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技術 バルブタイミング調整装置

出願人 株式会社デンソー
発明者 根本和明生原忠男
出願日 2014年4月22日 (6年2ヶ月経過) 出願番号 2014-088057
公開日 2015年4月2日 (5年3ヶ月経過) 公開番号 2015-061975
状態 特許登録済
技術分野 特殊操作のための弁装置
主要キーワード 軸方向カム テーパ角α 冷温状態 ハウジング内側 センターボルト 径内側 フロントプレート キャップ側
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年4月2日)のものです。
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図面 (13)

課題

動作の信頼性を高めることの可能なバルブタイミング調整装置を提供する。

解決手段

バルブタイミング調整装置は、リアプレートとそのリアプレートの板厚方向の反カムシャフト側に固定されたハウジングとの間に油圧室を有する。油圧室に設けられたベーンロータ50は、カムシャフトと同軸に固定された円柱状のロータ51、及びそのロータ51から径外方向に延びてハウジングの油圧室を進角室と遅角室仕切ベーン52を有する。ベーン52のリアプレート側の端面521の径外側に第1面取部71が設けられ、ロータ51のリアプレート側の端面511の径外側に第2面取部72が設けられる。これにより、リアプレートからベーンロータ50に荷重が加わった場合、ベーンロータ50のリアプレート側の端面511、521の径外側に作用する面圧が低減される。

概要

背景

特許文献1に記載のバルブタイミング調整装置は、駆動軸としてのクランクシャフト動力ドライベルトを通じて伝達されるため、ハウジング内側油圧室の油がエンジンの外側へ漏れ出すことの無い密閉型として構成されている。そのため、従動軸としてのカムシャフトに対しセンターボルト締め付けるために設けられたハウジング中央孔に、油圧室からの油漏れを防ぐキャップが設けられている。また、ハウジングとリアプレートの間に、油圧室からの油漏れを防ぐOリングが設けられている。
また、このバルブタイミング調整装置は、ベーンロータと、そのベーンロータに設けられた凹部に嵌合するブッシングと、カムシャフトとが、センターボルトによって固定されている。

概要

動作の信頼性を高めることの可能なバルブタイミング調整装置を提供する。 バルブタイミング調整装置は、リアプレートとそのリアプレートの板厚方向の反カムシャフト側に固定されたハウジングとの間に油圧室を有する。油圧室に設けられたベーンロータ50は、カムシャフトと同軸に固定された円柱状のロータ51、及びそのロータ51から径外方向に延びてハウジングの油圧室を進角室と遅角室仕切ベーン52を有する。ベーン52のリアプレート側の端面521の径外側に第1面取部71が設けられ、ロータ51のリアプレート側の端面511の径外側に第2面取部72が設けられる。これにより、リアプレートからベーンロータ50に荷重が加わった場合、ベーンロータ50のリアプレート側の端面511、521の径外側に作用する面圧が低減される。

目的

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、動作の信頼性を高めることの可能なバルブタイミング調整装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

エンジン(2)の駆動軸(3)と従動軸(6,7)との回転位相を変更し、前記従動軸が開閉駆動する吸気弁(12)または排気弁(11)の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置(1)であって、前記駆動軸の駆動力が伝達されて回転するリアプレート(20)と、前記リアプレートの板厚方向の反従動軸側に固定され、内側に油圧室(40)を有するハウジング(30)と、前記従動軸と同軸に固定された円柱状のロータ(51)、そのロータから径外方向に延びて前記ハウジングの前記油圧室を進角室(41)と遅角室(42)に仕切ベーン(52)を有し、前記ハウジングに対して相対回転可能なベーンロータ(50)と、前記ベーンのリアプレート側の端面(521)と前記ベーンの径外方向の端面(522)との接続箇所に設けられ、前記リアプレートから前記ベーンに作用する面圧を低減可能な第1面取部(71)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

