WO2019167134A1 - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

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WO2019167134A1
WO2019167134A1 PCT/JP2018/007309 JP2018007309W WO2019167134A1 WO 2019167134 A1 WO2019167134 A1 WO 2019167134A1 JP 2018007309 W JP2018007309 W JP 2018007309W WO 2019167134 A1 WO2019167134 A1 WO 2019167134A1
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engagement groove
advance
oil passage
length
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拓也 近山
横山　雅之
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • This invention relates to a valve timing adjusting device for engaging a lock pin at an intermediate position set between a most advanced angle position and a most retarded angle position.
  • valve timing adjusting device for controlling the opening / closing timing of the intake or exhaust valve.
  • the valve timing adjusting device includes a first rotating body, a second rotating body capable of rotating at a predetermined angle relative to the first rotating body, and a lock mechanism for locking the second rotating body at an intermediate position when the engine is started. It has.
  • the first rotating body is formed on the inner surface corresponding to one vane of the sprocket portion, and the first engagement groove is supplied with hydraulic pressure from the advance side hydraulic chamber.
  • a second engagement groove formed on an inner surface corresponding to the one vane of the front cover and supplied with hydraulic pressure from the retard side hydraulic chamber.
  • the second rotating body includes a first receiving hole and a second receiving hole formed in the axial direction of the one vane, and a second rotating body that is received in the first receiving hole and can be protruded and retracted in the direction of the first engaging groove. 1 lock pin, and the 2nd lock pin accommodated in the 2nd accommodation hole, and can be projected and retracted in the direction of the 2nd engagement groove.
  • the first accommodation hole and the second accommodation hole are connected to each other at the rear end side by a communication hole, and are formed in a substantially L shape inside the one vane so as to cross the center of the communication hole. It communicates with the outside through the passage, thereby ensuring good slidability of the first lock pin and the second lock pin.
  • the valve timing adjusting device of Patent Document 1 has a problem that it is necessary to process a communication hole having a complicated shape, a low-pressure passage, and the like into vanes.
  • This invention was made to solve the above-described problems, and aims to prevent the formation of an oil passage having a complicated shape inside the vane.
  • a valve timing adjusting device includes a first rotating body having a working hydraulic chamber, and a vane that is accommodated in the first rotating body and divides the working hydraulic chamber into an advance side and a retard side, A second rotating body that rotates relative to the one rotating body, and a lock mechanism that locks the second rotating body at an intermediate position between the most advanced angle position and the most retarded angle position.
  • the engagement groove and the first lock pin are urged toward the first engagement groove, and the second lock pin is engaged with the second engagement pin.
  • a biasing member that biases in the direction of the groove, a first lock pin release oil passage that is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical member or the inner peripheral surface of the through hole, and supplies the lock pin release hydraulic pressure to the first engagement groove;
  • a second lock pin releasing oil passage that is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical member or the inner peripheral surface of the through hole, and that supplies the lock pin releasing oil pressure supplied to the first engaging groove to the second engaging groove; is there.
  • the lock pin releasing oil passage is formed between the cylindrical member and the through hole, it is not necessary to form an oil passage having a complicated shape inside the vane.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration example of a valve timing adjustment device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration example of a valve timing adjustment device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a front view illustrating a configuration example of a valve timing adjustment device according to a first embodiment. It is a figure which shows the structural example of the press-fit member of Embodiment 1, FIG. 4A shows the end surface by the side of a plate, FIG. 4B shows a cross section, FIG. 4C shows the end surface by the side of a cover.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the locking mechanism of the first embodiment taken along line PP in FIG. 3 and shows a locked state.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the locking mechanism of the first embodiment taken along line PP in FIG. 3 and shows a locked state.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the lock mechanism of the first embodiment cut along the line PP in FIG. 3 and shows a lock release state.
  • FIG. 6 is a front view showing a shape example of an advance angle engagement groove and a retard angle engagement groove according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the lock mechanism of the second embodiment taken along the line PP in FIG. 3 and shows a locked state.
  • FIG. 10 is a front view showing a shape example of an advance angle engagement groove and a retard angle engagement groove according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the locking mechanism of the third embodiment taken along the line PP in FIG. 3, showing a locked state.
  • FIG. 6 is a front view showing a shape example of an advance angle engagement groove and a retard angle engagement groove according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the lock mechanism of the second embodiment taken along the line PP in FIG. 3 and shows a locked state.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the lock mechanism of the fourth embodiment, taken along line QQ in FIG. 3, and shows a locked state.
  • FIG. 10 is a front view showing a shape example of an advance angle engagement groove and a retard angle engagement groove of a fourth embodiment.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view illustrating a configuration example of a rotor and a press-fitting member in a valve timing adjusting device according to a fifth embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the lock mechanism of the fifth embodiment taken along the line PP in FIG. 3 and shows a locked state.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration example of a valve timing adjusting apparatus 100 according to Embodiment 1, as viewed from the front side.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a configuration example of the valve timing adjusting apparatus 100 according to Embodiment 1, as viewed from the back side.
  • the coil spring 8 is not shown.
  • FIG. 3 is a front view showing a configuration example of the valve timing adjusting device 100 according to the first embodiment, and shows a locked state in which the case 2 is locked at an intermediate position. In FIG. 3, the illustration of the plate 3 is omitted.
  • the case 2 has a plurality of shoes 11 that project to the inner periphery and form a plurality of working hydraulic chambers.
  • the rotor 1 has a plurality of vanes 12 that divide the working hydraulic chamber of the case 2 into an advance hydraulic chamber 16 and a retard hydraulic chamber 17.
  • the plate 3, the case 2, and the cover 4 are integrated by screws or the like. Due to the integration, both sides of the case 2 are closed by the plate 3 and the cover 4, and the working hydraulic chamber is sealed.
  • the case 2, the plate 3 and the cover 4 constitute a first rotating body.
  • the second rotating body is constituted by the rotor 1.
  • the second rotator is rotatable relative to the first rotator.
  • the sprocket 2a is formed on the outer periphery of the case 2.
  • the driving force of the engine crankshaft is transmitted to the case 2 by a timing belt (not shown) attached to the sprocket 2a, and the first rotating body constituted by the case 2, the plate 3 and the cover 4 rotates synchronously with the crankshaft.
  • the rotor 1 is fixed to a camshaft 20 shown in FIG. 5, which will be described later, and rotates synchronously with the camshaft.
  • each advance oil passage 18 communicates with each advance hydraulic chamber 16, and each retard oil passage 19 communicates with each retard hydraulic chamber 17.
  • the rotor side lock pin release oil passage 14 communicates with an advance lock pin release oil passage 5a described later.
  • the hydraulic pressure supplied and discharged from an oil control valve (not shown) is supplied and discharged to the advance hydraulic chamber 16 and the retard hydraulic chamber 17 via the advance oil passage 18 and the retard oil passage 19.
  • an oil control valve (not shown) is supplied and discharged to the advance hydraulic chamber 16 and the retard hydraulic chamber 17 via the advance oil passage 18 and the retard oil passage 19.
  • the opening / closing timing of the intake valve or exhaust valve of the engine also changes.
  • the direction in which the rotor 1 rotates clockwise with respect to the case 2 is the advance side
  • the direction in which the rotor 1 rotates counterclockwise is the retard side.
  • the vane 12 of the rotor 1 is provided with a lock mechanism for locking the rotor 1 at an intermediate position between the most advanced position and the most retarded position.
  • the intermediate position may be any position between the most advanced position and the most retarded position, and does not need to be strictly an intermediate position. The details of the locking mechanism will be described below with reference to FIGS.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the press-fitting member 5
  • FIG. 4A shows an end face on the plate 3 side
  • FIG. 4B shows a cross section
  • FIG. 4C shows an end face on the cover 4 side.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the locking mechanism of the first embodiment taken along the line PP in FIG. 3, and shows a locked state.
  • 6 is a cross-sectional view of the locking mechanism of the first embodiment taken along the line PP in FIG. 3, and shows the unlocked state.
  • FIG. 7 is a front view showing a shape example of the advance engagement groove 9 and the retard engagement groove 10 of the first embodiment.
