JPH11264303A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロックピンによるロック時に回転伝達部材と
回転軸との相対回転量を最小限としつつ、ロックピンの
受容孔への嵌入が良好になされるようにする。 【解決手段】 回転伝達部材（外部ロータ３０）又は回
転軸（内部ロータ２０）に形成される退避孔３４内に回
転軸又は回転伝達部材に向けてばね付勢されて収容さ
れ、回転軸又は回転伝達部材に形成される受容孔２２に
退避孔３４が回転軸と回転伝達部材の相対位相が所定の
位相で同期したとき所定の隙間で嵌入されるロックピン
８０、１８０の頭部の先端に、受容孔に所定の隙間で嵌
入される円筒部（規制部８０ａ１、１８０ａ１）よりも
小径で、退避孔と受容孔との同期前に受容孔に嵌入可能
な小径部８０ｂ、１８０ｂを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の動弁装
置において吸気弁又は排気弁の開閉時期を制御するため
に使用される弁開閉時期制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の弁開閉時期制御装置の１つとし
て、例えば特開平１−９２５０４号公報に、弁開閉用の
回転軸（カムシャフトとこれに一体的に設けた内部ロー
タからなる）に所定範囲で相対回転可能に外装されクラ
ンク軸からの回転動力が伝達される回転伝達部材と、前
記回転軸に取り付けられたベーンと、前記回転軸と前記
回転伝達部材との間に形成され前記ベーンによって進角
用室と遅角用室とに二分される流体圧室と、前記進角用
室に流体を給排する第１流体通路と、前記遅角用室に流
体を給排する第２流体通路と、前記回転伝達部材に形成
され内部に前記回転軸に向けてばね付勢された直円柱状
のロックピンを収容する退避孔と、前記回転軸に形成さ
れ前記回転軸と前記回転伝達部材の相対位相が所定の位
相で前記退避孔と同期したとき前記ロックピンの頭部が
嵌入される受容孔と、この受容孔に流体を給排する第３
流体通路とを備えたものが開示されている。

【０００３】上記公報に開示されている弁開閉時期制御
装置においては、受容孔に流体を給排する第３流体通路
が進角用室に流体を給排する第１流体通路に接続されて
常時連通しており、第１流体通路を通して進角用室に流
体を供給し遅角用室から第２流体通路を通して流体を排
出すると、受容孔にも第１流体通路から第３流体通路を
通して流体が供給されて、ロックピンがばね付勢力に抗
して退避孔に退避し、ロックピンの一端頭部が受容孔か
ら外れてロックピンによるロックが解除された後に、回
転軸が回転伝達部材に対して進角側に相対回転する。ま
た、第２流体通路を通して遅角用室に流体を供給し進角
用室から第１流体通路を通して流体を排出すると、回転
軸が回転伝達部材に対して遅角側に相対回転すると共
に、受容孔からも第３流体通路から第１流体通路を通し
て流体が排出されて、ロックピンがばね付勢力により押
動され、回転軸と回転伝達部材の相対位相が最遅角の位
相で受容孔と退避孔が同期したときロックピンの頭部が
ばねの付勢力により受容孔に挿入されてロック（回転軸
と回転伝達部材の相対回転が規制）される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に開示されて
いる弁開閉時期制御装置においては、ロックピン頭部の
径が退避孔に嵌合される部位と同径となっており、ロッ
クピン頭部が受容孔へ嵌入されるロック時には回転伝達
部材と回転軸との相対回転量を最小限とし、ベーンによ
る回転伝達部材との打音やロックピンによる受容孔との
打音を防止するために、ロックピン頭部と受容孔との間
には所定の小さな隙間のみが設けられている。そのた
め、高速走行後のアイドル回転時に進角状態から最遅角
状態に戻される時や、内燃機関の停止時に回転軸と回転
伝達部材とが例えば最進角位置にある時に内燃機関が始
動されて最遅角状態に戻される時等のように、進角用室
及び遅角用室内の油圧によりベーンを保持できない低油
圧時に、回転軸に作用する変動トルクにより回転軸及び
ベーンが回転伝達部材に対して周方向に比較的大きなス
トロークで振動（バタツク）すると、ロックピンの頭部
が受容孔に嵌入できず、ベーンが回転伝達部材に衝接し
て打音が発生する恐れがある。

