JPH04241709A - 軸間位相変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は軸間位相変換装置に係り
、例えば内燃機関における吸・排気バルブの開閉時期を
同内燃機関の運転状態に応じて制御するために、カムシ
ャフトとクランクシャフトとの回転位相を変更するよう
にしたバルブタイミング制御装置等の軸間位相変換装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば実開昭５９−１５６１０２
号公報には、遊星歯車機構を用いた位相変換装置（カム
シャフトの駆動装置）が開示されている。この技術では
、図９で示すようにカムシャフト６１が、クランクシャ
フト６２に駆動連結された入力側シャフト６１ａと、カ
ム６３を有する出力側シャフト６１ｂとに分割されてい
る。両シャフト６１ａ，６１ｂ間には遊星歯車機構６４
が介在されている。遊星歯車機構６４は、入力側シャフ
ト６１ａ端部に取付けられたキャリア６５と、同キャリ
ア６５に回転可能に支承された複数のプラネタリギア６
６と、同プラネタリギア６６の外周部分に噛合するリン
グギア６７と、出力側シャフト６１ｂ端部に取付けられ
、かつ前記プラネタリギア６６の内周部分に噛合するサ
ンギア６８とからなる。そして、リングギア６７はシリ
ンダ６９から出没するピストン７０によって回動される
。

【０００３】この装置によれば、ピストン７０の出没に
よりリングギア６７を回転させると、キャリア６５とサ
ンギア６８とが異なる角度だけ回転する。これにより、
クランクシャフト６２と出力側シャフト６１ｂとの回転
位相がずれ、吸・排気バルブの開閉動作タイミングをエ
ンジン稼働中に変更できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
位相変換装置では、非位相変換時にピストン７０が作動
せずリングギア６７が静止しているので、プラネタリギ
ア６６及びサンギア６８を常時回転させる必要がある。 そのため、これらのギア６６，６７，６８間のバックラ
ッシュに基づきギア音が発生したり、ギアが磨耗したり
する等の問題があった。

【０００５】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は非位相変換時にリングギア、キャ
リア、プラネタリギア及びサンギアを一体回転させ、各
ギア間のギア音、磨耗等の発生を防止できる軸間位相変
換装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の軸間位相変換装置では、駆動軸を有する駆動
系と被駆動軸を有する被駆動系との間に、同駆動軸に対
する被駆動軸の回転位相を変更可能な位相変換機構を設
け、前記駆動系及び被駆動系間には、複数の歯車の組合
せからなり、かつ前記位相変換機構による位相変換時に
駆動軸に対する被駆動軸の回転位相を増幅するとともに
、前記位相変換機構による非位相変換時に前記歯車の全
てを一体回転させる増速歯車機構を設けている。

【０００７】

【作用】軸間位相変換装置の非位相変換時には、増速歯
車機構を構成する全ての歯車が一体回転する。このため
、増速歯車機構における各ギア間でのギア音や磨耗が防
止される。また、位相変換時には、位相変換機構によっ
て変更された駆動軸に対する被駆動軸の回転位相が、増
速歯車機構によって増幅される。

【０００８】

【実施例】（第１実施例）以下、本発明の軸間位相変換
装置を内燃機関のバルブタイミング制御装置に具体化し
た第１実施例を図１〜図４に従って説明する。図１はバ
ルブタイミング制御装置の部分拡大断面図である。この
バルブタイミング制御装置は、内燃機関としてのエンジ
ンの運転状態に応じて吸気バルブの開閉時期を制御する
ことを目的とし、そのためにクランクシャフト（図示し
ない）と吸気用カムシャフト１との回転位相を変換させ
るようにしている。

【０００９】カムシャフト１の前端部（図１の左端部）
には、ハウジング２が取付けられている。ハウジング２
は、径の異なる２つの部材（小径部３及び大径部４）を
同心円状に配置してなるシリンダ５と、同大径部４の前
端外周に形成されたタイミングプーリ６とから構成され
ており、前記小径部３においてカムシャフト１に回転可
能に外嵌されている。また、前記タイミングプーリ６と
クランクシャフトとはタイミングベルト７によって駆動
連結されており、クランクシャフトの回転が同タイミン
グベルト７を介してハウジング２に伝達される。なお、
本実施例ではこれらのクランクシャフト（駆動軸）、タ
イミングベルト７及びハウジング２によって駆動系が構
成され、カムシャフト（被駆動軸）１によって被駆動系
が構成されている。

