JP3521725B2 - エンジンのバルブタイミング変更装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、カムシャフトの回
転に応じて開閉駆動される吸気バルブおよび排気バルブ
の開閉タイミングを変更するエンジンのバルブタイミン
グ変更装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、例えば特開平９−２５０３１１号
公報に示されるように、エンジンの吸気バルブまたは排
気バルブを駆動するカムシャフトの端部に、バルブの作
動タイミングを変更するバルブタイミング変更機構（位
相変更機構）が設けられたエンジンのバルブタイミング
変更装置において、上記バルブタイミング変更機構に作
動油圧を供給するためのオイル通路をカムシャフトに形
成し、このオイル通路から供給される作動油圧に応じて
バルブタイミング変更機構を作動させることにより、エ
ンジンの出力軸に対するカムシャフトの回転位相を変化
させてバルブの作動タイミングを変更することが行なわ
れている。 【０００３】上記バルブタイミング変更機構は、取付ボ
ルトによってカムシャフトに固定されたロータ（ベー
ン）からなるカムシャフト側部材と、複数のボルトによ
ってカムプーリ（ドリブンギヤ）に固定されて上記ロー
タを囲繞するケース（ケース）からなるカムプーリ側部
材とを備え、このロータの外周面に突設された受圧部
と、ケースの内周面に突設された突状部の間に形成され
た進角側油圧室または遅角側油圧室に対して作動油圧を
供給することにより、エンジンの出力軸に対するカムシ
ャフトの回転位相を変化させるように構成されている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記のようにロータの
外周面に突設された受圧部と、ケースの内周面に突設さ
れた突状部の間に進角側油圧室および遅角側油圧室を形
成し、これらの油圧室に対して作動油圧を選択的に給排
することにより、バルブの作動タイミングを変更するよ
うに構成した場合には、上記ロータからなるカムシャフ
ト側部材をカムシャフトに強固に固定するとともに、上
記ケースからなるカムプーリ側部材をカムプーリに固定
し、これらの固定部においてカムシャフトおよびカムプ
ーリの回転方向に位置ずれが生じるのを規制することに
より、バルブタイミング変更機構によるバルブタイミン
グの変更精度を確保する必要がある。 【０００５】上記ロータからなるカムプーリ側部材等の
位置ずれを防止するため、上記カムシャフトの端面に突
設された位置決めピンを、ロータの壁面に形成された位
置決め孔に係合して位置決めする等により、仮に上記取
付ボルトによるロータの固定力が弱くなった場合でも、
上記カムプーリ側部材等がカムプーリの回転方向に位置
ずれするのを規制することが行なわれている。 【０００６】しかし、上記位置決めピンと位置決め孔と
からなる位置決め部により、上記ロータからなるカムシ
ャフト側部材等の位置ずれを確実に規制するには、上記
位置決めピンと位置決め孔との径を正確に一致させる必
要があるため、上記位置決め部の構造が複雑になるとと
もに、上記ロータをカムシャフトに組付ける作業等が繁
雑になるという問題がある。逆にロータからなるカムシ
ャフト側部材をカムシャフトに対して容易に組付け得る
ように、位置決め孔の孔径を位置決めピンよりも大径に
形成した場合には、その位置決め精度が低下するため、
上記固定部においてロータ等からなる取付部材がカムシ
ャフトの回転方向に位置ずれするのを十分に規制するこ
とができないという問題がある。 【０００７】本発明は、上記のような事情に鑑み、カム
シャフト側部材またはカムプーリ側部材からなる取付部
材の組付け性を低下させることなく、この取付部材がカ
ムシャフトの回転方向に位置ずれするのを、簡単な構成
で効果的に防止できるエンジンのバルブタイミング変更
装置を提供するものである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
エンジンの吸気バルブまたは排気バルブを駆動するカム
シャフトに固定されるロータと、エンジンの出力軸によ
り駆動されてカムシャフトを駆動するカムプーリが固定
されたハウジングと、このハウジングに取り付けられて
上記ロータを囲繞するケースとを備えたバルブタイミン
グ変更機構が上記カムシャフト端部に設けられ、このバ
ルブタイミング変更機構の内部には上記ケースおよび上
記ロータに突設されたベーンの間に進角側油圧室および
遅角側油圧室が形成され、上記両油圧室に対する作動油
の供給制御により、エンジンの出力軸に対して上記カム
シャフトを相対的に位相変更し、上記バルブの開閉タイ
ミングを変更するように構成されたバルブタイミング変
