JP3807314B2 - 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】
本発明は、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブの開閉時期を可変するバルブタイミング調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブの位相を変化させて出力の向上や燃費を改善する技術が公知である。例えば、内燃機関の高回転域では、ピストンが上死点に向かい始めても、吸気が慣性により更にシリンダ内へ入り込もうとするため、吸気バルブの閉時期をピストン下死点より遅らせることにより、体積効率が向上して内燃機関の出力向上を図ることができる。
【０００３】
しかし、ピストン下死点より遅く吸気バルブを閉じると、エンジン暖機後の出力は向上するが、エンジン始動時には、吸気に慣性がないため、圧縮比が上がらず（実圧縮比が不足する）、ピストン上死点での空気温度が十分上昇しないため、エンジンの始動が困難になる。また、アイドリングの安定性も悪くなるという問題がある。
即ち、吸気バルブの位相を変化させる場合に、冷間時の始動に適した最適なバルブタイミングと、エンジン暖機後の燃費及び出力向上に適した最適なバルブタイミングとは異なるのである。
【０００４】
この問題を解決する従来技術として、例えば特開平９−３２４６１３号公報に記載された可変バルブタイミング機構がある。これは、ロータが最遅角位置から所定角度だけ進角側に回転した位置（中間位相位置と呼ぶ）でロータを保持できるロックピンを有している。このロックピンは、エンジン始動時にロック凹部に係合してロータを中間位相位置に保持することにより、エンジン始動時に適した所定のバルブタイミングが得られる。また、エンジン始動後は、ロックピンがロック凹部から離脱することでロータが中間位相位置より更に遅角側へ回転することが可能となり、遅角側及び進角側の双方にバルブタイミングを変更できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記公報に記載されたロックピンは、エンジンが始動してロックピンに油圧が加わることでロック凹部から離脱する構造であり、一度ロック凹部から離脱すると、通常作動時においてロックピンが作用しなくなる。このため、アイドリング時には、ロータが最遅角位置まで回転しない様に、中間位相位置で保持する必要が生じる。しかし、回転数が低い時、特に高油温時には油圧が低下して、ロータを中間位相位置に保持するために必要な油圧を確保できない場合が生じる。
【０００６】
また、エンジンストールを起こすと、ロータが最遅角位置まで移動して停止するため、エンジンの再始動が困難になるという問題があった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、内燃機関の始動性を確保でき、且つバルブタイミングの可変領域を拡大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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の手段）
本発明のバルブタイミング調整装置は、ハウジング部材に対するロータの最進角位置と最遅角位置との間に中間位相位置が設定され、ロータが中間位相位置より遅角側へ回転することを阻止できるロータ回転制限手段を備えている。
このロータ回転制限手段は、ロータの回転軌道を遮る制限位置とロータの回転を許容する後退位置との間で移動可能に設けられた制限ピンと、この制限ピンを後退位置から制限位置へ押し出す方向に油圧が導入される第１制御室と、制限ピンを制限位置から後退位置へ押し下げる方向に油圧が導入される第２制御室とを有し、制限ピンに作用する第１制御室と第２制御室との圧力差に応じて制限ピンを動作させ、第１制御室及び第２制御室は、それぞれ前記遅角室と連通していることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、ロータ回転制限手段により、ロータが中間位相位置から遅角側へ回転することを阻止できるので、例えばエンジン始動時に適したバルブタイミングを実現できる。また、ロータ回転制限手段を解除することで、ロータを最遅角位置まで回転させることができるので、エンジン暖機後の燃費及び出力向上に適した最適なバルブタイミングを実現できる。
【０００９】
更に、本発明では、制限ピンが制限位置に押し出されている状態で、制限ピンに作用する第１制御室と第２制御室との圧力バランスを維持することにより、制限ピンを制限位置に保持することが可能である。その結果、例えばアイドリング時や通常走行時等にロータが中間位相位置から遅角側へ回転することを防止できる。
また、第１制御室と第２制御室は、それぞれ遅角室と連通しているため、第１制御室と第２制御室に油圧を導入するための油圧経路を独立して設ける必要がなく、遅角室を介して第１制御室及び第２制御室に油圧を導入できるので、油圧経路を簡単に構成できる。
【００１１】
（請求項２の手段）
請求項１に記載したバルブタイミング調整装置において、オイル制御弁は、第１制御室を大気に開放するドレイン通路と、このドレイン通路を開閉できる開閉部材とを有し、制限ピンを制限位置から後退位置へ押し下げる時に、開閉部材がドレイン通路を開くことを特徴とする。
ドレイン通路を開いて第１制御室が大気に開放されると、第１制御室の油圧が低下するため、制限ピンを押し出す油圧力が低下する。一方、第２制御室の油圧は維持されるため、第２制御室と第１制御室との油圧バランスがくずれて、制限ピンを制限位置から後退位置へ押し下げることができる。
【００１２】
（請求項３の手段）
請求項２に記載したバルブタイミング調整装置において、遅角室から第１制御室に通じる油路に絞りが設けられている。
この構成では、遅角室から油路を通じて第１制御室に供給される作動油の量を絞りによって低減できるので、ドレイン通路を開いた時に、遅角室から第１制御室に流入する作動油の量より、第１制御室から流出する作動油の量の方が多くなるため、速やかに第１制御室の油圧を低下させることができる。
【００１３】
（請求項４の手段）
請求項３に記載したバルブタイミング調整装置において、遅角室から第１制御室に通じる油路の絞りは、ハウジング部材に組付けられるスリーブにて形成され、そのスリーブ内に第１制御室及び第２制御室が形成されている。
この場合、例えばスリーブの壁面を貫通して第１制御室に開口する油圧導入口を絞りとして形成することも可能である。
【００１４】
（請求項５の手段）
請求項２または３に記載したバルブタイミング調整装置において、オイル制御弁は、開閉部材がドレイン通路を閉じた状態で、遅角室に作動油を供給し、且つ進角室から作動油を排出する通常遅角モード、開閉部材がドレイン通路を閉じた状態で、進角室に作動油を供給し、且つ遅角室から作動油を排出する通常進角モード、及び開閉部材がドレイン通路を開いた状態で、遅角室に作動油を供給し、且つ進角室から作動油を排出する最遅角モードが設定され、これらのモードを開閉部材の移動によって選択的に切り替えることができる。
この構成によれば、１つのオイル制御弁によって、通常遅角モード、通常進角モード、及び最遅角モードを切り替えることができる。
【００１５】
（請求項６の手段）
