JP2010038136A - バルブタイミング調整装置およびその組付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受部の相対回動を確保するバルブタイミング調整装置を提供する。
【解決手段】第１軸受部８１は、カムシャフト７の径外方向の第１外壁７１と、スプロケット１２の軸孔１２１を形成し第１外壁７１を軸受けする第１内壁１２２とによって形成される。第２軸受部８２は、ベーンロータ１６の径外方向の第２外壁６７と、第２外壁６７を軸受けするハウジング１１の第２内壁１３７とによって形成される。第１軸受部８１および第２軸受部８２の少なくともいずれか一方に形成される変形可能な干渉材８３、８４は、センターボルト２１の締め付けによるカムシャフト７の径方向の膨張を吸収する。このため、第１軸受部８１の径方向の一側と、軸中心に垂直な面に投影したときこの一側と軸中心を挟んで径方向に向き合う第２軸受部８２の他側とのこじりが抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方の開閉タイミング（以下、「開閉タイミング」をバルブタイミングという）を調整するバルブタイミング調整装置およびその組付け方法に関する。

従来より、内燃機関（以下、「エンジン」という）のクランクシャフトの駆動力を受けるスプロケットと、このスプロケットに接続するハウジング内に収容されクランクシャフトの駆動力をカムシャフトに伝達するベーンロータとを備え、遅角室および進角室に供給される作動流体の圧力を調整することによりハウジングに対し遅角側または進角側にベーンロータを相対回動駆動し、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相、つまり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が知られている（特許文献１参照）。

このような、クランクシャフトの駆動力をスプロケットに受けるバルブタイミング調整装置は、カムシャフト及びスプロケットにより形成される第１軸受部、並びにベーンロータ及びハウジングにより形成される第２軸受部を備え、ハウジングの回転軸とベーンロータの回転軸との傾きを防いでいる。
しかし、バルブタイミング調整装置の組付けでは、例えば図７（Ａ）に示すように、ハウジング１１、スプロケット１２、ベーンロータ１６、およびベーンロータに嵌合するブッシュ２２をカムシャフト９に固定するとき、ハウジング等の自重によってスプロケット１２がカムシャフト９の上部と接触した状態になる。この状態でセンターボルト２１を締め付けると、図７（Ｂ）に示すように、センターボルト２１の軸力でカムシャフト９が圧縮されて径方向に膨張し、カムシャフト９、ベーンロータ１６およびブッシュ２２に対し、スプロケット１２とハウジング１１とが一体で矢印１００の方向へ移動する。すると、第１軸受部８１の上側と第２軸受部８５の下側とでこじりを生じ、第１、第２軸受部８１、８５が円滑に回動しなくなる虞がある。

この問題を解決するため、図８に示すように、ベーンロータ１６、ハウジング１１およびスプロケット１２を位置決めする精密冶具４１、４２を使用してこれ等の構成要素を組み付け、その後、図９に示すように、ハウジング１１とカムシャフト９を位置決めする精密冶具４３を使用してベーンロータ１６とカムシャフト９とを組み付けることが考えられていた。

特許文献２では、シール部材を付勢する板ばねによってベーンロータとハウジングとの調芯を行う構造が考えられている。しかし、「第２軸受部を形成していないと、スプロケットの歯の位置を第１摺動部に対してオーバーハングさせた場合、スプロケットとカムシャフトとにこじりを生ずる。このため、スプロケットの歯と第１摺動部とは概ね同一線上としなければならない」、「ベーンロータとハウジングとの摩擦力があるので、板ばねの付勢力をある程度大きくする必要がある」、「各板ばねの合力をベーンロータの中心方向に設定しなければならない」等、スプロケット及び板ばねの設計上の制約があった。

特開２０００−０２１０６号公報 特開２０００−１７０５１１号公報

本発明の目的は、軸受部の相対回動を確保するバルブタイミング調整装置およびその組付け方法を提供することにある。
本発明の目的は、製造工程を簡素にするバルブタイミング調整装置およびその組付け方法を提供することにある。

