(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記従動軸が開閉駆動する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であって、
前記従動軸の端部が挿通する第１通孔を有し、前記駆動軸と一体に回転する第１ハウジングと、
前記第１ハウジングに一端が塞がれる筒部、及び、当該筒部の他端を塞ぐ底部を有し、前記駆動軸および前記第１ハウジングと一体に回転する第２ハウジングと、
前記第２ハウジング内部に設けられるボス部、及び、前記第２ハウジング内部を進角室および遅角室に仕切るベーン部から一体に形成され、前記従動軸と一体に回転し、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第２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と、
前記ベーンロータ内部に形成され、前記ベーンロータの前記第１ハウジング側の第１端面に開口し、前記従動軸の前記ベーンロータ側の第２端面に開口する第１供給油路に連通可能な第２供給油路と、
前記ベーンロータの前記ボス部の径内方向に設けられる筒状部材からなり、前記第２供給油路に連通する供給ポート、前記進角室に連通する進角ポート、及び、前記遅角室に連通する遅角ポートを有するスリーブと、
前記スリーブの径内方向で当該スリーブに対し軸方向に摺動可能に設けられ、前記供給ポートと前記進角ポートとを接続する進角位置、前記供給ポートと前記遅角ポートとを接続する遅角位置、及び、前記供給ポートと前記進角ポートおよび前記遅角ポートとの接続を遮断する遮断位置に作動可能なスプールと、
前記ベーンロータと前記従動軸との間に挟み込まれ、前記第１供給油路と前記第２供給油路とを接続可能な第２通孔を有する固定部、及び、前記第２通孔の縁から当該第２通孔内に延びるよう形成され、前記第２端面が有する前記第１供給油路の開口を開閉可能な可動弁部からなり、前記第１供給油路から前記第２供給油路への作動油の流通を許容し、前記第２供給油路から前記第１供給油路への作動油の流通を禁止するリードバルブと、
を備え、
前記第１ハウジングは、前記ベーンロータ側に前記第１通孔の内径よりも大きい内径をもつ第１凹部を形成し、
前記ベーンロータの前記ボス部は、前記第１ハウジングの前記第１凹部内に突き出し、先端部に前記第１端面を有する第１凸部を形成し、
前記リードバルブは、前記第１凸部の前記第１端面と前記第１凹部の底面との間に設けられ、前記第１通孔の内径よりも大きい外径をもつことを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項２】
前記リードバルブは、前記ベーンロータと一体に回転するとともに前記第１ハウジングに対し相対回動可能であり、前記第１ハウジングの前記第１凹部の内径よりも小さい外径をもつ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】
前記ベーンロータの前記ボス部は、前記スリーブの径外壁に嵌合する第１嵌合孔を有し、
前記リードバルブの前記固定部は、前記スリーブの径外壁に嵌合する第２嵌合孔を有し、
前記第２嵌合孔は、前記第１嵌合孔の内径と同等の内径をもち、前記スリーブの径外壁に嵌合するとき前記リードバルブの芯を前記ベーンロータの芯と合わせる調芯機能を有することを特徴とする請求項１または２に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項４】
前記ベーンロータに固定され、前記第１凸部の前記第１端面から前記第１ハウジング側に突き出し、前記リードバルブと係合することで前記ベーンロータに対する前記リードバルブの相対回動を規制する規制部材をさらに備え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。
【請求項５】
前記規制部材は、前記従動軸の前記第２端面に開口する第１収容穴に挿入可能であり、前記第２端面が有する前記第１供給油路の開口に対し径外方向または径内方向にずれた位置に設けられる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。
【請求項６】
前記規制部材と前記第１供給油路との径方向のずれ量は、前記第１通孔の内径と前記従動軸の外径との差の半分よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項７】
前記ベーンロータの前記ボス部は、前記従動軸の前記第２端面から前記ベーンロータ側に突き出すノックピンが挿入可能な第２収容穴を有し、
前記規制部材の前記第１ハウジング側への飛び出し長さは、前記ノックピンの前記ベーンロータ側への飛び出し長さよりも大きいことを特徴とする請求項４〜６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８】
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、前記従動軸が開閉駆動する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であって、
前記従動軸の端部が挿通する第１通孔を有し、前記駆動軸と一体に回転する第１ハウジングと、
前記第１ハウジングに一端が塞がれる筒部、及び、当該筒部の他端を塞ぐ底部を有し、前記駆動軸および前記第１ハウジングと一体に回転する第２ハウジングと、
前記第２ハウジング内部に設けられるボス部、及び、前記第２ハウジング内部を進角室および遅角室に仕切るベーン部から一体に形成され、前記従動軸と一体に回転し、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第２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と、
前記ベーンロータ内部に形成され、前記ベーンロータの前記第１ハウジング側の第１端面に開口し、前記従動軸の前記ベーンロータ側の第２端面に開口する第１供給油路に連通可能な第２供給油路と、
前記ベーンロータの前記ボス部の径内方向に設けられる筒状部材からなり、前記第２供給油路に連通する供給ポート、前記進角室に連通する進角ポート、及び、前記遅角室に連通する遅角ポートを有するスリーブと、
前記スリーブの径内方向で当該スリーブに対し軸方向に摺動可能に設けられ、前記供給ポートと前記進角ポートとを接続する進角位置、前記供給ポートと前記遅角ポートとを接続する遅角位置、及び、前記供給ポートと前記進角ポートおよび前記遅角ポートとの接続を遮断する遮断位置に作動可能なスプールと、
前記ベーンロータと前記従動軸との間に挟み込まれ、前記第１供給油路と前記第２供給油路とを接続可能な第２通孔を有する固定部、及び、前記第２通孔の縁から当該第２通孔内に延びるよう形成され、前記第１供給油路を開閉可能な可動弁部からなり、前記第１供給油路から前記第２供給油路への作動油の流通を許容し、前記第２供給油路から前記第１供給油路への作動油の流通を禁止するリードバルブと、
を備え、
前記ベーンロータの前記ボス部は、前記第１ハウジング側に前記第１通孔の内径よりも大きい内径をもち、前記第１端面を底部に有する第２凹部を形成し、
前記第１ハウジングは、前記第１通孔の内径よりも大きい外径をもち、前記ベーンロータの前記第２凹部内に突き出す第２凸部を形成し、
前記リードバルブは、前記第２凹部の前記第１端面と前記第２凸部の先端面との間に設けられ、前記第１通孔の内径よりも大きい外径をもつことを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項９】
前記ベーンロータの前記ボス部は、前記スリーブの径外壁に嵌合する第１嵌合孔を有し、