請求項５に記載したバルブタイミング調整装置において、オイル制御弁は、通常遅角モードから最遅角モードへ切り替える際に、通常遅角モードから一旦、通常進角モードを経由して最遅角モードへ切り替えている。
通常遅角モードでは、制限ピンが制限位置に押し出され、ロータが制限ピンに当接して中間位相位置に保持されているので、遅角室の油圧がロータを介して制限ピンに作用している。
【００１６】
そこで、通常遅角モードから一旦、通常進角モードを経由して最遅角モードへ切り替えることで、一時的に進角室の油圧が増大し、その油圧がロータを進角側へ押し戻す方向に作用するため、ロータを介して制限ピンに加わる押し当て力をキャンセルでき、スムーズに制限ピンを後退位置へ押し下げることが可能となる。
【００１７】
（請求項７の手段）
請求項６に記載したバルブタイミング調整装置において、オイル制御弁は、開閉部材を駆動する電磁式アクチュエータを具備し、この電磁式アクチュエータに通電される電流値のデューティー比に応じて開閉部材の移動量が制御される。
これにより、電磁式アクチュエータに通電される電流値のデューティー比を変えるだけで、容易に、通常遅角モードから一旦、通常進角モードを経由して最遅角モードへ切り替えることができる。
【００１８】
（請求項８の手段）
請求項１〜７に記載した何れかのバルブタイミング調整装置において、制限ピンは、制限位置に押し出されている状態で、自身の動作方向に進角室の油圧を受ける第１の受圧面と第２の受圧面とを有し、その第１の受圧面と第２の受圧面とが自身の動作方向に対向して設けられている。
【００１９】
制限ピンは、制限位置に押し出されている時に、進角室の油圧が作用していると、例えばロータを進角側へ回転させるために進角室に作動油を供給した場合、制限ピンに加わる進角室の油圧が増大するため、その油圧を受けて制限ピンが後退位置へ押し下げられることがある。その直後に、通常遅角モードに切り替えた場合、制限ピンが制限位置に押し出される前に、ロータが中間位相位置を通り過ぎてしまう可能性がある。そこで、制限ピンに第１の受圧面と第２の受圧面とを自身の動作方向に対向して設けることで、進角室の油圧が制限ピンの動作に影響を与えることがなくなり、制限ピンの誤作動を防止できる。
【００２１】
（請求項９の手段）
請求項１に記載したバルブタイミング調整装置において、第１制御室と第２制御室には、それぞれ油圧ポンプから油圧が導入される。
遅角室及び進角室には、油圧ポンプから圧送された油圧が供給されるので、その油圧ポンプから直接第１制御室及び第２制御室に油圧を導いても良い。
【００２２】
（請求項１０の手段）
本発明のバルブタイミング調整装置は、ハウジング部材に対するロータの最進角位置と最遅角位置との間に中間位相位置が設定され、ロータが中間位相位置より遅角側へ回転することを阻止する遅角制限ピンと、この遅角制限ピンをベーンから押し出す方向に付勢するスプリングと、油圧室に作動油を導入する油路とは別系統に設けられた専用油路を通じて作動油が導入され、その油圧が遅角制限ピンをベーン内部に押し下げる方向に作用する制御室と、この制御室の油圧を制御する油圧制御弁とを有している。
【００２３】
この構成によれば、制御室に作動油が導入されて、制御室の油圧がスプリングの付勢力に打ち勝つと、遅角制限ピンがベーンの内部に押し下げられる。また、制御室から作動油を逃がすと、スプリングの付勢力によって遅角制限ピンがベーンから押し出される。即ち、制御室に導入される作動油は、遅角制限ピンをベーン内部に押し下げるために使用されるので、エンジン回転数が低い時、特に高油温時に油圧が低下している時でも、安定的に遅角制限ピンがベーンから押し出されている状態を維持することができ、ロータが中間位相位置から遅角側へ回転することを阻止できる。
【００２４】
（請求項１１の手段）
請求項１０に記載したバルブタイミング調整装置において、ロックピンと遅角制限ピンは、同一のベーンに組み込まれ、且つ互いに逆方向に作動する様に構成されている。ロックピンと遅角制限ピンとを同一のベーンに組み込む場合は、各々のピンの作動方向を逆向きにした方が機能的に構成できる。
【００２５】
（請求項１２の手段）
請求項１０または１１に記載したバルブタイミング調整装置において、専用油路には、油圧を発生する油圧ポンプから油圧制御弁までの間に絞りが設けられている。
この場合、絞りを設けることで、エンジンの回転変動に伴う油圧の変動を抑えることができ、遅角制限ピンの作動を安定して制御できる。
【００２６】
（請求項１３の手段）
請求項１０〜１２に記載した何れかのバルブタイミング調整装置において、遅角制限ピンは、制御室の油圧を受ける受圧部を有し、この受圧部の受圧面積が遅角制限ピンの先端面の面積より大きく設けられている。
ベーンから突出した遅角制限ピンの端面に油圧室（進角室または遅角室）の油圧が加わる場合でも、上記の関係（受圧部の受圧面積の方が遅角制限ピンの先端面の面積より大きい）が成立すれば、遅角制限ピンの作動に対する進角室または遅角室の油圧の影響を小さくできる。
【００２７】
（請求項１４の手段）
請求項１０〜１３に記載した何れかのバルブタイミング調整装置において、ハウジング部材には、油圧室から遅角制限ピンの先端側に漏れ出た作動油をハウジング部材の外部に排出するオイル排出孔が設けられている。
本発明のバルブタイミング調整装置では、例えば高油温時に作動油の粘度が低くなると、油圧室から作動油が漏れ易くなり、この漏れた作動油がハウジング部材とベーンとの隙間を通って遅角制限ピンの先端側へ浸入する可能性がある。この場合、浸入した作動油の圧力が遅角制限ピンをベーン内部に押し下げる方向に作用するため、遅角制限ピンをベーンから押し出す時の作動に影響が生じる。
【００２８】
また、常温時等のオイル粘度が高い場合は、遅角制限ピンの先端側に溜まった作動油が遅角制限ピンをベーンから押し出す時の抵抗となるため、遅角制限ピンの作動に影響が生じる。
これに対し、ハウジング部材にオイル排出孔を設けると、油圧室から遅角制限ピンの先端側に漏れ出た作動油をハウジング部材の外部に排出できるので、遅角制限ピンの作動に対する作動油圧の影響を排除できる。
【００２９】
（請求項１５の手段）
請求項１４に記載したバルブタイミング調整装置において、ハウジング部材には、ロータが中間位相位置の手前から中間位相位置まで回転する時に、遅角制限ピンの先端部がベーンから突出した状態で移動できる遅角制限溝が設けられ、この遅角制限溝がオイル排出孔を介して大気に開放されている。
【００３０】
この構成では、遅角制限ピンの先端部が遅角制限溝に嵌合して移動する際に、遅角制限ピンの先端側に漏れ出た作動油が遅角制限溝からオイル排出孔を介して大気に開放されるので、遅角制限ピンの作動に対する作動油圧の影響を排除できる。その結果、中間位相位置の手前から遅角制限ピンの先端部がベーンから突出して遅角制限溝に嵌合できるので、ロータが中間位相位置を通り過ぎることはなく、確実にロータを中間位相位置に静止させることができる。
【００３１】
（請求項１６の手段）
請求項１０〜１３に記載した何れかのバルブタイミング調整装置において、ベーンには、遅角制限ピンを進退可能に保持する円筒状の軸受部材が組み込まれており、この軸受部材の内周面に、遅角制限ピンの先端側と制御室とを連通する連通溝が凹設されている。
【００３２】