更装置であって、上記ロータには側壁部の中心位置に凹
部が形成されるとともに、この凹部に上記カムシャフト
の端部が嵌入されており、上記ロータの側壁部とこれに
対面するカムシャフトの端部との一方には位置決めピン
が突出され、同他方には径方向に伸びる長孔よりなる位
置決め孔が形成され、この位置決め孔と上記位置決めピ
ンとによってロータとカムシャフトとの位置決め部を構
成し、上記ハウジングと上記カムプーリとの対向面の一
方には２つの位置決めピンが突設され、同他方には丸孔
よりなる位置決め孔と径方向に伸びる長孔よりなる位置
決め孔とが形成され、この位置決め孔と上記位置決めピ
ンとによってハウジングとカムプーリとの位置決め部を
構成したものである。 【０００９】上記構成によれば、カムプーリをハウジン
グに固定する際に、上記ハウジングとカムプーリとの対
向面の一方に突設された位置決めピンを同他方に形成さ
れた丸孔と長孔よりなる位置決め孔に挿入することによ
り、製作誤差に起因してカムプーリおよびハウジングの
径方向に生じた組付け位置のずれが上記位置決め孔にお
いて吸収されるとともに、上記カムプーリがハウジング
の回転方向に対して正確に位置決めされた状態で固定さ
れることになる。 【００１０】また、ロータをカムシャフトに固定する際
に、上記ロータとカムシャフトとの位置決め部において
ロータがカムシャフトの径方向に位置ずれすることが許
容されることにより、製作誤差に起因して径方向に生じ
た組付け位置のずれが吸収された状態で上記ロータがカ
ムシャフトに組付けられるとともに、カムシャフトの回
転方向にロータが正確に位置決めされた状態で固定され
ることになる。 【００１１】 【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態に係る
エンジンのバルブタイミング変更装置を有するエンジン
の動弁装置を示している。この動弁装置には、図外の吸
気バルブまたは排気バルブを駆動するカムシャフト１
と、このカムシャフト１の一端部に形成された拡径部１
ａに回転自在に支持されたカムプーリ２と、上記拡径部
１ａの内方部側、つまりエンジンの出力軸方向の中央部
側で上記カムプーリ２に最も近い位置に配設されたジャ
ーナル部１ｂをシリンダヘッド３の上端部に回転自在に
支持させるカムキャップ４と、カムシャフト１の一端部
に取り付けられたバルブタイミング変更機構５と、この
バルブタイミング変更機構５に対する作動油圧の給排を
制御するオイルコントロールバルブ６とが設けられてい
る。 【００１２】上記カムシャフト１には、カムポジション
センサ７からなる検知手段によって検知される被検知部
８ａを有する回転板８が、カムシャフト１の一端部側に
設けられた上記ジャーナル部１ｂと、その内方部側、つ
まりカムシャフト１の中央部側に設けられたカム体１４
の設置部との間に配設されている。 【００１３】上記カムポジションセンサ７は、ホール素
子またはＭＲＥ（磁気抵抗素子）を用いた電磁ピックア
ップセンサ等からなり、上記オイルコントロールバルブ
６の内方部側においてシリンダヘッドカバー１１の上壁
部に、上記回転板８の設置位置を指向するように斜め方
向、つまり先端部がシリンダヘッドカバー１１の下部外
方側を向くように傾斜した状態で取り付けられ、上記カ
ムポジションセンサ７と回転板８とにより、カムシャフ
ト１の回転位相を検出する回転センサが構成されてい
る。上記回転板８の被検知部８ａは、カムポジションセ
ンサ７の設置方向に対応して斜め向きに折り曲げられて
いる。 【００１４】また、カムシャフト１には、上記ジャーナ
ル部１ｂから、カムシャフト１の端部側に伸びる進角側
のオイル通路９および遅角側のオイル通路１０が形成さ
れている。この両オイル通路９，１０は、バルブタイミ
ング変更機構５の取付ボルト１２が螺着される取付孔１
３を避けて先広がりの傾斜状態で配列されるとともに、
カムシャフト１の端部側、つまりカムシャフト１の拡径
部１ａ側に形成された大径のドリル孔９ａ，１０ａと、
この大径のドリル孔９ａ，１０ａの底部から上記ジャー
ナル１ｂの設置部側に伸びる小径のドリル孔９ｂ，１０
ｂとによって構成されている。これによって上記ジャー
ナル部１ｂ側に位置するオイル通路９，１０の孔径が、
カムシャフト１の端部側に位置するオイル通路９，１０
の孔径よりも小径に設定されている。 【００１５】また、上記両オイル通路９，１０は、それ
ぞれ図２に示すように、カムシャフト１の端部側から見
てカム体１４の突部に重ならないように、このカム体１
４の突部が存在する位置を避けて配設されている。すな
わち、４気筒タイプの直列型エンジンでは、この気筒数
に対応して上記カム体１４の突部がカムシャフト１の周
囲の４個所に一定間隔で配設されているため、一対の進