前記ベーンの径外方向の端面に設けられ、前記進角室と前記遅角室との間の油の移動を抑制する第1シール部材(60)を備え、前記第1面取部は、前記第1シール部材の径内側の位置(B)よりも径外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

前記ロータのリアプレート側の端面の径外側(511)と前記ロータの径外方向の端面(512)との接続箇所に設けられ、前記リアプレートから前記ロータに作用する面圧を低減可能な第2面取部(72)をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載のバルブタイミング調整装置。

請求項4

前記ロータの径外方向の端面に設けられ、前記進角室と前記遅角室との間の油の移動を抑制する第2シール部材(61)を備え、第2面取部は、前記第2シール部材の径内側の位置(D)よりも径外側に設けられることを特徴とする請求項1から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

前記第2面取部が設けられた前記ロータのリアプレート側の端面は、前記ベーンのリアプレート側の端面よりも軸方向に突出していることを特徴とする請求項3または4に記載のバルブタイミング調整装置。

請求項6

前記第1面取部及び前記第2面取部は、テーパ状、曲面状又はこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項3から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

前記ベーンロータの中央に設けられた凹部(57)に嵌合する有底筒状ブッシング(80)と、前記ブッシングと前記ベーンロータと前記従動軸とを固定するセンターボルト(81)と、前記ハウジングに設けられた中央孔(36)を塞ぐキャップ(83)と、を備え、前記第1面取部及び前記第2面取部は、前記ベーンロータの反キャップ側に設けられることを特徴とする請求項3から6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

エンジン(2)の駆動軸(3)と従動軸(6,7)との回転位相を変更し、前記従動軸が開閉駆動する吸気弁(12)または排気弁(11)の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置(1)であって、前記駆動軸の駆動力が伝達されて回転するリアプレート(20)と、前記リアプレートの板厚方向の反従動軸側に固定され、内側に油圧室(40)を有するハウジング(30)と、前記従動軸と同軸に固定された円柱状のロータ(51)、そのロータから径外方向に延びて前記ハウジングの前記油圧室を進角室(41)と遅角室(42)に仕切るベーン(52)を有し、前記ハウジングに対して相対回転可能なベーンロータ(50)と、前記ロータのリアプレート側の端面の径外側(511)と前記ロータの径外方向の端面(512)との接続箇所に設けられ、前記リアプレートから前記ロータに作用する面圧を低減可能な第2面取部(72)を備えることを特徴とするバルブタイミング調整装置。

技術分野

0001

本発明は、エンジン駆動軸従動軸との回転位相を変えることにより、エンジンの吸気弁または排気弁開閉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

特許文献1に記載のバルブタイミング調整装置は、駆動軸としてのクランクシャフト動力ドライベルトを通じて伝達されるため、ハウジング内側油圧室の油がエンジンの外側へ漏れ出すことの無い密閉型として構成されている。そのため、従動軸としてのカムシャフトに対しセンターボルト締め付けるために設けられたハウジング中央孔に、油圧室からの油漏れを防ぐキャップが設けられている。また、ハウジングとリアプレートの間に、油圧室からの油漏れを防ぐOリングが設けられている。
また、このバルブタイミング調整装置は、ベーンロータと、そのベーンロータに設けられた凹部に嵌合するブッシングと、カムシャフトとが、センターボルトによって固定されている。

先行技術

0003

特開2003−113702号公報

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1に記載のバルブタイミング調整装置は、密閉型であるため、キャップとブッシングとの間にも油が充満する。これにより、キャップとブッシングとの間の油から、キャップとブッシングは油圧を受ける。そのため、「ブッシングの受圧面積」と「ベーンロータの反カムシャフト側の端面の受圧面積」との和は、カムシャフトの断面積分、「ベーンロータのカムシャフト側の受圧面積」よりも大きい。したがって、ハウジングとリアプレートは、ベーンロータとカムシャフトに対し、相対的に反カムシャフト側に移動する。その結果、リアプレートからベーンロータのカムシャフト側の端面に荷重が加わる。