前記リードバルブの前記固定部は、前記スリーブの径外壁に嵌合する第２嵌合孔を有し、
前記第２嵌合孔は、前記第１嵌合孔の内径と同等の内径をもち、前記スリーブの径外壁に嵌合するとき前記リードバルブの芯を前記ベーンロータの芯と合わせる調芯機能を有す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。
【請求項１０】
前記ベーンロータに固定され、前記第２凹部の前記第１端面から前記第１ハウジング側に突き出し、前記リードバルブと係合することで前記ベーンロータに対する前記リードバルブの相対回動を規制する規制部材をさらに備えることを特徴とする請求項８または９に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項１１】
前記規制部材は、前記従動軸の前記第２端面に開口する第１収容穴に挿入可能であり、前記第２端面が有する前記第１供給油路の開口に対し径外方向または径内方向にずれた位置に設けられることを特徴とする請求項１０に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項１２】
前記規制部材と前記第１供給油路との径方向のずれ量は、前記第１通孔の内径と前記従動軸の外径との差の半分よりも大きいことを特徴とする請求項１１に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項１３】
前記ベーンロータの前記ボス部は、前記従動軸の前記第２端面から前記ベーンロータ側に突き出すノックピンが挿入可能な第２収容穴を有し、
前記規制部材の前記第１ハウジング側への飛び出し長さは、前記ノックピンの前記ベーンロータ側への飛び出し長さよりも大きいことを特徴とする請求項１０〜１２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、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に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンのクランクシャフトとカムシャフトとの回転位相を変化させることで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公知である。特許文献１に開示されたバルブタイミング調整装置は、クランクシャフト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で、カムシャフトと一体に回転するベーンロータを相対回動させ、開閉タイミングを調整する。
【０００３】
ここで、進角室および遅角室に作動油を供給する油路に逆止弁を設けることがある。特許文献１に開示されたバルブタイミング調整装置は、上記逆止弁として、ベーンロータとリードバルブカバーとの間に設けられた板状のリードバルブを備える。このリードバルブは、ベーンロータとリードバルブカバーとをボルトで締結するときベーンロータの端面とリードバルブカバーの端面との間に挟み込まれることで固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２２０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたバルブタイミング調整装置では、リードバルブは、ベーンロータの端面とリードバルブカバーの端面との間に配置した段階ではどこにも固定されず、ボルトを締め込むまでの間に脱落するおそれがある。また、リードバルブが脱落してもボルトを締め込み可能であるため、リードバルブが欠落するおそれがある。
また、リードバルブを固定するのにリードバルブカバーおよびボルトが必要であり、部品点数が多いという問題がある。
【０００６】
また、ボルトを締め込むためのねじ穴をベーンロータに形成する必要があり、ベーンロータ内部の油路の形状が制限されるという問題がある。
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、リードバルブの欠落を抑制し、部品点数が少なく、且つ、ベーンロータ内部の油路の形状が制限され難い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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、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、従動軸が開閉駆動する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である。このバルブタイミング調整装置は、第１ハウジング、第２ハウジング、ベーンロータ、第２供給油路、スリーブ、スプールおよびリードバルブを備える。
第１ハウジングは、従動軸の端部が挿通する第１通孔を有し、駆動軸と一体に回転する。第２ハウジングは、第１ハウジングに一端が塞がれる筒部、及び、筒部の他端を塞ぐ底部を有し、駆動軸および第１ハウジングと一体に回転する。ベーンロータは、第２ハウジング内部に設けられるボス部、及び、第２ハウジング内部を進角室および遅角室に仕切るベーン部から一体に形成され、従動軸と一体に回転する。このベーンロータは、進角室および遅角室の作動油の圧力に応じて第２ハウジングに対し進角側または遅角側に相対回動する。
【０００８】
第２供給油路は、ベーンロータ内部に形成され、ベーンロータの第１ハウジング側の第１端面に開口する。この第２供給油路は、従動軸のベーンロータ側の第２端面に開口する第１供給油路に連通可能である。
スリーブは、ベーンロータのボス部の径内方向に設けられる筒状部材からなる。このスリーブは、第２供給油路に連通する供給ポート、進角室に連通する進角ポート、及び、遅角室に連通する遅角ポートを有する。スプールは、スリーブの径内方向でスリーブに対し軸方向に摺動可能に設けられる。このスプールは、供給ポートと進角ポートとを接続する進角位置、供給ポートと遅角ポートとを接続する遅角位置、及び、供給ポートと進角ポートおよび遅角ポートとの接続を遮断する遮断位置に作動可能である。
【０００９】
リードバルブは、ベーンロータと従動軸との間に挟み込まれる固定部と、第２端面が有する第１供給油路の開口を開閉可能な可動弁部とからなる。固定部は、第１供給油路と第２供給油路とを接続可能な第２通孔を有する。可動弁部は、固定部の第２通孔の縁から第２通孔内に延びるよう形成される。リードバルブは、第１供給油路から第２供給油路への作動油の流通を許容し、第２供給油路から第１供給油路への作動油の流通を禁止する。
ここで、請求項１に記載の発明は、特に、第１ハウジング、ベーンロータおよびリードバルブの構成に特徴がある。第１ハウジングは、ベーンロータ側に第１通孔の内径よりも大きい内径をもつ第１凹部を形成する。ベーンロータのボス部は、第１ハウジングの第１凹部内に突き出し、先端部に前記第１端面を有する第１凸部を形成する。リードバルブは、第１凸部の第１端面と第１凹部の底面との間に設けられ、第１通孔の内径よりも大きい外径をもつ。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、リードバルブを第１ハウジングの第１凹部内に配置し、この第１凹部内にベーンロータの第１凸部を嵌め入れると、ベーンロータを例えば従動軸等の他の部材に固定することなしにリードバルブの脱落を防止することができる。そのため、組み付け時のリードバルブの脱落を抑制することができ、リードバルブの欠落を抑制可能である。また、リードバルブを固定するために従来用いていたリードバルブカバー等の押さえ部材とボルトとが不要であるので、部品点数が少なくなる。そのため、組み付け工数が減り、製造コストを削減可能である。また、ボルトが不要であることに伴いベーンロータにねじ穴を形成する必要がなくなるので、ベーンロータ内部の油路の形状が制限され難い。
