(57)【要約】【課題】作動不良を防止するバルブタイミング調整装置の提供。【解決手段】  固定部品６０は、カム軸２に螺合する軸部７２と、軸部７２よりも大径の大径部６４を同軸上に有する。大径部６４及びカム軸２の間に同軸上に挟持されてカム軸２に固定される従動側回転体１８とカム軸２とは、軸部７２の外周面７２ａに沿って軸方向に隙間９４をあけて凹凸嵌合し、当該凹凸嵌合部分の外周側において互いに接触する。そして、従動側回転体１８は、軸方向において大径部６４と接触する板面１８ａに溝部９６を有し、この溝部９６の全体が大径部６４よりも外周側に設けられる。【選択図】図６
2009007952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記クランク軸と連動して回転する駆動側回転体と、
前記カム軸に螺合する軸部、並びに前記軸部よりも大径の大径部を同軸上に有する固定部品と、
前記大径部及び前記カム軸の間に同軸上に挟持されて前記カム軸に固定され、前記カム軸と連動して回転する板状の従動側回転体と、
前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の間の相対位相を調整する位相調整機構と、を備え、
前記従動側回転体と前記カム軸とは、前記軸部の外周面に沿って軸方向に隙間をあけて凹凸嵌合し、当該凹凸嵌合部分の外周側において互いに接触し、
前記従動側回転体は、軸方向において前記大径部と接触する板面に溝部を有し、前記溝部の少なくとも一部は、前記大径部よりも外周側に設けられ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】
前記固定部品は、前記軸部及び頭部を有する螺子部材、並びに前記頭部及び前記従動側回転体の間に介装されて前記頭部と共に前記大径部を形成する座金部材を組み合わせてなり、
前記溝部の少なくとも一部は、前記板面に接触する前記座金部材よりも外周側に設けられ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】
前記位相調整機構は、可動体を案内溝に沿って案内する案内回転体、並びに前記可動体の移動によりリンク作動して前記相対位相を調整するリンク機構部を有し、
前記駆動側回転体は、前記従動側回転体及び前記案内回転体と共通の軸方向において前記従動側回転体、前記リンク機構部及び前記案内回転体をこの順で挟持す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】
前記溝部は、前記大径部の外周縁に沿って設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項５】
前記溝部は、前記大径部の外周縁に対して径方向に距離をおいて設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項６】
前記カム軸は、前記軸部の外周面に沿って軸方向に突出する環状凸部を有し、
前記従動側回転体は、前記軸部の外周面に沿って軸方向に開口し前記環状凸部と前記隙間をあけて嵌合する孔部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項７】
前記カム軸は、前記軸部の外周面に沿って軸方向に開口する孔部を有し、
前記従動側回転体は、前記軸部の外周面に沿って軸方向に突出し前記孔部と前記隙間をあけて嵌合する環状凸部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項８】
前記位相調整機構は、可動体を案内溝に沿って案内する案内回転体、並びに前記可動体の移動によりリンク作動して前記相対位相を調整するリンク機構部を有し、
前記駆動側回転体は、前記従動側回転体及び前記案内回転体と共通の軸方向において前記従動側回転体、前記リンク機構部及び前記案内回転体をこの順で挟持し、
前記固定部品は、前記軸部及び頭部を有する螺子部材、並びに前記頭部及び前記従動側回転体の間に介装されて前記頭部と共に前記大径部を形成する座金部材を組み合わせてなり、
前記溝部の少なくとも一部は、前記板面に接触する前記座金部材よりも外周側に設けられ、
