JP5888283B2 - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Description

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のうち一方と他方とに連動して回転する第一回転体と第二回転体との間の相対位相（以下、「回転体間位相」という）を、歯車回転体の遊星運動により調整するようにしたバルブタイミング調整装置が、知られている。

こうした装置の一種として特許文献１に開示されるものでは、第一回転体の第一歯車部及び第二回転体の第二歯車部と噛合する歯車回転体は、遊星キャリアにより径方向内側から支持されている。この遊星キャリアは特に、第一回転体を軸方向両側から挟持する第二回転体に装着の転がり軸受により、径方向外側から支持されることで、当該軸受の内部クリアランスの範囲にて軸方向に対する傾きが可能となっている。

特許４４４２５７４号公報

さて、特許文献１の開示装置の遊星キャリアは、軸方向の中心位置よりも一端側にオフセットされた第一領域にて、ラジアル荷重を受けると共に、当該中心位置よりも他端側にオフセットされた第二領域にて、転がり軸受により支持される構造となっている。故に遊星キャリアは、第一領域にラジアル荷重を受けると、第二領域内の特定点まわりに傾こうとする。尚、遊星キャリアの支持する歯車回転体は、当該遊星キャリアと共に傾くことで、第一歯車部及び第二歯車部との噛合箇所にて歯打ちによる磨耗を増大させるので、耐久性の点において、そうした傾きの規制が必要となる。

ここで、特許文献１の開示装置の転がり軸受では、第二回転体に装着される外輪と、遊星キャリアを支持する内輪との間にて、二列且つ各列複数ずつの転動体が介装されている。かかる複列式転動体によると、遊星キャリアと共に内輪が軸方向に対して傾こうとする際、軸方向に離れた二円周上の各転動体を介して、内輪の傾きが外輪に受け止められる。このような受け止め構造によれば、傾きの規制効果は高くなるが、外輪及び全転動体の総接触面積と内輪及び全転動体の総接触面積とのいずれも大きくなるので、それら大面積の接触界面には、傾き規制と同時に面圧が発生してしまう。その結果、内輪の傾いた転がり軸受内では摩耗が増大して、寿命低下による耐久性低下を招くおそれがあった。

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、耐久性の高いバルブタイミング調整装置の提供にある。

そこで、開示された一つの発明は、第一歯車部（２４）を有し、内燃機関のクランク軸及びカム軸（２）のうち一方と連動して回転する第一回転体（２０）と、第二歯車部（１２）を有し、第一回転体を軸方向の両側から挟持し、クランク軸及びカム軸のうち他方と連動して回転する第二回転体（１０，２０１０）と、第一歯車部及び第二歯車部と噛合しつつ遊星運動することにより、第一回転体及び第二回転体の間の相対位相を調整する歯車回転体（３０）と、歯車回転体を径方向の内側から支持し、軸方向の中心位置（Ｃ）よりも一端（４０ａ）側にオフセットされた第一領域（４０１）にてラジアル荷重（Ｆｃ，Ｆｕ）を受ける遊星キャリア（４０）と、第二回転体に保持され、軸方向の中心位置よりも他端（４０ｂ）側にオフセットされた第二領域（４０２）にて遊星キャリアを径方向の外側から支持する転がり軸受（６０）とを、備え、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おいて、転がり軸受は、第二回転体に保持される外輪（６２）と、遊星キャリアを支持する内輪（６４）と、外輪及び内輪の間において転がり接触可能に一列介装される複数の転動体（６６）とを、有する単列式であり、歯車回転体は、軸方向に対して傾くことにより、第一回転体又は第二回転体と軸方向に当接し、歯車回転体が第一回転体又は第二回転体と当接するときに軸方向に対して傾く角度（θ）は、内輪が軸方向に対して傾き可能な角度として許容される許容最大角度よりも、小さく設定され、許容最大角度は、転がり軸受にて外輪を固定した場合に、当該外輪に対して内輪が相対的に傾くことを許容される最大角度であることを特徴とする。

この発明によると、遊星キャリアは、軸方向の中心位置よりも一端側にオフセットされた第一領域にて、ラジアル荷重を受けると共に、当該中心位置よりも他端側にオフセットされた第二領域にて、転がり軸受に支持される。故に遊星キャリアは、第一領域にラジアル荷重を受けると、第二領域内の特定点まわりに傾こうとする。

