JP2005325749A - 内燃機関のバルブタイミング可変装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ハウジングとロータとの間にねじりコイルバネが介装されるバルブタイミング可変装置において、ハウジング内でのロータの偏倚を極力抑制することのできる内燃機関のバルブタイミング可変装置を提供する。
【解決手段】 バルブタイミング可変装置３４は、クランク軸に対するカム軸２３の回転位相を進める方向に付勢するねじりコイルばね７２を備えている。ねじりコイルばね７２は、コイル部７３の軸方向両端部に設けられたフック部７５，７６がハウジング３６及びロータ４２に係止されている。又、ねじりコイルばね７２は、カム軸２３の回転位相が最遅角状態であるとき、一方のフック部７５と他方のフック部７６とがカム軸２３の軸方向にあって同一直線上に配置されている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、内燃機関における吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方の作動タイミングを変更するバルブタイミング可変装置に関するものである。

近年、出力の向上、エミッションの改善等を意図して、バルブタイミング可変装置を搭載した内燃機関が広く用いられている。このバルブタイミング可変装置は、クランク軸に対するカム軸の回転位相を進める方向（進角方向）又は遅らせる方向（遅角方向）へ変化させることにより、吸・排気バルブの少なくとも一方の作動タイミング（バルブタイミング）を変更することが可能になっている。

バルブタイミング可変装置は、ハウジングと、同ハウジング内に収容されたロータとを備えている。ハウジングは、カム軸に相対回転可能に支持されるとともに、チェーン等によってクランク軸に駆動連結されている。ロータは外周に複数のベーンを有し、ハウジング内に収容された状態で、カム軸に一体回転可能に取付けられている。ハウジングの内部空間には、進角側油圧と遅角側油圧室とがロータによって区画形成されている。そして、内燃機関の運転状態に応じて、同機関の作動油が進角側油圧と遅角側油圧室とに供給又は排出されることにより、ロータがハウジングに対して相対回転し、クランク軸に対するカム軸の回転位相が変化する。

上記可変バルブタイミング装置においては、内燃機関の駆動時における機関バルブ（吸気バルブや排気バルブ）の開閉動作に伴って発生する反力により、カム軸の回転位相を遅らせようとする力（回転トルク）が作用するため、同装置の応答性及び作動性が低下するという技術的課題があった。この技術的課題を解決するために、カム軸の回転位相を遅らせようとする力に抗して、同カム軸の回転位相を進める方向へ付勢力を付与するねじりコイルばねを備えた可変バルブタイミング装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。このねじりコイルばねは、ロータとハウジングとの間に介装されており、そのコイル部の軸方向両端部がロータとハウジングとにそれぞれ装着されている。この場合、ねじりコイルばねがねじられることによって発生するトルクをロータに作用させることで、バルブの反力に抗してカム軸の回転位相を進めるのが容易となり、可変バルブタイミング装置の応答性及び作動性の向上を図ることが可能となる。
特開２００２−２７６３１２号公報 特開２００２−２９５２０９号公報

しかし、特許文献１、２に記載のバルブタイミング可変装置では、ねじりコイルばねのコイル部の軸方向両端部がロータ及びハウジングに装着される装着位置について、その検討が十分になされていない。そのため場合によっては、ハウジング内での径方向におけるロータの位置が偏倚してしまうことがある。

すなわち図８に例示するように、ねじりコイルばねを圧縮してこれにねじりトルクを発生させると、同ねじりコイルばねの円周方向に作用するねじりトルクに起因して、その両端部のフックがなす角度Ａの中心を通る線上にラジアル方向への付勢力が作用する。そのため、ねじりコイルばねをロータの軸部に装着すると、このラジアル方向への付勢力がロータの外周面をハウジングの内周面に押し付ける方向に作用して、ハウジングの軸中心と同ハウジング内のロータの軸中心とがずれてしまうようになる。即ち、ハウジング内でのロータの位置が一方向に偏倚してしまうようになる。

