(57)【要約】【課題】駆動軸または従動軸の回転角度を正確に検出可能なバルブタイミング調整装置を提供する。【解決手段】バルブタイミング調整装置１のアシストスプリング３６は、一端３７がベーンロータ１４に固定され、他端３８が、ハウジング１８の外部に設けられたスプリングフック３９によりハウジング１８に固定される。シグナルプレート３０は、スプリングフック３９側にてベーンロータ１４に固定され、径外方向に設けられるカム角センサ７によって回転角度が検出される。アシストスプリング３６及びスプリングフック３９は、シグナルプレート３０の外縁３１よりも径内方向に位置しているので、シグナルプレート３０の回転角度を検出するカム角センサ７が、アシストスプリング３６及びスプリングフック３９を誤認識することなく、カムシャフト２の回転角度を正確に検出することができる。【選択図】  図１
2010242706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の駆動軸と、当該駆動軸の駆動力により回転駆動されて吸気弁及び排気弁を開閉する従動軸との位相を変化させることによって、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方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であって、
前記駆動軸または前記従動軸の一方とともに回転するハウジングと、
前記駆動軸または前記従動軸の他方とともに回転し、前記ハウジング内に形成された収容室に収容されるベーンを有し、前記ベーンにより前記収容室が仕切られて形成される圧力室に供給される作動流体の圧力により前記ハウジングに対し相対回転可能なベーンロータと、
一端が前記ベーンロータとともに回転するように固定され、他端が前記ハウジングとともに回転するように固定され、前記ベーンロータを前記ハウジングに対して相対回転させる付勢トルクを発生する弾性部材と、
前記ハウジングの外部に設けられ、前記弾性部材の前記他端を前記ハウジングに固定する固定部材と、
前記ベーンロータの回転軸方向の前記固定部材側にて前記ベーンロータに固定され、径外方向に設けられるセンサ部によって回転角度が検出される被検出部材と、
を備え、
前記弾性部材及び前記固定部材は、前記被検出部材の外縁より径内方向に設けられることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項２】
前記被検出部材は、大径部及び小径部を有し、
前記固定部材は、前記被検出部材の前記小径部に形成された周方向に延びる長孔に前記被検出部材に対して相対回転可能に挿通されることを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項３】
前記被検出部材は、大径部及び小径部を有し、
前記固定部材は、前記被検出部材の前記大径部に形成された周方向に延びる長孔に前記被検出部材に対して相対回転可能に挿通されることを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項４】
前記被検出部材は、外縁に立設される壁部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項５】
前記壁部は、前記固定部材が前記被検出部材に対して相対回転する位置に設けられることを特徴とする請求項４に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項６】
前記ベーンロータに固定され、前記弾性部材の前記一端を位置決め部によって位置決めして収容する収容部材を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項７】
前記収容部材は、前記被検出部材と一体に形成されることを特徴とする請求項６に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項８】
前記収容部材は、前記被検出部材と別体に形成されることを特徴とする請求項６に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項９】
前記位置決め部は、前記収容部材と一体に形成されることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項１０】
前記位置決め部は、前記収容部材と別体に形成されることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉タイミング（以下、バルブタイミングという）を調整する内燃機関のバルブタイミング調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸気弁または排気弁のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置として、相対回転するベーンロータとハウジングとの間に進角油圧室および遅角油圧室を有し、両油圧室に充満する作動油の油圧制御によりベーンロータとハウジングとの間に位相差を形成し、吸気弁または排気弁のバルブタイミングを調整するものが公知である。このバルブタイミング調整装置は、オイルポンプからの作動油を進角油圧室へ供給する状態と遅角油圧室へ供給する状態とに切り換えることで、進角油圧室および遅角油圧室の油圧を制御する。こうした油圧の制御により、ベーンロータとハウジングとを相対回転させ、これらの間に位相差を形成することで、バルブタイミングを調整している。
【０００３】
