JP4570977B2 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置及びその組付方法 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の吸気弁や排気弁である機関弁の開閉タイミングを運転状態に応じて可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置及びその組付方法に関する。

従来のバルブタイミング制御装置としては、種々提供されており、その一つとして、例えば以下の特許文献１に記載されたベーンタイプのものが知られている。

概略を説明すれば、このバルブタイミング制御装置は、筒状のハウジング本体と該ハウジング本体の両端開口を閉塞するフロントカバー及びリアプレートとを複数のボルトによって一体的に結合されたハウジングを備えている。

このハウジングの内部には、カムシャフトの端部に固定されたベーン部材が回転自在に収納されていると共に、ハウジングの内周面に直径方向から互いに内方へ突出されたほぼ台形状の３つのシューとベーン部材の３つのベーンとの間に進角油室と遅角油室が隔成されている。

前記リアプレートの外周側には、クランクシャフトからタイミングチェーンを介して回転力が伝達されるスプロケットが一体に形成されている。

また、前記１つのベーンの内部軸方向に形成された摺動用孔内にロックピンが出没自在に設けられている一方、前記リアプレートの内端面に前記ロックピンが係脱するロック穴が形成されている。

そして、機関の駆動状態に応じて前記進角油室と遅角油室のいずれか一方に、正逆回転駆動する電動ポンプから吐出された油圧を選択的に供給し、かかる駆動油圧によりベーン部材を正逆回転させることによりタイミングプーリとカムシャフトとの相対回転位相を変化させて、吸気弁の開閉タイミングを可変制御するようになっている。

また、機関停止時には、前記ロックピンがロック穴内に係合して、ベーン部材の前記ハウジングに対する相対回転角度位置を機関始動時に最適な位置に保持しつついわゆる交番に起因するベーン部材の周方向のばたつきを防止して、良好な再始動性を確保するようになっている。
特許第３０８１１９１号公報

前記内燃機関には、前述のように、機関始動時に、カムシャフトからベーン部材にバルブスプリングのばね力などに起因した比較的大きな交番トルクが発生している。

したがって、前記従来のバルブタイミング制御装置にあっては、機関始動時において、前記交番トルクに起因したベーン部材の円周方向のばたつきを抑制するため、前記ロック穴の内周面とロックピン外周面との間のクリアランスを十分に小さく設定してある。

ところが、これらの構成部品の製造誤差などによって、前記ロック穴の形成位置とロックピンの配設位置がずれてしまった場合には、前記ロックピンがロック穴に係合されにくくなるばかりか、場合によっては係合そのものができなくなってしまうおそれがある。

この結果、ハウジングとベーン部材との相対回転位置を確実に拘束することができなくなる可能性がある。

本発明は、前記従来装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項１に記載の発明は、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内周側に突設されたシューによって少なくとも１つの作動室を形成するハウジングと、前記ハウジング内に収容されてカムシャフトと一体的に回転し、前記作動室を進角油室と遅角油室とに隔成するベーンを有すると共に、前記進角油室または遅角油室に作動油を給排することによって前記ハウジングに対して相対回転するベーン部材と、前記ハウジングとベーン部材のいずれか一方側に設けられ、機関の駆動状態に応じて進退動すると共に、先端部が円筒状に形成されたロックピンと、前記ハウジングとベーン部材の他方側に設けられ、前記ベーンが前記シューに周方向から当接した状態で前記ロックピンが進出した際に、前記ロックピンの先端部が係合して前記ハウジングとベーン部材の相対回転を規制する断面円形状のロック穴と、を備え、
前記ロックピンの先端部が前記ロック穴に係合した状態において、前記ロックピンの先端部の外周面と前記ロック穴の内周面とが、前記シュー側から周方向へ離間した側の対向する部位間が最も近接するように、前記ロック穴を前記ロックピンに対して偏心した位置に形成したことを特徴としている。

この発明によれば、前記シュー側から周方向へ離間した側の対向部位間が最も近接するように、前記ロック穴をロックピンに対して偏心した位置に形成したことから、各構成部品の組み付けの際において、たとえ構成部品に製造誤差が生じていても、所定回転位置で前記ロックピンとロック穴とを常に確実に係合させることが可能になる。

この結果、機関の駆動状態に応じて、前記ハウジングとカムシャフトの相対回転位置を確実に規制することが可能になる。

図１〜図３は本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の第１の実施形態を示している。

このバルブタイミング制御装置は、機関の図外のクランクシャフトによりタイミングチェーンを介して回転駆動される駆動部材であるスプロケット１と、該スプロケット１に対して相対回転可能に設けられた従動部材であるカムシャフト２と、スプロケット１とカムシャフト２との間に配置されて、該両者の相対回転位置を変換する位相変更機構３と、該位相変更機構３を作動させる油圧回路４とを備えている。

