JP3736496B2 - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉タイミング（以下、開閉タイミングをバルブタイミングという）を調整する内燃機関（以下、内燃機関をエンジンという）のバルブタイミング調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンの吸気弁又は排気弁を開閉駆動する従動軸たるカムシャフトにエンジンの駆動軸たるクランクシャフトの駆動トルクを伝達する伝達系に設けられ、吸気弁又は排気弁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が知られている。
【０００３】
バルブタイミング調整装置の一種に、油圧制御によりバルブタイミングを調整するベーン式のものが公知である。ベーン式バルブタイミング調整装置では、クランクシャフトの駆動トルクを受けるハウジング部材に、カムシャフトと一体に回転するベーン部材のベーンを相対回動可能に収容し、ハウジング部材に対するベーン部材の相対回転位相、すなわちクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相を作動油の油圧により制御する。
【０００４】
このような作動油を用いたベーン式バルブタイミング調整装置では、吸気弁又は排気弁を駆動することにより正、負に変動するトルクをカムシャフトを通じて受ける。そのため、例えばエンジン始動開始時のクランキング時のように油圧が低い場合には、ベーン部材がそのベーンを収容するハウジング部材に対して揺動し、ハウジング部材とベーン部材との衝突により打音が発生する。
【０００５】
そこで特開２０００−２１０４号公報に開示の装置では、ベーン部材及びハウジング部材に当接部としてのストッパピストン及び被当接部としてのストッパ穴をそれぞれ設け、低油圧時にストッパピストンをストッパ穴に当接させ嵌合することでハウジング部材に対するベーン部材の揺動を阻止している。具体的にこの装置では、ハウジング部材に対しベーン部材を進角側に駆動する進角油圧室の油圧と、ハウジング部材に対しベーン部材を遅角側に駆動する遅角油圧室の油圧とを、ストッパピストンに対しストッパ穴からの離脱方向に印加している。これにより、低油圧時にはスプリングの付勢力によってストッパピストンがストッパ穴に当接嵌合され、ハウジング部材に対するベーン部材の相対回動が規制される。一方、油圧が上昇したときにはストッパピストンがストッパ穴から離脱し、ハウジング部材に対するベーン部材の相対回動が許容される。このとき、ストッパピストンのストッパ穴への当接嵌合とその解除とを円滑に行うことが必要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一般にローラーロッカータイプのヘッドが装着されるエンジンでは、カムの変動トルクが大きくなる。そのような変動トルクの大きなエンジンに特開２０００−２１０４号公報に開示の装置を組付けた場合、油圧が充分に高くないときには、ハウジング部材に対するベーン部材の進角駆動又は遅角駆動に際し、変動トルクに起因する大きな油圧脈動が進角油圧室及び遅角油圧室に生じる。上記公報に開示の装置では、ストッパピストンへの油圧の印加方向がストッパピストンの移動方向においてはその一方側（離脱方向）のみとなっている。そのため、ハウジング部材に対するベーン部材の相対回動駆動時に上述の油圧脈動が生じると、ストッパピストンがその脈動を受けて移動方向両側に暴れる。ストッパピストンの暴れは、ハウジング部材の破損を招く。
【０００７】
本発明の目的は、ハウジング部材に対するベーン部材の相対回動駆動時において当接部の暴れを防止するバルブタイミング調整装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、当接部と被当接部との当接状態を円滑に解除できるバルブタイミング調整装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１及び２に記載のバルブタイミング調整装置によると、ハウジング部材に対しベーン部材を拘束する拘束手段は、付勢手段、被当接部及び当接部を有する。被当接部は、ハウジング部材及びベーン部材の一方に設けられる。当接部は、ハウジング部材及びベーン部材の他方に往復移動可能に設けられ、ハウジング部材に対しベーン部材が拘束位置にあるとき付勢手段の付勢力により被当接部に当接することでハウジング部材に対するベーン部材の相対回動を規制する。当接部はさらに、被当接部から離間する方向に流体圧力を受ける第一受圧部と、被当接部に当接する方向に流体圧力を受ける第二受圧部とを具備する。
