JP2003120229A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 渦巻ばねとして従来よりも付勢力の小さな設
定を可能として、コストダウンを達成することのできる
内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供すること。 【解決手段】 内燃機関から回転が伝達されるハウジン
グ１と一体のフロントプレート５と、カムシャフト２と
一体的なベーンロータ６とが相対変位するのに伴って縮
径方向に弾性変形してベーンロータ６を遅角位置方向に
戻す付勢力を発生させる渦巻ばね１００を備えた内燃機
関のバルブタイミング制御装置において、渦巻ばね１０
０の外周端部近傍を、固定ボルト１３（ａ）の外側に巻
き付け、かつ、鉤状部１０２を固定ボルト１３（ｂ）に
係合し、渦巻ばね１００が縮径方向に弾性変形したとき
に鉤状部１０２が揺動しないようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のバルブ
タイミング制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関のバルブタイミング制御
装置において、内燃機関の駆動軸から回転が伝達される
回転伝達部材と、内燃機関の吸排バルブの少なくとも一
方を作動させるカムシャフトに一体的に結合されたカム
シャフト側部材と、このカムシャフト側部材に対して相
対回動可能に設けられ、前記回転伝達部材が一体的に結
合された回転伝達側部材と、前記回転伝達側部材とカム
シャフト側部材との一方に内周端が固定され、回転伝達
側部材とカムシャフト側部材との他方に外周端が固定さ
れることで前記一方の回転方向に付勢力を与えるばね
と、このばねの付勢力に抗して回転伝達側部材とカムシ
ャフト側部材とを相対回動させて両者の位相を変更する
位相変更手段とを備えたものが知られている。

【０００３】すなわち、カムシャフトは吸排バルブを開
閉するが、このとき、カムシャフトは、吸排バルブを開
く方向に作動するときには、吸排バルブを閉じ方向に付
勢するリターンスプリングの付勢力に抗して作動し、一
方、カムシャフトが吸排バルブの最大開弁位置を通過し
た後は、リターンスプリングによる付勢力を回転方向に
受けることになる。このため、カムシャフトは、図１１
に示すような交番トルクを受ける。

【０００４】ところで、一般的に、内燃機関の始動時に
は、吸気側および排気側のカムシャフトを遅角位置に配
置するようにしている。しかし、上述のリターンスプリ
ングの付勢力により、一般に、排気側のカムシャフトは
遅角側に付勢力を受けるが、吸気側のカムシャフトは進
角側に付勢力を受ける。そこで、上記従来技術にあって
は、少なくとも進角側に付勢力を受けるカムシャフトと
一体的なカムシャフト側部材とこれと対を成す回転伝達
側部材との間に、ばねを設けて、カムシャフト側部材を
遅角方向に付勢し、図１１におけるａ，ｂの関係が、ａ
＜ｂの関係となるようにすることが知られている。これ
により、位相変更手段の非作動時には、バルブのリター
ンスプリングの影響を受けることなく最遅角位置に戻す
ことができる。

【０００５】上記公報では、前記ばねとして、種々のタ
イプのものが開示されているが、それらのばねのなかで
渦巻きばねは、軸方向寸法が小さく、装置をコンパクト
に形成するのに好ましい。上記従来公報にあっては、こ
の渦巻ばねを設けるにあたって、上記公報の図８に示さ
れているように、渦巻ばねの内周端部をカムシャフト側
の部材に固定し、その外周端部に設けた鉤状部分を回転
伝達側の部材に設けた軸部に引っ掛けるようにしてい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願発
明者が研究した結果、上述の従来の渦巻ばねを設ける技
術にあっては、渦巻ばねの付勢力の設定が、本来必要な
付勢力よりも高く設定されて必要以上に高価な設定にな
っていることを見いだした。

【０００７】すなわち、上述の従来技術にあっては、回
転伝達側部材とカムシャフト側部材とが相対回動する
と、渦巻ばねが縮径方向に弾性変形する。このとき、軸
部に引っ掛けた鉤状部分が、縮径方向に引っ張られて軸
部を中心に揺動してしまい、この揺動分だけ渦巻ばねの
相対変位代を吸収してしまって付勢力が軽減されてしま
っていた。そこで、この渦巻ばねとして、上記付勢力の
軽減があっても所望の付勢力が得られるものが用いられ
ていたもので、本来必要な付勢力の渦巻ばねを用いるの
に比べて、それだけ付勢力の大きなものを用いることに
なる。このため、本来必要な付勢力の渦巻ばねよりも高
価なものとなっていたとともに、金属疲労による耐久性
の劣化の可能性が高くなり、この劣化対策にも費用がか
かっていた。

