JP2011256772A - 内燃機関のバルブタイミング可変装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関のバルブタイミング可変装置にあって、最遅角時期や最進角時期が予め設定された本来の時期から変動してしまうことを抑制することにある。
【解決手段】バルブタイミング可変装置は、クランクシャフト１１に駆動連結されるスプロケット３０とカムシャフト１３と一体に回転するベーンロータ６０とスプロケット３０に螺合されるボルト８０が貫通孔４５に挿入されることによりスプロケット３０と締結されるハウジング４０とを含み、スプロケット３０に対するベーンロータ６０の相対回転位相を変更することにより機関バルブのバルブタイミングを変更する可変機構２０を備え、この可変機構２０は複数のベーン６２のうち少なくとも１つがボルト８０及びスプロケット３０のいずれか一方に当接してスプロケット３０に対するベーンロータ６０の相対的な回動を規制することによりバルブタイミングをその可変領域における最遅角時期又は最進角時期とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを変更する内燃機関のバルブタイミング可変装置に関する。

以下、一般的な内燃機関のバルブタイミング可変装置の構成例及び動作例について図９を参照して説明する。なお、「先端側」は可変機構の軸方向においてカバーが配置される側（図９（ａ）参照）、「ＲＡ」はカムシャフトの回転方向（図９（ｂ）参照）、「Ｃ」はカムシャフトの回転軸（図９（ａ），（ｂ）参照）、「進角側」は可変機構の周方向において回転方向ＲＡ側（図９（ｂ）参照）、「遅角側」は可変機構の周方向において回転方向ＲＡの反対側（図９（ｂ）参照）を示すこととする。

可変機構２００は、カムシャフト４００の先端側に配設され、大きくはクランクシャフト３００とチェーン３１０を介して駆動連結されるスプロケット７００と、ボルト５２０により同スプロケット７００と一体回転可能に締結されるハウジング８００及びカバー６００と、センターボルト５１０及び図示しない圧入ピンによってカムシャフト４００の先端側に一体回転可能に固定されているベーンロータ９００とを備えている。

ベーンロータ９００には、その中心に位置するボス９１０と同ボス９１０からカムシャフト４００の回転軸Ｃの径方向外側に延伸する３つのベーン９２０が設けられている。そして、このベーンロータ９００に外嵌されるハウジング８００には、回転軸Ｃの径方向内側に延伸してそのボス９１０の外周面に当接する３つの区画部８１０が設けられている。そして、これら区画部８１０により各ベーン９２０をそれぞれ収容する複数の収容室８２０が区画形成されている。

ハウジング８００の区画部８１０には、回転軸Ｃに沿って延伸する貫通孔８３０が設けられている。この貫通孔８３０にボルト５２０を挿入するとともに、同ボルト５２０をスプロケット７００に螺合することにより、スプロケット７００及びハウジング８００が締結されている。このようにそれぞれの回転体が締結されることにより、スプロケット７００及びハウジング８００がカムシャフト４００に対して一体となって相対回転する。なお、ハウジング８００は、組み付け性を考慮して、貫通孔８３０の内周面とボルト５２０の外周面との間にわずかなクリアランスが存在する状態でスプロケット７００に締結されている。

収容室８２０内の空間は、ベーン９２０によって進角室８２１及び遅角室８２２に区画される。これら進角室８２１及び遅角室８２２に対する作動油の給排状態を制御することにより、ハウジング８００に対するベーンロータ９００の回転位相、すなわちクランクシャフト３００に対するカムシャフト４００の相対回転位相が変更されて、そのカムシャフト４００によって開閉される吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングが変更される。

例えば、進角室８２１に対して作動油を供給する一方で遅角室８２２の作動油を排出することにより、ベーンロータ９００がハウジング８００に対して回転方向ＲＡに回転すると、バルブタイミングが進角される。そして、ベーンロータ９００がハウジング８００に対して回転方向ＲＡに更に回転し、ベーン９２０の少なくとも一つが遅角室８２２の壁面に当接してそれ以上回転できない状態となると、バルブタイミングはその可変領域における最進角時期となる。一方、遅角室８２２に対して作動油を供給する一方で進角室８２１の作動油を排出することにより、ベーンロータ９００がハウジング８００に対して回転方向ＲＡの反対方向に回転すると、バルブタイミングは遅角される。そして、ベーンロータ９００がハウジング８００に対して回転方向ＲＡの反対方向に更に回転し、ベーン９２０の少なくとも一つが進角室８２１の壁面に当接してそれ以上回転できない状態となると、バルブタイミングはその可変領域における最遅角時期となる。

特開平１０−３１１２０８号公報

ところで、上記特許文献１に記載したものも含め、従来の内燃機関のバルブタイミング可変装置にあっては、バルブタイミングをその可変領域において最進角時期又は最遅角時期とする場合に以下のような不都合が生じるおそれがある。すなわち、可変機構に対して給排される作動油の供給源には、クランクシャフトの回転に基づいて駆動される機関駆動式のオイルポンプが採用されているため、例えば内燃機関の運転を停止してから長時間が経過し、可変機構の収容室をはじめ、その油圧系に作動油がほとんど残留していない状況となり得る。そしてこうした状況下で機関始動を行う場合には、ハウジングに対してベーンロータを所定の位相に保持するための油圧を十分に確保することができない。このため、カムシャフトに作用するトルク変動により、ベーンロータが不必要に揺動し、それに伴ってベーンが揺動することにより同ベーンが収容室を区画形成するハウジングの壁面に衝突することがある。また、上述したように、油圧系に作動油が十分に供給されている状況下でベーンが収容室を区画形成する壁面に当接することにより、バルブタイミングがその可変領域における最進角時期又は最遅角時期となる場合、同壁面とベーンとが大きな力で当接する場合もある。

ここで上述したように、ハウジングにおける貫通孔の内周面とボルトとの外周面との間にはわずかながらクリアランスが存在している。このため、ベーンが収容室を区画形成するハウジングの壁面に当接したときには、そのベーンとの当接によりスプロケットに対してハウジングの相対回転位相がクリアランスの大きさだけ変化するようになる。そして、このような位相ずれが生じた場合には、予め設定された位相から変化した位相においてハウジングの壁面とベーンとが当接したときにバルブタイミングが最遅角時期又は最進角時期となる。すなわち、ハウジングの位相ずれが生じた場合におけるバルブタイミングの最遅角時期又は最進角時期は、予め設定された最遅角時期又は最進角時期とは異なるものとなる。

例えば特許文献１に記載の可変機構では、このような収容室を区画形成するハウジングの壁面とベーンとが当接することに起因して打音が生じることを問題とし、収容室を区画形成するハウジングの壁面に対向するベーンの付根部に緩衝体を設けることにより、この問題を解消するように提案されている。しかし、確かに緩衝体の機能によりベーンの当接力がハウジングに対して急激に作用することを回避することができるとはいえ、その当接力そのものが低減されるわけではないため、この当接力が大きいときには、依然としてスプロケットに対するハウジングの相対回転位相の位相ずれが生じることとなる。

尚、チェーンを介してスプロケットがクランクシャフトに駆動連結される可変機構を例に説明したが、こうした不都合は、例えばカムシャフトと一体回転するプーリがベルトを介してクランクシャフトに駆動連結される可変機構や、カムシャフトと一体回転する歯車が複数の歯車機構を介してクランクシャフトに駆動連結される可変機構にあっても同様に発生し得る。

この発明はこうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関のバルブタイミング可変装置にあって、最遅角時期や最進角時期が予め設定された本来の時期から変動してしまうことを抑制することにある。

