JP2000345816A - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 短時間でエンジンを始動するバルブタイミン
グ調整装置を提供する。 【解決手段】 タイミングギア１０およびシューハウジ
ング１２はクランクシャフトとともに回転する。ベーン
ロータ１５はシューハウジング１２内に相対回動可能に
収容されており、カムシャフト２とともに回転する。ス
プリング２４はシューハウジング１２に対しベーンロー
タ１５に進角方向に回転するトルクを加える。シューハ
ウジング１２に対し最遅角位置と最進角位置との中間位
置においてストッパピストン３１は嵌合リング３６に嵌
合可能である。ストッパピストン３１が嵌合リング３６
に嵌合すると、シューハウジング１２とベーンロータ１
５との相対回動が拘束される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（以下、
「内燃機関」をエンジンという）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）を運転
条件に応じて変更するためのバルブタイミング調整装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンのクランクシャフトと同
期回転するタイミングプーリやチェーンスプロケットを
介してカムシャフトを駆動し、タイミングプーリやチェ
ーンスプロケットとカムシャフトとの相対回動による位
相差により吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一
方のバルブタイミングを油圧制御するベーン式のバルブ
タイミング調整装置が知られている。このような作動流
体を用いたベーン式のバルブタイミング装置では、吸気
弁および排気弁の少なくともいずれか一方を駆動するこ
とにより正・負に変動する負荷トルクをカムシャフトが
受けるので、例えばエンジン始動開始時のクランキング
時のように作動流体が充分に供給されていない状態にお
いて、ベーン部材を収容するハウジング部材に対しベー
ン部材が揺動しハウジング部材とベーン部材との衝突に
より打音が発生するという問題がある。ここで、正の負
荷トルクはクランクシャフトに対しカムシャフトの遅角
方向に働き、負の負荷トルクはクランクシャフトに対し
カムシャフトの進角方向に働く。

【０００３】そこで、バルブタイミング調整装置に作動
流体が充分に供給されていない状態において、例えばベ
ーン部材に収容したストッパピンをハウジング部材に嵌
合させることによりハウジング部材に対するベーン部材
の揺動を防止し、打音の発生を防止するものが知られて
いる。作動流体が充分に供給されると流体圧力によりス
トッパピンがハウジング部材から抜けるので、ハウジン
グ部材に対しベーン部材を相対回動制御できる。ハウジ
ング部材にストッパピンを嵌合させる位置は、ハウジン
グ部材に対しベーン部材が最遅角か最進角にあるときで
ある。つまり、クランクシャフトに対しカムシャフトが
最遅角か最進角にあるときである。

【０００４】しかし、例えば吸気弁のバルブタイミング
を調整する場合、クランクシャフトに対しカムシャフト
が最進角にある位置でストッパピンがハウジング部材に
嵌合する構成では、クランクシャフトに対しカムシャフ
トが最進角にある状態でエンジンを始動する。この場
合、排気弁と吸気弁との開弁期間が重複し排気ガスが吸
気側に還流するので、燃焼不良等を起こし始動が困難に
なる。

【０００５】また、吸気弁のバルブタイミングを調整す
る場合、クランクシャフトに対しカムシャフトが最遅角
にある位置でストッパピンがハウジング部材に嵌合する
構成では、クランクシャフトに対しカムシャフトが最遅
角にある状態でエンジンを始動する。この場合、吸気弁
が開弁しているときに圧縮行程が開始するので、圧縮比
が低下し出力不足になることにより始動が困難になる。

【０００６】そこで、特開平９−３２４６１３号公報に
開示されているバルブタイミング調整装置では、クラン
クシャフトに対し最遅角と最進角との中間にカムシャフ
トが位置するときにハウジング部材にストッパピンが嵌
合することにより、クランクシャフトに対するカムシャ
フトの相対回動を規制している。最遅角と最進角の中間
位置でエンジンを始動することにより、クランクシャフ
トに対しカムシャフトが好適な位相位置にある状態でエ
ンジンを始動できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吸気弁
および排気弁の少なくともいずれか一方を開閉駆動する
ことによりカムシャフトが遅角方向および進角方向に受
ける負荷トルクの平均は遅角方向に働く。特開平９−３
２４６１３号公報に開示されているようなバルブタイミ
ング調整装置の構成では、エンジンが停止するときに作
動流体の圧力が低下すると、負荷トルクによりクランク
シャフトに対しカムシャフトが遅角側に回転する。

【０００８】中間位置よりも進角側でエンジンが停止す
るとき、カムシャフトとともにベーン部材が遅角方向に
回転する途中にストッパピンがハウジング部材に嵌合可
能な中間位置が存在する。したがって、ストッパピンが
ハウジング部材に嵌合することにより、クランクシャフ
トに対しカムシャフトをエンジン始動に好適な位置に保
持しエンジンを始動できる。しかし、中間位置よりも遅
角側でエンジンが停止するとき、負荷トルクによりクラ
ンクシャフトに対しカムシャフトはさらに遅角方向に回
転する。中間位置よりも遅角側、つまりクランクシャフ
トに対しカムシャフトがエンジン始動に好ましくない位
相位置にあるときエンジンを始動すると、エンジンの始
動が困難になる。作動流体が供給されれば流体圧力によ
り中間位置までベーン部材を回転させることによりスト
ッパピンがハウジング部材に嵌合しエンジンを始動可能
になるが、始動するまでの時間が長くなる。また、作動
流体が供給されストッパピンがハウジング部材に嵌合す
るまでの間、負荷トルクの変動によりハウジング部材に
対しベーン部材が揺動し、打音を発生することがある。

【０００９】本発明の目的は、短時間でエンジンを始動
するバルブタイミング調整装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、打音の発生を防止するバルブタイ
ミング調整装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
バルブタイミング調整装置によると、ベーン部材を収容
する収容室の周方向両端の間における中間位置におい
て、つまり駆動軸に対する従動軸の最遅角位置と最進角
位置との中間において、ハウジング部材に対するベーン
部材の相対回動を拘束する拘束手段を備えている。最遅
角位置および最進角位置を除きエンジン始動に好適な中
間位置でハウジング部材とベーン部材とを保持すること
により、エンジンを短時間で始動できる。

【００１１】さらに、駆動軸に対し進角する方向に従動
軸にトルクを加える進角手段を備えている。したがっ
て、駆動軸に対し中間位置よりも遅角側に従動軸が位置
する状態でエンジンが停止またはエンジンの始動を開始
するとき、進角手段が加える進角トルクにより駆動軸に
対し従動軸が進角側に回転し、当接部が被当接部に当接
できる。最遅角と最進角との間における始動に好適な中
間位置においてハウジング部材とベーン部材との相対回
動を拘束するので、エンジンを短時間で始動することが
できる。さらに、エンジン始動開始直後のクランキング
時、作動流体が充分に供給されていない期間中において
打音の発生を防止できる。

【００１２】本発明の請求項２記載のバルブタイミング
調整装置によると、駆動軸に対し従動軸が最遅角位置に
あるとき、負荷トルクの平均より大きな進角トルクを進
角手段が従動軸に加え、当接部が被当接部に当接可能な
中間位置において負荷トルクの平均以上の進角トルクを
従動軸に加える。したがって、駆動軸に対し従動軸が最
遅角にある状態でエンジンが停止またはエンジンの始動
を開始するとき、進角手段が加える進角トルクにより従
動軸が遅角側から進角側の中間位置まで回転し、当接部
が被当接部材に当接可能である。

【００１３】本発明の請求項３記載のバルブタイミング
調整装置によると、進角手段が従動軸に加える進角トル
クは、遅角方向に働く負荷トルクの最大値より小さくな
るように設定されている。中間位置よりも進角側でエン
ジンが停止またはエンジンの始動を開始するとき、従動
軸は駆動軸に対し進角側から遅角側の中間位置まで揺動
可能であるから、当接部が被当接部に当接可能である。

【００１４】エンジンが停止またはエンジンの始動開始
するとき、ハウジング部材に対するベーン部材の相対位
置に関わらずハウジング部材とベーン部材とを中間位置
に拘束可能である。したがって、エンジンを短時間で始
動できる。

【００１５】本発明の請求項４記載のバルブタイミング
調整装置によると、請求項３記載の構成に加え、進角手
段は、中間位置において負荷トルクの平均とほぼ等しい
進角トルクを従動軸に加える。つまり、最遅角位置と中
間位置との間では、進角手段が従動軸に加える進角トル
クは負荷トルクの平均以上であり、中間位置と最進角位
置との間では進角トルクは負荷トルクよりも小さい。し
たがって、エンジンが停止またはエンジンの始動を開始
するとき、中間位置より遅角側に従動軸が位置するとき
は進角手段の進角トルクにより、中間位置より進角側に
従動軸が位置するときは負荷トルクにより、駆動軸に対
する従動軸の相対位置に関わらず従動軸は駆動軸に対し
中間位置に相対回転し当接部部が被当接部に当接する。
したがって、エンジンを短時間で始動できる。

