(57)【要約】【課題】  軸長の短縮化及びコストダウンの両立を図りつつ、ベーンロータのばたつきを防止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。【解決手段】  シューの軸方向一端側に設けられた段差部と、ベーンロータに設けられ、前記段差部内を周方向に移動可能な径方向突出部と、前記段差部からハウジングと前記ベーンロータの回転軸方向に向けて出没自在に設けられ、内燃機関の状態に応じて突出、退出が制御される拘束部材と、前記径方向突出部に設けられ、前記拘束部材が突出した際に拘束部材の周方向側部が当接し、退出した際に拘束部材の周方向端部が非当接状態となる当接部とを備え、前記拘束部材と前記当接部が当接した状態でハウジングとベーンロータの相対回転位相が拘束され、前記拘束部材と前記当接部が当接しない状態で拘束が解除される。【選択図】      図１
2006022647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクシャフトから回転が伝達される回転伝達部材と、
前記回転伝達部材もしくはカムシャフトの一方に固定され、内周側に突出するように形成されたシューによって作動室が隔成されるハウジングと、
前記回転伝達部材もしくはカムシャフトの他方に固定され、径方向に突出するベーンを有すると共に前記ハウジング内に配置されるベーンロータと、
前記作動室を前記ベーンロータによって隔成することで形成される進角油室及び遅角油室と、
前記進角油室及び遅角油室への油の供給及び排出を行う流体給排手段と、
前記シューの軸方向一端側に設けられた段差部と、
前記ベーンロータに設けられ、前記段差部内を周方向に移動可能な径方向突出部と、
前記段差部から前記ハウジングと前記ベーンロータの回転軸方向に向けて出没自在に設けられ、内燃機関の状態に応じて突出、退出が制御される拘束部材と、
前記径方向突出部に設けられ、前記拘束部材が突出した際に拘束部材の周方向側部が当接し、退出した際に拘束部材の周方向端部が非当接状態となる当接部と、
を備え、
前記拘束部材と前記当接部が当接した状態でハウジングとベーンロータの相対回転位相が拘束され、前記拘束部材と前記当接部が当接しない状態で拘束が解除され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、内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブのバルブタイミングを変更する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】
内燃機関のバルブタイミング制御装置として、例えば特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報には、エンジン始動時、ベーンロータに遠心力の影響を受けないように、回転軸方向に摺動自在に設けられたロックピンを、ハウジングと一体化したスプロケットに形成されたロック穴に挿入させることによって、バルブ反力から生じるベーンロータのばたつきを防止し、確実にエンジンを始動させ、異音の発生を防止している。
【特許文献１】特開２００３−１１３７０３号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、スプロケット側面にロック穴が設けられるため、スプロケットが強度的に不利となることを避けるためにスプロケットを肉厚に形成する必要がある。よって、軸方向の短縮化を図ることが困難であった。
【０００４】
本発明は、上述の従来の問題点に着目して成されたもので、軸長の短縮化及びコストダウンの両立を図りつつ、ベーンロータのばたつきを防止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目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明は、内燃機関のクランクシャフトから回転が伝達される回転伝達部材と、前記回転伝達部材もしくはカムシャフトの一方に固定され、内周側に突出するように形成されたシューによって作動室が隔成されるハウジングと、前記回転伝達部材もしくはカムシャフトの他方に固定され、径方向に突出するベーンを有すると共に前記ハウジング内に配置されるベーンロータと、前記作動室を前記ベーンロータによって隔成することで形成される進角油室及び遅角油室と、前記進角油室及び遅角油室への油の供給及び排出を行う流体給排手段と、前記シューの軸方向一端側に設けられた段差部と、前記ベーンロータに設けられ、前記段差部内を周方向に移動可能な径方向突出部と、前記段差部から前記ハウジングと前記ベーンロータの回転軸方向に向けて出没自在に設けられ、内燃機関の状態に応じて突出、退出が制御される拘束部材と、前記径方向突出部に設けられ、前記拘束部材が突出した際に拘束部材の周方向側部が当接し、退出した際に拘束部材の周方向端部が非当接状態となる当接部と、を備え、前記拘束部材と前記当接部が当接した状態でハウジングとベーンロータの相対回転位相が拘束され、前記拘束部材と前記当接部が当接しない状態で拘束が解除されることとした。
【０００６】
