JP2012219680A - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性、耐久性及び静粛性をも高めること。
【解決手段】内外輪６１，６２間に転動体６３が介装されてなる転がり軸受６０と、外輪６２により支持される状態での遊星運動により機関位相変化を生じさせる遊星歯車５０と、嵌合溝部４２が軸方向端面４０２に開口し、内輪６１を支持する状態での回転により遊星歯車５０を遊星運動させる遊星キャリア４０であって、嵌合溝部４２の内底面４２０は、端面４０２から離間するほど嵌合溝部４２の溝深さを縮小させる形態で軸方向に対し傾斜する遊星キャリア４０と、嵌合溝部４２に端面４０２側から嵌入される継手部３２が突出してなる回転軸３を有し、回転軸３と共に遊星キャリア４０を回転駆動するアクチュエータ４と、内輪６１を軸方向に付勢して転がり軸受６０に予圧を掛けると共に、端面４０２側へ向かって遊星キャリア４０を軸方向に付勢する弾性部材７０とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両に搭載される内燃機関において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。

従来、遊星歯車の遊星運動によりクランク軸及びカム軸間の回転位相（以下、「機関位相」という）の変化を生じさせ、当該変化に応じて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が、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の開示装置は、遊星歯車を支持する転がり軸受が遊星キャリアに支持され、当該遊星キャリアが遊星歯車の公転方向へ回転することにより遊星歯車が遊星運動する構成を、備えている。こうした構成において遊星歯車の遊星運動時には、転がり軸受の内外輪間に介装された転動体が、それら内外輪に転がり接触するので、遊星キャリアと遊星歯車との間の摩擦抵抗が小さくなって、摩耗が抑制され得る。故に、内燃機関の運転状態に応じて頻繁に遊星歯車を遊星運動させるバルブタイミング調整装置について、耐久性を高めることが可能となるのである。

また、特許文献１の開示装置では、遊星キャリアを公転方向へ回転駆動するために、当該遊星キャリアにおいて軸方向端面に開口する嵌合溝部に、アクチュエータの回転軸から突出する継手部を当該端面側から嵌入させている。これにより、組立時における遊星キャリアと回転軸との連結作業を容易にして、生産性を高めることも可能となるのである。

特開２０１０−２５５４７４号公報

さて、特許文献１の開示装置では、転がり軸受の内輪がスナップリングにより軸方向に付勢されている。しかし、かかる付勢作用は、内輪を遊星キャリアの突部に押し付けるだけの作用に過ぎないため、転がり軸受に予圧を掛けて内外輪と転動体との間の隙間を小さくすることは難しい。故に、そうした内部隙間が転がり軸受に存在している場合の車両走行時には、転動体が微振動して、転動体の外周面や内外輪の軌道面にフレッチング摩耗を生じさせるおそれがあるので、耐久性の点で望ましくない。それと共に、微振動する転動体は、内外輪との衝突により異音を発生するおそれがあるので、静粛性の点でも望ましくない。

また、特許文献１の開示装置において生産性を高めるために、回転軸の継手部を遊星キャリアの嵌合溝部へと嵌入し易くするには、それら継手部及び溝部間に隙間を確保しておくことが、重要となる。しかし、そうした嵌合隙間を確保する場合、回転軸と遊星キャリアとの間において、相対摺動による摩耗や衝突による異音発生を招くおそれがあるので、耐久性及び静粛性の双方の点で望ましくないのである。

本発明は、以上説明した問題を一挙に解決すべくなされたものであって、その目的は、バルブタイミング調整装置に関して生産性、耐久性及び静粛性のいずれも高めることにある。

請求項１に記載の発明は、車両に搭載される内燃機関において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、機関位相変化に応じて調整するバルブタイミング調整装置において、内輪及び外輪間に転動体が介装されてなる転がり軸受と、外輪により支持される状態で遊星運動することにより、機関位相変化を生じさせる遊星歯車と、嵌合溝部が軸方向の端面に開口し、内輪を支持する状態で遊星歯車の公転方向へ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であって、嵌合溝部の内面は、当該端面から離間するほど嵌合溝部の内法を縮小させる形態で、軸方向に対して傾斜する遊星キャリアと、嵌合溝部に端面側から嵌入される継手部が突出してなる回転軸を有し、回転軸と共に遊星キャリアを公転方向へ回転駆動するアクチュエータと、内輪又は外輪を軸方向に付勢して転がり軸受に予圧を掛けると共に、遊星キャリアにおいて嵌合溝部が開口する端面側へ向かって遊星キャリアを軸方向に付勢する弾性部材と、を備える。

