JP4262873B2 - 内燃機関のバルブタイミング調整装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の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】
内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブ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において、ハウジングとロータの相対回動を規制する規制角度の設定が２カ所以上必要とする場合、従来の技術、例えば、特開平１０−２２７２３６号公報においては、ハウジングとロータの相対回動を規制するロックピンが、規制角度１箇所につき１個を有する構造となっている。従って、規制角度が２個所のとき２個のロックピンを有する構造となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ロックピン収納側と係合側の加工と位置精度を機械加工にて確保するが、ロックピン収納側と係合側において、従来の技術では２カ所づつ精度良く加工する必要があった。
【０００４】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、ハウジングとロータの相対回動を規制する同一のロックピンで、２カ所での相対回動規制をすることで、ロックピン数の削減を図った内燃機関のバルブタイミング調整装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる内燃機関のバルブタイミング装置は、内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室に区画する複数のベーンを有するロータと、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部と、上記進角室に油圧を印加する進角室油路と、上記ロックピンを付勢する付勢力に抗して上記ロックピンを移動させる油圧を印加するロックピン油路とを有し、同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されると共に、上記ロックピン油路に油圧を印加することにより、上記ロックピンの一端と上記第１係合部との係合を解除し、上記ロックピンの他端と上記第２係合部とを係合し得るようにしたものである。
【００１０】
また、内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室及び遅角室に区画する複数のベーンを有するロータと、上記遅角室に配置した遅角付勢部材と、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部と、上記進角室に油圧を印加する進角室油路と、上記ロックピンを付勢する付勢力に抗して上記ロックピンを移動させる油圧を印加するロックピン油路とを有し、同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されるものである。
【００１１】
また、 内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室及び／又は遅角室に区画する複数のベーンを有するロータと、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部とを有し、同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されると共に、上記ハウジングに対する上記ロータの相対回動規制位置は、上記ロータの相対回動可変角度範囲の最遅角位置と略中間角度位置である。
【００１３】
また、内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室及び／又は遅角室に区画する複数のベーンを有するロータと、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部とを有し、同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されると共に、上記ロックピンの一端が上記ハウジングの上記第１係合部と、他端が上記ハウジングの上記第２係合部とそれぞれ係合するものである。
【００１４】
また、内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室と遅角室に区画する複数のベーンを有するロータと、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部と、上記進角室に油圧を印加する第１油路と、上記遅角室に油圧を印加する第２油路と、上記ロックピンを付勢する付勢力に抗して上記ロックピンを移動させる油圧を印加する第３油路とを有し、同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されると共に、上記第３油路に油圧を印加することにより、上記ロックピンの一端と上記第１係合部との係合を解除し、上記ロックピンの他端と上記第２係合部とを係合し得るようにしたものである。
【００１５】
さらにまた、内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室に区画する複数のベーンを有するロータと、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢された第１ロックピンと、上記ハウジングに対する上記ロータの異なる第１，第２相対回動位置でそれぞれ上記第１ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部と、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢された第２ロックピンと、上記第１，第２相対回動位置と異なる第３，第４相対回動位置でそれぞれ上記第２ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第３，第４係合部とを有し、上記第１ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合し、第２ロックピンが上記第３，第４係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが多段階の相対回動位置に規制されるようにしたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下にこの発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１はこの発明の実施の形態１である内燃機関のバブルタイミング調整装置の構成の概略を示す構成図である。図２はカムシャフトとクランクシャフトの取付け状態を示す説明図である。図３はバルブタイミング調整装置の図４のIII −III 線断面図で、中央のワッシャ８を取り除いて示している。図４はバルブタイミング調整装置の図３のIV−IV線断面図である。図５はロックピンと係合部との関係を示す分解斜視図的説明図である。図６はロックピンの動作を説明する図である。
【００１７】
図１において、バルブタイミング調整装置１は、（吸気側又は排気側）カムシャフト２に取付けられた位相変更機構３と、エンジンの駆動力を動力源としてオイルパン９より位相変更機構３へオイルを圧送するオイルポンプ４と、オイルポンプ４により圧送されるオイルの油路を変更しコンピュータで制御される第１オイル制御弁５，第２オイル制御弁６とを備える。
【００１８】
カムシャフト２はエンジンのシリンダヘッド１１の上端面とベアリングキャップ１２により回転可能に支承されている。カムシャフト２（例えば、カムシャフト２は吸気側とする。）には、その図１の右端側に、図２に示すように、カム１４がエンジンの気筒毎に固定されている。各カム１４には、エンジンの気筒毎に設けられた吸気バルブ１５の上端部が当接されており、吸気側カムシャフト２と共にカム１４が回転することにより吸気バルブ１５が開閉する。排気側カムシャフト７にも、カム１６がエンジンの気筒毎に固定されている。各カム１６には、エンジンの気筒毎に設けられた排気バルブ１７の上端部が当接されており、排気側カムシャフト７と共にカム１６が回転することにより排気バルブ１７が開閉する。
【００１９】
図１で、カムシャフト２には、ベアリングキャップ１２の支承位置より左端側にスプロケット１３が回動可能に被嵌されている。このスプロケット１３の外周部には、複数の外歯が形成されている。図２に示すように、吸気側スプロケット１３と排気側スプロケット１８は、クランクシャフト１９の端部に取付けられたクランクプーリにタイミングチェーン２０によって引っ掛けられている。そのため吸気側，排気側スプロケット１３，１８の回転とクランクシャフト１９の回転とが同期する。
【００２０】
位相変更機構３は、図３，４に示すように、略中空のハウジング３０と、このハウジング３０内に所定角度範囲のみ相対回転可能に嵌挿されたロータ３１とを備えている。ハウジング３０は、スプロケット１３と、径方向内側に突起した４つのシュー３２を有し、そのシュー３２間で４つの流体室即ち油圧室を構成するケース３３と、カバー３４とをボルト３５で固定して構成されており、スプロケット１３と一体となって回転する。ロータ３１は、 径方向外側に突起した４つのベーン３６を有し、上記４つのシュー３２とで４つの油圧室をそれぞれ進角室即ち進角油圧室３７と遅角室即ち遅角油圧室３８とに２分する。ロータ３１はワッシャ８を介在させたボルト３９でカムシャフト２に固定され、ハウジング３０内で所定角度範囲内で相対回動可能で、カムシャフト２と一体となって、ハウジング３０と共に回転する。
【００２１】
進角油圧室３７と遅角油圧室３８との間の油漏洩を防ぐために、各シュー３２及び各ベーン３６の先端部に、軸心方向に配設されたスリット内にシール４０，４１とこれらを付勢する板ばね４２，４３を設けている。
【００２２】
ロータ３１は、ハウジング３０に回動可能に嵌挿されているから、ハウジング３０（ケース３３）に対して図３のＡの範囲で回動でき、その回動角だけハウジング３０に対して回転位相をもつことになる。この回転位相は、ハウジング３０がクランクシャフト１９と同期して回転することから、クランクシャフト１９に対するものということができる。したがって、ハウジング３０に対するロータ３１の位置、すなわち進角油圧室３７と遅角油圧室３８の大きさを調整することによりクランクシャフト１９に対するカムシャフト２の回転位相を変更することができる。こうした回転位相の変更は、進角油圧室３７と遅角油圧室３８に連通する進角側油路Ｆ１と遅角側油路Ｆ２へ第１オイル制御弁５からオイルを供給（又は排出）すること、及びロックピン４４を移動させるロックピン油路Ｆ３へ第２オイル制御弁６からオイルを供給（又は排出）することによって行うことができる。
【００２３】
ロータ３１の４つのベーン３６の中には、１つの幅広ベーン４５があり、この幅広ベーン４５には、図５，図６に示すように、カムシャフト２の軸心方向に段差がある収納孔即ち貫通孔４６が形成されている。この貫通孔４６には円柱体の両端にこれより小径の円柱体を有する３段の段付き円柱状ロックピン４４が軸心方向に摺動可能に嵌挿されている。４４ａはロックピン４４の大径部、４４ｂはロックピン４４のスプロケット１３側の小径部、４４ｃはロックピン４４のカバー３４側の小径部である。このロックピン４４の大径部４４ａと貫通孔４６の段差との間にスプリング４７を設けて、ロックピン４４をスプロケット１３側に付勢している。
【００２４】
スプロケット１３には、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が最遅角位置のとき、すなわち図３の位置のときに、ロックピン４４の小径部４４ｂが挿入可能な係合部即ち第１係合穴４８が形成され、スプリング４７の付勢力でロックピン４４の小径部４４ｂを第１係合穴４８に嵌挿することにより、ロータ３１の回転位相を最遅角側に規制できる。ハウジング３０のカバー３４には、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が可変角度範囲内の中間角度位置のとき、ロックピン４４の小径部４４ｃが挿入可能な係合部即ち第２係合穴４９が形成され、ロックピン４４の小径部４４ｃを第２係合穴４９に嵌挿することにより、ロータ３１の回転位相を可変角度範囲内の中間角度位置に規制できる。このようにロックピン４４によりハウジング３０とロータ３１の相対回動を規制する。ロックピン４４の全長はロータ３１の厚みより短くなっており、第１、第２係合穴のいずれにも係合しない場合も、ロータ３１がハウジング３０内で相対回動することができる。
【００２５】
図４と図６において、ロックピン４４の小径部４４ｂが第１係合穴４８に嵌挿され、小径部４４ｂの先端が第１係合穴４８の底に着座した状態｛図４，図６（ｃの）状態｝においても、スプロケット１３のロータ３１側（がわ）面とロックピン４４の大径部４４ａのスプロケット１３側（がわ）面との間には、環状の間隙５０が形成されている。そのため、環状の間隙５０に連通する油路Ｆ３へ第２オイル制御弁６（図１）からオイルを供給すると、大径部４４ａのスプロケット１３側（がわ）面が受圧面となり、油圧によりスプリング４７の付勢力に抗してロックピン４４をスプロケット１３側と反対側に移動させることができる。その結果、ロータ３１の回転位相を最遅角側の規制から解放し、進角側への回動を可能にする。つまり図６の最遅角位置（ｃ）から係合離脱位置（ａ）に移行できる。
【００２６】
さらに係合離脱位置（ａ）で、油路Ｆ３へオイルが供給されており、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が可変角度範囲内の中間角度位置になると、油圧によりロックピン４４がカバー３４側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｃをカバー３４の第２係合穴４９に嵌挿させることができ、図６の中間角度位置（ｂ）に移行できる。そのため、ロータ３１の回転位相を可変角度範囲内の中間角度位置に規制できることになる。なお、油路Ｆ３に油圧を印加するとオイルがスプリング４７側に幾分漏れ出る恐れがあるが、漏れ出たオイルはリターン孔４０（図４）から外部に放出する。
