WO2017179322A1

WO2017179322A1 - バルブタイミング調整装置

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Publication number: WO2017179322A1
Application number: PCT/JP2017/007584
Authority: WO
Inventors: 賢司多田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-04-14
Filing date: 2017-02-28
Publication date: 2017-10-19
Anticipated expiration: 2018-10-14
Also published as: KR102056892B1; CN109072726B; DE112017002023T5; JP6443382B2; JP2017190746A; US10830110B2; KR20180100688A; US20190120091A1; CN109072726A

Abstract

駆動回転体（１０）は、駆動側ストッパ壁（６２ａ，６２ｒ）を有する。従動回転体（２０）は、従動側ストッパ壁（６４ａ，６４ｒ）を有する。従動回転体は、駆動回転体に対し相対回転して、駆動回転体との間の回転位相が変化する。従動回転体は、相対回転方向（Ｄａ，Ｄｒ）において従動側ストッパ壁を駆動側ストッパ壁と接触させることにより、回転位相の変化が規制される。遊星歯車（５０）は、駆動回転体及び従動回転体に噛合しつつ遊星運動して、回転位相を変化させる。駆動回転体は、歯車部材（１１）と、カバー部材（１３）と、締結部材（１５）とを有する。歯車部材は、駆動側ストッパ壁を形成している共に遊星歯車（５０）と噛合する。カバー部材は、従動回転体及び遊星歯車が収容される収容空間（１４）を、歯車部材と共に覆う。締結部材は、歯車部材とカバー部材とを軸方向に締結させる。

Description

バルブタイミング調整装置

関連出願の相互参照

　本出願は、２０１６年４月１４日に出願された日本出願番号２０１６－８１４５９号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、内燃機関においてクランク軸からのクランクトルクの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。

　従来、クランク軸及びカム軸とそれぞれ連動して回転する駆動回転体及び従動回転体が相対回転することで、それら回転体間の回転位相が変化するバルブタイミング調整装置が、広く知られている。

　このようなバルブタイミング調整装置の一種として特許文献１の装置では、遊星歯車が前記駆動回転体及び前記従動回転体に噛合しつつ遊星運動することで、駆動回転体及び従動回転体間の回転位相が変化する。但し、駆動回転体及び従動回転体のそれぞれ有する駆動側ストッパ壁及び従動側ストッパ壁が相互に接触することで、回転位相の変化が規制される。

　特許文献１の装置では、締結部材である螺子によって歯車部材とカバー部材とが軸方向に締結されることで、駆動回転体が構成されている。本構成においては、歯車部材とカバー部材との共同により、従動回転体及び遊星歯車を収容する収容空間を形成する。

　特許文献１の装置では、カバー部材が駆動側ストッパ壁を形成している一方で、歯車部材が遊星歯車と噛合している。そのため、カバー部材の駆動側ストッパ壁に対して従動回転体の従動側ストッパ壁が衝突して衝突トルクが発生する。この衝突トルクに起因して、装置の耐久性及び静粛性が低減する懸念がある。

特開２００７－２５５４１２号公報

　特許文献１の装置では、カバー部材が駆動側ストッパ壁を形成している一方で、歯車部材が遊星歯車と噛合している。そのため、カバー部材の駆動側ストッパ壁に対して従動回転体の従動側ストッパ壁が衝突して衝突トルクが発生する。この衝突トルクは、従動回転体から遊星歯車へと伝達され、さらに遊星歯車から歯車部材へ伝達される。すると、歯車部材とカバー部材との間には、相対トルクが作用する。その結果、歯車部材とカバー部材とを軸方向に締結する締結部材に緩みが惹起され易くなるため、当該緩みによって傾いた歯車部材と遊星歯車との噛合箇所には摩耗及び異音を招来するおそれがあった。また一方、そうした締結部材の緩みを抑止するために、締結部材による締結トルクを高めておくと、歯車部材の歪みが惹起され易くなるため、当該歪みによっても歯車部材と遊星歯車との噛合箇所に摩耗及び異音を招来するおそれがあった。

　ここで特に、駆動回転体の回転中心線から偏心した締結部材としての螺子が歯車部材とカバー部材とを軸方向に締結している特許文献１の装置では、歯車部材とカバー部材との間に相対トルクが作用することで、歯車部材と接触した螺子の座面に円弧すべり現象が現出する。具体的には、図１４に示す螺子の座面Ａにおいて、駆動回転体の回転中心線Ｏと螺子の軸線Ｓとの中点Ｐまわりにそれらの線Ｏ，Ｓを通って想定される仮想円Ｃｖのうち、一対の円弧Ｃｖａをいずれも挟む二つの領域Ａ１，Ａ２では、作用するトルクの方向が相異なってくる。その結果、歯車部材とカバー部材との間での相対トルクが増大した場合に、各領域Ａ１，Ａ２に作用するトルクの差が螺子による締結トルクを超えると、螺子の緩みが惹起される。こうしたことから、歯車部材と遊星歯車との噛合箇所に摩耗及び異音を招来することによる耐久性及び静粛性の低下は、改善されることが望ましい。