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、同一の回転軸を中心に回転する回転体として、クランクシャフトに駆動連結される第１の回転体と、前記回転軸の径方向に延伸する複数のベーンを有してカムシャフトと一体に回転する第２の回転体と、前記回転軸に沿って伸びる貫通孔を有し前記第１の回転体に螺合されるボルトが同貫通孔に挿入されることにより前記第１の回転体と締結されて前記ベーンを収容する収容室を同第１の回転体とともに区画形成する第３の回転体とを含み、作動油供給機構から前記収容室に供給される作動油の油圧に基づいて前記第１の回転体に対する前記第２の回転体の相対回転位相を変更することにより前記カムシャフトにより開閉駆動される吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブタイミングを変更する可変機構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、前記可変機構は前記複数のベーンのうち少なくとも１つを前記ボルト及び前記第１の回転体のいずれか一方に当接させて前記第１の回転体に対する前記第２の回転体の相対的な回動を規制することによりバルブタイミングをその可変領域における最遅角時期又は最進角時期とするものであることを要旨としている。

この発明によれば、可変機構のベーンがボルト及び第１の回転体のいずれか一方に当接したときにはじめてバルブタイミングが最遅角時期又は最進角時期となるため、バルブタイミングを変更する際やカムシャフトに作用するトルクの変動により第２の回転体が回動し、それに伴ってベーンが揺動する場合であっても、収容室を区画形成する第３の回転体の壁面とベーンとが当接することが抑制される。一方、第１の回転体はクランクシャフトに駆動連結され、更にこの第１の回転体に対してボルトが螺合されているため、第２の回転体の回動に伴ってベーンがボルトや第１の回転体と当接したとしても、第２の回転体と第１の回転体との位相関係が変化することはない。

従って、第２の回転体の回動に伴ってベーンが第３の回転体の壁面と当接することに起因して、第１の回転体に対してボルトにより締結された第３の回転体が予め設定された位相からずれることはなく、最遅角時期や最進角時期が予め設定された時期から変動してしまうことを抑制することができる。なお、ベーンが当接する「第１の回転体」には、同回転体そのものの他、これにクリアランスのない態様で固定された部材も含まれることとする。

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可変装置において、前記可変機構は吸気バルブのバルブタイミングを変更する吸気側可変機構と排気バルブのバルブタイミングを変更する排気側可変機構とを各別に備え、前記吸気側可変機構はその複数のベーンのうち少なくとも１つを前記ボルト及び前記第１の回転体のいずれか一方に当接させて前記第１の回転体に対する前記第２の回転体の相対回動を規制することにより吸気バルブのバルブタイミングをその可変領域における最遅角時期とするものであり、前記排気側可変機構はその複数のベーンのうち少なくとも１つを前記ボルト及び前記第１の回転体のいずれか一方に当接させて前記第１の回転体に対する前記第２の回転体の相対回動を規制することにより排気バルブのバルブタイミングをその可変領域における最進角時期とするものであることを要旨としている。

内燃機関においては、吸気バルブのバルブタイミングを進角させるとともに、排気バルブのバルブタイミングを遅角させることにより、バルブオーバーラップを増大させて内部ＥＧＲ量を増やしポンピングロスの低減、ひいては燃費の向上を図るようにしている。

ここで、吸気側可変機構について、第２の回転体の回動に伴ってベーンが収容室を区画形成する第３の回転体の壁面と当接してバルブタイミングが最遅角時期となる構成にあっては、そのベーンとの当接により第１の回転体に対して第３の回転体の相対回転位相が遅角側に変化することがある。また、排気側可変機構について、第２の回転体の回動に伴ってベーンが収容室を区画形成する第３の回転体の壁面と当接してバルブタイミングが最進角時期となる構成にあっては、そのベーンとの当接により第１の回転体に対して第３の回転体の相対回転位相が進角側に変化することがある。このため、バルブオーバーラップを例えば最大とする要求があっても、吸気バルブは本来の最進角時期に達する前に収容室を区画形成する第３の回転体の壁面とベーンとが当接し、また排気バルブは本来の最遅角時期に達する前に収容室を区画形成する第３の回転体の壁面とベーンとが当接するようになり、バルブオーバーラップの最大値はその本来の値よりも小さくなるおそれがある。

この発明によれば、吸気側可変機構においてはベーンがボルト及び第１の回転体のいずれか一方に当接したときにはじめてバルブタイミングが最遅角時期となるため、第２の回転体の回動に伴ってベーンが揺動する場合であっても、収容室を区画形成する第３の回転体の壁面とベーンとが当接する頻度を低減することができるため、こうした当接により、第３の回転体が予め設定された位相から遅角側に変化することを抑制することができる。また、排気側可変機構においてもベーンがボルト及び第１の回転体のいずれか一方に当接したときにはじめてバルブタイミングが最進角時期となるため、第２の回転体の回動に伴ってベーンが揺動する場合であっても、収容室を区画形成する第３の回転体の壁面とベーンとが当接する頻度を低減することができるため、こうした当接により、第３の回転体が予め設定された位相から進角側に変化することを抑制することができる。このため、吸気バルブのバルブタイミングを予め設定された最進角時期まで進角させることができる一方、排気バルブのバルブタイミングを予め設定された最遅角時期まで遅角させることができる。その結果、バルブオーバーラップの最大値を予め定められた値に維持することができ、ポンピングロスの低減、ひいては燃費の向上を図ることが可能になる。

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可変装置において、前記可変機構は吸気バルブのバルブタイミングを変更する吸気側可変機構と排気バルブのバルブタイミングを変更する排気側可変機構とを各別に備え、前記吸気側可変機構はその複数のベーンのうち少なくとも１つを前記ボルト及び前記第１の回転体のいずれか一方に当接させて前記第１の回転体に対する前記第２の回転体の相対回動を規制することにより吸気バルブのバルブタイミングをその可変領域における最進角時期とするものであり、前記排気側可変機構はその複数のベーンのうち少なくとも１つを前記ボルト及び前記第１の回転体のいずれか一方に当接させて前記第１の回転体に対する前記第２の回転体の相対回動を規制することにより排気バルブのバルブタイミングをその可変領域における最遅角時期とするものであることを要旨としている。

内燃機関においては、吸気バルブのバルブタイミングを遅角させるとともに、排気バルブのバルブタイミングを進角させることにより、バルブオーバーラップを減少させて排気の吹き返しを抑えることにより、例えば暖機完了前のような冷間時、特に冷間低負荷時における機関燃焼の安定性を確保するようにしている。

ここで、吸気側可変機構について、第２の回転体の回動に伴ってベーンが収容室を区画形成する第３の回転体の壁面と当接してバルブタイミングが最進角時期となる構成にあっては、そのベーンとの当接により第１の回転体に対して第３の回転体の相対回転位相が進角側に変化することがある。また、排気側可変機構についても、第２の回転体の回動に伴ってベーンが収容室を区画形成する第３の回転体の壁面と当接してバルブタイミングが最遅角時期となる構成にあっては、そのベーンとの当接により第１の回転体に対して第３の回転体の相対回転位相が遅角側に変化することがある。このため、バルブオーバーラップを例えば最小とする要求があっても、吸気バルブは本来の最遅角時期に達する前に収容室を区画形成する第３の回転体の壁面とベーンの壁面とが当接し、また排気バルブは本来の最進角時期に達する前に収容室を区画形成する第３の回転体の壁面とベーンの壁面とが当接するようになり、バルブオーバーラップの最小値はその本来の値よりも大きくなるおそれがある。

