(57)【要約】  【課題】  カムシャフトの端部側の突出量を小さくして機関前後方向の長さを短尺化して軸方向のコンパクト化を図ることのできる装置を提供する。  【解決手段】  吸入側カムシャフト２に中央に一体に有する大径部８に、ベーン部材１２をナット２０によって固定すると共に、ベーンロータ１２ａのカム挿通孔１２ｂの内径を、前記カムシャフトに有する各カム７ａ〜７ｄの外径よりも若干大きく形成した。内部にベーン部材を回転自在に収容したスプロケット１のハウジング１１を、ハウジング本体１６と、この両側の第１、第２プレート１７，１８とによって構成し、この各プレートの第１、第２支持孔１７ｃ、１８ｂの内径を前記カムの外径より大きく設定して、組付時に挿通可能とした。  【選択図】  図２
2006002677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に支持されたカムシャフトと、
該カムシャフトに一体的に設けられて、機関弁を開閉駆動させる複数のカムと、
内周側に前記複数のカムが挿通可能なカム挿通孔が形成され、外周側に放射状に延設されたベーン部を有するベーンロータと、
前記ベーンロータを回転自在に収容すると共に、内周側に前記カムが挿通可能な開口部が形成されたハウジングと、
機関のクランクシャフトから前記ハウジングに回転駆動力を伝達する駆動伝達部と、
前記ハウジング内に前記ベーンを介して隔成された少なくとも一対の遅角油室及び進角油室と、
機関の運転状態に応じて前記遅角油室または進角油室へ作動油を給排する油圧回路とを備え、
前記ハウジングのカムシャフト軸方向の幅を、隣接する気筒間において隣り合う前記各カム間の軸方向の最も短い離間長さよりも小さく設定する一方、
前記ベーンロータのカムシャフト軸方向の幅を、隣接する気筒間における隣り合う前記各カム間の軸方向の最も短い離間長さよりも小さく設定し、
該ベーンロータを、前記カムシャフトの一端側から前記カム挿通孔を介して挿通すると共に、カムシャフトの所定位置に一体的に固定したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
回転自在に支持され、軸方向から複数に分割されたカムシャフトと、
該各カムシャフトのそれぞれに一体的に形成され、機関弁を開閉駆動させるカムと、
前記カムシャフトの分割された対向端部間に配置されて該カムシャフトに一体的に固定され、外周に放射状に延設されたベーン部を有するベーンロータと、
内部に前記ベーンロータを内部に回転自在に収容すると共に、内周側に前記カムシャフトの分割された対向端部の外径よりも大きな開口部を有するハウジングと、
分割された前記各カムシャフトを一体回転可能に軸方向から固定する固定手段と、
機関のクランクシャフトから前記ハウジングに回転駆動力を伝達する駆動伝達部と、
前記ハウジング内に前記ベーンを介して隔成された少なくとも一対の遅角油室及び進角油室と、
機関の運転状態に応じて前記遅角油室または進角油室へ作動油を給排する油圧回路と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
回転自在に支持されたカムシャフトと、
該カムシャフトに一体的に設けられて、機関弁を開閉駆動させる複数のカムと、
前記カムシャフトに一体に設けられ、外周側に放射状に延設されたベーン部を有するベーンロータと、
前記ベーンロータを回転自在に収容すると共に、内周側に前記カム及びベーンロータが挿通可能な開口部が形成されたハウジングと、
機関のクランクシャフトから前記ハウジングに回転駆動力を伝達する駆動伝達部と、
前記ハウジング内に前記ベーンを介して隔成された少なくとも一対の遅角油室及び進角油室と、
機関の運転状態に応じて前記遅角油室または進角油室へ作動油を給排する油圧回路とを備え、
前記ハウジングのカムシャフト軸方向の幅を、隣接する気筒間において隣り合う前記各カム間の軸方向の最も短い離間長さよりも小さく設定したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
回転自在に支持されたカムシャフトと、
該カムシャフトに一体的に設けられて、機関弁を開閉駆動させる複数のカムと、
内周側に前記カムの回転軌跡よりも大きなカム挿通孔が形成され、外周側に放射状に延設されたベーン部を有するベーンロータと、
前記ベーンロータを回転自在に収容すると共に、内周側に前記カムの回転軌跡より大きな開口部が形成されたハウジングと、
機関のクランクシャフトから前記ハウジングに回転駆動力を伝達する駆動伝達部と、
前記ハウジング内に前記ベーンを介して隔成された少なくとも一対の遅角油室及び進角油室と、
機関の運転状態に応じて前記遅角油室または進角油室へ作動油を給排する油圧回路と、を備え、
該ベーンロータを、前記カムシャフトの一端側から前記カム挿通孔を介して挿通すると共に、カムシャフトの所定位置に一体的に固定したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気弁や排気弁である機関弁の開閉タイミングなどを運転状態に応じて可変制御する内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関の可変動弁装置としては種々提供されており、その一つとして、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
この可変動弁装置は、機関運転状態に応じて吸気弁や排気弁のバルブタイミングを制御するものであって、吸気側カムシャフトと排気側カムシャフトとを備え、該排気側カムシャフトの一端部にプライマリースプロケットが設けられ、該プライマリースプロケットにクランクシャフトからタイミングチェーンが掛け渡されている。