すなわち、段差部に拘束部材が収容されていることから、段差部によって移動方向が支持され、段差部に重なるようにベーンロータに設けた径方向突出部が移動することで拘束部材が当接部と当接して拘束されるため、スプロケットを肉厚にする必要が無く、軸長の短縮化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明を実施する最良の形態を実施例として図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成について説明する。図１はバルブタイミング制御機構１の断面図を含むバルブタイミング制御装置の構成を表す図である。バルブタイミング制御機構１はエンジンに設けられ、カムシャフト２の一端側に配置されている。クランクシャフトの回転は、回転伝達部材としてのチェーンによってバルブタイミング制御機構１に伝達される。尚、本実施例１では、バルブタイミング制御機構１が吸気カムシャフトもしくは排気カムシャフトの両方、もしくは、どちらか一方に設けられていてもよく、また、クランクシャフトの回転がチェーンにより直接両方のカムシャフトに伝達される（一方は、バルブタイミング制御機構５を介して伝達される）構成でもよいし、一方のカムシャフトに伝達された後、別途チェーン等によって他方のカムシャフトに回転が伝達される構成でもよく、特に限定しない。
【０００９】
バルブタイミング制御機構１は、リヤプレート１０と、フロントプレート２０と、ハウジング本体３０とからなるハウジングH1と、ベーンロータ４０を主な構成としている。ベーンロータ４０は、カムシャフト２に対しカムボルト６０により一体的に固定され、ハウジングH1内に相対回転自在に収容されている。リヤプレート１０の外周には、スプロケット１１が一体に形成されている。クランクシャフトの回転は、回転伝達部材として巻装された図外のチェーンによりスプロケット１１に伝達され、ベーンロータ４０を介してカムシャフト２に伝達される。
【００１０】
ベーンロータ４０とハウジングH1間は、エンジンを駆動源とするオイルポンプ４から供給される作動油を介して回転力を伝達し、作動油の給排を調整することにより相対回転位相を変更することができる。つまり、ベーンロータ４０に対してハウジングが任意の位置に相対回転された状態で回転力を伝達することにより、クランクシャフトの回転に対するカムシャフト２の相対回転位相を変更することができる。
【００１１】
オイルポンプ４とバルブタイミング制御機構１の間には、カムシャフト２内に２本ずつ設けられた軸心油路２ａ，２ｂ（計４本）を介してベーンロータ４０とハウジングH1間に給排される作動油を調整する油圧制御アクチュエータ３（流体給排手段）が設けられている。油圧制御アクチュエータ３は、エンジンの作動状態、具体的には、水温センサにより検出されるエンジンの温度、クランクシャフト近傍に設けられたクランク角センサにより検出されるエンジン回転数、スロットル開度により検出されるエンジン負荷等をコントローラー５に入力して算出された指令信号に応じて別々に独立して駆動される。また、カムシャフト２の軸方向端部には、カムシャフト２の回転位置を検出するカム角センサが設けられており、このカム角センサの検出結果より、実際のカムシャフトのカム角が指令信号と一致しているかどうかを随時、確認して補正を加える、いわゆるフィードバック制御を行っている。
【００１２】
（バルブタイミング制御機構の構成）
図２はバルブタイミング制御機構５のフロントプレート２０側から見た正面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。図４及び図５はハウジング本体３０とベーンロータ４０の分解斜視図である。図６はハウジング本体３０とベーンロータ４０の最遅角位置における正面図である。以下、これら図面に基づいてバルブタイミング制御機構１について説明する。
【００１３】
〔バルブタイミング制御機構の構成〕
バルブタイミング制御機構１とは、ハウジングH1内に形成される複数（３つ）の作動室と、夫々の作動室内に収容されベーンロータ４０に設けられた複数（３枚）のベーン４３，４４のことを言い、夫々の作動室を複数（３枚）のベーン４３，４４によって隔成することで形成される複数組（３組）の進角室３０ａと遅角室３０ｂには、進角用油路２ａと遅角用油路２ｂとが夫々連通し、コントローラー５からの指令信号に基づいて油圧制御アクチュエータ３が駆動され作動油が選択的に給排される。
【００１４】
ハウジングH1は、円盤状の薄板で形成されたフロントプレート２０と、ベーンロータ４０を内部に収容し複数（３つ）のシュー３３，３４によって複数（３つ）の作動室を隔成するハウジング本体３０と、内周にカムシャフト２が挿通されるよう挿通穴１２が設けられたリヤプレート１０とから構成されている。これら互いの部材１０，２０，３０はフロントプレート２０側から挿通される複数（３つ）のボルト２１により一体に固定されハウジングH1を構成している。
【００１５】
ハウジング本体３０には、シュー３３，３３の間及びシュー３３，３４の間に形成され、後述するベーン４３，４４を収容するベーン収容部３５が形成されている。また、シュー３３，３４には、ボルト２１が貫通するボルト穴３１がそれぞれ設けられている。シュー３３，３４の内周側であってベーンロータ４０のボス部４２外周と当接する面には、内径側に付勢する板ばね３３ｃ及び樹脂製のシール部材３３ｂを収容するシール溝３３ａ，３４ａが形成されている。
【００１６】
