JP6911827B2 - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

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Description

本開示は、バルブタイミング調整装置に関する。
従来から、内燃機関の吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを調整可能なバルブタイミング調整装置が知られている。バルブタイミング調整装置の減速機構の内部には、潤滑油が供給されることがある。特許文献1に記載のバルブタイミング調整装置では、波動歯車機構の減速機構を備え、カムシャフトアダプタの端面において軸方向に窪んで形成された迷路状の流路を通って潤滑油が供給される。かかる流路には、径方向外側に向かってポケットが形成されている。潤滑油に含まれる異物は、バルブタイミング調整装置の駆動時における遠心力によって、かかるポケットに捕捉される。
米国特許第9982577号明細書
特許文献1に記載のバルブタイミング調整装置において、潤滑油に含まれる異物のうち比較的小さい異物は、潤滑油の流れに乗ることにより、かかるポケットに捕捉されずに減速機構内部のギヤ噛み合い部に混入するという懸念がある。また、低温や低速回転の条件下では、遠心力が小さいために、異物がポケットに捕捉されないという懸念もある。ギヤ噛み合い部に異物が混入すると、ギヤを摩耗させるおそれや、ギヤロックによりバルブタイミング調整装置が停止するおそれがある。特に、波動歯車機構や小型化された歯車機構等、ギヤの大きさが比較的小さい減速機構においては、比較的小さい異物であってもこのような問題が生じ得る。このため、減速機構内部のギヤ噛み合い部に、潤滑油に含まれる異物が混入することをさらに抑制できる技術が求められている。
本開示は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
本開示の一形態によれば、バルブタイミング調整装置(100,100a)が提供される。このバルブタイミング調整装置は、内燃機関において、クランク軸(210)から機関トルクが伝達されるカム軸(220)により開閉駆動されるバルブの、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であって;前記クランク軸と連動して回転する駆動回転体(10)と;前記カム軸と連動して回転する従動回転体(30)と;径方向内側に向かって形成された内歯(24t,35t)を有する内歯車部(24,35)と、径方向外側に向かって形成され前記内歯と互いに噛み合う外歯(52t,54t)を有する外歯車部(52,54)と、を有し、アクチュエータの駆動力により前記駆動回転体および前記従動回転体の相対回転位相を変化させる減速機構(70)と;前記減速機構の内部へと供給する潤滑流体に含まれる異物を捕捉可能なフィルタ部(82,82b,82c)と;を備え;前記従動回転体には、前記カム軸を通って供給される前記潤滑流体を前記減速機構の内部へと供給するための、軸方向に貫通する供給孔(37)が形成され;前記フィルタ部は、前記供給孔と連なる前記潤滑流体の流路に配置され、前記軸方向に貫通する複数の穴が形成されている。
この形態のバルブタイミング調整装置によれば、減速機構の内部へと供給する潤滑流体に含まれる異物を捕捉可能なフィルタ部が、供給孔と連なる潤滑流体の流路に配置され、軸方向に貫通する複数の穴が形成されているので、減速機構内部における内歯車部と外歯車部とのギヤ噛み合い部に、潤滑流体に含まれる異物が混入することを抑制できる。
また、本開示の他の形態によれば、内燃機関において、クランク軸(210)から機関トルクが伝達されるカム軸(220)により開閉駆動されるバルブの、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(100,100a)が提供される。このバルブタイミング調整装置は、前記クランク軸と連動して回転する駆動回転体(10)と、前記カム軸と連動して回転する従動回転体(30)と、径方向内側に向かって形成された内歯(24t,35t)を有する内歯車部(24,35)と、径方向外側に向かって形成され前記内歯と互いに噛み合う外歯(52t,54t)を有する外歯車部(52,54)と、を有し、アクチュエータの駆動力により前記駆動回転体および前記従動回転体の相対回転位相を変化させる減速機構(70)と、前記減速機構の内部へと供給する潤滑流体に含まれる異物を捕捉可能なフィルタ部(82,82b,82c)と、を備え、前記従動回転体には、前記カム軸を通って供給される前記潤滑流体を前記減速機構の内部へと供給するための、軸方向に貫通する供給孔(37)が形成され、前記フィルタ部は、前記供給孔と連なる前記潤滑流体の流路に配置され、前記軸方向に貫通する複数の穴が形成されており、前記フィルタ部は、前記軸方向における前記減速機構の内部の隙間を調整するスペーサーに設けられている