ここで転がり軸受は、第二回転体に装着される外輪と、遊星キャリアを支持する内輪との間にて、複数の転動体が一列だけ介装された構造となっている。故に、こうした単列式の転がり軸受によると、遊星キャリアと共に内輪が軸方向に対して傾こうとすると、内輪の傾きが一円周上の各転動体を介して外輪に受け止められることで、傾きの規制効果が小さくなる。このとき、遊星キャリアに径方向内側から支持される歯車回転体も、軸方向に対して傾くことで、当該歯車回転体は、第一回転体又はそれを挟持する第二回転体と軸方向に当接する。かかる当接により傾きの規制効果は発揮され得るので、歯車回転体は、第一歯車部及び第二歯車部との噛合箇所にて歯打ちし難くなる。しかも、このとき歯車回転体は、遊星キャリア及び内輪と共に、内輪の許容最大角度よりも小さな角度で傾くこととなる。こうした小角度での傾きの場合、外輪及び全転動体の総接触面積と内輪及び全転動体の総接触面積とがいずれも小さな単列式転がり軸受内にあっても、それら小面積の接触界面に発生する面圧が小さく抑えられ得る。

以上によれば、傾いた歯車回転体と各歯車部との噛合箇所にて磨耗が発生することも、内輪の傾いた転がり軸受内にて磨耗が発生することも、抑制できる。したがって、装置全体としての耐久性を高めることが可能となる。

また、開示された他の一つの発明は、第一回転体及び第二回転体に対して偏心する歯車回転体は、軸方向に対する傾きにより、当該偏心側の最外周角部（３２ｃ）から第一回転体又は第二回転体に弾性当接し、遊星キャリアは、第一回転体及び第二回転体と同軸上に有する支持面（４６）により、内輪を支持し、第一回転体及び第二回転体の回転中心線（Ｏ）と最外周角部との間の径（Ｒａ）は、当該回転中心線と支持面との間の径（Ｒｓ）よりも、大きく設定される。

この発明によると、第一及び第二回転体に対する偏心により歯車回転体は、回転中心線との間の径を遊星キャリアの支持面より大きく設定した当該偏心側の最外周角部から、第一又は第二回転体に弾性当接するので、大きな当接面積を確保して面圧を抑え得る。故に、当接界面での磨耗を抑制できる。また一方、回転中心線との間の径を歯車回転体の最外周角部より小さく設定した支持面により内輪が支持される単列式転がり軸受では、遊星キャリアと共に傾く際の内輪が外輪に対してずれるスラスト量を、低減し得る。ここで特に、そうしたスラスト量の低減によれば、外輪及び各転動体の接触界面と内輪及び各転動体の接触界面とのいずれにおいても、内輪ずれに伴う磨耗を抑制できる。以上のことから、耐久性の向上に貢献可能となる。

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の要部を拡大して示す断面図である。 図４とは異なる作動状態を示す断面図である。 図１の要部の特徴を説明するための模式図である。 図１の要部の特徴を説明するための模式図である。 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拡大して示す断面図である。

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に示すように、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。尚、本実施形態においてカム軸２は、内燃機関の「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って開閉するものであり、装置１は、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、装置１の基本構成について説明する。図１〜３に示すように装置１は、アクチュエータ４、通電制御回路部７及び位相調整ユニット８等から構成されている。

図１に示すアクチュエータ４は、例えばブラシレスモータ等の電動モータであり、ハウジングボディ５及び制御軸６を有している。ハウジングボディ５は、内燃機関の固定節に固定され、制御軸６を周方向両側（図２，３の時計方向と反時計方向）へ回転自在に支持している。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、ハウジングボディ５の外部及び／又は内部に配置されている。通電制御回路部７は、電気的に接続されるアクチュエータ４への通電を制御することで、制御軸６を回転駆動する。

位相調整ユニット８は、駆動回転体１０、従動回転体２０、歯車回転体３０、遊星キャリア４０、弾性部材５０及び転がり軸受６０を備えている。

図１〜３に示すように中空の金属製駆動回転体１０は、位相調整ユニット８の他の構成要素２０，３０，４０，５０，６０を内部に収容している。駆動回転体１０は、太陽歯車部材１１をスプロケット部材１３及びカバー部材１４の間に挟持した状態で、それら部材１１，１３，１４を共締めしてなる。

