JP6674539B2 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の吸気弁ないし排気弁の開閉時期を運転状態に応じて制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。
従来のバルブタイミング制御装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
すなわち、このバルブタイミング制御装置は、タイミングチェーンを介してクランクシャフトと同期回転する円盤状のスプロケットと一体的に設けられ、内周側に複数のシューが突設された有底円筒状のハウジングと、前記スプロケットに挿通嵌合するボス部を介してカムシャフトの一端部に締結され、外周側に複数のベーンが突設されたベーンロータと、を備え、前記ハウジングの内周側に前記ベーンロータが相対回転可能に収容配置されることにより構成される。
そして、いわゆるロック機構を構成する幅広の特定のベーンが当接する特定のシューの当該当接面側に隣接した位置に径方向内側へと開口形成された凹部に、スプロケットのハウジングとの対向面に突設された凸部が係合することにより、タイミングスプロケットとハウジングとの相対位相の位置決めが図られている。
しかしながら、前記従来のバルブタイミング制御装置にあっては、とりわけ、前記凹部が前記当接面に隣接して設けられているため、この当接面のうち前記凹部が形成された外周側の所定範囲が前記特定のベーンとの当接に供されず、前記特定のシューにおける前記特定のベーンとの当接面積が制限されてしまっていた。これにより、前記特定のベーンが前記当接面に当接した際の接触面圧が過大となってしまい、その結果、前記特定のシューの変形を招来してしまうおそれがあった。
本発明は、前記従来のバルブタイミング制御装置の実情に鑑みて案出されたものであって、特定のシューの変形を抑制することができる内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することを１つの目的としている。
本発明は、その一態様として、特定のシューであって、ハウジング本体の径方向において特定のベーンが当接する当接面と重ならない周方向位置に、前記当接面とほぼ平行となる１対の側面を有する凹部が設けられている。
また、本発明は、他の態様として、特定のシューであって、ボルト挿通孔に対し前記当接面の周方向反対側に、凹部が設けられている。
本発明によれば、特定のシューの変形を抑制することができる。
以下、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、下記の実施形態では、当該装置を、従来と同様、吸気側の動弁装置に適用したものを示している。また、説明の便宜上、図２の左側を「前」、右側を「後」として説明する。
〔第１実施形態〕
図１〜図５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実施形態を示し、このバルブタイミング制御装置は、図１、図２に示すように、図示外のクランクシャフトの回転力をもって回転駆動されるスプロケット１３と、該スプロケット１３に対して相対回転可能に設けられるカムシャフト２と、の間に介装され、所定の油圧給排手段５を通じて作動制御されることで、当該両者１，２の相対回転位相を変換するものである。
図１〜図５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実施形態を示し、このバルブタイミング制御装置は、図１、図２に示すように、図示外のクランクシャフトの回転力をもって回転駆動されるスプロケット１３と、該スプロケット１３に対して相対回転可能に設けられるカムシャフト２と、の間に介装され、所定の油圧給排手段５を通じて作動制御されることで、当該両者１，２の相対回転位相を変換するものである。
具体的には、前記スプロケット１３と一体的に設けられ、内周側に４つの第１〜第４シューＳ１〜Ｓ４が突設されたハウジング１０と、該ハウジング１０の内周側に相対回転可能に収容配置され、外周側に４つのベーン（第１〜第４ベーンＶ１〜Ｖ４）が突設されたベーンロータ２０と、から主として構成されている。そして、前記各ベーンＶ１〜Ｖ４によって、前記各シューＳ１〜Ｓ４の周方向間を、１対の遅角作動室（以下、「遅角室」と略称する。）Ｒｅと進角作動室（以下、「進角室」と略称する。）Ａｄとに分けて、これら各作動室Ａｄ，Ｒｅに前記油圧給排手段５から選択的に油圧が供給されることにより作動制御される。
