(57)【要約】【課題】トーションスプリングにおける線間接触が生じても当該接触による摩耗を抑制し得る内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供する。【解決手段】一端がベーンロータ１０に、他端がハウジング２０に固定され、ハウジング２０に対しベーンロータ１０を相対回転させる方向へ付勢力を作用させる捩りコイルスプリングであって、かかる付勢力が作用している状態では少なくとも周方向の一部の線間が接触するトーションスプリング３０を備えたバルブタイミング制御装置において、ロック機構３１の背圧室３６内における作動油の排出に供する背圧逃がし通路４０を、ベーンロータ１０がハウジング２０に対し最大角度相対回転する際にトーションスプリング３０の線間が接触する部位を横切る位置に設けることとした。【選択図】図８
2014055586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトから回転力が伝達されると共に、内周側に複数のシューが突出することによって複数の作動室が形成されるハウジングと、
カムシャフトに固定されるロータと、該ロータの外周側に突設され、前記複数の作動室を進角作動室と遅角作動室とに隔成する複数のベーンと、を有し、前記進角作動室へ油圧を供給すると共に前記遅角作動室内の作動油を排出することで前記ハウジングに対して進角作動する一方、前記遅角作動室へ油圧を供給すると共に前記進角作動室内の作動油を排出することで前記ハウジングに対して遅角作動するように構成され、前記複数のベーンの少なくとも１つに回転軸方向へ延びるシリンダ構成孔が貫通形成されたベーンロータと、
前記シリンダ構成孔内に摺動自在に設けられたロック部材と、該ロック部材を前記ベーンロータから突出させる方向へ付勢する付勢部材と、を有し、前記ロック部材へと油圧を作用させることによって前記付勢部材の付勢力に抗して前記ロック部材が退出するように構成されたロック機構と、
前記ハウジングの前記ロック部材と対向する位置に設けられ、該ロック部材が突出して挿入されることで前記ハウジングと前記ベーンロータとの相対回転を規制するロック凹部と、
一端が前記ベーンロータに固定されると共に他端が前記ハウジングに固定され、前記ハウジングに対して前記ベーンロータを相対回転させる方向へ付勢力を作用させる捩りコイルスプリングであって、前記付勢力が作用している状態では少なくとも周方向の一部の線間が接触するトーションスプリングと、
前記付勢部材が配置される背圧室と前記ハウジングの外部とを連通する通路であって、前記トーションスプリングに向かって開口形成された背圧逃がし通路と、を備え、
前記背圧逃がし通路は、前記ベーンロータが前記ハウジングに対して最大角度相対回転する際に前記トーションスプリングの線間が接触する部位を横切る位置に設けられていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項２】
クランクシャフトから回転力が伝達される駆動回転体と、
カムシャフトに固定され、作動油を給排することにより前記駆動回転体に対して進角作動又は遅角作動すると共に、回転軸方向に延びるシリンダ構成孔が設けられた従動回転体と、
前記シリンダ構成孔内に摺動自在に設けられたロック部材と、該ロック部材を前記従動回転体から突出させる方向へと付勢する付勢部材と、を有し、前記ロック部材へと油圧を作用させることによって前記付勢部材の付勢力に抗して前記ロック部材が退出するように構成されたロック機構と、
前記駆動回転体における前記ロック部材と対向する位置に設けられ、該ロック部材が突出して挿入されることで前記駆動回転体と前記従動回転体との相対回転を規制するロック凹部と、
一端が前記従動回転体に固定されると共に他端が前記駆動回転体に固定され、前記駆動回転体に対して前記従動回転体を相対回転させる方向へ付勢力を作用させる捩りコイルスプリングであって、前記付勢力が作用している状態では周方向の一部の線間が接触するトーションスプリングと、
前記トーションスプリングの外周側に設けられたスプリングガイドと、
前記付勢部材が配置される背圧室と前記スプリングガイドの内周部とを連通する背圧逃がし通路と、を備え、
前記背圧逃がし通路は、前記従動回転体が前記駆動回転体に対して最大角度相対回転する際に前記スプリングガイドの内周面に対し前記トーションスプリングの外周部が最も強く接触する部位を横切る位置に設けられていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項３】
クランクシャフトから回転力が伝達されると共に、内周側に複数のシューが突出することによって複数の作動室が形成されるハウジングと、
カムシャフトに固定されるロータと、複数の作動室を進角作動室と遅角作動室とに隔成する複数のベーンと、を有し、前記進角作動室へ油圧を供給すると共に前記遅角作動室内の作動油を排出することで前記ハウジングに対して進角作動する一方、前記遅角作動室へ油圧を供給すると共に前記進角作動室内の作動油を排出することで前記ハウジングに対して遅角作動するように構成され、前記複数のベーンの少なくとも１つに回転軸方向へ延びるシリンダ構成孔が貫通形成されたベーンロータと、
