JP2021181754A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】摩擦プレートの小径化を図ることにより装置の大型化を抑制し得る内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供する。【解決手段】カムシャフト２の一端部２ａの先端面２ｄとベーンロータのロータ部１４の嵌合溝１４ｂの底面１４ｃとの間に配置された摩擦プレート７１は、前記嵌合溝の底面と接触する表面の摩擦係数が底面の摩擦係数よりも高く、カムシャフトの前記先端面と接触する裏面の摩擦係数がカムシャフトの先端面の摩擦係数よりも高いプレート本体７１ａと、プレート本体がベーンロータの回転軸方向において前記嵌合溝に形成された凹部７０に保持される一対の折り曲げ片７１ｂ、７１ｃと、を有している。【選択図】図７

Description

本発明は、内燃機関の吸気弁や排気弁の開閉タイミングを制御するバルブタイミング制御装置に関する。

従来における内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、以下の特許文献１に記載されたものがある。

このバルブタイミング制御装置において、ハウジング内に相対回転可能に収容されたベーンロータは、回転軸方向の一端面がカムシャフトの回転軸方向の一端部にカムボルトの締結力によって結合されている。また、ベーンロータの一端面とカムシャフトの一端部の先端面との間には、摩擦係数の高いフリクションディスクが挟まれている。

そして、前記カムボルトによる締結時に、前記フリクションディスクによって、ベーンロータとカムシャフトとの間の大きな摩擦トルクを得てベーンロータとカムシャフトの締結力が高められるようになっている。

フリクションディスクは、薄肉な円環板状に形成されて、外周縁の周方向の四箇所に所定長さのタブが径方向へ突出して設けられている。この各タブは、ベーンロータの前記嵌合溝の内周面に係り止めされて、フリクションディスク全体を嵌合溝内に保持するようになっている。これによって、フリクションディスクは、ベーンロータがカムボルトによってカムシャフトに締結される前において、前記嵌合溝内からの不用意な脱落が抑制されるようになっている。

米国特許番号 ８４５３６１６ Ｂ２

しかしながら、前記従来のバルブタイミング制御装置にあっては、前記フリクションディスクの外周縁に、保持用の４つの前記タブが径方向へ一体に設けられていることから、このフリクションディスクの外径が大きくなって装置が大型化するおそれがある。

本発明は、前記従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、摩擦プレートの小径化を図ることにより装置の大型化を抑制し得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によれば、とりわけ、摩擦プレートは、従動回転体の端面と接触する第１接触面の摩擦係数が前記従動回転体の端面の摩擦係数よりも高く、前記カムシャフトの端面と接触する第２接触面の摩擦係数が前記カムシャフトの端面の摩擦係数よりも高い板状部と、前記板状部が前記従動回転体の回転軸方向において前記従動回転体または前記カムシャフトに保持される保持部と、を有していることを特徴としている。

本発明によれば、摩擦プレートの小径化によって装置の大型化を抑制することが可能になる。

本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の縦断面図である。 本実施形態のバルブタイミング制御装置の全体概略図である。 本実施形態に供される油圧制御弁の分解斜視図である。 本実施形態に供される摩擦プレートの斜視図である。 本実施形態に供されるベーンロータの正面図である。 同ベーンロータの斜視図である。 図５のＡ−Ａ線断面図である。 本実施形態に供される油圧制御弁のスリーブを一部断面して示し、Ａは後方側から視た斜視図、Ｂは前方側から視た斜視図である。 本発明の第２実施形態に供される摩擦プレートの斜視図である。 摩擦プレートがロータ部に保持された状態を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に供される摩擦プレートの斜視図である。 本実施形態の摩擦プレートがロータ部に保持された状態を示す断面図である。 本発明の第４実施形態に供される摩擦プレートがカムシャフトに取り付けられる状態を示す分解斜視図である。 同じく摩擦プレートがカムシャフトに取り付けられた状態を示す正面図である。 本発明の第５実施形態に供される摩擦プレートと固定用ピンを示す斜視図である。 本実施形態の摩擦プレートがロータ部に保持された状態を示す断面図である。

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説明する。なお、本実施形態では、内燃機関のバルブタイミング制御装置を吸気弁側に適用したものを示しているが、排気弁側に適用することも可能である。

図１は本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の一実施形態を断面して示す全体構成図、図２は本実施形態のバルブタイミング制御装置の油圧回路を示す全体概略図である。

バルブタイミング制御装置は、図１及び図２に示すように、機関のクランクシャフトにより図外の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（以下、スプロケットという。）１と、スプロケット１に対して相対回転可能に設けられた吸気側のカムシャフト２と、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換する位相変更機構３と、該位相変更機構３を最遅角位相位置でロックさせるロック機構４と、位相変更機構３とロック機構４を作動させる油圧回路５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。

スプロケット１は、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て、カムシャフト２の一端部２ａの外周に回転自在に支持される軸受孔１ｂと、を有している。また、スプロケット１は、外周部の円周方向の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。このスプロケット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、図外のシリンダヘッド上に複数のカム軸受を介して回転自在に支持されている。このカムシャフト２は、外周面の所定位置に図外の吸気弁をバルブスプリングのばね力に抗して開作動させる回転カムが軸方向の所定位置の気筒毎に固定されている。また、カムシャフト２の一端部２ａの内部軸心方向には、後述するカムボルトとして機能するバルブボディ２７が螺着される雌ねじ孔２ｂが形成されている。

位相変更機構３は、図１及び図２に示すように、内部に作動室を有するハウジング６と、ハウジング６内に回転自在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の作動室内に形成された複数（本実施形態ではそれぞれ４つ）の遅角作動室９及び進角作動室１０と、を備えている。

この各４つの遅角作動室９と進角作動室１０は、後述するハウジング本体１１の内周面に突設された４つのシュー８と、後述するベーンロータ７のベーン１５ａ〜１５ｄとによって仕切られている。

ハウジング６は、圧粉金属を焼結して成形されたいわゆる焼結金属材によって一体に形成された円筒状のハウジング本体１１と、プレス成形によって形成され、ハウジング本体１１の前端開口を閉塞するフロントカバー１２と、後端開口を閉塞するリアカバーとしての前記スプロケット１と、から構成されている。

ハウジング本体１１は、ほぼ円筒状に形成されて、内周面に４つのシュー８が突設されている。この各シュー８の内部軸方向には、４つのボルト挿入孔１１ａが貫通形成されている。なお、ハウジング本体１１は、スプロケット１と一体に形成されていても良い。

フロントカバー１２は、中央に比較的大径な挿入孔１２ａが貫通形成されている。このフロントカバー１２は、挿入孔１２ａを除く内周面とベーンロータ７の対向一側面との間で各遅角、進角作動室９，１０内をシールするようになっている。また、フロントカバー１２は、外周部の周方向のほぼ等間隔位置の４箇所にそれぞれボルト１３が挿入されるボルト挿通孔１２ｂが貫通形成されている。

そして、スプロケット１とハウジング本体１１及びフロントカバー１２は、各ボルト挿通孔１２ｂや各ボルト挿入孔１０ａを挿入して雌ねじ孔１ｃに螺着する４本のボルト１３によって軸方向から結合されている。

図４は本実施形態に供される摩擦プレートの斜視図、図５は本実施形態に供されるベーンロータの正面図、図６は同ベーンロータの斜視図、図７は図５のＡ−Ａ線断面図である。

ベーンロータ７は、図２、図５及び図６にも示すように、ハウジング本体１１と同じく焼結金属材によって一体に形成されている。ベーンロータ７は、後述するバルブボディ２７の締め付けトルクによって、カムシャフト２の一端部２ａに摩擦プレート７１を介して固定されたロータ部１４と、該ロータ部１４の外周面に円周方向のほぼ９０°等間隔位置に放射状に突設された複数（本実施形態では４つ）のベーン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２ｂと連続するボルト挿入孔１４ａが貫通形成されている。また、ロータ部１４は、回転軸方向の一端面（カムシャフト２側の後端面）に円形状の嵌合溝１４ｂが形成されている。この嵌合溝１４ｂには、カムシャフト２の回転軸方向の一端部２ａの先端部が回転軸方向の外側から嵌合するようになっている。

