JP5811351B2 - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの吸気弁または排気弁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関する。

従来、エンジンのクランクシャフトとカムシャフトとの回転位相を変化させることで吸気弁または排気弁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が公知である。クランクシャフトと一体に回転するハウジング内の進角室または遅角室に作動油を供給することで、カムシャフトと一体に回転するベーンロータを相対回動させ、開閉タイミングを調整する。ここで、進角室及び遅角室に作動油を供給する油路に逆止弁を設けることがある。特許文献１には、逆止弁としてリードバルブを備えるチェックバルブシステムが記載されている。

特開２００３−３１４２２９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のチェックバルブシステムでは、リードバルブの開弁速度を速くするために供給リードバルブに接続する油路の断面積を小さくすると、大流量の作動油を流す場合、大きな圧力損失が発生し、十分なベーンロータの相対回転速度が得られなくなり作動応答性が悪化する。一方、当該油路の断面積を大きくすると、小流量の作動油を流す場合、リードバルブの開弁速度が遅くなり逆止弁として十分に機能しなくなる。これにより、遅角室及び進角室の作動油が相対回動中に逆流し、カム位相制御応答性が低下する。

本発明の目的は、大流量の作動油を流すとき必要な流量が供給可能であるとともに小流量の作動油を流すとき確実に開弁可能なバルブタイミング調整装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明によると、バルブタイミング調整装置は、エンジンの駆動軸と従動軸との回転位相を変更し、従動軸が開閉駆動する吸気弁または排気弁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は、第１ハウジング、第２ハウジング、ベーンロータ、第１供給油路、第２供給油路、スリーブ、スプール、及び、リードバルブを備える。
第１ハウジングは、従動軸の端部が挿通される貫通孔を有し、駆動軸と一体に回転する。第２ハウジングは、第１ハウジングに一端が塞がれる筒部、及び、筒部の他端を塞ぐ底部を有し、駆動軸及び第１ハウジングと一体に回転する。ベーンロータは、第２ハウジング内部に設けられるボス部、及び、第２ハウジング内部を進角室及び遅角室に仕切るベーン部から一体に形成され、従動軸と一体に回転する。ベーンロータは、進角室及び遅角室の作動油の圧力に応じて第２ハウジングに対し進角側または遅角側に相対回動する。

第１供給油路は、従動軸内部に複数形成され、従動軸のベーンロータ側の第１端面に開口する。第２供給油路は、ベーンロータ内部に複数形成され、ベーンロータの第１ハウジング側の第２端面に開口する。第２供給油路は、複数の第１供給油路のそれぞれに連通可能である。複数の第２供給油路のうち少なくとも１つの第２供給油路の断面積は、少なくとも１つの第２供給油路を除く他の第２供給油路の断面積より小さい。

スリーブは、ベーンロータのボス部の径内方向に設けられる筒状部材からなる。このスリーブは、第２供給油路に連通する供給ポート、進角室に連通する進角ポート、及び、遅角室に連通する遅角ポートを有する。スプールは、スリーブの径内方向でスリーブに対し軸方向に摺動可能に設けられる。スプールは、供給ポートと進角ポートとを接続する進角位置、供給ポートと遅角ポートとを接続する遅角位置、及び、供給ポートと進角ポート及び遅角ポートとの接続を遮断する遮断位置に作動可能である。
リードバルブは、従動軸の第１端面とベーンロータの第２端面との間に挟み込まれる固定部と、第１端面が有する複数の第１供給油路の開口を開閉可能な複数のリード部とからなる。固定部は、第１供給油路と第２供給油路とを接続可能な複数の通孔を有する。複数のリード部は、複数の当該通孔の縁から通孔内に延びるよう形成される。リードバルブは、第１供給油路から第２供給油路への作動油の流通を許容し、第２供給油路から第１供給油路への作動油の流通を禁止する。

請求項１に記載のバルブタイミング調整装置のリードバルブでは、第１供給油路内の圧力が第２供給油路内の圧力より所定の値以上大きい場合、リード部が開弁する。このバルブタイミング調整装置は、第１供給油路と第２供給油路との組み合わせを複数備える。ここで、少なくとも１つの第１供給油路と第２供給油路との組み合わせでの第１供給油路内の圧力と第２供給油路内の圧力との差は、当該少なくとも１つの第１供給油路と第２供給油路との組み合わせを除く他の第１供給油路と第２供給油路との組み合わせでの第１供給油路内の圧力と第２供給油路内の圧力との差より大きくなる。これにより、同じ量の作動油が第１供給油路を流れる場合、少なくとも１つの第１供給油路と第２供給油路との組み合わせに対応するリード部の方が、当該少なくとも１つの第１供給油路と第２供給油路との組み合わせを除く他の第１供給油路と第２供給油路との組み合わせに対応するリード部より開弁しやすい。

