特許 6010915 バルブタイミング調整装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6010915

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月19日

(54)【発明の名称】バルブタイミング調整装置

(51)【国際特許分類】

   F01L 1/352 20060101AFI20161006BHJP

【ＦＩ】

   F01L1/352

【請求項の数】2

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2012-29620(P2012-29620)

(22)【出願日】2012年2月14日

(65)【公開番号】特開2013-167173(P2013-167173A)

(43)【公開日】2013年8月29日

【審査請求日】2015年1月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野田 明裕

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 純一

(72)【発明者】

【氏名】小松 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】河上 季男

(72)【発明者】

【氏名】羽原 俊輔

(72)【発明者】

【氏名】柏原 尚志

【審査官】 山本 健晴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０１３９６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｌ １／３５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１内歯部を有し、クランク軸と連動して回転する駆動側回転体と、
上記第１内歯部から軸方向へずれて位置する第２内歯部を有し、上記駆動側回転体をジャーナル部で回転自在に支持するとともに、カム軸と連動して回転する従動側回転体と、
上記第１内歯部と噛み合い且つ当該第１内歯部よりも歯数が少ない第１外歯部と、上記第２内歯部と噛み合い且つ当該第２内歯部よりも歯数が少ない第２外歯部とを有する遊星歯車と、
外周面の軸心が上記駆動側回転体の軸心から偏心したエキセントリックシャフトに設けられ、上記第１及び第２外歯部を上記第１及び第２内歯部にそれぞれ押し付けるように、上記遊星歯車を径方向外側に付勢する付勢部材と、を備え、
上記遊星歯車を遊星運動させて、上記駆動側回転体と上記従動側回転体との相対回転位相を変化させることにより、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、
上記第１内歯部と上記第１外歯部との設計バックラッシュが、上記第２内歯部と上記第２外歯部との設計バックラッシュよりも大きく設定されており、
上記駆動側回転体は、チェーンを介して上記クランク軸と連動して回転するものであり、
上記付勢部材の付勢力が、上記クランク軸の少なくとも低回転域における上記チェーンの張力よりも大きく設定されてい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】

請求項１記載のバルブタイミング調整装置において、
上記第１内歯部と上記第１外歯部との設計バックラッシュに対する公差範囲が、上記第２内歯部と上記第２外歯部との設計バックラッシュに対する公差範囲と重ならないように設定されていることを特徴とする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、遊星歯車を遊星運動させて、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を変化させることにより、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ものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、クランク軸と連動する駆動側回転体と、カム軸と連動する従動側回転体とにそれぞれ内歯を形成するとともに、これらの内歯にそれぞれ噛み合う２つの外歯を有する遊星歯車を設け、この遊星歯車を駆動側回転体に対して遊星運動させることにより、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を変化させて、エンジンの吸気弁または排気弁の開閉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】

この種のバルブタイミング調整装置では、カム軸が対応する弁から駆動反力を受けた（カムトルクが反転した）際に、内歯と外歯との歯当たりにより異音が生じることが知られている。かかる異音の発生を抑制するべく、例えば、特許文献１には、クランク軸と連動回転する第一歯車体と共に歯車機構を形成する第二歯車体の中心孔と、第一歯車体に対して偏心する外周面を有する遊星キャリヤとの間に、弾性力により中心孔の内周面を押圧し、且つ、弾性力の作用線が外周面の偏心方向線に対して外周面の周方向へ傾斜する押圧体を配置することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−０３８８８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１のものにおいても、例えば、アイドリング時等のエンジンの低回転時に、明らかに、内歯と外歯との歯当たりによる異音が発生する場合があることが分かった。

【0006】

本発明者らは、押圧体によって遊星歯車の外歯を、駆動側回転体及び従動側回転体の内歯に押し付けているにも拘わらず、内歯と外歯との歯当たりが生じる原因を究明すべく検討を重ねる中で、以下の（１）及び（２）の知見を得た。すなわち、
（１）異音が発生するものでは、遊星歯車と駆動側回転体とをピッチ円上で噛み合わせたときにおける、ピッチ円上での遊星歯車の外歯と駆動側回転体の内歯との隙間と、遊星歯車と従動側回転体とをピッチ円上で噛み合わせたときにおける、ピッチ円上での遊星歯車の外歯と従動側回転体の内歯との隙間とが異なっている。
（２）異音は、エンジン回転が上がっていくと無くなるが、これは遊星歯車の質量慣性力が高まるためと推測できる。よって、エンジン回転が低い低回転域及び中回転域において、異音の発生を抑えるようにすればよい。

【0007】

そこで、低回転域及び中回転域における異音の発生を抑えるべく、遊星歯車の外歯と駆動側回転体の内歯との設計バックラッシュ（以下、駆動側設計バックラッシュともいう）と、遊星歯車の外歯と従動側回転体の内歯との設計バックラッシュ（以下、従動側設計バックラッシュともいう）とを同じ値とし、公差が無いように製造することが考えられるが、歯車体（駆動側回転体、従動側回転体、及び、遊星歯車）は通常焼結または鍛造により製造されることから、歯車体を公差が無いように製造することは難しく、あまりに高い精度を要求すると、歩留まりが悪化し、製造コストが嵩むという問題が生じる。

【0008】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を変化させることにより、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、製造コストを抑えつつ、内歯部と外歯部との歯当たりによる異音の発生を抑制する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者らは、さらに鋭意研究を重ねた結果、静的な状態で、従動側回転体の内歯と遊星歯車の外歯とが隙間を持たずに噛み合っていれば、ジャーナルクリアランスが存在することにより、駆動側回転体の内歯と遊星歯車の外歯とが、運転中に、隙間を持たずに、又は、異音を発生しないような小さな隙間を開けて噛み合うということを、換言すると、静的な状態で、従動側回転体の内歯と遊星歯車の外歯とを隙間なく噛み合わせることができれば、駆動側回転体の内歯と遊星歯車の外歯との歯当たりによる異音の発生が抑制されることを知得した。

【0010】

そうして、静的な状態で、従動側回転体の内歯と遊星歯車の外歯とを隙間なく噛み合わせるには、ピッチ円上での遊星歯車の外歯と従動側回転体の内歯との隙間を、ピッチ円上での遊星歯車の外歯と駆動側回転体の内歯との隙間よりも小さくすればよいが、駆動側設計バックラッシュと従動側設計バックラッシュとは通常同じ値で設計されるところ、このような大小関係は、公差との関係上、公差が０である場合を除けば、５０％の確率でしか生じない。

【0011】

ここで、全数検査により、製造された歯車体を公差ランク別に仕分けし、ピッチ円上での遊星歯車の外歯と従動側回転体の内歯との隙間が、ピッチ円上での遊星歯車の外歯と駆動側回転体の内歯との隙間よりも小さくなるようなランクの組合せを行なう選択組付方式も考えられるが、このようなやり方では、多くの工数を必要とするとともに、組合せに用いることができない歯車体が増えて歩留まりが悪化することから、やはり製造コストの上昇を招くおそれがある。

【0012】

そこで、上記目的を達成するために、本発明に係るバルブタイミング調整装置では、公差を含めても、ピッチ円上での遊星歯車の外歯と従動側回転体の内歯との隙間が、ピッチ円上での遊星歯車の外歯と駆動側回転体の内歯との隙間よりも小さくなるように、両者の設計バックラッシュの大小関係を規定するようにしている。