また、この嵌合溝１４ｂは、円周方向の所定位置、つまりロータ部１４の第１ベーン１５ａと径方向で対応する位置に、凹部７０が形成されている。

この凹部７０は、嵌合溝１４ｂの端面である底面１４ｃからコ字形状に切欠形成されて円周方向に長いほぼ長方体の空間になっている。また、凹部７０は、底面７０ａから立ち上がった円周方向の対向する内側面である両側面７０ｂ、７０ｃがベーンロータ７の回転軸方向に沿って形成されている。また、この凹部７０の開口部の周方向両端縁には、面取り部７０ｄ、７０ｅがそれぞれ形成されている。

各ベーン１５ａ〜１５ｄは、その径方向の突出長さが比較的短く形成されて、それぞれが各シュー８の間に配置されている。また、１つのベーン１５ａ以外の３つのベーン１５ｂ〜１５ｄは、円周方向の巾がほぼ同一に設定されて比較的薄肉に形成されている。一つのベーン１５ａは、周方向の幅が大きく形成されて内部にロック機構４の一部が設けられている。

そして、摩擦プレート７１は、図４〜図７に示すように、例えば鉄系金属によって厚さが例えば約０．１ｍｍの薄板円環状に形成されて弾性力（ばね力）を有している。この摩擦プレート７１は、円周方向の所定位置で分断された円環状の板状部であるプレート本体７１ａと、該プレート本体７１ａの分断された対向する両端部に一体に設けられた保持部である一対の折り曲げ片７１ｂ、７１ｃと、を有している。

プレート本体７１ａは、嵌合溝１４ｂの底面１４ｃとカムシャフト２の一端部２ａの先端面２ｄとの間に挟まれた状態でバルブボディ２７の軸トルクによって固定されている。このプレート本体７１ａは、内周にボルト挿入孔１４ａよりも内径が僅かに大きな挿入孔７１ｄが形成されている。この挿入孔７１ｄは、プレート本体７１ａの外径と同じくほぼ円形状に形成されている。また、プレート本体７１ａは、その径方向の幅Ｗが嵌合溝１４ｂの円環状の底面１４ｃの径方向幅Ｗ１よりも小さく形成されて一側面である図７中の下面（裏面）全体が嵌合溝１４ｂの底面１４ｃに当接している。

両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃは、図４及び図７に示すように、プレート本体７１ａの両端部から同一方向へほぼ直角よりも僅かに外側に向かって折曲されている。換言すれば、両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃは、プレート本体７１ａのロータ部材１４の端面との対向面から回転軸方向に折り曲げられている。つまり、両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃは、凹部７０内に嵌合していない自由状態時には図７の一点鎖線で示すように、互いに反対方向（凹部７０の両側面７０ｂ、７０ｃ方向）へ僅かに傾斜するように折り曲げられている。したがって、図４に示す自由状態にある両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃの間の隙間Ｓは、凹部７０の対向両側面７０ｂ、７０ｃの間の隙間Ｓ１よりも小さくなっている。これによって、両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃを、凹部７０内へ挿入した際に、両側面７０ｂ、７０ｃに対して弾性的に当接して高い保持力が得られるようになっている。

なお、摩擦プレート７１は、例え自身に弾性特性を有しないとしても、前述のように、両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃの互いの反対方向への折り曲げによって弾性力が付与することが可能である。

また、摩擦プレート７１は、上面（表面）と下面（裏面）全体に摩擦係数（摩擦抵抗）を増加する表面処理が施されている。この表面処理としては、例えば、表面と裏面全体に機械的に凹凸部を形成するとか、化学薬品などを用いて凹凸部を形成する。これによって、プレート本体７１ａの上面の摩擦係数は、カムシャフト２の一端部２ａの先端面２ｄよりも大きくなっている。一方、プレート本体７１ａの下面の摩擦係数は、ロータ部１４の嵌合溝１４ｂの底面１４ｃよりも大きくなっている。

なお、各折り曲げ片７１ｂ、７１ｃのそれぞれの表面、裏面全体にも摩擦抵抗を増加させる表面処理が施されていることは勿論である。

各ベーン１５ａ〜１５ｄの外周面にそれぞれ形成されたシール溝１５ｅと、各シュー８の先端面に形成されたシール溝には、各外周面と先端面それぞれハウジング本体１１の内周面とロータ部１４の外周面との間をシールするシール部材１６ａ、１６ｂがそれぞれ設けられている。

また、ベーンロータ７は、図２に示すように、遅角側(反時計方向)へ相対回転すると、第１ベーン１５ａの一側面が対向する一つのシュー８の対向側面８ａに当接する。これによって、ベーンロータ７は、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が、進角側(図２の時計方向)へ相対回転すると、同じく第１ベーン１５ａの他側面が対向する他のシュー８の段差状の対向側面８ｂに当接する。これによって、最大進角側の回転位置が規制されるようになっている。

各ベーン１５ａ〜１５ｄの正逆回転方向の両側面と各シュー８の両側面との間には、前述した各遅角作動室９と各進角作動室１０が設けられている。各遅角作動室９と各進角作動室１０は、ロータ部１４の内部にほぼ径方向に沿って形成されたそれぞれ４つの遅角通路孔１７と進角通路孔１８を介して油圧回路５にそれぞれに連通している。

ロック機構４は、ハウジング６に対してベーンロータ７を最遅角側の回転位置（図２に示す位置）に保持するものである。

すなわち、ロック機構４は、図１及び図２に示すように、スプロケット１の内側面の所定位置に形成されたロック穴１９と、ベーンロータ７の第１ベーン１５ａの内部軸方向に形成されたピン収容孔２０に進退動自在に設けられたロックピン２１と、該ロックピン２１をロック穴１９方向へ付勢するコイルスプリング２２と、供給された油圧によってロックピン２１をコイルスプリング２２のばね力に抗してロック穴１９から後退移動させて係合を解除する解除用受圧室１９ａと、該解除用受圧室１９ａに油圧を供給するロック通路２３と、から主として構成されている。

ロック穴１９は、ロックピン２１の小径な先端部の外径より大径な円形状に形成されていると共に、スプロケット１の内側面のベーンロータ７の最遅角側の回転位置に対応した位置に形成されている。

ロックピン２１は、小径な先端部がロック穴１９に挿入あるいは抜け出すようになっている。つまり、ロックピン２１は、コイルスプリング２２のばね力によって先端部がロック穴１９の内部に挿入してベーンロータ７をハウジング６に対してロックする。または、ロック穴１９から抜け出てロックを解除するようになっている。前記ロック位置は、前述したように、ハウジング６に対してベーンロータ７の最遅角側の回転位置となる。

また、ロックピン２１は、先端部の受圧面に解除用受圧室１９ａに供給された油圧を受けて後退移動してロック穴１９から抜け出してロックが解除される。

解除用受圧室１９ａは、ロック穴１９の内部に形成されている。

油圧回路５は、図１及び図２に示すように、カムシャフト２の軸受ジャーナル部やカムシャフト２の内部軸方向に形成された供給通路２４と、該供給通路２４の下流側に設けられて、吐出通路２５ａから供給通路２４に作動油圧を吐出するオイルポンプ２５と、ロータ部１４の内部軸方向に設けられて、機関運転状態に応じて供給通路２４に対して各遅角通路孔１７と各進角通路孔１８の流路を切り換える油圧制御弁２６と、該油圧制御弁２６に連通し、各遅角、進角作動室９、１０からの作動油をオイルパン５１に排出する排出通路４３と、を備えている。

