WO2020049653A1 - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

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WO2020049653A1
WO2020049653A1 PCT/JP2018/032863 JP2018032863W WO2020049653A1 WO 2020049653 A1 WO2020049653 A1 WO 2020049653A1 JP 2018032863 W JP2018032863 W JP 2018032863W WO 2020049653 A1 WO2020049653 A1 WO 2020049653A1
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rotor
valve timing
springs
adjusting device
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French (fr)
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卓大 松本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/356—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear making the angular relationship oscillate, e.g. non-homokinetic drive

Definitions

  • the present invention relates to a valve timing adjusting device for adjusting the opening / closing timing of a valve.
  • a spiral spring or a torsion coil spring (hereinafter, referred to as a “spring”) is mounted on a case that rotates synchronously with a crankshaft and a rotor that integrally rotates with a camshaft.
  • a mechanism for applying a biasing force of a spring to a rotor has been used (for example, see Patent Document 1).
  • the lock phase of the valve timing adjustment device exists in a phase between the most advanced position and the most retarded position, and the spring is only in a limited range from the most advanced position or the most retarded position to the lock phase.
  • the above-mentioned spring mounted on the outside of the case and the rotor is essential.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to provide a valve timing adjusting device that does not need to secure a thickness corresponding to a spring outside a case and a rotor.
  • a valve timing adjusting device includes a case having a plurality of hydraulic chambers partitioned by a plurality of shoes, a fixed portion to which a camshaft is fixed, a concave portion provided on an outer peripheral surface of the fixed portion, and a fixed portion.
  • a rotor protruding radially outward from the outer peripheral surface to partition each of the plurality of hydraulic chambers into an advance hydraulic chamber and a retard hydraulic chamber, and a rotor that rotates relative to the case;
  • a spring that abuts the edge of the second arm and urges the rotor while the second arm is supported by the case; and an opening that projects the first arm into the recess.
  • a spring storage portion provided in the case for storing.
  • valve timing adjusting device which does not need to secure the thickness of the spring outside the case and the rotor.
  • FIG. 4 is a plan view when the rotor is at the most retarded phase in the valve timing adjustment device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a plan view when the rotor is in the most advanced angle phase in the valve timing adjustment device according to the first embodiment.
  • 4 is a graph illustrating a relationship between a biasing torque in a lead angle direction by a spring and a rotation phase of a rotor in the first embodiment.
  • FIG. 13 is a plan view when the rotor is in the most retarded phase in the valve timing adjustment device according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a plan view when the rotor is in a lock phase in the valve timing adjustment device according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view when the rotor is in the most advanced phase in the valve timing adjustment device according to the second embodiment. 10 is a graph showing a relationship between a biasing torque in a lead angle direction by a spring and a rotation phase of a rotor in the second embodiment.
  • FIG. 13 is a plan view when the rotor is at the most retarded phase in the valve timing adjustment device according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a plan view when the rotor is in a lock phase in the valve timing adjustment device according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a plan view when the rotor is in the most advanced phase in the valve timing adjustment device according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a graph showing a relationship between a biasing torque in a retard direction by a spring and a rotation phase of a rotor in the third embodiment.
  • FIG. 14 is a plan view when the rotor is at the most retarded phase in the valve timing adjustment device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a plan view when the rotor is in a lock phase in the valve timing adjustment device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a plan view when the rotor is at the most advanced angle phase in the valve timing adjustment device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 8A is a plan view of a valve timing adjusting device according to Embodiment 5.
  • FIG. FIG. 8B is a sectional view based on the cutting line AA shown in FIG. 8A.
  • FIG. 9A is a plan view of a valve timing adjusting device according to Embodiment 5.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view based on the cutting line BB shown in FIG. 9A.
  • FIG. 10A is a plan view showing a modified example of the valve timing adjustment device according to Embodiment 5.
  • FIG. 10B is a sectional view based on the section line CC shown in FIG. 10A.
  • FIG. 15 is a diagram showing a modification of the spring according to the first to fifth embodiments.
  • FIG. 1A is a plan view of the valve timing adjusting apparatus 100 according to Embodiment 1 when the rotor 2 has the most retarded phase.
  • FIG. 1B is a plan view of the valve timing adjusting apparatus 100 according to Embodiment 1 when the rotor 2 has the most advanced phase.
  • the valve timing adjusting device 100 adjusts the opening / closing timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve of an engine (not shown).
  • the valve timing adjusting device 100 includes a case 1, a rotor 2, and springs 4A and 4B.
  • the case 1 has a plurality of shoes 1A to 1C protruding toward the center of the case 1.
  • a plurality of hydraulic chambers 1E to 1G are formed inside the case 1 by the plurality of shoes 1A to 1C.
  • 1A and 1B show a case where the case 1 has three shoes 1A to 1C and three hydraulic chambers 1E to 1G.
  • a sprocket 10 is formed on an outer peripheral surface of the case 1 to receive a driving force from a crankshaft of an engine (not shown).
  • the rotor 2 is arranged in the case 1.
  • the rotor 2 has a cylindrical fixing portion 2C to which a camshaft (not shown) is fixed, concave portions 2A and 2B provided on the outer peripheral surface of the fixing portion 2C, and protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the fixing portion 2C. It has a plurality of vanes 3A to 3C. 1A and 1B show a case where the rotor 2 has three vanes 3A to 3C.
  • the vanes 3A to 3C correspond one-to-one with the hydraulic chambers 1E to 1G, and partition each of the hydraulic chambers 1E to 1G into an advance hydraulic chamber and a retard hydraulic chamber.
  • the hydraulic chamber 1E is partitioned by the vane 3A into an advanced hydraulic chamber 11E and a retard hydraulic chamber 12E.
  • the hydraulic chamber 1F is partitioned by the vane 3B into an advanced hydraulic chamber 11F and a retard hydraulic chamber 12F
  • the hydraulic chamber 1G is partitioned by the vane 3C into an advanced hydraulic chamber 11G and a retard hydraulic chamber 12G.
  • the clockwise direction in the figure is the advance direction and the counterclockwise direction is the retard direction.
  • the camshaft fixed to the rotor 2 is a camshaft on the intake side or the exhaust side of the engine. Further, the number of hydraulic chambers formed inside the case 1 and the number of vanes formed in the rotor 2 are not limited to those shown.
  • a spring 4A is installed in a spring housing 1Aa provided in the shoe 1A of the case 1, and a spring 4B is installed in a spring housing 1Ba provided in the shoe 1B.
  • the springs 4A and 4B are, for example, torsion coil springs, and have first arms 4Aa and 4Ba and second arms 4Ab and 4Bb.
  • the spring storage portions 1Aa and 1Ba are circular grooves.
  • the spring storage portions 1Aa and 1Ba have openings 1Ab and 1Bb for projecting the first arms 4Aa and 4Ba into the recesses 2A and 2B, and support portions 1Ac and 1Bc for supporting the second arms 4Ab and 4Bb.
  • the size and position of the openings 1Ab and 1Bb in the circumferential direction are such that the first arms 4Aa and 4Ba do not contact the edges of the openings 1Ab and 1Bb regardless of the rotation phase of the rotor 2.
  • the size and position of the openings 1Ab, 1Bb in the circumferential direction are such that the first arms 4Aa, 4Ba are in contact with the edges of the openings 1Ab, 1Bb only when the rotor 2 is in the most retarded phase or the most advanced phase. It may be a size and a position where it touches. Thus, the openings 1Ab and 1Bb do not hinder the circumferential movement of the first arms 4Aa and 4Ba.
  • ⁇ ⁇ Recesses 2A and 2B are provided on the outer peripheral surface of the fixing portion 2C.
