(57)【要約】【課題】トルク伝達部材の耐久性低下の抑制。【解決手段】バルブタイミング調整装置は、トルク伝達部材としてのタイミングチェーン１５が掛け渡されて回転する第一回転体１０、カム軸２に連結されて回転する第二回転体１８、案内溝４４を有する案内回転体４０、案内回転体４０の回転に応じて案内溝４４内を案内される可動軸５６を共有し、可動軸５６の移動により回転体１０，１８間の相対位相を調整する第一及び第二リンク５２，５３を備え、第一回転体１０は、回転軸方向において対向する第一及び第二対向部１１ａ，１３ａを有し、第二回転体１８は、回転径方向へ突出し回転軸方向厚さが第一リンク５２よりも厚い突出部１９を有し、突出部１９、第二リンク５３及び案内回転体４０が回転軸方向にこの順で対向部１１ａ，１３ａ間に挟持され、第一リンク５２が第一対向部１１ａ及び第二リンク５３間に介装される。【選択図】図１
2008231991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方のバルブタイミングを調整する内燃機関のバルブタイミング調整装置であって、
前記クランク軸との間に環状のトルク伝達部材が掛け渡されて前記クランク軸と連動して回転する第一回転体と、
前記カム軸に連結されて前記カム軸と連動して回転する第二回転体と、
案内溝を有する案内回転体と、
前記案内回転体の回転に応じて前記案内溝内を案内される可動軸を共有し、前記可動軸の移動によりリンク作動して前記第一回転体及び前記第二回転体の間の相対位相を調整する第一リンク及び第二リンクと、
を備え、
前記第一回転体は、前記第二回転体と共通の回転軸方向において互いに対向する第一対向部及び第二対向部を有し、
前記第二回転体は、前記第一回転体と共通の回転径方向へ突出し前記回転軸方向の厚さが前記第一リンクよりも厚い突出部を有し、
前記第一対向部及び前記第二対向部の間において、前記突出部、前記第二リンク及び前記案内回転体が前記回転軸方向にこの順で挟持され、
前記第一対向部及び前記第二リンクの間において、前記第一リンクが介装されることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項２】
前記第一リンクは、第一連繋軸を前記第一回転体と共有し、当該第一連繋軸を介した回り対偶により前記第一対向部と連繋し、
前記第二リンクは、第二連繋軸を前記第二回転体と共有し、当該第二連繋軸を介した回り対偶により前記突出部と連繋すると共に、前記可動軸を介した回り対偶により前記第一リンクと連繋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。
【請求項３】
前記第一回転体は、前記案内回転体、前記第一リンク、前記第二リンク及び前記突出部を収容する収容部を前記第一対向部及び前記第二対向部の間に有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。
【請求項４】
前記第一回転体は、前記第一対向部及び前記収容部を形成する本体部材に、前記第二対向部を形成する別部材を締結してなることを特徴とする請求項３に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項５】
前記第一リンク及び前記第二リンクを組み合わせてなるリンク機構部を複数組備え、
各組の前記リンク機構部の前記第二リンク及び前記第一対向部の間において、同一組及び他組の前記リンク機構部の前記第一リンクが介装され、
前記突出部は、各組の前記リンク機構部の前記第一リンクよりも前記回転軸方向の厚さが厚い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。
【請求項６】
制御トルクを発生するトルク発生手段と、
前記制御トルクにより回転する遊星キャリア並びに前記遊星キャリアにより遊星運動自在に支持される遊星歯車を有し、前記遊星キャリアの回転運動を前記遊星歯車の遊星運動により減速して前記案内回転体へ伝達することで前記案内回転体を回転駆動する遊星歯車機構部と、
を備え、
前記第一回転体は、前記回転軸方向において前記第一対向部と反対側から前記第二対向部に対向する第三対向部を有し、
