(57)【要約】【課題】装置の回転軸方向の長さを短尺化することができることによって装置の小型化が図れるバルブタイミング制御装置を提供する。【解決手段】位相変換機構４は、ハウジング５に結合された環状部材１９と、ブラシ２３ａ、２３ｂを介して通電される電動モータ１２と、電動モータの正逆回転力を減速してカムシャフト２に伝達する減速機８とを備えている。この減速機は、偏心軸部３０をカムボルト１０に回転自在に支持するニードルベアリング２８の径方向とほぼ同一方向位置に第２ボールベアリング３３とローラ３４を配置することによって、装置の軸方向の長さを短尺化して全体の小型化を図る。【選択図】図１
2011132808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材に対する第２部材の相対回転位置を変更することによって、バルブスプリングにより閉方向に付勢された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、
制御信号に応じて回転状態が制御される電動モータと、
該電動モータの出力軸から回転力が伝達され、該出力軸の回転中心に対して偏心した円筒状の偏心軸部と、
前記第１部材または第２部材に設けられ、内周に噛み合い部を有する環状部材と、
前記偏心軸部の回転によって前記環状部材の噛み合い部に噛合しながら遊星運動を行うことにより前記第１部材に対して第２部材を相対回転させる遊星噛み合い部と、
回転軸方向において前記環状部材と遊星噛み合い部が噛合する位置の内周側に少なくとも一部が配置され、前記第１部材または第２部材と前記偏心軸部の内周との間に介在された第１軸受部と、を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
クランクシャフトから回転力が伝達される駆動回転体に対して、カムシャフトに固定された従動回転体の相対回転位相を変更する内燃機関の可変動弁装置であって、
制御信号に応じて回転状態が制御される電動モータと、
該電動モータの出力軸から回転力が伝達され、該出力軸の回転中心に対して偏心した円筒状の偏心軸部と、
前記駆動回転体に固定され、内周に噛み合い部を有する環状部材と、
前記偏心軸部の回転によって前記環状部材の噛み合い部に噛合しながら遊星運動を行うことにより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遊星噛み合い部と、
回転軸方向において前記環状部材と遊星噛み合い部が噛合する位置の内周側に少なくとも一部が配置され、前記従動回転体と偏心軸部の内周との間に介在された第１軸受部と、を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
クランクシャフトから回転力が伝達される駆動回転体に対して、カムシャフトに固定された従動回転体の相対回転位相を変更する内燃機関の可変動弁装置であって、
前記駆動回転体に固定され、内周に噛み合い部を有する環状部材と、
前記偏心軸部の回転によって前記環状部材の噛み合い部に噛合しながら遊星運動を行うことにより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遊星噛み合い部と、
前記駆動回転体とともに回転し、ブラシを介して通電された電流に応じて出力軸の回転状態が制御される電動モータと、
該電動モータの出力軸から回転力が伝達され、回転中心に対して偏心した円筒状の偏心軸部と、
前記カムシャフトから伝達される回転荷重を、前記環状部材の噛み合い部と遊星噛み合い部が噛合する位置の内周側で受けるように形成した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、内燃機関の吸気弁または排気弁の例えば開閉タイミングやリフト量などを、電動モータによる可変機構を用いて可変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、内燃機関の可変動弁装置の一つであるバルブタイミング制御装置にあっては、電動モータを駆動することによって制御応答性や制御性を向上させるものが提供されている。
【０００３】
例えば、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、電動モータの駆動回転を遊星減速機構によって減速させて、クランクシャフトから回転力が伝達されるスプロケットとカムシャフトとの相対回転位相を変化させて、機関弁の開閉タイミングを機関運転状態に応じて可変制御するようになっている。
【０００４】
前記遊星減速機構は、回転運動を遊星回転運動に変換する遊星キャリアによって遊星回転運動を行う遊星歯車と、この遊星歯車に噛み合う太サンギアとによって構成されており、前記遊星キャリアは、遊星歯車とサンギアの噛み合い部から回転軸方向の異なった位置に並列に設けられた２つのボールベアリングによって前記太陽歯車に対して軸受されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１８５７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１に記載したバルブタイミング制御装置にあっては、前記遊星キャリアをサンギアに対して軸受している前記２つのボールベアリングが、回転軸方向の異なった位置に配置されているため、装置全体が回転軸方向へ長くなってしまい、装置の大型化が余儀なくされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る可変動弁装置は、とりわけ、制御信号に応じて回転状態が制御される電動モータと、該電動モータの出力軸から回転力が伝達され、該出力軸の回転中心に対して偏心した円筒状の偏心軸部と、前記駆動回転体に固定され、内周に噛み