(57)【要約】【課題】ベーンロータのロータ部の外径を大きき取ることが可能になる。【解決手段】駆動回転体は、内周面に内方へ突出した４つのシュー８ａ〜８ｄを有するハウジング本体６ａと、ハウジング本体の両端開口を閉塞するフロント、リアプレート１１、１２と、各シューの内部軸方向に貫通形成された４つのボルト挿入孔８ｇに挿入されて、ハウジング本体と各プレートとを固定するボルト１３と、を有している。ベーンロータ７は、カムシャフト２に取り付けられ、外周面１４ｃが各シューの内端部８ｅの先端面８ｆと接触するロータ部１４を有している。シューの先端面とロータ部の外周面との接触面Ｓは、軸方向において少なくとも一部がボルトの頭部１３ａと重なる位置にある。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成された内周面に径方向の内方へ突出した複数のシューを有するハウジング本体と、前記ハウジング本体の回転軸方向の開口部を閉塞するプレートと、前記各シューの内部軸方向に有するボルト挿入孔に挿入されて、前記ハウジング本体とプレートとを固定するボルトと、を有し、クランクシャフトからの回転力が伝達される駆動回転体と、
カムシャフトに取り付けられ、外周面が前記複数のシューの内端部の先端面と接触するロータ部と、前記ロータ部の外周面から径方向の外側へ延びて前記複数のシューとの間を複数の作動室に分ける複数のベーンと、を有する従動回転体と、
を備え、
前記複数のシューの内端部の先端面と前記ロータ部の外周面との接触部は、軸方向において少なくとも一部が前記ボルトの頭部と重なる位置にあることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記ボルトの頭部と該頭部が着座する前記プレートの着座面及び前記接触部が軸方向において重なる位置に配置されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記シューの径方向の内端部は、先端面が前記ロータ部の外周面に倣って凹状円弧面になっていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記シューの内端部の先端面は、前記ロータ部の外周面に直接接触することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項５】
請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記ボルトは、前記プレートの着座面に当接する前記頭部の座面が平坦な平ボルトであることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項６】
請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記ボルトは、皿ボルトであることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項７】
請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記シューは、前記ボルトの軸部が挿入されるボルト挿入孔を有し、
前記ボルト挿入孔は、一部が径方向内側に開放されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項８】
請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記ロータ部は、前記ハウジング本体に対して前記ロータ部を回転方向に付勢する捩りコイルばねが配置される凹部を有し、
前記凹部は、前記シューと前記ロータ部の接触部よりも径方向の内側にあることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項９】
請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記ボルトの頭部の座面の直径は、前記シューと前記ベーンによって仕切られる前記作動室の径方向の長さよりも長く形成されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項１０】
請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記ボルトの頭部の直径は、前記ベーンの径方向長さよりも長いことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記ロータ部の内部の回転軸方向に、前記各作動室の給排通路の切換を行う電磁切換弁が設けられていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項１２】
少なくとも軸方向の一端が開放された筒状のハウジング本体と、前記ハウジング本体の一端開口を閉止するプレートと、前記ハウジング本体と前記プレートを締結するボルトと、を有し、クランクシャフトからの回転力が伝達されるハウジングと、
前記ハウジングの内部に配置されて、カムシャフトの回転軸方向の一端部に取り付けられるロータ部を有する従動回転体と、
前記ハウジングと前記ロータ部が径方向で接触する接触部分の少なくとも一部が、軸方向において前記ボルトの頭部と重なる投影範囲に位置していることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載された従来のバルブタイミング制御装置は、ハウジングが、内周面に内方へ突出した複数のシューを有する円筒状のハウジング本体と、該ハウジング本体の軸方向の両端開口を閉止するフロントプレート及びリアプレートと、を有し、前記ハウジング本体とフロントプレート及びリアプレートが複数のボルトによって共締め固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１４９３９号公報(図１、図２)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記ハウジングの各構成部材を共締め固定する前記各ボルトの頭部は、その軸方向の投影(外径全体)がフロントプレートを介して前記シューの軸方向の一端面の投影面積の範囲内に入るように配置されている。つまり、シューの突出長さが大きくなっているため、ハウジング本体内に相対回転可能に収容されたベーンロータのロータ部の外径の大きさが制約されてしまう。この結果、スペースの有効活用が制限されるおそがあった。
【０００５】
本発明は、前記従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、従動回転体のロータ部の外径を大きき取ることが可能な内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することを一つの目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の好ましい態様によれば、ハウジング本体に有する各シューの内端部の先端面と従動回転体のロータ部の外周面との接触部は、軸方向において少なくとも一部がボルトの頭部と重なる位置にあることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一つの態様によれば、従動回転体のロータ部の外径を大きくすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置を断面して示す全体構成図である。