この構成によれば、油圧室（進角室または遅角室）から遅角制限ピンの先端側に漏れ出た作動油が連通溝を介して制御室へ導入されるので、遅角制限ピンの作動に対する作動油圧の影響を排除できる。なお、制御室に導入された作動油は、外部に排出されることなく、再度使用されるので、作動油の外部漏れを低減できる。また、制御室に作動油を導入して遅角制限ピンをベーン内部に押し戻す時には、制御室に導入された作動油が連通溝を通って遅角制限ピンの先端側に流れ込み、遅角制限ピンをベーン内部へ押し下げる方向に作用するため、低油圧時のピン頭出し対策にも有効である。
【００３３】
（請求項１７の手段）
請求項１６に記載したバルブタイミング調整装置において、ハウジング部材には、ロータが中間位相位置の手前から中間位相位置まで回転する時に、遅角制限ピンの先端部がベーンから突出した状態で移動できる遅角制限溝が設けられ、この遅角制限溝が連通溝を介して制御室と連通している。
【００３４】
この構成では、遅角制限ピンの先端部が遅角制限溝に嵌合して移動する際に、遅角制限ピンの先端側に漏れ出た作動油が遅角制限溝から連通溝を介して制御室に導入されるので、遅角制限ピンの作動に対する作動油圧の影響を排除できる。その結果、中間位相位置の手前から遅角制限ピンの先端部がベーンから突出して遅角制限溝に嵌合できるので、ロータが中間位相位置を通り過ぎることはなく、確実にロータを中間位相位置に静止させることができる。
【００３５】
（請求項１８の手段）
請求項１７に記載したバルブタイミング調整装置において、連通溝は、遅角制限ピンに対しロータの回転方向と略直交する方向に設けられている。この連通溝は、遅角制限ピンを保持する軸受部材の内周面に設けられるので、軸受部材と遅角制限ピンとの間で力が作用しない方向、即ちロータの回転方向と略直交する方向に設けることが望ましい。
【００３６】
（請求項１９の手段）
請求項１０〜１８に記載した何れかのバルブタイミング調整装置において、ハウジング部材には、制御室から遅角制限ピンの後端側に漏れ出た作動油を外部に排出する排圧孔が設けられている。
遅角制限ピンをベーン内部に押し戻す際に、制御室に導入された作動油が遅角制限ピンの後端側に漏れ出ると、その漏れ出た作動油が遅角制限ピンをベーンから押し出す方向に作用するため、遅角制限ピンをベーン内部に押し戻す時の作動に影響が生じる。これに対し、ハウジング部材に排圧孔を設けると、遅角制限ピンの後端側に漏れ出た作動油を排圧孔から外部に排出できるので、遅角制限ピンの作動に対する作動油圧の影響を排除できる。

【００３７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１はバルブタイミング調整装置の断面図（図２のＢ−Ｂ断面図）、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
バルブタイミング調整装置１（以下ＶＶＴと呼ぶ）は、エンジンの回転力が伝達されて回転するスプロケット２と、このスプロケット２と一体に回転するケース３と、エンジンのカム軸４に取り付けられるロータ５と、このロータ５の回転を阻止するロータ回転制限手段（後述する）とを具備している。
【００３８】
スプロケット２は、カム軸４の端部に回転可能な状態で嵌合し、エンジンの駆動軸（図示しない）からチェーンを介して回転力が伝達され、駆動軸と同期して回転する。
ケース３は、例えばアルミニウム製で、スプロケット２との間にプレート６（図２参照）を挟持してスプロケット２にボルト（図示しない）で固定されている。このケース３には、図１に示す様に、内側に扇状の凹部３ａが周方向に３箇所設けられ、この凹部３ａとロータ５との間で油圧室（遅角室７と進角室８）を形成している。
【００３９】
ロータ５は、ボス部５ａの周囲に３枚のベーン９を有して構成され、カム軸４の端面にボス部５ａを当接させて、ボス部５ａの中央部に挿通されたボルト１０によりカム軸４に固定されている。
ベーン９は、ケース３に設けられた扇状の凹部３ａに収容されて、油圧室を遅角室７と進角室８とに二分している。この遅角室７と進角室８には、後述するオイル制御弁１１（図３〜５参照）を介して作動油が供給される。これにより、エンジンの駆動軸からスプロケット２に伝達された回転が、遅角室７及び進角室８の作動油を介してベーン９に伝達されることにより、ロータ５と共にカム軸４を回転させる。
【００４０】
１枚のベーン９には、エンジン停止時にロータ５のばたつきを防止するためのロックピン１２（図２参照）が組み込まれている。
このロックピン１２は、ベーン９に圧入されたスリーブ１３内にスプリング１４と共に組み込まれ、エンジン停止時にロックピン１２がスプリング１４に付勢されて押し出されると、図６に示す様に、ピン頭部がケース３に設けられたリング状のブッシュ１５に嵌合してロータ５を「通常遅角位置」に拘束する。なお、「通常遅角位置」とは、本発明の中間位相位置であり、ロータ５の最遅角位置より所定角度α（図１参照）だけ進角側へロータ５が回転した位置である。
【００４１】
また、ロックピン１２には、エンジン運転中に遅角室７及び進角室８の少なくとも一方の油圧がロックピン１２を押し下げる方向に作用し、この油圧がスプリング１４の付勢力に打ち勝つことにより、ピン頭部がブッシュ１５から離脱してロータ５の回転を許容している。なお、遅角室７の油圧は、ベーン９に設けられた連通孔９ａ（図７参照）を通じてスリーブ１３の内部に導入され、ロックピン１２に設けられた鍔部１２ａに作用してロックピン１２を押し下げる方向に働いている。また、進角室８の油圧は、ケース３に設けられた連通溝３ｂ（図１参照）を通じてロックピン１２の頭部に作用し、ロックピン１２を押し下げる方向に働いている。
【００４２】
ロータ回転制限手段は、ロータ５が通常遅角位置から更に遅角側へ回転することを阻止するもので、遅角室７から油圧が導入される制御室（第１制御室１６と第２制御室１７）、この制御室の油圧を受けて可動する遅角制限ピン１８、この遅角制限ピン１８を付勢するスプリング１９等によって構成される。
【００４３】
制御室は、図６の模式図に示す様に、ケース３に組み込まれたスリーブ２０によって形成され、進角室８と隣接して設けられている。スリーブ２０には、制御室の下部と上部にそれぞれ油圧を導入する第１油圧導入口１６ａと第２油圧導入口１６ｂとが設けられている。この第１油圧導入口１６ａと第２油圧導入口１６ｂは、それぞれ油路２１、２２を介して遅角室７に連通している。但し、第１油圧導入口１６ａに通じる油路２１には絞り２１ａが設けられている。
【００４４】
遅角制限ピン１８は、自身の後端部に鍔状の受圧部１８ａを有し、この受圧部１８ａが制御室を形成するスリーブ２０の内周面に摺接してスリーブ２０の内部に収容され、制御室を受圧部１８ａより下側の第１制御室１６と、受圧部１８ａより上側の第２制御室１７とに区画している。但し、受圧部１８ａは、第１制御室１６に晒される受圧面積の方が第２制御室１７に晒される受圧面積より大きく設けられている。
上記の第１油圧導入口１６ａは第１制御室１６に開口し、第２油圧導入口１６ｂは第２制御室１７に開口している。
【００４５】
この遅角制限ピン１８は、ピン頭部が制御室から液密に突出して進角室８に露出し、ロータ５の回転軌道を遮る制限位置（図６に示す位置）とロータ５の回転を許容する後退位置（図８に示す位置）との間で進退可能に設けられている。
スプリング１９は、第１制御室１６に配されて、遅角制限ピン１８を後退位置側から制限位置側へ付勢している。
