JP4065080B2 - バルブタイミング調整装置及びアクチュエータ - Google Patents
バルブタイミング調整装置及びアクチュエータ Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンの運転条件に応じて吸・排気系バルブの開閉タイミングを変化させるバルブタイミング調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は例えば特開平１−９２５０４号公報に開示された従来のバルブタイミング調整装置を示す断面図である。図において、１はエンジン系統のバルブを開閉駆動するカムシャフト、２はそのカムシャフト１上に回転可能に嵌装されたハウジング、２ａはハウジング２の内周面に所定の間隔で凸設された複数のシューであり、前記ハウジング２は、エンジンのクランクシャフト（図示せず）から回転駆動力が伝達されるようになっている。３はカムシャフト１に連結固定されてハウジング２内に収納されたロータ、３ａはロータ３の外周面からラジアル方向に延びて前記各シュー２ａの相互間でハウジング２の内周面に摺接する複数のベーンであり、前記ハウジング２と前記ロータ３は相対回転可能となつている。
【０００３】
４は前記シュー２ａをハウジング２の半径方向に貫通するピン孔、５はそのピン孔４に摺動可能に挿入されたロックピン、６はピン孔４に挿入されてロックピン５をハウジング２の半径方向に付勢するスプリング、６ａはハウジング２の外径側でピン孔４を塞いでスプリング６を押える盲栓、７はロータ３に設けられて前記ロック５を係脱可能に嵌入させるロック孔であり、このロック孔７は前記ピン孔４に接続可能となっている。そして、前記ロック孔７には、油圧制御系統から前記スプリング６の付勢力に抗する方向の油圧が供給されるようになっている。
【０００４】
次に動作について説明する。
ハウジング２側のロックピン５がスプリング６の付勢力でロータ３のロック孔７に嵌入してハウジング２とロータ３を同期回転可能にロックしている状態において、ロック孔７に供給される油圧が所定値以上に高くなると、その油圧力でロックピン５がスプリング６の付勢力に抗してロック孔７から退没することにより、ハウジング２とロータ３は、両者のロックが解除されて相対回転可能となり、その相対回転によってバルブの開閉タイミングが調整される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のバルブタイミング調整装置は以上のように構成されているので、ハウジング２の外径側でピン孔４を塞いでスプリング６を押えるための盲栓６ａが不可欠となり、しかも、その盲栓６ａは、油の流出防止対策およびバルブタイミング調整装置の回転遠心力によるピン孔４からの抜け出し防止対策などが必要になるという課題があった。例えば、盲栓６ａの装着に際しては、ピン孔４に気密保持用のシール材を挿入した後、そのピン孔４に盲栓６ａをネジ止めし、さらには、そのネジ抜け防止の目的で、接着剤塗布やコーキング等が必要になるという課題があった。また、ハウジング２のシュー２ａに対するロックピン５およびスプリング６の組付時には、それらのロックピン５およびスプリング６をハウジング２の径方向からロック孔７に挿入した上で、盲栓６ａを装着し、さらには盲栓６ａの抜け止めのために、例えば、上述のように接着剤の塗布あるいはコーキング作業等が必要となり、このような径方向からのロック部品の組付作業は頗る面倒となって組付性が悪くバルブタイミング調整装置の生産性が低下するという課題があった。なお、従来の他のバルブタイミング調整装置として、ロック部材および当該ロック部材をハウジングとロータのロック方向に付勢する付勢部材などの全てのロック部品をハウジングのシューに対して軸方向に組付可能なものもあるが、この場合、ロック部品の組付時に前記付勢部材の弾性力によってロータが傾斜しやすく、このため、バルブタイミング調整装置の組立性が非常に悪いという課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、同軸上の第１回転体と第２回転体を同期回転可能にロックするロック部品を簡単かつ高精度に組付ることができ、その組付性の向上が図れるバルブタイミング調整装置を得ることを目的とする。
【０００７】
また、この発明は、環境温度が変化した場合でも、ロック部材の熱膨張あるいは熱収縮による摺動性の悪化やガタ付きを少なくすることが可能なバルブタイミング調整装置を得ることを目的とする。
【０００８】
さらに、この発明は、鍛造、鋳造、焼結等による型物成形が可能で、量産性が向上して生産コストの低減が図れるバルブタイミング調整装置を得ることを目的とする。
【０００９】
さらに、この発明は、第１回転体と第２回転体とを相対位置でロックする際に両者が位置ずれしても、その位置ずれが必然的に矯正されて第１回転体と第２回転体を確実かつスムーズにロックすることが可能なバルブタイミング調整装置を得ることを目的とする。
【００１０】
さらに、この発明は、ロック部材を挟む両側の何れか一方で第１回転体と第２回転体との間を確実にシールすることができて油漏れを確実に防止できるバルブタイミング調整装置を得ることを目的とする。
【００１１】
さらに、この発明は、シール部材を一種の油路切換弁として機能させることができてシール性能を一層向上させることができるバルブタイミング調整装置を得ることを目的とする。
【００１２】
さらに、この発明は、ロック部材の長手方向両端部に作用する油圧力を均等化できてロック部材の傾き、捩れ、変形等を防止でき、ロック部材のロックおよびロック解除動作をスムーズに遂行させることが可能なバルブタイミング調整装置を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、エンジンの回転に同期して駆動されるカムシャフトに回転自在に設けられ、内周面に複数のシューが突設されたケースを備える第１回転体と、前記カムシャフトに連結固定されて前記第１回転体の内面に摺接し、当該摺接面側に軸方向のロック溝を有する第２回転体と、前記ロック溝に係合して前記第１回転体と前記第２回転体とを同期回転可能にロックし、且つ前記ロック溝から退没して前記ロックを解除するロック部材と、このロック部材を付勢する付勢手段と、この付勢手段に抗する方向の油圧を前記ロック部材に印加する油圧供給手段とを備えたバルブタイミング調整装置において、前記シューの少なくとも１つに軸方向へ沿って設けられ、少なくとも軸方向一端が前記シューの軸方向端面に開口し且つ前記第２回転体との摺接面側が開口してロック部材を格納支承する係合溝を備えると共に、前記付勢手段は板状の前記ロック部材を前記ロック溝の方向に付勢して成るものである。
【００１４】
この発明に係るバルブタイミング調整装置のロック部材は、これを格納支承するための係合溝を有する回転体のケースとほぼ同一の線膨張係数になっているものである。
【００１５】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、係合溝がケースの少なくとも１つのシューを軸方向に沿って貫通しているものである。
【００１６】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、ケースの軸方向に沿う隣接位置で一個の係合溝に複数のロック部材を嵌め込み、第２回転体のロック溝に係合させる各ロック部材の先端部分の形状をそれぞれ異ならせたものである。
【００１７】
この発明に係るバルブタイミング調整装置のロック部材は、ケースの軸方向に沿う隣接位置で一個の係合溝にそれぞれ嵌め込まれた第１，第２のロック部材からなり、その一方のロック部材はロック溝に対する係合部位が断面ほぼＵ字形状に形成され、他方のロック部材は前記ロック溝に対する係合部位が断面ほぼＶ字形状に形成されているものである。
【００１８】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、ロック部材を有するシューが、前記ロック部材を挟む両側位置に設けられた２個のシール溝と、これらのシール溝に嵌合保持されて第２回転体に摺接するシール部材とを有しているものである。
【００１９】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、シール溝の溝幅がシューの円周方向に沿ってシール部材の肉厚よりも幅広く形成され、そのシール溝内で前記シール部材がシューの円周方向へ移動可能に嵌合保持されているものである。
【００２０】
この発明に係るバルブタイミング調整装置のロック部材は、ロック溝に対する係合部位の長手方向両端部に通油可能な受圧面部を有し、この受圧面部を介して２箇所のシール溝が連通する油路をシューの軸方向両端面に設けたものである。
【００２１】
この発明に係るバルブタイミング調整装置のロック部材は、付勢手段を格納する凹欠部を有する略Ｕ字形状の板状部材からなるものである。
【００２２】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、エンジンの回転に同期して駆動されるカムシャフトに回転自在に設けられ、内周面に複数のシューが突設されたケースを備える第１回転体と、前記カムシャフトに連結固定されて前記大回転体の内面に摺接し、当該摺接面側に軸方向のロック溝を有する第２回転体と、前記ロック溝に係合して前記第１回転体と前記第２回転体とを同期回転可能にロックし、且つ前記ロック溝から退没して前記ロックを解除するロック部材と、このロック部材を付勢する付勢手段とを備えたアクチュエータにおいて、前記シューの少なくとも１つに軸方向へ沿って設けられ、少なくとも軸方向一端が前記シューの軸方向端面に開口し且つ前記第２回転体との摺接面側が開口して前記ロック部材を格納支承する係合溝を備えると共に、前記付勢手段は板状の前記ロック部材を前記ロック溝の方向に付勢したものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるバルブタイミング調整装置を示す縦断側面図、図２は図１の縦断正面図、図３は図１および図２の要部を分解した斜視図である。図において、２１はエンジンのバルブを開閉駆動するカムシャフト（図示せず）上に回転自在に設けられた第１回転体であり、この第１回転体２１は、エンジンのクランクシャフトから回転駆動力を入力するタイミングプーリ２２と、このタイミングプーリ２２の一側面に組付固定された断面貫通円筒状のケース２３とを備えたハウジングからなり、前記ケース２３の内周面には複数のシュー２３ａが周方向へ所定の間隔で凸設されている。
【００２４】
２４はケース２３内に収納されて前記カムシャフトに連結固定されるロータであり、このロータ２４は第１回転体２１に対して相対回転可能な第２回転体となるもので、そのロータ２４の回転胴部にはラジアル方向に延びる複数のベーン２４ａが凸設され、これらのベーン２４ａの先端は後述するチップシール（シール部材）４８を介してケース２３の内周面に各シュー２３ａの相互間で摺接している。なお、各シュー２３ａの先端はロータ２４の回転胴部に後述するチップシール（シール部材）４３，４４，４６を介して摺接している。２５は各ベーン２４ａを進角方向に回転させるための進角油圧室、２６は各ベーン２４ａを遅角方向に回転させるための遅角油圧室であり、これらの進角油圧室２５および遅角油圧室２６は、ケース２３とロータ２４との間で各シュー２３ａと各ベーン２４ａとの間に扇柱状に形成されている。
