JP5179406B2 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。

従来、吸気弁を駆動する吸気カムシャフトと排気弁を駆動する排気カムシャフトにそれぞれ固定される内燃機関のバルブタイミング制御装置が知られている（例えば特許文献１）。この装置は、油圧を供給することによりハウジング部材内に設けられた従動部材を相対的に回転させることでバルブタイミングを変更する。

特開２００２−２５６８２５号公報

一般に、吸気側と排気側の両カムシャフトにそれぞれバルブタイミング制御装置を設けた場合、両装置の間で構成部材（ハウジング部材や従動部材）の素材を共用化し、構成部材の互換性を持たせることができれば有利である。
ところで、吸気側の装置では遅角側方向に初期位置を設定する必要があるところ、その構成から吸気カムシャフトによる遅角側への作動力が働くため、遅角方向に付勢するばね等の付勢部材が必要ない。
しかしながら、排気側の装置では進角側方向に初期位置を設定する必要があるところ、その構成から排気カムシャフトによる遅角側への作動力が働くため、進角方向に付勢するばね等の付勢部材を設置する必要があり、吸気側の装置と異なるようになっている。
このような様々な設計条件から、構成部材の形状を相対回転の両方向で同様とするのは困難であり、吸気側と排気側の両装置の間で構成部材を共用化するのが難しい、という課題があった。
本発明の目的とするところは、吸気側と排気側の両装置の間で構成部材が共用可能な内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の内燃機関のバルブタイミング制御装置は、好ましくは、吸気カムシャフトに固定される第１バルブタイミング制御装置及び排気カムシャフトに固定される第２バルブタイミング制御装置のハウジング本体と従動部材は、アルミ系金属で押出成形された同一の母材をミラー配置して用いており、従動部材はハウジング本体よりも硬度が高いアルミ系金属製である。

よって、吸気側と排気側の両装置の間で構成部材（ハウジング部材及び従動部材）の互換性を持たせ、共用できる。

内燃機関に設置された吸気側及び排気側のバルブタイミング制御装置を軸方向の一方から見た正面図である。 吸気側のバルブタイミング制御装置の分解斜視図である。 吸気側のバルブタイミング制御装置の回転軸を通る部分断面図である。 吸気側のバルブタイミング制御装置を回転軸方向の一方から見た正面図である（最遅角位置）。 吸気側のバルブタイミング制御装置を回転軸方向の一方から見た正面図である（最進角位置）。 （ａ）は、吸気側のハウジング本体を回転軸方向の一方から見た正面図である。（ｂ）は、（ａ）のＣ−Ｃ視断面図である。（ｃ）は、吸気側のハウジング本体を回転軸方向の他方から見た正面図である。 吸気側及び排気側のハウジング本体の一次加工品の斜視図である。 吸気側及び排気側のハウジング本体の三次加工品の斜視図である。 （ａ）は、吸気側のベーンロータを回転軸方向の一方から見た正面図である。（ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ視断面図である。 吸気側及び排気側のベーンロータの一次加工品の斜視図である。 吸気側及び排気側のベーンロータの二次加工品の斜視図である。 吸気側のフロントプレートの斜視図である。 位置決めピンが固定されたピン孔の軸心を通る部分断面図である。 ロック機構の軸心を通る断面図である。 排気側のバルブタイミング制御装置の回転軸を通る部分断面図である。 排気側のバルブタイミング制御装置を回転軸方向の一方から見た正面図である（最進角位置）。 排気側のバルブタイミング制御装置を回転軸方向の一方から見た正面図である（最遅角位置）。 （ａ）は、排気側のハウジング本体を回転軸方向の一方から見た正面図である。（ｂ）は、（ａ）のＥ−Ｅ視断面図である。（ｃ）は、排気側のハウジング本体を回転軸方向の他方から見た正面図である。 （ａ）は、排気側のベーンロータを回転軸方向の一方から見た正面図である。（ｂ）は、（ａ）のＦ−Ｆ視断面図である。

以下、本発明の内燃機関のバルブタイミング制御装置を実現する形態を、図面に基づき説明する。

（バルブタイミング制御装置の構成）
図１は、内燃機関（以下、機関という。）のシリンダブロックをクランクシャフト（又はカムシャフト）の軸方向から見たバルブタイミング制御装置（以下、装置１という。）の部分正面図である。本実施例１の装置１が適用される機関は、クランクシャフトを起点としてＶ字型に２つの気筒列（バンク）を配置したＶ型エンジンであって、１つの気筒に対して吸気弁用のカムシャフト（以下、吸気カムシャフト３ａという。）と排気弁用のカムシャフト（以下、排気カムシャフト３ｂという。）が２本設置されたＤＯＨＣ方式である。気筒列ごとに吸気カムシャフト１本と排気カムシャフト１本のセットが設けられている。吸気カムシャフト３ａはシリンダブロックの幅方向内側に設置されており、吸気弁を駆動する。排気カムシャフト３ｂはシリンダブロックの幅方向外側に設置されており、排気弁を駆動する。

各カムシャフト３の軸方向一端にはそれぞれ装置１が設置されている。吸気側の装置１ａは吸気カムシャフト３ａに固定設置され、排気側の装置１ｂは排気カムシャフト３ｂに固定設置されている。各装置１にはプーリ100が設けられており、各プーリ100には１本のタイミングベルト（以下、ベルトＢという。）が掛け渡されている（図１の二点鎖線）。ベルトＢはゴム製の歯付ベルトである。クランクシャフトの回転力はベルトＢを介して各プーリ100に伝達される。各装置１はプーリ100により回転駆動されると共に、各バルブ（吸気弁・排気弁）の開閉タイミングを運転条件に応じて最適に可変制御する。

以下、説明の便宜上、吸気カムシャフト３ａ及び排気カムシャフト３ｂの軸方向にＸ軸を設け、装置１ａ及び装置１ｂが設置されている側を正方向とする。

（吸気側の装置の構成）
まず、機関の吸気側に適用された装置１ａの構成を図２〜図１４に基づき説明する。図２は装置１ａを構成する各部材を分解して同軸上に並べ、斜めから見た図である。図３は、装置１ａのカムシャフト回転軸Ｏ（図４参照）を通る部分断面を示す。図４及び図５は、フロントプレート８等を取り外した状態の装置１ａ（ハウジング本体１０にベーンロータ４を組み付けたもの）をＸ軸正方向側から見た正面図である。遅角油路408と進角油路409をあわせて示す（図３の破線）。なお、図３は、図４のＡ−Ｏ−Ａ断面（一点鎖線）に相当する。

装置１ａは、油圧給排機構２から作動油の供給を受け、又は油圧給排機構２へ作動油が排出されることで作動する油圧アクチュエータ（油圧駆動タイプの位相変換機構）である。油圧給排機構２による装置１ａへの作動油の給排は、制御手段（コントローラCU）により制御される。装置１ａは、供給される作動油圧を用いてクランクシャフトに対する吸気カムシャフト３ａ（以下、カムシャフト３ａという。）の回転位相を連続的に変化させることで、吸気弁のバルブタイミングを可変制御する。

装置１ａは、プーリ100とハウジングＨＳＧとベーンロータ４とを有している。ハウジングＨＳＧにはプーリ100を介してクランクシャフトの回転力が伝達される。ハウジングＨＳＧの内部に収容されたベーンロータ４は、ハウジングＨＳＧに対して相対回動自在に設けられており、作動油を介してハウジングＨＳＧから回転力が伝達されるとともに、この回転力をカムシャフト３ａへ伝達する。

ハウジングＨＳＧは、フロントプレート８と、リアプレート９と、ハウジング本体１０とを有したハウジング部材である。ハウジング本体１０は、中空円筒状のハウジング部材であり、Ｘ軸方向両端が開口している。フロントプレート８は、ハウジング本体１０のＸ軸正方向側の開口端を封止・閉塞する円盤状のハウジング部材である。リアプレート９は、ハウジング本体１０のＸ軸負方向側の開口端を封止・閉塞する円盤状のハウジング部材である。本実施例１のハウジング本体１０は、後述するように押出し成形により作られるため、中空円筒状であり両端が開口している。よって、フロントプレート８及びリアプレート９により両開口端を封止する。

図６はハウジング本体１０を示す。（ａ）はハウジング本体１０をＸ軸正方向側から見た正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ視断面を示し、（ｃ）はハウジング本体１０をＸ軸負方向側から見た正面図である。図７、図８は、ハウジング本体１０の製造過程における中間状態（素材）を示す。

ハウジング本体１０は、図７に示すようなアルミ押出し材から形成される。まず、アルミ系金属材料（アルミニウム、又はA6000やA7000等のアルミ合金）を金型から押し出し、図７に示すような、内周に各シュー１１〜１３の形状を有し、外周にプーリ100の形状を有する連続体へと押出し成形する（これを一次加工品Ｐ１という）。その後、一次加工品Ｐ１の外周面および内周面全体に陽極酸化処理（アルマイト処理）を施して表面を高硬度化する（これを二次加工品Ｐ２という）。そして、図８に示すように、二次加工品Ｐ２を一定の軸方向間隔で径方向に切断することで、同形状の複数の部材とする（これらの部材を三次加工品Ｐ３という）。そして、三次加工品Ｐ３に対して切削加工を施し、封止凹部101やボルト孔110等を設けることで、図６に示す最終的な形状を有するハウジング本体１０とする。

図６（ｂ）（ｃ）に示すように、ハウジング本体１０のＸ軸負方向側の開口端には、Ｘ軸正方向側に向かって穿たれた凹部（段差部）である封止凹部101が設けられている。封止凹部101は、上記三次加工品Ｐ３を、回転軸Ｏを中心として所定の半径Ｒを有する円筒状に、Ｘ軸正方向に向かって所定の深さまで穿つ（減肉する）ことで形成されている。封止凹部101は、外周が円形の底面102と、底面102を取り囲み封止凹部101の内周面である壁面103とを有している。壁面103は、回転軸Ｏを中心に半径Ｒを有している。

回転軸Ｏを中心として、ハウジング本体１０の内周面の半径をＲｉ、プーリ100の歯先までの最大半径をＲｏとすると、Ｒｏ＞Ｒ＞Ｒｉであり、Ｒｏ：Ｒｉ≒１００：８２である。また、（Ｒｏ＋Ｒｉ）／２≒Ｒである。言い換えると、ハウジング径方向で見ると、封止凹部101は、ハウジング本体１０の内周面と外周面との間における略半分の範囲にわたって設けられている。一方、Ｘ軸方向では、ハウジング本体１０のＸ軸負方向側の端面104と封止凹部101の底面102との間の距離Ｌ２は、ハウジング本体１０のＸ軸方向長さＬの略２０％強である。言い換えると、封止凹部101は、Ｘ軸方向でハウジング本体１０の略２０％強の範囲にわたって設けられている。

ハウジング本体１０の外周のＸ軸方向全範囲には、ハウジング本体１０と一体にプーリ100が成形されている。ハウジング本体１０の内周側のＸ軸方向長さＬ１は、封止凹部101により、外周側（プーリ100）よりも短くなっている（Ｌ１＜Ｌ）。言い換えると、プーリ100のＸ軸方向長さＬは、ハウジング本体１０の内周側（Ｌ１）よりも長く確保されている。プーリ100は、Ｘ軸方向に延在する凹凸（歯）から構成され、ベルトＢが巻回される歯車であり、機関のクランクシャフトにより回転駆動され、ハウジング本体１０と共に図４の時計回り方向（図１の矢印方向に相当する。）に回転する。

ハウジング本体１０の内周には、内側に向かって突出する複数のシュー１１〜１３が、ハウジング本体１０と一体に成形されている。具体的には、回転軸Ｏの周りの方向（以下、周方向という。）で略等間隔に、３つの隔壁部である第１〜第３シュー１１〜１３が、ハウジング本体１０の内周面から内径方向（回転軸Ｏに向かう方向）に向かって突設されている。第１、第２、第３シュー１１,１２,１３は、この順番で、図４の時計回り方向に並んでいる。各シュー１１〜１３はＸ軸方向に延びて形成されており、Ｘ軸に対して垂直方向のそれらの断面は略台形状に設けられている。

周方向における各シュー１１〜１３の幅は、略同じ大きさに設けられている。第２シュー１２と第３シュー１３の間の隙間、及び第３シュー１３と第１シュー１１の間の隙間の周方向幅は、略同じ大きさに設けられている。第１シュー１１と第２シュー１２の間の隙間は、後述する幅広の第１ベーン４１が収容されるため、その周方向幅が、他のシュー間の上記隙間よりも若干大きく設けられている。

第１シュー１１の上記台形断面の略中央には、ボルトｂ１が挿通するボルト孔110がＸ軸方向に貫通形成されている。同様に、第２、第３シュー１２、１３にもそれぞれボルト孔120,130が貫通形成されている。

各シュー１１〜１３のＸ軸正方向側の端面は、フロントプレート８に密着固定されている。封止凹部101の底面102の一部として設けられた各シュー１１〜１３のＸ軸負方向側の端面は、リアプレート９に密着固定されている。

Ｘ軸正方向側から見て、第２シュー１２と第３シュー１３の時計回り方向側には、それぞれ平面部121,131が形成されている。平面部121,131は、Ｘ軸方向から見て、ハウジング本体１０の回転軸Ｏを通る径方向直線と略一致した直線状である。

一方、第１シュー１１の時計回り方向側は、（ハウジング外径方向の）根元部分に肉盛り部112が設けられると共に、（ハウジング内径方向の）先端部分に切り欠き部113が設けられている。肉盛り部112と切り欠き部113との間には、第２シュー１２及び第３シュー１３と同様の平面部111が形成されている。肉盛り部112の形状は、Ｘ軸方向から見て、内側に凸の、所定の曲率を有する略円弧状であり、第1シュー１１がハウジング本体１０の内周面に沿って立ち上がり始める位置からなだらかに湾曲するように形成されている。

図６（ｃ）に示すように、封止凹部101の底部102であって上記肉盛り部112には、ボルト孔110に隣接して、ボルト孔110よりも小径の位置決め用凹部114が設けられている。肉盛り部112は、第１シュー１１に位置決め用凹部114を設けることを可能にすると共に、後述する第1ベーン４１が第１シュー１１に当接しても強度の点で問題ないように、第１シュー１１の根元部分における周方向での剛性を高めている。

また、Ｘ軸正方向側から見て、第１〜第３シュー１１〜１３の反時計回り方向側には、Ｘ軸方向全範囲にわたる幅広の溝である凹部115,125,135がそれぞれ形成されている。

第１〜第３シュー１１〜１３の先端部116,126,136の、回転軸Ｏに対向する内径側の面は、Ｘ軸方向から見て、後述するベーンロータ４のロータ４０の外周面411等に沿って窪んだ円弧状に形成されている。先端部116には、シール溝117がＸ軸方向に沿って形成されている。シール溝117の内部には、ロータ４０の外周面に液密に摺接するシール部材118と、このシール部材118をロータ４０の外周面へ向けて押圧するシールスプリング（板バネ119）が嵌合保持されている。シール部材118はガラス繊維入りの樹脂製であり、Ｘ軸に対して直角の方向から見て略コ字状である。同様に、他の先端部127,137にも、それぞれシール部材128,138及び板バネ139,149が設けられている（図３参照）。

図９はベーンロータ４を示す。（ａ）はベーンロータ４をＸ軸正方向側から見た正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ視断面を示す。なお、油路408,409の一部のみの開口を示す。図１０、図１１は、ベーンロータ４の製造過程における中間状態（素材）を示す。

ベーンロータ４は、図１０に示すようなアルミ押出し材から形成される。まず、アルミ系金属材料を金型から押し出し、図１０に示すように、ロータ４０と各ベーン４１〜４３の外周形状を有する連続体へと押出し成形する（これを一次加工品Ｑ１という）。そして、図１１に示すように、一次加工品Ｑ１を一定の軸方向間隔で径方向に切断することで、複数の部材とする（これらの部材を二次加工品Ｑ２という）。そして、二次加工品Ｑ２に対して切削加工を施し、ボス部401や嵌合穴402等を設けることで、図９に示すような最終的な形状とする（これを三次加工品Ｑ３という）。その後、三次加工品Ｑ３の外周面全体に陽極酸化処理を施して表面を高硬度化することで完成品とする。

ベーンロータ４は、プーリ100（ハウジングＨＳＧ）に対して相対回転自在な従動回転体（従動部材）であり、カムシャフト３ａと一体になって図４の時計回り方向に回転するベーン部材である。ベーンロータ４は、回転軸部であるロータ４０と、３枚の羽根である第１〜第３ベーン４１,４２,４３とを有している。

ロータ４０は、３本のカムボルト３１〜３３によって、カムシャフト３ａと同軸に、カムシャフト３ａのＸ軸正方向側の端部３０（挿通部301）に固定されている。ロータ４０は、ロータ本体400とボス部401とを同軸に有している。ロータ本体400は、ハウジングの第１〜第３シュー１１〜１３にそれぞれ設置されたシール部材118,128,138に摺動しつつ回転支持されている。

ボス部401は、ロータ本体400からＸ軸負方向に向かって突出するように形成されている。ボス部401は、リアプレート９の支持孔９２に挿通され、支持孔９２に対して僅かな隙間を介して設置される。ボス部401の外径（外周面の直径）はロータ本体400の外径よりも若干小さい。ボス部401のＸ軸方向長さＬ３は、封止凹部101のＸ軸方向長さＬ２よりも若干短い。ロータ本体400のＸ軸方向長さは、封止凹部101を除いたハウジング本体１０のＸ軸方向長さＬ１と略等しい。