【００１１】
また、請求項１に記載の発明では、ベーンロータにリードバルブカバー等の押さえ部材を圧入することによりリードバルブを固定するような構成を採用していないので、押さえ部材をベーンロータに圧入することでベーンロータが変形することを回避可能である。押さえ部材の圧入によりベーンロータが変形すると作動油の漏れが発生するという問題があるが、請求項１に記載の発明によれば上記ベーンロータの変形による作動油の漏れが発生しない。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、ベーンロータと一体に回転するとともに第１ハウジングに対し相対回動可能なリードバルブは、第１ハウジングの第１凹部の内径よりも小さい外径をもつ。そのため、リードバルブの径外壁と第１ハウジングの第１凹部の内壁との間に隙間が形成される。したがって、リードバルブが第１ハウジングに対し相対回動するとき、リードバルブが第１ハウジングの第１凹部の内壁に傷を付けることを回避可能である。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、ベーンロータのボス部は、スリーブの径外壁に嵌合する第１嵌合孔を有し、リードバルブの固定部は、スリーブの径外壁に嵌合する第２嵌合孔を有する。第２嵌合孔は、第１嵌合孔の内径と同等の内径をもち、スリーブの径外壁に嵌合するときリードバルブの芯をベーンロータの芯と合わせる調芯機能を有する。そのため、スリーブをベーンロータに組み付けると同時にリードバルブとベーンロータとの調芯が完了する。したがって、リードバルブの組み付けを簡易にし、組み付け工数を減らすことができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によるバルブタイミング調整装置は、ベーンロータに固定され、第１凸部の第１端面から第１ハウジング側に突き出す規制部材を備える。この規制部材は、リードバルブと係合することでベーンロータに対するリードバルブの相対回動を規制する。そのため、ベーンロータの可動弁部と従動軸の第２端面の第１供給油路との周方向位置が一致するようベーンロータに対するリードバルブの相対回転を規制することで、可動弁部が第１供給油路を確実に開閉可能なようにリードバルブを設置することができる。したがって、リードバルブの弁としての機能を確実に確保することができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明では、バルブタイミング調整装置を従動軸に取り付ける段階でベーンロータとリードバルブの可動弁部との周方向位置が合っていれば、ベーンロータと従動軸とを所定の周方向位置で組み付けると同時にリードバルブの可動弁部と従動軸の第１供給油路との周方向の位置合わせが完了する。そのため、リードバルブの可動弁部と従動軸の第１供給油路との周方向位置を合わせるための特別な作業が不要であり、バルブタイミング調整装置の組み付けを簡易にし、組み付け工数を減らすことができる。
また、バルブタイミング調整装置を従動軸に取り付けるときリードバルブの可動弁部等に従動軸およびそれに固定されたノックピン等の部材が接触することを抑制可能である。したがって、リードバルブの可動弁部等にノックピン等の部材が接触することでリードバルブが変形しリードバルブの弁としての機能が損なわれることを回避可能である。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、規制部材は、従動軸の第２端面に開口する第１収容穴に挿入可能である。また、規制部材は、第２端面の第１供給油路の開口に対し径外方向または径内方向にずれた位置に設けられる。そのため、バルブタイミング調整装置を従動軸に取り付けるときに規制部材が誤って第２端面の第１供給油路に挿入されることを回避することができ、誤組み付けを防止可能である。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、規制部材と第１供給油路との径方向のずれ量は、第１通孔の内径と従動軸の外径との差の半分よりも大きい。そのため、バルブタイミング調整装置を従動軸に取り付けるとき、従動軸に対し第１ハウジングが径方向に移動することに起因し規制部材が誤って第２端面の第１供給油路に挿入されることを回避することができ、誤組み付けを防止可能である。
【００１８】
請求項７に記載の発明では、ベーンロータのボス部は、従動軸の第２端面からベーンロータ側に突き出すノックピンが挿入可能な第２収容穴を有する。また、規制部材の第１ハウジング側への飛び出し長さは、ノックピンのベーンロータ側への飛び出し長さよりも大きい。そのため、バルブタイミング調整装置を従動軸に取り付けるとき、規制部材と第１収容穴との周方向位置が一致しない間、規制部材が従動軸の第２端面に当接し、ノックピンがリードバルブと接触するのを回避することができる。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の発明と同様にバルブタイミング調整装置であって、ベーンロータ、第１ハウジングおよびリードバルブの構成に特徴がある。ベーンロータのボス部は、第１ハウジング側に第１通孔の内径よりも大きい内径をもち、第１端面を底部に有する第２凹部を形成する。第１ハウジングは、第１通孔の内径よりも大きい外径をもち、ベーンロータの第２凹部内に突き出す第２凸部を形成する。リードバルブは、ベーンロータの第２凹部の第１端面と第２凸部の先端面との間に設けられ、第１通孔の内径よりも大きい外径をもつ。
【００２０】
請求項８に記載の発明によれば、リードバルブをベーンロータの第２凹部内に配置し、この第２凹部内に第１ハウジングの第２凸部を嵌め入れると、ベーンロータを例えば従動軸等の他の部材に固定することなしにリードバルブの脱落を防止することができる。そのため、組み付け時のリードバルブの脱落を抑制することができ、リードバルブの欠落を抑制可能である。
また、リードバルブを固定するために従来用いていたリードバルブカバー等の押さえ部材とボルトとが不要であるので、部品点数が少なくなる。そのため、組み付け工数が減り、製造コストを削減可能である。また、ボルトが不要であることに伴いベーンロータにねじ穴を形成する必要がなくなるので、ベーンロータ内部の油路の形状が制限され難い。
また、リードバルブカバー等の押さえ部材をベーンロータに圧入する構成ではないため、ベーンロータの変形に起因する作動油の漏れを回避可能である。
【００２１】
請求項９に記載の発明では、ベーンロータのボス部は、スリーブの径外壁に嵌合する第１嵌合孔を有する。また、リードバルブの固定部は、スリーブの径外壁に嵌合する第２嵌合孔を有する。この第２嵌合孔は、第１嵌合孔の内径と同等の内径をもち、スリーブの径外壁に嵌合するときリードバルブの芯をベーンロータの芯と合わせる調芯機能を有する。そのため、スリーブをベーンロータに組み付けると同時にリードバルブとベーンロータとの調芯が完了する。したがって、リードバルブの組み付けを簡易にするとともに組み付け工数を減らすことができる。
【００２２】
請求項１０に記載の発明によるバルブタイミング調整装置は、ベーンロータに固定され、第２凹部の前記第１端面から第１ハウジング側に突き出す規制部材を備える。この規制部材は、リードバルブと係合することでベーンロータに対するリードバルブの相対回動を規制する。そのため、ベーンロータの可動弁部と従動軸の第２端面の第１供給油路との周方向位置が一致するようベーンロータに対するリードバルブの相対回転を規制することで、可動弁部が第１供給油路を確実に開閉可能なようにリードバルブを設置することができる。したがって、リードバルブの弁としての機能を確実に確保することができる。
【００２３】
