JP2005036789A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロック時、ロック部材と受容穴が相対回転せず異音を発生させないと共に、ロック解除時ロック部材が受容穴に拘束されない弁開閉時期制御装置を実現すること。
【解決手段】 内部ロータ２０と外部ロータ３０の相対回転が規制されているとき、ロックプレート８０は、受容穴２２の開口部２２ａと底部２２ｄとの間において受容穴２２の内周面２２ｃの進角側および遅角側と当接することとした。
【選択図】 図４

Description

この発明は、内燃機関の吸・排気弁の開閉時期を制御する弁開閉時期制御装置に関するものである。

この種の弁開閉時期制御装置としては、内燃機関のクランクシャフトまたはカムシャフトの一方と一体的に回転するハウジング部材と、ハウジング部材に設けた突部に摺接し、ハウジング部材に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カム軸またはクランクシャフトの他方と一体的に回転するロータ部材と、突部に形成されベーン部の少なくとも一つと当接し進角側または遅角側への相対回転角度を規定するストッパと、ハウジング部材とロータ部材の相対回転位置が所定の位置で一致したとき、ハウジング部材に設けられたロック部材がロータ部材に形成された嵌合穴に嵌合することによって相対回転を規制するロック機構と、進角油室と遅角油室及びロック機構への作動油の給排を制御する油圧回路を備えたものがある。

このような弁開閉時期制御装置においては、ロック部材が、ロック部材が没入する受容穴の開口縁角部と接触すると、接触応力により、受容穴を形成している材料の塑性流動が生じ開口縁角部がハウジング部材側に盛り上がる恐れがある。更に、この盛り上がりがハウジング部材とロータ部材の相対回転の障害となる恐れがある。これに対しては、ロック部材には、ロック部材の受容穴側に係入テーパ面を形成し、受容穴には、受容穴の開口側へいくほど拡開するガイドテーパ面を形成し、ガイドテーパ面のテーパ角度を係入テーパ面のテーパ角度より大きくして、ロック部材を受容穴の内周面に当接させ、受容穴の開口周縁部に塑性流動が生じるのを防止するものがある（例えば、特許文献１参照。）。

また、このような弁開閉時期制御装置においては、ロック部材の受容穴への受容性を考慮し、ロック部材と受容穴との間にクリアランスが設けられている。一方、エンジン始動時、進角油室または遅角油室にはオイルポンプから供給される作動油が満たされないとき、カムの変動トルクが加わりロータ部材とハウジング部材は相対回転する。このとき、ロック部材と受容穴との間にクリアランスが設けられているため、受容穴の内周とロック部材の外周とが繰り返し当接し、異音が発生する恐れがある。これに対しては、ロック部材と受容穴とが当接する少なくともどちらか一方にテーパ面を形成しハウジング部材に対してロータ部材に回転方向に付勢する付勢力を発生させ、ストッパとベーン部とを互いに強く押しつけ、ロータ部材とハウジング部材とをロック位置に拘束させるものがある（例えば、特許文献２参照。）。
特許第３２６６０１３号公報 特許第３１４６９５６号公報

しかしながら、特許文献１に記載される構成では、ロック部材にはロック部材の受容穴側に係入テーパ面を形成し、受容穴には開口側へいくほど拡開するガイドテーパ面を形成し、ガイドテーパ面のテーパ角度を係入テーパ面のテーパ角度より大きくすることにより、ロック部材を受容穴の内周面に当接させることはできるが、ロック部材と受容穴との間にクリアランスが発生し係合時にガタが発生する恐れがある。更に、ガタに起因する異音が発生する恐れがある。

また、特許文献２に記載される構成では、ロック部材と受容穴とが当接する少なくともどちらか一方にテーパ面を形成しハウジング部材に対してロータ部材に回転方向に付勢する付勢力を発生させ、ストッパとベーン部とを互いに強く押しつけ、ロータ部材とハウジング部材とをロック位置に拘束させるため、ロック部材が受容穴から退出できない恐れがある。

このために、本発明の課題は、ロック時、ロック部材と受容穴が相対回転せず異音を発生させないと共に、ロック解除時ロック部材が受容穴に拘束されない弁開閉時期制御装置を実現することを技術的課題にした。