【0013】

具体的には、第１の発明は、第１内歯部を有し、クランク軸と連動して回転する駆動側回転体と、上記第１内歯部から軸方向へずれて位置する第２内歯部を有し、上記駆動側回転体をジャーナル部で回転自在に支持するとともに、カム軸と連動して回転する従動側回転体と、上記第１内歯部と噛み合い且つ当該第１内歯部よりも歯数が少ない第１外歯部と、上記第２内歯部と噛み合い且つ当該第２内歯部よりも歯数が少ない第２外歯部とを有する遊星歯車と、外周面の軸心が上記駆動側回転体の軸心から偏心したエキセントリックシャフトに設けられ、上記第１及び第２外歯部を上記第１及び第２内歯部にそれぞれ押し付けるように、上記遊星歯車を径方向外側に付勢する付勢部材と、を備え、上記遊星歯車を遊星運動させて、上記駆動側回転体と上記従動側回転体との相対回転位相を変化させることにより、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を対象としている。

【0014】

そして、上記第１内歯部と上記第１外歯部との設計バックラッシュが、上記第２内歯部と上記第２外歯部との設計バックラッシュよりも大きく設定されており、上記駆動側回転体は、チェーンを介して上記クランク軸と連動して回転するものであり、上記付勢部材の付勢力が、上記クランク軸の少なくとも低回転域における上記チェーンの張力よりも大きく設定されていることを特徴とするものである。

【0015】

なお、本発明において、「設計バックラッシュ」とは、２つの円形歯車をピッチ円上で噛み合わせたときの、ピッチ円上における非噛み合い側の歯と歯の隙間のうち、公差範囲における中央値（公差＝０）を意味する。また、以下の説明で用いる「バックラッシュ」とは、ピッチ円上に限らず、付勢部材により遊星歯車を径方向外側に付勢させることで２つの円形歯車が静的に噛み合ったときの、非噛み合い側の歯と歯の隙間を意味し、「噛合い隙」とは、ピッチ円上に限らず、２つの円形歯車が運転中に噛み合ったときの、非噛み合い側の歯と歯の隙間を意味する。

【0016】

第１の発明によれば、第１内歯部と第１外歯部との設計バックラッシュが、第２内歯部と第２外歯部との設計バックラッシュよりも大きく設定されていることから、製造バラツキによる公差を含めても、ピッチ円上での第２内歯部と第２外歯部との隙間が、ピッチ円上での第１内歯部と第１外歯部との隙間よりも大きくなる可能性を小さくすることができ、これにより、静的な状態で、第２内歯部と第２外歯部とがバックラッシュなしで噛み合う可能性を高めることができる。よって、第１内歯部と第１外歯部とが、運転中に、噛合い隙無く、又は、異音を発生しないような小さな噛合い隙で噛み合う可能性を高めることができる。また、仮にピッチ円上での第２内歯部と第２外歯部との隙間が、ピッチ円上での第１内歯部と第１外歯部との隙間よりも大きい場合でも、換言すると、静的な状態で、第１内歯部と第１外歯部とがバックラッシュなしで噛み合った場合でも、第２内歯部と第２外歯部との噛合い隙が小さくなる可能性を高めることができる。これらにより、第１内歯部と第１外歯部、又は、第２内歯部と第２外歯部とが、運転中に大きな噛合い隙を開けて噛み合った状態が生じる可能性を小さくすることができる。

【0017】

さらに、第１内歯部と第１外歯部との設計バックラッシュを、第２内歯部と第２外歯部との設計バックラッシュよりも大きく設定するだけでよいことから、工数が増えるのを抑えることができるとともに、公差を含めても、ピッチ円上での第２内歯部と第２外歯部との隙間が、ピッチ円上での第１内歯部と第１外歯部との隙間よりも大きくなる可能性が小さくなることから、歩留まりが悪化するのを抑えることができる。

【0018】

したがって、製造コストを抑えつつ、カムトルクが反転した際に、大きな噛合い隙に起因して生じる、内歯部と外歯部との歯当たりによる異音の発生を効果的に抑制することができる。

【0019】

ところで、第２内歯部と第２外歯部とが運転中に噛合い隙なしで噛み合った状態で、チェーン張力が駆動側回転体に作用すると、駆動側回転体はクランク軸側に引っ張られる。このとき、チェーン張力が作用する方向と、付勢部材による付勢方向とが対向していれば、ジャーナルクリアランスが存在することにより、チェーン張力によってクランク軸側に引っ張られる駆動側回転体の第１内歯部と、付勢部材によってクランク軸とは反対側に付勢される第１外歯部とが近づき、これら第１内歯部と第１外歯部とが噛合い隙なしで、又は、異音を発生しないような小さな噛合い隙で噛み合うことになる。しかしながら、チェーン張力が作用する方向と、付勢部材による付勢方向とが同方向である場合には、駆動側回転体をクランク軸とは反対側に付勢する付勢力が、駆動側回転体をクランク軸側に引っ張るチェーン張力に負けると、ジャーナルクリアランスに比例した値だけ、駆動側回転体の第１内歯部と第１外歯部との噛合い隙が拡がり、両者が大きな噛合い隙を開けて噛み合って、カムトルクが反転した際に、歯当たりによる大きな異音が生じるおそれがある。そうして、このような異音は、遊星歯車の質量慣性力が小さい低回転域（アイドル）ほど、顕著に聞き取られる。

【0020】

そこで、付勢部材の付勢力を、クランク軸の少なくとも低回転域におけるチェーン張力よりも大きく設定することにより、チェーン張力が作用する方向と、付勢部材による付勢方向とが同方向である場合でも、チェーン張力によってクランク軸側に引っ張られる駆動側回転体を、付勢部材の付勢力によってクランク軸とは反対側に引き戻して、第１内歯部を第１外歯部にしっかりと押し付け、両者を噛合い隙なしで、又は、異音を発生しないような小さな噛合い隙で噛み合わさせるようにしている。これにより、カムトルクが反転した際の、内歯部と外歯部との歯当たりによる異音をより一層抑制することができる。

【0021】

第２の発明は、上記第１の発明において、上記第１内歯部と上記第１外歯部との設計バックラッシュに対する公差範囲が、上記第２内歯部と上記第２外歯部との設計バックラッシュに対する公差範囲と重ならないように設定されていることを特徴とするものである。