【０００８】本願発明は、本願発明者達が見いだした上
述の渦巻ばねにおける付勢力の軽減が生じる原因を鑑み
て成されたものであり、渦巻ばねとして従来よりも付勢
力の小さな設定を可能として、コストダウンを達成する
ことのできる内燃機関のバルブタイミング制御装置を提
供することを目的している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明では、内燃機関の駆動軸から回転が伝達さ
れる回転伝達部材と、内燃機関の吸排バルブの少なくと
も一方を作動させるカムシャフトに一体的に結合された
カムシャフト側部材と、このカムシャフト側部材に対し
て相対回動可能に設けられ、前記回転伝達部材が一体的
に結合された回転伝達側部材と、前記回転伝達側部材と
カムシャフト側部材との一方に内周端が固定され、回転
伝達側部材とカムシャフト側部材との他方に外周端が固
定されることで前記一方の回転方向に付勢力を与える渦
巻ばねと、この渦巻ばねの付勢力に抗して回転伝達側部
材とカムシャフト側部材とを相対回動させて両者の位相
を変更する位相変更手段と、を備えたバルブタイミング
制御装置において、前記回転伝達側部材とカムシャフト
側部材とが相対変位するのに伴って前記渦巻ばねが縮径
方向に弾性変形したときに、渦巻ばねの外周端部が揺動
するのを規制する揺動規制手段を設けたことを特徴とす
る手段とした。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置におい
て、前記揺動規制手段を、前記渦巻ばねの外周端部を固
定する手段としたことを特徴とする手段とした。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記
揺動規制手段として、前記渦巻ばねの一般部の外径方向
位置において巻き外方向に順に配置された巻付軸部と係
合軸部とを設け、前記渦巻ばねの外周端部を前記巻付軸
部の外側を通して係合軸部に係合させことを特徴とする
手段とした。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記
回転伝達側部材とカムシャフト側部材とを、ハウジング
と、このハウジング内に相対回動可能に収納されたベー
ンロータとで構成し、前記ハウジングには、前記ベーン
ロータとの間に流体が給排される進角室および遅角室を
形成するハウジング本体と、このハウジング本体の側面
を封止する封止部材とを設け、前記巻付軸部および係合
軸部として、前記ハウジング本体と封止部材とを固定す
る固定ボルトを用いたことを特徴とする手段とした。

【００１３】

【発明の作用および効果】本発明にあっては、カムシャ
フトの位相を位相変更手段により所定位置から変更する
と、これに伴って渦巻ばねが縮径方向に弾性変形を行
う。このとき、渦巻ばねの外周端部は、揺動規制手段に
より揺動するのが規制される。したがって、従来のよう
に渦巻ばねの外周端部が揺動することにより、縮径方向
の弾性変形に伴って発生する弾発力が低下することが無
くなる。よって、渦巻ばねとして、従来よりも剛性の低
い安価なものを用いることが可能となるとともに、剛性
を低くすることで耐久性の悪化の可能性が低くなる分だ
け安価にすることが可能となる。

【００１４】請求項２に記載の発明は、揺動規制手段
が、渦巻ばねの外周端部を固定する手段としたため、揺
動規制を確実に行うことができる。

【００１５】請求項３に記載の発明では、渦巻ばねを組
み付ける際には、その外周端部を巻付軸部の外側を通し
て先端部を係合軸部に係合する。したがって、渦巻ばね
が縮径方向に弾性変形したときに、渦巻ばねにおいて巻
付軸部から内周方向に延在する部分は巻付軸部に対する
相対角度が変化するが、巻付軸部と係合軸部との間に延
在する部分は、引張方向の角度が変化することがないた
め、係合軸部に係合されている部分が揺動することがな
い。よって、請求項１に記載の発明と同様に、渦巻ばね
として、従来よりも剛性の低い安価なものを用いること
が可能となるとともに、剛性を低くすることで耐久性の
悪化の可能性が低くなる分だけ安価にすることが可能と
なる。加えて、渦巻ばねを揺動規制手段に組み付ける際
には、巻付軸部の外側を通す作業と係合軸部に係合させ
る作業となるため、組付作業性に優れる。

【００１６】請求項４に記載の発明では、揺動規制手段
を構成する渦巻ばねを巻き付ける巻付軸部および渦巻ば
ねの外周端を係合する係合軸部として、それぞれハウジ
ングを構成するハウジング本体に封止部材を固定する既
存の固定ボルトを用いるようにしたため、揺動規制手段
を設けるにあたり、新たな構成の追加が無く、構成の簡
略化および部品点数の削減を図ることができ、さらに、
これにより安価な構成とすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。 （実施の形態１）実施の形態１の内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置は、請求項１，３，４に記載の発明に対
応するもので、まず、内燃機関のバルブタイミング制御
装置の基本的な構成について説明する。

【００１８】図１は実施の形態１の内燃機関のバルブタ
イミング制御装置を示す横断面図、図２はその縦断面図
である。図１において２はカムシャフトである。このカ
ムシャフト２は、図外の排気弁を開閉駆動するものであ
る。

