(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（９０）の駆動軸（９３）と従動軸（９７）との回転位相を変化させることにより、前記従動軸が駆動する吸気バルブ（９１）または排気バルブ（９２）の開閉タイミングを調整可能なバルブタイミング調整装置（１０、１００、１３０、１６０）であって、
前記駆動軸および前記従動軸の一方と一体に回転可能な回転伝達部材（１１、１０１、１３１）と、
前記回転伝達部材に固定されている外郭部（２１、１０４、１３８）、および、前記外郭部の内部を複数の油圧室に仕切るように前記外郭部から径内方向へ延びている複数の仕切り部（２２、１０９、１５５）を有するハウジング（２０、１０２、１３２）と、
前記ハウジング内で前記駆動軸および前記従動軸の他方と一体に回転可能なボス部（４１、１１０、１４４、１６２）、および、前記油圧室を進角室（２３）と遅角室（２４）とに仕切るように前記ボス部から放射状へ延びている複数のベーン部（４２、１２５、１５６、１６３）を有し、前記進角室および前記遅角室の作動油の圧力に応じて前記ハウジングに対し進角側または遅角側に相対回動するベーンロータ（４０、１０３、１３３、１６１）と、
を備え、
前記ハウジングの前記外郭部はドーム形状であ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】
前記ハウジングは、樹脂、または、少なくとも樹脂を含む樹脂複合材料から構成されてい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（１０、１００、１３０、１６０）。
【請求項３】
前記ハウジングは、補強材を含む樹脂複合材料から構成されていることを特徴とする請求項２に記載のバルブタイミング調整装置（１０、１００、１３０、１６０）。
【請求項４】
前記ハウジングの前記外郭部は、ドーム部（２５、１０５、１３９）、および、前記ドーム部の中央部から外縁部まで延びているリブ部（３０、１０７、１０８、１４２、１４３）を有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（１０、１００、１３０、１６０）。
【請求項５】
前記ハウジングの前記リブ部の厚みは、前記ドーム部の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項４に記載のバルブタイミング調整装置（１０、１００、１３０、１６０）。
【請求項６】
前記ハウジングの前記外郭部と前記仕切り部との接続部分に埋め込まれ、前記仕切り部を補強しているインサートナット（３１）、をさらに備え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（１０、１００、１３０、１６０）。
【請求項７】
前記ハウジングの前記外郭部の外縁部は、鍔部（２６、１０６、１４０）を形成していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置（１０、１００、１３０、１６０）。
【請求項８】
前記ベーンロータの前記ベーン部の受圧面（５４、１２３、１５２）は、中心角が９０度の扇形であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置（１０、１００、１３０、１６０）。
【請求項９】
前記ベーンロータの前記ベーン部と前記ハウジングの前記外郭部との間に設けられている弓形のシール部材（８０、１２４、１５４、１６７）、をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のバルブタイミング調整装置（１０、１００、１３０、１６０）。
【請求項１０】
前記シール部材と前記ベーンロータの前記ベーン部との間に設けられ、前記シール部材を前記ハウジングの前記外郭部に向けて軸方向と径方向とに付勢している付勢部材（８１、１６８）、をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のバルブタイミング調整装置（１０、１６０）。
【請求項１１】
前記ベーンロータの前記ボス部に挿通され、前記ボス部を前記従動軸に固定可能であり、径方向へ貫通している複数のオイルポート（７４、７５、７６）を有するスリーブボルト（７０）と、
前記スリーブボルト内で軸方向へ摺動可能であり、前記スリーブボルト内を軸方向へ移動することにより各前記オイルポート同士の連通と遮断とを切り替えるスプール（７７）と、
をさらに備え、