請求項１に記載のバルブタイミング調整装置に小流量の作動油が流れるとき、少なくとも１つの第１供給油路と第２供給油路との組み合わせに対応するリード部が先に開弁し、スリーブ内に作動油を確実に供給することができる。また、大流量の作動油が流れるとき、複数の第１供給油路と第２供給油路との組み合わせに対応する複数のリード部が開弁するため、スリーブ内に大量の作動油を供給することができ、吸気弁または排気弁の開閉タイミングを迅速に調整することができる。これにより、請求項１に記載のバルブタイミング調整装置では、大流量の作動油を流すとき必要な流量の作動油をスリーブ内に供給できるとともに、小流量の作動油を流すとき確実にリードバルブを開弁することができる。

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が適用されたバルブタイミング調整システムを示す図である。 図１のバルブタイミング調整システムが適用されたエンジンを示す図である。 図１のＩＩＩ−Ｐ１−Ｐ２−ＩＩＩ断面図である。 図３のＡ−Ｐ３―Ｐ４―Ｐ５―Ｐ６―Ｐ７―Ｐ８―Ｐ９―Ｐ１０―Ｐ１１―Ｂ断面図である。 図１の矢印Ｖ〜ＶＩＩ部の拡大図であって、油路切換弁のスプールが進角位置に位置する状態を示す断面図である。 図１の矢印Ｖ〜ＶＩＩ部の拡大図であって、油路切換弁のスプールが遮断位置に位置する状態を示す拡大断面図である。 図１の矢印Ｖ〜ＶＩＩ部の拡大図であって、油路切換弁のスプールが遅角位置に位置する状態を示す拡大断面図である。 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の断面図である。 本発明の第３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。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。

（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４１は、図１に示すバルブタイミング調整システム４０で使用される。このバルブタイミング調整システム４０は、図２に示すエンジン１０の吸気弁１２の開閉タイミングを調整するためのものである。図２に示すように、エンジン１０の「駆動軸」としてのクランクシャフト１６のギヤ１８の回転は、ギヤ１８、２０、２２に巻き掛けられるチェーン２４とギヤ２０、２２とを介し「従動軸」としてのカムシャフト２６、２８に伝達される。カムシャフト２６は排気弁１４を回転駆動し、カムシャフト２８は吸気弁１２を回転駆動する。

バルブタイミング調整システム４０は、クランクシャフト１６と一体に回転するギヤ２２に対しカムシャフト２８を回転方向前方に相対回動させることにより吸気弁１２の開閉タイミングを早くする。このように吸気弁１２の開閉タイミングが早くなるようにカムシャフト２８を相対回動させることを「進角させる」という。
また、バルブタイミング調整システム４０は、ギヤ２２に対しカムシャフト２８を回転方向後方に相対回動させることにより吸気弁１２の開閉タイミングを遅くする。このように吸気弁１２の開閉タイミングが遅くなるようにカムシャフト２８を相対回動させることを「遅角させる」という。

バルブタイミング調整システム４０を図１、図３及び図４に基づき説明する。図１は、図３のＡ−Ｐ３―Ｐ４―Ｐ５―Ｐ６―Ｐ７―Ｐ８―Ｐ９―Ａ断面図である。バルブタイミング調整システム４０は、バルブタイミング調整装置４１、オイルポンプ１６６、電動シリンダ１７２及び電子制御装置１７６等から構成されている。なお、図１中の二点鎖線Ｌ１は、オイルパン１７０及びオイルポンプ１６６からバルブタイミング調整装置４１への作動油の流れを示す。また、二点差線Ｌ２、Ｌ３は、バルブタイミング調整装置４１からオイルパン１７０への作動油の流れを示す。

バルブタイミング調整装置４１は、スプロケット４５、シューハウジング５８、フロントプレート７０、ベーンロータ７４及び油路切換弁１３０等を備えている。スプロケット４５は、特許請求の範囲に記載の「第１ハウジング」に相当する。シューハウジング５８は、特許請求の範囲に記載の「筒部」に相当する。フロントプレート７０は、特許請求の範囲に記載の「底部」に相当する。シューハウジング５８及びフロントプレート７０は、特許請求の範囲に記載の「第２ハウジング」を構成する。

スプロケット４５のギヤ２２には、クランクシャフト１６の回転がチェーン２４を介し伝達される。スプロケット４５、シューハウジング５８及びフロントプレート７０は、互いに一体に結合し、クランクシャフト１６と一体に回転する。スプロケット４５、シューハウジング５８及びフロントプレート７０は、ロータ収容空間を区画形成し、ロータ収容空間にベーンロータ７４を収容している。

ベーンロータ７４は、ロックピン１０５によりカムシャフト２８と一体に結合し、カムシャフト２８と一体に回転する。ベーンロータ７４は、ロータ収容空間の進角室９０、９２、９４、９６または遅角室９８、１００、１０２、１０４に供給される作動油の圧力を受けシューハウジング５８に対し進角側または遅角側に相対回動する。

油路切換弁１３０は、ベーンロータ７４内部の供給油路１０６、１０７と、進角室９０、９２、９４、９６及び遅角室９８、１００、１０２、１０４との接続を切り換える。供給油路１０６、１０７は、開口１２８、１２９を介してカムシャフト２８内部に形成される供給油路３０、３１と連通する。油路切換弁１３０は、電動シリンダ１７２により作動させられる。