【０００４】
また、同カムシャフトの前記プライマリースプロケットの近傍に設けられたセカンダリースプロケットと吸気側カムシャフトの一端部に設けられたカムスプロケットに伝動チェーンが掛け渡されている。
【０００５】
さらに、前記吸気側カムシャフトの一端部には、油圧コントロールバルブを介してオイルハウジング本体に供給される油圧により、カムスプロケットと吸気側カムシャフトとの位相角度を変換するバルブタイミング制御機構が設けられている。
【０００６】
前記オイルハウジング本体は、排気側カムシャフトのプライマリースプロケットよりも排気側カムシャフト方向の外側に配置されている。
【特許文献１】特開平１０−８９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の可変動弁装置にあっては、前記バルブタイミング制御機構やオイルハウジング本体が吸気側カムシャフトや排気側カムシャフトの一端部側に軸方向へ大きく突出した状態で設けられているため、これらが取り付けられた機関の前後方向の長さが大きくなってしまう。
【０００８】
この結果、機関の大型化が余儀なくされると共に、該機関のエンジンルーム内でのレイアウトの自由度が制約されてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記従来装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項１記載の発明は、回転自在に支持されたカムシャフトと、該カムシャフトに一体的に設けられて、機関弁を開閉駆動させる複数のカムと、内周側に前記複数のカムが挿通可能なカム挿通孔が形成され、外周側に放射状に延設されたベーン部を有するベーンロータと、前記ベーンロータを回転自在に収容すると共に、内周側に前記カムが挿通可能な開口部が形成されたハウジングと、機関のクランクシャフトから前記ハウジングに回転駆動力を伝達する駆動伝達部と、前記ハウジング内に前記ベーンを介して隔成された少なくとも一対の遅角油室及び進角油室と、機関の運転状態に応じて前記遅角油室または進角油室へ作動油を給排する油圧回路とを備え、前記ハウジングのカムシャフト軸方向の幅を、隣接する気筒間において隣り合う前記各カム間の軸方向の最も短い離間長さよりも小さく設定する一方、前記ベーンロータのカムシャフト軸方向の幅を、隣接する気筒間における隣り合う前記各カム間の軸方向の最も短い離間長さよりも小さく設定し、該ベーンロータを、前記カムシャフトの一端側から前記カム挿通孔を介して挿通すると共に、カムシャフトの所定位置に一体的に固定したことを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、カムシャフトに対してベーンロータを組み付けるには、カム挿通孔を介してカムシャフトの一端側から挿通するわけであるが、このとき、各カムを通過する際に、前記カム挿通孔を利用してまず一の気筒の１つのカムを通過させた後、通過した該カムと隣接する次の気筒におけるカムとの間にベーンロータが位置した段階で径方向へ移動させて、カム挿通孔と該カムの回転位置に合わせながらこのカムを通過させる。
【００１１】
これによって、ベーンロータを、カムシャフトの軸方向の所定位置まで移動させて、この位置で固定し、その後、カムシャフトに前記開口部を利用してハウジングを軸方向から挿通して前記ベーンロータの外周側に配置しつつ該ベーンロータ及びベーン部を内部に回転可能に配置する。
【００１２】
したがって、ベーンロータやハウジングを、カムシャフト軸方向の両端部よりも内側、つまり各カム間の位置に配置することができるため、該ベーンロータやハウジングがカムシャフトの端部から突出してしまうことがなくなる。
【００１３】
この結果、装置の軸方向の長さを短くすることができ、装置のコンパクト化が図れ、エンジンルーム内でのレイアウトの自由度が向上する。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、とりわけ、回転自在に支持されたカムシャフトを、軸方向から複数に分割すると共に、該分割された対向端部間にベーンロータを固定すると共に、該ベーンロータを回転自在に収容したハウジングを配置したものである。
【００１５】
この発明によれば、分割された各カムシャフト間、つまり各気筒毎の各カム間に、ベーンロータやハウジングを配置するようにしたため、請求項１と同様な作用効果が得られる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、とりわけ、外周にカムを有するカムシャフトに、ベーンロータが一体に設けられ、この外周側にベーンロータを回転自在に収容するハウジングを設けた。
【００１７】
この発明によれば、各構成部材の組付時において、ハウジングを開口部を介してカムシャフト一端側から挿通すると共に、各カムを通過させ、さらに、カムシャフトと一体化されたベーンロータに対して開口部により外周側から嵌合保持する。これにより、ベーンロータ及びベーン部をハウジング内に回転自在に配置することが可能になる。
【００１８】
この結果、前記請求項１に記載の発明と同様な作用効果が得られる。
【００１９】
また、ベーンロータは、カムシャフトに一体に設けられているので、部品点数の削減が図れると共に、組み付け作業が不要になる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、とりわけ、外周にカムを有するカムシャフトに固定されるベーンロータのカム挿通孔やハウジングの開口部を、前記カムの回転軌跡よりも大きく設定して、ベーンロータをカムシャフトに組み付ける際に、カム挿通孔を利用してベーンロータを各カムの外周を通過させるようにした。
