JP2020037931A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

弁開閉時期制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2020037931A
JP2020037931A JP2018166384A JP2018166384A JP2020037931A JP 2020037931 A JP2020037931 A JP 2020037931A JP 2018166384 A JP2018166384 A JP 2018166384A JP 2018166384 A JP2018166384 A JP 2018166384A JP 2020037931 A JP2020037931 A JP 2020037931A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arc
arc portion
eccentric
gear
eccentric member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018166384A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7206712B2 (ja
Inventor
智晴 大竹
Tomoharu Otake
智晴 大竹
仁樹 向出
Masaki Mukaide
仁樹 向出
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP2018166384A priority Critical patent/JP7206712B2/ja
Priority to US16/449,851 priority patent/US10801375B2/en
Priority to CN201910751964.2A priority patent/CN110878716B/zh
Priority to DE102019123677.0A priority patent/DE102019123677A1/de
Publication of JP2020037931A publication Critical patent/JP2020037931A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7206712B2 publication Critical patent/JP7206712B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/352Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using bevel or epicyclic gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • F01L1/053Camshafts overhead type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • F01L2001/0476Camshaft bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2250/00Camshaft drives characterised by their transmission means
    • F01L2250/02Camshaft drives characterised by their transmission means the camshaft being driven by chains
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2810/00Arrangements solving specific problems in relation with valve gears
    • F01L2810/02Lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/03Auxiliary actuators
    • F01L2820/032Electric motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/04Sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • F16H2001/326Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear comprising a carrier with linear guiding means guiding at least one orbital gear

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

【課題】安価に静音化可能な弁開閉時期制御装置を提供する。【解決手段】弁開閉時期制御装置の駆動側回転体Aと従動側回転体Bとの相対回転位相を設定する位相調節機構Cが、回転軸心Xを中心とする出力ギヤ25と、偏心軸心Yを中心に回転する入力ギヤ30と、入力ギヤ30の内周側に圧入された第二軸受29の内輪29aに嵌め込まれる偏心部材26と、を有し、偏心部材26は外周面に、内輪29aの内周面に沿う第一円弧部51および第二円弧部52と、第一円弧部51および第二円弧部52との間に配置された凹部26Fおよび凹部26Fに嵌め込まれた板ばね27と、内輪29aの内周面と離間した離間部53と、を有し、第一円弧部51および第二円弧部52はそれぞれ、偏心部材26の周方向において、板ばね27による付勢方向から偏心軸心Yに対する中心角で90度未満の位置から90度を超える位置にわたり配置されている。【選択図】図6

