(57)【要約】【課題】カムシャフトの回転軸とロータの回転軸とのずれを好適に抑えることのできるバルブタイミング変更機構を提供する。【解決手段】バルブタイミング変更機構は、ロータ２１がボルト締結によってカムシャフト１１に固定される。ロータ２１とカムシャフト１１との間にリヤブッシュ２８が設けられる。リヤブッシュ２８とロータ２１との接触部分、およびリヤブッシュ２８とカムシャフト１１との接触部分がそれぞれ、互いの接触を通じてカムシャフト１１の回転軸Ｌ１と交差する方向における位置決めを行う形状に形成される。【選択図】図７
2012163069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルト締結によってカムシャフトに固定されたロータを備えるバルブタイミング変更機構において、
前記ロータと前記カムシャフトとの間に仲介部材が設けられてなり、
前記仲介部材と前記ロータとの接触部分、および前記仲介部材と前記カムシャフトとの接触部分がそれぞれ、互いの接触を通じて前記カムシャフトの回転軸と交差する方向における位置決めを行う形状に形成されてなる
ことを特徴とするバルブタイミング変更機構。
【請求項２】
請求項１に記載のバルブタイミング変更機構において、
前記接触部分はそれぞれ、前記カムシャフトの回転軸方向において断面円形状で延びる外周面を有する凸部が前記回転軸方向において断面円形状で延びる凹部の内部に嵌められてなる
ことを特徴とするバルブタイミング変更機構。
【請求項３】
請求項２に記載のバルブタイミング変更機構において、
前記仲介部材は、前記回転軸方向において円筒形状で延びる壁部を有してなり、前記壁部の前記回転軸方向における一端部の内部に前記カムシャフトの端部および前記ロータの端部の一方に形成された前記凸部が嵌められてなり、前記壁部の前記回転軸方向における他端部が前記カムシャフトの端部および前記ロータの端部の他方に形成された前記凹部の内部に嵌められてなる
ことを特徴とするバルブタイミング変更機構。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブタイミング変更機構において、
当該機構は、油圧を供給するための油圧供給経路が内部に形成された油圧作動式のものであって、同油圧供給経路にリード式の逆止弁が設けられてなり、
前記仲介部材は、その内部に前記逆止弁の弁体の動作スペースを確保するための動作室が区画形成されてなる
ことを特徴とするバルブタイミング変更機構。
【請求項５】
請求項４に記載のバルブタイミング変更機構において、
当該機構は、バルブタイミングを予め定めたタイミングでロックするロック機構を備えてなり、
前記逆止弁は、前記ロック機構によるロックが解除された状態を保持するための油圧を供給するロック解除油路に設けられてなる
ことを特徴とするバルブタイミング変更機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブタイミング可変機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に、吸気バルブや排気バルブなどの機関バルブの開閉時期（いわゆるバルブタイミング）を変更するためのバルブタイミング変更機構を設けることが多用されている。そうしたバルブタイミング変更機構としては、タイミングチェーンなどを介してクランクシャフトに連結されたハウジングとカムシャフトに固定されるとともに上記ハウジング内に配設されるロータとを備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。このバルブタイミング変更機構では、ボルトを上記ロータに形成された貫通孔に挿入した状態でカムシャフトに締結固定することにより、ロータがカムシャフトに固定されている。
【０００３】
そして、バルブタイミングを変更する際には、ハウジングの回転位相に対するロータの回転位相を変更することによって、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相が変更される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−５１５０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、上記バルブタイミング変更機構において、カムシャフトの回転軸とロータの回転軸（詳しくは、理想的な回転軸）とがずれた状態になると、同機構の機能低下や騒音の発生などといった種々の不都合を招くおそれがある。そのため、そうした不都合の発生を抑えるためには、それら回転軸のずれが小さくなるように、ロータをカムシャフトに固定することが望まれる。
【０００６】
上記バルブタイミング変更機構では、ボルトが締結固定される部分においてカムシャフトに対するボルトの位置決めが行われるとともにボルトとロータとの接触部分においてボルトに対するロータの位置決めが行われるといったように、ボルトを介してカムシャフトに対するロータの位置決めが行われる。
【０００７】
通常、ボルトが雌ねじに固定される際には、同ボルトと雌ねじとの間に若干の間隙が形成される。そのため上記バルブタイミング変更機構では、ボルトをカムシャフトに締結固定する際に上記間隙に起因して同ボルトがカムシャフトに対して若干傾いて取り付けられるおそれがあると云える。そして上記バルブタイミング変更機構では、そうしたボルトの取り付け角度の傾きがカムシャフトの回転軸とロータの回転軸とのずれを招く一因となるために好ましくない。