上記の技術的課題を解決するためになされた第１の技術的手段は、内燃機関のクランクシャフトまたはカムシャフトの一方と一体的に回転するハウジング部材と、前記ハウジング部材に設けた突部に摺接し、前記ハウジング部材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カムシャフトまたは前記クランクシャフトの他方と一体的に回転するロータ部材と、前記突部に形成され前記ベーン部の少なくとも一つと当接し、進角側または遅角側への前記相対回転角度を規定するストッパと、前記ハウジング部材と前記ロータ部材の相対回転位置が所定の位置で一致したとき、前記ハウジング部材に設けられたロック部材が前記ロータ部材に形成された受容穴に没入し前記相対回転を規制するロック機構と、前記進角油室と前記遅角油室及び前記ロック機構への作動油の給排を制御する油圧回路とを備えた弁開閉時期制御装置において、前記相対回転が規制されているとき、前記ロック部材は、前記受容穴の開口部と底部との間において前記受容穴の内周面の進角側および遅角側と当接することである。

この手段によれば、相対回転が規制されているとき、ロック部材は、受容穴の開口部と底部との間において受容穴の内周面の進角側および遅角側と当接することにより、ロック部材と受容穴は互いに当接し進角側および遅角側への相対回転が規制されるため、異音の発生を防止できる。

上記の技術的課題を解決するためになされた第２の技術的手段は、内燃機関のクランクシャフトまたはカムシャフトの一方と一体的に回転するハウジング部材と、前記ハウジング部材に設けた突部に摺接し、前記ハウジング部材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カムシャフトまたは前記クランクシャフトの他方と一体的に回転するロータ部材と、前記突部に形成され前記ベーン部の少なくとも一つと当接し、進角側または遅角側への前記相対回転角度を規定するストッパと、前記ハウジング部材と前記ロータ部材の相対回転位置が所定の位置で一致したとき、前記ハウジング部材に設けられたロック部材が前記ロータ部材に形成された受容穴に没入し前記相対回転をロックするロック機構と、前記進角油室と前記遅角油室及び前記ロック機構への作動油の給排を制御する油圧回路とを備えた弁開閉時期制御装置において、前記相対回転が規制されているとき、前記ロック部材の前記受容穴の内周面の進角側および遅角側と当接する当接部の周方向の当接幅は前記受容穴の底部の周方向の底幅より大きいことである。

この手段によれば、相対回転が規制されているとき、ロック部材の受容穴の内周面の進角側および遅角側と当接する当接部の周方向の当接幅は前記受容穴の底部の周方向の底幅より大きいことにより、ロック部材と受容穴は互いに当接し進角側および遅角側への相対回転が規制されるため、異音の発生を防止できる。

上記の技術的課題を解決するためになされた第３の技術的手段は、前記当接部が前記受容穴の内周面と当接しているとき、前記ストッパと前記ベーンとの間には隙間が設けられていることである。

この手段によれば、相対回転が規制されているとき、ストッパとベーンとの間には隙間が設けられていることにより、ロック（規制）解除時、カムシャフトによる変動トルクが当接部と内周面に対し進角方向と遅角方向に交互に加わるとき、ロック部材と受容穴が互いに強く拘束されることがないため、ロック部材がロック解除油圧により受容穴から退出できる。

上記の技術的課題を解決するためになされた第４の技術的手段は、前記受容穴の前記内周面の進角側の進角側面および遅角側の遅角側面はそれぞれ前記ロータ部材の径方向と所定のテーパ角度θ１およびθ２をなし、前記テーパ角度θ１およびθ２のいずれか一方は他方より大きいことである。

この手段によれば、テーパ角度θ１およびθ２のいずれか一方は他方より大きいことにより、ロック（規制）時、カムシャフトを介してロータ部材に加わるカムトルク変動によりロック部材を受容穴の内周面から退出させようとする力を進角側面および遅角側面が同じテーパ角度の退出させようとする力に比べて小さくすることができ、ロックが容易に解除されることを防止できる。

上記の技術的課題を解決するためになされた第５の技術的手段は、前記ロック機構が解除され前記相対回転が許容される方向と逆方向の前記進角側面または遅角側面のいずれか一方の前記テーパ角度は、他方の前記テーパ角度より大きいことである。