請求項１に記載の発明によると、従動軸の径外方向の第１外壁と、スプロケットの軸孔を形成し第１外壁を軸受けする第１内壁とによって第１軸受部が形成される。ベーンロータの径外方向の第２外壁と、第２外壁を軸受けするハウジングの第２内壁とによって第２軸受部が形成される。第１軸受部および第２軸受部の少なくともいずれか一方に形成される変形可能な干渉材は、スプロケットとハウジングとの間に収容されたベーンロータをセンターボルトによって従動軸に固定するとき、変形することでセンターボルトの締め付けの軸力による従動軸の径方向の膨脹を吸収する。これにより、変形可能な干渉材は、従動軸の径方向の膨脹が第１軸受部の径方向の一側に作用する力、および、軸中心に垂直な面に投影したときこの一側と軸中心を挟んで径方向に向き合う第２軸受部の他側に作用する力を吸収する。このため、第１軸受部および第２軸受部のこじりが抑制され、第１軸受部および第２軸受部の相対回動を確保することができる。
ここで、変形可能な干渉材とは、従動軸の膨脹により弾性変形または塑性変形可能であり、相対する部材同士の干渉を防止する部材をいう。

請求項２に記載の発明によると、第１軸受部および第２軸受部に形成される変形可能な干渉材の厚さの合計は、従動軸の半径の膨張量より大きく形成する。このため、第１軸受部を形成する第１内壁と第１外壁とが直接接触することが回避され、第２軸受部を形成する第２内壁および第２外壁とが直接接触することが回避される。これにより、各軸受部の摩擦が低減し、第１軸受部および第２軸受部の相対回動を確保することができる。
請求項３に記載の発明によると、変形可能な干渉材は、ゴム、シリコン、樹脂、紙、木材、軟質メッキおよび軟質アルマイトからなる群のいずれか１つを含んで形成される。

請求項４に記載の発明によると、脱落可能な表面処理層は、センターボルトの締め付けにより従動軸が径方向に膨張するとき、表面処理層自身が破壊することで、第１軸受部の径方向の一側に作用する力、および、軸中心に垂直な面に投影したときこの一側と軸中心を挟んで径方向に向き合う第２軸受部の他側に作用する力を吸収することができる。
ここで、脱落可能な表面処理層とは、従動軸の膨脹により表面処理層自身が破壊し、脱落または剥離可能な表面処理層をいう。
請求項５記載の発明によると、脱落可能な表面処理層は、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン、塗装、ポリフッ化エチレンおよびボロンからなる群のいずれか１つを含んで形成される。

請求項６記載の発明によると、脱落可能な表面処理層は、作動流体に融解可能な材質である。
請求項７記載の発明によると、ベーンロータは軸方向反従動軸側に筒状のブッシュを備え、フロントプレートはブッシュを通す軸孔を有する。第２外壁はブッシュの外壁であり、第２内壁は前記フロントプレートの軸孔を形成する内壁である。

請求項８または９に記載の発明によると、変形可能な干渉材または脱落可能な表面処理層は、センターボルトを締め付ける軸力による従動軸の膨張を吸収する。したがって、ハウジング、チェーンスプロケットおよびベーンロータを位置決めする精密冶具、並びにハウジングおよびカムシャフトを位置決めする精密冶具を使用することなしに組付けを行うことで製造工程を簡素にすることができる。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置を図１〜図４に示す。図３に示すように、駆動力伝達系では、エンジン６の駆動軸としてのクランクシャフト８に固定されるギア９８と、従動軸としてのカムシャフト７、９に固定されるギア９７、９９にチェーン５が巻き掛けられ、クランクシャフト８からカムシャフト７、９に駆動力が伝達される。一方のカムシャフト７は吸気弁９３を開閉駆動し、他方のカムシャフト９は排気弁９２を開閉駆動する。本実施形態のバルブタイミング調整装置１０は、作動流体として作動油を用いる油圧制御式であり、スプロケットのギア９７をチェーン５に、ベーンロータをカムシャフト７に接続し、吸気弁９３のバルブタイミングを調整する。