前記座金部材は、前記頭部及び前記従動側回転体の間に介装される底壁部、並びに前記案内回転体を軸受する周壁部を有する有底筒状に形成され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、クランク軸と連動回転する駆動側回転体及びカム軸と連動回転する従動側回転体の間の相対位相を調整することにより、所望のバルブタイミングを達成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。この種のバルブタイミングでは、例えば、クランク軸と駆動側回転体とをタイミングチェーン等を介して間接的に連繋させる一方、カム軸と従動側回転体とを直接的に連結させるようにしている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１０５９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、本発明者らは、図１４に示すように、板状の従動側回転体１０００を固定部品１０１０によりカム軸１０２０に同軸上に固定して、従動側回転体１０００及びカム軸１０２０の間を直接的に連結させる技術について、研究を行ってきた。かかる技術において固定部品１０１０は、螺子部材１０１２に座金部材１０１４を組み合わせてなるものであり、螺子部材１０１２の軸部１０１６がカム軸１０２０に螺合されることによって、従動側回転体１０００が座金部材１０１４及びカム軸１０２０の間に同軸上に挟持された状態でカム軸１０２０に固定されるのである。
【０００４】
このように固定部品１０１０によって従動側回転体１０００をカム軸１０２０に同軸上に固定する際には、それら要素１０００，１０２０を径方向に位置合わせする必要がある。そこで、本発明者らは、従動側回転体１０００とカム軸１０２０とを軸方向に凹凸嵌合させることによって径方向に位置合わせすることについて、鋭意検討を行った。その結果、以下の知見が得られたのである。
【０００５】
従動側回転体１０００において軸部１０１６の外周面１０１６ａに沿う内周部分１００２には、その外周側に比べて、座金部材１０１４を通じて作用する螺子部材１０１２の圧縮力が大きくなる。そこで、内周部分１００２を軸方向に隙間１０３０をあけてカム軸１０２０と凹凸嵌合させ、当該凹凸嵌合部分の外周側にて従動側回転体１０００をカム軸１０２０に接触させるようにすると、要素１０００，１０２０の接触界面に発生の面圧が低下し、従動側回転体１０００の変形がある程度は抑えられることが判明した。しかし、その一方で、座金部材１０１４から大きな圧縮力を受ける内周部分１００２には、隙間１０３０へ向かう応力が発生し、当該応力が従動側回転体１０００の外周部分１００４に伝達されると、板状の従動側回転体１０００が図１５に示すように反り変形することも判明した。尚、従動側回転体１０００の変形は、当該回転体１０００と他の部材との干渉を招来してバルブタイミングの調整作動を阻害するおそれがあるため、望ましくない。
【０００６】
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、作動不良を防止す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】
【０００７】
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、クランク軸と連動して回転する駆動側回転体と、カム軸に螺合する軸部、並びに軸部よりも大径の大径部を同軸上に有する固定部品と、大径部及びカム軸の間に同軸上に挟持されてカム軸に固定され、カム軸と連動して回転する板状の従動側回転体と、駆動側回転体及び従動側回転体の間の相対位相を調整する位相調整機構と、を備え、従動側回転体とカム軸とは、軸部の外周面に沿って軸方向に隙間をあけて凹凸嵌合し、当該凹凸嵌合部分の外周側において互いに接触し、従動側回転体は、軸方向において大径部と接触する板面に溝部を有し、溝部の少なくとも一部は、大径部よりも外周側に設けられることを特徴とする。
【０００８】
この発明によると、固定部品の軸部がカム軸に螺合することにより固定部品の大径部及びカム軸間に挟持されてカム軸に固定される板状の従動側回転体は、カム軸に対し、軸部の外周面に沿って軸方向に隙間をあけて凹凸嵌合し且つ該凹凸嵌合部分の外周側にて接触する。故に、従動側回転体及びカム軸の接触界面では、面圧が低下することになるので、従動側回転体の変形が抑制される。また、その一方で、軸部の外周面に沿う従動側回転体の内周部分には、当該部分が大径部から受ける圧縮力により、凹凸嵌合部分の隙間へと向かう応力が発生することになる。しかし、軸方向において大径部と接触する従動側回転体の板面に設けられて少なくとも一部が大径部よりも外周側に位置する溝部は、従動側回転体の内周部分から外周部分への応力伝達を低減することができるので、内周部分に発生した応力による外周部分の反り変形が抑制される。以上によれば、変形した従動側回転体が他の部材と干渉してバルブタイミングの調整作動を阻害するような作動不良を、防止できるのである。
【０００９】