この手段によれば、ロック機構が解除され相対回転が許容される方向と逆方向の進角側面または遅角側面のいずれか一方のテーパ角度は、他方のテーパ角度より大きいことにより、ロック機構の解除時の相対回転トルクによりロック部材を受容穴の内周面から退出させようとする力が発生するためロック部材をより確実に退出させることができる。

上記の技術的課題を解決するためになされた第６の技術的手段は、前記相対回転が規制され前記ロック部材が前記受容穴に没入しているとき、前記受容穴の前記進角側面および遅角側面のいずれか一方は対向する前記ロック部材の側面と面接触することである。

この手段によれば、受容穴の進角側面および遅角側面のいずれか一方は対向するロック部材の側面と面接触することにより、ロック部材と受容穴との間に発生する接触面圧を低減することができ、ロック部材および受容穴の異常摩耗を低減することができる。

上記の技術的課題を解決するためになされた第７の技術的手段は、前記ロック機構が解除され前記相対回転が許容される方向の前記進角側面または遅角側面のいずれか一方は、対向する前記ロック部材の側面と面接触することである。

この手段によれば、ロック機構が解除され相対回転が許容される方向の進角側面または遅角側面のいずれか一方は、対向するロック部材の側面と面接触することにより、ロック部材と受容穴との間に発生する接触面圧を低減することができ、ロック部材および受容穴の異常摩耗を低減することができる。

以上のように、請求項１の発明にて講じた技術的手段によれば、相対回転が規制されているとき、ロック部材は、受容穴の開口部と底部との間において受容穴の内周面の進角側および遅角側と当接することにより、ロック部材と受容穴は互いに当接し進角側および遅角側への相対回転が規制されるため、異音の発生を防止できる。

また、請求項２の発明にて講じた技術的手段によれば、相対回転が規制されているとき、ロック部材の受容穴の内周面の進角側および遅角側と当接する当接部の周方向の当接幅は前記受容穴の底部の周方向の底幅より大きいことにより、ロック部材と受容穴は互いに当接し進角側および遅角側への相対回転が規制されるため、異音の発生を防止できる。

また、請求項３の発明にて講じた技術的手段によれば、相対回転が規制されているとき、ストッパとベーンとの間には隙間が設けられていることにより、ロック（規制）解除時、カムシャフトによる変動トルクが当接部と内周面に対し進角方向と遅角方向に交互に加わるとき、ロック部材と受容穴が互いに強く拘束されることがないため、ロック部材がロック解除油圧により受容穴から退出できる。

また、請求項４の発明にて講じた技術的手段によれば、テーパ角度θ１およびθ２のいずれか一方は他方より大きいことにより、ロック（規制）時、カムシャフトを介してロータ部材に加わるカムトルク変動によりロック部材を受容穴の内周面から退出させようとする力を進角側面および遅角側面が同じテーパ角度の退出させようとする力に比べて小さくすることができ、ロックが容易に解除されることを防止できる。

また、請求項５の発明にて講じた技術的手段によれば、ロック機構が解除され相対回転が許容される方向と逆方向の進角側面または遅角側面のいずれか一方のテーパ角度は、他方のテーパ角度より大きいことにより、ロック機構の解除時の相対回転トルクによりロック部材を受容穴の内周面から退出させようとする力が発生するためロック部材をより確実に退出させることができる。

また、請求項６の発明にて講じた技術的手段によれば、受容穴の進角側面および遅角側面のいずれか一方は対向するロック部材の側面と面接触することにより、ロック部材と受容穴との間に発生する接触面圧を低減することができ、ロック部材および受容穴の異常摩耗を低減することができる。

また、請求項７の発明にて講じた技術的手段によれば、ロック機構が解除され相対回転が許容される方向の進角側面または遅角側面のいずれか一方は、対向するロック部材の側面と面接触することにより、ロック部材と受容穴との間に発生する接触面圧を低減することができ、ロック部材および受容穴の異常摩耗を低減することができる。

