JP2015059481A - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 体格を小さくしつつ耐久性を向上するバルブタイミング調整装置を提供する。
【解決手段】 エンジンの回転と連動するスプロケット２５の径方向外側には縁部２５１が径外方向に拡張するのを規制するカバー１１が設けられている。スプロケット２５の径内方向に収容されているインナロータ３０には、スプロケット２５の径方向内側に設けられる複数の凸部２５４の間に位置する凸部３０１が径方向外側に設けられている。凸部３０１の側壁３０２と凸部２５４の側壁２５５とが当接しスプロケット２５に対するインナロータ３０の相対回転が規制されるとき、インナロータ３０の回転運動の慣性力によってスプロケット２５とインナロータ３０との軸受Ｂ１に作用力Ｆ１が作用する。このとき、カバー１１は作用力Ｆ１に対する反力Ｆ２をスプロケット２５に作用し、スプロケット２５の径外方向にかかる荷重が小さくなる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、バルブタイミング調整装置に関する。

従来、モータの回転トルクを利用してエンジンのバルブタイミングを調整する電動式のバルブタイミング調整装置が知られている。電動式のバルブタイミング調整装置では、クランク軸のトルクが伝達される駆動側回転体とカム軸にトルクを伝達する従動側回転体とをプラネタリギアにより連結している。バルブタイミング調整装置のモータが駆動側回転体に対する遊星回転体の回転速度を変更することにより駆動側回転体に対する従動側回転体の位相が変更され、カム軸により開閉駆動するバルブの開閉タイミングが変更される。

バルブタイミング調整装置では、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転を規制するストッパ機能を有している。例えば、特許文献１には、駆動側回転体に対して従動側回転体が回転すると、駆動側回転体の径方向内側に形成されている凸部に従動側回転体の径方向外側に形成されている凸部が当接可能なバルブタイミング調整装置が記載されている。

特開２０１２−２３７２０３号公報

特許文献１に記載のバルブタイミング調整装置では、バルブの開閉タイミングを最遅角または最進角にするとき、駆動側回転体の凸部の側壁に従動側回転体の凸部の側壁が当接する。このとき、従動側回転体の回転運動の慣性力が駆動側回転体に伝わり、駆動側回転体と従動側回転体との軸受を介して駆動側回転体に径外方向の作用力が作用する。また、駆動側回転体は、エンジンのトルクが伝達されるタイミングベルトなどが巻掛けられるスプロケットと、スプロケットの径内方向に位置しプラネタリギアと噛み合う比較的剛性が高いアウタギアなどから構成されている。駆動側回転体の凸部の側壁に従動側回転体の凸部の側壁に衝突すると、従動側回転体の回転運動の慣性力を起因とする作用力に対する反力がアウタギアからスプロケットに作用する。この反力はスプロケットの径外方向に作用する。このように、スプロケットは、径外方向に作用する作用力及び反力に抗する強度を有する必要があるため大きくなり、バルブタイミング調整装置の体格が大きくなる。

本発明の目的は、体格を小さくしつつ耐久性を向上するバルブタイミング調整装置を提供することにある。

本発明は、内燃機関の駆動力を駆動軸から従動軸に伝達する駆動力伝達系に設けられ、従動軸により開閉駆動される吸気弁および排気弁の少なくとも一方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、駆動軸および従動軸の一方の回転に連動する連動部材が巻き掛けられるスプロケット部と、スプロケット部の内側に設けられる第１太陽歯車部と、スプロケット部の径方向外側に設けられるカバー部と、スプロケット部、第１太陽歯車部、及び、カバー部から形成され駆動軸および従動軸の一方に対応して回転する第１回転体の内側に設けられ内径が第１太陽歯車部の内径と異なるよう形成される第２太陽歯車部を有しスプロケット部の内側を経由して駆動軸および従動軸の他方に接続され駆動軸および従動軸の他方に対応して回転しスプロケット部に当接すると第１回転体に対する相対回転が規制される第２回転体と、第１太陽歯車部に噛み合う第１遊星歯車部及び第２太陽歯車部に噛み合う第２遊星歯車部を有し第１太陽歯車部および第２太陽歯車部の内側で遊星運動することにより第１回転体と第２回転体との相対回転位相を変化させる遊星回転体と、カバー部に支持されつつ遊星回転体を回転可能に支持する遊星回転体キャリアと、遊星回転体キャリアと接続しカバー部に軸受けされるシャフトと、カバー部の第１回転体とは反対側に設けられシャフトを回転駆動可能なモータと、を備えることを特徴とする。