前記シリンダ構成孔内に摺動自在に設けられたロック部材と、該ロック部材を前記ベーンロータから突出させる方向へ付勢する付勢部材と、を有し、前記ロック部材へと油圧を作用させることによって前記付勢部材の付勢力に抗して前記ロック部材が退出するように構成されたロック機構と、
前記ハウジングの前記ロック部材と対向する位置に設けられ、該ロック部材が突出して挿入されることで前記ハウジングと前記ベーンロータとの相対回転を規制するロック凹部と、
一端が前記ベーンロータに固定されると共に他端が前記ハウジングに固定され、前記ハウジングに対し前記ベーンロータを相対回転させる方向へ付勢力を作用させる捩りコイルスプリングであって、前記付勢力が作用している状態では少なくとも周方向の一部の線間が接触するトーションスプリングと、
前記付勢部材が配置される背圧室と前記ハウジングの外部とを連通する通路であって、前記トーションスプリングに向かって開口形成された背圧逃がし通路と、を備え、
前記背圧逃がし通路は、前記トーションスプリングの他端が固定される位置から前記トーションスプリングの捩り方向と反対の方向へ９０度回転した位置を横切る位置に設けられていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関における吸気弁と排気弁の開閉タイミングを運転状態に応じて制御するバルブタイミング制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のバルブタイミング制御装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
すなわち、このバルブタイミング制御装置では、ハウジングとベーンロータの間にトーションスプリングを介装することで、当該トーションスプリングの付勢力をもって、バルブ開閉駆動時に発生するバルブスプリングの反力（カムシャフトの回転位相を遅らせようとする力）に対抗可能となっており、これによって、当該装置の作動性及び応答性の向上が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２５７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記トーションスプリングについては、付勢力が作用すると、軸線に対して倒れるように、周方向の一部におけるスプリングの線間が狭まると共にその径方向反対側（１８０度反対側）のスプリングの線間が拡がるように変形することとなる。かかる結果、前記従来のバルブタイミング装置では、前記スプリングの線間の接触により当該スプリングが摩耗してしまうといった問題を招来していた。
【０００６】
本発明は、前記従来のバルブタイミング制御装置の実情に鑑みて案出されたものであって、トーションスプリングにおける線間接触が生じても当該接触による摩耗を抑制し得る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目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願請求項１に記載の発明は、とりわけ、一端がベーンロータに固定されると共に他端がハウジングに固定され、ハウジングに対してベーンロータを相対回転させる方向へ付勢力を作用させる捩りコイルスプリングであって、該付勢力が作用している状態では少なくとも周方向の一部の線間が接触するトーションスプリングと、ベーンロータのロック機構に係る付勢部材が配置される背圧室とハウジング外部とを連通する通路であって、トーションスプリングに向かって開口形成された背圧逃がし通路と、を備え、該背圧逃がし通路が、ベーンロータがハウジングに対して最大角度相対回転する際にトーションスプリングの線間が接触する部位を横切る位置に設けられていることを特徴としている。
【０００８】
本願請求項２に記載の発明は、とりわけ、一端が従動回転体に固定されると共に他端が駆動回転体に固定され、駆動回転体に対して従動回転体を相対回転させる方向へ付勢力を作用させる捩りコイルスプリングであって、該付勢力が作用している状態では周方向の一部の線間が接触するトーションスプリングと、該トーションスプリングの外周側に設けられたスプリングガイドと、ベーンロータのロック機構に係る付勢部材が配置される背圧室とスプリングガイドの内周部とを連通する背圧逃がし通路と、を備え、該背圧逃がし通路が、従動回転体が駆動回転体に対して最大角度相対回転する際にスプリングガイドの内周面に対しトーションスプリングの外周部が最も強く接触する部位を横切る位置に設けられていることを特徴としている。
【０００９】
本願請求項３に記載の発明は、とりわけ、一端がベーンロータに固定されると共に他端がハウジングに固定され、ハウジングに対してベーンロータを相対回転させる方向へ付勢力を作用させる捩りコイルスプリングであって、該付勢力が作用している状態では少なくとも周方向の一部の線間が接触するトーションスプリングと、ベーンロータのロック機構に係る付勢部材が配置される背圧室とハウジングの外部とを連通する通路であって、トーションスプリングに向かって開口形成された背圧逃がし通路と、を備え、該背圧逃がし通路が、トーションスプリングの他端が固定される位置からトーションスプリングの捩り方向と反対の方向へ９０度回転した位置を横切る位置に設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本願請求項１〜３に記載の発明によれば、背圧逃がし通路から導かれる潤滑油により、トーションスプリングにおける線間接触についての潤滑を図ることができ、かかる線間接触によるトーションスプリングの摩耗の抑制に供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るバルブタイミング制御装置の分解斜視図である。