前記カムシャフト２は、図外のシリンダヘッドにカム軸受を介して回転自在に支持され、外周面所定位置にバルブリフターを介して吸気弁を開作動させる複数の駆動カムが一体に設けられていると共に、一端部２ａの内部軸方向に後述のカムボルト６が螺着する雌ねじ孔２ｂが形成されている。

前記位相変更機構３は、カムシャフト２の一端部側に配置されたハウジング５と、前記カムシャフト２の一端部に前記カムボルト６によって軸方向から固定されて、前記ハウジング５内に回転自在に収容されたベーン部材７と、前記ハウジング５内に形成されて、該ハウジング５の内周面に有する３つのシュー８とベーン部材７の後述する３つのベーン２１〜２３とによって隔成されたそれぞれ３つの遅角油室９及び進角油室１０とを備えている。

前記ハウジング５は、外周に前記スプロケット１が一体に設けられたほぼ円筒状のハウジング本体１１と、該ハウジング本体１１の前後開口端を閉塞するフロントプレート１２及びリアプレート１３とを備え、該ハウジング本体１１とフロントプレート１２、リアプレート１３は、３本のボルト１４によって軸方向から共締めにより一体的に結合されている。

前記ハウジング本体１１は、外周に前記スプロケット１が一体に形成され、全体が焼結合金材によって形成されていると共に、この加工の際に、熱処理が施されて高硬度化されている。

また、ハウジング本体１１の内周面には、円周のほぼ等間隔位置に前記３つのシュー８が一体に突設されている。この各シュー８は、それぞれが側面ほぼ扇状に形成され、それぞれの先端部に軸方向に沿って形成されたシール溝内にほぼコ字形状のシール部材１６が嵌着されている。また、各シュー８の付け根部側の内部軸方向には、前記各ボルト１４が挿通するボルト挿通孔１７が貫通形成されている。

前記フロントプレート１２は、プレス成形によって比較的薄肉な円板状に形成され、中央に前記カムボルト６が挿通する大径孔１２ａが穿設されていると共に、外周側の円周方向等間隔位置には、前記各ボルト１４が挿通する３つのボルト孔１２ｂが貫通形成されている。

前記リアプレート１３は、同じくプレス成形によってフロントプレート１１とほぼ同じ肉厚な円板状に形成され、中央に前記カムシャフト２の一端部２ａが挿通して回転自在に支持される支持孔１９が穿設されていると共に、外周側の円周方向等間隔位置には、前記各ボルト１４の先端部の雄ねじが螺着する雌ねじ孔１３ａが形成されている。

前記ベーン部材７は、金属材によって一体に形成され、中央の挿通孔７ａを軸方向から挿通した前記カムボルト６によってカムシャフト２の一端部２ａに軸方向から固定されたベーンロータ２０と、該ベーンロータ２０の外周面の円周方向のほぼ等間隔位置に放射状に突設された３枚のベーン２１〜２３とから構成されている。

前記ベーンロータ２０は、前記各シュー８の先端部上面に嵌着されたシール部材１６に摺動しつつ回転支持されていると共に、カムシャフト２側の端面中央に前記カムシャフト２の一端部２ａ先端が嵌合する嵌合溝２０ａが形成されている。また、ベーンロータ２０の内部には、前記各遅角油室９に連通する３つの遅角側油孔２４と、前記各進角油室１０に連通する３つの進角側油孔２５がそれぞれ径方向に沿って貫通形成されている。

前記各ベーン２１〜２３は、それぞれが各シュー８の間に配置されていると共に、各先端面に軸方向に形成されたシール溝内に前記ハウジング本体１１の内周面１１ａに摺接するほぼコ字形状のシール部材２６が嵌着されている。

また、前記１つのベーン２１と前記ハウジング本体１１との間には、ベーン部材７の自由な回転を拘束するロック機構２７が設けられていると共に、該ロック機構の位置を調整する位置調整手段が一体的に設けられている。

前記ロック機構は、ハウジング本体１１の前記一つのベーン２１の最遅角側の位置に形成された膨出部に径方向から穿設された保持用孔２７と、該保持用孔２７に圧入固定された圧入部材２８と、該圧入部材２８の先端側内部に形成された当接部（凹部）であるロック穴２９と、前記一つのベーン２１の前記凹状の外周部内に軸方向に形成された摺動用孔３０内からハウジング本体１１方向へ進退自在に収容され、前記ロック穴２９内に係脱自在に設けられたロックピン３１と、機関の始動状態に応じて前記ロックピン３１をロック穴２９に係合あるいは係合を解除させる解除機構を含む係脱機構とから構成されている。

この係脱機構は、ロックピン３１の内部空間部の底面と摺動用孔３０との間に弾装されて、該ロックピン３１を進出方向へ付勢するコイルスプリング３８と、前記ロック穴２９内に油圧を供給してロックピン３１を後退させる図外の解除用油路とから構成されており、この解除用油路は、前記油圧回路４を介して前記遅角油室９と進角油室１０にそれぞれ選択的に供給された油圧を通流させるようになっている。

