JP2021004581A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】遅角油圧室と進角油圧室との間のシール性の低下を抑制する。【解決手段】第２シュー８ｂの周方向内周側のシュー径方向端面２０には、該端面２０に対し矩形状に凹むシュー側シール溝２１が形成されている。シュー側シール溝２１の内縁部には、円弧形状をなす第１円弧状部４０が形成されている。このシュー側シール溝２１内には、シール部材１８と、ロータ部１４の外周面１４ｂに対しシール部材１８を付勢する板ばね１９とが配置されている。シール部材１８の周方向一側面１８ｆのうち第１円弧状部４０から周方向に離間した部分の面積である第２面積Ａ２は、シール部材１８のロータ部１４と径方向で対向する接触面１８ｄの半分の面積である第１面積Ａ１よりも大きく設定されている。【選択図】図７

Description

本発明は、内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。

以下の特許文献１に記載の従来のバルブタイミング制御装置では、筒状のハウジングに形成された複数のシューと、ハウジング内に収容されたベーンロータの複数のベーンとにより、遅角油圧室と進角油圧室が区切られている。

各シューの径方向先端面には、シール溝が軸方向に沿って形成されている。このシール溝には、遅角油圧室と進角油圧室との間をシールするシール部材が収容されている。

遅角油圧室が低圧であり、かつ進角油圧室が高圧である場合には、進角油圧室の高圧の油圧がシューの径方向先端面とベーンロータのロータ部の外周面との間の所定の隙間を介してシール部材を押し付けることにより、シール部材の周方向一側面がシール溝の対向一側面に当接した状態となる。

このとき、シール部材の周方向他側面とシール溝の対向他側面との間に形成された所定の隙間を介して、進角油圧室の高圧の油圧がシール部材の背面に導かれている。そして、この背面に導かれた油圧がロータ部の外周面に対しシール部材を押し付けることにより、遅角油圧室と進角油圧室との間をシールするようになっている。

特開２００３−１０６１１３号公報

特許文献１に記載の従来のバルブタイミング制御装置では、ベーンロータが相対回転可能な作動時において、カムシャフトに交番トルクが発生すると、遅角油圧室および進角油圧室の油圧の高低が切り替わる。つまり、遅角油圧室の油圧が高圧となり、進角油圧室の油圧が低圧となる。これにより、シューのシール溝内にあるシール部材が、遅角油圧室から高圧の油圧を周方向一側面で受けて、シール溝の対向他側面側へ移動する。

しかし、ロータ部の外周面と該外周面と対向するシール部材の接触面との間の隙間にも遅角油圧室から高圧の油圧が作用するため、シール部材が、シール部材の対向他側面側へ移動するよりも早く、シール溝の底部側へ移動してしまう虞がある。これにより、遅角油圧室と進角油圧室との間のシール性が低下するという問題があった。

本発明は、従来の実情に鑑みて案出されたもので、遅角油圧室と進角油圧室との間のシール性の低下を抑制することができる内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することを一つの目的としている。

本発明の好ましい態様の一つとしては、シール部材を収容するシール溝がハウジングとベーンロータのいずれか一方の第１部材に設けられている。そして、シール部材は、ハウジングとベーンロータのいずれか他方の第２部材に径方向から当接する。シール溝はシール部材の周方向一側面に対向する対向一側面を有すると共に、対向一側面の径方向の先端部に円弧形状をなす第１円弧状部が形成されている。また、シール部材の周方向の一側面がシール溝の対向一側面に当接した状態において、シール部材の第２部材と径方向で対向する部分の面積の半分の大きさを有する第１面積よりも、周方向の一側面のうち対向一側面に当接している部分よりも第２部材側であって、対向一側面から離間する部分の面積である第２面積の方が大きい。

本発明によれば、遅角油圧室と進角油圧室との間のシール性の低下を抑制することができる。

本発明に係るバルブタイミング制御装置の一部を断面で示す全体構成図である。 バルブタイミング制御装置の分解斜視図である。 フロントプレートを外して最進角状態のベーンロータ等を示した正面図である。 フロントプレートを外して最遅角状態のベーンロータ等を示した正面図である。 図３の線Ａ−Ａに沿って切断したシュー側シール溝内のシール部材等を示す断面図である。 図３の線Ｂ−Ｂに沿って切断したベーン側シール溝内のシール部材等を示す断面図である。 （ａ）はカムシャフトの交番トルクの発生前における第１の実施形態のシュー側シール溝内のシール部材を示す部分的な正面図、（ｂ）はカムシャフトの交番トルクの発生後における第１の実施形態のシュー側シール溝内のシール部材を示す部分的な正面図である。 （ａ）はカムシャフトの交番トルクの発生前における第１の実施形態のベーン側シール溝内のシール部材を示す部分的な正面図、（ｂ）はカムシャフトの交番トルクの発生後における第１の実施形態のベーン側シール溝内のシール部材を示す部分的な正面図である。 第２の実施形態のシュー側シール溝内のシール部材を示す部分的な正面図である。 第３の実施形態のシュー側シール溝内のシール部材を示す部分的な正面図である。 第４の実施形態の第２シューの斜視図である。

以下、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。本実施形態では、排気弁側の動弁装置に適用したものを示している。

［第１の実施形態］
図１は本発明に係るバルブタイミング制御装置の一部を断面で示す全体構成図である。図２はバルブタイミング制御装置の分解斜視図である。図３はフロントプレート１１を外して最進角状態のベーンロータ７等を示した正面図、図４はフロントプレート１１を外して最遅角状態のベーンロータ７等を示した正面図である。

バルブタイミング制御装置（ＶＴＣ）は、図１および図２に示すように、図外のクランクシャフトによりタイミングチェーンを介して回転駆動される駆動回転体であるタイミングスプロケット１と、該タイミングスプロケット１に対して相対回転可能に設けられた排気側のカムシャフト２と、タイミングスプロケット１とカムシャフト２との間に配置されて、該両者１，２の相対回転位相を変更する位相変更機構３と、該位相変更機構３を作動させる油圧回路４と、を備えている。なお、駆動回転体としては、タイミングベルトによって回転力が伝達されるタイミングプーリであっても良い。

タイミングスプロケット１は、炭素鋼により円盤状に形成されて、外周にタイミングチェーンが巻回される歯車部１ａと、中央に貫通形成され、カムシャフト２の先端部２ａの外周に回転可能に支持される軸受孔１ｂとを有している。また、タイミングスプロケット１は、外周の周方向の複数位置（本実施形態では４箇所）に、雌ねじ孔１ｃが周方向の等間隔位置に形成されている。