【図２】本発明に係るバルブタイミング制御装置の正面図である。
【図３】図２に示すバルブタイミング制御装置の縦断面図である。
【図４】図２に示すバルブタイミング制御装置の内部構造を示す図であって、進角側に制御された状態を現した要図である。
【図５】図２に示すバルブタイミング制御装置の内部構造を示す図であって、遅角側に制御された状態を現した要図である。
【図６】図３に示すロック機構の要部拡大図である。
【図７】図３に示すトーションスプリング単体を現した図であって、（ａ）はトーションスプリングの正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】トーションスプリングの組付状態を示す図３の要部拡大図である。
【図９】図３に示すトーションスプリングの組付説明に供する図であって、（ａ）はトーションスプリングの組付前、（ｂ）はトーションスプリングの組付後に係るバルブタイミング制御装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本願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。
【００１３】
すなわち、このバルブタイミング制御装置は、図３に示すように、クランクシャフトの回転力をもって回転駆動されるスプロケット１と、該スプロケット１に対し相対回転可能に設けられるカムシャフト２と、の間に介装され、所定の油圧給排手段４を通じて作動制御されることで、当該両者１，２の相対回転位相を変換するものである。
【００１４】
具体的には、図３〜図５に示すように、前記カムシャフト２の一端部に一体回転可能に固定される筒状のロータ本体１５の外周部に複数（本実施形態では４つ）のベーン１１〜１４を突設してなるベーンロータ１０と、前記スプロケット１と一体的に設けられ、かつ、前記ベーンロータ１０を収容するかたちで当該ベーンロータ１０の外周側に相対回転可能に配置されて、その内周側に前記各ベーン１１〜１４に対応する複数（本実施形態では４つ）のシュー２１〜２４を突設してなるほぼ筒状の駆動回転体であるハウジング２０と、から構成され、前記各ベーン１１〜１４と前記各シュー２１〜２４との間に隔成される一対の油圧室である遅角室Ｒｅと進角室Ａｄに前記油圧給排手段４から選択的に油圧が供給されることによって作動制御される。
【００１５】
そして、前記ベーンロータ１０とハウジング２０との間には、図１〜図３に示すように、従来と同様、一端部３０ａがベーンロータ１０、他端部３０ｂがハウジング２０にそれぞれ固定されてベーンロータ１０を進角側へと付勢するトーションスプリング３０が介装されていて、当該トーションスプリング３０の付勢力をもって、いずれの油圧室Ａｄ，Ｒｅにも油圧が作用しなくなる機関停止直前において、カムシャフト２を介して伝達される遅角方向の回転力に相当するいわゆる交番トルクに抗してベーンロータ１０を進角側へ付勢する構成となっている。なお、本実施形態では、前記トーションスプリング３０として、図７（ｂ）に示すような縦断面がほぼ矩形状、具体的には径方向が長辺となる長方形状の角線を巻回してなるものを使用している。かかる仕様とすることで、トーションスプリング３０の軸方向長さを縮小させることが可能となる結果、装置の軸方向寸法の小型化に供される。
【００１６】
前記ベーンロータ１０は、ロータ本体１５の内端側（カムシャフト２と対向する側）に穿設される嵌合部１５ａを介しカムシャフト２の一端部に外嵌され、その中央部に貫通形成される挿通孔１５ｂを通じて挿通されるカムボルト５をもってカムシャフト２に締結されることで、該カムシャフト２と一体回転可能な構成となっている。かかる構成から、カムシャフト２と同期回転するベーンロータ１０が、クランクシャフトと同期回転するハウジング２０に対して相対回転することで、クランクシャフトに対するカムシャフト２の回転位相が変化し、これによって、機関弁の開閉タイミングが変更されることとなる。
【００１７】
ここで、図３〜図５に示すように、前記ベーンロータ１０における各ベーン１１〜１４の基端部と隣接する周方向位置には、それぞれカムシャフト２の内部に形成される後述の各油通路５１，５２と前記各進角室Ａｄとを連通する複数（本実施形態では４つ）の連通孔１６が、それぞれ径方向に沿って切欠形成されている。これにより、当該各連通孔１６をもって、前記油圧給排手段４よりカムシャフト２（後述の各油通路５１，５２）を通じて導かれる作動油が、各進角室Ａｄへと導入されるようになっている。
【００１８】