【００２１】
この発明によれば、前記請求項１に記載の発明と同様な作用効果が得られると共に、ベーンロータやハウジングをカムシャフトに組み付ける際には、各カムの回転軌跡より大きな前記カム挿通孔や開口部を介してカムシャフトの一端側からほぼストレート（直線状態）に挿通移動させることができるので、該カムシャフトへの組付作業がさらに容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置をベーンタイプのバルブタイミング制御装置に適用した各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態では、一気筒当たり１つの吸気弁を備えた４気筒機関に適用されている。
【００２３】
図１〜図７は本発明の第１の実施形態を示し、このバルブタイミング制御装置は、機関の図外のクランクシャフトによりタイミングチェーンを介して回転駆動される駆動伝達部であるスプロケット１と、機関前後方向に沿って配置されて、前記スプロケット１に対して相対回動可能に設けられた吸気側カムシャフト２と、該吸気側カムシャフト２と並設された排気側カムシャフト３（図５、図６参照）と、前記スプロケット１と吸気側カムシャフト２との間に配置されて、該両者の相対回動位置を変換する位相変換機構４と、該位相変換機構４を作動させる油圧回路５とを備えている。
【００２４】
前記スプロケット１は、前記位相調整機構４の後述するハウジングと一体に形成され、クランクシャフトの駆動スプロケットとの間にタイミングチェーンが巻回された第１ギア歯車６を有している。
【００２５】
前記吸気側カムシャフト２は、図外のシリンダヘッドにカム軸受を介して回転自在に支持され、外周面には図２、図５、図６に示すように、各気筒毎に設けられた図外の４つ吸気弁を開作動させる４つの雨滴状カム７ａ〜７ｄが軸方向の等間隔位置に一体に固定されている。
【００２６】
また、この吸気側カムシャフト２は、図１及び図２に示すように、長手方向のほぼ中央位置にほぼ円柱状の大径部８が一体に形成されており、大径部８は、一端側に肉厚なフランジ部８ａを有している一方、他端部の外周には雄ねじ部８ｂが形成されている。
【００２７】
前記排気側カムシャフト３は、図５及び図６に示すように、外周面の長手方向のほぼ等間隔位置に、４つの排気弁をそれぞれ開閉駆動する雨滴状の４つのカム９が一体に設けられていると共に、長手方向のほぼ中央位置に円盤状の伝達ギア歯車１０が固定されている。
【００２８】
前記位相変換機構４は、図１及び図７〜図９に示すように、前記スプロケット１と一体に設けられたハウジング１１と、前記吸気側カムシャフト２の前記大径部８の外周面に固定されて、前記ハウジング１１内に回転自在に収容されたベーン部材１２と、前記ハウジング１１内に形成されて、該ハウジング１１内周面に有する６つの隔壁部１３とベーン部材１２とによって隔成されたそれぞれ６つの遅角油室１４及び進角油室１５とを備えている。
【００２９】
前記ハウジング１１は、円筒状のハウジング本体１６と、該ハウジング本体１６の一端部に配置された第１プレート１７と、ハウジング本体１６の他端部に配置された第２プレート１８とからなり、第１プレート１７と第２プレート１８とは、ハウジング本体１６に対して外周部側にそれぞれ形成されたボルト挿通孔１６ａ、１８ａ及びボルト雌ねじ孔１７ａに挿通螺着される複数のボルト１９によって共締め固定されている。
【００３０】
前記第１プレート１７は、外周部に前記排気側カムシャフト３の伝達ギア歯車１０に噛合する第２ギア歯車１７ｂが一体に設けられていると共に、内周側には前記吸入側カムシャフト２のフランジ部８ａの外周面に回転自在に支持される開口部である円形状の支持孔１７ｃが形成されている。なお、この第１プレート１７は、ロケートピン３５によってハウジング本体１６との径方向及び円周方向の位置決めがなされている。
【００３１】
前記第２プレート１８は、外径がハウジング本体１６の外径とほぼ同一に形成されていると共に、内周側には前記支持孔１７ｃの内径とほぼ同一の開口部である円形孔１８ｂが形成されており、この円形孔１８ｂには、後述するナット２０の軸部２０ｂが遊嵌状態に挿通されるようになっている。
【００３２】
なお、前記ハウジング本体１６は、内径が前記ベーン部材１２の外径よりも僅かに大きく形成されていることから、各カム７ａ〜７ｄの外径よりも十分に大径になっている。
【００３３】
そして、前記支持孔１７ｃと円形孔１８ｂは、その内径が前記吸入側カムシャフト２の各カム７ａ、７ｂあるいは７ｃ、７ｄを挿通可能な大きさに設定されていると共に、ハウジング本体１６を含むハウジング１１全体の軸方向の幅長さＷが隣接する前記各カム７ａ、７ｂあるいは７ｃ、７ｄ間の軸方向の最も短い離間長さよりも小さく設定されている。
【００３４】
なお、本実施形態においては、各気筒毎に１つずつカム７ａ〜７ｄが設けられているものを示しているが、例えば、ほぼ同一角に設定されたカムノーズ部を有する複数のカムを気筒毎に設けてもよい。この場合は、前記各カムノーズ部の角度がほぼ同一であるため、カム間の幅がハウジング本体１６の軸方向の幅長さＷより小さくても該ハウジング本体１６は挿通可能である。
【００３５】
前記ベーン部材１２は、図１及び図７に示すように金属材によって一体に形成され、吸入側カムシャフト２の大径部８に中央軸方向に貫通形成されたカム挿通孔１２ｂを介して固定されたベーンロータ１２ａと、該ベーンロータ１２ａ外周面の円周方向のほぼ６０°等間隔位置に放射状に突設された６つのベーン部１２ｃとから構成されている。
【００３６】