  • the concave portion 2A is provided on the outer peripheral surface of the fixed portion 2C at a position between the vanes 3A and the vane 3C and facing the shoe 1A.
  • the concave portion 2B is provided on the outer peripheral surface of the fixed portion 2C at a position between the vane 3A and the vane 3B and facing the shoe 1B.
  • the circumferential size and position of the recesses 2A and 2B are always the size and position at which the first arms 4Aa and 4Ba abut against the edges of the recesses 2A and 2B regardless of the rotational phase of the rotor 2. When the first arms 4Aa and 4Ba abut against the edges of the recesses 2A and 2B, the biasing torque t1 of the springs 4A and 4B acts on the rotor 2.
  • FIG. 2 is a graph showing the relationship between the urging torque in the advance direction by the springs 4A and 4B and the rotation phase of the rotor 2 in the first embodiment.
  • the first arms 4Aa, 4Ba of the springs 4A, 4B are always in contact with the edges of the recesses 2A, 2B of the rotor 2 irrespective of the rotation phase of the rotor 2, and move the edges of the recesses 2A, 2B in the advance direction.
  • Energize. Therefore, the urging torque t1 in the advance angle direction always acts on the rotor 2 regardless of the rotation phase. In the most retarded phase of FIG.
  • the lock phase indicating the relative rotation angle at which the relative rotation between case 1 and rotor 2 is locked is the most advanced phase.
  • the rotational phase of the rotor 2 quickly returns to the most advanced phase by the urging force of the springs 4A and 4B in the advanced direction. Therefore, the startability of the engine can be improved.
  • the lock phase is a phase between the most retarded phase and the most advanced phase.
  • the springs 4A, 4B are housed in the spring housings 1Aa, 1Ba such that the springs 4A, 4B are biased in the advance direction.
  • the springs 4A and 4B may be housed in the spring housings 1Aa and 1Ba so as to be in the angular direction.
  • Embodiment 3 described below shows an example in which the biasing directions of the springs 4A and 4B are in the retard direction. For example, assume that the lock phase is the most retarded phase.
  • the lock phase is a phase between the most retarded phase and the most advanced phase.
  • the rotational phase of the rotor 2 is quickly increased by the biasing force of the springs 4A and 4B in the retard direction. Return to lock phase. Therefore, the startability of the engine can be improved.
  • the number of springs 4A and 4B may be one or three or more.
  • the number of spring storage portions and the like formed inside the case 1 and the number of concave portions formed in the rotor 2 are changed according to the number of springs.
  • the valve timing adjustment device 100 includes the case 1, the rotor 2, the springs 4A and 4B, and the spring housings 1Aa and 1Ba.
  • the case 1 has a plurality of hydraulic chambers 1E to 1G partitioned by a plurality of shoes 1A to 1C.
  • the rotor 2 includes a fixed portion 2C to which the camshaft is fixed, concave portions 2A and 2B provided on the outer peripheral surface of the fixed portion 2C, and hydraulic chambers 1E to 1G which project radially outward from the outer peripheral surface of the fixed portion 2C. Are divided into advance hydraulic chambers 11E to 11G and retard hydraulic chambers 12E to 12G, and the vanes 3A to 3C rotate relative to the case 1.
  • the first arms 4Aa, 4Ba of the springs 4A, 4B abut against the edges of the recesses 2A, 2B, and the second arms 4Ab, 4Bb are supported by the supporting portions 1Ac, 1Bc of the case 1 to bias the rotor 2.
  • the spring accommodating portions 1Aa and 1Ba are provided in the case 1 and have openings 1Ab and 1Bb for projecting the first arms 4Aa and 4Ba to the recesses 2A and 2B, and support the second arms 4Ab and 4Bb.
  • the springs 4A and 4B are stored.
  • the outer peripheral surface of the torsion coil spring can be attached to the inner peripheral surfaces of the spring housing portions 1Aa and 1Ba. Therefore, the positions of the springs 4A and 4B are stabilized, and the urging forces of the springs 4A and 4B are also stabilized.
  • Embodiment 2 FIG.
  • the springs 4A and 4B An example in which the range in which the urging force acts on the rotor 2 is limited to the range from the most retarded phase to the lock phase will be described.
  • FIG. 3A is a plan view of the valve timing adjusting apparatus 100 according to Embodiment 2 when the rotor 2 has the most retarded phase.
  • FIG. 3B is a plan view when the rotor 2 is in the lock phase in the valve timing adjustment device 100 according to the second embodiment.
  • FIG. 3C is a plan view of the valve timing adjusting apparatus 100 according to Embodiment 2 when the rotor 2 is in the most advanced phase.
  • 3A to 3C the same or corresponding parts as those in FIGS. 1A and 1B are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Note that the biasing directions of the springs 4A and 4B are advance directions, as in the first embodiment.
  • the range in which the urging forces of the springs 4A and 4B act on the rotor 2 is limited to the range from the most retarded phase to the lock phase. Specifically, when the rotor 2 is in the range from the lock phase to the most advanced angle phase, the first arms 4Aa, 4Ba determine the circumferential size and position of the openings 1Ab, 1Bb by the edges of the openings 1Ab, 1Bb. And the size and position of contact.
  • the openings 1Ab and 1Bb do not hinder the circumferential movement of the first arms 4Aa and 4Ba in the range from the most retarded phase to the locked phase, and the first arms 4Aa and 4Ba do not move in the range from the locked phase to the most advanced phase.
  • the movement of one arm 4Aa, 4Ba in the circumferential direction is restricted. Therefore, in the range from the lock phase to the most advanced phase, the first arms 4Aa and 4Ba move away from the edges of the recesses 2A and 2B, and do not bias the rotor 2.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the urging torque in the advance angle direction by the springs 4A and 4B and the rotation phase of the rotor 2 in the second embodiment.
  • the first arms 4Aa and 4Ba of the springs 4A and 4B are separated from the edges of the recesses 2A and 2B formed in the rotor 2, so that the rotor 2 is advanced in the advance direction. Does not work.
  • the rotational phase of the rotor 2 quickly returns to the locked phase due to the urging force of the springs 4A and 4B in the advanced direction. . Therefore, the startability of the engine can be improved.
  • the first The arms 4Aa and 4Ba abut on the edges of the recesses 2A and 2B in the range from the most retarded phase to the locked phase.
  • the first arms 4Aa and 4Ba separate from the edges of the recesses 2A and 2B by contacting the edges of the openings 1Ab and 1Bb in the range from the lock phase to the most advanced phase.
  • Embodiment 3 In the third embodiment, in the valve timing adjustment device 100 in which the lock phase in which the relative rotation between the case 1 and the rotor 2 is locked is a phase between the most retarded phase and the most advanced phase, the spring 4A , 4B is limited to a range from the lock phase to the most advanced angle phase.
  • FIG. 5A is a plan view of valve timing adjusting apparatus 100 according to Embodiment 3 when rotor 2 has the most retarded phase.
  • FIG. 5B is a plan view of the valve timing adjustment device 100 according to Embodiment 3 when the rotor 2 is in the lock phase.
  • FIG. 5C is a plan view of valve timing adjusting apparatus 100 according to Embodiment 3 when rotor 2 is in the most advanced phase.
  • 5A to 5C the same or corresponding parts as those in FIGS. 1A, 1B, and 3A to 3C are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the biasing directions of the springs 4A and 4B are retard directions.
  • the range in which the urging forces of the springs 4A and 4B act on the rotor 2 is limited to the range from the lock phase to the most advanced phase.