本発明のバルブタイミング調整装置では、第２回転体が第１回転体のスプロケット部に当接すると第１回転体に対する第２回転体の相対回転が規制される。このとき、第２回転体は回転方向に慣性力を有するため、スプロケット部が第２回転体の回転を停止させると、当該慣性力に起因した作用力がスプロケット部を径外方向に広げるよう作用する。本発明のバルブタイミング調整装置では、スプロケット部の径方向外側にカバー部が設けられている。これにより、当該慣性力に起因した作用力はカバー部によって受け止められるためスプロケット部に高い強度を確保する必要がなくなり、スプロケット部を小さくすることができる。したがって、バルブタイミング調整装置の体格を小さくしつつスプロケット部の破損を防止することができる。

本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置の断面図である。 本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置および当該バルブタイミング調整装置を用いるエンジンの概略構成図である。 本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置の概略構成図である。 本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置の要部断面図である。 本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置の断面図である。 本発明の第２実施形態によるバルブタイミング調整装置の要部断面図である。 比較例のバルブタイミング調整装置の断面図である。

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。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置を図１から図５に示す。
バルブタイミング調整装置１は、「内燃機関」としてのエンジン６に設けられ、「駆動軸」としてのクランク軸８に対する「従動軸」としての吸気側カム軸４の位相（以下、「カム軸位相」という）を所定のカム軸位相に変更する。エンジン６では、カム軸位相の変更によって吸気側カム軸４が開閉駆動する「弁」としての吸気弁５５（図３参照）の開閉タイミングが変更される。

エンジン６は、クランク軸８からの動力が「連動部材」としてのタイミングベルト９によりスプロケット２５、６５を介して吸気側カム軸４と排気側カム軸７とにそれぞれ伝達される。吸気側カム軸４の外周側には、吸気側カム軸４の回転に同期して吸気側カム軸４の回転角度（以下、「カム軸角度」という）に応じた信号を出力するカム角センサ６６が取り付けられている。一方、クランク軸８の外周側には、クランク軸８の回転に同期してクランク軸８の回転角度（以下、「クランク軸角度」という）に応じた信号を出力するクランク角センサ６７が取り付けられている。カム角センサ６６が検出するカム軸角度、および、クランク角センサ６７が検出するクランク軸角度に応じた信号は、ＥＣＵ６０に入力される。

ＥＣＵ６０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁の燃料噴射量や点火プラグの点火時期を制御する。ＥＣＵ６０には、カム軸角度、クランク軸角度に加えて油温計６２により検出されるエンジン６の内部を潤滑する潤滑油の温度、および、水温計６１により検出されるエンジン６を冷却する冷却水の温度、のそれぞれに応じた信号などが入力される。ＥＣＵ６０は、これら入力される信号に基づいて実際のカム軸位相を算出するとともに、エンジン運転条件に応じて目標とするカム軸位相を算出する。ＥＣＵ６０では、目標とするカム軸位相からモータ１０の目標回転を算出し、算出された目標回転に応じた信号がモータ駆動制御ユニット（以下、「ＥＤＵ」という）１４に出力される。

ＥＤＵ１４は、ＥＣＵ６０が出力する目標回転に応じた電流をモータ１０（図１および図３参照）に通電する。また、ＥＤＵ１４は、ＥＤＵ１４に内蔵されている回転角センサ１５３（図１参照）により検出されるモータ１０のシャフト１５（図１および図３参照）の回転状態などをＥＣＵ６０にフィードバックする。

図１にバルブタイミング調整装置１のモータアセンブリ３および変換部１９の断面図を示す。モータアセンブリ３は、電流を出力するＥＤＵ１４と、ＥＤＵ１４が出力する電流によって回転トルクを発生するモータ１０と、ＥＤＵ１４およびモータ１０を収容するケース１０１と、などから構成される。変換部１９は、モータ１０が出力する回転トルクによってカム軸位相を調整する。