【００１０】前記カムシャフト１及びハウジング２の間
には、両者の回転位相を変更させる位相変換機構１０と
、同回転位相の角度を増幅する増幅歯車機構としての遊
星歯車機構９とが組み込まれている。遊星歯車機構９は
リングギア１１、サンギア１２、キャリア１３、プラネ
タリギア１４等の複数の歯車を備えている。リングギア
１１は前記タイミングプーリ６の前端内周に固定され、
サンギア１２はボルト２０により前記カムシャフト１前
端に固定されている。キャリア１３は略円環状をなし、
前記サンギア１２直後のカムシャフト１上にスラストワ
ッシャ１３′，１３″に挟まれて回転可能に外嵌されて
いる。キャリア１３からは後方へ円筒部１５が突出し、
同円筒部１５の外周面が前記大径部４の前端内周の軸受
１６に内接している。このため、キャリア１３はカムシ
ャフト１、スラストワッシャ１３′，１３″及び軸受１
６に摺接しながら回転することになる。

【００１１】前記キャリア１３の前面外周部には複数本
（例えば３本）の支軸１７が突設され、各支軸１７にプ
ラネタリギア１４が回転可能に支承されている。各プラ
ネタリギア１４は前記リングギア１１及びサンギア１２
に噛合しており、タイミングプーリ６の回転をカムシャ
フト１に伝達する。各支軸１７の前端には阻止リング１
８が固定されており、同支軸１７からプラネタリギア１
４が脱落するのを阻止している。

【００１２】次に、位相変換機構１０について説明する
。前記ハウジング２の小径部３と大径部４とキャリア１
３とによって囲まれる空間内には、前後両面を開放した
略円筒状のピストン８が配置されている。このピストン
８の前端内周面及び前端外周面にはヘリカルスプライン
８ａ，８ｂが形成されている。両ヘリカルスプライン８
ａ，８ｂは、前記小径部３外周に形成されたヘリカルス
プライン３ａ、及びキャリア１３の円筒部１５内周面に
形成されたヘリカルスプライン１５ａにそれぞれ噛合し
ている。このため、ピストン８に前後方向への力が作用
すると、同ピストン８は回転しながら前後方向へ移動す
ることになる。

【００１３】前記ピストン８とハウジング２の最深部と
の間には加圧室１９が形成され、同加圧室１９に作動油
が供給されるようになっている。すなわち、カムシャフ
ト１内及びハウジング２には油路２１が形成されており
、この油路２１が加圧室１９に連通している。そして、
オイルポンプ（図示しない）によって吸い上げられ、か
つ油圧制御弁２２にて調圧された作動油が、前記油路２
１を通って加圧室１９に供給される。この供給された作
動油の油圧により、ピストン８に対し前方への押圧力が
作用する。なお、ハウジング２の大径部４の前端内周面
には係止リング２３が固定され、この係止リング２３と
ピストン８後端外周部との間にコイルスプリングよりな
るリターンスプリング２４が圧縮状態で介在されている
。リターンスプリング２４はピストン８を常に後方へ付
勢している。

【００１４】そのため、前記加圧室１９に作動油を供給
しない時（進角時）には、リターンスプリング２４の付
勢力によってピストン８が図１で示すように後端部に位
置する。この状態から加圧室１９に作動油を供給すると
、ピストン８はリターンスプリング２４の付勢力に抗し
回転しながら前方へ移動する。この際、ヘリカルスプラ
イン３ａ，８ａ，８ｂ，１５ａによってピストン８に駆
動連結されたハウジング２とキャリア１３との回転位相
がずれ、これに伴ってカムシャフト１とクランクシャフ
トの回転位相が遅角側へずれることになる。