【００２５】
２７はケース２３の前記タイミングプーリ２２とは反対側の軸方向端面に組付られた第１プレート、２８は第１プレート２７の表面に組付られた第２プレート、２９は第２プレート２８の表面に組付られたカバー部材、３０は第２プレート２８とカバー部材２９との間に圧縮介在させたスプリングであり、これらの第１プレート２７と第２プレート２８とカバー部材２９は、第１プレート２７の周縁部を回転中心方向に折り曲げて加締めることによりユニットカバー３１を構成している。３２はタイミングプーリ２２とケース２３およびユニットカバー３１の第１プレート２７と第２プレート２８のそれぞれを共締めしているボルトである。
【００２６】
３３は１つのシュー２３ａに設けられたロック部品収納用の空洞部であり、この空洞部３３はシュー２３ａの軸方向全長に延びて当該シュー２３ａの軸方向両端面に開口している。３４は前記シュー２３ａに設けられて当該シュー２３ａの先端（ロータ２４との摺接面）側に開口するロック部材係合用の係合溝である。この係合溝３４は前記シュー２３ａの軸方向に延びてその軸方向全長で前記空洞部３３に連通し、その係合溝３４の軸方向両端は、前記空洞部３３の場合と同様に前記シュー２３ａの軸方向両端面に開口している。従って、係合溝３４は１つのシュー２３ａを軸方向に貫通する貫通溝からなっている。３５はケース２３の外面に開口して空洞部３３に連通するドレン孔である。
【００２７】
３６，３７は前記係合溝３４を有するシュー２３ａの軸方向両端面に設けられた周方向油路であり、その一方の周方向油路３６は、前記シュー２３ａの軸方向一端面に形成された断面Ｌ形状の切欠部３６ａと、この切欠部３６ａを前記シュー２３ａの軸方向一端面で覆うタイミングプーリ２２の側壁面と、前記シュー２３ａの先端面に摺接するロータ２４とで囲まれた空間からなってロータ２４の摺接面に沿った円周方向に延びている。また、他方の周方向油路３７は、前記シュー２３ａの軸方向他端面に形成された断面Ｌ形状の切欠部３７ａと、この切欠部３７ａを前記シュー２３ａの軸方向他端面で覆う第１プレート２７と、前記シュー２３ａの先端面に摺接するロータ２４とで囲まれた空間からなってロータ２４の摺接面に沿った円周方向に延びている。かかる周方向油路３６，３７は前記係合溝３４で分断されている。
【００２８】
３８，３９は係合溝３４を有するシュー２３ａのロータ２４との摺接面部に設けられて板状ロック部材４１を挟む両側２箇所に位置するシール溝であり、これらのシール溝３８，３９は軸方向に延びて前記周方向油路３６、３７に連通している。
【００２９】
４０はロータ２４の回転胴部外周面に設けられたロック溝であり、このロック溝４０はロータ２４の軸方向に延びている。４１は前記係合溝３４に対してケース２３の半径方向へ摺動可能に嵌め込み係合させた板状ロック部材であり、この板状ロック部材４１は、前記ロック溝４０に係脱可能に嵌入してケース２３（第１回転体２１）とロータ（第２回転体）２４とを同期回転可能にロックし、且つ前記ロック溝４０から退没することにより、ケース２３とロータ２４をロック解除して相対回転可能とするものである。ここで、ケース２３と板状ロック部材４１は、それぞれがほぼ同等の線膨張係数を有する材料から成るもので、例えば、互いに鉄系焼結金属材料で構成するか、あるいは互いに同種の材料で構成するものである。
【００３０】
かかる板状ロック部材４１は、図１および図３に示すように、凹欠部４１ａを有する略Ｕ字形状の板状部材からなって、前記シュー２３ａの軸方向に延びている。４１ｂは係合溝３４に対する板状ロック部材４１の係合部位、４１ｃ，４１ｄはその係合部位４１ｂの長手方向両端部に設けられた通油可能な受圧面部であり、これらの受圧面部４１ｃ，４１ｄは、板状ロック部材４１における係合部位４１ｂの長手方向両端のコーナー部を切除することにより形成され、それらの受圧面部４１ｃ，４１ｄを介して前記２箇所のシール溝３８，３９と周方向油路３６，３７とが一連に連通するようになっている。４２は空洞部３３内に収納されて板状ロック部材４１をケース２３の回転中心方向に付勢する付勢手段としてのスプリングである。
【００３１】
４３，４４は前記シール溝３８，３９のそれぞれに嵌合保持されたチップシール（シール部材）であり、これらのチップシール４３，４４は屈曲弾性片部４３ａ，４４ａを有し、その屈曲弾性片部４３ａ，４４ａの弾発力によってチップシール４３，４４がロータ２４の回転胴部に押し付けられるようになっている。ここで、シール溝３８，３９は、それぞれの溝幅がチップシール４３，４４の肉厚よりも幅広く形成され、そのシール溝３８，３９内でチップシール４３，４４がシュー２３ａの円周方向に移動可能に嵌め込み保持されている。
【００３２】
４５は板状ロック部材４１を有していない他のシュー２３ａの先端面に設けられたシール溝、４６はそのシール溝４５に嵌合保持されたチップシール（シール部材）、４７はロータ２４の各ベーン２４ａの先端面に設けられたシール溝、４８はそのシール溝４７に嵌合保持されたチップシール（シール部材）であり、前記シール溝４５，４７およびチップシール４６，４８はシュー２３ａおよびベーン２４ａの軸方向全長に延びており、各シール溝４５，４７の軸方向両端は、シュー２３ａ，ベーン２４ａの軸方向両端面に開口している。
【００３３】
ここで、ケース２３の空洞部３３と係合溝３４および板状ロック部材４１と各チップシール（シール部材）４３，４４，４６ならびにロータ２４のチップシール４８は、それぞれの軸方向長がケース２３およびロータ２４の軸方向長と略等しく形成されている。
【００３４】
図４はこの発明の実施の形態１によるバルブタイミング調整装置のロック部材およびシール部材の油圧制御系統を示す概略構成図であり、図１〜図３と同一または相当部分に同一符号を付して説明する。同図において、５１はオイルポンプ、５２はオイルコントロールバルブ（以下、ＯＣＶという）、５３は第１油圧通路、５４は第２油圧通路であり、これらは板状ロック部材４１に対してスプリング４２の付勢力に抗する方向の油圧力を印加する油圧供給手段を兼ねるものである。
【００３５】
第１油圧通路５３は一方のシール溝３８に連通しており、このシール溝３８に第１油圧通路５３から供給される油圧力により、チップシール４３の肉厚よりも溝幅が広い前記シール溝３８の溝幅方向に当該シール溝３８内のチップシール４３が押動されるようになっている。第２油圧通路５４は他方のシール溝３９に連通しており、このシール溝３９内に前記第２油圧通路５４から油圧力が供給されることにより、その油圧力で他方のチップシール４４が前記シール溝３９の溝幅方向に押動されるようになっている。そして、板状ロック部材４１に印加される油圧力が所定値以上に高くなった際に、その油圧力で板状ロック部材４１がスプリング４２の付勢力に抗する方向（ロック溝４０に対するロック解除方向）に移動し、前記油圧力が所定値以下になった際に、スプリング４２の付勢力でロータ２４の回転中心方向に移動するようになっている。なお、第１油圧通路５３と第２油圧通路５４は、その何れか一方が進角油圧室２５に連通され、他方が遅角油圧室２６に連通されるものである。
【００３６】
次に、上記実施の形態１によるバルブタイミング調整装置の組立について説明する。まず、ケース２３内にロータ２４を収納した状態において、各シール溝３８，３９，４５，４７にそれぞれの軸方向開口端からチップシール（シール部材）４３，４４，４６，４８をスライド挿入する。次いで、係合溝３４の軸方向開口端から当該係合溝３４に板状ロック部材４１をスライド挿入するが、その挿入初期において、板状ロック部材４１の凹欠部４１ａ内にスプリング４２をセットし、そのスプリング４２を圧縮させながら板状ロック部材４１を係合溝３４に沿って軸方向に押し込むことにより、スプリング３４が空洞部３３に収納され、且つ、板状ロック部材４１が係合溝３４に軸方向全長に亘って嵌め込まれた状態に組付られる。このようにして、ケース２３とロータ２４および板状ロック部材４１とスプリング４２ならびに各チップシール４３，４４，４６，４８がユニット状態に組立られ、その組立後にタイミングプーリ２２とケース２３と第１プレート２７およびプレート２８とをボルト３２で共締めすることにより、バルブタイミング調整装置の組立が終了する。
【００３７】
次に動作について説明する。
板状ロック部材４１がスプリング４２の付勢力でロック溝４０に嵌入して第１回転体２１とロータ（第２回転体）２４とをロックしている状態では、第１回転体２１とロータ２４が同期回転可能な状態に保持されている。この状態において、図４中のオイルポンプ５１からＯＣＶ５２を介して第１油圧通路５３から一方のシール溝３８に油圧が供給されている場合、その油圧は、一方のチップシール４３を前記シール溝３８内でシュー２３ａの円周方向に沿った一方向に移動させると共に、前記一方のチップシール４３を通過し周方向油路３６，３７を通って他方のチップシール４４を前記一方のチップシール４３の移動方向と同一方向に移動させて他方のシール溝３９の内側壁面に押圧している。ここで、一方のシール溝３８から周方向油路３６，３７に供給される油圧は、板状ロック部材４１の受圧面部４１ｃ，４１ｄを通って他方のチップシール４４に作用するが、この状態では、両方のチップシール４３，４４が屈曲弾性片部４３ａ，４４ａの弾発力と各チップシール４３，４４に作用する背圧（油圧）とによって、ロータ２４の回転胴部周面に対し強力に摺接しているため、シュー２３ａとロータ２４の回転胴部との摺接面間からの油漏れを確実に防止することができる。
【００３８】
そして、周方向油路３６，３７で板状ロック部材４１の受圧面部４１ｃ，４１ｄに作用している油圧力が所定値以上に高くなると、その油圧力で板状ロック部材４１がスプリング４２に抗する方向に押動され、ロータ２４のロック溝４０から板状ロック部材４１が退没することにより、第１回転体２１とロータ（第２回転体）２４は、両者のロックが解除されて相対回転可能となり、その相対回転により、エンジンの吸・排気系バルブの開閉タイミングが制御される。
【００３９】
上述のようなロック解除状態において、板状ロック部材４１の受圧面部４１ｃ，４１ｄに作用している油圧が所定値以下に低下すると、前記板状ロック部材４１はスプリング４２の付勢力でロータ２４の回転中心方向に移動して当該ロータ２４の回転胴部周面に摺接し、ロック溝４０が板状ロック部材４１との対向位置に到達した時点で、その板状ロック部材４１がロック溝４０に嵌入して第１回転体２１とロータ２４を同期回転可能にロックする。
【００４０】
以上は、ＯＣＶ５２からの油圧が第１油圧通路５３を通って一方のシール溝３８から周方向油路３６，３７に供給される場合であり、エンジンの運転条件に応じてＯＣＶ５２が図４の状態から切り換えられると、そのＯＣＶ５２からの油圧は第２油圧通路５４を通って他方のシール溝３９から周方向油路３６，３７に供給されるが、この場合も第１回転体２１とロータ２４のロックおよびロック解除動作が同様に行われるものである。
【００４１】