この発明によれば、吸気側可変機構においてはベーンがボルト及び第１の回転体のいずれか一方に当接したときにはじめてバルブタイミングが最進角時期となるため、第２の回転体の回動に伴ってベーンが揺動する場合であっても、収容室を区画形成する第３の回転体の壁面とベーンとが当接する頻度を低減することができるため、こうした当接により、第３の回転体が予め設定された位相から進角側に変化することを抑制することができる。また、排気側可変機構においてはベーンがボルト及び第１の回転体のいずれか一方に当接したときにはじめてバルブタイミングが最遅角時期となるため、第２の回転体の回動に伴ってベーンが揺動する場合であっても、収容室を区画形成する第３の回転体の壁面とベーンとが当接する頻度を低減することができるため、こうした当接により、第３の回転体が予め設定された位相から遅角側に変化することを抑制することができる。このため、吸気バルブのバルブタイミングを予め設定された最遅角時期まで遅角させることができる一方、排気バルブのバルブタイミングを予め設定された最進角時期まで進角させることができる。その結果、バルブオーバーラップの最小値を予め定められた値に維持することができ、冷間低負荷時等、燃焼状態が不安定になる傾向があるときであっても排気の吹き返しを抑制して安定した燃焼状態を確保することが可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブタイミング可変装置において、前記可変機構は前記複数のベーンのうち少なくとも１つを前記ボルトに当接させて前記第１の回転体に対する前記第２の回転体の相対的な回動を規制することによりバルブタイミングをその可変領域における最遅角時期又は最進角時期とするものであり、前記ベーンには前記収容室を区画形成する前記第３の回転体の壁面に対向する壁面に前記ボルトに当接する凸部が形成される一方、同第３の回転体の前記壁面には前記凸部を嵌めることが可能であって同凸部側に前記ボルトが露呈する態様にて凹部が形成されることを要旨としている。

この発明によれば、第２の回転体のベーンに形成された凸部が、ボルトにおいて凹部から露呈する部分に当接したときにはじめてバルブタイミングが最遅角時期又は最進角時期となるため、第２の回転体の回動に伴ってベーンが揺動する場合であっても、収容室を区画形成する第３の回転体の壁面とベーンの凸部とが当接する頻度を低減することができるため、こうした当接により第３の回転体が予め設定された位相から変化することを抑制することができる。このため、最進角時期や最遅角時期が予め設定された時期から変動してしまうことを抑制することができる。

また、第１の回転体と第３の回転体とを締結するボルトにベーンを当接させるようにしているため、第１の回転体と第３の回転体とを締結する機能の他、バルブタイミングの可変領域を規定する機能をボルトに持たせることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のバルブタイミング可変装置において、前記貫通孔は、前記第３の回転体の前記凹部が形成されない部分において前記回転軸の軸方向の全体にわたり形成されるものであり、前記凹部は前記貫通孔を画成する前記第３の回転体の内壁を切り欠く態様にて前記ボルトを前記第３の回転体から部分的に露呈させるように形成されることを要旨としている。

第３の回転体において凹部が形成されている部分はその分、他の部分と比較して剛性が低下する。このため、例えば、凹部においてボルト全体が完全に露呈している構成の場合には、第１の回転体と第３の回転体とを締結する締結力によって、第３の回転体における凹部が形成されている部分、すなわち剛性の低い部分に変形が生じるおそれがある。

この点、本発明によれば、凹部はボルトが貫通孔から部分的に露呈するように形成されるため、凹部においてボルトの全体が完全に露呈している構成と比較して、ボルトの締結力によって第３の回転体に変形が生じること抑制することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブタイミング可変装置において、前記可変機構は前記第１及び第２の回転体の相対回動を規制して最遅角時期又は最進角時期を基準時期として最遅角時期又は最進角時期を含めそれらの間の所定時期にバルブタイミングを固定するロック機構を備え、前記可変機構は前記複数のベーンのうち少なくとも１つを前記ボルト及び前記第１の回転体のいずれか一方に当接させて前記第１の回転体に対する前記第２の回転体の相対的な回動を規制することによりバルブタイミングをその可変領域における最遅角時期又は最進角時期とするものであることを要旨としている。

ロック機構においては、バルブタイミングが最遅角時期又は最進角時期となっているときを基準時期として、最遅角時期又は最進角時期を含めそれらの間の所定時期にバルブタイミングを固定する、すなわちロック機構をロック状態とするようにしている。

このようなロック機構が設けられた可変機構では、第２の回転体の回動に伴ってベーンが収容室を区画形成する第３の回転体の壁面と当接することに起因して、第１の回転体に対する第３の回転体の相対回転位相が予め設定された位相から変化した状況下で、バルブタイミングを最遅角時期又は最進角時期を含めそれらの間の所定時期に固定する要求が生じると、ロック機構をロック状態とすることができないおそれがある。

この点、本発明によれば、上述したような第１及び第２の回転体の相対的な回動を規制することでバルブタイミングをその可変領域における最進角時期とするものであれば、少なくともバルブタイミングが最進角時期となることによって生じる第１及び第３の回転体の相対回転位相の変化については抑制することができる。また第１及び第２の回転体の相対的な回動を規制することでバルブタイミングをその可変領域における最遅角時期とするものであれば、少なくともバルブタイミングが最遅角時期となることによって生じる第１及び第３の回転体の相対回転位相の変化については抑制することができる。このため、ベーンが収容室を区画形成する第３の回転体の壁面に当接する頻度を低減することができ、ロック機構を通じて最遅角時期や最進角時期を基準時期とした所定時期にバルブタイミングを固定する可能性を高めることができる。その結果、ロック機構をロック状態とすることができないといった状況が発生する頻度を低減させることができる。

本発明の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、その可変機構の図２のＤＡ−ＤＡ線に沿う断面構造を示す断面図、並びに同機構の内燃機関の周辺構成を模式的に示す模式図。 同実施形態の可変機構についてその平面構造を示す平面図。 同実施形態の可変機構について、（ａ）は図２のＡ領域の断面構造を示す一部破断断面図、（ｂ）は図２のＢ領域の断面構造を示す一部破断断面図。 同実施形態の可変機構について、（ａ）（ｂ）ともに、図２のＤＢ−ＤＢ線に沿う断面構造を平面上に展開してこれを模式的に示す模式図。 本発明のその他の実施形態における可変機構ついて、その平面構造を示す平面図。 、本発明のその他の実施形態における可変機構ついて、（ａ）は図５のＣ領域の断面構造を示す一部破断断面図、（ｂ）は図５のＤ領域の断面構造を示す一部破断断面図。 本発明のその他の実施形態における可変機構ついて、（ａ）はその平面構造の一部を示す部分平面図、（ｂ）及び（ｃ）は図７（ａ）のＤＣ−ＤＣ線に沿う断面構造を平面上に展開してこれを模式的に示す模式図。 本発明のその他の実施形態における可変機構ついて、（ａ）はその平面構造の一部を示す部分平面図、（ｂ）及び（ｃ）は図８（ａ）のＤＤ−ＤＤ線に沿う断面構造を平面上に展開してこれを模式的に示す模式図。 従来のバルブタイミング可変装置における可変機構について、（ａ）は図９（ｂ）のＤＥ−ＤＥ線に沿う断面構造を示す断面図、（ｂ）は同装置の平面構造を示す平面図。

図１〜図４を参照して、本発明の内燃機関のバルブタイミング可変装置として、これを吸気バルブのバルブタイミングを変更するものとして具体化した一実施形態について説明する。なお、以下において特に明示しない限り単に「バルブタイミング」と記載した場合は、吸気バルブのバルブタイミングを意味することとする。