【０００８】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、カムシャフトの回転軸とロータの回転軸とのずれを好適に抑えることのできるバルブタイミング変更機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明では、バルブタイミング変更機構のロータがボルト締結によってカムシャフトに固定される。ロータとカムシャフトとの間には仲介部材が設けられており、この仲介部材とロータとの接触部分や仲介部材とカムシャフトとの接触部分がそれぞれ、互いの接触を通じてカムシャフトの回転軸と交差する方向における位置決めを行う形状に形成される。
【００１０】
こうした構成によれば、カムシャフトと仲介部材との接触部分において同カムシャフトに対する仲介部材の位置決めを行うとともに仲介部材とロータとの接触部分において同仲介部材に対するロータの位置決めを行うといったように、カムシャフトの回転軸と交差する方向における同カムシャフトに対するロータの位置決めを仲介部材によって行うことができる。そのため、ボルトとロータとの接触部分においてカムシャフトに対するロータの位置決めを行う必要がなく、同接触部分においてロータの位置決めを行うものと比較して、それらボルトおよびロータの間隙を大きくすることができる。
【００１１】
したがって、ボルト締結によるロータのカムシャフトへの固定に際して同ボルトが若干傾いて固定された場合であっても、これに起因してカムシャフトに対するロータの取り付け位置が理想的な位置からずれることを抑えることができる。そのため、カムシャフトの回転軸とロータの回転軸（詳しくは、理想的な回転軸）とのずれを好適に抑えることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、仲介部材とロータとの接触部分や仲介部材とカムシャフトとの接触部分がそれぞれ、カムシャフトの回転軸方向において断面円形状で延びる外周面を有する凸部が同回転軸方向において断面円形状で延びる凹部の内部に嵌るといった接触状態になる。
【００１３】
こうした構成によれば、カムシャフトへの仲介部材およびロータの固定に際して、断面円形状の外周面を有する凸部が断面円形状の内周面を有する凹部内に嵌まることによって、カムシャフトに対する仲介部材の位置決めと仲介部材に対するロータの位置決めとをそれぞれ行うことができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、仲介部材として、カムシャフトの回転軸方向において円筒形状で延びる壁部を有するものが採用される。そして、この壁部の上記回転軸方向における一端部の内部にカムシャフトの端部およびロータの端部の一方に形成された前記凸部が嵌まった状態になり、さらには同壁部の前記回転軸方向における他端部（詳しくは、凸部が嵌まった端部と反対側の端部）がカムシャフトの端部およびロータの端部の他方に形成された前記凹部の内部に嵌まった状態になるように、仲介部材が配設される。
【００１５】
こうした構成によれば、一つの円筒形状の壁部を用いて、カムシャフトに対する仲介部材の位置決めと同仲介部材に対するロータの位置決めとを共に行うことができる。そのため、それらの位置決めのための壁部が各別に設けられるものと比較して、仲介部材を簡素な構造にすることができる。
【００１６】
バルブタイミング変更機構として、その内部に形成された油圧供給経路を介して供給される油圧に基づき作動する油圧作動式のものが実用されている。また、そうしたバルブタイミング変更機構の油圧供給経路にオイルの逆流を抑えるための逆止弁を設けることが提案されている。この逆止弁としては、構造が簡単で安価なリード式の弁を採用することが考えられる。そうしたリード式の逆止弁をバルブタイミング変更機構の内部に配設する場合には、その弁体の動作のためのスペースを確保する必要がある。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、そうしたリード弁の弁体の動作スペースを確保するための動作室が仲介部材の内部に区画形成される。こうした構成によれば、バルブタイミング変更機構の内部に仲介部材を配設することにより、カムシャフトに対するロータの位置決めを行うことが可能になることに加えて、リード式の逆止弁の弁体の動作スペースを確保することができるようになる。
【００１８】
なお、請求項４に記載の発明は、請求項５によるように、バルブタイミングを予め定めたタイミングでロックするロック機構を備えるとともに、同ロック機構によるロックが解除された状態を保持するための油圧を供給するロック解除油路に逆止弁が設けられたバルブタイミング変更機構に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を具体化した一実施の形態にかかるバルブタイミング変更機構を油圧回路とともに示す略図。
【図２】バルブタイミング変更機構およびその周辺の断面図。
【図３】リヤブッシュの斜視図。
【図４】［ａ］および［ｂ］リヤブッシュの側面図。
【図５】［ａ］および［ｂ］弁プレートの側面図。
【図６】逆止弁の周辺の断面構造を拡大して示す断面図。
【図７】カムシャフト、ベーン、リヤブッシュ、弁プレートの分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した一実施の形態にかかるバルブタイミング変更機構について説明する。
図１に示すように、内燃機関１０には機関バルブ（例えば吸気バルブ）の開閉時期（バルブタイミング）を変更するためのバルブタイミング変更機構２０が設けられている。このバルブタイミング変更機構２０としては、油圧を供給するための油圧供給経路が内部に形成された油圧作動式のものが採用されている。
