(57)【要約】【課題】  安価で軽量な弁開閉時期制御装置を提供すること。【解決手段】  内燃機関のクランクシャフト１から駆動力伝達部材１０を介して駆動力が伝達される駆動側回転部材２０と、駆動側回転部材２０に同軸上に配置され駆動側回転部材２０と相対回転し、弁開閉用のカムシャフト２を回転する従動側回転部材３０と、駆動側回転部材２０と従動側回転部材３０とにより形成され、作動油が供給されることにより駆動側回転部材２０に対する従動側回転部材３０の相対回転位相を進角方向または遅角方向に変更させる油圧室４０とを備え、駆動側回転部材２０は、一端に閉塞するように底部２１ｂを有し他端が開口した円筒形状のハウジング２１と、ハウジング２１の開口部２１ｄを閉塞するプレート部材２２からなり、底部２１ｂに環状の駆動力伝達部材１０が取り付けられる弁開閉時期制御装置１００とした。【選択図】図１
2011064102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクシャフトから駆動力伝達部材を介して駆動力が伝達される駆動側回転部材と、
前記駆動側回転部材に同軸上に配置され前記駆動側回転部材と相対回転し、弁開閉用のカムシャフトを回転する従動側回転部材と、
前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材とにより形成され、作動油が供給されることにより前記駆動側回転部材に対する前記従動側回転部材の相対回転位相を進角方向または遅角方向に変更させる油圧室とを備え、
前記駆動側回転部材は、一端に閉塞するように底部を有し他端が開口した有底円筒形状のハウジングと、前記ハウジングの開口部を閉塞するプレート部材からなり、前記底部に環状の前記駆動力伝達部材が取り付けられることを特徴とする弁開閉時期制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記駆動力伝達部材は突状の突部が形成され、前記突部が前記底部に当接されて前記駆動側回転部材に取り付けられることを特徴とする弁開閉時期制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかにおいて、
前記駆動力伝達部材は、前記底部に形成された環状の段部に取り付けられることを特徴とする弁開閉時期制御装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記段部の中心方向に凹状に形成された凹部に、前記駆動力伝達部材の中心方向に凸状に形成された凸部が係合し、前記ハウジングと前記駆動力伝達部材が取り付けられることを特徴とする弁開閉時期制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項において、
前記ハウジングの前記底部には、前記従動側回転部材と前記カムシャフトとを接続可能とするための貫通孔が前記カムシャフトの軸方向に形成され、
前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材との軸受部は、前記貫通孔の内周面と前記従動側回転部材の外周面及び前記カムシャフトの外周面の少なくとも何れか１つとで構成されることを特徴とする弁開閉時期制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸・排気弁の開閉時期を制御する弁開閉時期制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ハウジング部材と、ハウジング部材の周壁の径方向内側に形成された油圧室に所定角度範囲内で相対回動可能に収容されるベーン部材とを備える弁開閉時期制御装置が開示されている。ハウジング部材は、前方の側壁、周壁および後方の側壁からなっている。周壁は、油圧室を形成するシューを有し、前方の側壁および周壁は、アルミダイカストにより一体に形成されている。後方の側壁は、前方の側壁および周壁と別体からなり、タイミングギアを備えている。
【０００３】