以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１乃至図３に示す弁開閉時期制御装置１は、内燃機関のシリンダヘッド１００に回転自在に支持されたカムシャフト１０と、カムシャフト１０の先端部に一体的に組付けた内部ロータ２０とからなる弁開閉用のロータ部材２を有している。また、弁開閉時期制御装置１は、内部ロータ２０に対して所定範囲で相対回転が可能となるように組付けられる外部ロータ３０、フロントプレート４０、リアプレート５０から成るハウジング部材３を有している。外部ロータ３０の外周には、タイミングスプロケット３１が一体に形成されている。さらに、内部ロータ２０とフロントプレート４０間に組付けられたトーションスプリング６０と、内部ロータ２０に組付けた４枚のベーン７０と、外部ロータ３０に組付けたロックプレート（ロック部材）８０（図２）等が備えられている。

タイミングスプロケット３１には、周知のように、図示を省略したクランクシャフトからクランクスプロケットとタイミングチェーンを介して、図２にカムシャフト回転方向として示される時計方向に回転動力が伝達される。

カムシャフト１０は、排気弁(図示省略)を開閉する周知のカム(図示省略)を有し、カムシャフト１０の内部にはカムシャフト１０の軸方向に延びる進角通路（油圧回路）１１と遅角通路（油圧回路）１２が設けられている。進角通路１１は、カムシャフト１０に設けた径方向の通路７１及び環状溝１４とシリンダヘッド１００に設けた接続通路１６を通して切換弁２００の第１接続ポート２０１に接続されている。また、遅角通路１２は、カムシャフト１０に設けた径方向の通路７２及び環状溝１３とシリンダヘッド１００に設けた接続通路１５を通して切換弁２００の第２接続ポート２０２に接続されている。

切換弁２００はそのソレノイド２０３へ通電することによりスプール２０４を図示しないスプリングに抗して移動させる周知のものである。その非通電時には、図１に示すように内燃機関によって駆動されるオイルポンプ２０５に接続された供給ポート２０６が第１接続ポート２０１に連通すると共に、第２接続ポート２０２が排出ポート２０７に連通するように構成されている。また通電時には、供給ポート２０６が第２接続ポート２０２に連通すると共に、第１接続ポート２０１が排出ポート２０７に連通するように構成されている。このため切換弁２００の非通電時には進角通路１１に作動油（油圧）が供給され、通電時には遅角通路１２に作動油（油圧）が供給される構成となっている。切換弁２００は単位時間当たりの通電と非通電の割合を変えるデューティ制御される。例えば、デューティ比５０％で制御すると、第１及び第２ポート２０１，２０２と供給及び排出ポート２０６，２０７は互いに全く連通しない状態になる。

内部ロータ２０は取付けボルト９１によってカムシャフト１０に一体的に固着されている。また、図２に示されるように、内部ロータ２０には４つのベーン溝２１と、受容穴２２が形成されている。また、内部ロータ２０には、その径方向に延びる４つの進角油通路２３（油圧回路）と、３つの遅角油通路２４（油圧回路）と１つの作動油溝２４ａ（油圧回路）と、受容穴２２の底部２２ｄを進角通路１１に連通させる１つのロック油通路２５（油圧回路）からなる複数の作動油の通路が設けられている。

図２に示されるように、各ベーン溝２１にはベーン７０が挿入され、ベーン７０は外部ロータ３０と内部ロータ２０間に形成される４つの作動油圧室Ｒ０内で移動可能に、かつ作動油圧室Ｒ０をそれぞれ進角用油室Ｒ１と遅角用油室Ｒ２に分割するように配置されている。ベーン溝２１の底部とベーン７０の底面との間にはベーンスプリング７３（図１）が配設されており、ベーン溝２１には４枚の各ベーン７０のそれぞれが径方向に押し出されるように移動可能に取付けられている。

図２に示されるように、各ベーン７０によって分割されて形成される４つの進角用油室Ｒ１には進角通路１１および進角油通路２３を介して作動油（油圧）が給排される構成となっている。また、４つの遅角油室Ｒ２のうち３つに対しては、遅角通路１２および遅角油通路２４を介して作動油（油圧）が給排される構成となっている。他の１つの遅角用油室Ｒ２には、ロックプレート８０に対して、受容穴２２の底部２２ｄに設けられたロック油通路２５からの作動油（油圧）が供給され、ロックプレート８０が移動したとき、ロック油通路２５と遅角用油室Ｒ２を連結する作動油溝２４ａを介して給排可能とされるように構成されている。このように一箇所の遅角用油室Ｒ２に対しては遅角油通路２４を設けず、ロック油通路２５を兼用することによって油圧回路の構成を簡単にしている。