Description

本発明は、弁開閉時期制御装置に関する。
回転軸心を中心に内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、回転軸心と同軸心で内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体と、電動アクチュエータの駆動力により駆動側回転体に対する従動側回転体の相対回転位相を設定する位相調節機構と、を備えた弁開閉時期制御装置が知られている。このような弁開閉時期制御装置においては、静音化が望まれる(たとえば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の弁開閉時期制御装置は、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を設定する位相調節機構が、内歯部を有し、回転軸心を中心とするリングギヤと、リングギヤの内歯部に噛合する多数の外歯を有する外歯部が形成されており、偏心軸心を中心に回転するインナギヤと、インナギヤに嵌め込まれる駆動シャフト(本明細書では「偏心部材」)と、インナギヤの外歯部の一部をリングギヤの内歯部の一部に噛合させる方向に付勢するスプリングとを備えている。インナギヤの内周と、駆動シャフトとの間にはボールベアリングが配置され、駆動シャフトとインナギヤとは偏心軸心を中心に相対回転可能である。またこの弁開閉時期制御装置は、駆動シャフトを基準にスプリングによる付勢方向と直交する方向へのインナギヤの変位を規制する変位規制部を備えている。変位規制部は、駆動シャフトの外周面から僅かに大径化する形態で形成されており、上側の外周面と下側の外周面との境界部分が最も大径となるように形成されている。変位規制部は、駆動シャフトに研削等の加工を施すことにより形成されている。
この弁開閉時期制御装置では、上記変位規制部により、インナギヤの付勢方向に対して直交する方向のインナギヤの変位が規制される。その結果、リングギヤの内歯部と、インナギヤの外歯部との間に間隙が存在しても、位相制御モータの駆動時やカムシャフトの回転変動に伴うカム変動トルクの発生時に、内歯部と外歯部との間隔を狭める方向へのインナギヤの変位が一対の変位規制部により規制される。このため、弁開閉時期制御装置の応答性を向上させ、内歯部と外歯部との接触が起こらず異音が発生しない。
特開2018−044501号公報
特許文献1に記載の弁開閉時期制御装置の変位規制部は、上記のごとく駆動シャフトに研削や切削等の加工を施すことにより形成されている。たとえば、駆動シャフトの外周全体のうち、変位規制部以外を深く削って変位規制部が長軸となる楕円形状にし、変位規制部を駆動シャフトの外周面の他の部分よりも相対的に僅かに大径にする形態で形成可能である。しかし、変位規制部を楕円形状に形成する方法は円形状に形成する方法と比較して高コストであるため改善が望まれる。
本発明は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、安価に静音化可能な弁開閉時期制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明に係る弁開閉時期制御装置の特徴構成は、回転軸心を中心に内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、前記回転軸心と同軸心で前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体と、電動アクチュエータの駆動力により前記駆動側回転体に対する前記従動側回転体の相対回転位相を設定する位相調節機構と、を備え、前記位相調節機構は、前記電動アクチュエータによって回転され、前記回転軸心と平行姿勢でかつ前記回転軸心に対して所定の偏心量を有する偏心軸心を中心にした外周面を有する偏心部材と、前記回転軸心と同軸心に配置され、内周に内歯部が形成された第一筒状部を有し、前記従動側回転体と一体回転する第一ギヤと、前記偏心部材の前記外周面に外嵌し、前記偏心軸心を中心に回転する第二ギヤと、を有し、前記第二ギヤは、外周に前記第一ギヤの歯数よりも少ない歯数の外歯部を形成され内周に前記偏心部材が嵌め込まれた第二筒状部を有し、前記第二筒状部が前記第一筒状部の内側に嵌り、前記偏心部材により前記第二筒状部の内側から前記第一ギヤに向けて付勢されて前記第一ギヤに噛み合っており、前記偏心部材の回転により前記偏心軸心を前記回転軸心まわりに公転させて前記第一ギヤとの噛み合い位置を変化させて前記相対回転位相を変更し、前記偏心部材は、前記外周面が、前記第二筒状部に全体が沿う第一円弧部と、前記第二筒状部に全体が沿い、前記第一円弧部の円弧と不連続な第二円弧部と、前記偏心部材の周方向において前記第一円弧部と前記第二円弧部との間に配置された付勢部と、前記偏心軸心に対して前記付勢部と反対側において前記第一円弧部と前記第二円弧部との間に配置され、前記第二筒状部と離間した離間部と、を有し、前記第一円弧部および前記第二円弧部はそれぞれ、前記周方向において、前記付勢部による付勢方向から前記偏心軸心に対する中心角で90度未満の位置から90度を超える位置にわたり配置されている点にある。
上記構成によれば、偏心部材は外周面に、第一円弧部と、付勢部と、第二円弧部と、離間部と、をこの順に有する。第二円弧部は、第一円弧部とは別の円弧部として形成されるが、第一円弧部と第二円弧部とは双方とも第二ギヤの第二筒状部の内側となめらかに接するように沿う。第一円弧部と第二円弧部とは、たとえばそれぞれ同一の仮想円の円弧と重複する。
上記構成によれば、第一円弧部と第二円弧部とはそれぞれ、偏心部材の周方向において、付勢部による付勢方向から偏心軸心に対する中心角で90度未満の位置から90度を超える位置にわたり配置されている。換言すると、第一円弧部と第二円弧部とはそれぞれ、少なくとも付勢方向に直交する方向と交差し、付勢方向と直交する位置から偏心軸心に対する中心角で付勢部に近づく側と、付勢部から離れる側との双方に渡り配置されている。また、第二円弧部は、周方向において第一円弧部とは偏心軸心に対して反対側に配置されている。したがって第二ギヤは、第二筒状部の内側で第一円弧部と第二円弧部とにより、付勢部の付勢方向と直交する両方向への変位を規制される。これにより、電動アクチュエータの駆動時や、カムシャフトの回転変動によるカム変動トルクの発生時において、第二ギヤにおける、外歯部と第一ギヤの内歯部との間隔を狭める方向への変位が規制される。そのため、内歯部と外歯部との接触や衝突が回避され、当該衝突に伴う異音の発生が防止されるため静音化可能である。
上記構成によれば、第一円弧部および第二円弧部は、偏心部材の周方向において、付勢部による付勢方向から偏心軸心に対する中心角で90度未満の位置から90度を超える位置にわたり配置されているため、第一円弧部および第二円弧部はそれぞれ、付勢方向に直交する方向から偏心部材の周方向における左右両側に所定幅の円弧部を有し、第二筒状部の内面と面同士で接触する。これにより、第一円弧部や第二円弧部が点や線で第二筒状部の内面と接触する場合に比べて第一円弧部や第二円弧部の摩耗を抑制し、長期間にわたり異音の発生を防止することができる。なお、上記構成によれば、付勢方向に直交する方向から偏心部材の回転方向における左右両側に所定幅の円弧部を有することから、第一円弧部と第二円弧部とノギスなどによる挟み込みなどの簡易な方向で偏心部材の最大直径を計測可能とるため、偏心部材の製造および品質管理が容易になるメリットもある。
上記構成によれば、偏心部材は、偏心軸心に対して付勢部と反対側における第一円弧部と第二円弧部との間に配置され、第二筒状部と離間した離間部を有するため、偏心部材は付勢方向において移動可能である。これにより、たとえば付勢部にバネなどの弾性部材を有し、第二筒状部に対して付勢方向に移動しながら所定の付勢力を維持ししつつ第二筒状部を付勢方向に付勢して第二ギヤと第一ギヤとを噛み合わせさせることができる。
