JP2003214122A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体室を進角室と遅角室とに区画するベーン
構造を強固なものとして、弁開閉時期制御装置の信頼性
を向上させる。 【解決手段】 ベーン２１の径方向の長さにおけるベー
ン溝２０ｄに嵌入されベーン溝２０ｄと当接する当接部
２１ｃの最大当接長さ：Ａと、流体室内へ突出する突出
部２１ｄの突出長さ：Ｂとのレバー比を、Ｂ／Ａ＜５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、エンジンに対して
吸排気を行う吸排気弁の開閉時期を制御する弁開閉制御
装置に関するものであり、特に、弁開閉制御装置の流体
室を進角室と遅角室とに区画するベーン構造を強化した
弁開閉制御装置の内部構造に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の弁開閉時期制御装置は、
車両等においてエンジン（内燃機関）の出力軸となるク
ランクシャフトから、吸排気弁の開閉制御を行うカムシ
ャフトへ到る動力伝達系の間に配設される。そして、そ
の装置は吸排気弁をクランクシャフトの回転と独立させ
て、緻密に制御するものであり、例えば、特開平１１−
１０１１０７号公報に示される。

【０００３】上記した装置は、エンジンのクランクシャ
フトと一体回転するタイミングスプロケット（ギヤ）
と、タイミングスプロケットと一体回転する外部ロータ
（ハウジング）と、外部ロータに対して相対回転を行
い、吸排気弁を制御するカムシャフトを動作させる内部
ロータ（ロータ）を備え、更に、内部ロータと外部ロー
タ及び外部ロータに設けられた突部との間に形成される
流体室を進角室と遅角室とに区画し、流体室の内部を区
画しながら流体室に存在する作動油の圧力によって、ロ
ータを回転させると共に、突部の回転方向端面に当接す
ることにより、相対回転量を規制するベーンとを備えて
いる。ベーンはロータにおいて径方向に形成されたベー
ン溝に嵌入し、ロータと一緒になって回転する。この場
合、ベーンの内側（内径側）には凹部が形成され、その
凹部にベーンスプリングが配設される。そして、このベ
ーンスプリングの付勢力によって、ベーンはハウジング
内で流体室の内壁に沿って摺動する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベーン
に形成された凹部にベーンスプリングが取り付けられ、
それがロータに形成されたベーン溝に嵌っていることか
ら、ロータがハウジングに対して相対回転を行う場合
に、ベーンスプリングの付勢力によりベーンが外径側へ
付勢された状態で周方向に摺動する。ベーン溝の内部で
はベーンスプリングが配設される凹部が形成されている
ために、実際、ベーンはロータに対して凹部が形成され
た分、ロータのベーン溝と当接する部分が少なくなる。
一方、ベーンは流体室内に供給また流体室内から排出さ
れる進角室と遅角室との圧力差によって周方向に移動す
る際、ベーンにはその圧力差による駆動力が作用する。
また、ベーンは相対回転量を規制する際、ベーンにはハ
ウジングの突部の回転方向端面との間に互いに反力が作
用する。つまり、凹部が形成されたベーンは、ロータと
の当接面積が狭くなり、ベーンはロータに対してその小
さな当接面積にて駆動力及び反力等の外力を受けるもの
となる。このため、ベーンとベーン溝の当接部の当接長
さが、流体室内への突出部の突出長さに対して短い場
合、外力によるモーメントが増大され、面圧が増大し、
摩耗等が発生する。

【０００５】また、ベーンはベーン溝に嵌入可能な隙間
を介して嵌入されている。このため、ベーンのベーン溝
との当接部の当接長さが、流体室内への突出部の突出長
さに対して短い場合、隙間による当接部の傾きが突出部
で増大され、カムシャフトのトルク変動等によりハウジ
ングの突部の周方向端面とベーンとの衝突により打音が
発生する。

【０００６】このため、ベーンを支持するベーン溝は、
上記したような過大な面圧等が発生しない様なベーン溝
の深さに設定され、材料強度にあった許容面圧になるよ
う設計される。しかしながら、ベーン溝の深さを深く
（ベーンの当接長さを長く）確保しようとすると、流体
室の受圧部が少なくなったり、あるいは、更に受圧部を
確保しようとするとハウジングの外径が大きくなってし
まう。

【０００７】よって、本発明は上記の問題点に鑑みてな
されたものであり、流体室を進角室と遅角室とに区画す
るベーン構造を強固なものとすること、弁開閉時期制御
装置の信頼性を向上させることを技術的課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに請求項１の発明にて講じた技術的手段は、エンジン
の回転軸または前記エンジンに対して吸排気弁を制御す
る吸排気弁制御部材の一方と同期して回転するハウジン
グと、該ハウジング内に配設され、前記回転軸または前
記吸排気弁制御部材の他方と同期し、前記ハウジングに
対して相対回転するロータと、該ロータと前記ハウジン
グとにより形成される流体室と、前記ロータまたは前記
ハウジングに形成されたベーン溝に取り付けられて、前
記流体室を進角室と遅角室とに区画し、前記ロータと前
記ハウジングとの間で相対回転を成すベーンとを備えた
弁開閉時期制御装置において、前記ベーンの径方向の長
さにおける前記ベーン溝に嵌入され前記ベーン溝と当接
する当接部の最大当接長さ：Ａと、前記流体室内へ突出
する突出部の突出長さ：Ｂとのレバー比を、Ｂ／Ａ＜５
としたことである。