また、図１〜図５に示すように、前記ロータ本体１５の外端部（後述のフロントプレート２６と対向する端部）には、前記挿通孔１５ｂの外周域に、カムボルト５の着座に供する平坦状のボルト着座部１７が設けられると共に、当該ボルト着座部１７の外周域に、トーションスプリング３０の一端部３０ａ側の着座に供する円形溝たるばね着座部１８が穿設されている。前記ボルト着座部１７は、その外径がトーションスプリング３０の巻回部であるばね部３０ｃの内径と比べて若干小さい程度の、当該内径に近い寸法に設定されていて、その外周部に前記ばね部３０ｃが嵌合するような構成となっている。この際、当該ボルト着座部１７の端部外周縁には、縦断面円弧状又は円錐テーパ状をなす所定の面取り部１７ａが周方向に沿って連続的に設けられることによって、トーションスプリング３０へのトルク作用時におけるばね部３０ｃの軸方向移動の引っかかりを抑制することが可能となっている。
【００１９】
さらに、前記ボルト着座部１７の端面には、前記トーションスプリング３０の一端部３０ａの係止固定に供する第１係止部１９が、当該ボルト着座部１７の端面に開口するかたちで径方向に沿って切欠形成されている。この第１係止部１９は、ばね着座部１８と段差なく連続するかたちで当該ばね着座部１８と挿通孔１５ｂとを連通するように貫通形成され、トーションスプリング３０の一端部３０ａがボルト着座部１７の外周側から中心部側へと曲折されるかたちで係止固定されるようになっている。そして、この第１係止部１９には、前記挿通孔１５ｂを介してカムシャフト２に締結されるカムボルト５の頭部５ａがその軸方向開口をほぼ閉塞するように軸方向において重合することによって、トーションスプリング３０の一端部３０ａの当該第１係止部１９からの脱落が防止されている。このように、カムボルト５の頭部５ａといった既存の構成を利用することで、トーションスプリング３０の一端部３０ａを固定するための固定部材を別途設ける必要がなく、装置の組み付け作業性の向上やコスト低減に供されることとなる。
【００２０】
前記各ベーン１１〜１４には、それぞれの先端部に、その厚さ方向（ロータ本体１５の軸線方向）に沿ってシール部材Ｓ１が配設されていて、該各シール部材Ｓ１がハウジング２０内周面に摺接することで、前記各シュー２１〜２４間に形成される空間が、前記各対の油圧室Ａｄ，Ｒｅに隔成されている。また、これら各ベーン１１〜１４のうち所定のベーン１１のみが、他のベーン１２〜１４に比べて大きな周方向幅に設定されていて、ベーンロータ１０の最大相対回転時にて隣接する各シュー２１，２４と当接することで、当該ベーンロータ１０のそれ以上の回転が規制されるようになっている。さらに、かかる幅広のベーン１１の内部には、後述する機関停止時のベーンロータ１０の位相保持に供するロック機構３１が収容配置されている。
【００２１】
このロック機構３１は、図３〜図６に示すように、前記幅広のベーン１１の内部軸方向に貫通形成されたピン収容孔３４内に摺動自在に収容され、後述のリヤプレート２７に穿設される係合穴３５と係合することでベーンロータ１０とハウジング２０との相対移動を規制するほぼ円筒状のロックピン３２と、該ロックピン３２と後述するフロントプレート２６の間に介装され、前記ロックピン３２を後述のリヤプレート２７側へと付勢する付勢部材であるスプリング３３と、から主として構成されている。
【００２２】
具体的には、前記ロックピン３２が、その先端側へと向かって段差縮径状に構成されると共に、前記ピン収容孔３４が、後述するリヤプレート２７側へと向かって段差縮径状に構成されることにより、ロックピン３２の基端側の大径部３２ａがピン収容孔３４のフロント側の大径部３４ａに、ロックピン３２の先端側の小径部３２ｂがピン収容孔３４のリヤ側の小径部３４ｂに、それぞれ摺接するようになっていて、ロックピン３２の大径部３２ａによりピン収容孔３４の大径部３４ａに画成される背圧室３６に、スプリング３３が弾装されている。そして、前記係合穴３５内には前記幅広のベーン１１の内側面（後述のリヤプレート２７との対向端面）に切欠形成される連通溝３７を介して遅角室Ｒｅの油圧が導入され、当該遅角室Ｒｅの油圧に基づきロックピン３２が係合穴３５に出入する構成となっている。
【００２３】
また、前記ロックピン３２の両径部３２ａ，３２ｂ間に形成される段部３２ｃと、前記ピン収容孔３４の両径部３４ａ，３４ｂ間に形成される段部３４ｃと、の軸方向間には環状の空間部３８が形成されていて、当該空間部３８は、前記幅広のベーン１１を進角室Ａｄ側へ貫通してなる貫通孔３９を介して進角室Ａｄと連通するように構成されている。すなわち、前記貫通孔３９を通じて進角室Ａｄの油圧を空間部３８へと導くことにより、進角室Ａｄの油圧が所定以上の高圧となる場合において、係合穴３５に対するロックピン３２の離脱（非係合）状態が維持可能となっている。
【００２４】
さらに、前記幅広のベーン１１の外側面（後述するフロントプレート２６との対向端面）には、ピン収容孔３４とばね着座部１８とを連通するための連通溝４０ａが切欠形成されている。すなわち、この連通溝４０ａの開口部が後述するフロントプレート２６により閉塞されることで、ロックピン３２の大径部３２ａ外周面とピン収容孔３４の大径部３４ａ内周面との間の僅かな隙間より背圧室３６側へと漏出した作動油の排出等に供する背圧逃がし通路４０が構成されるようになっている。そして、この背圧逃がし通路４０（連通溝４０ａ）は、ベーンロータ１０がハウジング２０に対して最大に（最大角度）相対回転する際にトーションスプリング３０のばね部３０ｃにおける巻線同士の接触が生ずる部位（以下、「線間接触部」と呼称する。）Ｔを横切るような周方向位置に設けられ（図８参照）、当該背圧逃がし通路４０を通じて排出される作動油が前述した線間接触部Ｔへ及ぶようになっている。
【００２５】