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１０は、スプロケット１２、ハウジング１１、ベーンロータ１６等を備えている。
スプロケット１２は、例えば鉄またはアルミにより焼結または鍛造等によって形成され、軸方向にカムシャフト７を通す軸孔１２１を有している。
ハウジング１１は、例えば鉄またはアルミにより焼結または鍛造等によって形成されている。ハウジング１１は、シューハウジング１３およびフロントプレート１４から構成されている。シューハウジング１３は仕切部材としてのシュー１３１〜１３４と、環状の周壁１３０とが一体に形成されている。略台形に形成されたシュー１３１〜１３４は周壁１３０から径内方向に延びており、周壁１３０の回転方向に略等間隔に設けられている。回転方向に隣接するシュー同士の間隙には扇状の収容室５０が形成されている。シューハウジング１３およびフロントプレート１４は、ボルト１９によってスプロケット１２と同軸上に固定されている。

ベーンロータ１６は、例えば鉄またはアルミにより焼結または鍛造等によって形成され、ハウジング１１とスプロケット１２との間に相対回動自在に収容されている。ベーンロータ１６は、円筒状のロータ６０と、ロータ６０から径外方向に突出し、周方向に略等間隔に設置される４個のベーン６１〜６４とを有している。各ベーン６１〜６４の外径は、周壁１３０の内径よりも小さく設定されている。また、ロータ６０の外径は、各シュー１３１〜１３４の内径よりも小さく設定されている。

各ベーン６１〜６４は、各収容室５０を、遅角室としての遅角油圧室と進角室としての進角油圧室とに二分している。シュー１３１とベーン６１との間に進角油圧室５５が形成され、シュー１３２とベーン６２との間に進角油圧室５６が形成され、シュー１３３とベーン６３との間に進角油圧室５７が形成され、シュー１３４とベーン６４との間に進角油圧室５８が形成されている。シュー１３２とベーン６１との間に遅角油圧室５１が形成され、シュー１３３とベーン６２との間に遅角油圧室５２が形成され、シュー１３４とベーン６３の間に遅角油圧室５３が形成され、シュー１３１とベーン６４の間に遅角油圧室５４が形成されている。図２に示す遅角方向、進角方向を表す矢印は、ハウジング１１に対するベーンロータ１６の遅角方向、進角方向を表している。

カムシャフト７およびベーンロータ１６の内部には、遅角油路１０１および進角油路１１０が形成されている。各遅角油圧室５１〜５４には遅角油路１０１から作動油が供給され、各進角油圧室５５〜５８には進角油路１１０から作動油が供給される。両油路１０１、１１０への作動油の供給および排出を切り換えることでハウジング１１に対してベーンロータ１６を相対回動し、クランクシャフト８に対するカムシャフト７の位相差を調整する。

カムシャフト７は、スプロケット１２に形成される軸孔１２１に挿入されている。カムシャフト７の軸方向端面７９とベーンロータ１６の軸方向端面６９とが当接している。センターボルト２１をベーンロータ１６のボルト孔６８を通しカムシャフト７のねじ穴７３に締め付けることで、ベーンロータ１６とカムシャフト７とが固定されている。ベーンロータ１６とカムシャフト７との回転方向の位置決めは、ロータ６０に設けたピン穴６６と、カムシャフト７に設けたピン穴７２とに位置決めピン１８を嵌合することにより成される。
ハウジング１１、ベーンロータ１６およびカムシャフト７は図１に示す矢印Ｘ方向からみて時計方向に回転する。この回転方向を進角方向とする。

カムシャフト７の径外方向の第１外壁７１は、スプロケット１２の軸孔１２１を形成する第１内壁１２２に軸受されている。カムシャフト７にセンターボルト２１を締め付ける前において、第１外壁７１と第１内壁１２２との間には例えば１０〜５０μｍのクリアランスが形成されている。カムシャフト７にセンターボルト２１を締め付けるとき、カムシャフト７は軸力で圧縮され、材質、外径および締め付けトルクにより径方向に例えば１０〜２０μｍ膨脹する。
ロータ６０の径外方向の第２外壁６７は、シュー１３１〜１３４の径内方向の第２内壁１３５〜１３８に軸受されている。第２外壁６７と第２内壁１３５〜１３８との間には、カムシャフト７にセンターボルト２１を締め付ける前において、例えば１０〜２０μｍのクリアランスが形成されている。
第１外壁７１と第１内壁１２２とにより第１軸受部８１が形成される。第２外壁６７と第２内壁１３５〜１３８とにより第２軸受部８２が形成される。第１軸受部８１および第２軸受部８２は、クランクシャフト８からチェーン５を経由してスプロケット１２に駆動力を受けるバルブタイミング調整装置１０において、ハウジングの回転軸とベーンロータの回転軸との傾きを防いでいる。