また、本開示の他の形態によれば、内燃機関において、クランク軸(210)から機関トルクが伝達されるカム軸(220)により開閉駆動されるバルブの、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(100,100a)が提供される。このバルブタイミング調整装置は、前記クランク軸と連動して回転する駆動回転体(10)と、前記カム軸と連動して回転する従動回転体(30)と、径方向内側に向かって形成された内歯(24t,35t)を有する内歯車部(24,35)と、径方向外側に向かって形成され前記内歯と互いに噛み合う外歯(52t,54t)を有する外歯車部(52,54)と、を有し、アクチュエータの駆動力により前記駆動回転体および前記従動回転体の相対回転位相を変化させる減速機構(70)と、前記減速機構の内部へと供給する潤滑流体に含まれる異物を捕捉可能なフィルタ部(82,82b,82c)と、を備え、前記従動回転体には、前記カム軸を通って供給される前記潤滑流体を前記減速機構の内部へと供給するための、軸方向に貫通する供給孔(37)が形成され、前記フィルタ部は、前記供給孔と連なる前記潤滑流体の流路に配置され、前記軸方向に貫通する複数の穴が形成されており、前記フィルタ部は、前記供給孔よりも前記潤滑流体の流路の上流側に配置されている。
また、本開示の他の形態によれば、内燃機関において、クランク軸(210)から機関トルクが伝達されるカム軸(220)により開閉駆動されるバルブの、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(100,100a)が提供される。このバルブタイミング調整装置は、前記クランク軸と連動して回転する駆動回転体(10)と、前記カム軸と連動して回転する従動回転体(30)と、径方向内側に向かって形成された内歯(24t,35t)を有する内歯車部(24,35)と、径方向外側に向かって形成され前記内歯と互いに噛み合う外歯(52t,54t)を有する外歯車部(52,54)と、を有し、アクチュエータの駆動力により前記駆動回転体および前記従動回転体の相対回転位相を変化させる減速機構(70)と、前記減速機構の内部へと供給する潤滑流体に含まれる異物を捕捉可能なフィルタ部(82,82b,82c)と、を備え、前記従動回転体には、前記カム軸を通って供給される前記潤滑流体を前記減速機構の内部へと供給するための、軸方向に貫通する供給孔(37)が形成され、前記フィルタ部は、前記供給孔と連なる前記潤滑流体の流路に配置され、前記軸方向に貫通する複数の穴が形成されており、前記フィルタ部は、前記従動回転体と前記カム軸との間に配置されて摩擦係数を増大させる機能を有する。
本開示は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、バルブタイミング調整装置の製造方法、バルブタイミング調整装置を備える内燃機関、かかる内燃機関を備える車両等の形態で実現することができる。
バルブタイミング調整装置の概略構成を示す断面図。 バルブタイミング調整装置の概略構成を示す分解斜視図。 バルブタイミング調整装置の概略構成を示す斜視図。 バルブタイミング調整装置の概略構成を示す正面図。 フィルタ部材の詳細構成を示す正面図。 環状壁部の内周側にフィルタ部材が配置された状態を示す正面図。 潤滑油の流れを説明するための説明図。 潤滑油の流れを説明するための、従動回転体の断面斜視図。 第2実施形態のバルブタイミング調整装置の概略構成を示す断面図。 第2実施形態のバルブタイミング調整装置の概略構成を示す分解斜視図。 他の実施形態1におけるフィルタ部材の構成を示す正面図。 他の実施形態2におけるフィルタ部材の構成を示す正面図。
A.第1実施形態:
図1に示す第1実施形態のバルブタイミング調整装置100は、図示しない車両における内燃機関のクランク軸210からカム軸220までの動力伝達経路に設けられている。バルブタイミング調整装置100は、クランク軸210から機関トルクが伝達されるカム軸220により開閉駆動される、図示しないバルブとしての吸気バルブのバルブタイミングを調整する。
図1ないし図4に示すように、バルブタイミング調整装置100は、駆動回転体10と、従動回転体30と、減速機構70と、フィルタ部材80とを備える。図1では、バルブタイミング調整装置100とともに、クランク軸210とカム軸220と潤滑油供給系300とを示している。また、図3および図4では、説明の便宜上、フィルタ部材80の図示を省略している。
