(57)【要約】【課題】  ハウジング部材、及びハウジング部材に同軸的且つ相対回転可能に収容されたロータ部材のうち、一方がクランク軸の回転により回転駆動され、他方がカム軸に一体的に固定されており、ロータ部材の相対回転により吸気弁の開閉時期を調整する内燃機関の弁開閉時期制御装置において、ロータ部材の相対回転の際、互いに対向するロータ部材のベーン部の側面とハウジング部材のシュー部の側面との衝突による打音を小さくすること。【解決手段】  この弁開閉時期制御装置は、互いに対向するベーン部２２の側面の平面２２ａとシュー部の側面の平面とが当接し、ベーン部２２の側面の平面２２ａに径方向に沿った方向に形成された溝状を呈した凹部２２ｂを備えている。これにより、進角油室又は遅角油室内の作動油に比較的大きい気泡が含まれる場合であっても、衝突の際、気泡が分割されて微小となり作動油の粘度が大きくなることで、衝突による打音が小さくされ得る。【選択図】  図３
2008184965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状部と、同環状部から径内方向に突出する複数の第１突出部とを備えた第１回転部材と、
中心部と、同中心部から径外方向に突出する前記第１突出部と同数の第２突出部とを備えた第２回転部材と、
を備え、
前記第１回転部材、及び前記第２回転部材のうち、一方が内燃機関のクランク軸の回転により回転駆動され、他方が同内燃機関の吸気弁、又は排気弁のカム軸に一体的に固定されており、
前記第２回転部材は、前記第１回転部材の内側に、同第１回転部材と同軸的に相対回転可能に、且つ、前記環状部と、前記中心部と、隣接する２つの同第１突出部とで画成される各空間を、前記第２突出部の１つが進角室、及び遅角室に区画するように配置され、
前記進角室、及び前記遅角室への液体の給排により前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して相対回転させることで、前記吸気弁、又は前記排気弁の開閉時期を調整する内燃機関の弁開閉時期制御装置において、
互いに対向する前記第１突出部の側面と前記第２突出部の側面の当接面において平面が存在し、
前記平面に対応する、前記第１突出部の当接面、及び／又は前記第２突出部の当接面に凹部が形成された内燃機関の弁開閉時期制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の弁開閉時期制御装置において、
前記各当接面において平面がそれぞれ存在し、
前記各平面に対応する、前記第１突出部の当接面、及び／又は前記第２突出部の当接面に前記凹部がそれぞれ形成された内燃機関の弁開閉時期制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の弁開閉時期制御装置において、
前記凹部は、
径方向に沿った方向に形成された溝状を呈している内燃機関の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、内燃機関の動弁装置において吸気弁または排気弁の開閉時期を制御するために使用される弁開閉時期制御装置（内燃機関用バルブタイミング調整装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の弁開閉時期制御装置の一つとして、環状部と同環状部から径内方向に突出する複数の第１突出部とを備えた第１回転部材と、中心部と同中心部から径外方向に突出する前記第１突出部と同数の第２突出部とを備えた第２回転部材とを備え、前記第１回転部材が内燃機関のクランク軸の回転により回転駆動され、前記第２回転部材が同内燃機関の吸気弁のカム軸に一体的に固定されており、前記第２回転部材は、前記第１回転部材の内側に同第１回転部材と同軸的に相対回転可能に且つ前記環状部と前記中心部と隣接する２つの同第１突出部とで画成される各空間を前記第２突出部の１つが進角室及び遅角室に区画するように配置され、前記進角室及び前記遅角室への作動油の給排により前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して相対回転させることで前記吸気弁又は前記排気弁の開閉時期を調整するものがあり、例えば、下記特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平１０−３１７９２２
【０００３】