前記ベーンロータ１２ａは、前記カム挿通孔１２ｂが前記大径部８の他端側から嵌合して孔縁部の一端側が前記フランジ部８ａの内端面に当接した状態で、前記大径部８の他端側の雄ねじ部８ｂに螺着したナット２０を締め付けることにより、前記フランジ部８ａとナット２０によって挟持状態に固定されていると共に、前記各隔壁部１３の先端部上面に嵌着されたシール部材１３ａに摺動しつつ回転支持されている一方、前記ベーン部１２ｃは、それぞれが各隔壁部１３間に配置されている。
【００３７】
前記カム挿通孔１２ｂは、円形状に形成されて、外径が前記吸入側カムシャフト２の各カム７ａ〜７ｄの外径よりも大きく設定されていると共に、その軸方向の幅長さＷ１、つまりベーンロータ１２ａの幅長さＷ１が隣接する前記各カム７ａ、７ｂあるいは７ｃ、７ｄ間の軸方向の最も短い離間長さよりも小さく設定されている。
【００３８】
なお、前述と同じく、例えば、ほぼ同一角に設定されたカムノーズ部を有する複数のカムを気筒毎に設けた場合は、前記各カムノーズ部の角度がほぼ同一であるため、カム間の幅がベーンロータ１２ａの軸方向の幅長さＷ１より小さくても該ベーンロータ１２ａは挿通可能である。
【００３９】
前記ナット２０は、フランジ状の頭部２０ａと、該頭部２０ａの中央に一体に有する軸部２０ｂとを備え、内周面全体に前記雄ねじ部８ｂに螺合する雌ねじ部２０ｃが形成されていると共に、フランジ状の頭部２０ａの外形が例えばスパナなどの回転用工具が係合可能な係合部である六角形に形成されている。
【００４０】
また、前記各ベーン部１２ｃの正逆回転方向の両側面と各隔壁部１３の両側面との間に、前記各遅角油室１４と各進角油室１５が隔成されており、この各遅角油室１４と各進角油室１５とは、前記吸入側カムシャフト２の大径部８内に放射状に貫通形成された第１連通孔２１と第２連通孔２２によって同じ油室同士がそれぞれ連通されている。
【００４１】
前記油圧回路５は、前記各油室１４，１５に対して油圧を選択的に供給あるいは排出するもので、図１に示すように、各遅角油室１４に対して第１連通路２１を介して油圧を給排する遅角油通路２３と、各進角油室１５に対して第２連通路２２を介して油圧を給排する進角油通路２４と、該各通路２３，２４に作動油（油圧）を選択的に給排する例えばトロコイド式のオイルポンプ２５と、機関運転状態に応じて前記遅角油通路２３と進角油通路２４の流路を切り換える電磁切換弁２６とを備えている。
【００４２】
前記遅角油通路２３と進角油通路２４とは、それぞれの一端部が前記電磁切換弁２６に接続されている一方、他端部２３ａ、２４ａが大径部８を挟んだ前記吸入側カムシャフト２の両側内部軸方向に形成されて、前記各第１、第２連通路２１、２２に連通している。なお、前記遅角油通路２３の他端部２３ａは、吸入側カムシャフト２の周壁に穿設された油孔２ａを介してジャーナル部と図外の軸受との間に連通して、ここを潤滑油で潤滑するようになっている。
【００４３】
前記電磁切換弁２６は、図１に示すように、４ポート２位置型であって、図外のコントローラによって、バルブボディ内に軸方向へ摺動自在に設けられたスプール弁体を前後方向に移動させて、オイルポンプ２５の吐出ポートと前記いずれかの油通路２３，２４と連通させると同時に、該他方の油通路２３，２４とドレン通路２７とを連通させるようになっている。なお、オイルポンプ２５の吸入通路とドレン通路２７とはオイルパン２８内に連通している。
【００４４】
前記コントローラは、内部のコンピュータが図外のクランク角センサやエアーフローメータ、水温センサ、スロットルバルブ開度センサなどの各種センサ類からの情報信号を入力して現在の機関運転状態を検出すると共に、電磁切換弁２６の電磁コイルに制御パルス電流を出力するようになっている。
【００４５】
なお、この実施形態では、図９に示すように、前記第１プレート１７の内周面所定位置に拘束用穴であるピン穴３０が形成されている一方、該ピン穴３０が形成された位置に有する１つだけ拡幅に形成された前記ベーン部１２ｃの内部軸方向に形成された保持孔内に、拘束部材であるロックピン３１が前記ピン穴３０に出没自在に設けられている。このロックピン３１は、該ロックピン３１の後端部と前記保持孔の後端に有するスプリングリテーナとの間に設けられたスプリングによってピン穴３０に係合する方向に付勢されていると共に、該ピン穴３０に係合する位置で、ベーン部材１２が最遅角側となる回転位置になっており、この位置が機関始動に最適なバルブタイミング制御位置に設定されている。また、機関始動後は、油孔３２を介して前記ピン穴３０の先端側に導入された油圧によってロックピン３１の係合が解除されるようになっている。
【００４６】
以下、本実施形態の作用を簡単に説明すれば、まず、機関始動時は、図７に示すように、前記ロックピン３１がスプリングのばね力によってピン穴３０に係合して、始動に最適なバルブタイミング制御位置、つまりベーン部材１２が最遅角側に制御されていることから、始動性が良好になる。
【００４７】
機関始動後の所定の機関運転域では、この運転状態を検出したコントローラが電磁切換弁２６への通電をオン状態にする。これによって、スプール弁体は、スプリングのばね力に抗して一方向に移動して、進角油通路２４とオイルポンプ２５の吐出通路を連通させると同時に、遅角油通路２３とドレン通路２７とを連通させる。
【００４８】
このため、オイルポンプ２５から吐出された作動油は、進角油通路２４を通ってを通って進角油室１５内に流入する一方、遅角油室１４内の作動油が遅角油通路２３を通ってドレン通路２７からオイルパン２８内に戻され、これにより、遅角油室１４内が低圧になる。この時点では、前記ロックピン３１は、油孔３２からピン穴３０に導入された油圧によってピン穴３０から抜け出して係合が解除されている。
