JP2007239642A - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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の提供。
【解決手段】バルブタイミング調整装置１は、クランク軸に連動して回転する第一回転体１０と、カム軸２に連動して回転する第二回転体２０と、第一回転体１０に設けられる内歯車部１４と、内歯車部１４に噛合しつつ遊星運動することにより第一回転体１０及び第二回転体２０の間の相対回転位相を変化させる遊星歯車５０とを備える。そして、第一回転体１０は、その内部へ導入された潤滑流体を内歯車部１４の歯底８２から自身の外周側へ案内して排出する排出孔８０を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、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に関する。

従来、クランク軸及びカム軸にそれぞれ連動して回転する二つの回転体間の相対回転位相を変化させることにより、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が知られている。例えば特許文献１には、遊星歯車を主体とする差動歯車機構により二つの回転体間の相対回転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。

さて、特許文献１に開示されるように差動歯車機構を用いる場合、内燃機関の運転状態に追従する当該機構の作動頻度は極めて高くなることから、歯車の噛合部分等では磨耗が生じ易い。そこで、特許文献１に開示される装置では、内部へ潤滑油を導入して歯車の噛合部分等を潤滑しつつ、潤滑により汚れた潤滑油を排出孔から排出するようにしている。

米国特許第６６３７３８９Ｂ２号明細書

しかし、特許文献１に開示される装置において排出孔は、クランク軸に連動して回転する回転体を軸方向へ貫通して当該軸方向へ潤滑油を案内するものであるため、回転体の回転により遠心力が作用する潤滑油は、排出孔へは流入し難く、また流動抵抗によって排出孔内部を流れ難くなる。故に、潤滑油の排出効率が低下し、磨耗粉等の異物を含んだ潤滑油が装置内部に滞留し易くなるため、そうした異物が差動歯車機構の歯車間等に噛み込まれて作動不良や破損を招くおそれがあった。
本発明は、このような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。

請求項１に記載の発明によると、クランク軸及びカム軸にそれぞれ連動して回転する第一回転体及び第二回転体のうち、内歯車部が設けられる特定回転体は、その内部へ導入された潤滑流体を排出する排出孔を有する。ここで排出孔は、特定回転体内部の潤滑流体を内歯車部の歯底から案内して排出するものであるので、特定回転体の回転による遠心力や、内歯車部の排出孔近傍の歯に噛合しようとする遊星歯車の歯の押出力によって潤滑油が流入し易い。しかも排出孔は、潤滑流体を特定回転体の外周側へ案内して排出するものであるので、遠心力が作用する潤滑流体であっても、小さな流動抵抗にて流すことができる。このような請求項１に記載の発明によれば、潤滑流体の排出効率が高くなるので、遊星歯車及び内歯車部間等に潤滑流体中の異物が噛み込まれて作動不良や破損を招く事態を防止することができる。

請求項２に記載の発明によると、排出孔は、特定回転体の回転方向に複数設けられるので、潤滑流体の排出効率をさらに高めることができる。
内燃機関の運転と共に特定回転体の内部へ導入された潤滑流体は、内燃機関の停止後に低温環境下に晒されると、その粘度が増大する。この場合、内燃機関の始動時には、粘度の増大した潤滑流体が遊星歯車や内歯車部等へ大きな回転抵抗を及ぼすようになり、装置の作動に必要なエネルギーが無駄に増大する。そこで請求項３に記載の発明では、特定回転体の軸方向を水平方向と実質的に一致させるので、内燃機関の停止後において特定回転体内部の潤滑流体は、特定回転体の回転方向に設けられる複数の排出孔のうち少なくとも一つの内部を、重力作用によって特定回転体の外周側まで案内され得る。故に内燃機関の停止後には、特定回転体内部の潤滑流体を減らした状態にて、内燃機関の始動に備えることができる。したがって、低温環境下における内燃機関の始動時であっても、粘度増大した潤滑流体により遊星歯車や内歯車部等が受ける回転抵抗を低減して、エネルギーの浪費を抑えることができる。

請求項４に記載の発明によると、少なくとも一つの排出孔は特定回転体を径方向へ貫通する。これにより、排出孔の形成が容易となるばかりでなく、排出孔内部での潤滑流体の流動抵抗が低減されて潤滑流体の排出効率が高められる。
尚、排出孔については、潤滑流体を内歯車部の歯底から特定回転体の外周側へ案内可能なものであればよく、請求項４に記載の形態以外にも、例えば特定回転体の回転軸線に対して傾斜するものであってもよい。