駆動回転体10は、カム軸220の回転軸心AX1と同一の回転軸心AX1を有し、クランク軸210と連動して回転する。以下の説明では、回転軸心AX1と平行な方向を、軸方向とも呼ぶ。駆動回転体10は、第1ハウジング11と、第2ハウジング21とを有する。
第1ハウジング11は、略有底筒状の外観形状を有し、第1円筒部12と、第1底部13とを有する。第1円筒部12は、略円筒状の外観形状を有する。第1円筒部12の外周面には、スプロケット14が形成されている。図1に示すように、スプロケット14と、クランク軸210に形成されたスプロケット212とには、タイミングチェーン230が掛け渡される。クランク軸210の機関トルクがタイミングチェーン230を介してスプロケット14に伝達することにより、第1ハウジング11は、クランク軸210と連動して回転する。
第1円筒部12の内周面には、位相を規制する図示しない物理的ストッパが形成されている。第1円筒部12には、複数のボルト挿入孔18が周方向に互いに並んで形成されている。4つのボルト挿入孔18は、第2ハウジング21との締結に用いられる。第1底部13の略中央には、カム軸挿入孔15が形成されている。カム軸挿入孔15には、カム軸220が挿入される。
第2ハウジング21は、略有底筒状の外観形状を有し、第2円筒部22と、第2底部23とを有する。第2円筒部22の内周面には、駆動側内歯車部24が形成されている。駆動側内歯車部24は、後述するように減速機構70の一部として機能し、径方向内側に向かって形成された複数の駆動側内歯24tを有する。第2底部23の略中央には、開口部25が形成されている。開口部25には、後述する入力回転体40が、第1ベアリング45を介して配置されている。第2底部23の外縁側には、複数のボルト挿入孔27が周方向に互いに並んで形成されている。複数のボルト挿入孔27には、第1ハウジング11に形成された複数のボルト挿入孔18とともに、それぞれボルト62が挿入される。ボルト62は、第1ハウジング11と第2ハウジング21とを締結する。
従動回転体30は、駆動回転体10に対して相対回転可能となるように、第1ハウジング11の第1円筒部12の内側に嵌合されている。従動回転体30は、略有底筒状の外観構成を有し、第3円筒部32と、第3底部33とを有する。第3円筒部32は、略円筒状の外観形状を有する。第3円筒部32の外周面には、位相を規制する図示しない物理的ストッパが形成されている。第3円筒部32の内周面には、従動側内歯車部35が形成されている。従動側内歯車部35は、後述するように減速機構70の一部として機能し、径方向内側に向かって形成された複数の従動側内歯35tを有する。第3底部33の略中央には、締結部材挿入口36が形成されている。締結部材挿入口36に、図1に示すセンターボルト63が挿入されることにより、従動回転体30とカム軸220とが締結される。これにより、従動回転体30は、カム軸220と連動して回転する。
図3および図4に示すように、従動回転体30の第3底部33には、締結部材挿入口36と連なり軸方向に貫通する供給孔37が形成されている。供給孔37は、カム軸220を通って供給される潤滑油を、減速機構70の内部へと供給するための貫通孔である。第3底部33のうちカム軸220と締結される側の面である外側面31には、環状油路38と、環状壁部39とが形成されている。環状油路38は、周方向に沿って窪んで形成されている。環状油路38は、カム軸220を通って供給される潤滑油を、周方向に流通させて供給孔37へと導く。環状壁部39は、環状油路38を取り囲んで環状に形成され、カム軸220側に向かって突出している。環状壁部39の内周側には、図1および図2に示すフィルタ部材80が配置される。フィルタ部材80および潤滑油供給系300についての詳細な説明は、後述する。
図1および図2に示すように、本実施形態の減速機構70は、いわゆる2K−H型の遊星歯車機構により構成されている。減速機構70は、入力回転体40と、遊星回転体50と、駆動回転体10の第2ハウジング21に形成された駆動側内歯車部24と、従動回転体30に形成された従動側内歯車部35とを備える。駆動側内歯車部24および従動側内歯車部35の軸心は、回転軸心AX1とそれぞれ一致する。減速機構70は、入力回転体40の回転速度を減速して従動回転体30へと伝達し、駆動回転体10および従動回転体30の相対回転位相を変化させる。
入力回転体40は、略円筒状の外観形状を有し、遊星回転体50のキャリアとして機能する。入力回転体40の内側には、図示しない電動アクチュエータの回転軸と接続された、図示しないシャフトが挿入されて固定されている。入力回転体40は、電動アクチュエータの駆動力により、シャフトと一体に回転する。電動アクチュエータの回転軸の軸心は、カム軸220の回転軸心AX1と一致する。入力回転体40の外周面には、軸方向の略中央部において、径方向外側に突出する壁部41が形成されている。入力回転体40の外周面には、壁部41を境に、軸方向の一端側に第1ベアリング45が配置され、他端側に第2ベアリング55が配置されている。入力回転体40は、第1ベアリング45を介して、第2ハウジング21に回転可能に支持されている。したがって、入力回転体40は、シャフトと一体回転可能、且つ、駆動回転体10に対して相対回転可能に構成されている。
