(57)【要約】【課題】高応答性と高耐久性とを両立させるバルブタイミング調整装置を提供すること。【解決手段】内部へ導入される潤滑油を外部へ排出する排出孔８０を有し、クランク軸と連動して回転する駆動側回転体１０と、カム軸２と連動して回転する従動側回転体１８と、駆動側回転体１０の内部に収容され、駆動側回転体１０及び従動側回転体１８の間の相対位相を調整する位相調整機構６０と、熱膨縮する膨縮材としての作動流体１０４を有し、潤滑油の温度が低下するのに応じて作動流体１０４が収縮することにより、ピストン１０６が排出孔８０の開口部１２０から離間して排出孔８０の開度を増大させる開度調整ユニット１００とを設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置であって、
内部へ導入される潤滑液を外部へ排出する排出孔を有し、前記クランク軸及び前記カム軸の一方と連動して回転する第一回転体と、
前記クランク軸及び前記カム軸の他方と連動して回転する第二回転体と、
前記第一回転体の内部に収容され、前記第一回転体及び前記第二回転体の間の相対位相を調整する位相調整機構と、
熱膨縮する膨縮材を有し、前記潤滑液の温度が低下するのに応じて前記膨縮材が収縮することにより前記排出孔の開度を増大させる開度調整手段と
を備えることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項２】
前記開度調整手段は、
前記膨縮材としての作動流体を前記潤滑液から伝熱可能に収容するシリンダと、
前記作動流体が収縮するほど前記排出孔の開口部から離間するピストンと
を有することを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項３】
前記シリンダは、前記第一回転体に装着され、
前記ピストンは、前記排出孔の開口部と対向するように前記シリンダにて支持されることを特徴とする請求項２に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項４】
前記開度調整手段は、
熱膨張率の異なる前記膨縮材を積層してなり、熱膨張率の大きい前記膨縮材よりも熱膨張率の小さい前記膨縮材が前記排出孔の開口部側となるように当該開口部と対向して配置される積層部材
を有することを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項５】
前記積層部材は、第一部材と前記第一部材よりも熱膨張率の小さい第二部材とを前記膨縮材として積層してなり、前記第二部材において前記第一部材と反対側の表面が前記排出孔の開口部と対向するように前記第一回転体に装着されることを特徴とする請求項４に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項６】
前記開度調整手段は、
前記排出孔の少なくとも一部を形成する前記膨縮材としての孔形成部材
を有することを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項７】
前記孔形成部材は、前記排出孔の内周壁を形成する筒状を呈することを特徴とする請求項６に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項８】
前記開度調整手段は、前記潤滑液の使用温度において前記排出孔を開状態に保ちつつ、前記排出孔の開度を調整することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クランク軸及びカム軸にそれぞれ連動して回転する二つの回転体間において、バルブタイミングを決める相対位相を位相調整機構によって調整するようにしたバルブタイミング調整装置が知られている。このようなバルブタイミング調整装置では、例えば特許文献１に開示されるように、潤滑液を回転体の内部へ導入して当該回転体内部の位相調整機構を潤滑することにより、耐久性を向上させることが考えられている。
【特許文献１】特開２００４−８８９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
さて、特許文献１に開示の装置において潤滑液の温度が低いときには、当該潤滑液の粘度が高くなる。そのため、高粘度の潤滑液と接触する位相調整機構の作動が阻害されて、当該機構の作動応答性が悪化するおそれがあった。
【０００４】
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、高応答性と高耐久性とを両立させるバルブタイミング調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、クランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方のバルブタイミングを調整する内燃機関のバルブタイミング調整装置であって、内部へ導入される潤滑液を外部へ排出する排出孔を有し、クランク軸及びカム軸の一方と連動して回転する第一回転体と、クランク軸及びカム軸の他方と連動して回転する第二回転体と、第一回転体の内部に収容され、第一回転体及び第二回転体の間の相対位相を調整する位相調整機構と、熱膨縮する膨縮材を有し、潤滑液の温度が低下するのに応じて膨縮材が収縮することにより排出孔の開度を増大させる開度調整手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