また、このタイミングスプロケット１は、後述するハウジング６の後端開口を、液密的に閉塞するリアカバーとして構成されている。

カムシャフト２は、図示せぬシリンダヘッド上に複数のカム軸受を介して回転可能に支持されている。カムシャフト２の外周面には、排気弁を開閉作動させる卵形の複数の駆動カムが軸方向の所定位置に固定されている。カムシャフト２の先端部２ａ側の内部軸心方向には、後述するベーンロータ７を軸方向から固定するカムボルト５の軸部５ａが挿入されるボルト挿入孔２ｂが形成されている。なお、このボルト挿入孔２ｂの先端部には、カムボルト５の先端に形成された雄ねじがねじ留めされる雌ねじ孔２ｃが形成されている。また、カムシャフト２は、所定の部材によって回転軸方向の移動が規制されている。

位相変更機構３は、図１〜図４に示すように、内部に作動室を有するハウジング６と、カムシャフト２の先端部２ａにカムボルト５によって固定されて、ハウジング６内に相対回転可能に収容された従動回転体であるベーンロータ７と、ハウジング６の後述のハウジング本体６ａの内周面に一体に形成された４つの第１〜第４シュー８ａ〜８ｄとベーンロータ７によって作動室が仕切られたそれぞれ４つの遅角作動室である遅角油圧室９および進角作動室である進角油圧室１０と、を備えている。

ハウジング６は、焼結金属によって円筒状に形成されたハウジング本体６ａと、このハウジング本体６ａの前端開口を閉塞するフロントプレート１１と、後端開口を閉塞するタイミングスプロケット１と、から構成されている。ハウジング本体６ａとフロントプレート１１およびタイミングスプロケット１とは、各シュー８ａ〜８ｄの各ボルト挿入孔１３等を貫通する４本の固定部材であるボルト１２によって共締め固定されている。

フロントプレート１１は、炭素鋼によって、タイミングスプロケット１よりも小さい肉厚を有する円盤状に形成されている。フロントプレート１１の中央には、カムボルト５が挿入される比較的大径な貫通孔１１ａが貫通形成されている。フロントプレート１１は、外周部の周方向等間隔位置にボルト１２が挿入される４つのボルト挿入孔１１ｂが貫通形成されている。

ここで、以下の説明の便宜上、ベーンロータ７の回転軸線に沿った方向を「軸方向」と定義し、該軸方向の一対の端部のうちフロントプレート１１側の端部を「軸方向一端」と定義し、タイミングスプロケット１側の端部を「軸方向他端」と定義する。また、ベーンロータ７の回転軸線と直交する方向を「径方向」と定義し、ベーンロータ７の回転軸線周りの方向を「周方向」と定義する。

なお、ベーンロータ７の回転軸線は、円筒状のハウジング本体６ａの軸心と一致している。このため、本実施形態では、上記「軸方向」、「軸方向一端」、「軸方向他端」、「径方向」および「周方向」は、ハウジング本体６ａにも適用する。

ベーンロータ７は、例えば焼結金属によって一体に形成され、図１〜図４に示すように、軸方向中央に形成されたボルト挿入孔７ａに挿入されるカムボルト５によってカムシャフト２に固定されたロータ部１４と、該ロータ部１４の外周面に周方向のほぼ９０°等間隔位置に放射状に突出形成された複数（本実施形態では４枚）の第１〜第４ベーン１５ａ〜１５ｄとから構成されている。

ロータ部１４は、比較的大径な円筒状に形成され、中央の内部軸方向にカムシャフト２の雌ねじ孔２ｃと連続するボルト挿入孔７ａが貫通形成されている。ロータ部１４の軸方向他端側の端面に形成された円形状の嵌合溝１４ａには、カムシャフト２の先端部２ａが軸方向から嵌合している。

第１〜第４ベーン１５ａ〜１５ｄは、その径方向の突出長さが比較的短く形成されて、それぞれ各シュー８ａ〜８ｄの間に配置されている。第１〜第４ベーン１５ａ〜１５ｄは、第１ベーン１５ａの周方向に沿った幅が扇状の最大幅に設定されて、第１ベーン１５ａ以外の３枚の第２〜第４ベーン１５ｂ〜１５ｄの周方向に沿った幅が第１ベーン１５ａよりも小さいほぼ同一の幅になるように設定されている。

第１〜第４ベーン１５ａ〜１５ｄの径方向外側の端面であるベーン径方向端面１６には、該ベーン径方向端面１６に対し概ね矩形状に凹むベーン側シール溝１７が形成されている。このベーン側シール溝１７には、ハウジング本体６ａの内周面との間をシールするシール部材１８と、該シール部材１８とベーン側シール溝１７の底面との間に所定のセット荷重をもって配置され、ハウジング本体６ａの内周面に対しシール部材１８を付勢する付勢部材、例えば板ばね１９とが設けられている。

同様に、各シュー８ａ〜８ｄの径方向内側の端面であるシュー径方向先端面２０には、ベーン側シール溝１７と概ね同様の形状に形成され、各シュー８ａ〜８ｄのシュー径方向先端面２０に対し概ね矩形に凹むシュー側シール溝２１が形成されている。このシュー側シール溝２１には、ベーン側シール溝１７内に設けられたものと同様のシール部材１８および板ばね１９が収容されている。より詳細には、シュー側シール溝２１には、ロータ部１４の外周面との間をシールするシール部材１８と、該シール部材１８とシュー側シール溝２１の底面との間に所定のセット荷重をもって配置され、ロータ部１４の外周面に対しシール部材１８を付勢する板ばね１９とが設けられている。

また、ベーンロータ７は、最遅角側へ相対回転すると、図４に示すように、第１ベーン１５ａの一側面が周方向から対向する第１シュー８ａの対向側面に当接して最大遅角側の回転位置が規制されるようになっている。また、ベーンロータ７は、図３に示すように、最進角側へ相対回転すると、第１ベーン１５ａの他側面が周方向から対向する第２シュー８ｂの対向側面に当接して最大進角側の回転位置が規制されるようになっている。これら第１ベーン１５ａと第１、第２シュー８ａ，８ｂがベーンロータ７の最遅角位置と最進角位置を規制するストッパとして機能するようになっている。

このとき、他の第２〜第４ベーン１５ｂ〜１５ｄは、両側面が周方向から対向する各シュー８ｂ〜８ｄの対向側面に当接せずに離間状態にある。従って、第１ベーン１５ａと第１、第２シュー８ａ，８ｂとの当接精度が向上すると共に、各遅角油圧室９および各進角油圧室１０への油圧の供給速度が速くなってベーンロータ７の正逆方向の回転応答性が高くなる。

各遅角油圧室９と各進角油圧室１０は、ロータ部１４の内部に径方向に沿って形成された第１連通孔９ａと第２連通孔１０ａを介して油圧回路４にそれぞれ連通している。

油圧回路４は、各遅角油圧室９および各進角油圧室１０に対して作動油（油圧）を選択的に供給あるいは排出するもので、図１に示すように、各遅角油圧室９に対して第１連通孔９ａを介して油圧を給排する遅角油通路２２と、各進角油圧室１０に対して第２連通孔１０ａを介して油圧を給排する進角油通路２３と、該各通路２２，２３に作動油を供給するオイルポンプ２４と、機関の作動状態に応じて遅角油通路２２と進角油通路２３の流路を切り換える電磁切換弁２５とを備えている。オイルポンプ２４は、機関のクランクシャフトによって回転駆動するトロコイドポンプ等の一般的なものである。

