JP2007071056A - 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1は、内部へ潤滑流体を導入するための導入孔70を有し、カム軸2と連動して回転する第一回転体20と、クランク軸と連動して回転する第二回転体10と、第一回転体20及び第二回転体10に設けられる内歯車部22,14と、内歯車部22,14に噛合しつつ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50と、遊星歯車50を内周側から自転自在に支持し、遊星歯車の公転方向へ回転する遊星枠40とを備え、少なくとも一つの導入孔70が遊星枠40の外周側へ向かって潤滑流体を案内することを特徴とする。
【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、内部潤滑性に優れるバルブタイミング調整装置を提供することにある。
尚、遊星枠の外周側へ向かって潤滑流体を案内する導入孔が少なくとも一つ設けられるのであれば、遊星枠の最外周縁よりも内周側へ向かって潤滑流体を案内する別の導入孔を設けることも可能である。
請求項3に記載の発明によると、遊星枠の外周側へ向かって潤滑流体を案内する導入孔は内歯車部の周方向において複数設けられるので、遊星歯車と内歯車部との噛合部分の周方向における潤滑性が向上する。
請求項4に記載の発明の如く内燃機関用の潤滑流体を用いる場合、バルブタイミング装置へ導入される潤滑流体の流量が過多になると、本来内燃機関へ供給されるべき潤滑流体の流量が低下してしまう。そこで、請求項5に記載の発明では、導入孔の絞り部による流路面積の絞り量を調整することにより、バルブタイミング装置へ導入される潤滑流体の流量を必要最小限に抑えることができる。したがって、内燃機関の潤滑に与える影響が小さくて済む。
尚、遊星歯車に対して導入孔と同じ側から潤滑流体を排出させることも可能である。
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る回転トルクを発生させるものであってもよい。
(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、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1,2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2の反時計方向となる。
図1,5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、従動側内歯車部22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り、カム軸2の端面と接する固定部21の外面28に開口している。ここで絞り部72の外面28における開口部は、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。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り、偏心部44の端面と軸方向で向き合う固定部21の内面29に開口している。ここで案内部74の内面29における開口部は、図1に二点鎖線で且つ図5に破線で示すように、偏心部44の軸方向への投影よりも外周側に設けられている。
以上、バルブタイミング調整装置1によれば、耐久性が高くなるので、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を長期に亘って実現することができる。
本発明の第二実施形態は、図6,7に示すように第一実施形態の変形例であり、第一実施形態と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付すことによって、重複する説明を省略する。
第二実施形態のバルブタイミング調整装置100において従動側回転体110は、周壁部111によって従動側内歯車部22を形成しておらず、その代わりに、周壁部111のフランジ部23側の端面に開口する係合孔112を複数有している。ここで各係合孔112は円筒孔状であり、周壁部111の周方向において等間隔に設けられている。
尚、ここまで説明した第二実施形態では、従動側回転体110が特許請求の範囲に記載の「第一回転体」に相当し、駆動側回転体10が特許請求の範囲に記載の「第二回転体」に相当し、駆動側内歯車部14が特許請求の範囲に記載の「内歯車部」に相当する。
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1,100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。
さらに上述の実施形態では、導入孔70を長孔状の絞り部72と円筒孔状の案内部74とから構成し、また排出孔80を円筒孔状に形成しているが、導入孔70及び排出孔80の形状については要求に応じて適宜設定することができる。例えば、図8に変形例(同図は第一実施形態の変形例)を示すように導入孔70の案内部74を、回転軸線Oに対して下流側ほど外周側へ傾斜する形状に形成してもよいし、図示はしないが、絞り部72を設けずに案内部74を供給孔5と直接連通させてもよい。
加えて上述の実施形態では、差動歯車機構60,130を挟んで導入孔70とは反対側に排出孔80を設けているが、差動歯車機構60,130に対して軸方向の導入孔70と同じ側に排出孔を設けてもよい。尚、この場合、排出孔を従動側回転体20,100に設けてもよいし、あるいは駆動側回転体10に設けてもよい。
さらに加えて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20,110がカム軸2と連動するバルブタイミング調整装置1,100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20,110がクランク軸と連動するようにしてもよい。
Claims (10)
- 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、
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、
前記第一回転体及び前記第二回転体のうち少なくとも一方に設けられる内歯車部と、
前記内歯車部に噛合しつつ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、
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、
を備え、
少なくとも一つの前記導入孔は、前記遊星枠の外周側へ向かって前記潤滑流体を案内することを特徴とするバルブタイミング調整装置。 - 前記遊星枠は筒状に形成さ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。
- 前記遊星枠の外周側へ向かって前記潤滑流体を案内する前記導入孔は、前記内歯車部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又は2に記載のバルブタイミング調整装置。
- 前記潤滑流体は前記内燃機関用の潤滑流体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。
- 前記導入孔は、前記潤滑流体が流通する流路面積を絞る絞り部を有することを特徴とする請求項4に記載のバルブタイミング調整装置。
- 前記潤滑流体は、前記遊星歯車を挟んで前記導入孔とは反対側から外部へ排出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。
- 前記第一回転体は、前記内歯車部としての第一内歯車部を有し、
前記第二回転体は、前記第一内歯車部から軸方向へずれて位置する前記内歯車部としての第二内歯車部を有し、
前記遊星歯車は、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相対回転位相を変化させ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。 - 前記カム軸と連動して回転する前記第一回転体は前記遊星歯車に係合し、
前記クランク軸と連動して回転する前記第二回転体は前記内歯車部を有し、当該内歯車部に噛合する前記遊星歯車が遊星運動に伴い前記第一回転体を押圧することにより前記相対回転位相が変化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。 - 前記遊星枠に与える前記公転方向への回転トルクを制御する制御ユニット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。
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