(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１０）の駆動軸（１６）と従動軸（２６、２８）との回転位相を変更し、前記従動軸が開閉駆動する吸気弁（１２）または排気弁（１４）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（４１、４３、４４）であって、
前記従動軸が挿通される貫通孔（５２）を有し、前記駆動軸と一体に回転する第１ハウジング（４５）と、
前記第１ハウジングに一端が塞がれる筒部（５８）、及び、当該筒部の他端を塞ぐ底部（７０）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（５８、７０）と、
前記第２ハウジング内部に設けられるボス部（７６）、及び、前記第２ハウジング内部を進角室（９０、９２、９４、９６）および遅角室（９８、１００、１０２、１０４）に仕切るベーン部（７８、８０、８２、８４）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（７４）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（１１２）に開口し、前記従動軸の前記ベーンロータ側の第２端面（３４）に開口する複数の第１供給油路（３０、３１）のそれぞれに連通可能な複数の第２供給油路（１２８、１２９）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（１４０）、前記進角室に連通する進角ポート（１４４）、及び、前記遅角室に連通する遅角ポート（１４８）を有するスリーブ（１３４）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（１５６）と、
前記ベーンロータの前記第１端面と前記従動軸の前記第２端面との間に挟み込まれ、複数の前記第１供給油路と複数の前記第２供給油路とをそれぞれ接続可能な複数の通孔（１８０、１８１、２８０、２８１）を有する固定部（１８２、２８２）、及び、複数の前記通孔の縁から当該通孔内に延びるように形成され、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複数のリード部（１８４、１８５、２８４、２８５）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（１７８、２７８）と、
を備え、
前記複数のリード部のうち少なくとも１つのリード部（１８５、２８５）は、前記少なくとも１つのリード部を除く他のリード部（１８４、２８４）に比べて、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する作動油の圧力下限値が異な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】
前記少なくとも１つのリード部の長さは、前記他のリード部の長さより長い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】
複数の前記第２供給油路のうち前記少なくとも１つのリード部の通孔（１８１）を通る作動油が流れる第２供給油路（１２８）の断面積は、前記他のリード部の通孔（１８０）を通る作動油が流れる第２供給油路（１２９）の断面積より小さい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】
複数の前記第１供給油路のうち前記少なくとも１つのリード部の通孔を通る作動油が流れる第１供給油路（３０）の断面積は、前記他のリード部の通孔を通る作動油が流れる第１供給油路（３１）の断面積より大きいことを特徴とする請求項１から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】
請求項１から４のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置の組付方法であって、
前記第１ハウジングの前記貫通孔にあわせて前記第１ハウジングに前記リードバルブを組み付ける第１工程と、
前記第１ハウジングに前記ベーンロータを内部に収容する前記第２ハウジングを組み付ける第２工程と、
前記貫通孔に前記従動軸の前記第２端面側の端部を挿入し、前記リードバルブを前記ベーンロータの前記第１端面と前記従動軸の前記第２端面との間に挟み込む第３工程と、
を含み、
前記第３工程前の前記他のリード部は、前記従動軸の前記第２端面側に傾斜していることを特徴とするバルブタイミング調整装置の組付方法。
【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，およびその組付方法に関する。
【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。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。ここで、進角室及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には、逆止弁としてリードバルブを備えるチェックバルブシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１４２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のチェックバルブシステムでは、リードバルブの開弁速度を速くするために供給リードバルブに接続する油路の断面積を小さくすると、大流量の作動油を流す場合、大きな圧力損失が発生し、十分なベーンロータの相対回転速度が得られなくなり作動応答性が悪化する。一方、当該油路の断面積を大きくすると、小流量の作動油を流す場合、リードバルブの開弁速度が遅くなり逆止弁として十分に機能しなくなる。これにより、遅角室及び進角室の作動油が相対回動中に逆流し、カム位相制御応答性が低下する。
【０００５】
本発明の目的は、大流量の作動油を流すとき必要な流量が供給可能であるとともに小流量の作動油を流すとき確実に開弁可能なバルブタイミング調整装置、およびその組付方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明によると、バルブタイミング調整装置は、エンジンの駆動軸と従動軸との回転位相を変更し、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、スプール及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される貫通孔を有し、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、駆動軸及び第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及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。ベーンロータは、進角室及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。