【００１６】本発明の請求項５記載のバルブタイミング
調整装置によると、当接部が中間位置を通過し駆動軸に
対し従動軸が進角方向に回転すると、従動軸に進角手段
の進角トルクが加わらない。したがって、最遅角位置と
中間位置との間で進角手段が従動軸に加える進角トルク
が負荷トルクの平均以上であれば、エンジンが停止また
はエンジンの始動を開始するとき、中間位置より遅角側
に従動軸が位置するときは進角手段の進角トルクによ
り、中間位置より進角側に従動軸が位置するときは負荷
トルクにより、駆動軸に対する従動軸の相対位置に関わ
らず従動軸は駆動軸に対し中間位置に相対回転し当接部
部が被当接部に当接する。したがって、エンジンを短時
間で始動できる。

【００１７】本発明の請求項６記載のバルブタイミング
調整装置によると、当接部および被当接部の少なくとも
いずれか一方の当接側端部はテーパ状に形成されてい
る。したがって、当接部が被当接部に滑らかに当接す
る。

【００１８】本発明の請求項７記載のバルブタイミング
調整装置によると、遅角室および進角室の両室に作動流
体を供給する流体供給手段を備える。したがって、エン
ジン始動時、遅角室および進角室に作動流体が充填され
てから当接部と被当接部との拘束状態を解除することが
できる。したがって、作動流体の圧力が充分に上昇して
いない状態で当接部と被当接部との拘束状態が解除され
ても、ハウジング部材に対するベーン部材の揺動を防止
し、打音の発生を防止する。

【００１９】本発明の請求項８記載のバルブタイミング
調整装置によると、当接部と被当接部とが拘束状態にあ
るとき遅角室と進角室とを連通する連通路を開放し、当
接部と被当接部とが拘束解除状態にあるとき連通路を閉
塞している。したがって、当接部と被当接部とが拘束状
態にあるエンジン始動時、遅角室および進角室に作動流
体を供給し遅角室および進角室に作動流体が充填されて
から当接部と被当接部との拘束状態を解除することがで
きる。したがって、作動流体の圧力が充分に上昇してい
ない状態で当接部と被当接部との拘束状態が解除されて
も、ハウジング部材に対するベーン部材の揺動を防止
し、打音の発生を防止する。また、当接部と被当接部と
の拘束状態が解除されると、連通路を介しての遅角室と
進角室との連通は遮断されるので、遅角室および進角室
の圧力を制御することによりバルブタイミングの調整を
高精度に行うことができる。

【００２０】本発明の請求項９記載のバルブタイミング
調整装置によると、請求項８記載のバルブタイミング調
整装置の構成に加え、作動流体供給路および作動流体排
出路と遅角室および進角室との連通を切り換える切換弁
は、遅角室または進角室の一方に作動流体を供給し遅角
室または進角室の他方からの作動流体の排出を遮断する
切換部を有している。したがって、エンジン始動時にお
いて、遅角室および進角室に供給される作動流体が排出
されないので、遅角室および進角室に作動油を充填でき
る。作動流体の圧力が充分に上昇していない状態で当接
部と被当接部との拘束状態が解除されても、ハウジング
部材に対するベーン部材の揺動を防止し、打音の発生を
防止する。

【００２１】本発明の請求項１０記載のバルブタイミン
グ調整装置によると、作動流体供給路および作動流体排
出路と遅角室および進角室との連通を切り換える切換弁
は、遅角室および進角室の両室と作動流体供給路とを連
通する切換部を有する。したがって、エンジン始動時に
おいて、遅角室および進角室の両室に作動流体を供給し
遅角室および進角室に作動油を充填できる。したがっ
て、作動流体の圧力が充分に上昇していない状態で当接
部と被当接部との拘束状態が解除されても、ハウジング
部材に対するベーン部材の揺動を防止し、打音の発生を
防止する。

【００２２】本発明の請求項１１記載のバルブタイミン
グ調整装置によると、遅角室から進角室に作動流体が流
れることを許可し進角室から遅角室に作動流体が流れる
ことを防止する逆止弁を有している。したがって、エン
ジン始動時において遅角室に作動油を供給することによ
り遅角室および進角室の両室に作動流体を供給し遅角室
および進角室に作動油を充填できる。したがって、作動
流体の圧力が充分に上昇していない状態で当接部と被当
接部との拘束状態が解除されても、ハウジング部材に対
するベーン部材の揺動を防止し、打音の発生を防止す
る。

【００２３】本発明の請求項１２記載のバルブタイミン
グ調整装置によると、当接部が被当接部との当接方向に
移動する速度を低減するダンパ手段を備えている。した
がって、ハウジング部材に対しベーン部材が相対回動
し、当接部が被当接部に当接可能な中間位置をベーン部
材が通過するとき、例えば被当接部と当接部との拘束状
態を解除する方向に働く油圧が低下しても、当接部が被
当接部側に移動する速度を低減するので、当接部が被当
接部に当接する前にベーン部材が中間位置を通過する。
したがって、ハウジング部材に対しベーン部材が滑らか
に相対回動する。

【００２４】本発明の請求項１３記載のバルブタイミン
グ調整装置によると、拘束手段は遅角室または進角室の
一方の作動流体圧力により拘束状態を解除され、遅角室
または進角室の他方の作動流体圧力により拘束状態と拘
束解除状態の境界位置において当接部を係止する係止部
材を有している。拘束手段の拘束状態を解除しない遅角
室または進角室の他方の作動流体圧力によりハウジング
部材に対しベーン部材を相対回動する場合、当接部は被
当接部との当接方向に移動する。しかし、拘束状態と拘
束解除状態の境界位置においてピストンが当接部を係止
するので、ハウジング部材に対するベーン部材の相対回
動中において当接部および係止部材が他部材と衝突する
ことを防止するので、ベーン部材はハウジング部材に対
し滑らかに相対回動する。

【００２５】本発明の請求項１４記載のバルブタイミン
グ調整装置によると、エンジン始動後当接部が被当接部
から離れると、遠心力により被当接部が径方向外側に移
動し、当接部が被当接部に当接不能になる。したがっ
て、ハウジング部材に対するベーン部材の相対回動中に
おいて当接部が他部材と衝突することを防止するので、
ベーン部材はハウジング部材に対し滑らかに相対回動す
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例を図に基づいて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例によるエンジン用バ
ルブタイミング調整装置を図１に示す。第１実施例のバ
ルブタイミング調整装置１は油圧制御式であり、吸気弁
のバルブタイミングを制御するものである。

【００２７】図１に示すハウジング部材の一方の側壁で
あるタイミングギア１０は、図示しないギア列により図
示しないエンジンの駆動軸としてのクランクシャフトと
結合して駆動力を伝達され、クランクシャフトと同期し
て回転する。従動軸としてのカムシャフト２は、タイミ
ングギア１０から駆動力を伝達され、図示しない吸気弁
を開閉駆動する。カムシャフト２は、タイミングギア１
０に対し所定の位相差をおいて回動可能である。タイミ
ングギア１０およびカムシャフト２は図１に示す矢印Ｘ
方向からみて時計方向に回転する。以下この回転方向を
進角方向とする。

【００２８】タイミングギア１０とシューハウジング１
２およびベーンロータ１５との間には、薄板状に形成さ
れた中間プレート１７が介在している。中間プレート１
７はタイミングギア１０とシューハウジング１２および
ベーンロータ１５との間からの油漏れを防止している。
タイミングギア１０、シューハウジング１２および中間
プレート１７は駆動側回転体としてハウジング部材を構
成し、ボルト２０により同軸上に固定されている。

【００２９】シューハウジング１２は周壁１３とハウジ
ング部材の他方の側壁であるフロントプレート１４とか
らなり一体に形成されている。図２に示すように、シュ
ーハウジング１２は周方向にほぼ等間隔に台形状に形成
されたシュー１２ａ、１２ｂ、１２ｃを有している。シ
ュー１２ａ、１２ｂ、１２ｃの周方向の三箇所の間隙に
はそれぞれベーン部材としてのベーン１５ａ、１５ｂ、
１５ｃを収容する扇状の収容室５０が形成されており、
シュー１２ａ、１２ｂ、１２ｃの内周面は断面円弧状に
形成されている。