供給通路２４は、上流部がオイルポンプ２５の吐出通路２５ａと連通している一方、下流側がカムシャフト２の雌ねじ孔２ｂの先端部に連通している。

オイルポンプ２５は、一般的な例えばベーンタイプあるいはトロコイドタイプのものが用いられている。

図８は油圧制御弁２６のスリーブを一部断面して示し、Ａは後方側から視た斜視図、Ｂは前方側から視た斜視図である。

油圧制御弁２６は、図１〜図３に示すように、ベーンロータ７をカムシャフト２の一端部２ａに軸方向から固定するカムボルトである鉄系金属材からなるバルブボディ２７と、該バルブボディ２７の内部軸方向に貫通形成されたバルブ孔２７ａ内に収容配置されたスリーブ２８と、該スリーブ２８の外周面とバルブ孔２７ａの内周面との間に配置されたスプール弁２９と、該スプール弁２９を図１の左方向へ付勢するバルブスプリング３０と、スプール弁２９をバルブスプリング３０のばね力に抗して他方向へ押し出す電磁アクチュエータ３１と、から主として構成されている。

バルブボディ２７は、図３にも示すように、バルブ孔２７ａによって内部中空状の円筒状に形成されており、外周面が六角面に形成された頭部２７ｂと、ロータ部１４のボルト挿入孔１４ａに挿通する軸部２７ｃと、該軸部２７ｃの先端部外周に形成されて、カムシャフト２の雌ねじ孔２ｂに螺着する雄ねじ部２７ｄと、から構成されている。

頭部２７ｂは、バルブボディ２７がカムシャフト２に締結された状態では、フロントカバー１２の挿入孔１２ａ内に配置されて、軸部２７ｃの付け根側に設けられたフランジ部２７ｅの着座面２７ｆがロータ部１４のボルト挿入孔１４ａの開口縁側の周面に着座している。

軸部２７ｃは、軸方向のほぼ頭部２７ｂ寄りの位置に遅角ポート３２が周壁の十字径方向へ４つ貫通形成されている。また、軸部２７ｃの各遅角ポート３２の先端部寄り側部には、進角ポート３３が周壁の十字径方向へ４つ貫通形成されている。

各遅角ポート３２と各進角ポート３３は、図１に示すように、それぞれの内側開口がバルブ孔２７ａに臨み、外側開口が各遅角通路孔１７と各進角通路孔１８にそれぞれグルーブ溝を介して径方向から連通している。

また、軸部２７ｃの先端部の内周には、円環状の環状溝３４が形成されている。この環状溝３４は、バルブ孔２７ａの内周面の内径よりも大径に形成されて、内端に径方向に沿った段差面３４ａが形成されている。

スリーブ２８は、例えば、合成樹脂材あるいは金属材によって一体に形成され、図８Ａ，Ｂに示すように、中実な円柱状のスリーブ本体２８ａと、該スリーブ本体２８ａの軸方向の一端部に一体に有するフランジ部２８ｂと、から構成されている。

スリーブ本体２８ａは、内部に一体に設けられた仕切壁３５によって第１油通路３６と第２油通路３７が仕切られている。また、このスリーブ本体２８ａのフランジ部２８ｂ側の内部には、バルブ収容凹部３８が形成されている。

つまり、スリーブ本体２８ａの中実な内部を切り欠いて第１、第２油通路３６，３７が軸方向に沿って形成されている。また、スリーブ本体２８ａは、フランジ部２８ｂ側の軸方向の一端部２８ｃのバルブ収容凹部３８に対応する部位の外径がやや大径状に形成されている。さらに、一端部２８ｃの内周面に複数の案内溝２８ｄが軸方向に沿って形成されている。この各案内溝２８ｄは、後述するボール弁体４５の外周面との間を通流する作動油をスリーブ本体２８ａの内部に案内する機能を有している。

仕切壁３５は、軸直角方向の断面が十字形状に形成されて、中央軸部３５ａを中心として４つの仕切部３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｅによって構成されている。また、仕切壁３５のバルブ収容凹部３８と軸方向で反対側の端部には、第１油通路３６の軸方向端部を閉塞する第１端壁３９ａが一体に設けられている。また、バルブ収容凹部３８側の端部には、第２油通路３７の軸方向端部を閉塞する第２端壁３９ｂが一体に設けられている。さらに、仕切壁３５の第２端壁３９ｂ側の中心位置には、中央軸部３５ａを延長した形でバルブ収容凹部３８方向へ突出した突部４０が設けられている。

第１油通路３６と第２油通路３７は、スリーブ本体２８ａの軸方向に沿って並行に形成されて、十字状の仕切壁３５を介して互いに径方向の対称位置、つまり１８０°の対称位置に２つずつ形成されている。また、各油通路３６，３７は、仕切壁３５によってそれぞれが断面扇状に形成されている。

第１油通路３６は、スリーブ本体２８ａの第１端壁３９ａ付近に矩形状の第１開口孔３６ａが貫通形成されている。この第１開口孔３６ａは、スプール弁２９の後述する連通孔２９ｃを介して各遅角ポート３２あるいは各進角ポート３３に適宜連通するようになっている。また、第１油通路３６の第１端壁３９ａと軸方向で反対側の導入口３６ｂには、バルブ収容凹部３８が臨んでいる。

第２油通路３７は、スリーブ本体２８ａの第２端壁３９ｂ付近に矩形状の第２開口孔３７ａが貫通形成されている。この第２開口孔３７ａは、スリーブ本体２８ａの外周面とバルブボディ２７のバルブ孔２７ａの内周面との間に形成された図外の第１筒状通路を介して進角ポート３３に適宜連通するようになっている。また、第２油通路３６の第２端壁３９ｂと反対側の端部には、排出口３７ｂが形成されている。この排出口３７ｂは、後述する円筒部材５０を介して排出通路４３とオイルパン５１に開口している。

また、第１端壁３９ａは、第１油通路３６側の内面に該第１油通路３６から第１開口孔３６ａに作動油を案内する第１傾斜面３９ｃが形成されている。一方、第２端壁３９ｂは、第２油通路３７側の内面に前記第１筒状通路から第２油通路３７へ作動油を案内する第２傾斜面３９ｄが形成されている。

さらに、各遅角ポート３２は、スプール弁２９が最大右方向の移動位置に保持されている状態では、円筒部材５０の外周面とバルブボディ２７の内周面との間に形成された図外の第２筒状通路を介してオイルパン５１に連通している。

フランジ部２８ｂは、図１に示すように、環状溝３４の内部に配置されている。また、フランジ部２８ｂは、バルブスプリング３０の軸方向の一端部が弾持されるスプリングリテーナ４２と後述するバルブシート４６との間に軸方向から挟み込まれるように配置されている。

つまり、スプリングリテーナ４２は、図３に示すように、金属プレートで円環状に形成されて、外周部４２ａが軸方向に沿って断面ほぼＬ字形状に折曲形成されていると共に、中央に大径な挿入孔４２ｂが貫通形成されている。外周部４２ａは、外周面が環状溝３４の内周面に圧入されていると共に、環状の前端壁４２ｃが環状溝３４の段差面３４ａに軸方向から当接している。

フランジ部２８ｂは、外径がスプリングリテーナ４２の外周部４２ａの内径よりも小さく形成されている。

したがって、組み付け後において、フランジ部２８ｂの外周面とスプリングリテーナ４２の外周部４２ａとの間に、例えば０．４ｍｍ程度の径方向クリアランスが形成されている。また、フランジ部２８ｂの前端面と該前端面と軸方向で対向するバルブシート４６の対向面との間には、約０．０２ｍｍ程度の軸方向クリアランスが形成されている。これらの各クリアランスの存在によって、スリーブ２８全体が、バルブボディ２７に対して径方向及び軸方向へ僅かに移動可能に保持されている。

バルブ収容凹部３８には、逆止弁４４が収容配置されている。この逆止弁４４は、ボール弁体４５と、該ボール弁体４５が離着座するバルブシート４６と、ボール弁体４５をバルブシート４６方向へ付勢するチェックスプリング４７と、から構成されている。

ボール弁体４５は、金属材である例えば鋼製の球状に形成されていると共に、外径がバルブ収容凹部３８の内径よりも十分小さく形成されて、外面とバルブ収容凹部３８の内周面との間に比較的大きな隙間が形成されている。