図１に示されるように、内燃機関１０の下部には油圧駆動式の各種補機を駆動するための作動油を貯留するオイルパン１０１が取り付けられている。一方、内燃機関１０の上部には吸気バルブ（図示略）を開閉駆動するためのカムシャフト１３が設けられるとともに、このカムシャフト１３にはそのバルブタイミングを変更するための可変機構２０が設けられている。吸気バルブのカムシャフト１３にはクランクシャフト１１の回転力がチェーン１２から可変機構２０を介して伝達される。そしてこのように、クランクシャフト１１の回転力によってカムシャフト１３が回転することにより、同カムシャフト１３に形成されたカム（図示略）により吸気バルブが開閉駆動される。なお、オイルパン１０１に貯留される作動油は、可変機構２０を駆動するための油圧を発生する機能の他、内燃機関１０の各部を潤滑するための潤滑油としての機能も併せ有している。

また、バルブタイミング可変装置は、バルブタイミングを特定の時期に固定するためのロック機構９０と、可変機構２０及びロック機構９０に作動油を供給する作動油供給機構１００と、この作動油供給機構１００を通じて可変機構２０の作動状態、すなわちバルブタイミングを制御する制御装置１２０とを備えている。

作動油供給機構１００は、オイルパン１０１と可変機構２０及びロック機構９０との間で作動油を給排する複数の油路からなる作動油回路１１０と、オイルパン１０１の作動油を汲み上げて作動油回路１１０に供給する機関駆動式のオイルポンプ１０２とを含む。この作動油回路１１０の途中には、可変機構２０及びロック機構９０に対する作動油の給排状態を制御する流量制御弁１０３が設けられている。

作動油回路１１０は、供給油路１１１、排出油路１１２、進角油路１１３、遅角油路１１４、及び解除用油路１１５により構成されている。供給油路１１１は、オイルポンプ１０２から吐出される作動油を流量制御弁１０３に対して供給する。一方、排出油路１１２は、可変機構２０から流量制御弁１０３に排出された作動油をオイルパン１０１に戻す。なお、この排出油路１１２は、実際には管や孔等の一定の形状を有するものではなく、作動油をオイルパン１０１に導く上で適した形状を有する内燃機関１０の内壁（例えばチェーンケースの内壁等）により構成されている。

また、進角油路１１３及び遅角油路１１４及び解除用油路１１５は、それぞれ流量制御弁１０３と各進角室４３及び各遅角室４４及び解除室９２Ａとの間で作動油を流通する。進角油路１１３及び遅角油路１１４及び解除用油路１１５はそれぞれ、進角室４３及び遅角室４４及び解除室９２Ａに対してそれぞれ独立して接続されている。

また、制御装置１２０は、クランク角センサ１２１及びカム角センサ１２２を含む各種センサの検出信号を取り込み、それら検出信号に基づき機関運転状態に適したバルブタイミングにかかる目標角を設定するとともに、この目標角と実際のバルブタイミングとが一致するように可変機構２０を制御する。

次に図１及び図２を併せ参照して、可変機構２０の構成について説明する。なお、図１の可変機構２０は、図２のＤＡ−ＤＡ線に沿う断面構造を示している。また、図２は、可変機構２０から図１に示されるカバー５０（図１参照）を取り外した状態の同可変機構２０の平面構造を示す。なお、カムシャフト１３及びスプロケット３０は同図２に示す回転方向ＲＡに回転するものとする。以下では、可変機構２０の軸方向においてカバー５０が配置される側を「先端側」、その反対側を「基端側」とし、同機構２０の周方向において、回転方向ＲＡ側を「進角側」、その反対側を「遅角側」とする。

カムシャフト１３の先端側に配設された可変機構２０は、クランクシャフト１１とチェーン１２を介して駆動連結されるスプロケット３０及びボルト８０により同スプロケット３０と一体回転可能に締結されるハウジング４０及びカバー５０を備えている。

吸気バルブを開閉駆動するカムシャフト１３の先端側には、センターボルト７０及び図示しない圧入ピンによってベーンロータ６０が一体回転可能に固定されている。このベーンロータ６０には、その中心に位置するボス６１と同ボス６１からカムシャフト１３の回転軸Ｃの径方向外側に延伸する３つのベーン６２が設けられている。またこのベーンロータ６０に外嵌されるハウジング４０には、回転軸Ｃの径方向内側に延伸してそのボス６１の外周面に当接する３つの区画部４１が設けられている。このハウジング４０の内径には、区画部４１により各ベーン６２をそれぞれ収容する３つの収容室４２が区画形成されている。

ハウジング４０の各区画部４１には、回転軸Ｃの軸方向に沿って、同区画部４１の全体にわたり延伸する貫通孔４５がそれぞれ設けられている。この貫通孔４５にボルト８０を挿入するとともに、同ボルト８０をスプロケット３０に螺合することにより、スプロケット３０及びハウジング４０及びカバー５０が締結されている。このようにそれぞれの回転体が締結されることにより、スプロケット３０及びハウジング４０及びカバー５０がカムシャフト１３に対して一体となって相対回転する。なお、ハウジング４０は、組み付け性を考慮して、貫通孔４５の内周面とボルト８０との外周面との間に僅かながらクリアランスが存在する状態でスプロケット３０に締結されている。

収容室４２内の空間は、カバー５０及びスプロケット３０により密閉されるとともに、同収容室４２に収容されたベーン６２によって進角室４３及び遅角室４４に区画されている。これら進角室４３及び遅角室４４に対する作動油の給排状態が流量制御弁１０３を通じて制御されることにより、ハウジング４０に対するベーンロータ６０の回転位相、すなわちクランクシャフト１１に対するカムシャフト１３の相対回転位相が変更されて、そのカムシャフト１３によって開閉される吸気バルブのバルブタイミングが変更される。

次に、可変機構２０によるバルブタイミングの変更方法について説明する。
進角室４３に対して作動油を供給する一方で遅角室４４の作動油を排出することにより、ベーンロータ６０がハウジング４０に対して上記回転方向ＲＡに回転すると、バルブタイミングが進角される。そして、ベーンロータ６０がハウジング４０に対して回転方向ＲＡに更に回転してそれ以上回転できない状態となると、バルブタイミングはその可変領域における最進角時期となる。

一方、遅角室４４に対して作動油を供給する一方で進角室４３の作動油を排出することにより、ベーンロータ６０がハウジング４０に対して回転方向ＲＡと反対方向に回転すると、バルブタイミングは遅角される。そして、ベーンロータ６０がハウジング４０に対して回転方向ＲＡと反対方向に更に回転してそれ以上回転できない状態となると、バルブタイミングはその可変領域における最遅角時期となる。

また、可変機構２０には、バルブタイミングを最遅角時期と最進角時期との間の特定時期に固定するロック機構９０が設けられている。以下、ロック機構９０の構成について説明する。

ロック機構９０は、ベーンロータ６０に形成された３つのベーン６２のうちの一つに設けられて、ロックピン９１が収容される収容空間９２が形成されるとともに、同収容空間９２にはロックピン９１の端部が同収容空間９２から突出するようにこれをスプロケット３０側（基端側）に向けて付勢するロックばね９３が収容されている（図１参照）。また、収容空間９２においてロックピン９１を挟んでロックばね９３と反対側に位置する部分には作動油が供給される解除室９２Ａが形成されている（図１参照）。この解除室９２Ａの油圧に基づいてロックピン９１はロックばね９３の付勢力と反対方向に付勢される。一方、スプロケット３０には、バルブタイミングが特定時期となったときに、ロックピン９１が嵌脱可能なロック穴９４が形成されている（図１参照）。