【０００５】それゆえ、本発明は、当該弁開閉時期制御
装置において、ロックピンによるロック時に回転伝達部
材と回転軸との相対回転量を最小限としつつ、ロックピ
ンの受容孔への嵌入が良好になされるようにすること
を、その課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に講じた本発明の技術的手段は、当該弁開閉時期制御装
置において、前記ロックピンの頭部先端に、前記受容孔
に所定の隙間で嵌入される円筒部よりも小径で、前記退
避孔と前記受容孔との同期前に前記受容孔に嵌入可能な
小径部を設けたことである。

【０００７】上記手段において、前記小径部は、前記ロ
ックピンの頭部先端外周面に形成される円錐状の傾斜面
或いは、前記ロックピンの頭部先端に形成される小径突
部により構成されても良い。

【０００８】上記した手段によれば、流体圧室内の流体
圧が低く、回転軸に作用する変動トルクによって回転軸
と回転伝達部材の相対位相が所定の位相付近でベーン及
び回転軸が回転伝達部材に対して周方向に振動しても、
退避孔と受容孔が完全に同期する前にロックピン頭部の
小径部が受容孔内に先ず嵌入され、該小径部がロックピ
ン頭部の円筒部を受容孔内に案内するガイドとして機能
するため、ロックピンの受容孔への嵌入が良好になされ
る。

【０００９】また、更に上記課題を解決するために講じ
た本発明の他の技術的手段は、当該弁開閉時期制御装置
において、前記受容孔の前記退避孔に対向する側の開口
端部に前記退避孔と前記受容孔との同期前に前記ロック
ピンの頭部が嵌入可能な大径部を設けたことである。こ
の手段において、前記大径部は、前記受容孔の開口端部
内周に開口側に向けて拡径するように形成される傾斜面
により構成されても良い。

【００１０】上記した他の手段によれば、流体圧室内の
流体圧が低く、回転軸に作用する変動トルクによって回
転軸と回転伝達部材の相対位相が所定の位相付近でベー
ン及び回転軸が回転伝達部材に対して周方向に振動して
も、退避孔と受容孔が完全に同期する前にロックピン頭
部が受容孔の大径部内に先ず嵌入され、該大径部がロッ
クピン頭部を受容孔内に案内するガイドとして機能する
ため、ロックピンの受容孔への嵌入が良好になされる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従った弁開閉時期
制御装置の実施形態を図面に基づき、説明する。

【００１２】図１乃至図４に本発明の第１実施形態を示
す。図１乃至図４に示した弁開閉時期制御装置は、当該
内燃機関のシリンダヘッドに回転自在に支持されたカム
シャフト１０とこれの先端部に一体的に組付けた内部ロ
ータ２０とからなる弁開閉用の回転軸と、内部ロータ２
０に所定範囲で相対回転可能に外装された外部ロータ３
０、フロントプレート４０、リアプレート５０及び外部
ロータ３０の外周に一体的に設けたタイミングスプロケ
ット３１から成る回転伝達部材と、内部ロータ２０とフ
ロントプレート４０間に組付けたトーションスプリング
６０と、内部ロータ２０に組付けた４枚のベーン７０
と、外部ロータ３０に組付けたロックピン８０等によっ
て構成されている。なお、タイミングスプロケット３１
には、周知のように、図示省略したクランク軸からクラ
ンクスプロケットとタイミングチェーンを介して図２の
時計方向に回転動力が伝達されるように構成されてい
る。

【００１３】カムシャフト１０は、吸気弁（図示省略）
を開閉する周知のカム（図示省略）を有していて、内部
にはカムシャフト１０の軸方向に延びる進角通路１１と
遅角通路１２が設けられている。進角通路１１は、カム
シャフト１０に設けた径方向の通路及び環状溝１４とシ
リンダヘッド１００に設けた接続通路１６を通して図示
しない切換弁の第１接続ポートに接続されている。ま
た、遅角通路１２は、カムシャフト１０に設けた径方向
の通路及び環状溝１３とシリンダヘッド１００に設けた
接続通路１５を通して図示しない切換弁の第２接続ポー
トに接続されている。尚、切換弁は図示はしないが、ソ
レノイドへ通電することによりスプールをスプリングに
抗して移動できる周知なものであり、非通電時には当該
内燃機関によって駆動されるオイルポンプ（図示省略）
に接続された供給ポートが第２接続ポートに連通すると
共に、第１接続ポートが排出ポートに連通するように、
また通電時には供給ポートが第１接続ポートに連通する
と共に、第２接続ポートが排出ポートに連通するように
構成されている。このため、切換弁のソレノイドの非通
電時には遅角通路１２に作動油が供給され、通電時には
進角通路１１に作動油が供給される。