他のシュー３３より幅広に形成されたシュー３４にはリヤプレート１０側端部が切り欠かれた段差部３６が設けられている。この段差部３６の回転軸方向には後述するストッパピストン５１を軸方向に摺動可能に保持するピストン収装穴３２が形成されている。シュー３４のフロントプレート側端面には、ピストン収装穴３２と外部とを連通する連通溝３２ａが形成されている。また、段差部３６の内径側には、ベーンロータ４０のボス部４２と非接触となる凹部３６ａが形成されている。これにより、進角室３０ａへの油圧供給用油路を確保すると共に、他のシュー３３とボス部４２との接触面積と、シュー３４とボス部４２との接触領域を略同一とすることで、相対回転時における回転バランスを維持している。
【００１７】
本実施例１のハウジング本体３０にあっては、ベーン収容部３５の外周とシュー３３，３４外周との間に段差が設けられ、肉厚を必要最小限とした構成としているが、外周を円形に形成してもよく、特に限定しない。
【００１８】
ベーンロータ４０は、カムシャフト２と嵌合するボス部４２と、ボス部４２の外周に略等間隔に設けられた複数（３枚）のベーン４３，４３，４４から構成されている。ボス部４２の軸心部にはカムボルト６０が貫通するボルト穴４１が形成されている。また、ボス部４２のリヤプレート１０側であって、ベーン端面より軸方向内側には嵌合面４２ａが形成されている。嵌合面４２ａには、カムシャフト２の端部と嵌合により当接し、カムシャフト２内に設けられた２本の進角用油路２ａ及び２本の遅角用油路２ｂと接続される複数の油路４７ａ，４７ｂ，４８ａ，４８ｂが設けられている。
【００１９】
油路４７ａ，４７ｂはボス部４２のリヤプレート１０側に切り欠き状に形成され、リヤプレート１０の面と共に油路として機能する。油路４７ａは、ベーン４４に隣接する進角室３０ａに連通され、油路４７ｂは、ベーン４３に隣接する進角室３０ａに連通している。また、油路４８ａ，４８ｂはボス部４２の回転軸方向に穿設され、更に、ボス部４２の周方向から穿設された油路４８ａ’，４８ｂ’に接続されている。油路４８ａ’、４８ｂ’は各遅角室３０ｂに連通されている。
【００２０】
他のベーン４４に対して回転方向に幅狭となっている一枚のベーン４４のリヤプレート１０側端部には、遅角位置において段差部３６内に収容される径方向突出部４５が設けられている。この径方向突出部４５には、後述するストッパピストン５１と内壁に設けられた当接部４５ｂとの間で係合する貫通穴としてのロック穴４５ａが設けられている。また、径方向突出部４５のリヤプレート側端面には、ロック穴４５ａと連通し、シュー３４と対向する面（進角室３０ａ側）からストッパピストン５１への油圧供給を行うストッパピストン用油路４６が形成されている。また、ベーン４３，４４の外周であってベーン収容部３５内周と当接する面には、外径側に付勢する板ばね４３ｃ及び樹脂製のシール部材４３ｂを収容するシール溝４３ａ，４４ａが形成されている。
【００２１】
拘束手段としてのロック機構５０は、ストッパピストン５１とスプリング５２から構成されている。このストッパピストン５１は、リヤプレート１０の平面と当接する球面形状の先端部５１ａと、スプリング５２を収容するスプリング収容部５１ｂと、ピストン収装穴３２内を摺動する円筒状の胴部５１ｃが設けられ、回転軸方向に移動自在であってスプリング５２によってリヤプレート１０に対して付勢されている。すなわち、ロック機構５０は常にハウジングH1と一体であり、スプリング５２による弾性力は、ベーンロータ４０に作用することなく、ハウジングH1内で作用する。
【００２２】
ストッパピストン５１には進角用油路２ａ及びストッパピストン用油路４６を介して供給された作動油によって退出・突出が制御されるよう構成されている。ストッパピストン５１は、エンジン始動時において径方向突出部４５に設けられたロック穴４５ａを貫通した状態でリヤプレート１０と当接し、これによりハウジングH1とベーンロータ４０とが一体的に回転する。ストッパピストン５１がロック穴４５ａから抜かれると、ハウジングH1とベーンロータ４０とは相対回転自在となる。このように、ストッパピストン５１によって、油圧が発生しない状態であってもハウジングH1とベーンロータ４０とを拘束状態とし、バルブスプリングとカムの作用により発生する交番トルクによって生じるばたつきを防止することが可能となる。
【００２３】
図６に示すように、ベーンロータ４０とハウジング本体３０の摺動部には、シール部材３３ｂ，４３ｂが設けられている。よって、各ベーン４３，４４の回転方向両側とハウジング本体３０におけるシュー３３，３４との間にシール部材３３ｂ，４３ｂを介して液密に画成された進角室３０ａ及び遅角室３０ｂが隔成される。尚、本実施例では便宜上回転方向を図中時計回り方向と規定するが特に限定しない。
【００２４】
（バルブタイミング制御機構の作用）
次に、バルブタイミング制御機構の作用について説明する。エンジン始動時では、ベーンロータ４０は最遅角位置において、ストッパピストン５１はロック穴４５ａを貫通しているため、ロック穴４５ａ内壁の当接部４５ｂとストッパピストン５１が当接し、ハウジングH1と一体的に回転する。進角制御が開始されると、進角用油路２ａから供給された油圧は、油路４７ａ，４７ｂに供給される。このとき、油路４７ｂからストッパピストン用油路４６を介してストッパピストン５１の先端部５１ａに油圧が作用し、スプリング５２の弾性力に抗した油圧が作用することで、ストッパピストン５１はピストン収装穴３２内に完全に収容された状態となり、ストッパピストン５１の拘束が解除される。このとき、ストッパピストン５１の先端が径方向突出部４５の面と非接触状態となる。以後、進角室３０ａに作動油が供給されるとハウジングH1はベーンロータ４０に対して進角側に回動し作動角を得る。このとき、ストッパピストン５１は進角室３０ａに所定圧以上の作動油が作用している限り、ピストン収装穴３２内に完全に収容されており、先端部５１ａは径方向突出部４５と非接触状態を維持する。