【００１９】前記カムシャフト２は、特許請求の範囲の
回転伝達側部材としてのハウジング１から駆動力を伝達
される。このハウジング１は、筒状のハウジング本体４
と、このハウジング本体４のカムシャフト２側を塞ぐ封
止部材としての機能と図外のエンジンから回転が入力さ
れる回転伝達部材としての機能とを併せ持つスプロケッ
ト３と、前記ハウジング本体４のカムシャフト２とは反
対側を塞ぐ封止部材としてのフロントプレート５とによ
り構成されている。

【００２０】前記スプロケット３は、図外のチェーンを
介して図外のエンジン駆動軸としてのクランクシャフト
から駆動力を伝達されてクランクシャフトと同期して回
転する。なお、エンジン駆動軸から動力を伝達する部材
としては、チェーンやベルトやギヤなどを用いることが
でき、また、これらから回転が伝達される部材として
は、図示のスプロケットの他、ベルトで駆動されるプー
リやギヤどうしで駆動されるギヤなどが考えられる。

【００２１】前記スプロケット３には、４本の固定ボル
ト１３をそれぞれ締結する図示を省略したボルト締結穴
が形成されているとともに、ハウジング本体４およびフ
ロントプレート５には、各ボルト締結穴と同軸にボルト
挿入孔（ハウジング本体４に形成されたもののみ図示す
る）４ｂが形成されている。したがって、前記固定ボル
ト１３を各ボルト挿通穴４ｂに挿通させてボルト穴３ｂ
に締結することでスプロケット３とハウジング本体４と
フロントプレート５とが同軸に一体的に締付固定されて
いる。なお、図示の例では、スプロケット３をハウジン
グ１のカムシャフト２側を塞ぐ部材を兼ねる構成とした
が、この回転伝達部材は、ハウジング１のどこに設けら
れていてもよく、カムシャフト２側とは反対側のフロン
トプレート５側やハウジング本体４の外周に設けてもよ
い。

【００２２】前記ハウジング１の内部には、特許請求の
範囲のカムシャフト側部材としてのベーンロータ６が相
対回動可能に同軸に設けられ、このベーンロータ６がカ
ムシャフト２の先端部にボルト１７により固定されてい
る。このベーンロータ６は、軸心部において略円柱形状
を成すロータ部６１と、このロータ部６１から外径方向
に突出して一体に設けられた４つのベーン６２と、ロー
タ部６１において軸心部に形成されて前記ボルト１７を
貫通させる貫通孔６５およびカムシャフト２の先端部を
収容する収容孔６７と、フロントプレート５の内周を通
って外部に突出した小径軸部６８とを備えている。な
お、各ベーン６２の先端面にはシール部材６６が装着さ
れている。一方、前記ハウジング本体４の内部には、図
２に示すように軸方向視で略扇形状を成す４つの空間部
４１が形成されている。そして、各空間部４１には、前
記ベーン６２が収容され、このベーン６２を挟んで周方
向の両側に進角室８１と遅角室８２とが形成されてい
る。

【００２３】したがって、進角室８１に作動液を供給す
るとともに、遅角室８２から作動液を排出させると、ベ
ーンロータ６がハウジング本体４に対して進角室８１の
容積を拡大する方向に相対回動し、これによりカムシャ
フト２がスプロケット３に対して、相対的に進角方向に
回動する。一方、前記遅角室８２に作動液を供給すると
ともに、進角室８１から作動液を排出させると、ベーン
ロータ６がハウジング本体４に対して遅角室８２の容積
を拡大する方向に相対回動し、これによりカムシャフト
２がスプロケット３に対して遅角方向に相対的に回動す
る。

【００２４】なお、前記ハウジング本体４の内周部に
は、進角室８１と遅角室８２とを画成するシール部材４
４が設けられている。また、図示の例においてスプロケ
ット３は、ハウジング１において進角室８１および遅角
室８２を封止する部材を兼ねているが、回転伝達部材
は、これら両室８１，８２を封止する部材とは全く別体
に形成してもよい。また、図示の例では、進角室８１と
遅角室８２とは、４対形成したが、これらは少なくとも
一対あればよいもので、４対に限られるものではない。

【００２５】前記進角室８１および遅角室８２への作動
液の給排は、位相変更手段としての電磁比例弁２０およ
びポンプＰにより成される。この作動液の給排の構造に
ついて説明すると、前記カムシャフト２には、進角側回
路７２と遅角側回路７３とが形成され、これらの回路７
２，７３は、収容孔６７の内周位置において外周に開口
されている。また、ベーンロータ６には、進角側回路７
２と進角室８１とを結ぶ進角側貫通孔６ｋａと、遅角側
回路７３と遅角室８２とを結ぶ遅角側貫通孔６ｋｂとが
径方向に形成されている。

【００２６】さらに、前記カムシャフト２を支持してい
るフロントカバー２２には、前記進角側回路７２と電磁
比例弁２０とを結ぶ進角側吸排路３２と、前記遅角側回
路７３と電磁比例弁２０とを結ぶ遅角側吸排路３３が設
けられている。また、電磁比例弁２０には、ポンプＰか
ら作動液が供給される供給回路３６と、タンクＴに作動
液を逃がす排出回路３５とが接続されている。