外部ロータ３０の軸方向の両側には、環状のフロントプレート４０とリアプレート５０が接合され、５本の連結ボルト９２によって一体的に組付けられている。外部ロータ３０のリアプレート５０が接合される軸方向端部の外周にはタイミングスプロケット３１が一体に形成されている。外部ロータ３０の内周には周方向に５個の凸部３３が径方向内方に向けてそれぞれ突出すように形成されている。これら凸部３３の内周面は内部ロータ２０の外周面上で滑る様に接しており、外部ロータ３０が内部ロータ２０に回転自在に支承されている。そして、５個の凸部３３の内、凸部３３Ａの側面（ストッパ）３３ａはベーン７０Ａの側面７０ａと当接し、外部ロータ３０と内部ロータ２０との間の進角側への相対回転角度の範囲を規定している。また、凸部３３Ｂの側面（ストッパ）３３ｂはベーン７０Ｂの側面７０ｂと当接し、外部ロータ３０と内部ロータ２０との間の遅角側への相対回転角度の範囲を規定している。５個の凸部３３の内、２個の凸部３３の間にロックプレート８０を収容する退避溝部３４と、退避溝部３４と連通しロックプレート８０を径方向内方へと付勢するコイルスプリング８１を収容する収容孔３５が形成されている。また、前述した４つの作動油圧室Ｒ０は、この５個の各凸部３３の間に形成されている。

図３に示すように、ロックプレート８０は、ロックプレート８０の頭部８０ａの断面が凸状テーパ部と頂部とから形成される台形を呈している。受容穴２２の内周面２２ｂは、断面が台形を呈し開口部２２ａ側へ行くほど拡開する凹状テーパ部２２ｃと底部２２ｄとから形成されている。内部ロータ２０と外部ロータ３０の相対回転が規制されているとき、ロックプレート８０が受容穴２２に没入され、頂部の端部（当接部）８０ｂは受容穴２２の開口部２２ａと底部２２ｄとの間において、受容穴２２の内周面２２ｂの進角側および遅角側と当接する。また、端部８０ｂの受容穴２２の内周面２２ｂの進角側および遅角側と当接する当接部８０ｂの周方向の当接幅Ｂは、底部２２ｄの底幅Ｄより大きく設定されている。このため、ロックプレート８０が受容穴２２に没入したとき、ロックプレート８０の端部８０ｂと受容穴２２の内周面２２ｂのテーパ部２２ｃとは進角側および遅角側で夫々当接し相対回転が規制される。これにより、カムの変動トルクによる端部８０ｂとテーパ部２２ｃとの当接による異音の発生を防止することができる。尚、ロックプレート８０の頭部８０ａは略矩形であってもよい。また、端部には面取り形状を設けてもよい。

内部ロータ２０と外部ロータ３０の相対回転が規制されているとき、ロックプレート８０が受容穴２２に没入し、突部３３Ａの側面３３ａとベーン７０Ａの側面７０ａとの間には隙間Ｃが設けられている。これにより、受容穴２２に作動油を供給しロックを解除時、カムシャフト１０による変動トルクが端部８０ｂと凹状テーパ部２２ｃに対し進角方向と遅角方向に交互に加わるとき、ロックプレート８０と受容穴２２は互いに強く拘束されることがない。このため、ロックプレート８０と受容穴２２が相対回転でき、この相対回転によりロックプレート８０の端部８０ｂが受容穴２２の内周面２２ｂの凹状テーパ部２２ｃにより押し上げられ、ロックプレート８０が受容穴２２から退出するのを付勢しロックの解除を容易にする。

