(57)【要約】【課題】電動モータの故障及び破損を防止するバルブタイミング調整装置の提供。【解決手段】電動モータ２１と、電動モータ２１が発生する回転トルクにより回転する第一回転軸６２と、第一回転軸６２から伝達される回転トルクにより回転する第二回転軸６４と、第一回転軸６２と第二回転軸６４との間をそれら回転軸６２，６４の回転方向に弾性接続し、第一回転軸６２から第二回転軸６４へ回転トルクを伝達するダンパ６５と、第二回転軸６４の回転に応じてクランク軸とカム軸との間の相対位相を変化させる位相変化機構と、位相変化機構の構成要素を係止することにより前記相対位相の変化を制限するストッパ手段と、クランク軸の回転とカム軸の回転とを監視し、それらの監視結果に基づいて電動モータ２１を制御する制御手段とを設ける。【選択図】図１
2007263027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する吸気弁と排気弁とのうち少なくとも一方のバルブタイミングを調整する内燃機関のバルブタイミング調整装置であって、
電動モータと、
前記電動モータが発生する回転トルクにより回転する第一回転軸と、
前記第一回転軸から伝達される前記回転トルクにより回転する第二回転軸と、
前記第一回転軸と前記第二回転軸との間をそれら回転軸の回転方向に弾性接続し、前記第一回転軸から前記第二回転軸へ前記回転トルクを伝達するダンパと、
前記第二回転軸の回転に応じて前記クランク軸と前記カム軸との間の相対位相を変化させる位相変化機構と、
前記位相変化機構の構成要素を係止することにより前記相対位相の変化を制限するストッパ手段と、
前記クランク軸の回転と前記カム軸の回転とを監視し、それらの監視結果に基づいて前記電動モータを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項２】
前記第一回転軸は、回転径方向へ突出する第一突出部を有し、
前記第二回転軸は、回転径方向へ突出する第二突出部を有し、
前記ダンパは、前記回転方向において前記第一突出部と前記第二突出部との間に設けられることを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項３】
前記第一突出部と前記第二突出部とは、前記回転方向において交互に複数ずつ設けられ、
前記ダンパは、隣り合う前記第一突出部と前記第二突出部との間となる複数個所にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項２に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項４】
前記ダンパは、前記第一回転軸と前記第二回転軸との間に挟持されたゴムからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する吸気弁と排気弁とのうち少なくとも一方のバルブタイミングを調整する内燃機関のバルブタイミング調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動モータが発生する回転トルクを利用して内燃機関のクランク軸とカム軸との間の相対位相を変化させることによりバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置が知られている。このようなバルブタイミング調整装置では、例えば特許文献１に開示されるように、クランク軸とカム軸との間の相対位相を変化させる位相変化機構の構成要素をストッパが係止することにより当該相対位相の変化が制限されるようになっている。これは、クランク軸に対してカム軸が過度に遅角する又は過度に進角すると、ピストンとシリンダとが接触する等の不具合が内燃機関において発生するからである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示の技術では、電動モータの出力側の回転軸と位相変化機構の入力側の回転軸とがメカニカル継手により連結されている。そのため、位相変化機構の構成要素をストッパが係止することにより生じる衝撃力は、メカニカル継手を通じて電動モータへと伝達される。特に、電動モータへの通電が遮断されることで機構要素がストッパに係止されるときには、その係止直前に電動モータの慣性回転を制御することが難しいため、電動モータへ伝達される衝撃力が大きくなり易い。こうした衝撃力の伝達により電動モータでは、故障や破損が発生するおそれがあるため、有効な対策が望まれている。