(57)【要約】【課題】作動油の圧力損失を低減することが可能な可変バルブタイミング機構を提供する。【解決手段】可変バルブタイミング機構は、ベーンロータ１０とハウジングとを備える。ベーンロータ１０のロータ部１１には、内周面に周方向に沿って延びる溝状の第１油路１４１が形成されるとともに、第１油路１４１と遅角室とを連通する第２油路１４２が形成されている。第１油路１４１は、周方向において深さが異なるように形成され、ロータ部１１に形成された孔部１３ａ〜１３ｃと対応する領域に比べて孔部１３ａ〜１３ｃと対応しない領域が深くなるように構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変更することによってバルブタイミングを変更する可変バルブタイミング機構であって、
円筒状のロータ部と前記ロータ部から突出するベーン部とを含み、前記カムシャフトに連結されるベーンロータと、
前記クランクシャフトに連結され、前記ベーンロータを収容するハウジングとを備え、
前記ハウジング内には前記ベーン部により区画される進角室および遅角室が形成されており、前記進角室および前記遅角室に作動油が給排されることによって前記ベーンロータが前記ハウジングに対して相対的に回転するように構成され、
前記ロータ部には、内周面に周方向に沿って延びる溝状の第１油路が形成されるとともに、前記第１油路と前記遅角室とを連通する第２油路が形成され、
前記第１油路は、周方向において深さが異なるように形成され、前記ロータ部に形成された孔部と対応する領域に比べて前記孔部と対応しない領域が深くなるように構成されていることを特徴とする可変バルブタイミング機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変バルブタイミング機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関に設けられる可変バルブタイミング機構が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような可変バルブタイミング機構は、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変更することによってバルブタイミングを変更するように構成されている。具体的には、可変バルブタイミング機構は、カムシャフトに連結されるベーンロータと、クランクシャフトに連結され、ベーンロータを収容するハウジングとを備えている。
【０００４】
ハウジングは、円筒状に形成され、内周面から内側に突出する複数の突出部（シュー）を有する。ベーンロータは、円筒状のロータ部（ボス）と、ロータ部から外側に突出する複数のベーン部とを有する。そして、ロータ部の外周面とハウジングの内周面との間における隣接する突出部の間の空間において、ベーン部により区画される進角室および遅角室が形成されている。
【０００５】
また、円筒状のロータ部の内側には油圧制御弁（ＯＣＶ）が設けられている。この油圧制御弁は、進角室および遅角室に作動油を給排するように構成されている。このため、可変バルブタイミング機構では、油圧制御弁により進角室および遅角室の油圧が制御されることによって、ベーンロータがハウジングに対して相対的に回転するようになっている。
【０００６】
ここで、ベーンロータのロータ部には、内周面に周方向に沿って延びる溝状の第１油路が形成されるとともに、第１油路と遅角室とを連通する第２油路が形成されている。第２油路は、径方向に延びるように形成され、周方向に間隔を隔てて複数設けられている。これにより、油圧制御弁からの作動油を第１油路および第２油路を介して遅角室に供給するとともに、遅角室の作動油を第２油路および第１油路を介して油圧制御弁に排出することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１５６８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
また、ベーンロータのロータ部には、軸方向に延びる孔部が複数設けられている。複数の孔部は、油圧制御弁が挿入される貫通孔の周囲に配置されている。なお、軸方向に延びる孔部は、たとえば、油圧制御弁に作動油を供給する供給油路や、センターワッシャなどの部材をロータ部に組み付けるためのピンが挿入されるピン孔である。
【０００９】
そして、従来の可変バルブタイミング機構では、軸方向に延びる孔部と、溝状の第１油路とが連通しないようにする必要があることから、第１油路を深くすることが困難であるので、作動油の圧力損失を低減することが困難である。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、作動油の圧力損失を低減することが可能な可変バルブタイミング機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による可変バルブタイミング機構は、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変更することによってバルブタイミングを変更するものであり、円筒状のロータ部とロータ部から突出するベーン部とを含み、カムシャフトに連結されるベーンロータと、クランクシャフトに連結され、ベーンロータを収容するハウジングとを備える。ハウジング内にはベーン部により区画される進角室および遅角室が形成されており、進角室および遅角室に作動油が給排されることによってベーンロータがハウジングに対して相対的に回転するように構成されている。ロータ部には、内周面に周方向に沿って延びる溝状の第１油路が形成されるとともに、第１油路と遅角室とを連通する第２油路が形成されている。第１油路は、周方向において深さが異なるように形成され、ロータ部に形成された孔部と対応する領域に比べて孔部と対応しない領域が深くなるように構成されている。