  • the outer shape of the advance angle engaging groove 9 is shown by a solid line
  • the outer shape of the retard angle engaging groove 10 is shown by a broken line
  • the outer shapes of the advance angle lock pin 6 and the retard angle lock pin 7 are two-dot chain lines. Indicated.
  • a through hole 13 is formed in the vane 12 so as to penetrate the vane 12 in the axial direction of the case 2.
  • a cylindrical press-fitting member 5 is press-fitted into the through hole 13.
  • the press-fitting member 5 is incorporated into the through-hole 13 in a state where axial sliding and radial rotation with the through-hole 13 are restricted by being press-fitted into the through-hole 13.
  • the press-fitting member 5 only needs to be connected to the rotor-side lock pin release oil passage 14 of the rotor 1 to form a lock pin release oil passage, as will be described later. There is no. For example, even if the cylindrical member is inserted into the through-hole 13, if the cylindrical member does not slide in the axial direction and does not rotate in the radial direction, the same function as the press-fitting member 5 can be achieved. it can.
  • an advance lock pin 6 and a retard lock pin 7 are arranged coaxially.
  • An arc-shaped groove along the radius of curvature of the rotation direction of the case 2 is formed at a position facing the advance lock pin 6 on the plate 3, and a notch 5 b of a press-fitting member 5 described later faces the arc-shaped groove from the arc-shaped groove.
  • Grooves projecting in the direction to be formed are also formed, and the advance engagement grooves 9 are constituted by these grooves.
  • an arc-shaped groove along the radius of curvature of the case 2 in the rotational direction of the case 2 is formed in the cover 4 at a position facing the retard lock pin 7, and a notch 5c2 of a press-fitting member 5 described later is formed from the arc-shaped groove. Grooves projecting in the direction facing each other are also formed, and the retard engagement grooves 10 are constituted by these grooves.
  • One coil spring 8 as an urging member is disposed between the advance lock pin 6 and the retard lock pin 7.
  • the coil spring 8 urges the advance lock pin 6 in the direction of the advance engagement groove 9 to engage the advance lock pin 6 with the advance engagement groove 9 and also retards the retard lock pin 7.
  • the retard lock pin 7 is engaged with the retard engagement groove 10 by urging in the direction of the corner engagement groove 10.
  • a groove extending from the rotor-side lock pin release oil passage 14 to the advance engagement groove 9 is formed on the outer peripheral surface of the press-fitting member 5, and this groove serves as an advance lock pin release oil passage 5a.
  • This groove is closed and sealed by the inner peripheral surface of the through-hole 13 and the inner surface of the plate 3.
  • the press-fitting member 5 is notched at a portion facing the advance angle engaging groove 9 in the advance angle lock pin releasing oil passage 5a to form a notch portion 5b. Due to the presence of the notch 5b, the advance lock pin releasing oil passage 5a and the advance engagement groove 9 communicate with each other.
  • the lock pin releasing oil pressure supplied to the rotor side lock pin releasing oil passage 14 is transferred from the rotor side lock pin releasing oil passage 14 to the advance angle engaging groove 9 via the advance angle lock pin releasing oil passage 5a and the notch portion 5b. Supplied with.
  • the lock pin releasing hydraulic pressure supplied to the advance angle engaging groove 9 causes the advance angle lock pin 6 to retreat from the advance angle engaging groove 9 against the urging force of the coil spring 8, and the advance angle lock pin 6 and the advance angle are advanced.
  • the engagement with the engagement groove 9 is released.
  • the oil stored in the advance angle engaging groove 9 is discharged to the rotor side lock pin releasing oil passage 14 via the advance angle lock pin releasing oil passage 5a.
  • a groove extending from the advance engagement groove 9 to the retard engagement groove 10 and notches 5c1 and 5c2 in which both ends of the groove are notched are formed on the outer peripheral surface of the press-fitting member 5.
  • These grooves and the notches 5c1 and 5c2 form a retard lock pin releasing oil passage 5c.
  • These grooves and the notches 5c1 and 5c2 are closed and sealed by the inner peripheral surface of the through hole 13, the inner surface of the plate 3, and the inner surface of the cover 4.
  • the retard lock pin release oil passage 5c communicates with the notch 5c1 on the advance engagement groove 9 side. Further, the notch 5 c 2 is formed at a position facing the retarding engagement groove 10. The lock pin releasing hydraulic pressure supplied to the advance angle engaging groove 9 is delayed from the clearance generated between the advance angle lock pin 6 and the advance angle engaging groove 9 via the retard angle lock pin releasing oil passage 5c. It is supplied to the corner engaging groove 10.
  • the lock pin releasing hydraulic pressure supplied to the retard engagement groove 10 causes the retard lock pin 7 to retreat from the retard engagement groove 10 against the urging force of the coil spring 8, so that the retard lock pin 7 and the retard angle are retarded.
  • the engagement with the engagement groove 10 is released.
  • the oil stored in the retard engagement groove 10 is released through the retard lock pin release oil passage 5c, the advance engagement groove 9, and the advance lock pin release oil passage 5a. It is discharged to the oil passage 14.
  • the groove of the advance lock pin release oil passage 5a or the groove of the retard lock pin release oil passage 5c may have a linear shape or an arbitrary shape such as a spiral shape.
  • the advance angle lock pin release oil passage 5a and the retard angle lock pin release oil passage 5c are arranged at equal intervals, but the positional relationship between the both oil passages may be arbitrary.
  • the biasing force of the coil spring 8 acts to engage the advance lock pin 6 with the advance engagement groove 9, and the retard lock pin 7 with the retard engagement groove 10.
  • the rotor 1 is locked at the intermediate position.
  • the lock pin release hydraulic pressure supplied from the rotor side lock pin release oil passage 14 acts to disengage the advance lock pin 6 from the advance engagement groove 9, and In a state where the retard lock pin 7 is disengaged from the retard engagement groove 10, the rotor 1 can be relatively rotated.
  • the lock mechanism of the first embodiment is configured to first disengage the advance lock pin 6 that does not receive cam torque, and then to disengage the retard lock pin 7. With this configuration, the advance lock pin 6 can be reliably disengaged prior to the retard lock pin 7.
  • the length of the notch 5b in the axial direction of the case 2 is “A”.
  • the length of the gap between the advance lock pin 6 and the advance engagement groove 9 in the axial direction of the case 2 is “B”.
  • the gap “B” is a gap that is generated when the advance lock pin 6 is disengaged from the advance engagement groove 9, and the lock pin from the advance engagement groove 9 to the retard lock pin release oil passage 5c.
  • the oil passage is supplied with the release hydraulic pressure.
  • the magnitude relationship between A and B is A> B in the locked state shown in FIG. 5, and A ⁇ B in the unlocked state shown in FIG. Because of this magnitude relationship, the retard lock pin release oil passage 5c is not secured unless the advance lock pin 6 is disengaged in the locked state of FIG. 5, and therefore the advance lock pin 6 is securely engaged. Can be canceled.
  • a fluid drainage path 5 d that is a through hole that communicates the inside and outside of the press-fitting member 5 is formed.
  • a fluid drain passage 5 e that is a groove that communicates the fluid drain passage 5 d and the rotor-side fluid drain passage 15 is formed.
  • the through hole 13 constituting the locking mechanism of the first embodiment is formed inside the vane 12 in the axial direction of the case 2 that is the second rotating body.
  • the press-fitting member 5 is a cylindrical member, and is incorporated into the through-hole 13 in a state in which axial sliding and radial rotation with the through-hole 13 are restricted.
  • the advance lock pin 6 and the retard lock pin 7 are arranged coaxially inside the press-fitting member 5.
  • the advance angle engaging groove 9 and the retard angle engaging groove 10 are formed in the plate 3 and the cover 4 as the first rotating body, and the advance angle lock pin 6 and the retard angle lock pin 7 are engaged with each other.
  • the coil spring 8 urges the advance lock pin 6 toward the advance engagement groove 9 and urges the retard lock pin 7 toward the retard engagement groove 10.