以上説明した実施の形態１によれば、ケース２３の空洞部３３、係合溝３４、シール溝３８，３９，４５のそれぞれがシュー２３ａの軸方向に延びて、シュー２３ａの軸方向両端面に前記空洞部３３と係合溝３４と各シール溝３８，３９，４５のそれぞれの軸方向両端面が開口し、また、ロータ２４の各シール溝４７にあっても軸方向両端がベーン２４ａの軸方向両端面に開口する構成としたので、ケース２３内にロータ２４を収納した状態において、係合溝３４の軸方向開口端から当該係合溝３４に板状ロック部材４１をスライド挿入しながら、その挿入過程で板状ロック部材４１の凹欠部４１ａにスプリング４２を嵌め込みセットし、この状態で係合溝３４に沿って板状ロック部材４１を押し込むだけで、スプリング４２が空洞部３３に収納され、且つ、係合溝３４の軸方向全長に亘って板状ロック部材４１が嵌め込み保持された状態に組付ることができ、その組付作業を簡単に行うことができる。また、各シール溝３８，３９，４５，４７にあっても、それぞれの軸方向両端がシュー２３ａおよびベーン２４ａの軸方向両端面に開口しているため、各シール溝３８，３９，４５，４７にそれぞれの軸方向開口端からチップシール４３，４４，４６，４８をスライド挿入するだけで、それらチップシールの組付も簡単に行うことができる。特に、板状部材からなる板状ロック部材４１は、係合溝３４に沿った軸方向組付性が向上し、且つ、係合溝３４へのスライド挿入時に凹欠部４１ａの一側内壁面でスプリング４２を引っ掛けて空洞部３３に挿入できるという効果がある。従って、この実施の形態１によれば、部品組付性が向上して生産コストの低減が図れるなどの効果がある。
【００４２】
また、実施の形態１によれば、上述のように、ロック部品収納用の空洞部３３がケース２３を軸方向に貫通し、且つ、係合溝３４と各シール溝３８，３９，４５にあってもそれぞれの軸方向両端がシュー２３ａの軸方向両端面に開口し、周方向油路３６，３７にあっても断面ほぼＬ形状に形成されているため、ケース２３を鍛造、鋳造、焼結等により型物成形することが可能となり、量産性が向上して生産コストの低減が図れるという効果がある。
【００４３】
さらに、実施の形態１によれば、板状ロック部材４１を有するシュー２３ａにおけるロータ２４との摺接面に、板状ロック部材４１を挟んでその両側２箇所にチップシール４３，４４が配設されているので、前記シュー２３ａの円周方向両側に形成されている進角油圧室２５と遅角油圧室２６の何れに油圧が供給された場合でも、板状ロック部材４１のロック動作およびロック解除動作を損なうことなく、前記２箇所のチップシール４３，４４によって、進角油圧室２５と遅角油圧室２６との間の短絡を阻止でき、このため、油漏れを防止できるという効果がある。
【００４４】
さらに、実施の形態１によれば、板状ロック部材４１と、この板状ロック部材４１を摺動可能に保持するケース２３とを、ほぼ同等の線膨張係数を有する材料で構成したことにより、環境温度の変化に関係なく、板状ロック部材４１の最適な摺動機能が保持されるという効果がある。
【００４５】
さらに、実施の形態１によれば、前記２箇所のチップシール４３，４４が挿入されるシール溝３８，３９をそれぞれの溝幅が前記チップシール４３，４４の肉厚よりも幅広くなるように形成し、それらのシール溝３８，３９内でチップシール４３，４４がシュー２３ａの円周方向に移動可能な構成としたので、進角油圧室２５および遅角油圧室２６の何れか一方に油圧が供給された際に、両方のチップシール４３，４４がそれぞれのシール溝３８，３９内で油圧力の低い方に移動することにより、前記両方のチップシール４３，４４における何れか一方が高圧側となって他方が低圧側となり、高圧側チップシール４３または４４のシール機能は低下するが低圧側チップシール４４または４３はシール機能が高まるため、それらのチップシール４３，４４によって一種の方向切換弁を構成できるという効果がある。
【００４６】
さらに、実施の形態１によれば、係合溝３４に対する板状ロック部材４１の係合部位４１ｂの長手方向両端部に切欠状の受圧面部４１ｃ，４１ｄを形成し、当該受圧面部４１ｃ，４１ｄを介して前記２箇所のシール溝３８，３９の相互を連通する周方向油路３６，３７を、板状ロック部材４１が組付られるシュー２３ａの軸方向両端面部に設けたので、板状ロック部材４１の両側面に作用する油圧力を均等化でき、このため、板状ロック部材４１の両側面部で油圧の差圧が生じるようなことがなく、このため、差圧による板状ロック部材４１の傾きや捩れおよび変形等の発生を防止することができ、板状ロック部材４１のロック動作およびロック解除動作を常時スムーズに遂行させることが可能になるなどの効果がある。
【００４７】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２によるバルブタイミング調整装置の板状ロック部材を示す斜視図である。同図において、４１ｅ，４１ｆは板状ロック部材４１の係合部位４１ｂにおける長手方向両端の受圧面部４１ｃ，４１ｄ間に設けた油路形成用の２つの突起部であり、これらの突起部４１ｅ，４１ｆは、図１〜図３中のロータ２４の回転胴部周面に摺接させたりロック溝４０の溝底面に当接させたりするものである。すなわち、この実施の形態２では、図１〜図３中のスプリング４２の付勢力で前記突起部４１ｅ，４１ｆがロータ２４の回転胴部周面に摺接するか、もしくはロック溝４０の溝底面に当接した状態において、前記突起部４１ｅ，４１ｆ間に周方向油路３６，３７を介して２箇所のシール溝３８，３９を連通する油路が形成され、且つ、板状ロック部材４１の係合部位４１ｂにおける前記突起部４１ｅ，４１ｆとの間の面が受圧面部となるように構成したものである。
【００４８】
この実施の形態２によれば、板状ロック部材４１の係合部位４１ｂに設けた２つの突起部４１ｅ，４１ｆによって、前記係合部位４１ｂにおける前記突起部４１ｅ，４１ｆ間の面を、前記係合部位４１ｂの長手方向中央の受圧面部として形成でき、その受圧面部と、係合部位４１ｂの長手方向両端の受圧面部４１ｃ，４１ｄとによって、係合部位４１ｂの略全域に油圧力をバランスよく作用させることができ、このため、板状ロック部材４１の傾きや捩れ等の不具合を、より確実に防止することができ、板状ロック部材４１のロックおよびロック解除時の動作性能をさらに向上させることができるという効果がある。
【００４９】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３によるバルブタイミング調整装置の板状ロック部材を示す斜視図である。同図において、４１ｇ，４１ｈは板状ロック部材４１の係合部位４１ｂにおける長手方向両端の受圧面部４１ｃ，４１ｄ間に設けられた通油可能な溝状の受圧面部である。すなわち、この実施の形態３では、上記実施の形態２による板状ロック部材４１の突起部４１ｅ，４１ｆに代えて溝状の受圧面部４１ｇ，４１ｈを形成したものである。従って、この実施の形態３の場合も上記実施の形態２の場合と同様の効果が得られる。
【００５０】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４によるバルブタイミング調整装置の要部を分解した斜視図、図８は図７のバルブタイミング調整装置の組立状態での断面図であり、図１〜図３と同一または相当部分には同一符号を付して重複説明を省略する。図７において、４１−１はケース２３の係合溝３４に嵌め込み保持されて軸方向に延びる板状の第１ロック部材であり、この第１ロック部材４１−１は基端に座板４１Ａを一体に有している。４１−１ａはロータ２４のロック溝４０に対する第１ロック部材４１−１の先端係合部位（以下、単に係合部位という）であり、この係合部位４１−１ａは断面Ｖ字形状に形成されている。４２−１は座板４１Ａを介して第１ロック部材４１−１をケース２３の回転中心方向に付勢する付勢手段としてのスプリング、４２Ａはバネ受け孔ｈを有して座板４１Ａとの間でスプリング４２−１を保持するバネ受け部材である。
【００５１】
４１−２は第１ロック部材４１−１と対の第２ロック部材であり、この第２ロック部材４１−２は、前記ロック溝４０との係合部位４１−２ａが断面Ｕ字形状に形成され、基端に座板４１Ｂを一体に有している。４２−２は第２ロック部材４１−２を付勢するスプリング（付勢手段）、４２Ｂはバネ受け孔ｈを有するバネ受け部材、４１１は第１ロック部材４１−１系統と第２ロック部材４１−２系統との間に介在させる仕切板である。
【００５２】
この実施の形態４では、上述した実施の形態１〜実施の形態３による板状ロック部材４１を、第１ロック部材４１−１と第２ロック部材４１−２との組合せからなる構成とし、第１ロック部材４１−１の係合部位４１−１ａを断面Ｖ字形状に、且つ第２ロック部材４１−２の係合部位４１−２ａを断面Ｕ字形状に形成したものである。
【００５３】
この実施の形態４による第１ロック部材４１−１と第２ロック部材４１−２の組付に際しては、第１ロック部材４１−１と、この系統のスプリング４２−１およびバネ受け部材４２Ａとをユニット化し、同様にして第２ロック部材４１−２とスプリング４２−２とバネ受け部材４２Ｂとをユニット化する。そして、第１ロック部材４１−１および第２ロック部材４１−２をケース２３の係合溝３４に順次スライド挿入し、その挿入過程では第１ロック部材４１−１系統の座板４１Ａおよびバネ受け部材４２Ａと第２ロック部材４１−２系統の座板４１Ｂおよびバネ受け部材４２Ｂとの間に仕切板４１１を介在させる。この状態で第１ロック部材４１−１と第２ロック部材４１−２を係合溝３４に沿って順次押し込むことことにより、第１ロック部材４１−１と第２ロック部材４１−２が係合溝３４に軸方向へ沿った隣接位置でケース２３の半径方向へ摺動可能に保持されると共に、座板４１Ａ，４１Ｂとスプリング４２−１，４２−２およびバネ受け部材４２Ａ，４２Ｂが空洞部３３内に収納された状態となって、ケース２３に対する第１ロック部材４１−１系統および第２ロック部材４１−２系統の組付を終了する。
【００５４】
次に動作について説明する。
図９はこの発明の実施の形態４によるバルブタイミング調整装置のロック動作説明図である。ケース（第１回転体）２３とロータ（第２回転体）２４との相対回転時において、第１ロック部材４１−１および第２ロック部材４１−２に作用している油圧力が所定値以下に低下した際、第１ロック部材４１−１および第２ロック部材４１−２がそれぞれの系統のスプリング４２−１，４２−２の付勢力でロータ２４の回転中心方向に移動して当該ロータ２４のロック溝４０に第１ロック部材４１−１および第２ロック部材４１−２の係合部位４１−１ａ，４１−２ａが嵌入することにより、本来ならば、ケース２３とロータ２４の相対回転が確実に拘束される。しかしながら、スプリング４２−１，４２−２の付勢力による第１，第２ロック部材４１−１，４１−２の動作時にケース２３とロータ２４の相対位置（第１，第２ロック部材４１−１，４１−２とロック溝４０との相対位置）が図９（ａ）に示すように位置ずれする場合がある。この場合、第１ロック部材４１−１の係合部位４１−１ａが断面Ｖ字形状をなしていることにより、そのＶ字面の片側傾斜面がロック溝４０の一側内壁面に摺接誘導される。これによって、ケース２３とロータ２４の相対位置の位置ずれが第１ロック部材４１−１で矯正され、ケース２３とロータ２４とが正規の相対位置となって時点で、第２ロック部材４１−２がロック溝４０に嵌入整合（図９（ｄ）参照）し、ケース２３とロータ２４とが確実にロックされる。