請求項５に記載の発明によると、遊星歯車は、第一外歯車部及び第二外歯車部をそれぞれ第一内歯車部及び第二内歯車部に噛合させつつ一体に遊星運動させることにより、第一回転体及び第二回転体間の相対回転位相を変化させる。このような構成によれば、各歯車部を小径に形成して体格の小型化を図りつつ、大きな減速比を得ることができる。しかも、第一内歯車部及び第二内歯車部のうち請求項１〜４のいずれか一項に記載の内歯車部である少なくとも一方が設けられた特定回転体は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の排出孔を有するので、作動不良及び破損の防止効果を発揮することもできる。

尚、請求項６に記載の発明の如く、第一回転体及び第二回転体のうち特定回転体である一方の内歯車部に噛合する遊星歯車が、第一回転体及び第二回転体のうち自身に連繋する他方を自身の遊星運動に伴って回転駆動することにより相対回転位相を変化させる構成を採用してもよい。因みにこの構成によると、第一回転体及び第二回転体のうち請求項１〜４のいずれか一項に記載の内歯車部が設けられた特定回転体が請求項１〜４のいずれか一項に記載の排出孔を有するので、作動不良及び破損の防止効果を発揮することができる。また、この構成において、第一回転体及び第二回転体のうち特定回転体ではない上記他方の回転体は、例えば係合等により遊星歯車に直接連繋するものであってもよいし、例えば機構等を介して間接的に遊星歯車に連繋するものであってもよい。

請求項７に記載の発明によると、遊星歯車を内周側から自転自在に支持する遊星キャリヤには、電動モータの発生した回転トルクが遊星歯車の公転方向へ与えられる。この回転トルクを受けて遊星歯車は遊星運動し、第一回転体及び第二回転体の間の相対回転位相変化を生じさせるので、電動モータの回転トルク制御によって当該相対回転位相、ひいてはバルブタイミングを正確に調整することができる。そして特に、遊星運動する遊星歯車とそれに噛合する内歯車部との間では、異物の噛込による作動不良及び破損が防止された状態にあるので、バルブタイミングの正確な調整を長期に亘って実現することができる。
尚、遊星キャリヤへ与える回転トルクを発生する手段としては、電動モータ以外にも、例えば油圧モータや電磁ブレーキ装置等であってもよい。

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、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。尚、図１における上下方向が実際の鉛直方向と実質的に一致し、図１において回転軸線Ｏが延びる左右方向が実際の水平方向と実質的に一致する。
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、遊星キャリヤ４０、遊星歯車５０を備えている。

駆動側回転体１０と従動側回転体２０とは共同して、遊星キャリヤ４０及び遊星歯車５０等を収容する空間１１を内部に形成している。
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、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、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、当該クランク軸に対する相対回転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、図２の反時計方向となる。

図１，３に示すように従動側回転体２０は有底円筒状であり、駆動側回転体１０及びカム軸２と同軸に配置されている。従動側回転体２０の底部は、カム軸２の一端部にボルト固定される固定部２１を形成している。このボルト固定によって従動側回転体２０は、カム軸２と連動して、当該軸２に対する相対回転位相を保ちつつ回転軸線Ｏ周りに回転可能となっており、また駆動側回転体１０に対して相対回転可能となっている。尚、駆動側回転体１０に対して従動側回転体２０が進角する相対回転方向が方向Ｘであり、駆動側回転体１０に対して従動側回転体２０が遅角する相対回転方向が方向Ｙである。

従動側回転体２０の周壁部は、歯先円が歯底円の内周側にある従動側内歯車部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１４の内径よりも小さく設定され、従動側内歯車部２２の歯数は駆動側内歯車部１４の歯数よりも少なく設定されている。従動側内歯車部２２の外周壁はスプロケット１３の内周壁に嵌合しており、それによって従動側回転体２０が駆動側回転体１０を内周側から相対回転自在に支持している。従動側内歯車部２２の固定部２１とは反対側端部には、外周側へ突出するフランジ部２３が設けられている。回転軸線Ｏが延びる軸方向においてフランジ部２３は、駆動側内歯車部１４の端面とスプロケット１３の端面との間に挟持されている。この挟持形態によって、従動側内歯車部２２と駆動側内歯車部１４とが軸方向にずれて隣接していると共に、従動側回転体２０に対する駆動側回転体１０の軸方向への相対変位が規制されている。

