JP2009185785A - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い生産性と高精度なバルブタイミング調整とを両立させるバルブタイミング調整装置を提供すること。
【解決手段】クランク軸との間にタイミングチェーン１６が掛け渡されて機関トルクの伝達によりクランク軸と連動回転する有底筒状の駆動側回転体１０は、遊星運動により回転体１０，２０間の位相を変化させる遊星歯車５０の噛合する太陽歯車１２が同軸上に締結され、カム軸２と連動回転する従動側回転体２０を収容する周壁部材１１０、並びに周壁部材１１０が同軸上に締結されて当該周壁部材１１０と共に上記有底筒状をなし、タイミングチェーン１６が掛けられる底壁部材１００を有する。そして、太陽歯車１２は、周壁部材１１０の軸方向の一端部１１２の内周側に嵌合し、底壁部材１００は、周壁部材１１０の軸方向の他端部１１１の外周側に嵌合する。
【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関においてクランク軸からの機関トルクの伝達によりカム軸が開閉する動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に関する。

従来、クランク軸と連動して回転する駆動側回転体及びカム軸と連動して回転する従動側回転体の間の相対位相（以下、「回転体間位相」という）を変化させることにより、所望のバルブタイミングを実現するようにしたバルブタイミング調整装置が知られている。

例えば特許文献１には、有底筒状に形成されて周壁部内に従動側回転体を収容する駆動側回転体に対して、その底壁部とは反対側に太陽歯車を同軸上に締結し、駆動側回転体と一体回転する当該太陽歯車に噛合した遊星歯車の遊星運動により回転体間位相を変化させるバルブタイミング調整装置が開示されている。
特開２００７−２５５４１２号公報（第１０図）

さて、特許文献１の装置においてスプロケットとして形成された駆動側回転体には、クランク軸との間に環状のタイミングチェーンが掛け渡され、当該タイミングチェーンを通じて機関トルクが伝達される。そこで、有底筒状を呈する駆動側回転体の底壁部には、タイミングチェーンを掛けるための複数の歯が設けられており、当該駆動側回転体の形状が全体として複雑なものとなっている。こうした複雑形状の駆動側回転体を形成するには、例えば柱状に成形したブランクの大半部分に切削加工を施す等といった煩雑な作業が必要であり、生産性の低下を招くことになる。

そこで、本発明者らは、駆動側回転体の周壁部及び底壁部を二部材に分離形成して同軸上に締結することにより有底筒状の駆動側回転体を形成する技術を採用することで、それら二部材の形成作業を容易化する手法を鋭意研究してきた。その結果、遊星歯車が噛合する太陽歯車と、タイミングチェーンが掛けられる底壁部の形成部材とが周壁部の形成部材を挟んで同軸上に一体化されることに起因して、機関トルクの伝達時に底壁部形成部材及び太陽歯車が互いに位置ずれするおそれがある、との知見が得られた。こうした底壁部形成部材及び太陽歯車の位置ずれによれば、それら要素間の周壁部形成部材がねじられて径方向に撓み変形し、回転体間位相のずれ、ひいてはバルブタイミングのずれを惹起することになるため、本発明者らは、さらに鋭意研究を行うことにより本発明を想到するに至ったのである。

以上より、本発明の目的は、高い生産性と高精度なバルブタイミング調整とを両立させるバルブタイミング調整装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、内燃機関においてクランク軸からの機関トルクの伝達によりカム軸が開閉する動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、有底筒状を呈し、クランク軸との間に掛け渡される環状のトルク伝達部材を通じて機関トルクが伝達されることによりクランク軸と連動して回転する駆動側回転体と、駆動側回転体内に収容され、カム軸と連動して回転する従動側回転体と、駆動側回転体と一体に回転する太陽歯車と、太陽歯車に噛合しつつ遊星運動することにより回転体間位相を変化させる遊星歯車と、を備えたバルブタイミング調整装置において、駆動側回転体は、太陽歯車が同軸上に締結されて従動側回転体を収容する周壁部材、並びに周壁部材が同軸上に締結されて当該周壁部材と共に上記有底筒状をなし、トルク伝達部材が掛けられる底壁部材を有し、太陽歯車及び底壁部材の一方は、周壁部材の軸方向の一端部の内周側に嵌合し、太陽歯車及び底壁部材の他方は、周壁部材の軸方向の他端部の外周側に嵌合することを特徴とする。