【００２７】
第１オイル制御弁５は、図１に示すように、ケーシング５５と、ケーシング５５に嵌挿されたスプール５６と、スプール５６をその軸方向に駆動する電磁ソレノイド５７と、スプール５６を電磁ソレノイド５７側に付勢するスプリング５８とを備えている。ケーシング５５には、進角側油路Ｆ１に接続された進角側ポート５９と、進角側油路Ｆ１から流れ込んだオイルをオイルパン９に排出する進角側ドレンポート６０と、遅角側油路Ｆ２に接続された遅角側ポート６１と、遅角側油路Ｆ２から流れ込んだオイルをオイルパン９に排出する遅角側ドレンポート６２と、オイルポンプ４から圧送されるオイルの流入口である流入ポート６３とが形成されている。
【００２８】
スプール５６を図１において右側に移動させて図１の状態とし、流入ポート６３と遅角側ポート６１とを連通すると共に、進角側ポート５９と進角側ドレンポート６０とを連通することにより、遅角側油路Ｆ２（図１，図４，図３）を介して遅角油圧室３８（図３）にオイルを供給すると共に進角側油路Ｆ１（図３，図４，図１）を介して進角油圧室３７からオイルを排出して、ロータ３１を遅角側に回転させることができる。逆に、スプール５６を図１で左側に移動させて、流入ポート６３と進角側ポート５９とを連通すると共に、遅角側ポート６１と遅角側ドレンポート６２とを連通することにより、進角側油路Ｆ１（図１，図４，図３）を介して進角油圧室３７（図３）にオイルを供給すると共に遅角側油路Ｆ２（図３，図４，図１）を介して遅角油圧室３８からオイルを排出して、ロータ３１を進角側に回転させることができる。なお、電磁ソレノイド５７へ印加する電圧をデューティ制御することにより、スプール５６とスプリング５８との釣り合い位置を調整して、オイル供給流量の調整もでき、必要に応じて進角側油路Ｆ１の進角側ポート５９と遅角側油路Ｆ２の遅角側ポート６１の両方を同時に閉じることもでき、所望の相対回動角度に維持することもできる。
【００２９】
第２オイル制御弁６は、図１に示すように、切替弁であり、図に示す第１位置では、オイルポンプ４から油路Ｆ３（図１，図４）にオイルが供給して、ロックピン４４に油圧を印加（ＯＮ）する。図１に示す第１位置から第２位置に切替えると、逆に、油路Ｆ３から流れ込んだオイルをオイルパン９に排出し、ロックピン４４の油圧を解除（ＯＦＦ）する。
【００３０】
実施の形態１では、進角油圧室及び遅角油圧室を有するバルブタイミング調整装置であり、連続可変制御で、進角油圧室及び遅角油圧室の油圧力をもって所望の位置に保持できるものあり、始動時の制御が不安定の間のみ、中間角度位置にロックピンを用いるものであるが、種々の条件に対応して、所望の位置にロック又は保持する仕方を以下に示す。
最遅角位置 → 中間角度位置
次に、油圧確立時、例えば、エンジンが作動中に、クランクシャフト１９すなわちハウジング３０とロータ３１との相対回動角度を変更したいときについて説明する。例えば、最初の状態が、図３，図４に示すように、各油路への油圧印加はない状態で、最遅角位置である場合、すなわち、ロックピン４４の小径部４４ｂがスプロケット１３の第１係合穴４８に嵌挿されているときに、進角側に相対回動したいときは、第２オイル制御弁６を第１位置にして、オイルポンプ４から油路Ｆ３にオイルを供給する（Ｆ３：ＯＮ）。すると、ロックピン４４がスプリング４７に抗してカバー３４側に移動して、ロックピン４４の小径部４４ｂがスプロケット１３の第１係合穴４８から抜け出る。つまり、図６の最遅角位置（ｃ）から係合離脱位置（ａ）に移行する。
【００３１】
ここで、第１オイル制御弁５経由で進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７にオイルを供給すると共に（Ｆ１：ＯＮ）、遅角側油路Ｆ２を介して遅角油圧室３８からオイルを排出すると（Ｆ２：ＯＦＦ）、ロータ３１が進角側に回転する。そして、油路Ｆ３へのオイルの供給を継続して、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が可変角度範囲内の中間角度位置になると、油路Ｆ３の油圧によりロックピン４４がカバー３４側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｃをカバー３４の第２係合穴４９に嵌挿させることができ、図６の中間角度位置（ｂ）に移行できる。油路Ｆ３へのオイルの供給を継続しておれば、ロータ３１を中間角度位置に規制しておくことができる。
この中間角度位置に規制する例としては、最遅角位置にてエンジンを始動し、そのとき油温が低い場合、バルブタイミング調整装置を中間位置にて保持しようとするが、「油粘度」が高くフィードバック制御が不安定となるため、ロックピンを用い中間位置にて強制保持する場合がある。
【００３２】
中間角度位置 → 最進角位置
さらに中間角度位置から最進角位置に移行するには、第２オイル制御弁６を第２位置に切替えて、油路Ｆ３からオイルを排出する（Ｆ３：ＯＦＦ）。すると、ロックピン４４がスプリング４７によりスプロケット１３側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｃが第２係合穴４９から抜け出る。つまり、図６の中間角度位置（ｂ）から係合離脱位置（ａ）に移行する。
【００３３】
ここで、第１オイル制御弁５経由で進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７にオイルを供給すると共に（Ｆ１：ＯＮ）、遅角側油路Ｆ２を介して遅角油圧室３８からオイルを排出すると（Ｆ２：ＯＦＦ）、ロータ３１がさらに進角側に回転しＡ／２進む。ロータ３１の幅広ベーン４５がケース３３のシュー３２に当り、最進角位置に移行する。進角側油路Ｆ１への油圧を印加し続ければ、ロータ３１を最進角位置に保持できる。
【００３４】
最遅角位置 → 中間角度位置 → 最進角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表１のとおりである。
【００３５】
【表１】
【００３６】
最進角位置 → 中間角度位置
逆に、最進角位置から中間角度位置に移行するには、第２オイル制御弁６を第１位置にして、油路Ｆ３にオイルを供給する（Ｆ３：ＯＮ）。するとロックピン４４がスプリング４７に抗してカバー３４側に移動し得る状態となるが、位置としては、図６の係合離脱位置（ａ）と変わりがない。ここで、第１オイル制御弁５経由で遅角側油路Ｆ２を介して遅角油圧室３８にオイルを供給すると共に（Ｆ２：ＯＮ）、進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７からオイルを排出すると（Ｆ１：ＯＦＦ）、ロータ３１が遅角側に回転する。
【００３７】
そして、油路Ｆ３へのオイルの供給を継続して、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が可変角度範囲内の中間角度位置になると、油路Ｆ３の油圧によりロックピン４４がカバー３４側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｃをカバー３４の第２係合穴４９に嵌挿させることができ、図６の中間角度位置（ｂ）に移行できる。油路Ｆ３へのオイルの供給を継続しておれば、ロータ３１を中間角度位置に規制しておくことができる。
この中間角度位置に規制する例としては、最進角位置から中間位置付近に急激に戻すような制御をする場合には、一旦、中間角度位置にロックピンで保持し、そこから制御位置に変位させてやることにより、最進角位置から勢い余って最遅角位置まで変位してしまい制御が不安定になることを防止できる場合がある。
【００３８】
中間角度位置 → 最遅角位置
さらに、中間角度位置から最遅角位置に移行するには、第２オイル制御弁６を第２位置にして、油路Ｆ３から流れ込んだオイルをオイルパン９に排出し、ロックピン４４の油圧を解除する（Ｆ３：ＯＦＦ）。すると、ロックピン４４がスプリング４７の付勢力によりスプロケット１３側に移動して、ロックピン４４の小径部４４ｃがカバー３４の第２係合穴４９から抜け出る。つまり、図６の中間角度位置（ｂ）から係合離脱位置（ａ）に移行する。
【００３９】
ここで、第１オイル制御弁５経由で遅角側油路Ｆ２を介して遅角油圧室３８にオイルを供給すると共に（Ｆ２：ＯＮ）、進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７からオイルを排出すると（Ｆ１：ＯＦＦ）、ロータ３１が遅角側に回転する。そして、油路Ｆ３の油圧を解除した状態を継続して、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が最遅角位置になると、スプリング４７の付勢力によりロックピン４４がスプロケット１３側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｂがスプロケット１３の第１係合穴４８に嵌挿し、図６の最遅角位置（ｃ）に移行できる。油路Ｆ３に油圧をかけなければ、ロータ３１を最遅角位置に規制しておくことができる。
【００４０】
最進角位置 → 中間角度位置 → 最遅角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表２のとおりである。
【００４１】
【表２】
【００４２】
最遅角位置 → 最進角位置
次に、最遅角位置から一挙に最進角位置に移行するには、油路Ｆ３に油圧を印加し（Ｆ３：ＯＮ）、ロックピン４４を図６の最遅角位置（ｃ）から係合離脱位置（ａ）に移行する。ここで、進角側油路Ｆ１に油圧を印加し（Ｆ１：ＯＮ）、遅角側油路Ｆ２の油圧を解除する（Ｆ２：ＯＦＦ）。するとロータ３１が進角側に回動し始める。これをクランクシャフト角センサとカムシャフト角センサ（図示せず）で検出し、第２オイル制御弁６を切替えて油路Ｆ３の油圧を解除する（Ｆ３：ＯＦＦ）。進角側油路Ｆ１の油圧印加（Ｆ１：ＯＮ）と、遅角側油路Ｆ２の油圧解除（Ｆ２：ＯＦＦ）を継続すると、ロータ３１の幅広ベーン４５がケース３３のシュー３２に当り、ロータ３１が最進角位置に移行する。進角側油路Ｆ１への油圧を印加し続ければ、ロータ３１を最進角位置に保持できる。
【００４３】
最遅角位置 → 最進角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表３のとおりである。
【００４４】
【表３】
【００４５】
最進角位置 → 最遅角位置
逆に最進角位置から一挙に最遅角位置に移行するには、油路Ｆ３の油圧を解除したまま（Ｆ３：ＯＦＦ）、つまりロックピン４４が係合離脱位置（ａ）で、ロックピン４４がスプリング４７でスプロケット１３側に付勢されたまま、遅角側油路Ｆ２に油圧を印加し（Ｆ２：ＯＮ）、進角側油路Ｆ１の油圧を解除する（Ｆ１：ＯＦＦ）。するとロータ３１が遅角側に回動し、中間角度位置を通過し、最遅角位置に移行する。すると、ロックピン４４の小径部４４ｃがスプロケット１３の第１係合穴４８に嵌挿し、図６の最遅角位置（ｃ）に移行できる。油路Ｆ３に油圧をかけなければ、ロータ３１を最遅角位置に規制しておくことができる。
なお、第１係合穴４８はスプロケット１３に、第２係合穴４９はカバー３４にそれぞれ設けたが、第１，第２係合穴４８，４９をともに、スプロケット１３に設けるようにしてもよい。この場合は制御の応答に時間を要する。
【００４６】
最進角位置 → 最遅角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表４のとおりである。
【００４７】
【表４】
【００４８】
このように実施の形態１では、同一のロックピン４４により、第１係合穴４８との係合でハウジング３０内のロータ３１を最遅角位置に規制できるとともに、第２係合穴４９との係合でハウジング３０内のロータ３１を中間角度位置に規制できる。さらに最進角位置に移行することもできる。そのため、同一のロックピンで２箇所に係合しそれぞれ相対回動を規制するので、ロックピンの数を減少できハウジングを小形化できる。
【００４９】
実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２のバルブタイミング調整装置の図８のVII −VII 線断面図である。図８はバルブタイミング調整装置の図７のVIII−VIII線断面図である。図中実施の形態１と同一符号は同一又は相当部分を示し、その説明を省略する。図において、ハウジング３０のケース３３の４つのシュー３２間で、４つの流体室すなわち油圧室が形成される。ハウジング３０内で相対回動するロータ３１の４つのベーン３６で、上記各油圧室内に進角油圧室３７を形成するように区画する。実施の形態１の遅角油圧室３８に該当する４つの室の軸心対象の２つには、ロータ３１を遅角側に付勢する遅角付勢子（スプリング）５１が設けられている。
【００５０】
遅角付勢子５１が配置された室は、付勢子収納室５２であり、油圧は印加されない。遅角付勢子５１は対向するケース３３のシュー３２とロータ３１のベーン３６のそれぞれの凹部５３，５４に嵌挿されている。実施の形態２では、進角油圧室３７へ油圧を印加したり解除したりする進角側油路Ｆ１と、スプリング４７に抗してロックピン４４を移動させる油圧を印加したり解除したりする油路Ｆ３は有しているが、実施の形態１で存在した遅角側油路Ｆ２とワッシャ８は有していない。このため、遅角付勢子５１は、遅角方向への移動でロータが受けるカムの反力だけでは遅角方向への応答速度が確保できないときに、応答速度を向上する目的で用いられている。進角側油路Ｆ１の油圧を制御する第１オイル制御弁５は第２オイル制御弁６と同様で簡便な切替弁でよい。ロックピンの動作については実施の形態１と同様な動作を行う。
【００５１】