なお、第二筒状部の内面と面同士で接触させるために、第一円弧部や第二円弧部は、なめらかで精密な円弧状の面(高真円度の面)に加工することが好ましい。たとえば第一円弧部や第二円弧部は、切削などの比較的精度の高い削り出し加工法で形成するとよい。このように第一円弧部と第二円弧部とは、第二筒状部の内面と面接触を形成するために第二筒状部の内面に沿うなめらかな円弧状であることを要するところ、離間部は、偏心部材の可動範囲を確保する空間を形成すれば足りる。そのため、離間部の表面は第一円弧部や第二円弧部に比べてラフな加工により形成してもよい。たとえば、偏心部材の基材を金属粉末の焼結により形成し、第一円弧部や第二円弧部は削り出し加工により滑らかな円弧表面に形成する一方、離間部は金属粉末の焼結により形成された表面のままとすることもできる。また、円弧状の面に加工する場合、楕円状に加工する場合と比較して、精度の高い加工が可能であり、また、形状の計測や測定も容易になるため好ましい。
本発明に係る弁開閉時期制御装置の更なる特徴構成は、前記離間部が、前記第一円弧部よりも曲率半径の小さな円弧部を有する点にある。
上記構成によれば、離間部の円弧部は所定の距離以上だけ第二筒状部の内面と離間した状態にすることができる。また、円弧部により偏心部材の強度を補強可能である。
本発明に係る弁開閉時期制御装置の更なる特徴構成は、前記離間部が、前記第一円弧部よりも曲率半径の大きな円弧部を有する点にある。
上記構成によれば、離間部の円弧部は第二筒状部の内面と離間した状態にすることができる。また、円弧部により偏心部材の強度を補強可能である。
本発明に係る弁開閉時期制御装置の更なる特徴構成は、前記偏心部材が環形状から一部が切り欠かれたC字型形状に形成されており、前記第一円弧部および前記第二円弧部は、前記C字型形状の円弧の一部であり、前記離間部は、前記環形状から切り欠かれた切り欠き部である点にある。
上記構成によれば、離間部を切り欠き部として形成し、偏心部材に第二筒状部の内面と離間した部分を設けることができる。偏心部材を軽量化可能である。
本発明に係る弁開閉時期制御装置の更なる特徴構成は、前記偏心部材は金属焼結体であり、前記第一円弧部および前記第二円弧部のそれぞれの円弧面が切削面である点にある。
上記構成によれば、第二筒状部に表面が沿う第一円弧部および第二円弧部を切削による削り出しで精度高く形成しつつ、表面の面粗度が第二筒状部に影響しない離間部は焼結時の形状や表面をそのまま利用するなどして加工コストを低減し、高精度と低コストを両立可能である。
本発明に係る弁開閉時期制御装置の更なる特徴構成は、
前記第一円弧部および前記第二円弧部のそれぞれの円弧面の面粗度は、前記離間部の表面の面粗度よりも小さい点にある。
上記構成によれば、第二筒状部に表面が沿う第一円弧部および第二円弧部の表面を精度高く形成しつつ、表面の面粗度が第二筒状部に影響しない離間部はラフな加工もしくは無加工として加工コストを低減し、高精度と低コストを両立可能である。
弁開閉時期制御装置の断面図である。 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。 弁開閉時期制御装置の分解斜視図である。 偏心支持面の構造と、偏心支持面による入力ギヤの変位の規制の説明図である。 偏心支持面の別の構造の説明図である。 偏心支持面のさらに別の構造の説明図である。
以下、本発明の実施形態を図1から図8に基づいて説明する。
〔弁開閉時期制御装置の概略構成〕
図1には、本実施形態にかかる弁開閉時期制御装置100の断面を図示している。図5には、弁開閉時期制御装置100の分解斜視図を図示している。
弁開閉時期制御装置100は、図1に示すように、内燃機関としてのエンジンEのクランクシャフト1と回転軸心Xを中心に同期回転する駆動側回転体Aと、駆動側回転体Aの径方向内側に配置され、回転軸心Xを中心にしてエンジンEの弁開閉用の吸気カムシャフト2(カムシャフトの一例)と一体回転する従動側回転体Bとしての中間部材20(第一ギヤの一例)と、電動のモータM(電動アクチュエータの一例)の駆動力により駆動側回転体Aに対する従動側回転体Bの相対回転位相を設定する位相調節機構Cと、を備えている。弁開閉時期制御装置100は、回転軸心Xに沿う方向で、モータMと吸気カムシャフト2との間に配置されている。
モータMは、その出力軸Maを回転軸心Xと同軸心上に配置するように支持フレーム7によりエンジンEに支持されている。モータMの出力軸Maには回転軸心Xに対して直交する姿勢の一対の係合ピン8が形成されている。
エンジンEは、シリンダブロックに形成された複数のシリンダ3にピストン4を収容し、そのピストン4をコネクティングロッド5によりクランクシャフト1に連結した4サイクル型に構成されている。このエンジンEのクランクシャフト1の出力スプロケット1Sと、駆動側回転体Aの駆動スプロケット11Sとにわたってタイミングチェーン6(タイミングベルト等でも良い)が巻回されている。これにより、エンジンEのクランクシャフト1の回転が駆動側回転体Aに伝達される。
これによりエンジンEの稼働時には弁開閉時期制御装置100の全体が回転軸心Xを中心に回転する。また、モータMの駆動力により後述する位相調節機構Cを作動させ駆動側回転体Aに対して従動側回転体Bが回転方向と同方向又は逆方向に相対変位可能となる。この変位により駆動側回転体Aと従動側回転体Bとの相対回転位相を設定し、吸気カムシャフト2のカム部2Aによる吸気バルブ2Bの開閉時期(開閉タイミング)の制御が実現する。
なお、従動側回転体Bが駆動側回転体Aの回転方向と同方向に相対変位する作動を進角作動と称し、この進角作動により吸気圧縮比が増大する。また、従動側回転体Bが駆動側回転体Aと逆方向に相対変位する作動を遅角作動と称し、この遅角作動により吸気圧縮比が低減する。
駆動側回転体Aは、回転軸心Xを中心とする筒状の本体部Aaと、本体部Aaと同期回転する入力ギヤ30(第二ギヤの一例)とを備えている。
本体部Aaは、外周に駆動スプロケット11Sが形成されたアウタケース11と、フロントプレート12と、を複数の締結ボルト13で締結して構成されている。
アウタケース11は、底部に開口を有する有底筒状型である。アウタケース11は、有底筒の内部空間に、中間部材20と、位相調節機構Cとを収容している。
入力ギヤ30はオルダム継手Cxを介して本体部Aaに連結されている。なお、オルダム継手Cxは回転軸心X方向において中間部材20とフロントプレート12との間に配置されている。
〔各部の説明〕
〔位相調節機について〕
位相調節機構Cは、図1から図5に示すように、モータMの駆動力により駆動側回転体Aと従動側回転体Bとの相対回転位相を変更するハイポサイクロイド型のギヤ減速機構である。位相調節機構Cは、中間部材20と、偏心部材26と、入力ギヤ30と、を備えている。
〔中間部材について〕
図1に示すように、中間部材20は、回転軸心Xに直交する姿勢で吸気カムシャフト2に連結される支持壁部21と、回転軸心Xを中心とする筒状で吸気カムシャフト2から離間する方向に突出する筒状壁部22(第一筒状部の一例)と、筒状壁部22の内周面に形成された複数の内歯部25Aを有する出力ギヤ25と、を有する歯車である。支持壁部21と、筒状壁部22とは一体形成されている。
中間部材20は、筒状壁部22の外面がアウタケース11の内面に接触する状態で相対回転自在に挿入されている。中間部材20は、支持壁部21の中央の貫通孔に挿通する連結ボルト23により吸気カムシャフト2の端部に固定されている。この連結により、吸気カムシャフト2と中間部材20とが一体回転する。
筒状壁部22は、回転軸心Xに沿う方向で外側(吸気カムシャフト2より遠い側)の端部がフロントプレート12より回転軸心Xに沿う方向で内側(吸気カムシャフト2に近い側)に位置するように配置されている。
筒状壁部22の内周のうち、回転軸心Xに沿う方向で内側(支持壁部21に隣接する位置)に回転軸心Xを中心とする支持面22Sが形成されている。支持面22Sより回転軸心Xに沿う方向で外側(吸気カムシャフト2より遠い側)に回転軸心Xを中心とする出力ギヤ25が一体的に形成されている。
支持壁部21のうち、吸気カムシャフト2に当接する面の一部には偏心部材26の内部にオイルを案内する開口部21aが形成されている。
〔入力ギヤについて〕
図1、図3から図5に示すように、入力ギヤ30は、環状の内周面を有する環状部材30B(第二筒状部の一部)と、環状部材30Bの外周に周方向にわたって形成された複数の外歯部30Aとを有する歯車である。入力ギヤ30は、環状部材30Bの内側に嵌るボールベアリングなどの第二軸受29(第二筒状部の一部)により径方向に支持されている。入力ギヤ30は、回転軸心Xに平行となる姿勢でかつ回転軸心Xに対して所定の偏心量Dyで偏心する偏心軸心Yを中心として回転する。この入力ギヤ30のうちフロントプレート12に対向する端面には、一対の係合突起30Tが一体形成されている。この係合突起30Tの係合幅は、後述する内部係合アーム43の係合凹部43aの係合幅より僅かに狭く設定されている。
