JP4453747B2 - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

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、クランク軸と連動回転する回転体及びカム軸と連動回転する回転体の少なくとも一方に設けた歯車部に遊星歯車を噛合させて、それら回転体間の相対位相を遊星歯車の遊星運動により変化させ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（特許文献１参照）。

特許文献１に開示のように上記遊星歯車を主体とする差動歯車機構を用いる場合においては、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、構成歯車の噛合部分等では摩耗が生じ易くなるという懸念がある。

そこで、特許文献１に開示の装置では、カム軸の連動回転体に設けた導入孔部を通じて、クランク軸の連動回転体内に潤滑液を導入することにより、それら各回転体の歯車部と遊星歯車との噛合部分等を潤滑するようにしている。こうした潤滑作用により、耐久性の向上が可能となるのである。
特開２００７−７１０５６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において、上記導入孔部から装置内部へ流入する潤滑液は、カム軸側からの油路が当該装置の中心側にある関係から、内側から外側へ流入し易く、歯車部と遊星歯車との噛合部分等に溜まり易くなっている。

こうした構成歯車との噛合部分に潤滑液が溜まり易い構造において、異物を含んだ潤滑液が流入すると、当該噛合部分の摩耗が抑制されないため、耐久性が低下する懸念があるのである。

なお、カム軸側、即ち内燃機関の潤滑液供給源においては、オイルフィルタにより潤滑液がろ過されるため、ほぼ清浄な潤滑液が当該装置へ供給されることになるが、オイルフィルタのメッシュサイズ以下の微小な摩耗粉等の異物はそのまま当該装置内へ流入することになるため、清浄な潤滑液で当該装置内、特に上記構成歯車との噛合部分を潤滑することは難しい。また、当該装置と潤滑液供給源側のオイルフィルタとの間の油路において、内燃機関の構成装置の損傷等により摩耗粉が万が一発生するという可能性がある。

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、耐久性に優れるバルブタイミング調整装置を提供することにある。

また、別の目的は、生産性を高めると共に、耐久性に優れ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、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。

即ち、請求項１乃至９に記載の発明では、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おいて、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、第一回転体内に収容され、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、第一回転体及び第二回転体のうち少なくとも一方に設けられ、内燃機関の潤滑液供給源からカム軸を通じて供給される潤滑液を第一回転体内に導入する導入通路と、第一回転体及び第二回転体のうち少なくとも一方に設けられる歯車部と、歯車部に噛合する状態で第一回転体内に収容され、遊星運動することにより第一回転体及び第二回転体の間の相対位相（以下、「回転体間位相」という）を変化させる遊星歯車と、を備え、導入通路は、導入通路に流入する潤滑液を歯車部及び遊星歯車の外側に向けて案内し、当該外側に案内された潤滑液中の異物を溜める空間部を有することを特徴とする。

このような発明によると、内燃機関の潤滑液供給源からカム軸を通じて供給される潤滑液を第一回転体内に導入する導入通路は、潤滑液を歯車部及び遊星歯車の外側に向けて案内し、当該外側に案内された潤滑液中の異物を溜める空間部を有するので、空間部で異物が除去され、空間部を経由した清浄な潤滑液を歯車部及び遊星歯車等の構成歯車の噛合部分へ供給することができる。

しかも、第一回転体及び第二回転体がクランク軸及びカム軸とそれぞれ連動して回転するのに伴い、第一回転体の内部へ導入された潤滑液は遠心力により第一回転体及び第二回転体の外周側に移動し易い。それ故に、導入通路によって歯車部及び遊星歯車の外側に向けて案内される潤滑液は、上記遠心力により潤滑液から分離された異物を空間部に効率的に溜め、ひいては空間部に異物を堆積させることが可能となるのである。

以上の請求項１の発明によれば、内燃機関の潤滑液供給源からカム軸を通じて供給される潤滑液に異物が含まれている場合等があったとしても、空間部で異物が除去された清浄な潤滑液で上記構成歯車の噛合部分が潤滑されるので、構成歯車の噛合部分の摩耗が確実に抑制され、ひいては耐久性に優れたバルブタイミング調整装置が得られるのである。
また、請求項１に記載の発明では、導入通路は、空間部の下流側において、歯車部及び遊星歯車の外側から内側に向けて潤滑液を案内することを特徴とする。この構成によると、導入通路を流通する潤滑液には遠心力が作用する。そのような状態にある空間部において、歯車部及び前記遊星歯車の外側から内側に向けて潤滑液を案内するので、異物が空間部から歯車部及び前記遊星歯車へ流出するのが抑止されるのである。

請求項２乃至３に記載の発明によると、空間部は、第一回転体及び第二回転体において互いに隣接する第一回転体及び第二回転体の面部間に設けられることを特徴とする。

このような発明によると、第一回転体及び第二回転体は、第二回転体を第一回転体内に収容するものである。そのような第一回転体及び第二回転体において互いに隣接する第一回転体及び第二回転体の面部間に上記空間部を設ける構成とするので、第二回転体を第一回転体内に組み込むことで形成される当該回転体の面部間の隙間が、空間部とされるのである。言い換えると、潤滑液中の異物を溜める空間部が、比較的簡素な隙間という構成要素で得られるのである。