また、請求項１０に記載の発明では、バルブタイミング調整装置を従動軸に取り付ける段階でベーンロータとリードバルブの可動弁部との周方向位置が合っていれば、ベーンロータと従動軸とを所定の周方向位置で組み付けると同時にリードバルブの可動弁部と従動軸の第１供給油路との周方向の位置合わせが完了する。そのため、リードバルブの可動弁部と従動軸の第１供給油路との周方向位置を合わせるための特別な作業が不要であり、バルブタイミング調整装置の組み付けを簡易にし、組み付け工数を減らすことができる。
また、バルブタイミング調整装置を従動軸に取り付けるときリードバルブの可動弁部等に従動軸およびそれに固定されたノックピン等の部材が接触することを抑制可能である。したがって、リードバルブの可動弁部等にノックピン等の部材が接触することでリードバルブが変形しリードバルブの弁としての機能が損なわれることを回避可能である。
【００２４】
請求項１１に記載の発明では、規制部材は、従動軸の第２端面に開口する第１収容穴に挿入可能である。また、規制部材は、第２端面が有する第１供給油路の開口に対し径外方向または径内方向にずれた位置に設けられる。そのため、バルブタイミング調整装置を従動軸に取り付けるときに規制部材が誤って第２端面の第１供給油路に挿入されることを回避することができ、誤組み付けを防止可能である。
【００２５】
請求項１２に記載の発明では、規制部材と第１供給油路との径方向のずれ量は、第１通孔の内径と従動軸の外径との差の半分よりも大きい。そのため、バルブタイミング調整装置を従動軸に取り付けるとき、従動軸に対し第１ハウジングが径方向に移動することに起因し規制部材が誤って第２端面の第１供給油路に挿入されることを回避することができ、誤組み付けを防止可能である。
【００２６】
請求項１３に記載の発明では、ベーンロータのボス部は、従動軸の第２端面からベーンロータ側に突き出すノックピンが挿入可能な第２収容穴を有する。また、規制部材の第１ハウジング側への飛び出し長さは、ノックピンのベーンロータ側への飛び出し長さよりも大きい。そのため、バルブタイミング調整装置を従動軸に取り付けるとき、規制部材と第１収容穴との周方向位置が一致しない間、規制部材が従動軸の第２端面に当接し、ノックピンがリードバルブと接触するのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【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を示す図である。
【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ＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図３のＡ−Ｐ１―Ｐ２―Ｐ３―Ｐ４―Ｐ５―Ｐ６―Ｐ７―Ｐ８―Ｐ９―Ｂ断面図である。
【図５】図１の矢印Ｖ部の拡大図であって、油圧切換弁のスプールが進角位置に位置する状態を示す断面図である。
【図６】図１の油圧切換弁のスプールが遮断位置に位置する状態を示す拡大断面図である。
【図７】図１の油圧切換弁のスプールが遅角位置に位置する状態を示す拡大断面図である。
【図８】図１の矢印ＶＩＩＩ部の拡大断面図である。
【図９】図１のリードバルブおよびカムシャフトの端面をベーンロータ側から見た図である。
【図１０】図１のバルブタイミング調整装置の構成部材同士の組み付け途中を示す図であって、スプロケットの凹部にベーンロータの凸部を嵌め入れ、スプロケット、シューハウジングおよびフロントプレートをボルトで締結した状態を示す図である。
【図１１】図１のバルブタイミング調整装置をエンジンのカムシャフトに取り付けている途中を示す図であって、規制ピンがカムシャフトの端面に当接している状態を示す図である。
【図１２】図１のバルブタイミング調整装置をエンジンのカムシャフトに取り付けている途中を示す図であって、規制ピンがカムシャフトの端面の第１収容穴に挿入された状態を示す図である。
【図１３】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示す断面図であって、第１実施形態における図５に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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４２は、図１に示すバルブタイミング調整システム４０で使用される。このバルブタイミング調整システム４０は、図２に示すエンジン１０の吸気弁１２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１０のクランクシャフト１６のギヤ１８の回転は、ギヤ１８、２０、２２に巻き掛けられるチェーン２４とギヤ２０、２２とを介しカムシャフト２６、２８に伝達される。カムシャフト２６は排気弁１４を回転駆動し、カムシャフト２８は吸気弁１２を回転駆動する。
【００２９】
バルブタイミング調整システム４０は、クランクシャフト１６と一体に回転するギヤ２２に対しカムシャフト２８を回転方向前方に相対回動させることにより吸気弁１２の開閉タイミングを早くする。このように吸気弁１２の開閉タイミングが早くなるようにカムシャフト２８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４０は、ギヤ２２に対しカムシャフト２８を回転方向後方に相対回動させることにより吸気弁１２の開閉タイミングを遅くする。このように吸気弁１２の開閉タイミングが遅くなるようにカムシャフト２８を相対回動させることを「遅角させる」という。
【００３０】
先ず、バルブタイミング調整システム４０を図１および図３に基づき説明する。図１は、図３のＡ−Ｐ１―Ｐ２―Ｐ３―Ｐ４―Ｐ５―Ｐ６―Ｐ７―Ａ断面図である。図１および図３に示すように、バルブタイミング調整システム４０は、バルブタイミング調整装置４２、オイルポンプ１６６、電動シリンダ１７２および電子制御装置１７６等から構成されている。
バルブタイミング調整装置４２は、主に、スプロケット４４、シューハウジング５８、フロントプレート７０、ベーンロータ７４および油路切換弁１３０等を備えている。スプロケット４４は、特許請求の範囲に記載の「第１ハウジング」に相当する。また、シューハウジング５８は、特許請求の範囲に記載の「筒部」に相当する。また、フロントプレート７０は、特許請求の範囲に記載の「底部」に相当する。シューハウジング５８およびフロントプレート７０は、特許請求の範囲に記載の「第２ハウジング」を構成する。
【００３１】
スプロケット４４のギヤ２２には、クランクシャフト１６の回転がチェーン２４を介し伝達される。スプロケット４４、シューハウジング５８およびフロントプレート７０は、互いに一体に結合し、クランクシャフト１６と一体に回転する。スプロケット４４、シューハウジング５８およびフロントプレート７０は、ロータ収容空間を区画形成し、このロータ収容空間にベーンロータ７４を収容している。
【００３２】
ベーンロータ７４は、カムシャフト２８と一体に結合し、カムシャフト２８と一体に回転する。ベーンロータ７４は、ロータ収容空間の進角室９０〜９６または遅角室９８〜１０４に供給される作動油の圧力を受けシューハウジング５８に対し進角側または遅角側に相対回動する。
油路切換弁１３０は、ベーンロータ７４内部の供給油路１０６と進角室９０〜９６および遅角室９８〜１０４との接続を切り換える。供給油路１０６は、特許請求の範囲に記載の「第２供給油路」に相当する。油路切換弁１３０は、電動シリンダ１７２により作動させられる。
【００３３】
オイルポンプ１６６は、オイルパン１７０から汲み上げた作動油を供給油路１６８、３０、１０６を経由し油路切換弁１３０に供給する。カムシャフト２８内部に形成される供給油路３０は、特許請求の範囲に記載の「第１供給油路」に相当する。