ここで、前記ばね部３０ｃの線間接触部Ｔを横切る周方向位置とは、具体的には、トーションスプリング３０の他端部３０ｂの固定位置から当該トーションスプリング３０の捩り方向（トーションスプリング３０の付勢力が作用する方向）と反対の方向へほぼ９０度回転した位置を横切る周方向位置をいう（図４及び図５参照）。これは、トーションスプリング３０にはその他端部３０ｂを軸心として倒れようとする回転力が作用し、この回転力によって前記他端部３０ｂの固定位置からトーションスプリング３０の付勢力が作用する方向と反対の方向へほぼ９０度回転した位置が前記線間接触部Ｔとなることに基づくものである。
【００２６】
なお、前記背圧逃がし通路４０の配置としては、ベーンロータ１０がハウジング２０対して最大角度相対回転する際にばね部３０ｃに生ずる傾倒によって当該ばね部３０ｃの外周とスプリングガイド４１の内周とが最も強く接触することとなる部位を横切る周方向位置に設けることが望ましく（図８参照）、このような構成により、前記背圧逃がし通路４０を介して排出される作動油をばね部３０ｃとスプリングガイド４１との接触部にも及ばせることが可能となる。
【００２７】
前記ハウジング２０は、図１〜図５に示すように、その内周側に前記複数のシュー２１〜２４が突設されるほぼ円筒状のハウジング本体２５と、該ハウジング本体２５の前後開口端を閉塞するフロントプレート２６及びリヤプレート２７と、から構成され、ハウジング本体２５にフロントプレート２６及びリヤプレート２７を４つのボルト６を介して軸方向から共締めするかたちで一体的に結合されている。
【００２８】
そして、前記各シュー２１〜２４も、前記各ベーン１１〜１４と同様、図４及び図５に示すように、それぞれの先端部にその厚さ方向に沿ってシール部材Ｓ２が配設されていて、これら各シール部材Ｓ２がベーンロータ１０のロータ本体１５の外周面に摺接することで、当該各シュー２１〜２４間に、前述したような各油圧室Ａｄ，Ｒｅが隔成されている。また、前記各シュー２１〜２４のうち前記幅広のベーン１１に隣接する一対のシュー２１，２４の周方向一側部には、その基端部側に所定の肉盛り部２８，２８が突設されていて、ベーンロータ１０の最大相対回転時において、前記幅広のベーン１１との周方向間に前記各油圧室Ａｄ，Ｒｅを確保しつつ当該幅広のベーン１１と当接することにより、ベーンロータ１０のそれ以上の回転を規制するようになっている。
【００２９】
前記フロントプレート２６は、図１〜図３に示すように、比較的薄肉な円板状を呈し、その中央部には、外側面側に突出するように構成された円筒部４３が設けられていて、この円筒部４３の内周孔４３ａを通じて、カムボルト５及びトーションスプリング３０を外部から組み付けることが可能となっている（図９参照）。ここで、前記円筒部４３は、特に図８に示すように、その内径がベーンロータ１０のばね着座部１８の外径とほぼ同一となるように設定され、当該ばね着座部１８と共に一連のほぼ平滑状の周壁を形成してなるスプリングガイド４１が構成されると共に、当該スプリングガイド４１の内周側において、トーションスプリング３０のばね部３０ｃを収容する一連のばね収容部４２が構成されるようになっている。かかる構成から、トーションスプリング３０のばね部３０ｃは、ばね収容部４２内において、スプリングガイド４１によって円滑に軸方向移動可能に収容され、トーションスプリング３０へのトルク作用時におけるばね部３０ｃの円滑な変形が確保されている。
【００３０】
また、前記円筒部４３の突出端部４３ｂには、図１及び図２に示すように、その周方向の一部を切り欠くことによって構成された切欠部４４が設けられると共に、その一側壁４４ａの基端側の一部を周方向に沿って切り欠くことで、トーションスプリング３０の他端部３０ｂの係止固定に供する第２係止部４５が切欠形成されている。このように、第２係止部４５を円筒部４３の突出端部４３ｂに開口する溝状に構成したことによって、トーションスプリング３０について図９に示すような円筒部４３の内周孔４３ａを通じての外部からの組み付けが可能となっており、その結果、装置の組み付けに際し、トーションスプリング３０の装着後に当該トーションスプリング３０の付勢力に抗してハウジング２０とベーンロータ１０とを相対回転させながら他の部品を組み付けるといった煩雑な組み付け作業が回避され、装置の良好な生産性が確保されている。
【００３１】
ここで、前記切欠部４４は、図２に示すように、その両側壁４４ａ，４４ｂがほぼ平行であって、トーションスプリング３０の他端部３０ｂが係止される第２係止部４５の端壁４５ａを内周側に延長してなる直線Ｌ１が円筒部４３の中心Ｃ近傍を通るように、当該直線Ｌ１が切欠部４４の他側壁４４ｂを内周側に延長してなる直線Ｌ２に対し円筒部４３の中心Ｃへと近接するかたちで設けられている。具体的には、前記切欠部４４は、第２係止部４５の端壁４５ａが切欠部４４の他側壁４４ｂに対し円筒部４３の中心Ｃを通る線Ｌ０に近づく側へオフセットされた位置においてポンチにより径方向へと打ち抜かれることによって形成されていて、他端壁４４ｂが円筒部４３の内周面に係る接線Ｌ３に対して鈍角（図２中のθ参照）となるように構成されている。
【００３２】