前記カムシャフト２は、図示外のシリンダヘッドに設けられた軸受部３を介して回転可能に支持され、外周部の所定位置に設けられた図示外の駆動カムを介して図示外の機関弁（吸気弁）を開作動させる。そして、このカムシャフト２の前端部には、後述する筒状部１７の後端部内周側へと臨んでベーンロータ２０との接続に供するロータ接続部２ａが設けられると共に、該ロータ接続部２ａの内部軸方向に、前記ベーンロータ２０の締結に供するカムボルト４が螺着する雌ねじ部２ｂが形成されている。
前記ハウジング１０は、軸方向両端側が開口形成された円筒状のハウジング本体１１と、該ハウジング本体１１の前端側開口を閉塞するフロントプレート１２と、前記ハウジング本体１１の後端側開口を閉塞するリヤプレートを構成するスプロケット１３とが、複数（本実施形態では４つ）のボルト１４により共締め固定されている。
前記ハウジング本体１１は、焼結金属材料によって一体に形成されたもので、内周側の周方向ほぼ等間隔位置に前記第１〜第４シューＳ１〜Ｓ４が内方へと一体に突設されている。この第１〜第４シューＳ１〜Ｓ４は、それぞれ平面視ほぼ矩形状を呈し、各基端部側の内部軸方向に、前記各ボルト１４が挿通して前記スプロケット１３への共締め固定に供するボルト挿通孔１１ａが貫通形成されると共に、各先端側に軸方向へ沿って凹設されたシール溝内に、ほぼ角柱状のシール部材１５が嵌着されている。
また、前記第１〜第４シューＳ１〜Ｓ４のうち、後述する第１ベーンＶ１が当接する特定のシューである第１シューＳ１の外周側には、スプロケット１３に突設された後述の位置決めピン１９と係合することによってハウジング本体１１とスプロケット１３の回転方向の位置決めに供する凹部（溝部）としての係合溝３１が開口形成されている。
すなわち、前記係合溝３１は、特に図５に示すように、ハウジング本体１１に対し径方向外側から径方向内側へ向けてほぼ直線状に切欠形成されていて、後述するベーンロータ２０のロック時に前記第１ベーンＶ１と当接する当接面３０とほぼ平行となる１対の側面３１ａ，３１ａからなる二面幅Ｗをもって、前記位置決めピン１９を介してハウジング本体１１とスプロケット１３の回転方向の位置決めがなされている。また、この係合溝３１は、第１シューＳ１において、ボルト挿通孔１１ａに対して前記当接面３０とは周方向反対側の位置であって、周方向に比較的厚肉となる厚肉部Ｓ１ａに設けられている。ここで、上記の「ほぼ平行」としては、±３°の範囲が好ましい。
また、前記第１シューＳ１では、前記当接面３０に対する垂線Ｐの延長上にボルト挿通孔１１ａが位置するように構成されると共に、当該当接面３０に対する垂線Ｐの延長上にボルト挿通孔１１ａに挿通するボルト１４の軸心Ｚが位置するように構成されていて、ハウジング本体１１の軸方向から見て当接面３０とボルト１４とがハウジング本体１１の周方向にオーバーラップするような構成、換言すればボルト１４の軸部１４ｂの径方向幅からなる仮想円Ｃ上に当接面３０が位置する構成となっている。さらに、前記第１シューＳ１では、図３、図４に示すように、ハウジング本体１１の軸方向から見てボルト１４の頭部１４ａの座面とシール部材１５とがハウジング本体１１の周方向にオーバーラップするような構成となっている。
前記フロントプレート１２は、図１、図２に示すように、所定の金属材料からなる円板状を呈し、ほぼ中央位置に、後述するロータ本体２１の前端部が挿通するロータ挿通孔１２ａが貫通形成されると共に、外周側の前記各ボルト挿通孔１１ａに対応する位置に、前記各ボルト１４が挿通することで前記スプロケット１３への共締め固定に供する４つのボルト挿通孔１２ｂが貫通形成されている。
前記リヤプレートとしてのスプロケット１３は、燒結金属により一体に成形されてなるもので、前端部に平坦状に設けられ、前記ハウジング本体１１及びフロントプレート１２との共締め固定に供する端壁１６と、該スプロケット１３の後端面より軸方向に沿って延設された中空状の筒状部１７と、該筒状部１７の外周側に放射状に突設され、図示外のタイミングチェーンが巻き掛け噛合されることで前記クランクシャフトの回転力の伝達に供する複数の歯部１８と、を備える。
そして、前記端壁１６には、ほぼ中央位置に、後述するロータ本体２１の後端部が挿通するロータ挿通孔１３ａが貫通形成されると共に、外周側の前記各ボルト挿通孔１１ａに対応する位置に、前記各ボルト１４の雄ねじ部１４ｃが螺着することで前記ハウジング本体１１及びフロントプレート１２との共締め固定に供する雌ねじ穴１３ｂが形成されている。なお、この雌ねじ穴１３ｂの形成部分については、前記各歯部１８の内周側を部分的に肉盛り状に突設することによって、当該雌ねじ穴１３ｂの形成代が確保されている。