【００１４】内部ロータ２０は、単一の取付ボルト９１
によってスペーサ９０を介してカムシャフト１０に一体
的に固着されていて、４枚の各ベーン７０を夫々径方向
に移動可能に取り付けるためのベーン溝２１を有すると
共に、図２に示した状態、すなわちカムシャフト１０及
び内部ロータ２０と外部ロータ３０の相対位相が所定の
位相（最遅角位置）で同期したとき後述するロックピン
８０の一端頭部が所定量嵌入される受容孔２２と、この
受容孔２２に進角通路１１から作動油を給排可能な通路
２３と、各ベーン７０によって区画された進角用室Ｒ１
（図２の上のものは除く）に進角通路１１から作動油を
給排する通路２４と、各ベーン７０によって区画された
遅角用室Ｒ２に遅角通路１２から作動油を給排する通路
２５を有している。図２の上の進角用室Ｒ１には、通路
２３の外方端が連通する内部ロータ２０の外周に形成さ
れる周方向溝２７を介して作動油が給排されるようにな
っている。また、受容孔２２が開口する内部ロータ２０
の外周面には受容孔２２の開口から後方に軸方向溝２８
が形成されていると共に、通路２３の外方端が開口する
内部ロータ２０の外周面には通路の開口から後方に軸方
向溝２６が形成されている。これら溝２８、２６は図２
に示す最遅角位置において、外部ロータ３０の後端面に
形成される周方向溝３２を介して連通されるようになっ
ていて、したがって受容孔２２には最遅角状態にてのみ
進角通路１１からの作動油が給排されるように構成され
ている。尚、各ベーン７０はベーン溝２１の底部に収容
したベーンスプリング７１（図１参照）によって径方向
外方に付勢されている。また、受容孔２２の内径は、後
述するロックピン８０の円筒部８０ａの外径（及びロッ
クピン８０の円筒部８０ａの外径とほぼ同等な後述する
退避孔３４の内径）よりも少量大きく設定されている。
しかしながら、この受容孔２２の内径は、ロックピン８
０の頭部が嵌入されるロック時には外部ロータ３０と内
部ロータ２０との相対回転量を最小限とし、ベーン７０
による外部ロータ３０との打音やロックピン８０による
受容孔２２との打音を防止するに十分な値に設定されて
いる。

【００１５】外部ロータ３０は、内部ロータ２０の外周
に所定範囲で相対回転可能に組付けられていて、その両
側にはフロントプレート４０とリアプレート５０が接合
され、４本の連結ボルト９２によって一体的に連結され
ていて、リアプレート５０が接合されるその後端外周に
タイミングスプロケット３１が一体的に形成されてい
る。また、外部ロータ３０の内周には所定の周方向間隔
で４個の突部３３が径方向内方に向けて夫々突出形成さ
れていて、これら突部３３の内周面が内部ロータ２０の
外周面に摺接する構成で外部ロータ３０が内部ロータ２
０に回転自在に支承されている。１つの突部３３には、
円筒状のロックピン８０の円筒部８０ａが摺動可能に嵌
合されると共にスプリング８１を収容する退避孔３４が
形成されていると共に、退避孔３４の周方向両側に空洞
部３６、３７が設けられている。

【００１６】フロントプレート４０は、円筒部４１を有
する環状のプレートであり、各空洞部３６、３７に対応
して図示しない連通孔が設けられると共に、円筒部４１
にトーションスプリング６０の一端を係止する切り欠き
４６が設けられている。リアプレート５０は、環状のプ
レートであり、フロントプレート４０と同様に、各空洞
部３６、３７に対応して図示しない連通孔が設けられて
いる。

【００１７】トーションスプリング６０は、一端をフロ
ントプレート４０に係止し他端を内部ロータ２０に係止
して組付けられており、内部ロータ２０を外部ロータ３
０、フロントプレート４０及びリアプレート５０に対し
て図２の時計方向に付勢している。このトーションスプ
リング６０は、内部ロータ２０及び各ベーン７０に対す
る進角側への回転を阻害する力を考慮して設けたもので
あり、内部ロータ２０を外部ロータ３０、フロントプレ
ート４０及びリアプレート５０に対して進角側へ付勢し
ており、これによって内部ロータ２０の進角側への作動
応答性の向上が図られている。