【０００９】上記した手段によれば、ベーンのベーン溝
に嵌入されベーン溝と当接する当接部の最大当接長さ：
Ａと、流体室内へ突出する突出部の突出長さ：Ｂとのレ
バー比を、Ｂ／Ａ＜５としたので、駆動力及び反力等の
外力によるモーメントが低減され、摩耗が防止できると
共に、当接部の傾きが突出部で低減され打音の発生を防
止できる。よって、弁開閉制御装置の信頼性が向上す
る。

【００１０】上記の課題を解決するために請求項２の発
明にて講じた技術的手段は、前記ベーンは、第１ベーン
部材と第２ベーン部材とを備え、前記ベーン溝に前記第
１ベーン部材の径方向の一端を取り付けて、他端に前記
第２ベーン部材を配設すると共に、前記第１ベーン部材
と前記第２ベーン部材との間に径方向に付勢力を与える
付勢部材を配設したことである。

【００１１】上記した手段によれば、第１ベーン部材の
径方向の一端がベーン溝に取り付けられ、その他端には
第２ベーン部材が配設されるようにしたので、ベーン溝
には付勢部材が配設される従来必要であった内径側の凹
部は必要なくなる。よって、ベーン溝におけるベーンと
の当接面積が従来に比べて大きくなり、第１ベーン部材
は駆動力及び反力等の外力に対して、ベーン溝及びベー
ンに発生する面圧が適正になり、強固なものとなると共
に、進角室と遅角室の間の圧力差によるベーン溝とベー
ンのとのシール性が向上し、洩れ及び流体内の異物の隙
間内への進入を防止できる。

【００１２】この場合、第２ベーン部材には凹部が形成
され、凹部に第１ベーン部材の他端が挿入されて、第２
ベーン部材を付勢部材により径方向に付勢するようにし
たので、第２ベーン部材の凹部に第１ベーン部材の他端
を挿入し、付勢部材によって第２ベーン部材が付勢され
るという簡単な構成により、弁開閉時期制御装置の信頼
性が確保される。

【００１３】また、第２ベーン部材は第１ベーン部材に
比べ、周方向における厚みが大であれば、流体室におけ
る進角室と遅角室のシール性が確保される。

【００１４】また、第１ベーン部材には他端に凹部が形
成され、凹部に第２ベーン部材が配設され、第２ベーン
部材が付勢部材により径方向に付勢されるようにすれ
ば、第１ベーン部材の凹部に第２ベーン部材を配設する
という簡単な構成により、弁開閉時期制御装置の信頼性
が確保される。

【００１５】また、付勢部材の組付荷重が、弁開閉時期
制御装置の回転時、ベーンに発生する遠心力より大きく
なるようにすれば、エンジン振動、流体の脈動及びトル
ク変動等によるベーンの径方向の微振動が抑制され、異
物の進入等によるベーン溝及びベーンの摩耗促進を防止
できる。

【００１６】更に、付勢部材を板ばねとすれば、付勢部
材の搭載性及び組付性を向上できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照して説明する。

【００１８】図１は、第１実施形態における弁開閉時期
制御装置（以下、装置と称する）１の平面図であり、図
２は図１に示すＡ−Ａ断面図である。図１において、ス
プロケット部３２は、図示しないエンジンの回転軸（例
えば、クランクシャフト、若しくは、クランクシャフト
に取り付けられた部材）とチェーン９０を介してつなが
れる。スプロケット部３２には中空円筒状のハウジング
３１が一体で形成されている。

【００１９】ハウジング３１のスプロケット部３２が形
成される軸方向における一方の端面には、リング状のリ
ヤプレート３９が当接して取り付けられる。また、ハウ
ジング３１の軸方向における反対側の端面には、ハウジ
ング３１の円筒状の外径と一致する円盤状のフロントプ
レート３３が軸方向から被せられ、ハウジング３１の内
部の開口がフロントプレート３３とリヤプレート３９に
より閉塞される。これらの、ハウジング３１、フロント
プレート３３およびリヤプレート３９は、周方向におい
て５ヵ所でネジ６４がリヤプレート３９の取付孔３９ａ
からハウジング３１の取付孔３１ｆを貫通し、更にはフ
ロントプレート３３の取付ネジ３３ｂに通され、一体化
される。

【００２０】尚、本実施形態においては、エンジンのク
ランクシャフトの回転をスプロケット部３２を用いて、
チェーン９０を介して動力が伝達されるものとして説明
を行なうが、これに限定されるものではない。

【００２１】例えば、チェーン９０に代わってベルト部
材を用いる場合には、スプロケット部３２をプーリーに
置き換えても良い。つまり、スプロケット部３２はエン
ジンからの回転力をカムシャフトへと伝達する回転伝達
部材として機能する。

【００２２】スプロケット部３２は図２に示すようにハ
ウジング３１の一端側に形成され、ハウジング３１の径
方向に延在する。ハウジング３１の中央には円筒状のロ
ータ２０がハウジング３１に対して相対回転可能に配設
され、ロータ２０の中央にはエンジンの吸排気を制御す
る吸排気弁を動作させる図示しないカムシャフトがロー
タ端部２０ｚに当接し、図示しないボルトによって、カ
ムシャフトが位置決めされた状態で固定されて、ロータ
２０と吸排気弁を制御するカムシャフトは一体回転を行
う構成になっている。

【００２３】一方、スプロケット部３２にはチェーン９
０がかけられ、エンジンの図示しないクランクシャフト
の回転がスプロケット部３２に伝達される構成となって
おり、スプロケット部３２と一体のハウジング３１はク
ランクシャフトに同期して回転する。