【００２５】
図７はハウジング本体３０とベーンロータ４０の最進角位置における正面図、図８は最進角位置におけるストッパピストン５１近傍のＣ−Ｃ拡大断面図（図７参照）である。ベーンロータ４０が最進角位置となった状態であっても、径方向突出部４５のストッパピストン側端部はストッパピストン５１の先端部５１ａと軸方向に重なった位置となるよう形成されている。よって、一端ピストン収装穴３２に収装されたストッパピストン５１は、進角室３０ａに作用する油圧に係わらずピストン収装穴３２から突出することはない。
【００２６】
同様に、遅角制御が開始されると、遅角用油路２ｂから供給された油圧は、油路４８ａ，４８ｂに供給され、進角室３０ａの油はドレンとなる。このとき、遅角室３０ｂに作動油が供給されるとハウジングはベーンロータ４０に対して遅角側に回動し作動角を得る。このとき、ストッパピストン５１には油圧が作用しないため、ストッパピストン５１はスプリング５２に付勢され径方向突出部４５と接触しながら回動することとなる。最遅角位置に到達すると、ストッパピストン５１はスプリング力によってロック穴４５ａを貫通し、リヤプレート１０の面と当接することでハウジングH1とベーンロータ４０が一体とされる。
【００２７】
上記実施例１の作用効果について下記に列挙する。
(1)シュー３４の軸方向一端側に設けられた段差部３６と、ベーンロータ４０に設けられ、段差部３６内を周方向に移動可能な径方向突出部４５と、段差部３６からハウジングH1とベーンロータ４０の回転軸方向に向けて出没自在に設けられたストッパピストン５１と、径方向突出部４５に設けられ、ストッパピストン５１が突出した際にストッパピストン５１の周方向側部が当接し、退出した際にストッパピストン５１の周方向端部が非当接状態となるロック穴４５ａ内壁の当接部４５ｂとを備え、ストッパピストン５１と当接部４５ｂが当接した状態でハウジングH1とベーンロータ４０の相対回転位相が拘束され、ストッパピストン５１と当接部４５ｂが当接しない状態で拘束が解除される。
【００２８】
このように、段差部３６にストッパピストン５１が収容されているため、段差部３６によってストッパピストン５１の移動方向が支持され、段差部３６に重なるようにベーンロータ４０に設けた径方向突出部４５が移動しストッパピストン５１がロック穴４５ａを貫通することで当接部４５ｂと当接して拘束される。すなわち、ストッパピストン５１はリヤプレート１０に当接するだけでよく、リヤプレート側にロック穴を設ける必要が無い。よって、リヤプレート１０やスプロケット等の肉厚を確保する必要が無く、軸方向寸法の増大を防止することができる。また、ストッパピストン５１が段差部３６に収容されている分、ハウジングH1の軸方向長さが若干長くなるが、その分ベーン４３，４４の厚みも厚くなるため作動応答性を向上させることができる。
【００２９】
（2）ストッパピストン５１によるハウジングH1とベーンロータ４０の拘束が解かれた状態では、常にストッパピストン５１の先端部５１ａが径方向突出部４５に摺動するように構成した。よって、非拘束位相でエンジンが停止してしまったとしても、ストッパピストン５１の先端部５１ａが径方向突出部４５の側面に当接するようになり、カムからの交番トルクによって確実にストッパピストン５１を拘束状態とすることができる。
【００３０】
（3）径方向突出部４５は、ベーンロータ４０におけるベーン４４の回転方向側面に一体的に形成され、段差部３６はシュー３４の作動室側（進角室３０ａ側）に開口している。すなわち、シュー３４の作動室側面から径方向突出部４５が入り込むことが可能となっており、ストッパピストン５１が収容されるシュー３４の周方向範囲を極力小さくすることが可能となり、全体としてバルブタイミングを広範囲に制御することができる。
【００３１】
（4）ロック穴４５ａが、ハウジング摺動面に向けて貫通形成されている。これにより、ストッパピストン５１が拘束された状態でストッパピストン５１を係止する部分の軸長を最大限まで大きくすることが可能となり、装置の軸方向長さを最小限とすることができる。
【００３２】
（5）また、ロック穴４５ａのように穴として形成されているため、加工が容易であり精度良く製造することができる。
【００３３】
（6）ストッパピストン５１には進角室３０ａに作用する油圧が供給されることで拘束が解除されることとした。このとき、進角室３０ａに作用する油圧が所定値以上のときはストッパピストン５１はピストン収装穴３２内に完全に収容されており、先端部５１ａは径方向突出部４５と非接触状態を維持する。よって、油圧が高まった際にはストッパピストン５１先端の摩耗を極力少なくすることができる。
【００３４】
（7）ストッパピストン５１の先端部５１ａを球面形状とした。これにより、ストッパピストン５１がロック穴４５ａ内に入りやすくなると共に、ストッパピストン５１が突出した際、先端が点接触となり、確実に拘束できると共に、ストッパピストン５１先端の摩耗を極力防止することができる。加えて、ストッパピストン先端に油圧が作用しやすくなる。
【実施例２】
【００３５】
次に、実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。図９は実施例２のハウジング本体３０とベーンロータ４０の最進角位置における正面図である。実施例１では最進角位置において作動油が作用しなくなったとしても径方向突出部４５からストッパピストン５１が落下しないのに対し、実施例２では径方向突出部４５からストッパピストン５１が落下する、すなわちベーンロータ４０の回動範囲が広い点が異なる。