　本開示は、耐久性及び静粛性が確保されるバルブタイミング調整装置を提供することを目的とする。

　本開示の第一の態様における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からのクランクトルクの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。前記バルブタイミング調整装置は、駆動側ストッパ壁を有し、前記クランク軸と連動して回転する駆動回転体を、備える。前記バルブタイミング調整装置は、従動側ストッパ壁を有し、前記カム軸と連動して回転しつつ前記駆動回転体に対して相対回転することにより、前記駆動回転体との間の回転位相が変化し、前記駆動回転体に対する相対回転方向において前記従動側ストッパ壁を前記駆動側ストッパ壁と接触させることにより、前記回転位相の変化が規制される従動回転体を、更に備える。前記バルブタイミング調整装置は、前記駆動回転体及び前記従動回転体に噛合しつつ遊星運動することにより、前記回転位相を変化させる遊星歯車を、更に備える。前記駆動回転体は、前記駆動側ストッパ壁を形成している共に、前記遊星歯車と噛合している歯車部材を、有する。前記駆動回転体は、前記従動回転体及び前記遊星歯車が収容される収容空間を、前記歯車部材と共同して覆っているカバー部材を、更に有する。前記駆動回転体は、前記歯車部材と前記カバー部材とを軸方向に締結させている締結部材を、更に有する。

　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
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２のI－I線断面図であり、図１のII－II線断面図であり、図１のIII－III線断面図であり、図１のIV－IV線矢視図であり、図１のV－V線矢視図であり、第一実施形態による歯車部材の一部を拡大して示す正面図であり、第一実施形態による歯車部材の別の一部を拡大して示す正面図であり、第二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９のVIII－VIII線断面図であり、図８のIX－IX線断面図であり、図８のX－X線断面図であり、図８のXI－XI線矢視図であり、図８のXII－XII線矢視図であり、図８の変形例を示す断面図であり、また従来の課題を説明するための模式図である。

　以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、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場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。

　（第一実施形態）
　図１に示すように、本開示の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置１は、車両において内燃機関のクランク軸（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、設置されている。ここでカム軸２は、内燃機関における動弁のうち吸気弁（図示しない）を、クランクトルクの伝達により開閉する軸となっている。そこで装置１は、吸気弁のバルブタイミングを調整するために、電動モータ４、制御系７及び位相調整系８等から構成されている。

　電動モータ４は、例えばブラシレスモータ等であり、内燃機関の固定節に固定されるモータケース５と、当該ケース５により正逆回転自在に支持されるモータ軸６とを有している。制御系７は、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ており、モータケース５の外部及び／又は内部に配置されて電動モータ４と電気的に接続されている。制御系７は、電動モータ４への通電を制御することで、モータトルクを発生してモータ軸６を回転駆動する。

　図１～５に示すように位相調整系８は、駆動回転体１０、従動回転体２０、遊星キャリア３０及び遊星歯車５０を備えている。

　駆動回転体１０は、歯車部材１１及びカバー部材１３と、それら二部材１１，１３を同軸上に締結する複数の締結部材１５とを、有している。歯車部材１１は、金属により円筒状に形成されている。図１～３に示すように歯車部材１１は、歯底円の内周側に歯先円の設定された駆動側内歯車部１２を、形成している。ここで本実施形態の駆動側内歯車部１２には、サイクロイドギアが採用されている。

　図１，５に示すようにカバー部材１３は、金属により円環板状に形成されている。カバー部材１３は、歯車部材１１を軸方向に挟んで電動モータ４とは反対側に、配置されている。カバー部材１３は、周方向に等間隔をあけた箇所から外周側へと突出する複数のスプロケット歯１８を、形成している。カバー部材１３は、それらスプロケット歯１８とクランク軸の複数の歯との間に、タイミングチェーン等の伝達部材３を掛け渡されることで、クランク軸と連繋する。かかる連繋状態下、クランク軸のクランクトルクが伝達部材３を通じてカバー部材１３に伝達されることで、駆動回転体１０がクランク軸と連動して回転中心線Ｏのまわりに回転する。ここで駆動回転体１０の回転方向は、周方向の片側（即ち、図２，３の反時計方向）となる。