電動シリンダ１７２は、例えば電磁式であり、図１に示すようにエンジンカバー３２に取り付けられている。この電動シリンダ１７２は、油路切換弁１３０のスプール１５６と同軸上に配置され、軸方向に往復移動可能なロッド１７４と、ロッド１７４の径外方向に設けられる図示しないソレノイドとを有している。ロッド１７４は、ソレノイドが通電させられることで発生する磁界に応じ軸方向に移動し、油路切換弁１３０のスプール１５６を軸方向に押圧可能である。
【００３４】
電子制御装置１７６は、シューハウジング５８に対するベーンロータ７４の回転位相が目標回転位相に一致するよう電動シリンダ１７２を駆動する。具体的には、電子制御装置１７６は、回転位相が目標回転位相よりも遅角側である場合、バルブタイミング調整装置４２の進角室９０〜９６に作動油が供給されるよう油路切換弁１３０のスプール１５６の軸方向位置を制御する。また、電子制御装置１７６は、回転位相が目標回転位相よりも進角側である場合、バルブタイミング調整装置４２の遅角室９８〜１０４に作動油が供給されるよう油路切換弁１３０のスプール１５６の軸方向位置を制御する。また、電子制御装置１７６は、回転位相が目標回転位相と一致する場合、バルブタイミング調整装置４２の進角室９０〜９６および遅角室９８〜１０４が供給油路１０６と排出油路とから切り離されるよう油路切換弁１３０のスプール１５６の軸方向位置を制御する。
【００３５】
次に、バルブタイミング調整装置４２を図１、図３〜図７に基づき更に詳しく説明する。
スプロケット４４は、カムシャフト２８の一端部の径外壁に嵌合する径内筒部４６、径内筒部４６から径外方向へ突き出すフランジ部４８、及び、フランジ部４８の径外部からカムシャフト２８の他端部側に延びる径外筒部５０から一体に形成されている。径内筒部４６はカムシャフト２８が挿通する通孔５２を有している。通孔５２は、特許請求の範囲に記載の「第１通孔」に相当する。径外筒部５０にはギヤ１８が形成されている。
【００３６】
シューハウジング５８は、スプロケット４４に一端が塞がれる筒部６０、及び、筒部６０から径内方向に突き出す複数のシュー部６２、６４、６６、６８を有している。各シュー部６２、６４、６６、６８は筒部６０の周方向で互いに離間するよう配置されている。
フロントプレート７０は、シューハウジング５８の筒部６０の他端を塞ぐ環状かつ板状の部材である。スプロケット４４、シューハウジング５８およびフロントプレート７０は、複数のボルト７２により互いに一体に結合されている。
【００３７】
ベーンロータ７４は、シューハウジング５８の各シューの径内方向に設けられるボス部７６、及び、ボス部７６から径外方向へ突き出す複数のベーン部７８、８０、８２、８４を有している。ベーンロータ７４は、スプロケット４４、シューハウジング５８およびフロントプレート７０に対し相対回転可能である。ボス部７６は、スリーブボルト１３２のスリーブ部１３４が嵌合する第１嵌合孔８６を有している。ボス部７６のフロントプレート７０側にはセンターワッシャ８８が嵌合している。ベーンロータ７４およびカムシャフト２８は、センターワッシャ８８およびベーンロータ７４を挿通しカムシャフト２８にねじ込まれるスリーブボルト１３２により互いに一体に結合されている。
【００３８】
ベーンロータ７４のボス部７６とシューハウジング５８の筒部６０との間には、各シュー部６２、６４、６６、６８で仕切られた４つのベーン収容室が形成されている。各ベーン収容室は、各ベーン部７８、８０、８２、８４を所定角度範囲内で相対回動可能に収容している。ここで、図３の時計まわり方向が進角方向であり、反時計まわり方向が遅角方向である。各ベーン収容室は、各ベーン部７８、８０、８２、８４によって進角室９０、９２、９４、９６と遅角室９８、１００、１０２、１０４とに仕切られている。
【００３９】
ベーンロータ７４のベーン部７８は、回転軸方向に貫通する収容孔１０８を有している。収容孔１０８は、フロントプレート７０側がスプロケット４４側よりも内径が大きくなるよう段付状に形成されている。この収容孔１０８には、ロックピン１１６が回転軸方向に往復移動可能に収容されている。ロックピン１１６は、収容孔１０８の小径部の内壁に摺動可能に設けられ、収容孔１０８の大径部内で径外方向に突き出す鍔部１１８を有している。ロックピン１１６は、フロントプレート７０側に配置された第１スプリング１２０によりスプロケット４４側に付勢されている。
【００４０】
ロックピン１１６は、ベーンロータ７４がエンジン始動最適位置に位置するとき、スプロケット４４のベーンロータ７４側に形成された嵌合凹部５４に嵌合可能である。ロックピン１１６は、嵌合凹部５４に嵌合することによって、シューハウジング５８に対するベーンロータ７４の相対回動をエンジン始動最適位置で規制する。第１実施形態では、エンジン始動最適位置はベーンロータ７４の最進角位置に設定され、嵌合凹部５４は、ベーンロータ７４が最遅角位置に位置するときのロックピン１１６に対応するよう形成されている。
【００４１】
ロックピン１１６の鍔部１１８に対するスプロケット４４側には第１規制解除室１２２が形成されている。この第１規制解除室１２２は、図示しない通路を経由し進角室９０と連通している。また、ロックピン１１６に対するスプロケット４４側には第２規制解除室１２６が形成されている。この第２規制解除室１２６は、図示しない通路を経由し遅角室９８と連通している。
【００４２】
進角室９０を経て第１規制解除室１２２に供給される作動油の圧力、及び、遅角室９８を経て第２規制解除室１２６に供給される作動油の圧力は、ロックピン１１６が嵌合凹部５４から抜け出すよう作用する。ベーンロータ７４がロックピン１１６によりエンジン始動最適位置で保持されるか否かは、第１スプリング１２０の付勢力と、第１規制解除室１２２及び第２規制解除室１２６の作動油の圧力による力とのバランスで決まる。
【００４３】
油路切換弁１３０は、スリーブボルト１３２およびスプール１５６を有している。
スリーブボルト１３２は、「スリーブ」としてのスリーブ部１３４、ねじ部１３６および頭部１３８から一体に形成されている。スリーブ部１３４は、筒状に形成され、センターワッシャ８８を挿通し、ベーンロータ７４のボス部７６の第１嵌合孔８６に嵌合している。スリーブ部１３４は、供給油路１０６に連通する供給ポート１４０、ベーンロータ７４内部の進角油路１４２を経由し進角室９０〜９６に連通する進角ポート１４４、及び、ベーンロータ７４内部の遅角油路１４６を経由し遅角室９８〜１０４に連通する遅角ポート１４８を有している。
【００４４】
供給ポート１４０は、例えば周方向の４箇所に形成され、第１嵌合孔８６の内壁に形成された第１環状溝１５０を経由し供給油路１０６に連通している。また進角ポート１４４は、例えば周方向の４箇所に形成され、第１嵌合孔８６の内壁に形成された第２環状溝１５２を経由し進角油路１４２に連通している。また遅角ポート１４８は、例えば周方向の４箇所に形成され、センターワッシャ８８の径内方向の環状油路１５４を経由し遅角油路１４６に連通している。
【００４５】
ねじ部１３６は、スリーブ部１３４からカムシャフト２８側に延び、カムシャフト２８の一端部の端面３４に開口するねじ穴３６に螺合している。端面３４は、特許請求の範囲に記載の「第２端面」に相当する。頭部１３８は、スリーブ部１３４と同軸の筒状に形成され、スリーブ部１３４に対しねじ部１３６とは反対側に設けられ、スリーブ部１３４の外径より大きい外径をもつ。
【００４６】
スプール１５６は、スリーブ部１３４および頭部１３８の径内方向に位置し、スリーブ部１３４と同軸の筒状に形成され、スリーブ部１３４の内壁に軸方向に摺動可能に設けられている。スプール１５６は、スプロケット４４側に配置された第２スプリング１５７によりフロントプレート７０側に付勢されている。スプール１５６の軸方向位置は、第２スプリング１５７の付勢力と、電動シリンダ１７２のロッド１７４の押圧力とのバランスにより決まる。