図1に示すように、入力回転体40は、回転軸心AX1に対して偏心する偏心部42を有している。偏心部42は、周方向の肉厚を偏らせて厚肉に形成されることにより、構成されている。入力回転体40の外周面の他端側には、径方向外側に開口する2つの凹部43が、周方向において偏心部42側に偏って設けられている。各凹部43には、付勢部材44がそれぞれ収容されている。付勢部材44は、復元力により、偏心部42において第2ベアリング55を径方向外側へと付勢する。このため、入力回転体40は、偏心軸心AX2を中心軸として第2ベアリング55を支持する。付勢部材44の端面には、スナップリング64が配置されている。スナップリング64は、軸方向において各付勢部材44が各凹部43から抜けることを抑制する。
遊星回転体50は、上述した第2ベアリング55と、遊星歯車51とを含んで構成されている。第2ベアリング55は、遊星歯車51の内周面に配置され、2つの付勢部材44を介して入力回転体40により支持されることにより、各付勢部材44から受ける復元力を遊星歯車51へ伝達する。
遊星歯車51は、段付円筒状に形成され、第2ベアリング55を介して偏心軸心AX2を中心軸として回転する。遊星歯車51は、駆動側外歯車部52と、従動側外歯車部54とを有する。駆動側外歯車部52のピッチ円径は、従動側外歯車部54のピッチ円径よりも大きい。
駆動側外歯車部52は、径方向外側に向かって形成された駆動側外歯52tを有する。駆動側外歯52tは、駆動側内歯車部24に形成された駆動側内歯24tと互いに噛み合う。従動側外歯車部54は、径方向外側に向かって形成された従動側外歯54tを有する。従動側外歯54tは、従動側内歯車部35に形成された従動側内歯35tと互いに噛み合う。駆動側外歯52tおよび従動側外歯54tの歯数は、駆動側内歯24tおよび従動側内歯35tの歯数よりも、それぞれ同数ずつ少ない。
遊星回転体50は、入力回転体40が回転軸心AX1を中心軸として回転すると、偏心軸心AX2を中心軸として自転しつつ、回転軸心AX1まわりに公転する遊星運動を行う。遊星回転体50の自転速度は、入力回転体40の回転速度に対して減速される。従動側内歯車部35および従動側外歯車部54は、遊星回転体50の自転を従動回転体30に伝達する伝達手段として機能する。
以上のような構成を備える減速機構70は、電動アクチュエータによって駆動される入力回転体40の回転を減速することにより、駆動回転体10と従動回転体30との間の相対位相に応じたバルブタイミングを実現する。具体的には、入力回転体40の回転速度と駆動回転体10の回転速度とが同じである場合には、入力回転体40が駆動回転体10に形成された駆動側内歯車部24に対して相対回転しないので、遊星回転体50が遊星運動せず、駆動回転体10および従動回転体30と連れ回りする。その結果、相対位相が変化せず、バルブタイミングが保持される。
他方、入力回転体40の回転速度が駆動回転体10の回転速度よりも速い場合には、入力回転体40が駆動側内歯車部24に対して進角側へと相対回転し、遊星回転体50が遊星運動する。その結果、駆動回転体10に対して従動回転体30が進角側へと相対回転し、バルブタイミングが進角する。また、入力回転体40の回転速度が駆動回転体10の回転速度よりも遅い場合、または、入力回転体40の回転方向が駆動回転体10の回転方向と反対方向である場合には、入力回転体40が駆動側内歯車部24に対して遅角側へと相対回転し、遊星回転体50が遊星運動する。その結果、駆動回転体10に対して従動回転体30が遅角側へ相対回転し、バルブタイミングが遅角することになる。
図1に示すように、潤滑油供給系300は、減速機構70の内部へと潤滑油を供給する。潤滑油供給系300は、オイルポンプ310と、潤滑油供給路320とを有する。オイルポンプ310は、潤滑流体としての潤滑油を、潤滑油供給路320へと送り出す。潤滑油供給路320は、カム軸220の内部において軸方向に形成され、バルブタイミング調整装置100の減速機構70の内部へと潤滑油を供給する。潤滑油は、減速機構70の機械的摩擦を減少させる。本実施形態の潤滑油は、エンジンオイルであるが、グリース等の任意の潤滑流体が用いられてもよい。