前記遊星歯車機構部は、前記第二対向部及び前記第三対向部の間に前記遊星歯車が配置されてな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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方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。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関のクランク軸及びカム軸にそれぞれ連動して回転する第一回転体及び第二回転体を設け、それら回転体間の相対位相により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。
【０００３】
このようなバルブタイミング調整装置としては、案内溝を有する案内回転体と、案内溝内を案内される可動軸を共有した第一リンク及び第二リンクとを備える装置が、特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示の装置では、案内回転体の回転に応じて案内溝内を案内させた可動軸の移動により第一リンク及び第二リンクをリンク作動させて、バルブタイミングを決める第一及び第二回転体間の相対位相を調整するのである。
【特許文献１】特開２００５−４８７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示の装置では、第一回転体において第一リンクが連繋する部分、第二回転体において第二リンクが連繋する突出部、第二リンク、案内回転体を、第一及び第二回転体の回転軸方向にこの順で並べている。また、特許文献１に開示の装置では、第一回転体における第一リンクの連繋部分、第一リンク、第二リンク、案内回転体を、この順で並べている。こうした構成において、回転軸方向に隣り合う要素間には、それら要素の動きを円滑にするためにクリアランスを設ける必要があるが、クリアランスが過大になると、隣り合う要素同士の衝突によって異音が生じることになるので、クリアランスサイズの管理が不可欠となる。
【０００５】
そこで、図７に示すように本発明者は、第一回転体１００において回転軸方向に対向し一方１０４は第一リンク１０２の連繋部分となる一対の対向部１０４，１０６間に、第二回転体１０８の突出部１１０及び第一リンク１０２と、第二リンク１１２と、案内回転体１１４とを、上記並び順を実現するように配置する技術について、鋭意研究を重ねてきた。その結果、隣り合う要素間のクリアランスサイズについて管理可能となるものの、要素１０４，１１２間に位置する突出部１１０及び第一リンク１０２の回転軸方向の厚さによっては、次の問題が生じることが判明したのである。
【０００６】
図７に示すように、回転軸方向において突出部１１０の厚さよりも第一リンク１０２の厚さが厚くなる場合、対向部１０４，１０６間には、第一リンク１０２、第二リンク１１２及び案内回転体１１４が挟持される。この場合、突出部１１０に対する第一回転体１００の回転軸方向の最大相対変位量は、対向部１０４，１０６及びその挟持要素１０２，１１２，１１４が隣り合うもの同士で形成するクリアランスの総和に、第一リンク１０２及び突出部１１０の厚さの差分Ｓを加えたものとなる。故に、この場合には、カム軸１１６に連結される第二回転体１０８に対して第一回転体１００が回転軸方向に相対変位し易くなるため、クランク軸からのトルク伝達のために第一回転体１００に掛け渡される環状のトルク伝達部材１１８について、破損や磨耗等といった耐久性の低下が懸念されるのである。
【０００７】
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、クランク軸からバルブタイミング調整装置を通じてカム軸へトルク伝達するトルク伝達部材の耐久性の低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、クランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方のバルブタイミングを調整する内燃機関のバルブタイミング調整装置であって、クランク軸との間に環状のトルク伝達部材が掛け渡されてクランク軸と連動して回転する第一回転体と、カム軸に連結されてカム軸と連動して回転する第二回転体と、案内溝を有する案内回転体と、案内回転体の回転に応じて案内溝内を案内される可動軸を共有し、可動軸の移動によりリンク作動して第一回転体及び第二回転体の間の相対位相を調整する第一リンク及び第二リンクと、を備え、第一回転体は、第二回転体と共通の回転軸方向（以下、単に「回転軸方向」という）において互いに対向する第一対向部及び第二対向部を有し、第二回転体は、第一回転体と共通の回転径方向（以下、単に「回転径方向」という）へ突出し回転軸方向の厚さが第一リンクよりも厚い突出部を有し、第一対向部及び第二対向部の間において、突出部、第二リンク及び案内回転体が回転軸方向にこの順で挟持され、第一対向部及び第二リンクの間において、第一リンクが介装される。