外歯部30Aの歯数は、図3、図5に示すように、出力ギヤ25の内歯部25Aの歯数より1歯だけ少なく設定されている。外歯部30Aの一部が出力ギヤ25の内歯部25Aの一部に噛合する。
〔偏心部材などについて〕
図1に示すように、偏心部材26はモータMによって回転され、回転軸心Xと平行姿勢でかつ回転軸心Xに対して所定の偏心量Dyを有する偏心軸心Yを中心にした外周面を有する筒状の部材である。偏心部材26は、たとえば粉末金属の焼結体を研削ないし切削して形成されている。図1、図3に示すように、偏心部材26はモータMの出力軸Maと一体回転する。偏心部材26はボールベアリングなどの第一軸受28により中間部材20に対して回転軸心Xを中心に相対回転自在に支持されている。偏心部材26は、第二軸受29の内輪29aに嵌め込まれており、第二軸受29を介して入力ギヤ30を支持している。
偏心部材26の内周には、モータMの出力軸Maの一対の係合ピン8の各々が係合する一対の係合溝26Tが回転軸心Xと平行姿勢で形成されている(図4参照)。出力軸Maが偏心部材26に挿入されて係合ピン8が係合溝26Tに嵌り係合することで、モータMの出力軸Maから偏心部材26にモータMの回転動力が伝達可能になる。
偏心部材26は、図1、図5に示すように、回転軸心Xに沿う方向での内側(吸気カムシャフト2に近い側)に第一外周部26Aを有し、回転軸心Xに沿う方向での外側(吸気カムシャフト2より遠い側)に第二外周部26Bを有している。
図3、図6に示すように、第二外周部26Bは駆動側回転体A(入力ギヤ30)の径方向内側を支持している。第二外周部26Bの外周面(全周面)である偏心支持面50は、回転軸心Xに平行となる姿勢でかつ回転軸心Xに対して偏心する偏心軸心Yを中心としている。第二外周部26Bは、第一円弧部51と、板ばね27が嵌め込まれる凹部26F(付勢部の一例)と、第二円弧部52と、離間部53と、を周方向でこの順に有している。なお、第一円弧部51と、第二円弧部52と、凹部26F(付勢部の一例)と離間部53と、の外表面は、偏心支持面50に含まれる。第一円弧部51、第二円弧部52、および離間部53については後述する。
図1、図5に示すように、第一外周部26Aは従動側回転体B(中間部材20)の径方向内側を支持している。第一外周部26Aには、この板ばね27の径方向の外面よりもさらに径方向外側に突出させた突出部26Sが形成されている。この突出部26Sの外周面には回転軸心Xを中心とする円周支持面26Saが形成されている(図2参照)。
偏心部材26の回転軸心Xに沿う方向で内側(支持壁部21の側)の端部には径方向外側に突出した環状の突起26aが形成されている。この突起26aは、回転軸心Xに沿う方向で従動側回転体Bの支持壁部21と第一軸受28との間に挟まれており、偏心部材26の抜け止め機能を有している。
偏心部材26は、図1から図3に示すように、円周支持面26Saが第一軸受28の内輪28aの内周側に圧入されており、第一軸受28により径方向に支持されている。そして、第一軸受28の外輪28bの外周面は従動側回転体B(中間部材20)の筒状壁部22の支持面22Sに圧入されており、第一軸受28は筒状壁部22に径方向に支持されている。第一軸受28については後に詳述する。
偏心部材26は、図1、図3、図5および図6に示すように、偏心支持面50が第二軸受29の内輪29aに嵌め込まれている。偏心支持面50は、凹部26Fに嵌め込まれた板ばね27により、第二軸受29を付勢している。第二軸受29の外輪29bの外周面は入力ギヤ30の内周側に圧入されており、入力ギヤ30は、偏心部材26の外周面(偏心支持面50)に外嵌する位置関係にある。これにより、偏心部材26は第二軸受29を径方向に支持し、第二軸受29は入力ギヤ30を径方向に支持している。つまり、図1、図2に示すように、この偏心部材26の偏心支持面50に対し第二軸受29を介して入力ギヤ30が支持され、板ばね27の付勢力により入力ギヤ30の外歯部30Aの一部が出力ギヤ25の内歯部25Aの一部に噛み合っている。板ばね27および第二軸受29については後に詳述する。
なお、図1に示すように、突出部26Sの円周支持面26Saは板ばね27の径方向の外面よりも径方向外側に突出しているため、この突出部26Sにより板ばね27と第一軸受28とは離間しており摺接しない。
偏心部材26は、図3、図6に示すように、板ばね27が第二軸受29を付勢する付勢力の反力により、第一円弧部51と第二円弧部52との外周面(偏心支持面50の一部)が第二軸受29の内輪29aの内周面の一部に嵌合状態で当接する。これにより、第二軸受29および入力ギヤ30が、板ばね27の付勢方向に直交する方向への変位を規制されている。
上記のような中間部材20、第一軸受28、偏心部材26、板ばね27、第二軸受29、および入力ギヤ30の関係により、板ばね27の付勢力は偏心部材26と中間部材20との間にだけ作用し、外部の部材には作用しない。そのため、板ばね27の付勢力に対する外部の部材の変形や変位を考慮せずに済む。これにより、高い精度で偏心部材26の姿勢を維持できる。
第一軸受28について詳述する。図2、図5に示すように、第一軸受28は、内輪28aと外輪28bとを有する環状ベアリングである。第一軸受28は、従動側回転体B(中間部材20)の径方向内側と偏心部材26の第一外周部26Aの径方向外側との間に配置されている。第一軸受28は従動側回転体Bに支持され、かつ、偏心部材26を支持している。
第二軸受29について詳述する。図3、図5に示すように、第二軸受29は、内輪29aと外輪29bとを有する環状ベアリングである。第二軸受29は、駆動側回転体A(入力ギヤ30)の径方向内側と偏心部材26の第二外周部26Bの径方向外側との間に配置されている。第二軸受29は偏心部材26に支持され、かつ、入力ギヤ30を支持している。なお、第二軸受29は、偏心部材26の偏心支持面50よりも回転軸心X方向の外側(吸気カムシャフト2より遠い側)に周方向にわたって形成した環状溝50aにC字状の環状部材である固定リング31(図5参照)を嵌合状態で固定することにより抜け止めされている(図5参照)。
本実施形態では、図1に示すように、第一軸受28の内輪28aの内周面の直径である第一軸受28の内径D1を、第二軸受29の内輪29aの内周面の直径である第二軸受29の内径D2に偏心量Dyの2倍を加えた値よりも大きく構成している。また、板ばね27と第一軸受28とが径方向視において一部重なっている。このため、第一軸受28と第二軸受29とが回転軸心X方向に近接した状態となっている。
板ばね27について詳述する。図3、図5および図6に示すように、板ばね27は、ばね板材をU字状に屈曲させた一対の屈曲部材で構成された弾性部材である。板ばね27の一対の屈曲部材は、偏心支持面50の凹部26Fに形成したガイド凸部26Faにより所定の位置に設置されている。板ばね27は、入力ギヤ30の外歯部30Aの一部を出力ギヤ25の内歯部25Aの一部に噛み合わせるように、入力ギヤ30に付勢力を作用させる。板ばね27の付勢力により、入力ギヤ30と出力ギヤ25との噛み合い部におけるバックラッシュを無くすことができる。
本実施形態では、板ばね27の回転軸心X方向の長さが第二軸受29の回転軸心X方向の長さよりも大きく構成されており、板ばね27の回転軸心X方向に沿う中心が第二軸受29の回転軸心X方向に沿う中心に一致するように板ばね27と第二軸受29との位置関係が規定されている(図1参照)。これにより、板ばね27の付勢力を第二軸受29に均等に作用させることが可能となるので、入力ギヤ30と出力ギヤ25との噛み合い部におけるバックラッシュを確実に無くすることができる。
〔偏心部材における第一円弧部、第二円弧部、および離間部について〕
上述のごとく、図6に示すように、偏心部材26は、偏心支持面50を有し、凹部26F(付勢部の一例)と、第一円弧部51と、離間部53と、第二円弧部52と、を周方向でこの順に有している。図6において、ラインLは、凹部26Fに嵌め込まれた板ばね27の付勢方向に沿い、偏心軸心Yを通る仮想線である。また、ラインNは、ラインLに直交し、偏心軸心Yを通る仮想線である。
以下では、第一円弧部51、第二円弧部52、および離間部53の作用効果をより良く説明するために、弁開閉時期制御装置100の回転時に図6に示す如くカム変動トルクRが作用する状況を例示して説明する。なお、カム変動トルクRとは、吸気カムシャフト2の回転速度の変動に伴い従動側回転体B(中間部材20、出力ギヤ25)に加わるトルクである。