また、この隙間Ｃは、ベーン７０Ａの側面７０ａが突部３３Ａの側面３３ａに当接し最進角位置でロータ部材２０とハウジング部材３０の相対回転が規制されたとき、ロックプレート８０の頭部８０ａが受容穴２２の内周面２２ｂに当接し内方へ案内される大きさとしている。つまり、ベーン７０Ａの側面７０ａが突部３３Ａの側面３３ａに当接し最進角位置でロータ部材２０とハウジング部材３０の相対回転が規制されたとき、ロックプレート８０の頭部８０ａが受容穴２２の内方へ案内され、カムの変動トルクによりロックプレート８０が突部３３から離間するとき、更にロックプレート８０の頭部８０ａが受容穴２２の内方へ没入しロックプレート８０の端部８０ｂと受容穴２２の内周面２２ｂのテーパ部２２ｃとが進角側および遅角側で夫々当接し相対回転が規制される。

トーションスプリング６０は、一端をフロントプレート４０に係止し、他端を内部ロータ２０に係止して取付けられ、内部ロータ２０を外部ロータ３０、フロントプレート４０及びリアプレート５０に対して進角側（図２の時計方向）に付勢している。従って、内部ロータ２０の進角側への作動応答性の向上が図られる構成となっている。

以上のように構成した本実施の弁開閉時期制御装置１の作用を説明する。内燃機関が停止している時はオイルポンプ２０５が停止しており、且つ切換弁２００が非通電の状態にあるので、作動油圧室Ｒ０には作動油（油圧）が供給されていない。このとき、図２に示すように、ロックプレート８０の頭部８０ａが内部ロータ２０の受容穴２２に没入しロックされ、内部ロータ２０と外部ロータ３０の相対回転が規制されている。内燃機関を始動してオイルポンプが駆動されても、切換弁２００に通電するデューティ比が小さい（単位時間当たりの非通電時間に対する通電時間の割合が小さい）間は、オイルポンプから供給される作動油（油圧）は接続通路１６、進角通路１１および進角油通路２３を通って実質的に進角用油室Ｒ１に供給されるだけなので、弁開閉時期制御装置１はロック状態に維持される。

内燃機関の運転条件によって、弁開閉時期に遅角が必要となると、切換弁２００に通電するデューティ比が大きくされ、スプール２０４の位置が切り換えられる。オイルポンプから供給される作動油（油圧）は、接続通路１５、遅角通路１２および遅角油通路２４を通って、あるいはロック油通路２５から受容穴２２に供給され作動油溝２４ａを通って遅角用油室Ｒ２へと供給される。

一方、進角用油室Ｒ１にあった作動油（油圧）は、進角油通路２３、進角通路１２および接続通路１６を介して切換弁２００の排出ポート２０７から排出される。従って、ロックプレート８０がスプリング８１に抗して移動し、その頭部８０ａが受容穴２２から退出し内部ロータ２０と外部ロータ３０のロックが解除されると共に、カムシャフト１０と一体的に回転する内部ロータ２０と各ベーン７０が外部ロータ３０およびリアロントプレート４０とフロントプレート５０に対して遅角側（図２の反時計方向）に相対回転する。この相対回転によって、カムのタイミングは遅角させられる。制御弁２００のデューティ比を制御することで、相対回転位置は最進角位置と最遅角位置との間の任意の位置、例えば中間位置に止めることもできる。

次に、本発明の第２の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図５に示すように、本実施の形態は、第１の実施の形態に対して、受容穴２２２の内周面２２２ｂの遅角方向の進角側面２２２ｅおよび進角方向の遅角側面２２２ｆが、それぞれ内部ロータ２２０の径方向に平方な平行線Ｌと所定のテーパ角度θ１およびθ２を形成している。また、テーパ角度θ１がテーパ角度θ２より大きくなるように形成されていることを除いて、第１の実施の形態の構成と同じであり、説明は省略する。

本実施の形態では、テーパ角度θ１はテーパ角度θ２より大きくなるように形成されている、つまり、θ１＞θ２の関係となっている。これにより、ロック（規制）時、カムシャフト１０を介して内部ロータ２２０に加わるカムトルク変動により、ロックプレート２８０を受容穴２２２の内周面２２ｂから退出させようとする力を進角側面２２２ｅおよび遅角側面２２２ｆが同じテーパ角度（θ１＝θ２）の場合のロックプレート２８０を受容穴２２２の内周面２２２ｂから退出させようとする力に比べて小さくすることができる。このため、ロック（規制）時、ロックが解除されることを防止できる。なお、テーパ角度θ１はテーパ角度θ２より小さくなるように形成してもよい、つまり、θ１＜θ２の関係としてもよい。