このような請求項１に記載の発明によると、周壁部材を底壁部材に同軸上に締結することにより有底筒状の駆動側回転体が形成されることになるので、それら分離された周壁部材及び底壁部材の各々について形成作業を容易化して、生産性を高めることが可能である。

また、請求項１に記載の発明によると、遊星歯車が噛合する太陽歯車と、機関トルクを伝達するトルク伝達部材が掛けられる底壁部材とは、周壁部材の軸方向の両端部にそれぞれ嵌合することで、当該周壁部材を挟んで同軸上に一体化されることになる。しかし、太陽歯車及び底壁部材の一方が一端部の内周側に嵌合し、太陽歯車及び底壁部材の他方が他端部の外周側に嵌合することによって周壁部材は、機関トルクの伝達時に互いに位置ずれしようとする太陽歯車及び底壁部材間にてねじられたとしても、径方向に撓み変形し難くなる。これによれば、周壁部材の撓み変形に起因する回転体間位相のずれが抑制されるので、回転体間位相によって決まるバルブタイミングの調整精度を高めることができるのである。

請求項２に記載の発明において、太陽歯車及び底壁部材の一方は、周壁部材の軸方向の一端部の内周側に圧入状態で嵌合し、太陽歯車及び底壁部材の他方は、周壁部材の軸方向の他端部の外周側に当該他端部の圧入状態で嵌合する。このような請求項２に記載の発明によると、太陽歯車と周壁部材との間並びに底壁部材と周壁部材との間の嵌合界面において圧入状態が確保されることになるので、周壁部材の両端部においては、径方向への変形代が実質的に消失する。これによれば、周壁部材の径方向への撓み変形に起因する回転体間位相のずれについて抑制作用が高くなるので、より高精度なバルブタイミング調整を実現することができる。

請求項３に記載の発明において、駆動側回転体は、周壁部材及び底壁部材を有底筒状に締結する締結部材を有し、太陽歯車は、当該締結部材により周壁部材及び底壁部材と共締めされる。このような請求項３に記載の発明によると、太陽歯車と周壁部材と底壁部材とが共通の締結部材を介して締結されることになるので、太陽歯車及び底壁部材の位置ずれに伴う周壁部材のねじれを当該締結部材によって抑えることができる。これによれば、上述の如く太陽歯車及び底壁部材の一方が周壁部材の一端部の内周側に嵌合し、太陽歯車及び底壁部材の他方が周壁部材の他端部の外周側に嵌合することと相俟って、周壁部材が径方向に撓み変形し難くなり、回転体間位相のずれ、ひいてはバルブタイミングのずれが十分に抑制されることになる。しかも、周壁部材及び底壁部材を有底筒状に締結して駆動側回転体を形成する締結部材を利用することにより、太陽歯車がそれら周壁部材及び底壁部材に共締めされることになるので、生産性の向上にも貢献することができる。

請求項４に記載の発明によると、底壁部材は、トルク伝達部材が係合する複数の歯を有するスプロケットである。このようにトルク伝達部材が複数の歯に係合するスプロケットとしての底壁部材には、機関トルクが高効率にて伝達されることから、例えば大きな機関トルクの伝達時には、太陽歯車及び底壁部材の間の位置ずれが発生し易くなる。しかし、上述の如く周壁部材は、太陽歯車及び底壁部材の一方が一端部の内周側に嵌合し、太陽歯車及び底壁部材の他方が他端部の外周側に嵌合するので、太陽歯車及び底壁部材間の位置ずれに拘らず径方向に撓み変形し難くなる。したがって、周壁部材の撓み変形に起因する回転体間位相のずれ、ひいてはバルブタイミングのずれを、機関トルクが大きくなっても確実に抑制することができるのである。