このようなバルブタイミング調整装置において、応答性を向上させるために、ベーンロータをハウジングに対して進角方向または遅角方向に付勢するトルクを発生させる弾性部材を設ける技術が公知である。また、バルブタイミング調整装置において、ベーンロータとともに回転する駆動軸または従動軸の回転角度をセンサ等によって検出するために、ベーンロータに被検出部材を設ける技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０８４５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した弾性部材及び被検出部材を、回転軸方向の同じ側、例えば、いずれもバルブタイミング調整装置の前面位置、に取り付ける場合、弾性部材や当該弾性部材を固定する部材がセンサ等により被検出部材と誤認識され、駆動軸または従動軸の回転角度を正確に検出できない虞があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、弾性部材と被検出部材とが回転軸方向の同じ側に設けられるバルブタイミング調整装置において、駆動軸または従動軸の回転角度を正確に検出可能なバルブタイミング調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、内燃機関の駆動軸と、当該駆動軸の駆動力により回転駆動されて吸気弁及び排気弁を開閉する従動軸との位相を変化させることによって、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方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であって、ハウジングと、ベーンロータと、弾性部材と、固定部材と、被検出部材と、を備える。ハウジングは、駆動軸または従動軸の一方とともに回転する。ベーンロータは、駆動軸または従動軸の他方とともに回転し、ハウジング内に形成された収容室に収容されるベーンを有する。また、ベーンロータは、ベーンにより収容室が仕切られて形成される圧力室に供給される作動流体の圧力によりハウジングに対して相対回転可能である。弾性部材は、一端がベーンロータとともに回転するように固定され、他端がハウジングとともに回転するように固定され、ベーンロータをハウジングに対して相対回転させる付勢トルクを発生する。固定部材は、ハウジングの外部に設けられ、弾性部材の他端をハウジングに固定する。被検出部材は、ベーンロータの回転軸方向の固定部材側にてベーンロータに固定され、径外方向に設けられるセンサ部によって回転角度が検出される。
【０００８】
本発明は、弾性部材及び固定部材が被検出部材の外縁よりも径内方向に設けられる点に、特徴を有している。弾性部材及び固定部材が被検出部材の外縁よりも径内方向に位置しているので、弾性部材、固定部材、及び被検出部材がベーンロータの回転軸方向の固定部材側、例えばいずれもバルブタイミング調整装置の前面位置、にあり、バルブタイミング調整装置の全長を短く構成しても、径外方向にて被検出部材の回転角度を検出するセンサ部が、弾性部材及び固定部材を誤認識することがない。したがって、被検出部材の回転角度を正確に検出することができるので、被検出部材及びベーンロータとともに回転する駆動軸または従動軸の回転角度を正確に検出することができる。また、被検出部材が固定部材側に設けられるので、固定部材及び被検出部材が設けられない方向において、スペースを確保することができる。また、固定部材は、ハウジングの外部に設けられているので、組み付け性が向上する。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、被検出部材は、大径部及び小径部を有する。固定部材は、被検出部材の小径部に形成された周方向に延びる長孔に被検出部材に対して相対回転可能に挿通される。センサ部は、大径部を検出することにより、被検出部材の回転角度を検出可能である。また、弾性部材の他端を固定する固定部材は、小径部に形成された長孔に挿通され、被検出部材の外縁よりも径内方向に設けられているので、弾性部材及び固定部材がセンサ部により誤認識されることがない。したがって、被検出部材の回転角度を正確に検出することができるので、駆動軸または従動軸の回転角度を正確に検出することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、被検出部材は、大径部及び小径部を有する。固定部材は、被検出部材の大径部に形成された周方向に延びる長孔に被検出部材に対して相対回転可能に挿通される。センサ部は、大径部を検出することにより、被検出部材の回転角度を検出可能である。また、弾性部材の他端を固定する固定部材は、大径部に形成された長孔に挿通され、被検出部材の外縁よりも径内方向に設けられているので、弾性部材及び固定部材がセンサ部により誤認識されることがない。したがって、被検出部材の回転角度を正確に検出することができるので、駆動軸または従動軸の回転角度を正確に検出することができる。なお、大径部に形成された長孔は、大径部の外縁よりも径内方向であれば、小径部の外縁よりも外側に形成されていてもよい。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、被検出部材は、外縁に立設される壁部を有する。これにより、壁部の高さの分、センサ部に対する軸方向における設置位置の自由度が高くなる。
なお、請求項５に記載の発明のように、壁部は、固定部材が被検出部材に対して相対回転する位置に設けられるようにしてもよい。
【００１２】
請求項６に記載の発明では、ベーンロータに固定され、弾性部材の一端を位置決め部によって位置決めして収容する収容部材を有する。
請求項７に記載の発明では、収容部材は、被検出部材と一体に形成される。これにより、部品点数を低減することができる。
請求項８に記載の発明では、収容部材は、被検出部材と別体に形成される。これにより、それぞれの加工が比較的容易になる。
【００１３】
請求項９に記載の発明では、位置決め部は、収容部材と一体に形成される。これにより、部品点数を低減することができる。
請求項１０に記載の発明では、位置決め部は、収容部材と別体に形成される。例えば、収容部材が被検出部材と一体に形成される構成では、収容部材と被検出部材とが、プレス成形可能な形状になるため、加工コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態のバルブタイミング調整装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】図１のエンジンカバーを除いたときのＬ方向矢視図である。