遅角油通路２２と進角油通路２３とは、それぞれの一端部が電磁切換弁２５の通路ポートに接続されている一方、各他端部側が図外のシリンダヘッドやシリンダブロック、カムシャフト２、第１、第２連通孔９ａ，１０ａを介して各遅角油圧室９および各進角油圧室１０に連通している。

電磁切換弁２５は、図１に示すように、２位置３ポート弁であって、図外の電子コントローラによって、バルブボディ内に軸方向へ摺動可能に設けられた図外のスプール弁体を前後方向に移動させる。これによって、オイルポンプ２４の吐出通路２４ａといずれかの油通路２２，２３と連通させると同時に、該他方の油通路２２，２３とドレン通路２６とを連通させるようになっている。

オイルポンプ２４の吸入通路２４ｂとドレン通路２６とは、オイルパン２７内に連通している。また、オイルポンプ２４の吐出通路２４ａの下流側には、濾過フィルタ２８が設けられていると共に、この下流側で内燃機関の摺動部等に潤滑油を供給するメインオイルギャラリーＭ／Ｇに連通している。さらに、オイルポンプ２４は、吐出通路２４ａから吐出された過剰な作動油をオイルパン２７に排出して適正な流量に制御する流量制御弁２９が設けられている。

電子コントローラは、内部のコンピュータが図外のクランク角センサやエアフローメータ、機関水温センサ、スロットルバルブ開度センサおよびカムシャフト２の現在の回転位相を検出するカム角センサ等の各種センサ類からの情報信号を入力して現在の機関運転状態を検出している。また、電子コントローラは、電磁切換弁２５のコイルに制御パルス電流を出力してそれぞれのスプール弁体の移動位置を制御し、これによって、各通路を切り換え制御するようになっている。

また、第１ベーン１５ａとタイミングスプロケット１との間には、ハウジング６に対してベーンロータ７を最進角位置に拘束するロック機構が設けられている。

このロック機構は、図１〜図４に示すように、第１ベーン１５ａの内部軸方向に貫通形成された摺動用孔３０と、該摺動用孔３０に摺動可能に収容されて、タイミングスプロケット１側に対して進退可能に設けられたロックピン３１と、タイミングスプロケット１の径方向のほぼ中央所定位置に形成され、ロックピン３１の先端部３１ａが挿入されてベーンロータ７をロックするロック穴３２と、機関の始動状態に応じてロックピン３１の先端部３１ａをロック穴３２に挿入あるいは挿通を解除する挿脱機構と、から構成されている。

摺動用孔３０は、図１に示すように、内径が大小の段差径状に形成されて、ロック穴３２側に、外径が小さい小径部３０ａが形成され、フロントプレート１１側に、外径が小径部３０ａよりも大きい大径部３０ｂが形成されている。

ロックピン３１は、先端部３１ａを含めた全体がほぼ円柱状に形成されていると共に、先端部３１ａが摺動用孔３０の小径部３０ａの内周面に摺動可能に保持されている。ロックピン３１は、後端側から内部軸方向に形成された凹溝底面とフロントプレート１１の内端面との間に弾装されたコイルスプリング３３によって、ロックピン３１を進出方向（挿入する方向）へ付勢されている。

また、ロックピン３１の後端部に、大径部３０ｂの内周面に摺動する大径フランジ３１ｂが設けられており、この大径フランジ３１ｂと摺動用孔３０の段差部との間に、円筒状の受圧室３４が形成されている。

ロック穴３２は、ロックピン３１の先端部３１ａの外径よりも大きく形成され、周方向の進角油圧室１０側に偏倚した位置に形成されている。ロック穴３２の内周面には、耐摩耗性金属材からなる円環状のスリーブ３５が圧入固定されており、このスリーブ３５内のスリーブ孔３５ａにロックピン３１の先端部３１ａが軸方向から係合するようになっている。そして、この先端部３１ａの係合によって、ハウジング６に対するベーンロータ７の相対変換角度が最進角側の位置となるように設定されている。

上記挿脱機構は、ロックピン３１を進出方向へ付勢するコイルスプリング３３と、第１ベーン１５ａに形成された所定の油孔を介して受圧室３４に油圧を供給してロックピン３１を後退させる図外の解除用油圧回路とから構成されている。この解除用油圧回路は、遅角油圧室９と進角油圧室１０にそれぞれ選択的に供給された油圧が所定の油孔を介して受圧室３４に供給されてロックピン３１に後退方向へ作用するようになっている。

図５は、図３の線Ａ−Ａに沿って切断したシュー側シール溝２１内のシール部材１８等を示す断面図である。

シール部材１８は、金属材料、例えば焼結金属材料により、軸方向に沿って細長く連続する概ね角柱状に形成されている。シール部材１８のうちシュー側シール溝２１の底面２１ａと対向する背面には、シール部材１８の軸方向両端に設けられ、径方向外周側へ突出する一対の突出部１８ａ,１８ａと、該突出部１８ａ,１８ａの軸方向内側に設けられた一対の平坦部１８ｂ,１８ｂと、該平坦部１８ｂ,１８ｂ同士を接続する円弧状部１８ｃとが形成されている。

平坦部１８ｂ,１８ｂは、図５に示すように、突出部１８ａ,１８ａおよび円弧状部１８ｃの径方向外周側の端部よりも径方向内周側にずれた位置に設けられており、シュー側シール溝２１の底面２１ａと平行な面として形成されている。平坦部１８ｂ,１８ｂには、板ばね１９の後述する接続点１９ｄ,１９ｄが弾性的に当接する。

円弧状部１８ｃは、図５に示すように、シール部材１８の軸方向中央部の比較的広い範囲にわたって設けられ、底面２１ａに向かって凸となる円弧形状をなしている。

板ばね１９は、概ね長方形のステンレス鋼板を円弧状に折り曲げることにより弾性変形可能に形成されている。板ばね１９は、その長手方向が軸方向に沿う姿勢で、シュー側シール溝２１の底面２１ａとシール部材１８の背面との間に所定のセット荷重をもって配置されている。板ばね１９は、その長手方向中央位置に底面２１ａと弾性的に当接する頂点１９ａを有する湾曲部１９ｂと、湾曲部１９ｂの軸方向両端に接続された一対の端部１９ｃ，１９ｃとから構成されている。湾曲部１９ｂと端部１９ｃ，１９ｃとの間には、シール部材１８の平坦部１８ｂ,１８ｂに弾性的に当接する一対の接続点１９ｄ,１９ｄが設けられている。板ばね１９は、その弾性力をもって、ロータ部１４の外周面１４ｂに対して、シール部材１８の外周面１４ｂと対向する接触面１８ｄを押し付けている。

