(57)【要約】【課題】装置全体の重量バランスを保ちつつ軽量化を図り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】プレート部１３及びプレート部の前端面１３ｆから前方へ突出した円筒部１４を有するフロントプレート１２と、ロータ１７及び該ロータの外周に一体に設けられた４つのベーンとを有するベーンロータと、第１係止端部３２ａがロータの第１係止溝１７ｃに係止され、第２係止端部３２ｂが円筒部の第２係止溝１４ｄに係止されたトーションスプリング３２と、を備え、前記プレート部の前端面に、円筒部側の内周から外周側に向かって延びた凹状溝部１５を形成し、凹状溝部と第２係止溝を同じ位置に形成すると共に、これらを最も重量の大きな第１ベーンの相対回転範囲に対応した位置に配置した。【選択図】図６
2015078672.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、軸方向の少なくとも一端が開口形成されたハウジング本体と、
該ハウジング本体の前記一端開口を封止するプレート部及び該プレート部の前端面のほぼ中央位置から前方へ突出した円筒部を有するカバープレートと、
カムシャフトに固定されたロータ及び前記ハウジング本体の内周に突設された複数のシューの間に遅角作動室と進角作動室とを隔成する複数のベーンを有し、前記遅角作動室と進角作動室内の作動油を選択的に給排することによって前記ハウジング本体に対して遅角側あるいは進角側に相対回転するように構成されたベーンロータと、
一端部が前記ロータに係止され、他端部が前記円筒部に切り欠き形成された係止溝に係止されることにより、前記ハウジング本体に対して前記ベーンロータを常時、回転方向の一方向側に付勢するトーションスプリングと、
を備え、
前記プレート部の前端面に、前記円筒部側の内周から外周に向かって延びた凹状の溝部を形成し、
該凹状溝部を、前記係止溝の形成箇所と同じ位置に形成すると共に、前記複数のベーンのうち最も重量の大きな一つのベーンの相対回転範囲に対応した位置に配置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２】
クランクシャフトから回転力が伝達され、軸方向の少なくとも一端が開口形成されたハウジング本体と、
該ハウジング本体の前記一端開口を封止するプレート部及び該プレート部の前端面から外方へ突出した円筒部を有するカバープレートと、
カムシャフトに固定されたロータ及び前記ハウジング本体の内周に突設された複数のシューの間に遅角作動室と進角作動室とを隔成する複数のベーンを有し、前記遅角作動室と進角作動室内の作動油を選択的に給排することによって前記ハウジング本体に対して遅角側あるいは進角側に相対回転するように構成されたベーンロータと、
一端部が前記ロータに係止され、他端部が前記円筒部に形成された係止部に係止されることにより、前記ハウジング本体に対して前記ベーンロータを常時、回転方向の一方向側に付勢するトーションスプリングと、
を備え、
前記係止部は、前記円筒部の周方向所定位置を切り欠かれて形成されていると共に、前記プレート部の前端面の内周側から外周側に向かって形成された凹状溝部と連続して形成され、
前記係止部と凹状溝部は、前記複数のベーンのうち表面積が最も大きな一つのベーンの相対回転する範囲内の位置に配置されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項３】
請求項１または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、
前記係止溝は、前記円筒部の周方向所定位置を前記凹状溝の幅とほぼ同じ幅に切り欠き形成されていると共に、切り欠かれた端縁形状が前記トーションスプリングの他端部が嵌合状態に係止するように円弧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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気弁や排気弁の開閉タイミングを運転状態に応じて可変制御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】