ボス部401及びロータ本体400の内周には、カムシャフト３ａと略同径の嵌合穴402が、Ｘ軸負方向側からＸ軸正方向に向かって、ロータ本体400の２／３弱の深さまで、ロータ４０と略同軸に穿設されている。ロータ本体400には、ロータ本体400の直径よりも若干小径の凹部403が、Ｘ軸正方向側からＸ軸負方向に向かって、ロータ本体400の約１３％の深さまで、ロータ４０と略同軸に穿設されている。

また、ロータ本体400には、カムボルト３１〜３３がそれぞれ挿通するボルト穴404〜406がＸ軸方向に穿設されており、凹部403と嵌合穴402とを連通している。ボルト穴404〜406は、ロータ４０の回転軸Ｏの周りに略等間隔に設けられている。また、ロータ本体400には、回転軸Ｏ上に、嵌合穴402と凹部403とを連通する小径の空気抜き孔407が貫通形成されている。

ロータ本体400の外周面には、周方向で略等間隔に、第１〜第３ベーン４１〜４３が、外径方向（回転軸Ｏから離れる外側方向）に向かって突出するように放射状に設けられている。第１、第２、第３ベーン４１、４２、４３は、この順番で、図４の時計回り方向に並んで設けられている。各ベーン４１〜４３はロータ４０（ロータ本体400）と一体に成形されており、各ベーン４１〜４３のＸ軸に対して垂直方向の断面形状は、外径方向に向かうにつれて周方向幅が広くなる略台形状に形成されている。

各ベーン４１〜４３のＸ軸方向長さはロータ本体400のＸ軸方向長さＬ１と同じに設けられている。ベーンロータ４がハウジングＨＳＧ内に設置された状態で、各ベーン４１〜４３のＸ軸正方向側の面は、フロントプレート８のＸ軸負方向側の面に対して極僅かな隙間を介して対向している。また、各ベーン４１〜４３のＸ軸負方向側の面は、リアプレート９のＸ軸正方向側の面に対して極僅かな隙間を介して対向している。

ベーンロータ４の周方向における第２、第３ベーン４２、４３の幅は、略同じ大きさに設けられている。第1ベーン４１の周方向幅は、第２、第３ベーン４２、４３よりも広く形成され、各ベーン４１〜４３のなかでも最大幅となっており、後述するロック機構５を収容可能としている。

各ベーン４１〜４３の重心は、ベーンロータ４の周方向で互いに略等間隔位置に設けられている。ただし、第1ベーン４１は幅広でありロック機構５が設けられている分だけ他のベーン４２、４３よりも若干重い。このため、第１ベーン４１と第２ベーン４２の間の隙間、及び第３ベーン４３と第１ベーン４１の間の隙間は、第２ベーン４２と第３ベーン４３の間の隙間よりも若干広く設けられており、これによりベーンロータ４の重心を全体として回転軸Ｏ上に近づけている。

ベーンロータ４がハウジングＨＳＧ内に設置された状態で、第１ベーン４１は第１シュー１１と第２シュー１２の間、第２ベーン４２は第２シュー１２と第３シュー１３の間、第３ベーン４３は第３シュー１３と第１シュー１１の間の隙間に、それぞれ配置されている。

各ベーン４１〜４３のロータ外径側（回転軸Ｏから離れる側）の外周面411,421,431は、Ｘ軸方向から見て、ハウジング本体１０の内周面に沿って円弧状に形成されている。第１ベーン４１の外周面411には、溝412がＸ軸方向に沿って形成されている。溝412の内部には、ハウジング本体１０の上記内周面に液密に摺接するシール部材413と、シール部材413を上記内周面に向けて押圧するシールスプリング（板バネ414）とが嵌着保持されている。同様に、第２、第３ベーン４２、４３の外周面421,431にも、それぞれシール部材423,433及び板ばね424,434が設けられている（図２参照）。

Ｘ軸正方向側から見て、第１ベーン４１の反時計回り方向側には、平面部415が形成されている。平面部415は、Ｘ軸方向から見て、ロータの回転軸Ｏを通る径方向直線と略一致した直線状である。また、平面部415よりもロータ径方向内側の根元部分には、切り欠き部416が設けられている。切り欠き部416の形状は、Ｘ軸方向から見て、内側に凸の（窪んだ）、所定の曲率を有する円弧状である。第２、第３ベーン４２、４３においても、同様に、平面部425,435と切り欠き部426,436がそれぞれ設けられている。

Ｘ軸正方向側から見て、第１ベーン４１の反時計回り方向側には、平面部415よりもロータ径方向外側の先端部分に、切り欠き部417が設けられている。切り欠き部417の形状は、Ｘ軸方向から見て、外側に凸の、第1シュー１１の肉盛り部112よりも若干大きい（後述する凹部900と略等しい）曲率を有する円弧状である。切り欠き部417は、第１ベーン４１の平面部415が第1シュー１１の平面部111と面同士で接触することを可能にすると共に、第１ベーン４１の重量を少なくすることに役立っている。

一方、Ｘ軸正方向側から見て、第１〜第３ベーン４１〜４３の時計回り方向側には、Ｘ軸方向全範囲にわたる幅広の溝である凹部418,428,438が、それぞれ形成されている。

また、Ｘ軸正方向側から見て、第１ベーン４１の時計回り方向側には、（ロータ４０に連続する）根元部分から所定の周方向長さにわたり、ロータ４０（ロータ本体400）の外周に沿って時計回り方向に延びる凸部が設けられている。凸部は、第１ベーン４１の根元部分に連続して、ロータ４０（ロータ本体400）の外周から第１ベーン４１の先端の間で、ロータ４０（ロータ本体400）から外周側に突出させた部分であり、この凸部により、ストッパ部419が構成されている。同様に、第２ベーン４２の根元部分の時計回り方向側には、ストッパ部429が構成されている。

ロータ本体400には、嵌合穴402とロータ４０（ロータ本体400）の外周面とを連通する遅角油路408と進角油路409がそれぞれ３本設けられている。第1ベーン４１についてみると、Ｘ軸に対して直角方向から見て第1ベーン４１のＸ軸方向における略中間位置であり（図９（ｂ）参照）、かつＸ軸正方向から見て第1ベーン４１の時計回り方向側の根元に（図４参照）、遅角油路408が、ロータ径方向に貫通形成されている。また、Ｘ軸に対して直角方向から見て第1ベーン４１のＸ軸負方向側であり（図９（ｂ）参照）、かつＸ軸正方向から見て第1ベーン４１の反時計回り方向側の根元に（図４参照）、進角油路409がロータ径方向に貫通形成されている。他のベーン４２、４３の根元にも同様に、進角油路408と遅角油路409がそれぞれ貫通形成されている。

ベーンロータ４は、ハウジング１との間で、流体（作動油）が給排される進角室Ａと遅角室Ｒを形成している。すなわち、Ｘ軸方向から見て、隣り合うシューとロータ４０（ロータ本体400）の外周面との間で３つの油室が隔成されており、これらの油室はそれぞれベーン４１等によって進角室Ａ及び遅角室Ｒに隔成されている。進角室Ａ及び遅角室Ｒは、シール部材113等によりそれぞれ液密状態に保たれている。これらの油室Ａ，ＲにオイルポンプＰから供給される作動油を導入し、作動油を介してベーンロータ４とハウジングＨＳＧとの間の回転伝達を行う。

具体的には、フロントプレート８のＸ軸負方向側の面と、リアプレート９のＸ軸正方向側の面と、各ベーン４１〜４３の周方向での両側面と、各シュー１１〜１３の周方向での両側面との間で、３組の油圧作動室、すなわち３つの進角室Ａ１,Ａ２,Ａ３と３つの遅角室Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３が隔成されている。例えば、図４に示すように、第１シュー１１の時計回り方向側の面と第１ベーン４１の反時計回り方向側の面との間に第１進角室Ａ１が隔成されている。また、第１ベーン４１の時計回り方向側の面と第２シュー１２の反時計回り方向側の面との間に第１遅角室Ｒ１が隔成されている。

同様に、第２シュー１２と第２ベーン４２との間に第２進角室Ａ２、第２ベーン４２と第３シュー１３との間に第２遅角室Ｒ２、第３シュー１３と第３ベーン４３との間に第３進角室Ａ３、第３ベーン４３と第１シュー１１との間に第３遅角室Ｒ３が、それぞれ隔成されている。

ベーンロータ４がハウジングＨＳＧに対して反時計回り方向に所定角度以上相対回転しようとすると、図４に示すように、第1シュー１１の時計回り方向側面に設けられた平面部111と、第1ベーン４１の反時計回り方向側面に設けられた平面部415とが、面同士で接触し、当接する。このとき、第２シュー１２と第２ベーン４２の平面部121,425は若干の隙間を介して対向しており、第２シュー１２と第２ベーン４２の周方向側面は互いに接触しない（非当接状態を維持する）。同様に、第３シュー１３と第３ベーン４３の平面部131,435も若干の隙間を介して対向しており、互いに接触しない。

すなわち、ベーンロータ４のハウジングＨＳＧに対する反時計回り方向の回転は、第1シュー１１の平面部111と第1ベーン４１の平面部415とが当接することで規制される。このように、第1シュー１１と第1ベーン４１の周方向側面である平面部111,415により、ベーンロータ４の反時計回り方向（遅角方向）の相対回転を規制する第１ストッパ部が構成されている。

図４の相対回転規制位置において、第１ベーン４１の根元部分に設けられたストッパ部419の時計回り方向側の端面と、第２シュー１２のハウジング内径方向先端部126における反時計回り方向側の端面とが回転軸Ｏに対してなす角αは、第２ベーン４２の根元部分に設けられたストッパ部429の時計回り方向側の端面と、第３シュー１３のハウジング内径方向先端部136の反時計回り方向側の端面とが回転軸Ｏに対してなす角βよりも、僅かに小さい。

よって、図４の位置からベーンロータ４がハウジングＨＳＧに対して時計回り方向に角αだけ相対回転すると、図５に示すように、第２シュー１２の先端部126と第1ベーン４１のストッパ部419とが、面同士で接触し、当接する。このとき、第３シュー１３の先端部136と第２ベーン４２のストッパ部429とは周方向で僅かな隙間を介して対向しており、第３シュー１３と第２ベーン４２（ストッパ部429）は互いに接触しない（非当接状態を維持する）。また、第１シュー１１と第３ベーン４３も所定の隙間を介して対向しており、互いに接触しない。

すなわち、ベーンロータ４のハウジングＨＳＧに対する時計回り方向の回転は、第２シュー１２の先端部126と第1ベーン１１のストッパ部419とが当接することで規制される。このように、ロータ４０から外周側に突出させた部分であるストッパ部419の時計回り方向側面と第２シュー１２（の先端部126）の反時計回り方向側面とにより、ベーンロータ４の時計回り方向（進角方向）の相対回転を規制する第２ストッパ部が構成されている。第１、第２ストッパ部により、ベーンロータ４のハウジングＨＳＧに対する相対回転変換角度を調整している。

この第２シュー１２の先端部126と第1ベーン１１のストッパ部419との当接面積（第２ストッパ部の当接面積Ｓ２）は、上記反時計回り方向における第１シュー１１の平面部111と第１ベーン４１の平面部415との当接面積（第１ストッパ部の当接面積Ｓ１）よりも小さく設けられている（Ｓ１＞Ｓ２）。

なお、ベーンロータ４がハウジングＨＳＧに対して相対回転する全角度範囲にわたって、遅角室Ｒないし進角室Ａの容積がゼロになることは防止されており、また、遅角油路408ないし進角油路409の遅角室Ｒないし進角室Ａへの開口は確保されている。例えば、図４において、第1シュー１１の切り欠き部113と第1ベーン４１の切り欠き部416との間で形成される空間により第1進角室Ａ１の容積及び進角油路409の開口が確保されている。同様に、第２、第３シュー１２、１３の平面部121,131と第２、第３ベーン４２，４３の切り欠き部426,436及び平面部425,435との間で形成される空間（上記隙間）により第２、第３進角室Ａ２，Ａ３の容積及び進角油路409,409の開口が確保されている。

フロントプレート８は、鉄系金属材料（鉄合金）を鍛造することによって成形されており、後述するリアプレート９よりも薄肉な円板（円盤）状に形成されている。フロントプレート８は、ハウジング本体１０のカムシャフト軸方向先端側、すなわちハウジング本体１０における進角室Ａと遅角室ＲのＸ軸正方向側の端を封止する。

図３に示すように、フロントプレート８の直径は、プーリ100の直径（最大径）よりも若干大きく設けられており、フロントプレート８の外周部８０は、プーリ100よりも外径方向側に突出している。

図２に示すように、フロントプレート８のＸ軸正方向側の面の略中央には、（装置１の組み付け時に）カムボルト３１〜３３が挿通する大径孔８１がＸ軸方向に貫通形成されるとともに、大径孔８１を取り囲んでＸ軸正方向に突出する円筒状の雌ねじ部８２が形成されている。雌ねじ部８２（大径孔８１）の内周面には、後述するプラグ７の雄ねじ700が螺着する雌ねじ820が形成されている。雌ねじ部８２のＸ軸正方向側の環状の端面にはシールリングＳ４を設置するための環状の溝821が形成されている。

フロントプレート８において、雌ねじ部８２と外周部８０の間には、周方向で略等間隔に、ボルトｂ１〜ｂ３がそれぞれ挿通する３つのボルト孔８３，８４，８５がＸ軸方向に貫通形成されている。これらのボルト孔８３〜８５は、ハウジング本体１０の各シュー１１〜１３のボルト孔110〜130とＸ軸方向で対向するそれぞれの箇所に設けられている。

なお、フロントプレート８におけるボルト孔８３〜８５の周囲には、ボルトｂ１〜ｂ３の軸力に対する強度を高めるために、他の部位よりもＸ軸方向で若干肉厚の肉厚部８６，８７，８８が、それぞれ形成されている。肉厚部８６〜８８はそれぞれ内径方向に向かって広がりつつ雌ねじ部８２に連続している。言い換えると、フロントプレート８は、ボルトｂ１〜ｂ３に対する強度を確保するための肉厚部８６〜８８を除いて、肉抜きされ、Ｘ軸方向にできるだけ薄くなるように形成されている。

図１２は、フロントプレート８をＸ軸負方向側から見た斜視図である。Ｘ軸負方向側の面には、シールリングＳ３が挿入設置される１本の環状の溝８９が形成されている。溝８９は、フロントプレート８の外周縁から若干の径方向距離ｒを介して外周部８０の内周側に沿うと共に、ボルト孔８３〜８５を迂回して、ボルト孔８３〜８５の内周側（回転軸Ｏの側）を通るように設けられており、全体として、周方向の３箇所で内側に向かって凹んだ三つ葉のクローバーの様な形状となっている。

プラグ７は、有底円筒形状の蓋部材であり、鉄系金属材料を鍛造することによって成形されている。プラグ７は、Ｘ軸方向に延びる円筒状の雄ねじ部７０と、雄ねじ部７０の開口を閉塞する隔壁部７１と、雄ねじ部７０のＸ軸正方向側の端から外周側に広がるフランジ部７２とを有している。雄ねじ部７０の外周には雄ねじ700が形成されている。また、隔壁部７１の中央には、正六角柱状のボルト頭部710が一体に設けられており、このボルト頭部710を用いてプラグ７がフロントプレート８にねじ込まれ、フロントプレート８の雌ねじ820にプラグ７の雄ねじ700が螺着することで、フロントプレート８の大径孔８１が封止される。

リアプレート９は、ハウジング本体１０の封止凹部101に挿入固定されて、ハウジング本体１０の軸方向カムシャフト側、すなわちハウジング本体１０における進角室Ａと遅角室ＲのＸ軸負方向側の端を封止する。リアプレート９は、Ｓ４５ＣやＳ４８等の鉄系金属材料を鍛造することによって成形されており、円盤状のプレート本体９０と軸受部９１とを有している。

軸受部９１は、プレート本体９０のＸ軸負方向側に設けられた円筒状の延在部であり、プレート本体９０の略中央からＸ軸負方向に突出して、回転軸Ｏと略同軸に形成されている。軸受部９１の内周には、カムシャフト３aが挿通される孔である支持孔９２が設けられている。支持孔９２は、リアプレート９をＸ軸方向に貫通して形成されている。支持孔９２の直径は、フロントプレート８の大径孔８１よりも僅かに小さい。

支持孔９２にはベーンロータ４のボス部401が挿通される。ボス部401は支持孔９２に対して僅かな隙間を介して設置されている。ボス部401が支持孔９２に挿通されることで、ベーンロータ４がリアプレート９に位置決めされる。リアプレート９（軸受部９１）はベーンロータ４（ボス部401）を回転自在に支持する。

軸受部９１のＸ軸負方向側の外周面にはオイルシールが設置されており、軸受部９１はオイルシールを介して機関のシリンダブロックに回転自在に支持されている。オイルシールは、カムシャフト３ａの外周と軸受部９１の内周との間の隙間ＣＬ（図３参照）を通って装置１ａから漏れ出る作動油を、機関（シリンダブロック）の内部に導くために、シリンダブロックと軸受部９１との間を液密に保つ。これにより、隙間ＣＬを通って装置１ａから漏れ出た作動油が、ベルトＢや他の補機類に接触することを防止している。