この発明では、遊星歯車を支持する転がり軸受を遊星キャリアがさらに支持するので、当該遊星キャリアが遊星歯車の公転方向へ回転することにより遊星歯車が遊星運動するときには、転がり軸受の内外輪間に介装された転動体が、それら内外輪に転がり接触する。故に、遊星キャリアと遊星歯車との間の摩擦抵抗が小さくなって、摩耗が抑制され得る。さらに請求項１に記載の発明では、弾性部材により内輪又は外輪が軸方向に付勢されることで、転がり軸受に予圧が掛けられるので、内外輪と転動体との間の隙間が小さくなる。故に、そうした内部隙間の存在により転動体が車両走行時に振動するのに起因して、フレッチング摩耗や異音発生を招く事態を、抑制できるのである。

加えて請求項１に記載の発明では、遊星キャリアにて軸方向端面に開口する嵌合溝部は、当該端面側から離間するほど内法縮小する、換言すれば当該端面側へ向かって内法拡大する形態のため、アクチュエータの回転軸にて突出する継手部を当該端面側から嵌入し易い。しかも、軸方向のうち嵌合溝部の開口端面側へと向かって弾性部材により付勢される遊星キャリアでは、軸方向に対し傾斜して当該端面側から離間するほど嵌合溝部の内法を縮小させる嵌合溝部の内面が、当該端面側から嵌合溝部へ嵌入の継手部に常に押し当てられ得る。こうした押し当て作用の結果、回転軸と遊星キャリアとの間では、相対摺動による摩耗も、衝突による異音発生も抑制できるのである。

以上、請求項１に記載の発明によれば、嵌合溝部への継手部の嵌入を容易化して生産性を高めると共に、摩耗及び異音発生を抑制して耐久性及び静粛性を高めることも、可能である。

請求項２に記載の発明によると、嵌合溝部の内面のうち内底面は、遊星キャリアにおいて嵌合溝部の開口する端面から離間するほど内法としての溝深さを縮小させる形態で、軸方向に対して傾斜する。この発明では、遊星キャリアにて軸方向端面に開口する嵌合溝部は、当該端面側から離間するほど内法としての溝深さが縮小する、換言すれば当該端面側へ向かって溝深さが拡大する形態により、当該端面側からの継手部の嵌入を容易にして生産性を高め得る。しかも、軸方向のうち嵌合溝部の開口端面側へ向かって付勢される遊星キャリアでは、軸方向に対し傾斜して当該端面側から離間するほど溝深さを縮小させる嵌合溝部の内底面が、当該端面側から嵌合溝部へ嵌入の継手部に確実に押し当てられ得る。故に、回転軸と遊星キャリアとの間では、相対摺動による摩耗及び衝突による異音発生の抑制効果を確固たるものとして、耐久性及び静粛性を高めることが可能となる。

請求項３に記載の発明によると、嵌合溝部の内面のうち内側面は、遊星キャリアにおいて嵌合溝部の開口する端面から離間するほど内法としての溝幅を縮小させる形態で、軸方向に対して傾斜する。この発明では、遊星キャリアにて軸方向端面に開口する嵌合溝部は、当該端面側から離間するほど内法としての溝幅が縮小する、換言すれば当該端面側へ向かって溝幅が拡大する形態により、当該端面側からの継手部の嵌入を容易にして生産性を高め得る。しかも、軸方向のうち嵌合溝部の開口端面側へ向かって付勢される遊星キャリアでは、軸方向に対し傾斜して当該端面側から離間するほど溝幅を縮小させる嵌合溝部の内側面が、当該端面側から嵌合溝部へ嵌入の継手部に確実に押し当てられ得る。故に、回転軸と遊星キャリアとの間では、相対摺動による摩耗及び衝突による異音発生の抑制効果を確固たるものとして、耐久性及び静粛性を高めることが可能となる。

請求項４に記載の発明によると、弾性部材は、遊星キャリア及び内輪間に介装されることにより、軸方向のうち内輪の付勢方向とは反対となる端面側へ向かって、遊星キャリアを付勢する。この発明では、内輪が遊星キャリアとの間の弾性部材により軸方向に付勢されることで、転がり軸受に予圧が掛けられて、内外輪と転動体との間の隙間が小さくなるので、転動体の微振動に起因したフレッチング摩耗及び異音の発生を抑制できる。また、内輪の付勢方向と反対の軸方向となる端面側へ向かって弾性部材に付勢される遊星キャリアでは、軸方向に対し傾斜して当該端面側から離間するほど内法を縮小させる嵌合溝部の内面が、当該端面側から嵌合溝部へ嵌入の継手部に常に押し当てられ得る。故に、回転軸と遊星キャリアとの間では、相対摺動による摩耗及び衝突による異音発生の抑制効果を発揮して、耐久性及び静粛性を高めることが可能となる。