　図１～５に示すように各締結部材１５は、金属により形成された螺子である。各締結部材１５は、駆動回転体１０の回転中心線Ｏから偏心し且つ駆動回転体１０の周方向に等間隔をあけた箇所に、配置されている。即ち各締結部材１５は、回転中心線Ｏに沿って実質平行に且つ回転中心線Ｏまわりに等間隔に、配置されている。さらに本実施形態の各締結部材１５は、駆動回転体１０においてスプロケット歯１８の形成箇所から軸方向の電動モータ４側へとずれて、配置されている。

　各締結部材１５には、雄螺子部１５０及び頭部１５１が一体に設けられている。ここで雄螺子部１５０は、歯車部材１１を軸方向へと貫通する通し孔１１０に、遊挿されている。雄螺子部１５０はさらに、カバー部材１３を軸方向へと貫通する雌螺子孔１３０に、螺着されている。頭部１５１には、雄螺子部１５０の螺着したカバー部材１３との間に歯車部材１１を挟持するように、図１に示す座面１５１ａが形成されている。

　こうした各締結部材１５により軸方向に締結されている歯車部材１１とカバー部材１３とは、図１～３に示すように共同して、収容空間１４を覆っている。この収容空間１４には、位相調整系８における駆動回転体１０以外の構成要素２０，３０，５０が収容されている。

　図１，３～５に示すように従動回転体２０は、金属により有底円筒状に形成されている。従動回転体２０は、カバー部材１３の内周側に同軸上に嵌合している。従動回転体２０は、カム軸２と同軸上に連結される連結部２２を、図１，４，５に示す如く底壁部に形成している。かかる連結状態下、クランクトルクの伝達により従動回転体２０は、カム軸２と連動して回転中心線Ｏのまわりに回転する。このとき、モータトルクの伝達により従動回転体２０は、駆動回転体１０に対して相対回転可能となっている。ここで、カム軸２の回転方向と一致する従動回転体２０の回転方向は、駆動回転体１０の回転方向と同じ周方向の片側（即ち、図３の反時計方向）となる。また図３～５に示すように、駆動回転体１０に対する従動回転体２０の相対回転方向は、周方向の片側に回転の進む進角方向Ｄａと、周方向の別側に回転の遅れる遅角方向Ｄｒとなる。

　図１，３に示すように従動回転体２０は、歯底円の内周側に歯先円の設定された従動側内歯車部２４を、周壁部に形成している。ここで本実施形態の従動側内歯車部２４には、サイクロイドギアが採用されている。従動側内歯車部２４の歯数は、駆動側内歯車部１２の歯数よりも少なく設定されている。従動側内歯車部２４は、駆動側内歯車部１２に対して軸方向のカム軸２側にずれている。

　図１～４に示すように遊星キャリア３０は、金属により部分偏心円筒状に形成されている。遊星キャリア３０は、収容空間１４において従動回転体２０の内周側から歯車部材１１の内周側へ跨る軸方向範囲に、配置されている。遊星キャリア３０は、図１～３に示す如く回転体１０，２０及びモータ軸６と同軸上の円筒状内周面により、入力部３１を形成している。入力部３１は、連結継手３３を介してモータ軸６と一体回転可能に連結されている。かかる連結状態下、モータトルクの伝達により遊星キャリア３０は、モータ軸６と連動して回転中心線Ｏまわりに回転しつつ、駆動回転体１０の駆動側内歯車部１２に対して相対回転可能となっている。ここで、モータ軸６の回転方向と一致する遊星キャリア３０の回転方向は、周方向の片側である正回転方向（即ち、図２，３の反時計方向）と、周方向の別側である逆回転方向（即ち、図２，３の時計方向）とのうち、モータトルクに応じたいずれかとなる。また図２，３に示すように、駆動側内歯車部１２に対する遊星キャリア３０の相対回転方向は、周方向の片側に回転の進む進角方向Ｄａと、周方向の別側に回転の遅れる遅角方向Ｄｒとなる。

　図１～３に示す遊星キャリア３０はさらに、回転体１０，２０及びモータ軸６とは偏心した円筒面状外周面により、支持部３４を形成している。支持部３４は、遊星ベアリング３５を介して遊星歯車５０の内周側に同軸上に嵌合している。かかる嵌合状態の遊星歯車５０は、支持部３４によりラジアル支持されることで、駆動側内歯車部１２に対する遊星キャリア３０の相対回転に伴って遊星運動可能となっている。ここで遊星運動とは、遊星歯車５０が自転しつつ遊星キャリア３０の正逆いずれかの回転方向へと公転する運動を、意味する。