このような発明では、第一回転体の内部へ導入される潤滑液の温度が低下すると、それに応じて開度調整手段の膨縮材が収縮することにより、排出孔の開度が増大する。故に、温度低下によって潤滑液の粘度が高くなったとしても、当該潤滑液は、開度の増大した排出孔を通じて第一回転体の内部から外部へ排出され易くなるので、第一回転体の内部に収容される位相調整機構の作動を阻害し難くなる。また一方、潤滑液の温度上昇によっては、逆に膨縮材が膨張して排出孔の開度が減少することになるので、第一回転体の内部に潤滑液を確保して位相調整機構を潤滑することができる。以上によれば、位相調整機構の作動応答性と当該機構の耐久性とを、両立して高めることが可能となる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によると、開度調整手段は、膨縮材としての作動流体を潤滑液から伝熱可能に収容するシリンダと、作動流体が収縮するほど排出孔の開口部から離間するピストンとを有する。これによれば、シリンダに収容された作動流体が潤滑液からの伝熱により潤滑液の温度低下に応じて収縮すると、当該収縮分、ピストンが排出孔の開口部から離間することで、排出孔の開度が増大することになる。また一方、潤滑液の温度が上昇する場合には、当該潤滑液からの伝熱によって作動流体が膨張する分、ピストンが排出孔の開口部に接近することで、排出孔の開度が減少することになる。以上によれば、排出孔の開度をピストンの位置によって正確に調整することが可能となる。
【０００８】
請求項３に記載の発明によると、シリンダは、第一回転体に装着され、ピストンは、排出孔の開口部と対向するようにシリンダにて支持される。このように、第一回転体に装着されたシリンダにてピストンが支持されることによれば、ピストンを排出孔の開口部と対向させたまま、当該開口部に対して離間又は接近させることが可能となるので、そうしたピストンの作動によって排出孔の開度を確実に調整することができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明によると、開度調整手段は、熱膨張率の異なる膨縮材を積層してなり、熱膨張率の大きい膨縮材よりも熱膨張率の小さい膨縮材が排出孔の開口部側となるように当該開口部と対向して配置される積層部材を有する。これによれば、排出孔の開口部に対向配置された積層部材に接触することになる潤滑液の温度が低下すると、熱膨張率の異なる膨縮材の収縮差によって積層部材が熱膨張率の大きい膨縮材側、即ち排出孔の開口部とは反対側へ変形して、排出孔の開度が増大することになる。また一方、潤滑液の温度が上昇する場合には、膨縮材の膨張差によって積層部材が熱膨張率の小さい膨縮材側、即ち排出孔の開口部側へ変形して、排出孔の開度が減少することになる。以上によれば、潤滑液の温度に応じた排出孔の開度調整を、積層部材という比較的簡素な構成によって実現することができるのである。
【００１０】
請求項５に記載の発明によると、積層部材は、第一部材と第一部材よりも熱膨張率の小さい第二部材とを膨縮材として積層してなり、第二部材において第一部材と反対側の表面が排出孔の開口部と対向するように第一回転体に装着される。このように、第一及び第二部材を積層してなる積層部材が第一回転体に装着されることによれば、熱膨張率の小さい第二部材において熱膨張率の大きい第一部材とは反対側の表面を排出孔の開口部と対向させたまま、積層部材を当該開口部側又は当該開口部とは反対側へ変形させることが可能となる。このような積層部材の変形によれば、排出孔の開度を確実に調整することができるのである。
【００１１】
請求項６に記載の発明によると、開度調整手段は、排出孔の少なくとも一部を形成する膨縮材としての孔形成部材を有する。これによれば、少なくとも一部が孔形成部材によって形成された排出孔を通過する潤滑液の温度が低下すると、孔形成部材が収縮することによって、当該収縮分、排出孔の開度が増大することになる。また一方、潤滑液の温度が上昇する場合には、孔形成部材が膨張する分、排出孔の開度が減少することになる。以上によれば、潤滑液の温度に応じた排出孔の開度調整を、孔形成部材という比較的簡素な構成によって実現することができるのである。
【００１２】
請求項７に記載の発明によると、孔形成部材は、排出孔の内周壁を形成する筒状を呈する。これによれば、孔形成部材に潤滑液が接触する面積を大きくして、潤滑液に対する孔形成部材の膨縮感度を高めることができるので、潤滑液の温度に応じた排出孔の開度調整を確実に実現し得る。
【００１３】
請求項８に記載の発明によると、開度調整手段は、潤滑液の使用温度において排出孔を開状態に保ちつつ、排出孔の開度を調整する。このような構成では、潤滑液の温度上昇により膨縮材が膨張して排出孔の開度が減少することになっても、排出孔は、開状態に保たれることになる。これによれば、必要量の潤滑液を第一回転体の内部に確保しつつ、汚れた潤滑液を第一回転体の外部へ排出して、位相調整機構に対する潤滑性を適度に保つことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。
