(57)【要約】【課題】ハウジングとベーン部材との相対回転角度を十分に確保しつつシューの強度を確保することができるバルブタイミング制御装置を提供する。【解決手段】第１〜第４のシュー８ａ〜８ｄが設けられた筒状のハウジング本体１１と、前記各シューの間に形成される各４つの遅角・進角油室９，１０に隔成する４枚のベーン２２〜２５とを有し、ハウジングに対して進角側あるいは遅角側に回動するベーン部材７と、を備え、第１ベーン２２が第１シュー８ａと第２シュー８ｂに円周方向から当接することによって最進角と最遅角の位置が規制され、第１シューのベーンが当接しない側の隅部１８ａの曲率半径を、第３、第４シュー８ｃ、８ｄの隅部８ｅの曲率半径よりも大きく形成した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に内側に向かって突出する複数のシューが設けられた筒状のハウジングと、
カムシャフトに固定されると共に、前記各シューの間に形成される複数の作動室を進角作動室と遅角作動室に隔成する複数のベーンを有し、前記進角作動角と遅角作動室へ選択的に油圧を給排することによって前記ハウジングに対して進角側あるいは遅角側に回動するベーン部材と、
を備え、
前記特定のベーンが前記特定のシューに円周方向から当接することによって最進角位置と最遅角位置が規制され、
最進角位置または最遅角位置が規制された状態において、前記特定シューの外周側のＲ状両隅部のうち、前記ベーンが当接しない側の一方の隅部の曲率半径を、前記特定のシュー以外のシューの隅部の曲率半径よりも大きく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。
【請求項２】
内周面に内側に向かって突出する複数のシューが設けられた筒状のハウジングと、
カムシャフトに固定されると共に、前記各シューの間に形成される複数の作動室を進角作動室と遅角作動室に隔成する複数のベーンを有し、前記進角作動角と遅角作動室へ選択的に油圧を給排することによって前記ハウジングに対して進角側あるいは遅角側に回動するベーン部材と、
を備え、
前記特定のシューに特定のベーンが円周方向から当接することによって最進角位置及び最遅角位置が規制され、
最進角位置または最遅角位置が規制された状態において、前記特定のベーンが当接する前記特定のシューの外周側の両隅部のうち、少なくとも前記特定のベーンが当接しない側の隅部に、肉盛部を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。
【請求項３】
本体の内周側に内側に向かって突出する複数のシューが設けられた筒状のハウジングと、
カムシャフトに固定されると共に、前記各シューの間に形成される複数の作動室を、進角作動室と遅角作動室に隔成する複数のベーンを有し、前記進角作動角と遅角作動室へ選択的に油圧を給排することによって前記ハウジングに対して進角側あるいは遅角側に回動するベーンロータと、
を備え、
前記特定のベーンが前記特定のシューに円周方向から当接することによって最進角位置と最遅角位置が規定され、
最進角位置または最遅角位置が規定された状態において、前記特定のベーンが当接している前記特定のシューの強度を、前記ベーンが当接しない他のシューの強度に対して大きく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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気弁や排気弁である機関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】
従来のバルブタイミング制御装置としては、その一つとして以下の特許文献１に記載されたベーンタイプのものが知られている。
【０００３】
このバルブタイミング制御装置は、クランク軸から回転力が伝達されるハウジングと、該ハウジングの内部に回転自在に収容されて、カムシャフトの端部に固定されたベーン部材とを備え、前記ハウジングの内周面に直径方向から互いに内方へ突出された複数のシューと前記ベーン部材の複数のベーンとの間に進角油室と遅角油室が隔成されている。
【０００４】