【0022】

第２の発明によれば、第１内歯部と第１外歯部との設計バックラッシュに対する公差範囲が、第２内歯部と第２外歯部との設計バックラッシュに対する公差範囲と重ならないように設定されていることから、公差を含めても、第２内歯部と第２外歯部とを確実にバックラッシュなしで噛み合わさせることができる。これにより、運転中に、第２内歯部と第２外歯部とが噛合い隙なしで噛み合うとともに、第１内歯部と第１外歯部とが噛合い隙なしで、又は、異音を発生しないような小さな噛合い隙で噛み合った状態を作出することができる。したがって、カムトルクが反転した際の、第１内歯部と第１外歯部との歯当たりによる異音の発生をより一層抑制することができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明に係るバルブタイミング調整装置によれば、第１内歯部と第１外歯部との設計バックラッシュを、第２内歯部と第２外歯部との設計バックラッシュよりも大きく設定していることから、静的な状態で、第２内歯部と第２外歯部とがバックラッシュなしで噛み合う可能性を高めることができる。また、仮にピッチ円上での第２内歯部と第２外歯部との隙間が、ピッチ円上での第１内歯部と第１外歯部との隙間よりも大きい場合でも、第２内歯部と第２外歯部との噛合い隙が小さくなる可能性を高めることができる。しかも、設計バックラッシュの大小関係を規定するだけでよいことから、工数が増えるのを抑えることができるとともに、ピッチ円上での第２内歯部と第２外歯部との隙間が、ピッチ円上での第１内歯部と第１外歯部との隙間よりも大きくなる可能性が小さくなることから、歩留まりが悪化するのを抑えることができる。さらに、付勢部材の付勢力を、クランク軸の少なくとも低回転域におけるチェーン張力よりも大きく設定することにより、カムトルクが反転した際の、内歯部と外歯部との歯当たりによる異音をより一層抑制することができる。したがって、製造コストを抑えつつ、カムトルクが反転した際に、歯当たりによる大きな異音が生じるのを効果的に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の実施形態に係るバルブタイミング調整装置を示す縦断面図である。

【図2】図１のII−II線の横断面図である。

【図3】バルブタイミング調整装置を構成する一部の部品の分解斜視図である。

【図4】図の左側は、第１内歯部と第１外歯部との関係を模式的に示す図であり、図の右側は、第２内歯部と第２外歯部との関係を模式的に示す図である。

【図5】エンジンの動弁装置の要部断面である。

【図6】同図（ａ）は、設計バックラッシュを説明する模式図であり、同図（ｂ）は、バックラッシュを説明する模式図であり、同図（ｃ）は、噛合い隙を説明する模式図である。

【図7】バルブタイミング調整装置を簡略化した模式図である。

【図8】静的な状態で、第１外歯部と第１内歯部とが、バックラッシュなしで噛み合った状態を説明する模式図である。

【図9】運転中の、第２外歯部と第２内歯部との噛み合いを説明する模式図である。

【図10】静的な状態で、第１外歯部と第１内歯部とが、バックラッシュなしで噛み合った場合における、板バネの状態を説明する模式図である。

【図11】同図（ａ）は、運転中における第２外歯部と第２内歯部との噛み合い状態を説明する模式図であり、同図（ｂ）は、運転中にカムトルクが反転したときの、第２外歯部と第２内歯部との噛み合い状態を説明する模式図である。

【図12】運転中の、第２外歯部と第２内歯部との噛み合いを説明する模式図である。

【図13】静的な状態で、第２外歯部と第２内歯部とが、バックラッシュなしで噛み合った状態を説明する模式図である。

【図14】運転中の、第１外歯部と第１内歯部との噛み合いを説明する模式図である。

【図15】静的な状態で、第２外歯部と第２内歯部とが、バックラッシュなしで噛み合った場合における、板バネの状態を説明する模式図である。

【図16】運転中の、第１外歯部と第１内歯部との噛み合いを説明する模式図である。

【図17】設計バックラッシュとバックラッシュとの関係を説明する模式図である。

【図18】設計バックラッシュとバックラッシュとの関係を説明する模式図である。

【図19】駆動側設計バックラッシュ及びその公差範囲と、従動側設計バックラッシュ及びその公差範囲との関係を模式的に説明する図である。

【図20】駆動側設計バックラッシュ及びその公差範囲と、従動側設計バックラッシュ及びその公差範囲との関係を模式的に説明する図である。

【図21】その他の実施形態に係る、駆動側設計バックラッシュ及びその公差範囲と、従動側設計バックラッシュ及びその公差範囲との関係を模式的に説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【0026】

−装置構成−
図１は、本実施形態に係るバルブタイミング調整装置を示す縦断面図であり、図２は、図１のII−II線の横断面図であり、図３は、バルブタイミング調整装置を構成する一部の部品の分解斜視図である。このバルブタイミング調整装置１は、不図示のクランクシャフト（クランク軸）と連動して回転する駆動側回転体３と、カムシャフト（カム軸）９と連動して回転するカムシャフトギヤ（従動側回転体）５と、プラネタリギヤ（遊星歯車）７と、エキセントリックシャフト１１と、ＶＶＴ（Variable Valve Timing）モータ１９と、を備えている。そうして、このバルブタイミング調整装置１は、クランクシャフトからの動力をカムシャフト９に伝達する伝達系に設けられており、当該プラネタリギヤ７を遊星運動させて、駆動側回転体３とカムシャフトギヤ５との相対回転位相を変化させることにより、クランクシャフトに対するカムシャフト９の相対回転位相を変化させて、内燃機関の開閉する吸気又は排気バルブ（動弁）４９のバルブタイミングを調整するものである。

【0027】

駆動側回転体３は、二段円筒状のスプロケットギヤ１３と、円環状のスプロケット２３と、略円筒状のカバー部材３３と、を同軸になるように、これらの外周縁部でボルト締結したものであり、全体として円筒形状をなしている。二段円筒状のスプロケットギヤ１３は、大径部１３ａと小径部１３ｂとこれらを接続する円環状の接続部１３ｃとを有しており、大径部１３ａの内周縁部には、図４に示すように、径方向内側に突出する３４個の内歯で構成される第１内歯部４３が形成されている。円環状のスプロケット２３には、その外周部に径方向外側へ突出する複数のスプロケット歯２３ａが形成されており、これらのスプロケット歯２３ａとクランクシャフトの複数の歯との間でタイミングチェーン（図示せず）が巻き掛けられている。カバー部材３３は、円環状の部材３３ａと円筒状の部材３３ｂとを同軸に組み合わせたような形状をなしており、これにより、そのカムシャフト９側（以下、軸方向一方側ともいう）の端部には、円環状の規制部３３ａが、スプロケットギヤ１３の円環状の接続部１３ｃと軸方向に対向するように形成されている。

【0028】

このように駆動側回転体３を形成することにより、当該駆動側回転体３の内部には、接続部１３ｃと規制部３３ａとの間に挟まれるように、カムシャフトギヤ５及びプラネタリギヤ７が収容されている。見方を変えると、この駆動側回転体３は、図２に示すように、スプロケット２３の内周面で、カムシャフト９に連結されたカムシャフトギヤ５のジャーナル部２５にジャーナルクリアランスＣを開けて摺動自在に嵌められることにより、当該カムシャフトギヤ５のジャーナル部２５で回転自在に支持されている。これにより、クランクシャフトから出力されたトルクがタイミングチェーンを介してスプロケット２３へ伝達されると、駆動側回転体３が、クランクシャフトに対する相対回転位相を保ちつつクランクシャフトと連動して、カムシャフト９の回転中心軸Ａ周りに回転するようになっている。

