(57)【要約】【課題】ベーン式のバルブタイミング調整装置（ＶＣＴ）のロータのたたきによるハウジングの滑りを防止するために、あらかじめハウジングを滑る側に寄せて組み付けるＶＣＴにおいて、スプロケットとロータとカムシャフトの組み付けが容易な構成のバルブタイミング調整装置を提供する。【解決手段】ロータ４のカムシャフト取付穴４ａの径φｄｌをスプロケット２のカムシャフト用の穴２ｄの径φｄｓより大きくして、ハウジング３を滑る側に寄せることでロータ４のカムシャフト取付穴４ａがスプロケット２の穴２ｄとずれてもスプロケット２の穴２ｄにオーバーラップしない構成とした。【選択図】図３
2007285200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の駆動軸に駆動連結されたスプロケットと、
該スプロケットからの回転動力が伝達されるバルブ開閉用の回転軸と、
該スプロケットに取り付けられ、該回転軸と相対回転可能に該回転軸に外装された環状の外周部を有するハウジング部材と、
該ハウジング部材の内部に設けられ、加圧された流体が供給され該流体の圧力により該回転軸と該ハウジング部材とを相対回転させるベーン式圧力室と、
前記回転軸に取り付けられ、該圧力室内を進角室と遅角室とに二分して該流体の圧力により該圧力室内で該圧力室に対して相対回動するロータと、
該ロータに設けられたストッパピンと、
該ロータと対向する該スプロケットに設けられ、前記回転軸と前記ハウジング部材の相対位相が所定の位相となったとき該ストッパピンが嵌合する収容孔と、
を具備したバルブタイミング制御装置において、
前記ハウジング部材が前記ロータによってたたかれ滑る側に寄せて組み付けたとき、前記ロータの回転軸取付穴が該回転軸に回動可能に取り付けられた前記スプロケットの穴とオーバーラップしないように前記ロータの回転軸取付穴の内径が前記スプロケットの穴の内径よりも大きく設定されていることを特徴とするバルブタイミング制御装置。
【請求項２】
前記ハウジング部材の前記スプロケットへの取り付けは隙間ばめ構造であり、前記ロータの回転軸取付穴の内径φdlと前記スプロケットの穴の内径φdsとの関係は、前記ハウジング部材が隙間ばめされる該スプロケットのハウジング取付部の外径φDsと該ハウジング部材の前記外周部の外径φDhとの差を２ａとして、下記の式を満足する請求項１記載のバルブタイミング制御装置。
式（１）：φdl≧φds＋２a
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気弁及び排気弁の開閉時期を変更するベーン式バルブタイミング調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両のエンジンの吸気弁及び排気弁のバルブタイミングを制御するベーン式の可変バルブタイミング調整装置（以下ＶＣＴと呼称する）は、エンジンの駆動力を伝達するスプロケット（またはクランクプーリ）にハウジング部材を構成しているハウジング及びハウジングプレートがボルト等のネジにより固定されている。ハウジングとハウジングプレートとを一体化して製作したものもある。
図４、図５はＶＣＴの一例を示す側面側断面図、正面要部断面図である。ハウジング部材２３に形成された複数の圧力室２０内のロータ２４はボルト２９等の締結部品により吸気弁または排気弁を駆動するカムシャフト２８（回転軸）に結合されている。ロータ２４は各圧力室２０を進角油圧室２０ａと遅角油圧室２０ｂに二分しており、進角油圧室あるいは遅角油圧室に供給される作動油の油圧によりハウジング部材２３に形成された圧力室２０をロータ２４に対して相対的に回動させてハウジング部材２３とカムシャフト２８との相対位相を変更し、吸気弁と排気弁とのバルブタイミングを制御している。このとき、進角位相あるいは遅角位相においてハウジング部材２３とカムシャフト２８との位相を所定位相に保持するためにストッパピン２６がロータ２４に設けられており、所定位相においてスプロケット２２に設けられた収容孔２７に嵌合するようになっている。
【０００３】
ボルト２５はハウジング部材２３とスプロケット２２とを軸力により固定する機能をもっている。一般にＶＣＴは油圧により制御されるため、作動中の油圧のみを考慮してボルトの軸力を決定すればよい。しかし、実際のエンジンにおいては非常にまれにではあるが、運転状況により作動油にエアが吸い込まれＶＣＴを油圧で制御できなくなりロータがハウジングをたたく現象が発生することがある。ハウジングがロータによってたたかれるとハウジング部材とスプロケットとの相対位置がずれてしまう。
この現象を図５で説明すると、ロータ２４がハウジング部材２３に設けられた圧力室２０の壁面をたたくことによりハウジング部材２３には打力Ｆが矢印の方向に加えられる。その結果、ハウジング部材２３はずれてＡ点においてハウジング部材２３の外周部とスプロケット２のハウジング取付部の壁部とが接触する状態となる。
【０００４】