また、前記端壁１６の前端側外周縁には、所定の周方向位置に、図１、図３、図４に示すように、前記タイミングチェーンを介したスプロケット１３と前記クランクシャフトとの位相合わせに供する所定の合いマーク１３ｃが形成されると共に、該合いマーク１３ｃの内周側に、前記係合溝３１に係入し係合することによりスプロケット１３とハウジング本体１１との位相合わせを行う凸部としての位置決めピン１９を保持するピン保持穴１３ｄが穿設されていて、該ピン保持穴１３ｄに、前記位置決めピン１９が圧入固定されている。
前記ベーンロータ２０は、所定の金属材料によって一体に形成されたもので、中央部にほぼ円筒状に設けられ、前記カムシャフト２及び油圧給排手段５との接続に供するロータ本体２１と、該ロータ本体２１の外周側にほぼ放射状に突設され、前記各遅角室Ｒｅ及び各進角室Ａｄの区画に供する第１〜第４ベーンＶ１〜Ｖ４と、から主として構成される。
前記ロータ本体２１は、図１、図２に示すように、前方へ向かって開口するほぼ有底円筒状を呈し、前記油圧給排手段５を通じた前記各作動室Ａｄ，Ｒｅに対する油圧の給排に供する筒状部２１ａと、該筒状部２１ａの後端側を閉塞するかたちで設けられ、前記カムボルト４によるベーンロータ２０の締結に供する端壁２１ｂと、から主として構成される。
前記筒状部２１ａは、外周側が前記各シューＳ１〜Ｓ４に嵌着されるシール部材１５と摺接可能に構成され、前記各作動室Ａｄ，Ｒｅを気密に保持する。また、この筒状部２１ａの内周側には、後述する通路構成部材５６が嵌挿可能に構成されると共に、前記各ベーンＶ１〜Ｖ４を挟んだ周方向の両側の内部径方向に、前記各遅角室Ｒｅと連通可能な遅角側油孔２３と、前記各進角室Ａｄと連通可能な進角側油孔２４とがそれぞれ貫通形成されていて、該各油孔２３，２４を通じて前記各作動室Ａｄ，Ｒｅへの油圧の給排が可能となっている。
前記端壁２１ｂには、ほぼ中央部に、前記カムボルト４によるベーンロータ２０の締結に供するボルト挿通孔２１ｃが軸方向に沿って貫通形成されていて、該ボルト挿通孔２１ｃに挿通したカムボルト４の頭部が当該端壁２１ｂの前端面に着座することによって、ベーンロータ２０のカムシャフト２への締結が可能となっている。
前記各ベーンＶ１〜Ｖ４は、図１、図３、図４に示すように、前記各シューＳ１〜Ｓ４の間に配置されると共に、各先端側に軸方向へと沿って凹設されたシール溝内に、ほぼ角柱状のシール部材２２が嵌着されていて、この各シール部材２２がハウジング本体１１の内周面に摺接することにより、前記各シューＳ１〜Ｓ４の間に形成される空間が、前記各対の油圧室Ａｄ，Ｒｅに気密に区画されている。
また、前記各ベーンＶ１〜Ｖ４のうち第１ベーンＶ１のみが他のベーンＶ２〜Ｖ４に比べて大きな周方向幅を有する拡幅状の特定のベーンとして構成され、ベーンロータ２０の最大相対回転時に隣接する前記各シューＳ１，Ｓ２と当接することにより、当該ベーンロータ２０のそれ以上の回転が規制されるようになっている。そして、この第１ベーンＶ１の内部には、後述する機関停止時に当該第１ベーンＶ１が前記当接面３０に当接した状態のままベーンロータ２０の位相を保持する周知のロック機構４０が収容されている。
このロック機構４０は、第１ベーンＶ１の内部軸方向に貫通形成されたピン収容孔４３内に摺動可能に収容され、スプロケット１３に穿設された係合穴４４と係合することでベーンロータ２０とハウジング１０の相対移動を規制するほぼ円筒状のロックピン４１と、該ロックピン４１とフロントプレート１２の間に介装され、前記ロックピン４１をスプロケット１３側へと付勢するスプリング４２と、から主として構成される。
すなわち、前記ロックピン４１と前記係合穴４４の位置が合致すると、前記スプリング４２の付勢力によってロックピン４１の先端部が係合穴４４に押し込まれて、ハウジング１０とベーンロータ２０との相対回転が規制（ロック）される。一方、前記第１ベーンＶ１の内側面（スプロケット１３との対向端面）に、遅角室Ｒｅと係合穴４４とを連通する連通溝４５が切欠形成されていて、該連通溝４５を介して係合穴４４内におけるロックピン４１の先端側に油圧が作用することで、該油圧によってロックピン４１が押し退けられ、前記ロックが解除されることとなる。
前記油圧給排手段５は、図２に示すように、前記各作動室Ａｄ，Ｒｅに対し油圧を選択的に供給する、あるいは前記各作動室Ａｄ，Ｒｅ内の作動油を排出するものであって、前記各遅角側油孔２３に接続される遅角側油通路５１と、前記各進角側油孔２４に接続される進角側油通路５２と、周知の電磁弁５５を介して一方側の油通路５１，５２に油圧を供給する油圧源であるオイルポンプ５３と、前記電磁弁５５を介して前記オイルポンプ５３に接続されない他方側の油通路５１，５２に接続されるドレン通路５４と、から主として構成されている。