【００３０】図２に示すように、ベーン部材としてのベ
ーンロータ１５は周方向にほぼ等間隔にベーン１５ａ、
１５ｂ、１５ｃを有し、ベーン１５ａ、１５ｂ、１５ｃ
は各収容室５０内に回動可能に収容されている。各ベー
ンは、各収容室５０を遅角油圧室と進角油圧室とに二分
している。図２に示す遅角方向、進角方向を表す矢印
は、シューハウジング１２に対するベーンロータ１５の
遅角方向、進角方向を表している。図１に示すように、
ベーンロータ１５およびブッシュ２２は、ボルト２１に
よりカムシャフト２に一体に固定されており、従動側回
転体を構成している。カムシャフト２に対するベーンロ
ータ１５の回転方向の位置決めは、ピン２３により行わ
れている

【００３１】カムシャフト２およびブッシュ２２はそれ
ぞれタイミングギア１０の内周壁１０ａおよびフロント
プレート１４の内周壁１４ａに相対回動可能に嵌合して
いる。したがって、カムシャフト２およびベーンロータ
１５はタイミングギア１０およびシューハウジング１２
に対し同軸に相対回動可能である。タイミングギア１０
の内周壁１０ａおよびフロントプレート１４の内周壁１
４ａは従動側回転体の軸受け部を構成している。

【００３２】図３に示すように、進角手段としてのスプ
リング２４はタイミングギア１０に形成された円筒状の
凹部１１内に収容されている。スプリング２４の一端２
４ａは凹部１１の係止部１１ａに係止され、他端２４ｂ
はベーンロータ１５の凹部１６に圧入されているスプリ
ング止め２５に係止されている。図２に示すように、シ
ューハウジング１２に対しベーンロータ１５が相対回動
するときにスプリング２４の他端２４ｂが回動可能な円
弧状の長穴１７ａが中間プレート１７に形成されてい
る。長穴１７ａの周方向長さは、ベーン１５ｂの周方向
長さより短い。これは、ベーンロータ１５が相対回動し
ても、遅角油圧室５２と進角油圧室５５とが長穴１７ａ
により連通することを防止するためである。また、凹部
１１が形成するスプリング２４を収容する空間はスプリ
ング２４の挿入側以外を密封されているので、シューハ
ウジング１２に対するベーンロータ１５の回動に伴い遅
角油圧室５２および進角油圧室５５から凹部１１内に作
動油が流入し凹部１１内を充填すれば、それ以上作動油
は凹部１１内に流入しない。

【００３３】カムシャフト２が吸気弁を駆動するときに
受ける負荷トルクは図５に示すように正・負に変動して
いる。ここで、負荷トルクの正側はシューハウジング１
２に対しベーンロータ１５を遅角側に付勢し、負荷トル
クの負側はシューハウジング１２に対しベーンロータ１
５を進角側に付勢している。負荷トルクの平均は正側、
つまり遅角側に働く。スプリング２４の付勢力はシュー
ハウジング１２に対しベーンロータ１５を進角側に回転
させるトルクとして働く。スプリング２４がベーンロー
タ１５に加える進角方向のトルクはベーンロータ１５が
シューハウジング１２に対し最遅角位置にあるとき最大
であり、進角方向に向かうにしたがい小さくなる。スプ
リング２４がベーンロータ１５に加える進角トルクは、
シューハウジング１２に対するベーンロータ１５の相対
回動位置に関わらずカムシャフト２が受ける負荷トルク
の平均よりも大きく、遅角方向に働く正の負荷トルクの
最大値よりも小さくなるように設定されている。

【００３４】シール部材２６は、図２に示すようにベー
ンロータ１５の外周壁に嵌合している。ベーンロータ１
５の外周壁と周壁１３の内周壁との間には微小クリアラ
ンスが設けられており、このクリアランスを介して油圧
室間に作動油が漏れることをシール部材２６により防止
している。シール部材２６はそれぞれ図１に示す板ばね
２７の付勢力により周壁１３に向けて押されている。

【００３５】図１に示すように、ガイドリング３０は収
容孔３８を形成するベーン１５ａの内壁に圧入保持さ
れ、このガイドリング３０に円筒状に形成された当接部
としてのストッパピストン３１がカムシャフト２の回転
軸方向に摺動可能に収容されている。被当接部としての
嵌合リング３６はフロントプレート１４に形成された凹
部１４ｂに圧入保持されている。ストッパピストン３１
は嵌合リング３６に当接し嵌合可能である。ストッパピ
ストン３１および嵌合リング３６の当接側はテーパ状に
形成されているので、ストッパピストン３１は滑らかに
嵌合リング３６に嵌合する。当接付勢手段としてのスプ
リング３７は嵌合リング３６側にストッパピストン３１
を付勢している。ストッパピストン３１、嵌合リング３
６およびスプリング３７は拘束手段を構成している。

【００３６】図４の（Ａ）に示すように、ストッパピス
トン３１は、有底の円筒状に形成されており、フロント
プレート１４側から、先端部３２、小径摺動部３３、中
径摺動部３４、大径摺動部３５を有する。図４の（Ａ）
に示す状態で、進角油圧室５４の作動油を油路５８から
油圧室４２に供給できるように、先端部３２に溝３２ａ
が形成されている。各摺動部はガイドリング３０の内周
壁と摺動する。ストッパピストン３１の先端部３２は、
図２に示すようにシューハウジング１２に対し最遅角位
置と最進角位置のほぼ中間にベーンロータ１５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３１が嵌合リング３６に嵌合した状態においてシュ
ーハウジング１２に対するベーンロータ１５の相対回動
は拘束されている。

【００３７】ストッパピストン３１が嵌合リング３６に
嵌合することによりシューハウジング１２とベーンロー
タ１５との相対回動が拘束される中間位置は、エンジン
を始動可能にするように吸気弁のバルブタイミング、つ
まりクランクシャフトに対するカムシャフト２の位相差
を最適に設定する位置である。

【００３８】図４の（Ａ）に示すように、ガイドリング
３０の内周壁と中径摺動部３４の外周壁とにより環状に
形成されている油圧室４１は、油路５７を介し遅角油圧
室５１と連通している。また、小径摺動部３３と嵌合リ
ング３６との間で先端部３２の周囲に形成されている油
圧室４２は、油路５８を介し進角油圧室５４と連通して
いる。油圧室４２の油圧を受けるストッパピストン３１
の受圧面積は、油圧室４１の油圧を受ける受圧面積より
も大きくなるように設定されている。油圧室４１、４２
の作動油から受ける力はスプリング３７の付勢力に抗し
嵌合リング３６からストッパピストン３１を抜く方向に
働く。

【００３９】シューハウジング１２に対しベーンロータ
１５が中間位置から遅角側または進角側に回転するとス
トッパピストン３１と嵌合リング３６との周方向位置が
ずれることにより、ストッパピストン３１は嵌合リング
３６に嵌合しなくなる。

【００４０】図１に示すように、タイミングギア１０に
形成された連通路１０ｂと、中間プレート１７に形成さ
れた連通路１７ｂと、ベーン１５ａに形成された連通路
４５と、ストッパピストン３１の反嵌合リング３６側の
収容孔３８とは、シューハウジング１２に対しベーンロ
ータ１５が図２に示す中間位置にあるとき互いに連通す
る。連通路１０ｂは大気開放されているので、図２に示
す位置にあるとき、収容孔３８は大気開放される。した
がって、中間位置において嵌合リング３６からストッパ
ピストン３１が抜け出る動きが妨げられない。図２に示
す中間位置からベーンロータ１５が遅角側または進角側
に回転すると、連通路４５と連通路１７ｂとの位置がず
れるので収容孔３８と連通路１０ｂとの連通が遮断され
る。

【００４１】図２に示すように、シュー１２ａとベーン
１５ａとの間に遅角油圧室５１が形成され、シュー１２
ｂとベーン１５ｂとの間に遅角油圧室５２が形成され、
シュー１２ｃとベーン１５ｃとの間に遅角油圧室５３が
形成されている。また、シュー１２ｃとベーン１５ａと
の間に進角油圧室５４が形成され、シュー１２ａとベー
ン１５ｂとの間に進角油圧室５５が形成され、シュー１
２ｂとベーン１５ｃの間に進角油圧室５６が形成されて
いる。

【００４２】遅角油圧室５１、５２、５３はそれぞれ油
路６３、６４、６５と連通し、進角油圧室５４、５５、
５６はそれぞれ油路７３、７４、７５と連通している。
ベーンロータ１５のボス部１５ｄおよびカムシャフト２
には、軸方向に油路６０、６１、７０、７１が形成され
ている。さらに、 ベーンロータ１５のボス部１５ｄに
は、カムシャフト２との当接部において油路６１と連通
している油路６２が設けられており、ブッシュ２２との
当接部において油路７０と連通している油路７２が設け
られている。油路６２および７２はそれぞれＣ字状に形
成されている。