係る弁開閉時期制御装置においては、第２回転部材が第１回転部材に対して相対回転する際、互いに対向する第１突出部の側面と第２突出部の側面とが衝突する場合がある。この場合、進角室、又は遅角室内の作動油の粘度が小さいと、大きい打音が発生する傾向がある。ところで、作動油の温度の上昇等に起因して、進角室、又は遅角室内の作動油に比較的大きい気泡が含まれる場合がある。ここで、液体の粘度は、その液体に含まれる気泡が大きいほど小さくなる。従って、この場合、作動油の粘度が小さいため、上述した衝突による大きい打音が発生するという問題があった。
【発明の開示】
【０００４】
従って、本発明の目的は、互いに対向する第１突出部の側面と第２突出部の側面とが衝突する際の打音を小さくし得る弁開閉時期制御装置を提供することにある。
【０００５】
本発明に係る弁開閉時期制御装置は、前記第１回転部材と、前記第２回転部材とを備え、前記第１回転部材及び前記第２回転部材のうち、一方が内燃機関のクランク軸の回転により回転駆動され、他方が同内燃機関の吸気弁又は排気弁のカム軸に一体的に固定されており、前記第２回転部材は、前記第１回転部材の内側に同第１回転部材と同軸的に相対回転可能に且つ前記環状部と前記中心部と隣接する２つの同第１突出部とで画成される各空間を前記第２突出部の１つが進角室及び遅角室に区画するように配置され、前記進角室及び前記遅角室への液体の給排により前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して相対回転させることで、前記吸気弁又は前記排気弁の開閉時期が調整されるように構成されている。
【０００６】
本発明に係る弁開閉時期制御装置の特徴は、互いに対向する前記第１突出部の側面と前記第２突出部の側面の当接面において平面が存在し、前記平面に対応する、前記第１突出部の当接面（以下、「第１平面」と称呼する。）、又は／及び前記第２突出部の平面（以下、「第２平面」と称呼する。）に凹部が形成されたことにある。ここにおいて、「前記当接面」に関し、各当接面の全部が平面であってもよいし、各当接面の一部が平面でこれ以外の部分が曲面等の任意の形状であってもよい。
【０００７】
本発明者は、種々の研究、実験を重ねた結果、上記第１平面、又は／及び上記第２平面に凹部が形成されることで、進角室、又は遅角室内の液体に比較的大きい気泡が含まれる場合であっても、前記第１突出部の側面と前記第２突出部の側面との衝突による打音が小さくなることを見出した。これは、上述した衝突の際、比較的大きな気泡が分割されて微小となり、液体の粘度が大きくなることに起因すると考えられる。従って、上記構成によれば、衝突による打音が小さくされ得る。
【０００８】
また、「前記凹部」は、溝状、ディンプル状等の形状を呈している凹部であって、これらに限定されない。特に、凹部が溝状を呈している場合、溝状の凹部が、径方向に沿った方向に形成されることが好適である。これによれば、凹部を形成する工程が簡素化され得るため、凹部を形成するためのコストの増大が抑制され得る。
【０００９】
また、本発明に係る弁開閉時期制御装置においては、前記各当接面において平面がそれぞれ存在し、上記各第１平面部、及び／又は上記各第２平面部に前記凹部がそれぞれ形成されることが好適である。これによれば、弁開閉時期制御装置全体として、上述した衝突による打音の発生が大幅に小さくされ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明による内燃機関の弁開閉時期制御装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、内燃機関におけるカム軸１０の先端部（図１の左端部）に設けられた弁開閉時期制御装置を示す断面図である。図２は、図１の２−２線に沿った断面を示す。なお、図１に示す部材、部位の図は、図２の１−１線に沿った断面図として描かれている。図１および図２に示した本発明による内燃機関の弁開閉時期制御装置は、内燃機関におけるカム軸１０の先端部に一体的に組付けたロータ部材（前記第２回転部材）２０と、このロータ部材２０に所定範囲で同軸的、且つ、相対回転可能に外装されたハウジング部材（前記第１回転部材）３０と、後述する進角油室Ｒ１及び遅角油室Ｒ２へ作動油を給排する油圧回路Ｃと、作動油の給排を制御する通電制御装置２００とを備えている。
【００１２】
カム軸１０は、吸気弁（図示省略）を開閉する周知のカム（図示省略）を有していて、内燃機関のシリンダヘッド４０に回転自在に支持されており、内部には軸方向に延びる進角通路１１と遅角通路１２が設けられている。進角通路１１は、径方向の通孔１３と環状の通路１４を通して油圧制御弁１００の接続ポート１０１に接続されている。また、遅角通路１２は、径方向の通孔１５と環状の通路１６を通して油圧制御弁１００の接続ポート１０２に接続されている。なお、径方向の通孔１３，１５はカム軸１０に形成されており、環状の通路１４，１６はシリンダヘッド４０に形成されている。
