(57)【要約】  第１ベーン１４ａに設けられたピン収容孔３２のロックピン３３の後端側に形成された背圧室３８と、背圧室の内部に配置され、背圧室とハウジング６の外部とを連通する排出通路３９と、ベーンロータ９に設けられて遅角側油圧室１５と連通し、ロックピンがロック穴３１に挿入した第１の状態において、背圧室に開口する小開口部４１ｃを有し、ロックピンがロック穴から抜け出た第２の状態において、小開口部がロックピンによって閉止される連通路４１と、を備え、連通路の小開口部の第１断面積Ｓｅが、≧１ｍｍ2であって、排出溝の第２断面積Ｓｖより小さく形成されている。また、Ｓｅ／Ｓｖ≦０．１８の関係に設定されている。これによって、ロックを解除するための油圧の過度な上昇を抑えつつロック部材のロックを速やかに解除することができる。
2018230173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有するハウジングと、
カムシャフトに固定され、かつ前記ハウジングの内部に相対回転可能に配置され、前記作動室を複数に仕切るベーンを有するベーンロータと、
前記ハウジングとベーンロータのうちの一方である第１の回転体に設けられた収納孔と、
前記収容孔の内部に摺動可能に配置され、前記少なくともいずれかの作動室から油圧を受ける受圧部を有し、該受圧部に作用する油圧によって摺動方向の一方向へ摺動可能なロック部材と、
前記収容孔の内部に配置され、前記ロック部材を摺動方向の他方向へ付勢する付勢部材と、
前記ハウジングとベーンロータのうちの他方である第２の回転体に設けられ、前記第１、第２の回転体の所定の相対回転角度位置において前記付勢部材の付勢力によって前記ロック部材の先端部が挿入可能なロック穴と、
前記収容孔の前記ロック部材の後端部よりも前記摺動方向の一方向側に有する背圧室と、
前記第１の回転体と第２の回転体の少なくとも一方に設けられ、前記背圧室と外部とを連通する排出通路と、
前記第１の回転体に設けられて前記作動室と連通し、前記ロック部材の先端部が前記ロック穴に挿入した第１の状態において前記背圧室に開口する第１開口部を有し、前記ロック部材の先端部が前記ロック穴から抜け出た第２の状態において前記第１開口部が前記ロック部材によって閉止される連通路と、
を備え、
該連通路の最小通路断面積と前記第１開口部の開口断面積のいずれか小さい方の第１断面積が、前記排出通路の最小通路断面積と前記排出通路の前記背圧室に開口した開口部の開口断面積のいずれか小さい方の第２断面積より小さ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、
前記第１断面積と第２断面積の比が、
第１断面積／第２断面積≦０．１８
となるように設定した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、
前記第１断面積が、
第１断面積≧１ｍｍ2
となるように設定した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、
前記第１断面積の形状が非円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。
【請求項５】
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、該ロック部材の先端部がロック穴に挿入された状態において、前記ロック部材の後端部が前記連通路の前記背圧室側の第１開口部の一部を閉止し、
前記連通路の第１開口部が第１断面積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、
前記第１の回転体はベーンロータであり、
前記連通路は、前記ベーンロータの回転軸心から径方向において、前記作動室に開口した第２開口部の少なくとも一部が前記収容孔の中心軸よりも径方向内側の位置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。
【請求項７】
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、
前記第１の回転体はベーンロータであり、
前記ロック部材は、後端部の外周に前記先端部より径が大きなフランジ部を有し、
前記収容孔は、前記フランジ部を摺動可能に保持する大径孔部と、前記フランジ部より先端部側を摺動可能に保持する小径孔部と、を有し、
前記ベーンロータは、前記ロック部材の先端部が前記ロック穴に挿入した状態において、前記作動室と前記大径孔部の前記フランジ部よりも前記先端部側に連通するロック解除通路と、を有し、
前記連通路は、前記ベーンロータの回転軸心の径方向において、前記背圧室に臨む第１開口部の少なくとも一部が、前記ロック解除通路の前記背圧室に臨む開口部よりも径方向外側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８】
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、
前記第１断面積の形状は円形状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９】
請求項８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、
前記第１の回転体はベーンロータであり、
前記ロック部材は、後端部外周に前記先端部よりも外径が大きなフランジ部を有し、
前記収容孔は、前記フランジ部が摺動可能な大径孔部と、前記フランジ部よりも先端部側が摺動可能な小径孔部と、を有し、
前記ベーンロータは、前記ロック部材の先端部が前記ロック穴に挿入された状態において、前記作動室と前記大径孔部の前記フランジ部よりも前記先端部側を連通するロック解除通路を有し、
前記連通路は、前記第１断面積が前記ロック解除通路の最小断面積よりも小さい丸孔によって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、
前記第１の回転体はベーンロータであり、
前記ロック部材は、後端部外周に前記先端部よりも外径が大きなフランジ部を有し、
前記収容孔は、前記フランジ部が摺動可能な大径孔部と、前記フランジ部よりも先端部側が摺動可能な小径孔部と、を有し、
前記ベーンロータは、前記ロック部材の先端部が前記ロック穴に挿入した状態において、前記作動室と前記大径孔部の前記フランジ部よりも前記先端部側に連通するロック解除通路と、を有し、
前記連通路は、前記ロック解除通路と同一の孔によって形成されて、前記ロック部材の先端部が前記ロック穴に挿入した状態において、通路内周面と前記フランジ部の後端縁との間に形成された絞り部によって前記背圧室に連通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。
【請求項１１】
請求項１０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、
前記連通路は、前記ロック部材の先端部が前記ロック穴に挿入された状態における絞り部の開口面積が前記ロック解除通路の開口面積より小さ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１２】
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、
前記第１の回転体はベーンロータであって、
前記連通路は、前記ベーンロータの外端面に設けられて、一端開口が前記作動室に臨み、他端開口が前記背圧室に臨む細長い溝によって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１３】
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、
前記連通路は、前記第１の回転体において第２の回転体と摺動する部位に設けられ、一端が前記背圧室に開口した第１溝部と、前記第２の回転体において第１の回転体と摺動する部位に設けられ、一端が前記作動室に開口し、他端が前記第１溝の他端に開口した第２溝部と、によって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１４】
請求項１３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、
前記第１の回転体は、焼結金属によって成形された前記ベーンロータであって、
前記第２の回転体は、前記ハウジングであって、このハウジングは、筒状のハウジング本体と、該ハウジング本体の開口部を閉塞する金属板のプレート部材と、を有し、
前記第１溝部は前記ベーンロータに設けられ、
前記第２溝部は前記プレート部材にプレス成形によって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１５】
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、
前記ベーンロータは、前記作動室を遅角側油圧室と進角側油圧室に分け、
前記連通路は、前記遅角側油圧室に開口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。
【請求項１６】
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、
前記ベーンロータは、前記作動室を遅角側油圧室と進角側油圧室に分け、
前記連通路は、前記進角側油圧室に開口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。
【請求項１７】
クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有するハウジングと、
カムシャフトに固定されて前記ハウジングの内部に相対回転可能に配置されて、前記作動室を複数に仕切るベーンを有するベーンロータと、
前記ベーンにベーンロータの回転軸方向に設けられた収納孔と、
前記収容孔の内部に摺動可能に配置され、前記いずれかの作動室から油圧を受ける受圧部を有し、該受圧部に作用する油圧によって一方向へ摺動可能なロック部材と、
前記ハウジングに設けられ、該ハウジングに対する前記ベーンロータの所定の相対回転角度位置において前記ロック部材の摺動方向における一方側の先端部が挿入可能なロック穴と、
前記収容孔内であって、前記ロック部材の摺動方向における他方側の後端部よりも摺動方向の他方側に形成された背圧室と、
前記背圧室の内部に配置され、前記ロック部材を一方向へ付勢する付勢部材と、