ＥＤＵ１４は、基板上に各種電子部品を搭載した回路部１４２、モータ１０と電気的に接続される接続部１４３、およびＥＤＵ１４およびモータ１０と外部とを電気的に接続するコネクタ１４５などから構成される。回路部１４２および接続部１４３などは、吸気側カム軸４に対して略垂直に設けられるベース１４０と、ベース１４０の反変換部１９側に設けられるカバー１４４とにより形成される空間に収容されている。

回路部１４２は、制御用基板およびパワー用基板から構成される。制御用基板には、シャフト１５の回転角度を検出する回転角センサ１５３、および、シャフト１５の回転速度を制御しつつ、過電流を防止するカスタムＩＣなどが搭載されている。パワー基板には、通電量を制御するパワーＭＯＳなどが搭載されている。また、パワー基板は、パワーＭＯＳが発生する熱を放出する機能も有する。

接続部１４３は、筒型の略矩形状の樹脂部材から形成されている。接続部１４３にはコンデンサなどの電子部品が設けられる。
コネクタ１４５は、接続部１４３の径方向外側に設けられる。コネクタ１４５は、接続部１４３と一体に形成され、接続部１４３をベース１４０に組み込んだとき、ベース１４０に形成される切り欠き部に位置する。コネクタ１４５は、接続部１４３および回路部１４２に搭載されている各種電子部品と、外部のＥＣＵ６０や図示しないバッテリ等との電気的接続に用いられる。

モータ１０は、例えばブラシレスモータの電動モータであり、ステータ１２、ロータ１３、シャフト１５などを有する。ステータ１２およびロータ１３などは、ケース１０１とＥＤＵ１４のベース１４０とにより形成される空間に収容される。

シャフト１５の一方の端部１５１は、ケース１０１の底部に形成される開口１０２に挿通されている。開口１０２とシャフト１５との間には、ケース１０１内への液体および気体の侵入を防止可能なオイルシール１０３が設けられる。また、オイルシール１０３の反変換部１９側には、シャフト１５を回転可能に支持する軸受１０４が設けられる。
シャフト１５の他方の端部１５２は、ベース１４０の変換部１９側に軸受１０４と同軸に設けられる軸受１０５に回転可能に支持される。これより、シャフト１５は、軸受１０４、１０５を介してケース１０１およびベース１４０に対して回転可能に支持される。

ステータ１２には、軸方向外側にボビン１２１が設けられる。ボビン１２１には、コイル１２２が巻回される。コイル１２２に通電することにより、ステータ１２に磁界が生じる。ステータ１２の径方向内側には、シャフト１５と一体となって回転するロータ１３が設けられている。ロータ１３の径方向外側には、Ｎ極とＳ極とが交互になるようにマグネット１３１が設けられている。これにより、ロータ１３は、ステータ１２のコイル１２２への通電により生じる磁界を受けて、シャフト１５と一体となって回転する。

また、モータ１０にはシャフト１５の回転角度を検出する回転角センサ１５３のマグネット１５５が設けられている。回転角センサ１５３は、ベース１４０の変換部１９側に設けられているホール素子１５４とマグネット１５５との相対位置に基づいてシャフト１５の回転角度を検出する。

変換部１９は、モータ１０の回転数の変化によってカム位相を調整するものであって、アウタロータ２０、インナロータ３０、偏心シャフト４０、プラネタリギア５０などを備える。

アウタロータ２０は、略筒状に形成され、内部にインナロータ３０、偏心シャフト４０、およびプラネタリギア５０などを収容する。アウタロータ２０は、「カバー部」としてのカバー１１、「第１太陽歯車部」としてのアウタギア２３、および、「スプロケット部」としてのスプロケット２５を有する。アウタギア２３及びスプロケット２５の一部は、ＥＤＵ１４側に設けられるカバー１１の内部に収容されている。カバー１１とアウタギア２３とスプロケット２５とは、ボルト２８により固定される。アウタロータ２０は、特許請求の範囲に記載の「第１回転体」に相当する。

