JP2021017808A - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロック不良の発生を抑制する。【解決手段】バルブタイミング調整装置１００、１００ｂは、駆動回転体１０、１０ｂと、ベーンロータ２０、２０ｂと、駆動回転体に対するベーンロータの相対回転を中間位相においてロックするロック部６０、６０ａ、６０ｂとを備え、ロック部は、一方の回転体に形成されたピン収容部６１、６１ａ、６１ｂと、他方の回転体に形成された凹部９０、９０ｂと、ピン収容部と凹部とに亘って往復動可能に収容され第１ピン７１、７１ａ、７１ｂと第２ピン７２、７２ａ、７２ｂとを有するロックピン７０、７０ａ、７０ｂと、を有し、凹部は、第１ピンの先端部７４、７４ｂと嵌合する第１凹部９１、９１ｂと第２ピンの先端部７５、７５ｂと嵌合する第２凹部９２、９２ｂとを含んで構成されており、ロックピンの摺動方向ＤＤに沿った第１ピンの先端部の寸法Ｗ２は、摺動方向に沿った第２凹部の寸法Ｗ３よりも大きい。【選択図】図８

Description

本開示は、バルブタイミング調整装置に関する。

従来から、内燃機関の吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを調整可能な、油圧式のバルブタイミング調整装置が知られている。バルブタイミング調整装置には、ハウジング等の駆動回転体に対するベーンロータの回転位相を中間位相においてロックするためのロック部が設けられていることがある。特許文献１に記載のバルブタイミング調整装置が備えるロック部では、アウターピンとインナーピンとの二重構造のロックピンが、浅溝と深溝との段付き構造の凹部に順次嵌合することにより、ハウジングに対するベーンロータの相対回転がロックされる。また、油圧を受けてロックピンが凹部から抜け出すことにより、ロックが解除される。

米国特許出願公開第２０１７／０１８３９８５号明細書

駆動回転体に対するベーンロータの回転位相は、ベーンロータに加えられるカムトルクに起因してわずかに変動する。このため、特許文献１に記載のバルブタイミング調整装置では、ロックピンが凹部に嵌合可能な期間が限定され、嵌合不良が発生してロック不良となるおそれがある。このような課題は、アウターピンとインナーピンとの二重構造のロックピンに限らず、２つの部材により構成されるロックピンに共通する課題である。したがって、ロック不良の発生を抑制できる技術が望まれている。

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

本開示の一形態によれば、バルブタイミング調整装置（１００、１００ｂ）が提供される。このバルブタイミング調整装置は、駆動軸（２１０）から動力が伝達されて駆動される従動軸（２２０）の回転位相を前記駆動軸に対して調整することにより、前記従動軸によって開閉されるバルブのバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置であって、内部空間が形成され、前記駆動軸と連動して回転する駆動回転体（１０、１０ｂ）と、前記内部空間に収容されて前記従動軸に連結され、前記内部空間を複数の油圧室（２６、２７）に区画するベーン（２２）を有し、前記油圧室へ供給される作動油の圧力を受けて前記駆動回転体に対して相対回転可能に設けられたベーンロータ（２０、２０ｂ）と、前記駆動回転体に対する前記ベーンロータの相対回転を最遅角位相と最進角位相との間の中間位相においてロックするロック部（６０、６０ａ、６０ｂ）と、を備え、前記ロック部は、前記駆動回転体と前記ベーンロータのうちの一方の回転体に形成されたピン収容部（６１、６１ａ、６１ｂ）と、前記駆動回転体と前記ベーンロータのうちの他方の回転体において、前記ピン収容部と対向可能に形成された凹部（９０、９０ｂ）と、前記ピン収容部と前記凹部とに亘って往復動可能に収容され、進角方向と遅角方向とのうちの一方の方向への前記相対回転を規制する第１ピン（７１、７１ａ、７１ｂ）と、前記進角方向と前記遅角方向とのうちの他方の方向への前記相対回転を規制する第２ピン（７２、７２ａ、７２ｂ）と、を有するロックピン（７０、７０ａ、７０ｂ）と、前記第１ピンを前記凹部に向かって付勢する第１バネ（８１）と、前記第２ピンを前記凹部に向かって付勢する第２バネ（８２）と、ロック解除のために前記作動油が供給されるピン油圧室（９９、９９ａ、９９ｂ）と、を有し、前記凹部は、前記第１ピンの先端部（７４、７４ｂ）と嵌合する第１凹部（９１、９１ｂ）と、前記第２ピンの先端部（７５、７５ｂ）と嵌合する第２凹部（９２、９２ｂ）と、を含んで構成されており、前記駆動回転体の周方向（ＢＤ）に同心な方向である前記ロックピンの摺動方向（ＤＤ）に沿った前記第１ピンの先端部の寸法（Ｗ２）は、前記摺動方向に沿った前記第２凹部の寸法（Ｗ３）よりも大きい。

この形態のバルブタイミング調整装置によれば、駆動回転体の周方向に同心な方向であるロックピンの摺動方向に沿った第１ピンの先端部の寸法が、摺動方向に沿った第２凹部の寸法よりも大きいので、第１ピンが第２凹部に嵌合することを抑制でき、第１ピンによって進角方向と遅角方向とのうちの一方の方向への駆動回転体に対するベーンロータの相対回転が規制されている間に、第２ピンの先端部が第２凹部に嵌合できる。このため、ロックピンと凹部との嵌合不良の発生を抑制でき、ロック不良の発生を抑制できる。

本開示は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、バルブタイミング調整装置を備える内燃機関、バルブタイミング調整装置の製造方法等の形態で実現することができる。

バルブタイミング調整装置の概略構成を示す断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を示す断面図である。 作動油制御弁の概略構成を示す断面図である。 ロック状態における油圧回路図である。 進角状態における油圧回路図である。 保持状態における油圧回路図である。 遅角状態における油圧回路図である。 ロック部の構成を示す断面図である。 凹部の構成を模式的に示す説明図である。 ロック解除状態のロック部を示す断面図である。 第１ピンと第２ピンとが第１凹部に嵌合した状態を示す断面図である。 遅角方向への相対回転が規制された状態を示す断面図である。 第２ピンが第２凹部に嵌合した状態を示す断面図である。 第２実施形態におけるロック部を示す断面図である。 第３実施形態のバルブタイミング調整装置の概略構成を示す断面図である。 第３実施形態におけるロック部の構成を模式的に示す断面図である。 図１６のＡ矢視図である。 ロックピンの構成を模式的に示す斜視図である。 凹部の構成を模式的に示す説明図である。

Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．全体構成：
図１および図２に示すバルブタイミング調整装置１００は、図示しない車両が備える内燃機関３００において、駆動軸としてのクランク軸２１０から動力が伝達される従動軸としてのカム軸２２０により開閉駆動されるバルブのバルブタイミングを調整する。バルブタイミング調整装置１００は、カム軸２２０の回転軸ＡＸに沿った方向（以下、「軸方向ＡＤ」とも呼ぶ）において、カム軸２２０の端部に締結固定されている。バルブタイミング調整装置１００の回転軸ＡＸは、カム軸２２０の回転軸ＡＸと一致している。本実施形態のバルブタイミング調整装置１００は、図示しないバルブとしての吸気弁と排気弁とのうち、吸気弁のバルブタイミングを調整する。以下の説明では、軸方向ＡＤにおいてバルブタイミング調整装置１００に対してカム軸２２０が設けられている側および方向を「リア側」とも呼び、軸方向ＡＤにおけるリア側とは反対側および方向を「フロント側」とも呼ぶ。また、回転軸ＡＸと直交する方向を、「径方向」とも呼ぶ。なお、図２では、後述する作動油制御弁４０の図示を省略している。