図４に示すように、第１軸受部８１を形成する第１外壁７１および第１内壁１２２のいずれか一方に変形可能な干渉材８３が形成されている。干渉材８３は、ゴム、シリコン、樹脂、紙、粉砕した木材、銅等の軟質メッキおよび軟質アルマイト等を含んで形成されている。干渉材８３は、カムシャフト７にセンターボルト２１を締め付けるとき、カムシャフト７が径方向に膨脹する大きさより厚く形成され、カムシャフト７にセンターボルト２１を締め付ける前において、全周のうちの薄い場所で例えば２０μｍより厚く形成されている。

第２軸受部８２を形成する第２外壁６７および第２内壁１３５〜１３８のいずれか一方には変形可能な干渉材８４が形成されている。カムシャフト７にセンターボルト２１を締め付ける前において、干渉材８４の厚さは例えば２０μｍに形成されている。なお、第１軸受部８１に形成される干渉材８３、および第２軸受部８２に形成される干渉材８４の厚さの合計が、カムシャフト７の半径の膨脹量の大きさより大きく形成されていればよい。

シール部材２８は、例えば樹脂で形成され、各ベーン６１〜６４の径外方向の外壁に嵌合している。シール部材２８は、それぞれ板ばね２９の付勢力により周壁１３０に向けて付勢されており、各ベーン６１〜６４の径外方向の外壁と周壁１３０との間を通じて各進角油圧室５５〜５８と各遅角油圧室５１〜５４との間に作動油が漏れることを防止している。

ストッパピストン３０は、有底円筒状に形成され、ベーン６１を回転軸方向に貫通して形成された孔に回転軸方向に往復移動自在に収容されている。ストッパピストン３０は、内部にスプリング３４を収容している。スプリング３４は、ストッパピストン３０をスプロケット１２側へ付勢している。スプロケット１２のベーン６１側に形成された凹部に嵌合リング３６が圧入保持されている。

ストッパピストン３０のスプロケット１２側に形成された圧力室３２、およびストッパピストン３０の外周に形成された圧力室３３に供給される作動油の圧力は嵌合リング３６からストッパピストン３０が抜け出す方向に働く。圧力室３２は進角油圧室５５と連通し、圧力室３３は遅角油圧室５１と連通している。ストッパピストン３０の先端部は、ハウジング１１に対し最遅角位置にベーンロータ１６が位置するとき、嵌合リング３６に嵌合可能である。ストッパピストン３０が嵌合リング３６に嵌合した状態においてハウジング１１に対するベーンロータ１６の相対回動は拘束される。

次に、バルブタイミング調整装置１０の組付け工程について説明する。
＜干渉材形成工程＞
第１軸受部８１および第２軸受部８２の少なくともいずれか一方に変形可能な干渉材８３、８４を形成する。
第１軸受部８１に干渉材８３を形成する場合を説明する。ゴム、シリコンおよび樹脂を含む干渉材８３の場合は、第１外壁７１および第１内壁１２２のいずれか一方に、ゴム、シリコンおよび樹脂を塗り付け、吹き付け、どぶ付け等、塗布することで形成する。紙および粉砕した木材を含む干渉材の場合は、第１外壁７１および第１内壁１２２のいずれか一方に、紙および粉砕した木材を接着等することで形成する。軟質メッキによる干渉材８３の場合は、第１外壁７１および第１内壁１２２のいずれか一方を例えば銅等による電気メッキをすることで形成する。軟質アルマイトによる干渉材８３場合は、アルミの第１外壁７１および第１内壁１２２のいずれか一方を陽極酸化処理することで形成する。上述の工程後、干渉材８３を形成した第１外壁７１または第１内壁１２２に所定の径を有する筒状の部材を通すことで干渉材８３の厚さを調整する。
第２軸受部８２に変形可能な干渉材８４を形成する場合、第２外壁６７および第２内壁１３５〜１３８のいずれか一方に上述の工程を行う。