図６は、図３の線Ｂ−Ｂに沿って切断したベーン側シール溝１７内のシール部材１８等を示す断面図である。

ベーン側シール溝１７には、シュー側シール溝２１内に配置されたものと同様の形状および材質を有するシール部材１８および板ばね１９が設けられている。シール部材１８および板ばね１９がベーン側シール溝１７内に配置された状態では、板ばね１９の頂点１９ａがベーン側シール溝１７の底面１７ａに弾性的に当接しており、さらに、板ばね１９の接続点１９ｄ,１９ｄがシール部材１８の平坦部１８ｂ,１８ｂに弾性的に当接している。このようにして、板ばね１９は、その弾性力をもって、ハウジング本体６ａの内周面３６に対して、シール部材１８の接触面１８ｄを押し付けている。

図７（ａ）はカムシャフト２の交番トルクの発生前における第１の実施形態のシュー側シール溝２１内のシール部材１８を示す部分的な正面図、図７（ｂ）はカムシャフト２の交番トルクの発生後における第１の実施形態のシュー側シール溝２１内のシール部材１８を示す部分的な正面図である。なお、図７（ａ）および図７（ｂ）では、シール部材１８の背面１８ｅ側の空間４６を示すため、板ばね１９を実際の形状とは異なる簡略化した形状で示している。

第２シュー８ｂのシュー径方向先端面２０の周方向中央部には、該シュー径方向先端面２０に対し矩形に凹むシュー側シール溝２１が軸方向に沿って形成されている。シュー側シール溝２１の周方向に沿った幅は、シール部材１８の周方向に沿った幅よりも大きくなるように設定されている。また、シュー側シール溝２１の深さは、シール部材１８の径方向に沿った長さよりも大きくなるように設定されている。

シュー側シール溝２１は、底部３７と、該底部３７の周方向一端から径方向内周側へ立ち上がる一側部３８と、底部３７の周方向他端から径方向内周側へ立ち上がる他側部３９とから構成されている。

底部３７は、平坦な底面２１ａを有し、この底面２１ａの周方向両端部には、底面２１ａに対し円弧状に凹む凹部３７ａが形成されている。この底面２１ａとシール部材１８の背面１８ｅとの間には、ロータ部１４の外周面１４ｂに対しシール部材１８の接触面１８ｄを押し付ける板ばね１９が設けられている。

一側部３８は、周方向一方側、つまり図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように周方向において遅角油圧室９側に設けられている。一側部３８は、シール部材１８の周方向一側面１８ｆと周方向で対向する対向一側面３８ａを有している。

一側部３８の内縁部、即ちシュー側シール溝２１の対向一側面３８ａの径方向先端部は、対向一側面３８ａと一側部３８の径方向端面３８ｂとを接続する円弧形状をなす第１円弧状部４０を有している。つまり、一側部３８の内縁部は、円弧形状をなす面取り部として形成された第１円弧状部４０を有している。第１円弧状部４０の曲率半径は、一側部３８の外縁部つまり第２シュー８ｂの遅角油圧室９側の外縁部に円弧形状の面取り部として形成された第２円弧状部４１の曲率半径よりも大きく設定されている。

また、他側部３９は、周方向他方側、つまり図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように周方向において進角油圧室１０側に設けられている。他側部３９は、シール部材１８の周方向他側面１８ｇと対向する対向他側面３９ａを有している。

他側部３９の内縁部、即ちシュー側シール溝２１の対向他側面３９ａの径方向先端部は、対向一側面３８ａの径方向先端部の第１円弧状部４０と同様の形状を有し、対向他側面３９ａと他側部３９の径方向端面３９ｂとを接続する円弧形状をなす第１円弧状部４０を有している。

また、他側部３９の外縁部、即ち第２シュー８ｂの進角油圧室１０側の外縁部は、一側部３８の外縁部に設けられたものと同様の円弧形状をなす第２円弧状部４１を有している。

シール部材１８は、上述の周方向一側面１８ｆおよび周方向他側面１８ｇと、シュー側シール溝２１の底面２１ａと対向する背面１８ｅと、該背面１８ｅとは径方向反対側に設けられ、ロータ部１４の外周面１４ｂと対向する接触面１８ｄとを有している。

接触面１８ｄは、ロータ部１４へ向かって凸となるように周方向で円弧形状をなしている。従って、接触面１８ｄは、周方向中央部の比較的小さい領域においてロータ部１４の外周面１４ｂに当接し、上記周方向中央部以外の領域において外周面１４ｂから径方向に離間している。

図７（ａ）に示すように、ベーンロータ７が相対回転可能な作動時に、交番トルクの発生前に、遅角油圧室９の油圧が進角油圧室１０の油圧よりも低圧である場合には、周方向一側面１８ｆが対向一側面３８ａに押し付けられている。より詳細には、進角油圧室１０の高い油圧がロータ部１４の外周面１４ｂと他側部３９の径方向端面３９ｂとの間の隙間４４を介してシール部材１８の周方向他側面１８ｇに作用することにより（図７（ａ）の矢印Ｃ参照）、周方向一側面１８ｆが対向一側面３８ａに押し付けられている。このとき、周方向一側面１８ｆは、径方向において底面２１ａ側の領域で対向一側面３８ａに当接しているが、径方向においてロータ部１４側の領域で第１円弧状部４０から周方向に離間している。

さらに、周方向一側面１８ｆが対向一側面３８ａに当接した状態では、周方向他側面１８ｇと対向他側面３９ａとの間に、所定のクリアランス４５が形成されている。このクリアランス４５は、ロータ部１４の外周面１４ｂと他側部３９の径方向端面３９ｂとの間の隙間４４と、シール部材１８の背面１８ｅと底面２１ａとの間の空間４６とを連通する。クリアランス４５の大きさ（周方向幅）は、進角油圧室１０から隙間４４を介して導入された油圧を空間４６に迅速に導くことが可能な程度に設定されている。クリアランス４５を介して空間４６に導かれた油圧は、図７（ａ）に矢印Ｄで示すように背面１８ｅに作用し、板ばね１９の付勢力と共に、ロータ部１４の外周面１４ｂに対しシール部材１８の接触面１８ｄを押し付けるようになっている。

ここで、図７（ａ）において、接触面１８ｄのロータ部１４と径方向で対向する部分の半分の大きさを有する面積を「第１面積Ａ１」と定義する。さらに、周方向一側面１８ｆのうち対向一側面３８ａに当接している部分よりもロータ部１４側に設けられ、第１円弧状部４０から径方向に離間する部分の面積を「第２面積Ａ２」と定義する。