【００３６】
図１０はストッパピストン５１近傍のＣ−Ｃ拡大断面図である。径方向突出部４５の周方向端部には、ロック穴４５ａに向けて傾斜して設けられた拘束補助部としての傾斜面４５１が形成されている。この傾斜面４５１の周方向端部の厚さは、ストッパピストン５１の先端部５１ａの球面形状部と当接する高さとなるように設定されている。図１１は、進角制御時のストッパピストン５１近傍のＣ−Ｃ拡大断面図である。進角制御時に作動油が作用しているときには実施例１と同様にストッパピストン５１をピストン収装穴３２内に収容している。
【００３７】
図１２は、遅角制御時のストッパピストン５１近傍のＣ−Ｃ拡大断面図である。遅角制御時には、ストッパピストン５１がリヤプレート１０と当接しており、また作動油も作用しない。よって、ベーンロータ４０が遅角制御によって回動すると、ストッパピストン５１の先端部５１ａが傾斜面４５１をせり上がり径方向突出部４５上に乗り上げさせる。このとき、ストッパピストン５１をスプリング力に抗してピストン収装穴３２内に押し上げて収容する。この状態でベーンロータ４０が最遅角位置となると、押し上げられたストッパピストン５１は、ロック穴４５ａ内に自動的に収容され、ハウジングH1とベーンロータ４０が一体に拘束される。
【００３８】
尚、バルブタイミング制御時であって、ストッパピストン５１がロック穴４５ａと係合していない状態においてエンジンが停止した場合、油圧が発生せず最遅角位置に戻すことができない。このとき、カムシャフト２に生じる交番トルクによってストッパピストン５１が傾斜面４５１をせり上がり、ロック穴４５ａ内に自動的に収容されるため、ハウジングH1とベーンロータ４０が一体に拘束される。
【００３９】
以下、実施例２の作用効果について列挙する。
（8）ストッパピストン５１と径方向突出部４５とが非接触状態を保つ位相範囲を有し、この位相範囲から遅角制御、もしくは交番トルクによって遅角位置に回動すると、ストッパピストン５１をピストン収装穴３２内に退出させ、径方向突出部４５上に乗り上げさせる拘束補助部としての傾斜面４５１を設けた。これにより、ストッパピストン５１が突出した状態で径方向突出部４５と非接触状態を保つ位相範囲においても傾斜面４５１によってストッパピストン５１を退出させることが可能となり、バルブタイミングを広い範囲で変更可能であったとしても確実にストッパピストン５１をロック穴４５ａ内に収容し、ハウジングH1とベーンロータ４０とを拘束することができる。
【実施例３】
【００４０】
次に、実施例３について説明する。基本的な構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。図１３は実施例３のストッパピストン５１を表す斜視図である。実施例２では円筒状の胴部５１ｃを備えたストッパピストン５１の先端部５１ａを球面形状とし、径方向突出部４５に傾斜面４５１を設け、この傾斜面４５１をストッパピストン５１がせり上がることで、径方向突出部４５上に乗り上げることとした。これに対し、実施例３のストッパピストン５０１は、リヤプレート１０の平面と一辺が当接する傾斜形状の先端部５０１ａと、スプリング５２を収容するスプリング収容部５０１ｂと、ピストン収装穴３２内を摺動する直方体の胴部５０１ｃが設けられている点が異なる。先端部５０１ａは一辺がリヤプレート１０と当接すると共に、回動方向他端の一辺は傾斜面４５１の周方向端部の高さよりも高い位置とされている。
【００４１】
図１４は、遅角制御時のストッパピストン５０１近傍のＣ−Ｃ拡大断面図である。基本的な拘束作用は実施例２と同様であるため説明を省略する。実施例２では、ストッパピストン５１の胴部５１ｃを円筒状としていたため、ストッパピストン５１自体がピストン収装穴３２内で自転する可能性がある（ただし、実施例１，２では先端部５１ａが球面形状であるため特に問題はない）。実施例３のように先端部５０１ａを球面形状に代えて傾斜形状とした場合には、径方向突出部４５の傾斜面４５１に対し一定の方向を保つことが要求される。これに対し、実施例３では直方体の胴部５０１ｃを設けたことで自転することがなく、傾斜面４５１に対して一定の方向に保つことが可能となり、ストッパピストン５０１を確実に径方向突出部４５上に乗り上げさせることができる。
【００４２】
尚、先端部５０１ａの傾斜角を大きくすることで、径方向突出部４５の傾斜面４５１を必ずしも設けなくともストッパピストン５０１を径方向突出部４５上に乗り上げさせることができる。
【実施例４】
【００４３】
次に、実施例４について説明する。基本的な構成は実施例３と同様であるため異なる点についてのみ説明する。図１５は実施例４のストッパピストン５１１を表す斜視図である。実施例３のストッパピストン５０１は、ピストン収装穴３２内を摺動する直方体の胴部５０１ｃが設けられているのに対し、実施例４のストッパピストン５１１では、円筒状の胴部５１１ｃが設けられ、この胴部５１１ｃの移動方向に沿って回り止め部材５１１ｄが設けられている点が異なる。尚、これに伴い、ピストン収装穴３２内には回り止め部材５１１ｄと回転軸方向に摺動可能に係合する溝３２ｂが形成されている。
【００４４】