【０００９】
そして請求項１及び２に記載のバルブタイミング調整装置によると、ハウジング部材に対しベーン部材が拘束位置にないとき、ハウジング部材に対しベーン部材を進角側及び遅角側の一方に駆動する流体圧力を作動抑止圧として第一受圧部及び第二受圧部の双方に印加する。これにより、ハウジング部材に対するベーン部材の相対回動駆動時において当接部はその移動方向両側に同じ作動抑止圧を受けるので、作動抑止圧に脈動が生じても、その作動抑止圧の脈動による相反方向の二力の一方を他方で減少させて当接部の移動方向両側への暴れを抑制することが可能となる。したがって、このバルブタイミング調整装置によれば、当接部の暴れによりハウジング部材又はベーン部材が破損することを防止できる。
【００１０】
さらに請求項１及び２に記載のバルブタイミング調整装置によると、ハウジング部材に対しベーン部材が拘束位置にあるとき、作動抑止圧よりも低い流体圧力を第二受圧部に印加する。これにより、ハウジング部材に対しベーン部材を拘束状態から相対回動させるために当接部を被当接部から離間させるとき、第二受圧部で受ける当接方向の流体圧力により当接部の離間移動が阻害されることを防止できる。したがって、当接部と被当接部との当接状態を円滑に解除することができる。
【００１１】
本発明の請求項３に記載のバルブタイミング調整装置によると、ハウジング部材に対しベーン部材が拘束位置にあるとき、進角室及び遅角室の一方と流体室との連通を遮断する。これにより、ハウジング部材に対しベーン部材が拘束位置にあるとき、当接部の第二受圧部に印加する流体圧力すなわち第二受圧部に面する流体室の流体圧力を作動抑止圧より低くしても、進角室又は遅角室の流体圧力を低下させずに済む。したがって、ハウジング部材に対するベーン部材の相対回動を阻害することなく、その相対回動を生む進角室又は遅角室の流体圧力を当接部への印加圧として利用することができる。
【００１２】
本発明の請求項４に記載のバルブタイミング調整装置によると、作動抑止圧は大気圧よりも高く設定され、ハウジング部材に対しベーン部材が拘束位置にあるとき流体室を大気中に開放する。これにより、第二受圧部に印加する流体圧力を作動抑止圧よりも低い大気圧に容易に且つ迅速に設定することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す一実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の第一実施例によるエンジン用バルブタイミング調整装置を図２〜図６に示す。本実施例のバルブタイミング調整装置１は、作動流体として作動油を用いる油圧制御式であり、エンジンの図示しない排気弁のバルブタイミングを制御するものである。
【００１４】
バルブタイミング調整装置１は、エンジンの図示しないクランクシャフトの駆動トルクをエンジンのカムシャフト２に伝達する伝達系に設けられている。カムシャフト２は回転軸線Ｏ周りに回転することで、エンジンの排気弁を開閉駆動する。エンジンのクランクシャフトが駆動軸を構成し、カムシャフト２が従動軸を構成している。
【００１５】
ハウジング部材１８は、スプロケット１０とシューハウジング１１とから構成されている。
スプロケット１０は、カムシャフト２の一端部側の外周壁に相対回動可能に同軸上に支持されている。スプロケット１０とクランクシャフトとの間に図示しないチェーンベルトが掛け渡されている。スプロケット１０は、チェーンベルトを通じてクランクシャフトの駆動トルクが伝達されるとき、クランクシャフトと同期して回転する。スプロケット１０及びカムシャフト２は、図２及び図４〜図６の各分図（Ａ）の時計方向に回転する。
【００１６】
