JP7241969B2 - 減速機及び可変バルブタイミング装置 - Google Patents

Description

本開示は、減速機及び可変バルブタイミング装置に関するものである。

電動モータと、遊星歯車による減速機構とを用いた可変バルブタイミング装置がある。
例えば、特許文献１には、第１歯車部を有し、カム軸と連動して回転する第１回転体と、第２歯車部を有し、クランク軸と連動して回転する第２回転体と、第３歯車部及び第４歯車部を有し、第３歯車部及び第４歯車部が第１歯車部及び第２歯車部に噛合しかつ一体に遊星運動可能な第３回転体と、第１回転体に径方向に延設けられ、第１回転体と第２回転体との間の相対回転位相変化角を規制するためのストッパと、第２回転体に設けられ、ストッパを相対回転可能に軸方向に挟み込む挟持組付体とを備え、第３回転体の遊星運動により第１回転体と第２回転体との間の相対回転位相を変化させるバルブタイミング調整装置が開示されている。

特開２００７－２５５４１２号公報

可変バルブタイミング装置において、小型化と高い耐久性とを両立することが求められている。
特許文献１に記載されたバルブタイミング調整装置（以下、「従来の可変バルブタイミング装置」という。）をカム軸の径方向（以下、単に「径方向」という。）に小型化（以下、単に「小型化」という。）しようとした場合、各回転体が有する歯車を径方向に小さくすることになる。従来の可変バルブタイミング装置の場合、遊星歯車による減速機構の減速比は、歯車のモジュールにより決定されるため、減速比を保ったまま歯車を径方向に小さくするには歯車の歯厚を薄くせざるを得ない。
歯車が外力により回転する際の応力は歯車の歯元にかかるため、従来の可変バルブタイミング装置を、減速比を保ったまま小型化しようとした場合、従来の可変バルブタイミング装置には、歯厚が薄なった歯車の歯元の耐久性が低下してしまうという問題点があった。

本開示は、上述の問題点を解決するためのものであり、可変バルブタイミング装置の耐久性の低下を抑制しつつ、可変バルブタイミング装置の小型化を可能にする減速機を提供することを目的とする。

本開示に係る減速機は、可変バルブタイミング装置に用いられる減速機であって、第１内歯車部を有し、内燃機関のクランク軸と連動して回転する駆動側回転体と、第２内歯車部を有し、内燃機関のバルブを開閉させるためのカム軸に固定される従動側回転体と、第３外歯車部と第４外歯車部とを有し、駆動側回転体と従動側回転体とに噛み合いつつ遊星運動を行うことにより従動側回転体の駆動側回転体に対する相対回転位相を変化させて、バルブの開閉タイミングを調整する遊星回転体と、駆動側回転体を回転可能に支持する第１軸受と、第１軸受を保持し、カム軸側に延伸され、延伸された部位がカム軸の径方向の内向きに減径され、当該部位のうち減径された先の部位にカム軸の中心軸に対して偏心する偏心部を有する延長保持器と、延長保持器が有する偏心部に遊星回転体を回転可能に支持する第２軸受とを備えるものである。

本開示によれば、可変バルブタイミング装置の耐久性の低下を抑制しつつ、可変バルブタイミング装置を小型化することができる。

図１は、実施の形態１に係る減速機を備えた可変バルブタイミング装置の要部の構成の一例を示す断面図である。 図２は、実施の形態１に係る第１内歯車部と第３外歯車部とをはすば歯車とした場合の構成の一例を示す構成図である。 図３は、実施の形態１に係る第２内歯車部と第４外歯車部とをはすば歯車とした場合の構成の一例を示す構成図である。 図４は、実施の形態１に係る第１内歯車部、第２内歯車部、第３外歯車部、及び第４外歯車部をはすば歯車とした場合の構成の一例を示す構成図である。 図５は、実施の形態１に係る延長保持器の要部の構成を示す構成図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

実施の形態１．
図１を参照して、実施の形態１に係る減速機１の要部の構成について説明する。
図１は、実施の形態１に係る減速機１を備えた可変バルブタイミング装置１００の要部の構成の一例を示す断面図である。
図１は、可変バルブタイミング装置１００に固定されたカム軸４０の中心軸に相当する減速機１の中心軸Ｌ（以下、単に「中心軸Ｌ」という。）に平行、且つ、中心軸Ｌを含む平面により、可変バルブタイミング装置１００を切断した際の断面図である。