【００１２】
このように構成することによって、第１油路と孔部とが連通されないようにしながら、第１油路を大きくすることができるので、作動油の圧力損失を低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の可変バルブタイミング機構によれば、作動油の圧力損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による可変バルブタイミング機構を説明するための概略構成図である。
【図２】図１の可変バルブタイミング機構のベーンロータを示した断面図である。
【図３】図２のベーンロータのＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、内燃機関に設けられる可変バルブタイミング機構に本発明を適用した場合について説明する。
【００１６】
まず、図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態による可変バルブタイミング機構１００について説明する。
【００１７】
可変バルブタイミング機構１００は、図１に示すように、ベーンロータ１０と、ベーンロータ１０を収容するハウジング２０とを備えている。ベーンロータ１０は、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブを開閉するカムシャフト（図示省略）に連結されており、そのカムシャフトと一体的に回転するように構成されている。ハウジング２０は、内燃機関の出力軸であるクランクシャフト（図示省略）に連結されており、そのクランクシャフトと一体的に回転するように構成されている。そして、可変バルブタイミング機構１００は、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変更することによってバルブタイミングを変更するように構成されている。
【００１８】
ハウジング２０は、円筒状に形成され、その内部にベーンロータ１０が収容されている。ハウジング２０の内周面には、内側に突出する突出部２１が複数設けられている。また、ハウジング２０の外周面には、タイミングベルト（図示省略）が巻き掛けられるスプロケット２２が設けられている。なお、タイミングベルトはクランクシャフトにも巻き掛けられており、タイミングベルトを介してハウジングとクランクシャフトとが連結されている。
【００１９】
ベーンロータ１０は、ロータ部１１と、ロータ部１１から外側（径方向）に突出する複数のベーン部１２とを有する。ロータ部１１は、円筒状に形成されており、内部に貫通孔１１ａを有する。この貫通孔１１ａの内部には油圧制御弁３０が挿入され、ロータ部１１および油圧制御弁３０がカムシャフトに連結されている。複数のベーン部１２は、周方向に間隔を隔てて配置されている。
【００２０】
そして、ハウジング２０の内部には、ベーン部１２によって区画される遅角室５０ａおよび進角室５０ｂが形成されている。具体的には、ハウジング２０の内周面とロータ部１１の外周面との間における隣接する突出部２１の間の空間において、ベーン部１２に対する一方側（回転方向側）に遅角室５０ａが形成され、ベーン部１２に対する他方側（回転方向とは反対側）に進角室５０ｂが形成されている。
【００２１】
また、油圧制御弁３０は、遅角室５０ａおよび進角室５０ｂに作動油を給排するように構成されている。このため、可変バルブタイミング機構１００では、油圧制御弁３０により遅角室５０ａおよび進角室５０ｂの油圧が制御されることによって、ベーンロータ１０がハウジング２０に対して相対的に回転するようになっている。
【００２２】
また、ベーンロータ１０の特定のベーン部１２には、ロックピン４０が設けられている。ロックピン４０は、軸方向（図１の紙面に対する垂直方向）に移動可能に設けられるとともに、スプリング（図示省略）により軸方向の一方側に付勢されている。そして、ロックピン４０が嵌合孔（図示省略）に嵌合された場合に、ベーンロータ１０のハウジング２０に対する相対的な回転が規制され、ロックピン４０の嵌合が解除された場合に、ベーンロータ１０がハウジング２０に対して相対的に回転可能になる。なお、ロックピン４０は、油圧制御弁３０から供給される作動油により、スプリングの付勢力に抗して軸方向の他方側に移動されることにより、嵌合孔から抜け出すようになっている。
【００２３】