この対策としてハウジング部材とスプロケットとを固定しているボルトのサイズを大きくして軸力を増大する等の手法も考えられる。しかし、搭載制約のある場合、ボルトのサイズアップによる軸力の増大は困難である。このような場合の対策としてハウジングがロータによってたたかれても一定以上ずれないようにハウジング部材とスプロケットとの結合部を隙間ばめ構造として、その隙間以上はハウジング部材が滑らないようにする方法がある。ただし、この構造でもハウジング部材に一定以上の滑りは発生しないが、僅かな量は滑るためハウジングとロータによって決定されるストッパピンの嵌合深さが深くなりストッパピンが収容孔から抜けにくくなることが考えられる。
【０００５】
そこで、隙間ばめ構造のＶＣＴの場合、ハウジング部材とスプロケットを予めハウジングがロータによってたたかれたとき滑る側に寄せて組み付け固定すれば、たとえロータによってたたかれてもそれ以上は滑らないので上記のようなストッパピンが収容孔から抜けにくくなる等の問題の発生は回避できる。
【０００６】
組み付け時に、このハウジング部材をＡ点側に寄せ付ける力としては、ロータに設けられているストッパピンを収容孔に嵌合させロータの回転力を利用するのが一般的である。図５に示すようにストッパピン２６を収容孔２７に嵌合させた状態（図５のＶＣＴでは最遅角位相でストッパピンが嵌合する）でロータ２４を回転させてハウジング部材２３に力を加えてハウジング部材２３をＡ点方向に移動させる。この時、ロータ２４はハウジング部材２３とともにＡ点方向に移動する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の技術では、ロータのカムシャフト取付穴の穴径がスプロケットの穴径より小さく設定されている。そのため、ハウジング部材をＡ点方向に移動させると、図６に示すようにロータ２４のカムシャフト取付穴２４ａはスプロケット２２の穴２２ｄとオーバーラップしてしまい、カムシャフト２８はロータ２４のカムシャフト取付穴２４ａの穴入り口部（図６のＢ点）に引っかかり穴に挿入困難となり取り付けられないという問題が発生する。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、ロータのたたきによるハウジング部材の滑りを防止するために、あらかじめハウジング部材を滑る側に寄せて組み付けるＶＣＴにおいて、スプロケットとロータとカムシャフトとが容易に組み付け可能な構成としたＶＣＴを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、内燃機関の駆動軸に駆動連結されたスプロケットと、該スプロケットからの回転動力が伝達されるバルブ開閉用の回転軸と、該スプロケットに取り付けられ、該回転軸と相対回転可能に該回転軸に外装された環状の外周部を有するハウジング部材と、該ハウジング部材の内部に設けられ、加圧された流体が供給され該流体の圧力により該回転軸と該ハウジング部材とを相対回転させるベーン式圧力室と、前記回転軸に取り付けられ、該圧力室内を進角室と遅角室とに二分して該流体の圧力により該圧力室内で該圧力室に対して相対回動するロータと、該ロータに設けられたストッパピンと、該ロータと対向する該ハウジング部材に設けられ、前記回転軸と前記ハウジング部材の相対位相が所定の位相となったとき該ストッパピンが嵌合する収容孔と、を具備したバルブタイミング制御装置において、前記ハウジング部材が前記ロータによってたたかれ滑る側に寄せて組み付けたとき、前記ロータの回転軸取付穴が該回転軸に回動可能に取り付けられた前記スプロケットの穴とオーバーラップしないように前記ロータの回転軸取付穴の内径が前記スプロケットの穴の内径よりも大きく設定されていることを特徴としている。
なお、本発明においては、穴のオーバーラップとは二つの穴の軸心がずれて対象の穴（ロータの回転軸取付穴）の外周部分が基準の穴（スプロケットの穴）内に入り込んだ状態を意味している（二つの穴の軸心がずれていても外周部分が基準の穴内に入り込んでいなければオーバーラップとはしない）。
【００１０】
請求項１の発明によれば、ハウジング部材がロータのたたきによりずれるという不都合を防止するために、ハウジング部材をあらかじめロータによってたたかれたとき滑る側に寄せてスプロケットに組み付ける場合、ロータの回転軸取付穴の径を大きくしてスプロケットの穴とオーバーラップしない構成としたのでカムシャフト（回転軸）をスプロケットの穴とロータの取付穴にスムースに組み付けることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のＶＣＴの構成においてハウジング部材のスプロケットへの取り付けは隙間ばめ構造であり、前記ロータの回転軸取付穴の内径φdlと前記スプロケットの穴の内径φdsとの関係は、前記ハウジング部材が隙間ばめされる該スプロケットのハウジング取付部の外径φDsと該ハウジング部材の前記外周部の外径φDhとの差を２aとして、式(１)を満足する構成としている。
式１：φdl≧φds＋２a
【００１２】