  • the first arms 4Aa and 4Ba determine the circumferential size and position of the openings 1Ab and 1Bb by the edges of the openings 1Ab and 1Bb. And the size and position of contact.
  • the openings 1Ab and 1Bb regulate the circumferential movement of the first arms 4Aa and 4Ba in the range from the most retarded phase to the lock phase, and the first arms 4Aa and 4Ba move in the range from the lock phase to the most advanced phase.
  • the first arms 4Aa and 4Ba separate from the edges of the recesses 2A and 2B, and do not bias the rotor 2.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the biasing torque in the retard direction by the springs 4A and 4B and the rotation phase of the rotor 2 in the third embodiment.
  • the first arms 4Aa, 4Ba of the springs 4A, 4B are separated from the edges of the recesses 2A, 2B formed in the rotor 2, so that the rotor 2 is retarded. Does not work.
  • the rotational phase of the rotor 2 quickly returns to the locked phase due to the biasing force of the springs 4A and 4B in the retard direction. . Therefore, the startability of the engine can be improved.
  • the first The arms 4Aa and 4Ba separate from the edges of the recesses 2A and 2B by contacting the edges of the openings 1Ab and 1Bb in the range from the most retarded phase to the locked phase.
  • the first arms 4Aa and 4Ba abut on the edges of the recesses 2A and 2B in a range from the lock phase to the most advanced phase.
  • the number of springs 4A and 4B may be one or three or more.
  • the number of springs is two or more and the biasing directions of all the springs are the same, the biasing force is improved. Therefore, it is possible to more quickly return the phase of the rotor 2 to the locked phase.
  • Embodiment 4 In the second and third embodiments, the biasing directions of the two springs 4A and 4B are the same. On the other hand, in the fourth embodiment, the biasing directions of the two springs 4A and 4B are made opposite to each other.
  • FIG. 7A is a plan view of the valve timing adjusting apparatus 100 according to Embodiment 4 when the rotor 2 has the most retarded phase.
  • FIG. 7B is a plan view of the valve timing adjustment device 100 according to Embodiment 4 when the rotor 2 is in the lock phase.
  • FIG. 7C is a plan view of the valve timing adjusting apparatus 100 according to Embodiment 4 when the rotor 2 has the most advanced phase.
  • 7A to 7C the same or corresponding parts as those in FIGS. 1A, 1B, 3A to 3C, and 5A to 5C are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the biasing direction of the spring 4A is the advance direction.
  • the range in which the urging force of the spring 4A acts on the rotor 2 is limited to the range from the most retarded phase to the lock phase.
  • the biasing direction of the spring 4B is a retard direction.
  • the range in which the biasing force of the spring 4B acts on the rotor 2 is limited to the range from the lock phase to the most advanced phase. Therefore, when the phase of the rotor 2 is between the most retarded phase and the locked phase, the rotor 2 quickly returns to the locked phase by the urging force of the spring 4A in the advanced direction. When the phase of the rotor 2 is between the lock phase and the most advanced phase, the rotor 2 quickly returns to the lock phase by the biasing force of the spring 4B in the retard direction.
  • the lock phase in which the relative rotation between case 1 and rotor 2 is locked is a phase between the most retarded phase and the most advanced phase
  • two springs are used.
  • One of the springs 4A urges the rotor 2 in the advance direction
  • the other spring 4B urges the rotor 2 in the retard direction.
  • Embodiment 5 FIG. In the fifth embodiment, the position where the concave portions 2A and 2B are provided will be described.
  • FIG. 8A is a plan view of a valve timing adjustment device 100 according to Embodiment 5.
  • FIG. FIG. 8B is a sectional view based on the cutting line AA shown in FIG. 8A. 8A and 8B, the same or corresponding portions as those in FIGS. 1A, 1B, 3A to 3C, 5A to 5C, and 7A to 7C are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • advance oil passages 13E to 13G and retard oil passages 14E to 14G are formed inside the fixed portion 2C of the rotor 2.
  • One end of the advance oil passage 13E communicates with the advance hydraulic chamber 11E
  • one end of the retard oil passage 14E communicates with the retard hydraulic chamber 12E.
  • the other end of the advance oil passage 13E and the other end of the retard oil passage 14E communicate with an oil passage formed inside a camshaft (not shown).
  • one ends of the advance oil passages 13F and 13G communicate with the advance hydraulic chambers 11F and 11G, respectively
  • one ends of the retard oil passages 14F and 14G communicate with the retard hydraulic chambers 12F and 12G, respectively.
  • the other ends of the advance oil passages 13F and 13G and the other ends of the retard oil passages 14F and 14G communicate with oil passages formed inside a camshaft (not shown).
  • the engine oil is supplied to the advance hydraulic chambers 11E to 11G through the advance oil passages 13E to 13G, and the engine oil in the retard hydraulic chambers 12E to 12G is discharged through the retard oil passages 14E to 14G. As a result, the rotor 2 rotates in the advance direction.
  • engine oil is supplied to the retard hydraulic chambers 12E to 12G through the retard oil passages 14E to 14G, and the engine oil in the advance hydraulic chambers 11E to 11G passes through the advance oil passages 13E to 13G. As a result, the rotor 2 rotates in the retard direction.
  • the portion provided with the opening 1Ab and the concave portion 2A has a large gap and therefore does not have a function of sealing engine oil.
  • FIG. 8B when the opening 1Ab and the recess 2A are provided in the entire area of the case 1 and the rotor 2 in the axis X direction, when the rotor 2 rotates in the advance direction, the advance hydraulic chamber 11E The supplied engine oil flows through the gap between the case 1 and the rotor 2 shown as the flow path R1, the opening 1Ab and the recess 2A, flows into the retard oil passage 14G, and is discharged out of the valve timing adjusting device 100. Will be.
  • the engine oil supplied to the advance hydraulic chamber 11F also flows into the retard oil passage 14E through the gap between the case 1 and the rotor 2, the opening 1Bb, and the recess 2B, and the outside of the valve timing adjusting device 100. Will be discharged to
  • FIG. 9A is a plan view of a valve timing adjustment device 100 according to Embodiment 5.
  • FIG. FIG. 9B is a cross-sectional view based on the cutting line BB shown in FIG. 9A.
  • the recesses 2A and 2B are provided at one end of the outer peripheral surface of the fixed portion 2C in the direction of the rotor rotation axis, that is, the axis X direction.
  • the openings 1Ab, 1Bb are also provided at one end in the axis X direction of the tip surfaces of the shoes 1A, 1B.
  • the opening 1Ab is arranged at a position facing the recess 2A
  • the opening 1Bb is arranged at a position facing the recess 2B.
  • the openings 1Ab, 1Bb and the recesses 2A, 2B are provided at the upper end of the paper of FIG. 9B in the direction of the axis X, but are provided at the lower end of the paper. You may be.
  • the flow path R1 in FIG. 9B is smaller than the flow path R1 in FIG. 8B, and the area that functions as a seal is increased, so that the amount of oil leakage is reduced.
  • FIG. 10A is a plan view showing a modification of the valve timing adjustment device 100 according to Embodiment 5.
  • FIG. 10B is a sectional view based on the section line CC shown in FIG. 10A.
  • the recesses 2A and 2B are provided at an intermediate position in the axis X direction on the outer peripheral surface of the fixed portion 2C.
  • the openings 1Ab and 1Bb are also provided in the tip surfaces of the shoes 1A and 1B at intermediate positions in the axis X direction. That is, the opening 1Ab is arranged at a position facing the recess 2A, and the opening 1Bb is arranged at a position facing the recess 2B.
  • the flow path R1 in FIG. 10B is smaller than the flow path R1 in FIG. 8B, and the area that functions as a seal is increased, so that the amount of oil leakage is reduced.