図5に示すように、フィルタ部材80は、環状に形成された薄板状、換言するとワッシャー状の外観形状を有する。フィルタ部材80は、フィルタ部82を有する。フィルタ部82は、減速機構70の内部へと供給する潤滑油に含まれる異物を捕捉可能に構成されている。かかる異物としては、例えば、摩耗粉等が該当する。本実施形態において、フィルタ部82は、金属製のメッシュで構成されている。このため、フィルタ部82には、網目状に並んだ細かな複数の穴が形成されている。かかる網目の大きさは、捕捉対象とする異物の大きさや、駆動側内歯24t、駆動側外歯52t、従動側内歯35tおよび従動側外歯54tの大きさ等に応じて設定されてもよい。
図6および図7に示すように、フィルタ部材80は、従動回転体30の外側面31と接触して配置されている。より具体的には、環状壁部39の内周側に配置されている。なお、図7では、図示の便宜上、フィルタ部材80を従動回転体30と離間させて図示している。フィルタ部82は、供給孔37と連なる潤滑油の流路において、供給孔37よりも上流側に配置されることとなる。本実施形態のフィルタ部材80は、図1に示すように、従動回転体30とカム軸220との間に配置されて摩擦係数を増大させる機能を有する。換言すると、摩擦係数を増大させるフリクションシムに、フィルタ部82が設けられている。
図7および図8では、潤滑油の流れを太線の矢印で示している。カム軸220に形成された潤滑油供給路320から供給される潤滑油は、フィルタ部82のメッシュ、換言すると、フィルタ部82に形成された軸方向に貫通する複数の穴を通って、従動回転体30の外側面31に形成された環状油路38へと流れ込む。このため、潤滑油に含まれる異物は、フィルタ部82のメッシュを通過できずに捕捉され、環状油路38への流入が抑制される。フィルタ部82のメッシュを通過して環状油路38へと流れ込んだ潤滑油は、供給孔37を通って減速機構70の内部へと流入する。
本実施形態において、駆動側内歯24tおよび従動側内歯35tは、本開示における内歯の下位概念にそれぞれ相当し、駆動側内歯車部24および従動側内歯車部35は、本開示における内歯車部の下位概念にそれぞれ相当する。また、駆動側外歯52tおよび従動側外歯54tは、本開示における外歯の下位概念にそれぞれ相当し、駆動側外歯車部52および従動側外歯車部54は、開示における外歯車部の下位概念にそれぞれ相当する。
以上説明した第1実施形態のバルブタイミング調整装置100によれば、減速機構70の内部へと供給する潤滑油に含まれる異物を捕捉可能なメッシュのフィルタ部82が、供給孔37と連なる潤滑油の流路に配置されているので、駆動側内歯車部24と駆動側外歯車部52とのギヤ噛み合い部、および、従動側内歯車部35と従動側外歯車部54とのギヤ噛み合い部に、潤滑油に含まれる異物が混入することを抑制できる。このため、駆動側内歯24t、駆動側外歯52t、従動側内歯35tおよび従動側外歯54tが、ギヤ噛み合い部に混入した異物により摩耗することを抑制できる。また、駆動側内歯車部24と駆動側外歯車部52との回転、および、従動側内歯車部35と従動側外歯車部54との回転が、ギヤ噛み合い部に異物が挟み込まれることにより停止することを抑制できる。換言すると、いわゆるギヤロックを抑制できる。したがって、噛み合い部に混入した異物によりバルブタイミング調整装置100が停止することを抑制できる。
また、メッシュのフィルタ部82が潤滑油の流路に配置されているので、遠心力が小さい条件下、例えば、低温や低速回転等の条件下であっても、潤滑油に含まれる異物を捕捉できる。また、フィルタ部82がメッシュで構成されているので、比較的小さい異物も捕捉できる。このため、減速機構70の駆動側内歯24t、駆動側外歯52t、従動側内歯35tおよび従動側外歯54tの大きさが比較的小さい構成においても、ギヤ噛み合い部に異物が混入することを抑制できる。
また、フィルタ部材80がワッシャー状の部材で構成されて、従動回転体30の端面に配置されるので、簡素な構成で異物を捕捉できる。また、フィルタ部82が、供給孔37と連なる潤滑油の流路において供給孔37よりも上流側、換言すると、従動回転体30の外側面31に配置されているので、潤滑油に含まれる異物を、より上流側で捕捉できる。また、フリクションシムとしてのフィルタ部材80にフィルタ部82が設けられているので、摩擦係数を増大させる機能と異物捕捉機能とを単一の部材で兼用でき、部品点数の増加を抑制できる。
B.第2実施形態:
図9および図10に示す第2実施形態のバルブタイミング調整装置100aは、フィルタ部材80の配置位置に関して、第1実施形態のバルブタイミング調整装置100と異なる。その他の構成は、第1実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。