そのため、例えばハウジングとロータとを、それらの軸中心を一致させて組み付けることが困難となり、組み付け作業に支障をきたすおそれがある。
又、内燃機関の駆動時においては、ロータの外周面がハウジングの内周面に偏って押し付けられるため、ロータ及びハウジングの摺動面に偏磨耗が発生するおそれもある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハウジングとロータとの間にねじりコイルバネが介装されるバルブタイミング可変装置において、ハウジング内でのロータの偏倚を極力抑制することのできる内燃機関のバルブタイミング可変装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関のクランク軸に駆動連結されたハウジングと、前記ハウジングに相対回転可能に支持されるとともに前記内燃機関のカム軸に一体回転可能に取付けられ、前記ハウジングに対し相対回転することにより前記クランク軸に対する前記カム軸の回転位相を変化させるロータと、前記ハウジングと前記ロータとに装着されるとともに前記カム軸と同心に配置され、同カム軸の回転位相を進める方向へ前記ロータを付勢するねじりコイルばねとを備えた内燃機関のバルブタイミング可変装置において、前記ねじりコイルばねの一端部は前記ハウジングに設けられた第１装着部に装着され、同ねじりコイルばねの他端部は前記ロータに設けられた第２装着部に装着されてなり、前記クランク軸に対する前記カム軸の回転位相が最遅角状態であるときに、又は同カム軸の回転位相が最進角状態であるときに、前記第１装着部と前記第２装着部とが前記カム軸の軸方向にあって同一直線上に配置されていることを要旨とする。

この構成によれば、ねじりコイルばねの一端部が装着される第１装着部と同ねじりコイルばねの他端部が装着される第２装着部とがカム軸の軸方向にあって同一直線上に配置されることによって、両装着部においてカム軸の円周方向に作用する同ねじりコイルばねのねじりトルクを打ち消し合わせることができる。そのため、ねじりコイルばねに作用するラジアル方向への付勢力を小さくすることができ、もってハウジング内でのロータの偏倚を極力抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、内燃機関のクランク軸に駆動連結されたハウジングと、前記ハウジングに相対回転可能に支持されるとともに前記内燃機関のカム軸に一体回転可能に取付けられ、前記ハウジングに対し相対回転することにより前記クランク軸に対する前記カム軸の回転位相を変化させるロータと、前記ハウジングと前記ロータとに装着されるとともに前記カム軸と同心に配置され、同カム軸の回転位相を進める方向へ前記ロータを付勢するねじりコイルばねとを備えた内燃機関のバルブタイミング可変装置において、前記ねじりコイルばねの一端部は前記ハウジングに設けられた第１装着部に装着され、同ねじりコイルばねの他端部は前記ロータに設けられた第２装着部に装着されてなり、前記カム軸の軸方向にみて、同カム軸の中心と前記第１装着部とを結ぶ直線と、同カム軸の中心と前記第２装着部とを結ぶ直線とがなす角度は、前記ハウジングに対し前記ロータが相対回転可能な角度よりも小さく設定されていることを要旨とする。

この構成では、カム軸の中心と上記第１装着部とを結ぶ直線と、同カム軸の中心と上記第２装着部とを結ぶ直線とがなす角度を、ハウジングに対しロータが相対回転可能な角度よりも小さく設定するようにしている。そのため、ハウジングに対してロータを相対回転させる過程で、第１装着部と第２装着部とがカム軸の軸方向にあって同一直線上に配置されるようになり、このときには両装着部においてカム軸の円周方向に作用する同ねじりコイルばねのねじりトルクを打ち消し合わせることができる。そのため、ねじりコイルばねに作用するラジアル方向への付勢力を小さくすることができ、もってハウジング内でのロータの偏倚を極力抑制することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記ねじりコイルばねの軸方向両端部にはそれぞれフック部が設けられ、前記各フック部は同ねじりコイルばねを構成する線材の両端部をコイル部の外側に向けて屈曲させることにより形成されていることを要旨とする。