0005

さらに、バルブタイミング調整装置は、低温時、ベーンロータに設けられた凹部へブッシングが圧入されることにより、ベーンロータの径外側がカムシャフト側に反るときがある。この場合、ベーンロータの径外側とリアプレートとが当接する。
一方、バルブタイミング調整装置は、高温時、センターボルトの軸力とこれに対するカムシャフト端面の反力により、ベーンロータの径外側が反カムシャフト側に反ることがある。この場合、ベーンロータの径内側とリアプレートとが当接する。

0006

その結果、低温時、ベーンロータの径外側がカムシャフト側に反るとき、リアプレートから、ベーンロータのリアプレート側の端面の径外側に作用する面圧が高くなる。また、高温時、ベーンロータの径外側が反カムシャフト側に反るとき、リアプレートから、ベーンロータのリアプレート側の端面の径内側に作用する面圧が高くなる。これにより、仮に、ベーンロータのリアプレート側の端面の径外側または径内側が欠損すると、バルブタイミング調整装置の動作が悪化するおそれがある。

0007

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、動作の信頼性を高めることの可能なバルブタイミング調整装置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

0008

第1発明は、リアプレートとハウジングとの間の油圧室にベーンロータを備えたバルブタイミング調整装置において、ベーンロータの有するベーンのリアプレート側の端面とベーンの径外方向の端面との接続箇所に第1面取部を設けたことを特徴とする。
これにより、リアプレートからベーンロータに荷重が加わった場合、ベーンのリアプレート側の端面の径外側に作用する面圧が低減される。そのため、ベーンロータのリアプレート側の端面が欠損することが防がれる。したがって、バルブタイミング調整装置は、動作の信頼性を高めることができる。

0009

第2発明は、ベーンロータの有するロータのリアプレート側の端面とロータの径外方向の端面との接続箇所に第2面取部を設けたことを特徴とする。
これにより、リアプレートからベーンロータに荷重が加わった場合、ロータのリアプレート側の端面の径外側に作用する面圧を低減し、その端面が欠損することを防ぐことができる。

図面の簡単な説明

0010

本発明の第1実施形態によるバルブタイミング調整装置の断面図である。
図1のIIッII線の断面図である。
バルブタイミング調整装置が用いられる駆動力伝達機構の構成図である。
第1実施形態によるベーンロータの断面図である。
図4のV方向の矢視図である。
図4のVI部分の拡大図である。
バルブタイミング調整装置の低温時の模式図である。
バルブタイミング調整装置の高温時の模式図である。
第1実施形態によるベーンロータとリアプレートの模式図である。
比較例のベーンロータとリアプレートの模式図である。
本発明の第2実施形態によるベーンロータの断面図である。
図11のXII方向の矢視図である。

実施例

0011

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態を図1図9に示す。本実施形態のバルブタイミング調整装置1は、図3に示すエンジン2の駆動力伝達機構に用いられる。この駆動力伝達機構では、エンジン2の駆動軸としてのクランクシャフト3に固定されるプーリ4と、従動軸としての2本のカムシャフト6,7に固定されるプーリ8,9とにベルト10が巻き掛けられ、クランクシャフト3からカムシャフト6,7にトルクが伝達される。一方のカムシャフト6は排気弁11を駆動し、他方のカムシャフト7は吸気弁12を駆動する。バルブタイミング調整装置1は、プーリ9をベルト10に、ベーンロータをカムシャフト7に接続し、クランクシャフト3とカムシャフト7とを所定の位相差をおいて回転させることにより、吸気弁12の開閉タイミングを調整する。
なお、バルブタイミング調整装置1は、図3において時計回りに回転する。