【００１８】各ベーン７０は、両プレート４０、５０間
にて外部ロータ３０の各突部３３と内部ロータ２０との
間に形成される流体圧室Ｒ０を進角用室Ｒ１と遅角用室
Ｒ２とに二分していて、図２の上の流体圧室Ｒ０を区画
する突部３３の周方向端面に同流体圧室Ｒ０内に位置す
る１つのベーン７０が当接することにより、当該弁開閉
時期制御装置により調整される位相（相対回転量）が制
限されるようになっている。

【００１９】ロックピン８０は、退避孔３４内に軸方向
へ摺動可能に組付けられていて、スプリング８１によっ
て内部ロータ２０に向けて付勢されている。スプリング
８１はロックピン８０とリテーナ８２の間に介装されて
いる。本実施形態においては、退避孔３４の径方向外方
端に退避孔３４をカムシャフト１０の軸方向に貫通し、
その一端側が外部ロータ３０の前端面に開口する溝３５
が形成されていて、この溝３５内には、外部ロータ３０
の前端面から後端に向けて板状のリテーナ８２が嵌合さ
れ、スプリング８１の一端を係止している。リテーナ８
２は、その４隅に突部を有し、これら突部が溝３５内に
嵌合されることにより、外部ロータ３０の径方向に保持
されると共に、フロントプレート４０と外部ロータ３０
の後端側の溝３５の底面との間で外部ロータ３０の軸方
向に保持される。

【００２０】受容孔２２に所定量嵌入される（図１及び
図２参照）ロックピン８０の頭部は、図５に拡大して示
すように、退避孔３４内に摺動可能に嵌合される円筒部
８０ａから一端側に延び、円筒部８０ａと同径の規制部
８０ａ１と、該規制部８０ａ１の先端外周部に先細り状
に形成されるテーパ部（小径部）８０ｂとから構成され
ている。ここで、ロックピン８０の軸心方向に対するテ
ーパ部８０ｂのなす角度θは、テーパ部８０ｂが受容孔
２２に嵌入した図５に示す状態にある時に、内部ロータ
２０と外部ロータ３０間に生じる剪断荷重（カムシャフ
ト１０に作用する変動トルクによる接線方向の荷重）Ｓ
によりロックピン８０が退避孔３４内に押し出されない
ように次のように設定されている。

【００２１】図５において、テーパ部８０ｂに沿ってロ
ックピン８０を外方へ押し戻そうとする力Ｆ１は、テー
パ部８０ｂと受容孔２２の開口端部の摩擦係数をμとす
ると、 Ｆ１＝Ｓ・ｓｉｎθ−μ・Ｓ・ｃｏｓθ となり、ロックピン８０を退避孔３４内へ押し戻そうと
する力Ｆ'は、次のようになる。

【００２２】 Ｆ'＝（ Ｓ・ｓｉｎθ−μ・Ｓ・ｃｏｓθ）・ｃｏｓθ よって、ロックピン８０を確実に受容孔２２内へ嵌入さ
せるのに必要な力Ｆは、Ｆ＞Ｆ'であり、次の（１）式
が満たされるようにテーパ部８０ｂの角度θ及びスプリ
ング８１の荷重が設定されている。

【００２３】 Ｆ／ｃｏｓθ＞ Ｓ・ｓｉｎθ−μ・Ｓ・ｃｏｓθ ……………（１） 上記のように構成した第１実施形態の弁開閉時期制御装
置においては、当該内燃機関の停止時には通常、各部材
が図１及び図２に示した状態（遅角用室Ｒ２の容積が最
大となり最遅角の状態でロックピン８０によるロックが
なされている状態）にあり、また図示しないオイルポン
プが停止していて各接続通路１５、１６に作動油が供給
されない状態にある。このため、内燃機関の始動時に
は、大きな回転変動に伴うカムシャフト１０、内部ロー
タ２０及び各ベーン７０等回転軸と外部ロータ３０等回
転伝達部材の不必要な相対回転が規制され、回転軸と回
転伝達部材の不必要な相対回転に伴う不具合（例えば、
ベーン７０による打音）を解消することができる。