図１６は、遅角制御時のストッパピストン５１１近傍のＣ−Ｃ拡大断面図である。基本的な拘束作用は実施例２と同様であるため説明を省略する。実施例４では回り止め部材５１１ｄを設けたことで自転することがなく、傾斜面４５１に対して一定の方向に保つことが可能となり、ストッパピストン５１１を確実に径方向突出部４５上に乗り上げさせることができる。
【実施例５】
【００４５】
次に、実施例５について説明する。基本的な構成は実施例２と同様であるため異なる点についてのみ説明する。図１７は実施例５のストッパピストン５１近傍のＣ−Ｃ拡大断面図である。実施例５では、ピストン収装穴３２内周に耐摩耗性の高いリング３２０が圧入されると共に、ロック穴４５ａの内周に少なくともベーンロータ４０よりも耐摩耗性の高いリング４５ｃが圧入されている点が異なる。これにより、ピストン収装穴３２内周及びロック穴４５ａ内周の強度を向上することが可能となり、穴周囲の摩耗変形を防止することができる。
【実施例６】
【００４６】
次に、実施例６について説明する。基本的な構成は実施例２と同様であるため異なる点についてのみ説明する。図１８は実施例６のストッパピストン５２１近傍のＣ−Ｃ拡大断面図である。実施例２ではストッパピストン５１に作用する作動油は進角制御時の油圧のみであり、この油圧が作用することでストッパピストン５１の拘束を解除し、遅角制御時はストッパピストン５１に油圧が作用していない状態でもストッパピストン５１が径方向突出部４５上に乗り上げる構成とした。
【００４７】
これに対し、実施例６では、ストッパピストン５２１に先端部５２１ａもしくは胴部５２１ｃの直径よりも大径の大径部５２１ｄが設けられている点が異なる。尚、これに伴い、ピストン収装穴３２内においても大径部５２１ｄが回転軸方向に摺動可能に収容する拡径部３２１が形成され、この拡径部３２１と遅角制御用の油路４８ａ’もしくは４８ｂ’と連通された油路４８ｃがシュー３４内に形成されている。
【００４８】
進角制御時の作用は実施例２と同じであるため説明を省略する。遅角制御時は、油路４８ｃから遅角制御用の油圧が供給され、大径部５２１ｄに油圧が作用するためストッパピストン５２１はピストン収装穴３２内に完全に収容された状態を維持する。これにより、バルブタイミング制御時には、ストッパピストン５２１は常にベーンロータ４０と非接触状態を維持することが可能となり、摺動に伴う摩擦抵抗及び耐久性の悪化の防止を図ることができる。尚、ストッパピストンが常にピストン収装穴３２内に収容されている構成であるため、上記各実施例２〜６で示したように、ストッパピストン５３１の先端部５３１ａに球面形状や傾斜面を設けた構成とせずとも制御可能である。例えば図１９に示すように、先端部５３１ａを先細り形状であって先端が平面形状とされている構成を採用しても良い。
【実施例７】
【００４９】
次に、実施例７について説明する。図２０は実施例７のバルブタイミング制御機構のＡ１−Ａ１断面図（図２１参照）である。基本的な構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。実施例１の構成では、進角制御時にストッパピストン用油路４６は、ベーンロータ４０の径方向突出部４５のリヤプレート１０と当接する面に、シュー３４側から周方向に沿ってロック穴４５ａ内とを連通するように形成されている。これに対し、実施例７では、リヤプレート１０の径方向突出部４５と当接する面にストッパピストン用油路４６’を溝成形した点が異なる。
【００５０】
図２１は、バルブタイミング制御機構のＢ１−Ｂ１断面図（図２０参照）である。図２１に示すように、ストッパピストン用油路４６’は、ベーンロータ４０の最遅角位置における油路４７ｂの外周側開口部（進角室３０ａと連通する箇所）と、ピストン収装穴３２の略中心付近までを連通するように形成されている。バルブタイミング制御における作用については基本的に実施例１と同様であるため説明を省略する。
【００５１】
以上説明したように、実施例７のバルブタイミング制御装置にあっては、リヤプレート１０側にストッパピストン用油路４６’を溝成形したことで、リヤプレート１０の肉厚を利用して成形することが可能となり、径方向突出部４５に油路を形成する必要が無く、径方向突出部４５の強度を十分に確保することができる。尚、実施例７では進角制御時に作用するストッパピストン用油路４６’についてのみ説明したが、実施例６のように遅角制御時においてもストッパピストンへ油圧を供給する構成に対応させるべく油路４８ｃに相当する油路を溝成形によって構成しても良い。
【００５２】
更に、上記実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
【００５３】
（１）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、
前記拘束部材は、段差部から出没するストッパピストンと、
該ストッパピストンを付勢する付勢手段とで構成され、
前記ストッパピストンが当接部と非当接状態で突出した際、常にストッパピストンの突出側先端が径方向突出部に摺動するように構成したことを特徴とする。
【００５４】
よって、非拘束位相でエンジンが停止してしまったとしても、ストッパピストンの突出側先端が径方向突出部の段差部側面に当接するようになり、バルブタイミングが狭い範囲で変更可能であったとしてもカムからの交番トルクによって拘束部材を確実に拘束状態にすることができる。
【００５５】
（２）請求項１及び上記（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、
前記拘束部材は、段差部から出没するストッパピストンと、