【００２１】
このバルブタイミング変更機構２０は、内燃機関１０のカムシャフト（例えば吸気カムシャフト［図示略］）にセンターボルト１２によって固定されて同カムシャフトともども回転するロータ２１を備えている。またバルブタイミング変更機構２０は、上記ロータ２１を囲むように設けられて上記内燃機関１０のクランクシャフト（図示略）の回転が伝達されるケース２２を備えている。
【００２２】
このケース２２は、上記ロータ２１と同一の回転軸で回転するように配設されている。またケース２２の内周面には、カムシャフトの回転軸Ｌ１に向かって突出する突部２３が周方向において所定の間隔をおいて複数（本実施の形態では、三つ）形成されている。一方、ロータ２１の外周面には、カムシャフト１１の回転軸Ｌ１から離間する方向に突出する複数（本実施の形態では、三つ）のベーン２４がそれぞれ上記各突部２３の間に位置するように形成されている。これにより、ケース２２内における各突部２３の間に位置する部分が、ベーン２４によって進角側油圧室２５と遅角側油圧室２６とに区画されている。
【００２３】
そして、進角側油圧室２５にオイルを供給するとともに遅角側油圧室２６からオイルを排出すると、ロータ２１がケース２２に対して一方向（図１における右回転方向）に回転してカムシャフトのクランクシャフトに対する相対回転位相が進角側（回転方向前側）に変化する。これにより、カムシャフトによって開閉駆動される機関バルブのバルブタイミングが進角側に変化するようになる。また、遅角側油圧室２６にオイルを供給するとともに進角側油圧室２５からオイルを排出すると、ロータ２１がケース２２に対して一方向（図１における左回転方向）に回転してカムシャフトのクランクシャフトに対する相対回転位相が遅角側（回転方向後側）に変化する。それによって機関バルブのバルブタイミングが遅角側に変化するようになる。
【００２４】
バルブタイミング変更機構２０には、内燃機関１０の始動時など油圧が低いときにおいてカムシャフト１１の相対回転を予め定めたタイミングで固定（ロック）するロック機構１３が二つ設けられている。ロック機構１３は、ロータ２１のベーン２４の内部に出没可能に配設されたロックピンとケース２２に形成されたロック穴とを備えている。そして、ロック穴の内部にロックピンの先端部分が挿入されることにより、ベーン２４がケース２２に機械的に締結されて、内燃機関１０のクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相がロックされる。また、ベーン２４の内部におけるロックピンに隣接する位置には解除用圧力室１３ａが区画形成されている。バルブタイミング変更機構２０では、この解除用圧力室１３ａにオイルを供給することにより、上記ロックピンの先端部分がロック穴から脱出して、上記カムシャフトの相対回転位相のロックが解除される。
【００２５】
内燃機関１０には、バルブタイミング変更機構２０およびロック機構１３にオイルを圧送するためのオイルポンプ１４が設けられている。またバルブタイミング変更機構２０やロック機構１３とオイルポンプ１４とを繋ぐ油圧回路にはオイルコントロールバルブ（詳しくは、同オイルコントロールバルブの機能を有するセンターボルト１２）が設けられている。そして、このオイルコントロールバルブの作動制御を通じて、バルブタイミング変更機構２０の進角側油圧室２５および遅角側油圧室２６やロック機構１３の解除用圧力室１３ａへのオイルの給排態様が制御される。
【００２６】
オイルコントロールバルブは、オイルを貯留するためのオイルパン１５に供給油路３１を介して接続されている。この供給油路３１の途中には上記オイルポンプ１４が設けられている。このオイルポンプ１４によって圧送されたオイルが供給油路３１を通じてオイルコントロールバルブに供給される。また、オイルコントロールバルブは、排出油路３２を介してオイルパン１５に接続されている。この排出油路３２を通じてオイルコントロールバルブ内のオイルをオイルパン１５に戻すことが可能になっている。
【００２７】
一方、オイルコントロールバルブは、進角側油路３３を介してバルブタイミング変更機構２０の進角側油圧室２５に接続されるとともに、遅角側油路３４を介して同機構２０の遅角側油圧室２６に接続されている。また、オイルコントロールバルブはロック油路３５を介してロック機構１３の解除用圧力室１３ａに接続されている。
【００２８】
上記供給油路３１はオイルポンプ１４とオイルコントロールバルブとの間で分岐されている。そして、その分岐された油路の一方（バルブ制御油路３１Ａ）が進角側油圧室２５および遅角側油圧室２６のいずれかにオイルを供給するための油路として機能し、他方（ロック解除油路３１Ｂ）が解除用圧力室１３ａにオイルを供給するための油路として機能するようになっている。
【００２９】
バルブ制御油路３１Ａには逆止弁３６Ａが設けられている。この逆止弁３６Ａにより、進角側油圧室２５および遅角側油圧室２６のいずれかに供給されるオイルの逆流が抑えられるために、同オイルの圧力の不要な低下が抑えられるようになる。
【００３０】
また、ロック解除油路３１Ｂには逆止弁３６Ｂが設けられている。この逆止弁３６Ｂによってロック解除油路３１Ｂに供給されるオイルの逆流が抑えられるために、ロック解除油路３１Ｂ内部の油圧の不要な低下が抑えられて、ロック機構１３によるロックが解除された状態が好適に保持されるようになる。なお、内燃機関１０の運転停止時においては、オイルコントロールバルブによってロック油路３５と排出油路３２とが接続されるようになっている。
【００３１】
