JP2001090512A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁開閉時期制御装置において、ストッパ機構
とロック機構の構成を改良して、製作コストの低減と小
型軽量化を図ること。 【解決手段】 ストッパ機構Ａとロック機構Ｂを、ハウ
ジング部材３０に組付けられ先端部６１ａがロータ部材
２０に向けて常時突出するロック部材６１と、ロータ部
材２０に形成されハウジング部材３０とロータ部材２０
の相対回転を許容した状態でロック部材の先端部６１ａ
を収容するフリー凹所２３ｄと、フリー凹所２３ｄの周
方向一端に形成されてロック部材の先端部６１ａとの当
接により初期位相を規定するストッパ面２３ｅと、スト
ッパ面２３ｅに沿って連続的に形成され初期位相にてロ
ック部材の先端部６１ａを周方向移動不能に収容可能な
ロック凹所２３ｆと、ロック部材６１をロック凹所２３
ｆに向けて付勢するロックスプリング６２とを備える構
成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の動弁装
置において吸気弁又は排気弁の開閉時期を制御するため
に使用される弁開閉時期制御装置（内燃機関用バルブタ
イミング調整装置）に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の弁開閉時期制御装置の一つとし
て、内燃機関の駆動軸（エンジンのクランクシャフト）
から内燃機関の吸気弁及び排気弁の少なくとも何れか一
方を開閉する従動軸（カムシャフト）に駆動力を伝達す
る駆動力伝達系に設けられ、駆動軸（または従動軸）と
一体的に回転するハウジング部材と、このハウジング部
材に設けた対のシュー部にハブ部にて相対回転可能に組
付けられてベーン部にてハウジング部材内に進角油室と
遅角油室を形成し従動軸（または駆動軸）と一体的に回
転するロータ部材と、ハウジング部材とロータ部材の初
期位相を規定するストッパ機構と、前記初期位相にてハ
ウジング部材とロータ部材の相対回転を規制するロック
機構を備えるとともに、進角油室及び遅角油室への作動
油の給排を制御するとともにロック機構のロック・アン
ロックを制御する油圧回路を備えたものがあり、例えば
特開平９−６０５０８号公報に示されている。

【０００３】この公報の弁開閉時期制御装置において
は、ストッパ機構として、ハウジング部材のシュー部
（ロータ部材を回転可能に支承する部位）の周方向端部
に設けたストッパ面と、ロータ部材のベーン部（シュー
部との間に進角油室と遅角油室を形成する部位）の周方
向端部に設けられて前記ストッパ面に当接する当接面か
らなるストッパ機構が採用されていて、ストッパ面と当
接面が当接することにより、ハウジング部材とロータ部
材の初期位相が規定されるようになっている。

【０００４】また、ロック機構として、ロータ部材のベ
ーン部に設けた収容孔にカムシャフトの軸方向に摺動可
能に組付けられて、先端部を先細りのテーパ形状に形成
したピストンと、ハウジング部材に設けられてハウジン
グ部材とロータ部材の初期位相にてピストンの先端部が
テーパ嵌合可能なテーパ穴と、ピストンをテーパ穴に向
けて付勢するスプリングからなるロック機構が採用され
ていて、ハウジング部材とロータ部材の初期位相にてピ
ストンの先端部がテーパ穴にテーパ嵌合することによ
り、ハウジング部材とロータ部材の相対回転が規制さ
れ、ピストンの先端部がテーパ穴から退避した状態にて
ハウジング部材とロータ部材の相対回転が許容されるよ
うになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した公報の弁開閉
時期制御装置においては、ストッパ機構において、ロー
タ部材のベーン部に設けた当接面(周方向端面)がハウジ
ング部材のシュー部に設けたストッパ面(周方向端面)に
当接するものであるため、ハウジング部材のシュー部の
周方向端面とロータ部材のベーン部の周方向端面にそれ
ぞれ高精度の機械加工を施す必要があるとともに、ロー
タ部材のベーン部とハウジング部材のシュー部が共に高
い強度（当接時の荷重に耐える強度）を要求される。

【０００６】また、ハウジング部材とロータ部材の初期
位相を基準として、すなわち、ロータ部材のベーン部に
設けた当接面とハウジング部材のシュー部に設けたスト
ッパ面の製作精度に対して、ピストンの先端部とテーパ
穴の位置精度（ピストンが当接面及びストッパ面を設け
た部材とは異なる部材であり、テーパ嵌合部が当接部と
ストッパ面の当接部と異なる位置に設けられているた
め、精度を出すのが非常に難しい）が高精度に要求され
る。