また、前記第２係止部４５を設けるにあたり、切欠部４４の一側壁４４ａの基端側部分のみを切り欠いてなる溝形状に形成して、当該切欠部４４における突出端部４３ｂ先端側の周方向幅Ｗ１が当該突出端部４３ｂ基端側の周方向幅Ｗ２に対し段差状に狭くなる構成としたことによって、当該第２係止部４５の軸方向外側部４５ｂがトーションスプリング３０の他端部３０ｂの軸方向移動を規制する抜け止め部として機能するようになっていて、この抜け止め部４５ｂによって、トーションスプリング３０の脱落が規制され、該トーションスプリング３０を安定して保持できるようになっている。
【００３３】
前記リヤプレート２７は、図３〜図５に示すように、ほぼ円板状に形成され、かつ、前記スプロケット１をその外周部に備えるかたちで当該スプロケット１と一体に形成されたものである。そして、当該リヤプレート２７の中央部には、カムシャフト２が挿通する挿通孔２７ａが貫通形成されると共に、その外周域には、前記各ボルト６が螺着する雌ねじ孔２７ｂが形成されている。さらに、このリヤプレート２７の内側面における前記挿通孔２６ａの周縁部には、それぞれカムシャフト２の内部に形成される後述の遅角側油通路５１と前記各遅角室Ｒｅとを連通する複数（本実施形態では４つ）の連通溝４６が、それぞれ径方向に沿って切欠形成されている。これにより、当該各連通溝４６をもって、前記油圧給排手段４よりカムシャフト２（後述の各油通路５１，５２）を通じて導かれる作動油が、各遅角室Ｒｅへと導入されるようになっている。
【００３４】
また、前記リヤプレート２７の内側面には、ベーンロータ１０が最進角位置にあるときにロックピン３２と係合することによって当該ベーンロータ１０の回転を拘束する係合穴３５が穿設されている。すなわち、この係合穴３５は、図６に示すように、手前側の第１の穴部３５ａがロックピン３２の先端部外径よりも大径に、かつ、奥側の第２の穴部３５ｂがロックピン３２の先端部外径よりも小径となる段差縮径状に構成されていて、前述のようにベーンロータ１０の位相が最進角状態にあるときにロックピン３２が第１の穴部３５ａと係合することにより、前記ハウジング２０に対するベーンロータ１０の相対回転を拘束するようになっている。
【００３５】
さらに、前記リヤプレート２７の内側面には、図１や、図４及び図５に示すように、ハウジング本体２５の外周部に切欠形成される係合溝４７と係合することによって当該ハウジング本体２５との位置決めに供する位置決めピン４８が立設されていて、この位置決めピン４８により、前記各ボルト６によるハウジング２０組付後におけるロックピン３２と係合穴３５との良好な係合関係が確保されるようになっている。
【００３６】
前記油圧給排手段４は、図３に示すように、前記各油圧室Ａｄ，Ｒｅに対し油圧を選択的に供給、あるいは前記各油圧室Ａｄ，Ｒｅ内の作動油を排出するもので、前記各連通溝４６に接続される遅角側油通路５１と、前記各連通孔１６に接続される進角側油通路５２と、周知の電磁弁５５を介して一方側の油通路５１，５２に油圧を供給する油圧源たるオイルポンプ５３と、前記電磁弁５５を介して前記オイルポンプ５３に接続されない他方側の油通路５１，５２に接続されるドレン通路５４と、から主として構成されている。なお、前記電磁弁５５は、２方向切換弁であって、図外の電子コントローラ（ＥＣＵ）からの制御信号によって前記各油通路５１，５２とオイルポンプ５３及びドレン通路５４との接続を選択的に切換制御する。
【００３７】
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作用効果につき、図３〜図５に基づいて説明する。
【００３８】
まず、機関始動時には、図３及び図４に示すように、予めロックピン３２の先端部が係合穴３５（第１の穴部３５ａ）へと係合することで、ベーンロータ１０が機関始動に最適な所定の進角位置に保持された状態となっている。このため、イグニッションオンにより、スムーズなクランキングによる良好な機関始動が得ることができる。
【００３９】
続いて、当該機関始動後の所定の負荷域では、前記図外の電子コントローラからの電磁弁５５への通電に基づき、遅角側油通路５１がオイルポンプ５３に連通すると共に、進角側油通路５２がドレン通路５４に連通することとなる。すなわち、オイルポンプ５３から吐出された作動油は遅角側油通路５１を介し遅角室Ｒｅへと流入することで当該遅角室Ｒｅが高圧になる一方、進角室Ａｄ内の作動油は進角側油通路５２を通じドレン通路５４を介してオイルパン５６へと排出されることで当該進角室Ａｄが低圧になる。すると、前記遅角室Ｒｅへと流入した作動油は係合穴３５へと流入することによって、当該係合穴３５からロックピン３２が離脱することとなり、ベーンロータ１０の自由な回転が確保されることとなる。その結果、前記遅角室Ｒｅへの油圧供給に基づく当該遅角室Ｒｅの容積拡大に伴い、図５に示すように、ベーンロータ１０が反時計方向へと回転することによって、前記クランクシャフトに対するカムシャフト２の相対回転位相が遅角側へと変換されることとなる。
【００４０】
一方、機関が別の負荷域に移行した場合には、前記図外の電子コントローラから電磁弁５５への通電が遮断されて、進角側油通路５２がオイルポンプ５３と連通すると共に、遅角側油通路５１がドレン通路５４と連通することとなる。すなわち、遅角室Ｒｅ内の作動油が遅角側油通路５１を通じドレン通路５４を介してオイルパン５６へと排出されることで当該遅角室Ｒｅが低圧になる一方、オイルポンプ５３から吐出された作動油は進角側油通路５２を介し進角室Ａｄへと流入することで当該進角室Ａｄが高圧になる。すると、前記進角室Ａｄへの油圧供給に伴い、当該進角室Ａｄ内の油圧は貫通孔３９を通じて空間部３８へと供給されることとなって、当該空間部３８内の油圧に基づいてロックピン３２の係合穴３５から離脱した状態が維持されることとなる。その結果、前記進角室Ａｄへの油圧供給に基づく当該進角室Ａｄの容積拡大に伴い、図４に示すように、ベーンロータ１０が時計方向へと回転することによって、前記クランクシャフトに対するカムシャフト２の相対回転位相が進角側へと変換されることとなる。
