(57)【要約】【課題】ロックピンのロック解除不全が起こらない内燃機関の可変バルブタイミング装置の提供。【解決手段】（１）内燃機関の可変バルブタイミング装置１０であって、ロックピン駆動用油圧室１７をロータベーン駆動用オイル通路１５の途中に設け、ロータベーン駆動用オイル通路１５のロックピン駆動用油圧室１７より下流側部分１５ｈ、１５ｅをロータベーン駆動用オイル室１４に接続した内燃機関の可変バルブタイミング装置。（２）ロックピン駆動用油圧室１７をロータベーン１３に形成し、ロータベーン１３を複数ピース１３ａ、１３ｂ、１３ｃの積層体から構成した内燃機関の可変バルブタイミング装置。【選択図】    図２
2004346780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトの回転と同期回転するハウジングと、
該ハウジングとの回転位相が可変でありカムシャフトと一体的に回転するロータベーンと、
ロータベーンをハウジングに対して相対的に回転させるロータベーン駆動用オイル室と、
該ロータベーン駆動用オイル室にオイルを供給するロータベーン駆動用オイル通路と、
ロータベーンのハウジングに対する相対回転をロック、ロック解除するロックピンと、
ロックピンのロック、ロック解除を行うロックピン駆動用油圧室と、
を備えた内燃機関の可変バルブタイミング装置であって、
前記ロックピン駆動用油圧室を前記ロータベーン駆動用オイル通路の途中に設け、ロータベーン駆動用オイル通路のロックピン駆動用油圧室より下流側部分をロータベーン駆動用オイル室に接続した内燃機関の可変バルブタイミング装置。
【請求項２】
前記ロックピン駆動用油圧室を前記ロータベーンに形成し、前記ロータベーンを複数ピースの積層体から構成した請求項１記載の内燃機関の可変バルブタイミング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の可変バルブタイミング（ＶＶＴ）装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−１５９５１６号公報は、従来の内燃機関の可変バルブタイミング装置を示している。
従来の内燃機関の可変バルブタイミング装置は、図６、図７に示すように、クランクシャフトの回転と同期回転するハウジング１１と、該ハウジング１１との回転位相が可変でありカムシャフト１８と一体的に回転するロータベーン１３と、ロータベーン１３をハウジング１１に対して相対的に回転させるロータベーン駆動用オイル室１４と、ロータベーン駆動用オイル室１４にオイルを供給するロータベーン駆動用オイル通路１５と、ロータベーン１３のハウジング１１に対する相対回転をロック、ロック解除するロックピン１６と、ロックピン１６のロック、ロック解除を行うロックピン駆動用油圧室１７と、を備えている。
その作用については、ロータベーン駆動用オイル通路１５に油圧がかかっていない時は、ロックピン１６はスプリング１９で付勢されてハウジング１１の穴１２に入りロータベーン１３をハウジング１１に対して相対回転不能にロックしている。ロータベーン駆動用オイル通路１５に油圧がかかった時には、ロータベーン駆動用オイル通路１５からの油圧が、通路部分１５ａを介して、ロックピン１６にかかり、ロックピン１６をスプリング１９の付勢に抗してハウジング１１の穴１２から引き抜く方向に移動させ、ロータベーン１３をハウジング１１に対して相対回転可能にロック解除するとともに、ロータベーン駆動用オイル通路１５からの油圧が、通路部分１５ｂを介して、ロータベーン駆動用オイル室１４にかかり、ロータベーン１３をハウジング１１に対して相対回転させて、ロータベーン１３に固定しているカムシャフト１８を、クランクシャフトの回転と同期回転するハウジング１１に対して所定位相角度回転させ、バルブタイミングを変える。
従来構成においては、ロータベーン駆動用オイル室１４へのオイルの供給通路とロックピン駆動用油圧室１７へのオイルの供給通路とは、互いに並列であり、ロータベーン駆動用オイル室１４とロックピン駆動用油圧室１７にほぼ同時に油圧がかかる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１５９５１６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術にはつぎの問題がある。
ロータベーン駆動用オイル室１４とロックピン駆動用油圧室１７にほぼ同時に油圧がかかるため、ロックピン１６がハウジング１１の穴１２から抜け出ていない状態で、ロータベーン１３が回転しようとすることがあり、その場合はロータベーン１３からの横力がロックピン１６にかかって、ロックピン１６のハウジング１１の穴１２からの抜け不全が起こり、ロック解除されず、バルブタイミングを変化させることができない。