【０００７】
第２供給油路は、ベーンロータ内部に複数形成され、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。第２供給油路は、従動軸のベーンロータ側の第２端面に開口する複数の第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。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及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。
【０００８】
リードバルブは、ベーンロータの第１端面と従動軸の第２端面との間に挟み込まれる固定部と、第２端面が有する複数の第１供給油路の開口を開閉可能な複数のリード部とからなる。固定部は、第１供給油路と第２供給油路とを接続可能な複数の通孔を有する。複数のリード部は、複数の当該通孔の縁から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。
複数のリード部のうち、少なくとも１つのリード部は、当該少なくとも１つのリード部を除く他のリード部に比べて、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する作動油の圧力下限値が異なる。
【０００９】
請求項１に記載のバルブタイミング調整装置では、小流量の作動油が流れるとき、複数の第１供給油路および第２供給油路のうち、少なくとも１組の第１供給油路および第２供給油路が開弁し、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する。これにより、複数の第１供給油路および第２供給油路全てを満たすほど多くない小流量の作動油が流れるとき、スリーブ内に作動油を確実に供給することができる。また、大流量の作動油が流れるとき、複数の第１供給油路および第２供給油路を使ってスリーブ内に作動油を供給することができるため、吸気弁または排気弁の開閉タイミングを迅速に調整することができる。これにより、請求項１に記載のバルブタイミング調整装置では、大流量の作動油を流すとき必要な流量を確保することができるとともに、小流量の作動油を流すとき確実に開弁することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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を示す図である。
【図２】図１のバルブタイミング調整システムが適用されたエンジンを示す図である。
【図３】図１のＩＩＩ−Ｐ１−Ｐ２−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図３のＡ−Ｐ３―Ｐ４―Ｐ５―Ｐ６―Ｐ７―Ｐ８―Ｐ９―Ｐ１０―Ｐ１１―Ｂ断面図である。
【図５】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に用いるリードバルブの全体図及び断面図である。
【図６】図１の矢印ＶＩ〜ＶＩＩＩ部の拡大図であって、油路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７】図１の矢印ＶＩ〜ＶＩＩＩ部の拡大図であって、油路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８】図１の矢印ＶＩ〜ＶＩＩＩ部の拡大図であって、油路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９】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に用いるリードバルブの全体図及び矢視図である。
【図１０】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断面図である。
【図１１】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断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。
【００１２】
（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４１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。
【００１３】
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。
【００１４】
バルブタイミング調整システム４０を図１、図３及び図４に基づき説明する。図１は、図３のＡ−Ｐ３―Ｐ４―Ｐ５―Ｐ６―Ｐ７―Ｐ８―Ｐ９―Ａ断面図である。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４１、オイルポンプ１６６、電動シリンダ１７２及び電子制御装置１７６等から構成されている。なお、図１中の二点鎖線Ｌ１は、オイルパン１７０及びオイルポンプ１６６からバルブタイミング調整装置４１への作動油の流れを示す。また、二点差線Ｌ２、Ｌ３は、バルブタイミング調整装置４１からオイルパン１７０への作動油の流れを示す。
【００１５】
バルブタイミング調整装置４１は、スプロケット４５、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及び油路切換弁１３０等を備えている。スプロケット４５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及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。
【００１６】
スプロケット４５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４５、シューハウジング５８及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４５、シューハウジング５８及びフロントプレート７０は、ロータ収容空間を区画形成し、ロータ収容空間にベーンロータ７４を収容している。