【００１５】ところで、前記油圧制御弁２２の開度は電
子制御装置（以下、単に「ＥＣＵ」という）２５によっ
て制御される。すなわち、ＥＣＵ２５の入力側には、エ
ンジン負荷としてスロットルバルブの開度を検出するス
ロットルセンサ２６と、ディストリビュータのロータの
回転からエンジンの回転数を検出する回転数センサ２７
とが接続されている。また、前記ＥＣＵ２５の出力側に
は油圧制御弁２２が接続されている。ＥＣＵ２５には、
エンジン回転数とエンジン負荷との関係において、図４
に示すような第１〜３の領域Ａ，Ｂ，Ｃが予め記憶され
ている。ＥＣＵ２５はスロットルセンサ２６及び回転数
センサ２７からの検出信号に基づき、前記第１〜３の領
域Ａ〜Ｃの中からそのときのエンジン状態を割出し、前
記油圧制御弁２２の開度を制御するための制御信号を出
力する。

【００１６】次に、上記のように構成された本実施例の
バルブタイミング制御装置の作用及び効果を説明する。 エンジンが始動されると、クランクシャフトの回転がタ
イミングベルト７を介しハウジング２に伝達される。ま
た、ＥＣＵ２５はスロットルセンサ２６及び回転数セン
サ２７からの信号を入力してエンジン負荷及びエンジン
回転数を検出し、そのときのエンジン状態が前記した３
つの領域Ａ〜Ｃのうちのどの領域に属するかを割出す。 そしてＥＣＵ２５は、クランクシャフトに対するカムシ
ャフト１の回転位相を、割出した領域Ａ〜Ｃに対応する
回転位相とするための制御信号を油圧制御弁２２に出力
する。

【００１７】図１はＥＣＵ２５によってエンジン状態が
第１の領域（低・中回転で高負荷の領域）Ａにあると判
断された場合のバルブタイミング制御装置を示している
。この状態では油圧制御弁２２が閉じられ、加圧室１９
に作動油が供給されない。そのため、リターンスプリン
グ２４によって後方へ付勢されたピストン８はハウジン
グ２内の後端部に位置している。

【００１８】このようにピストン８がハウジング２内の
後端部に位置したまま前後方向へ移動しないと、カムシ
ャフト１、遊星歯車機構９、ピストン８、ハウジング２
が一体回転する。これは、ハウジング２の小径部３にピ
ストン８がスプライン結合するとともに、同ピストン８
にキャリア１３がスプライン結合しており、しかも、同
キャリア１３に支承されたプラネタリギア１４がリング
ギア１１及びサンギア１２に噛み合っているからである
。タイミングベルト７を介しハウジング２に伝達された
このときの回転トルクは、次の２つの経路でカムシャフ
ト１に伝達される。その１つは、ピストン８のヘリカル
スプライン８ａ，８ｂ及び遊星歯車機構９を介しカムシ
ャフト１に伝わる経路であり、残りの１つは、タイミン
グプーリ６に固定されたリングギア１１から直接遊星歯
車機構９を介してカムシャフト１に伝わる経路である。

【００１９】前記のように、ピストン８がハウジング２
の後端部に位置していると、吸気バルブの閉弁時期が早
められて、シリンダ内に吸い込まれた混合気が戻されに
くくなる。その結果、吸気充填効率が高められ高出力が
得られる。また、図２はＥＣＵ２５によってエンジン状
態が第１の領域Ａから第２の領域（低回転で低負荷の領
域）Ｂに移行したと判断された場合のバルブタイミング
制御装置を示している。この状態になるとＥＣＵ２５は
、油圧制御弁２２を開かせるための制御信号を出力する
。油圧制御弁２２が所定開度まで開くと、オイルポンプ
によって吸い上げられた作動油が同油圧制御弁２２にて
調圧され、矢印で示すように油路２１を通って加圧室１
９に供給される。この供給された作動油の油圧はピスト
ン８後面に作用し、リターンスプリング２４の付勢力に
抗しピストン８を前方へ押圧する。すると、ヘリカルス
プライン３ａ，８ａ，８ｂ，１５ａの作用によりピスト
ン８が回転しながら前方へ移動し、これに伴いハウジン
グ２及びキャリア１３に捩じり力が付与される。そして
、この捩じり力によりハウジング２とキャリア１３とが
相対回転する。なお、前記ピストン８の前方への移動は
、キャリア１３後面と接触したところで規制される。