【００２４】また、この始動時には、図示しない切換弁
が通電されてオイルポンプから切換弁を介して接続通路
１６に少なくとも所定時間作動油が供給されることによ
り、カムシャフト１０の進角通路１１及び通路２４並び
に、通路２３及び周方向溝２７を通して進角用室Ｒ１に
作動油が供給されると共に、進角通路１１、通路２３、
軸方向溝２６、周方向溝３２及び軸方向溝２８を通して
受容孔２２に作動油が供給されるため、ロックピン８０
がスプリング８１に抗して移動し、内燃機関の始動開始
から所定時間（受容孔２２に作動油が所定量供給される
に要する時間）経過後には、図３に示したように、ロッ
クピン８０の頭部が受容孔２２から退避孔３４に退避し
て、ロックピン８０によるロックが解除される。

【００２５】したがって、内燃機関の始動開始から所定
時間経過した後には、図３に示したように、カムシャフ
ト１０、内部ロータ２０等回転軸と外部ロータ３０等回
転伝達部材を相対回転可能とすることができて、当該内
燃機関の駆動状態に応じた図示しない切換弁の切換作動
に伴い、遅角用室Ｒ２から作動油を排出すると共に進角
用室Ｒ１へ作動油を供給することにより、カムシャフト
１０、内部ロータ２０等回転軸と外部ロータ３０等回転
伝達部材を相対回転させて、図３の状態から図４の状態
を経て遅角用室Ｒ２の容積が最小となる状態（最進角状
態）とすることができるとともに、進角用室Ｒ１から作
動油を排出するとともに遅角用室Ｒ２へ作動油を供給す
ることにより、カムシャフト１０、内部ロータ２０等回
転軸と外部ロータ３０等回転伝達部材を相対回転させ
て、最進角状態から図４の状態を経て図３の状態とする
ことができて、内燃機関の動弁装置において吸気弁の開
閉時期を的確に制御することができる。尚、進角用室Ｒ
１及び遅角用室Ｒ２の各油圧を保持することにより、例
えば図４に示す状態（最進角状態から所定量進角した状
態＝中間進角状態）に保持することも可能である。

【００２６】また、第１実施形態の弁開閉時期制御装置
においては、受容孔２２と退避孔３４の非同期時（最進
角状態から所定量進角した時＝中間進角時）に図４に示
したように、周方向溝３２及び軸方向溝２８（第３流体
通路）への作動油の通路２３及び軸方向溝２６を介した
給排が遮断されて、受容孔２２が密封化されるため、か
かる状態では通路２３（及び軸方向溝２６）と受容孔２
２間で作動油の流動はなく、進角用室Ｒ１及び遅角用室
Ｒ２への作動油の給排を的確に制御することができて、
吸気弁の開閉時期を応答性良く制御することができると
共に、仮に通路２３（及び軸方向溝２６）の油圧が変動
しても、その圧力変動は受容孔２２には及ばず、ロック
ピン８０が退避孔３４内でバタツクことがなくて、ロッ
クピン８０のバタツキによる音の発生を抑制することが
できる。

【００２７】ところで、高速走行後のアイドル回転時に
進角状態から最遅角状態に戻される時や、内燃機関の停
止時に内部ロータ２０と外部ロータ３０とが例えば最進
角位置にある時に内燃機関が始動されて最遅角状態に戻
される時等のように、進角用室Ｒ１及び遅角用室Ｒ２内
の油圧によりベーン７０を保持できない低油圧時には、
カムシャフトに作用する変動トルクにより内部ロータ２
０及びベーン７０が外部ロータ３０に対して周方向に比
較的大きなストロークで振動（バタツキ）してしまうこ
とがあり、この振動は本実施形態のようにトーションス
プリング６０が介装される場合には更に増調される。こ
のような振動は、ロックピン８０の頭部の受容孔２２へ
の嵌入を困難とさせるが、本実施形態においては、ロッ
クピン８０の頭部先端に形成されるテーパ部８０ｂによ
り振動ストローク中におけるロックピン８０の頭部の受
容孔２２への嵌入可能領域が増大するため、図５に示す
ように、振動中であっても退避孔３４と受容孔２２が完
全に同期する前にロックピン８０の頭部のテーパ部８０
ｂが受容孔２２内に容易に先ず嵌入される（第１ステッ
プの嵌入）。この第１ステップの嵌入状態では、内部ロ
ータ２０と外部ロータ３０の相対回転量を最小限に規制
することはできないが、本実施形態においては上記した
（１）式を満たすようにテーパ部８０ｂの角度θ及びス
プリング８１の荷重が設定されているため、テーパ部８
０ｂがロックピン８０を受容孔２２内に案内するガイド
として機能し、スプリング８１の付勢力によってロック
ピン８０の頭部の規制部８０ａ１が受容孔２２内に嵌入
される（第２ステップの嵌入）。このように、本実施形
態においては、流体圧室Ｒ０内の流体圧が低く、カムシ
ャフト１０に作用する変動トルクによって内部ロータ２
０と外部ロータ３０の相対位相が最遅角の位相付近でベ
ーン７０及び内部ロータ２０が外部ロータ３０に対して
周方向に振動しても、ロックピン８０によるロック時
（第２ステップの嵌入）に内部ロータ２０と外部ロータ
３０との相対回転量を最小限としつつ、ロックピン８０
の受容孔２２への嵌入（第１及び第２ステップの嵌入）
が良好になされ、ベーンが外部ロータ３０に衝接して打
音が発生することを的確に防止することができる。