前記遅角側油通路５１及び進角側油通路５２は、ベーンロータ２０の筒状部２１ａに接続される通路構成部材５６を介して前記遅角側油孔２３及び進角側油孔２４と連通可能に構成されている。具体的には、前記遅角側油通路５１は、通路構成部材５６の内部軸方向に沿って設けられた遅角側接続通路５６ａと、ベーンロータ２０と通路構成部材５６との軸方向間に形成される連通室５７と、を介して前記各遅角側油孔２３と連通する。他方、前記進角側油通路５２は、通路構成部材５６の内部軸方向に沿って前記遅角側接続通路５６ａと平行に設けられた進角側接続通路５６ｂと、通路構成部材５６の先端部外周側に設けられた環状溝５６ｃと、を介して前記各進角側油孔２４とが連通する。
また、前記通路構成部材５６の外周側には、複数の円環溝が周方向に沿って切欠形成されると共に、該円環溝に環状のシール部材５８が嵌着されていて、該シール部材５８が前記筒状部２１ａの内周面と摺接することによって、連通室５７と環状溝５６ｃとの間がシールされている。
前記電磁弁５５は、２方向切換弁であって、車載の各種センサの検出結果に基づいて出力される図示外の電子コントロールユニット（ＥＣＵ）からの制御信号により、前記各油通路５１，５２とオイルポンプ５３及びドレン通路５４との接続を選択的に切換制御する。
以下、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の特徴的な作用を、図３、図４に基づいて説明する。
前記バルブタイミング制御装置では、機関停止状態になると、図３に示すような前記当接面３０とは非当接状態にあるベーンロータ２０がカムシャフト２を介して伝達されるいわゆる交番トルクにより最遅角側へと回動し、図４に示すように、第１ベーンＶ１が第１シューＳ１の当接面３０に当接すると共に、ロックピン４１が係合穴４４に係合することにより、ベーンロータ２０とハウジング１０とが前記最遅角位相で一体に回転するようになっている。
このため、前記バルブタイミング制御装置では、当該装置の組立に際して、前記ロック状態の位相、すなわち第１ベーンＶ１が前記当接面３０に当接した状態の位相を基準に、ハウジング１０におけるハウジング本体１１とスプロケット１３との回転方向の位相合わせを行う。
ここで、従来では、前述したように、前記位相合わせのために位置決めピン１９を係合する係合溝が第１シューＳ１の基端側（外周側）に前記当接面３０に隣接して設けられていたため、かかる係合溝の形成に伴い、第１シューＳ１における第１ベーンＶ１との当接面積が侵食（制限）される結果、前記当接面３０における第１ベーンＶ１との接触面圧が過大となってしまい、第１シューＳ１の変形を招来してしまうおそれがあった。
また、前記従来の係合溝は、前記第１シューＳ１の基端側に、前記当接面３０とは非平行となるハウジング本体１１の径方向に沿って形成されていたため、ハウジング本体１１（ハウジング１０）に対するベーンロータ２０の芯出しに伴いベーンロータ２０が当該係合溝に沿って移動する結果、ベーンロータ２０が前記当接面３０から離間してしまい、適切な位相合わせが困難となっていた。
これに対して、本実施形態に係るバルブタイミング制御装置では、前記第１シューＳ１のうち第１ベーンＶ１との当接面３０と重合しない周方向位置に、該当接面３０とほぼ平行となる１対の側面３１ａ，３１ａを有する前記係合溝３１を設けることとした。なお、上記の「当接面３０と重合しない周方向位置」とは、換言すれば、当接面３０と係合溝３１とがハウジング本体１１の径方向において重ならない位置である。
このように、前記係合溝３１を、前記当接面３０と重合しない周方向位置に設けたことにより、当該係合溝３１によって当接面３０の第１ベーンＶ１との当接面積が侵食（制限）されることがなくなる。すなわち、当該当接面３０の第１ベーンＶ１との当接面積を十分に確保することが可能となり、当該当接面３０における第１ベーンＶ１との接触面圧を低減できる結果、第１シューＳ１の変形を抑制することができる。
また、前記係合溝３１の形成にあたり、当該係合溝３１の１対の側面３１ａ，３１ａを前記当接面３０と平行に構成したことから、前記ハウジング本体１１に対するベーンロータ２０の芯出しに際して、該ベーンロータ２０を、当接面３０との当接状態を維持したまま該当接面３０に沿って平行に移動させることが可能となる。すなわち、前記ハウジング本体１１に対するベーンロータ２０の芯出しに際して、該ベーンロータ２０が前記当接面３０から離間してしまうおそれがなく、ハウジング本体１１とスプロケット１３との適切な位相合わせを行うことができる。