請求項２の構成によれば、ハウジング部材の外周部の外径とハウジング部材がはめ込まれているスプロケットのハウジング取付部の外径との差は２ａなので、ハウジング部材の滑りによる変移量は最大でもａであり、式（１）のようにロータの回転軸取付穴の内径φdlとスプロケットの穴の内径φdsとが設定されているのでハウジング部材をあらかじめ滑る側に寄せてスプロケットに組み付ける場合、スプロケットの穴とロータの回転軸取付穴とはオーバーラップすることはなくカムシャフト（回転軸）の組み付けが確実にかつ容易に行える。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べてきたように、本発明ではロータのたたきによるハウジング部材の最大変移量に基づきロータの回転軸取付穴の内径をスプロケットの穴の内径より大きく設定したことでカムシャフト（回転軸）の組み付けが容易なロータのたたきによるハウジング部材のずれのないバルブタイミング装置を製作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１〜図３を参照して本発明の一実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態によるバルブタイミング装置１の側面側断面図である。図２は、図１のバルブタイミング装置のＡ−Ａ断面を示す正面側断面図である。
図１及び図２に示すようにバルブタイミング装置１は、エンジンの駆動力を伝達するスプロケット２にハウジング部材３が隙間ばめされてボルト５によって固定される。ハウジング部材３の外周部３ｃの外径（直径）φＤｈとスプロケット２に設けられたハウジング部材取付部の外径（直径）φＤｓとの差は２ａに設定されている。ハウジング部材３には複数の圧力室１０が形成され、各圧力室１０はロータ４により進角油圧室１０ａと遅角油圧室１０ｂとに二分され、ロータ４とハウジング部材３とは図示しない油路を介して圧力室１０に供給される作動油の油圧により回動して相対位相を変更するようになっている。
また、ロータ４にはストッパピン６が設けられていて最遅角位相時にストッパピン６がスプロケット２に設けられた収容孔７に嵌合することによりロータ４とハウジング部材３との相対位相を固定する。通常、ストッパピン６の収容孔７への嵌合及び嵌合の解除は油圧あるいはスプリング等が使用される（図示せず）。
【００１６】
上記構成のバルブタイミング装置１のハウジング部材をロータによって叩かれた時滑る側に寄せて組み付ける時、ロータ４を図２に示すように最遅角位相の位置に回動させてストッパピン６を収容孔７に嵌合させる。この状態で遅角油圧室１０ｂに急激な油圧をかければ、遅角油圧室の油圧によりハウジング部材３にはｆ１の力が働くとともにロータ４が圧力室１０の壁面３ａを押圧することによりｆ２の力が働く。これによりｆ１とｆ２の合成力ｆがハウジング部材３をＡ点方向に移動させる。ハウジング部材３の最大移動量は図１からわかるようにスプロケット２のハウジング部材取付部２ｂの壁部２ｃによって規制されるのでａとなる。
【００１７】
図３は本発明のバルブタイミング装置の組み付け時にハウジング部材３をＡ点方向に移動させたときの側面側断面図で、図２のＢ−Ｂ断面を示している。図３に示すように、ハウジング部材３はＡ点（図２参照）においてスプロケット２のハウジング部材取付部２ｂの壁部２ｃに接触している。しかし、ロータ４のカムシャフト取付穴４ａの内径をスプロケット２の穴２ｄの内径より２ａ以上大きくしているので、ロータ４のカムシャフト取付穴４ａはスプロケット２の穴２ｄとオーバーラップすることはなく、カムシャフト８を矢印で示すようにスプロケット２の穴２ｄを通してロータ４のカムシャフト取付穴４ａにスムースに挿入し、ボルト９でロータ４に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態のバルブタイミング装置を示す側面側断面図である。
【図２】図１の正面側断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図であり、本発明の一実施形態の説明図である。
【図４】従来例のバルブタイミング装置を示す側面側断面図である。
【図５】図４におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図５のＤ−Ｄ線断面図であり、従来例の説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
１：バルブタイミング装置                    １０、２０：圧力室                
２、２２：スプロケット（クランクプーリ）    １０ａ：進角油圧室                
３、２３：ハウジング部材                    １０ｂ：遅角油圧室
４、２４：ロータ
５、２５：ボルト
６、２６：ストッパ
７、２７：収容孔
８、２８：カムシャフト（回転軸）
９、２９：ボルト
【図１】
2007285200.tif 000003
【図２】
2007285200.tif 000004
【図３】
2007285200.tif 000005
【図４】
2007285200.tif 000006
【図５】
2007285200.tif 000007
【図６】
2007285200.tif 000008