【図３】本発明の第１実施形態のバルブタイミング調整装置の構成を説明する説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態の切換弁の作動を説明するための模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態の駆動力伝達系を説明するための模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態のバルブタイミング調整装置を説明する平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−Ｏ−Ｑ−Ｒ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態のバルブタイミング調整装置を説明する平面図である。
【図９】図８のＩＸ−Ｏ−Ｑ−Ｒ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態のバルブタイミング調整装置を説明する平面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−Ｏ−Ｑ−Ｒ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態のバルブタイミング調整装置を説明する平面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−Ｏ−Ｑ−Ｒ−ＸＩＩＩ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明による複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置を図１〜図５に基づいて説明する。本実施形態のバルブタイミング調整装置１は、車両の内燃機関の排気弁のバルブタイミングを調整するものである。
【００１６】
図５に示すように、バルブタイミング調整装置１は、駆動軸としてのクランクシャフトの駆動力を排気弁９７に伝達する駆動力伝達系に設置され、従動軸としてのカムシャフト２を備える装置本体１０と、装置本体１０への作動油供給を制御する制御部４０とを備えている。
【００１７】
まず、駆動力伝達系について図５に基づいて説明する。
駆動力伝達系は、所謂ローラーロッカー式であり、カムシャフト２から排気弁９７に駆動力を伝達するロッカーアーム９１と、カムシャフトと一体となって回転するカム２０１と転がり接触するローラー９２とを備える。ローラー９２は、カム２０１と転がり接触する外輪９３、ロッカーアーム９１に指示される内輪９４、および内輪９４に対して回転可能に外輪９３を支持する転動体９５から構成される。ロッカーアーム９１の一端は排気弁９７の上端に当接し、他端は図示しないピボットが配置されるピボット孔９６を有している。
【００１８】
次に、装置本体１０について図１〜図３に基づいて説明する。なお、図１における装置本体１０の断面は、図２のＩ−Ｏ−Ｑ−Ｒ−Ｉ線断面図である。また、図２は、図１のエンジンカバー６を除いたときのＬ方向矢視図である。
装置本体１０は、エンジンカバー６の内部に設けられ、ハウジング１８、ベーンロータ１４、弾性部材としてのアシストスプリング３６、固定部材としてのスプリングフック３９、被検出部材としてのシグナルプレート３０等を備えている。
【００１９】
ハウジング１８は、スプロケット１１、及び円筒状のシューハウジング１２、及び円盤状のフロントプレート１３から構成されている。シューハウジング１２とフロントプレート１３とは一体に形成されている。
【００２０】
図３に示すように、シューハウジング１２は、その内周壁のうち回転方向に略等間隔となる位置から径内方向に突出するシュー１２１、１２２、１２３、１２４を有している。シュー１２１〜１２４の突出端面は、図３の紙面垂直方向から見て円弧状であり、ベーンロータ１４のボス部１４１の外周壁面に摺接する。シュー１２１〜１２４の凹部にはシール部材１５が嵌合している。また、回転方向において隣り合う各シュー１２１〜１２４の間には、それぞれ収容室５０が形成される。各収容室５０は、対応するシュー側面とシューハウジング１２の内周壁面とで囲まれており、図２の紙面垂直方向から見て扇状である。
【００２１】
スプロケット１１、シューハウジング１２、及びフロントプレート１３は、フロントプレート１３とスプロケット１１との間にシューハウジング１２を挟むようにして、同軸にボルト固定されている。スプロケット１１は、図示しないチェーンによって図示しないクランクシャフトと連結している。これにより、ハウジング１８は、クランクシャフトからスプロケット１１へ駆動が伝達されることで、クランクシャフトと連動して回転する。なお、ハウジング１８は、図３の時計方向へ回転する。
【００２２】
ベーンロータ１４は、ハウジング１８に収容されており、ベーンロータ１４の軸方向の両端面はスプロケット１１の壁面１１１及びフロントプレート１３の壁面１３１に摺接する。ベーンロータ１４は、ボス部１４１とベーン１４２、１４３、１４４、１４５とを有する。
【００２３】
図３に示すように、ベーン１４２〜１４５は、ボス部１４１の外周壁のうち回転方向に略等間隔となる位置から突出し、各収容室５０内に収容される。ベーン１４２〜１４５の突出端部は、図３の紙面垂直方向から見て円弧状に形成され、シューハウジング１２の内周壁面に摺接する。ベーン１４２〜１４５の突出端面に設けられた凹部にはシール部材１６が嵌合している。ベーン１４２〜ベーン１４５は、対応する収容室５０を仕切ることにより、回転方向の両側に進角油圧室５１、５２、５３、５４と遅角油圧室５５、５６、５７、５８を形成する。具体的には、シュー１２１とベーン１４２との間に進角油圧室５１、シュー１２２とベーン１４３との間に進角油圧室５２、シュー１２３とベーン１４４との間に進角油圧室５３、シュー１２４とベーン１４５との間に進角油圧室５４を形成する。また、シュー１２４とベーン１４２との間に遅角油圧室５５、シュー１２１とベーン１４３との間に遅角油圧室５６、シュー１２２とベーン１４４との間に遅角油圧室５７、シュー１２３とベーン１４５との間に遅角油圧室５８を形成する。ベーンロータ１４がハウジング１８に対し図３に示めす最進角位置にあるときには、各進角油圧室５１〜５４の容積が最大となり、各遅角油圧室５５〜５８の容積が最小となる。一方、ベーンロータ１４がハウジング１８に対し最遅角位置にあるときには、各遅角油圧室５５〜５８の容積が最大となり、各進角油圧室５１〜５４の容積が最小となる。
