JPWO2017119234A1 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

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Abstract

基端部１ｂがハウジング本体の外周面８ａに一体に結合され、クランクシャフトの回転力を伝達するタイミングチェーン４２が巻回される複数の歯車部１ａと、カムシャフト２の一端部２ａに固定されていると共にハウジング本体内に相対回転自在に設けられ、ロータ１５の外周に、遅角油室と進角油室に隔成する４枚のベーン１６ａ〜１６ｄを有するベーン部材７と、各歯車部の基端部の少なくともフロントプレート１１側の一側面１ｃとハウジング本体の外周面との間に、外面４０ａがフロントプレート側に向かって下り傾斜状の肉盛り部４０が設けられている。この肉盛り部によって歯車部の基端部の剛性を高めてハウジング本体の耐久性を向上させることができる。

Description

本発明は、吸気弁や排気弁の閉開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に関する。
従来の内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
このバルブタイミング制御装置は、外周面にクランクシャフトから回転力を伝達するタイミングチェーンが巻回された歯車部(スプロケット)が一体に形成されてなる円筒状のハウジング本体及びこのハウジング本体の前端開口部と後端開口をそれぞれ閉塞するフロントプレート及びリアプレートとからなるハウジングと、前記ハウジング本体内に相対回転自在に設けられ、前記ハウジング本体の内周面に突設された複数のシューとの間に複数の遅角油室と進角油室を隔成する複数のベーンを一体に有するベーン部材と、を備えている。
前記ベーン部材は、吸気側のカムシャフトの軸方向の一端部にカムボルトによって固定されていると共に、前記各遅角油室と各進角油室に対して油圧回路から選択的に給排された作動油によって、前記ハウジングに対して遅角側あるいは進角側へ相対回転して前記カムシャフトを介して吸気弁の開閉タイミングを機関運転状態によって制御するようになっている。
特開２０１２−２２０１３７号公報
しかしながら、前記ベーン部材とハウジングは、カムシャフトの一端部に片持ち状態に支持されていることから、前記タイミングチェーンからの荷重がスプロケットの歯車部に作用すると、ハウジングが歯車部を介して傾いてしまうおそれがある。
このため、前記タイミングチェーンが巻回された歯車部の一部に、例えばフロントプレート側への倒れ方向にモーメントが作用して歯車部とハウジング本体の結合箇所、つまり歯車部の付け根部(基端部)の前記フロントプレート側に応力集中が継続的に発生し易くなる。この結果、ハウジング本体の耐久性が低下するおそれがある。
本発明は、前記従来のバルブタイミング制御装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、肉盛り部によって歯車部の基端部の剛性を高めてハウジング本体の耐久性を向上し得るバルブタイミング制御装置を提供することを目的としている。
本発明は、内周側に複数のシューが突設された円筒状のハウジング本体と、基端部が前記ハウジング本体の外周面に一体に設けられ、クランクシャフトの回転力を伝達する伝達部材が巻回される複数の歯車部と、カムシャフトの軸方向の一端部に固定されると共に前記ハウジング本体の内部に相対回転自在に設けられ、前記各シューの間を遅角油室と進角油室に隔成する複数のベーンを有するベーン部材と、前記ハウジング本体の軸方向の前記カムシャフト側の一方側開口を閉塞するリアプレートと、前記ハウジング本体の前記カムシャフトと反対側の他方側開口を閉塞するフロントプレートと、前記歯車部の基端部の少なくとも前記フロントプレート側の側面と前記ハウジング本体の外周面との間に設けられた肉盛り部と、を有していることを特徴としている。
本発明によれば、肉盛り部によって歯車部の基端部の剛性を高めてハウジング本体の耐久性を向上させることができる。
本発明に係るバルブタイミング制御装置の第１実施形態を断面して示す全体構成図である。 本実施形態におけるバルブタイミング制御装置における要部の分解斜視図である。 本実施形態におけるベーン部材を最遅角側に相対回転させた状態を示す作用説明図である。 本実施形態のバルブタイミング制御装置を前方からみた俯瞰図である。 本実施形態のバルブタイミング制御装置の要部拡大断面図である。 従来のバルブタイミング制御装置における要部拡大断面図である。 本発明の第２実施形態におけるフロントプレートを外した状態を示す正面図である。 本発明の第３実施形態における要部拡大断面図である。 本発明の第４実施形態における要部拡大断面図である。
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実施形態を図面に基づいて詳述する。本実施形態では、一気筒当たりそれぞれ２つの吸気弁と排気弁を有する多気筒内燃機関の吸気弁側に適用したものを示している。
〔第１実施形態〕
前記バルブタイミング制御装置(ＶＴＣ)は、図１及び図２に示すように、図外のクランクシャフトにより無端状の伝達部材であるタイミングチェーン４２を介して回転駆動される駆動回転体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吸気側のカムシャフト２と、前記スプロケット１とカムシャフト２との間に配置されて、該両者１、２の相対回転位相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。
前記スプロケット１は、前記位相変更機構３の後述するハウジング５のハウジング本体８と一体に構成されていることから、ハウジング５の説明の中で具体的に述べる。
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、外周面には一気筒当たり２つの吸気弁を開閉作動させる同じプロフィールを有する各一対の駆動カム(図示せず)が軸方向の所定位置に一体に固定されていると共に、一端部２ａ側の内部軸心方向には、後述するベーン部材７を軸方向から固定するカムボルト６の軸部６ａが挿通するボルト挿通孔２ｂが形成されている。なお、このボルト挿通孔２ｂの先端部には、カムボルト６の先端に形成された雄ねじ６ｃが螺着する雌ねじ２ｃが形成されている。