図１に示す可変バルブタイミング装置１００は、内燃機関（不図示）の運転状況に応じて、内燃機関のバルブ（不図示）の開閉タイミングを調整するものである。
可変バルブタイミング装置１００は、電動式の可変バルブタイミング装置１００であり、減速機１及び電動モータ３を備えている。なお、内燃機関は、例えば、車両用エンジン等である。
減速機１は、内燃機関のクランク軸（不図示）からカム軸４０に機関トルクを伝達する伝達経路上に設けられている。減速機１は、クランク軸とカム軸４０との間の相対回転位相を変化させるものである。カム軸４０は、内燃機関のバルブを開閉させる。
減速機１は、駆動側回転体１０、従動側回転体２０、遊星回転体３０、キャリア５０、第１軸受６０、延長保持器６１、及び第２軸受６３を備えている。
駆動側回転体１０、従動側回転体２０、及び遊星回転体３０は、中心軸Ｌ上に配置されている。

駆動側回転体１０は、歯車部材１１及びスプロケット部材１２を有している。
歯車部材１１及びスプロケット部材１２は、共に筒状の形状をなしており、同軸上に配置されている。駆動側回転体１０において、歯車部材１１は、電動モータ３側に配置され、スプロケット部材１２は、カム軸４０側に配置され、歯車部材１１とスプロケット部材１２とは、ボルト１３によって固定されている。
駆動側回転体１０における中心軸Ｌの径方向の内向きの空間を「駆動側回転体１０の内側」といい、当該径方向の外向きの空間を「駆動側回転体１０の外側」という。また、駆動側回転体１０の内側の面のうち中心軸Ｌの周方向と平行に存在する面を「駆動側回転体１０の内周面」といい、駆動側回転体１０の外側の面のうち中心軸Ｌの周方向と平行に存在する面を「駆動側回転体１０の外周面」という。
駆動側回転体１０は、歯車部材１１及びスプロケット部材１２により全体として筒状の形状をなしており、駆動側回転体１０の内側に、従動側回転体２０、遊星回転体３０、第１軸受６０、延長保持器６１、及び第２軸受６３を収容している。
駆動側回転体１０は、第１内歯車部１１ａ、支持面１２ｂ、及び複数のスプロケット歯１２ａを有する。

第１内歯車部１１ａは、環状をなす歯車であり、駆動側回転体１０における歯車部材１１の内周面に、中心軸Ｌの周方向の全域に亘って設けられている。
支持面１２ｂは、従動側回転体２０を駆動側回転体１０に対して相対回転可能に支持する面であり、駆動側回転体１０におけるスプロケット部材１２の内周面に、中心軸Ｌの周方向の全域に亘って設けられている。支持面１２ｂは、筒状の形状をなすスプロケット部材１２の内周面を構成している。
支持面１２ｂは、駆動側回転体１０に対して相対回転する従動側回転体２０の摺動面２２を、摺動可能に支持する。従動側回転体２０及び摺動面２２については後述する。

複数のスプロケット歯１２ａのそれぞれは、スプロケット部材１２の外周面から中心軸Ｌの径方向の外向きに突出するように設けられており、複数のスプロケット歯１２ａは、中心軸Ｌの周方向において、等間隔に配置されている。

駆動側回転体１０は、内燃機関のクランク軸と連動して回転する。
具体的には、クランク軸の端部には、複数のスプロケット歯（不図示）がクランク軸の外周面からクランク軸の中心軸の径方向の外向きに突出するように設けられており、クランク軸の外周面に設けられた複数のスプロケット歯は、クランク軸の中心軸の周方向において、等間隔に配置されている。
また、スプロケット部材１２に設けられた複数のスプロケット歯１２ａと、クランク軸に設けられた複数のスプロケット歯との間には、環状をなすタイミングチェーン（不図示）が巻き掛けられている。
内燃機関が運転されるとクランク軸が回転し、当該クランク軸から出力された機関トルクは、タイミングチェーンを通じて、スプロケット部材１２に入力される。したがって、内燃機関が運転されると、駆動側回転体１０は、クランク軸に連動して、中心軸Ｌを軸として回転する。

従動側回転体２０は、筒状の形状をなしており、中心軸Ｌ上に配置され、駆動側回転体１０の内側の一部であるスプロケット部材１２の内側に収容されている。
従動側回転体２０における中心軸Ｌの径方向の内向きの空間を「従動側回転体２０の内側」といい、当該径方向の外向きの空間を「従動側回転体２０の外側」という。また、従動側回転体２０の内側の面のうち中心軸Ｌの周方向と平行に存在する面を「従動側回転体２０の内周面」といい、従動側回転体２０の外側の面のうち中心軸Ｌの周方向と平行に存在する面を「従動側回転体２０の外周面」という。
従動側回転体２０は、摺動面２２、底部２３、及び第２内歯車部２４を有している。