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電動モータの故障及び破損を防止するバルブタイミング調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明によると、第二回転軸の回転に応じてクランク軸とカム軸との間の相対位相を変化させる位相変化機構の構成要素がストッパ手段により係止されると、当該係止により発生する衝撃力は第二回転軸へと伝達される。ここで第二回転軸と第一回転軸との間は、ダンパによってそれら回転軸の回転方向に弾性接続されているので、第二回転軸へと伝達された衝撃力はダンパの弾性変形により緩和されて、第一回転軸への伝達を抑制される。その結果、第一回転軸を発生トルクによって回転させる電動モータまでは衝撃力が伝達され難くなるので、電動モータに故障や破損が生じる事態を防止することができる。
【０００６】
また、請求項１に記載の発明によると、機構要素の係止に伴うダンパの弾性変形によって第一回転軸と第二回転軸との間の相対位相、ひいては電動モータと第二回転軸との間の相対位相は変化するが、クランク軸とカム軸との間の相対位相変化は制限される。故に、クランク軸の回転とカム軸の回転とを監視することにより、それら軸間の相対位相を正確に知ることができる。したがって、クランク軸の回転とカム軸の回転との監視結果に基づいて電動モータを制御する制御手段によれば、その制御精度を高めてバルブタイミングの高精度調整を実現することが可能となる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によると、それぞれ第一突出部と第二突出部とが回転径方向に突出する第一回転軸と第二回転軸との回転方向においてそれらの突出部間にダンパが設けられるので、回転軸間の弾性接続構造が比較的簡素になる。
請求項３に記載の発明によると、第一突出部と第二突出部とは第一回転軸と第二回転軸との回転方向において交互に複数ずつ設けられ、隣り合う第一突出部と第二突出部との間となる複数個所にそれぞれダンパが設けられるので、緩衝性能が高くなる。
【０００８】
請求項４に記載の発明によると、ダンパは、第一回転軸と第二回転軸との間に挟持されたゴムからなるので、装置の製造時には、例えば回転軸間にダンパを挿入することで容易に回転軸間の弾性接続構造を構築することができる。
尚、ダンパは、ゴム以外、例えば第一回転軸と第二回転軸との間の流体室に閉じ込められた弾性流体からなるものであってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。
（第一実施形態）
図２は、本発明の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置１を示している。バルブタイミング調整装置１は、内燃機関のクランク軸からカム軸２へ機関トルクを伝達する伝達系に設けられている。バルブタイミング調整装置１はクランク軸及びカム軸２の間の相対位相を変化させることにより、内燃機関の吸気弁のバルブタイミングを調整する。バルブタイミング調整装置１は、トルク制御系４及び位相変化機構６を組み合わせてなる。
【００１０】
トルク制御系４は、電動モータ２１及び通電制御回路２２を備えている。電動モータ２１は例えばブラシレスモータ等であり、内燃機関にステー（図示しない）を介して固定されるモータケース２３により正逆回転自在に支持される出力軸として、モータシャフト２４を有している。通電制御回路２２は駆動ドライバ及びその制御用マイクロコンピュータ等から構成されており、モータケース２３の外部又は内部に配置されて電動モータ２１に電気接続されている。また、通電制御回路２２は、クランク軸の回転数又は回転角度を検出するクランク回転センサ２６と、カム軸２の回転数又は回転角度を検出するカム回転センサ２７とに電気接続されている。通電制御回路２２は、各回転センサ２６，２７の検出値を逐次監視してそれら検出結果からクランク軸とカム軸２との間の実相対位相を算出し、その算出結果に応じて電動モータ２１のコイル（図示しない）への通電を制御する。この通電制御により、電動モータ２１はモータシャフト２４の周りに回転磁界を形成し、その回転磁界の方向に応じた方向Ｘ，Ｙ（図５参照）の回転トルクをモータシャフト２４に発生する。尚、以下の説明では、電動モータ２１が発生する回転トルクをモータトルクというものとする。
【００１１】
位相変化機構６は、第一回転体としての駆動側回転体１０、第二回転体としての従動側回転体１８、減速ユニット３０、リンクユニット５０及び弾性継手６０を備えている。