前記位相変更機構３は、図１〜図３に示すように、内部に作動室を有するハウジング５と、前記カムシャフト２の一端部にカムボルト６によって固定されて、前記ハウジング５内に相対回転自在に収容されたベーン部材７と、を備えている。
前記ハウジング５は、焼結金属によって円筒状に形成されたハウジング本体８と、このハウジング本体８の前記カムシャフト２と反対側の前端開口を閉塞するフロントプレート１１と、カムシャフト２側の後端開口を閉塞するリアプレート１２と、から構成されている。
前記ハウジング本体８は、焼結合金によって円筒状に一体に形成され、外周面８ａの軸方向の中央からやや前記リアプレート１２寄りの位置に、スプロケット１が一体に設けられていると共に、内周面８ｂの円周方向のほぼ等間隔位置には前記４つのシュー８ｃ〜８ｆが一体に突設されている。
前記ハウジング本体８と一体のスプロケット１は、前記タイミングチェーンが巻回され複数の歯車部１ａを一体に有している。
また、この各シュー８ｃ〜８ｆと前記ベーン部材７の後述する４枚のベーン１６ａ〜１６ｄとによって前記作動室がそれぞれ４つの遅角油室である遅角油圧室９と進角油室である進角油圧室１０が隔成されている。
前記ハウジング本体８とフロントプレート１１及びスプロケット１とは、前記各シュー８ｃ〜８ｆにそれぞれ貫通形成されたボルト挿通孔８ｇを貫通する４本の前記ボルト１３によって共締め固定されている。
前記ハウジング本体８は、横幅の比較的大きな前記第１シュー８ｃと第２シュー８ｄの各基部が位置する部位に、２つの肉抜き部位８ｈ、８ｉが形成されている。この各肉抜き部位８ｈ、８ｉは、ハウジング本体８の円筒形状に沿って部分的な円弧状に形成されて、ハウジング本体８の軽量化とシュー８ｃ〜８ｆの異なる形状に伴うハウジング本体の全体の重量バランスを取るために形成されている。
前記ハウジング本体８の第１シュー８ｃの基部には、後述するリアプレート１２との位置決めを行う位置決め用溝８ｊが軸方向に貫通形成されている。
前記フロントプレート１１は、炭素鋼によって円盤状に形成されると共に、その中央位置には、比較大径な貫通孔１１ａが貫通形成されている。また、フロントプレート１１は、外周部の円周方向等間隔位置に、前記ボルト１３が挿通する４つのボルト挿通孔１１ｂが貫通形成されている。
さらに、前記フロントプレート１１は、その外端面１１ｃが平坦状に形成され、後述する渦巻ばね３３の内側縁が当接されるようになっている。つまり、前記外端面１１ｃは、渦巻ばね３３の座面としての役割を有している。これに伴い、前記ボルト挿通孔１１ｂに螺着する各ボルト１３の頭部１３ａが、外端面１１ｃに対する渦巻ばね３３の当接を妨げないように、前記各ボルト挿通孔１１ｂの外端面１１ｃ側の孔縁には、前記各ボルト１３の軸部の付け根部が嵌合する長溝状のザグリ部１１ｄがそれぞれ設けられている。
また、前記フロントプレート１１の外端面１１ｃの外周側には、図１、図２及び図４に示すように、傘付ピン１４が軸方向から圧入固定されている。この傘付ピン１４は、円柱状に形成されたピン本体１４ａと、該ピン本体１４ａの圧入側と反対側の端面に設けられた円板状の傘部１４ｂと、から構成されており、前記ピン本体１４ａには、後述する渦巻ばね３３の第２係止端部３３ｃが巻回されて係止されるようになっている。
前記傘部１４ｂは、前記ピン本体１４ａに巻回された前記第２係止端部３３ｃの軸方向端面のほぼ全体を覆うような径を有して形成されて、前記渦巻ばね３３の第２係止端部３３ｃがフロントプレート１１の外端面１１ｃから脱落するのを規制している。
前記リアプレート１２は、外周部の周方向のほぼ等間隔位置に前記ボルト１３の軸部１３ｂ先端に形成された雄ねじ部１３ｃが螺着する４つの雌ねじ孔１２ａが形成されている。また、このリアプレート１２の外周部には、各構成部材の組付時において、前記ハウジング本体８の位置決め用溝８ｊに軸方向から係入してハウジング本体との周方向及び径方向の位置決めを行う位置決めピン３６の一端部が圧入される位置決め用孔１２ｂが穿設されている。
前記ベーン部材７は、焼結金属材によって一体に形成され、図１〜図３に示すように、軸方向中央にボルト挿通孔１５ａが形成されたロータ１５と、該ロータ１５の外周面に円周方向のほぼ９０ー等間隔位置に放射状に突設された４枚の第１〜第４ベーン１６ａ〜１６ｄと、から構成されている。また、このベーン部材７は、前記ロータ１５がカムボルト６によってカムシャフト
前記ロータ１５は、ほぼ円筒状に形成され、前記ボルト挿通孔１５ａ挿通された前記カムボルト６によってカムシャフト２に第２位置決めピン３７を介して位置決めされつつ固定されて、ベーン部材７がカムシャフト２の一端部２ａに片持ち状態で取り付けられている。
また、ロータ１５の前記フロントプレート１１側の前端面側の中央位置には、該ロータ１５と軸心を同じくする筒状突起部１７が一体形成されている。この筒状突起部１７は、図１〜図４に示すように、ほぼ円筒状に形成され、ロータ１５の前端面から前方へ突設され、その外径が、前記フロントプレート１１の貫通孔１１ａの内径よりも僅かに小径に設定されると共に、その軸方向の長さが、前記フロントプレート１１の板厚及び後述する渦巻ばね３３の軸方向のばね巾Ｗ１よりも長い所定の大きさに設定されている。これにより、装置を組み付けた際に、前記筒状突起部１７の先端部１７ａ側が前記貫通孔１１ａを介してフロントプレート１１の前方へ突出するようになっている。
また、前記筒状突起部１７の内径は、前記カムボルト６の頭部６ｂの外径よりも大径に形成されており、装置を組み付けた際に、カムボルト６の頭部６ｂが筒状突起部１７の内部へ収容配置されるようになっている。
また、前記筒状突起部１７の先端部１７ａ側の端面には、後述する渦巻ばね３３の第１係止端部３３ｂが係止される係止溝１８が設けられている。
この係止溝１８は、図２及び図４に示すように、前記筒状突起部１７の周方向の所定位置でかつ、基端側から先端縁に軸方向に沿ってほぼ細長い矩形状に切欠形成されると共に、周方向の対向面のうち、前記第１係止端部３３ｂが係止する側の対向面１８ａが円弧面に形成されている。
また、ロータ１５は、後端面側に前記カムシャフト２の一端部２ａが嵌合する円形状の嵌合溝１５ｂが形成されていると共に、後端面が前記リアプレート１２の対向する内端面との間に微小なサイドクリアランスをもって摺接するようになっている。一方、ロータ１５の前端面が前記フロントプレート１１の対向する内端面に微小なサイドクリアランスをもって摺接するようになっている。
