JP2019044801A - 偏心揺動型減速装置 - Google Patents
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本発明の目的は、遊星回転体の外歯車および第1回転体の内歯車の摩耗を抑制することができる偏心揺動型減速装置を提供することである。
このように構成することで、外部部材から第2回転体に加わる衝撃力は、遊星回転体に伝わるまえに衝撃減衰部で減衰される。そのため、外部部材から加わる衝撃力に起因した遊星回転体の外歯車および第1回転体の内歯車の摩耗を抑制することができる。
[第1実施形態]
第1実施形態の偏心揺動型減速装置は、図1に示すバルブタイミング調整装置に適用されている。バルブタイミング調整装置10は、内燃機関11のクランクシャフト12からカムシャフト13までの動力伝達経路に設けられており、カムシャフト13が開閉駆動する吸気弁または排気弁のバルブタイミングを調整する。
第1回転体21は、クランクシャフト12に同期して回転軸心AX1を中心に回転する。第1回転体21は、有底筒状であり、底部31のシャフト挿通孔32にカムシャフト13が挿入されている。回転軸心AX1はカムシャフト13の軸心と略一致している。筒部33の外壁にはスプロケット34が一体に設けられている。スプロケット34は、チェーン等の伝達部材35を介してクランクシャフト12に連結されている。筒部33の内壁の開口側には内歯車36が一体に設けられている。
また、入力回転体23は、回転軸心AX1に対して偏心している偏心部45を有している。偏心部45の偏心側には、径方向外側に向かって開口する凹部46が形成されている。凹部46には弾性部材47が収容されている。以降、偏心部45の軸心のことを偏心軸心AX2と記載する。
GDr1+GDr2>Ws・・・(1)
これにより、遊星回転体24の一端面65と第2回転体22の一端面71とが当接した状態において、スライダ53と第1収容凹部67の底面74との間、および、スライダ53と第2収容凹部73の底面75との間の少なくとも一方には隙間ができる。
Dr1o>Dso+2Xe+Xd・・・(2)
Dr2o>Dso+2Xe+Xd・・・(3)
これにより、スライダ53が遊星回転体24に対して第1摺動方向に往復スライドするとき、環状部54と外側内壁面76との間には隙間ができる。また、スライダ53が第2回転体22に対して第2摺動方向に往復スライドするとき、環状部54と外側内壁面77との間には隙間ができる。
Dr1i<Dsi−2Xe−Xd・・・(4)
Dr2i<Dsi−2Xe−Xd・・・(5)
これにより、スライダ53が遊星回転体24に対して第1摺動方向に往復スライドするとき、環状部54と内側内壁面78との間には隙間ができる。また、スライダ53が第2回転体22に対して第2摺動方向に往復スライドするとき、環状部54と内側内壁面79との間には隙間ができる。
Lg1>Ls1+2Xe・・・(6)
Lg2>Ls2+2Xe・・・(7)
これにより、スライダ53が遊星回転体24に対して第1摺動方向に往復スライドするとき、径方向において第1突起部55と第1係合溝51との間には隙間ができる。また、スライダ53が第2回転体22に対して第2摺動方向に往復スライドするとき、径方向において第2突起部56と第2係合溝52との間には隙間ができる。
図10に二点鎖線の矢印で示すように、潤滑油は、オイルポンプ95により内燃機関11の各所を通じてシャフト内流路96から環状溝82に供給される。環状溝82の潤滑油は、遠心力により通孔83、軸方向隙間84、内部空間85、径方向隙間86、第1収容凹部67および第2収容凹部73を流れつつ径方向外側に移動して、第1係合溝51および第2係合溝52に移動する。そして、第1係合溝51および第2係合溝52から歯面隙間89を通じて外部に排出される。このようにして潤滑油は流路81を含む所定の経路を循環し、流路81には潤滑油が満たされる。
以上説明したように、第1実施形態では、バルブタイミング調整装置10は、遊星回転体24と第2回転体22との間の偏心を吸収しながら動力を伝達する偏心吸収部25と、第2回転体22から遊星回転体24までの動力伝達経路に設けられている衝撃減衰部97とを備えている。
このように構成することで、カムシャフト13から第2回転体22に加わる衝撃力は、遊星回転体24に伝わるまえに衝撃減衰部97で減衰される。そのため、カムシャフト13から加わる衝撃力に起因した遊星回転体24の外歯車48および第1回転体21の内歯車36の摩耗を抑制することができる。また、上記衝撃力に起因した打音等の騒音の発生も抑制することができる。