第１面積Ａ１および第２面積Ａ２は、遅角油圧室９から一側部３８の径方向端面３８ｂとロータ部１４の外周面１４ｂとの間の隙間４７を介して導かれた油圧が作用する受圧面となる。第２面積Ａ２は、第１面積Ａ１よりも大きく設定されており、油圧が作用したときに、第１面積Ａ１よりも大きな圧力を受けるようになっている。より詳細には、第２面積Ａ２は、カムシャフト２に交番トルクが発生し、遅角油圧室９の油圧が高圧になった場合に、油圧が第１面積Ａ１に作用してシール部材１８がロータ部１４の外周面１４ｂから径方向へ離間するよりも前に、シール部材１８を対向他側面３９ａまで移動させることが可能な大きさに設定されている。

そして、カムシャフト２に交番トルクが発生すると、図７（ｂ）に示すように、遅角油圧室９および進角油圧室１０の油圧の高低が切り替わり、遅角油圧室９の油圧が進角油圧室１０の油圧よりも高圧になる。そして、遅角油圧室９の高圧の油圧が隙間４７を介して周方向一側面１８ｆの第２面積Ａ２に作用し（図７（ｂ）の矢印Ｅ参照）、シール部材１８が、ロータ部１４の外周面１４ｂと当接した状態を保ちながら対向他側面３９ａへ移動する。そして、周方向他側面１８ｇが対向他側面３９ａに当接し、周方向一側面１８ｆと対向一側面３８ａとの間にクリアランス４８が形成される。このクリアランス４８には、隙間４７と、第１円弧状部４０と周方向一側面１８ｆとの間の比較的広い空間４９とを介して、遅角油圧室９の高圧の油圧が導入される。クリアランス４８に導入された油圧は、背面１８ｅと底面２１ａとの間の空間４６に導かれ、図７（ｂ）に矢印Ｆで示すように背面１８ｅに作用し、板ばね１９の付勢力と共に、ロータ部１４の外周面１４ｂに対しシール部材１８の接触面１８ｄを押し付けるようになっている。

図８（ａ）はカムシャフト２の交番トルクの発生前における第１の実施形態のベーン側シール溝１７内のシール部材１８を示す部分的な正面図、図８（ｂ）はカムシャフト２の交番トルクの発生後における第１の実施形態のベーン側シール溝１７内のシール部材１８を示す部分的な正面図である。なお、図８（ａ）および図８（ｂ）では、シール部材１８の背面１８ｅ側の空間４６を示すため、板ばね１９を実際の形状とは異なる簡略化した形状で示している。

第２ベーン１５ｂのベーン径方向端面１６の周方向中央部には、シュー側シール溝２１と概ね同様の形状を有するベーン側シール溝１７が軸方向に沿って形成されている。

図８（ａ）に示すように、ベーンロータ７が相対回転可能な作動時に、交番トルクの発生前に、遅角油圧室９の油圧が進角油圧室１０の油圧よりも低圧である場合には、周方向一側面１８ｆが対向一側面３８ａに押し付けられている。より詳細には、進角油圧室１０の高圧の油圧がハウジング本体６ａの内周面３６と他側部３９の径方向端面３９ｂとの間の隙間４４を介してシール部材１８の周方向他側面１８ｇに作用することにより（図８（ａ）の矢印Ｇ参照）、周方向一側面１８ｆが対向一側面３８ａに押し付けられている。このとき、周方向一側面１８ｆは、径方向において底面１７ａ側の領域で対向一側面３８ａに当接しているが、径方向においてハウジング本体６ａ側の領域で第１円弧状部４０から周方向に離間している。

さらに、周方向一側面１８ｆが対向一側面３８ａに当接した状態では、周方向他側面１８ｇと対向他側面３９ａとの間に、所定のクリアランス４５が形成されている。このクリアランス４５は、隙間４４と、シール部材１８の背面１８ｅとベーン側シール溝１７の底面１７ａとの間の空間４６とを連通する。クリアランス４５を介して空間４６に導かれた油圧は、図８（ａ）に矢印Ｈで示すように背面１８ｅに作用し、板ばね１９の付勢力と共に、ハウジング本体６ａの内周面３６に対しシール部材１８の接触面１８ｄを押し付けるようになっている。

そして、カムシャフト２に交番トルクが発生すると、図８（ｂ）に示すように、遅角油圧室９および進角油圧室１０の油圧の高低が切り替わり、遅角油圧室９の油圧が進角油圧室１０の油圧よりも高圧になる。そして、遅角油圧室９の高圧の油圧が隙間４７を介して周方向一側面１８ｆの第２面積Ａ２に作用し（図８（ｂ）の矢印Ｉ参照）、シール部材１８が、ハウジング本体６ａの内周面３６と当接した状態を保ちながら対向他側面３９ａへ移動する。そして、周方向他側面１８ｇが対向他側面３９ａに当接し、周方向一側面１８ｆと対向一側面３８ａとの間にクリアランス４８が形成される。このクリアランス４８には、隙間４７と、第１円弧状部４０と周方向一側面１８ｆとの間の比較的広い空間４９とを介して、遅角油圧室９の高圧の油圧が導入される。そして、クリアランス４８に導入された油圧は、背面１８ｅと底面１７ａとの間の空間４６に導かれ、図８（ｂ）に矢印Ｊで示すように背面１８ｅに作用し、板ばね１９の付勢力と共に、ハウジング本体６ａの内周面３６に対しシール部材１８の接触面１８ｄを押し付けるようになっている。

上記のように、第１の実施形態では、シュー側シール溝２１の内縁部が、周方向一側面１８ｆから周方向に離間し、かつ円弧形状をなす第１円弧状部４０を有している。第１円弧状部４０は、その円弧形状によりシール部材１８の第２面積Ａ２を広く確保するとともに、交番トルクの発生時に遅角油圧室９の高圧の油圧を円弧形状に沿って迅速に第２面積Ａ２へ導く。

さらに、本実施形態では、第２面積Ａ２が、接触面１８ｄの第１面積Ａ１よりも大きく形成されており、第１、第２面積Ａ１，Ａ２に油圧が作用したときに、より高い圧力が第２面積Ａ２に掛かるようになっている。従って、交番トルクの発生時に、第１面積Ａ１に掛かる油圧によって、シール部材１８がロータ部１４の外周面１４ｂから径方向へ離間する前に、第２面積Ａ２に掛かる油圧によって、シール部材１８が対向他側面３９ａへ移動する。これにより、遅角油圧室９と進角油圧室１０との間のシール性の低下を抑制することができる。

また、シール部材１８の移動後に周方向他側面１８ｇが対向他側面３９ａに当接した状態では、周方向一側面１８ｆと対向一側面３８ａとの間に、所定のクリアランス４８が形成されている。このクリアランス４８には、円弧形状をなす第１円弧状部４０に沿って、高圧の油圧が遅角油圧室９から迅速に導かれる。そして、クリアランス４８に導かれた油圧は、シール部材１８の背面１８ｅ側へ導入される。これにより、シール部材１８の移動後にも、高圧の油圧が、板ばね１９の付勢力と共に、ロータ部１４の外周面１４ｂに対し接触面１８ｄを押し付け、遅角油圧室９と進角油圧室１０との間のシール性を確保することができる。