底部２３は、従動側回転体２０におけるカム軸４０側の中心軸Ｌに直行する平面に設けられ、底部２３と、カム軸４０の端部とは、ボルト２５を用いて固定されている。すなわち、従動側回転体２０は、ボルト２５を用いてカム軸４０に固定されている。これにより、従動側回転体２０が中心軸Ｌを軸として回転すると、カム軸４０は、従動側回転体２０に連動して、中心軸Ｌを軸として、すなわち、カム軸４０の中心軸を軸として回転する。
摺動面２２は、筒状の形状をなす従動側回転体２０の外周面を構成している。摺動面２２は、従動側回転体２０が駆動側回転体１０に対して相対回転するときに、支持面１２ｂに摺動可能に支持される。
第２内歯車部２４は、環状をなす歯車であり、従動側回転体２０の内周面に、中心軸Ｌの周方向の全域に亘って設けられている。

遊星回転体３０は、筒状の形状をなしており、駆動側回転体１０の内側の一部である歯車部材１１の内側と、従動側回転体２０の内側とに跨って収容されている。
遊星回転体３０における中心軸Ｌの径方向の内向きの空間を「遊星回転体３０の内側」といい、当該径方向の外向きの空間を「遊星回転体３０の外側」という。また、遊星回転体３０の内側の面のうち中心軸Ｌの周方向と平行に存在する面を「遊星回転体３０の内周面」といい、遊星回転体３０の外側の面のうち中心軸Ｌの周方向と平行に存在する面を「遊星回転体３０の外周面」という。
遊星回転体３０は、第３外歯車部３１、第４外歯車部３２を有している。
第３外歯車部３１は、環状をなす歯車であり、遊星回転体３０の外周面のうち、歯車部材１１の内側に収容される部位に、中心軸Ｌの周方向の全域に亘って設けられている。
第４外歯車部３２は、環状をなす歯車であり、遊星回転体３０の外周面のうち、従動側回転体２０の内側に収容される部位に、中心軸Ｌの周方向の全域に亘って設けられている。

キャリア５０は、筒状の形状をなしており、遊星回転体３０の内側における電動モータ３側に配置されている。
キャリア５０における中心軸Ｌの径方向の内向きの空間を「キャリア５０の内側」といい、当該径方向の外向きの空間を「キャリア５０の外側」という。また、キャリア５０の内側の面のうち中心軸Ｌの周方向と平行に存在する面を「キャリア５０の内周面」といい、キャリア５０の外側の面のうち中心軸Ｌの周方向と平行に存在する面を「キャリア５０の外周面」という。
キャリア５０の内側には、中心孔が設けられ、中心孔には、電動モータ３の出力軸３ａが中心軸上に嵌入されている。
電動モータ３が駆動して、出力軸３ａが回転すると、当該出力軸３ａから出力された制御トルクは、キャリア５０に入力され、キャリア５０は、出力軸３ａに連動して、中心軸Ｌを軸として回転する。キャリア５０は、駆動側回転体１０及び従動側回転体２０に対して、相対回転可能となっている。

第１軸受６０は、キャリア５０の外周面と、歯車部材１１の内周面との間に設けられ、駆動側回転体１０の一部である歯車部材１１を回転可能に支持する。

延長保持器６１は、第１軸受６０を保持する。
具体的には、例えば、延長保持器６１は、第１軸受６０の転動体６６の外周を中心軸Ｌの周方向の全域に亘って囲みつつ、第１軸受６０を保持する。
延長保持器６１は、カム軸４０側に延伸され、延伸された部位がカム軸４０の径方向の内向きに減径され、当該部位のうち減径された先の部位にカム軸４０の中心軸である中心軸Ｌに対して偏心する偏心部６２を有する。

図５を参照して、実施の形態１に係る延長保持器６１の要部の構成について説明する。
図５は、実施の形態１に係る延長保持器６１の要部の構成を示す構成図である。
図５に示すように、例えば、延長保持器６１は、第１保持器部７０と第２保持器部７１とに分離可能であり、延長保持器６１は、第１保持器部７０と第２保持器部７１とを螺子等の固定部材８０により締結することにより組立可能である。
このように構成することにより、減速機１の組立性がよくなる。