＜ベーンロータ組付け工程＞
スプロケット１２を、カムシャフトに相当する冶具（図８の下側の冶具４２参照）に挿入する。次に、スプロケット１２の上に、ベーンロータ１６、シューハウジング１３を設置し、フロントプレート１４を被せる。ベーンロータ１６、シューハウジング１３およびフロントプレート１４をボルト１９で固定する。

＜カムシャフト取付け工程＞
ベーンロータ組付け工程後、スプロケット１２の軸孔１２１にカムシャフト７を挿入する。カムシャフト７の軸方向端面７９と、ベーンロータ１６の軸方向端面６９とを当接する。フロントプレート１４側からセンターボルト２１をベーンロータ１６のボルト孔６８に通し、カムシャフト７のねじ穴７３に締め付ける。
このとき、第１軸受部８１および第２軸受部８２の少なくともいずれか一方に形成された干渉材８３、８４が変形し、センターボルト２１の締め付けの軸力によるカムシャフトの径方向の膨張を吸収する。このため、ハウジング１１、スプロケット１２およびベーンロータ１６を位置決めする精密冶具、並びにハウジング１１およびカムシャフト７を位置決めする精密冶具を使用することなしに組付けを行い、製造工程を簡素にすることができる。

次に、バルブタイミング調整装置１０の作動を説明する。なお、図１および図２は、エンジン始動前、すなわちエンジン６が停止している時のバルブタイミング調整装置１０の状態を示している。
＜エンジン始動時＞
エンジン６が停止している状態ではストッパピストン３０は嵌合リング３６に入り込んでいる。エンジン６を始動した直後の状態では、遅角油圧室５１〜５４、進角油圧室５５〜５８、および圧力室３２、３３に油圧ポンプ１から十分に作動油が供給されない。このため、ストッパピストン３０は嵌合リング３６に入り込んだ状態を維持し、クランクシャフト８に対しカムシャフト７は最遅角位置に保持されている。これにより、作動油が各油圧室に供給されるまでの間、カムシャフト７が受けるトルク変動によりハウジング１１とベーンロータ１６との衝突による打音の発生が防止される。

＜エンジン始動後＞
エンジン始動後、油圧ポンプ１から作動油が十分に供給されると、圧力室３２、３３に供給される油圧によりストッパピストン３０が嵌合リング３６から抜け出し、ハウジング１１に対しベーンロータ１６は相対回動自在となる。各遅角油圧室５１〜５４および各進角油圧室５５〜５８に加わる油圧を制御することにより、クランクシャフト８に対するカムシャフト７の位相差が調整可能となる。

＜遅角作動時＞
バルブタイミング調整装置１０を遅角制御するとき、電子制御装置（ＥＣＵ）４は、切換弁３に供給する駆動電流を制御する。切換弁３は、油圧ポンプ１と遅角油路１０１とを接続し、進角油路１１０とオイルパン２とを接続する。油圧ポンプ１から吐出される作動油は、遅角油路１０１を経由し、遅角油圧室５１〜５４に供給される。進角油圧室５５〜５８の作動油は進角油路１１０を経由し、オイルパン２に排出される。遅角油圧室５１〜５４の油圧がベーン６１〜６４に作用し、ベーンロータ１６を遅角方向に付勢するトルクを発生する。これにより、ベーンロータ１６は、ハウジング１１に対して遅角方向に回動する。

＜進角作動時＞
バルブタイミング調整装置１０を進角制御するとき、ＥＣＵ４は、切換弁３に供給する駆動電流を制御する。切換弁３は、油圧ポンプ１と進角油路１１０とを接続し、遅角油路１０１とオイルパン２とを接続する。油圧ポンプ１から吐出される作動油は、進角油路１１０を経由し、進角油圧室５５〜５８に供給される。遅角油圧室５１〜５４の作動油は、遅角油路１０１を経由し、オイルパン２に排出される。進角油圧室５５〜５８の油圧は、ベーン６１〜６４に作用し、ベーンロータ１６を進角方向に付勢するトルクを発生する。これにより、ベーンロータ１６は、ハウジング１１に対し進角方向に回動する。