【００１５】
（第一実施形態）
図２は、本発明の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置１を示している。バルブタイミング調整装置１は車両に搭載され、内燃機関のクランク軸からカム軸２へ機関トルクを伝達する伝達系に設置されている。
【００１６】
（基本構成）
まず、バルブタイミング調整装置１の基本構成について説明する。バルブタイミング調整装置１は電気ユニット４及び機械ユニット６等を組み合わせてなり、クランク軸及びカム軸２の間の相対位相（以下、「機関位相」という）によって決まるバルブタイミングを調整する。尚、本実施形態においてカム軸２は内燃機関の吸気弁を開閉するものであり、バルブタイミング調整装置１は当該吸気弁のバルブタイミングを調整する。また、図２及び後述する図７の左右方向は、水平面上における車両水平方向と実質的に一致する。
【００１７】
電気ユニット４は、電動モータ２１及び通電制御回路部２２を備えている。電動モータ２１は、例えばブラシレスモータ等であり、内燃機関の固定節に固定されるモータケース２３並びにモータケース２３によって正逆回転自在に支持されるモータ軸２４を有している。通電制御回路部２２は、駆動ドライバ及びその制御用マイクロコンピュータ等から構成されており、モータケース２３の外部及び／又は内部に配置されて電動モータ２１と電気的に接続されている。通電制御回路部２２は、電動モータ２１への通電を制御することによりモータ軸２４の周りに磁界を形成して、当該磁界に応じた方向へモータ軸２４を回転駆動する。
【００１８】
機械ユニット６は、駆動側回転体１０、従動側回転体１８及び位相調整機構６０を備えている。
【００１９】
図２〜４に示すように、駆動側回転体１０は全体として筒状であり、軸方向が水平面上の車両水平方向と実質的に一致するようにして配置される。駆動側回転体１０は、二段円筒状のスプロケット１１の大径側端部に二段円筒状のカバー１２の大径側端部を同軸上に螺子止めしてなり、位相調整機構６０を内部に収容している。スプロケット１１において大径筒部１３と小径筒部１４との間を接続する接続部１５には、クランク軸の複数の歯との間でタイミングチェーンが掛け渡される複数の歯１６が形成されている。したがって、クランク軸から出力された機関トルクがタイミングチェーンを通じてスプロケット１１へ伝達されるときには、駆動側回転体１０がクランク軸と連動して図３，４の時計方向へ回転する。
【００２０】
図２，３に示すように従動側回転体１８は、軸部１７及び一対の連繋部１９を有している。円筒状の軸部１７は、駆動側回転体１０と同心上に配置されている。軸部１７の一端部は、スプロケット１１の接続部１５の内周側に摺動回転自在に嵌合していると共に、同軸上のカム軸２の一端部にボルト固定されている。これにより従動側回転体１８は、カム軸２と連動して図３，４の時計方向へ回転可能となっており、また駆動側回転体１０に対して相対回転可能となっている。ここで、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が進角する相対回転方向が図３〜６の方向Ｘであり、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が遅角する相対回転方向が図３〜６の方向Ｙである。
【００２１】
図２，３に示すように各連繋部１９は、軸部１７を径方向に挟む二箇所から外周側へ突出する平板状にそれぞれ形成されている。
【００２２】
図２，５に示すように、位相調整機構６０の前段部分である遊星歯車機構３０は、太陽歯車３１、遊星キャリア３２、遊星歯車３３及び伝達回転体３４等から構成されている。
【００２３】
外歯車からなる太陽歯車３１は、カバー１２に同心上にリベットかしめされて駆動側回転体１０と一体に回転可能となっている。
【００２４】
遊星キャリア３２は全体として筒状であり、駆動側回転体１０及びモータ軸２４と同心上の内周面部によって入力部３５を形成している。入力部３５には嵌合溝３６が開口しており、当該溝３６に嵌合する継手３７を介して遊星キャリア３２がモータ軸２４と連結されている。これにより遊星キャリア３２は、モータ軸２４と一体に回転可能となっており、また回転体１０，１８及び太陽歯車３１に対して相対回転可能となっている。
【００２５】
遊星キャリア３２はさらに、駆動側回転体１０及び太陽歯車３１に対して偏心する外周面によって偏心部３８を形成している。
【００２６】
遊星歯車３３は、太陽歯車３１よりも歯数が所定数だけ多い内歯車部３９を有している。遊星歯車３３は、太陽歯車３１の外周側に内歯車部３９が位置し且つ太陽歯車３１に対して偏心する状態で配置され、当該偏心側とは反対側において内歯車部３９を太陽歯車３１に噛合させている。遊星歯車３３は、遊星キャリア３２の偏心部３８にベアリング４０を介して嵌合している。この嵌合によって遊星キャリア３２に支持された遊星歯車３３は、太陽歯車３１に対する遊星キャリア３２の相対回転に応じて遊星運動可能となっている。ここで遊星運動とは、遊星歯車３３が太陽歯車３１に対する偏心軸線周りに自転しつつ、遊星キャリア３２の回転方向へ公転する運動をいう。