バルブシート４６は、円板プレート状に形成されて、ボール弁体４５の方向へ膨出変形した中央部位に通路孔４６ａが貫通形成されている。また、外周部４６ｂは、環状溝３４の内周側に軸方向から挿入配置されていると共に、環状溝３４に固定された固定部４８の軸方向の押圧力によって外周部４６ｂの前端面がスプリングリテーナ４２の外周部４２ａの軸方向端縁に当接配置されている。

ボール弁体４５は、バルブシート４６の通路孔４６ａの孔縁に離着座して通路孔４６ａを開閉するようになっている。

チェックスプリング４７は、ボール弁体４５を通路孔４６ａの孔縁に着座する方向へ付勢している。そのばね力は、通路孔４６ａからボール弁体４５に作用する所定の作動油圧によって圧縮変形してボール弁体４５を後退移動させて通路孔４６ａを開く程度の大きさに設定されている。

固定部４８は、金属材あるいは合成樹脂材によって形成されて、外周面が環状溝３４の内周面に軸方向から圧入されている。また、固定部４８の中央には、カムシャフト２の雌ねじ孔２ｂの底部側と通路孔４６ａとを連通する通孔４８ａが貫通形成されている。なお、固定部４８は、環状溝３４に対して雌雄ねじによるねじ込みにより固定することも可能である。

また、バルブシート４６と固定部４８との間に濾過フィルタ４９が挟み込まれて固定されている。

濾過フィルタ４９は、一般的なもので、外周部４９ａが固定部４８とバルブシート４６との間に挟まれて固定されている。また、濾過フィルタ４９は、中央部のフィルタ部４９ｂを通過する作動油内の塵等を捕集するようになっている。

スプール弁２９は、図３に示すように、ほぼ円筒状に形成されて、内周面がスリーブ本体２８ａの外周面を軸方向へ摺動可能に設けられている。また、スプール弁２９は、軸方向の両端部外周に円環状の第１ランド部２９ａと第２ランド部２９ｂが設けられている。この両ランド部２９ａ、２９ｂの間には、遅角ポート３２と第１油通路３６とを適宜連通させる４つの連通孔２９ｃが径方向に貫通形成されている。

各連通孔２９ｃは、スプール弁２９の周壁を径方向からほぼクロス状に貫通して形成されている。また、この４つの連通孔２９ｃが位置するスプール弁２９の外周面には、第１凹溝である第１グルーブ溝２９ｄが形成されている。また、連通孔２９ｃが位置する内周面には、第２凹溝である第２グルーブ溝２９ｅが形成されている。この第２グルーブ溝２９ｅは、各連通孔２９ｃの外側開口に臨んで形成されている。第２グルーブ溝２９ｅは、その軸方向の幅長さが両ランド部２９ａ、２９ｂの形成位置まで大きく形成されている。この大きな幅の第２グルーブ溝２９ｅによって、スプール弁２９の所定移動範囲の間において、スリーブ２８の第１開口孔３６ａと各連通孔２９ｃとの連通を確保するようになっている。

バルブスプリング３０は、軸方向の一端部が前述したようにスプリングリテーナ４２の前端壁４２ｃに弾接している。一方、軸方向の他端部は、スプール弁２９の第２ランド部２９ｂ側の軸方向端面に弾接して、スプール弁２９を電磁アクチュエータ３１方向へ付勢している。

スプール弁２９の第１ランド部２９ａ側の軸方向端面には、図１中、電磁アクチュエータ３１からの右方向からの押圧力を受けてこれをスプール弁２９に伝達する円筒部材５０が設けられている。

この円筒部材５０は、金属材によって一体に形成され、図３に示すように、外径が軸方向で大小径状に形成され、ほぼ中央に有する段差部５０ｃを挟んでスプール弁２９側の大径筒部５０ａと、電磁アクチュエータ３１側の小径筒部５０ｂと、を有している。

大径筒部５０ａは、軸方向の一端部がスプール弁２９の軸方向端面に軸方向から当接している。また、大径筒部５０ａは、内周面がスリーブ本体２８ａのスプール弁２９が設けられた軸方向の端部外周に摺動可能に嵌合している。

小径筒部５０ｂは、有底状に形成されて、底壁５０ｄの先端面に電磁アクチュエータ３１のプッシュロッド６１が軸方向から当接している。また、小径筒部５０ｂは、電磁アクチュエータ３１に通電されない場合は、スプール弁２９を、バルブスプリング３０のばね力と協働して軸方向の所定位置に保持している。

大径筒部５０ａと段差部５０ｃの一部には、第２油通路３７内を通った作動油を外部に排出する複数の排出用孔５０ｅが径方向に沿って貫通形成されている。この各排出用孔５０ｅは、円筒部材５０の円周方向の９０°位置に等間隔で４つ有している。

バルブボディ２７の頭部２７ｂ側の他端部内には、円筒部材５０を図１中、最大左方向の移動規制するストッパ部材５２が圧入固定されている。

このストッパ部材５２は、金属材あるいは合成樹脂材によってカップ状に形成され、所定肉厚の円筒部５２ａと、該円筒部５２ａの軸方向一端部に有する円盤状の底壁５２ｂと、から構成されている。

円筒部５２ａは、バルブボディ２７の軸方向他端部の内周面に圧入固定されている。

底壁５２ｂは、円筒部５２ａとの結合箇所の外面に傾斜面５２ｃが形成され、中央部に円筒部材５０の小径筒部５０ｂが挿入可能な円形孔５２ｄが貫通形成されている。また、この円形孔５２ｄの孔縁の円周方向の約１２０°位置には、それぞれ半円形状の３つのドレン孔５２ｅが切欠形成されている。

底壁５２ｂは、円筒部材５０の小径筒部５０ｂが円形孔５２ｄに最大挿入された状態で、円形孔５２ｄの孔縁部に円筒部材５０の段差部５０ｃの外面が当接してストッパとして機能するようになっている。

各ドレン孔５２ｅは、円筒部材５０の各排出用孔５０ｅを介して第２油通路３７とオイルパン５１とを連通している。

電磁アクチュエータ３１は、図１に示すように、合成樹脂材のケーシング５３と、該ケーシング５３の内部に磁性材のボビン５４を介して収容された環状のコイル５５と、該コイル５５の外周を取り囲むように配置された磁性材の筒状部材５６と、ボビン５４の内周側に配置固定された磁性材の一対の第１、第２固定鉄心５７、５８と、を備えている。

また、電磁アクチュエータ３１は、両固定鉄心５７、５８の内周面に当接配置された非磁性材のスリーブ５９と、該スリーブ５９の内部に軸方向へ摺動可能に有する円柱状の可動鉄心６０と、該可動鉄心６０の先端部に取り付けられたプッシュロッド６１と、前側の第１固定鉄心５７の前端側に固定された磁性材である保持プレート６２と、を備えている。

ケーシング５３は、筒状部５３ａと、該筒状部５３ａの外周面両側から径方向外側に延びる一対のボス部５３ｂ、５３ｂと、筒状部５３ａの後端部に一体に有し、ＥＣＵであるコントロールユニット６４に電気的に接続されるコネクタ部５３ｃと、を備えている。

筒状部５３ａは、有底の薄肉円筒状に形成されて、前端が開口形成されていると共に、内周面に筒状部材５６が固定されている。

各ボス部５３ｂ、５３ｂは、外周部にシリンダブロックなどと結合する図外の複数（本実施形態では２本）のボルトが挿入される２つのボルト挿入孔５３ｄが貫通形成されている。

コネクタ部５３ｃは、ほぼ全体がケーシング５３内に埋設された一対の端子片の各一端部がコイル５５に接続されている。一方、外部に露出した各他端部５３ｅが、コントロールユニット６４側の雄コネクタの端子に接続されている。

第１、第２固定鉄心５７、５８は、ボビン５４の内周側を覆うような形に配置されて、それぞれの円筒状の筒状部５７ａ、５８ａが軸方向から近接して対向配置されている。また、各筒状部５７ａ、５８ａの内周面には、スリーブ５９が圧入状態で挿入されている。