【００２４】
進角油圧室５１〜５４は、それぞれスプロケット１１に形成された進角通路６１〜６４と連通している。そして、進角通路６１〜６４はいずれも、カムシャフト２に形成された図示しない進角通路と連通している。一方、遅角油圧室５５〜５８は、それぞれベーンロータ１４に形成された遅角通路６５〜６８と連通している。そして、遅角通路６５〜６８はいずれも、カムシャフト２に形成された図示しない遅角通路と連通している。なお、進角油圧室５１〜５４及び遅角油圧室５５〜５８が「圧力室」を構成している。
【００２５】
図１に示すように、ベーン１４２には、ストッパピストン２６が往復摺動可能に収容されている。ストッパピストン２６は、圧縮コイルばね２８の付勢力によりスプロケット１１の嵌合リング２７に嵌合することで、ベーンロータ１４をハウジング１８に対して最進角位置に拘束する。一方、ストッパピストン２６は、通路２９１を通じて遅角油圧室５５から供給される油圧による力と、通路２９２を通じて進角油圧室５１から供給される油圧による力との少なくとも一方により、圧縮コイルばね２８の付勢力に抗して嵌合リング２７から離脱位置に変位することで、ベーンロータ１４の相対回転を許容する。
【００２６】
ボス部１４１に嵌合するブッシュ２０は、フロントプレート１３に対して相対回転可能かつ同軸にフロントプレート１３の内周側に挿入されている。ベーンロータ１４のボス部１４１は、ブッシュ２０とともにカムシャフト２にボルト固定されている。なお、ベーンロータ１４及びカムシャフト２は、図３の時計方向へ回転する。また、ベーンロータ１４は、ハウジング１８に対してカムシャフト２とともに相対回転可能である。なお、図３に示す矢印Ｘは、ハウジング１８に対するベーンロータ１４の進角側への回転方向（以下、「進角方向」という。）を表している。また、図３に示す矢印Ｙは、ハウジング１８に対するベーンロータ１４の遅角側への相対回転方向（以下、「遅角方向」という。）を表している。因みに図３は、ハウジング１８に対してベーンロータ１４が進角方向Ｘへの相対回転を規制され遅角方向Ｙへの相対回転を許容される最進角位置に定位した状態を示している。
【００２７】
図１及び図２に示すように、本形態では、シグナルプレート３０、アシストスプリング３６、及びスプリングフック３９がいずれもハウジング１８の前面位置、すなわちフロントプレート１３側に設けられている点に特徴を有している。
ブッシュ２０は、収容部材としてのカップ部２１、及びシグナルプレート３０から構成されている。カップ部２１は、有底円筒状であり、ベーンロータ１４のボス部１４１に嵌合し、ボルト固定されている。カップ部２１の底部には、開口方向に突出する位置決め部２３が一体に形成されている。位置決め部２３には、アシストスプリング３６の一端３７を係止するための位置決め溝２４が形成されている。
【００２８】
シグナルプレート３０は、略円板状にカップ部２１の径外方向にカップ部２１と一体に形成されている。これにより、シグナルプレート３０は、ベーンロータ１４及びカムシャフト２とともに回転する。シグナルプレート３０は、大径部３２及び小径部３３を有している。小径部３３には、周方向に延びる長孔３４が形成されている。
また、エンジンカバー６には、シグナルプレート３０と対応する位置にセンサ部としてのカム角センサ７が設けられている。カム角センサ７は、シグナルプレート３０の大径部３２を検出することにより、シグナルプレート３０及びベーンロータ１４とともに回転するカムシャフト２の回転角度を検出する。
【００２９】
シグナルプレート３０の長孔３４には、スプリングフック３９が挿通されている。スプリングフック３９は、ハウジング１８の外部に設けられ、フロントプレート１３に固定されている。したがって、スプリングフック３９は、長孔３４の周方向長さの範囲でハウジング１８とともに回転可能である。
【００３０】
アシストスプリング３６は、ねじりコイルばねであって、一端３７がベーンロータ１４に固定され、他端３８がハウジング１８に固定されており、ハウジング１８に対してベーンロータ１４を進角方向Ｘに相対回転させる付勢トルクとしてアシストスプリング３６の復元力が働くように構成されている。アシストスプリング３６は、カップ部２１の内部に収容されている。アシストスプリング３６の一端３７は、位置決め部２３の位置決め溝２４に係止されることによって位置決めされ、ベーンロータ１４とともに回転する。また、アシストスプリング３６の他端３８は、カップ部２１の径外方向に突出し、スプリングフック３９に係止されることにより、スプリングフック３９とともに長孔３４の周方向長さの範囲でハウジング１８とともに回転可能に構成されている。なお、アシストスプリング３６及びスプリングフック３９は、いずれの回転位置にあっても、シグナルプレート３０の外縁３１よりも径内方向に位置している。したがって、アシストスプリング３６及びスプリングフック３９は、径外方向にてシグナルプレート３０の大径部３２を検出することによりカムシャフト２の回転角度を検出するカム角センサ７に誤認識されることがない。
【００３１】
次に、制御部４０について図１及び図４を用いて説明する。制御部４０において、進角通路７３及び遅角通路７４はそれぞれ、カムシャフト２の進角通路及び遅角通路と連通する。
切換弁４１は、進角通路７３、遅角通路７４、ポンプ通路７５、及びドレイン通路７６、７７と接続されている。ここでポンプ通路７５には、オイルポンプ４が設置されており、オイルポンプ４はポンプ通路７５の上流側を通じてオイルタンク５から作動流体としての作動油を汲み上げ、ポンプ通路７５の下流側を通じて作動油を切換弁４１側へと吐出する。なお、本実施形態のオイルポンプ４は、クランクシャフトによって駆動される所謂機械式ポンプである。ドレイン通路７６、７７は、切換弁４１からオイルタンク５側へ作動油を排出可能に設けられている。