【００４３】油路６０、６１はカムシャフト２の外周壁
に形成された溝通路９０（図１参照）と連通しており、
油路７０、７１はカムシャフト２の外周壁に形成された
溝通路９１（図１参照）と連通している。図１に示すよ
うに、溝通路９０、９１はそれぞれ油路９２、９３を介
し切換弁８２と接続している。作動流体供給路としての
油供給路９４は油ポンプ８０と接続しており、作動流体
排出路としての油排出路９５はドレイン８１に向け開放
されている。油ポンプ８０はドレイン８１から汲み上げ
た作動油を切換弁８２を介し各油圧室に供給する。切換
弁８２は周知の４ポート案内弁である。

【００４４】切換弁８２の弁部材８３は、スプリング８
４により一方向に付勢されており、ソレノイド８５への
通電を制御することにより往復移動する。ソレノイド８
５への通電は、図示しないエンジン制御装置（ＥＣＵ）
により制御される。弁部材８３が往復移動することによ
り、油路９２、９３と作動流体供給路としての油供給路
９４、作動流体排出路としての油排出路９５との連通の
組み合わせ、および遮断が切り換わる。

【００４５】以上の油路構成により、油ポンプ８０から
遅角油圧室５１、５２、５３あるいは進角油圧室５４、
５５、５６、ならびに油圧室４１または油圧室４２に作
動油を供給可能になるとともに、各油圧室からドレイン
８１へ作動油を排出可能になる。

【００４６】次に、バルブタイミング調整装置１の作動
を説明する。エンジン始動前、ストッパピストン３１が
嵌合リング３６に嵌合していると、シューハウジング１
２に対するベーンロータ１５の位相差、つまりクランク
シャフトに対するカムシャフト２の位相差がエンジンを
始動するために最も好適な位相に保持されているので、
エンジンは短時間で始動する。

【００４７】また、エンジン始動前にストッパピストン
３１が嵌合リング３６に嵌合しておらず、クランクシャ
フトに対しカムシャフト２が中間位置よりも遅角側にあ
る状態でエンジンの始動を開始すると、スプリング２４
がベーンロータ１５およびカムシャフト２に加える進角
トルクにより、シューハウジング１２に対しベーンロー
タ１５は進角側の中間位置に向け相対回転する。エンジ
ン始動開始時のクランキング時において油圧室４２に作
動油は導入されていないので、ベーンロータ１５が中間
位置に達するとストッパピストン３１はスプリング３７
の付勢力により嵌合リング３６に嵌合する。

【００４８】エンジン始動前にストッパピストン３１が
嵌合リング３６に嵌合しておらず、クランクシャフトに
対しカムシャフト２が中間位置よりも進角側にある状態
でエンジンの始動を開始する場合を考える。既に述べた
ように、スプリング２４がベーンロータ１５およびカム
シャフト２に加える進角トルクは負荷トルクの遅角方向
に働く最大値より小さいので、負荷トルクの変動に伴い
シューハウジング１２に対しベーンロータ１５は遅角側
に揺動する。エンジン始動開始時のクランキング時にお
いて油圧室４２に作動油は導入されていないので、遅角
側へ揺動するときベーンロータ１５が中間位置に達する
と、ストッパピストン３１はスプリング３７の付勢力に
より嵌合リング３６に嵌合する。

【００４９】このように、エンジン始動前にストッパピ
ストン３１が嵌合リング３６に嵌合していなくてもエン
ジンの始動を開始すると速やかにストッパピストン３１
が嵌合リング３６に嵌合し、クランクシャフトに対しカ
ムシャフト２が中間位置に保持されるので、エンジンが
短時間で始動する。

【００５０】エンジン始動開始時、ＥＣＵからの制御信
号により切換弁８２の弁部８３ａが選択されるので、油
ポンプ８０から油供給路９４、油路９２、９０、油路６
０および６１、油路６３、６４、６５を介し遅角油圧室
５１、５２、５３に作動油が供給される。さらに遅角油
圧室５１から油路５７を介し油圧室４１に作動油が供給
される。しかし、エンジン始動開始時におけるクランキ
ング状態では、油ポンプ８０から油圧室４１に作動油が
まだ導入されていないので、ストッパピストン３１の先
端部３２はスプリング３７の付勢力により嵌合リング３
６に嵌合しており、ベーンロータ１５はシューハウジン
グ１２に対し図２に示す中間位置にある。ベーンロータ
１５はシューハウジング１２に対し遅角側および進角側
への動きを規制されるので、エンジン始動開始時にカム
シャフト２が受ける負荷トルクが変動しても、シューハ
ウジング１２とベーンロータ１５とが衝突し打音を発生
することを防止する。

【００５１】遅角油圧室５１および油圧室４１に作動油
が供給され、油圧室４１の油圧が所定圧以上になると、
油圧室４１の作動油からストッパピストン３１が受ける
力により、図４の（Ｂ）に示すように、スプリング３７
の付勢力に抗しストッパピストン３１は嵌合リング３６
から抜け出し、ベーンロータ１５はシューハウジング１
２との拘束を解除される。スプリング２４がベーンロー
タ１５に加える進角トルクはカムシャフト２が受ける負
荷トルクの平均より大きいので、ストッパピストン３１
が嵌合リング３６から抜け出すとベーンロータ１５はシ
ューハウジング１２に対し進角側に相対回転しようとす
る。しかし、遅角油圧室５１に作動油が供給されている
ので、ストッパピストン３１が嵌合リング３６から抜け
出しても、シューハウジング１２に対しベーンロータ１
５は進角方向に回転しない。遅角油圧室５１の油圧をさ
らに増加すれば、ベーンロータ１５はシューハウジング
１２に対し図２において反時計方向の遅角側に回転す
る。

【００５２】次に、図２に示す状態から切換弁８２の弁
部８３ｃを選択すると、遅角油圧室５１、５２、５３か
ら作動油が排出され、進角油圧室５４、５５、５６に作
動油が供給される。そして、進角油圧室５４から油路５
８を介し油圧室４２に作動油が供給される。したがっ
て、ストッパピストン３１が嵌合リング３６から抜け出
た状態で、シューハウジング１２に対しベーンロータ１
５は図２において時計方向、つまり進角側に回転する。

【００５３】ベーンロータ１５が相対回動しているとき
に切換弁８２の弁部８３ｂを選択すると、各油圧室への
作動油の供給、ならびに各油圧室からの作動油の排出が
遮断されるので、シューハウジング１２に対しベーンロ
ータ１５は最遅角位置と最進角位置との間で停止する。

【００５４】このように各油圧室の油圧を調整すること
により、シューハウジング１２に対するベーンロータ１
５の相対位相差、つまりクランクシャフトに対するカム
シャフト２の相対位相差を制御することができる。

【００５５】シューハウジング１２に対しベーンロータ
１５が相対回動しているとき、ストッパピストン３１が
嵌合リング３６上を通過することがある。このとき、油
圧室４１または油圧室４２の油圧が低下すると、ストッ
パピストン３１はスプリング３７の付勢力により嵌合リ
ング３６に向けて移動しようとする。しかし、図４の
（Ｂ）に示すように、嵌合リング３６からストッパピス
トン３１が抜け出た状態では、ガイドリング３０の内周
壁と小径摺動部３３の外周壁とにより、環状のダンパ室
４３が形成される。図４の（Ｂ）に示す状態で、ダンパ
室４３は密封されているので、ストッパピストン３１が
嵌合リング３６に向け移動しようとしても、ダンパ室４
３の作用により移動速度が低下する。したがって、嵌合
リング３６に嵌合する前にストッパピストン３１は嵌合
リング３６上を通過し、ストッパピストン３１が嵌合リ
ング３６に嵌合することを防止する。

【００５６】イグニションキーをオフすること等により
エンジンが停止するとき、遅角油圧室５１、５２、５
３、または進角油圧室５４、５５、５６に供給される作
動油の圧力が低下する。カムシャフト２が受ける負荷ト
ルクの平均は遅角方向に働き、スプリング２４がベーン
ロータ１５に加える進角トルクはカムシャフト２が受け
る負荷トルクの平均よりも大きいので、エンジンが停止
するまでの間シューハウジング１２に対しカムシャフト
２は進角方向に回転する。

【００５７】ベーンロータ１５が中間位置より遅角側に
ある状態でエンジンが停止しようとすると、スプリング
２４の付勢力によりベーンロータ１５は進角側に位置す
る中間位置に向け回転し、中間位置に達するとストッパ
ピストン３１が嵌合リング３６に嵌合しシューハウジン
グ１２とベーンロータ１５とは拘束状態になる。

【００５８】また、ベーンロータ１５が中間位置より進
角側にある状態でエンジンが停止するときも、スプリン
グ２４の付勢力によりベーンロータ１５は進角方向に回
転する。しかし、カムシャフト２が遅角方向に受ける負
荷トルクの最大値はスプリング２４がベーンロータ１５
に加える進角トルクよりも大きいので、エンジンが停止
するまでの間、負荷トルクの変動によりベーンロータ１
５は遅角側に揺動する。ベーンロータ１５が遅角側に揺
動するとき、ストッパピストン３１が中間位置に達する
と、ストッパピストン３１が嵌合リング３６に嵌合し、
シューハウジング１２とベーンロータ１５は拘束状態に
なる。