【図２】本実施形態のバルブタイミング制御装置に適用される油圧回路と、フロントプレートを外してベーンロータが最進角側に相対回転した状態を示す正面図である。
【図３】バルブタイミング制御装置の主要部品を分解して示す斜視図である。
【図４】フロントプレートを外したバルブタイミング制御装置を示し、ベーンロータが最進角側に相対回転した状態を示す正面図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【図６】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】本実施形態に供される制御弁の分解斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態を示す図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態を示し、Ａは要部拡大図、ＢはＡのＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、内燃機関のバルブタイミング制御装置を吸気弁側に適用したものを示している。
【００１０】
図１は本発明の第１実施形態に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置を断面して示す全体構成図、図２は本実施形態のバルブタイミング制御装置に適用される油圧回路と、フロントプレートを外してベーンロータが最遅角側に相対回転した状態を示す正面図、図３はバルブタイミング制御装置の主要部品を分解して示す斜視図、図４はフロントプレートを外したバルブタイミング制御装置を示し、ベーンロータが最進角側に相対回転した状態を示す正面図である。
【００１１】
バルブタイミング制御装置は、図１〜図４に示すように、機関のクランクシャフトにより図外のタイミングチェーンを介して回転駆動されるタイミングスプロケット（以下、スプロケットという。）１と、スプロケット１に対して相対回転可能に設けられた吸気側のカムシャフト２と、スプロケット１とカムシャフト２との間に配置されて、該両者１，２の相対回転位相を変更する位相変更機構３と、該位相変更機構３を最遅角側の相対回転位置でロックさせるロック機構４と、位相変更機構３を作動させる油圧回路５と、を備えている。
【００１２】
スプロケット１は、円環状に形成されて、外周にタイミングチェーンが巻回される歯車部１ａが設けられている。また、スプロケット１は、後述するハウジング本体６ａと一体に設けられている。スプロケット１は、駆動回転体の一部を構成している。
【００１３】
カムシャフト２は、図外のシリンダヘッド上に複数のカム軸受を介して回転自在に支持されている。このカムシャフト２は、外周面の回転軸方向の所定位置に図外の吸気弁をバルブスプリングのばね力に抗して開作動させる回転カムが気筒毎に設けられている。また、カムシャフト２の一端部２ａの内部軸心方向には、後述するカムボルトとして機能するバルブボディ２７が螺着される雌ねじ孔２ｂが形成されている。
【００１４】
図５は図４に示すバルブタイミング制御装置の要部拡大図、図６は図４のＡ−Ａ線断面図である。
【００１５】
位相変更機構３は、図１〜図５に示すように、スプロケット１と一体に設けられ、内部に作動室を有するハウジング６と、ハウジング６内に相対回転可能に収容された従動回転体であるベーンロータ７と、ハウジング６の作動室内に形成された複数（本実施形態ではそれぞれ４つ）の遅角作動室９と進角作動室１０と、を備えている。ハウジング６は、スプロケット１と共に駆動回転体を構成している。
【００１６】
４つの遅角作動室９と進角作動室１０は、後述するハウジング本体６ａの内周面に突設された４つのシュー８ａ〜８ｄと、後述するベーンロータ７のベーン１５ａ〜１５ｄとによって仕切られている。
【００１７】
ハウジング６は、ハウジング本体６ａと、ハウジング本体６ａの軸方向の一端側に設けられて、該一端開口部を閉塞するフロントプレート１１と、ハウジング本体６ａの軸方向の他端側に設けられて、該他端開口部を閉塞するリアプレート１２と、を有している。
【００１８】
ハウジング本体６ａは、圧粉金属を焼結して成形されたいわゆる焼結金属材によってほぼ円筒状に形成されて、スプロケット１と一体に設けられている。また、ハウジング本体６ａは、内周面に複数(本実施形態では４つ)のシュー８ａ〜８ｄが突設されている。
【００１９】
この各シュー８ａ〜８ｄは、図２、図４及び図５に示すように、ハウジング本体６ａの回転中心Ｘから径方向外側に延びた径方向長さＬが従来のものに比較して短く形成されている。また、各内端部８ｅの各先端面８ｆは、後述するロータ部１４の円形状の外周面１４ｃに倣って円弧状に形成されており、この外周面１４ｃにメタルタッチ状態に接触（摺動）してシール機能を発揮するようになっている。
【００２０】
また、各シュー８ａ〜８ｄは、内部軸方向に複数(本実施形態では４つ)のボルト挿入孔８ｇがそれぞれ貫通形成されている。この各ボルト挿入孔８ｇは、その形成位置が内端部８ｅの先端面８ｆ寄りになっていると共に、内径がほぼ均一径のストレート孔になっている。
【００２１】
フロントプレート１１は、例えば鉄系金属によって円盤状に形成されて、中央に比較的大径な挿入孔１１ａが貫通形成されている。このフロントプレート１１は、挿入孔１１ａを除く内周面とベーンロータ７の対向する一側面との間で各遅角、進角作動室９，１０内をいわゆるサイドシールによってシールするようになっている。また、フロントプレート１１は、外周部の周方向のほぼ等間隔位置に複数(本実施形態では４つ)のボルト挿入孔１１ｂが貫通形成されている。なお、各ボルト挿入孔１１ｂは、ほぼ均一内径のストレート孔に形成されている。
【００２２】
また、フロントプレート１１は、挿入孔１１ａの外側孔縁に円環状の突起部１１ｃが一体に設けられている。この突起部１１ｃは、円周方向の所定位置に後述する捩りコイルばね４１の軸方向外側の一端部４１ａが係り止めされる長溝１１ｄが切欠形成されている。
【００２３】
リアプレート１２は、フロントプレート１１と同径の鉄系金属によって円盤状に形成され、その肉厚はフロントプレート１１よりも僅かに大きく形成されている。このリアプレート１２は、中央にカムシャフト２の一端部２ａが軸方向から摺動可能に挿入される挿入孔１２ａが貫通形成されている。また、リアプレート１２は、挿入孔１２ａを除く内周面とベーンロータ７の対向する他側面との間のサイドクリアンランスで各遅角、進角作動室９，１０内をシールするようになっている。また、リアプレート１２は、外周部の周方向のほぼ等間隔位置に後述するボルト１３の雄ねじ部１３ｃが螺着される４つの雌ねじ孔１２ｂが貫通形成されている。なお、リアプレート１２は、ハウジング本体６ａ側の内側面の所定位置に、後述するロック穴１９が設けられている。
【００２４】
ハウジング本体６ａ(スプロケット１)とフロントプレート１１及びリアプレート１２は、図６にも示すように、各ボルト挿入孔１１ｂや各ボルト挿入孔８ｇを挿入して先端部が雌ねじ孔１ｃに螺着する４本のボルト１３によって回転軸方向から共締め固定されている。
【００２５】