特に、請求項３に記載の発明の如く、空間部は、第一回転体及び第二回転体の面部間において少なくとも第一回転体の内周面及び第二回転体の外周面の間に形成されることが好ましい。

かかる発明では、第一及び第二回転体の回転に伴って遠心力により潤滑液から異物が分離されるが、更に、空間部が少なくとも第一回転体の内周面及び第二回転体の外周面の間に形成されるので、上記遠心力により潤滑液から分離された異物を空間部内の第一回転体の内周面の部位に堆積させることができる。

請求項４に記載の発明によると、第一回転体及び第二回転体の両者の面部のうち、少なくとも一方の面部には、凹部および凸部の少なくともいずれかが形成されることを特徴とする。

このような発明によると、上記第一回転体及び第二回転体の面部間において、少なくとも一方の面部に凹部および凸部の少なくともいずれかを形成するので、潤滑液中の異物を溜める空間部が確実に形成される。しかも、異物及び潤滑液が凹部または／及び凸部の部位を流れる際に、当該部位において潤滑液はスムースに移送可能であるのに対し、異物の移送が妨げられるため、異物を効率的に空間部に溜められるのである。

また、請求項５に記載の発明によると、導入通路において、第一回転体及び第二回転体のうち少なくとも一方の回転体には、面部においてカム軸に接合する端面に、空間部より内側に開口する導入孔部を有していることを特徴とする。

かかる発明では、導入通路はカム軸を通じて潤滑液が供給されているため、カム軸の軸端面に開口する潤滑液の油路が、上記端面と当該軸端面を接合することにより導入孔部に連通することになる。そのような導入通路は、導入孔部および空間部が第一回転体及び第二回転体の面部間に設けられ、ひいては面部間に沿って潤滑液が流れるのである。これにより、導入通路は面部間に沿って潤滑液を流すことになるので、従来技術の如く導入通路を形成する手段として、回転体を貫通する孔加工等の機械加工を敢えて施す必要がない。したがって、バルブタイミング調整装置の生産性が高められるのである。

また、請求項６に記載の発明によると、導入孔部は、導入通路において潤滑液が流通する流路面積を絞る絞り部を有することを特徴とする。

かかる発明では、導入通路において、カム軸を通じて供給される潤滑液が導入孔部を介して空間部へ流通することになるが、空間部に異物が溜まるに従って空間部の流路面積が低下するため、空間部の流路面積は比較的大きく設定されることが望まれる。

これに対して請求項６に記載の発明では、空間部より上流側にある導入孔部において潤滑液が流通する流路面積を絞る絞り部を設けるので、空間部の流路面積拡大が容易に図れ、ひいては空間部で異物を溜めるという異物捕集機能の寿命を高めることができる。

また、請求項７乃至８に記載の発明によると、第一回転体は、第二回転体から径方向に突出する嵌合突部に連結する嵌合凹部を有する組付回転体であって、組付回転体は、嵌合凹部において軸方向に分割可能な固定部と支持部を備え、支持部は、嵌合凹部において分割端面に開口し、嵌合突部を支持する支持開口部を有し、固定部は、支持開口部に嵌合突部を収容した状態で支持開口部を塞ぐことを特徴とする。

そのような発明によると、嵌合突部及び嵌合凹部の間の隙間において、歯車部及び遊星歯車の外側から内側に向けて潤滑液を案内する構成が形成される。それ故に、嵌合突部及び嵌合凹部の間の隙間に、潤滑液が流通すると、嵌合凹部に効果的に異物が溜められ、堆積するのである。

特に、請求項８に記載の発明の如く、嵌合突部及び嵌合凹部は、嵌合突部が嵌合凹部に所定の周方向範囲で回動可能に挿入され、第一回転体及び第二回転体の間の相対位相の変化範囲を規制する構成であることが好ましい。

バルブタイミング調整装置の一種として、回転体間の相対位相の変化範囲を規制する装置では、嵌合突部が嵌合凹部内に挿入され、所定の周方向範囲で回動が制限される嵌合突部及び嵌合凹部を有する構成を有するものがある。このような装置に本願発明のバルブタイミング調整装置を適用する場合においては、空間部から構成歯車への異物流出を抑止する構成が、新たに構成要素を追加することなく、得られるのである。

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。なお、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〜図６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（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ている。なお、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。

図１に示すようにバルブタイミング調整装置１は、電動ユニット４と機構ユニット８とを組み合わせて構成されている。

（電動ユニット）
電動ユニット４は、電動モータ５及び通電制御回路部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７を有している。電動モータ５は、通電により制御トルクを回転軸７に発生させることで、当該軸７を図２の反時計方向又は時計方向に回転駆動する。通電制御回路部６は例えば制御コンピュータ及び通電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。通電制御回路部６は電動モータ５と電気的に接続されており、内燃機関の状態に応じて電動モータ５への通電を制御することにより、回転軸７の回転状態を制御する。

（機構ユニット）
位相調整機構８は、「第一回転体」としての駆動側回転体１０、「第二回転体」としての従動側回転体２０、遊星キャリア４０及び遊星歯車５０を備えている。