該ストッパピストンを付勢する付勢手段とで構成され、
前記ストッパピストンが付勢手段によって突出した状態で前記径方向突出部と非接触状態を保つ位相範囲を有し、該位相範囲において、カムシャフトに生じる交番トルクによって前記ストッパピストンを退出させ、前記径方向突出部に乗り上げさせる拘束補助部を設けたことを特徴とする。
【００５６】
よって、ストッパピストンが突出した状態で前記径方向突出部と非接触状態を保つ位相範囲においても拘束補助部によってストッパピストンを退出させることが可能となり、バルブタイミングを広い範囲で変更可能であったとしても確実に拘束部材を拘束状態とすることができる。
【００５７】
（３）上記（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、
前記拘束補助部は、前記径方向突出部にストッパピストンが当接部に当接される部位に向けて傾斜して設けられた傾斜面であり、カムシャフトに生じる交番トルクによってストッパピストンが前記傾斜面を乗り上げることができるよう構成したことを特徴とする。
【００５８】
（４）上記（２），（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、
前記拘束補助部は、前記ストッパピストン先端に当接部側に向けて傾斜して設けられた傾斜面であり、カムシャフトに生じる交番トルクによってストッパピストンが傾斜面によって前記径方向突出部を乗り上げることができるように構成したことを特徴とする。
【００５９】
（５）上記（４）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、
前記傾斜面が形成されたストッパピストンには、傾斜面の向きが変化しないように回り止め部が設けられていることを特徴とする。
傾斜面の向きが変化しないため、確実に径方向突出部を乗り上げることができる。
【００６０】
（６）請求項１及び上記（１）〜（５）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、
前記径方向突出部は、前記ベーンロータにおけるベーン回転方向側面に一体的に形成され、前記段差部はシューの作動室側に開口していることを特徴とする。
【００６１】
シューの作動室側面から径方向突出部が入り込むことが可能となっており、拘束部材が収容されるシューの周方向範囲を極力小さくすることが可能となるため、全体としてバルブタイミングを広範囲に制御することができる。
【００６２】
（７）請求項１及び上記（１）〜（６）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、
前記径方向突出部における当接部は、ハウジング摺動面に向けて貫通形成されていることを特徴とする。
【００６３】
よって、拘束部材が拘束された状態で拘束部材を係止する部分の軸長を最大限まで大きくすることが可能となり、装置の軸方向長さを最小限とすることができる。
【００６４】
（８）上記（７）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、
前記貫通形成された当接部は穴によって形成されていることを特徴とする。
【００６５】
よって、加工が容易であり精度良く製造することができる。
【００６６】
（９）上記（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、
前記穴にはベーンロータよりも耐摩耗性を有する材料で形成されたリングが取り付けられていることを特徴とする。
【００６７】
よって、穴内周の強度を向上することが可能となり、穴周囲の摩耗変形を防止することができる。
【００６８】
（１０）請求項１及び上記（１）〜（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、
前記ストッパピストンには、前記進角油室と遅角油室の少なくとも一方の油圧が作用することで付勢手段に抗して退出するように構成されていることを特徴とする。
【００６９】
（１１）請求項１及び上記（１）〜（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、
前記ストッパピストンは、前記進角油室もしくは遅角油室の油圧が所定値以上となっている場合には退出状態を維持し、退出した際にはストッパピストン先端が径方向突出部に非接触となることを特徴とする。
【００７０】
よって、油圧が高まった際にはストッパピストン先端が径方向突出部に接触しないため、ストッパピストン先端の摩耗を極力少なくすることができる。
【００７１】
（１２）請求項１及び上記（１）〜（１１）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、
前記ストッパピストンは先端側の小径部と後端側に形成された大径部を有し、一方に進角室の油圧が作用し、他方に遅角油室の油圧が作用することを特徴とする。
【００７２】
（１３）請求項１及び上記（１）〜（１２）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、
前記ストッパピストンの先端は先細り形状となっていることを特徴とする。
【００７３】
ストッパピストンが当接部に当接しやすくなり、確実に拘束することができる。
【００７４】
（１４）請求項１及び上記（１）〜（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、