【０００７】また、ピストンの先端部がテーパ穴から退
避した状態にて、ハウジング部材とロータ部材の相対回
転が許容されるようになっているため、テーパ穴から退
避したピストンの先端部に異物が入り込んだ場合（ピス
トンの先端部が先細りのテーパ形状であるため、収容孔
との間に大きな隙間が生じて、異物が入り込みやすい）
には、ピストンの先端部（先細りのテーパ形状）と収容
孔間に異物が噛み込みやすい。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した問題
に対処すべくなされたものであり、内燃機関の駆動軸か
ら内燃機関の吸気弁及び排気弁の少なくとも何れか一方
を開閉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、前記駆動軸（または前記従動軸）と一体的に回
転するハウジング部材と、このハウジング部材に設けた
対のシュー部に相対回転可能に組付けられてベーン部に
て前記ハウジング部材内に進角油室と遅角油室を形成し
前記従動軸（または前記駆動軸）と一体的に回転するロ
ータ部材と、前記ハウジング部材と前記ロータ部材の初
期位相を規定するストッパ機構と、前記初期位相にて前
記ハウジング部材と前記ロータ部材の相対回転を規制す
るロック機構を備えるとともに、前記進角油室及び前記
遅角油室への作動油の給排を制御するとともに前記ロッ
ク機構のロック・アンロックを制御する油圧回路を備え
た弁開閉時期制御装置において、前記ストッパ機構及び
前記ロック機構を、前記ハウジング部材（または前記ロ
ータ部材）に摺動可能に組付けられて先端部が前記ロー
タ部材（または前記ハウジング部材）に向けて常時突出
するロック部材と、前記ロータ部材（または前記ハウジ
ング部材）に形成されて前記ハウジング部材と前記ロー
タ部材の相対回転を許容した状態で前記ロック部材の先
端部を収容するフリー凹所と、このフリー凹所の周方向
一端に形成されて前記ロック部材の先端部との当接によ
り初期位相を規定するストッパ面と、このストッパ面に
沿って連続的に形成されて前記初期位相にて前記ロック
部材の先端部を周方向移動不能に収容可能なロック凹所
と、前記ロック部材を前記ロック凹所に向けて付勢する
ロックスプリングとを備える構成としたことに特徴があ
る。

【０００９】この場合において、前記ハウジング部材に
対する前記ロータ部材の最大相対回転量を規定する第２
のストッパ面を前記ストッパ面に対向して前記フリー凹
所の周方向他端に形成することが望ましい。

【００１０】また、本発明は、内燃機関の吸気弁及び排
気弁の少なくとも一方を開閉駆動する第１回転体と、前
記内燃機関の駆動軸と一体に回転され,前記第１回転体
に前記駆動軸からの駆動力を伝達可能な第２回転体と、
前記第２回転体に対して前記第１回転体を進角側或いは
遅角側に変位させる変位制御手段とを備えた弁開閉時期
制御装置において、進角側と遅角側の少なくとも一方側
への前記第１回転体の前記第２回転体に対する回転量を
規制可能なストッパ機構と、前記第１回転体と前記第２
回転体との相対回転を規制するロック機構とを一体的に
備えた規制手段を有することに特徴がある。

【００１１】この場合において、前記第１回転体と前記
第２回転体とは同軸的に配設され、前記規制手段は、前
記第１回転体と前記第２回転体の一方に一体回転可能に
且つ摺動可能に配設されるロック部材と、前記第１回転
体と前記第２回転体の他方に設けられて前記第１回転体
と前記第２回転体の相対回転を許容した状態で前記ロッ
ク部材を収容するフリー凹所と、該フリー凹所の周方向
一端に設けられて前記ロック部材と係合することにより
前記進角側と前記遅角側の一方側への前記第１回転体の
前記第２回転体に対する回転を規制するストッパ面と、
該ストッパ面に沿って連続的に設けられて前記第１回転
体と前記第２回転体との相対回転を規制するように前記
ロック部材を収容可能なロック凹所と、前記ロック部材
を前記ロック凹所に向けて付勢する付勢手段とを備える
ことが望ましい。

【００１２】

【発明の作用・効果】本発明による弁開閉時期制御装置
においては、ストッパ機構及びロック機構を、上述した
ロック部材、フリー凹所、ストッパ面、ロック凹所、ロ
ックスプリングを備える構成として、これらをハウジン
グ部材とロータ部材に設けたため、ハウジング部材のシ
ュー部の周方向端面とロータ部材のベーン部の周方向端
面にそれぞれ機械加工を施す必要がなく、またロータ部
材のベーン部とハウジング部材のシュー部が高い強度を
要求されない。したがって、製作コストの低減を図るこ
とができるとともに、ロータ部材のベーン部の薄肉化が
可能であって、小型軽量化を図ることができる。

【００１３】また、ロック部材の先端部との当接により
初期位相を規定するストッパ面をフリー凹所の周方向一
端に形成し、このストッパ面に沿って連続的にロック凹
所を形成したため（ストッパ面とロック凹所を一部材の
一箇所に形成したため）、初期位相に対するロック凹所
の位置精度は容易に高精度にて得られる。したがって、
当該装置の生産性を向上させることができる。

【００１４】また、ロック部材の先端部が常時突出して
いて、ロック部材とこれを摺動可能に支持するハウジン
グ部材（またはロータ部材）間には摺動を許容する微小
隙間を設けることで実施できて、同隙間に異物が入り込
むことは殆どなくて、異物の噛み込みを防止することが
でき、ロック部材の作動信頼性を向上させることができ
る。