前記ハウジングとベーンロータとの間に設けられ、前記背圧室とハウジングの外部とを連通する排出通路と、
前記ベーンロータに設けられて前記作動室と連通し、前記ロック部材の先端部が前記ロック穴に挿入した第１の状態において、前記背圧室に開口する開口部を有し、前記ロック部材の先端部が前記ロック穴から抜け出た第２の状態において、前記開口部が前記ロック部材によって覆われる連通路と、
を備え、
前記連通路の最小通路断面積と前記開口部の開口断面積のいずれか小さい方の第１断面積が、前記排出通路の最小通路断面積の第２断面積より小さ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１８】
請求項１７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、
前記第１断面積と第２断面積の比が、
第１断面積／第２断面積≦０．１８
となるように設定した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１９】
請求項１７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、
前記第１断面積は非円形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。
【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、内周に複数のシューを一体に有するハウジングと、機関の吸気・排気側カムシャフトの一端部に固定され、前記ハウジングに相対回転可能に配設されると共に、外側に複数のベーンを有するベーンロータと、該ベーンロータの複数のベーンとハウジングの複数のシューとの間に形成された進角側油圧室及び遅角側油圧室と、前記ベーンロータをハウジングに対して所定の角度でロックするロック部材と、前記ベーンロータに設けられ、前記ロック部材と該ロック部材を付勢する付勢部材を収容する収容孔と、前記ハウジングに設けられ、前記ロック部材が係入可能なロック穴と、前記ロック穴に対するロック部材のロックを解除するための油圧を供給するロック解除通路と、を備えている。【０００３】
また、機関始動時にエアを含んだ油圧を前記ロック解除通路に供給してロックを解除させることによって発生する打音を抑制するために、油圧が供給される例えば前記遅角側油圧室と前記収容孔の後端部に形成された背圧室とを連通するパージ通路と、前記収容孔の背圧室と大気とを連通して前記ロック部材の背圧を排出する排出孔と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０１７８６０号の特許公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来のバルブタイミング制御装置にあっては、前記パージ通路の断面積（開口面積）が、前記排出孔の断面積（開口面積）よりも大きく形成されている。このため、機関始動時に、オイルポンプから遅角側油圧室に流入した作動油の内部に混入したエアは、ここから開口面積の大きなパージ通路を介して背圧室内に入るため、この背圧室へは入り込み易くなる。しかし、ここからは開口面積が小さい排出孔を介して外部への排出されることになるから、背圧室から外部への排出性が悪化するおそれがある。この結果、前記背圧室内の圧力（残留した空気圧）が高くなってしまう。【０００６】
このため、ロック部材のロック解除時において、該ロック部材をロック穴から抜け出させるために必要なロック解除通路からの油圧を大きくしなければならない。つまり、ロック部材のロック解除を要求速度に応じて速やかに行うことが困難になる。【０００７】
本発明は、ロックを解除するための油圧の過度な上昇を抑えつつロック部材のロックを速やかに解除することができ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一つの目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の好ましい態様としては、第１の回転体に設けられ、ロック部材の先端部がロック穴に挿入した第１の状態において作動室と連通し、背圧室に開口する第１開口部を有し、前記ロック部材の先端部が前記ロック穴から抜け出た第２の状態において前記第１開口部が前記ロック部材によって閉止される連通路と、を備え、該連通路の最小通路断面積と前記第１開口部の開口断面積のいずれか小さい方の第１断面積が、排出通路の最小通路断面積と前記排出通路の前記背圧室に開口した開口部の開口断面積のいずれか小さい方の第２断面積より小さく形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の好ましい態様によれば、ロックを解除するための油圧の過度な上昇を抑えつつロック部材のロックを速やかに解除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るバルブタイミング制御装置を示す分解斜視図である。
【図２】同実施形態のバルブタイミング制御装置の油圧回路を示す概略図である。
【図３】同実施形態のバルブタイミング制御装置のカムボルトを外して示す正面図である。
【図４】同実施形態におけるハウジング本体からフロントプレートを外してバルブタイミングを遅角側に制御した状態を示す正面図である。
【図５】同実施形態におけるハウジング本体からフロントプレートを外してバルブタイミングを進角側に制御した状態を示す正面図である。
【図６】図４の要部拡大図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】第１ベーン側の拡大斜視図である。
【図１１】本実施形態に供される連通路の小開口部の第１断面積（開口面積）と排出溝の開口部の第２断面積（開口面積）の比に対するロックピンのロック解除圧との関係を示すグラフである。
【図１２】本実施形態に供される連通路の小開口部の開口面積と連通路によるエア排出量との関係と示すグラフである。
【図１３】本発明の第２実施形態に供されるロック機構を拡大して示す正面図である。
【図１４】本実施形態のロック機構の拡大斜視図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に供されるロック機構を拡大して示す正面図である。
【図１６】本実施形態に供されるロック機構のロックピンがロック穴に係入された状態を示し、Ａは図１５のＤ−Ｄ線断面図、Ｂは図１５のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１７】本実施形態に供されるロック機構のロックピンがロック穴から抜けだした状態を示し、Ａは図１５のＤ−Ｄ線断面図、Ｂは図１５のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１８】本発明の第４実施形態に供されるロック機構を拡大して示す正面図である。
【図１９】図１８のＦ−Ｆ線断面図である。
【図２０】本実施形態に供されるロック機構のロックピンがロック穴に係入された状態を示し、Ａは図１８のＧ−Ｇ線断面図、Ｂは図１８のＨ−Ｈ線断面図である。
【図２１】本実施形態に供されるロック機構のロックピンがロック穴から抜けだした状態を示し、Ａは図１８のＧ−Ｇ線断面図、Ｂは図１８のＨ−Ｈ線断面図である。
【図２２】本発明の第５実施形態に供されるロック機構を拡大して示す正面図である。
【図２３】本実施形態に供されるロック機構のロックピンがロック穴に係入された状態を示し、Ａは図２２のＩ−Ｉ線断面図、Ｂは図２２のＪ−Ｊ線断面図である。
【図２４】本実施形態に供されるロック機構のロックピンがロック穴から抜けだした状態を示し、Ａは図２２のＩ−Ｉ線断面図、Ｂは図２２のＪ−Ｊ線断面図である。
【図２５】本発明の第６実施形態に供されるロック機構を拡大して示す正面図である。
【図２６】本実施形態に供されるロック機構のロックピンがロック穴に挿入された状態を示し、Ａは図２５のＫ−Ｋ線断面図、Ｂは図２５のＬ−Ｌ線断面図である。
【図２７】本実施形態に供されるロック機構のロックピンがロック穴から抜け出した状態を示し、Ａは図２５のＫ−Ｋ線断面図、Ｂは図２５のＬ−Ｌ線断面図である。
【図２８】本発明の第７実施形態に供されるロック機構のロックピンがロック穴に挿入された状態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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、バルブタイミング制御装置を機関の吸気弁側に適用したものを示している。
〔第１実施形態〕
図１は本発明の第１実施形態に係るバルブタイミング制御装置を示す分解斜視図、図２は同実施形態のバルブタイミング制御装置の油圧回路を示す概略図、図３は同実施形態のバルブタイミング制御装置のカムボルトを外して示す正面図、図４は同実施形態におけるハウジング本体からフロントプレートを外してバルブタイミングを遅角側に制御した状態を示す正面図、図５は同実施形態によるバルブタイミングを進角側に制御した状態を示す正面図である。
【００１２】
バルブタイミング制御装置は、図１及び図２に示すように、図外の機関のクランクシャフトによりタイミングベルトを介して回転駆動されるタイミングプーリ(以下、プーリという。)１と、機関の長手方向に沿って配置されて、プーリ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、プーリ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換する位相変更機構３と、該位相変更機構３を作動させる油圧回路４と、を備えている。
【００１３】
プーリ１は、鉄系金属粉を圧縮、加熱して成形される焼結金属によって有底円筒状に形成されて、円盤プレート状の基部１ａと、該基部１ａの外周部に回転軸方向の一端部が一体に設けられた筒状部１ｂと、を有している。この筒状部１ｂの外周には、タイミングベルトが巻回される複数の歯部１ｃを有している。
【００１４】
また、基部１ａは、中央に、カムシャフト２に固定された後述するベーンロータの外周に回転可能に支持される挿入孔である支持孔１ｄが貫通形成されている。また、基部１ａは、図３及び図４に示すように、の外周部の周方向位置に後述する複数（本実施形態では４本）の第１〜第４ボルト５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが螺着される４つの雌ねじ孔１ｅが形成されている。また、基部１ａの内面である内側面の所定位置には、後述するハウジング本体７との位置決めを行うピン１ｆが突設されている。
