JP6102846B2 - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関に付設され、クランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動弁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。

クランク軸と連動して回転する駆動回転体に対して、カム軸と連動して回転する従動回転体の回転位相を、遊星歯車の遊星運動により調整するバルブタイミング調整装置は、従来から知られている。

例えば、特許文献１に開示される装置では、駆動回転体の駆動側太陽内歯車部と従動回転体の従動側太陽内歯車部とに対して、遊星歯車の駆動側遊星外歯車部と従動側遊星外歯車部とがそれぞれ偏心状態で噛合している。これにより、小型の体格で大きな減速比を得ることができるので、例えば車両の挟いスペースに搭載される内燃機関の付設装置として、好適となる。

また、特許文献１の開示装置では、遊星歯車と駆動回転体とがそれぞれ遊星ベアリングと太陽ベアリングとにより径方向内側から軸受されると共に、遊星キャリアがそれら両ベアリングにより径方向外側から軸受されている。これにより、駆動回転体の駆動側太陽内歯車部に対して遊星キャリアが相対回転するのに応じて、遊星歯車を円滑に遊星運動させることができるので、回転位相に応じたバルブタイミングの調整応答性を高めることが可能となっている。

さらに、特許文献１の開示装置において遊星歯車は、遊星キャリアと遊星ベアリングとの間に介装される弾性部材により、当該遊星ベアリングを介して、駆動回転体及び従動回転体に対する偏心側へと付勢されている。これにより、駆動側太陽内歯車部及び駆動側遊星外歯車部の噛合部分と、従動側太陽内歯車部及び従動側遊星外歯車部の噛合部分とでは、歯打ちによる異音及び摩耗を抑止することが可能となっている。

特許第４３６０４２６号公報

さて、特許文献１の開示装置において遊星ベアリングは、遊星歯車を径方向内側から軸受する外輪と、遊星キャリアを径方向外側から軸受する内輪との間において、複数の球状転動体が二列介装された複列式構造となっている。また、同様に特許文献１の開示装置において太陽ベアリングは、駆動回転体を径方向内側から軸受する外輪と、遊星キャリアを径方向外側から軸受する内輪との間において、複数の球状転動体が二列介装された複列式構造となっている。しかし、近年特に、内燃機関の付設装置にはさらなる小型化が求められていることから、外輪と内輪との間に複数の球状転動体が一列介装されてなる単列式構造の遊星ベアリング及び太陽ベアリングへと変更することを、本発明者らは鋭意研究をしてきた。

このような鋭意研究の結果、単列式の採用により小型化は達成できるものの、遊星ベアリング及び太陽ベアリングの各内輪に軸受される遊星キャリアの姿勢が不安定となるために、新たな問題の生じることが判明した。具体的にその問題とは、太陽ベアリング及び遊星ベアリングのそれぞれにおいて内輪が球状転動体と転がり接触する周方向の複数箇所の中でも、弾性部材による荷重の作用する箇所が遊星キャリアの姿勢変動に起因して増えてしまうというものである。即ち、内輪と球状転動体との接触界面にて接触面圧の発生箇所が増えることになるので、耐久性の低下を招く懸念があった。

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、小型化と耐久性向上とを両立させるバルブタイミング調整装置の提供にある。