【００５５】
以上説明した実施の形態４によれば、ロック溝４０に対する第１ロック部材４１−１の係合部位４１−１ａを断面Ｖ字形状に形成し、且つ、第２ロック部材４１−２の係合部位４１−２ａを断面Ｕ字形状に形成したことにより、ケース２３とロータ２４の相対回転拘束に際して両者の相対位置に多少の位置ずれが生じた場合でも、その位置ずれを第１ロック部材４１−１の係合部位４１−１ａで矯正でき、その矯正後に第２ロック部材４１−２がロック溝４０に嵌入整合することにより、ケース２３とロータ２４のロックを確実に行うことができ、そのロック性能の向上が図れるという効果がある。
【００５６】
実施の形態５．
図１０はこの発明の実施の形態５によるロック機構の分解斜視図であり、図７と同一または相当部分には同一符号を付して説明する。この実施の形態５では、上記実施の形態４によるバネ受け部材４２Ａ，４２Ｂに、ケース２３の空洞部３３に対する嵌合頭部４２Ｃを一体形成し、この嵌合頭部４２Ｃを前記空洞部３３の内壁面に整合させるようにしたものであり、第１，第２ロック部材４１−１，４１−２のその他の構成は上記実施の形態４と同一である。この実施の形態５によれば、ケース２３の対する第１，第２ロック部材４１−１，４１−２の組付時にバネ受け部材４２Ａ，４２Ｂの頭部４２Ｃが空洞部３３の内壁面に整合することにより、第１，第２ロック部材４１−１，４１−２とスプリング４２−１，４２−２およぶバネ受け部材４２Ａ，４２Ｂ等のロック部品の組付性が向上するという効果がある。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、エンジンの回転に同期して駆動されるカムシャフトに回転自在に設けられ、内周面に複数のシューが突設されたケースを備える第１回転体と、前記カムシャフトに連結固定されて前記第１回転体の内面に摺接し、当該摺接面側に軸方向のロック溝を有する第２回転体と、前記ロック溝に係合して前記第１回転体と前記第２回転体とを同期回転可能にロックし、且つ前記ロック溝から退没して前記ロックを解除するロック部材と、このロック部材を付勢する付勢手段と、この付勢手段に抗する方向の油圧を前記ロック部材に印加する油圧供給手段とを備えたバルブタイミング調整装置において、前記シューの少なくとも１つに軸方向へ沿って設けられ、少なくとも軸方向一端が前記シューの軸方向端面に開口し且つ前記第２回転体との摺接面側が開口してロック部材を格納支承する係合溝を備えると共に、前記付勢手段は板状の前記ロック部材を前記ロック溝の方向に付勢ように構成したので、ケースの軸方向端面から係合溝に板状のロック部材を軸方向へ沿ってスライド挿入するだけで板状のロック部材を容易に組付ることができ、その組付性が向上するという効果がある。
【００５８】
この発明によれば、ロック部材と、これを格納支承するための係合溝を有する回転体のケースとを、ほぼ同一の線膨張係数となるように構成したので、環境温度の変化に関係なく、ロック部材の最適な摺動機能を確保することができるという効果がある。
【００５９】
この発明によれば、ケースの少なくとも１つのシューを係合溝が貫通するように構成したので、ケースを鍛造、鋳造、焼結等により型物成形することが可能となって量産性が向上し、生産コストの低減が図れるという効果がある。
【００６０】
この発明によれば、ケースの軸方向に沿う隣接位置で一個の係合溝に嵌め込んで第２回転体のロック溝に係合させる複数のロック部材のそれぞれの先端部形状が異なるように構成したので、ロータとケースとの相対回転拘束の際に、両者の相対位置、すなわち、ロック部材とロック溝の正対位置が多少位置ずれした場合に、１つのロック部材の先端部分をロック溝に嵌入し易い形状に形成しておくことにより、そのロック部材で前記位置ずれを矯正することが可能となり、位置ずれ矯正後に他のロック部材をロック溝に嵌入させるようにして複数のロック部材でロータとケースを確実にロックすることが可能な構成にできるという効果がある。
【００６１】
この発明によれば、ケースの軸方向に沿う隣接位置で一個の係合溝に第１，第２のロック部材をそれぞれ嵌め込み、その一方のロック部材のロック溝との係合部位が断面ほぼＵ字形状をなし、且つ、他方のロック部材のロック溝との係合部位が断面ほぼＶ字形状をなすように構成したので、ロータとケースの相対回転拘束時に両者の相対位置が多少位置ずれした場合であっても、その位置ずれをロック部材の係合部位断面がほぼＶ字形状の面で矯正でき、その矯正後に係合部位断面ほぼＵ字形状のロック部材がロック溝に嵌入整合することにより、ロータとケースのロックを確実に行うことができ、そのロックおよびロック解除動作上の信頼性が向上するという効果がある。
【００６２】
この発明によれば、ロック部材を有するシューに、前記ロック部材を挟む両側位置の２箇所にシール溝を設け、これらのシール溝に第２回転体へ摺接させるシール部材を嵌合保持させるように構成したので、前記シューの円周方向両側に形成される油圧室の何れに油圧が供給された場合でも、ロック部材のロック動作およびロック解除動作を損なうことなく、２箇所のチップシールによって、前記両側油圧室の相互短絡を阻止でき、このため、油漏れを防止できるという効果がある。
【００６３】
この発明によれば、シール溝の溝幅をシューの円周方向に沿ってシール部材の肉厚よりも幅広く形成し、そのシール溝内で前記シール部材がシューの円周方向へ移動可能となるように構成したので、シュー両側の油圧室の何れか一方に油圧が供給された際に、両方のシール部材がそれぞれのシール溝内で油圧力の低い方に移動し、両方のシール部材の何れか一方が高圧側となって他方が低圧側となることにより、高圧側のシール部材によるシール機能は低下するが低圧側のシール部材によるシール機能は高まるため、それらのシール部材によって一種の方向切換弁を構成できるという効果がある。
【００６４】
この発明によれば、ロック部材は、ロック溝に対する係合部位の長手方向両端部に通油可能な受圧面部を有し、この受圧面部を介して２個のシール溝が連通する油路をシューの軸方向両端面に設けるように構成したので、ロック部材の両側面に作用する油圧力を均等化でき、このため、ロック部材の傾き、捩れ、変形等を防止でき、ロック部材のロックおよびロック解除動作をスムーズに遂行させることができるという効果がある。
【００６５】
この発明によれば、ロック部材は、付勢手段を格納する凹欠部を有する略Ｕ字形状の板状部材からなるように構成したので、その組付性が向上するという効果がある。
【００６６】
この発明によれば、エンジンの回転に同期して駆動されるカムシャフトに回転自在に設けられ、内周面に複数のシューが突設されたケースを備える第１回転体と、前記カムシャフトに連結固定されて前記第１回転体の内面に摺接し、当該摺接面側に軸方向のロック溝を有する第２回転体と、前記ロック溝に係合して前記第１回転体と前記第２回転体とを同期回転可能にロックし、且つ前記ロック溝から退没して前記ロックを解除するロック部材と、このロック部材を付勢する付勢手段とを備えたアクチュエータにおいて、前記シューの少なくとも１つに軸方向へ沿って設けられ、少なくとも軸方向一端が前記シューの軸方向端面に開口し且つ前記第２回転体との摺接面側が開口して前記ロック部材を格納支承する係合溝を備えると共に、前記付勢手段は板状の前記ロック部材を前記ロック溝の方向に付勢するように構成したので、ケースの軸方向端面から係合溝に板状のロック部材を軸方向へ沿ってスライド挿入するだけで板状のロック部材を容易に組付ることができ、その組付性が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるバルブタイミング調整装置を示す縦断側面図である。
【図２】 図１の縦断正面図である。
【図３】 図１および図２の要部を分解した斜視図である。
【図４】 この発明の実施の形態１によるバルブタイミング調整装置のロック部材およびシール部材の油圧制御系統を示す概略構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態２によるバルブタイミング調整装置の板状ロック部材を示す斜視図である。
【図６】 この発明の実施の形態３によるバルブタイミング調整装置の板状ロック部材を示す斜視図である。
【図７】 この発明の実施の形態４によるバルブタイミング調整装置の要部を分解した斜視図である。
【図８】 図７のバルブタイミング調整装置の組立状態での断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態４によるバルブタイミング調整装置のロック動作説明図である。
【図１０】 この発明の実施の形態５によるロック機構の分解斜視図である。
【図１１】 従来のバルブタイミング調整装置を示す断面図である。
【符号の説明】
２１ 第１回転体、２３ ケース、２３ａ シュー、２４ ロータ（第２回転体）、３４ 係合溝、３６，３７ 周方向油路（油路）、３８，３９ シール溝、４０ ロック溝、４１ 板状ロック部材、４１−１ 第１ロック部材、４１−２ 第２ロック部材、４１ｂ，４１−１ａ，４１−２ａ 係合部位、４１ｃ，４１ｄ 受圧面部、４２，４２−１，４２−２ スプリング（付勢手段）、４３，４４ チップシール（シール部材）、５１ オイルポンプ（油圧供給手段）。
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンの運転条件に応じて吸・排気系バルブの開閉タイミングを変化させるバルブタイミング調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は例えば特開平１−９２５０４号公報に開示された従来のバルブタイミング調整装置を示す断面図である。図において、１はエンジン系統のバルブを開閉駆動するカムシャフト、２はそのカムシャフト１上に回転可能に嵌装されたハウジング、２ａはハウジング２の内周面に所定の間隔で凸設された複数のシューであり、前記ハウジング２は、エンジンのクランクシャフト（図示せず）から回転駆動力が伝達されるようになっている。３はカムシャフト１に連結固定されてハウジング２内に収納されたロータ、３ａはロータ３の外周面からラジアル方向に延びて前記各シュー２ａの相互間でハウジング２の内周面に摺接する複数のベーンであり、前記ハウジング２と前記ロータ３は相対回転可能となつている。
【０００３】
４は前記シュー２ａをハウジング２の半径方向に貫通するピン孔、５はそのピン孔４に摺動可能に挿入されたロックピン、６はピン孔４に挿入されてロックピン５をハウジング２の半径方向に付勢するスプリング、６ａはハウジング２の外径側でピン孔４を塞いでスプリング６を押える盲栓、７はロータ３に設けられて前記ロック５を係脱可能に嵌入させるロック孔であり、このロック孔７は前記ピン孔４に接続可能となっている。そして、前記ロック孔７には、油圧制御系統から前記スプリング６の付勢力に抗する方向の油圧が供給されるようになっている。
【０００４】
次に動作について説明する。