なお、実施の形態１は進角油圧室の油圧と遅角油圧室の油圧の釣り合いでロータの相対回動が規制し得るので、相対回動のリニア制御に適している。一方実施の形態２は最遅角位置，中間角度位置及び最進角位置の３段階位置のみの離散的制御に適している。
【００５２】
最遅角位置 → 中間角度位置
次に実施の形態２の動作について説明する。ロータ３１にはカム反力及び遅角付勢子の付勢力が常に働いている。クランクシャフト１９すなわちハウジング３０とロータ３１との相対回動角度を変更したいときについて説明する。例えば、最初の状態が、図７，図８に示すように、各油路への油圧の印加はない状態で、最遅角位置である場合、進角側に相対回動したいときは、油路Ｆ３に油圧を印加する（Ｆ３：ＯＮ）。すると、ロックピン４４がスプリング４７に抗してカバー３４側に移動して、ロックピン４４の小径部４４ｂがスプロケット１３の第１係合穴４８から抜け出る。
【００５３】
この状態で、進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７にオイルを供給すると（Ｆ１：ＯＮ）、[ カム反力及び遅角付勢子５１の付勢力] に抗してロータ３１が進角側に回転する。そして、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が可変角度範囲（例えば２０°）内の中間角度位置（例えば１０°）になると、油路Ｆ３の油圧によりロックピン４４がカバー３４側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｃをカバー３４の第２係合穴４９に嵌挿させることができる。油路Ｆ３への油圧印加を継続しておれば、ロータ３１を中間位置に規制しておくことができる。
【００５４】
中間角度位置 → 最進角位置
ここで、油路Ｆ３の油圧を解除すると（Ｆ３：ＯＦＦ）、ロックピン４４がスプリング４７によりスプロケット１３側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｃが第２係合部４９から抜け出る。そして、進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７へのオイルの供給を継続すると（Ｆ１：ＯＮ）、遅角付勢子５１に抗してロータ３１が進角側に回動し、ロータ３１の幅広ベーン４５がハウジング３０のシュー３２に当たって最進角位置に移行し、そのまま進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３へのオイル供給を継続することで、最進角位置にて規制することができる。
【００５５】
最遅角位置 → 中間角度位置 → 最進角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表５のとおりである。
【００５６】
【表５】
【００５７】
最進角位置 → 中間角度位置
逆に、最進角位置から中間角度位置に移行するときは、油路Ｆ３に油圧を印加する（Ｆ３：ＯＮ）。するとロックピン４４がスプリング４７に抗してカバー３４側に移動し得る状態となる。進角側油路Ｆ１の油圧を解除すると（Ｆ１：ＯＦＦ）、[ カムシャフト２のカム反力及び遅角付勢子５１の付勢力] により、ロータ３１は遅角側に回動し、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が可変角度範囲内の中間角度位置になると、油路Ｆ３の油圧によりロックピン４４がカバー３４側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｃをカバー３４の第２係合穴４９に嵌挿させることができる。油路Ｆ３への油圧印加を継続しておれば、ロータ３１を中間角度位置に規制しておくことができる。
中間角度位置 → 最遅角位置
【００５８】
また、中間角度位置から最遅角位置に移行するには、油路Ｆ３の油圧を解除すると（Ｆ３：ＯＦＦ）、ロックピン４４がスプリング４７の付勢力によりスプロケット１３側に移動して、ロックピン４４の小径部４４ｃがカバー３４の第２係合穴４９から抜け出る。進角側油路Ｆ１の油圧を解除し続けると、カムシャフト２の[ カム反力と遅角付勢子５１の付勢力] により、ロータ３１は回動し、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が最遅角位置になると、スプリング４７の付勢力によりロックピン４４がスプロケット１３側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｂがスプロケット１３の第１係合穴４８に嵌挿し、最遅角位置に移行できる。油路Ｆ３に油圧をかけなければ、ロータ３１を最遅角位置に規制しておくことができる。
【００５９】
最進角位置 → 中間角度位置 → 最遅角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表６のとおりである。
【００６０】
【表６】
【００６１】
最遅角位置 → 最進角位置
次に、最遅角位置から一挙に最進角位置に移行するには、実施の形態１と同様に考えることができる。
最遅角位置 → 最進角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表７のとおりである。
【００６２】
【表７】
【００６３】
最進角位置 → 最遅角位置
逆に最進角位置から一挙に最遅角位置に移行するには、実施の形態１と同様に考えることができる。
最進角位置 → 最遅角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表８のとおりである。
【００６４】
【表８】
【００６５】
このように実施の形態２では、同一のロックピン４４により、第１係合穴４８との係合でハウジング３０内のロータ３１を最遅角位置に規定できるとともに、第２係合穴４９との係合でハウジング３０内のロータ３１を中間角度位置に規定でき、さらにハウジング３０内のロータ３１を最進角位置に移行・保持できる。実施の形態２により、ロックピン最遅角、中間位置、最進角位置の３段の段階制御ができ、かつ制御弁の制御が容易なバルブタイミング調整装置が達成できる。ロックピンの数を減少できハウジングを小形化できる。
【００６６】
実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３のバルブタイミング調整装置の図１０のIX−IX線断面図である。図１０はバルブタイミング調整装置の図９のX −X 線断面図である。図中実施の形態１と同一符号は同一又は相当部分を示し、その説明を省略する。図において、ハウジング３０のケース３３の４つのシュー３２間で、４つの流体室即ち油圧室が形成される。ハウジング３０内で相対回動するロータ３１の４つのベーン３６で、上記各油圧室内に進角油圧室３７を形成するように区画する。実施の形態１の遅角油圧室３８に該当する４つの室には、油圧は印加されない。ロータ３１の４つのベーン３６に中には、軸心対称な２つの幅広ベーン４５があり、この幅広ベーン４５には、実施の形態１の同様の第１，第２ロックピン４４，７１を設けている。
【００６７】
第１ロックピン４４の小径部４４ｂが嵌挿する第１係合穴４８は、スプロケット１３に形成されており、第１ロックピン４４の小径部４４ｂが嵌挿された状態で、ハウジング３０に対するロータ３１の位置が最遅角位置に形成されている。第１ロックピン４４の小径部４４ｃが嵌挿する第２係合穴４９は、ハウジング３０のカバー３４に形成されており、第１ロックピン４４の小径部４４ｃが嵌挿された状態で、ハウジング３０に対するロータ３１の位置が可変角度範囲の２／４進角側（例えば可変角度範囲が２０°のとき進角位置１０°）に形成されている。
【００６８】
第２ロックピン７１の小径部７１ｂが嵌挿する第３係合穴７２は、スプロケット１３に形成されており、第２ロックピン７１の小径部７１ｂが嵌挿された状態で、ハウジング３０に対するロータ３１の位置が可変角度範囲の１／４進角側（例えば可変角度範囲が２０°のとき進角位置５°）に形成されている。第２ロックピン７１の小径部７１ｃが嵌挿する第４係合穴７３は、ハウジング３０のカバー３４に形成されており、第２ロックピン７１の小径部７１ｃが嵌挿された状態で、ハウジング３０に対するロータ３１の位置が可変角度範囲の３／４進角側（例えば可変角度範囲が２０°のとき進角位置１５°）に形成されている。
【００６９】
第１ロックピン４４と同様に、第２ロックピン７１は、スプリング７４でスプロケット１３側に付勢されている。実施の形態３では、進角油圧室３７へ油圧を印加したり解除したりする進角側油路Ｆ１と、スプリング４７に抗して第１ロックピン４４を移動させる油圧を印加したり解除したりする油路Ｆ３と、スプリング７４に抗して第２ロックピン７１を移動させる油圧を印加したり解除したりする油路Ｆ４とを有しているが、実施の形態１で存在した遅角側油路Ｆ２とワッシャ８は有していない。このため、進角側油路Ｆ１の油圧を制御する第１オイル制御弁５は第２オイル制御弁６と同様で簡便な切替弁でよい。また、油路Ｆ４の油圧を制御する第３オイル制御弁は第２オイル制御弁６と同様で簡便な切替弁でよい。第１，第２ロックピンの動作については実施の形態１と同様な動作を行う。
【００７０】
最遅角位置 → 進角位置５°
次に動作について説明する。クランクシャフト１９すなわちハウジング３０とロータ３１との相対回動角度を変更したいときについて説明する。例えば、最初の状態が、図９，図１０に示すように、各油路への油圧の印加はない状態で、最遅角位置である場合、進角側に相対回動したいときは、第２オイル制御弁６を介して、油路Ｆ３に油圧を印加する（Ｆ３：ＯＮ）。すると、第１ロックピン４４がスプリング４７に抗してカバー３４側に移動して、第１ロックピン４４の小径部４４ｂがスプロケット１３の第１係合穴４８から抜け出る。このとき、第２ロックピン７１の小径部７１ｂ，７１ｃは第３，第４係合穴７２，７３のいずれにも嵌挿されていなく、油路Ｆ４には油圧は印加されていない（Ｆ４：ＯＦＦ）。
【００７１】
この状態で、第１オイル制御弁５経由で進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７にオイルを供給すると（Ｆ１：ＯＮ）、カムシャフト２のカム反力に抗してロータ３１が進角側に回転する。ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が可変角度範囲（例えば２０°）内の1 ／４進角位置（例えば５°）になると、第２ロックピン７４がスプリング７４に付勢力によりスプロケット１３側に移動し、第２ロックピン７１の小径部７１ｂをスプロケット１３の第３係合穴７２に嵌挿させることができ、ロータ３１を1 ／４進角位置に規制することができる。
【００７２】
進角位置５° → 進角位置１０°
次に、油路Ｆ４へ油圧を印加し（Ｆ４：ＯＮ）、スプリング７４に抗してロックピン７１の小径部７１ｂをスプロケット１３の第３係合穴７２から抜き出すと共に、油路Ｆ３への油圧の印加を継続する（Ｆ３：ＯＮ）。さらに進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７へのオイルの供給を継続すると（Ｆ１：ＯＮ）、カム反力に抗してロータ３１が進角側に回動し、ロータ３１が２／４進角位置に到達すると、第１ロックピン４４の小径部４４ｃがカバー３４の第２係合穴４９に嵌挿される。油路Ｆ３へのオイルの供給を継続しておれば、ロータ３１を２／４進角位置に規制しておくことができる。
【００７３】
進角位置１０° → 進角位置１５°
次に油路Ｆ３への油圧を解除すると（Ｆ３：ＯＦＦ）、第１ロックピン４４の小径部４４ｃがスプリング４４の付勢力によりカバー３４の第２係合穴４９から抜け出る。この状態で油路Ｆ４への油圧の印加を継続して（Ｆ４：ＯＮ）、さらに進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７へのオイルの供給を継続すると（Ｆ１：ＯＮ）、カム反力に抗してロータ３１が進角側に回動し、ロータ３１が３／４進角位置に到達すると、第２ロックピン７１の小径部７１ｃがカバー３４の第４係合穴７３に嵌挿される。油路Ｆ４へのオイルの供給を継続しておれば、ロータ３１を３／４進角位置に規制しておくことができる。
【００７４】
進角位置１５° → 最進角位置
ここで、油路Ｆ４への油圧を解除し（Ｆ４：ＯＦＦ）、油路Ｆ３への油圧解除を継続し（Ｆ３：ＯＦＦ）、進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７へのオイルの供給を継続すると（Ｆ１：ＯＮ）、カム反力に抗してロータ３１が進角側に回動し、ロータ３１のベーン３６がハウジング３０のシュー３２に当たって最進角位置に移行し、そのまま進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３へのオイル供給を継続することで、最進角位置にて規制することができる。
【００７５】
最遅角位置 → 進角位置５° → 進角位置１０° → 進角位置１５°
→ 最進角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表９のとおりである。
【００７６】
【表９】
【００７７】
最進角位置 → 進角位置１５°
逆に、最進角位置から３／４進角位置に移行するときは、進角油圧室３７へのオイルの供給を解除し、進角側油路Ｆ１を介してしてオイルを排除すると（Ｆ１：ＯＦＦ）、カムシャフト２のカム反力により、ロータ３１は回動する。油路Ｆ４へ油圧を印加しておき（Ｆ４：ＯＮ）、油路Ｆ３への油圧は解除しておき（Ｆ３：ＯＦＦ）、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が３／４進角位置になると、スプリング７４の付勢力に抗して第２ロックピン７１がカバー３４側に移動し小径部７１ｃがカバー３４の第４係合穴７３に嵌挿され、３／４進角位置に移行できる。油路Ｆ４への油圧の印加を継続しておけば、ロータ３１を３／４進角位置に規制することができる。
【００７８】
進角位置１５° → 進角位置１０°