こうしたロック機構９０にあっては、バルブタイミングが最遅角時期となっているときをベーンロータ６０の基準位相とし、作動油供給機構１００を通じて遅角室４４に供給される油圧に基づいてベーンロータ６０を基準位相から所定位相だけ進角させる。その後、解除室９２Ａから作動油が排出されて、その油圧が低下するとロックピン９１はロックばね９３の付勢力により収容空間９２から突出してロック穴９４に嵌合する。すなわち、ロック機構９０がロック状態となる。このようにロック機構９０がロック状態にある場合には、バルブタイミングが最遅角時期と最進角時期との間の特定時期に固定される。なお、機関始動時等、進角室４３や遅角室４４といった油圧系に十分な量の作動油が残留していない場合や作動油の供給油圧が低い場合には、進角室４３及び遅角室４４の作動油によってベーン６２の揺動を抑えることが困難であるため、カムトルク変動等によりベーンロータ６０が不必要に揺動し、それに応じてバルブタイミングが変動してしまうことがある。ロック機構９０は、機関始動時等におけるこうしたベーンロータ６０の不必要な揺動を抑制するために設けられている。

一方、ロック機構９０がロック状態にあるときに、解除室９２Ａに作動油を供給して、その油圧を増加させると、その油圧によりロックピン９１は付勢され、ロック穴９４から抜脱して収容空間９２に収容される。すなわち、ロック機構９０がアンロック状態となる。このようにロック機構９０がアンロック状態にある場合には、進角室４３及び遅角室４４に対する作動油の給排状態に基づいてバルブタイミングを任意の時期に変更することができる。

ところで一般に、機関始動時等においてロック機構９０によりバルブタイミングが特定時期に固定されていない場合に、ベーンロータ６０が不必要に揺動してベーン６２の壁面が区画部４１の壁面に当接したり、ベーン６２が収容室４２を区画形成する壁面に当接することによりバルブタイミングが最進角時期となる場合や最遅角時期となる場合に大きな力で当接したりする際に、ハウジング４０が予め設定された位相からクリアランスの大きさだけ変化することに起因して生じる問題については上述したとおりである。

そこで、本実施形態では、ベーン６２がハウジング４０に当接することを回避すべく、ベーン６２をボルト８０に当接させてベーンロータ６０の回動を規制することにより、バルブタイミングを最遅角時期とするようにしている。同じく、他のベーンを他のボルト８０に当接させてベーンロータ６０の回動を規制することにより、バルブタイミングを最進角時期とするようにしている。

以下、これに関連する構成について図２及び図３を参照して説明する。なお、図３（ａ）は、３つのベーン６２のうち周方向において遅角側の壁面６２Ａとこれに対向する区画部４１の壁面４１Ａとの間の距離が最も短いベーン６２（図２では左上のベーン６２）について図２に示す領域Ａの一部破断断面図であり、図３（ｂ）は、このベーン６２の遅角側の壁面６２Ａに対向するハウジング４０（図２では左下の区画部４１）について図２に示す領域Ｂの一部破断断面図である。

図３（ａ）に示されるように、図２に示す区画部４１のＡ領域では、その基端側の部分において、貫通孔４５を画成する区画部４１の内壁を切り欠く態様にてボルト８０を区画部４１から進角側に部分的に露呈させるようにして凹部４７が形成されている。また、凹部４７は、区画部４１の径方向において全体にわたり切り欠かれている。凹部４７が形成されない区画部４１の部分においては、当然ながらボルト８０は貫通孔４５から露呈していない。

一方、図３（ｂ）に示されるように、図２に示すベーン６２のＢ領域では、その先端側の半分がベーン６２の径方向の長さの全体にわたり切り欠かれることにより、その基端側の半分に先の凹部４７に嵌めることが可能な凸部６３が形成されている。凸部６３の周方向における長さは、ベーンロータ６０の回動によりベーン６２と区画部４１とが近接して凸部６３が凹部４７に嵌まった際、ベーン６２の遅角側の壁面６２Ａが区画部４１の進角側の壁面４１Ａに当接する前に、凸部６３がボルト８０に当接するように設定されている。

このように形成された区画部４１及びベーン６２にあっては、ベーンロータ６０が遅角側に回動すると、ベーン６２の凸部６３がハウジング４０の凹部４７に嵌まった後、最終的に凸部６３の壁面６３Ａがボルト８０に当接することにより、バルブタイミングが最遅角時期となる。

同様に、３つのベーン６２のうち、周方向におけるベーン６２の進角側の壁面６２Ｂと、これに対向する区画部４１の壁面４１Ｂとの間の距離が最も短いベーン６２（図２の右上のベーン６２）には、凸部６３が形成されている。また、このベーン６２の進角側の壁面６２Ｂに対向するハウジング４０（図２の右下の区画部４１）には、凹部４７が形成されている。

このように形成された区画部４１及びベーン６２にあっては、ベーンロータ６０が進角側に変位し続けると、ベーン６２の凸部６３がハウジング４０の凹部４７に嵌まった後、凸部６３の壁面６３Ｂがボルト８０に当接することにより、バルブタイミングが最進角時期となる。

次に図４を参照して、このようにベーン６２の凸部６３がボルト８０に当接する態様のうち、ベーン６２の凸部６３がボルト８０に当接してバルブタイミングが最遅角時期となる態様について詳細に説明する。なお、図４（ａ）は、ハウジング４０とベーンロータ６０との相対回転位相が油圧により制御されてバルブタイミングを任意の時期に変更可能な状態を示している。また、図４（ｂ）は、そうした変更を通じてバルブタイミングが最遅角時期となった状態を示している。

ここで周方向において、区画部４１の壁面４１Ａとベーン６２の壁面６２Ａとの間の距離を「Ｌ１」とし、ボルト８０と凸部６３の壁面６３Ａとの間の距離を「Ｌ２」とし、ボルト８０よりも進角側の区画部４１の長さを「Ｌ３」とし、凸部６３の長さを「Ｌ４」とする。

図４（ａ）に示されるように、可変機構２０は、ハウジング４０（区画部４１）及びベーンロータ６０（ベーン６２）及びボルト８０が以下の式により示される関係を満たすようにその形状が設定されている。

Ｌ１＞Ｌ２且つＬ４＞Ｌ３

このように構成された可変機構２０では、ベーンロータ６０が遅角側に向けて変位すると、ベーン６２の凸部６３がハウジング４０の凹部４７に嵌まる。そして、図４（ｂ）に示されるように、凸部６３の壁面６３Ａがボルト８０に当接することにより、バルブタイミングが最遅角時期となるとき、すなわち、ボルト８０と凸部６３の壁面６３Ａとの間の距離Ｌ２が「０」となるときであっても、ハウジング４０とベーン６２とが（Ｌ１＞Ｌ２）なる関係を満たすように構成されているため、区画部４１の壁面４１Ａとベーン６２の壁面６２Ａとが当接することはない。

換言すれば、ハウジング４０とベーンロータ６０とはそれらの形状について（Ｌ４＞Ｌ３）なる関係が満たされているため、ベーン６２が最も区画部４１に近接する位置に変位する場合であっても、ベーン６２の壁面６２Ａが区画部４１の壁面４１Ａに当接するよりも前に、凸部６３の壁面６３Ａがボルト８０に当接するようになる。従って、ベーン６２の壁面６２Ａが区画部４１の壁面４１Ａに当接することに起因して、スプロケット３０に対してボルト８０により締結されたハウジング４０が予め設定された位相から遅角側にずれることを回避することができる。

同様に、凸部６３の壁面６３Ｂがボルト８０に当接してバルブタイミングが最進角時期となるため、従って、ベーン６２の壁面６２Ｂが区画部４１の壁面４１Ｂに当接することに起因して、スプロケット３０に対してボルト８０により締結されたハウジング４０が予め設定された位相から進角側にずれることを回避することができる。

ここで、スプロケット３０はチェーン１２を介してクランクシャフト１１に駆動連結され、更にこのスプロケット３０に対してボルト８０が螺合されているため、ベーンロータ６０の回動に伴ってベーン６２がボルト８０やスプロケット３０と当接したとしても、ベーンロータ６０とスプロケット３０との位相関係が変化することはない。