本発明の目的は、ロックピンのロック解除不全が起こらない内燃機関の可変バルブタイミング装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）  クランクシャフトの回転と同期回転するハウジングと、
該ハウジングとの回転位相が可変でありカムシャフトと一体的に回転するロータベーンと、
ロータベーンをハウジングに対して相対的に回転させるロータベーン駆動用オイル室と、
該ロータベーン駆動用オイル室にオイルを供給するロータベーン駆動用オイル通路と、
ロータベーンのハウジングに対する相対回転をロック、ロック解除するロックピンと、
ロックピンのロック、ロック解除を行うロックピン駆動用油圧室と、
を備えた内燃機関の可変バルブタイミング装置であって、
前記ロックピン駆動用油圧室を前記ロータベーン駆動用オイル通路の途中に設け、ロータベーン駆動用オイル通路のロックピン駆動用油圧室より下流側部分をロータベーン駆動用オイル室に接続した内燃機関の可変バルブタイミング装置。
（２）  前記ロックピン駆動用油圧室を前記ロータベーンに形成し、前記ロータベーンを複数ピースの積層体から構成した（１）記載の内燃機関の可変バルブタイミング装置。
【０００６】
上記（１）の内燃機関の可変バルブタイミング装置では、ロータベーン駆動用オイル通路のロックピン駆動用油圧室より下流側部分をロータベーン駆動用オイル室に接続したので、ロックピン駆動用油圧室を通った後のオイルが、ロータベーン駆動用オイル通路のロックピン駆動用油圧室より下流側部分を通ってロータベーン駆動用オイル室に供給される。これによって、オイルはロックピン駆動用油圧室でロックピンをロック解除位置に移動させ、ロックピン駆動用油圧室を通った後、ロータベーン駆動用オイル通路のロックピン駆動用油圧室より下流側部分を通ってロータベーン駆動用オイル室に至り、ロータベーンをハウジングに対して回転させる。したがって、ロックピンがロータベーンをロック解除した後にロータベーンが回転されるので、ロータベーンが回転される時にロータベーンがロックピンに横力をかけてロックピンをこじることはない。つまり従来のようなロック解除不全が起こることが防止される。
上記（２）の内燃機関の可変バルブタイミング装置では、ロックピン駆動用油圧室をロータベーンに形成し、ロータベーンを複数ピースの積層体から構成したので、ロータベーンにおけるロックピン駆動用油圧室およびロータベーン駆動用オイル通路の形成が容易になる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の内燃機関の可変バルブタイミング装置を、図１〜図５を参照して説明する。図４、図５の本発明の内燃機関の可変バルブタイミング装置と図６、図７の従来の内燃機関の可変バルブタイミング装置とで対応する部分の符合は、互いに合わせてある。
【０００８】
図１〜図５に示すように、本発明の内燃機関の可変バルブタイミング装置１０は、クランクシャフトの回転と同期回転するハウジング１１と、ハウジング１１との回転位相が可変でありカムシャフト１８と一体的に回転するロータベーン１３と、ロータベーン１３をハウジング１１に対して相対的に回転させるロータベーン駆動用オイル室１４と、ロータベーン駆動用オイル室１４にオイルを供給するロータベーン駆動用オイル通路１５と、ロータベーン１３のハウジング１１に対する相対回転をロック、ロック解除するロックピン１６と、ロックピン１６のロック、ロック解除を行うロックピン駆動用油圧室１７と、を備えている。
そして、本発明では、ロックピン駆動用油圧室１７はロータベーン駆動用オイル通路１５の途中に設けられており、ロータベーン駆動用オイル通路１５のロックピン駆動用油圧室１７より下流側部分１５ｈ、１５ｅがロータベーン駆動用オイル室１４に接続されている。
【０００９】
さらに詳しくは、ハウジング１１は、ドリブンギヤ１１ａ（ハウジング１１の一部を構成するとみなしてもよい）に一体にボルト２０により固定されており、クランクシャフトの回転がベルト等で伝達され、クランクシャフトの回転と同期回転する。
ロータベーン１３はカムシャフト１８とボルト２１により固定されている。ロータベーン１３はハウジング１１内でハウジング１１に対して、所定角度、相対的に回転可能である。ロータベーン１３がハウジング１１に対して相対回転されることにより、カムシャフト１８と、クランクシャフトと同期回転されるハウジング１１との相対角度が変わり、バルブタイミングが変わる。ロータベーン駆動用オイル室１４に油圧がかかると、ロータベーン１３がハウジング１１に対して相対回転する。ロータベーン駆動用オイル室１４にはロータベーン駆動用オイル通路１５を介してオイルが供給される。