従来の内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
概略を説明すると、クランクシャフトから回転力が伝達され、内周に複数の作動油室が設けられたハウジング本体と、該ハウジング本体の前端開口部を閉塞するフロントプレートと、前記ハウジング本体に対して所定角度範囲内で最遅角側と最進角側へ相対回転可能に設けられ、前記作動油室内を遅角油室と進角油室に隔成する４つのベーンを有するベーンロータと、一端部が前記フロントプレートのコ字状の係止部に係止され、他端部が前記ベーンロータに係止されて前記フロントプレートの前端面中央に突設された円筒部に内周側がガイドされたトーションスプリングと、を備え、該トーションスプリングは、ばね力によって前記ベーンロータを進角側へ相対回転するように付勢している。
【０００４】
また、前記各ベーンのうちの１つには、ハウジング本体に対してベーンロータを、機関始動に適した所定の相対回転位置に拘束するロック機構が設けられている。このため、前記１つのベーンは、他の３つのベーンよりも周方向幅が大きく設定されて重量が重くなっている。
【０００５】
したがって、前記最大の１つのベーンと径方向から対向する他のベーンにバランスウェイトを設けて、バルブタイミング制御装置全体の重量バランスを保つようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１３２４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来のバルブタイミング制御装置にあっては、前述のように、装置全体の重量バランスを取るために、他のベーン及びスプロケットにバランスウエイトを設けていることから、装置全体の重量が大きくなってしまう。
【０００８】
本発明は、前記従来のバルブタイミング制御装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、前記カバープレート側の重量の大きなベーンに対応した位置に、係止溝や凹状溝部を形成することによって、装置全体の重量バランスを保ちつつ軽量化を図り得る内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、クランクシャフトから回転力が伝達され、軸方向の少なくとも一端が開口形成されたハウジング本体と、該ハウジング本体の前記一端開口を封止するプレート部及び該プレート部の前端面から外方へ突出した円筒部を有するカバープレートと、カムシャフトに固定されたロータ及び前記ハウジング本体の内周に突設された複数のシューの間に遅角作動室と進角作動室とを隔成する複数のベーンを有し、前記遅角作動室と進角作動室内の作動油を選択的に給排することによって前記ハウジング本体に対して遅角側あるいは進角側に相対回転するように構成されたベーンロータと、一端部が前記ロータに係止され、他端部が前記円筒部に切り欠き形成された係止溝に係止されることにより、前記ハウジング本体に対して前記ベーンロータを常時、回転方向の一方向側に付勢するトーションスプリングと、を備え、
前記プレート部の前記前端面に、前記円筒部側の内周から外周に延びた凹状の溝部を形成し、
該凹状溝部を、前記係止溝の形成箇所と同じ位置に形成すると共に、前記複数のベーンのうち最も重量の大きな一つのベーンの相対回転範囲に対応した位置に配置したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、前記バルブタイミング制御装置の全体の重量バランスを保ちつつ軽量化を図ることができる。
【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第１実施形態を断面して示す全体構成図である。
【図２】本実施形態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３】フロントプレートを外してベーンロータなどを示した正面図である。
【図４】本実施形態に供されるフロントプレートの正面図である。
【図５】Ａは図４のＢ−Ｂ線断面図、Ｂは図４のＣ矢視図である。
【図６】図１のＡ矢視図である。
【図７】第２実施形態を示すフロントプレートの正面図である。