そして、前記位置調整手段は、前記保持用孔２７と圧入部材２８、ロック穴２９及びロックピン３１とによって構成されている。

すなわち、前記保持用孔２７は、前記ハウジング本体１１の径方向からほぼ円筒状に形成されている。一方、前記圧入部材２８は、図４及び図５にも示すように、所定の回転治具などが嵌合可能なほぼ六角形状の頭部２８ａと、該頭部２８ａの中央に一体に設けられ、円形状の平坦な外周面を有する軸部２８ｂとを備えている。

この軸部２８ｂは、外径が前記保持用孔２７の内径とほぼ同一に設定されているが、外周面の軸方向のほぼ中央位置に段差部２８ｃが形成されて、この段差部２８ｃから先端側の外径が前記保持用孔２７とほぼ同一に設定されているが、頭部２８ａ側が保持用孔２７より若干大きく設定されている。

また、前記軸部２８ａ内部に穿設された前記ロック穴２９は、図５Ａ〜Ｃに示すように、その内径が前記ロックピン３１の外径よりも十分に大きく設定されていると共に、その軸心Ｘが前記軸部２８ａの軸心Ｙよりも僅かに偏心した位置に設定されている。

前記ロックピン３１は、先端部３１ａを含む全体がほぼ円筒状に形成されていると共に、内端部の外周に前記摺動用孔３０の内周面に摺接する円筒状の摺接部３１ｂが形成されている。

また、前記ロックピン３１は、図２に示すように、ベーン部材７が最遅角側の位置に回転した状態において、前記少なくとも前記一つのベーン２１の側面２１ａが、これに対向する一つのシュー８の側面８ａに当接している状態時に前記ロック穴２９内に係合するようになっており、この係合状態では、外周面とロック穴２９の内周面との間に最も近接した部位でも僅かなクリアランスＣが形成されるように調整されている。

前記油圧回路４は、前記各油室９，１０に対して油圧を選択的に供給あるいは各油室９，１０内の油を排出するもので、図１に示すように、前記遅角側油孔２４に連通する遅角通路３２と、前記各進角側油孔２５に連通する進角通路３３と、該各通路３２，３３に電磁切換弁３４を介して油圧を選択的に供給するオイルポンプ３５と、前記各通路３２，３３に電磁切換弁３４を介して選択的に連通するドレン通路３６とを備えている。

前記両通路３２、３３は、前記カムシャフト２の内部に径方向及び軸方向に沿って形成された油通路孔３２ａ、３３ａ及びグルーブ溝３２ｂ、３３ｂを介して前記各油孔２４、２５にそれぞれ連通している。

前記電磁切換弁３４は、２方向弁であって、図外のコントローラかから出力された制御電流のオン、オフによって電磁コイル３４ａが消励磁されて、スプール弁体３４ｂが左右に移動して各通路３２，３３とオイルポンプ３５の吐出通路３５ａと前記ドレン通路３６とを選択的に切り換え制御するようになっている。

前記コントローラは、内部のコンピュータが図外のクランク角センサやエアーフローメータ、水温センサ、スロットルバルブ開度センサなどの各種センサ類からの情報信号を入力して現在の機関の駆動状態を検出すると共に、かかる機関駆動状態に応じて前記電磁切換弁３４の電磁コイルに制御電流を出力するようになっている。

以下、本実施形態の作用を説明すれば、まず、機関始動時は、図２に示すように、予めロックピン３１の先端部３１ａがロック穴２９内に係入して、ベーン部材７を始動に最適な遅角側の位置に拘束している。このため、イグニッションスイッチをオン操作して始動が開始されると、スムーズなクランキングによって良好な始動性が得られる。

そして、機関始動後の所定の低回転低負荷域では、コントローラが電磁切換弁３４の電磁コイル３４ａへの通電を遮断する。これによって、スプール弁体３４ｂがオイルポンプ３５の吐出通路３５ａと進角側通路３３を連通させると同時に、遅角側通路３２とドレン通路３６とを連通させる。

このため、オイルポンプ３５から吐出された作動油が、進角側通路３３を介して進角油室１０内に流入して、該進角油室１０が高圧になる一方、遅角油室９内の作動油が遅角側通路３２を通ってドレン通路３６からオイルパン３７内に排出されて、遅角油室９内が低圧になる。

このとき、進角油室１０内に流入した油圧が、前記解除用油路を介してロック穴２９内に流入して、ロックピン３１をコイルスプリング３８のばね力に抗して後退動させて先端部３１ａをロック穴２９から抜け出させる。これにより、ベーン部材７は、自由な回転が確保される。

したがって、進角油室１０の容積の拡大に伴い、ベーン部材７を、図３に示すように、時計方向へ回転させる。したがって、カムシャフト２は、スプロケット１に対して相対回転角度が進角側に変換される。

