JP2009209794A - Valve-timing adjusting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関においてクランク軸からのトルク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。 The present invention relates to a valve timing adjusting device that adjusts the valve timing of a valve that opens and closes a camshaft by torque transmission from a crankshaft in an internal combustion engine.
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を遊星歯車機構により連繋させて、それら回転体間の相対位相(以下、「回転体間位相」という)に基づきバルブタイミングを調整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。 Conventionally, a driving side rotating body that rotates in conjunction with a crankshaft and a driven side rotating body that rotates in conjunction with a camshaft are linked by a planetary gear mechanism, and the relative phase between these rotating bodies (hereinafter referred to as “rotation”). 2. Description of the Related Art A valve timing adjusting device that adjusts a valve timing on the basis of “inter-body phase” is known.
こうした装置の一種として特許文献1には、駆動側回転体及び従動側回転体に個別に設けた内歯車部を遊星歯車に噛合させて、遊星歯車の遊星運動により回転体間位相を変化させる、所謂差動歯車式の装置が開示されている。この装置は、コンパクトな設計で減速比を高めることができるので、設置スペースの制限を受け易い且つバルブタイミング調整に大きなトルクが必要な内燃機関のバルブタイミング調整装置として好適なものとなっている。
As a kind of such device,
さて、一般にバルブタイミング調整装置では、時々刻々と変化する内燃機関の運転状態にバルブタイミング調整を追従させるために作動頻度が高くなることから、特許文献1のような差動歯車式の装置の場合、各回転体の内歯車部と遊星歯車との噛合部分に磨耗が発生し易くなる。そこで、特許文献1の装置では、各回転体の内歯車部の内周側に潤滑液を供給して噛合界面の磨耗を軽減しつつ、磨耗紛等の異物を潤滑液と共に装置外部へ排出することにより、耐久性を高めている。
上述した特許文献1の装置において潤滑液を外部へ排出するための排出孔は、駆動側回転体において内歯車部に軸方向に隣接する壁部と当該内歯車部との間に形成される入隅に向かって開口するように、回転方向に間隔をあけて複数設けられている。しかし、内歯車部とその隣接壁部との間の入隅は、潤滑液の流れ方向が変化して潤滑液が淀み易い箇所となることから、潤滑液中の異物が入隅に滞留することが懸念され、しかも間隔をあけた各排出孔の開口端から回転方向に外れる箇所にて入隅に滞留している異物は、排出され難くなる。そのため、入隅に滞留する異物について各排出孔による排出作用を高めるには、潤滑液の供給量又は供給圧力を増大させる必要があるが、そうした供給諸元は、ポンプ等の供給源の性能に起因した制限を受けることになるため、十分な排出作用が得られずに耐久性が低下するおそれがある。
In the apparatus of
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、高耐久性のバルブタイミング調整装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the problems described above, and an object thereof is to provide a highly durable valve timing adjusting device.
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トルク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、駆動側内歯車部を有し、クランク軸と連動して回転する駆動側回転体と、従動側内歯車部を有し、カム軸と連動して回転する従動側回転体と、駆動側内歯車部及び従動側内歯車部と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、駆動側内歯車部及び従動側内歯車部の内周側に潤滑液が供給源から供給されるバルブタイミング調整装置において、駆動側回転体及び従動側回転体の少なくとも一方である特定回転体は、駆動側内歯車部及び従動側内歯車部の少なくとも一方であって特定回転体に設けられる特定内歯車部に対し、軸方向に隣接して当該特定内歯車部との間に入隅を形成する壁部と、入隅に向かって開口する開口端とは反対側において閉塞される閉塞端が特定内歯車部の歯底よりも径方向の外側に位置すると共に、特定内歯車部の回転方向に連続する環状の凹部と、を有することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a valve timing adjusting device for adjusting a valve timing of a valve that opens and closes a camshaft by torque transmission from a crankshaft in an internal combustion engine, comprising a drive-side internal gear portion, A drive-side rotating body that rotates in conjunction with the shaft and a driven-side internal gear portion, and a driven-side rotating body that rotates in conjunction with the camshaft, meshes with the driving-side internal gear portion and the driven-side internal gear portion. And a planetary gear that changes the phase between the rotating bodies by planetary motion while the lubricant is supplied from the supply source to the inner peripheral side of the driving-side internal gear portion and the driven-side internal gear portion. The specific rotating body that is at least one of the driving-side rotating body and the driven-side rotating body is at least one of the driving-side internal gear section and the driven-side internal gear section that is provided on the specific rotating body, Axially The wall portion that is in contact with the specific internal gear portion to form an entrance corner, and the closed end that is closed on the side opposite to the opening end that opens toward the entrance corner has a diameter that is larger than the root of the specific internal gear portion. And an annular recess that is located outside in the direction and is continuous in the rotation direction of the specific internal gear portion.