この装置は、ハウジング部材の周壁と前方の側壁が一体に形成されているため、接合部のシール部材を廃止でき、また、シール部材を使用しないため、ハウジング部材の外径を小さくできる。また、一体形成により、周壁と前方の側壁の調芯が不要となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１９１８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている弁開閉時期制御装置の後方の側壁は、駆動力を伝達するタイミングギアを備えるため、一般的に耐摩耗性および強度を有する鉄系の高品質な材料が必要であり、また、油圧室を形成するように周壁の後方の開口部を塞ぐ面積の大きさが必要である。このため、後方の側壁により、装置は高価で質量が重いものとなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、安価で軽量な弁開閉時期制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の技術的課題を解決するために本発明にて講じられた第１の技術的手段は、内燃機関のクランクシャフトから駆動力伝達部材を介して駆動力が伝達される駆動側回転部材と、前記駆動側回転部材に同軸上に配置され前記駆動側回転部材と相対回転し、弁開閉用のカムシャフトを回転する従動側回転部材と、前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材とにより形成され、作動油が供給されることにより前記駆動側回転部材に対する前記従動側回転部材の相対回転位相を進角方向または遅角方向に変更させる油圧室とを備え、前記駆動側回転部材は、一端に閉塞するように底部を有し他端が開口した円筒形状のハウジングと、前記ハウジングの開口部を閉塞するプレート部材からなり、前記底部に環状の前記駆動力伝達部材が取り付けられることを特徴とする弁開閉時期制御装置としたことである。
【０００８】
第２の技術的手段は、第１の技術的手段において、前記駆動力伝達部材は突状の突部が形成され、前記突部が前記底部に当接されて前記駆動側回転部材に取り付けられることである。
【０００９】
第３の技術的手段は、第１の技術的手段または第２の技術的手段において、
前記駆動力伝達部材は、前記底部に形成された環状の段部に取り付けられることである。
【００１０】
第４の技術的手段は、第３の技術的手段において、前記段部の中心方向に凹状に形成された凹部に、前記駆動力伝達部材の中心方向に凸状に形成された凸部が係合し、前記ハウジングと前記駆動力伝達部材が取り付けられることである。
【００１１】
第５の技術的手段は、第１〜第４の技術的手段の何れか１つにおいて、前記ハウジングの前記底部には、前記従動側回転部材と前記カムシャフトとを接続可能とするための貫通孔が前記カムシャフトの軸方向に形成され、前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材との軸受部は、前記貫通孔の内周面と前記従動側回転部材の外周面及び前記カムシャフトの外周面の少なくとも何れか１つとで構成されることである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によると、駆動力伝達部材が環状であるため、材料を低減でき、装置を軽量化できると共に安価にすることができる。
【００１３】
請求項２の発明によると、駆動力伝達部材は、突部が底部に当接されて取り付けられるため、組付精度を確保するための加工部位を突部のみとすることができ、装置を安価にできる。
【００１４】
請求項３の発明によると、駆動力伝達部材は、環状の段部に取り付けられるため、軸方向の幅が薄くでき、装置を小型化できると共に軽量化できる。
【００１５】
請求項４の発明によると、凸部が凹部に係合されるため、駆動力伝達部材の駆動側回転部材に対する位置合わせが容易にでき、装置が容易に組み付けられる。
【００１６】
請求項５の発明によると、駆動側回転部材と従動側回転部材との軸受部は、貫通孔の内周面と従動側回転部材の外周面及びカムシャフトの外周面の少なくとも何れか１つとで構成される。駆動側回転部材を構成するハウジングには、底部に環状の駆動力伝達部材が取り付けられるため、駆動力伝達部材からの荷重がハウジングに作用する。この荷重により駆動側回転部材と従動側回転部材との軸芯にずれが生じて、駆動側回転部材と従動側回転部材との摺動抵抗が増し、駆動側回転部材に対する従動側回転部材の相対回転位相の変更が円滑に行えなくなる可能性がある。しかし、駆動側回転部材と従動側回転部材との軸受部は、底部に形成された貫通孔の内周面と従動側回転部材の外周面及びカムシャフトの外周面の少なくとも何れか１つとで構成されるため、駆動側回転部材（従動側回転部材）の径方向において、軸受部と駆動力伝達部材とが一直線になる。従って、前述した駆動側回転部材と従動側回転部材との軸芯にずれが生じて、駆動側回転部材と従動側回転部材との摺動抵抗が増し、駆動側回転部材に対する従動側回転部材の相対回転位相の変更が円滑に行えなくなることを好適に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施例に係る弁開閉時期制御装置１００の断面図。