これにより遊星回転体24と第2回転体22との間の動力伝達経路に衝撃減衰部97が設けられる。
これにより第1係合部隙間93および第2係合部隙間94に潤滑油を供給することができる。
これにより、外歯車48と内歯車36との噛み合いにより生じる摩耗粉は、第1係合部隙間93および第2係合部隙間94に至ることなく外部へ排出される。そのため、摩耗粉に起因したスライダ53の摺動性低下を回避することができる。
第2実施形態では、図13〜図18に示すように、流路101は、第1係合溝51に対する径方向外側で流路断面積を小さくする遊星回転体102の第1流路溝103と、第2係合溝52に対する径方向外側で流路断面積を小さくする第2回転体104の第2流路溝105と、を含む。
第1絞り部としての第1流路溝103は、遊星回転体102の端部91に形成され、第1係合溝51に連通するとともに当該第1係合溝51と比べて軸方向幅および周方向幅が小さくなるように形成されている。
このように絞り部を設けることで、第1係合溝51および第2係合溝52から潤滑油が抜けにくくなる。そのため、第1係合部隙間93および第2係合部隙間94に潤滑油がとどまりやすくなり、衝撃減衰部97によるダンパ作用が確実に得やすくなる。
第3実施形態では、図19〜図22に示すように、流路111は、第1係合部隙間93に対して軸方向に隣接する第1油溜め空間112と、第2係合部隙間94に対して軸方向に隣接する第2油溜め空間113とを含む。第2回転体114は、第1係合溝51に対して軸方向に対向する位置に形成されている第1油溜め凹部115を有する。第1油溜め凹部115は第1油溜め空間112を有する。遊星回転体116は、第2係合溝52に対して軸方向に対向する位置に形成されている第2油溜め凹部117を有する。第2油溜め凹部117は第2油溜め空間113を有する。
このような油溜め空間112、113を設けることで、第1係合部隙間93および第2係合部隙間94の油切れを抑制することができる。そのため、衝撃減衰部97によるダンパ作用が確実に得やすくなる。
このように構成することで、当該突起部119、120の強度を高めることができる。また、形状簡素化によりスライダ118を製造しやすくなる。
第4実施形態では、図23、図24に示すように、バルブタイミング調整装置131は、第1回転体132、第2回転体133、入力回転体134、遊星回転体135および偏心吸収部136を備えている。偏心吸収部136は、第2回転体133と一体に設けられている複数の係合穴137と、遊星回転体135と一体に設けられており、複数の係合穴137のいずれか1つに挿入されている複数のピン138から構成されている。係合穴137およびピン138は、回転軸心AX1と交差する仮想平面内において互いに相対移動し、遊星回転体135と第2回転体133との間の偏心を吸収しながらそれら相互間で動力を伝達する。
このように衝撃減衰部139は係合穴137の内周面141およびピン138の外周面142から構成されてもよい。カムシャフト13から第2回転体133に加わる衝撃力は、遊星回転体135に伝わるまえに衝撃減衰部139で減衰される。そのため、第1実施形態と同様に、カムシャフト13から加わる衝撃力に起因した遊星回転体135の外歯車143および第1回転体132の内歯車144の摩耗を抑制することができる。
他の実施形態では、第1流路溝は、第2回転体に設けられてもよい。また、第2流路溝は、遊星回転体に設けられてもよい。
他の実施形態では、第1絞り部および第2絞り部は、一方だけ設けられてもよい。
他の実施形態では、第1係合溝は、外歯車の歯面まで貫通していてもよい。
他の実施形態では、偏心揺動型減速装置は、バルブタイミング調整装置以外の装置に適用されてもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
21、132・・・第1回転体
22、104、114、133・・・第2回転体
24、102、116、135・・・遊星回転体
25、136・・・偏心吸収部
36、144・・・内歯車
48、143・・・外歯車
97、139・・・衝撃減衰部
Claims (10)
- 内歯車(36、144)を有する第1回転体(21、132)と、
前記第1回転体と同軸上に設けられている第2回転体(22、104、114、133)と、