前記第１〜第４ベーン１６ａ〜１６ｄは、図２及び図３に示すように、それぞれが各シュー８ｃ〜８ｆの間に配置されていると共に、円弧状の各外周面に形成されたシール溝内に、ハウジング本体８の内周面８ｂに摺動しつつシールするシール部材３８がそれぞれ嵌着されている。一方、前記各シュー８ｃ〜８ｆの先端内周面に形成されたシール溝には、ロータ１５の外周面に摺動しつつシールするシール部材３９がそれぞれ嵌着されている。なお、前記各シール部材３８，３９は、それぞれ内側に配置された金属製の円弧状ばね３８ａ、３９ａによってハウジング本体８の内周面方向またはロータ１５の外周面方向に付勢されている。
前記各ベーン１６ａ〜１６ｄは、幅方向(ロータ軸方向)の各両側面が前記スプロケット１の内端面とフロントプレート１１の内端面に対してそれぞれ微小なサイドクリアランスをもって摺接しており、同じく、前記フロントプレート１１の内端面とリアプレート１２の内端面との間でシール機能を発揮している。
また、前記各ベーン１６ａ〜１６ｄは、第１ベーン１６ａが側面からみて扇状の最大巾に設定されて、最も重量が重く形成され、該第１ベーン１６ａ以外の３枚の第２〜第４ベーン１６ｂ〜１６ｄの巾が第１ベーン１６ａよりも小さいほぼ同一の巾に設定されている。
また、前記ベーン部材７は、最遅角側へ相対回転すると、図３に示すように、第１ベーン１６ａの一側面が周方向から対向する前記第１シュー８ｃの対向一側面に当接して最大遅角側の回転位置が規制されるようになっている。その一方で、図２に示すように、最進角側へ相対回転すると、第１ベーン１６ａの他側面が周方向から対向する第２シュー８ｄの対向一側面に当接して最大進角側の回転位置が規制されるようになっている。これら第１ベーン１６ａと第１、第２シュー８ｃ、８ｄがベーン部材７の最遅角位置と最進角位置を規制するストッパとして機能するようになっている。
このとき、他の第２〜第４ベーン１６ｂ〜１６ｄは、両側面が円周方向から対向する各シュー８ｃ、８ｄの対向側面に当接せずに離間状態にある。したがって、第１ベーン１６ａと第１、第２シュー８ｃ、８ｄとの当接精度が向上すると共に、前記各遅角、進角油圧室９，１０への油圧の供給速度が速くなってベーン部材７の正逆方向の回転応答性が高くなる。
前記各遅角油圧室９と各進角油圧室１０は、前記ロータ１５の内部に径方向に沿って形成された第１連通孔９ａと第２連通孔１０ａを介して前記油圧回路４にそれぞれ連通している。
前記油圧回路４は、前記各遅角、進角油圧室９，１０に対して作動油（油圧）を選択的に供給あるいは排出するもので、図１に示すように、各遅角油圧室９に対して前記第１連通孔９ａを介して油圧を給排する遅角油通路１９と、各進角油圧室１０に対して前記第２連通孔１０ａを介して油圧を給排する進角油通路２０と、該各油通路１９，２０に作動油を供給するオイルポンプ２１と、機関の作動状態に応じて前記遅角油通路１９と進角油通路２０の流路を切り換える電磁切換弁２２と、を備えている。前記オイルポンプ２１は、機関のクランクシャフトによって回転駆動するトロコイドポンプなどの一般的なものである。
前記遅角油通路１９と進角油通路２０とは、それぞれの一端部が前記電磁切換弁２２の通路ポートに接続されている一方、各他端部側が図外のシリンダヘッドやシリンダブロックを介して前記カムボルト６の軸部６ａ外周面とボルト挿通孔２ｂとの間に形成された遅角通路部１９ａと、カムシャフト２の一端部２ａ側の内部に軸方向に沿って形成された進角通路部２０ａとを介して前記第１連通孔９ａ、第２連通孔１０ａにそれぞれ連通している。
前記遅角通路部１９ａは、前記第１連通孔９ａを介して前記各遅角油圧室９に連通している一方、進角通路部２０ａは、前記第２連通孔１０ａを介して前記各進角油圧室１０に連通している。
前記電磁切換弁２２は、図１に示すように、４ポート３位置の弁であって、電子コントローラ２４によって、バルブボディ内に軸方向へ摺動自在に設けられた図外のスプール弁体を前後方向に移動させて、オイルポンプ２１の吐出通路２１ａと前記いずれかの油通路１９，２０と連通させると同時に、該他方の油通路１９，２０とドレン通路２３とを連通させるか、または各油通路１９，２０を閉止させるようになっている。
前記オイルポンプ２１の吸入通路２１ｂと前記ドレン通路２３とは、オイルパン内に連通している。また、オイルポンプ２１の前記吐出通路２１ａの下流側には、図外の濾過フィルタが設けられていると共に、この下流側で内燃機関の摺動部などに潤滑油を供給するメインオイルギャラリーＭ／Ｇに連通している。さらに、オイルポンプ２１は、吐出通路２１ａから吐出された過剰な作動油をオイルパンに排出して適正な流量に制御する図外の流量制御弁が設けられている。
前記電子コントローラ２４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フローメータ、機関水温センサ、スロットルバルブ開度センサ及びカムシャフト２の現在の回転位相を検出するカム角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運転状態を検出すると共に、電磁切換弁２２のコイルに制御パルス電流を出力してそれぞれのスプール弁体の移動位置を制御し、これによって、前記各通路を切り換え制御するようになっている。
また、前記第１ベーン１６ａと前記リアプレート１２との間には、前記ハウジング５に対してベーン部材７を最進角位置に拘束するロック機構２７が設けられている。
このロック機構２７は、図１〜図３に示すように、前記第１ベーン１６ａの内部に軸方向に貫通形成された摺動用孔２８に摺動自在に収容されて、リアプレート１２側に対して進退自在に設けられたロックピン２９と、前記リアプレート１２の径方向のほぼ中央所定位置に形成され、前記ロックピン２９の先端部２９ａが係合して前記ベーン部材７をロックするロック穴３０と、機関の始動状態に応じて前記ロックピン２９の先端部２９ａをロック穴３０に係合あるいは係合を解除する係脱機構と、から構成されている。
前記ロックピン２９は、先端部２９ａを含めたほぼ全体が円柱状に形成されていると共に、後端側から内部軸方向に形成された凹溝底面とフロントプレート１１の内面との間に弾装された、コイルスプリング３１によって進出方向（係合方向）へ付勢されている。また、ロックピン２９は、後端部外周に摺動用孔２８の大径孔に摺動する円環状の大径部が形成されて、この大径部と摺動用孔２８の大径孔との段差部に後述する円環状の第１受圧室３２ａを隔成するようになっている。