図１，２に示すように円環板状の太陽歯車部材１１は、歯底円の径方向内側に歯先円を有した駆動側内歯車部１２を、周壁部の内周面により形成している。図１に示すように有底円筒状のスプロケット部材１３は、周方向に等間隔ずつあけた箇所から径方向外側へと突出する複数のスプロケット歯１９を、周壁部の外周面により形成している。スプロケット部材１３は、それらスプロケット歯１９とクランク軸の複数のスプロケット歯との間にてタイミングチェーン（図示しない）が掛け渡されることで、クランク軸と連繋する。かかる連繋により、クランク軸のクランク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に伝達されるときには、駆動回転体１０がクランク軸と連動して一定の周方向（図２，３の時計方向）へ回転する。

図１，３に示すように有底円筒状の金属製従動回転体２０は、スプロケット部材１３に同軸上に嵌入されることで、駆動回転体１０を径方向内側から支持している。軸方向において従動回転体２０は、太陽歯車部材１１及びスプロケット部材１３の間に挟持されている。従動回転体２０は、カム軸２に同軸上に連結される連結部２２を、底壁部により形成している。かかる連結により従動回転体２０は、駆動回転体１０と同一の周方向（図３の時計方向）へ回転しつつ、駆動回転体１０に対しては周方向両側へ相対回転可能となっている。

従動回転体２０は、歯底円の径方向内側に歯先円を有した従動側内歯車部２４を、周壁部の内周面により形成している。従動側内歯車部２４は、駆動側内歯車部１２から軸方向にずれて配置されている。従動側内歯車部２４の内径は、駆動側内歯車部１２の内径よりも小さく設定されている。従動側内歯車部２４の歯数は、駆動側内歯車部１２の歯数は少なく設定されている。

図１〜３に示すように金属製歯車回転体３０は、スプロケット部材１３及び従動回転体２０の径方向内側から太陽歯車部材１１の径方向内側に跨って、配置されている。歯車回転体３０は、遊星歯車部材３１及び遊星ベアリング３６を組み合わせてなる。

段付円環板状の遊星歯車部材３１は、回転体１０，２０及び制御軸６に対して偏心して配置されている。遊星歯車部材３１は、歯底円の径方向外側に歯先円を有した駆動側外歯車部３２と従動側外歯車部３４とを、周壁部の外周面により形成している。駆動側外歯車部３２は、径方向のうち回転体１０，２０とは偏心する側にて、駆動側内歯車部１２と噛合している。従動側外歯車部３４は、駆動側外歯車部３２から軸方向にずれて配置されている。従動側外歯車部３４の外径は、駆動側外歯車部３２の外径よりも小さく設定されている。従動側外歯車部３４の歯数は、駆動側外歯車部３２の歯数よりも少なく設定されている。従動側外歯車部３４は、径方向のうち回転体１０，２０とは偏心する側にて、従動側内歯車部２４と噛合している。

遊星ベアリング３６は、本実施形態では単列式の転がり軸受であり、回転体１０，２０及び制御軸６に対して偏心して配置されている。遊星ベアリング３６は、遊星歯車部材３１に同軸上に嵌入されることで、当該歯車部材３１に保持されている。

部分偏心円筒状の金属製遊星キャリア４０は、スプロケット部材１３及び従動回転体２０の径方向内側からカバー部材１４の径方向内側に跨って、配置されている。遊星キャリア４０は、回転体１０，２０及び制御軸６とは同軸上となる円筒面状の入力面４１を、周壁部の内周面により形成している。入力面４１には、継手４３と嵌合する連結溝４２が設けられ、当該継手４３を介して制御軸６が遊星キャリア４０と連結されている。かかる連結により遊星キャリア４０は、制御軸６と一体となって周方向に回転しつつ、駆動側内歯車部１２に対しては周方向両側へ相対回転可能となっている。