図１〜３に示すように、駆動側回転体１０は全体として筒状を呈しており、機構ユニット８の他の構成要素２０、４０、５０を内部に収容している。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の周壁部には、歯底円の内周側に歯先円を有する駆動側内歯車部１４が設けられている。スプロケット１３の周壁部には、径方向外側に突出する歯１６が回転方向に複数設けられている。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が掛け渡されることにより、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の反時計方向且つ図３の時計方向となる。

図１、３に示すように、従動側回転体２０は有底円筒状を呈し、駆動側回転体１０の内周側に同心上に嵌合している。従動側回転体２０の底壁部には、螺子止めによってカム軸２と同軸上に連結される連結部２１が設けられている。この連結により従動側回転体２０は、カム軸２と連動して回転可能となっており、また駆動側回転体１０に対して進角側Ｘ及び遅角側Ｙに相対回転可能となっている。

従動側回転体２０の周壁部には、歯底円の内周側に歯先円を有する従動側内歯車部２２が設けられている。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、また従動側内歯車部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は、駆動側内歯車部１４に対して軸方向にずれて配置されている。

図１〜３に示すように、遊星キャリア４０は全体として筒状を呈しており、内周面４１によって入力部４１を形成している。入力部４１は、回転体１０、２０及び回転軸７に対して同心上に配置されており、回転軸７と嵌合連結されている。これにより遊星キャリア４０は、駆動トルクの発生に応じて回転軸７と一体に回転可能となっており、また駆動側内歯車部１４に対して進角側Ｘ及び遅角側Ｙに相対回転可能となっている。

遊星キャリア４０はさらに、入力部４１に対して偏心する偏心部４４を外周部によって形成している。偏心部４４は、遊星歯車５０の中心孔５１の内周側にベアリング４５を介して嵌合している。これにより遊星歯車５０は、駆動側内歯車部１４に対する遊星キャリア４０の相対回転に応じて遊星運動可能に、偏心部４４によって支持されている。ここで遊星運動とは、遊星歯車５０が偏心部４４の偏心中心線周りに自転しつつ、遊星キャリア４０の回転方向に公転する遊星運動をいう。

遊星歯車５０は段付円筒状を呈し、歯底円の外周側に歯先円を有する駆動側外歯車部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。駆動側外歯車部５２及び従動側外歯車部５４の歯数は、それぞれ駆動側内歯車部１４及び従動側内歯車部２２の歯数よりも同数ずつ少なくなるように設定されている。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て、当該歯車部１４と噛合している。また、駆動側外歯車部５２よりも連結部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と噛合している。

このように回転体１０、２０間を連繋してなる差動歯車式の機構ユニット８は、カム軸２に発生するカムトルクを回転軸７に伝達しつつ、駆動側及び従動側回転体１０、２０間の相対位相である回転体間位相を回転軸７の回転状態に応じて調整することとなる。

具体的には、回転軸７が駆動側回転体１０と同速回転することにより、遊星キャリア４０が駆動側内歯車部１４に対して相対回転しないときには、遊星歯車５０が遊星運動しないで、回転体１０、２０と一体に回転する。即ち、回転体間位相は変化しないので、それに合わせてバルブタイミングが保持されることになる。

一方、回転軸７が駆動側回転体１０に対して高速回転することにより、遊星キャリア４０が駆動側内歯車部１４に対して進角側Ｘに相対回転するときには、遊星歯車５０の遊星運動により、従動側回転体２０が駆動側回転体１０に対する進角側Ｘに相対回転する。即ち、回転体間位相が進角側Ｘに変化するので、それに合わせてバルブタイミングが進角することになる。

また一方、回転軸７が駆動側回転体１０に対して低速回転又は逆回転することにより、遊星キャリア４０が駆動側内歯車部１４に対して遅角側Ｙに相対回転するときには、遊星歯車５０の遊星運動により、従動側回転体２０が駆動側回転体１０に対して遅角側Ｙに相対回転する。即ち、回転体間位相が遅角側Ｙに変化するので、それに合わせてバルブタイミングが遅角することになる。

以上、第一実施形態の基本的構成について説明した。以下、第一実施形態の特徴的構成について詳細に説明する。

図１、６に示すように、駆動側回転体１０のスプロケット１３は支持孔部１５を有しており、支持孔部１５は、スプロケット１３の歯車部材１２とは反対側の端面に開口している。支持孔部１５は各内歯車部１４、２２の歯先円Ｃ１、Ｃ２よりも小径の円筒状に形成され、それら歯車部１４、２２に対し軸方向へずれて位置している。ここで本実施例では、支持孔部１５が従動側内歯車部２２を軸方向に挟んで歯車部材１２の駆動側内歯車部１４とは反対側に位置する配置関係となっている。

また、支持孔部１５は、カム軸２に回転自在に支持されており、カム軸２の連結部６に螺子止めされた従動側回転体２０を同軸上に配置している。即ち、カム軸２が支持孔部１５を内側から支持することにより、回転体１０、２０間の相対回転を容認しつつ、それら回転体１０、２０間の径方向の相対位置精度を高めている。