シューハウジング１１は、円筒状の周壁部材１２と円環盤状のフロントプレート１３とを有している。フロントプレート１３とスプロケット１０との間に周壁部材１２を挟むようにして、周壁部材１２及びフロントプレート１３がスプロケット１０に同軸上にボルト固定されている。これにより、スプロケット１０及びシューハウジング１１からなるハウジング部材１８はカムシャフト２に対して相対回動可能である。フロントプレート１３の内周側にブッシュ２０が相対回動可能に同軸上に挿入されている。
【００１７】
周壁部材１２には、その内周壁のうち回転方向にほぼ等間隔となる位置から径方向内側に突出する仕切部としてのシュー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが設けられている。シュー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの突出端面は断面円弧状に形成され、ベーンロータ１４の固定軸部１６の外周壁面に摺接する。回転方向において隣り合うシュー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの間にはそれぞれ収容室５０が形成されている。各収容室５０は、対応するシュー側面、周壁部材１２の内周壁面で囲まれ、断面扇状を呈している。
【００１８】
ベーン部材としてのベーンロータ１４はハウジング部材１８に収容されている。ベーンロータ１４は、固定軸部１６、ベーン１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを有している。
固定軸部１６は、ブッシュ２０と共にカムシャフト２に同軸上にボルト固定されている。これにより、ベーンロータ１４はハウジング部材１８に対してカムシャフト２と一体に相対回転可能である。ベーンロータ１４の軸方向の両端面は、スプロケット１０の壁面１０ａとフロントプレート１３の壁面１３ａとに摺接する。
【００１９】
ベーン１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは、固定軸部１６の外周壁のうち回転方向にほぼ等間隔となる位置から径方向外側に突出し、各収容室５０内に回動可能に収容されている。ベーン１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの突出端面は断面円弧状に形成され、周壁部材１２の内周壁面に摺接する。各ベーン１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの突出端面に設けられた凹部にはシール部材２１が嵌合されている。各ベーン１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの突出端面と周壁部材１２の内周壁面との摺接界面には微小なクリアランスが存在しており、このクリアランスを通じて油圧室の間で作動油が漏出することをシール部材２１が防止する。各シール部材２１は、図示しない板ばねの付勢力により周壁部材１２側に向かって付勢されている。
【００２０】
図２及び図４〜図６の各分図（Ａ）に示す矢印Ｘは、ハウジング部材１８に対するベーンロータ１４の進角側への相対回転方向（以下、進角方向という）を表している。また、図２及び図４〜図６の各分図（Ａ）に示す矢印Ｙは、ハウジング部材１８に対するベーンロータ１４の遅角側への相対回転方向（以下、遅角方向という）を表している。本実施例では、ハウジング部材１８に対するベーンロータ１４の相対回動範囲が所定角度範囲に限定されている。尚、図２は、ハウジング部材１８に対しベーンロータ１４が進角方向Ｘへの相対回転を規制され遅角方向Ｙへの相対回転を許容される最進角位置に定位した状態を示している。また、図６は、ハウジング部材１８に対しベーンロータ１４が遅角方向Ｙへの相対回転を規制され進角方向Ｘへの相対回転を許容される最遅角位置に定位した状態を示している。さらに、図４及び図５はそれぞれ、ハウジング部材１８に対しベーンロータ１４が最進角位置と最遅角位置との間の互いに別の中間位置に定位した状態を示している。
【００２１】
カムシャフト２が排気弁を駆動するときに受ける負荷トルクは、図７に示すように、時間軸上で正側と負側とに変動している。ここで正側の負荷トルクは、ハウジング部材１８に対しベーンロータ１４を遅角方向Ｙに相対回転させるように働き、負側の負荷トルクは、ハウジング部材１８に対しベーンロータ１４を進角方向Ｘに相対回転させるように働く。図７に示すように、クランクシャフト一回転における負荷トルクの平均は正側すなわち遅角方向Ｙに偏る。