カム軸２２０の端部には、軸穴部２２２と、供給穴部２２６とが形成されている。軸穴部２２２は、軸方向ＡＤに形成されており、後述する作動油制御弁４０の一部が挿入されている。軸穴部２２２の内周面の一部には、雌ねじ部２２４が形成されている。供給穴部２２６は、径方向に形成され、カム軸２２０の外周面と軸穴部２２２を連通させている。供給穴部２２６には、作動油供給源２５０から作動油が供給される。作動油供給源２５０は、オイルポンプ２５１とオイルパン２５２とを有する。オイルポンプ２５１は、オイルパン２５２に貯留されている作動油を汲み上げる。

バルブタイミング調整装置１００は、駆動回転体１０と、ベーンロータ２０と、ブッシング部材３０と、作動油制御弁４０と、ロック部６０とを備える。

駆動回転体１０は、スプロケット１１と、ハウジング１２とを有する。駆動回転体１０には、スプロケット１１とハウジング１２とにより囲まれた内部空間が形成されている。

スプロケット１１は、カム軸２２０の端部に嵌合され、回転可能に支持されている。スプロケット１１には、ロック部６０の一部として機能する凹部９０が形成されている。凹部９０についての詳細な説明は、後述する。スプロケット１１には、クランク軸２１０のスプロケット２１１とともに、環状のタイミングチェーン２１２が掛け渡されている。スプロケット１１は、複数のボルト１９によってハウジング１２と固定されている。このため、駆動回転体１０は、クランク軸２１０と連動して回転する。

ハウジング１２は、有底筒状であって底部に貫通孔１３が形成された概略形状を有する。ハウジング１２は、リア側に形成された開口端１４がスプロケット１１のフロント側の面により塞がれている。図２に示すように、ハウジング１２は、周方向ＢＤに互いに並んで形成されて径方向内側に向かってそれぞれ突出する３つの隔壁部１５を有する。周方向ＢＤにおいて互いに隣り合う各隔壁部１５の間には、後述するベーンロータ２０の各ベーン２２がそれぞれ配置されている。

図１および図２に示すベーンロータ２０は、駆動回転体１０の内部空間に収容され、カム軸２２０の端部に連結されている。ベーンロータ２０は、作動油制御弁４０から供給される作動油の油圧に応じて、駆動回転体１０に対して遅角方向または進角方向へ相対回転可能に構成されている。ベーンロータ２０は、ロータ２１と、３つのベーン２２とを有する。

ロータ２１は、円筒状の外観形状を有する。ロータ２１の中央部には、軸方向ＡＤに貫通する貫通孔２３が形成されている。貫通孔２３には、作動油制御弁４０が配置されている。図２において破線で示すように、ロータ２１には、３つの遅角流路２４と３つの進角流路２５とが、それぞれ径方向に貫通して形成されている。各遅角流路２４と各進角流路２５とは、軸方向ＡＤにおいて互いに並んで形成されている。各遅角流路２４は、後述する作動油制御弁４０の遅角ポートＰ１と遅角室２６を連通させている。各進角流路２５は、後述する作動油制御弁４０の進角ポートＰ２と進角室２７を連通させている。貫通孔２３において、各遅角流路２４と各進角流路２５との間は、後述する作動油制御弁４０のアウタースリーブ４１によってシールされている。

３つのベーン２２は、ロータ２１から径方向外側に向かってそれぞれ突出し、周方向ＢＤに互いに並んで形成されている。各ベーン２２は、周方向ＢＤにおいて隣り合う各隔壁部１５間にそれぞれ配置され、駆動回転体１０の内部空間を複数の油圧室に区画する。具体的には、隣り合う隔壁部１５間の周方向ＢＤに沿った３つの空間を、それぞれ油圧室としての遅角室２６と進角室２７とに区画する。遅角室２６には、ロータ２１に形成されている遅角流路２４を介して作動油が供給され、また、作動油が排出される。同様に、進角室２７には、ロータ２１に形成されている進角流路２５を介して作動油が供給され、また、作動油が排出される。ベーンロータ２０は、遅角室２６および進角室２７に供給される作動油の油圧に応じて、駆動回転体１０に対して相対回転する。

３つのベーン２２のうちの１つは、他の２つのベーン２２よりも大きく構成されている。かかる大きなベーン２２には、図１に示すように、軸方向ＡＤに沿ってピン収容部６１が形成されている。ピン収容部６１は、ロック部６０の一部を構成している。ピン収容部６１についての詳細な説明は、後述する。また、ベーンロータ２０には、かかる大きなベーン２２とロータ２１とに亘って、ロック流路２９が形成されている。ロック流路２９は、後述するピン油圧室９９と連通可能に構成されている。

本実施形態において、駆動回転体１０は、鉄により形成されており、ベーンロータ２０は、アルミニウムにより形成されている。なお、駆動回転体１０とベーンロータ２０とは、これらの材料に限らず、他の任意の材料により形成されていてもよい。

ブッシング部材３０は、軸方向ＡＤに沿った貫通孔が形成された円環状の外観形状を有する。ブッシング部材３０は、軸方向ＡＤにおいて、ベーンロータ２０のフロント側の端面と、後述する作動油制御弁４０の突出部４１４とに挟まれて配置されている。本実施形態において、ブッシング部材３０は、鉄により形成されており、作動油制御弁４０によってベーンロータ２０がカム軸２２０に固定される際におけるベーンロータ２０の変形を抑制する。

作動油制御弁４０は、スプール弁により構成され、バルブタイミング調整装置１００の回転軸ＡＸに配置されている。作動油制御弁４０は、フロント側に配置された図示しないソレノイドの駆動力により、図２に示す作動油の遅角室２６、進角室２７または図１に示すピン油圧室９９への供給と、遅角室２６、進角室２７またはピン油圧室９９からの排出とを制御する。また、作動油制御弁４０は、ベーンロータ２０をカム軸２２０に締結する固定部材としての機能を有する。

図１に示すように、作動油は、オイルポンプ２５１によりオイルパン２５２から汲み上げられ、カム軸２２０に設けられた供給穴部２２６を介して作動油制御弁４０へと供給される。遅角室２６、進角室２７またはピン油圧室９９から排出される作動油は、作動油制御弁４０を介してオイルパン２５２へと排出される。

作動油制御弁４０のうち軸方向ＡＤに沿ってリア側の一部は、カム軸２２０に設けられた軸穴部２２２に収容されている。作動油制御弁４０のうち軸方向ＡＤの中央部分は、ベーンロータ２０の貫通孔２３に収容されている。

図３に示すように、作動油制御弁４０は、スリーブ４９と、スプール４３とを備える。スリーブ４９は、スプール４３を軸方向ＡＤに摺動自在に支持する機能と、ベーンロータ２０に作動油を供給し、また、ベーンロータ２０から作動油を排出するためのポートを提供する機能とを有する。スリーブ４９は、アウタースリーブ４１と、インナースリーブ４２とを有する。

アウタースリーブ４１は、略円筒状の外観形状を有し、作動油制御弁４０をカム軸２２０に固定させる機能と、インナースリーブ４２およびスプール４３とを収容する機能と、作動油供給油路４８を形成する機能とを有する。アウタースリーブ４１のリア側の端部の外周面には、雄ねじ部４１０が形成されている。雄ねじ部４１０は、図１に示すカム軸２２０の軸穴部２２２に形成されている雌ねじ部２２４と螺合する。これにより、作動油制御弁４０は、カム軸２２０に締結固定される。かかる締結固定により、軸方向ＡＤの軸力が加えられるので、吸気弁を押すことによるカム軸２２０の偏心力によって作動油制御弁４０とカム軸２２０とがずれることを抑制でき、作動油が漏れることを抑制できる。図３に示すように、アウタースリーブ４１のフロント側の端部には、工具係合部４１３が形成されている。工具係合部４１３は、六角ソケット等の工具と係合可能な外観形状を有し、作動油制御弁４０をカム軸２２０に締結する際に利用される。