請求項５に記載の発明によると、周壁部材は、回転方向において従動側回転体に当接することにより回転体間位相の変化を規制する段差面状のストッパ面部を、内周面に有する。このように周壁部材の内周面のうちストッパ面部が従動側回転体に回転方向にて当接するときには、周壁部材の径方向への撓み変形が懸念される。しかし、上述の如く太陽歯車及び底壁部材の一方が一端部の内周側に嵌合し、太陽歯車及び底壁部材の他方が他端部の外周側に嵌合する周壁部材は、径方向に撓み変形し難い。したがって、ストッパ面部への従動側回転体の当接時にあっても、回転体間位相のずれを抑制してバルブタイミングの調整精度を高めることができるのである。しかも、有底筒状の駆動側回転体において底壁部材が分離された周壁部材の内周面には、段差面状のストッパ面部が形成し易くなるので、当該ストッパ面部を設けたことによる生産性の低下を抑制することも可能である。

請求項６に記載の発明によると、周壁部材は、軸方向においてストレートな筒状に形成される。このように軸方向にストレートな筒状の周壁部材については、形成が容易であるので、生産性をさらに高めることが可能となる。

請求項７に記載の発明のように、互いに分離された周壁部材及び底壁部材は、それぞれニアネットシェイプ成形体の切削加工により形成されることで、その切削加工の量を可及的に低減して、生産性の向上に貢献することができる。

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１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は車両に搭載され、内燃機関のクランク軸（図示しない）からカム軸２へ機関トルクを伝達する伝達系に設置されている。尚、本実施形態においてカム軸２は、内燃機関の「動弁」のうち吸気弁（図示しない）を機関トルクの伝達によって開閉するものであり、バルブタイミング調整装置１は当該吸気弁のバルブタイミングを調整する。

（基本構成）
以下、第一実施形態の基本構成について説明する。バルブタイミング調整装置１は、電動モータ４、通電制御回路部７及び位相調整機構８等を組み合わせてなる。

電動モータ４は例えばブラシレスモータ等であり、内燃機関の固定節に固定されるモータケース５と、当該モータケース５により正逆回転自在に支持されるモータ軸６とを有している。通電制御回路部７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５の外部及び／又は内部に配置されて電動モータ４と電気的に接続されている。通電制御回路部７は、電動モータ４への通電を制御することによりモータ軸６を回転駆動する。

位相調整機構８は、駆動側回転体１０、太陽歯車１２、従動側回転体２０、遊星キャリア４０及び遊星歯車５０を備えている。

図１〜３に示すように、共に有底円筒状を呈する駆動側回転体１０と太陽歯車１２は、各々の開口部同士を重ね合わせた状態で同軸上に締結されており、それによって位相調整機構８の他の構成要素２０，４０，５０を収容する収容空間１４を形成している。

駆動側回転体１０は、径方向外側へ突出する歯１５を回転方向に複数有している。駆動側回転体１０は、それらの歯１５とクランク軸の複数の歯（図示しない）との間で環状のタイミングチェーン１６が掛け渡されることにより、クランク軸と連繋している。この連繋により、クランク軸の機関トルクがタイミングチェーン１６を通じて駆動側回転体１０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太陽歯車１２と一体回転する。ここで、駆動側回転体１０及び太陽歯車１２の回転方向は、図２，３の時計方向に設定されている。

図１，２に示すように、太陽歯車１２は、歯底円の内周側に歯先円を有する駆動側内歯車部１８を周壁部によって形成している。

図１，３に示すように、従動側回転体２０は有底円筒状を呈しており、駆動側回転体１０の内周側に同心上に嵌合している。従動側回転体２０は、螺子止めによりカム軸２に同軸上に連結される連結部２１を、底壁部によって形成している。この連結により従動側回転体２０は、カム軸２と連動して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。ここで、従動側回転体２０の回転方向は、駆動側回転体１０と同じ図３の時計方向に設定されている。

従動側回転体２０の周壁部は、歯底円の内周側に歯先円を有する従動側内歯車部２２を形成している。ここで、従動側内歯車部２２の内径は駆動側内歯車部１８の内径よりも小さく設定され、また従動側内歯車部２２の歯数は駆動側内歯車部１８の歯数よりも少なく設定されている。従動側内歯車部２２は、駆動側内歯車部１８に対して軸方向へずれて配置されている。

図１〜３に示すように、遊星キャリア４０は全体として筒状を呈しており、内周面によって入力部４１を形成している。入力部４１は、回転体１０，２０及びモータ軸６に対して同心上に配置されている。入力部４１には、継手４３が嵌合する嵌合溝４２が形成され、当該継手４３を介してモータ軸６が遊星キャリア４０に連結されている。この連結により遊星キャリア４０は、モータ軸６と共に回転可能となっており、また駆動側回転体１０及び太陽歯車１２に対して相対回転可能となっている。