このような発明によると、特定回転体に設けられた特定内歯車部とその軸方向(以下、解決手段の欄では、この特定内歯車部の軸方向を「歯車軸方向」という)に隣接する壁部との間に形成される入隅には、特定内歯車部の回転方向(以下、解決手段の欄では、この特定内歯車部の回転方向を「歯車回転方向」という)に連続する環状の凹部が開口するので、特定内歯車部の内周側に供給された潤滑液中の異物は、入隅における歯車回転方向の任意箇所から凹部へ流入し得る。しかも、凹部において開口端と反対側にて閉塞される閉塞端は特定内歯車部の歯底よりも径方向の外側に位置するので、当該歯底が露出する入隅に到達した異物は、内燃機関運転中に特定回転体が回転して発生する遠心力の作用により、確実に開口端へ流入して閉塞端に向かって押し込まれることになる。以上によれば、潤滑液の流れ方向が変化する入隅に到達した異物について、歯車回転方向の到達位置に拘らず凹部へと流入させて捕捉することができる。したがって、潤滑液の供給源性能に起因した制限を受けることなく磨耗粉等の異物が潤滑液から除去されて、耐久性が高められることになるのである。 According to such an invention, the specific internal gear portion provided in the specific rotating body and its axial direction (hereinafter, in the column of solution means, the axial direction of the specific internal gear portion is referred to as “gear axis direction”). In the corner formed between the wall and the annular portion, there is an annular shape that continues in the direction of rotation of the specific internal gear portion (hereinafter, the direction of rotation of the specific internal gear portion is referred to as “gear rotation direction” in the column of solution). Therefore, the foreign matter in the lubricating liquid supplied to the inner peripheral side of the specific internal gear portion can flow into the concave portion from an arbitrary position in the gear rotation direction at the corner. In addition, the closed end that is closed on the side opposite to the opening end in the concave portion is located on the outer side in the radial direction from the bottom of the specific internal gear portion. The centrifugal force generated by the rotation of the specific rotating body during engine operation ensures that it flows into the open end and is pushed toward the closed end. According to the above, the foreign matter that has reached the corner where the flow direction of the lubricating liquid changes can be captured by being introduced into the recess regardless of the arrival position in the gear rotation direction. Accordingly, foreign matters such as abrasion powder are removed from the lubricating liquid without being restricted due to the supply performance of the lubricating liquid, and durability is improved.
請求項2に記載の発明によると、特定内歯車部の内周側において潤滑液は、入隅に向かう歯車軸方向へ流れる。このように、特定内歯車部の内周側において入隅に向かう歯車軸方向に流れた潤滑液は、入隅を形成する壁部により流れを遮られることで、流れ方向を壁部に沿う方向へと変化させる。このとき、入隅に向かって潤滑液と共に流れる異物は、入隅に向かって開口し特定内歯車部の歯底よりも凹んだ形となっている凹部に対し、内燃機関運転中の遠心力の作用によって確実に流入し得る。以上によれば、特定内歯車部と遊星歯車との噛合部分に発生した磨耗紛等の異物を潤滑液流れによって入隅へと運び、異物については凹部に捕捉させる一方、異物の除去された清浄な潤滑液を他の箇所まで供給可能となるので、耐久性の向上に貢献することができるのである。 According to the second aspect of the present invention, the lubricating liquid flows in the gear shaft direction toward the entrance corner on the inner peripheral side of the specific internal gear portion. As described above, the lubricating liquid that has flowed in the gear shaft direction toward the corner on the inner peripheral side of the specific internal gear portion is blocked by the wall portion that forms the corner, so that the flow direction is in the direction along the wall portion. To change. At this time, the foreign matter flowing together with the lubricating liquid toward the corner of the entrance is caused by the centrifugal force during operation of the internal combustion engine against the recess that is open toward the corner of the corner and is recessed from the tooth bottom of the specific internal gear portion. It can surely flow in by the action. According to the above, foreign matter such as wear powder generated at the meshing portion of the specific internal gear portion and the planetary gear is carried to the entrance corner by the flow of the lubricating liquid, and the foreign matter is trapped in the concave portion, while the foreign matter is removed As a result, it is possible to supply an appropriate lubricating liquid to other locations, which can contribute to an improvement in durability.
請求項3に記載の発明によると、凹部は、歯車軸方向に対し傾斜して設けられ、当該歯車軸方向において閉塞端が開口端よりも特定内歯車部とは反対側に位置する。これによれば、凹部へ流入した異物は、内燃機関運転中の遠心力の作用を受けることで、歯車軸方向の開口端よりも特定内歯車部と反対側に位置する開口端に向かって押し込まれることになる。このような凹部への押し込みにより捕捉された異物は、遠心力が作用する内燃機関の運転中は勿論、遠心力が消失する内燃機関の停止中にあっても、歯車軸方向に対し傾斜する凹部において開口端側には戻り難くなる。したがって、一旦凹部に捕捉された異物が開口端から入隅へ排出されて潤滑液に混入する事態を、内燃機関の作動状態に拘らず確実に抑制して高い耐久性を確保することができるのである。 According to the third aspect of the present invention, the recess is provided so as to be inclined with respect to the gear shaft direction, and the closed end is located on the opposite side of the opening end from the specific internal gear portion in the gear shaft direction. According to this, the foreign matter flowing into the recess is pushed toward the opening end located on the opposite side of the specific internal gear portion from the opening end in the gear shaft direction by receiving the action of centrifugal force during operation of the internal combustion engine. Will be. The foreign matter captured by the pushing into the concave portion is a concave portion that is inclined with respect to the gear shaft direction not only during operation of the internal combustion engine in which centrifugal force acts but also during stoppage of the internal combustion engine in which centrifugal force disappears. It becomes difficult to return to the opening end side. Therefore, it is possible to reliably suppress the foreign matter once captured in the recess from being discharged from the opening end to the corner and mixed into the lubricating liquid regardless of the operating state of the internal combustion engine, thereby ensuring high durability. is there.