請求項２，８に記載の発明によると、固定部品は、軸部及び頭部を有する螺子部材、並びに頭部及び従動側回転体の間に介装され頭部と共に大径部を形成する座金部材を組み合わせてなり、溝部の少なくとも一部は、軸方向において従動側回転体の板面に接触する座金部材よりも外周側に設けられる。これによれば、軸部をカム軸に螺合することにより頭部から座金部材を介して座金部材の接触板面に圧縮力が作用したとしても、当該圧縮力に起因して従動側回転体の内周部分に発生する応力の外周側への伝達を低減することができるのである。
【００１０】
請求項３，８に記載の発明によると、位相調整機構は、可動体を案内溝に沿って案内する案内回転体、並びに可動体の移動によりリンク作動して駆動側回転体及び従動側回転体の間の相対位相を調整するリンク機構部を有し、駆動側回転体は、従動側回転体及び案内回転体と共通の軸方向において従動側回転体、リンク機構部及び案内回転体をこの順で挟持する。これによれば、駆動側回転体により軸方向に挟持される従動側回転体、リンク機構部及び案内回転体について隣り合うもの同士の間には、作動に必要なクリアランスが不可避的に形成される。仮に、そうしたクリアランスよりも従動側回転体の反り変形量が大きい場合、従動側回転体が軸方向両側の駆動側回転体やリンク機構部と干渉して作動不良を招くことになるが、溝部の存在によって従動側回転体の反り変形が抑制されるので、作動不良を防止することができるのである。
【００１１】
請求項４に記載の発明によると、溝部は、大径部の外周縁に沿って設けられる。これによれば、従動側回転体において大径部から圧縮力が直接作用する部分を避けて溝部が設けられることになるので、当該圧縮力に起因して大径部の接触板面近傍に発生する大きな応力に対して、伝達低減作用を発揮することができるのである。
【００１２】
請求項５に記載の発明によると、溝部は、大径部の外周縁に対して径方向に距離をおいて設けられる。これによれば、従動側回転体において大径部から圧縮力が直接作用する部分を確実に避けて溝部が設けられることになるので、当該圧縮力に起因して大径部の接触板面近傍に発生する大きな応力に対して、十分な伝達低減作用を発揮することができるのである。
【００１３】
請求項６に記載の発明によると、カム軸は、軸部の外周面に沿って軸方向に突出する環状凸部を有し、従動側回転体は、軸部の外周面に沿って軸方向に開口し環状凸部と隙間をあけて嵌合する孔部を有する。これによれば、軸部の外周面に沿って軸方向に突出するカム軸の環状凸部の先端面と、軸部の外周面に沿って軸方向に開口し当該環状凸部と嵌合する従動側回転体の孔部の底面との間には、軸方向の隙間が確実に形成されることになるので、従動側回転体に対して、面圧低下による変形抑制作用を十分に発揮することができるのである。
【００１４】
請求項７に記載の発明によると、カム軸は、軸部の外周面に沿って軸方向に開口する孔部を有し、従動側回転体は、軸部の外周面に沿って軸方向に突出し孔部と隙間をあけて嵌合する環状凸部を有する。これによれば、軸部の外周面に沿って軸方向に開口するカム軸の孔部の底面と、軸部の外周面に沿って軸方向に突出し当該孔部と嵌合する従動側回転体の環状凸部の先端面との間には、軸方向の隙間が確実に形成されることになるので、従動側回転体に対して、面圧低下による変形抑制作用を十分に発揮することができるのである。
【００１５】
請求項８に記載の発明によると、座金部材は、頭部及び従動側回転体の間に介装される底壁部、並びに案内回転体を軸受する周壁部を有する有底筒状に形成される。これによれば、従動側回転体において頭部側から圧縮力を受ける板面の面圧を分散する座金部材が、案内回転体の軸受にも利用されることになる。このような一部材への機能集中は、コストの低減に貢献し得るのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
【００１７】
（第一実施形態）
図１〜５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。尚、図３，４では、断面を表すハッチングの図示を省略している。
【００１８】
図２に示すように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を組み合わせてなる。ここで、本実施形態のカム軸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。
【００１９】
電気ユニット４は、電動モータ２１及び通電制御回路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、内燃機関に固定されるモータケース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２２は、電動モータ２１への通電を制御してモータ軸２４の周りに回転磁界を形成することにより、当該回転磁界に応じた方向の制御トルクをモータ軸２４に発生させる。