以上のように、本実施形態に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置では、前記当接面３０と平行な１対の側面３１ａ，３１ａからなる二面幅Ｗを有する係合溝３１が、当接面３０と重合しない周方向に設けられていることにより、該当接面３０における第１ベーンＶ１との接触面圧が低減され、第１シューＳ１の変形を抑制できると共に、ハウジング１０に対するベーンロータ２０の周方向の位置ずれを抑制でき、装置の組立精度の向上に供される。
なお、本実施形態では、本発明に係る凹部の一例として、図５に示すように、ハウジング本体１１の外周側に径方向外側から内側へ向かって溝状に切欠形成してなる前記係合溝３１を例示したが、本発明に係る凹部はかかる溝状の形態に限定されるものではない。
換言すれば、本発明に係る凹部は、前記当接面３０に平行となる１対の側面３１ａ，３１ａからなる二面幅Ｗを有する形態であればよく、例えば前記溝状のもののほか、図６や図７に示すような軸方向に貫通した貫通孔３２，３３として構成することも可能である。かかる形態によっても、前記当接面３０に平行な二面幅Ｗをもって、前述したような本発明の特異な作用効果が奏せられることとなる。
また、本実施形態では、前記係合溝３１が、第１シューＳ１において、前記ボルト挿通孔１１ａに対し前記当接面３０とは周方向反対側に配置されている。このため、前記当接面３０と前記ボルト挿通孔１１ａ（ボルト１４）とをより近接させることが可能となって、第１シューＳ１の剛性の向上が図れる結果、第１ベーンＶ１の当接時における第１シューＳ１の位置ずれの発生を抑制することができる。
さらに、本実施形態では、前記各シューＳ１〜Ｓ４におけるハウジング本体１１の径方向内側に、それぞれベーンロータ２０と摺接する前記各シール部材１５が設けられていて、そのうち第１シューＳ１に設けられるシール部材１５が、前記ボルト挿通孔１１ａに対し前記当接面３０の周方向反対側に設けられている。このように、前記第１シューＳ１におけるシール部材１５を前記当接面３０からより遠い位置に配置したことによっても、当接面３０とボルト挿通孔１１ａ（ボルト１４）とをより近接させることが可能となって、第１シューＳ１の剛性の向上が図れる結果、第１ベーンＶ１の当接時における第１シューＳ１の位置ずれの発生を抑制することができる。
しかも、この際、当該第１シューＳ１に設けられるシール部材１５は、ハウジング本体１１の径方向において、ボルト１４の頭部１４ａの座面とオーバーラップするように構成されている。かかる構成とすることで、ハウジング本体１１の径方向寸法をより小型化することが可能となって、装置の小型化に供される。
また、本実施形態では、前記ハウジング本体１１の径方向において、前記当接面３０と前記各ボルト１４とがオーバーラップするように構成されている。かかる構成とすることで、前記当接面３０の径方向範囲を広げることが可能となって、第１ベーンＶ１の当接時における第１シューＳ１の位置ずれの発生を抑制することができる。
さらに、この際、本実施形態では、前記当接面３０に対する垂線Ｐの延長上にボルト挿通孔１１ａが位置する構成となっている。かかる構成とすることで、前記当接面３０の径方向範囲を広げることが可能となって、第１ベーンＶ１の当接時における第１シューＳ１の位置ずれの発生を抑制することができる。
加えて、前記当接面３０に対する垂線Ｐの延長上にボルト１４の軸心が位置する構成となっている。かかる構成とすることで、第１シューＳ１の剛性の向上が図れる結果、第１ベーンＶ１の当接時における第１シューＳ１の位置ずれの発生を抑制することができる。
〔第２実施形態〕
図８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２実施形態を示し、前記第１実施形態に係る前記係合溝３１の配置を変更したものである。なお、かかる変更点以外の基本的な構成については前記第１実施形態と同様であるため、該第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を省略する。
図８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２実施形態を示し、前記第１実施形態に係る前記係合溝３１の配置を変更したものである。なお、かかる変更点以外の基本的な構成については前記第１実施形態と同様であるため、該第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を省略する。