図１に示すように制御ユニット３０は、電動モータ３２、通電制御回路３３等から構成されている。電動モータ３２は、回転体１０，２０を挟んでカム軸２とは反対側に配置されている。電動モータ３２は例えばブラシレスモータ等であり、内燃機関にステー（図示しない）を介して固定されるモータケース３１並びにモータケース３１によって正逆回転自在に支持されるモータ軸３４を有している。通電制御回路３３はマイクロコンピュータ等の電気回路であり、モータケース３１の外部又は内部に配置されて電動モータ３２と電気的に接続されている。通電制御回路３３は、電動モータ３２のコイル（図示しない）への通電を内燃機関の運転状態等に応じて制御する。この通電制御によって電動モータ３２は、モータ軸３４の周りに回転磁界を形成し、当該回転磁界の方向に応じた方向Ｘ，Ｙ（図４参照）の回転トルクをモータ軸３４から出力する。

図１，４に示すように、遊星キャリヤ４０の入力部４１は回転体１０，２０及び軸２，３４と同軸の円筒状であり、継手４２を介してモータ軸３４に固定されている。この固定によって遊星キャリヤ４０は、モータ軸３４と連動して回転軸線Ｏ周りに回転可能となっており、また駆動側回転体１０に対しては相対回転可能となっている。入力部４１は、歯車部材１２の底部１８を軸方向へ貫通する中心孔１７の内周側に配置されており、ベアリング４３を介して駆動側回転体１０を内周側から支持している。

図１，２に示すように、遊星キャリヤ４０において入力部４１よりも固定部２１側の偏心部４４は、回転体１０，２０及び軸２，３４に対して外周壁が偏心する円筒状である。偏心部４４は、遊星歯車５０を軸方向へ貫通する中心孔５１の内周側に配置されており、ベアリング４５を介して遊星歯車５０を内周側から支持している。この支持により遊星歯車５０は、偏心部４４の外周壁の中心軸線である偏心軸線Ｐ周りに自転可能且つ偏心部４４の回転方向へ公転可能となっている。即ち遊星歯車５０は、遊星運動可能に配置されている。

図１〜３に示すように遊星歯車５０は二段円筒状であり、歯先円が歯底円の外周側にある駆動側外歯車部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。ここで、駆動側外歯車部５２の歯数は駆動側内歯車部１４の歯数よりも所定数Ｎ（ここでは一つ）少なく設定され、また従動側外歯車部５４の歯数は従動側内歯車部２２よりも所定数Ｎ少なく設定されている。したがって、従動側外歯車部５４の歯数は駆動側外歯車部５２の歯数よりも少ない。駆動側外歯車部５２は駆動側内歯車部１４の内周側に配置されて、当該歯車部１４の一部と噛み合っている。また、駆動側外歯車部５２よりも固定部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の一部と噛み合っている。

以上の構成により、回転体１０，２０内部の空間（以下、単に内部空間という）１１には、偏心部４４の外周側において駆動側内歯車部１４と従動側内歯車部２２とが遊星歯車５０を介して連繋してなる差動歯車機構６０が形成されている。そしてこの差動歯車機構６０において、遊星キャリヤ４０が駆動側回転体１０に対して相対回転しないときには、遊星歯車５０が外歯車部５２，５４の内歯車部１４，２２との噛合位置を保ちつつ回転体１０，２０と共に回転する。これにより回転体１０，２０間の相対回転位相が保持されるので、バルブタイミングも保持される。一方、電動モータ３２が発生する回転トルクの方向Ｘへの増大等により、遊星キャリヤ４０が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転するときには、遊星歯車５０が外歯車部５２，５４の内歯車部１４，２２との噛合位置を変化させつつ遊星運動することで、従動側回転体２０が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転する。したがって、バルブタイミングが進角側へ変移する。また一方、電動モータ３２が発生する回転トルクの方向Ｙへの増大等により、遊星キャリヤ４０が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転するときには、遊星歯車５０が外歯車部５２，５４の内歯車部１４，２２との噛合位置を変化させつつ遊星運動することで、従動側回転体２０が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転する。したがって、バルブタイミングが遅角側へ変移する。