【0029】

カムシャフトギヤ５は、略円環状の底壁部５ａと円筒部５ｂとを備えた有底円筒状に形成されており、円筒部５ｂの内周縁部には、図３に示すように、径方向内側に突出する２８個の内歯で構成される第２内歯部１５が形成されている。そうして、このカムシャフトギヤ５は、カバー部材３３の規制部３３ａとプラネタリギヤ７の大径部７ａとの間に挟まれるようにして、駆動側回転体３及びカムシャフト９と同軸に配置されており、これにより、第２内歯部１５は、第１内歯部４３から軸方向一方側へずれた位置に位置している。そうして、このカムシャフトギヤ５は、その軸方向一方側に形成された底壁部５ａで、カムシャフト９の先端部にボルト固定されている一方、その軸方向他方側（反カムシャフト９側）で、上述の如く、円筒部５ｂのジャーナル部２５が、スプロケット２３の内周面とジャーナルクリアランスＣを開けて摺動自在に嵌合している。これにより、カムシャフトギヤ５は、カムシャフト９に対する相対回転位相を保ちつつカムシャフト９と連動して、カムシャフト９の回転中心軸Ａ周りに回転するようになっているとともに、駆動側回転体３に対して相対回転可能となっている。なお、図２の符号５９は、駆動側回転体３に対して、最遅角位置及び最進角位置の少なくとも一方で、カムシャフトギヤ５の相対回転を規制するストッパ部を示す。

【0030】

プラネタリギヤ７は、一体に形成された大径部７ａと小径部７ｂとを有する、二段円筒状に形成されている。大径部７ａの外周縁部には、図４に示すように、径方向外側に突出する３３個の外歯で構成される、駆動側回転体３の第１内歯部４３と噛み合う第１外歯部１７が形成されている。一方、小径部７ｂの外周縁部には、図３に示すように、径方向外側に突出する２７個の外歯で構成される、カムシャフトギヤ５の第２内歯部１５と噛み合う第２外歯部２７が形成されている。つまり、第２外歯部２７の歯数は、第１外歯部１７の歯数よりも少ないとともに、第１外歯部１７の歯数は第１内歯部４３の歯数よりも１歯少なく、また、第１外歯部１７の歯数は第１内歯部４３の歯数よりも１歯少なく設定されている。そうして、このプラネタリギヤ７は、第１外歯部１７が駆動側回転体３の第１内歯部４３の径方向内側に配置されるとともに、第２外歯部２７が駆動側回転体３の第２内歯部１５の径方向内側に配置されるように、駆動側回転体３の内部に収容されている。

【0031】

エキセントリックシャフト１１は全体として筒状であり、その内周面の軸心が駆動側回転体３の軸心と同軸である一方、厚肉部と薄肉部とを対向するように設けることにより、その外周面の軸心が駆動側回転体３の軸心から偏心するように形成されている。換言すると、このエキセントリックシャフト１１は、駆動側回転体３と同軸の円筒面状に形成された内周面と、駆動側回転体３に対して偏心する円筒面状に形成された偏心外周面とを有している。また、エキセントリックシャフト１１の軸方向一方側における外周縁部の厚肉部には、軸方向に延びる溝部１１ａが２つ形成されており、これらの溝部１１ａには、図３に示す板バネ（付勢部材）２１が、その付勢力が径方向外側に作用するような姿勢で、それぞれ配置されている。この板バネ２１は、その付勢力が、クランクシャフトの低回転域及び中回転域（少なくとも低回転域）におけるタイミングチェーンのチェーン張力よりも大きく設定されている。

【0032】

そうして、このエキセントリックシャフト１１は、第１ラジアルベアリング２９を介してスプロケットギヤ１３の小径部１３ｂに組み付けられている一方、第２ラジアルベアリング３１を介してプラネタリギヤ７に組み付けられている。これら第１及び第２ラジアルベアリング２９，３１は、外輪２９ａ，３１ａと内輪２９ｂ，３１ｂとの間にボール状の転動体２９ｃ，３１ｃを挟持してなるものである。第１ラジアルベアリング２９の外輪２９ａはスプロケットギヤ１３と一体回転可能に小径部１３ｂの内周面に圧入されている一方、第１ラジアルベアリング２９の内輪２９ｂはエキセントリックシャフト１１の偏心外周面に摺動自在に嵌合している。また、第２ラジアルベアリング３１の外輪３１ａはプラネタリギヤ７と一体回転可能に小径部７ｂの内周面に圧入されている一方、第２ラジアルベアリング３１の内輪３１ｂはエキセントリックシャフト１１の偏心外周面に摺動自在に嵌合している。

【0033】

このように、エキセントリックシャフト１１を、駆動側回転体３及びプラネタリギヤ７に組み付けることにより、板バネ２１が、第２ラジアルベアリング３１の内輪３１ｂの内周面側に位置することに、換言すると、第１外歯部１７と第２外歯部２７との両方に跨って配置されていることになる。これにより、板バネ２１は、第１外歯部１７及び第２外歯部２７の双方を径方向外側へ押圧、換言すると、第１外歯部１７及び第２外歯部２７の双方を第１内歯部４３及び第２内歯部１５にそれぞれ押し付けることになる。これにより、図２及び図４に示すように、第１外歯部１７及び第２外歯部２７は、カムシャフト９の回転中心軸Ａに対して互いに同一側へ偏心し、その偏心側において第１内歯部４３及び第２内歯部１５とそれぞれ噛み合うことになる。そうして、プラネタリギヤ７の内周面とエキセントリックシャフト１１の偏心外周面との間には、第２ラジアルベアリング３１が配置されていることから、プラネタリギヤ７は、その第１外歯部１７が駆動側回転体３の第１内歯部４３と、また、その第２外歯部２７がカムシャフトギヤ５の第２内歯部１５と噛み合いつつ遊星運動することが可能となっている。

【0034】

さらに、このエキセントリックシャフト１１の内方には、ＶＶＴモータ１９のモータ軸３５がカップリング接続されており、これにより、エキセントリックシャフト１１は、モータ軸３５と連動してカムシャフト９の回転中心軸Ａ廻りに回転可能となっている一方、駆動側回転体３に対して相対回転可能となっている。

【0035】

ＶＶＴモータ１９は例えばブラシレスモータ等であり、正逆回転可能なモータ軸３５を有しているとともに、当該ＶＶＴモータ１９と電気的に接続された不図示のコンピュータ等により、エンジンの運転状態等に応じて制御されるように構成されている。

【0036】

以上のように構成されたバルブタイミング調整装置１では、エキセントリックシャフト１１が駆動側回転体３に対して相対回転しないときには、プラネタリギヤ７が遊星運動することなく駆動側回転体３及びカムシャフトギヤ５と共に回転し、その結果、駆動側回転体３とカムシャフトギヤ５との間の相対回転位相が保持される。

【0037】

一方、エキセントリックシャフト１１が駆動側回転体３に対する進角方向（又は遅角方向）へ相対回転するときには、プラネタリギヤ７が第１内歯部４３及び第２内歯部１５との噛合い歯を周方向へ変化させつつ公転することにより、駆動側回転体３に対してカムシャフトギヤ５の位相が進角（又は遅角）する。具体的には、例えば、ＶＶＴモータ１９のモータ軸３５を１回転させると、プラネタリギヤ７が１回公転する。このとき、駆動側回転体３が１／３３．５回転だけ逆方向に自転するとともに、カムシャフトギヤ５が１／２７．５回転だけ逆方向に自転し、駆動側回転体３に対しカムシャフトギヤ５の位相が２．３４ｄｅｇ進角する。