【００１５】また、本発明の実施に際して、ハウジング
部材に対するロータ部材の最大相対回転量を規定する第
２のストッパ面を前記ストッパ面に対向してフリー凹所
の周方向他端に形成した場合には、フリー凹所の周方向
長さを精度よく形成することにより、ハウジング部材に
対するロータ部材の最大相対回転量を容易に高精度にて
設定することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１〜図７に示した本発明によ
る弁開閉時期制御装置は、カムシャフト１０（第１回転
体）の先端部に一体的に組付けたロータ部材２０（第１
回転体）と、このロータ部材２０に所定範囲で相対回転
可能に外装されたハウジング部材３０（第２回転体）
と、ハウジング部材３０とロータ部材２０間に介装され
てハウジング部材３０に対してロータ部材２０を進角側
に付勢するトーションスプリングＳと、ハウジング部材
３０とロータ部材２０の初期位相(最遅角位置)と最進角
位置を規定するストッパ機構Ａと、初期位相にてハウジ
ング部材３０とロータ部材２０の相対回転を規制するロ
ック機構Ｂを備えるとともに、後述する進角油室Ｒ１及
び遅角油室Ｒ２への作動油の給排を制御するとともにロ
ック機構Ｂのロック・アンロックを制御する油圧回路Ｃ
を備えている。

【００１７】カムシャフト１０は、吸気弁（図示省略）
を開閉する周知のカム（図示省略）を有していて、内燃
機関のシリンダヘッド４０に回転自在に支持されてお
り、内部にはカムシャフト１０の軸方向に延びる進角通
路１１と遅角通路１２が設けられている。進角通路１１
は、径方向の通路１３と環状の通路１４と接続通路Ｐ１
を介して切換弁１００の接続ポート１０１に接続されて
いる。また、遅角通路１２は、径方向の通路１５と環状
の通路１６と接続通路Ｐ２を介して切換弁１００の接続
ポート１０２に接続されている。なお、径方向の通路１
３，１５と環状の通路１６はカムシャフト１０に形成さ
れており、環状の通路１４はカムシャフト１０とシリン
ダヘッド４０の段部間に形成されている。

【００１８】切換弁１００は、オイルポンプ１１０、オ
イル溜１２０等とにより油圧回路Ｃを構成していて、ソ
レノイド１０３への通電によってスプール１０４をスプ
リング１０５に抗して図１の左方向へ移動できるもので
あり、非通電状態では内燃機関によって駆動されるオイ
ルポンプ１１０に接続された供給ポート１０６が接続ポ
ート１０２に連通するとともに、接続ポート１０１がオ
イル溜１２０に接続された排出ポート１０７に連通する
ように、また第１設定電流の通電状態では供給ポート１
０６と排出ポート１０７が各接続ポート１０１，１０２
との連通を遮断されるように、さらに第１設定電流より
大きい第２設定電流の通電状態では供給ポート１０６が
接続ポート１０１に連通するとともに、接続ポート１０
２が排出ポート１０７に連通するように構成されてい
る。

【００１９】このため、ソレノイド１０３の非通電状態
では、オイルポンプ１１０から遅角通路１２に作動油が
供給されるとともに、進角通路１１からオイル溜１２０
に作動油が排出され、第１設定電流の通電状態では、進
角通路１１と遅角通路１２に作動油が溜められ、第２設
定電流の通電状態では、オイルポンプ１１０から進角通
路１１に作動油が供給されるとともに、遅角通路１２か
らオイル溜１２０に作動油が排出される。

【００２０】ロータ部材２０は、メインロータ２１と、
このメインロータ２１の前後（図１の左右）に一体的に
組付けた段付筒状のフロントロータ２２及び段付筒状の
リヤロータ２３（接続部材及び突出部）によって構成さ
れていて、ボルト５０によってカムシャフト１０の前端
に一体的に固着されており、ボルト５０の頭部によって
前端を閉塞された各ロータ２１，２２，２３の中心内孔
はカムシャフト１０に設けた進角通路１１に連通してい
る。

【００２１】メインロータ２１は、フロントロータ２２
及びリヤロータ２３が同軸的に組付けられるハブ部２１
ａと、このハブ部２１ａから径外方に延びてハウジング
部材３０内に４個の進角油室Ｒ１及び遅角油室Ｒ２を区
画形成する４個のベーン部２１ｂを有していて、各ベー
ン部２１ｂの径方向外端には進角油室Ｒ１と遅角油室Ｒ
２間をシールするためのシール部材２４がそれぞれ組付
けられている。

【００２２】また、メインロータ２１のハブ部２１ａに
は、径方向内端にて中心内孔を通して進角通路１１に連
通し径方向外端にて進角油室Ｒ１に連通する径方向の通
路２１ｃが４個設けられるとともに、遅角通路１２に連
通する軸方向の通路２１ｄと、径方向内端にて通路２１
ｄに連通し径方向外端にて遅角油室Ｒ２に連通する径方
向の通路２１ｅがそれぞれ４個設けられている。

【００２３】４個の軸方向通路２１ｄのうち対向する２
個（図４〜図６の左上、右下に示したもの）は、メイン
ロータ２１を軸方向に貫通していて、リヤロータ２３に
設けた軸方向通路２３ａと環状通路２３ｂ(図１及び図
３参照)を通して遅角通路１２に連通しており、残りの
対向する２個（図４〜図６の右上、左下に示したもの）
は、メインロータ２１のフロント側にのみ開口してい
て、フロントロータ２２の後面に形成した一対の円弧状
連通溝２２ａ(図１及び図５参照)を通して貫通した軸方
向通路２１ｄに連通している。なお、図４〜図６の上方
に示した軸方向の孔２１ｆはメインロータ２１とフロン
トロータ２２を連結するピン(図示省略)を取付けるため
のものである。