角側のオイル通路９，９と、一対の遅角側のオイル通路
１０，１０とを、カムシャフト１の中心から径方向に所
定距離だけオフセットした位置において上記カム体１４
の突部の間に配設されるように、それぞれ一定間隔で相
対向させて配設することにより、各オイル通路９，１０
がカム体１４の突部と重ならない位置に配設されてい
る。 【００１６】上記カムプーリ２とバルブタイミング変更
機構５とは、図１に示すように、互いに近接して配設さ
れ、バルブタイミング変更機構５のハウジング１５にカ
ムプーリ２が取付ボルト１６によって固定されている。
そして、エンジンの出力軸に巻き掛けられたタイミング
ベルト１７によって上記カムプーリ２が回転駆動され、
この駆動力が上記バルブタイミング変更機構５を介して
カムシャフト１に入力されることにより、このカムシャ
フト１が回転駆動されるようになっている。 【００１７】カムキャップ４には、上記両オイル通路
９，１０に作動油圧を供給する油路１８，１９と、シリ
ンダヘッド３に跨る輪溝２０，２１とが形成されてい
る。また、カムキャップ４の上面には、上記油溝１８，
１９に連通する油路２２，２３を備えたアダプタ２４が
取り付けられ、このアダプタ２４を介してカムキャップ
４が上記オイルコントロールバルブ６に接続されてい
る。そして、オイルコントロールバルブ６から上記アダ
プタ２４の油路２２，２３に供給された作動油圧が、カ
ムキャップ４の油路１８，１９および輪溝２０，２１を
介してカムシャフト１のオイル通路９，１０に供給され
るようになっている。 【００１８】上記バルブタイミング変更機構５は、カム
シャフト１の拡径部１ａに回転自在に支持されたハウジ
ング１５と、このハウジング１５の外端部側に取付ボル
ト２５により固定されたケース２６および外側板２７
と、カムシャフト１の端部に取り付けられたロータ２８
とを有している。また、上記ロータ２８は、ハウジング
１５と外側板２７との間においてケース２６により囲繞
された状態で、上記取付ボルト１２からなる取付部材に
よりカムシャフト１の端部に固定されている。 【００１９】上記ケース２６の内周面およびロータ２８
の外周面には、図３に示すように、それぞれ４個のベー
ン３０，３１が相対向して突設され、このベーン３０，
３１の間に、ロータ２８に突設されたベーン３１および
カムシャフト１をカムプーリ２に対して進角側に回転さ
せる進角側油圧室３２と、上記カムシャフト１をカムプ
ーリ２に対して遅角側に回転させる遅角側油圧室３３と
が形成されている。上記ベーン３０，３１の先端部に
は、進角側油圧室３２および遅角側油圧室３３を密閉状
態とするためのシール材がそれぞれ設けられている。 【００２０】そして、図４に示すように、上記カムシャ
フト１に形成された進角側のオイル通路９から、ロータ
２８の内方部側に形成された油路３４を介して上記進角
側油圧室３２に作動油圧が供給されると、上記ベーン３
１が図の時計方向に回転駆動されることにより、エンジ
ンの出力軸に対するカムシャフト１の回転位相が進角さ
れる。また、図３に示すように、上記カムシャフト１に
形成された遅角側のオイル通路１０から、ロータ２８の
外方部側に形成された油路３５を介して上記遅角側油圧
室３３に作動油圧が供給されると、上記ロータ２８に突
設されたベーン３１が図の反時計方向に回転駆動され、
エンジンの出力軸に対するカムシャフト１の回転位相が
遅角されることになる。 【００２１】上記カムシャフト１の端面には、図５およ
び図６に示すように、位置決めピン３６が突設されると
ともに、バルブタイミング変更機構５のロータ２８に
は、その径方向に伸びる長孔からなる位置決め孔３７が
壁面に形成されている。そして、上記カムシャフト１の
位置決めピン３６が、ロータ２８の位置決め孔３７に挿
入されることにより、ロータ２８が、カムシャフト１の
回転方向に対して正確に位置決めされた状態で、上記取
付ボルト１２によってカムシャフト１の端部に固定され
ている。 【００２２】また、上記バルブタイミング変更機構５の
ハウジング１５には、図５および図７に示すように、一
対の位置決めピン３８，３９が突設されるとともに、カ
ムプーリ２には、丸孔からなる位置決め孔４０と、カム
プーリ２の径方向に伸びる長孔からなる位置決め孔４１
とが壁面に形成されている。そして、上記位置決め孔４
０，４１に位置決めピン３８，３９が挿入されることに
より、カムプーリ２が、カムシャフト１の回転方向に対
して正確に位置決めされた状態で、上記取付ボルト１６
によってハウジング１５に固定されている。 【００２３】上記コントロールバルブ６は、図１に示す
ように、シリンダヘッドカバー１１の上端面に取り付け
られたバルブケース４２と、このバルブケース４２に形
成されたスプール設置孔４３内に設置されたスプール４