【００４７】
図５は、進角位置に位置するスプール１５６を示す。スプール１５６は、スリーブボルト１３２の頭部１３８の内壁に嵌め付けられたストッパプレート１５８に当接させられている。この進角位置では、スプール１５６は、スリーブ部１３４の供給ポート１４０と進角ポート１４４とを接続し、供給ポート１４０と遅角ポート１４８との接続を遮断する。また進角位置では、遅角室９８〜１０４の作動油は、遅角油路１４６、遅角ポート１４８、及び、スリーブボルト１３２とスプール１５６との間の通路１６０を経由し外部に排出可能である。通路１６０は前記排出油路に相当する。
【００４８】
図６は、遮断位置に位置するスプール１５６を示す。この遮断位置では、スプール１５６は、径外面で各進角ポート１４４および各遅角ポート１４８を塞ぎ、スリーブ部１３４の供給ポート１４０と進角ポート１４４および遅角ポート１４８との接続を遮断する。
図７は、遅角位置に位置するスプール１５６を示す。スプール１５６は、スリーブボルト１３２のねじ部１３６に当接させられている。この遅角位置では、スプール１５６は、スリーブ部１３４の供給ポート１４０と遅角ポート１４８とを接続し、供給ポート１４０と進角ポート１４４との接続を遮断する。また遅角位置では、進角室９０〜９６の作動油は、進角油路１４２、進角ポート１４４、及び、スプール１５６が有する通孔１６２、及び、スプール１５６の径内方向の通路１６４を経由し外部に排出可能である。通孔１６２および通路１６４は前記排出油路に相当する。
【００４９】
ここで、第１実施形態によるバルブタイミング調整装置４２は、特に、ベーンロータ７４およびスプロケット４４の構成と、リードバルブ１７８および規制ピン１９４を備えている点とに特徴がある。以下、これらの特徴を図１、図３〜図９に基づき詳しく説明する。
図５および図８に示すように、スプロケット４４は、通孔５２の内径Ｄ１よりも大きい内径Ｄ２をもつ凹部５６をベーンロータ７４側に有している。凹部５６の横断面すなわち回転軸に直交する断面の形状は円形である。凹部５６は、特許請求の範囲に記載の「第１凹部」に相当する。
ベーンロータ７４のボス部７６は、スプロケット４４の凹部５６内に突き出し、凹部５６に対し相対回動可能な凸部１１０を有している。凸部１１０の横断面すなわち回転軸に直交する断面の形状は円形である。凸部１１０は、特許請求の範囲に記載の「第１凸部」に相当する。
【００５０】
スプロケット４４の凹部５６とベーンロータ７４の凸部１１０との間には、回転軸方向に厚みをもつ板状のリードバルブ１７８が設けられている。リードバルブ１７８は、ベーンロータ７４の凸部１１０の先端面１１２とカムシャフト２８の端面３４との間に配置され、第１供給油路１６８と第２供給油路１６８とを接続可能な通孔１８０を有する固定部１８２と、通孔１８０の縁から当該通孔１８０内に延びる可動弁部１８４とからなる。先端面１１２は、特許請求の範囲に記載の「第１端面」に相当し、通孔１８０は、特許請求の範囲に記載の「第２通孔」に相当する。
可動弁部１８４は、図９に示すように、端面３４に開口する供給油路３０を閉塞可能な蓋部１８６と、この蓋部１８６と固定部１８２とを接続し、供給油路３０内の作動油の圧力が蓋部１８６に作用すると蓋部１８６が供給油路３０の開口から離間するよう撓む可撓部１８８とから一体に形成されている。リードバルブ１７８は、供給油路３０から供給油路１０６への作動油の流通を許容し、供給油路１０６から供給油路３０への作動油の流通を禁止する逆止弁である。
【００５１】
図１、図５および図８に示すように、リードバルブ１７８は、ベーンロータ７４の凸部１１０の先端面１１２とカムシャフト２８の端面３４との間に挟み込まれ、ベーンロータ７４およびカムシャフト２８に一体に固定されている。リードバルブ１７８の固定部１８２は、図８に示すように通孔５２の内径Ｄ１よりも大きく、且つ、スプロケット４４の凹部５６の内径Ｄ２よりも小さい外径Ｄ３をもつ。リードバルブ１７８の径外壁とスプロケット４４の凹部５６の内壁との間には隙間が形成されている。
リードバルブ１７８の固定部１８２は、スリーブ部１３４の径外壁に嵌合する第２嵌合孔１９０を有している。第２嵌合孔１９０は、第１嵌合孔８６の内径Ｄ４と同等の内径Ｄ５をもち、リードバルブ１７８とベーンロータ７４との芯を合わせる調芯機能をもつ。上記「同等」とは、第１嵌合孔８６の内径Ｄ４と第２嵌合孔１９０の内径Ｄ５との差が例えば１００μｍ未満であることを意味する。
【００５２】
図４に示すように、ベーンロータ７４には「規制部材」としての規制ピン１９４が固定されている。規制ピン１９４は、ベーンロータ７４を回転軸方向に貫通している。規制ピン１９４のフロントプレート７０側の端部はセンターワッシャ８８に嵌合している。また、規制ピン１９４のスプロケット４４側の端部は、凸部１１０の先端面１１２からカムシャフト２８側に突き出し、カムシャフト２８の端面３４に開口する第１収容穴３８に挿入されている。リードバルブ１７８の固定部１８２は、規制ピン１９４が挿通する通孔１９２を有している。規制ピン１９４は、リードバルブ１７８の通孔１９２の内壁と係合することでベーンロータ７４に対するリードバルブ１７８の相対回動を規制する。
【００５３】
図９に示すように、規制ピン１９４は、カムシャフト２８の端面３４が有する供給油路３０の開口に対し径外方向にずれた位置に設けられる。この規制ピン１９４と供給油路３０との径方向のずれ量ｄは、図８に示す通孔５２の内径Ｄ１とカムシャフト２８の外径Ｄ６との差の半分より大きい。すなわち、スプロケット４４がカムシャフト２８に対し隙間の分だけ径方向に移動したとしても規制ピン１９４は供給油路３０に挿入不可能である。
図４に示すように、ベーンロータ７４の凸部１１０は、カムシャフト２８の端面３４からベーンロータ７４側に突き出すノックピン１９５が挿入可能な第２収容穴１１４を有している。規制ピン１９４のリードバルブ１７８からカムシャフト２８側への飛び出し長さＬ１は、ノックピン１９５のベーンロータ７４側への飛び出し長さＬ２よりも大きい。すなわち、規制ピン１９４がカムシャフト２８の端面３４に当接するとノックピン１９５はリードバルブ１７８に接触不可能である。
【００５４】
次に、バルブタイミング調整装置４２の構成部材同士の組付手順、およびバルブタイミング調整装置４２のエンジン１０への組付手順を説明する。なお、便宜上、バルブタイミング調整装置４２の構成部材同士の組付手順は、完成品を示す図１および図４を参照し説明する。
図１に示すように、先ず、ベーンロータ７４にロックピン１１６と第１スプリング１２０とばね受け部材１９６とを組み付ける。ばね受け部材１９６は例えばベーンロータ７４に圧入される。
続いて、スプロケット４４の凹部５６内にリードバルブ１７８を配置する。
続いて、スプロケット４４の凹部５６内にベーンロータ７４の凸部１１０が嵌まるようスプロケット４４上にベーンロータ７４、シューハウジング５８およびフロントプレート７０を配置し、ボルト７２で締結する。この直後の状態を示す図１０のように、凸部１１０が凹部５６内に嵌入した状態であれば、ベーンロータ７４をカムシャフト２８に固定しなくてもリードバルブ１７８が凹部５６内から抜け出ることがない。
【００５５】
続いて、図４に示すように、センターワッシャ８８をベーンロータ７４の中央部に嵌め入れ、規制ピン１９４を例えば圧入する。
続いて、スリーブボルト１３２内に第２スプリング１５７とスプール１５６とストッパプレート１５８を配置し、頭部１３８の内壁にスナップリング１９８を嵌め付け、スプール１５６等の部材の抜け止めをする。
ここまでがバルブタイミング調整装置４２の構成部材同士の組付手順である。この構成部材同士の組み付けは、例えばバルブタイミング調整装置４２の製造工場で行われる。組み付けたバルブタイミング調整装置４２は、この後、車両組立工場に運ばれ、車両組立工場でエンジン１０に組み付けられる。バルブタイミング調整装置４２の運搬中、例えば振動等に起因しリードバルブ１７８がベーンロータ７４に対し相対的に回転しようとする場合、その回転が規制ピン１９４により防止される。