【００５９】エンジンが停止するとき、シューハウジン
グ１２に対しベーンロータ１５がどのような相対位置に
あろうと中間位置においてストッパピストン３１は嵌合
リング３６に嵌合可能である。したがって、クランクシ
ャフトに対しエンジンを始動するために好適な位相位置
でカムシャフト２を保持できるので、エンジンを短時間
で始動することができる。

【００６０】また、前述したようにストッパピストン３
１が嵌合リング３６に嵌合しておらずシューハウジング
１２に対しベーンロータ１５が中間位置にない状態でエ
ンジンの始動を開始しても、シューハウジング１２に対
しベーンロータ１５が速やかに中間位置に相対回転しス
トッパピストン３１が嵌合リング３６に嵌合する。した
がって、エンジンを短時間で始動できる。

【００６１】第１実施例では、ストッパピストン３１が
嵌合リング３６に嵌合可能な中間位置において、スプリ
ング２４がベーンロータ１５に加える進角トルクは、カ
ムシャフト２が受ける負荷トルクの平均よりも大きい。
これに対し、中間位置においてスプリング２４がベーン
ロータ１５に加える進角トルクをカムシャフト２が受け
る負荷トルクの平均とほぼ同じにしてもよい。スプリン
グ２４がベーンロータ１５に加える進角トルクは遅角側
から進角側に向かうにしたがい低下するので、中間位置
と最進角位置との間において、スプリング２４がベーン
ロータ１５を介しカムシャフト２に加える進角トルクは
負荷トルクの平均より小さくなる。

【００６２】したがって、エンジンが停止またはエンジ
ンの始動を開始るとき、シューハウジング１２に対しベ
ーンロータ１５が中間位置よりも遅角側に位置するとき
はスプリング２４の進角トルクにより、中間位置よりも
進角側に位置するときは負荷トルクにより、ベーンロー
タ１５は中間位置に向かう。したがって、シューハウジ
ング１２に対するベーンロータ１５の相対位置に関わら
ず、ストッパピストン３１は嵌合リング３６に嵌合す
る。

【００６３】（第２実施例）本発明の第２実施例を図６
に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号
を付し、説明を省略する。第２実施例において、中間プ
レート１７に形成されている規制手段としての長穴１７
ｃは、シューハウジング１２に対しベーンロータ１５が
遅角側から図６の（Ｂ）に示す中間位置に達したとき、
スプリング２４の他端２４ｂが長穴１７ｃの進角側で係
止されるように形成されている。したがって、スプリン
グ２４がベーンロータ１５に加える進角トルクは、図６
の（Ａ）に示す最遅角位置から図６の（Ｂ）に示す中間
位置までの間ベーンロータ１５に加わり、図６の（Ｃ）
に示すように、ベーンロータ１５が中間位置から進角側
に回転するとスプリング２４の付勢力はベーンロータ１
５に加わらない。

【００６４】スプリング２４の他端２４ｂを係止するた
めにベーン１５ａに形成されている係止穴１５ｅは周方
向に延びる長穴状に形成されており、ベーンロータ１５
が遅角側から図６の（Ｂ）に示す中間位置に達するまで
係止穴１５ｅの進角側でスプリング２４の他端２４ｂを
係止している。長穴１７ｃの進角側にスプリング２４の
他端２４ｂが係止された状態でベーンロータ１５が中間
位置から進角側に回転できるように係止穴１５ｅは周方
向に延びる長穴状に形成されている。

【００６５】ベーンロータ１５が中間位置より遅角側に
ある状態でエンジンが停止またはエンジンの始動を開始
しようとすると、スプリング２４の付勢力によりベーン
ロータ１５はベーンロータ１５にとって進角側に位置す
る中間位置に向け回転し、中間位置に達するとストッパ
ピストン３１が嵌合リング３６に嵌合しシューハウジン
グ１２とベーンロータ１５とは拘束状態になる。

【００６６】ベーンロータ１５が中間位置より進角側に
ある状態でエンジンが停止またはエンジンの始動を開始
しようとすると、ベーンロータ１５にスプリング２４の
進角トルクが加わっていないので、カムシャフト２が受
ける負荷トルクによりベーンロータ１５は進角側から中
間位置に向け回転し、中間位置に達するとストッパピス
トン３１が嵌合リング３６に嵌合しシューハウジング１
２とベーンロータ１５は拘束状態になる。

【００６７】第２実施例では、スプリング２４の付勢力
が最遅角位置と中間位置との間だけにおいてベーンロー
タ１５に加わるので、最遅角位置と中間位置との間にお
いてスプリング２４がベーンロータ１５に加える進角ト
ルクが負荷トルクの平均以上であれば、エンジンが停止
またはエンジンの始動を開始するとき、ストッパピスト
ン３１は嵌合リング３６に嵌合する。

【００６８】（第３実施例）本発明の第３実施例を図７
に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号
を付し、説明を省略する。エンジン始動開始時、ＥＣＵ
からの制御信号により切換弁８２の弁部材８３および切
換弁８６の弁部材８７において、図７に示すようにそれ
ぞれ弁部８３ｂ、８７ａが選択されている。油ポンプ８
０から供給される作動油は、油供給路９４から油路９
６、９７を通り遅角油圧室５１、５２、５３、ならびに
進角油圧室５４、５５、５６、ならびに油圧室４１、４
２（図示せず）に供給される。切換弁８２の弁部８３ｂ
が選択されているので、各油圧室に供給された作動油は
ドレイン８１に排出されない。したがって、各油圧室の
油圧は速やかに上昇する。第３実施例では、切換弁８２
および切換弁８６が流体供給手段を構成し、弁部８７ａ
が切換部を構成している。

【００６９】エンジン始動開始後、各遅角油圧室および
各進角油圧室に作動油が充填され油圧室４１、４２の油
圧が所定圧に上昇してからストッパピストン３１は嵌合
リング３６から抜け出す。エンジン始動開始後、ストッ
パピストン３１は嵌合リング３６から抜け出した状態で
各遅角油圧室および各進角油圧室の油圧が充分に上昇し
ていなくても、各ベーンが遅角油圧室および進角油圧室
の作動油に押さえられているので、ベーンロータの揺動
を防止する。これにより、ベーンロータ１５がシューハ
ウジング１２を叩き打音を発生することを防止する。

【００７０】エンジン始動後作動油の油圧が充分に上昇
すると、ＥＣＵからの指示により弁部材８７の弁部８７
ｂが選択される。そして、弁部材８３が往復移動するこ
とによりシューハウジング１２に対するベーンロータ１
５の相対回動を制御できる。

【００７１】（第４実施例）本発明の第４実施例を図８
に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号
を付し、説明を省略する。流体供給手段としての切換弁
１００は、第１実施例に示した切換弁８２の弁部材８３
に切換部としての弁部１０１ａを一体に形成した弁部材
１０１を有する。

【００７２】エンジン始動開始時、ＥＣＵからの制御信
号により弁部材１０１の弁部１０１ａが選択される。油
ポンプ８０から供給れる作動油は、油供給路９４、油路
９２、９３から遅角油圧室５１、５２、５３、ならびに
進角油圧室５４、５５、５６、ならびに油圧室４１、４
２（図示せず）に供給される。各油圧室に供給された作
動油はドレイン８１に排出されないので、各油圧室の油
圧は速やかに上昇する。

【００７３】エンジン始動開始後、各遅角油圧室および
各進角油圧室に作動油が充填され油圧室４１、４２の油
圧が所定圧に上昇してからストッパピストン３１は嵌合
リング３６から抜け出す。各遅角油圧室および各進角油
圧室の油圧が充分に上昇していなくても、各ベーンが遅
角油圧室および進角油圧室の作動油に押さえられている
ので、ベーンロータの揺動を防止する。これにより、ベ
ーンロータ１５がシューハウジング１２を叩き打音を発
生することを防止する。

【００７４】エンジン始動後作動油の油圧が充分に上昇
すると、ＥＣＵからの指示により、弁部材１０１の弁部
１０１ａ以外の弁部８３ａ、８３ｂ、８３ｃが選択され
る。弁部材１０１が往復移動することによりシューハウ
ジング１２に対するベーンロータ１５の相対回動を制御
できる。