上述した課題を解決するために開示された発明は、内燃機関に付設され、クランク軸からのトルク伝達によりカム軸（２）が開閉する動弁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（１）において、駆動側太陽内歯車部（１２）を有し、クランク軸と連動して回転する駆動回転体（１０）と、駆動側太陽内歯車部よりも軸方向のカム軸側に従動側太陽内歯車部（２４）を有し、カム軸と連動して回転する従動回転体（２０）と、駆動回転体及び従動回転体とは径方向に偏心して配置される遊星歯車（３０）であって、当該偏心側にて駆動側太陽内歯車部に噛合する駆動側遊星外歯車部（３２）と、駆動側遊星外歯車部よりもカム軸側且つ当該偏心側にて従動側太陽内歯車部に噛合する従動側遊星外歯車部（３４）とを有し、駆動側遊星外歯車部と従動側遊星外歯車部とが一体に遊星運動することにより、駆動回転体に対する従動回転体の回転位相を調整する遊星歯車と、遊星歯車を径方向内側から軸受する遊星外輪（４２）と、遊星外輪よりも径方向内側の遊星内輪（４４）との間に複数の遊星球状転動体（４６）が一列介装されてなる単列式の遊星ベアリング（４０）と、駆動回転体を径方向内側から軸受する太陽外輪（７２）と、太陽外輪よりも径方向内側の太陽内輪（７４）との間に複数の太陽球状転動体（７６）が一列介装されてなる単列式の太陽ベアリング（７０）と、遊星内輪及び太陽内輪により径方向外側から軸受され、駆動側太陽内歯車部に対して相対回転することにより、遊星歯車を遊星運動させる遊星キャリア（５０）と、遊星内輪と遊星キャリアとの間に介装され、遊星ベアリングを介して遊星歯車を偏心側へ付勢すると共に、遊星キャリアを偏心側とは反対側へ付勢する弾性部材（６０）とを、備え、遊星歯車が駆動回転体及び従動回転体とは偏心する径方向に沿って規定される縦断面を、偏心規定断面（Ｓ）と定義すると、偏心規定断面のうち偏心側において遊星外輪の軌道溝（４３）を構成する遊星側外円弧部（４３ｐｏ）の中心（Ｃｐｏ）と、偏心規定断面のうち偏心側とは反対側である反偏心側において太陽外輪の軌道溝（７３）を構成する太陽側外円弧部（７３ｓｏ）の中心（Ｃｓｏ）とを、結ぶように想定される仮想直線（Ｌ）上には、偏心規定断面のうち偏心側において遊星内輪の軌道溝（４５）を構成する遊星側内円弧部（４５ｐｉ）と、偏心規定断面のうち反偏心側において太陽内輪の軌道溝（７５）を構成する太陽側内円弧部（７５ｓｉ）とが、位置し、遊星ベアリングにおいて遊星外輪の軌道溝（４３）は、遊星内輪の軌道溝（４５）に対して、部分的に径方向に重なるようにしてカム軸側とは反対側である反カム軸側にずれることにより、遊星外輪は、遊星側外円弧部の中心（Ｃｐｏ）よりもカム軸側にて遊星球状転動体と転がり接触し、遊星内輪は、遊星側外円弧部の中心（Ｃｐｏ）よりも反カム軸側にて遊星球状転動体と転がり接触し、太陽ベアリングにおいて太陽外輪の軌道溝（７３）は、太陽内輪の軌道溝（７５）に対して、部分的に径方向に重なるようにしてカム軸側にずれることにより、太陽外輪は、太陽側外円弧部の中心（Ｃｓｏ）よりも反カム軸側にて太陽球状転動体と転がり接触し、太陽内輪は、太陽側外円弧部の中心（Ｃｓｏ）よりもカム軸側にて太陽球状転動体と転がり接触することを特徴とする。

この発明によると、遊星内輪と遊星キャリアとの間に介装される弾性部材は、遊星ベアリングを介して遊星歯車を径方向の偏心側へ付勢すると共に、遊星キャリアを当該偏心側とは反対側へ付勢する。ここで、遊星歯車の偏心する径方向に沿った偏心規定断面では、偏心側における遊星側外円弧部の中心と、反偏心側における太陽側外円弧部の中心とを結んだ仮想直線上に、偏心側における遊星側内円弧部と、反偏心側における太陽側内円弧部とが位置する。これにより単列式遊星ベアリングでは、偏心規定断面のうち偏心側箇所又は当該偏心側箇所との周方向の近傍箇所にて、遊星内輪が遊星球状転動体と転がり接触する界面に、弾性部材による荷重が集中して作用する。それと共に単列式太陽ベアリングでは、偏心規定断面のうち反偏心側箇所又は当該反偏心側箇所との周方向の近傍箇所にて、太陽内輪が太陽球状転動体と転がり接触する箇所に、弾性部材による荷重が集中して作用する。このようにして荷重作用が仮想直線に沿って集中することによれば、遊星キャリアの姿勢を安定化させると同時に、接触面圧の発生箇所を当該荷重作用の集中箇所に限定することができる。

したがって、以上の如き発明では、小型化を達成する単列式遊星ベアリング及び単列式太陽ベアリングの採用にあっても、その小型化と共に耐久性向上を両立させることが可能である。

また、開示された別の発明において、仮想直線上には、遊星側内円弧部及び太陽側内円弧部と共に、遊星側外円弧部及び太陽側外円弧部が位置する。

この発明によると、単列式遊星ベアリングでは、偏心規定断面のうち偏心側箇所又は当該偏心側箇所との周方向の近接箇所にて、遊星内輪及び遊星外輪がそれぞれ遊星球状転動体と転がり接触する界面に、弾性部材による荷重が集中して作用する。それと共に単列式太陽ベアリングでは、偏心規定断面のうち反偏心側箇所又は当該反偏心側箇所との周方向の近接箇所にて、太陽内輪及び太陽外輪がそれぞれ太陽球状転動体と転がり接触する箇所に、弾性部材による荷重が集中して作用する。このようにして荷重作用が仮想直線に沿って集中することによれば、遊星キャリア及び両ベアリングの姿勢を安定化させると同時に、接触面圧の発生箇所を当該荷重作用の集中箇所に限定することができる。したがって、耐久性向上の効果の度合いを高めることが可能である。