  • recesses 2A and 2B are provided at one end in the axis X direction on the outer peripheral surface of fixed portion 2C, and openings 1Ab and 1Bb are formed in recesses 2A and 2B. It is preferable to be arranged at a position facing 2B. With this configuration, the amount of oil leakage can be reduced.
  • the recesses 2A and 2B may be provided at an intermediate position in the direction of the axis X in the outer peripheral surface of the fixed portion 2C, and the openings 1Ab and 1Bb may be arranged at positions facing the recesses 2A and 2B. With this configuration, the amount of oil leakage can be reduced.
  • the springs 4A and 4B are torsion coil springs, but the types of the springs 4A and 4B are not limited to the torsion coil springs.
  • FIG. 11 is a view showing a modification of the springs 4A and 4B in the first to fifth embodiments.
  • the springs 4A and 4B shown in FIG. 11 are leaf springs.
  • the bent portions of the springs 4A and 4B, which are leaf springs, are supported by concave support portions 1Ad and 1Bd provided on the inner peripheral surfaces of the spring storage portions 1Aa and 1Ba.
  • the first arms 4Aa, 4Ba of the springs 4A, 4B protrude from the openings 1Ab, 1Bb into the recesses 2A, 2B and come into contact with the edges of the recesses 2A, 2B. Further, the second arms 4Ab, 4Bb of the springs 4A, 4B are supported by the support portions 1Ac, 1Bc.
  • the springs 4A and 4B can be housed inside the valve timing adjustment device 100, similarly to the case where they are torsion coil springs. Can provide the valve timing adjusting device 100 which does not need to secure the thickness of the springs 4A and 4B outside.
  • valve timing adjusting device does not need to secure the thickness of the spring outside the case and the rotor, so that it is suitable to be used by mounting on a vehicle that requires a downsized engine. ing.

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Abstract

バネ（４Ａ，４Ｂ）は、第１の腕（４Ａａ，４Ｂａ）がロータ（２）の凹部（２Ａ，２Ｂ）の縁に当接し、第２の腕（４Ａｂ，４Ｂｂ）がケース（１）の支持部（１Ａｃ，１Ｂｃ）に支持されて、ロータ（２）を付勢する。バネ収納部（１Ａａ，１Ｂａ）は、ケース（１）に設けられ、第１の腕（４Ａａ，４Ｂａ）を凹部（２Ａ，２Ｂ）へ突出させる開口部（１Ａｂ，１Ｂｂ）を有し、第２の腕（４Ａｂ，４Ｂｂ）を支持した状態でバネ（４Ａ，４Ｂ）を収納する。

Description

バルブタイミング調整装置
　この発明は、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に関するものである。
　従来の油圧駆動式バルブタイミング調整装置では、クランクシャフトと同期回転するケース及びカムシャフトと一体回転するロータの外部に、渦巻きバネ又は捩じりコイルバネ（以下、「バネ」と称する）が装着され、ロータにバネの付勢力を作用させる機構が用いられていた（例えば、特許文献１参照）。特にバルブタイミング調整装置のロック位相が最進角位置と最遅角位置との間の位相に存在し、最進角位置又は最遅角位置から上記ロック位相までの限定された範囲のみでバネの付勢力を作用させる場合、ケースとロータの外部に装着される上記バネが必須であった。
特開２０１１－６９３１６号公報
　従来のバルブタイミング調整装置は、ケースとロータの外部にバネが装着される構成であるので、バネの分の厚みが増す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、ケースとロータの外部にバネの分の厚みを確保する必要がないバルブタイミング調整装置を提供することを目的とする。
　この発明に係るバルブタイミング調整装置は、複数のシューで仕切られた複数の油圧室を有するケースと、カムシャフトが固定される固定部、固定部の外周面に設けられた凹部、及び固定部の外周面から径方向外側へ突出して複数の油圧室それぞれを進角油圧室と遅角油圧室とに仕切る複数のベーンを有し、ケースに対して相対回転するロータと、第１の腕が凹部の縁に当接し、第２の腕がケースに支持されてロータを付勢するバネと、第１の腕を凹部へ突出させる開口部を有し、第２の腕を支持した状態でバネを収納する、ケースに設けられたバネ収納部とを備えるものである。
　この発明によれば、ケースとロータの外部にバネの分の厚みを確保する必要がないバルブタイミング調整装置を提供することができる。