　遊星歯車５０は、金属により段付円筒状に形成されている。遊星歯車５０は、収容空間１４において従動回転体２０の内周側から歯車部材１１の内周側へ跨る軸方向範囲に、配置されている。遊星歯車５０は、歯底円の外周側に歯先円の設定された駆動側外歯車部５２及び従動側外歯車部５４を、形成している。ここで本実施形態の駆動側外歯車部５２及び従動側外歯車部５４には、サイクロイドギアが採用されている。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１２及び従動側内歯車部２４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、歯車部材１１の内周側に偏心して配置され、駆動側内歯車部１２と噛合しつつ遊星運動可能となっている。従動側外歯車部５４は、駆動側外歯車部５２に対して軸方向のカム軸２側にずれている。図１，３に示すように従動側外歯車部５４は、従動回転体２０の内周側に偏心して配置され、従動側内歯車部２４と噛合しつつ遊星運動可能となっている。

　以上の構成により回転体１０，２０間を歯車連繋してなる位相調整系８では、制御系７により制御されたモータトルクに応じて、駆動回転体１０と従動回転体２０との間の回転位相（以下、単に回転位相という）が決まる。吸気弁のバルブタイミングは、かかる回転位相に従うことで、内燃機関の運転状況に適合させられる。

　具体的には、モータ軸６と共に遊星キャリア３０が駆動回転体１０と同速に正回転するときには、遊星キャリア３０が駆動側内歯車部１２に対して相対回転しない。その結果、遊星歯車５０が遊星運動せずに回転体１０，２０と連れ回りするので、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、モータ軸６と共に遊星キャリア３０が駆動回転体１０よりも高速に正回転するときには、遊星キャリア３０が駆動側内歯車部１２に対する進角方向Ｄａへと相対回転する。その結果、遊星歯車５０が遊星運動して従動回転体２０が駆動回転体１０に対する進角方向Ｄａへと相対回転するので、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。また一方、モータ軸６と共に遊星キャリア３０が駆動回転体１０よりも低速に正回転する又は逆回転するときには、遊星キャリア３０が駆動側内歯車部１２に対する遅角方向Ｄｒへと相対回転する。その結果、遊星歯車５０が遊星運動して従動回転体２０が駆動回転体１０に対する遅角方向Ｄｒへと相対回転するので、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。

　（ストッパ構造）
　次に、位相調整系８に設けられるストッパ構造６０について、詳細に説明する。

　図３に示すようにストッパ構造６０は、駆動回転体１０のうち歯車部材１１の有するストッパ溝６２と、従動回転体２０の有するストッパ突起６４とを、組み合わせて構築されている。

　ストッパ溝６２は、歯車部材１１において内周側に開口し且つ周方向に沿って延伸する円弧溝状に、形成されている。ストッパ溝６２のうち進角方向Ｄａの内端面は、駆動側進角ストッパ壁６２ａを形成している。ストッパ溝６２のうち遅角方向Ｄｒの内端面は、駆動側遅角ストッパ壁６２ｒを形成している。

　ストッパ突起６４は、従動回転体２０において外周側へと突出する略扇形状に、形成されている。ストッパ突起６４は、ストッパ溝６２内に突入した状態下、周方向の片側と別側とに揺動可能となっている。ストッパ突起６４のうち進角方向Ｄａの側面は、従動側進角ストッパ壁６４ａを形成している。ストッパ突起６４のうち遅角方向Ｄｒの側面は、従動側遅角ストッパ壁６４ｒを形成している。

　図３に二点鎖線で示すように従動回転体２０は、進角方向Ｄａにおいて従動側進角ストッパ壁６４ａを駆動側進角ストッパ壁６２ａと面接触させることで、駆動回転体１０に対する同方向Ｄａへの相対回転を止められる。このとき回転位相の変化は、進角方向Ｄａの位相端である最進角位相にて規制される。したがって、モータトルクにより従動回転体２０が駆動回転体１０に対する進角方向Ｄａへと相対回転して、従動側進角ストッパ壁６４ａが駆動側進角ストッパ壁６２ａと衝突することで、衝突トルクが発生する。

　一方、図３に実線で示すように従動回転体２０は、遅角方向Ｄｒにおいて従動側遅角ストッパ壁６４ｒを駆動側遅角ストッパ壁６２ｒと面接触させることで、駆動回転体１０に対する同方向Ｄｒへの相対回転を止められる。このとき回転位相の変化は、遅角方向Ｄｒの位相端である最遅角位相にて規制される。したがって、モータトルクにより従動回転体２０が駆動回転体１０に対する遅角方向Ｄｒへと相対回転して、従動側遅角ストッパ壁６４ｒが駆動側遅角ストッパ壁６２ｒと衝突することで、衝突トルクが発生する。