開口１２８、１２９は、ベーンロータ７４の凸部１１０の先端面１１２に形成される。開口１２８の内径Ｒ２は、開口１２９の内径Ｒ１より小さくなるように形成されている。すなわち、開口１２８の断面積は、開口１２９の断面積より小さい。先端面１１２は、特許請求の範囲に記載の「第２端面」に相当する。開口１２８は、特許請求の範囲に記載の「少なくとも１つの第２供給油路」に相当する。開口１２９は、特許請求の範囲に記載の「少なくとも１つの第２供給油路を除く他の第２供給油路」に相当する。

オイルポンプ１６６は、オイルパン１７０から汲み上げた作動油を供給油路３０、開口１２８、供給油路１０６、及び供給油路３１、開口１２９、供給油路１０７を経由し、油路切換弁１３０に供給する。すなわち、第１実施形態のバルブタイミング調整装置では、２系統の油路を介して油路切換弁１３０に作動油が供給される。供給油路３０、３１は、特許請求の範囲に記載の「第１供給油路」に相当する。

電動シリンダ１７２は、例えば電磁式であり、図１に示すようにエンジンカバー３２に取り付けられている。電動シリンダ１７２は、油路切換弁１３０のスプール１５６と同軸上に配置され、軸方向に往復移動可能なロッド１７４と、ロッド１７４の径外方向に設けられる図示しないソレノイドとを有している。ロッド１７４は、ソレノイドが通電させられることで発生する磁界に応じ軸方向に移動し、油路切換弁１３０のスプール１５６を軸方向に押圧可能である。

電子制御装置１７６は、シューハウジング５８に対するベーンロータ７４の回転位相が目標回転位相に一致するように電動シリンダ１７２を駆動する。具体的には、電子制御装置１７６は、回転位相が目標回転位相よりも遅角側である場合、進角室９０、９２、９４、９６に作動油が供給されるように油路切換弁１３０のスプール１５６の軸方向位置を制御する。また、電子制御装置１７６は、回転位相が目標回転位相よりも進角側である場合、遅角室９８、１００、１０２、１０４に作動油が供給されるようにスプール１５６の軸方向位置を制御する。また、電子制御装置１７６は、回転位相が目標回転位相と一致する場合、進角室９０、９２、９４、９６及び遅角室９８、１００、１０２、１０４が供給油路１０６、１０７と排出油路とから切り離されるようにスプール１５６の軸方向位置を制御する。

次に、バルブタイミング調整装置４１を図１、図３〜図７に基づき更に詳しく説明する。
スプロケット４５は、カムシャフト２８の一端部の径外壁に嵌合する径内筒部４６、径内筒部４６から径外方向へ突き出すフランジ部４８、及び、フランジ部４８の径外部からカムシャフト２８の他端部側に延びる径外筒部５０から一体に形成されている。径内筒部４６はカムシャフト２８が挿通する貫通孔５２を有している。径外筒部５０にはギヤ２２が形成されている。

シューハウジング５８は、スプロケット４５に一端が塞がれる筒部６０、及び、筒部６０から径内方向に突き出す複数のシュー部６２、６４、６６、６８を有している。各シュー部６２、６４、６６、６８は筒部６０の周方向で互いに離間するように配置されている。

フロントプレート７０は、筒部６０の他端を塞ぐ環状かつ板状の部材である。スプロケット４５、シューハウジング５８及びフロントプレート７０は、複数のボルト７２により互いに一体に結合されている。

ベーンロータ７４は、各シュー部６２、６４、６６、６８の径内方向に設けられるボス部７６、及び、ボス部７６から径外方向へ突き出す複数のベーン部７８、８０、８２、８４を有している。ベーンロータ７４は、スプロケット４５、シューハウジング５８及びフロントプレート７０に対し相対回転可能である。ボス部７６は、スリーブボルト１３２のスリーブ部１３４が嵌合する第１嵌合孔８６を有している。ボス部７６のフロントプレート７０側にはセンターワッシャ８８が嵌合している。ベーンロータ７４及びカムシャフト２８は、センターワッシャ８８及びベーンロータ７４を挿通しカムシャフト２８にねじ込まれるスリーブボルト１３２により互いに一体に結合されている。

ベーンロータ７４のボス部７６とシューハウジング５８の筒部６０との間には、各シュー部６２、６４、６６、６８で仕切られた４つのベーン収容室が形成されている。各ベーン収容室は、各ベーン部７８、８０、８２、８４を所定角度範囲内で相対回動可能に収容している。ここで、図３の時計まわり方向が進角方向であり、反時計まわり方向が遅角方向である。各ベーン収容室は、各ベーン部７８、８０、８２、８４によって進角室９０、９２、９４、９６と遅角室９８、１００、１０２、１０４とに仕切られている。