第２軸受６３は、延長保持器６１の偏心部６２と、遊星回転体３０の内周面のうち従動側回転体２０の内側に収容される部位との間に配置され、遊星回転体３０を回転可能に支持する。

電動モータ３が駆動することにより、キャリア５０が回転させられると、第１軸受６０の内輪６４がキャリア５０とともに回転し、内輪６４の内輪軌道面６５に接触している転動体６６は内輪６４の回転に伴って自転しながら、キャリア５０の周りを公転する。
延長保持器６１は、転動体６６がキャリア５０の周りを公転すると、転動体６６に駆動される。延長保持器６１は、転動体６６の転動に応じて回転することで、一定の減速比によりキャリア５０の回転速度よりも低速、且つ、キャリア５０と同方向に回転する。
すなわち、延長保持器６１が第１軸受６０を保持することにより、第１軸受６０は、遊星歯車機構として動作する。

延長保持器６１が回転すると第２軸受６３が回転する。
遊星回転体３０は、第２軸受６３が回転すると、中心軸Ｌに対して偏心した状態において自転しながら、キャリア５０の回転方向に公転する。遊星回転体３０の第３外歯車部３１と、駆動側回転体１０の第１内歯車部１１ａとが噛み合っており、また、遊星回転体３０の第４外歯車部３２と、従動側回転体２０の第２内歯車部２４とが噛み合っているため、遊星回転体３０は、駆動側回転体１０と従動側回転体２０とに噛み合いつつ遊星運動を行う。
遊星回転体３０は、遊星回転体３０が遊星運動を行うことにより、従動側回転体２０の駆動側回転体１０に対する相対回転位相を変化させることができる。

以上のように構成することにより、減速機１は、第１軸受６０が遊星歯車機構として動作することによる減速比と、遊星回転体３０が遊星運動を行うことによる減速比との両方の減速比を掛け合わせた減速比を得ることができる。
そのため、減速機１は、従来の可変バルブタイミング装置のように遊星歯車のみによる減速機構の減速比と、同じ減速比を得ようとした場合、遊星回転体３０が遊星運動を行うことによる減速比を、従来の可変バルブタイミング装置における遊星歯車のみによる減速機構の減速比と比較して、小さくすることができる。
したがって、減速機１は、従来の歯車の歯数より、歯車の歯数を少なくすることができるため、歯車を径方向に小さくしても、歯車の歯厚を薄くしないで済み、結果として、可変バルブタイミング装置１００の耐久性の低下を抑制しつつ、可変バルブタイミング装置１００を小型化することができる。

可変バルブタイミング装置１００は、電動モータ３の出力軸３ａからキャリア５０に入力される制御トルクに応じて、減速機１が駆動側回転体１０と従動側回転体２０との間の相対回転位相を変化させることにより、内燃機関の運転状況に応じて、バルブの開閉タイミングを調整することができる。

具体的には、例えば、モータ制御部（不図示）が、クランク軸に連動して回転する駆動側回転体１０の回転速度と、遊星回転体３０の公転速度とが同じ速度になるように、電動モータ３を制御してキャリア５０を回転させた場合、遊星回転体３０の第３外歯車部３１は、第１内歯車部１１ａとの間の噛み合い位置を維持して、駆動側回転体１０に対する相対回転位相を変えないまま、当該駆動側回転体１０と連れ回りする。また、遊星回転体３０の第４外歯車部３２は、第２内歯車部２４との間の噛み合い位置を維持して、従動側回転体２０に対する相対回転位相を変えないまま、当該従動側回転体２０と連れ回りする。 したがって、当該場合、従動側回転体２０に固定されたカム軸４０の相対回転位相が変更されないため、バルブの開閉タイミングは、現状のまま維持される。すなわち、モータ制御部が上述のように電動モータ３を制御することにより、可変バルブタイミング装置１００は、バルブの開閉タイミングを変更させないようにすることができる。

また、例えば、モータ制御部が、制御トルクの発生方向を進角方向Ｘとし、駆動側回転体１０に対して、キャリア５０を進角方向Ｘに相対回転させるように、電動モータ３を制御してキャリア５０を回転させた場合、遊星回転体３０は、キャリア５０の回転に伴って遊星運動を行う。遊星回転体３０が遊星運動を行うことにより、遊星回転体３０の公転速度と駆動側回転体１０の回転速度との間に差が生じるため、遊星回転体３０は、駆動側回転体１０に対する相対回転位相を進角方向Ｘに向けて変えつつ自転する。このとき、遊星回転体３０の第４外歯車部３２は、従動側回転体２０の第２内歯車部２４と噛み合っているため、従動側回転体２０は、遊星回転体３０の第４外歯車部３２の自転に伴って、駆動側回転体１０に対して進角方向Ｘに向けて相対回転する。