【００２４】円筒状のハウジング３１は、内部において
周方向に４つの円弧状を成す凹部３１ａと、４つの凸部
から形成されるシュー部３１ｂが交互に設けられてい
る。この凹部３１ａの内周と隣り合うシュー部３１ｂの
対向する周方向端面とロータ２０の外周面とで囲まれる
空間が流体室となる。また、ハウジング３１のスプロケ
ット部３２が配設されている端面には、ハウジング３１
と同軸のリヤプレート３９が被せられ、ハウジング３１
の軸方向における一方を塞ぐと共に、ハウジング３１の
他方を中央に凸部３３ａを有するフロントプレート３３
により塞いでいる。また、ハウジング３１の内径へと突
出する凸部形状となったシュー部３１ｂには、ハウジン
グ３１とリヤプレート３９及びフロントプレート３３と
を固定する５つのネジ６４が挿通される取付孔３１ｆが
５つ形成されている。この取付孔３１ｆは、隣り合う凹
部３１ａの間に、ハウジング３１の中心に対して、７２
度間隔にて形成される。

【００２５】ハウジング３１の４つのシュー部３１ｂの
内周面には、円筒状のロータ２０が配設されており、ロ
ータ２０は外周面がハウジング３１のシュー部３１ｂの
内周面に摺接し、ハウジング３１に対して相対回転可能
に配置される。ロータ２０は中央には、カムシャフトを
固定するボルトが挿通される中心内孔２０ｃを有する。

【００２６】また、ロータ２０には中心内孔２０ｃか
ら、ロータ２０の外周側に向かって径方向に延在し、４
つの凹部３１ａとそれぞれ連通する４つの通孔２０ｆが
形成される。その中の１つがロータ２０の通孔２０ｆの
近傍に形成されたロック孔２０ｇに連通する。更に、ロ
ータ２０の内部の軸方向において形成された４つの通孔
２０ｈからロータ外周側に向かって径方向に延在し、凹
部３１ａに連通する４つの通孔２０ｅが形成されてい
る。中心内孔２０ｃにはカムシャフトを軸方向から固定
するボルトが挿通されるが、この場合、中心内孔２０ｃ
とボルトの外周面との間に形成される隙間に作動油が流
れ、そこが作動油の流れる油路として機能する。

【００２７】それ故に、この通孔２０ｆが後述する進角
室Ｒ１へ作動油を流す油路となり、通孔２０ｅが通孔２
０ｈを介して、後述する遅角室Ｒ２に作動油を流す油路
となる。

【００２８】更に、ロータ２０の外周面には、ロータ２
０の中心から径方向に向かって４つのベーン溝２０ｄが
形成されている。このベーン溝２０ｄに平板状のベーン
（第１ベーン部材）２１の径方向の一端２１ａが嵌り、
その他端２１ｂには、その一端に開口を有する凹形状の
ベーン（第２ベーン部材）２５が径方向に配設される。
ベーン２５は内径側に凹部２５ａを有し、この凹部２５
ａに断面が略Ｃ字状の板ばね２２が嵌められる。板ばね
２２がベーン２１，２５との間に嵌った状態で、ベーン
２１，２５はロータ２０のベーン溝２０ｄと凹部３１ａ
の内周面との間に配設される。この板ばね２２の付勢力
によって、ベーン２１，２５は径方向に付勢されるの
で、常時、ベーン２１は内径側に付勢され、ベーン２５
は外径側に付勢される。その結果、平板状のベーン２１
はベーン溝２０ｄに径方向のガタがなく嵌った状態で、
ベーン２１の径方向に配設されるベーン２５の径方向の
端部２５ｂが、凹部３１ａの内周面に当接する。この場
合、ベーン２５の径方向の大きさは、４つの内２つは凹
部３１ａの径方向の大きさに略一致し、残り２つのベー
ン２５（ロック孔２０ｇの両側に配設されるベーン）は
凹部３１ａの径方向における大きさの略半分の大きさと
なっている。更に、ベーン２５の端部２５ｂの形状は凹
部３１ａの内周面の形状に沿った円弧状となっており、
端部２５ｂと内周面のシール性を向上している。これに
よって、ロータ２０とハウジング３１との間で形成され
る流体室は、ベーン２１，２５により２室に区画され、
ベーン２１，２５の左右に、進角室Ｒ１と遅角室Ｒ２を
形成する。また、ベーンの径方向の長さにおけるベーン
溝に嵌入されベーン溝と当接する当接部の最大当接長
さ：Ａと、前記流体室内へ突出する突出部の突出長さ：
Ｂとのレバー比を、Ｂ／Ａ＜５としたことを特徴とする
弁開閉時期制御装置。

【００２９】一方、ハウジング３１には、円筒状の部位
において径方向とは垂直な方向に延びる溝３１ｈが形成
される。その溝３１ｈから径方向に孔３１ｇが延び、孔
３１ｇはハウジング３１の中心に向かって貫通する。ま
た、溝３１ｈにはリテーナ６３が中に配設され、このリ
テーナ６３に一端が係止されたロックスプリング６２が
配設される。ロックスプリング６２の径方向にはロック
ピン６１が配設され、ロックスプリング６２の他端はこ
のロックピン６１の一端に形成された凹部に嵌ってい
る。この様な構成により、ロックピン６１はロックスプ
リング６２により内径側に付勢され、孔３１ｇの中で径
方向の移動が可能となる。孔３１ｇは、ハウジング３１
に対して、ロータ２０の相対回転における位相が所定の
位相となった時に、ロータ２０の外周面に開口し、径方
向に形成されたロック孔２０ｇと一致する大きさでハウ
ジング３１に形成される。

