JP2011241711A - スプール内蔵ボルト - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スプール内蔵ボルト10(ハウジング16のボルト部16a)をカムシャフト2の端部にねじ締結してバルブタイミング可変機構1の可動部材3を同カムシャフト2に固定する際、スプール内蔵ボルト10のハウジング16がカムシャフト2の軸線方向について湾曲するように変形するおそれがある。こうしたハウジング16の変形(湾曲)は、可動部材3、フロントブッシュ24、リヤブッシュ25、及び支持体26の製造誤差や組付誤差、並びに、ハウジング16やカムシャフト2の製造誤差などに起因して生じる。上記ハウジング16の変形に起因する問題に対処するため、スプール内蔵ボルト10は、ハウジング16が上述したように変形するとき、それに起因するスプール17の軸線方向移動の阻害が生じないよう変位する変位構造を備える。
【選択図】図2
Description
以下、本発明を内燃機関のバルブタイミング可変機構に適用した第1実施形態を図1〜図6に従って説明する。
スプール内蔵ボルト10のハウジング16は、図2に示されるように、バルブタイミング可変機構1の可動部材3を貫通するとともにスプール17を軸線方向について往復移動可能に収容するスプール摺動部16bを備えている。ハウジング16において、上記スプール摺動部16bよりも同ハウジング16の一端側(図中右側)には、カムシャフト2の端部にねじ締結されるボルト部16aが形成されている。また、ハウジング16において、上記スプール摺動部16bよりも同ハウジング16の他端側(図中左側)には、ボルト部16aがカムシャフト2の端部にねじ締結されたときに同カムシャフト2の端面との間に可動部材3を挟み込んで固定するフランジ部16cが形成されている。上記ボルト部16aにおけるスプール摺動部16bと繋がる部分には、その部分を除肉した状態とする除肉部22が形成されている。また、上記フランジ部16cにおけるスプール摺動部16bと繋がる部分にも、その部分を除肉した状態とする除肉部23が形成されている。
可動部材3がカムシャフト2の端面とハウジング16のフランジ部16cとの間に挟まれた状態で固定されるとき、フランジ部16cとカムシャフト2の端面との間においては、可動部材3、フロントブッシュ24、リヤブッシュ25、及び支持体26といった各部材が互いに接触する。これら可動部材3、フロントブッシュ24、リヤブッシュ25、及び支持体26といった各部材の接触面においては、それら各部材の製造誤差等に起因して、上記接触面の平面度が悪化するとともに同接触面同士の平行度が悪化する。このように上記各部材における接触面の平面度、及び同接触面同士の平行度が悪い場合には、図3に模式的に示されるように、フランジ部16cがカムシャフト2の軸線Lに対し傾斜した状態となるよう、ハウジング16がカムシャフト2の軸線方向について湾曲する。同ハウジング16の上記軸線方向についての湾曲により、スプール摺動部16b及びスプール17も上記軸線方向について湾曲すると、スプール17の軸線方向移動に関して動作不良が生じるおそれがある。
(1)スプール内蔵ボルト10(ハウジング16のボルト部16a)をカムシャフト2の端部にねじ締結してバルブタイミング可変機構1の可動部材3を同カムシャフト2に固定する際、スプール内蔵ボルト10のハウジング16がカムシャフト2の軸線方向について湾曲するように変形するおそれがある。こうしたハウジング16の変形(湾曲)は、可動部材3、フロントブッシュ24、リヤブッシュ25、及び支持体26の製造誤差や組付誤差、並びに、ハウジング16やカムシャフト2の製造誤差などに起因して生じる。上述したハウジング16の上記変形に起因する問題に対処するため、スプール内蔵ボルト10は、ハウジング16が上述したように変形するとき、それに起因するスプール17の軸線方向移動の阻害が生じないよう変位する変位構造を備える。従って、ハウジング16の上記変形に伴ってスプール17が軸線方向について湾曲することを抑制し、ひいてはスプール17の上記湾曲に起因する同スプール17の軸線方向移動に関しての動作不良を抑制することができる。
次に、本発明の第2実施形態を図7及び図8に基づき説明する。
この実施形態のスプール内蔵ボルト10では、第1実施形態のような除肉部22(図4)を設けることで上記変位機構を実現する代わりに、図7に示されるようにフランジ部16cにおけるスプール摺動部16b側の面に変形部材31を設けることによって上記変位機構を実現している。