遊星キャリア４０は、回転体１０，２０及び制御軸６とは偏心する円筒面状の偏心面４４を、周壁部の外周面により形成している。偏心面４４は、遊星キャリア４０のうち、軸方向の中心位置Ｃから一端４０ａ側にオフセットされた第一領域４０１と、当該位置Ｃから他端４０ｂ側にオフセットされた第二領域４０２とに跨って、設けられている。実質的に第一領域１０１において遊星ベアリング３６が偏心面４４に同軸上に外嵌されることで、当該ベアリング３６が遊星キャリア４０と遊星歯車部材３１との間に径方向にて介装されている。かかる介装により遊星キャリア４０は、歯車回転体３０を径方向内側から遊星運動自在に支持している。尚、遊星運動とは、歯車回転体３０が周方向へ自転しつつ、制御軸６及び遊星キャリア４０の回転方向へ公転する運動をいう。

ここで、外歯車部３２，３４が内歯車部１２，２４に対して偏心する側（図１の上側）は、偏心面４４が回転体１０，２０及び制御軸６に対して偏心する側と実質的に一致しており、以下では、単に「偏心側」という。そして、吸気弁のスプリング反力等によりカム軸２から従動回転体２０へ伝達されるカムトルクは、図４に示す歯車部２４，３４の噛合箇所にて圧力角に応じた力へ変換されることで、偏心側とは反対側へ向かうラジアル荷重Ｆｃを発生させる。その結果として遊星キャリア４０は、かかるラジアル荷重Ｆｃを第一領域４０１にて偏心面４４に受けることとなる。

図１に示すように遊星キャリア４０は、回転体１０，２０及び制御軸６とは同軸上となる円筒面状の支持面４６を、周壁部の外周面により形成している。支持面４６は、遊星キャリア４０にて軸方向の中心位置Ｃから他端４０ｂ側にオフセットされた第二領域４０２に、設けられている。

図１〜３に示すように金属製弾性部材５０は、偏心面４４にて第一領域４０１の周方向二箇所に開口する収容孔４５に、それぞれ一つずつ個別に収容されている。各弾性部材５０は、概ねＵ字状断面を有する板ばねである。各弾性部材５０の弾性変形により生じる付勢力（復原力）の合力は、歯車回転体３０に対しては偏心側に作用する一方、遊星キャリア４０に対しては、当該偏心側とは反対側に作用するようになっている。その結果、各弾性部材５０の付勢力の合力は、図４に示す内歯車部１２，２４がそれぞれ外歯車部３２，３４との噛合箇所にて受けるラジアル荷重となると共に、収容孔４５の内底面が第一領域４０１にて受けるラジアル荷重Ｆｕとなる。

図１，４に示すように単列式の金属製転がり軸受６０は、ハット状のカバー部材１４のうち円筒部に同軸上に嵌入されることで、駆動回転体１０に保持されている。転がり軸受６０は、支持面４６に同軸上に外嵌されることで、径方向では、遊星キャリア４０と駆動回転体１０との間に介装されている。かかる介装により転がり軸受６０は、遊星キャリア４０を径方向外側から回転自在に支持している。

以上の構成により位相調整ユニット８では、駆動回転体１０に対する従動回転体２０の相対位相を、制御軸６の回転状態に応じた回転体間位相として調整する。かかる回転体間位相の調整によりバルブタイミングは、内燃機関の運転状況に適したタイミングとなる。

具体的には、制御軸６が駆動回転体１０と同速に回転することで、遊星キャリア４０が駆動側内歯車部１２に対して相対回転しないときには、歯車回転体３０が遊星運動せずに回転体１０，２０と共に回転する。その結果、回転体間位相と共に、バルブタイミングが保持調整される。一方、制御軸６が駆動回転体１０に対して低速に又は逆方向に回転することで、遊星キャリア４０が駆動側内歯車部１２に対する遅角側へ相対回転するときには、歯車回転体３０が遊星運動して従動回転体２０が駆動回転体１０に対する遅角側へと相対回転する。その結果、回転体間位相と共に、バルブタイミングが遅角調整される。また一方、制御軸６が駆動回転体１０よりも高速に回転することで、遊星キャリア４０が駆動側内歯車部１２に対する進角側へ相対回転するときには、歯車回転体３０が遊星運動して従動回転体２０が駆動回転体１０に対する進角側へと相対回転する。その結果、回転体間位相と共に、バルブタイミングが進角調整される。