カム変動トルクRの作用方向(偏心部材26の周方向)の下流側において、出力ギヤ25の内歯部25Aと、入力ギヤ30の外歯部30Aとが最も強く接触する。内歯部25Aの歯面と外歯部30Aの歯面とが最も強く接触する位置を接触点Kとして力の関係をベクトル表示すると、接触点Kを基準に接線方向にカムトルクU1が作用し、接触点Kから回転軸心Xの方向に向けて中心方向力U2が作用し、これら合力U3が考えられる。また、接触点Kには、出力ギヤ25と入力ギヤ30との間には板ばね27の付勢力に抗する方向に偏心方向力V1が作用しており、この偏心方向力V1と合力U3との間に横方向力V2が存在する。なお、偏心方向力V1の絶対値と、付勢方向に作用する付勢力の絶対値とが等しくなる。
カム変動トルクRの値は、吸気カムシャフト2の回転速度の変動に伴い増減するため、横方向力V2も増減する。これにより、横方向力V2が、入力ギヤ30をラインLに対して直交する方向に振動させるように作用する。このような理由から、カム変動トルクRの作用により、入力ギヤ30が振動するように偏位する。
このようなカム変動トルクRの変動による入力ギヤ30のラインNに沿う方向への相対移動や、モータMの駆動時における入力ギヤ30のラインNに沿う方向への相対移動により、内歯部25Aと外歯部30Aとが接触や衝突し、異音を生ずる場合があった。しかし第一円弧部51および第二円弧部52は、後述するように入力ギヤ30のラインNに沿う方向への相対移動を規制し、異音の発生を防止する。
第一円弧部51は、偏心部材26の一部であって、その外周面が円弧状に形成されている。第一円弧部51の外周面は、第二筒状部としての第二軸受29の内周面(内輪29aの内周面)に全体が沿うように設けられている。第一円弧部51と第二軸受29の内周面との間には、第二軸受29に対してガタが生じない程度のごくわずかな隙間Sが存在する。換言すると、第一円弧部51と第二軸受29の内周面とは、ガタが生じない程度に全体が緩く当接している。第一円弧部51は、偏心部材26の周方向(回転方向と同じ)において、ラインLにおける凹部26Fの板ばね27の側から、偏心軸心Yに対する中心角で、一方の側に90度未満の位置(たとえば、35度の位置)から90度を超える位置(105度の位置)にわたり配置されている。
第二円弧部52は、偏心部材26の一部であって、その外周面が円弧状に形成されている。第二円弧部52の外周面は、第二筒状部としての第二軸受29の内周面(内輪29aの内周面)に全体が沿うように設けられている。第二円弧部52と第二軸受29の内周面との間には、第二軸受29に対してガタが生じない程度のごくわずかな隙間Sが存在する。換言すると、第二円弧部52と第二軸受29の内周面とは、ガタが生じない程度に全体が緩く当接している。第二円弧部52は、偏心部材26の周方向(回転方向と同じ)において、ラインLにおける板ばね27の側から、偏心軸心Yに対する中心角で、第一円弧部51と反対の他方側に90度未満の位置から90度を超える位置にわたり配置されている。すなわち、第一円弧部51の凹部26Fと反対側の端部から第二円弧部52の凹部26Fと反対側の端部までの偏心軸心Yを中心としたときの中心角は180度を超えている。
第二円弧部52は、第一円弧部51とは不連続であり、第一円弧部51と別に設けられている。第一円弧部51と第二円弧部52との外周は、偏心軸心Yを中心とする同一の仮想円(図示せず、以下では単に仮想円と記載する)の円弧と重複する。なお、この仮想円は、第二軸受29に内嵌可能であり、ごくわずかな隙間を生ずる程度に第二軸受29の内周面に沿い、当該内周面とほぼ同一の半径である。本実施形態において第一円弧部51と第二円弧部52との弧の長さはそれぞれ同じであるが互いに異なっていてもよい。
第一円弧部51および第二円弧部52は、粉末金属の焼結により形成された偏心部材26の前駆体における、偏心支持面50に加工されることを予定された部分(特に、第一円弧部51および第二円弧部52に加工されることを予定された部分)を、NC旋盤や円筒研磨により円弧面として削り出した切削面である。これにより、第一円弧部51と第二円弧部52は真円度が高くなり、偏心部材26の偏心支持面50の直径と同一直径の仮想円の円弧と精度高く重複する。
偏心部材26は、第二軸受29の内側に嵌る状態で、偏心部材26は第二軸受29の内側において、第一円弧部51、第二円弧部52および板ばね27の三点で支持される。偏心部材26は、第一円弧部51と第二円弧部52とにより、第二軸受29に対してラインNに沿う方向への相対的な移動を規制する。換言すると、第二軸受29および入力ギヤ30は、偏心部材26に対してラインNに沿う方向への相対的な移動が規制される。第一円弧部51と第二円弧部52とが同一直径?の仮想円の円弧と精度高く重複しているため、入力ギヤ30ないし偏心部材26がラインNに沿う方向にガタを生じることは無い。これにより、入力ギヤ30がラインNに沿う方向に相対移動することに伴う内歯部25Aと外歯部30Aとの接触や衝突が回避され、当該衝突に伴う異音の発生が防止されるため弁開閉時期制御装置100の静音化を実現できる。
離間部53は、偏心部材26の一部である。離間部53は、偏心軸心Yに対して凹部26Fの反対側に配置されている。離間部53は、第二軸受29の内周面と離間して所定の幅の隙間を形成しており、偏心部材26に対して第二軸受29のラインLに沿う移動を許容している。これにより、異音を防止しつつ、内歯部25Aや外歯部30Aの摩耗に対応して、入力ギヤ30(第二軸受29)がラインLに沿い出力ギヤ25に近づく方向に移動することを許容する。本実施形態では、離間部53は、偏心軸心Yを中心とし、第一円弧部51や第二円弧部52の外周の円弧の曲率半径よりも小さい円弧状に形成されている。離間部53の外周面は、第一円弧部51から段部を介して連続している。同様に、離間部53の外周面は、第二円弧部52から段部を介して連続している。
離間部53は、偏心部材26の前駆体の形状をそのまま用いてよい。たとえば、偏心部材26の前駆体を焼結する際の金型などに離間部53に対応する形状をあらかじめ形成しておき、偏心部材26の前駆体が焼結された段階で、当該前駆体に離間部53となることを予定された部分を形成しておけばよい。離間部53の外周面の面粗度は、切削などにより形成される第一円弧部51や第二円弧部52の外周面の面粗度よりも大きくなる(第一円弧部51や第二円弧部52の外周面の面粗度は離間部53の外周面の面粗度よりも小さい)。しかし、離間部53は、偏心部材26と第二軸受29の内側との間に隙間を形成すればよく、離間部53の面粗度や真円度は偏心部材26および第二軸受29の機能に影響しない。なお、離間部53は、バリなどは取り除かれることを要する。
〔オルダム継手などについて〕
オルダム継手Cxは、図1、図4、および図5に示すように、板状の継手部材である。オルダム継手Cxは、第一軸受28および第二軸受29の双方より回転軸心X方向の外側(吸気カムシャフト2より遠い側)で、かつフロントプレート12より回転軸心X方向の内側(吸気カムシャフト2に近い側)に配置されている。
オルダム継手Cxは、中央の環状部41と、この環状部41から一方向(図4では左右方向)に沿って径方向外側に突出する一対の外部係合アーム42と、環状部41から上記の一方向に直交する方向に沿って径方向外側に突出する内部係合アーム43とを有する。環状部41と外部係合アーム42と内部係合アーム43とは一体形成されている。一対の内部係合アーム43の各々には環状部41の開口に連なる係合凹部43aが形成されている。
アウタケース11のうち、フロントプレート12が当接する開口縁部にはアウタケース11の内部空間から外部空間にわたり、回転軸心Xを中心に径方向に延出する一対の案内溝部11aが貫通溝状に形成されている。この案内溝部11aの溝幅が外部係合アーム42の幅より僅かに広く設定され、各々の案内溝部11aには潤滑油を排出する一対の排出流路11bが切り欠き形成されている。
オルダム継手Cxは、一対の外部係合アーム42を、アウタケース11の一対の案内溝部11aに係合させ、オルダム継手Cxの一対の内部係合アーム43の係合凹部43aを、入力ギヤ30の一対の係合突起30Tに係合させることにより入力ギヤ30を本体部Aaに連結している。
