JP2008095552A - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成要素の圧入変形に起因する従来問題を解決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、出力回転体としての回転軸体７を有し、回転軸体７から出力する制御トルクを発生するトルク発生系４と、回転軸体７に連結される入力回転体としての遊星キャリア４０を有し、回転軸体７から遊星キャリア４０に入力される制御トルクに応じてクランク軸及びカム軸２の間の相対位相を調整する位相調整機構８と、遊星キャリア４０を回転自在に支持するための転がり軸受８４とを備え、遊星キャリア４０は、転がり軸受８４の内周側に圧入される筒状の入力壁４２を形成し、入力壁４２の内周側に開口し回転軸体７と嵌合する嵌合凹部９０と、入力壁４２を径方向に薄肉化してなる薄肉部９２とが、入力壁４２の周方向の異なる箇所に設けられることを特徴とする。
【選択図】図１

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バルブタイミング調整装置に関する。

従来、電動モータや電動ブレーキ等のトルク発生手段が発生する制御トルクを利用することで、バルブタイミングを決めるクランク軸及びカム軸の間の相対位相（以下、「機関位相」という）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。

一般に、この種のバルブタイミング調整装置は、トルク発生手段において制御トルクを出力する出力回転体と、機関位相を調整する位相調整機構の入力回転体とを連結し、それにより出力回転体から入力回転体に入力される制御トルクに応じて機関位相の調整を実現する。例えば特許文献１に開示のバルブタイミング調整装置では、入力回転体において筒状に形成された入力壁の内周側に開口する嵌合凹部を、出力回転体の継手部材と嵌合させることで、それら回転体間の連結強度を高めている。
特開２００５−２６４８９８号公報

さて、特許文献１に開示のバルブタイミング調整装置では、入力回転体の入力壁が軸受部材を介して回転自在に支持されている。この支持形態において支持ガタを低減するには、例えば入力壁を軸受部材の内周側に圧入することが考えられるが、入力壁の剛性は嵌合凹部の存在により周方向において偏っているため、当該圧入により変形する入力壁には、周方向において大きな変形差が生じてしまう。こうした変形差は、嵌合凹部の歪みを招来するため、製造時には嵌合凹部に対する継手部材の嵌合組付性が低下したり、製造後の作動時には嵌合凹部内で継手部材が振動して磨耗や異音が発生するおそれがある。また、圧入によって、周方向差の大きな入力壁の変形が軸受部材に転写されるような場合、軸受部材の真円度が悪化してしまうため、軸受部材の寿命を低下させるおそれもある。

したがって、本発明は、これらの問題を解決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バルブタイミング調整装置であって、出力回転体を有し、出力回転体から出力する制御トルクを発生するトルク発生手段と、出力回転体に連結される入力回転体を有し、出力回転体から入力回転体に入力される制御トルクに応じて機関位相を調整する位相調整機構と、入力回転体を回転自在に支持するための軸受部材と、を備え、入力回転体は、軸受部材の内周側に圧入される筒状の入力壁を形成し、入力壁の内周側に開口し出力回転体と嵌合する嵌合凹部と、入力壁を径方向に薄肉化してなる薄肉部とが、入力壁の周方向の異なる箇所に設けられることを特徴とする。

このように、請求項１に記載の発明によると、入力回転体において嵌合凹部が内周側に開口する筒状の入力壁には、それを径方向に薄肉化してなる薄肉部が当該嵌合凹部とは周方向の異なる箇所に設けられる。これにより、入力壁の周方向においては剛性の偏りが軽減されるので、入力回転体の支持ガタ低減を目的として軸受部材の内周側に圧入される入力壁であっても、その周方向において変形差が生じ難くなる。その結果、入力壁においては、出力回転体と嵌合する嵌合凹部の形状歪みが抑制されることになるので、製造時の嵌合組付性や、作動時の耐摩耗性及び静音性を高めることができる。また、圧入によって、周方向の差の小さな入力壁の変形が軸受部材に転写されても、軸受部材の真円度の悪化は抑制されるので、軸受部材の寿命低下を抑えることができる。

