JP2015105608A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動側回転体に対する従動側回転体の回転位相をタイミング良く制御し易い弁開閉時期制御装置を提供する。
【解決手段】駆動側回転体１と、従動側回転体３と、駆動側回転体１と従動側回転体３との間の流体圧室５を区画して形成される進角室５ａおよび遅角室５ｂと、従動側回転体３に貫通形成された進角流路１１ａまたは遅角流路１１ｂを通して進角室５ａまたは遅角室５ｂに加圧流体を供給する位相制御部７とを備え、従動側回転体３は外周部材３ａと内周部材３ｂを同芯状に一体形成してあり、進角流路１１ａと遅角流路１１ｂとが所定角度をなすように配置され、全ての進角流路１１ａと遅角流路１１ｂとの間において、外周部材３ａの内周面２０と内周部材３ｂの外周面２１とのいずれか一方に溝部２３が形成され、他方の溝部２３に対応する位置に突条部２４が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと同期回転する従動側回転体とを備える弁開閉時期制御装置に関する。

特許文献１には、従動側回転体の強度を確保しながら軽量化を図るために、外周側を構成する軽量なアルミニウム系材料からなる筒状の外周部材と、アルミニウム系材料よりも高強度の内周側を構成する鉄系材料からなる筒状の内周部材とで同芯状に一体に構成された従動側回転体を備えた弁開閉時期制御装置が開示されている。

この弁開閉時期制御装置が備える従動側回転体は、外周部材が流体圧室を進角室と遅角室とに仕切る仕切部を一体に有し、内周部材が径方向外方に延びる突出部を一体に有し、その突出部を仕切部の内部に亘って外周部材に埋設して、外周部材と内周部材との相対回転を阻止してある。
進角室に連通する加圧流体供給用の進角流路および遅角室に連通する加圧流体供給用の遅角流路は、従動側回転体にその径方向に貫通するように形成してある。

特開２０００−１６１０２８号公報

上記従来の弁開閉時期制御装置は、外周部材と内周部材とで同芯状に一体に構成された従動側回転体を備えているので、外周部材の内周面と内周部材の外周面との間に隙間が生じる可能性がある。
特に、外周部材と内周部材の材料が互いに異なる場合は、材料の熱膨張率の違いなどに起因して、そのような隙間が生じる可能性が高くなる。

このため、進角流路および遅角流路を外周部材と内周部材とに亘って径方向に一連に貫通形成してある場合は、外周部材の内周面と内周部材の外周面との間に生じた隙間を介して、加圧流体が進角流路と遅角流路とに亘って漏れる可能性があり、駆動側回転体に対する従動側回転体の回転位相をタイミング良く制御できないおそれがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、進角流路および遅角流路を外周部材と内周部材とに亘って径方向に一連に貫通形成してある場合でも、駆動側回転体に対する従動側回転体の回転位相をタイミング良く制御し易い弁開閉時期制御装置を提供することを目的とする。

本発明による弁開閉時期制御装置の特徴構成は、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、前記駆動側回転体の内周側に前記駆動側回転体の回転軸芯と同一回転軸芯上に相対回転可能に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと同期回転する従動側回転体と、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に形成された流体圧室と、前記従動側回転体の外周側に設けられた仕切部で前記流体圧室を仕切ることにより形成される進角室および遅角室と、前記従動側回転体の径方向に貫通するように前記従動側回転体に形成された少なくとも一つの進角流路および少なくとも一つの遅角流路と、前記進角流路または前記遅角流路を通して前記進角室または前記遅角室に加圧流体を供給することにより、前記駆動側回転体に対する前記従動側回転体の回転位相を制御する位相制御部と、を備え、前記従動側回転体は、前記仕切部が設けられた筒状の外周部材と、前記外周部材よりも径方向内側に配置される筒状の内周部材とを有し、前記外周部材および前記内周部材は同芯状に一体形成され、前記進角流路の長手方向における前記進角流路の中心線と前記遅角流路の長手方向における前記遅角流路の中心線とが所定角度をなすように、前記進角流路および前記遅角流路が配置され、全ての前記進角流路と前記遅角流路との間において、前記外周部材の内周面と前記内周部材の外周面のいずれか一方に溝部が形成され、前記外周部材の内周面と前記内周部材の外周面の他方の前記溝部に対応する位置に突条部が形成されている点にある。

本構成の弁開閉時期制御装置は、前記進角流路の長手方向における前記進角流路の中心線と前記遅角流路の長手方向における前記遅角流路の中心線とが所定角度をなすように、前記進角流路および前記遅角流路が配置され、全ての前記進角流路と前記遅角流路との間において、前記外周部材の内周面と前記内周部材の外周面とのいずれか一方に溝部が形成され、前記外周部材の内周面と前記内周部材の外周面との他方の前記溝部に対応する位置に突条部が形成されている。

このため、進角流路と遅角流路との間の全ての位置において、外周部材の内周面と内周部材の外周面との界面に、溝部とその溝部に入り込む突条部とにより流体の漏れ圧を低下させる機能を有するラビリンスシール部を設けることができる。

したがって、本構成の弁開閉時期制御装置であれば、進角流路および遅角流路を外周部材と内周部材とに亘って径方向に一連に貫通形成してある場合でも、外周部材と内周部材との界面を介した進角流路と遅角流路とに亘る加圧流体の漏れをラビリンスシール部により抑制できるので、駆動側回転体に対する従動側回転体の回転位相をタイミング良く制御し易い。