４と、このスプール４４を駆動する電磁ソレノイドから
なるスプール駆動手段４５と、上記バルブケース４２に
形成されたインレット孔４６内に設置されたユニオンボ
ルト４７およびオイルフィルタ４８とを有し、上記バル
ブケース４２に形成された嵌挿孔４９内に上記アダプタ
２４の上端部が挿入されるように構成されている。 【００２４】上記スプール４４は、図８に示すように、
エンジン本体Ｅの一側端部においてその幅方向、つまり
エンジン本体Ｅの出力軸と直交する方向に設置され、上
記スプール４４の外端部側に上記スプール駆動手段４５
が設置されている。すなわち、エンジン本体Ｅが車体前
部に横置き式に搭載されるとともに、車体の後方側に位
置する吸気バルブ用カムシャフト１の上方部において上
記スプール４４が車体の前後方向に配設されている場合
には、このスプール４４の車体後方側に電磁ソレノイド
からなるスプール駆動手段４５が設置され、このスプー
ル駆動手段４５によってスプール４４がその軸方向に駆
動されるようになっている。 【００２５】さらに、上記スプール４４の車体内方部側
（エンジン本体Ｅの出力軸方向の中央部側）には、上記
アダプタ２４が配設されるとともに、スプール４４の車
体外方部側（エンジン本体Ｅの出力軸方向の外端部側）
には、上記ユニオンボルト４７が配設され、このユニオ
ンボルト４７の設置部に作動油圧を供給するオイルパイ
プ５０が接続されている。 【００２６】上記オイルパイプ５０は、一端部がエンジ
ン本体Ｅの側壁部に形成されたオイルギャラリ（図示せ
ず）にオイルジョイント５２により接続されるととも
に、他端部がシリンダヘッドカバー１１の設置部を迂回
した位置において上記ユニオンボルト４７の設置部にオ
イルジョイント５１により接続されている。上記オイル
パイプ５０からユニオンボルト４７の設置部に供給され
た作動油圧は、ユニオンボルト４７に形成された油路５
３から上記オイルフィルタ４８を経て上記スプール４４
の設置部に供給されるようになっている（図１参照）。 【００２７】そして、上記スプール駆動手段４５によっ
てスプール４４が操作されることにより、上記バルブケ
ース４２に形成された油路５４，５５の一方から、上記
アダプタ２４に形成された油路２２，２３の一方に上記
作動油圧が選択的に供給される。また、上記アダプタ２
４の油路２２，２３の一方に作動油圧が供給されるのと
同時に、この油路２２，２３の他方から上記油路５４，
５５を介して上記スプール４４の設置部に導出された作
動油は、バルブケース４２に形成されたドレン通路５６
から、バルブケース４２とシリンダヘッドカバー１１と
の間に形成されたドレン受け５７を介してシリンダヘッ
ドカバー１１内に還流されるようになっている。なお、
シリンダヘッドカバー１１と、カムキャップ４との間に
は、ドレン受け５５から流下した作動油が、カムプーリ
２の設置部側に流入するのを防止するためのシール材５
８が設置されている。 【００２８】上記構成においてエンジンの出力軸が回転
すると、その駆動力がタイミングベルト１７によりカム
プーリ２に伝達されてこのカムプーリ２が回転駆動され
るとともに、この駆動力が上記バルブタイミング変更機
構５を介してカムシャフト１に伝達され、このカムシャ
フト１が回転することによって図外の吸気バルブまたは
排気バルブが所定のタイミングで開閉駆動される。 【００２９】上記カムシャフト１の回転位相が上記カム
ポジションセンサ７によって検知され、この検知信号が
図外の制御ユニットに入力されることにより、上記吸気
バルブまたは排気バルブの作動タイミングが上記制御ユ
ニットにおいて検出される。そして、エンジンの運転状
態に応じた制御信号が上記制御ユニットからオイルコン
トロールバルブ６のスプール駆動手段４５に出力される
ことにより、吸気バルブ等の作動タイミングが変更され
る。 【００３０】上記吸気バルブ等の作動タイミングを変更
する場合には、エンジン本体Ｅのオイルギャラリから供
給された作動油圧を、上記オイルパイプ５０からユニオ
ンボルト４７の設置部に供給し、このユニオンボルト４
７の油路５３から上記オイルフィルタ４８を経て上記ス
プール４４の設置部に供給する。そして、上記作動タイ
ミングの進角時には、バルブケース４２に形成された油
路５４から、上記アダプタ２４の油路２２、カムキャッ
プ４の油路１８および輪溝２０を介して、上記カムシャ
フト１に形成された進角側のオイル通路９に作動油圧が
供給されるように、上記スプール４４をスプール駆動手
段４５によって駆動する。この結果、上記作動油圧が進
角側のオイル通路９を通ってカムシャフト１の端部側に
送られた後、ロータ２８のオイル通路３４から進角側油
圧室３２に供給されることにより、ロータ２８のベーン
３１が進角方向に回転して吸気バルブ等の作動タイミン