＜中間保持作動時＞
ベーンロータ１６が目標位相に到達すると、ＥＣＵ４は切換弁３に供給する駆動電流のデューティ比を制御する。切換弁３は、油圧ポンプ１と、遅角油路１０１および進角油路１１０との接続を遮断し、遅角油圧室５１〜５４および進角油圧室５５〜５８からオイルパン２に作動油が排出されることを規制する。このため、ベーンロータ１６は目標位相に保持される。

＜エンジン停止時作動＞
バルブタイミング調整装置１０の作動中にエンジン停止が指示されると、ベーンロータ１６は、上記遅角作動時と同様の作動によりハウジング１１に対して遅角方向に回転し、最遅角位置で回動が停止する。この状態において、ＥＣＵ４は、油圧ポンプ１の作動を停止するとともに、切換弁３によって遅角油路１０１とオイルパン２とを接続する。これにより、圧力室３３の圧力が低下し、ストッパピストン３０はスプリング３４の付勢力により嵌合リング３６へ入り込む。

本実施形態では、センターボルト２１の締め付けの軸力によりカムシャフト７が圧縮されて径方向に膨張するとき、変形可能な干渉材８３、８４が変形することで、第１軸受部８１の径方向の一側に加わる力、および、軸中心に垂直な面に投影したときこの一側と軸中心を挟んで径方向に向き合う第２軸受部８２の他側に加わる力を吸収する。そして、変形可能な干渉材は、第１軸受部８１を形成する第１内壁１２２と第１外壁７１とが直接接触すること、および第２軸受部８２を形成する第２内壁１３５〜１３８と第２外壁６７とが直接接触することを防止し、第１、第２軸受部８１、８２の摩擦を低減する。したがって、第１軸受部８１の径方向の一側に加わる力と、第２軸受部８２の他側に加わる力とにより生じるこじりが抑制され、第１軸受部８１および第２軸受部８２の相対回動を確保することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態は、第１実施形態の変形例である。第１軸受部８１を形成する第１外壁７１および第１内壁１２２のいずれか一方には、第１実施形態の変形可能な干渉材に代えて、脱落可能な表面処理層が形成される。表面処理層は、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、塗装、ポリフッ化エチレンおよびボロン等を含んで形成されている。
第２軸受部８２を形成する第２外壁６７および第２内壁１３５〜１３８のいずれか一方には脱落可能な表面処理層が形成されている。第１軸受部８１に形成される表面処理層、および第２軸受部８２に形成される表面処理層の厚さの合計は、センターボルト２１を締め付けるときにおけるカムシャフト７の半径の膨脹量の大きさより大きく形成されている。

次に、第２実施形態のバルブタイミング調整装置の組付け工程における表面処理層の形成工程について説明する。
第１軸受部８１および第２軸受部８２の少なくともいずれか一方に脱落可能な表面処理層を形成する。第１軸受部８１に表面処理層を形成する場合を説明する。二硫化モリブデンを含む表面処理層の場合は、第１外壁７１および第１内壁１２２のいずれか一方に、二硫化モリブデンシールの貼り付け、塗布等することで形成する。ＰＴＦＥ、塗装、ポリフッ化エチレンおよびボロンを含む表面処理層の場合は、第１外壁７１および第１内壁１２２のいずれか一方に、塗布等することで形成する。上述の工程後、表面処理層を形成した第１外壁７１または第１内壁１２２に所定の径を有する筒状の部材を通すことで表面処理層の厚さを調整する。
第２軸受部８２に脱落可能な表面処理層を形成する場合、表面処理層を形成した第２外壁６７または第２内壁１３５〜１３８に上述の工程を行う。