前記ベーンロータの前記ボス部は、前記スリーブボルトの締め付け座面（５１）を有する金属製の筒部（５２）と、前記オイルポートに連通している複数の油路（４３、４４、４５、４６、４７、４８）を有する樹脂製の油路形成部（５３）と、を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置（１０）。
【請求項１２】
前記回転伝達部材は、樹脂製の環状基部（１２、１３４）と、前記環状基部の内側に固定され、前記従動軸に嵌合可能な金属製の内輪部（１３、１３５）と、前記環状基部の外側に固定され、外歯（１５）を形成している金属製の外輪部（１４、１３６）と、から構成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置（１０、１３０、１６０）。
【請求項１３】
前記回転伝達部材の前記外輪部は、軸方向へ貫通している通孔（１６）を有し、
前記通孔に挿通され、前記回転伝達部材を前記ハウジングに固定しているボルト（８３）、をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載のバルブタイミング調整装置（１０、１００、１３０、１６０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブタイミング調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの駆動軸と従動軸との回転位相を変化させることにより、従動軸が駆動する吸気バルブまたは排気バルブの開閉タイミングを調整可能なバルブタイミング調整装置が知られている。例えば特許文献１に開示されたバルブタイミング調整装置は、ハウジング内の進角室および遅角室の油圧を変化させ、ベーンロータをハウジングに対し相対回動させることにより、開閉タイミングを変更する。上記ハウジング、および、ハウジングをカバーする閉鎖リングなどのうち少なくとも一つは、樹脂と無機化合物とガラス繊維とが所定の割合で配合された樹脂複合材料から構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００５−５２００８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、進角室および遅角室の作動油は、ハウジングを径方向へ押すとともに、ハウジングの軸方向両側をカバーする閉鎖リングおよびカバーディスクを軸方向へ押す。そしてハウジングと閉鎖リングおよびカバーディスクとの角部には、径方向の応力および軸方向の応力の両方が作用するため、応力が集中する。それゆえ、ハウジングの必要強度は高く、特に上記角部は強度が必要である。
ハウジングを樹脂複合材料で構成する場合、強度を得るためにハウジングの肉厚を厚くすると、樹脂内部にボイドができること、「引け」により寸法精度が低くなること、および、樹脂の使用量が多いため重量が重く材料コストが高くなることが問題となる。
【０００５】
一方、上記問題を回避するためにハウジングの肉厚を制限すると、進角室および遅角室を大きくすることができないこと、および、許容応力の大きい高価な樹脂材料を使う必要があることが問題となる。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハウジングの必要強度を小さくすることができるバルブタイミング調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、エンジンの駆動軸と一体に回転するハウジング内の進角室または遅角室に作動油を供給することにより、従動軸と一体に回転するベーンロータを相対回動させ、従動軸が駆動する吸気バルブまたは排気バルブの開閉タイミングを調整可能なバルブタイミング調整装置であって、ハウジングの外郭部がドーム形状であることを特徴とする。
【０００７】
したがって、ハウジングの外郭部には進角室および遅角室の作動油の圧力が均一に作用し、応力集中の発生が抑制される。そのため、ハウジングの必要強度を小さくすることができる。これにより、ハウジングの材質、肉厚、リブ形状、進角室および遅角室の大きさの設計自由度が高くなる。例えば、ハウジングを樹脂または樹脂複合材料から構成する場合であっても、肉厚を比較的薄く設定することができる。そのため、樹脂内のボイドの発生を抑制し、「引け」の回避により寸法精度を高め、樹脂の使用量を低減することができる。
【０００８】
本明細書において、「ドーム形状」とは、回転伝達部材から離間する方向へ盛り上がるように形成されるとともに、回転伝達部材との間に凹部を有する形状であって、以下（１）〜（４）の形状を含む。
（１）縦断面形状は、湾曲部のみから構成されている。
（２）縦断面形状は、湾曲部、および、湾曲部のうち径方向の外側の端から軸方向へ延びる筒部から構成されている。