前記ロック穴３０は、前記ロックピン２９の先端部外径よりも大きく形成され、リアプレート１２の円周方向の前記遅角油圧室９側に偏倚した位置に形成されていると共に、前記ロックピン２９が係合した場合には、前記ハウジング５とベーン部材７の相対変換角度が最遅角側の位置となるように設定されている。また、このロック穴３０の内周面には、耐摩耗性のリング３０ａが圧入固定されており、このリング３０ａは、浸炭加工によって高硬度に形成されて、内周面に前記ロックピン２９の外周面が摺接しながら繰り返し係脱しても摩耗が抑制されるようになっている。
前記係脱機構は、前記ロックピン２９を進出方向へ付勢する前記コイルスプリング３１と、前記第１受圧室３２ａ及び前記ロック穴３０の底部側に形成された第２受圧室３２ｂと、該第１、第２受圧室３２ａ、３２ｂに油圧を供給してロックピン２９を後退させる解除用油圧回路とから構成されている。
前記解除用油圧回路は、図２及び図３に示すように、第１ベーン１６ａの頭部内に傾斜状に形成されて、前記遅角油圧室９と第１受圧室３２ａを連通させる第１油孔３２ｃと、リアプレート１２の内端面に形成されて、前記一つの第２連通孔１０ａと第２受圧室３２ｂとを連通させる第２油孔３２ｄとを有している。したがって、前記遅角油圧室９と進角油圧室１０にそれぞれ選択的に供給された油圧が第１、第２油孔３２ｃ、３２ｄを介して第１、第２受圧室３２ａ、３２ｂに供給されて前記ロックピン２９に後退方向へ作用するようになっている。
なお、前記第１ベーン１６ａ前端面には、図１及び図３に示すように、前記摺動用孔２８の後端側に形成された背圧室から外部へ空気を逃がす空気抜き溝５０が径方向に沿って形成されている。
また、前記フロントプレート１１の外端面１１ｃには、図１〜図４に示すように、前記ベーン部材７をハウジング５に対して進角方向へ付勢する渦巻ばね３３が装着されている。
前記渦巻ばね３３は、いわゆるゼンマイばねであって、横断面ほぼ長方形状の扁平な角線を、長手方向の面が対向するようにほぼ同一平面上にて巻回させてなり、内周側から外周側にかけて徐々に拡径する形状を有する渦巻ばね本体３３ａと、該渦巻ばね本体３３ａの最内周部を径方向内側に湾曲状に折曲させた第１係止端部３３ｂと、前記渦巻ばね本体３３ａの最外周部を径方向外側に半円フック状に湾曲させた第２係止端部３３ｃと、から構成されている。
前記第１係止端部３３ｂは、前記筒状突起部１７の係止溝１８の円弧状の対向面１８ａに係止固定されている一方、前記第２係止端部３３ｃは、フロントプレート１１の外端面１１ｃに設けられた前記傘付ピン１４の外周面に係止固定されており、この渦巻ばね３３のばね力によって、前記ベーン部材７を進角側の回転方向へ常時アシストするようになっている。すなわち、この渦巻ばね３３は、前記ベーン部材７がハウジング５に対して遅角側へ相対回転した場合に縮径方向へ変形して進角側へ付勢するが、この付勢力は大きなものではなく、前記カムシャフト２に発生する交番トルクのうち、ベーン部材７を遅角側に変換させる負のトルクとほぼ同じ程度のものであって、ベーン部材７がロック機構２７によるロックが解除された状態では前記負のトルクと協働してベーン部材７を最遅角と最進角の中間位置にバランスさせるようになっている。
さらに、前記フロントプレート１１の外端面１１ｃには、前記渦巻ばね３３に生じるトルクを増大させることで、該渦巻ばね３３の付勢動作を補助するサポートピン３４が設けられている。
このサポートピン３４は、前記傘付ピン１４から所定角度を隔てた位置に圧入固定されていると共に、その外周面には、渦巻ばね３３の最外周部が当接されている。これにより、渦巻ばね３３が縮径方向へ変形した際に、渦巻ばね３３のサポートピン３４との当接位置から第２係止端部３３ｃの間に生じるトルクを増大させるようになっている。
また、前記筒状突起部１７の外周面には、渦巻ばね３３の最内周部３３ｄを内部に収容する環状溝３５が設けられている。この環状溝３５は、前記渦巻ばね３３のばね巾Ｗ１よりも長尺な所定の溝巾に形成されて、内部に渦巻ばね３３を係入可能としている。
さらに、前記環状溝３５は、その溝深さが、前記渦巻ばね３３のばね厚さよりも浅く形成されて、内部に渦巻ばね３３の最内周部を係入した際に、該最内周部の外径側が常に環状溝３５からはみ出す（露出する）ようになっている。
このとき、前記渦巻ばね３３は、内周側から外周側へ向かうにつれて徐々に拡径する形状を有していることから、第１係止端部３３ｂ付近においては前記環状溝３５の底面と当接しているものの、外周側へ向かうにつれて該底面から徐々に離間するようになっている。
そして、本実施形態では、図２〜図５に示すように、前記ハウジング本体８の外周面８ａと歯車部１ａの基端部１ｂのフロントプレート１１側の一側面１ｃとの間に肉盛り部４０が一体に設けられている。なお、前記基端部１ｂは、歯車部１ａの前記タイミングチェーン４２が噛み合う歯先先端部分を除いた部位である。
前記肉盛り部４０は、ハウジング本体８を焼結成形する際に一緒に成形されるものであって、図２〜図５に示すように、スプロケット１の歯車部１ａの基端部１ｂのうちフロントプレート１１側の一側面１ｃ側のみに設けられていると共に、ハウジング本体８の前記各肉抜き部位８ｈ、８ｉを含めた円周方向全体に渡って形成されている。この肉盛り部４０は、前記肉抜き部位位８ｈ、８ｉ側では、その底面と内側面全体に形成されている。
また、この肉盛り部４０は、その外面４０ａがスプロケット１の一側面１ｃ、つまり歯車部１ａの基端部１ｂの一側面１ｃからハウジング本体８の外周面８ａに向かって下り傾斜のテーパ状に形成され、そのハウジング本体８の外周面８ａに対する傾斜角度が鋭角に形成されている。また、肉盛り部４０は、前記一側面１ｃ側の高さＨがタイミングチェーン４２の巻回に支障のない高さに設定されている。
また、前記外面４０ａのテーパ角度のハウジング本体８方向への延長線Ｘは、図５に示すように、前記ハウジング本体８の内周面８ｂに向かうことなく、つまり内周面８ｂにかかることなくフロントプレート１１方向に向かった傾斜角度に設定されている。
〔本実施形態の作用効果〕
まず、機関停止時にイグニッションスイッチをオフ操作すると、カムシャフト２は交番トルクの大きな負のトルクによって、渦巻ばね３３のばね力に抗してベーン部材７を最大遅角位置に付勢すると共に、この位置でロックピン２９の先端部２９ａがロック穴３０内に係入して、ベーン部材７を始動に最適な遅角側の相対回転位置に拘束する。このため、吸気弁は、開閉タイミングが最遅角側へ安定的に保持される。