図２〜４に示すように駆動側回転体１０は全体として中空形状であり、減速ユニット３０、リンクユニット５０等を収容している。この駆動側回転体１０は、二段円筒状のスプロケット１１の大径側端部に二段円筒状のカバー１２の大径側端部を同軸に螺子止めしてなる。スプロケット１１において大径部１３と小径部１４との間を接続する接続部１５には、外周側へ突出する形態で複数の歯１６が形成されており、これらの歯１６とクランク軸の複数の歯との間で環状のタイミングチェーンが巻き掛けられる。故に、クランク軸から出力された機関トルクがタイミングチェーンを通じてスプロケット１１へ伝達されるときには、駆動側回転体１０がクランク軸と連動して、当該クランク軸との間の相対位相を保ちつつ回転軸線Ｏ周りに回転する。このとき駆動側回転体１０の回転方向は、図３，４の時計方向となる。
【００１２】
図２，３に示すように従動側回転体１８は、軸部１７及び一対の連繋部１９を有している。軸部１７は円筒状に形成され、駆動側回転体１０及びカム軸２と同軸に配置されている。軸部１７の一端部は、スプロケット１１の接続部１５の内周側に摺動回転自在に嵌合していると共に、カム軸２の一端部にボルト固定されている。これにより、従動側回転体１８はカム軸２と連動して、当該カム軸２との間の相対位相を保ちつつ回転軸線Ｏ周りに回転可能となっており、また従動側回転体１８は駆動側回転体１０に対して相対回転可能となっている。尚、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が進角する相対回転方向が方向Ｘであり、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が遅角する相対回転方向が方向Ｙである。
各連繋部１９は、軸部１７の中間部から回転径方向の外側へ突出する平板状に形成され、回転軸線Ｏに関する１８０度の回転対称位置にそれぞれ配置されている。
【００１３】
図２，５に示すように減速ユニット３０は、外歯車３１、遊星キャリヤ３２、内歯車３３及び案内回転体３４等から構成されている。
歯先円が歯底円の外周側に設定された外歯車３１はカバー１２に同軸にリベットかしめされ、駆動側回転体１０と一体回転可能となっている。
【００１４】
遊星キャリヤ３２は全体として筒状に形成されており、駆動側回転体１０と同軸の円筒面状に形成された内周面３５を有している。遊星キャリヤ３２の内周面３５には溝部３６が開口しており、当該溝部３６に嵌合部６１が嵌合する弾性継手６０によってモータシャフト２４が内周面３５と同軸に遊星キャリヤ３２に連結されている。これにより遊星キャリヤ３２は、回転軸線Ｏ周りに回転可能且つ駆動側回転体１０に対して相対回転可能となっている。遊星キャリヤ３２においてモータシャフト２４とは反対側に設けられている偏心カム部３８は、駆動側回転体１０に対して偏心する円筒面状の外周面を有している。
【００１５】
内歯車３３は有底円筒状に形成され、歯先円が歯底円の内周側に設定された歯車部３９を有している。歯車部３９の歯底円は外歯車３１の歯先円よりも大きく、また歯車部３９の歯数は外歯車３１の歯数よりも一つ多い。歯車部３９は、回転軸線Ｏに対し偏心して外歯車３１の外周側に配置されており、その偏心側とは反対側において外歯車３１に噛合している。内歯車３３の中心孔４１は歯車部３９と同軸の円筒孔状を呈しており、当該中心孔４１がベアリング４０を介して偏心カム部３８の外周側に嵌合している。これにより、内歯車３３は遊星キャリヤ３２により支持されて、偏心カム部３８の外周面の偏心中心線Ｐ周りに自転しつつ偏心カム部３８の回転方向へ公転する遊星運動を実現可能である。
【００１６】
図２，４に示すように案内回転体３４は、駆動側回転体１０と同軸の円環板状に形成されている。案内回転体３４は、従動側回転体１８の軸部１７においてカム軸２とは反対側端部の外周側に摺動回転自在に嵌合している。これにより案内回転体３４は、回転軸線Ｏ周りに回転可能且つ回転体１０，１８に対して相対回転可能となっている。図２，５に示すように、案内回転体３４において回転方向に等間隔をあけた複数箇所（ここでは九箇所）には、円筒孔状の係合孔４８が形成されている。またそれに対応して、内歯車３３の回転方向に等間隔をあけた複数箇所（ここでは九箇所）には、対応する係合孔４８へ突入して係合する円柱状の係合突起４９が形成されている。
【００１７】
こうした構成の減速ユニット３０では、遊星キャリヤ３２が駆動側回転体１０に対して相対回転しないときには、内歯車３３が遊星運動することなく駆動側回転体１０と共に回転し、各係合突起４９が係合孔４８を回転側へ押圧する。その結果、案内回転体３４が駆動側回転体１０との間の相対位相を保ちつつ、図５の時計方向へ回転する。