（３）縦断面形状は、湾曲部、および、湾曲部のうち径方向の内側の端から径内方向へ延びる板部から構成されている。
（４）縦断面形状は、湾曲部、湾曲部のうち径方向の外側の端から軸方向へ延びる筒部、および、湾曲部のうち径方向の内側の端から径内方向へ延びる板部から構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置が適用されたバルブタイミング調整システムの概略構成を説明する図である。
【図２】図１のバルブタイミング調整装置が適用されたエンジンを示す図である。
【図３】図１のバルブタイミング調整装置をハウジング側から見た図である。
【図４】図３のバルブタイミング調整装置のうちハウジングの外郭部を省略した図である。
【図５】本発明の第２実施形態によるバルブタイミング調整装置の縦断面図である。
【図６】図５のバルブタイミング調整装置をハウジング側から見た図である。
【図７】図５のバルブタイミング調整装置をスプロケット側から見た図である。
【図８】図５のバルブタイミング調整装置のうちハウジングの外郭部を省略した図である。
【図９】図５のハウジングの縦断面図である。
【図１０】図９のハウジングを矢印Ｘ方向に見た図である。
【図１１】図５のベーンロータに埋設されている複数の金属板のうち一つを示す図である。
【図１２】本発明の第３実施形態によるバルブタイミング調整装置の縦断面図である。
【図１３】図１２のバルブタイミング調整装置をハウジング側から見た図である。
【図１４】図１２のバルブタイミング調整装置をスプロケット側から見た図である。
【図１５】図１２のバルブタイミング調整装置のうちハウジングの外郭部を省略した図である。
【図１６】本発明の第４実施形態によるバルブタイミング調整装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置は、図１に示すバルブタイミング調整システムに適用されている。バルブタイミング調整システム５は、図２に示すエンジン９０の吸気バルブ９１の開閉タイミングを調整するためのものである。図２に示すように、エンジン９０の駆動軸であるクランクシャフト９３の回転は、スプロケット１１、９４、９５に巻き掛けられているチェーン９６を介してカムシャフト９７、９８に伝達される。カムシャフト９７は吸気バルブ９１を開閉駆動する従動軸であり、カムシャフト９８は排気バルブ９２を開閉駆動する従動軸である。
【００１１】
バルブタイミング調整システム５は、クランクシャフト９３と一体に回転するスプロケット１１に対しカムシャフト９７を回転方向に相対回動させることにより、吸気バルブ９１の開閉タイミングを早くする。このように吸気バルブ９１の開閉タイミングが早くなるようにカムシャフト９７を相対回動させることを「進角させる」という。
また、バルブタイミング調整システム５は、スプロケット１１に対しカムシャフト９７を回転方向とは反対方向に相対回動させることにより、吸気バルブ９１の開閉タイミングを遅くする。このように吸気バルブ９１の開閉タイミングが遅くなるようにカムシャフト９７を相対回動させることを「遅角させる」という。
【００１２】
先ず、バルブタイミング調整システム５の概略構成を図１、図３および図４に基づき説明する。
バルブタイミング調整システム５は、バルブタイミング調整装置１０、オイルポンプ８５、リニアソレノイド８６および電子制御装置８８から構成されている。
【００１３】
バルブタイミング調整装置１０は、スプロケット１１、ハウジング２０、ベーンロータ４０、スリーブボルト７０およびスプール７７などを備えている。
スプロケット１１は、特許請求の範囲に記載の「回転伝達部材」に相当し、クランクシャフト９３と一体に回転する。
ハウジング２０は、スプロケット１１に固定されている外郭部２１と、外郭部２１の内部を複数の油圧室に仕切るように外郭部２１から径内方向へ延びている複数の仕切り部２２と、を有している。
【００１４】
ベーンロータ４０は、ハウジング２０内で当該ハウジング２０に対し相対回動可能に設けられており、ボス部４１および複数のベーン部４２を有している。ボス部４１は、筒状に形成され、カムシャフト９７と一体に回転可能である。ベーン部４２は、ハウジング２０内の油圧室を進角室２３と遅角室２４とに仕切るようにボス部４１から径外方向へ延びている。ボス部４１は、径内壁に形成された環状の供給溝４３および遅角溝４４と、径内壁に形成されたＣ字状の進角溝４５と、供給溝４３から軸方向でカムシャフト９７側に延びている供給油路４６と、進角溝４５から径外方向へ延び進角室２３に連通している進角油路４７と、遅角溝４４から径外方向へ延び遅角室２４に連通している遅角油路４８とを有している。ベーンロータ４０は、進角室２３および遅角室２４の作動油の圧力に応じてハウジング２０に対し図４中の矢印Ｙ１方向の進角側または図４中の矢印Ｙ２方向の遅角側に相対回動する。