（詳細構成）
以下、バルブタイミング調整装置１のさらに詳細構成を説明する。

図４に示すように転がり軸受６０は、外輪６２及び内輪６４の間に複数の転動体６６を一列介装してなる。外輪６２の外周面６２ａは、カバー部材１４のうち円筒部内周面１４ａに同軸上に嵌合装着されている。内輪６４の内周面６４ａは、支持面４６を同軸上を嵌合支持している。外輪６２の内周面６２ｂと内輪６４の外周面６４ｂとはそれぞれ、全転動体６６と転がり接触する軌道面６２ｂ，６４ｂとして、機能する。転がり軸受６０では、両端６０ａ，６０ｂにて軸方向に開放される軌道面６２ｂ，６４ｂ間に、ボール状の各転動体６６が挟持されている。即ち、本実施形態の転がり軸受６０は、オープンエンド型の単列式玉軸受である。

図１に示すように従動回転体２０は、連結部２２を貫通する供給孔７０を、底壁部に形成している。供給孔７０の一端は、カム軸２の搬送孔３と連通することで、クランクトルクにより駆動されるポンプ９から内燃機関用の潤滑油を受ける。供給孔７０の他端は、駆動回転体１０内に連通することで、ポンプ９からの潤滑油を当該回転体１０内に供給する。その結果、駆動回転体１０内への供給潤滑油は、オープンエンド型遊星ベアリング３６の内部クリアランス等を通じて、当該ベアリング３６側の開放端６０ａから転がり軸受６０内へ導入される。

さて、歯車回転体３０が傾いていない図４の初期状態において、駆動側外歯車部３２の一端面３２ａは、従動回転体２０のうち周壁部の開口側端面２０ａに対して、軸方向に正対する。このとき端面３２ａ，２０ａの間には、クリアランス８０が回転方向（周方向）の全域に亘って形成される。また、それと共に初期状態では、駆動側外歯車部３２の他端面３２ｂは、カバー部材１４のフランジ部端面１４ｂに対して軸方向に正対する。このとき端面３２ｂ，１４ｂの間には、クリアランス８０よりも大きなクリアランス８２が回転方向（周方向）の全域に亘って形成される。さらに、こうした初期状態下、カムトルク又は付勢力によるラジアル荷重Ｆｃ，Ｆｕが遊星キャリア４０に第一領域４０１にて作用することで、当該キャリア４０と共に歯車回転体３０は、第二領域４０２内に生じる特定点Ｐまわりに図５，６の如く傾くことになる。歯車回転体３０は、このようにして軸方向に対し傾くことで、端面３２ａのうち偏心側の最外周角部３２ｃ（図４も参照）から開口側端面２０ａに弾性変形しつつ当接する。即ち、歯車回転体３０の端面３２ａは、最外周角部３２ｃから開口側端面２０ａに弾性当接する。

ここで図６に示すように、傾きにより開口側端面２０ａと当接する最外周角部３２ｃと回転体１０，２０の回転中心線Ｏとの間の径Ｒａは、支持面４６と当該回転中心線Ｏとの間の径Ｒｓよりも、大きく設定されている。それと共に本実施形態では、最外周角部３２ｂから開口側端面２０ａに当接する当接時の歯車回転体３０が図６，７の如く遊星キャリア４０及び内輪６４と共に傾く角度θは、転がり軸受６０における内輪６４の許容最大角度よりも、小さく設定されている。尚、許容最大角度とは、転がり軸受６０にて外輪６２を固定した場合に、軸方向に対して傾き可能な角度として、内輪６４に予め許容された角度をいう。例えば許容最大角度は、内輪６４が外輪６２に対して所定のスラスト量だけ移動した場合に、それら内外輪６４，６２間の転動体６６が各軌道面６２ｂ，６４ｂの軸方向端の間に挟まれること等により、現出する。

（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。

第一実施形態において遊星キャリア４０は、軸方向の中心位置Ｃよりも一端４０ａ側にオフセットされた第一領域４０１にて、ラジアル荷重を受けると共に、当該位置Ｃよりも他端４０ｂ側にオフセットされた第二領域４０２にて、転がり軸受６０に支持されている。故に遊星キャリア４０は、第一領域４０１にラジアル荷重を受けると、第二領域４０２内の特定点Ｐまわりに傾こうとする。