【００１５】
また、プーリ１は、基部１ａが後述するハウジング本体７の他端（後端）開口を閉塞するリアカバーとして構成されている。
【００１６】
カムシャフト２は、図外のシリンダヘッドにカム軸受を介して回転可能に支持され、外周には吸気弁を開閉作動させる複数の卵形カムが軸方向の所定位置に一体に固定されている。また、カムシャフト２は、図２に示すように、回転軸方向の一端部２ａの内部軸心方向にボルト挿入孔２ｂが形成されており、このボルト挿入孔２ｂの先端側に雌ねじ孔２ｃが形成されている。
【００１７】
位相変更機構３は、図１、図２及び図４にも示すように、プーリ１に軸方向から結合されて、内部に作動室を有する第２の回転体であるハウジング６と、該ハウジング６内に相対回転可能に収容され、カムシャフト２の一端部２ａにカムボルト８を介して回転軸方向から固定された第１の回転体であるベーンロータ９と、ハウジング６の内部に有する作動室がベーンロータ９によって複数（本実施形態では４つ）に仕切られた遅角側油圧室１５及び進角側油圧室１６と、を備えている。
【００１８】
ハウジング６は、プーリ１と同じく焼結金属によって円筒状に形成されたハウジング本体７と、ハウジング本体７の前端開口を閉塞するプレート部材であるフロントプレート１０と、後端開口を閉塞するプレート部材であるリアカバーとしての前記プーリ１と、を備えている。
【００１９】
ハウジング本体７は、内周面に複数（本実施形態では４つ）の第１〜第４シュー１１ａ〜１１ｄが円周方向のほぼ等間隔位置に一体に設けられている。この各シュー１１ａ〜１１ｄの内部には、ボルト挿入孔１２ａ〜１２ｄがそれぞれ軸方向へ貫通形成されている。
【００２０】
４つのシュー１１ａ〜１１ｄは、円周方向の幅長さが異なっている。つまり、４つのシュー１１ａ〜１１ｄのうち、第１シュー１１ａと該第１シュー１１ａに周方向で隣接する第２シュー１１ｂは、周方向の幅長さが比較的大きく形成されて剛性が高くなっている。これに対して、第１、第２シュー１１ａ、１１ｂと反対側で隣接する２つの第３、第４シュー１１ｃ、１１ｄは、第１、第２シュー１１ａ、１１ｂよりも幅長さが小さく形成されている。
【００２１】
第１、第２シュー１１ａ、１１ｂは、円周方向の対向する各側面にベーンロータ９の第１ベーン１４ａが周方向から当接する凸部１１ｅ、１１ｆが設けられている。
【００２２】
カムボルト８は、フロントプレート１０側の頭部８ａと、該頭部８ａからカムシャフト２側に延出した軸部８ｂと、該軸部８ｂの先端側に形成されて、カムシャフト２の雌ねじ孔２ｃに螺着する雄ねじ部８ｃと、から構成されている。
【００２３】
フロントプレート１０は、例えば鉄系金属板をプレス成形によって円盤状に形成されている。このフロントプレート１０は、中央に大径な挿通孔１０ａが貫通形成されていると共に、外周部の周方向ほぼ等間隔位置にはそれぞれ座グリ部を介して４つのボルト挿入孔１０ｂが貫通形成されている。
【００２４】
フロントプレート１０は、挿通孔１０ａの孔縁の所定位置に後述する排出通路３９と連通する円弧状の凹溝１０ｃが設けられている。
【００２５】
フロントプレート１０は、前面側の径方向ほぼ中央位置に後述するトーションスプリング２６の外端部２６ａが係り止めされる係り止めピン２４が設けられている。この係り止めピン２４は、先端の頭部２４ａがフランジ板状に形成されて、軸部２４ｂに係り止めされたトーションスプリング２６の外端部２６ａが外側へ脱落しないように規制するようになっている。
【００２６】
そして、ハウジング本体７とフロントプレート１０及びプーリ１とは、４本のボルト５ａ〜５ｄによって結合固定されている。
【００２７】
各ボルト５ａ〜５ｄは、先端面に工具係合用の溝を有する頭部と、該頭部の後端から延出した軸部と、該軸部の先端側に形成された雄ねじ部と、から構成されている。
【００２８】
各ボルト５ａ〜５ｄは、それぞれ同一径の軸部がフロントプレート１０の各ボルト挿入孔１０ｂと各シュー１１ａ〜１１ｄの各ボルト挿入孔１２ａ〜１２ｄとに挿入されている。さらに先端部の各雄ねじ部が、プーリ１の各雌ねじ孔１ｅに螺着締結されるようになっている。これによって、各ボルト５ａ〜５ｄは、フロントプレート１０とハウジング本体７及びプーリ１を回転軸方向から一緒に共締め固定するようになっている。
【００２９】
ベーンロータ９は、例えば金属粉末を圧縮、焼結によって一体に形成され、カムシャフト２の一端部２ａにカムボルト８によって直接的に固定されたロータ１３と、該ロータ１３の外周面に円周方向のほぼ１２０°等間隔位置に放射状に設けられた複数（本実施形態では４枚）の第１〜第４ベーン１４ａ〜１４ｄと、から構成されている。
【００３０】
ロータ１３は、軸心方向に沿って長いほぼ円筒状に形成されていると共に、中央にカムボルト８の軸部８ｂが挿入される挿入孔１３ａが軸方向に沿って貫通形成されている。また、ロータ１３は、カムシャフト２側の後端部の内部に該カムシャフト２の一端部２ａが嵌入される円柱状の嵌合溝１３ｂが形成されている。
【００３１】
ロータ１３は、回転軸方向の一端縁である前端縁にフロントプレート１０の挿通孔１０ａに挿入される薄肉な円筒部１３ｃを一体に有している。この円筒部１３ｃは、前端縁の円周方向所定位置に後述するトーションスプリング２６の内端部２６ｂが係り止めされる矩形状の係り止め溝２５が形成されている。
【００３２】
第１〜第４ベーン１４ａ〜１４ｄは、図１及び図４，図５に示すように、ロータ１３の外周に一体に設けられていると共に、それぞれが各シュー１１ａ〜１１ｄの間に配置されている。この各ベーン１４ａ〜１４ｄと各シュー１１ａ〜１１ｄによって前記遅角側油圧室１５と進角側油圧室１６が仕切られている。
【００３３】
また、各ベーン１４ａ〜１４ｄの各先端部の外面に回転軸方向に沿って形成されたシール溝内には、ハウジング本体７の内周面に摺動しつつシールするシール部材１７ａがそれぞれ嵌着固定されている。一方、前記各シュー１１ａ〜１１ｄの先端内周面に形成されたシール溝には、ロータ１３の外周面に摺動しつつシールするシール部材１７ｂがそれぞれ嵌着固定されている。
【００３４】
ベーンロータ９は、図４にも示すように、最遅角側へ相対回転すると、第１ベーン１４ａの一側面が対向する前記第１シュー１１ａの対向凸部１１ｅの外面に当接して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９が、図５に示すように、最進角側へ相対回転すると、第１ベーン１４ａの他側面が対向する他の第２シュー１１ｂの対向凸部１１ｆの外面に当接して最大進角側の回転位置が規制されるようになっている。これら第１ベーン１４ａと２つの第１、第２シュー１１ａ、１１ｂがベーンロータ９の最遅角の相対回転位置と最進角の相対回転位置を規制する機械的なストッパとして機能するようになっている。
【００３５】
このとき、他の３つの第２〜第４ベーン１４ｂ〜１４ｄは、両側面が円周方向から対向する各シュー１１ａ〜１１ｄの対向側面に当接せずに離間状態にある。したがって、第１ベーン１４ａと２つの第１、第２シュー１１ａ、１１ｂとの当接精度が向上すると共に、後述する各油圧室１５，１６への油圧の供給速度が速くなってベーンロータ９の正逆回転応答性が高くなる。
【００３６】
各遅角側油圧室１５と各進角側油圧室１６は、図２、図４及び図５に示すように、ロータ１３の内部にほぼ放射状に形成された第１、第２連通孔１５ａ、１６ａを介して油圧回路４にそれぞれに連通している。
【００３７】
トーションスプリング２６は、図３にも示すように、渦巻き状に形成されて、横断面四角形状に形成されている。また、トーションスプリング２６は、折り返し状に折り曲げられた外端部２６ａがフロントプレート１０の係り止めピン２４の軸部２４ｂに係り止めされている。一方、ほぼＬ字形状に折り曲げられた内端部２６ｂが、ロータ１３の係り止め溝２５の溝縁に係り止めされている。
【００３８】
このトーションスプリング２６は、内外端部２６ａ、２６ｂが係り止めされることによってばね反力が発生して、ベーンロータ９をハウジング６に対して進角方向へ付勢している。これによって、機関始動時や運転中にカムシャフト２の発生する交番トルク（カムトルク）のうち、特に負のトルクによる不可避的なベーンロータ９の遅角方向への相対回転力を抑制する。この抑制力が働くことにより、ベーンロータ９の位相変更機構３による相対回転角度の制御精度を向上させるようになっている。なお、トーションスプリング２６のばね力は、負のトルクを僅かに抑制し得る程度の比較的小さく設定されている。
【００３９】
油圧回路４は、図２及び図４，図５に示すように、各遅角、進角油圧室１５，１６に対して作動油圧を選択的に供給あるいは排出するもので、各遅角側油圧室１５に対して油圧を給排する遅角油通路１８と、各進角側油圧室１６に対して油圧を給排する進角油通路１９と、該各通路１８，１９に作動油を選択的に供給する流体圧供給源であるオイルポンプ２０と、機関の作動状態に応じて遅角油通路１８と進角油通路１９の流路を切り換える電磁切換弁２１と、を備えている。
【００４０】
遅角油通路１８と進角油通路１９は、それぞれの一端部が電磁切換弁２１のバルブボディに設けられた給排ポートにそれぞれ接続されている。一方、該各油通路１８、１９のそれぞれの他端部は、カムシャフト一端部２ａのボルト挿入孔２ｂとカムボルト８の軸部８ｂとの間に形成された筒状の遅角油通路部１８ａと、カムシャフト一端部２ａの内部軸方向に形成された進角油通路部１９ａにそれぞれ接続されている。遅角油通路部１８ａは、ロータ１３内の各第１連通孔１５ａを介して各遅角側油圧室１５に連通している。一方、進角油通路部１９ａは、ロータ１３内の第２連通孔１６ａを介して各進角側油圧室１６に連通している。
【００４１】
オイルポンプ２０は、機関のクランクシャフトによって回転駆動するトロコイドポンプなどの一般的なものである。オイルポンプ２０の吸入通路２０ｂとドレン通路２２は、オイルパン２３内に連通している。
【００４２】
また、オイルポンプ２０の吐出通路２０ａの下流側には、図外の濾過フィルタが設けられていると共に、この下流側で内燃機関の摺動部などに潤滑油を供給するメインオイルギャラリーＭ／Ｇに連通している。さらに、オイルポンプ２０には、吐出通路２０ａから吐出された過剰な作動油をオイルパン２３に排出して適正な吐出流量に制御する図外のリリーフ弁が設けられている。
【００４３】
電磁切換弁２１は、４ポート３位置の比例型弁であって、図外のコントロールユニットから出力されたパルス電流によって、図外のバルブボディ内に軸方向へ摺動可能に設けられたスプール弁体を前後方向に移動させる。これによって、オイルポンプ２０の吐出通路２０ａといずれか一方の油通路１８，１９と連通させると同時に、該他方の油通路１８，１９とドレン通路２２とを連通させるようになっている。