仮に、従来技術のようにシュー側シール溝の内縁部がエッジ状に形成されている場合には、遅角油圧室９からの作動油がエッジ状の内縁部に干渉してしまい、周方向一側面と対向一側面との間のクリアランスに流入し難くなる。従って、クリアランスからシール部材の背面側の空間に作動油が到達するのも遅くなり、シール部材の移動後における遅角油圧室と進角油圧室との間のシール性の確保を迅速に行うことができなくなってしまう。

また、本実施形態では、シュー側シール溝２１の内縁部に設けられた第１円弧状部４０の曲率半径は、第２シュー８ｂの外縁部に形成された第２円弧状部４１の曲率半径よりも大きく設定されている。このため、第１円弧状部４０と周方向一側面１８ｆとの間の空間４９が、比較的広くなる。従って、遅角油圧室９からの油圧が隙間４７を通して比較的広い空間４９に取り込み易くなり、油圧をシール部材１８の第２面積Ａ２に迅速に作用させることができる。

なお、上記のようにシュー側シール溝２１内に配置されたシール部材１８について本実施形態の作用効果を説明したが、この作用効果は、当然のことながら、ベーン側シール溝１７内のシール部材１８についても生じるものである。

［第２の実施形態］
図９は、第２の実施形態のシュー側シール溝２１内のシール部材１８を示す部分的な正面図である。なお、図９では、シール部材１８の背面１８ｅ側の空間４６を示すため、板ばね１９を実際の形状とは異なる簡略化した形状で示している。

第２の実施形態では、第１の実施形態と異なり、対向一側面３８ａおよび対向他側面３９ａの第２面積Ａ２と周方向にオーバーラップする部位が段差状に形成されている。

対向一側面３８ａは、周方向一側面１８ｆと当接可能な当接面部５０と、該当接面部５０と段差部５１を介して接続され、周方向一側面１８ｆと当接しない非当接面部５２とを備えている。

当接面部５０は、一側部３８側の凹部３７ａの側縁から径方向へ連続する平坦な面として構成されている。

非当接面部５２は、当接面部５０よりも周方向外側へずれた位置に設けられており、当接面部５０と平行となる平坦な面として構成されている。非当接面部５２の径方向に沿った長さは、第１面積Ａ１の周方向に沿った部分の長さよりも大きくなるように設定されている。一側部３８の非当接面部５２の径方向先端部には、非当接面部５２と一側部３８の径方向端面３８ｂとを接続する円弧形状をなす第３円弧状部５３を有している。第３円弧状部５３の曲率半径は、一側部３８の外縁部、即ち第２シュー８ｂの遅角油圧室９側の外縁部に形成された円弧形状の第４円弧状部５４の曲率半径よりも小さく設定されている。

対向他側面３９ａは、対向一側面３８ａに形成されたものと同様の形状を有する当接面部５０および非当接面部５２を有している。つまり、対向他側面３９ａは、周方向他側面１８ｇと当接可能な当接面部５０と、該当接面部５０と段差部５１を介して接続され、周方向他側面１８ｇと当接しない非当接面部５２とを備えている。

図９に示すように、周方向一側面１８ｆが当接面部５０に当接した状態では、周方向一側面１８ｆは、間隙５５を挟んで一側部３８の非当接面部５２および第３円弧状部５３から周方向に離間している。この周方向一側面１８ｆの周方向に離間した部分は、第２の実施形態の「第２面積Ａ２」となり、接触面１８ｄに設けられた第１面積Ａ１よりも大きくなっている。

上記のように、第２の実施形態では、対向一側面３８ａに形成された非当接面部５２と、該非当接面部５２と隣接する第３円弧状部５３とを周方向一側面１８ｆから離間させることで、第１面積Ａ１よりも広い第２面積Ａ２が周方向一側面１８ｆ上に確保されている。そして、本実施形態においても、交番トルクの発生時に、遅角油圧室９の油圧が高圧になったときに、油圧が第３円弧状部５３に沿って間隙５５内に比較的迅速に導入され、第２面積Ａ２に作用する。これにより、第１面積Ａ１に作用する油圧によって、シール部材１８がロータ部１４の外周面１４ｂから径方向へ離間する前に、第２面積Ａ２に作用する油圧によって、シール部材１８が対向他側面３９ａへ移動する。従って、遅角油圧室９と進角油圧室１０との間のシール性の低下を抑制することができる。

［第３の実施形態］
図１０は、第３の実施形態のシュー側シール溝２１内のシール部材１８を示す部分的な正面図である。なお、図１０では、シール部材１８の背面１８ｅ側の空間４６を示すため、板ばね１９を実際の形状とは異なる簡略化した形状で示している。

第３の実施形態では、第２の実施形態と異なり、対向一側面３８ａおよび対向他側面３９ａが平坦な面として構成されている。

さらに、第３の実施形態では、第１、第２の実施形態と異なり、シール部材１８の周方向一側面１８ｆおよび周方向他側面１８ｇが段差状に形成されている。換言すれば、シール部材１８は、対向一側面３８ａから離間した部分の周方向幅が、一側面３８ａと当接する部分の周方向幅よりも小さくなるように形成されている。

周方向一側面１８ｆは、対向一側面３８ａと当接可能な当接平面部５６と、この当接平面部５６と段差部５７を介して接続され、対向一側面３８ａと当接しない非当接平面部５８とを備えている。

当接平面部５６は、径方向において底面２１ａ側に設けられた平坦な面として構成されている。

非当接平面部５８は、径方向においてロータ部１４側に設けられた平坦な面として構成されている。非当接平面部５８は、当接平面部５６よりも周方向内側へずれた位置に設けられており、当接平面部５６と平行となっている。非当接平面部５８の径方向に沿った長さは、第１面積Ａ１の周方向に沿った部分の長さよりも大きくなるように設定されている。

周方向他側面１８ｇは、周方向一側面１８ｆに設けられたものと同様の形状を有する当接平面部５６および非当接平面部５８を有している。つまり、周方向他側面１８ｇは、対向他側面３９ａと当接可能な当接平面部５６と、該当接平面部５６と段差部５７を介して接続され、対向他側面３９ａと当接しない非当接平面部５８とを備えている。

図１０に示すように、当接平面部５６が対向一側面３８ａに当接した状態では、非当接平面部５８は、間隙５９を挟んで対向一側面３８ａおよび第３円弧状部５３から周方向に離間している。非当接平面部５８の面積は、第３の実施形態の「第２面積Ａ２」となり、接触面１８ｄに設けられた第１面積Ａ１よりも大きくなっている。