この構成によれば、ねじりコイルばねの軸方向両端部に設けられた各フック部はコイル部の外側に向けて屈曲されているため、このように屈曲されていない場合と比較して、カム軸の軸方向における同ねじりコイルばねの寸法を小さく抑えることができる。そのため、ねじりコイルばねを設ける場合でも上記バルブタイミング可変装置をコンパクトに構成することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１に示すように、内燃機関の一形態であるガソリンエンジン（以下、単にエンジンという）１１は、シリンダヘッド１２や複数のシリンダ１３を有するシリンダブロック１４等を備えている。各シリンダ１３内には、ピストン１５が往復動可能に収容されている。各ピストン１５は、コネクティングロッド１６を介しクランク軸１７に連結されている。各ピストン１５の往復運動は、コネクティングロッド１６によって回転運動に変換された後、クランク軸１７に伝達される。

各ピストン１５の上方には、シリンダブロック１４及びシリンダヘッド１２の間に設けられた空間が燃焼室１８として形成されている。シリンダヘッド１２には、各燃焼室１８に連通する吸気ポート１９及び排気ポート２０がそれぞれ設けられている。これら吸・排気ポート１９，２０を開閉するため、シリンダヘッド１２には、吸気バルブ２１及び排気バルブ２２がそれぞれ往復動可能に支持されている。又、シリンダヘッド１２において、吸気バルブ２１の上方と排気バルブ２２の上方とには、それぞれ吸気側カム軸２３、排気側カム軸２４が回転可能に配置されている。前記各カム軸２３，２４の端部にそれぞれ設けられたスプロケット２５，２６は、チェーン２７を介してクランク軸１７に駆動連結されている。このため、クランク軸１７が回転されると、その回転がチェーン２７を介して両スプロケット２５，２６に伝達される。そして、両スプロケット２５，２６の回転に伴い、各カム軸２３，２４が回転し、対応する吸・排気バルブ２１，２２が往復動し、吸・排気ポート１９，２０は開閉される。

吸気ポート１９には吸気通路２８を構成する吸気マニホルド２９が接続されている。この吸気マニホルド２９には、各吸気ポート１９へ向けて燃料を噴射する燃料噴射弁３１が取付けられている。そして、各燃料噴射弁３１から噴射される燃料と吸入空気とからなる混合気は、各燃焼室１８内へ導入された後に、シリンダヘッド１２に設けられた点火プラグ３２の点火により爆発・燃焼される。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスでピストン１５が往復動することにより、クランク軸１７が回転され、エンジン１１の駆動力を得ることができる。排気ポート２０には排気通路３３が接続され、この排気通路３３を通過して、燃焼ガスがエンジン１１の外部へ排出される。

本実施形態のバルブタイミング可変装置３４は、シリンダヘッド１２に設けられたジャーナル３５（図３に示す）を介して回転可能に支持された吸気側のカム軸２３に取り付けられている。バルブタイミング可変装置３４は、クランク軸１７の回転に対するカム軸２３の回転位相を変化させることにより、吸気バルブ２１の作動タイミング、すなわちバルブタイミングをクランク軸１７の角度（クランク角）に対して連続的に変更することができるように構成されている。尚、ここでは、クランク軸１７に対するカム軸２３の回転位相が遅れることを「遅角」と言い、同回転位相が進むことを「進角」と言う。次に、バルブタイミング可変装置３４の構成を図２〜図５に従い説明する。