  • the advance lock pin release oil passage 5 a is formed on the outer peripheral surface of the press-fitting member 5 and supplies lock pin release oil pressure to the advance engagement groove 9.
  • the retard lock pin release oil passage 5 c is formed on the outer peripheral surface of the press-fitting member 5, and supplies the lock pin release hydraulic pressure supplied to the advance engagement groove 9 to the retard engagement groove 10.
  • the press-fitting member 5 of the first embodiment has a notch portion 5b in which a portion facing the advance angle engaging groove 9 in the advance angle lock pin releasing oil passage 5a is notched.
  • the advance lock pin 6 when the advance lock pin 6 is engaged with the advance engagement groove 9, the advance lock pin 6 communicates with the advance lock pin release oil passage 5 c in the axial direction of the case 2 to advance.
  • the length B of the gap with the corner engaging groove 9 is less than the length A of the notch 5b.
  • the advance lock pin 6 communicates with the advance lock pin release oil passage 5c in the axial direction of the case 2 and the advance angle.
  • the length B of the gap with the engagement groove 9 is equal to or longer than the length A of the notch 5b.
  • the press-fitting member 5 has fluid drain paths 5d and 5e for discharging the fluid between the advance lock pin 6 and the retard lock pin 7 to the outside.
  • the vane 12 side it is only necessary to process a vertical hole communicating with the fluid drain paths 5d, 5e, that is, the rotor side fluid drain path 15.
  • a method of machining a horizontal hole in the rotor 1 to obtain a rotor-side fluid drainage path is often used.
  • a vertical hole can be machined in the rotor 1 to obtain the rotor-side fluid drainage path 15.
  • the fluid drainage path can be realized by easier processing than in the past.
  • the structure which does not provide the fluid drainage path 5e but directly communicates the fluid drainage path 5d with the rotor-side fluid drainage path 15 may be used.
  • the coil spring 8 of the first embodiment may have a linear spring constant or a non-linear spring constant.
  • the coil spring 8 having a non-linear spring constant is an unequal pitch spring or the like whose urging force changes during expansion and contraction.
  • the retard lock pin 7 is set to the retard engagement groove 10 as compared with the force for urging the advance lock pin 6 toward the advance engagement groove 9. Increase the force to urge in the direction of.
  • the retarded angle lock pin 6 is released before the advanced angle lock pin 6 is disengaged from the advanced angle engaged groove 9. 7 can be prevented from being disengaged from the retarded engagement groove 10.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the lock mechanism of the second embodiment taken along the line PP in FIG. 3, and shows a locked state.
  • FIG. 9 is a front view showing a shape example of the advance angle engaging groove 9 and the retard angle engaging groove 10 of the second embodiment.
  • the outer shape of the advance angle engaging groove 9 is shown by a solid line
  • the outer shape of the retard angle engaging groove 10 is shown by a broken line
  • the outer shapes of the advance angle lock pin 6 and the retard angle lock pin 7 are two-dot chain lines.
  • the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 to 7 are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
  • the press-fitting member 5 has the notch 5b, but in the second embodiment, a recess 9a is formed instead of the notch 5b. That is, the advance angle engaging groove 9 has a recessed portion 9a in which a portion facing the advance angle lock pin releasing oil passage 5a is recessed. Due to the presence of the recess 9a, the advance lock pin release oil passage 5a and the advance engagement groove 9 communicate with each other. The lock pin release hydraulic pressure supplied to the rotor side lock pin release oil passage 14 is transferred from the rotor side lock pin release oil passage 14 to the advance engagement groove 9 via the advance lock pin release oil passage 5a and the recess 9a. Supplied.
  • the recess 10a may be formed in the retard engagement groove 10 instead of the notch 5c2 on the retard side.
  • the lock pin releasing hydraulic pressure supplied to the advance angle engaging groove 9 is transferred from the advance angle engaging groove 9 to the retard angle engaging groove 10 via the notch 5c1, the retard angle lock pin releasing oil passage 5c, and the recess 10a. Supplied.
  • the length of the concave portion 9a in the axial direction of the case 2 is assumed to be “A”.
  • the length of the gap between the advance lock pin 6 and the advance engagement groove 9 in the axial direction of the case 2 is “B”.
  • the magnitude relationship between A and B is A> B in the locked state shown in FIG. 8, and A ⁇ B in the unlocked state (not shown). Because of this magnitude relationship, in the locked state of FIG. 8, unless the advance lock pin 6 is disengaged, the retard lock pin release oil passage 5c is not secured, so that the advance lock pin 6 is securely engaged. Can be canceled.
  • the advance angle engaging groove 9 of the second embodiment has the recessed portion 9a in which the portion facing the advance angle lock pin releasing oil passage 5a is recessed.
  • the advance lock pin 6 communicates with the advance lock pin release oil passage 5 c in the axial direction of the case 2 to advance.
  • the length B of the gap with the corner engaging groove 9 is less than the length A of the recess 9a.
  • the advance lock pin 6 communicates with the advance lock pin release oil passage 5c in the axial direction of the case 2 and the advance angle.
  • the length B of the gap with the engagement groove 9 is not less than the length A of the recess 9a.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the locking mechanism of the third embodiment taken along the line PP in FIG. 3, and shows a locked state. 10, parts that are the same as or correspond to those in FIGS. 1 to 9 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the press-fitting member 5 has the notch 5b, but in the third embodiment, the recess 9a shown in the second embodiment is formed in addition to the notch 5b. That is, the advance angle engaging groove 9 has a concave portion 9a in which a portion facing the notch portion 5b of the press-fitting member 5 is recessed. Due to the presence of the notch 5b and the recess 9a, the advance lock pin releasing oil passage 5a and the advance engagement groove 9 communicate with each other.
  • the lock pin release hydraulic pressure supplied to the rotor side lock pin release oil passage 14 is advanced from the rotor side lock pin release oil passage 14 via the advance lock pin release oil passage 5a, the notch 5b, and the recess 9a. It is supplied to the groove 9.
  • a recess 10a may be formed in the retard engagement groove 10 on the retard side in addition to the notch 5c2.
  • the lock pin release hydraulic pressure supplied to the advance engagement groove 9 is retarded via the advance engagement groove 9 via the notch 5c1, the retard lock pin release oil passage 5c, the notch 5c2, and the recess 10a. It is supplied to the groove 10.
  • the length obtained by adding the length of the notch 5b and the length of the recess 9a in the axial direction of the case 2 is defined as “A”.
  • the length of the gap between the advance lock pin 6 and the advance engagement groove 9 in the axial direction of the case 2 is “B”.
  • the magnitude relationship between A and B is A> B in the locked state shown in FIG. 10, and A ⁇ B in the unlocked state (not shown). Because of this magnitude relationship, in the locked state of FIG. 10, unless the advance angle lock pin 6 is disengaged, the retard angle lock pin release oil passage 5c is not secured, so the advance angle lock pin 6 is reliably engaged. Can be canceled.
  • the press-fitting member 5 of the third embodiment has the cutout portion 5b in which the portion facing the advance angle engagement groove 9 in the advance angle lock pin releasing oil passage 5a is notched. Further, the advance angle engaging groove 9 has a recess 9a in which a portion facing the notch 5b is recessed. In this configuration, when the advance lock pin 6 is engaged with the advance engagement groove 9, the advance lock pin 6 communicates with the advance lock pin release oil passage 5 c in the axial direction of the case 2 to advance.
  • the length B of the gap with the corner engaging groove 9 is less than the length A obtained by adding the length of the notch 5b and the length of the recess 9a.
  • the advance lock pin 6 communicates with the advance lock pin release oil passage 5c in the axial direction of the case 2 and the advance angle.
  • the length B of the gap with the engagement groove 9 is equal to or longer than the length A obtained by adding the length of the notch 5b and the length of the recess 9a.
  • one coil spring 8 is used, but in the third embodiment, two coil springs 8a and 8b are used.
  • a coil spring 8 a corresponding to the first coil spring biases the advance lock pin 6 toward the advance engagement groove 9.
  • a coil spring 8 b corresponding to the second coil spring biases the retard lock pin 7 toward the retard engagement groove 10.