【００２４】ハウジング部材３０は、ハウジング本体３
１と、フロントプレート３２と、リヤ薄肉プレート３３
と、リヤ厚肉プレート３４と、これらを一体的に連結す
る４本のボルト３５によって構成されていて、リヤ厚肉
プレート３４の外周にはスプロケット３４ａが一体的に
形成されている。スプロケット３４ａは、周知のよう
に、タイミングチェーン(図示省略)を介して内燃機関の
クランクシャフト(図示省略)に連結されていて、クラン
クシャフトからの駆動力が伝達されるように構成されて
いる。

【００２５】ハウジング本体３１は、径内方に突出する
二対４個のシュー部３１ａを有していて、各シュー部３
１ａの径方向内端にてシール部材３６を介してメインロ
ータ２１のハブ部２１ａを相対回転可能に支承してい
る。フロントプレート３２とリヤ薄肉プレート３３は、
軸方向の対向する端面にて、メインロータ２１のハブ部
２１ａの軸方向端面外周と、各ベーン部２１ｂの軸方向
端面全体と、各シール部材３６の軸方向端面全体にそれ
ぞれ摺動可能に接している。

【００２６】即ち、ハウジング部材３０においては、ハ
ウジング本体３１とフロントプレート３２とにより、後
方（図１の右方）に開口する略有底筒状を呈すると共に
ロータ部材２０をその内部に収容する収容部を形成して
おり、リヤ薄肉プレート３３と略平板状のリヤ厚肉プレ
ート３４とにより収容部の開口部を覆う被覆部を形成し
ている。

【００２７】リヤ厚肉プレート３４（駆動力伝達手段）
は、図１及び図７にて示したように、フロント側に開口
するとともに径内方に開口しフロント側の開口をリヤ薄
肉プレート３３（図７には内周縁のみが仮想線で示され
ている）によって閉塞される収容溝３４ｂをハブ部３４
ｃに有していて、ハブ部３４ｃの内周にてハウジング部
材３０の開口部から突出するリヤロータ２３の外周に相
対回転可能に支承されており、収容溝３４ｂにはロック
キー６１（規制部材）とロックスプリング６２とがリヤ
厚肉プレート３４と一体回転可能に組付けられている。

【００２８】ロックキー６１は、断面矩形に形成されて
いて、径内方の先端部６１ａがリヤロータ２３のハブ部
２３ｃ外周に形成したフリー凹所２３ｄに向けて常時突
出する長さ(収容溝３４ｂの径外方端に当接するまで径
外方に移動しても先端部６１ａが収容溝３４ｂから突出
する長さ)を有しており、径方向外側にはフロント側と
径外方に開口してロックスプリング６２の一部を収容す
る溝６１ｂが形成されている。なお、収容溝３４ｂの径
外方端は通孔３４ｄ(図１及び図３参照)を通して開放さ
れていて、ロックキー６１の迅速な径方向移動が保証さ
れている。

【００２９】フリー凹所２３ｄは、周方向に延びて円弧
形状に形成されており、ハウジング部材３０とロータ部
材２０の相対回転を許容した状態でロックキー６１の先
端部６１ａを収容するようになっている。このフリー凹
所２３ｄの周方向一端には、ロックキー６１の先端部６
１ａとの当接により初期位相(最遅角位置)を規定するス
トッパ面２３ｅが形成され、ストッパ面２３ｅに沿って
連続的にロック凹所２３ｆが形成されている。また、フ
リー凹所２３ｄの周方向他端には、ハウジング部材３０
に対するロータ部材２０の最大相対回転量(最進角位置)
を規定する第２のストッパ面２３ｇがストッパ面２３ｅ
に対向して形成されている。

【００３０】ロックスプリング６２は、ロックキー６１
を常時フリー凹所２３ｄの底面部、即ち、リヤ厚肉プレ
ート３４の径方向内方に向けて付勢しており、従って、
ロックキー６１はリヤ厚肉プレート３４においてフリー
凹所２３ｄへの収容方向（リヤ厚肉プレート３４の径方
向）において摺動可能とされている。

【００３１】ロック凹所２３ｆは、図７にて示したよう
に、前記初期位相にてロックキー６１の先端部６１ａを
周方向移動不能に収容可能であり、底部には径方向内端
にて進角通路１１に連通する径方向の通孔２３ｈが開口
していて、通孔２３ｈを通して進角通路１１から作動油
が供給されると、ロックキー６１がロックスプリング６
２に抗して径外方に押動されて図７の仮想線にて示した
位置まで退避し、通孔２３ｈを通して作動油が進角通路
１１に排出されると、ロックキー６１がロックスプリン
グ６２の付勢力によりロック凹所２３ｆに向けて押動さ
れてロックキー６１の先端部６１ａがロック凹所２３ｆ
に嵌合して収容されるようになっている。

【００３２】上記のように構成した本実施形態において
は、内燃機関の始動時において内燃機関の始動によって
駆動されるオイルポンプ１１０から切換弁１００を介し
て進角通路１１及び遅角通路１２に作動油が供給されて
いないとき、図７に示したように、ロックキー６１がロ
ックスプリング６２の付勢力によりロック凹所２３ｆに
嵌合して収容されている。