【０００９】
このように、請求項１に記載の発明によると、第一回転体の第一対向部及び第二リンクの間に位置する第二回転体の突出部は、第一リンクよりも回転軸方向に厚くされる。これにより、突出部に対する第一回転体の回転軸方向の最大相対変位量は、第一対向部及び第二対向部と、それら対向部の挟持要素である突出部、第二リンク及び案内回転体とが隣り合うもの同士で形成するクリアランスの総和に、実質的に一致することとなる。故に、カム軸に連結される第二回転体に対して第一回転体が相対変位し難くなるので、クランク軸からのトルク伝達のために第一回転体に掛け渡されるトルク伝達部材について、耐久性の低下を抑制できるのである。
【００１０】
請求項２に記載の発明によると、第一リンクは、第一連繋軸を第一回転体と共有し、当該第一連繋軸を介した回り対偶により第一対向部と連繋し、第二リンクは、第二連繋軸を第二回転体と共有し、当該第二連繋軸を介した回り対偶により突出部と連繋すると共に、可動軸を介した回り対偶により第一リンクと連繋する。これにより、第一リンク及び第一対向部は、第一連繋軸を介した回り対偶により連繋することで、相互間に適度なクリアランスを形成可能となる。また、第二リンク及び突出部は、第二連繋軸を介した回り対偶により連繋することで、相互間に適度なクリアランスを形成可能となる。さらにまた、第一リンク及び第二リンクは、可動軸を介した回り対偶により連繋することで、相互間に適度なクリアランスを形成可能となる。これらによれば、第一リンク及び第二リンクのリンク作動を円滑にしてバルブタイミングの調整応答性を高めつつ、異音の発生並びにトルク伝達部材の耐久性低下を抑制することができるのである。
【００１１】
請求項３に記載の発明によると、第一回転体は、案内回転体、第一リンク、第二リンク及び突出部を収容する収容部を第一対向部及び第二対向部の間に有する。これにより第一回転体は、その収容部に収容された第二回転体の突出部に対して回転軸方向に相対変位し難くなるので、当該第一回転体に掛け渡されるトルク伝達部材の耐久性低下を抑制できるのである。
【００１２】
請求項４に記載の発明によると、第一回転体は、第一対向部及び収容部を形成する本体部材に、第二対向部を形成する別部材を締結してなる。このような構成では、例えば本体部材の収容部内において、第二回転体の突出部及び第一リンクを本体部材の第一対向部に重ね合わせ、さらに第二リンク及び案内回転体を順次重ね合わせた後、本体部材に別部材を締結することで、案内回転体に重なる第二対向部を形成することができる。これによれば、突出部、第二リンク及び案内回転体がこの順で第一対向部及び第二対向部間に挟持され、且つ第一対向部及び第二リンクの間に第一リンクが介装される構成を、比較的容易に製造できるのである。
【００１３】
請求項５に記載の発明によると、第一リンク及び第二リンクを組み合わせてなるリンク機構部を複数組備え、各組のリンク機構部の第二リンク及び第一対向部の間において、同一組及び他組のリンク機構部の第一リンクが介装され、突出部は、各組のリンク機構部の第一リンクよりも回転軸方向の厚さが厚い。これによれば、突出部よりも薄厚となる各組のリンク機構部の第一リンクは、同一組の第二リンク及び第一対向部間のみならず、他組の第二リンク及び第一対向部間にも介装されることになるので、リンク作動時の傾きを抑制される。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、制御トルクを発生するトルク発生手段と、制御トルクにより回転する遊星キャリア並びに遊星キャリアにより遊星運動自在に支持される遊星歯車を有し、遊星キャリアの回転運動を遊星歯車の遊星運動により減速して案内回転体へ伝達することで案内回転体を回転駆動する遊星歯車機構部と、を備え、第一回転体は、回転軸方向において第一対向部と反対側から第二対向部に対向する第三対向部を有し、遊星歯車機構部は、第二対向部及び第三対向部の間に遊星歯車が配置されてなることを特徴とする。
【００１５】
このように請求項６に記載の発明によると、案内回転体を回転駆動する遊星歯車機構部は、第一対向部と反対側から第二対向部に対向する第三対向部並びに第二対向部の間に、遊星歯車が配置されてなる。これによれば、遊星歯車機構部及び案内回転体を第二対向部の回転軸方向両側に分離して配置することができるので、第一対向部及び第二対向部の間において隣り合う要素同士が形成するクリアランスのサイズを、遊星歯車機構部の配置位置によることなく管理可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１〜５は、本発明の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。尚、図３，４では、断面を表すハッチングの図示を省略している。