【００３２】
切換弁４１は、電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）４６により通電を制御される。切換弁４１は、通電により電磁駆動部４２が発生する駆動力と、リターンスプリング４３が当該駆動力の反対方向に発生する復元力との釣り合いに応じて、スプール４４を軸方向移動させる電磁スプール弁である。上述の通り、切換弁４１は、電磁駆動部４２に与えられる駆動電流に従ったスプール４４の軸方向移動によって、ポンプ通路７５及びドレイン通路７６、７７のうち進角通路７３及び遅角通路７４にそれぞれ連通する通路を切り換える。
【００３３】
具体的に、電磁駆動部４２に与えられる駆動電流が基準値Ｉbよりも小さい値となるときには、図４（ａ）に示すように、進角通路７３がポンプ通路７５と連通し、オイルポンプ４から吐出される作動油がポンプ通路７５を通じて進角通路７３へ供給される。またこのとき、図４（ａ）に示すように、遅角通路７４がドレイン通路７６と連通し、遅角通路７４の作動油がドレイン通路７６を通じてオイルタンク５へ排出される。
【００３４】
電磁駆動部４２に与えられる駆動電流が基準値Ｉbよりも大きい値となるときには、図４（ｂ）に示すように、遅角通路７４がポンプ通路７５と連通し、オイルポンプ４から吐出される作動油がポンプ通路７５を通じて遅角通路７４へ供給される。またこのとき、図４（ｂ）に示すように、進角通路７３がドレイン通路７７と連通し、進角通路７３の作動油がドレイン通路７７を通じてオイルタンク５へ排出される。
【００３５】
電磁駆動部４２に与えられる駆動電流が基準値Ｉbとなるときには、図４（ｃ）に示すように、進角通路７３及び遅角通路７４と、ポンプ通路７５及びドレイン通路７６、７７との間の連通が遮断される。したがって、オイルポンプ４から吐出される作動油は、進角通路７３及び遅角通路７４のいずれにも供給されず、また進角通路７３及び遅角通路７４の作動油は、それら通路７３、７４に滞留することとなる。
【００３６】
ＥＣＵ４６は、具体的にはマイクロコンピュータ等の電気回路で構成されている。ＥＣＵ４６には、切換弁４１の他、カム角センサ７やクランク角センサ８等の複数のセンサが電気的に接続されている。ＥＣＵ４６は、クランクシャフトに対するカムシャフト２の機関位相に関して実位相及び目標位相を各センサの出力に基づき算出し、それら位相の算出結果に応じて切換弁４１への通電、すなわち切換弁４１に与える駆動電流を制御する。なお、クランク角センサ８は、例えばクランクシャフトの周辺等に設置され、クランクシャフトの回転角度を検出する。また、カム角センサ７からの制御線は、煩雑になることを避けるため、図示を省略した。
【００３７】
ここで、バルブタイミング調整装置１の作動について説明する。なお、内燃機関の停止状態では、圧縮コイルばね２８の付勢力により、最進角位置にてストッパピストン２６が嵌合リング２７に嵌合しているものとする。
＜内燃機関始動時＞
停止状態の内燃機関が始動すると、オイルポンプ４が起動するとともに、ＥＣＵ４６が切換弁４１への通電をオン制御して遅角通路７４を開放する。すると、オイルポンプ４から吐出された作動油が遅角通路６５〜６８を経由して遅角油圧室５５〜５８へ流入する。その結果、ストッパピストン２６は、通路２９１を通じて遅角油圧室５５からの油圧を受け、この油圧が所定圧まで上昇すると、ストッパピストン２６が嵌合リング２７から抜け出す。これにより、ベーンロータ１４とハウジング１８とが相対回転可能な状態となる。
【００３８】
＜進角作動時＞
この後、ＥＣＵ４６は、切換弁４１への通電を制御することにより、進角通路７３及び遅角通路７４のうちオイルポンプ４と連通する通路を切り換える。その結果、進角通路７３がオイルポンプ４と連通するときには、オイルポンプ４により汲み上げられた作動油が進角通路７３、進角通路６１〜６４を経由して進角油圧室５１〜５４へ流入する。また、このときには、遅角油圧室５５〜５８の作動油が、遅角通路６５〜６８、遅角通路７４を経由してオイルタンク５へ排出される。これにより、進角油圧室５１〜５４に面するベーン１４２〜１４５に作動油の油圧が印加され、ベーンロータ１４がハウジング１８に対し進角方向Ｘへ相対回転する。
【００３９】
＜遅角作動時＞
一方、遅角通路７４がオイルポンプ４と連通するときには、オイルポンプ４により汲み上げられた作動油が遅角通路７４、遅角通路６５〜６８を経由して遅角油圧室５５〜５８へ流入する。また、このときには、進角油圧室５１〜５４の作動油が、進角通路６１〜６４、進角通路７３を経由してオイルタンク５へ排出される。これにより、遅角油圧室５５〜５８に面するベーン１４２〜１４５に作動油の油圧が印加され、ベーンロータ１４がハウジング１８に対し遅角方向Ｙへ相対回転する。
【００４０】
このように、本実施形態では、オイルポンプ４から作動油を供給する通路を切り換えることにより、進角油圧室５１〜５４の油圧、及び遅角油圧室５５〜５８の油圧が調整され、ハウジング１８に対するベーンロータ１４の相対回転位相、ひいてはバルブタイミングが調整される。なお、バルブタイミング調整時において、ＥＣＵ４６は、排気弁９７の実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致させるように切換弁４１への通電をフィードバック制御することで、正確なバルブタイミング調整を行うことができる。
【００４１】
＜内燃機関停止時＞
内燃機関が停止すると、オイルポンプ４も停止するため、進角通路７３および遅角通路７４のいずれへも作動油が供給されなくなる。すると、アシストスプリング３６の復元力によってベーンロータ１４が最進角位置まで相対回転し、ストッパピストン２６が嵌合リング２７に嵌合する。
【００４２】