カバー１１は、アウタギア２３やスプロケット２５に比べ剛性が低く作用する力の大きさに対して比較的変位が大きい材料から形成されている。カバー１１は、底部１１１及び筒部１１２から構成され、略筒状を成している。カバー１１には、偏心シャフト４０を相対回転可能に支持するベアリング４９が設けられている。底部１１１には、開口１１３が形成されている。開口１１３にはケース１０１の一部とシャフト１５の一方の端部１５１側が挿通される。筒部１１２は、アウタギア２３及びスプロケット２５の径外方向に設けられる。カバー１１の詳細な形状は後述する。

アウタギア２３は、比較的剛性が高い材料から形成され、スプロケット２５の径内方向に設けられる。スプロケット２５の径方向内側には、プラネタリギア５０の駆動側外歯車部５２と噛み合う駆動側内歯車部２４が形成される。

スプロケット２５は、径方向外側へ突出する歯２６を回転方向に複数有している。この歯２６とクランク軸８に形成されている複数の歯との間にタイミングベルト９が掛け渡される。これにより、クランク軸８の回転により出力されるトルクがタイミングベルト９を経由してスプロケット２５に入力されると、アウタロータ２０は、クランク軸８と連動して回転する。

インナロータ３０は、有底円筒状に形成され、アウタロータ２０と同軸に配置される。また、インナロータ３０は、ピン３１にて吸気側カム軸４との周方向における位置が決められ、センターボルト３２により吸気側カム軸４に固定される。これにより、インナロータ３０は、吸気側カム軸４と一体となって回転する。また、インナロータ３０は、アウタロータ２０に対して相対回転可能に設けられている。インナロータ３０は、特許請求の範囲に記載の「第２回転体」に相当する。

インナロータ３０の径方向内側には、従動側内歯車部３５が形成される。「第２太陽歯車部」としての従動側内歯車部３５は、軸方向において、駆動側内歯車部２４の吸気側カム軸４側に設けられる。

偏心シャフト４０は、ＥＤＵ１４側に設けられる入力部４１、および、吸気側カム軸４側に設けられる偏心部４７を有し、全体として筒状に形成される。「遊星回転体キャリア」としての偏心シャフト４０は、モータジョイント４４およびジョイントピン４５によってシャフト１５と連結される。

入力部４１は、アウタロータ２０およびインナロータ３０と同軸に配置される。また、入力部４１は、カバー１１に設けられるベアリング４９に回転可能に支持される。これにより、偏心シャフト４０は、アウタロータ２０に対して相対回転可能に設けられる。

偏心部４７は、入力部４１と偏心するように設けられる。したがって、偏心部４７は、アウタロータ２０およびインナロータ３０いずれにも偏心するように設けられる。

プラネタリギア５０は、偏心シャフト４０の偏心部４７の径方向外側に設けられる。偏心部４７とプラネタリギア５０との間には、ベアリング５９が設けられる。これにより、プラネタリギア５０は、アウタロータ２０に対する偏心シャフト４０の相対回転に応じて遊星運動可能に偏心シャフト４０に支持される。ここでいう遊星運動とは、プラネタリギア５０が偏心部４７の偏心中心線回りに自転しつつ、偏心シャフト４０の回転方向に公転する運動を指す。

プラネタリギア５０は、ＥＤＵ１４側に設けられる大径部５１および吸気側カム軸４側に設けられる小径部５３から構成され、略筒状に形成される。「第１遊星歯車部」としての大径部５１の径方向外側には駆動側外歯車部５２が形成され、「第２遊星歯車部」としての小径部５３の径方向外側には従動側外歯車部５６が形成される。駆動側外歯車部５２は、駆動側内歯車部２４の内周側に配置され駆動側内歯車部２４と噛み合う。従動側外歯車部５６は、従動側内歯車部３５の内周側に配置され従動側内歯車部３５と噛み合う。なお、第１実施形態では、ＥＤＵ１４側に比較的外径が大きい小径部が設けられ、吸気側カム軸４側に比較的外径が小さい小径部が設けられたが、ＥＤＵ１４側に比較的外径が小さい小径部が設けられ、吸気側カム軸４側に比較的外径が大きい大径部が設けられてもよい。プラネタリギア５０は、特許請求の範囲に記載の「遊星回転体」に相当する。