請求項4に記載の発明によると、凹部は、開口端を形成すると共に軸方向に対し傾斜する傾斜部と、傾斜部に対し屈曲されると共に閉塞端を形成する屈曲部と、を有する。これによれば、凹部において開口端を形成する傾斜部から、閉塞端を形成する屈曲部へ内燃機関運転中の遠心力作用によって押し込まれた異物は、傾斜部に対する屈曲形状の屈曲部から当該傾斜部側には戻り難くなる。また、歯車軸方向に対し傾斜する傾斜部に異物が残存することになったとしても、当該残存異物は開口端側には戻り難くなる。したがって、一旦凹部に捕捉された異物が入隅へと排出されて潤滑液に混入する事態の抑制作用を、高めることができるのである。 According to a fourth aspect of the present invention, the recess has an inclined portion that forms an open end and is inclined with respect to the axial direction, and a bent portion that is bent with respect to the inclined portion and forms a closed end. According to this, the foreign matter pushed by the centrifugal force action during the operation of the internal combustion engine from the inclined portion forming the open end in the concave portion to the bent portion forming the closed end is inclined from the bent portion of the bent shape with respect to the inclined portion. It becomes difficult to return to the club side. Even if foreign matter remains on the inclined portion inclined with respect to the gear shaft direction, the residual foreign matter is difficult to return to the opening end side. Therefore, it is possible to enhance the suppression action of the situation where the foreign matter once captured in the recess is discharged to the corner and mixed into the lubricating liquid.
請求項5に記載の発明によると、凹部において屈曲部は、歯車軸方向において傾斜部よりも特定内歯車部とは反対側に閉塞端を形成する。このように、歯車軸方向において傾斜部よりも特定内歯車部とは反対側に閉塞端を形成する屈曲部では、傾斜部から押し込まれた異物を確実に捕捉することができる。したがって、一旦凹部に捕捉された異物が入隅に排出されて潤滑液に混入する事態の抑制作用を、さらに高めることができるのである。 According to the fifth aspect of the present invention, the bent portion in the concave portion forms a closed end on the opposite side of the inclined portion from the specific internal gear portion in the gear shaft direction. As described above, in the bent portion that forms the closed end on the side opposite to the specific internal gear portion with respect to the inclined portion in the gear shaft direction, the foreign matter pushed in from the inclined portion can be reliably captured. Therefore, it is possible to further enhance the action of suppressing the situation in which the foreign matter once captured in the recess is discharged into the corner and mixed into the lubricating liquid.
請求項6に記載の発明によると、特定回転体は、駆動側回転体及び従動側回転体の双方であるので、各回転体の内歯車部とその対応壁部との間の入隅に向かってそれぞれ開口する複数の凹部が設けられることになる。これによれば、各回転体の内歯車部及びその対応壁部間のいずれの入隅においても異物の滞留を抑制して、耐久性を高めることができるのである。
According to the invention described in
請求項7に記載の発明のように、凹部よりも潤滑液流れの下流側に配置される軸受により駆動側回転体が軸受される構成では、凹部の開口する入隅から当該軸受に向かって流れる潤滑液が、凹部の捕捉作用によって異物の除去された清浄液となる。したがって、駆動側回転体を軸受する軸受に異物が侵入して耐久性を低下させる事態を、抑制することができるのである。 In the configuration in which the drive side rotating body is supported by the bearing disposed downstream of the concave portion with respect to the flow of the lubricating liquid as in the seventh aspect of the invention, it flows from the entrance corner where the concave portion opens toward the bearing. The lubricating liquid becomes a cleaning liquid from which foreign substances have been removed by the trapping action of the recesses. Therefore, it is possible to suppress a situation in which foreign matter enters the bearing that supports the drive-side rotator and deteriorates durability.
請求項8に記載の発明のように、凹部よりも潤滑液流れの下流側に配置される軸受により遊星歯車が軸受される構成では、凹部の開口する入隅から当該軸受に向かって流れる潤滑液が、凹部の捕捉作用によって異物の除去された清浄液となる。したがって、遊星歯車を軸受する軸受に異物が侵入して耐久性を低下させる事態を、抑制することができるのである。 In the configuration in which the planetary gear is supported by the bearing disposed downstream of the concave portion with respect to the flow of the lubricating liquid as in the invention according to the eighth aspect, the lubricating liquid flowing toward the bearing from the corner where the concave portion opens is provided. However, it becomes a cleaning liquid from which foreign substances are removed by the trapping action of the recesses. Therefore, it is possible to suppress a situation in which a foreign object enters a bearing for bearing the planetary gear to reduce durability.