次に、３／４進角位置から２／４進角位置に移行するときは、油路Ｆ４の油圧を解除し（Ｆ４：ＯＦＦ）、スプリング７４の付勢力によって第２ロックピン７１の小径部４４ｃをカバー３４の第４係合穴７３から抜き出す。ここで、油路Ｆ３に油圧を印加する（Ｆ３：ＯＮ）。進角側油路Ｆ１の油圧解除を継続すると（Ｆ１：ＯＦＦ）、ロータ３１はカムシャフト２のカム反力により、回動する。ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が２／４進角位置になると、スプリング４７の付勢力に抗して第１ロックピン４４がカバー３４側に移動し小径部４４ｃがカバー３４の第２係合穴４９に嵌挿され、２／４進角位置に移行できる。油路Ｆ３への油圧の印加を継続しておけば、ロータ３１を２／４進角位置に規制することができる。
【００７９】
進角位置１０° → 進角遅位置５°
つづいて、２／４進角位置から１／４進角位置に移行するときは、油路Ｆ３の油圧を解除し（Ｆ３：ＯＦＦ）、スプリング４７の付勢力によって第１ロックピン４４の小径部４４ｃをカバー３４の第２係合穴４９から抜き出す。油路Ｆ４の油圧は解除した状態を継続する（Ｆ４：ＯＦＦ）。進角側油路Ｆ１の油圧解除を継続すると（Ｆ１：ＯＦＦ）、ロータ３１はカムシャフト２のカム反力により回動する。ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が１／４進角位置になると、スプリング４７の付勢力により第２ロックピン７１の小径部７１ｂがスプロケット１３の第３係合穴７２に嵌挿され、１／４進角位置に移行でき、ロータ３１を１／４進角位置に規制することができる。
【００８０】
進角位置５° → 最遅角位置
さらに、１／４進角位置から最遅角位置に移行するには、油路Ｆ４に油圧を印加する（Ｆ４：ＯＮ）。すると、第２ロックピン７１の小径部７１ｂはスプリング７４の付勢力に抗してスプロケット１３の第３係合穴７２から抜け出る。油路Ｆ３への油圧は解除された状態にある（Ｆ３：ＯＦＦ）。進角側油路Ｆ１の油圧解除を継続すると（Ｆ１：ＯＦＦ）、カムシャフト２のカム反力により、ロータ３１は回動し、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が最遅角位置になると、スプリング４７の付勢力によりロックピン４４がスプロケット１３側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｂがスプロケット１３の第１係合穴４８に嵌挿し、最遅角位置に移行できる。油路Ｆ３に油圧をかけなければ、ロータ３１を最遅角位置に規制しておくことができる。
【００８１】
最進角位置 → 進角位置１５° → 進角位置１０° → 進角位置５°
→ 最遅角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表１０のとおりである。
【００８２】
【表１０】
【００８３】
このように実施の形態３では、第１ロックピン４４により、第１係合穴４８との係合でハウジング３０内のロータ３１を最遅角位置に規制できるとともに、第２係合穴４９との係合でハウジング３０内のロータ３１を２／４進角位置に規制できる。そして、第２ロックピン７１により、第３係合穴７２との係合でハウジング３０内のロータ３１を１／４進角位置に規制できるとともに、第４係合穴７３との係合でハウジング３０内のロータ３１を３／４進角位置に規制できる。さらにハウジング３０内のロータ３１を最進角位置に移行できる。実施の形態３により、最遅角、１／４進角位置、２／４進角位置、３／４進角位置、最進角位置の５段の段階制御ができ、より細かく正確にバルブタイミング調整装置の制御が可能となる。また、制御弁の制御が容易なバルブタイミング調整装置が達成できる。４箇所の相対回動位置規制ができる割には、ロックピンの数を減少できハウジングを小形化できる。
【００８４】
上記各実施の形態においては、進角油圧室及び遅角油圧室を有するものと進角油圧室のみを有するものについて、説明したが、例えば、吸気側のＶＶＴに用いた場合には、遅角油圧室のみを有するものであっても良い。
また、上記各実施の形態においては、ハウジングがカムシャフトに回動可能に装着され、ロータがカムシャフトに固定装着されたものについて説明したが、逆にロータがカムシャフトに回動可能に、ハウジングがカムシャフトに固定装着されたものでもよい。
また、ロータにロックピンを設け、ハウジングにロックピンと係合する穴を設けたものを示したが、ハウジングにロックピンを設け、ロータにロックピンと係合する穴を設けてもよい。
さらにまた、ロックピンはカムシャフトの軸方向と平行に変位するものを示したが、カムシャフトの半径方向に変位するものでもよい。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の内燃機関のバルブタイミング装置によれば、内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室に区画する複数のベーンを有するロータと、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部と、上記進角室に油圧を印加する進角室油路と、上記ロックピンを付勢する付勢力に抗して上記ロックピンを移動させる油圧を印加するロックピン油路とを有し、同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されると共に、上記ロックピン油路に油圧を印加することにより、上記ロックピンの一端と上記第１係合部との係合を解除し、上記ロックピンの他端と上記第２係合部とを係合し得るようにしたので、ロックピンの数を減少でき、ハウジングを小形化できると共に、ロックピンの第１係合部との解除方向（例えば抜き出し方向）と第２係合部との係合方向（例えば嵌挿方向）が同方向になり、応答性がよく、油圧の切替えが少なくて制御できる。
【００９０】
また、ロータのベーンで流体室を進角室と遅角室に区画すると共に、遅角室には遅角付勢部材を配置したので、遅角側への復帰応答性を上げることができる。
【００９１】
また、ハウジングに対するロータの相対回動規制位置は、ロータの相対回動可変角度範囲の最遅角位置と略中間角度位置であるので、細かく制御ができる。
【００９３】
また、ロックピンの一端がハウジングの第１係合部と、他端が上記ハウジングの第２係合部とそれぞれ係合するので、ロックピンの第１係合部との解除方向（例えば抜き出し方向）と第２係合部との係合方向（例えば嵌挿方向）が同方向になり、応答性がよい。
【００９４】
また、内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室と遅角室に区画する複数のベーンを有するロータと、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部と、上記進角室に油圧を印加する第１油路と、上記遅角室に油圧を印加する第２油路と、上記ロックピンを付勢する付勢力に抗して上記ロックピンを移動させる油圧を印加する第３油路とを有し、同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されると共に、上記第３油路に油圧を印加することにより、上記ロックピンの一端と上記第１係合部との係合を解除し、上記ロックピンの他端と上記第２係合部とを係合し得るようにしたので、ロックピンの数を減少できハウジングを小形化できる。進角室を第１油路で、遅角室を第２油路で制御し、両者の釣り合いで制御できるから、制御精度がよい。
【００９５】
さらにまた、内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室に区画する複数のベーンを有するロータと、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢された第１ロックピンと、上記ハウジングに対する上記ロータの異なる第１，第２相対回動位置でそれぞれ上記第１ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部と、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢された第２ロックピンと、上記第１，第２相対回動位置と異なる第３，第４相対回動位置でそれぞれ上記第２ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第３，第４係合部とを有し、上記第１ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合し、第２ロックピンが上記第３，第４係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが多段階の相対回動位置に規制されるようにしたので、より細かく制御でき、多段制御でロックピンの数を減少できハウジングを小形化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１である内燃機関のバブルタイミング調整装置の構成の概略を示す構成図である。
【図２】 カムシャフトとクランクシャフトの取付け状態を示す説明図である。
【図３】 実施の形態１のバルブタイミング調整装置の図４のIII −III 線断面図である。
【図４】 実施の形態１のバルブタイミング調整装置の図３のIV−IV線断面図である。
【図５】 実施の形態１のロックピンと係合部との関係を示す分解斜視図的説明図である。
【図６】 実施の形態１のロックピンの動作を説明する図である。
【図７】 この発明の実施の形態２のバルブタイミング調整装置の図８のVII −VII 線断面図である。
【図８】 実施の形態２のバルブタイミング調整装置の図７のVIII−VIII線断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態３のバルブタイミング調整装置の図１０のIX−IX線断面図である。
【図１０】 実施の形態３のバルブタイミング調整装置の図９のX −X 線断面図である。
【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
３ 位相変更機構 ４ オイルポンプ
５ 第１オイル制御弁 ６ 第２オイル制御弁
８ワッシャ ９ オイルパン
１３ スプロケット １４ カム
１５ 吸気バルブ １６ カム
１７ 排気バルブ １９ クランクシャフト
２０ タイミングチェーン ３０ ハウジング
３１ ロータ ３２ シュー
３３ ケース ３４ カバー
３５ ボルト ３６ ベーン
３７ 進角油圧室 ３８ 遅角油圧室
３９ ボルト ４０ リターン孔
４２ 板バネ ４３ 板バネ
４４ ロックピン ４４ａ 大径部
４４ｂ 小径部 ４４ｃ 小径部
４５ 幅広ベーン ４６ 貫通孔
４７ スプリング ４８ 第１係合穴
４９ 第２係合穴
５１ 遅角付勢子 ５５ ケーシング
５６ スプール ５７ 電磁ソレノイド
５８ スプリング ７１ 第２ロックピン
７２ 第３係合穴 ７３ 第４係合穴
７４ スプリング
Ｆ１ 進角側油路 Ｆ２ 遅角側油路
Ｆ３ ロックピン油路 Ｆ４ ロックピン油路。
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の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】
内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブ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において、ハウジングとロータの相対回動を規制する規制角度の設定が２カ所以上必要とする場合、従来の技術、例えば、特開平１０−２２７２３６号公報においては、ハウジングとロータの相対回動を規制するロックピンが、規制角度１箇所につき１個を有する構造となっている。従って、規制角度が２個所のとき２個のロックピンを有する構造となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ロックピン収納側と係合側の加工と位置精度を機械加工にて確保するが、ロックピン収納側と係合側において、従来の技術では２カ所づつ精度良く加工する必要があった。
【０００４】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、ハウジングとロータの相対回動を規制する同一のロックピンで、２カ所での相対回動規制をすることで、ロックピン数の削減を図った内燃機関のバルブタイミング調整装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる内燃機関のバルブタイミング装置は、内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室に区画する複数のベーンを有するロータと、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部と、上記進角室に油圧を印加する進角室油路と、上記ロックピンを付勢する付勢力に抗して上記ロックピンを移動させる油圧を印加するロックピン油路とを有し、同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されると共に、上記ロックピン油路に油圧を印加することにより、上記ロックピンの一端と上記第１係合部との係合を解除し、上記ロックピンの他端と上記第２係合部とを係合し得るようにしたものである。
【００１０】
また、内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室及び遅角室に区画する複数のベーンを有するロータと、上記遅角室に配置した遅角付勢部材と、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部と、上記進角室に油圧を印加する進角室油路と、上記ロックピンを付勢する付勢力に抗して上記ロックピンを移動させる油圧を印加するロックピン油路とを有し、同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されるものである。