図２〜図４に示すように、バルブタイミング可変装置３４は、ハウジング３６とロータ４２とを備えている。
ハウジング３６は、全体として略環状をなし、ハウジング本体３７の両側をカバー３８及びスプロケット２５で挟み込むようにして構成されている。カバー３８は、ハウジング本体３７と同程度の外径を有するプレート部３８ａと、同プレート部３８ａの中央から筒状に延びるパイプ部３８ｂとにより構成されている。このハウジング３６は、スプロケット２５、ハウジング本体３７、カバー３８が４本のボルト４４で締結されることにより一体化されている。こうして形成されたハウジング３６は、スプロケット２５にチェーン２７を介して駆動連結されたクランク軸１７と同期回転するようになっている。尚、図３、４は、カム軸２３の回転位相を最遅角状態にしたときのバルブタイミング可変装置３４を示している。

ハウジング本体３７の内周面には、複数の張出部３９がほぼ等間隔に内方へ向けて突設されている。ハウジング本体３７内には、軸部４２ａと、その軸部４２ａから放射状に延びる複数のベーン４２ｂとにより構成されたロータ４２が収容されている。このロータ４２は、ハウジング３７本体内に収容された状態で軸部４２ａの中央がボルト４３で締結されることによりカム軸２３の一端部に取付けられている。カム軸２３に一体回転可能に取付けられたロータ４２は、ハウジング３６と同心に配置されるとともに、同ハウジング３６に対し相対回転可能に支持されている。

ロータ４２は、ハウジング本体３７内の隣り合う張出部３９間に配置された各ベーン４２ｂを最遅角位置と最進角位置との間で移動可能に支持されている。ここで、最遅角位置とは、クランク軸１７に対するカム軸２３の回転位相を最も遅らせることにより、同クランク軸１７の回転に対し吸気バルブ２１の作動タイミングを最も遅くするときの位置、即ち各ベーン４２ｂがカム軸２３の回転方向と反対側の張出部３９に当接する位置のことを指す。又、最進角位置とは、クランク軸１７に対するカム軸２３の回転位相を最も進ませることにより、吸気バルブ２１の作動タイミングをクランク軸１７の回転に対して最も早くするときの位置、即ち各ベーン４２ｂがカム軸２３の回転方向側の張出部３９に当接する位置のことを指す。

ハウジング本体３７内の隣り合う張出部３９間の空間は、ロータ４２の軸部４２ａ及びベーン４２ｂによって遅角側油圧室４７と進角側油圧室４８とに区画されている。シリンダヘッド１２や吸気側カム軸２３等には、遅角側油圧室４７に連通する遅角側油路４９や進角側油圧室４８に連通する進角側油路５０が形成されている。又、これら遅角側油路４９及び進角側油路５０は、オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）５１を介して供給通路５２及び排出通路５３に接続されている。供給通路５２はオイルポンプ５４を介してオイルパン５５に接続され、排出通路５３は直接オイルパン５５に接続されている。エンジン１１の駆動に伴い、オイルポンプ５４が作動し、オイルパン５５内に充填された作動用流体としての作動油５６を供給通路５２に供給する。そして、遅角側油圧室４７及び進角側油圧室４８間に生じる油圧差に基づいて、ロータ４２がハウジング３６に対し相対回転することにより、クランク軸１７に対するカム軸２３の回転位相が変化し、吸気バルブ２１の作動タイミングが適宜変更される。

ハウジング３６とロータ４２とが摺動する摺動部には、遅角側油圧室４７及び進角側油圧室４８間を油密に保つためのシール機構５７，５８が設けられている。シール機構５７，５８は、ロータ４２の各ベーン４２ｂの外端面と、ハウジング本体３７の各張出部３９の内端面とにそれぞれ設けられている。シール機構５７は、シール部材５７ａと板ばね５７ｂとにより構成され、該板ばね５７ｂがシール部材５７ａをハウジング本体３７の内周面に付勢している。シール機構５８は、前記シール機構５７と同様な構成をなしており、図示しない板ばねがシール部材５８ａを軸部４２ａの外周面に付勢している。

更に、バルブタイミング可変装置３４は、クランク軸１７に対するカム軸２３の回転位相を最遅角状態に保持するためのロック機構６３と、同カム軸２３の回転位相を進める方向（進角方向）に常に付勢するねじりコイルばね７２とを備えている。