アウタースリーブ４１において、工具係合部４１３に対してリア側に隣接する位置には、突出部４１４が形成されている。突出部４１４は、フランジ状に径方向外側に突出している。図１に示すように、作動油制御弁４０がカム軸２２０に締結固定される際に、突出部４１４は、ブッシング部材３０のフロント側端面に押し付けられる。また、突出部４１４によりブッシング部材３０がリア側へと押し付けられることにより、ブッシング部材３０を介して作動油制御弁４０とベーンロータ２０とが互いに固定される。ここで、作動油制御弁４０は、カム軸に固定されているので、突出部４１４によりブッシング部材３０がリア側へと押し付けられることにより、カム軸２２０とベーンロータ２０とは、ブッシング部材３０および作動油制御弁４０を介して互いに固定されることとなる。図３に示すように、アウタースリーブ４１には、軸孔４１５と、作動油供給孔４１６とが形成されている。軸孔４１５は、軸方向ＡＤに沿って貫通して形成されており、インナースリーブ４２が挿入されている。軸孔４１５とインナースリーブ４２の外周面とにより囲まれる空間は、作動油供給油路４８として機能する。作動油供給孔４１６は、アウタースリーブ４１のリア側の端部において厚さ方向に貫通して形成されている。図１に示すように、作動油供給孔４１６は、軸穴部２２２から供給される作動油を、作動油供給油路４８へと供給する。

図３に示すインナースリーブ４２は、略円筒状の外観形状を有し、アウタースリーブ４１に形成された軸孔４１５に収容されている。インナースリーブ４２には、軸方向ＡＤに沿った貫通孔４２１が形成されている。貫通孔４２１には、スプール４３が挿入されている。図３において破線で示すように、インナースリーブ４２には、第１供給孔４２２と、第２供給孔４２３とが、それぞれ厚さ方向に貫通して軸方向ＡＤに並んで形成されている。第１供給孔４２２は、第２供給孔４２３よりも軸方向ＡＤにおいてリア側に形成されており、作動油供給油路４８と後述する遅角ポートＰ１または進角ポートＰ２とを連通する。第２供給孔４２３は、作動油供給油路４８と後述するロックポートＰ３とを連通する。第１供給孔４２２の径方向内側と第２供給孔４２３の径方向内側とには、それぞれ逆止弁４７が配置されている。各逆止弁４７は、それぞれ帯状の薄板が環状に巻かれて形成されることにより、径方向に弾性変形し、作動油の逆流を抑制する。

スリーブ４９には、遅角ポートＰ１と、進角ポートＰ２と、ロックポートＰ３とが形成されている。これらの３つのポートＰ１〜Ｐ３は、いずれもアウタースリーブ４１とインナースリーブ４２とを厚さ方向に貫く貫通孔として形成されている。遅角ポートＰ１は、ベーンロータ２０内に形成された図２に示す遅角流路２４と連通可能に構成されている。また、図３に示す進角ポートＰ２は、図２に示すベーンロータ２０内に形成された進角流路２５と連通可能に構成されている。図３に示すロックポートＰ３は、図１に示すベーンロータ２０内に形成されたロック流路２９と連通可能に構成されている。

図３に示すスプール４３は、略円筒状の外観形状を有し、インナースリーブ４２の貫通孔４２１において軸方向ＡＤに摺動可能に収容されている。スプール４３のリア側にはバネ４５が配置されている。バネ４５は、圧縮コイルバネにより構成され、フロント側の端部がスプール４３に当接し、リア側の端部がスリーブ４９に当接している。バネ４５は、スプール４３をフロント側へと付勢している。スプール４３のフロント側の端部には、図示しない押圧ピンが当接可能に配置されており、かかる押圧ピンがソレノイドの駆動力によってリア側に移動すると、スプール４３がバネ４５の付勢力に打ち勝ってリア側へと移動する。なお、図１および図３では、押圧ピンがスプール４３をリア側に押していない状態を示している。

スプール４３には、軸方向ＡＤに沿った貫通孔４３１が形成されている。貫通孔４３１は、ドレン油路４３２の一部を構成している。ドレン油路４３２は、遅角室２６と進角室２７とピン油圧室９９とから排出される作動油の油路として機能する。また、スプール４３には、第１ドレン流入部４３３と、第２ドレン流入部４３４とが、それぞれ厚さ方向に貫通して軸方向ＡＤに並んで形成されている。第１ドレン流入部４３３は、第２ドレン流入部４３４よりも軸方向ＡＤにおいてリア側に形成されており、遅角ポートＰ１とドレン油路４３２を連通し、遅角室２６から排出される作動油をドレン油路４３２へと導く。第２ドレン流入部４３４は、進角ポートＰ２とドレン油路４３２を連通して進角室２７から排出される作動油をドレン油路４３２へと導き、また、ロックポートＰ３とドレン油路４３２を連通してピン油圧室９９から排出される作動油をドレン油路４３２へと導く。また、スプール４３のフロント側の端部には、ドレン油路４３２と作動油制御弁４０の外部を連通させるドレン流出部４３５が形成されている。ドレン流出部４３５は、ドレン油路４３２の作動油を作動油制御弁４０の外部へと排出する。図１に示すように、ドレン流出部４３５から排出された作動油は、オイルパン２５２へと回収される。

図３に示すように、スプール４３の外周面には、複数のシール部Ｓが軸方向ＡＤに並んで形成されている。複数のシール部Ｓは、それぞれ全周に亘って径方向外側に突出した形状を有する。複数のシール部Ｓは、インナースリーブ４２の貫通孔４２１の一部をそれぞれシールし、意図しない作動油の流動を抑制する。

図１に示すロック部６０は、駆動回転体１０に対するベーンロータ２０の相対回転を、最遅角位相と最進角位相との間の中間位相（以下の説明では、「ロック位相」とも呼ぶ）においてロックする。これにより、例えば、内燃機関３００の始動時等、油圧が不十分な状態において、ハウジング１２の隔壁部１５とベーンロータ２０のベーン２２とが周方向ＢＤに衝突することが抑制される。ロック部６０に形成されたピン油圧室９９に作動油が供給されるとロックが解除され、ピン油圧室９９から作動油が排出されるとロック位相でロックされる。ロック部６０の構造の詳細な説明は、後述する。

図４〜図７を参照して、バルブタイミング調整装置１００の油圧回路について説明する。図４〜図７では、それぞれ、ロック状態、進角状態、保持状態および遅角状態における油圧回路を模式的に示している。これらの状態は、ソレノイドに通電される電力に応じたスプール４３の軸方向ＡＤの位置に対応して実現されている。図４〜図７では、作動油の供給を太い実線の矢印で示し、作動油の排出を太い破線の矢印で示している。

図４に示すロック状態における油圧回路は、図１および図３に示す状態のように、ソレノイドに通電が行われず押圧ピンがスプール４３をリア側に押していない状態において実現される。ロック状態では、ロックポートＰ３が第２ドレン流入部４３４と連通することにより、ピン油圧室９９から作動油が排出される。この状態において、ロックポートＰ３は、作動油供給油路４８と連通していない。また、ロック状態では、進角ポートＰ２が作動油供給油路４８と連通することにより進角室２７へと作動油が供給され、遅角ポートＰ１が作動油供給油路４８と連通しないことにより、遅角室２６へと作動油が供給されない。ロック状態では、駆動回転体１０に対するベーンロータ２０の相対回転がロック位相においてロックされる。

図５に示す進角状態における油圧回路は、図４に示すロック状態よりもスプール４３がリア側に移動することにより実現される。進角状態では、進角ポートＰ２が作動油供給油路４８と連通することにより進角室２７へと作動油が供給され、遅角ポートＰ１が第１ドレン流入部４３３と連通することにより、遅角室２６から作動油が排出される。進角状態では、ベーンロータ２０が駆動回転体１０に対して進角方向へ相対回転し、クランク軸２１０に対するカム軸２２０の相対回転位相が進角側へと変化する。