【００３０】よって、ロータ２０がハウジング３１に対
して、この所定の位相となった場合には、ロックスプリ
ング６２の付勢力によって、ロックピン６１はロータ２
０のロック孔２０ｇの中に突出し、ロック孔２０ｇと係
合を行うことが可能である。この様に、ロックピン６１
がロック孔２０ｇに係合した場合には、ロータ２０はハ
ウジング３１に対して、相対回転が行えないものとな
り、ハウジング３１とロータ２０とは回転が停止または
一体回転を行うよう回転動作が規制される。

【００３１】一方、ロックピン６１は、通孔２０ｆの１
つと連通しているため、ロック２０ｇに対して通孔２０
ｆから作動油が供給されると、作動油の圧力（油圧）に
よりロックスプリング６２の付勢力に抗して、ロックピ
ン６１を孔３１ｇの中に押し戻し、ロック孔２０ｇとの
係合を解除することによって、ハウジング３１に対し、
ロータ２０は相対回転が可能となる。この様に、ハウジ
ング３１とロータ２０との係合を解除させたい場合、作
動油の圧力によって、孔３１ｇはロックピン６１が退避
できる機能を有するので、退避孔として機能する。

【００３２】更に、この装置１には、最進角の位置にて
ベーン２５の回転が規制される様、規制部３１ｉを孔３
１ｇが形成される部位の一方の周方向における近傍に形
成されると共に、最遅角の位置にてベーン２５の回転が
規制される様、規制部を孔３１ｇが形成される部位の他
方の周方向における近傍に形成される。

【００３３】また、ロータ２０とフロントプレート３３
の間にはコイル状のトーションスプリング２４が配設さ
れている。このトーションスプリング２４は、ロータ２
０およびフロントプレート３３において軸方向に形成さ
れた環状の溝部２０ｉ，３３ｃの中に配設される。そし
て、トーションスプリング２４の一端は、フロントプレ
ート３３の軸方向に形成された係止部３３ｄに係止さ
れ、他端はロータ２０の軸方向に形成された係止部２０
ｋに係止され、常時、ロータ（カムシャフト）２０を進
角室Ｒ１の空間が最大となり遅角室Ｒ２の空間が最小と
なる状態、つまり、図１においては、ロータ（カムシャ
フト）２０を時計方向に付勢する。

【００３４】次に、弁開閉時期制御装置１の動作につい
て説明する。

【００３５】エンジンが駆動されると、エンジンのクラ
ンクシャフトの回転がチェーン９０を介して伝達され、
これに伴ってスプロケット部３２が回転する。スプロケ
ット部３２はハウジング３１と一体となっているため、
ハウジング３１がクランクシャフトに同期して回転す
る。この場合、例えば、ハウジング側に設けられるロッ
クピン６１とロック孔２０ｇとの関係において、ロック
ピン６１がロック孔２０ｇと係合している状態ではハウ
ジング３１とロータ２０は一体で回転し、クランクシャ
フトの回転は、カムシャフトに対して同期して（位相を
ずらすことなく）伝達されるものとなる。

【００３６】また、ハウジング３１に対するロータ２０
の位相を進角側に移行させたい場合にはロック孔２０
ｇ、通孔２０ｆに作動油を供給し、これと同時に遅角室
Ｒ２の作動油を通孔２０ｅを介して排出する。ロック孔
２０ｇ及び通孔２０ｆに作動油が供給されると、ロック
ピン６１はロック孔２０ｇから孔３１ｇの方に向けて移
動して退避し、ハウジング３１とロータ２０とのロック
ピン６１による相対回転規制を解除する。そして、作動
油は進角室Ｒ１内に満たされ、ベーン２１，２５に加わ
る進角室Ｒ１側の圧力が遅角室Ｒ２側の圧力よりも高く
なる。その結果、進角室Ｒ１の容積を大きく、遅角室Ｒ
２の容積を小さくする進角側の方に、ハウジング３１に
対してロータ（カムシャフト）２０は回転移動する。つ
まり、図１においては、ハウジング３１に対してベーン
２５の端部２５ｂがハウジング３１の凹部３１ａの内周
面に沿って、図１に示す時計方向に回転動作する。

【００３７】一方、ロックピン６１によるロータ２０の
ハウジング３１に対する相対回転規制を解除した上で、
遅角側に吸排気弁の位相時期を移行させたい場合には、
通孔２０ｅを介して遅角室Ｒ２へ作動油を供給すると共
に、進角油室Ｒ１から通路２０ｆを介して、作動油を排
出する。これによって、作動油は遅角油室Ｒ２内に満た
され、ベーン２１，２５に加わる遅角室Ｒ２側の圧力が
進角室Ｒ１側の圧力よりも高くなり、ベーン２１、２５
は遅角室Ｒ２の容積が大きく、進角室Ｒ１の容積が小さ
くなる遅角側にハウジング３１に対して回転移動し、図
１において、ハウジング３１に対してベーン２１，２５
がハウジング３１の凹部３１ａの内周面に沿って、反時
計方向に回転動作する。

【００３８】つまり、進角室Ｒ１と遅角室Ｒ２の一方を
作動油の供給側とし、他方を排出側とすることにより、
ハウジング３０に対するロータ２０の位相制御が行える
ものとなる。