【００２７】
図２，４に示すように、伝達回転体３４は円環板状に形成され、回転体１０，１８と同心上に配置されている。伝達回転体３４は、軸部１７の外周側に摺動回転自在に嵌合している。これにより伝達回転体３４は、回転体１０，１８に対して相対回転可能となっている。
【００２８】
図２，５に示すように伝達回転体３４は、回転方向へ等間隔をあけた複数箇所に円筒孔状の係合孔４８を有している。また、それに対応して遊星歯車３３は、自転方向に等間隔をあけた複数箇所に柱状の係合突起４９を有している。各係合突起４９は、それぞれ対応する係合孔４８に個別に遊挿されて係合する。伝達回転体３４は、各係合孔４８への各係合突起４９の係合により遊星歯車３３の自転運動を抽出して、当該自転運動に応じた回転運動を実現する。
【００２９】
こうした構成の遊星歯車機構３０では、モータ軸２４及び遊星キャリア３２が駆動側回転体１０と同速回転することで遊星キャリア３２が太陽歯車３１に対して相対回転しないときには、遊星歯車３３が遊星運動をせず、伝達回転体３４が駆動側回転体１０との間の相対位相を保って回転する。
【００３０】
一方、モータ軸２４及び遊星キャリア３２が駆動側回転体１０に対して高速回転することで遊星キャリア３２が太陽歯車３１に対して方向Ｘへ相対回転するときには、遊星歯車３３の遊星運動によって伝達回転体３４が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転する。
【００３１】
また一方、モータ軸２４及び遊星キャリア３２が駆動側回転体１０に対して低速回転する又は逆回転することで遊星キャリア３２が太陽歯車３１に対して方向Ｙへ相対回転するときには、遊星歯車３３の遊星運動によって伝達回転体３４が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転する。
【００３２】
図２〜４，６に示すように、位相調整機構６０の後段部分であるリンク機構５０は、一対の第一リンク５２、一対の第二リンク５３、案内部５４及び一対の可動体５６等から構成されている。尚、図２〜４は、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が最遅角したときのリンク機構５０の状態を示し、図６は、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が最進角したときのリンク機構５０の状態を示している。また、図４，６では、構造の理解を容易にするため、断面を表すハッチングの図示を省略している。
【００３３】
図２，３に示すように各第一リンク５２は、それぞれ円弧形の平板状に形成されて軸部１７を径方向に挟む二箇所に配置され、スプロケット１１の接続部１５の所定箇所に回り対偶によって連繋している。各第二リンク５３は、それぞれω字形の平板状に形成されて軸部１７を径方向に挟む二箇所に配置され、対応する連繋部１９に回り対偶によって連繋し且つ対応する第一リンク５２に回り対偶によって連繋している。
【００３４】
図２，４に示すように案内部５４は、伝達回転体３４において遊星歯車３３とは反対側の端面を含む部分によって形成されている。案内部５４は、軸部１７を径方向に挟む二箇所にそれぞれ案内溝５８を有している。各案内溝５８は所定の幅をもって延伸し、当該延伸方向において軸部１７の中心からの距離が変化する曲線状である。
【００３５】
図２〜４に示すように、各可動体５６は円柱軸状に形成され、軸部１７に対して偏心して配置されている。各可動体５６の一端部は柱筒二部材によって形成され、対応する案内溝５８内に滑動自在に嵌合している。各可動体５６の他端部は、対応する第一リンク５２に相対回転自在に嵌合し、各可動体５６の中間部は、対応する第二リンク５３に圧入固定されている。これら嵌合及び圧入固定によって各可動体５６は、リンク５２，５３間の回り対偶を実現している。
【００３６】
こうした構成のリンク機構５０では、伝達回転体３４が駆動側回転体１０との間の相対位相を保っているときには、各可動体５６がそれぞれ案内溝５８内を案内されずに伝達回転体３４と共に回転する。このとき、連繋するリンク５２，５３同士の相対位置関係は変化しないので、従動側回転体１８が駆動側回転体１０との間の相対位相を保ちつつ図４，６の時計方向へ回転する。したがって、機関位相が変化せず、バルブタイミングが保持される。
【００３７】
一方、伝達回転体３４が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転するときには、各可動体５６が案内溝５８内を案内されて軸部１７側へ移動する。その結果、各第二リンク５３が可動体５６により押圧されて連繋部１９と共に方向Ｘへ駆動されるため、従動側回転体１８が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転する。したがって、機関位相がクランク軸に対するカム軸２の進角側へ変化し、それに合わせてバルブタイミングが進角する。
【００３８】