なお、リアプレート９は鉄系金属材料から作られているため、軸受部９１も鉄製であり硬度が高い。よって、軸受部９１の外周面に（鉄製の）オイルシールが摺動することによることに起因する摩耗を防止でき、シリンダブロックと軸受部９１との間をより確実にシールすることができる。

また、プラグ７、フロントプレート８、及びリアプレート９は、鉄系金属材料を鍛造することによって成形されているため、鉄系金属材料を例えば焼結により成形した場合と異なり、装置１ａの作動油がこれらの部材の内部を通って滲みだし、漏出することが防止されている。

プレート本体９０のＸ軸方向幅は、最大でも、封止凹部101の深さ（Ｘ軸方向長さＬ２）よりも僅かに大きな寸法に設けられている。プレート本体９０の外周面９３のＸ軸方向幅は、封止凹部101の深さ（Ｘ軸方向長さＬ２）と略同じ寸法に設けられている。プレート本体９０の直径は、封止凹部101の直径（Ｒ×２）と略同じ大きさに設けられている。

プレート本体９０には、軸受部９１を取り囲んで周方向で略等間隔に、３つの雌ねじ部901,902,903が設けられている。雌ねじ部901〜903は、プレート本体９０をＸ軸方向に貫通して形成されたボルト孔をそれぞれ有しており、ボルト孔の内周には雌ねじが形成されている。この雌ねじに、ボルトｂ１〜ｂ３のＸ軸負方向側先端部の雄ねじがそれぞれ螺合される。これらの雌ねじ部901〜903（ボルト孔）は、ハウジング本体１０の各シュー１１〜１３のボルト孔110〜130（及びフロントプレート８のボルト孔８３〜８５）とＸ軸方向で対向するそれぞれの箇所に設けられている。

図２に示すように、Ｘ軸正方向側から見て、プレート本体９０には、（第１シュー１１のボルト孔110と対向する）雌ねじ部901に時計回り方向で隣接して、有底の凹部900が、Ｘ軸負方向に向かってプレート本体９０の内部の所定深さまで、設けられている。

プレート本体９０のＸ軸正方向側の面の外周側であって凹部900と反時計回り方向で隣り合った位置には、有底のピン孔904が設けられている。具体的には、ピン孔904は、凹部900と雌ねじ部901との間であって、プレート径方向においてハウジング本体100の位置決め用凹部114（図６（ｃ）参照）に対応する位置に形成されている。図１３は、ピン孔904の軸心を通る部分断面図である。図１３に示すように、ピン孔904は、Ｘ軸負方向側に向かってプレート本体９０の所定深さまで袋状に形成されている。ピン孔904の内部には、位置決めピン905が圧入固定されている。

位置決めピン905はダウエルピンであり、その一端部は、プレート本体９０のＸ軸正方向側の面からＸ軸正方向に向かって所定の高さまで突出している。上記一端部は、位置決め用凹部114よりも若干小径に設けられており、位置決め用凹部114の内部にＸ軸負方向側から係入（嵌合）する。位置決めピン905の上記一端部の径と位置決め用凹部114の径は、位置決めピン905が位置決め用凹部114に係入された状態で、ハウジング本体１０とリアプレート９の周方向のガタが発生しない寸法にそれぞれ設定されている。

ピン孔904は、位置決めピン905が位置決め用凹部114に係入されたとき、ハウジング本体１０（第１シュー１１）のボルト孔110とリアプレート９の雌ねじ部901とが略同軸上に位置し、かつ、ベーンロータ４の第1ベーン４１（平面部415）が第１シュー１１（平面部111）に当接した状態（図４参照）で、第1ベーン４１の後述する摺動用孔501とリアプレート９の凹部900とが略同軸上に位置するように、リアプレート９に配置されている。ピン孔904は、下記シール溝906,907よりも油室（第１遅角室Ｒ１）側に配置されており、位置決めピン905と凹部900は近接している。

プレート本体９０の外周を取り囲む外周面９３には、シールリングＳ１が挿入設置される１本の溝906が周方向に形成されている。また、プレート本体９０のＸ軸正方向側の面には、各雌ねじ部901〜903を取り囲むように、シールリングＳ２が挿入設置される環状の溝907,908,909がそれぞれ形成されている。

（ハウジング本体とプレートとのシール構造）
フロントプレート８、ハウジング本体１０、及びリアプレート９は、ボルトｂ１〜ｂ３によってＸ軸方向から共締めにより一体的に結合される。ボルトｂ１〜ｂ３は、それぞれＸ軸正方向側からフロントプレート８のボルト孔８３〜８５及びハウジング本体１０のボルト孔110〜130に挿通されて、リアプレート９の901〜903に螺着されることで、ハウジング本体１０にフロントプレート８及びリアプレート９を締結固定する。その際、ハウジング本体１０とリアプレート９との間、及びフロントプレート８とハウジング本体１０との間に、それぞれシールリングＳ１〜Ｓ３が介在して設置される。また、プラグ７とフロントプレート８との間には、シールリングＳ４が介在して設置される。これらのシールリングＳ１〜Ｓ４により、ハウジングＨＳＧ内の液密性を保っている。シールリングＳ１〜Ｓ４は、アクリル系ないしフッ素系のゴムにより作られている。

シールリングＳ１は、ハウジング本体１０の封止凹部101の壁面103と、リアプレート９（プレート本体９０）の外周面９３との間に配設される環状のシール部材（断面円形のＯリング）である。リアプレート９の溝906にシールリングＳ１が設置された状態で、封止凹部101の壁面103がシールリングＳ１に押し付けられることでシールリングＳ１が圧縮される。これによりシール機能が発揮され、リアプレート９とハウジング本体１０との接合面からの作動油の漏出が防止される。

シールリングＳ２は、リアプレート９のＸ軸正方向側端面における各雌ねじ部901〜903の周囲と、ハウジング本体１０（各シュー１１〜１３）のＸ軸負方向側端面との間にそれぞれ配設される環状のシール部材（断面円形のＯリング）である。雌ねじ部901〜903の周りの各溝907〜909にシールリングＳ２が設置された状態で、ボルトｂ１〜ｂ３の軸力によりハウジング本体１０（各シュー１１〜１３）のＸ軸負方向側端面をシールリングＳ２に押し付けてシールリングＳ２を圧縮する。これによりシール機能が発揮され、リアプレート９とハウジング本体１０との接合面（具体的には雌ねじ部901〜903のボルト孔）からの作動油の漏出が防止される。

シールリングＳ３は、フロントプレート８とハウジング本体１０との対向部、すなわちフロントプレート８のＸ軸負方向側端面と、ハウジング本体１０（各シュー１１〜１３）のＸ軸正方向側端面との間に配設される、環状のシール部材（断面円形のＯリング）である。シールリングＳ３の全体形状は、フロントプレート８の溝８９と略同じ三つ葉のクローバー様である。溝８９にシールリングＳ３が設置された状態で、ボルトｂ１〜ｂ３の軸力によりハウジング本体１０（各シュー１１〜１３）のＸ軸正方向側端面をシールリングＳ３に押し付けてシールリングＳ３を圧縮する。これによりシール機能が発揮され、フロントプレート８とハウジング本体１０との接合面からの作動油の漏出が防止される。

シールリングＳ４は、フロントプレート８の雌ねじ部８２のＸ軸正方向側端面と、プラグ７のフランジ部７２のＸ軸正方向側端面との間に設けられる環状のシール部材（断面円形のＯリング）である。雌ねじ部８２の溝821にシールリングＳ４が設置された状態で、プラグ７のフランジ部７２のＸ軸正方向側端面がシールリングＳ４に押し付けられることでシール機能が発揮され、プラグ７とフロントプレート８との接合面からの作動油の漏出が防止される。

カムシャフト３ａは鉄製であり、機関のシリンダヘッドの上端部内側に軸受けを介して回転自在に支持されている。カムシャフト３ａの外周面には、吸気弁の位置に対応する位置に駆動カム（吸気カム）が設けられており、カムシャフト３ａが回転すると吸気カムがバルブリフタないしロッカアーム等を介して吸気弁を開閉作動させる。

図３に示すように、カムシャフト３ａのＸ軸正方向側の端部３０には、ベーンロータ４の嵌合穴402に挿通されて嵌合穴402に嵌合する挿通部301が形成されている。また、上記のようにベーンロータ４には、嵌合穴402を取り囲むようにボス部401が形成されており、ボス部401は、リアプレート９の支持孔９２に挿通されて設置される。よって、カムシャフト３ａの挿通部301が嵌合穴402に嵌合してベーンロータ４に固定された状態では、カムシャフト３ａの端部３０は、リアプレート９の支持孔９２を挿通している。言い換えると、ベーンロータ４は、支持孔９２を介して、カムシャフト３aの端部３０に固定されている。端部３０を嵌合穴402に挿通する際には、予めボス部401が支持孔９２に挿通されてリアプレート９（ハウジングＨＳＧ）に対してベーンロータ４（嵌合穴402）が位置決めされているため、挿通しやすくなっている。

カムシャフト３ａのＸ軸正方向側には、回転軸Ｏ上に、空気抜き孔３１が貫通形成されている。この空気抜き孔３１は、機関の内部と連通している。また、端部３０には、ベーンロータ４のボルト孔404〜406とＸ軸方向で対向する位置に、３つの雌ねじ部３２が、カムシャフト３ａの回転軸Ｏ（空気抜き孔３１）の周りに略等間隔に形成されている。雌ねじ部３２は、Ｘ軸正方向側から端部３０の所定の深さまで形成された雌ねじ孔を有している。

挿通部301が嵌合穴402に嵌合した状態で、カムボルト３１〜３３がＸ軸正方向側からベーンロータ４のボルト孔404〜406にそれぞれ挿通されると共に、カムボルト３１〜３３の先端部が上記雌ねじ部３２に挿通してそれぞれ螺着することで、カムシャフト３ａの端部３０がベーンロータ４と一体に締付固定される。このとき、ベーンロータ４の凹部403は、空気抜き孔407及び空気抜き孔３１を介して、機関の内部と連通する。

なお、カムシャフト３ａにベーンロータ４を固定する際、例えばカムボルトを1本のみ用いて締結した場合、カムシャフト３ａに対してベーンロータ４の滑りが生じたり、カムボルトの軸力によりベーンロータ４に大きな面圧が作用し、アルミ材料から作られたベーンロータ４が変形したりしてしまうおそれがある。これに対し、本実施例１では、３本のカムボルト３１〜３３を用いて締結するため、上記滑りが生じるおそれがなく、また各カムボルトの軸力を小さくしてベーンロータ４に作用する面圧を小さくできるため、変形も抑制できる。

カムシャフト３ａに固定される装置１aは、第１ストッパ部によって回転が規制された最遅角位置にて係合部材（ロックピストン５１）でロックするように構成されている。ロックピストン５１は、ベーンロータ４に設けられた係合部材であり、機関の状態に応じて回転軸方向であるＸ軸方向に進退・出没することで、ベーンロータ４とハウジングＨＳＧとの相対回動をロックし、又はこのロック状態を解除するプランジャである。以下、具体的に説明する。

第１ベーン４１とリアプレート９との間には、リアプレート９（ハウジングＨＳＧ）に対してベーンロータ４の回転を拘束し、該拘束を解除可能なロック機構５が設けられている。ロック機構５は、ロックピストン５１と、ロック孔構成部材（スリーブ５２）と、コイルスプリング５３と、スプリングリテーナ５４とを有している。図１４は、図４のＢ-Ｂ視の部分断面であり、機関停止時（機関始動時）のロックピストン５１の作動状態を示す。

第１ベーン４１の内部には、摺動用孔501がＸ軸方向に貫通形成されている。摺動用孔501のＸ軸負方向側の内周には、中空円筒状の封止部材502が圧入されている。封止部材502は、Ｓ４５Ｃ等の鉄合金（炭素鋼）をリング状に形成し、浸炭焼入れ処理することで作られる。摺動用孔501の内部には、ロックピストン５１がＸ軸方向に摺動自在に設置されている。

ロックピストン５１は、Ｘ軸負方向側に底部510を備えた有底円筒状（ピン状）の鉄製部材である。底部510に隣接してＸ軸負方向側には、底部510との間に段差を介して、略円錐台形状（軸方向断面が略台形のテーパ状）の先端部511が形成されている。底部510に隣接してＸ軸正方向側には、円筒状の摺動部512が形成されている。摺動部512に隣接してＸ軸正方向側の端には、円環状のフランジ部513が形成されている。

摺動部512の径は、封止部材502の内周面と略同径に設けられている。摺動部512のＸ軸負方向側は封止部材502内に収容され、封止部材502の内周に対してＸ軸方向に摺動する。なお、封止部材502は鉄製であり硬度が高いため、摺動部512が摺動することによることに起因する摩耗を防止できる。また、フランジ部513の外径は、摺動用孔501の内周面と略同径に設けられている。フランジ部513は摺動用孔501に収容され、摺動用孔501に対して摺動する。第１ベーン４１の内部には、封止部材502のＸ軸正方向側の面とフランジ部513のＸ軸負方向側の面と摺動用孔501の内周面と摺動部512の外周面との間に、受圧室５５が形成されている。

一方、リアプレート９には、Ｘ軸方向から見たとき、図４の（最遅角）位置でロックピストン５１と略一致する箇所に、凹部900が形成されている。凹部900は、リアプレート９をＸ軸正方向側から見て、第１シュー１１と第２シュー１２により挟まれた油室において進角室Ａ１側に偏った位置であって、第１シュー１１の時計回り方向側に隣接して、リアプレート９を貫通しない有底状に設けられている。

凹部900には、リアプレート９とは別部材で構成された中空円筒状の係合凹部（ロック孔構成部材であるスリーブ５２）が、圧入により嵌合されている。言い換えると、スリーブ５２は、凹部900に係止されるようにリアプレート９に固定設置されている。スリーブ５２の内周にはロック孔521が設けられている。スリーブ５２の軸を通る平面で切った断面は略台形であり、ロック孔521は、Ｘ軸正方向側の開口部に向かって徐々に大径となる。凹部900の上記位置により、ロック孔521（スリーブ５２）は、ロックピストン５１が係合したとき、ハウジングＨＳＧとベーンロータ４の相対変換角度が機関始動時に最適な変換角度となる遅角側の位置（最遅角位置）となるように設定されている。

摺動用孔501のＸ軸正方向側には、摺動用孔501の内周と略同じ外径を有する円環状のスプリングリテーナ５４が設置されている。スプリングリテーナ５４のＸ軸正方向側の面はフロントプレート８のＸ軸負方向側の面と当接し、スプリングリテーナ５４のＸ軸負方向側の面はロックピストン５１（フランジ部513）のＸ軸正方向側の面と当接している。

フロントプレート８のＸ軸負方向側の面とロックピストン５１の底部510との間には、コイルスプリング５３が弾装（押し縮められた状態で設置）されている。なお、フロントプレート８は鉄系金属材料から作られているため、硬度が高い。よって、フロントプレート８のＸ軸負方向側の面にコイルスプリング５３が摺動することによることに起因する摩耗を防止できる。

コイルスプリング５３は、ロックピストン５１をＸ軸負方向側、すなわちリアプレート９（スリーブ５２のロック孔521）の側へ常時付勢している。スプリングリテーナ５４の内周にはコイルスプリング５３のＸ軸正方向側が嵌合されており、これにより摺動用孔501における（ロックピストン５１の径方向での）コイルスプリング５３の位置ズレが規制されている。

ベーンロータ４が最遅角側に相対回転して第１ストッパ部により回転が規制されたとき、すなわち第１ベーン４１（の平面部415）と第1シュー１１（の平面部111）が当接して進角室Ａ１の容積が最小となったときに、Ｘ軸方向から見て、ロックピストン５１の位置とロック孔521の位置が略同軸に重なる。このとき、ロックピストン５１がコイルスプリング５３のばね力により押し付けられてＸ軸負方向へ移動・突出し、先端部511が第1ベーン４１（摺動用孔501）から進出してロック孔521に嵌まり込む。これによりロックピストン５１がロック孔521と係合し、リアプレート９とベーンロータ４との相対回転、すなわちハウジングＨＳＧとカムシャフト３ａとの相対回転が規制（ロック）される。

なお、上記のように先端部511は、略円錐台の形状を有し、ロック孔521に係合しやすい形状となっている。すなわち、先端部511とロック孔521は、ともにＸ軸負方向に向かって小径となるように設けられている。ロック孔521の内周面のＸ軸に対する傾きは、先端部511の外周面のＸ軸に対する傾きに略等しい。

また、図１４に示すように、ロック孔521の軸心は、先端部511の軸心に対して、その周方向における位置が、図４の反時計回り方向（第1シュー１１の側）に僅かにオフセットするように設けられている。よって、先端部511がＸ軸負方向に進出してロック孔521に嵌まり込む際、先端部511の時計回り方向側の面が、ロック孔521の反時計回り方向側の面に摺接するとともに、クサビ効果により、先端部511（ロックピストン５１）が反時計回り方向の反力を受ける。これにより、ロックピストン５１を収容する第１ベーン４１が反時計回り方向の反力を受け、第１ベーン４１が第１シュー１１に押し付けられる。