【００４６】
オイル制御弁１１は、遅角室７及び進角室８に対する作動油の流れ方向（供給と排出）を切り替えると共に、その油量を調節するもので、図３〜５に示す様に、複数のポート２３ａ〜２３ｆを有するケーシング２３と、このケーシング２３内に往復動可能に収容されるスプール２４と、このスプール２４を一方向（図３の右方向）に付勢するスプリング２５と、スプリング２５の付勢力に抗してスプール２４を駆動する電磁式アクチュエータ２６等から構成される。
【００４７】
ケーシング２３は、図３に示す様に、油圧ポンプ２７（図６参照）の吐出口に接続される流入ポート２３ａ、作動油を貯留するオイルパン２８（図６参照）に接続される２箇所の流出ポート（第１流出ポート２３ｂと第２流出ポート２３ｃ）、ＶＶＴ１の遅角室７に接続される第１油圧ポート２３ｄ、ＶＶＴ１の進角室８に接続される第２油圧ポート２３ｅ、及び前述の油路２１を介してロータ回転制限手段の第１制御室１６に接続される第３油圧ポート２３ｆを有している。
【００４８】
スプール２４は、ケーシング２３内を移動して、流入ポート２３ａ及び流出ポート２３ｂ、２３ｃに通じる各油圧ポート２３ｄ、２３ｅ、２３ｆの切り替えを行う。
電磁式アクチュエータ２６は、内蔵するコイル２９に磁力を発生させ、その磁力によりプランジャ３０を移動させてスプール２４を駆動するもので、コイル２９を流れる電流値の大きさに応じてプランジャ３０の移動量を可変する。コイル２９を流れる電流値は、図示しないＥＣＵ（電子制御装置）によってデューティ制御される。
【００４９】
ここで、コイル２９を流れる電流値の大きさ（デューティ比）とスプール２４の位置（作動モード）との関係について説明する。
ａ）デューティ比＝０％
コイル２９に流れる電流値＝０．１（Ａ）
この場合、スプール２４は、図３に示す様に、第３油圧ポート２３ｆを閉じて、流入ポート２３ａと第１油圧ポート２３ｄとを連通し、第２流出ポート２３ｃと第２油圧ポート２３ｅとを連通する位置に移動する。この作動モードを通常遅角モードと呼ぶ。
【００５０】
ｂ）デューティ比＝７５％
コイル２９に流れる電流値＝０．８（Ａ）
この場合、スプール２４は、図４に示す様に、第３油圧ポート２３ｆを閉じて、流入ポート２３ａと第２油圧ポート２３ｅとを連通し、第１流出ポート２３ｂと第１油圧ポート２３ｄとを連通する位置に移動する。この作動モードを通常進角モードと呼ぶ。
【００５１】
ｃ）デューティ比＝１００％
コイル２９に流れる電流値＝１．０（Ａ）
この場合、スプール２４は、図５に示す様に、流入ポート２３ａと第１油圧ポート２３ｄとを連通し、第２流出ポート２３ｃと第２油圧ポート２３ｅ及び第３油圧ポート２３ｆとを連通する位置に移動する。この作動モードを最遅角モードと呼ぶ。なお、この最遅角モードの時に、ケーシング２３に形成された第２流出ポート２３ｃと第３油圧ポート２３ｆとを連通する通路をドレイン通路と呼ぶ。
【００５２】
次に、本実施例の作動を図６〜８に示す模式図に基づいて説明する。
ａ）エンジン停止時
オイル制御弁１１は、通常遅角モード（図３参照）に保持されている。但し、油圧ポンプ２７の作動が停止しているため、遅角室７に作動油が供給されることはない。
【００５３】
ロータ回転制限手段は、遅角室７から第１制御室１６及び第２制御室１７へ油圧が導入されないので、遅角制限ピン１８がスプリング１９に付勢されてピン頭部が制御室から突出し、進角室８にてロータ５の回転軌道を遮る制限位置へ押し出されている。一方、ロータ５は、遅角室７及び進角室８の油圧を受けることなく、ベーン９が遅角制限ピン１８に当接して通常遅角位置に停止し、且つロックピン１２によって回転方向の移動が阻止されている（図６参照）。
【００５４】
ｂ）エンジン始動時
ＥＣＵは、電磁式アクチュエータ２６をデューティ比＝０％として、オイル制御弁１１を通常遅角モードに制御し、且つ油圧ポンプ２７を起動させる。
これにより、油圧ポンプ２７から圧送された作動油が遅角室７に供給され、遅角室７の油圧が増大する。一方、進角室８は、オイル制御弁１１の第２油圧ポート２３ｅと第２流出ポート２３ｃとが連通して大気に開放（オイルパン２８に連通）されるため、進角室８の油圧は低下する。
【００５５】
ロータ回転制限手段は、遅角室７を介して第１制御室１６及び第２制御室１７に油圧が導入される。この時、遅角制限ピン１８の受圧部１８ａは、第１制御室１６に晒される受圧面積の方が第２制御室１７に晒される受圧面積より大きいので、第１制御室１６と第２制御室１７とに同じ遅角圧（遅角室７の油圧）が導入されても、受圧部１８ａに対し遅角制限ピン１８を押し出す力の方が遅角制限ピン１８を押し下げる力より大きくなる。その結果、遅角制限ピン１８は、図６に示す様に、ピン頭部が制御室から突出して制限位置まで押し出された状態を維持する。
【００５６】
これにより、ロータ５は、遅角室７に油圧が導入されても、遅角制限ピン１８が制限位置に押し出された状態を維持しているので、通常遅角位置から更に遅角側へ回転することはなく、通常遅角位置に静止している。なお、油圧ポンプ２７が起動して遅角室７からスリーブ１３の内部に油圧が導入されると、ロックピン１２に加わる油圧がスプリング１４の付勢力に打ち勝つため、ロックピン１２の頭部がブッシュ１５から離脱してスリーブ１３の内部に押し込まれることにより、ロータ５の回転が許容される。
【００５７】
ｃ）通常運転時（アイドリング時を含む）
ＥＣＵは、エンジンの運転状態に応じて、電磁式アクチュエータ２６をデューティ比＝０〜７５％の間で通電制御する。
この場合、オイル制御弁１１は、スプール２４の位置がデューティ比に応じて通常遅角モードと通常進角モードとの間に設定され、流入ポート２３ａと第１油圧ポート２３ｄ及び第２油圧ポート２３ｅの両方が連通する。
【００５８】
上記の結果、エンジン始動時と比較して、遅角室７に供給される作動油の量が減少し、その分、進角室８へ作動油が供給される。これにより、ロータ５は、図７に示す様に、ＥＣＵによって演算された目標進角位置まで回転する。
ロータ回転制限手段は、エンジン始動時と同様、遅角制限ピン１８が制限位置へ押し出された状態を維持している。
【００５９】
ｄ）高負荷運転時（高回転、高油圧時）
ＥＣＵは、電磁式アクチュエータ２６をデューティ比＝１００％として、オイル制御弁１１を最遅角モード（図５参照）に制御する。
この場合、オイル制御弁１１は、通常運転時の作動モード（デューティ比＝７５％未満）から通常進角モード（デューティ比＝７５％）を経て最遅角モードに移行する。
【００６０】
ロータ回転制限手段は、オイル制御弁１１がドレイン通路（第３油圧ポート２３ｆと第２流出ポート２３ｃとを連通する通路）を開放するため、第１制御室１６の油圧が低下し、遅角制限ピン１８を押し出す力が低減する。一方、第２制御室１７の油圧は維持されるので、遅角制限ピン１８を押し下げる力が押し出す力を上回り、図８に示す様に、遅角制限ピン１８が制限位置から後退位置へ押し下げられる。
ＶＶＴ１は、オイル制御弁１１が進角室８に通じる第２油圧ポート２３ｅを開放し、且つ遅角室７に作動油が供給されるため、遅角室７の油圧が増大して、ロータ５が通常遅角位置より更に遅角側へ回転することができる。
【００６１】
（第１実施例の効果）