  • the urging force of the coil spring 8b may be made stronger than the urging force of the coil spring 8a.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the locking mechanism of the fourth embodiment, taken along line QQ in FIG. 3, and shows a locked state.
  • FIG. 12 is a front view showing an example of the shape of the advance engagement groove 9 and the retard engagement groove 10 of the fourth embodiment.
  • the depths of the advance angle engaging groove 9 and the retard angle engagement groove 10 are constant in the relative rotation direction, but in the fourth embodiment, the retard angle side of the advance angle engagement groove 9 is set.
  • the advancement engaging groove 9 has a multi-step depth.
  • at least one stepped portion 10b is formed on the advance side of the retard engagement groove 10, and the depth of the retard engagement groove 10 is multistage. Note that the depth may be multi-stage only on the advance side or only the retard side, or the depths on both the advance side and the retard side may be multi-stage.
  • the stepped portion 9b and the stepped portion 10b may be formed in the advance angle engaging groove 9 and the retard angle engaging groove 10.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view showing a configuration example of the rotor 1 and the press-fitting member 5 in the valve timing adjusting device 100 according to the fifth embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the lock mechanism of the fifth embodiment taken along the line PP in FIG. 3, and shows a locked state.
  • the press-fitting member 5 is configured to have the advance lock pin release oil passage 5a.
  • the through hole 13 is configured to have the advance lock pin release oil passage 13a. is there.
  • a groove extending from the rotor side lock pin releasing oil passage 14 to the cutout portion 5 b of the press-fitting member 5 is formed on the inner peripheral surface of the through hole 13. It becomes the advance lock pin release oil passage 13a.
  • the press-fitting member 5 has a configuration having the retard lock pin release oil passage 5c
  • the through hole 13 may have a configuration having the retard lock pin release oil passage 13b.
  • a groove extending from the advance engagement groove 9 to the retard engagement groove 10 is formed on the inner peripheral surface of the through hole 13, and this groove is a retard lock. It becomes the pin release oil passage 13b.
  • the vertical grooves with simple shapes formed on the inner peripheral surface of the through hole 13 are the advance lock pin release oil passage 13a and the retard lock pin release oil passage 13b, There is no need to process a lock pin release oil passage with a complicated shape.
  • the “first” side which is the upstream side where the lock pin release hydraulic pressure is supplied first
  • the “second” side which is the downstream side
  • the “first lock pin” corresponds to the advance lock pin 6
  • the “second lock pin” corresponds to the retard lock pin 7.
  • the “first engagement groove” corresponds to the advance engagement groove 9
  • the “second engagement groove” corresponds to the retard engagement groove 10.
  • the “first lock pin release oil passage” corresponds to the advance lock pin release oil passages 5a and 13a
  • the “second lock pin release oil passage” corresponds to the retard lock pin release oil passages 5c and 13b.
  • the advance lock pin 6 and the advance engagement groove 9 function as a retard lock pin and the retard engagement groove
  • the retard lock pin 7 and the retard engagement groove 10 are the advance lock pin and the advance engagement groove. Functions as a groove.
  • the advance lock pin release oil passages 5a and 13a function as retard lock pin release oil passages
  • the retard lock pin release oil passages 5c and 13b function as advance lock pin release oil passages.
  • the retard side is “first” and the advance side is “second”.
  • the advance lock pin 6 that functions as a retard lock pin is first disengaged, and then the retard lock pin 7 that functions as an advance lock pin is disengaged.
  • the advance lock pin 6 that functions as a retard lock pin is difficult to come off upon receiving cam torque.