出力回転体については、例えば請求項２に記載の発明のように、制御トルクにより回転する軸部材と、軸部材に装着され嵌合凹部と嵌合する継手部材とを、組み合わせて構成されるものであってもよいし、そうした軸部材と継手部材とが一体に形成されたものであってもよい。

「軸受部材」については、例えば請求項３に記載のように転がり軸受であってもよいし、請求項４に記載の発明のように滑り軸受であってもよい。

「薄肉部」については、例えば請求項５に記載の発明のように入力壁の内周面を径方向外側に凹ませてなるものであってもよいし、請求項６に記載の発明のように入力壁の外周面を径方向内側に凹ませてなるものであってもよいし、それら両方の特徴を備えるものであってもよい。

請求項７に記載の発明によると、嵌合凹部は、入力壁の中心軸線を径方向に挟む二箇所に設けられ、薄肉部は、入力壁の中心軸線を当該径方向の直交方向に挟む二箇所に設けられる。このように、中心軸線を径方向に挟む二箇所に嵌合凹部が設けられる入力壁は、軸受部材の内周側に圧入されることにより、当該径方向の軸線の両側で対称的に変形しようとする。しかし、入力壁には、嵌合凹部が設けられる径方向の直交方向において中心軸線を挟む二箇所に薄肉部が設けられるため、当該径方向の軸線両側での変形をそれぞれ同程度に抑えて、周方向の変形差を十分に小さくすることができる。

請求項８に記載の発明によると、各薄肉部は、入力壁の内周側に開口し周方向幅及び径方向深さのうち少なくとも一方が各嵌合凹部よりも小さい凹部の底部によって形成される。これによれば、各薄肉部を底部が形成する凹部に出力回転体が誤って嵌合組付される事態を回避することができる。

請求項９に記載の発明によると、各薄肉部は、入力壁の内周側に開口し周方向幅及び径方向深さが各嵌合凹部と実質的に等しい凹部の底部によって形成される。これによれば、各薄肉部を底部が形成する凹部に出力回転体が誤って嵌合組付されたとしても、当該凹部を嵌合凹部の代替として機能させることができるので、問題とならないのである。

請求項１０に記載の発明によると、位相調整機構は、第一歯車部を形成し、軸受部材の外周側に嵌合し、クランク軸及びカム軸のうち一方と連動して回転する第一回転体と、第一歯車部よりも軸受部材から軸方向に離間する箇所に第二歯車部を形成し、クランク軸及びカム軸のうち他方と連動して回転する第二回転体と、第一歯車部及び第二歯車部に噛合しつつ遊星運動することにより機関位相を変化させる遊星歯車と、入力回転体としての遊星キャリアであって、遊星歯車を内周側から遊星運動自在に支持する支持壁を入力壁に対して軸方向にずらして形成する遊星キャリアと、を有する。この構成では、軸受部材に嵌合の第一回転体の第一歯車部よりも第二回転体の第二歯車部が軸方向に離間し、当該第二歯車部に噛合の遊星歯車を支持壁により支持する遊星キャリアにおいて支持壁とは軸方向にずれた入力壁が軸受部材に圧入されているため、軸受部材には大きな曲げモーメントが作用し易い。ここで軸受部材は、大きな曲げモーメントが作用する場合、寿命の低下が懸念されるが、上述したように真円度の悪化が抑制されているので、寿命の低下を最小限に食い留めることができるのである。

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に機関トルクを伝達する伝達系に設けられる。バルブタイミング調整装置１はトルク発生系４及び位相調整機構８等を組み合わせてなり、バルブタイミングを決めるクランク軸及びカム軸２間の機関位相を調整する。尚、本実施形態においてカム軸２は内燃機関の吸気弁（図示しない）を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。

まず、トルク発生系４について説明する。トルク発生系４は、電動モータ５及び通電制御回路６を備えている。

電動モータ５は例えばブラシレスモータ等であり、回転軸体７から出力する制御トルクを通電によって発生する。通電制御回路６は例えばマイクロコンピュータ及びモータドライバ等から構成されており、電動モータ５の外部及び／又は内部に配置されている。通電制御回路６は電動モータ５と電気的に接続されており、内燃機関の運転状況に応じて電動モータ５への通電を制御する。この制御された通電を受けて電動モータ５は、回転軸体７に与える制御トルクを保持又は増減する。