したがって、当該場合、従動側回転体２０に固定されたカム軸４０の相対回転位相が進角方向Ｘに向けて変化するため、バルブの開閉タイミングは、進角側に変化する。すなわち、モータ制御部が上述のように電動モータ３を制御することにより、可変バルブタイミング装置１００は、バルブの開閉タイミングを進角側に変化させることができる。

また、例えば、モータ制御部が、制御トルクの発生方向を遅角方向Ｙとし、駆動側回転体１０に対して、キャリア５０を遅角方向Ｙに相対回転させるように、電動モータ３を制御してキャリア５０を回転させた場合、遊星回転体３０は、キャリア５０の回転に伴って遊星運動を行う。遊星回転体３０が遊星運動を行うことにより、遊星回転体３０の公転速度と駆動側回転体１０の回転速度との間に差が生じるため、遊星回転体３０は、駆動側回転体１０に対する相対回転位相を遅角方向Ｙに向けて変えつつ自転する。このとき、遊星回転体３０の第４外歯車部３２は、従動側回転体２０の第２内歯車部２４と噛み合っているため、従動側回転体２０は、遊星回転体３０の第４外歯車部３２の自転に伴って、駆動側回転体１０に対して遅角方向Ｙに向けて相対回転する。

したがって、当該場合、従動側回転体２０に固定されたカム軸４０の相対回転位相が遅角方向Ｙに向けて変化するため、バルブの開閉タイミングは、遅角側に変化する。すなわち、モータ制御部が上述のように電動モータ３を制御することにより、可変バルブタイミング装置１００は、バルブの開閉タイミングを遅角側に変化させることができる。

駆動側回転体１０が有する第１内歯車部１１ａと、遊星回転体３０が有する第３外歯車部３１とには、はすば歯車を用いることが好適である。
図２は、実施の形態１に係る第１内歯車部１１ａと第３外歯車部３１とをはすば歯車とした場合の構成の一例を示す構成図である。図２は、一例として、第１内歯車部１１ａ及び第３外歯車部３１に右ねじれのはすば歯車を用いた場合を示しているが、第１内歯車部１１ａ及び第３外歯車部３１のはすば歯車のねじれ方向は、左ねじれであってもよい。

一般に、軸受が遊星歯車機構として動作する際、軸受内の転動体のすべり量が少ないほど、遊星歯車機構として動作する軸受の減速比は大きくなる。
例えば、図２に示すように、第１内歯車部１１ａと第３外歯車部３１とに、はすば歯車を用いることにより、第１軸受６０内の転動体６６のすべりを抑制することができる。

具体的には、第１内歯車部１１ａと第３外歯車部３１とに、はすば歯車を用いることにより、駆動側回転体１０の第１内歯車部１１ａと遊星回転体３０の第３外歯車部３１との噛み合いにおいて、遊星回転体３０には中心軸Ｌに平行な方向の荷重が発生する。遊星回転体３０発生した荷重は、第１軸受６０及び延長保持器６１に伝わり、延長保持器６１の駆動側転動体接触部６１ａ、又は、延長保持器６１の従動側転動体接触部６１ｂが、転動体６６に、中心軸Ｌに平行な方向の荷重を与えることになる。その結果、第１軸受６０の内輪６４の内輪軌道面６５と、第１軸受６０の外輪６７の外輪軌道面６８とが転動体６６に与える荷重が増大する。これにより第１軸受６０内の転動体６６のすべりを抑制することが可能となる。

なお、第１内歯車部１１ａと第３外歯車部３１とが噛み合うことにより発生する荷重の中心軸Ｌに平行な方向における向きは、はすば歯車のねじれ方向、又は、バルブの開閉タイミングの進角若しくは遅角の方向によって決まる。
例えば、図２に示すように、第１内歯車部１１ａと第３外歯車部３１とに、右ねじれのはすば歯車を用いている場合に、可変バルブタイミング装置１００がバルブの開閉タイミングを進角方向Ｘの向きに変化させているとき、遊星回転体３０に加わる荷重の向きは、図１に示す矢印Ａの方向となる。そのため、延長保持器６１の駆動側転動体接触部６１ａが転動体６６に、図１に示す矢印Ａの方向に荷重を与えることになる。一方、当該場合において、可変バルブタイミング装置１００がバルブの開閉タイミングを遅角方向Ｙの向きに変化させているときは、遊星回転体３０に加わる荷重の向きが図１に示す矢印Ｂの方向になる。そのため、延長保持器６１の従動側転動体接触部６１ｂが転動体６６に、図１の矢印Ｂの方向に荷重を与えることになる。