【００１３】
ロータ部材２０は、略円柱状の基部（前記中心部）２１と、同基部２１から径外方向に突出する４個のベーン部（前記第２突出部）２２によって構成されており、同基部２１を介してボルト５０によってカム軸１０の先端部に一体的に固着されている。基部２１と、ハウジング部材３０の後述する環状部３１と、４つの後述するシュー部（前記第１突出部）３２とで画成される４つの空間のそれぞれを、各ベーン部２２が、進角油室Ｒ１及び遅角油室Ｒ２に区画形成している。
【００１４】
環状部３１の内周面と摺動する各ベーン部２２の先端部と、各シュー部３２の先端部と摺動する基部２１の各外周部には、矩形状の溝部２３がそれぞれ形成されており、各溝部２３内には、進角油室Ｒ１及び遅角油室Ｒ２を液密的に区画するためにシール部材２４がそれぞれ配設されている。
【００１５】
基部２１には、進角通路１１に連通する軸方向の通孔２１ａが４個設けられていて、径方向内端部にて通孔２１ａに連通し径方向外端にて進角油室Ｒ１に連通する径方向の通孔２１ｂが４個設けられている。
【００１６】
また、基部２１には、遅角通路１２に連通する軸方向の通孔２１ｃが４個設けられていて、径方向内端部にて通孔２１ｃに連通し径方向外端にて遅角油室Ｒ２に連通する径方向の通孔２１ｄが４個設けられている。
【００１７】
ベーン部２２の１つには、周知のピンストッパ機構２５が配設されている。これにより、作動油の圧力が所定の圧力以下の場合、ロータ部材２０のハウジング部材３０に対する相対回転が最遅角側の位置にて規制される一方、作動油の圧力が所定の圧力より大きい場合、相対回転可能となるようになっている。
【００１８】
図３に示したロータ部材２０の斜視図から解るように、各ベーン部２２の側面の付根部側は、それぞれ平面２２ａに形成されており、この各平面２２ａには、複数の矩形の溝状を呈した凹部２２ｂが径方向に沿った方向にそれぞれ形成されている。各ベーン部２２の先端部と平面２２ａをつなぐ面は、それぞれＲ面取り部に形成されている。即ち、ベーン部２２の側面は、平面２２ａと、Ｒ面取り部とで構成されている。
【００１９】
ハウジング部材３０は、環状部３１と、径内方向に突出する４個のシュー部３２と、フロントプレート３３と、リヤプレート３４とを備えている。環状部３１と、フロントプレート３３と、リヤプレート３４とは、シュー部３２を介して４本のボルト３５によって一体的に連結されている。また、ハウジング部材３０は、シュー部３２の径方向内端にて基部２１を介してロータ部材２０を相対回転可能に支承している。フロントプレート３３とリヤプレート３４は、軸方向の対向する端面にて、ロータ部材２０の軸方向端面に摺動可能に接している。
【００２０】
リヤプレート３４の後方外周には、スプロケット３４ａが一体的に形成されている。スプロケット３４ａは、周知のように、タイミングチェーン(図示省略)を介して内燃機関のクランク軸(図示省略)に連結されていて、クランク軸からの駆動力が伝達されて図２の時計方向へ回転されるように構成されている。
【００２１】
各シュー部３２の側面の付根部側には、断面円弧状の凹部３２ａがそれぞれ形成されており、これにより、進角油室Ｒ１又は遅角油室Ｒ２へ供給される作動油の径外方向へ移動がスムーズになると考えられている。また、各シュー部３２の側面の凹部３２ａ以外の部分（先端部側）は、それぞれ平面３２ｂに形成されている。即ち、シュー部３２の側面は、断面円弧状の凹部３２ａと、平面３２ｂとで構成されている。
【００２２】
従って、互いに対向する各シュー部３２の側面の平面３２ｂと各ベーン部２２の側面の平面２２ａとがそれぞれ当接するようになっている。即ち、シュー部３２の側面に対するベーン部２２の側面の各当接面はそれぞれ平面であり、且つ、ベーン部２２の側面に対するシュー部３２の側面の各当接面はそれぞれ平面となるようになっており、シュー部３２の側面の平面３２ｂ、及びベーン部２２の側面の平面２２ａは、前記第１突出部の側面の当接面（即ち、上記第１平面）、及び前記第２突出部の側面の当接面（即ち、上記第２平面）にそれぞれ対応する。
【００２３】
図１に示した油圧制御弁１００は、オイルポンプ１１０、内燃機関のオイル溜１２０等により油圧回路Ｃを構成していて、通電制御装置２００によるソレノイド１０３への通電によってスプール１０４をスプリング１０５に抗して図１の左方向へ移動できるものであり、デューティ値（％）を変えることにより、進角通路１１と遅角通路１２への作動油の給排を制御可能に構成されている。
【００２４】