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線縦断面図である。 図１のII−II線横断面図である。 図１のIII−III線横断面図である。 図２のIV−IV線縦断面の拡大図である。 図１の変形例を示す縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置１は、車両の内燃機関においてクランク軸（図示しない）からカム軸２へクランクトルクを伝達する伝達系に、付設されている。ここでカム軸２は、内燃機関の「動弁」のうち吸気弁（図示しない）をクランクトルクの伝達により開閉する。そこで、装置１は、吸気弁のバルブタイミングを調整する。

（基本構成）
以下、装置１の基本構成を説明する。図１〜３に示すように装置１は、アクチュエータ４、通電制御回路部７及び位相調整ユニット８等から構成されている。

図１に示すアクチュエータ４は、例えばブラシレスモータ等の電動モータであり、ハウジングボディ５及び制御軸６を有している。ハウジングボディ５は、内燃機関の固定節に固定され、制御軸６を回転自在に軸受している。通電制御回路部７は、例えば駆動ドライバ及びその制御用マイクロコンピュータ等から構成され、ハウジングボディ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７は、電気的に接続されるアクチュエータ４への通電を制御することで、制御軸６を回転駆動する。

図１〜３に示すように位相調整ユニット８は、駆動回転体１０、従動回転体２０、遊星歯車３０、遊星ベアリング４０、太陽ベアリング７０、遊星キャリア５０及び弾性部材６０を備えている。

中空の金属製駆動回転体１０は、位相調整ユニット８の他の構成要素２０，３０，４０，５０，６０を内部に収容している。駆動回転体１０は、円環板状の太陽歯車部材１１を有底円筒状のスプロケット部材１３と段付円筒状のカバー部材１４との間に挟持した状態で、それら部材１１，１３，１４を共締めしてなる。

図１，２に示すように太陽歯車部材１１は、歯底円の径方向内側に歯先円を有した駆動側太陽内歯車部１２を、周壁部の内周面に形成している。図１に示すようにスプロケット部材１３は、周方向に等間隔ずつあけた箇所から径方向外側へ突出する複数のスプロケット歯１９を、周壁部の外周面に形成している。スプロケット部材１３は、それらスプロケット歯１９とクランク軸の複数のスプロケット歯との間にてタイミングチェーン（図示しない）が掛け渡されることで、クランク軸と連繋する。かかる連繋により、クランク軸から出力されるクランクトルクがタイミングチェーンを通じてスプロケット部材１３に伝達されるときには、駆動回転体１０が当該クランク軸と連動して一定方向（図２，３の時計方向）に回転する。

図１，３に示すように有底円筒状の金属製従動回転体２０は、スプロケット部材１３の径方向内側に配置されている。従動回転体２０は、スプロケット部材１３に同軸上に内嵌されることで、駆動回転体１０を径方向内側から軸受している。軸方向において従動回転体２０は、太陽歯車部材１１及びスプロケット部材１３の間に配置されている。従動回転体２０は、カム軸２に同軸上に連結される連結部２２を、底壁部により形成している。かかる連結により従動回転体２０は、カム軸２により片持ち支持されることで、駆動回転体１０と同一方向（図３の時計方向）に回転しつつ、駆動回転体１０に対しては相対回転可能となっている。

従動回転体２０は、歯底円の径方向内側に歯先円を有した従動側太陽内歯車部２４を、周壁部の内周面に形成している。従動側太陽内歯車部２４は、駆動側太陽内歯車部１２とは軸方向のカム軸２側（以下、図１及び後述の図４に示すように、単に「カム軸側」という）にずれて径方向では重ならない箇所に、配置されている。従動側太陽内歯車部２４の内径は、駆動側太陽内歯車部１２の内径よりも小さく設定されている。従動側太陽内歯車部２４の歯数は、駆動側太陽内歯車部１２の歯数よりも少なく設定されている。

図１〜３に示すように段付円筒状の金属製遊星歯車３０は、従動回転体２０のうち周壁部の径方向内側から太陽歯車部材１１の径方向内側に跨って、配置されている。遊星歯車３０は、回転体１０，２０とは径方向に偏心している。遊星歯車３０は、歯底円の径方向外側に歯先円を有した駆動側遊星外歯車部３２と従動側遊星外歯車部３４とを、周壁部の外周面に形成している。

回転体１０，２０に対して遊星歯車３０が径方向に偏心する偏心側（以下、図２，３及び後述の図４に示すように、単に「偏心側」という）では、駆動側遊星外歯車部３２は駆動側太陽内歯車部１２と噛合している。従動側遊星外歯車部３４は、駆動側遊星外歯車部３２とはカム軸側にずれて径方向では重ならない箇所に、形成されている。従動側遊星外歯車部３４の外径は、駆動側遊星外歯車部３２とは相異なる径として、駆動側遊星外歯車部３２の外径よりも小さく設定されている。従動側遊星外歯車部３４の歯数は、駆動側遊星外歯車部３２の歯数よりも少なく設定されている。従動側遊星外歯車部３４は、偏心側において従動側太陽内歯車部２４と噛合している。