ここで、ベーンロータ１０のロータ部１１には、図２に示すように、軸方向に延びる複数の孔部１３ａ〜１３ｃが形成されている。複数の孔部１３ａ〜１３ｃは、貫通孔１１ａの周囲に配置されている。たとえば、孔部１３ａは、オイルポンプ（図示省略）から油圧制御弁３０（図１参照）に作動油を供給するための供給油路であり、孔部１３ｂは、ロックピン４０の嵌合を解除するための作動油を供給するための油路であり、孔部１３ｃは、センターワッシャなどの部材（図示省略）をロータ部１１に組み付けるためのピンが挿入されるピン孔である。
【００２４】
また、ベーンロータ１０のロータ部１１には、貫通孔１１ａの内周面に周方向に沿って延びる溝状の第１油路１４１が形成されるとともに、第１油路１４１と遅角室５０ａ（図１参照）とを連通する第２油路１４２が形成されている。第１油路１４１は、周方向における全体に形成され、環状に形成されている。また、第１油路１４１は、貫通孔１１ａ内に設けられた油圧制御弁３０の遅角ポートに連通されている。第２油路１４２は、ほぼ径方向に延びるように形成され、周方向に間隔を隔てて複数設けられている。すなわち、第２油路１４２は、第１油路１４１と各遅角室５０ａとを連通するように構成されている。これにより、油圧制御弁３０からの作動油を第１油路１４１および第２油路１４２を介して遅角室５０ａに供給するとともに、遅角室５０ａの作動油を第２油路１４２および第１油路１４１を介して油圧制御弁３０に排出することが可能である。
【００２５】
そして、本実施形態では、第１油路１４１は、周方向において深さが異なるように形成され、孔部１３ａ〜１３ｃと対応する領域に比べて孔部１３ａ〜１３ｃと対応しない領域が深くなるように構成されている。具体的には、第１油路１４１の深さ方向において孔部１３ａ〜１３ｃが配置されない部分１４１ａの第１油路１４１が深く形成され、第１油路１４１の深さ方向において孔部１３ａ〜１３ｃが配置される部分１４１ｂの第１油路１４１が浅く形成されている。すなわち、第１油路１４１の周方向において、孔部１３ａおよび１３ｂの間と、孔部１３ｂおよび１３ｃの間と、孔部１３ｃおよび１３ａの間とが深くなるように形成されている。つまり、第１油路１４１は、軸方向に延びる孔部１３ａ〜１３ｃと連通されないように避けながら、深い部分１４１ａが形成されている。なお、第２油路１４２は、第１油路１４１の深い部分１４１ａで第１油路１４１に連通されている。
【００２６】
また、ロータ部１１の貫通孔１１ａの内周面には、図３に示すように、周方向に沿って延びるように供給油溝１５が形成されている。この供給油溝１５は、軸方向（Ｘ方向）において第１油路１４１と間隔を隔てて配置され、軸方向に延びる孔部１３ａおよび１３ｂと油圧制御弁３０とを連通するために設けられている。また、供給油溝１５は、周方向において深さが異なるように形成されている。具体的には、供給油溝１５の深さ方向において孔部１３ａおよび１３ｂが配置される部分の供給油溝１５が深く形成されることにより、その部分の供給油溝１５が孔部１３ａおよび１３ｂに連通されている。すなわち、軸方向に延びる孔部１３ａおよび１３ｂに対して供給油溝１５が直交するように連通されている。
【００２７】
−効果−
本実施形態では、上記のように、第１油路１４１を周方向において深さが異なるようにするとともに、第１油路１４１の深さ方向において孔部１３ａ〜１３ｃが配置されない部分１４１ａの第１油路１４１を深くすることによって、第１油路１４１と孔部１３ａ〜１３ｃとが連通されないようにしながら、第１油路１４１を大きくすることができるので、作動油の圧力損失を低減することができる。これにより、可変バルブタイミング機構１００の応答性の向上を図ることができる。
【００２８】
また、本実施形態では、供給油溝１５を周方向において深さが異なるようにするとともに、供給油溝１５の深さ方向において孔部１３ａおよび１３ｂが配置される部分の供給油溝１５を深くすることによって、供給油溝１５と孔部１３ｃとが連通されないようにしながら、供給油溝１５を孔部１３ａおよび１３ｂに連通することができる。これにより、軸方向に延びる孔部と供給油溝とを連通するために斜めに延びる孔を形成する必要がないので、シール長さ（供給油溝１５に対して第１油路１４１側とは反対側の内周面の軸方向の長さ）を確保しやすくすることができる。
【００２９】
−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変更することによってバルブタイミングを変更する可変バルブタイミング機構に利用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１０    ベーンロータ
１１    ロータ部
１２    ベーン部
１３ａ  孔部
１３ｂ  孔部
１３ｃ  孔部
２０    ハウジング
５０ａ  遅角室
５０ｂ  進角室
１００  可変バルブタイミング機構
１４１  第１油路
１４２  第２油路
【図１】
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【図２】
2016211411.tif 000004
【図３】
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