【図８】第３実施形態を示すフロントプレートの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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詳述する。本実施形態では、バルブタイミング制御装置（ＶＴＣ）を排気弁側の動弁装置に適用したものを示している。
〔第１実施形態〕
排気側のバルブタイミング制御装置は、図１〜図３に示すように、図外のクランクシャフトによりタイミングチェーンを介して回転駆動される駆動回転体であるスプロケット１と、該スプロケット１に対して相対回転可能に設けられたカムシャフト２と、前記スプロケット１とカムシャフト２との間に配置されて、該両者１、２の相対回転位相を変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】
前記スプロケット１は、肉厚円板状に形成されて、外周に前記タイミングチェーンが巻回される歯車部１ａを有していると共に、後述するハウジング５の後端開口を閉鎖するリアカバー１ｂとして構成され、中央には前記カムシャフト２の外周に回転自在に支持される支持孔１ｃが貫通形成されている。また、スプロケット１の外周部の周方向のほぼ等間隔位置には、後述する４本のボルト９が螺着される雌ねじ孔１ｄが形成されている。
【００１４】
前記カムシャフト２は、図外のシリンダヘッドにカム軸受を介して回転自在に支持され、外周面には、排気弁を開閉作動させる複数の回転カムが軸方向の所定位置に一体に固定されていると共に、一端部２ａ側の内部軸心方向には、後述するベーンロータ７を軸方向から固定するカムボルト６の軸部６ａが挿通するボルト挿通孔２ｂが形成されている。なお、このボルト挿通孔２ｂの先端部には、カムボルト６の先端雄ねじが螺着する雌ねじが形成されている。
【００１５】
前記位相変更機構３は、図１〜図３に示すように、前記スプロケット１に軸方向から結合されて、内部に作動室を有するハウジング５と、前記カムシャフト２の一端部にカムボルト６によって固定されて、前記ハウジング５内に相対回転自在に収容された従動回転体であるベーンロータ７と、前記ハウジング５の後述するハウジング本体５ａの内周面に一体に有する４つの第１〜第４シュー８ａ〜８ｄと前記ベーンロータ７によって前記作動室が隔成されたそれぞれ４つの遅角作動室である遅角油圧室１０及び進角作動室である進角油圧室１１と、を備えている。
【００１６】
前記ハウジング５は、焼結金属によって円筒状に形成された前記ハウジング本体５ａと、前記ハウジング本体５ａの前端開口を閉塞するアルミニウム合金材のカバープレートであるフロントプレート１２と、後端開口を閉塞するリアカバー１ｂとしての前記スプロケット１とからなり、ハウジング本体５ａとフロントプレート１２及びスプロケット１とは、前記各シュー８ａ〜８ｄの各ボルト挿通孔８ｅなどを貫通する４本の前記ボルト９によって共締め固定されている。
【００１７】
前記フロントプレート１２は、アルミダイキャストによって成形され、図１、図２、図４、図５Ｂに示すように、円盤状に形成されたプレート部１３と、該プレート部１３の中央に一体形成された有底円筒状の円筒部１４と、から構成されている。
【００１８】
前記プレート部１３は、中央位置に後述するトーションスプリング３２が内部に保持される比較大径な保持孔１３ａが貫通形成されていると共に、この保持孔１３ａの前端孔縁に前記円筒部１４が一体に突設されている。前記保持孔１３ａの内面と円筒部１４の内面１４ａは同一径に設定されて軸方向に連続形成されている。
【００１９】
また、プレート部１３は、外周部の円周方向等間隔位置にボルト９が挿通する４つのボルト挿通孔１３ｂが貫通形成されていると共に、該各ボルト挿通孔１３ｂの孔縁からプレート部１３の外周にかけて前記ボルト９の頭部９ａよりも大きな内径をもつ円弧溝１３ｃ（ザグリ）が形成されている。前記プレート部１３の前記各ボルト挿通孔１３ｂの円周方向の間には、ほぼ台形状の２つの肉抜き溝１３ｄ、１３ｅがそれぞれ形成されている。
【００２０】