図１〜３に示すように金属製遊星ベアリング４０は、駆動側遊星外歯車部３２及び従動側遊星外歯車部３４の径方向内側に跨って、配置されている。遊星ベアリング４０は、回転体１０，２０とは径方向に偏心している。遊星ベアリング４０は、遊星外輪４２と遊星内輪４４との間に複数の遊星球状転動体４６が一列介装されてなる単列式ラジアル軸受であり、特に本実施形態では単列式深溝玉軸受である。遊星外輪４２は、遊星歯車３０に同軸上に圧入されることで、当該歯車３０を径方向内側から軸受している。図１，４に示すように遊星外輪４２は、径方向外側へ凹んで周方向に連続する円環状溝により、軸方向では対称な断面円弧形の軌道溝４３を形成している。一方、遊星外輪４２よりも径方向内側に配置される遊星内輪４４は、径方向内側へ凹んで周方向に連続する円環状溝により、軸方向では対称な断面円弧形の軌道溝４５を形成している。これらの軌道溝４３，４５は、相互間に配置される各遊星球状転動体４６の外周面に対して、転がり接触する。

図１に示すように金属製太陽ベアリング７０は、カバー部材１４の径方向内側において、回転体１０，２０と同軸上に配置されている。太陽ベアリング７０は、太陽外輪７２と太陽内輪７４との間に複数の太陽球状転動体７６が一列介装されてなる単列式ラジアル軸受であり、特に本実施形態では単列式深溝玉軸受である。太陽外輪７２は、カバー部材１４に同軸上に圧入されることで、駆動回転体１０を径方向内側から軸受している。図１，４に示すように太陽外輪７２は、径方向外側へ凹んで周方向に連続する円環状溝により、軸方向では対称な断面円弧形の軌道溝７３を形成している。一方、太陽外輪７２よりも径方向内側に配置される太陽内輪７４は、径方向内側へ凹んで周方向に連続する円環状溝により、軸方向では対称な断面円弧形の軌道溝７５を形成している。これらの軌道溝７３，７５は、相互間に配置される各太陽球状転動体７６の外周面に対して、転がり接触する。

図１〜３に示すように部分偏心円筒状の金属製遊星キャリア５０は、太陽内輪７４及び遊星内輪４４の径方向内側に跨って、配置されている。遊星キャリア５０は、回転体１０，２０及び制御軸６とは同軸上となる円筒面状の入力部５１を、周壁部の内周面に形成している。入力部５１には、継手５３と嵌合する連結溝５２が設けられ、当該継手５３を介して制御軸６が遊星キャリア５０と連結されている。かかる連結により遊星キャリア５０は、制御軸６と一体に回転可能となっている。

図１に示すように遊星キャリア５０は、回転体１０，２０と同軸上に配置される円筒面状の太陽軸受部５６を、周壁部の外周面に形成している。太陽軸受部５６は、微小なクリアランスをあけて同軸上に外嵌された太陽内輪７４により、径方向外側から軸受されている。かかる軸受により遊星キャリア５０は、駆動側太陽内歯車部１２に対して相対回転可能となっている。

図１〜３に示すように遊星キャリア５０は、回転体１０，２０とは偏心して配置される円筒面状の遊星軸受部５４を、周壁部の外周面に形成している。かかる形成形態の遊星軸受部５４は、カム軸側とは反対側（以下、図１，４に示すように、「反カム軸側」という）の太陽軸受部５６に対しても、偏心している。遊星軸受部５４は、微小なクリアランスをあけて同軸上に外嵌された遊星内輪４４により、径方向外側から軸受されている。かかる軸受により、遊星ベアリング４０を介して遊星キャリア５０に軸受される遊星歯車３０は、駆動側太陽内歯車部１２に対する遊星キャリア５０の相対回転に従って、遊星運動可能となっている。ここで特に、駆動側太陽内歯車部１２に対する遊星キャリア５０の相対回転時には、駆動側遊星外歯車部３２と従動側遊星外歯車部３４とは、それぞれ駆動側太陽内歯車部１２と従動側太陽内歯車部２４と噛合しつつ、一体に遊星運動する。尚、本実施形態において遊星運動とは、遊星歯車３０が自身の周方向へ自転しつつ、遊星キャリア５０の回転方向へ公転する運動をいう。

金属製弾性部材６０は、遊星軸受部５４の周方向二箇所に開口した収容凹部５５に、それぞれ一つずつ個別に収容されている。各弾性部材６０は、概ねＵ字状断面の板ばねである。各弾性部材６０は、遊星内輪４４の内周面と、遊星キャリア５０のうち遊星軸受部５４の径方向内側に凹む収容凹部５５の底面との間に介装されることで、圧縮弾性変形した状態に保持されている。ここで図４の縦断面として、図２，３の如く遊星歯車３０及び遊星ベアリング４０が回転体１０，２０とは偏心する径方向に沿って規定される偏心規定断面Ｓを定義すると、各弾性部材６０は、当該偏心規定断面Ｓに関して線対称位置に配置されている。かかる配置下、各弾性部材６０が弾性変形により発生する復原力の合力は、偏心側へ向かって遊星内輪４４に作用すると共に、偏心側とは反対側（以下、図２〜４に示すように、「反偏心側」という）へ向かって遊星キャリア５０に作用する。したがって、各弾性部材６０は、遊星ベアリング４０を介して遊星歯車３０を偏心側へ付勢していると共に、遊星キャリア５０を反偏心側へ付勢しているのである。