実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置においてロータが最遅角位相のときの平面図である。 実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置においてロータが最進角位相のときの平面図である。 実施の形態１において、バネによる進角方向の付勢トルクとロータの回転位相との関係を示すグラフである。 実施の形態２に係るバルブタイミング調整装置においてロータが最遅角位相のときの平面図である。 実施の形態２に係るバルブタイミング調整装置においてロータがロック位相のときの平面図である。 実施の形態２に係るバルブタイミング調整装置においてロータが最進角位相のときの平面図である。 実施の形態２において、バネによる進角方向の付勢トルクとロータの回転位相との関係を示すグラフである。 実施の形態３に係るバルブタイミング調整装置においてロータが最遅角位相のときの平面図である。 実施の形態３に係るバルブタイミング調整装置においてロータがロック位相のときの平面図である。 実施の形態３に係るバルブタイミング調整装置においてロータが最進角位相のときの平面図である。 実施の形態３において、バネによる遅角方向の付勢トルクとロータの回転位相との関係を示すグラフである。 実施の形態４に係るバルブタイミング調整装置においてロータが最遅角位相のときの平面図である。 実施の形態４に係るバルブタイミング調整装置においてロータがロック位相のときの平面図である。 実施の形態４に係るバルブタイミング調整装置においてロータが最進角位相のときの平面図である。 図８Ａは、実施の形態５に係るバルブタイミング調整装置の平面図である。図８Ｂは、図８Ａに示す切断線Ａ－Ａに基づく断面図である。 図９Ａは、実施の形態５に係るバルブタイミング調整装置の平面図である。図９Ｂは、図９Ａに示す切断線Ｂ－Ｂに基づく断面図である。 図１０Ａは、実施の形態５に係るバルブタイミング調整装置の変形例を示す平面図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示す切断線Ｃ－Ｃに基づく断面図である。 実施の形態１～５におけるバネの変形例を示す図である。
　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１Ａは、実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置１００においてロータ２が最遅角位相のときの平面図である。図１Ｂは、実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置１００においてロータ２が最進角位相のときの平面図である。バルブタイミング調整装置１００は、不図示のエンジンの吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方の開閉タイミングを調整するものである。バルブタイミング調整装置１００は、ケース１、ロータ２、及びバネ４Ａ，４Ｂを備える。
　ケース１は、このケース１の中心部に向けて突出する複数のシュー１Ａ～１Ｃを内部に有する。複数のシュー１Ａ～１Ｃにより、ケース１の内部には、複数の油圧室１Ｅ～１Ｇが形成される。図１Ａ及び図１Ｂは、ケース１が３つのシュー１Ａ～１Ｃ及び３つの油圧室１Ｅ～１Ｇを有する場合を示している。ケース１の外周面には、不図示のエンジンのクランクシャフトからの駆動力を受けるために、スプロケット１０が形成されている。
　ロータ２は、ケース１内に配置される。
　ロータ２は、不図示のカムシャフトが固定される円筒形状の固定部２Ｃと、固定部２Ｃの外周面に設けられた凹部２Ａ，２Ｂと、固定部２Ｃの外周面から径方向外側へ突出する複数のベーン３Ａ～３Ｃとを有する。図１Ａ及び図１Ｂは、ロータ２が３つのベーン３Ａ～３Ｃを有する場合を示している。ベーン３Ａ～３Ｃは、油圧室１Ｅ～１Ｇに一対一で対応し、油圧室１Ｅ～１Ｇそれぞれを進角油圧室と遅角油圧室とに仕切っている。つまり、油圧室１Ｅは、ベーン３Ａによって進角油圧室１１Ｅと遅角油圧室１２Ｅとに仕切られる。同様に、油圧室１Ｆは、ベーン３Ｂによって進角油圧室１１Ｆと遅角油圧室１２Ｆとに仕切られ、油圧室１Ｇは、ベーン３Ｃによって進角油圧室１１Ｇと遅角油圧室１２Ｇとに仕切られる。図示例において、ケース１に対してロータ２が相対回転する方向については、図中の時計回りの方向が進角方向、反時計回りの方向が遅角方向となる。
　固定部２Ｃに固定された不図示のカムシャフトと、ロータ２とは、一体的に回転する。図１Ａ及び図１Ｂ中の軸Ｘは、ロータ２がカムシャフトと一体的に回転するときの回転軸であるロータ回転軸を示している。ケース１も、軸Ｘを回転軸として回転するように配置されている。なお、ロータ２は、カムシャフトと一体的に回転する一方、油圧を受けることでケース１に対して相対回転する。
　ロータ２に固定されるカムシャフトは、エンジンの吸気側又は排気側のカムシャフトである。また、ケース１の内部に形成される油圧室の数及びロータ２に形成されるベーンの数は、図示のものに限らない。
　ケース１のシュー１Ａに設けられたバネ収納部１Ａａにバネ４Ａが設置され、シュー１Ｂに設けられたバネ収納部１Ｂａにバネ４Ｂが設置されている。バネ４Ａ，４Ｂは、例えば捩じりコイルバネであり、第１の腕４Ａａ，４Ｂａと第２の腕４Ａｂ，４Ｂｂとを有する。バネ４Ａ，４Ｂが捩じりコイルバネである場合、バネ収納部１Ａａ，１Ｂａは円形状の溝である。この円形状の溝の内周面にバネ４Ａ，４Ｂの外周面を添わせることで、バネ４Ａ，４Ｂの位置が安定し、バネ４Ａ，４Ｂの付勢力も安定する。これらのバネ４Ａ，４Ｂは、進角方向の付勢トルクｔ１を発生させる。
　バネ収納部１Ａａ，１Ｂａは、第１の腕４Ａａ，４Ｂａを凹部２Ａ，２Ｂへ突出させる開口部１Ａｂ，１Ｂｂと、第２の腕４Ａｂ，４Ｂｂを支持する支持部１Ａｃ，１Ｂｃとを有する。開口部１Ａｂ，１Ｂｂの周方向の大きさ及び位置は、ロータ２の回転位相によらず、第１の腕４Ａａ，４Ｂａが開口部１Ａｂ，１Ｂｂの縁に当接しない大きさ及び位置とする。なお、開口部１Ａｂ，１Ｂｂの周方向の大きさ及び位置は、ロータ２が最遅角位相又は最進角位相のときのみ、第１の腕４Ａａ，４Ｂａが開口部１Ａｂ，１Ｂｂの縁に当接する大きさ及び位置であってもよい。このように、開口部１Ａｂ，１Ｂｂは、第１の腕４Ａａ，４Ｂａの周方向の移動を妨げない。
　固定部２Ｃの外周面には、凹部２Ａ，２Ｂが設けられる。凹部２Ａは、固定部２Ｃの外周面における、ベーン３Ａとベーン３Ｃとの間かつシュー１Ａに対向する位置に設けられる。凹部２Ｂは、固定部２Ｃの外周面における、ベーン３Ａとベーン３Ｂとの間かつシュー１Ｂに対向する位置に設けられる。凹部２Ａ，２Ｂの周方向の大きさ及び位置は、ロータ２の回転位相によらず、常に、第１の腕４Ａａ，４Ｂａが凹部２Ａ，２Ｂの縁に当接する大きさ及び位置とする。第１の腕４Ａａ，４Ｂａが凹部２Ａ，２Ｂの縁に当接することにより、バネ４Ａ，４Ｂの付勢トルクｔ１がロータ２に作用する。
　図２は、実施の形態１において、バネ４Ａ，４Ｂによる進角方向の付勢トルクとロータ２の回転位相との関係を示すグラフである。バネ４Ａ，４Ｂの第１の腕４Ａａ，４Ｂａは、ロータ２の回転位相によらず常にロータ２の凹部２Ａ，２Ｂの縁に当接した状態で、凹部２Ａ，２Ｂの縁を進角方向に付勢する。そのため、ロータ２には、回転位相によらず常に進角方向の付勢トルクｔ１が作用する。なお、図１Ａの最遅角位相において、バネ４Ａ，４Ｂのねじりモーメントが相対的に大きいため、相対的に大きな付勢トルクｔ１が生じる。一方、図１Ｂの最進角位相において、バネ４Ａ，４Ｂのねじりモーメントが相対的に小さいため、相対的に小さな付勢トルクｔ１が生じる。