【００２０】このときの回転位相の変換量は遊星歯車機
構９によって拡大される。すなわち、リングギア１１に
対するサンギア１２の回転位相は次式に基づいて考える
ことができる。 （１＋λ）Ｃｎ　＝Ｒｎ　＋λ・Ｓｎ　　　　　（１）
ただし、λはサンギア１２のリングギア１１に対する径
比、Ｃｎ　はキャリア１３の回転数、Ｒｎ　はリングギ
ア１１の回転数、Ｓｎ　はサンギア１２の回転数である
。

【００２１】説明を簡単にするために、図２及び図３に
示すようにリングギア１１が固定されており、クランク
シャフト側の回転力がキャリア（図３では省略）１３に
入力されサンギア１２から出力されるものとする。これ
は、リングギア１１とキャリア１３との間に生じている
位相差を、リングギア１１を固定することによりキャリ
ア１３の回転に置き換えて考えるためである。

【００２２】前記のようにリングギア１１が固定されて
いるからＲｎ　＝０となる。これを前記（１）式に代入
すると次の（２）式になる。 ｛（１＋λ）／λ｝Ｃｎ　＝Ｓｎ　　　　　（２）よっ
て、サンギア１２はキャリア１３の（１＋λ）／λ倍回
転することになり、前記ピストン８の回転により生じた
回転位相は遊星歯車機構９を追加することで｛（１＋λ
）／λ｝倍にすることができる。

【００２３】ここで前記（２）式に具体的な値を入れて
考えてみる。ピストン８の回転によりハウジング２とキ
ャリア１３との間に１０°の位相差（位相角）が生じた
とする。また、サンギア１２のリングギア１１に対する
径比λを０．５とする。これらの値を（２）式へ代入す
ると、 　　Ｓｎ　＝｛（１＋０．５）／０．５｝・１０＝３×
１０＝３０となる。つまりサンギア１２は、ハウジング
２とキャリア１３との間の位相差（１０°）の３倍の３
０°の位相差を得ることになる。なお、前記径比λの好
ましい範囲は０．３〜０．６であり、サンギア１２に伝
達される位相角の、キャリア１３に入力される位相角に
対する好ましい倍率は約２．６〜４．４である。

【００２４】従って、前記位相角の拡大により、吸気バ
ルブの閉弁時期はエンジン負荷及びエンジン回転数がと
もに低い領域で極端に遅くなる。これにより、シリンダ
容積を見かけ上小さくしてポンピングロスを低減するこ
とができる。ここでポンピングロスとは、エンジンが外
部へ仕事をするために必要な空気を吸入する際に生ずる
吸気損失のことである。

【００２５】なお、図示はしないが、エンジン状態が前
記第１の領域Ａ又は第２の領域Ｂから第３の領域Ｃへ移
行した場合には、ＥＣＵ２５は油圧制御弁２２を若干開
かせるための制御信号を出力する。この際、ピストン８
の後端面に加わる油圧の大きさと、リターンスプリング
２４が圧縮することで発生する付勢力とが釣り合う位置
まで同ピストン８が移動する。このときのピストン８の
移動量及びカムシャフト１の相対回転量は、前記第１の
領域Ａから第２の領域Ｂへ移行する場合よりも小さい。 そのため、吸気バルブの閉弁時期は第１の領域Ａの場合
よりも遅く、かつ第２の領域Ｂの場合より早くなり、バ
ルブオーバーラップ量が小さくなる。その結果、吸気慣
性によって混合気をより多くシリンダ内へ取り込むこと
が可能となる。なお、このときのピストン８に加わる油
圧の大きさは油圧制御弁２２の開度を変更することによ
って調節可能である。

【００２６】このように、本実施例では、タイミングプ
ーリ６を有するハウジング２とカムシャフト１との間に
ピストン８及び遊星歯車機構９を介在させた。そして、
ピストン８とハウジング２とをヘリカルスプライン８ａ
，３ａにて結合させるとともに、同ピストン８とキャリ
ア１３とをヘリカルスプライン８ｂ，１５ａにて結合さ
せ、さらには、リングギア１１をハウジング２に、サン
ギア１２をカムシャフト１にそれぞれ固定した。これに
より、エンジン状態が第１〜第３の領域Ａ〜Ｃのうちの
いずれかの領域に属している通常時（非位相変換時）に
は、バルブタイミング制御装置の全ての構成部品が一体
回転し、相対回転が生じない。そのため、リングギア６
７が固定され、かつプラネタリギア６６及びサンギア６
８が常時回転した従来技術とは異なり、本実施例では非
位相変換時に各ギア間のバックラッシュに基づきギア音
が発生したり、ギアが磨耗したりするのを防止できる。