また、ロック機構９０によりバルブタイミングを特定時期に固定する際には、凸部６３の壁面６３Ａがボルト８０に当接してバルブタイミングが最遅角時期となっているときをベーンロータ６０の基準位相とし、ベーンロータ６０を進角側に変化させてロック機構９０をロック状態とする。すなわち、上述したようにバルブタイミングの最遅角時期が変化することはないため、ベーンロータ６０の基準位相が変化することに起因してロックピン９１がロック穴９４に円滑に嵌合できない、といった状況に至ることを抑制することができる。

本実施形態の内燃機関のバルブタイミング可変装置によれば以下の効果を奏することができる。
（１）凸部６３の遅角側の壁面６３Ａがボルト８０に当接したときにはじめてバルブタイミングが最遅角時期となるとともに、凸部６３の進角側の壁面６３Ｂがボルト８０に当接したときにはじめてバルブタイミングが最進角時期となる構成とした。このため、ベーン６２が揺動する場合であっても、凸部６３に対向する区画部４１の遅角側の壁面４１Ａ及び進角側の壁面４１Ｂとベーン６２とが当接することはない。一方、スプロケット３０はクランクシャフト１１に駆動連結され、更にこのスプロケット３０に対してボルト８０が螺合されているため、ベーンロータ６０の回動に伴ってベーン６２がボルト８０やスプロケット３０と当接したとしても、ベーンロータ６０とスプロケット３０との位相関係が変化することはない。従って、ハウジング４０が予め設定された位相からずれることがなく、最遅角時期及び最進角時期が予め設定された時期から変動してしまうことを回避することができる。

（２）吸気バルブのバルブタイミングを変更する可変機構２０を備えたバルブタイミング可変装置とした。すなわち、吸気バルブのバルブタイミングにおける最進角時期や最遅角時期がベーン６２の揺動に伴って変化してしまうことがなく、そうした変化によって機関出力が低下してしまう等、吸気流入態様が本来とは異なる状態になることに起因する悪影響を回避することができるようになる。

（３）スプロケット３０とハウジング４０とを締結するボルト８０にベーン６２を当接させるようにした。すなわち、スプロケット３０とハウジング４０とを締結する機能の他、バルブタイミングの可変領域を規定する機能をボルト８０に持たせることができる。

（４）区画部４１の基端側の半分を径方向において全体にわたり切り欠くことにより凹部４７を形成するとともに、ベーン６２の先端側の半分を径方向において全体にわたり切り欠くことにより凸部６３を形成した。このため、区画部４１及びベーン６２を部分的に切り欠くことによりそれぞれ凹部４７及び凸部６３を形成する場合と比較して、より少ない加工工程及び加工時間でそれらを形成することができる。

（５）凹部４７はボルト８０が貫通孔４５から部分的に露呈するように形成されるため、凹部４７においてボルト８０の全体が完全に露呈している構成と比較して、ボルト８０の締結力によってハウジング４０に変形が生じること抑制することができる。

（６）ベーンロータ６０が進角側及び遅角側のいずれの方向に回動した場合であっても、そのベーン６２がボルト８０と当接することでバルブタイミングの最進角時期及び最遅角時期が決定される構成を採用した。このため、バルブタイミングが最遅角時期となっているときのベーンロータ６０の相対回転位相（基準位相）が変動することがない。従って、この基準位相から所定位相だけベーンロータ６０を変化させることにより、ロックピン９１とロック穴９４とが嵌合可能な状態となるため、ロックピン９１がロック穴９４に円滑に嵌合しない状況に至ることを抑制することができる。

（７）ベーン６２の遅角側の壁面がこの壁面に対向する区画部４１の壁面に当接することを回避するためにベーン６２に形成される凸部６３と、ベーン６２の進角側の壁面がこの壁面に対向する区画部４１の壁面に当接することを回避するためにベーン６２に形成される凸部６３とをそれぞれ別々のベーン６２に形成するようにした。このため、１つのベーン６２の遅角側及び進角側の壁面にそれぞれ凸部６３が形成されるものに比べて、ベーン６２の凸部６３がボルト８０に当接してバルブタイミングが最遅角時期又は最進角時期となる際にこれらが当接することに起因して、ベーン６２とボス６１とが接する部分に繰返し応力が生じることによる繰返し疲労、更にはそれに起因する疲労破壊の発生を回避することができる。

（その他の実施形態）
なお、本発明の実施態様は上記実施形態に限られるものではなく、例えば以下に示す態様をもって実施することもできる。また以下の各変形例は、上記実施形態についてのみ適用されるものではなく異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。

・上記実施形態では、区画部４１の基端側の半分を切り欠いて凹部４７を形成するとともに、ベーン６２の先端側の半分を切り欠いて凸部６３を形成したが、区画部４１及びベーン６２を切り欠く部分はこれに限られない。例えば、区画部４１の先端側の半分を切り欠くことにより、その基端側に凸部を形成するとともに、ベーン６２の基端側の半分を切り欠くことにより凹部を形成することもできる。この場合には、ボルト８０は、区画部４１の基端側の半分を締結するとともに、その先端側の半分は、ボルト８０の進角側に位置する一部分を露呈させる。こうした構成であっても、上述した（１）〜（７）の作用効果を奏することができる。

・上記実施形態では、区画部４１をその径方向において全体にわたり切り欠いて凹部４７を形成するとともに、ベーン６２をその径方向において全体にわたり切り欠いて凸部６３を形成するようにしたが、凹部４７及び凸部６３の形状はこれに限られない。例えば、ベーン６２に径方向においてベーン６２の長さよりも短い長さの凸部１４０を形成するとともに、区画部４１に凸部１４０を嵌めることが可能となる程度の長さを切り欠いて凹部１３０を形成することもできる。こうした構成について、図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は、可変機構２０からカバー５０を取り外した状態の同機構２０の平面構造の一部を示し、図６（ａ）は、図５の領域Ｃの断面構造を示す一部破断断面図であり、（ｂ）は図５の領域Ｄの断面構造を示す一部破断断面図である。

図５及び図６（ａ）に示されるように、区画部４１は、周方向においてボルト８０と同一周上の部分に、ボルト８０の径方向における長さよりもわずかかに長い長さ、且つ軸方向における基端側の半分の部分が切り欠かれた凹部１３０が形成されている。

図５及び図６（ｂ）に示されるように、ベーン６２は、周方向においてボルト８０と同一周上の部分に、凹部１３０の径方向における長さよりもわずかかに短い長さ、且つ軸方向における先端側の半分の部分が切り欠かれた凸部１４０が形成されている。

このように形成された区画部４１及びベーン６２にあっては、ベーンロータ６０が遅角側に変位し続けると、ベーン６２の凸部１４０がハウジング４０の凹部１３０に嵌まった後、凸部１４０の壁面１４０Ａがボルト８０に当接することにより、バルブタイミングが最遅角時期となる。

同様に、可変機構２０は、ベーン６２の凸部１４０がボルト８０に当接してバルブタイミングが最進角時期となるように構成されているため、ベーン６２がハウジング４０に当接することにより、ハウジング４０が進角側にずれることを回避することができる。こうした構成であっても、上述した（１）〜（３）及び（５）〜（７）の作用効果を奏することができる。

・上記実施形態では、３つのベーン６２のうち、ベーン６２の遅角側の壁面６２Ａと、これに対向する区画部４１の壁面４１Ａとの間の距離が最も短くなるベーン６２のみに凸部６３を形成するとともに、凸部６３に対向する区画部４１に凹部４７を形成した。同様に、ベーン６２の進角側の壁面６２Ｂと、これに対向する区画部４１の壁面４１Ｂとの間の距離が最も短くなるベーン６２のみに凸部６３を形成したが、凸部６３及び凹部４７を形成するベーン６２の数はこれに限れられない。例えば、上記実施形態において、凸部６３及び凹部４７を設けたベーン６２及び区画部４１以外のベーン６２及び区画部４１の全てにそれぞれ凸部６３及び凹部４７を形成することもできる。こうした構成であっても、上述した（１）〜（６）の作用効果を奏することができる。