　なお、図２において、ロータ２が最進角位相から最遅角位相の方向へ回転する場合と、最遅角位相から最進角位相の方向へ回転する場合とで付勢トルクに差が生じている。この差が生じる理由は、ロータ２が回転するときに発生する摺動抵抗（又は摩擦抵抗とも言う）によるヒステリシスである。ロータ２が最進角位相から最遅角位相の方向へ回転するときには進角方向の摩擦抵抗が発生するため、バルブタイミング調整装置１００全体として見た際の進角方向の付勢トルクは「バネ４Ａ，４Ｂのトルク＋摩擦抵抗」となる。一方、ロータ２が最遅角位相から最進角位相の方向へ回転するときには遅角方向の摩擦抵抗が発生するため、バルブタイミング調整装置１００全体として見た際の進角方向の付勢トルクは「バネ４Ａ，４Ｂのトルク－摩擦抵抗」となる。そのため、ロータ２が最進角位相から最遅角位相の方向へ回転する場合と、最遅角位相から最進角位相の方向へ回転する場合とでは、摩擦抵抗の分だけ付勢トルクに差が生じる。
　実施の形態２以降においても、同様に、摩擦抵抗の分だけ付勢トルクに差が生じる。
　例えば、ケース１とロータ２との相対回転がロックされる相対回転角度を示すロック位相が最進角位相である場合を想定する。この想定例において、ロータ２の位相が最進角位相にない場合にエンジンが始動すると、バネ４Ａ，４Ｂの進角方向の付勢力によってロータ２の回転位相が素早く最進角位相へ戻る。したがって、エンジンの始動性を高めることが可能となる。
　あるいは、ロック位相が最遅角位相と最進角位相との間の位相である場合を想定する。この想定例において、ロータ２の位相が最遅角位相からロック位相までの間の位相である場合にエンジンが始動すると、バネ４Ａ，４Ｂの進角方向の付勢力によってロータ２の回転位相が素早くロック位相へ戻る。したがって、エンジンの始動性を高めることが可能となる。
　ケース１とロータ２との相対回転をロックするための機構には、周知の技術を用いればよいため、図１Ａ及び図１Ｂでは図示を省略する。
　なお、上記例では、バネ４Ａ，４Ｂの付勢方向が進角方向になるように、バネ４Ａ，４Ｂがバネ収納部１Ａａ，１Ｂａに収納されたが、バネ４Ａ，４Ｂの付勢方向が遅角方向になるように、バネ４Ａ，４Ｂがバネ収納部１Ａａ，１Ｂａに収納されてもよい。後述する実施の形態３に、バネ４Ａ，４Ｂの付勢方向が遅角方向である場合の例を示す。
　例えば、ロック位相が最遅角位相である場合を想定する。この想定例において、ロータ２の位相が最遅角位相にない場合にエンジンが始動すると、バネ４Ａ，４Ｂの遅角方向の付勢力によってロータ２の回転位相が素早く最遅角位相へ戻る。したがって、エンジンの始動性を高めることが可能となる。
　あるいは、ロック位相が最遅角位相と最進角位相との間の位相である場合を想定する。この想定例において、ロータ２の位相が最進角位相からロック位相までの間の位相である場合にエンジンが始動すると、バネ４Ａ，４Ｂの遅角方向の付勢力によってロータ２の回転位相が素早くロック位相へと戻る。したがって、エンジンの始動性を高めることが可能となる。
　また、バネ４Ａ，４Ｂの数は、１つ又は３つ以上であってもよい。ケース１の内部に形成されるバネ収納部等の数及びロータ２に形成される凹部の数は、バネの数に応じて変更される。
　以上のように、実施の形態１に係るバルブタイミング調整装置１００は、ケース１と、ロータ２と、バネ４Ａ，４Ｂと、バネ収納部１Ａａ，１Ｂａとを備える。ケース１は、複数のシュー１Ａ～１Ｃで仕切られた複数の油圧室１Ｅ～１Ｇを有する。ロータ２は、カムシャフトが固定される固定部２Ｃと、固定部２Ｃの外周面に設けられた凹部２Ａ，２Ｂと、固定部２Ｃの外周面から径方向外側へ突出して油圧室１Ｅ～１Ｇそれぞれを進角油圧室１１Ｅ～１１Ｇと遅角油圧室１２Ｅ～１２Ｇとに仕切る複数のベーン３Ａ～３Ｃとを有し、ケース１に対して相対回転する。バネ４Ａ，４Ｂは、第１の腕４Ａａ，４Ｂａが凹部２Ａ，２Ｂの縁に当接し、第２の腕４Ａｂ，４Ｂｂがケース１の支持部１Ａｃ，１Ｂｃに支持されてロータ２を付勢する。バネ収納部１Ａａ，１Ｂａは、ケース１に設けられ、第１の腕４Ａａ，４Ｂａを凹部２Ａ，２Ｂへ突出させる開口部１Ａｂ，１Ｂｂを有し、第２の腕４Ａｂ，４Ｂｂを支持した状態でバネ４Ａ，４Ｂを収納する。この構成によれば、バルブタイミング調整装置１００の内部にバネ４Ａ，４Ｂを収納できるため、ケース１とロータ２の外部にバネ４Ａ，４Ｂの分の厚みを確保する必要がないバルブタイミング調整装置１００を提供することができる。したがって、エンジンの小型化が可能となる。
　また、バネ４Ａ，４Ｂに捩じりコイルバネを用いることにより、バネ収納部１Ａａ，１Ｂａの内周面に捩じりコイルバネの外周面を添わせることができる。したがって、バネ４Ａ，４Ｂの位置が安定し、バネ４Ａ，４Ｂの付勢力も安定する。
実施の形態２．
　実施の形態２では、ケース１とロータ２との相対回転がロックされるロック位相が、最遅角位相と最進角位相との間の位相であるバルブタイミング調整装置１００において、バネ４Ａ，４Ｂの付勢力がロータ２に作用する範囲を、最遅角位相からロック位相までの範囲に限定する例について説明する。
　図３Ａは、実施の形態２に係るバルブタイミング調整装置１００においてロータ２が最遅角位相のときの平面図である。図３Ｂは、実施の形態２に係るバルブタイミング調整装置１００においてロータ２がロック位相のときの平面図である。図３Ｃは、実施の形態２に係るバルブタイミング調整装置１００においてロータ２が最進角位相のときの平面図である。図３Ａ～図３Ｃにおいて、図１Ａ及び図１Ｂ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。なお、バネ４Ａ，４Ｂの付勢方向は、実施の形態１と同様に、進角方向である。
　実施の形態２では、バネ４Ａ，４Ｂの付勢力がロータ２に作用する範囲を、最遅角位相からロック位相までの範囲に限定する。具体的には、開口部１Ａｂ，１Ｂｂの周方向の大きさ及び位置を、ロータ２がロック位相から最進角位相までの範囲のとき第１の腕４Ａａ，４Ｂａが開口部１Ａｂ，１Ｂｂの縁に当接する大きさ及び位置とする。この構成により、開口部１Ａｂ，１Ｂｂは、最遅角位相からロック位相までの範囲において第１の腕４Ａａ，４Ｂａの周方向の移動を妨げず、ロック位相から最進角位相までの範囲において第１の腕４Ａａ，４Ｂａの周方向の移動を規制する。したがって、ロック位相から最進角位相までの範囲において、第１の腕４Ａａ，４Ｂａが凹部２Ａ，２Ｂの縁から離れ、ロータ２を付勢しない。
　図４は、実施の形態２において、バネ４Ａ，４Ｂによる進角方向の付勢トルクとロータ２の回転位相との関係を示すグラフである。ロック位相から最進角位相までの範囲において、バネ４Ａ，４Ｂが有する第１の腕４Ａａ，４Ｂａが、ロータ２に形成された凹部２Ａ，２Ｂの縁から離れるため、ロータ２には進角方向の付勢トルクが作用しない。ロータ２の位相が最遅角位相からロック位相までの間の位相である場合にエンジンが始動すると、バネ４Ａ，４Ｂの進角方向の付勢力によってロータ２の回転位相が素早くロック位相へと戻る。したがって、エンジンの始動性を高めることが可能となる。
　以上のように、実施の形態２によれば、ケース１とロータ２との相対回転がロックされるロック位相が最遅角位相と最進角位相との間の位相である場合、第１の腕４Ａａ，４Ｂａは、最遅角位相からロック位相までの範囲において凹部２Ａ，２Ｂの縁に当接する。一方、第１の腕４Ａａ，４Ｂａは、ロック位相から最進角位相までの範囲において、開口部１Ａｂ，１Ｂｂの縁に当接することによって凹部２Ａ，２Ｂの縁から離れる。この構成により、バネ４Ａ，４Ｂの付勢力がロータ２に作用する範囲を、最遅角位相からロック位相までの範囲に限定することができる。また、この構成においてバネ４Ａ，４Ｂの付勢方向が進角方向である場合、ロータ２の位相を素早くロック位相へ戻すことが可能となる。