次に、バルブタイミング調整装置１の特徴部分について詳しく説明する。
図１，５に示すように従動側回転体２０は、潤滑流体としての内燃機関用潤滑油を内部空間１１へ導入するために導入孔７０を有している。具体的に導入孔７０は、従動側回転体２０の固定部２１において回転軸線Ｏに関して対称となる二箇所に設けられている。各導入孔７０の出口部は従動側内歯車部２２と偏心部４４との間へ向かって開口し、内部空間１１と連通している。各導入孔７０の入口部はカム軸２へ向かって開口しており、カム軸２において内燃機関用のポンプ４から潤滑油が供給される二つの供給孔５のうち対応するものと連通している。

図１，６に示すように駆動側回転体１０は、内部空間１１から潤滑油を排出するために排出孔８０を有している。具体的に排出孔８０は、駆動側回転体１０をなす歯車部材１２の駆動側内歯車部１４において回転方向に略等間隔をあけた八箇所に設けられている。各排出孔８０は、駆動側内歯車部１４の従動側内歯車部２２とは反対側端を径方向へストレートに貫通している。各排出孔８０の出口部は駆動側内歯車部１４の外周側へ向かって開口し、回転体１０，２０の外部と連通している。各排出孔８０の入口部は駆動側内歯車部１４において対応する歯底８２に開口し、内部空間１１と連通している。このように各排出孔８０が駆動側内歯車部１４の歯底８２に開口しているので、駆動側内歯車部１４に噛合する遊星歯車５０の遊星運動が阻害され難くなっている。さらに本実施形態では、駆動側内歯車部１４の径方向において各排出孔８０の入口部が駆動側外歯車部５２の歯先８４と完全に又は部分的に向き合っておらず、このことによっても遊星歯車５０の遊星運動が阻害され難くなっている。

以上の特徴を有するバルブタイミング調整装置１によると、内燃機関の運転と共にポンプ４から各供給孔５へ供給される潤滑油は、各導入孔７０を通じて内部空間１１へと導入される。内部空間１１へ導入された潤滑油は、遊星キャリヤ４０の外周側において内、外歯車部２２，５４間及び及び内、外歯車部１４，５２間を順次流動し、内、外歯車部２２，５４の噛合部分及び内、外歯車部１４，５２の噛合部分を潤滑する。内、外歯車部１４，５２間を通過した潤滑油は、駆動側回転体１０の回転により作用する遠心力や、駆動側内歯車部１４の排出孔８０近傍の歯に噛合しようとする駆動側外歯車部５２の歯から受ける押出力によって駆動側内歯車部１４の歯底８２に溜まるため、当該歯底８２に開口した各排出孔８０へ容易に流入し得る。また、各排出孔８０へ流入した潤滑油は、駆動側内歯車部１４を径方向へ貫通する各排出孔８０の内部では、遠心力を受けつつも小さな流動抵抗にて流れ得る。故に各排出孔８０によれば、磨耗粉等の異物を含んだ潤滑油を駆動側内歯車部１４の歯底８２から駆動側内歯車部１４の外周側へと次々に案内して、排出することができる。その結果、潤滑油の排出効率が高くなるので、潤滑油中の異物が内、外歯車部１４，５２間又は内、外歯車部２２，５４間に噛み込まれることにより作動不良や破損を招く事態を防止することができる。さらに、潤滑油の排出効率が高くなることによって、内、外歯車部１４，５２間又は内、外歯車部２２，５４間に滞留した潤滑油が圧縮されて、それら歯車部の回転抵抗を生むような事態も防止することもできる。