本実施形態では、第１軸受部８１および第２軸受部８２の少なくともいずれか一方に脱落可能な表面処理層が形成されているので、センターボルト２１の締め付けによりカムシャフトが径方向に膨張するとき、表面処理層自身が破壊することで、第１軸受部８１の径方向の一側に加わる力、および、軸中心に垂直な面に投影したときこの一側と軸中心を挟んで径方向に向き合う第２軸受部８２の他側に加わる力を吸収することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態によるバルブタイミング調整装置を図５および図６に示す。第１実施形態と実質的に同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
第３実施形態のバルブタイミング調整装置２０では、ベーンロータ１６の軸方向反カムシャフト側に凹部６５が形成され、この凹部６５に有底筒状に形成されたブッシュ２２が嵌合している。ブッシュ２２は、フロントプレート１４に形成された軸孔１５に通っている。ブッシュ２２の径外方向の外壁２３は、フロントプレート１４の軸孔１５を形成する内壁１４１に軸受されている。外壁２３と内壁１４１との間には、カムシャフト７にセンターボルト２１を締め付ける前において、例えば１０〜２０μｍのクリアランスが形成されている。本実施形態では、外壁２３と内壁１４１とにより第２軸受部８５が形成されている。

第２軸受部８５を形成するブッシュ２２の径外方向の外壁２３およびフロントプレート１４の軸孔１５を形成する内壁１４１のいずれか一方には変形可能な干渉材８４が形成されている。カムシャフト７にセンターボルト２１を締め付ける前において、干渉材８４の厚さは例えば２０μｍに形成されている。第１軸受部８１に形成される干渉材８３、および第２軸受部８２に形成される干渉材８４の厚さの合計が、カムシャフト７の半径の膨脹より大きく形成されていればよい。
バルブタイミング調整装置２０の組付け工程、および作動については第１実施形態と実質的に同一であるため説明を省略する。

本実施形態では、センターボルト２１の締め付けによりカムシャフト７が径方向に膨張するとき、変形可能な干渉材８３、８４が変形することで、第１軸受部８１の径方向の一側に加わる力、および、軸中心に垂直な面に投影したときこの一側と軸中心を挟んで径方向に向き合う第２軸受部８５の他側に加わる力を吸収する。そして、変形可能な干渉材は、第１軸受部８１を形成する第１内壁１２２と第１外壁７１とが直接接触すること、および第２軸受部８５を形成するブッシュ２２の径外方向の外壁２３とフロントプレート１４の軸孔１５を形成する内壁１４１とが直接接触することを防止し、第１、第２軸受部８１、８５の摩擦を低減する。したがって、第１軸受部８１の径方向の一側と、第２軸受部８５の他側に加わる力とにより生じるこじりが抑制され、第１軸受部８１および第２軸受部８５の相対回動を確保することができる。

（他の実施形態）
上記第２実施形態では、第１軸受部８１および第２軸受部８２の少なくともいずれか一方に、二硫化モリブデン等を含んでなる脱落可能な表面処理層を形成した。これに対し、第１軸受部８１および第２軸受部８２の少なくともいずれか一方に、作動流体に融解可能な表面処理層を形成しても良い。作動流体に融解可能な表面処理層は、例えば蝋等を含んで形成される。
上記第３実施形態では、第１軸受部８１および第２軸受部８５の少なくともいずれか一方に、変形可能な干渉材を形成した。これに対し、第１軸受部８１および第２軸受部８５の少なくともいずれか一方に、脱落可能な表面処理層または作動流体に融解可能な表面処理層を形成しても良い。
上記実施形態では、内燃機関の吸気弁を制御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、内燃機関の排気弁を制御するバルブタイミング調整装置に本発明を適用してもよい。
このように、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、上記複数の実施形態を組み合わせることに加え、他の種々の実施形態に適用可能である。

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を示す断面図。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。 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を示す模式図。 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要部を示す模式図。 本発明の第２実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す断面図。 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図。 従来のバルブタイミング調整装置を示す模式図。 従来のバルブタイミング調整装置を示す模式図。 従来のバルブタイミング調整装置の組付け方法を示す模式図。 従来のバルブタイミング調整装置の組付け方法を示す模式図。