請求項9に記載の発明のように、遊星キャリアを回転駆動して遊星歯車を遊星運動させるアクチュエータの回転軸体が、遊星歯車を遊星運動可能に支持する遊星キャリアと嵌合する構成では、嵌合界面のクリアランスにより回転軸体と遊星キャリアとを相対変位可能として、それら回転軸体及び遊星キャリア間の心ずれを吸収可能となる。またこのような構成において、請求項9に記載の発明によると、回転軸体と嵌合する遊星キャリアは凹部よりも潤滑液流れの下流側に配置されるので、凹部の開口する入隅から当該嵌合の界面に向かって流れる潤滑液は、凹部の捕捉作用によって異物の除去された清浄液となる。したがって、回転軸体及び遊星キャリアの嵌合界面に異物が侵入して耐久性を低下させる事態を、抑制することができるのである。 According to the ninth aspect of the present invention, in the configuration in which the rotating shaft body of the actuator that rotationally drives the planetary carrier to make the planetary gear move in a planetary manner is fitted with the planetary carrier that supports the planetary gear so that the planetary gear can move. The rotational shaft body and the planet carrier can be displaced relative to each other by the clearance at the interface, and the misalignment between the rotational shaft body and the planet carrier can be absorbed. Further, in such a configuration, according to the invention described in claim 9, since the planet carrier fitted to the rotating shaft body is disposed on the downstream side of the flow of the lubricating liquid from the recess, the planetary carrier is inserted from the entrance corner where the recess opens. The lubricating liquid flowing toward the fitting interface becomes a cleaning liquid from which foreign substances are removed by the trapping action of the recesses. Therefore, it is possible to suppress a situation in which foreign matter enters the fitting interface between the rotating shaft body and the planetary carrier to reduce durability.
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。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the overlapping description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol to the corresponding component in each embodiment.
(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。また、本実施形態において図1の左右方向は、水平面上におけるバルブタイミング調整装置1の水平方向と略一致している。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a valve
(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、アクチュエータ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。
(Basic configuration)
Hereinafter, the basic configuration of the first embodiment will be described. The valve
アクチュエータ4は、例えばブラシレスモータ等の電動モータであり、内燃機関の固定節に固定されるケース5と、当該ケース5により正逆回転自在に支持される回転軸体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、ケース5の外部及び/又は内部に配置されてアクチュエータ4と電気的に接続されている。通電制御回路部7は、アクチュエータ4への通電を制御することにより回転軸体6を回転駆動する。
The
位相調整機構8は、駆動側回転体10、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。
The
図1〜3に示すように、駆動側回転体10は全体として筒状を呈しており、位相調整機構8の他の構成要素20,40,50を内部に収容している。駆動側回転体10は、歯車部材12及びスプロケット13の間に筒壁部材14を同軸上に共締めしてなる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the drive
図1,2に示すように、歯車部材12は有底円筒状を呈しており、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、スプロケット13は有底円筒状を呈しており、周壁部から径方向外側へ突出する歯19を回転方向に複数有している。スプロケット13は、それらの歯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(図示しない)が掛け渡されることにより、クランク軸と連繋する。したがって、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回転する。このとき駆動側回転体10の回転方向は、図2の反時計方向及び図3の時計方向となる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
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、それよりも大径円筒状の筒壁部材14の内周側に同心上に配置されている。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壁部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。
As shown in FIGS. 1 and 3, the driven-
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。
The peripheral wall portion of the driven
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、内周面部によって入力部41を形成している。入力部41は、回転体10,20及び回転軸体6に対して同心上に配置されている。入力部41には、回転軸体6に設けられた継手部43と嵌合する嵌合溝42が形成されている。この嵌合により遊星キャリア40は、回転軸体6と連繋して一体に回転駆動可能となっており、また駆動側内歯車部18に対して相対回転可能となっている。尚、ここで、回転軸体6を入力部41と嵌合によって連繋させているのは、嵌合界面のクリアランスにより回転軸体6と遊星キャリア40とを相対変位可能として、それら要素6,40間の心ずれを吸収可能とするためである。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図1に示すように遊星キャリア40は、入力部41と同心の外周面部によって回転体支持部45を形成している。回転体支持部45は、歯車部材12の底壁部16の中心孔17を軸受する転がり軸受46を介して、駆動側回転体10を相対回転可能に支持している。また、図1〜3に示すように遊星キャリア40は、入力部41に対して偏心する外周面部によって遊星支持部47を形成している。遊星支持部47は、遊星歯車50の中心孔51を軸受する転がり軸受48を介して、遊星歯車50を遊星運動可能に支持している。ここで遊星運動とは、遊星歯車50が遊星支持部47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。尚、本実施形態において転がり軸受46,48としては、開放型の玉軸受が用いられている。
As shown in FIG. 1, the
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内歯車部18と噛合している。また、駆動側外歯車部52よりも連結壁部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内歯車部22と噛合している。
The
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、回転軸体6の回転状態に応じて調整する。
In this way, the
具体的には、回転軸体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が駆動側内歯車部18に対して相対回転しないときには、遊星歯車50が遊星運動することなく回転体10,20と連れ回りする。したがって、回転体間位相は変化せず、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。
Specifically, when the
一方、回転軸体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が駆動側内歯車部18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、回転体間位相は進角側へと変化し、それによってバルブタイミングが進角することになる。
On the other hand, when the
また一方、回転軸体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が駆動側内歯車部18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、回転体間位相は遅角側へと変化し、それによってバルブタイミングが遅角することになる。
On the other hand, when the
(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。
(Characteristic part)
Hereinafter, the characteristic part of 1st embodiment is demonstrated.