ベーンロータ７４のベーン部７８は、回転軸方向に貫通する収容孔１０８を有している。収容孔１０８は、フロントプレート７０側がスプロケット４５側よりも内径が大きくなるよう段付状に形成されている。収容孔１０８には、ロックピン１１６が回転軸方向に往復移動可能に収容されている。ロックピン１１６は、収容孔１０８の小径部の内壁に摺動可能に設けられ、収容孔１０８の大径部内で径外方向に突き出す鍔部１１８を有している。ロックピン１１６は、フロントプレート７０側に配置された第１スプリング１２０によりスプロケット４５側に付勢されている。

ロックピン１１６は、ベーンロータ７４がエンジン始動最適位置に位置するとき、スプロケット４５のベーンロータ７４側に形成された嵌合凹部５４に嵌合可能である。ロックピン１１６は、嵌合凹部５４に嵌合することによって、シューハウジング５８に対するベーンロータ７４の相対回動をエンジン始動最適位置で規制する。第１実施形態では、エンジン始動最適位置はベーンロータ７４の最遅角位置に設定され、嵌合凹部５４は、ベーンロータ７４が最遅角位置に位置するときのロックピン１１６に対応するように形成されている。

鍔部１１８に対するスプロケット４５側には第１規制解除室１２２が形成されている。第１規制解除室１２２は、図示しない通路を経由し進角室９０と連通している。また、ロックピン１１６に対するスプロケット４５側には第２規制解除室１２６が形成されている。第２規制解除室１２６は、図示しない通路を経由し遅角室９８と連通している。

進角室９０を経て第１規制解除室１２２に供給される作動油の圧力、及び、遅角室９８を経て第２規制解除室１２６に供給される作動油の圧力は、ロックピン１１６が嵌合凹部５４から抜け出すように作用する。ベーンロータ７４がロックピン１１６によりエンジン始動最適位置で保持されるか否かは、第１スプリング１２０の付勢力と、第１規制解除室１２２及び第２規制解除室１２６の作動油の圧力による力とのバランスで決まる。

油路切換弁１３０は、スリーブボルト１３２及びスプール１５６を有している。
スリーブボルト１３２は、「スリーブ」としてのスリーブ部１３４、ねじ部１３６及び頭部１３８から一体に形成されている。スリーブ部１３４は、筒状に形成され、センターワッシャ８８を挿通し、ベーンロータ７４のボス部７６の第１嵌合孔８６に嵌合している。スリーブ部１３４は、供給油路１０６、１０７に連通する供給ポート１４０、ベーンロータ７４内部の進角油路１４２を経由し進角室９０、９２、９４、９６に連通する進角ポート１４４、及び、ベーンロータ７４内部の遅角油路１４６を経由し遅角室９８、１００、１０２、１０４に連通する遅角ポート１４８を有している。

供給ポート１４０は、例えば周方向の４箇所に形成され、第１嵌合孔８６の内壁に形成される第１環状溝１５０を経由し供給油路１０６、１０７に連通している。また進角ポート１４４は、例えば周方向の４箇所に形成され、第１嵌合孔８６の内壁に形成された第２環状溝１５２を経由し進角油路１４２に連通している。また遅角ポート１４８は、例えば周方向の４箇所に形成され、センターワッシャ８８の径内方向の環状油路１５４を経由し遅角油路１４６に連通している。

ねじ部１３６は、スリーブ部１３４からカムシャフト２８側に延び、カムシャフト２８の一端部の端面３４に開口するねじ穴３６に螺合している。端面３４は、特許請求の範囲に記載の「第１端面」に相当する。頭部１３８は、スリーブ部１３４と同軸の筒状に形成され、スリーブ部１３４に対しねじ部１３６とは反対側に設けられ、スリーブ部１３４の外径より大きい外径をもつ。

スプール１５６は、スリーブ部１３４及び頭部１３８の径内方向に位置し、スリーブ部１３４と同軸の筒状に形成され、スリーブ部１３４の内壁に軸方向に摺動可能に設けられている。スプール１５６は、スプロケット４５側に配置された第２スプリング１５７によりフロントプレート７０側に付勢されている。スプール１５６の軸方向位置は、第２スプリング１５７の付勢力と、電動シリンダ１７２のロッド１７４の押圧力とのバランスにより決まる。

図５は、進角位置に位置するスプール１５６を示す。スプール１５６は、ねじ部１３６に当接させられている。進角位置では、スプール１５６は、供給ポート１４０と進角ポート１４４とを接続し、供給ポート１４０と遅角ポート１４８との接続を遮断する。このとき、遅角室９８、１００、１０２、１０４の作動油は、遅角油路１４６、環状油路１５４、遅角ポート１４８、及び、スリーブボルト１３２とスプール１５６との間の通路１６０を経由し外部に排出可能である。通路１６０は排出油路に相当する。

図６は、遮断位置に位置するスプール１５６を示す。遮断位置では、スプール１５６は、径外面で進角ポート１４４及び遅角ポート１４８を塞ぎ、スリーブ部１３４の供給ポート１４０と進角ポート１４４及び遅角ポート１４８との接続を遮断する。