【００４４】
コントロールユニットは、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する。また、このコントロールユニットは、電磁切換弁２１の各コイルに制御パルス電流を出力してそれぞれのスプール弁体の移動位置を制御して各通路を切換制御させるようになっている。
【００４５】
ハウジング６とベーンロータ９との間には、ハウジング６に対してベーンロータ９を最遅角側の回転位置（図４に示す位置）にロックするロック機構３０が設けられている。
【００４６】
図６〜図１０は前記ロック機構３０を各方向から拡大して詳細に示した図であって、図６は図４の要部拡大図、図７は図６のＡ−Ａ線断面図、図８は図６のＢ−Ｂ線断面図、図９は図６のＣ−Ｃ線断面図、図１０は第１ベーン側の拡大斜視図である。
【００４７】
すなわち、ロック機構３０は、図１及び図２、図４に示すように、プーリ１の基部１ａの内側面に設けられたロック凹部であるロック穴３１と、第１ベーン１４ａの内部軸方向に沿って設けられたピン収容孔３２と、該ピン収容孔３２内に摺動可能に設けられ、先端部３３ｄがロック穴３１に挿入、抜け出し可能なロック部材であるロックピン３３と、第１ベーン１４の内部に設けられて、ロックピン３３をロック穴３１から抜け出させてロックを解除する一対の第１、第２ロック解除通路３４ａ、３４ｂと、から主として構成されている。
【００４８】
ロック穴３１は、有底円形状に形成されて、内周面に穴構成部３５が圧入固定されている。この穴構成部３５は、プーリ１と同じく焼結金属によって円環状に形成されているが、その硬度がプーリ１よりも高くなるように形成されている。すなわち、ロック穴構成部３５は、焼結成形時における例えば金属粉末密度をプーリ１よりも高くすることによって、焼結後の硬度をプーリ１よりも高くしている。
【００４９】
また、この穴構成部３５は、内径がロックピン３３の先端部３３ｄの外径よりも僅かに大きく形成されて、該先端部３３ｄが精度良く挿入（係入）、抜けだし（離脱）可能になっている。
【００５０】
ロック穴３１は、底面の中央に第１ロック解除通路３４ａの一端部が開口した受圧部である第１受圧室３６が形成されている。この第１受圧室３６は、小径円盤状に形成されて、ロックピン３３の先端部３３ｄの先端面に臨んでいると共に、第１ロック解除通路３４ａに連通している。
【００５１】
ピン収容孔３２は、第１ベーン１４ａの内部にロータ１３の軸方向に沿って貫通形成されている。このピン収容孔３２は、軸方向のほぼ中央位置からプーリ基部１ａ側（前側）の小径孔部３２ａと、フロントプレート１０側（後側）の大径孔部３２ｂと、該小径孔部３２ａと大径孔部３２ｂとの間に形成された段差孔部と、とによって構成されている。
【００５２】
ロックピン３３は、ピン収容孔３２の小径孔部３２ａの内周面に摺動可能に配置されたピン本体３３ａと、該ピン本体３３ａのフロントプレート１０側の後端部に一体に設けられて、大径孔部３２ｂに摺動可能に配置されたフランジ部３３ｂと、該フランジ部３３ｂとピン本体３３ａとの間に形成された段差面３３ｃと、から構成されている。
【００５３】
ピン本体３３ａは、外周面が単純なストレートの円筒面に形成されて、小径孔部３２ａに液密的に摺動するようになっている。また、ピン本体３３ａは、先端部３３ｄの外径が穴構成部３５の内径よりも僅かに小さく設定されて、ロック穴３１（穴構成部３５）内に係入、離脱可能になっている。
【００５４】
フランジ部３３ｂは、ロックピン３３軸方向へ所定の幅を有し、外周面が大径孔部３２ｂに液密的に摺動するようになっている。また、フランジ部３３ｂは、後端面がフロントプレート１０の内端面１０ｄに当接してロックピン３３のそれ以上の後方移動が規制されるようになっている。
【００５５】
また、ロックピン３３は、フランジ部３３ｂ側の後端面から内部軸方向に沿ってばね収容室３３ｅが形成されている。さらに、フランジ部３３ｂの後端面とフロントプレート１０の内端面１０ｄとの間には、ばね収容室３３ｅと連通する背圧室３８が形成されている。
【００５６】
この背圧室３８は、図１、図２及び図４〜図８に示すように、ロックピン３３の摺動方向の他方側、つまり、ピン収容孔３２の大径孔部３２ｂの後端部とフロントプレート１０の内端面１０ｄとの間に形成されている。また、背圧室３８は、第１ベーン１４ａのフロントプレート１０側の回転軸方向の一側面に形成された排出通路である排出通路３９に連通している。
【００５７】
背圧室３８は、ロックピン３３の摺動位置によってその容積が変化し、ロックピン３３のフランジ部３３ｂがフロントプレート１０の内端面１０ｄに当接した状態で最小になる。
【００５８】
排出通路３９は、第１ベーン１４ａの一側面に背圧室３８の孔縁からベーンロータ９の径方向内側に向かって延びた所定幅の長溝と、該長溝を覆うフロントプレート１０の内端面１０ｄとの間に形成されている。この排出通路３９は、上流側開口部３９ａが背圧室３８に開口し、下流側開口部３９ｂが円筒部１３ｃの外周面付近まで延びている。また、排出通路３９は、下流側開口部３９ｂがフロントプレート１０の挿通孔１０ａ及び凹溝１０ｃに開口している。これによって、背圧室３８は大気と連通している。この排出通路３９は、背圧室３８内のエアを排出してピン収容孔３２内でのロックピン３３の円滑な摺動性を確保するためのものである。
【００５９】
また、この排出通路３９は、上流側開口部３９ａから下流側開口部３９ｂまで通路断面積がほぼ均一に形成されている。したがって、後述する連通路４１の小通路部４１ｃとの断面積の対比は、上流側開口部３９ａの開口面積とした。
【００６０】
ロックピン３３の段差面３３ｃは、ピン収容孔３２の段差孔部との間に受圧部である第２受圧室３７を形成している。この第２受圧室３７は、ピン本体３３ａの回りに円筒状に形成されて、前記第２ロック解除通路３４ｂに連通している。
【００６１】
また、このロックピン３３は、内部のばね収容室３３ｅ内に収容された付勢部材であるコイルばね４０のばね力によって先端部３３ｄがロック穴３１に入り込む方向へ付勢されている。このコイルばね４０は、一端部がばね収容室３３ｅの底面に弾性的に当接し、他端部がフロントプレート１０の内端面１０ｄに弾性的に当接してロックピン３３を付勢している。
【００６２】
第１ロック解除通路３４ａは、第１ベーン１４ａの一側部内に形成されて、進角側油圧室１６から第１受圧室３６へ油圧を供給するようになっている。一方、第２ロック解除通路３４ｂは、第１ベーン１４ａの他側部内に形成されて、遅角側油圧室１５から第２受圧室３７に油圧を供給するようになっている。したがって、ロックピン３３は、遅角側油圧室１５または進角側油圧室１６に供給された作動油圧を第１または第２ロック解除通路３４ａ、３４ｂから第１または第２受圧室３７，３７を介して受ける。したがって、ロックピン３３は、いずれか一方の受圧室３６，３７の油圧によってコイルばね４０のばね力に抗してロック穴３１から抜け出てハウジング６に対するロックを解除するようになっている。
【００６３】
第１ベーン１４ａは、第２ロック解除通路３４ｂが形成された他側部の内部に遅角側油圧室１５内に供給された作動油に混入したエアを背圧室３８に排出する連通路４１が設けられている。
【００６４】
この連通路４１は、図８〜図１０にも示すように、第１ベーン１４ａの他側部内に第２ロック解除通路３４ｂとほぼ並行に形成されていると共に、第１ベーン１４ａの幅方向のフロントプレート１０寄りに形成されている。したがって、連通路４１は、第２ロック解除通路３４ｂとは所定の短いスパン量Ｐをもって並行に形成されている。
【００６５】
また、連通路４１は、内径が第２ロック解除通路３４ｂとほぼ同じ均一径で円柱状に形成されて、第２開口部である一端開口部４１ａが遅角側油圧室１５に臨んでいる。一方、他端開口部４１ｂは、ピン収容孔３２の背圧室３８に臨んでいる。
【００６６】
この連通路４１は、図７Ａ、Ｂに示すように、ロックピン３３の先端部３３ｄがコイルばね４０のばね力でロック穴３１内に挿入されている状態では、図９にも示すように、フランジ部３３ｂの外周面で他端開口部４１ｂの大部分が閉塞されている。すなわち、この状態では、他端開口部４１ｂの大部分が閉塞されて、図９中、上部側の斜線で示す三日月状の一部が絞られた状態の第１開口部である小開口部４１ｃとして形成されて、この小開口部４１ｃのみが背圧室３８に連通している。
【００６７】
また、連通路４１は、図８Ａ，Ｂに示すように、ロックピン３３の先端部３３ｄがロック穴３１から抜け出た（離脱した）状態では、フランジ部３３ｂの外周面によって小開口部４１ｃを含めた他端開口部４１ｂ全体が閉塞される。つまり、この状態では、他端開口部４１ｂの小開口部４１ｃが閉塞されるが、他端開口部４１ｂの他の部位は、第２ロック解除通路３４ｂと一緒に第２受圧室３７に連通するように構成されている。
【００６８】
そして、連通路４１の小開口部４１ｃの開口断面積（第１断面積）は、排出通路３９の背圧室３８に臨む上流側開口部３９ａの開口断面積（第２断面積）よりも小さく設定されている。つまり、第１断面積Ｓｅと第２断面積Ｓｖの比率が、≦０．１８となるように設定されている。
【００６９】
また、小開口部４１ｃの第１断面積が、≧１ｍｍ2となるように設定されている。
【００７０】
図１１及び図１２は、本願の発明者が連通路４１の他端開口部４１ｂ（小開口部４１ｃ）の第１断面積（開口面積）を変化させて、ロックピン３３の解除圧やエア排出量のなどの多くの実験を行って検証した結果を示している。
【００７１】
図１１は連通路４１の小開口部４１ｃの第１断面積（開口面積）Ｓｅと排出通路３９の上流側開口部３９ａの第２断面積（開口面積）Ｓｖの比に対するロックピン３３のロック解除圧Ｐｒとの関係を示すグラフ、図１２は連通路４１の小開口部４１ｃの第１断面積（開口面積）Ｓｅと連通路４１によるエア排出量Ｑとの関係と示すグラフである。
【００７２】
すなわち、まず、図１１に基づいて第１断面積Ｓｅと第２断面積Ｓｖの（開口面積）比Ｓｅ／Ｓｖと解除圧Ｐｒとの関係を見ると、第１断面積Ｓｅと第２断面積Ｓｖの（開口面積）比Ｓｅ／Ｓｖを約０．１８以上に設定すると背圧室３８の内圧が急激に高くなる。このため、ロックピン３３は、コイルばね４０のばね力との合成力によってロック穴３１から抜け出し難くなっている。
【００７３】
つまり、ロックピン３３は、各ロック解除通路３４ａあるいは３４ｂから第１受圧室３６あるいは第２受圧室３７に供給される解除圧Ｐｒも背圧室３８の内圧に抗して高くしなければロック穴３１から要求速度に適した速度で抜け出すことができないことが分かった。