【００１７】
ベーンロータ７４は、ロックピン１０５によりカムシャフト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、９２、９４、９６または遅角室９８、１００、１０２、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。
【００１８】
油路切換弁１３０は、ベーンロータ７４内部の供給油路１０６、１０７と、進角室９０、９２、９４、９６及び遅角室９８、１００、１０２、１０４との接続を切り換える。供給油路１０６、１０７は、ベーンロータ７４の凸部１１０の先端面１１２に形成される開口１２８、１２９を介してカムシャフト２８内部に形成される供給油路３０、３１と連通する。先端面１１２は、特許請求の範囲に記載の「第２端面」に相当する。開口１２８、１２９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。
【００１９】
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３０、開口１２８、供給油路１０６、及び、供給油路３１、開口１２９、供給油路１０７を経由し、油路切換弁１３０に供給する。すなわち、第１実施形態のバルブタイミング調整装置では、２系統の供給油路を介して、油路切換弁１３０に作動油が供給される。供給油路３０、３１は、特許請求の範囲に記載の「第１供給油路」に相当する。
【００２０】
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。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。
【００２１】
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に電動シリンダ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、進角室９０、９２、９４、９６に作動油が供給されるように油路切換弁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、遅角室９８、１００、１０２、１０４に作動油が供給されるようにスプール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、進角室９０、９２、９４、９６及び遅角室９８、１００、１０２、１０４が供給油路１０６、１０７と排出油路とから切り離されるようにスプール１５６の軸方向位置を制御する。
【００２２】
次に、バルブタイミング調整装置４１を図１、図３〜図８に基づき更に詳しく説明する。
スプロケット４５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が挿通する貫通孔５２を有している。径外筒部５０にはギヤ２２が形成されている。
【００２３】
シューハウジング５８は、スプロケット４５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に配置されている。
【００２４】
フロントプレート７０は、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４５、シューハウジング５８及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。
【００２５】
ベーンロータ７４は、各シュー部６２、６４、６６、６８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４５、シューハウジング５８及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及びカムシャフト２８は、センターワッシャ８８及びベーンロータ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。
【００２６】
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。
【００２７】
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４５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。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４５側に付勢されている。
【００２８】
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４５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の最遅角位置に設定され、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に対応するように形成されている。
【００２９】
鍔部１１８に対するスプロケット４５側には第１規制解除室１２２が形成されている。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４５側には第２規制解除室１２６が形成されている。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。
【００３０】
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から抜け出すように作用する。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。
【００３１】
油路切換弁１３０は、スリーブボルト１３２及びスプール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及び頭部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、１０７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、９２、９４、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、１００、１０２、１０４に連通する遅角ポート１４８を有している。
【００３２】
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の内壁に形成される第１環状溝１５０を経由し供給油路１０６、１０７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。