次に、位相調整機構８について説明する。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。

駆動側回転体１０は、共に有底筒状に形成された歯車部材１２及びスプロケット１３を同軸上に螺子止めしてなる。歯車部材１２の周壁部は、歯先円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。スプロケット１３には、径方向外側に突出する複数の歯１６が設けられている。スプロケット１３は、それらの歯１６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）が巻き掛けられることにより、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に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位相を保ちつつ回転する。このとき駆動側回転体１０の回転方向は、図２，３の反時計方向となる。

図１，２に示すように、従動側回転体２０は有底筒状に形成され、スプロケット１３の内周側に同心的に配置されている。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。従動側内歯車部２２は、駆動側内歯車部１４に対して軸方向にずれて位置している。

図１に示すように従動側回転体２０の底壁部は、カム軸２に同軸上にボルト固定されて連結する連結部２４を形成している。この連結部２４とカム軸２との連結によって従動側回転体２０は、カム軸２と連動して当該カム軸２に対する相対位相を保ちつつ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図２，３の方向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図２，３の方向Ｙである。

図１〜３に示すように、遊星キャリア４０は全体として筒状であり、トルク発生系４の回転軸体７からトルク入力される入力壁４２を一端部側に形成している。回転体１０，２０に対して同心的な入力壁４２には、回転軸体７が連結されている。この連結により遊星キャリア４０は、回転軸体７と一体に回転可能となっており、また回転体１０，２０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、回転体１０，２０に対して外周面が偏心する支持壁４４を入力壁４２とは反対の端部側に形成している。即ち支持壁４４は、入力壁４２に対して軸方向にずれて形成されている。支持壁４４は、遊星歯車５０の中心孔部５１の内周側に転がり軸受４５を介して嵌合している。この嵌合により遊星歯車５０は、遊星運動自在に支持壁４４に支持されている。尚、ここで遊星運動とは、遊星歯車５０が支持壁４４の外周面の偏心軸線周りに自転しつつ支持壁４４の回転方向に公転する運動をいう。

遊星歯車５０は段付筒状に形成され、支持壁４４に対して同心的に配置されている。この配置により遊星歯車５０は、回転体１０，２０の歯車部１４，２２に対して常に偏心した状態となっている。遊星歯車５０は、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一体に形成している。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、当該歯車部１４と噛合している。駆動側外歯車部５２に対して軸方向にずれて位置する従動側外歯車部５４は従動側内歯車部２２の内周側に配置され、当該歯車部２２と噛合している。

以上の構成により位相調整機構８には、遊星キャリア４０の回転運動を減速してカム軸２に伝達する差動歯車式の遊星機構部６０が形成されている。そして、このような遊星機構部６０を備えた位相調整機構８は、回転軸体７から遊星キャリア４０に入力される制御トルクに応じて機関位相を調整することで、内燃機関に適したバルブタイミングを実現する。

具体的には、制御トルクが保持されること等により遊星キャリア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が歯車部１４，２２との噛合位置を保ちつつ、回転体１０，２０と一体に回転する。したがって、機関位相は変化せず、その結果としてバルブタイミングが一定に保たれる。

制御トルクが方向Ｘに増大すること等により遊星キャリア４０が駆動側回転体１０に対して方向Ｘに相対回転するときには、遊星歯車５０が歯車部１４，２２との噛合位置を変化させつつ遊星運動することにより、従動側回転体２０が駆動側回転体１０に対して方向Ｘに相対回転する。したがって、機関位相が進角側に変化し、その結果としてバルブタイミングが進角する。

制御トルクが方向Ｙに増大すること等により遊星キャリア４０が駆動側回転体１０に対して方向Ｙに相対回転するときには、遊星歯車５０が歯車部１４，２２との噛合位置を変化させつつ遊星運動することにより、従動側回転体２０が駆動側回転体１０に対して方向Ｙに相対回転する。したがって、機関位相が遅角側へ変化し、その結果としてバルブタイミングが遅角する。