ロック機構６３は、両油圧室４７，４８から作動油５６が抜け出た状態となっているエンジン１１の始動前に、ハウジング３６に対するロータ４２の相対回動を規制するためのものである。このロック機構６３は、ロックピン６５、ロータ４２に形成された収容孔６４、圧縮ばね６６、ハウジング３６に形成された挿入穴６７を備えており、吸気バルブ２１の作動タイミングをエンジン１１の始動に適したタイミング（始動タイミング）に保持するように構成されている。収容孔６４内には、ロックピン６５が圧縮ばね６６によりスプロケット２５側に付勢された状態で収容されている。収容孔６４及び挿入穴６７の位置は、それぞれカム軸２３の回転位相が最遅角状態になっているときに一致する。このため、カム軸２３の回転位相が最遅角状態になっているときに、挿入穴６７にはロックピン６５の先端部が挿脱されるようになっている。

ロック機構６３では、エンジン１１の駆動中に遅角側油圧室４７及び進角側油圧室４８の一方に作動油５６が供給されているとき、その油圧によりロックピン６５が圧縮ばね６６の付勢力に抗して挿入穴６７から抜き出され、ロータ４２がハウジング３６に対し相対回転可能となる。一方、エンジン１１の停止に伴いロックピン６５に加わる油圧が低下すると、収容孔６４及び挿入穴６７の位置が一致していることを条件として、圧縮ばね６６により付勢されたロックピン６５が挿入穴６７内に挿入され、ハウジング３６に対するロータ４２の相対回転が規制される。

ねじりコイルばね７２は、吸気バルブ２１の開閉駆動に伴う反力に抗してカム軸２３に回転トルクを加えるべく設けられており、同ねじりコイルばね７２のねじりトルク（付勢力）を利用して、カム軸２３の回転位相を進角させる場合のバルブタイミング可変装置３４の応答性及び作動性を向上させるようにしている。

このねじりコイルばね７２は、コイル部７３と、同コイル部７３の軸方向両端部にそれぞれ設けられたフック部７５、７６とを備えている。両フック部７５、７６は、ねじりコイルばね７２を構成する線材の両端部をそれぞれコイル部７３の外側に向けて屈曲させることにより形成されている。

ねじりコイルばね７２は、ねじりコイルばね収容部８０内に収容配置されている。このねじりコイルばね収容部８０は、ロータ４２のカバー３８側端面に形成されたロータ側収容部８１と、カバー３８のパイプ部３８ｂの内部空間とにより構成されている。又、ロータ側収容部８１は、ロータ４２と同心をなす略環状の凹部として形成されている。図２、図５に示すように、カバー３８のパイプ部３８ｂには、同パイプ部３８ｂの内外を貫通する第１装着部としての貫通孔３８ｃが形成されている。この貫通孔３８ｃは、ねじりコイルばね７２のコイル部７３の軸方向一端部に形成されたフック部７５を係止するためのものである。又、ロータ側収容部８１の一側面には、ベーン４２ｂの外端面に向って延びるように第２装着部としての係止凹部８１ｃが形成されている。この係止凹部８１ｃは、ねじりコイルばね７２のコイル部７３の軸方向他端部に形成されたフック部７６を係止するためのものである。

またねじりコイルばね７２は、コイル部７３が略環状のロータ側収容部８１に収容されることでロータ４２と同心に配置され、かつフック部７６がロータ側収容部８１の係止凹部８１ｃに係止される。そして、ねじりコイルばね７２は、前記フック部７６とは反対側のフック部７５がカバー３８の貫通孔３８ｃに係止されることでハウジング３６及びロータ４２に装着される。

ここで、先の図８に例示したように、ねじりコイルばね７２にはその圧縮時においてラジアル方向への付勢力が発生するため、ハウジング３６内での径方向におけるロータ４２の位置が偏倚してしまい、上述したような不具合が生じるおそれがある。