なお、オルダム継手Cxは、アウタケース11に対して外部係合アーム42が突出する方向(図4で左右方向)に変位可能である。入力ギヤ30は、オルダム継手Cxに対して内部係合アーム43の係合凹部43aの形成方向に沿う方向(図4では上下方向)に変位自在である。図1に示すように、オルダム継手Cxの外方側にフロントプレート12が配置されるため、オルダム継手Cxはフロントプレート12の内面に接触する状態で回転軸心Xに対して直交する方向に移動可能となる。
図1に示すように、オイルポンプPから供給される潤滑油は、吸気カムシャフト2の潤滑油路15から、中間部材20の支持壁部21の開口部21aを介して偏心部材26の内部空間に供給される。
このように偏心部材26の内部空間に供給された潤滑油は、偏心部材26の回転による遠心力により、偏心部材26の突起26aと従動側回転体Bの支持壁部21との隙間から第一軸受28に供給され第一軸受28を円滑に作動させる。また、偏心部材26の内部空間に供給された潤滑油は、偏心部材26の回転による遠心力によりオルダム継手Cxに供給されると共に、第二軸受29に供給され、出力ギヤ25の内歯部25Aと入力ギヤ30の外歯部30Aとの間に供給される。そして、このオルダム継手Cxに供給された潤滑油は、オルダム継手Cxの外部係合アーム42とアウタケース11の案内溝部11aとの間の隙間から外部に排出される。
なお、寒冷の環境で停止状態にあるエンジンEを始動する際には、遠心力によって内部の潤滑油が案内溝部11aの排出流路11bを介して迅速に排出される。このため、粘性の高い潤滑油を短時間のうちに排出し、潤滑油の粘性の影響を排除して位相調節機構Cの迅速な作動を実現している。
〔位相調節機構の作動形態について〕
モータMはECUとして構成される制御装置(不図示)によって制御される。エンジンEにはクランクシャフト1と吸気カムシャフト2との回転速度(単位時間あたりの回転数)と、各々の回転位相とを検知可能なセンサ(不図示)を備えており、これらのセンサの検知信号が制御装置に入力するように構成されている。
制御装置は、エンジンEの稼動時においてモータMを吸気カムシャフト2の回転速度と等しい速度で駆動することで相対回転位相を維持する。これに対してモータMの回転速度を吸気カムシャフト2の回転速度より低減することにより進角作動が行われ、これとは逆に回転速度が増大することにより遅角作動が行われる。前述したように進角作動により吸気圧縮比が増大し、遅角作動により吸気圧縮比が低減する。
モータMがアウタケース11と等速(吸気カムシャフト2と等速)で回転する場合には、出力ギヤ25の内歯部25Aに対する入力ギヤ30の外歯部30Aの噛み合い位置が変化しないため、駆動側回転体Aに対する従動側回転体Bの相対回転位相は維持される。
これに対してアウタケース11の回転速度より高速又は低速でモータMの出力軸Maを駆動回転することにより、位相調節機構Cにおける偏心軸心Yが回転軸心X周りに公転する。この公転により出力ギヤ25の内歯部25Aに対する入力ギヤ30の外歯部30Aに対する噛み合い位置が出力ギヤ25の内周に沿って変位し、入力ギヤ30と出力ギヤ25との間には回転力が作用する。つまり、出力ギヤ25には回転軸心Xを中心とする回転力が作用し、入力ギヤ30には偏心軸心Yを中心に自転させようとする回転力が作用する。
前述したように入力ギヤ30は、その係合突起30Tがオルダム継手Cxの内部係合アーム43の係合凹部43aに係合するためアウタケース11に対して自転することはなく、駆動側回転体Aの本体部Aaの回転力が出力ギヤ25に作用する。この回転力の作用により出力ギヤ25と共に中間部材20が、アウタケース11に対し回転軸心Xを中心に回転する。その結果、駆動側回転体Aと従動側回転体Bとの相対回転位相が設定され、吸気カムシャフト2による開閉時期の設定が実現される。
また、入力ギヤ30の偏心軸心Yが回転軸心X周りに公転する際には、入力ギヤ30の変位に伴い、オルダム継手Cxは、アウタケース11に対して外部係合アーム42が突出する方向に変位し、入力ギヤ30は、内部係合アーム43が突出する方向へ変位する。
前述したように入力ギヤ30の外歯部30Aの歯数が、出力ギヤ25の内歯部25Aの歯数より1歯だけ少なく設定されているため、入力ギヤ30の偏心軸心Yが回転軸心Xを中心に1回転だけ公転した場合には、1歯分だけ出力ギヤ25が回転することになり大きい減速を実現している。
以上のようにして、静音化した弁開閉時期制御装置を提供できる。
〔別実施形態〕
(1)上記実施形態では、離間部53は、第二軸受29の内周面と離間して所定の幅の隙間を形成しており、偏心軸心Yを中心とし、第一円弧部51や第二円弧部52の円弧の曲率半径よりも小さい円弧状に形成されている場合を例示して説明した。しかしながら、離間部53の形状は当該例示の場合に限られない。
離間部53は、偏心軸心Yとは異なる中心を有する円弧でもよいし、第一円弧部51や第二円弧部52の円弧の曲率半径よりも大きい円弧状に形成されもよい。たとえば、図7に示すように、離間部53を、偏心軸心YよりもラインLに沿う方向における凹部26Fに近い側に中心Zを有し、第一円弧部51や第二円弧部52の円弧の曲率半径よりも大きい円弧状に形成してもよい。
(2)上記実施形態では、偏心部材26は筒状の部材であって、回転軸心Xに沿う方向での外側に第二外周部26Bを有し、第二外周部26Bは、第一円弧部51と、第二円弧部52と、凹部26F(付勢部の一例)と離間部53と、を有し、離間部53は、第二軸受29の内周面と離間して所定の幅の隙間を形成しており、円弧状に形成されている場合を例示して説明した。しかしながら、偏心部材26や離間部53の形状は当該例示の場合に限られない。
偏心部材26の第二外周部26Bは、たとえば、図8に示すように、筒ないし管形状の一部を切り欠いたC字型形状に形成してもよい。この場合、第一円弧部51、第二円弧部52、および凹部26Fは、第二外周部26BにおけるC字型形状の円弧の部分に配置する。第二外周部26BにおけるC字型形状の切り欠き部分は、離間部53に代替する。偏心部材26の第二外周部26BをC字型形状とすることにより、切り欠いた部分の重量を削減して偏心部材26を軽量化できる。
(3)上記実施形態では、離間部53は、偏心部材26の前駆体の形状をそのまま用い、離間部53の外周面の面粗度は、切削などにより形成される第一円弧部51や第二円弧部52の外周面の面粗度よりも大きくなる場合を例示して説明した。しかしながら、離間部53を切削などにより形成してもよい。この場合、離間部53をバリが無い程度の粗削りで仕上げてもよいし、第一円弧部51や第二円弧部52の面粗度と同程度に仕上げてもよい。
(4)上記実施形態では、偏心部材26は粉末金属の焼結体を切削等して形成されている場合を例示して説明した。しかしながら、偏心部材26は、粉末金属の焼結体である場合に限られない。偏心部材26は、焼結体ではない合金のブロックを切削等により削り出して形成してもよいし、金属以外の焼結体(セラミクス)で形成することも可能である。
(5)上記実施形態では、偏心部材26は、偏心支持面50が第二軸受29の内輪29aに嵌め込まれており、偏心支持面50は、凹部26Fに嵌め込まれた板ばね27により、第二軸受29を付勢し、第二軸受29の外輪29bの外周面は入力ギヤ30の内周側に圧入されている場合を例示して説明した。しかしながら、入力ギヤ30は、偏心部材26の外周面(偏心支持面50)に外嵌する形態であればよい。たとえば、偏心部材26は、偏心支持面50が入力ギヤ30の内側にガタつかずに摺動可能な程度に嵌め込まれており、偏心支持面50は、凹部26Fに嵌め込まれた板ばね27により、入力ギヤ30を付勢してもよい。この場合、第二軸受29は不要となり、第一円弧部51および第二円弧部52は、入力ギヤ30の内周面に摺接させる。
本発明は、電動アクチュエータの駆動力により駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を設定する弁開閉時期制御装置に利用することができる。
1 :クランクシャフト
2 :吸気カムシャフト(カムシャフト)
20 :中間部材(第一ギヤ)
22 :筒状壁部(第一筒状部)
25 :出力ギヤ
25A :内歯部
26 :偏心部材
27 :板ばね
26F :凹部(付勢部)
29 :第二軸受(第二筒状部)
30 :入力ギヤ(第二ギヤ)
30A :外歯部
51 :第一円弧部
52 :第二円弧部
53 :離間部
100 :弁開閉時期制御装置
A :駆動側回転体
B :従動側回転体
C :位相調節機構
Dy :偏心量
E :エンジン(内燃機関)
F :付勢方向
X :回転軸心
Y :偏心軸心