一方、機関が例えば高回転高負荷域に移行した場合は、コントローラから電磁切換弁３４の電磁コイル３４ａに制御電流が出力されて、スプール弁体３４ｂが吐出通路３５ａと遅角側通路３２を連通させると同時に、進角側通路３３とドレン通路３６を連通させる。これにより、進角油室１０内の作動油が排出されて低圧になると共に、遅角油室９内に作動油が供給されて内部が高圧になる。

このとき、前記遅角油室９から前記解除用油路を介してロック穴２９内に油圧が供給されることから、ロックピン３１はロック穴２９から抜け出した状態が維持される。

このため、ベーン部材７は、図２に示すように、ハウジング５に対して反時計方向へ回転して、スプロケット１に対する相対回転位相を遅角側に変換する。

この結果、吸気弁の開閉タイミングが遅角側に制御されて、かかる高回転高負荷域における機関の出力を向上させることができる。

また、機関の駆動が停止する直前には、つまりイグニッションスイッチをオフすると電磁切換弁３４への通電が遮断されて、スプール弁体３４ｂが各通路３２，３３、３６の全てを遮断するため、各油室９，１０への油圧の供給が停止される。

これと同時に、カムシャフト２に作用する交番トルクによってベーン部材７が前記遅角側へ相対回転してロックピン３１がコイルスプリング３８のばね力によって進出し、先端部３１ａがロック穴２９内に係合する。この場合、後述するように、各構成部材の組付時に、予め位置調整手段によってロックピン３１とロック穴２９の正確な位置決めが行われているため、ロックピン３１のロック穴２９に対するスムーズな係合作用が得られる。

すなわち、この実施形態において、各構成部品を組み付ける際に、位置調整手段によってロック穴２９とロックピン３１との位置調整を行うには、先ず図４及び図５Ａに示すように、予めロックピン３１をコイルスプリング３８と共に摺動用孔３０内に配置しておく。

次に、ベーン部材７をカムシャフト２を介して一つのベーン２１の側面が対向するシュー８の側面に当接させる（第１工程）。

その後、前記ハウジング本体１１の保持用孔２７に圧入部材２８の先端部側のみを押し込んで挿入して、ロックピン３１の先端部３１ａをロック穴２９内に係入させる。この状態では、図５Ａに示すように、前記ロック穴２９の内周面とロックピン先端部３１ａの外周面との間には全体に円環状の比較的大きな円環状のクリアランスＣが形成されている。

この状態から圧入部材２８を、頭部２８ａを介して図５Ｂに示すように、図中反時計方向（矢印方向）に回転させると、軸心Ｘが偏心しているロック穴２９が偏心変位してその外周面の一部がロックピン先端部３１ａの外周面の一部に円周方向に摺接しながら当接し、この両当接部位ＴではクリアランスＣが消失している。

次に、圧入部材２８を、図５Ｃに示すように、今度は所定の僅かな角度まで逆回転させる（図中矢印方向）。これによって、前記当接部位が互いに離間してロック穴２９の内周面とロックピン３１の外周面との間に再び僅かなクリアランスＣが形成される（第２工程）。

その後、この状態で圧入部材２８を保持用孔２７内にさらに強く押し込むと、段差部２８ｃの外周面が保持用孔２７の内周面に強く圧接して固定される。したがって、前記圧入部材２７は、自由な回転が確実に規制されて、ロックピン３１とロック穴２９との相対位置を一部に僅かなクリアランスＣをもった位置に調整される（第３工程）。これによって、前記位置調整作業が簡単かつ確実に終了する。

このように、本実施形態では、従来のように、たとえ構成部品に製造誤差が生じていても、前述の機関停止において、最遅角側の相対回転位置で前記ロックピン３１とロック穴２９の相対位置を常に確実に最適な位置にすることができる。

この結果、機関の始動時において、前記スプロケット１とカムシャフト２の相対回転位置を確実に規制することが可能になる。

また、前述のように圧入部材２８を頭部２８ａを利用して左右方向へ回転させて、僅かクリアランスＣを形成した後に、この状態を維持しながら圧入部材２８を圧入して固定するようにしたため、調整作業がきわめて容易になると共に、前記クリアランスＣを確実かつ容易に設定することが可能になる。

さらに、前記圧入部材２８は、段差部２８ｃによって保持用孔２７との強固な結合が得られるため、機関駆動中に不用意に回転することはない。

また、この実施形態では、ロックピン３１の先端部３１ａが円筒状に形成されていることから、例えばテーパ状に形成されている場合と比較して、前記先端部３１ａの外周面と前記ロック穴２９の内周面との間の全体のクリアランスを均一化することができると共に、そのクリアランスを可及的に小さくできるので、該先端部３１ａとロック穴２９との間の打音の発生を抑制することが可能になる。したがって、前記両者間での異音の発生を防止するのに有効である。