この各ボルト１３は、一般的な平ボルトが用いられており、頭部１３ａと、この頭部１３ａの中央に一体に有する軸部１３ｂと、該軸部１３ｂの先端部外周に形成されて、リアプレート１２の雌ねじ孔１２ｂに螺着可能な雄ねじ部１３ｃと、を備えている。
【００２６】
頭部１３ａは、平坦な低頭型であって、外面中央に回転工具が挿入される工具穴１３ｄが形成されている。また、この頭部１３ａは、軸部１３ｂとの付け根部に締め付け剛性を確保するための環状凸部１３ｅを一体に有している。
【００２７】
この各頭部１３ａは、図５及び図６に示すように、それぞれの直径長さ(外径長さ)Ｌ１が後述するベーンロータ７の各ベーン１５ａ〜１５ｄの径方向長さ(突出長さ)Ｌ２よりも大きく形成されている。
【００２８】
また、ボルト１３は、締め付け時に頭部１３ａの軸部１３ｂ側の座面１３ｆがフロントプレート１１のボルト挿入孔１１ｂの孔縁周囲の着座面１１ｅに着座するようになっている。座面１３ｆ(頭部１３ａ)は、直径が各遅角作動室９や各進角作動室１０の径方向長さ(各遅角作動室９や各進角作動室１０の外径と内径の差)よりも長く形成されている。
【００２９】
ベーンロータ７は、ハウジング本体６ａと同じく焼結金属によって一体に形成されている。ベーンロータ７は、図１〜図５に示すように、ロータ部１４と、該ロータ部１４の外周面１４ｃの円周方向のほぼ９０°の等間隔位置に放射状に突設された複数（本実施形態では４つ）のベーン１５ａ〜１５ｄと、から構成されている。
【００３０】
ロータ部１４は、各シュー８ａ〜８ｄの突出長さ(径方向長さ)Ｌが短くなった分、外径(直径)長さＬ３が比較的大径な円筒状に形成されている。つまり、ロータ部１４の外径長さＬ３は、各シュー８ａ〜８ｄの突出長さＬが従来のものよりも短く設定されていることから、この短くなった分だけ従来のものよりも大径に形成されている。
【００３１】
ロータ部１４は、中央の内部軸方向にカムシャフト２の雌ねじ孔２ｂと連続するカムボルト挿通孔１４ａが貫通形成されている。また、ロータ部１４は、回転軸方向の一端面（カムシャフト２と反対側の前端面）に後述する捩りコイルばね４１の軸方向の一部を収容する円形状の収容溝１４ｂが形成されている。この収容溝１４ｂは、内径が捩りコイルばね４１の外径より大きく形成されて、内部で捩りコイルばね４１の自由な拡縮変形を許容している。
【００３２】
各ベーン１５ａ〜１５ｄは、ロータ部１４の外径が大きくなったことに伴いその径方向の突出長さＬ２がボルト頭部１３ａの外径長さＬ１よりも短くなっている。
【００３３】
捩りコイルばね４１は、外側の一端部４１ａがフロントプレート１１の長溝１１ｄの孔縁に係り止めされている。一方、内側の他端部４１ｂは、ロータ部１４の収容溝１４ｂの底面に形成された図外の切欠溝穴に係り止めされている。この捩りコイルばね４１は、ベーンロータ７をハウジング６に対して進角側の相対回転方向へ付勢している。このばね力によって、ベーンロータ７は、例えば機関始動時における負の交番トルクによる遅角側への急激な相対回転を抑制されるようになっている。
【００３４】
そして、図２、図４〜図６に示すように、各ボルト１３がハウジング本体６ａに対して各プレート１１，１２を共締め固定した状態では、ボルト１３の頭部１３ａの一部が、各シュー８ａ〜８ｄの各先端面８ｆとロータ部１４の外周面１４ｃとの接触部である接触面(メタルタッチ面）Ｓに軸方向において重なるようになっている。
【００３５】
すなわち、頭部１３ａは、ロータ部１４側の一部が該ロータ部１４の外周面１４ｃとシュー８ｄの先端面８ｆとの接触面Ｓよりも径方向内側に位置するように設定されている。したがって、ボルト１３の締結トルクは、図６の矢印で示すように、頭部１３ａからフロントプレート１１の各ボルト挿入孔１１ｂ周囲の着座面１１ｅを介して各シュー８ａ〜８ｄの各ボルト挿入孔８ｇの前端面側の孔縁周囲にほぼ均一に作用する。なお、このボルト１３の締結トルクは、ロータ部１４のフロントプレート１１側の一側面とこれに対向するフロントプレート１１の内側面との間にサイドクリアランスが存在することから、前記一側面に作用することはない。
【００３６】
カムボルト挿通孔１４ａは、後述するバルブボディ２７の軸部が挿入されるようになっていると共に、内周面に２つの第１、第２環状油路３２、３３が軸方向に並列に設けられている。このロータ部１４は、カムボルト挿通孔１４ａに軸部が挿入されたバルブボディ２７の締め付けトルクによってカムシャフト２の一端部２ａに固定されている。
【００３７】
フロントプレート１１側の第１環状油路３２は、後述する遅角通路孔１７の径方向内側の一端開口と４つの遅角ポート３４とを連通している。
【００３８】
リアプレート１２側の第２環状油路３３(環状油路)は、後述する進角通路孔１８の径方向内側の一端開口と４つの進角ポート３５とを連通している。また、第２環状油路３３は、ロータ部１４の内部軸方向に形成された後述するロック解除油路２４の径方向内側の一端開口と一つのロックポート３６とを連通している。
【００３９】
各ベーン１５ａ〜１５ｄは、ロータ部１４の大径化に伴ってその分、径方向の突出長さが比較的短く形成されて、それぞれが各シュー８ａ〜８ｄの間に配置されている。また、１つの第１ベーン１５ａ以外の３つのベーン１５ｂ〜１５ｄは、円周方向の巾がほぼ同一に設定されて比較的薄肉に形成されている。第１ベーン１５ａは、周方向の幅が大きく形成されて内部にロック機構４の一部が設けられている。
【００４０】
各ベーン１５ａ〜１５ｄの外周面にそれぞれ形成されたシール溝には、ハウジング本体６ａの内周面との間をシールするシール部材１６がそれぞれ設けられている。
【００４１】
また、各シュー８ａ〜８ｄの各先端面８ｆは、前述したように、ロータ部１４の外周面１４ｃに接触しながらメタルシールするようになっている。したがって、この特別なシール部材が不要になることから、コストの低減化が図れると共に、製造、組立作業能率の向上も図れる。
【００４２】
また、ベーンロータ７は、図２に示すように、遅角側(反時計方向)へ相対回転すると、第１ベーン１５ａの一側面が対向する一つのシュー８ａの対向側面に当接する。これによって、ベーンロータ７は、最大遅角側の回転位置が規制されるようになっている。また、ベーンロータ７は、図４に示すように、進角側(時計方向)へ相対回転すると、同じく第１ベーン１５ａの他側面が対向する他のシュー８の対向側面に当接する。これによって、ベーンロータ７は、最大進角側の回転位置が規制されるようになっている。
【００４３】
各ベーン１５ａ〜１５ｄの正逆回転方向の両側面と各シュー８ａ〜８ｄの両側面との間には、前述した各遅角作動室９と各進角作動室１０が設けられている。各遅角作動室９と各進角作動室１０は、ロータ部１４の内部に第１、第２環状油路３２，３３からほぼ径方向外側に向かってそれぞれ４つの遅角通路孔１７と進角通路孔１８が形成されている。この各遅角通路孔１７と各進角通路孔１８は、それぞれ断面形状が円形状に形成されていると共に、後述するそれぞれ４つの遅角ポート３４及び進角ポート３５を介して油圧回路５にそれぞれに連通している。
【００４４】
ロック機構４は、ハウジング６に対してベーンロータ７を最遅角側の回転位置（図２に示す位置）に保持するものである。
【００４５】