(4)可動部材3をカムシャフト2に固定すべく、スプール内蔵ボルト10のボルト部16aがカムシャフト2の端部にねじ締結されると、フランジ部16cがカムシャフト2の軸線Lに対し傾斜した状態となるように同ハウジング16がカムシャフト2の軸線方向について湾曲しようとする。このとき、フランジ部16cと可動部材3(フロントブッシュ24)との間に位置する変形部材31は、上記フランジ部16cに押されて変形し、その変形を通じて上述したハウジング16の上記軸線方向についての湾曲が防止される。このようにハウジング16での上記軸線方向についての湾曲が防止されるため、スプール17の上記軸線方向についての湾曲も防止され、その湾曲に起因してスプール17の軸線方向移動に関して動作不良が生じることは抑制されるようになる。
次に、本発明の第3実施形態を図9及び図10に基づき説明する。
この実施形態のスプール内蔵ボルト10では、第1実施形態のような除肉部22,23(図2)を設けることで上記変位機構を実現する代わりに、図9に示されるようにハウジング16の内周面におけるスプール摺動部16bとフランジ部16cとの繋がる部分に、樹脂等からなるオイルシール32を設けることによって上記変位機構を実現している。このオイルシール32は円環状に形成されており、そのオイルシール32をハウジング16内のスプール17が貫通した状態となっている。そして、上記オイルシール32によってスプール17の外周面とハウジング16の内周面との間のシールが行われている。
(5)可動部材3をカムシャフト2に固定するためのスプール内蔵ボルト10のボルト部16aのカムシャフト2の端部へのねじ締結に伴い、ハウジング16がカムシャフト2の軸線方向について湾曲するとき、同湾曲に対応する分だけオイルシール32が変形する。こうしたオイルシール32の変形を通じて、上記ハウジング16の湾曲がスプール17に影響を及ぼすことが防止される。このため、カムシャフト2の端部へボルト部16aのねじ締結によりハウジング16が上記軸線方向について湾曲するとしても、そのときにスプール17が上記軸線方向について湾曲することは防止される。また、上記ハウジング16の湾曲に伴い、ハウジング16の内周面におけるフランジ部16cとスプール摺動部16bと繋がる部分に対するスプール17の引っかかりが生じることも防止される。従って、上記スプール17の湾曲や引っかかりにより同スプール17の軸線方向移動に関して動作不良が生じることは抑制されるようになる。
次に、本発明の第4実施形態を図11及び図12に基づき説明する。
この実施形態のスプール内蔵ボルト10では、第1実施形態のような除肉部22,23(図2)を設けることで上記変位機構を実現する代わりに、図11に示されるようにスプール17をその軸線方向について分割された構造とすることによって実現している。詳しくは、スプール17は、その軸線方向の左側に位置する第1分割体17aと同軸線方向の右側に位置する第2分割体17bとの二つに分割されており、それら分割された第1分割体17aと第2分割体17bとを相対移動可能としている。
(7)可動部材3をカムシャフト2に固定すべくスプール内蔵ボルト10のボルト部16aをカムシャフト2の端部にねじ締結するとき、ハウジング16がカムシャフト2の軸線方向について湾曲するおそれがある。しかし、こうしたハウジング16の湾曲が生じるときには、その湾曲に対応する分だけスプール17における第1分割体17aと第2分割体17bとが互いに接触しつつ同スプール17の軸線と直交する方向に相対移動し、その相対移動を通じて上記ハウジング16の湾曲がスプール17に影響を及ぼすことはなくなる。従って、カムシャフト2の端部へボルト部16aのねじ締結によりハウジング16が上記軸線方向について湾曲するとしても、その湾曲がスプール17に影響を及ぼすことはないため、スプール17の軸線方向移動に関する動作不良が生じることは抑制されるようになる。
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第4実施形態において、第1分割体17aと第2分割体17bとの分割は、それらの境界がスプール17の上記移動範囲での移動時に第1ポート18に繋がる部分から外れることのない位置にて行われるようにしてもよい。
・第2実施形態において、変形部材31として銅製ブッシュを例示したが、これに変えてスプリングワッシャを採用してもよい。
Claims (6)