図７は、遅角位置に位置するスプール１５６を示す。スプール１５６は、頭部１３８の内壁に嵌め付けられたストッパプレート１９６に当接させられている。遅角位置では、スプール１５６は、供給ポート１４０と遅角ポート１４８とを接続し、供給ポート１４０と進角ポート１４４との接続を遮断する。このとき、進角室９０、９２、９４、９６の作動油は、進角油路１４２、進角ポート１４４、及び、スプール１５６が有する通孔１６２、及び、スプール１５６の径内方向の通路１６４を経由し外部に排出可能である。通孔１６２及び通路１６４は排出油路に相当する。

リードバルブ１７８は、先端面１１２と端面３４との間に配置される。リードバルブ１７８は、供給油路３１と開口１２９及び供給油路１０７とを連通可能な第１通孔１８０、供給油路３０と開口１２８及び供給油路１０６とを連通可能な第２通孔１８１、及びスリーブ部１３４が挿通される貫通孔１８３を有する固定部１８２と、第１通孔１８０の縁から第１通孔１８０内に延びる第１リード部１８４と、第２通孔１８１の縁から第２通孔１８１内に延びる第２リード部１８５と、からなる。第１通孔１８０及び第２通孔１８１は、特許請求の範囲に記載の「通孔」に相当する。第１リード部１８４及び第２リード部１８５は、特許請求の範囲に記載の「リード部」に相当する。

リードバルブ１７８は、供給油路３０から開口１２８への作動油の流通または供給油路３１から開口１２９への作動油の流通を許容する一方、開口１２８から供給油路３０への作動油の流通または開口１２９から供給油路３１への作動油の流通を禁止する逆止弁である。

第１リード部１８４は、端面３４に開口する供給油路３１を閉塞可能な第１蓋部１８６と、第１蓋部１８６と固定部１８２とを接続し供給油路３１内の作動油の圧力が第１蓋部１８６に作用すると第１蓋部１８６が供給油路３１の開口から離間するように撓む第１可撓部１８８とから一体に形成されている。

第２リード部１８５は、端面３４に開口する供給油路３０を閉塞可能な第２蓋部１８７と、第２蓋部１８７と固定部１８２とを接続し、供給油路３０内の作動油の圧力が第２蓋部１８７に作用すると第２蓋部１８７が供給油路３０の開口から離間するように撓む第２可撓部１８９とから一体に形成されている。

次に、バルブタイミング調整装置４１の構成部材同士の組付手順、およびバルブタイミング調整装置４１のエンジン１０への組付手順を説明する。なお、便宜上、バルブタイミング調整装置４１の構成部材同士の組付手順は、完成品を示す図１および図４に基づいて説明する。

最初に、ベーンロータ７４にロックピン１１６と第１スプリング１２０とばね受け部材１９４とを組み付ける。ばね受け部材１９４は例えばベーンロータ７４に圧入される。

次に、スプロケット４５の凹部５６内にリードバルブ１７８を配置する。
次に、スプロケット４５の凹部５６内にベーンロータ７４の凸部１１０が嵌まるようスプロケット４５上にベーンロータ７４、シューハウジング５８およびフロントプレート７０を配置し、ボルト７２で締結する。

次に、図４に示すように、センターワッシャ８８をベーンロータ７４の中央部に嵌め入れ、図示しない規制ピンを例えば圧入する。
次に、スリーブボルト１３２内に第２スプリング１５７とスプール１５６とストッパプレート１９６とを配置し、頭部１３８の内壁にスナップリング１９８を嵌め付け、スプール１５６等の部材の抜け止めをする。ここまでが、バルブタイミング調整装置４１の構成部材同士の組付手順である。

次に、バルブタイミング調整装置４１をエンジン１０に組み付ける。先ず、スプロケット４５の貫通孔５２内にカムシャフト２８の端部が挿入される。
次に、スリーブボルト１３２によりバルブタイミング調整装置４１をカムシャフト２８に固定し、バルブタイミング調整装置４１のエンジン１０への組み付けが完了する。

次に、バルブタイミング調整装置４１の作動を説明する。
シューハウジング５８に対するベーンロータ７４の回転位相が目標回転位相よりも遅角側である場合、スプール１５６は図５に示す進角位置に移動する。図１に示すように、オイルポンプ１６６から供給油路３０、３１、開口１２８、１２９、供給油路１０６、１０７及び第１環状溝１５０を経由して供給ポート１４０に供給される作動油は、進角ポート１４４及び進角油路１４２を経由して進角室９０、９２、９４、９６に流入する。一方、遅角室９８、１００、１０２、１０４の作動油は、遅角油路１４６、遅角ポート１４８及び通路１６０を経由し外部に排出される。これにより、ベーンロータ７４はシューハウジング５８に対し進角側に相対回動する。