請求項５に記載の発明によると、弾性部材は、遊星歯車及び外輪間に介装されることにより、外輪を支持する遊星キャリアを、軸方向のうち外輪の付勢方向と同一となる端面側へ向かって付勢する。この発明では、外輪が遊星歯車との間の弾性部材により軸方向に付勢されることで、転がり軸受に予圧が掛けられて、内外輪と転動体との間の隙間が小さくなるので、転動体の微振動に起因したフレッチング摩耗及び異音の発生を抑制できる。また、外輪の付勢方向と同一の軸方向となる端面側へ向かって弾性部材に付勢される遊星キャリアでは、軸方向に対し傾斜して当該端面側から離間するほど内法を縮小させる嵌合溝部の内面が、当該端面側から嵌合溝部へ嵌入の継手部に常に押し当てられ得る。故に、回転軸と遊星キャリアとの間では、相対摺動による摩耗及び衝突による異音発生の抑制効果を発揮して、耐久性及び静粛性を高めることが可能となる。

請求項６に記載の発明によると、転がり軸受において内外輪間は、内燃機関の回転に伴って潤滑液が導入される装置内部に開放される。この発明において装置内部に開放される転がり軸受の内外輪間には、内燃機関の回転に伴って当該装置内部に導入される潤滑液が浸入するので、転動体が内外輪と転がり接触して生じる摩耗を抑制できる。しかも、例えば内燃機関及び電動モータを車両の駆動源とするハイブリッドシステム等において、内燃機関の回転と共に潤滑液の導入が停止したとしても、予圧の掛けられた転がり軸受では、転動体の微振動に起因したフレッチング摩耗及び異音の発生も抑制できるのである。

本発明の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置の基本構成を示す図であって、図２のI−I線断面図である。 図１のII−II線断面図である。 図１のIII−III線断面図である。 図１のIV−IV線断面図である。 図４のV−V線断面図である。 本発明の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置の特徴を説明するための模式図である。 本発明の第二実施形態によるバルブタイミング調整装置の要部を示す図であって、図５に対応する断面図である。 図７のVIII−VIII線断面図である。 本発明の第二実施形態によるバルブタイミング調整装置の特徴を説明するための模式図である。 本発明の第三実施形態によるバルブタイミング調整装置の要部を示す図であって、図４に対応する図である。 本発明の第一実施形態の変形例によるバルブタイミング調整装置の要部を示す図であって、図４の対応図である。 本発明の第一実施形態の変形例によるバルブタイミング調整装置の要部を示す図であって、図５の対応図である。

以下、本発明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せることができる。

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置１を示している。バルブタイミング調整装置１は車両に搭載され、内燃機関のクランク軸（図示しない）からカム軸２へ機関トルクを伝達する伝達系に設置されている。ここで、本実施形態のカム軸２は、内燃機関の動弁のうち吸気弁（図示しない）を機関トルクの伝達により、開閉するものである。したがって、バルブタイミング調整装置１は、クランク軸に対するカム軸２の回転位相としての機関位相を変化させることで、当該吸気弁のバルブタイミングを調整する。

（基本構成）
以下、バルブタイミング調整装置１の基本構成について説明する。バルブタイミング調整装置１は、アクチュエータ４、通電制御回路部７及び遊星歯車機構８等を組み合わせてなる。

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、内燃機関の固定節に固定されるケース５と、当該ケース５により正逆回転自在に支持される回転軸３とを有している。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、ケース５の外部及び／又は内部に配置されてアクチュエータ４と電気的に接続されている。通電制御回路部７は、内燃機関の運転状態に応じたバルブタイミングを実現するための通電をアクチュエータ４に対して行い、回転軸３の回転駆動を制御する。

遊星歯車機構８は、駆動回転体１０、従動回転体２０、遊星キャリア４０、遊星歯車５０及び転がり軸受６０を備えている。

図１〜３に示すように、全体として中空状の駆動回転体１０は、遊星歯車機構８の最外郭を形成する要素であって、当該機構８の他の構成要素２０，４０，５０，６０，７０を内部空間１００に収容している。駆動回転体１０は、歯車部材１２及びスプロケット部材１３の間に筒壁部材１４を同軸上に共締めすることにより、形成されている。

図１，２に示すように、有底円筒状の歯車部材１２は、歯底円の内周側に歯先円を有する駆動側内歯車部１８を周壁部に形成している。図１，３に示すように段付円筒状のスプロケット部材１３は、周壁部から径方向外側へ突出する複数の歯１９を回転方向に等間隔に有している。スプロケット部材１３は、それらの歯１９とクランク軸の複数の歯との間でタイミングチェーン（図示しない）が掛け渡されることにより、クランク軸と連繋する。かかる連繋により、クランク軸の機関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へ伝達されるときには、駆動回転体１０はクランク軸と連動して回転する。このとき駆動回転体１０の回転方向は、図２の反時計方向及び図３の時計方向となる。