本実施例では、ロータ５が通常遅角位置から遅角側へ回転することを阻止できるロータ回転制限手段を具備している。つまり、ロータ回転制限手段により、エンジン始動時にロータ５を通常遅角位置に保持できるので、エンジン始動時に適したバルブタイミングを実現できる。また、遅角制限ピン１８を後退位置へ押し下げてロータ回転制限手段を解除することにより、ロータ５を最遅角位置まで回転させることが可能となるので、エンジン暖機後の燃費及び出力向上に適した最適なバルブタイミングを実現できる。
【００６２】
更に、遅角制限ピン１８が制限位置に押し出されている状態で、遅角制限ピン１８に作用する第１制御室１６と第２制御室１７との圧力バランスを維持することにより、遅角制限ピン１８を制限位置に保持することが可能である。その結果、例えばアイドリング時や通常走行時等にロータ５が通常遅角位置から更に遅角側へ回転することを防止できる。また、第１制御室１６を大気に開放して油圧を逃がすことにより、遅角制限ピン１８を制限位置から後退位置へ押し下げることができ、ロータ５の最遅角側への回転阻止を解除できる。
【００６３】
即ち、本実施例のロータ回転制限手段によれば、ロータ５を最遅角位置まで回転させたい時（例えば高負荷運転時）のみ、遅角制限ピン１８を後退位置へ押し下げてロータ５の回転阻止を解除することができ、エンジン始動時や通常運転時（アイドリング時も含む）には、遅角制限ピン１８を制限位置に押し出した状態を維持できるので、不必要にロータ５が最遅角位置へ回転することを防止できる。
【００６４】
なお、遅角室７から第１制御室１６に通じる油路２１に絞り２１ａを設けているので、最遅角モードにおいて第１制御室１６を大気に開放して油圧を逃がす際に、遅角室７から油路２１を通じて第１制御室１６に供給される作動油の量を低減できる。つまり、遅角室７から第１制御室１６に流入する作動油の量より、第１制御室１６から流出する作動油の量の方が多くなるため、速やかに第１制御室１６の油圧を低下させることができる。
以上の結果、エンジン始動時に適した最適なバルブタイミングと、エンジン暖機後の燃費及び出力向上に適した最適なバルブタイミングとを実現できる。
【００６５】
また、本実施例では、オイル制御弁１１を通常運転時（アイドリング時を含む）の作動モードから高負荷運転時の最遅角モードに切り替える際に、一旦、通常進角モードを経由して行われる。この場合、通常進角モードを経由する際に、一時的に進角室８の油圧が増大するため、その進角室８の油圧がロータ５を進角側へ押圧する方向に作用する。これにより、例えば通常遅角モードから最遅角モードへ切り替える場合に、ロータ５を介して遅角制限ピン１８に加わる遅角室７の油圧をキャンセルできるので、スムーズに遅角制限ピン１８を後退位置へ押し下げることが可能となる。
【００６６】
なお、ロータ５が通常遅角位置にある時は、ロータ５が遅角室７の油圧を受けて遅角制限ピン１８を押圧しているので、遅角制限ピン１８の姿勢が傾く可能性がある。そこで、遅角制限ピン１８が制限位置に押し出されている時に、遅角制限ピン１８に対しロータ５が当接する方向と反対側に、遅角制限ピン１８を支える壁部３１（図２参照）を設けても良い。これによれば、遅角制限ピン１８がロータ５から受ける押圧力を壁部３１で受けることができるので、遅角制限ピン１８の姿勢を安定させることができ、遅角制限ピン１８の動作をスムーズに行わせることができる。
【００６７】
上記の実施例では、ケース３に組み込まれたスリーブ２０の内部に制御室（第１制御室１６と第２制御室１７）を形成しているので、遅角室７から第１制御室１６に通じる油路２１の絞り２１ａをスリーブ２０に設けても良い。この場合、例えば図９に示す様に、第１制御室１６に開口する第１油圧導入口１６ａを絞り２１ａとして形成することができる。
【００６８】
（第２実施例）
図１０はＶＶＴ１の断面図（図１１のＢ−Ｂ断面図）、図１１は図１０のＡ−Ａ断面図である。
本実施例のＶＶＴ１は、ロータ回転制限手段の遅角制限ピン１８が径方向に可動する構成を有する一例である。
ロータ回転制限手段は、図１０及び図１１に示す様に、遅角制限ピン１８がロータ５に対し径方向に可動し、ロータ５の回転軌道を遮る制限位置とロータ５の回転を許容する後退位置との間で進退可能に設けられている。
【００６９】
ロータ５は、自身の外周面に所定の角度範囲で円弧状に逃げ溝３２（図１０参照）が設けられている。この逃げ溝３２は、遅角制限ピン１８が制限位置に押し出されている状態で、ロータ５の回転を許容するために設けられている。つまり、ロータ５は、遅角制限ピン１８が制限位置に押し出されている状態で、逃げ溝３２の周方向一端が遅角制限ピン１８に当接する通常遅角位置（図１０に示す位置）から、逃げ溝３２の周方向他端が遅角制限ピン１８に当接する通常進角位置までの間で、ケース３に対し相対回転できる。
【００７０】
また、ロータ５は、遅角制限ピン１８が後退位置に押し下げられることで、通常遅角位置から更に遅角側へ回転することができる。
なお、遅角制限ピン１８と同様に、ロックピン１２も径方向に可動する構成としても良い。本実施例の構成においても、ロータ回転制限手段によるロータ５の回転阻止及び阻止解除をオイル制御弁１１の作動モードの切り替えによって実行でき、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００７１】
（第３実施例）
図１２はＶＶＴ１の断面図（図１３のＢ−Ｂ断面図）、図１３は図１２のＡ−Ａ断面図、図１４はロータ回転制限手段及びロックピン１２周辺の断面図である。
本実施例のＶＶＴ１は、ロータ回転制限手段の遅角制限ピン１８が進角室８の油圧に影響されない構造に関する一例である。
遅角制限ピン１８は、図１３に示す様に、制限位置に押し出されている状態で、自身の動作方向（図１３の左右方向）に進角室８の油圧を受ける第１の受圧面１８ｂと第２の受圧面１８ｃとを有し、その第１の受圧面１８ｂと第２の受圧面１８ｃとが同一面積で、且つ自身の動作方向に対向して設けられている。
【００７２】
第１実施例に記載したＶＶＴ１では、遅角制限ピン１８が制限位置に押し出されている時に、進角室８の油圧が遅角制限ピン１８を押し下げる方向に作用している。ここで、ロータ５を進角側へ回転させるために進角室８に作動油を供給すると、遅角制限ピン１８に加わる進角室８の油圧が増大するため、その油圧を受けて遅角制限ピン１８が後退位置へ押し下げられることがある。その直後に、通常遅角モードに切り替えた場合、遅角制限ピン１８が制限位置に押し出される前に、ロータ５が通常遅角位置を通り過ぎて最遅角側へ回転する可能性がある。そこで、遅角制限ピン１８に第１の受圧面１８ｂと第２の受圧面１８ｃとを自身の動作方向に対向して設けることで、進角室８の油圧が遅角制限ピン１８の動作に影響を与えることがなくなり、遅角制限ピン１８の誤作動を防止できる。
【００７３】
なお、図１４に示す構成は、図１２及び図１３に記載したＶＶＴ１とロックピン１２の位置が異なる（ロータ５が通常遅角位置で遅角制限ピン１８に当接するベーン９にロックピン１２を設けている）だけで、遅角制限ピン１８の構造は同じであり、同一の効果を得ることができる。
【００７４】
（第４実施例）
図１５はＶＶＴ１の軸方向正面図である。
本実施例のＶＶＴ１は、遅角制限ピン１８がロックピン１２と共に同一のベーン９に組み込まれ、且つ油圧室（遅角室７及び進角室８）の油圧を制御するオイル制御弁１１とは別に、遅角制限ピン１８を収納する制御室３３（図１６参照）の油圧を制御する油圧制御弁３４（図１８参照）を備えている。なお、遅角制限ピン１８とロックピン１２は、互いの動作方向が逆向きに設定されている。