  • the coil spring 8 having a non-linear spring constant or the two coil springs 8a and 8b are used to weaken the force for urging the advance lock pin 6 that functions as a retard lock pin and function as an advance lock pin. It is desirable that the advance lock pin 6 functioning as the retard lock pin is surely disengaged first by increasing the force that urges the retard lock pin 7 to be engaged.
  • the valve timing adjusting device is configured to lock the rotor at an intermediate position by two lock pins, and is therefore suitable for use in a valve timing adjusting device that adjusts the opening / closing timing of the intake valve and exhaust valve of the engine. ing.

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Abstract

ベーン（１２）に形成された貫通孔（１３）に、円筒形状の圧入部材（５）が圧入される。進角ロックピン（６）及び遅角ロックピン（７）は、圧入部材（５）の内部に同軸上に配置される。圧入部材（５）の外周面には、進角係合溝（９）へロックピン解除油圧を供給する進角ロックピン解除油路（５ａ）と、進角係合溝（９）へ供給されたロックピン解除油圧を遅角係合溝（１０）へ供給する遅角ロックピン解除油路（５ｃ）とが形成される。

Description

バルブタイミング調整装置
　この発明は、最進角位置と最遅角位置との間に設定された中間位置にロックピンを係合させるバルブタイミング調整装置に関するものである。
　従来から吸気又は排気バルブの開閉タイミングを制御するバルブタイミング調整装置が考案されている。上記バルブタイミング調整装置は、第１回転体と、第１回転体に対して所定角度相対回転可能な第２回転体と、第２回転体をエンジン始動時に中間位置でロックするためのロック機構とを備えている。
　例えば、特許文献１に係るバルブタイミング調整装置において、第１回転体は、スプロケット部の１つのベーンに対応する内面に形成されて進角側油圧室から油圧が供給される第１係合溝と、フロントカバーの上記１つのベーンに対応する内面に形成され遅角側油圧室から油圧が供給される第２係合溝とを備える。また、第２回転体は、上記１つのベーンの軸方向に形成された第１収容孔及び第２収容孔と、第１収容孔に収容されて第１係合溝の方向へ出没自在な第１ロックピンと、第２収容孔に収容されて第２係合溝の方向へ出没自在な第２ロックピンとを備える。第１収容孔及び第２収容孔は、互いの後端側が連通孔によって連通していると共に、連通孔の中央を横断する形で上記１つのベーンの内部にほぼＬ字形状に形成された低圧通路を介して外部に連通し、これによって第１ロックピン及び第２ロックピンの良好な摺動性を確保するようになっている。
特開２００２－３２７６０７号公報
　特許文献１のバルブタイミング調整装置は、複雑な形状の連通孔及び低圧通路等をベーンに加工する必要があるという課題があった。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ベーン内部に複雑な形状の油路を形成しないことを目的とする。
　この発明に係るバルブタイミング調整装置は、作動油圧室を有する第１回転体と、第１回転体に収容されて作動油圧室を進角側と遅角側とに区分するベーンを有し、第１回転体に対して相対回転する第２回転体と、第２回転体を最進角位置と最遅角位置との間の中間位置にロックするロック機構とを備え、ロック機構は、ベーンの内部に第２回転体の軸方向に形成された貫通孔と、貫通孔との軸方向摺動及び径方向回転動作が規制された状態で貫通孔に組み込まれた円筒形状の円筒部材と、円筒部材の内部に同軸上に配置された第１ロックピン及び第２ロックピンと、第１回転体に形成されて第１ロックピン及び第２ロックピンが係合する第１係合溝及び第２係合溝と、第１ロックピンを第１係合溝の方向へ付勢し第２ロックピンを第２係合溝の方向へ付勢する付勢部材と、円筒部材の外周面又は貫通孔の内周面に形成され、第１係合溝へロックピン解除油圧を供給する第１ロックピン解除油路と、円筒部材の外周面又は貫通孔の内周面に形成され、第１係合溝へ供給されたロックピン解除油圧を第２係合溝へ供給する第２ロックピン解除油路とを備えるものである。
　この発明によれば、円筒部材と貫通孔との間にロックピン解除油路を形成するようにしたので、ベーン内部に複雑な形状の油路を形成する必要がない。
実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置の構成例を示す分解斜視図である。 実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置の構成例を示す分解斜視図である。 実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置の構成例を示す正面図である。 実施の形態１の圧入部材の構成例を示す図であり、図４Ａはプレート側の端面、図４Ｂは断面、図４Ｃはカバー側の端面を示す。 実施の形態１のロック機構を図３のＰ－Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。 実施の形態１のロック機構を図３のＰ－Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック解除状態を示す。 実施の形態１の進角係合溝及び遅角係合溝の形状例を示す正面図である。 実施の形態２のロック機構を図３のＰ－Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。 実施の形態２の進角係合溝及び遅角係合溝の形状例を示す正面図である。 実施の形態３のロック機構を図３のＰ－Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。 実施の形態４のロック機構を図３のＱ－Ｑ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。 実施の形態４の進角係合溝及び遅角係合溝の形状例を示す正面図である。 実施の形態５に係るバルブタイミング調整装置のうちのロータと圧入部材の構成例を示す分解斜視図である。 実施の形態５のロック機構を図３のＰ－Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。
　以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置１００の構成例を示す分解斜視図であり、正面側から見た状態である。図２は、実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置１００の構成例を示す分解斜視図であり、背面側から見た状態である。なお、図１及び図２においてコイルスプリング８は図示を省略している。図３は、実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置１００の構成例を示す正面図であり、ケース２が中間位置でロックされたロック状態である。なお、図３においてプレート３は図示を省略している。
　ケース２は、内周に突出し複数の作動油圧室を形成するための複数のシュー１１を有する。ロータ１は、ケース２の作動油圧室を進角油圧室１６と遅角油圧室１７とに区画する複数のベーン１２を有する。ケース２の内部にロータ１が収容された状態で、プレート３とケース２とカバー４とはねじ等によって一体化される。一体化により、ケース２の両面がプレート３及びカバー４で塞がれて、作動油圧室が密封される。これらケース２、プレート３及びカバー４により、第１回転体が構成される。第２回転体は、ロータ１により構成される。第２回転体は、第１回転体に対して相対回転可能である。
　ケース２の外周にはスプロケット２ａが形成される。このスプロケット２ａに装着される不図示のタイミングベルトにより、エンジンのクランクシャフトの駆動力がケース２に伝達され、ケース２、プレート３及びカバー４により構成された第１回転体がクランクシャフトと同期回転する。一方、ロータ１は、後述する図５に示されるカムシャフト２０に固定され、カムシャフトと同期回転する。
　ロータ１の内部には、複数の進角油路１８、複数の遅角油路１９、及び１つのロータ側ロックピン解除油路１４が形成されている。各進角油路１８は、各進角油圧室１６に連通し、各遅角油路１９は、各遅角油圧室１７に連通する。ロータ側ロックピン解除油路１４は、後述する進角ロックピン解除油路５ａに連通する。
　図示しないオイルコントロールバルブから給排される油圧は、進角油路１８及び遅角油路１９を経由して進角油圧室１６及び遅角油圧室１７に給排される。進角油圧室１６に油圧が供給されることにより、第１回転体に対する第２回転体の相対位相が進角側に調整されると、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対位相が進角側に変化してエンジンの吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミングも変化する。一方、遅角油圧室１７に油圧が供給されることにより、第１回転体に対する第２回転体の相対位相が遅角側に調整されると、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対位相が遅角側に変化してエンジンの吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミングも変化する。図３では、ケース２に対してロータ１が時計回りに回転する方向が進角側、反時計回りに回転する方向が遅角側である。