図５に示す進角状態と、図６に示す保持状態と、図７に示す遅角状態とでは、いずれもロックポートＰ３が第２ドレン流入部４３４と連通していないことにより、ピン油圧室９９から作動油が排出されず、ロックが解除されている。なお、図５〜７では、ロックポートＰ３が作動油供給油路４８と連通することによりピン油圧室９９へと作動油が供給されているものとして図示しているが、ひとたびピン油圧室９９への作動油の供給が実行された後にロックポートＰ３が作動油供給油路４８と連通せずにピン油圧室９９が封止されていてもよい。ロック解除状態では、駆動回転体１０に対するベーンロータ２０の相対回転が許容され、クランク軸２１０に対するカム軸２２０の相対回転位相が変更可能となっている。

図６に示す保持状態における油圧回路は、図５に示す進角状態よりもスプール４３がリア側に移動することにより実現される。保持状態では、遅角ポートＰ１が第１ドレン流入部４３３と連通しないことにより遅角室２６から作動油が排出されず、また、進角ポートＰ２が第２ドレン流入部４３４と連通しないことにより、進角室２７から作動油が排出されない。なお、図６では、遅角ポートＰ１と進角ポートＰ２とがそれぞれ封止されて作動油供給油路４８と連通しないものとして図示しているが、遅角ポートＰ１と進角ポートＰ２との少なくとも一方が作動油供給油路４８と連通し、遅角室２６と進角室２７との少なくとも一方に作動油が供給されてもよい。保持状態では、ベーンロータ２０の駆動回転体１０に対する相対回転が抑制され、クランク軸２１０に対するカム軸２２０の相対回転位相が保持される。

図７に示す遅角状態における油圧回路は、図６に示す保持状態よりもスプール４３がリア側に移動することにより実現される。遅角状態では、遅角ポートＰ１が作動油供給油路４８と連通することにより遅角室２６へと作動油が供給され、進角ポートＰ２が第２ドレン流入部４３４と連通することにより、進角室２７から作動油が排出される。遅角状態では、ベーンロータ２０が駆動回転体１０に対して遅角方向へ相対回転し、クランク軸２１０に対するカム軸２２０の相対回転位相が遅角側へと変化する。

Ａ−２．ロック部の構成：
図８に示すように、ロック部６０は、ピン収容部６１と、ロックピン７０と、第１バネ８１と、第２バネ８２と、凹部９０と、ピン油圧室９９とを備える。なお、図８は、ロック状態において、図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿ってバルブタイミング調整装置１００を周方向ＢＤに沿って展開した断面を示している。

ピン収容部６１は、上述のように、ベーンロータ２０に形成された大きなベーン２２のリア側の面において、リア側に開口するように軸方向ＡＤに沿って円柱状に窪んで形成されている。ピン収容部６１は、スプロケット１１に形成された凹部９０と対向可能に形成されている。より具体的には、ピン収容部６１は、ロック位相において凹部９０と対向する周方向ＢＤの位置に形成されている。ピン収容部６１には、円筒状に形成されたスリーブピンガイド６２が圧入されている。スリーブピンガイド６２は、ロックピン７０の往復動をガイドする。なお、スリーブピンガイド６２は、省略されていてもよい。ピン収容部６１のフロント側の端面である底部には、呼吸路６３が連なって形成されている。呼吸路６３は、バルブタイミング調整装置１００の外部と連通している。

ロックピン７０は、略円筒状の外観形状を有し、ピン収容部６１と凹部９０とに亘って軸方向ＡＤに沿って往復動可能に収容されている。以下の説明では、ロックピン７０が往復動する方向を、「往復動方向ＣＤ」とも呼ぶ。ロック解除状態では、ロックピン７０の全体がピン収容部６１に収容され、ロックピン７０の先端部が、ベーンロータ２０の相対回転に伴ってスプロケット１１のフロント側の端面を摺動する。他方、ロック状態では、ロックピン７０の先端部が凹部９０に嵌合する。以下の説明では、ロック解除状態においてロックピン７０の先端部が摺動する方向を、「摺動方向ＤＤ」とも呼ぶ。摺動方向ＤＤは、駆動回転体１０の周方向ＢＤと同心な方向である。換言すると、摺動方向ＤＤは、バルブタイミング調整装置１００を周方向ＢＤに沿って展開した状態における周方向ＢＤに平行な方向である。また、以下の説明では、ロック解除状態においてロックピン７０の先端部が摺動するスプロケット１１のフロント側の端面を、「摺動面ＳＳ」とも呼ぶ。ロックピン７０は、第１ピン７１と、第１ピン７１の内側に配置された第２ピン７２とを有する二重構造のピンとして構成されている。

第１ピン７１は、略円筒状の外観形状を有する。第１ピン７１には、往復動方向ＣＤに沿って貫通する内孔７３が形成されている。内孔７３には、第２ピン７２が収容されている。第１ピン７１は、第１バネ８１によって、リア側に向かって付勢されている。以下の説明では、第１ピン７１のリア側の端部を、「第１先端部７４」とも呼ぶ。第１先端部７４は、ロック解除状態において摺動面ＳＳを摺動方向ＤＤに沿って摺動し、ロック状態において後述する凹部９０の第１凹部９１と嵌合する。第１先端部７４の寸法についての詳細な説明は、後述する。第１ピン７１は、駆動回転体１０に対するベーンロータ２０の遅角方向への相対回転を規制する機能を有する。

第２ピン７２は、有底筒状に形成された略柱状の外観形状を有する。第２ピン７２は、第１ピン７１の内孔７３に収容されている。第２ピン７２は、第２バネ８２によって、リア側に向かって付勢されている。以下の説明では、第２ピン７２のリア側の端部を、「第２先端部７５」とも呼ぶ。第２先端部７５は、ロック解除状態において摺動面ＳＳを摺動方向ＤＤに沿って摺動し、ロック状態において後述する凹部９０の第２凹部９２と嵌合する。第２ピン７２は、駆動回転体１０に対するベーンロータ２０の進角方向への相対回転を規制する機能を有する。本実施形態において、第２ピン７２は、第１ピン７１の往復動とは独立して往復動する。

第１バネ８１と第２バネ８２とは、それぞれ圧縮コイルバネにより構成されており、第１バネ８１の内部に第２バネ８２が挿入されて、それぞれロックピン７０の軸中心に配置されている。第１バネ８１のフロント側の端部は、ピン収容部６１の底部に当接し、第１バネ８１のリア側の端部は、第１ピン７１に形成されたバネ受け部７６に当接している。このような構成により、第１バネ８１は、第１ピン７１を凹部９０に向かって付勢している。第２バネ８２のフロント側の端部は、ピン収容部６１の底部に当接し、第２バネ８２のリア側の端部は、第２ピン７２に形成されたバネ受け部７７に当接している。このような構成により、第２バネ８２は、第２ピン７２を凹部９０に向かって付勢している。本実施形態において、第１バネ８１と第２バネ８２とは、互いに独立して第１ピン７１と第２ピン７２とをそれぞれ付勢している。また、本実施形態において、バネ受け部７６とバネ受け部７７とは、それぞれ第１ピン７１と第２ピン７２との内部に形成されているが、それぞれ第１ピン７１と第２ピン７２とのフロント側の端部に形成されていてもよい。

図８および図９に示す凹部９０は、スプロケット１１のフロント側の面において、フロント側に開口するように軸方向ＡＤに沿って窪んで形成されている。凹部９０は、ピン収容部６１と対向可能に形成されている。凹部９０は、階段状の断面視形状を有し、第１ピン７１の第１先端部７４と嵌合する第１凹部９１と、第２ピン７２の第２先端部７５と嵌合する第２凹部９２とを含んで構成されている。なお、図９では、フロント側から見た凹部９０の構成を模式的に示しており、第１ピン７１の第１先端部７４の外縁部と、第２ピン７２の第２先端部７５の外縁部とに相当する位置を、それぞれ破線で示している。