ロック機構４は、図１〜図３に示すように、リアプレート１２の内側面に形成されたロック穴１９と、ベーンロータ７の第１ベーン１５ａの内部軸方向に形成されたピン収容孔２０に進退動可能に設けられたロックピン２１と、該ロックピン２１をロック穴１９方向へ付勢するコイルスプリング２２と、供給された油圧によってロックピン２１をコイルスプリング２２のばね力に抗してロック穴１９から後退移動させて係合を解除する解除用受圧室２３と、該解除用受圧室２３に油圧を供給するロック解除油路２４と、から主として構成されている。
【００４６】
ロック穴１９は、リアプレート１２の内側面のベーンロータ７の最遅角側の相対回転位置に対応した位置に形成されている。また、ロック穴１９の内周面には、穴構成部１９ａが圧入固定されている。この穴構成部１９ａは、耐摩耗性の例えば鉄系金属材によって円環状に形成され、内径がロックピン２１の小径な先端部の外径よりも大径に形成されている。
【００４７】
また、解除用受圧室２３は、ロック穴１９の底面に形成された小径な溝部とロックピン２１の後述する小径な先端面との間の空間によってよって形成されている。ロック解除油路２４は、リアプレート１２の内側面に円周方向へ沿った長溝状に形成され、一端がロック穴１９に開口し、他端が一つの進角作動室１０に開口している。
【００４８】
ロックピン２１は、例えば鉄系金属材によって形成され、小径な先端部がロック穴１９(穴構成部１９ａ)に対して挿入あるいは抜け出すようになっている。つまり、ロックピン２１は、コイルスプリング２２のばね力によって先端部がロック穴１９の内部に挿入してベーンロータ７をハウジング６に対してロックする。または、ロック穴１９から抜け出てロックを解除するようになっている。
【００４９】
ロックピン２１は、ロック解除油路２４から解除用受圧室２３内に供給された所定以上の油圧を受けると後退移動してロック穴１９から抜け出してロックが解除されるようになっている。
【００５０】
油圧回路５は、図１及び図２に示すように、カムシャフト２の軸受ジャーナル部やカムシャフト２の内部軸方向に形成された供給通路２５ｂと、該供給通路２５ｂの上流側に設けられて、吐出通路２５ａから供給通路２５ｂに作動油圧を吐出するオイルポンプ２５と、ロータ部１４の内部軸方向に設けられて、機関運転状態に応じて各遅角通路孔１７と各進角通路孔１８の流路を切り換える制御弁である電磁切換弁２６と、該電磁切換弁２６の流路の切り換えによって、各遅角、進角作動室９、１０のいずれか一方の作動油をオイルパン５１に排出する排出通路４３と、を備えている。
【００５１】
供給通路２５ｂは、上流部がオイルポンプ２５の吐出通路２５ａと連通している一方、下流側がカムシャフト２の雌ねじ孔２ｂの先端部に形成された油室２ｃに連通している。
【００５２】
オイルポンプ２５は、一般的な例えばベーンタイプあるいはトロコイドタイプのものが用いられている。
【００５３】
図７は本実施形態に供される電磁切換弁２６の分解斜視図である。
【００５４】
電磁切換弁２６は、図１、図２及び図７に示すように、ベーンロータ７をカムシャフト２の一端部２ａに軸方向から固定するカムボルトであるバルブボディ２７と、該バルブボディ２７の内部軸方向に貫通形成されたバルブ孔２７ａ内に収容配置されたスリーブ２８と、該スリーブ２８の外周面とバルブ孔２７ａの内周面との間に配置されたスプール弁２９と、該スプール弁２９を図１の左方向へ付勢するバルブスプリング３０と、スプール弁２９をバルブスプリング３０のばね力に抗して他方向へ押し出す電磁アクチュエータ３１と、から主として構成されている。
【００５５】
バルブボディ２７は、例えば鉄系金属材によって内部中空状の円筒状に形成されており、内部軸方向に貫通形成されたバルブ孔２７ａと、外周面が六角面に形成された頭部２７ｂと、ロータ部１４のカムボルト挿通孔１４ａに挿通する軸部２７ｃと、該軸部２７ｃの先端部外周に形成されて、カムシャフト２の雌ねじ孔２ｂに螺着する雄ねじ部２７ｄと、から構成されている。
【００５６】
頭部２７ｂは、軸部２７ｃの付け根部にフランジ部２７ｅを有し、バルブボディ２７がカムシャフト２に締結された状態では、フロントプレート１１の挿入孔１１ａ内にフランジ部２７ｅが配置されている。また、フランジ部２７ｅは、着座面がロータ部１４のカムボルト挿通孔１４ａの開口縁側の周面に着座している。
【００５７】
軸部２７ｃは、軸方向のほぼ頭部２７ｂ寄りの位置に遅角ポート３４が周壁の十字径方向へ４つ貫通形成されている。また、軸部２７ｃの各遅角ポート３４の先端部寄り側部には、進角ポート３５が周壁の十字径方向へ４つ貫通形成されている。なお、各遅角ポート３４と各進角ポート３５は、それぞれの内径が同じ大きさに形成されている。
【００５８】
各遅角ポート３４と各進角ポート３５は、図１に示すように、それぞれの内側開口がバルブ孔２７ａに臨み、外側開口が各遅角通路孔１７と各進角通路孔１８にそれぞれ第１、第２環状油路３２，３３を介して径方向から連通している。
【００５９】
また、軸部２７ｃの先端部の内周には、円環状の環状溝２７ｆが形成されている。この環状溝２７ｆは、バルブ孔２７ａの内周面の内径よりも大径に形成されて、内端に径方向に沿った段差面２７ｇが形成されている。
【００６０】
スリーブ２８は、例えば、合成樹脂材あるいは金属材によって一体に形成されており、中実な円柱状のスリーブ本体２８ａと、該スリーブ本体２８ａの軸方向の一端部に一体に有するフランジ部２８ｂと、から構成されている。
【００６１】
スリーブ本体２８ａは、内部に一体に設けられた仕切壁３７によって第１油通路３８と第２油通路３９が仕切られている。また、このスリーブ本体２８ａのフランジ部２８ｂ側の内部には、バルブ収容凹部４０が形成されている。つまり、スリーブ本体２８ａの中実な内部を切り欠いて第１、第２油通路３８，３９が軸方向に沿って形成されている。
【００６２】
仕切壁３７は、軸直角方向の断面が十字形状に形成されて、中央軸部を中心として図外の４つの仕切部によって構成されている。また、仕切壁３７のバルブ収容凹部４０と軸方向で反対側の端部には、第１油通路３８の軸方向端部を閉塞する第１端壁２８ｄが一体に設けられている。また、バルブ収容凹部４０側の端部には、第２油通路３９の軸方向端部を閉塞する第２端壁２が一体に設けられている。さらに、仕切壁３７の第２端壁２側の中心位置には、中央軸部を延長した形でバルブ収容凹部４０方向へ突出した突部が設けられている。
【００６３】
第１油通路３８と第２油通路３９は、スリーブ本体２８ａの軸方向に沿って並行に形成されて、十字状の仕切壁３７を介して互いに径方向の対称位置、つまり１８０°の対称位置に２つずつ形成されている。また、各油通路３８，３９は、仕切壁３７によってそれぞれが断面扇状に形成されている。
【００６４】
第１油通路３８は、スリーブ本体２８ａの第１端壁２８ｄ付近に矩形状の第１開口孔３８ａが貫通形成されている。この第１開口孔３８ａは、スプール弁２９の後述する連通孔２９ｅを介して各遅角ポート３４あるいは各進角ポート３５及びロックポート３６に適宜連通するようになっている。
【００６５】
第２油通路３９は、スリーブ本体２８ａの第２端壁２付近に矩形状の第２開口孔３９ａが貫通形成されている。この第２開口孔３９ａは、スプール弁２９の後述する他の連通孔２９ｅを介して各遅角ポート３４あるいは各進角ポート３５及びロックポート３６に適宜連通するようになっている。
【００６６】
また、第２油通路３９の第２端壁２と反対側の端部には、排出口３９ｂが形成されている。この排出口３９ｂは、後述する筒状部材５０を介して排出通路４３に連通している。