【００２２】
フロントプレート１３とベーンロータ１４との間にねじりコイルばね２２が介装されている。ねじりコイルばね２２の一端部は、フロントプレート１３に係止されている。ねじりコイルばね２２の他端部は、ブッシュ２０に係止されている。ねじりコイルばね２２の付勢力は、ハウジング部材１８（フロントプレート１３）に対しベーンロータ１４を進角方向Ｘに回転させるトルクとして働いている。そのねじりコイルばね２２によるトルクは、ベーンロータ１４がハウジング部材１８に対し最遅角位置にあるとき最大となり、進角方向Ｘに向かうに従って小さくなるように設定されている。また、ねじりコイルばね２２によるトルクの大きさは、ハウジング部材１８に対するベーンロータ１４の相対回動位置に拘わらず、負荷トルクの平均の大きさよりも大きくなるように設定されている。
【００２３】
ベーン１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは対応する収容室５０を仕切ることで、回転方向の両側に進角室としての進角油圧室と遅角室としての遅角油圧室とを形成している。具体的には、シュー１２ａとベーン１５ａとの間に進角油圧室５１が形成され、シュー１２ｂとベーン１５ｂとの間に進角油圧室５２が形成され、シュー１２ｃとベーン１５ｃとの間に進角油圧室５３が形成され、シュー１２ｄとベーン１５ｄとの間に進角油圧室５４が形成されている。また、シュー１２ｄとベーン１５ａとの間に遅角油圧室５５が形成され、シュー１２ａとベーン１５ｂとの間に遅角油圧室５６が形成され、シュー１２ｂとベーン１５ｃの間に遅角油圧室５７が形成され、シュー１２ｃとベーン１５ｄとの間に遅角油圧室５８が形成されている。図２（Ａ）に示すようにベーンロータ１４がハウジング部材１８に対し最進角位置にあるときには、各進角油圧室５１、５２、５３、５４の容積が最大となると共に、各遅角油圧室５５、５６、５７、５８の容積が最小となる。一方、図６（Ａ）に示すようにベーンロータ１４がハウジング部材１８に対し最遅角位置にあるときには、各遅角油圧室５５、５６、５７、５８の容積が最大となると共に、各進角油圧室５１、５２、５３、５４の容積が最小となる。
【００２４】
進角油圧室５１、５２、５３、５４はそれぞれ、ベーンロータ１４に形成された進角油路６１、６２、６３、６４に連通している。進角油路６１、６２は、ベーンロータ１４のスプロケット側端面に形成された進角油路７０に連通し、また進角油路６３、６４は、ベーンロータ１４のスプロケット側端面に形成された進角油路７１に連通している。進角油路７０、７１はそれぞれ、カムシャフト２に形成された進角油路７２、７３に連通している。進角油路７２、７３から進角油路７０、７１、さらに進角油路６１、６２、６３、６４を経て進角油圧室５１、５２、５３、５４に作動油を供給する。それにより、各進角油圧室５１、５２、５３、５４に面するベーン１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに流体圧力たる油圧を印加してハウジング部材１８に対しベーンロータ１４を進角方向Ｘに相対回転駆動することができる。以下、ハウジング部材１８に対しベーンロータ１４を進角方向Ｘに駆動する油圧を進角油圧という。
【００２５】
遅角油圧室５５、５６、５７、５８はそれぞれ、スプロケット１０の壁面１０ａに形成された遅角油路６５、６６、６７、６８に連通し、また遅角油路６５、６６、６７、６８はいずれも、カムシャフト２に形成された遅角油路７６に連通している。遅角油路７６から遅角油路６５、６６、６７、６８を経て遅角油圧室５５、５６、５７、５８に作動油を供給する。それにより、各遅角油圧室５５、５６、５７、５８に面するベーン１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに油圧を印加してハウジング部材１８に対しベーンロータ１４を遅角方向Ｙに相対回転駆動することができる。以下、ハウジング部材１８に対しベーンロータ１４を遅角方向Ｙに駆動する油圧を遅角油圧という。