そして、機関運転状態に応じて前記進角油室と遅角油室のいずれか一方に、電動ポンプから吐出された油圧を選択的に供給し、かかる駆動油圧により前記ベーン部材を正逆回転させて、前記ベーンを前記シューに周方向から当接させることによって、タイミングスプロケット吸気弁の開閉タイミングを最進角位置と最遅角位置を規制する可変制御するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２９５２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、前記各油室への低油圧化の要請により前記ベーンの枚数を増加させ、また前記ハウジングに対するベーン部材の大きな相対回転角度を得るために、前記各シューの周方向の肉厚をできる限り薄肉化することが望まれている。
【０００７】
しかしながら、前記各シューの薄肉化を図ると強度が低下して、該シューに前記ベーンが周方向から圧接した際にシューが撓み変形して所望の相対回転角度が得られないおそれがある。
【０００８】
このため、強度を確保するため前記シューの肉厚をある程度大きくせざるを得ず、この結果、ハウジングとベーンとの相対回転角度を増加することができない、といった二律背反することになってしまう。
【０００９】
本発明は、ハウジングとベーン部材との相対回転角度を十分に確保しつつシューの強度を確保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目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、内周面に内側に向かって突出する複数のシューが設けられた筒状のハウジングと、カムシャフトに固定されると共に、前記各シューの間に形成される複数の作動室を進角作動室と遅角作動室に隔成する複数のベーンを有し、前記進角作動角と遅角作動室へ選択的に油圧を給排することによって前記ハウジングに対して進角側あるいは遅角側に回動するベーン部材と、を備え、前記特定のベーンが前記特定のシューに円周方向から当接することによって最進角位置と最遅角位置が規制され、最進角位置または最遅角位置が規制された状態において、前記特定シューの外周側のＲ状両隅部のうち、前記ベーンが当接しない側の一方の隅部の曲率半径を、前記特定のシュー以外のシューの隅部の曲率半径よりも大きく形成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ハウジングとベーン部材との相対回転角度を十分に確保しつつシューの強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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】同実施形態によるバルブタイミングを遅角側に制御した状態を示す作用説明図である。
【図４】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作用説明図である。
【図５】同実施形態に供されるロック機構によるロック状態を示す縦断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態によるバルブタイミングを遅角側に制御した状態を示す作用説明図である。
【図７】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作用説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
〔第１実施形態〕
図１〜図５はバルブタイミング制御装置の第１実施形態を示し、機関の図外のクランク軸によってタイミングチェーンを介して回転駆動されるスプロケット１と、該スプロケット１に対して相対回動可能に設けられたカムシャフト２と、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の相対回動位置を変換する位相変換機構３と、該位相変換機構３を作動させる油圧回路４と、を備えている。
【００１５】
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、外周面所定位置にバルブリフターを介して吸気弁を開作動させる複数の駆動カムが一体に設けられていると共に、一端部２ａの内部軸方向に後述のカムボルト６が螺着する雌ねじ孔２ｂが形成されている。
【００１６】