【００６７】
また、第１端壁２８ｄは、第１油通路３８側の内面に該第１油通路３８から第１開口孔３８ａに作動油を案内する第１傾斜面が形成されている。一方、第２端壁２は、第２油通路３９側の内面に第１筒状通路から第２油通路３９へ作動油を案内する第２傾斜面が形成されている。
【００６８】
さらに、各遅角ポート３４は、スプール弁２９が図１の最大左方向の移動位置に保持されている状態では、スプール弁２９のいずれかの各連通孔２９ｅと後述する筒状部材５０の各排出用孔５０ｃを介して排出通路４３に連通している。
【００６９】
フランジ部２８ｂは、図１に示すように、環状溝２７ｆの内部に配置されている。また、フランジ部２８ｂは、バルブスプリング３０の軸方向の一端部が弾持されるスプリングリテーナ４２とバルブシート４６との間に軸方向から挟み込まれるように配置されている。
【００７０】
つまり、スプリングリテーナ４２は、図７に示すように、金属プレートで円環状に形成されて、外周部４２ａが軸方向に沿って断面ほぼＬ字形状に折曲形成されていると共に、中央に大径な挿入孔４２ｂが貫通形成されている。外周部４２ａは、外周面が環状溝２７ｆの内周面に圧入されていると共に、環状の前端壁４２ｃが環状溝２７ｆの段差面２７ｇに軸方向から当接している。
【００７１】
組み付け後において、フランジ部２８ｂの外周面とスプリングリテーナ４２の外周部４２ａとの間に、例えば０．４ｍｍ程度の径方向クリアランスが形成されている。また、フランジ部２８ｂの前端面と該前端面と軸方向から対向するバルブシート４６の対向面との間には、約０．０２ｍｍ程度の軸方向クリアランスが形成されている。これらの各クリアランスの存在によって、スリーブ２８全体が、バルブボディ２７に対して径方向及び軸方向へ僅かに移動可能に保持されている。
【００７２】
バルブ収容凹部４０には、逆止弁４４が収容配置されている。この逆止弁４４は、図１及び図９に示すように、弁体４５と、該弁体４５が離着座するバルブシート４６と、弁体４５をバルブシート４６方向へ付勢するチェックスプリング４７と、から構成されている。
【００７３】
弁体４５は、プレート状の金属材を縦断面Ｕ字形のカップ状に形成されていると共に、外径がバルブ収容凹部４０の内径よりも十分小さく形成されて、両者間に比較的大きな隙間が形成されている。
【００７４】
バルブシート４６は、円板プレート状に形成されて、弁体４５の方向へ膨出変形した中央部位に通路孔４６ａが貫通形成されている。また、外周部４６ｂは、環状溝２７ｆの内周側に軸方向から挿入配置されている。
【００７５】
弁体４５は、球面状の先端部４５ａがバルブシート４６の通路孔４６ａの孔縁に離着座して通路孔４６ａを開閉するようになっている。
【００７６】
チェックスプリング４７は、弁体４５を通路孔４６ａの孔縁に着座する方向へ付勢している。そのばね力は、通路孔４６ａから弁体４５に作用する所定の作動油圧によって圧縮変形して弁体４５を後退移動させて通路孔４６ａを開く程度の大きさに設定されている。
【００７７】
また、環状溝２７ｆには、バルブシート４６よりも先端側の内周に形成された円環溝２７ｈに濾過フィルタ４９が嵌合固定されている。この濾過フィルタ４９は、中央部のフィルタ部４９ａを通過する作動油内の塵等を捕集するようになっている。
【００７８】
スプール弁２９は、図７に示すように、ほぼ円筒状に形成されて、内周面がスリーブ本体２８ａの外周面を軸方向へ摺動可能に設けられている。また、スプール弁２９は、軸方向の両端部と該両端部の間に所定間隔で４つの第１ランド部２９ａ〜第４ランド部２９ｄが設けられている。この各ランド部２９ａ〜２９ｄのそれぞれの間には、遅角ポート３４と第１油通路３８、並びに進角ポート３５と第２油通路３９を適宜連通させるそれぞれ４つの連通孔２９ｅが径方向に貫通形成されている。
【００７９】
各連通孔２９ｅは、スプール弁２９の周壁を径方向からほぼクロス状に貫通して形成されている。また、この各連通孔２９ｅが位置するスプール弁２９の外周面には、３つの第１グルーブ溝２９ｆが形成されている。また、連通孔２９ｅが位置する内周面には、３つの第２グルーブ溝２９ｇがそれぞれ形成されている。この各第２グルーブ溝２９ｇは、各連通孔２９ｅの外側開口に臨んで形成されている。また、第２グルーブ溝２９ｇは、その軸方向の幅長さが隣接する各ランド部２９ａ〜２９ｄ間まで大きく形成されている。この大きな幅の第２グルーブ溝２９ｇによって、スプール弁２９の所定移動範囲の間において、スリーブ２８の第１開口孔３８ａと各連通孔２９ｅとの連通を確保するようになっている。
【００８０】
バルブスプリング３０は、軸方向の一端部が前述したようにスプリングリテーナ４２の前端壁４２ｃに弾接している。一方、軸方向の他端部は、スプール弁２９のカムシャフト２側に位置する第１ランド部２９ａ側の軸方向端面に弾接して、スプール弁２９を電磁アクチュエータ３１方向へ付勢している。
【００８１】
スプール弁２９の第４ランド部２９ｄ側の軸方向端面には、図１中、電磁アクチュエータ３１から右方向への押圧力を受けてこれをスプール弁２９に伝達する筒状部材５０が設けられている。
【００８２】
この筒状部材５０は、円筒状の金属プレート材を折り返し状に折曲されて、外径が軸方向で大小径状に形成されており、スプール弁２９側の大径筒部５０ａと、電磁アクチュエータ３１側の小径筒部５０ｂと、を有している。
【００８３】
大径筒部５０ａは、折り返された軸方向の一端部がスプール弁２９の軸方向端面に軸方向から当接し、他端縁がバルブ孔２７ａの頭部２７ｂ側に固定されたストッパリング５２に軸方向から弾接している。これによって、スプール弁２９は、筒状部材５０を介して図１中、最大左方向の移動が規制されている。
【００８４】
小径筒部５０ｂは、有底状に形成されて、底壁５０ｄの先端面に電磁アクチュエータ３１のプッシュロッド６１が軸方向から当接している。また、小径筒部５０ｂは、先端部の周壁に第２油通路３９内を通った作動油を外部に排出する複数の排出用孔５０ｃが径方向に沿って貫通形成されている。この各排出用孔５０ｃは、小径筒部５０ｂの円周方向の９０°位置に等間隔で４つ設けられている。
【００８５】
ストッパリング５２は、中央にドレン孔５２ａが貫通形成されている。このドレン孔５２ａは、筒状部材５０の各排出用孔５０ｃを介して第２油通路３９と排出通路４３とを連通している。
【００８６】
電磁アクチュエータ３１は、図１に示すように、合成樹脂材のケーシング５３と、該ケーシング５３の内部に磁性材のボビン５４を介して収容された環状のコイル５５と、該コイル５５の外周を取り囲むように配置された磁性材の筒状部材５６と、ボビン５４の内周側に配置固定された磁性材の一対の第１、第２固定鉄心５７、５８と、を備えている。
【００８７】
また、電磁アクチュエータ３１は、両固定鉄心５７、５８の内周面に当接配置された非磁性材のスリーブ５９と、該スリーブ５９の内部に軸方向へ摺動可能に有する円柱状の可動鉄心６０と、該可動鉄心６０の先端部に設けられたプッシュロッド６１と、前側の第１固定鉄心５７の前端側に固定された磁性材である保持プレート６２と、を備えている。
【００８８】
ケーシング５３は、筒状部５３ａと、該筒状部５３ａの後端部に一体に有し、コントロールユニットであるＥＣＵ６３に電気的に接続されるコネクタ部５３ｂと、を備えている。
【００８９】