詳しくは、従動側回転体２０の連結部２１は螺子止めによってカム軸２の連結部６に同心的に配置され、連結部２１の外側端面２４がカム軸２の連結部６に接合されている。連結部２１の外側端面２４は連結部６のカム軸側接合面６１に対し一体的に当接しつつ、スプロケット１３の内側端面１８に対し回転可能に隣接している。

駆動側回転体１０においてスプロケット１３は、支持孔部１５と歯車部材１２の駆動側内歯車部１４との間を段差状に接続する駆動側段差部１７を有している。駆動側段差部１７は、カム軸２の連結部６のカム軸側接合面６１及び従動側回転体２０の外側端面２４に対し軸方向に向く円環状の内側端面１８と、従動側回転体２０の外周面２５に対し径方向に向く略筒状の内周面１１とを有している。

駆動側回転体１０のスプロケット１３において内側端面１８及び内周面１１は特許請求範囲に記載の第一回転体において「面部」に相当し、従動側回転体２０において外側端面２４及び外周面２５は特許請求範囲に記載の第二回転体において「面部」に相当する。

また、図１、４に示すように、スプロケット１３には、内周面１１に開口する嵌合凹部としての複数のストッパ溝部７０、７１、７２が周方向に間隔をあけて設けられている。これらストッパ溝部７０、７１、７２は、スプロケット１３に歯車部材１２が軸方向に挿入され、螺子止めによって固定されることで、それぞれ、ストッパ凹部７６、７７、７８を形成する。

また、従動側回転体２０には、従動側回転体２０の外周側に突出する嵌合突部としての複数のストッパ突部７３、７４、７５が周方向に間隔をあけて設けられている。各ストッパ突部７３、７４、７５は、駆動側回転体１０内の最外周側においてそれぞれストッパ溝部７０、７１、７２に挿入された状態で、回転体１０、２０の周方向に揺動可能となっている。そして、ストッパ溝７０、７１、７２にそれぞれストッパ突部７３、７４、７５が挿入された挿入状態の各組のうち、少なくともいずれかの組（本実施例では、ストッパ溝部７０及びストッパ突部７３の組）において当該ストッパ溝部の周方向のストッパ面と、当該ストッパ突出部の周方向のストッパ面に当接することにより、回転体１０、２０間の相対位相が規制されるようになっている。

なお、ストッパ溝部７１及びストッパ突部７４の組と、ストッパ溝部７２及びストッパ突部７５の組とについては、万が一、ストッパ溝部７０及びストッパ突部７３の組に異常は生じたとき、それらストッパ溝部７０及びストッパ突部７３の代わりに回転位相変化の規制作用を発揮するために、予備的に設けられている。

次に、図１、６に示すように、駆動側回転体１０及び従動側回転体２０において、「潤滑液」としての潤滑油を駆動側回転体１０内に導入する導入通路８０が設けられており、導入通路８０は、内燃機関の潤滑液供給源から供給される潤滑油が供給され、当該潤滑油によって回転体１０、２０内の構成歯車の歯車部１４、２０、５２、５４を潤滑する。導入通路８０は、導入孔部８１、及び異物捕集空間８２を備えている。

導入孔部８１は、従動側回転体２０の連結部２１とカム軸２の連結部６の接合部位に設けられており、カム軸２の供給孔部３と常時連通するようになっている。詳しくは、従動側回転体２０の連結部２１には、連結部２１の外側端面２４においてカム軸２のカム軸側接合面６１に対応する部位に、凹部状の導入孔部８１が設けられている。

ここで、供給孔部３は、上記潤滑液供給源としての内燃機関用のポンプ９から潤滑油が供給される通路を形成しており、また当該ポンプ９は、内燃機関が出力する機関トルクによって機械的に駆動されるメカポンプである。なお、当該ポンプ９はメカポンプに限らず、内燃機関の運転状態に関係なく潤滑油の吐出容量が変更できる可変容量式ポンプまたは電動ポンプであってもよい。

図１、５、６に示すように、上記導入孔部８１は、カム軸２及び駆動側回転体１０においてカム軸側接合面６１及び内側端面１８側を向く外側端面２４に開口している。導入孔部８１は、駆動側回転体１０内へ供給する潤滑油の流量を所定の流量に制限する絞り部８１ａを備えている。絞り部８１ａを設けるのは、潤滑油は絞り部８１ａを通過するとき、絞り部８１ａの作用により流量制限を受けるため、機構ユニット８への潤滑油の流量（以下、潤滑油量）を最小限に抑えて内燃機関においてバルブタイミング装置１以外の装置への潤滑に与える影響が抑制されるからである。なお、絞り部８１ａの作用とは、絞り部８１ａにおいて潤滑油が流通する流路面積を絞ることであり、当該流路面積が絞られた絞り部８１ａによって絞り部８１ａ下流側へ流出する潤滑油量が調整される。