前記円筒部１４は、プレート部１３の前端面１３ｆから所定長さをもって前方へ突設され、後述する最大幅の第１ベーン１８ａの相対回転領域内の周方向の所定位置に円弧状の切欠部１４ｂが形成されていると共に、該切欠部１４ｂの円周方向で対向する一方の端縁１４ｃに第２係止溝１４ｄが形成されている。この第２係止溝１４ｄは、図５Ｂにも示すように、前記円筒部１４の先端側に設けられた突起１４ｅから内側に掛けて円弧状に形成されていると共に、該円弧部１４ｆから下端縁までほぼ直線状に形成されている。この第２係止溝１４ｄに、後述するトーションスプリング３２の第２係止端部３２ｂが周方向から嵌合状態に係止するようになっており、前記突起１４ｅが、前記トーションスプリング３２の第２係止端部３２ｂが先端側から脱落するのを抑制している。
【００２１】
また、円筒部１４は、外周面の周方向約９０°位置に４つの補強リブ１６ａ〜１６ｄが一体に突設されている。この各補強リブ１６ａ〜１６ｄは、半円形状に形成されて、フロントプレート１２のダイキャスト成形時において湯回りを良好にするようになっている。
【００２２】
また、前記プレート部１３は、前端面１３ｆの円周方向で隣接する前記２つのボルト挿通孔１３ｂ、１３ｂ（円弧溝１３ｃ、１３ｃ）の間のほぼ中間位置に凹状の溝部１５が形成されている。
【００２３】
前記凹状溝部１５は、前記円筒部１４の切欠部１４ｂから径方向に沿ってほぼ長溝状に形成されている。すなわち、前記凹状溝部１５は、前記保持孔１３ａの内周縁から切欠部１４ｂを介して径方向に沿って前記プレート部１３の外周縁まで形成されていると共に、その幅Ｗが径方向に沿って均一幅、または径方向外側に向かって若干拡幅するように形成されている。また、この凹状溝部１５は、図５Ａに示すように、その深さｄが前記保持孔１３ａ側の一端部１５ａからプレート部１３の外周縁側の他端部１５ｂに渡って漸次深くなるように形成されている。
【００２４】
そして、この凹状溝部１５の形成位置は、前記円筒部１４の切欠部１４ｂと同じくベーンロータ７の最大幅の第１ベーン１８ａの相対回転領域の範囲に形成されている。したがって、前記凹状溝部１５と切欠部１４ｂとの存在によって、図４に示すように、フロントプレート１２の全体の重心Ｘ（図中楕円斜線部）が、中心点Ｐを挟んで前記凹状溝部１５と反対側の位置になっている。
【００２５】
前記ベーンロータ７は、例えば焼結金属材によって一体に形成され、図１〜図３に示すように、軸方向中央に形成されたボルト挿通孔７ａに挿通される前記カムボルト６によってカムシャフト２に固定されたロータ１７と、該ロータ１７の外周面に円周方向のほぼ９０°等間隔位置に放射状に突設された４枚の第１〜第４ベーン１８ａ〜１８ｄとから構成されている。
【００２６】
前記ロータ１７は、ほぼ円筒状に形成され、前端面の外周に円形状の環状溝１７ａが形成されている一方、後端側に前記カムシャフト２の先端部２ｂが嵌合する円形状の嵌合溝１７ｂが形成されている。前記環状溝１７ａの内周面には、前記挿通孔７ａの軸心方向（径方向）に向かって切欠された第１係止溝１７ｃが形成されている。
【００２７】
一方、前記第１〜第４ベーン１８ａ〜１８ｄは、図２、図３に示すように、それぞれが各シュー８ａ〜８ｄの間に配置されていると共に、それぞれの円弧状外周面に形成されたシール溝内に、ハウジング本体５ａの内周面に摺動しつつシールするシール部材１５ａがそれぞれ嵌着されている。一方、前記各シュー８ａ〜８ｄの先端内周面に形成されたシール溝には、ロータ１７の外周面に摺動しつつシールするシール部材１５ｂがそれぞれ嵌着されている。
【００２８】
また、前記各ベーン１８ａ〜１８ｄは、第１ベーン１８ａが側面からみて扇状の最大巾に設定されて、最も重量が重く形成され、該第１ベーン１８ａ以外の３枚の第２〜第４ベーン１８ｂ〜１８ｄの巾が第１ベーン１８ａよりも小さいほぼ同一の巾に設定されている。このように、前記第１ベーン１８ａの重量が最も重くなっていることから、ベーンロータ７は、図３に示すように、その重心Ｙ（図中楕円斜線部）が中心点Ｐ１から第１ベーン１８ａ寄りになっている。
【００２９】
また、前記ベーンロータ７は、最遅角側へ相対回転すると、図３の一点鎖線で示すように、第１ベーン１８ａの一側面が周方向から対向する前記第１シュー８ａの対向一側面に当接して最大遅角側の回転位置が規制され、また、実線で示すように、最進角側へ相対回転すると、第１ベーン１８ａの他側面が周方向から対向する第２シュー８ｂの対向一側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１８ａと第１、第２シュー８ａ、８ｂがベーンロータ７の最遅角位置と最進角位置を規制するストッパとして機能するようになっている。