【0038】

そして、駆動側回転体３に対してカムシャフトギヤ５の位相を進角又は遅角させることにより、カムシャフト９とともに回転するカム３９が、バルブスプリング５１の付勢力に抗って吸気又は排気バルブ４９を適切なタイミングで押し下げる一方、バルブスプリング５１の付勢力を解放させて吸気又は排気バルブ４９を適切なタイミングで上昇させることになる。

【0039】

より具体的には、図５に示すように、吸気又は排気バルブ４９は、シリンダヘッド３７を斜め上方に貫通しているとともに、その上端部にはスプリングリテーナ４９ａが設けられていて、このスプリングリテーナ４９ａとシリンダヘッド３７の上面との間にはバルブスプリング５１が介設されている。また、カムシャフト９は、エンジンのシリンダヘッド３７上に回転自在に支持されていて、当該カムシャフト９には、所定形状のカム面３９ａを有するカム３９が設けられている。そうして、このカム面３９ａには、ロッカーアーム４５の中間部に回動自在に支持されたローラ４１が当接されている。このロッカーアーム４５は、その基端部４５ａが、ＨＬＡ（ハイドロリック・ラッシュ・アジャスタ）４６のプランジャ４６ａによってピポット支持されている一方、その先端部４５ｂが、吸気または排気ポート４７を開閉する吸気又は排気バルブ４９の弁軸頭部に対接して配置されている。

【0040】

そうして、ローラ４１が、カム面３９ａにおける尖端部３９ｂと当接しているときは、ロッカーアーム４５の先端部４５ｂが、吸気又は排気バルブ４９を閉弁方向に付勢するバルブスプリング５１の付勢力に抗して、吸気又は排気バルブ４９を押圧して適切なタイミングで開弁する一方、ローラ４１が、カム面３９ａにおける尖端部３９ｂ以外の部位と当接しているときは、バルブスプリング５１の付勢力によって吸気又は排気バルブ４９がバルブシート５３に着座して閉弁するように構成されている。

【0041】

−駆動側設計バックラッシュと従動側設計バックラッシュとの関係−
本実施形態のバルブタイミング調整装置１では、第１内歯部４３と第１外歯部１７との設計バックラッシュ（以下、駆動側設計バックラッシュともいう）を、第２内歯部１５と第２外歯部２７との設計バックラッシュ（以下、従動側設計バックラッシュともいう）よりも大きく設定しているとともに、駆動側設計バックラッシュに対する公差範囲が、従動側設計バックラッシュに対する公差範囲と重ならないように設定している。以下、このような設定を行った理由について詳述する。

【0042】

なお、本実施形態において、「設計バックラッシュ」とは、図６（ａ）に示すように、２つの円形歯車をピッチ円上で噛み合わせたときの、ピッチ円上における非噛み合い側の歯と歯の隙間のうち、公差範囲における中央値（公差＝０）を意味し、「バックラッシュ」とは、図６（ｂ）に示すように、ピッチ円上に限らず、付勢部材により遊星歯車を径方向外側に付勢させることで（白抜き矢印参照）２つの円形歯車が静的に噛み合ったときの、非噛み合い側の歯と歯の隙間を意味し、「噛合い隙」とは、図６（ｃ）に示すように、ピッチ円上に限らず、２つの円形歯車が運転中に噛み合ったときの、非噛み合い側の歯と歯の隙間を意味する。さらに、以下の図では、説明を分かり易くするために、設計バックラッシュ、バックラッシュ、噛合い隙、ジャーナルクリアランス等を誇張して表現している。

【0043】

先ず、第１外歯部１７と第１内歯部４３、及び、第２外歯部２７と第２内歯部１５のうち、いずれか一方が、いずれか他方よりも先に、静的な状態で、バックラッシュなしで噛み合った場合における、いずれか他方の噛み合いについて説明する。なお、以下の噛み合いについての説明では、説明を分かり易くするために、図７に示すような、簡略化したバルブタイミング調整装置１を用いる。この簡略化したバルブタイミング調整装置１では、符号３は駆動側回転体を、符号５はカムシャフトギヤを、符号７はプラネタリギヤを、符号９はカムシャフトを、符号１９はＶＶＴモータを、符号１７は第１外歯部を、符号２７は第２外歯部を、符号４３は第１内歯部を、符号１５は第２内歯部を、符号１１はエキセントリックシャフトを、符号２１は板バネを、符号２５はカムシャフトギヤ５のジャーナル部を、符号Ｃはジャーナル部２５とこれに支持されている駆動側回転体３との間のジャーナルクリアランスを、それぞれ示す。

【0044】

なお、図７〜図９、図１２〜図１４及び図１６のハッチングは、図を見易くするためのものであり、断面を表現しているものではない。また、図８、図９、図１２〜図１４及び図１６では、図を見易くするために、ＶＶＴモータ１９を図示省略する。さらに、バックラッシュｔ１，ｔ２及び噛合い隙ｔ１’，ｔ１”，ｔ２’，ｔ２”は、周方向における隙であるが、図８、図９、図１２〜図１４及び図１６では、説明の便宜上、噛合い隙を鉛直方向における隙のように表現している。

【0045】

この簡略化したバルブタイミング調整装置１では、第１外歯部１７（又は第２外歯部２７）を示す部材と、第１内歯部４３（又は第２内歯部１５）を示す部材とが、くっついている状態は、第１外歯部１７（又は第２外歯部２７）と第１内歯部４３（又は第２内歯部１５）とが、静的な状態であればバックラッシュなしで、また、運転中であれば噛合い隙なく又は異音を発生しないような小さな噛合い隙を開けて噛み合っている状態を示す。一方、第１外歯部１７（又は第２外歯部２７）を示す部材と第１内歯部４３（又は第２内歯部１５）を示す部材とが、離れている状態は、第１外歯部１７（又は第２外歯部２７）と第１内歯部４３（又は第２内歯部１５）とが、静的な状態であれば大きなバックラッシュを開けて、また、運転中であれば異音を発生するような大きな噛合い隙を開けて噛み合っている状態を示すものであり、これらが、噛み合わずに離れている状態を示している訳ではない。

【0046】

先ず、第１外歯部１７と第１内歯部４３とが、第２外歯部２７と第２内歯部１５よりも先に、バックラッシュなしで噛み合った場合における、第２外歯部２７と第２内歯部１５との噛み合いについて説明する。

【0047】

図８に示すように、静的な状態で、第１外歯部１７と第１内歯部４３とが、第２外歯部２７と第２内歯部１５よりも先に、バックラッシュなしで噛み合うと、歯の輪郭度のバラつき及び同軸度のバラつきのため、静的な状態のまま、第２外歯部２７と第２内歯部１５とがバックラッシュなしで噛み合うことはなく、バックラッシュｔ２を開けて噛み合うことになる。

【0048】

そうして、この状態からエンジンが始動してクランクシャフトが回転すると、図９に示すように、タイミングチェーンのチェーン張力が駆動側回転体３に対しの白抜き矢印の方向に作用することになる。ここで、上記図１に示すように、軸方向他方側では、スプロケットギヤ１３に第１ラジアルベアリング２９が圧入され、かかる第１ラジアルベアリング２９に、エキセントリックシャフト１１が嵌合していることから、スプロケットギヤ１３とエキセントリックシャフト１１との径方向における相対的な位置関係は不変であるところ、板バネ２１は、軸方向一方側で、スプロケットギヤ１３にバックラッシュ（噛合い隙）なしで噛み合っているプラネタリギヤ７に圧入された第２ラジアルベアリング３１と、エキセントリックシャフト１１との間に、換言すると、径方向における相対的な位置関係が不変なもの同士の間に挟まれており、その付勢力が外部に作用しない状態になっている。