これに対して、第１内歯車部１１ａと第３外歯車部３１とに、左ねじれのはすば歯車を用いている場合、可変バルブタイミング装置１００がバルブの開閉タイミングを進角方向Ｘの向きに変化させているときは、遊星回転体３０に加わる荷重の向きは、図１に示す矢印Ｂの方向となる。そのため、延長保持器６１の従動側転動体接触部６１ｂが転動体６６に、図１の矢印Ｂの方向に荷重を与えることになる。一方、当該場合において、可変バルブタイミング装置１００がバルブの開閉タイミングを遅角方向Ｙの向きに変化させているときは、遊星回転体３０に加わる荷重の向きが図１に示す矢印Ａの方向になる。そのため、延長保持器６１の駆動側転動体接触部６１ａが転動体６６に、図１の矢印Ａの方向に荷重を与えることになる。
したがって、転動体６６に加わる荷重の向きは変わるが、荷重の大きさは同じであるため、第１内歯車部１１ａ及び第３外歯車部３１のはすば歯車のねじれ方向は、右ねじれであってもよく、左ねじれであってもよい。

また、従動側回転体２０が有する第２内歯車部２４と、遊星回転体３０が有する第４外歯車部３２とには、はすば歯車を用いることが好適である。
図３は、実施の形態１に係る第２内歯車部２４と第４外歯車部３２とをはすば歯車とした場合の構成の一例を示す構成図である。図３は、一例として、第２内歯車部２４及び第４外歯車部３２に右ねじれのはすば歯車を用いた場合を示しているが、第２内歯車部２４及び第４外歯車部３２のはすば歯車のねじれ方向は、左ねじれであってもよい。

上述のとおり、軸受が遊星歯車機構として動作する際、軸受内の転動体のすべり量が少ないほど、遊星歯車機構として動作する軸受の減速比は大きくなる。
例えば、図３に示すように、第２内歯車部２４と第４外歯車部３２とに、はすば歯車を用いることにより、第１軸受６０内の転動体６６のすべりを抑制することができる。

具体的には、第２内歯車部２４と第４外歯車部３２とに、はすば歯車を用いることにより、従動側回転体２０の第２内歯車部２４と遊星回転体３０の第４外歯車部３２との噛み合いにおいて、遊星回転体３０には中心軸Ｌに平行な方向の荷重が発生する。遊星回転体３０発生した荷重は、第１軸受６０及び延長保持器６１に伝わり、延長保持器６１の駆動側転動体接触部６１ａ、又は、延長保持器６１の従動側転動体接触部６１ｂが、転動体６６に、中心軸Ｌに平行な方向の荷重を与えることになる。その結果、第１軸受６０の内輪６４の内輪軌道面６５と、第１軸受６０の外輪６７の外輪軌道面６８とが転動体６６に与える荷重が増大する。これにより第１軸受６０内の転動体６６のすべりを抑制することが可能となる。
なお、第２内歯車部２４及び第４外歯車部３２に右ねじれのはすば歯車を用いた場合の動作、及び、左ねじれのはすば歯車を用いた場合の動作については、第１内歯車部１１ａ及び第３外歯車部３１にはすば歯車を用いた場合と同様であるため、説明を省略する。

図４は、実施の形態１に係る第１内歯車部１１ａ、第２内歯車部２４、第３外歯車部３１、及び第４外歯車部３２をはすば歯車とした場合の構成の一例を示す構成図である。
実施の形態１に係る可変バルブタイミング装置１００は、図４に示すように、第１内歯車部１１ａ、第２内歯車部２４、第３外歯車部３１、及び第４外歯車部３２に、はすば歯車を用いてもよい。
図４は、一例として、第１内歯車部１１ａ、第２内歯車部２４、第３外歯車部３１、及び第４外歯車部３２に、左ねじれのはすば歯車を用いた場合を示しているが、第１内歯車部１１ａ、第２内歯車部２４、第３外歯車部３１、及び第４外歯車部３２にのはすば歯車のねじれ方向は、右ねじれであってもよい。
第１内歯車部１１ａ、第２内歯車部２４、第３外歯車部３１、及び第４外歯車部３２に、はすば歯車を用いることにより、第１軸受６０内の転動体６６のすべりを抑制することができる。