【００３３】
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１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。
【００３４】
スプール１５６は、スリーブ部１３４及び頭部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４５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。
【００３５】
図６は、進角位置に位置するスプール１５６を示す。スプール１５６は、ねじ部１３６に当接させられている。進角位置では、スプール１５６は、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。このとき、遅角室９８、１００、１０２、１０４の作動油は、遅角油路１４６、環状油路１５４、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は排出油路に相当する。
【００３６】
図７は、遮断位置に位置するスプール１５６を示す。遮断位置では、スプール１５６は、径外面で進角ポート１４４及び遅角ポート１４８を塞ぎ、スリーブ部１３４の供給ポート１４０と進角ポート１４４及び遅角ポート１４８との接続を遮断する。
【００３７】
図８は、遅角位置に位置するスプール１５６を示す。スプール１５６は、頭部１３８の内壁に嵌め付けられたストッパプレート１９６に当接させられている。遅角位置では、スプール１５６は、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。このとき、進角室９０、９２、９４、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及び通路１６４は排出油路に相当する。
【００３８】
ここで、第１実施形態によるバルブタイミング調整装置４１では、リードバルブ１７８の構造に特徴がある。以下、この特徴を図４及び図５に基づいて詳しく説明する。図５（ａ）には、リードバルブ１７８の全体図を示す。また、図５（ｂ）には、リードバルブ１７８の中心を通る断面図を示す。
【００３９】
リードバルブ１７８は、先端面１１２と端面３４との間に配置される。リードバルブ１７８は、供給油路３１と開口１２９とを連通可能な第１通孔１８０、供給油路３０と開口１２８とを連通可能な第２通孔１８１、及びスリーブ部１３４が挿通される貫通孔１８３を有する固定部１８２と、第１通孔１８０の縁から第１通孔１８０内に延びる第１リード部１８４と、第２通孔１８１の縁から第２通孔１８１内に延びる第２リード部１８５と、からなる。第１通孔１８０及び第２通孔１８１は、特許請求の範囲に記載の「通孔」に相当する。
【００４０】
リードバルブ１７８は、供給油路３０から開口１２８への作動油の流通または供給油路３１から開口１２９への作動油の流通を許容する一方、開口１２８から供給油路３０への作動油の流通または開口１２９から供給油路３１への作動油の流通を禁止する逆止弁である。
【００４１】
第１リード部１８４は、端面３４に開口する供給油路３１を閉塞可能な第１蓋部１８６と、第１蓋部１８６と固定部１８２とを接続し供給油路３１内の作動油の圧力が第１蓋部１８６に作用すると第１蓋部１８６が供給油路３１の開口から離間するように撓む第１可撓部１８８とから一体に形成されている。
【００４２】
「少なくとも１つのリード部」としての第２リード部１８５は、端面３４に開口する供給油路３０を閉塞可能な第２蓋部１８７と、第２蓋部１８７と固定部１８２とを接続し、供給油路３０内の作動油の圧力が第２蓋部１８７に作用すると第２蓋部１８７が供給油路３０の開口から離間するように撓む第２可撓部１８９とから一体に形成されている。このとき、第２蓋部１８７の中心から第２可撓部１８９と固定部１８２との接続部までの長さＬ２は、第１蓋部１８６の中心から第１可撓部１８８と固定部１８２との接続部までの長さＬ１に比べて長くなるように形成されている。すなわち、第２リード部１８５の開弁圧は、第１リード部１８４の開弁圧に比べて小さい。なお、リード部の開弁圧は、特許請求の範囲に記載の「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する作動油の圧力下限値」に相当する。
【００４３】
次に、バルブタイミング調整装置４１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４１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４１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に基づいて説明する。
【００４４】
最初に、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１９４とを組み付ける。ばね受け部材１９４は例えばベーンロータ７４に圧入される。
【００４５】
次に、スプロケット４５の凹部５６内にリードバルブ１７８を配置する。
次に、スプロケット４５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４５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。
【００４６】
次に、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、図示しない規制ピンを例えば圧入する。
次に、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１９６とを配置し、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４１の構成部材同士の組付手順である。
【００４７】
次に、バルブタイミング調整装置４１をエンジン１０に組み付ける。先ず、スプロケット４５の貫通孔５２内にカムシャフト２８の端部が挿入される。
次に、スリーブボルト１３２によりバルブタイミング調整装置４１をカムシャフト２８に固定し、バルブタイミング調整装置４１のエンジン１０への組み付けが完了する。
【００４８】