以上詳述したように、本形態のバルブタイミング調整装置１は、アシストスプリング３６、スプリングフック３９、及びシグナルプレート３０がベーンロータ１４の回転軸方向のスプリングフック３９側、本形態ではいずれもバルブタイミング調整装置１の前面位置であるフロントプレート１３側に設けられている。また、アシストスプリング３６及びスプリングフック３９が、シグナルプレート３０の外縁３１よりも径内方向に位置しているので、バルブタイミング調整装置１の全長を短く構成しても、径外方向にてシグナルプレート３０の回転角度を検出するカム角センサ７が、アシストスプリング３６及びスプリングフック３９を誤認識することがない。したがって、シグナルプレート３０の回転角度を正確に検出することができるので、シグナルプレート３０及びベーンロータ１４とともに回転するカムシャフト２の回転角度を正確に検出することができる。また、アシストスプリング３６、スプリングフック３９、及びシグナルプレート３０が、いずれもハウジング１８の前面位置に設けられるので、アシストスプリング３６、スプリングフック３９、及びシグナルプレート３０が設けられない方向、すなわち本形態ではカムシャフト２側において、スペースを確保することができる。また、スプリングフック３９がハウジング１８の外部に設けられているので、組み付け性が向上する。
【００４３】
また、シグナルプレート３０は、大径部３２及び小径部３３を有する。スプリングフック３９は、小径部３３に形成された周方向に延びる長孔３４に挿通されており、シグナルプレート３０に対して相対回転可能に構成されている。カム角センサ７は、シグナルプレート３０の大径部３２を検出することにより、シグナルプレート３０及びベーンロータ１４とともに回転するカムシャフト２の回転角度を検出することができる。また、アシストスプリング３６の他端３８を係止するスプリングフック３９は、小径部３３に形成された長孔３４に挿通され、シグナルプレート３０の外縁３１よりも内側に位置しているので、アシストスプリング３６及びスプリングフック３９をカム角センサ７が誤認識することがない。したがって、カム角センサ７は、シグナルプレート３０及びベーンロータ１４とともに回転するカムシャフト２の回転角度を正確に検出することができる。
【００４４】
さらにまた、バルブタイミング調整装置１は、ベーンロータ１４に固定され、アシストスプリング３６の一端３７を位置決めして収容するカップ部２１を有している。本形態では、カップ部２１は、シグナルプレート３０と一体に形成されているので、部品点数を低減することができる。
さらに、本形態の位置決め部２３は、カップ部２１と一体に形成されているので、部品点数を低減することができる。
【００４５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態は、上記第１実施形態とはブッシュの構成が異なる。そこで、図６及び図７を用い、構成の異なる部分のみを説明し、同様の構成部分についての説明は割愛する。また、同様の構成部材は、同様の符号で示す。なお、図６は第１実施形態の図２と対応する図である。また、図７は、図６のＶＩＩ−Ｏ−Ｑ−Ｒ−ＶＩＩ線断面を示す図であり、ここでは装置本体１０の部分のみを示した。
ベーンロータ１４のボス部１４１に嵌合するブッシュ２２０は、フロントプレート１３に対して相対回転可能かつ同軸にフロントプレート１３の内周側に挿入されている。ベーンロータ１４のボス部１４１は、ブッシュ２２０とともにカムシャフト２（図１参照）にボルト固定されている。ブッシュ２２０は、カップ部２２１、及びシグナルプレート２３０等から構成されている。
【００４６】
カップ部２２１は、有底円筒状であり、ベーンロータ１４のボス部１４１に嵌合し、ボルト固定されている。カップ部２２１の内部には、アシストスプリング３６が収容されている。アシストスプリング３６の一端３７は、カップ部２２１と一体に形成される位置決め部２２３の位置決め溝２２４に係止されることによって位置決めされ、ベーンロータ１４とともに回転する。
シグナルプレート２３０は、略円板状にカップ部２２１の径外方向にカップ部２２１と一体に形成されている。これにより、シグナルプレート２３０は、ベーンロータ１４及びカムシャフト２とともに回転する。また、シグナルプレート２３０は、大径部２３２及び小径部２３３を有している。本形態では、周方向に延びる長孔２３４が大径部２３２に形成されている。
【００４７】
シグナルプレート２３０の長孔２３４には、スプリングフック３９が挿通される。スプリングフック３９は、ハウジング１８のフロントプレート１３に固定され、アシストスプリング３６の他端３８を係止している。これにより、アシストスプリング３６の他端３８は、スプリングフック３９とともに長孔２３４の周方向長さの範囲でハウジング１８とともに回転可能に構成されている。なお、アシストスプリング３６及びスプリングフック３９は、いずれの回転位置にあっても、シグナルプレート２３０の外縁２３１よりも径内方向に位置している。
【００４８】
このような構成によれば、アシストスプリング３６及びスプリングフック３９がカム角センサ７（図１参照）により誤認識されることがないので、カム角センサ７は、シグナルプレート２３０及びベーンロータ１４とともに回転するカムシャフト２の回転角度を正確に検出することができる。なお、本形態における長孔２３４は、大径部２３２の外縁よりも径内方向であれば、小径部２３３の外縁よりも径外方向に形成されていても、上記効果を奏する。また、アシストスプリング３６の一端３７を位置決めして収容するカップ部２２１は、シグナルプレート２３０と一体に形成されているので、上記形態と同様、部品点数を低減することができる。さらに、本形態の位置決め部２３は、カップ部２２１と一体に形成されているので、上記形態と同様、部品点数を低減することができる。
【００４９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態は、上記第１実施形態とはブッシュの構成が異なる。そこで、図８及び図９を用い、構成の異なる部分のみを説明し、同様の構成部分についての説明は割愛する。また、同様の構成部材は、同様の符号で示す。なお、図８は第１実施形態の図２と対応する図である。また、図９は、図８のＩＸ−Ｏ−Ｑ−Ｒ−ＩＸ線断面を示す図であり、ここでは装置本体１０の部分のみを示した。