【００１５】
ベーンロータ４０とカムシャフト９７との間には、第１リング６１、リードバルブ６２および第２リング６３が設けられている。第１リング６１は、カムシャフト９７の供給油路６４に連通している供給油路６５を有し、第２リング６３は、ベーンロータ４０の供給油路４６に連通している供給油路６７を有している。第１リング６１と第２リング６３との間に挟まれているリードバルブ６２は、供給油路６５から供給油路６７への作動油の流通を許容し、供給油路６７から供給油路６５への作動油の流通を禁止する逆止弁である。
【００１６】
スリーブボルト７０は、ベーンロータ４０のボス部４１に嵌合している有底筒状のスリーブ部７１と、スリーブ部７１のうちスプロケット１１側の底部から軸方向へ延び、カムシャフト９７にねじ込まれているねじ部７２と、スリーブ部７１の開口端部に形成されている頭部７３とを有している。スリーブ部７１は、供給溝４３に一致する軸方向位置で径方向へ貫通している供給ポート７４と、進角溝４５に一致する軸方向位置で径方向へ貫通している進角ポート７５と、遅角溝４４に一致する軸方向位置で径方向へ貫通している遅角ポート７６とを有している。供給ポート７４、進角ポート７５および遅角ポート７６は、特許請求の範囲に記載の「オイルポート」に相当する。スリーブボルト７０は、ベーンロータ４０のボス部４１に挿通され、ボス部４１をカムシャフト９７に固定している。
【００１７】
スプール７７は、スリーブボルト７０のスリーブ部７１内で軸方向へ往復移動可能であり、軸方向へ移動することにより各オイルポート同士の連通と遮断とを切り替え可能である。スプール７７は、スプリング７８によりリニアソレノイド８６側に付勢されている。スプール７７の軸方向位置は、スプリング７８の付勢力とリニアソレノイド８６による押圧力とのバランスにより決まる。
【００１８】
オイルポンプ８５は、オイルパン８４から汲み上げた作動油を、供給油路６８、６４、６５、６７、４６および供給溝４３を経由し供給ポート７４に供給する。
リニアソレノイド８６は、スプール７７を軸方向へ押圧可能な出力ロッド８７を有している。出力ロッド８７は、リニアソレノイド８６内部のコイルが通電されることにより発生する磁界に応じて軸方向へ移動する。
電子制御装置８８は、バルブタイミング調整装置１０のハウジング２０に対するベーンロータ４０の回転位相が目標値に一致するように、リニアソレノイド８６を駆動してスプール７７の軸方向位置を制御する。
【００１９】
以上のように構成されたバルブタイミング調整システム５では、回転位相が目標値よりも遅角側である場合、バルブタイミング調整装置１０の供給ポート７４と進角ポート７５とが連通するように、電子制御装置８８がスプール７７の軸方向位置を制御する。これにより、作用油がバルブタイミング調整装置１０の進角室２３に供給されるとともに、遅角室２４の作動油がスプール７７の外側を経由して排出される。
【００２０】
また、回転位相が目標値よりも進角側である場合、バルブタイミング調整装置１０の供給ポート７４と遅角ポート７６とが連通するように、電子制御装置８８がスプール７７の軸方向位置を制御する。これにより、作用油がバルブタイミング調整装置１０の遅角室２４に供給されるとともに、進角室２３の作動油がスプール７７内を経由して排出される。
【００２１】
また、回転位相が目標値と一致する場合、バルブタイミング調整装置１０の供給ポート７４と進角ポート７５および遅角ポート７６との連通が遮断されるように、電子制御装置８８がスプール７７の軸方向位置を制御する。これにより、バルブタイミング調整装置１０の進角室２３および遅角室２４の作動油が保持される。
【００２２】
次に、バルブタイミング調整装置１０の特徴構成を図１、図３および図４に基づき説明する。
ハウジング２０の外郭部２１は、ドーム形状であり、ドーム部２５およびリブ部３０から構成されている。第１実施形態では、ドーム部２５の縦断面形状は湾曲部のみから構成されている。ドーム部２５の外縁部は、径外方向へ突き出す鍔部２６を形成している。鍔部２６は、ドーム部２５の外縁部の強度を向上させる補強手段として機能している。鍔部２６とスプロケット１１との間にはシールプレート７９が設けられており、鍔部２６は、シールプレート７９に面接触する環状の合わせ面２７を有している。合わせ面２７は、ハウジング２０とスプロケット１１との間をシールするシール手段として機能している。ドーム部２５の中央部は、軸方向へ突き出す環状突部２８を形成している。また、ドーム部２５の中央部は、スリーブボルト７０の頭部７３が挿入されている中央孔２９を有する。