【００４９】
したがって、進角油室１５の容積が拡大（高圧）するのに伴い各ベーン部１２を、図８に示すように、最大反時計位置から時計方向へ僅かに回転させて、中間位置に保持制御する。
【００５０】
よって、カムシャフト２は、スプロケット１に対する相対回転位相が僅かに進角側に変換されて、この結果、吸気弁の開閉タイミングが進角と遅角のほぼ中間制御となり、かかる所定の運転域における燃焼効率が向上して機関の出力と燃費の向上が図れる。
【００５１】
一方、機関が例えば高負荷域に移行した場合は、電磁切換弁２６に最大電流を出力する。したがって、スプール弁体は、スプリングのばね力に抗して一方向へ最大に移動して、各遅角油室１４内の作動油の全てが遅角油通路２３からオイルパン２８内に戻されると同時に、オイルポンプ２５の吐出油圧が進角油通路２４に流入し、各進角油室１５内に供給されて内部が高圧になる。
【００５２】
このため、ベーン部材１２は、図９に示すように、ハウジング１１に対して時計方向へ最大に回転して、スプロケット１に対する相対回動位相を最大進角側に変換する。
【００５３】
この結果、吸気弁の開閉タイミングが進角側に制御されて、かかる高負荷域における機関の出力を向上させることができる。
【００５４】
また、アイドリング運転域などに移行した場合は、電磁切換弁２６への通電が遮断され、これによってスプール弁体がスプリングのばね力によって最大他方向へ移動して流路を切り換え、オイルポンプ２５の吐出油圧を遅角油通路２３から遅角油室１４に供給すると同時に進角油室１５内の作動油を進角油通路２４からドレン通路２７を介してオイルパン２８内に戻す。
【００５５】
これにより、ベーン部材１２は、図７に示すように、最大反時計方向へ回転して、カムシャフト２のスプロケット１に対する相対回動位相を最大遅角側に変換する。
【００５６】
この結果、吸気弁の開閉タイミングが最遅角側に制御されて、吸気の慣性によってかかる低回転域における機関回転の安定化と燃費を向上させることができる。
【００５７】
そして、この実施形態にあっては、前記位相調整機構４の各構成部品を吸入側カムシャフト２に組み付けるには、図２の一点鎖線で示すように、まず、予めスプロケット１と一体のハウジング本体１６にボルト１９によって第１プレート１７と第２プレート１８を共締めによって組み付けてハウジング１１を形成しておくと共に、該ハウジング１１の内部にベーン部材１２を組み入れて、全体をユニット体２９としておく。
【００５８】
次に、該ユニット体２９を、吸入側カムシャフト２の一端部側から前記カム挿通孔１２ｂと支持孔１７ｃ及び円形孔１８ｂを介して軸方向へ真っ直ぐに挿通移動させ、カム１７ａ付近では、図中段差状の矢印で示すように、そのカムノーズ部の回転位置と各孔１２ｂ、１７ｃ、１８ｂの中心を合わせるためにユニット体２９全体を僅かに径方向の上方へ移動させながら挿通移動させる。これによって、ユニット体２９をカム１７ａの外方で通過させることができる。
【００５９】
続いて、ユニット体２９が、両カム１７ａ、１７ｂの間に位置することから、再び径方向の下方へ移動させて中央位置に戻すと共に、次のカム７ｂ付近では、該カム７ｂのカムノーズ部の回転位置に応じて今度はユニット体２９を径方向の下方に移動させながら、各孔１２ｂ、１７ｃ、１８ｂを介してカム７ｂを通過させる。
【００６０】
さらに、大径部８付近では、ユニット体２９を再び径方向の中央位置に戻し、そのまま各孔１２ｂ、１７ｃ、１８ｂを大径部８の外周面、つまり、第１支持孔１７ｃをフランジ部８ａの外周面位置に、カム挿通孔１２ｂを大径部８の本体外周面位置にそれぞれ配置する。
【００６１】
その後、前記ナット２０をカムシャフト２の一端部から挿通させて、前記大径部８の雄ねじ部８ｂに軸部２０ｂ側から螺合させて、そのまま頭部２０ａをスパナなどによって回転させて締め付ける。これにより、ベーン部材１２のベーンロータ１２ａが大径部８に挟持状態に固定されると共に、前記ナット２０の軸部２０ｂが第２プレート１７の円形孔１８ｂ内に遊嵌状態に挿通される。
【００６２】
これによって、吸入側カムシャフト２に対するハウジング１１及びベーン部材１２などからなる位相調整機構４の組付が完了する。
【００６３】
このように、吸入側カムシャフト２に位相調整機構４を簡単に組み付けることができることは勿論のこと、該位相調整機構４を、吸入側カムシャフト２の軸方向の両端部よりも内側、つまり該カムシャフト２の軸方向の中間位置に配置することができるため、該位相調整機構４が吸入側カムシャフト２の端部から突出してしまうことがなくなる。
【００６４】
この結果、装置の軸方向の長さを短くすることができ、該装置のコンパクト化が図れ、エンジンルーム内でのレイアウトの自由度が向上する。
【００６５】
特に、この実施形態では、スプロケット１をハウジング１１の軸方向の外周中央に一体に形成したことから、全体の軸方向の長さを十分に小さくすることが可能になる。
【００６６】
また、本実施形態では、ベーン部材１２を、吸入側カムシャフト２に対してナット２０により着脱自在とすることができることから、メインテナンス時などにベーン部材１２を簡単に交換することが可能になる。
【００６７】
さらに、ナット２０をスパナなどの工具によって締め付けることにより、ベーン部材１２をハウジング１１に固定できるので、該ベーン部材１２の固定作業が簡単であり、該作業能率の向上が図れる。
【００６８】
また、前記ナット２０の軸部２０ｂが円形孔１８ｂを介してハウジング１１内に挿通吸収される形になることから、装置全体の軸方向の長さを短くすることが可能になり、これによってもエンジンルーム内でのレイアウトの自由度が向上する。
【００６９】