すなわち、本実施形態に係るバルブタイミング制御装置では、前記係合溝３１が、前記第１シューＳ１において、前記第１ベーンＶ１との当接面である前記当接面３０と前記ボルト挿通孔１１ａとの周方向間に設けられている。なお、本実施形態では、単に当該係合溝３１の配置が変更されているのみであって、当該係合溝３１自体の具体的構成については前記第１実施形態と同様である。
このような構成から、本実施形態に係るバルブタイミング制御装置によれば、前記第１実施形態と同様の作用効果に加え、特に前記係合溝３１が、前記当接面３０と前記ボルト挿通孔１１ａとの周方向間に設けられていることで、ハウジング本体１１とスプロケット１３との位相合わせに供する当該係合溝３１を前記当接面３０により近接して配置することが可能となり、これによって当該当接面３０の位置精度を一層向上させることができる。
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、前述した本発明の作用効果を奏し得るような形態であれば、適用対象の仕様やコスト等に応じて自由に変更可能である。例えば、ハウジング本体１１が有底円筒状に形成され、フロントプレート１２又はリヤプレート（スプロケット）１３のどちらか一方のみを有する形態についても適用することができる。
以上説明した実施形態に基づく内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。
すなわち、当該内燃機関のバルブタイミング制御装置は、その１つの態様において、軸方向の両端側が開口する筒状に形成され、内周側に複数のシューが突設されたハウジング本体と、カムシャフトに固定され、かつ前記ハウジング本体内に相対回転可能に収容され、前記各シュー間を進角作動室と遅角作動室とに分ける複数のベーンを有するベーンロータと、前記ハウジング本体の両端側開口を閉塞する１対のプレート部材と、前記各シューに貫通形成されたボルト挿通孔を介して前記ハウジング本体と前記１対のプレート部材とを共締め固定する複数のボルトと、前記各ベーンのうち他のベーンよりも大きな周方向幅を有する特定のベーンと、前記各シューのうち前記特定のベーンの周方向の一側面が当接する当接面を有する特定のシューと、前記特定のシューの前記ハウジング本体の径方向において前記当接面と重ならない所定の周方向位置に設けられ、前記当接面とほぼ平行となる１対の側面を有する凹部と、前記１対のプレート部材の少なくとも一方に設けられ、前記凹部に係合する凸部と、を備えている。
前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の好ましい態様において、前記凹部は、前記特定のシューにおいて、前記ボルト挿通孔に対し前記当接面の周方向反対側に設けられている。
別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記凹部は、前記ハウジング本体において、径方向外側から内側へ向かって切欠形成された溝部である。
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記凹部は、前記ハウジング本体において、軸方向に貫通した貫通孔により構成されている。
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記複数のシューは、前記ハウジング本体の径方向内側に、それぞれ前記ベーンロータと摺接する複数のシール部材を有し、前記複数のシール部材のうち前記特定のシューにおけるシール部材は、前記ボルト挿通孔に対し前記当接面の周方向反対側に設けられている。
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記ハウジング本体の径方向において、前記シール部材と前記ボルトの頭部の座面とがオーバーラップするように構成されている。
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記凹部は、前記特定のシューにおいて、前記当接面と前記ボルト挿通孔との周方向間に設けられている。
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記ハウジング本体の径方向において、前記当接面と前記各ボルトとがオーバーラップするように構成されている。
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記当接面に対する垂線の延長上に前記ボルト挿通孔が位置している。
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記当接面に対する垂線の延長線上に前記ボルトの軸心が位置している。