【００２７】また、エンジンの運転状態が第１〜第３の
領域Ａ〜Ｃのうちのいずれかの領域から別の領域へ移行
する時には、位相変換機構１０にてカムシャフト１とキ
ャリア１３との回転位相を変化させ、さらに、その位相
角を遊星歯車機構９にて増幅させることができる。この
ため、カムシャフト１の大変位角が得られる。この変位
角の大きさは、ヘリカルスプライン３ａ，８ａ，８ｂ，
１５ａのねじれ角や、サンギア１２とリングギア１１と
の径比を適宜変更することによって種々設定することが
できる。

【００２８】なお、本実施例によれば前記以外にも次に
示す作用及び効果を奏する。例えば遊星歯車機構９を省
略して、ヘリカルスプラインを有するピストンを軸方向
へ移動させることによりハウジングとカムシャフトの回
転位相を変換させる機構だけを用いた場合には、その位
相角がピストンの軸方向の移動量によって決定される。 従って、位相角を拡大するにはピストンの移動量を大き
くしたり、ヘリカルスプラインのねじれ角を大きくした
りするしかなく、設計の自由度が小さい。これに対し、
本実施例では前記のように遊星歯車機構９を追加したの
で、同遊星歯車機構９にて簡易に位相角の拡大を図るこ
とができるのはもちろんのこと、サンギア１２とリング
ギア１１との径比を適宜選択することで位相角の拡大率
を選択でき、その分設計の自由度が増す。 （第２実施例）次に、本発明の第２実施例を図５〜図７
に従って説明する。

【００２９】本実施例ではピストン８を前後方向へ移動
させる手段として、油圧及びリターンスプリング２４に
代えてステップモータ３５を用いている点が前記第１実
施例と大きく異なっている。すなわち、図５はバルブタ
イミング制御装置の進角時の状態を示し、図６は同じく
遅角時の状態を示している。両図に示すように、カムシ
ャフト１の前端部（図の左端部）には、後面が開放され
たハウジング２が回転可能に支持されている。カムシャ
フト１及びハウジング２間には、両者の回転位相を変更
するための位相変換機構１０と、その回転位相角を増幅
するための遊星歯車機構９とが配設されている。図７に
示すように位相角変換機構１０のピストン８は、内外周
にヘリカルスプライン８ａ，８ｂを有する円環状本体部
３０と、同本体部３０の前端から等角度毎に前方へ突出
する複数本（例えば３本）の連結片３１とから構成され
ている。これらの連結片３１はハウジング２の最深部に
設けられた孔２ｂを貫通している。そして、前記連結片
３１の前端内周面に連結リング３２が固定されている。

【００３０】一方、図５に示すように、前記カムシャフ
ト１の前方に位置するタイミングベルトカバー３３等の
静止部材には、後方へ向けて円筒部３４が突設されてい
る。タイミングベルトカバー３３の前面にはステップモ
ータ３５が取付けられ、その回転軸３６は前記円筒部３
４を貫通し、カムシャフト１の前端部に相対回転可能に
支持されている。そして、ステップモータ３５はＥＣＵ
２５から出力されるパルス信号の数に応じた角度回転軸
３６を回転させる。前記回転軸３６の外周には送りねじ
３７が形成され、同送りねじ３７上にナット３８が螺合
されている。ナット３８外周と前記円筒部３４内周とは
スプライン結合されており、このため、ステップモータ
３５の回転軸３６が回転するとナット３８が前後方向へ
移動することになる。

【００３１】さらに、ナット３８の後端外周にはスラス
トブッシュ３９が取付けられ、同スラストブッシュ３９
に前記ピストン８前端の連結リング３２が相対回転可能
に連結されている。ここで、スラストブッシュ３９を用
いたのは、ナット３８は相対回転はせず、連結リング３
２はエンジン回転にともなう回転部材であり、回転遮断
のためであり、かつナット３８と連結リング３２との相
対回転による摩擦抵抗を低減させるためである。なお、
スラストブッシュ３９に代えてスラストベアリングを用
いてもよい。前記以外の構成は前記第１実施例と同様で
ある。