【００７５】（第５実施例）本発明の第５実施例を図９
に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号
を付し、説明を省略する。遅角油圧室５２と連通する流
入油路１１０、ならびに進角油圧室５５と連通する流出
油路１１１がベーン１５ｂに形成されている。流体供給
手段としての逆止弁１２０は流入油路１１０と流出油路
１１１との間に配置されている。逆止弁１２０のボール
１２２はハウジング１２１に往復移動自在に収容されて
おり、ハウジング１２１に形成された弁座１２１ａに着
座可能である。スプリング１２３は弁座１２１ａに向け
ボール１２２を付勢している。ボール１２２が弁座１２
１ａに着座することにより、流入油路１１０と流出油路
１１１との連通は遮断され、ボール１２２が弁座１２１
ａから離座することにより、流入油路１１０と流出油路
１１１とは連通する。

【００７６】エンジン始動開始時、ＥＣＵからの制御信
号により弁部材８３の弁部８３ａが選択される。油ポン
プ８０から供給される作動油は、油供給路９４、油路９
２から遅角油圧室５１、５２、５３、ならびに油圧室４
１に供給される。遅角油圧室５２に供給された作動油は
逆止弁１２０が開弁することにより進角油圧室５５に流
入する。進角油圧室５５に流入した作動油は油路９３を
通りドレイン８１に排出される。しかし、遅角油圧室５
２に供給される作動油が進角油圧室５５に流入するの
で、進角油圧室５５は作動油で充填される。

【００７７】エンジン始動開始後、各遅角油圧室および
進角油圧室５５に作動油が充填され油圧室４１の油圧が
所定圧に上昇してからストッパピストン３１は嵌合リン
グ３６から抜け出す。各遅角油圧室および進角油圧室５
５の油圧が充分に上昇していなくても、ベーン１５ｂが
遅角油圧室５２および進角油圧室５５の作動油に押さえ
られているので、ベーンロータ１５の揺動を防止する。
これにより、ベーンロータ１５がシューハウジング１２
を叩き打音を発生することを防止する。

【００７８】遅角油圧室５２に作動油を供給すると逆止
弁１２０を通り進角油圧室５５に流入する作動油はドレ
イン８１に排出されるので、遅角油圧室５２の油圧は他
の遅角油圧室５１、５３に比べ低くなる。しかし、エン
ジン始動後、ストッパピストン３１が嵌合リング３６か
ら抜けだし作動油の油圧が充分に上昇した後、遅角油圧
室５１と進角油圧室５４との油圧差、ならびに遅角油圧
室５３と進角油圧室５６との油圧差によりシューハウジ
ング１２に対しベーンロータ１５を遅角側に回転でき
る。

【００７９】（第６実施例）本発明の第６実施例を図１
０および図１１に示す。第１実施例と実質的に同一構成
部分に同一符号を付し、説明を省略する。流体供給手段
としての切換弁１３０は、第１実施例に示した切換弁８
２の弁部材８３に切換部としての弁部１３１ａを一体に
形成した弁部材１３１を有する。弁部１３１ａ、８３
ａ、８３ｂ、８３ｃが一体に形成されているので、弁部
１３１ａを弁部材８３と別体に形成する場合に比べ、ソ
レノイド８５に送出する一系統の制御信号により弁部１
３１ａ、８３ａ、８３ｂ、８３ｃのいずれかを選択でき
る。さらに、油路の構成を簡略化できる。

【００８０】図１１の（Ａ）に示すように、ガイドリン
グ１４０はベーン１５ａの内壁に圧入保持され、このガ
イドリング１４０に有底円筒状に形成された当接部とし
てのストッパピストン１４１がカムシャフト２の回転軸
方向に摺動可能に挿入されている。図１１の（Ａ）に示
すように、ストッパピストン１４１の先端部１４２は被
当接部としての嵌合リング１４５に嵌合可能である。ス
トッパピストン１４１、嵌合リング１４５およびスプリ
ング３７は拘束手段を構成している。ガイドリング１４
０およびストッパピストン１４１は流体供給手段を構成
している。

【００８１】ストッパピストン１４１は、フロントプレ
ート１４側から、先端部１４２、大径摺動部１４３、小
径摺動部１４４を有し、各摺動部はガイドリング１４０
の内周壁と摺動する。先端部１４２の端面の外周側に広
角かつ環状のテーパ面１４２ａが形成されている。さら
に、図１１の（Ａ）に示す状態において、油路５８から
油圧室４２に作動油が流入できるように先端部１４２に
溝１４２ｂが形成されている。

【００８２】嵌合リング１４５は、テーパ状の内周面１
４５ａを有し環状に形成されており、フロントプレート
１４に形成された凹部１４ｂに圧入保持されている。内
周面１４５ａのストッパピストン１４１との当接側はス
トッパピストン１４１に向けさらに拡径するように傾斜
している。

【００８３】ストッパピストン１４１の先端部１４２
は、図１０に示すようにシューハウジング１２に対し最
遅角位置と最進角位置のほぼ中間にベーンロータ１５が
位置するとき嵌合リング１４５に嵌合可能である。スト
ッパピストン１４１が嵌合リング１４５に嵌合した状態
ではシューハウジング１２に対するベーンロータ１５の
相対回動は拘束されている。

【００８４】シューハウジング１２に対しベーンロータ
１５が中間位置から遅角側または進角側に回転するとス
トッパピストン１４１と嵌合リング１４５との周方向位
置がずれることにより、ストッパピストン１４１は嵌合
リング１４５に嵌合不能になる。

【００８５】ガイドリング１４０にはガイドリング１４
０を貫通する貫通孔１４０ａが形成されている。油路１
４６は遅角油圧室５１と貫通孔１４０ａとを連通し、油
路１４８は進角油圧室５４と貫通孔１４０ａとを連通し
ている。ガイドリング１４０の内周壁とストッパピスト
ン１４１の小径摺動部１４４の外周壁との間に環状の油
路１４７が形成されている。貫通孔１４０ａ、および油
路１４６、１４７、１４８は、遅角油圧室５１と進角油
圧室５４とを連通する連通路を構成している。

【００８６】エンジン始動開始時、図１０に示すよう
に、ＥＣＵからの制御信号により弁部材１３１の弁部１
３１ａが選択されるので、油ポンプ８０から油供給路９
４、油路９２を通り遅角油圧室５１、５２、５３に作動
油が供給される。エンジン始動開始時ストッパピストン
１４１が嵌合リング１４５に嵌合していると、図１１の
（Ａ）に示すように、遅角油圧室５１に供給された作動
油は、油路１４６、貫通孔１４０ａ、油路１４７、貫通
孔１４０ａ、油路１４８、進角油圧室５４、油路５８を
通り油圧室４２に供給される。切換弁１３０の弁部１３
１ａが選択されているので、進角油圧室５４に供給され
た作動油はドレイン８１に排出されない。

【００８７】エンジン始動開始後、各遅角油圧室および
進角油圧室５４に作動油が充填され油圧室４２の油圧が
所定圧に上昇してからストッパピストン１４１は嵌合リ
ング１４５から抜け出す。遅角油圧室５１および進角油
圧室５４の油圧が充分に上昇していなくても、ベーン１
５ａが遅角油圧室５１および進角油圧室５４の作動油に
押さえられているので、ベーンロータ１５の揺動が防止
される。これにより、ベーンロータ１５がシューハウジ
ング１２を叩き打音を発生することを防止する。

【００８８】エンジン始動後作動油の油圧が充分に上昇
すると、ＥＣＵからの指示により、弁部材１３１の弁部
１３１ａ以外の弁部８３ａ、８３ｂ、８３ｃのいずれか
が選択される。これにより、各油圧室への作動油の供給
および各油圧室からの作動油の排出を制御し、シューハ
ウジング１２に対するベーンロータ１５の相対回動を制
御できる。ストッパピストン１４１が嵌合リング１４５
から抜け出すと、図１１の（Ｂ）に示すように、ガイド
リング１４０およびストッパピストン１４１により油路
１４７が密封され油路１４６と１４８との連通が遮断さ
れるので、遅角油圧室５１と進角油圧室５４との連通は
遮断される。密封された油路１４７はダンパ手段として
のダンパ室として作用する。油路１４７は密封されてい
るので、ストッパピストン１４１が嵌合リング１４５に
向け移動しようとしても、油路１４７の働きにより移動
速度が低下する。したがって、シューハウジング１２に
対しベーンロータ１５が相対回動しストッパピストン１
４１が嵌合リング１４５上を通過するときに油圧が低下
しストッパピストン１４１が嵌合リング１４５に向け移
動しようとしても、嵌合リング１４５に嵌合する前にス
トッパピストン１４１は嵌合リング１４５上を通過し、
ストッパピストン１４１が嵌合リング１４５に嵌合する
ことを防止する。

【００８９】また、先端部１４２の端面に広角のテーパ
面１４２ａが形成されているので、シューハウジング１
２に対しベーンロータ１５が相対回動するときに図１１
の（Ｃ）に示すように先端部１４２が嵌合リング１４５
に接触しても、テーパ面１４２ａが嵌合リング１４５に
接触することにより接触衝撃を低減する。