0012

図1および図2に示すように、バルブタイミング調整装置1は、リアプレート20、プーリ9、ハウジング30、ベーンロータ50、シール部材60,61、面取部71,72、ブッシング80、センターボルト81およびキャップ83などを備えている。
リアプレート20は、カムシャフト7が挿通可能な孔21を有する筒部22と、その筒部22の端部から径外方向に延びる円盤部23を有する。筒部22の孔21の内壁とカムシャフト7とは摺接する。また、筒部22の外壁は、環状のオイルシール13を介してエンジンカバー14に取り付けられる。
円盤部23の外側にプーリ9がハウジング30と共にボルト24によって固定される。このプーリ9にベルト10が巻き掛けられる。このため、プーリ9とリアプレート20とハウジング30は、ベルト10を通じてクランクシャフト3の駆動力が伝達されて回転する。

0013

ハウジング30は、リアプレート20の円盤部23の板厚方向の反カムシャフト側に固定される。
ハウジング30は、筒状の周壁32、その周壁32から径内方向に延びる複数のシュー33、および、周壁32の反スプロケット側に設けられるフロントプレート34を有する。複数のシュー33は、回転方向所定間隔を開けて設けられる。回転方向に隣り合うシュー33同士の間に油圧室40が形成される。
ハウジング30とリアプレート20の間には、油圧室40からの油漏れを防ぐOリング35が設けられている。これにより、油圧室40からハウジング30の外側へ油が漏出することが防がれる。

0014

ベーンロータ50は、カムシャフト7と同軸に設けられる円柱状のロータ51、およびそのロータ51から径外方向に延びる複数のベーン52を有し、リアプレート20とハウジング30との間に収容される。ベーンロータ50は、リアプレート20およびハウジング30に対し相対回転可能である。ベーンロータ50は、例えばアルミから形成される。
また、ロータ51のリアプレート側の端面511は、ベーン52のリアプレート側の端面521よりも軸方向のカムシャフト側に突出している。
ロータ51は、径外方向に突出する凸部53の径外側の端面512が、シュー33と摺接する。また、複数のベーン52の径外側の端面522が、周壁32と摺接する。これにより、ベーンロータ50は、ハウジング30の油圧室40を進角室41と遅角室42に仕切る。

0015

ベーン52の径外側の端面522には、軸方向に延びる凹部54が設けられる。また、ロータ51の凸部53の径外側の端面512にも、軸方向に延びる凹部55が設けられる。ベーン52の凹部54及びロータ51の凹部55には、シール部材60,61が設けられている。
ベーン52の凹部54に設けられたシール部材60は、図示しないスプリングによって径外方向へ押圧され、ハウジング30の周壁32と液密に当接する。ロータ51の凹部55に設けられたシール部材61は、スプリング62によって径外方向へ押圧され、ハウジング30のシュー33と液密に当接する。これにより、シール部材60,61は、進角室41と遅角室42との間の油の移動を抑制する。

0016

図4及び図5は、ベーンロータ50のみを示したものである。図5では、ベーンロータ50に面取部71,72が形成される個所を、説明のために斜線によって示している。
面取部は、第1面取部71と第2面取部72を有する。
第1面取部71は、ベーン52のリアプレート側の端面521の径外側に設けられる。この第1面取部71は、ベーン52のリアプレート側の端面521と、ベーン52の径外側の端面522とを接続し、周方向に延びている。第1面取部71は、テーパ状、曲面状又はこれらの組み合わせにより形成される。

0017

第2面取部72は、ロータ51のリアプレート側の端面511の径外側、つまりロータ51の凸部53に設けられる。このロータ51の凸部53に設けられた第2面取部72は、ロータ51のリアプレート側の端面511と、ロータ51の径外側の端面512とを接続し、周方向に延びている。
さらに、第2面取部72は、ベーン52のリアプレート側の端面521よりも軸方向カムシャフト側に突出したロータ51の径外側の全周に設けられる。ベーン52とロータ51との接続箇所に設けられた第2面取部72は、ロータ51のリアプレート側の端面511と、ベーン52のリアプレート側の端面521とを接続し、周方向に延びている。第2面取部72は、テーパ状、曲面状又はこれらの組み合わせにより形成される。