【００３０】
このとき、他の第２〜第４ベーン１８ｂ〜１８ｄは、両側面が円周方向から対向する各シュー８ｃ、８ｄ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１８ａと第１、第２シュー８ａ、８ｂとの当接精度が向上すると共に、前記各遅角、進角油圧室１０、１１への油圧の供給速度が速くなってベーンロータ７の正逆回転応答性が高くなる。
【００３１】
前記各遅角油圧室１０と各進角油圧室１１は、前記ロータ１７の内部に径方向に沿って形成された第１連通孔１０ａと第２連通孔１１ａを介して前記油圧回路４にそれぞれ連通している。
【００３２】
前記油圧回路４は、前記各遅角、進角油圧室１０、１１に対して作動油（油圧）を選択的に供給あるいは排出するもので、図１に示すように、各遅角油圧室１０に対して前記第１連通孔１０ａを介して油圧を給排する遅角油通路１９と、各進角油圧室１１に対して前記第２連通孔１１ａを介して油圧を給排する進角油通路２０と、該各通路１９、２０に作動油を供給するオイルポンプ２１と、機関の作動状態に応じて前記遅角油通路１９と進角油通路２０の流路を切り換える電磁切換弁２２と、を備えている。前記オイルポンプ２１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。
【００３３】
前記遅角油通路１９と進角油通路２０とは、それぞれの一端部が前記電磁切換弁２２の通路ポートに接続されている一方、各他端部側が図外のシリンダヘッドやシリンダブロックを介して前記カムシャフト２の内部に、軸方向に沿って平行な遅角通路部１９ａと進角通路部２０ａが形成されている。該遅角通路部１９ａは、前記第１連通孔１０ａを介して前記各遅角油圧室１０に連通している。一方、進角通路部２０ａは、前記第２連通孔１１ａを介して前記各進角油圧室１１に連通している。
【００３４】
前記電磁切換弁２２は、図１に示すように、２位置３ポート弁であって、図外の電子コントローラによって、バルブボディ内に軸方向へ摺動自在に設けられた図外のスプール弁体を前後方向に移動させて、オイルポンプ２１の吐出通路２１ａと前記いずれかの油通路１９、２０と連通させると同時に、該他方の油通路１９、２０とドレン通路２３とを連通させるようになっている。
【００３５】
前記オイルポンプ２１の吸入通路２１ｂと前記ドレン通路２３とは、オイルパン２４内に連通している。また、オイルポンプ２１の前記吐出通路２１ａの下流側には、濾過フィルタ２５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２１は、吐出通路２１ａから吐出された過剰な作動油をオイルパン２４に排出して適正な流量に制御する流量制御弁２６が設けられている。
【００３６】
前記電子コントローラは、内部のコンピュータが図外のクランク角センサやエアフローメータ、機関水温センサ、スロットルバルブ開度センサ及びカムシャフト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と共に、電磁切換弁２２の電磁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、これによって、前記各通路を切り換え制御するようになっている。
【００３７】
また、前記第１ベーン１８ａと前記スプロケット１のリアカバー１ｂとの間には、前記ハウジング５に対してベーンロータ７を最進角位置に拘束するロック機構が設けられている。
【００３８】
このロック機構は、図２，図３に示すように、前記第１ベーン１８ａの内部軸方向に貫通形成された摺動用孔２７に摺動自在に収容されて、リアカバー１ｂ側に対して進退自在に設けられたロックピン２８と、前記リアカバー１ｂの径方向のほぼ中央所定位置に形成され、前記ロックピン２８の先端部２８ａが係合して前記ベーンロータ７をロックするロック穴２９と、機関の始動状態に応じて前記ロックピン２８の先端部２８ａをロック穴２９に係合あるいは係合を解除する係脱機構と、から構成されている。
【００３９】