【００９０】（第７実施例）本発明の第７実施例を図１
２に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符
号を付し、説明を省略する。図１２の（Ａ）に示すよう
に、ストッパピストン１５０は、有底の円筒状に形成さ
れており、フロントプレート１４側に形成された先端部
１５１は嵌合リング１５２に嵌合可能である。先端部１
５１の端面の外周側に広角かつ環状のテーパ面１５１ａ
が形成されている。さらに、図１２の（Ａ）に示す状態
において、油路５８から油圧室４２に作動油が流入でき
るように先端部１５１に溝１５１ｂが形成されている。

【００９１】被当接部としての嵌合リング１５２はスト
ッパピストン１５０と嵌合するテーパ状の内周面を有し
環状に形成されている。嵌合リング１５２は、フロント
プレート１４に形成された凹部に圧入保持されている。
係止部材としてのピストン１５３は嵌合リング１５２に
往復自在に支持されている。移動付勢手段としてのスプ
リング１５４はストッパピストン１５０に向けピストン
１５３を付勢している。ピストン１５３の反油圧室４２
側に油圧室１５５が形成されている。油圧室１５５は、
油路１５６を介し遅角油圧室５１と連通している。

【００９２】エンジンの始動を開始すると、まず各進角
油圧室および油圧室４２に作動油が充填され、油圧室４
２の油圧が所定圧に上昇すると、図１２の（Ｂ）に示す
ように、ストッパピストン１５０は嵌合リング１５２か
ら抜け出す。その後、各油圧室への作動油の供給および
各油圧室からの作動油の排出を制御し、シューハウジン
グ１２に対するベーンロータ１５の相対回動を制御す
る。

【００９３】嵌合リング１５２から抜け出る方向にスト
ッパピストン１５０が油圧室４２の作動油から油圧を受
ける受圧面の面積は、嵌合リング１５２から抜け出る方
向にストッパピストン１５０が油圧室４１の作動油から
油圧を受ける受圧面の面積よりも大きい。油圧室４１に
は遅角油圧室５１の作動油が供給され、油圧室４２には
進角油圧室５４の作動油が供給される。したがって、シ
ューハウジング１２に対しベーンロータ１５が進角側に
回転し、ストッパピストン１５０が油圧室４２から油圧
を受けているとき、油圧室４１の油圧から受けるよりも
大きな力を嵌合リング１５２から抜け出る方向に受ける
ので、ストッパピストン１５０は図１２の（Ｂ）に示す
位置にあり嵌合リング１５２に嵌合しない。

【００９４】一方、シューハウジング１２に対しベーン
ロータ１５が遅角側に回転し、ストッパピストン１５０
が油圧室４１から油圧を受けているとき、油圧室４１か
ら油圧を受けるストッパピストン１５０の受圧面積が小
さいので、油圧室４１の油圧が低下するとストッパピス
トン１５０は嵌合リング１５２に向け移動することがあ
る。このとき、遅角油圧室５１から油圧室１５５に供給
される作動油の油圧によりピストン１５３はストッパピ
ストン１５０に向け押されており、嵌合リング１５２の
ストッパ１５２ａに係止されている。油圧室４１の油圧
の低下により嵌合リング１５２に向け移動してきたスト
ッパピストン１５０は、図１２の（Ｃ）に示すようにピ
ストン１５３に係止されるので、嵌合リング１５２と嵌
合しない。ストッパピストン１５０とピストン１５３と
が当接する位置は、嵌合リング１５２のストッパピスト
ン１５０側端面よりわずかにフロントプレート１４側で
あるから、ベーンロータ１５が遅角側に回転してもピス
トン１５３はベーン１５ａと接触しない。また、ストッ
パピストン１５０の先端部１５１の端面外周側は広角の
テーパ面１５１ａを有するので、先端部１５１がフロン
トプレート１４側に僅かに入り込み嵌合リング１５２ま
たはフロントプレート１４と接触しても、接触衝撃を低
減することができる。

【００９５】（第８実施例）本発明の第８実施例を図１
３に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符
号を付し、説明を省略する。図１３に示すように、当接
部としてのストッパピストン１６０は、有底の円筒状に
形成されており、フロントプレート１４側に形成された
先端部１６１は被当接部としての嵌合リング１６２に嵌
合可能である。油圧室４１は図示しない遅角油圧室５１
と連通しており、油圧室４２は図示しない進角油圧室５
４と連通している。

【００９６】嵌合リング１６２はフロントプレート１４
に径方向に延び長穴状に形成された凹部１６３に収容さ
れている。スプリング１６４は、図１３の下方、つまり
径方向内側に嵌合リング１６２を付勢している。ベーン
ロータ１５が回転し嵌合リング１６２に加わる遠心力が
スプリング１６４の付勢力に打ち勝つと、嵌合リング１
６２は図１３の上方、つまり径方向外側に移動する。

【００９７】エンジン始動開始前、ストッパピストン１
６０は嵌合リング１６２に嵌合している。エンジン始動
開始後、各遅角油圧室および油圧室４１に作動油が充填
され油圧室４１の油圧が所定圧に上昇すると、ストッパ
ピストン１６０は嵌合リング１６２から抜け出す。ベー
ンロータ１５の回転に伴い嵌合リング１６２に加わる遠
心力がスプリング１６４の付勢力に打ち勝つと、嵌合リ
ング１６２は凹部１６３に沿って径方向外側に移動し図
１３に示す状態になる。この状態では、ストッパピスト
ン１６０と嵌合リング１６２の径方向位置がずれている
ので、シューハウジング１２に対しベーンロータ１５が
相対回動するときにストッパピストン１６０が嵌合リン
グ１６２上を通過してもストッパピストン１６０は嵌合
リング１６２に嵌合しない。

【００９８】以上説明した本発明の実施の形態を示す上
記複数の実施例では、シューハウジング１２に対しベー
ンロータ１５が最遅角位置と最進角位置との間の中間位
置にあるときストッパピストンが嵌合リングに嵌合可能
な構成である。したがって、ストッパピストンが嵌合リ
ングに嵌合する位置を調整することにより、吸気弁のバ
ルブタイミングをエンジン始動開始に好適な位相にする
ことができる。ストッパピストンが嵌合リングに嵌合す
る中間位置は、最遅角位置と最進角位置とを除く任意の
位置に設定できる。

【００９９】上記複数の実施例では、シューハウジング
１２に対するベーンロータ１５の最遅角位置において、
スプリング２４がベーンロータ１５に加える進角トルク
を負荷トルクの平均より大きくしたが、スプリング２４
が加える進角トルクを負荷トルクの平均より小さく設定
してもよい。この場合、ストッパピストンが嵌合リング
に嵌合していない状態でエンジンの始動を開始すると、
作動油が遅角油圧室に導入されるまでベーンロータ１５
は進角側の中間位置に向かわないので、本実施例に比べ
エンジンが始動するまでに長い時間を要する。しかし、
スプリング２４を配設していない構成と比較しベーンロ
ータ１５は早く中間位置に達し、エンジンを始動可能に
なる。

【０１００】本発明の上記複数の実施例では、吸気弁を
駆動するバルブタイミング調整装置について説明した
が、バルブタイミング調整装置により排気弁だけ、ある
いは吸気弁および排気弁の両方を駆動することも可能で
ある。また上記複数の実施例では、ストッパピストンが
軸方向に移動して嵌合リングに嵌合したが、ストッパピ
ストンが径方向に移動し嵌合リングに嵌合する構成にす
ることも可能である。

【０１０１】また本発明の複数の実施例では、タイミン
グギアによりクランクシャフトの回転駆動力をカムシャ
フトに伝達する構成を採用したが、タイミンプーリまた
はチェーンスプロケット等を用いる構成にすることも可
能である。また、駆動軸としてのクランクシャフトの駆
動力をベーン部材で受け、従動軸としてのカムシャフト
とハウジング部材とを一体に回転させることも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるバルブタイミング調
整装置を示す図２のＩ−Ｏ−Ｉ線断面図である。

【図２】第１実施例によるバルブタイミング調整装置を
示す横断面図である。

【図３】図２のＩ−Ｏ−III 線断面図である。

【図４】図２のストッパピストン周囲を示すIV−Ｏ−IV
線断面図であり、（Ａ）は拘束状態を示し、（Ｂ）は拘
束解除状態を示す。

【図５】（Ａ）はカムシャフトとタイミングギアとの回
転方向を示す模式図であり、（Ｂ）はカムシャフトが受
ける負荷トルクを示す特性図である。

【図６】本発明の第２実施例によるバルブタイミング調
整装置を示す横断面図であり、（Ａ）は最遅角位置を示
し、（Ｂ）は中間位置を示し、（Ｃ）は最進角位置を示
している。