また一方、伝達回転体３４が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転するときには、各可動体５６が案内溝５８内を案内されて軸部１７とは反対側へ移動する。その結果、各第二リンク５３が可動体５６により押圧されて連繋部１９と共に方向Ｙへ駆動されるため、従動側回転体１８が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転する。したがって、機関位相がクランク軸に対するカム軸２の遅角側へ変化し、それに合わせてバルブタイミングが遅角する。
【００３９】
以上、バルブタイミング調整装置１の基本構成について説明した。以下、バルブタイミング調整装置１の特徴的構成について説明する。
【００４０】
（導入孔）
図３，７に示すように、駆動側回転体１０及び従動側回転体１８は、「潤滑液」としての潤滑油を駆動側回転体１０の内部へ導入するために、第一導入孔７０及び第二導入孔７４をそれぞれ有している。
【００４１】
第一導入孔７０は、駆動側回転体１０のスプロケット１１において回転方向に等間隔に並ぶ形態で、二つ設けられている。各第一導入孔７０は、スプロケット１１の小径筒部１４及び接続部１５を貫通している。ここで各第一導入孔７０の入口側は、カム軸２に設けられて内燃機関用のポンプ８から潤滑油が供給される供給孔９と連通している。また、各第一導入孔７０の出口側は、リンク機構５０の第一リンク５２が摺接する接続部１５の内壁面７２に開口している。したがって、ポンプ８から供給孔９へ供給された潤滑油は、各第一導入孔７０を通じて、駆動側回転体１０の内部となる第一リンク５２及び接続部１５の間の摺動界面、さらには位相調整機構６０のその他の構成要素間へと導入されることとなる。
【００４２】
第二導入孔７４は、従動側回転体１８において回転方向に等間隔に並ぶ形態で、二つ設けられている。各第二導入孔７４は、従動側回転体１８の軸部１７及び対応する連繋部１９を貫通している。ここで各第二導入孔７４の入口側は、カム軸２の供給孔９と連通している。また、各第二導入孔７４の出口側は、リンク機構５０の第二リンク５３が摺接する連繋部１９の側壁面７６に開口している。したがって、ポンプ８から供給孔９へ供給された潤滑油は、各第二導入孔７４を通じて、駆動側回転体１０の内部となる第二リンク５３及び連繋部１９の間の摺動界面、さらには位相調整機構６０のその他の構成要素間へと導入されることとなる。
【００４３】
（排出孔）
図３，７に示すように駆動側回転体１０は、駆動側回転体１０の内部へ導入された潤滑油を外部へ排出するために、排出孔８０を有している。
【００４４】
排出孔８０は、駆動側回転体１０のスプロケット１１において回転方向に等間隔に並ぶ形態で、二つ設けられている。各排出孔８０は、スプロケット１１の大径筒部１３を径方向に貫通している。ここで各排出孔８０の入口側は、大径筒部１３の内周面８４に開口している。また、各排出孔８０の出口側は、大径筒部１３の外周面８６に開口している。したがって、内燃機関の運転中は常に回転状態にある駆動側回転体１０の内部へ導入された潤滑油は、回転流及び遠心力の作用によって各排出孔８０へ流入し、それら排出孔８０を通じて駆動側回転体１０の外部へ排出されることとなる。
【００４５】
（開度調整ユニット）
図３，７に示すようにバルブタイミング調整装置１には、開度調整ユニット１００が各排出孔８０に対応して二つ設けられている。尚、各開度調整ユニット１００の構成は実質的に同一であるので、以下では、図１に拡大して示す一方の開度調整ユニット１００のみについて説明し、他方の開度調整ユニット１００については説明を省略する。
【００４６】
図１に示すように開度調整ユニット１００は、シリンダ１０２、作動流体１０４、ピストン１０６及び弾性部材１０８を備えている。
【００４７】
シリンダ１０２は有底円筒状に形成されており、駆動側回転体１０の内部に収容されて当該回転体１０内部への導入潤滑油に外面１１０が接触可能となっている。駆動側回転体１０のスプロケット１１において大径筒部１３は、排出孔８０の入口側開口部１２０の周囲に装着部１２２を堤状に形成しており、シリンダ１０２は、当該装着部１２２に装着されている。これにより、シリンダ１０２の開口部１１２と排出孔８０の開口部１２０とが、装着部１２２の内側を通じて駆動側回転体１０の径方向に対向している。
【００４８】
シリンダ１０２は、作動流体１０４を収容するシリンダ室１１４を内部に形成している。ここで作動流体１０４は、付与熱に応じて膨縮する液状の「膨縮材」、例えば熱膨張率の比較的大きなワックスとされる。また、シリンダ１０２は、駆動側回転体１０の内部への導入潤滑油と接触して当該潤滑油の熱をシリンダ室１１４の作動流体１０４へ伝達可能な伝熱材、例えば黄銅等の金属によって形成される。したがって、本実施形態では、駆動側回転体１０内部への導入潤滑油の温度が低下するに従ってシリンダ室１１４の作動流体１０４が熱収縮し、また逆に、当該潤滑油の温度が上昇するに従ってシリンダ室１１４の作動流体１０４が熱膨張するようになっている。
【００４９】
ピストン１０６は段付円柱状に形成されており、駆動側回転体１０の内部に収容されている。ピストン１０６において、大径部１１６はシリンダ１０２に摺動可能に嵌入しており、また小径部１１８は装着部１２２の内側へ突入している。これによりピストン１０６は、駆動側回転体１０の径方向に沿って往復移動可能となっている。即ちピストン１０６は、排出孔８０の開口部１２０に対して離間可能且つ接近可能となっているのである。