【００２７】そして、前記電磁比例弁２０は、遅角側吸
排路３３を供給回路３６に接続するとともに進角側吸排
路３２を排出回路３５に接続して遅角室８２に作動液を
供給する一方で進角室８１から作動液を排出する遅角作
動ポジションと、図１に示すように各回路３２，３３，
３５，３６を遮断して進角室８１および遅角室８２の作
動液を保持させる保持ポジションと、遅角側吸排路３３
を排出回路３５に接続するとともに進角側吸排路３２を
供給回路３６に接続して進角室８１に作動液を供給する
一方で遅角室８２から作動液を排出する進角作動ポジシ
ョンと、の３ポジションに切替可能に構成されている。
なお、前記電磁比例弁２０の作動は、エンジンコントロ
ールユニットＥＣＵによりエンジン回転数、エンジン負
荷、水温に基づいて制御される。また、前記ポンプＰ
は、内燃機関を潤滑するために用いるオイルポンプであ
っても専用のポンプを設けてもかまわない。

【００２８】さらに、本実施の形態にあっては、電磁比
例弁２０およびポンプＰが非作動状態であるときに、ベ
ーンロータ６をハウジング１に対して所定の位置（エン
ジン始動時に配置する位置）である最遅角位置に保持す
る拘束手段９が設けられている。この拘束手段９は、ロ
ック部材としてのロックピン９１およびロック穴部材９
２を備えている。前記ロックピン９１は、ベーンロータ
６のベーン６２の１つにおいて軸方向に穿設された摺動
穴６３に摺動自在に支持されている。なお、前記ベーン
ロータ６の端面には、前記摺動穴６３を常時外部と連通
してロックピン９１の摺動時に圧力を抜くための連通溝
６９が形成されている。

【００２９】一方、前記スプロケット３には、円形のロ
ック用穴３ｈが形成され、このロック用穴３ｈには、ス
プロケット３よりも高硬度の素材により前記ロックピン
９１を挿通可能な内径の挿入孔９２ｈを有した有底筒状
に形成されたロック穴部材９２がきつく嵌合されてい
る。したがって、図１に示すように、ロックピン９１が
ロック穴部材９２に差し込まれたときにはスプロケット
３とベーンロータ６は相対回動不可能な状態となる。な
お、このようにロックピン９１がロック穴部材９２の挿
入孔９２ｈに差し込まれて係合した状態を拘束状態と称
し、ロック穴部材９２の挿入孔９２ｈから離脱して係合
していない状態を非拘束状態と称することにする。ま
た、ロック部材として円筒形状のロックピン９１を示し
たが、その形状は、円筒形状に限られず、多角形形状の
ものでもかまわない。また、前記ロックピン９１は、先
端部は絞り形状としてコンタミが引っかかるのを防止し
ているが、その形状としては、このような形状に限られ
るものではない。また、ロック穴部材９２は、図示の例
では有底筒状のものを示したが、有底筒状のものに限ら
れず、リング形状のものであってもかまわない。

【００３０】前記ロックピン９１の拘束状態と非拘束状
態との切り替えは、リターンスプリング９４および遅角
室８２に供給される油圧により行われる。すなわち、前
記ロックピン９１は、穴９１ｈを有した筒状に形成され
ている。さらに、前記摺動穴６３の内径と略同径の外径
を有して前記フロントプレート５に突き当てられた頭部
９３ｈと、前記ロックピン９１の穴９１ｈに差し込まれ
た軸部９３ｒとを有したリテーナ９３が設けられてい
る。そして、リテーナ９３の頭部９３ｈと前記穴９１ｈ
の底部との間に、前記ロックピン９１を前記拘束状態方
向に付勢するリターンスプリング９４が設けられてい
る。また、スプロケット３には、進角室８１の流体圧を
ロック穴部材９２の挿入孔９２ｈに導く導入溝６ｂが形
成されている。

【００３１】したがって、ベーンロータ６が最遅角位置
に配置されているとともに、進角室８１に圧力が供給さ
れていないときには、ロックピン９１はリターンスプリ
ング９４の付勢力により拘束状態方向に付勢され、ロッ
クピン９１の先端部が、図１に示すようにロック穴部材
９２に挿入されて、ベーンロータ６とスプロケット３と
の相対回動が規制される。また、図外のエンジンを駆動
させてポンプＰに圧力が発生され、かつ、電磁比例弁２
０から進角室８１に流体が供給されてベーンロータ６を
進角方向に作動させるときには、ロックピン９１は、進
角室８１の流体圧を受圧してリターンスプリング９４の
付勢力に抗してロック穴部材９２の挿入孔９２ｈから抜
け出して拘束が解除される。なお、ベーンロータ６が最
遅角位置から進角方向に回動するとロックピン９１に対
して進角室８１の流体圧が作用しなくなり、ロックピン
９１はリターンスプリング９４の付勢力によりスプロケ
ット３の端面に突き当てられながらベーンロータ６と共
に回動する。