変換部１９では、上述した構成によりアウタロータ２０の回転トルクをインナロータ３０に伝達する。また、変換部１９では、アウタロータ２０の回転速度に対するプラネタリギア５０の旋回速度を変化させると、アウタロータ２０に対するインナロータ３０の回転角度を調整する。これにより、インナロータ３０と一体となって回転する吸気側カム軸４のクランク軸８に対する位相、すなわちカム軸位相を調整し、吸気側カム軸４に開閉駆動される吸気弁５５の開閉タイミングを調整する。

第１実施形態によるバルブタイミング調整装置１では、変換部１９のカバー１１の形状に特徴がある。ここで、カバー１１の形状の詳細について図４に基づいて説明する。

カバー１１の筒部１１２は、底部１１１から吸気側カム軸４の方向に延びるよう形成され、アウタギア２３の径方向外側、及び、スプロケット２５のＥＤＵ１４側に設けられる縁部２５１の径方向外側に設けられている。筒部１１２は、縁部２５１の径外方向への拡張を規制する。

筒部１１２は、内径が異なる小内径部１１４と大内径部１１５とから構成されている。小内径部１１４は、筒部１１２の底部１１１側に設けられる。小内径部１１４は、内径がアウタギア２３の外径と略同じになるよう形成されている。小内径部１１４の内壁１１６にはアウタギア２３の外壁２３１が当接する。大内径部１１５は、小内径部１１４に対して底部１１１とは反対側に設けられる。大内径部１１５は、内径が小内径部１１４の内径より大きく、かつ、スプロケット２５の縁部２５１の外径と略同じになるよう形成されている。大内径部１１５の内壁１１７には縁部２５１の外壁２５２が当接する。また、スプロケット２５の縁部２５１には、内壁にねじ溝が形成されているねじ穴２５３が形成されている。カバー１１に対してアウタギア２３及びスプロケット２５が組み付けられるとき、変換部１９の性能及び信頼性を確保するため、アウタギア２３及びスプロケット２５はカバー１１に対して調芯されつつ組み付けられる。

（１）第１実施形態によるバルブタイミング調整装置１では、スプロケット２５に作用する径外方向の作用力をスプロケット２５の径外方向に設けられるカバー１１が軽減する。ここで、スプロケット２５に作用する作用力について図５に基づいて説明する。

図５は、図１のＶ―Ｖ線断面図であって、吸気弁５５の開閉タイミングが最遅角となったときのスプロケット２５とインナロータ３０との位置関係を示す図である。
バルブタイミング調整装置１では、吸気弁５５の開閉タイミングが最遅角となるとき、アウタロータ２０が有するスプロケット２５とインナロータ３０とが当接し、インナロータ３０のスプロケット２５に対する相対回転位相が規制される。なお、ここでは、吸気弁５５の開閉タイミングが最遅角となる場合を説明するが、開閉タイミングが最進角となる場合も同様である。また、排気バルブの開閉タイミングが最遅角または最進角となる場合も同様である。

スプロケット２５は、縁部２５１の径方向内側に径内方向に突出する凸部２５４を有している。第１実施形態によるバルブタイミング調整装置１では、図５（ａ）に示すように、凸部２５４は４個設けられている。また、インナロータ３０は、径方向外側に凸部３０１が設けられている。第１実施形態によるバルブタイミング調整装置１では、凸部３０１は４個設けられている。変換部１９では、凸部３０１は、隣り合う凸部２５４の間に位置し、中心軸φを中心とするスプロケット２５に対するインナロータ３０の相対回転において隣り合う凸部２５４の間を往復移動する。