【００３３】したがって、吸気弁を駆動する際にカムシ
ャフト１０に正・負の反転トルクが生じても、ロータ部
材２０がハウジング部材３０に対して相対回転すること
をロックキー６１によって規制されて、相対的な回転振
動を発生することがなく、かかる回転振動に伴う打音の
発生が防止される。なお、内燃機関の始動時において切
換弁１００が図１の非通電状態にあれば、オイルポンプ
１１０から切換弁１００を介して遅角通路１２に作動油
が供給されて、遅角油室Ｒ２に向けて作動油が供給され
る時点から、遅角油室Ｒ２内の油圧によってもロータ部
材２０とハウジング部材３０の相対回転が規制される。

【００３４】かかる状態にて、切換弁１００のソレノイ
ド１０３が非通電状態から第２設定電流の通電状態に切
り換えられると、供給ポート１０６が接続ポート１０１
に連通するとともに、接続ポート１０２が排出ポート１
０７に連通し、進角通路１１に作動油が供給されるとと
もに、遅角通路１２からオイル溜１２０に作動油が排出
される。このため、進角通路１１からリヤロータ２３の
通孔２３ｈを通してロック凹所２３ｆに作動油が供給さ
れるとともに、進角通路１１からメインロータ２１の通
路２１ｃを通して進角油室Ｒ１に作動油が供給され、遅
角油室Ｒ２からメインロータ２１の通路２１ｅと２１ｄ
を通して遅角通路１２に作動油が排出される。

【００３５】したがって、ロック凹所２３ｆに供給され
た作動油により、ロックキー６１がロックスプリング６
２に抗して径外方に押動されて図７の実線位置から仮想
線位置に移動退避するとともに、進角油室Ｒ１に供給さ
れた作動油により、ロータ部材２０が図４の時計方向に
押動されてハウジング部材３０に対して最遅角位置から
進角側に向けて相対回転する。このロータ部材２０のハ
ウジング部材３０に対する相対回転は、リヤロータ２３
に形成した第２のストッパ面２３ｇとロックキー６１の
先端部６１ａが当接するまで可能である。

【００３６】また、切換弁１００のソレノイド１０３が
第２設定電流の通電状態から第１設定電流の通電状態に
切り換えられると、供給ポート１０６と排出ポート１０
７が各接続ポート１０１，１０２との連通を遮断され
て、進角通路１１と遅角通路１２に作動油が溜められる
ため、進角油室Ｒ１と遅角油室Ｒ２に作動油が溜められ
た状態とされて、ロータ部材２０のハウジング部材３０
に対する相対回転が規制された状態とされる。

【００３７】また、切換弁１００のソレノイド１０３が
第１設定電流の通電状態から非通電状態に切り換えられ
ると、供給ポート１０６が接続ポート１０２に連通する
とともに、接続ポート１０１が排出ポート１０７に連通
し、遅角通路１２に作動油が供給されるとともに、進角
通路１１からオイル溜１２０に作動油が排出される。こ
のため、遅角通路１２からメインロータ２１の通路２１
ｄと２１ｅを通して遅角油室Ｒ２に作動油が供給され、
進角油室Ｒ１からメインロータ２１の通路２１ｃを通し
て進角通路１１に作動油が排出される。

【００３８】したがって、遅角油室Ｒ２に供給された作
動油により、ロータ部材２０が図４の反時計方向に押動
されてハウジング部材３０に対して遅角側に向けて相対
回転する。このロータ部材２０のハウジング部材３０に
対する相対回転は、リヤロータ２３に形成したストッパ
面２３ｅとロックキー６１の先端部６１ａが当接するま
で可能である。このときには、ロック凹所２３ｆから進
角通路１１に作動油が排出可能であるため、リヤロータ
２３に形成したストッパ面２３ｅとロックキー６１の先
端部６１ａが当接する最遅角位置までロータ部材２０が
ハウジング部材３０に対して相対回転すると、ロックキ
ー６１がロックスプリング６２によって押動されて、ロ
ックキー６１の先端部６１ａがロック凹所２３ｆに嵌合
して収容される。

【００３９】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、切換弁１００のソレノイド１０３への通
電状態を制御することにより、ロータ部材２０のハウジ
ング部材３０に対する相対回転位置を最遅角位置から最
進角位置までの範囲の任意の位置に調整することができ
て、内燃機関の駆動時における弁開閉時期を適宜に調整
することができる。なお、内燃機関の停止時には、ロッ
クキー６１の先端部６１ａがロック凹所２３ｆに嵌合し
て収容されるように、ソレノイド１０３への通電状態が
制御される。

【００４０】また、本実施形態においては、油圧回路Ｃ
と、ハウジング部材３０及びロータ部材２０との間に形
成される進角油室Ｒ１及び遅角油室Ｒ２と、これら油室
Ｒ１，Ｒ２と油圧回路Ｃとを連通する液圧路と、ロータ
部材２０に形成されて油室Ｒ１，Ｒ２の圧力を受けるベ
ーン２１ｂとにより位相制御手段が構成されている。

【００４１】ところで、本実施形態においては、ストッ
パ機構Ａ及びロック機構Ｂを、上述したロックキー６
１、フリー凹所２３ｄ、ストッパ面２３ｅ，２３ｇ、ロ
ック凹所２３ｆ、ロックスプリング６２を備える構成と
して(ストッパ機構Ａをロックキー６１、フリー凹所２
３ｄ、ストッパ面２３ｅ，２３ｇ等によって構成し、ロ
ック機構Ｂをロックキー６１、ロック凹所２３ｆ、ロッ
クスプリング６２等によって構成して)、これらをハウ
ジング部材３０とロータ部材２０の各ハブ部に設けた。