スリーブ５９は、細長い薄肉な有底円筒状に形成されて、前端に図外のフランジ部を一体に有し、後端部に円盤状の底壁を有している。この底壁は、内方へ凹んだすり鉢状に形成されて、この内底面に可動鉄心６０の一端面が当接可能になっている。

可動鉄心６０は、磁性材よって円柱状に形成され、内部軸心方向にプッシュロッド６１の後端部が挿入される挿入孔６０ａが貫通形成されている。また、この可動鉄心６０は、コイル５５への非通電時には、バルブスプリング３０のばね力によってスリーブ５９の内底面に当接するようになっている。

プッシュロッド６１は、円柱軸状に形成されて、軸方向の先端部６１ａの先端面に鋼球状の押圧部６１ｂがインサート成型されている。この押圧部６１ｂは、円筒部材５０の小径筒部５０ｂの底壁５０ｄに軸方向から当接するようになっている。

また、このプッシュロッド６１は、後端部から先端部６１ａの内部軸心方向に通気孔である空気抜き孔６１ｃが貫通形成されている。さらに、先端部６１ａの側部には、空気抜き孔６１ｃと連通する横孔６１ｄが径方向に沿って形成されている。

保持プレート６２は、円盤状に形成されて、内周部に可動鉄心６０方向へ凹んだ円環凹部６２ａを有している。この円環凹部６２ａの中央には、プッシュロッド６１の先端部６１ａが挿入される挿入孔が貫通形成されている。

コイル５５は、コントロールユニット６４からの通電により励磁され、この励磁によって可動鉄心６０とプッシュロッド６１を図１の右方向へ移動させる。これによって、プッシュロッド６１は、スプール弁２９をバルブスプリング３０のばね力に抗して右方向へ移動させるようになっている。

なお、スプール弁２９は、コイル５５への非通電によってバルブスプリング３０のばね力で図１の最大左方向位置(第１移動位置)に移動制御される。

また、スプール弁２９は、コイル５５への通電中における通電量に応じて、図１中、右方向の中間移動位置(保持位置)と最大右方向位置(第２移動位置)に移動制御される。

筒状部材５６は、長方形状の鉄系金属材である長板をプレス成形によって円筒状に折曲形成されている。筒状部材５６は、軸方向のバルブボディ２７側の前端縁に複数（本実施形態では４つ）の爪部６３を一体に有している。

コントロールユニット６４は、内部のコンピュータが図外のクランク角センサ（機関回転数検出）やエアーフローメータ、機関水温センサ、機関温度センサ、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など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、コントロールユニット６４は、前述したように、電磁アクチュエータ３１のコイル５５への通電を遮断してスプール弁２９を第１移動位置に制御する。あるいは、コイル５５へパルス信号を出力して通電量(デューティ比)を制御して、第２，第３移動位置となるように連続的に可変制御するようになっている。
〔本実施形態の作用〕
以下、本実施形態に供されるバルブタイミング制御装置の作用を簡単に説明する
機関停止状態になると、オイルポンプ２５も停止されて吐出通路２５ａから作動油が供給されないと共に、コントロールユニット６４からコイル５５への通電もなく非通電状態となる。

したがって、スプール弁２９は、バルブスプリング３０のばね力で最大右方向の第１ポジションの移動位置に保持されている。

このとき、逆止弁４４は、ボール弁体４５がチェックスプリング４７のばね力によってバルブシート４６に着座して通路孔４６ａを閉塞している。

次に、機関が始動されると、オイルポンプ２５も駆動して吐出通路２５ａに作動油を圧送する。この始動初期の作動油は、ボール弁体４５がチェックスプリング４７のばね力に抗して後退移動して、バルブシート４６から離間しつつ通路孔４６ａを開く。このとき、ボール弁体４５は、油圧によって突部４０に当接するまで最大に後退移動して供給作動油の十分な流量を確保する。

このため、オイルポンプ２５から吐出通路２５ａを介して供給通路２４内に流入した作動油は、通孔４８ａと濾過フィルタ４９を通って２つの第１油通路３６に流入する。さらに、ここから第１開口孔３６ａとスプール弁２９の各グルーブ溝２９ｄ、２９ｅと連通孔２９ｃを通って遅角ポート３２に流入し、各遅角通路孔１７から各遅角作動室９内に供給される。

同時に、スプール弁２９は、各進角ポート３３と第１筒状通路を連通させることから、各進角作動室１０の作動油は、各進角ポート３３と第１筒状通路を通って第２開口孔３７ａから第２油通路３７に流入する。さらに、ここから円筒部材５０内を通って各排出用孔５０ｅ及び各ドレン孔５２ｅから排出通路４３を介してオイルパン５１内に排出される。

したがって、ベーンロータ７は、最遅角の相対回転位置に維持されていることから、吸気弁のバルブタイミングが遅角側に制御された状態になる。これによって、機関の始動性が良好になる。

また、この時点では、ロック通路２３を介して解除用受圧室に遅角作動室９と同じ油圧が供給されるが、クランキング初期の時点では解除用受圧室内の油圧が上昇しない。このため、ロックピン２１は、ロック穴１９内に係入してロックされた状態となる。したがって、カムシャフト２に発生する交番トルクによるベーンロータ７のばたつきなどを抑制できる。

その後、ロック通路２３を介して解除用受圧室に供給された油圧が高くなると、ロックピン２１が、コイルスプリングのばね力に抗して後退移動してロック穴１９とのロック状態が解除される。これによって、ベーンロータ７は、回転規制が解除されてフリーな状態になる。

次に、機関運転状態の変化に伴って、コントロールユニット６４からコイル５５への通電量が大きくなると、スプール弁２９は、図１中、第２移動位置まで僅かに右方向へ移動する。

この状態では、第１ランド部２９ａと第２ランド部２９ｂによって遅角ポート３２と進角ポート３３が塞がれて（閉止されて）、各遅角作動室９や各進角作動室１０の作動油の供給あるいは排出が停止される。したがって、各遅角作動室９と各進角作動室１０内に作動油が保持された状態になる。

したがって、吸気弁は、バルブタイミングが最遅角と最進角の間の中間位相位置に制御されるので、例えば、定常運転時の機関回転の安定化と燃費の向上が図れる。

さらに、コイル５５への通電量がさらに大きくなると、スプール弁２９は、さらに僅かに図１中、右方向へ移動する(第３移動位置)。この状態では、スプール弁２９の第１ランド部２９ａが遅角ポート３２を開いて、該遅角ポート３２に対してバルブボディ２７の内周面と円筒部材５０の外周面との間に形成された第２筒状通路とを連通させる。と同時に、スプール弁２９は、各グルーブ溝２９ｄ、２９ｅを介して連通孔２９ｃと進角ポート３３を連通させる。

このため、各遅角作動室９内の作動油は、各遅角通路孔１７から遅角ポート３２を通って第２筒状通路に流入する。ここに流入した作動油は、さらにストッパ部材５２の円形孔５２ｄ及び各ドレン孔５２ｅを通って速やかにオイルパン５１内に排出される。

同時に、オイルポンプ２５から圧送された作動油は、供給通路２４の作動油圧によって予め押し開かれた逆止弁４４を介して各第１油通路３６に流入する。ここからスプール弁２９の各グルーブ溝２９ｄ、２９ｅを介して各連通孔２９ｃから各進角ポート３３に流入して各進角通路孔１８から各進角作動室１０に供給される。

したがって、各遅角作動室９の内圧が低下する一方、各進角作動室１０の内圧が上昇する。

よって、ベーンロータ７は、図２の実線位置から、時計方向へ回転して最大進角側へ相対回転する。これによって、吸気弁のバルブタイミングが最進角位相になって排気弁とのバルブオーバーラップが大きくなり、吸気充填効率が高くなって機関の出力トルクの向上が図れる。

そして、本実施形態では、カムシャフト２に対してベーンロータ７をバルブボディ２７によって締結する際には、予め、ロータ部１４の嵌合溝１４ｂ内に摩擦プレート７１を保持させる。すなわち、複数の指などで摩擦プレート７１の外周縁の両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃを挟んだほぼ中央の二箇所の位置を把持して、互いに径方向内側へ互いに近接する方向へ縮径変形させる。