【００７４】
しかし、第１、第２断面積（開口面積）比Ｓｅ／Ｓｖを、０〜約０．１８以下に設定した場合は、背圧室３８の内圧（背圧）は緩やかな立ち上がりとなることから、ロック解除圧Ｐｒも十分に低い状態になる。つまり、連通路４１から背圧室３８に流入したエアが、排出通路３９から外部（大気）へ速やかに排出される。したがって、ロックピン３３は、第２受圧室３７に供給された油圧が背圧室３８の内圧とコイルばね４０のばね力との合成力に打ち勝ってロック穴３１から抜けだし易くなることが分かった。
【００７５】
つまり、ロックピン３３は、第２ロック解除通路３４ｂから第２受圧室３７に供給される解除圧Ｐｒが低くても要求速度に合った速度でロック穴３１から抜け出すこと分かった。
【００７６】
ここで、要求速度とは、ハウジング６に対するベーンロータ９の相対回転制御が開始されるまでの応答速度である。例えば、後述するように、機関のアイドリング運転から中負荷領域に移行した際に、ハウジング６に対してベーンロータ９を進角側へ相対回転させるために該ベーンロータ９の自由な相対回転が可能となるまでの応答速度である。
【００７７】
よって、本実施形態では、第１断面積Ｓｅと第２断面積Ｓｖの比率を、≦０．１８となるように設定したものである。
【００７８】
次に、図１２に基づいて連通路４１の小開口部４１ｃの第１断面積（開口面積）Ｓｅと該小開口部４１ｃからのエア排出量Ｑとの関係を見ると、第１断面積の開口面積Ｓｅを、約１ｍｍ2以下に設定した場合は、作動油に混入したエアを背圧室３８内への単位時間当たりの排出量Ｑが少なくなることが分かった。
【００７９】
しかし、第１断面積（開口面積）Ｓｅを、約１ｍｍ2以上に設定すると、単位時間当たりのエア排出量Ｑが多くなることが分かった。
【００８０】
ここで、遅角側油圧室１５から背圧室３８への単位時間当たりのエア排出量Ｑとは、第２受圧室３７にエアが作用するのを防ぎ、ロックピン３３が意図しないタイミングで解除されることを防ぐことが可能になる排出量である。
【００８１】
つまり、例えば、機関始動初期において、オイルポンプ２０の駆動に伴い遅角油通路１８から遅角側油圧室１５内に供給された作動油によって該遅角側油圧室１５内のエアを背圧室３８へ速やかに排出されない場合は、このエアによって、ロックピン３３が意図しないタイミングで解除され、カムシャフト２の交番トルクを受けたベーンロータ９のガタツキによる打音が発生するおそれがある。
【００８２】
そこで、本実施形態では、小開口部４１ｃの第１断面積が、≧１ｍｍ2となるように設定したものである。
【００８３】
したがって、遅角側油圧室１５内のエアを速やかに排出でき、これによって、ベーンロータ９の遅角側への相対回転速度に影響を与えず、要求速度に応じた相対回転速度が得られる。
【００８４】
本実施形態では、連通路４１の最小断面積として小開口部４１ｃの開口面積について説明したが、例えば、連通路４１の内部に小開口部４１ｃの開口面積と同程度の絞り部を設けた場合などについては、この絞り部を最小通路断面積とすることも可能である。
〔本実施形態の作用〕
以下、本実施形態におけるバルブタイミング制御装置の作用について簡単に説明する。
【００８５】
イグニッションスイッチをオフ操作すると、オイルポンプ２０は、駆動が停止されることから、各遅角側油圧室１５と各進角側油圧室１６への油圧の供給が停止される。
【００８６】
そして、ベーンロータ９は、機関が完全に停止されるまでの間に、カムシャフト２に作用する特に負の交番トルクによって、トーションスプリング２６のばね力に抗してハウジング６に対して遅角側へ相対回転する。したがって、ベーンロータ９は、図４に示すように、第１ベーン１４ａが第１シュー１１ａの対向凸部１１ｅに当接して最大遅角側の相対回転位置に規制される。
【００８７】
この時点で、ロックピン３３は、コイルばね４０のばね力で先端部３３ｄがロック穴３１内に係入して、ベーンロータ９をハウジング６に対してロックして自由な相対回転を規制する。
【００８８】
その後、イグニッションスイッチをオン操作して機関を再始動させた場合には、クランキング時の吸気弁の開閉タイミングが遅角側になっていることから、始動の安定化と始動性の向上が図れる。
【００８９】
このとき、ロックピン３３は、先端部３３ｄがロック穴３１内に係入してベーンロータ９をハウジング６に対してロックした状態が保持されている。したがって、ベーンロータ９のガタツキも抑制されて打音の発生も抑えられる。
【００９０】
その後、機関がアイドリング運転や軽負荷領域に移行すると、コントロールユニットから出力された制御電流（パルス電流）によって電磁切換弁２１が、吐出通路２０ａと遅角油通路１８を連通させると共に、進角油通路１９とドレン通路２２を連通させる。このため、オイルポンプ２０から吐出通路２０ａに吐出された油圧は、遅角油通路１８などを通って各遅角側油圧室１５に流入する。
【００９１】
さらにこの油圧は、第２ロック解除通路３４ｂを通って第２受圧室３７に流入してロックピン３３の段差面３３ｃに作用する。したがって、ロックピン３３は、コイルばね４０のばね力に抗して後退して、先端部３３ｄがロック穴３１から抜け出してロックが解除される。これによって、ベーンロータ９は、自由な回転が速やかに確保される。
【００９２】
同時に、一つの遅角側油圧室１５に流入した作動油は、連通路４１に流入し、この連通路４１内で作動油に内部に混入しているエアが小開口部４１ｃから背圧室３８内に流入する。さらにここから排出通路３９を通って外部に排出される。このように、背圧室３８内に流入したエアは、ここに滞留することなく排出通路３９から速やかに排出されることから、ロックピン３３のピン収容孔３２内での円滑な摺動性が得られ、先端部３３ｄがロック穴３１から速やかに抜け出すことができる。
【００９３】
特に、本実施形態では、前述したように、連通路４１の小開口部４１ｃの第１断面積Ｓｅと排出通路３９の第２断面積Ｓｖとの比率を０．１８以下に設定したことから、背圧室３８内での背圧の上昇を抑制できる。
【００９４】
これによって、ロックピン３３は、第２ロック解除通路３４ｂから第２受圧室３７に供給された解除圧が低くても要求速度に合った速度で先端部３３ｄがロック穴３１から抜け出すことができる。したがって、ベーンロータ９は、自由な相対回転が速やかに確保されて、相対回転制御の応答性を向上させることが可能になる。
【００９５】
また、前述したように、連通路４１の小開口部４１ｃの第１断面積（開口面積）Ｓｅが、１ｍｍ2以上に設定されていることから、エアの背圧室３８内への単位時間当たりの排出量Ｑを十分に多くすることができる。したがって、遅角側油圧室１５内のエアを速やかに排出でき、これによって、エアによってロックが解除されることを防ぎ、ベーンロータ９のガタツキによる打音の発生を抑制することができる。
【００９６】
また、この時点では、各進角側油圧室１６の作動油が進角油通路１９を通ってドレン通路２２からオイルパン２３に排出される。
【００９７】
したがって、各遅角側油圧室１５内が高圧になる一方、各進角側油圧室１６内が低圧になる。このため、ベーンロータ９は、図４に示すように、図中左側(遅進角側)へ相対回転して第１ベーン１４ａの他側面が第１シュー１１ａの対向凸部に当接して、最遅角側の相対回転位置に規制保持される。
【００９８】
これによって、吸気弁と排気弁のバルブオーバーラップが無くなって燃焼ガスの吹き返しが抑制されて、良好な燃焼状態が得られると共に、燃費の向上と機関回転の安定化が図れる。
【００９９】
その後、機関運転状態が中負荷領域に移行すると、コントロールユニットコントロールユニットの制御電流によって電磁切換弁２１が、吐出通路２０ａと進角油通路１９を連通させると共に、遅角油通路１８とドレン通路２２を連通させる。このため、オイルポンプ２０から吐出通路２０ａに吐出された油圧は、進角油通路１９などを通って各進角側油圧室１６に流入する。
【０１００】
さらに、この油圧は、第１ロック解除通路３４ａを通って第１受圧室３６に流入してロックピン３３の先端部３３ｄに作用する。したがって、ロックピン３３は、コイルばね４０のばね力に抗して後退して、先端部３３ｄがロック穴３１から抜け出した状態が維持される。
【０１０１】
また、この時点では、各遅角側油圧室１５の作動油が遅角油通路１８を通ってドレン通路２２からオイルパン２３に排出される。したがって、各進角側油圧室１６内が高圧になる一方、各遅角側油圧室１５内が低圧になる。
【０１０２】
このため、ベーンロータ９は、図５に示すように、図中右側(進角側)へ相対回転して第１ベーン１４ａの他側面が第２シュー１１ｂの対向凸部１１ｆに当接して、最進角側の相対回転位置に規制保持される。
【０１０３】
これによって、吸気弁と排気弁のバルブオーバーラップが大きくなって燃焼温度を低下させ、排出ガス中のＮＯｘを低減させる。また、未燃焼ガスを再燃焼させることから排気ガス中のＨＣも低減できる。
【０１０４】
なお、他の機関運転状態の変化によってコントロールユニットと電磁切換弁２１等を介してハウジング６に対するベーンロータ９の相対回転位置を自由に変更できる。これによって、吸気弁の開閉タイミングを任意に変更することが可能になり、燃費や出力などの機関性能を十分に発揮させることができる。
【０１０５】
また、本実施形態では、連通路４１と第２ロック解除通路３４ｂを、内径が同じでかつ並行に形成されていることから、これらの通路４１，３４ｂの成形加工作業が容易になる。つまり、これらを例えばドリル加工によって形成する場合は、同じドリルを用いて同一方向からドリル加工が行えるので、この加工作業が容易になる。
【０１０６】
さらに、本実施形態では、連通路４１の他端開口部４１ｂが、三日月状の非円形状に形成されていることから、円形断面に比較して周長が長くなる。
このため、流体の流動抵抗が発生し易くなり、この影響はエアよりも粘度のある作動油の方が受けやすい。この結果、作動油が通過し難く、エアの方が通過し易くなるので、エアの排出性がさらに良好になる。
【０１０７】
また、本実施形態では、ベーンロータ９が、トーションスプリング２６のばね力によって交番トルクの、特にトルクの大きな負のトルク（遅角側）に対する僅かな付勢力が付与されている。このため、ベーンロータ９の負のトルクによる影響を抑制できることから、ベーンロータ９の進角あるいは遅角側の相対回転制御を高精度に行うことが可能になる。
〔第２実施形態〕
図１３及び図１４は第２実施形態を示し、図１３はロック機構３０を拡大して示す正面図、図１４はロック機構３０の拡大斜視図である。
【０１０８】
この実施形態では、第１ベーン１４ａに対する第２ロック解除通路３４ｂの形成位置は第１実施形態と同じであるが、連通路４１の形成位置が第２ロック解除通路３４ｂよりも外側に傾斜状に配置されている。
