(57)【要約】【課題】  高出力のオイルポンプを用いても、初期位置復帰時におけるシューとベーンの当接衝撃力を弱めて、当接音の発生を低減したバルブタイミング調整装置を提供する。【解決手段】  クランクシャフトと一体回転する第１回転体と、油圧室をそれぞれ進角油圧室と遅角油圧室とに分ける複数のベーンを有し前記第１回転体内で所定角度だけ相対回動可能で吸気または排気のカムシャフトと一体固定された第２回転体とを備え、油路は、最遅角付近または最進角付近において前記第２回転体のベーンでドレン側油路または供給側油路を絞るように構成したものである。【選択図】        図１
2006063921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムシャフトの軸受け部を有するハウジング、内側に複数の突起状のシューを有し該シュー間で油圧室を形成するケース、前記油圧室を塞ぐカバーをそれぞれ一体に固定しクランクシャフトと一体回転する第１回転体と、
前記油圧室をそれぞれ進角油圧室と遅角油圧室とに分ける複数のベーンを有し前記第１回転体内で所定角度だけ回動可能で吸気または排気のカムシャフトと一体に固定された第２回転体と、
最遅角付近または最進角付近において前記第２回転体のベーンで絞られる油路と、
を備えたバルブタイミング調整装置。
【請求項２】
第２回転体のベーンは、最遅角付近または最進角付近においてドレン側油路を絞ることを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項３】
第２回転体のベーンは、最遅角付近または最進角付近において供給側油路を絞ることを特徴とする請求項１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】
この発明は、エンジン等の内燃機関（以下、エンジンと称する）の吸気バルブまたは排気バルブの開閉タイミングを制御するバルブタイミング調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のバルブタイミング調整装置は、カムシャフトの軸受け部を有するハウジング、内側に複数の突起状のシューを有し該シュー間で油圧室を形成するケース、および前記油圧室を塞ぐカバーの３者を一体に固定しクランクシャフトと一体回転する第１回転体と、前記油圧室をそれぞれ進角油圧室と遅角油圧室とに分ける複数のベーンを有し前記第１回転体内で所定角度だけ回動可能で吸気または排気のカムシャフトと一体に固定された第２回転体とで構成されている。前記油圧室には、特許文献１に示されるように、エンジン摺動部分へ油を供給するオイルポンプの油圧が給排され、この油圧により第１回転体に対する第２回転体の相対位置が制御されるように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０９７９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のバルブタイミング調整装置は上記のように構成されているので、動作時のオイル消費量や応答速度確保のため、高出力のオイルポンプがエンジンに搭載されることが多い。しかしながら、高出力のオイルポンプはオイルの漏れ等によって燃費悪化の原因となる。また、バルブタイミング調整装置の初期位置は第１回転体のシューと第２回転体のベーンの当接によって、位置決めされていることが一般的であるが、その初期位置復帰時に第１回転体のシューと第２回転体のベーンの当接による衝撃力で当接音が発生するという課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、動作時のオイル消費量や応答速度確保のため、高出力のオイルポンプを用いても、燃費悪化を抑制するとともに、初期位置復帰時におけるシューとベーンの当接衝撃力を弱めて、当接音の発生を低減したバルブタイミング調整装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、カムシャフトの軸受け部を有するハウジング、内側に複数の突起状のシューを有し該シュー間で油圧室を形成するケース、前記油圧室を塞ぐカバーをそれぞれ一体に固定しクランクシャフトと一体回転する第１回転体と、前記油圧室をそれぞれ進角油圧室と遅角油圧室とに分ける複数のベーンを有し前記第１回転体内で所定角度だけ回動可能で吸気または排気のカムシャフトと一体固定された第２回転体とを備え、油路は、最遅角付近または最進角付近において前記第２回転体のベーンで絞られるように設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、ケース内に形成した油圧室と連通する油路を、最遅角付近または最進角付近において第２回転体のベーンで絞るように構成したので、高出力のオイルポンプを用いても、最遅角付近または最進角付近においては、オイル漏れを低減させて燃費悪化を防止するとともに、油圧室内の油がダンパーの役割を果たし、第１回転体のシューと第２回転体のベーンとの当接による衝撃力を緩和させる。その結果、当接音の発生が低減される効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるバルブタイミング調整装置の内部構成を示す図で後述する図２のＡ−Ａ線に沿う縦断面図であり、図２は第１回転体に対して第２回転体を最遅角位置に位置させた状態を示す図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う横断面図であり、図３は第１回転体に対して第２回転体が最進角位置にある状態を示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う横断面図であり、図４は第１回転体に対して第２回転体が最遅角位置にある場合における該第１回転体のハウジングに形成された第１油路付近の斜視図であり、図５は第１回転体に対して第２回転体が最進角位置にある場合における該第１回転体のハウジングに形成された第１油路付近の斜視図である。