【００５０】
弾性部材１０８は、本実施形態では圧縮コイルばねであり、駆動側回転体１０の内部となる装着部１２２の内側に収容されている。弾性部材１０８の一端部はピストン１０６の小径部１１８に外嵌されており、弾性部材１０８の他端部は排出孔８０の開口部１２０の周囲において駆動側回転体１０に当接している。これにより弾性部材１０８は、ピストン１０６及び駆動側回転体１０間での圧縮変形に応じてピストン１０６をシリンダ室１１４側へ押圧する復原力を、発生するようになっている。
【００５１】
このような構成により本実施形態では、駆動側回転体１０内部への導入潤滑油の温度が低下することでシリンダ室１１４の作動流体１０４が熱収縮すると、弾性部材１０８の復原力を受けるピストン１０６が当該シリンダ室１１４側へ移動する。このときピストン１０６の小径部１１８は、図１の如く排出孔８０の開口部１２０から離間することになるので、それら小径部１１８及び開口部１２０間の隙間サイズにて決まる排出孔８０の開度は、増大する。故に、温度低下によって潤滑油の粘度が高くなったとしても、開度の増大した排出孔８０を通じて駆動側回転体１０の内部から外部へ排出される潤滑油量が増加することになるので、位相調整機構６０の作動が潤滑油によっては阻害され難くなるのである。
【００５２】
これに対し、駆動側回転体１０内部への導入潤滑油の温度が上昇することでシリンダ室１１４の作動流体１０４が熱膨張すると、弾性部材１０８の復原力に抗してピストン１０６が当該シリンダ室１１４とは反対側へ移動する。このときピストン１０６の小径部１１８は、図８の如く排出孔８０の開口部１２０に対して接近することになるので、排出孔８０の開度は減少する。故に、温度上昇によって潤滑油の粘度が低くなった場合には、駆動側回転体１０内部に潤滑油を確保して、位相調整機構６０に対する潤滑性を発揮することができるのである。
【００５３】
ここで本実施形態では、潤滑油の使用温度域（例えば−４０〜１３０℃）においてピストン１０６の小径部１１８が開口部１２０を閉塞することなく排出孔８０の開状態を保つように、弾性部材１０８の弾性係数が設定されている。これによれば、潤滑油の温度上昇によって排出孔８０の開度が減少することになっても、必要量の潤滑油を駆動側回転体１０内部に確保しつつ、汚れた潤滑油を回転体１０外部へ排出して、位相調整機構６０に対する潤滑性を適度に保つことが可能となる。
【００５４】
以上、第一実施形態によれば、潤滑油温度に応じたピストン１０６の移動によって排出孔８０の開度が正確に調整され得るので、低温時には位相調整機構６０の作動応答性を高め、高温時には位相調整機構６０の耐久性を高めるいう要求に適切に応えることができるのである。
【００５５】
尚、ここまで説明した第一実施形態では、駆動側回転体１０が特許請求の範囲に記載の「第一回転体」に相当し、従動側回転体１８が特許請求の範囲に記載の「第二回転体」に相当し、開度調整ユニット１００が特許請求の範囲に記載の「開度調整手段」に相当する。
【００５６】
（第二実施形態）
図９に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。第二実施形態の開度調整ユニット２００は、積層部材２０２及び装着部材２０４から構成されている。
【００５７】
積層部材２０２は、熱膨張率の異なる板状の膨縮材２０６，２０８を互いの板厚方向に積層することによって、形成されている。ここで、本実施形態の積層部材２０２は、付与熱に応じて膨縮する膨縮材２０６，２０８としての二種類の金属を積層状態にて貼合わせた所謂バイメタルとされている。
【００５８】
積層部材２０２は駆動側回転体１０の外部に配設され、当該回転体１０のスプロケット１１における大径筒部１３にピン状の装着部材２０４を介して装着されている。これにより積層部材２０２は、排出孔８０の出口側開口部２２０から駆動側回転体１０の回転方向に離間した箇所で大径筒部１３により片持ち支持され、自由端側において当該開口部２２０と駆動側回転体１０の径方向に対向している。ここで本実施形態では、熱膨張率の大きい第一膨縮材２０６よりも熱膨張率の小さい第二膨縮材２０８が排出孔８０の開口部２２０側に配置されており、それによって第二膨縮材２０８が第一膨縮材２０６とは反対側の表面２１０を当該開口部２２０に対向させた形となっている。さらに本実施形態では、積層部材２０２の初期状態として、熱膨張率の大きい第一膨縮材２０６側、即ち排出孔８０の開口部２２０とは反対側へ湾曲した状態が設定されている。
【００５９】
このような構成により、駆動側回転体１０内部への導入潤滑油は、排出孔８０の開口部２２０から回転体１０外部へと排出されて、第二膨縮材２０８の表面２１０に接触することとなる。故に、潤滑油の温度が低下すると、膨縮材２０６，２０８の熱収縮の差によって、初期状態の側、即ち排出孔８０の開口部２２０とは反対側へ図９の如く湾曲変形する。その結果、第二膨縮材２０８の表面２１０が排出孔８０の開口部２２０から離間するので、それら表面２１０及び開口部２２０間の隙間サイズにて決まる排出孔８０の開度は、増大する。したがって、温度低下によって潤滑油の粘度が高くなったとしても、開度の増大した排出孔８０を通じて駆動側回転体１０の内部から外部へ排出される潤滑油量が増加することになるため、位相調整機構６０の作動が潤滑油によっては阻害され難くなるのである。