・上記実施形態では、３つのベーン６２のうち、バルブタイミングが最遅角時期となるときにボルト８０に当接する凸部６３と、バルブタイミングが最進角時期となるときにボルト８０に当接する凸部６３とをそれぞれ別々のベーン６２に形成するようにしたが、凸部６３を形成するベーン６２はこれに限られない。すなわち、１つのベーン６２にバルブタイミングが最遅角時期及び最進角時期となるときにボルト８０に当接する凸部６３を形成することもできる。こうした構成であっても、上述した（１）〜（６）の作用効果を奏することができる。

・上記実施形態では、可変機構２０として、バルブタイミングを最遅角時期と最進角時期との間にある特定時期に固定するロック機構９０を備えるものを採用したが、ロック機構９０により固定されるバルブタイミングは特定時期に限られるものではない。例えば、バルブタイミングを最遅角時期に固定するロック機構とすることもできる。また、バルブタイミングを最進角時期に固定するロック機構とすることもできる。こうした構成であっても、上述した（１）〜（５）及び（７）の作用効果を奏することができる。

・上記実施形態では、バルブタイミングを最遅角時期と最進角時期との間にある特定時期に固定するロック機構９０を備えるバルブタイミング可変装置に対して本発明を適用したが、ロック機構を備えない可変機構に対しても本発明を適用することができる。こうした構成であっても、上述した（１）〜（５）及び（７）の作用効果を奏することができる。

・上記実施形態のロック機構９０は、ベーン６２に設けられるロックピン９１がロックばね９３の弾性力によりスプロケット３０に向けて突出して、同スプロケット３０に設けられるロック穴９４に嵌合することによりバルブタイミングが特定時期に固定される構成としたが、これを次のように変更することもできる。すなわち、スプロケット３０にロックピン９１が径方向に往復動可能に設けるとともに、ベーン６２には径方向に凹設されたロック穴９４を形成し、これらを嵌脱するようにしたロック機構９０を採用することもできる。こうした構成であっても、上述した（１）〜（７）の作用効果を奏することができる。

・上記実施形態では、バルブタイミングが最遅角時期となっているときをベーンロータ６０の基準位相とし、ベーンロータ６０を基準位相から所定位相だけ変化させた後にロックピン９１をロック穴９４に嵌合させるロック機構９０としたが、バルブタイミングが最進角時期となっているときをベーンロータ６０の基準位相とし、ベーンロータ６０を基準位相から所定位相だけ変化させた後にロックピン９１をロック穴９４に嵌合させるロック機構９０とすることもできる。こうした構成であっても、上述した（１）〜（７）の作用効果を奏することができる。

・上記実施形態では、吸気バルブのバルブタイミングを変更する可変機構２０に対して本発明を適用したが、排気バルブのバルブタイミングを変更する可変機構に対しても上記実施形態に準じた態様をもって、本発明を適用することはできる。

例えば、ベーン６２の凸部６３がボルト８０に当接したときにはじめて排気バルブのバルブタイミングが最進角時期となる構成とする。こうした構成にあっては、上述した（１）及び（３）〜（７）に加えて、以下の効果を奏することができる。

すなわち、排気バルブのバルブタイミングにおける最進角時期や最遅角時期がベーン６２の揺動に伴って変化してしまうことがなく、そうした変化によって排気性状が悪化してしまう等、排気の排出態様が本来とは異なる状態になることに起因する悪影響を回避することができるようになる。

・上記実施形態では、吸気バルブのバルブタイミングを変更する可変機構２０を備えたバルブタイミング可変装置に対して本発明を適用したが、吸気バルブのバルブタイミングを変更する吸気側可変機構及び排気バルブバルブタイミングを変更する排気側可変機構を各別に備えるバルブタイミング可変装置に対して本発明を適用することができる。

例えば、吸気側可変機構について、ベーン６２の凸部６３がボルト８０に当接してバルブタイミングを最遅角時期とするとともに、ベーン６２の凸部６３がボルト８０に当接してバルブタイミングを最進角時期とするものとする。また、排気側可変機構について、ベーン６２の凸部６３がボルト８０に当接してバルブタイミングを最進角時期とするとともに、ベーン６２の凸部６３がボルト８０に当接してバルブタイミングを最遅角時期とする。こうした構成にあっては、上述した（１）及び（３）〜（７）に加えて、以下の効果を奏することができる。

すなわち、吸気側可変機構においてはベーン６２がボルト８０に当接したときにはじめてバルブタイミングが最遅角時期となるため、ベーンロータ６０の回動に伴ってベーン６２が揺動する場合であっても、区画部４１の壁面４１Ａとベーン６２とが当接しないため、こうした当接により、ハウジング４０が予め設定された位相から遅角側に変化することを回避することができる。また、排気側可変機構においてもベーン６２がボルト８０に当接したときにはじめてバルブタイミングが最進角時期となるため、ベーンロータ６０の回動に伴ってベーン６２が揺動する場合であっても、区画部４１の壁面４１Ｂとベーン６２とが当接しないため、こうした当接により、ハウジング４０が予め設定された位相から進角側に変化することを回避することができる。このため、吸気バルブのバルブタイミングを予め設定された最進角時期まで進角させることができる一方、排気バルブのバルブタイミングを予め設定された最遅角時期まで遅角させることができる。その結果、バルブオーバーラップの最大値を予め定められた値に維持することができ、ポンピングロスの低減、ひいては燃費の向上を図ることが可能になる。

・また、吸気側可変機構について、ベーン６２の凸部６３がボルト８０に当接してバルブタイミングを最進角時期とするとともに、ベーン６２の凸部６３がボルト８０に当接してバルブタイミングを最遅角時期とするものとする。また、排気側可変機構について、ベーン６２の凸部６３がボルト８０に当接してバルブタイミングを最遅角時期とするとともに、ベーン６２の凸部６３がボルト８０に当接してバルブタイミングを最進角時期とする。こうした構成にあっては、上述した（１）及び（３）〜（７）に加えて、以下の効果を奏することができる。

すなわち、吸気側可変機構においてはベーン６２がボルト８０に当接したときにはじめてバルブタイミングが最進角時期となるため、ベーンロータ６０の回動に伴ってベーン６２が揺動する場合であっても、区画部４１の壁面４１Ｂとベーン６２とが当接しないため、こうした当接により、ハウジング４０が予め設定された位相から進角側に変化することはない。また、排気側可変機構においてはベーン６２がボルト８０に当接したときにはじめてバルブタイミングが最遅角時期となるため、ベーンロータ６０の回動に伴ってベーン６２が揺動する場合であっても、区画部４１の壁面４１Ａとベーン６２とが当接しないため、こうした当接により、ハウジング４０が予め設定された位相から遅角側に変化することを回避することができる。このため、吸気バルブのバルブタイミングを予め設定された最遅角時期まで遅角させることができる一方、排気バルブのバルブタイミングを予め設定された最進角時期まで進角させることができる。その結果、バルブオーバーラップの最小値を予め定められた値に維持することができ、冷間低負荷時等、燃焼状態が不安定になる傾向があるときであっても排気の吹き返しを抑制して安定した燃焼状態を確保することが可能となる。