【０００９】
この実施の形態１によるバルブタイミング調整装置１は、図１乃至図５に示すように、エンジン（図示せず）のクランクシャフト（図示せず）とチェーン（図示せず）を介して同期回転する第１回転体３と、この第１回転体３内に配設されかつ吸気または排気カムシャフト（以下、カムシャフトと称する）５の端面に一体に固定された第２回転体７とで概略構成されている。
【００１０】
第１回転体３は、クランクシャフト（図示せず）の回転駆動力を受けるスプロケット１１ａを外側に有しかつ上記カムシャフト５の端面近傍の外周面に摺接する軸受部（図示せず）を内側に有するハウジング１１と、このハウジング１１に隣接して配され、内側に径方向内方へ突出して複数の空間を形成するための複数（この実施の形態１においては図２、図３に示すように４つ）のシュー１３ａを有するケース１３と、このケース１３の内空間を塞ぐカバー１５とから概略構成されており、ボルト１７により一体に締結固定されている。
【００１１】
第２回転体７は、矢印で示す方向に回転するカムシャフト５の端面にワッシャ１８を介してボルト１９により一体に締結されたボス部７ａとこのボス部７ａの外周部から径方向外方へ突出する複数のベーン７ｂとを有するロータ（以下、第２回転体７をベーンロータ７と称する）である。このベーンロータ７の各ベーン７ｂはケース１３のシュー１３ａにより形成された複数の内空間を、ベーンロータ７を第１回転体３に対して進角側に相対回動させる際に油圧の供給を受ける複数の進角油圧室２１と、ベーンロータ７を第１回転体３に対して遅角側に相対回動させる際に油圧の供給を受ける複数の遅角油圧室２３とに区画している。各進角油圧室２１には、カムシャフト５の内部に形成された第１油路２５の一端が接続されており、各遅角油圧室２３には、同じくカムシャフト５の内部に形成された第２油路２７の一端が接続されている。第１油路２５および第２油路２７の各他端はオイルコントロールバルブ（図示せず。以下、ＯＣＶという）を介してオイルポンプ（図示せず）およびオイルパン（図示せず）まで達している。
【００１２】
また、このバルブタイミング調整装置１におけるケース１３の１つのシュー１３ａには、装置径方向に貫通する収納孔２９が形成されている。この収納孔２９は、径方向内側に位置する小径部２９ａと、この小径部２９ａよりも装置径方向外側に位置する大径部２９ｂとから概略構成されている。また、収納孔２９の小径部２９ａ内には、その軸方向に沿って往復摺動可能に略円柱状のロックピン３１が配設されている。ロックピン３１の径方向外側に位置する底部には有底孔３１ａが形成されている。また、収納孔２９の大径部２９ｂ内には、径方向外側からストッパ３３が挿入され、シャフト３５により固定されている。ストッパ３３は、径方向内側に有底孔３３ａを有しており、この有底孔３３ａの底部には、その軸方向に貫通してロックピン３１の後方に位置する収納孔２９内の空間を大気に連通させる背圧排出孔３７が形成されている。また、ロックピン３１の有底孔３１ａとストッパ３３の有底孔３３ａとの間には、ロックピン３１を径方向内方へ常に付勢するコイルスプリング３９が配設されている。
【００１３】
一方、ベーンロータ７のボス部７ａの外周部には、ケース１３に対するベーンロータ７の相対位置が最遅角位置にあるときに、上記ロックピン３１がコイルスプリング３９の付勢力により径方向内方へ前進して係合する係合孔４１が形成されている。なお、この係合孔４１と第１油路２５との間には、ロック解除油路４２が設けられている。
【００１４】
なお、ベーンロータ７におけるベーン７ｂの最外周部およびケース１３におけるシュー１３ａの最内周部は、進角油圧室２１と遅角油圧室２３との間におけるオイルの流動を阻止するためにクリアランスを微少にしているが、シール手段４５を設けることで対処してもよい。
【００１５】
次に動作について説明する。
まず、エンジン停止時においては、バルブタイミング調整装置１の進角油圧室２１および遅角油圧室２３内のオイルが第１油路２５、第２油路２７およびＯＣＶ（図示せず）等を経由してオイルパン（図示せず）へ戻されるため、バルブタイミング調整装置１は第１回転体３のシュー１３ａとベーンロータ７のベーン７ｂが当接する初期位置となり、係合孔４１がロックピン３１との対向位置に位置するため、ロックピン３１がコイルスプリング３９の付勢力により押し出されて係合孔４１に係合し、第１回転体３とベーンロータ７との相対回動が最遅角位置を初期位置として規制される（ロック状態）。
【００１６】
次に、エンジン始動によりオイルポンプ（図示せず）が運転されると、オイルがオイルパン（図示せず）からＯＣＶ（図示せず）、第１油路２５を経由してバルブタイミング調整装置１の進角油圧室２１に供給される。第１油路２５からロック解除油路４２を経由してロックピン３１の大径部分に進角油圧が作用すると、ロックピン３１がコイルスプリング３９の付勢力に抗して押し戻されて係合孔４１から抜け出る。このとき、第１回転体３とベーンロータ７は相対回動可能となる（ロック解除状態）。そして、ロック解除状態におけるベーンロータ７は、進角油圧室２１へ供給される進角油圧により、図３に示すように、所定の回動角度だけ、進角側へ相対回動が許される。
【００１７】