【００２３】
リブ部３０は、ドーム部２５に沿って環状突部２８から鍔部２６まで放射状に延びている。すなわち、リブ部３０は、ドーム部２５の中央部から外縁部まで連続して延びている。リブ部３０の厚みは、ドーム部２５の厚みよりも大きい。
ハウジング２０は、外郭部２１と仕切り部２２との接続部分に埋め込まれているインサートナット３１を備えている。インサートナット３１は、仕切り部２２の基端部の強度を向上させる補強手段としても機能している。
【００２４】
ハウジング２０は、樹脂複合材料から構成されている。第１実施形態では、上記樹脂複合材料として繊維強化プラスチックが採用されている。繊維強化プラスチックは、例えばガラス繊維やカーボン繊維などの補強材を樹脂の中に入れて強度を向上させた複合材料である。樹脂は、耐熱性および耐油性のある例えばＰＡ６６、ＰＰＳ、ｍ−ＰＰＥ、ＰＥＥＫおよびＰＦなどが用いられる。
【００２５】
スプロケット１１は、樹脂製の環状基部１２と、金属製の内輪部１３および外輪部１４とから構成されている。内輪部１３は、環状基部１２の内側に一体に形成されており、カムシャフト９７に相対回転可能に嵌合している。外輪部１４は、環状基部の外側に一体に形成されており、図２のチェーン９６を巻き掛け可能な外歯１５を形成している。また外輪部１４は、軸方向へ貫通する通孔１６を有し、当該通孔１６に挿通されたボルト８３によりハウジング２０に固定されている。環状基部１２は、内輪部１３および外輪部１４がセットされた金型内に溶融樹脂を流し込み固化させることにより成形される。
【００２６】
ベーンロータ４０のボス部４１は、薄肉円筒状の大径筒部５０と、スリーブボルト７０の締め付け座面５１を有する金属製の小径筒部５２と、供給溝４３、遅角溝４４、進角溝４５、供給油路４６、進角油路４７および遅角油路４８を有する樹脂製の油路形成部５３とから構成されている。
【００２７】
ベーンロータ４０のベーン部４２は、ボス部４１の大径筒部５０から径外方向へ延びており、大径筒部５０と一体に成形されている。ベーン部４２は、ハウジング２０のドーム部２５の内面とシールプレート７９の側面とに摺接している。ベーン部４２の受圧面５４は、中心角が９０度の扇形である。言い換えれば、受圧面５４は、径外方向へ向かうに従って受圧面積が小さくなるように形成されている。
ベーンロータ４０は、小径筒部５２、第１リング６１、リードバルブ６２および第２リング６３がセットされた金型内に溶融樹脂を流し込み固化させることにより成形される。
【００２８】
ベーンロータ４０のベーン部４２とハウジング２０のドーム部２５との間には、弓形のシール部材８０が設けられている。シール部材８０は、例えば合成ゴムなどのエラストマから構成されており、ベーンロータ４０のベーン部４２とハウジング２０のドーム部２５との間の隙間を油密に封止している。
シール部材８０とベーンロータ４０のベーン部４２との間には、付勢部材８１が設けられている。付勢部材８１は、シール部材８０の一端部と中間部と他端部とをハウジング２０のドーム部２５に向けて付勢している。言い換えれば、付勢部材８１は、シール部材８０をハウジング２０のドーム部２５に向けて軸方向と径方向とに付勢している。
【００２９】
以上説明したように、第１実施形態によるバルブタイミング調整装置１０では、ハウジング２０の外郭部２１はドーム形状である。したがって、ハウジング２０の外郭部２１には進角室２３および遅角室２４の作動油の圧力が均一に作用し、応力集中の発生が抑制される。そのため、ハウジング２０の必要強度を小さくすることができる。これにより、ハウジング２０の材質、肉厚、リブ形状、進角室２３および遅角室２４の大きさの設計自由度が高くなる。
【００３０】
また、第１実施形態では、ハウジング２０は、樹脂を含む樹脂複合材料から構成されている。このようにハウジング２０を樹脂複合材料から構成する場合であっても、ハウジング２０の外郭部２１がドーム形状であるため、肉厚を比較的薄く設定することができる。そのため、樹脂内のボイドの発生を抑制し、「引け」の回避により寸法精度を高め、樹脂の使用量を低減することができる。また、従来の金属製のハウジングと比べて材料が軽くリブ形状の自由度が高いため、大幅な軽量化が可能となる。
【００３１】
また、第１実施形態では、ハウジング２０は、ガラス繊維またはカーボン繊維などの補強材を含む繊維強化プラスチックから構成されている。したがって、進角室２３または遅角室２４の圧力が異常に高くなってハウジング２０に亀裂が生じても、亀裂の進展が遅いため、致命的な破損に至る前に故障を検知することができる。
【００３２】