【００２０】
機械ユニット６は、駆動側回転体１０、従動側回転体１８、位相調整機構２０を備えている。
【００２１】
図２〜４に示すように駆動側回転体１０は、二段円筒状のスプロケット１１の大径側端部及び二段円筒状のカバー部材１２の大径側端部の間に円環板状の分離部材１３を同軸上に挟持した状態で、それら三要素１１〜１３を螺子止めによって締結してなる。スプロケット１１において大径筒部１１ｂ及び小径筒部１１ｃの間を接続する円環板状部分は、分離部材１３に対し軸方向に離間して対向しており、当該部分及び分離部材１３によってそれぞれ第一対向部１１ａ及び第二対向部１３ａが形成されている。即ち本実施形態では、対向部１１ａ，１３ａ間に中空の大径筒部１１ｂが設けられた形となっている。また、カバー部材１２において大径筒部１２ｂ及び小径筒部１２ｃの間を接続する円環板状部分は、分離部材１３に対し軸方向に離間して対向しており、当該部分によって第一対向部１１ａとは反対側から第二対向部１３ａに対向する第三対向部１２ａが形成されている。即ち本実施形態では、対向部１３ａ，１２ａ間に中空の大径筒部１２ｂが設けられた形となっている。
【００２２】
スプロケット１１が形成する大径筒部１１ｂの外周部には、クランク軸の複数の歯との間において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、当該クランク軸との間の相対位相を保ちつつ回転する。このとき駆動側回転体１０の回転方向は、図３〜５の時計方向となる。
【００２３】
図１〜３に示すように、従動側回転体１８は全体として板状であり、ボス部１７及び一対の突出部１９を有している。ボス部１７は円環板状に形成され、駆動側回転体１０と同心上に配置されている。ボス部１７は、小径筒部１１ｃ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に固定部品６０によって固定されている。これにより従動側回転体１８は、カム軸２と連動して当該カム軸２との間の相対位相を保ちつつ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。尚、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３〜５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３〜５の方向Ｙである。
【００２４】
図１，３に示すように、従動側回転体１８の各突出部１９は、ボス部１７を径方向に挟む二箇所から径方向外側へ突出するように形成されて、ボス部１７よりも薄肉の板状を呈している。各突出部１９は、軸方向において第一対向部１１ａに隣り合う状態で大径筒部１１ｂ内に収容されている。
【００２５】
図１，２，５に示すように、位相調整機構２０は遊星歯車機構部３０を有している。遊星歯車機構部３０は、太陽歯車３１、遊星キャリア３２及び遊星歯車３３等から構成されている。
【００２６】
外歯車からなる太陽歯車３１は、カバー部材１２が形成する大径筒部１２ｂ内の対向部１３ａ，１２ａ間に収容された状態で第三対向部１２ａに同心上にリベットかしめされており、駆動側回転体１０の一部として機能する。即ち、太陽歯車３１はクランク軸と連動して、当該クランク軸との間の相対位相を保ちつつ図３〜５の時計方向へ回転する。
【００２７】
図２，５に示すように、遊星キャリア３２は全体として筒状であり、その大半部分がカバー部材１２内に収容されている。遊星キャリア３２は、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、制御トルクを入力部３５へ入力するモータ軸２４と一体に回転可能となっており、また回転体１０，１８に対して相対回転可能となっている。
【００２８】
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部によって、偏心部３８を形成している。
【００２９】
図１，２，５に示すように、遊星歯車３３は円環板状に形成され、太陽歯車３１よりも歯数が所定数だけ多い内歯車部３９が設けられている。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に対し偏心する状態で大径筒部１２ｂ内の対向部１３ａ，１２ａ間に収容配置され、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３４を介して嵌合している。これにより遊星歯車３３は、遊星キャリア３２によって遊星運動自在に支持されている。ここで遊星運動とは、遊星歯車３３が太陽歯車３１に対する偏心中心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。