実施の形態３．
　実施の形態３では、ケース１とロータ２との相対回転がロックされるロック位相が、最遅角位相と最進角位相との間の位相である場合のバルブタイミング調整装置１００において、バネ４Ａ，４Ｂの付勢力がロータ２に作用する範囲を、ロック位相から最進角位相までの範囲に限定する例について説明する。
　図５Ａは、実施の形態３に係るバルブタイミング調整装置１００におけるロータ２が最遅角位相のときの平面図である。図５Ｂは、実施の形態３に係るバルブタイミング調整装置１００におけるロータ２がロック位相のときの平面図である。図５Ｃは、実施の形態３に係るバルブタイミング調整装置１００におけるロータ２が最進角位相のときの平面図である。図５Ａ～図５Ｃにおいて、図１Ａ、図１Ｂ及び図３Ａ～図３Ｃ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。なお、バネ４Ａ，４Ｂの付勢方向は、遅角方向である。
　実施の形態３では、バネ４Ａ，４Ｂの付勢力がロータ２に作用する範囲を、ロック位相から最進角位相までの範囲に限定する。具体的には、開口部１Ａｂ，１Ｂｂの周方向の大きさ及び位置を、ロータ２がロック位相から最遅角位相までの範囲のとき第１の腕４Ａａ，４Ｂａが開口部１Ａｂ，１Ｂｂの縁に当接する大きさ及び位置とする。この構成により、開口部１Ａｂ，１Ｂｂは、最遅角位相からロック位相までの範囲において第１の腕４Ａａ，４Ｂａの周方向の移動を規制し、ロック位相から最進角位相までの範囲において第１の腕４Ａａ，４Ｂａの周方向の移動を妨げない。したがって、最遅角位相からロック位相までの範囲において、第１の腕４Ａａ，４Ｂａが凹部２Ａ，２Ｂの縁から離れ、ロータ２を付勢しない。
　図６は、実施の形態３において、バネ４Ａ，４Ｂによる遅角方向の付勢トルクとロータ２の回転位相との関係を示すグラフである。最遅角位相からロック位相までの範囲において、バネ４Ａ，４Ｂが有する第１の腕４Ａａ，４Ｂａが、ロータ２に形成された凹部２Ａ，２Ｂの縁から離れるため、ロータ２には遅角方向の付勢トルクが作用しない。ロータ２の位相が最進角位相からロック位相までの間の位相である場合にエンジンが始動すると、バネ４Ａ，４Ｂの遅角方向の付勢力によってロータ２の回転位相が素早くロック位相へと戻る。したがって、エンジンの始動性を高めることが可能となる。
　以上のように、実施の形態３によれば、ケース１とロータ２との相対回転がロックされるロック位相が最遅角位相と最進角位相との間の位相である場合、第１の腕４Ａａ，４Ｂａは、最遅角位相からロック位相までの範囲において開口部１Ａｂ，１Ｂｂの縁に当接することによって凹部２Ａ，２Ｂの縁から離れる。一方、第１の腕４Ａａ，４Ｂａは、ロック位相から最進角位相までの範囲において凹部２Ａ，２Ｂの縁に当接する。この構成により、バネ４Ａ，４Ｂの付勢力がロータ２に作用する範囲を、ロック位相から最進角位相までの範囲に限定することができる。また、この構成においてバネ４Ａ，４Ｂの付勢方向が遅角方向である場合、ロータ２の位相を素早くロック位相へ戻すことが可能となる。
　なお、実施の形態２及び実施の形態３において、バネ４Ａ，４Ｂの数は、１つ又は３つ以上でもよい。バネの数を２つ以上にし、かつ、全てのバネの付勢方向を同一方向にした場合、付勢力が向上する。そのため、ロータ２の位相をより素早くロック位相へ戻すことが可能となる。
実施の形態４．
　上記実施の形態２及び実施の形態３では、２つのバネ４Ａ，４Ｂの付勢方向が同一方向であった。これに対し、実施の形態４では、２つのバネ４Ａ，４Ｂの付勢方向を互いに逆方向にする。
　図７Ａは、実施の形態４に係るバルブタイミング調整装置１００におけるロータ２が最遅角位相のときの平面図である。図７Ｂは、実施の形態４に係るバルブタイミング調整装置１００におけるロータ２がロック位相のときの平面図である。図７Ｃは、実施の形態４に係るバルブタイミング調整装置１００におけるロータ２が最進角位相のときの平面図である。図７Ａ～図７Ｃにおいて、図１Ａ、図１Ｂ、図３Ａ～図３Ｃ、及び図５Ａ～図５Ｃ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４において、バネ４Ａの付勢方向は、進角方向である。また、このバネ４Ａの付勢力がロータ２に作用する範囲は、最遅角位相からロック位相までの範囲に限定されている。これに対し、バネ４Ｂの付勢方向は、遅角方向である。また、このバネ４Ｂの付勢力がロータ２に作用する範囲は、ロック位相から最進角位相までの範囲に限定されている。したがって、ロータ２の位相が最遅角位相とロック位相との間にある場合、バネ４Ａの進角方向の付勢力によってロータ２が素早くロック位相へ戻る。ロータ２の位相がロック位相と最進角位相との間にある場合、バネ４Ｂの遅角方向の付勢力によってロータ２が素早くロック位相へ戻る。
　以上のように、実施の形態４によれば、ケース１とロータ２との相対回転がロックされるロック位相が最遅角位相と最進角位相との間の位相である場合、２つのバネ４Ａ，４Ｂのうちの一方のバネ４Ａはロータ２を進角方向に付勢し、他方のバネ４Ｂはロータ２を遅角方向に付勢する。この構成により、ロータ２がどの位相にあったとしても、素早くロック位相へ戻すことが可能となる。
実施の形態５．
　実施の形態５では、凹部２Ａ，２Ｂが設けられる位置について説明する。
　図８Ａは、実施の形態５に係るバルブタイミング調整装置１００の平面図である。図８Ｂは、図８Ａに示す切断線Ａ－Ａに基づく断面図である。図８Ａ及び図８Ｂにおいて、図１Ａ、図１Ｂ、図３Ａ～図３Ｃ、図５Ａ～図５Ｃ、及び図７Ａ～図７Ｃ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。
　図８Ａに示すように、ロータ２の固定部２Ｃの内部には、進角油路１３Ｅ～１３Ｇと遅角油路１４Ｅ～１４Ｇとが形成されている。進角油路１３Ｅの一端は進角油圧室１１Ｅに連通し、遅角油路１４Ｅの一端は遅角油圧室１２Ｅに連通する。進角油路１３Ｅの他端及び遅角油路１４Ｅの他端は、不図示のカムシャフト内部に形成された油路に連通する。同様に、進角油路１３Ｆ，１３Ｇの一端は、それぞれ進角油圧室１１Ｆ，１１Ｇに連通し、遅角油路１４Ｆ，１４Ｇの一端は、それぞれ遅角油圧室１２Ｆ，１２Ｇに連通する。また、進角油路１３Ｆ，１３Ｇの他端及び遅角油路１４Ｆ，１４Ｇの他端は、不図示のカムシャフト内部に形成された油路に連通する。
　エンジンオイルが進角油路１３Ｅ～１３Ｇを通って進角油圧室１１Ｅ～１１Ｇへ供給されると共に、遅角油圧室１２Ｅ～１２Ｇのエンジンオイルが遅角油路１４Ｅ～１４Ｇを通って排出されることにより、ロータ２が進角方向に回転する。これに対し、エンジンオイルが遅角油路１４Ｅ～１４Ｇを通って遅角油圧室１２Ｅ～１２Ｇへ供給されると共に、進角油圧室１１Ｅ～１１Ｇのエンジンオイルが進角油路１３Ｅ～１３Ｇを通って排出されることにより、ロータ２が遅角方向に回転する。
　シュー１Ａの先端面と固定部２Ｃの外周面とが対向する部分のうち、開口部１Ａｂ及び凹部２Ａが設けられた部分は、隙間が大きいため、エンジンオイルをシールする機能を有さない。図８Ｂに示すように、開口部１Ａｂ及び凹部２Ａが、ケース１及びロータ２において軸Ｘ方向の全域に設けられている場合、ロータ２が進角方向へ回転するとき、進角油圧室１１Ｅに供給されたエンジンオイルが、流路Ｒ１として示すケース１とロータ２との隙間、開口部１Ａｂ及び凹部２Ａを通って、遅角油路１４Ｇに流れ込み、バルブタイミング調整装置１００の外へ排出されることになる。同様に、進角油圧室１１Ｆに供給されたエンジンオイルも、ケース１とロータ２との隙間、開口部１Ｂｂ及び凹部２Ｂを通って、遅角油路１４Ｅに流れ込み、バルブタイミング調整装置１００の外へ排出されることになる。