【００２８】図６は、上記した第１実施形態の変形例の
要部を示す。この変形例において、ロックピン１８０は
退避孔３４内に所定の隙間をもって摺動可能に嵌合され
る円筒部１８１ａと該円筒部１８１ａの一端側に位置
し、受容孔２２内に所定量嵌入可能な頭部を有してい
る。ロックピン１８０の頭部は、退避孔３４内に摺動可
能に嵌合される円筒部１８０ａから一端側に延び、円筒
部１８０ａと同径の規制部１８０ａ１と、該規制部１８
０ａ１の先端に同心状に形成される小径突部１８１ｂと
から構成されている。その他の構成は、上記した図１乃
至図５に示す実施形態と同じであり、同じ構成には同じ
番号符号を付して説明は省略する。

【００２９】この変形例においては、流体圧室内の流体
圧が低く、カムシャフトに作用する変動トルクによって
内部ロータ２０と外部ロータ３０の相対位相が最遅角の
位相付近でベーン及び内部ロータ２０が外部ロータ３０
に対して周方向に比較的大きなストロークで振動しても
ロックピン１８０の頭部先端に形成される小径突部１８
０ｂにより振動ストローク中におけるロックピン１８０
の頭部の受容孔２２への嵌入可能領域が増大するため、
振動中であっても退避孔３４と受容孔２２が完全に同期
する前にロックピン１８０の頭部の小径突部１８０ｂが
受容孔２２内に容易に先ず嵌入される（第１ステップの
嵌入）。この第１ステップの嵌入状態では、内部ロータ
２０と外部ロータ３０の相対回転量を最小限に規制する
ことはできないが、小径突部１８０ｂがロックピン１８
０を受容孔２２内に案内するガイドとして機能し、小径
突部１８０ｂにより制限された振動に伴い、スプリング
８１の付勢力によってロックピン１８０の頭部の規制部
１８０ａ１が受容孔２２内に嵌入される（第２ステップ
の嵌入）。このように、ロックピン１８０によるロック
時（第２ステップの嵌入）に内部ロータ２０と外部ロー
タ３０との相対回転量を最小限としつつ、ロックピン１
８０の受容孔２２への嵌入（第１及び第２ステップの嵌
入）が良好になされ、ベーンが外部ロータ３０に衝接し
て打音が発生することを的確に防止することができる。

【００３０】図７は、本発明に従った弁開閉時期制御装
置の第２実施形態の要部を示す。この第２実施形態にお
いて、ロックピン２８０は退避孔３４内に所定の隙間を
もって摺動可能に嵌合される円筒部２８１ａと該円筒部
２８１ａの一端側に位置して円筒部２８１ａと同径で、
受容孔１２２内に所定量嵌入可能な頭部を有している。
ロックピン２８０の頭部が所定の隙間をもって嵌入され
る受容孔１２２には、退避孔３４と対向する側の開口端
部の内周面に開口側に向けて拡径するように形成される
テーパ部（大径部）１２２ａが形成されている。このテ
ーパ部１２２ａの受容孔１２２の軸心に対する角度θ及
びロックピン２８０を付勢するスプリング８１の荷重
は、上記した第１実施形態と同様に上記した（１）式が
満たされるように設定されている。その他の構成は、上
記した図１乃至図５に示す第１実施形態と同じであり、
同じ構成には同じ番号符号を付して説明は省略する。