0018

面取部71,72は、シール部材60,61よりも径外側に設けられる。詳細には、第1面取部71は、第1面取部71の径内側の位置Aが、ベーン52の径外方向の端面に設けられるシール部材60の径内側の位置Bよりも径外側となるように設けられる。
また、第2面取部72は、第2面取部72の径内側の位置Cが、ロータ51の径外方向の端面に設けられるシール部材61の径内側の位置Dよりも径外側となるように設けられる。
これにより、第1面取部71または第2面取部72によってハウジング30及びリアプレート20とベーンロータ50との間に形成された隙間を通り、進角室41と遅角室42との間を油が移動することを、シール部材60,61によって防ぐことができる。

0019

図6は、図4のVI部分の拡大図である。この図6に示すように、ベーンロータ50のベーン52が有する第1面取部71は、その径方向の距離D1が、軸方向の距離D2よりも大きく形成されたテーパ部である。また、ベーンロータ50のロータ51が有する第2面取部72は、その径方向の距離D3が、軸方向の距離D4よりも大きく形成されたテーパ部である。これにより、バルブタイミング調整装置1は、ベーンロータ50及びリアプレート20に作用する面圧を下げることが可能であると共に、ハウジング30及びリアプレート20と、ベーンロータ50との間のシール性を確保することが可能である。
なお、第1面取部71と第2面取部72において、上述した距離D1−D4は、リアプレート20及びベーンロータ50に作用する面圧を低減するため、数十μm以上の大きさであればよい。

0020

図1に示すように、ロータ51のカムシャフト側の端面は、カムシャフト7のロータ側の端面15に当接する。一方、ロータ51の反カムシャフト側には、円筒状に凹む凹部57が設けられる。この凹部57に、有底筒状のブッシング80が嵌合する。ブッシング80は、例えば鉄から形成され、バルブタイミング調整装置1の組付け時に凹部57の内壁に圧入される。凹部57から突出したブッシング80の径外側の外壁は、ハウジング30に設けられた中央孔36の内壁に摺接する。
ブッシング80の孔とロータ51の孔を通り、カムシャフト7の穴にセンターボルト81が挿通される。センターボルト81は、カムシャフト7の穴の深部に設けられためねじ82に螺合する。これにより、ブッシング80とベーンロータ50とカムシャフト7とが固定される。
ハウジング30の中央孔36を塞ぐキャップ83は、センターボルト81の頭部を覆うと共に、ハウジング30の中央孔36から油が漏出することを防ぐ。これにより、バルブタイミング調整装置1は、油圧室40の油が外へ漏れ出すことの無い密閉型として構成される。
なお、カムシャフト7の孔の内壁には、パイプ84が固定される。このパイプ84の外側と内側に、それぞれ進角油路43と遅角油路44が設けられる。

0021

図1および図2に示すように、ベーンロータ50には、進角室41に通じる複数の進角油路45と、遅角室42に通じる複数の遅角油路46が設けられている。この進角油路45と遅角油路46は、それぞれカムシャフト7に設けられた進角油路43と遅角油路44に連通する。図示しない車両のオイルパンからオイルポンプによって汲み上げられた油は、図示しない油圧制御弁からカムシャフト7の進角油路43または遅角油路44、及びベーンロータ50の進角油路45または遅角油路46を通り、進角室41または遅角室42に供給される。
進角油路43,45から進角室41に油が供給されると、遅角室42の油は遅角油路44,46から排出される。これにより、ベーンロータ50は、ハウジング30に対し進角方向へ移動する。
一方、遅角油路44,46から遅角室42に油が供給されると、進角室41の油は進角油路43,45から排出される。これにより、ベーンロータ50は、ハウジング30に対し遅角方向へ移動する。
なお、図1及び図2に示す進角、遅角を表す矢印は、ハウジング30に対するベーンロータ50の進角方向、遅角方向を表している。