そして、イグニッションスイッチをオン操作して機関を始動させると、電子コントローラ２４から電磁切換弁２２のコイルへの非通電状態が維持される。これによって、オイルポンプ２１の吐出通路２１ａと遅角油通路１９を連通させると同時に、進角油通路２０とドレン通路２３を連通させる。
このため、前記オイルポンプ２１から吐出された作動油は、前記遅角油通路１９を介して各遅角油圧室９内に流入して、該各遅角油圧室９が高圧になる一方、各進角油圧室１０内の作動油が前記進角油通路２０を通って前記ドレン通路２３からオイルパン内に排出されて、各進角油圧室１０内が低圧になる。
このとき、前記各遅角油圧室９内に流入した作動油が前記解除用油圧回路から受圧室３２及びロック穴３０内にも流入して高圧となり、これにより、ロックピン２９が後退動して先端部２９ａがロック穴３０から抜け出して、ベーン部材７の自由な回転が確保される。
したがって、ベーン部材７は、図３に示すように、前記各遅角油圧室９の容積の拡大に伴い、前記渦巻ばね３３のばね力に抗して図中左側（遅角側）への回転が維持されて、第１ベーン１６ａの一側面が周方向から対向する前記第１シュー８ｃの対向一側面に当接して最大遅角側の回転位置が規制されている。これにより、ベーン部材７、つまりカムシャフト２は、ハウジング５に対して相対回転角度が最遅角側に変換された状態が維持される。
したがって、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。
なお、ベーン部材７がハウジング５に対して遅角側へ相対回転していることによって前記渦巻ばね３３が縮径方向へ変形している。
次に、機関の始動後の例えば低回転低負荷域に移行した場合は、電子コントローラ２４から電磁切換弁２２に制御電流が出力されて、吐出通路２１ａと進角油通路２０を連通させると同時に、遅角油通路１９とドレン通路２３を連通させる。これにより、遅角油圧室９内の作動油が排出されて低圧になると共に、進角油圧室１０内に作動油が供給されて内部が高圧になる。このとき、進角油圧室１０から前記解除用油圧回路を介して前記受圧室３２内に油圧が供給されることから、この油圧によってロックピン２９はロック穴３０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、前記各進角油圧室１０内の油圧と前記渦巻ばね３３の拡径変形に伴うばね力との合成力により図中右側（進角側）へ回転し、第１ベーン１６ａの他側面が周方向から対向する第２シュー８ｄの対向一側面に当接して最大進角側の回転位置が規制される。
これにより、カムシャフト２のハウジング５に対する相対回動位相が最進角側に変換される。この結果、吸気弁の開閉タイミングが進角側に制御されて、かかる低回転低負荷における機関の出力を向上させることができる。なお、機関高回転高負荷域でも同じ作用が得られる。
そして、本実施形態では、前記スプロケット１の一側面１ｃ、つまり歯車部１ａの基端部１ｂのフロントプレート１１側の一側面１ｃとハウジング本体８の外周面８ａとの間に肉盛り部４０を設けたため、歯車部１ａに基端部１ｂの曲げ剛性が大きくなる。
このため、前記ハウジング５やベーン部材７がカムシャフト２に片持ち状態にあることに起因して、機関駆動中にクランクシャフトの回転に伴いタイミングチェーン４２から各歯車部１ａにクランクシャフト方向へ引っ張り方向の荷重が作用して、ハウジング５に前記タイミングチェーンによるクランクシャフト方向へのモーメントが発生したとしても、前記歯車部１ａの基端部１ｂの前記フロントプレート１１側に対する応力集中の発生を十分に抑制することができる。
すなわち、前記公報記載の従来のバルブタイミング制御装置は、図６に示すように、前記タイミングチェーン４２から歯車部１ａ’を介してクランクシャフト方向へ引っ張り方向の荷重(図中矢印)が作用すると、歯車部１ａ’が、図中２点鎖線で示すように、歯車部１ａ’の基端部１ｂ'のうちフロントプレート１１’側の部位(一側面)を支点としてクランクシャフト方向(下方向)へ傾斜状に倒れて、これに伴ってハウジング本体８'もリアプレート１２側が浮き上がり変形してしまうおそれがある。
つまり、前記歯車部１ａ’のタイミングチェーンが巻回された一部に、ハウジング本体８’の倒れ方向にモーメントが作用して歯車部１ａ’とハウジング本体８’の結合箇所、つまり歯車部１ａ’の基端部１ｂ'の前記フロントプレート１１側の部位に応力集中が継続的に発生し易くなる。この結果、ハウジング本体８の耐久性が低下するおそれがある。
また、前述したように、ハウジング本体８’に歯車部１ａ'の倒れ方向のモーメントが作用してハウジング本体８'が同方向へ変形すると、フロントプレート１１側のハウジング本体８’の内周面８ｂ’が各ベーン１６ａ〜１６ｄの各シール部材３８’に強く圧接して偏摩耗の発生の原因となる一方、リアプレート１２’側では図示のようにハウジング本体８’の内周面８ｂ’とシール部材３８’との間に例えば数ミクロンの隙間Ｃが発生してシール機能が低下するおそれがある。
また、リアプレート１２'側のハウジング本体８'の浮き上がり変形によって該ハウジング本体８'の軸方向一端面と該一端面に当接するリアプレート１２'との間のシール性も低下してしまうおそれがある。
これに対して、本実施形態では、前述したように、歯車部１ａの基端部１ｂのフロントプレート１１側の一側面１ｃに肉盛り部４０を設けたことから、歯車部１ａの基端部１ｂに対する応力集中の発生が抑制されて、フロントプレート１１側への倒れとハウジング本体８の変形が十分に抑制されて、ハウジング本体８の耐久性の低下を抑制できると共に、フロントプレート１１側のシール部材３８の偏摩耗やリアプレート１２側のシール性能の低下を抑制することができる。
しかも、前記肉盛り部４０は、外面４０ａが歯車部１ａ側からハウジング本体８の外周面８ａ方向へ下り傾斜状に形成されていることによって、剛性の確保と共に、歯車部１ａに対して支持梁としての機能が発揮されるため、歯車部１ａに対するフロントプレート１１方向への倒れを効果的に抑制することが可能になる。
特に、前記肉盛り部４０の外面４０ａのテーパ角度の延長線Ｘは、ハウジング本体８の内周面８ｂを避けた方向になっており、換言すれば、フロントプレート１１の内端面と接するハウジング本体８の端面の外周面８ａを除く肉厚範囲内にあることから、前記支持梁としての機能がさらに強化されてハウジング本体８の変形をさらに抑制することが可能になる。つまり、前記外面４０ａのテーパ角度の延長線Ｘが内周面８ｂにかかってしまうと、歯車部１ａに掛かる荷重によって前記肉盛り部４０がハウジング本体８の内周面方向へ傾くようなモーメントが作用し、支持梁としての機能が不十分になってハウジング本体８の変形を抑えられないが、内周面８ｂに対して交差しない方向へ設定すると、支持梁としての機能が強化されるので、ハウジング本体８の変形をさらに抑制できるのである。