【図７】本発明の第３実施例によるバルブタイミング調
整装置を示す横断面図である。

【図８】本発明の第４実施例によるバルブタイミング調
整装置を示す横断面図である。

【図９】本発明の第５実施例によるバルブタイミング調
整装置を示す横断面図である。

【図１０】本発明の第６実施例によるバルブタイミング
調整装置を示す横断面図である。

【図１１】第６実施例のストッパピストン周囲を示す拡
大断面図であり、（Ａ）は拘束状態を示し、（Ｂ）およ
びは（Ｃ）は拘束解除状態を示している。

【図１２】本発明の第７実施例のストッパピストン周囲
を示す拡大断面図であり、（Ａ）は拘束状態、（Ｂ）お
よびは（Ｃ）は拘束解除状態を示している。

【図１３】本発明の第８実施例のストッパピストン周囲
を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１ バルブタイミング調整装置 ２ カムシャフト（従動軸） １０ タイミングギア（ハウジング部材） １２ シューハウジング（ハウジング部材） １２ａ、１２、１２ｃ シュー １３ 周壁（ハウジング部材） １４ フロントプレート（ハウジング部材） １５ ベーンロータ（ベーン部材） １５ａ、１５ｂ、１５ｃ ベーン（ベーン部材） １７ 中間プレート（ハウジング部材） １７ｃ 長穴（規制手段） ２４ スプリング（進角手段） ３１ ストッパピストン（当接部） ３６ 嵌合リング（被当接部） ３７ スプリング（当接付勢手段） ４３ ダンパ室（ダンパ手段） ５０ 収容室 ５１、５２、５３ 遅角油圧室 ５４、５５、５６ 遅角油圧室 ８２、８６、１００、１３０ 切換弁（流体供給
手段） ８７ａ、１０１ａ、１３１ａ 弁部（切換部） ９４ 油供給路（作動流体供給路） ９５ 油排出路（作動流体排出路） １２０ 逆止弁（流体供給手段） １４０ ガイドリング（流体供給手段） １４０ａ 貫通孔（連通路） １４１ ストッパピストン（当接部、流体供給手
段） １４５、１５２、１６２ 嵌合リング（被当接
部） １４６、１４７、１４８ 油路（連通路） １５０、１６０ ストッパピストン（当接部） １５３ ピストン（係止部材） １５４ スプリング（移動付勢手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安達 美智雄 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G016 BA21 BA22 BA23 CA04 CA12 CA16 CA22 CA25 CA27 CA33 CA36 CA45 CA46 CA50 CA52 CA59 DA06 DA22 FA27 GA04 GA07 3G092 AA11 DA01 DA02 DA09 DF04 DF09 DG02 DG05 EA09 EA13 EA15 EA22 EA28 EA29 FA11 FA14 FA31 HA13X

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の駆動軸から吸気弁および排気
   弁の少なくともいずれか一方を開閉駆動する従動軸に駆
   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いずれか一方の開閉タイミ
   ングを調整するバルブタイミング調整装置であって、 前記駆動軸または前記従動軸の一方とともに回転するハ
   ウジング部材と、 前記駆動軸または前記従動軸の他方とともに回転し、前
   記ハウジング部材内に形成された収容室に収容され、前
   記収容室を遅角室と進角室とに二分し、所定角度範囲に
   限り前記ハウジング部材に対し作動流体圧力により相対
   回動駆動されるベーン部材と、 前記ハウジング部材と前記ベーン部材とにそれぞれ設け
   られ、前記収容室の周方向両端の間における中間位置に
   おいて前記ハウジング部材に対し前記ベーン部材が所定
   の相対回動位置にあるとき互いに当接することにより前
   記ハウジング部材に対する前記ベーン部材の相対回動を
   拘束する当接部および被当接部を有し、作動流体圧力に
   より前記当接部を変位させ拘束状態を解除可能に構成さ
   れており、前記被当接部との当接方向へ前記当接部を付
   勢する当接付勢手段を含む拘束手段と、 前記駆動軸に対し進角する方向に前記従動軸に進角トル
   クを加える進角手段と、 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. 【請求項２】 前記進角手段が前記従動軸に加える進角
   トルクは前記駆動軸に対し前記従動軸が最遅角位置から
   進角方向に向かうにしたがい小さくなり、前記駆動軸に
   対し前記従動軸が最遅角位置にあるとき、前記吸気弁お
   よび前記排気弁の少なくともいずれか一方を駆動するこ
   とにより前記従動軸が受ける負荷トルクの平均より大き
   な進角トルクを前記進角手段は前記従動軸に加え、前記
   中間位置において負荷トルクの平均以上の進角トルクを
   前記進角手段は前記従動軸に加えることを特徴とする請
   求項１記載のバルブタイミング調整装置。
3. 【請求項３】 前記進角手段が前記従動軸に加える進角
   トルクは、遅角方向に働く負荷トルクの最大値より小さ
   いことを特徴とする請求項２記載のバルブタイミング調
   整装置。
4. 【請求項４】 前記進角手段は前記中間位置において負
   荷トルクの平均とほぼ等しい進角トルクを前記従動軸に
   加えることを特徴とする請求項２または３記載のバルブ
   タイミング調整装置。
5. 【請求項５】 前記中間位置より進角方向に前記従動軸
   が回転する場合、前記進角手段が前記従動軸に進角トル
   クを加えることを防止する規制手段を備えることを特徴
   とする請求項１から４のいずれか一項記載のバルブタイ
   ミング調整装置。
6. 【請求項６】 前記当接部および前記被当接部の少なく
   ともいずれか一方の当接側端部はテーパ状に形成されて
   いることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記
   載のバルブタイミング調整装置。
7. 【請求項７】 前記遅角室および前記進角室の両室に作
   動流体を供給可能な流体供給手段を備えることを特徴と
   する請求項１から６のいずれか一項記載のバルブタイミ
   ング調整装置。
8. 【請求項８】 前記当接部は、前記遅角室と前記進角室
   とを連通可能な連通路を有し、前記当接部と前記被当接
   部とが拘束状態にあるとき前記連通路を開放し、前記当
   接部と前記被当接部とが拘束解除状態にあるとき前記連
   通路を閉塞することを特徴とする請求項７記載のバルブ
   タイミング調整装置。
9. 【請求項９】 前記流体供給手段は作動流体供給路およ
   び作動流体排出路と前記遅角室および前記進角室との連
   通を切り換える切換弁を有し、前記切換弁は、前記遅角
   室または前記進角室の一方と前記作動流体供給路とを連
   通し前記遅角室または前記進角室の他方からの作動流体
   の排出を遮断する切換部を有し、前記遅角室または前記
   進角室の他方の作動流体圧力により前記当接部と前記被
   当接部との拘束状態を解除することを特徴とする請求項
   ８記載のバルブタイミング調整装置。
10. 【請求項１０】 前記流体供給手段は作動流体供給路お
    よび作動流体排出路と前記遅角室および前記進角室との
    連通を切り換える切換弁を有し、前記切換弁は前記遅角
    室および前記進角室の両室と前記作動流体供給路とを連
    通する切換部を有することを特徴とする請求項７記載の
    バルブタイミング調整装置。
11. 【請求項１１】 前記流体供給手段は前記ハウジング部
    材または前記ベーン部材の一方に配設されている逆止弁
    を有し、前記逆止弁は前記遅角室から前記進角室に作動
    流体が流れることを許可し前記進角室から前記遅角室に
    作動流体が流れることを防止することを特徴とする請求
    項７記載のバルブタイミング調整装置。
12. 【請求項１２】 前記被当接部との当接方向に前記当接
    部が移動する速度を低減するダンパ手段を備えることを
    特徴とする請求項１から１１のいずれか一項記載のバル
    ブタイミング調整装置。
13. 【請求項１３】 前記拘束手段は、前記遅角室または前
    記進角室の一方の作動流体圧力により拘束状態を解除さ
    れ、前記遅角室または前記進角室の他方の作動流体圧力
    により拘束状態と拘束解除状態との境界位置で前記当接
    部を係止する係止部材を有することを特徴とする請求項
    １から１１のいずれか一項記載のバルブタイミング調整
    装置。
14. 【請求項１４】 前記当接部は前記従動軸の回転軸方向
    に移動することにより前記被当接部に当接し、前記被当
    接部は所定範囲内において径方向に往復移動可能に配設
    されており、前記拘束手段は径方向内側に向け前記被当
    接部を付勢する移動付勢手段を有し、内燃機関の停止
    時、前記当接部は前記被当接部に当接可能であり、内燃
    機関の運転中、前記移動付勢手段の付勢力に抗し遠心力
    により前記被当接部が径方向外側に移動することにより
    前記当接部は前記被当接部に当接不能となることを特徴
    とする請求項１から１１のいずれか一項記載のバルブタ
    イミング調整装置。