オイルポンプ１１０は、内燃機関によって駆動されるものであり、内燃機関の駆動により作動油を内燃機関のオイル溜１２０から油圧制御弁１００の供給ポート１０６に供給するようになっている。内燃機関のオイル溜１２０は、油圧制御弁１００の排出ポート１０７に接続されていて、作動油が排出ポート１０７から戻るようになっている。通電制御装置２００は、各種センサ（クランク角、カム角、スロットル開度、エンジン回転数、エンジン冷却水温、車速等を検出するセンサ）からの検出信号に基づき、予め設定した制御パターンに従い、内燃機関の運転状態に応じて出力（デューティ値）を制御するようになっている。
【００２５】
このように、作動油が、進角通路１１、及び遅角通路１２を通じて進角油室Ｒ１、及び遅角油室Ｒ２へ給排されることにより、ロータ部材２０がカム軸１０と一体的に、ハウジング部材３０に対して相対回転され、内燃機関の運転状態に応じて吸気弁の開閉時期が調整可能となっている。ところで、上記相対回転の際、互いに対向する、各シュー部３２の側面の平面３２ｂと各ベーン部２２の側面の平面２２ａとが衝突する場合がある。また、進角油室Ｒ１、及び遅角油室Ｒ２内の作動油には比較的大きい気泡が含まれている傾向が大きい。
【００２６】
上述した衝突の際、各ベーン部２２の側面の平面２２ａに、複数の矩形の溝状を呈した凹部２２ｂが径方向に沿った方向に形成されているため（図３を参照）、比較的大きい気泡が分割されて微小となり、作動油の粘度が大きくなる。この結果、上述した衝突による打音を小さくすることができる。
【００２７】
以上、説明したように、本発明による内燃機関の弁開閉時期制御装置によれば、シュー部３２の側面に対するベーン部２２の側面の各当接面はそれぞれ平面であり、且つ、ベーン部２２の側面に対するシュー部３２の側面の各当接面はそれぞれ平面となるようになっており、各ベーン部２２の側面の平面２２ａに複数の矩形の溝状を呈する凹部２２ｂがそれぞれ形成されることで、各シュー部３２の側面の平面３２ｂと各ベーン部２２の側面の平面２２ａとが衝突する際、進角油室Ｒ１、又は遅角油室Ｒ２内の作動油に比較的大きい気泡が含まれる場合であっても、この気泡が分割されて微小となる。この結果、作動油の粘度が大きくなることで、上述した衝突による打音が小さくされ得る。
【００２８】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態においては、ベーン部２２の側面の平面２２ａに複数の矩形の溝状を呈する凹部２２ｂが形成されているが、これに代えて、ベーン部２２の側面の平面２２ａにディンプル状を呈する凹部が形成されてもよい。具体的には、例えば、図４に示したロータ部材２０の斜視図に示したように、各ベーン部２２の側面の平面２２ａに複数の円形のディンプル状を呈する凹部２２ｃがそれぞれ形成されてもよい。
【００２９】
また、上記実施形態においては、各ベーン部２２の側面の平面２２ａには複数の矩形の溝状を呈する凹部２２ｂがそれぞれ形成され、各シュー部３２の側面の平面３２ｂには凹部がそれぞれ形成されていないが、これに代えて、各ベーン部２２の側面の平面２２ａと各シュー部３２の側面の平面３２ｂとの両面に、複数の矩形の溝状を呈する凹部が径方向に沿った方向にそれぞれ形成されてもよい。この場合、各ベーン部２２の側面の平面２２ａが、各シュー部３２の側面の平面３２ｂと当接する際、互いの溝状を呈する凹部の開口が重なり合うように凹部がそれぞれ形成されてもよいし、同開口が重なり合わないように凹部がそれぞれ形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による弁開閉時期制御装置の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】図１の要部縦断正面図である。
【図３】図２に示したロータ部材の斜視図である。
【図４】本発明による弁開閉時期制御装置の変形例に係るロータ部材の斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０…カム軸、２０…ロータ部材、２１…基部、２２…ベーン部、２２ａ…ベーン部の側面の平面、２２ｂ…凹部、３０…ハウジング部材、３１…環状部、３２…シュー部、３２ｂ…シュー部の側面の平面、１００…油圧制御弁、１１０…オイルポンプ、１２０…オイル溜、Ｃ…油圧回路、Ｒ１…進角油室、Ｒ２…遅角油室。
【図１】
2008184965.tif 000003
【図２】
2008184965.tif 000004
【図３】
2008184965.tif 000005
【図４】
2008184965.tif 000006