　さて、図６に示すように本実施形態の進角方向Ｄａは、従動側進角ストッパ壁６４ａが駆動側進角ストッパ壁６２ａに対して近接する近接方向に、一致している。この近接方向としての進角方向Ｄａでは、歯車部材１１における駆動側内歯車部１２の特定歯底部１１１ａと、当該特定歯底部１１１ａよりも奥側に位置している同部１２の特定歯頂部１１２ａとの間に、駆動側進角ストッパ壁６２ａが形成されている。

　ここで特に駆動側進角ストッパ壁６２ａは、特定歯底部１１１ａを通る歯底円Ｃｂよりも外周側から、特定歯頂部１１２ａを通る歯先円Ｃｔと当該歯底円Ｃｂとの間へ跨る径方向範囲に、連続している。また、進角方向Ｄａにて駆動側進角ストッパ壁６２ａは、特定歯底部１１１ａと特定歯頂部１１２ａとの間の歯面１１３ａとは離間した箇所から、特定歯頂部１１２ａとさらに奥側の歯底部１１４ａとの間の歯面１１５ａまで跨る周方向範囲に、連続している。加えて駆動側進角ストッパ壁６２ａは、軸方向にて駆動側内歯車部１２と接続されている。

　こうした構成により進角方向Ｄａでは、特定歯底部１１１ａと特定歯頂部１１２ａとの間から、特定歯頂部１１２ａよりも奥側の歯底部１１４ａまでの区間にて、駆動側進角ストッパ壁６２ａの肉厚を大きく確保することが可能となっている。

　一方、図７に示すように本実施形態の遅角方向Ｄｒは、従動側遅角ストッパ壁６４ｒが駆動側遅角ストッパ壁６２ｒに対して近接する近接方向に、一致している。この近接方向としての遅角方向Ｄｒでは、歯車部材１１における駆動側内歯車部１２の特定歯底部１１１ｒと、当該特定歯底部１１１ｒよりも奥側に位置している同部１２の特定歯頂部１１２ｒとの間に、駆動側遅角ストッパ壁６２ｒが形成されている。

　ここで特に駆動側遅角ストッパ壁６２ｒは、特定歯底部１１１ｒを通る歯底円Ｃｂよりも外周側から、特定歯頂部１１２ｒを通る歯先円Ｃｔと当該歯底円Ｃｂとの間へ跨る径方向範囲に、連続している。また、遅角方向Ｄｒにて駆動側遅角ストッパ壁６２ｒは、特定歯底部１１１ｒと特定歯頂部１１２ｒとの間の歯面１１３ｒとは離間した箇所から、特定歯頂部１１２ｒとさらに奥側の歯底部１１４ｒとの間の歯面１１５ｒまで跨る周方向範囲に、連続している。加えて駆動側遅角ストッパ壁６２ｒは、軸方向にて駆動側内歯車部１２と接続されている。

　こうした構成により遅角方向Ｄｒでは、特定歯底部１１１ｒと特定歯頂部１１２ｒとの間から、特定歯頂部１１２ｒよりも奥側の歯底部１１４ｒまでの区間にて、駆動側遅角ストッパ壁６２ｒの肉厚を大きく確保することが可能となっている。

　以上の説明から本実施形態では、駆動側進角ストッパ壁６２ａ及び駆動側遅角ストッパ壁６２ｒが「駆動側ストッパ壁」に相当している。それと共に本実施形態では、従動側進角ストッパ壁６４ａ及び従動側遅角ストッパ壁６４ｒが「従動側ストッパ壁」に相当している。

　（作用効果）
　以上説明した第一実施形態の作用効果を、以下に説明する。

　第一実施形態による駆動回転体１０のうち、遊星歯車５０と噛合している歯車部材１１は、駆動側進角ストッパ壁６２ａ及び駆動側遅角ストッパ壁６２ｒを形成している。そのため、歯車部材１１の駆動側進角ストッパ壁６２ａに従動回転体２０の従動側進角ストッパ壁６４ａが衝突して発生する衝突トルクは、従動回転体２０から遊星歯車５０へと伝達され、さらに遊星歯車５０から歯車部材１１へ伝達される。こうして歯車部材１１へ伝達の衝突トルクは、駆動側進角ストッパ壁６２ａに接触の従動側進角ストッパ壁６４ａによって受け止められることで、歯車部材１１とカバー部材１３との間への伝達を抑制され得る。また同様に、歯車部材１１の駆動側遅角ストッパ壁６２ｒに従動回転体２０の従動側遅角ストッパ壁６４ｒが衝突して発生する衝突トルクは、従動回転体２０から遊星歯車５０へと伝達され、さらに遊星歯車５０から歯車部材１１へ伝達される。こうして歯車部材１１へ伝達の衝突トルクは、駆動側遅角ストッパ壁６２ｒに接触の従動側遅角ストッパ壁６４ｒによって受け止められることで、歯車部材１１とカバー部材１３との間への伝達を抑制され得る。