【００２６】
被当接部としての嵌合リング２４は円筒形状に形成され、スプロケット１０の壁面１０ａに開口する固定凹部２５に回転軸線Ｏに平行に圧入保持されている。当接部としてのストッパピストン２６は有底の円筒形状に形成され、ベーン１５ａを回転軸線Ｏに平行に貫通する収容穴２７に往復移動可能に収容されている。付勢手段としての圧縮コイルばね２８は、嵌合リング２４に当接する方向（図２及び図４〜図６の各分図（Ａ）において右方向）にストッパピストン２６を付勢している。図２に示すようにベーンロータ１４がハウジング部材１８に対し最進角位置にあるとき、ストッパピストン２６は、圧縮コイルばね２８の付勢力により嵌合リング２４に当接し嵌合可能である。ストッパピストン２６が嵌合リング２４に当接嵌合した状態において、ハウジング部材１８に対するベーンロータ１４の相対回動が規制される。すなわちハウジング部材１８に対しベーンロータ１４が拘束される。この拘束状態から図４〜図６に示す如くベーンロータ１４がハウジング部材１８に対して遅角方向Ｙに相対回転すると、ストッパピストン２６と嵌合リング２４との周方向位置がずれ、ストッパピストン２６が嵌合リング２４に嵌合不能となる。嵌合リング２４、ストッパピストン２６及び圧縮コイルばね２８が拘束手段を構成している。
【００２７】
図３に示すようにストッパピストン２６は、同軸上に並ぶ大径部３０と小径部３１とを有している。
大径部３０は、ベーン１５ａの収容穴２７内を摺動する。大径部３０の小径部側端面で構成される円環状の第一受圧部３３は、小径部３１の外周壁と収容穴２７の内周壁との間に形成された第一油圧室３４に面している。第一油圧室３４は、ベーン１５ａに形成された第一油路３５を通じて進角油圧室５１に連通しており、第一受圧部３３に進角油圧を印加可能である。第一受圧部３３は、ストッパピストン２６が嵌合リング２４から離間する方向（図３において左方向）に第一油圧室３４の油圧を受ける。
【００２８】
大径部３０の反小径部側端面で構成される円形の第二受圧部３６は、収容穴２７の内壁で形成された流体室としての第二油圧室３７に面している。第二油圧室３７は、第一油圧室３４とは別の油圧室としてストッパピストン２６の周囲に設けられ、第一受圧部３３には面していない。第二油圧室３７は、フロントプレート１３の壁面１３ａに形成された第二油路３８を通じて進角油圧室５１に連通することで、第二受圧部３６に進角油圧を印加可能である。第二受圧部３６は、ストッパピストン２６が嵌合リング２４に当接する方向（図３において右方向）に第二油圧室３７の油圧を受ける。
【００２９】
小径部３１は、ベーン１５ａの収容穴２７に圧入保持されたガイドリング４０内を摺動する。ハウジング部材１８に対しベーンロータ１４が拘束位置としての最進角位置にあるとき小径部３１の反大径側端部は、図２及び図３に示すように、嵌合リング２４に嵌合可能である。一方、ハウジング部材１８に対しベーンロータ１４が最進角位置よりも遅角側にあるとき、小径部３１の反大径部側端部の端面で構成される第三受圧部４１は、図４〜図６に示すように、嵌合リング２４のベーンロータ側端面及びスプロケット１０の壁面１０ａに摺接する。図３に示すように嵌合リング２４の内周壁で形成される第三油圧室４２は、スプロケット１０の壁面１０ａに形成された第三油路４３を通じて遅角油圧室５５に連通しており、第三受圧部４１に遅角油圧を印加可能である。第三受圧部４１は、ストッパピストン２６が嵌合リング２４から離間する方向に第三油圧室４２の油圧を受ける。
【００３０】
本実施例では、図５、図６及び図１（Ｃ），（Ｄ）に示すように、ハウジング部材１８に対するベーンロータ１４の相対回動位置が最進角位置よりも遅角側であって最進角位置の近傍となる切替位置（図４参照）と最遅角位置との間であるとき、第二油路３８が第二油圧室３７に連通する。これに対し図２、図４及び図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、ハウジング部材１８に対するベーンロータ１４の相対回動位置が上記切替位置と最進角位置との間であるとき、第二油路３８の第二油圧室側端部がベーン１５ａの端面で閉塞され、第二油路３８と第二油圧室３７との連通が遮断される。すなわち、進角油圧室５１と第二油圧室３７との連通が遮断される。