以下、バルブタイミング変更機構２０の具体構造について説明する。
図２に示すように、バルブタイミング変更機構２０のロータ２１はセンターボルト１２ともどもカムシャフト１１に締結固定されている。このセンターボルト１２としては、バルブタイミング変更機構２０の作動応答性の向上や同機構２０とオイルコントロールバルブとの間の油圧経路におけるオイル漏れの抑制などを図るために、オイルコントロールバルブの機能が付与されたものが採用されている。
【００３２】
上記センターボルト１２は略円筒形状のハウジング４１を備えている。このハウジング４１には、その内部と外部とを連通する複数の貫通孔４１ａが形成されている。これら貫通孔４１ａは、センターボルト１２がカムシャフト１１に固定されたときに、バルブタイミング変更機構２０の供給油路３１、進角側油路３３、遅角側油路３４、およびロック油路３５（いずれも図１参照）のいずれかに接続される位置にそれぞれ形成されている。
【００３３】
センターボルト１２の内部にはオイルの給排態様の切り替えを行うためのスプール４４が設けられている。このスプール４４は、センターボルト１２の内部においてその軸線方向に移動可能な状態で配設されている。スプール４４の内部には内部通路４４ａが形成されている。この内部通路４４ａはスプール４４の一方（図２における左側）の端部において開口されるとともに、その開口を通じて前記排出油路３２（図１参照）に連通されている。また、スプール４４にはその内部（内部通路４４ａ）と外部とを連通する貫通孔４４ｂが形成されている。このスプール４４は、上記内部通路４４ａおよび貫通孔４４ｂを介して、センターボルト１２内の特定部分のオイルを排出油路３２に排出することの可能な構造になっている。そして、このスプール４４の軸線方向における移動位置の調整を通じて、進角側油路３３、遅角側油路３４並びにロック油路３５（いずれも図１参照）に対する供給油路３１や排出油路３２の接続態様の切り替えと、接続した油路の通路断面積の調節（開度調節）とを行うことのできる構造になっている。
【００３４】
スプール４４の軸線方向における移動は、ハウジング４１内に設けられて同スプール４４を軸線方向（詳しくは、図２における左側）に付勢するコイルスプリング４５ａと、同コイルスプリング４５ａの付勢力に抗してスプール４４を軸線方向（詳しくは、図２における右側）に押圧するアクチュエータ４５とによって実現される。このアクチュエータ４５の作動制御は、マイクロコンピュータを備えて構成される電子制御装置１７により、吸入空気量や機関回転速度などの内燃機関１０の運転状態に応じたかたちで実行される。これにより、機関バルブのバルブタイミングが機関運転状態に見合うタイミングに調節されるようになる。
【００３５】
センターボルト１２のハウジング４１は、バルブタイミング変更機構２０のロータ２１を貫通するように取り付けられる。このハウジング４１の上記カムシャフト１１側（図２における右側）の端部には、同カムシャフト１１の端部にねじ締結されるボルト部４６が形成されている。また、ハウジング４１の上記カムシャフト１１から離間する側（図２における左側）の端部近傍には、ボルト部４６がカムシャフト１１の端部にねじ締結されたときに同カムシャフト１１の端面との間にロータ２１を挟み込んで固定するためのフランジ部４７が形成されている。
【００３６】
なお、センターボルト１２のボルト部４６がカムシャフト１１の端部にねじ締結された状態にあって、そのカムシャフト１１の端面とセンターボルト１２のフランジ部４７との間には、上記ロータ２１の他にフロントブッシュ２７、リヤブッシュ２８、および弁プレート２９が設けられている。詳しくは、ロータ２１とフランジ部４７との間にフロントブッシュ２７が設けられている。また、ロータ２１とカムシャフト１１との間には、リヤブッシュ２８および弁プレート２９が、ロータ２１側からリヤブッシュ２８、弁プレート２９といった順で並ぶように設けられている。
【００３７】
そして、ロータ２１、フロントブッシュ２７、リヤブッシュ２８、および弁プレート２９にはそれぞれ孔２１ａ，２７ａ，２８ａ，２９ａが形成されており、それら孔２１ａ，２７ａ，２８ａ，２９ａをセンターボルト１２のハウジング４１が貫通している。上記ロータ２１、フロントブッシュ２７、リヤブッシュ２８および弁プレート２９は、センターボルト１２のボルト部４６がカムシャフト１１の端部にねじ締結されたときにカムシャフト１１の端面とセンターボルト１２のフランジ部４７との間に挟み込まれることにより、カムシャフト１１に対して一体回転可能に固定される。
【００３８】
カムシャフト１１は、内燃機関１０のクランクシャフトからの回転伝達を受けるスプロケット１６を相対回転可能な状態で支持している。また、上記スプロケット１６にはバルブタイミング変更機構２０のケース２２が固定されている。そして、内燃機関１０のクランクシャフトの回転がスプロケット１６に伝達されると、同スプロケット１６およびケース２２がカムシャフト１１の回転軸Ｌ１を中心に回転する。こうしたスプロケット１６およびケース２２の回転は、そのケース２２内のオイルを介してロータ２１に伝達され、その後にカムシャフト１１に伝達されるようになる。したがって、バルブタイミング変更機構２０のロータ２１をケース２２に対して相対回転させると、クランクシャフトに対するカムシャフト１１の相対回転位相が変化し、これに伴って内燃機関１０のバルブタイミングが変化するようになる。
【００３９】
本実施の形態では、前述した各逆止弁３６Ａ，３６Ｂ（図１参照）としてリード式のものが採用されている。それら逆止弁３６Ａ，３６Ｂの弁体は、カムシャフト１１とリヤブッシュ２８との間に挟み込むように設けられた前記弁プレート２９に形成されている。以下、逆止弁３６Ａ，３６Ｂの構造および動作態様について詳しく説明する。