【００３９】この様な動作を行う弁開閉時期制御装置１
において、ベーン２１の径方向の長さにおけるベーン溝
２０ｄに嵌入されベーン溝２０ｄと当接する当接部２１
ｃの最大当接長さＡと、流体室内へ突出する突出部２１
ｄの突出長さＢとのレバー比を、Ｂ／Ａ＜５とすること
により、図８に示すように、遅角室Ｒ２側の圧力と進角
室Ｒ１側の圧力との油圧差によりベーン２１に作用する
駆動力及びベーン２１と突部３１ｂの規制部３１ｉ及び
３１ｊとの間に互いに作用する反力等の外力によるモー
メントが低減され、摩耗が防止できると共に、当接部２
１ｃとベーン溝２０ｄとの隙間による傾きが突出部２１
ｄにおいて低減され打音の発生が防止できる。よって、
弁開閉制御装置の信頼性が向上する。

【００４０】また、ベーン２１の径方向の一端２１ａが
ベーン溝２０ｄに嵌ることにより、平板状のベーン２１
は径方向に移動しにくくなり、ベーン溝２０ｄとベーン
２１との当接面積を大きくとることができる。よって、
ベーン溝２０ｄにおけるベーン２１の強度を従来に比べ
て、流体室内において発生する外圧に対して強固とな
る。また、従来では必要であったベーンスプリングを配
設する凹部がなくなるので、ベーン溝部の当接面圧が適
切に保たれる。これにより、ロータ２０の径が大きくな
らず、流体室の容積を十分に確保することが可能とな
る。この際、ベーン２１の他端には、ベーンスプリング
２２により径方向に付勢される様に、ベーン２５が径方
向に配設されるので、従来ではベーンの中に設けられて
いたベーンを外径側へ付勢する機能を、ベーン溝２０ｄ
の外部に設けることができる。この場合、ベーン２５の
内径側に凹部２５ａが形成され、凹部２５ａにベーン２
１の他端２１ｂが挿入されて、ベーン２５をベーンスプ
リング２２によって径方向に付勢し、ベーン２１，２５
によって進角室Ｒ１と遅角室Ｒ２とのシール性を簡単な
ベーン２１，２５の構成により持たせることができる。

【００４１】また、ベーン２５はベーン２１に比べ、周
方向における厚みを大としている。これにより、流体室
における進角室と遅角室との間で、作動油が双方に漏れ
ることが防止され、ベーン構造でのシール性を確実に確
保できる。

【００４２】また、ベーンスプリング２２の組付荷重
が、弁開閉時期制御装置１の回転時、ベーン２１に発生
する遠心力より大きくなるようにすれば、エンジン振
動、流体の脈動及びトルク変動等によるベーン２１，２
５の径方向の微振動が抑制され、異物の進入等によるベ
ーン溝２０ｄ及びベーン２１，２５の摩耗促進を防止で
きる。

【００４３】更に、付勢部材をベーンスプリング２２
（板ばね）とすることで、付勢部材の搭載性及び組付性
を向上できる。

【００４４】（第２実施形態）図３は第２実施形態にお
ける弁開閉時期制御装置１の構成であり、図４は図３の
Ｂ−Ｂ断面図である。第２実施形態では、図１にベーン
２１，２５の構造の変形例を特徴とする。このため、以
下の説明では、ベーン構造に係わる点について、主とし
て説明し、図１および図３から明らかな様に、第１実施
形態と同様な部分あるいは同じ機能についての詳細な説
明は省略する。

【００４５】図３に示す第２実施形態では、外周面にス
プロケット５２を有した中空円筒状のハウジング５１
が、軸方向においてフロントプレート３３およびリヤプ
レート３９により挟まれている。ハウジング５１には、
図１と同様、内部の周方向において４つの凹部５１ａが
形成されている。そして、隣り合う凹部５１ａの間には
シュー部５１ｂが形成され、このシュー部５１ｂの内周
面には円筒状のロータ４０の外周面が摺接する。

【００４６】ロータ４０にはロータ４０の外径に開口
し、ロータ４０の中心に向けて、４つのベーン溝４０ｄ
が周方向に４つ形成されており、このベーン溝４０ｄに
平板状のベーン７１の内径側の一端７１ａが嵌る。ベー
ン溝４０ｄに嵌るベーン（第１ベーン部）７１は外径側
の端部に凹部７１ｂが形成される。この凹部７１ｂには
ベーンスプリング７３が、その内径側に設けられたベー
ン（第２ベーン部材）７２が配設され、ベーン７２は径
方向のみの移動が可能である。

【００４７】この弁開閉時期制御装置１は、ハウジング
５１に対してロータ４０が内径に回動自在に配設された
場合（ロックピン８１がロータ５１に形成されたロック
孔４０ｅに係合していない状態）において、ベーン７１
の一端７１ａは周方向において移動することなく（ガタ
なく）嵌り、ベーン７２の外径側の端部７２ｂはハウジ
ング５１の凹部５１ａの内壁（シュー部５１ｂの周方向
端面）に当接する。この場合、ベーン７１，７２との間
にはベーンスプリング７３が配設されているため、この
ベーンスプリング７３によって、ベーン７１は内径側に
付勢されると共に、ベーン７２の外径側の端部７２ｂと
凹部５１ａの内周面は摺接する。