本発明の他の特徴構成は、前記進角流路と前記遅角流路は、前記従動側回転体の回転方向に沿って異なる位置に配置され、前記溝部と前記突条部は、前記回転軸芯の方向に沿って延設されている点にある。
なお、回転方向とは、回転軸芯に直交する仮想の平面に沿って回転軸芯の周りを回転する方向を意味する。

本構成であれば、進角流路と遅角流路との界面にラビリンスシール部を設けながら、回転軸芯の方向に沿って延設されている溝部に突条部を入り込ませて、外周部材と内周部材との相対回転を防止することができる。

本発明の他の特徴構成は、隣り合う前記進角流路と前記遅角流路は、前記回転軸芯に沿って異なる位置に配置され、前記溝部と前記突条部は、前記従動側回転体の回転方向に沿って延設されている点にある。

本構成であれば、進角流路と遅角流路との界面にラビリンスシール部を設けながら、回転方向に沿って延設されている溝部に突条部を入り込ませて、外周部材と内周部材との回転軸芯方向での相対変位を防止することができる。

本発明の他の特徴構成は、前記内周部材の外周面に前記溝部が形成され、且つ当該溝部の一端部が他の部分よりも盛り上がる突部が前記内周部材の外周面に形成され、前記内周部材の外周部は前記外周部材により鋳ぐるまれている点にある。

本構成であれば、内周部材の外周部を外周部材により鋳ぐるむことにより、内周部材の外周面に形成された溝部に入り込む突条部を外周部材の内周面に形成することができる。
また、内周部材の外周部を外周部材により鋳ぐるむことにより、内周部材の外周面に形成された突部を外周部材の内周面に埋め込んで、外周部材と内周部材との回転方向および回転軸芯方向の相対変位を防止することができる。

本発明の他の特徴構成は、前記溝部は、前記外周部材又は前記内周部材を前記回転軸芯に沿った方向から加圧する鍛造加工により形成されている点にある。

本構成であれば、鍛造加工により外周部材又は内周部材の強度を高めながら溝部を形成できる。

本発明の他の特徴構成は、前記進角流路および前記遅角流路は、前記内周部材に形成された前記溝部の底面を貫通している点にある。

本構成であれば、進角流路および遅角流路を従動側回転体に貫通形成するための内周部材に対する加工量を少なくして、加工能率の向上を図ることができる。

本発明による弁開閉時期制御装置の他の特徴構成は、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、前記駆動側回転体の内周側に前記駆動側回転体の回転軸芯と同一回転軸芯上に相対回転可能に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと同期回転する従動側回転体と、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に形成された流体圧室と、前記従動側回転体の外周側に設けられた仕切部で前記流体圧室を仕切ることにより形成される進角室および遅角室と、前記従動側回転体の径方向に貫通するように前記従動側回転体に形成された少なくとも一つの進角流路および少なくとも一つの遅角流路と、前記進角流路または前記遅角流路を通して前記進角室または前記遅角室に加圧流体を供給することにより、前記駆動側回転体に対する前記従動側回転体の回転位相を制御する位相制御部と、を備え、前記従動側回転体は、前記仕切部が設けられた筒状の外周部材と、前記外周部材よりも径方向内側に配置される筒状の内周部材とを有し、前記外周部材および前記内周部材は同芯状に一体形成され、先端面が前記外周部材の外周面に露出する高さを有する柱状部が、前記内周部材の外周面から延びて前記内周部材に一体形成されると共に、前記内周部材の外周部が前記外周部材により鋳ぐるまれることにより、前記外周部材と前記内周部材とが接合され、前記進角流路および前記遅角流路は、前記柱状部の前記先端面と同一の面まで延び、且つ前記内周部材を貫通している点にある。

本構成の弁開閉時期制御装置は、先端面が前記外周部材の外周面に露出する高さを有する柱状部が、前記内周部材の外周面から延びて前記内周部材に一体形成されると共に、前記内周部材の外周部が前記外周部材により鋳ぐるまれることにより、前記外周部材と前記内周部材とが接合され、前記進角流路および前記遅角流路は、前記柱状部の前記先端面と同一の面まで延び、且つ前記内周部材を貫通している。

このため、進角流路および遅角流路を、その途中箇所に外周部材と内周部材との界面が臨まないように形成することができる。

したがって、本構成の弁開閉時期制御装置であれば、進角流路および遅角流路を外周部材と内周部材とに亘って径方向に一連に貫通形成してある場合でも、外周部材と内周部材との界面を介して加圧流体が進角流路と遅角流路とに亘って漏れるおそれがなく、駆動側回転体に対する従動側回転体の回転位相をタイミング良く制御し易い。