【００３０】
図１，２，４に示すように、位相調整機構２０は案内回転体４０をさらに有している。案内回転体４０は円環板状に形成され、軸方向において第二対向部１３ａと隣り合う状態で回転体１０，１８と同心上に大径筒部１１ｂ内に収容されている。案内回転体４０は、固定部品６０の座金部材８０の外周側に摺動回転自在に嵌合している。したがって、案内回転体４０は座金部材８０により軸受されて、回転体１０，１８に対して相対回転可能となっている。
【００３１】
案内回転体４０には、遊星歯車３３と反対側へ向かって開口する一対の案内溝４４が設けられている。各案内溝４４は、回転体１０，１８，４０の回転方向における１８０度の回転対称となるように設けられている。各案内溝４４は、所定の幅をもって延伸し当該延伸方向において案内回転体４０の回転中心からの距離が変化する渦巻状に形成されている。
【００３２】
図１，２，５に示すように案内回転体４０にはさらに、遊星歯車３３側へ向かって開口する複数の係合孔４８が設けられている。各係合孔４８は、回転体１０，１８，４０の回転方向に等間隔に設けられ、それぞれ円筒孔状を呈している。また、それに対応して遊星歯車３３には、自転方向に等間隔をあけた箇所から案内回転体４０側へ柱状に突出する複数の係合突起４９が設けられている。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。案内回転体４０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。
【００３３】
このように案内回転体４０が遊星歯車機構部３０に連繋する位相調整機構２０では、駆動側回転体１０に対して遊星キャリア３２が相対回転しないときには、遊星歯車３３が遊星運動することなく駆動側回転体１０と共に回転し、各係合突起４９が各係合孔４８を回転側へ押圧する。その結果、案内回転体４０が駆動側回転体１０との間の相対位相を保ちつつ、図５の時計方向へ回転する。
【００３４】
制御トルクが方向Ｘへ増大すること等により駆動側回転体１０に対して遊星キャリア３２が方向Ｘへ相対回転するときには、遊星歯車３３が太陽歯車３１との噛合歯を変えつつ遊星運動することで、各係合突起４９が各係合孔４８を回転側へ押圧する力が増大する。その結果、駆動側回転体１０に対して案内回転体４０が方向Ｘへ相対回転する。一方、制御トルクが方向Ｙへ増大すること等により駆動側回転体１０に対して遊星キャリア３２が方向Ｙへ相対回転するときには、遊星歯車３３が太陽歯車３１との噛合歯を変えつつ遊星運動することで、各係合突起４９が各係合孔４８を反回転側へ押圧する。その結果、駆動側回転体１０に対して案内回転体４０が方向Ｙへ相対回転する。
【００３５】
以上、本実施形態では、遊星キャリア３２の駆動側回転体１０に対する相対回転運動を遊星歯車機構部３０が遊星歯車３３の遊星運動により減速して案内回転体４０へ伝達することにより、当該案内回転体４０が駆動側回転体１０に対して相対回転駆動されることとなる。
【００３６】
図１〜３に示すように、位相調整機構２０はリンク機構部５０をさらに有している。リンク機構部５０は、一対の第一リンク５２、一対の第二リンク５３及び可動体５６等から構成されており、各突出部１９及び案内回転体４０と共に第一及び第二対向部１１ａ，１３ａ間に挟持された状態で大径筒部１１ｂ内に収容されている。ここで対向部１１ａ，１３ａ間においては、各突出部１９、リンク機構部５０及び案内回転体４０がこの順で挟持された形となっている。
【００３７】
各第一リンク５２は、円弧形の平板状に形成されてボス部１７の径方向両側に配置されており、第一対向部１１ａと軸方向に隣り合っている。各第一リンク５２は、第一対向部１１ａの対応する二箇所に回り対偶によって連繋している。
【００３８】
各第二リンク５３は、ω字形の平板状に形成されて座金部材８０の径方向両側に配置されており、対応する突出部１９、双方の第一リンク５２及び案内回転体４０と軸方向に隣り合っている。各第二リンク５３は、対応する突出部１９に回り対偶によって連繋していると共に、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。
【００３９】
図２，４に示すように、可動体５６は円柱軸状に形成され、対応する案内溝４４内に軸方向に嵌入されて案内回転体４０に滑り回り対偶によって連繋している。各組の可動体５６は、駆動側回転体１０に対する案内回転体４０の相対回転により、案内溝４４に沿って摺動案内されることとなる。
【００４０】