グが早められる。 【００３１】また、上記作動タイミングの遅角時には、
バルブケース４２に形成された油路５５から、上記アダ
プタ２４の油路２３、カムキャップ４の油路１９および
輪溝２１を介して、上記カムシャフト１に形成された遅
角側のオイル通路１０に作動油圧が供給されるように、
上記スプール４４をスプール駆動手段４５によって操作
する。この結果、上記作動油圧が遅角側のオイル通路１
０を通ってカムシャフト１の端部側に送られた後、ロー
タ２８のオイル通路３５から遅角側油圧室３３に作動油
圧が供給されることにより、ロータ２８のベーン３１が
遅角方向に回転して吸気バルブ等の作動タイミングが遅
れることになる。 【００３２】このようにして吸気バルブ等の作動タイミ
ングが変更されるとともに、この作動タイミングが上記
カムポジションセンサ７の検知信号に応じて検出され
る。このカムポジションセンサ７の検知信号に基づいて
検出された実際のバルブ作動タイミングと、エンジンの
運転状態に対応して設定された目標作動タイミングとの
偏差が所定値以下となって上記作動タイミングが適正に
変更されたことが制御ユニットにおいて確認されると、
上記スプール４４を中立保持位置に操作する制御信号が
出力されることにより、再び作動タイミングの変更動作
が開始されるまで上記作動タイミングが保持される。 【００３３】上記のようにエンジンの吸気バルブまたは
排気バルブを駆動するカムシャフト１に固定されたロー
タ２８からなるカムシャフト側部材と、カムシャフト１
に駆動力を入力するカムプーリ２に固定されたハウジン
グ１５からなるカムプーリ側部材とを有し、このハウジ
ング１５と上記ロータ２８との回転位相を変化させるこ
とにより、上記バルブの開閉タイミングを変更するよう
に構成されたバルブタイミング変更装置において、上記
ロータ２８とカムシャフト１との固定部に、このロータ
２８がカムシャフト１の径方向に移動するのを許容しつ
つ、その回転方向に位置ずれするのを規制する位置決め
部、つまりカムシャフト１に突設された位置決めピン３
６と、ロータ２８の径方向に伸びる長孔からなる位置決
め孔３７とを設けたため、上記ロータ２８からなるカム
シャフト側部材の組付け性を低下させることなく、この
ロータ２８がカムシャフト１の回転方向に位置ずれする
のを、簡単な構成で効果的に防止することができる。 【００３４】すなわち、上記ロータ２８からなるカムシ
ャフト側部材をカムシャフト１に固定する際に、上記位
置決め部においてロータ２８がカムシャフト１の径方向
に位置ずれすることが許容されることにより、上記ロー
タ２８の製作誤差等に起因してカムシャフト１の径方向
に生じた組付け位置のずれが、上記位置決め部において
吸収されるため、上記カムシャフト１に対する組付け作
業を容易に行なうことができる。特に、上記実施形態に
示すように、ロータ２８の側壁部内面側に形成された凹
部２８ａにカムシャフト１の端部を嵌入した状態で固定
するように構成した場合には、カムシャフト１の径方向
位置が上記凹部２８ａによって拘束されることにより、
上記製作誤差に起因した径方向の位置ずれが位置決め部
において生じ易いが、この位置ずれを上記構成を採用す
ることにより確実に吸収することができる。 【００３５】また、上記ロータ２８からなるカムシャフ
ト側部材の固定状態では、このロータ２８が、その回転
方向に位置ずれすることを効果的に防止し、カムシャフ
ト１の回転方向に対して正確に位置決めすることができ
る。したがって、上記取付ボルト１２によるロータ２８
の固定力が弱くなった場合でも、ロータ２８がカムシャ
フト１の回転方向に位置ずれしてバルブタイミング変更
機構の変更精度が低下するという事態が生じるのを効果
的に防止することができる。 【００３６】また、上記ハウジング１５からなるカムプ
ーリ側部材とカムプーリ２の固定部に、ハウジング１５
がカムプーリ２の径方向に移動するのを許容しつつ、そ
の回転方向に位置ずれするのを規制する位置決め部、つ
まりハウジング１５に突設された位置決めピン３９と、
カムプーリ２の径方向に伸びる長孔からなる位置決め孔
４１とを設けたため、上記ハウジング１５からなるカム
プーリ側部材の組付け性を低下させることなく、このハ
ウジング１５がカムプーリ２の回転方向に位置ずれする
のを、簡単な構成で効果的に防止してバルブタイミング
変更機構の変更精度を適正に維持することができる。 【００３７】なお、上記実施形態では、カムプーリ２の
壁面に、丸孔からなる位置決め孔４０と、長孔からなる
位置決め孔４１とを設けることにより、上記丸孔からな
る位置決め孔４０を基準にしてハウジング１５をカムプ
ーリ２の径方向に位置決めするとともに、上記長孔から
なる位置決め孔４１において径方向の組付け誤差を吸収