図９に示すように、第１凹部９１は、周方向ＢＤに沿って伸びた略楕円形の断面視形状を有する。図８に示すように、第１凹部９１の摺動方向ＤＤに沿った寸法Ｗ１は、第１ピン７１の第１先端部７４の摺動方向ＤＤに沿った寸法Ｗ２よりも大きい。第１凹部９１のうち遅角側の端部は、第１規制部９３として機能する。第１規制部９３に第１ピン７１の第１先端部７４が当接することにより、駆動回転体１０に対するベーンロータ２０の遅角方向への相対回転が規制される。図９に示すように、第１凹部９１には、凹部供給油路９４が連なって形成されている。凹部供給油路９４は、図１に示すベーンロータ２０に形成されたロック流路２９と連通可能に構成されており、作動油制御弁４０から供給される作動油を、ロック流路２９を介して凹部９０へと導く。

図９に示すように、第２凹部９２は、略円形の断面視形状を有し、第１凹部９１の内部に形成されている。図８に示すように、第２凹部９２は、第１凹部９１の内部において摺動面ＳＳから遠ざかる位置に形成されている。このような構成により、凹部９０のうち、第１凹部９１と第２凹部９２とが重なって形成されている部分の往復動方向ＣＤに沿った溝深さは、第１凹部９１の往復動方向ＣＤに沿った溝深さよりも深い。第２凹部９２の摺動方向ＤＤに沿った寸法Ｗ３は、第２ピン７２の第２先端部７５の摺動方向ＤＤに沿った寸法Ｗ４よりも大きく、また、第１ピン７１の第１先端部７４の摺動方向ＤＤに沿った寸法Ｗ２よりも小さい。第２凹部９２のうち進角側の端部は、第２規制部９５として機能する。第２規制部９５に第２ピン７２の第２先端部７５が当接することにより、駆動回転体１０に対するベーンロータ２０の進角方向への相対回転が規制される。本実施形態において、ロック状態における第２ピン７２の第２先端部７５と、第２凹部９２の第２規制部９５との間の周方向ＢＤの嵌合隙間ＣＬは、０．３ｍｍ以下の大きさに形成されている。また、嵌合隙間ＣＬは、回転軸ＡＸを中心として０．８°以下の角度で形成されている。なお、嵌合隙間ＣＬは、０．３ｍｍを超える大きさに形成されていてもよく、０．８°を超える角度で形成されていてもよい。

図８に示すピン油圧室９９は、ロック解除のためにロックピン７０に油圧を供給する機能を有する。ピン油圧室９９は、凹部９０とピン収容部６１の一部とによって構成されている。より具体的には、ピン収容部６１のうちリア側の端部は、後述する図１０に示すようにピン収容部６１にロックピン７０の全部が収容されている状態において、ピン油圧室９９の一部を構成する。ロック解除状態において、ピン油圧室９９には、第１凹部９１と連通する凹部供給油路９４と、ベーンロータ２０のロック流路２９と、作動油制御弁４０のロックポートＰ３とを介して、作動油が供給される。なお、ロック解除状態では、ひとたびピン油圧室９９への作動油の供給が実行された後にピン油圧室９９が封止されてピン油圧室９９に作動油が充填された状態であってもよい。また、ロック状態において、ピン油圧室９９の作動油は、凹部供給油路９４とロック流路２９とロックポートＰ３とを介して作動油制御弁４０の第２ドレン流入部４３４へと導かれて、ドレン流出部４３５からオイルパン２５２へと排出される。本実施形態において、ピン油圧室９９は、第１ピン７１の第１先端部７４が第１凹部９１と嵌合可能な回転位相において遅角室２６および進角室２７と連通せず、最遅角位相において遅角室２６と連通し、最進角位相において進角室２７と連通する。

図１０〜図１３では、ロック解除状態の一形態である図５に示す進角状態から、図４に示すロック状態となる様子を、図８と同様の断面において模式的に示している。

図１０に示すロック解除状態では、作動油制御弁４０による油圧制御によってピン油圧室９９の圧力が上昇し、第１ピン７１と第２ピン７２とをフロント側に向かって押す力が、第１バネ８１と第２バネ８２との付勢力に比べて大きくなる。これにより、第１ピン７１の第１先端部７４と第２ピン７２の第２先端部７５とが凹部９０から抜け出し、ロックピン７０は、往復動方向ＣＤに沿った全長に亘ってピン収容部６１に収容される。

図５および図１０に示すロック解除状態から、作動油制御弁４０によって油圧回路が切り替えられて、ロックポートＰ３が作動油供給油路４８と連通せずに第２ドレン流入部４３４と連通すると、ロック流路２９を介してピン油圧室９９から作動油が排出される。

図１１に示すように、ピン油圧室９９から作動油が排出されると、ピン油圧室９９の圧力が低下し、第１ピン７１と第２ピン７２とをフロント側に向かって押す力が、第１バネ８１と第２バネ８２との付勢力に比べて小さくなる。これにより、第１ピン７１と第２ピン７２とは、それぞれ往復動方向ＣＤにおいてリア側に移動する。第１ピン７１の第１先端部７４は、凹部９０の第１凹部９１に嵌合し、第２ピン７２の第２先端部７５は、第１ピン７１の第１先端部７４を介して第１凹部９１に嵌合する。

ここで、カム軸２２０には、吸気弁の機構に起因して正負の交番トルクが加えられている。かかる交番トルクは、カム軸２２０の摩擦抵抗に起因して遅角方向へのトルクの方が大きい傾向にある。このようなカム軸２２０のトルク変動によって、図１１に示す状態から図１２に示す状態へと、駆動回転体１０に対してベーンロータ２０が遅角方向に相対回転する。かかる相対回転により、第１ピン７１の第１先端部７４は、図１２に示すように、第１規制部９３へと押し当てられる。第１規制部９３に当接した第１ピン７１は、遅角方向へのカムトルクが加えられている間、第１規制部９３へと押し当てられた状態が維持される。上述のように、第２凹部９２の摺動方向ＤＤに沿った寸法Ｗ３が第１ピン７１の第１先端部７４の摺動方向ＤＤに沿った寸法Ｗ２よりも小さいので、第１ピン７１は、第２凹部９２に嵌合することができない。駆動回転体１０に対するベーンロータ２０の遅角方向への相対回転は、第１ピン７１の第１先端部７４が第１規制部９３に当接することにより、規制される。

図１３に示すように、第２ピン７２は、第１ピン７１が第１規制部９３へと押し当てられた状態が維持されている間に、第２バネ８２の付勢力によってリア側へと移動する。これにより、第２ピン７２の第２先端部７５は、第２凹部９２に嵌合する。駆動回転体１０に対するベーンロータ２０の進角方向への相対回転は、第２ピン７２の第２先端部７５が第２規制部９５に当接することにより、規制される。このように、第２ピン７２の第２先端部７５が第１ピン７１の第１先端部７４を介して第１凹部９１に嵌合する状態から、第２凹部９２に嵌合する状態へと連続的に変化することにより、ロック位相におけるロックが完了する。

以上説明した本実施形態のバルブタイミング調整装置１００によれば、摺動方向ＤＤに沿った第１ピン７１の第１先端部７４の寸法Ｗ２が、摺動方向ＤＤに沿った第２凹部９２の寸法Ｗ３よりも大きいので、第１ピン７１が第２凹部９２に嵌合することを抑制でき、第１ピン７１によって駆動回転体１０に対するベーンロータ２０の遅角方向への相対回転が規制されている間に、第２ピン７２の第２先端部７５が第２凹部９２に嵌合できる。このため、ロックピン７０と凹部９０との嵌合不良の発生を抑制でき、ロック不良の発生を抑制できる。

また、本実施形態のバルブタイミング調整装置１００によれば、第２ピン７２の第２先端部７５が第２凹部９２に嵌合可能な期間は、第２ピン７２の第２先端部７５に加えて第１ピン７１の第１先端部７４も第２凹部９２に嵌合してロックする構成と比較して長い。したがって、かかる構成と比較して、第２凹部９２の第２規制部９５とロックピン７０の先端部との間の周方向ＢＤの嵌合隙間ＣＬを小さくできる。