【００４０】
図３にリヤブッシュ２８の斜視構造を示し、図４にリヤブッシュ２８の側面構造を示す。なお、図４において［ｂ］は、リヤブッシュ２８を同図［ａ］における矢印Ａ方向から見た構造を示している。
【００４１】
図３および図４に示すように、リヤブッシュ２８は、円筒形状で延びる側壁部５１と同円筒形状の一方の開口を塞ぐ形状の底壁部５２とを備えた有底円筒形状に形成されている。
【００４２】
底壁部５２には、前記孔２８ａと、前記バルブ制御油路３１Ａ（図１参照）の一部をなす貫通孔５３Ａと、前記ロック解除油路３１Ｂ（図１参照）の一部をなす貫通孔５３Ｂとが形成されている。また、底壁部５２の内方側（図４［ｂ］における右側）の面には、上記貫通孔５３Ａを始点に直線状に延びる溝部５４Ａと、上記貫通孔５３Ｂを始点に直線状に延びる溝部５４Ｂとがそれぞれ形成されている。
【００４３】
また底壁部５２には、孔２８ａや貫通孔５３Ａ，５３Ｂの他、前記油圧供給経路の一部を構成する二つの貫通孔５５，５６なども形成されている。さらに、底壁部５２の内方側の面には係合凸部５７が突設されている。
【００４４】
図５に弁プレート２９の側面構造を示す。なお図５において［ｂ］は、弁プレート２９を同図［ａ］における矢印Ｂ方向から見た構造を示している。
図５に示すように、弁プレート２９は、金属材料により薄板形状に形成されている。この弁プレート２９の上記リヤブッシュ２８の係合凸部５７（図４［ａ］参照）に対応する位置には係合孔６１が形成されている。弁プレート２９の配設に際して係合孔６１と上記リヤブッシュ２８の係合凸部５７とを係合させることにより、同弁プレート２９の配設位置が予め定めた位置になる。
【００４５】
弁プレート２９には、前記孔２９ａが形成されるとともに、二つの貫通孔６２，６３が形成されている。これら貫通孔６２，６３は、弁プレート２９の上記リヤブッシュ２８への取り付けによって同リヤブッシュ２８の貫通孔５５，５６に連通する位置に形成されて、油圧供給経路の一部を構成する。
【００４６】
また弁プレート２９には、一部を除いて周囲が切断された形状の弁体６４Ａ，６４Ｂが形成されている。
弁体６４Ａは詳しくは、リヤブッシュ２８の貫通孔５３Ａに対応する形状（具体的には丸形状）に形成された弁部６５Ａと、リヤブッシュ２８の溝部５４Ａに対応する形状（具体的には長方形状）に形成されてその一端が弁部６５Ａに接続されるとともに他端が弁プレート２９に接続されるアーム部６６Ａとにより構成される。この弁体６４Ａは、弁プレート２９の上記リヤブッシュ２８への取り付けによって同リヤブッシュ２８の貫通孔５３Ａおよび溝部５４Ａを覆う位置に形成される。
【００４７】
また弁体６４Ｂは、リヤブッシュ２８の貫通孔５３Ｂに対応する形状（具体的には丸形状）に形成された弁部６５Ｂと、リヤブッシュ２８の溝部５４Ｂに対応する形状（具体的には長方形状）に形成されてその一端が弁部６５Ｂに接続されるとともに他端が弁プレート２９に接続されるアーム部６６Ｂとにより構成される。この弁体６４Ｂは、弁プレート２９の上記リヤブッシュ２８への取り付けによって同リヤブッシュ２８の貫通孔５３Ｂおよび溝部５４Ｂを覆う位置に形成される。
【００４８】
以下、これら逆止弁３６Ａ，３６Ｂの動作態様について説明する。
図６に、バルブタイミング変更機構２０における逆止弁３６Ａの周辺の断面構造を拡大して示す。なお図６は、バルブタイミング変更機構２０の図４［ａ］におけるＣ−Ｃ線に沿う断面構造を示している。また、各逆止弁３６Ａ，３６Ｂの断面構造は同一であるため、逆止弁３６Ｂの断面構造の図示は割愛する。
【００４９】
逆止弁３６Ａは次のように動作する。図６に示すように、オイルポンプ１４からオイルが圧送されて、カムシャフト１１内に形成されたバルブ制御油路３１Ａのオイルの圧力（油圧）が高くなると、この油圧によって弁プレート２９の弁部６５Ａが押圧されて同図に一点鎖線で示すように変形する。これにより、カムシャフト１１のバルブ制御油路３１Ａが上記リヤブッシュ２８の貫通孔５３Ａに連通される。その結果、リヤブッシュ２８の貫通孔５３Ａを介して、カムシャフト１１内のバルブ制御油路３１Ａとロータ２１内のバルブ制御油路３１Ａとが連通される。すなわち、このとき逆止弁３６Ａが開弁される。
【００５０】
一方、逆止弁３６Ａの開弁時においてオイルポンプ１４からのオイル圧送量が減少したりオイル圧送が停止したりしてカムシャフト１１内のバルブ制御油路３１Ａの油圧が低くなると、同油圧によって弁プレート２９の弁体６４Ａに作用する押圧力が小さくなるために、弁体６４Ａが自身の弾性によって変形前の形状（同図に実線で示す形状）に復帰する。これにより、カムシャフト１１のバルブ制御油路３１Ａの上記リヤブッシュ２８側の開口が弁体６４Ａの弁部６５Ａによって塞がれる。その結果、この弁部６５Ａによってカムシャフト１１内のバルブ制御油路３１Ａとロータ２１内のバルブ制御油路３１Ａとの連通が遮断される。すなわち、このとき逆止弁３６Ａが閉弁される。
【００５１】
逆止弁３６Ｂは次のように動作する。オイルポンプ１４からのオイル圧送によってカムシャフト１１内に形成されたロック解除油路３１Ｂの油圧が高くなると、この油圧によって弁プレート２９の弁部６５Ｂが押圧されて変形して、カムシャフト１１のロック解除油路３１Ｂが上記リヤブッシュ２８の貫通孔５３Ｂに連通される。このときリヤブッシュ２８の貫通孔５３Ｂを介してカムシャフト１１内のロック解除油路３１Ｂとロータ２１内のロック解除油路３１Ｂとが連通される、すなわち逆止弁３６Ｂが開弁される。