ハウジング２側のロックピン５がスプリング６の付勢力でロータ３のロック孔７に嵌入してハウジング２とロータ３を同期回転可能にロックしている状態において、ロック孔７に供給される油圧が所定値以上に高くなると、その油圧力でロックピン５がスプリング６の付勢力に抗してロック孔７から退没することにより、ハウジング２とロータ３は、両者のロックが解除されて相対回転可能となり、その相対回転によってバルブの開閉タイミングが調整される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のバルブタイミング調整装置は以上のように構成されているので、ハウジング２の外径側でピン孔４を塞いでスプリング６を押えるための盲栓６ａが不可欠となり、しかも、その盲栓６ａは、油の流出防止対策およびバルブタイミング調整装置の回転遠心力によるピン孔４からの抜け出し防止対策などが必要になるという課題があった。例えば、盲栓６ａの装着に際しては、ピン孔４に気密保持用のシール材を挿入した後、そのピン孔４に盲栓６ａをネジ止めし、さらには、そのネジ抜け防止の目的で、接着剤塗布やコーキング等が必要になるという課題があった。また、ハウジング２のシュー２ａに対するロックピン５およびスプリング６の組付時には、それらのロックピン５およびスプリング６をハウジング２の径方向からロック孔７に挿入した上で、盲栓６ａを装着し、さらには盲栓６ａの抜け止めのために、例えば、上述のように接着剤の塗布あるいはコーキング作業等が必要となり、このような径方向からのロック部品の組付作業は頗る面倒となって組付性が悪くバルブタイミング調整装置の生産性が低下するという課題があった。なお、従来の他のバルブタイミング調整装置として、ロック部材および当該ロック部材をハウジングとロータのロック方向に付勢する付勢部材などの全てのロック部品をハウジングのシューに対して軸方向に組付可能なものもあるが、この場合、ロック部品の組付時に前記付勢部材の弾性力によってロータが傾斜しやすく、このため、バルブタイミング調整装置の組立性が非常に悪いという課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、同軸上の第１回転体と第２回転体を同期回転可能にロックするロック部品を簡単かつ高精度に組付ることができ、その組付性の向上が図れるバルブタイミング調整装置を得ることを目的とする。
【０００７】
また、この発明は、環境温度が変化した場合でも、ロック部材の熱膨張あるいは熱収縮による摺動性の悪化やガタ付きを少なくすることが可能なバルブタイミング調整装置を得ることを目的とする。
【０００８】
さらに、この発明は、鍛造、鋳造、焼結等による型物成形が可能で、量産性が向上して生産コストの低減が図れるバルブタイミング調整装置を得ることを目的とする。
【０００９】
さらに、この発明は、第１回転体と第２回転体とを相対位置でロックする際に両者が位置ずれしても、その位置ずれが必然的に矯正されて第１回転体と第２回転体を確実かつスムーズにロックすることが可能なバルブタイミング調整装置を得ることを目的とする。
【００１０】
さらに、この発明は、ロック部材を挟む両側の何れか一方で第１回転体と第２回転体との間を確実にシールすることができて油漏れを確実に防止できるバルブタイミング調整装置を得ることを目的とする。
【００１１】
さらに、この発明は、シール部材を一種の油路切換弁として機能させることができてシール性能を一層向上させることができるバルブタイミング調整装置を得ることを目的とする。
【００１２】
さらに、この発明は、ロック部材の長手方向両端部に作用する油圧力を均等化できてロック部材の傾き、捩れ、変形等を防止でき、ロック部材のロックおよびロック解除動作をスムーズに遂行させることが可能なバルブタイミング調整装置を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、エンジンの回転に同期して駆動されるカムシャフトに回転自在に設けられ、内周面に複数のシューが突設されたケースを備える第１回転体と、前記カムシャフトに連結固定されて前記第１回転体の内面に摺接し、当該摺接面側に軸方向のロック溝を有する第２回転体と、前記ロック溝に係合して前記第１回転体と前記第２回転体とを同期回転可能にロックし、且つ前記ロック溝から退没して前記ロックを解除するロック部材と、このロック部材を付勢する付勢手段と、この付勢手段に抗する方向の油圧を前記ロック部材に印加する油圧供給手段とを備えたバルブタイミング調整装置において、前記シューの少なくとも１つに軸方向へ沿って設けられ、少なくとも軸方向一端が前記シューの軸方向端面に開口し且つ前記第２回転体との摺接面側が開口してロック部材を格納支承する係合溝を備えると共に、前記付勢手段は板状の前記ロック部材を前記ロック溝の方向に付勢して成るものである。
【００１４】
この発明に係るバルブタイミング調整装置のロック部材は、これを格納支承するための係合溝を有する回転体のケースとほぼ同一の線膨張係数になっているものである。
【００１５】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、係合溝がケースの少なくとも１つのシューを軸方向に沿って貫通しているものである。
【００１６】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、ケースの軸方向に沿う隣接位置で一個の係合溝に複数のロック部材を嵌め込み、第２回転体のロック溝に係合させる各ロック部材の先端部分の形状をそれぞれ異ならせたものである。
【００１７】
この発明に係るバルブタイミング調整装置のロック部材は、ケースの軸方向に沿う隣接位置で一個の係合溝にそれぞれ嵌め込まれた第１，第２のロック部材からなり、その一方のロック部材はロック溝に対する係合部位が断面ほぼＵ字形状に形成され、他方のロック部材は前記ロック溝に対する係合部位が断面ほぼＶ字形状に形成されているものである。
【００１８】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、ロック部材を有するシューが、前記ロック部材を挟む両側位置に設けられた２個のシール溝と、これらのシール溝に嵌合保持されて第２回転体に摺接するシール部材とを有しているものである。
【００１９】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、シール溝の溝幅がシューの円周方向に沿ってシール部材の肉厚よりも幅広く形成され、そのシール溝内で前記シール部材がシューの円周方向へ移動可能に嵌合保持されているものである。
【００２０】
この発明に係るバルブタイミング調整装置のロック部材は、ロック溝に対する係合部位の長手方向両端部に通油可能な受圧面部を有し、この受圧面部を介して２箇所のシール溝が連通する油路をシューの軸方向両端面に設けたものである。
【００２１】
この発明に係るバルブタイミング調整装置のロック部材は、付勢手段を格納する凹欠部を有する略Ｕ字形状の板状部材からなるものである。
【００２２】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、エンジンの回転に同期して駆動されるカムシャフトに回転自在に設けられ、内周面に複数のシューが突設されたケースを備える第１回転体と、前記カムシャフトに連結固定されて前記大回転体の内面に摺接し、当該摺接面側に軸方向のロック溝を有する第２回転体と、前記ロック溝に係合して前記第１回転体と前記第２回転体とを同期回転可能にロックし、且つ前記ロック溝から退没して前記ロックを解除するロック部材と、このロック部材を付勢する付勢手段とを備えたアクチュエータにおいて、前記シューの少なくとも１つに軸方向へ沿って設けられ、少なくとも軸方向一端が前記シューの軸方向端面に開口し且つ前記第２回転体との摺接面側が開口して前記ロック部材を格納支承する係合溝を備えると共に、前記付勢手段は板状の前記ロック部材を前記ロック溝の方向に付勢したものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるバルブタイミング調整装置を示す縦断側面図、図２は図１の縦断正面図、図３は図１および図２の要部を分解した斜視図である。図において、２１はエンジンのバルブを開閉駆動するカムシャフト（図示せず）上に回転自在に設けられた第１回転体であり、この第１回転体２１は、エンジンのクランクシャフトから回転駆動力を入力するタイミングプーリ２２と、このタイミングプーリ２２の一側面に組付固定された断面貫通円筒状のケース２３とを備えたハウジングからなり、前記ケース２３の内周面には複数のシュー２３ａが周方向へ所定の間隔で凸設されている。
【００２４】
２４はケース２３内に収納されて前記カムシャフトに連結固定されるロータであり、このロータ２４は第１回転体２１に対して相対回転可能な第２回転体となるもので、そのロータ２４の回転胴部にはラジアル方向に延びる複数のベーン２４ａが凸設され、これらのベーン２４ａの先端は後述するチップシール（シール部材）４８を介してケース２３の内周面に各シュー２３ａの相互間で摺接している。なお、各シュー２３ａの先端はロータ２４の回転胴部に後述するチップシール（シール部材）４３，４４，４６を介して摺接している。２５は各ベーン２４ａを進角方向に回転させるための進角油圧室、２６は各ベーン２４ａを遅角方向に回転させるための遅角油圧室であり、これらの進角油圧室２５および遅角油圧室２６は、ケース２３とロータ２４との間で各シュー２３ａと各ベーン２４ａとの間に扇柱状に形成されている。
【００２５】
２７はケース２３の前記タイミングプーリ２２とは反対側の軸方向端面に組付られた第１プレート、２８は第１プレート２７の表面に組付られた第２プレート、２９は第２プレート２８の表面に組付られたカバー部材、３０は第２プレート２８とカバー部材２９との間に圧縮介在させたスプリングであり、これらの第１プレート２７と第２プレート２８とカバー部材２９は、第１プレート２７の周縁部を回転中心方向に折り曲げて加締めることによりユニットカバー３１を構成している。３２はタイミングプーリ２２とケース２３およびユニットカバー３１の第１プレート２７と第２プレート２８のそれぞれを共締めしているボルトである。
【００２６】
３３は１つのシュー２３ａに設けられたロック部品収納用の空洞部であり、この空洞部３３はシュー２３ａの軸方向全長に延びて当該シュー２３ａの軸方向両端面に開口している。３４は前記シュー２３ａに設けられて当該シュー２３ａの先端（ロータ２４との摺接面）側に開口するロック部材係合用の係合溝である。この係合溝３４は前記シュー２３ａの軸方向に延びてその軸方向全長で前記空洞部３３に連通し、その係合溝３４の軸方向両端は、前記空洞部３３の場合と同様に前記シュー２３ａの軸方向両端面に開口している。従って、係合溝３４は１つのシュー２３ａを軸方向に貫通する貫通溝からなっている。３５はケース２３の外面に開口して空洞部３３に連通するドレン孔である。
【００２７】
３６，３７は前記係合溝３４を有するシュー２３ａの軸方向両端面に設けられた周方向油路であり、その一方の周方向油路３６は、前記シュー２３ａの軸方向一端面に形成された断面Ｌ形状の切欠部３６ａと、この切欠部３６ａを前記シュー２３ａの軸方向一端面で覆うタイミングプーリ２２の側壁面と、前記シュー２３ａの先端面に摺接するロータ２４とで囲まれた空間からなってロータ２４の摺接面に沿った円周方向に延びている。また、他方の周方向油路３７は、前記シュー２３ａの軸方向他端面に形成された断面Ｌ形状の切欠部３７ａと、この切欠部３７ａを前記シュー２３ａの軸方向他端面で覆う第１プレート２７と、前記シュー２３ａの先端面に摺接するロータ２４とで囲まれた空間からなってロータ２４の摺接面に沿った円周方向に延びている。かかる周方向油路３６，３７は前記係合溝３４で分断されている。