【００４２】すなわち、ストッパ機構Ａとロック機構Ｂ
とにおいて、ロックキー６２を共用することにより、ス
トッパ機構Ａとロック機構Ｂとを一体的に構成すること
を可能としている。従って、装置の小型軽量化を可能と
している。

【００４３】このため、ハウジング部材３０のシュー部
３１ａの周方向端面とロータ部材２０のベーン部２１ｂ
の周方向端面にそれぞれ機械加工を施す必要がなく、ま
たロータ部材２０のベーン部２１ｂとハウジング部材３
０のシュー部３１ａが高い強度を要求されない。したが
って、製作コストの低減を図ることができるとともに、
ロータ部材２０のベーン部２１ｂの薄肉化が可能であっ
て、小型軽量化を図ることができる。

【００４４】また、ロックキー６１の先端部６１ａとの
当接により初期位相を規定するストッパ面２３ｅをフリ
ー凹所２３ｄの周方向一端に形成し、このストッパ面２
３ｅに沿って連続的にロック凹所２３ｆを形成したため
（ストッパ面２３ｅとロック凹所２３ｆをリヤロータ２
３の一箇所に形成したため）、初期位相に対するロック
凹所２３ｆの位置精度は容易に高精度にて得られる。し
たがって、当該装置の生産性を向上させることができ
る。

【００４５】また、ロックキー６１の先端部６１ａが図
７の実線及び仮想線にて示したように常時突出してい
て、ロックキー６１とこれを摺動可能に支持するハウジ
ング部材３０（リヤ薄肉プレート３３及びリヤ厚肉プレ
ート３４）間には摺動を許容する微小隙間を設けること
で実施できて、同隙間に異物が入り込むことは殆どなく
て、異物の噛み込みを防止することができ、ロックキー
６１の作動信頼性を向上させることができる。

【００４６】また、ハウジング部材３０に対するロータ
部材２０の最大相対回転量を規定する第２のストッパ面
２３ｇをストッパ面２３ｅに対向してフリー凹所２３ｄ
の周方向他端に形成したため、フリー凹所２３ｄの周方
向長さを精度よく形成することにより、ハウジング部材
３０に対するロータ部材２０の最大相対回転量を容易に
高精度にて設定することができる。

【００４７】また、リヤロータ２３に設けたフリー凹所
２３ｄの周方向長さを代えることにより、最大相対回転
量を適宜に設定可能であるため、種々な機種に適した弁
開閉時期制御装置をリヤロータ２３の交換によって容易
に製作することができ、その他の部品（ロータ部材２０
のリヤロータ２３を除く構成部品及びハウジング部材３
０の構成部品等）の共通化を図ることができる。

【００４８】前述した特開平９−６０５０８号公報に開
示されるような従来の弁開閉時期制御装置においては、
ロック機構は、ベーン部に設けた収容孔内に摺動可能に
配設されたピストンと、このピストンが係合するハウジ
ング部材に形成されたテーパ穴と、ピストンをテーパ穴
に向けて付勢するスプリングとから構成されている。即
ち、従来のロック機構はハウジングの収容部内に配設さ
れているものである。

【００４９】従って、ピストンが配設されるベーン部は
ピストンが配設されないベーン部に比して周方向で幅広
に形成される必要があることから、ロータ部材がアンバ
ランスとなり、又、ハウジング部材にもテーパ穴が形成
されることからハウジング部材もアンバランスとなる。
これらのことから、ロータ部材及びハウジング部材の速
やかな回転の妨げ、ひいては、弁開閉時期制御装置の位
相制御性向上の妨げとなっている。

【００５０】又、これらアンバランスを解消しようとす
る場合、例えば、ベーン部におけるアンバランスを解消
するためには、回転軸心において対称となるベーン部と
で釣り合いをとることが考えられるが、この為には対称
となるベーン部を厚肉化する等して対称となるベーン部
に質量を付加する等の設計的配慮が必要であり、これに
より、全体の質量増加、位相変換角の最大値の制約が発
生している。

【００５１】これに対し、本実施形態の弁開閉時期制御
装置においては、ロック機構がハウジング部材３０の収
容部外に、即ち、リヤ厚肉プレート３４及びリヤロータ
２３内に配設されている。この構成によれば、リヤ厚肉
プレート３４とリヤロータ２３とにおいてアンバランス
が生じるが、そのアンバランスの解消のためには、ベー
ン部に比してその肉厚が薄いリヤプレート３４及びリヤ
ロータ２３の加工により為され、又、リヤ厚肉プレート
３４及びリヤロータ２３においてロックキー６２が配設
される部分の回転軸に対して対称となる部分が確実に存
在することから、その部分における加工により容易に対
処可能であり、従来のものに比して加工作業能率の向上
を図ることができる。又、ベーン部２１ｂの配設個数の
制約を受けることも無い。