【００１８】
モータシャフト２４から弾性継手６０を通じて遊星キャリヤ３２へ伝達されるモータトルクが方向Ｘへ増大すること等により、遊星キャリヤ３２が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転するときには、内歯車３３が外歯車３１との噛合歯を変化させつつ遊星運動することで、各係合突起４９が係合孔４８を回転側へ押圧する力が増大する。その結果、案内回転体３４が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転する。一方、遊星キャリヤ３２へ伝達されるモータトルクが方向Ｙへ増大する又は内燃機関の運転中に電動モータ２１への通電が遮断されること等により、遊星キャリヤ３２が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転するときには、内歯車３３が外歯車３１との噛合歯を変化させつつ遊星運動することで、各係合突起４９が係合孔４８を反回転側へ押圧する。その結果、案内回転体３４が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転する。
このような減速ユニット３０によれば、モータシャフト２４から弾性継手６０を通じて入力されるモータトルクを増幅して案内回転体３４へ伝達することにより、当該案内回転体３４を駆動側回転体１０に対して相対的に回転駆動することができる。
【００１９】
図２〜４，６に示すようにリンクユニット５０は、一対の第一リンク５２、一対の第二リンク５３、溝形成部５４及び一対の可動体５６等から構成されている。尚、図２〜４は、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が最遅角したときのリンクユニット５０の状態を示し、図６は、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が最進角したときのリンクユニット５０の状態を示している。また、図３，４，６では、断面を表すハッチングの図示を省略している。
【００２０】
図２，３に示すように各第一リンク５２は、それぞれ円弧形の平板状に形成されて回転軸線Ｏに関する１８０度の回転対称位置に配置され、接続部１５の所定箇所に回り対偶によって連繋している。各第二リンク５３は、それぞれω字形の平板状に形成されて回転軸線Ｏに関する１８０度の回転対称位置に配置され、対応する連繋部１９に回り対偶によって連繋し且つ対応する第一リンク５２に回り対偶によって連繋している。
【００２１】
図２，４に示すように溝形成部５４は、案内回転体３４において内歯車３３とは反対側の端面を含む部分により形成されている。溝形成部５４において回転軸線Ｏに関する１８０度の回転対称位置には、それぞれ案内溝５８が形成されている。各案内溝５８は回転軸線Ｏの外周側を所定の幅をもって延伸し、その延伸方向において回転軸線Ｏからの距離が変化するように案内回転体３４の径方向軸線に対して傾斜する曲線状である。ここで、図４，６に示すように本実施形態の案内溝５８は、方向Ｘへ向かうほど回転軸線Ｏから離間するように傾斜している。尚、案内溝５８については、方向Ｙへ向かうほど回転軸線Ｏから離間するように傾斜していてもよいし、また曲線状以外の例えば直線状等であってもよい。
【００２２】
図２〜４に示すように各可動体５６は円柱軸状に形成され、回転軸線Ｏに対して偏心する形態で設けられている。各可動体５６の一端部は柱筒二部材により形成され、対応する案内溝５８内に滑動自在に嵌合している。各可動体５６の他端部は、対応する第一リンク５２に相対回転自在に嵌合し、各可動体５６の中間部は、対応する第二リンク５３に圧入固定されている。かかる嵌合及び圧入固定により各可動体５６は、リンク５２，５３間の回り対偶を実現している。
【００２３】
こうした構成のリンクユニット５０では、案内回転体３４が駆動側回転体１０との間の相対位相を保っているときには、各可動体５６がそれぞれ案内溝５８内を案内されずに案内回転体３４と共に回転する。このとき、連繋するリンク５２，５３同士の相対位置関係が変化しないので、従動側回転体１８が駆動側回転体１０との間の相対位相を保ちつつ図４，６の時計方向へ回転する。したがって、カム軸２のクランク軸に対する相対位相が変化せず、バルブタイミングが保持される。
【００２４】