具体的には、第１内歯車部１１ａ、第２内歯車部２４、第３外歯車部３１、及び第４外歯車部３２に、はすば歯車を用いることにより、駆動側回転体１０の第１内歯車部１１ａと遊星回転体３０の第３外歯車部３１との噛み合いと、従動側回転体２０の第２内歯車部２４と遊星回転体３０の第４外歯車部３２との噛み合いとにおいて、遊星回転体３０には中心軸Ｌに平行な方向の荷重が発生する。遊星回転体３０発生した荷重は、第１軸受６０及び延長保持器６１に伝わり、延長保持器６１の駆動側転動体接触部６１ａ、又は、延長保持器６１の従動側転動体接触部６１ｂが、転動体６６に、中心軸Ｌに平行な方向の荷重を与えることになる。その結果、第１軸受６０の内輪６４の内輪軌道面６５と、第１軸受６０の外輪６７の外輪軌道面６８とが転動体６６に与える荷重が増大する。これにより第１軸受６０内の転動体６６のすべりを抑制することが可能となる。

なお、第１内歯車部１１ａ、第２内歯車部２４、第３外歯車部３１、及び第４外歯車部３２に右ねじれのはすば歯車を用いた場合の動作、及び、左ねじれのはすば歯車を用いた場合の動作については、説明を省略する。
ただし、第１内歯車部１１ａ、第２内歯車部２４、第３外歯車部３１、及び第４外歯車部３２に用いるはすば歯車のねじれ方向は、同方向である必要がある。

以上のように、減速機１は、可変バルブタイミング装置１００に用いられる減速機１であって、第１内歯車部１１ａを有し、内燃機関のクランク軸と連動して回転する駆動側回転体１０と、第２内歯車部２４を有し、内燃機関のバルブを開閉させるためのカム軸４０に固定される従動側回転体２０と、第３外歯車部３１と第４外歯車部３２とを有し、駆動側回転体１０と従動側回転体２０とに噛み合いつつ遊星運動を行うことにより従動側回転体２０の駆動側回転体１０に対する相対回転位相を変化させて、バルブの開閉タイミングを調整する遊星回転体３０と、駆動側回転体１０を回転可能に支持する第１軸受６０と、第１軸受６０を保持し、カム軸４０側に延伸され、延伸された部位がカム軸４０の径方向の内向きに減径され、当該部位のうち減径された先の部位にカム軸４０の中心軸に対して偏心する偏心部６２を有する延長保持器６１と、延長保持器６１が有する偏心部６２に遊星回転体３０を回転可能に支持する第２軸受６３とを備えた。

このように構成することにより、減速機１は、第１軸受６０が遊星歯車機構として動作することによる減速比と、遊星回転体３０が遊星運動を行うことによる減速比との両方の減速比を掛け合わせた減速比を得ることができる。
そのため、減速機１は、従来の可変バルブタイミング装置のように遊星歯車のみによる減速機構の減速比と、同じ減速比を得ようとした場合、遊星回転体３０が遊星運動を行うことによる減速比を、従来の可変バルブタイミング装置における遊星歯車のみによる減速機構の減速比と比較して、小さくすることができる。
したがって、減速機１は、従来の歯車の歯数より、歯車の歯数を少なくすることができるため、歯車を径方向に小さくしても、歯車の歯厚を薄くしないで済み、結果として、可変バルブタイミング装置１００の耐久性の低下を抑制しつつ、可変バルブタイミング装置１００を小型化することができる。

また、以上のように、減速機１は、上述の構成において、第１内歯車部１１ａと第３外歯車部３１とは、同じモジュールのはすば歯車により構成されるようにした。
このように構成することにより、減速機１は、第１軸受６０内の転動体６６のすべりを抑制することができため、遊星歯車機構として動作する第１軸受６０の減速比は大きさせることができる。
したがって、減速機１は、従来の歯車の歯数より、歯車の歯数を更に少なくすることができるため、歯車を径方向に更に小さくしても、歯車の歯厚を薄くしないで済み、結果として、可変バルブタイミング装置１００の耐久性の低下を抑制しつつ、可変バルブタイミング装置１００を更に小型化することができる。

また、以上のように、減速機１は、上述の構成において、第２内歯車部２４と第４外歯車部３２とは、同じモジュールのはすば歯車により構成されるようにした。
このように構成することにより、減速機１は、第１軸受６０内の転動体６６のすべりを抑制することができため、遊星歯車機構として動作する第１軸受６０の減速比は大きさせることができる。
したがって、減速機１は、従来の歯車の歯数より、歯車の歯数を更に少なくすることができるため、歯車を径方向に更に小さくしても、歯車の歯厚を薄くしないで済み、結果として、可変バルブタイミング装置１００の耐久性の低下を抑制しつつ、可変バルブタイミング装置１００を更に小型化することができる。