以上の構成を備えた位相調整ユニット８では、駆動回転体１０に対する従動回転体２０の回転位相を、制御軸６の回転状態に応じて調整する。故に、かかる回転位相の調整に応じて、内燃機関の運転状況に適したバルブタイミング調整が実現される。

具体的には、制御軸６が駆動回転体１０と同速に回転することで、遊星キャリア５０が駆動側太陽内歯車部１２に対して相対回転しないときには、遊星歯車３０をなす各外歯車部３２，３４が遊星運動せずに回転体１０，２０と連れ回りする。その結果、回転位相が実質的に不変となって、バルブタイミングが保持調整される。一方、制御軸６が駆動回転体１０に対し低速又は逆方向に回転することで、遊星キャリア５０が駆動側太陽内歯車部１２に対する遅角方向へ相対回転すると、各外歯車部３２，３４の遊星運動により従動回転体２０が駆動回転体１０に対する遅角方向へ相対回転する。その結果、回転位相が遅角変化して、バルブタイミングが遅角調整される。また一方、制御軸６が駆動回転体１０よりも高速に回転することで、遊星キャリア５０が駆動側太陽内歯車部１２に対する進角方向へ相対回転すると、各外歯車部３２，３４の遊星運動により従動回転体２０が駆動回転体１０に対する進角方向へ相対回転する。その結果、回転位相が進角変化して、バルブタイミングが進角調整される。

（位相調整ユニットの詳細構成）
以下、位相調整ユニット８の詳細構成を説明する。

図１に示すように従動回転体２０は、周壁部のうち開口側の軸方向端面により、円環平面状のスラスト軸受部２６を形成している。スラスト軸受部２６は、遊星歯車３０のうち外歯車部３２，３４間を径方向に接続する円環平面状の接続部３６に対して、軸方向に摺接している。かかる摺接によりスラスト軸受部２６は、遊星歯車３０をカム軸側から軸受している。

図４に示すように、遊星ベアリング４０において遊星外輪４２の軌道溝４３は、遊星内輪４４の軌道溝４５に対して、径方向では部分的に重なるようにして反カム軸側にずれている。特に本実施形態では、軸方向長さが実質同一且つそれぞれの軌道溝４３，４５が軸方向中央部に形成された遊星外輪４２と遊星内輪４４とは、例えばフラッシュグラウンド加工により、軸方向に所定量δｐだけずらされている。その結果として軌道溝４３，４５同士も、軸方向に実質同量δｐだけずらされている。ここで、図４の偏心規定断面Ｓのうち偏心側において軌道溝４３を構成する遊星側外円弧部４３ｐｏを定義すると共に、同断面Ｓのうち偏心側において軌道溝４５を構成する遊星側内円弧部４５ｐｉを定義する。すると、ずらし量δｐの設定により軌道溝４３は、遊星側外円弧部４３ｐｏの中心Ｃｐｏよりもカム軸側にて、遊星球状転動体４６と転がり接触可能となっている。また、ずらし量δｐの設定により軌道溝４５は、遊星側内円弧部４５ｐｉの中心Ｃｐｉ及び遊星側外円弧部４３ｐｏの中心Ｃｐｏよりも反カム軸側にて、遊星球状転動体４６と転がり接触可能となっている。

尚、図４は、偏心規定断面Ｓ上の偏心側箇所において、軌道溝４３，４５が遊星球状転動体４６と転がり接触している状態を、代表的に例示している。即ち実際には、遊星球状転動体４６の配列ピッチの範囲内で偏心規定断面Ｓ上の偏心側箇所から周方向にずれた箇所において、軌道溝４３，４５が遊星球状転動体４６と転がり接触している状態も、発生することになる。