【００１０】
ロックピン１６は、ロータベーン１３のハウジング１１に対する相対回転をロック、ロック解除する。ロックピン１６は、ロックピン軸方向に可動であり、ロータベーン１３に形成されたロックピン駆動用油圧室１７に挿入され、ロックピン先端部はハウジング１１の穴１２に突入可能となっている。ロックピン１６は、ロックピン先端部がハウジング１１の穴１２に突入する方向にスプリング１９により付勢されている。ロックピン１６は拡径された頭部を有し、ロックピン駆動用油圧室１７に油圧がかかった時に、ロックピン先端部がハウジング１１の穴１２から抜け出る方向に、圧力がかかる。ロックピン１６は、ロックピン先端部がハウジング１１の穴１２に突入したロック位置では、ロータベーン駆動用オイル通路１５を閉じる。ロックピン１６は、ロックピン先端部がハウジング１１の穴１２から抜け出たロック解除位置では、ロータベーン駆動用オイル通路１５を開ける。
【００１１】
ロータベーン駆動用オイル通路１５に油圧がかかっていない時は、ロックピン１６はスプリング１９で付勢されて先端がハウジング１１の穴１２に突入しており、ロータベーン１３はハウジング１１に対して相対回転不能にロックされている。この状態ではロータベーン駆動用オイル通路１５を閉じている。
ロータベーン駆動用オイル通路１５に油圧がかかった時は、ロックピン駆動用油圧室１７に油圧がかかり、ロックピン１６はスプリング１９の付勢方向と反対方向にスプリング１９の付勢に抗して油圧によって移動され、ロックピン１６の先端部がハウジング１１の穴１２から抜け出て、ロータベーン１３はハウジング１１に対して相対回転可能となり、ロック解除される。この状態ではロータベーン駆動用オイル通路１５は開であり、オイルを通す。
【００１２】
従来のオイル経路では、図６、図７において、オイルポンプ２２からのオイルは、ロータベーン駆動用オイル通路１５の通路部分１５ｃを介してまず環状通路部分１５ｄに入り、環状通路部分１５ｄから並列に通路部分１５ａと１５ｂに入り、ロックピンの抜きとロータベーン１３を回転を同時に行うようになっていた。
【００１３】
これに対し、本発明では、図１〜図５において、オイルポンプ２２からのオイルは、ロータベーン駆動用オイル通路１５の通路部分１５ｃ（図６、図７の通路部分１５ｃに対応する）からまずロックピン駆動用油圧室１７に入り、ロックピン駆動用油圧室１７に油圧をかけてロックピン１６をスプリング１９の付勢に抗して油圧によって移動して、ロックピン１６の先端部をハウジング１１の穴１２から抜け出させ、ロータベーン１３をハウジング１１に対して相対回転可能とし、ロック解除する。ロックピン１６のハウジング１１の穴１２から抜け出し方向への移動と同時に、ロックピン１６で閉塞されていた（図１）ロータベーン駆動用オイル通路１５が開き（図２）、ロータベーン駆動用オイル通路１５のロックピン駆動用油圧室１７より下流側部分１５ｈ、１５ｅ（通路部分１５ｅは、従来の環状通路部分１５ｄに対応する環状通路部分であり、通路部分１５ｈはロックピン駆動用油圧室１７と通路部分１５ｅを連通する通路部分である）を介して複数のロータベーン駆動用オイル室１４の各々に油圧がかかる。ロータベーン駆動用オイル室１４に油圧がかかると、ロータベーン１３がハウジング１１に対して相対回転し、ロータベーン１３と一体のカムシャフト１８が回転して、カムノーズの位相角度が変わり、バルブタイミングが変わる。
【００１４】
図３に示すように、ロックピン駆動用油圧室１７はロータベーン１３に形成されている。ロックピン駆動用油圧室１７およびロータベーン駆動用オイル通路１５がロータベーン１３に屈曲して形成されているので、その形成を容易とするために、ロータベーン１３は複数のピース１３ａ、１３ｂ、１３ｃの積層体から構成されている。
図３の例では、ピース１３ａに、ロータベーン駆動用オイル通路１５の通路部分１５ｃからの流入穴１５ｆが形成されている。ピース１３ｂには、流入穴１５ｆとロックピン駆動用油圧室１７を連通する通路部分１５ｇが形成されている。ピース１３ｃには、通路部分１５ｈが形成されており、この通路部分１５ｈは、ロックピン駆動用油圧室１７と、油圧を各ロータベーン駆動用オイル室１４に導く通路部分１５ｅとを連通している。通路部分１５ｈと通路部分１５ｅとは、ロータベーン駆動用オイル通路１５のロックピン駆動用油圧室１７より下流側部分を構成する。