【００５２】従って、本実施形態によれば、従来の弁開
閉時期制御装置に比して容易にアンバランスを解消可能
な弁開閉時期制御装置を提供することを可能としてい
る。この弁開閉時期制御装置は、内燃機関の吸気弁及び
排気弁の少なくともいずれか一方を開閉駆動するカムシ
ャフトに一体的に配設されるロータと、前記ロータと同
軸的に且つ前記ロータに対して回転可能に配設され、前
記内燃機関の駆動軸と一体的に回転されることにより前
記ロータに前記駆動軸からの駆動力を伝達可能なハウジ
ングと、前紀ハウジングに対して前記ロータを進角側或
いは遅角側に変位させる位相制御手段とを備え、前記ハ
ウジングが、前記ロータを収容する略有底筒状の収容部
と、前記収容部の開口部を覆う被覆部とを有し、その構
成の少なくとも一部が前記収容部外に配設されると共に
前記ロータと前記ハウジングとの相対回転を規制するロ
ック機構を備える。この場合、前記被覆部は略平板状を
呈すると共に、前記ロック機構の少なくとも一部が前記
被覆部に配設される。また、前記ロータは前記開口部か
ら突出する突出部を備え、前記ロック機構は前記被覆部
と前記突出部とに係合することにより前記ロータと前記
ハウジングとの相対回転を規制する規制部材を備える。

【００５３】又、前述した従来の弁開閉時期制御装置
は、内燃機関の吸気弁及び排気弁の少なくともいずれか
一方を開閉駆動するカムシャフトに一体的に配設される
ロータと、前記内燃機関の駆動軸と一体的に回転され、
前記ロータに前記駆動軸からの駆動力を伝達可能なタイ
ミングスプロケットと、前記タイミングスプロケットに
対して前記ロータを進角側或いは遅角側に変位させる位
相制御手段とを備え、前記タイミングスプロケットは前
記カムシャフトに回転可能に支承される構成とされてい
る。

【００５４】一般的に、カムシャフト形状は、その装置
が搭載される車種によって異なっている。従って、従来
の弁開閉時期制御装置においては、車種ごとにタイミン
グスプロケットを形成しなければならず、生産性向上の
妨げとなっていた。

【００５５】しかしながら、本実施形態の弁開閉時期制
御装置においては、リヤ厚肉プレート３４はリヤロータ
２３に回転可能に支承される構成であることから、この
弁開閉時期制御装置をカムシャフトの形状が異なる車種
ヘ搭載する場合においても、このリヤロータ２３を変更
するだけで対応可能となる。リヤロータ２３はリヤ厚肉
プレート３４に比して容易に形成可能であることから、
生産性の向上を図ることができる。

【００５６】従つて、本実施形態によれば、生産性向上
を可能とする弁開閉時期制御装置を提供することを可能
としている。この弁開閉時期制御装置は、内燃機関の吸
気弁及び排気弁の少なくともいずれか一方を回転駆動す
るカムシャフトに一体的に配設されるロータと、前記内
燃機関の駆動軸と一体的に回転され、前記ロータに前記
駆動軸からの駆動力を伝達可能な駆動力伝達手段と、前
記駆動力伝達手段に対して前記ロータを進角側或いは遅
角側に変位させる位相制御手段と、前記ロータと前記カ
ムシャフトとの間に介装されて前記駆動力伝達手段を回
転可能に支承すると共に前記ロータと前記カムシャフト
とを接続する接続部材とを備える。

【００５７】上記実施形態においては、内燃機関の吸気
弁を開閉するためのカムシャフト１０に本発明による弁
開閉時期制御装置を実施したが、本発明による弁開閉時
期制御装置は内燃機関の排気弁を開閉するためのカムシ
ャフトにも適宜変更して(進角側と遅角側を逆に設定し
て)実施し得るものである。

【００５８】また、上記実施形態においては、ハウジン
グ部材３０側にロックキー６１を組付けて実施したが、
ロックキー６１に代えて例えばロックピン等の他のロッ
ク部材を組付けて同様に実施することが可能であること
は勿論のこと、ロータ部材２０側にロックキー等のロッ
ク部材を組付けて実施することも可能である。

【００５９】また、上記実施形態においては、ロック部
材（ロックキー６１）が径方向にて摺動してロック・ア
ンロックする構成を採用して実施したが、ロック部材が
軸方向にて摺動してロック・アンロックする構成（この
場合には、初期位相にてロック部材の先端部を周方向移
動不能に収容するロック凹所を軸方向に設ける必要があ
る）を採用して実施することも可能である。

【００６０】また、上記実施形態においては、ロータ部
材２０がカムシャフト１０側に組付けられるとともに、
ハウジング部材３０がクランクシャフト側に組付けられ
るようにして、本発明を実施したが、ロータ部材がクラ
ンクシャフト側に組付けられるとともに、ハウジング部
材がカムシャフト側に組付けられるようにして、本発明
を実施することも可能である。

【００６１】また、上記実施形態においては、ストッパ
機構Ａ及びロック機構Ｂにおいて、ロックキー６１がハ
ウジング部材３０のリヤ厚肉プレート３４とロータ部材
２０のリヤロータ２３とを係合する構成とされている
が、特にこの構成に限定されるものではなく、例えば、
ロックキー６１がハウジング部材３０とカムシャフト１
０とを係合する構成とした本発明の弁開閉時期制御装置
においても同様の作用効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による弁開閉時期制御装置の一実施形
態を示す図３の１−１線断面図である。