第2実施形態のバルブタイミング調整装置100aが備えるフィルタ部材80は、従動回転体30の第3底部33のうち、外側面31に代えて、外側面31とは反対側の面に接触して配置されている。このため、フィルタ部82は、軸方向において供給孔37と対向して配置され、供給孔37と連なる潤滑油の流路において、供給孔37よりも下流側に配置されている。
第2実施形態のフィルタ部材80は、軸方向における減速機構70の内部の隙間を調整するスペーサーとしても機能する。換言すると、かかるスペーサーに、フィルタ部82が設けられている。
以上説明した第2実施形態のバルブタイミング調整装置100aによれば、第1実施形態のバルブタイミング調整装置100と同様な効果を奏する。加えて、軸方向における減速機構70の内部の隙間を調整するスペーサーとしてのフィルタ部材80にフィルタ部82が設けられているので、スペーサーの機能と異物捕捉機能とを単一の部材で兼用でき、部品点数の増加を抑制できる。
C.他の実施形態:
(1)図11に示すように、他の実施形態1におけるフィルタ部材80bは、上記各実施形態と同様に環状に形成されており、フィルタ部82bと、座金部84とを有する。フィルタ部82bは、フィルタ部材80bのうち周方向の一部を構成しており、扇形の平面視形状を有し、金属製のメッシュで形成されている。座金部84は、フィルタ部材80bのうちフィルタ部82b以外の部分を構成している。座金部84には、フィルタ部82bに形成されているような、複数の穴が形成されていない。フィルタ部材80bは、潤滑油の流路上にフィルタ部82bが位置するように、周方向位置が固定されて配置されることにより、潤滑油に含まれる異物を捕捉する。
例えば、第1実施形態のバルブタイミング調整装置100に他の実施形態1のフィルタ部材80bを適用する場合、潤滑油供給路320の従動回転体30側の端部と対向する位置にフィルタ部82bが位置するように、フィルタ部材80bの周方向位置が固定されてもよい。また、例えば、第2実施形態のバルブタイミング調整装置100aに他の実施形態1のフィルタ部材80bを適用する場合、従動回転体30の供給孔37と対向する位置にフィルタ部82bが位置するように、フィルタ部材80bの周方向位置が固定されてもよい。すなわち一般には、フィルタ部82、82bは、供給孔37と連なる潤滑流体の流路に配置されてもよい。このような構成によっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。加えて、フィルタ部材80bが座金部84を有するので、フィルタ部材80bの強度低下を抑制できる。
(2)図12に示すように、他の実施形態2におけるフィルタ部材80cは、フィルタ部82cの外観形状において、他の実施形態1のフィルタ部材80bと異なる。フィルタ部82cは、扇形に代えて、略円形の平面視形状を有する。このように、フィルタ部82cの平面視形状は、任意の形状であってもよく、例えば、潤滑流体の流路の断面形状に合わせて設定されてもよい。このような構成によっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
(3)上記各実施形態のフィルタ部82、82b、82cの構成は、あくまで一例であり、種々変更可能である。例えば、金属製のメッシュに限らず、パンチングメタル等により構成されていてもよい。また、金属材料に限らず、樹脂材料等により形成されていてもよい。また、環状に形成された薄板状のフィルタ部材80、80b、80cを、複数枚重ねる態様であってもよい。かかる態様によれば、軸方向の厚みを容易に調整できるので、第2実施形態のバルブタイミング調整装置100aに適用する場合、スペーサーとしての機能を向上できる。また、かかる態様において、他の実施形態1のフィルタ部材80bおよび他の実施形態2のフィルタ部材80cを適用する場合、複数枚のフィルタ部材80b、80cのうちの一部のフィルタ部82、82cを省略してもよい。このような構成によっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
(4)第1実施形態のフィルタ部材80は、スペーサーとして機能し、第2実施形態のフィルタ部材は、フリクションシムとして機能していたが、本発明はこれに限定されるものではない。バルブタイミング調整装置100、100aは、フィルタ部材80に加えて、他のスペーサーやフリクションシムを備えていてもよい。かかる構成によっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
(5)上記各実施形態の従動回転体30の構成は、あくまで一例であり、種々変更可能である。例えば、従動回転体30の供給孔37は、締結部材挿入口36と連なって形成されていたが、締結部材挿入口36と離間して形成されていてもよい。かかる構成によっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