するようにしているが、上記丸孔からなる位置決め孔４
０を省略し、あるいは上記カムプーリ２の壁面に、複数
の長孔からなる位置決め孔を設けた構造としてもよい。 【００３８】また、上記実施形態では、ロータ２８およ
びハウジング１５からなる取付部材に突設された位置決
めピン３７，３９と、上記取付部材が取り付けられるカ
ムシャフト１およびカムプーリ２からなる被取付部材に
形成された上記長孔からなる位置決め孔３８，４０とに
よって位置決め部を構成した例について説明したが、上
記被取付部材に位置決めピンを突設するとともに、取付
部材にその径方向に伸びる長孔からなる位置決め孔を形
成した構造としてもよい。 【００３９】また、上記構成に代え、カムシャフト１お
よびカムプーリ２からなる被取付部材に対するロータ２
８およびハウジング１５からなる取付部材の固定部に、
キーとキー溝あるいはスプラインとスプライン溝とから
なる位置決め部を設けることもできるが、上記位置決め
ピンと位置決め孔とによって位置決め部を構成した場合
には、上記取付部材の組付け性を損なうことなく、この
取付部材がカムシャフト１の回転方向に位置ずれするの
を極めて、簡単な構成で効果的に防止できるという利点
がある。 【００４０】また、上記実施形態では、カムプーリ２に
取り付けられたケース２６およびカムシャフト１に取り
付けられたロータ２８にベーン３０，３１が突設された
ベーンタイプのバルブタイミング変更機構５を有するバ
ルブタイミング変更装置について説明したが、ヘリカル
ギア部を有するリングギアを油圧によって移動させ、そ
の移動によりバルブの作動タイミングを変更するヘリカ
ルギアタイプ等のバルブタイミング変更機構を有するバ
ルブタイミング変更装置についても本発明を適用可能で
ある。 【００４１】上記実施形態に示すベーンタイプのバルブ
タイミング変更機構５では、その進角側油圧室３２また
は遅角側油圧室３３に作動油圧を供給することにより、
バルブの開閉タイミングを迅速かつ容易に変更できると
いう利点を有する反面、上記ケース２６およびロータ２
８を製造する際に、その径方向に製作誤差が生じ易いと
いうデメリットがある。このため、ベーンタイプのバル
ブタイミング変更機構５を有するバルブタイミング変更
装置に上記構成を採用した場合には、バルブの開閉タイ
ミングを迅速かつ容易に変更することができるととも
に、上記製作誤差に起因した径方向に位置ずれを吸収し
て上記取付部材を被取付部に容易に取り付けることがで
きるという効果が同時に得られることになる。 【００４２】また、上記実施形態では、カムシャフト１
に取り付けられた回転板８と、シリンダヘッドカバー１
１に取り付けられたカムポジションセンサ７とを有する
カムシャフト１の回転検出センサにおいて、上記カムシ
ャフト１の一端部側に設けられたジャーナル部１ｂと、
カムシャフト１の中央部側に設けられたカム体１４の設
置部との間に上記回転板８を配設するとともに、カムシ
ャフト１の一端部に形成されたオイル通路９，１０にオ
イルを供給するオイルコントロールバルブ６からなるオ
イル供給手段を上記ジャーナル部１ｂの上方に配設し、
上記オイル供給手段の内方部側において上記回転板８の
被検知部８ａを指向するように上記カムポジションセン
サ７を斜め向きに設置したため、シリンダヘッドカバー
１１の製作誤差等により、上記カムシャフト１の設置高
さと、シリンダヘッドカバー１１の設置高さとの間隔に
バラツキが生じた場合においても、上記カムポジション
センサ７からなる検知手段と、回転板８の被検知部８ａ
との間の距離が大きくずれるのを防止することができ
る。 【００４３】例えば図９の（ａ）に示すように、カムポ
ジションセンサ７を角度θだけ傾斜させた場合には、上
記カムポジションセンサ７が回転板８の被検知部８ａに
対する適正位置Ａから距離Ｌだけ上方に変位すると、こ
れに応じてカムポジションセンサ７と上記被検知部８ａ
との間隔が、最適距離からｃｏｓθ´・Ｌだけずれ、こ
のずれ量は上記距離Ｌよりも小さくなる。これに対して
図９の（ｂ）に示すように、カムポジションセンサ７を
鉛直状態で設置した場合には、回転板８の被検知部８ａ
に対する適正位置Ａからの変位量Ｌが、そのままカムポ
ジションセンサ７と上記被検知部８ａとの最適間隔に対
する増大量となる。したがって、上記のようにカムポジ
ションセンサ７を斜め向きに設置することにより、この
カムポジションセンサ７からなる検知手段と、回転板８
の被検知部８ａとの間隔が大きくずれるのを抑制し、上
記回転検出センサの検出精度が低下するのを防止するこ
とができる。 【００４４】しかも、上記のようにジャーナル部１ａの
上方に配設されたオイルコントロールバルブ６からなる
オイル供給手段の内方部側において、上記回転板８の被