筒状部５３ａは、有底の薄肉円筒状に形成されて、前端に開口部が形成されていると共に、内周面には筒状部材５６が固定されている。
【００９０】
コネクタ部５３ｂは、ほぼ全体がケーシング５３内に埋設された一対の端子片の各一端部がコイル５５に接続されている。一方、外部に露出した各他端部５３ｅが、ＥＣＵ６３側の雄コネクタの端子に接続されている。
【００９１】
プッシュロッド６１は、円柱軸状に形成されて、軸方向の先端面に鋼球状の押圧部６１ａがインサート成形されている。この押圧部６１ａは、筒状部材５０の小径筒部５０ｂの底面に軸方向から当接するようになっている。また、このプッシュロッド６１は、後端部から先端部の内部軸心方向に図外の空気抜き孔が貫通形成されている。
【００９２】
保持プレート６２は、円盤状に形成されて、内周部に可動鉄心６０方向へ凹んだ円環凹部を有している。この円環凹部の中央には、プッシュロッド６１の先端部が摺動可能に挿入される挿入孔６２ａが貫通形成されている。
【００９３】
コイル５５は、ＥＣＵ６３からの通電により励磁され、この励磁によって可動鉄心６０とプッシュロッド６１を、図１の右方向へ移動させる。これによって、プッシュロッド６１は、スプール弁２９をバルブスプリング３０のばね力に抗して右方向へ移動させるようになっている。
【００９４】
なお、スプール弁２９は、コイル５５への非通電時にはバルブスプリング３０のばね力で図１の最大左方向位置(第１移動位置)に移動制御される。
【００９５】
また、スプール弁２９は、コイル５５への通電中における通電量に応じて、図１中、右方向の中間移動位置(第２移動位置、保持位置)と最大右方向位置(第３移動位置)に移動制御される。
【００９６】
ＥＣＵ６３は、内部のコンピュータが図外のクランク角センサ（機関回転数検出）やエアーフローメータ、機関水温センサ、機関温度センサ、スロットルバルブ開度センサおよびカムシャフト２の現在の回転位相を検出するカム角センサなどの各種センサ類からの情報信号を入力して現在の機関運転状態を検出している。
【００９７】
また、ＥＣＵ６３は、前述のように、電磁アクチュエータ３１のコイル５５への通電を遮断してスプール弁２９を第１移動位置に制御する。あるいは、コイル５５へパルス信号を出力して通電量(デューティ比)を制御して、第２移動位置、第３移動位置となるように連続的に可変制御するようになっている。
〔本実施形態の作用〕
以下、本実施形態に供されるバルブタイミング制御装置の作用を説明する。
【００９８】
機関停止状態になると、オイルポンプ２５も停止されて吐出通路２５ａから作動油が供給されないと共に、ＥＣＵ６３からコイル５５への通電もなく非通電状態となる。
【００９９】
したがって、スプール弁２９は、バルブスプリング３０のばね力で最大左方向の第１移動位置に保持されている。
【０１００】
このとき、逆止弁４４は、弁体４５がチェックスプリング４７のばね力によってバルブシート４６に着座して通路孔４６ａを閉塞している。
【０１０１】
次に、機関が始動されると、オイルポンプ２５も駆動して吐出通路２５ａから作動油を圧送する。この始動初期の作動油によって、弁体４５が、チェックスプリング４７のばね力に抗して後退移動して、バルブシート４６から離間しつつ通路孔４６ａを開く。このとき、弁体４５は、油圧によって突部に突き当たるまで最大に後退移動して供給作動油の十分な流量を確保する。
【０１０２】
このため、吐出通路２５ａから供給通路２５ｂ内に流入した作動油は、濾過フィルタ４９を通って各第１油通路３８に流入する。さらに、ここから第１開口孔３８ａとスプール弁２９の第２グルーブ溝２９ｇと連通孔２９ｅ及び第１グルーブ溝２９ｆ、第１環状油路３２を通って各遅角ポート３４に流入し、各遅角通路孔１７から各遅角作動室９内に供給される。
【０１０３】
同時に、スプール弁２９は、各進角ポート３５と第１グルーブ溝２９ｆを連通させている。このため、各進角作動室１０の作動油は、各進角通路孔１８と第２環状油路３３、各進角ポート３５を通って第２開口孔３９ａから第２油通路３９に流入する。さらに、ここから筒状部材５０内を通って各排出用孔５０ｃから排出通路４３を介してオイルパン５１内に排出される。
【０１０４】
したがって、ベーンロータ７は、最遅角の相対回転位置に維持されていることから、吸気弁のバルブタイミングが遅角側に制御された状態になる。これによって、機関の始動性が良好になる。
【０１０５】
また、この時点では、ロック解除油路２４が、進角作動室１０と連通した状態になっている。このため、解除用受圧室２３は、進角作動室１０と第２油通路３９を介して外部(オイルパン５１)に開放状態になっている。このため、ロックピン２１は、先端部がロック穴１９内に挿入して、ベーンロータ７をロックした状態となる。したがって、カムシャフト２に発生する交番トルクによるベーンロータ７のばたつきなどを抑制できる。
【０１０６】
次に、機関運転状態の変化に伴って、ＥＣＵ６３からコイル５５への通電量が大きくなると、スプール弁２９は、図１中、第２移動位置まで僅かに右方向へ移動する。
【０１０７】
この状態では、中央側の第２ランド部２９ｂと第３ランド部２９ｃによって遅角ポート３４と進角ポート３５が塞がれて（閉止されて）、各遅角作動室９や各進角作動室１０の作動油の供給あるいは排出が停止される。したがって、各遅角作動室９内に作動油が保持された状態になると共に、各進角作動室１０や解除用受圧室２３からの作動油の排出もない。
【０１０８】
これにより、ベーンロータ７は、バルブタイミングが最遅角と最進角の間の中間位相位置に制御される。これにより、各吸気弁は、開閉タイミングが遅角、進角の中間特性になって、定常運転時の機関回転の安定化と燃費の向上が図れる。
【０１０９】
なお、この状態でも、ロックピン２１は、先端部がロック穴１９内に挿入してベーンロータ７をロックした状態が維持される。これにより、前述と同じくベーンロータ７のばたつきなどを抑制できる。
【０１１０】
続いて、コイル５５への通電量がさらに大きくなると、スプール弁２９は、さらに図１中、最大右方向へ移動する(第３移動位置)。この状態では、スプール弁２９は、第３ランド部２９ｃが遅角ポート３４を開いて、該遅角ポート３４が第１グルーブ溝２９ｆと連通孔２９ｅ、第２グルーブ溝２９ｇを介して第２油通路３９とを連通させる。
【０１１１】
このため、各遅角作動室９内の作動油は、各遅角通路孔１７から各遅角ポート３４を通ってグルーブ溝２９ｆ、２９ｇと連通孔２９ｅを通って筒状部材５０の内部に流入する。ここに流入した作動油は、さらに筒状部材５０の各排出用孔５０ｃを通って排出通路４３からオイルパン５１内へ速やかに排出される。
【０１１２】
同時に、スプール弁２９は、第２グルーブ溝２９ｆ、２９ｇと連通孔２９ｅを介して第１油通路３８と各進角ポート３５とを連通させる。
【０１１３】
したがって、オイルポンプ２５から圧送された作動油は、供給通路２５ｂの油圧によって予め押し開かれた逆止弁４４を介して各第１油通路３８に流入する。この作動油は、スプール弁２９の各グルーブ溝２９ｆ、２９ｇと各連通孔２９ｅから各進角ポート３５及び第２環状油路３３を通って各進角通路孔１８に流入し、ここから各進角作動室１０に供給される。
【０１１４】
これにより、各遅角作動室９の内圧が低下すると共に、各進角作動室１０の内圧が上昇する。
【０１１５】