Claims (6)

  1. 回転軸心を中心に内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、
    前記回転軸心と同軸心で前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体と、
    電動アクチュエータの駆動力により前記駆動側回転体に対する前記従動側回転体の相対回転位相を設定する位相調節機構と、を備え、
    前記位相調節機構は、
    前記電動アクチュエータによって回転され、前記回転軸心と平行姿勢でかつ前記回転軸心に対して所定の偏心量を有する偏心軸心を中心にした外周面を有する偏心部材と、
    前記回転軸心と同軸心に配置され、内周に内歯部が形成された第一筒状部を有し、前記従動側回転体と一体回転する第一ギヤと、
    前記偏心部材の前記外周面に外嵌し、前記偏心軸心を中心に回転する第二ギヤと、を有し、
    前記第二ギヤは、
    外周に前記第一ギヤの歯数よりも少ない歯数の外歯部を形成され内周に前記偏心部材が嵌め込まれた第二筒状部を有し、
    前記第二筒状部が前記第一筒状部の内側に嵌り、
    前記偏心部材により前記第二筒状部の内側から前記第一ギヤに向けて付勢されて前記第一ギヤに噛み合っており、
    前記偏心部材の回転により前記偏心軸心を前記回転軸心まわりに公転させて前記第一ギヤとの噛み合い位置を変化させて前記相対回転位相を変更し、
    前記偏心部材は、前記外周面が、
    前記第二筒状部に全体が沿う第一円弧部と、
    前記第二筒状部に全体が沿い、前記第一円弧部の円弧と不連続な第二円弧部と、
    前記偏心部材の周方向において前記第一円弧部と前記第二円弧部との間に配置された付勢部と、
    前記偏心軸心に対して前記付勢部と反対側において前記第一円弧部と前記第二円弧部との間に配置され、前記第二筒状部と離間した離間部と、を有し、
    前記第一円弧部および前記第二円弧部はそれぞれ、前記周方向において、前記付勢部による付勢方向から前記偏心軸心に対する中心角で90度未満の位置から90度を超える位置にわたり配置されている弁開閉時期制御装置。
  2. 前記離間部が、前記第一円弧部よりも曲率半径の小さな円弧部を有する請求項1に記載の弁開閉時期制御装置。
  3. 前記離間部が、前記第一円弧部よりも曲率半径の大きな円弧部を有する請求項1に記載の弁開閉時期制御装置。
  4. 前記偏心部材が環形状から一部が切り欠かれたC字型形状に形成されており、
    前記第一円弧部および前記第二円弧部は、前記C字型形状の円弧の一部であり、
    前記離間部は、前記環形状から切り欠かれた切り欠き部である請求項1に記載の弁開閉時期制御装置。
  5. 前記偏心部材は金属焼結体であり、
    前記第一円弧部および前記第二円弧部のそれぞれの円弧面が切削面である請求項1から4のいずれか一項に記載の弁開閉時期制御装置。
  6. 前記第一円弧部および前記第二円弧部のそれぞれの円弧面の面粗度は、前記離間部の表面の面粗度よりも小さい請求項1から5のいずれか一項に記載の弁開閉時期制御装置。
JP2018166384A 2018-09-05 2018-09-05 弁開閉時期制御装置 Active JP7206712B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018166384A JP7206712B2 (ja) 2018-09-05 2018-09-05 弁開閉時期制御装置
US16/449,851 US10801375B2 (en) 2018-09-05 2019-06-24 Valve opening-closing timing control device
CN201910751964.2A CN110878716B (zh) 2018-09-05 2019-08-15 阀正时控制装置
DE102019123677.0A DE102019123677A1 (de) 2018-09-05 2019-09-04 Ventilöffnungs-/ventilschliesszeitsteuervorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018166384A JP7206712B2 (ja) 2018-09-05 2018-09-05 弁開閉時期制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020037931A true JP2020037931A (ja) 2020-03-12
JP7206712B2 JP7206712B2 (ja) 2023-01-18