【００３２】なお、進角室８１の液圧をロックピン９１
の先端面に導くようにし、さらに、ロックピン９１の中
間部に段部を有した形状に形成し、この段部に遅角室８
２の流体圧を導入するようにすると、進角室８１と遅角
室８２とのいずれかに流圧を供給させてベーンロータ６
を回動させる際には、常にロックピン９１をリターンス
プリング９４の付勢力に抗して非拘束状態となる位置に
作動させることができる。

【００３３】さらに、本実施の形態にあっては、カムシ
ャフト側部材としてのベーンロータ６を、回転伝達側部
材としてのハウジング１に対して最遅角位置に回動付勢
する渦巻ばね１００が設けられている。図３は図１の矢
視ＬＳ図である。この図に示すように、前記渦巻ばね１
００は、その内周端において内側に折り曲げられた係合
部１０１がベーンロータ６の小径軸部６８において軸心
方向に穿設された係合穴６８ｋに差し込まれて固定され
ている。また、渦巻ばね１００の外周端部には、鉤状に
外側に折り曲げられた鉤状部１０２が形成されていると
ともに、外周端部から僅かに内周側の位置には略Ｖ字形
状に折り曲げられた折曲部１０３が設けられている。そ
して、前記渦巻ばね１００の外周端部近傍は、４つの固
定ボルト１３のうちの１つである固定ボルト１３（ａ）
を巻付軸部として前記折曲部１０３をこの固定ボルト１
３（ａ）の外側を通る巻付状態とし、かつ、この固定ボ
ルト１３の隣に配置されている固定ボルト１３（ｂ）を
係合軸部として前記鉤状部１０２を係合している。な
お、前記固定ボルト１３（ａ）および１３（ｂ）は、そ
の頭部１３１が、円柱形状の円柱部１３２と、この円柱
部１３２の先端部に形成されたフランジ部１３３とを備
えた形状に形成されて、上述の渦巻ばね１００の巻き付
けおよび係合を行いやすく構成されている。また、図に
おいて１０４は湾曲部である。この湾曲部１０４は、折
曲部１０３と鉤状部１０２との間の部分が、渦巻ばね１
００の一般部と干渉するのを防止するために設けられて
いる。

【００３４】本実施の形態にあっては、ベーンロータ６
がハウジング１に対して進角方向に回動したときには、
渦巻ばね１００が縮径方向に弾性変形を行う。このと
き、折曲部１０３よりも内周側のみが縮径し、折曲部１
０３よりも外周端側はベーンロータ６と相対変位するこ
とはない。したがって、従来のように鉤状部１０２が揺
動しなくなり、従来のようにこの揺動を原因として縮径
方向の弾性変形に伴って発生する弾発力が低下すること
が無くなる。よって、渦巻ばね１００として、従来より
も剛性の低い安価なものを用いることが可能となるとと
もに、剛性を低くすることで耐久性の悪化の可能性が低
くなる分だけ安価にすることが可能となる。さらに、本
実施の形態１にあっては、渦巻ばね１００を巻き付ける
巻付軸部、および渦巻ばね１００の外周端を係合する係
合軸部として、それぞれ既存の固定ボルト１３（ａ），
１３（ｂ）を用いるようにしたため、構成の簡略化およ
び部品点数の削減を図ることができ、さらに、これによ
り安価な構成とすることができる。加えて、本実施の形
態１にあっては、鉤状部１０２の形状を外側に折り曲げ
た形状としたため、渦巻ばね１００を形成するにあた
り、ばね鋼材を円柱形状の治具に巻き付けて渦巻形状に
形成した後に、この巻付状態で外周端部のみを外側に曲
げて加工することができる。よって、加工が容易という
効果が得られる。また、本実施の形態１にあっては、渦
巻ばね１００を組み付けるにあたり、その外周端部にお
いて、折曲部１０３および鉤状部１０２を、それぞれ固
定ボルト１３（ａ），１３（ｂ）に引っ掛けるだけの作
業で済み、組付作業性に優れる。

【００３５】（他の実施の形態）以下に、本発明の他の
実施の形態について説明するが、これらの説明にあった
って実施の形態１と共通する構成には実施の形態１と同
じ符号を付けて説明を省略する。

【００３６】（実施の形態２）図４は実施の形態２の内
燃機関のバルブタイミング制御装置の要部を示すもの
で、この実施の形態２は特許請求の範囲の請求項１，
３，４に記載の発明に対応するもので、実施の形態１の
変形例である。

【００３７】ここで、実施の形態１との相違点を説明す
ると、渦巻ばね２００の外周端部に設けられている鉤状
部２０２は、実施の形態１とは逆に内周方向に折り曲げ
て形成されている。したがって、鉤状部２０２から内周
方向に延在する部分は固定ボルト１３（ｂ）に対して装
置の外周側を回るため、鉤状部２０２と折曲部２０３と
の間の部分は、渦巻ばね２００の一般部と干渉せず、ス
トレートな形状に形成されている。