　これらの結果、複数の締結部材１５によって締結されている歯車部材１１とカバー部材１３との間では、衝突トルクに起因する相対トルクの作用が抑制され得るので、当該衝突トルクによっては各締結部材１５が緩み難くなる。故に、各締結部材１５の緩みによって傾いた歯車部材１１が遊星歯車５０との噛合箇所に摩耗及び異音を招来するのを回避して、耐久性及び静粛性を確保することが可能となる。

　さらに第一実施形態によると、駆動回転体１０の回転中心線Ｏから偏心した締結部材１５である螺子の複数によって軸方向に締結された歯車部材１１とカバー部材１３との間では、衝突トルクに起因する相対トルクの作用が上述の原理で抑制され得る。これによれば、歯車部材１１と接触した各螺子の座面１５１ａにおいて円弧すべり現象の現出が抑止され得るので、それら螺子には緩みが生じ難くなる。故に、各螺子の緩みによって傾いた歯車部材１１が遊星歯車５０との噛合箇所に摩耗及び異音を招来するのを回避して、耐久性及び静粛性を確保することが可能となる。

　またさらに第一実施形態によると、駆動回転体１０に対する従動回転体２０の相対回転方向のうち、従動側進角ストッパ壁６４ａが駆動側進角ストッパ壁６２ａに近接する近接方向には、進角方向Ｄａが一致している。この近接方向としての進角方向Ｄａでは、歯車部材１１において特定歯底部１１１ａと奥側の特定歯頂部１１２ａとの間に、駆動側進角ストッパ壁６２ａが形成されている。これにより進角方向Ｄａでは、特定歯底部１１１ａと特定歯頂部１１２ａとの間から、特定歯頂部１１２ａよりも奥側の歯底部１１４ａまでの区間にて、駆動側進角ストッパ壁６２ａの肉厚を大きく確保し得る。故に、衝突トルクに起因した駆動側進角ストッパ壁６２ａの破損を抑止して、高い耐久性を確保することが可能となる。

　加えて第一実施形態によると、駆動回転体１０に対する従動回転体２０の相対回転方向のうち、従動側遅角ストッパ壁６４ｒが駆動側遅角ストッパ壁６２ｒに近接する近接方向には、遅角方向Ｄｒが一致している。この近接方向としての遅角方向Ｄｒでは、歯車部材１１において特定歯底部１１１ｒと奥側の特定歯頂部１１２ｒとの間に、駆動側遅角ストッパ壁６２ｒが形成されている。これにより遅角方向Ｄｒでは、特定歯底部１１１ｒと特定歯頂部１１２ｒとの間から、特定歯頂部１１２ｒよりも奥側の歯底部１１４ｒまでの区間にて、駆動側遅角ストッパ壁６２ｒの肉厚を大きく確保し得る。故に、衝突トルクに起因した駆動側遅角ストッパ壁６２ｒの破損を抑止して、高い耐久性を確保することが可能となる。

　（第二実施形態）
　図８～１２に示すように本開示の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態の駆動回転体２０１０は、歯車部材２０１１及びカバー部材２０１３と、それら二部材２０１１，２０１３を同軸上に締結する複数の締結部材２０１５とを、いずれも第一実施形態とは異なる構成にて有している。

　具体的に、図８，１３に示すように金属製のカバー部材２０１３には、複数のスプロケット歯１８が設けられていない。その代わりに、図８，９，１１に示すように金属製の歯車部材２０１１には、複数のスプロケット歯２０１８が駆動側内歯車部１２と共に設けられている。ここで各スプロケット歯２０１８は、歯車部材２０１１において周方向に等間隔をあけた箇所から外周側へと突出している。歯車部材２０１１は、それらスプロケット歯２０１８とクランク軸の複数の歯との間に伝達部材３を掛け渡されることで、クランク軸と連繋する。かかる連繋状態下、クランク軸のクランクトルクが伝達部材３を通じて歯車部材２０１１に伝達されることで、駆動回転体２０１０がクランク軸と連動して回転中心線Ｏのまわりに回転する。ここで駆動回転体２０１０の回転方向は、第一実施形態と同じ周方向の片側（即ち、図９，１０の反時計方向）となる。