前記内歯車と噛み合う外歯車(48、143)を有しており、前記第1回転体の回転軸心(AX1)まわりに公転しながら、前記回転軸心に対して偏心している偏心軸心(AX2)を中心に回転することで、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(24、102、116、135)と、
前記遊星回転体と前記第2回転体との間の偏心を吸収しながら動力を伝達する偏心吸収部(25、136)と、
前記第2回転体から前記遊星回転体までの動力伝達経路に設けられている衝撃減衰部(97、139)と、
を備える偏心揺動型減速装置。 - 前記偏心吸収部は、前記回転軸心と交差する仮想平面内において互いに相対移動する2つ以上の相対移動部を有しており、
前記衝撃減衰部は、一の前記相対移動部と他の前記相対移動部との間に設けられている請求項1に記載の偏心揺動型減速装置。 - 前記偏心吸収部(25)は、
前記遊星回転体と一体に設けられている前記相対移動部としての第1係合溝(51)と、
前記第2回転体と一体に設けられている前記相対移動部としての第2係合溝(52)と、
前記第1係合溝および前記第2係合溝に対して径方向へ揺動する前記相対移動部としてのスライダ(53、118)と、
を含むオルダム機構であり、
前記衝撃減衰部は、
周方向において互いに係合し、相互間に粘性流体を導入可能な第1係合部隙間(93)を形成する前記第1係合溝の第1溝係合面(61)および前記スライダの第1突起係合面(62)と、
周方向において互いに係合し、相互間に粘性流体を導入可能な第2係合部隙間(94)を形成する前記第2係合溝の第2溝係合面(63)および前記スライダの第2突起係合面(64)と、
である請求項2に記載の偏心揺動型減速装置。 - 前記偏心揺動型減速装置は、入口から、当該入口よりも径方向外側に位置する出口まで至る流路(81、101、111)を備えており、
前記粘性流体は、潤滑油であり、遠心力により前記流路を径方向外側に移動していく過程で前記第1係合部隙間および前記第2係合部隙間に供給される請求項3に記載の偏心揺動型減速装置。 - 前記内歯車の歯面と前記外歯車の歯面との間の隙間を歯面隙間(89)と定義すると、
前記流路は、前記第1係合部隙間、前記第2係合部隙間および前記歯面隙間を含み、
前記第1係合部隙間および前記第2係合部隙間は、前記流路において前記歯面隙間よりも上流に位置している請求項4に記載の偏心揺動型減速装置。 - 前記流路(101、111)は、前記第1係合溝および前記第2係合溝の少なくとも一方に対する径方向外側で流路断面積を小さくする絞り部(103、105)を有する請求項4または5に記載の偏心揺動型減速装置。
- 前記流路(111)は、前記第1係合部隙間に対して軸方向に隣接する第1油溜め空間(112)と、前記第2係合部隙間に対して軸方向に隣接する第2油溜め空間(113)とを含む請求項4〜6のいずれか一項に記載の偏心揺動型減速装置。
- 前記第2回転体(114)は、前記第1係合溝に対して軸方向に対向する位置に形成されており、前記第1油溜め空間を有する第1油溜め凹部(115)を有し、
前記遊星回転体(116)は、前記第2係合溝に対して軸方向に対向する位置に形成されており、前記第2油溜め空間を有する第2油溜め凹部(117)を有している請求項7に記載の偏心揺動型減速装置。 - 前記スライダは、環状部(54)と、前記環状部から径方向外側に突き出して前記第1係合溝に嵌合している第1突起部(55)と、前記環状部から径方向外側に突き出して前記第2係合溝に嵌合している第2突起部(56)と、を有しており、
前記第1突起部は、前記第1係合溝から前記第1油溜め空間まで延びるように形成されており、
前記第2突起部は、前記第2係合溝から前記第2油溜め空間まで延びるように形成されている請求項8に記載の偏心揺動型減速装置。 - 前記偏心吸収部(136)は、
前記遊星回転体(135)および前記第2回転体(133)の一方と一体に設けられている前記相対移動部としての複数の係合穴(137)と、
前記遊星回転体および前記第2回転体の他方と一体に設けられており、複数の前記係合穴のいずれか1つに挿入されている前記相対移動部としての複数のピン(138)と、
を含み、
前記衝撃減衰部(139)は、周方向において互いに係合し、相互間に粘性流体を導入可能な係合部隙間(140)を形成する前記係合穴の内周面(141)および前記ピンの外周面(142)である請求項2に記載の偏心揺動型減速装置。
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