また、第２凹部９２が第１凹部９１の内部において摺動面ＳＳから遠ざかる位置に形成されているので、凹部９０を１箇所に形成できる。このため、１箇所の凹部９０により遅角方向と進角方向との両方向における駆動回転体１０に対するベーンロータ２０の相対回転を規制してロックでき、凹部９０を形成するためにバルブタイミング調整装置１００の構造が複雑化することを抑制できる。

また、ロックピン７０が二重構造を有し、第１ピン７１が筒状に形成され、第２ピン７２が柱状に形成されて第１ピン７１の内孔７３に収容されている。このため、ロックピン７０の構造が複雑化することを抑制でき、また、ロックピン７０の大型化を抑制できる。

また、少なくとも凹部９０を含んでピン油圧室９９が形成されているので、凹部９０は、ロックピン７０を嵌合させる機能と、ロック解除のためにロックピン７０に油圧を供給するためのピン油圧室９９としての機能とを兼用できる。このため、ロック部６０の大型化を抑制でき、また、６０の構造が複雑化することを抑制できる。また、少なくとも凹部９０を含んでピン油圧室９９が形成されているので、１箇所のピン油圧室９９から、第１ピン７１と第２ピン７２とに同時に油圧を加えることができる。

また、ピン油圧室９９は、第１ピン７１の第１先端部７４が第１凹部９１と嵌合可能な回転位相において遅角室２６および進角室２７と連通せず、最遅角位相において遅角室２６と連通し、最進角位相において進角室２７と連通する。このため、ピン油圧室９９が最遅角位相および最進角位相において遅角室２６および進角室２７とそれぞれ連通しない構成と比較して、ピン収容部６１が形成されたベーン２２の周方向ＢＤの寸法が大型化することを抑制でき、駆動回転体１０に対するベーンロータ２０の相対回転位相の変換角を大きくできる。

また、ロックピン７０の往復動方向ＣＤが駆動回転体１０の軸方向ＡＤに沿っているので、バルブタイミング調整装置１００の径方向の寸法が大型化することを抑制できる。また、第２ピン７２が第１ピン７１の往復動とは独立して往復動するので、ロック部６０の構造が複雑化することを抑制できる。

また、ロック状態における第２ピン７２の第２先端部７５と、第２凹部９２の第２規制部９５との間の周方向ＢＤの嵌合隙間ＣＬは、回転軸ＡＸを中心として０．８°以下の角度で形成されている。このように、嵌合隙間ＣＬが十分小さく形成されているので、ロック状態においてロックピン７０の先端部と凹部９０とがカム軸２２０のトルク変動によって衝突する際の打音を低減できる。

Ｂ．第２実施形態：
図１４に示す第２実施形態におけるバルブタイミング調整装置が備えるロック部６０ａは、ピン油圧室９９に代えてピン油圧室９９ａを有する点において、第１実施形態のバルブタイミング調整装置１００が備えるロック部６０と異なる。これに伴い、ロック部６０ａは、ピン収容部６１とロックピン７０とに代えて、ピン収容部６１ａとロックピン７０ａとを有し、凹部供給油路９４が省略されている。その他の構成は、第１実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。なお、図１４では、図８と同様に、ロック状態におけるバルブタイミング調整装置を周方向ＢＤに沿って展開した断面を示している。

第２実施形態におけるピン油圧室９９ａは、ピン収容部６１ａの一部により形成されている。ピン収容部６１ａは、往復動方向ＣＤに沿って円柱状に窪んで形成されており、ピン収容部６１ａのうちリア側に位置する小径部６４ａと、小径部６４ａのフロント側に連なる大径部６５ａとを含んでいる。換言すると、ピン収容部６１ａの底部側の径は、開口側の径よりも大きく形成されている。大径部６５ａのうちリア側の端部には、ロック流路２９が連なって形成されている。このような構成により、大径部６５ａの一部は、ピン油圧室９９ａを構成している。なお、第２実施形態における凹部９０は、ロックを解除するためのピン油圧室として機能していない。

ロックピン７０ａは、第１ピン７１ａと、第２ピン７２ａとを有する。第１ピン７１ａは、鍔部７８ａを有する。鍔部７８ａは、第１ピン７１ａのフロント側の端部においてフランジ状に形成されており、ピン油圧室９９ａにおける作動油の油圧を受ける。第１ピン７１ａは、ロック解除の際にピン油圧室９９ａに作動油が供給されると、第１ピン７１ａの鍔部７８ａがフロント側に押されることによりフロント側へと移動する。第２ピン７２ａは、係合部７９ａを有する。係合部７９ａは、第２ピン７２ａのフロント側の端部においてフランジ状に形成されており、ロック解除の際に第１ピン７１ａの鍔部７８ａと係合する。係合部７９ａには、第１バネ８１のフロント側の端部が当接している。このため、第２ピン７２ａは、ロック解除の際にピン油圧室９９ａに作動油が供給されると、第１ピン７１ａと一体に動いてフロント側へと移動する。第１バネ８１のうちフロント側の一部は、ピン油圧室９９ａの往復動方向ＣＤに沿った位置と重なっている。なお、第１バネ８１の全体が、ピン油圧室９９ａの往復動方向ＣＤに沿った位置と重なっていてもよい。

以上説明した第２実施形態のバルブタイミング調整装置によれば、第１実施形態のバルブタイミング調整装置１００と同様な効果を奏する。加えて、ピン油圧室９９ａがピン収容部６１ａの大径部６５ａにより形成されているので、凹部９０ａに作動油が供給されない。このため、どの位相においても遅角室２６および進角室２７とピン油圧室９９ａが連通しないので、遅角室２６および進角室２７における油圧制御をピン油圧室９９ａにおける油圧制御と独立して実現でき、油圧回路の複雑化を抑制できる。また、ロックピン７０ａに鍔部７８ａが形成されているので、ロック流路２９を介してピン油圧室９９ａへと作動油が供給されることにより、ロックを解除できる。また、第２ピン７２ａが係合部７９ａを有し、ロック解除の際に第１ピン７１ａと係合して第１ピン７１ａと一体に動くので、ピン油圧室９９ａへと作動油が供給されて第１ピン７１ａの鍔部７８ａがフロント側に押されることにより、第２ピン７２ａを凹部９０から抜け出させることができる。また、第１バネ８１の一部がピン油圧室９９ａの往復動方向ＣＤに沿った位置と重なっているので、第１バネ８１がピン油圧室９９ａの往復動方向ＣＤに沿った位置と重ならない構成と比較して、ピン収容部６１ａの往復動方向ＣＤに沿った寸法が大型化することを抑制でき、ロック部６０ａの大型化を抑制できる。

Ｃ．第３実施形態：
図１５に示す第３実施形態のバルブタイミング調整装置１００ｂは、ロック部６０に代えてロック部６０ｂを有する点において、第１実施形態のバルブタイミング調整装置１００と異なる。その他の構成は、第１実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。なお、図１５では、ロック部６０ｂを含むように径方向に沿ってバルブタイミング調整装置１００ｂを切断した断面を示すとともに、作動油制御弁４０の図示を省略している。

第３実施形態のロック部６０ｂは、ピン収容部６１と凹部９０とロックピン７０とに代えてピン収容部６１ｂと凹部９０ｂとロックピン７０ｂとを有する。

ピン収容部６１ｂは、駆動回転体１０ｂのハウジング１２ｂに形成された３つの隔壁部１５ｂのうちの特定の１つにおいて、径方向内側に開口するように径方向に沿って略円柱状に窪んで形成されている。ピン収容部６１ｂは、ベーンロータ２０ｂに形成された凹部９０ｂと対向可能に形成されている。凹部９０ｂは、ベーンロータ２０ｂのロータ２１ｂにおいて、径方向外側に開口するように径方向に沿って窪んで形成されている。凹部９０ｂには、ロック流路２９ｂが連なって形成されている。このため、凹部９０ｂは、ピン油圧室９９ｂを構成している。凹部９０ｂの構造についての詳細な説明は、後述する。