　図８～１２に示すように各締結部材２０１５は、駆動回転体２０１０においてスプロケット歯２０１８の形成箇所から軸方向のカム軸２側へとずれて、配置されている。各締結部材２０１５には、第一実施形態とは異なる雄螺子部２１５０及び頭部２１５１が、一体に設けられている。ここで雄螺子部２１５０は、歯車部材２０１１を挟んで電動モータ４とは軸方向反対側のカバー部材２０１３を軸方向へと貫通する通し孔２１３０に、遊挿されている。雄螺子部２１５０はさらに、歯車部材２０１１を軸方向へと貫通する雌螺子孔２１１０に、螺着されている。頭部２１５１には、雄螺子部２１５０の螺着した歯車部材２０１１との間にカバー部材２０１３を挟持するように、図８に示す座面２１５１ａが形成されている。

　第二実施形態について、以上説明した構成以外は第一実施形態と同様である。そこで以下では、第二実施形態の作用効果のうち、第一実施形態と同様な作用効果の説明を省略し、第一実施形態に追加される作用効果を説明する。

　第二実施形態による駆動回転体１０のうち、遊星歯車５０と噛合している歯車部材２０１１には、クランク軸からクランクトルクが伝達される。これによりクランクトルクは、歯車部材２０１１から遊星歯車５０へと伝達され、さらに遊星歯車５０から従動回転体２０及びカム軸２まで順次伝達されることで、カム軸２による吸気弁の開閉を生じさせる。このとき、各締結部材２０１５により軸方向に締結されている歯車部材２０１１とカバー部材２０１３との間では、クランクトルクに起因する相対トルクの作用が抑制され得るので、当該クランクトルクによっては各締結部材２０１５が緩み難くなる。それと共に歯車部材２０１１とカバー部材２０１３との間では、衝突トルクに起因する相対トルクの作用が第一実施形態と同様の原理で抑制され得るので、当該衝突トルクによっても各締結部材２０１５が緩み難くなる。以上から、各締結部材２０１５の緩みによって傾いた歯車部材２０１１が遊星歯車５０との噛合箇所に招来する摩耗及び異音の回避機能を高めることができるので、耐久性及び静粛性の確保効果の信頼度を向上させることが可能となる。

　（他の実施形態）
　以上、本開示の複数の実施形態について説明したが、本開示は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

　第一及び第二実施形態に関する変形例１としては、歯車部材１１，２０１１を軸方向に挟んでカム軸２とは反対側にカバー部材１３，２０１３が配置されていてもよい。第二実施形態に関する変形例２としては、図１３に示すように、カバー部材２０１３が樹脂により形成されていてもよい。ここで変形例２は、歯車部材２０１１とカバー部材２０１３との間では、クランクトルク及び衝突トルクに起因する相対トルクの作用が抑制され得ることから、カバー部材２０１３に必要な強度が下がることに依拠して採用可能である。

　第一及び第二実施形態に関する変形例３としての進角方向Ｄａでは、特定歯底部１１１ａと奥側の特定歯頂部１１２ａとの間から外れた箇所に、駆動側進角ストッパ壁６２ａが形成されていてもよい。第一及び第二実施形態に関する変形例４としての遅角方向Ｄｒでは、特定歯底部１１１ｒと奥側の特定歯頂部１１２ｒとの間から外れた箇所に、駆動側遅角ストッパ壁６２ｒが形成されていてもよい。

　第一及び第二実施形態に関する変形例５としては、複数の締結部材１５，２０１５が周方向にて不等間隔に配置されていてもよい。第一及び第二実施形態に関する変形例６としては、締結部材１５，２０１５が螺子以外の例えばリベット等であってもよい。

　第一及び第二実施形態に関する変形例７としては、電動モータ４以外の例えば電磁ブレーキの出力軸が、遊星キャリア３０の入力部３１に連結されていてもよい。第一及び第二実施形態に関する変形例８としては、内燃機関の動弁のうち排気弁のバルブタイミングを調整する装置に、本開示が適用されていてもよい。

　上述の第一開示によるバルブタイミング調整装置１は、内燃機関においてクランク軸からのクランクトルクの伝達によりカム軸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は、駆動回転体１０，２０１０と、従動回転体２０と、遊星歯車５０とを、備える。駆動回転体１０，２０１０は、駆動側ストッパ壁６２ａ，６２ｒを有し、クランク軸と連動して回転する。従動回転体２０は、従動側ストッパ壁６４ａ，６４ｒを有する。従動回転体２０は、カム軸と連動して回転しつつ駆動回転体に対して相対回転することにより、駆動回転体との間の回転位相が変化する。従動回転体２０は、駆動回転体に対する相対回転方向Ｄａ，Ｄｒにおいて従動側ストッパ壁を駆動側ストッパ壁と接触させることにより、回転位相の変化が規制される。遊星歯車５０は、駆動回転体及び従動回転体に噛合しつつ遊星運動することにより、回転位相を変化させる。駆動回転体は、歯車部材１１，２０１１と、カバー部材１３，２０１３と、締結部材１５，２０１５とを、有する。歯車部材１１，２０１１は、駆動側ストッパ壁を形成している共に、遊星歯車と噛合している。カバー部材１３，２０１３は、従動回転体及び遊星歯車が収容される収容空間１４を、歯車部材と共同して覆っている。締結部材１５，２０１５は、歯車部材とカバー部材とを軸方向に締結させている。