- オイルの給排により可動部材を動作させてクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を可変とするバルブタイミング可変機構を備えた内燃機関に適用され、前記可動部材を前記カムシャフトに固定すべく同シャフトの端部にねじ締結される円筒状のハウジングと、前記バルブタイミング可変機構に対する前記オイルの給排を行うために前記ハウジング内で軸線方向に移動可能なスプールとを備えるスプール内蔵ボルトにおいて、
前記ハウジングの前記カムシャフトの端部へのねじ締結に基づき同ハウジングが変形するとき、それに起因する前記スプールの軸線方向移動の阻害が生じないよう変位する変位構造を備える
ことを特徴とするスプール内蔵ボルト。 - 前記ハウジングは、前記バルブタイミング可変機構の可動部材を貫通するとともに前記スプールを軸線方向について往復移動可能に収容するスプール摺動部と、そのスプール摺動部よりも同ハウジングの一端側に形成されて前記カムシャフトの端部にねじ締結されるボルト部と、前記スプール摺動部よりも同ハウジングの他端側に形成されて前記ボルト部が前記カムシャフトの端部にねじ締結されたときに同カムシャフトの端面との間に前記可動部材を挟み込んで固定するフランジ部とを備え、
前記変位構造は、前記フランジ部における前記スプール摺動部と繋がる部分に、その部分を除肉した状態に形成される除肉部を設けることによって実現される
請求項1記載のスプール内蔵ボルト。 - 前記ハウジングは、前記バルブタイミング可変機構の可動部材を貫通するとともに前記スプールを軸線方向について往復移動可能に収容するスプール摺動部と、そのスプール摺動部よりも同ハウジングの一端側に形成されて前記カムシャフトの端部にねじ締結されるボルト部と、前記スプール摺動部よりも同ハウジングの他端側に形成されて前記ボルト部が前記カムシャフトの端部にねじ締結されたときに同カムシャフトの端面との間に前記可動部材を挟み込んで固定するフランジ部とを備え、
前記変位構造は、前記ボルト部における前記スプール摺動部と繋がる部分に、その部分を除肉した状態に形成される除肉部を設けることによって実現される
請求項1記載のスプール内蔵ボルト。 - 前記ハウジングは、前記バルブタイミング可変機構の可動部材を貫通するとともに前記スプールを軸線方向について往復移動可能に収容するスプール摺動部と、そのスプール摺動部よりも同ハウジングの一端側に形成されて前記カムシャフトの端部にねじ締結されるボルト部と、前記スプール摺動部よりも同ハウジングの他端側に形成されて前記ボルト部が前記カムシャフトの端部にねじ締結されたときに同カムシャフトの端面との間に前記可動部材を挟み込んで固定するフランジ部とを備え、
前記変位構造は、前記フランジ部における前記スプール摺動部側の面に、前記ボルト部を前記カムシャフトの端部にねじ締結したときに変形する変形部材を設けることによって実現される
請求項1記載のスプール内蔵ボルト。 - 前記ハウジングは、前記バルブタイミング可変機構の可動部材を貫通するとともに前記スプールを軸線方向について往復移動可能に収容するスプール摺動部と、そのスプール摺動部よりも同ハウジングの一端側に形成されて前記カムシャフトの端部にねじ締結されるボルト部と、前記スプール摺動部よりも同ハウジングの他端側に形成されて前記ボルト部が前記カムシャフトの端部にねじ締結されたときに同カムシャフトの端面との間に前記可動部材を挟み込んで固定するフランジ部とを備え、
前記変位構造は、前記ハウジングの内周面における前記スプール摺動部と前記フランジ部との繋がる部分に、前記スプールの外周面に接触し、且つ前記ボルト部の前記カムシャフトの端部へのねじ締結に伴う前記ハウジングの前記カムシャフトの軸線方向についての湾曲に対応して変形するオイルシールを設けることによって実現される
請求項1記載のスプール内蔵ボルト。 - 前記ハウジングは、前記バルブタイミング可変機構の可動部材を貫通するとともに前記スプールを軸線方向について往復移動可能に収容するスプール摺動部と、そのスプール摺動部よりも同ハウジングの一端側に形成されて前記カムシャフトの端部にねじ締結されるボルト部と、前記スプール摺動部よりも同ハウジングの他端側に形成されて前記ボルト部が前記カムシャフトの端部にねじ締結されたときに同カムシャフトの端面との間に前記可動部材を挟み込んで固定するフランジ部とを備え、
前記変位構造は、前記スプールをその軸線方向について分割された構造とするとともに、それら分割された部分同士を相対移動可能とすることによって実現される
請求項1記載のスプール内蔵ボルト。
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