有底円筒状の従動回転体２０は、それよりも大径円筒状の筒壁部材１４の内周側に同軸上に配置されている。図１に示すように従動回転体２０は、カム軸２に同軸上に固定される固定部２１を底壁部に形成している。かかる固定形態により従動回転体２０は、カム軸２と連動して回転可能且つ駆動回転体１０に対して相対回転可能となっている。ここで、従動回転体２０の回転方向は、駆動回転体１０と同じ図３の時計方向に設定されている。

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を有する従動側内歯車部２２を周壁部に形成している。従動側内歯車部２２の内径は駆動側内歯車部１８の内径よりも小さく設定され、また従動側内歯車部２２の歯数は駆動側内歯車部１８の歯数よりも少なく設定されている。従動側内歯車部２２は、駆動側内歯車部１８に対して軸方向にずれて配置されている。

図１〜３に示すように、全体として筒状の遊星キャリア４０は、周壁部のうち回転体１０，２０及び回転軸３と同軸上に配置される円筒面状の内周面４００に、連結部４１を形成している。連結部４１は、回転軸３が嵌合により連結される嵌合溝部４２を有している。かかる嵌合形態により遊星キャリア４０は、回転軸３と一体に回転可能且つ駆動側内歯車部１８に対して相対回転可能となっている。

遊星キャリア４０は、周壁部のうち回転体１０，２０及び回転軸３から偏心して配置される円筒面状の外周面４０１に、偏心支持部４６を形成している。偏心支持部４６は、弾性部材７０より軸方向に予圧の掛けられた転がり軸受６０を介して遊星歯車５０の中心孔５１に嵌合することで、当該歯車５０を遊星運動可能に軸受している。ここで遊星運動とは、遊星歯車５０が要素１０，２０，６に対する偏心支持部４６の偏心軸線まわりに自転しつつ、要素４０，６の回転軸線まわりに公転する運動をいう。したがって、回転軸３と共に遊星キャリア４０が遊星歯車５０の公転方向へ回転するときには、当該歯車５０が遊星運動することになる。

全体として段付円筒状の遊星歯車５０は、歯底円の外周側に歯先円を有する駆動側外歯車部５２及び従動側外歯車部５４を、それぞれ周壁部の大径部分及び小径部分に形成している。駆動側内歯車部１８の内周側に配置される駆動側外歯車部５２は、要素１０，２０，６に対する偏心支持部４６の偏心側にて当該内歯車部１８と噛合している。駆動側外歯車部５２から軸方向にずれて従動側内歯車部２２の内周側に配置される従動側外歯車部５４は、要素１０，２０，６に対する偏心支持部４６の偏心側にて当該内歯車部２２と噛合している。従動側外歯車部５４の外径は駆動側外歯車部５２の外径よりも小さく設定され、またそれら従動側外歯車部５４及び駆動側外歯車部５２の歯数は、それぞれ従動側内歯車部２２及び駆動側内歯車部１８の歯数よりも同数ずつ少なく設定されている。

このように回転体１０，２０間を歯車連繋してなる遊星歯車機構８は、回転軸３と共に遊星キャリア４０がアクチュエータ４により回転駆動されることで、機関位相に応じたバルブタイミングを実現する。具体的には、回転軸３と共に遊星キャリア４０が駆動回転体１０と同速に回転駆動されるときには、当該キャリア４０が駆動側内歯車部１８に対して相対回転しないので、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。その結果、機関位相の変化は生じないので、バルブタイミングが保持されることになる。

一方、回転軸３と共に遊星キャリア４０が駆動回転体１０よりも高速に回転駆動されるときには、当該キャリア４０が駆動側内歯車部１８に対して進角側へと相対回転することで、遊星歯車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２０が進角側へ相対回転するので、機関位相の進角側への変化が生じてバルブタイミングが進角することになる。

また一方、回転軸３と共に遊星キャリア４０が駆動回転体１０よりも低速に回転する又は駆動回転体１０と反対方向へ回転駆動されるときには、当該キャリア４０が駆動側内歯車部１８に対して遅角側へと相対回転することで、遊星歯車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２０が遅角側へ相対回転するので、機関位相の遅角側への変化が生じてバルブタイミングが遅角することになる。

（特徴的構成）
以下、バルブタイミング調整装置１の特徴的構成を説明する。図１，４，５に示すように、金属製の遊星キャリア４０において連結部４１には、一対の嵌合溝部４２が径方向に対向して設けられている。各嵌合溝部４２は、遊星キャリア４０のうち連結部４１の形成内周面４００及び軸方向の両端面４０２，４０３に開口し、同軸方向に視た形状として矩形を呈している。即ち各嵌合溝部４２は、遊星キャリア４０において径方向内側から外側へと凹む形態で軸方向全域に延伸する矩形溝状に、形成されている。