前記位相変換機構３は、カムシャフト２の一端部２ａ側に配置されたハウジング５と、前記カムシャフト２の一端部に前記カムボルト６によって軸方向から固定されて、前記ハウジング５内に回転自在に収容されたベーン部材７と、前記ハウジング５内に形成されて、該ハウジング５の内周面に有する４つの第１〜第４シュー８ａ〜８ｄとベーン部材７の後述する４つのベーン２２〜２５とによって隔成されたそれぞれ４つの遅角作動室である遅角油室９及び進角作動室である進角油室１０とを備えている。
【００１７】
前記ハウジング５は、ほぼ円筒状のハウジング本体１１と、該ハウジング本体１１の前後開口端を閉塞するフロントプレート１２及び前記スプロケット１と兼用したリアプレート１３とを備え、該ハウジング本体１１に対してフロントプレート１２、リアプレート１３（スプロケット１）が４本のボルト１４によって軸方向から共締めにより一体的に結合されている。
【００１８】
前記ハウジング本体１１は、焼結金属材によって一体に形成され、内周面の円周方向のほぼ等間隔位置に４つの前記第１〜第４シュー８ａ〜８ｂが内方へ一体に突設されている。この各シュー８ａ〜８ｂは、それぞれが比較的薄肉なほぼ同一の台形状に形成されて、それぞれの先端部に軸方向に沿って形成されたシール溝内にほぼコ字形状のシール部材１６がそれぞれ嵌着固定されている。また、各シュー８ａ〜８ｄの径方向外周側、つまりハウジング本体１１に対する結合部である付け根部側の内部軸方向には、前記各ボルト１４が挿通するボルト挿通孔１７が貫通形成されている。また、前記ハウジング本体１１の前記各シュー８ａ〜８ｄが位置する外面には、ハウジング本体１１の軽量化を図るためのほぼ矩形状の肉抜き部１１ａがそれぞれ形成されている。
【００１９】
さらに、後述する第１ベーン２２が図３に示す反時計方向へ相対回転して当接する特定の第１シュー８ａは、図１、図３、図４に示すように、付け根部の円周方向の両隅部の一方側、つまり図３中、左側の隅部にＲ状の肉盛り部１８ａが一体に形成されている。
【００２０】
この肉盛り部１８ａは、その外周面がほぼ円弧状に形成されて、前記シュー８ａの一側面の立ち上がり部からハウジング本体１１の内周面１１ｂに沿ってなだらかな湾曲状(円弧状)に形成されている。そして、この肉盛り部１８ａの曲率半径は、前記第１ベーン８ａが当接しない他のシュー８ｃ、８ｄのＲ状隅部（例えば符号８ｅ）の曲率半径よりも大きく設定されている。これによって、第１シュー８ａの付け根部の強度が他のシュー８ｃ、８ｄよりも高くなっている。
【００２１】
一方、前記第１シュー８ａの第１ベーン２２が当接する右側の隅部（付け根部）には、厚肉部１８ｂが一体に形成されている。この厚肉部１８ｂは、外面が傾斜面のほぼ平坦状に形成されており、こちら側の付け根部の強度も高くなっている。
【００２２】
また、第１ベーン２２が図４に示すように時計方向へ相対回転して当接する特定の第２シュー８ｂは、付け根部である両隅部中、前記ベーン２２が当接する側と反対側の隅部に、同じく第２肉盛り部１９ａが一体に形成されている。この第２肉盛り部１９ａは、その曲率半径が前記第１ベーン８ａが当接しない他のシュー８ｃ、８ｄのＲ状隅部８ｅの曲率半径よりも大きく設定されている。これによって、第２シュー８ｂの付け根部の強度が他のシュー８ｃ、８ｄよりも高くなっている。
【００２３】
一方、該第２肉盛り部１９ａと反対側の隅部には、前記第１ベーン２２が当接する段差矩形状の突部１９ｂが一体に形成されている。この突部１９ｂによっても第２シュー８ｂの付け根部の強度が高くなっている。
【００２４】
前記フロントプレート１２は、プレス成形によって比較的薄肉な円板状に形成され、中央に前記カムボルト６が挿通する大径孔１２ａが穿設されていると共に、外周面の所定位置に半円形状の位置決め用溝１２ｂが形成されている。また、外周側の円周方向等間隔位置には、前記各ボルト１４が挿通する４つのボルト孔１２ｃが貫通形成されている。
【００２５】
前記リアプレート１３(スプロケット１)は、全体が焼結合金材によって形成されていると共に、この加工の際に、熱処理が施されて高硬度化されており、外周にタイミングチェーンが噛合巻回される歯部１ａが一体に形成されている。
【００２６】
また、このリアプレート１３は、中央に前記カムシャフト２の一端部２ａが挿通して回転自在に支持される支持孔１３ａが貫通形成されていると共に、外周側の円周方向等間隔位置には、前記各ボルト１４の先端部の雄ねじが螺着する雌ねじ孔１３ｂが形成されている。
【００２７】