本発明による弁開閉時期制御装置の他の特徴構成は、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、前記駆動側回転体の内周側に前記駆動側回転体の回転軸芯と同一回転軸芯上に相対回転可能に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと同期回転する従動側回転体と、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に形成された流体圧室と、前記従動側回転体の外周側に設けられた仕切部で前記流体圧室を仕切ることにより形成される進角室および遅角室と、前記従動側回転体の径方向に貫通するように前記従動側回転体に形成された少なくとも一つの進角流路および少なくとも一つの遅角流路と、前記進角流路または前記遅角流路を通して前記進角室または前記遅角室に加圧流体を供給することにより、前記駆動側回転体に対する前記従動側回転体の回転位相を制御する位相制御部と、を備え、前記従動側回転体は、前記仕切部が設けられた筒状の外周部材と、前記外周部材よりも径方向内側に配置される筒状の内周部材とを有し、前記外周部材および前記内周部材は同芯状に一体形成され、前記従動側回転体の径方向に貫通する貫通孔が前記内周部材に形成され、前記内周部材の外周部が前記外周部材により鋳ぐるまれることにより、前記外周部材の部分が前記貫通孔に入り込むように前記外周部材と前記内周部材とが接合され、前記進角流路および前記遅角流路は、前記貫通孔に充填された前記外周部材の部分に貫通している点にある。

本構成の弁開閉時期制御装置は、前記従動側回転体の径方向に貫通する貫通孔が前記内周部材に形成され、前記内周部材の外周部が前記外周部材により鋳ぐるまれることにより、前記外周部材の部分が前記貫通孔に入り込むように前記外周部材と前記内周部材とが接合され、前記進角流路および前記遅角流路は、前記貫通孔に充填された前記外周部材の部分に貫通している。

このため、進角流路および遅角流路を、その途中箇所に外周部材と内周部材との界面が臨まないように形成することができる。

したがって、本構成の弁開閉時期制御装置であれば、進角流路および遅角流路を外周部材と内周部材とに亘って径方向に一連に貫通形成してある場合でも、外周部材と内周部材との界面を介して加圧流体が進角流路と遅角流路とに亘って漏れるおそれがなく、駆動側回転体に対する従動側回転体の回転位相をタイミング良く制御し易い。

本発明の他の特徴構成は、前記内周部材は、鉄系材料により形成されている点にある。

本構成であれば、従動側回転体の強度を内周部材によって確保し易い。

本発明の他の特徴構成は、前記外周部材は、鉄系材料よりも軽量の材料より形成されている点にある。

本構成であれば、従動側回転体の重量の軽減を外周部材によって図り易い。

第１実施形態における弁開閉時期制御装置の内部を示す正面図である。 図１のII−II線矢視断面図である。 第１実施形態における内部ロータ（従動側回転体）の斜視図である。 第１実施形態における内周部材の斜視図である。 第２実施形態における内部ロータの横断面図である。 図５のVI−VI線矢視断面図である。 第２実施形態における内周部材の斜視図である。 第３実施形態における内部ロータの縦断面図である。 第３実施形態における内周部材の斜視図である。 第４実施形態における内部ロータの要部を示す横断面図である。 第５実施形態における内部ロータの要部を示す横断面図である。 第６実施形態における内部ロータの横断面図である。 図１２のXIII−XIII線矢視断面図である。 第６実施形態における内周部材の斜視図である。 第７実施形態における内部ロータの横断面図である。 図１５のXVI −XVI 線矢視断面図である。 第８施形態における内部ロータの横断面図である。 図１７のXVIII −XVIII 線矢視断面図である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１〜図４は、自動車用ガソリンエンジン（内燃機関）Ｅに装備される本発明による弁開閉時期制御装置Ａを示す。
弁開閉時期制御装置Ａは、図１，図２に示すように、エンジンＥのクランクシャフトＥ１と同期回転する「駆動側回転体」としてのハウジング１と、ハウジング１の内周側にハウジング１の回転軸芯Ｘと同一回転軸芯上に相対回転可能に配置され、エンジンＥの弁開閉用のカムシャフト２と同期回転する「従動側回転体」としての内部ロータ３と、内部ロータ３の内周側を回転軸芯Ｘの周りで回転自在に支持する固定軸部４と、ハウジング１と内部ロータ３との間に形成された流体圧室５と、内部ロータ３の外周側に一体に設けられた仕切部６で流体圧室５を仕切ることにより形成される進角室５ａおよび遅角室５ｂと、進角室５ａまたは遅角室５ｂに「加圧流体」としての作動油（エンジンオイル）を供給することにより、ハウジング１に対する内部ロータ３の回転位相を制御する位相制御部７とを備えている。
カムシャフト２は、エンジンＥのシリンダヘッド（図示せず）に回転自在に組み付けてある。固定軸部４は、エンジンＥのフロントカバー等の静止部材に固定してある。

ハウジング１は、外周形状が円筒形の外部ロータ１ａと、外部ロータ１ａの前方側に配置したフロントプレート１ｂと、外部ロータ１ａの後方側に配置したリアプレート１ｃとを備え、連結ボルト１ｄで互いに一体に固定してある。
外部ロータ１ａおよびフロントプレート１ｂは、鉄系材料よりも軽量のアルミニウム合金などのアルミニウム系材料で形成してある。
リアプレート１ｃは、スプロケット１ｅを外周側に一体に備え、鋼などの鉄系材料で形成してある。

スプロケット１ｅとクランクシャフトＥ１に取り付けたスプロケットとに亘って、タイミングチェーンやタイミングベルト等の動力伝達部材Ｅ２を巻き掛けてあり、エンジンＥの駆動により、ハウジング１は図１中の矢印Ｓで示す方向に回転する。