【００１１】
また、 内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室及び／又は遅角室に区画する複数のベーンを有するロータと、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部とを有し、同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されると共に、上記ハウジングに対する上記ロータの相対回動規制位置は、上記ロータの相対回動可変角度範囲の最遅角位置と略中間角度位置である。
【００１３】
また、内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室及び／又は遅角室に区画する複数のベーンを有するロータと、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部とを有し、同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されると共に、上記ロックピンの一端が上記ハウジングの上記第１係合部と、他端が上記ハウジングの上記第２係合部とそれぞれ係合するものである。
【００１４】
また、内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室と遅角室に区画する複数のベーンを有するロータと、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部と、上記進角室に油圧を印加する第１油路と、上記遅角室に油圧を印加する第２油路と、上記ロックピンを付勢する付勢力に抗して上記ロックピンを移動させる油圧を印加する第３油路とを有し、同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されると共に、上記第３油路に油圧を印加することにより、上記ロックピンの一端と上記第１係合部との係合を解除し、上記ロックピンの他端と上記第２係合部とを係合し得るようにしたものである。
【００１５】
さらにまた、内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室に区画する複数のベーンを有するロータと、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢された第１ロックピンと、上記ハウジングに対する上記ロータの異なる第１，第２相対回動位置でそれぞれ上記第１ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部と、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢された第２ロックピンと、上記第１，第２相対回動位置と異なる第３，第４相対回動位置でそれぞれ上記第２ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第３，第４係合部とを有し、上記第１ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合し、第２ロックピンが上記第３，第４係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが多段階の相対回動位置に規制されるようにしたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下にこの発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１はこの発明の実施の形態１である内燃機関のバブルタイミング調整装置の構成の概略を示す構成図である。図２はカムシャフトとクランクシャフトの取付け状態を示す説明図である。図３はバルブタイミング調整装置の図４のIII −III 線断面図で、中央のワッシャ８を取り除いて示している。図４はバルブタイミング調整装置の図３のIV−IV線断面図である。図５はロックピンと係合部との関係を示す分解斜視図的説明図である。図６はロックピンの動作を説明する図である。
【００１７】
図１において、バルブタイミング調整装置１は、（吸気側又は排気側）カムシャフト２に取付けられた位相変更機構３と、エンジンの駆動力を動力源としてオイルパン９より位相変更機構３へオイルを圧送するオイルポンプ４と、オイルポンプ４により圧送されるオイルの油路を変更しコンピュータで制御される第１オイル制御弁５，第２オイル制御弁６とを備える。
【００１８】
カムシャフト２はエンジンのシリンダヘッド１１の上端面とベアリングキャップ１２により回転可能に支承されている。カムシャフト２（例えば、カムシャフト２は吸気側とする。）には、その図１の右端側に、図２に示すように、カム１４がエンジンの気筒毎に固定されている。各カム１４には、エンジンの気筒毎に設けられた吸気バルブ１５の上端部が当接されており、吸気側カムシャフト２と共にカム１４が回転することにより吸気バルブ１５が開閉する。排気側カムシャフト７にも、カム１６がエンジンの気筒毎に固定されている。各カム１６には、エンジンの気筒毎に設けられた排気バルブ１７の上端部が当接されており、排気側カムシャフト７と共にカム１６が回転することにより排気バルブ１７が開閉する。
【００１９】
図１で、カムシャフト２には、ベアリングキャップ１２の支承位置より左端側にスプロケット１３が回動可能に被嵌されている。このスプロケット１３の外周部には、複数の外歯が形成されている。図２に示すように、吸気側スプロケット１３と排気側スプロケット１８は、クランクシャフト１９の端部に取付けられたクランクプーリにタイミングチェーン２０によって引っ掛けられている。そのため吸気側，排気側スプロケット１３，１８の回転とクランクシャフト１９の回転とが同期する。
【００２０】
位相変更機構３は、図３，４に示すように、略中空のハウジング３０と、このハウジング３０内に所定角度範囲のみ相対回転可能に嵌挿されたロータ３１とを備えている。ハウジング３０は、スプロケット１３と、径方向内側に突起した４つのシュー３２を有し、そのシュー３２間で４つの流体室即ち油圧室を構成するケース３３と、カバー３４とをボルト３５で固定して構成されており、スプロケット１３と一体となって回転する。ロータ３１は、 径方向外側に突起した４つのベーン３６を有し、上記４つのシュー３２とで４つの油圧室をそれぞれ進角室即ち進角油圧室３７と遅角室即ち遅角油圧室３８とに２分する。ロータ３１はワッシャ８を介在させたボルト３９でカムシャフト２に固定され、ハウジング３０内で所定角度範囲内で相対回動可能で、カムシャフト２と一体となって、ハウジング３０と共に回転する。
【００２１】
進角油圧室３７と遅角油圧室３８との間の油漏洩を防ぐために、各シュー３２及び各ベーン３６の先端部に、軸心方向に配設されたスリット内にシール４０，４１とこれらを付勢する板ばね４２，４３を設けている。
【００２２】
ロータ３１は、ハウジング３０に回動可能に嵌挿されているから、ハウジング３０（ケース３３）に対して図３のＡの範囲で回動でき、その回動角だけハウジング３０に対して回転位相をもつことになる。この回転位相は、ハウジング３０がクランクシャフト１９と同期して回転することから、クランクシャフト１９に対するものということができる。したがって、ハウジング３０に対するロータ３１の位置、すなわち進角油圧室３７と遅角油圧室３８の大きさを調整することによりクランクシャフト１９に対するカムシャフト２の回転位相を変更することができる。こうした回転位相の変更は、進角油圧室３７と遅角油圧室３８に連通する進角側油路Ｆ１と遅角側油路Ｆ２へ第１オイル制御弁５からオイルを供給（又は排出）すること、及びロックピン４４を移動させるロックピン油路Ｆ３へ第２オイル制御弁６からオイルを供給（又は排出）することによって行うことができる。
【００２３】
ロータ３１の４つのベーン３６の中には、１つの幅広ベーン４５があり、この幅広ベーン４５には、図５，図６に示すように、カムシャフト２の軸心方向に段差がある収納孔即ち貫通孔４６が形成されている。この貫通孔４６には円柱体の両端にこれより小径の円柱体を有する３段の段付き円柱状ロックピン４４が軸心方向に摺動可能に嵌挿されている。４４ａはロックピン４４の大径部、４４ｂはロックピン４４のスプロケット１３側の小径部、４４ｃはロックピン４４のカバー３４側の小径部である。このロックピン４４の大径部４４ａと貫通孔４６の段差との間にスプリング４７を設けて、ロックピン４４をスプロケット１３側に付勢している。
【００２４】
スプロケット１３には、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が最遅角位置のとき、すなわち図３の位置のときに、ロックピン４４の小径部４４ｂが挿入可能な係合部即ち第１係合穴４８が形成され、スプリング４７の付勢力でロックピン４４の小径部４４ｂを第１係合穴４８に嵌挿することにより、ロータ３１の回転位相を最遅角側に規制できる。ハウジング３０のカバー３４には、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が可変角度範囲内の中間角度位置のとき、ロックピン４４の小径部４４ｃが挿入可能な係合部即ち第２係合穴４９が形成され、ロックピン４４の小径部４４ｃを第２係合穴４９に嵌挿することにより、ロータ３１の回転位相を可変角度範囲内の中間角度位置に規制できる。このようにロックピン４４によりハウジング３０とロータ３１の相対回動を規制する。ロックピン４４の全長はロータ３１の厚みより短くなっており、第１、第２係合穴のいずれにも係合しない場合も、ロータ３１がハウジング３０内で相対回動することができる。
【００２５】
図４と図６において、ロックピン４４の小径部４４ｂが第１係合穴４８に嵌挿され、小径部４４ｂの先端が第１係合穴４８の底に着座した状態｛図４，図６（ｃの）状態｝においても、スプロケット１３のロータ３１側（がわ）面とロックピン４４の大径部４４ａのスプロケット１３側（がわ）面との間には、環状の間隙５０が形成されている。そのため、環状の間隙５０に連通する油路Ｆ３へ第２オイル制御弁６（図１）からオイルを供給すると、大径部４４ａのスプロケット１３側（がわ）面が受圧面となり、油圧によりスプリング４７の付勢力に抗してロックピン４４をスプロケット１３側と反対側に移動させることができる。その結果、ロータ３１の回転位相を最遅角側の規制から解放し、進角側への回動を可能にする。つまり図６の最遅角位置（ｃ）から係合離脱位置（ａ）に移行できる。
【００２６】
さらに係合離脱位置（ａ）で、油路Ｆ３へオイルが供給されており、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が可変角度範囲内の中間角度位置になると、油圧によりロックピン４４がカバー３４側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｃをカバー３４の第２係合穴４９に嵌挿させることができ、図６の中間角度位置（ｂ）に移行できる。そのため、ロータ３１の回転位相を可変角度範囲内の中間角度位置に規制できることになる。なお、油路Ｆ３に油圧を印加するとオイルがスプリング４７側に幾分漏れ出る恐れがあるが、漏れ出たオイルはリターン孔４０（図４）から外部に放出する。
【００２７】
第１オイル制御弁５は、図１に示すように、ケーシング５５と、ケーシング５５に嵌挿されたスプール５６と、スプール５６をその軸方向に駆動する電磁ソレノイド５７と、スプール５６を電磁ソレノイド５７側に付勢するスプリング５８とを備えている。ケーシング５５には、進角側油路Ｆ１に接続された進角側ポート５９と、進角側油路Ｆ１から流れ込んだオイルをオイルパン９に排出する進角側ドレンポート６０と、遅角側油路Ｆ２に接続された遅角側ポート６１と、遅角側油路Ｆ２から流れ込んだオイルをオイルパン９に排出する遅角側ドレンポート６２と、オイルポンプ４から圧送されるオイルの流入口である流入ポート６３とが形成されている。
【００２８】
スプール５６を図１において右側に移動させて図１の状態とし、流入ポート６３と遅角側ポート６１とを連通すると共に、進角側ポート５９と進角側ドレンポート６０とを連通することにより、遅角側油路Ｆ２（図１，図４，図３）を介して遅角油圧室３８（図３）にオイルを供給すると共に進角側油路Ｆ１（図３，図４，図１）を介して進角油圧室３７からオイルを排出して、ロータ３１を遅角側に回転させることができる。逆に、スプール５６を図１で左側に移動させて、流入ポート６３と進角側ポート５９とを連通すると共に、遅角側ポート６１と遅角側ドレンポート６２とを連通することにより、進角側油路Ｆ１（図１，図４，図３）を介して進角油圧室３７（図３）にオイルを供給すると共に遅角側油路Ｆ２（図３，図４，図１）を介して遅角油圧室３８からオイルを排出して、ロータ３１を進角側に回転させることができる。なお、電磁ソレノイド５７へ印加する電圧をデューティ制御することにより、スプール５６とスプリング５８との釣り合い位置を調整して、オイル供給流量の調整もでき、必要に応じて進角側油路Ｆ１の進角側ポート５９と遅角側油路Ｆ２の遅角側ポート６１の両方を同時に閉じることもでき、所望の相対回動角度に維持することもできる。
【００２９】
第２オイル制御弁６は、図１に示すように、切替弁であり、図に示す第１位置では、オイルポンプ４から油路Ｆ３（図１，図４）にオイルが供給して、ロックピン４４に油圧を印加（ＯＮ）する。図１に示す第１位置から第２位置に切替えると、逆に、油路Ｆ３から流れ込んだオイルをオイルパン９に排出し、ロックピン４４の油圧を解除（ＯＦＦ）する。
【００３０】
実施の形態１では、進角油圧室及び遅角油圧室を有するバルブタイミング調整装置であり、連続可変制御で、進角油圧室及び遅角油圧室の油圧力をもって所望の位置に保持できるものあり、始動時の制御が不安定の間のみ、中間角度位置にロックピンを用いるものであるが、種々の条件に対応して、所望の位置にロック又は保持する仕方を以下に示す。
最遅角位置 → 中間角度位置