また、第１ベーン４１には、遅角室Ｒ１と受圧室550とを連通する連通孔５６が形成されている。同じく第１ベーン４１には、Ｘ軸負方向側の面に、進角室Ａ１とロック孔521とを連通する連通溝５７が形成されている。ロックピストン５１は、連通孔５６を介して遅角室Ｒ１から受圧室550内に供給される作動油圧（流体圧）により、フランジ部513においてＸ軸正方向側に油圧力を受ける。また、ロックピストン５１は、連通溝５７を介して進角室Ａ１からロック孔521内に供給される作動油圧により、先端部511においてＸ軸正方向側に油圧力を受ける。

ロックピストン５１は、上記油圧力のいずれかによって、コイルスプリング５３のばね力に抗してＸ軸正方向側に移動し、先端部511がロック孔521から退出してリアプレート９の摺動用孔501に嵌まり込む。これにより、ロックピストン５１とロック孔521との係合が解除されるようになっている。このように、連通孔５６と連通溝５７は解除用油圧回路として機能する。一方、係合用弾性部材であるコイルスプリング５３は、ロック状態維持機構として機能する。連通孔５６と連通溝５７は、コイルスプリング５３とともに、ロックピストン５１の係脱機構を構成している。

なお、図９（ａ）に示すように、ベーンロータのＸ軸正方向側には、ロータ４０の凹部403と第1ベーン４１の摺動用孔501とを連通する矩形状の切欠き溝５８が設けられている。切欠き溝５８は、凹部403と略同じ深さであり、凹部403から外径方向に延び、凹部403とロックピストンのＸ軸正方向側とを連通するように形成されている。一方、凹部403は、空気抜き孔407，３１を介して機関の内部に連通している（図３参照）。

よって、ロックピストン５１のＸ軸正方向側（コイルスプリング５３が設置されている側）における空気は、切欠き溝５８、凹部403、及び空気抜き孔407，３１を介して機関内部へと伝わる。これによりロックピストン５１の背圧が開放されるため、ベーンロータ４の全ての相対回転範囲で、ロックピストン５１の良好な作動（摺動用孔501における摺動）が確保される。

油圧給排機構２は、進角室Ａ１〜Ａ３又は遅角室Ｒ１〜Ｒ３へ作動油を供給し、排出することによって、ベーンロータ４をハウジングＨＳＧに対して所定角度だけ正逆回転させる。すなわち、作動油の給排を調整して油室容積を変更することにより、ハウジングＨＳＧに対してベーンロータ４が回転され、この状態で両者間の回転力伝達が行われることにより、クランクシャフトの回転に対するカムシャフト３ａの回転の位相が変更される。油圧給排機構２は、図３に示すように、油圧供給源であるポンプPと、油圧回路と、油圧制御アクチュエータである流路切換弁２４とを有している。

油圧回路は、２系統の通路、すなわち各遅角室Ｒ１〜Ｒ３に対して作動油を給排する遅角通路２０、及び各進角室Ａ１〜Ａ３に対して作動油を給排する進角通路２１を有している。両通路２０,２１には、供給通路２２とドレン通路２３が、流路切換弁２４を介して接続されている。供給通路２２には、オイルパン２５内の油を流路切換弁２４へ圧送するポンプＰが設けられている。ポンプＰは、機関のクランクシャフト上に設置されており、例えば一方向の可変容量ベーンポンプを用いることができる。ドレン通路２３の下流端はオイルパン２５に連通している。

進角通路２１の一部は、カムシャフト３ａに形成されている。すなわち、流路切換弁２４からの進角通路２１は、径方向油路210を介して、カムシャフト３ａ（端部３０）の内部にＸ軸方向に形成された軸方向油路211に接続している。軸方向油路211は、径方向油路212を介して第２ポート213に接続している。第２ポート213は、カムシャフト３ａのＸ軸正方向側の端の外周を取り囲んで環状に形成された溝である。同様に、遅角通路２０の一部は、カムシャフト３ａに形成されている。流路切換弁２４からの遅角通路２０は、軸方向油路及び径方向油路214を介して第１ポート215に接続している。

第１ポート215とロータ４０内の各遅角通路408とは、Ｘ軸方向位置が略一致しており、各遅角通路408は、ロータ４０の内径側では第１ポート215に連通し、外径側ではそれぞれ遅角室Ｒ１〜Ｒ３に連通している。同様に、第２ポート213とロータ４０内の各進角通路409とは、Ｘ軸方向位置が略一致しており、各進角通路409は、ロータ４０の内径側では第２ポート213に連通し、外径側ではそれぞれ進角室Ａ１〜Ａ３に連通している。

流路切換弁２４は直動式のソレノイド弁（４ポート３位置の方向制御弁）であり、進角室Ａ１〜Ａ３又は遅角室Ｒ１〜Ｒ３へ給排される作動油圧を制御する。流路切換弁２４は、シリンダヘッドに固定されたバルブボディと、バルブボディに固定されたソレノイドＳＯＬと、バルブボディの内部に摺動自在に設けられたスプール弁体とを有している。バルブボディには、供給通路２２と連通する供給ポート240、遅角通路２０と連通する第１ポート241、進角通路２１と連通する第２ポート242、及びドレン通路２３と連通するドレンポート243が形成されている。

ソレノイドＳＯＬは、電磁コイルへの通電によってスプール弁体を押圧移動させる。電磁コイルは、ハーネスを介してコントローラＣＵに接続されている。スプール弁体が移動するのに応じて、第１ポート241や第２ポート242が開閉される。

ソレノイドＳＯＬの非通電状態で、スプール弁体は、リターンスプリングRSのばね力によって、供給ポート240（供給通路２２）と第２ポート242（進角通路２１）とを連通し、かつ第１ポート241（遅角通路２０）とドレンポート243（ドレン通路２３）とを連通する位置に付勢されている。一方、ソレノイドＳＯＬが通電された状態で、スプール弁体は、コントローラＣＵからの制御電流によって、リターンスプリングRSのばね力に抗して、供給ポート240（供給通路２２）と第１ポート241（遅角通路２０）とを連通し、かつ第２ポート242（進角通路２１）とドレンポート243（ドレン通路２３）とを連通する位置、または所定の中間位置に移動制御されるようになっている。

コントローラＣＵは電子制御ユニットであり、機関回転数を検出するクランク角センサや吸入空気量を検出するエアフローメータ、スロットルバルブ開度センサ、機関の水温を検出する水温センサ等の各種センサ類からの信号によって、現在の機関運転状態を検出する。また、コントローラＣＵは、検出された機関運転状態に応じて流路切換弁２４のソレノイドＳＯＬにパルス制御電流を通電し、又は通電を遮断して、流路の切り替え制御を行うことで、進角室Ａ１〜Ａ３又は遅角室R１〜Ｒ３へ作動油を選択的に給排する。

（排気側の装置の構成）
次に、機関の排気側に適用された装置１ｂの構成を図１５〜図１９に基づき説明する。吸気側の装置１ａと重複する構成については同一の符号を付して説明を省略し、装置１ａと異なる部分についてのみ説明する。図１５は図３と同様、装置１ｂのカムシャフト回転軸Ｏを通る部分断面であり、図１６のＧ−Ｏ−Ｇ断面（一点鎖線）を示す。図１６及び図１７は、図４及び図５と同様、フロントプレート８等を取り外した状態の装置１ｂをＸ軸正方向側から見た正面図である。

装置１ｂは、油圧給排機構２から供給される作動油圧を用いてクランクシャフトに対する排気カムシャフト３ｂ（以下、カムシャフト３ｂという。）の回転位相を連続的に変化させることで、排気弁のバルブタイミングを可変制御する。プーリ100は、機関のクランクシャフトにより回転駆動され、ハウジング本体１０と共に図１６の時計回り方向（図１の矢印方向に相当する。）に回転する。

図１５に示すように、装置１ｂのフロントプレート８は、装置１ａとは異なり、外周部８０が設けられておらず、フロントプレート８の直径が、プーリ100の直径（最大径）よりも小さく設けられている。フロントプレート８の外周縁は、図１２に示すような径方向距離ｒよりも短い距離を介して、溝８９に近接している。よって、図１に示すように、Ｘ軸方向から見ると、装置１ｂのプーリ100の外周は、フロントプレート８よりも外径方向側に突出している。言い換えると、装置１ｂの直径は、（フロントプレート８の外周部８０がプーリ100の外径方向側に突出してはみ出している）装置１ａの直径よりも、小さく設けられている。

装置１ｂのハウジング本体１０は、Ｘ軸方向から見て、装置１ａのハウジング本体とは表裏が反対の鏡像配置となっている。図１８の（ａ）は装置１ｂのハウジング本体１０をＸ軸正方向側から見た正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ視断面を示し、（ｃ）はハウジング本体１０をＸ軸負方向側から見た正面図である。図７、図８は、ハウジング本体１０の製造過程における中間状態を示す。

装置１ｂのハウジング本体１０は、装置１ａと同様、図７に示すアルミ押出し材（一次加工品Ｐ１）から形成される。一次加工品Ｐ１から二次加工品Ｐ２を経て図８に示す三次加工品Ｐ３を得る。そして、三次加工品Ｐ３に対して切削加工を施し、封止凹部101やボルト孔110等を設けることで、図１８に示す最終的な形状を有するハウジング本体１０とする。装置１ａでは、三次加工品Ｐ３に対して、図８のＡの側から封止凹部101及び位置決め用凹部114を穿設する（図６参照）のに対し、装置１ｂでは、図８のＢの側から封止凹部101及び位置決め用凹部114を穿設する（図１８参照）。

同様に、装置１ｂのベーンロータ４は、Ｘ軸方向から見て、装置１ａのベーンロータ４とは表裏が反対の鏡像配置となっている。図１９の（ａ）は装置１ｂのベーンロータ４をＸ軸正方向側から見た正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ視断面を示す。図１０、図１１は、ベーンロータ４の製造過程における中間状態を示す。

装置１ｂのベーンロータ４は、装置１ａと同様、図１０に示すアルミ押出し材（一次加工品Ｑ１）から形成される。一次加工品Ｑ１から得た二次加工品Ｑ２に対して切削加工を施し、ボス部401や嵌合穴402等を設けることで、図１９に示すような最終的な形状の三次加工品Ｑ３とする。装置１ａでは、二次加工品Ｑ２に対して、図１１のＡの側にボス部401を設け、Ａの側から嵌合穴402を穿設する（図６参照）のに対し、装置１ｂでは、図１１のＢの側にボス部401を設け、Ｂの側から嵌合穴402を穿設する（図１８参照）。その後、三次加工品Ｑ３の外周面全体に陽極酸化処理を施して完成品とする。

このように、装置１ａと装置１ｂのハウジング本体１０及びベーンロータ４は、切削加工を行う前に成形される同一の母材Ｐ３，Ｑ２を、それぞれ鏡像配置して用いている。よって、図１６及び図４に示すように、Ｘ軸正方向から見たとき、装置１ｂのハウジング本体１０とベーンロータ４の形状及び相互の位置は、装置１ａに対して鏡像関係（鏡に映したときに一致する関係）にある。

第１、第２、第３シュー１１,１２,１３は、この順番で、図１６の反時計回り方向に並んでいる。Ｘ軸正方向側から見て、第１〜第３シュー１１〜１３の時計回り方向側にはそれぞれ凹部115,125,135が形成されている。また、第１〜第３シュー１１〜１３の反時計回り方向側には、それぞれ平面部111,121,131が形成されている。

第１、第２、第３ベーン４１,４２,４３は、この順番で、図１６の反時計回り方向に並んで設けられている。Ｘ軸正方向側から見て、第１〜第３ベーン４３の時計回り方向側には、それぞれ平面部415〜435が形成されている。第１〜第３ベーン４１〜４３の反時計回り方向側には、それぞれ凹部418〜438が形成されている。また、第１、第２ベーン４１，４２の反時計回り方向側の根元には、それぞれストッパ部419,429が設けられている。

ベーンロータ４がハウジングＨＳＧ内に設置された状態で、第１ベーン４１は第１シュー１１と第２シュー１２の間、第２ベーン４２は第２シュー１２と第３シュー１３の間、第３ベーン４３は第３シュー１３と第１シュー１１の間の隙間に、それぞれ配置されている。

ロータ本体400には、各ベーン４１〜４３のＸ軸方向における略中間位置であって（図１９（ｂ）参照）、かつＸ軸正方向から見て各ベーン４１〜４３の時計回り方向側の根元に（図１６参照）、遅角油路408が設けられている。また、各ベーン４１〜４３のＸ軸負方向側であって（図１９（ｂ）参照）、かつＸ軸正方向から見て各ベーン４１〜４３の反時計回り方向側の根元に（図１６参照）、進角油路409が設けられている。

第２シュー１２の時計回り方向側の面と第１ベーン４１の反時計回り方向側の面との間に第１進角室Ａ１が隔成されている。また、第１ベーン４１の時計回り方向側の面と第１シュー１１の反時計回り方向側の面との間に第１遅角室Ｒ１が隔成されている。同様に、第１シュー１１と第３ベーン４３との間に第２進角室Ａ２、第３ベーン４３と第３シュー１３との間に第２遅角室Ｒ２、第３シュー１３と第２ベーン４２との間に第３進角室Ａ３、第２ベーン４２と第２シュー１２との間に第３遅角室Ｒ３が、それぞれ隔成されている。

ベーンロータ４のハウジングＨＳＧに対する時計回り方向の回転は、第１シュー１１の平面部111と第１ベーン４１の平面部415とが、（装置１ａと同様、ロックピストン５１がロックされる位置で）当接することで規制される（図１６）。すなわち、これら平面部111,415は、ベーンロータ４の時計回り方向（進角方向）の相対回転を規制する第１ストッパ部として機能する。

一方、ベーンロータ４のハウジングＨＳＧに対する反時計回り方向の回転は、第２シュー１２の先端部126と第1ベーン１１のストッパ部419とが、（装置１ａと同様、ロックピストン５１がロックされる位置とは周方向において反対側の位置で）当接することで規制される（図１７）。すなわち、ストッパ部419の反時計回り方向側面と第２シュー１２（の先端部126）の時計回り方向側面は、ベーンロータ４の反時計回り方向（遅角方向）の相対回転を規制する第２ストッパ部として機能する。装置１ａと同様、第２ストッパ部の当接面積Ｓ２は、第１ストッパ部の当接面積Ｓ１よりも小さく設けられている（Ｓ１＞Ｓ２）。

カムシャフト３ｂは、機関のシリンダヘッドの上端部外側に回転自在に支持されている。カムシャフト３ｂの外周面には、排気弁の位置に対応する位置に駆動カム（排気カム）が設けられており、カムシャフト３ｂが回転すると排気カムが排気弁を開閉作動させる。カムシャフト３ｂに固定される装置１ｂは、第１ストッパ部によって回転が規制された最進角位置にて係合部材（ロックピストン５１）でロックするように構成されている。

装置１ｂには、ベーンロータ４をハウジングＨＳＧに対して進角させる方向に付勢する付勢部材６が配置されている。付勢部材６は３つのスプリングユニット、すなわち第１〜第３スプリングユニット６１〜６３を有している。これらのスプリングユニット６１〜６３は、進角室Ａ１〜Ａ３にそれぞれ設けられており、ハウジング本体１０（シュー）に対してベーンロータ４（ベーン）を時計回り方向に付勢している。

すなわち、第１スプリングユニット６１は第２シュー１２と第１ベーン４１との間（第１進角室Ａ１）に、第２スプリングユニット６２は第１シュー１１と第３ベーン４３との間（第２進角室Ａ２）に、第３スプリングユニット６３は第３シュー１３と第２ベーン４２との間（第３進角室Ａ３）に、それぞれ収納されている。上記のように、第１〜第３ベーン４１〜４３の反時計回り方向側面と、それと対向する第１〜第３シュー１１〜１３の時計回り方向側面には、それぞれ凹部418〜438及び凹部115〜135が形成されており、これらの凹部418〜438，115〜135に、第１〜第３スプリングユニット６１〜６３が配置されている。

第１スプリングユニット６１は、１本のコイルスプリング610と、その両端に設けられた支持部材（スプリングリテーナ）である保持部611,612とを有している。保持部611は、貫通孔が設けられた板状部と、この貫通孔を取り囲んで形成され板状部の一側面から突出する中空の円筒部とを有している。円筒部の外周にはコイルスプリング610の一端が嵌合されている。

保持部611の板状部は第２シュー１２の凹部125にガタなく嵌合する矩形状に形成されており、凹部125に嵌合される。凹部125は、ハウジングＨＳＧ（第２シュー１２）に対する保持部611のハウジング径方向移動を規制する。また、フロントプレート８及びリアプレート９は、板状部のＸ軸方向両端とそれぞれ当接することで、凹部125における保持部611のＸ軸方向移動を所定範囲内に規制する。

なお、第１進角室Ａ１は、保持部611の上記貫通孔及び第1ベーン４１の連通孔５６を介して、ロック機構５の受圧室５５（図１４参照）と連通している。第１遅角室Ｒ１は第1ベーン４１の連通溝５７を介して、ロック機構５のロック孔521と連通している。

保持部612も保持部611と同様に設けられている。すなわち、保持部612の円筒部はコイルスプリング610の他端を保持するとともに、保持部612の板状部は第1ベーン４１の凹部418に支持されており、ベーンロータ４（第1ベーン４１）に対する保持部612（コイルスプリング610）の径方向及び軸方向における移動が規制されている。このように、コイルスプリング610の両端は、軸方向及び径方向の位置が規制されている。