図１６に示すように、ロックピン７０ｂは、ピン収容部６１ｂと凹部９０ｂとに亘って径方向に沿って往復動可能に収容されている。図１７および図１８に示すように、ロックピン７０ｂは、軸方向ＡＤにおいて互いに隣り合って配置された第１ピン７１ｂと第２ピン７２ｂとを有する。なお、図１６では、図１５と同様の断面におけるロック部６０ｂを模式的に示し、図１７では、図１６のＡ矢視において、ピン収容部６１ｂの底部の図示を省略して示すとともに第２ピン７２ｂの第２先端部７５ｂを破線で示している。

図１８に示すように、第１ピン７１ｂの第１先端部７４ｂは、略矩形の断面視形状を有し、図１６に示す凹部９０ｂの第１凹部９１ｂに嵌合する。第１ピン７１ｂは、図１７に示す第１バネ８１によって径方向内側に向かって付勢されている。

図１７および図１８に示すように、第２ピン７２ｂの第２先端部７５ｂは、略矩形の断面視形状を有し、図１６に示す凹部９０ｂの第２凹部９２ｂに嵌合する。第２ピン７２ｂは、図１７に示す第２バネ８２によって径方向内側に向かって付勢されている。図１８に示すように、第２ピン７２ｂの第２先端部７５ｂの摺動方向ＤＤに沿った寸法Ｗ４は、第１ピン７１ｂの第１先端部７４ｂの摺動方向ＤＤに沿った寸法Ｗ２よりも小さい。

図１６および図１９に示すように、凹部９０ｂは、階段状の断面視形状を有し、第１ピン７１ｂの第１先端部７４ｂと嵌合する第１凹部９１ｂと、第２ピン７２ｂの第２先端部７５ｂと嵌合する第２凹部９２ｂとを含んで構成されている。なお、図１９では、図１６に示すＡ矢視に見た凹部９０ｂの構成を模式的に示しており、第１ピン７１ｂの第１先端部７４ｂの外縁部と、第２ピン７２ｂの第２先端部７５ｂの外縁部とに相当する位置を、それぞれ破線で示している。

図１９に示すように、第１凹部９１ｂは、略矩形の断面視形状を有する。第１凹部９１ｂの摺動方向ＤＤに沿った寸法Ｗ１は、第１ピン７１ｂの第１先端部７４ｂの摺動方向ＤＤに沿った寸法Ｗ２よりも大きい。このため、第１凹部９１ｂには、第１ピン７１ｂが嵌合する。また、本実施形態の第１凹部９１ｂは、第１ピン７１ｂに加えて第２ピン７２ｂも嵌合可能に構成されている。

第２凹部９２ｂは、略矩形の断面視形状を有し、図１６に示すように第１凹部９１ｂの内部において摺動面ＳＳから遠ざかる位置に形成されている。図１９に示すように、第２凹部９２ｂの摺動方向ＤＤに沿った寸法Ｗ３は、第２ピン７２ｂの第２先端部７５ｂの摺動方向ＤＤに沿った寸法Ｗ４よりも大きく、また、第１ピン７１ｂの第１先端部７４ｂの摺動方向ＤＤに沿った寸法Ｗ２よりも小さい。このため、第２凹部９２ｂは、第２ピン７２ｂが嵌合可能、かつ、第１ピン７１ｂが嵌合できない構成となっている。

以上説明した第３実施形態のバルブタイミング調整装置１００ｂによれば、第１実施形態のバルブタイミング調整装置１００と同様な効果を奏する。加えて、ロックピン７０ｂの往復動方向ＣＤが駆動回転体１０ｂの径方向に沿っているので、バルブタイミング調整装置１００ｂの軸方向ＡＤの寸法が大型化することを抑制できる。また、駆動回転体１０ｂのハウジング１２ｂの隔壁部１５ｂにピン収容部６１ｂが形成されているので、ベーンロータ２０ｂのロータ２１ｂにピン収容部が形成される構成と比較して、ロータ２１ｂの径方向の寸法が大型化することを抑制でき、バルブタイミング調整装置１００ｂの径方向の寸法が大型化することを抑制できる。また、第１凹部９１ｂの内部に第２凹部９２ｂが形成されているので、第１凹部９１ｂと第２凹部９２ｂとが例えば軸方向ＡＤにおいて互いに離れて形成される構成と比較して、凹部９０ｂを１箇所に形成できる。このため、例えば焼結等によりベーンロータ２０ｂを形成する場合に、凹部９０ｂの寸法精度の低下を抑制できる。また、第２ピンの第２先端部７５ｂが第１凹部９１ｂと第２凹部９２ｂとにそれぞれ嵌合するので、凹部９０ｂの構造が複雑化することを抑制できる。

Ｄ．他の実施形態：
Ｄ−１．他の実施形態１：
上記各実施形態におけるロック部６０、６０ａ〜ｂの構成は、あくまで一例であり、種々変更可能である。例えば、第１、２実施形態のロック部６０、６０ａにおいて、駆動回転体１０にピン収容部６１、６１ａが形成されてベーンロータ２０に凹部９０が形成されていてもよい。また、例えば、第３実施形態のロック部６０ｂにおいて、駆動回転体１０ｂに凹部９０ｂが形成されてベーンロータ２０ｂにピン収容部６１ｂが形成されていてもよい。すなわち一般には、ロック部６０、６０ａ〜ｂは、駆動回転体１０、１０ｂとベーンロータ２０、２０ｂのうちの一方の回転体に形成されたピン収容部６１、６１ａ〜ｂと、駆動回転体１０、１０ｂとベーンロータ２０、２０ｂのうちの他方の回転体においてピン収容部６１、６１ａ〜ｂと対向可能に形成された凹部９０、９０ｂとを有していてもよい。また、例えば、第３実施形態のロック部６０ｂにおいて、第１、２実施形態のロックピン７０、７０ａのように二重構造の第１ピン７１、７１ａと第２ピン７２、７２ａとを有していてもよく、第２実施形態のように、ピン収容部６１ｂにロック流路２９が連なって形成されてピン収容部６１ｂがピン油圧室９９ｂとして機能し、第１ピン７１ｂと第２ピン７２ｂとにそれぞれ鍔部が形成されていてもよい。また、例えば、第１、２実施形態のロック部６０、６０ａにおいて、第３実施形態のロックピン７０ｂのように、径方向において互いに隣り合って配置された第１ピン７１ｂと第２ピン７２ｂとを有していてもよい。すなわち一般には、第１ピン７１ｂと第２ピン７２ｂとは、ロックピン７０ｂの往復動方向ＣＤと摺動方向ＤＤとにそれぞれ交差する交差方向において、互いに隣り合って配置されていてもよい。また、例えば、第３実施形態の凹部９０ｂは、第１凹部９１ｂの内部に第２凹部９２ｂが形成されていたが、第２凹部９２ｂと第１凹部９１ｂとが互いに離れて形成されていてもよい。このような構成によっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。

Ｄ−２．他の実施形態２：
上記第２実施形態において、第２ピン７２ａに形成された係合部７９ａは、第１ピン７１ａに形成された鍔部７８ａと係合していたが、鍔部７８ａとは異なる第１ピン７１ａの任意の部位と係合可能に構成されていてもよい。また、上記第２実施形態において、第１バネ８１は、ピン油圧室９９ａの往復動方向ＣＤに沿った位置と重なって配置されていたが、ピン油圧室９９ａの往復動方向ＣＤに沿った位置と重なっていなくてもよい。このような構成によっても、上記第２実施形態と同様な効果を奏する。