次に、バルブタイミング調整装置４１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、スプール１５６は図６に示す進角位置に移動する。図１に示すように、オイルポンプ１６６から供給油路３０、３１、開口１２８、１２９、供給油路１０６、１０７及び第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及び進角油路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及び通路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。
【００４９】
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、スプール１５６は図８に示す遅角位置に移動する。図１に示すように、オイルポンプ１６６から供給油路３０、３１、開口１２８、１２９、供給油路１０６、１０７及び第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及び遅角油路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及び通路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。
【００５０】
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、スプール１５６は図７に示す遮断位置に移動する。進角室９０、９２、９４、９６が供給ポート１４０及び通路１６４から切り離され、遅角室９８、１００、１０２、１０４が供給ポート１４０及び通路１６０から切り離される。これにより、進角室９０、９２、９４、９６及び遅角室９８、１００、１０２、１０４の作動油の量は変化しないため、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。
【００５１】
油路切換弁１３０に作動油が供給されるとき、オイルポンプ１６６の吐出流量が周期的に増減することにより、供給油路３０、３１が開口１２８、１２９を介して供給油路１０６、１０７に供給する作動油の流量は増減する。リードバルブ１７８は、開口１２８、１２９から供給油路３０、３１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開口１２８、１２９に連通する供給油路１０６、１０７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。
【００５２】
供給油路３０、３１に小流量の作動油が供給されるとき、長さＬ２が長さＬ１より長い第２リード部１８５は、第１リード部１８４より先に開弁する。これにより、油路切換弁１３０に作動油が供給され、吸気弁１２の開閉タイミングを調整する。
また、供給油路３０、３１に大流量の作動油が供給されるとき、第１リード部１８４及び第２リード部１８５ともに開弁する。これにより、油路切換弁１３０に作動油が供給され、吸気弁１２の開閉タイミングを調整する。
【００５３】
第１実施形態のバルブタイミング調整装置４１では、油路切換弁１３０に作動油を供給する供給油路が２つ設けられている。これに対応して、リードバルブ１７８には、第１リード部１８４及び第２リード部１８５が形成されている。前述したように、長さＬ２は、長さＬ１より長いため、第２リード部１８５のばね定数は、第１リード部１８４のばね定数に比べて小さい。小流量の作動油が供給される場合、２つのリード部のうち、ばね定数が小さい第２リード部１８５が先に開弁することにより、油路切換弁１３０に作動油が供給される。一方、大流量の作動油が供給されるとき、第１リード部１８４及び第２リード部１８５ともに開弁することにより、油路切換弁１３０に作動油が供給される。これにより、第１実施形態のバルブタイミング調整装置４１では、大流量の作動油が供給されるとき、油路切換弁１３０における油路の切換速度を維持するとともに、小流量の作動油が供給されるとき、ばね定数が小さい第２リード部１８５が開弁することにより確実に油路切換弁１３０に作動油を供給することができる。
【００５４】
（第２実施形態）
次に、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９に基づいて説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して、リードバルブの形状が異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５５】
図９（ａ）には、第２実施形態によるバルブタイミング調整装置に用いられるリードバルブ２７８の平面図を示す。また、図９（ｂ）には、第２実施形態によるバルブタイミング調整装置に用いられるバルブタイミング調整装置に組み込まれる前のリードバルブ２７８の側面図を示す。
【００５６】
第２実施形態のリードバルブ２７８は、第１実施形態のリードバルブ１７８と同様に２つのリード部を有している。リードバルブ２７８は、第１通孔２８０及び第２通孔２８１を有する固定部２８２と、第１通孔２８０の縁から第１通孔２８０内に延びる第１リード部２８４と、第２通孔２８１の縁から第２通孔２８１内に延びる第２リード部２８５と、からなる。
【００５７】
「他のリード部」としての第１リード部２８４は、第１蓋部２８６と、第１蓋部２８６と固定部２８２とを接続する第１可撓部２８８とから一体に形成されている。また、「少なくとも１つのリード部」としての第２リード部２８５は、第２蓋部２８７と、第２蓋部２８７と固定部２８２とを接続する第２可撓部２８９とから一体に形成されている。
【００５８】
ここで、第１リード部２８４は、リードバルブ２７８がバルブタイミング調整装置に組み込まれていない、すなわち自由状態のとき、固定部２８２と同一面上にない。具体的には、図９（ｂ）に示すように、リードバルブ２７８の一方の面３４１側に傾斜するように形成されている。
【００５９】
第２実施形態のバルブタイミング調整装置の組付方法では、第１実施形態のバルブタイミング調整装置４１の組付方法と同様に、「第１工程」として、スプロケット４５の凹部５６内にリードバルブ２７８を配置する。このとき、リードバルブ２７８は、一方の面３４１の反対側の面が次の工程でベーンロータ７４の先端面１１２に当接するように組み付けられる。
【００６０】
次に、「第２工程」として、スプロケット４５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４５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。
次に、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、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１９６とを配置し、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。