図６〜図９は第２の実施形態を示し、位置調整手段の圧入部材を廃止して、圧入ではなく螺子止めの調整部材４０を設けたものである。

すなわち、この調整部材４０は、頭部４０ａが円板状に形成されていると共に、軸部４０ｂの外径が前記保持用孔２７の内径より僅かに小さく設定されて、該保持用孔２７内において回転自在になっている。また、前記頭部４０ａの外周側に、前記ハウジング本体１１のシュー８の端部側の外周面に突設された案内ピン４１が挿通されて、所定の角度範囲で調整部材４０の回転を許容する位置許容部である円弧状の長孔４２が形成されている。

前記案内ピン４１は、外周面に雄ねじが形成されて、この雄ねじに前記調整部材４０を所定の回転角度位置で固定する固定手段であるロックナット４３が螺着されている。

また、前記軸部４０ｂの内部に形成されたロック穴２９は、第１の実施形態と同様であって、その軸心Ｘが軸部４０ｂの軸心Ｙから偏心した位置になっている。他の前記ロックピン３１などの構成は前記第１の実施形態と同じである。

したがって、前記調整部材４０によってロックピン３１に対するロック穴２９の位置調整を行うには、先ず各構成部品の組み付け時において、図６に示すように、ベーン部材７の一つのベーン２１の側面２１ａを対向するシュー８の側面８ａに当接させる。

その後、この当接状態で、図８及び図９Ａに示すように、調整部材４０の軸部４０ｂを保持用孔２７内に係入しつつロック穴２９内にロックピン３１の先端部３１ａを係入させると共に、前記案内ピン４１を前記長孔４２内に挿通する。

次に、図９Ｂに示すように、調整部材４０の頭部４０ａを持って軸部４０ｂを中心に全体を長孔４２を介して例えば図中反時計方向（矢印方向）へ徐々に回転させ、偏心形成されたロック穴２９の内周面の一部が前記ロックピン３１の外周面の一部に当接するまで回転させる。これによって、前記図５Ｂに示す場合と同じく、ロック穴２９の内周面とロックピン３１の外周面との間のクリアランスＣが一部消失している状態になる。

その後、図９Ｃに示すように、今度は調整部材４０を長孔４０を介して時計方向（矢印方向）へ任意の所定量だけ回転させる。これにｙって、前記ロックピン３１の先端部外周面とロック穴２９の内周面との間に、図５Ｃに示す場合と同じく、前記両当接部間に所定の僅かなクリアランスＣが設定される。

この状態で、図６に示すように、案内ピン４１の上端部に前記ロックナット４３を螺着して締め付ければ、調整部材４０がハウジング本体１１に簡単に固定することができる。

このように、本実施形態では、調整部材４０を正逆回転させて、ロックピン３１とロック穴２９とを最適な位置に調整し、最終的にロックナット４３を締め付けるだけで、調整作業が終了することから、該調整作業がきわめて容易になる。

また、この実施形態では、機関の長期駆動後において、前記ロックナット４３を緩めて調整部材４０を回転させることによりクリアランスを何度もかつ簡単に調整することが可能になる。

なお、前記スプロケット１とカムシャフト２の相対回転位相の変更制御は、前記第１の実施形態と同じである。

図１０〜図１２は第３の実施形態を示し、圧入部材や調整部材を回転させてクリアランスを調整するのではなく、一つのシュー５０を円周方向に移動させてベーン部材７を介してロックピン３１側を移動させたものである。

すなわち、ハウジング本体１１に形成された保持用孔２７内にロック穴２９形成用の保持部材５１が圧入によって固定されている。前記ロック穴２９は、前記各実施形態とは異なり、偏心状態ではなく、保持部材５０の軸心と同心上に形成されている。

なお、一つのベーン２１に設けられた摺動用孔３０やロックピン３１などの構成及び配置は前記各実施形態と同様である。

また、前記ハウジング本体１１の前記一つのベーン２１に対応する位置に、円周方向に沿ったほぼ長方形状の案内用長孔５２が所定長さに形成されている。一方、前記一つのシュー５１は、ハウジング本体１１とは別体の正面扇状のブロック状に形成され、外周面の円周方向の中央位置に、前記案内用長孔５２に挿通するガイドピン５３が突設されている。このガイドピン５３は、外周面に雄ねじが形成されていると共に、ハウジング本体１１の外側からロックナット５４が螺着されるようになっている。

したがって、各構成部品の組み付け時に、前記ロック穴２９とロックピン３１の位置を調整するには、まず、図１２Ａに示すように、予め、ロックピン３１をロック穴２９内に係入した状態に配置しておくと共に、前記シュー５０を、ガイドピン５３が案内用長孔５２に挿通したフリーな状態で配置しておく。この位置では、ロックピン３１はロック穴２９のほぼ中央に配置されている。