また、第１実施形態では、ハウジング２０の外郭部２１は、ドーム部２５、および、ドーム部２５の中央部から外縁部まで延びているリブ部３０を有する。したがって、複雑なリブを設けることなく、すなわちハウジング２０の成形しやすさを犠牲にすることなくハウジング２０の剛性を高めている。
【００３３】
また、第１実施形態では、ハウジング２０のリブ部３０の厚みは、ドーム部２５の厚みよりも大きい。したがって、進角室２３または遅角室２４の圧力が異常に高くなった場合であっても、ドーム部２５がリブ部３０よりも先に破損することを回避可能である。
【００３４】
また、第１実施形態では、インサートナット３１は、ハウジング２０の外郭部２１と仕切り部２２との接続部分に埋め込まれており、仕切り部２２の基端部を補強している。
また、第１実施形態では、ハウジング２０のドーム部２５の外縁部は、鍔部２６を形成している。鍔部２６は、スプロケット１１との間のシール性を向上させるとともに、ハウジング２０の剛性を向上させている。
【００３５】
また、第１実施形態では、ベーンロータ４０のベーン部４２の受圧面５４は、中心角が９０度の扇形である。したがって、ベーン部４２の受圧面５４は、径外方向へ向かうに従って受圧面積が小さくなるように形成されている。そのため、ベーン部４２の基端部に作動する応力を低減することができる。
【００３６】
また、第１実施形態では、ベーンロータ４０のベーン部４２とハウジング２０のドーム部２５との間には、弓形のシール部材８０が設けられている。また、シール部材８０とベーンロータ４０のベーン部との間には、付勢部材８１が設けられている。付勢部材８１は、シール部材８０をハウジング２０のドーム部２５に向けて軸方向と径方向とに付勢している。これらの弓形のシール部材８０と付勢部材８１とによりドーム形状のハウジング２０のシールが可能となる。
【００３７】
また、第１実施形態では、ベーンロータ４０のボス部４１は、スリーブボルト７０の締め付け座面５１を有する金属製の小径筒部５２と、オイルポート７４、７５、７６に接続している複数の油路４３、４４、４５、４６、４７、４８を有する樹脂製の油路形成部５３とを含む。油路４３、４４、４５、４６、４７、４８は、油路形成部５３を樹脂成形するとき同時に形成される。
したがって、スリーブボルト７０の締め付け面が樹脂である場合、クリープ現象によるスリーブボルト７０の緩みが問題となるが、第１実施形態では締め付け座面５１が金属であるので、スリーブボルト７０の緩みが抑制される。また、油路を金属部材に形成する場合、複雑な加工が必要となるためコストアップが問題となるが、第１実施形態では油路を樹脂部材に形成するので、比較的容易に形成することができる。
【００３８】
また、第１実施形態では、スプロケット１１は、樹脂製の環状基部１２と、環状基部１２の内側に一体に形成されている金属製の内輪部１３と、環状基部１２の外側に一体に形成されている金属製の外輪部１４とから構成されている。したがって、強度が必要な外輪部１４および内輪部１３を金属製とし、それ以外を樹脂製とすることにより、機能を損なうことなく大幅な軽量化が可能となる。
【００３９】
また、第１実施形態では、スプロケット１１の外輪部１４は、軸方向へ貫通する通孔１６を有し、当該通孔１６に挿通されたボルト８３によりハウジング２０に固定されている。したがって、チェーン９６の駆動トルクを樹脂製の環状基部１２を介さずハウジング２０に伝達可能となる。そのため、環状基部１２の必要強度を小さくすることができ、環状基部１２の形状の設計自由度が高くなる。
【００４０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるバルブタイミング調整装置を図５〜図１１に基づき説明する。バルブタイミング調整装置１００は、スプロケット１０１、ハウジング１０２およびベーンロータ１０３を備えている。
ハウジング１０２の外郭部１０４はドーム形状である。外郭部１０４のドーム部１０５の縦断面形状は、湾曲部、および、湾曲部の径外端および径内端から延びている円筒部および円板部から構成されている。ドーム部１０５の外縁部は、径外方向へ突き出す鍔部１０６を形成している。
【００４１】
外郭部１０４のリブ部は、ドーム部１０５に沿って中央部から外縁部まで径方向へ延びている径方向リブ部１０７と、径方向の所定間隔ごとに周方向へ延びている周方向リブ部１０８とを含む。リブ部１０７、１０８の厚みは、ドーム部１０５の厚みよりも大きい。
ハウジング１０２は、外郭部１０４と仕切り部１０９との接続部分に埋め込まれているインサートナット３１を備え、また繊維強化プラスチックから構成されている。ハウジング１０２の仕切り部１０９とベーンロータ１０３のボス部１１０との隙間は、Ｌ字形のシール部材１１１により封止されている。
【００４２】