組み付け時には、第１スプリングユニット６１をＸ軸方向から第１進角室Ａ１に挿入し、保持部631を凹部125に嵌合させるとともに、保持部612を凹部418に嵌合させる。これにより、第１進角室A1にはコイルスプリング610が押し縮められた状態で収納され、コイルスプリング610は、ハウジング本体１０（第２シュー１２）に対して第１ベーン４１を時計回り方向に常時付勢する。

他の第２、第３スプリングユニット６２，６３についても同様である。第２スプリングユニット６２はコイルスプリング620と保持部621,622を有し、第３スプリングユニット６３はコイルスプリング630と保持部631,632を有している。コイルスプリング610〜630の付勢力は、略同一に設けられている。コイルスプリング610〜630の径は、それぞれ第１〜第３進角室Ａ１〜Ａ３のハウジング径方向における最大幅の約７割を占めている。

ベーンロータ４がハウジングＨＳＧに対して反時計回り方向に回転すると、コイルスプリング610〜630が押し縮められる。ここで、コイルスプリング610（の時計回り方向側の部分）は、（第１ベーン４１の）ストッパ部419の外周側に配置されている。また、ストッパ部419のロータ径方向高さは、設置されたコイルスプリング610の外周に対してストッパ部419の外周が近接しつつ相互間に若干の隙間を有するような高さに設けられている。

このため、コイルスプリング610が押し縮められて変形する際、ストッパ部419の外周面にコイルスプリング610の内周側が当接可能となっており、これによりコイルスプリング610のロータ内径方向への所定量以上の変形を規制可能である。すなわち、ストッパ部419が、コイルスプリング610のガイド機能を発揮する。（第２ベーン４２の）ストッパ部429も、ストッパ部419と同様に設けられており、ベーンロータ４の相対回動時にコイルスプリング630が押し縮められる際、コイルスプリング630のガイドを兼ねる。

図１７に示すように、第２シュー１２の先端部126と第1ベーン１１のストッパ部419とが当接することで上記反時計回り方向の回転が規制される際、第１〜第３スプリングユニット６１〜６３のそれぞれにおいて、ベーン側とシュー側の対向する各保持部611,612等が互いに当接しないのは勿論のこと、各コイルスプリング610〜630において巻き線同士が密着しない。言い換えると、第２ストッパ部により上記反時計回り方向の回転が規制される際、各進角室Ａ１〜Ａ３の周方向隙間は、各コイルスプリング610〜630の巻き線同士が完全に密着するときのバネ長よりも大きく設定されている。

油圧給排機構２の構成は、装置１ａと同様である。流路切換弁２４は装置１ａと別に設けられているが、ポンプＰやオイルパン２５は装置１ａと装置１ｂで共用している。

（装置の作用）
以下、装置１の作用を説明する。
（位相変換作用）
まず、装置１の位相変換作用を説明する。なお、下記制御内容は様々に変更可能である。
最初に、装置１ａの位相変換作用について説明する。図４は機関停止時（機関始動時）の最遅角状態、図５は機関作動時の最進角状態をそれぞれ示す。

機関始動時は、予めロック機構５がベーンロータ４を始動に最適な遅角側の初期位置に拘束している（図４）。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、円滑なクランキングによって良好な始動性が得られる。

機関始動後の所定の低回転低負荷域では、コントローラＣＵからの制御電流が流路切換弁２４に出力されない。スプール弁体は、リターンスプリングＲＳのばね力によって、供給ポート240と第２ポート242とを連通し、第１ポート241とドレンポート243とを連通する位置に留まる。よって、ポンプＰから吐出された作動油圧は、供給通路２２から供給ポート240を介してバルブボディ内に流入し、第２ポート242から進角通路２１内に流入し、ここからベーンロータ４の各進角油路409を通って、各進角室Ａ１〜Ａ３に供給される。各進角室Ａ１〜Ａ３の内圧は、ポンプPの吐出圧が増大するに応じて上昇する。一方、各遅角室R１〜Ｒ３内の作動油は、遅角通路２０及びドレン通路２３を介してオイルパン２５に排出され、各遅角室Ｒ１〜Ｒ３の内圧は低圧のままである。

進角室Ａ１の内圧が上昇するに伴って、この油圧が連通溝５７（図１４参照）からロック孔521に供給され、ロックピストン５１（先端部511）はＸ軸正方向側の油圧力を受ける。上記油圧力がコイルスプリング５３のばね力よりも大きくなると、ロックピストン５１がＸ軸正方向に移動する。先端部511がロック孔521から完全に抜け出すと、ロック状態が解除される。すなわち、ベーンロータ４の自由な回転が許容され、バルブタイミングの任意の変更が可能な状態となる。

各進角室Ａ１〜Ａ３に供給される油圧により、ベーンロータ４は、図４に示す位置から、ハウジングＨＳＧの回転方向（図４の矢印方向）に、ハウジングＨＳＧに対して回転し、クランクシャフトに対するカムシャフト３ａの回転位相（相対回転角度）を進角側に変更させる。これにより、吸気弁と排気弁がともに開弁する期間であるバルブオーバーラップが大きくなる。この結果、吸気弁の開閉タイミングが進角側となり、かかる低回転低負荷時における慣性吸気の利用による燃焼効率が向上して機関回転の安定化と燃費の向上が図られる。図５に示すように、各進角室Ａ１〜Ａ３の容積が最大となり、各遅角室Ｒ１〜Ｒ４の容積が最小となる最進角側の位置にベーンロータ４が相対回転すると、バルブオーバーラップが最大となる。

一方、機関の運転状態が例えば高回転高負荷域に移行したときは、コントローラＣＵから制御電流が流路切換弁２４に出力される。スプール弁体は、リターンスプリングRSのばね力に抗して、供給ポート240と第１ポート241とを連通し、第２ポート242とドレンポート243とを連通する位置に移動する。よって、ポンプＰから吐出された作動油圧は、流路切換弁２４の第１ポート241から遅角通路２０内に流入し、ベーンロータ４の各遅角油路408を通って各遅角室Ｒ１〜Ｒ３に供給されるため、各遅角室Ｒ１〜Ｒ３の内圧は上昇する。一方、各進角室Ａ１〜Ａ３内の作動油は、進角通路２１及びドレン通路２３を介してオイルパン２５に排出され、各進角室Ａ１〜Ａ３の内圧は低下する。

このとき、ロック機構５において、ロック孔521の油圧は低下するものの、今度は遅角室Ｒ１の油圧の上昇に伴い、この油圧が連通孔５６（図１４参照）から受圧室５５に供給され、ロックピストン５１のフランジ部513の受圧面に油圧力として作用する。これにより、ロックピストン５１がコイルスプリング５３のばね力に抗してロック孔521から抜け出した解除状態が維持される。

よって、各遅角室Ｒ１〜Ｒ３の内圧が各進角室Ａ１〜Ａ３の内圧よりも大きくなると、ベーンロータ４は、ハウジングＨＳＧの回転方向（図４の矢印方向）とは反対側の反時計回り方向に、ハウジングＨＳＧに対して回転し、クランクシャフトに対するカムシャフト３ａの回転位相（相対回転角度）を遅角側に変更させる。これにより、クランクシャフトに対するカムシャフト３ａの回転位相が遅角側へ変更され、バルブオーバーラップが小さくなる。この結果、吸気弁の開閉タイミングが遅角側に制御され、かかる高回転高負荷時における機関の出力を向上させることができる。図４に示すように、各遅角室Ｒ１〜Ｒ４の容積が最大となり、各進角室Ａ１〜Ａ３の容積が最小となる最遅角側の位置にベーンロータ４が相対回転すると、バルブオーバーラップが最小となる。

さらに、例えば、機関が中回転中負荷領域に移行した場合は、コントローラＣＵが流路切換弁２４を制御してスプール弁体を中間移動位置に保持する。これによって、各遅角室Ｒ１〜Ｒ４及び各進角室Ａ１〜Ａ３の内圧がそれぞれ一定に保たれ、ベーンロータ４が中間回転位置に制御される。よって、中回転中負荷域における最適なバルブタイミング制御が可能になり、燃費と機関出力の両方を満足させることが可能になる。

機関作動時、カムシャフト３ａの回転中、吸気弁を閉方向に付勢するバルブスプリングからカムシャフト３ａのカムへ伝達される回転反力により、カムシャフト３ａには、いわゆる交番トルクが発生する。すなわちカム形状に起因して、カムシャフト３ａの（時計回り方向の）回転を妨げる（反時計回り方向の）負トルクと、カムシャフト３ａの回転をアシストする（時計回り方向の）正トルクが、カムシャフト３ａに交互に作用する。そして、交番トルクは、全体としてみると負トルク側へオフセットしている。すなわち、カムシャフト３ａの回転周期ごとに発生する正トルク及び負トルクを時間的に積分すると負となり、カムシャフト３ａには平均して負トルクが作用する。

機関が停止すると、ポンプＰの作動が停止される。また、コントローラＣＵから流路切換弁２４への通電が遮断される。よって、進角室Ａ１〜Ａ３と遅角室Ｒ１〜Ｒ３への作動油圧の供給が停止される。このため、機関停止直後には、カムシャフト３ａに発生するフリクション（負トルク側にオフセットした交番トルク）によって、ベーンロータ４は、ハウジングＨＳＧに対して、ハウジングＨＳＧの回転方向（図４の矢印方向）とは反対方向、すなわち遅角側へ回転移動しようとする。

よって、機関の停止後、ベーンロータ４は、カムシャフト３ａのフリクション（交番トルク）によって、予め機関（再）始動に適した所定の初期位置、すなわち図４に示す最遅角側の位置に移動する。言い換えると、バルブタイミングが機関（再）始動に適した位相となる。

また、ハウジングＨＳＧに対してベーンロータ４が最遅角側に相対回転したとき、ロック機構５のロックピストン５１の位置とロック孔521の位置が重なるため、機関停止時には、図１４に示すように、コイルスプリング５３のばね力により、先端部511がロック孔521内に嵌まり込んで係合し、ロックピストン５１がベーンロータ４の自由な回転を規制する。

以上のように、装置１ａでは、機関停止時に、交番トルクによりベーンロータ４をハウジングＨＳＧに対して遅角側の初期位置に回転移動させる。よって、機関再始動時においても装置１ａを初期位置から制御可能とし、装置１ａを安定的に作動させることができる。

次に、装置１ｂの位相変換作用について説明する。装置１ｂの作動は、遅角側と進角側が入れ替わっている点を除き、装置１ａと同様である。図１６は機関停止時（機関始動時）の最進角状態、図１７は機関作動時の最遅角状態をそれぞれ示す。

機関始動時は、予めロック機構５がベーンロータ４を始動に最適な進角側の初期位置に拘束している（図１６）。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、円滑なクランキングによって良好な始動性が得られる。

機関始動後の所定の低回転低負荷域では、各遅角室Ｒ１〜Ｒ３に供給される油圧により、カムシャフト３ａの回転位相が遅角側に変換され、バルブオーバーラップが大きくなる。図１７に示すように、各遅角室Ｒ１〜Ｒ４の容積が最大となり、各進角室Ａ１〜Ａ３の容積が最小となる最遅角側の位置にベーンロータ４が相対回転すると、バルブオーバーラップが最大となる。

一方、機関の高回転高負荷域では、各進角室Ａ１〜Ａ３に油圧が供給され、各進角室Ａ１〜Ａ３の油圧による力とスプリングユニット６１〜６３の付勢力との和が各遅角室Ｒ１〜Ｒ４の油圧による力よりも大きくなると、ベーンロータ４は進角側に相対回転する。これにより、カムシャフト３ｂの回転位相（相対回転角度）が進角側に変更され、バルブオーバーラップが小さくなる。言い換えると、付勢部材６（第１〜第３スプリングユニット６１〜６３）は、位相変換を進角側にアシストする機能も有している。図１６に示すように、各進角室Ａ１〜Ａ３の容積が最大となり、各遅角室Ｒ１〜Ｒ４の容積が最小となる最進角側の位置にベーンロータ４が相対回転すると、バルブオーバーラップが最小となる。

機関作動時、カムシャフト３ｂの回転中、カムシャフト３ｂには、（時計回り方向の）回転を妨げる負の（反時計回り方向の）交番トルクが作用する。機関が停止し、流路切換弁２４への通電が遮断されると、上記交番トルクによって、ベーンロータ４は、ハウジングＨＳＧに対して反時計回り方向、すなわち遅角側へ回転移動しようとする。

一方、付勢部材６（第１〜第３スプリングユニット６１〜６３）によって、ベーンロータ４は、ハウジングＨＳＧに対して時計回り方向、すなわち進角側に付勢されている。よって、機関の停止後、ベーンロータ４は、上記交番トルクの影響を受けずに、付勢部材６の付勢力に従って、予め機関（再）始動に適した所定の初期位置、すなわち図１６に示す最進角側の位置に移動する。言い換えると、バルブタイミングが機関（再）始動に適した位相となる。

また、ハウジングＨＳＧに対してベーンロータ４が最進角側に相対回転したとき、ロックピストン５１とロック孔521の位置が重なるため、機関停止時には、ロックピストン５１がロック孔521に係合し、ベーンロータ４の回転を規制する。

以上のように、装置１ｂでは、機関停止時に、付勢部材６の付勢力により、交番トルクの影響を受けずにベーンロータ４をハウジングＨＳＧに対して最進角側の初期位置に回転移動させる。よって、機関再始動時においても装置を初期位置から制御可能とし、装置１ｂを安定的に作動させることができる。

（ロック機構の作用）
上記のように、装置１ａ、１ｂの初期位置（図４、図１６）においてロック機構５を作動させることでハウジングＨＳＧとベーンロータ４との相対回動を規制可能である。すなわち、機関（再）始動時に油圧が発生しない状態であってもハウジングＨＳＧとベーンロータ４とを保持状態とし、油圧の発生の有無に関わらず装置１ａ、１ｂを初期位置から制御することが可能である。よって、機関再始動時においてカムシャフト３ａ、３ｂに作用する交番トルクによって生じるベーンロータ４とハウジングＨＳＧとの間のバタツキ（衝突による異音の発生）やノッキング等を防止しつつ、機関始動時やアイドル時においても機関ないし装置１ａ、１ｂを安定的に作動させることができる。

ロック手段（ロック機構５）は、第１ベーン４１の内部に収納されるロックピストン５１であって、軸方向に作動することによりハウジングＨＳＧとベーンロータ４の相対回動を係止し、又は上記係止を解除する。すなわち、交番トルクないし付勢部材６の付勢力によってベーンロータ４が所定の初期位置に回動してきたときに自動的にロックピストン５１がロック孔521に係合するため、ロック動作のためのアクチュエータを特に必要としない。よって、ロック手段としてクラッチ機構やレバー機構を用いた場合よりも機構が簡便であり、低コスト化しつつロック作動の信頼性を確保できる。

（位置決め手段の作用）
位置決めピン905等の位置決め手段の作用を説明するため、最初に装置１ａ、１ｂの組み付け手順の概略を説明する。

まず、リアプレート９をハウジング本体１０の封止凹部101に挿入設置する。（スリーブ５２を凹部900に固定した）リアプレート９のＸ軸正方向側の面を鉛直上方に向け、溝906にシールリングＳ１を設置し、各溝907〜909にシールリングＳ２を設置した状態で、ハウジング本体１０を、Ｘ軸正方向側（鉛直上方）から、封止凹部101内にリアプレート９が嵌合するように、リアプレート９に組付ける。

その際、ハウジング本体１０の位置決め用凹部114とリアプレート９の位置決めピン905とが対向するように、リアプレート９に対するハウジング本体１０の回転位置を調整する。そして、位置決めピン905を位置決め用凹部114に嵌合させ、係入する。これにより、ハウジング本体１０に対するリアプレート９の（周方向）位置決めが行われる。このとき、リアプレート９の雌ねじ部901〜903（ボルト孔）がそれぞれハウジング本体１０のボルト孔110〜130と略同軸上となる。

次に、ハウジング本体１０にベーンロータ４を挿入する。ロックピストン５１をベーンロータ４の摺動用孔501（に圧入された封止部材502）に挿入し、コイルスプリング５３をロックピストン５１の内部に挿入し、スプリングリテーナ５４を摺動用孔501に挿入する。位置決めピン905による上記位置決めにより、ベーンロータ４のベーン４１がハウジング本体１０のシュー１１に当接した状態で、（リアプレート９に固定された）スリーブ５２（ロック孔521）が摺動用孔501（ロックピストン５１）と略同軸上となる。

そして、Ｘ軸正方向側（鉛直上方）からフロントプレート８をハウジング本体１０に当接させ、ボルトｂ１〜ｂ３により各部材を締結し、一体とする。なお、フロントプレート８は、シールリングＳ３を溝８９に挿入した状態で組み付けられる。

このように位置決めピン905（ピン孔904）と位置決め用凹部114は、装置１ａ、１ｂの各構成部材を組み付ける際、ハウジング本体１０に対するリアプレート９の回転位置、すなわちロックピストン５１とロック孔521との周方向相対位置を調整し、決定するための位置決め手段を構成している。なお、ロックピストン５１とロック孔521との径方向相対位置は、リアプレート９をハウジング本体１０の封止凹部101に挿入（嵌合）した時点で略一致している。このように、位置決め手段を用いて、ロックピストン５１とロック孔521とが正確に位置決めされるため、ロックピストン５１の円滑な係合作用が得られる。