前記ロックピン２８は、先端部２８ａを含めた全体がほぼ円柱状に形成されて、前記ロック穴２９内に軸方向から係合し易い形状になっていると共に、後端側から内部軸方向に形成された凹溝底面とフロントプレート１２の内面との間に弾装されて、ロックピン２８を進出方向（係合する方向）へ付勢するコイルスプリング３０が設けられている。
【００４０】
前記ロック穴２９は、前記ロックピン２８の先端部外径よりも大きく形成され、円周方向の前記進角油圧室１１側に偏倚した位置に形成されていると共に、前記ロックピン２８が係合した場合には、前記ハウジング５とベーンロータ７の相対変換角度が最進角側の位置となるように設定されている。また、前記ロック穴２９の側部には、前記ロックピン２８の外径よりも小径で前記ロック穴２９よりも一段下がった位置に半円弧状の受圧室３１が形成されている。
【００４１】
前記係脱機構は、前記ロックピン２８を進出方向へ付勢する前記コイルスプリング３０と、前記ロック穴２９内の受圧室３１に油圧を供給してロックピン２８を後退させる図外の解除用油圧回路とから構成されており、この解除用油圧回路は、前記遅角油圧室１０と進角油圧室１１にそれぞれ選択的に供給された油圧が所定の油孔を介して受圧室３１に供給されて前記ロックピン２８に後退方向へ作用するようになっている。
【００４２】
また、前記プレート部１３の保持孔１３ａと円筒部１４及び前記ロータ１７の環状溝１７ａの内部には、前記ベーンロータ７をハウジング５に対して進角方向へ付勢するトーションスプリング３２が装着されている。
【００４３】
前記トーションスプリング３２は、図１及び図２に示すように、コイル状に巻回されたスプリング本体と、該スプリング本体の一端から径方向内側へ折曲されて突出した一端部である第１係止端部３２ａと、前記スプリング本体の他端から径方向外側へ折曲されて突出した他端部である第２係止端部３２ｂと、から構成されている。
【００４４】
前記スプリング本体は、その大部分が前記保持孔１３ａや円筒部１４内に収容されていると共に、軸方向内側の一部が前記ロータ１７の環状溝１７ａ内に収容配置されている。
【００４５】
前記第１係止端部３２ａは、前記ロータ１７の第１係止溝１７ｃに軸方向から係止固定されている一方、前記第２係止端部３２ｂは、前記フロントプレート１２の前記第２係止溝１４ｄに周方向から係止固定されており、このトーションスプリング３２のばね力によって、前記ベーンロータ７を進角側の回転方向へ常時付勢するようになっている。また、トーションスプリング３２は、前記ベーンロータ７がハウジング５に対して遅角側へ相対回転した場合に縮径方向へ変形するようになっている。
〔第１実施形態の作用効果〕
以下、本実施形態の作用効果を説明する。
【００４６】
まず、機関始動時は、図３に示すように、トーションスプリング３２のばね力によってベーンロータ７を最大進角位置に付勢していると共に、この位置で予めロックピン２８の先端部２８ａがロック穴２９内に係入して、ベーンロータ７を始動に最適な進角側の相対回転位置に拘束している。このため、排気弁のバルブタイミングが最進角側へ安定的に制御されている。このことから、イグニッションスイッチをオン操作して始動が開始されると、スムーズなクランキングによって良好な始動性が得られる。
【００４７】
そして、機関始動後の例えば低回転負荷域では、電子コントローラが電磁切換弁２２の電磁コイルへの非通電状態が維持される。これによって、オイルポンプ２１の吐出通路１８ａと遅角油通路１９を連通させると同時に、進角油通路２０とドレン通路２３を連通させる。
【００４８】
このため、前記オイルポンプ２１から吐出された作動油は、前記遅角油通路１９を介して各遅角油圧室１０内に流入して、該各遅角油圧室１０が高圧になる一方、各進角油圧室１１内の作動油が前記進角油通路２０を通って前記ドレン通路２３からオイルパン２２内に排出されて、各進角油圧室１１内が低圧になる。
【００４９】
このとき、前記各遅角油圧室１０内に流入した作動油が前記解除用油圧回路から受圧室２９内にも流入して高圧となり、これによりロックピン２８が後退動して先端部２８ａがロック穴２９から抜け出して、ベーンロータ７の自由な回転が確保される。
【００５０】