　そこで、実施の形態５では、流路Ｒ１を通って漏れるオイル量を削減するために好ましい構成例について説明する。
　図９Ａは、実施の形態５に係るバルブタイミング調整装置１００の平面図である。図９Ｂは、図９Ａに示す切断線Ｂ－Ｂに基づく断面図である。図９Ａ及び図９Ｂの例では、凹部２Ａ，２Ｂは、固定部２Ｃの外周面のうち、ロータ回転軸方向、つまり軸Ｘ方向の一方の端部に設けられる。開口部１Ａｂ，１Ｂｂも、シュー１Ａ，１Ｂの先端面のうち、軸Ｘ方向の一方の端部に設けられる。つまり、開口部１Ａｂは凹部２Ａに対向する位置に配置され、開口部１Ｂｂは凹部２Ｂに対向する位置に配置される。なお、図９Ａ及び図９Ｂでは、軸Ｘ方向のうち、図９Ｂの紙面上側の端部に開口部１Ａｂ，１Ｂｂと凹部２Ａ，２Ｂとが設けられているが、紙面下側の端部に設けられてもよい。この構成により、図９Ｂ中の流路Ｒ１が、図８Ｂ中の流路Ｒ１に比べて小さくなり、シールとして機能する面積が大きくなるため、オイル漏れ量が削減される。
　図１０Ａは、実施の形態５に係るバルブタイミング調整装置１００の変形例を示す平面図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示す切断線Ｃ－Ｃに基づく断面図である。図１０Ａ及び図１０Ｂの例では、凹部２Ａ，２Ｂは、固定部２Ｃの外周面のうち、軸Ｘ方向の途中位置に設けられる。開口部１Ａｂ，１Ｂｂも、シュー１Ａ，１Ｂの先端面のうち、軸Ｘ方向の途中位置に設けられる。つまり、開口部１Ａｂは凹部２Ａに対向する位置に配置され、開口部１Ｂｂは凹部２Ｂに対向する位置に配置される。この構成により、図１０Ｂ中の流路Ｒ１が、図８Ｂ中の流路Ｒ１に比べて小さくなり、シールとして機能する面積が大きくなるため、オイル漏れ量が削減される。
　以上のように、実施の形態５によれば、凹部２Ａ，２Ｂは、固定部２Ｃの外周面のうち、軸Ｘ方向の一方の端部に設けられ、開口部１Ａｂ，１Ｂｂは、凹部２Ａ，２Ｂに対向する位置に配置されていることが好ましい。この構成により、オイル漏れ量の削減が可能となる。
　また、凹部２Ａ，２Ｂは、固定部２Ｃの外周面のうち、軸Ｘ方向の途中位置に設けられ、開口部１Ａｂ，１Ｂｂは、凹部２Ａ，２Ｂに対向する位置に配置されてもよい。この構成によっても、オイル漏れ量の削減が可能となる。
　なお、実施の形態１～５では、バネ４Ａ，４Ｂが捩じりコイルバネであったが、バネ４Ａ，４Ｂの種類は、捩じりコイルバネに限らない。
　図１１は、実施の形態１～５におけるバネ４Ａ，４Ｂの変形例を示す図である。図１１に示すバネ４Ａ，４Ｂは、板バネである。板バネであるバネ４Ａ，４Ｂの折れ曲がった部分は、バネ収納部１Ａａ，１Ｂａの内周面に設けられた凹状の支持部１Ａｄ，１Ｂｄによって支持される。バネ４Ａ，４Ｂの第１の腕４Ａａ，４Ｂａは、開口部１Ａｂ，１Ｂｂから凹部２Ａ，２Ｂへ突出し、凹部２Ａ，２Ｂの縁に当接する。また、バネ４Ａ，４Ｂの第２の腕４Ａｂ，４Ｂｂは、支持部１Ａｃ，１Ｂｃによって支持される。
　このように、バネ４Ａ，４Ｂが、板バネ又は渦巻きバネ等である場合にも、捩じりコイルバネである場合と同様に、バルブタイミング調整装置１００の内部に収納できるため、ケース１とロータ２の外部にバネ４Ａ，４Ｂの分の厚みを確保する必要がないバルブタイミング調整装置１００を提供することができる。
　また、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
　以上のように、この発明に係るバルブタイミング調整装置は、ケースとロータの外部にバネの分の厚みを確保する必要がないので、エンジンの小型化が求められる車両に搭載して用いるのに適している。
　１　ケース、１Ａ～１Ｃ　シュー、１Ａａ，１Ｂａ　バネ収納部、１Ａｂ，１Ｂｂ　開口部、１Ａｃ，１Ｂｃ，１Ａｄ，１Ｂｄ　支持部、１Ｅ～１Ｇ　油圧室、２　ロータ、２Ａ，２Ｂ　凹部、２Ｃ　固定部、３Ａ～３Ｃ　ベーン、４Ａ，４Ｂ　バネ、４Ａａ，４Ｂａ　第１の腕、４Ａｂ，４Ｂｂ　第２の腕、１０　スプロケット、１１Ｅ～１１Ｇ　進角油圧室、１２Ｅ～１２Ｇ　遅角油圧室、１３Ｅ～１３Ｇ　進角油路、１４Ｅ～１４Ｇ　遅角油路、１００　バルブタイミング調整装置。

Claims (9)

  1. 　複数のシューで仕切られた複数の油圧室を有するケースと、
    　カムシャフトが固定される固定部、前記固定部の外周面に設けられた凹部、及び前記固定部の外周面から径方向外側へ突出して前記複数の油圧室それぞれを進角油圧室と遅角油圧室とに仕切る複数のベーンを有し、前記ケースに対して相対回転するロータと、
    　第１の腕が前記凹部の縁に当接し、第２の腕が前記ケースに支持されて前記ロータを付勢するバネと、
    　前記第１の腕を前記凹部へ突出させる開口部を有し、前記第２の腕を支持した状態で前記バネを収納する、前記ケースに設けられたバネ収納部とを備えるバルブタイミング調整装置。
  2. 　前記バネは、捩じりコイルバネ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. 　前記ケースと前記ロータとの相対回転がロックされるロック位相が、最遅角位相と最進角位相との間の位相である場合、
    　前記第１の腕は、前記最遅角位相から前記ロック位相までの範囲において前記凹部の縁に当接し、前記ロック位相から前記最進角位相までの範囲において前記開口部の縁に当接することによって前記凹部の縁から離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。
  4. 　前記ケースと前記ロータとの相対回転がロックされるロック位相が、最遅角位相と最進角位相との間の位相である場合、
    　前記第１の腕は、前記最遅角位相から前記ロック位相までの範囲において前記開口部の縁に当接することによって前記凹部の縁から離れ、前記ロック位相から前記最進角位相までの範囲において前記凹部の縁に当接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。
  5. 　前記バネは、２つ設けられていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載のバルブタイミング調整装置。
  6. 　２つの前記バネは、前記ロータを同じ方向に付勢することを特徴とする請求項５記載のバルブタイミング調整装置。
  7. 　前記２つのバネの一方は、前記ロータを進角方向に付勢し、他方は前記ロータを遅角方向に付勢することを特徴とする請求項５記載のバルブタイミング調整装置。
  8. 　前記凹部は、前記固定部の外周面のうち、ロータ回転軸方向の一方の端部に設けられ、
    　前記開口部は、前記凹部に対向する位置に配置されてい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。
  9. 　前記凹部は、前記固定部の外周面のうち、ロータ回転軸方向の途中位置に設けられ、
    　前記開口部は、前記凹部に対向する位置に配置されてい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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