検知部８ａを指向するように上記カムポジションセンサ
７を斜め向きに設置したため、上記オイル供給手段を避
けるようにカムポジションセンサ７を設置することによ
り、オイル供給手段の設置スペースを容易に確保するこ
とができる。さらに、上記カムポジションセンサ７をカ
ムシャフト１の端部に取り付けた場合のように、カムシ
ャフト１の全長が長くなったり、カムシャフト１の中央
部にカムポジションセンサ７を取り付けた場合のよう
に、このカムポジションセンサ７がエンジン本体Ｅの熱
影響を顕著に受けて熱劣化したりすること等を効果的に
防止することができる。 【００４５】また、上記のように所定の長さを有するオ
イルコントロールバルブ６のスプール４４およびスプー
ル駆動手段４５を、エンジン本体Ｅの一側端部において
その幅方向に設置した場合には、上記スプール４４およ
びスプール駆動手段４５をエンジン本体Ｅの長さ方向に
設置した場合のように、エンジン本体Ｅの長さ方向の外
端部側に上記スプール駆動手段４５が突出してエンジン
本体Ｅの全長が長くなったり、電磁ソレノイドからなる
スプール駆動手段４５がエンジン本体Ｅの中央部側に配
設されてその熱影響を受けたりする等の弊害を生じるこ
となく、上記スプール４４およびスプール駆動手段４５
を適正位置に配設することができる。 【００４６】そして、上記バルブタイミング変更機構５
の上方に配設されたオイルコントロールバルブ６の内方
部側に上記カムポジションセンサ７が配設されることに
より、カムシャフト１の捩じり変位に起因して上記回転
検出センサに検出誤差が生じるのを効果的に防止し、バ
ルブタイミング変更機構５によって変更されたカムシャ
フト１の回転位相を上記カムポジションセンサ７の検知
信号に応じて正確に検出することができるとともに、こ
の検出データに基づいてバルブの開閉タイミングを正確
かつ迅速に変更することができる。 【００４７】すなわち、上記カムポジションセンサ７お
よび回転板８を、バルブタイミング変更機構５およびオ
イルコントロールバルブ６の設置部と反対側の端部に配
設することもできるが、この場合には、このバルブタイ
ミング変更機構５によってカムシャフト１を回転させて
バルブの開閉タイミングを変更する際に、上記バルブタ
イミング変更機構５の駆動力に応じ、カムシャフト１が
捩じり変位することに起因して検出誤差が生じることに
なる。このため、上記のようにバルブタイミング変更機
構５およびオイルコントロールバルブ６と、上記カムポ
ジションセンサ７および回転板８とを、カムシャフト１
の一端部において互いに近接させて設置することことに
より、上記検出誤差に起因してバルブの開閉タイミング
に変更誤差が生じるのを防止できるように構成すること
が望ましい。 【００４８】また、上記のようにエンジンの吸気バルブ
または排気バルブを駆動するカムシャフト１において、
カムキャップ４等からなる軸受部材によって支持された
カムシャフト１のジャーナル部１ｂからカムシャフト１
の端部側に伸びる複数のオイル通路９，１０を形成する
とともに、この複数のオイル通路９，１０を、カムシャ
フト１の端部側から見てカム体１４の突部に重ならない
位置に配設した構成によると、上記オイル通路９，１０
の設置部と、カムシャフト１の外周部との間の肉厚があ
る程度薄くなった場合においても、このカムシャフト１
が破損するのを効果的に防止することができる。すなわ
ち、上記カム体１４の突部の設置位置を避けてオイル通
路９，１０を配設することにより、複数のオイル通路
９，１０と、カム体１４の突部とが重なるのを防止する
ように構成したため、上記カム体１４の突部によって吸
気バルブまたは排気バルブを駆動する際に発生する駆動
反力が上記オイル通路９，１０の設置部に直接入力され
ることがなく、上記駆動反力によってカムシャフト１が
破損するのを効果的に防止することができる。 【００４９】したがって、カムシャフト１の破損を防止
するためにその軸径を必要以上に大きくする等の手段を
講じることなく、カムシャフト１の軸受部を小型化して
エンジンの全高を小さくすることができる。特に図２に
示すように、カム体１４の各突部とカムシャフト１の軸
心とを結ぶ線上を避けるように上記オイル通路９，１０
を配設した場合には、上記バルブの駆動反力によりカム
シャフト１の上端部がカムキャップ４に圧接される際の
圧接力に応じて上記カムシャフト１が破損したり、上記
バルブの駆動反力に応じて作用する曲げモーメントによ
り上記カムシャフト１が破損したりすることを効果的に
防止できるという利点がある。 【００５０】また、上記実施形態に示すように、カムシ
ャフト１のジャーナル部１ｂからカムシャフト１の端部
側に伸びるオイル通路９，１０をドリルによって形成す
るとともに、上記ジャーナル部１ｂに位置するオイル通