異物捕集空間８２は、導入通路８０において導入孔部８１より下流側、かつ当該孔部８１より外側に、歯車部１４、２２、５２、５４に向けて潤滑油が供給される部位に設けられている。異物捕集空間８２は、当該空間８２内を流通する潤滑液が回転体１０、２０内において概ね内側から外側に案内されるため、異物を含む潤滑油は、当該空間部８２において回転体１０、２０の回転による遠心力によって異物と潤滑油とに分離される。そのような当該空間８２では、当該空間８２内を流れる潤滑油の流れの中心領域に比べて当該内壁８２の内壁側に異物が溜められ、ひいては当該内壁に付着・堆積するのである。したがって、導入通路８０は、当該空間８２において異物が除去された清浄な潤滑油を、歯車部１４、２２、５２、５４に供給し、当該清浄な潤滑油によって歯車部１４、２２、５２、５４を潤滑することができるのである。

そして、特に本実施形態では、図６に示すように、当該空間８２が、従動側回転体２０が駆動側回転体１０の内側に収容された状態において、従動側回転体２０の外側及び駆動側回転体１０の内側の間に形成されている。即ち、駆動側回転体１０の面部（以下、第一面部）１１、１８と従動側回転体２０の面部（以下、第二面部）２４、２５の間の隙間に、当該空間８２が区画されるのである。

このような当該空間８２は、第一面部１１、１８及び第二面部２４、２５において駆動側回転体１０の内周面１１及び従動側回転体２０の外周面２５の間で区画される略筒状の隙間（以下、筒状隙間）を形成している。当該空間８２において筒状隙間にも導入孔部８１より流入した上記潤滑油が流れ込むので、遠心力を受けて当該筒状隙間の一方を区画する内周面１１に異物が効率的に溜められるようになっている。

また、当該空間８２は、図６、及び図７の模式的展開図に示すように、駆動側回転体１０の第一面部１１、１８において外側端面２４の導入孔部８１側に向く凹部８３が内側端面２４に形成されると共に、当該凹部８３は内周面２５にも延びている。詳しくは、当該凹部８３は、内側端面１８及び内周面１１において外側端面２４の導入孔部８１にラップする内側端面１８の内周側８３ａと、ストッパ溝部７０、７１、７２の上流側８３ｂとの間の区間に形成されている。

これにより、当該空間８２は、上記内周側８３ａ及び上流側８３ｂの区間領域において、従動側回転体２０の外周面２５及び外側端面２４の外側領域の周方向に沿って流路面積が十分に拡大されている。そのように潤滑油の流路面積が十分に拡大された当該空間８２においては、異物が当該空間８２内に溜まって流路面積が低下したとしても、上記導入孔部８１の絞り部流路面積より十分大きな面積が確保されるので、機構ユニット８の歯車部１４、２２、５２、５４を当該空間８で異物を除去された清浄な潤滑油で潤滑する良好な状態が維持されるのである。

また、特に本実施形態では、当該空間８２は回転体１０、２０内の外側の第二面部２４、２５及びこれに隣接する内側の第二面部１１、１８の間の隙間によって形成されるのであるが、そのような第一面部１１、１８及び第二面部２４、２５間において、ストッパ突部７３、７４、７５とストッパ凹部７６、７７、７８との間で隙間（以下、ストッパ隙間）８４が形成され、ストッパ隙間８４は当該空間８２の一部（本実施例では下流側端部）を形成している。これによると、このストッパ隙間８４から流出する潤滑油は、遠心力に敢えて抗し、歯車部１４、２２、５２、５４の外側から内側に向かう流れが形成される。言い換えると、ストッパ隙間８４は、当該空間８２の下流側において歯車部１４、２２、５２、５４の外側から内側に向けて潤滑油を案内する。それ故に、異物が当該空間８２から歯車部１４、２２、５２、５４へ流出するのが抑止される。

また、特に本実施形態では、導入通路８０の形成方法として、導入孔部８１及び当該空間８２は第一面部１１、１８及び第二面部２４、２５間に形成されており、回転体１０、２０を貫通する孔加工を必要としない。即ち、本実施形態の導入通路８０の形成方法は、孔加工等の切削加工以外の、焼結、鍛造加工あるいはプレス加工で形成することが可能である。例えば駆動側回転体１０のスプロケット１３及び従動回転体２０を鍛造加工する場合、それぞれ、スプロケット１３の内側端面１８及び内周面１１において凹部８３、従動回転体２０の外側端面２４が、切削加工を施すことなく、鍛造加工で同時形成されるのである。

ここで、異物捕集空間８２は特許請求の範囲に記載の「空間部」に相当する。また、駆動側回転体１０においてスプロケット１３及び歯車部材１２は特許請求の範囲に記載の「組付回転体」に相当し、スプロケット１３が「支持部」に相当し、歯車部材１２が「固定部材」に相当する。また、ストッパ溝部７０、７１、７２が特許請求の範囲に記載の「
支持開口部」に相当する。ストッパ凹部７６、７７、７８が特許請求の範囲に記載の「嵌合凹部」に相当し、ストッパ突部７３、７４、７５が「嵌合突部」に相当する。