【００１８】
図２に示すようにバルブタイミング調整装置１は、電気ユニット４及び機械ユニット６等を組み合わせてなる。ここで、本実施形態においてカム軸２は内燃機関の吸気弁を開閉するものであり、バルブタイミング調整装置１は当該吸気弁のバルブタイミングを調整する。
【００１９】
電気ユニット４は、電動モータ２１及び通電制御回路２２を備えている。電動モータ２１は例えばブラシレスモータ等であり、内燃機関に固定されるモータケース２３によって正逆回転自在に支持されるモータ軸２４を有している。通電制御回路２２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２３の外部及び／又は内部に配置されて電動モータ２１と電気的に接続されている。通電制御回路２２は電動モータ２１への通電を制御することによりモータ軸２４の周りに回転磁界を形成して、当該回転磁界に応じた方向の制御トルクをモータ軸２４に発生させる。
【００２０】
機械ユニット６は、第一回転体１０、第二回転体１８、遊星歯車機構部３０、案内回転体４０及びリンク機構部５０を備えている。
【００２１】
図２〜４に示すように第一回転体１０は、二段円筒状のスプロケット１１の大径側端部及び二段円筒状のカバー部材１２の大径側端部の間に円環板状の分離部材１３を同軸上に挟持した状態で、それら三要素１１〜１３を螺子止めによって締結してなる。スプロケット１１において大径筒部１１ｂ及び小径筒部１１ｃの間を接続する円環板状部分は、分離部材１３に対し回転軸方向に離間して対向しており、当該部分及び部材１３によってそれぞれ第一対向部１１ａ及び第二対向部１３ａが形成されている。即ち本実施形態では、対向部１１ａ，１３ａ間に中空の大径筒部１１ｂが設けられた形となっている。また、カバー部材１２において大径筒部１２ｂ及び小径筒部１２ｃの間を接続する円環板状部分は、分離部材１３に対し回転軸方向に離間して対向しており、当該部分によって第一対向部１１ａとは反対側から第二対向部１３ａに対向する第三対向部１２ａが形成されている。即ち本実施形態では、対向部１３ａ，１２ａ間に中空の大径筒部１２ｂが設けられた形となっている。
【００２２】
スプロケット１１が形成する大径筒部１１ｂの外周部には、クランク軸の複数の歯との間において環状のタイミングチェーン１５が掛け渡される複数の歯１６が形成されている。したがって、クランク軸から出力された機関トルクがタイミングチェーン１５を通じてスプロケット１１へ伝達されるときには、第一回転体１０がクランク軸と連動して、当該クランク軸との間の相対位相を保ちつつ回転する。このとき第一回転体１０の回転方向は、図３〜５の時計方向となる。
【００２３】
図１〜３に示すように第二回転体１８は、軸部１７及び一対の突出部１９を有している。円筒状の軸部１７は、第一回転体１０と同心的に配置されている。軸部１７の一端部は、小径筒部１１ｃの内周側に摺動回転自在に嵌合していると共に、同軸上のカム軸２の一端部にボルト固定によって連結されている。これにより第二回転体１８は、カム軸２と連動して当該カム軸２との間の相対位相を保ちつつ回転可能となっており、また第一回転体１０に対して相対回転可能となっている。尚、第一回転体１０に対して第二回転体１８が進角する相対回転方向が図３〜５の方向Ｘであり、第一回転体１０に対して第二回転体１８が遅角する相対回転方向が図３〜５の方向Ｙである。
【００２４】
図１，３に示すように、第二回転体１８の各突出部１９は、軸部１７を径方向に挟む二箇所から回転径方向外側へ突出する平板状にそれぞれ形成されている。各突出部１９は、回転軸方向において第一対向部１１ａに隣り合う状態で大径筒部１１ｂ内に収容されている。
【００２５】
図１，２，５に示すように遊星歯車機構部３０は、太陽歯車３１、遊星キャリア３２及び遊星歯車３３等から構成されている。
【００２６】
外歯車からなる太陽歯車３１は、カバー部材１２が形成する大径筒部１２ｂ内の対向部１３ａ，１２ａ間に収容された状態で第三対向部１２ａに同心的にリベットかしめされており、第一回転体１０の一部として機能する。即ち、太陽歯車３１はクランク軸と連動して、当該クランク軸との間の相対位相を保ちつつ図３〜５の時計方向へ回転する。
【００２７】