そうすると、両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃの間の隙間Ｓが小さくなる。この状態で、両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃをベーンロータ７の回転軸方向から凹部７０内に挿入しつつプレート本体７１ａの下面を嵌合溝１４ｂの底面１４ｃに当接させる。

この状態で、摩擦プレート７１の把持を解除する。すると、摩擦プレート７１は、自身の弾性力によって元の拡径形状に復帰する。同時に、両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃが互いに拡がって、各外面が凹部７０の両側面７０ｂ、７０ｃに弾性的に当接する。これにより、摩擦プレート７１は、全体が嵌合溝１４ｂ内に安定に保持される。

このように、摩擦プレート７１は、両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃによってベーンロータ７の径方向ではなく回転軸方向から嵌合溝１４ｂに保持される。つまり、両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃが、摩擦プレート７１の外周よりも径方向外側へ突出することなく、外周よりも内側に配置されている。このため、摩擦プレート７１の外径を大きくする必要がなく、嵌合溝１４ｂの内径よりも小さい。したがって、ベーンロータ７を含めた装置全体の径方向の大型化が抑制できる。この結果、バルブタイミング制御装置のエンジンルーム内への搭載性が良好になると共に、軽量化が図れる。

また、ベーンロータ７とカムシャフト２は、摩擦プレート７１を介してバルブボディ２７の締め付けトルク（軸トルク）によって固定されている。このため、摩擦プレート７１の摩擦力によって両者２、７間の締結力が高くなるので、その分、バルブボディ２７の締め付けトルクを低減化することが可能になる。

さらに、摩擦プレート７１は、両折り曲げ片７１，７１ｂと凹部７０を介してロータ部１４の嵌合溝１４ｂに予め保持されている。このため、摩擦プレート７１は、カムシャフト２に組み付ける前のベーンロータ７からの不用意な脱落を十分に抑制することができる。

また、摩擦プレート７１は、凹部７０にワンタッチで取り付け保持することができるので、その取付作業も容易である。

両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃを凹部７０内へ挿入する際に、凹部７０の開口部の両側縁に形成された面取り部７０ｄ、７０ｅによってガイドされるので、この挿入作業が容易になる。

さらに、摩擦プレート７１は、両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃの間にカムシャフト２に設けられた位置決めピン７４（突部）が挿通可能になっている。そのため、別途位置決めピン７４が挿通する孔を設ける必要がなく、構造が容易になる。

また、摩擦プレート７１は、自身の弾性力によって凹部７０に保持されていることから、別途、ボルトなどで保持する必要がないので、部品点数の増加や構造の複雑化を抑制できる。

両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃは、自由状態のときに互いに反対側に折り曲げられているので、凹部７０の両側面７０ｂ、７０ｃに対して強い弾性力をもって接触する。これによって、摩擦プレート７１に対する保持力が向上する。

なお、第１実施形態では、凹部７０がロータ部１４に設けられているが、これをカムシャフト２の一端部２ａの先端面２ｄに設け、摩擦プレート７１の両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃが前記凹部に入るように設定することも可能である。この場合、位置決めピン７４は、ロータ部１４に固定される一方、摩擦プレート７１は、カムシャフト２に取り付けられる。この後に、カムシャフト２にロータ部１４を介してベーンロータ７が固定されることになる。
〔第２実施形態〕
図９及び図１０は第２実施形態を示し、基本構造は第１実施形態と同じであるが、摩擦プレート７１の両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃの構造を変更したものである。

すなわち、両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃは、プレート本体７１ａの両端部から互いに凹部７０方向へ折り曲げられる部位７１ｅ、７１ｅが湾曲状に折曲されている。また、この各湾曲状部位７１ｅ、７１ｅよりも先端側の各先端部７１ｆ、７１ｆが、平坦状に形成されている。

したがって、両湾曲状部位７１ｅ、７１ｅを設けたことによって、両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃのばね反力がさらに強化される。これにより、平坦な各先端部７１ｆ、７１ｆは、凹部７０の両側面７０ｂ、７０ｃに対して拡径方向へ直線的なばね反力で強く当接する。このため、摩擦プレート７１全体を、凹部７０に対してさらに強いばね反力で保持することが可能になる。

他の構成は、第１実施形態と同じであるから同様な作用効果が得られる。
〔第３実施形態〕
図１１及び図１２は第３実施形態を示し、摩擦プレート７１は、折り曲げ片が廃止されて、プレート本体７１ａの円周方向の所定位置に円筒部７１ｇがプレート本体７１ａに直角方向へ突出して形成されている。

この円筒部７１ｇは、摩擦プレート７１をプレス成形する際に、例えばプレスによる深絞りによって同時に成形されるようになっている。この円筒部７１ｇは、内部に後述する固定ピン７２を圧入されるピン挿入孔７１ｈを有している。

また、カムシャフト２は、一端部２ａの先端面に位置決め用の凹部７０が形成されている。一方、ロータ部１４は、嵌合溝１４ｂの底面１４ｃにピン穴１４ｄが設けられている。このピン穴１４ｄは、凹部７０と対応した位置に有し、内部には予め位置決め用のピン７２が圧入固定されている。このピン７２は、嵌合溝１４ｂの底面１４ｃから突出しており、この突出量が、円筒部７１ｇの高さとほぼ同一になっている。

したがって、摩擦プレート７１を、嵌合溝１４ｂとカムシャフト２の一端部２ａの先端面の間に配置するには、図１２に示すように、まず、嵌合溝１４ｂのピン穴１４ｄにピン７２の一端部７２ａを予め圧入固定しておく。その後、摩擦プレート７１全体を、嵌合溝１４ｂの底面１４ｃに位置決めする。同時に、円筒部７１ｇのピン挿入孔７１ｈを、ピン７２の露出している他端部７２ｂに上から、つまりベーンロータ７の回転軸方向から圧入する。これによって、摩擦プレート７１は、嵌合溝１４ｂの底面１４ｃ上に安定に保持される。

この状態で、ベーンロータ７の嵌合溝１４ｂに、カムシャフト２の一端部２ａの先端部を嵌合しつつ、ロータ部１４に保持された状態にある摩擦プレート７１の円筒部７１ｇをカムシャフト２の凹部７０に軸方向から挿入する。これによって、摩擦プレート７１は、カムシャフト２の一端部２ａとロータ部１４の嵌合溝１４ｂの底面１４ｃの間に挟まれた状態で保持される。

その後、ベーンロータ７を、バルブボディ２７によってカムシャフト２に軸方向から締め付け固定すれば、両者２，７が摩擦プレート７１を介して強固に結合することができる。

しかも、この実施形態では、ベーンロータ７をカムシャフト２に固定する際に、ピン７２と円筒部７１ｇを、カムシャフト２の凹部７０に挿入して位置決めされる。つまり、摩擦プレート７１をロータ部１４に保持する構成を利用して、ベーンロータ７とカムシャフト２との位置決めがされる。したがって、位置決めを含めた組付作業全体の能率の向上が図れると共に、部品点数の削減が図れる。

この実施形態では、カムシャフト２に凹部７０を設けたが、ロータ部１４に凹部を設けることも可能である。この場合、カムシャフト２にピン７２を固定し、円筒部７１ｇがピン７２と共にロータ部１４の凹部７０に入るように設定することも可能である。
〔第４実施形態〕
図１３及び図１４は第４実施形態を示し、摩擦プレート７１をカムシャフト２の一端部２ａに保持させたものである。

すなわち、カムシャフト２は、一端部２ａの先端面２ｄの外周部の円周方向の所定位置に凹部７０が形成されている。この凹部７０は、一端部２ａの外周面側が開口した矩形状に形成されていると共に、円周方向に対向する内側面７０ｂ、７０ｃを有している。

摩擦プレート７１は、第１実施形態のものと類似しており、プレート本体７１ａと、該プレート本体７１ａの分離された対向する両端部に設けられ、凹部７０方向へ折り曲げられた一対の折り曲げ片７１ｂ、７１ｃと、を有している。