【００７５】
油圧制御弁３４は、オイル制御弁１１と同様に、内蔵するスプール（図示しない）を駆動して作動油の流れ方向（供給と排出）及び油量を調節するもので、電磁力によってスプールを駆動する電磁式アクチュエータ３４Ａを備える。
この油圧制御弁３４は、図１８に示す様に、油圧室に通じる油路３５とは別系統に設けられた専用油路３６を通じて制御室３３の油圧を制御している。また、専用油路３６（油圧ポンプ２７と油圧制御弁３４との間）には絞り３７が設けられている。
【００７６】
遅角制限ピン１８は、図１６に示す様に、自身の後端部に鍔状の受圧部１８ａを有し、この受圧部１８ａが制御室３３の内周面に摺接して制御室３３に収容され、ピン頭部が制御室３３から液密に突出してベーン９に組み込まれている。なお、受圧部１８ａの面積の方がピン先端面の面積より大きく設けられている。
また、ケース３には、遅角制限ピン１８のピン頭部がベーン９から突出した状態で、ロータ５が通常遅角位置から進角側へ所定の角度範囲だけ回転できる様に、遅角制限ピン１８のピン頭部を案内する円弧状の遅角制限溝３８（図１５参照）が形成されている。
【００７７】
ロックピン１２は、第１実施例と同様に、エンジン停止時にスプリング１４に付勢されて押し出されると、ピン頭部がブッシュ１５に嵌合してロータ５を「通常遅角位置」に拘束する。
また、ロックピン１２には、図１７に示す様に、エンジン運転中に遅角室７及び進角室８の少なくとも一方の油圧がロックピン１２を押し下げる方向に作用し、この油圧がスプリング１４の付勢力に打ち勝つことにより、ピン頭部がブッシュ１５から離脱してロータ５の回転を許容する。
【００７８】
続いて、本実施例のＶＶＴ１の作動を説明する。
ａ）エンジン停止時（図１９参照）。
エンジン停止時は、油圧室（遅角室７及び進角室８）から作動油が排出されているため、ロックピン１２によりロータ５が通常遅角位置（中間位相）に拘束されて、ロータ５のばたつきが防止される。
【００７９】
ｂ）エンジン始動時及びアイドリング停止時（図２０参照）。
オイル制御弁１１により遅角室７に油圧が導入され、その油圧がロックピン１２の鍔部１２ａに作用してロックピン１２を押し下げることにより、ロックピン１２によるロータ５の回転規制が解除される。但し、遅角制限ピン１８は、スプリング１９に付勢されてピン頭部がベーン９から突出し、ロータ５が通常遅角位置から更に遅角側へ回転することを阻止している。これにより、ロータ５が通常遅角位置に維持される。
【００８０】
ｃ）通常運転時（図２１参照）。
エンジンの運転状態に応じて遅角室７と進角室８とに油圧が導入される。
これにより、ロータ５が通常遅角位置から進角側へ作動可能となる。但し、遅角制限ピン１８は、スプリング１９に付勢されてピン頭部がベーン９から突出した状態を維持しているので、ロータ５が通常遅角位置から更に遅角側へ回転することはできない。つまり、通常遅角位置から進角側のみにてロータ５の作動が可能となる。
【００８１】
ｄ）高負荷運転時（図２２参照）。
通常運転時より遅角室７の油圧が増大され、且つ油圧制御弁３４により制御室３３に油圧が導入される。これにより、遅角制限ピン１８がベーン９の内部に押し込まれるため、ロータ５が通常遅角位置から更に遅角側へ作動可能となる。
本実施例の構成においても、第１実施例と同様に、エンジン始動時に最適なバルブタイミングと、エンジン暖機後の燃費及び出力向上に最適なバルブタイミングを実現することが可能である。
【００８２】
また、本実施例では、ＶＶＴ１の油圧を制御するオイル制御弁１１とは別に、専用油路３６を通じて制御室３３に導入される油圧を制御する油圧制御弁３４を設けているので、ロータ５の位相制御と遅角制限ピン１８の制御とを独立して行うことができる。これにより、高温油且つ低回転時の油圧力と遅角制限ピン１８を付勢するスプリング力との関係において、スプリング力を小とすることで、位相変換中の遅角制限ピン１８の引っ掛かりを防止することができる。
【００８３】
更に、油圧制御弁３４は、制御室３３に導入される油圧のみを制御すれば良いので、例えばソレノイドに対するオン／オフを切り替えるだけの簡単な制御モードを持たせることができる。その結果、油圧制御弁３４の構造を簡素化でき、信頼性を向上できる。
また、油圧ポンプ２７から油圧制御弁３４に通じる油路に絞り３７を設けることにより、エンジンの回転変動に伴う制御室３３の油圧変動を抑えることができ、遅角制限ピン１８の作動を安定して制御できる。
遅角制限ピン１８は、受圧部１８ａの面積がピン先端面の面積より大きく設けられているので、仮に遅角制限溝３８に遅角圧または進角圧が導入されても、遅角制限ピン１８の作動に与える進角圧または遅角圧の影響を小さくできる。
【００８４】
（第５実施例）
本実施例は、第４実施例で説明したＶＶＴ１において、遅角制限ピン１８の作動に対する作動油圧の影響を排除するためのオイル排出孔３９（図２３参照）と排圧孔４０（図２４参照）、及びロックピン１２の作動に対する作動油圧の影響を排除するための排圧孔４１（図２５参照）を設けた一例である。
【００８５】
オイル排出孔３９は、遅角室７または進角室８から遅角制限溝３８に漏れ出た作動油を外部に排出するために設けられ、図２３に示す様に、遅角制限溝３８に連通して遅角制限ピン１８のピン頭部を大気に開放している。
排圧孔４０は、制御室３３から遅角制限ピン１８の後端側に漏れ出た作動油を外部に排出するために設けられ、図２４に示す様に、ピン後端側の空間４２を大気に開放している。
ロックピン１２の排圧孔４１は、遅角室７または進角室８からロックピン１２の後端側に漏れ出た作動油を外部に排出するために設けられ、図２５に示す様に、ピン後端側の空間４３を大気に開放している。
【００８６】
次に、本実施例の作用効果について説明する。
例えば、高油温時に作動油の粘度が低くなると、油圧室から作動油が漏れ易くなり、この漏れた作動油がベーン９とケース３との隙間を通って遅角制限溝３８へ浸入する可能性がある。
これに対し、遅角制限溝３８に連通してオイル排出孔３９を設けると、油圧室から遅角制限溝３８に漏れ出た作動油をオイル排出孔３９からＶＶＴ１の外部に排出できるので、遅角制限ピン１８の作動（遅角制限ピン１８をベーン９から押し出す時の作動）に対する作動油圧の影響を排除できる。
【００８７】
また、遅角制限ピン１８をベーン９内部に押し戻す際に、制御室３３に導入された作動油が遅角制限ピン１８の後端側に漏れ出ると、その漏れ出た作動油が遅角制限ピン１８をベーン９から押し出す方向に作用するため、遅角制限ピン１８をベーン９内部に押し戻す時の作動に影響が生じる。これに対し、ピン後端側の空間４２を大気に開放する排圧孔４０を設けることにより、遅角制限ピン１８の後端側に漏れ出た作動油を排圧孔４０からＶＶＴ１の外部に排出できるので、遅角制限ピン１８の作動（遅角制限ピン１８をベーン９内部へ押し戻す時の作動）に対する作動油圧の影響を排除できる。
【００８８】
更に、ロックピン１２の後端側空間４３を大気に開放する排圧孔４１を設けることにより、ロックピン１２の後端側に漏れ出た作動油を排圧孔４１からＶＶＴ１の外部に排出できるので、ロックピン１２の作動（ロックピン１２をベーン９内部へ押し戻す時の作動）に対する作動油圧の影響を排除できる。