内部ロータ３は、エンジンＥの吸気弁または排気弁の開閉を制御するカム（図示せず）を備えたカムシャフト２の先端部に固定してある。
内部ロータ３は、ハウジング１の回転に伴って、矢印Ｓで示す方向に従動回転する。

内部ロータ３には回転軸芯Ｘと同芯の円筒形状の内周面８ａを備えた凹部８を設けてある。内部ロータ３とカムシャフト２は、凹部８の底板部８ｂに挿通したボルト１０をカムシャフト２に同芯状にねじ込んで互いに一体に固定してある。
内部ロータ３のハウジング１に対する回転位相を進角側に付勢する捩りコイルバネ１８を、内部ロータ３とリアプレート１ｃとに亘って装着してある。

外部ロータ１ａの内周側には、径方向内方に向けて突出する複数（本実施形態では四つ）の突出部９を回転方向で互いに離間する位置に一体形成してある。
各突出部９は、突出端部がシール部材９ａを介して内部ロータ３の外周面に対して摺接移動するように設けてある。

回転方向で隣り合う突出部９どうしの間であって外部ロータ１ａと内部ロータ３との間に四つの流体圧室５が形成されている。
連結ボルト１ｄは、各突出部９に挿通して、外部ロータ１ａとフロントプレート１ｂとリアプレート１ｃとを一体に固定している。

内部ロータ３の外周側の各流体圧室５に対面する箇所の夫々に、径方向外方に向けて突出する複数（本実施形態では四つ）の仕切部６が回転方向で互いに離間する位置に一体形成されている。
各仕切部６は、突出端部がシール部材６ａを介して外部ロータ１ａの内周面に対して摺接移動するように設けてある。
各流体圧室５は、これらの仕切部６によって、回転方向で隣り合う進角室５ａと遅角室５ｂとに仕切られている。

内部ロータ３には、進角室５ａに連通する円形断面の進角流路１１ａと遅角室５ｂに連通する円形断面の遅角流路１１ｂとを、内部ロータ３の内周側、つまり、凹部８に連通するように回転径方向に貫通形成してある。
作動油は進角流路１１ａを通して進角室５ａに給排され、遅角流路１１ｂを通して遅角室５ｂに給排される。

図１，図３に示すように、進角流路１１ａと遅角流路１１ｂは、回転方向で隣り合う仕切部６の間毎に、回転軸芯Ｘの方向で互いに位置をずらせて、かつ、回転軸芯Ｘの周りで互いに位相をずらせて形成してある。

進角流路１１ａは、回転方向で隣り合う仕切部６の間のうちの後述する進角方向Ｓ１の側の仕切部６に寄せて形成してあり、遅角流路１１ｂは、回転方向で隣り合う仕切部６の間のうちの後述する遅角方向Ｓ２の側の仕切部６に寄せて形成してある。
したがって、隣り合う進角流路１１ａと遅角流路１１ｂとを、回転軸芯Ｘに沿う方向視において、進角流路１１ａの長手方向における進角流路１１ａの中心線と遅角流路１１ｂの長手方向における遅角流路１１ｂの中心線とが所定角度をなすように、内部ロータ３の回転方向に沿って異なる位置に配置してある。

また、図２，図３に示すように、進角流路１１ａは、リアプレート１ｃの側において固定軸部４と底板部８ｂとの間の空間に臨む位置で凹部８に連通し、遅角流路１１ｂは、進角流路１１ａよりもフロントプレート１ｂの側において固定軸部４の外周面に臨む位置で凹部８に連通している。
したがって、隣り合う進角流路１１ａと遅角流路１１ｂとを、回転軸芯Ｘに直交する方向視において、回転軸芯Ｘに沿って異なる位置に配置してある。

固定軸部４は、進角流路１１ａに連通可能な流体流路としての進角側供給流路１２ａと、遅角流路１１ｂに連通可能な流体流路としての遅角側供給流路１２ｂとを有する。
進角側供給流路１２ａは、固定軸部４の軸方向一端側から固定軸部４と底板部８ｂとの間の空間に連通し、遅角側供給流路１２ｂは、固定軸部４の外周面に形成した環状周溝１３に連通している。
環状周溝１３の両側と固定軸部４の軸方向一端側との夫々に、固定軸部４の外周面と凹部８の内周面８ａとの隙間を塞ぐシールリング１４を装着してある。

内部ロータ３とハウジング１とに亘って、内部ロータ３のハウジング１に対する回転位相を最遅角位置に拘束するロック状態と拘束を解除するロック解除状態とに切り換え可能なロック機構１５を設けてある。
ロック機構１５は、内部ロータ３の仕切部６の一つに、リアプレート１ｃに形成した凹部（図示せず）に対して回転軸芯Ｘに沿う方向に出退自在な先端部を備えたロック部材１５ａを装着して構成してある。

ロック機構１５は、圧縮バネなどの付勢部材（図示せず）の付勢力により、ロック部材１５ａの先端部が凹部に入り込むことによってロック状態に切り換え、環状周溝１３に連通するロック油路１１ｃを通して供給される作動油の圧力により、付勢部材の付勢力に抗して凹部から内部ロータ３の側に抜け出ることによってロック解除状態に切り換える。