前記ベーン部材７は、金属材によって一体に形成され、中央に形成された挿通孔７ａ内に軸方向から挿通した前記カムボルト６によってカムシャフト２の一端部２ａに軸方向から固定されたベーンロータ２１と、該ベーンロータ２１の外周面の円周方向のほぼ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２２〜２５と、から構成されている。
【００２８】
前記ベーンロータ２１は、前記各シュー８ａ〜８ｄの先端部上面に嵌着固定された前記シール部材１６に摺動しつつ回転支持されていると共に、図３に示すように、前記各ベーン２２〜２５のそれぞれの両側の径方向に前記各遅角油室９に連通する４つの遅角側油孔２７と、前記各進角油室１０に連通する４つの進角側油孔２８が径方向へそれぞれ貫通形成されている。また、カムシャフト２側の端面中央には、図２に示すように、前記カムシャフト２の一端部２ａ先端が嵌合する嵌合溝２１ａが形成されている。
【００２９】
前記各ベーン２２〜２５は、図３にも示すように、それぞれが各シュー８ａ〜８ｄ間に配置されていると共に、各先端面に軸方向に形成されたシール溝内に前記ハウジング本体１１の内周面１１ｂに摺接するほぼコ字形状のシール部材２０がそれぞれ嵌着されている。
【００３０】
また、この各ベーン２２〜２５は、特定の第１ベーン２２が最大幅に形成され、他の３枚のベーン２３〜２５が第１ベーン２２よりも十分に小さい幅でかつほぼ同一の幅に設定されている。このように、拡幅な第１ベーン２２に対して他の３つのベーン２３〜２５の幅をそれぞれ小さくすることによってベーン部材７全体の重量バランスを均一化するようになっている。
【００３１】
前記第１ベーン２２は、ベーン部材７が図３に示す最大反時計方向へ回転した際に、一側面が前記第１シュー８ａの対向側面に当接して前記ハウジング５に対する最大遅角側の相対回転位置が規制され、ベーン部材７が図４に示す最大時計方向へ回転した際に、他側面が前記第２シュー８ｂの対向側面に当接して最大進角側の相対回転位置が規制されるようになっている。
【００３２】
また、この第１ベーン２２は、前記第１シュー８ａの厚肉部１８ｂに対向する側の外周面に切欠部２２ａが形成されている。この切欠部２２ａは、前記厚肉部１８ｂの平坦な外面に沿った円弧状に形成されて、ベーン部材７が、図３に示すように最大反時計方向へ回転した際に、前記厚肉部１８ｂの外側面と僅かな隙間をもって対峙するように形成されている。さらに、前記切欠部２２ａと周方向の反対側の位置には、突起部２２ｂが一体に形成されている。この突起部２２ｂは、外面に前記シール部材２０が嵌着固定されるシール溝が形成されていると共に、その周方向の外側面が前記第２シュー８ｂの突部１９ｂに周方向から当接してベーン部材７のそれ以上の時計方向の回転を規制するようになっている。
【００３３】
なお、前記第１ベーン２２が第１、第２シュー８ａ、８ｂに当接した状態では、図３及び図４に示すように、他のベーン２３〜２５は円周方向で対向するいずれのシュー８ａ〜８ｄにも当接しないようになっている。
【００３４】
さらに、前記第１ベーン２２と前記リアプレート１３との間には、ベーン部材７の自由な回転を拘束するロック機構が設けられている。
【００３５】
このロック機構は、図２、図３及び図５にも示すように、前記第１ベーン２２の内部軸方向に貫通形成された摺動用孔２９内に摺動自在に収容されて、リアプレート１３側に対して進退自在が設けられたロックピン３０と、前記リアプレート１３の径方向のほぼ中央所定位置に貫通形成された保持孔に固定されたカップ状のロック穴構成部３１と、該ロック穴構成部３１に形成され、前記ロックピン３０の先端部３０ａが係合してベーン部材７をロックするロック穴３１ａと、機関の始動状態に応じて前記ロックピン３０の先端部３０ａをロック穴３１ａ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。
【００３６】
前記摺動用孔２９は、内周面が段差状に形成されて、先端側の小径孔と後端側の大径孔とを有し、該小径孔と大径孔との間に環状の段差部２９ａが形成されている。
【００３７】
前記ロックピン３０は、摺動用孔２９に対応して外周面が段差径状に形成されて、先端側の小径部３０ｂと後端側の大径部３０ｃと、小径部３０ｂと大径部３０ｃとの間に形成された段差部３０ｄを有し、前記小径部３０ｂの先端部３０ａが中実になっており、この外周面が円錐状に形成されて前記ロック穴３１ａ内に係合し易い形状になっている。前記摺動用孔２９の段差部２９ａとロックピン３０の段差部３０ｃとの間に環状の受圧室３５が形成されている。