ここで、位置決めピン905は凹部900（ロック孔521）と近接した位置に設けられているため、ロックピストン５１とロック孔521との位置決めをより正確に行うことができる。また、ピン孔904は、溝906,907よりも油室（第１遅角室Ｒ１）側に配置されているため、シールリングＳ１，Ｓ２のシール性能に影響を与えることもない。

また、ベーンロータ４は、リアプレート９の内周に設けられてカムシャフト３ａが挿通される支持孔９２を介して、カムシャフト３aの一端側（端部３０）に固定されている。よって、プーリ100（ハウジングＨＳＧ）に掛けられたベルトＢから作用する力により、ハウジングＨＳＧは、ベーンロータ４の回転軸（Ｘ軸）に対して若干の角度範囲内で傾き、支持孔９２が設けられた（リアプレート９の）軸受部９１を支点として、揺動しうる。

これに対し、本実施例１では、リアプレート９にロック孔521を設けているため、例えばフロントプレート８にロック孔を設けた場合よりも、揺動支点（軸受部９１）からロック孔521までの距離（モーメントアーム）が短い。よって、ロック孔521の（Ｘ軸直方向における）揺動変位が少なく、ロック孔521に対するロックピストン５１の位置ずれのおそれが少ない。また、ベーンロータ４のボス部401が支持孔９２に挿通されているため、ハウジングＨＳＧに対するベーンロータ４の上記傾きないし揺動変位は、所定範囲内に抑制されている。

（付勢部材の作用）
装置１ｂの付勢部材６はコイルスプリングであって、各進角室Ａ１〜Ａ３に１本ずつコイルスプリング610〜630を収納している。このようにコイルスプリングを用いることで、例えば板ばね等を用いた場合に比べ、付勢力を調整しやすく、また油室Ａ１〜Ａ３に設置しやすく組付性がよい。また、各油室Ａ１〜Ａ３に１本ずつ収納することで、例えばコイルスプリングを２本ずつＸ軸方向に重ねて収納した場合に比べ、装置１ｂを軸方向に小型化できる。

また、２本のコイルスプリングを各油室Ａ１〜Ａ３に設置する場合、これらを支持部材（保持部）に設置して１つのスプリングユニットとした状態で設置しなければ組み付けが困難である。これに対し、本実施例１のように各油室Ａ１〜Ａ３に１本ずつ収納した場合には、組み付けが容易であるだけでなく、コイルスプリング610〜630を支持部材（保持部611,612等）と一体化せず直接に油室Ａ１〜Ａ３（凹部418,125等）に設置することも可能であり、この場合、支持部材を省略することで部品点数を削減できる。

第１〜第３ベーン４１〜４３の反時計回り方向側面に形成された凹部418〜438と、それと対向する第１〜第３シュー１１〜１３の時計回り方向側面に形成された凹部115〜135に、第１〜第３スプリングユニット６１〜６３（コイルスプリング610〜630）が配置されている。よって、装置１ｂの作動中であっても、凹部418〜438，115〜135によって第１〜第３スプリングユニット６１〜６３（コイルスプリング610〜630）の移動（ズレ）が規制されるため、特別な支持部材を設ける必要も特になく（例えば保持部611,612等を省略してもよい。）、付勢部材６及び装置１ｂの正常な作動が確保される。ただし、本実施例１のように保持部611,612等を設けた場合は、上記移動（ズレ）をより確実に防止できる。

（ストッパ部の作用）
上記のように、機関を停止させるとき等、流路制御弁２４で制御しない状態では、ハウジングＨＳＧに対してベーンロータ４を所定の初期位置に戻す。装置１ａでは、交番トルクによりベーンロータ４をハウジングＨＳＧに対して遅角側に回転移動させ、最遅角側の初期位置で、ハウジング部材（ハウジング本体１０）とベーンロータ４とに設けられた第１ストッパ部により、相対回動を規制する。装置１ｂでは、付勢部材６の付勢力により、交番トルクに抗してベーンロータ４をハウジングＨＳＧに対して進角側に回転移動させ、最進角側の初期位置で、ハウジング本体１０とベーンロータ４とに設けられた第１ストッパ部により、相対回動を規制する。このように、初期位置でロック機構５によりロックするときに機能する第１ストッパ部は、当接する回数が多い。

また、流路制御弁２４によって通常制御を行っている状態では、ハウジングＨＳＧに対するベーンロータ４の動きをコントロールすることができるため、第１ストッパ部が強く当接することはほとんどない。しかし、機関を停止させるとき等、流路制御弁２４による制御を行わず油圧を作用させない状態では、ハウジングＨＳＧに対するベーンロータ４の動きをコントロールすることができないため、第１ストッパ部が強く当接してしまうことがある。よって、初期位置においてロックするときに機能する第１ストッパ部は、上記のような当接回数の多さや当接する力の強さにより、変形してしまい、これにより回転規制位置（初期位置）が変化してしまうおそれがある。

本実施例１の装置１a及び装置１ｂでは、第１ストッパ部の当接面積Ｓ１を、第２ストッパ部の当接面積Ｓ２よりも大きく設けている（Ｓ１＞Ｓ２）。よって、ベーンロータ４をハウジングＨＳＧに対して一方向（初期位置の側）に回転させたとき、第１ストッパ部が当接する際に当接面に発生する面圧（当接面圧）は、ベーンロータ４をハウジングHSGに対して他方向に回転させたとき、第２ストッパ部が当接する際に発生する当接面圧よりも小さい。

よって、機関を停止させるとき等、流路制御弁２４で制御しない状態でも、ロック機構５でロックされる初期位置において、第１ストッパ部が（当接回数が多くても各当接時に）強く当接してしまうことを抑制できるため、第１ストッパ部の変形及び回転規制位置の変化を防止することができる。なお、第１ストッパ部は、ベーン４１とシュー１１の周方向側面（平面部416,111）で構成されているため、当接面積Ｓ１を大きくするのに有利である。

また、本実施例１では、第１ストッパ部を、ロック機構５を有する第1ベーン４１について設け、第１ベーン４１の周方向側面により第１ストッパ部を構成している。第1ベーン４１（の根元部分）は周方向に厚いため、剛性は十分であり、相対回動を規制するための強度を十分に得ることができて有利である。

一般に排気側の装置において、油室内に付勢部材を配置した場合、この油室に設けたストッパ部の当接面積を十分に確保することが難しい。一方、付勢部材により付勢される側で当接する（上記ストッパ部とは反対の回転方向側の）ストッパ部は、付勢部材の付勢力により、当接する力が大きくなる。特に、アルミ合金のような柔らかい材料でハウジング部材やベーンロータを成形した場合には、問題が顕著に現れてしまう。これに対し、本実施例１の装置１ｂでは、遅角室Ｒ１に設けた（付勢部材６により付勢される側で当接する）第１ストッパ部の当接面積Ｓ１を、（付勢部材６が配置される）進角室Ａ１に設けた第２ストッパ部の当接面積Ｓ２よりも大きくした（Ｓ１＞Ｓ２）。これにより、第２ストッパ部と付勢部材６との干渉を回避しつつ、上記問題を解決することができる。

なお、第２ストッパ部の当接面積Ｓ２が小さくても、付勢部材６により付勢される方向とは反対側で当接する第２ストッパ部は、遅角室Ｒの油圧力のみが作用する（さらに、当接する方向とは逆方向に付勢部材６の付勢力が作用する）ため、当接する力が小さく、当接面圧が小さい。また、（装置１a及び装置１ｂの両方において、）第２ストッパ部は、流路制御弁２４により制御した状態で、制御油圧のオーバーシュート等に際して、ハウジングＨＳＧに対するベーンロータ４の相対回転角度を規制するのみであり、当接回数も少ない。このため、第２ストッパ部の変形により規制位置が変化してしまうおそれはない。

また、ベーン４１〜４３は外径方向に向かうにつれて周方向幅が広くなる略台形状に形成されており、その根元側（径方向内側）のほうが先端側（径方向外側）よりも周方向の剛性が低い。本実施例１では、第２ストッパ部（ストッパ部419）を、ベーン４１の根元側に、ロータ４０から外周側に突出させた部分により構成している。よって、ベーン４１の先端側に第２ストッパ部を設けた場合と異なり、回転規制時（第２ストッパ部の当接時）にベーン４１を（ロータ４０に対して周方向に）根元から折り曲げようとする力（モーメントアーム）が小さく、ベーン４１の根元部分に過大な力が作用しにくい。このため、第２ストッパ部をベーン４１と連続して（ベーン４１と一体に）設けた場合、ベーン４１の耐久性を向上できて有利である。

また、装置１ｂでは、第２ストッパ部のストッパ機能により付勢部材６（コイルスプリング610〜630）の変位量（圧縮量）が所定量以下に規制される。これにより、付勢部材６（コイルスプリング610〜630）の塑性変形が防止され、その付勢力が不可逆的に変化することを防止できる。

なお、製造・組み付け時の誤差や第２ストッパ部の摩耗等が生じても、予備（バックアップ）として、第２ベーン４２のストッパ部429と第３シュー１３の先端部との接触により第２ストッパ部と同様のストッパ機能が確保されるので、制御精度を向上できる。これは装置１ａでも同様であるが、特に装置１ｂでは、付勢部材６の塑性変形防止という上記効果をより確実に得ることができる。

また、コイルスプリング610,630は、（第１、第２ベーン４１，４２の）ストッパ部419,429の外周側に配置されており、第２ストッパ部（を構成するストッパ部419,429）が、付勢部材６（コイルスプリング610,630）のガイドを兼ねている。このため、ベーンロータ４の相対回動時にコイルスプリング610,630が押し縮められて変形する際、コイルスプリング610,630のロータ内径方向への所定量以上の変形が規制される。よって、コイルスプリング610,630の塑性変形を防止しつつ適切な弾性変形が保たれる。したがって、付勢部材６及び装置１ｂの正常な作動が確保される。

（鏡像配置による作用）
一般に、吸気側と排気側の両カムシャフトにそれぞれ装置を設けた場合、両装置の間で構成部材（ハウジング部材やベーンロータ）の素材を共用化し、材料の互換性を持たせることができれば、装置の製造工程を簡略化し、コストを低減できるため、有利である。本実施例１では、装置１ａと装置１ｂは、流路切換弁２４の通電、非通電によりベーンロータ４がカムシャフト３ａ、３ｂの回転位相を変換する方向が互いに違っている点を除き、それぞれの構成部材の基本構造が類似している。よって、装置１ａと装置１ｂの間で、ハウジング本体１０の素材（Ｐ３）とベーンロータ４の素材（Ｑ２）を共用化している。すなわち、同一の押出し素材（Ｐ３、Ｑ２）の反対側の面（Ａ面、Ｂ面）からそれぞれ切削加工を実施することで、装置１ａと装置１ｂのハウジング本体１０及びベーンロータ４の形状を得ている。

また一般に、装置のハウジング部材及びベーンロータは、進角側と遅角側に相対回転角度を規制するストッパを有しており、例えばハウジング部材とベーンロータとを当接させることでストッパとする。しかし、排気側の装置において、ベーンロータを初期位置に戻すための付勢部材を遅角室に設けた場合、遅角室を介して対向するハウジング部材とベーンロータとの当接面積を大きくしようとしても限界があり、進角室を介して対向する上記両部材の当接面積よりも小さくなってしまう。このように、排気側の装置では、様々な設計条件から、相対回転を規制するストッパの当接面積（当接面圧）を相対回転の両方向で同様の大きさとするのは難しく、ハウジング部材ないしベーンロータの形状が両方向において異なってしまう。

一方、吸気側の装置における作動方向（ハウジング部材に対するベーンロータの回転位相を変換させる方向）は、排気側の装置とは逆であり、ハウジング部材に対してベーンロータを初期位置に戻す際の相対回転方向も逆である。すなわち、作動油圧が作用していない状態で相対回転移動する方向が、吸気側と排気側で異なる。

したがって、排気側の装置の構成部材をそのまま吸気側の装置に転用したのでは、特にストッパの耐久性について問題が生じることとなる。例えば、本実施例１の装置１ｂのベーンロータ４及びハウジング本体１０を、周方向における形状の違いを考慮せずにそのまま吸気側に転用した場合、すなわち図１６に示す装置１ｂから付勢部材６（コイルスプリング610〜630）を取り除いたものをそのまま吸気側の装置とした場合、初期位置では第２ストッパ部が当接し、この位置でロックすることとなる。この場合、吸気側の装置において、当接面積の小さい第２ストッパ部が変形し、回転規制位置が変化してしまうおそれがある。

これに対し、本実施例１では、排気側の装置１ｂのベーンロータ４及びハウジング本体１０を表裏反転させて、ストッパ部を鏡像配置したものを、吸気側の装置１ａに用いることとした。これにより、装置１ａ及び装置１ｂの両方において、初期位置で、当接面積の大きいほうの第１ストッパ部が当接することを可能としている（図４、図１６）。言い換えると、ベーンロータ４等の素材（材料）を装置１ａ、１ｂで共通化して互換性を持たせるとともに、素材の鏡像配置により、両装置１ａ、１ｂにおいてストッパ部の変形及び回転規制位置の変化を防止することを可能にしている。

（アルミ押出し成形による作用）
ハウジング本体１０とベーンロータ４の両方を、アルミ形金属材料で成形するため、装置１を軽量化できる。
また、ハウジング本体１０を押出し成形によって成形するため、ハウジングＨＳＧ内部からプーリ100への作動油の滲出が防止され、ゴム製のベルトＢの劣化を防止できる。
また、例えばダイカスト（高圧鋳造）で成形した場合には抜き勾配（テーパ）ができてしまう。ハウジング本体１０の外周に抜き勾配ができてしまうと、例えばプーリをハウジング本体１０の外周に一体に形成しようとした場合、プーリの歯の精度を確保することが難しい。これに対し、押出し成形によれば抜き勾配ができないため、プーリ100等を精度よく加工することができる。

ハウジング本体１０では、アルミ押出し材（一次加工品Ｐ１）の外周面および内周面全体に陽極酸化処理を施して表面を高硬度化する。このように、ベルトＢが巻回され駆動力が作用する外周面と、ベーン４１〜４３が摺動する内周面とを高硬度化する。また、切断して複数の二次加工品Ｐ２にする前の一次加工品Ｐ１の段階で表面処理を施すため、処理コストを低減できる。なお、一次加工品Ｐ１の軸方向両端面や、切断された二次加工品Ｐ２の軸方向両端面には陽極酸化被膜を形成しないが、これらの端面はフロントプレート８及びリアプレート９に接して他の部材に対して摺動しないため、表面処理しなくても特に問題はない。

ベーンロータ４では、最終的な三次加工品Ｑ３の外周面全体に陽極酸化処理を施す。すなわち、ハウジング本体１０の内周面に対して摺動するベーン４１〜４３の外周面411等だけでなく、フロントプレート８及びリアプレート９に対して摺動するベーンロータ４の軸方向両端面も処理して、表面を高硬度化する。なお、プーリ100の歯の精度を確保するために、ハウジング本体１０の材料となるアルミ系金属は若干柔らかいものを用いるが、ベーンロータ４についてはそのような必要がないため、その材料として、ハウジング本体１０よりも若干硬度が高いアルミ系金属を用いることとしてもよい。

ハウジング本体１０についてみると、押出成形により長尺の連続体（一次加工品Ｐ１、二次加工品Ｐ２）を得て、これを切断することで、同形状の複数の母材（三次加工品Ｐ３）を一度に得ることができる。ベーンロータ４も同様である。このように少ない工程で多数の母材（Ｐ３、Ｑ２）を得、これらを装置１ａ、１ｂで効率よく共用できるため、製造工程をより簡略化し、コストをより低減できる。

（プーリの作用）
本実施例１では、ハウジング部材（ハウジング本体１０）の外周にプーリ100を一体成形することにより、装置１を径方向に小型化している。また、ハウジング本体１０の外周の軸方向全範囲にプーリ100を設けているため、ベルトＢの幅の下限が決まっている場合でも、このベルトＢと噛み合う歯の幅を確保できる。言い換えると、ハウジング本体１０の封止凹部101にリアプレート９を挿入固定することでハウジングＨＳＧの軸方向幅をベルトＢの幅と同程度に小さく（軸方向に薄く）した場合でも、ベルトＢと噛み合って動力を伝達するのに十分な歯の幅を確保できる。

装置１ａにおいて、フロントプレート８の径は、プーリ100よりも若干大きく設けられている。すなわち外周部８０が、プーリ100から外径方向にはみ出すように設けられているため、プーリ100に掛け渡されたベルトＢがＸ軸正方向に移動しようとしても、外周部８０に当接して移動できない。このように、外周部８０は、ベルトガイド部としてガイド機能を発揮し、ベルトＢの全体がＸ軸正方向側にずれることを防止する。なお、ベルトＢのＸ軸負方向側へのずれや同側でのプーリ100からの脱落は、シリンダブロックにより防止される。

一方、装置１ｂにおいて、フロントプレート８の径は、プーリ100よりも若干小さく設けられている。すなわち、シリンダブロックの幅方向両外側に設置された排気側の装置１ｂ（図１参照）の直径は、外周部８０が設けられている吸気側の装置１ａの直径よりも小さい。このため、装置１ａ、１ｂが設けられた機関の幅方向寸法を、全体として抑制することが可能である。よって、エンジンルーム内におけるレイアウト自由度を向上できる。ここで、ベルトＢのＸ軸正方向側のずれは、上記のように、シリンダブロックの幅方向内側に設置された吸気側の装置１ａ（外周部８０）により防止されるため、排気側の装置１ｂにベルトガイド部が設けられていなくても問題はない。