したがって、前記各遅角油圧室１０の容積の拡大に伴い、ベーンロータ７が図３の一点鎖線で示すように、図中左側（遅角側）へ回転して第１ベーン１８ａの一側面が周方向から対向する前記第１シュー８ａの対向一側面に当接して最大遅角側の回転位置が規制される。これにより、ベーンロータ７、つまりカムシャフト２は、ハウジング５に対して相対回転角度が最遅角側に変換される。
【００５１】
また、ベーンロータ７がハウジング５に対して遅角側へ相対回転することによって前記トーションスプリング３２が縮径方向へ変形する。
【００５２】
次に、機関が例えば高回転負荷域に移行した場合は、電子コントローラから電磁切換弁２２に制御電流が出力されて、吐出通路２１ａと進角油通路２０を連通させると同時に、遅角油通路１９とドレン通路２３を連通させる。これにより、遅角油圧室１０内の作動油が排出されて低圧になると共に、進角油圧室１１内に作動油が供給されて内部が高圧になる。このとき、進角油圧室１１から前記解除用油圧回路を介して前記ロック穴２９内に油圧が供給されることから、この油圧によってロックピン２８はロック穴２９から抜け出した状態が維持される。
【００５３】
このため、ベーンロータ７は、図３に示すように、ハウジング５に対して進角側へ回転して第１ベーン１８ａの他側面が周方向から対向する第２シュー８ｂの対向一側面に当接して最大進角側の回転位置が規制される。これによって、カムシャフト２のハウジング５に対する相対回動位相が最進角側に変換される。この結果、排気弁の開閉タイミングが最進角側に制御されて、かかる高回転高負荷域における機関の出力を向上させることができる。
【００５４】
また、機関停止直前には、ドレン通路２３を介して各油圧室１０、１１内の油圧がオイルパン２２へ排出されて、受圧室２９やロック穴２９内の油圧も低下する。このため、前記カムシャフト２に作用するトーションスプリング３２のばね力によってベーンロータ７が前記最進角側へ相対回転してこの位置、ロックピン２８がコイルスプリング３０のばね力によって進出し、先端部２８ａがロック穴２９内に係合する。
【００５５】
この場合、各構成部材の組み付け時に、前記ロックピン２８と前記ロック穴２９によってハウジング５の円周方向の正確な位置決めが行われているため、前記ロックピン２８のスムーズな係合作用が得られる。
【００５６】
そして、本実施形態では、前記ベーンロータ７の最大幅の第１ベーン１８ａによってその重心Ｙが第１ベーン１８ａ側に偏っているが、前記プレート部１３の凹状溝部１５及び円筒部１４の切欠部１４ｂによって、フロントプレート１２の重心Ｘが前記凹状溝部１５と反対側に偏っていることから、第１ベーン１８ａの過重量分が相殺される。
【００５７】
このため、前記従来技術のように、第１ベーン１８ａと反対側に位置する第３ベーン１８ｃなどにバランスウエイトを設けなくともバルブタイミング制御装置全体の重量バランスが図れると共に、凹状溝部１５や切欠部１４ｂによって装置の軽量化が図れる。
【００５８】
また、前記各肉抜き溝１３ｄ、１３ｅによってもフロントプレート１２の軽量化が図れることから、装置全体の軽量化が促進される。
【００５９】
また、本実施形態では、前記円筒部１４の外周面に４つの補強リブ１１６ａ〜１６ｄを一体に設けたことから、円筒部１４の剛性を高めることができ、特に９０°の角度位置に配置したことから円筒部１４全体の剛性を確保できる。
〔第２実施形態〕
図７は第２実施形態を示し、バルブタイミング制御装置の基本構成は第１実施形態と同じであるが、異なるところは凹状溝部１５の幅Ｗを、切欠部１４ｂ側の一端部１５ａ側から他端部１５ｂ側に沿って末広がり形状に形成したものである。また、凹状溝部１５の深さは、一端部１５ａから他端部１５ｂに渡って漸次深くなることは第１実施形態と同様である。
【００６０】
したがって、この実施形態によれば、凹状溝部１５の幅方向の切欠量が多くなると共に、前記第１ベーン１８ａの側面形状と同じく外側に向かって広くなっていることから、全体の重量バランスをさらに向上させることができると共に、軽量化が促進される。
〔第３実施形態〕
図８は第３実施形態を示し、基本構成は第１実施形態と同様であり、凹状溝部１５も均一幅Ｗに形成されているが、異なるところは、切欠部１４ｂの一端部を第４補強リブ１６ｄの近傍に位置させて、第２係止溝１４ｄを第４補強リブ１６ｄの一側部に形成したものである。
【００６１】