この状態で、前記シュー５０を、図１２Ｂに示すように、案内用長孔５２とガイドピン５３を介してハウジング本体１１の内周面に沿って時計方向（矢印方向）に僅かに移動させる。そうすると、シュー５０の側面５０ａに押されてベーン２１が同方向へ僅かに周方向へ移動し、これにより、ロックピン３１がロック穴２９内で移動して互いの内外周面の一部が当接する。

次に、前記シュー５０を、図１２Ｃに示すように、反時計方向（矢印方向）へ僅かに移動させると、前記ロックピン３１とロック穴２９の両当接部位が離間して両者２９，３１間に所定の最適なクリアランスＣが形成される。

その後、この状態で、図１０，図１１に示すように、前記ガイドピン５３の上端部にロックナット５４を螺着締結すると、シュー５０がハウジング本体１１の強固に固定されると共に、ロック穴２９とロックピン３１の相対位置が前記シュー５０の一側面５０ａとベーン２１の対向側面２１ａと当接した位置関係で確実に固定される。

また、前記ロックナット５４を弛緩してシュー５０の移動を許容すれば、前記ロックピン３１とロック穴２９との位置調整をいつでも簡単に行うことができる。

したがって、この実施形態も前記第２の実施形態と同様な作用効果が得られる。

図１３及び図１４は第４の実施形態を示し、ロック機構をカムシャフト２の軸方向に配置形成したもので、前記ベーン部材７の一つのベーン２３の内部軸方向に摺動用孔６０が形成されていると共に、該摺動用孔６０の内部にロックピン６１が進退自在に収容保持されている。一方、前記ハウジング５のフロントプレート１２の内面に形成された保持用孔６２の内部に、断面コ字形状の圧入部材６３が圧入などによって固定され、この圧入部材６３の内部に前記ロックピン６１が係脱するロック穴６４が形成されている。このロック穴６４は、図１４にも示すように、内径が前記ロックピン６１の先端部６１ａの外径よりも十分に大きく設定されている。

前記ロックピン６１は、先端部６１ａがほぼ截頭円錐状に形成されていると共に、内部凹溝底面とリアプレート１３の内面との間に弾装されたコイルスプリング６５のばね力によって前記ロック穴６４へ係入する方向に付勢されている。

そして、前記フロントプレート１２は、外周側に形成された３つのボルト孔１２ｂがほぼ円周方向に沿って長孔状に形成されており、この長孔状のボルト孔１２ｂを介して全体が円周方向へ所定角度範囲で回動可能に形成されている。したがって、前記ロック穴６４は、フロントプレート１２の回動に伴ってハウジング５の円周方向へ移動するようになっている。

したがって、各構成部品を組み付ける際において、前記ロックピン６１に対してロック穴６４の位置を調整するには、先ず、図１５Ａに示すように、各ボルト１４によって仮止め状態にあるフロントプレート１２を、各ボルト１４と長孔状のボルト孔１２ｂを介して最大時計方向の回動位置に移動させておく。

次に、フロントプレート１２を、図１５Ｂに示すように、図中反時計方向（矢印方向）へ回動させて、ロックピン６１の先端部６１ａ外周面にロック穴６４の内周面の反対側の一部が当接するまで回動させる。

続いて、フロントプレート１２を、図１５Ｃに示すように、今度は反対側に僅かに回動させて、前記ロックピン６１の先端部６１ａの外周面から前記ロック穴６４の内周面の前記当接部位を離間させて、該先端部６１ａ外周面とロック穴６４内周面との間に最適なクリアランスｃを設定する。

その後、この状態で前記各ボルト１４を締め付ければ、フロントプレート１２がハウジング本体１１に結合されると共に、前記ロックピン６１とロック穴６４との最適なクリアランスＣを確保することができる。

したがって、この実施形態も前記各実施形態と同様な作用効果が得られると共に、フロントプレート１２自体を回動させるので、前記クリアランス調整も容易であると共に、適宜前記各ボルト１４を弛緩、締結していつでもクリアランス調整が可能になる。

前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。

請求項（１） クランクシャフトから回転力が伝達される駆動部材と、
該駆動部材とカムシャフトのいずれか一方側と一体的に回転し、内周側に突出するシューによって隔成される少なくとも１つの作動室を有するハウジングと、
前記駆動部材とカムシャフトの他方側と一体的に回転し、前記ハウジング内に収容されて前記作動室を進角室と遅角室とに隔成するベーンを有するベーンロータと、
前記進角室及び／または遅角室に作動油を給排することにより相対回転位相を可変にする位相変更機構と、
前記ハウジングと前記ベーンロータのいずれか一方側に進退自在に設けられた突出部材と、
前記ハウジングと前記ベーンロータの他方側に設けられ、前記ベーンが前記シューに当接した状態で前記突出部材が進出した際に該突出部材が当接して前記ハウジングと前記ベーンロータを規制する当接部と、
機関の駆動状態に応じて前記突出部材を後退させて前記当接部との規制を解除する解除機構と、
前記突出部材と当接部との相対位置を調整して固定する位置調整手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。