【００３２】従って本実施例によると、図５又は図６に
示す非位相変換時には、ＥＣＵ２５からの制御信号に基
づきステップモータ３５の回転軸３６が回転せず、遊星
歯車機構９、位相変換機構１０等のバルブタイミング制
御装置の構成部品が一体回転する。このため、各ギア間
のバックラッシュに基づくギア音の発生や、ギア磨耗を
防止できる。

【００３３】また、位相変換時には、ＥＣＵ２５からの
制御信号に基づきステップモータ３５の回転軸３６が回
転し、同回転軸３６上のナット３８が前方又は後方へ移
動する。ナット３８にはスラストブッシュ３９を介しピ
ストン８が連結されているので、同ピストン８はハウジ
ング２に対し相対回転しながら移動する。これにより、
ハウジング２に対するピストン８の回転位相が変換され
、その位相角は遊星歯車機構９にて拡大される。

【００３４】さらに、本実施例ではステップモータ３５
を用いたことにより、次のような効果も奏する。前記ピ
ストン８を移動させる方法として油圧及びリターンスプ
リング２４を用いた場合において、無段、あるいは多段
にわたる位相変換を得ようとすると、同ピストン８に加
わる油圧と、リターンスプリング２４の付勢力とが釣り
合う位置でピストン８を静止させることが必要である。 この際、ピストン８の静止位置の精度は、油圧やリター
ンスプリング２４の精度に影響されるおそれがある。そ
のため、油温や油圧制御弁２２のヒステリシス等を考慮
したうえで、設定値通りの油圧をピストン８に加えるよ
うにするには、例えばピストン８の位置を検出するセン
サを別途設けて、同ピストン８の位置が所定の位置とな
るように油圧等を制御することが考えられる。

【００３５】また、ピストン８を設定位置に移動させた
場合、同ピストン８は油圧とリターンスプリング２４と
によって釣り合った不安定な状態にある。ピストン８の
位置が不安定であると、カムシャフト１の回転によるト
ルク変動等の外部入力により、ピストン８が設定位置か
らずれるおそれがある。そのため、ピストン８の位置保
持に別の機構を設けることが望まれる。

【００３６】これに対し本実施例では、ステップモータ
３５の回転軸３６の回転角度によりピストン８の前後位
置が決定される。このため、前記のような特別なセンサ
を用いることなく、ピストン８の位置制御を精度良く行
うことができる。また、ステップモータ３５には自己保
持トルクがあるので、前記のような特別な保持機構を設
けなくても、ピストン８を所定の位置に安定した状態で
保持することができる。

【００３７】さらに、本実施例ではピストン８の移動の
ために油圧を用いないので、カムシャフト１やハウジン
グ２に油路を形成する必要がなくなる。 （第３実施例）次に、本発明の第３実施例を図８に基づ
いて説明する。本実施例では、増速歯車機構として遊星
歯車機構９に代えて差動歯車機構４１を用いている点が
前記第１実施例及び第２実施例と大きく異なっている。 なお、図８ではタイミングベルト７が後側（図の右側）
に位置している。

【００３８】カムシャフト１は入力側シャフト４２と出
力側シャフト４３とに分割され、両者が作動歯車機構４
１によって連結されている。作動歯車機構４１は、両シ
ャフト４２，４３の端部を覆い、かつ後端に円筒部４４
ａを有するケース４４と、同ケース４４内において各シ
ャフト４２，４３端部に固定された入力側及び出力側の
かさ歯車４５，４６と、同ケース４４に回転可能に支持
され、かつ前記両かさ歯車４５，４６に噛合する別のか
さ歯車４７，４８とからなる。出力側のかさ歯車４６は
入力側のかさ歯車４５よりも小径に形成されている。

【００３９】一方、前記入力側シャフト４２上において
、タイミングプーリ６と作動歯車機構４１との間にはハ
ウジング２が回転可能に支持されている。ハウジング２
内には円筒状ピストン８が配設されている。ピストン８
は、前記円筒部４４ａ及び入力側シャフト４２に対しヘ
リカルスプライン４９，５０にてスプライン結合されて
いる。なお、入力側シャフト４２には油路２１が形成さ
れており、遅角時には同油路２１を介しハウジング２内
に作動油が供給され、進角時には作動油が供給されない
ようになっている。