このようにリンク機構部５０が回転体１０，１８，４０に連繋する位相調整機構２０では、案内回転体４０が駆動側回転体１０との間の相対位相を保っているとき、各可動体５６が案内溝４４内を案内されず、案内回転体４０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が変化しないので、従動側回転体１８が駆動側回転体１０との間の相対回転位相を保ちつつ図３の時計方向へ回転し、バルブタイミングが保持される。
【００４１】
駆動側回転体１０に対して案内回転体４０が方向Ｘへ相対回転するときには、各可動体５６が案内溝４４内を案内されて案内回転体４０の回転中心側へと移動する。その結果、各第二リンク５３が可動体５６により押圧されて突出部１９と共に方向Ｘへ駆動されるため、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が方向Ｘへ相対回転し、バルブタイミングが進角する。一方、駆動側回転体１０に対して案内回転体４０が方向Ｙへ相対回転するときには、各可動体５６が案内溝４４内を案内されて案内回転体４０の回転中心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により押圧されて突出部１９と共に方向Ｙへ駆動されるため、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が方向Ｙへ相対回転し、バルブタイミングが遅角する。
【００４２】
以上、本実施形態では、駆動側回転体１０に対する案内回転体４０の相対回転運動に応じた各可動体５６の移動によってリンク機構部５０がリンク作動することで、回転体１０，１８間の相対位相、ひいてはバルブタイミングが調整されることとなる。
【００４３】
次に、第一実施形態の特徴的構成について説明する。
【００４４】
図６に示すように、従動側回転体１８のボス部１７をカム軸２に固定する固定部品６０は、螺子部材７０と座金部材８０とを組み合わせてなる。
【００４５】
螺子部材７０は、金属で形成されたボルトであり、軸部７２及び軸部７２よりも大径の頭部７４を同軸上に有している。軸部７２は、ボス部１７の中心孔１７ｂを同心上に貫通してカム軸２に同軸上に螺合されている。これにより頭部７４は、ボス部１７を軸方向に挟んでカム軸２と反対側に配置された形となっている。
【００４６】
座金部材８０は、金属で有底円筒状に形成されたブッシュであり、開口側がボス部１７とは反対側を向く状態で螺子部材７０と同心上に配置されている。座金部材８０の周壁部８２は、内周側に螺子部材７０の頭部７４を収容していると共に、外周側の案内回転体４０を軸受（図１，２参照）している。座金部材８０の底壁部８４には、螺子部材７０の軸部７２が貫通していると共に、頭部７４の座面７４ａがボス部１７とは反対側から接触している。これにより底壁部８４は、頭部７４とボス部１７との間に介装された形となっていると共に、軸部７２よりも大径の大径部６４を頭部７４と共に形成してカム軸２との間にボス部１７を挟持した形となっている。
【００４７】
金属製のカム軸２において、螺子部材７０の軸部７２が螺合する一端部には、軸方向のボス部１７側へ突出する環状凸部９０が設けられている。環状凸部９０は、軸部７２の外周面７２ａの周方向全域に沿う断面円環状に形成されている。
【００４８】
金属製の従動側回転体１８において、螺子部材７０の軸部７２が貫通するボス部１７には、中心孔１７ｂの周囲において軸方向のカム軸２側へ向かって開口する孔部９２が設けられている。孔部９２は、軸部７２の外周面７２ａの周方向全域に沿う断面円環状に形成されており、カム軸２の環状凸部９０が内周側に同心上に嵌合している。これにより、ボス部１７とカム軸２とは、孔部９２の底面９２ａと環状凸部９０の先端面９０ａとの間に軸方向の隙間９４をあけた状態で、軸部７２の外周面７２ａに沿う内周部分１７ａ，２ａ同士を凹凸嵌合させている。さらに、ボス部１７とカム軸２とは、孔部９２と環状凸部９０とにより実現された凹凸嵌合部分の外周側において、軸方向に接触した形となっている。
【００４９】
図６，７に示すように、従動側回転体１８において各突出部１９には、ボス部１７との境界の近傍部分に溝部９６が設けられている。各溝部９６は、固定部品６０の大径部６４をなす座金部材８０の底壁部８４が接触する従動側回転体１８の板面１８ａに開口しており、当該底壁部８４の外周縁８４ａの周方向全域に沿う円弧溝状に形成されている。これにより各溝部９６は、それぞれの全体が底壁部８４よりも外周側に位置しているのである。尚、各溝部９６の幅及び深さについては、仕様に応じて適宜設定可能であるが、例えば０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度及び０．２ｍｍ〜突出部１９の板厚の１／２程度にそれぞれ設定される。
【００５０】