位相制御部７は、オイルパン１７の作動油を吸引・吐出するオイルポンプＰと、進角側供給流路１２ａおよび遅角側供給流路１２ｂに対する作動油の給排およびその給排の遮断を行なう流体制御弁ＯＣＶと、流体制御弁ＯＣＶの作動を制御する電子制御ユニットＥＣＵとを備えている。

位相制御部７による作動油の給排動作で、内部ロータ３のハウジング１に対する回転位相を矢印Ｓ１で示す進角方向（進角室５ａの容積が増大する方向）または矢印Ｓ２で示す遅角方向（遅角室５ｂの容積が増大する方向）へ変位させて、作動油の給排の遮断動作で任意の位相に保持する。
ロック機構１５は、進角室５ａに作動油を供給する動作でロック油路１１ｃを通して作動油が供給されて、ロック状態からロック解除状態に切り換わる。

内部ロータ３は、図３，図４にも示すように、各仕切部６が外周側に一体に設けられた円筒状の外周部材３ａと、外周部材３ａよりも径方向内側に配置される円筒状の内周部材３ｂとを有し、外周部材３ａおよび内周部材３ｂは、回転軸芯Ｘと同芯状に一体形成されている。
内周部材３ｂは、例えば鉄系材料により形成された高強度の焼結品や鍛造品で構成されている。外周部材３ａは、内周部材３ｂを形成する鉄系材料よりも軽量の材料、例えばアルミニウム合金などのアルミニウム系材料により形成されている。内周部材３ｂの外周部は外周部材３ａにより鋳ぐるまれている。

外周部材３ａは円筒状の内周面２０を備え、内周部材３ｂはその内周面２０に内嵌する円筒状の外周面２１を備えている。
内周部材３ｂに凹部８を形成し、内周部材３ｂとカムシャフト２とをボルト１０で一体に接続固定してある。

内部ロータ３は、内周部材３ｂの外周部を外周部材３ａを構成するアルミニウム系材料で鋳ぐるむことにより、外周部材３ａの内周面２０と内周部材３ｂの外周面２１とを回り止め状態で同芯状に接合してある。

外周部材３ａの内周面２０と内周部材３ｂの外周面２１との接合部２２には、全ての進角流路１１ａと遅角流路１１ｂとの間において、外周部材３ａの内周面２０と内周部材３ｂの外周面２１とのいずれか一方に溝部２３が形成され、外周部材３ａの内周面２０と内周部材３ｂの外周面２１との他方の溝部２３に対応する位置に突条部２４が形成されている。
つまり、回転径方向から互いに嵌合する溝部２３と突条部２４とが、外周部材３ａの内周面２０と内周部材３ｂの外周面２１とに振り分けて、隣り合う進角流路１１ａと遅角流路１１ｂとの間の全ての位置に配置されている。

具体的には、外周部材３ａの内周面２０に形成された軸方向溝部２３ａ（２３）と、その軸方向溝部２３ａに嵌合するように内周部材３ｂの外周面２１に鍛造や焼結成形により形成された軸方向突条部２４ａ（２４）との組み合わせの複数組を、回転方向に等間隔で、回転方向に交差する方向である回転軸芯Ｘの方向に沿って延設してある。

複数の軸方向溝部２３ａは、軸方向突条部２４ａが形成された内周部材３ｂの外周部を外周部材３ａを構成するアルミニウム系材料で鋳ぐるむことにより、外周部材３ａの内周面２０に形成される。

そして、回転軸芯Ｘに沿う方向視で回転方向に隣り合う進角流路１１ａと遅角流路１１ｂとの間の全ての位置において、軸方向溝部２３ａとその軸方向溝部２３ａに嵌合する軸方向突条部２４ａとの組み合わせの少なくとも一組をそれらの進角流路１１ａと遅角流路１１ｂから離して配置して、ラビリンスシール部を設けてある。

軸方向溝部２３ａおよび軸方向突条部２４ａは、フロントプレート１ｂとリアプレート１ｃとの間の中間位置において仕切部６の内部に入り込まない寸法で矩形の断面形状に形成してある。
このため、仕切部６の回転方向での厚さを薄くして、流体圧室５の回転方向での長さを長く設定することができ、相対位相を変更できる角度範囲を大きく確保し易い。
軸方向溝部２３ａと軸方向突条部２４ａとの嵌合により、外周部材３ａと内周部材３ｂとの回転方向での相対移動および回転軸芯Ｘの方向での相対移動が阻止されている。

〔第２実施形態〕
図５〜図７は、本発明の別実施形態を示す。
本実施形態では、外周部材３ａの内周面２０と内周部材３ｂの外周面２１との接合部２２の構成が第１実施形態と異なる。
すなわち、接合部２２は、内周部材３ｂの外周面２１に鍛造や焼結成形または切削により形成された溝部２３と、その溝部２３に嵌合するように外周部材３ａの内周面２０に形成された突条部２４との組み合わせの複数組を備えている。

溝部２３とその溝部２３に嵌合する突条部２４との組み合わせは、回転軸芯Ｘに沿う方向に延設してある軸方向溝部２３ａ（２３）とその軸方向溝部２３ａに嵌合する軸方向突条部２４ａ（２４）との組み合わせの複数組と、回転方向に沿って一連の環状に延設された周方向溝部２３ｂ（２３）とその周方向溝部２３ｂに一連に嵌合する周方向突条部２４ｂ（２４）との組み合わせの一組とからなる。