ベーンロータ１０３のボス部１１０は、薄肉円筒状の樹脂製の筒部１１２と、供給油路１１３、進角油路１１４および遅角油路１１５を有する金属製の積層体１１６と、を有している。筒部１１２は、ハウジング１０２に嵌着された金属リング１１７の外側に突き出す環状突起１１８と、軸方向で積層体１１６を挟持している鍔状突起１１９、１２０とを形成している。ベーンロータ１０３は、金属リング１１７およびスプロケット１０１により軸方向の両端部が支持されている。
【００４３】
ベーンロータ１０３の積層体１１６は、軸方向へ積層された複数の金属板１２１から構成されている。金属板１２１は、図１１に示すように環状であり、外周面に複数の凹み１２２を有している。各金属板１２１は、互いに凹み１２２の周方向位置が合うように積層されている。
ベーンロータ１０３の樹脂製のベーン部１２５の受圧面１２３は、中心角が９０度の扇形であり、径外方向へ向かうに従って受圧面積が小さくなるように形成されている。ベーンロータ１０３は、積層体１１６がセットされた金型内に溶融樹脂を流し込み固化させることにより成形される。
【００４４】
ベーンロータ１０３のベーン部１２５とハウジング１０２のドーム部１０５との間には、弓形のシール部材１２４が設けられている。シール部材１２４は、例えば合成ゴムなどのエラストマから構成され、軸方向と径方向とに付勢力を発生している。シール部材１２４は、ベーンロータ１０３がセットされた金型内に溶融ゴムを流し込み固化させることにより成形される。
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏し、さらに、ベーンロータ１０３の両端部が金属リング１１７およびスプロケット１０１により支持されることにより、ハウジング１０２の仕切り部１０９とベーンロータ１０３のボス部１１０との摩耗を抑制するという効果を得ることができる。
【００４５】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態によるバルブタイミング調整装置を図１２〜図１５に基づき説明する。バルブタイミング調整装置１３０は、スプロケット１３１、ハウジング１３２およびベーンロータ１３３を備えている。
スプロケット１３１は、樹脂製の環状基部１３４と、環状基部１３４の内側および外側に固定されている内輪部１３５および外輪部１３６とを有している。内輪部１３５は、周方向へ延びる周方向孔１３７を有している。
【００４６】
ハウジング１３２の外郭部１３８はドーム形状である。外郭部１３８のドーム部１３９の縦断面形状は、湾曲部、および、湾曲部の径外端および径内端から延びている円筒部および円板部から構成されている。ドーム部１３９の外縁部は、径外方向へ突き出す鍔部１４０を形成している。外郭部１３８の中央部の内壁は、周方向へ延びる周方向穴１４１を有している。周方向穴１４１の周方向位置は、周方向孔１３７の周方向位置と一致している。
【００４７】
外郭部１３８のリブ部は、ドーム部１３９に沿って中央部から外縁部まで径方向へ延びている径方向リブ部１４２と、径方向の所定間隔ごとに周方向へ延びている周方向リブ部１４３とを含む。リブ部１４２、１４３の厚みは、ドーム部１３９の厚みよりも大きい。
ハウジング１３２は、外郭部１３８と仕切り部１５５との接続部分に埋め込まれているインサートナット３１を備え、また繊維強化プラスチックから構成されている。ハウジング１３２の仕切り部１５５とベーンロータ１３３のボス部１４４との隙間は、シール部材１１１により封止されている。
【００４８】
ベーンロータ１３３のボス部１４４は、薄肉円筒状の樹脂製の筒部１４５と、供給油路１４６、進角油路１４７および遅角油路１４８を有する金属製の積層体１４９と、を有している。ベーンロータ１３３の積層体１４９は、軸方向へ積層された複数の金属板１５０から構成されている。金属板１５０は、軸方向へ貫通する通孔１５１を有している。
ベーンロータ１３３の樹脂製のベーン部１５６の受圧面１５２は、中心角が９０度の扇形であり、径外方向へ向かうに従って受圧面積が小さくなるように形成されている。ベーンロータ１３３は、積層体１４９がセットされた金型内に溶融樹脂を流し込み固化させることにより成形される。
【００４９】
積層体１４９の通孔１５１には、軸受ピン１５３が嵌め着けられている。軸受ピン１５３の一端部および他端部は、積層体１４９から突き出しており、スプロケット１３１の周方向孔１３７およびハウジング１３２の周方向穴１４１に嵌合している。軸受ピン１５３、周方向孔１３７および周方向穴１４１は、ベーンロータ１３３をハウジング１３２に対し相対回動可能に支持する軸受手段として機能している。
【００５０】