合い部を有する環状部材と、前記偏心軸部の回転によって前記環状部材の噛み合い部に噛合しながら遊星運動を行うことにより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遊星噛み合い部と、回転軸方向において前記環状部材と遊星噛み合い部が噛合する位置の内周側に少なくとも一部が配置され、前記従動回転体と偏心軸部の内周との間に介在された第１軸受部と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、特異な構造の減速機構を用いることによって、装置の回転軸方向の長さを短尺化することができ、この結果、装置の小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るバルブタイミング制御装置の一実施形態の縦断面図である。
【図２】本実施形態における主要な構成部材の要部拡大断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【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カバー部材と第１オイルシールとの分解斜視図である。
【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】
【００１０】
以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置を、機関弁の開閉タイミングを可変にするバルブタイミング制御装置に適用した実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この各実施形態では、内燃機関の吸気側の動弁装置に適用したものであるが、排気側の動弁装置に同様に適用することも可能である。
〔第１の実施形態〕
このバルブタイミング制御装置は、図１〜図６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、シリンダヘッド上に軸受４４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、該タイミングスプロケット１の前方位置に配置されて、固定部であるチェーンカバー４０にボルトによって取り付け固定されたカバー部材３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可変機構である位相変更機構４と、を備えている。
【００１１】
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一体に形成され、内周面が段差径状の円環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、巻回されたタイミングチェーン４２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、から構成されている。また、タイミングスプロケット１は、前記スプロケット本体１ａの内周側に形成された円形溝１ｃと前記カムシャフト２の前端部に一体に設けられた肉厚なフランジ部２ａの外周との間に介装された第３軸受である第３ボールベアリング４３によってカムシャフト２に回転自在に支持されている。
【００１２】
前記スプロケット本体１ａの前端部外周縁には、環状突起１ｂが一体に形成されている。このスプロケット本体１ａの前端部には、前記環状突起１ｂの内周側に同軸に位置決めされ、内周に波形状の噛み合い部である内歯１９ａが形成された環状部材１９と、大径円環状のプレート６がボルト７によって軸方向から共締め固定されている。また、前記スプロケット本体１ａの内周面の一部には、図４に示すように、円弧状の係合部であるストッパ凸部１ｄが周方向に沿って所定長さ範囲まで形成されている。
【００１３】
前記プレート６の前端側外周には、前記位相変更機構４の後述する減速機８や電動モータ１２の各構成部材を覆う状態で前方に突出した円筒状のハウジング５がボルト１１によって固定されている。
【００１４】
前記ハウジング５は、鉄系金属によって一体に形成されてヨークとして機能し、前端側に円環プレート状の保持部５ａを一体に有していると共に、該保持部５ａを含めた外周側全体が前記カバー部材３によって所定の隙間をもって覆われた形で配置されている。
【００１５】
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、前端部に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結合されている。また、カムシャフト２の前記フランジ部２ａには、図４に示すように、前記スプロケット本体１ａのストッパ凸部１ｄが係入する係止部であるストッパ凹溝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１ｄ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。この両ストッパ凸部１ｄ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。
【００１６】
前記カムボルト１０は、頭部１０ａの軸部１０ｂ側の端縁にフランジ状の座面部１０ｃ一体に形成されていると共に、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。
【００１７】
前記従動部材９は、鉄系金属材によって一体に形成され、図２に示すように、前端側に形成された円板部９ａと、後端側に一体に形成された円筒状の円筒部９ｂとから構成されている。
【００１８】