ここで転がり軸受６０は、駆動回転体１０に装着される外輪６２と、遊星キャリア４０を支持する内輪６４との間にて、複数の転動体６６が一列だけ介装された構造となっている。故に、こうした単列式の転がり軸受６０によると、遊星キャリア４０と共に内輪６４が軸方向に対して傾こうとすると、内輪６４の傾きが一円周上の各転動体６６を介して外輪６２に受け止められることで、傾きの規制効果が小さくなる。このとき、遊星キャリア４０に径方向内側から支持される歯車回転体３０も、軸方向に対して傾くことで、当該歯車回転体３０は、従動回転体２０と軸方向に当接する。かかる当接により傾きの規制効果は発揮され得るので、歯車回転体３０は、従動側内歯車部２４との噛合箇所にて歯打ちし難くなる。しかも、このとき歯車回転体３０は、遊星キャリア４０及び内輪６４と共に、内輪６４の許容最大角度よりも小さな角度θで傾くこととなる。こうした小角度θでの傾きの場合、外輪６２及び全転動体６６の総接触面積と内輪６４及び全転動体６６の総接触面積とがいずれも小さな単列式転がり軸受内にあっても、それら小面積の接触界面に発生する面圧が小さく抑えられ得る。

以上によれば、傾いた歯車回転体３０と各内歯車部１２，２４との噛合箇所にて磨耗が発生することも、内輪６４の傾いた転がり軸受６０内にて磨耗が発生することも、抑制できる。したがって、装置１全体としての耐久性を高めることが可能となる。

また、回転体１０，２０に対する偏心により歯車回転体３０は、回転中心線Ｏとの間の径Ｒａを遊星キャリア４０の支持面４６より大きく設定した当該偏心側の最外周角部３２ｃから、従動回転体２０に弾性当接するので、大きな当接面積を確保して面圧を抑え得る。故に、当接界面での磨耗を抑制できる。また一方、回転中心線Ｏとの間の径Ｒｓを最外周角部３２ｃより小さく設定した支持面４６により内輪６４が支持される単列式転がり軸受６０では、遊星キャリア４０と共に傾く際の内輪６４が外輪６２に対して図７の如くずれるスラスト量Δを、低減し得る。ここで特に、そうしたスラスト量Δの低減によれば、外輪６２及び各転動体６６の接触界面と内輪６４及び各転動体６６の接触界面とのいずれにおいても、内輪６４のずれに伴う磨耗を抑制できる。以上のことから、耐久性の向上に貢献可能となる。

さらに、ポンプ９からの潤滑油は、駆動回転体１０内に供給されて外輪６２及び内輪６４間の軸方向の開放端６０ａから転がり軸受６０内へと導入される。そのため、低温時には、外輪６２及び各転動体６６の接触界面と内輪６４及び各転動体６６の接触界面とにて、転がり接触の抵抗となる。しかし、単列式転がり軸受６０内では、外輪６２及び全転動体６６の総接触面積と内輪６４及び全転動体６６の総接触面積とのいずれも小さくなるので、それら接触界面全体にて低温時の潤滑油により生じる総抵抗が低減され得る。故に、転がり軸受６０内での転がり接触が潤滑油の抵抗により妨げられる事態を抑制して、歯車回転体３０の遊星運動に応じた回転体間位相の調整応答性、ひいてはバルブタイミングの調整応答性を高めることが可能となる。

またさらに、カム軸２からカムトルクが伝達される従動回転体２０では、従動側内歯車部２４と歯車回転体３０との噛合箇所にて当該カムトルクが変換されることで、ラジアル荷重Ｆｃが遊星キャリア４０の第一領域４０１に作用する。故に、かかるラジアル荷重Ｆｃの作用により、遊星キャリア４０が第二領域４０２内の特定点Ｐまわりに傾こうとする。しかし、遊星キャリア４０及び内輪６４と共に、歯車回転体３０が内輪６４の許容最大角度よりも小角度θで傾いて従動回転体２０と当接することによれば、傾きの規制効果及び面圧の抑え効果が発揮され得る。したがって、ラジアル荷重Ｆｃを生むカムトルクの伝達構造下にあっても、転がり軸受６０での磨耗を抑制して、耐久性を高めることが可能となる。