図４，５に示すように、各嵌合溝部４２の内面のうち内底面４２０は、アクチュエータ４側の端面４０２から延伸する一部に、軸方向に対して傾斜する傾斜面部４２０ａを形成している。ここで、本実施形態において両嵌合溝部４２の傾斜面部４２０ａは、遊星キャリア４０の端面４０２から離間するほど、それぞれ対応する嵌合溝部４２の内法のうち溝深さを個別に縮小する平面テーパ状に、設けられている。一方、各嵌合溝部４２の内面のうち内底面４２０を挟んで対向する両内側面４２１は、本実施形態の遊星キャリア４０では、アクチュエータ４側の端面４０２から反対側の端面４０３に至る全域で、軸方向に対して実質平行に延伸している。

回転軸３は、軸本体部３０に継手部３２を組み合わせて構成されている。アクチュエータ４の発生したトルクにより回転駆動される金属製の軸本体部３０（図１も参照）は、回転軸線に沿って延伸するシャフト状に形成されている。

軸本体部３０と別体に形成される金属製の継手部３２は、スリーブ部３３及び嵌合凸部３４を有している。円筒状のスリーブ部３３は、軸本体部３０の外周側且つ連結部４１の内周側に同軸上に配置されている。スリーブ部３３は、それの内周側に挿入された軸本体部３０に接続ピン３５を介して接続されることで、当該本体部３０と一体回転可能となっている。一方、嵌合凸部３４は、スリーブ部３３の外周面から径方向の相反側へと突出する形態で、一対設けられている。各嵌合凸部３４は、回転軸３の軸方向に視た形状として矩形を呈し、遊星キャリア４０においてそれぞれ対応する嵌合溝部４２に端面４０２側から嵌入されている。

ここで、図６に示すように本実施形態では、各嵌合凸部３４の突出側先端面３４０間における径方向距離Ｄ１は、各嵌合溝部４２の傾斜面部４２０ａのうち端面４０２側の端部４２０ｂ（図４，５も参照）間における径方向距離Ｄ２ａよりも、小さく設定されている。即ち、嵌合溝部４２への嵌合凸部３４の嵌入時に、先端面３４０と端部４２０ｂとの間に隙間が形成されるように、距離Ｄ２ａに応じて距離Ｄ１が設定されている。それと共に径方向距離Ｄ１は、各嵌合溝部４２の傾斜面部４２０ａのうち端面４０２とは反対側の端部４２０ｃ（図４，５も参照）間における径方向距離Ｄ２ｂよりも、大きく設定されている。さらに、各嵌合凸部３４の幅Ｗ１は、各嵌合溝部４２の両内側面４２１間の幅Ｗ２に対して、実質同一乃至は僅かに小さく設定されている。これらの設定により、図４，５に示すように継手部３２は、各嵌合溝部４２の傾斜面部４２０ａのうち軸方向の中間部４２０ｄ間と、それら各嵌合溝部４２の両内側面４２１間とに嵌合して、軸本体部３０を遊星キャリア４０に連結している。

図１，４に示すように金属製の転がり軸受６０は、内輪６１及び外輪６２間に転動体６３を介装してなるラジアル軸受である。内輪６１の内周面６１０は、遊星キャリア４０のうち偏心支持部４６を形成する外周面４０１に同軸上に嵌合装着されることで、当該支持部４６に内周側から支持されている。これに対して外輪６２の外周面６２０は、遊星歯車５０のうち中心孔５１を形成する内周面５００に同軸上に嵌合装着されることで、内周側から当該歯車５０を支持している。ここで図１に示すように、本実施形態の転がり軸受６０は、内外輪６１，６２間の軸方向においてボール状の転動体６３が二列介装され、それら内外輪６１，６２間が軸方向両側において駆動回転体１０の内部空間１００に開放された開放型複式玉軸受である。

金属製の従動回転体２０において固定部２１には、「潤滑液」としてのエンジン潤滑油を駆動回転体１０の内部空間１００へ導入するための導入通路２４が、貫通形成されている。導入通路２４は、クランク軸の機関トルクにより駆動されるメカポンプ９に対し、カム軸２を貫通する供給通路２ａを通じて連通している。かかる連通形態により、内燃機関の回転に伴ってポンプ９から供給通路２ａへと吐出される潤滑油は、導入通路２４から駆動回転体１０の内部空間１００へ導入されることで、当該空間１００に収容される転がり軸受６０の内外輪６１，６２間へ浸入することになる。したがって、遊星キャリア４０の回転による遊星歯車５０の遊星運動時には、それら要素４０，５０間の転がり軸受６０において転動体６３が潤滑油を介して内外輪６１，６２と転がり接触することになるので、摩耗が抑制されるのである。