【００５２】
一方、逆止弁３６Ｂの開弁時においてロック解除油路３１Ｂの油圧が低くなると、同油圧によって弁プレート２９の弁体６４Ｂに作用する押圧力が小さくなるために、弁体６４Ｂが自身の弾性によって変形前の形状に復帰して、カムシャフト１１のロック解除油路３１Ｂの上記リヤブッシュ２８側の開口が弁体６４Ｂの弁部６５Ｂによって塞がれる。そして、このとき弁部６５Ｂによってカムシャフト１１内のロック解除油路３１Ｂとロータ２１内のロック解除油路３１Ｂとの連通が遮断される、すなわち逆止弁３６Ｂが閉弁される。
【００５３】
なお、逆止弁３６Ａの開弁に際してその弁体６４Ａは上記リヤブッシュ２８に形成された動作室としてのスペース（具体的には貫通孔５３Ａおよび溝部５４Ａ）の内部において変形する。また逆止弁３６Ｂの開弁に際してその弁体６４Ｂは上記リヤブッシュ２８に形成された貫通孔５３Ｂや溝部５４Ｂの内部において変形する。本実施の形態では、そうした逆止弁３６Ａの弁体６４Ａや逆止弁３６Ｂの弁体６４Ｂの変形のための動作スペースを確保することを一つの目的として、リヤブッシュ２８が設けられている。
【００５４】
ここで、バルブタイミング変更機構２０において、カムシャフト１１の回転軸Ｌ１とロータ２１の理想的な回転軸とがずれた状態になると、同機構２０の機能低下や騒音の発生などといった種々の不都合を招くおそれがある。そのため、そうした不都合の発生を抑えるためには、それら回転軸のずれが小さくなるように、ロータ２１をカムシャフト１１に固定することが望まれる。なお上記ロータ２１の理想的な回転軸は、詳しくは組み付け誤差や製造公差がないと仮定した状況下においてカムシャフト１１の回転軸Ｌ１と一致する回転軸であり、以下では単に「回転軸」と称する。
【００５５】
そこで、本実施の形態では、リヤブッシュ２８とロータ２１との接触部分やリヤブッシュ２８とカムシャフト１１との接触部分をそれぞれ、互いの接触を通じてカムシャフト１１の回転軸Ｌ１と交差する方向における位置決めが行われる形状に形成している。これにより、カムシャフト１１とロータ２１との間に設けられたリヤブッシュ２８によって、カムシャフト１１に対するロータ２１の位置決めを行うことができるため、上記回転軸のずれが抑えられるようになる。
【００５６】
以下、図７を参照して、そうした位置決めを行うための構造をその作用とともに説明する。
図７は、カムシャフト１１、ベーン２４、リヤブッシュ２８、弁プレート２９の分解斜視構造を示す。
【００５７】
図７に示すように、カムシャフト１１の先端部１１ａは回転軸Ｌ１を中心とする円柱形状に形成されている。また、このカムシャフト１１の先端部１１ａは、断面が同一半径の円形で延びる形状に形成されている。
【００５８】
前述したようにリヤブッシュ２８の側壁部５１は円筒形状に形成されている。本実施の形態では、そうした円筒形状の側壁部５１が、その内周面および外周面が共に同一半径の円形で延びる形状であって、且つ同側壁部５１の中心が理想的な回転軸と一致する形状に形成されている。なお上記リヤブッシュ２８の理想的な回転軸は、詳しくは組み付け誤差や製造公差がないと仮定した状況下においてカムシャフト１１の回転軸Ｌ１と一致する回転軸であり、以下では単に「回転軸」と称する。
【００５９】
そして、バルブタイミング変更機構２０を組み立てる際には、上記カムシャフト１１の先端部１１ａがリヤブッシュ２８の側壁部５１の内部に嵌まった状態（図２に示す状態）になる。本実施の形態では、カムシャフト１１の先端部１１ａの外周面の半径とリヤブッシュ２８の側壁部５１の内周面の半径とが、バルブタイミング変更機構２０の組み立て時における間隙が小さくなるように、且つカムシャフト１１の先端部１１ａがリヤブッシュ２８の側壁部５１の内部に適度な力で嵌るように、それぞれ設定される。なお本実施の形態では、バルブタイミング変更機構２０の組み立て時において、カムシャフト１１の先端面とリヤブッシュ２８の底壁部５２の内方側の面との間に弁プレート２９が挟み込まれる。
【００６０】
本実施の形態では、カムシャフト１１とリヤブッシュ２８との接触部分が、カムシャフト１１の回転軸Ｌ１方向において断面円形状で延びる外周面を有する凸部（具体的には、カムシャフト１１の先端部１１ａ）が同回転軸Ｌ１方向において断面円形状で延びる凹部（具体的には、リヤブッシュ２８の側壁部５１）の内部に嵌るといった接触状態になる。そのため、カムシャフト１１の先端部１１ａの外周面がリヤブッシュ２８の側壁部５１の内周面によって案内されつつ同カムシャフト１１の先端部１１ａがリヤブッシュ２８の側壁部５１の内部に嵌るといったように、カムシャフト１１へのリヤブッシュ２８の固定が行われるようになる。そして、このカムシャフト１１へのリヤブッシュ２８の固定に際して、カムシャフト１１の回転軸Ｌ１と交差する方向における同カムシャフト１１に対するリヤブッシュ２８の位置決めが行われるようになる。このように本実施の形態では、カムシャフト１１の先端部１１ａの外周面とリヤブッシュ２８の側壁部５１の内周面との嵌め合いによってカムシャフト１１の回転軸Ｌ１とリヤブッシュ２８の回転軸とのずれが小さく抑えられるようになる。なお本実施の形態では、これら回転軸を高精度で一致させるために、カムシャフト１１の先端部１１ａの外周面とリヤブッシュ２８の側壁部５１の内周面とが共に、例えば研削加工を施すことなどにより、全面にわたって高い寸法精度で形成されている。
【００６１】
一方、ロータ２１の上記リヤブッシュ２８に対向する面には、同面における孔２１ａの開口周縁が円形に窪んだ形状の凹部２１ｂが形成されている。この凹部２１ｂは、断面がロータ２１の回転軸を中心とする円形で延びる形状に形成されている。