図２，５に示すように、遊星キャリア３２は全体として筒状であり、その大半部分がカバー部材１２内に収容されている。遊星キャリア３２は、第一回転体１０及びモータ軸２４と同心的な内周面部によって入力部３５を形成している。入力部３５には嵌合溝３６が開口しており、当該溝３６に嵌合する継手３７を介して遊星キャリア３２がモータ軸２４に連結されている。これにより遊星キャリア３２は、制御トルクを入力部３５へ入力するモータ軸２４と一体に回転可能となっており、また回転体１０，１８に対して相対回転可能となっている。
【００２８】
遊星キャリア３２はさらに、第一回転体１０及び太陽歯車３１に対して偏心する外周面部によって偏心部３８を形成している。
【００２９】
図１，２，５に示すように、遊星歯車３３は円環板状に形成され、太陽歯車３１よりも歯数が所定数だけ多い内歯車部３９を有している。遊星歯車３３は、太陽歯車３１の外周側に内歯車部３９が位置し且つ太陽歯車３１に対し偏心する状態で大径筒部１２ｂ内の対向部１３ａ，１２ａ間に収容配置され、当該偏心側とは反対側において内歯車部３９を太陽歯車３１に噛合させている。遊星歯車３３は、遊星キャリア３２の偏心部３８にベアリング３４を介して嵌合している。これにより遊星歯車３３は、遊星キャリア３２によって遊星運動自在に支持されている。ここで遊星運動とは、遊星歯車３３が太陽歯車３１に対する偏心軸線周りに自転しつつ、遊星キャリア３２の回転方向へ公転する運動をいう。
【００３０】
図１，２，４に示すように、案内回転体４０は円環板状に形成され、回転軸方向において第二対向部１３ａに隣り合う状態で回転体１０，１８と同心的に大径筒部１１ｂ内に収容されている。案内回転体４０は、軸部１７の外周側に摺動回転自在に嵌合している。これにより案内回転体４０は、回転体１０，１８に対して相対回転可能となっている。
【００３１】
案内回転体４０は、遊星歯車３３とは反対側に開口する一対の案内溝４４を有している。各案内溝４４は、回転体１０，１８，４０の回転方向における１８０度の回転対称となるように設けられている。各案内溝４４は、所定の幅をもって延伸し当該延伸方向において軸部１７の中心からの距離が変化する螺旋状に形成されている。
【００３２】
図１，２，５に示すように案内回転体４０はさらに、遊星歯車３３側に開口する複数の係合孔４８を有している。各係合孔４８は、回転体１０，１８，４０の回転方向において等間隔に設けられ、それぞれ円筒孔状を呈している。また、それに対応して遊星歯車３３は、自転方向に等間隔をあけた箇所から案内回転体４０側へ柱状に突出する複数の係合突起４９を有している。各係合突起４９は、それぞれ対応する係合孔４８に個別に遊挿されて係合する。案内回転体４０は、各係合孔４８への各係合突起４９の係合により遊星歯車３３の自転運動を抽出して、当該自転運動に応じた回転運動を実現する。
【００３３】
このように案内回転体４０が遊星歯車機構部３０に連繋する本実施形態では、第一回転体１０に対して遊星キャリア３２が相対回転しないときには、遊星歯車３３が遊星運動することなく第一回転体１０と共に回転し、各係合突起４９が各係合孔４８を回転側へ押圧する。その結果、案内回転体４０が第一回転体１０との間の相対位相を保ちつつ、図５の時計方向へ回転する。
【００３４】
制御トルクが方向Ｘへ増大すること等により第一回転体１０に対して遊星キャリア３２が方向Ｘへ相対回転するときには、遊星歯車３３が太陽歯車３１との噛合歯を変えつつ遊星運動することで、各係合突起４９が各係合孔４８を回転側へ押圧する力が増大する。その結果、第一回転体１０に対して案内回転体４０が方向Ｘへ相対回転する。一方、制御トルクが方向Ｙへ増大すること等により第一回転体１０に対して遊星キャリア３２が方向Ｙへ相対回転するときには、遊星歯車３３が太陽歯車３１との噛合歯を変えつつ遊星運動することで、各係合突起４９が各係合孔４８を反回転側へ押圧する。その結果、第一回転体１０に対して案内回転体４０が方向Ｙへ相対回転する。
【００３５】
このように本実施形態では、遊星キャリア３２の第一回転体１０に対する相対回転運動を遊星歯車機構部３０が遊星歯車３３の遊星運動により減速して案内回転体４０へ伝達することで、当該案内回転体４０が第一回転体１０に対して相対回転駆動されることとなる。
【００３６】
さて、図１〜３に示すように各組のリンク機構部５０は、二種類のリンク５２，５３を組み合わせてなり、回転体１０，１８，４０の回転方向に等間隔に並んだ状態で大径筒部１１ｂ内に収容されている。
【００３７】