図１，４に示すように金属製の弾性部材７０は、本実施形態では円環板状の皿ばねであり、遊星キャリア４０のうち外周面４０１から外周側へ突出するフランジ部４７（図５も参照）と、転がり軸受６０のうち内輪６１との間に、軸方向において介装されている。弾性部材７０は、フランジ部４７と内輪６１との間に圧縮状態で同軸上に挟持されることで、軸方向の両側へ復原力を作用させる。かかる復原力作用により弾性部材７０は、転がり軸受６０に予圧を発生させる軸方向（図１，４の右方向）へ向かって、内輪６１を付勢している。それと共に弾性部材７０は、軸方向のうち内輪６１の付勢方向とは反対となる端面４０２側（図１，４の左方向）へ向かって、遊星キャリア４０を付勢している。

このように、弾性部材７０が内輪６１を付勢する転がり軸受６０では、内外輪６１，６２と転動体６３との間の隙間を小さくする予圧が、掛けられる。故に、そうした転がり軸受６０での内部隙間の存在により転動体６３が車両走行時に振動するのに起因して、フレッチング摩耗や異音発生を招く事態につき、抑制され得る。これは、例えば内燃機関及び電動モータを車両の駆動源とするハイブリッドシステムにおいて、電動モータの使用時に内燃機関の回転及び駆動回転体１０内への潤滑油の導入が停止したとしても、発揮され得る抑制作用となる。

さらに、遊星キャリア４０において軸方向端面４０２に開口する各嵌合溝部４２は、端面４０２側から離間するほど溝深さが縮小する、換言すれば端面４０２側へ向かって溝深さが拡大する形態となっている。故に、アクチュエータ４の回転軸３にて突出する継手部３２の各嵌合凸部３４を、それぞれ対応する嵌合溝部４２に端面４０２側から嵌入し易い。しかも、弾性部材７０が端面４０２側へ付勢する遊星キャリア４０では、各嵌合溝部４２の内底面４２０のうち、軸方向に対し傾斜して端面４０２側から離間するほど溝深さを縮小させる傾斜面部４２０ａが、当該端面４０２側から嵌入の嵌合凸部３４に常に押し当てられる。故に、かかる押し当て作用が確実に発揮され得る回転軸３と、遊星キャリア４０との間では、相対摺動による摩耗も、衝突による異音発生も抑制される。

以上説明した第一実施形態によれば、各嵌合溝部４２への継手部３２の嵌入を容易化して生産性を高めると共に、摩耗及び異音発生の抑制を確固たるものとして耐久性及び静粛性を高めることも、可能となるのである。

（第二実施形態）
図７，８に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。第二実施形態の遊星キャリア２０４０において、内周面４００及び端面４０２，４０３に開口する矩形溝状の各嵌合溝部２０４２は、端面４０２から延伸する両内側面２４２１の一部ずつに、軸方向に対して傾斜する傾斜面部２４２１ａを形成している。ここで、本実施形態において両内側面２４２１の傾斜面部２４２１ａは、遊星キャリア２０４０の端面４０２から離間するほど、それぞれ対応する嵌合溝部２０４２の内法のうち溝幅を共同して縮小する平面テーパ状に、設けられている。一方、各嵌合溝部２０４２の内面のうち両内側面２４２１間を接続する内底面２４２０は、本実施形態の遊星キャリア２０４０では、アクチュエータ４側の端面４０２から反対側の端面４０３に至る全域で、軸方向に対して実質平行に延伸している。

こうした構成に応じて、図９に示すように各嵌合凸部３４の幅W１は、各嵌合溝部２０４２の両内側面２４２１の傾斜面部２４２１ａのうち端面４０２側の端部２４２１ｂ（図７，８も参照）間における幅Ｗ２ａよりも、小さく設定されている。即ち、嵌合溝部２０４２への嵌合凸部３４の嵌入時に、当該凸部３４と端部２４２１ｂとの間に隙間が形成されるように、距離Ｗ２ａに応じて距離Ｗ１が設定されている。それと共に幅W１は、各嵌合溝部２０４２の両内側面２４２１の傾斜面部２４２１ａのうち端面４０２とは反対側の端部２４２１ｃ（図７，８も参照）間における幅Ｗ２ｂよりも、大きく設定されている。さらに、各嵌合凸部３４の突出側先端面３４０間における径方向距離Ｄ１は、各嵌合溝部２０４２の内底面２４２０間における径方向距離Ｄ２に対して、実質同一乃至は僅かに小さく設定されている。これらの設定により、図７，８に示すように継手部３２は、各嵌合溝部２０４２の両内側面２４２１の傾斜面部２４２１ａのうち軸方向の中間部２４２１ｄ間と、それら各嵌合溝部４２の内底面２４２０間とに嵌合して、軸本体部３０を遊星キャリア２０４０に連結している。