(6)上記各実施形態において、減速機構70は、いわゆる2K−H型の遊星歯車機構により構成されていたが、2K−H型に限らず、いわゆるK−H−V型や、3K型の遊星歯車機構により構成されていてもよい。また、遊星歯車機構に代えて、波動歯車を含んで構成される波動歯車機構により構成されていてもよい。このような構成によっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
(7)上記各実施形態において、バルブタイミング調整装置100、100aは、カム軸220が開閉駆動する吸気バルブのバルブタイミングを調整していたが、吸気バルブに代えて、カム軸220が開閉駆動する排気バルブのバルブタイミングを調整してもよい。また、上記各実施形態において、減速機構70は、電動アクチュエータの駆動力により駆動回転体10と従動回転体30との相対回転位相を変化させていたが、電動アクチュエータに限らず、任意のアクチュエータの駆動力により相対回転位相を変化させてもよい。
本開示は、上述の各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した形態中の技術的特徴に対応する各実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
10 駆動回転体、24 駆動側内歯車部、24t 駆動側内歯、30 従動回転体、35 従動側内歯車部、35t 従動側内歯、37 供給孔、52 駆動側外歯車部、52t 駆動側外歯、54 従動側外歯車部、54t 従動側外歯、70 減速機構、82,82b,82c フィルタ部、100,100a バルブタイミング調整装置、210 クランク軸、220 カム軸

Claims (3)

  1. 内燃機関において、クランク軸(210)から機関トルクが伝達されるカム軸(220)により開閉駆動されるバルブの、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(100,100a)であって、
    前記クランク軸と連動して回転する駆動回転体(10)と、
    前記カム軸と連動して回転する従動回転体(30)と、
    径方向内側に向かって形成された内歯(24t,35t)を有する内歯車部(24,35)と、径方向外側に向かって形成され前記内歯と互いに噛み合う外歯(52t,54t)を有する外歯車部(52,54)と、を有し、アクチュエータの駆動力により前記駆動回転体および前記従動回転体の相対回転位相を変化させる減速機構(70)と、
    前記減速機構の内部へと供給する潤滑流体に含まれる異物を捕捉可能なフィルタ部(82,82b,82c)と、
    を備え、
    前記従動回転体には、前記カム軸を通って供給される前記潤滑流体を前記減速機構の内部へと供給するための、軸方向に貫通する供給孔(37)が形成され、
    前記フィルタ部は、前記供給孔と連なる前記潤滑流体の流路に配置され、前記軸方向に貫通する複数の穴が形成されており、
    前記フィルタ部は、前記軸方向における前記減速機構の内部の隙間を調整するスペーサーに設けられている、
    バルブタイミング調整装置。
  2. 内燃機関において、クランク軸(210)から機関トルクが伝達されるカム軸(220)により開閉駆動されるバルブの、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(100,100a)であって、
    前記クランク軸と連動して回転する駆動回転体(10)と、
    前記カム軸と連動して回転する従動回転体(30)と、
    径方向内側に向かって形成された内歯(24t,35t)を有する内歯車部(24,35)と、径方向外側に向かって形成され前記内歯と互いに噛み合う外歯(52t,54t)を有する外歯車部(52,54)と、を有し、アクチュエータの駆動力により前記駆動回転体および前記従動回転体の相対回転位相を変化させる減速機構(70)と、
    前記減速機構の内部へと供給する潤滑流体に含まれる異物を捕捉可能なフィルタ部(82,82b,82c)と、
    を備え、
    前記従動回転体には、前記カム軸を通って供給される前記潤滑流体を前記減速機構の内部へと供給するための、軸方向に貫通する供給孔(37)が形成され、
    前記フィルタ部は、前記供給孔と連なる前記潤滑流体の流路に配置され、前記軸方向に貫通する複数の穴が形成されており、
    前記フィルタ部は、前記供給孔よりも前記潤滑流体の流路の上流側に配置されている、
    バルブタイミング調整装置。
  3. 内燃機関において、クランク軸(210)から機関トルクが伝達されるカム軸(220)により開閉駆動されるバルブの、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(100,100a)であって、