【００３１】
また本実施例では、図２及び図１（Ａ）に示すように、ハウジング部材１８に対するベーンロータ１４の相対回動位置が最進角位置であるとき、フロントプレート１３を貫通する抜き穴３９を通じて第二油圧室３７が大気中のドレイン（図示しない）に開放される。これにより、第二油圧室３７の油圧は進角油圧よりも低い大気圧とほぼ等しくなる。一方、図４〜図６及び図１（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、ハウジング部材１８に対するベーンロータ１４の相対回動位置が最進角位置よりも遅角側にあるとき、抜き穴３９はベーン１５ａの端面で閉塞される。
【００３２】
次に、バルブタイミング調整装置１の作動について説明する。
エンジンが停止しているとき、各進角油圧室及び各遅角油圧室には作動油が供給されず、ベーンロータ１４はハウジング部材１８に対し図２に示す最進角位置で停止する。このとき、第一油圧室３４、第二油圧室３７及び第三油圧室４２には作動油が供給されないので、圧縮コイルばね２８の付勢力を受けるストッパピストン２６は、図１（Ａ）に示すように嵌合リング２４に当接し嵌合する。またこのとき、第二油圧室３７は図１（Ａ）に示すように抜き穴３９からドレインに開放され、第二油圧室３７の油圧はほぼ大気圧に設定されている。
【００３３】
停止状態のエンジンが始動すると、各進角油圧室及び各遅角油圧室へ作動油の供給が開始される。各進角油圧室及び各遅角油圧室に作動油が充分に供給され第一油圧室３４及び第三油圧室４２の油圧の和が所定圧力となるまでは、圧縮コイルばね２８の付勢力によりストッパピストン２６が嵌合リング２４に嵌合されたままとなる。これにより作動油の油圧が低い間は、ハウジング部材１８に対しベーンロータ１４が最進角位置において拘束されるので、変動する負荷トルクによりハウジング部材１８とベーンロータ１４とが衝突することを防止できる。尚、このとき第二油圧室３７は、図１（Ａ）に示すように進角油圧室５１との連通を遮断されているので、進角油圧室５１の油圧、ひいては第一油圧室３４を低下させることがない。
【００３４】
第一油圧室３４及び第三油圧室４２の油圧の和が上記所定圧力に達すると、第一受圧部３３及び第三受圧部４１でそれぞれ第一油圧室３４及び第三油圧室４２の油圧を受けるストッパピストン２６は、図１（Ａ）に白抜き矢印で示すように圧縮コイルばね２８の付勢力に抗して嵌合リング２４から抜け出す。このとき、ストッパピストン２６の第二受圧部３６に作用する第二油圧室３７の油圧は第二油圧室３７の開放により大気圧にほぼ等しく、ストッパピストン２６の嵌合リング２４からの抜け出しを邪魔しない。したがって、嵌合リング２４からストッパピストン２６を円滑に離脱させることができる。尚、このときには第二油圧室３７と進角油圧室５１とが非連通のままであるため、進角油圧室５１及び第一油圧室３４の油圧低下が防止される。
ストッパピストン２６が嵌合リング２４から離脱すると、ハウジング部材１８とベーンロータ１４との結合状態が解除されるので、ハウジング部材１８に対してベーンロータ１４が相対回動可能となる。
【００３５】
ストッパピストン２６の嵌合リング２４からの離脱後に、各遅角油圧室の遅角油圧が増大されると、ベーンロータ１４はハウジング部材１８に対して遅角方向Ｙに相対回転する。このとき、まず図１（Ｂ）に示すように第二油圧室３７のドレインへの開放が遮断される。続いてハウジング部材１８に対するベーンロータ１４の相対回動位置が前記切替位置を超えると、図１（Ｃ），（Ｄ）に示すように、第二油圧室３７が進角油圧室５１に連通する。このように、第二油圧室３７の開放遮断後に第二油圧室３７が進角油圧室５１に連通するので、進角油圧室５１の大幅な油圧低下を抑えることができる。第二油圧室３７が進角油圧室５１に連通すると、第二油圧室３７に進角油圧室５１の作動油が流入し、進角油圧室５１の油圧が第二受圧部３６に作用する。
【００３６】
第二油圧室３７と進角油圧室５１との連通後、各進角油圧室の進角油圧及び各遅角油圧室の遅角油圧が制御されることで、ハウジング部材１８に対するベーンロータ１４の相対回転位相、ひいてはクランクシャフトに対するカムシャフト２の相対回転位相が調整される。
【００３７】