0022

ストッパピン90は、ベーンロータ50に設けられた収容孔91に軸方向に往復移動可能に収容されている。フロントプレート34に設けられた嵌合穴92には、ストッパピン90が嵌合可能なリング95が設けられている。ストッパピン90は、ハウジング30に対してベーンロータ50が最遅角位置にあるとき、スプリング94の付勢力により、嵌合穴92に設けられたリング95に嵌合可能である。ストッパピン90がリング95に嵌合すると、ベーンロータ50とハウジング30との相対回転が規制される。

0023

フロントプレート34の嵌合穴92は、油路を通じて進角室41または遅角室42の一方に連通している。また、ストッパピン90の径外側に設けられた圧力室96は、油路を通じて進角室41または遅角室42の他方に連通している。
嵌合穴92の油圧と圧力室96の油圧は、いずれもストッパピン90がリング95から抜け出す方向へ作用する。そのため、嵌合穴92の油圧がストッパピン90に作用する力と、圧力室96の油圧がストッパピン90に作用する力との和が、スプリング94の付勢力よりも大きくなると、ストッパピン90はリング95から抜け出す。

0024

次に、バルブタイミング調整装置1の作動を説明する。
エンジン始動時>
エンジン始動時、ベーンロータ50は、図2に示す最遅角位置に位相制御される。すなわち、図示しない車両のオイルパンからオイルポンプによって汲み上げられた油は、図示しない油圧制御弁から遅角油路46を通り遅角室42に供給される。遅角室42に油が十分に供給されるまでの間、ストッパピン90はリング95の内側に入り込んだ状態を維持する。
エンジン始動後、遅角室42から嵌合穴92または圧力室96に油が十分に供給されると、ストッパピン90はリング95から抜け出す。これにより、ベーンロータ50はハウジング30に対し相対回転可能となる。

0025

<進角作動時>
バルブタイミング調整装置1が進角作動するとき、オイルポンプによって汲み上げられた油は、図示しない油圧制御弁から進角油路45を通り、進角室41に供給される。一方、遅角室42の油は、遅角油路46を通りオイルパンに排出される。これにより、進角室41の油圧がベーン52に作用し、ベーンロータ50は、ハウジング30に対し進角方向に移動する。

0026

<遅角作動時>
バルブタイミング調整装置1が遅角作動するとき、オイルポンプによって汲み上げられた油は、図示しない油圧制御弁から遅角油路46を通り、遅角室42に供給される。一方、進角室41の油は、進角油路45を通りオイルパンに排出される。これにより、遅角室42の油圧がベーン52に作用し、ベーンロータ50は、ハウジング30に対し遅角方向に移動する。

0027

続いて、密閉型バルブタイミング調整装置1の特性と、冷温時及び高温時におけるベーンロータ50の状態について説明する。
図7及び図8に示すように、密閉型バルブタイミング調整装置1は、油圧室40に油圧が供給されると、キャップ83とブッシング80との間にも油が充満する。そのため、キャップ83とブッシング80は、キャップ83とブッシング80との間の油から油圧を受ける。また、ベーンロータ50の反カムシャフト側の端面501とその端面501に向き合うハウジング30の内壁は、その端面501とハウジング30との間の油から油圧を受ける。一方、ベーンロータ50のリアプレート側の端面511,521とその端面511,521に向き合うリアプレート20の内壁は、その端面511,521とリアプレート20との間の油から油圧を受ける。このとき、ベーンロータ50の反カムシャフト側の端面501の受圧面積とブッシング80の受圧面積との和は、カムシャフト7の断面積分、ベーンロータ50のリアプレート側の端面511,521の受圧面積よりも大きい。そのため、ハウジング30とリアプレート20は、ベーンロータ50とカムシャフト7に対し、相対的に反カムシャフト側に移動する。したがって、密閉型バルブタイミング調整装置1は、油圧室40に油圧が供給された作動時において、リアプレート20から、ベーンロータ50のリアプレート側の端面511,521に対して荷重が加わる特性を有する。