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記特定のベーンは、軸方向に沿って貫通形成された貫通孔と、該貫通孔内に摺動可能に収容されたロック部材と、該ロック部材を軸方向の一方側へ付勢する付勢部材と、を備え、前記一対のプレート部材の一方は、前記ロック部材が係入可能となるロック凹部を有する。
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記ハウジング本体に対する前記ベーンロータの相対位相が最遅角又は最進角の状態で前記ロック部材が前記ロック凹部に係入する。
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記当接面は、前記ロック部材が前記ロック凹部に係入した状態で前記特定のベーンと当接する。
また、別の観点から、内燃機関のバルブタイミング制御装置は、その１つの態様において、軸方向の少なくとも一端側が開口する筒状に形成され、内周側に複数のシューが突設されたハウジング本体と、カムシャフトに固定され、かつ前記ハウジング本体内に相対回転可能に収容され、前記各シュー間を進角作動室と遅角作動室とに分ける複数のベーンを有するベーンロータと、前記ハウジング本体の開口を閉塞するプレート部材と、前記各シューに貫通形成されたボルト挿通孔を介して前記ハウジング本体と前記プレート部材とを共締め固定する複数のボルトと、前記各ベーンのうち特定のベーンに貫通形成された貫通孔と、該貫通孔内に摺動可能に収容されたロック部材と、前記プレート部材に設けられ、前記ロック部材が係入可能なロック凹部と、前記貫通孔内に収容され、前記ロック部材を前記ロック凹部側へ付勢する付勢部材とを有し、前記ロック部材が前記ロック凹部に係入することで前記ハウジング本体と前記ベーンロータの相対回転を規制するロック機構と、前記ロック部材が前記ロック凹部に係入した状態で前記特定のベーンが当接する当接面を有する前記複数のシューのうち特定のシューにおいて、前記ボルト挿通孔に対し前記当接面の周方向反対側に設けられた凹部と、前記プレート部材に設けられ、前記凹部に係合する凸部と、を備えている。
前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の好ましい態様において、前記凹部は、前記当接面とほぼ平行となる１対の側面を有する。
別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記複数のシューは、前記ハウジング本体の径方向内側に、それぞれ前記ベーンロータと摺接する複数のシール部材を有し、前記複数のシール部材のうち前記特定のシューにおけるシール部材は、前記ボルト挿通孔に対し前記当接面の周方向反対側に設けられている。
さらに別の好ましい態様では、前記ハウジング本体の径方向において、前記当接面と前記各ボルトとがオーバーラップしている。
Claims (14)
- 軸方向の両端側が開口する筒状に形成され、内周側に複数のシューが突設されたハウジング本体と、
カムシャフトに固定され、かつ前記ハウジング本体内に相対回転可能に収容され、前記各シュー間を進角作動室と遅角作動室とに分ける複数のベーンを有するベーンロータと、
前記ハウジング本体の両端側開口を閉塞する１対のプレート部材と、
前記各シューに貫通形成されたボルト挿通孔を介して前記ハウジング本体と前記１対のプレート部材とを共締め固定する複数のボルトと、
前記各ベーンのうち他のベーンよりも大きな周方向幅を有する特定のベーンと、
前記各シューのうち前記特定のベーンの周方向の一側面が当接する当接面を有する特定のシューと、
前記特定のシューの前記ハウジング本体の径方向において前記当接面と重ならない所定の周方向位置に設けられた凹部であって、前記当接面とほぼ平行となる１対の側面を有する凹部と、
前記１対のプレート部材の少なくとも一方に設けられ、前記凹部に係合する凸部と、
を備え、
前記特定のベーンは、軸方向に沿って貫通形成された貫通孔と、該貫通孔内に摺動可能に収容されたロックピンと、該ロックピンを軸方向の一方側へ付勢する付勢部材と、を備え、
前記１対のプレート部材の一方は、前記ロックピンの円筒状の先端部が係入可能となるロック凹部を有し、
前記ロック凹部は、前記ハウジング本体に対する前記ベーンロータの相対位相が最遅角又は最進角の状態で前記ロックピンが係入し、