そこで、本実施形態では上記第１装着部及び第２装着部を以下のように設けることで、ハウジング３６内でのロータ４２の偏倚を極力抑えるようにしている。
すなわち図４に示すように、本実施形態ではカム軸２３の回転位相が最遅角状態とされているときに、貫通孔３８ｃ（第１装着部）と係止凹部８１ｃ（第２装着部）とがカム軸２３の軸方向にあって同一直線上に配置されるように設けており、この状態でねじりコイルばね７２を装着するようにしている。この状態では、ねじりコイルばね７２のフック部７５とフック部７６とがなす角度（先の図８に示す角度Ａに相当）が略０°となるように圧縮された状態で同ねじりコイルばね７２は装着されることになる。そのため、カム軸２３の円周方向に作用するねじりコイルばね７２のねじりトルクは互いに打ち消し合わされ、もってねじりコイルばね７２に作用するラジアル方向への付勢力を小さくすることができ、ハウジング３６内でのロータ４２の偏倚は極力抑えられる。

従って、ハウジング３６と、同ハウジング３６内のロータ４２とを、それらの軸中心を一致させて組み付けることが容易となる。つまり、組付作業時において、ハウジング３６とロータ４２との組み付け性や、ハウジング３６及びロータ４２とカム軸２３との組み付け性を向上させることができる。

又、ロータ４２がハウジング３６に偏って押し付けられなくなることで、ロータ４２の各ベーン４２ｂの外端面とハウジング本体３７の各張出部３９の内端面とに設けられたすべてのシール機構５７，５８が持つシール性を効果的に発揮させることができる。このため、ハウジング３６とロータ４２とが摺動する摺動部において、遅角側油圧室４７及び進角側油圧室４８間を油密に保つことが容易となる。よって、バルブタイミング可変装置３４の応答性及び作動性をより一層向上させることができる。

又、カム軸２３の回転位相が最遅角状態とされているときにあって、上記フック部７５とフック部７６とがなす角度がある程度存在する場合、すなわち同最遅角状態におけるハウジング３６内でのロータ４２の偏倚量が本実施形態よりも大きくなる場合と比較して、次のような効果を得ることもできる。すなわちカム軸２３の回転位相を変更する際、ロータ４２の偏倚に起因して発生する同ロータ４２とハウジング３６との摺動を抑えることができ、もってそれらの摺動面における偏磨耗の発生も効果的に抑制することができる。

他方、本実施形態におけるフック部７５、７６は、コイル部７３を構成する線材の両端部をそれぞれコイル部７３の外側に向けて屈曲させることにより形成されている。そのため、このように屈曲されていない場合と比較して、カム軸２３の軸方向におけるねじりコイルばね７２の寸法を小さく抑えることができる。よって、ねじりコイルばね収容部８０の容積を小さくすることができ、ねじりコイルばね７２を設ける場合でも上記バルブタイミング可変装置３４をコンパクトに構成することができる。ひいてはバルブタイミング可変装置３４が搭載されるエンジン１１周辺において、その搭載スペースの確保も容易となる。

以上説明したように、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）ねじりコイルばね７２の一端部（フック部７５）が装着される第１装着部（貫通孔３８ｃ）と同ねじりコイルばね７２の他端部（フック部７６）が装着される第２装着部（係止凹部８１）とを、カム軸２３の軸方向にあって同一直線上に配置するようにしている。そのため、両装着部においてカム軸２３の円周方向に作用する同ねじりコイルばね７２のねじりトルクを打ち消し合わせることができる。従って、ねじりコイルばね７２に作用するラジアル方向への付勢力を小さくすることができ、もってハウジング３６内でのロータ４２の偏倚を極力抑制することができる。