【００４１】
また、機関停止直前になると、前記各油圧室Ａｄ，Ｒｅへの油圧供給が停止され、カムシャフト２に作用する交番トルクによってベーンロータ１０が遅角側に相対回転しようとするが、当該ベーンロータ１０には前記トーションスプリング３０の付勢力が作用することによって、図４に示すように、当該ベーンロータ１０は前記交番トルクに抗して進角側へと相対回転する。そして、前記スプリング３３の付勢力に基づきロックピン３２が進出移動することにより、当該ロックピン３２の先端部が係合穴３５（第１の穴部３５ａ）に係合して、ベーンロータ１０が前記所定の進角位置にて保持されることとなる。
【００４２】
このように、前記バルブタイミング制御装置では、前記係合穴３５や空間部３８に油圧を作用させることでベーンロータ１０の自由な回転が確保又は維持されることとなるが、このとき、当該係合穴３５や空間部３８へと供給された作動油は、少なからずロックピン３２の外周面とピン収容孔３４の内周面との間に形成される僅かな径方向隙間を通じて背圧室３６へと漏出（流入）すると共に、当該背圧室３６から前記背圧逃がし通路４０を通じてばね収容部４２へと排出されることとなる。
【００４３】
すると、前記背圧逃がし通路４０は、前述のようにベーンロータ１０の相対回動時にトーションスプリング３０の線間接触部Ｔを横切るような周方向位置に設けられていることから、当該背圧逃がし通路４０を通じて排出される作動油は前記線間接触部Ｔへと作用し、この作動油によって、前記線間接触部Ｔの巻線同士の摩擦が潤滑され、当該線間接触部Ｔの摩耗を抑制することができる。特に、本実施形態のようにトーションスプリング３０として前記角線状のものを使用する場合には、当該スプリング３０に回転方向の負荷（トルク）が作用した際に、ばね部３０ｃの軸方向における傾倒を生じ易く、これによって前記線間接触がより発生し易くなることから、前記作動油による潤滑がより有効なものとなる。なお、径方向の辺が長辺となる縦断面ほぼ長方形状のトーションスプリング３０を採用する本実施形態にあっては、前記ばね部３０ｃの軸方向における傾倒がさらに大きくなることから、前記作動油による潤滑が一層有効なものとなる。
【００４４】
また、前記ばね部３０ｃに生じる傾倒によって、線間接触部Ｔはスプリングガイド４１の内周面に対しても圧接することとなるが、背圧逃がし通路４０はスプリングガイド４１の内周面に開口していて、当該背圧逃がし通路４０から排出される作動油は前記圧接部Ｐに対しても有効に作用することとなり、当該圧接状態における摩擦についても効果的な潤滑を図ることができる。
【００４５】
以上のように、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置によれば、ベーンロータ１０の相対回動時に前記トルク作用に基づくばね部３０ｃの傾倒によって前記線間接触又はスプリングガイド４１に対する圧接が生ずる部位を横切る周方向位置、すなわちトーションスプリング３０の他端部３０ｂの固定位置から当該トーションスプリング３０の捩り方向（トーションスプリング３０の付勢力が作用する方向）と反対の方向へほぼ９０度回転した位置を横切る周方向位置に背圧逃がし通路４０を設けたことにより、当該背圧逃がし通路４０より導かれる作動油をもって、前記線間接触部Ｔ及びスプリングガイド４１との圧接部Ｐの潤滑を図ることができ、その結果、前記線間接触又は圧接状態での摩擦によって生ずるばね部３０ｃ（巻線）の摩耗の抑制に供される。
【００４６】
また、前記背圧逃がし通路４０は、ベーンロータ１０の幅広のベーン１１の外側面に設けた連通溝４０ａによって構成することとしたことから、当該背圧逃がし通路４０を孔によって構成する場合に比べて容易に形成することができ、装置の良好な生産性も確保される。
【００４７】
なお、前記背圧逃がし通路４０によってばね収容部４２へと作動油を導くにあたり、本実施形態のように、背圧室３６に近接する空間部３８へと作動油を導入する構成を採用する場合には、ロックピン３２とピン収容孔３４との間の径方向隙間を通じた作動油の漏出もより発生し易くなるため、当該背圧逃がし通路４０を通じて十分な量の作動油を供給でき、前記線間接触部Ｔ等についての良好な潤滑が得られることとなる。
【００４８】
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば前記背圧逃がし通路４０は、背圧室３６とばね収容部４２を連通するように構成されたものであれば、ベーン１１の内部に貫通孔を設けることによって構成するなど、その具体的な構成については任意に変更することができる。
【００４９】
その他、前記ハウジング２０やベーンロータ１０、油圧給排手段４など、本発明の作用効果に影響を及ぼさない部位ないし部材の具体的構成についても、装置の仕様等に応じて適宜変更可能である。
【００５０】
以下、特許請求の範囲に記載した以外の前記実施形態から把握される技術的思想について説明する。