以上の第一実施形態によると、軸部７２のカム軸２への螺合により座金部材８０及びカム軸２間への挟持状態でカム軸２に固定される従動側回転体１８のボス部１７は、カム軸２に対して、軸部７２の外周面７２ａに沿って隙間９４をあけて凹凸嵌合し且つ当該凹凸嵌合部分の外周側にて互いに接触する。これにより、ボス部１７及びカム軸２の接触界面では、面圧が低下することになるので、ボス部１７の変形が抑制されるのである。
【００５１】
その一方で、ボス部１７において軸部７２の外周面７２ａに沿う内周部分１７ａには、当該部分１７ａが頭部７４から座金部材８０を介して受ける圧縮力により、図８の白抜矢印の如き隙間９４へ向かう応力が発生することになる。しかし、座金部材８０と接触する従動側回転体１８の板面１８ａには、当該部材８０よりも外周側に位置する各溝部９６、即ち従動側回転体１８において圧縮力を直接受ける部分を避けて位置する各溝部９６が、各突出部１９に設けられている。そのため、圧縮力によってボス部１７に発生する応力、特に板面１８ａの近傍に発生する大きな応力については、図８に示すように、各溝部９６よりも外周側への伝達が低減されることになる。したがって、ボス部１７の内周部分１７ａに発生した応力により、外周側の各突出部１９が反り変形することを抑制できるのである。
【００５２】
ここで第一実施形態では、駆動側回転体１０の第一及び第二対向部１１ａ，１３ａ間に挟持される各突出部１９、リンク機構部５０及び案内回転体４０について隣り合うもの同士の間には、作動に必要なクリアランスが不可避的に形成される。仮に、そうしたクリアランスよりも各突出部１９の反り変形量が大きい場合、それら突出部１９が軸方向両側の第一対向部１１ａやリンク機構部５０の第二リンク５３と干渉して作動不良を招くことになる。しかし、上述したように各突出部１９の反り変形が抑制される第一実施形態によれば、各突出部１９が他の部材１１ａ，５３と干渉してバルブタイミングの調整作動を阻害するような作動不良を、防止できるのである。また、各突出部１９の反り変形量が小さくなる分、第一及び第二対向部１１ａ，１３ａ間でのクリアランスの管理が易しくなるので、コストの低減に貢献することもできるのである。
【００５３】
（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。第二実施形態において、従動側回転体１１８の各突出部１１９に設けられる溝部１９６は、固定部品６０の大径部６４をなす座金部材８０の底壁部８４の外周縁８４ａに対して、径方向に距離Ｌをおいて設けられている。これにより各溝部１９６は、それぞれの全体が底壁部８４よりも外周側に確実に位置、即ち従動側回転体１１８において頭部７４側から圧縮力を直接受ける部分を確実に避けて位置しているのである。尚、各溝部１９６の幅及び深さについては、仕様に応じて適宜設定可能であるが、例えば０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度及び０．２ｍｍ〜突出部１１９の板厚の１／２程度にそれぞれ設定される。また、座金部材８０の外周縁８４ａと各溝部１９６の外周縁との間の距離Ｌについては、仕様に応じて適宜設定可能であるが、例えば０ｍｍよりも大きく且つ５ｍｍ以下に設定される。
【００５４】
このような第二実施形態によれば、圧縮力によってボス部１７に発生する応力、特に従動側回転体１１８において座金部材８０が接触する板面１１８ａ近傍に発生する大きな応力について、各溝部１９６よりも外周側への伝達を十分に低減することができる。したがって、従動側回転体１１８の外周側の各突出部１１９に反り変形が生じる事態の防止が、可能となるのである。
【００５５】
（第三実施形態）
図１０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。第三実施形態のカム軸２０２において、螺子部材７０の軸部７２が螺合する一端部には、軸方向のボス部２１７側へ向かって開口する孔部２９２が設けられている。この孔部２９２は、軸部７２の外周面７２ａの周方向全域に沿う断面円環状に形成されている。
【００５６】
また、第三実施形態の従動側回転体２１８において、螺子部材７０の軸部７２が貫通するボス部２１７には、中心孔２１７ｂの周囲において軸方向のカム軸２０２側へ突出する環状凸部２９０が設けられている。環状凸部２９０は、軸部７２の外周面７２ａの周方向全域に沿う断面円環状に形成されており、カム軸２０２の孔部２９２の内周側に同心上に嵌合している。これにより、ボス部２１７とカム軸２０２とは、環状凸部２９０の先端面２９０ａと孔部２９２の底面２９２ａとの間に軸方向の隙間２９４をあけた状態で、軸部７２の外周面７２ａに沿う内周部分２１７ａ，２０２ａ同士を凹凸嵌合させている。さらに、ボス部２１７とカム軸２０２とは、環状凸部２９０と孔部２９２により実現された凹凸嵌合部分の外周側において、軸方向に接触した形となっている。