【００３１】この第２実施形態においては、流体圧室内
の流体圧が低く、カムシャフトに作用する変動トルクに
よって内部ロータ２０と外部ロータ３０の相対位相が最
遅角の位相付近でベーン及び内部ロータ２０が外部ロー
タ３０に対して周方向に比較的大きなストロークで振動
しても受容孔１２２の開口端部に形成されるテーパ部１
２２ａにより振動ストローク中におけるロックピン２８
０の頭部の受容孔１２２への嵌入可能領域が増大するた
め、振動中であっても退避孔３４と受容孔１２２が完全
に同期する前にロックピン２８０の頭部が受容孔１２２
のテーパ部１２２ａに容易に先ず嵌入される（第１ステ
ップの嵌入）。この第１ステップの嵌入状態では、内部
ロータ２０と外部ロータ３０の相対回転量を最小限に規
制することはできないが、テーパ部１２２ａがロックピ
ン２８０を受容孔１２２内に案内するガイドとして機能
し、第１ステップの嵌入により制限された振動に伴い、
スプリング８１の付勢力によってロックピン２８０の頭
部が受容孔１２２内に嵌入される（第２ステップの嵌
入）。このように、ロックピン２８０によるロック時
（第２ステップの嵌入）に内部ロータ２０と外部ロータ
３０との相対回転量を最小限としつつ、ロックピン２８
０の受容孔１２２への嵌入（第１及び第２ステップの嵌
入）が良好になされ、ベーンが外部ロータ３０に衝接し
て打音が発生することを的確に防止することができる。
尚、この第２実施形態においては、ロックピン２８０の
頭部に上記した第１実施形態及びその変形例の小径部
（テーパ部、小径突部）を形成していないが、該小径部
を形成して本発明を実施することも可能である。これに
よれば、振動ストローク中におけるロックピンの頭部の
受容孔への嵌入可能領域が更に増大し、ロックピンの受
容孔への嵌入が更に良好になされる。

【００３２】上記実施形態においては、進角用室Ｒ１が
最小容積となる状態（最遅角状態）にて外部ロータ３０
に組付けたロックピン８０の頭部が内部ロータ２０の受
容孔２２に嵌入されるように構成したが、遅角用室Ｒ２
が最小容積となる状態（最進角状態）にて外部ロータに
組付けたロックピンの頭部が内部ロータの受容孔に嵌入
されるように構成して実施することも可能である。この
場合には、受容孔２２への作動油を給排する第３流体通
路を遅角用室Ｒ２へ作動油を給排する通路２５に受容孔
２２と退避孔３４の同期時に連通させ、非同期時（最進
角状態から所定量遅角した時）に第３流体通路と通路２
５との連通を遮断するように、第３流体通路を上記実施
形態のように軸方向溝及び周方向溝で形成すれば良い。

【００３３】また、上記実施形態においては、吸気用の
カムシャフト１０に組付けられる弁開閉時期制御装置に
本発明を実施したが、本発明は排気用のカムシャフトに
組付けられる弁開閉時期制御装置にも同様に実施し得る
ものである。

【００３４】

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、流体圧室
内の流体圧が低く、回転軸に作用する変動トルクによっ
て回転軸と回転伝達部材の相対位相が所定の位相付近で
ベーン及び回転軸が回転伝達部材に対して周方向に振動
しても、退避孔と受容孔が完全に同期する前に、ロック
ピン頭部の小径部が受容孔内に先ず嵌入される或いはロ
ックピン頭部が受容孔の開口端部の大径部に先ず嵌入さ
れ、該小径部がロックピン頭部の円筒部を受容孔内に案
内するガイド或いは大径部がロックピン頭部を受容孔内
に案内するガイドとして機能する。そのため、ロックピ
ンによるロック時に回転伝達部材と回転軸との相対回転
量を最小限としつつ、ロックピンの受容孔への嵌入が良
好になされ、ベーンが回転伝達部材に衝接して打音が発
生することを的確に防止することができる。また、ベー
ン及び回転軸が回転伝達部材に対して周方向に振動する
ことを防止することにより、該振動により弁開閉時期が
不安定となり当該内燃機関の出力が低下するのを防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従った弁開閉時期制御装置の第１実施
形態を示す縦断側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図３】図２に示したロックピンがスプリングに抗して
移動した状態の作動説明図である。