さらに図４に示すように、太陽ベアリング７０において太陽外輪７２の軌道溝７３は、太陽内輪７４の軌道溝７５に対して、径方向では部分的に重なるようにしてカム軸側にずれている。特に実施形態では、軸方向長さが実質同一且つそれぞれの軌道溝７３，７５が軸方向中央部に形成された太陽外輪７２と太陽内輪７４とは、例えばフラッシュグラウンド加工により、軸方向に所定量δｓだけずらされている。その結果として軌道溝７３，７５同士も、軸方向に実質同量δｓだけずらされている。ここで、図４の偏心規定断面Ｓのうち反偏心側において軌道溝７３を構成する太陽側外円弧部７３ｓｏを定義すると共に、同断面Ｓのうち反偏心側において軌道溝７５を構成する太陽側内円弧部７５ｓｉを定義する。すると、ずらし量δｓの設定により軌道溝７３は、太陽側外円弧部７３ｓｏの中心Ｃｓｏよりも反カム軸側にて、太陽球状転動体７６と転がり接触可能となっている。また、ずらし量δｓの設定により軌道溝７５は、太陽側内円弧部７５ｓｉの中心Ｃｓｉ及び太陽側外円弧部７３ｓｏの中心Ｃｓｏよりもカム軸側にて、太陽球状転動体７６と転がり接触可能となっている。

尚、図４は、偏心規定断面Ｓ上の偏心側箇所において、軌道溝７３，７５が太陽球状転動体７６と転がり接触している状態を、代表的に例示している。即ち実際には、太陽球状転動体７６の配列ピッチの範囲内で偏心規定断面Ｓ上の偏心側箇所から周方向にずれた箇所において、軌道溝７３，７５が太陽球状転動体７６と転がり接触している状態も、発生することになる。

以上の構成下、さらに偏心規定断面Ｓにおいては、遊星側外円弧部４３ｐｏの中心Ｃｐｏと太陽側外円弧部７３ｓｏの中心Ｃｓｏとを図４の如くストレートに結んだ仮想直線Ｌが、想定される。すると、本実施形態では、遊星側内円弧部４５ｐｉ及び太陽側内円弧部７５ｓｉが仮想直線Ｌ上に位置していると共に、遊星側外円弧部４３ｐｏ及び太陽側外円弧部７３ｓｏも仮想直線Ｌ上に位置しているのである。

（作用効果）
以上説明した本実施形態の作用効果を、以下に説明する。

本実施形態によると、遊星内輪４４と遊星キャリア５０との間に介装される弾性部材６０は、遊星ベアリング４０を介して遊星歯車３０を偏心側へ付勢すると共に、遊星キャリア５０を反偏心側へ付勢する。ここで、遊星歯車３０の偏心する径方向に沿った偏心規定断面Ｓでは、偏心側における遊星側外円弧部４３ｐｏの中心Ｃｐｏと、反偏心側における太陽側外円弧部７３ｓｏの中心Ｃｓｏとを結んだ仮想直線Ｌ上に、偏心側における遊星側内円弧部４５ｐｉと、反偏心側における太陽側内円弧部７５ｓｉとが位置する。これにより単列式遊星ベアリング４０では、偏心規定断面Ｓのうち偏心側箇所又は当該偏心側箇所との周方向の近傍箇所にて、遊星内輪４４が遊星球状転動体４６と転がり接触する界面に、弾性部材６０による荷重が集中して作用する。それと共に単列式太陽ベアリング７０では、偏心規定断面Ｓのうち反偏心側箇所又は当該反偏心側箇所との周方向の近傍箇所にて、太陽内輪７４が太陽球状転動体７６と転がり接触する箇所に、弾性部材６０による荷重が集中して作用する。このようにして荷重作用が仮想直線Ｌに沿って集中することによれば、遊星キャリア５０の姿勢を安定化させると同時に、接触面圧の発生箇所を当該荷重作用の集中箇所に限定することができる。

したがって、以上の如き本実施形態では、小型化を達成する単列式遊星ベアリング４０及び単列式太陽ベアリング７０の採用にあっても、その小型化と共に耐久性向上を両立させることが可能である。

ここで特に、本実施形態の仮想直線Ｌ上には、遊星側内円弧部４５ｐｉ及び太陽側内円弧部７５ｓｉと共に、遊星側外円弧部４３ｐｏ及び太陽側外円弧部７３ｓｏが位置する。このような本実施形態によると、単列式遊星ベアリング４０では、偏心規定断面Ｓのうち偏心側箇所又は当該偏心側箇所との周方向の近接箇所にて、遊星内輪４４及び遊星外輪４２がそれぞれ遊星球状転動体４６と転がり接触する界面に、弾性部材６０による荷重が集中して作用する。それと共に単列式太陽ベアリング７０では、偏心規定断面Ｓのうち反偏心側箇所又は当該反偏心側箇所との周方向の近接箇所にて、太陽内輪７４及び太陽外輪７２がそれぞれ太陽球状転動体７６と転がり接触する箇所に、弾性部材６０による荷重が集中して作用する。このようにして荷重作用が仮想直線Ｌに沿って集中することによれば、遊星キャリア５０及び両ベアリング４０，７０の姿勢を安定化させると同時に、接触面圧の発生箇所を当該荷重作用の集中箇所に限定することができる。したがって、耐久性向上の効果の度合いを高めることが可能である。