次に、油圧確立時、例えば、エンジンが作動中に、クランクシャフト１９すなわちハウジング３０とロータ３１との相対回動角度を変更したいときについて説明する。例えば、最初の状態が、図３，図４に示すように、各油路への油圧印加はない状態で、最遅角位置である場合、すなわち、ロックピン４４の小径部４４ｂがスプロケット１３の第１係合穴４８に嵌挿されているときに、進角側に相対回動したいときは、第２オイル制御弁６を第１位置にして、オイルポンプ４から油路Ｆ３にオイルを供給する（Ｆ３：ＯＮ）。すると、ロックピン４４がスプリング４７に抗してカバー３４側に移動して、ロックピン４４の小径部４４ｂがスプロケット１３の第１係合穴４８から抜け出る。つまり、図６の最遅角位置（ｃ）から係合離脱位置（ａ）に移行する。
【００３１】
ここで、第１オイル制御弁５経由で進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７にオイルを供給すると共に（Ｆ１：ＯＮ）、遅角側油路Ｆ２を介して遅角油圧室３８からオイルを排出すると（Ｆ２：ＯＦＦ）、ロータ３１が進角側に回転する。そして、油路Ｆ３へのオイルの供給を継続して、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が可変角度範囲内の中間角度位置になると、油路Ｆ３の油圧によりロックピン４４がカバー３４側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｃをカバー３４の第２係合穴４９に嵌挿させることができ、図６の中間角度位置（ｂ）に移行できる。油路Ｆ３へのオイルの供給を継続しておれば、ロータ３１を中間角度位置に規制しておくことができる。
この中間角度位置に規制する例としては、最遅角位置にてエンジンを始動し、そのとき油温が低い場合、バルブタイミング調整装置を中間位置にて保持しようとするが、「油粘度」が高くフィードバック制御が不安定となるため、ロックピンを用い中間位置にて強制保持する場合がある。
【００３２】
中間角度位置 → 最進角位置
さらに中間角度位置から最進角位置に移行するには、第２オイル制御弁６を第２位置に切替えて、油路Ｆ３からオイルを排出する（Ｆ３：ＯＦＦ）。すると、ロックピン４４がスプリング４７によりスプロケット１３側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｃが第２係合穴４９から抜け出る。つまり、図６の中間角度位置（ｂ）から係合離脱位置（ａ）に移行する。
【００３３】
ここで、第１オイル制御弁５経由で進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７にオイルを供給すると共に（Ｆ１：ＯＮ）、遅角側油路Ｆ２を介して遅角油圧室３８からオイルを排出すると（Ｆ２：ＯＦＦ）、ロータ３１がさらに進角側に回転しＡ／２進む。ロータ３１の幅広ベーン４５がケース３３のシュー３２に当り、最進角位置に移行する。進角側油路Ｆ１への油圧を印加し続ければ、ロータ３１を最進角位置に保持できる。
【００３４】
最遅角位置 → 中間角度位置 → 最進角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表１のとおりである。
【００３５】
【表１】
最進角位置 → 中間角度位置
逆に、最進角位置から中間角度位置に移行するには、第２オイル制御弁６を第１位置にして、油路Ｆ３にオイルを供給する（Ｆ３：ＯＮ）。するとロックピン４４がスプリング４７に抗してカバー３４側に移動し得る状態となるが、位置としては、図６の係合離脱位置（ａ）と変わりがない。ここで、第１オイル制御弁５経由で遅角側油路Ｆ２を介して遅角油圧室３８にオイルを供給すると共に（Ｆ２：ＯＮ）、進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７からオイルを排出すると（Ｆ１：ＯＦＦ）、ロータ３１が遅角側に回転する。
【００３７】
そして、油路Ｆ３へのオイルの供給を継続して、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が可変角度範囲内の中間角度位置になると、油路Ｆ３の油圧によりロックピン４４がカバー３４側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｃをカバー３４の第２係合穴４９に嵌挿させることができ、図６の中間角度位置（ｂ）に移行できる。油路Ｆ３へのオイルの供給を継続しておれば、ロータ３１を中間角度位置に規制しておくことができる。
この中間角度位置に規制する例としては、最進角位置から中間位置付近に急激に戻すような制御をする場合には、一旦、中間角度位置にロックピンで保持し、そこから制御位置に変位させてやることにより、最進角位置から勢い余って最遅角位置まで変位してしまい制御が不安定になることを防止できる場合がある。
【００３８】
中間角度位置 → 最遅角位置
さらに、中間角度位置から最遅角位置に移行するには、第２オイル制御弁６を第２位置にして、油路Ｆ３から流れ込んだオイルをオイルパン９に排出し、ロックピン４４の油圧を解除する（Ｆ３：ＯＦＦ）。すると、ロックピン４４がスプリング４７の付勢力によりスプロケット１３側に移動して、ロックピン４４の小径部４４ｃがカバー３４の第２係合穴４９から抜け出る。つまり、図６の中間角度位置（ｂ）から係合離脱位置（ａ）に移行する。
【００３９】
ここで、第１オイル制御弁５経由で遅角側油路Ｆ２を介して遅角油圧室３８にオイルを供給すると共に（Ｆ２：ＯＮ）、進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７からオイルを排出すると（Ｆ１：ＯＦＦ）、ロータ３１が遅角側に回転する。そして、油路Ｆ３の油圧を解除した状態を継続して、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が最遅角位置になると、スプリング４７の付勢力によりロックピン４４がスプロケット１３側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｂがスプロケット１３の第１係合穴４８に嵌挿し、図６の最遅角位置（ｃ）に移行できる。油路Ｆ３に油圧をかけなければ、ロータ３１を最遅角位置に規制しておくことができる。
【００４０】
最進角位置 → 中間角度位置 → 最遅角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表２のとおりである。
【００４１】
【表２】
最遅角位置 → 最進角位置
次に、最遅角位置から一挙に最進角位置に移行するには、油路Ｆ３に油圧を印加し（Ｆ３：ＯＮ）、ロックピン４４を図６の最遅角位置（ｃ）から係合離脱位置（ａ）に移行する。ここで、進角側油路Ｆ１に油圧を印加し（Ｆ１：ＯＮ）、遅角側油路Ｆ２の油圧を解除する（Ｆ２：ＯＦＦ）。するとロータ３１が進角側に回動し始める。これをクランクシャフト角センサとカムシャフト角センサ（図示せず）で検出し、第２オイル制御弁６を切替えて油路Ｆ３の油圧を解除する（Ｆ３：ＯＦＦ）。進角側油路Ｆ１の油圧印加（Ｆ１：ＯＮ）と、遅角側油路Ｆ２の油圧解除（Ｆ２：ＯＦＦ）を継続すると、ロータ３１の幅広ベーン４５がケース３３のシュー３２に当り、ロータ３１が最進角位置に移行する。進角側油路Ｆ１への油圧を印加し続ければ、ロータ３１を最進角位置に保持できる。
【００４３】
最遅角位置 → 最進角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表３のとおりである。
【００４４】
【表３】
最進角位置 → 最遅角位置
逆に最進角位置から一挙に最遅角位置に移行するには、油路Ｆ３の油圧を解除したまま（Ｆ３：ＯＦＦ）、つまりロックピン４４が係合離脱位置（ａ）で、ロックピン４４がスプリング４７でスプロケット１３側に付勢されたまま、遅角側油路Ｆ２に油圧を印加し（Ｆ２：ＯＮ）、進角側油路Ｆ１の油圧を解除する（Ｆ１：ＯＦＦ）。するとロータ３１が遅角側に回動し、中間角度位置を通過し、最遅角位置に移行する。すると、ロックピン４４の小径部４４ｃがスプロケット１３の第１係合穴４８に嵌挿し、図６の最遅角位置（ｃ）に移行できる。油路Ｆ３に油圧をかけなければ、ロータ３１を最遅角位置に規制しておくことができる。
なお、第１係合穴４８はスプロケット１３に、第２係合穴４９はカバー３４にそれぞれ設けたが、第１，第２係合穴４８，４９をともに、スプロケット１３に設けるようにしてもよい。この場合は制御の応答に時間を要する。
【００４６】
最進角位置 → 最遅角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表４のとおりである。
【００４７】
【表４】
このように実施の形態１では、同一のロックピン４４により、第１係合穴４８との係合でハウジング３０内のロータ３１を最遅角位置に規制できるとともに、第２係合穴４９との係合でハウジング３０内のロータ３１を中間角度位置に規制できる。さらに最進角位置に移行することもできる。そのため、同一のロックピンで２箇所に係合しそれぞれ相対回動を規制するので、ロックピンの数を減少できハウジングを小形化できる。
【００４９】
実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２のバルブタイミング調整装置の図８のVII −VII 線断面図である。図８はバルブタイミング調整装置の図７のVIII−VIII線断面図である。図中実施の形態１と同一符号は同一又は相当部分を示し、その説明を省略する。図において、ハウジング３０のケース３３の４つのシュー３２間で、４つの流体室すなわち油圧室が形成される。ハウジング３０内で相対回動するロータ３１の４つのベーン３６で、上記各油圧室内に進角油圧室３７を形成するように区画する。実施の形態１の遅角油圧室３８に該当する４つの室の軸心対象の２つには、ロータ３１を遅角側に付勢する遅角付勢子（スプリング）５１が設けられている。
【００５０】
遅角付勢子５１が配置された室は、付勢子収納室５２であり、油圧は印加されない。遅角付勢子５１は対向するケース３３のシュー３２とロータ３１のベーン３６のそれぞれの凹部５３，５４に嵌挿されている。実施の形態２では、進角油圧室３７へ油圧を印加したり解除したりする進角側油路Ｆ１と、スプリング４７に抗してロックピン４４を移動させる油圧を印加したり解除したりする油路Ｆ３は有しているが、実施の形態１で存在した遅角側油路Ｆ２とワッシャ８は有していない。このため、遅角付勢子５１は、遅角方向への移動でロータが受けるカムの反力だけでは遅角方向への応答速度が確保できないときに、応答速度を向上する目的で用いられている。進角側油路Ｆ１の油圧を制御する第１オイル制御弁５は第２オイル制御弁６と同様で簡便な切替弁でよい。ロックピンの動作については実施の形態１と同様な動作を行う。
【００５１】
なお、実施の形態１は進角油圧室の油圧と遅角油圧室の油圧の釣り合いでロータの相対回動が規制し得るので、相対回動のリニア制御に適している。一方実施の形態２は最遅角位置，中間角度位置及び最進角位置の３段階位置のみの離散的制御に適している。
【００５２】
最遅角位置 → 中間角度位置
次に実施の形態２の動作について説明する。ロータ３１にはカム反力及び遅角付勢子の付勢力が常に働いている。クランクシャフト１９すなわちハウジング３０とロータ３１との相対回動角度を変更したいときについて説明する。例えば、最初の状態が、図７，図８に示すように、各油路への油圧の印加はない状態で、最遅角位置である場合、進角側に相対回動したいときは、油路Ｆ３に油圧を印加する（Ｆ３：ＯＮ）。すると、ロックピン４４がスプリング４７に抗してカバー３４側に移動して、ロックピン４４の小径部４４ｂがスプロケット１３の第１係合穴４８から抜け出る。
【００５３】
この状態で、進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７にオイルを供給すると（Ｆ１：ＯＮ）、[ カム反力及び遅角付勢子５１の付勢力] に抗してロータ３１が進角側に回転する。そして、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が可変角度範囲（例えば２０°）内の中間角度位置（例えば１０°）になると、油路Ｆ３の油圧によりロックピン４４がカバー３４側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｃをカバー３４の第２係合穴４９に嵌挿させることができる。油路Ｆ３への油圧印加を継続しておれば、ロータ３１を中間位置に規制しておくことができる。
【００５４】
中間角度位置 → 最進角位置
ここで、油路Ｆ３の油圧を解除すると（Ｆ３：ＯＦＦ）、ロックピン４４がスプリング４７によりスプロケット１３側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｃが第２係合部４９から抜け出る。そして、進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７へのオイルの供給を継続すると（Ｆ１：ＯＮ）、遅角付勢子５１に抗してロータ３１が進角側に回動し、ロータ３１の幅広ベーン４５がハウジング３０のシュー３２に当たって最進角位置に移行し、そのまま進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３へのオイル供給を継続することで、最進角位置にて規制することができる。
【００５５】
最遅角位置 → 中間角度位置 → 最進角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表５のとおりである。
【００５６】
【表５】
最進角位置 → 中間角度位置