ベーンロータ１４のボス部１４１に嵌合するブッシュ３２０は、フロントプレート１３に対して相対回転可能かつ同軸にフロントプレート１３の内周側に挿入されている。ベーンロータ１４のボス部１４１は、ブッシュ３２０とともにカムシャフト２（図１参照）にボルト固定されている。ブッシュ３２０は、カップ部３２１、及びシグナルプレート３３０等から構成されている。
【００５０】
カップ部３２１は、有底円筒状であり、ベーンロータ１４のボス部１４１に嵌合し、ボルト固定されている。カップ部３２１の内部には、アシストスプリング３６が収容されている。アシストスプリング３６の一端３７は、カップ部３２１と一体に形成される位置決め部３２３の位置決め溝３２４に係止されることによって位置決めされ、ベーンロータ１４とともに回転する。
シグナルプレート３３０は、略円板状にカップ部３２１の径外方向にカップ部３２１と一体に形成されている。これにより、シグナルプレート３３０は、ベーンロータ１４及びカムシャフト２とともに回転する。また、シグナルプレート３３０は、大径部３３２及び小径部３３３を有している。本形態では、周方向に延びる長孔３３４が大径部３３２に形成されている。さらにまた、シグナルプレート３３０は、外縁３３１に略垂直に立設される壁部３３５を有している。
【００５１】
シグナルプレート３３０の長孔３３４には、スプリングフック３９が挿通される。スプリングフック３９は、ハウジング１８のフロントプレート１３に固定され、アシストスプリング３６の他端３８を係止している。これにより、アシストスプリング３６の他端３８は、スプリングフック３９とともに長孔３３４の周方向長さの範囲でハウジング１８とともに回転可能に構成されている。なお、アシストスプリング３６及びスプリングフック３９は、いずれの回転位置にあっても、シグナルプレート３３０の外縁３３１に形成された壁部３３５よりも径内方向に位置している。
【００５２】
このような構成によれば、アシストスプリング３６及びスプリングフック３９がカム角センサ７（図１参照）により誤認識されることがないので、カム角センサ７は、シグナルプレート３３０及びベーンロータ１４とともに回転するカムシャフト２の回転角度を正確に検出することができる。なお、本形態における長孔３３４は、大径部３３２の外縁に形成された壁部３３５よりも径内方向であれば、小径部３３３の外縁よりも径外方向に形成されていても、上記効果を奏する。また、アシストスプリング３６の一端３７を位置決めして収容するカップ部３２１は、シグナルプレート３３０と一体に形成されているので、上記形態と同様、部品点数を低減することができる。さらに、本形態の位置決め部３２３は、カップ部３２１と一体に形成されているので、上記形態と同様、部品点数を低減することができる。
さらに本形態では、シグナルプレート３３０は、外縁３３１に略垂直に立設される壁部３３５を有している。これにより、壁部３３５の高さの分、カム角センサ７に対する軸方向における設置位置の自由度が高くなる。
【００５３】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態は、上記第１実施形態とはブッシュの構成が異なる。そこで、図１０及び図１１を用い、構成の異なる部分のみを説明し、同様の構成部分についての説明は割愛する。また、同様の構成部材は、同様の符号で示す。なお、図１０は第１実施形態の図２と対応する図である。また、図１１は、図１０のＸＩ−Ｏ−Ｑ−Ｒ−ＸＩ線断面を示す図であり、ここでは装置本体１０の部分のみを示した。
ベーンロータ１４のボス部１４１に嵌合するブッシュ４２０は、フロントプレート１３に対して相対回転可能かつ同軸にフロントプレート１３の内周側に挿入されている。ベーンロータ１４のボス部１４１は、ブッシュ４２０とともにカムシャフト２（図１参照）にボルト固定されている。
【００５４】
本形態のブッシュ４２０は、カップ部４２１、位置決め部４２３、及びシグナルプレート４３０等から構成されている。カップ部４２１とシグナルプレート４３０とは、プレス成形にて一体に形成されている。これにより、シグナルプレート４３０は、ベーンロータ１４及びカムシャフト２（図１参照）とともに回転する。また、位置決め溝４２４を有する位置決め部４２３は、カップ部４２１とは別体で形成される。位置決め部４２３は、カップ部４２１の内部に収容され、カップ部４２１とともにベーンロータ１４にボルト固定されている。また、有底円筒状のカップ部４２１の内部には、アシストスプリング３６が収容される。アシストスプリング３６の一端３７は、位置決め部４２３の位置決め溝４２４に係止されることによって位置決めされ、ベーンロータ１４とともに回転する。
【００５５】
カップ部４２１とプレス成形にて一体に形成されるシグナルプレート４３０は、大径部４３２及び小径部４３３を有している。大径部４３２には、周方向に延びる長孔４３４が形成されている。また、大径部４３２の径方向外側には、略垂直に立設される壁部４３５が形成されている。
シグナルプレート４３０の長孔４３４には、スプリングフック３９が挿通される。スプリングフック３９は、ハウジング１８のフロントプレート１３に固定され、アシストスプリング３６の他端３８を係止している。これにより、アシストスプリング３６の他端３８は、スプリングフック３９とともに長孔４３４の周方向長さの範囲でハウジング１８とともに回転可能に構成されている。なお、アシストスプリング３６及びスプリングフック３９は、いずれの回転位置にあっても、シグナルプレート４３０の外縁４３１よりも径内方向に位置している。
【００５６】
このような構成によれば、アシストスプリング３６及びスプリングフック３９がカム角センサ７（図１参照）により誤認識されることがないので、カム角センサ７は、シグナルプレート４３０及びベーンロータ１４とともに回転するカムシャフト２の回転角度を正確に検出することができる。なお、本形態における長孔４３４は、大径部４３２の外縁に形成された壁部４３５よりも径内方向であれば、小径部４３３の外縁よりも径外方向に形成されていても、上記効果を奏する。