また、第一面部１１、１８に形成される凹部８３、及びストッパ凹部７６、７７、７８は特許請求の範囲に記載の「凹部」に相当する。

以上説明した本実施形態では、導入通路８０は、異物捕集空間８２を有しており、当該空間８２は、導入通路８０に流入した潤滑油を歯車部１４、２２、５２、５４の外側に向けて案内し、かつ案内された潤滑油中の異物を溜める異物溜まりを当該歯車部の外側に形成する。これにより、導入通路８０に流入した潤滑油は、当該空間８２で異物が除去されるため、当該空間８２を経由した清浄な潤滑油が上記歯車部１４、２２、５２、５４の噛合部分へ供給される。しかも、上記潤滑油は、当該空間８２において遠心力を受けて潤滑油から異物を分離可能であり、当該潤滑油から分離された異物を当該空間８２に効率的に溜め、ひいては当該空間８２に異物を堆積させることができる。

また、以上説明した本実施形態において、従動側回転体２０は駆動側回転体１０の内側に収容されており、当該空間８２が回転体１０、２０において互いに隣接する第一面部１１、１８及び第二面部２４、２５間に形成されている。即ち、従動側回転体２０を駆動側回転体１０内に組み込むことで形成される隙間が、当該空間８２となる。言い換えると、潤滑油中の異物を溜める機能を有する当該空間８２を、比較的簡素な隙間という構成要素で得られるのである。しかも、当該装置１の製造工程において、当該空間８２を形成するのに、従動側回転体２０を駆動側回転体１０内に組み込むだけでよく、優れた生産性を得ることができる。

また、以上説明した本実施形態では、当該空間８２は、上記第一面部１１、１８及び第二面部２４、２５間において少なくとも駆動側回転体１０の内周面１１及び従動側回転体２０の外周面２５の間に配置され、当該周面１１、２５間で区画される筒状隙間に形成されている。これにより、導入通路に流入した潤滑油が、当該空間８２において当該筒状隙間に流れ込むと、遠心力を受けて筒状隙間のうちの内周面１１側に異物が効率的に溜められ、ひいては当該内周面１１側の部位に堆積させることができるのである。

また、以上説明した本実施形態では、挿入通路８０は、上記第一面部１１、１８及び第二面部２４、２５間に当該空間８２及び導入孔部８１が形成されている。また、導入孔部８１は、上記面部のうち第一面部１１、１８においてカム軸２のカム軸側接合面６1に接合する外側端面２４に、カム軸側接合面６1に向け開口する凹部状の絞り部８１ａを形成している。

このような導入通路８０は、導入孔部８１および当該空間８２が回転体１０、２０の第一面部１１、１８及び第二面部２４、２５間に設けられ、これら面部間に沿って潤滑油を流通させることになる。そのような導入孔部８１および当該空間８２からなる導入通路８０は、従来技術の如く導入通路を形成する手段として、回転体を貫通する孔加工等の機械加工を敢えて施す必要がないので、バルブタイミング調整装置１の生産性が高められる。

さて、ここで、かかる発明では、導入通路８０において、カム軸２を通じて供給される潤滑油が導入孔部８１を介して当該空間８２へ流通することになるが、当該空間８２に異物が溜まるに従って当該空間８２の流路面積が低下するため、当該空間８２の流路面積は比較的大きく設定されることが望まれる。

これに対して本実施形態では、当該空間８２より上流側にある導入孔部８１において潤滑油が流通する流路面積を絞る絞り部８１ａを設けるので、内燃機関の潤滑への影響を抑制しつつ当該空間８２の流路面積拡大が容易に図れ、ひいては当該空間８２で異物を溜めるという異物捕集機能の寿命を高めることができる。

また、以上説明した本実施形態において、導入通路８０は、当該空間８２の下流側において遠心力に敢えて抗し、歯車部１４、２２、５２、５４の外側から内側に向けて潤滑油を案内する。そのように案内されて当該空間８２から流出する潤滑油は、遠心力に敢えて抗して当該空間８２から歯車部１４、２２、５２、５４へ流出するため、潤滑油より比較的密度（比重）が大きい異物が、当該空間８２から歯車部１４、２２、５２、５４へ流出するのが抑止される。

また、以上説明した本実施形態では、当該空間８２の下流側において歯車部１４、２２、５２、５４の外側から内側に向けて潤滑油を案内する構成として、駆動側回転体１０のスプロケット１３の内周面１１及び従動側回転体２０の外周面２５の下流側の端部において、外周面２５にはストッパ突部７３、７４、７５を形成し、かつ内周面１１にはストッパ凹部７６、７７、７８を形成すると共に、当該ストッパ突部及び当該ストッパ凹部間で形成されるストッパ隙間８４を有している。このようなストッパ隙間８４には、当該空間８２の下流側において歯車部１４、２２、５２、５４の外側から内側に向けて潤滑油を案内する構成（以下、案内機能）が確実にできるのである。

さらに、ストッパ隙間８４に潤滑油が流通すると、ストッパ凹部７６、７７、７８に効果的に異物が溜められ、堆積するのである。

ここで、ストッパ突部７３、７４、７５とストッパ凹部７６、７７、７８の各組のうち、図７に示すように予備的組に相当するストッパ凹部７７、７８に潤滑油を導くことが好ましい。これにより、ストッパ凹部７１とストッパ突部７３の組での規制機能への異物の影響を抑制しつつ、ストッパ突部７４、７５とストッパ凹部７７、７８による案内機能を作用さることができる。