【００５７】
このような第三実施形態によると、軸部７２のカム軸２０２への螺合により座金部材８０及びカム軸２０２間への挟持状態でカム軸２０２に固定される従動側回転体２１８のボス部２１７は、カム軸２０２に対して、軸部７２の外周面７２ａに沿って隙間２９４をあけて凹凸嵌合し且つ当該凹凸嵌合部分の外周側にて互いに接触する。これにより、ボス部２１７及びカム軸２０２の接触界面において面圧が低下することになるので、ボス部２１７の変形が抑制されるのである。
【００５８】
しかも、座金部材８０と接触する従動側回転体２１８の板面２１８ａには、第一実施形態と同様、当該部材８０よりも外周側に位置する溝部９６が各突出部１９に設けられているので、それら各突出部１９の反り変形を抑制して作動不良を防止することができるのである。
【００５９】
（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てきたが、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。
【００６０】
例えば第三実施形態では、図１１に変形例を示すように、第二実施形態に準ずる溝部１９６、即ち座金部材８０の底壁部８４の外周縁８４ａに対して径方向に距離Ｌをおいた溝部９６を設けてもよい。また、第一及び第三実施形態では、図１２，１３に変形例を示すように、溝部９６の一部を座金部材８０の底壁部８４の外周縁８４ａよりも内周側に設けると共に、溝部９６の残部を当該外周縁８４ａよりも外周側に設けるようにしてもよい。
【００６１】
第一〜第三実施形態では、部材８０に底壁部８４を設けず、当該部材８０の周壁部８２をボス部１７，２１７に固着又一体化させ、螺子部材７０の頭部７４のみを固定部品６０の大径部６４としてボス部１７，２１７に接触させるようにしてもよい。
【００６２】
そして、本発明は、上述した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も適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【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機械ユニットを示す図であって、図３のI−I線断面図である。
【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】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断面図である。
【図７】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正面図である。
【図８】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特徴を説明するための模式図である。
【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断面図である。
【図１０】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断面図である。
【図１１】図１０の変形例を示す断面図である。
【図１２】図６の変形例を示す断面図である。
【図１３】図１０の変形例を示す断面図である。
【図１４】本発明により解決する課題を説明するための断面図である。
【図１５】本発明により解決する課題を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  バルブタイミング調整装置、２，２０２  カム軸、４  電気ユニット、６  機械ユニット、１１ａ  第一対向部、１３ａ  第二対向部、１７，２１７  ボス部、１７ａ  内周部分、１７ｂ，２１７ｂ  中心孔、１８，１１８，２１８  従動側回転体、１８ａ，１１８ａ，２１８ａ  板面、１９，１１９  突出部、２０  位相調整機構、３０  遊星歯車機構部、４０  案内回転体、４４  案内溝、５０  リンク機構部、６０  固定部品、６４  大径部、７０  螺子部材、７２  軸部、７２ａ  外周面、７４  頭部、８０  座金部材、８２  周壁部、８４  底壁部、８４ａ  外周縁、９０，２９０  環状凸部、９０ａ，２９０ａ  先端面、９２，２９２  孔部、９２ａ，２９２ａ  底面、９４，２９４  隙間、９６，１９６  溝部、Ｌ  距離
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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