0028

図7の矢印F1に示すように、バルブタイミング調整装置1が冷温状態にあるとき、バルブタイミング調整装置1の組付け時にベーンロータ50の凹部57へ圧入されたブッシング80の圧入力により、ベーンロータ50の凹部57が径外方向へ押圧される。その結果、ベーンロータ50の径外側がカムシャフト側に反る。この場合、ベーンロータ50の径外側とリアプレート20とが当接する。したがって、密閉型バルブタイミング調整装置1が冷温状態にあるとき、ベーンロータ50のリアプレート側端面521の径外側は、高面圧条件に晒される。

0029

ここで、図10に示すように、比較例のバルブタイミング調整装置1は、ベーンロータ50のリアプレート側の端面の径外側の箇所Pが直角である。そのため、ベーンロータ50のその直角の箇所Pの面圧が高くなる。仮に、その箇所Pに欠損が生じることがあると、進角室41と遅角室42との間を油が流れるようになり、バルブタイミング調整装置1の動作が悪化するおそれがある。

0030

これに対し、図9に示すように、本実施形態のバルブタイミング調整装置1は、ベーンロータ50の有するベーン52のリアプレート側の端面521の径外側に第1面取部71を備えている。第1面取部71は、テーパ角αと曲面Rとを組み合わせた形状である。また、第1面取部71は、その径方向の距離D1が、軸方向の距離D2よりも大きく形成されている。これにより、ベーン52のリアプレート側の端面521の径外側の箇所Qに作用する面圧が低減される。そのため、ベーンロータ50のリアプレート側の端面521が欠損することが防がれる。さらに、ハウジング30及びリアプレート20と、ベーンロータ50との間のシール性を確保することが可能である。したがって、バルブタイミング調整装置1は、動作の信頼性を高めることができる。

0031

一方、図8に示すように、バルブタイミング調整装置1が高温状態にあるとき、ベーンロータ50を形成するアルミの線膨張率は、ブッシング80を形成する鉄の線膨張率よりも大きいため、ブッシング80の圧入力はベーンロータ50の凹部57に作用しない。この場合、図8の矢印F2に示すように、ベーンロータ50には、センターボルト81をカムシャフト7のめねじ82に締め付けた軸力と、これに対するカムシャフト端面の反力が作用する。これにより、ベーンロータ50は、その径外側が反カムシャフト側に反る。そのため、ベーンロータ50の径内側の箇所Sとリアプレート20とが当接する。したがって、密閉型バルブタイミング調整装置1が高温状態にあるとき、ベーンロータ50のリアプレート側端面511は、高面圧条件に晒される。

0032

そこで、本実施形態のバルブタイミング調整装置1は、図4から図6に示すように、ベーンロータ50の有するロータのリアプレート側の端面511の径外側に第2面取部72を備えている。第2面取部72もまた、テーパ角と曲面とを組み合わせた形状である。また、第2面取部72は、その径方向の距離D3が、軸方向の距離D4よりも大きく形成されている。そのため、ロータ51のリアプレート側の端面511の径外側の箇所に作用する面圧が低減される。そのため、ベーンロータ50のリアプレート側の端面511が欠損することが防がれる。さらに、ハウジング30及びリアプレート20と、ベーンロータ50との間のシール性を確保することが可能である。したがって、バルブタイミング調整装置1は、動作の信頼性を高めることができる。

0033

第1実施形態では、次の作用効果を奏する。
(1)第1実施形態では、バルブタイミング調整装置1は、ベーン52のリアプレート側の端面521の径外側に第1面取部71を備えている。
これにより、リアプレート20からベーンロータ50に対して荷重が印加された場合、ベーン52の径外側の箇所Qに作用する面圧が低減される。そのため、ベーン52のリアプレート側の端面521が欠損することを防ぐことができる。