【００６２】
そして、バルブタイミング変更機構２０を組み立てる際には、リヤブッシュ２８の側壁部５１および底壁部５２がロータ２１の凹部２１ｂの内部に嵌った状態（図２に示す状態）になる。本実施の形態では、リヤブッシュ２８の側壁部５１の外周面の半径とロータ２１の凹部２１ｂの内周面の半径とが、バルブタイミング変更機構２０の組み立て時における間隙が小さくなるように、且つリヤブッシュ２８の側壁部５１および底壁部５２がロータ２１の凹部２１ｂの内部に適度な力で嵌るように、それぞれ設定される。
【００６３】
本実施の形態では、ロータ２１とリヤブッシュ２８との接触部分が、カムシャフト１１の回転軸Ｌ１方向において断面円形状で延びる外周面を有する凸部（具体的には、リヤブッシュ２８の側壁部５１）が同回転軸Ｌ１方向において断面円形状で延びる凹部（具体的には、ロータ２１の凹部２１ｂ）の内部に嵌るといった接触状態になる。
【００６４】
そのため、リヤブッシュ２８の側壁部５１の外周面がロータ２１の凹部２１ｂの内周面によって案内されつつ同リヤブッシュ２８の側壁部５１および底壁部５２がロータ２１の凹部２１ｂの内部に嵌るといったように、リヤブッシュ２８へのロータ２１の固定が行われるようになる。そして、このリヤブッシュ２８へのロータ２１の固定に際して、リヤブッシュ２８の回転軸と交差する方向における同リヤブッシュ２８に対するロータ２１の位置決めが行われるようになる。このように本実施の形態では、ロータ２１の凹部２１ｂの内周面とリヤブッシュ２８の側壁部５１の外周面との嵌め合いによってロータ２１の回転軸とリヤブッシュ２８の回転軸とのずれが小さく抑えられるようになる。なお本実施の形態では、それら回転軸を高精度で一致させるために、ロータ２１の凹部２１ｂの内周面とリヤブッシュ２８の側壁部５１の外周面とが共に、例えば研削加工を施すことなどにより、全面にわたって高い寸法精度で形成されている。
【００６５】
本実施の形態によれば、カムシャフト１１とリヤブッシュ２８との接触部分において同カムシャフト１１に対するリヤブッシュ２８の位置決めを行うとともに、リヤブッシュ２８とロータ２１との接触部分において同リヤブッシュ２８に対するロータ２１の位置決めを行うといったように、カムシャフト１１の回転軸Ｌ１と交差する方向における同カムシャフト１１に対するロータ２１の位置決めをリヤブッシュ２８によって行うことができる。
【００６６】
そのため、センターボルト１２とロータ２１との接触部分においてカムシャフト１１に対するロータ２１の位置決めを行う必要がなく、同接触部分においてロータ２１の位置決めを行うものと比較して、それらセンターボルト１２およびロータ２１の間隙を大きくすることができる。
【００６７】
したがって、仮にボルト締結によるロータ２１のカムシャフト１１への固定に際してセンターボルト１２が若干傾いて固定された場合であっても、これに起因してカムシャフト１１に対するロータ２１の取り付け位置が理想的な位置（詳しくは、組み付け誤差や製造公差がないと仮定した状況下での取り付け位置）からずれることを抑えることができる。
【００６８】
そのため、カムシャフト１１の回転軸Ｌ１とロータ２１の回転軸とのずれを好適に抑えることができ、そのずれに起因するバルブタイミング変更機構２０の機能低下や騒音の発生などを抑えることができる。
【００６９】
なお、センターボルト１２とロータ２１との間隙が小さいものでは、センターボルト１２が傾いて固定された場合に、同センターボルト１２とロータ２１の接触部分における面圧が過度に高くなるおそれがあり、場合によってはセンターボルト１２とロータ２１とが凝着するおそれもある。本実施の形態のバルブタイミング変更機構２０は、カムシャフト１１に対するロータ２１の固定強度がセンターボルト１２の締結力によって定まる構造になっている。そのため、センターボルト１２とロータ２１との接触部分の面圧が過度に高くなると、同部分においてセンターボルト１２が支持されるようになるおそれがあり、そうした場合にはカムシャフト１１に対するロータ２１の固定強度を適切な強度にすることが困難になる。
【００７０】
この点、バルブタイミング変更機構２０では、センターボルト１２およびロータ２１の間隙を比較的大きくすることができるために、センターボルト１２とロータ２１の接触部分の面圧が過度に高くなることを抑えることができる。そのため、カムシャフト１１に対するロータ２１の固定強度を容易に設定することができる。
【００７１】
また本実施の形態によれば、一つの円筒形状の壁部（具体的には、リヤブッシュ２８の側壁部５１）を用いて、カムシャフト１１に対するリヤブッシュ２８の位置決めと同リヤブッシュ２８に対するロータ２１の位置決めとを共に行うことができる。そのため、それらの位置決めのための壁部が各別に設けられるものと比較して、リヤブッシュ２８を簡素な構造にすることができる。
【００７２】
さらには、もともとリード式の逆止弁およびリヤブッシュが設けられたバルブタイミング変更機構に本実施の形態にかかるバルブタイミング変更機構２０を適用する場合には、回転軸のずれを抑えるべくロータ２１とカムシャフト１１との間に設けられる仲介部材として、既存の部品（リヤブッシュ２８）を利用することができる。そのため、新たな部品点数の増加を招くことなく、カムシャフト１１の回転軸Ｌ１とロータ２１の回転軸とのずれを抑えることができる。
【００７３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）カムシャフト１１の回転軸Ｌ１と交差する方向における同カムシャフト１１に対するロータ２１の位置決めをリヤブッシュ２８によって行うことができるため、カムシャフト１１の回転軸Ｌ１とロータ２１の回転軸とのずれを好適に抑えることができる。