【００２８】
３８，３９は係合溝３４を有するシュー２３ａのロータ２４との摺接面部に設けられて板状ロック部材４１を挟む両側２箇所に位置するシール溝であり、これらのシール溝３８，３９は軸方向に延びて前記周方向油路３６、３７に連通している。
【００２９】
４０はロータ２４の回転胴部外周面に設けられたロック溝であり、このロック溝４０はロータ２４の軸方向に延びている。４１は前記係合溝３４に対してケース２３の半径方向へ摺動可能に嵌め込み係合させた板状ロック部材であり、この板状ロック部材４１は、前記ロック溝４０に係脱可能に嵌入してケース２３（第１回転体２１）とロータ（第２回転体）２４とを同期回転可能にロックし、且つ前記ロック溝４０から退没することにより、ケース２３とロータ２４をロック解除して相対回転可能とするものである。ここで、ケース２３と板状ロック部材４１は、それぞれがほぼ同等の線膨張係数を有する材料から成るもので、例えば、互いに鉄系焼結金属材料で構成するか、あるいは互いに同種の材料で構成するものである。
【００３０】
かかる板状ロック部材４１は、図１および図３に示すように、凹欠部４１ａを有する略Ｕ字形状の板状部材からなって、前記シュー２３ａの軸方向に延びている。４１ｂは係合溝３４に対する板状ロック部材４１の係合部位、４１ｃ，４１ｄはその係合部位４１ｂの長手方向両端部に設けられた通油可能な受圧面部であり、これらの受圧面部４１ｃ，４１ｄは、板状ロック部材４１における係合部位４１ｂの長手方向両端のコーナー部を切除することにより形成され、それらの受圧面部４１ｃ，４１ｄを介して前記２箇所のシール溝３８，３９と周方向油路３６，３７とが一連に連通するようになっている。４２は空洞部３３内に収納されて板状ロック部材４１をケース２３の回転中心方向に付勢する付勢手段としてのスプリングである。
【００３１】
４３，４４は前記シール溝３８，３９のそれぞれに嵌合保持されたチップシール（シール部材）であり、これらのチップシール４３，４４は屈曲弾性片部４３ａ，４４ａを有し、その屈曲弾性片部４３ａ，４４ａの弾発力によってチップシール４３，４４がロータ２４の回転胴部に押し付けられるようになっている。ここで、シール溝３８，３９は、それぞれの溝幅がチップシール４３，４４の肉厚よりも幅広く形成され、そのシール溝３８，３９内でチップシール４３，４４がシュー２３ａの円周方向に移動可能に嵌め込み保持されている。
【００３２】
４５は板状ロック部材４１を有していない他のシュー２３ａの先端面に設けられたシール溝、４６はそのシール溝４５に嵌合保持されたチップシール（シール部材）、４７はロータ２４の各ベーン２４ａの先端面に設けられたシール溝、４８はそのシール溝４７に嵌合保持されたチップシール（シール部材）であり、前記シール溝４５，４７およびチップシール４６，４８はシュー２３ａおよびベーン２４ａの軸方向全長に延びており、各シール溝４５，４７の軸方向両端は、シュー２３ａ，ベーン２４ａの軸方向両端面に開口している。
【００３３】
ここで、ケース２３の空洞部３３と係合溝３４および板状ロック部材４１と各チップシール（シール部材）４３，４４，４６ならびにロータ２４のチップシール４８は、それぞれの軸方向長がケース２３およびロータ２４の軸方向長と略等しく形成されている。
【００３４】
図４はこの発明の実施の形態１によるバルブタイミング調整装置のロック部材およびシール部材の油圧制御系統を示す概略構成図であり、図１〜図３と同一または相当部分に同一符号を付して説明する。同図において、５１はオイルポンプ、５２はオイルコントロールバルブ（以下、ＯＣＶという）、５３は第１油圧通路、５４は第２油圧通路であり、これらは板状ロック部材４１に対してスプリング４２の付勢力に抗する方向の油圧力を印加する油圧供給手段を兼ねるものである。
【００３５】
第１油圧通路５３は一方のシール溝３８に連通しており、このシール溝３８に第１油圧通路５３から供給される油圧力により、チップシール４３の肉厚よりも溝幅が広い前記シール溝３８の溝幅方向に当該シール溝３８内のチップシール４３が押動されるようになっている。第２油圧通路５４は他方のシール溝３９に連通しており、このシール溝３９内に前記第２油圧通路５４から油圧力が供給されることにより、その油圧力で他方のチップシール４４が前記シール溝３９の溝幅方向に押動されるようになっている。そして、板状ロック部材４１に印加される油圧力が所定値以上に高くなった際に、その油圧力で板状ロック部材４１がスプリング４２の付勢力に抗する方向（ロック溝４０に対するロック解除方向）に移動し、前記油圧力が所定値以下になった際に、スプリング４２の付勢力でロータ２４の回転中心方向に移動するようになっている。なお、第１油圧通路５３と第２油圧通路５４は、その何れか一方が進角油圧室２５に連通され、他方が遅角油圧室２６に連通されるものである。
【００３６】
次に、上記実施の形態１によるバルブタイミング調整装置の組立について説明する。まず、ケース２３内にロータ２４を収納した状態において、各シール溝３８，３９，４５，４７にそれぞれの軸方向開口端からチップシール（シール部材）４３，４４，４６，４８をスライド挿入する。次いで、係合溝３４の軸方向開口端から当該係合溝３４に板状ロック部材４１をスライド挿入するが、その挿入初期において、板状ロック部材４１の凹欠部４１ａ内にスプリング４２をセットし、そのスプリング４２を圧縮させながら板状ロック部材４１を係合溝３４に沿って軸方向に押し込むことにより、スプリング３４が空洞部３３に収納され、且つ、板状ロック部材４１が係合溝３４に軸方向全長に亘って嵌め込まれた状態に組付られる。このようにして、ケース２３とロータ２４および板状ロック部材４１とスプリング４２ならびに各チップシール４３，４４，４６，４８がユニット状態に組立られ、その組立後にタイミングプーリ２２とケース２３と第１プレート２７およびプレート２８とをボルト３２で共締めすることにより、バルブタイミング調整装置の組立が終了する。
【００３７】
次に動作について説明する。
板状ロック部材４１がスプリング４２の付勢力でロック溝４０に嵌入して第１回転体２１とロータ（第２回転体）２４とをロックしている状態では、第１回転体２１とロータ２４が同期回転可能な状態に保持されている。この状態において、図４中のオイルポンプ５１からＯＣＶ５２を介して第１油圧通路５３から一方のシール溝３８に油圧が供給されている場合、その油圧は、一方のチップシール４３を前記シール溝３８内でシュー２３ａの円周方向に沿った一方向に移動させると共に、前記一方のチップシール４３を通過し周方向油路３６，３７を通って他方のチップシール４４を前記一方のチップシール４３の移動方向と同一方向に移動させて他方のシール溝３９の内側壁面に押圧している。ここで、一方のシール溝３８から周方向油路３６，３７に供給される油圧は、板状ロック部材４１の受圧面部４１ｃ，４１ｄを通って他方のチップシール４４に作用するが、この状態では、両方のチップシール４３，４４が屈曲弾性片部４３ａ，４４ａの弾発力と各チップシール４３，４４に作用する背圧（油圧）とによって、ロータ２４の回転胴部周面に対し強力に摺接しているため、シュー２３ａとロータ２４の回転胴部との摺接面間からの油漏れを確実に防止することができる。
【００３８】
そして、周方向油路３６，３７で板状ロック部材４１の受圧面部４１ｃ，４１ｄに作用している油圧力が所定値以上に高くなると、その油圧力で板状ロック部材４１がスプリング４２に抗する方向に押動され、ロータ２４のロック溝４０から板状ロック部材４１が退没することにより、第１回転体２１とロータ（第２回転体）２４は、両者のロックが解除されて相対回転可能となり、その相対回転により、エンジンの吸・排気系バルブの開閉タイミングが制御される。
【００３９】
上述のようなロック解除状態において、板状ロック部材４１の受圧面部４１ｃ，４１ｄに作用している油圧が所定値以下に低下すると、前記板状ロック部材４１はスプリング４２の付勢力でロータ２４の回転中心方向に移動して当該ロータ２４の回転胴部周面に摺接し、ロック溝４０が板状ロック部材４１との対向位置に到達した時点で、その板状ロック部材４１がロック溝４０に嵌入して第１回転体２１とロータ２４を同期回転可能にロックする。
【００４０】
以上は、ＯＣＶ５２からの油圧が第１油圧通路５３を通って一方のシール溝３８から周方向油路３６，３７に供給される場合であり、エンジンの運転条件に応じてＯＣＶ５２が図４の状態から切り換えられると、そのＯＣＶ５２からの油圧は第２油圧通路５４を通って他方のシール溝３９から周方向油路３６，３７に供給されるが、この場合も第１回転体２１とロータ２４のロックおよびロック解除動作が同様に行われるものである。
【００４１】
以上説明した実施の形態１によれば、ケース２３の空洞部３３、係合溝３４、シール溝３８，３９，４５のそれぞれがシュー２３ａの軸方向に延びて、シュー２３ａの軸方向両端面に前記空洞部３３と係合溝３４と各シール溝３８，３９，４５のそれぞれの軸方向両端面が開口し、また、ロータ２４の各シール溝４７にあっても軸方向両端がベーン２４ａの軸方向両端面に開口する構成としたので、ケース２３内にロータ２４を収納した状態において、係合溝３４の軸方向開口端から当該係合溝３４に板状ロック部材４１をスライド挿入しながら、その挿入過程で板状ロック部材４１の凹欠部４１ａにスプリング４２を嵌め込みセットし、この状態で係合溝３４に沿って板状ロック部材４１を押し込むだけで、スプリング４２が空洞部３３に収納され、且つ、係合溝３４の軸方向全長に亘って板状ロック部材４１が嵌め込み保持された状態に組付ることができ、その組付作業を簡単に行うことができる。また、各シール溝３８，３９，４５，４７にあっても、それぞれの軸方向両端がシュー２３ａおよびベーン２４ａの軸方向両端面に開口しているため、各シール溝３８，３９，４５，４７にそれぞれの軸方向開口端からチップシール４３，４４，４６，４８をスライド挿入するだけで、それらチップシールの組付も簡単に行うことができる。特に、板状部材からなる板状ロック部材４１は、係合溝３４に沿った軸方向組付性が向上し、且つ、係合溝３４へのスライド挿入時に凹欠部４１ａの一側内壁面でスプリング４２を引っ掛けて空洞部３３に挿入できるという効果がある。従って、この実施の形態１によれば、部品組付性が向上して生産コストの低減が図れるなどの効果がある。
【００４２】
また、実施の形態１によれば、上述のように、ロック部品収納用の空洞部３３がケース２３を軸方向に貫通し、且つ、係合溝３４と各シール溝３８，３９，４５にあってもそれぞれの軸方向両端がシュー２３ａの軸方向両端面に開口し、周方向油路３６，３７にあっても断面ほぼＬ形状に形成されているため、ケース２３を鍛造、鋳造、焼結等により型物成形することが可能となり、量産性が向上して生産コストの低減が図れるという効果がある。
【００４３】