【０１０９】
すなわち、連通路４１は、ベーンロータ９の回転軸の径方向において、背圧室３８に臨む他端開口部４１ｂが第２ロック解除通路３４ｂの背圧室３８側の開口部３４ｃよりも径方向外側に配置されている。また、連通路４１は、全体が他端開口部４１ｂから第１ベーン１４ａの径方向外側へ傾斜状に配置されている。この結果、遅角側油圧室１５に臨む一端開口部４１ａがハウジング本体７の内周面方向に指向している。
【０１１０】
このような構成を採用したことによって、第２ロック解除通路３４ｂの開口部３４ｃとの間のシール長を長くすることができる。
【０１１１】
他の構成は第１実施形態を同じである。
〔第３実施形態〕
図１５〜図１７は第３実施形態を示し、連通路４１の配置構成は第１実施形態と同じであるが、異なるところは連通路４１の内径を小さく設定すると共に、その配置構成などを変更したものである。
【０１１２】
すなわち、連通路４１は、第２ロック解除通路３４ｂの軸線と並行に配置されていると共に、該第２ロック解除通路３４ｂの形成位置から離れたフロントプレート１０寄りに形成されている。
【０１１３】
また、連通路４１は、ほぼ均一な小さな丸孔（小孔）に形成されて、その第１断面積Ｓｅが第１実施形態と同じく約１ｍｍ2程度に設定されている。さらに、連通路４１の第１断面積Ｓｅと排出通路３９の第２断面積Ｓｖの比率と解除圧Ｐｒとの関係は、第１実施形態と同じくＳｅ／Ｓｖ≦０．１８となるように設定されている。なお、連通路４１は、一端開口部４１ａが遅角側油圧室１５に臨み、ロックピン３３がロック穴３１に係入している状態における他端開口部４１ｂが背圧室３８に臨んでいる。
【０１１４】
そして、図１６Ａ，Ｂに示すように、ロックピン３３の先端部３３ｄが、コイルばね４０のばね力によってロック穴３１内に係入している状態では、連通路４１の他端開口部４１ｂがフランジ部３３ｂの後端部を介して背圧室３８に連通している。また、背圧室３８は、排出通路３９に連通している。
【０１１５】
したがって、遅角側油圧室１５に供給された作動油は、その一部が第２ロック解除通路３４ｂから第２受圧室３７内に流入する一方、作動油に混入して分離されたエアは連通路４１を通って背圧室３８に流入する。その後、排出通路３９を通って外部へ速やかに排出される。
【０１１６】
特に、連通路４１の他端開口部４１ｂの第１断面積Ｓｅを、前述したように、特異な構成としたことから、連通路４１から背圧室３８へのエアの排出性や背圧室３８からのエアの排出性が良好になる。したがって、第１実施形態と同様な作用効果が得られる。
【０１１７】
続いて、図１７Ａ，Ｂに示すように、ロックピン３３が、第２受圧室３７に流入した作動油圧によってコイルばね４０のばね力に抗して最大に後退移動して先端部３３ｄがロック穴３１から抜け出た状態になると、フランジ部３３ｂの外周面で連通路４１の他端開口部４１ｂを閉塞する。同時に、排出通路３９の上流側開口部３９ａも閉塞する。したがって、ベーンロータ９の自由な相対回転を確保できる。
【０１１８】
また、本実施形態では、連通路４１の全体の通路径を小さくしたことから、フランジ部３３ｂの外周面で他端開口部４１ｂを十分に閉塞でき、また、第２ロック解除通路３４ｂの開口部との間のシール長を長くすることができる。
【０１１９】
さらに、連通路４１を小孔に形成したことによって、フランジ部３３ｂの外周面とピン収容孔３２の内周面との間のシール面積を大きく取ることができる。これにより、フランジ部３３ｂの外周面とピン収容孔３２の内周面との間のクリアランスからの作動油のリークを抑制できる。
〔第４実施形態〕
図１８〜図２１は第４実施形態を示し、第２ロック解除通路３４ｂと連通路４１を大径な一つの通路孔４２によって兼用したものである。
【０１２０】
この一つの通路孔４２は、図１８及び図１９に示すように、比較的大径に形成されて、図１９中、下側が第２ロック解除通路３４ｂ、上側が連通路４１として構成されている。
【０１２１】
一つの通路孔４２は、図１９に示すように、直径がロックピン３３のフランジ部３３ｂの軸方向幅よりも大きく形成されて、一端開口４２ａが遅角側油圧室１５に開口されている、他端開口４２ｂは、斜線で示すように、ピン収容孔３２に対してフランジ部３３ｂを挟んで上下に開口されている。
【０１２２】
すなわち、通路孔４２は、図２０Ｂにも示すように、ロックピン３３がロック穴３１に係入した状態において、他端開口４２ｂのフランジ部３３ｂを挟んだ下端側の一部（絞り部）が第２受圧室３７に臨んでいる一方、他端開口４２ｂのフランジ部３３ｂを挟んだ下流側の一部（絞り部）が背圧室３８に臨んでいる。
【０１２３】
第２ロック解除通路３４ｂと連通路４１をみると、ロックピン３３の先端部３３ｄがロック穴３１内に係入している状態では、第２ロック解除通路３４ｂは、図１９中、通路孔４２の下側に位置し、ピン収容孔３２に臨む他端開口の一部３４ｃ（通路孔４２の下流側の一部）がフランジ部３３ｂを介して第２受圧室３７に臨んでいる。この他端開口の一部３４ｃは、フランジ部３３ｂの下端縁によって三日月状（斜線部）に形成されている。
【０１２４】
一方、連通路４１は、図１９中、通路孔４２の上側に位置し、ピン収容孔３２に臨む他端開口の小開口部４１ｃ（通路孔４２の下流側の一部）がフランジ部３３ｂを介して背圧室３８に臨んでいる。また、この小開口部４１ｃは、三日月状（斜線部）に形成されていると共に、開口面積が第２ロック解除通路３４ｂの他端開口部３４ｃの開口面積よりも小さく形成されている。
【０１２５】
したがって、この状態では、連通路４１の小開口部４１ｃは、図２０Ａ、Ｂに示すように、背圧室３８を介して排出通路３９に連通している。
【０１２６】
この状態における連通路４１の小開口部４１ｃの第１断面積Ｓｅは、第１実施形態と同じく約１ｍｍ2以上に設定されていると共に、排出通路３９の第２断面積Ｓｖとの比率と解除圧との関係では、Ｓｅ／Ｓｖ≦０．１８となるように設定されている。
【０１２７】
したがって、ロックピン３３の先端部３３ｄがロック穴３１に挿入された状態で、遅角側油圧室１５に供給された作動油は、該作動油に混入して分離されたエアが図２０Ｂの矢印で示すように、小開口部４１ｃを通って背圧室３８に流入する。その後、排出通路３９を通って外部へ速やかに排出される。
【０１２８】
特に、小開口部４１ｃの第１断面積（開口面積）Ｓｅを、前述したように、特異な構成としたことから、小開口部４１ｃから背圧室３８へのエアの排出性や背圧室３８から排出通路３９を介して外部へのエアの排出性が良好になる。したがって、第１実施形態と同様な作用効果が得られる。
【０１２９】
なお、遅角側油圧室１５内の作動油に混入したエアが小開口部４１ｃから背圧室３８に流入していると同時に、前記作動油の一部が第２ロック解除通路３４ｂの他端開口部３４ｃから第２受圧室３７に流入している。
【０１３０】
また、本実施形態では、第２ロック解除通路３４ｂと連通路４１を、一つの通路孔４２によって形成したことから、ドリルによる一回の孔開け作業で済むので、この成形作業が極めて簡単になる。特に、前記一つの通路孔４２を大径に形成できるので、その孔開け精度を確保しつつ孔開け作業能率の向上が図れる。
【０１３１】
さらに、連通路４１の小開口部４１ｃの開口面積が、第２ロック解除通路３４ｂの他端開口部３４ｃよりも小さく形成されている。このため、図２１Ａ，Ｂに示すように、ロックピン３３が、ロック穴３１から抜けだした状態では、フランジ部３３ｂの外周面とピン収容孔３２の内周面との間に形成されたシール面を十分に大きくすることが可能になる。この結果、拡大されたシール面によって遅角側油圧室１５から背圧室３８への作動油のリークを抑制できる。
〔第５実施形態〕
図２２〜図２４は第５実施形態を示し、ロック解除通路３４ｂの形成位置や大きさは第１実施形態と同じであるが、連通路４１が第１ベーン１４ａの外端面に形成されている。
【０１３２】
すなわち、連通路４１は、第１ベーン１４ａの軸方向の一端面、つまりフロントプレート１０側の外端面１４ｅに第２ロック解除通路３４ｂと並行に形成されている。この連通路４１は、細長い直線状の溝に形成されて、該溝と該溝を覆うフロントプレート１０の内端面１０ｄとの間に形成されている。
【０１３３】
また、この連通路４１は、ロックピン３３がロック穴３１に係入している状態では、図２３Ａ，Ｂに示すように、一端開口部４１ａが遅角側油圧室１５に臨み、他端開口部４１ｂが背圧室３８に臨んでいる。また、この時点における背圧室３８は、排出通路３９に連通している。
【０１３４】
さらに、連通路４１は、第１実施形態と同じく、その第１断面積Ｓｅが約１ｍｍ2以上に設定されていると共に、排出通路３９の第２断面積Ｓｖとの比率と解除圧との関係では、Ｓｅ／Ｓｖ≦０．１８となるように設定されている。したがって、この実施形態も第１実施形態など同じ作用効果が得られる。
【０１３５】
なお、ロックピン３３がロック穴３１から抜け出た状態では、図２４Ａ，Ｂに示すように、ロックピン３３のフランジ部３３ｂの外周面によって連通路４１の他端開口部４１ｂと排出通路３９の上流側開口部３９ａが閉塞されている。
【０１３６】
また、本実施形態では、連通路４１の全体の通路径を小さくしたことから、第３実施形態と同じくフランジ部３３ｂの外周面で他端開口部４１ｂを十分に閉塞でき、また、第２ロック解除通路３４ｂの開口部との間のシール長を長くすることができる。
【０１３７】
さらに、連通路４１を溝によって形成したことによって、フランジ部３３ｂの外周面とピン収容孔３２の内周面との間のシール面積を大きく取ることができる。これにより、フランジ部３３ｂの外周面とピン収容孔３２の内周面との間のクリアランスからの作動油のリークを抑制できる。
【０１３８】
また、連通路４１を、ベーンロータ９を焼結による型成形する際に、第１ベーン１４ａを外端面１４ｅに一緒に型成形できることから、事後的に孔開け加工などを行って成形する場合に比較して、製造作業が極めて容易になる。
〔第６実施形態〕
図２５〜図２７は第６実施形態を示し、第２ロック解除通路３４ｂの構成は、第１実施形態と同じであるが、連通路４１が、第１ベーン１４ａの外端面１４ｅとフロントプレート１０の内端面１０ｄに跨って形成されている。
【０１３９】
すなわち、連通路４１は、第１ベーン１４ａの外端面１４ｅと該外端面１４ｅが摺動するフロントプレート１０の内端面１０ｄとの間に形成され、一端が背圧室３８に開口した第１溝部４３と、フロントプレート１０の内端面１０ｄに形成された第２溝部４４とによって構成されている。
【０１４０】
第１溝部４３は、図２５に示すように、第２ロック解除通路３４ｂの内径よりも幅広に形成された矩形状に形成され、一端４３ａが閉じられた形になっているが、他端開口４３ｂが背圧室３８に臨んでいる。