【００３８】
前記ロック穴３１ａは、有底状に形成されて、円周方向の前記進角油室１０側（ベーン部材７の遅角側）寄りに偏倚した位置に形成されており、この位置は、前記ロックピン３０が係合した場合に、ハウジング５とベーン部材７の相対回転角度が機関始動に最適な変換角度となるように設定されている。
【００３９】
なお、前記摺動用孔２９の後端側のフロントプレート１２の内面には、図外の矩形状切欠溝が形成され、この切欠溝を外気と連通させることによって、ベーン部材７の回転範囲内で常にロックピン３０の良好な摺動性を確保するようになっている。
【００４０】
前記係脱機構は、ロックピン３０の後端部とフロントプレート１２の内端面との間に弾装されて、ロックピン３０を進出方向へ付勢するコイルスプリング３２と、前記ロック穴３１ａと受圧室３５内に油圧を供給してロックピン３０を後退させる図外の解除用油圧回路とから構成されている。この解除用油圧回路は、前記遅角油室９と進角油室１０にそれぞれ選択的に供給された油圧を、図３〜図５に示すように、前記受圧室３５とロック穴３１ａとに、第１ベーン２２の内部及び側面に形成された油孔４２ａ、４２ｂを介して給排するようになっている。
【００４１】
また、前記ハウジング本体１１とリアプレート１３との間には、これらの各構成部材を前記各ボルト１４によって組み付ける際に、ハウジング本体１１とリアプレート１３の回転位置、つまり前記ロックピン３０の先端部３０ａとロック穴３１ａとの円周方向の位置決めなどを行う位置決め手段が設けられている。
【００４２】
この位置決め手段は、図１及び図３、図４に示すように、ハウジング本体１１(シュー２２)のリアプレート１３側の外周縁の所定位置に切欠形成された凹部３３と、前記リアプレート１３の外周部側の内端面の前記凹部３３と対応する位置に設けられた位置決め用のピン３４と、から構成されている。
【００４３】
前記凹部３３は、ハウジング本体１１の前記厚肉部１８ｂ側の外面を径方向に沿って２段状に切欠形成されていると共に、リアプレート１３の内端面側から軸方向へ貫通状態に形成されて、ハウジング本体１１の焼結成形時に同時に成形されるようになっている。
【００４４】
前記凹部３３の最深溝は、その幅が前記位置決め用ピン３４の外径より僅かに小さく設定されていると共に、その溝深さも前記位置決め用ピン３４の外径よりも僅かに大きく設定されており、係入された位置決め用ピン３４との関係でハウジング本体１１とリアプレート１３の円周方向のガタの発生がないように設定されている。
【００４５】
したがって、前記凹部３３の最深溝は、ハウジング本体１１とフロントプレート１２及びリアプレート１３をボルト１４によって共締め固定する際に、予め前記位置決め用ピン３４を軸方向から係合させてハウジング本体１１に対するリアプレート１３の径方向及び円周方向の相対的な位置決めを行う機能を有している。
【００４６】
前記位置決めピン３４は、基端部が前記最深溝に対応したリアプレート１３の外周部側のロック穴３１ａ近傍に軸方向に貫通形成されたピン孔内に圧入固定され、先端部がハウジング本体１１方向へ突出して、前述のように、前記最深溝内に軸方向から係入するようになっている。
【００４７】
前記油圧回路４は、前記各油室９，１０に対して油圧を選択的に供給あるいは各油室９，１０内の油を排出するもので、図２に示すように、前記各遅角側油孔２７に連通する遅角側通路３６と、前記進角側油孔２８に連通する進角側通路３７と、該各通路３６，３７に電磁切換弁３８を介して油圧を選択的に供給するオイルポンプ３９と、前記各通路３６，３７に電磁切換弁３８を介して選択的に連通するドレン通路４０と、を備えている。
【００４８】
前記両通路３６、３７は、前記カムシャフト２の内部に径方向及び軸方向に沿って形成された油通路孔３６ａ、３７ａ及びグルーブ溝３６ｂ、３７ｂを介して前記各油孔２７、２８に連通している。
【００４９】
前記電磁切換弁３８は、２方向弁であって、図外のコントローラかからの出力信号によって各通路３６，３７とオイルポンプ３９の吐出通路３９ａとドレン通路４０とを選択的に切り換え制御するようになっている。
【００５０】