なお、本実施形態では、吸気弁(図示省略)を開閉するカムシャフト(図示省略)に組付けられる弁開閉時期制御装置の実施形態を示すしている。

次に、本発明の第３の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図６に示すように、本実施の形態は、第２の実施の形態に対して、ロック機構が解除され相対回転が許容される遅角方向と逆方向の遅角側面３２２ｆのテーパ角度θ２が、他方の進角側面３２２ｅのテーパ角度θ１より大きいことを除いて、第２の実施の形態の構成と同じであり、説明は省略する。

本実施の形態では、ロック機構が解除され相対回転が許容される遅角方向と逆方向の遅角側面３２２ｆのテーパ角度θ２が、他方の進角側面３２２ｅのテーパ角度θ１より大きくなるように形成されている。これにより、ロック解除時、カムシャフト１０を介して内部ロータ３２０に加わる相対回転が許容される方向である遅角方向への位相変換トルクにより、ロックプレート３８０を受容穴３２２の内周面３２２ｂから退出させようとする力を発生するため、ロック解除油圧と共にロックプレート３８０の退出性が向上し、誤作動を防止することができる。なお、吸気弁(図示省略)を開閉するカムシャフト(図示省略)に組付けられる弁開閉時期制御装置においては、図７に示すように、ロック機構が解除され相対回転が許容される進角方向と逆方向の進角側面３２２ｅのテーパ角度θ１が、他方の遅角側面３２２ｆのテーパ角度θ２より大きくなるように形成される。

次に、本発明の第４の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図８に示すように、相対回転が規制されロックプレート４８０が受容穴に４２２没入しているとき、受容穴４２２の進角方向の遅角側面４２２ｆが、対向するロックプレート４８０の側面と面接触することを除いて、第２の実施の形態の構成と同じであり、説明は省略する。また、本実施の形態では、ロックプレート４８０の遅角方向および進角方向の両側面は内部ロータ４２０の径方向に平行な平行線Ｌに平行に形成されている。

本実施の形態では、ロックプレート４８０の進角方向の側面が、受容穴４２２の遅角側面４２２ｆと面接触することにより、ロックプレート４８０と受容穴４２２との間に発生する接触面圧を低減することができる。このため、ロックプレート４８０および受容穴４２２の異常摩耗を低減することができる。なお、本実施形態では、吸気弁(図示省略)を開閉するカムシャフト(図示省略)に組付けられる弁開閉時期制御装置の実施形態を示すしている。

次に、本発明の第５の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図９に示すように、相対回転が規制されロックプレート５８０が受容穴に５２２没入しているとき、受容穴５２２の進角方向の遅角側面５２２ｆが、対向するロックプレート５８０の側面と面接触することを除いて、第２の実施の形態の構成と同じであり、説明は省略する。また、本実施の形態では、ロックプレート５８０の遅角方向および進角方向の両側面は内部ロータ５２０の径方向に平行な平行線Ｌと所定角度θ５を成して傾斜して形成されている。

本実施の形態では、ロックプレート５８０の進角方向の側面が、受容穴５２２の遅角側面５２２ｆと面接触することにより、ロックプレート５８０と受容穴５２２との間に発生する接触面圧を低減することができる。このため、ロックプレート５８０および受容穴５２２の異常摩耗を低減することができる。

本発明の第１の実施の形態に従った弁開閉時期制御装置の縦断面を示す。 図１におけるＡ−Ａ断面を示す。 図２におけるＥ部分の拡大図である。 図３におけるＦ部分の拡大図である。 本発明の第２の実施の形態に従った図３におけるＦ部分の拡大図である。 本発明の第３の実施の形態に従った図３におけるＦ部分の拡大図である。 本発明の第３の実施の形態に従った図３におけるＦ部分の拡大図である。 本発明の第４の実施の形態に従った図３におけるＦ部分の拡大図である。 本発明の第５の実施の形態に従った図３におけるＦ部分の拡大図である。