案内回転体３４が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転するときには、各可動体５６が案内溝５８内を回転軸線Ｏへ接近する側へ案内される。このとき各可動体５６は、対応する第一リンク５２を回転駆動しつつ、自身と回転軸線Ｏとの間の距離を縮小するように移動する。その結果、各第二リンク５３が可動体５６により押圧されて連繋部１９と共に方向Ｘへ駆動されるため、従動側回転体１８が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転する。したがって、カム軸２のクランク軸に対する相対位相が進角し、それに合わせてバルブタイミングも進角する。一方、案内回転体３４が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転するときには、各可動体５６が案内溝５８内を回転軸線Ｏから離間する側へ案内される。このとき各可動体５６は、対応する第一リンク５２を回転駆動しつつ、自身と回転軸線Ｏとの間の距離を拡大するように移動する。その結果、各第二リンク５３が可動体５６により引張られて連繋部１９と共に方向Ｙへ駆動されるため、従動側回転体１８が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転する、したがって、カム軸２のクランク軸に対する相対位相が遅角し、それに合わせてバルブタイミングも遅角する。
このようなリンクユニット５０によれば、駆動側回転体１０に対する案内回転体３４の相対回転に応じて各可動体５６及び各リンク５２，５３を駆動することにより、クランク軸及びカム軸２間の相対位相、ひいてはバルブタイミングを変化させることができる。
【００２５】
次に、第一実施形態の特徴部分について詳細に説明する。
まず、案内溝５８の詳細について説明する。図４，６に示すように一方の案内溝５８の両端部８０，８１には、ストッパ面８２，８３がそれぞれ設けられている。各ストッパ面８２，８３はそれぞれ端部８０，８１の端面により形成され、案内溝５８の延伸方向の軸線に略垂直な平面状である。ストッパ面８２は、図４に示すように端部８０へ到達した可動体５６の外周面５７に案内溝５８の延伸方向の外側から当接し、それによって可動体５６を係止する。一方、ストッパ面８３は、図６に示すように端部８１へ到達した可動体５６の外周面５７に案内溝５８の延伸方向の外側から当接し、それによって可動体５６を係止する。
尚、他方の案内溝５８の両端部８４，８５の端面８６，８７は、図４，６に示すように任意の作動状態において可動体５６の外周面５７には当接しない。
【００２６】
続いて、弾性継手６０の詳細について説明する。図１に示すように弾性継手６０は、インナシャフト６２、ロックピン６３、アウタシャフト６４、ダンパ６５等から構成されている。
インナシャフト６２は、インナ本体６６及びインナ突出部６７を有している。インナ本体６６は、モータシャフト２４より大径の円筒状に形成されている。インナ本体６６はモータシャフト２４に対し外挿され、ロックピン６３によりモータシャフト２４と連結されている。ここでロックピン６３は、インナ本体６６及びモータシャフト２４を回転径方向に貫通しており、モータシャフト２４に対するインナ本体６６の相対的な径方向移動を許容することでシャフト２４，６２間の調心作用を発揮する。したがって、インナシャフト６２は、モータシャフト２４からのモータトルクの伝達によりモータシャフト２４と連動して回転軸線Ｏ周りに回転可能となっている。インナ突出部６７はインナ本体６６から回転径方向の外側へ突出しており、当該突出側の先端面が回転径方向の外側へ向かって凸となる円弧面状に形成されている。本実施形態のインナ突出部６７は回転軸線Ｏに関して１８０度の回転対称位置となる二箇所に設けられ、インナシャフト６２の回転方向に互いに等間隔をあけている。
【００２７】
アウタシャフト６４は、アウタ本体６８、アウタ突出部６９及び嵌合部６１を有している。アウタ本体６８は、インナ本体６６より大径且つ遊星キャリヤ３２の内周面３５より僅かに小径の円筒状に形成されている。アウタ本体６８の内周面は、各インナ突出部６７の突出側先端面に対し回転径方向の外側から摺動自在に嵌合している。アウタ突出部６９はアウタ本体６８から回転径方向の内側へ突出しており、当該突出側の先端面が回転径方向の外側へ向かって凹となる円弧面状に形成されている。アウタ突出部６９は回転軸線Ｏに関して１８０度の回転対称位置となる二箇所にそれぞれ設けられ、アウタシャフト６４の回転方向に互いに等間隔をあけている。各アウタ突出部６９は各インナ突出部６７間に配置されており、それによってアウタ突出部６９とインナ突出部６７とがシャフト６２，６４の回転方向に交互に並んだ形となっている。各アウタ突出部６９の突出高さは各インナ突出部６７の突出高さと略同一であり、各アウタ突出部６９の突出側先端面はインナ本体６６の外周面に回転径方向の外側から摺動自在に嵌合している。嵌合部６１は、アウタ本体６８から回転径方向の外側へ突出している。嵌合部６１は回転軸線Ｏに関して１８０度の回転対称位置となる二箇所にそれぞれ設けられ、遊星キャリヤ３２の対応する溝部３６に嵌合連結されている。以上の構成により、インナシャフト６２とアウタシャフト６４との間での相対回転が可能となっており、また遊星キャリヤ３２がアウタシャフト６４と連動して回転可能となっている。