【００５６】
バルブタイミング調整装置４２のエンジン１０への組み付けに際し、先ず、スプロケット４４の通孔５２内にカムシャフト２８の端部が挿入される。このとき、規制ピン１９４と第１収容穴３８との周方向の位置が一致しない間、図１１に示すように規制ピン１９４はカムシャフト２８の端面３４に当接するが、ノックピン１９５はリードバルブ１７８に接触しない。そして、規制ピン１９４と第１収容穴３８との周方向の位置が一致すると、図１２に示すように規制ピン１９４が第１収容穴３８に挿入されるとともにノックピン１９５が第２収容穴１１４に挿入される。
続いて、図１に示すように、スリーブボルト１３２によりバルブタイミング調整装置４２をカムシャフト２８に固定し、バルブタイミング調整装置４２のエンジン１０への組み付けが完了する。
【００５７】
次に、バルブタイミング調整装置４２の作動を説明する。
シューハウジング５８に対するベーンロータ７４の回転位相が目標回転位相よりも遅角側である場合、油路切換弁１３０のスプール１５６が進角位置に移動させられる。このとき、図１および図５に示すように、オイルポンプ１６６から供給油路１６８、供給油路３０、通孔１８０、供給油路１０６および第１環状溝１５０を経由して供給ポート１４０に供給される作動油は、進角ポート１４４および進角油路１４２を経由して進角室９０、９２、９４、９６に流入する。一方、遅角室９８、１００、１０２、１０４の作動油は、遅角油路１４６、遅角ポート１４８および通路１６０を経由し外部に排出される。これにより、ベーンロータ７４はシューハウジング５８に対し進角側に相対回動する。
【００５８】
また、シューハウジング５８に対するベーンロータ７４の回転位相が目標回転位相よりも進角側である場合、油路切換弁１３０のスプール１５６が遅角位置に移動させられる。このとき、図７に示すように、オイルポンプ１６６から供給油路１６８、供給油路３０、通孔１８０、供給油路１０６および第１環状溝１５０を経由して供給ポート１４０に供給される作動油は、遅角ポート１４８および遅角油路１４６を経由して遅角室９８、１００、１０２、１０４に流入する。一方、進角室９０、９２、９４、９６の作動油は、進角油路１４２、進角ポート１４４、通孔１６２および通路１６４を経由し外部に排出される。これにより、ベーンロータ７４はシューハウジング５８に対し遅角側に相対回動する。
【００５９】
また、シューハウジング５８に対するベーンロータ７４の回転位相が目標回転位相に一致する場合、油路切換弁１３０のスプール１５６が遮断位置に移動させられる。このとき、図６に示すように、進角室９０、９２、９４、９６が供給ポート１４０および通路１６４から切り離され、遅角室９８、１００、１０２、１０４が供給ポート１４０および通路１６０から切り離される。これにより、進角室９０、９２、９４、９６および遅角室９８、１００、１０２、１０４の作動油は増減せず、その結果、ベーンロータ７４はシューハウジング５８に対し相対位置が変化しない。
【００６０】
ここで、オイルポンプ１６６の吐出流量が周期的に増減することに起因し、供給油路３０が供給油路１０６に供給する作動油の流量は増減する。リードバルブ１７８は、供給油路１０６から供給油路３０に作動油が逆流することを防ぐことによって、各室への作動油の供給中に供給油路１０６の作動油の圧力が低下することを抑制する。これにより、各室の作動油の圧力が速やかに上昇する。
【００６１】
以上説明したように、第１実施形態では、スプロケット４４は、ベーンロータ７４側に通孔５２の内径よりも大きい内径をもつ凹部５６を形成する。ベーンロータ７４のボス部７６は、スプロケット４４の凹部５６内に突き出す凸部１１０を形成する。リードバルブ１７８は、スプロケット４４の凹部５６とベーンロータ７４の凸部１１０との間に設けられている。リードバルブ１７８の固定部１８２は、スプロケット４４の通孔５２の内径よりも大きい外径をもつ。
そのため、リードバルブ１７８をスプロケット４４の凹部５６内に配置し、この凹部５６内にベーンロータ７４の凸部１１０を嵌め入れると、ベーンロータ７４を例えばカムシャフト２８に固定することなしにリードバルブ１７８の脱落を防止することができる。そのため、組み付け時のリードバルブ１７８の脱落を抑制することができ、リードバルブ１７８の欠落を抑制可能である。
【００６２】
また、第１実施形態では、リードバルブ１７８を固定するために従来用いていたリードバルブカバー等の押さえ部材とボルトとが不要であるので、部品点数が少なくなる。そのため、組み付け工数が減り、製造コストを削減可能である。また、ボルトが不要であることに伴いベーンロータ７４にねじ穴を形成する必要がなくなるので、ねじ穴があることでベーンロータ７４内部の油路の形状が制限されるという欠点が無くなる。
また、リードバルブカバー等の押さえ部材をベーンロータに圧入する構成ではないため、ベーンロータの変形に起因する作動油の漏れを回避可能である。
【００６３】
また、第１実施形態では、リードバルブ１７８の外径は、スプロケット４４の凹部５６の内径よりも小さい。そのため、リードバルブ１７８の径外壁とスプロケット４４の凹部５６の内壁との間に隙間が形成される。そのため、リードバルブ１７８がスプロケット４４に対し相対回動するとき、リードバルブ１７８がスプロケット４４の凹部５６の内壁に傷を付けることを回避可能である。
【００６４】
また、第１実施形態では、ベーンロータ７４のボス部７６は、スリーブボルト１３２のスリーブ部１３４の径外壁に嵌合する第１嵌合孔８６を有し、リードバルブ１７８の固定部１８２は、スリーブ部１３４の径外壁に嵌合する第２嵌合孔１９０を有する。第２嵌合孔１９０は、第１嵌合孔８６の内径と同等の内径をもち、スリーブボルト１３２のスリーブ部１３４の径外壁に嵌合するときリードバルブ１７８とベーンロータ７４との芯合わせを行う調芯機能を有する。そのため、スリーブボルト１３２をベーンロータ７４に組み付けると同時にリードバルブ１７８とベーンロータ７４との調芯が完了する。したがって、リードバルブ１７８の組み付けを簡易にし、組み付け工数を減らすことができる。
【００６５】
また、第１実施形態によるバルブタイミング調整装置４２は、ベーンロータ７４に固定され、凸部１１０の先端面１１２からスプロケット４４側に突き出す規制ピン１９４を備える。この規制ピン１９４は、リードバルブ１７８と係合することでベーンロータ７４に対するリードバルブ１７８の相対回動を規制する。そのため、ベーンロータ７４の可動弁部１８４の蓋部１８６とカムシャフト２８の端面３４の供給油路３０との周方向位置が一致するようベーンロータ７４に対するリードバルブ１７８の相対回転を規制することで、可動弁部１８４の蓋部１８６が供給油路３０を確実に開閉可能なようにリードバルブ１７８を設置することができる。したがって、リードバルブ１７８の弁としての機能を確実に確保することができる。
【００６６】
また、バルブタイミング調整装置４２をカムシャフト２８に取り付ける段階でベーンロータ７４とリードバルブ１７８の可動弁部１８４の蓋部１８６との周方向位置が合っていれば、ベーンロータ７４とカムシャフト２８とを所定の周方向位置で組み付けると同時にリードバルブ１７８の可動弁部１８４の蓋部１８６とカムシャフト２８の端面３４の供給油路３０との周方向の位置合わせが完了する。そのため、リードバルブ１７８の可動弁部１８４の蓋部１８６とカムシャフト２８の端面３４の供給油路３０との周方向位置を合わせるための特別な作業が不要であり、バルブタイミング調整装置４２の組み付けを簡易にし、組み付け工数を減らすことができる。
【００６７】