（２）ねじりコイルばね７２の軸方向両端部に設けられた各フック部７５、７６はコイル部７３の外側に向けて屈曲されているため、このように屈曲されていない場合と比較して、カム軸の軸方向における同ねじりコイルばね７２の寸法を小さく抑えることができる。そのため、ねじりコイルばね７２を設ける場合でもバルブタイミング可変装置３４をコンパクトに構成することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図６に示すように、カム軸２３の回転位相が最進角状態とされているときに、カバー３８の貫通孔３８ｃ（第１装着部）とロータ側収容部８１の係止凹部８１ｃ（第２装着部）とをカム軸２３の軸方向にあって同一直線上に配置し、この状態でねじりコイルばね７２を装着するような構成であってもよい。この場合であっても上記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。

・カム軸２３の回転位相が最遅角状態にされているときの上記第１装着部及び第２装着部の配設態様を、図７に示すような態様とするようにしてもよい。すなわち、カム軸２３の軸方向にみて、同カム軸２３の中心と第１装着部（貫通孔３８ｃ）とを結ぶ直線Ｃ２と、同カム軸２３の中心と第２装着部（係止凹部８１ｃ）とを結ぶ直線Ｃ３とがなす角度βを、ハウジング３６に対しロータ４２が相対回転可能な角度γよりも小さく設定するようにしてもよい。この場合には、ハウジング３６に対してロータ４２を相対回転させる過程で、第１装着部と第２装着部とがカム軸２３の軸方向にあって同一直線上に配置されるようになり、このときには両装着部においてカム軸２３の円周方向に作用するねじりコイルばね７２のねじりトルクを打ち消し合わせることができる。そのため、ねじりコイルばね７２に作用するラジアル方向への付勢力を小さくすることができ、もってハウジング３６内でのロータ４２の偏倚を極力抑制することができる。ひいては、上記実施形態に準ずる作用効果を得ることができる。

なお、この変形例は、カム軸２３の回転位相が最進角状態にされているときの第１装着部及び第２装着部の配設態様としても、同様な原理により適用することができる。
・本実施形態のバルブタイミング可変装置３４を排気側カム軸２４に適用して、排気バルブの作動タイミングを変更するようにしてもよい。この場合、バルブタイミング可変装置３４は、クランク軸１７に対するカム軸２３の回転位相を遅らせる方向（遅角方向）へ変化させることにより、排気バルブ２２の作動タイミングを変更可能に構成されている。このため、カム軸２３の回転位相が最進角状態であるとき、カバー３８の貫通孔３８ｃとロータ側収容部８１の係止凹部８１ｃとが、カム軸２３に沿って同一直線上に配置されるのが好ましい。

更には、本実施形態のバルブタイミング可変装置３４を吸気側カム軸２３及び排気側カム軸２４の双方に適用し、吸気バルブ２１及び排気バルブ２２の作動タイミングを変更するようにしてもよい。

・例えば、溶接や接着等の方法を用いることによって、ねじりコイルばね７２のコイル部７３の軸方向両端部をハウジング３６及びロータ４２に固着してもよい。
・フック部７５，７６は、ねじりコイルばね７２を構成する線材を、コイル部７３の内側又は同コイル部７３の軸方向に向けて屈曲させて形成したものであってもよい。

本発明にかかる内燃機関のバルブタイミング可変装置を具体化した一実施形態について、これが適用されるエンジンの構成を示す部分断面図。 同実施形態におけるバルブタイミング可変装置を示す正面図。 同実施形態におけるバルブタイミング可変装置及び同装置への作動油の供給構造を示す断面図。 図２のバルブタイミング可変装置からカバー、リテーナ等を外した状態を示す正面図。 ねじりコイルばねが係止されるカバーの拡大側面図。 同実施形態の変形例におけるバルブタイミング可変装置の構造を示す模式図。 同実施形態の変形例におけるバルブタイミング可変装置の構造を示す模式図。 ねじりコイルばねに作用する付勢力を説明するための模式図。