(潤滑構造)
図4に示すように、金属製の従動側回転体20においてカム軸2と当接する連結壁部21の軸方向端面には、径方向へのびる形状の導入溝60が形成されている。導入溝60の径方向の内側端は、カム軸2に形成された搬送孔3に連通している。ここで搬送孔3は、「潤滑液」としての潤滑油を搬送するためのものであり、内燃機関用の潤滑油を吐出するポンプ9に接続されている。尚、本実施形態のポンプ9は、クランク軸によって駆動されるメカポンプであり、故に内燃機関の運転中は、作動油が継続して搬送孔3に圧送される一方、内燃機関の停止中は、搬送孔3への作動油の圧送がカットされることとなる。
(Lubricating structure)
As shown in FIG. 4, an
駆動側回転体10において、従動側回転体20の導入溝60側の端面に摺接する金属製スプロケット13の軸方向端面には、回転方向に連続する同心円環状に環状溝62が形成されている。これにより、環状溝62の内周縁には、導入溝60が径方向の外側端において連通している。
In the drive-
駆動側回転体10において金属製の筒壁部材14の内周面と従動側回転体20の外周面との間には、径方向の隙間64が軸方向全域に亘って形成されている。これにより、隙間64の軸方向の一端は、環状溝62の外周縁に連通している一方、隙間64の軸方向の他端は、駆動側回転体10の駆動側内歯車部18と従動側回転体20の従動側内歯車部22とが軸方向に摺接する界面66を通じて、それら内歯車部18,22の内周側と連通している。尚、ここで、駆動側内歯車部18の内周側には、遊星歯車50の駆動側外歯車部52と転がり軸受46,48と遊星キャリア40とが配置されており、また従動側内歯車部22の内周側には、遊星歯車50の従動側外歯車部54と遊星キャリア40と転がり軸受48とが配置されている。
A
このような構成により内燃機関の運転中には、図5に示すように搬送孔3に圧送された潤滑油が導入溝60に導入され、さらに環状溝62、隙間64及び界面66を順次経由して駆動側内歯車部18及び従動側内歯車部22の内周側へと供給される。駆動側内歯車部18の内周側へ供給された潤滑油は、当該内歯車部18と駆動側外歯車部52との間を軸方向へ通過した後、その一部が転がり軸受46の内部を通過して装置1の外部へ排出される一方、残部が転がり軸受48の内部を通過する。また、従動側内歯車部22の内周側へ供給された潤滑油は、当該内歯車部22と従動側外歯車部54との間を軸方向へ通過した後、転がり軸受48内部を通過した潤滑油と共に遊星キャリア40の内周側へ流入して、入力部41と回転軸体6との嵌合部分を通過する。
With this configuration, during operation of the internal combustion engine, as shown in FIG. 5, the lubricating oil pumped to the
以上により内燃機関の運転中は、歯車部18,52の噛合部分、歯車部22,54の噛合部分、転がり軸受46,48の内部並びに入力部41と回転軸体6との嵌合部分が、潤滑油の通過に伴って潤滑されることになるのである。
As described above, during operation of the internal combustion engine, the meshing portion of the
(異物捕捉構造)
図4に示すように、駆動側回転体10の金属製の歯車部材12には、回転方向に連続する同心円環状に駆動側凹部70が形成されている。具体的に駆動側凹部70は、歯車部材12において駆動側内歯車部18と軸方向に隣接する底壁部16が当該内歯車部18の各歯18aとの間に略直角に形成する入隅72に向かって、開口している。また、駆動側凹部70は、縦断面(図4に示す断面)において軸方向に対する傾斜方向に凹んでおり、閉塞された閉塞端70bを当該傾斜方向において開口端70aとは反対側に形成している。そして、図2,4に示すように本実施形態の駆動側凹部70は、各歯18aの歯底の最深部を結んだ駆動側内歯車部18の歯底円Cdよりも径方向の外側に且つ軸方向において開口端70aよりも駆動側内歯車部18とは反対側に、閉塞端70bが位置する形となっている。
(Foreign matter capturing structure)
As shown in FIG. 4, a drive-
図5に示すように、駆動側内歯車部18とその内周側の駆動側外歯車部52との間を入隅72に向かう軸方向へ流れる潤滑油は、駆動側内歯車部18に略直角の底壁部16によって流れを遮られる。その結果、潤滑油の流れ方向は、底壁部16に沿った径方向の内側となる転がり軸受46の配置側へ変化することになる。
As shown in FIG. 5, the lubricating oil flowing in the axial direction toward the
このとき、歯車部18,52の噛合部分に発生の磨耗紛等の異物は、潤滑油と共に入隅72に向かって流れることになるが、入隅72に到達した異物は、当該入隅72に開口し回転方向に連続する駆動側凹部70の開口端70aへ回転方向の任意箇所から流入し得る。またこのとき、駆動側内歯車部18の歯底円Cd(図4参照)よりも径方向の外側に閉塞端70bを有する駆動側凹部70には、各歯18aの歯底が露出する入隅72の異物が、内燃機関運転中の駆動側回転体10に生じる遠心力作用を受けて確実に流入し、閉塞端70b側へと押し込まれる。しかも、図5の如く水平面上の水平方向(同図の左右方向)と略一致する軸方向に対して傾斜した駆動側凹部70においては、遠心力及び重力が径方向に作用する内燃機関の運転中は勿論、遠心力が消失して重力のみが作用する内燃機関の停止中にあっても、異物が開口端70a側に戻り難くなる。
At this time, foreign matter such as abrasion powder generated at the meshing portions of the
これらのことから、潤滑油と共に入隅72に到達した異物については、回転方向の到達位置に拘らず駆動側凹部70に確実に捕捉し、またそれによって異物の除去された清浄な潤滑油については、転がり軸受46,48の側へと供給できるのである。
For these reasons, the foreign matter that has reached the