（封止凹部の作用）
装置１では、（外周にプーリ100を一体成形することで径方向に小型化した）ハウジング本体１０の軸方向両端を、それぞれフロントプレート８及びリアプレート９により封止する。しかし、フロントプレート８及びリアプレート９の両方をハウジング本体１０の軸方向両端面にそのまま固定すると、装置１の軸方向寸法を十分に抑制できない。本実施例１では、ハウジング本体１０の封止凹部101にリアプレート９を挿入固定することで、装置１を軸方向にも小型化できる。ここで、リアプレート９はＸ軸方向の全範囲にわたって封止凹部101に挿入固定されているため、軸方向小型化の効果が大きい。

リアプレート９は、ベーンロータ４からＸ軸方向に出没するロックピストン５１が挿入され、このロックピストン５１と係合するロック孔521（スリーブ５２を固定する凹部900）をＸ軸方向に形成する必要がある。よって、リアプレート９をフロントプレート８よりも肉厚に構成する必要がある。この比較的肉厚のリアプレート９をハウジング本体１０の軸方向一端面にそのまま当接した状態で固定すると、装置１全体の軸方向寸法が特に長くなってしまう。本実施例１は、ハウジング本体１０の軸方向一端に封止凹部101を形成し、この封止凹部101に（フロントプレート８ではなく）リアプレート９を挿入固定したので、装置１の軸方向寸法を効果的に小型化することができる。よって、エンジンルームへの装置１の搭載自由度が大きく向上する。

また、フロントプレート８、リアプレート９、及びハウジング本体１０は、複数のボルトｂ１〜ｂ３により締結されている。ここで、ボルトｂ１〜ｂ３の雄ねじは、リアプレート９又はフロントプレート８のいずれかに形成された雌ねじ孔に螺着されることが必要である。そして、雌ねじ孔はある程度の長さが必要であることから、雌ねじ孔が形成されるプレートをより肉厚に構成する必要がある。このため、比較的肉厚のプレートをハウジング本体１０の軸方向一端面にそのまま当接した状態で固定すると、装置１全体の軸方向寸法が特に長くなってしまう。本実施例１では、ロック孔521と雌ねじ部を共にリアプレート９に形成しているため、装置１の軸方向寸法を小型化することに大きく貢献することができる。

すなわち、フロントプレート８には雌ねじ孔等を特に形成する必要がないため、フロントプレート８は薄肉でよく、このためフロントプレート８をハウジング本体１０の軸方向端面にそのまま当接した状態で固定しても、装置１の軸方向長さが大きくなってしまうことがほとんどない。一方、ロック孔521を形成するためにもともと肉厚にならざるを得ないリアプレート９に雌ねじ部を設け、この肉厚のリアプレート９を封止凹部101に挿入固定した。言い換えると、雌ねじ部を形成するためにもともと肉厚にならざるを得ないリアプレート９にロック孔521を設け、この肉厚のリアプレート９を封止凹部101に挿入固定している。このため、上記のように装置１の軸方向寸法を効果的に小型化できる。

なお、ハウジング本体１０のフロントプレート側にも封止凹部を形成し、フロントプレート８もこの封止凹部に挿入固定することは可能である。しかし、ロックピストン５１の軸方向移動範囲をある程度確保する必要もあるため、本実施例１では、フロントプレート８をハウジング本体１０の軸方向端面にそのまま当接した状態で固定することで、ロックピストン５１の軸方向移動範囲（ベーンロータ４の摺動用孔501のＸ軸方向長さ）を確保している。

（シール部材の作用）
上記のようにハウジング本体１０の軸方向一端に封止凹部101を形成し、この封止凹部101にリアプレート９を挿入固定したので、装置１の軸方向寸法を小型化することができる。ここで、ベルトＢによってクランクシャフトの回転が伝達される装置１では、ベルトＢが巻回されるプーリ100に作動油が付着するとベルトＢが劣化してしまう。よって、ハウジングＨＳＧ内の作動油が外部に漏れないように、封止凹部101とリアプレート９との接合部をシールする必要がある。

しかし、従来のように、ハウジング本体１０とリアプレート９の軸方向端面同士が当接する箇所（封止凹部101の底面102とリアプレート９のＸ軸負方向側の面との間）をシールしようとすると、寸法が不足する。すなわち、図６（ｃ）に示すように、（シュー１１等が形成された部位を除く）封止凹部101の底面102の径方向幅（Ｒ−Ｒｉ）が、シール部材を設置したり、シール部材を設置するための溝（シール溝）を切削加工したりするためには短い。よって、軸方向端面同士が当接する箇所（封止凹部101の底面102）に十分なスペースを設けてシール部材を設置（シール溝を形成）しようとすれば、ハウジング本体１０を径方向に大型化せざるを得ない。

一方、封止凹部101のＸ軸方向幅及びリアプレート９のＸ軸方向幅は、シール部材を設置（シール溝を形成）等してシールするために十分な寸法を有している。しかし、ハウジング本体１０の内周面（封止凹部101の壁面103）にシール溝を設けようとすれば、ハウジング本体１０のプーリ内周側における肉厚、すなわち径方向幅（Ｒｏ−Ｒ）の大きさが不足している。よって、ハウジング本体１０の内周面（封止凹部101の壁面103）にシール溝を設けようとすれば、径方向幅（Ｒｏ−Ｒ）を大きくしてハウジング本体１０を径方向に大型化せざるを得ない。

これに対し、本実施例１では、径方向幅（Ｒｏ−Ｒ）、すなわちハウジング本体１０の径方向肉厚を少なくしている。そして、リアプレート９の外周に溝906を設け、この溝906にシールリングＳ１を設置することで、封止凹部101とリアプレート９との接合部をシールしている。このようなシール構造により、装置１の径方向寸法の増大を抑制しつつ、封止凹部101により装置１の軸方向寸法を小型化し、かつハウジングＨＳＧ内の作動油をシールすることを可能にしている。

一方、各シュー１１〜１３のＸ軸負方向側の面において、ボルト孔110〜130の周りには、シール部材を設置するために十分なスペースがある。よって、ボルト孔110〜130に対応するリアプレート９のボルト孔901〜903の周りに溝907〜909を設け、この溝907〜909にシールリングＳ２を設置してシールすることで、ハウジングＨＳＧの内部からボルト孔901〜903を通って作動油が漏出することを防止している。

なお、リアプレート９のボルト孔901〜903を貫通させずに底部を設け、ボルト孔901〜903を有底の袋状とすることで、ボルト孔901〜903からの作動油の漏出を防止することも可能ではある。しかし、この場合、ボルト孔901〜903の雌ねじにボルトｂ１〜ｂ３を締結固定するためにはある程度のボルト孔901〜903の長さが必要であるところ、さらに底部を設けると、その分だけリアプレート９が軸方向に肉厚になってしまう。これに対し、本実施例１では、ボルト孔901〜903を貫通させて底部を不要とすることで、リアプレート９の軸方向寸法をできるだけ小さくして肉薄にしている。

なお、リアプレート９の凹部900は、ロックピストン５１の係合に必要なＸ軸方向寸法があればよく、またピン孔904は、位置決めピン905の圧入固定に必要なＸ軸方向寸法があればよいため、底部を設けても、リアプレート９が軸方向に肉厚になってしまうことはない。よって、本実施例１では、凹部900とピン孔904をともに有底の袋状とすることで、シール部材を要することなく、ハウジングＨＳＧの外部への作動油の漏出を防止している。

リアプレート９のボルト孔901〜903の内周には雌ねじが形成されており、ボルトｂ１〜ｂ３に螺合される。ボルトｂ１〜ｂ３が雌ねじに螺合された状態で、ボルト孔901〜903の周りに設けられたシールリングＳ２が圧縮されて、弾性力により元に戻ろうとする。これにより雌ねじに対するボルトｂ１〜ｂ３の係合が強化され、締結されたボルトｂ１〜ｂ３の緩みが防止される。

一方、フロントプレート８とハウジング本体１０との接合部をシールする構造についてみると、ハウジング本体１０のＸ軸正方向側の面には封止凹部が設けられておらず、シール部材を設置するために十分な径方向スペースがある。すなわち、図６（ａ）に示すように、ハウジング本体１０の径方向幅（Ｒｏ−Ｒｉ）が、シール部材を設置（シール溝を形成）するための寸法として十分な大きさがある。

よって、ハウジング本体１０とフロントプレート８の軸方向端面同士が当接する箇所（ハウジング本体１０のＸ軸負方向側の面とフロントプレート８のＸ軸正方向側の面との間）に、シールリング３を設置する。その際、各ボルト孔８３〜８５とハウジングＨＳＧの内部とが連通しないように、シールリング３及び溝８９が各ボルト孔８３〜８５の内周側を通るようなクローバー形状にした。これにより、各ボルト孔８３〜８５の周りを個別にシールする部材を不要として部品点数を削減しつつ、組み付け性を向上できる。

また、ボルトｂ１〜ｂ３がボルト孔901〜903の雌ねじに螺合された状態で、各ボルト孔８３〜８５の周りに位置する部分のシールリングＳ３が圧縮されて、弾性力により元に戻ろうとする。これにより雌ねじに対するボルトｂ１〜ｂ３の係合が強化され、締結されたボルトｂ１〜ｂ３の緩みが防止される。

各シールリングＳ１〜Ｓ３は、断面円形のＯリングである。よって、それぞれのシール溝906等に設置しやすい（シールリングＳ４も同様である。）。また、ハウジングＨＳＧの各構成部材８〜１０がボルトｂ１〜ｂ３により締結された状態で、Ｏリングが圧縮されることで、高い密封機能を確保できる。

［実施例１の効果］
以下、実施例１から把握される本発明の装置１の効果を列挙する。

（１）吸気弁を駆動する吸気カムシャフト３ａと排気弁を駆動する排気カムシャフト３ｂに夫々固定される内燃機関のバルブタイミング制御装置１ａ，１ｂであって、内周に内側に向かって突出するように一体成形されたシュー１１〜１３を有する円筒状のハウジング本体１０と、ハウジング本体１０の軸方向先端側を封止するフロントプレート８と、ハウジング本体１０の軸方向カムシャフト側を封止するリアプレート９とから構成されるハウジング部材（ハウジングＨＳＧ）と、ハウジング部材内に相対回転自在に収容され、カムシャフト３に固定されるロータ４０と、ロータ４０に外側に向かって突出するように一体成形されると共に、シュー１１〜１３との間で流体が給排される進角室Ａ１〜Ａ３と遅角室Ｒ１〜Ｒ３を形成するベーン４１〜４３とから構成されるベーンロータ４と、機関の状態に応じてベーンロータ４とハウジング部材をロックし、又はこのロック状態を解除するロック部材（ロック機構５）と、を備え、吸気カムシャフト３ａに固定される第１バルブタイミング制御装置１ａは、ロック部材が最遅角位置でロックするように構成され、排気カムシャフト３ｂに固定される第２バルブタイミング制御装置１ｂは、ロック部材が最進角位置でロックするように構成されると共に、ベーンロータ４をハウジング部材に対して進角させる方向に付勢する付勢部材６（コイルスプリング610〜630）が配置され、第１バルブタイミング制御装置１ａ及び第２バルブタイミング制御装置１ｂのハウジング本体１０とベーンロータ４は、切削加工を行う前に成形される同一の母材（Ｐ３、Ｑ２）をミラー（鏡像）配置して用いている。

よって、切削加工を行う前に成形される同一の母材（Ｐ３、Ｑ２）を鏡像配置して用いることで、ベーンロータ４及びハウジング本体１０の材料に互換性を持たせ、これらの構成部材を装置１ａ、１ｂの間で共用できる。よって、製造工程を簡略化し、コストを低減できる。

（２）母材（Ｐ３、Ｑ２）は、アルミ系金属材料を押出成形したものを切断したものである。
よって、装置１ａ及び装置１ｂを軽量化できる。また、母材を効率よく共用化できるため、製造工程をより簡略化し、コストをより低減できる。また、押出成形されたものを用いるため、加工精度がよい。

（３）装置１ａ及び装置１ｂのロック部材（ロック機構５）がロックされる位置で、ベーン４１とシュー１１の周方向側面（平面部415,111）が当接するように構成されている。

よって、上記側面同士の当接によりベーンロータ４とハウジング部材の相対回転を規制する回転規制位置においてロック部材がロックされることで、機関ないし装置１ａ、１ｂを安定的に作動させることができる。ここで、ベーン４１とシュー１１の周方向側面が当接するように構成されているため、当接面積Ｓ１を大きくすることができる。したがって、当接面圧が小さくなり、上記側面同士が強く当接してしまうことが抑制されるため、ベーンロータ４とハウジング部材の変形を防止して装置１ａ，１ｂの耐久性を向上できると共に、回転規制位置（初期位置）の変化を防止して装置１ａ，１ｂの性能を向上できる。

（４）装置１ａ及び装置１ｂがロック部材（ロック機構５）でロックされる（初期）位置とは周方向において反対側の位置で、ロータ外周からベーン４１の先端の間でロータ４０から外周側に突出させた部分（ストッパ部419）の周方向側面とシュー１２の周方向側面とが当接するように構成されている。

よって、初期位置とは反対方向でも相対回転を規制できる。ここで、突出させた部分（ストッパ部419）の当接面積Ｓ２が小さいため、装置１ｂにおいて付勢部材６を容易に配置できる。また、付勢部材６の変位量が所定以下に規制されるため、付勢部材６の塑性変形を防止し、装置１ｂの性能を向上できる。

（５）装置１ｂの付勢部材６は、ベーン４１〜４３とシュー１１〜１３の間に配置されたコイルスプリング610〜630であり、コイルスプリング610は、ロータ４０から外周側に突出させた部分（ストッパ部419）の外周側に配置されている。

よって、付勢部材としてコイルスプリングを用いることで付勢力を調整しやすく、組付性がよい。また、突出させた部分（ストッパ部419）がコイルスプリング610のガイドを兼ねるため、コイルスプリング610のロータ内径方向への過度な変形が規制される。したがって、付勢部材６及び装置１ｂの正常な作動を確保できる。

（６）吸気弁を駆動する吸気カムシャフト３ａと排気弁を駆動する排気カムシャフト３ｂに夫々固定される内燃機関のバルブタイミング制御装置１ａ，１ｂであって、内周に内側に向かって突出するように一体成形されたシュー１１〜１３を有する中空円筒状のハウジング部材（ハウジング本体１０）と、ハウジング部材内に相対回転自在に収容され、カムシャフト３に固定されるロータ４０と、ロータ４０に外側に向かって突出するように一体成形され、シュー１１〜１３との間で流体が給排される進角室Ａ１〜Ａ３と遅角室Ｒ１〜Ｒ３を形成するベーン４１〜４３とから構成されるベーンロータ４と、機関の状態に応じてベーンロータ４とハウジング部材をロックし、又はこのロック状態を解除するロック部材（ロック機構５）と、を備え、吸気カムシャフト３ａに固定される第１バルブタイミング制御装置１ａは、ロック部材が最遅角位置でロックするように構成されると共に、排気カムシャフト３ｂに固定される第２バルブタイミング制御装置１ｂは、ロック部材が最進角位置でロックするように構成され、ベーンロータ４をハウジング部材に対して一方向に回転させた際の夫々の当接面圧は、ベーンロータ４をハウジング部材に対して他方向に回転させた際の夫々の当接面圧より小さく、第１バルブタイミング制御装置１ａ及び第２バルブタイミング制御装置１ｂのハウジング本体１０とベーンロータ４は、ロック部材でロックされる側の夫々の当接面圧が小さくなるように構成されている。

すなわち、ベーンロータ４とハウジング部材の当接面圧が両回転方向で異なり、かつ、装置１ａと装置１ｂではロック位置が逆方向であっても、ベーンロータ４及びハウジング部材の配置を装置１ａと装置１ｂの間で互いに鏡像関係とすることにより、ベーンロータ４及びハウジング部材の素材（材料）をそれぞれ装置１ａ、１ｂの間で共用できる。また、ロック部材でロックされる初期位置（回転規制位置）において、当接面圧が小さいため、ベーンロータ４とハウジング部材が強く当接してしまうことが抑制される。よって、ベーンロータ４とハウジング部材の変形を防止して装置１ａ，１ｂの耐久性を向上できると共に、回転規制位置（初期位置）の変化を防止して装置１ａ，１ｂの性能を向上できる。

（７）具体的には、ベーンロータ４とハウジング部材（ハウジング本体１０）に夫々設けられ、ベーンロータ４がハウジング部材に対して一方向に相対回転した際に当接する第１ストッパ部（平面部111,415）と、ベーンロータ４とハウジング部材に夫々設けられ、ベーンロータ４がハウジング部材に対して他方向に相対回転した際に当接する第１ストッパ部より当接面積が小さな第２ストッパ部（ストッパ部419、第２シュー１２）とを備え、吸気カムシャフト３ａに固定される第１バルブタイミング制御装置１ａは、第１ストッパ部によって回転が規制された最遅角位置にてロック部材でロックするように構成され、排気カムシャフト３ｂに固定される第２バルブタイミング制御装置１ｂは、第１ストッパ部によって回転が規制された最進角位置にてロック部材でロックするように構成されると共に、ベーンロータ４をハウジング部材に対して進角させる方向に付勢する付勢部材６（コイルスプリング610〜630）が配置されている。