【００５１】
（ａ）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、
前記トーションスプリングの外周側にはスプリングガイド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。
【００５２】
かかる構成の場合、前記背圧逃がし通路より導かれる潤滑油によって、トーションスプリングとスプリングガイドとの接触（摩擦）についても潤滑が可能となり、当該トーションスプリングについての効果的な摩耗抑制に供される。
【００５３】
（ｂ）請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記ハウジングは、その内周側に複数のシューが突出する円筒状のハウジング本体と、該ハウジング本体の先端側を封止するフロントプレートと、前記ハウジング本体のカムシャフト側を封止するリヤプレートと、によって構成され、
前記スプリングガイドは、前記フロントプレートに形成された凸状の円筒部と、前記ベーンロータに形成された円形溝と、によって構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。
【００５４】
（ｃ）前記（ｂ）に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置おいて、
前記背圧逃がし通路は、前記ベーンロータにおける前記フロントプレートとの摺動面に形成された溝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。
【００５５】
かかる構成とすることで、当該背圧逃がし通路を孔によって構成する場合に比べて容易に形成することができ、良好な生産性の確保に供される。
【００５６】
（ｄ）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、
前記トーションスプリングは、その線の横断面がほぼ矩形状に形成されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００５７】
かかる構成の場合、線の断面が円形状の場合に比べてトルク作用時におけるトーションスプリングの傾倒が大きくなり易いことから、前記背圧逃がし通路を通じた潤滑効果がより顕著なものとなる。
【００５８】
（ｅ）前記（ｄ）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、
前記トーションスプリングの線の横断面は、当該トーションスプリングの径方向を長辺とする長方形となるように設定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。
【００５９】
かかる構成の場合にはトルク作用時におけるトーションスプリングの傾倒がより大きくなるため、前記背圧逃がし通路を通じた潤滑効果が一層有効なものとなる。
【００６０】
（ｆ）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、
前記背圧逃がし通路は、前記ロック機構が前記ロック凹部にてロックされている状態では、前記トーションスプリングの線間が接触している部位に対して進角側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。
【００６１】
（ｇ）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、
前記ロック部材は、大径部と小径部との間に段差部を有するピンであって、少なくとも前記段差部に油圧が作用するように構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。
【００６２】
かかる構成によれば、段差部に油圧が作用することによって背圧逃がし通路を通じた潤滑油の漏出が発生し易くなり、当該背圧逃がし通路を通じた良好な潤滑効果が得られる。
【００６３】
（ｈ）前記（ｇ）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、
前記ロック部材は、前記大径部と前記小径部とに別々の油圧が作用するように構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。
【符号の説明】
【００６４】
１０…ベーンロータ
１１〜１４…ベーン
１５…ロータ本体
２０…ハウジング
２１〜２４…シュー
３０…トーションスプリング
３１…ロック機構
３２…ロックピン（ロック部材）
３３…スプリング（付勢部材）
３４…ピン収容孔（シリンダ構成孔）
３５…係合穴（ロック凹部）
３６…背圧室
４０…背圧逃がし通路
Ａｄ…進角室（進角作動室）
Ｒｅ…遅角室（遅角作動室）
【図１】
2014055586.tif 000003
【図２】
2014055586.tif 000004
【図３】
2014055586.tif 000005
【図４】
2014055586.tif 000006
【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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