ここまで説明の駆動側凹部70に対応して従動側回転体20には、図4に示すように、回転方向に連続する同心円環状の従動側凹部80が形成されている。具体的に従動側凹部80は、従動側回転体20において従動側内歯車部22と軸方向に隣接する連結壁部21が当該内歯車部22の各歯22aとの間に略直角に形成する入隅82に向かって、開口している。また、従動側凹部80は、従動側内歯車部22の縦断面(即ち、図4に示す断面)において軸方向に対する傾斜方向に凹んでおり、閉塞された閉塞端80bを当該傾斜方向において開口端80aとは反対側に形成している。そして、図3,4に示すように本実施形態の従動側凹部80は、各歯22aの歯底の最深部を結んだ従動側内歯車部22の歯底円Cfよりも径方向の外側に且つ軸方向において開口端80aよりも従動側内歯車部22とは反対側に、閉塞端80bが位置する形となっている。
Corresponding to the driving
図5に示すように、従動側内歯車部22とその内周側の従動側外歯車部54との間を入隅82に向かう軸方向へ流れる潤滑油は、従動側内歯車部22に略直角の連結壁部21によって流れを遮られる。その結果、潤滑油の流れ方向は、連結壁部21に沿った径方向の内側となる遊星キャリア40及び転がり軸受48の配置側へ変化することになる。
As shown in FIG. 5, the lubricating oil flowing in the axial direction toward the
このとき、歯車部22,54の噛合部分に発生の磨耗紛等の異物は、潤滑油と共に入隅82に向かって流れることになるが、入隅82に到達した異物は、当該入隅82に開口し回転方向に連続する従動側凹部80の開口端80aへ回転方向の任意箇所から流入し得る。またこのとき、従動側内歯車部22の歯底円Cf(図4参照)よりも径方向の外側に閉塞端80bを有する従動側凹部80には、各歯22aの歯底が露出する入隅82の異物が、内燃機関運転中に従動側回転体20に生じる遠心力作用を受けて確実に流入し、閉塞端80b側へと押し込まれる。しかも、駆動側凹部70の場合と同様に軸方向に対して傾斜した従動側凹部80においては、内燃機関の運転中のみならず内燃機関の停止中にあっても、異物が開口端80a側に戻り難くなる。
At this time, foreign matter such as wear powder generated in the meshing portions of the
これらのことから、潤滑油と共に入隅82に到達した異物についても、回転方向の到達位置に拘らず従動側凹部80に確実に捕捉し、またそれによって異物の除去された清浄な潤滑油については、遊星キャリア40及び転がり軸受48の配置側へと供給できるのである。
For these reasons, the foreign matter that has reached the
以上説明した第一実施形態によれば、各凹部70,80により異物の捕捉作用を発揮して、それら凹部70,80よりも下流側へ供給される潤滑油をポンプ9の性能如何に拘らず清浄に保つことができる。したがって、凹部70,80の下流側に配置された転がり軸受46,48の内部や、凹部80の下流側に配置された遊星キャリア40と回転軸体6との嵌合部分に異物が侵入して耐久性の低下を招く事態に対して、高い抑制効果を発揮することが可能となる。
According to the first embodiment described above, the foreign substances are captured by the
尚、ここまでの第一実施形態では、駆動側回転体10及び従動側回転体20がそれぞれ特許請求の範囲に記載の「特定回転体」に相当し、駆動側内歯車部18及び従動側内歯車部22がそれぞれ特許請求の範囲に記載の「特定内歯車部」に相当し、駆動側凹部70及び従動側凹部80がそれぞれ特許請求の範囲に記載の「凹部」に相当し、歯車部材12の底壁部16及び従動側回転体20の底壁部からなる連結壁部21がそれぞれ特許請求の範囲に記載の「壁部」に相当し、ポンプ9が特許請求の範囲に記載の「供給源」に相当し、転がり軸受46が特許請求の範囲に記載の「駆動側回転体を軸受する軸受」に相当し、転がり軸受48が特許請求の範囲に記載の「遊星歯車を軸受する軸受」に相当している。
In the first embodiment so far, the driving
(第二実施形態)
図6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。第二実施形態の駆動側凹部170は、傾斜部174と屈曲部176とから構成されている。具体的に傾斜部174は、第一実施形態の駆動側凹部70に準ずる形状、即ち駆動側内歯車部18の回転方向に連続して開口端70aを形成し且つ縦断面(図6に示す断面)において駆動側内歯車部18の軸方向に対して傾斜する円環状に、形成されている。また、屈曲部176は、縦断面において傾斜部174に対する屈曲形状をなし且つ駆動側内歯車部18の回転方向に連続して閉塞端70bを形成する円環状に、形成されている。ここで、特に本実施形態の屈曲部176は、傾斜部174に対し駆動側内歯車部18の軸方向に沿って当該内歯車部18とは反対側に屈曲された形状を、縦断面において有している。これにより屈曲部176は、軸方向において傾斜部174よりも駆動側内歯車部18とは反対側に閉塞端70bを形成する形となっている。尚、こうした形状の駆動側凹部170が設けられる歯車部材12については、例えば図6に示すように、凹部170の内周側の内壁面及び閉塞端70bを形成する部材を、凹部170の外周側の内壁面を形成する部材に螺子留めして結合すること等によって、実現される。
(Second embodiment)
As shown in FIG. 6, the second embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment. The drive-
このような駆動側凹部170に対応して本実施形態では、従動側凹部180も傾斜部184と屈曲部186とから構成されている。具体的に傾斜部184は、第一実施形態の従動側凹部80に準ずる形状、即ち従動側内歯車部22の回転方向に連続して開口端80aを形成し且つ縦断面(図6に示す断面)において従動側内歯車部22の軸方向に対して傾斜する円環状に、形成されている。また、屈曲部186は、縦断面において傾斜部184に対する屈曲形状をなし且つ従動側内歯車部22の回転方向に連続して閉塞端80bを形成する円環状に、形成されている。ここで、従動側凹部180の屈曲部186については、傾斜部184に対し従動側内歯車部22の軸方向に沿って当該内歯車部22とは反対側に屈曲された形状を、縦断面において有している。これにより屈曲部186は、軸方向において傾斜部184よりも従動側内歯車部22とは反対側に閉塞端80bを形成する形となっている。尚、こうした形状の従動側凹部180が設けられる従動側回転体20については、例えば図6に示すように、凹部180の内周側の内壁面及び閉塞端80bを形成する部材を、凹部180の外周側の内壁面を形成する部材に圧入して結合すること等によって、実現される。