前記円板部９ａは、後端面の径方向ほぼ中央位置に前記カムシャフト２のフランジ部２ａとほぼ同外径の環状段差突起９ｃが一体に設けられ、この段差突起９ｃの外周面と前記フランジ部２ａの外周面が対峙しながら前記第３ボールベアリング４３の内輪４３ａの内周に挿通配置されている。これによって、組付時におけるカムシャフト２と従動部材９との軸芯作業が容易になる。なお、前記第３ボールベアリング４３の外輪４３ｂは、前記スプロケット本体１ａの円形溝１ｃの内周面に圧入固定されている。
【００１９】
また、前記円板部９ａの外周部には、図１〜図３に示すように、後述する複数のローラ３４を保持する保持器４１が一体に設けられている。この保持器４１は、前記円板部９ａの外周部から前記円筒部９ｂと同じ方向へ突出して形成され、円周方向へほぼ等間隔の位置に所定の隙間をもった複数の細長い突起部４１ａによって形成されている。
【００２０】
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、外周側に第１軸受である後述の第１ニードルベアリング３０が設けられている。
【００２１】
前記カバー部材３は、図１及び図５に示すように、比較的に肉厚な合成樹脂材によって一体に形成され、カップ状に膨出したカバー本体３ａと、該カバー本体３ａの後端部外周に一体に有するブラケット３ｂと、から構成されている。
【００２２】
前記カバー本体３ａは、前記位相変更機構４の前端側を覆う、つまり前記ハウジング５の軸方向の保持部５ｂから後端部側のほぼ全体を、所定隙間をもって覆うように配置されている。一方、前記ブラケット３ｂには、ほぼ円環状に形成されて６つのボス部にそれぞれボルト挿通孔３ｆが貫通形成されている。
【００２３】
また、前記カバー部材３は、図１に示すように、前記ブラケット３ｂが前記チェーンカバー４０に複数のボルト４７を介して固定されていると共に、前記カバー本体３ａの前端部３ｃの内周面に内外２重のスリップリング４８ａ，４８ｂが各内端面を露出した状態で埋設固定されている。さらに上端部には、内部に前記スリップリング４８ａ、４８ｂと導電部材を介して接続されたコネクタ端子４９ａが固定されたコネクタ部４９が設けられている。なお、前記コネクタ端子４９ａには、コントロールユニット２１を介して図外のバッテリー電源から通電あるいは通電が遮断されるようになっている。
【００２４】
そして、前記カバー本体３ａの後端部側の内周面と前記ハウジング５の外周面との間には、図１にも示すように、シール部材である大径な第１オイルシール５０が介装されている。この第１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５０ａが前記カバー部材３ａ後端部の内周面に形成された円形溝３ｄ内に嵌着固定されている。また、円環状基部５０ａの内周側には、前記ハウジング５の外周面に当接するシール面５０ｂが一体に形成されている。
【００２５】
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アクチュエータである電動モータ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に伝達する前記減速機８と、から構成されている。
【００２６】
前記電動モータ１２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前記ハウジング５と、該ハウジング５の内部に回転自在に設けられた出力軸であるモータ軸１３と、ハウジング５の内周面に固定された半円弧状の一対の永久磁石１４，１５と、ハウジング保持部５ａの内底面側に固定された固定子１６と、を備えている。
【００２７】
前記モータ軸１３は、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の外周に、複数の極を持つ鉄心ロータ１７が固定されていると共に、該鉄心ロータ１７の外周には電磁コイル１８が巻回されている。また、大径回転軸１７の前端部外周には、コミュテータ２０が圧入固定されており、このコミュテータ２０には、前記鉄心ロータ１７ａ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が接続されている。
【００２８】
前記固定子１６は、図６に示すように、前記保持部５ａの内底壁に４本のビス２２ａによって固定された円環板状の樹脂ホルダー２２と、該樹脂ホルダー２２と保持部５ａを軸方向に貫通配置されて、各先端面が前記一対のスリップリング４８ａ、４８ｂに摺接して給電される周方向内外２つの第１ブラシ２３ａ，２３ｂと、樹脂ホルダー２２の内周側に内方へ進退自在に保持されて、円弧状の先端部が前記コミュテータ２０の外周面に摺接する第２ブラシ２４ａ、２４ｂと、から主として構成されている。
【００２９】
前記第１ブラシ２３ａ、２３ｂと第２ブラシ２４ａ、２４ｂは、ピッグテールハーネス２５ａ、２５ｂによって接続されていると共に、それぞれに弾接した捩りばね２６ａ、２７ａのばね力によって前記スリップリング４８ａ、４８ｂ方向やコミュテータ２０方向へそれぞれ付勢されている。
【００３０】
前記モータ軸１３は、前記カムボルト１０の頭部１０ａ側の軸部１０ｂの外周面に第１軸受であるニードルベアリング２８と該ニードルベアリング２８の軸方向の側部に配置された軸受である第４ボールベアリング３５を介して回転自在に支持されている。また、前記モータ軸１３のカムシャフト２側の後端部には、減速機８の一部を構成する円筒状の偏心軸部３０が一体に設けられている。
【００３１】
前記第１ニードルベアリング２８は、偏心軸部３０の内周面に圧入された円筒状のリテーナ２８ａと、該リテーナ２８ａ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２８ｂとから構成されている。このニードルローラ２８ｂは、前記従動部材９の円筒部９ｂの外周面を転動している。
【００３２】