前記コントローラは、内部のコンピュータが図外のクランク角センサやエアーフローメータ、水温センサ、スロットルバルブ開度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、かかる機関運転状態に応じて前記電磁切換弁３８の電磁コイルに制御パルス電流を出力するようになっている。
【００５１】
以下、本実施形態の作用を説明すれば、まず、機関始動時は、図３、図５に示すように、予めロックピン３０の先端部３０ａがロック穴３１ａ内に係入して、ベーン部材７を始動に最適な進角側の位置に拘束している。このため、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。
【００５２】
そして、機関始動後の例えば低回転低負荷域では、コントローラが電磁切換弁３８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３９の吐出通路３９ａと進角側通路３７を連通させると同時に、遅角側通路３６とドレン通路４０を連通させる。
【００５３】
このため、オイルポンプ３９から吐出された作動油は、進角側通路３７を介して進角油室１０内に流入して、該進角油室１０が高圧になる一方、遅角油室９内の作動油が遅角側通路３６を通ってドレン通路４０からオイルパン４１内に排出されて、遅角油室９内が低圧になる。
【００５４】
このとき、前記進角油室１０内に流入した作動油が、前記油孔４２ａからロック穴３１ａ内にも流入して高圧となり、これにより、ロックピン３０が後退動して先端部３０ａがロック穴３１ａから抜け出して、ベーン部材７の自由な回転が確保される。
【００５５】
したがって、進角油室１０の容積の拡大に伴い、ベーン部材７が、図４に示すように、時計方向へ回転して第１ベーン２２の突起部２２ｂが第２シュー８ｂの突部１９ｂに圧接し、それ以上の時計方向の回転が規制される。これにより、ベーン部材７、つまりカムシャフト２は、スプロケット１(リアプレート１３)に対して相対回転角度が最進角側に変換される。この結果、機関回転の安定化と燃費の向上が図れる。
【００５６】
次に、機関が例えば高回転高負荷域に移行した場合は、コントローラから電磁切換弁３８に制御電流が出力されて、吐出通路３９ａと遅角側通路３６を連通させると同時に、進角側通路３７とドレン通路４０を連通させる。これにより、進角油室１０内の作動油が排出されて低圧になると共に、遅角油室９内に作動油が供給されて内部が高圧になる。このとき、遅角油室９から油孔４２ｂを介して前記受圧室３５内に油圧が供給されることから、ロックピン３０はロック穴３１ａから抜け出した状態が維持される。
【００５７】
このため、ベーン部材７は、図３に示すように、ハウジング５に対して反時計方向へ回転して、第１ベーン２２の前記切欠部２２ａ側の一側面が第１シュー８ａの対向側面に圧接して、それ以上の反時計方向の回転が規制される。これによって、カムシャフト２のスプロケット１に対する相対回動位相が最遅角側に変換される。この結果、吸気弁の開閉タイミングが最遅角側に制御されて、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。
【００５８】
また、機関停止直前には、ドレン通路４０を介して各油室９，１０内の油圧がオイルパン４１へ排出されて、受圧室３５やロック穴３１ａ内の油圧も低下する。このため、前記カムシャフト２に作用する交番トルクによってベーン部材７が前記遅角側へ相対回転して所定回転位置で、ロックピン３０がコイルスプリング３２のばね力によって進出し、先端部３０ａがロック穴３１ａ内に係合する。
【００５９】
この場合、各構成部材の組付時に、ロックピン３０とロック穴３１ａのハウジング５円周方向の正確な位置決めが行われているため、ロックピン３０のスムーズな係合作用が得られる。
【００６０】
すなわち、各構成部材を組み付ける場合において、前記ハウジング本体１１に対してフロントプレート１２やリアプレート１３を各ボルト１４によって組み付ける際には、ハウジング本体１１の前端側にフロントプレート１２を、各ボルト１４を介して仮止めすると共に、リアプレート１３をハウジング本体１１の後端側に配置しつつ位置決めピン３４をハウジング本体１１の位置決め凹部３３の最深溝に軸方向から係合させる。
【００６１】
このとき、摺動用孔２９内にロックピン３０やコイルスプリングプリン３２を収容しつつ該ロックピン３０の先端部３０ａをリアプレート１３のロック穴３１内に係合させておく。
【００６２】