逆に、最進角位置から中間角度位置に移行するときは、油路Ｆ３に油圧を印加する（Ｆ３：ＯＮ）。するとロックピン４４がスプリング４７に抗してカバー３４側に移動し得る状態となる。進角側油路Ｆ１の油圧を解除すると（Ｆ１：ＯＦＦ）、[ カムシャフト２のカム反力及び遅角付勢子５１の付勢力] により、ロータ３１は遅角側に回動し、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が可変角度範囲内の中間角度位置になると、油路Ｆ３の油圧によりロックピン４４がカバー３４側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｃをカバー３４の第２係合穴４９に嵌挿させることができる。油路Ｆ３への油圧印加を継続しておれば、ロータ３１を中間角度位置に規制しておくことができる。
中間角度位置 → 最遅角位置
【００５８】
また、中間角度位置から最遅角位置に移行するには、油路Ｆ３の油圧を解除すると（Ｆ３：ＯＦＦ）、ロックピン４４がスプリング４７の付勢力によりスプロケット１３側に移動して、ロックピン４４の小径部４４ｃがカバー３４の第２係合穴４９から抜け出る。進角側油路Ｆ１の油圧を解除し続けると、カムシャフト２の[ カム反力と遅角付勢子５１の付勢力] により、ロータ３１は回動し、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が最遅角位置になると、スプリング４７の付勢力によりロックピン４４がスプロケット１３側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｂがスプロケット１３の第１係合穴４８に嵌挿し、最遅角位置に移行できる。油路Ｆ３に油圧をかけなければ、ロータ３１を最遅角位置に規制しておくことができる。
【００５９】
最進角位置 → 中間角度位置 → 最遅角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表６のとおりである。
【００６０】
【表６】
最遅角位置 → 最進角位置
次に、最遅角位置から一挙に最進角位置に移行するには、実施の形態１と同様に考えることができる。
最遅角位置 → 最進角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表７のとおりである。
【００６２】
【表７】
最進角位置 → 最遅角位置
逆に最進角位置から一挙に最遅角位置に移行するには、実施の形態１と同様に考えることができる。
最進角位置 → 最遅角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表８のとおりである。
【００６４】
【表８】
このように実施の形態２では、同一のロックピン４４により、第１係合穴４８との係合でハウジング３０内のロータ３１を最遅角位置に規定できるとともに、第２係合穴４９との係合でハウジング３０内のロータ３１を中間角度位置に規定でき、さらにハウジング３０内のロータ３１を最進角位置に移行・保持できる。実施の形態２により、ロックピン最遅角、中間位置、最進角位置の３段の段階制御ができ、かつ制御弁の制御が容易なバルブタイミング調整装置が達成できる。ロックピンの数を減少できハウジングを小形化できる。
【００６６】
実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３のバルブタイミング調整装置の図１０のIX−IX線断面図である。図１０はバルブタイミング調整装置の図９のX −X 線断面図である。図中実施の形態１と同一符号は同一又は相当部分を示し、その説明を省略する。図において、ハウジング３０のケース３３の４つのシュー３２間で、４つの流体室即ち油圧室が形成される。ハウジング３０内で相対回動するロータ３１の４つのベーン３６で、上記各油圧室内に進角油圧室３７を形成するように区画する。実施の形態１の遅角油圧室３８に該当する４つの室には、油圧は印加されない。ロータ３１の４つのベーン３６に中には、軸心対称な２つの幅広ベーン４５があり、この幅広ベーン４５には、実施の形態１の同様の第１，第２ロックピン４４，７１を設けている。
【００６７】
第１ロックピン４４の小径部４４ｂが嵌挿する第１係合穴４８は、スプロケット１３に形成されており、第１ロックピン４４の小径部４４ｂが嵌挿された状態で、ハウジング３０に対するロータ３１の位置が最遅角位置に形成されている。第１ロックピン４４の小径部４４ｃが嵌挿する第２係合穴４９は、ハウジング３０のカバー３４に形成されており、第１ロックピン４４の小径部４４ｃが嵌挿された状態で、ハウジング３０に対するロータ３１の位置が可変角度範囲の２／４進角側（例えば可変角度範囲が２０°のとき進角位置１０°）に形成されている。
【００６８】
第２ロックピン７１の小径部７１ｂが嵌挿する第３係合穴７２は、スプロケット１３に形成されており、第２ロックピン７１の小径部７１ｂが嵌挿された状態で、ハウジング３０に対するロータ３１の位置が可変角度範囲の１／４進角側（例えば可変角度範囲が２０°のとき進角位置５°）に形成されている。第２ロックピン７１の小径部７１ｃが嵌挿する第４係合穴７３は、ハウジング３０のカバー３４に形成されており、第２ロックピン７１の小径部７１ｃが嵌挿された状態で、ハウジング３０に対するロータ３１の位置が可変角度範囲の３／４進角側（例えば可変角度範囲が２０°のとき進角位置１５°）に形成されている。
【００６９】
第１ロックピン４４と同様に、第２ロックピン７１は、スプリング７４でスプロケット１３側に付勢されている。実施の形態３では、進角油圧室３７へ油圧を印加したり解除したりする進角側油路Ｆ１と、スプリング４７に抗して第１ロックピン４４を移動させる油圧を印加したり解除したりする油路Ｆ３と、スプリング７４に抗して第２ロックピン７１を移動させる油圧を印加したり解除したりする油路Ｆ４とを有しているが、実施の形態１で存在した遅角側油路Ｆ２とワッシャ８は有していない。このため、進角側油路Ｆ１の油圧を制御する第１オイル制御弁５は第２オイル制御弁６と同様で簡便な切替弁でよい。また、油路Ｆ４の油圧を制御する第３オイル制御弁は第２オイル制御弁６と同様で簡便な切替弁でよい。第１，第２ロックピンの動作については実施の形態１と同様な動作を行う。
【００７０】
最遅角位置 → 進角位置５°
次に動作について説明する。クランクシャフト１９すなわちハウジング３０とロータ３１との相対回動角度を変更したいときについて説明する。例えば、最初の状態が、図９，図１０に示すように、各油路への油圧の印加はない状態で、最遅角位置である場合、進角側に相対回動したいときは、第２オイル制御弁６を介して、油路Ｆ３に油圧を印加する（Ｆ３：ＯＮ）。すると、第１ロックピン４４がスプリング４７に抗してカバー３４側に移動して、第１ロックピン４４の小径部４４ｂがスプロケット１３の第１係合穴４８から抜け出る。このとき、第２ロックピン７１の小径部７１ｂ，７１ｃは第３，第４係合穴７２，７３のいずれにも嵌挿されていなく、油路Ｆ４には油圧は印加されていない（Ｆ４：ＯＦＦ）。
【００７１】
この状態で、第１オイル制御弁５経由で進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７にオイルを供給すると（Ｆ１：ＯＮ）、カムシャフト２のカム反力に抗してロータ３１が進角側に回転する。ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が可変角度範囲（例えば２０°）内の1 ／４進角位置（例えば５°）になると、第２ロックピン７４がスプリング７４に付勢力によりスプロケット１３側に移動し、第２ロックピン７１の小径部７１ｂをスプロケット１３の第３係合穴７２に嵌挿させることができ、ロータ３１を1 ／４進角位置に規制することができる。
【００７２】
進角位置５° → 進角位置１０°
次に、油路Ｆ４へ油圧を印加し（Ｆ４：ＯＮ）、スプリング７４に抗してロックピン７１の小径部７１ｂをスプロケット１３の第３係合穴７２から抜き出すと共に、油路Ｆ３への油圧の印加を継続する（Ｆ３：ＯＮ）。さらに進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７へのオイルの供給を継続すると（Ｆ１：ＯＮ）、カム反力に抗してロータ３１が進角側に回動し、ロータ３１が２／４進角位置に到達すると、第１ロックピン４４の小径部４４ｃがカバー３４の第２係合穴４９に嵌挿される。油路Ｆ３へのオイルの供給を継続しておれば、ロータ３１を２／４進角位置に規制しておくことができる。
【００７３】
進角位置１０° → 進角位置１５°
次に油路Ｆ３への油圧を解除すると（Ｆ３：ＯＦＦ）、第１ロックピン４４の小径部４４ｃがスプリング４４の付勢力によりカバー３４の第２係合穴４９から抜け出る。この状態で油路Ｆ４への油圧の印加を継続して（Ｆ４：ＯＮ）、さらに進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７へのオイルの供給を継続すると（Ｆ１：ＯＮ）、カム反力に抗してロータ３１が進角側に回動し、ロータ３１が３／４進角位置に到達すると、第２ロックピン７１の小径部７１ｃがカバー３４の第４係合穴７３に嵌挿される。油路Ｆ４へのオイルの供給を継続しておれば、ロータ３１を３／４進角位置に規制しておくことができる。
【００７４】
進角位置１５° → 最進角位置
ここで、油路Ｆ４への油圧を解除し（Ｆ４：ＯＦＦ）、油路Ｆ３への油圧解除を継続し（Ｆ３：ＯＦＦ）、進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３７へのオイルの供給を継続すると（Ｆ１：ＯＮ）、カム反力に抗してロータ３１が進角側に回動し、ロータ３１のベーン３６がハウジング３０のシュー３２に当たって最進角位置に移行し、そのまま進角側油路Ｆ１を介して進角油圧室３へのオイル供給を継続することで、最進角位置にて規制することができる。
【００７５】
最遅角位置 → 進角位置５° → 進角位置１０° → 進角位置１５°
→ 最進角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表９のとおりである。
【００７６】
【表９】
最進角位置 → 進角位置１５°
逆に、最進角位置から３／４進角位置に移行するときは、進角油圧室３７へのオイルの供給を解除し、進角側油路Ｆ１を介してしてオイルを排除すると（Ｆ１：ＯＦＦ）、カムシャフト２のカム反力により、ロータ３１は回動する。油路Ｆ４へ油圧を印加しておき（Ｆ４：ＯＮ）、油路Ｆ３への油圧は解除しておき（Ｆ３：ＯＦＦ）、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が３／４進角位置になると、スプリング７４の付勢力に抗して第２ロックピン７１がカバー３４側に移動し小径部７１ｃがカバー３４の第４係合穴７３に嵌挿され、３／４進角位置に移行できる。油路Ｆ４への油圧の印加を継続しておけば、ロータ３１を３／４進角位置に規制することができる。
【００７８】
進角位置１５° → 進角位置１０°
次に、３／４進角位置から２／４進角位置に移行するときは、油路Ｆ４の油圧を解除し（Ｆ４：ＯＦＦ）、スプリング７４の付勢力によって第２ロックピン７１の小径部４４ｃをカバー３４の第４係合穴７３から抜き出す。ここで、油路Ｆ３に油圧を印加する（Ｆ３：ＯＮ）。進角側油路Ｆ１の油圧解除を継続すると（Ｆ１：ＯＦＦ）、ロータ３１はカムシャフト２のカム反力により、回動する。ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が２／４進角位置になると、スプリング４７の付勢力に抗して第１ロックピン４４がカバー３４側に移動し小径部４４ｃがカバー３４の第２係合穴４９に嵌挿され、２／４進角位置に移行できる。油路Ｆ３への油圧の印加を継続しておけば、ロータ３１を２／４進角位置に規制することができる。
【００７９】
進角位置１０° → 進角遅位置５°
つづいて、２／４進角位置から１／４進角位置に移行するときは、油路Ｆ３の油圧を解除し（Ｆ３：ＯＦＦ）、スプリング４７の付勢力によって第１ロックピン４４の小径部４４ｃをカバー３４の第２係合穴４９から抜き出す。油路Ｆ４の油圧は解除した状態を継続する（Ｆ４：ＯＦＦ）。進角側油路Ｆ１の油圧解除を継続すると（Ｆ１：ＯＦＦ）、ロータ３１はカムシャフト２のカム反力により回動する。ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が１／４進角位置になると、スプリング４７の付勢力により第２ロックピン７１の小径部７１ｂがスプロケット１３の第３係合穴７２に嵌挿され、１／４進角位置に移行でき、ロータ３１を１／４進角位置に規制することができる。
【００８０】
進角位置５° → 最遅角位置
さらに、１／４進角位置から最遅角位置に移行するには、油路Ｆ４に油圧を印加する（Ｆ４：ＯＮ）。すると、第２ロックピン７１の小径部７１ｂはスプリング７４の付勢力に抗してスプロケット１３の第３係合穴７２から抜け出る。油路Ｆ３への油圧は解除された状態にある（Ｆ３：ＯＦＦ）。進角側油路Ｆ１の油圧解除を継続すると（Ｆ１：ＯＦＦ）、カムシャフト２のカム反力により、ロータ３１は回動し、ハウジング３０に嵌挿されたロータ３１の相対角度が最遅角位置になると、スプリング４７の付勢力によりロックピン４４がスプロケット１３側に移動し、ロックピン４４の小径部４４ｂがスプロケット１３の第１係合穴４８に嵌挿し、最遅角位置に移行できる。油路Ｆ３に油圧をかけなければ、ロータ３１を最遅角位置に規制しておくことができる。
【００８１】
最進角位置 → 進角位置１５° → 進角位置１０° → 進角位置５°
→ 最遅角位置への移行時における各油路の油圧の印加（ＯＮ）・解除（ＯＦＦ）状態を表すと表１０のとおりである。
【００８２】
【表１０】
このように実施の形態３では、第１ロックピン４４により、第１係合穴４８との係合でハウジング３０内のロータ３１を最遅角位置に規制できるとともに、第２係合穴４９との係合でハウジング３０内のロータ３１を２／４進角位置に規制できる。そして、第２ロックピン７１により、第３係合穴７２との係合でハウジング３０内のロータ３１を１／４進角位置に規制できるとともに、第４係合穴７３との係合でハウジング３０内のロータ３１を３／４進角位置に規制できる。さらにハウジング３０内のロータ３１を最進角位置に移行できる。実施の形態３により、最遅角、１／４進角位置、２／４進角位置、３／４進角位置、最進角位置の５段の段階制御ができ、より細かく正確にバルブタイミング調整装置の制御が可能となる。また、制御弁の制御が容易なバルブタイミング調整装置が達成できる。４箇所の相対回動位置規制ができる割には、ロックピンの数を減少できハウジングを小形化できる。