さらに、実施の形態１によれば、板状ロック部材４１を有するシュー２３ａにおけるロータ２４との摺接面に、板状ロック部材４１を挟んでその両側２箇所にチップシール４３，４４が配設されているので、前記シュー２３ａの円周方向両側に形成されている進角油圧室２５と遅角油圧室２６の何れに油圧が供給された場合でも、板状ロック部材４１のロック動作およびロック解除動作を損なうことなく、前記２箇所のチップシール４３，４４によって、進角油圧室２５と遅角油圧室２６との間の短絡を阻止でき、このため、油漏れを防止できるという効果がある。
【００４４】
さらに、実施の形態１によれば、板状ロック部材４１と、この板状ロック部材４１を摺動可能に保持するケース２３とを、ほぼ同等の線膨張係数を有する材料で構成したことにより、環境温度の変化に関係なく、板状ロック部材４１の最適な摺動機能が保持されるという効果がある。
【００４５】
さらに、実施の形態１によれば、前記２箇所のチップシール４３，４４が挿入されるシール溝３８，３９をそれぞれの溝幅が前記チップシール４３，４４の肉厚よりも幅広くなるように形成し、それらのシール溝３８，３９内でチップシール４３，４４がシュー２３ａの円周方向に移動可能な構成としたので、進角油圧室２５および遅角油圧室２６の何れか一方に油圧が供給された際に、両方のチップシール４３，４４がそれぞれのシール溝３８，３９内で油圧力の低い方に移動することにより、前記両方のチップシール４３，４４における何れか一方が高圧側となって他方が低圧側となり、高圧側チップシール４３または４４のシール機能は低下するが低圧側チップシール４４または４３はシール機能が高まるため、それらのチップシール４３，４４によって一種の方向切換弁を構成できるという効果がある。
【００４６】
さらに、実施の形態１によれば、係合溝３４に対する板状ロック部材４１の係合部位４１ｂの長手方向両端部に切欠状の受圧面部４１ｃ，４１ｄを形成し、当該受圧面部４１ｃ，４１ｄを介して前記２箇所のシール溝３８，３９の相互を連通する周方向油路３６，３７を、板状ロック部材４１が組付られるシュー２３ａの軸方向両端面部に設けたので、板状ロック部材４１の両側面に作用する油圧力を均等化でき、このため、板状ロック部材４１の両側面部で油圧の差圧が生じるようなことがなく、このため、差圧による板状ロック部材４１の傾きや捩れおよび変形等の発生を防止することができ、板状ロック部材４１のロック動作およびロック解除動作を常時スムーズに遂行させることが可能になるなどの効果がある。
【００４７】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２によるバルブタイミング調整装置の板状ロック部材を示す斜視図である。同図において、４１ｅ，４１ｆは板状ロック部材４１の係合部位４１ｂにおける長手方向両端の受圧面部４１ｃ，４１ｄ間に設けた油路形成用の２つの突起部であり、これらの突起部４１ｅ，４１ｆは、図１〜図３中のロータ２４の回転胴部周面に摺接させたりロック溝４０の溝底面に当接させたりするものである。すなわち、この実施の形態２では、図１〜図３中のスプリング４２の付勢力で前記突起部４１ｅ，４１ｆがロータ２４の回転胴部周面に摺接するか、もしくはロック溝４０の溝底面に当接した状態において、前記突起部４１ｅ，４１ｆ間に周方向油路３６，３７を介して２箇所のシール溝３８，３９を連通する油路が形成され、且つ、板状ロック部材４１の係合部位４１ｂにおける前記突起部４１ｅ，４１ｆとの間の面が受圧面部となるように構成したものである。
【００４８】
この実施の形態２によれば、板状ロック部材４１の係合部位４１ｂに設けた２つの突起部４１ｅ，４１ｆによって、前記係合部位４１ｂにおける前記突起部４１ｅ，４１ｆ間の面を、前記係合部位４１ｂの長手方向中央の受圧面部として形成でき、その受圧面部と、係合部位４１ｂの長手方向両端の受圧面部４１ｃ，４１ｄとによって、係合部位４１ｂの略全域に油圧力をバランスよく作用させることができ、このため、板状ロック部材４１の傾きや捩れ等の不具合を、より確実に防止することができ、板状ロック部材４１のロックおよびロック解除時の動作性能をさらに向上させることができるという効果がある。
【００４９】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３によるバルブタイミング調整装置の板状ロック部材を示す斜視図である。同図において、４１ｇ，４１ｈは板状ロック部材４１の係合部位４１ｂにおける長手方向両端の受圧面部４１ｃ，４１ｄ間に設けられた通油可能な溝状の受圧面部である。すなわち、この実施の形態３では、上記実施の形態２による板状ロック部材４１の突起部４１ｅ，４１ｆに代えて溝状の受圧面部４１ｇ，４１ｈを形成したものである。従って、この実施の形態３の場合も上記実施の形態２の場合と同様の効果が得られる。
【００５０】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４によるバルブタイミング調整装置の要部を分解した斜視図、図８は図７のバルブタイミング調整装置の組立状態での断面図であり、図１〜図３と同一または相当部分には同一符号を付して重複説明を省略する。図７において、４１−１はケース２３の係合溝３４に嵌め込み保持されて軸方向に延びる板状の第１ロック部材であり、この第１ロック部材４１−１は基端に座板４１Ａを一体に有している。４１−１ａはロータ２４のロック溝４０に対する第１ロック部材４１−１の先端係合部位（以下、単に係合部位という）であり、この係合部位４１−１ａは断面Ｖ字形状に形成されている。４２−１は座板４１Ａを介して第１ロック部材４１−１をケース２３の回転中心方向に付勢する付勢手段としてのスプリング、４２Ａはバネ受け孔ｈを有して座板４１Ａとの間でスプリング４２−１を保持するバネ受け部材である。
【００５１】
４１−２は第１ロック部材４１−１と対の第２ロック部材であり、この第２ロック部材４１−２は、前記ロック溝４０との係合部位４１−２ａが断面Ｕ字形状に形成され、基端に座板４１Ｂを一体に有している。４２−２は第２ロック部材４１−２を付勢するスプリング（付勢手段）、４２Ｂはバネ受け孔ｈを有するバネ受け部材、４１１は第１ロック部材４１−１系統と第２ロック部材４１−２系統との間に介在させる仕切板である。
【００５２】
この実施の形態４では、上述した実施の形態１〜実施の形態３による板状ロック部材４１を、第１ロック部材４１−１と第２ロック部材４１−２との組合せからなる構成とし、第１ロック部材４１−１の係合部位４１−１ａを断面Ｖ字形状に、且つ第２ロック部材４１−２の係合部位４１−２ａを断面Ｕ字形状に形成したものである。
【００５３】
この実施の形態４による第１ロック部材４１−１と第２ロック部材４１−２の組付に際しては、第１ロック部材４１−１と、この系統のスプリング４２−１およびバネ受け部材４２Ａとをユニット化し、同様にして第２ロック部材４１−２とスプリング４２−２とバネ受け部材４２Ｂとをユニット化する。そして、第１ロック部材４１−１および第２ロック部材４１−２をケース２３の係合溝３４に順次スライド挿入し、その挿入過程では第１ロック部材４１−１系統の座板４１Ａおよびバネ受け部材４２Ａと第２ロック部材４１−２系統の座板４１Ｂおよびバネ受け部材４２Ｂとの間に仕切板４１１を介在させる。この状態で第１ロック部材４１−１と第２ロック部材４１−２を係合溝３４に沿って順次押し込むことことにより、第１ロック部材４１−１と第２ロック部材４１−２が係合溝３４に軸方向へ沿った隣接位置でケース２３の半径方向へ摺動可能に保持されると共に、座板４１Ａ，４１Ｂとスプリング４２−１，４２−２およびバネ受け部材４２Ａ，４２Ｂが空洞部３３内に収納された状態となって、ケース２３に対する第１ロック部材４１−１系統および第２ロック部材４１−２系統の組付を終了する。
【００５４】
次に動作について説明する。
図９はこの発明の実施の形態４によるバルブタイミング調整装置のロック動作説明図である。ケース（第１回転体）２３とロータ（第２回転体）２４との相対回転時において、第１ロック部材４１−１および第２ロック部材４１−２に作用している油圧力が所定値以下に低下した際、第１ロック部材４１−１および第２ロック部材４１−２がそれぞれの系統のスプリング４２−１，４２−２の付勢力でロータ２４の回転中心方向に移動して当該ロータ２４のロック溝４０に第１ロック部材４１−１および第２ロック部材４１−２の係合部位４１−１ａ，４１−２ａが嵌入することにより、本来ならば、ケース２３とロータ２４の相対回転が確実に拘束される。しかしながら、スプリング４２−１，４２−２の付勢力による第１，第２ロック部材４１−１，４１−２の動作時にケース２３とロータ２４の相対位置（第１，第２ロック部材４１−１，４１−２とロック溝４０との相対位置）が図９（ａ）に示すように位置ずれする場合がある。この場合、第１ロック部材４１−１の係合部位４１−１ａが断面Ｖ字形状をなしていることにより、そのＶ字面の片側傾斜面がロック溝４０の一側内壁面に摺接誘導される。これによって、ケース２３とロータ２４の相対位置の位置ずれが第１ロック部材４１−１で矯正され、ケース２３とロータ２４とが正規の相対位置となって時点で、第２ロック部材４１−２がロック溝４０に嵌入整合（図９（ｄ）参照）し、ケース２３とロータ２４とが確実にロックされる。
【００５５】
以上説明した実施の形態４によれば、ロック溝４０に対する第１ロック部材４１−１の係合部位４１−１ａを断面Ｖ字形状に形成し、且つ、第２ロック部材４１−２の係合部位４１−２ａを断面Ｕ字形状に形成したことにより、ケース２３とロータ２４の相対回転拘束に際して両者の相対位置に多少の位置ずれが生じた場合でも、その位置ずれを第１ロック部材４１−１の係合部位４１−１ａで矯正でき、その矯正後に第２ロック部材４１−２がロック溝４０に嵌入整合することにより、ケース２３とロータ２４のロックを確実に行うことができ、そのロック性能の向上が図れるという効果がある。
【００５６】
実施の形態５．
図１０はこの発明の実施の形態５によるロック機構の分解斜視図であり、図７と同一または相当部分には同一符号を付して説明する。この実施の形態５では、上記実施の形態４によるバネ受け部材４２Ａ，４２Ｂに、ケース２３の空洞部３３に対する嵌合頭部４２Ｃを一体形成し、この嵌合頭部４２Ｃを前記空洞部３３の内壁面に整合させるようにしたものであり、第１，第２ロック部材４１−１，４１−２のその他の構成は上記実施の形態４と同一である。この実施の形態５によれば、ケース２３の対する第１，第２ロック部材４１−１，４１−２の組付時にバネ受け部材４２Ａ，４２Ｂの頭部４２Ｃが空洞部３３の内壁面に整合することにより、第１，第２ロック部材４１−１，４１−２とスプリング４２−１，４２−２およぶバネ受け部材４２Ａ，４２Ｂ等のロック部品の組付性が向上するという効果がある。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、エンジンの回転に同期して駆動されるカムシャフトに回転自在に設けられ、内周面に複数のシューが突設されたケースを備える第１回転体と、前記カムシャフトに連結固定されて前記第１回転体の内面に摺接し、当該摺接面側に軸方向のロック溝を有する第２回転体と、前記ロック溝に係合して前記第１回転体と前記第２回転体とを同期回転可能にロックし、且つ前記ロック溝から退没して前記ロックを解除するロック部材と、このロック部材を付勢する付勢手段と、この付勢手段に抗する方向の油圧を前記ロック部材に印加する油圧供給手段とを備えたバルブタイミング調整装置において、前記シューの少なくとも１つに軸方向へ沿って設けられ、少なくとも軸方向一端が前記シューの軸方向端面に開口し且つ前記第２回転体との摺接面側が開口してロック部材を格納支承する係合溝を備えると共に、前記付勢手段は板状の前記ロック部材を前記ロック溝の方向に付勢ように構成したので、ケースの軸方向端面から係合溝に板状のロック部材を軸方向へ沿ってスライド挿入するだけで板状のロック部材を容易に組付ることができ、その組付性が向上するという効果がある。