【図２】弁開閉時期制御装置１００の裏面図。
【図３】要部拡大図。
【図４】ハウジング２１とロータ３０の組付図。
【図５】弁開閉時期制御装置１００の分解斜視図。
【図６】本発明の第２の実施例に係る弁開閉時期制御装置２００の裏面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の第１の実施例を図１乃至図５に基づいて説明する。
【００１９】
弁開閉時期制御装置１００は、エンジン（内燃機関）のクランクシャフト１から駆動力を伝達されるタイミングスプロケット（駆動力伝達部材）１０およびタイミングスプロケット１０が固定される駆動側回転部材２０と駆動側回転部材２０と相対回転可能に組み付けられるロータ（従動側回転部材）３０を有する。ロータ３０は、カムシャフト２に図示しないボルトにより固定され、エンジンの吸気弁や排気弁を開閉する。
【００２０】
タイミングスプロケット１０は、円環状の円環部１１およびその外側に歯部１２とその内側にネジ孔１３ａが設けられ円環部１１の内周面１１ａより内側に円弧状に突出する（中心方向に凸状に形成される）円弧部（凸部）１３ｂが形成される取付部１３を有する。図３に示すように、取付部１３には、後述するハウジング２１側に突出する端面１３ｃを有する突部１３ｆが形成されている。端面１３ｃは、円環部１１および歯部１２のハウジング２１側側面より突出するように形成されている。歯部１２には、駆動力を伝達する図示しないタイミングチェーンが係合される。ネジ孔１３ａには、タイミングスプロケット１０をハウジング２１に固定する締結部材４０が累合される。タイミングスプロケット１０は、一般的に耐摩耗性および強度が要求される材料を選択する必要があり、高価で且つ重量が重くなるが、円環状にすることにより材料を低減でき低価格化と軽量化がはかられる。なお、歯部１２はギアまたはプーリーであってもよい。
【００２１】
駆動側回転部材２０は、円筒状の円筒部２１ａと円筒部２１ａの一端を閉塞する底部２１ｂが一体的に成形され収容部２１ｃを形成する有底円筒形状のハウジング２１と、ハウジング２１の開口部２１ｄを閉塞するプレート部材２２から構成される。図４に示すように、円筒部２１ａには径方向内方向に突出するシュー２１ｅが設けられている。シュー２１ｅには、締結部材４０が貫通する孔２１ｐが設けられている。ハウジング２１の底部２１ｂのタイミングスプロケット１０が固定される側には、環状の段差である段部２１ｆが形成されている。段部２１ｆには、中心方向に向かって円弧状に陥没するよう形成される（中心方向に凹状に形成される）凹部２１ｇが形成されている。図３に示すように、凹部２１ｇには、タイミングスプロケット１０側に突出した突部２１ｈが形成されている。プレート部材２２は、円板状を呈し、ロータ３０をカムシャフト２に固定するボルトが貫通する孔２２ａおよびプレート部材２２を固定する締結部材４０が貫通する孔２２ｂが形成されている。更に、ハウジング２１の底部２１ｂには、ロータ３０とカムシャフト２とを接続可能とするための貫通孔２１ｏがカムシャフト２の軸方向に形成されている。そして、ハウジング２１とロータ３０との軸受部は、貫通孔２１ｏの内周面とカムシャフト２の外周面とで構成される。このように軸受部を構成することにより、ハウジング２１（ロータ３０）の径方向において、軸受部とタイミングスプロケット１０とが一直線になる。ハウジング２１は駆動力を受けないため、アルミ材のダイカスト工法により成形でき、軽量化および低価格化がはかれる。また、ハウジング２１はアルミダイカストにより中実の組織にすることができ、オイル漏れがなくなり弁開閉時期制御装置の性能が向上される。
【００２２】
ロータ３０は、駆動側回転部材２０に相対回転可能に組み付けられ、カムシャフト２が嵌合される孔３１が形成される円筒部３２と円筒部３２から径方向外方向に延出するベーン３３とを有する。
【００２３】
タイミングスプロケット１０および駆動側回転部材２０とロータ３０は、収容部２１ｃにロータ３０が収容され、プレート部材２２が開口部２１ｄを閉塞するように取り付けられ、締結部材４０により組み付けられる。本実施例では、タイミングスプロケット１０はネジ孔１３ａに締結部材４０が累合し駆動側回転部材２０に固定されているが、圧入またはかしめ或いは溶接により駆動側回転部材２０に固定されてもよい。
【００２４】