一方、内燃機関が停止すると、ポンプ４から各供給孔５への潤滑油の供給が止まるので、内部空間１１へは新たな潤滑油が導入されなくなる。また、内燃機関が停止すると、回転体１０，２０の回転が止まるので、内燃機関の停止前に内部空間１１へ導入された潤滑油は、駆動側内歯車部１４において回転軸線Ｏを含む水平面より下側に位置する排出孔８０の内部を重力作用によって流動し、駆動側内歯車部１４の外周側へと排出される。即ち、内燃機関の停止後においても潤滑油を内部空間１１から排出することができるので、内燃機関の次の始動までの間、内部空間１１に残留する潤滑油の量が減る。故に内燃機関の始動時には、低温環境下にあっても、各歯車部１４，２２，５２，５４等が潤滑油の粘度に応じて受ける回転抵抗を低減することができるので、バルブタイミング調整装置１の始動に必要な電動モータ３２の発生トルクは小さくて済む。したがって、バルブタイミング調整装置１の始動時におけるエネルギーの浪費を抑えることができると共に、電動モータ３２や通電制御回路３３の小型化を図ることが可能となる。

尚、ここまで説明した第一実施形態では、駆動側回転体１０が特許請求の範囲に記載の「特定回転体」及び「第一回転体」に相当し、従動側回転体２０が特許請求の範囲に記載の「第二回転体」に相当する。また、駆動側内歯車部１４が特許請求の範囲に記載の「内歯車部」及び「第一内歯車部」に相当し、従動側内歯車部２２が特許請求の範囲に記載の「第二内歯車部」に相当する。さらに、駆動側外歯車部５２が特許請求の範囲に記載の「第一外歯車部」に相当し、従動側外歯車部５４が特許請求の範囲に記載の「第二外歯車部」に相当する。

（第二実施形態）
図７，８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。
第二実施形態のバルブタイミング調整装置１００では、駆動側回転体１０に排出孔８０が設けられるのみならず、従動側回転体２０にも排出孔１１０が設けられている。具体的に排出孔１１０は、従動側回転体２０の従動側内歯車部２２において回転方向に略等間隔をあけた八箇所に設けられている。各排出孔１１０は、従動側内歯車部２２の軸方向中間部を径方向へストレートに貫通している。各排出孔１１０の出口部は従動側内歯車部２２の外周側へ向かって開口し、回転体１０，２０の外部と連通している。各排出孔１１０の入口部は、遊星歯車５０の遊星運動を阻害し難くすべく、従動側内歯車部２２において対応する歯底１１２に開口し、内部空間１１と連通している。

このようなバルブタイミング調整装置１００によると、内燃機関の運転と共に内部空間１１へ導入されて内、外歯車部２２，５４間を流動する潤滑油は、従動側回転体２０の回転による遠心力や、従動側内歯車部２２の排出孔１１０近傍の歯に噛合しようとする従動側外歯車部５４の歯の押出力によって、従動側内歯車部２２の歯底１１２に開口する各排出孔１１０へ容易に流入し得る。また、各排出孔１１０へ流入した潤滑油は、従動側内歯車部２２を径方向へ貫通する各排出孔１１０の内部では、遠心力を受けつつも小さな流動抵抗にて流れ得る。したがって、各排出孔１１０によっても、第一実施形態で説明した各排出孔８０による場合と同様の作用効果を享受することができるので、潤滑油の排出効率、ひいては作動不良及び破損の防止効果がさらに高くなる。
尚、ここまで説明した第二実施形態では、駆動側回転体１０及び従動側回転体２０が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１４及び従動側内歯車部２２が特許請求の範囲に記載の「内歯車部」に相当する。

（第三実施形態）
図９，１０に示すように、本発明の第三実施形態は第一実施形態の変形例である。
第三実施形態のバルブタイミング調整装置２００において従動側回転体２１０は、周壁部２１１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２１１においてフランジ部２３側の端面に開口する係合孔２１２を複数有している。ここで各係合孔２１２は円筒孔状であり、周壁部２１１の回転方向に並んで設けられている。

また、バルブタイミング調整装置２００において遊星歯車２２０は、従動側外歯車部５４を形成する小径部分を有しておらず、その代わりに、駆動側外歯車部５２において周壁部２１１と対向する端面から突出する係合突起２２２を係合孔２１２と同数有している。ここで各係合突起２２２は円柱状であり、駆動側外歯車部５２の回転方向に並んで設けられている。各係合突起２２２は対応する係合孔２１２へ突入しており、それによって内部空間１１には、駆動側内歯車部１４と従動側回転体２１０とが遊星歯車２２０を介して連繋してなる差動歯車機構２３０が形成されている。