Corresponding to such a driving-
以上説明した構成の第二実施形態では、各凹部170,180において対応する入隅72,82から開口端70a,80aへ流入した異物は、内燃機関運転中の遠心力作用によって傾斜部174,184から屈曲部176,186へと押し込まれることになる。このようにして、傾斜部174,184に対する屈曲形状の屈曲部176,186へ押し込まれた異物は、内燃機関の運転中のみならず、内燃機関の停止中においても、傾斜部174,184側には戻り難くなる。ここで特に、軸方向の傾斜部174,184よりも内歯車部18,22とは反対側に且つ歯底円Cd,Cfよりも径方向の外側に閉塞端70b,80bを形成する屈曲部176,186では、入り込んだ異物を確実に捕捉しておくことができる。また、仮に傾斜部174,184に異物が残存することになったとしても、当該残存異物は、第一実施形態の凹部70,80の場合と同様に開口端70a,80a側には戻り難くなる。これらのことから、第二実施形態によれば、一旦凹部170,180に捕捉された異物が入隅72,82へと排出されて潤滑油に混入する事態を回避し、それによって耐久性の向上に大きく貢献することが可能となるのである。
In the second embodiment having the above-described configuration, the foreign matter that has flowed into the opening ends 70a and 80a from the corresponding
尚、ここまでの第二実施形態では、駆動側凹部170及び従動側凹部180がそれぞれ特許請求の範囲に記載の「凹部」に相当している。
In the second embodiment thus far, each of the driving side
(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。
(Other embodiments)
Although a plurality of embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not construed as being limited to these embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the present invention. .
例えば第一及び第二実施形態では、駆動側凹部70,170と従動側凹部80,180のうちいずれか一方を設けないようにしてもよい。また、第一実施形態では、図7に変形例を示すように各凹部70,80の閉塞端70b,80bを開口端70a,80aと径方向に重ねて位置させてもよく、それに準じて第二実施形態では、各凹部170,180の屈曲部176,186において閉塞端70b,80bとは反対側端を開口端70a,80aと径方向に重ねて位置させてもよい。さらに第二実施形態では、駆動側凹部170の代わりに第一実施形態の駆動側凹部70を設けてもよいし、あるいは従動側凹部180の代わりに第一実施形態の従動側凹部80を設けるようにしてもよい。またさらに第一及び第二実施形態では、従動側回転体20の連結壁部21を貫通して搬送孔3に連通する貫通孔を設けること等により、各内歯車部18,22の内周側における潤滑油の流れ方向を入隅72,82とは反対側に向かう軸方向としてもよい。尚、この場合に潤滑油は、壁部16,21に沿って径方向内側から入隅72,82へ供給される形態となる。
For example, in the first and second embodiments, any one of the driving side recesses 70 and 170 and the driven side recesses 80 and 180 may not be provided. In the first embodiment, the closed ends 70b, 80b of the
加えて第一及び第二実施形態では、駆動側内歯車部18及び従動側内歯車部22の径並びに歯数について、相対比が説明のものと反対となるように設定してもよい。また加えて第一及び第二実施形態では、転がり軸受46,48の少なくとも一方を設けないで、駆動側回転体10及び遊星歯車50の少なくとも一方を、遊星キャリア40に設けた滑り軸受により支持するようにしてもよい。さらに加えて第一及び第二実施形態では、転がり軸受46,48の少なくとも一方として、例えばころ軸受を用いてもよく、またいずれの種類の場合でも、潤滑液を予封入した封入型の転がり軸受を用いてもよい。またさらに加えて第一及び第二実施形態では、アクチュエータ4として、例えば電磁式ブレーキ又は流体式ブレーキ等の電動ブレーキや、油圧モータを用いてもよい。
In addition, in the first and second embodiments, the diameter and the number of teeth of the driving side
そして、本発明は、第一及び第二実施形態のように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。 In addition to the device for adjusting the valve timing of the intake valve as in the first and second embodiments, the present invention also includes a device for adjusting the valve timing of the exhaust valve as a “valve”, an intake valve, and an exhaust valve. The present invention can be applied to a device that adjusts the valve timing of both valves.