路９，１０の孔径をカムシャフト１の端部側に位置する
オイル通路９，１０の孔径よりも小径に設定した場合に
は、上記カムシャフト１の端部に大径のドリル孔９ａ，
１０ａを形成した後、この大径のドリル孔９ａ，１０ａ
の底部から小径のドリル孔９ｂ，１０ｂを形成すること
により、ジャーナル部１ｂに位置する小径のドリル孔９
ｂ，１０ｂと、カムシャフト１の端部側に位置する大径
のドリル孔９ａ，１０ａとからなる上記オイル通路９，
１０を容易かつ適正に形成することができる。 【００５１】上記構成によれば、一本の小径ドリルによ
って孔径が小さい長尺のドリル孔からなるオイル通路を
カムシャフト１に形成した場合のように、軸径が細いた
めにドリルが頻繁に折れるという事態を生じたり、一本
の大径ドリルによって孔径が大きな長尺のドリル孔から
なるオイル通路をカムシャフト１に形成した場合のよう
に、ドリルの孔径に応じてカムシャフト１の軸径が大き
くなったり等の弊害を生じることなく、適正径のオイル
通路９，１０を容易かつ適正に形成することができる。 【００５２】 【発明の効果】以上説明したように、本発明は、バルブ
タイミング変更機構を構成するロータとカムシャフトと
の固定部およびバルブタイミング変更機構を構成するハ
ウジングとカムプーリとの固定部に、ロータまたはカム
プーリが、その径方向に移動するのを許容しつつ、カム
シャフトおよびハウジングの回転方向に位置ずれするの
を規制する位置決め部を設けたため、上記バルブタイミ
ング変更機構のカムシャフトに対する組付け性を低下さ
せることなく、このロータがカムシャフトの回転方向に
位置ずれするまたはカムプーリがハウジングの回転方向
に位置ずれするのを、簡単な構成で効果的に防止できる
という利点がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係るエンジンのバルブタイミング変更
装置の実施形態を示す断面図である。 【図２】カムプロフィールとオイル通路との関係を示す
断面図である。 【図３】ロータを遅角方向に回動させた状態を示す断面
図である。 【図４】ロータを進角方向に回動させた状態を示す断面
図である。 【図５】ロータとカムシャフトとの取付状態を示す断面
図である。 【図６】ロータとカムシャフトとの取付状態を示す端面
図である。 【図７】カムプーリとハウジングとの取付状態を示す端
面図である。 【図８】動弁装置が取り付けられたエンジン本体の全体
構成を示す平面図である。 【図９】カムポジションセンサの取付状態を示す説明図
である。 【符号の説明】 １ カムシャフト ２ カムプーリ ５ バルブタイミング変更機構 １５ ハウジング（カムプーリ側部材） ２６ ケース ２８ ロータ（カムシャフト側部材） ３０，３１ ベーン ３２ 進角側油圧室 ３３ 遅角側油圧室 ３６，３９ 位置決めピン ３７，４１ 位置決め孔

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Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 エンジンの吸気バルブまたは排気バルブ
   を駆動するカムシャフトに固定されるロータと、エンジ
   ンの出力軸により駆動されてカムシャフトを駆動するカ
   ムプーリが固定されたハウジングと、このハウジングに
   取り付けられて上記ロータを囲繞するケースとを備えた
   バルブタイミング変更機構が上記カムシャフト端部に設
   けられ、このバルブタイミング変更機構の内部には上記
   ケースおよび上記ロータに突設されたベーンの間に進角
   側油圧室および遅角側油圧室が形成され、上記両油圧室
   に対する作動油の供給制御により、エンジンの出力軸に
   対して上記カムシャフトを相対的に位相変更し、上記バ
   ルブの開閉タイミングを変更するように構成されたバル
   ブタイミング変更装置であって、上記ロータには側壁部
   の中心位置に凹部が形成されるとともに、この凹部に上
   記カムシャフトの端部が嵌入されており、上記ロータの
   側壁部とこれに対面するカムシャフトの端部との一方に
   は位置決めピンが突出され、同他方には径方向に伸びる
   長孔よりなる位置決め孔が形成され、この位置決め孔と
   上記位置決めピンとによってロータとカムシャフトとの
   位置決め部を構成し、上記ハウジングと上記カムプーリ
   との対向面の一方には２つの位置決めピンが突設され、
   同他方には丸孔よりなる位置決め孔と径方向に伸びる長
   孔よりなる位置決め孔とが形成され、この位置決め孔と
   上記位置決めピンとによってハウジングとカムプーリと
   の位置決め部を構成したことを特徴とするエンジンのバ
   ルブタイミング変更装置。