遊星キャリア４０はさらに、入力部４１に対して偏心する外周面によって、偏心部４４を形成している。偏心部４４は、遊星歯車５０の中心孔５１の内周側にベアリング４５を介して同心上に嵌合している。この嵌合により遊星歯車５０は、太陽歯車１２に対する遊星キャリア４０の相対回転に応じて遊星運動可能に、偏心部４４によって支持されている。ここで遊星運動とは、遊星歯車５０が偏心部４４の偏心中心線周りに自転しつつ、遊星キャリア４０の回転方向へ公転する遊星運動をいう。

遊星歯車５０は段付円筒状に形成され、歯底円の外周側に歯先円を有する駆動側外歯車部５２及び従動側外歯車部５４を、それぞれ大径部分及び小径部分によって形成している。駆動側外歯車部５２及び従動側外歯車部５４の歯数は、それぞれ駆動側内歯車部１８及び従動側内歯車部２２の歯数よりも同数ずつ少なくなるように設定されている。駆動側外歯車部５２は駆動側内歯車部１８の内周側に配置されて、当該歯車部１８と噛み合っている。また、駆動側外歯車部５２よりも連結部２１側の従動側外歯車部５４は従動側内歯車部２２の内周側に配置されて、当該歯車部２２と噛み合っている。

このように回転体１０，２０間を歯車連繋してなる位相調整機構８は、駆動側回転体１０に対する従動側回転体２０の相対位相としての回転体間位相を、モータ軸６の回転状態に応じて調整する。

具体的には、モータ軸６が駆動側回転体１０と同速回転することにより、遊星キャリア４０が太陽歯車１２に対して相対回転しないときには、遊星歯車５０が遊星運動しないで回転体１０，２０と連れ回りする。したがって、回転体間位相が変化せず、それによってバルブタイミングが保持されることになる。

一方、モータ軸６が駆動側回転体１０に対して高速回転することにより、遊星キャリア４０が太陽歯車１２に対して進角側へ相対回転するときには、遊星歯車５０が遊星運動して従動側回転体２０が駆動側回転体１０に対する進角側へ相対回転する。したがって、回転体間位相が進角側へ変化するので、バルブタイミングが進角することになる。

また一方、モータ軸６が駆動側回転体１０に対して低速回転又は逆回転することにより、遊星キャリア４０が太陽歯車１２に対して遅角側へ相対回転するときには、遊星歯車５０が遊星運動して従動側回転体２０が駆動側回転体１０に対して遅角側へ相対回転する。したがって、回転体間位相が遅角側へ変化するので、バルブタイミングが遅角することになる。

（特徴部分）
以下、第一実施形態の特徴部分について説明する。

（駆動側回転体及び太陽歯車の締結構造）
図１に示すように、駆動側回転体１０は、底壁部材１００、周壁部材１１０及び螺子部材１２０を有している。

図４に示すように、金属製の底壁部材１００は厚肉の円環板状に形成されており、タイミングチェーン１６が掛けられて複数の歯１５に係合するスプロケットを構成している。底壁部材１００は、軸方向の一端面１０１に開口する嵌合孔部１０２を、有底孔状の中心孔によって形成している。また、底壁部材１００は、軸方向の他端面１０３及び嵌合孔部１０２の底面１０４に開口してカム軸２が通される通孔部１０５を、貫通孔状の中心孔によって形成している。

金属製の周壁部材１１０は、軸方向に径変化する段付円筒状に形成されており、当該軸方向の小径側となる端部１１１を底壁部材１００の嵌合孔部１０２に圧入状態で嵌合させている。逆にいえば、周壁部材１１０の端部１１１の外周側に底壁部材１００が当該端部１１１の圧入状態で嵌合しているのである。このような嵌合により周壁部材１１０は、図３，４に示すように、収容空間１４のうち従動側回転体２０の全体並びに遊星キャリア４０及び遊星歯車５０の各一部を収容する空間部１４ａを、内周側に形成している。また、図２，４に示すように周壁部材１１０は、軸方向において大径側となる端部１１２の端面１１３に開口する嵌合孔部１１４を、有底孔状の中心孔によって形成している。