符号の説明

１１…ガソリンエンジン（エンジン）、１２…シリンダヘッド、１３…シリンダ、１４…シリンダブロック、１５…ピストン、１６…コネクティングロッド、１７…クランク軸、１８…燃焼室、１９…吸気ポート、２０…排気ポート、２１…吸気バルブ、２２…排気バルブ、２３…吸気側カム軸、２４…排気側カム軸、２５、２６…スプロケット、２７…チェーン、２８…吸気通路、２９…吸気マニホルド、３１…燃料噴射弁、３２…点火プラグ、３３…排気通路、３４…バルブタイミング可変装置、３５…ジャーナル、３６…ハウジング、３７…ハウジング本体、３８…カバー、３８ａ…プレート部、３８ｂ…パイプ部、３８ｃ…貫通孔、３９…張出部、４２…ロータ、４２ａ…軸部、４２ｂ…ベーン、４３、４４…ボルト、４７…遅角側油圧室、４８…進角側油圧室、４９…遅角側油路、５０…進角側油路、５１…オイルコントロールバルブ、５２…供給通路、５３…排出通路、５４…オイルポンプ、５５…オイルパン、５６…作動油、５７、５８…シール機構、５７ａ、５８ａ…シール部材 、５７ｂ…板ばね、６３…ロック機構、６４…収容孔、６５…ロックピン、６６…圧縮ばね、６７…挿入穴、７２…ねじりコイルばね、７３…コイル部、７５、７６…フック部、８０…ねじりコイルばね収容部、８１…ロータ側収容部、８１ｃ…係止凹部。

Claims (3)

1. 内燃機関のクランク軸に駆動連結されたハウジングと、前記ハウジングに相対回転可能に支持されるとともに前記内燃機関のカム軸に一体回転可能に取付けられ、前記ハウジングに対し相対回転することにより前記クランク軸に対する前記カム軸の回転位相を変化させるロータと、前記ハウジングと前記ロータとに装着されるとともに前記カム軸と同心に配置され、同カム軸の回転位相を進める方向へ前記ロータを付勢するねじりコイルばねとを備えた内燃機関のバルブタイミング可変装置において、
   前記ねじりコイルばねの一端部は前記ハウジングに設けられた第１装着部に装着され、同ねじりコイルばねの他端部は前記ロータに設けられた第２装着部に装着されてなり、
   前記クランク軸に対する前記カム軸の回転位相が最遅角状態であるときに、又は同カム軸の回転位相が最進角状態であるときに、前記第１装着部と前記第２装着部とが前記カム軸の軸方向にあって同一直線上に配置されている
   ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング可変装置。
2. 内燃機関のクランク軸に駆動連結されたハウジングと、前記ハウジングに相対回転可能に支持されるとともに前記内燃機関のカム軸に一体回転可能に取付けられ、前記ハウジングに対し相対回転することにより前記クランク軸に対する前記カム軸の回転位相を変化させるロータと、前記ハウジングと前記ロータとに装着されるとともに前記カム軸と同心に配置され、同カム軸の回転位相を進める方向へ前記ロータを付勢するねじりコイルばねとを備えた内燃機関のバルブタイミング可変装置において、
   前記ねじりコイルばねの一端部は前記ハウジングに設けられた第１装着部に装着され、同ねじりコイルばねの他端部は前記ロータに設けられた第２装着部に装着されてなり、
   前記カム軸の軸方向にみて、同カム軸の中心と前記第１装着部とを結ぶ直線と、同カム軸の中心と前記第２装着部とを結ぶ直線とがなす角度は、前記ハウジングに対し前記ロータが相対回転可能な角度よりも小さく設定されている
   ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング可変装置。
3. 前記ねじりコイルばねの軸方向両端部にはそれぞれフック部が設けられ、前記各フック部は同ねじりコイルばねを構成する線材の両端部をコイル部の外側に向けて屈曲させることにより形成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関のバルブタイミング可変装置。

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