また、プレート本体７１ａは、図１４に示すように、内周側に有する挿入孔７１ｄがカムシャフト２のボルト挿入孔２ｃのような真円状ではなく、両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃに沿った方向に長い長孔状に形成されている。つまり、両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃとほぼ直角方向の内径Ｘの長さ（短軸Ｘ）が、これと直交する内径Ｙの長さ（長軸Ｙ）よりも短く形成されている。したがって、プレート本体７１ａは、短軸Ｘに面する部位７１ｉ、７１ｉが一点鎖線で示す部位よりも内側に突出している。これにより、この部位７１ｉ、７１ｉの分だけ面積が大きくなっている。

両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃの構造は、第１実施形態と同じく、予めお互いに僅かな角度で反対方向へ傾斜状に折り曲げられて、弾性力が付与されている。

なお、ロータ部１４の嵌合溝１４ｂは、底面１４ｃ全体が平坦状に形成されている。

したがって、摩擦プレート７１は、ベーンロータ７がカムシャフト２に組み付けられる前に、両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃを軸方向から凹部７０に挿入して両側面７０ｂ、７０ｃに弾性的に当接させる。これによって、摩擦プレート７１を、カムシャフト２に対してワンタッチでかつ強固に保持させることができる。

このとき、摩擦プレート７１は、両折り曲げ片７１ｂ、７１ｃが凹部７０内で長軸Ｙ方向（図１４の上下方向）に沿って位置ずれが発生するおそれがある。しかし、挿入孔７１ｄは、長孔状に形成されていることから、前記位置ずれを吸収することが可能になる。したがって、摩擦プレート７１の挿入孔７１ｄとカムシャフト２のボルト挿入孔２ｃとの重ね合わせ時のずれの発生を抑制できる。

その後、カムシャフト２の一端部２ａに、摩擦プレート７１を介してベーンロータ７のロータ部１４を仮止め状態に組み付ける。その後、バルブボディ２７によってロータ部１４をカムシャフト２に所定の締め付けトルクで締め付ければ、ベーンロータ７がカムシャフト２に摩擦プレート７１の摩擦力で強固に組み付けることができる。

また、摩擦プレート７１は、挿入孔７１ｄの短軸Ｘ側の両側の部位７１ｉ、７１ｉの面積が大きくなっていることから、カムシャフト２とロータ部１４との接触面積が大きくなる。これによって、バルブボディ２７の締め付けトルクが小さくとも両者２，１４の結合力が大きくなる。
〔第５実施形態〕
図１５及び図１６は第５実施形態を示し、摩擦プレート７１を、ロータ部１４の嵌合溝１４ｂの底面１４ｃに対して固定用ピン７３（ピン部材）によりベーンロータ７の回転軸方向から固定したものである。

すなわち、固定用ピン７３は、円柱状の頭部７３ａと、該頭部７３ａの軸方向一端面から突出した軸部７３ｂと、を有している。

摩擦プレート７１は、前記円周方向の所定位置で分離されることなく全体が円環板状に形成されている。また、摩擦プレート７１は、外径がロータ部１４の嵌合溝１４ｂの内径よりも僅かに小さく形成されている。さらに、摩擦プレート７１は、その周方向の所定位置に固定用ピン７３の軸部７３ｂが挿入されるピン挿入孔７１ｊが貫通形成されている。

ロータ部１４は、嵌合溝１４ｂの底面１４ｃの前記ピン挿入孔７１ｊに対応した位置に、軸部７３ｂが圧入されるピン圧入孔１４ｅが形成されている。

また、カムシャフト２は、図１６の一点鎖線で示すように、一端部２ａの先端面２ｄに固定用ピン７３の頭部７３ａを避けるための円柱状の逃げ溝２ｅが形成されている。

したがって、摩擦プレート７１は、予めロータ部１４の嵌合溝１４ｂの底面１４ｃにピン挿入孔７１ｊとピン圧入孔１４ｅの位置決めされつつ載置される。その後、固定用ピン７３の軸部７３ｂを、ピン挿入孔７１ｊを介してピン圧入孔１４ｅ内にベーンロータ７の回転軸方向から圧入する。これによって、摩擦プレート７１が、嵌合溝２４ｂの底面１４ｃ上に固定される。

よって、摩擦プレート７１は、例えば搬送中などにおいてもベーンロータ７から不用意に脱落することがない。

その後、図１６に示すように、ベーンロータ７の嵌合溝１４ｂにカムシャフト２の一端部２ａを嵌合するが、このとき、カムシャフト２の逃げ溝２ｅを固定用ピン７３の頭部７３ａに被嵌して干渉を回避する。

この逃げ溝２ｅと頭部７３ａの嵌合をベーンロータ７とカムシャフト２の位置決めとして用いれば、位置決め用ピンを別途設定する必要がなくなるので、部品点数の削減になる。

続いて、バルブボディ２７によってロータ部１４をカムシャフト２に所定の締め付けトルクで締め付ければ、ベーンロータ７がカムシャフト２に摩擦プレート７１の摩擦力で強固に組み付けることができる。

この実施形態では、固定用ピン７３をロータ部１４に固定しているが、カムシャフト２の端面に固定するようにしても良い。この場合は、逃げ溝２ｅはロータ部１４に設けられることになる。

本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、摩擦プレート７１の肉厚や幅長さなどは任意に変更することができる。また、摩擦力を確保するために、摩擦プレート７１の表面全体に施される表面処理は、機械的や化学的あるいはその他のいずれの処理でも可能である。

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。

その一つの態様として、クランクシャフトからの回転力が伝達される駆動回転体と、前記駆動回転体の内部に前記駆動回転体に対して相対回転可能に配置され、カムシャフトに固定される従動回転体と、前記従動回転体とカムシャフトの対向する端面間に挟まれる板状の部材であって、前記従動回転体の端面と接触する第１接触面の摩擦係数が前記従動回転体の端面の摩擦係数よりも高く、前記カムシャフトの端面と接触する第２接触面の摩擦係数が前記カムシャフトの端面の摩擦係数よりも高い板状部と、前記板状部の前記従動回転体との対向面または前記カムシャフトとの対向面に設けられ、前記従動回転体または前記カムシャフトに対して回転方向から保持される保持部と、を有する摩擦プレートと、を備えている。

さらに好ましくは、前記従動回転体または前記カムシャフトに設けられ、前記従動回転体の回転軸方向へ凹んだ凹部を有し、前記保持部は、前記板状部から前記従動回転体の回転軸方向へ突出して形成されて、前記凹部に保持されている。

この発明の態様によれば、摩擦プレートは、保持部によって従動回転体あるいはカムシャフトの凹部に予め保持されていることから、カムシャフトに対する従動回転体の組付時における不用意な脱落を抑制できる。

さらに好ましくは、前記摩擦プレートは、弾性力を有し、前記保持部は、前記凹部の内側面に弾性力によって保持されている。

この発明の態様によれば、摩擦プレートは、保持部の自身の弾性力よって凹部内に保持されることから、別途、ボルトなどの部品で保持する必要がないので、構造の簡素化が図れる。

さらに好ましくは、前記摩擦プレートは、前記板状部が円周方向の所定位置で分離した円環状に形成され、前記保持部は、前記板状部の分離箇所の対向する両端部から互いに前記板状部の回転軸方向に折り曲げられた一対の折り曲げ片によって形成されている。

さらに好ましくは、前記一対の折り曲げ片は、前記凹部に挿入される前の自由状態では周方向の隙間幅が前記凹部の周方向幅よりも大きく形成され、板状部が縮径変形された状態で前記凹部に入っている。

この発明の態様によれば、摩擦プレートは、縮径変形による拡径方向への弾性復帰力によって各保持部が凹部の対向内側面に弾性的に当接して全体が保持されるため、構成が容易であり、取り付けもワンタッチでできるのでこの作業も簡単である。