図５に示すように、軸方向溝部２３ａとその軸方向溝部２３ａに嵌合する軸方向突条部２４ａとの組み合わせの複数組は回転方向に等間隔で配置してある。
そして、回転軸芯Ｘに沿う方向視で回転方向に隣り合う進角流路１１ａと遅角流路１１ｂとの間の全ての位置において、それらの組み合わせの少なくとも一組を進角流路１１ａと遅角流路１１ｂから離して配置して、ラビリンスシール部を設けてある。
軸方向溝部２３ａは、一端側がフロントプレート１ｂとリアプレート１ｃとの間の中間に位置し、他端側がフロントプレート１ｂの側の端面に開口するように設けてある。

周方向溝部２３ｂとその周方向溝部２３ｂに嵌合する周方向突条部２４ｂは、軸方向溝部２３ａや軸方向突条部２４ａと直角に交差する状態で、回転軸芯Ｘの方向で隣り合う進角流路１１ａと遅角流路１１ｂとの間の位置において、それらの進角流路１１ａと遅角流路１１ｂから離して配置されるように一連の環状に設けてある。
周方向溝部２３ｂと周方向突条部２４ｂとの嵌合により、外周部材３ａと内周部材３ｂとの回転軸芯Ｘの方向での相対移動が阻止されている。

各軸方向突条部２４ａおよび周方向突条部２４ｂは、溝部２３ａ，２３ｂが形成された内周部材３ｂの外周部を外周部材３ａを構成するアルミニウム系材料で鋳ぐるむことにより、外周部材３ａの内周面２０に形成される。

したがって、軸方向溝部２３ａと軸方向突条部２４ａとの嵌合により構成されるラビリンスシール部に加えて、周方向溝部２３ｂと周方向突条部２４ｂとの嵌合により構成される環状のラビリンスシール部を設けてある。

軸方向溝部２３ａとその軸方向溝部２３ａに嵌合する軸方向突条部２４ａとの組み合わせの全部を省略し、周方向溝部２３ｂとその周方向溝部２３ｂに嵌合する周方向突条部２４ｂとの組み合わせのみを設けてあってもよい。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔第３実施形態〕
図８，図９は、本発明の別実施形態を示す。
本実施形態では、外周部材３ａの内周面２０と内周部材３ｂの外周面２１との接合部２２の構成が第１実施形態と異なる。
すなわち、接合部２２は、内周部材３ｂの外周面２１に鍛造加工により形成された軸方向溝部２３ａ（２３）と、その軸方向溝部２３ａに嵌合するように外周部材３ａの内周面２０に形成された軸方向突条部２４ａ（２４）との組み合わせの複数組を回転方向に等間隔で備えている。

そして、回転軸芯Ｘに沿う方向視で回転方向に隣り合う進角流路１１ａと遅角流路１１ｂとの間の全ての位置において、それらの組み合わせの少なくとも一組を進角流路１１ａと遅角流路１１ｂから離して配置して、ラビリンスシール部を設けてある。

各軸方向溝部２３ａは、内周部材３ｂの外周面２１を回転軸芯Ｘに沿う方向から加圧する鍛造加工により形成されている。
また、内周部材３ｂの外周面２１には、軸方向溝部２３ａの一端部が当該軸方向溝部２３ａの鍛造加工に伴って生じた余肉により他の部分よりも盛り上がる突部２５が形成されている。
軸方向溝部２３ａは、一端側がフロントプレート１ｂとリアプレート１ｃとの間の中間に位置し、他端側がフロントプレート１ｂの側の端面に開口するように設けてある。

これらの軸方向溝部２３ａおよび突部２５が形成された内周部材３ｂの外周部を外周部材３ａを構成するアルミニウム系材料で鋳ぐるむことにより、軸方向溝部２３ａに嵌合する軸方向突条部２４ａおよび突部２５に嵌合する凹部２６が外周部材３ａの内周面２０に形成される。
突部２５と凹部２６との嵌合により、外周部材３ａと内周部材３ｂとの回転軸芯Ｘの方向での相対移動が阻止されている。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔第４実施形態〕
図１０は、本発明の第１又は第３実施形態の変形例を示す。
本実施形態では、軸方向溝部２３ａを内周部材３ｂの外周面２１に形成し、軸方向溝部２３ａに嵌合する軸方向突条部２４ａを外周部材３ａの内周面２０に形成してある。
そして、軸方向溝部２３ａの底面を貫通するように、進角流路１１ａおよび遅角流路１１ｂを形成してある。
その他の構成は第１又は第３実施形態と同様である。

〔第５実施形態〕
図１１は、本発明の第２実施形態の変形例を示す。
本実施形態では、周方向溝部２３ｂを内周部材３ｂの外周面２１に形成し、周方向溝部２３ｂに嵌合する周方向突条部２４ｂを外周部材３ａの内周面２０に形成してある。
そして、周方向溝部２３ｂの底面を貫通するように、進角流路１１ａおよび遅角流路１１ｂを形成してある。
その他の構成は第２実施形態と同様である。

〔第６実施形態〕
図１２〜図１４は、本発明の別実施形態を示す。
本実施形態では、外周部材３ａの内周面２０と内周部材３ｂの外周面２１との接合部２２が、内周部材３ｂの外周面２１にローレット加工により網目状に配置した溝部２３と、それらの溝部２３に嵌合するように外周部材３ａの内周面２０に形成した突条部２４とを備えている。