【００１５】
つぎに、本発明の内燃機関の可変バルブタイミング装置の作用を説明する。
本発明の内燃機関の可変バルブタイミング装置１０では、ロータベーン駆動用オイル通路１５のロックピン駆動用油圧室１７より下流側部分１５ｈ、１５ｅをロータベーン駆動用オイル室１４に接続したので、ロックピン駆動用油圧室１７を通った後のオイルが、ロータベーン駆動用オイル通路１５のロックピン駆動用油圧室より下流側部分１５ｈ、１５ｅを通ってロータベーン駆動用オイル室１４に供給される。これによって、オイルはロックピン駆動用油圧室１７でロックピン１６をロック解除位置に移動させ、それまでロックピン１６で閉塞されていたロータベーン駆動用オイル通路１５を開いた後、ロータベーン駆動用オイル通路１５のロックピン駆動用油圧室１７より下流側部分１５ｈ、１５ｅを通ってロータベーン駆動用オイル室１４に至り、ロータベーン１３をハウジング１１に対して回転させる。したがって、ロックピン１６がロータベーン１３をロック解除した後にロータベーン１３が回転されるので、ロータベーン１３が回転される時にロータベーン１３がロックピン１６に横力をかけてロックピン１６をこじることはない。したがって、従来のようなロックピン１６のこじりによる、ロック解除不全が起こることはない。
【００１６】
また、ロータベーン１３が複数のピース１３ａ、１３ｂ、１３ｃの積層体から構成されているので、積層されるピースの表面に溝を形成することにより各通路部分１５ｇ、１５ｈを形成することができ、ロックピン駆動用油圧室１７やロータベーン駆動用オイル通路１５ｇ、１５ｈの形成は容易である。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１の内燃機関の可変バルブタイミング装置によれば、ロータベーン駆動用オイル通路のロックピン駆動用油圧室より下流側部分をロータベーン駆動用オイル室に接続したので、ロックピン駆動用油圧室を通った後のオイルが、ロータベーン駆動用オイル通路のロックピン駆動用油圧室より下流側部分を通ってロータベーン駆動用オイル室に供給される。これによって、ロックピンがロータベーンをロック解除した後にロータベーンが回転されることとなり、ロータベーンが回転される時にロータベーンがロックピンに横力をかけてロックピンをこじることはない。つまり従来のようなロック解除不全が起こることが防止される。
請求項２の内燃機関の可変バルブタイミング装置によれば、ロックピン駆動用油圧室をロータベーンに形成し、ロータベーンを複数ピースの積層体から構成したので、ロータベーンにおけるロックピン駆動用油圧室およびロータベーン駆動用オイル通路の形成が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内燃機関の可変バルブタイミング装置のロックピンとその近傍の、ロック状態における、断面図である。
【図２】本発明の内燃機関の可変バルブタイミング装置のロックピンとその近傍の、ロック解除状態における、断面図である。
【図３】本発明の内燃機関の可変バルブタイミング装置のロータベーンの分解斜視図である。
【図４】本発明の内燃機関の可変バルブタイミング装置の断面図である。
【図５】本発明の内燃機関の可変バルブタイミング装置の断面図（図４のＡ−Ａ断面）である。
【図６】従来の内燃機関の可変バルブタイミング装置の断面図である。
【図７】従来の内燃機関の可変バルブタイミング装置の断面図（図６のＡ−Ａ断面）である。
【符号の説明】
１０  可変バルブタイミング装置
１１  ハウジング
１１ａ  ドリブンギヤ（ハウジング１１の一部）
１２  ハウジングの穴
１３  ロータベーン
１４  ロータベーン駆動用オイル室
１５  ロータベーン駆動用オイル通路
１５ａ、１５ｂ、１５ｄ  従来装置だけにある通路部分
１５ｃ  本発明装置にも従来装置にもある通路部分
１５ｅ、１５ｆ、１５ｇ、１５ｈ  本発明装置だけにある通路部分
１５ｅ、１５ｈ  ロータベーン駆動用オイル通路のうちロックピン駆動用油圧室より下流側にある通路部分
１６  ロックピン
１７  ロックピン駆動用油圧室
１８  カムシャフト
１９  スプリング
２０  ボルト（ハウジングとドリブンギヤとを固定）
２１  ボルト（ロータベーンとカムシャフトを固定）
２２  オイルポンプ
【図１】
2004346780.tif 000003
【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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