【0049】

喩えるなら、板バネ２１は、図１０に示すように、頂壁５５ａと底壁５５ｂの位置関係が変わらない箱５５の中で、頂壁５５ａと底壁５５ｂとに接続されているのと同じ状態になっている。故に、白抜き矢印で示すようなチェーン張力が箱５５に作用しても、その付勢力が外部へ作用することはない。よって、静的な状態で、第２外歯部２７と第２内歯部１５よりも先に、第１外歯部１７と第１内歯部４３とがバックラッシュなしで噛み合った以上、板バネ２１の付勢力はもはや第２外歯部２７を第２内歯部１５に押し付けるようには作用しないことになる。

【0050】

ここで、駆動側回転体３、プラネタリギヤ７及びエキセントリックシャフト１１は、上述の如く、カムシャフト９に連結されたカムシャフトギヤ５のジャーナル部２５に、ジャーナルクリアランスＣを開けて回転自在に支持されている。よって、板バネ２１が機能していない状態で、タイミングチェーンのチェーン張力が駆動側回転体３に作用すると、これら駆動側回転体３、プラネタリギヤ７及びエキセントリックシャフト１１が互いの相対位置関係を維持したまま、カムシャフトギヤ５及びカムシャフト９に対して、ジャーナルクリアランスＣの分だけクランクシャフト側（図９の下側）に押し下げられる。つまり、運転中、且つ、チェーン張力の作用方向と板バネ２１の付勢方向とが対向している場合の、第２外歯部２７と第２内歯部１５との噛合い隙をｔ２’とすると、この噛合い隙ｔ２’は、常にバックラッシュｔ２よりもジャーナルクリアランスＣに比例した値だけ拡がることになる。なお、ジャーナルクリアランスＣは、周方向の隙ではないことから、その値がそのまま噛合い隙に換算される訳ではないので、比例した値と表現している。

【0051】

このため、第２外歯部２７と第２内歯部１５とは、図１１（ａ）に示すように、大きな噛合い隙ｔ２’を開けて噛み合うことになり、上記図５において、ロッカーアーム４５に回動自在に支持されたローラ４１がカムの尖端部３９ｂを乗り越えてカムトルクが反転し、カムシャフト９に対する負荷が抜けた瞬間に、図１１（ｂ）に示すように、第２外歯部２７及び第２内歯部１５における噛合い面とは反対の面（非噛合い面）同士が衝突して大きな異音を発生することになる。

【0052】

一方、図１２に示すように、運転中、且つ、チェーン張力の作用方向と板バネ２１の付勢方向とが一致している場合の、第２外歯部２７と第２内歯部１５との噛合い隙をｔ２”とすると、駆動側回転体３、プラネタリギヤ７及びエキセントリックシャフト１１は、図９の場合と同様に、互いの相対位置関係を維持したまま、カムシャフトギヤ５及びカムシャフト９に対して、ジャーナルクリアランスＣの分だけ下側に押し下げられるので、噛合い隙ｔ２”は、バックラッシュｔ２よりもジャーナルクリアランスＣに比例した値だけ狭まることになる。つまり、第２外歯部２７と第２内歯部１５とは、ジャーナルクリアランスＣがバックラッシュｔ２に比して十分大きければ、噛合い隙なく噛み合う一方、ジャーナルクリアランスＣがバックラッシュｔ２に比して小さければ、バックラッシュｔ２よりも小さい噛合い隙ｔ２”で噛み合うこととなる。

【0053】

これらにより、静的な状態で、第１外歯部１７と第１内歯部４３とが、第２外歯部２７と第２内歯部１５よりも先に、バックラッシュなしで噛み合った場合には、運転中に、ある回転位相において、第２外歯部２７と第２内歯部１５とが噛合い隙なく噛み合う可能性はあるものの（図１２参照）、図９に示すように、第２外歯部２７と第２内歯部１５との間に大きな噛合い隙が生じてしまうことから、歯当たり（衝突）による大きな異音の発生を抑えることは困難であることが分かる。

【0054】

次に、第２外歯部２７と第２内歯部１５とが、第１外歯部１７と第１内歯部４３よりも先に、バックラッシュなしで噛み合った場合における、第１外歯部１７と第１内歯部４３との噛み合いについて説明する。

【0055】

図１３に示すように、静的な状態で、第２外歯部２７と第２内歯部１５とが、第１外歯部１７と第１内歯部４３よりも先に、バックラッシュなしで噛み合うと、歯の輪郭度のバラつき及び同軸度のバラつきのため、静的な状態のまま、第１外歯部１７と第１内歯部４３とがバックラッシュなしで噛み合うことはなく、バックラッシュｔ１を開けて噛み合うことになる。

【0056】

そうして、この状態からエンジンが始動してクランクシャフトが回転すると、図１４に示すように、タイミングチェーンの張力が駆動側回転体３に対しの白抜き矢印の方向に作用することになる。ここで、第２外歯部２７と第２内歯部１５とが静的な状態でバックラッシュなしで噛み合った場合には、第１外歯部１７と第１内歯部４３とがバックラッシュなしで噛み合った場合と異なり、プラネタリギヤ７がバックラッシュなしで噛み合っているカムシャフトギヤ５と、駆動側回転体３との間には、ジャーナルクリアランスＣが存在しているので、板バネ２１の付勢力は外部に作用する状態となっている。

【0057】

喩えるなら、板バネ２１は、図１５に示すように、頂壁５５ａと底壁５５ｂの位置関係が変わらない箱５５の中に存在するものの、その上端は、頂壁５５ａとの間にクリアランスＣを有する固定部材５７に接続されているのと同じ状態になっている。故に、白抜き矢印で示すようなチェーン張力が箱５５に作用すると、クリアランスＣの分だけ箱５５は下方に移動できる一方、板バネ２１の付勢力は、箱５５を押し戻すように外部へ作用することになる。よって、静的な状態で、第１外歯部１７と第１内歯部４３よりも先に、第２外歯部２７と第２内歯部１５とがバックラッシュなしで噛み合った場合には、板バネ２１の付勢力が外部へ作用するようになっている。

【0058】

そうして、タイミングチェーンの張力が駆動側回転体３に作用すると、駆動側回転体３及びエキセントリックシャフト１１は互いの相対位置関係を維持したまま、カムシャフトギヤ５及びカムシャフト９に対して、ジャーナルクリアランスＣの分だけクランクシャフト側（図１４の下側）に押し下げられるが、プラネタリギヤ７は、板バネ２１の付勢力により、第２外歯部２７と第２内歯部１５とが噛合い隙なく（バックラッシュなしで）噛み合った状態を維持したまま止まることから、第１外歯部１７と第１内歯部４３とが近づくことになる。つまり、運転中、且つ、チェーン張力の作用方向と板バネ２１の付勢方向とが対向している場合の、第１外歯部１７と第１内歯部４３との噛合い隙をｔ１’とすると、噛合い隙ｔ１’は、常にバックラッシュｔ１よりもジャーナルクリアランスＣに比例した値だけ狭まることになる。このため、第１外歯部１７と第１内歯部４３とは、ジャーナルクリアランスＣが、バックラッシュｔ１に比して十分大きければ、噛合い隙なく噛み合う一方、ジャーナルクリアランスＣがバックラッシュｔ１に比して小さくても、異音を発生しないような小さな噛合い隙ｔ１’で噛み合うことになる。