【図４】図３に示した状態から回転軸が回転伝達部材に
対して時計方向に僅かに相対回転した状態を示す作動説
明図である。

【図５】図１に示す実施形態の要部を示す拡大断面図で
ある。

【図６】本発明に従った弁開閉時期制御装置の第１実施
形態の変形例の要部を示す拡大断面図である。

【図７】本発明に従った弁開閉時期制御装置の第２実施
形態の要部を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ カムシャフト（回転軸） １１ 進角通路 １２ 遅角通路 ２０ 内部ロータ（回転軸） ２２ 受容孔 ２３ 通路（第１流体通路） ２４ 通路（第１流体通路） ２５ 通路（第２流体通路） ２７ 周方向溝（第１流体通路） ２８ 軸方向溝（第３流体通路） ３０ 外部ロータ（回転伝達部材） ３２ 周方向溝（第３流体通路） ３４ 退避孔 ４０ フロントプレート（回転伝達部材） ５０ リアプレート（回転伝達部材） ７０ ベーン ８０、１８０、２８０ ロックピン ８０ａ１、１８０ａ１ 規制部（円筒部） ８０ｂ テーパ部（小径部） ８１ スプリング １２２ａ テーパ部（大径部） １８１ｂ 小径突部（小径部） Ｒ０ 流体圧室 Ｒ１ 進角用室 Ｒ２ 遅角用室

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁開閉用の回転軸に所定範囲で相対回転
   可能に外装されクランク軸からの回転動力が伝達される
   回転伝達部材と、前記回転軸又は前記回転伝達部材の一
   方に設けられたベーンと、前記回転軸と前記回転伝達部
   材との間に形成され前記ベーンによって進角用室と遅角
   用室とに二分される流体圧室と、前記進角用室に流体を
   給排する第１流体通路と、前記遅角用室に流体を給排す
   る第２流体通路と、前記回転伝達部材又は前記回転軸に
   形成され内部に前記回転軸又は前記回転伝達部材に向け
   てばね付勢されたロックピンを収容する退避孔と、前記
   回転軸又は前記回転伝達部材に形成され前記回転軸と前
   記回転伝達部材の相対位相が所定の位相で前記退避孔と
   同期したとき前記ロックピンの頭部が所定の隙間で嵌入
   される受容孔と、該受容孔に流体を給排する第３流体通
   路とを備えて、内燃機関の吸気弁又は排気弁の開閉時期
   を制御するために使用される弁開閉時期制御装置におい
   て、前記ロックピンの頭部先端に、前記受容孔に所定の
   隙間で嵌入される円筒部よりも小径で、前記退避孔と前
   記受容孔との同期前に前記受容孔に嵌入可能な小径部を
   設けたことを特徴とする弁開閉時期制御装置。
2. 【請求項２】 前記小径部は、前記ロックピンの頭部先
   端外周面に形成される円錐状の傾斜面により構成されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の弁開閉時期制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記小径部は、前記ロックピンの頭部先
   端に形成される小径突部により構成されていることを特
   徴とする請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。
4. 【請求項４】 弁開閉用の回転軸に所定範囲で相対回転
   可能に外装されクランク軸からの回転動力が伝達される
   回転伝達部材と、前記回転軸又は前記回転伝達部材の一
   方に設けられたベーンと、前記回転軸と前記回転伝達部
   材との間に形成され前記ベーンによって進角用室と遅角
   用室とに二分される流体圧室と、前記進角用室に流体を
   給排する第１流体通路と、前記遅角用室に流体を給排す
   る第２流体通路と、前記回転伝達部材又は前記回転軸に
   形成され内部に前記回転軸又は前記回転伝達部材に向け
   てばね付勢されたロックピンを収容する退避孔と、前記
   回転軸又は前記回転伝達部材に形成され前記回転軸と前
   記回転伝達部材の相対位相が所定の位相で前記退避孔と
   同期したとき前記ロックピンの頭部が所定の隙間で嵌入
   される受容孔と、該受容孔に流体を給排する第３流体通
   路とを備えて、内燃機関の吸気弁又は排気弁の開閉時期
   を制御するために使用される弁開閉時期制御装置におい
   て、前記受容孔の前記退避孔に対向する側の開口端部に
   前記退避孔と前記受容孔との同期前に前記ロックピンの
   頭部が嵌入可能な大径部を設けたことを特徴とする弁開
   閉時期制御装置。
5. 【請求項５】 前記大径部は、前記受容孔の開口端部内
   周に開口側に向けて拡径するように形成される傾斜面に
   より構成されていることを特徴とする請求項４に記載の
   弁開閉時期制御装置。