加えて、歯車回転体３０及び遊星キャリア４０の間に介装される一対の弾性部材５０は、歯車回転体３０を内歯車部１２，２４との噛合側へ付勢することで、それら各噛合箇所での歯打ちによる磨耗を抑制できる。しかも、一対の弾性部材５０が歯車回転体３０とは反対側へ遊星キャリア４０を付勢する付勢力は、ラジアル荷重Ｆｕとして遊星キャリア４０の第一領域４０１に作用することで、遊星キャリア４０を第二領域４０２内の特定点Ｐまわりに傾かせようとする。しかし、遊星キャリア４０及び内輪６４と共に、歯車回転体３０が内輪６４の許容最大角度よりも小角度θで傾いて従動回転体２０と当接することによれば、傾きの規制効果及び面圧の抑え効果が発揮され得る。したがって、ラジアル荷重Ｆｕを生む付勢力の作用構造下にあっても、転がり軸受６０での磨耗を抑制して、耐久性を高めることが可能となる。

尚、ここまで説明した第一実施形態では、従動回転体２０が「カム軸と連動して回転する第一回転体」に相当し、従動側内歯車部２４が「第一歯車部」に相当する。また、駆動回転体１０が「クランク軸と連動して回転する第二回転体」に相当し、駆動側内歯車部１２が「第二歯車部」に相当し、ポンプ９から駆動回転体１０内へ供給される潤滑油が「潤滑液」に相当する。

（第二実施形態）
図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。第二実施形態による歯車回転体３０の初期状態において一端面３２ａは、駆動回転体２０１０を構成するスプロケット部材２０１３のうち周壁部の開口側端面２０１３ａに対して、軸方向に正対する。このとき端面３２ａ，２０１３ａの間には、軸方向のクリアランス２０８０が回転方向（周方向）の全域に亘って形成される。ここで、第一実施形態と同様にして端面３２ｂ，１４ｂの間には、クリアランス２０８０よりも大きなクリアランス８２が形成される。故に、ラジアル荷重Ｆｃ，Ｆｕが遊星キャリア４０に作用することで、当該キャリア４０と共に傾く歯車回転体３０は、端面３２ａのうち偏心側の最外周角部３２ｃから開口側端面２０１３ａに弾性変形しつつ当接する。即ち、歯車回転体３０の端面３２ａは、最外周角部３２ｃから開口側端面２０１３ａに弾性当接する。

こうした第二実施形態においても、最外周角部３２ｃ及び回転中心線Ｏ間の径Ｒａが支持面４６及び回転中心線Ｏ間の径Ｒｓよりも、大きく且つ当接時の歯車回転体３０が軸方向に対して傾く角度θが内輪６４の許容最大角度よりも小さく、設定されている。したがって、第一実施形態にて説明した作用効果において、歯車回転体３０の当接対象を従動回転体２０から駆動回転体２０１０に読み替えたものが、同様に発揮され得る。

（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。

具体的に変形例１では、回転体２０をクランク軸と連動して回転させると共に、回転体１０をカム軸と連動して回転させる構造へ、変更してもよい。この場合にカムトルクは、カム軸２から「第二回転体」としての回転体１０に伝達されることになる。

変形例２では、各転動体６６が柱状であるころ軸受を、単列式転がり軸受６０として採用してもよい。また、変形例３では、潤滑油を転がり軸受６０内へ導入しない構成を採用してもよい。ここで特に変形例３では、例えば両端が開放されないクローズドエンド型のラジアル軸受を、単列式転がり軸受６０として採用してもよい。あるいは変形例３では、潤滑油を回転体１０内へ供給しない構造又は供給しても転がり軸受６０には到達しない構造を、採用してもよい。

変形例４では、付勢力によりラジアル荷重Ｆｕを発生可能な限りにおいて、弾性部材５０を一つ乃至は複数設ける構造を、採用してもよい。一方、変形例５では、弾性部材５０を設けない構造を、採用してもよい。

変形例６では、最外周角部３２ｃ及び回転中心線Ｏ間の径Ｒａを支持面４６及び回転中心線Ｏ間の径Ｒｓ以下に、設定してもよい。また以上の他、変形例７では、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、本発明を適用してもよい。