【０１４１】
一方、第２溝部４４は、プレス成形によって第２ロック解除通路３４ｂの内径よりも小さく形成されたほぼ均一幅の狭幅な細溝状に形成され、一端開口４４ａが遅角側油圧室１５に臨んでいる。また、他端開口４４ｂは、第１溝部４３と重合した際に、該第１溝部４３の一端４３ａ側と連通するようになっている。
【０１４２】
すなわち、第１溝部４３と第２溝部４４は、前述したように、ベーンロータ９が最遅角側へ相対回転した場合にのみ一端４３ａ側と他端開口４４ｂが重合して連通する。つまり、第１溝部４３と第２溝部４４は、ロックピン３３がロック穴３１に係入している状態など、ベーンロータ９が最大遅角側の位置に保持されている状態では、図２６Ｂ、図２７Ｂに示すように一部が互いに重合するようになっている。
【０１４３】
しかし、この状態からベーンロータ９が進角側へ所定角度だけ相対回転すると、両溝部４３，４４が円周方向で位置ずれして離間し重合状態が解除されて非連通状態になる。
【０１４４】
また、前記第２溝部４４は、最小通路断面積としてその第１断面積Ｓｅが約１ｍｍ2以上に設定されていると共に、排出通路３９の第２断面積Ｓｖとの比率と解除圧との関係では、Ｓｅ／Ｓｖ≦０．１８となるように設定されている。したがって、前述した第１実施形態の同一の作用効果が奏せられる。
【０１４５】
また、第１溝部４３と第２溝部４４の通路断面積の相違によって、遅角側油圧室１５内の作動油に混入したエアを効果的に背圧室３８に排出できる。
【０１４６】
つまり、遅角側油圧室１５から第２溝部４４に流入したエアは、断面積（容積）の大きな第１溝部４３に流入すると、ここで広がりながら流速を低下させつつ背圧室３８に流入する。このため、エアを背圧室３８に十分に排出させることが可能になる。
【０１４７】
特に、第２溝部４４は、第１ベーン１４ａの径方向内側に形成されていることから、エアの捕集性が良好になる。つまり、作動油は、遠心力で第１ベーン１４ａの径方向外側に移動するが、比重の小さなエアは、径方向内側に集合し易くなるので、径方向内側にある第２溝部４４でエアを捕集し易くなる。したがって、エアの排出性が向上する。
【０１４８】
また、第２溝部４４は、プレス機によってフロントプレート１０を成形する際に、同じくプレス成形によって成形されることから、焼結成形に比較して溝幅の小さな精度の高い溝を成形することが可能になる。これによって、第２溝部４４の開口断面積を容易にかつ精度良く調整することができる。この結果、精度の高い断面積が得られると共に、製造コストの高騰を抑制できる。
【０１４９】
ベーンロータ９側の第１溝部４３は、焼結金属の素材成形によって成形でき、比較的ラフな形状であっても良い。
【０１５０】
また、ベーンロータ９が、進角側に相対回転した際に、２つの溝部４３，４４が連通しないように構成したことによって、ベーンロータ９とフロントプレート１０との間のサイドクリアランスからの作動油の外部へのリークを抑制できる。
〔第７実施形態〕
図２８は第７実施形態を示し、連通路４１の形成位置と構造を変更したものである。
【０１５１】
すなわち、連通路４１は、第２ロック解除通路３４ｂの図中上側の位置に並行に形成された通路孔４２と、ロックピン３３のフランジ部３３ｂの外周面に形成された第１、第２溝部４３，４４と、を有している。
【０１５２】
通路孔４２は、上流端が一つの遅角側油圧室１５に開口し、下流端がピン収容孔３２の大径孔部３２ｂに開口している。また、この通路孔４２は、径方向の横断面形状が円形でかつほぼ均一径に形成され、通路断面積が第２ロック解除通路３４ｂとほぼ同じ大きさに設定されている。
【０１５３】
また、ロックピン３３のフランジ部３３ｂの外周面に形成された第１溝部４３と第２溝部４４は、それぞれ円環に形成されて、第１溝部４３は、縦断面ほぼ半円形に形成されている。一方、第２溝部４４は、縦断面ほぼ平坦状に形成されて第１溝部４３よりも浅く形成されている。
【０１５４】
また、第１溝部４３と第２溝部４４は、各通路断面積が通路孔４２より十分に小さく形成されて、エアは通流し易いが作動油は通流し難い大きさに形成されている。
【０１５５】
第２溝部４４は、フランジ部３３ｂの外周面が円環状に切り欠かれて形成され、図中下端縁(上流端)が第１溝部４３に開口している一方、上端縁(下流端)が背圧室３８に開口している。また、この第１，第２溝部４３，４４は、その径方向の通路断面積が排出通路３９の通路断面積よりも小さく形成されている。
【０１５６】
そして、図示のように、ロックピン３３の先端部３３ｄが、コイルばね４０のばね力によってロック穴３１に挿入されている状態では、通路孔４２と背圧室３８が、第１溝部４３と第２溝部４４を介して連通するようになっている。一方、図中、一点鎖線で示すように、ロックピン３３が、最大後退移動して先端部３３ｄがロック穴３１から抜け出た状態では、第１、第２溝部４３，４４全体が大径孔部３２ｂの内周面で閉止されるようになっている。このため、通路孔４２と背圧室３８との連通が遮断される。
【０１５７】
また、排出通路３９と凹溝１０ｃの通路断面積は、各実施形態と同じく、比較的大きく形成されて、図示のように、背圧室３８の最大開口断面積とほぼ同じ大きさに形成されている。
【０１５８】
したがって、この実施形態によれば、機関始動時において、一つの遅角側油圧室１５に作動油と共に圧送されたエアは、連通路４１の通路孔４２から第１溝部４３を通って第２溝部４４に流入しここから背圧室３８に流入する。この背圧室３８に入ったエアは、排出通路３９を通って円筒部１３ｃの外周面と凹溝１０ｃとの間から外部(大気)に排出される。したがって、遅角側油圧室１５に供給されたエアを、外部へ速やかに排出させることが可能になる。
【０１５９】
特に、排出通路３９は、通路断面積が比較的大きく形成されて、背圧室３８の最大開口断面積とほぼ等しくなっていることから、連通路４１(通路孔４２、第１、第２溝部４３，４４)から背圧室３８に流入したエアは、外部へ速やかに排出される。したがって、エアによる背圧室３８内への影響を十分に回避することが可能になる。
【０１６０】
また、第２溝部４４の通路断面積が、第１溝部４２よりもさらに小さいことから、エアの良好な流れは確保できるが作動油は流れ難くなる。したがって、背圧室３８に対する作動油の流入を効果的に抑制できる。
【０１６１】
さらに、本実施形態では、連通路４１の第１、第２溝部４３，４４を、フランジ部３３ｂの外周面に形成したことから、加工作業が容易になり、製造作業能率の向上が図れる。
【０１６２】
本発明は、バルブタイミング制御装置を吸気側ばかりか排気側に適用することも可能である。この場合、機関始動時には、最初に進角側油圧室に作動油が供給されるから、該作動油内に混入したエアを、連通路を介して速やかに排出することができる。
【０１６３】
前記実施形態では、連通路４１の第１断面積として小通路部４１ｃの開口面積としたが、例えば、連通路４１内に開口部よりも断面積の小さな部位（絞り部）などが存在した場合は、この絞り部を最小通路断面積とする。排気通路３９も同じである。
【０１６４】
さらに、各実施形態では、バルブタイミング制御装置として、４つのシュー１１ａ〜１１ｄと４枚のベーン１４ａ〜１４ｄを用いたものに適用したが、３つ、３枚、５つ、５枚など他の構造のものに適用することも可能である。
【０１６５】
さらに、駆動回転体としては、プーリ１ばかりかスプロケットにも適用することができる。
【０１６６】
また、ハウジングは、ハウジング本体とプーリが一体に形成されているものも含む。
【０１６７】
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。
【０１６８】
その一つの態様として、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有するハウジングと、カムシャフトに固定され、かつ前記ハウジングの内部に相対回転可能に配置され、前記作動室を複数に仕切るベーンを有するベーンロータと、前記ハウジングとベーンロータのうちの一方である第１の回転体に設けられた収納孔と、前記収容孔の内部に摺動可能に配置され、前記少なくともいずれかの作動室から油圧を受ける受圧部を有し、該受圧部に作用する油圧によって一方向へ摺動可能なロック部材と、前記収容孔の内部に配置され、前記ロック部材を他方向へ付勢する付勢部材と、前記ハウジングとベーンロータのうちの他方である第２の回転体に設けられ、前記第１、第２の回転体の所定の相対回転角度位置において前記付勢部材の付勢力によって前記ロック部材の先端部が挿入可能なロック穴と、前記収容孔の前記ロック部材の後端部よりも摺動方向の一方側に形成された背圧室と、前記第１の回転体と第２の回転体の少なくとも一方に設けられ、前記背圧室と外部とを連通する排出通路と、前記第１の回転体に設けられ、前記ロック部材の先端部が前記ロック穴に挿入した第１の状態において前記作動室と連通し、前記背圧室に開口する第１開口部を有し、前記ロック部材の先端部が前記ロック穴から抜け出た第２の状態において前記第１開口部が前記ロック部材によって閉止される連通路と、を備え、
該連通路の最小通路断面積と前記第１開口部の開口断面積のいずれか小さい方の第１断面積が、前記排出通路の最小通路断面積と前記排出通路の前記背圧室に開口した開口部の開口断面積のいずれか小さい方の第２断面積より小さく形成されている。
【０１６９】
さらに好ましくは、前記第１断面積と第２断面積の比が、
第１断面積／第２断面積≦０．１８
となるように設定した。
【０１７０】
さらに好ましくは、前記第１断面積が、
第１断面積≧１ｍｍ2
となるように設定した。
【０１７１】
この発明によれば、連通路の断面積を前述のように設定すると、連通路から背圧室を通って排出通路から外部へのエアの排出性が良好になる。
【０１７２】
さらに好ましくは、前記第１断面積の形状が非円形状に形成されている。
【０１７３】
この発明によれば、円形断面に対して周長が長くなるので、流路抵抗が発生し易くなり、この影響はエアよりも粘度のある油の方が受けやすい。結果的に、油が抜け難くエアの方が抜けやすくなる。
【０１７４】
さらに好ましくは、前記ロック部材は、該ロック部材の先端部がロック穴に挿入された状態において、前記ロック部材の後端部が前記連通路の前記背圧室側の第１開口部の一部を閉止し、前記連通路の第１開口部が第１断面積である。
【０１７５】
連通路として小さい孔をドリルなどで開けるのは製造上困難であり、コストが掛かるが、大きな孔を開けておいて、この大きな孔の一部をロック部材の後端部によって閉止すれば同じ効果が得られるため、コストを低減しつつエア抜き用の連通孔を形成できる。
【０１７６】