　また、ロータ１のベーン１２には、ロータ１を最進角位置と最遅角位置との間の中間位置にロックするためのロック機構が設けられている。なお、中間位置は、最進角位置と最遅角位置との間の任意の位置であればよく、厳密に中間位置である必要はない。以下、図４～図７を用いて、ロック機構の詳細を説明する。
　図４は、圧入部材５の構成例を示す図であり、図４Ａはプレート３側の端面、図４Ｂは断面、図４Ｃはカバー４側の端面を示す。図５は、実施の形態１のロック機構を図３のＰ－Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。図６は、実施の形態１のロック機構を図３のＰ－Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック解除状態を示す。図７は、実施の形態１の進角係合溝９及び遅角係合溝１０の形状例を示す正面図である。図７において、進角係合溝９の外形は実線で示され、遅角係合溝１０の外形は破線で示され、進角ロックピン６及び遅角ロックピン７の外形は二点鎖線で示される。
　ベーン１２には、このベーン１２をケース２の軸方向に貫通する貫通孔１３が形成されている。貫通孔１３には、円筒形状の圧入部材５が圧入されている。圧入部材５は、貫通孔１３に圧入されることにより、貫通孔１３との軸方向の摺動及び径方向の回転動作が規制された状態で貫通孔１３に組み込まれる。なお、圧入部材５は、後述するようにロータ１のロータ側ロックピン解除油路１４に連通してロックピン解除油路を構成すればよいため、貫通孔１３に圧入されることによって組み込まれる必要はない。例えば、円筒部材が貫通孔１３に挿入された構成であっても、この円筒部材が軸方向に摺動せず、径方向に回転動作しなければ、圧入部材５と同等の機能を果たすことができる。
　圧入部材５の内部には、進角ロックピン６及び遅角ロックピン７が同軸上に配置されている。プレート３において進角ロックピン６と対面する位置に、ケース２の回転方向の曲率半径に沿った円弧形状の溝が形成され、この円弧形状の溝から後述する圧入部材５の切欠部５ｂと対面する方向へ突き出した溝も形成され、これらの溝により進角係合溝９が構成される。また、カバー４において遅角ロックピン７と対面する位置に、ケース２の回転方向の曲率半径に沿った円弧形状の溝が形成され、この円弧形状の溝から後述する圧入部材５の切欠部５ｃ２と対面する方向へ突き出した溝も形成され、これらの溝により遅角係合溝１０が構成される。
　進角ロックピン６と遅角ロックピン７との間には、付勢部材であるコイルスプリング８が１つ配置されている。このコイルスプリング８は、進角ロックピン６を進角係合溝９の方向に付勢して進角ロックピン６を進角係合溝９に係合させると共に、遅角ロックピン７を遅角係合溝１０の方向に付勢して遅角ロックピン７を遅角係合溝１０に係合させる。
　圧入部材５の外周面には、ロータ側ロックピン解除油路１４から進角係合溝９へとのびる溝が形成されており、この溝が進角ロックピン解除油路５ａとなる。この溝は、貫通孔１３の内周面とプレート３の内面とで塞がれて密封される。また、圧入部材５は、進角ロックピン解除油路５ａにおける進角係合溝９に対向する部分が切り欠かれ、切欠部５ｂが形成されている。切欠部５ｂが存在することにより、進角ロックピン解除油路５ａと進角係合溝９とが連通する。ロータ側ロックピン解除油路１４へ供給されたロックピン解除油圧は、ロータ側ロックピン解除油路１４から進角ロックピン解除油路５ａ及び切欠部５ｂを経由して進角係合溝９へと供給される。進角係合溝９へ供給されたロックピン解除油圧は、コイルスプリング８の付勢力に抗して進角ロックピン６を進角係合溝９から後退させ、進角ロックピン６と進角係合溝９との係合を解除させる。係合時、進角係合溝９に貯留したオイルは、進角ロックピン解除油路５ａを経由してロータ側ロックピン解除油路１４へと排出される。
　また、圧入部材５の外周面には、進角係合溝９から遅角係合溝１０へとのびる溝と、溝の両端部が切り欠かれた切欠部５ｃ１，５ｃ２とが形成されており、これらの溝と切欠部５ｃ１，５ｃ２とが遅角ロックピン解除油路５ｃとなる。これらの溝と切欠部５ｃ１，５ｃ２とは、貫通孔１３の内周面とプレート３の内面とカバー４の内面とで塞がれて密封される。ただし、進角ロックピン６が進角係合溝９から後退し係合が解除された場合には、進角ロックピン６と進角係合溝９との間に隙間が生じ、この隙間が遅角ロックピン解除油路５ｃの進角係合溝９側の切欠部５ｃ１に連通する。また、切欠部５ｃ２は、遅角係合溝１０に対向する位置に形成されている。進角係合溝９へ供給されたロックピン解除油圧は、進角ロックピン６と進角係合溝９との間に生じた上記隙間から遅角ロックピン解除油路５ｃを経由して遅角係合溝１０へと供給される。遅角係合溝１０へ供給されたロックピン解除油圧は、コイルスプリング８の付勢力に抗して遅角ロックピン７を遅角係合溝１０から後退させ、遅角ロックピン７と遅角係合溝１０との係合を解除させる。係合時、遅角係合溝１０に貯留したオイルは、遅角ロックピン解除油路５ｃ、進角係合溝９、及び進角ロックピン解除油路５ａを経由してロータ側ロックピン解除油路１４へと排出される。
　なお、進角ロックピン解除油路５ａの溝又は遅角ロックピン解除油路５ｃの溝は、直線形状であってもよいし、螺旋形状等の任意の形状であってもよい。
　また、図示例では、進角ロックピン解除油路５ａと遅角ロックピン解除油路５ｃとが等間隔に配置されたが、両油路の位置関係は任意でよい。
　図５に示されるように、コイルスプリング８の付勢力が作用して、進角ロックピン６が進角係合溝９に係合し、かつ、遅角ロックピン７が遅角係合溝１０に係合している状態では、ロータ１は中間位置にロックされる。一方、図６に示されるように、ロータ側ロックピン解除油路１４から供給されるロックピン解除油圧が作用して、進角ロックピン６が進角係合溝９から係合解除され、かつ、遅角ロックピン７が遅角係合溝１０から係合解除されている状態では、ロータ１は相対回転可能である。なお、進角係合溝９及び遅角係合溝１０から後退した進角ロックピン６及び遅角ロックピン７が圧入部材５のストッパ５ｆに当接することによって、進角ロックピン６及び遅角ロックピン７のこれ以上の後退が規制される。
　進角ロックピン６は、遅角方向のカムトルクを受けていないため、進角係合溝９から抜けやすい。一方、遅角ロックピン７は、カムトルクを受けて遅角係合溝１０の遅角側の側壁に押し付けられるため、遅角係合溝１０から抜けにくい。そのため、実施の形態１のロック機構は、カムトルクを受けない進角ロックピン６の係合を最初に解除し、その後に遅角ロックピン７の係合を解除する構成である。この構成により、遅角ロックピン７より先に、進角ロックピン６を確実に係合解除できる。
　また、遅角ロックピン７より先に進角ロックピン６を確実に係合解除するために、以下に説明する構成とすることが望ましい。
　ケース２の軸方向における切欠部５ｂの長さを「Ａ」とする。また、ケース２の軸方向における進角ロックピン６と進角係合溝９との隙間の長さを「Ｂ」とする。「Ｂ」の隙間は、進角ロックピン６が進角係合溝９から係合解除されたときに生じる隙間であり、進角係合溝９から遅角ロックピン解除油路５ｃへロックピン解除油圧が供給される油路となる。ＡとＢの大小関係は、図５に示されるロック状態においてはＡ＞Ｂであり、図６に示されるロック解除状態においてはＡ≦Ｂである。この大小関係であることにより、図５のロック状態においては進角ロックピン６が係合解除されない限り、遅角ロックピン解除油路５ｃが確保されないので、進角ロックピン６を確実に係合解除できる。
　圧入部材５のストッパ５ｆの位置には、圧入部材５の内外を連通する貫通孔である流体抜き路５ｄが形成されている。また、圧入部材５の外周面には、流体抜き路５ｄとロータ側流体抜き路１５とを連通する溝である流体抜き路５ｅが形成されている。圧入部材５と進角ロックピン６との間及び圧入部材５と遅角ロックピン７との間には、進角ロックピン６及び遅角ロックピン７を摺動させるための隙間が必ず存在する。この隙間を通じて圧入部材５の内部にオイル及び空気が入り込む。このオイル及び空気は、流体抜き路５ｄ及び流体抜き路５ｅを経由して、ロータ側流体抜き路１５から外部へと排出される。
　以上のように、実施の形態１のロック機構を構成する貫通孔１３は、ベーン１２の内部に、第２回転体であるケース２の軸方向に形成される。圧入部材５は、円筒形状の部材であって、貫通孔１３に、貫通孔１３との軸方向摺動及び径方向回転動作が規制された状態に組み込まれる。進角ロックピン６及び遅角ロックピン７は、圧入部材５の内部に同軸上に配置される。進角係合溝９及び遅角係合溝１０は、第１回転体であるプレート３及びカバー４に形成され、進角ロックピン６及び遅角ロックピン７が係合する。コイルスプリング８は、進角ロックピン６を進角係合溝９の方向へ付勢し、遅角ロックピン７を遅角係合溝１０の方向へ付勢する。進角ロックピン解除油路５ａは、圧入部材５の外周面に形成され、進角係合溝９へロックピン解除油圧を供給する。遅角ロックピン解除油路５ｃは、圧入部材５の外周面に形成され、進角係合溝９へ供給されたロックピン解除油圧を遅角係合溝１０へ供給する。このように、圧入部材５の外周面に形成された単純な形状の縦溝を進角ロックピン解除油路５ａ及び遅角ロックピン解除油路５ｃとしたので、ベーン１２の内部に複雑な形状のロックピン解除油路を加工する必要がなく、ベーン１２には単純な形状の貫通孔１３を加工するだけでよい。