さらに本実施形態のように、遊星側外円弧部４３ｐｏの中心Ｃｐｏよりもカム軸側と反カム軸側とにてそれぞれ、遊星外輪４２と遊星内輪４４とを遊星球状転動体４６に転がり接触させることによれば、円弧部４５ｐｉ，４３ｐｏを仮想直線Ｌ上に位置させ易い。それと共に、太陽側外円弧部７３ｓｏの中心Ｃｓｏよりも反カム軸側とカム軸側とにてそれぞれ、太陽外輪７２と太陽内輪７４とを太陽球状転動体７６に転がり接触させることによれば、円弧部７５ｓｉ，７３ｓｏを仮想直線Ｌ上に位置させ易い。これらのことから、遊星キャリア５０及び両ベアリング４０，７０の姿勢の安定化と荷重作用の集中箇所の限定とを確実に達成して、耐久性向上の効果の信頼度を高めることが可能である。

またさらに本実施形態によると、各回転体１０，２０の内歯車部１２，２４と噛合する遊星歯車３０に遊星外輪４２が圧入されることで、当該遊星外輪４２の軌道溝４３を構成する遊星側外円弧部４３ｐｏの中心Ｃｐｏを、正確に位置決めできる。それと共に、駆動回転体１０に太陽外輪７２が圧入されることで、当該太陽外輪７２の軌道溝７３を構成する太陽側外円弧部７３ｓｏの中心Ｃｓｏを、正確に位置決めできる。故にこうして、仮想直線Ｌを想定するための各中心Ｃｐｏ，Ｃｓｏが位置決めされることによれば、当該仮想直線Ｌ上に内円弧部４５ｐｉ，７５ｓｉが位置する状態も、当該仮想直線Ｌ上に外円弧部４３ｐｏ，７３ｓｏが位置する状態も、定常的に維持し得る。故に、遊星キャリア５０及び両ベアリング４０，７０の姿勢の安定化と荷重作用の集中箇所の限定とを確実に達成して、耐久性向上の効果の信頼度を高めることが可能となる。

加えて本実施形態の遊星歯車３０は、従動回転体２０のスラスト軸受部２６によりカム軸側から軸受される。これにより遊星歯車３０の姿勢が安定することによれば、当該遊星歯車３０との間に遊星ベアリング４０を挟んだ状態となる遊星キャリア５０の姿勢についても、安定させ得る。故に、各内円弧部４５ｐｉ，７５ｓｉや外各円弧部４３ｐｏ，７３ｓｏを仮想直線Ｌ上に位置させる効果と相俟って、耐久性向上の効果の度合いを高めることが可能となる。

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明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。

具体的に変形例１では、図５に示すように、遊星歯車３０のうち例えば接続部３６等をカム軸側から軸受するスラスト軸受部１２６を、駆動回転体１０のうち例えばスプロケット部材１３等に形成してもよい。また、変形例２では、遊星歯車３０をカム軸側から軸受するスラスト軸受部を、回転体１０，２０のいずれにも設けなくてもよい。

変形例３では、微小なクリアランスをあけて遊星歯車３０に同軸上に内嵌した遊星外輪４２により、当該歯車３０を径方向内側から軸受してもよい。また、変形例４では、微小なクリアランスをあけてカバー部材１４に同軸上に内嵌した太陽外輪７２により、駆動回転体１０を径方向内側から軸受してもよい。

変形例５では、遊星キャリア５０を同軸上に圧入した遊星内輪４４により、当該キャリア５０を径方向外側から軸受してもよい。また、変形例６では、遊星キャリア５０を同軸上に圧入した太陽内輪７４により、当該キャリア５０を径方向外側から軸受してもよい。

変形例７では、遊星側外円弧部４３ｐｏ及び太陽側外円弧部７３ｓｏを仮想直線Ｌ上には位置させずに、遊星側内円弧部４５ｐｉ及び太陽側内円弧部７５ｓｉのみを仮想直線Ｌ上に位置させてもよい。

１ バルブタイミング調整装置、２ カム軸、１０ 駆動回転体、１２ 駆動側太陽内歯車部、１４ カバー部材、２０ 従動回転体、２４ 従動側太陽内歯車部、２６，１２６ スラスト軸受部、３０ 遊星歯車、３２ 駆動側遊星外歯車部、３４ 従動側遊星外歯車部、３６ 接続部、４０ 遊星ベアリング、４２ 遊星外輪、４３，４５，７３，７５ 軌道溝、４３ｐｏ 遊星側外円弧部、４４ 遊星内輪、４５ｐｉ 遊星側内円弧部、４６ 遊星球状転動体、５０ 遊星キャリア、５４ 遊星軸受部、５５ 収容凹部、５６ 太陽軸受部、６０ 弾性部材、７０ 太陽ベアリング、７２ 太陽外輪、７３ｓｏ 太陽側外円弧部、７４ 太陽内輪、７５ｓｉ 太陽側内円弧部、７６ 太陽球状転動体、Ｃｐｉ，Ｃｐｏ，Ｃｓｉ，Ｃｓｏ 中心、Ｌ 仮想直線、Ｓ 偏心規定断面、δｐ，δｓ ずらし量