符号の説明

６：エンジン（内燃機関）、７：カムシャフト（従動軸）、８：クランクシャフト（駆動軸）、１０：バルブタイミング調整装置、１１：ハウジング、１２：スプロケット、１４：フロントプレート、１６：ベーンロータ、２１：センターボルト、５０：収容室、５１、５２、５３、５４：遅角油圧室（遅角室）、５５、５６、５７、５８：進角油圧室、６７：第２外壁、７１：第１外壁、８１：第１軸受部、８２：第２軸受部、８３、８４：干渉材、９２：吸気弁、９３：排気弁、１２１：軸孔、１２２：第１内壁、１３０：周壁、１３１、１３２、１３３、１３４：シュー（仕切部材）、１３５、１３６、１３７、１３８：第２内壁

Claims (9)

1. 内燃機関の駆動軸から吸気弁および排気弁の少なくとも一方を開閉駆動する従動軸へ駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記吸気弁および前記排気弁の少なくとも一方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において、
   前記従動軸を通す軸孔を有し、前記駆動軸の駆動力を伝達されて回転するスプロケットと、
   環状の周壁、前記周壁から径内方向に延びて回転方向に所定角度範囲で設けられる仕切部材、および前記周壁の軸方向一端に接続するフロントプレートを有し、前記周壁の軸方向他端を前記スプロケットと固定するハウジングと、
   回転方向に隣接する前記仕切部材の間に形成される収容室を仕切って進角室および遅角室を形成し、前記進角室および前記遅角室に供給される作動流体の圧力により遅角方向または進角方向に駆動され、前記ハウジングに対して相対回動するベーンロータと、
   前記従動軸の径外方向の第１外壁と前記スプロケットの前記軸孔を形成し前記第１外壁を軸受けする第１内壁とによって形成される第１軸受部と、
   前記ベーンロータの径外方向の第２外壁と前記第２外壁を軸受けする前記ハウジングの第２内壁とによって形成される第２軸受部と、
   前記第１軸受部および前記第２軸受部の少なくともいずれか一方に形成され、
   前記スプロケットと前記ハウジングとの間に収容された前記ベーンロータをセンターボルトによって前記従動軸に固定するとき、前記センターボルトの締め付けの軸力による前記従動軸の径方向の膨脹を吸収する変形可能な干渉材と、
   を備えることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
2. 前記第１軸受部および前記第２軸受部に形成される前記変形可能な干渉材の厚さの合計は、前記従動軸の半径の膨張量より大きく形成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。
3. 前記変形可能な干渉材は、ゴム、シリコン、樹脂、紙、木材、軟質メッキおよび軟質アルマイトからなる群のいずれか１つを含んで形成され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。
4. 請求項１または２記載のバルブタイミング調整装置において、
   前記変形可能な干渉材に代えて脱落可能な表面処理層を備えることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
5. 前記脱落可能な表面処理層は、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン、塗装、ポリフッ化エチレンおよびボロンからなる群のいずれか１つを含んで形成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。
6. 前記脱落可能な表面処理層は、作動流体に融解可能な材質であ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。
7. 前記ベーンロータは軸方向反従動軸側に筒状のブッシュを備え、
   前記フロントプレートは前記ブッシュを通す軸孔を有し、
   前記第２外壁は前記ブッシュの外壁であり、前記第２内壁は前記フロントプレートの前記軸孔を形成する内壁であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
8. 請求項１に記載のバルブタイミング調整装置の組付け方法において、
   前記第１軸受部および前記第２軸受部の少なくともいずれか一方に前記変形可能な干渉材を形成する工程と、
   前記ハウジングと前記スプロケットとの間に前記ベーンロータを収容し、前記スプロケットと前記ハウジングとを固定する工程と、
   前記スプロケットの前記軸孔に前記従動軸を挿入し、前記従動軸の軸方向端面と前記ベーンロータの軸方向端面とを当接し、前記センターボルトを締め付けて前記従動軸と前記ベーンロータとを固定する工程と、を含むことを特徴とするバルブタイミング調整装置の組付け方法。
9. 請求項８に記載のバルブタイミング調整装置の組付け方法において、
   前記変形可能な干渉材を形成することに代えて脱落可能な表面処理層を形成することを特徴とするバルブタイミング調整装置の組付け方法。

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