図３，４に示すように、螺子部材１２０は金属製のボルトからなり、複数設けられている。各螺子部材１２０は、底壁部材１００と周壁部材１１０とを回転方向の所定箇所にて同軸上に締結することにより、有底円筒状の駆動側回転体１０を形成している。

図２，４に示すように、太陽歯車１２は、その開口部に設けられた円筒状の嵌合突部１３０を周壁部材１１０の嵌合孔部１１４に圧入状態で嵌合させている。即ち、周壁部材１１０の端部１１２の内周側に太陽歯車１２が圧入状態で嵌合しているのである。このような嵌合により太陽歯車１２は、収容空間１４のうち遊星キャリア４０及び遊星歯車５０の各残部を収容する空間部１４ｂを、駆動側内歯車部１８の内周側に形成している。そして、太陽歯車１２は、駆動側回転体１０をなす複数の螺子部材１２０により回転方向の複数個所にて底壁部材１００及び周壁部材１１０と共締めされることで、周壁部材１１０に同軸上に締結されている。即ち、本実施形態では、太陽歯車１２と底壁部材１００とが軸方向に周壁部材１１０を挟んで同軸上に一体化されている。

（ストッパ構造）
図３に示すように、駆動側回転体１０をなす周壁部材１１０の内周面１１６において回転方向の複数個所には、段差面状の進角ストッパ面部１４０〜１４３が設けられている。また、周壁部材１１０の内周面１１６において回転方向の複数個所には、末尾の符号が同一数字の進角ストッパ面部１４０〜１４３に対し当該回転方向に間隔をあけて向き合うように、段差面状の遅角ストッパ面部１５０〜１５３が設けられている。

図１，３に示すように、従動側回転体２０の周壁部には、従動側内歯車部２２の径方向外側へ突出するストッパ突部１６０〜１６３が回転方向の複数個所に設けられている。それら各ストッパ突部１６０〜１６３は、符号の末尾が同一数字の進角ストッパ面部１４０〜１４３と、符号の末尾が同一数字の遅角ストッパ面部１５０〜１５３との間に揺動可能に挿入されている。

そして、本実施形態では、ストッパ突部１６０が回転方向の進角側にある進角ストッパ面部１４０に当接するとき、駆動側回転体１０に対する進角側への従動側回転体２０の相対回転、即ち回転体間位相の進角側への変化が規制されるようになっている。また逆に、ストッパ突部１６０が回転方向の遅角側にある遅角ストッパ面部１５０に当接するときには、駆動側回転体１０に対する遅角側への従動側回転体２０の相対回転、即ち回転体間位相の遅角側への変化が規制されるようになっている。

尚、ストッパ面部１４１，１５１及びストッパ突部１６１の組、ストッパ面部１４２，１５２及びストッパ突部１６２の組、並びにストッパ面部１４３，１５３及びストッパ突部１６３の組については、ストッパ面部１４０，１５０及びストッパ突部１６０の組に異常が生じたとき上述の位相変化規制機能を代わりに発揮するために、設けられている。

（底壁部材及び周壁部材の製造方法）
駆動側回転体１０をなす底壁部材１００及び周壁部材１１０については、それぞれニアネットシェイプ成形体の切削加工により形成される。

具体的に、底壁部材１００の形成においては、まず、最終形状に近い円環板状となるように原料としての粉末冶金材料を成形して焼結させることで、ニアネットシェイプ成形体としての底壁部材ブランクを形成する。続いて、この底壁部材ブランクの周面や端面等に切削加工を施すことで、複数の歯１５及び孔部１０２，１０５を有する底壁部材１００が完成することになる。

また、周壁部材１１０の形成においては、まず、最終形状に近い円筒状となるように原料としての粉末冶金材料を成形して焼結させることで、ニアネットシェイプ成形体としての周壁部材ブランクを形成する。続いて、この周壁部材ブランクの周面や端面等に切削加工を施すことで、ストッパ面部１４０〜１４３，１５０〜１５３及び孔部１１４を有する周壁部材１１０が完成することになる。