次に、第一実施形態の特徴部分について詳細に説明する。

図１に示すように、回転軸体７は、軸部材７０と継手部材７２とを組み合わせて構成されている。軸部材７０はシャフト状に形成されており、電動モータ５の発生した制御トルクによって回転する。継手部材７２は、装着部７４及び嵌合突部７６を有している。装着部７４は筒状に形成され、遊星キャリア４０の筒状の入力壁４２の内周側に同心的に配置されている。装着部７４の内周側には、軸部材７０の一端部が挿入されている。図１，４に示すように、装着部７４と軸部材７０とには接続ピン７８が嵌挿されており、それによって継手部材７２が軸部材７０に対して一体回転可能に装着されている。装着部７４において、その中心軸線Ｏを径方向に挟む二箇所からは、それぞれ嵌合突部７６が当該径方向の外側に突出している。本実施形態の各嵌合突部７６は、軸方向の平面視において矩形状を呈している。

図１に示すように、駆動側回転体１０を構成する歯車部材１２の底壁部８０には、回転体１０，２０と同心的に嵌合孔部８２が形成されている。本実施形態において嵌合孔部８２の内周側には、ラジアル玉軸受からなる転がり軸受８４の外輪８６が圧入状態で嵌合している。これにより、歯車部材１２が転がり軸受８４の外周側に嵌合する駆動側回転体１０は、当該軸受８４を介して遊星キャリア４０を回転自在に支持し、また従動側回転体２０は、駆動側内歯車部１４よりも従動側内歯車部２２を転がり軸受８４から軸方向に離間させた形となっている。

図１，４に示すように、転がり軸受８４の内輪８７の内周側には入力壁４２が同心的に圧入されており、共に円筒面状に形成されている内輪８７の内周面８８及び入力壁４２の外周面８９が周方向の全域で密着している。入力壁４２において、中心軸線Ｐを径方向（図４の左右方向）に挟んで対向する二箇所には、それぞれ嵌合凹部９０が設けられている。各嵌合凹部９０は入力壁４２の内周側に開口しており、本実施形態では遊星キャリア４０の軸方向全域に亘って延びる矩形溝状を呈している。各嵌合凹部９０は、それぞれ対応する継手部材７２の嵌合突部７６と嵌合している。

さらに入力壁４２において、嵌合凹部９０の対向方向と直交する方向（図４の上下方向）に中心軸線Ｐを挟んだ二箇所には、それぞれ薄肉部９２が設けられている。即ち、図４に示すように各薄肉部９２は、嵌合凹部９０の対向方向の軸線Ｌに対して対称に設けられているのである。各薄肉部９２は、各嵌合凹部９０の周方向両側部分よりも入力壁４２を径方向に薄肉化してなる。ここで特に本実施形態の入力壁４２では、その内周面９４から径方向外側に凹んで内周側に開口する内周開口凹部９６が嵌合凹部９０とは周方向の異なる二箇所に設けられており、それら凹部９６の底部によって各薄肉部９２が形成されている。尚、図１，４に示すように本実施形態の各内周開口凹部９６は、嵌合凹部９０と同様な遊星キャリア４０の軸方向全域に亘って延びる矩形溝状を呈しているが、図５に示すように周方向幅Ｗ１及び径方向深さＤ１についてはそれぞれ、嵌合凹部９０の周方向幅Ｗ０及び径方向深さＤ０よりも小さく設定されている。

こうした構成を有する第一実施形態の製造時には、転がり軸受８４の内周側に入力壁４２を圧入すると、嵌合凹部９０の対向方向軸線Ｌを挟む両側において入力壁４２が対称的に変形しようとする。ここで、軸線Ｌに対して対称となる箇所に薄肉部９２のある入力壁４２では、薄肉部９２のない図６の場合と比べて、周方向の嵌合凹部９０の近傍箇所及び離間箇所の間に生じる剛性差が軸線Ｌの両側で同程度に小さくなる。故に、本実施形態の入力壁４２では、軸受内周側への圧入によっても、周方向における変形差が生じ難くなっているのである。