【００２８】
ダンパ６５は弾性変形自在な材料、本実施形態ではゴムにより扇状に形成されている。ダンパ６５は、隣り合ったインナ突出部６７とアウタ突出部６９との間となる四箇所にそれぞれ設けられ、シャフト６２，６４の回転方向においてそれら突出部６７，６９間に圧縮状態で挟持されている。これにより各ダンパ６５は、シャフト６２，６４間を回転方向に弾性接続している。本実施形態では、シャフト６２，６４の回転径方向におけるダンパ６５の幅がインナ突出部６７及びアウタ突出部６９の突出高さより僅かに小さくされ、突出部６７，６９間におけるダンパ６５の弾性変形が許容されている。
【００２９】
次に、第一実施形態の特徴的作動について説明する。
モータシャフト２４からインナシャフト６２へ方向Ｙのモータトルクが伝達されると、インナシャフト６２は、図７（Ａ）に示すようにアウタシャフト６４に対して方向Ｙへ相対回転する。このとき各インナ突出部６７は、方向Ｙ側のアウタ突出部６９の間で方向Ｙ側のダンパ６５を圧縮すると共に、方向Ｘ側のアウタ突出部６９との間で方向Ｘ側のダンパ６５を形状復原する。その結果、各ダンパ６５がモータトルクに応じた分、弾性変形してモータトルクがインナシャフト６２から方向Ｙ側のダンパ６５を通じてアウタシャフト６４まで伝達されるため、アウタシャフト６４と遊星キャリヤ３２とが駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転する。これにより、減速ユニット３０及びリンクユニット５０が作動してカム軸２のクランク軸に対する相対位相が遅角する。
【００３０】
こうした相対位相の遅角が進む又は内燃機関の運転中に電動モータ２１への通電が遮断されることにより、一方の案内溝５８の端部８０へ可動体５６が到達したときには、図４に示すように平面状のストッパ面８２が可動体５６の外周面５７に当接する。その結果、可動体５６が傾きを抑制されつつストッパ面８２に係止されるため、駆動側回転体１０に対する案内回転体３４の相対回転及び各リンク５２，５３の作動が止められてカム軸２のクランク軸に対する相対位相が最遅角位相に制限される。このとき、可動体５６がストッパ面８２に係止されることによって発生する衝撃力は内歯車３３及び遊星キャリヤ３２を通じてアウタシャフト６４へと伝達されるが、各ダンパ６５の弾性変形によって緩和されるため、インナシャフト６２へは伝達され難い。
【００３１】
また一方、モータシャフト２４からインナシャフト６２へ方向Ｘのモータトルクが伝達されると、インナシャフト６２は、図７（Ｂ）に示すようにアウタシャフト６４に対して方向Ｘへ相対回転する。このとき各インナ突出部６７は、方向Ｘ側のアウタ突出部６９の間で方向Ｘ側のダンパ６５を圧縮すると共に、方向Ｙ側のアウタ突出部６９との間で方向Ｙ側のダンパ６５を形状復原する。その結果、各ダンパ６５がモータトルクに応じた分、弾性変形してモータトルクがインナシャフト６２から方向Ｘ側のダンパ６５を通じてアウタシャフト６４まで伝達されるため、アウタシャフト６４と遊星キャリヤ３２とが駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転する。これにより、減速ユニット３０及びリンクユニット５０が作動してカム軸２のクランク軸に対する相対位相が進角する。
【００３２】
こうした相対位相の進角が進むことにより、一方の案内溝５８の端部８１へ可動体５６が到達したときには、図６に示すように平面状のストッパ面８３が可動体５６の外周面５７に当接する。その結果、可動体５６が傾きを抑制されつつストッパ面８３に係止されるため、駆動側回転体１０に対する案内回転体３４の相対回転及び各リンク５２，５３の作動が止められてカム軸２のクランク軸に対する相対位相が最進角位相に制限される。このとき、可動体５６がストッパ面８３に係止されることによって発生する衝撃力はアウタシャフト６４へと伝達されるが、各ダンパ６５の弾性変形によって緩和されるため、インナシャフト６２へは伝達され難い。
【００３３】