なお、本実施例では、遅角制限ピン１８とロックピン１２を同一のベーン９に組み込んでいるため、ロータ５の作動範囲内において遅角制限溝３８をベーン９によりシールするとベーン９の角度が非常に広くなり、ロータ５の作動範囲を大きくできない。
【００８９】
そこで、本実施例では以下の構成を採用する。
▲１▼遅角制限溝３８は、少なくとも遅角制限ピン１８の作動応答性を考慮して、通常遅角位置の手前（遅角側）１０°CAからシールする構造とする。
▲２▼遅角制限ピン１８とロックピン１２の配列は、進角側に遅角制限ピン１８、遅角側にロックピン１２とする（図２６参照）。
▲３▼油圧室から遅角制限溝３８に漏れ出た作動油を外部に排出するためにオイル排出孔３９を設けているが、このオイル排出孔３９を設ける代わりに、ロックピン１２の排圧孔４１を利用する。具体的には、図２６に示す様に、遅角制限溝３８と排圧孔４１とを連通する連通溝４４を設ける。
【００９０】
（第６実施例）
図２７は遅角制限ピン１８及び遅角制限ピン１８周辺の断面図、図２８は遅角制限ピン１８の先端側から見た平面図である。
本実施例は、第５実施例に示したオイル排出孔３９の替わりに、遅角制限溝３８と制御室３３とを連通する連通溝４５を設けた場合の一例である。
【００９１】
ベーン９には、図２８に示す様に、遅角制限ピン１８を摺動自在に保持する円筒形の軸受部材４６が組み込まれており、その軸受部材４６の内周面に連通溝４５が凹設されている。但し、この連通溝４５は、軸受部材４６と遅角制限ピン１８との間で力が作用しない方向、即ちロータ５の回転方向（図中の矢印方向）と略直交する方向に設けられている。
これにより、油圧室（遅角室７または遅角室８）から遅角制限溝３８に漏れ出た作動油が連通溝４５を介して制御室３３へ導入されるので、遅角制限ピン１８の作動に対する作動油圧の影響を排除できる。
【００９２】
また、連通溝４５を介して制御室３３に導入された作動油は、外部に排出されることなく、再度使用されるので、作動油の外部漏れを低減できる。
更に、制御室３３に作動油を導入して遅角制限ピン１８をベーン９内部に押し戻す時には、制御室３３に導入された作動油が連通溝４５を通って遅角制限ピン１８の先端側に流れ込み、遅角制限ピン１８をベーン９内部へ押し下げる方向に作用するため、低油圧時のピン頭出し対策にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＶＶＴの断面図である（第１実施例）。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である（第１実施例）。
【図３】オイル制御弁の断面図（デューティ比＝０％）である。
【図４】オイル制御弁の断面図（デューティ比＝７５％）である。
【図５】オイル制御弁の断面図（デューティ比＝１００％）である。
【図６】ＶＶＴの作動説明図（エンジン始動時）である。
【図７】ＶＶＴの作動説明図（通常運転時）である。
【図８】ＶＶＴの作動説明図（高負荷運転時）である。
【図９】ロータ回転制限手段の断面図である（第１実施例）。
【図１０】ＶＶＴの断面図である（第２実施例）。
【図１１】図１０のＡ−Ａ断面図である（第２実施例）。
【図１２】ＶＶＴの断面図である（第３実施例）。
【図１３】図１２のＡ−Ａ断面図である（第３実施例）。
【図１４】ロータ回転制限手段及びロックピン周辺の断面図である（第３実施例）。
【図１５】ＶＶＴの軸方向正面図である（第４実施例）。
【図１６】図１５のＢ−Ｂ断面図である。
【図１７】図１５のＡ−Ａ断面図である。
【図１８】ＶＶＴの油圧回路を示す全体図である（第４実施例）。
【図１９】ＶＶＴの作動説明図（エンジン停止時）である。
【図２０】ＶＶＴの作動説明図（エンジン始動時及びアイドリング停止時）である。
【図２１】ＶＶＴの作動説明図（通常運転時）である。
【図２２】ＶＶＴの作動説明図（高負荷運転時）である。
【図２３】図１５のＢ−Ｂ線に沿った断面図である（第５実施例）。
【図２４】図１５のＣ−Ｃ断面図である。
【図２５】ＶＶＴの径方向断面図である。
【図２６】ＶＶＴの軸方向正面図である。
【図２７】遅角制限ピンとロックピンとの断面図である（第６実施例）。
【図２８】遅角制限ピンの先端側から見た平面図である。
【符号の説明】
１ ＶＶＴ（バルブタイミング調整装置）
２ スプロケット（ハウジング部材）
３ ケース（ハウジング部材）
４ カム軸
５ ロータ
７ 遅角室（油圧室）
８ 進角室（油圧室）
９ ベーン
１１ オイル制御弁
１２ ロックピン
１６ 第１制御室
１７ 第２制御室
１８ 遅角制限ピン（制限ピン）
１８ａ 遅角制限ピンの受圧部
１８ｂ 第１の受圧面
１８ｃ 第２の受圧面
１９ スプリング
２０ スリーブ
２１ 遅角室から第１制御室に通じる油路
２１ａ 絞り
２４ スプール（開閉部材）
２６ 電磁式アクチュエータ
２７ 油圧ポンプ
３１ 壁部
３３ 制御室
３４ 油圧制御弁
３６ 専用油路
３７ 専用油路に設けられた絞り
３８ 遅角制限溝
３９ オイル排出孔
４０ 排圧孔
４５ 連通溝
４６ 軸受部材

Claims (19)

1. 内燃機関の駆動軸から回転力が伝達されて回転するハウジング部材と、
   前記内燃機関のカム軸に固定され、且つ前記ハウジング部材に対し所定の角度範囲で相対回転可能に設けられたロータと、
   前記ハウジング部材の内部で前記ロータとの間に形成される油圧室と、
   前記ロータと一体に設けられ、前記油圧室に収容されて前記油圧室を進角室と遅角室とに二分するベーンと、
   前記進角室及び遅角室に対し作動油が流れる方向を制御するオイル制御弁と、
   前記ハウジング部材に対する前記ロータの最進角位置と最遅角位置との間に中間位相位置が設定され、前記ロータが前記中間位相位置より遅角側へ回転することを阻止できるロータ回転制限手段とを備え、
   このロータ回転制限手段は、
   前記ロータの回転軌道を遮る制限位置と前記ロータの回転を許容する後退位置との間で移動可能に設けられた制限ピンと、
   この制限ピンを前記後退位置から前記制限位置へ押し出す方向に油圧が導入される第１制御室と、
   前記制限ピンを前記制限位置から前記後退位置へ押し下げる方向に油圧が導入される第２制御室とを有し、
   前記制限ピンに作用する前記第１制御室と第２制御室との圧力差に応じて前記制限ピンを動作させ、
   前記第１制御室及び第２制御室は、それぞれ前記遅角室と連通していることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
2. 請求項１に記載したバルブタイミング調整装置において、
   前記オイル制御弁は、前記第１制御室を大気に開放するドレイン通路と、このドレイン通路を開閉できる開閉部材とを有し、前記制限ピンを前記制限位置から前記後退位置へ押し下げる時に、前記開閉部材が前記ドレイン通路を開くことを特徴とするバルブタイミング調整装置。
3. 請求項２に記載したバルブタイミング調整装置において、
   前記遅角室から前記第１制御室に通じる油路に絞りが設けられていることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
4. 請求項３に記載したバルブタイミング調整装置において、
   前記遅角室から前記第１制御室に通じる油路の絞りは、前記ハウジング部材に組付けられるスリーブにて形成され、そのスリーブ内に前記第１制御室及び第２制御室が形成されることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