この差動歯車機構２３０において、遊星キャリヤ４０が駆動側回転体１０に対して相対回転しないときには、遊星歯車２２０が内、外歯車部１４，５２の噛合位置を保ちつつ駆動側回転体１０と共に回転し、各係合突起２２２が各係合孔２１２を回転側へ押圧する。その結果、従動側回転体２１０が駆動側回転体１０との間の相対回転位相を保ちつつ回転するため、バルブタイミングが保持される。一方、遊星キャリヤ４０が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転するときには、遊星歯車２２０が内、外歯車部１４，５２の噛合位置を変化させつつ遊星運動することで、各係合突起２２２が各係合孔２１２を回転側へ押圧する力が増大する。その結果、従動側回転体２１０が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転するため、バルブタイミングが進角側へ変移する。また一方、遊星キャリヤ４０が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転するときには、遊星歯車２２０が内、外歯車部１４，５２の噛合位置を変化させつつ遊星運動することで、各係合突起２２２が各係合孔２１２を反回転側へ押圧する。その結果、従動側回転体２１０が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転するため、バルブタイミングが遅角側へ変移する。

以上の特徴を有するバルブタイミング調整装置２００においても、第一実施形態と同一構成の排出孔８０が八つ設けられる。故に、内燃機関の運転と共に内部空間１１へ導入されて内、外歯車部１４，５２間を通過した潤滑油は、駆動側内歯車部１４の所定の歯底８２から各排出孔８０へ流入した後、それら各排出孔８０の案内によって駆動側内歯車部１４の外周側へ排出される。また、内燃機関が停止すると、その停止前に内部空間１１へ導入されていた潤滑油は、駆動側内歯車部１４において回転軸線Ｏを含む水平面より下側に位置する排出孔８０を通じて駆動側内歯車部１４の外周側へと排出される。したがって、このようなバルブタイミング調整装置２００によっても、第一実施形態と同様の効果を享受することができる。
尚、ここまで説明した第三実施形態では、遊星歯車２２０に直接連繋する従動側回転体２１０が特許請求の範囲に記載の「第二回転体」に相当する。

（第四実施形態）
図１１〜１３に示すように、本発明の第四実施形態は第三実施形態の変形例である。尚、図１２，１３では、断面を表すハッチングの図示を省略している。
第四実施形態のバルブタイミング調整装置３００では、係合孔２１２及びフランジ部２３が従動側回転体３１０に設けられず、その代わりに、回転体１０，３１０と同軸に配置される円環板状の案内回転体３２０が追加され、当該案内回転体３２０に係合孔２１２が設けられている。ここで案内回転体３２０は、従動側回転体３１０の周壁部３１１に嵌合することで回転軸線Ｏ周りに回転可能となっており、また回転体１０，３１０に対して相対回転可能となっている。また、案内回転体３２０の回転方向に並ぶ複数の係合孔２１２には、遊星歯車２２０の対応する係合突起２２２が突入しており、それによって内部空間１１には、駆動側内歯車部１４と案内回転体３２０とが遊星歯車２２０を介して連繋してなる差動歯車機構３３０が形成されている。

したがって、差動歯車機構３３０では、遊星キャリヤ４０が駆動側回転体１０に対して相対回転しないときには、遊星歯車２２０が内、外歯車部１４，５２の噛合位置を保つことで、案内回転体３２０が駆動側回転体１０との間の相対回転位相を保って回転する。一方、遊星キャリヤ４０が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転するときには、遊星歯車２２０が内、外歯車部１４，５２の噛合位置を変化させつつ遊星運動することで、案内回転体３２０が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転する。また一方、遊星キャリヤ４０が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転するときには、遊星歯車２２０が内、外歯車部１４，５２の噛合位置を変化させつつ遊星運動することで、案内回転体３２０が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転する。

さて、バルブタイミング調整装置３００の従動側回転体３１０はさらに、周壁部３１１から外周側へ突出する連繋部３１２を有している。ここで各連携部３１２は平板状であり、周壁部３１１において回転軸線Ｏに関して対称となる二箇所にそれぞれ設けられている。
さらにバルブタイミング調整装置３００では、駆動側回転体１０のスプロケット３４０に円環板状の接続部３４２が回転軸線Ｏに対して垂直に設けられている。