尚、底壁部材１００及び周壁部材１１０の形成原料である粉末冶金材料としては、仕様等に応じて各種の金属材料を採用可能であるが、例えば本実施形態では、銅含有の合金鋼粉が採用される。また、本実施形態では、太陽歯車１２、従動側回転体２０、遊星キャリア４０及び遊星歯車５０についても、底壁部材１００及び周壁部材１１０に準じたニアネットシェイプ成形体の切削加工により形成してもよい。

ここまで説明の第一実施形態によると、分離されて相互締結により駆動側回転体１０をなす底壁部材１００及び周壁部材１１０については、ニアネットシェイプ成形体の切削加工により容易に個別形成することができる。ここで特に、段差面状のストッパ面部１４０〜１４３，１５０〜１５３が内周面１１６に設けられる周壁部材１１０については、底壁部材１００と分離されていることで、それらストッパ面部を切削加工により容易に形成することができる。さらに、第一実施形態では、底壁部材１００及び周壁部材１１０を締結して駆動側回転体１０を形成するための螺子部材１２０を利用して、太陽歯車１２が駆動側回転体１０に共締めされているので、駆動側回転体１０及び太陽歯車１２の締結構造も容易に得ることができる。こうした第一実施形態によれば、バルブタイミング調整装置１の生産性が高められることになるのである。

また、第一実施形態によると、遊星歯車５０が噛合する太陽歯車１２と、機関トルクを伝達するタイミングチェーン１６が掛けられる底壁部材１００とは、周壁部材１１０を挟んで同軸上に一体化されているため、機関トルク伝達時の位置ずれが懸念される。しかし、太陽歯車１２及び底壁部材１００がそれぞれ一端部１１２の内周側及び他端部１１１の外周側に嵌合する周壁部材１１０は、位置ずれしようとする要素１２，１００間にてねじり力を受けても、端部１１２，１１１の一方が他方により径方向に押さえ込まれることで、当該径方向には撓み変形し難くなる。さらに、第一実施形態では、太陽歯車１２と周壁部材１１０との間並びに底壁部材１００と周壁部材１１０との間の嵌合界面において圧入状態が確保されることで、周壁部材１１０の両端部１１２，１１１が径方向に変形するための変形代が実質的に消失している。しかも、第一実施形態では、要素１２，１００，１１０が共通の螺子部材１２０を介して締結されることで、要素１２，１００間の位置ずれに伴う周壁部材１１０のねじれ自体が当該螺子部材１２０によって抑えられることになる。こうした第一実施形態によれば、複数の歯１５が係合することにより機関トルクがタイミングチェーン１６を通じて高効率に伝達されて要素１２，１００間の位置ずれが生じ易くなるような状況にあっても、周壁部材１１０の撓み変形に起因する回転体間位相のずれを抑制して、バルブタイミングの調整精度を高めることができるのである。

加えて、第一実施形態によると、周壁部材１１０の内周面１１６のうちストッパ面部１４０，１５０のいずれかに対し、従動側回転体２０のストッパ突部１６０が回転方向にて当接するときには、周壁部材１１０の径方向への撓み変形が懸念される。しかし、上述したように第一実施形態では、周壁部材１１０が径方向に撓み変形し難くなっているので、ストッパ突部１６０のストッパ面部１４０，１５０への当接時にあっても、回転体間位相のずれを抑制してバルブタイミングの調整精度を高めることができるのである。

尚、以上、第一実施形態では、タイミングチェーン１６が特許請求の範囲に記載の「トルク伝達部材」に相当し、螺子部材１２０が特許請求の範囲に記載の「締結部材」に相当している。

（第二実施形態）
図５に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。第二実施形態において、駆動側回転体２０１０をなす金属製の底壁部材２１００には、嵌合孔部１０２の代わりに、通孔部１０５の一部を中心孔とする円筒状の嵌合突部２１０２が設けられている。

また、駆動側回転体２０１０をなす金属製の周壁部材２１１０は、軸方向に径変化する段付円筒状に形成されているが、当該軸方向において大径側となる端部２１１１の端面２１１３に開口した嵌合孔部２１１４を、有底孔状の中心孔によって形成している。そして、この嵌合孔部２１１４には、底壁部材２１００の嵌合突部２１０２が圧入状態で嵌合している。即ち、周壁部材２１１０の端部２１１１の内周側に底壁部材２１００が圧入状態で嵌合しているのである。