以上説明した第一実施形態によると、ストッパ面８２，８３が可動体５６を係止することによる衝撃力は、各ダンパ６５の緩衝作用によってインナシャフト６２、さらにはモータシャフト２４への伝達を抑制される。したがって、電動モータ２１がモータシャフト２４へ衝撃力を受けて故障する又は破損する事態を防止することができるので、バルブタイミング調整装置１の耐久性が向上する。
【００３４】
また、第一実施形態によると、各ダンパ６５が弾性変形した場合、モータシャフト２４と遊星キャリヤ３２との間の相対位相が変化するため、モータシャフト２４の回転数又は回転角度からクランク軸とカム軸２との間の実相対位相を高精度に知ることは難しくなる。しかし、通電制御回路２２では、クランク軸及びカム軸２の各回転を監視した結果からそれら軸間の実相対位相を算出するので、当該実相対位相を高精度に知ることができる。したがって、算出した実相対位相に基づき電動モータ２１を制御する通電制御回路２２によれば、バルブタイミングの調整精度を高めることができる。
【００３５】
尚、ここまでの第一実施形態では、インナシャフト６２が特許請求の範囲に記載の「第一回転軸」に相当し、インナ突出部６７が特許請求の範囲に記載の「第一突出部」に相当し、アウタシャフト６４が特許請求の範囲に記載の「第二回転軸」に相当し、アウタ突出部６９が特許請求の範囲に記載の「第二突出部」に相当する。また、ストッパ面８２，８３が特許請求の範囲に記載の「ストッパ手段」に相当し、一方の可動体５６が特許請求の範囲に記載の「位相変化機構の構成要素」に相当し、通電制御回路２２が特許請求の範囲に記載の「制御手段」に相当する。
【００３６】
（第二実施形態）
本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。
図８，９に示すように第二実施形態のバルブタイミング調整装置１００では、一方の案内溝５８の両端部８０，８１の端面１１０，１１１がストッパ面８２，８３を形成しておらず、任意の作動状態において可動体５６の外周面５７に当接しないようになっている。そしてその代わりに、ストッパ部１２０，１２２が駆動側回転体１０のスプロケット１１に一体に設けられている。各ストッパ部１２０，１２２はスプロケット１１の接続部１５から連繋部１９及び第一リンク５２の厚さより小さい高さで突出し、回転体１０，１８の回転方向に互いに所定間隔をあけている。ここで、ストッパ部１２０は一方の連繋部１９（以下、この連繋部１９を他方の連繋部１９と区別する場合、連繋部１９ａという）より方向Ｙ側に配置され、連繋部１９ａの側面１２１に当接することにより従動側回転体１８を係止する。これに対して、ストッパ部１２２は連繋部１９ａより方向Ｘ側に配置され、連繋部１９ａの側面１２３に当接することにより従動側回転体１８を係止する。
【００３７】
このような第二実施形態では、カム軸２のクランク軸に対する遅角が進む又は内燃機関の運転中に電動モータ２１への通電が遮断されると、従動側回転体１８がストッパ部１２０に係止され、カム軸２のクランク軸に対する相対位相が最遅角位相に制限される。また、カム軸２のクランク軸に対する進角が進むと、従動側回転体１８がストッパ部１２２に係止され、カム軸２のクランク軸に対する相対位相が最進角位相に制限される。そして、これらいずれの位相制限時にも、第一実施形態と同様にして弾性継手６０の各ダンパ６５が緩衝作用を発揮するため、衝撃力伝達による電動モータ２１の故障及び破損を防止することができる。
尚、ここまでの第二実施形態では、ストッパ部１２０，１２２が特許請求の範囲に記載の「ストッパ手段」に相当する。
【００３８】
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用可能である。
例えば、インナシャフト６２をモータシャフト２４の一部により形成したり、アウタシャフト６４を遊星キャリヤ３２の一部により形成してもよい。また、インナシャフト６２を遊星キャリヤ３２の一部により形成したり、アウタシャフト６４をモータシャフト２４の一部により形成してもよい。さらにまた、インナシャフト６２を遊星キャリヤ３２に連結し、アウタシャフト６４をモータシャフト２４に連結するようにしてもよい。
【００３９】
さらに、突出部６７，６９及びダンパ６５の各配設数は、要求される緩衝特性等に応じて適宜設定される。また、ダンパ６５は、シャフト６２，６４間に挟持されるゴム以外にも、例えばシャフト６２，６４間に形成される流体室に封入の弾性流体によって形成されてもよい。
【００４０】
