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公開番号2024058784
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-30
出願番号2022166092
出願日2022-10-17
発明の名称内燃機関のバルブタイミング調整装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F01L 1/356 20060101AFI20240422BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】ストッパ機構の剛性を確保し、ストッパ機構に対する衝撃荷重による応力集中を低減することができる内燃機関のバルブタイミング調整装置を提供する。
【解決手段】クランクシャフトからの回転力が伝達される駆動回転体2と、カムシャフトに固定されて、カムシャフトと一体に回転する従動回転体3とを備え、モータによって駆動回転体2と従動回転体3の相対回転位相を変更する内燃機関のバルブタイミング調整装置であって、駆動回転体2は、軸線方向に長く、かつ中心軸線Lを中心とした開口部を有し、従動回転体3は、軸線方向に突出して形成された環状突起部を有し、環状突起部は、開口部に所定の隙間Cを設けて挿入され、開口部の内周面20および環状突起部の外周面23の輪郭形状は、ともに凹凸のない滑らかな非円形になっており、相対回転位相がずれることによって、開口部の内周面20と環状突起部の外周面23との少なくとも一部が面接触する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
クランクシャフトからの回転力が伝達される駆動回転体と、カムシャフトに固定されて、前記カムシャフトと一体に回転する従動回転体とを備え、モータによって前記駆動回転体と前記従動回転体の相対回転位相を変更する内燃機関のバルブタイミング調整装置であって、
前記駆動回転体は、軸線方向に長く、かつ中心軸線を中心とした開口部を有し、
前記従動回転体は、前記軸線方向の少なくとも一方側に突出して形成された環状突起部を有し、前記環状突起部は、前記開口部に所定の隙間を設けて挿入され、
前記開口部の内周面の輪郭形状および前記環状突起部の外周面の輪郭形状は、ともに凹凸のない滑らかな非円形になっており、
前記相対回転位相がずれることによって、前記開口部の内周面と前記環状突起部の外周面との少なくとも一部が面接触する
ことを特徴とする内燃機関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】
この発明は、吸気弁や排気弁の開閉時期を調整する内燃機関のバルブタイミング調整装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
内燃機関における吸気弁や排気弁の開閉時期を、モータによって制御して調整するバルブタイミング制御装置が従来知られており、特許文献１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置は、クランクシャフトからの回転力が伝達されるタイミングスプロケット（駆動回転体）に対して、カムシャフト（従動回転体）の相対回転位相を電動モータと減速機構とによって変換し、吸気弁や排気弁の開閉タイミングを制御するようになっている。
【０００３】
タイミングスプロケットは、外周にチェーンが巻回される歯車を一体に有するスプロケット本体の後端部に、円環状の保持プレートがボルト固定されている。一方で、カムシャフトの軸方向一端部に固定された従動部材（ギアカムシャフト）は、円環状の保持プレートの内周側に円盤状のアダプタが設けられている。
【０００４】
そして、保持プレートの内周縁とアダプタの外周縁との間には、両者が協働してタイミングスプロケットに対するカムシャフトの遅角側と進角側との最大相対回転位相を規制するストッパ機構が設けられている。このストッパ機構は、保持プレートの内周縁に一体に設けられたストッパ凸部と、アダプタの外周縁に切欠形成されて、ストッパ凸部の一側縁または他側縁が当接して最大相対回転位相を規制する第１突出部および第２突出部とから構成されている。
【０００５】
そして、保持プレートにおけるストッパ凸部の両外側面と、アダプタの第１突出部および第２突出部のそれぞれのストッパ面との両内側縁は、タイミングスプロケットの回転軸線から径方向に延びる仮想線に対して傾斜状に形成されている。上記の特許文献１に記載された構成によれば、保持プレートにおける傾斜状に形成されたストッパ凸部の両外側面と、アダプタの第１突出部および第２突出部のそれぞれのストッパ面とが、面接触状態で当接するように構成されているので、当接した際のアダプタ（ストッパ面）に対する荷重による応力集中の低減化を図ることができる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第７０７６００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された内燃機関のバルブタイミング制御装置におけるタイミングスプロケットに対するカムシャフトの相対回転位相は、運転状態に応じて遅角側から進角側にかけて往来移動を繰り返している。また、通常稼働時のタイミングスプロケットに対するカムシャフトの相対回転位相は、モータによる位相制御によって相対回転位相を制御されており、ストッパ部に当接する位置である最大相対回転位相には達しないように制御されていることがある。
【０００８】
このような構成において、例えばタイミングスプロケットに対するカムシャフトの相対回転位相を制御しているモータに、何らかの要因で異常が発生し、位置制御不可となった場合には、フェールセーフとして意図的にストッパ部に当接し、相対回転を停止させることによって、異常時でもタイミングスプロケットとカムシャフトとが一体となって回転できるように構成されている。
【０００９】
異常時による相対回転の停止に伴うタイミングスプロケット側のストッパ部と、カムシャフト側のストッパ部とが当接する衝突荷重は、通常稼働時より大きいことが予想され、ストッパ部によって相対回転を停止させる際に必要な耐荷重は、異常時の衝突荷重よりも大きくないとストッパ部およびその周辺部材が破損する恐れがある。したがってタイミングスプロケット側およびカムシャフト側の双方のストッパ部の剛性の確保が求められる。
【００１０】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、ストッパ機構の剛性を確保し、ストッパ機構に対する衝撃荷重による応力集中を低減することができる内燃機関の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ものである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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