以上のように、この実施の形態１によれば、図２に示す最遅角位置付近では、図４に示すように第２回転体のベーンによって第１油路２５が隠されて絞り効果が生じる。このため、最も低油圧となるアイドル回転時の最遅角位置においてオイル漏れを低減でき、オイルポンプの負荷を低減させて燃焼悪化を防止することができる。また、最遅角位置復帰時には上記の絞り効果により進角油圧室がダンパーの役割を果たすため、第１回転体３のシュー１３ａとベーンロータ７のベーン７ｂとの当接による衝撃力を緩和することができ、当接音の発生を低減させることができる。
【００１８】
なお、図２、図４に示す最遅角位置付近より進角動作すると、図３、図５に示すように、ベーンロータ７が回転動作することにより、ベーン７ｂが第１油路２５から離れて該第１油路に対する絞り効果を解消するため、動作に必要なオイルの流動が可能となり、ダンパー効果もなく、通常の速度で動作が可能となる。
【００１９】
実施の形態２．
実施の形態１では、最遅角位置を初期位置としたが、この実施の形態２では、最進角位置を初期位置とし第２油路２７を第１回転体３のハウジング１１に設けて、ベーンロータ７のベーン７ｂで第２油路２７を絞るように構成したものである。図６はこの発明の実施の形態２によるバルブタイミング調整装置の内部構成を示す図で後述する図７のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図である。図７は第１回転体に対しベーンロータ７が最進角位置にある状態を示す図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う横断面図であり、図８は第１回転体に対しベーンロータ７が最遅角位置にある状態を示す図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う横断面図である。
【００２０】
この実施の形態２によるバルブタイミング調整装置は、図６乃至図８に示すように、第１回転体３のシュー１３ａとベーンロータ７のベーン７ｂとの対向面に溝を形成し、ベーンロータ７を最進角側へ付勢するアシストスプリング（付勢部材）９の一端をシュー１３ａの溝１３ｂに、他端をベーン７ｂの溝７ｃに収納したものである。そして、第２油路２７をハウジング１１に設け、この第２油路２７をベーンロータ７のベーン７ｂで最進角付近において絞るように構成したものである。
【００２１】
この実施の形態２では、エンジン停止時にはアシストスプリング９の付勢力（初期位置への戻り力）によって、ベーンロータ７が図７に示す最進角位置へ急速に回動復帰するが、この復帰過程において、ベーン７ｂがドレン側油路と連通いた第２油路２７を絞る。この絞り効果により進角油圧室がダンパーの役割を果たすため、第１回転体のシューとベーンロータ７のベーン７ｂとの当接による衝撃力を緩和することができ、実施の形態１と同様に当接音の発生を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１によるバルブタイミング調整装置の内部構成を示す図で後述する図２のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。
【図２】第１回転体に対してベーンロータが最遅角位置にある状態を示す図１のＩＩ−ＩＩ線で見た図である。
【図３】第１回転体に対してベーンロータが最進角位置にある状態を示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で見た図である。
【図４】第１回転体に対してベーンロータが最遅角位置にある場合における該第１回転体のハウジングに形成された第１油路付近の斜視図である。
【図５】第１回転体に対してベーンロータが最進角位置にある場合における該第１回転体のハウジングに形成された第１油路付近の斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態２によるバルブタイミング調整装置の内部構成を示す図で後述する図７のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図である。
【図７】第１回転体に対しベーンロータが最進角位置にある状態を示す図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う横断面図である。
【図８】第１回転体に対し第２回転体が最遅角位置にある状態を示す図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う横断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  バルブタイミング調整装置、３  第１回転体、５  カムシャフト、７  ベーンロータ（第２回転体）、７ａ  ボス部、７ｂ  ベーン、７ｃ  溝、９  アシストスプリング（付勢部材）、１１  ハウジング、１１ａ  スプロケット、１３  ケース、１３ａ  シュー、１３ｂ  溝、１５  カバー、１７  ボルト、１８  ワッシャ、１９  ボルト、２１  進角油圧室、２３  遅角油圧室、２５  第１油路、２７  第２油路、２９  収納孔、２９ａ  小径部、２９ｂ  大径部、３１  ロックピン、３１ａ  有底孔、３３  ストッパ、３３ａ  有底孔、３５  シャフト、３７  背圧排出孔、３９  コイルスプリング、４１  係合孔、４２  ロック解除油路。
【図１】
2006063921.tif 000003
【図２】
2006063921.tif 000004
【図３】
2006063921.tif 000005
【図４】
2006063921.tif 000006
【図５】
2006063921.tif 000007
【図６】
2006063921.tif 000008
【図７】
2006063921.tif 000009
【図８】
2006063921.tif 000010