【００４８】この第２実施形態においても、第１実施形
態と同様に、ベーン７１の径方向の長さにおけるベーン
溝４０ｄに嵌入されベーン溝４０ｄと当接する当接部７
１ｃの最大当接長さＡと、流体室内へ突出する突出部７
１ｄの突出長さとのレバー比を、Ｂ／Ａ＜５とすること
により、図８に示すように、遅角室Ｒ２側の圧力と進角
室Ｒ１側の圧力との油圧差によりベーン７１に作用する
駆動力及びベーン７１とシュー部５１ｂの規制部５１ｉ
及び５１ｊとの間に互いに作用する反力等の外力による
モーメントが低減され、摩耗が防止できると共に、当接
部７１ｃとベーン溝４０ｄとの隙間による傾きが突出部
７１ｄにおいて低減され打音の発生が防止できる。よっ
て、弁開閉制御装置の信頼性が向上する。ベーン７１の
径方向の一端７１ａがベーン溝４０ｄに嵌ることによ
り、ベーン７１は径方向に移動しにくくなり、ベーン溝
４０ｄとベーン７１との当接面積を大きくとることがで
きる。よって、ベーン溝４０ｄにおけるベーン７１の強
度を従来に比べて、流体室内において発生する外圧に対
して強固とすることができる。また、従来では必要であ
ったベーンスプリングを配設する凹部がベーン溝４０ｄ
の内部に必要がなくなるので、従来に比べて、異物がベ
ーン溝４０ｄの内部に入ることが防止される。これによ
り、ベーンの摺動に悪影響を与えることによるベーンの
不具合（例えば、ベーンあるいはベーン溝の摩耗等）が
解消でき、弁開閉制御装置の信頼性を向上させることが
できる。この際、ベーン７１の他端に形成された凹部７
１ｂには、ベーンスプリング７３により径方向に付勢さ
れた状態で、ベーン７２が配設されるので、従来ではベ
ーン７１の内径側に設けられていたベーンスプリング７
３を外径側へ移行させ、ベーン溝４０ｄの外に設けるこ
とができる。それ故に、ベーン７１，７２によって進角
室Ｒ１と遅角室Ｒ２とのシール性を簡単なベーン構造に
より持たせることができる。

【００４９】また、ベーンスプリング７３の組付荷重
が、弁開閉時期制御装置１の回転時、ベーン７１に発生
する遠心力より大きくなるようにすれば、エンジン振
動、流体の脈動及びトルク変動等によるベーン７１，７
２の径方向の微振動が抑制され、異物の進入等によるベ
ーン溝４０ｄ及びベーン７１，７２の摩耗促進を防止で
きる。

【００５０】更に、付勢部材をベーンスプリング７３
（板ばね）とすることで、付勢部材の搭載性及び組付性
を向上できる。

【００５１】（第３実施形態）図５は第３実施形態にお
ける弁開閉時期制御装置１の構成であり、ベーン１２１
が１部材からなり、ベーン溝１２０ｄの深さおよびベー
ン１２１の当接部１２１ｃの長さを内径方向に長くした
ことを特徴とする。このため、以下の説明では、ベーン
１２１に係わる点について、主として説明し、図１およ
び図５から明らかな様に、第１実施形態と同様な部分あ
るいは同じ機能についての詳細な説明は省略する。

【００５２】図５乃至図７に示す第３実施形態では、外
周面にスプロケット１３２を有した中空円筒状のハウジ
ング１３１が、軸方向においてフロントプレート３３お
よびリヤプレート３９により挟まれている。ハウジング
１３１には、図１と同様、内部の周方向において４つの
凹部１３１ａが形成されている。そして、隣り合う凹部
１３１ａの間にはシュー部１３１ｂが形成され、このシ
ュー部１３１ｂの内周面には円筒状のロータ１２０の外
周面が摺接する。

【００５３】ロータ１２０にはロータ１２０の外径に開
口し、ロータ１２０の中心に向けて、４つのベーン溝１
２０ｄが周方向に４つ形成されており、このベーン溝１
２０ｄに平板状のベーン１２１の内径側の一端１２１ａ
が嵌る。ベーン溝１２０ｄの底面とベーン１２１の一端
１２１ａの間にはベーンスプリング１２２が配設され
る。なお、ベーン１２１の一端１２１ａには、図６に示
すように凹部を形成し、ベーン溝１２０ｄの底面と凹部
との間にベーンスプリンブ１２２ａが配設される。

【００５４】この弁開閉時期制御装置１は、ハウジング
１３１に対してロータ１２０が内径に回動自在に配設さ
れた場合（ロックピン１６１がロータ１２０に形成され
たロック孔１２０ｇに係合していない状態）において、
ベーン１２１の一端１２１ａは周方向において移動する
ことなく嵌り、ベーン１２１の外径側の端部１２１ｂは
ハウジング１３１の凹部１３１ａの内壁（シュー部１３
１ｂの周方向端面）に当接する。この場合、ベーン１２
１は、ベーンスプリング１２２ａによって、外径側に付
勢されると共に、ベーン１２１の外径側の端部１２１ｂ
と凹部１３１ａの内周面は摺接する。