この発明によれば、前記請求項１に記載の発明と同様な作用効果が得られる。

請求項（２） クランクシャフトから回転力が伝達される駆動部材と、
該駆動部材とカムシャフトのいずれか一方側と一体的に回転し、内周側に突出するシューによって隔成される少なくとも１つの作動室を有するハウジングと、
前記駆動部材とカムシャフトの他方側と一体的に回転し、前記ハウジング内に収容されて前記作動室を進角室と遅角室とに隔成するベーンを有するベーンロータと、
前記進角室及び／または遅角室に作動油を給排することにより相対回転位相を可変にする位相変更機構と、
前記ハウジングと前記ベーンロータのいずれか一方側に進退自在に設けられた突出部材と、
前記ハウジングと前記ベーンロータの他方側に設けられ、前記ベーンが前記シューに当接した状態で前記突出部材が進出した際に該突出部材が収容されて前記ハウジングと前記ベーンロータを規制する凹部と、
機関の駆動状態に応じて前記突出部材を後退させて前記凹部との係合を解除する解除機構と、
前記突出部材と当接部との相対位置を調整して固定する位置調整手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。

この発明によれば、請求項２に記載の発明と同様な作用効果が得られる。

請求項（３） 前記第２工程は、まず最初に前記位置調整手段を一方向へ操作して前記突出部材と当接部の一部を当接させ、その後、前記位置調整手段を所定のクリアランスが形成されるまで逆方向へ操作して前記クリアランスを調整することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置の組付方法。

請求項（４） 前記位置調整手段は、回転操作することによって前記突出部材と当接部との間のクリアランスを調整する調整部材と、該調整部材の回転操作を固定可能固定手段とを備えたことを特徴とする請求項１、２、（１）（２）のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。

請求項（５） 前記位置調整手段は、回転操作することによって前記突出部材と当接部との間のクリアランスを調整する調整部材と、該調整部材の回転操作を固定可能な固定手段とを備えたことを特徴とする請求項３または（３）に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置の組付方法。

請求項（６） 前記調整部材は、回転中心に対して偏心した円弧面を有することを特徴とする請求項（４）に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。

請求項（７） 前記調整部材は、回転中心に対して偏心した円弧面を有することを特徴とする請求項（５）に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置の組付方法。

請求項（８） 前記位置調整手段は、回転操作することによって前記突出部材または凹部の位置が変更される調整部材と、該調整部材の回転を規制可能な固定手段とを備えたことを特徴とする請求項２または（２）に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。

請求項（９）前記凹部を円形の穴によって構成したことを特徴とする請求項（８）に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。

請求項（１０） 前記固定手段は、所定の圧入用穴と、前記調整部材に設けられて、前記圧入用穴内に圧入する圧入部とから構成したことを特徴とする請求項（５）（６）（８）（９）のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。

この発明によれば、調整部材によって前記クリアランスを調整した後において、前記圧入部によって固定されることから、事後的に前記調整部材の不用意な回転を防止できる。この結果、前記クリアランスを安定かつ確実に保持することが可能になる。

請求項（１１） 前記圧入部を、前記調整部材に設けられた段差部によって形成したことを特徴とする請求項（１０）に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。

請求項（１２） 前記調整部材は、外部からの回転操作を可能する非円形部を有することを特徴とする請求項（５）（６）（８）〜（１１）のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。

この発明によれば、位置調整手段によるクリアランス調整を、前記調整部材を所定の部材に一旦仮止めした状態で非円形部を介して回転操作することにより調整できるので、該調整作業が容易になる。

請求項（１３） 前記固定手段を、前記調整部材に設けられた回転方向の位置許容部と、該位置許容部内に配置され、頭部を介して前記調整部材を挟持可能なボルトによって構成したことを特徴とする請求項（５）（６）（８）〜（１２）のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。

この発明によれば、各構成部品の組み付け後、つまり前記固定手段によって固定した後においても、前記ボルトを弛緩、締結して調整部材などを組み付け直すことができるため、前記クリアランスを事後的に何度でも微調整することが可能になる。

請求項（１４）前記位置調整手段は、前記ベーンと当接する前記シューの位置を円周方向に移動可能でかつ所定位置で固定可能に形成したことを特徴とする請求項（１）に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。

請求項（１５） 前記ハウジングは、少なくとも軸方向の一端側がボルトによって固定されるプレートによって封止されると共に、前記突出部材を、前記ベーンロータにカムシャフトの軸方向に沿って進退自在に収容し、かつ、前記凹部を前記プレートに設けたことを特徴とする請求項（１３）に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。

この発明によれば、前記プレートに凹部が形成されている場合には、該プレートを回転させるだけで前記突出部材に対する凹部の位置を調整することが可能になる。

請求項（１６） 前記突出部材を、先端が円筒状のピンによって構成すると共に、該ピンの先端部が前記当接部に当接することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。