また、進角作動室１０に供給された作動油は、ロック解除油路２４に流入し、ここから解除用受圧室２３に供給される。そして、この解除用受圧室２３内の油圧が高くなると、ロックピン２１が、コイルスプリングのばね力に抗して後退移動してロック穴１９とのロック状態が解除される。これによって、ベーンロータ７は、回転規制が解除されてフリーな状態になる。
【０１１６】
よって、ベーンロータ７は、まず、ロックピン２１によるロックが解除されることによって、フリーな状態、つまり、相対回転可能状になる。
【０１１７】
したがって、ベーンロータ７は、各進角作動室１０の油圧の上昇に伴って図２に示す位置から、時計方向へ回転して図４に示す最大進角側へ相対回転する。これによって、吸気弁は、開閉タイミングが最進角位相特性になって排気弁とのバルブオーバーラップが大きくなり、吸気充填効率が高くなって機関の出力トルクの向上が図れる。
【０１１８】
そして、本実施形態では、各構成部材を組み立てる場合は、ベーンロータ７を、ハウジング本体６ａ内に収容した状態で、各ボルト１３によってフロントプレート１１とハウジング本体６ａ及びリアプレート１２を共締め固定する。
【０１１９】
つまり、ハウジング本体６ａに対してリアプレート１２やフロントプレート１１を位置決めしつつ各ボルト１３の軸部１３ｂを、フロントプレート１１側から各ボルト挿入孔１１ｂ、に挿入すると共に、リアプレート１２の雌ねじ孔１２ｂに雄ねじ部１３ｃを軽く螺着する。その後、頭部１３ａの工具穴１３ｄに工具の先端を挿入して回転操作して、雌ねじ孔１２ｂに所定の締結トルクで締め付ける。
【０１２０】
そうすると、ボルト１３は、頭部１３ａの座面１３ｆがフロントプレート１１の着座面１１ｅに所定圧力で着座して、両プレート１１、１２と各シュー８ａ〜８ｄ(ハウジング本体６ａ)の三者を強固に結合する。
【０１２１】
本実施形態では特に、各ボルト１３の締結トルクが、頭部１３ａからフロントプレート１１の着座面１１ｅを介して各シュー８ａ〜８ｄの各先端面８ｆとロータ部１４の外周面１４ｃとの間の接触面Ｓの近傍に作用する。これにより、各シュー８ａ〜８ｄの内端部８ｅに軸方向から荷重が掛かっていることから、各シュー８ａ〜８ｄの強度が高くなる。したがって、回転中のロータ部１４が、径方向に移動していずれかのシュー８ａ〜８ｄの先端面８ｆに強く圧接したとしても、シュー８ａ〜８ｄの撓み変形を抑制できる。
【０１２２】
すなわち、各シュー８ａ〜８ｄの径方向のほぼ中央にボルト挿入孔８ｇが形成されている場合には、以下の技術的課題が発生する。
【０１２３】
つまり、各シュー８ａ〜８ｄの各先端面８ｆとロータ部１４の外周面１４ｃとの接触面Ｓとボルト１３との間の距離が離れている場合には、各内端部８ｅが各ボルト１３による締結トルクが十分に作用しないおそれがある。このため、各内端部８ｅの強度（剛性）が十分に得ることができない可能性がある。
【０１２４】
したがって、ベーンロータ７が、例えばカムシャフト２に発生する交番トルクを受けて振動してロータ部１４の外周面１４ｃで各シュー８ａ〜８ｄを径方向へ押し付けると、該各シュー８ａ〜８ｄが撓み変形し、あるいはスリップしてしまう可能性がある。つまり、各シュー８ａ〜８ｄの各先端面８ｆが撓み変形若しくはスリップした状態で各ボルト１３による締付トルクによって保持されてしまい、接触面Ｓでのシール性能が低下して、隣接する遅角作動室９と進角作動室１０間で作動油の置換流動が発生するおそれがある。これによって、ベーンロータ７は、相対回転位置の制御が不安定になり、制御精度が低下してしまうおそれがある。
【０１２５】
これに対して、本実施形態では、ボルト１３の配設位置を、各シュー８ａ〜８ｄとロータ部１４との接触面Ｓ側に寄せたことによって、この接触面Ｓが、締結時における頭部１３ａの軸方向の投影範囲に配置されることになる。
【０１２６】
これによって、ボルト１３の締結力による各シュー８ａ〜８ｄの接触面Ｓ付近の強度が高くなる。このため、前述にように、たとえ交番トルクによる振動などが発生しても、各シュー８ａ〜８ｄの撓み変形や接触面Ｓでのスリップの発生が抑制される。この結果、接触面Ｓでのシール性能の低下が抑制されて、ベーンロータ７の相対回転位置の制御精度の低下を抑えられる。
【０１２７】
また、接触面Ｓが円弧状に形成されていることから、この接触面Ｓにロータ部１４から掛かる荷重に対する強度が向上する。
【０１２８】
さらに、ボルト１３は、頭部１３ａ形状が平坦な平ボルトであることから、締め付けトルクが頭部１３ａの座面１３ｆから着座面１１ｅ全体に作用する。このため、この締め付けトルクが、各シュー８ａ〜８ｄの内端部８ｅに対して掛かり易くなる。
【０１２９】
しかも、本実施形態では、各シュー８ａ〜８ｄの突出長さＬを従来に比較して短くしたため、その分、ロータ部１４の外径長さＬ３を大きくすることが可能になる。これによって、ロータ部１４の収容溝１４ｂの内径の大径化が図れ、例えば捩りコイルばね４１などの収容スペースを十分に確保することができる。
【０１３０】
また、各シュー８ａ〜８ｄの突出長さＬの短尺化できることによって、バルブタイミング制御装置全体の小型を図ることができる。
【０１３１】
さらに、電磁切換弁２６は、ロータ部１４の内部中央に配置されて、各遅角作動室９や各進角作動室１０の近傍になっていることから、各遅角、進角作動室９、１０への作動油の給排速度が速くなって、ベーンロータ７の相対回転位相の変換応答性が向上する。
〔第２実施形態〕
図８は本発明の第２実施形態を示し、基本構造は第１実施形態と同じであるが、各ボルト１３をそれぞれ皿ボルトとしたものである。
【０１３２】
すなわち、各ボルト１３は、頭部１３ａの座面１３ｆ側が円錐テーパ状に形成されている。一方、フロントプレート１１のボルト挿入孔１１ｂの内周面が頭部１３ａの座面１３ｆ形状に倣ってほぼ円錐テーパ状に形成されている。また、頭部１３ａは、軸方向の投影範囲内に各シュー８ａ〜８ｄの各先端部８ｆとロータ部１４の外周面１４ｃとの間の接触面Ｓの一部が入っていることなどは第１実施形態と同じである。
【０１３３】
したがって、この第２実施形態も第１実施形態と同じ作用効果が得られる。
〔第３実施形態〕
図９Ａ，Ｂは第３実施形態を示し、基本構造は第１、第２実施形態と同じであるが、各シュー８ａ〜８ｄに有するボルト挿入孔８ｇの形状を変更したものである。
【０１３４】
すなわち、各ボルト挿入孔８ｇは、第１、第２実施形態のような、円形孔ではなく、各シュー８ａ〜８ｄの各先端面８ｆの円周方向のほぼ中央位置から径方向外側へ向かって切り欠かれたＵ字形状に形成されている。つまり、このボルト挿入孔８ｇは、先端面８ｆ側の開口部８ｈからシュー８ａ〜８ｄの径方向外側に向かってＵ字溝状に形成されている。
【０１３５】
また、このボルト挿入孔８ｇは、ハウジング本体６ａとシュー８ａ〜８ｄを焼結成形する際に一緒に成形されるようになっている。
【０１３６】
この実施形態によれば、ボルト挿入孔８ｇが、開口部８ｈによって内側へ開放されていることから、ロータ部１４の外径を大きくすることによってボルト挿入孔８ｇが接触面Ｓに寄ったとしても、各シュー８ａ〜８ｄの先端部に極端な薄肉部ができないよう、内径を開放し強度を高めることが可能である。
【０１３７】
また、前述のように、各ボルト挿入孔８ｇを、孔開け加工するのではなく、ハウジング本体６ａの焼結成形時に一緒に成形できるので、この成形作業が容易になる。
【０１３８】