前記当接面は、前記ロックピンが前記ロック凹部に係入した状態で前記特定のベーンと当接す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。 - 前記凹部は、前記特定のシューにおいて、前記ボルト挿通孔に対し前記当接面の周方向反対側に設けられている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。
- 前記凹部は、前記ハウジング本体において、径方向外側から内側へ向かって切欠形成された溝部であることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
- 前記凹部は、前記ハウジング本体において、軸方向に貫通した貫通孔により構成されていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
- 前記複数のシューは、前記ハウジング本体の径方向内側に、それぞれ前記ベーンロータと摺接する複数のシール部材を有し、
前記複数のシール部材のうち前記特定のシューにおけるシール部材は、前記ボルト挿通孔に対し前記当接面の周方向反対側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。 - 前記ハウジング本体の径方向において、前記シール部材と前記ボルトの頭部の座面とがオーバーラップするように構成されてい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。
- 前記凹部は、前記特定のシューにおいて、前記当接面と前記ボルト挿通孔との周方向間に設けられている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。
- 前記ハウジング本体の径方向において、前記当接面と前記各ボルトとがオーバーラップするように構成されている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。
- 前記当接面に対する垂線の延長上に前記ボルト挿通孔が位置している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。
- 前記当接面に対する垂線の延長線上に前記ボルトの軸心が位置していることを特徴とする請求項９に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
- 軸方向の少なくとも一端側が開口する筒状に形成され、内周側に複数のシューが突設されたハウジング本体と、
カムシャフトに固定され、かつ前記ハウジング本体内に相対回転可能に収容され、前記各シュー間を進角作動室と遅角作動室とに分ける複数のベーンを有するベーンロータと、
前記ハウジング本体の開口を閉塞するプレート部材と、
前記各シューに貫通形成されたボルト挿通孔を介して前記ハウジング本体と前記プレート部材とを共締め固定する複数のボルトと、
前記各ベーンのうち特定のベーンに貫通形成された貫通孔と、該貫通孔内に摺動可能に収容されたロックピンと、前記プレート部材に設けられ、前記ロックピンが係入可能なロック凹部と、前記貫通孔内に収容され、前記ロックピンを前記ロック凹部側へ付勢する付勢部材とを有し、前記ロックピンの円筒状の先端部が前記ロック凹部に係入することで前記ハウジング本体と前記ベーンロータの相対位相を最遅角又は最進角に規制するロック機構と、
前記複数のシューのうち、前記ロックピンが前記ロック凹部に係入した状態で前記特定のベーンが当接する当接面を有する特定のシューにおいて、前記ボルト挿通孔に対し前記当接面の周方向反対側に設けられた凹部と、
前記プレート部材に設けられ、前記凹部に係合する凸部と、
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。 - 前記凹部は、前記当接面とほぼ平行となる１対の側面を有することを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
- 前記複数のシューは、前記ハウジング本体の径方向内側に、それぞれ前記ベーンロータと摺接する複数のシール部材を有し、
前記複数のシール部材のうち前記特定のシューにおけるシール部材は、前記ボルト挿通孔に対し前記当接面の周方向反対側に設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。 - 前記ハウジング本体の径方向において、前記当接面と前記各ボルトとがオーバーラップしていることを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
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