１ バルブタイミング調整装置、２ カム軸、９ ポンプ、１０，２０１０ 駆動回転体、１２ 駆動側内歯車部、１３，２０１３ スプロケット部材、２０ 従動回転体、２０ａ，２０１３ａ 開口側端面、２４ 従動側内歯車部、３０ 歯車回転体、３２ 駆動側外歯車部、３２ｃ 最外周角部、３４ 従動側外歯車部、４０ 遊星キャリア、４０ａ 一端、４０ｂ 他端、４６ 支持面、５０ 弾性部材、６０ 転がり軸受、６０ａ 開放端、６２ 外輪、６４ 内輪、６６ 転動体、７０ 供給孔、８０，２０８０ クリアランス、４０１ 第一領域、４０２ 第二領域、Ｆｃ，Ｆｕ ラジアル荷重、Ｃ 中心位置、Ｐ 特定点、Δ スラスト量、θ 角度、Ｒａ，Ｒｓ 外径

Claims (5)

1. 第一歯車部（２４）を有し、内燃機関のクランク軸及びカム軸（２）のうち一方と連動して回転する第一回転体（２０）と、
   第二歯車部（１２）を有し、前記第一回転体を軸方向の両側から挟持し、前記クランク軸及び前記カム軸のうち他方と連動して回転する第二回転体（１０，２０１０）と、
   前記第一歯車部及び前記第二歯車部と噛合しつつ遊星運動することにより、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歯車回転体（３０）と、
   前記歯車回転体を径方向の内側から支持し、前記軸方向の中心位置（Ｃ）よりも一端（４０ａ）側にオフセットされた第一領域（４０１）にてラジアル荷重（Ｆｃ，Ｆｕ）を受ける遊星キャリア（４０）と、
   前記第二回転体に保持され、前記軸方向の前記中心位置よりも他端（４０ｂ）側にオフセットされた第二領域（４０２）にて前記遊星キャリアを前記径方向の外側から支持する転がり軸受（６０）とを、備え、前記クランク軸からのトルク伝達により前記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おいて、
   前記転がり軸受は、前記第二回転体に保持される外輪（６２）と、前記遊星キャリアを支持する内輪（６４）と、前記外輪及び前記内輪の間において転がり接触可能に一列介装される複数の転動体（６６）とを、有する単列式であり、
   前記歯車回転体は、前記軸方向に対して傾くことにより、前記第一回転体又は前記第二回転体と前記軸方向に当接し、
   前記歯車回転体が前記第一回転体又は前記第二回転体と当接するときに前記軸方向に対して傾く角度（θ）は、前記内輪が前記軸方向に対して傾き可能な角度として許容される許容最大角度よりも、小さく設定され、
   前記許容最大角度は、前記転がり軸受にて前記外輪を固定した場合に、当該外輪に対して前記内輪が相対的に傾くことを許容される最大角度であることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
2. 前記第一回転体及び前記第二回転体に対して偏心する前記歯車回転体は、前記軸方向に対する傾きにより、当該偏心側の最外周角部（３２ｃ）から前記第一回転体又は前記第二回転体に弾性当接し、
   前記遊星キャリアは、前記第一回転体及び前記第二回転体と同軸上に有する支持面（４６）により、前記内輪を支持し、
   前記第一回転体及び前記第二回転体の回転中心線（Ｏ）と前記最外周角部との間の径（Ｒａ）は、当該回転中心線と前記支持面との間の径（Ｒｓ）よりも、大きく設定され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. 前記転がり軸受は、前記外輪及び前記内輪の間を前記軸方向に開放する開放端（６０ａ）を、有し、
   前記第二回転体内に供給される潤滑液は、前記開放端部から前記転がり軸受内へ導入され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. 前記カム軸から前記第一回転体又は前記第二回転体へ伝達されるカムトルクは、前記第一歯車部又は前記第二歯車部と前記歯車回転体との噛合箇所において、前記ラジアル荷重（Ｆｃ）に変換され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. 前記歯車回転体及び前記遊星キャリアの間に介装され、前記歯車回転体を前記第一歯車部及び前記第二歯車部との噛合側へ付勢する弾性部材（５０）を、さらに備え、
   前記弾性部材が前記歯車回転体とは反対側へ前記遊星キャリアを付勢する付勢力により、前記ラジアル荷重（Ｆｕ）が発生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。

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