　また、実施の形態１の圧入部材５は、進角ロックピン解除油路５ａにおける進角係合溝９に対向する部分が切り欠かれた切欠部５ｂを有する。この構成において、進角ロックピン６が進角係合溝９に係合している状態では、ケース２の軸方向において、遅角ロックピン解除油路５ｃに連通する進角ロックピン６と進角係合溝９との隙間の長さＢは、切欠部５ｂの長さＡ未満である。一方、進角ロックピン６が進角係合溝９から係合解除している状態では、ケース２の軸方向において、遅角ロックピン解除油路５ｃに連通する進角ロックピン６と進角係合溝９との隙間の長さＢは、切欠部５ｂの長さＡ以上である。これにより、遅角ロックピン７より先に、進角ロックピン６を確実に係合解除できる。
　また、実施の形態１の圧入部材５は、進角ロックピン６と遅角ロックピン７との間の流体を外部へ排出する流体抜き路５ｄ，５ｅを有する。一方、ベーン１２側には、流体抜き路５ｄ，５ｅに連通する縦穴、つまりロータ側流体抜き路１５を加工すれば足りる。従来は、ロータ１に横穴を加工してロータ側流体抜き路とする方法がよく用いられるが、実施の形態１ではロータ１に縦穴を加工してロータ側流体抜き路１５とすることができる。これにより、従来に比べて容易な加工により流体抜き路を実現できる。
　なお、流体抜き路５ｅを設けず、流体抜き路５ｄをロータ側流体抜き路１５に直接連通させる構成であってもよい。
　また、実施の形態１のコイルスプリング８は、線形のばね定数を持つものであってもよいし、非線形のばね定数を持つものであってもよい。非線形のばね定数を持つコイルスプリング８は、伸縮途中で付勢力が変化する不等ピッチスプリング等である。例えば、非線形のばね定数を持つコイルスプリング８を用いて、進角ロックピン６を進角係合溝９の方向へ付勢する力に比べて、遅角ロックピン７を遅角係合溝１０の方向へ付勢する力を強くする。これにより、ロック解除時、ロックピン解除油圧が隙間を通じて遅角係合溝１０へ漏れ出たとしても、進角ロックピン６が進角係合溝９から係合解除する前に遅角ロックピン７が遅角係合溝１０から係合解除する事態を防止できる。
実施の形態２．
　実施の形態２に係るバルブタイミング調整装置１００は、ロック機構以外、実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置１００と同じ構成であるため、図１～図７を援用する。図８は、実施の形態２のロック機構を図３のＰ－Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。図９は、実施の形態２の進角係合溝９及び遅角係合溝１０の形状例を示す正面図である。図９において、進角係合溝９の外形は実線で示され、遅角係合溝１０の外形は破線で示され、進角ロックピン６及び遅角ロックピン７の外形は二点鎖線で示される。図８及び図９において、図１～図７と同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。
　実施の形態１では、圧入部材５が切欠部５ｂを有する構成であったが、実施の形態２では、この切欠部５ｂに代えて凹部９ａが形成される。つまり、進角係合溝９は、進角ロックピン解除油路５ａに対向する部分が凹んだ凹部９ａを有する。凹部９ａが存在することにより、進角ロックピン解除油路５ａと進角係合溝９とが連通する。ロータ側ロックピン解除油路１４へ供給されたロックピン解除油圧は、ロータ側ロックピン解除油路１４から進角ロックピン解除油路５ａ及び凹部９ａを経由して進角係合溝９へと供給される。
　なお、進角側と同様に、遅角側の切欠部５ｃ２に代えて、遅角係合溝１０に凹部１０ａが形成されてもよい。進角係合溝９へ供給されたロックピン解除油圧は、進角係合溝９から切欠部５ｃ１、遅角ロックピン解除油路５ｃ及び凹部１０ａを経由して遅角係合溝１０へと供給される。
　ここで、ケース２の軸方向における凹部９ａの長さを「Ａ」とする。また、実施の形態１と同様に、ケース２の軸方向における進角ロックピン６と進角係合溝９との隙間の長さを「Ｂ」とする。ＡとＢの大小関係は、図８に示されるロック状態においてはＡ＞Ｂであり、図示しないロック解除状態においてはＡ≦Ｂである。この大小関係であることにより、図８のロック状態においては進角ロックピン６が係合解除されない限り、遅角ロックピン解除油路５ｃが確保されないので、進角ロックピン６を確実に係合解除できる。
　以上のように、実施の形態２の進角係合溝９は、進角ロックピン解除油路５ａに対向する部分が凹んだ凹部９ａを有する。この構成において、進角ロックピン６が進角係合溝９に係合している状態では、ケース２の軸方向において、遅角ロックピン解除油路５ｃに連通する進角ロックピン６と進角係合溝９との隙間の長さＢは、凹部９ａの長さＡ未満である。一方、進角ロックピン６が進角係合溝９から係合解除している状態では、ケース２の軸方向において、遅角ロックピン解除油路５ｃに連通する進角ロックピン６と進角係合溝９との隙間の長さＢは、凹部９ａの長さＡ以上である。これにより、遅角ロックピン７より先に、進角ロックピン６を確実に係合解除できる。
実施の形態３．
　実施の形態３に係るバルブタイミング調整装置１００は、ロック機構以外、実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置１００と同じ構成であるため、図１～図７を援用する。図１０は、実施の形態３のロック機構を図３のＰ－Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。図１０において、図１～図９と同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。
　実施の形態１では、圧入部材５が切欠部５ｂを有する構成であったが、実施の形態３では、この切欠部５ｂに加えて、実施の形態２で示された凹部９ａが形成される。つまり、進角係合溝９は、圧入部材５の切欠部５ｂに対向する部分が凹んだ凹部９ａを有する。切欠部５ｂ及び凹部９ａが存在することにより、進角ロックピン解除油路５ａと進角係合溝９とが連通する。ロータ側ロックピン解除油路１４へ供給されたロックピン解除油圧は、ロータ側ロックピン解除油路１４から進角ロックピン解除油路５ａ、切欠部５ｂ及び凹部９ａを経由して進角係合溝９へと供給される。
　なお、進角側と同様に、遅角側も切欠部５ｃ２に加えて、遅角係合溝１０に凹部１０ａが形成されてもよい。進角係合溝９へ供給されたロックピン解除油圧は、進角係合溝９から切欠部５ｃ１、遅角ロックピン解除油路５ｃ、切欠部５ｃ２及び凹部１０ａを経由して遅角係合溝１０へと供給される。
　ここで、ケース２の軸方向における切欠部５ｂの長さと凹部９ａの長さとを足した長さを「Ａ」とする。また、実施の形態１と同様に、ケース２の軸方向における進角ロックピン６と進角係合溝９との隙間の長さを「Ｂ」とする。ＡとＢの大小関係は、図１０に示されるロック状態においてはＡ＞Ｂであり、図示しないロック解除状態においてはＡ≦Ｂである。この大小関係であることにより、図１０のロック状態においては進角ロックピン６が係合解除されない限り、遅角ロックピン解除油路５ｃが確保されないので、進角ロックピン６を確実に係合解除できる。
　以上のように、実施の形態３の圧入部材５は、進角ロックピン解除油路５ａにおける進角係合溝９に対向する部分が切り欠かれた切欠部５ｂを有する。また、進角係合溝９は、切欠部５ｂに対向する部分が凹んだ凹部９ａを有する。この構成において、進角ロックピン６が進角係合溝９に係合している状態では、ケース２の軸方向において、遅角ロックピン解除油路５ｃに連通する進角ロックピン６と進角係合溝９との隙間の長さＢは、切欠部５ｂの長さと凹部９ａの長さとを足した長さＡ未満である。一方、進角ロックピン６が進角係合溝９から係合解除している状態では、ケース２の軸方向において、遅角ロックピン解除油路５ｃに連通する進角ロックピン６と進角係合溝９との隙間の長さＢは、切欠部５ｂの長さと凹部９ａの長さとを足した長さＡ以上である。これにより、遅角ロックピン７より先に、進角ロックピン６を確実に係合解除できる。
　また、実施の形態１では、１つのコイルスプリング８が使用されたが、実施の形態３では２つのコイルスプリング８ａ，８ｂが使用される。第１コイルスプリングに相当するコイルスプリング８ａは、進角ロックピン６を進角係合溝９の方向へ付勢する。第２コイルスプリングに相当するコイルスプリング８ｂは、遅角ロックピン７を遅角係合溝１０の方向へ付勢する。なお、コイルスプリング８ａの付勢力より、コイルスプリング８ｂの付勢力を強くしてもよい。これにより、ロック解除時、ロックピン解除油圧が隙間を通じて遅角係合溝１０へ漏れ出たとしても、進角ロックピン６が進角係合溝９から係合解除する前に遅角ロックピン７が遅角係合溝１０から係合解除する事態を防止できる。
実施の形態４．
　実施の形態４に係るバルブタイミング調整装置１００は、ロック機構以外、実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置１００と同じ構成であるため、図１～図７を援用する。図１１は、実施の形態４のロック機構を図３のＱ－Ｑ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。図１２は、実施の形態４の進角係合溝９及び遅角係合溝１０の形状例を示す正面図である。
　実施の形態１では、進角係合溝９及び遅角係合溝１０の深さは、相対回転方向において一定であったが、実施の形態４では、進角係合溝９の遅角側に少なくとも１段の段差部９ｂが形成され、進角係合溝９の深さが多段階になっている。また、遅角係合溝１０の進角側に少なくとも１段の段差部１０ｂが形成され、遅角係合溝１０の深さが多段階になっている。なお、進角側のみ、または遅角側のみ、深さが多段階になっていてもよいし、進角側及び遅角側の両方の深さが多段階になっていてもよい。これにより、進角ロックピン６又は遅角ロックピン７のいずれか一方が係合状態である場合にバルブタイミング調整装置１００が振動を受けたとしても、進角ロックピン６又は遅角ロックピン７が、進角係合溝９と段差部９ｂとで構成される壁又は遅角係合溝１０と段差部１０ｂとで構成される壁に当接し、ロータ１の相対回転が防止される。