【００７４】
（２）カムシャフト１１へのリヤブッシュ２８およびロータ２１の固定に際して、断面円形状の外周面を有するカムシャフト１１の先端部１１ａが断面円形状の内周面を有するリヤブッシュ２８の側壁部５１の内部に嵌まることによって、カムシャフト１１に対するリヤブッシュ２８の位置決めを行うことができる。また、断面円形状の外周面を有するリヤブッシュ２８の側壁部５１が断面円形状の内周面を有するロータ２１の凹部２１ｂの内部に嵌まることによって、リヤブッシュ２８に対するロータ２１の位置決めを行うことができる。
【００７５】
（３）円筒形状に形成されたリヤブッシュ２８の側壁部５１を用いてカムシャフト１１に対するリヤブッシュ２８の位置決めと同リヤブッシュ２８に対するロータ２１の位置決めとを共に行うことができるため、それらの位置決めのための壁部が各別に設けられるものと比較して、リヤブッシュ２８を簡素な構造にすることができる。
【００７６】
（４）バルブタイミング変更機構２０の内部にリヤブッシュ２８を配設することにより、カムシャフト１１に対するロータ２１の位置決めを行うことができるようになることに加えて、リード式の逆止弁３６Ａ，３６Ｂの弁体６４Ａ，６４Ｂの動作スペースを確保することができるようになる。
【００７７】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態において、カムシャフト１１の先端部１１ａの外周面やリヤブッシュ２８の側壁部５１の内周面および外周面、並びにロータ２１の凹部２１ｂの内周面をその全面にわたって高い寸法精度で形成する必要はなく、それら内周面や外周面の一部についてのみ高い寸法精度で形成するようにしてもよい。こうした構成によっても、カムシャフト１１の先端部１１ａの外周面とリヤブッシュ２８の側壁部５１の内周面との嵌め合いによってカムシャフト１１の回転軸Ｌ１とリヤブッシュ２８の回転軸とを高い精度で一致させることができる。また、リヤブッシュ２８の側壁部５１の外周面とロータ２１の凹部２１ｂの内周面との嵌め合いによってリヤブッシュ２８の回転軸とロータ２１の回転軸とを高い精度で一致させることができる。
【００７８】
・カムシャフト１１の先端部１１ａに回転軸Ｌ１を中心とする断面円形状の内周面を有する凹部を形成するとともに、同凹部の内部にリヤブッシュ２８の側壁部５１が嵌るようにしてもよい。また、リヤブッシュ２８の上記ロータ２１側の部分に同リヤブッシュ２８の回転軸を中心とする断面円形状の内周面を有する凹部を形成するとともにロータ２１に回転軸を中心とする断面円形状の外周面を有する凸部を形成し、リヤブッシュ２８の凹部の内部にロータ２１の凸部が嵌るようにしてもよい。要は、カムシャフト１１とリヤブッシュ２８との接触部分やリヤブッシュ２８とロータ２１との接触部分において、互いに接触している部材の一方にその回転軸を中心とする断面円形状の外周面を有する凸部を形成するとともに他方にその回転軸を中心とする断面円形状で延びる凹部を形成すればよい。こうした構成によっても、カムシャフト１１へのリヤブッシュ２８およびロータ２１の固定に際して、断面円形状の外周面を有する凸部が断面円形状の内周面を有する凹部内に嵌まることによって、カムシャフト１１に対するリヤブッシュ２８の位置決めや、同リヤブッシュ２８に対するロータ２１の位置決めを行うことができる。
【００７９】
・カムシャフト１１とリヤブッシュ２８との接触部分やリヤブッシュ２８とロータ２１との接触部分において、互いに接触している部材の一方に形成される凸部の外周面や他方に形成される凹部の内周面を、断面円形状で延びる形状以外の形状に形成してもよい。そうした形状として例えば、凸部の外周面や凹部の内周面に溝や窪みが形成された形状を採用したり、凸部の外周面や凹部の内周面が回転軸方向において断面多角形状で延びる形状を採用したりすることができる。
【００８０】
・上記実施の形態にかかるバルブタイミング変更機構は、ロック機構や逆止弁が一つのみ設けられたバルブタイミング変更機構や、ロック機構や逆止弁が設けられないバルブタイミング変更機構にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１０…内燃機関、１１…カムシャフト、１１ａ…先端部、１２…センターボルト、１３…ロック機構、１３ａ…解除用圧力室、１４…オイルポンプ、１５…オイルパン、１６…スプロケット、１７…電子制御装置、２０…バルブタイミング変更機構、２１…ロータ、２１ａ…孔、２１ｂ…凹部、２２…ケース、２３…突部、２４…ベーン、２５…進角側油圧室、２６…遅角側油圧室、２７…フロントブッシュ（仲介部材）、２７ａ…孔、２８…リヤブッシュ、２８ａ…孔、２９…弁プレート、２９ａ…孔、３１…供給油路、３１Ａ…バルブ制御油路、３１Ｂ…ロック解除油路、３２…排出油路、３３…進角側油路、３４…遅角側油路、３５…ロック油路、３６Ａ，３６Ｂ…逆止弁、４１…ハウジング、４１ａ…貫通孔、４４…スプール、４４ａ…内部通路、４４ｂ…貫通孔、４５…アクチュエータ、４５ａ…コイルスプリング、４６…ボルト部、４７…フランジ部、５１…側壁部、５２…底壁部、５３Ａ，５３Ｂ…貫通孔、５４Ａ，５４Ｂ…溝部、５５，５６…貫通孔、５７…係合凸部、６１…係合孔、６２，６３…貫通孔、６４Ａ，６４Ｂ…弁体、６５Ａ，６５Ｂ…弁部、６５Ａ，６５Ｂ…アーム部。
【図１】
2012163069.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012163069.tif 000009