シューハウジング５８に対するベーンロータ７４の回転位相が目標回転位相よりも進角側である場合、スプール１５６は図７に示す遅角位置に移動する。図１に示すように、オイルポンプ１６６から供給油路３０、３１、開口１２８、１２９、供給油路１０６、１０７及び第１環状溝１５０を経由して供給ポート１４０に供給される作動油は、遅角ポート１４８及び遅角油路１４６を経由して遅角室９８、１００、１０２、１０４に流入する。一方、進角室９０、９２、９４、９６の作動油は、進角油路１４２、進角ポート１４４、通孔１６２及び通路１６４を経由し外部に排出される。これにより、ベーンロータ７４はシューハウジング５８に対し遅角側に相対回動する。

シューハウジング５８に対するベーンロータ７４の回転位相が目標回転位相に一致する場合、スプール１５６は図６に示す遮断位置に移動する。進角室９０、９２、９４、９６が供給ポート１４０及び通路１６４から切り離され、遅角室９８、１００、１０２、１０４が供給ポート１４０及び通路１６０から切り離される。これにより、進角室９０、９２、９４、９６及び遅角室９８、１００、１０２、１０４の作動油の量は変化しないため、ベーンロータ７４はシューハウジング５８に対し相対位置が変化しない。

油路切換弁１３０に作動油が供給されるとき、オイルポンプ１６６の吐出流量が周期的に増減することにより、供給油路３０、３１が開口１２８、１２９を介して供給油路１０６、１０７に供給する作動油の流量は増減する。リードバルブ１７８は、開口１２８、１２９から供給油路３０、３１に作動油が逆流することを防ぐことによって、各室への作動油の供給中に開口１２８、１２９に連通する供給油路１０６、１０７の作動油の圧力が低下することを抑制する。これにより、各室の作動油の圧力が速やかに上昇する。

リード部では、リード部の開弁方向とは反対側にある供給油路３０、３１を流れる作動油の圧力が、リード部の開弁方向にある開口１２８、１２９を流れる作動油の圧力より所定の値以上大きい場合開弁する。供給油路３０、３１に小流量の作動油が供給されるとき、開口１２８の断面積は開口１２９の断面積に比べて小さいため、同じ量の作動油が開口１２８、１２９を流れる場合、開口１２８を流れる作動油の流速は、開口１２９を流れる作動油の流速に比べて速くなる。開口１２８に対応する第２リード部１８５の前後での作動油の流速の変化が開口１２９に対応する第１リード部１８４の前後での作動油の流速の変化より大きくなるため、リード部の前後での差圧は、第１リード部１８４に比べて第２リード部１８５の方が大きくなる。これにより、第２リード部１８５は第１リード部１８４より早く開弁する。

一方、油路切換弁１３０に作動油を供給する油路は、供給油路３０と開口１２８と供給油路１０６、及び、供給油路３１と開口１２９と供給油路１０７の２系統形成されている。供給油路３０、３１に大流量の作動油が供給されるとき、第１リード部１８４及び第２リード部１８５はそれぞれ開弁し、上述した２系統の油路を介して大量の作動油を油路切換弁１３０に供給する。
したがって、第１実施形態のバルブタイミング調整装置４１では、大流量の作動油が供給されるとき、２系統の油路を介して油路切換弁１３０に十分な量の作動油を供給できるとともに、小流量の作動油が供給されるとき、リード部の前後の差圧が第１リード部１８４より大きい第２リード部１８５が早く開弁することにより確実に油路切換弁１３０に作動油を供給することができる。

（第２実施形態）
次に、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図８に基づいて説明する。第２実施形態は、第１実施形態と異なり、リード部の開弁方向側にある開口の内径が同じである一方、リード部の開弁方向とは反対側にある供給油路の内径が異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第２実施形態によるバルブタイミング調整装置４２では、第２リード部１８５に対応する供給油路２３０の内径Ｒ４が、供給油路２３１の内径Ｒ３より大きくなるように形成されている。すなわち、供給油路２３０の断面積は、供給油路２３１の断面積に比べて大きい。供給油路２３０は、特許請求の範囲に記載の「少なくとも１つの第１供給油路」に相当する。供給油路２３１は、特許請求の範囲に記載の「少なくとも１つの第１供給油路を除く他の第１供給油路」に相当する。

一方、第２リード部１８５に対応する開口２２８の内径Ｒ６は、開口２２９の内径Ｒ５と同じ大きさになるように形成されている。すなわち、開口２２８の断面積は、開口２２９の断面積と同じである。

リード部では、リード部の開弁方向とは反対側にある供給油路２３０、２３１を流れる作動油の圧力が、リード部の開弁方向にある開口２２８、２２９を流れる作動油の圧力より所定の値以上大きい場合開弁する。同じ量の作動油が供給油路２３０、２３１を流れる場合、供給油路２３０の内径Ｒ４は供給油路２３１の内径Ｒ３より大きいため、供給油路２３０には供給油路２３１に比べて多くの作動油が流れる。多くの作動油が流れる供給油路２３０の第２リード部１８５の前後の圧力差は、第１リード部１８４の前後の圧力差に比べ大きくなるため、第２リード部１８５は第１リード部１８４より先に開弁する。これにより、供給油路２３０、２３１に小流量の作動油が供給されるとき、先に開弁する第２リード部１８５に対応する開口２２８、供給油路１０６を通って油路切換弁１３０に作動油が供給される。したがって、第１実施形態のバルブタイミング調整装置４１と同じ効果を奏する。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態によるバルブタイミング調整装置を図９に基づいて説明する。第３実施形態は、第１実施形態に対してリード部の開弁方向とは反対側にある供給油路の内径が異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