【００６１】
次に、「第３工程」として、スプロケット４４の貫通孔５２内にカムシャフト２８の端部が挿入される。このとき、リードバルブ２７８は、先端面１１２とシャフト２８の端面３４との間に挟まれる。また、一方の面３４１は端面３４と当接し、一方の面３４１側に傾斜する第１リード部２８４は、リードバルブ２７８と同一平面上に戻る。
次に、スリーブボルト１３２によりバルブタイミング調整装置４１をカムシャフト２８に固定し、バルブタイミング調整装置４１のエンジン１０への組み付けが完了する。
【００６２】
第２実施形態のバルブタイミング調整装置では、先端面１１２と端面３４との間に挟まれる前の第１リード部２８４は、一方の面３４１側に傾斜するように形成されている。このため、第１リード部２８４のばね定数は、第２リード部２８５より大きくなることから、第１リード部２８４の開弁圧は、第２リード部２８５に比べて大きい。供給油路３０、３１を作動油が流れるとき、相対的に開弁圧が小さい第２リード部２８５が先に開弁することにより、油路切換弁１３０に作動油が供給される。したがって、第１実施形態のバルブタイミング調整装置４１と同じ効果を奏する。
【００６３】
（第３実施形態）
次に、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１０に基づいて説明する。第３実施形態は、第１実施形態に対して、リード部の開弁方向にある供給油路の内径が異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６４】
第３実施形態によるバルブタイミング調整装置４３では、第２リード部１８５に対応する開口１２８の内径Ｒ２が、開口１２９の内径Ｒ１より小さくなるように形成されている。すなわち、開口１２８の断面積は、開口１２９の断面積に比べて小さい。
【００６５】
リード部では、リード部の開弁方向とは反対側にある供給油路３０、３１を流れる作動油の圧力とリード部の開弁方向にある開口１２８、１２９を流れる作動油の圧力との差の大きさに応じて開閉する。同じ量の作動油が供給油路３０、３１を流れる場合、開口１２８を流れる作動油の流速は、開口１２９を流れる作動油の流速に比べて速くなる。これにより、第２リード部１８５前後での作動油の流速の変化が、第１リード部１８４での作動油の流速の変化より大きくなるため、リード部前後での差圧は、第２リード部１８５の方が第１リード部１８４に比べて大きくなる。したがって、第２リード部１８５は第１リード部１８４より早く開弁するため、第１実施形態のバルブタイミング調整装置４１と同じ効果を奏する。
【００６６】
（第４実施形態）
次に、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１１に基づいて説明する。第４実施形態は、第１実施形態に対して、リード部の開弁方向とは反対側にある供給油路の内径が異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６７】
第４実施形態によるバルブタイミング調整装置４４では、第２リード部１８５に対応する供給油路３０の内径Ｒ４が、供給油路３１の内径Ｒ３より大きくなるように形成されている。すなわち、供給油路３０の断面積は、供給油路３１の断面積に比べて大きい。
【００６８】
リード部では、リード部の開弁方向とは反対側にある供給油路３０、３１を流れる作動油の圧力とリード部の開弁方向にある開口１２８、１２９を流れる作動油の圧力との差の大きさに応じて開閉する。同じ量の作動油が供給油路３０、３１を流れる場合、供給油路３０には供給油路３１に比べて多くの作動油が流れる。第２リード部１８５には第１リード部１８４に比べ高い圧力がかかるため、開弁圧が小さい第２リード部１８５は迅速に開弁し、作動油は開口１２８、供給油路１０６を介してスリーブ部１３４内に流入する。したがって、第１実施形態のバルブタイミング調整装置４１と同じ効果を奏する。
【００６９】
（他の実施形態）
（ア）上述の実施形態では、カムシャフト内部に形成される供給油路、及びベーンロータ内に形成される開口及び供給油路をそれぞれ２つずつとした。しかしながら、供給油路及び開口の数はこれに限定されない。供給油路及び開口の数はそれぞれ２つ以上であってもよい。この場合、リードバルブに形成されるリード部の数は、供給油路及び開口の数に対応した数になる。
【００７０】
（イ）上述の第３実施形態では、第２リード部に対応する開口の内径が、第１リード部に対応する開口の内径より小さくなるとした。しかしながら、開口の大きさの関係はこれに限定されない。第２リード部に対応する開口の断面積が、第１リード部に対応する開口の断面積よりも小さければよい。
【００７１】
（ウ）上述の第４実施形態では、第２リード部に対応する供給油路の内径が、第１リード部に対応する供給油路の内径より大きくなるとした。しかしながら、供給油路の大きさの関係はこれに限定されない。第２リード部に対応する供給油路の断面積が、第１リード部に対応する供給油路の断面積よりも大きければよい。
【００７２】
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】
【００７３】
３０、３１      ・・・供給油路（第１供給油路）、
４５            ・・・スプロケット（第１ハウジング）、
５８            ・・・シューハウジング（第２ハウジング）、
７０            ・・・フロントプレート（第２ハウジング）、
７４            ・・・ベーンロータ、
１０６、１０７  ・・・供給油路、
１２８、１２９  ・・・開口（第２供給油路）、
１７８、２７８  ・・・リードバルブ、
１８４、２８４  ・・・第１リード部（他のリード部）、
１８５、２８５  ・・・第２リード部（少なくとも１つのリード部）。
【図１】
0005447543.tif 000002
【図２】
0005447543.tif 000003
【図３】
0005447543.tif 000004
【図４】
0005447543.tif 000005
【図５】
0005447543.tif 000006
【図６】
0005447543.tif 000007
【図７】
0005447543.tif 000008
【図８】
0005447543.tif 000009
【図９】
0005447543.tif 000010
【図１０】
0005447543.tif 000011
【図１１】
0005447543.tif 000012