　このような第一開示による駆動回転体のうち、遊星歯車と噛合している歯車部材は、駆動側ストッパ壁を形成している。そのため、歯車部材の駆動側ストッパ壁に対して従動回転体の従動側ストッパ壁が衝突して発生する衝突トルクは、従動回転体から遊星歯車へと伝達され、さらに遊星歯車から歯車部材へ伝達される。こうして歯車部材へ伝達の衝突トルクは、駆動側ストッパ壁に接触の従動側ストッパ壁によって受け止められることで、歯車部材とカバー部材との間への伝達を抑制され得る。その結果、締結部材によって軸方向に締結されている歯車部材とカバー部材との間では、衝突トルクに起因する相対トルクの作用が抑制され得るので、当該衝突トルクによっては締結部材が緩み難くなる。故に、締結部材の緩みによって傾いた歯車部材が遊星歯車との噛合箇所に摩耗及び異音を招来するのを回避して、耐久性及び静粛性を確保することが可能となる。

　また、第二開示による締結部材は、駆動回転体の回転中心線Ｏから偏心して配置されている螺子である。

　このような第二開示によると、駆動回転体の回転中心線から偏心した締結部材である螺子によって軸方向に締結された歯車部材とカバー部材との間では、衝突トルクに起因する相対トルクの作用が第一開示の原理で抑制され得る。これによれば、歯車部材と接触した螺子の座面において円弧すべり現象の現出が抑止され得るので、当該螺子には緩みが生じ難くなる。故に、螺子の緩みによって傾いた歯車部材が遊星歯車との噛合箇所に摩耗及び異音を招来するのを回避して、耐久性及び静粛性を確保することが可能となる。

　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims

　内燃機関においてクランク軸からのクランクトルクの伝達によりカム軸（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であって、
　駆動側ストッパ壁（６２ａ，６２ｒ）を有し、前記クランク軸と連動して回転する駆動回転体（１０，２０１０）と、
　従動側ストッパ壁（６４ａ，６４ｒ）を有し、前記カム軸（２）と連動して回転しつつ前記駆動回転体（１０，２０１０）に対して相対回転することにより、前記駆動回転体（１０，２０１０）との間の回転位相が変化し、前記駆動回転体（１０，２０１０）に対する相対回転方向（Ｄａ，Ｄｒ）において前記従動側ストッパ壁（６４ａ，６４ｒ）を前記駆動側ストッパ壁（６２ａ，６２ｒ）と接触させることにより、前記回転位相の変化が規制される従動回転体（２０）と、
　前記駆動回転体（１０，２０１０）及び前記従動回転体（２０）に噛合しつつ遊星運動することにより、前記回転位相を変化させる遊星歯車（５０）とを、備え、
　前記駆動回転体（１０，２０１０）は、
　前記駆動側ストッパ壁（６２ａ，６２ｒ）を形成している共に、前記遊星歯車（５０）と噛合している歯車部材（１１，２０１１）と、
　前記従動回転体（２０）及び前記遊星歯車（５０）が収容される収容空間（１４）を、前記歯車部材（１１，２０１１）と共同して覆っているカバー部材（１３，２０１３）と、
　前記歯車部材（１１，２０１１）と前記カバー部材（１３，２０１３）とを軸方向に締結させている締結部材（１５，２０１５）とを、有するバルブタイミング調整装置。
　前記締結部材（１５，２０１５）は、前記駆動回転体（１０，２０１０）の回転中心線（Ｏ）から偏心して配置されている螺子である請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
　前記クランク軸から前記歯車部材（１１，２０１１）へ前記クランクトルクが伝達されることにより、前記駆動回転体（１０，２０１０）が前記クランク軸と連動して回転する請求項１又は２に記載のバルブタイミング調整装置。
　前記相対回転方向（Ｄａ，Ｄｒ）のうち、前記従動側ストッパ壁（６４ａ，６４ｒ）が前記駆動側ストッパ壁（６２ａ，６２ｒ）に近接する近接方向（Ｄａ，Ｄｒ）において、前記歯車部材（１１，２０１１）の特定歯底部（１１１ａ，１１１ｒ）と、前記特定歯底部よりも奥側に位置している前記歯車部材（１１，２０１１）の特定歯頂部（１１２ａ，１１２ｒ）との間に、前記駆動側ストッパ壁（６２ａ，６２ｒ）が形成されている請求項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。