前記ストッパピストンの先端は球面形状となっていることを特徴とする。
【００７５】
ストッパピストンが当接部に当接しやすくなると共に、ストッパピストンが突出した際、先端は点接触となり、確実に拘束できると共に、ストッパピストン先端の摩耗を極力防止することができる。加えて、ストッパピストン先端に油圧が作用しやすくなる。
【００７６】
（１５）請求項１及び上記（１）〜（１４）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、少なくとも軸方向一端側が開口した筒状のハウジング本体と、開口部を封止すると共に肉厚によりベーンロータの軸受機能を有するプレート部材とで構成され、前記ストッパピストン先端に油圧を供給するための油路は、プレート部材に溝成形されていることを特徴とする。
【００７７】
よって、プレート部材の肉厚を利用して油路を形成したので径方向突出部に油路を形成する必要が無く、径方向突出部の強度を十分に確保することができる。
【００７８】
（１６）請求項１及び上記（１）〜（１５）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、
前記プレート部材には、スプロケットが一体成形されていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】実施例１におけるバルブタイミング制御機構１の断面図を含むバルブタイミング制御装置の構成を表す図である。
【図２】実施例１におけるバルブタイミング制御機構のフロントプレート側から見た正面図である。
【図３】実施例１における図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】実施例１におけるハウジング本体とベーンロータの分解斜視図である。
【図５】実施例１におけるハウジング本体とベーンロータの分解斜視図である。
【図６】実施例１におけるハウジング本体とベーンロータの最遅角位置における正面図である。
【図７】実施例１におけるハウジング本体とベーンロータの最進角位置における正面図である。
【図８】実施例１における最進角位置におけるストッパピストン近傍のＣ−Ｃ拡大断面図である。
【図９】実施例２におけるハウジング本体とベーンロータの最進角位置における正面図である。
【図１０】実施例２におけるストッパピストン近傍のＣ−Ｃ拡大断面図である。
【図１１】実施例２における進角制御時のストッパピストン近傍のＣ−Ｃ拡大断面図である。
【図１２】実施例２における遅角制御時のストッパピストン近傍のＣ−Ｃ拡大断面図である。
【図１３】実施例３におけるストッパピストンを表す斜視図である。
【図１４】実施例３における遅角制御時のストッパピストン近傍のＣ−Ｃ拡大断面図である。
【図１５】実施例４におけるストッパピストンを表す斜視図である。
【図１６】実施例４における遅角制御時のストッパピストン近傍のＣ−Ｃ拡大断面図である。
【図１７】実施例５におけるストッパピストン近傍のＣ−Ｃ拡大断面図である。
【図１８】実施例６におけるストッパピストン近傍のＣ−Ｃ拡大断面図である。
【図１９】実施例６におけるストッパピストンの変形例を表すＣ−Ｃ拡大断面図である。
【図２０】実施例７におけるバルブタイミング制御機構のＡ１−Ａ１断面図である。
【図２１】実施例７におけるバルブタイミング制御機構のＢ１−Ｂ１断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０    リヤプレート
１１    スプロケット
２０    フロントプレート
３０    ハウジング本体
３０ａ    進角室
３０ｂ    遅角室
３２    ピストン収装穴
３３，３４    シュー
３６    段差部
４０    ベーンロータ
４３，４４    ベーン
４５    径方向突出部
４５ａ    ロック穴
４５ｂ    当接部
４５ｃ    リング
４６    ストッパピストン用油路
４７ａ，４７ｂ，４８ａ，４８ｂ    油路
５１，５０１，５１１，５２１，５３１    ストッパピストン
３２０    リング
４５１    傾斜面
【図１】
2006022647.tif 000003
【図２】
2006022647.tif 000004
【図３】
2006022647.tif 000005
【図４】
2006022647.tif 000006
【図５】
2006022647.tif 000007
【図６】
2006022647.tif 000008
【図７】
2006022647.tif 000009
【図８】
2006022647.tif 000010
【図９】
2006022647.tif 000011
【図１０】
2006022647.tif 000012
【図１１】
2006022647.tif 000013
【図１２】
2006022647.tif 000014
【図１３】
2006022647.tif 000015
【図１４】
2006022647.tif 000016
【図１５】
2006022647.tif 000017
【図１６】
2006022647.tif 000018
【図１７】
2006022647.tif 000019
【図１８】
2006022647.tif 000020
【図１９】
2006022647.tif 000021
【図２０】
2006022647.tif 000022
【図２１】
2006022647.tif 000023