したがって、前記第２係止溝１４ｄの周壁の剛性が高くなることから、トーションスプリング３２の第２係止端部３２ｂの支持剛性が高くなり、安定した支持を得ることができる。
【００６２】
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成を変更することも可能である。
【００６３】
前記実施形態から把握される前記請求項以外の発明の技術的思想について以下に説明する。
【００６４】
〔請求項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、
前記係止溝は、前記円筒部の周方向所定位置を前記凹状溝の幅とほぼ同じ幅に切り欠いて形成されていると共に、切り欠かれた端縁形状が前記トーションスプリングの他端部が嵌合状態に係止するように円弧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。
【００６５】
〔請求項ｂ〕請求項ａ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、
前記カバープレートは、アルミダイキャストによって一体に形成され、前記係止溝と前記凹状溝部は前記円筒部の内周側から径方向に移動する金型により一体成形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。
【００６６】
カバープレートをアルミダイキャストによって成形する際に、前記係止溝や凹状溝部も一体に形成できるので、この成形作業が容易である。
【００６７】
〔請求項ｃ〕請求項ｂ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、
前記凹状溝部は、溝深さが径方向の内側から外側にかけて漸次深くな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。
【００６８】
前記最大重量のベーンは、径方向の内側よりも外側の方が大きくなっていることから、これに合わせて凹状溝部も外側の方の溝深さを深くして軽量化の度合いを大きくしたことから、全体の重量バランスを取ることが可能になる。
【００６９】
〔請求項ｄ〕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、
前記凹状溝部は、前記プレート部の内周側から外周側にかけて幅がほぼ一定となるように形成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。
【００７０】
〔請求項ｅ〕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、
前記凹状溝部は、前記プレート部の内周側から外周側にかけて幅が漸次大きくなるように形成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。
【００７１】
〔請求項ｆ〕請求項１〜ｅのいずれか一項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、
前記円筒部の外周面に、突起状の補強リブを一体に設け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。
【符号の説明】
【００７２】
１…スプロケット
２…カムシャフト
３…位相変更機構
４…油圧回路
５…ハウジング
５ａ…ハウジング本体
７…ベーンロータ
８ａ〜８ｄ…第１〜第４シュー
１０…遅角油圧室（遅角作動室）
１１…進角油圧室（進角作動室）
１２…フロントプレート（カバープレート）
１３…プレート部
１３ａ…保持孔
１３ｆ…前端面
１４…円筒部
１４ｂ…切欠部
１４ｄ…第２係止溝（係止部）
１５…凹状溝部
１５ａ…一端部
１５ｂ…他端部
１６ａ〜１６ｄ…補強リブ
１７…ロータ
１７ｃ…第１係止溝（係止部）
１８ａ〜１８ｄ…第１〜第４ベーン
１９…遅角油通路
２０…進角油通路
３２…トーションスプリング
３０ａ…第１係止端部
３０ｂ…第２係止端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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