具体的には、薄肉部９２のない図６の場合は、嵌合凹部９０の近傍箇所で入力壁４２が外周側に変形する一方、嵌合凹部９０からの離間箇所で入力壁４２が内周側に変形するため、それら両箇所での変形に大きな違いが生じ、入力壁４２が楕円形となるおそれがある。これに対し、薄肉部９２のある図５の本実施形態の場合は、嵌合凹部９０の近傍箇所では入力壁４２が内周側に変形し、また嵌合凹部９０からの離間箇所では入力壁４２の内周側への変形量が薄肉部９２のない場合よりも抑えられるため、それら両箇所での変形差が小さくなる。

このような第一実施形態によれば、入力壁４２の圧入変形によっても各嵌合凹部９０の形状が歪み難くなるので、製造時における要素９０，７６間の嵌合組付性をはじめ、作動時における要素９０，７６間の耐摩耗性及び静音性を高めることができる。また、圧入に伴って、周方向で小差となる入力壁４２の変形が転がり軸受８４の内輪８７の内周面８８（図４参照）に転写されたとしても、当該内周面８８の真円度に及ぶ影響は小さいので、転がり軸受８４の寿命低下を抑制することができる。

さらに第一実施形態では、上述した構成により、入力壁４２の中心軸線Ｐに対して各嵌合凹部９０の９０°の回転対称となる箇所に各内周開口凹部９６が配置された形となっているため、それら凹部９６に嵌合突部７６が誤って嵌合組付されることが懸念される。しかし、各内周開口凹部９６の幅Ｗ１及び深さＤ１は各嵌合凹部９０よりも小さく設定されているので、それら凹部９６に嵌合突部７６を嵌合することができない。したがって、各内周開口凹部９６に嵌合突部７６が誤って嵌合組付される事態を防止することができる。

またさらに第一実施形態では、上述した構成により、遊星キャリア４０及び遊星歯車５０を介して連繋する転がり軸受８４と従動側内歯車部２２とが軸方向に離間した形となっている。そのため、歯車部２２から遊星歯車５０へのラジアル荷重に起因する大きな曲げモーメントが転がり軸受８４に作用するような場合、軸受８４の寿命が低下するおそれがある。しかし、転がり軸受８４では、真円度の悪化が抑制されているので、寿命の低下を最小限に食い留めることができる。

加えて第一実施形態の転がり軸受８４は、内輪８７に遊星キャリア４０が圧入され、外輪８６が圧入状態で駆動側回転体１０に嵌合された形となっているので、軸受８４を介した遊星キャリア４０の回転体１０による支持ガタを低減することができるのである。

尚、以上説明した第一実施形態では、トルク発生系４が「トルク発生手段」に相当し、回転軸体７が「出力回転体」に相当し、遊星キャリア４０が「入力回転体」に相当し、転がり軸受８４が「軸受部材」に相当する。また、駆動側回転体１０が「第一回転体」に相当し、駆動側内歯車部１４が「第一歯車部」に相当し、従動側回転体２０が「第二回転体」に相当し、従動側内歯車部２２が「第二歯車部」に相当する。

（第二実施形態）
図７に示すように、本発明の第二実施形態の入力壁１００では、各薄肉部１０２を形成する内周開口凹部１０４の周方向幅Ｗ２及び径方向深さＤ２がそれぞれ、嵌合凹部９０の周方向幅Ｗ０及び径方向深さＤ０と実質的に等しくなっている。したがって、図７に二点鎖線で示すように各嵌合突部７６が内周開口凹部１０４に誤って嵌合組付されたとしても、それら凹部１０４を嵌合凹部９０として機能させることができるので、薄肉部１０２を設けたことによる組付性の低下が回避される。

（第三実施形態）
図８に示すように、本発明の第三実施形態では、入力壁１５０の内周面１５２を径方向外側へ湾曲状に凹ませることによって各薄肉部１５４が形成されている。したがって、嵌合突部７６が誤って入力壁１５０の嵌合凹部９０以外の箇所に嵌合組付される事態を確実に防止できる。

（第四実施形態）
図９に示すように、本発明の第四実施形態の入力壁２００では、その外周面２０２から径方向内側に凹んで外周側に開口する外周開口凹部２０４が嵌合凹部９０とは周方向の異なる二箇所に設けられており、それら凹部２０４の底部によって各薄肉部２０６が形成されている。したがって、各外周開口凹部２０４の形状、即ちその底部により形成される各薄肉部２０６の形状を自由に設定しつつ、嵌合突部７６が誤って入力壁２００の嵌合凹部９０以外の箇所に嵌合組付される事態を確実に防止できる。