【0059】

一方、図１６に示すように、運転中、且つ、チェーン張力の作用方向と板バネ２１の付勢方向とが一致している場合の、第１外歯部１７と第１内歯部４３との噛合い隙をｔ１”とすると、駆動側回転体３及びエキセントリックシャフト１１は、図１４の場合と同様に、互いの相対位置関係を維持したまま、カムシャフトギヤ５及びカムシャフト９に対して、ジャーナルクリアランスＣの分だけ下側に押し下げられることから、噛合い隙ｔ１”は、バックラッシュｔ１よりもジャーナルクリアランスＣに比例した値だけ拡がるとも思える。しかしながら、本実施形態のバルブタイミング調整装置１では、上述の如く、板バネ２１の付勢力を、クランクシャフトの低回転域及び中回転域におけるタイミングチェーンのチェーン張力よりも大きく設定しているので、逆にジャーナルクリアランスＣに比例した値だけ噛合い隙ｔ１”を狭めることが可能となっている。

【0060】

これについて詳述すると、プラネタリギヤ７は、上述の如く、エキセントリックシャフト１１から板バネ２１の付勢力により径方向外側へ押圧されて、その第２外歯部２７が、カムシャフトギヤ５の第２内歯部１５に押し付けられている。見方を変えると、駆動側回転体３及びエキセントリックシャフト１１が支持されているカムシャフト９は位置が不変であり、当該カムシャフト９の先端部にボルト固定されているカムシャフトギヤ５も位置が不変であり、さらに当該カムシャフトギヤ５に上側から噛合い隙なく噛み合っている状態では、プラネタリギヤ７も位置が不変である。とすれば、板バネ２１は、プラネタリギヤ７からエキセントリックシャフト１１を押し上げていると見ることもできる。そうして、板バネ２１の付勢力はチェーン張力よりも大きく設定されていることから、換言すると、板バネ２１の付勢力がチェーン張力に打ち勝っていることから、板バネ２１は、図１６に示すように、チェーン張力に抗して、駆動側回転体３及びエキセントリックシャフト１１をプラネタリギヤ７に対してジャーナルクリアランスＣだけ押し上げることが可能となっている。

【0061】

よって、この場合にも、図１４の場合と同様に、噛合い隙ｔ１”は、バックラッシュｔ１よりもジャーナルクリアランスＣに比例した値だけ狭まることになる。このため、第１外歯部１７と第１内歯部４３とは、ジャーナルクリアランスＣが、バックラッシュｔ１に比して十分大きければ、噛合い隙なく噛み合う一方、ジャーナルクリアランスＣがバックラッシュｔ１に比して小さくても、異音を発生しないような小さな噛合い隙ｔ１”で噛み合うこととなる。

【0062】

これらにより、静的な状態で、第１外歯部１７と第１内歯部４３よりも先に、第２外歯部２７と第２内歯部１５とがバックラッシュなしで噛み合った場合には、運転中は常に、第２外歯部２７と第２内歯部１５とが噛合い隙なく噛み合うとともに、第１外歯部１７と第１内歯部４３とが噛合い隙なしで、又は、異音を発生しないような小さな噛合い隙で噛み合うことから、カムトルクが反転した際の、歯当たりによる異音の発生を抑制することができることが分かる。

【0063】

なお、本実施形態において、板バネ２１の付勢力を、チェーン張力よりも大きく設定する範囲を、クランクシャフトの低回転域及び中回転域にしたのは、高回転域では、各ギヤが高速で回転しており、各ギヤには現在の回転方向を維持しようとする大きな慣性力が生じていることから、カムトルクが反転しても、噛合い面とは反対の面（非噛合い面）同士が衝突する可能性は低いと推測したからである。

【0064】

次に、設計バックラッシュとバックラッシュとの関係について説明する。なお、以下の説明では、便宜上、設計バックラッシュに対する公差、歯の輪郭度のバラつき及び同軸度のバラつきを考慮しないものとする。

【0065】

今、図１７（ａ）の左側に示す、第１内歯部４３と第１外歯部１７との設計バックラッシュＢＬ１と、同図右側に示す、第２内歯部１５と第２外歯部２７との設計バックラッシュＢＬ２とが等しいと仮定する。そうして、静的な状態で、プラネタリギヤ７を駆動側回転体３及びカムシャフトギヤ５に組み付ける場合を考えると、板バネ２１は、図１７（ｂ）の白抜き矢印で示すように、第１外歯部１７及び第２外歯部２７の双方を第１内歯部４３及び第２内歯部１５にそれぞれ押し付けるように作用する。すると、第１外歯部１７及び第２外歯部２７は、カムシャフト９の回転中心軸Ａに対して互いに同一側へ同じ量だけ偏心するので、図１７（ｃ）に示すように、第１外歯部１７と第１内歯部４３とがバックラッシュなしで噛み合うと、これらと設計バックラッシュが等しい第２外歯部２７と第２内歯部１５も、これと同時に、バックラッシュなしで噛み合うことが分かる。

【0066】

一方、図１８（ａ）の左側に示す、駆動側設計バックラッシュＢＬ１が、同図右側に示す、従動側設計バックラッシュＢＬ２よりも小さいと仮定する。そうして、静的な状態で、プラネタリギヤ７を駆動側回転体３及びカムシャフトギヤ５に組み付ける場合を考えると、板バネ２１は、図１８（ｂ）の白抜き矢印で示すように、第１外歯部１７及び第２外歯部２７の双方を第１内歯部４３及び第２内歯部１５にそれぞれ押し付けるように作用する。すると、第１外歯部１７及び第２外歯部２７は、カムシャフト９の軸心に対して互いに同一側へ同じ量だけ偏心するが、図１８（ｃ）に示すように、設計バックラッシュＢＬ２の大きい第２外歯部２７及び第２内歯部１５よりも先に、設計バックラッシュＢＬ１の小さい第１外歯部１７及び第１内歯部４３がバックラッシュなしで噛み合うことが分かる。

【0067】

なお、図１８では、駆動側設計バックラッシュＢＬ１が、従動側設計バックラッシュＢＬ２よりも小さい場合を例示したが、従動側設計バックラッシュＢＬ２が、駆動側設計バックラッシュＢＬ１よりも小さい場合には、当然に、設計バックラッシュＢＬ１の大きい第１外歯部１７及び第１内歯部４３よりも先に、設計バックラッシュＢＬ２の小さい第２外歯部２７及び第２内歯部１５がバックラッシュなしで噛み合うことになる。

【0068】

以上のように、公差を考慮しなければ、静的な状態で、第２外歯部２７と第２内歯部１５とを、第１外歯部１７と第１内歯部４３よりも先に、バックラッシュなしで噛み合わせるには、従動側設計バックラッシュＢＬ２を、駆動側設計バックラッシュＢＬ１よりも小さくすればよいことが分かる。