溝部２３は転造加工により網目状に配置して形成され、これらの溝部２３に嵌合する突条部２４は、溝部２３が形成された内周部材３ｂの外周側を外周部材３ａを構成するアルミニウム系材料で鋳ぐるむことにより、外周部材３ａの内周面２０に網目状に配置して形成される。
この網目状に配置した溝部２３と突条部２４との嵌合により、外周部材３ａと内周部材３ｂとの回転方向での相対移動および回転軸芯Ｘの方向での相対移動が阻止されている。

そして、回転軸芯Ｘに沿う方向視で回転方向に隣り合う進角流路１１ａと遅角流路１１ｂとの間の全ての位置において、溝部２３とその溝部２３に嵌合する突条部２４との組み合わせの少なくとも一組が進角流路１１ａと遅角流路１１ｂから離して配置されるように、溝部２３および突条部２４を回転方向に対して交差する方向および回転方向に沿って延設して、ラビリンスシール部を網目状に配置してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔第７実施形態〕
図１５，図１６は、本発明の別実施形態を示す。
本実施形態では、先端面２７が外周部材３ａの外周面２１に面一で露出する高さを有する円柱状部２８が、内周部材３ｂの外周面２１から延びて内周部材３ｂに一体形成されている。

そして、この内周部材３ｂの外周部を外周部材３ａを形成するアルミニウム系材料で鋳ぐるむことにより、円柱状部２８の先端面２７が外周部材３ａの外周面に臨むように外周部材３ａと内周部材３ｂとを回り止め状態で接合して内部ロータ３を構成してある。

これにより、円柱状部２８が外周部材３ａに埋設され、外周部材３ａと内周部材３ｂとの回転方向での相対移動および回転軸芯Ｘの方向での相対移動が阻止されている。
進角流路１１ａおよび遅角流路１１ｂは、その全部が円柱状部２８の先端面２７と同一の面まで延び、かつ内周部材３ｂを貫通している。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔第８実施形態〕
図１７，図１８は、本発明の別実施形態を示す。
本実施形態では、回転径方向に貫通する断面円形の貫通孔２９が内周部材３ｂに形成されている。
そして、この貫通孔２９が形成された内周部材３ｂの外周部を外周部材３ａを形成するアルミニウム系材料で鋳ぐるむことにより、アルミニウム系材料が内周部材３ｂの内周面側に亘って貫通孔２９に入り込むように外周部材３ａと内周部材３ｂとを接合して内部ロータ３を構成してある。

これにより、アルミニウム系材料が貫通孔２９に充填され、外周部材３ａと内周部材３ｂとの回転方向での相対移動および回転軸芯Ｘの方向での相対移動が阻止されている。
進角流路１１ａおよび遅角流路１１ｂは、その全部が貫通孔２９に充填された外周部材３ａの部分３０に貫通している。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔その他の実施形態〕
１．本発明による弁開閉時期制御装置は、進角流路や遅角流路に交差する位置において溝部および突条部を形成せず、隣り合う進角流路と遅角流路との間の全ての位置においてのみ、ラビリンスシール部を構成する互いに嵌合する溝部と突条部とが外周部材の内周面と内周部材の外周面とに振り分けて形成されていてもよい。
２．本発明による弁開閉時期制御装置は、溝部を外周部材の内周面と内周部材の外周面とに交互に形成し、それらの交互に形成した溝部に嵌合する突条部を外周部材の内周面と内周部材の外周面とに交互に形成してあってもよい。
３．本発明による弁開閉時期制御装置は、隣り合う進角流路と遅角流路との間の全部または一部の位置において、溝部と突条部とを回転方向に対して斜めに交差する方向に沿って延設してあってもよい。
４．本発明による弁開閉時期制御装置は、アルミニウム系材料に代えて、鉄系材料よりも軽量の樹脂材料などで外周部材を形成してあってもよい。
５．本発明による弁開閉時期制御装置は、外周部材または内周部材を鍛造品で構成してあってもよい。
この場合、軸方向溝部は、外周部材または内周部材を回転軸芯に沿った方向から加圧する鍛造加工により形成されていてもよい。
６．本発明による弁開閉時期制御装置は、自動車用以外の各種内燃機関に装備されるものであってもよい。

１ 駆動側回転体
２ カムシャフト
３ 従動側回転体
３ａ 外周部材
３ｂ 内周部材
５ 流体圧室
５ａ 進角室
５ｂ 遅角室
６ 仕切部
７ 位相制御部
１１ａ 進角流路
１１ｂ 遅角流路
２０ 外周部材の内周面
２１ 内周部材の外周面
２３ 溝部
２４ 突条部
２５ 突部
２８ 柱状部
２９ 貫通孔
３０ アルミニウム系材料部分
Ｅ 内燃機関
Ｅ１ クランクシャフト
Ｘ 回転軸芯

Claims (10)