（第五実施形態）
図１０に示すように、本発明の第五実施形態では、第一実施形態の転がり軸受８４の代わりに、滑り軸受け２５０が設けられている。この滑り軸受け２５０はメタルブッシュからなり、歯車部材１２の嵌合孔部８２の内周側に相対回転可能に嵌合している。また、滑り軸受２５０の内周側には遊星キャリア４０の入力壁４２が同心的に圧入されており、当該軸受２５０の内周面２５２が入力壁４２の外周面８９と周方向の全域で密着している。これにより、歯車部材１２が滑り軸受２５０の外周側に嵌合する駆動側回転体１０は、当該軸受２５０を介して遊星キャリア４０を回転自在に支持している。

このような第五実施形態によっても、滑り軸受２５０の内周側に圧入される入力壁４２では、周方向における変形差が生じ難くなるので、各嵌合凹部９０の形状を歪みを抑制して、製造時の嵌合組付性並びに作動時の耐摩耗性及び静音性を高めることができる。尚、以上説明した第五実施形態では、滑り軸受２５０が「軸受部材」に相当する。

（他の実施形態）
さて、ここまで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することができる。

例えば入力壁４２，１００，１５０，２００には、嵌合凹部９０と周方向に異なる箇所であって、嵌合凹部９０の対向方向軸線Ｌを挟む対称箇所とは別の箇所に、適数の薄肉部９２，１０２，１５４，２０６を設けるようにしてもよい。この場合、嵌合凹部９０の対向方向軸線Ｌを挟む対称箇所にも薄肉部９２，１０２，１５４，２０６を設けてもよいし、当該対称箇所に薄肉部９２，１０２，１５４，２０６を設けないようにしてもよい。また、入力壁４２，１００，１５０，２００には、嵌合凹部９０を三つ以上設け、それに応じて、三つ以上の嵌合突部７６を回転軸体７に設けると共に、嵌合凹部９０とは周方向に異なる箇所において適数の薄肉部９２，１０２，１５４，２０６を入力壁４２，１００，１５０，２００に設けてもよい。

薄肉部９２を底部により形成する内周開口凹部９６については、幅Ｗ１及び深さＤ１のいずれか一方のみが嵌合凹部９０よりも小さくなるように形成してもよい。

転がり軸受８４としては、ラジアル荷重を支持可能なものであれば、ラジアル玉軸受以外にも、例えばラジアルころ軸受等を採用してもよい。また、滑り軸受２５０としては、ラジアル荷重を支持可能なものであれば、メタルブッシュ以外にも、例えば球面滑り軸受を採用してもよい。

トルク発生系４（「トルク発生手段」）としては、電動モータ５によりトルクを発生するもの以外にも、例えば電磁ブレーキ又は流体ブレーキ等の電動ブレーキや油圧モータによりトルクを発生するものであってもよい。

位相調整機構８としては、回転体１０がカム軸２と連動回転し、回転体２０がクランク軸と連動回転するものであってもよい。また、位相調整機構８としては、クランク軸及びカム軸２の連動回転体１０，２０の双方に設けられた歯車部１４，２２に遊星歯車５０が噛合してなる遊星機構部６０を備えたもの以外であっても、本発明の作用効果が得られる限りにおいて、各種構成の機構を採用することができる。例えば、先述した特許文献１に開示されるように、クランク軸及びカム軸の連動回転体のうち一方に設けられた歯車部に遊星歯車が噛合してなる機構等を、位相調整機構８として採用してもよい。

位相調整機構８の遊星機構部６０としては、歯車部１４，２２の少なくとも一方及びそれに対応する歯車部５２，５４の少なくとも一方を、それぞれ外歯車部及び内歯車部に変更してもよい。

そして、本発明は、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も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に示すバルブタイミング調整装置の特徴部分を示す拡大断面図である。 図１に示すバルブタイミング調整装置の特性を説明するための模式図である。 比較例の特性を説明するための模式図である。 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特徴部分を示す図であって、図５に対応する模式図である。 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特徴部分を示す図であって、図４に対応する断面図である。 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の特徴部分を示す図であって、図４に対応する断面図である。 本発明の第五実施形態によるバルブタイミング調整装置の特徴部分を示す図であって、図１に対応する断面図である。