吸気弁５５の開閉タイミングが最遅角となるとき、図５（ａ）に示すように、凸部３０１の周方向の側壁３０２が凸部２５４の周方向の側壁２５５に当接する。このように、バルブタイミング調整装置１は、スプロケット２５に対するインナロータ３０の相対回転が規制される「ストッパ機能」を有する。
このとき、スプロケット２５に対して二点鎖線矢印Ａ１のように回転するインナロータ３０の回転運動の慣性力がスプロケット２５の凸部２５４の側壁２５５に作用する。スプロケット２５に作用するインナロータ３０の回転運動の慣性力に起因する力は、スプロケット２５を凸部２５４の側壁２５５を中心として二点差線矢印Ａ２のように回転するよう作用する。このため、スプロケット２５とインナロータ３０との軸受Ｂ１（図５（ａ）の点線）に径外方向の作用力Ｆ１が作用する。作用力Ｆ１がスプロケット２５に作用すると、スプロケット２５の径方向外側に位置するカバー１１の筒部１１２から作用力Ｆ１に対する反力Ｆ２がスプロケット２５の径内方向に作用する。これにより、スプロケット２５にかかる荷重が小さくなる。

ここで、比較例として、カバーの筒部がスプロケットの径方向外側を覆っていないバルブタイミング調整装置における作用力の関係について図７に基づいて説明する。

比較例のバルブタイミング調整装置５では、図７（ａ）に示すように、カバー７１は、底部７１１及び筒部７１２から構成されている。筒部７１２は、底部７１１から吸気側カム軸の方向に延びるよう形成されている。しかしながら、筒部７１２は、アウタギア７３の外壁７３１を覆うように形成されているが、スプロケット７５の縁部７５１の外壁７５２を覆うように形成されていない。

比較例のバルブタイミング調整装置５において、吸気バルブの開閉タイミングが最遅角となるとき、図７（ｂ）に示すように、インナロータ８０の径方向外側に設けられている凸部８０１の側壁８０２がスプロケット７５の径方向内側に設けられている凸部７５４の側壁７５５に当接する。このとき、上述したようにスプロケット７５の凸部７５４にはインナロータ８０の回転運動の慣性力により二点差線矢印Ａ３のように回転するよう力が作用するため、スプロケット７５とインナロータ８０との軸受Ｂ２に径外方向の作用力Ｆ３が作用する。しかしながら、比較例のバルブタイミング調整装置５にはスプロケット７５の径方向外側が覆われていないため、スプロケット７５にかかる荷重は作用力Ｆ３に相当する。このため、スプロケット７５単体で作用力Ｆ３に抗する強度が必要となり、スプロケット７５の肉厚が厚くなる。したがって、バルブタイミング調整装置５が大型化する。
一方、第１実施形態によるバルブタイミング調整装置１では、スプロケット２５に作用する径外方向の作用力Ｆ１は、スプロケット２５の径方向外側に設けられるカバー１１によって受け止められるため、バルブタイミング調整装置１の破損を防止しつつ、体格を小さくすることができる。したがって、バルブタイミング調整装置１を小型にしつつ破損に対する耐久性を向上することができる。

（２）また、比較例のバルブタイミング調整装置５では、図７（ａ）に示すように、スプロケット７５に対してアウタギア７３が圧入固定されている（図７（ａ）の圧入固定部分Ｐ１参照）。このため、スプロケット７５の縁部７５１が有するねじ穴７５３には、図７（ｂ）に示すように、圧入による作用力Ｆ４が径外方向に作用する。また、ねじ穴７５３には、圧入による作用力Ｆ４によりねじ穴７５３を周方向に広げる引っ張り力Ｆ５が作用する。ねじ穴７５３の内壁にはねじ溝が形成されており、特に谷の部分は引っ張り力に対する強度が小さいため、応力が集中するとスプロケット７５が破損するおそれがある。このため、スプロケット７５の破損を防止するため、スプロケット７５の軸方向の長さを長くするとともに、カバー７１とスプロケット７５とを固定するボルト７８において応力集中を回避するため座繰りを設けるなど、ボルト７８を長くする必要がある。
一方、第１実施形態によるバルブタイミング調整装置１では、図５（ｂ）に示すように、スプロケット２５のねじ穴２５３には、カバー１１へのスプロケット２５の圧入による作用力の反力である作用力Ｆ６が径内方向に作用する。さらに、ねじ穴２５３には作用力Ｆ６によりねじ穴２５３を周方向に圧縮する圧縮力Ｆ７が作用する。これにより、集中する応力に対する耐久力が大きくなり、スプロケット２５及びボルト２８を小さくすることができる。したがって、バルブタイミング調整装置１の破損に対する耐久性を防止しつつ、さらに小型にすることができる。