【００５５】この第３実施形態においても、第１実施形
態と同様に、ベーン１２１の径方向の長さにおけるベー
ン溝１２０ｄに嵌入されベーン溝１２０ｄと当接する当
接部１２１ｃの最大当接長さＡと、流体室内へ突出する
突出部１２１ｄの突出長さとのレバー比を、Ｂ／Ａ＜５
とすることにより、図８に示すように、遅角室Ｒ２側の
圧力と進角室Ｒ１側の圧力との油圧差によりベーン１２
１に作用する駆動力及びベーン１２１とシュー部１３１
ｂの規制部１３１ｉ及び１３１ｊとの間に互いに作用す
る反力等の外力によるモーメントが低減され、摩耗が防
止できると共に、当接部１２１ｃとベーン溝１２０ｄと
の隙間による傾きが突出部１２１ｄにおいて低減され打
音の発生が防止できる。よって、弁開閉制御装置の信頼
性が向上する。ベーン１２１の径方向の一端１２１ａが
ベーン溝１２０ｄに嵌ることにより、ベーン１２１は径
方向に移動しにくくなり、ベーン溝１２０ｄとベーン１
２１との当接面積を大きくとることができる。よって、
ベーン溝１２０ｄにおけるベーン１２１の強度を従来に
比べて、流体室内において発生する外圧に対して強固と
することができる。また、従来に比べて当接長さが長く
なるので、従来に比べて、異物がベーン溝１２０ｄの内
部に入ることが防止される。これにより、ベーンの摺動
に悪影響を与えることによるベーンの不具合（例えば、
ベーンあるいはベーン溝の摩耗等）が解消でき、弁開閉
制御装置の信頼性を向上させることができる。

【００５６】なお、図７において、第３実施形態の変形
例を示す。ベーン２２１の一端２２１ａは、図７に示す
ように直線状に形成され、ベーン溝１２０ｄの底面とべ
ーン２２１との間にベーンスプリンブ２２２が配設され
る構成である。

【００５７】このため、以下の説明では、ベーン２２１
に係わる点について主として説明し、図６に示す実施例
と同様な部分あるいは同じ機能についての詳細な説明は
省略する。

【００５８】この変形例では、ベーン２２１は、ベーン
スプリング２２２によって、外径側に付勢されると共
に、ベーン２２１の外径側の端部２２１ｂと凹部１３１
ａの内周面は摺接する。

【００５９】この変形例においても、第１実施形態と同
様に、ベーン２２１の径方向の長さにおけるベーン溝１
２０ｄに嵌入されベーン溝１２０ｄと当接する当接部２
２１ｃの最大当接長さＡと、流体室内へ突出する突出部
２２１ｄの突出長さとのレバー比を、Ｂ／Ａ＜５とする
ことにより、図８に示すように、遅角室Ｒ２側の圧力と
進角室Ｒ１側の圧力との油圧差によりベーン２２１に作
用する駆動力及びベーン２２１とシュー部１３１ｂの規
制部１３１ｉ及び１３１ｊとの間に互いに作用する反力
等の外力によるモーメントが低減され、摩耗が防止でき
ると共に、当接部２２１ｃとベーン溝１２０ｄとの隙間
による傾きが突出部２２１ｄにおいて低減され打音の発
生が防止できる。よって、弁開閉制御装置の信頼性が向
上する。ベーン２２１の径方向の一端２２１ａがベーン
溝１２０ｄに嵌ることにより、ベーン２２１は径方向に
移動しにくくなり、ベーン溝１２０ｄとベーン２２１と
の当接面積を大きくとることができる。よって、ベーン
溝１２０ｄにおけるベーン２２１の強度を従来に比べ
て、流体室内において発生する外圧に対して強固とする
ことができる。また、従来に比べて当接長さが長くなる
ので、従来に比べて、異物がベーン溝１２０ｄの内部に
入ることが防止される。これにより、ベーンの摺動に悪
影響を与えることによるベーンの不具合（例えば、ベー
ンあるいはベーン溝の摩耗等）が解消でき、弁開閉制御
装置の信頼性を向上させることができる。

【００６０】なお、第３実施形態においては、ベーン２
２１が薄板ベーンの例について説明を行ったが、これに
限定されるものではなく、厚板ベーンを用いても良い。
厚板ベーンを用いても、上記と同様な効果を奏するもの
となる本実施形態においては、ハウジング３１，５１，
１３１をクランクシャフト側に設け、ロータ２０，４
０，１２０をカムシャフト側に設けた例について説明を
行ったが、これに限定されるものではなく、これとは逆
に、ハウジング３１，５１，１３１をカムシャフト側に
設け、ロータ２０，４０，１２０をクランクシャフト側
に設けても良い。また、この場合、ベーン溝２０ｄ，４
０ｄ，１２０ｄはハウジング側に形成し、そこにベーン
２１，７１，１２１を嵌め、その先にベーン２５，７２
を設けても、上記と同様な効果を奏するものとなる。

【００６１】

【発明の効果】上記したように、請求項１に記載の発明
によれば、ベーンのベーン溝に嵌入されベーン溝と当接
する当接部の最大当接長さ：Ａと、流体室内へ突出する
突出部の突出長さ：Ｂとのレバー比を、Ｂ／Ａ＜５とし
たので、駆動力及び反力等の外力によるモーメントが低
減され、摩耗が防止できると共に、当接部の傾きが突出
部で低減され打音の発生を防止できる。よって、弁開閉
制御装置の信頼性が向上する。

【００６２】また、請求項１に記載の発明によれば、第
１ベーン部材の径方向の一端がベーン溝に取り付けら
れ、その他端には第２ベーン部材が配設されるようにし
たので、ベーン溝には付勢部材が配設される従来必要で
あった内径側の凹部は必要なくなる。よって、ベーン溝
におけるベーンとの接触面積が従来に比べて大きくな
り、第１ベーン部材は駆動力及び反力等の外力に対し
て、ベーン溝及びベーンに発生する面圧が適正になり、
強固なものとなると共に、進角室と遅角室の間の圧力差
によるベーン溝とベーンのとのシール性が向上し、洩れ
及び流体内の異物の隙間内への進入を防止できる。