    前記クランク軸と連動して回転する駆動回転体(10)と、
    前記カム軸と連動して回転する従動回転体(30)と、
    径方向内側に向かって形成された内歯(24t,35t)を有する内歯車部(24,35)と、径方向外側に向かって形成され前記内歯と互いに噛み合う外歯(52t,54t)を有する外歯車部(52,54)と、を有し、アクチュエータの駆動力により前記駆動回転体および前記従動回転体の相対回転位相を変化させる減速機構(70)と、
    前記減速機構の内部へと供給する潤滑流体に含まれる異物を捕捉可能なフィルタ部(82,82b,82c)と、
    を備え、
    前記従動回転体には、前記カム軸を通って供給される前記潤滑流体を前記減速機構の内部へと供給するための、軸方向に貫通する供給孔(37)が形成され、
    前記フィルタ部は、前記供給孔と連なる前記潤滑流体の流路に配置され、前記軸方向に貫通する複数の穴が形成されており、
    前記フィルタ部は、前記従動回転体と前記カム軸との間に配置されて摩擦係数を増大させる機能を有する、
    バルブタイミング調整装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6012756A (ja) 1983-07-01 1985-01-23 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置
JPS6012756U (ja) * 1983-07-07 1985-01-28 三菱電機株式会社 減速装置
JP3668167B2 (ja) * 2001-09-14 2005-07-06 本田技研工業株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP4461118B2 (ja) * 2006-05-18 2010-05-12 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
JP4453747B2 (ja) * 2007-11-22 2010-04-21 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
JP5402571B2 (ja) * 2009-11-26 2014-01-29 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
JP5083377B2 (ja) * 2010-06-11 2012-11-28 株式会社日本自動車部品総合研究所 バルブタイミング調整装置
JP2013072545A (ja) * 2011-09-29 2013-04-22 Ntn Corp 遊星歯車減速機の潤滑装置
JP2013170636A (ja) * 2012-02-21 2013-09-02 Denso Corp 流体ブレーキ装置及びバルブタイミング調整装置
JP6042233B2 (ja) * 2013-03-01 2016-12-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御システム
JP5850280B2 (ja) * 2013-11-22 2016-02-03 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
DE102014210360B4 (de) 2014-06-02 2017-11-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenverstellvorrichtung
JP6098580B2 (ja) * 2014-07-09 2017-03-22 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
JP6587064B2 (ja) * 2016-03-18 2019-10-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関用リンク機構のアクチュエータ及び波動歯車減速機
JP6443382B2 (ja) * 2016-04-14 2018-12-26 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
JP7198099B2 (ja) * 2019-02-01 2022-12-28 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置

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