Ｄ−３．他の実施形態３：
上記実施形態におけるバルブタイミング調整装置１００、１００ｂの構成は、あくまで一例であり、種々変更可能である。例えば、駆動回転体１０、１０ｂに対してベーンロータ２０、２０ｂを進角方向に付勢するアシストスプリングをさらに備える態様であってもよい。かかる態様においては、第１ピン７１、７１ａ、７１ｂが進角方向への相対回転を規制し、第２ピン７２、７２ａ、７２ｂが遅角方向への相対回転を規制してもよい。すなわち一般には、ロックピン７０、７０ａ、７０ｂは、進角方向と遅角方向とのうちの一方の方向へのベーンロータ２０、２０ｂの相対回転を規制する第１ピン７１、７１ａ、７１ｂと、進角方向と遅角方向とのうちの他方の方向への相対回転を規制する第２ピン７２、７２ａ、７２ｂとを有していてもよい。また、例えば、作動油制御弁４０は、駆動回転体１０、１０ｂやベーンロータ２０、２０ｂの外部に配置されていてもよく、ソレノイドに限らず電動モータやエアシリンダー等の任意のアクチュエータにより駆動されてもよい。また、例えば、バルブタイミング調整装置１００、１００ｂは、カム軸２２０が開閉駆動する吸気弁のバルブタイミングを調整することに代えて、排気弁のバルブタイミングを調整するように構成されていてもよい。このような構成によっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した形態中の技術的特徴に対応する各実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０、１０ｂ…駆動回転体、２０、２０ｂ…ベーンロータ、２２…ベーン、２６…遅角室（油圧室）、２７…進角室（油圧室）、４８…作動油供給油路、６０、６０ａ、６０ｂ…ロック部、６１、６１ａ、６１ｂ…ピン収容部、７０、７０ａ、７０ｂ…ロックピン、７１、７１ａ、７１ｂ…第１ピン、７２、７２ａ、７２ｂ…第２ピン、７４、７４ｂ…第１先端部（第１ピンの先端部）、７５、７５ｂ…第２先端部（第２ピンの先端部）、８１…第１バネ、８２…第２バネ、９０、９０ｂ…凹部、９１、９１ｂ…第１凹部、９２、９２ｂ…第２凹部、９９、９９ａ、９９ｂ…ピン油圧室、１００、１００ｂ…バルブタイミング調整装置、２１０…クランク軸（駆動軸）、２２０…カム軸（従動軸）、ＢＤ…周方向、ＤＤ…摺動方向、Ｗ２、Ｗ３…寸法

Claims (12)

1. 駆動軸（２１０）から動力が伝達されて駆動される従動軸（２２０）の回転位相を前記駆動軸に対して調整することにより、前記従動軸によって開閉されるバルブのバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置（１００、１００ｂ）であって、
   内部空間が形成され、前記駆動軸と連動して回転する駆動回転体（１０、１０ｂ）と、
   前記内部空間に収容されて前記従動軸に連結され、前記内部空間を複数の油圧室（２６、２７）に区画するベーン（２２）を有し、前記油圧室へ供給される作動油の圧力を受けて前記駆動回転体に対して相対回転可能に設けられたベーンロータ（２０、２０ｂ）と、
   前記駆動回転体に対する前記ベーンロータの相対回転を最遅角位相と最進角位相との間の中間位相においてロックするロック部（６０、６０ａ、６０ｂ）と、
   を備え、
   前記ロック部は、
   前記駆動回転体と前記ベーンロータのうちの一方の回転体に形成されたピン収容部（６１、６１ａ、６１ｂ）と、
   前記駆動回転体と前記ベーンロータのうちの他方の回転体において、前記ピン収容部と対向可能に形成された凹部（９０、９０ｂ）と、
   前記ピン収容部と前記凹部とに亘って往復動可能に収容され、進角方向と遅角方向とのうちの一方の方向への前記相対回転を規制する第１ピン（７１、７１ａ、７１ｂ）と、前記進角方向と前記遅角方向とのうちの他方の方向への前記相対回転を規制する第２ピン（７２、７２ａ、７２ｂ）と、を有するロックピン（７０、７０ａ、７０ｂ）と、
   前記第１ピンを前記凹部に向かって付勢する第１バネ（８１）と、前記第２ピンを前記凹部に向かって付勢する第２バネ（８２）と、
   ロック解除のために前記作動油が供給されるピン油圧室（９９、９９ａ、９９ｂ）と、
   を有し、
   前記凹部は、前記第１ピンの先端部（７４、７４ｂ）と嵌合する第１凹部（９１、９１ｂ）と、前記第２ピンの先端部（７５、７５ｂ）と嵌合する第２凹部（９２、９２ｂ）と、を含んで構成されており、
   前記駆動回転体の周方向（ＢＤ）と同心な方向である前記ロックピンの摺動方向（ＤＤ）に沿った前記第１ピンの先端部の寸法（Ｗ２）は、前記摺動方向に沿った前記第２凹部の寸法（Ｗ３）よりも大きい、
   バルブタイミング調整装置。
2. 請求項１に記載のバルブタイミング調整装置において、
   前記第２凹部は、前記第１凹部の内部において、前記第１ピンの先端部と前記第２ピンの先端部とが前記凹部に嵌合していない状態で摺動する摺動面（ＳＳ）から遠ざかる位置に形成されており、
   前記第２ピンの先端部が前記第１凹部に嵌合する状態から前記第２凹部に嵌合する状態へと連続的に変化することによりロックが完了する、
   バルブタイミング調整装置。
3. 請求項２に記載のバルブタイミング調整装置において、
   前記第１ピンは、内孔（７３）が形成された筒状に形成され、
   前記第２ピンは、柱状に形成されて前記内孔に収容されている、
   バルブタイミング調整装置。
4. 請求項２に記載のバルブタイミング調整装置において、
   前記第１ピンと前記第２ピンとは、前記ロックピンの往復動方向（ＣＤ）と前記摺動方向とにそれぞれ交差する交差方向において、互いに隣り合って配置されている、
   バルブタイミング調整装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置において、
   前記ピン油圧室は、少なくとも前記凹部を含んで形成されている、
   バルブタイミング調整装置。
6. 請求項５に記載のバルブタイミング調整装置において、
   前記ピン油圧室は、前記第１ピンの先端部が前記第１凹部と嵌合可能な前記回転位相において前記油圧室と連通せず、前記最遅角位相と前記最進角位相とにおいて前記油圧室とそれぞれ連通する、
   バルブタイミング調整装置。
7. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置において、
   前記ピン油圧室は、前記ピン収容部の一部により形成されており、
   前記ロックピンには、前記ピン油圧室における前記作動油の油圧を受ける鍔部（７８ａ）が形成されている、
   バルブタイミング調整装置。
8. 請求項７に記載のバルブタイミング調整装置において、
   前記第２ピンは、前記ロック解除の際に前記第１ピンと係合する係合部（７９ａ）を有し、前記ロック解除の際に前記第１ピンと一体に動く、
   バルブタイミング調整装置。
9. 請求項８に記載のバルブタイミング調整装置において、
   前記第１バネの少なくとも一部における前記ロックピンの往復動方向に沿った位置は、前記ピン油圧室の前記往復動方向に沿った位置と重なっている、
   バルブタイミング調整装置。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置において、
    前記ロックピンの往復動方向は、前記駆動回転体の軸方向（ＡＤ）に沿っている、
    バルブタイミング調整装置。
11. 請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置において、
    前記ロックピンの往復動方向は、前記駆動回転体の径方向に沿っている、
    バルブタイミング調整装置。
12. 請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置において、
    前記第２ピンの先端部が前記第２凹部に嵌合した状態における前記第２ピンの先端部と、前記第２凹部において前記他方の方向への前記相対回転を規制する規制部（９５）との間の前記周方向の嵌合隙間（ＣＬ）は、前記駆動回転体の回転軸（ＡＸ）を中心として０．８°以下の角度で形成されている、
    バルブタイミング調整装置。

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