各組のリンク機構部５０において第一リンク５２は、円弧形の平板状に形成されて両端部に対偶素６０，６１を有しており、回転軸方向において第一対向部１１ａと隣り合っている。これにより各組のリンク機構部５０の第一リンク５２は、各突出部１９と回転軸方向に沿ってラップした形となっている。
【００３８】
各組のリンク機構部５０の第一リンク５２において、一方の対偶素６０には、第一対向部１１ａに圧入固定された第一連繋軸６２が相対回転自在に嵌合しており、当該第一連繋軸６２を介した回り対偶によって第一リンク５２が第一対向部１１ａと連繋している。また、他方の対偶素６１には、同一組のリンク機構部５０の第二リンク５３に圧入固定された可動軸５６が相対回転自在に嵌合しており、当該可動軸５６を介した回り対偶によって第一リンク５２が第二リンク５３と連繋している。
【００３９】
各組のリンク機構部５０において第二リンク５３は、ω字形の平板状に形成されて中間部に対偶素６４，６５を有しており、対応する突出部１９、同一組及び他組のリンク機構部５０の第一リンク５２、並びに案内回転体４０と回転軸方向において隣り合っている。これにより各組のリンク機構部５０の第一リンク５２は、同一組の第二リンク５３及び第一対向部１１ａ間のみならず、他組の第二リンク５３及び第一対向部１１ａ間にも配置された形となっているので、リンク作動時の傾きを抑制されることになる。
【００４０】
各組のリンク機構部５０の第二リンク５３において、一方の対偶素６４には、対応する突出部１９に圧入固定された第二連繋軸６６が相対回転自在に嵌合しており、当該第二連繋軸６６を介した回り対偶によって第二リンク５３が対応突出部１９と連繋している。また、他方の対偶素６５には、上述の如く同一組のリンク機構部５０のリンク５２，５３同士で回り対偶をなすための可動軸５６が圧入固定されている。
【００４１】
図２，４に示すように、各組のリンク機構部５０において第一リンク５２及び第二リンク５３が共有する可動軸５６は、対応する案内溝４４内に回転軸方向に嵌入されることで、案内回転体４０に滑り回り対偶によって連繋している。これにより各組のリンク機構部５０の可動軸５６は、第一回転体１０に対する案内回転体４０の相対回転に応じて案内溝４４内を摺動案内されるようになっている。
【００４２】
このようにリンク機構部５０が回転体１０，１８，４０に連繋する本実施形態では、案内回転体４０が第一回転体１０との間の相対位相を保っているときには、各組のリンク機構部５０の可動軸５６が案内溝４４内を案内されずに案内回転体４０と共に回転する。このとき、各組のリンク機構部５０においてリンク５２，５３の相対位置関係が変化しないので、第二回転体１８が第一回転体１０との間の相対回転位相を保ちつつ図３の時計方向へ回転し、バルブタイミングが保持される。
【００４３】
第一回転体１０に対して案内回転体４０が方向Ｘへ相対回転するときには、各組のリンク機構部５０の可動軸５６が案内溝４４内を案内されて軸部１７側へ移動する。その結果、各組のリンク機構部５０では、第二リンク５３が可動軸５６により押圧されて突出部１９と共に方向Ｘへ駆動されるため、第一回転体１０に対して第二回転体１８が方向Ｘへ相対回転し、バルブタイミングが進角する。一方、第一回転体１０に対して案内回転体４０が方向Ｙへ相対回転するときには、各組のリンク機構部５０の可動軸５６が案内溝４４内を案内されて軸部１７とは反対側へ移動する。その結果、各組のリンク機構部５０において第二リンク５３が可動軸５６により押圧されて突出部１９と共に方向Ｙへ駆動されるため、第一回転体１０に対して第二回転体１８が方向Ｙへ相対回転し、バルブタイミングが遅角する。
【００４４】
このように本実施形態では、第一回転体１０に対する案内回転体４０の相対回転運動に応じた各可動軸５６の移動により各組のリンク機構部５０がリンク作動することで、回転体１０，１８間の相対位相、ひいてはバルブタイミングが調整されるのである。
【００４５】
次に、本実施形態の特徴部分について説明する。尚、以下の説明では、回転軸方向の厚さを単に「厚さ」、回転軸方向の距離を単に「距離」、回転軸方向の相対変位量を単に「相対変位量」というものとする。
【００４６】
図１に示すように本実施形態では、各突出部１９の厚さが各組のリンク機構部５０の第一リンク５２の厚さよりも厚く設定されている。これにより対向部１１ａ，１３ａ間では、各突出部１９、各組のリンク機構部５０の第二リンク５３及び案内回転体４０が回転軸方向にこの順で挟持され、また当該各組の第二リンク５３及び第一対向部１１ａ間では、同一組及び他組のリンク機構部５０の第一リンク５２が介装されている。
【００４７】
このような構成によると、第二回転体１８に設けられた突出部１９に対して第一回転体１０の最大相対変位量Ｌｍａｘは、次のΣδに実質的に一致する。