Family

ID=69526966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018166384A Active JP7206712B2 (ja) 2018-09-05 2018-09-05 弁開閉時期制御装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10801375B2 (ja)
JP (1) JP7206712B2 (ja)
CN (1) CN110878716B (ja)
DE (1) DE102019123677A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230001333U (ko) * 2021-12-22 2023-06-29 엘에스일렉트릭(주) 전동스프링 조작기

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018096387A (ja) * 2016-12-08 2018-06-21 アイシン精機株式会社 歯車伝動機構

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008215314A (ja) * 2007-03-07 2008-09-18 Denso Corp バルブタイミング調整装置
JP2009215954A (ja) * 2008-03-10 2009-09-24 Denso Corp バルブタイミング調整装置
JP2018044500A (ja) * 2016-09-15 2018-03-22 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
JP2018044501A (ja) * 2016-09-15 2018-03-22 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005240651A (ja) * 2004-02-25 2005-09-08 Aisin Seiki Co Ltd 弁開閉時期制御装置
JP4735720B2 (ja) * 2009-01-21 2011-07-27 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
JP6338550B2 (ja) * 2015-04-22 2018-06-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 減速機構と該減速機構を用いた内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP6604188B2 (ja) * 2015-12-21 2019-11-13 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
JP6531641B2 (ja) * 2015-12-21 2019-06-19 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008215314A (ja) * 2007-03-07 2008-09-18 Denso Corp バルブタイミング調整装置
JP2009215954A (ja) * 2008-03-10 2009-09-24 Denso Corp バルブタイミング調整装置
JP2018044500A (ja) * 2016-09-15 2018-03-22 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
JP2018044501A (ja) * 2016-09-15 2018-03-22 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230001333U (ko) * 2021-12-22 2023-06-29 엘에스일렉트릭(주) 전동스프링 조작기
KR200498110Y1 (ko) * 2021-12-22 2024-06-27 엘에스일렉트릭(주) 전동스프링 조작기

Also Published As

Publication number Publication date
CN110878716A (zh) 2020-03-13
DE102019123677A1 (de) 2020-03-05
CN110878716B (zh) 2023-06-20
JP7206712B2 (ja) 2023-01-18
US20200072095A1 (en) 2020-03-05
US10801375B2 (en) 2020-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3296530B1 (en) Valve opening and closing timing control apparatus
US10731521B2 (en) Valve opening and closing timing control apparatus
CN110023596B (zh) 阀正时控制装置
JP2018044500A (ja) 弁開閉時期制御装置
WO2018092390A1 (ja) 弁開閉時期制御装置
CN110878716B (zh) 阀正时控制装置
JP7353789B2 (ja) 波動歯車ユニット、歯車変速装置及びバルブタイミング変更装置
CN212803354U (zh) 阀正时控制装置
CN111577420A (zh) 气门正时变更装置
US11313256B2 (en) Valve opening-closing timing control apparatus
WO2020054497A1 (ja) 波動歯車減速機および波動歯車減速機の製造方法
JP2023086584A (ja) 弁開閉時期制御装置
WO2024070373A1 (ja) 弁開閉時期制御装置
JP2023086586A (ja) 弁開閉時期制御装置
JP7040283B2 (ja) 弁開閉時期制御装置
JP6907822B2 (ja) バルブタイミング調整装置、および、回転調整装置
JP6421628B2 (ja) バルブタイミング調整装置
JP2023086585A (ja) 弁開閉時期制御装置
JP2024119301A (ja) バルブタイミング調整装置
JP2023086583A (ja) 弁開閉時期制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210806

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220628

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220824

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7206712

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150