【図２】 図１に示した弁開閉時期制御装置の正面図で
ある。

【図３】 図１に示した弁開閉時期制御装置の背面図で
ある。

【図４】 図１に示したスプロケットを省略した図１の
４−４線断面図である。

【図５】 図１に示したスプロケット及びフロントロー
タを省略した図１の５−５線断面図である。

【図６】 図１に示したスプロケットを省略した図１の
６−６線断面図である。

【図７】 図１の７−７線断面図である。

【符号の説明】

１０…カムシャフト(従動軸)、２０…ロータ部材、２１
…メインロータ、２１ａ…メインロータのハブ部、２１
ｂ…ベーン部、２２…フロントロータ、２３…リヤロー
タ、２３ｃ…リヤロータのハブ部、２３ｄ…フリー凹
所、２３ｅ…ストッパ面、２３ｆ…ロック凹所、２３ｇ
…第２のストッパ面、２３ｈ…通孔、３０…ハウジング
部材、３１…ハウジング本体、３１ａ…シュー部、３２
…フロントプレート、３３…リヤ薄肉プレート、３４…
リヤ厚肉プレート、３４ｂ…収容溝、３４ｃ…リヤ厚肉
プレートのハブ部、６１…ロックキー(ロック部材)、６
２…ロックスプリング、Ｒ１…進角油室、Ｒ２…遅角油
室、Ａ…ストッパ機構、Ｂ…ロック機構、Ｃ…油圧回
路、１００…切換弁、１１０…オイルポンプ、１２０…
オイル溜。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の駆動軸から内燃機関の吸気弁
   及び排気弁の少なくとも何れか一方を開閉する従動軸に
   駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記駆動軸
   または前記従動軸と一体的に回転するハウジング部材
   と、このハウジング部材に設けた対のシュー部に相対回
   転可能に組付けられてベーン部にて前記ハウジング部材
   内に進角油室と遅角油室を形成し前記従動軸または前記
   駆動軸と一体的に回転するロータ部材と、前記ハウジン
   グ部材と前記ロータ部材の初期位相を規定するストッパ
   機構と、前記初期位相にて前記ハウジング部材と前記ロ
   ータ部材の相対回転を規制するロック機構を備えるとと
   もに、前記進角油室及び前記遅角油室への作動油の給排
   を制御するとともに前記ロック機構のロック・アンロッ
   クを制御する油圧回路を備えた弁開閉時期制御装置にお
   いて、前記ストッパ機構及び前記ロック機構を、前記ハ
   ウジング部材または前記ロータ部材に摺動可能に組付け
   られて先端部が前記ロータ部材または前記ハウジング部
   材に向けて常時突出するロック部材と、前記ロータ部材
   または前記ハウジング部材に形成されて前記ハウジング
   部材と前記ロータ部材の相対回転を許容した状態で前記
   ロック部材の先端部を収容するフリー凹所と、このフリ
   ー凹所の周方向一端に形成されて前記ロック部材の先端
   部との当接により初期位相を規定するストッパ面と、こ
   のストッパ面に沿って連続的に形成されて前記初期位相
   にて前記ロック部材の先端部を周方向移動不能に収容可
   能なロック凹所と、前記ロック部材を前記ロック凹所に
   向けて付勢するロックスプリングとを備える構成とした
   ことを特徴とする弁開閉時期制御装置。
2. 【請求項２】 前記ハウジング部材に対する前記ロータ
   部材の最大相対回転量を規定する第２のストッパ面を前
   記ストッパ面に対向して前記フリー凹所の周方向他端に
   形成したことを特徴とする請求項１に記載の弁開閉時期
   制御装置。
3. 【請求項３】 内燃機関の吸気弁及び排気弁の少なくと
   も一方を開閉駆動する第１回転体と、前記内燃機関の駆
   動軸と一体に回転され,前記第１回転体に前記駆動軸か
   らの駆動力を伝達可能な第２回転体と、前記第２回転体
   に対して前記第１回転体を進角側或いは遅角側に変位さ
   せる変位制御手段とを備えた弁開閉時期制御装置におい
   て、進角側と遅角側の少なくとも一方側への前記第１回
   転体の前記第２回転体に対する回転量を規制可能なスト
   ッパ機構と、前記第１回転体と前記第２回転体との相対
   回転を規制するロック機構とを一体的に備えた規制手段
   を有することを特徴とする弁開閉時期制御装置。
4. 【請求項４】 前記第１回転体と前記第２回転体とは同
   軸的に配設され、前記規制手段は、前記第１回転体と前
   記第２回転体の一方に一体回転可能に且つ摺動可能に配
   設されるロック部材と、前記第１回転体と前記第２回転
   体の他方に設けられて前記第１回転体と前記第２回転体
   の相対回転を許容した状態で前記ロック部材を収容する
   フリー凹所と、該フリー凹所の周方向一端に設けられて
   前記ロック部材と係合することにより前記進角側と前記
   遅角側の一方側への前記第１回転体の前記第２回転体に
   対する回転を規制するストッパ面と、該ストッパ面に沿
   って連続的に設けられて前記第１回転体と前記第２回転
   体との相対回転を規制するように前記ロック部材を収容
   可能なロック凹所と、前記ロック部材を前記ロック凹所
   に向けて付勢する付勢手段とを備えることを特徴とする
   請求項３に記載の弁開閉時期制御装置。