尚、図８に示すように第二実施形態においても、遊星キャリア２０４０のフランジ部４７と転がり軸受６０の内輪６１との間には、弾性部材７０が介装されている。かかる弾性部材７０からの復原力作用により遊星キャリア２０４０は、各嵌合溝部２０４２への継手部３２の嵌入側となる端面４０２側（図８の左方向）に、また内輪６１は、軸受６０の内部隙間を小さくする側（図８の右方向）に、それぞれ付勢される形態となっている。

ここまで説明した第二実施形態によると、遊星キャリア２０４０において軸方向端面４０２に開口する各嵌合溝部２０４２は、端面４０２側から離間するほど溝幅が縮小する、換言すれば端面４０２側へ向かって溝幅が拡大する形態となっている。故に、アクチュエータ４の回転軸３にて突出する継手部３２の各嵌合凸部３４を、それぞれ対応する嵌合溝部２０４２に端面４０２側から嵌入し易い。しかも、端面４０２側へ付勢される遊星キャリア２０４０では、各嵌合溝部２０４２の両内側面２４２１のうち、軸方向に対し傾斜して端面４０２側から離間するほど溝幅を縮小させる傾斜面部２４２１ａが、端面４０２側から嵌入の嵌合凸部３４に常に押し当てられる。故に、かかる押し当て作用が確実に発揮され得る回転軸３と、遊星キャリア４０との間では、相対摺動による摩耗も、衝突による異音発生も抑制されるので、以上の第二実施形態によっても、第一実施形態と同様な効果の発揮を期待できるのである。

（第三実施形態）
図１０に示すように、本発明の第三実施形態は第一実施形態の変形例である。第三実施形態において、第一実施形態の弾性部材７０とは配置位置の異なる弾性部材３０７０は、遊星歯車３０５０において内周側へ突出するフランジ部３０５７と、転がり軸受６０の外輪６２との間に、軸方向において介装されている。弾性部材３０７０は、フランジ部３０５７と外輪６２との間に圧縮状態で同軸上に挟持されることで、軸方向の両側へ復原力を作用させる。かかる復原力作用により弾性部材３０７０は、転がり軸受６０に予圧を発生させる軸方向（図１０の左方向）へ向かって、外輪６２を付勢している。故に、転動体６３を介して外輪６２と連繋する内輪６１がフランジ部４７に係合される遊星キャリア４０については、軸方向のうち当該外輪６２と同一方向となる端面４０２側（図１０の左方向）へ向かって、付勢されている。

このように外輪６２が付勢される転がり軸受６０では、内外輪６１，６２と転動体６３との間の隙間を小さくする予圧が、掛けられる。それと共に、端面４０２側へ付勢される遊星キャリア４０では、各嵌合溝部４２の内底面４２０のうち、軸方向に対し傾斜して端面４０２側から離間するほど溝深さを縮小させる傾斜面部４２０ａが、当該端面４０２側から嵌入の嵌合凸部３４に常に押し当てられる。したがって、以上の第三実施形態によっても、第一実施形態と同様な効果の発揮を期待できるのである。

（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、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及び組み合わせに適用することができる。

具体的に第一及び第二実施形態では、第三実施形態で説明した弾性部材３０７０を、弾性部材７０に加えて又は代えて採用してもよい。ここで図１１の変形例は、第一実施形態において弾性部材７０に加えて、弾性部材３０７０を採用した例を示している。また、第一及び第三実施形態では、第二実施形態で説明した傾斜面部２４２１ａを有する内側面２４２１を、各嵌合溝部４２の少なくとも一方の内側面４２１に代えて採用してもよい。ここで図１２の変形例は、第一実施形態において内側面２４２１を、両内側面４２１に代えて採用した例を示している。さらに第二実施形態では、第一実施形態で説明した内側面４２１を、各嵌合溝部２０４２のいずれか一方の内側面２４２１に代えて採用してもよい。またさらに、第一〜第三実施形態の傾斜面部４２０ａ，２４２１ａについては、遊星キャリア４０，２０４０の端面４０２から離間するほど、嵌合溝部４２の溝深さ又は嵌合溝部２０４２の溝幅を縮小する曲面状に、形成してもよい。加えて、第一〜第三実施形態の嵌合溝部４２，２０４２については、連結部４１を形成する遊星キャリア４０，２０４０の外周面４０１に開口していてもよいし、継手部３２の嵌入側とは反対側となる遊星キャリア４０，２０４０の端面４０３に開口していなくてもよい。