（３）また、比較例のバルブタイミング調整装置５では、変換部の組み立て時、カバー７１に対してアウタギア７３を圧入固定した後、スプロケット７５をアウタギア７３に対して圧入固定する。このとき、カバー７１に対して調芯が行われるアウタギア７３は、スプロケット７５の調芯相手となる。このように、比較例のバルブタイミング調整装置５では、スプロケット７５の調芯がカバー７１に対して調芯されたアウタギア７３に対して行われるため、調芯精度が低くなるおそれがある。
一方、第１実施形態によるバルブタイミング調整装置１では、アウタギア２３及びスプロケット２５は、カバー１１に対して調芯が行われる。カバー１１は、筒部１１２の内壁１１６、１１７を同心加工により形成することができるため、１つの部材であるカバー１１に対して調芯を行うことによりアウタギア２３及びスプロケット２５の調芯精度を向上することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態によるバルブタイミング調整装置を図６に基づいて説明する。第２実施形態は、カバーの筒部の形状が第１実施形態と異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第２実施形態によるバルブタイミング調整装置２では、カバー２１は、底部２１１及び筒部２１２などから構成されている。筒部２１２は、その内径が一定の筒状部位であって、内壁２１３にアウタギア２３の外壁２３１及びスプロケット２５の縁部２５１の外壁２５２が当接する。

第２実施形態によるバルブタイミング調整装置２では、カバー２１の筒部２１２の内壁２１３に対してアウタギア２３及びスプロケット２５の調芯が行われる。筒部２１２の内壁２１３は内径が一定であるため、誤差が少ない加工精度で形成される。これにより、筒部２１２の内壁２１３に対して位置合わせをするアウタギア２３及びスプロケット２５の中心軸合わせを行いやすくなる。したがって、第２実施形態によるバルブタイミング調整装置２は、第１実施形態の効果（１）、（２）に加えて、調芯精度をさらに向上することができる。

（他の実施形態）
（ア）上述の実施形態では、アウタギア及びスプロケットはカバーに圧入固定されるとした。しかしながら、カバーに対するアウタギア及びスプロケットの組付方法はこれに限定されない。また、上述の実施形態では、カバーとアウタギアとスプロケットと固定する部材としてボルトが用いられた。しかしながら、カバーとアウタギアとスプロケットと固定する部材はこれに限定されない。

（イ）上述の実施形態では、「ストッパ機能」として、スプロケットの径方向内側に径内方向に突出する凸部およびインナロータの径方向外側に径外方向に突出する凸部をそれぞれ４個設けているとした。しかしながら、凸部の数はこれに限定されない。スプロケットに当接することによりインナロータの回転が規制される「ストッパ機能」であればよい。

（ウ）上述の実施形態では、カバーは、アウタギアやスプロケットに比べ剛性が低く作用する力の大きさに対して比較的変位が大きい材料から形成されるとした。しかしながら、カバーを形成する材料はこれに限定されない。

（エ）上述の実施形態では、エンジンのトルクを伝達する部材をタイミングベルとした。しかしながら、エンジンのトルクを伝達する部材はこれに限定されない。

（オ）上述の実施形態では、アウタロータは、「カバー部」としてのカバー、「第１太陽歯車部」としてのアウタギア、および、「スプロケット部」としてのスプロケットを有するとし、それぞれ別部材で形成されるとした。しかしながら、アウタロータの構成はこれに限定されず、「カバー部」、「第１太陽歯車部」、及び、「スプロケット部」は、別部材で形成されなくてもよい。例えば、タイミングベルトなどが掛け渡されるスプロケットの歯がカバーに形成されてもよい。また、アウタギアとスプロケットとが一体に形成されてもよいし、カバーとスプロケットとが一体に形成されてもよい。