【００５８】
この発明によれば、ロック部材と、これを格納支承するための係合溝を有する回転体のケースとを、ほぼ同一の線膨張係数となるように構成したので、環境温度の変化に関係なく、ロック部材の最適な摺動機能を確保することができるという効果がある。
【００５９】
この発明によれば、ケースの少なくとも１つのシューを係合溝が貫通するように構成したので、ケースを鍛造、鋳造、焼結等により型物成形することが可能となって量産性が向上し、生産コストの低減が図れるという効果がある。
【００６０】
この発明によれば、ケースの軸方向に沿う隣接位置で一個の係合溝に嵌め込んで第２回転体のロック溝に係合させる複数のロック部材のそれぞれの先端部形状が異なるように構成したので、ロータとケースとの相対回転拘束の際に、両者の相対位置、すなわち、ロック部材とロック溝の正対位置が多少位置ずれした場合に、１つのロック部材の先端部分をロック溝に嵌入し易い形状に形成しておくことにより、そのロック部材で前記位置ずれを矯正することが可能となり、位置ずれ矯正後に他のロック部材をロック溝に嵌入させるようにして複数のロック部材でロータとケースを確実にロックすることが可能な構成にできるという効果がある。
【００６１】
この発明によれば、ケースの軸方向に沿う隣接位置で一個の係合溝に第１，第２のロック部材をそれぞれ嵌め込み、その一方のロック部材のロック溝との係合部位が断面ほぼＵ字形状をなし、且つ、他方のロック部材のロック溝との係合部位が断面ほぼＶ字形状をなすように構成したので、ロータとケースの相対回転拘束時に両者の相対位置が多少位置ずれした場合であっても、その位置ずれをロック部材の係合部位断面がほぼＶ字形状の面で矯正でき、その矯正後に係合部位断面ほぼＵ字形状のロック部材がロック溝に嵌入整合することにより、ロータとケースのロックを確実に行うことができ、そのロックおよびロック解除動作上の信頼性が向上するという効果がある。
【００６２】
この発明によれば、ロック部材を有するシューに、前記ロック部材を挟む両側位置の２箇所にシール溝を設け、これらのシール溝に第２回転体へ摺接させるシール部材を嵌合保持させるように構成したので、前記シューの円周方向両側に形成される油圧室の何れに油圧が供給された場合でも、ロック部材のロック動作およびロック解除動作を損なうことなく、２箇所のチップシールによって、前記両側油圧室の相互短絡を阻止でき、このため、油漏れを防止できるという効果がある。
【００６３】
この発明によれば、シール溝の溝幅をシューの円周方向に沿ってシール部材の肉厚よりも幅広く形成し、そのシール溝内で前記シール部材がシューの円周方向へ移動可能となるように構成したので、シュー両側の油圧室の何れか一方に油圧が供給された際に、両方のシール部材がそれぞれのシール溝内で油圧力の低い方に移動し、両方のシール部材の何れか一方が高圧側となって他方が低圧側となることにより、高圧側のシール部材によるシール機能は低下するが低圧側のシール部材によるシール機能は高まるため、それらのシール部材によって一種の方向切換弁を構成できるという効果がある。
【００６４】
この発明によれば、ロック部材は、ロック溝に対する係合部位の長手方向両端部に通油可能な受圧面部を有し、この受圧面部を介して２個のシール溝が連通する油路をシューの軸方向両端面に設けるように構成したので、ロック部材の両側面に作用する油圧力を均等化でき、このため、ロック部材の傾き、捩れ、変形等を防止でき、ロック部材のロックおよびロック解除動作をスムーズに遂行させることができるという効果がある。
【００６５】
この発明によれば、ロック部材は、付勢手段を格納する凹欠部を有する略Ｕ字形状の板状部材からなるように構成したので、その組付性が向上するという効果がある。
【００６６】
この発明によれば、エンジンの回転に同期して駆動されるカムシャフトに回転自在に設けられ、内周面に複数のシューが突設されたケースを備える第１回転体と、前記カムシャフトに連結固定されて前記第１回転体の内面に摺接し、当該摺接面側に軸方向のロック溝を有する第２回転体と、前記ロック溝に係合して前記第１回転体と前記第２回転体とを同期回転可能にロックし、且つ前記ロック溝から退没して前記ロックを解除するロック部材と、このロック部材を付勢する付勢手段とを備えたアクチュエータにおいて、前記シューの少なくとも１つに軸方向へ沿って設けられ、少なくとも軸方向一端が前記シューの軸方向端面に開口し且つ前記第２回転体との摺接面側が開口して前記ロック部材を格納支承する係合溝を備えると共に、前記付勢手段は板状の前記ロック部材を前記ロック溝の方向に付勢するように構成したので、ケースの軸方向端面から係合溝に板状のロック部材を軸方向へ沿ってスライド挿入するだけで板状のロック部材を容易に組付ることができ、その組付性が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるバルブタイミング調整装置を示す縦断側面図である。
【図２】 図１の縦断正面図である。
【図３】 図１および図２の要部を分解した斜視図である。
【図４】 この発明の実施の形態１によるバルブタイミング調整装置のロック部材およびシール部材の油圧制御系統を示す概略構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態２によるバルブタイミング調整装置の板状ロック部材を示す斜視図である。
【図６】 この発明の実施の形態３によるバルブタイミング調整装置の板状ロック部材を示す斜視図である。
【図７】 この発明の実施の形態４によるバルブタイミング調整装置の要部を分解した斜視図である。
【図８】 図７のバルブタイミング調整装置の組立状態での断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態４によるバルブタイミング調整装置のロック動作説明図である。
【図１０】 この発明の実施の形態５によるロック機構の分解斜視図である。
【図１１】 従来のバルブタイミング調整装置を示す断面図である。
【符号の説明】
２１ 第１回転体、２３ ケース、２３ａ シュー、２４ ロータ（第２回転体）、３４ 係合溝、３６，３７ 周方向油路（油路）、３８，３９ シール溝、４０ ロック溝、４１ 板状ロック部材、４１−１ 第１ロック部材、４１−２ 第２ロック部材、４１ｂ，４１−１ａ，４１−２ａ 係合部位、４１ｃ，４１ｄ 受圧面部、４２，４２−１，４２−２ スプリング（付勢手段）、４３，４４ チップシール（シール部材）、５１ オイルポンプ（油圧供給手段）。
Claims (10)
- エンジンの回転に同期して駆動されるカムシャフトに回転自在に設けられ、内周面に複数のシューが突設されたケースを備える第１回転体と、前記カムシャフトに連結固定されて前記第１回転体の内面に摺接し、当該摺接面側に軸方向のロック溝を有する第２回転体と、前記ロック溝に係合して前記第１回転体と前記第２回転体とを同期回転可能にロックし、且つ前記ロック溝から退没して前記ロックを解除するロック部材と、このロック部材を付勢する付勢手段と、この付勢手段に抗する方向の油圧を前記ロック部材に印加する油圧供給手段とを備えたバルブタイミング調整装置において、前記シューの少なくとも１つに軸方向へ沿って設けられ、少なくとも軸方向一端が前記シューの軸方向端面に開口し且つ前記第２回転体との摺接面側が開口してロック部材を格納支承する係合溝を備えると共に、前記付勢手段は板状の前記ロック部材を前記ロック溝の方向に付勢したことを特徴とするバルブタイミング調整装置。
- ロック部材は、これを格納支承するための係合溝を有する回転体のケースとほぼ同一の線膨張係数になっていることを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
- 係合溝は、ケースの少なくとも１つのシューを軸方向に沿って貫通していることを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
- ロック部材は、その複数がケースの軸方向に沿う隣接位置で一個の係合溝に嵌め込まれ、第２回転体のロック溝に係合する各ロック部材の先端部分の形状がそれぞれ異なっていることを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
- ロック部材は、ケースの軸方向に沿う隣接位置で一個の係合溝にそれぞれ嵌め込まれた第１，第２のロック部材からなり、その一方のロック部材はロック溝に対する係合部位が断面ほぼＵ字形状に形成され、他方のロック部材は前記ロック溝に対する係合部位が断面ほぼＶ字形状に形成されていることを特徴とする請求項４記載のバルブタイミング調整装置。
- ロック部材を有するシューは、前記ロック部材を挟む両側位置の２箇所に設けられたシール溝と、これらのシール溝に嵌合保持されて第２回転体に摺接するシール部材とを有していることを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
- シール溝の溝幅がシューの円周方向に沿ってシール部材の肉厚よりも幅広く形成され、そのシール溝内で前記シール部材がシューの円周方向へ移動可能に嵌合保持されていることを特徴とする請求項６記載のバルブタイミング調整装置。
- ロック部材は、ロック溝に対する係合部位の長手方向両端部に通油可能な受圧面部を有し、この受圧面部を介して２個のシール溝が連通する油路をシューの軸方向両端面に設けたことを特徴とする請求項６または請求項７記載のバルブタイミング調整装置。
- ロック部材は、付勢手段を格納する凹欠部を有する略Ｕ字形状の板状部材からなることを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
- エンジンの回転に同期して駆動されるカムシャフトに回転自在に設けられ、内周面に複数のシューが突設されたケースを備える第１回転体と、前記カムシャフトに連結固定されて前記第１回転体の内面に摺接し、当該摺接面側に軸方向のロック溝を有する第２回転体と、前記ロック溝に係合して前記第１回転体と前記第２回転体とを同期回転可能にロックし、且つ前記ロック溝から退没して前記ロックを解除するロック部材と、このロック部材を付勢する付勢手段とを備えたアクチュエータにおいて、前記シューの少なくとも１つに軸方向へ沿って設けられ、少なくとも軸方向一端が前記シューの軸方向端面に開口し且つ前記第２回転体との摺接面側が開口して前記ロック部材を格納支承する係合溝を備えると共に、前記付勢手段は板状の前記ロック部材を前記ロック溝の方向に付勢したことを特徴とするアクチュエータ。
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