またさらにバルブタイミング調整装置３００では、二組のリンク機構部３５１、溝形成部３５４及び一対の可動体３５５等からなる位相変化機構３５０が追加されている。各組のリンク機構部３５１の第一リンク３５２は円弧形の平板状に形成されており、それぞれ接続部３４２において回転軸線Ｏに関して対称となる二箇所に回り対偶によって連繋している。各組のリンク機構部３５１の第二リンク３５３は円弧形の平板状に形成されており、対応する連繋部３１２に回り対偶によって連繋し且つ同一組のリンク機構部３５１の第一リンク３５２に可動体３５５を介した回り対偶によって連繋している。溝形成部３５４は案内回転体３２０に設けられ、回転軸線Ｏに関して対称となる二箇所に案内溝３５８を形成している。各案内溝３５８は回転軸線Ｏの外周側を所定の幅をもって延伸し、その延伸方向において回転軸線Ｏからの距離が変化している。円柱軸状の各可動体３５５は、対応する案内溝３５８内に滑動自在に嵌合し、対応する第一リンク３５２に相対回転自在に嵌合し、さらに対応する第二リンク３５３に圧入固定されている。

こうした構成の位相変化機構３５０において、案内回転体３２０が駆動側回転体１０との間の相対回転位相を保っているときには、各可動体３５５が案内溝３５８により案内されず、各組のリンク機構部３５１ではリンク３５２，３５３の位置が保持される。その結果、従動側回転体３１０が駆動側回転体１０との間の相対回転位相を保ちつつ回転するため、バルブタイミングが保持される。一方、案内回転体３２０が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転するときには、各可動体３５５が案内溝３５８により案内されて回転軸線Ｏから離間することで、各組のリンク機構部３５１では、第一リンク３５２が回動しつつ第二リンク３５３が連繋部３１２と共に方向Ｙへ移動する。その結果、従動側回転体２１０が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転するため、バルブタイミングが遅角側へ変移する。また一方、案内回転体３２０が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転するときには、各可動体３５５が案内溝３５８により案内されて回転軸線Ｏへ接近することで、各組のリンク機構部３５１では、第一リンク３５２が回動しつつ第二リンク３５３が連繋部３１２と共に方向Ｘへ移動する。その結果、従動側回転体２１０が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転するため、バルブタイミングが進角側へ変移する。

以上の特徴を有するバルブタイミング調整装置３００においても、第一実施形態と同一構成の排出孔８０が八つ設けられる。故に、内燃機関の運転と共に内部空間１１へ導入されて位相変化機構３５０、案内回転体３２０と他の回転体１０，３１０の間並びに内、外歯車部１４，５２間を順次通過した潤滑油は、各排出孔８０によって駆動側内歯車部１４の歯底８２から当該歯車部１４の外周側へ排出される。また、内燃機関が停止すると、その停止前に内部空間１１へ導入されていた潤滑油は、駆動側内歯車部１４において回転軸線Ｏを含む水平面より下側に位置する排出孔８０を通じて駆動側内歯車部１４の外周側へと排出される。したがって、このようなバルブタイミング調整装置３００によっても、第一実施形態と同様の効果を享受することができる。
尚、ここまで説明した第四実施形態では、案内回転体３２０及び位相変化機構３５０を介して間接的に遊星歯車２２０に連繋する従動側回転体３１０が特許請求の範囲に記載の「第二回転体」に相当する。

以上、本発明の複数の実施形態について説明してきたが、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可能である。
例えば第一〜第四実施形態では、排出孔８０，１１０をそれぞれ八つ、導入孔７０を二つ設けているが、排出孔８０，１１０及び導入孔７０の数については、要求に応じて適宜設定することができる。

また、第一〜第四実施形態において排出孔８０，１１０の形状は、潤滑油を内歯車部１４，２２の歯底８２，１１２から回転体１０，２０の外周側へ案内可能な形状であればよく、図１４に変形例（同図は第一実施形態の排出孔８０の変形例）を示すように回転軸線Ｏに対して傾斜する形状等であってもよい。

さらに第一〜第四実施形態では、排出孔８０，１１０に加えて、回転体１０，２０の軸方向外側へ潤滑油を案内して排出する排出孔を設けてもよい。
またさらに第二実施形態では、図１５に変形例を示すように排出孔８０を設けなくてもよい。尚、この場合には、従動側回転体２０が特許請求の範囲に記載の「特定回転体」に相当し、従動側内歯車部２２が特許請求の範囲に記載の「内歯車部」に相当する。