【００６０】
これに対し、第二膨縮材２０８の表面２１０に接触する潤滑油の温度が上昇した場合には、膨縮材２０６，２０８の熱膨張差によって、積層部材２０２が熱膨張率の小さい第二膨縮材２０８側、即ち排出孔８０の開口部２２０側へ図１０の如く湾曲変形する。その結果、第二膨縮材２０８の表面２１０が排出孔８０の開口部１２０に接近することになるので、排出孔８０の開度は減少する。したがって、温度上昇によって潤滑油の粘度が低くなった場合には、駆動側回転体１０内部に潤滑油を確保して、位相調整機構６０に対する潤滑性を発揮することができるのである。
【００６１】
ここで本実施形態では、潤滑油の使用温度域において第二膨縮材２０８が表面２１０によって開口部２２０を閉塞することなく排出孔８０の開状態を保つように、各膨縮材２０６，２０８の熱膨張率が設定されている。これによれば、潤滑油の温度上昇によって排出孔８０の開度が減少することになっても、必要量の潤滑油を駆動側回転体１０内部に確保しつつ、汚れた潤滑油を回転体１０外部へ排出して、位相調整機構６０に対する潤滑性を適度に保つことが可能となる。
【００６２】
以上、第二実施形態によれば、積層部材２０２という比較的簡素な構成によって排出孔８０の開度が調整され得るので、低温時には位相調整機構６０の作動応答性を高め、高温時には位相調整機構６０の耐久性を高めるいう要求に低コストにて応えることができるのである。
【００６３】
尚、ここまで説明した第二実施形態では、開度調整ユニット２００が特許請求の範囲に記載の「開度調整手段」に相当する。
【００６４】
（第三実施形態）
図１１に示すように、本発明の第三実施形態は第一実施形態の変形例である。第三実施形態の開度調整ユニット３００は、排出孔３２０を形成する孔形成部材３０２から構成されている。
【００６５】
孔形成部材３０２は、排出孔３２０の内周壁３２２の略全体を形成する筒状を呈している。ここで、「膨縮材」として機能する孔形成部材３０２は、駆動側回転体１０の金属製のスプロケット１１において大径筒部１３を径方向に貫通する貫通孔３２４を、付与熱に応じて膨縮する材料、例えば熱膨張率の比較的大きな樹脂にて被覆してなる。
【００６６】
このような構成により、駆動側回転体１０内部への導入潤滑油は、排出孔３２０を形成する孔形成部材３０２の内周側を通じて回転体１０外部へと排出される。故に、潤滑油の温度が低下すると、当該潤滑油に接触する孔形成部材３０２が図１１の如く熱収縮することになるので、排出孔３２０の横断面積によって決まる排出孔３２０の開度は、増大する。したがって、温度低下によって潤滑油の粘度が高くなったとしても、開度の増大した排出孔３２０を通じて駆動側回転体１０の内部から外部へ排出される潤滑油量が増加することになるため、位相調整機構６０の作動が潤滑油によっては阻害され難くなるのである。
【００６７】
これに対し、潤滑油の温度が上昇した場合には、孔形成部材３０２が当該潤滑油と接触して、図１２の如く内周側に熱膨張するので、排出孔８０の開度は減少する。したがって、温度上昇によって潤滑油の粘度が低くなった場合には、駆動側回転体１０内部に潤滑油を確保して、位相調整機構６０に対する潤滑性を発揮することができるのである。
【００６８】
ここで本実施形態では、潤滑油の使用温度域において孔形成部材３０２が自身の内周側を閉塞しないで排出孔８０の開状態を保つように、当該部材３０２の熱膨張率が設定されている。これによれば、潤滑油の温度上昇によって排出孔３２０の開度が減少することになっても、必要量の潤滑油を駆動側回転体１０内部に確保しつつ、汚れた潤滑油を回転体１０外部へ排出して、位相調整機構６０に対する潤滑性を適度に保つことが可能となる。
【００６９】
以上、第三実施形態によれば、孔形成部材３０２という比較的簡素な構成によって排出孔３２０の開度が調整され得るので、低温時には位相調整機構６０の作動応答性を高め、高温時には位相調整機構６０の耐久性を高めるいう要求に低コストにて応えることができるのである。
【００７０】
尚、ここまで説明した第三実施形態では、開度調整ユニット３００が特許請求の範囲に記載の「開度調整手段」に相当する。
【００７１】
（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
【００７２】
具体的に、第一〜第三実施形態において排出孔８０，３２０の配設数については、上述した二つ以外の適数に設定することができる。また、第一〜第三実施形態において排出孔８０，３２０の配設形態については、上述した回転体１０を径方向に貫通する形態以外にも、例えば回転体１０を軸方向に貫通する形態であってもよい。
【００７３】
第一〜第三実施形態において開度調整ユニット１００，２００，３００の配設数については、対応する排出孔８０，３２０の配設数に応じて、上述した二つ以外の適数に設定することができる。また、第一〜第三実施形態においては、排出孔８０とは別に排出孔を設け、潤滑油の温度が上昇した場合には開度調整ユニット１００，２００，３００によって排出孔８０のみを閉塞するようにしてもよい。
【００７４】