太陽歯車２０１２は、一端面２０１３に開口する嵌合孔部２０１４を、有底孔状の中心孔によって形成している。この嵌合孔部２０１４には、周壁部材２１１０の軸方向において小径側となる端部２１１２が圧入状態で嵌合している。逆にいえば、周壁部材２１１０の端部２１１２の外周側に太陽歯車２０１２が当該端部２１１２の圧入状態で嵌合しているのである。

以上により第二実施形態では、底壁部材２１００と太陽歯車２０１２とが軸方向に周壁部材２１１０を挟んだ状態で、それら三要素２０１２，２１００，２１１０が駆動側回転体２０１０の螺子部材１２０により同軸上に共締めされて、一体化されているのである。ここで、底壁部材２１００及び太陽歯車２０１２がそれぞれ一端部２１１１の内周側及び他端部２１１２の外周側にそれぞれ嵌合する周壁部材２１１０は、位置ずれしようとする要素２１００，２０１２間にてねじり力を受けても、第一実施形態と同様の原理によって径方向に撓み変形し難い。また、そうした作用を生む嵌合の界面にて圧入状態が確保されることによる変形代の消失、並びに螺子部材１２０による周壁部材２１１０のねじれの抑えは、第一実施形態と同様に達成され得る。したがって、第二実施形態によっても、周壁部材２１１０の撓み変形に起因する回転体間位相のずれを抑制して、バルブタイミングの調整精度を高めることができる。加えて、第二実施形態では、底壁部材２１００及び周壁部材２１１０が第一実施形態に準ずるニアネットシェイプ成形体の切削加工によって個別形成されることで、生産性の向上効果を享受することもできるのである。

（第三実施形態）
図６に示すように、本発明の第三実施形態は第二実施形態の変形例である。第三実施形態において、駆動側回転体３０１０をなす金属製の周壁部材３１１０は、軸方向には実質的に径変化しないストレートな円筒状に形成されている。尚、ここで、周壁部材３１１０の内周面にも段差面状のストッパ面部１４０〜１４３，１５０〜１５３（図示しない）が設けられるが、本実施形態では、それらストッパ面部の形成部分や符号の末尾が同一数字同士の間においても、軸方向にストレートな形状が確保されることとなる。

このようなストレート形状の周壁部材３１１０については、周壁部材ブランクを形成するためのニアネットシェイプ成形作業や周壁部材ブランクの切削加工作業が、段付形状のものと比べてさらに容易となるので、生産性の飛躍的な向上を期待できるのである。

（他の実施形態）
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することができる。

具体的に、駆動側回転体１０，２０１０，３０１０へ機関トルクを伝達するための「トルク伝達部材」としては、上述したようなタイミングチェーン１６以外にも、例えば底壁部材１００，２１００に掛けられて複数の歯１５に係合するタイミングベルト等を採用してもよい。

底壁部材１００，２１００と周壁部材１１０，２１１０，３１１０との嵌合並びに太陽歯車１２，２０１２と周壁部材１１０，２１１０，３１１０との嵌合については、上述したような圧入状態で実現される以外にも、嵌合界面に隙間を形成する状態で実現されていてもよい。また、少なくとも底壁部材１００，２１００及び周壁部材１１０，２１１０，３１１０については、上述したような粉末冶金材料の焼結によるニアネットシェイプ成形体の切削加工によって形成する以外にも、例えば金属素材の鍛造によるニアネットシェイプ成形体の切削加工によって形成してもよい。

少なくとも底壁部材１００，２１００及び周壁部材１１０，２１１０，３１１０を締結するための「締結部材」としては、上述したような螺子部材１２０以外にも、例えばリベット、ピン等を採用してもよい。また、太陽歯車１２，２０１２については、底壁部材１００，２１００及び周壁部材１１０，２１１０，３１１０を締結するものとは別の「締結部材」によって、周壁部材１１０，２１１０，３１１０と締結するようにしてもよい。