バルブタイミング調整装置１においてベーンロータ１４をハウジング部材１８に対し進角方向Ｘに相対回転駆動（以下、進角駆動という）するときには、各進角油圧室の進角油圧が大気圧よりも充分に大きくされる一方、各遅角油圧室の遅角油圧がほぼ大気圧まで落とされる。これによりストッパピストン２６は、作動抑止圧としての進角油圧室５１の進角油圧を第一受圧部３３及び第二受圧部３６で移動方向両側に受ける。ローラーロッカータイプのヘッドを搭載したエンジン等、カムの変動トルクが大きいエンジンにバルブタイミング調整装置１を組み付けた場合、作動油の元圧が低くなると、ベーンロータ１４の進角駆動に伴い図８に示すような脈動が進角油圧に生じる。しかしバルブタイミング調整装置１では、ストッパピストン２６が同じ進角油圧を移動方向両側に受けるため、進角油圧に脈動が生じても、かかる進角油圧の脈動によりストッパピストン２６に相反方向に働く二力の一方を他方で減少させることができる。これにより、油圧脈動が吸収されてストッパピストン２６の移動方向両側への暴れが抑制されるので、ストッパピストン２６がスプロケット１０に繰り返し衝突しスプロケット１０が挫屈することを防止できる。
【００３８】
以上説明した上記実施例では、排気弁のバルブタイミングを制御するバルブタイミング調整装置に本発明を適用したが、吸気弁のバルブタイミングを制御する装置や吸気弁及び排気弁のバルブタイミングを共に制御する装置に本発明を適用してもよい。
【００３９】
また上記実施例では、ベーン部材であるベーンロータ１４のハウジング部材１８に対する最進角位置を拘束位置として設定した。これに対し、バルブタイミングを制御する弁の種類に拘わらず、ハウジング部材に対するベーン部材の最遅角位置、あるいは最進角位置と最遅角位置との間の中間位置に拘束位置を設定してもよい。
【００４０】
さらに上記実施例では、当接部たるストッパピストン２６の第一受圧部３３及び第二受圧部３６に印加する油圧として、ベーン部材たるベーンロータ１４をハウジング部材１８に対し進角側に駆動する進角油圧を利用した。これに対し、バルブタイミングを制御する弁の種類に拘わらず、ハウジング部材に対しベーン部材を遅角側に駆動する遅角油圧を当接部の第一受圧部及び第二受圧部に印加するようにしてもよい。尚、第一受圧部及び第二受圧部に印加する油圧については、油圧脈動が生じる駆動方向に応じて進角油圧及び遅角油圧のいずれかに設定することができる。
【００４１】
またさらに上記実施例では、当接部としてのストッパピストン２６をベーン部材としてのベーンロータ１４側に設け、被当接部としての嵌合リング２４をハウジング部材１８側に設けた。これに対し、バルブタイミングを制御する弁の種類に拘わらず、当接部をハウジング部材側に設け、被当接部をベーン部材側に設けるようにしてもよい。
【００４２】
さらにまた、上記実施例において当接部としてのストッパピストン２６には、第一受圧部３３及び第二受圧部３６とは別に、被当接部としての嵌合リング２４から離間する方向に油圧を印加する第三受圧部４１を設けたが、そのような受圧部については、バルブタイミングを制御する弁の種類に拘わらず設けないようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるバルブタイミング調整装置の作動を説明するための模式図であって、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）はそれぞれ図２、図４、図５及び図６の作動状態に対応している。
【図２】本発明の一実施例によるバルブタイミング調整装置の一作動状態を示す図であって、（Ａ）は（Ｂ）のＡ₂−Ａ₂線断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ₂−Ｂ₂線断面図である。
【図３】図２（Ｂ）の部分拡大図である。
【図４】本発明の一実施例によるバルブタイミング調整装置の別の作動状態を示す図であって、（Ａ）は（Ｂ）のＡ₄−Ａ₄線断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ₄−Ｂ₄線断面図である。