また、ロック穴３０に対するロックピン３１の係合によってベーン部材１２の自由回転を規制することができるので、機関始動時のバルブタイミング制御の安定化と高い制御精度が得られるばかりか、ロック穴３０を第１プレート１７を利用して形成したため、別部材を設ける場合に比較して構造の簡素化と、装置の軸方向の長さを短くできる。
【００７０】
さらにこの実施形態では、吸入側カムシャフト２の回転力を、第１プレート１７に形成された第２ギア歯車１７ｂから排気側カムシャフト３の伝達ギア歯車１０を利用して伝達するようにしたため、回転伝達効率を向上させることができることは勿論のこと、伝達機構を別に設ける場合よりも、装置の軸方向の長さを短くすることが可能になる。
【００７１】
前記遅角油通路２３と進角油通路２４の各他端部２３ａ、２４ａを、大径部８を挟んだ吸入側カムシャフト２の両端側内部にそれぞれ形成したため、前記両油通路２３ａ、２４ａを吸入側カムシャフト２の一方側にまとめて軸方向へ２重に形成する場合に比較して、該吸入側カムシャフト２の剛性の低下を防止することができ、両端側の強度をほぼ均一にすることができる。
【００７２】
また、図１０は本発明の第２の実施形態を示し、前記カム挿通孔１２ｂと支持孔１７ｃ及び円形孔１８ｂの内径を、カム７ａ〜７ｄの回転軌跡（一点鎖線）よりも大きく形成したものである。
【００７３】
このように形成すれば、吸入側カムシャフト２に対する位相調整機構４の組付時に、第１実施形態のように位相調整機構４をその都度上下に移動させずにストレート移動させて各カム７ａ、７ｂあるいは７ｃ、７ｄを通過させることができるので、かかる組付作業能率が向上する。
【００７４】
図１１は請求項２に記載された発明に対応する実施形態を示し、吸入側カムシャフト２を長手方向のほぼ中央で２分割に形成すると共に、ベーン部材１２のベーンロータ１２ａを前記カムシャフト２の分割対向端部間で挟持状態に結合したものである。
【００７５】
すなわち、前記吸入側カムシャフト２の分割された対向端部２ｂ、２ｃには、外径がほぼ同一の結合フランジ４０，４１が一体に形成されており、該両結合フランジ４０，４１の円周方向の同一位置には、固定手段である長短ボルト４２，４３が挿通するボルト挿通孔４０ａ、４１ａが軸方向に貫通形成されている。前記両結合フランジ４０，４１は、その肉厚が前記第１プレート１７と第２プレート１８の肉厚とほぼ同一に設定されている。
【００７６】
前記第１プレート１７と第２プレート１８の内周側には、前記各結合フランジ４０，４１が嵌合する２支持孔４４と円形孔４５が形成されており、この支持孔４４を介してハウジング１１が回転自在に支持されている。
【００７７】
前記ベーン部材１２は、ほぼ円盤状に形成され、ベーンロータ１２ａの内部に、遅角油通路２３と各遅角油室１４を連通する複数の第１連通路２１と、進角油通路２４と各進角油室１５とを連通する複数の第２連通路２２がそれぞれ放射状に形成されている。また、ベーンロータ１２ａの円周方向の前記各ボルト挿通孔４０ａ、４１ａと対応する位置には、前記各ボルト４２、４３が螺合する雌ねじ孔４６が貫通形成されている。
【００７８】
他の構成は前記請求項１の発明にかかる第１の実施形態と同様であるから、共通の構成箇所には、同一の符号を付して具体的な説明は省略する。
【００７９】
したがって、吸入側カムシャフト２に位相調整機構４を組み付けるには、図１１に示すように、ハウジング本体１６にボルト１９によって第１、第２プレート１７，１８が組み付けられたハウジング１１内にベーン部材１２を予め収容保持しておく。
【００８０】
そして、分解状態にある吸入側カムシャフト２の各結合フランジ４０，４１を、図１２に示すように、円周方向に位置決めしながら各孔４４，４５に嵌合すると共に、各ボルト４２，４３を互いに反対方向から各プレート１７，１８のボルト挿通孔４０ａ、４１ａに互いに反対側から挿通してベーン部材１２の雌ねじ孔４６にそれぞれ螺合させる。
【００８１】
その後、該各ボルト４２，４３を所定の工具で締め付ければ、結合フランジ４０，４１の間にベーンロータ１２ａを挟持状態に強固に結合することができる。と同時に、ハウジング１１を支持孔４４を介して結合フランジ４１の外周面で回転自在に支持することができる。
【００８２】
したがって、この実施形態によれば、吸入側カムシャフト２にベーン部材１２を介して位相調整機構４を簡単に組み付けることができると共に、該位相調整機構４を吸入側カムシャフト２の端部側ではなくほぼ中央に配置できるので、請求項１記載の発明の実施形態と同様な作用効果が得られる。
【００８３】
図１３は請求項３に記載の発明にかかる実施形態を示し、吸入側カムシャフト２は、分割せずに前記第１の実施形態と同様に一体に設けられていると共に、ベーン部材１２を該吸入側カムシャフト２の長手方向のほぼ中央位置に一体に設けられている。
【００８４】
すなわち、このベーン部材１２は、吸入側カムシャフト２の鋳造成形時にベーンロータ１２ａ及び各ベーン部１２ｃが吸入側カムシャフト２に一体に成形されており、ベーンロータ１２ａの内部には、吸入側カムシャフト２内の遅角油通路２３と進角油通路２４の各一端部２３ａ、２４ａと各遅角油室１４と進角油室１５とを連通する第１、第２連通路２１，２２がそれぞれ形成されている。
【００８５】
また、スプロケット１や位相調整機構４の構成は、前記第１の実施形態と同様であるから、同一符号を付して説明を省略する。
【００８６】
そして、各構成部材を組み付けるには、例えば円筒状のハウジング本体１６を、吸入側カムシャフト２の一端側から挿通してベーン部材１２の外周側に位置させ、その後、第１プレート１７と第２プレート１８をそれぞれの支持孔１７ｃと円形孔１８ｂを介してカムシャフト２の両端側の反対方向から挿通して各カム７ａ〜７ｄを通過させる。