位相調整機構８としては、上述したような太陽歯車１２，２０１２と従動側回転体２０の歯車部２２とに遊星歯車５０が噛合する構成以外にも、例えば駆動側回転体１０，２０１０，３０１０に締結の太陽歯車にのみ噛合する遊星歯車の遊星運動に応じて従動側回転体２０が駆動側回転体１０，２０１０，３０１０に対して相対回転する構成等を採用してもよい。また、駆動側回転体１０，２０１０，３０１０に締結の太陽歯車については、上述したように内歯車部１８によって遊星歯車に噛合するもの以外にも、外歯車部によって遊星歯車に噛合するものを採用してもよい。

そして、本発明は、上述した吸気弁のバルブタイミングを調整する装置以外にも、「動弁」としての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することができる。

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基本構成を示す図であって、図２のI−I線断面図である。 図１のII−II線断面図である。 図１のIII−III線断面図である。 図１の位相調整機構を拡大して示す断面図である。 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の位相調整機構を拡大して示す断面図である。 本発明の第三実施形態によるバルブタイミング調整装置の位相調整機構を拡大して示す断面図である。

符号の説明

１ バルブタイミング調整装置、２ カム軸、４ 電動モータ、７ 通電制御回路部、８ 位相調整機構、１０，２０１０，３０１０ 駆動側回転体、１２，２０１２ 太陽歯車、１４ 収容空間、１４ａ 空間部、１５ 歯、１６ タイミングチェーン（トルク伝達部材）、１８ 駆動側内歯車部、２０ 従動側回転体、２２ 従動側内歯車部、４０ 遊星キャリア、５０ 遊星歯車、５２ 駆動側外歯車部、５４ 従動側外歯車部、１００，２１００ 底壁部材、１０２，１１４，２０１４，２１１４ 嵌合孔部、１１０，２１１０，３１１０ 周壁部材、１１１，２１１２ 端部（他端部）、１１２，２１１１ 端部（一端部）、１１６ 内周面、１２０ 螺子部材（締結部材）、１３０，２１０２， 嵌合突部、１４０ 進角ストッパ面部（ストッパ面部）、１５０ 遅角ストッパ面部（ストッパ面部）、１６０ ストッパ突部

Claims (7)

1. 内燃機関においてクランク軸からの機関トルクの伝達によりカム軸が開閉する動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、
   有底筒状を呈し、前記クランク軸との間に掛け渡される環状のトルク伝達部材を通じて前記機関トルクが伝達されることにより前記クランク軸と連動して回転する駆動側回転体と、
   前記駆動側回転体内に収容され、前記カム軸と連動して回転する従動側回転体と、
   前記駆動側回転体と一体に回転する太陽歯車と、
   前記太陽歯車に噛合しつつ遊星運動することにより前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の間の相対位相を変化させる遊星歯車と、
   を備えたバルブタイミング調整装置において、
   前記駆動側回転体は、前記太陽歯車が同軸上に締結されて前記従動側回転体を収容する周壁部材、並びに前記周壁部材が同軸上に締結されて当該周壁部材と共に前記有底筒状をなし、前記トルク伝達部材が掛けられる底壁部材を有し、
   前記太陽歯車及び前記底壁部材の一方は、前記周壁部材の軸方向の一端部の内周側に嵌合し、前記太陽歯車及び前記底壁部材の他方は、前記周壁部材の軸方向の他端部の外周側に嵌合することを特徴とするバルブタイミング調整装置。
2. 前記太陽歯車及び前記底壁部材の一方は、前記周壁部材の軸方向の一端部の内周側に圧入状態で嵌合し、前記太陽歯車及び前記底壁部材の他方は、前記周壁部材の軸方向の他端部の外周側に当該他端部の圧入状態で嵌合す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。
3. 前記駆動側回転体は、前記周壁部材及び前記底壁部材を前記有底筒状に締結する締結部材を有し、前記太陽歯車は、当該締結部材により前記周壁部材及び前記底壁部材と共締めされることを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブタイミング調整装置。
4. 前記底壁部材は、前記トルク伝達部材が係合する複数の歯を有するスプロケットであ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。
5. 前記周壁部材は、回転方向において前記従動側回転体に当接することにより前記相対位相の変化を規制する段差面状のストッパ面部を、内周面に有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。
6. 前記周壁部材は、軸方向においてストレートな筒状に形成さ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。
7. 前記周壁部材及び前記底壁部材は、それぞれニアネットシェイプ成形体の切削加工により形成され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。

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