第一〜第三実施形態の転がり軸受６０については、転動体６３が軸方向に一列並ぶ単式又は三列以上並ぶ複式のラジアル軸受であってもよいし、転動体６３がころ状のラジアルころ軸受であってもよいし、内外輪６１，６２間の閉塞された閉塞型ラジアル軸受であってもよい。また、第一〜第三実施形態の遊星歯車機構８については、回転体１０，２０の双方の歯車部１８，２２に遊星歯車５０，３０５０を噛合連繋させてなる機構以外にも、本発明の作用効果が得られる限りにおいて各種構造の遊星歯車機構を採用してもよい。さらに、第一〜第三実施形態において回転体１０の内部空間１００に潤滑油を導入するポンプ９については、内燃機関の回転に伴って作動する電動ポンプであってもよい。またさらに、第一〜第三実施形態において回転体１０の内部空間１００に導入する潤滑液としては、エンジン潤滑油とは異なる装置１専用の潤滑液であってもよい。

第一〜第三実施形態のアクチュエータ４については、例えば電磁式乃至は流体式ブレーキ等の電動ブレーキであってもよく、その場合、機関トルクの伝達によって回転する一体回転軸３に制動力を与えることで、当該軸３の回転駆動を実現してもよい。また、第一〜第三実施形態の回転軸３については、軸本体部３０に継手部３２を一体形成したものであってもよい。そして、本発明は、吸気弁のバルブタイミングを調整する装置以外にも、動弁としての排気弁のバルブタイミングを調整する装置や、吸気弁及び排気弁の双方のバルブタイミングを調整する装置に適用可能である。

１ バルブタイミング調整装置、２ カム軸、２ａ 供給通路、３ 回転軸、４ アクチュエータ、７ 通電制御回路部、８ 遊星歯車機構、９ ポンプ、１０ 駆動回転体、２０ 従動回転体、２１ 固定部、２４ 導入通路、３０ 軸本体部、３２ 継手部、３３ スリーブ部、３４ 嵌合凸部、３５ 接続ピン、４０，２０４０ 遊星キャリア、４１ 連結部、４２，２０４２ 嵌合溝部、４６ 偏心支持部、４７，３０５７ フランジ部、５０，３０５０ 遊星歯車、５１ 中心孔、６０ 転がり軸受、６１ 内輪、６２ 外輪、６３ 転動体、７０，３０７０ 弾性部材、１００ 内部空間、３４０ 突出側先端面、４００，５００，６１０ 内周面、４０１，６２０ 外周面、４０２，４０３ 端面、４２０，２４２０ 内底面（内面）、４２０ａ，２４２１ａ 傾斜面部、４２０ｂ，４２０ｃ，２４２１ｂ，２４２１ｃ 端部、４２０ｄ，２４２１ｄ 中間部、４２１，２４２１ 内側面（内面）、Ｄ１，Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ，Ｄ２ 径方向距離、W１，Ｗ２，Ｗ２ａ，Ｗ２ｂ 幅

Claims (6)

1. 車両に搭載される内燃機関において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、それらクランク軸及びカム軸間の回転位相変化に応じて調整するバルブタイミング調整装置において、
   内輪及び外輪間に転動体が介装されてなる転がり軸受と、
   前記外輪により支持される状態で遊星運動することにより、前記回転位相変化を生じさせる遊星歯車と、
   嵌合溝部が軸方向の端面に開口し、前記内輪を支持する状態で前記遊星歯車の公転方向へ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であって、前記嵌合溝部の内面は、当該端面から離間するほど前記嵌合溝部の内法を縮小させる形態で、軸方向に対して傾斜する遊星キャリアと、
   前記嵌合溝部に前記端面側から嵌入される継手部が突出してなる回転軸を有し、前記回転軸と共に前記遊星キャリアを前記公転方向へ回転駆動するアクチュエータと、
   前記内輪又は前記外輪を軸方向に付勢して前記転がり軸受に予圧を掛けると共に、前記端面側へ向かって前記遊星キャリアを軸方向に付勢する弾性部材と、
   を備えることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
2. 前記嵌合溝部の内面のうち内底面は、前記端面から離間するほど内法としての溝深さを縮小させる形態で、軸方向に対して傾斜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. 前記嵌合溝部の内面のうち内側面は、前記端面から離間するほど内法としての溝幅を縮小させる形態で、軸方向に対して傾斜す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. 前記弾性部材は、前記遊星キャリア及び前記内輪間に介装されることにより、軸方向のうち前記内輪の付勢方向とは反対となる前記端面側へ向かって、前記遊星キャリアを付勢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。
5. 前記弾性部材は、前記遊星歯車及び前記外輪間に介装されることにより、前記外輪を支持する前記遊星キャリアを、軸方向のうち前記外輪の付勢方向とは同一となる端面側へ向かって付勢することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
6. 前記転がり軸受において前記内輪及び前記外輪間は、前記内燃機関の回転に伴って潤滑液が導入される装置内部に開放されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。

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