5. 請求項２または３に記載したバルブタイミング調整装置において、
   前記オイル制御弁は、前記開閉部材が前記ドレイン通路を閉じた状態で、前記遅角室に作動油を供給し、且つ前記進角室から作動油を排出する通常遅角モード、前記開閉部材が前記ドレイン通路を閉じた状態で、前記進角室に作動油を供給し、且つ前記遅角室から作動油を排出する通常進角モード、及び前記開閉部材が前記ドレイン通路を開いた状態で、前記遅角室に作動油を供給し、且つ前記進角室から作動油を排出する最遅角モードが設定され、これらのモードを前記開閉部材の移動によって選択的に切り替えることができることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
6. 請求項５に記載したバルブタイミング調整装置において、
   前記オイル制御弁は、前記通常遅角モードから前記最遅角モードへ切り替える際に、前記通常遅角モードから一旦、前記通常進角モードを経由して前記最遅角モードへ切り替えていることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
7. 請求項６に記載したバルブタイミング調整装置において、
   前記オイル制御弁は、前記開閉部材を駆動する電磁式アクチュエータを具備し、この電磁式アクチュエータに通電される電流値のデューティー比に応じて前記開閉部材の移動量が制御されることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
8. 請求項１〜７に記載した何れかのバルブタイミング調整装置において、
   前記制限ピンは、前記制限位置に押し出されている状態で、自身の動作方向に前記進角室の油圧を受ける第１の受圧面と第２の受圧面とを有し、その第１の受圧面と第２の受圧面とが自身の動作方向に対向して設けられていることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
9. 請求項１に記載したバルブタイミング調整装置において、
   前記第１制御室と前記第２制御室には、それぞれ油圧ポンプから油圧が導入されることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
10. 内燃機関の駆動軸から回転力が伝達されて回転するハウジング部材と、
    前記内燃機関のカム軸に固定され、且つ前記ハウジング部材に対し所定の角度範囲で相対回転可能に設けられたロータと、
    前記ハウジング部材の内部で前記ロータとの間に形成される油圧室と、
    前記ロータと一体に設けられ、前記油圧室に収容されて前記油圧室を進角室と遅角室とに二分するベーンと、
    前記進角室及び遅角室に対し作動油が流れる方向を制御するオイル制御弁と、
    前記ハウジング部材に対する前記ロータの最進角位置と最遅角位置との間に中間位相位置が設定され、その中間位相位置に前記ロータを拘束するためのロックピンと、
    前記ベーンに進退可能に組み込まれ、自身の先端部が前記ベーンから突出して前記ハウジング部材と干渉することにより、前記ロータが前記中間位相位置より遅角側へ回転することを阻止する遅角制限ピンと、
    この遅角制限ピンを前記ベーンから押し出す方向に付勢するスプリングと、
    前記油圧室に作動油を導入する油路とは別系統に設けられた専用油路を通じて作動油が導入され、その油圧が前記遅角制限ピンを前記ベーン内部に押し下げる方向に作用する制御室と、
    この制御室の油圧を制御する油圧制御弁とを有していることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
11. 請求項１０に記載したバルブタイミング調整装置において、
    前記ロックピンと前記遅角制限ピンは、同一のベーンに組み込まれ、且つ互いに逆方向に作動する様に構成されていることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
12. 請求項１０または１１に記載したバルブタイミング調整装置において、
    前記専用油路には、油圧を発生する油圧ポンプから前記油圧制御弁までの間に絞りが設けられていることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
13. 請求項１０〜１２に記載した何れかのバルブタイミング調整装置において、
    前記遅角制限ピンは、前記制御室の油圧を受ける受圧部を有し、この受圧部の受圧面積が前記遅角制限ピンの先端面の面積より大きく設けられていることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
14. 請求項１０〜１３に記載した何れかのバルブタイミング調整装置において、
    前記ハウジング部材には、前記油圧室から前記遅角制限ピンの先端側に漏れ出た作動油を外部に排出するオイル排出孔が設けられていることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
15. 請求項１４に記載したバルブタイミング調整装置において、
    前記ハウジング部材には、前記ロータが前記中間位相位置の手前から前記中間位相位置まで回転する時に、前記遅角制限ピンの先端部が前記ベーンから突出した状態で移動できる遅角制限溝が設けられ、この遅角制限溝が前記オイル排出孔を介して大気に開放されていることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
16. 請求項１０〜１３に記載した何れかのバルブタイミング調整装置において、
    前記ベーンには、前記遅角制限ピンを進退可能に保持する円筒状の軸受部材が組み込まれており、この軸受部材の内周面に、前記遅角制限ピンの先端側と前記制御室とを連通する連通溝が凹設されていることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
17. 請求項１６に記載したバルブタイミング調整装置において、
    前記ハウジング部材には、前記ロータが前記中間位相位置の手前から前記中間位相位置まで回転する時に、前記遅角制限ピンの先端部が前記ベーンから突出した状態で移動できる遅角制限溝が設けられ、この遅角制限溝が前記連通溝を介して前記制御室と連通していることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
18. 請求項１７に記載したバルブタイミング調整装置において、
    前記連通溝は、前記遅角制限ピンに対し前記ロータの回転方向と略直交する方向に設けられていることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
19. 請求項１０〜１８に記載した何れかのバルブタイミング調整装置において、
    前記ハウジング部材には、前記制御室から前記遅角制限ピンの後端側に漏れ出た作動油を外部に排出する排圧孔が設けられていることを特徴とするバルブタイミング調整装置。

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