【００３８】この実施の形態２にあっても、実施の形態
１と同様に、渦巻ばね２００が縮径方向に変形したとき
に鉤状部２０２が揺動することがなく、よって、縮径方
向の弾性変形に伴って発生する弾発力が低下することが
無くなり、渦巻ばね２００として、従来よりも剛性の低
い安価なものを用いることが可能となるとともに、剛性
を低くすることで耐久性の悪化の可能性が低くなる分だ
け安価にすることが可能となる。また、実施の形態１と
同様に、渦巻ばね２００を巻き付ける巻付軸部、および
渦巻ばね２００の外周端を係合する係合軸部として、そ
れぞれ既存の固定ボルト１３（ａ），１３（ｂ）を用い
るようにしたため、新たな構成の追加が無く、これによ
っても安価な構成とすることができる。加えて、実施の
形態１と同様に、渦巻ばね２００を組み付けるにあた
り、その外周端部において、折曲部２０３および鉤状部
２０２を、それぞれ固定ボルト１３（ａ），１３（ｂ）
に引っ掛けるだけの作業で済み、組付作業性に優れる。

【００３９】（実施の形態３）実施の形態３の内燃機関
のバルブタイミング制御装置は、請求項１，３に記載の
発明に対応するもので、実施の形態１の変形例である。
すなわち、実施の形態３の内燃機関のバルブタイミング
制御装置の要部を示す正面図である図５に示すように、
渦巻ばね３００には、形状は異なるが実施の形態１と同
様に鉤状部３０２および折曲部３０３が設けられてい
る。そして、折曲部３０３が巻付軸部としての固定ボル
ト１３（ａ）の外側に巻かれ、前記鉤状部３０２は、フ
ロントプレート５に締結あるいは溶接あるいは嵌合など
により固定された係合軸部３０４に係合されている。

【００４０】したがって、この実施の形態３にあって
も、実施の形態１と同様に、渦巻ばね３００が縮径方向
に変形したときに鉤状部３０２が揺動することがなく、
よって、縮径方向の弾性変形に伴って発生する弾発力が
低下することが無くなり、渦巻ばね３００として、従来
よりも剛性の低い安価なものを用いることが可能となる
とともに、剛性を低くすることで耐久性の悪化の可能性
が低くなる分だけ安価にすることが可能となる。加え
て、実施の形態１と同様に、渦巻ばね３００を組み付け
るにあたり、その外周端部において、折曲部３０３およ
び鉤状部３０２を、それぞれ固定ボルト１３と係合軸部
３０４に引っ掛けるだけの作業で済み、組付作業性に優
れる。また、渦巻ばね３００を巻き付ける巻付軸部とし
て、既存の固定ボルト１３の１つを用いるようにしたた
め、巻付軸部として新たな構成の追加が無く、これによ
っても安価な構成とすることができる。

【００４１】（実施の形態４）図６は実施の形態４の内
燃機関のバルブタイミング制御装置の要部を示す正面図
であって、この実施の形態４は、請求項１および２に記
載の発明に対応するものである。

【００４２】すなわち、実施の形態４の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置にあっては、フロントプレート５
の表面から突出して揺動規制手段としての圧入用突起４
０５が設けられている。一方、渦巻ばね４００の外周の
端部には、外方向に折曲した折曲部４０２が形成され、
この折曲部４０２を圧入用突起４０５に形成された圧入
溝、あるいは圧入孔から成る圧入部４０３に圧入して固
定されている。

【００４３】したがって、この実施の形態４にあって
も、渦巻ばね４００が縮径方向に変形したときに外周端
部の折曲部４０１が固定されていて揺動することがな
く、よって、縮径方向の弾性変形に伴って発生する弾発
力が低下することが無くなり、渦巻ばね４００として、
従来よりも剛性の低い安価なものを用いることが可能と
なるとともに、剛性を低くすることで耐久性の悪化の可
能性が低くなる分だけ安価にすることが可能となる。

【００４４】（実施の形態５）図７は実施の形態５の内
燃機関のバルブタイミング制御装置の要部を示す正面図
であって、この実施の形態５は、請求項１および２に記
載の発明に対応するもので、実施の形態４の変形例であ
る。

【００４５】すなわち、実施の形態５の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置にあっては、フロントプレート５
の表面に突出させた固定用突起５０１に形成された固定
溝５０２に、渦巻ばね４００の折曲部４０２を挿入して
カシメて固定している。

【００４６】したがって、この実施の形態５にあって
も、実施の形態４と同様に、渦巻ばね４００が縮径方向
に変形したときに外周端部の折曲部４０２が揺動するこ
とがなく、よって、縮径方向の弾性変形に伴って発生す
る弾発力が低下することが無くなり、渦巻ばね４００と
して、従来よりも剛性の低い安価なものを用いることが
可能となるとともに、剛性を低くすることで耐久性の悪
化の可能性が低くなる分だけ安価にすることが可能とな
る。

