JP2007071060A - バルブタイミング調整装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 バルブタイミング調整装置は、内部へ潤滑流体を導入するための導入孔及び第一内歯車部22を有し、カム軸と連動して回転する第一回転体20と、軸方向において隣接する第一内歯車部22を挟んで導入孔とは反対側に位置する第二内歯車部14を有し、クランク軸と連動して回転する第二回転体10と、第一外歯車部及び第二外歯車部を有し、それら第一外歯車部及び第二外歯車部がそれぞれ第一内歯車部22及び第二内歯車部14に噛合しつつ一体に遊星運動することにより第一回転体20と第二回転体10との間の相対回転位相を変化させる遊星歯車とを備え、第二内歯車部14の歯先円90は第一内歯車部22の歯底円92よりも大径である。
【選択図】 図1
Description
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、作動不良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。
尚、第一内歯車部と第二内歯車部とは、軸方向に隙間をあけた状態で隣接するものであってもよい。
請求項6に記載の発明によると、導入孔は、第一内歯車部及び第二内歯車部の共通の周方向において複数設けられるので、それらの内歯車部と、対応する外歯車部との間の潤滑性を周方向において満遍なく発揮させることができる。
請求項8に記載の発明によると、少なくとも一つの排出孔の入口部は、第二内歯車部の歯溝へ向かって開口するので、第二内、外歯車部間を通過した潤滑流体を確実に排出させることができる。したがって、潤滑流体及び異物の滞留抑制効果が向上する。
尚、排出孔については、第一内歯車部に対して軸方向の導入孔と同じ側において第一回転体に設けることも可能であり、またその場合には、例えば第一内歯車部の歯溝へ向かって排出孔の出口部を開口させることが可能である。
尚、制御ユニットは、電動モータにより回転トルクを発生させるもの以外にも、例えば油圧モータや電磁ブレーキ装置等により回転トルクを発生させるものであってもよい。
尚、バルブタイミング調整装置は、排気弁のバルブタイミングを調整するものであってもよい。また、バルブタイミング調整装置は、調整対象の弁の種類に拘らず、電動モータが発生する回転トルクにより遊星枠が第二回転体に対して遅角方向へ相対回転するときに第一回転体が第二回転体に対して進角方向へ相対回転するものであってもよい。
図2は、本発明の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、クランク軸とカム軸2との間の相対回転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、駆動側回転体10、従動側回転体20、制御ユニット30、遊星枠40、遊星歯車50を備えている。
図2,3に示すように駆動側回転体10は、有底円筒状の歯車部材12と、二段円筒状のスプロケット13とを同軸に組み合わせて構成されている。歯車部材12の周壁部は、歯先円面が歯底円の内周側にある駆動側内歯車部14を形成している。歯車部材12は、駆動側内歯車部14の外周壁がスプロケット13の大径部15の内周壁に嵌合した状態でスプロケット13に螺子留めされている。スプロケット13において大径部15と小径部16との間を繋ぐ段差部17には、外周側へ突出する形態で複数の歯19が設けられており、これらの歯19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13へ入力されるときには、駆動側回転体10はクランク軸と連動して、当該軸に対する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、本実施形態では図3の反時計方向となる。
図2,6に示すように固定部21には、潤滑流体である内燃機関用潤滑油を回転体10,20の内部空間11へ導入するために二つの導入孔70が形成されている。これらの導入孔70は、回転軸線Oに関して対称となる二箇所にそれぞれ設けられており、内歯車部14,22の共通の周方向と一致する固定部21の周方向において等間隔に並んでいる。各導入孔70において上流側の絞り部72は、固定部21の径方向へ長く且つ扁平な長孔状である。ここで絞り部72の入口部は、カム軸2においてポンプ4から潤滑油が吐出供給される二つの供給孔5のうち対応するものに連通しており、また絞り部72の流路面積は、当該対応供給孔5の流路面積よりも絞られている。さらに各導入孔70において絞り部72よりも下流側の案内部74は、固定部21の軸方向へ延びる円筒孔状である。ここで案内部74の出口部は、従動側内歯車部22の歯先円86よりも内周側へ向かって開口しており、それにより回転体10,20の内部空間11と連通している。
以上より装置1では、高い応答性と耐久性を確保することができるので、制御ユニット30の回転トルク制御に従う正確なバルブタイミング調整が長期に亘って実現される。
例えば上述の実施形態では、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について説明したが、本発明は、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。また、上述の実施形態では、回転体10がクランク軸と連動し、回転体20がカム軸2と連動するバルブタイミング調整装置1について説明したが、回転体10がカム軸2と連動し、回転体20がクランク軸と連動するようにしてもよい。
さらに加えて上述の実施形態では、軸方向において隣接する駆動側内歯車部14と従動側内歯車部22とを当接させているが、それら駆動側内歯車部14と従動側内歯車部22とを軸方向で隙間をあけて配設するようにしてもよい。
Claims (11)
- 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及び排気弁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、
内部へ潤滑流体を導入するための導入孔及び第一内歯車部を有し、前記クランク軸及び前記カム軸のうち一方と連動して回転する第一回転体と、
軸方向において隣接する前記第一内歯車部を挟んで前記導入孔とは反対側に位置する第二内歯車部を有し、前記クランク軸及び前記カム軸のうち他方と連動して回転する第二回転体と、
第一外歯車部及び第二外歯車部を有し、前記第一外歯車部及び前記第二外歯車部がそれぞれ前記第一内歯車部及び前記第二内歯車部に噛合しつつ一体に遊星運動することにより前記第一回転体と前記第二回転体との間の相対回転位相を変化させる遊星歯車と、
を備え、
前記第二内歯車部の歯先円は前記第一内歯車部の歯底円よりも大径であることを特徴とするバルブタイミング調整装置。 - 前記第二外歯車部の歯底円は前記第一外歯車部の歯先円よりも大径であ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。
- 前記第一外歯車部は二段円筒状の前記遊星歯車の小径部分に形成され、前記第二外歯車部は当該二段円筒状の前記遊星歯車の大径部分に形成さ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。
- 前記第一内歯車部と前記第二内歯車部とは互いに当接す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。
- 少なくとも一つの前記導入孔の出口部は、前記第一内歯車部の内周側へ向かって開口することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
- 前記導入孔は、前記第一内歯車部及び前記第二内歯車部の共通の周方向において複数設けられることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
- 前記第二回転体は、前記第一内歯車部及び前記第二内歯車部を挟んで前記導入孔とは反対側から外部へ前記潤滑流体を排出するための排出孔を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
- 少なくとも一つの前記排出孔の入口部は、前記第二内歯車部の歯溝へ向かって開口することを特徴とする請求項7に記載のバルブタイミング調整装置。
- 前記遊星歯車を内周側から自転自在に支持し、前記遊星歯車の公転方向へ回転する遊星枠と、
前記遊星枠に与える前記公転方向の回転トルクを制御する制御ユニットと、
を備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。 - 前記制御ユニットは、前記回転トルクを発生する電動モータを有することを特徴とする請求項9に記載のバルブタイミング調整装置。
- 前記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であって、
前記第一回転体は前記カム軸と連動して回転し、
前記第二回転体は前記クランク軸と連動して回転し、
前記回転トルクにより前記遊星枠が前記第二回転体に対して遅角方向へ相対回転するとき、前記第一回転体が前記第二回転体に対して遅角方向へ相対回転することを特徴とする請求項10に記載のバルブタイミング調整装置。
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