ベーンロータ１３３のベーン部１５６とハウジング１３２のドーム部１３９との間には、弓形のシール部材１５４が設けられている。シール部材１５４は、例えば合成ゴムなどのエラストマから構成され、軸方向と径方向とに付勢力を発生している。シール部材１５４は、ベーンロータ１３３がセットされた金型内に溶融ゴムを流し込み固化させることにより成形される。
第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏し、さらに、ベーンロータ１３３に固定された軸受ピン１５３がスプロケット１３１の周方向孔１３７およびハウジング１３２の周方向穴１４１により支持されることにより、ハウジング１３２の仕切り部１５５とベーンロータ１３３のボス部１４４との摩耗を抑制するという効果を得ることができる。
【００５１】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態によるバルブタイミング調整装置を図１６に基づき説明する。バルブタイミング調整装置１６０のベーンロータ１６１は、金属製のボス部１６２と、樹脂製のベーン部１６３とを有している。ボス部１６２が有する供給油路１６４、進角油路１６５および遅角油路１６６は、例えば機械加工により形成されている。
【００５２】
シール部材１６７とベーンロータ１６１のベーン部１６３との間には、付勢部材１６８が設けられている。付勢部材１６８は、シール部材８０の一端部と他端部との間の４箇所をハウジング２０のドーム部２５に向けて付勢している。
第４実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００５３】
（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、ハウジングは、繊維強化プラスチック以外の樹脂複合材料、または、樹脂から構成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、ハウジング内の油圧室の数は、４つ以下であってもよいし、７つ以上であってもよい。
本発明の他の実施形態では、ハウジングの外郭部のリブ部の延びる方向は、径方向に一致しなくてもよい。リブ部は、例えば、ハウジングの中央部から、回転軸心に対する同心円の接線方向へ延びるように形成されると、強度が向上する。また、リブ部は、必ずしもハウジングの内縁から外縁まで延びている必要はない。
本発明の他の実施形態では、ハウジングの外郭部は、必ずしもリブ部を形成する必要はない。
【００５４】
本発明の他の実施形態では、ハウジングの外縁部は鍔状でなくてもよい。
本発明の他の実施形態では、ハウジングの外郭部のリブ部の厚みは、ドーム部の厚み以下であってもよい。
本発明の他の実施形態では、ハウジングは、外郭部と仕切り部との接続部分にインサートナットを備えていなくてもよい。
本発明の他の実施形態では、スプロケットは、樹脂のみ、または、金属のみで構成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、ベーンロータとカムシャフトとの間には、第１リングおよび第２リングが設けられなくてもよい。つまり、ベーンロータが有する油路とカムシャフトが有する油路とが直接接続していてもよい。
【００５５】
本発明の他の実施形態では、リードバルブは、供給油路上のどこに設けられてもよい。
本発明の他の実施形態では、スリーブボルトとスプールとが構成する油路切換弁は、供給油路上のどこに設けられてもよく、必ずしもベーンロータの内側に設けられる必要はない。
本発明の他の実施形態では、エンジンのクランクシャフトの回転は、チェーンに限らず、他の動力伝達部材によりハウジングに伝達されてもよい。
本発明の他の実施形態では、スプロケット以外の回転伝達部材が用いられてもよい。
本発明の他の実施形態では、バルブタイミング調整装置は、エンジンの排気バルブの開閉タイミングを調整してもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０、１００、１３０、１６０・・・バルブタイミング調整装置
１１、１０１、１３１・・・スプロケット（回転伝達部材）
２０、１０２、１３２・・・ハウジング
２１、１０４、１３８・・・外郭部
２２、１０９、１５５・・・仕切り部
２３・・・・・・・・・・・進角室
２４・・・・・・・・・・・遅角室
４０、１０３、１３３、１６１・・・ベーンロータ
４１、１１０、１４４、１６２・・・ボス部
４２、１２５、１５６、１６３・・・ベーン部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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