またさらにストッパ面８２，８３は、第一実施形態の如き平面状以外の例えば円弧面状であってもよい。また、ストッパ面８２，８３の一方を他方の案内溝５８に設けるようにしてもよい。さらにまた、ストッパ面８２，８３の一方を設けないようにしてもよい。
加えてストッパ部１２０，１２２は、第二実施形態の如くスプロケット１１と一体に形成される以外にも、スプロケット１１とは別体に形成されて圧入、螺子止め等によりスプロケット１１に固定されるものであってもよい。
【００４１】
また加えて、図１２（同図は第一実施形態の変形例）に示すように、係合突起４９を有し遊星キャリヤ３２により支持される外歯車２００を内歯車３３の代わりに設けると共に、当該外歯車２００に噛合する内歯車２０２を上述の実施形態の外歯車３１の代わりに回転体１０に設けてもよい。また、回転体１０をカム軸２に連動して回転させ、且つ回転体１８をクランク軸に連動して回転させるようにしてもよい。
【００４２】
さらに加えて、ユニット３０，５０による減速比が大きい場合、各ダンパ６５の弾性変形によりモータシャフト２４と遊星キャリヤ３２との間の相対位相が変化してもクランク軸及びカム軸２間の実相対位相への影響が小さくなるので、当該実相対回転位相をモータシャフト２４の回転数又は回転角度から算出するようにしてもよい。
またさらに加えて本発明は、吸気弁のバルブタイミングを調整する装置以外にも、排気弁のバルブタイミングを調整する装置や、吸気弁及び排気弁の双方のバルブタイミングを調整する装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置の要部を示す断面図（Ａ）及び（Ａ）のI−I線断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図であって、図３のII−II線断面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図２のIV−IV線断面図である。
【図５】図２のV−V線断面図である。
【図６】図４とは異なる作動状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第一実施形態の特徴的作動を説明するための断面図である。
【図８】本発明の第二実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図であって、図４に対応する断面図である。
【図９】図８とは異なる作動状態を示す図である。
【図１０】本発明の第二実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図であって、図３に対応する断面図である。
【図１１】図１０とは異なる作動状態を示す図である。
【図１２】図２の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１，１００  バルブタイミング調整装置、２  カム軸、４  トルク制御系、６  位相変化機構、１０  駆動側回転体、１１  スプロケット、１５  接続部、１８  従動側回転体、１９，１９ａ  連繋部、２１  電動モータ、２２  通電制御回路（制御手段）、２４  モータシャフト、２６  クランク回転センサ、２７  カム回転センサ、３０  減速ユニット、３１，２００  外歯車、３２  遊星キャリヤ、３３，２０２  内歯車、３４  案内回転体、３５  内周面、３６  溝部、５０  リンクユニット、５６  可動体（位相変化機構の構成要素）、５７  外周面、５８  案内溝、６０  弾性継手、６１  嵌合部、６２  インナシャフト（第一回転軸）、６３  ロックピン、６４  アウタシャフト（第二回転軸）、６５  ダンパ、６６  インナ本体、６７  インナ突出部（第一突出部）、６８  アウタ本体、６９  アウタ突出部（第二突出部）、８２，８３  ストッパ面（ストッパ手段）、１２０，１２２  ストッパ部（ストッパ手段）、１２１，１２３  側面
【図１】
2007263027.tif 000003
【図２】
2007263027.tif 000004
【図３】
2007263027.tif 000005
【図４】
2007263027.tif 000006
【図５】
2007263027.tif 000007
【図６】
2007263027.tif 000008
【図７】
2007263027.tif 000009
【図８】
2007263027.tif 000010
【図９】
2007263027.tif 000011
【図１０】
2007263027.tif 000012
【図１１】
2007263027.tif 000013
【図１２】
2007263027.tif 000014