さらに好ましくは、前記第１の回転体はベーンロータであり、前記連通路は、前記ベーンロータの回転軸心から径方向において、前記作動室に開口した第２開口部の少なくとも一部が前記収容孔の中心軸よりも径方向内側の位置に形成されている。
【０１７７】
連通路の作動室側の第２開口部の一部を、収容孔の中心軸よりもベーンロータの径方向内側に配置したことによって、機関始動時に作動室から連通路に流入した作動油は、ベーンロータの遠心力によって連通路内で外側に寄り易く、比重の小さなエアは内側に寄り易くなる。このため、エアの多くが連通路から背圧室へ優先的に流入することから排出性が向上する。
【０１７８】
さらに好ましくは、前記第１の回転体はベーンロータであり、前記ロック部材は、後端部の外周に前記先端部より径が大きなフランジ部を有し、前記収容孔は、前記フランジ部を摺動可能に保持する大径孔部と、前記フランジ部より先端部側を摺動可能に保持する小径孔部と、を有し、前記ベーンロータは、前記ロック部材の先端部が前記ロック穴に挿入した状態において、前記作動室と前記大径孔部の前記フランジ部よりも前記先端部側に連通するロック解除通路と、を有し、前記連通路は、前記ベーンロータの回転軸心の径方向において、前記背圧室に臨む第１開口部の少なくとも一部が、前記ロック解除通路の前記背圧室に臨む開口部よりも径方向外側に配置されている。
【０１７９】
この発明によれば、連通路の背圧室側の第１開口部が、ロック解除通路の背圧室側の開口部よりも径方向外側に有することから、ロック部材のフランジ部による連通路の第１開口部とロック解除通路の開口部との間のシール長を十分に大きくすることができる。
【０１８０】
さらに好ましくは、前記第１断面積の形状は円形状である。
【０１８１】
さらに好ましくは、前記第１の回転体はベーンロータであり、前記ロック部材は、後端部外周に前記先端部よりも外径が大きなフランジ部を有し、前記収容孔は、前記フランジ部が摺動可能な大径孔部と、前記フランジ部よりも先端部側が摺動可能な小径孔部と、を有し、前記ベーンロータは、前記ロック部材の先端部が前記ロック穴に挿入された状態において、前記作動室と前記大径孔部の前記フランジ部よりも前記先端部側を連通するロック解除通路を有し、前記連通路は、前記第１断面積が前記ロック解除通路の最小断面積よりも小さい丸孔によって形成されている。
【０１８２】
この発明によれば、連通路を小さな丸孔に形成することによって、ロック部材のフランジ部の外周面と収容孔の内周面との間のシール面積を大きく取ることができるので、フランジ部の外周面と収容孔の内周面との間のクリアランスからの作動油のリークを抑制できる。
【０１８３】
さらに好ましくは、前記第１の回転体はベーンロータであり、前記ロック部材は、後端部外周に前記先端部よりも外径が大きなフランジ部を有し、前記収容孔は、前記フランジ部が摺動可能な大径孔部と、前記フランジ部よりも先端部側が摺動可能な小径孔部と、を有し、前記ベーンロータは、前記ロック部材の先端部が前記ロック穴に挿入した状態において、前記作動室と前記大径孔部の前記フランジ部よりも前記先端部側に連通するロック解除通路と、を有し、前記連通路は、前記ロック解除通路と同一の孔によって形成されて、前記ロック部材の先端部が前記ロック穴に挿入した状態において、通路内周面と前記フランジ部の後端縁との間に形成された絞り部によって前記背圧室に連通している。
【０１８４】
この発明によれば、連通路とロック解除通路を一つの孔によって形成できるので、一回の孔開け作業で済むので製造が容易になる。特に、前記一つの孔を大径に形成できるので、その孔開け精度を確保しつつ孔開け作業能率が図れる。
【０１８５】
さらに好ましくは、前記連通路は、前記ロック部材の先端部が前記ロック穴に挿入された状態における絞り部の開口面積が前記ロック解除通路の開口面積より小さく設定されている。
【０１８６】
連通路の開口面積を小さく形成できることから、ロック部材の先端部がロック穴から抜けだした状態では、フランジ部の外周面と収容孔の内周面との間に形成されたシール面を大きくすることが可能になる。この結果、拡大された前記シール面によって作動室から背圧室への作動油のリークを抑制できる。
【０１８７】
さらに好ましくは、前記第１の回転体はベーンロータであって、前記連通路は、前記ベーンロータの外端面に設けられて、一端開口が前記作動室に臨み、他端開口が前記背圧室に臨む細長い溝によって形成されている。
【０１８８】
この発明によれば、成形加工が容易になる。
【０１８９】
さらに好ましくは、前記連通路は、前記第１の回転体において第２の回転体と摺動する部位に設けられ、一端が前記背圧室に開口した第１溝部と、前記第２の回転体において第１の回転体と摺動する部位に設けられ、一端が前記作動室に開口し、他端が前記第１溝の他端に開口した第２溝部と、によって形成されている。
【０１９０】
この発明によれば、第１溝部か第２溝部のいずれか一方の成形精度を調整することによって、他方の成形精度を相対的に低くできる。
【０１９１】
さらに好ましくは、前記第１の回転体は、焼結金属によって成形された前記ベーンロータであって、前記第２の回転体は、前記ハウジングであって、このハウジングは、筒状のハウジング本体と、該ハウジング本体の開口部を閉塞する金属板のプレート部材と、を有し、前記第１溝部は前記ベーンロータに設けられ、前記第２溝部は前記プレート部材にプレス成形によって設けられている。
【０１９２】
プレート部材に設けられた第２溝部は、プレス成形によって成形するため、製造が容易であり、コストの高騰を抑制できる。
【０１９３】
また、第２溝部をプレス成形によって成形することから焼結成形に比較して微小かつ精度の良い成形が可能になる。したがって、該第２溝部の開口断面積を容易にかつ精度良く調整することができる。ベーンロータ側の第１溝部は、焼結金属の素材成形によって成形でき、比較的ラフな形状であっても良い。
【０１９４】
また、ベーンロータが、例えば進角側に相対回転した際に、前記２つの溝部が連通しないように構成することによって、ベーンロータとプレート部材とのサイドクリアランスからの作動油の外部へのリークを抑制できる。
【０１９５】
さらに好ましくは、前記ベーンロータは、前記作動室を遅角側油圧室と進角側油圧室に分け、前記連通路は、前記遅角側油圧室に開口している。
【０１９６】
バルブタイミング制御装置を吸気弁側に適用した場合に、機関始動時には、最初に遅角側油圧室に作動油が供給されることから、該作動油内に混入したエアを前記連通路から速やかに排出することができる。
【０１９７】
さらに好ましくは、前記ベーンロータは、前記作動室を遅角側油圧室と進角側油圧室に分け、前記連通路は、前記進角側油圧室に開口している。
【０１９８】
バルブタイミング制御装置を排気弁側に適用した場合に、機関始動時には、最初に進角側油圧室に作動油が供給されることから、該作動油内に混入したエアを前記連通路から速やかに排出することができる。
【０１９９】
別の好ましい態様としては、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有するハウジングと、カムシャフトに固定されて前記ハウジングの内部に相対回転可能に配置されて、前記作動室を複数に仕切るベーンを有するベーンロータと、前記ベーンにベーンロータの回転軸方向に設けられた収納孔と、前記収容孔の内部に摺動可能に配置され、前記いずれかの作動室から油圧を受ける受圧部を有し、該受圧部に作用する油圧によって一方向へ摺動可能なロック部材と、前記ハウジングに設けられ、該ハウジングに対する前記ベーンロータの所定の相対回転角度位置において前記ロック部材の摺動方向における一方側の先端部が挿入可能なロック穴と、前記収容孔内であって、前記ロック部材の摺動方向における他方側の後端部よりも摺動方向の他方側に形成された背圧室と、前記背圧室の内部に配置され、前記ロック部材を一方向へ付勢する付勢部材と、前記ハウジングとベーンロータとの間に設けられ、前記背圧室とハウジングの外部とを連通する排出通路と、前記ベーンロータに設けられて前記作動室と連通し、前記ロック部材の先端部が前記ロック穴に挿入した第１の状態において、前記背圧室に開口する開口部を有し、該ロック部材の先端部が前記ロック穴から抜け出た第２の状態において、前記開口部が前記ロック部材によって閉止される連通路と、を備え、
該連通路の最小通路断面積と前記開口部の開口断面積のいずれか小さい方の第１断面積が、前記排出通路の最小通路断面積の第２断面積より小さく形成されている。
【０２００】
さらに好ましくは、前記第１断面積と第２断面積の比が、
第１断面積／第２断面積≦０．１８
となるように設定した。
【０２０１】
さらに好ましくは、前記第１断面積を非円形とした。
【図１】
2018230173.tif 000003
【図２】
2018230173.tif 000004
【図３】
2018230173.tif 000005
【図４】
2018230173.tif 000006
【図５】
2018230173.tif 000007
【図６】
2018230173.tif 000008
【図７】
2018230173.tif 000009
【図８】
2018230173.tif 000010
【図９】
2018230173.tif 000011
【図１０】
2018230173.tif 000012
【図１１】
2018230173.tif 000013
【図１２】
2018230173.tif 000014
【図１３】
2018230173.tif 000015
【図１４】
2018230173.tif 000016
【図１５】
2018230173.tif 000017
【図１６】
2018230173.tif 000018
【図１７】
2018230173.tif 000019
【図１８】
2018230173.tif 000020
【図１９】
2018230173.tif 000021
【図２０】
2018230173.tif 000022
【図２１】
2018230173.tif 000023
【図２２】
2018230173.tif 000024
【図２３】
2018230173.tif 000025
【図２４】
2018230173.tif 000026
【図２５】
2018230173.tif 000027
【図２６】
2018230173.tif 000028
【図２７】
2018230173.tif 000029
【図２８】
2018230173.tif 000030
【国際調査報告】
2018230173.tif 000031
2018230173.tif 000032
2018230173.tif 000033
2018230173.tif 000034