第３実施形態によるバルブタイミング調整装置４３では、第２リード部１８５に対応する供給油路３３０の内径Ｒ８が供給油路３３１の内径Ｒ７より大きくなるように形成されている。すなわち、供給油路３３０の断面積は、供給油路３３１の断面積に比べて大きい。供給油路３３０は、特許請求の範囲に記載の「少なくとも１つの第１供給油路」に相当する。供給油路３３１は、特許請求の範囲に記載の「少なくとも１つの第１供給油路を除く他の第１供給油路」に相当する。

また、第２リード部１８５に対応する開口３２８の内径Ｒ１０が開口３２９の内径Ｒ９より小さくなるように形成されている。すなわち、開口３２８の断面積は、開口３２９の断面積に比べて小さい。開口３２８は、特許請求の範囲に記載の「少なくとも１つの第２供給油路」に相当する。開口３２９は、特許請求の範囲に記載の「少なくとも１つの第２供給油路を除く他の第２供給油路」に相当する。

第３実施形態によるバルブタイミング調整装置４３では、第２リード部１８５に対応する供給油路３３０内の圧力と開口３２８内の圧力との差は、第１リード部１８４に対応する供給油路３３１内の圧力と開口３２９内の圧力との差より大きくなる。特に第３実施形態のバルブタイミング調整装置では、第１実施形態及び第２実施形態のバルブタイミング調整装置に比べて、第２リード部１８５の前後の圧力差は、第１リード部１８４の前後の圧力差に比べて大きくなる。これにより、さらに小流量の作動油が流れるとき、第２リード部１８５は、第１リード部１８４より先に開弁する。したがって、第１実施形態のバルブタイミング調整装置４１と同じ効果を奏する。

（他の実施形態）
（ア）上述の実施形態では、カムシャフト内部に形成される供給油路、及びベーンロータ内に形成される開口及び供給油路をそれぞれ２つずつとした。しかしながら、供給油路及び開口の数はこれに限定されない。供給油路及び開口の数はそれぞれ２つ以上であってもよい。この場合、リードバルブに形成されるリード部の数は、供給油路及び開口の数に対応した数になる。

（イ）上述の第１実施形態及び第３実施形態では、第２リード部に対応する開口の内径が、第１リード部に対応する開口の内径より小さくなるとした。しかしながら、開口の大きさの関係はこれに限定されない。開口の形状にかかわらず、第２リード部に対応する開口の断面積が、第１リード部に対応する開口の断面積よりも小さければよい。

（ウ）上述の第２実施形態及び第３実施形態では、第２リード部に対応する供給油路の内径が、第１リード部に対応する供給油路の内径より大きくなるとした。しかしながら、供給油路の大きさの関係はこれに限定されない。開口の形状にかかわらず、第２リード部に対応する供給油路の断面積が、第１リード部に対応する供給油路の断面積よりも大きければよい。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

３０、３１、２３０、２３１、３３０、３３１・・・供給油路（第１供給油路）、
４１、４２、４３ ・・・バルブタイミング調整装置、
４５ ・・・スプロケット（第１ハウジング）、
５８ ・・・シューハウジング（第２ハウジング）、
７０ ・・・フロントプレート（第２ハウジング）、
１０６、１０７ ・・・供給油路、
１２８、１２９、２２８、２２９、３２８、３２９・・・開口（第２供給油路）、
１７８ ・・・リードバルブ、
１８４ ・・・第１リード部、
１８５ ・・・第２リード部。

Claims (3)