上記のように、第３の実施形態では、当接平面部５６よりも周方向内側に位置する非当接平面部５８によって、周方向一側面１８ｆに第１面積Ａ１よりも広い第２面積Ａ２が確保されている。そして、本実施形態においても、交番トルクの発生時に、遅角油圧室９の油圧が高圧になったときに、油圧が第３円弧状部５３に沿って間隙５９内に比較的迅速に導入され、第２面積Ａ２に作用する。これにより、第１面積Ａ１に作用する油圧によって、シール部材１８がロータ部１４の外周面１４ｂから径方向へ離間しようとする前に、第２面積Ａ２に作用する油圧によって、シール部材１８が対向他側面３９ａへ移動する。従って、遅角油圧室９と進角油圧室１０との間のシール性の低下を抑制することができる。

[第４の実施形態]
図１１は、第４の実施形態の第２シュー８ｂの斜視図である。第４の実施形態では、第１の実施形態と異なり、シュー径方向先端面２０のシュー側シール溝２１を挟んだ両側には、シュー側シール溝２１内におけるシール部材１８の姿勢を維持する一対の突起４２，４３が径方向に突出形成されている。

より詳細には、側部３８,３９の径方向端面３８ｂ,３９ｂには、第２シュー８ｂの軸方向中央位置（厚さ方向中央位置）に、シール部材１８の姿勢を維持する突起４２,４３が径方向内周側へ突出形成されている。突起４２,４３は、側面３８ａ,３９ａと同一平面上にある面４２ａ,４３ａを有している。シール部材１８が油圧により遅角油圧室９側に押し付けられているときには、側面３８ａおよび面４２ａに周方向一側面１８ｆを当接させることで、シュー側シール溝２１内におけるシール部材１８の姿勢が安定するようになっている。同様に、シール部材１８が油圧により進角油圧室１０側に押し付けられているときには、側面３９ａおよび面４３ａに周方向他側面１８ｇを当接させることで、シュー側シール溝２１内におけるシール部材１８の姿勢が安定するようになっている。

本実施形態によれば、突起４２,４３は、側面３８ａ,３９ａを径方向へ拡張する面４２ａ,４３ａを有しており、該面４２ａ,４３ａにより、側面１８ｆ,１８ｇが側面３８ａ,３９ａに当接した際の当接面積が広くなる。従って、側面１８ｆが側面３８ａおよび面４２ａに当接したときや、側面１８ｇが側面３９ａおよび面４３ａに当接したときに、シュー側シール溝２１内におけるシール部材１８の適切な姿勢を維持し、遅角油圧室９と進角油圧室１０との間の良好なシール性を確保することができる。また、突起４２，４３の存在により径方向端面３８ｂ，３９ｂを径方向外側に寄せることができる。これによりシール部材１８の第２面積Ａ２を広く確保するとともに、交番トルクの発生時に遅角油圧室９の高圧の油圧を迅速に第２面積Ａ２へ導く。

本実施形態では突起４２，４３は第２シュー８ｂの軸方向中央位置に形成されているが、それに限られず、例えば軸方向の端部の一方に設けたり軸方向の両端部に設けたり、軸方向中央位置と軸方向の端部の間に設けても良い。

なお、上記各実施形態では、バルブタイミング制御装置を排気弁側の動弁装置に適用した例を開示したが、バルブタイミング制御装置を吸気弁側の動弁装置に適用するようにしても良い。

以上説明した実施形態に基づく内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。

内燃機関のバルブタイミング制御装置は、その一態様として、筒状のハウジング本体と、該ハウジング本体の内周面から径方向内周側へ突出する複数のシューとを有し、クランクシャフトからの回転力が伝達されるハウジングと、カムシャフトに固定されるロータ部と、前記ロータ部の外周面から径方向外周側へ突出し、前記複数のシューの間の作動室をそれぞれ区切る複数のベーンとを有し、前記ハウジング本体内に配置されたベーンロータと、前記ハウジングと前記ベーンロータのいずれか一方の第１部材に設けられ、径方向へ凹むシール溝と、前記シール溝に配置され、前記ハウジングと前記ベーンロータのいずれか他方の第２部材に径方向から当接するシール部材と、を備え、前記シール溝は前記シール部材の周方向一側面に対向する対向一側面を有すると共に、前記対向一側面の径方向の先端部に円弧形状をなす第１円弧状部が形成され、前記シール部材の周方向一側面が前記対向一側面に当接した状態において、前記シール部材の前記第２部材と径方向で対向する部分の面積の半分の大きさである第１面積よりも、前記周方向一側面のうち前記対向一側面に当接している部分よりも前記第２部材側であって、かつ前記対向一側面から離間する部分の面積である第２面積の方が大きい。

前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の好ましい態様において、前記第１部材はハウジングであり、前記シール溝は、各シューの径方向先端面に形成されている。

別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記各シューの外縁部が、円弧形状をなす第２円弧状部を有し、前記第１円弧状部の曲率半径は、前記第２円弧状部の曲率半径よりも大きい。

別の好ましい態様では、前記対向一側面は、前記シール部材の前記第２面積と周方向で対向する部位が段差状になっている。

別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記シール部材は、前記対向一側面から離間した部分の周方向幅が前記周方向一側面と当接する部分の周方向幅よりも小さくなっている。

別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記シール部材の接触面は、前記第２部材に向かって凸となるように周方向で円弧形状である。

別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記各シューの径方向先端面における前記シール溝の両側で、突起が径方向へ突出している。

別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記第１部材はベーンロータであり、前記シール溝は、各ベーンの径方向先端面に形成されている。

別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記各ベーンの外縁部が、円弧形状をなす第２円弧状部を有し、前記第１円弧状部の曲率半径は、前記第２円弧状部の曲率半径よりも大きい。

また、以上説明した実施例に基づく内燃機関の他のバルブタイミング制御装置としては、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。

内燃機関のバルブタイミング制御装置は、その一態様として、筒状のハウジング本体と、前記ハウジング本体の内周面から径方向内周側へ突出する複数のシューとを有し、クランクシャフトからの回転力が伝達されるハウジングと、カムシャフトに固定されるロータ部と、前記ロータ部の外周面から径方向外周側へ突出し、前記複数のシューの間の作動室をそれぞれ区切る複数のベーンとを有し、前記ハウジング本体内に配置されたベーンロータと、前記ハウジングと前記ベーンロータのいずれか一方の第１部材に設けられ、径方向へ凹むシール溝と、前記シール溝に配置され、前記ハウジングと前記ベーンロータのいずれか他方の第２部材に径方向から当接するシール部材と、を備え、前記シール部材に設けられた周方向一側面が前記シール溝の対向一側面に当接した状態において前記対向一側面側の作動室内の油圧が上昇し、この油圧の上昇に応じて、前記シール部材が前記第２部材から径方向へ離間するよりも前に、前記シール部材が、前記シール溝の対向他側面へと移動するように、前記周方向一側面の受圧面積が設定され、前記対向一側面の径方向先端部が、円弧形状をなす円弧状部を有する。

さらに、以上説明した実施例に基づく内燃機関の別のバルブタイミング制御装置としては、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。