前記第４ボールベアリング３５は、内輪３５ａが前記従動部材９の円筒部９ｂの前端縁とカムボルト１０の座面部１０ｃとの間に挟持状態に固定されている一方、外輪３５ｂがモータ軸１３の内周に形成された段差部と抜け止めリングであるスナップリング３６との間で軸方向の位置決め支持されている。
【００３３】
また、前記モータ軸１３(偏心軸部３０)の外周面と前記プレート６の内周面との間には、減速機８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フリクション部材である第２オイルシール３２が設けられている。この第２オイルシール３２は、内周部が前記モータ軸１３の外周面に弾接していることによって、該モータ軸１３の回転に対して摩擦抵抗を付与するようになっている。
【００３４】
前記コントロールユニット２１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、前記電磁コイル１８に通電してモータ軸１３の回転制御を行い、減速機８を介してカムシャフト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。
【００３５】
前記減速機８は、図１、図２に示すように、偏心回転運動を行う前記偏心軸部３０と、該偏心軸部３０の外周に設けられた第２軸受である第２ボールベアリング３３と、該第２ボールベアリング３３の外周に設けられた前記ローラ３４と、該ローラ３４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。
【００３６】
前記偏心軸部３０は、外周面に形成されたカム面の軸心Ｙがモータ軸１３の軸心Ｘから径方向へ僅かに偏心している。なお、前記第２ボールベアリング３３とローラ３４などが遊星噛み合い部として構成されている。
【００３７】
前記第２ボールベアリング３３は、大径状に形成されて、前記第１ニードルベアリング２８の径方向位置で全体がほぼオーバラップする状態に配置され、内輪３３ａが前記偏心軸部３０の外周面に圧入固定されていると共に、外輪３３ｂの外周面には前記ローラ３４が常時当接している。また、外輪３３ｂの外周側には円環状の隙間Ｃが形成されて、この隙間Ｃによって第２ボールベアリング３３全体が前記偏心軸部３０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。
【００３８】
前記各ローラ３４は、前記第２ボールベアリング３３の偏心動に伴って径方向へ移動しつつ前記環状部材１９の内歯１９ａに嵌入すると共に、保持器４１の突起部４１ａ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。
【００３９】
前記減速機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、図１に示すように、前記シリンダヘッドの軸受４４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４７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４７にグルーブ溝を介して連通した油供給孔４８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４８に開口し、他端が前記第１ニードルベアリング２８と第２ボールベアリング３３の付近に開口した前記小径なオイル供給孔４５と、同じく従動部材９に貫通形成された前記大径な３つの図外のオイル排出孔と、から構成されている。
【００４０】
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、その回転力がハウジング５と環状部材１９とプレート６を介して電動モータ１２が同期回転する。一方、前記環状部材１９の回転力が、ローラ３４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。
【００４１】
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２１からスリップリング４８ａ、４８ｂ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、モータ軸１３が回転駆動され、この回転力が減速機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。
【００４２】
すなわち、前記モータ軸１３の回転に伴い偏心軸部３０が偏心回転すると、各ローラ３４がモータ軸１３の１回転毎に保持器４１の突起部４１ａに径方向へガイドされながら前記環状部材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３４の転接によって前記モータ軸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３４の個数などによって任意に設定することが可能である。
【００４３】
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。
【００４４】
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１ｄ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。
【００４５】
すなわち、前記従動部材９が、前記偏心軸部３０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１ｄ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。
【００４６】
