押し付けられる。
【０１１５】
したがって、前記被検出体５０は、前記オイルシール５５によって小径部１４ｂの内部つまり挿入孔１４ｄ内で安定かつ確実な固定状態が得られる。
【０１１６】
他の構成は第１実施形態と同様であるから第１実施形態と同じ作用効果が得られる。
〔第３実施形態〕
図１２は第３実施形態を示し、小径部１４ｂの内周の環状溝２１は、前記第１実施形態のものと同じ浅型構造に形成されているが、前記被検出体５０全体が比較的柔軟な合成樹脂材によって形成されていると共に、オイルシール５５が支持部５２の後端部外周に一体に形成されている。
【０１１７】
すなわち、前記支持部５２は、シール保持溝が廃止されて、この分、軸方向の長さを第１、第２実施形態のものよりも短尺化され、この筒状基部５２ａの外周に円環状のオイルシール５５が一体に形成されている。
【０１１８】
したがって、支持部５２の筒状基部５２ａ側がフランジ部５４を介して小径部１４ｂの挿入孔１４ｄ内に最大に挿入されると、オイルシール５５の前端縁が前記環状溝２１の段差面２１ａに係止状態に弾接して、この弾接反力が、フランジ部５４と反対側の矢印Ｆ１方向に向かって作用する力となる。この矢印Ｆ１方向の力によって、前記フランジ部５４の内側面５４ａが小径部１４ｂの先端縁１４ｅに軸方向(矢印Ｆ３方向)から押し付けられる。
【０１１９】
したがって、前記被検出体５０は、前記オイルシール５５の弾性反力によって小径部１４ｂの内部つまり挿入孔１４ｄ内で安定かつ確実な固定状態が得られる。
【０１２０】
他の構成は、第１実施形態と同じであるから第１実施形態と同様な作用効果が得られるが、特に、この実施形態では、支持部５２のシール保持溝が不要になると共に、オイルシール５５も支持部５２と完全一体になっていることから、製造作業や組立作業能率が向上する。
〔第４実施形態〕
図１３は第４実施形態を示し、モータ出力軸１４の小径部１４ｂと大径部１４ａとの間(段差壁１４ｃ)の内側に所定箇所である円環状のストッパ壁１４ｇが設けられている。このストッパ壁１４ｇは、内径Ｄ１が前記カムボルト１０の頭部１０ａよりも大きく形成されて、該カムボルト１０の挿通性には影響を与えない大きさになっている。一方、被検出体５０は、前記各実施形態のフランジ部５４を廃止して、支持部５２の筒状基部５２ａの後端面５２ｄを前記ストッパ壁１４ｇの環状のストッパ面１４ｈに当接させて、最大挿入位置を規制するようになっている。他の構成は第１実施形態と同じである。
【０１２１】
したがって、前記被検出体５０の支持部５２の筒状基部５２ａ側を、該筒状基部５２ａの後端面５２ｄがストッパ壁１４ｇのストッパ面１４ｈに当接するまで押し込むと、第１実施形態と同じく、前記オイルシール５５の外周部５５ａの前端縁が段差面２１ａに弾接し、この弾性反力が、図１３の矢印Ｆ１で示すように、斜め方向からシール保持溝５６の底面５６ａ方向に作用することから、オイルシール５５の中央部一側縁がシール保持溝５６の他側面５６ｃに軸方向に沿って押し付ける方向(矢印Ｆ２のベクトル)の力に変換される。これによって、前記被検出体５０全体に矢印Ｆ２方向への移動力が働くため、前記筒状基部５２ａの後端面５２ｄが、ストッパ壁１４ｇのストッパ面１４ｈに対して軸方向(矢印Ｆ３方向)から押し付けられる。
【０１２２】
したがって、前記被検出体５０は、前記オイルシール５５によって小径部１４ｂの内部つまり挿入孔１４ｄ内で安定かつ確実な固定状態が得られる。
【０１２３】
しかも、この実施形態では、前記フランジ部５４を廃止したことによって被検出体５０外径を十分に小さくすることができる。
【０１２４】
なお、他の構成は第１実施形態と同じであるから、同一の作用効果が奏せられる。
〔第５実施形態〕
図１４Ａ、Ｂは第５実施形態を示し、基本構造は第１実施形態と同じであるが、異なるところは回転止め機構の構造を変更したものである。
【０１２５】
すなわち、回転止め機構は、係止溝４０ａが前記小径部１４ｂの先端部の外周面に先端縁１４ｅから軸方向に延出した有底半円弧状に形成されている一方、係止凸部４０ｂが前記係止溝４０ａの形状に倣って軸方向に延出した半円弧状に形成されている。
【０１２６】