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１、２ ・・・バルブタイミング調整装置、
６ ・・・エンジン（内燃機関）、
１０ ・・・モータ、
１１、２１ ・・・カバー（カバー部）、
２０ ・・・アウタロータ（第１回転体）、
２３ ・・・アウタギア（第１太陽歯車部）、
２５ ・・・スプロケット（スプロケット部）、
３０ ・・・インナロータ（第２回転体）、
３５ ・・・インナギア（第２太陽歯車部）、
４０ ・・・偏心シャフト（遊星回転体キャリア）、
５０ ・・・プラネタリギア（遊星回転体）
５１ ・・・大径部（第１遊星歯車部）、
５３ ・・・小径部（第２遊星歯車部）。

プラネタリギア５０は、ＥＤＵ１４側に設けられる大径部５１および吸気側カム軸４側に設けられる小径部５３から構成され、略筒状に形成される。「第１遊星歯車部」としての大径部５１の径方向外側には駆動側外歯車部５２が形成され、「第２遊星歯車部」としての小径部５３の径方向外側には従動側外歯車部５６が形成される。駆動側外歯車部５２は、駆動側内歯車部２４の内周側に配置され駆動側内歯車部２４と噛み合う。従動側外歯車部５６は、従動側内歯車部３５の内周側に配置され従動側内歯車部３５と噛み合う。なお、第１実施形態では、ＥＤＵ１４側に比較的外径が大きい大径部が設けられ、吸気側カム軸４側に比較的外径が小さい小径部が設けられたが、ＥＤＵ１４側に比較的外径が小さい小径部が設けられ、吸気側カム軸４側に比較的外径が大きい大径部が設けられてもよい。プラネタリギア５０は、特許請求の範囲に記載の「遊星回転体」に相当する。

Claims (4)

1. 内燃機関（６）の駆動力を駆動軸（８）から従動軸（４、７）に伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記従動軸により開閉駆動される吸気弁（５５）および排気弁の少なくとも一方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（１）であって、
   前記駆動軸および前記従動軸の一方の回転に連動する連動部材（９）が巻き掛けられるスプロケット部（２５、７５）と、
   前記スプロケット部の内側に設けられる第１太陽歯車部（２３、７３）と、
   前記スプロケット部の径方向外側に設けられるカバー部（１１、２１）と、
   前記スプロケット部、前記第１太陽歯車部、及び、前記カバー部から形成され前記駆動軸および前記従動軸の一方に対応して回転する第１回転体（２０）の内側に設けられ、内径が前記第１太陽歯車部の内径と異なるよう形成される第２太陽歯車部（３５）を有し、前記スプロケット部の内側を経由して前記駆動軸および前記従動軸の他方に接続され、前記駆動軸および前記従動軸の他方に対応して回転し、前記スプロケット部に当接すると前記第１回転体に対する相対回転が規制される第２回転体（３０）と、
   前記第１太陽歯車部に噛み合う第１遊星歯車部（５１）、及び、前記第２太陽歯車部に噛み合う第２遊星歯車部（５３）を有し、前記第１太陽歯車部および前記第２太陽歯車部の内側で遊星運動することにより前記第１回転体と前記第２回転体との相対回転位相を変化させる遊星回転体（５０）と、
   前記カバー部に支持されつつ前記遊星回転体を回転可能に支持する遊星回転体キャリア（４０）と、
   前記遊星回転体キャリアと接続するシャフト（１５）と、
   前記カバー部の前記第１回転体とは反対側に設けられ、前記シャフトを回転駆動可能なモータ（１０）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。
2. 前記第１太陽歯車部及び前記スプロケット部が前記カバー部への圧入により組み付けられた後、前記カバー部の径内方向に位置する前記スプロケット部の縁部（２５１）とねじ結合するボルト（２８、７８）により前記第１太陽歯車部、前記スプロケット部、及び、前記カバー部が固定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. 前記カバー部（２８）は、前記第１太陽歯車部の外径と同じ内径を有する筒状の小内径部（１１４）と、前記第１太陽歯車部の外径より大きい外径を有する前記スプロケット部の外径と同じ内径を有する筒状の大内径部（１１５）と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載のバルブタイミング調整装置。
4. 前記カバー部（７８）は、前記第１太陽歯車部の外径及び前記スプロケット部の外径と同じ内径を有し、かつ、前記第１太陽歯車部及び前記スプロケット部と同じ中心軸を有することを特徴とする請求項１または２に記載のバルブタイミング調整装置。

Images