JP2005105941A - バルブタイミング調整装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 遊星歯車22が太陽歯車21に遊星運動可能に噛み合ってなる遊星歯車機構を有し、遊星歯車機構に伝達される制御トルクを利用して駆動軸に対する従動軸の回転位相を変化させる変化手段と、太陽歯車21と遊星歯車22の噛合位置における異物100の噛込を検出する検出手段と、検出手段により異物100の噛込が検出されたとき、噛合位置にある太陽歯車21の歯21a及び遊星歯車22の歯22aのうち一方の歯21aが他方の歯22aから離れてその他方の歯22aと同一ピッチ円上の歯22bに噛み合うまで、噛込の検出前とは逆向きの制御トルクを遊星歯車機構に伝達するトルク伝達手段とを設ける。
【選択図】 図1
Description
特許文献1に開示のバルブタイミング調整装置では、組付角調整機構における異物の噛込により回転位相が固着した場合に、組付角調整機構に伝達する正逆両方向のトルクを電磁ブレーキにより交互に発生させて、回転位相の固着状態を解除させている。
本発明の目的は、回転位相を変化させる変化手段の遊星歯車機構において噛み込まれた異物を短時間で除去するバルブタイミング調整装置を提供することにある。
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、車両のエンジンにおいて駆動軸としてのクランクシャフトの駆動トルクを従動軸としてのカムシャフト2に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、クランクシャフトに対するカムシャフト2の回転位相を変化させることで、エンジンの吸気弁もしくは排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、運動変換機構10、電動機30及び減速機構20を備えている。
図2及び図3に示すようにスプロケット11は、支持筒部12、支持筒部12より大径の入力筒部13、支持筒部12と入力筒部13との間を階段状に繋ぐリンク部14を有している。支持筒部12は、出力軸16の外周壁により回転中心線O周りに相対回転可能に支持されている。入力筒部13に形成された複数の歯13aとクランクシャフトに形成された複数の歯とにチェーンベルトが掛け渡される。クランクシャフトの駆動トルクがチェーンベルトを通じて入力筒部13に入力されるとき、スプロケット11はクランクシャフトに対する回転位相を保ちつつ回転中心線Oの周りに図3の時計方向へ回転する。即ちスプロケット11は、駆動軸であるクランクシャフトと同期して回転する駆動回転体として機能する。リンク部14は、両板面が回転中心線Oの平行線に垂直となる平板状に形成されている。
ハウジング31はステー35を介してエンジンに固定されている。ハウジング31には二つの軸受32及びステータ34が収容固定されている。回転軸33は各軸受32により回転中心線O方向の二箇所を支持され、回転中心線O周りに回転可能である。回転軸33は、偏心軸19に軸継手36を介して連結固定されており、偏心軸19と一体となって図5の時計方向に回転する。回転軸33は、その本体33aから径方向外側に突出する円形板状のロータ部33bを有している。ロータ部33bの外周壁に複数の磁石37が埋設されている。磁石37は例えば希土類磁石等の永久石で構成され、回転中心線O周りに等間隔に並んでいる。
制御部38は、マイクロコンピュータ、通電ドライバ及びセンサ等を備えた電気回路で構成され、ステータ34の各コイル42に接続されている。図2では、制御部38の全体をハウジング31内に設置するように示しているが、例えば制御部38の通電ドライバ及びセンサをハウジング31内に設置し、制御部38のマイクロコンピュータをハウジング31外に設置するようにしてもよい。制御部38は、マイクロコンピュータのメモリに記憶されている制御プログラムに従って通電ドライバを制御することで、各コイル42への通電を制御する。この制御された各コイル42の通電により回転軸33の外周側に回転磁界が形成され、回転磁界の方向に応じた遅角方向Y又は進角方向Xの制御トルクが回転軸33に付与される。
太陽歯車21は入力筒部13の内周壁に同心上に固定されている。太陽歯車21は、歯先曲面が歯底曲面の内周側にある内歯車で構成されている。太陽歯車21はスプロケット11と一体となって回転中心線O周りに図6の時計方向に回転する。
遊星歯車22は、歯先曲面が歯底曲面の外周側にある外歯車で構成されている。遊星歯車22の歯先曲面の曲率半径は太陽歯車21の歯底曲面の曲率半径よりも小さく、遊星歯車22の歯数は太陽歯車21の歯数よりも一つ少ない。遊星歯車22は、太陽歯車21の内周側に遊星運動可能に噛み合っている。遊星歯車22には円筒孔22cが同心上に形成されており、偏心軸19の一端部がベアリング23を介して円筒孔22cに相対回転可能に嵌合されている。この嵌合により偏心軸19及び回転軸33がスプロケット11に対して進角方向X及び遅角方向Yに相対回転可能となっている。
以上、本実施形態では、減速機構20及び運動変換機構10が共同して特許請求の範囲に記載の「変化手段」を構成している。
ステップS2では、制御部38によりコイル42への通電を所定時間制御して、シャフト位相を現時点での目標位相とするのに必要な一方向の制御トルクを回転軸33に付与する。
ステップS3において異物の噛込が検出されなかった場合には本作動を終了し、異物の噛込が検出された場合にはステップS4に移行する。
ステップS5においてカウンタNが設定値N0に達していないと判定された場合にはステップS6に移行し、カウンタNが設定値N0に達したと判定された場合にはステップS7に移行する。
以上、本実施形態では、制御部38が特許請求の範囲の「検出手段」を構成し、制御部38及び電動機30が共同して特許請求の範囲に記載の「トルク伝達手段」を構成している。
また、上述の実施形態では、遊星歯車22の歯数を太陽歯車21の歯数よりも一つ少なくし、異物を挟んで噛み合う各歯車21,22の歯のうち一方の歯が他方の歯から離れて、その他方の歯と同一ピッチ円上で隣接する歯即ち当該他方の歯から一ピッチ離れた歯に噛み合うまで、異物噛込の検出前とは逆向きの制御トルクを回転軸33に付与するようにしている。これに対し、遊星歯車22の歯数を太陽歯車21の歯数よりもN(Nは二以上の正の整数)だけ少なくし、異物を挟んで噛み合う各歯車21,22の歯のうち一方の歯が他方の歯から離れて、その他方の歯と同一ピッチ円上で当該他方の歯からNピッチ離れた歯に噛み合うまで、異物噛込の検出前とは逆向きの制御トルクを回転軸33に付与するようにしてもよい。
Claims (2)
- 内燃機関において吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の弁を開閉駆動する従動軸に駆動軸の駆動トルクを伝達する伝達系に設けられ、前記少なくとも一方の弁の開閉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、
遊星歯車が太陽歯車に遊星運動可能に噛み合ってなる遊星歯車機構を有し、前記遊星歯車機構に伝達される制御トルクを利用して前記駆動軸に対する前記従動軸の回転位相を変化させる変化手段と、
前記太陽歯車と前記遊星歯車の噛合位置における異物の噛込を検出する検出手段と、
前記検出手段により異物の噛込が検出されたとき、前記噛合位置にある前記太陽歯車の歯及び前記遊星歯車の歯のうち一方の歯が他方の歯から離れて前記他方の歯と同一ピッチ円上の歯に噛み合うまで、噛込の検出前とは逆向きの前記制御トルクを前記遊星歯車機構に伝達するトルク伝達手段と、
を備えることを特徴とするバルブタイミング調整装置。 - 前記トルク伝達手段は、電動機により前記制御トルクを発生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。
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