【００４７】（実施の形態６）図８は実施の形態６の内
燃機関のバルブタイミング制御装置の要部を示す正面図
であって、この実施の形態６は、請求項１および２に記
載の発明に対応するもので、実施の形態４の変形例であ
る。

【００４８】すなわち、実施の形態６の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置にあっては、渦巻ばね４００の折
曲部４０２を、フロントプレート５にピン６０１を打ち
込んで固定している。

【００４９】したがって、この実施の形態６にあって
も、実施の形態４と同様に、渦巻ばね４００が縮径方向
に変形したときに外周端部の折曲部４０２が揺動するこ
とがなく、よって、縮径方向の弾性変形に伴って発生す
る弾発力が低下することが無くなり、渦巻ばね４００と
して、従来よりも剛性の低い安価なものを用いることが
可能となるとともに、剛性を低くすることで耐久性の悪
化の可能性が低くなる分だけ安価にすることが可能とな
る。

【００５０】（実施の形態７）図９は実施の形態７の内
燃機関のバルブタイミング制御装置の要部を示す正面図
であって、この実施の形態７は、請求項１および２に記
載の発明に対応するもので、実施の形態４の変形例であ
る。

【００５１】すなわち、実施の形態７の内燃機関のバル
ブタイミング制御装置にあっては、渦巻ばね４００の折
曲部４０２を、フロントプレート５に突出させた突起部
７０１に締結したボルト７０２により固定している。

【００５２】したがって、この実施の形態７にあって
も、実施の形態４と同様に、渦巻ばね４００が縮径方向
に変形したときに外周端部の折曲部４０２が揺動するこ
とがなく、よって、縮径方向の弾性変形に伴って発生す
る弾発力が低下することが無くなり、渦巻ばね４００と
して、従来よりも剛性の低い安価なものを用いることが
可能となるとともに、剛性を低くすることで耐久性の悪
化の可能性が低くなる分だけ安価にすることが可能とな
る。

【００５３】（実施の形態８）図１０は実施の形態８の
内燃機関のバルブタイミング制御装置の要部を示す正面
図であって、この実施の形態８は、請求項１に記載の発
明に対応するものである。

【００５４】この実施の形態８の内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置にあっては、フロントプレート５に略四
角形状の固定用突起８０１を、圧入や締結あるいは一体
成形により設けている。また、渦巻ばね８００の外周端
部には、前記固定用突起８０１の外径形状に略一致する
よう四角形状に折り曲げた折曲部８０２を形成してい
る。そして、この折曲部８０２を固定用突起８０１に巻
き付けて固定している。

【００５５】したがって、この実施の形態８にあって
は、渦巻ばね８００が縮径方向に変形したときに外周端
部の折曲部８０２の各角形状部分が固定用突起８０１の
各角部に係合して揺動することがない。よって、縮径方
向の弾性変形に伴って発生する弾発力が低下することが
無くなり、渦巻ばね８００として、従来よりも剛性の低
い安価なものを用いることが可能となるとともに、剛性
を低くすることで耐久性の悪化の可能性が低くなる分だ
け安価にすることが可能となる。

【００５６】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計の変更などがあっても本発明に含まれる。例え
ば、実施の形態では、ベーンが流体圧を受けて駆動する
ベーン式のものを示したが、ねじのかみ合い位置を変更
することで位相を異ならせるヘリカル式のものなど他の
形式のものを用いてもよいし、また、位相変更手段とし
て流体圧を給排する電磁比例弁２０およびポンプＰを用
いる手段を示したが、電磁ソレノイドなどの他の手段を
用いるようにしてもよい。

【００５７】また、実施の形態にあっては、拘束手段９
のロックピン９１をベーンロータ６に設ける一方、挿入
孔９２ｈをハウジング１に設けた例を示したが、これと
は逆に、ハウジング１にロックピンを設け、ベーンロー
タ６に挿入孔を設けるようにしてもよい。また、ハウジ
ング１にロックピンあるいは挿入孔を設けるにあたっ
て、実施の形態ではこれらをスプロケット３に設けた
が、フロントプレート５やハウジング本体４に設けるよ
うにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施の形態１の内燃機関のバルブタイミ
ング制御装置を示す断面図である。