1 バルブタイミング調整装置、2 カム軸、3 搬送孔、4 アクチュエータ、6 回転軸体、7 通電制御回路部、8 位相調整機構、9 ポンプ(供給源)、10 駆動側回転体(特定回転体)、12 歯車部材、13 スプロケット、14 筒壁部材、16 底壁部(壁部)、17 中心孔、18 駆動側内歯車部(特定内歯車部)、18a 歯、20 従動側回転体(特定回転体)、21 連結壁部(壁部)、22 従動側内歯車部(特定内歯車部)、22a 歯、40 遊星キャリア、41 入力部、42 嵌合溝、43 継手部、45 回転体支持部、46 転がり軸受(軸受)、48 転がり軸受(軸受)47 遊星支持部、50 遊星歯車、51 中心孔、52 駆動側外歯車部、54 従動側外歯車部、60 導入溝、62 環状溝、64 隙間、66 界面、70,170 駆動側凹部(凹部)、70a,80a 開口端、70b,80b 閉塞端、72,82 入隅、80,180 従動側凹部(凹部)、174,184 傾斜部、176,186 屈曲部、Cd,Cf 歯底円 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Valve timing adjustment device, 2 Cam shaft, 3 Conveying hole, 4 Actuator, 6 Rotating shaft body, 7 Current supply control circuit part, 8 Phase adjustment mechanism, 9 Pump (supply source), 10 Drive side rotating body (specific rotating body) , 12 gear member, 13 sprocket, 14 cylindrical wall member, 16 bottom wall portion (wall portion), 17 center hole, 18 driving side internal gear portion (specific internal gear portion), 18a tooth, 20 driven side rotating body (specific rotation) Body), 21 connecting wall portion (wall portion), 22 driven side internal gear portion (specific internal gear portion), 22a tooth, 40 planet carrier, 41 input portion, 42 fitting groove, 43 joint portion, 45 rotating body support portion , 46 Rolling bearing (bearing), 48 Rolling bearing (bearing) 47 Planetary support part, 50 planetary gear, 51 center hole, 52 driving side external gear part, 54 driven side external gear part, 60 introduction groove, 62 annular groove, 64 Gap , 66 interface, 70, 170 drive side recess (recess), 70a, 80a open end, 70b, 80b closed end, 72, 82 corner, 80, 180 driven recess (recess), 174, 184 inclined part, 176 186 bent part, Cd, Cf root circle
Claims (9)
駆動側内歯車部を有し、前記クランク軸と連動して回転する駆動側回転体と、
従動側内歯車部を有し、前記カム軸と連動して回転する従動側回転体と、
前記駆動側内歯車部及び前記従動側内歯車部と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、前記駆動側内歯車部及び前記従動側内歯車部の内周側に潤滑液が供給源から供給されるバルブタイミング調整装置において、
前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の少なくとも一方である特定回転体は、
前記駆動側内歯車部及び前記従動側内歯車部の少なくとも一方であって前記特定回転体に設けられる特定内歯車部に対し、軸方向に隣接して当該特定内歯車部との間に入隅を形成する壁部と、
前記入隅に向かって開口する開口端とは反対側において閉塞される閉塞端が前記特定内歯車部の歯底よりも径方向の外側に位置すると共に、前記特定内歯車部の回転方向に連続する環状の凹部と、
を有することを特徴とするバルブタイミング調整装置。 A valve timing adjusting device for adjusting a valve timing of a valve that opens and closes a camshaft by torque transmission from a crankshaft in an internal combustion engine,
A driving side rotating body having a driving side internal gear portion and rotating in conjunction with the crankshaft;
A driven-side rotating body having a driven-side internal gear portion and rotating in conjunction with the camshaft;
A planetary gear that changes a relative phase between the driving side rotating body and the driven side rotating body by performing planetary movement while meshing with the driving side internal gear section and the driven side internal gear section;
A valve timing adjusting device in which a lubricating liquid is supplied from a supply source to the inner peripheral side of the driving side internal gear portion and the driven side internal gear portion;
The specific rotating body that is at least one of the driving side rotating body and the driven side rotating body,
With respect to a specific internal gear portion that is at least one of the driving-side internal gear portion and the driven-side internal gear portion and is provided on the specific rotating body, the corner is adjacent to the specific internal gear portion adjacent in the axial direction. Forming a wall,
A closed end that is closed on the side opposite to the opening end that opens toward the entry corner is positioned radially outside the tooth bottom of the specific internal gear portion, and is continuous in the rotation direction of the specific internal gear portion. An annular recess to
A valve timing adjusting device characterized by comprising:
前記開口端を形成すると共に前記軸方向に対し傾斜する傾斜部と、
前記傾斜部に対し屈曲されると共に前記閉塞端を形成する屈曲部と、
を有することを特徴とする請求項3に記載のバルブタイミング調整装置。 The recess is
An inclined portion that forms the open end and is inclined with respect to the axial direction;
A bent portion that is bent with respect to the inclined portion and forms the closed end;
The valve timing adjusting device according to claim 3, wherein
前記遊星キャリアと嵌合する回転軸体を有し、当該回転軸体により前記遊星キャリアを回転駆動して前記遊星歯車を遊星運動させるアクチュエータと、
を備えることを特徴する請求項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。 A planet carrier that is arranged downstream of the concave portion in the flow of the lubricating liquid and supports the planetary gear so as to be capable of planetary movement;
An actuator for rotating the planetary carrier by the rotating shaft body and causing the planetary gear to perform a planetary movement, the rotating shaft body fitting with the planetary carrier;
The valve timing adjusting device according to any one of claims 1 to 8, further comprising:
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