ピンの先端部が円筒状に形成されていることから、例えばテーパ状に形成されている場合と比較して、前記先端部と前記当接部との間の全体のクリアランスを均一化することができると共に、そのクリアランスを可及的に小さくできるので、該先端部と当接部との間の打音の発生を抑制することが可能になる。したがって、前記両者間での異音の発生を防止するのに有効である。

本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、位置調整手段は、突出部材の位置を変更することによってクリアランスを調整するものであってもよい。また、この突出部材の突出した部分を前記ハウジングの回転位置をセンサによって検出する検出部とすることも可能である。

また、前記位相変更機構は、油圧により作動するものに限らず、電気的、例えば電動モータや電磁ブレーキによって作動するものであってもよい。

さらに前記突出部材は、先端部が円筒状のものに限らず、球状や断面多角形状のものであってもよく、また、截頭円錐状（テーパ状）に形成されていてもよい。

前記凹部における前記突出部材に当接する内周面の部位が、前記当接部に相当するものである。また、当接部は、単なる段差部によって形成されるものであってもよい。

前記突出部材の進退作動は、油圧とスプリングによって作動するものに限らず、電磁力を利用するものでもよい。

前記駆動部材は、チェーンの他にタイミングベルトが巻回されるプーリーやギアの噛み合いによって駆動されるものであってもよ。

前記ハウジングがカムシャフトに固定されて、ベーンロータが駆動部材と一体になっているものでもよい。さらに、前記ハウジングに突出部材を設け、ベーンロータに当接部または凹部を形成することも可能である。

前記ベーンロータは、ハウジングの最遅角位置でその回転が規制されるものに限らず、例えば排気カムシャフトに取り付けられる場合には、最進角位置で回転が規制されるものであってもよい。

さらに、前記ベーンとシューが当接する位置は、前記突出部材で規制される位置に隣接している必要はない。

ベーンとベーンロータが別体になっているものを用いることも可能である。

本発明に係るバルブタイミング制御装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。 本実施形態によるバルブタイミングを遅角側に制御した状態を示す作用説明図である。 本実施形態によるバルブタイミングを進角側に制御した状態を示す作用説明図である。 本実施形態の要部断面図である。 Ａ〜Ｃはロック穴とロックピンの位置を調整する手順を示す要部断面図である。 本発明の第２の実施形態を一部を破断して示す正面図である。 図６の矢印Ａ方向からみた破断図である。 本実施形態の要部断面図である。 Ａ〜Ｃはロック穴とロックピンの位置を調整する手順を示す要部破断図である。 本発明の第３の実施形態を一部を破断して示す正面図である。 図１０の矢印Ｂ方向からみた矢視図である。 Ａ〜Ｃはロック穴とロックピンの位置を調整する手順を示す要部断面図である。 本発明の第４の実施形態を一部を破断して示す側面図である。 本実施形態の正面図である。 Ａ〜Ｃはロック穴とロックピンの位置を調整する手順を示す正面図である。

符号の説明

１…スプロケット（駆動部材）
２…カムシャフト（従動部材）
３…位相変更機構
４…油圧回路
５…ハウジング
７…ベーン部材
８…シュー
９…遅角油室
１０…進角油室
１１…ハウジング本体
１２…フロントプレート
１３…リアプレート
１４…ボルト
２０…ベーンロータ
２１〜２３…ベーン
２７…保持用孔
２８…圧入部材
２８ａ…頭部
２８ｂ…軸部
２９…ロック穴（当接部）
３０…摺動用孔
３１…ロックピン（突出部材）
３１ａ…先端部
３８…コイルスプリング

Claims (1)

1. クランクシャフトからの回転力が伝達され、内周側に突設されたシューによって少なくとも１つの作動室を形成するハウジングと、
   前記ハウジング内に収容されてカムシャフトと一体的に回転し、前記作動室を進角油室と遅角油室とに隔成するベーンを有すると共に、前記進角油室または遅角油室に作動油を給排することによって前記ハウジングに対して相対回転するベーン部材と、
   前記ハウジングとベーン部材のいずれか一方側に設けられ、機関の駆動状態に応じて進退動すると共に、先端部が円筒状に形成されたロックピンと、
   前記ハウジングとベーン部材の他方側に設けられ、前記ベーンが前記シューに周方向から当接した状態で前記ロックピンが進出した際に、前記ロックピンの先端部が係合して前記ハウジングとベーン部材の相対回転を規制する断面円形状のロック穴と、
   を備え、
   前記ロックピンの先端部が前記ロック穴に係合した状態において、前記ロックピンの先端部の外周面と前記ロック穴の内周面とが、前記シュー側から周方向へ離間した側の対向する部位間が最も近接するように、前記ロック穴を前記ロックピンに対して偏心した位置に形成したことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。

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