【図２】実施の形態１の内燃機関のバルブタイミング制
御装置を示す縦断面図である。

【図３】実施の形態１の内燃機関のバルブタイミング制
御装置の要部を示す矢視図である。

【図４】実施の形態２の内燃機関のバルブタイミング制
御装置の要部を示す正面図である。

【図５】実施の形態３の内燃機関のバルブタイミング制
御装置の要部を示す正面図である。

【図６】実施の形態４の内燃機関のバルブタイミング制
御装置の要部を示す正面図である。

【図７】実施の形態５の内燃機関のバルブタイミング制
御装置の要部を示す正面図である。

【図８】実施の形態６の内燃機関のバルブタイミング制
御装置の要部を示す正面図である。

【図９】実施の形態７の内燃機関のバルブタイミング制
御装置の要部を示す正面図である。

【図１０】実施の形態８の内燃機関のバルブタイミング
制御装置の要部を示す正面図である。

【図１１】内燃機関のバルブタイミング制御装置のカム
シャフトに対して作用する交番トルクを示す特性図であ
る。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ カムシャフト ３ スプロケット ３ｂ ボルト穴 ３ｈ ロック用穴 ４ ハウジング本体 ４ｂ ボルト挿入孔 ５ フロントプレート ５ｂ ボルト挿通穴 ６ ベーンロータ ６ｂ 導入溝 ６ｋａ 進角側貫通孔 ６ｋｂ 遅角側貫通孔 ９ 拘束手段 １３ 固定ボルト １７ ボルト ２０ 電磁比例弁 ２２ フロントカバー ３２ 進角側吸排路 ３３ 遅角側吸排路 ３５ 排出回路 ３６ 供給回路 ４１ 空間部 ４４ シール部材 ６１ ロータ部 ６２ ベーン ６３ 摺動穴 ６５ 貫通孔 ６６ シール部材 ６７ 収容孔 ６８ 小径軸部 ６９ 連通溝 ７２ 進角側回路 ７３ 遅角側回路 ８１ 進角室 ８２ 遅角室 ９１ ロックピン ９１ｈ 穴 ９２ ロック穴部材 ９２ｈ 挿入孔 ９３ リテーナ ９３ｒ 軸部 ９３ｈ 頭部 ９４ リターンスプリング １０１ 係合部 １０２ 鉤状部 １０３ 折曲部 １０４ 湾曲部 １３１頭部 １３２円柱部 １３３フランジ部 ２０２ 鉤状部 ２０３ 折曲部 ３０１ 前記鉤状部 ３０２ 鉤状部 ３０３ 折曲部 ３０４ 係合軸部 ４０１ 折曲部 ４０２ 折曲部 ４０３ 圧入部 ４０５ 圧入用突起 ５０１ 固定用突起 ５０２ 固定溝 ６０１ ピン ７０１ 突起部 ７０２ ボルト ８０１ 固定用突起 ８０２ 折曲部 Ｐ ポンプ Ｔ タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳥居 昭 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 Ｆターム(参考） 3G018 BA33 CA20 DA18 DA26 DA58 DA68 DA72 DA81 DA83 DA85 EA02 EA11 EA17 EA31 EA32 GA14 GA17 GA18 GA21 GA27

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の駆動軸から回転が伝達される
   回転伝達部材と、 内燃機関の吸排バルブの少なくとも一方を作動させるカ
   ムシャフトに一体的に結合されたカムシャフト側部材
   と、 このカムシャフト側部材に対して相対回動可能に設けら
   れ、前記回転伝達部材が一体的に結合された回転伝達側
   部材と、 前記回転伝達側部材とカムシャフト側部材との一方に内
   周端が固定され、回転伝達側部材とカムシャフト側部材
   との他方に外周端が固定されることで前記一方の回転方
   向に付勢力を与える渦巻ばねと、 この渦巻ばねの付勢力に抗して回転伝達側部材とカムシ
   ャフト側部材とを相対回動させて両者の位相を変更する
   位相変更手段と、を備えた内燃機関のバルブタイミング
   制御装置において、 前記回転伝達側部材とカムシャフト側部材とが相対変位
   するのに伴って前記渦巻ばねが縮径方向に弾性変形した
   ときに、渦巻ばねの外周端部が揺動するのを規制する揺
   動規制手段を設けたことを特徴とする内燃機関のバルブ
   タイミング制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の内燃機関のバルブタイ
   ミング制御装置において、 前記揺動規制手段を、前記渦巻ばねの外周端部を固定す
   る手段としたことを特徴とする内燃機関のバルブタイミ
   ング制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の内燃機関のバルブタイ
   ミング制御装置において、 前記揺動規制手段として、前記渦巻ばねの一般部の外径
   方向位置において巻き外方向に順に配置された巻付軸部
   と係合軸部とを設け、 前記渦巻ばねの外周端部を前記巻付軸部の外側を通して
   係合軸部に係合させことを特徴とする内燃機関のバルブ
   タイミング制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の内燃機関のバルブタイ
   ミング制御装置において、 前記回転伝達側部材とカムシャフト側部材とを、ハウジ
   ングと、このハウジング内に相対回動可能に収納された
   ベーンロータとで構成し、 前記ハウジングには、前記ベーンロータとの間に流体が
   給排される進角室および遅角室を形成するハウジング本
   体と、このハウジング本体の側面を封止する封止部材と
   を設け、 前記巻付軸部および係合軸部として、ハウジング本体と
   封止部材とを固定する固定ボルトを用いたことを特徴と
   する内燃機関のバルブタイミング制御装置。