符号の説明

１ バルブタイミング調整装置、２ カム軸、４ トルク発生系（トルク発生手段）、５ 電動モータ、６ 通電制御回路、７ 回転軸体（出力回転体）、８ 位相調整機構、１０ 駆動側回転体（第一回転体）、１２ 歯車部材、１４ 駆動側内歯車部（第一歯車部）、２０ 従動側回転体（第二回転体）、２２ 従動側内歯車部（第二歯車部）、４０ 遊星キャリア（入力回転体）、４２，１００，１５０，２００ 入力壁、４４ 支持壁、６０ 遊星機構部、７０ 軸部材、７２ 継手部材、７４ 装着部、７６ 嵌合突部、７８ 接続ピン、８０ 底壁部、８２ 嵌合孔部、８４ 転がり軸受（軸受部材）、８６ 外輪、８７ 内輪、８８ 内周面、８９，２０２ 外周面、９０ 嵌合凹部、９２，１０２，１５４，２０６ 薄肉部、９４，１５２ 内周面、９６，１０４ 内周開口凹部、２０４ 外周開口凹部、２５０ 滑り軸受（軸受部材）、２５２ 内周面、Ｌ 対向方向の軸線、Ｐ 中心軸線、Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２ 径方向深さ、Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２ 周方向幅

Claims (10)

1. 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バルブタイミング調整装置であって、
   出力回転体を有し、前記出力回転体から出力する制御トルクを発生するトルク発生手段と、
   前記出力回転体に連結される入力回転体を有し、前記出力回転体から前記入力回転体に入力される前記制御トルクに応じて前記クランク軸及び前記カム軸の間の相対位相を調整する位相調整機構と、
   前記入力回転体を回転自在に支持するための軸受部材と、
   を備え、
   前記入力回転体は、前記軸受部材の内周側に圧入される筒状の入力壁を形成し、
   前記入力壁の内周側に開口し前記出力回転体と嵌合する嵌合凹部と、前記入力壁を径方向に薄肉化してなる薄肉部とが、前記入力壁の周方向の異なる箇所に設けられることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
2. 前記出力回転体は、前記制御トルクにより回転する軸部材と、前記軸部材に装着され前記嵌合凹部と嵌合する継手部材とを、組み合わせて構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。
3. 前記軸受部材は、転がり軸受であることを特徴とする請求項１又は２に記載バルブタイミング調整装置。
4. 前記軸受部材は、滑り軸受であ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。
5. 前記薄肉部は、前記入力壁の内周面を径方向外側に凹ませてな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. 前記薄肉部は、前記入力壁の外周面を径方向内側に凹ませてな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. 前記嵌合凹部は、前記入力壁の中心軸線を径方向に挟む二箇所に設けられ、前記薄肉部は、前記中心軸線を当該径方向の直交方向に挟む二箇所に設けら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。
8. 各前記薄肉部は、前記入力壁の内周側に開口し周方向幅及び径方向深さのうち少なくとも一方が各前記嵌合凹部よりも小さい凹部の底部により形成されることを特徴とする請求項７に記載のバルブタイミング調整装置。
9. 各前記薄肉部は、前記入力壁の内周側に開口し周方向幅及び径方向深さが各前記嵌合凹部と実質的に等しい凹部の底部により形成されることを特徴とする請求項７に記載のバルブタイミング調整装置。
10. 前記位相調整機構は、
    第一歯車部を形成し、前記軸受部材の外周側に嵌合し、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、
    前記第一歯車部よりも前記軸受部材から軸方向に離間する箇所に第二歯車部を形成し、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、
    前記第一歯車部及び前記第二歯車部に噛合しつつ遊星運動することにより前記相対位相を変化させる遊星歯車と、
    前記入力回転体としての遊星キャリアであって、前記遊星歯車を内周側から遊星運動自在に支持する支持壁を前記入力壁に対して軸方向にずらして形成する遊星キャリアと、
    を有することを特徴とする請求項１〜９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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