なお、上記ストッパ突部７３、７４、７５とストッパ凹部７６、７７、７８は、各組のストッパ突部がストッパ凹部に所定の周方向範囲（所定の揺動範囲）で回動可能（揺動可能）に挿入され、回転体１０、２０間の相対位相の変化範囲を規制する規制機能を有するものである。なお、ストッパ凹部７７、７８とストッパ突部７４、７５の各予備的組は、ストッパ凹部７１とストッパ突部７３の組に万が一異常が生じたときのための、予備的な規制機能を有するものである。

バルブタイミング調整装置の一種として、上記規制機能を有する装置がある。このような装置に本実施形態によるバルブタイミング調整装置１を適用する場合においては、当該空間８２から歯車部１４、２２、５２、５４への異物流出を抑止する構成が、新たに構成要素を追加することなく、得られるのである。

また、以上説明した本実施形態では、第一面部１１、１８及び第二面部２４、２５間において略筒状隙間の内周面１１に凹部８３が形成されているので、潤滑油中の異物を溜める当該空間８２が確実に形成される。

（第二実施形態）
図８、９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。第二実施形態は、当該空間８２において内側端面１８及び内周面１１に形成される凹部８３に、略円柱状の凸部８５を設けた一例を示すものである。

図９に示すように、スプロケット１３の内側端面１８及び内周面１１には、上記内周側８３ａ及び上流側８３ｂの区間領域において凹部８３が形成されると共に、複数の凸部８５が当該凹部８３から略筒状隙間の範囲内で突出している。詳しくは、本実施形態では、円柱状の凸部８５が従動側回転体２０の外周面２５に当接する状態で配置され、当該凸部８５の突出量で略筒状隙間が規定されている。

潤滑油流れは、凹部８３において導入孔部８１を介して概ね図９中の上方向に流れる。このような凹部８３に図９の如く配置される凸部８５は、凹部８３において潤滑油の流れに対してその流れ方向を変化させる障害物として配置されている。

このような凸部８５は、異物及び潤滑油が凸部８５の部位を流れる際に、当該部位において潤滑油はスムースに移送可能であるのに対し、異物の移送を妨げるので、当該凹部８５によって異物を効率的に当該空間８２に溜められるのである。

（第三実施形態）
図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。第三実施形態は、当該空間８２において内側端面１８及び内周面１１に形成される凹部８３に、略扁平な四角柱状の凸部８５を設けた一例を示すものである。

図１０に示すように、複数の凸部８５が潤滑油流れに対して交互配置され、扁平な四角柱状の凸部８５は、潤滑油流れに対して邪魔板として作用する。これにより異物は、潤滑油流れ以上に流動しにくくなるので、邪魔板として機能する凸部８５の上流側の壁面に溜められ、更に効率的に堆積することになる。

（第四実施形態）
図１１に示すように、本発明の第四実施形態は第一実施形態の変形例である。第四実施形態は、当該空間８２において内側端面１８及び内周面１１に形成される凹部８３に凸部８５を設け、かつその凸部８５の突出量を不均一にした一例を示すものである。

図１１に示すように、複数の凸部８５のうち、最大の突出量を有する凸部８５ａ、８５ｃで上記略筒状隙間が決定されるが、これら凸部８５ａ、８５ｃより小さい突出量を有する凸部８５ｂは、外周面２５との間に上記略筒状隙間より更に小さい微小隙間を形成する。当該微小隙間を、潤滑油はスムースに流動できるが、異物はスムースに流動することはできず当該微小隙間の上流で異物の通過が阻止されたり、当該微小隙間に挟まるおそれがある。その結果、凸部８５ｂの部位にて積極的に異物を溜め、堆積させることができるのである。

（第五実施形態）
図１２に示すように、本発明の第五実施形態は第一実施形態の変形例である。第五実施形態は、当該空間８２において第一面部側の内側端面１８及び内周面１１に形成される凹部８３に凸部８５を設けると共に、第二面部側の外周面２５に凸部８６を設けた一例を示すものである。

本実施形態では、図１２に示すように、内周面１１側の凸部８５に対し、外周面２５側の凸部８６の突出量の大きさを小さく形成している。即ち、上記略筒状隙間が凸部８５の突出量で規定されると共に、微小隙間が凸部８６の突出量で規定されている。これにより、当該空間８２内において、障害物としての凸部８５、８６が比較的密に散在することになるので、当該空間８２を流通する潤滑油中の異物を、更に効果的に溜めることができ、ひいては当該空間８２を通過した潤滑油の清浄度が高められる。

（第六実施形態）
図１３に示すように、本発明の第六実施形態は第一実施形態の変形例である。第六実施形態は、当該空間８２において第二面部側の外側端面２４及び外周面２５に凹部８３を形成した一例を示すものである。

図１３に示すように、導入通路８０は、導入孔部８１及び当該空間８２の凹部８３が全て第二面２４、２５即ち外側端面２４及び外周面２５に形成されている。

このような構成であっても、第一実施形態と同様な効果を得ることができるのである。

（第七実施形態）
第七実施形態を図１４に示す。第七実施形態は、当該空間８２において潤滑油の一部を、異なる案内方向に案内する分岐通路８９を設けた一例を示すものである。