　なお、実施の形態２及び実施の形態３に係るバルブタイミング調整装置１００において、進角係合溝９及び遅角係合溝１０に段差部９ｂ及び段差部１０ｂが形成されてもよい。
実施の形態５．
　実施の形態５に係るバルブタイミング調整装置１００は、ロック機構以外、実施の形態１～４に係るバルブタイミング調整装置１００と同じ構成であるため、図１～図１２を援用する。図１３は、実施の形態５に係るバルブタイミング調整装置１００のうちのロータ１と圧入部材５の構成例を示す分解斜視図である。図１４は、実施の形態５のロック機構を図３のＰ－Ｐ線に沿って切断した断面図であり、ロック状態を示す。
　実施の形態１～４では、圧入部材５が進角ロックピン解除油路５ａを有する構成であったが、実施の形態５では、貫通孔１３が進角ロックピン解除油路１３ａを有する構成である。図１３及び図１４に示されるように、貫通孔１３の内周面には、ロータ側ロックピン解除油路１４から圧入部材５の切欠部５ｂへとのびる溝が形成されており、この溝が進角ロックピン解除油路１３ａとなる。
　同様に、圧入部材５が遅角ロックピン解除油路５ｃを有する構成であったが、貫通孔１３が遅角ロックピン解除油路１３ｂを有する構成であってもよい。図１３及び図１４に示されるように、貫通孔１３の内周面には、進角係合溝９から遅角係合溝１０へとのびる溝が形成されており、この溝が遅角ロックピン解除油路１３ｂとなる。
　実施の形態５では、貫通孔１３の内周面に形成された単純な形状の縦溝を進角ロックピン解除油路１３ａ及び遅角ロックピン解除油路１３ｂとしたので、ベーン１２の内部に複雑な形状のロックピン解除油路を加工する必要がない。
　上記説明では、ロックピン解除油圧が先に供給される上流側である「第１」側を進角とし、下流側である「第２」側を遅角とした。そのため、「第１ロックピン」は進角ロックピン６に相当し、「第２ロックピン」は遅角ロックピン７に相当する。また、「第１係合溝」は進角係合溝９に相当し、「第２係合溝」は遅角係合溝１０に相当する。さらに、「第１ロックピン解除油路」は進角ロックピン解除油路５ａ，１３ａに相当し、「第２ロックピン解除油路」は遅角ロックピン解除油路５ｃ，１３ｂに相当する。
　ただし、バルブタイミング調整装置１００をエンジンに取り付ける向き等によっては、進角と遅角とが逆になる。つまり、進角ロックピン６及び進角係合溝９が遅角ロックピン及び遅角係合溝として機能し、遅角ロックピン７及び遅角係合溝１０が進角ロックピン及び進角係合溝として機能する。また、進角ロックピン解除油路５ａ，１３ａが遅角ロックピン解除油路として機能し、遅角ロックピン解除油路５ｃ，１３ｂが進角ロックピン解除油路として機能する。この場合、遅角側が「第１」となり、進角側が「第２」となる。そして、遅角ロックピンとして機能する進角ロックピン６が最初に係合解除され、その後に進角ロックピンとして機能する遅角ロックピン７が係合解除される。なお、遅角ロックピンとして機能する進角ロックピン６は、カムトルクを受けて抜けにくくなる。そこで、非線形のばね定数を持つコイルスプリング８又は２つのコイルスプリング８ａ，８ｂを用いて、遅角ロックピンとして機能する進角ロックピン６を付勢する力を弱くし、進角ロックピンとして機能する遅角ロックピン７を付勢する力を強くすることによって、遅角ロックピンとして機能する進角ロックピン６が確実に最初に係合解除されるよう構成することが望ましい。
　なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、又は各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
　この発明に係るバルブタイミング調整装置は、２つのロックピンによってロータを中間位置にロックする構成にしたので、エンジンの吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置等に用いるのに適している。
　１　ロータ（第２回転体）、２　ケース（第１回転体）、２ａ　スプロケット、３　プレート（第１回転体）、４　カバー（第１回転体）、５　圧入部材（円筒部材）、５ａ，１３ａ　進角ロックピン解除油路（第１ロックピン解除油路）、５ｂ，５ｃ１，５ｃ２　切欠部、５ｃ，１３ｂ　遅角ロックピン解除油路（第２ロックピン解除油路）、５ｄ，５ｅ　流体抜き路、５ｆ　ストッパ、６　進角ロックピン（第１ロックピン）、７　遅角ロックピン（第２ロックピン）、８，８ａ，８ｂ　コイルスプリング（付勢部材）、９　進角係合溝（第１係合溝）、９ａ，１０ａ　凹部、９ｂ，１０ｂ　段差部、１０　遅角係合溝（第２係合溝）、１１　シュー、１２　ベーン、１３　貫通孔、１４　ロータ側ロックピン解除油路、１５　ロータ側流体抜き路、１６　進角油圧室、１７　遅角油圧室、１８　進角油路、１９　遅角油路、２０　カムシャフト、１００　バルブタイミング調整装置。

Claims (7)

  1. 　作動油圧室を有する第１回転体と、
    　前記第１回転体に収容されて前記作動油圧室を進角側と遅角側とに区分するベーンを有し、前記第１回転体に対して相対回転する第２回転体と、
    　前記第２回転体を最進角位置と最遅角位置との間の中間位置にロックするロック機構とを備え、
    　前記ロック機構は、
    　前記ベーンの内部に前記第２回転体の軸方向に形成された貫通孔と、
    　前記貫通孔との軸方向摺動及び径方向回転動作が規制された状態で前記貫通孔に組み込まれた円筒形状の円筒部材と、
    　前記円筒部材の内部に同軸上に配置された第１ロックピン及び第２ロックピンと、
    　前記第１回転体に形成されて前記第１ロックピン及び前記第２ロックピンが係合する第１係合溝及び第２係合溝と、
    　前記第１ロックピンを前記第１係合溝の方向へ付勢し前記第２ロックピンを前記第２係合溝の方向へ付勢する付勢部材と、
    　前記円筒部材の外周面又は前記貫通孔の内周面に形成され、前記第１係合溝へロックピン解除油圧を供給する第１ロックピン解除油路と、
    　前記円筒部材の外周面又は前記貫通孔の内周面に形成され、前記第１係合溝へ供給された前記ロックピン解除油圧を前記第２係合溝へ供給する第２ロックピン解除油路とを備えることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
  2. 　前記円筒部材は、前記第１ロックピン解除油路における前記第１係合溝に対向する部分が切り欠かれた切欠部を有し、
    　前記第１ロックピンが前記第１係合溝に係合している状態では、前記第２回転体の軸方向において、前記第２ロックピン解除油路に連通する前記第１ロックピンと前記第１係合溝との隙間の長さは、前記切欠部の長さ未満であり、
    　前記第１ロックピンが前記第１係合溝から係合解除している状態では、前記第２回転体の軸方向において、前記第２ロックピン解除油路に連通する前記第１ロックピンと前記第１係合溝との隙間の長さは、前記切欠部の長さ以上であることを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
  3. 　前記第１係合溝は、前記第１ロックピン解除油路に対向する部分が凹んだ凹部を有し、
    　前記第１ロックピンが前記第１係合溝に係合している状態では、前記第２回転体の軸方向において、前記第２ロックピン解除油路に連通する前記第１ロックピンと前記第１係合溝との隙間の長さは、前記凹部の長さ未満であり、
    　前記第１ロックピンが前記第１係合溝から係合解除している状態では、前記第２回転体の軸方向において、前記第２ロックピン解除油路に連通する前記第１ロックピンと前記第１係合溝との隙間の長さは、前記凹部の長さ以上であることを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
  4. 　前記円筒部材は、前記第１ロックピン解除油路における前記第１係合溝に対向する部分が切り欠かれた切欠部を有し、
    　前記第１係合溝は、前記切欠部に対向する部分が凹んだ凹部を有し、
    　前記第１ロックピンが前記第１係合溝に係合している状態では、前記第２回転体の軸方向において、前記第２ロックピン解除油路に連通する前記第１ロックピンと前記第１係合溝との隙間の長さは、前記切欠部の長さと前記凹部の長さとを足した長さ未満であり、
    　前記第１ロックピンが前記第１係合溝から係合解除している状態では、前記第２回転体の軸方向において、前記第２ロックピン解除油路に連通する前記第１ロックピンと前記第１係合溝との隙間の長さは、前記切欠部の長さと前記凹部の長さとを足した長さ以上であることを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
  5. 　前記円筒部材は、前記第１ロックピンと前記第２ロックピンとの間の流体を外部へ排出する流体抜き路を有することを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
  6. 　前記付勢部材は、非線形のばね定数を持つ１つのコイルスプリングで構成されることを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
  7. 　前記付勢部材は、前記第１ロックピンを前記第１係合溝の方向へ付勢する第１コイルスプリングと、前記第２ロックピンを前記第２係合溝の方向へ付勢する第２コイルスプリングとで構成されることを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
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