したがって、前記係止溝４０ａに係止凸部４０ｂを軸方向から係止させることによって、被検出体５０の回り止めと周方向の位置決め機能を発揮させることは勿論のこと、前記係止溝４０ａが、第１実施形態のように小径部１４ｂの周壁を径方向から貫通されているのではなく、貫通させずに有底状としたことによって、挿入孔１４ｄに筒状基部５２ａを挿入した際に、前記オイルシール５５の外周部５５ａが係止溝４０ａの孔縁に全く接触することなく、案内面１４ｆのみに接触するだけであるから、挿入時に、前記オイルシール５５の外周部５５ａが損傷することが全くなくなる。他は、第１実施形態と同様な作用効果が得られる。
〔第６実施形態〕
図１５Ａ〜Ｃは第６実施形態を示し、基本構造は第１実施形態と同じであるが、異なるところは、前記シール保持溝５６の一側面５６ｂに前記隙間Ｃを介して前記オイルシール５５の対向一端部５５ｃ(一端面)に当接する複数の凸部５６ｄが一体に設けられている。
【０１２７】
具体的には、前記各凸部５６ｄは、ほぼ円弧状に形成されて、前記一側面５６ｂの円周方向のほぼ９０°間隔位置に４つ設けられていると共に、支持部５２の筒状基部５２ａの外周面からシール保持溝５６の底面５６ａまで径方向に沿って形成されている。また、前記各凸部５６ｄは、前記オイルシール５５をシール保持溝５６内に弾性的に嵌着保持した際に、頂面５６ｅがオイルシール５５の一端面５ｃが僅かな弾性力によって弾接し、この反力によってオイルシール５５全体をシール保持溝５６の他側面５６ｃに押し付けるようになっている。
【０１２８】
したがって、この実施形態によれば、前記シール保持溝５６内にオイルシール５５を保持した状態で、前記筒状基部５２ａを後端側から挿入孔１４ｄ内に軸方向から挿入した際に、オイルシール５５の外周部５５ａが小径部１４ｂの案内面１４ｆや挿入孔１４ｄの内周面との摺動摩擦によって、オイルシール５５全体がシール保持溝５６の一側面５６ｂ方向へ移動しようとする。ところが、前記一側面５６ｂの各凸部５６ｄのそれぞれの頂面５６ｅにオイルシール５５の一端部５５ｃが押し付けられて一側面５６ｂ方向への移動が規制される。
【０１２９】
これにより、前記支持部５２を挿入孔１４ｄへ最大に挿入した際に、オイルシール５５の外周部５５ａの前端縁が前記環状溝２１の段差面２１ａに適切に係止状態に弾接させることができる。つまり、各凸部５６ｄによってオイルシール５５のシール保持溝５６内での軸方向の位置ずれを抑制できることから、外周部５５ａが段差面２１ａに対して適切に係止状態で弾接させることができるのである。
【０１３０】
また、前記凸部５６ｄは、一側面５６ｂの全体に環状に設けられるのではなく周方向の４箇所に部分的に設けられていることから、オイルシール５５の一端部５５ｃに対する大きな圧接力が抑制されて、適度な圧接状態となる。これによって、オイルシール５５の無用な圧縮変形が抑制されて前記段差面２１ａとの最適な弾接力を得ることができる。
【０１３１】
なお、前記各凸部５６ｄは、数に制限はなく１つ以上あれば良いが、４つであれば、オイルシール５５の一端部５５ｃに対してほぼ均一に当接支持することが可能になる。
【０１３２】
他の作用効果は第１実施形態と同じである。
【０１３３】
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、環状溝２１の段差面２１ａの形状を、Ｆ１方向の弾性反力が発生し易い形状であれば良く、円弧面状に代えて例えば挿入孔の内周面から環状溝の底面側に傾斜状に立ち上がったテーパ面状に形成することも可能であり、さらには、挿入孔の内周面から環状溝の底面側に向かってほぼ直角状に立ち上がった垂直面状に形成することも可能である。
【０１３４】
また、前記駆動回転体としては、前記タイミングスプロケットの他に、タイミングプーリなども含まれる。
【０１３５】
以上説明した実施形態に基づく内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。
【０１３６】
前記規制部と挿入部及び弾性シール部を絶縁材によって形成した。
【０１３７】
また、別の好ましい態様としては、前記弾性シール部は、前記規制部と挿入部とは別体に形成されていると共に、剛性が前記規制部と挿入部よりも低く形成されている。
【０１３８】
さらに、前記弾性シール部は、内周部が前記嵌着溝の底面に弾接しつつ嵌着保持されている一方、外周部が前記モータ出力軸の環状溝の内周面に弾接していると共に、カバー部材側の外端縁が前記環状溝の段差面に弾接している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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