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１ｄ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。
【００４７】
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。
【００４８】
このように、本実施形態では、ストッパ凸部１ｄとストッパ凹溝２ｂのストッパ機構によってカムシャフト２の相対回転位置を確実に規制することができる。
【００４９】
また、本実施形態は、前記減速機８の第１ニードルベアリング２８と第２ボールベアリング３３を径方向のほぼ同一位置に配置し、特に、第１ニードルベアリング２８と同じ径方向位置に前記環状部材１９とローラ３４を配置したことから、装置の軸方向の長さを十分に短くすることが可能になる。この結果、装置の小型化と軽量化が図れる。
【００５０】
しかも、前記減速機８の構造が簡素化されるため、製造作業や組立作業が容易になり、これらのコストを十分の低減することができる。
【００５１】
また、前記環状部材１９の内歯１９ａの歯面とローラ３４が噛み合う位置の径方向内周側に前記第１ニードルベアリング２８が配置されていることから、環状部材１９側から径方向内側へ作用する大きな荷重を前記第１ニードルベアリング２８によって受けることができる。このため、前記荷重による曲げモーメントが前記モータ軸１３に殆ど作用しない。したがって、モータ軸１３の常時スムーズな回転が得られる。
【００５２】
また、前記減速機８内には、オイル供給孔４５から潤滑油が強制的に供給されることから、減速機８の各部の潤滑性が向上すると共に、内歯１９ａとローラ３４との間や、第１ニードルベアリング２８、第２ボールベアリング３３に潤滑油が供給されて、各ローラ、２８ｂ、３４や各ボールとの間の潤滑性も向上して減速機８による常時滑らかな位相変換が行われることは勿論のこと、この潤滑油が緩衝機能を発揮するため、前記打音の発生をより効果的に抑制することが可能になる。
【００５３】
特に、機関の駆動中はオイルポンプから圧送された潤滑油が前記潤滑油供給手段を介して常時供給されて浸漬された状態になるため、前記各転動体の油膜切れの発生が抑制できる。これにより、電動モータ１２の初期駆動負荷を十分に低減でき、バルブタイミングの制御応答性の向上と消費エネルギーの減少化が図れる。
【００５４】
また、前記減速機８内部から前記各オイル排出孔を介して外部に排出された潤滑油は、遠心力によって前記第３ボールベアリング４３に付着すると共に、タイミングスプロケット１の各ギア部１ｂに付着して、これらの部位を効率良く潤滑する。その後、前記各ギア部１ｂの回転遠心力によって外方へ飛散し、この飛散した潤滑油がハウジング５の後端側外周面に付着して前記第１オイルシール５０のシール面５０ｂに接触する。このため、ハウジング５の回転に伴うシール面５０ｂの摩耗の発生などが抑制されて、第１オイルシール５０の耐久性を向上させることができる。
【００５５】
さらに、前記モータ軸１３と偏心軸部３０を、第１ニードルベアリング２８と第４ボールベアリング３５を介してカムボルト１０に支持したため、別途支持軸を設ける必要がなくなり、部品点数の削減が図れると共に、カムシャフト２に軸方向から直接結合されているので、カムシャフト２に対して径方向の倒れが抑制されて高い同軸性が得られる。
【００５６】
また、ハウジング５によって減速機８と電動モータ１２との一体化が図れると共に、スプロケット本体１ａを介してタイミングスプロケット１との一体化も図れることから、図２に示すように、これら各構成部品全体のユニット化が図れる。したがって、装置の軸方向の他に径方向の小型化が図れると共に、製品管理が容易になる。
【００５７】
さらに、前記カバー部材３を合成樹脂材によって形成したことから、機関の全体の軽量化が図れると共に、前記各スリップリング４８ａ、４８ｂやコネクタ端子４９ａなどを一体的に設けることができるので、これらの製造作業が容易になる。
【００５８】
また、前記第２オイルシール３２は、前記モータ軸１３に摩擦抵抗を付与することから、バルブスプリングのばね力などによって前記カムシャフト２に発生する交番トルクを吸収して電動モータ１２の負荷を抑制することができる。
【００５９】
また、前記モータ軸１３と偏心軸部３０とを一体化したことによって、分割した場合に比較して部品点数の削減が図れると共に、組付、製造作業が容易になり、この点でもコストの低減化が図れる。
【００６０】
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、可変動弁装置としては前記バルブスプリング制御装置の他に、機関弁のリフト量や作動角を可変にする可変機構にも適用できる。
【００６１】
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２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記第１軸受部は、ニードルベアリングによって形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、
前記ニードルベアリングに隣接して配置され、前記偏心軸部と従動回転体の回転軸方向の移動を規制するボールベアリングを設けた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は、内輪が前記従動回転体と、該従動回転体をカムシャフトに固定するカムボルトとによって回転軸方向に挟持固定され、外輪が前記偏心軸部の内周に形成された段差部と抜け止めリングとの間に配置保持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ｄ〕請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記遊星噛み合い部は、
