(57)【要約】【課題】カムシャフトをバルブタイミング可変機構のボス部に圧入することによるジャーナル部における摩擦抵抗の増大を抑制できる動弁装置を提供する。【解決手段】動弁装置は、カムシャフト１とバルブタイミング可変機構２とを備えている。バルブタイミング可変機構２は、クランクシャフトと同期して回転するハウジング３に、カムシャフト１が固定されるロータ４が収容されており、ハウジング３に対してロータ４を相対回転させることにより機関バルブの開閉タイミングを変更する。カムシャフト１はロータ４の中心に設けられた軸部７の先端に位置するボス部８に圧入されているとともに、ボス部８に連続して設けられたジャーナル部１１は内燃機関のシリンダヘッド１２及びカムキャップ１３によって回転可能に支持されている。この動弁装置では、軸部７におけるボス部８の剛性が、ジャーナル部１１の剛性よりも低くされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関バルブを開閉駆動するカムが設けられたカムシャフトと、
クランクシャフトと同期して回転するハウジングに、前記カムシャフトが固定されるロータが収容されており、前記ハウジングに対して前記ロータを相対回転させることにより前記機関バルブの開閉タイミングを変更するバルブタイミング可変機構と、を備え、
前記カムシャフトが、前記ロータの中心に設けられた軸部の先端に位置するボス部に圧入されているとともに、
前記バルブタイミング可変機構の前記軸部における前記ボス部に連続して設けられたジャーナル部が、内燃機関のシリンダヘッド及びカムキャップによって回転可能に支持されている動弁装置であり、
前記軸部における前記ボス部の剛性が、前記ジャーナル部の剛性よりも低くされている動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に設けられる動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関には、機関バルブを開閉駆動するための動弁装置が設けられている。特許文献１には、機関バルブの開閉タイミング（以下、バルブタイミングという）を変更するためのバルブタイミング可変機構を備える動弁装置が開示されている。
【０００３】
バルブタイミング可変機構は、クランクシャフトと同期して回転するハウジングと、ハウジングに収容されたロータとを備えている。ロータにはカムシャフトが連結されており、油圧を利用してハウジングに対してロータを相対回転させることによりバルブタイミングを変更する。カムシャフトは、ロータの中心に設けられた軸部の先端に位置するボス部に圧入されている。また、軸部にはボス部に連続してジャーナル部が設けられており、このジャーナル部はバルブタイミング可変機構が内燃機関に組み付けられた際にシリンダヘッド及びカムキャップによって回転可能に支持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１１‐５０４５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
カムシャフトの直径はボス部の内径よりも若干大きくなっている。このため、カムシャフトが軸部に圧入されるとボス部が拡径し、これにより同ボス部に連続して設けられたジャーナル部も拡径するおそれがある。ジャーナル部が拡径してしまうと、ジャーナル部を覆うカムキャップとジャーナル部との隙間が減少し、摩擦抵抗が増大することになる。
【０００６】
本発明は、こうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、カムシャフトをバルブタイミング可変機構のボス部に圧入することによるジャーナル部における摩擦抵抗の増大を抑制できる動弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための動弁装置は、機関バルブを開閉駆動するカムが設けられたカムシャフトと、クランクシャフトと同期して回転するハウジングに、カムシャフトが固定されるロータが収容されており、ハウジングに対してロータを相対回転させることにより機関バルブの開閉タイミングを変更するバルブタイミング可変機構とを備えている。そして、カムシャフトが、ロータの中心に設けられた軸部の先端に位置するボス部に圧入されているとともに、バルブタイミング可変機構の軸部におけるボス部に連続して設けられたジャーナル部が、内燃機関のシリンダヘッド及びカムキャップによって回転可能に支持されている。この動弁装置では、軸部におけるボス部の剛性が、ジャーナル部の剛性よりも低くされている。
【０００８】
上記構成では、軸部の先端に位置するボス部の剛性がジャーナル部の剛性よりも低くされ、ロータの軸部においてボス部が変形しやすくなっている。そのため、カムシャフトが圧入されたときに生じる応力がボス部に集中し、カムシャフトが圧入されたときに生じる軸部の歪みがボス部において吸収される。このため、ジャーナル部に歪みが生じにくくなり、ジャーナル部とカムキャップとの隙間を保持することができるようになる。したがって、上記構成によれば、カムシャフトをボス部に圧入することによるジャーナル部における摩擦抵抗の増大を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態の動弁装置の断面図。
【図２】同実施形態の動弁装置の組み立て方法を示す断面図であり、（ａ）はカムシャフトをバルブタイミング可変機構に組み付ける前の状態を示す断面図、（ｂ）はカムシャフトをバルブタイミング可変機構に組み付けた後の状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、動弁装置の一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
図１に示すように、動弁装置は、カムシャフト１と同カムシャフト１の端部に固定されたバルブタイミング可変機構２とを備えている。
【００１１】