符号の説明

１・・・弁開閉時期制御装置
２、２２０、３２０、４２０、５２０・・・ロータ部材
３・・・ハウジング部材
１０・・・カムシャフト
２２、２２２、３２２、４２２、５２２・・・受容穴（ロック機構）
２２ａ・・・開口部
２２ｄ・・・底部
２３・・・進角油通路（油圧回路）
２４・・・遅角油通路（油圧回路）
２５・・・ロック油通路（油圧回路）
３３、３３Ａ、３３Ｂ・・・突部
３３ａ、３３ｂ・・・側面（ストッパ）
７０・・・ベーン（ベーン部）
８０、２８０、３８０、４８０、５８０・・・ロックプレート（ロック部材：ロック機構）
８０ｂ・・・端部（当接部）
２２２ｅ、３２２ｅ・・・進角側面
２２２ｆ、３２２ｆ、４２２ｆ、５２２ｆ・・・遅角側面
Ｒ１・・・進角油室
Ｒ２・・・遅角油室
Ａ・・・当接幅
Ｂ・・・底幅
Ｌ・・・平行線
θ１、θ２・・・テーパ角度

Claims (7)

1. 内燃機関のクランクシャフトまたはカムシャフトの一方と一体的に回転するハウジング部材と、
   前記ハウジング部材に設けた突部に摺接し、前記ハウジング部材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カムシャフトまたは前記クランクシャフトの他方と一体的に回転するロータ部材と、
   前記突部に形成され前記ベーン部の少なくとも一つと当接し、進角側または遅角側への前記相対回転角度を規定するストッパと、
   前記ハウジング部材と前記ロータ部材の相対回転位置が所定の位置で一致したとき、前記ハウジング部材に設けられたロック部材が前記ロータ部材に形成された受容穴に没入し前記相対回転を規制するロック機構と、
   前記進角油室と前記遅角油室及び前記ロック機構への作動油の給排を制御する油圧回路とを備えた弁開閉時期制御装置において、
   前記相対回転が規制されているとき、前記ロック部材は、前記受容穴の開口部と底部との間において前記受容穴の内周面の進角側および遅角側と当接することを特徴とする弁開閉時期制御装置。
2. 内燃機関のクランクシャフトまたはカムシャフトの一方と一体的に回転するハウジング部材と、
   前記ハウジング部材に設けた突部に摺接し、前記ハウジング部材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カムシャフトまたは前記クランクシャフトの他方と一体的に回転するロータ部材と、
   前記突部に形成され前記ベーン部の少なくとも一つと当接し、進角側または遅角側への前記相対回転角度を規定するストッパと、
   前記ハウジング部材と前記ロータ部材の相対回転位置が所定の位置で一致したとき、前記ハウジング部材に設けられたロック部材が前記ロータ部材に形成された受容穴に没入し前記相対回転を規制するロック機構と、
   前記進角油室と前記遅角油室及び前記ロック機構への作動油の給排を制御する油圧回路とを備えた弁開閉時期制御装置において、
   前記相対回転が規制されているとき、前記ロック部材の前記受容穴の内周面の進角側および遅角側と当接する当接部の周方向の当接幅は前記受容穴の底部の周方向の底幅より大きいことを特徴とする弁開閉時期制御装置。
3. 前記相対回転が規制されているとき、前記ストッパと前記ベーンとの間には隙間が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の弁開閉時期制御装置。
4. 前記受容穴の前記内周面の遅角方向の進角側面および進角方向の遅角側面はそれぞれ前記ロータ部材の径方向に平行な平行線と所定のテーパ角度θ１およびθ２をなし、前記テーパ角度θ１およびθ２のいずれか一方は他方より大きいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の弁開閉時期制御装置。
5. 前記ロック機構が解除され前記相対回転が許容される方向と逆方向の前記進角側面または遅角側面のいずれか一方の前記テーパ角度は、他方の前記テーパ角度より大きいことを特徴とする請求項４に記載の弁開閉時期制御装置。
6. 前記相対回転が規制され前記ロック部材が前記受容穴に没入しているとき、前記受容穴の前記進角側面および遅角側面のいずれか一方は対向する前記ロック部材の側面と面接触することを特徴とする請求項４に記載の弁開閉時期制御装置。
7. 前記ロック機構が解除され前記相対回転が許容される方向の前記進角側面または遅角側面のいずれか一方は、対向する前記ロック部材の側面と面接触す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。

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