【００６３】この場合、第２ベーン部材には凹部が形成
され、凹部に第１ベーン部材の他端が挿入されて、第２
ベーン部材を付勢部材により径方向に付勢するようにし
たので、第２ベーン部材の凹部に第１ベーン部材の他端
を挿入し、付勢部材によって第２ベーン部材が付勢され
るという簡単な構成により、弁開閉時期制御装置の信頼
性が確保される。

【００６４】また、第２ベーン部材は第１ベーン部材に
比べ、周方向における厚みが大であれば、流体室におけ
る進角室と遅角室のシール性が確保される。

【００６５】また、第１ベーン部材には他端に凹部が形
成され、凹部に第２ベーン部材が配設され、第２ベーン
部材が付勢部材により径方向に付勢されるようにすれ
ば、第１ベーン部材の凹部に第２ベーン部材を配設する
という簡単な構成により、弁開閉時期制御装置の信頼性
が確保される。

【００６６】また、付勢部材の組付荷重が、弁開閉時期
制御装置の回転時、ベーンに発生する遠心力より大きく
なるようにすれば、エンジン振動、流体の脈動及びトル
ク変動等によるベーンの径方向の微振動が抑制され、異
物の進入等によるベーン溝及びベーンの摩耗促進を防止
できる。

【００６７】更に、付勢部材を板ばねとすれば、付勢部
材の搭載性及び組付性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における弁開閉時期制御
装置の平面図である。

【図２】図１に示す−断面図である。

【図３】本発明の第２実施形態における弁開閉時期制御
装置の平面図である。

【図４】図３に示す−断面図である。

【図５】本発明の第３実施形態における弁開閉時期制御
装置の平面図である。

【図６】本発明の第３実施形態におけるベーン部を示す
（ａ）側面図および（ｂ）正面図である。

【図７】本発明の第３実施形態の変形例におけるベーン
部を示す（ａ）側面図および（ｂ）正面図である。

【図８】ベーン溝摩耗及びベーン打音とレバー比Ｂ／Ａ
の関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 弁開閉時期制御装置 ２０，４０ ロータ ２０ｄ，４０ｄ ベーン溝 ２０ｇ，４０ｅ ロック孔 ２１，７１ ベーン（第１ベーン部材） ２１ａ，７１ａ 一端 ２１ｂ，７１ｂ 他端 ２１ｃ，７１ｃ 嵌入部 ２１ｄ，７１ｄ 突出部 ２２，７３ 付勢部材 ２５，７２ ベーン（第２ベーン部材） ２５ａ，７２ａ 凹部 ２５ｂ，７２ｂ 端部 ３１，５１ ハウジング ３１ａ，５１ａ 凹部（流体室） ３２，５２ ギヤ（回転伝達部材） ６１，８１ ロックピン Ｒ１ 進角室 Ｒ２ 遅角室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G018 BA32 CA18 DA73 DA83 DA85 FA01 FA07 GA02

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの回転軸または前記エンジンに
   対して吸排気弁を制御する吸排気弁制御部材の一方と同
   期して回転するハウジングと、 該ハウジング内に配設され、前記回転軸または前記吸排
   気弁制御部材の他方と同期し、前記ハウジングに対して
   相対回転するロータと、 該ロータと前記ハウジングとにより形成される流体室
   と、 前記ロータまたは前記ハウジングに形成されたベーン溝
   に嵌入されて、前記流体室を進角室と遅角室とに区画
   し、前記ロータと前記ハウジングとの間で相対回転を成
   すベーンとを備えた弁開閉時期制御装置において、 前記ベーンの径方向の長さにおける前記ベーン溝に嵌入
   され前記ベーン溝と当接する当接部の最大当接長さ：Ａ
   と、前記流体室内へ突出する突出部の突出長さ：Ｂとの
   レバー比を、Ｂ／Ａ＜５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】 前記ベーンは、第１ベーン部材と、第２
   ベーン部材とを備え、前記ベーン溝に前記第１ベーン部
   材の径方向の一端を取り付けて、他端に前記第２ベーン
   部材を配設すると共に、前記第１ベーン部材と前記第２
   ベーン部材との間に径方向に付勢力を与える付勢部材を
   配設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】 前記第２ベーン部材には凹部が形成さ
   れ、該凹部に前記第１ベーン部材の他端が挿入されて、
   前記第２ベーン部材を付勢部材により径方向に付勢する
   ことを特徴とする請求項２に記載の弁開閉時期制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記第２ベーン部材は前記第１ベーン部
   材に比べ、周方向における厚みが大であることを特徴と
   する請求項２または請求項３に記載の弁開閉時期制御装
   置。
5. 【請求項５】 前記第１ベーン部材には他端に凹部が形
   成され、該凹部に前記第２ベーン部材が配設され、前記
   第２ベーン部材が前記付勢部材により径方向に付勢され
   ることを特徴とする請求項２に記載の弁開閉時期制御装
   置。
6. 【請求項６】 前記付勢部材の組付荷重は、弁開閉時期
   制御装置の回転時、ベーンに発生する遠心力より大きい
   ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１つに記載
   の弁開閉時期制御装置。
7. 【請求項７】 前記付勢部材は、板ばねであることを特
   徴とする請求項６に記載の弁開閉時期制御装置。