【００４０】前記のように構成されたバルブタイミング
制御装置では、非位相変換時にピストン８が前後方向へ
移動せず、入力側シャフト４２、ピストン８、ケース４
４、全かさ歯車４５〜４８、出力側シャフト４３が一体
回転する。従って、入力側シャフト４２及び出力側シャ
フト４３の回転位相は変化しない。また、ハウジング２
内への作動油の供給が開始又は停止されると、同ピスト
ン８は入力側シャフト４２に対し相対回転しながら前後
方向へ移動する。ピストン８にはケース４４がヘリカル
スプライン４９にて結合されているので、同ケース４４
がピストン８と一体回転する。これによりかさ歯車４７
，４８が、自転しながら入力側のかさ歯車４５上を公転
し、同公転により出力側のかさ歯車４６が増速されて回
転される。従って、回転位相が作動歯車機構４１によっ
て拡大され、出力側シャフト４３の大変移角が得られる
。

【００４１】このように、本実施例によっても前記第１
及び第２の実施例と同様な作用及び効果を奏する。なお
、本発明は前記実施例の構成に限定されるものではなく
、例えば以下のように発明の趣旨から逸脱しない範囲で
任意に変更してもよい。 （１）前記各実施例におけるタイミングプーリ６に代え
てスプロケットを用い、チェーンによりクランクシャフ
トと同スプロケットとを駆動連結してもよい。 （２）前記各実施例のバルブタイミング制御装置を、吸
気用カムシャフト１と排気用カムシャフトをシザーズギ
アにて駆動連結したタイプのエンジンに適用することが
できる。この場合、シザーズギアとカムシャフトとの間
にバルブタイミング制御装置を設けることになる。 （３）ピストン８の内外周のヘリカルスプライン８ａ，
８ｂのうちいずれか一方をスプラインに変更してもよい
。 （４）排気用カムシャフトに前記各実施例と同様なバル
ブタイミング制御装置を取付けてもよい。 （５）本発明は、内燃機関のバルブタイミング制御装置
に限らず、２軸間の位相を変換させる必要のある装置に
適用することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、駆
動系及び被駆動系の間に位相変換機構と、複数の歯車の
組合せからなり、かつ前記位相変換機構による位相変換
時に回転位相を増幅するとともに、非位相変換時に前記
歯車の全てを一体回転させる増速歯車機構とを設けたの
で、同非位相変換時に前記歯車間からギア音が発生した
り、同歯車が磨耗したりするのを確実に防止でき、さら
には位相変換時に大変位角を得ることができるという優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例において、ピストンに油圧が加わら
ない時のバルブタイミング制御装置の断面図である。

【図２】第１実施例において、ピストンに油圧が加わっ
た時のバルブタイミング制御装置の断面図である。

【図３】第１実施例における遊星歯車機構の各ギアの位
置関係を示す図である。

【図４】第１実施例において、エンジン回転数とエンジ
ン負荷との関係を示す図である。

【図５】第２実施例において、ステップモータによりピ
ストンが後方へ移動した時のバルブタイミング制御装置
の断面図である。

【図６】第２実施例において、ステップモータによりピ
ストンが前方へ移動した時のバルブタイミング制御装置
の断面図である。

【図７】第２実施例におけるピストンの斜視図である。

【図８】第３実施例の概略構成を示す断面図である。

【図９】従来の位相変換装置を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…被駆動系としてのカムシャフト、２…駆動系の一部
を構成するハウジング、７…駆動系の一部を構成するタ
イミングベルト、９…増速歯車機構としての遊星歯車機
構、１０…位相変換機構、４１…増速歯車機構としての
作動歯車機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　駆動軸を有する駆動系と被駆動軸を有
   する被駆動系との間に、同駆動軸に対する被駆動軸の回
   転位相を変更可能な位相変換機構を設け、前記駆動系及
   び被駆動系間には、複数の歯車の組合せからなり、かつ
   前記位相変換機構による位相変換時に駆動軸に対する被
   駆動軸の回転位相を増幅するとともに、前記位相変換機
   構による非位相変換時に前記歯車の全てを一体回転させ
   る増速歯車機構を設けたことを特徴とする軸間位相変換
   装置。