また、バルブタイミング調整装置４２をカムシャフト２８に取り付けるときリードバルブ１７８の可動弁部１８４等にカムシャフト２８およびそれに固定されたノックピン１９５等が接触することを抑制可能である。したがって、リードバルブ１７８の可動弁部１８４等にノックピン１９５等が接触することでリードバルブ１７８が変形しリードバルブ１７８の弁としての機能が損なわれることを回避可能である。
【００６８】
また、第１実施形態では、規制ピン１９４は、カムシャフト２８の端面３４に開口する第１収容穴３８に挿入可能である。また、規制ピン１９４は、カムシャフト２８の端面３４の供給油路３０の開口に対し径外方向または径内方向にずれた位置に設けられる。そのため、バルブタイミング調整装置４２をカムシャフト２８に取り付けるときに規制ピン１９４が誤って供給油路３０に挿入されることを回避することができ、誤組み付けを防止可能である。
【００６９】
また、第１実施形態では、規制ピン１９４と供給油路３０との径方向のずれ量は、通孔５２の内径とカムシャフト２８の外径との差の半分よりも大きい。そのため、バルブタイミング調整装置４２をカムシャフト２８に取り付けるとき、カムシャフト２８に対しスプロケット４４が径方向に移動することに起因し規制ピン１９４が誤って供給油路３０に挿入されることを回避することができ、誤組み付けを防止可能である。
【００７０】
また、第１実施形態では、ベーンロータ７４のボス部７６は、カムシャフト２８の端面３４からベーンロータ７４側に突き出すノックピン１９５が挿入可能な第２収容穴１１４を有する。また、規制ピン１９４のスプロケット４４側への飛び出し長さは、ノックピン１９５のベーンロータ７４側への飛び出し長さよりも大きい。そのため、バルブタイミング調整装置４２をカムシャフト２８に取り付けるとき、規制ピン１９４と第１収容穴３８との周方向位置が一致しない間、規制ピン１９４がカムシャフト２８の端面３４に当接し、ノックピン１９５がリードバルブ１７８と接触するのを回避することができる。
【００７１】
（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１３に基づき説明する。図１３に示すように、第２実施形態では、ベーンロータ２００はスプロケット２０４側に凹部２０２を形成し、スプロケット２０４はベーンロータ２００側に凸部２０６を形成する。凹部２０２は、スプロケット２０４の通孔５２の内径よりも大きい内径をもつ。凹部２０２の横断面の形状は円形である。凸部２０６は、凹部２０２内に突き出し、凹部２０２に対し相対回動可能である。凸部２０６の横断面の形状は円形である。凹部２０２は、特許請求の範囲に記載の「第２凹部」に相当する。また、凸部２０６は、特許請求の範囲に記載の「第２凸部」に相当する。
【００７２】
リードバルブ１７８は、ベーンロータ２００の凹部２０２とスプロケット２０４の凸部２０６との間に設けられている。リードバルブ１７８の固定部１８２は、スプロケット２０４の通孔５２の内径よりも大きい外径をもつ。リードバルブ１７８は、ベーンロータ２００の凹部２０２の底面２０３とカムシャフト２８の端面３４との間に挟み込まれ、ベーンロータ２００およびカムシャフト２８に一体に固定されている。ベーンロータ２００の凹部２０２の底面２０３は、特許請求の範囲に記載の「第１端面」に相当する。
【００７３】
以上説明したように、第２実施形態によるバルブタイミング調整装置では、リードバルブ１７８をベーンロータ２００の凹部２０２内に配置し、この凹部２０２内にスプロケット２０４の凸部２０６を嵌め入れると、ベーンロータ２００を例えばカムシャフト２８に固定することなしにリードバルブ１７８の脱落を防止することができる。そのため、第１実施形態と同様に組み付け時のリードバルブ１７８の脱落を抑制することができ、リードバルブ１７８の欠落を抑制可能である。
また、リードバルブ１７８を固定するために従来用いていたリードバルブカバー等の押さえ部材とボルトとが不要であるので部品点数が少なくなること、および、ベーンロータ７４にねじ穴が不要であるのでベーンロータ７４内部の油路の形状の自由度が高まることも第１実施形態と同様である。
【００７４】
（他の実施形態）
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、排気弁の開閉タイミングを調整するものであってもよい。
また、本発明の他の実施形態では、リードバルブの第２嵌合孔の内径は、ベーンロータの第１嵌合孔の内径と同等でなくてもよい。リードバルブの第２嵌合孔の内径とベーンロータの第１嵌合孔の内径との差は１００μｍ以上であってもよい。
また、本発明の他の実施形態では、凸部および凹部の回転軸に直交する断面の形状は、円形に限らず、他の形状であってもよい。
【００７５】
また、本発明の他の実施形態では、規制ピンが設けられなくてもよい。また、規制ピンが設けられる場合、その規制ピンは、カムシャフトの端面の供給油路に対し径方向にずれた位置に配置されなくてもよい。また、規制ピンがカムシャフトの端面の供給油路に対し径方向にずれた位置に配置される場合、その方向は径内方向であってもよい。また、規制ピンのスプロケット側への飛び出し長さは、ノックピンのベーンロータ側への飛び出し長さ以下であってもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ベーンロータのベーン部およびハウジングのシュー部の数は、３つ以下あるいは５つ以上であってもよい。
また、本発明の他の実施形態では、シューハウジングと一体に回転可能であり且つチェーンを介しクランクシャフトに駆動されるギヤは、シューハウジングまたはフロントプレートに設けられてもよい。それに伴い、スプロケットに代えて、シューハウジングの一端部を塞ぐカバーが設けられてもよい。
【００７６】
また、本発明の他の実施形態では、シューハウジングおよびフロントプレートを同一部材で構成してもよい。
また、本発明の他の実施形態では、クランシャフトのギヤや各カムシャフトのギヤに巻き掛けられるのは、チェーンに限らず、例えばベルト等の他の伝達部材であってもよい。
また、本発明の他の実施形態では、油路切換弁は、電動シリンダ以外の駆動部に駆動されるよう構成してもよい。また、油路切換弁は、直動形に限らず、パイロット作動形でもよい。また、油路切換弁は、スリーブボルトのねじ部以外の固定手段で固定されてもよい。
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】
【００７７】
１０・・・エンジン
１２・・・吸気弁
１４・・・排気弁
１６・・・クランクシャフト（駆動軸）
２８・・・カムシャフト（従動軸）
３０・・・供給油路（第１供給油路）
３４・・・端面（第２端面）
４２・・・バルブタイミング調整装置
４４、２０４・・・スプロケット（第１ハウジング）
５２・・・通孔（第１通孔）
５６・・・凹部（第１凹部）
５８・・・シューハウジング（筒部、第２ハウジング）
７０・・・フロントプレート（底部、第２ハウジング）
７４、２００・・・ベーンロータ
７６・・・ボス部
７８、８０、８２、８４・・・ベーン部
９０、９２、９４、９６・・・進角室
９８、１００、１０２、１０４・・・遅角室
１０６・・・供給油路（第２供給油路）
１１０・・・凸部（第１凸部）
１１２・・・先端面（第１端面）
１３４・・・スリーブ部（スリーブ）
１４０・・・供給ポート
１４４・・・進角ポート
１４８・・・遅角ポート
１５６・・・スプール
１７８・・・リードバルブ
１８０・・・通孔（第２通孔）
１８２・・・固定部
１８４・・・可動弁部
１８６・・・蓋部
１８８・・・可撓部
２０２・・・凹部（第２凹部）
２０３・・・底面（第１端面）
２０６・・・凸部（第２凸部）
【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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