よって、第１、第２ストッパ部の構成は、相対回転方向において配置が逆である点を除き、装置１ａと装置１ｂの間で共通しているため、ベーンロータ４及びハウジング部材の配置を装置１ａと装置１ｂの間で互いに鏡像関係とすることにより、これらの素材を装置１ａ、１ｂの間で共用できる。また、ロック部材でロックされる初期位置（回転規制位置）において当接する第１ストッパ部の当接面圧を小さくして変形を防止し、初期位置（回転規制位置）の変化を防止できる。また、初期位置とは反対方向である上記他方向に相対回転した際に、第２ストッパ部により相対回転を規制できる。ここで、第２ストッパ部の当接面積Ｓ２が第１ストッパ部よりも小さいため、装置１ｂでは、第２ストッパ部と干渉することなく付勢部材６を配置できる。また、第２ストッパ部のストッパ機能により付勢部材６の変位量が所定以下に規制されるため、付勢部材６の塑性変形を防止し、装置１ｂの性能を向上できる。一方、装置１ｂにおいて、付勢部材６により付勢される側（最進角位置）で当接する第１ストッパ部は、付勢部材６の付勢力により、当接する力が大きい。よって、第１ストッパ部の当接面積Ｓ１を大きくすることで、より有効に、変形防止という上記効果を得ることができる。

（８）装置１ａ及び装置１ｂのハウジング部材（ハウジング本体１０）とベーンロータ４は、アルミ系金属によって成形されている。
すなわち、ハウジング部材とベーンロータ４の両方を、アルミ形金属材料で成形するため、装置１ａ及び装置１ｂを軽量化できる。

（９）装置１ａ及び装置１ｂのハウジング部材（ハウジング本体１０）とベーンロータ４は、押出成形されたものが用いられている。
よって、素材を効率よく共用化できるため、製造工程をより簡略化し、コストをより低減できる。また、ダイカストのような抜き勾配ができず、ハウジング部材及びベーンロータ４の各部分の径方向寸法が均一であり、加工精度がよい。

（１０）装置１ａ及び装置１ｂのハウジング本体１０とベーンロータ４がロック部材（ロック機構５）でロックされる側に作動した際には、ベーン４１とシュー１１の周方向側面（平面部415,111）が当接するように構成されている。
言い換えると、装置１ａ及び装置１ｂの第１ストッパ部は、ベーン４１とシュー１１の周方向側面で構成される。

よって、回転規制位置での（第１ストッパ部の）当接面積Ｓ１を任意に大きくすることができ、当接面圧を小さくするのに有利である。したがって、ベーンロータ４とハウジング部材の変形を効果的に防止できる。

（１１）ベーン４１〜４３は複数設けられており、そのうちの１つ（ベーン４１）にロック部材（ロック機構５）が配置されており、ロック部材が配置されたベーン４１とシュー１１の周方向側面（平面部415,111）が第１ストッパ部を構成し、他のベーン４２，４３とシュー１２，１３の周方向側面（平面部415,111）は、非当接状態を維持するように構成されている。

すなわち、第１ストッパ部を、ロック機構５を有する第１ベーン４１の周方向側面により構成している。第１ベーン４１はロック機構５を有しており他のベーン４２，４３よりも周方向に肉厚であるため、相対回動を規制するための強度が十分である。よって、ベーンの周方向側面をストッパとして利用した場合でも、ベーンロータ４（第１ベーン４１）の変形が防止され、装置１ａ，１ｂの耐久性をより確実に向上できる。

（１２）装置１ａ及び装置１ｂがロック部材（ロック機構５）でロックされる位置とは周方向において反対側の位置で、ロータ外周からベーン４１の先端の間でロータ４０から外周側に突出させた部分（ストッパ部419）の周方向側面とシュー１２の周方向側面とが当接するように構成されている。
言い換えると、装置１ａ及び装置１ｂの第２ストッパ部は、ロータ外周からベーン先端の間でロータから外周側に突出させた部分の周方向側面とシューの周方向側面で構成される。
よって、突出させた部分（ストッパ部419）の当接面積Ｓ２を任意に小さくすることができるため、装置１ｂにおいて付勢部材６を容易に配置できる。

（１３）装置１ｂの付勢部材６は、ベーン４１〜４３とシュー１１〜１３の間に配置されたコイルスプリング610〜630であり、コイルスプリング610は、ロータ４０から外周側に突出させた部分（第２ストッパ部を構成するストッパ部419）の外周側に配置されている。
よって、上記（５）と同様の効果を得ることができる。

（１４）上記（１３）において、装置１ａ及び装置１ｂのベーン４１〜４３の周方向一側面と、それと対向するシュー１１〜１３の周方向側面には、夫々凹部418〜438,115〜135が形成されており、装置１ｂの凹部418〜438,115〜135にコイルスプリング610〜630が配置されている。

よって、コイルスプリング610〜630のハウジング軸方向及び径方向の移動が凹部418〜438,115〜135により規制されるため、付勢部材６及び装置１ｂの正常な作動が確保される。また、凹部418〜438,115〜135による位置規制により、特別な保持部材を設けなくてもよく、コイルスプリング610〜630を支持部材（保持部611,612等）と一体化せず直接に油室A1〜A3（凹部418,125等）に設置することも可能であり、この場合、支持部材を省略することで部品点数を削減できる。

［他の実施例］
以上、本発明を実現するための形態を、実施例１に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例１に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

例えば、実施例１ではベーン（ないしシュー）の数を３としたが、他の数であってもよく、特に限定されない。また、各プレート８、９、及びハウジング本体１０を結合するボルトの数も３に限らない。

実施例１では、プーリをハウジング本体に一体成形することとしたが、プーリをハウジング本体とは別の部材として設けてもよい。また、プーリをハウジング本体外周の軸方向全範囲に成形することとしたが、軸方向全範囲に設けなくてもよい。この場合、吸気側と排気側の両装置において、ハウジング本体の共通の素材をミラー配置した後に、それぞれのプーリを切削加工等により設けることができる。

実施例１では、クランクシャフトからハウジング部材に動力を伝達する部材としてタイミングベルトを用いることとしたが、タイミングチェーンやギヤを用いることとしてもよい。回転が伝達されるハウジング側の部材としては、プーリではなく、ベルトで駆動されるスプロケットやギヤ同士で駆動されるギヤなどを用いることができる。

実施例１では、リアプレートを軸方向にわたって全て封止凹部に挿入固定したが、部分的に挿入固定することとしてもよい。言い換えると、リアプレートが軸方向で部分的にハウジング本体からはみ出していてもよい。この場合、装置１を軸方向にある程度小型化できるだけでなく、様々な設計条件に柔軟に対応し、ハウジング内部やリアプレート等の軸方向寸法を任意に調整する自由度を向上できる。

実施例１では、ハウジング本体のリアプレート側のみに封止凹部を形成し、リアプレートを封止凹部に挿入固定することとしたが、ハウジング本体のフロントプレート側にも封止凹部を形成し、フロントプレートをこの封止凹部に挿入固定することとしてもよい。この場合、装置の軸方向長さをさらに短縮することが可能である。また、ハウジング本体に封止凹部を形成せず、ハウジング本体の両端にそのまま各プレートを接合することとしてもよい。

実施例１では、ボルトｂ１〜ｂ３を締結するための雌ねじをリアプレートに形成したが、リアプレートではなくフロントプレートに上記雌ねじを設け、フロントプレート、ハウジング本体、及びリアプレートを、Ｘ軸負方向側から挿通したボルトｂ１〜ｂ３によって一体的に締付固定することとしてもよい。

実施例１では、リアプレートのボルト孔に雌ねじを設けることとしたが、設けなくてもよい。例えば、リアプレートを貫通してボルトｂ１〜ｂ３の先端部を突出させ、これにナットを締結するようにしてもよい。また、実施例１では、リアプレートを貫通してボルト孔を形成したが、貫通させなくてもよい。

実施例１では、封止凹部の内周とリアプレートの外周との間、及びリアプレートの各ボルト孔の回りとシューの軸方向端面との間を、それぞれシールリングＳ１、Ｓ２を用いて密封することとしたが、シールリングではなくシール剤を用いて密封することとしてもよい。例えば、ボルトｂ１〜ｂ３の雄ねじとリアプレートの雌ねじとの間にシール剤を兼ねた接着剤を充填すれば、ボルトｂ１〜ｂ３の締結力を強化できるだけでなく、シールリングＳ２（及びそのシール溝）を不要にできる。

実施例１では、シールリングＳ１〜Ｓ４はＯリングであることとしたが、Ｏリング以外の他の形式のシールリングであってもよい。

実施例１では、フロントプレートにシールリングＳ３を設置するための溝８９を設けたが、フロントプレートではなくハウジング本体の側にシール溝を設けることとしてもよい。また、リアプレートにシールリングＳ２のシール溝907等を設けたが、リアプレートではなくハウジング本体の側にシール溝を設けることとしてもよい。

実施例１では、クローバー形状のシールリング３を設けたが、シールリング３の代わりに、フロントプレートの内周側（かつボルト孔８３等の外周側）をシールするシールリングと、各ボルト孔８３等の周りをそれぞれシールするシールリングとを設けてもよい。

実施例１では、フロントプレート及びプラグを、鉄系金属材料を鍛造することによって成形することとしたが、鍛造ではなくプレス加工等により成型することとしてもよい。また、他の材料、例えばアルミ系金属材料（アルミ合金）を用いてもよい。

実施例１では、ベーンロータには、カムシャフト挿通孔に挿通されるボス部を設けたが、ボス部を設けなくてもよい。また、位置決め手段905の構成は実施例１のものに限らず、位置決め手段905等を設けなくてもよい。

実施例１では、装置１ｂの付勢部材を全ての進角室Ａ１〜Ａ３に設けたが、一部の進角室Ａに設けることとしてもよい。付勢部材を、第２ストッパ部が設けられる進角室Ａ１には設けないこととした場合、第２ストッパ部の当接面積を大きくすることができ、これにより第２ストッパ部の変形をより確実に防止することができる。また、この場合、ロック機構を有するベーン４１に、進角室Ａ１と連通してロック機構を作動させるための油路を形成したとしても、付勢部材やその支持部材（保持部）と干渉しないため、設計の自由度が高い。

実施例１では、スプリングユニット（付勢部材）に設けられるコイルスプリングは１本であることとしたが、２本以上であってもよく、特に限定しない。２本以上であっても、ハウジング軸方向ではなく径方向にこれらを配置すれば、装置の軸方向寸法の増大を抑制できる。

実施例１では、スプリングユニットにおいてコイルスプリングを用いたが、コイルスプリングの代わりに板ばね等の弾性部材を用いてもよい。また、実施例１では各スプリングユニットに支持部材（保持部）を設けることしたが、支持部材（保持部）を適宜省略することとしてもよい。

実施例１では、コイルスプリングは対向するベーン及びシューの周方向側面に形成された凹部に配置されることとしたが、凹部を形成せず、例えば凸部を形成してこれにコイルスプリングを保持することとしてもよい。

実施例１では、第１ストッパ部を第１ベーン４１と第１シュー１１の当接部に設け、他のベーン４２，４３とシュー１２，１３は非当接状態を維持するように構成したが、他のベーン４２，４３とシュー１２，１３のいずれか１組、又は複数組の当接部に第１ストッパ部を設けることとしてもよい。同様に、第２ストッパ部を第１ベーン４１と第１シュー１１以外の他のベーンとシューのいずれか１組、又は複数組の当接部に設けることとしてもよい。

実施例１では、第１ストッパ部をベーンとシューの各周方向側面で構成したが、他の方法により構成することとしてもよい。例えば、第２ストッパ部と同様、ロータ外周から突出する凸部を形成することで、第１ストッパ部を構成することとしてもよい。

実施例１では、第２ストッパ部を、ロータから外周側に突出させた部分の周方向側面と、対向するシューの周方向側面とで構成したが、他の方法により構成することとしてもよい。

実施例１では、ロック機構（係合部材）をベーンロータのベーンに設けたが、ハウジング（例えばシュー）に設け、ベーンロータのロータとの間でロックするようにしてもよい。

実施例１では、ロック機構（係合凹部）をリアプレートに設けることとしたが、フロントプレートに設けることとしてもよい。

実施例１では、ロック機構（係合部材）として、油圧により係脱するロックピストンを用いることとしたが、他の機構ないし部材を用いることとしてもよい。例えばクラッチ機構やレバー機構等を用いることとしてもよい。

実施例１では、回転軸方向にロックピストンが進退することとしたが、例えばハウジング径方向に進退させることとしてもよい。

実施例１では、ロック機構の係合凹部を、リアプレートとは別の部材（スリーブ）で構成し、これをリアプレートに固定することとしたが、係合凹部をリアプレートと一体に直接設けることとしてもよい。

実施例１では、ロック機構の係合凹部（スリーブ）をリアプレートの凹部に圧入することとしたが、圧入に限らず他の方法で固定設置してもよい。

実施例１では、ロックピストンの先端に流体圧が作用することによりロックピストンが係合凹部から退出し、ロックが解除されることとしたが、他の構成により解除機構を構成してもよい。

１ａ 吸気側のバルブタイミング制御装置（第１バルブタイミング制御装置）
１ｂ 排気側のバルブタイミング制御装置（第２バルブタイミング制御装置）
３ａ 吸気カムシャフト
３ｂ 排気カムシャフト
４ ベーンロータ
５ ロック機構（ロック部材）
６ 付勢部材
８ フロントプレート
９ リアプレート
１０ ハウジング本体
１１〜１３ 第１〜第３シュー
４０ ロータ
４１〜４３ 第１〜第３ベーン
１１１ 平面部（第１ストッパ部）
４１５ 平面部（第１ストッパ部）
４１９ ストッパ部（第２ストッパ部）
ＨＳＧ ハウジング（ハウジング部材）
Ａ１〜Ａ３ 第１〜第３進角室
Ｒ１〜Ｒ３ 第１〜第３遅角室
Ｐ３ ハウジング本体の三次加工品（母材）
Ｑ２ ベーンロータの二次加工品（母材）

Claims (4)

1. 吸気弁を駆動する吸気カムシャフトと排気弁を駆動する排気カムシャフトに夫々固定される内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
   内周に内側に向かって突出するように一体成形されたシューを有する中空円筒状かつアルミ系金属製のハウジング本体と、前記ハウジング本体の軸方向開口両端を夫々封止するフロントプレート及びリアプレートと、前記ハウジング本体における前記シューと前記フロントプレート及びリアプレートに形成されたボルト孔に挿入されて前記ハウジング本体と前記フロントプレート及びリアプレートを共締めにより一体的に結合する複数のボルトとによって構成されるハウジング部材と、
   前記ハウジング部材内に相対回転自在に収容され、カムシャフトに固定されるロータと、該ロータに外側に向かって突出するように一体成形され、前記シューとの間で流体が給排される進角室と遅角室を形成するベーンとから構成される、前記ハウジング本体よりも硬度が高いアルミ系金属製のベーンロータと、
   内燃機関の状態に応じて前記ベーンロータと前記ハウジング部材をロックし、又はこのロック状態を解除するロック部材と、
   前記ベーンロータと前記ハウジング本体に夫々設けられ、前記ベーンロータが前記ハウジング部材に対して一方向に相対回転した際に当接する第１ストッパ部と、
   前記ベーンロータと前記ハウジング本体に夫々設けられ、前記ベーンロータが前記ハウジング部材に対して他方向に相対回転した際に当接する前記第１ストッパ部より当接面積が小さな第２ストッパ部とを備え、
   前記吸気カムシャフトに固定される第１バルブタイミング制御装置は、前記第１ストッパ部によって回転が規制された最遅角位置にて前記ロック部材でロックするように構成され、
   前記排気カムシャフトに固定される第２バルブタイミング制御装置は、前記第１ストッパ部によって回転が規制された最進角位置にて前記ロック部材でロックするように構成されると共に、前記ベーンロータを前記ハウジング部材に対して進角させる方向に付勢する付勢部材が配置されており、
   前記第１バルブタイミング制御装置及び前記第２バルブタイミング制御装置の前記ハウジング本体と前記ベーンロータは、押出成形されたものが用いられ、
   前記第１バルブタイミング制御装置及び前記第２バルブタイミング制御装置の前記ハウジング本体側における前記第１ストッパ部及び前記第２ストッパ部は、前記シューの周方向側面で構成されている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。
2. 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において、
   前記ベーンは複数設けられており、そのうちの１つに前記ロック部材が配置されており、
   該ロック部材が配置されたベーンと前記シューの周方向側面が前記第１ストッパ部を構成し、他のベーンと前記シューの周方向側面は、非当接状態を維持するように構成されている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。
3. 請求項１又は２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記第１バルブタイミング制御装置及び前記第２バルブタイミング制御装置の前記第２ストッパ部は、前記ロータ外周から前記ベーン先端の間で前記ロータから外周側に突出させた部分の周方向側面と前記シューの周方向側面で構成され、
   前記第２バルブタイミング制御装置の前記付勢部材は、前記ベーンと前記シューの間に配置されたコイルスプリングであり、該コイルスプリングは、前記第２ストッパ部を構成する前記ロータから外周側に突出させた部分の外周側に配置されている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。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
   前記第１バルブタイミング制御装置及び前記第２バルブタイミング制御装置の前記ベーンの周方向一側面と、それと対向する前記シューの周方向側面には、夫々凹部が形成されており、前記第２バルブタイミング制御装置の前記凹部に前記コイルスプリングが配置されている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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