また、前記肉盛り部４０は、ハウジング本体８の肉抜き部位位８ｈ、８ｉを含めた全周に渡って設けられていることから、歯車部１ａに基端部１ｂとハウジング本体８全体の剛性が大きくなって応力集中が継続的に発生するハウジング本体８の変形を全周で効果的に抑制できる。
さらに、前記スプロケット１の歯車部１ａは、ハウジング本体８の外周面８ａの軸方向中央ではなく、リアプレート１２側へ偏倚した位置に設けられていることから、前記肉盛り部４０をフロントプレート１１側へ大きく形成することができるので、さらに剛性を高めることができる。
また、本実施形態では、前記ハウジング本体８の外周面８ａは、前記歯車部１ａを挟んだ前記肉盛り部４０と反対側の部位では、前記肉盛り部４０の最外径部、つまり、肉盛り部４０の前記歯車部１ａ側の付け根部よりも外径が小さい円筒状に形成されていることから、前記焼結成形時において前記部位における粉末金属の充填性が良好になり、精度の高い成形が可能になる。
また、前述したように、歯車部１ａの基端部１ｂのうち、フロントプレート１１側の部位(一側面)を支点としてクランクシャフト方向(下方向)へ傾斜状に倒れた際に、これに伴ってハウジング本体８もリアプレート１２側が浮き上がり変形してしまうが、リアプレート１２側の剛性が低くなっているので、歯車部１ａの倒れの影響が少なくなり、ハウジング本体８のリアプレート１２側の浮き上がり変形を抑制できる。すなわち、このような設定をすることによって、ハウジング本体８のリアプレート１２側の浮き上がり変形をさらに抑制することができる。
好ましくは、ハウジング本体８の外周面８ａの外径が、前記歯車部１ａと肉盛り部４０を除いてほぼ同じになっている。
また、本実施形態では、前記ロータ１５の前端面側に一体に設けられた筒状突起部１７の先端部１７ａに環状溝３５が形成され、この環状溝３５の内部に前記渦巻ばね３３の最内周部の一部を係入させるようにしたため、渦巻ばね３３が、拡縮変形時に前記フロントプレート１１の外端面１１ｃから装置前方方向へ移動しようとすると、渦巻ばね３３のフロントプレート１１とは反対側の端面が環状溝３５の一側壁面３５ｂに当接して、渦巻ばね３３の装置前方からの脱落が規制される。
このように、ベーン部材７自体に渦巻ばね３３の最内周部を係入させる環状溝３５を設けたことから、別部品を設ける場合に比較して部品点数を削減することができると共に、製造作業や組立作業が容易となり、また、これらに伴うコストの低減化を図ることも可能になる。
また、本実施形態では、前記渦巻ばね３３の第２係止端部３３ｃが、傘付ピン１４に係止していることから、渦巻ばね３３は、傘部１４ｂによっても装置前方からの脱落を規制することができる。
また、本実施形態における環状溝３５は、渦巻ばね３３の最内周部の一部のみを内部に係入させるように形成したことから、渦巻ばね３３が装置前方へ移動して、環状溝３５の一側壁面に当接したとしても、その当接面積は微小なものであるからにより、渦巻ばね３３と環状溝３５の一側壁面との間に生じ得るフリクションを大幅に低下させることができる。
なお、本実施形態にあっては、前記環状溝３５が筒状突起部１７の円周方向ほぼ全体に亘って形成されているが、必ずしも全周に形成される必要はなく、少なくとも渦巻ばね３３の装置前方からの脱落を規制するのに必要な範囲、つまり所定の周方向範囲において形成されていればよい。
〔第２実施形態〕
図７は本発明の第２実施形態を示し、前記肉盛り部４０を、ハウジング本体８のフロントプレート１１側の全周ではなく、前記４つのシュー８ｃ〜８ｆの基部外周側には設けずにそれ以外の４つの箇所に分離した状態で４つ設けたものである。
すなわち、各肉盛り部４０は、テーパ状の外面４０ａなどは第１実施形態の構造と同じであるが、その形成位置が剛性の高い前記各シュー８ｃ〜８ｆの基部外周を避けたハウジング本体８の比較的薄肉な部位に周方向へ間欠的な円弧状に４つ設けられている。
したがって、この実施形態によれば、肉盛り部４０をハウジング本体８の全周ではなく４つに分けて設けたことから、歯車部１ａやハウジング本体８のフロントプレート１１側への倒れた変形を十分に抑制できることは勿論のこと、ハウジング本体８全体の軽量化が図れる。
また、各肉盛り部４０は、ハウジング本体８の比較的薄肉の部位に設けたことから、該薄肉部位の剛性が高くなって前記タイミングチェーン４２の引っ張り荷重による歯車部１ａの倒れに伴うハウジング本体８全体の変形を十分に抑制することが可能になる。他の作用効果は前述した第１実施形態と同じである。
〔第３実施形態〕
図８は本発明の第２実施形態を示し、ハウジング本体８の外周面８ａに対する歯車部１ａの形成位置などの基本構成は第１実施形態と同じであるが、肉盛り部４０の外面４０ａがテーパ状ではなく段差突出状に形成されている。つまり、肉盛り部４０は、横断面矩形状に形成されてフロントプレート１１側へ突出した段差矩形状に形成されている。
したがって、この実施形態も肉盛り部４０によって第１実施形態と同じく歯車部１ａやハウジング本体８のフロントプレート１１側への倒れや変形を抑制できると共に、特に、肉盛り部４０を横断面矩形状に形成して体積を大きくしたので、剛性がさらに大きくなる。
したがって、前記肉盛り部４０によるハウジング本体８と歯車部１ａの倒れや変形をさらに抑制することが可能になる。
なお、前記肉盛り部４０は、第１実施形態と同じくハウジング本体８の全周に渡って形成されているが、第２実施形態のように間欠的に設けることも可能である。
〔第４実施形態〕
図９は第３実施形態を示し、第１実施形態と比較して前記スプロケット１(歯車部１ａ)の形成位置が、ハウジング本体８の外周面８ａの軸方向のフロントプレート１１寄りになっている共に、歯車部１ａの基端部１ｂの一側面１ｃ側の第１肉盛り部４０の他に、歯車部１ａの基端部１ｂの他側面１ｄとハウジング本体８の外周面８ａとの間に第２肉盛り部４１が設けられている。
すなわち、前記第１肉盛り部４０は、基本的に第１実施形態のものとほぼ同じ構造であるが、第２肉盛り部４１は、大きさが第１肉盛り部４０よりも小さくなっている。
したがって、この実施形態では、前記第１、第２肉盛り部４０，４１によって、歯車部１ａの基端部１ｂの両側の剛性が高くなるので、前記タイミングチェーン４２による引っ張り荷重に伴う歯車部１ａの倒れとハウジング本体８の変形をさらに効果的に抑制することが可能になる。