1. エンジン（１０）の駆動軸（１６）と従動軸（２６、２８）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（１４）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（４１、４２、４３）であって、
   前記従動軸が挿通される貫通孔（５２）を有し、前記駆動軸と一体に回転する第１ハウジング（４５）と、
   前記第１ハウジングに一端が塞がれる筒部（５８）、及び、当該筒部の他端を塞ぐ底部（７０）を有し、前記駆動軸および前記第１ハウジングと一体に回転する第２ハウジング（５８、７０）と、
   前記第２ハウジング内部に設けられるボス部（７６）、及び、前記第２ハウジング内部を進角室（９０、９２、９４、９６）および遅角室（９８、１００、１０２、１０４）に仕切るベーン部（７８、８０、８２、８４）から一体に形成され、前記従動軸と一体に回転し、前記進角室および前記遅角室の作動油の圧力に応じて前記第２ハウジングに対し進角側または遅角側に相対回動するベーンロータ（７４）と、
   前記従動軸内部に形成され、前記従動軸の前記ベーンロータ側の第１端面（３４）に開口する複数の第１供給油路（３０、３１、３３０、３３１）と、
   前記ベーンロータ内部に形成され、前記ベーンロータの前記第１ハウジング側の第２端面（１１２）に開口し、複数の前記第１供給油路のそれぞれに連通可能な複数の第２供給油路（１２８、１２９、３２８、３２９）と、
   前記ベーンロータの前記ボス部の径内方向に設けられる筒状部材からなり、前記第２供給油路に連通する供給ポート（１４０）、前記進角室に連通する進角ポート（１４４）、及び、前記遅角室に連通する遅角ポート（１４８）を有するスリーブ（１３４）と、
   前記スリーブの径内方向で当該スリーブに対し軸方向に摺動可能に設けられ、前記供給ポートと前記進角ポートとを接続する進角位置、前記供給ポートと前記遅角ポートとを接続する遅角位置、及び、前記供給ポートと前記進角ポートおよび前記遅角ポートとの接続を遮断する遮断位置に作動可能なスプール（１５６）と、
   前記従動軸の前記第１端面と前記ベーンロータの前記第２端面との間に挟み込まれ、複数の前記第１供給油路と複数の前記第２供給油路とをそれぞれ接続可能な複数の通孔（１８０、１８１）を有する固定部（１８２）、及び、複数の前記通孔の縁から当該通孔内に延びるように形成され、前記第１端面が有する前記第１供給油路の開口を開閉可能な複数のリード部（１８４、１８５）からなり、前記第１供給油路から前記第２供給油路への作動油の流通を許容し、前記第２供給油路から前記第１供給油路への作動油の流通を禁止するリードバルブ（１７８）と、
   を備え、
   複数の前記第２供給油路のうち少なくとも１つの第２供給油路（１２８、３２８）の断面積は、前記少なくとも１つの第２供給油路を除く他の第２供給油路（１２９、３２９）の断面積より小さいことを特徴とするバルブタイミング調整装置。
2. 複数の前記第１供給油路のうち前記少なくとも１つの第２供給油路を通る作動油が流れる第１供給油路（３３０）の断面積は、前記他の第２供給油路を通る作動油が流れる第１供給油路（３３１）の断面積より大きい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. エンジン（１０）の駆動軸（１６）と従動軸（２６、２８）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（１４）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（４１、４２、４３）であって、
   前記従動軸が挿通される貫通孔（５２）を有し、前記駆動軸と一体に回転する第１ハウジング（４５）と、
   前記第１ハウジングに一端が塞がれる筒部（５８）、及び、当該筒部の他端を塞ぐ底部（７０）を有し、前記駆動軸および前記第１ハウジングと一体に回転する第２ハウジング（５８、７０）と、
   前記第２ハウジング内部に設けられるボス部（７６）、及び、前記第２ハウジング内部を進角室（９０、９２、９４、９６）および遅角室（９８、１００、１０２、１０４）に仕切るベーン部（７８、８０、８２、８４）から一体に形成され、前記従動軸と一体に回転し、前記進角室および前記遅角室の作動油の圧力に応じて前記第２ハウジングに対し進角側または遅角側に相対回動するベーンロータ（７４）と、
   前記従動軸内部に形成され、前記従動軸の前記ベーンロータ側の第１端面（３４）に開口する複数の第１供給油路（２３０、２３１）と、
   前記ベーンロータ内部に形成され、前記ベーンロータの前記第１ハウジング側の第２端面（１１２）に開口し、複数の前記第１供給油路のそれぞれに連通可能な複数の第２供給油路（２２８、２２９）と、
   前記ベーンロータの前記ボス部の径内方向に設けられる筒状部材からなり、前記第２供給油路に連通する供給ポート（１４０）、前記進角室に連通する進角ポート（１４４）、及び、前記遅角室に連通する遅角ポート（１４８）を有するスリーブ（１３４）と、
   前記スリーブの径内方向で当該スリーブに対し軸方向に摺動可能に設けられ、前記供給ポートと前記進角ポートとを接続する進角位置、前記供給ポートと前記遅角ポートとを接続する遅角位置、及び、前記供給ポートと前記進角ポートおよび前記遅角ポートとの接続を遮断する遮断位置に作動可能なスプール（１５６）と、
   前記従動軸の前記第１端面と前記ベーンロータの前記第２端面との間に挟み込まれ、複数の前記第１供給油路と複数の前記第２供給油路とをそれぞれ接続可能な複数の通孔（１８０、１８１）を有する固定部（１８２）、及び、複数の前記通孔の縁から当該通孔内に延びるように形成され、前記第１端面が有する前記第１供給油路の開口を開閉可能な複数のリード部（１８４、１８５）からなり、前記第１供給油路から前記第２供給油路への作動油の流通を許容し、前記第２供給油路から前記第１供給油路への作動油の流通を禁止するリードバルブ（１７８）と、
   を備え、
   複数の前記第１供給油路のうち少なくとも１つの第１供給油路（２３０）の断面積は、前記少なくとも１つの第１供給油路を除く他の第１供給油路（２３１）の断面積より大きいことを特徴とするバルブタイミング調整装置。

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