加えて第一〜第四実施形態では、回転体１０をカム軸２に連動して回転させ、回転体２０，２１０，３１０をクランク軸に連動して回転させてもよい。尚、この場合には、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、回転体２０，２１０，３１０が特許請求の範囲に記載の「第一回転体」に相当する。

また加えて第一〜第四実施形態では、電動モータ３２に代えて、クランク軸の駆動トルクが伝達されることにより回転するブレーキ部材並びにブレーキ部材を磁気吸引するソレノイドを有し、ソレノイドに磁気吸引されたブレーキ部材に生じる制動トルクを回転トルクとして発生する電磁ブレーキ装置や、油圧モータ等を用いてもよい。
さらに加えて本発明は、第一〜第四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、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。

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IV−IV線断面図である。 図１に示すバルブタイミング調整装置の側面図である。 図１のVI−VI線断面図である。 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を示す図であって、図１に対応する断面図である。 図７のVIII−VIII線断面図である。 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を示す図であって、図１に対応する断面図である。 図９のX−X線断面図である。 本発明の第四実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図であって、図１に対応する断面図である。 図１１のXII−XII線断面図である。 図１１のXIII−XIII線断面図である。 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変形例を示す図であって、図１に対応する断面図である。 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変形例を示す図であって、図１に対応する断面図である。

符号の説明

１，１００，２００，３００ バルブタイミング調整装置、２ カム軸、４ ポンプ、５ 供給孔、１０ 駆動側回転体（特定回転体、第一回転体）、１１ 内部空間、１２ 歯車部材、１３，３４０ スプロケット、１４ 駆動側内歯車部（内歯車部、第一内歯車部）、１８ 底壁部、２０，２１０，３１０ 従動側回転体（第二回転体、特定回転体）、２１ 固定部、２２ 従動側内歯車部（第二内歯車部、内歯車部）、２３ フランジ部、３０ 制御ユニット、３２ 電動モータ、３３ 通電制御回路、４０ 遊星キャリヤ、５０，２２０ 遊星歯車、５２ 駆動側外歯車部（第一外歯車部）、５４ 従動側外歯車部（第二外歯車部）、６０，２３０，３３０ 差動歯車機構、７０ 導入孔、８０，１１０ 排出孔、８２，１１２ 歯底、８４ 歯先、２１１，３１１ 周壁部、２１２ 係合孔、２２２ 係合突起、３１２ 連繋部、３２０ 案内回転体、３４２ 接続部、３５０ 位相変化機構

Claims (7)

1. 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、
   前記クランク軸に連動して回転する第一回転体と、
   前記カム軸に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である特定回転体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及び前記第二回転体の間の相対回転位相を変化させる遊星歯車と、
   を備え、
   前記特定回転体は、前記特定回転体の内部へ導入された潤滑流体を前記内歯車部の歯底から前記特定回転体の外周側へ案内して排出する排出孔を有することを特徴とするバルブタイミング調整装置。
2. 前記排出孔は、前記特定回転体の回転方向に複数設けら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。
3. 前記潤滑流体は、前記内燃機関の運転と共に前記特定回転体の内部へ導入され、
   前記特定回転体の軸方向は、水平方向と実質的に一致す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。
4. 少なくとも一つの前記排出孔は、前記特定回転体を径方向へ貫通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。
5. 第一内歯車部が前記第一回転体に設けられ、前記第一内歯車部から軸方向へずれて位置する第二内歯車部が前記第二回転体に設けられ、それら第一内歯車部及び第二内歯車部のうち前記特定回転体に設けられる少なくとも一方が前記内歯車部であり、
   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１〜４のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
6. 前記遊星歯車は、前記第一回転体及び第二回転体のうち前記特定回転体である一方に設けられた前記内歯車部に噛合し、前記第一回転体及び第二回転体のうち前記遊星歯車に連繋する他方を前記遊星歯車の遊星運動に伴って回転駆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１〜４のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
7. 前記遊星歯車を自転自在に支持し、前記遊星歯車の公転方向へ回転する遊星キャリヤと、
   前記遊星キャリヤへ与える回転トルクを発生する電動モータと、
   を備え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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