【0069】

ここで、通常焼結または鍛造により製造される歯車体（スプロケットギヤ１３、カムシャフトギヤ５、及び、プラネタリギヤ７）を公差がないように製造すること困難であることから、歯車体は、ピッチ円上における非噛み合い側の歯と歯の隙間が、設計バックラッシュに対して、例えば±４σ（σは標準偏差）の公差範囲に収まるように製造される。そうして、駆動側設計バックラッシュＢＬ１と従動側設計バックラッシュＢＬ２とは、通常、同じ値になるように設計されるので、製造された第１内歯部４３と第１外歯部１７とのピッチ円上での隙間と、製造された第２内歯部１５と第２外歯部２７とのピッチ円上での隙間とは、図１９のように分布することになる。

【0070】

つまり、従来のように、スプロケットギヤ１３、カムシャフトギヤ５、及び、プラネタリギヤ７を製造すれば、ピッチ円上での第２内歯部１５と第２外歯部２７との隙間が、ピッチ円上での第１内歯部４３と第１外歯部１７との隙間よりも小さい状態は、５０％の確率でしか生じないことになるし、ピッチ円上での第２内歯部１５と第２外歯部２７との隙間がＢＬ２＋４σであるものと、ピッチ円上での第１内歯部４３と第１外歯部１７との隙間がＢＬ１−４σであるものと、の組合せといった極端な組合せが生じると、極めて大きな異音が発生するおそれがある。

【0071】

そこで、全数検査により、製造された歯車体を公差ランク別に仕分けし、ピッチ円上での第２内歯部１５と第２外歯部２７との隙間が、ピッチ円上での第１内歯部４３と第１外歯部１７との隙間よりも小さくなるようなランクの組合せを行なう選択組付方式も考えられるが、このようなやり方では、多くの工数を必要とするとともに、組合せに用いることができない歯車体も増えることから歩留まりが悪化するので、製造コストが増大するという問題が生じる。

【0072】

このため、本実施形態のバルブタイミング調整装置１では、図２０に示すように、駆動側設計バックラッシュＢＬ１を、従動側設計バックラッシュＢＬ２よりも大きく設定しているとともに、駆動側設計バックラッシュＢＬ１に対する公差範囲が、従動側設計バックラッシュＢＬ２に対する公差範囲と重ならないように設定している。このような設定を行うことにより、例えば、ピッチ円上での第２内歯部１５と第２外歯部２７との隙間がＢＬ２＋４σであるものと、ピッチ円上での第１内歯部４３と第１外歯部１７との隙間がＢＬ１−４σであるものとを組み合わせても、常に、ピッチ円上での第２内歯部１５と第２外歯部２７との隙間が、ピッチ円上での第１内歯部４３と第１外歯部１７との隙間よりも小さくなるので、第１外歯部１７と第１内歯部４３よりも先に、第２外歯部２７と第２内歯部１５とをバックラッシュなしで噛み合わせることができ、これにより、内歯部と外歯部との歯当たりによる異音の発生を効果的に抑制することができる。

【0073】

−効果−
本実施形態によれば、駆動側設計バックラッシュＢＬ１を、従動側設計バックラッシュＢＬ２よりも大きく設定しているとともに、駆動側設計バックラッシュＢＬ１に対する公差範囲が、従動側設計バックラッシュＢＬ２に対する公差範囲と重ならないように設定していることから、ピッチ円上での第２内歯部１５と第２外歯部２７との隙間が、ピッチ円上での第１内歯部４３と第１外歯部１７との隙間よりも大きくなるのを抑えることができる。これにより、運転中に、第２内歯部１５と第２外歯部２７とが噛合い隙なしで噛み合うとともに、第１内歯部４３と第１外歯部１７とが噛合い隙なしで、又は、異音を発生しないような小さな噛合い隙で噛み合っている状態を作出することができる。したがって、カムトルクが反転した際の、第２内歯部１５と第２外歯部２７との歯当たりによる異音の発生を確実に抑制することができる。

【0074】

また、駆動側設計バックラッシュＢＬ１を、従動側設計バックラッシュＢＬ２よりも大きく設定するだけでよいことから、工数が増えるのを抑えることができるとともに、ピッチ円上での第２内歯部１５と第２外歯部２７との隙間が、ピッチ円上での第１内歯部４３と第１外歯部１７との隙間よりも大きくなるのを抑えられることから、歩留まりが悪化するのを抑えることができる。

【0075】

さらに、板バネ２１の付勢力を、クランクシャフトの低回転域及び中回転域におけるチェーン張力よりも大きく設定することにより、チェーン張力が作用する方向と、板バネ２１による付勢方向とが同方向である場合でも、チェーン張力によってクランクシャフト側に引っ張られる駆動側回転体３を、板バネ２１の付勢力によってクランクシャフトとは反対側に引き戻して、第１内歯部４３を第１外歯部１７にしっかりと押し付け、両者を噛合い隙なしで、又は、異音を発生しないような小さな噛合い隙で噛み合わせることができる。これにより、カムトルクが反転した際の、第１内歯部４３と第１外歯部１７との衝突音を確実に抑制することができる。

【0076】

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

【0077】

上記実施形態では、駆動側設計バックラッシュＢＬ１に対する公差範囲が、従動側設計バックラッシュＢＬ２に対する公差範囲と重ならないように設定したが、駆動側設計バックラッシュＢＬ１を、従動側設計バックラッシュＢＬ２よりも大きく設定しているのであれば、図２１に示すように、駆動側設計バックラッシュＢＬ１に対する公差範囲が、従動側設計バックラッシュＢＬ２に対する公差範囲と重なってもよい。この場合でも、ピッチ円上での第２内歯部１５と第２外歯部２７との隙間が、ピッチ円上での第１内歯部４３と第１外歯部１７との隙間よりも大きくなるのは、図の斜線部の範囲だけなので、第２外歯部２７と第２内歯部１５とが、第１外歯部１７と第１内歯部４３よりも先に、バックラッシュなしで噛み合う可能性を大きくすることができる。また、仮に、ピッチ円上での第２内歯部１５と第２外歯部２７との隙間が、ピッチ円上での第１内歯部４３と第１外歯部１７との隙間よりも大きい場合でも、第２内歯部１５と第２外歯部２７とのバックラッシュｔ２及び噛合い隙ｔ２’、ｔ２”が極端に大きくなることを避けることができる。

【0078】

また、上記実施形態では、付勢部材として板バネ２１を用いたが、付勢部材は第１及び第２外歯部１７，２７を第１及び第２内歯部４３，１５にそれぞれ押し付けるように、プラネタリギヤ７を径方向外側に付勢することができればよいので、これに限らず、例えば、コイルばね、トーションばね、皿ばね、ゴムばねを用いてもよい。

【0079】

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

【産業上の利用可能性】

【0080】

以上説明したように、本発明は、遊星歯車を遊星運動させて、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を変化させることにより、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等について有用である。

【符号の説明】

【0081】

１ バルブタイミング調整装置
３ 駆動側回転体
５ カムシャフトギヤ（従動側回転体）
７ プラネタリギヤ（遊星歯車）
９ カムシャフト（カム軸）
１１ エキセントリックシャフト
１５ 第２内歯部
１７ 第１外歯部
２１ 板バネ（付勢部材）
２５ ジャーナル部
２７ 第２外歯部
４３ 第１内歯部
４９ 吸気又は排気バルブ（動弁）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】