【図５】本発明の一実施例によるバルブタイミング調整装置のさらに別の作動状態を示す図であって、（Ａ）は（Ｂ）のＡ₅−Ａ₅線断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ₅−Ｂ₅線断面図である。
【図６】本発明の一実施例によるバルブタイミング調整装置のさらに別の作動状態を示す図であって、（Ａ）は（Ｂ）のＡ₆−Ａ₆線断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ₆−Ｂ₆線断面図である。
【図７】本発明の一実施例によるバルブタイミング調整装置のカムシャフトが受ける負荷トルクについて説明するための特性図である。
【図８】本発明の一実施例によるバルブタイミング調整装置で発生する油圧脈動について説明するための特性図である。
【符号の説明】
１ バルブタイミング調整装置
２ カムシャフト（従動軸）
１４ ベーンロータ（ベーン部材）
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ ベーン
１８ ハウジング部材
２４ 嵌合リング（被当接部）
２６ ストッパピストン（当接部）
２８ 圧縮コイルばね（付勢手段）
３３ 第一受圧部
３４ 第一油圧室
３６ 第二受圧部
３７ 第二油圧室（流体室）
３９ 抜き穴
４１ 第三受圧部
４２ 第三油圧室
５０ 収容室
５１、５２，５３、５４ 進角油圧室（進角室）
５５、５６、５７、５８ 遅角油圧室（遅角室）

Claims (4)

1. 吸気弁及び排気弁の少なくとも一方を開閉駆動する従動軸に内燃機関の駆動軸の駆動トルクを伝達する伝達系に設けられ、前記少なくとも一方の弁の開閉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、
   前記駆動軸及び前記従動軸の一方と共に回転するハウジング部材と、
   前記駆動軸及び前記従動軸の他方と共に回転するベーン部材であって、前記ハウジング部材に収容されるベーンを有し、前記ベーンに印加される流体圧力により前記ハウジング部材に対し所定角度範囲において相対回動駆動されるベーン部材と、
   前記ハウジング部材に対し前記ベーン部材を拘束する拘束手段と、
   を備え、
   前記拘束手段は、付勢手段と、前記ハウジング部材及び前記ベーン部材の一方に設けられる被当接部と、前記ハウジング部材及び前記ベーン部材の他方に往復移動可能に設けられ、前記ハウジング部材に対し前記ベーン部材が拘束位置にあるとき前記付勢手段の付勢力により前記被当接部に当接することで前記ハウジング部材に対する前記ベーン部材の相対回動を規制する当接部とを有し、
   前記当接部は、前記被当接部から離間する方向に流体圧力を受ける第一受圧部と、前記被当接部に当接する方向に流体圧力を受ける第二受圧部とを具備し、
   前記ハウジング部材に対し前記ベーン部材が前記拘束位置にないとき、前記ハウジング部材に対し前記ベーン部材を進角側及び遅角側の一方に駆動する流体圧力を作動抑止圧として前記第一受圧部及び前記第二受圧部の双方に印加し、
   前記ハウジング部材に対し前記ベーン部材が前記拘束位置にあるとき、前記作動抑止圧よりも低い流体圧力を前記第二受圧部に印加することを特徴とするバルブタイミング調整装置。
2. 前記ハウジング部材は、前記ハウジング部材に対し前記ベーン部材を進角側に駆動する流体圧力を前記ベーン部材に印加する進角室と、前記ハウジング部材に対し前記ベーン部材を遅角側に駆動する流体圧力を前記ベーン部材に印加する遅角室とを前記ベーンの回転方向両側に形成し、
   前記当接部の周囲には、前記第二受圧部に面し前記第一受圧部には面しない流体室であって前記進角室及び前記遅角室の一方に連通する流体室が形成されることを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
3. 前記ハウジング部材に対し前記ベーン部材が前記拘束位置にあるとき、前記進角室及び前記遅角室の一方と前記流体室との連通を遮断することを特徴とする請求項２に記載のバルブタイミング調整装置。
4. 前記作動抑止圧は大気圧よりも高く設定され、
   前記ハウジング部材に対し前記ベーン部材が前記拘束位置にあるとき、前記流体室を大気中に開放することを特徴とする請求項２又は３に記載のバルブタイミング調整装置。

Images