Σδ：対向部１１ａ，１３ａ及びその挟持要素１９，５３，４０が隣り合うもの同士で形成するクリアランスの総和。
【００４８】
ここで、対向部１１ａ，１３ａ間の挟持要素１９，５３，４０の厚さをそれぞれＡ，Ｂ，Ｃとし、対向部１１ａ，１３ａ間の距離をＤとしたとき、Σδは下記の式（１）にて表される。これにより、突出部１９に対する第一回転体１０の最大相対変位量Ｌｍａｘは下記の式（２）にて表されることとなり、この式（２）の関係を模式的に表すと、図６に示すようになる。
Σδ＝Ｄ−（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）  ・・・（１）
Ｌｍａｘ＝Σδ＝Ｄ−（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）  ・・・（２）
【００４９】
一方、先述の図７の如く突出部１１０よりも第一リンク１０２が厚い場合には、突出部１１０に対する第一回転体１００の最大相対変位量Ｌｍａｘが、次のΣδ及びＳの和と実質的に一致する。
Σδ：対向部１０４，１０６及びその挟持要素１０２，１１２，１１４が隣り合うもの同士で形成するクリアランスの総和。
Ｓ：第一リンク１０２及び突出部１１０の厚さの差分。
【００５０】
ここで、本実施形態との対比のために、対向部１０４，１０６の挟持要素１０２，１１２，１１４の厚さをそれぞれＡ，Ｂ，Ｃとし、対向部１０４，１０６間の距離をＤとしたとき、Σδは下記の式（３）にて表される。また、第一リンク１０２よりも薄い突出部１１０の厚さをＥとしたとき、Ｓは下記の式（４）にて表される。これらから、突出部１１０に対する第一回転体１００の最大相対変位量Ｌｍａｘは下記の式（５）にて表されることとなり、この式（５）の関係を模式的に表すと、図８に示すようになる。
Σδ＝Ｄ−（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）  ・・・（３）
Ｓ＝Ａ−Ｅ  ・・・（４）
Ｌｍａｘ＝Σδ＋Ｓ＝Ｄ−（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）＋（Ａ−Ｅ）  ・・・（５）
【００５１】
以上、式（２），（５）からも明らかなように、本実施形態によると、第二回転体１８に対して第一回転体１０が相対変位し難くなる。故に、第一回転体１０に掛け渡されたタイミングチェーン１５に、第一回転体１０の相対変位に起因する破損や磨耗が生じて耐久性が低下する事態を抑制できるのである。
【００５２】
この他、各組のリンク機構部５０において第一リンク５２は、第一回転体１０と共有状態にある第一連繋軸６２を介して第一対向部１１ａと回り対偶により連繋している。また、各組のリンク機構部５０において第二リンク５３は、第一回転体１０及び第一リンク５２とそれぞれ共有状態にある第二連繋軸６６及び可動軸５６を介して、突出部１９及び第一リンク５２と回り対偶により連繋している。さらにまた、各組のリンク機構部５０において第一リンク５２及び第二リンク５３は、互いに共有する可動軸５６を介して案内回転体４０と滑り回り対偶により連繋している。したがって、これらの連繋形態によれば、対向部１１ａ，１３ａ間において隣り合う要素同士が形成するクリアランスを、適度なサイズに管理可能となる。
【００５３】
加えて、第一回転体１０内では、案内回転体４０と遊星歯車機構部３０の各歯車３１，３３とが、第二対向部１３ａの回転軸方向両側に分離して配置された形となっている。これによれば、対向部１１ａ，１３ａ間において隣り合う要素同士が形成するクリアランスを、各歯車３１，３３の配置位置によることなく管理可能となる。
【００５４】
このように対向部１１ａ，１３ａ間においてクリアランスが管理されることにより、案内回転体４０の回転作動及び各組リンク機構部５０のリンク作動を円滑にしてバルブタイミングの調整応答性を高めつつ、異音の発生も抑制することができるのである。
【００５５】
尚、本実施形態において機械ユニット６は、例えば、次のようにして製造される。まず、小径筒部１１ｃ側を下向きにしたスプロケット１１の大径筒部１１ｂ内の第一対向部１１ａ上に、第二回転体１８の各突出部１９及び各組のリンク機構部５０の第一リンク５２を重ね合わせ、それら第一リンク５２を第一連繋軸６２によって第一対向部１１ａに連繋させる。続いて、大径筒部１１ｂ内において各組のリンク機構部５０の第二リンク５３を重ね合わせ、それら第二リンク５３を対応する突出部１９及び第一リンク５２に第二連繋軸６６及び可動軸５６によって連繋させる。さらに続いて、大径筒部１１ｂ内において案内回転体４０を重ね合わせ、各組のリンク機構部５０の可動軸５６を案内溝４４内に嵌入させる。この後、第二対向部１３ａを形成する分離部材１３を、遊星歯車機構部３０が内部に組み付けられたカバー部材１２と共に大径筒部１１ｂへ締結することで、機械ユニット６が完成する。