内燃機関のバルブタイミング制御装置は、その一態様として、筒状のハウジング本体と、前記ハウジング本体の内周面から径方向内側へ突出する複数のシューとを有し、クランクシャフトからの回転力が伝達されるハウジングと、カムシャフトに固定されるロータ部と、前記ロータ部の外周面から径方向外側へ突出し、前記複数のシューの間の作動室をそれぞれ区切る複数のベーンとを有し、前記ハウジング本体内に配置されたベーンロータと、前記シューの径方向内側の端部に設けられ、径方向の外側へ凹むシール溝と、前記シール溝に配置され、前記ロータ部に径方向から当接するシール部材と、を備え、前記シール溝は、底部と、該底部の周方向一端から径方向内側へ延びる一側部と、前記底部の周方向他端から径方向内側へ延びる他側部を有し、前記一側部及び前記他側部はそれぞれ軸方向幅のうちの一部から径方向内側に突出する突出部を有し、前記シール部材の周方向一側面が前記シール溝の対向一側面に当接した状態において、前記シール部材の前記ロータ部と径方向で対向する部分の面積の半分の大きさである第１面積よりも、前記周方向一側面のうち前記突出部と当接している部分以外の面積である第２面積の方が大きい。

６・・・ハウジング、７・・・ベーンロータ、８ａ〜８ｄ・・・第１〜第４シュー、９・・・遅角油圧室、１０・・・進角油圧室、１４・・・ロータ部、１５ａ〜１５ｄ・・・第１〜第４ベーン、１６・・・ベーン径方向端面、１７・・・ベーン側シール溝、１８・・・シール部材、１８ｆ・・・周方向一側面、１９・・・板ばね、２０・・・シュー径方向先端面、２１・・・シュー側シール溝、３８・・・一側部、３８ａ・・・対向一側面、３９・・・他側部、４０・・・第１円弧状部、４１・・・第２円弧状部、４２・・・突起、４３・・・突起、４４・・・クリアランス、４８・・・クリアランス、Ａ１・・・第１面積、Ａ２・・・第２面積、５０・・・当接面部、５２・・・非当接面部、５６・・・当接平面部、５８・・・非当接平面部

Claims (11)

1. 筒状のハウジング本体と、該ハウジング本体の内周面から径方向内周側へ突出する複数のシューとを有し、クランクシャフトからの回転力が伝達されるハウジングと、
   カムシャフトに固定されるロータ部と、前記ロータ部の外周面から径方向外周側へ突出し、前記複数のシューの間の作動室をそれぞれ区切る複数のベーンとを有し、前記ハウジング本体内に配置されたベーンロータと、
   前記ハウジングと前記ベーンロータのいずれか一方の第１部材に設けられ、径方向へ凹むシール溝と、
   前記シール溝に配置され、前記ハウジングと前記ベーンロータのいずれか他方の第２部材に径方向から当接するシール部材と、
   を備え、
   前記シール溝は前記シール部材の周方向一側面に対向する対向一側面を有すると共に、前記対向一側面の径方向の先端部に円弧形状をなす第１円弧状部が形成され、
   前記シール部材の周方向一側面が前記対向一側面に当接した状態において、前記シール部材の前記第２部材と径方向で対向する部分の面積の半分の大きさである第１面積よりも、前記周方向一側面のうち前記対向一側面に当接している部分よりも前記第２部材側であって、かつ前記対向一側面から離間する部分の面積である第２面積の方が大きいことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記第１部材はハウジングであり、
   前記シール溝は、各シューの径方向先端面に形成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制御装置。
3. 請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記各シューの外縁部が、円弧形状をなす第２円弧状部を有し、
   前記第１円弧状部の曲率半径は、前記第２円弧状部の曲率半径よりも大きいことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
4. 請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記対向一側面は、前記シール部材の前記第２面積と周方向で対向する部位が段差状になっていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
5. 請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記シール部材は、前記対向一側面から離間した部分の周方向幅が前記周方向一側面と当接する部分の周方向幅よりも小さくなっていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
6. 請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記シール部材の接触面は、前記第２部材に向かって凸となるように周方向で円弧形状であることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
7. 請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記各シューの径方向先端面における前記シール溝の両側で、突起が径方向へ突出していることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
8. 請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記第１部材はベーンロータであり、
   前記シール溝は、各ベーンの径方向先端面に形成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制御装置。
9. 請求項８に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記各ベーンの外縁部が、円弧形状をなす第２円弧状部を有し、
   前記第１円弧状部の曲率半径は、前記第２円弧状部の曲率半径よりも大きいことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
10. 筒状のハウジング本体と、前記ハウジング本体の内周面から径方向内周側へ突出する複数のシューとを有し、クランクシャフトからの回転力が伝達されるハウジングと、
    カムシャフトに固定されるロータ部と、前記ロータ部の外周面から径方向外周側へ突出し、前記複数のシューの間の作動室をそれぞれ区切る複数のベーンとを有し、前記ハウジング本体内に配置されたベーンロータと、
    前記ハウジングと前記ベーンロータのいずれか一方の第１部材に設けられ、径方向へ凹むシール溝と、
    前記シール溝に配置され、前記ハウジングと前記ベーンロータのいずれか他方の第２部材に径方向から当接するシール部材と、
    を備え、
    前記シール部材に設けられた周方向一側面が前記シール溝の対向一側面に当接した状態において前記対向一側面側の作動室内の油圧が上昇し、この油圧の上昇に応じて、前記シール部材が前記第２部材から径方向へ離間するよりも前に、前記シール部材が、前記シール溝の対向他側面へと移動するように、前記周方向一側面の受圧面積が設定され、
    前記対向一側面の径方向先端部が、円弧形状をなす円弧状部を有することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
11. 筒状のハウジング本体と、前記ハウジング本体の内周面から径方向内側へ突出する複数のシューとを有し、クランクシャフトからの回転力が伝達されるハウジングと、
    カムシャフトに固定されるロータ部と、前記ロータ部の外周面から径方向外側へ突出し、前記複数のシューの間の作動室をそれぞれ区切る複数のベーンとを有し、前記ハウジング本体内に配置されたベーンロータと、
    前記シューの径方向内側の端部に設けられ、径方向の外側へ凹むシール溝と、
    前記シール溝に配置され、前記ロータ部に径方向から当接するシール部材と、
    を備え、
    前記シール溝は、底部と、該底部の周方向一端から径方向内側へ延びる一側部と、前記底部の周方向他端から径方向内側へ延びる他側部を有し、前記一側部及び前記他側部はそれぞれ軸方向幅のうちの一部から径方向内側に突出する突出部を有し、
    前記シール部材の周方向一側面が前記シール溝の対向一側面に当接した状態において、前記シール部材の前記ロータ部と径方向で対向する部分の面積の半分の大きさである第１面積よりも、前記周方向一側面のうち前記突出部と当接している部分以外の面積である第２面積の方が大きいことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。

Images