前記偏心軸部の外周に設けられた第２軸受部と、
該第２軸受部の外周に周方向の所定間隔位置に回転自在に設けられ、前記第２軸受部の回転によって前記環状部材との噛合箇所が周方向に移動する複数のローラと、
該各ローラの径方向の移動を許容すると共に周方向の移動を規制する保持器と、によって構成され、
前記保持器が従動回転体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。
〔請求項ｅ〕請求項ｄに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記ローラと第１軸受部及び第２軸受部の全てが、回転軸方向においてほぼ同一となる位置に配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【００６２】
この発明によれば、前記ローラの配設位置と第１，第２軸受部の配設位置が軸方向の所定箇所でほぼ同一となることから、装置の軸方向の長さを短くすることが可能になり、これによって小型化が図れる。
〔請求項ｆ〕請求項ｅに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記第２軸受部を、ボールベアリングによって構成した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ｄに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記カムシャフトから保持器に交番トルクが作用した際に、前記偏心軸部に回転抵抗を付与するフリクション部材を設けたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【００６３】
このフリクション部材によってカムシャフトに発生する交番トルクの偏心軸部への伝達を抑制することができる。
〔請求項ｈ〕請求項ｄに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記偏心軸部の外周と前記駆動回転体との間には、前記偏心軸部に回転抵抗を与えるシール部材が弾接していると共に、前記シール部材によって前記電動モータと環状部材及び遊星噛み合い部との間を液密的に隔成し、前記環状部材と遊星噛み合い部の噛合側のみに潤滑油を供給したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｉ〕請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記駆動回転体と前記従動回転体の間に、第３軸受部を設けると共に、該第３軸受にカムシャフトの一部が挿入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ｊ〕請求項ｉに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記第３軸受を、ボールベアリングによって構成したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｋ〕請求項ｊに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記第３のボールベアリングの内輪の内周面に前記従動回転体とカムシャフトの両方は挿入されている状態で、カムボルトによって前記従動回転体とカムシャフトを固定したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【００６４】
この発明によれば、前記内輪によって従動回転体とカムシャフトとの軸芯合わせ作業が容易になる。
〔請求項ｌ〕請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記駆動回転体とカムシャフトとの間の最大相対回転位置を規制するストッパ機構を設けたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｍ〕請求項ｌに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記ストッパ機構を、カムシャフトの端部に設けられた係合部と、前記駆動回転体のカムシャフト側の端部に設けられて、前記係合部に所定の正逆回転位置で係止する係止部によって構成したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｎ〕請求項ｍに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記従動回転体とカムシャフトは、カムボルトによって軸方向から連結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】
【００６５】
１…タイミングスプロケット(駆動回転体)
２…カムシャフト
３…カバー部材
３ａ…カバー本体
４…位相変更機構
５…ハウジング
６…プレート
８…減速機
９…従動部材(従動回転体)
１０…カムボルト
１２…電動モータ
１３…モータ軸
１７…鉄心ロータ
１８…電磁コイル
１９…環状部材
１９ａ…内歯
２３ａ、２３ｂ…ブラシ
２４ａ、２４ｂ…ブラシ
２８…第１ニードルベアリング(軸受部)
３０…偏心軸部
３２…第２オイルシール
３３…第２ボールベアリング
３４…ローラ
３５…第４ボールベアリング
４３…第３ボールベアリング
４５…オイル供給孔
４６…オイル排出孔
４８ａ、４８ｂ…スリップリング
５０…第１オイルシール
【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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