図１４に示すように、従動側回転体２０には、当該空間８２側の外周面２５と、連結部２１の内側端面とを貫通する分岐通路８９が設けられている。分岐通路８９は、遊星キャリア４０の外周側即ち軸方向にずれて配置される各歯車部１４、２２、５２、５４に向けて潤滑油を案内するものである。

これにより、潤滑油の一部が分岐通路８９によって当該空間８２の途中で分岐されることになるが、当該分岐された潤滑油は当該空間８２を流通しているのでほぼ清浄な潤滑油であると共に、当該清浄な潤滑油は、分岐通路８９を通じて当該空間８２から歯車部１４、２２、５２、５４に向けて軸方向に案内される。

以上の本実施形態では、導入通路８０において当該空間８２を流通することで清浄となった潤滑油を、歯車部１４、２２、５２、５４の外側から内側に案内された潤滑油の流れと、歯車部１４、２２、５２、５４に向けて軸方向に案内された潤滑油の流れに形成している。

（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、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３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のV−V線断面図である。 第一実施形態によるバルブタイミング調整装置の要部を示す図であって、図１に対応する断面図である。 図６中の第二回転体の面部を説明するための展開図である。 第二実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す断面図である。 図８中の第二回転体の面部を説明するための展開図である。 第三実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す断面図である。 第四実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す断面図である。 第五実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す断面図である。 第六実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す断面図である。 第七実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す断面図である。

符号の説明

１ バルブタイミング調整装置
２ カム軸
３ 供給孔部
４ 電動ユニット
５ 電動モータ
６ 通電制御回路部
７ 回転軸
８ 機構ユニット
９ ポンプ
１０ 駆動側回転体（第一回転体）
１１ 内周面（第一面部）
１２ 歯車部材
１３ スプロケット
１４ 駆動側内歯車部（歯車部）
１５ 支持孔部
１７ 駆動側段差部
１８ 内側端面（第一面部）
２０ 従動側回転体（第二回転体）
２１ 連結部
２２ 従動側内歯車部（歯車部）
２４ 外側端面（第二面部）
２５ 外周面（第二面部）
４０ 遊星キャリア
４１ 入力部
４２ 溝
４３ 継手
４４ 偏心部
５０ 遊星歯車
５２ 駆動側外歯車部
５４ 従動側外歯車部
７０、７１、７２ ストッパ溝部（支持開口部）
７３、７４、７５ ストッパ突部（嵌合突部）
７６、７７、７８ ストッパ凹部（嵌合凹部）
８０ 導入通路
８１ 導入孔部
８２ 異物捕集空間（空間部）
８３ 凹部
８４ ストッパ隙間

Claims (8)

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において、
   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、
   前記第一回転体内に収容され、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、
   前記第一回転体及び前記第二回転体のうち少なくとも一方に設けられ、前記内燃機関の潤滑液供給源から前記カム軸を通じて供給される潤滑液を前記第一回転体内に導入する導入通路と、
   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に設けられる歯車部と、
   前記歯車部に噛合する状態で前記第一回転体内に収容され、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位相を変化させる遊星歯車と、
   を備え、
   前記導入通路は、当該導入通路に流入する潤滑液を前記歯車部及び前記遊星歯車の外側に向けて案内し、当該外側に案内された潤滑液中の異物を溜める空間部を有し、前記空間部の下流側において、前記歯車部及び前記遊星歯車の外側から内側に向けて潤滑液を案内することを特徴とするバルブタイミング調整装置。
2. 前記空間部は、前記第一回転体及び前記第二回転体において互いに隣接する前記第一回転体及び前記第二回転体の面部間に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. 前記空間部は、前記第一回転体及び前記第二回転体の前記面部間において少なくとも前記第一回転体の内周面及び前記第二回転体の外周面の間に形成され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. 前記第一回転体及び前記第二回転体の両者の前記面部のうち、少なくとも一方の面部には、凹部および凸部の少なくともいずれかが形成されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のバルブタイミング調整装置。
5. 前記導入通路において、
   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の回転体には、前記面部において前記カム軸に接合する端面に、前記空間部より内側に開口する導入孔部を有していることを特徴とする請求項２から請求項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. 前記導入孔部は、前記導入通路において潤滑液が流通する流路面積を絞る絞り部を有することを特徴とする請求項５に記載のバルブタイミング調整装置。
7. 前記第一回転体は、前記第二回転体から径方向に突出する嵌合突部に連結する嵌合凹部を有する組付回転体であって、
   前記組付回転体は、前記嵌合凹部において軸方向に分割可能な固定部と支持部を備え、
   前記支持部は、前記嵌合凹部において分割端面に開口し、前記嵌合突部を支持する支持開口部を有し、
   前記固定部は、前記支持開口部に前記嵌合突部を収容した状態で前記支持開口部を塞ぐことを特徴とする請求項１から請求項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. 前記嵌合突部及び前記嵌合凹部は、前記嵌合突部が前記嵌合凹部内に所定の周方向範囲で回動可能に挿入され、前記第一回転体及び前記第二回転体の間の相対位相の変化範囲を規制す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。

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