アシストスプリング３６を収容するカップ部４２１は、シグナルプレート４３０と一体に形成されている。また、位置決め部４２３は、カップ部４２１と別体に形成される。特に、本形態では、カップ部４２１とシグナルプレート４３０とは、プレス成形によって形成されているので、加工コストを低減することができる。
さらに本形態では、シグナルプレート４３０の大径部４３２の径方向外側には、略垂直に立設される壁部４３５が形成されている。これにより、壁部４３５の高さの分、カム角センサ７に対する軸方向における設置位置の自由度が高くなる。
【００５７】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態は、上記第1実施形態とはブッシュの構成が異なる。そこで、図１２及び図１３を用い、構成の異なる部分のみを説明し、同様の構成部分についての説明は割愛する。また、同様の構成部材は、同様の符号で示す。なお、図１２は第１実施形態の図２と対応する図である。また、図１３は、図１２のＸＩＩＩ−Ｏ−Ｑ−Ｒ−ＸＩＩＩ線断面を示す図であり、ここでは装置本体１０の部分のみを示した。
ベーンロータ１４のボス部１４１に嵌合するブッシュ５２０は、フロントプレート１３に対して相対回転可能かつ同軸にフロントプレート１３の内周側に挿入されている。ベーンロータ１４のボス部１４１は、ブッシュ５２０とともにカムシャフト２（図１参照）にボルト固定されている。
【００５８】
本形態のブッシュ５２０は、カップ部５２１、及びシグナルプレート５３０等から構成されている。カップ部５２１、及びシグナルプレート５３０は、それぞれ別体として焼結体で形成され、カップ部５２１はシグナルプレート５３０の内周側に圧入固定される。これにより、シグナルプレート５３０は、カップ部５２１、ベーンロータ１４、及びカムシャフト２とともに回転する。なお、本形態の位置決め部５２３は、カップ部５２１と一体に形成されている。
【００５９】
カップ部５２１は、有底円筒状であり、ベーンロータ１４のボス部１４１に嵌合し、ボルト固定されている。カップ部５２１の内部には、アシストスプリング３６が収容されている。アシストスプリング３６の一端３７は、位置決め部５２３の位置決め溝５２４に係止されることによって位置決めされ、ベーンロータ１４とともに回転する。
シグナルプレート５３０は、大径部５３２及び小径部５３３を有している。大径部５３２には、周方向に延びる長孔５３４が形成されている。また、シグナルプレート５３０の外縁５３１には、略垂直に立設される壁部５３５を有している。
【００６０】
長孔５３４には、スプリングフック３９が挿通される。スプリングフック３９は、ハウジング１８のフロントプレート１３に固定され、アシストスプリング３６の他端３８を係止している。これにより、アシストスプリング３６は、スプリングフック３９とともに長孔３３４の周方向長さの範囲でハウジング１８とともに回転可能に構成されている。なお、アシストスプリング３６及びスプリングフック３９は、いずれの回転位置にあっても、シグナルプレート５３０の外縁５３１に形成された壁部５３５よりも径内方向に位置している。
【００６１】
このような構成によれば、アシストスプリング３６及びスプリングフック３９がカム角センサ７（図１参照）により誤認識されることがないので、カム角センサ７は、シグナルプレート２３０及びベーンロータ１４とともに回転するカムシャフト２の回転角度を正確に検出することができる。なお、本形態における長孔５３４は、大径部５３２の外縁に形成された壁部５３５よりも径内方向であれば、小径部５３３の外縁よりも径外方向に形成されていても、上記効果を奏する。
本形態では、特に、カップ部５２１及びシグナルプレート５３０は、それぞれ別体として焼結体で形成されているので、加工が容易になり、コストを低減することができる。
また、本形態ではシグナルプレート５３０は、外縁に立設される壁部５３５を有している。これにより、壁部５３５の高さの分、カム角センサ７（図１参照）に対する軸方向における設置位置の自由度が高くなる。
【００６２】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、ローラーロッカー式の駆動力伝達系にバルブタイミング調整装置を適用しているが、直打式その他の駆動力伝達系にバルブタイミング調整装置を適用してもよい。
上記各実施形態では、内燃機関の排気弁を制御するバルブタイミング調整装置について説明した。これに対し、内燃機関の吸気弁を制御するバルブタイミング調整装置に本発明を適用してもよい。また、上記各実施形態では、ベーンロータはカムシャフトとともに回転するように構成されていたが、他の実施形態では、ベーンロータはクランクシャフトとともに回転するように構成してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１：バルブタイミング調整装置、２：カムシャフト（従動軸）、７：カム角センサ（センサ部）、１０：装置本体、１４：ベーンロータ、１８：ハウジング、２０：ブッシュ、２１：カップ部（収容部材）、２３：位置決め部、３１：シグナルプレート（被検出部材）、３２：大径部、３３：小径部、３４：長孔、３５：壁部、３６：アシストスプリング（弾性部材）、３７：一端、３８：他端、３９：スプリングフック（固定部材）、４０：制御部、５０：収容室、５１〜４２：進角油圧室（圧力室）、５５〜５８：遅角油圧室（圧力室）、９７：排気弁、１４１〜１４４：ベーン
【図１】
2010242706.tif 000003
【図２】
2010242706.tif 000004
【図３】
2010242706.tif 000005
【図４】
2010242706.tif 000006
【図５】
2010242706.tif 000007
【図６】
2010242706.tif 000008
【図７】
2010242706.tif 000009
【図８】
2010242706.tif 000010
【図９】
2010242706.tif 000011
【図１０】
2010242706.tif 000012
【図１１】
2010242706.tif 000013
【図１２】
2010242706.tif 000014
【図１３】
2010242706.tif 000015