1. 内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、
   前記駆動側回転体の内周側に前記駆動側回転体の回転軸芯と同一回転軸芯上に相対回転可能に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと同期回転する従動側回転体と、
   前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に形成された流体圧室と、
   前記従動側回転体の外周側に設けられた仕切部で前記流体圧室を仕切ることにより形成される進角室および遅角室と、
   前記従動側回転体の径方向に貫通するように前記従動側回転体に形成された少なくとも一つの進角流路および少なくとも一つの遅角流路と、
   前記進角流路または前記遅角流路を通して前記進角室または前記遅角室に加圧流体を供給することにより、前記駆動側回転体に対する前記従動側回転体の回転位相を制御する位相制御部と、を備え、
   前記従動側回転体は、前記仕切部が設けられた筒状の外周部材と、前記外周部材よりも径方向内側に配置される筒状の内周部材とを有し、前記外周部材および前記内周部材は同芯状に一体形成され、
   前記進角流路の長手方向における前記進角流路の中心線と前記遅角流路の長手方向における前記遅角流路の中心線とが所定角度をなすように、前記進角流路および前記遅角流路が配置され、
   全ての前記進角流路と前記遅角流路との間において、前記外周部材の内周面と前記内周部材の外周面とのいずれか一方に溝部が形成され、前記外周部材の内周面と前記内周部材の外周面との他方の前記溝部に対応する位置に突条部が形成されている弁開閉時期制御装置。
2. 前記進角流路と前記遅角流路は、前記従動側回転体の回転方向に沿って異なる位置に配置され、
   前記溝部と前記突条部は、前記回転軸芯の方向に沿って延設されている請求項１記載の弁開閉時期制御装置。
3. 隣り合う前記進角流路と前記遅角流路は、前記回転軸芯に沿って異なる位置に配置され、
   前記溝部と前記突条部は、前記従動側回転体の回転方向に沿って延設されている請求項１記載の弁開閉時期制御装置。
4. 前記内周部材の外周面に前記溝部が形成され、且つ当該溝部の一端部が他の部分よりも盛り上がる突部が前記内周部材の外周面に形成され、
   前記内周部材の外周部は前記外周部材により鋳ぐるまれている請求項２記載の弁開閉時期制御装置。
5. 前記溝部は、前記外周部材又は前記内周部材を前記回転軸芯に沿った方向から加圧する鍛造加工により形成されている請求項１〜４のいずれか１項記載の弁開閉時期制御装置。
6. 前記進角流路および前記遅角流路は、前記内周部材に形成された前記溝部の底面を貫通している請求項１〜５のいずれか１項記載の弁開閉時期制御装置。
7. 内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、
   前記駆動側回転体の内周側に前記駆動側回転体の回転軸芯と同一回転軸芯上に相対回転可能に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと同期回転する従動側回転体と、
   前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に形成された流体圧室と、
   前記従動側回転体の外周側に設けられた仕切部で前記流体圧室を仕切ることにより形成される進角室および遅角室と、
   前記従動側回転体の径方向に貫通するように前記従動側回転体に形成された少なくとも一つの進角流路および少なくとも一つの遅角流路と、
   前記進角流路または前記遅角流路を通して前記進角室または前記遅角室に加圧流体を供給することにより、前記駆動側回転体に対する前記従動側回転体の回転位相を制御する位相制御部と、を備え、
   前記従動側回転体は、前記仕切部が設けられた筒状の外周部材と、前記外周部材よりも径方向内側に配置される筒状の内周部材とを有し、前記外周部材および前記内周部材は同芯状に一体形成され、
   先端面が前記外周部材の外周面に露出する高さを有する柱状部が、前記内周部材の外周面から延びて前記内周部材に一体形成されると共に、前記内周部材の外周部が前記外周部材により鋳ぐるまれることにより、前記外周部材と前記内周部材とが接合され、
   前記進角流路および前記遅角流路は、前記柱状部の前記先端面と同一の面まで延び、且つ前記内周部材を貫通している弁開閉時期制御装置。
8. 内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、
   前記駆動側回転体の内周側に前記駆動側回転体の回転軸芯と同一回転軸芯上に相対回転可能に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと同期回転する従動側回転体と、
   前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に形成された流体圧室と、
   前記従動側回転体の外周側に設けられた仕切部で前記流体圧室を仕切ることにより形成される進角室および遅角室と、
   前記従動側回転体の径方向に貫通するように前記従動側回転体に形成された少なくとも一つの進角流路および少なくとも一つの遅角流路と、
   前記進角流路または前記遅角流路を通して前記進角室または前記遅角室に加圧流体を供給することにより、前記駆動側回転体に対する前記従動側回転体の回転位相を制御する位相制御部と、を備え、
   前記従動側回転体は、前記仕切部が設けられた筒状の外周部材と、前記外周部材よりも径方向内側に配置される筒状の内周部材とを有し、前記外周部材および前記内周部材は同芯状に一体形成され、
   前記従動側回転体の径方向に貫通する貫通孔が前記内周部材に形成され、前記内周部材の外周部が前記外周部材により鋳ぐるまれることにより、前記外周部材の部分が前記貫通孔に入り込むように前記外周部材と前記内周部材とが接合され、
   前記進角流路および前記遅角流路は、前記貫通孔に充填された前記外周部材の部分に貫通している弁開閉時期制御装置。
9. 前記内周部材は、鉄系材料により形成されている請求項１〜８のいずれか１項記載の弁開閉時期制御装置。
10. 前記外周部材は、鉄系材料よりも軽量の材料より形成されている請求項１〜８のいずれか１項記載の弁開閉時期制御装置。

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