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、電磁切換弁２６を、ロータ部１４の内部中央に設けるのではなく、エンジンのシリンダブロックなどに形成されているものに適用することが可能である。
【０１３９】
また、駆動回転体としては、スプロケットの他にタイミングプーリに適用することも可能である。
【０１４０】
ボルト１３は、頭部１３ａの形状が平ボルト、皿ボルト以外の形状であっても良く、頭部１３ａの外径長さＬ１は接触面Ｓの一部に重なる大きさであれば良い。
【０１４１】
さらに、各実施形態では、バルブタイミング制御装置を排気弁側に適用することも可能であり、この場合、捩りコイルばね４１によってベーンロータ７を進角側へ付勢する付勢力をさらに強くすることも可能である。
【０１４２】
また、捩りコイルばね４１を設けないバルブタイミング制御装置に適用することも可能である。
【０１４３】
また、各実施形態では、ロータ部１４の外周面１４ｃと各シュー８ａ〜８ｄの各先端面８ｆとの間の接触面Ｓでシールするものを示したが、各先端面８ｆにシール部材を設けてシールするものにも適用することが可能である。つまり、接触部は、各先端面８ｆと外周面１４ｃのメタルタッチのもの場合以外に、各先端面８ｆにシール部材を設けて、このシール部材が外周面１４ｃに接触するものも含む。
【０１４４】
以上説明した実施形態に基づく内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。
【０１４５】
その一つの態様として、筒状に形成された内周面に径方向の内方へ突出した複数のシューを有するハウジング本体と、前記ハウジング本体の回転軸方向の開口部を閉塞するプレートと、前記複数のシューの内部軸方向に有するボルト挿入孔に挿入されて、前記ハウジング本体とプレートとを固定するボルトと、を有し、クランクシャフトからの回転力が伝達される駆動回転体と、
カムシャフトに取り付けられ、外周面が前記複数のシューの内端部の先端面と接触するロータ部と、前記ロータ部の外周面から径方向の外側へ延びて前記複数のシューとの間を複数の作動室に分ける複数のベーンと、を有する従動回転体と、
を備え、
前記複数のシューの内端部の先端面と前記ロータ部の外周面との接触部は、軸方向において少なくとも一部が前記ボルトの頭部と重なる位置にある。
【０１４６】
この発明の態様によれば、シューの径方向の突出長さ(内端部)を短く形成することによって、前記接触部が径方向外側の位置になるため、その分、ロータ部の外径を大きくすることができる。
【０１４７】
さらに好ましくは、前記ボルトの頭部と該頭部が着座する前記プレートの着座面及び前記接触部が軸方向において重なる位置に配置されている。
【０１４８】
ボルトの締結トルクは、頭部からプレートの着座面を介して接触部の近傍に作用する。このため、各シューの各内周端に対して軸方向から荷重が掛かっていることから、各シューの強度が高くなる。したがって、回転中のロータ部が、径方向に移動してシューの内端部(先端面)に圧接したとしてもシューの撓み変形が抑制できる。
【０１４９】
さらに好ましくは、前記シューの径方向の内端部は、先端面が前記ロータ部の外周面に倣って凹状円弧面になっている。
【０１５０】
ロータ部の外周面との当接面が円弧状になっているので、この当接面に掛かる荷重に対する強度が向上する。
【０１５１】
さらに好ましくは、前記シューの内端部の先端面は、前記ロータ部の外周面に直接接触するようになっている。
【０１５２】
この発明の態様では、従来のシール部材を廃ししたシールレス構造であるから、前記シューの先端面とロータ部の外周面との間のクリアランスが小さくなっている。したがって、ロータ部の外周面とシューの先端面が接触し易くなるが、請求項１の発明からして、シューの変形を十分に抑制できる。
【０１５３】
さらに好ましくは、前記ボルトは、前記プレートの着座面に当接する前記頭部の座面が平坦な平ボルトである。
【０１５４】
平ボルトであると、締め付けにおいて、この締め付けトルクが頭部の座面全体に作用することから、この締め付けトルクがシューの内端部に対してトルク荷重が掛かり易くなる。
【０１５５】
さらに好ましくは、前記ボルトは、皿ボルトである。
【０１５６】
さらに好ましくは、前記シューは、前記ボルトの軸部が挿入されるボルト挿入孔を有し、前記ボルト挿入孔は、一部が径方向内側に開放されている。
【０１５７】
ボルト挿入孔の一部が径方向内側へ開放されていることから、シューの先端部の薄肉が回避され、強度を高めることができる。
【０１５８】
さらに好ましくは、前記ロータ部は、前記ハウジング本体に対して前記ロータ部を回転方向に付勢する捩りコイルばねが配置される凹部を有し、前記凹部は、前記シューと前記ロータ部の接触部よりも径方向の内側にある。
【０１５９】
前記ロータ部の外径を大きく形成できるので、捩りコイルばねの配置スペースを大きくとることができる。
【０１６０】
さらに好ましくは、前記ボルトの頭部の座面の直径は、前記シューと前記ベーンによって仕切られる前記作動室の径方向の長さよりも長く形成されている。
【０１６１】
ロータ部の外径を大きくすることによって、各作動室の径方向長さが小さくなってボルトの頭部の外径とほぼ同じ大きさになっている。
【０１６２】
さらに好ましくは、前記ボルトの頭部の直径は、前記ベーンの径方向長さよりも長くなっている。
【０１６３】
さらに好ましくは、前記ロータ部の内部の回転軸方向に、前記各作動室の給排通路の切換を行う電磁切換弁が設けられている。
【０１６４】
各作動室の近傍に電磁切換弁が設けられていることから、前記ロータ部の大径化に伴って各作動室の容積が小さくなっても、該各作動室に対する油圧の給排速度が速くなって、ベーンロータの相対回転位相の変換応答性が向上する。
【０１６５】
別の好ましい態様としては、少なくとも軸方向の一端が開放された筒状のハウジング本体と、前記ハウジング本体の一端開口を閉止するプレートと、前記ハウジング本体と前記プレートを締結するボルトと、を有し、クランクシャフトからの回転力が伝達されるハウジングと、
前記ハウジングの内部に配置されて、カムシャフトの回転軸方向の一端部に取り付けられるロータ部を有する従動回転体と、
前記ハウジングと前記ロータ部が径方向で接触する接触部分の少なくとも一部が、軸方向において前記ボルトの頭部と重なる投影範囲に位置している。
【符号の説明】
【０１６６】
１…タイミングスプロケット（駆動回転体）、２…カムシャフト、２ａ…一端部、３…位相変更機構、４…ロック機構、５…油圧回路、６…ハウジング、６ａ…ハウジング本体、７…ベーンロータ、８ａ〜８ｄ…シュー、８ｅ…内端部、８ｆ…先端面、８ｇ…ボルト挿入孔、８ｈ…開口部、９…遅角作動室、１０…進角油圧室、１１…フロントプレート、１１ｂ…ボルト挿入孔、１２…リアプレート、１２ｂ…雌ねじ孔、１３…ボルト、１３ａ…頭部、１３ｂ…軸部、１３ｃ…雄ねじ部、１３ｆ…座面、１４…ロータ部、１４ｂ…収容溝(凹部)、１４ｃ…外周面、１５ａ〜１５ｄ…ベーン、２６…電磁切換弁（制御弁）、２７…バルブボディ（カムボルト）、Ｌ…シューの突出長さ、Ｌ１…ボルト頭部の直径長さ、Ｌ２…ベーンの突出長さ、Ｌ３…ロータ部の外径長さ、Ｓ…接触面(接触部)。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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