0034

(2)第1実施形態では、バルブタイミング調整装置1は、ロータ51のリアプレート側の端面511の径外側に第2面取部72を備えている。
これにより、リアプレート20からベーンロータ50に対して荷重が印加された場合、ロータ51の径外側の箇所Sに作用する面圧が低減される。したがって、ベーンロータ50のリアプレート側の端面511が欠損することを防ぐことができる。

0035

(3)第1実施形態では、第1面取部71は、シール部材60の径内側の位置Bよりも径外側に位置する。
これにより、ハウジング30及びリアプレート20と第1面取部71との隙間の油は、シール部材60によって、進角室41と遅角室42との間の移動が防がれる。したがって、バルブタイミング調整装置1は、動作の信頼性を維持することができる。

0036

(4)第1実施形態では、第2面取部72は、シール部材61の径内側の位置Dよりも径外側に位置する。
これにより、ハウジング30及びリアプレート20と第2面取部72との隙間の油は、シール部材61によって、進角室41と遅角室42との間の移動が防がれる。

0037

(5)第1実施形態では、第2面取部72が設けられるロータ51のリアプレート側の端面511は、ベーン52のリアプレート側の端面521よりも軸方向に突出している。
これにより、旋盤加工によってベーンロータ50を回転しつつ、第2面取部72を切削加工により容易に形成することが可能である。

0038

(6)第1実施形態では、第1面取部71及び第2面取部72は、テーパ状、曲面状又はこれらの組み合わせである。
これにより、リアプレート20から第1面取部71及び第2面取部72に作用する面圧を低減することができる。

0039

(7)第1実施形態では、バルブタイミング調整装置1は、ブッシング80、センターボルト81及びキャップ83を備えた密閉型であり、第1面取部71と第2面取部72は、ベーンロータ50の反キャップ側に設けられる。
これにより、ブッシング80とキャップ83との間の油圧により、リアプレート20からベーンロータ50に作用する荷重が大きい場合にも、第1面取部71と第2面取部72は、ベーンロータ50に作用する面圧を低減することが可能である。

0040

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態を図11及び図12に示す。第2実施形態において、上述した第1実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
第2実施形態では、図11に示すように、ベーンロータ50は、ロータ51のリアプレート側の端面511と、ベーン52のリアプレート側の端面521とが、同一平面上にある。そのため、図12に示すように、第2面取部72は、ロータ51の凸部53のみに設けられる。
第2実施形態においても、上述した第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

0041

(他の実施形態)
(1)上述した実施形態では、吸気弁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ついて説明した。これに対し、他の実施形態では、バルブタイミング調整装置は、排気弁のバルブタイミングを調整するものとしてもよい。
(2)上述した実施形態では、バルブタイミング調整装置は、ベーンロータに第1面取部と第2面取部の両方を備えるものとした。これに対し、他の実施形態では、バルブタイミング調整装置は、ベーンロータに第1面取部と第2面取部の一方のみを備えるものとしてもよい。
(3)上述した実施形態では、第1面取部と第2面取部は、高温時または低温時に効果を奏するものとして説明した。これに対し、他の実施形態では、第1面取部と第2面取部は、高温時または低温時の場合に限らず、例えばベーンロータとハウジングとの軸ずれによってベーンロータの径外側の端部の面圧が増加した場合等にも効果を奏するものである。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記複数の実施形態を組み合わせることに加え、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

0042

1 ・・・バルブタイミング調整装置
20 ・・・リアプレート
30 ・・・ハウジング
50 ・・・ベーンロータ
51 ・・・ロータ
52 ・・・ベーン
71 ・・・第1面取部
521・・・ベーンのリアプレート側の端面
522・・・ベーンの径外方向の端面

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