【００８７】
そして、該両プレート１７，１８を、ベーン部材１２の外周側に位置するハウジング本体１６を両側から挟み込むように位置決めしつつ当接させると共に、前記支持孔１７ｃと円形孔１８ｂの内周面をカムシャフト２の大径部８のフランジ部８ａ外周面と該フランジ部８ａと反対側に位置するほぼ同じ外径の段差径部８ｃの外周面に嵌合する。
【００８８】
その後、各ボルト１９によって共締め固定すれば、ハウジング１１の組付が完了すると共に、ベーン部材１２をハウジング１１内に回転自在に配置することが可能になる。この結果、前記第１の実施形態の発明と同様な作用効果が得られる。
【００８９】
また、ベーン部材１２は、吸入側カムシャフト２に一体に設けられているので、部品点数の削減が図れると共に、組み付け作業が不要になる。
【００９０】
前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。
【００９１】
請求項（１）  前記カムシャフトの所定位置に、前記ベーンロータのカム挿通孔の内径よりも大きなフランジ部を一体に設けると共に、前記ベーンロータを前記カムシャフトに組み付ける際に、該ベーンロータのカム挿通孔の孔縁部一端側を前記フランジ部の端面に当接させる一方、カム挿通孔の孔縁部他端側からナットによって締め付けてカムシャフトに固定したことを特徴とする請求項１または４に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【００９２】
ベーンロータを、カムシャフトに対してナットにより着脱自在とすることができることから、メインテナンス時にベーンロータを簡単に交換することが可能になる。
【００９３】
請求項（２）  前記ナットの先端部をハウジングの前記開口部を介して該ハウジング内に挿通配置したことを特徴とする請求項（１）に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【００９４】
ナットの軸方向の長さがハウジング内で吸収される形になることから、装置全体の軸方向の長さを短くすることが可能になり、これによってもエンジンルーム内でのレイアウトの自由度が向上する。
【００９５】
請求項（３）  前記ナットの頭部外周に、所定の回転用工具が係合して該ナットを回転させる係合部を形成したことを特徴とする請求項（１）に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【００９６】
カムシャフトに対する各構成部材の組み付け時において、前記隣接する各カムの間にベーンロータを配置しても、前記回転用工具を利用してナットによりベーンロータをカムシャフトに固定することが可能になることから、装置全体の軸方向の長さを短くすることが可能になる。
【００９７】
請求項（４）  前記ハウジングは、複数の部材をボルトによって互いに結合することによって構成されている一方、前記回転用工具によるナットの締め付け位置を、前記ボルトの締め付け位置よりも内側に配置すると共に、該ナットの頭部と前記各ボルトの頭部とを同一平面上に配置したことを特徴とする請求項（３）に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【００９８】
この発明によれば、ナットの頭部とボルト頭部とを、ハウジングの一側面側の同一平面上にそれぞれ配置したことから、互いに反対の配置した場合に比較して装置の軸方向の長さを小さくできる。
【００９９】
請求項（５）  前記ハウジングは、外周に第１のギア歯車が一体に形成されたほぼ円筒状のハウジング本体と、該ハウジング本体の一端側に固定された平板状の第１プレートと、外周に第２のギア歯車が一体に形成されて、前記ハウジング本体の他端側に固定された第２プレートととから構成され、前記いずれか一方のギア歯車に、クランクシャフトから回転駆動力を伝達すると共に、該一方のギア歯車からの回転力を他方のギア歯車を介して吸気側あるいは排気側の他方のカムシャフトに伝達するように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
【０１００】
この発明によれば、前記両ギア歯車をハウジングの外周と第２プレートの外周を利用して形成したことから、各ギア歯車をハウジングなどと別体に設ける場合に比較して、装置の軸方向の長さを短くすることが可能になる。
【０１０１】
請求項（６）  前記ベーンロータには、回転軸方向に移動可能な拘束部材が設けられていると共に、前記第２プレートには、前記拘束部材が挿通可能な拘束穴が設けられ、前記拘束部材は、機関の運転状態に応じて前記拘束穴に係合あるいは係合解除されるように構成されていることを特徴とする請求項（５）に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【０１０２】
拘束穴に対する拘束部材の係合あるいは係合解除によって、機関運転状態に応じて例えば機関弁のバルブタイミング制御の安定化と制御精度を高めることができることは勿論のこと、第２プレートに拘束穴が形成されていることから、該拘束穴を別部材に設ける場合に比較して、装置の軸方向の長さを小さくすることができる。
【０１０３】
請求項（７）  前記カムシャフトの一端側内部に、前記遅角油室に連通する遅角油通路が形成されていると共に、カムシャフトの他端側内部に前記進角油室に連通する進角油通路が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
【０１０４】
前記遅角油通路と進角油通路とを、カムシャフトの両端側にそれぞれ形成したため、前記両油通路をカムシャフト一方側にまとめて形成する場合に比較して、該カムシャフトの剛性の低下を防止することができ、両端側の強度をほぼ均一にすることができる。