第一実施形態の開度調整ユニット１００については、上述した回転体１０の内部に配設する以外にも、回転体１０の外部に配設するようにしてもよい。また逆に、第二実施形態の開度調整ユニット２００については、上述した回転体１０の外部に積層部材２０２を配設する形態以外にも、回転体１０の内部に積層部材２０２を配設する形態を採用してもよい。さらに、第三実施形態の開度調整ユニット３００については、上述した排出孔３２０の内周壁３２２の略全体を形成する筒状の孔形成部材３０２以外にも、排出孔３２０の内周壁３２２の一部を形成する筒状又は他形状の孔形成部材３０２を採用してもよい。
【００７５】
第一実施形態において作動流体１０４としては、付与熱に応じて膨縮する流体であれば、上述したワックス以外にも、例えば潤滑油と同一又は類似する液体の他、熱膨張率の比較的大きな気体等を採用することができる。また、第二実施形態の積層部材２０２については、熱膨張率の相異によって変形するバイメタル効果が得られるのであれば、上述したように二種類の金属を積層したものの他、三種類以上の金属を積層したものであってもよいし、金属以外の樹脂等を積層したものであってもよい。さらに、第三実施形態の孔形成部材３０２については、上述したように樹脂によって形成する以外にも、例えばゴム等によって形成してもよい。
【００７６】
第一〜第三実施形態において機械ユニット６については、上述した構成と反対に、回転体１０がカム軸２と連動して回転し、回転体１８がクランク軸と連動して回転する構成であってもよい。
【００７７】
第一〜第三実施形態において位相調整機構６０については、本発明の作用効果が得られる構成であれば、上述した以外の構成を採用してもよい。例えば、遊星キャリア３２によって支持された遊星歯車に噛合する太陽歯車を回転体１０，１８の双方に設けて、当該遊星歯車の遊星運動によって機関位相を変化させる構成の位相調整機構６０等を、採用することができる。
【００７８】
そして、本発明は、上述した第一〜第三実施形態のように吸気弁のバルブタイミングを調整する装置以外にも、排気弁のバルブタイミングを調整する装置や、吸気弁及び排気弁の双方のバルブタイミングを調整する装置に適用することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置の要部を示す図であって、図３のI部の拡大図である。
【図２】本発明の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置の基本構成を示す図であって、図３のII−II線断面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図２のIV−IV線断面図である。
【図５】図２のV−V線断面図である。
【図６】図４とは異なる作動状態を示す断面図である。
【図７】図３のVII−VII線断面図である。
【図８】図１とは異なる作動状態を示す拡大図である。
【図９】本発明の第二実施形態によるバルブタイミング調整装置の要部を示す図であって、図１に対応する拡大図である。
【図１０】図９とは異なる作動状態を示す拡大図である。
【図１１】本発明の第三実施形態によるバルブタイミング調整装置の要部を示す図であって、図１に対応する拡大図である。
【図１２】図１１とは異なる作動状態を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００８０】
１  バルブタイミング調整装置、２  カム軸、４  電気ユニット、６  機械ユニット、８  ポンプ、９  供給孔、１０  駆動側回転体（第一回転体）、１１  スプロケット、１２  カバー、１３  大径筒部、１８  従動側回転体（第二回転体）、３０  遊星歯車機構、５０  リンク機構、６０  位相調整機構、７０  第一導入孔、７２  内壁面、７４  第二導入孔、７６  側壁面、８０，３２０  排出孔、８４  内周面、８６  外周面、１００，２００，３００  開度調整ユニット（開度調整手段）、１０２  シリンダ、１０４  作動流体（膨縮材）、１０６  ピストン、１０８  弾性部材、１１０  外面、１１２  開口部、１１４  シリンダ室、１１６  大径部、１１８  小径部、１２０  開口部、１２２  装着部、２０２  積層部材、２０４  装着部材、２０６  第一膨縮材、２０８  第二膨縮材、２１０  表面、２２０  開口部、３０２  孔形成部材（膨縮材）、３２２  内周壁、３２４  貫通孔
【図１】
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【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】
2009062894.tif 000009
【図８】
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【図９】
2009062894.tif 000011
【図１０】
2009062894.tif 000012
【図１１】
2009062894.tif 000013
【図１２】
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