【００５６】
かかる例示の方法によれば、各突出部１９、各組の第二リンク５３及び案内回転体４０が対向部１１ａ，１３ａ間に挟持され、且つ当該各組の第二リンク５３及び第一対向部１１ａ間に各組の第一リンク５２が介装される構成を、比較的容易に製造できるのである。
【００５７】
以上説明した本実施形態では、タイミングチェーン１５が特許請求の範囲に記載の「トルク伝達部材」に相当し、大径筒部１１ｂが特許請求の範囲に記載の「収容部」に相当し、スプロケット１１が特許請求の範囲に記載の「本体部材」に相当し、分離部材１３が特許請求の範囲に記載の「別部材」に相当し、電動モータ２１が特許請求の範囲に記載の「トルク発生手段」に相当する。
【００５８】
（他の実施形態）
ここまで、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用可能である。
【００５９】
例えば、第一リンク５２及び第二リンク５３を組み合わせてなるリンク機構部５０については、二組以外にも、仕様等に応じた適数組、設けるようにしてもよい。
【００６０】
クランク軸から第一回転体１０へトルク伝達するための「トルク伝達部材」としては、タイミングチェーン１５に代えてタイミングベルトを用いてもよく、またその場合には、スプロケット１１の代わりにプーリを備えた第一回転体１０を当該タイミングベルトによって回転させるようにしてもよい。
【００６１】
制御トルクを発生させる「トルク発生手段」としては、電動モータ２１に代えて、電磁ブレーキ又は流体ブレーキ等の電動ブレーキや、油圧モータを用いてもよい。
【００６２】
遊星キャリア３２の回転運動を減速して案内回転体４０へ伝達する遊星歯車機構部３０については、内歯車からなる太陽歯車に遊星歯車の外歯車部が噛合して遊星運動するものを用いてもよい。
【００６３】
そして、本発明は、上述した吸気弁のバルブタイミングを調整する装置以外にも、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も適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一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３のI−I線断面図である。
【図２】本発明の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３のII−II線断面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図２のIV−IV線断面図である。
【図５】図２のV−V線断面図である。
【図６】本発明の一実施形態の特徴部分について説明するための模式図である。
【図７】本発明により解決する課題について説明するための断面図である。
【図８】本発明により解決する課題について説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  バルブタイミング調整装置、２  カム軸、４  電気ユニット、６  機械ユニット、１０  第一回転体、１１  スプロケット（本体部材）、１１ａ  第一対向部、１１ｂ  大径筒部（収容部）、１１ｃ  小径筒部、１２  カバー部材、１２ａ  第三対向部、１２ｂ  大径筒部、１２ｃ  小径筒部、１３  分離部材（別部材）、１３ａ  第二対向部、１５  タイミングチェーン（トルク伝達部材）、１６  歯、１７  軸部、１８  第二回転体、１９  突出部、２１  電動モータ（トルク発生手段）３０  遊星歯車機構部、３１  太陽歯車、３２  遊星キャリア、３３  遊星歯車、３９  内歯車部、４０  案内回転体、４４  案内溝、５０  リンク機構部、５２  第一リンク、５３  第二リンク、５６  可動軸、６０，６１  対偶素、６２  第一連繋軸、６４，６５  対偶素、６６  第二連繋軸、Ｌｍａｘ  最大相対変位量、Σδ  クリアランスの総和、Ｓ  差分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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