・上記実施形態では、ベーン６２がハウジング４０に当接することを抑制すべく、ベーン６２の凸部６３をボルト８０に当接させる構成としたが、ベーン６２を当接させる部材はこれに限られない。例えば、スプロケット３０に圧入される圧入ピン１５０にベーン６２を当接させることもできる。こうした構成について、図７を参照して説明する。なお、図７（ａ）は、可変機構２０からカバー５０を取り外した状態の同機構２０の平面構造の一部を示し、図７（ｂ）及び（ｃ）は、図７（ａ）のＤＣ−ＤＣ線に沿う断面構造を平面上に展開してこれを模式的に示している。

図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、スプロケット３０には、周方向において区画部４１よりも進角側にあり、且つスプロケット３０から先端側に向けて突出する圧入ピン１５０が圧入されている。

ここで、ベーンロータ６０が遅角側に回動して、ベーン６２が図７（ｃ）に示される位置まで変位すると、ベーン６２の壁面６２Ａが圧入ピン１５０に当接して、ベーンロータ６０の回動が規制されることにより、バルブタイミングが最遅角時期となる。このように、ベーン６２の壁面６２Ａが区画部４１の壁面４１Ａに当接するより前に、圧入ピン１５０に当接するようになるため、ハウジング４０にベーン６２が当接することに起因してハウジング４０が遅角側にずれることを回避することができる。

同様に、スプロケット３０に区画部４１よりも遅角側に圧入ピン１５０を設けることにより、ハウジング４０にベーン６２が当接することに起因してハウジング４０が進角側にずれることを回避することができる。こうした構成であっても、上述した（１）及び（２）及び（６）及び（７）の作用効果を奏することができる。

・上記実施形態では、ベーン６２がハウジング４０に当接することを回避すべく、ベーン６２の凸部６３をボルト８０に当接させる構成としたが、ベーン６２を当接させる部材はこれに限られない。例えば、スプロケット３０に形成される凸条１６０にベーン６２を当接させることもできる。こうした構成について、図８を参照して説明する。なお、図８（ａ）は、可変機構２０からカバー５０を取り外した状態の同機構２０の平面構造の一部を示し、図８（ｂ）及び（ｃ）は、図８（ａ）のＤＤ−ＤＤ線に沿う断面構造を平面上に展開してこれを模式的に示している。

図８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、スプロケット３０には、周方向において区画部４１よりも進角側且つスプロケット３０から先端側に向けて隆起する凸条１６０が形成されている。

ベーンロータ６０が遅角側に変位し続けて、ベーン６２が図８（ｃ）に示される位置まで変位すると、ベーン６２の壁面６２Ａが凸条１６０に当接して、ベーンロータ６０の回動が規制されることにより、バルブタイミングが最遅角時期となる。このように、ベーン６２の壁面６２Ａが区画部４１の壁面４１Ａに当接するより前に、凸条１６０に当接するようになるため、ハウジング４０にベーン６２が当接することに起因してハウジング４０が遅角側にずれることを回避することができる。

同様に、スプロケット３０に区画部４１よりも遅角側に凸条１６０を設けることにより、ハウジング４０にベーン６２が当接することに起因してハウジング４０が進角側にずれることを回避することができる。こうした構成であっても、上述した（１）及び（２）及び（６）及び（７）の作用効果を奏することができる。

１０…内燃機関、１１…クランクシャフト、１２…チェーン、１３…カムシャフト、２０…可変機構、３０…スプロケット（第１の回転体）、４０…ハウジング（第３の回転体）、４１…区画部、４２…収容室、４５…貫通孔、４７…凹部、６０…ベーンロータ（第２の回転体）、６２…ベーン、６３…凸部、６３Ａ…壁面、７０…センターボルト、８０…ボルト、９０…ロック機構、９１…ロックピン、９４…ロック穴。

Claims (6)

1. 同一の回転軸を中心に回転する回転体として、クランクシャフトに駆動連結される第１の回転体と、前記回転軸の径方向に延伸する複数のベーンを有してカムシャフトと一体に回転する第２の回転体と、前記回転軸に沿って伸びる貫通孔を有し前記第１の回転体に螺合されるボルトが同貫通孔に挿入されることにより前記第１の回転体と締結されて前記ベーンを収容する収容室を同第１の回転体とともに区画形成する第３の回転体とを含み、作動油供給機構から前記収容室に供給される作動油の油圧に基づいて前記第１の回転体に対する前記第２の回転体の相対回転位相を変更することにより前記カムシャフトにより開閉駆動される吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブタイミングを変更する可変機構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、
   前記可変機構は前記複数のベーンのうち少なくとも１つを前記ボルト及び前記第１の回転体のいずれか一方に当接させて前記第１の回転体に対する前記第２の回転体の相対的な回動を規制することによりバルブタイミングをその可変領域における最遅角時期又は最進角時期とするものである
   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. 前記可変機構は吸気バルブのバルブタイミングを変更する吸気側可変機構と排気バルブのバルブタイミングを変更する排気側可変機構とを各別に備え、
   前記吸気側可変機構はその複数のベーンのうち少なくとも１つを前記ボルト及び前記第１の回転体のいずれか一方に当接させて前記第１の回転体に対する前記第２の回転体の相対回動を規制することにより吸気バルブのバルブタイミングをその可変領域における最遅角時期とするものであり、
   前記排気側可変機構はその複数のベーンのうち少なくとも１つを前記ボルト及び前記第１の回転体のいずれか一方に当接させて前記第１の回転体に対する前記第２の回転体の相対回動を規制することにより排気バルブのバルブタイミングをその可変領域における最進角時期とするものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング可変装置。
3. 前記可変機構は吸気バルブのバルブタイミングを変更する吸気側可変機構と排気バルブのバルブタイミングを変更する排気側可変機構とを各別に備え、
   前記吸気側可変機構はその複数のベーンのうち少なくとも１つを前記ボルト及び前記第１の回転体のいずれか一方に当接させて前記第１の回転体に対する前記第２の回転体の相対回動を規制することにより吸気バルブのバルブタイミングをその可変領域における最進角時期とするものであり、
   前記排気側可変機構はその複数のベーンのうち少なくとも１つを前記ボルト及び前記第１の回転体のいずれか一方に当接させて前記第１の回転体に対する前記第２の回転体の相対回動を規制することにより排気バルブのバルブタイミングをその可変領域における最遅角時期とするものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング可変装置。
4. 前記可変機構は前記複数のベーンのうち少なくとも１つを前記ボルトに当接させて前記第１の回転体に対する前記第２の回転体の相対的な回動を規制することによりバルブタイミングをその可変領域における最遅角時期又は最進角時期とするものであり、
   前記ベーンには前記収容室を区画形成する前記第３の回転体の壁面に対向する壁面に前記ボルトに当接する凸部が形成される一方、同第３の回転体の前記壁面には前記凸部を嵌めることが可能であって同凸部側に前記ボルトが露呈する態様にて凹部が形成される
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブタイミング可変装置。
5. 前記貫通孔は、前記第３の回転体の前記凹部が形成されない部分において前記回転軸の軸方向の全体にわたり形成されるものであり、
   前記凹部は前記貫通孔を画成する前記第３の回転体の内壁を切り欠く態様にて前記ボルトを前記第３の回転体から部分的に露呈させるように形成される
   ことを特徴とする請求項４に記載のバルブタイミング可変装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関のバルブタイミング可変装置において、
   前記可変機構は前記第１及び第２の回転体の相対回動を規制して最遅角時期又は最進角時期を基準時期として最遅角時期又は最進角時期を含めそれらの間の所定時期にバルブタイミングを固定するロック機構を備え、
   前記可変機構は前記複数のベーンのうち少なくとも１つを前記ボルト及び前記第１の回転体のいずれか一方に当接させて前記第１の回転体に対する前記第２の回転体の相対的な回動を規制することによりバルブタイミングをその可変領域における最遅角時期又は最進角時期とするものである
   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。

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