さらに好ましくは、前記凹部は、前記一対の折り曲げ片が挿入される開口部の孔縁に面取り部を有している。

この発明の態様によれば、開口部から凹部内へ各折り曲げ片を挿入する際に、面取り部によって各保持部がガイドされることから挿入作業が容易になる。

さらに好ましくは、前記一対の折り曲げ片は、各先端部が互いに反対方向へ折曲形成されている。

この発明の態様によれば、各保持部が互いに反対方向へ折り曲げられていることによって、それぞれが弾性力を有することから、凹部の対向側面に対して強い弾性力をもって接触する。これによって、各保持部による摩擦プレートの保持力が向上する。

さらに好ましくは、前記一対の折り曲げ片は、それぞれ折曲部から互いに平行な平面板状に形成されている。

さらに好ましくは、前記板状部の内周縁に形成されたボルト挿通孔は、前記各折り曲げ片に沿った方向と直角方向の内径が、各折り曲げ片に沿った方向の内径よりも短く形成されて、全体が前記各折り曲げ片に沿って長い長円形状に形成されている。

このようにボルト挿通孔を、各折り曲げ片に沿った長円状に形成したことによって、摩擦プレートを取り付ける際に、該摩擦プレートが各折り曲げ片に沿った方向へ位置ずれが発生しても、ボルト挿通孔はこの位置ずれを吸収することができる。したがって、前記摩擦プレートのボルト挿通孔と、例えばカムシャフトなどのボルト挿通孔との重ね合わせ時のずれが抑制される。

長円状に形成したことによって、短軸側の板状部の幅を大きくできるので、締め付け面積が大きくなってボルトを締め付けたときの摩擦力を向上させることができる。

さらに好ましくは、前記凹部は、前記従動回転体の前記カムシャフトの先端面と対向する面に有し、前記カムシャフトは、先端面から突出して、前記保持部と一緒に前記凹部に挿入される突起部を有している。

この発明の態様によれば、カムシャフトの突起部として、位置決め用のピンを用い、従動回転体の凹部として位置決め用の凹溝を用いることができる。このため、製造作業性が良好になる。

さらに好ましくは、前記保持部は、前記凹部の内側面と接触する部位の摩擦係数が、前記従動回転体の端面の摩擦係数よりも高く形成されている。

この発明の態様によれば、保持部の表面の摩擦係数も高くなっていることによって、前記凹部に挿入された後の該凹部からの抜け出し難くなる。

さらに好ましくは、前記保持部は、前記板状部から前記従動回転体の回転軸方向へ突出した円筒状に形成されている。

さらに好ましくは、前記従動回転体またはカムシャフトは突部を有し、前記突部は、前記円筒状の保持部の内部に挿入されるようになっている。

別の好ましい態様としては、クランクシャフトからの回転力が伝達される駆動回転体と、前記駆動回転体の内部に前記駆動回転体に対して相対回転可能に配置され、カムシャフトに固定される従動回転体と、前記従動回転体とカムシャフトの間に挟まれる板状の部材であって、前記従動回転体の端面と接触する第１接触面の摩擦係数が前記従動回転体の端面の摩擦係数よりも高く、前記カムシャフトの端面と接触する第２接触面の摩擦係数が前記カムシャフトの端面の摩擦係数よりも高い板状部を有する摩擦プレートと、前記板状部と別体に設けられ、前記板状部を前記従動回転体の回転軸方向において前記従動回転体または前記カムシャフトに保持させるピン部材と、を備えている。

１…タイミングスプロケット（駆動回転体）、２…カムシャフト、２ａ…一端部、２ｃ…ボルト挿入孔、２ｄ…先端面、７…ベーンロータ、１４…ロータ、１４ｂ…嵌合溝、１４ｃ…底面（端面）、１５ａ〜１５ｄ…ベーン、２７…バルブボディ（カムボルト）、７０…凹部、７０ａ…底面、７０ｂ・７０ｃ…両側面（対向内側面）、７０ｄ・７０ｅ…面取り部、７１…摩擦プレート、７１ａ…プレート本体、７１ｂ・７１ｃ…折り曲げ片（保持部）、７１ｄ…ボルト挿入孔、７１ｅ・７１ｅ…湾曲状部位、７１ｆ・７１ｆ…先端部、７１ｇ…円筒部、７１ｈ…ピン挿入孔、７１ｊ…ピン挿入孔、７３…固定用ピン、Ｓ…隙間。

Claims (14)

1. クランクシャフトからの回転力が伝達される駆動回転体と、
   前記駆動回転体の内部に前記駆動回転体に対して相対回転可能に配置され、カムシャフトに固定される従動回転体と、
   前記従動回転体とカムシャフトの対向する端面間に挟まれる板状の部材であって、前記従動回転体の端面と接触する第１接触面の摩擦係数が前記従動回転体の端面の摩擦係数よりも高く、前記カムシャフトの端面と接触する第２接触面の摩擦係数が前記カムシャフトの端面の摩擦係数よりも高い板状部と、前記板状部の前記従動回転体との対向面または前記カムシャフトとの対向面に設けられ、前記従動回転体または前記カムシャフトに対して回転方向から保持される保持部と、を有する摩擦プレートと、
   を備えた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、
   前記従動回転体または前記カムシャフトに設けられ、前記従動回転体の回転軸方向へ凹んだ凹部を有し、
   前記保持部は、前記板状部から前記従動回転体の回転軸方向へ突出して形成されて、前記凹部に保持され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、
   前記摩擦プレートは、弾性力を有し、
   前記保持部は、前記凹部の内側面に弾性力によって保持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。
4. 請求項３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、
   前記摩擦プレートは、前記板状部が円周方向の所定位置で分離した円環状に形成され、
   前記保持部は、前記板状部の分離箇所の対向する両端部から互いに前記板状部の回転軸方向に折り曲げられた一対の折り曲げ片によって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。
5. 請求項４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、
   前記一対の折り曲げ片は、前記凹部に挿入される前の自由状態では周方向の隙間幅が前記凹部の周方向幅よりも大きく形成され、板状部が縮径変形された状態で前記凹部に入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５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、
   前記凹部は、前記一対の折り曲げ片が挿入される開口部の孔縁に面取り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。
7. 請求項４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、
   前記一対の折り曲げ片は、各先端部が互いに反対方向へ折り曲げら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。
8. 請求項４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、
   前記一対の折り曲げ片は、それぞれ折曲部から互いに平行な平面板状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、
   前記板状部の内周縁に形成されたボルト挿通孔は、前記各折り曲げ片に沿った方向と直角方向の内径が、各折り曲げ片に沿った方向の内径よりも短く形成されて、全体が前記各折り曲げ片に沿って長い長円形状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。
10. 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、
    前記凹部は、前記従動回転体の前記カムシャフトの先端面と対向する面に有し、
    前記カムシャフトは、先端面から突出して、前記保持部と一緒に前記凹部に挿入される突起部を有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。
11. 請求項３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、
    前記保持部は、前記凹部の内側面と接触する部位の摩擦係数が、前記従動回転体の端面の摩擦係数よりも高く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。
12. 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、
    前記保持部は、前記板状部から前記従動回転体の回転軸方向へ突出した円筒状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。
13. 請求項１２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、
    前記従動回転体またはカムシャフトは突部を有し、
    前記突部は、前記円筒状の保持部の内部に挿入され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。
14. クランクシャフトからの回転力が伝達される駆動回転体と、
    前記駆動回転体の内部に前記駆動回転体に対して相対回転可能に配置され、カムシャフトに固定される従動回転体と、
    前記従動回転体とカムシャフトの間に挟まれる板状の部材であって、前記従動回転体の端面と接触する第１接触面の摩擦係数が前記従動回転体の端面の摩擦係数よりも高く、前記カムシャフトの端面と接触する第２接触面の摩擦係数が前記カムシャフトの端面の摩擦係数よりも高い板状部と、を有する摩擦プレートと、
    前記板状部と別体に設けられ、前記板状部を前記従動回転体の回転軸方向において前記従動回転体または前記カムシャフトに保持させるピン部材と、
    を備えた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