Claims (4)

1. 内燃機関に付設され、クランク軸からのトルク伝達によりカム軸（２）が開閉する動弁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（１）において、
   駆動側太陽内歯車部（１２）を有し、前記クランク軸と連動して回転する駆動回転体（１０）と、
   前記駆動側太陽内歯車部よりも軸方向の前記カム軸側に従動側太陽内歯車部（２４）を有し、前記カム軸と連動して回転する従動回転体（２０）と、
   前記駆動回転体及び前記従動回転体とは径方向に偏心して配置される遊星歯車（３０）であって、当該偏心側にて前記駆動側太陽内歯車部に噛合する駆動側遊星外歯車部（３２）と、前記駆動側遊星外歯車部よりも前記カム軸側且つ当該偏心側にて前記従動側太陽内歯車部に噛合する従動側遊星外歯車部（３４）とを有し、前記駆動側遊星外歯車部と前記従動側遊星外歯車部とが一体に遊星運動することにより、前記駆動回転体に対する前記従動回転体の回転位相を調整する遊星歯車と、
   前記遊星歯車を径方向内側から軸受する遊星外輪（４２）と、前記遊星外輪よりも径方向内側の遊星内輪（４４）との間に複数の遊星球状転動体（４６）が一列介装されてなる単列式の遊星ベアリング（４０）と、
   前記駆動回転体を径方向内側から軸受する太陽外輪（７２）と、前記太陽外輪よりも径方向内側の太陽内輪（７４）との間に複数の太陽球状転動体（７６）が一列介装されてなる単列式の太陽ベアリング（７０）と、
   前記遊星内輪及び前記太陽内輪により径方向外側から軸受され、前記駆動側太陽内歯車部に対して相対回転することにより、前記遊星歯車を遊星運動させる遊星キャリア（５０）と、
   前記遊星内輪と前記遊星キャリアとの間に介装され、前記遊星ベアリングを介して前記遊星歯車を前記偏心側へ付勢すると共に、前記遊星キャリアを前記偏心側とは反対側へ付勢する弾性部材（６０）とを、備え、
   前記遊星歯車が前記駆動回転体及び前記従動回転体とは偏心する径方向に沿って規定される縦断面を、偏心規定断面（Ｓ）と定義すると、
   前記偏心規定断面のうち前記偏心側において前記遊星外輪の軌道溝（４３）を構成する遊星側外円弧部（４３ｐｏ）の中心（Ｃｐｏ）と、前記偏心規定断面のうち前記偏心側とは反対側である反偏心側において前記太陽外輪の軌道溝（７３）を構成する太陽側外円弧部（７３ｓｏ）の中心（Ｃｓｏ）とを、結ぶように想定される仮想直線（Ｌ）上には、
   前記偏心規定断面のうち前記偏心側において前記遊星内輪の軌道溝（４５）を構成する遊星側内円弧部（４５ｐｉ）と、前記偏心規定断面のうち前記反偏心側において前記太陽内輪の軌道溝（７５）を構成する太陽側内円弧部（７５ｓｉ）とが、位置し、
   前記遊星ベアリングにおいて前記遊星外輪の軌道溝（４３）は、前記遊星内輪の軌道溝（４５）に対して、部分的に径方向に重なるようにして前記カム軸側とは反対側である反カム軸側にずれることにより、前記遊星外輪は、前記遊星側外円弧部の中心（Ｃｐｏ）よりも前記カム軸側にて前記遊星球状転動体と転がり接触し、前記遊星内輪は、前記遊星側外円弧部の中心（Ｃｐｏ）よりも前記反カム軸側にて前記遊星球状転動体と転がり接触し、
   前記太陽ベアリングにおいて前記太陽外輪の軌道溝（７３）は、前記太陽内輪の軌道溝（７５）に対して、部分的に径方向に重なるようにして前記カム軸側にずれることにより、前記太陽外輪は、前記太陽側外円弧部の中心（Ｃｓｏ）よりも前記反カム軸側にて前記太陽球状転動体と転がり接触し、前記太陽内輪は、前記太陽側外円弧部の中心（Ｃｓｏ）よりも前記カム軸側にて前記太陽球状転動体と転がり接触することを特徴とするバルブタイミング調整装置。
2. 前記仮想直線上には、前記遊星側内円弧部及び前記太陽側内円弧部と共に、前記遊星側外円弧部及び前記太陽側外円弧部が位置す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. 前記遊星外輪は、前記遊星歯車に圧入されると共に、前記太陽外輪は、前記駆動回転体に圧入され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。
4. 前記駆動回転体又は前記従動回転体は、前記遊星歯車を前記カム軸側から軸受するスラスト軸受部（２６，１２６）を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。

Images