なお、この実施形態でも、前記第１、第２肉盛り部４０、４１は、ハウジング本体８の全周に渡って形成されているが、第２実施形態のように間欠的に設けることも可能である。
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、バルブタイミング制御装置として吸気弁側の他に、排気弁側のみ、あるいは両方の動弁装置にも同様に適用することが可能である。
また、前記タイミングスプロケット以外に、無端状のタイミングベルトが巻回されるタイミングプーリに適用することも可能である。
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、バルブタイミング制御装置は、内周面に複数のシューが突設された円筒状のハウジング本体と、基端部が前記ハウジング本体の外周面に一体に設けられ、クランクシャフトの回転力を伝達する伝達部材が巻回される複数の歯車部と、カムシャフトの軸方向の一端部に固定されると共に前記ハウジング本体の内部に相対回転自在に設けられ、前記各シューの間を遅角油室と進角油室に隔成する複数のベーンを有するベーン部材と、前記ハウジング本体の軸方向の前記カムシャフト側の一方側開口を閉塞するリアプレートと、前記ハウジング本体の前記カムシャフトと反対側の他方側開口を閉塞するフロントプレートと、前記各歯車部の基端部の少なくとも前記フロントプレート側の側面と前記ハウジング本体の外周面との間に設けられた肉盛り部と、を有している。
好ましくは、前記肉盛り部は、外面が前記各歯車部の基端部側面からハウジング本体の外周面に向けてテーパ状に形成されている。
さらに好ましくは、前記歯車部は、前記ハウジング本体の軸方向中央位置よりも前記リアプレート側に設けられている。
さらに好ましくは、前記肉盛り部は、ハウジング本体の外周面と前記各歯車部の基端部のフロントプレート側の側面との間のみ設けられている。
さらに好ましくは、前記ハウジング本体と歯車部は、焼結成形によって一体に形成されている共に、前記ハウジング本体の回転軸方向において前記歯車部を挟んだ前記肉盛り部と反対側の外周面が円筒面状に形成されている。
さらに好ましくは、前記肉盛り部のテーパ状外面の前記歯車部側からハウジング本体の外周面に向かった傾斜の延長線は、前記ハウジング本体の内周面に交差しないように設定した。
さらに好ましくは、前記肉盛り部は、前記各歯車部の基端部とハウジング本体の外周面の全周に渡って設けられている。
さらに好ましくは、前記肉盛り部は、前記テーパ状の外面と前記ハウジング本体の外周面との間に成す角度が鋭角状に形成されている。
さらに好ましくは、前記各ベーンは、外周部に前記ハウジング本体の内周面に摺接するシール部材が設けられている。
さらに好ましくは、前記ハウジング本体の外周面の前記複数のシューと径方向で重なる部分に、径方向内側へ凹んだ肉抜き部位位が形成されていると共に、前記肉抜き部位の外面にも前記肉盛り部が設けられている。
さらに好ましくは、前記肉盛り部は、前記肉抜き部位の底面と内側面に設けられている。
さらに好ましくは、前記ハウジング本体は、前記ハウジング本体とリアプレートのいずれか一方側に設けられた位置決めピンと、前記両者の他方側に設けられて、前記位置決めピンが軸方向から係合する位置決め溝と、によって前記リアプレートと位置決めされている。
さらに好ましくは、前記ハウジング本体の外周面と前記歯車部の基端部の前記リアプレート側にも、第２肉盛り部が設けられている。
さらに別の態様としては、内周面に複数のシューが突設されていると共に、外周面にクランクシャフトの回転力を伝達する伝達部材が巻回される歯車部が一体に設けられた円筒状のハウジング本体と、カムシャフトの軸方向の一端部に固定されると共に前記ハウジング本体内に相対回転自在に設けられ、前記各シューと協働して前記作動室を遅角油室と進角油室に隔成する複数のベーンを有するベーン部材と、前記ハウジング本体の外周面と該外周面に結合された前記歯車部の基端部の少なくとも前記反カムシャフト側の側面との間に設けられた肉盛り部と、を備えている。
さらに好ましくは、前記ハウジング本体は、前記歯車部を挟んだカムシャフト側の剛性よりも反カムシャフト側の剛性が前記肉盛り部によって高くなっている。

Claims (15)

  1. 内周側に複数のシューが突設された円筒状のハウジング本体と、
    基端部が前記ハウジング本体の外周面に一体に設けられ、クランクシャフトの回転力を伝達する伝達部材が巻回される複数の歯車部と、
    カムシャフトの軸方向の一端部に固定されると共に前記ハウジング本体の内部に相対回転可能に配置され、前記各シューの間を遅角油室と進角油室に分ける複数のベーンを有するベーン部材と、
    前記ハウジング本体の回転軸方向の前記カムシャフト側の一方側開口を閉塞するリアプレートと、
    前記ハウジング本体の回転軸方向の前記カムシャフトと反対側の他方側開口を閉塞するフロントプレートと、
    前記各歯車部の基端部の少なくとも前記フロントプレート側の側面と前記ハウジング本体の外周面との間に有する肉盛り部と、
    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。
  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、
    前記肉盛り部は、外面が前記各歯車部の基端部側面からハウジング本体の外周面に向けてテーパ状に形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、
    前記歯車部は、前記ハウジング本体の軸方向中央位置よりも前記リアプレート側に設けら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、
    前記ハウジング本体における前記肉盛り部と前記基端部との連結部位の外径が、前記ハウジング本体における前記歯車部よりも前記リアプレート側の外径より大きい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。
  5. 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において、