【０１０５】
請求項（８）  回転自在に支持されたカムシャフトと、
該カムシャフトに一体的に設けられて、機関弁を開閉駆動させる複数のカムと、
内周側に前記複数のカムが挿通可能なカム挿通孔が形成されていると共に、カムシャフト軸方向の幅が隣接する気筒間において隣り合う前記各カム間の軸方向の最も短い離間長さよりも小さく設定され、かつ外周側に放射状に延設されたベーン部を有するベーンロータと、
前記ベーンロータを回転自在に収容すると共に、カムシャフト軸方向の幅が隣接する気筒間において隣り合う前記各カム間の軸方向の最も短い離間長さよりも小さく設定され、かつ内周側に前記カムが挿通可能な開口部が形成されたハウジングと、
該ハウジングの外周に一体的に設けられて、機関のクランクシャフトからハウジングに回転駆動力を伝達する駆動伝達部と、
前記ハウジング内に前記ベーンを介して隔成された少なくとも一対の遅角油室及び進角油室と、
機関の運転状態に応じて前記遅角油室または進角油室へ作動油を給排する油圧回路とを備えた内燃機関の可変動弁装置の組付方法であって、
前記ベーンロータを、前記カムシャフトの一端側から前記カム挿通孔を介して挿通したして１つのカムを通過させた後、通過した該カムと隣接する気筒間において隣り合うカムとの間にカム挿通孔が位置した段階でベーンロータを径方向へ移動させて、カム挿通孔と該カムの外形位置を合わせながらこのカムを通過させると共に、前記ベーンロータがカムシャフトの軸方向のほぼ中央位置に達した段階で、該カムシャフトにベーンロータを所定の締結手段によって締結固定し、
その後、カムシャフトに前記開口部を利用してハウジングを軸方向から挿通し、その開口部を利用してて前記ベーンロータの外周側に配置しつつ該ベーンロータ及びベーン部を内部に回転可能に配置するようにしたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置の組付方法。
【０１０６】
したがって、この発明によれば、ベーンロータやハウジングを、カムシャフト軸方向の両端部よりも内側、つまり各カム間の位置に配置することができるため、該ベーンロータやハウジングがカムシャフトの端部から突出してしまうことがなくなる。
【０１０７】
本発明は、自動車ばかりかオートバイにも適用できると共に、構造的にも前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、ベーン部材１を吸入側カムシャフト２の左右端部側寄りに配置しても良い。また、可変動弁装置を吸気側ばかりか排気側に適用することも可能である。
【０１０８】
さらに、前記位相調整機構４などを吸入側カムシャフト２の他端部側から挿通することも可能である。
【０１０９】
また、ベーン部材１２は、ベーンロータ１２ａとベーン部１２ｃが別体構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】請求項１の発明に係る可変動弁装置の第１の実施形態を示す要部縦断面図である。
【図２】本実施形態における吸入側カムシャフトにハウジングなどを組み付ける手順を示す概略図である。
【図３】図２のＡ矢視図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本実施形態のバルブタイミング制御装置と排気側カムシャフトの斜視図である。
【図６】本実施形態のバルブタイミング制御装置と排気側カムシャフトの平面図である。
【図７】本実施形態によるバルブタイミングを遅角側に制御した状態を示す作用説明図である。
【図８】本実施形態によるバルブタイミングを中間制御位置に保持した状態を示す作用説明図である。
【図９】本実施形態によるバルブタイミングを進角側に制御した状態を示す作用説明図である。
【図１０】第２の実施形態を示す断面図である。
【図１１】請求項２の発明に対応する実施形態のバルブタイミング制御装置を分解して示す縦断面図である。
【図１２】同実施形態における各構成部材を組み付けた状態を示す縦断面図である。
【図１３】請求項３の発明に対応する実施形態のバルブタイミング制御装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１…スプロケット
２…吸入側カムシャフト
３…排気側カムシャフト
４…位相変換機構
５…油圧回路
６…第１ギア歯車
７ａ〜７ｄ…カム
８…大径部
１０…伝達ギア歯車
１１…ハウジング
１２…ベーン部材
１２ａ…ベーンロータ
１２ｂ…カム挿通孔
１２ｃ…ベーン部
１４…遅角油室
１５…進角油室
１６…ハウジング本体
１７…第１プレート
１７ｂ…第２ギア歯車
１７ｃ…支持孔（開口部）
１８…第２プレート
１８ｂ…円形孔（開口部）
１９…ボルト
２０…ナット
２３…遅角油通路
２４…進角油通路
２５…オイルポンプ
【図１】
2006002677.tif 000003
【図２】
2006002677.tif 000004
【図３】
2006002677.tif 000005
【図４】
2006002677.tif 000006
【図５】
2006002677.tif 000007
【図６】
2006002677.tif 000008
【図７】
2006002677.tif 000009
【図８】
2006002677.tif 000010
【図９】
2006002677.tif 000011
【図１０】
2006002677.tif 000012
【図１１】
2006002677.tif 000013
【図１２】
2006002677.tif 000014
【図１３】
2006002677.tif 000015