バルブタイミング可変機構２は、クランクシャフトと同期して回転するハウジング３と、ハウジング３に収容されたロータ４とを有している。ハウジング３の内周面とロータ４の外周面との間にはオイルで満たされた油室５が形成されている。油室５には、ロータ４から径方向に延びて周方向において同油室５を進角室と遅角室とに区画するベーン６が収容されている。ハウジング３が回転すると、ハウジング３内のオイルを介してベーン６に回転動力が伝達され、ロータ４が回転する。
【００１２】
また、ロータ４の中心には、カムシャフト１の軸方向に延びる円筒形状の軸部７が設けられている。軸部７の先端はカムシャフト１が圧入されるボス部８になっている。カムシャフト１にはカム９が設けられている。ボス部８に圧入されているカムシャフト１がロータ４の回転に伴って回転すると、カム９が機関バルブを開閉駆動する。
【００１３】
ここで、ロータ４の内部には、ハウジング３内に設けられた進角室及び遅角室へのオイルの給排を行うオイルコントロールバルブ１０が設けられている。バルブタイミング可変機構２では、このオイルコントロールバルブ１０を制御することにより、進角室及び遅角室内のオイルの量を調節し、ハウジング３に対してロータ４を相対回転させる。これにより、クランクシャフトの回転位相に対するカムシャフト１の回転位相が変化し、バルブタイミングが変更される。
【００１４】
また、ロータ４の軸部７には、ボス部８に連続してジャーナル部１１が設けられている。ジャーナル部１１は内燃機関のシリンダヘッド１２及びカムキャップ１３によって回転可能に支持されている。シリンダヘッド１２及びカムキャップ１３とジャーナル部１１との間には隙間が形成され、この隙間にはオイル供給通路１４を通じてオイルが供給される。ジャーナル部１１の外周面にはオイル供給通路１４を挟むようにして軸方向における両端部に２つのシール溝１５，１６が形成されている。これらシール溝１５，１６はジャーナル部１１の周方向全周に亘って設けられている。これらのシール溝１５，１６には樹脂からなるリング状のシール部材１７が嵌合されている。これにより、シリンダヘッド１２及びカムキャップ１３とジャーナル部１１との間からオイルが漏出することが抑制されている。
【００１５】
なお、この動弁装置では、ジャーナル部１１におけるボス部８側の端部に位置するシール溝１５の深さが、ハウジング３側の端部に位置するシール溝１６の深さよりも深くされている。
【００１６】
次に、図２を参照して、こうした動弁装置におけるカムシャフト１とバルブタイミング可変機構２との組み付け方法について説明する。
カムシャフト１とバルブタイミング可変機構２とを別々に製造した後、図２（ａ）に示すように、カムシャフト１の軸心をバルブタイミング可変機構２の軸部７の軸心と一致させるように軸合わせを行う。その後、図２（ｂ）に示すように、カムシャフト１を軸部７のボス部８に圧入して同カムシャフト１をバルブタイミング可変機構２に固定する。
【００１７】
次に、本実施形態の動弁装置の作用について説明する。
本実施形態では、軸部７のジャーナル部１１に設けられたシール溝１５，１６のうちボス部８側に位置するシール溝１５の深さをシール溝１６の深さよりも深くしている。このため、軸部７におけるジャーナル部１１とボス部８とが深いシール溝１５によって隔てられた状態になっており、軸部７の先端に位置するボス部８の剛性がジャーナル部１１の剛性よりも低くされ、ボス部８が変形しやすくなっている。そのため、カムシャフト１が圧入されたときに生じる応力がボス部に集中し、カムシャフト１が圧入されたときに生じる軸部７の歪みがボス部８において吸収される。このため、図２（ｂ）に示すように、軸部７にカムシャフト１が圧入された状態であってもジャーナル部１１に歪みが生じにくく、動弁装置が内燃機関に組み付けられたときにジャーナル部１１とカムキャップ１３との隙間が保持される。
【００１８】
以上説明した第１の実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）軸部７におけるボス部８の剛性が、ジャーナル部１１の剛性よりも低くされているため、カムシャフト１が圧入されたときに生じる軸部７の歪みがボス部８において吸収され、ジャーナル部１１に歪みが生じにくくなる。このため、ボス部８にカムシャフト１が圧入された状態であってもジャーナル部１１とカムキャップ１３との隙間を保持することができ、カムシャフト１をボス部８に圧入することによるジャーナル部１１における摩擦抵抗の増大を抑制できる。
【００１９】
（２）シール溝１５を深くすることによりボス部８の剛性を低くするようにしているため、動弁装置に追加部品を設けたり、大幅な形状変更を行ったりすることなくボス部８の剛性を低下させることができる。
【００２０】
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。
・上記実施形では、樹脂からなるシール部材１７を用いた例を説明したが、金属やゴムなど他の素材からなるシール部材を用いるようにしてもよい。
【００２１】
・上記実施形態では、シール溝１５を深くすることにより、ボス部８の剛性を低下させるようにしたが、ボス部８の剛性をジャーナル部１１の剛性よりも低下させる構成はこうしたものに限られない。例えば、ボス部８の外周面に溝を形成する等してボス部８の肉厚をジャーナル部１１の肉厚よりも薄くするようにしてもよい。こうした構成であっても上記（１）と同様の効果を得ることはできる。
【００２２】
・上記実施形態では、油圧を用いてハウジング３とロータ４とを相対回転させるバルブタイミング可変機構２を例に説明したが、例えば電力を用いる等、他の駆動形式のバルブタイミング可変機構を採用してもよい。なお、その場合には、ロータ４にベーン６を設ける必要がない場合もある。こうした構成であっても上記（１）と同様の効果を得ることはできる。
【符号の説明】
【００２３】
１…カムシャフト、２…バルブタイミング可変機構、３…ハウジング、４…ロータ、５…油室、６…ベーン、７…軸部、８…ボス部、９…カム、１０…オイルコントロールバルブ、１１…ジャーナル部、１２…シリンダヘッド、１３…カムキャップ、１４…オイル供給通路、１５，１６…シール溝、１７…シール部材。
【図１】
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【図２】
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