    前記ハウジング本体と歯車部は、焼結成形によって一体に形成されていると共に、前記ハウジング本体における前記歯車部より前記リアプレート側の外周面が円筒面状であ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。
  6. 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において、
    前記肉盛り部のテーパ状外面の前記歯車部側からハウジング本体の外周面に向かった傾斜の延長線は、前記ハウジング本体の内周面に交差しない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。
  7. 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、
    前記肉盛り部は、前記各歯車部の基端部とハウジング本体の外周面の全周に渡って設けら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。
  8. 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において、
    前記肉盛り部は、前記テーパ状の外面と前記ハウジング本体の外周面との間に成す角度が鋭角であ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。
  9. 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、
    前記各ベーンは、外周部に前記ハウジング本体の内周面に摺接するシール部材が設けら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。
  10. 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、
    前記ハウジング本体の外周面の前記複数のシューと径方向で重なる部分に、径方向内側へ凹んだ肉抜き部位が形成されていると共に、
    前記肉抜き部位の外面にも前記肉盛り部が設けら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。
  11. 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において、
    前記肉盛り部は、前記肉抜き部位の底面と内側面に設けら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。
  12. 請求項１に記載に内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    前記ハウジング本体は、前記ハウジング本体とリアプレートのいずれか一方側に設けられた位置決めピンと、前記両者の他方側に設けられて、前記位置決めピンが軸方向から係合する位置決め溝と、によって前記リアプレートと位置決め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。
  13. 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、
    前記ハウジング本体の外周面と前記歯車部の基端部の前記リアプレート側にも、第２肉盛り部が設けら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。
  14. 内周面に複数のシューが突設されていると共に、外周面にクランクシャフトの回転力を伝達する伝達部材が巻回される歯車部が一体に設けられた円筒状のハウジング本体と、
    カムシャフトの軸方向の一端部に固定されると共に前記ハウジング本体内に相対回転可能に配置され、前記各シューと協働して前記ハウジング本体内を遅角油室と進角油室に分ける複数のベーンを有するベーン部材と、
    前記ハウジング本体の外周面と該外周面に結合された前記歯車部の基端部の少なくとも前記反カムシャフト側の側面との間に有する肉盛り部と、
    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。
  15. 請求項１４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、
    前記ハウジング本体は、前記歯車部を挟んだカムシャフト側の剛性よりも反カムシャフト側の剛性が前記肉盛り部によって高くなっ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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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4423799B2 (ja) * 2001-03-22 2010-03-03 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
JP4506059B2 (ja) * 2001-09-14 2010-07-21 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
JP2006183631A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Denso Corp バルブタイミング調整装置
JP4590392B2 (ja) * 2006-12-22 2010-12-01 本田技研工業株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP2007187171A (ja) * 2007-04-19 2007-07-26 Hitachi Ltd 内燃機関のバルブタイミング変更装置
JP5859751B2 (ja) * 2011-06-17 2016-02-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置及びこの装置の製造方法
JP6084847B2 (ja) * 2013-01-21 2017-02-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置及びその組立方法

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