【００８４】
上記各実施の形態においては、進角油圧室及び遅角油圧室を有するものと進角油圧室のみを有するものについて、説明したが、例えば、吸気側のＶＶＴに用いた場合には、遅角油圧室のみを有するものであっても良い。
また、上記各実施の形態においては、ハウジングがカムシャフトに回動可能に装着され、ロータがカムシャフトに固定装着されたものについて説明したが、逆にロータがカムシャフトに回動可能に、ハウジングがカムシャフトに固定装着されたものでもよい。
また、ロータにロックピンを設け、ハウジングにロックピンと係合する穴を設けたものを示したが、ハウジングにロックピンを設け、ロータにロックピンと係合する穴を設けてもよい。
さらにまた、ロックピンはカムシャフトの軸方向と平行に変位するものを示したが、カムシャフトの半径方向に変位するものでもよい。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の内燃機関のバルブタイミング装置によれば、内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室に区画する複数のベーンを有するロータと、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部と、上記進角室に油圧を印加する進角室油路と、上記ロックピンを付勢する付勢力に抗して上記ロックピンを移動させる油圧を印加するロックピン油路とを有し、同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されると共に、上記ロックピン油路に油圧を印加することにより、上記ロックピンの一端と上記第１係合部との係合を解除し、上記ロックピンの他端と上記第２係合部とを係合し得るようにしたので、ロックピンの数を減少でき、ハウジングを小形化できると共に、ロックピンの第１係合部との解除方向（例えば抜き出し方向）と第２係合部との係合方向（例えば嵌挿方向）が同方向になり、応答性がよく、油圧の切替えが少なくて制御できる。
【００９０】
また、ロータのベーンで流体室を進角室と遅角室に区画すると共に、遅角室には遅角付勢部材を配置したので、遅角側への復帰応答性を上げることができる。
【００９１】
また、ハウジングに対するロータの相対回動規制位置は、ロータの相対回動可変角度範囲の最遅角位置と略中間角度位置であるので、細かく制御ができる。
【００９３】
また、ロックピンの一端がハウジングの第１係合部と、他端が上記ハウジングの第２係合部とそれぞれ係合するので、ロックピンの第１係合部との解除方向（例えば抜き出し方向）と第２係合部との係合方向（例えば嵌挿方向）が同方向になり、応答性がよい。
【００９４】
また、内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室と遅角室に区画する複数のベーンを有するロータと、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部と、上記進角室に油圧を印加する第１油路と、上記遅角室に油圧を印加する第２油路と、上記ロックピンを付勢する付勢力に抗して上記ロックピンを移動させる油圧を印加する第３油路とを有し、同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されると共に、上記第３油路に油圧を印加することにより、上記ロックピンの一端と上記第１係合部との係合を解除し、上記ロックピンの他端と上記第２係合部とを係合し得るようにしたので、ロックピンの数を減少できハウジングを小形化できる。進角室を第１油路で、遅角室を第２油路で制御し、両者の釣り合いで制御できるから、制御精度がよい。
【００９５】
さらにまた、内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室に区画する複数のベーンを有するロータと、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢された第１ロックピンと、上記ハウジングに対する上記ロータの異なる第１，第２相対回動位置でそれぞれ上記第１ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部と、上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢された第２ロックピンと、上記第１，第２相対回動位置と異なる第３，第４相対回動位置でそれぞれ上記第２ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第３，第４係合部とを有し、上記第１ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合し、第２ロックピンが上記第３，第４係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが多段階の相対回動位置に規制されるようにしたので、より細かく制御でき、多段制御でロックピンの数を減少できハウジングを小形化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１である内燃機関のバブルタイミング調整装置の構成の概略を示す構成図である。
【図２】 カムシャフトとクランクシャフトの取付け状態を示す説明図である。
【図３】 実施の形態１のバルブタイミング調整装置の図４のIII −III 線断面図である。
【図４】 実施の形態１のバルブタイミング調整装置の図３のIV−IV線断面図である。
【図５】 実施の形態１のロックピンと係合部との関係を示す分解斜視図的説明図である。
【図６】 実施の形態１のロックピンの動作を説明する図である。
【図７】 この発明の実施の形態２のバルブタイミング調整装置の図８のVII −VII 線断面図である。
【図８】 実施の形態２のバルブタイミング調整装置の図７のVIII−VIII線断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態３のバルブタイミング調整装置の図１０のIX−IX線断面図である。
【図１０】 実施の形態３のバルブタイミング調整装置の図９のX −X 線断面図である。
【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
３ 位相変更機構 ４ オイルポンプ
５ 第１オイル制御弁 ６ 第２オイル制御弁
８ワッシャ ９ オイルパン
１３ スプロケット １４ カム
１５ 吸気バルブ １６ カム
１７ 排気バルブ １９ クランクシャフト
２０ タイミングチェーン ３０ ハウジング
３１ ロータ ３２ シュー
３３ ケース ３４ カバー
３５ ボルト ３６ ベーン
３７ 進角油圧室 ３８ 遅角油圧室
３９ ボルト ４０ リターン孔
４２ 板バネ ４３ 板バネ
４４ ロックピン ４４ａ 大径部
４４ｂ 小径部 ４４ｃ 小径部
４５ 幅広ベーン ４６ 貫通孔
４７ スプリング ４８ 第１係合穴
４９ 第２係合穴
５１ 遅角付勢子 ５５ ケーシング
５６ スプール ５７ 電磁ソレノイド
５８ スプリング ７１ 第２ロックピン
７２ 第３係合穴 ７３ 第４係合穴
７４ スプリング
Ｆ１ 進角側油路 Ｆ２ 遅角側油路
Ｆ３ ロックピン油路 Ｆ４ ロックピン油路。
Claims (6)
- 内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、
上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室に区画する複数のベーンを有するロータと、
上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、
上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部と、
上記進角室に油圧を印加する進角室油路と、
上記ロックピンを付勢する付勢力に抗して上記ロックピンを移動させる油圧を印加するロックピン油路とを有し、
同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されると共に、
上記ロックピン油路に油圧を印加することにより、上記ロックピンの一端と上記第１係合部との係合を解除し、上記ロックピンの他端と上記第２係合部とを係合し得るようにした内燃機関のバルブタイミング調整装置。 - 内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、
上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室及び遅角室に区画する複数のベーンを有するロータと、
上記遅角室に配置した遅角付勢部材と、
上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、
上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部と、
上記進角室に油圧を印加する進角室油路と、
上記ロックピンを付勢する付勢力に抗して上記ロックピンを移動させる油圧を印加するロックピン油路とを有し、
同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されるようにした内燃機関のバルブタイミング調整装置。 - 内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、
上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室及び／又は遅角室に区画する複数のベーンを有するロータと、
上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、
上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部とを有し、
同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されると共に、上記ハウジングに対する上記ロータの相対回動規制位置は、上記ロータの相対回動可変角度範囲の最遅角位置と略中間角度位置であるようにした内燃機関のバルブタイミング調整装置。 - 内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、
上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室及び／又は遅角室に区画する複数のベーンを有するロータと、
上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、
上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部とを有し、
同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されると共に、
上記ロックピンの一端が上記ハウジングの上記第１係合部と、他端が上記ハウジングの上記第２係合部とそれぞれ係合するようにした内燃機関のバルブタイミング調整装置。 - 内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、
上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室と遅角室に区画する複数のベーンを有するロータと、
上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢されたロックピンと、
上記ハウジングに対する上記ロータの異なる相対回動位置でそれぞれ上記ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部と、
上記進角室に油圧を印加する第１油路と、
上記遅角室に油圧を印加する第２油路と、
上記ロックピンを付勢する付勢力に抗して上記ロックピンを移動させる油圧を印加する第３油路とを有し、
同一の上記ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが異なる相対回動位置に規制されると共に、上記第３油路に油圧を印加することにより、上記ロックピンの一端と上記第１係合部との係合を解除し、上記ロックピンの他端と上記第２係合部とを係合し得るようにした内燃機関のバルブタイミング調整装置。 - 内燃機関のカムシャフトに相対回動可能に装着され、内部にシューによって区切られた複数の流体室を有すると共に、上記内燃機関のクランクシャフトにより同期駆動されるハウジングと、
上記カムシャフトに装着され、上記複数の流体室をそれぞれ進角室に区画する複数のベーンを有するロータと、
上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢された第１ロックピンと、
上記ハウジングに対する上記ロータの異なる第１，第２相対回動位置でそれぞれ上記第１ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第１，第２係合部と、
上記ロータに収納され上記ハウジング側に移動可能なように付勢された第２ロックピンと、
上記第１，第２相対回動位置と異なる第３，第４相対回動位置でそれぞれ上記第２ロックピンと対向して上記ハウジングに設けられた第３，第４係合部とを有し、
上記第１ロックピンが上記第１，第２係合部にそれぞれ係合し、第２ロックピンが上記第３，第４係合部にそれぞれ係合することで、上記ハウジングに対する上記ロータが多段階の相対回動位置に規制されるようにした内燃機関のバルブタイミング調整装置。
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