タイミングスプロケット１０は、円環部１１が環状の段部２１ｆに嵌合され、また、円弧部１３ｂが円弧状の凹部２１ｇに嵌合され、端面１３ｃが端面２１ｉに当接され、ハウジング２１に固定される。円環部１１が段部２１ｆに配置されるため、装置の軸方向の幅が薄くできると共に、タイミングスプロケット１０とハウジング２１の同軸合わせができる。円弧部１３ｂが凹部２１ｇに配置されるため、タイミングスプロケット１０のハウジング２１に対する回転方向の位置を制限でき、孔２１ｐおよびネジ孔１３ａの位置合わせが容易にできる。このため、締結部材４０による締結が容易にできる。端面１３ｃおよび端面２１ｉが当接され、タイミングスプロケット１０およびハウジング２１の回転軸方向の組付精度が確保される。このため、高強度材料からなるタイミングスプロケット１０の加工部位を端面１３ｃのみに小さくすることができ、安価にすることができる。
【００２５】
ハウジング２１（駆動側回転部材２０）は収容部２１ｃにロータ３０を収容し、ハウジング２１の離間して配設された２つのシュー２１ｅの間にロータ３０のベーン３３が配設される。２つのシュー２１ｅ間にベーン３３により仕切られる圧力室５０Ａおよび５０Ｂからなる油圧室５０が形成される。ハウジング２１は、シュー２１ｅの径方向内側端部が円筒部３２の外周に摺接し、ロータ３０に相対回転可能に組み付けられている。ベーン３３の径方向外側端部には、径方向外方向に付勢されたシール部材６０が配設されている。シール部材６０は、その径方向外側側面がハウジング２１の円筒部２１ａの内周面と摺接し、圧力室５０Ａおよび５０Ｂを液密的に分離している。
【００２６】
圧力室５０Ａおよび５０Ｂにおいて図示しない油圧装置および油路を介して作動油が供給または排出され、駆動側回転部材２０に対するロータ３０の相対回転位相を進角方向または遅角方向に変更させる。
【００２７】
ベーン３３の１つには、ロック部材７０が軸方向に進退可能に取り付けられ、底部２１ｂの収容部２１ｃ側に形成された孔２１ｊに係脱可能に係合し、エンジン始動時に駆動側回転部材２０とロータ３０の相対回転位相を固定する。
【００２８】
次に、本発明の第２の実施例を図６に基づいて説明する。
【００２９】
図６は、本発明の第２の実施例を示す弁開閉時期制御装置２００の裏面図である。
【００３０】
第２の実施例は、第１の実施例に対して、ハウジング２２１の底部２２１ｂおよびタイミングスプロケット２１０の円弧部２１３ｂの形状が異なる。これ以外については、第１の実施例と同じであるため、説明を省略する。
【００３１】
ハウジング２２１の底部２２１ｂのタイミングスプロケット２１０が固定される側には、環状に突出する突部２２１ｆが形成されると共に、ロック部材が係脱可能に係合する孔が設けられ軸方向に突出し中心方向に陥没する周方向側面（凹部）２２１ｎを有する突部２２１ｋが形成されている。突部２２１ｆの外周２２１ｍは、タイミングスプロケット２１０の円弧部２１３ｂの径方向内側側面２１３ｃと当接可能に配置されている。突部２２１ｋの周方向側面２２１ｎは、タイミングスプロケット２１０の円弧部２１３ｂの周方向内側側面２１３ｄと当接可能に配置されている。ハウジング２２１は図示しないカムシャフトとの嵌合部の周囲を突状の突部２２１ｆとし、突部２２１ｆに対して段差になる段部２２１ｇにタイミングスプロケット２１０の円環部２１１および円弧部２１３ｂが固定されるため、弁開閉時期制御装置２００の軸方向の幅が薄くできる。外周２２１ｍは、タイミングスプロケット２１０の円弧部２１３ｂの径方向内側側面２１３ｃと当接可能に配置されるため、タイミングスプロケット２１０とハウジング２２１の同軸合わせができる。円弧部２１３ｂの周方向側面２１３ｄと周方向側面２２１ｎは当接可能に配置されるため、タイミングスプロケット２１０のハウジング２２１に対する回転方向の位置を制限でき、孔２２１ｐおよびネジ孔２１３ａの位置合わせが容易にでき、締結部材２４０の締結が容易にできる。
【符号の説明】
【００３２】
１０、２１０・・・タイミングスプロケット（駆動力伝達部材）
１３ｂ、２１３ｂ・・・円弧部（凸部）
１３ｆ・・・突部
２０・・・駆動側回転部材
２１、２２１・・・ハウジング
２１ｂ、２２１ｂ・・・底部
２１ｄ・・・開口部
２１ｆ、２２１ｇ・・・段部
２１ｇ、２２１ｎ・・・凹部
２１ｏ・・・貫通孔、軸受部
２２・・・プレート部材
３０・・・ロータ（従動側回転部材）
１００、２００・・・弁開閉時期制御装置
【図１】
2011064102.tif 000003
【図２】
2011064102.tif 000004
【図３】
2011064102.tif 000005
【図４】
2011064102.tif 000006
【図５】
2011064102.tif 000007
【図６】
2011064102.tif 000008