また、以上のように、減速機１は、上述の構成において、第１内歯車部１１ａと第３外歯車部３１とは、同じモジュールのはすば歯車により構成され、第２内歯車部２４と第４外歯車部３２とは、同じモジュールのはすば歯車により構成されるようにした。
このように構成することにより、減速機１は、第１軸受６０内の転動体６６のすべりを抑制することができため、遊星歯車機構として動作する第１軸受６０の減速比は大きさせることができる。
したがって、減速機１は、従来の歯車の歯数より、歯車の歯数を更に少なくすることができるため、歯車を径方向に更に小さくしても、歯車の歯厚を薄くしないで済み、結果として、可変バルブタイミング装置１００の耐久性の低下を抑制しつつ、可変バルブタイミング装置１００を更に小型化することができる。

また、以上のように、減速機１は、上述の構成において、延長保持器６１は、第１保持器部７０と第２保持器部７１とに分離可能であり、延長保持器６１は、第１保持器部７０と第２保持器部７１とを固定部材８０により締結することにより、組立可能であるようにした。
このように構成することにより、減速機１の組立性をよくすることができる。

なお、本開示はその開示の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、又は各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

本開示に係る減速機は、内燃機関のバルブの開閉タイミングを調整する可変バルブタイミング装置に用いることができる。

１ 減速機、３ 電動モータ、３ａ 出力軸、１０ 駆動側回転体、１１ 歯車部材、１１ａ 第１内歯車部、１２ スプロケット部材、１２ａ スプロケット歯、１２ｂ 支持面、１３ ボルト、２０ 従動側回転体、２２ 摺動面、２３ 底部、２４ 第２内歯車部、２５ ボルト、３０ 遊星回転体、３１ 第３外歯車部、３２ 第４外歯車部、４０ カム軸、５０ キャリア、６０ 第１軸受、６１ 延長保持器、６１ａ 駆動側転動体接触部、６１ｂ 従動側転動体接触部、６２ 偏心部、６３ 第２軸受、６４ 内輪、６５ 内輪軌道面、６６ 転動体、６７ 外輪、６８ 外輪軌道面、７０ 第１保持器部、７１ 第２保持器部、８０ 固定部材、１００ 可変バルブタイミング装置。

Claims (6)

1. 可変バルブタイミング装置に用いられる減速機であって、
   第１内歯車部を有し、内燃機関のクランク軸と連動して回転する駆動側回転体と、
   第２内歯車部を有し、前記内燃機関のバルブを開閉させるためのカム軸に固定される従動側回転体と、
   第３外歯車部と第４外歯車部とを有し、前記駆動側回転体と前記従動側回転体とに噛み合いつつ遊星運動を行うことにより前記従動側回転体の前記駆動側回転体に対する相対回転位相を変化させて、前記バルブの開閉タイミングを調整する遊星回転体と、
   前記駆動側回転体を回転可能に支持する第１軸受と、
   前記第１軸受を保持し、前記カム軸側に延伸され、延伸された部位が前記カム軸の径方向の内向きに減径され、当該部位のうち減径された先の部位に前記カム軸の中心軸に対して偏心する偏心部を有する延長保持器と、
   前記延長保持器が有する前記偏心部に前記遊星回転体を回転可能に支持する第２軸受と
   を備えること
   を特徴とする減速機。
2. 前記第１内歯車部と前記第３外歯車部とは、同じモジュールのはすば歯車により構成されること
   を特徴とする請求項１記載の減速機。
3. 前記第２内歯車部と前記第４外歯車部とは、同じモジュールのはすば歯車により構成されること
   を特徴とする請求項１記載の減速機。
4. 前記第１内歯車部と前記第３外歯車部とは、同じモジュールのはすば歯車により構成され、前記第２内歯車部と前記第４外歯車部とは、同じモジュールのはすば歯車により構成されること
   を特徴とする請求項１記載の減速機。
5. 前記延長保持器は、第１保持器部と第２保持器部とに分離可能であり、
   前記延長保持器は、前記第１保持器部と前記第２保持器部とを固定部材により締結することにより、組立可能であること
   を特徴とする請求項１記載の減速機。
6. 請求項１記載の減速機を備える可変バルブタイミング装置。

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