その後、各ボルト１４の先端雄ねじをリアプレート１３の各雌ねじ孔１３ａに螺着しつつそのまま各ボルト１４を締め付ければ、ハウジング本体１１に対して両プレート１２，１３を強固に結合させることができると共に、リアプレート１３をハウジング本体１１に対して円周方向の位置決めを確実に行うことが可能になる。
【００６３】
したがって、各ボルト１４とハウジング本体１１の各ボルト挿通孔１７などとの位置ずれが生じても、ロックピン３０の先端部３０ａとロック穴３１ａとのハウジング５円周方向の確実な位置決めが可能になる。
【００６４】
そして、この実施形態では、前記ベーン部材７の第１ベーン２２が圧接する第１シュー８ａと第２シュー８ｂの前記圧接する側と反対側の隅部に第１肉盛り部１８ａと第２肉盛り部１９ａを形成したことから、該両シュー８ａ、８ｂの特に付け根部の強度を十分に高くすることができる。
【００６５】
これによって、前記第１、第２シュー８ａ、８ｂの肉厚を可及的に小さくすることが可能になる。この結果、ハウジング５に対するベーン部材７の相対回転角度を大きくすることができる。
【００６６】
また、前記第１ベーン２２は、その外周側の一側部に円弧状の切欠部２２ａが形成されていることから、これによって、ベーン部材７の軽量化が図れる。さらに、前記ハウジング本体１１にも複数の肉抜き部１１ａを形成したことから、この点からも軽量化が図れる。
【００６７】
しかも、前記第１ベーン２２の切欠部２２ａと反対側の位置に突起部２２ｂを形成し、この突起部２２ｂにシール溝を形成したことによって該突起部２２ｂの有効利用が図れる。
【００６８】
また、第２シュー８ｂの一側部に突部１９ｂを設け、この突部１９ｂに前記突起部２２ｂの外面を当接させるようにしたため、前記第２肉盛り部１９ａと相俟って第２シュー８ｂの強度をさらに向上させることができる。
【００６９】
前記ロック穴３１ａを、前記リアプレート１３に直接形成するのではなく、ロック穴構成部３１を利用して形成したことから、ロック穴３１ａの深さを確保しつつ前記リアプレート１３の肉厚を十分に薄くすることが可能になる。この結果、装置の軽量化と軸方向の長さを短くすることが可能になり、エンジンルームへの搭載性が向上する。
【００７０】
〔第２実施形態〕
図６及び図７は第２実施形態を示し、基本構造は第１実施形態と同じであるが、ハウジング５に対してベーン部材７が最進角側（時計方向）へ最大に回転した際に、第１ベーン２２の反時計方向側で隣接する狭幅な第２ベーン２３が第１シュー８ａの肉盛り部１８ａ側の側面に当接して規制する構成としたものである。
【００７１】
すなわち、前記第１シュー８ａは、前述と同じく両側隅部に第１肉盛り部１８ａと厚肉部１８ｂがそのまま形成されている。
【００７２】
一方、前記第２ベーン２３は、第１シュー８ａ側の基部側面に突部４２が一体に形成されている。この突部４２は、段差状の矩形突起状に形成されて、外面４２ａが前記第１シュー８ａの第１肉盛り部１８ａ側のテーパ側面形状に合わせてテーパ状に形成されている。
【００７３】
なお、第１実施形態における前記第１ベーン２２の突起部や前記第２シュー８ｂの突部は存在しない。他の構成は、第１実施形態と同様であり、例えば、各シュー８ｂ〜８ｄの各両隅部８ｅの曲率半径は、第１シュー８ａの隅部１８ａの曲率半径よりも小さく形成されている。
【００７４】
したがって、この実施形態によれば、機関運転状態に応じてベーン部材７がハウジング５に対して反時計方向へ相対回転した場合は、図６に示すように、前記第１ベーン２２の一側面が第１シュー８ａの対向側面に当接（圧接）してそれ以上の回転が規制される。これによって、カムシャフト２のスプロケット１に対する相対回動位相が最遅角側に変換される。
【００７５】
一方、ベーン部材７がハウジング５に対して時計方向へ相対回転した場合は、図７に示すように、前記第２ベーン２３の突部６２の外面６２ａが第１シュー８ａの対向側面に当接（圧接）してそれ以上の回転が規制される。これによって、カムシャフト２のスプロケット１に対する相対回動位相が最進角側に変換される。
【００７６】
このように、最遅角側への変換時は、第１ベーン２２が第１シュー８ａに当接することは第１実施形態と同じであるが、最進角側への変換時は、第２ベーン２３の突部外面６２ａが第１シュー８ａの対向側面に当接するようになっている。
【００７７】
このとき、前記第１シュー８ａは、第１肉盛り部１８ａと厚肉部１８ｂとによって両隅部の強度が十分に高くなっていることから、第２ベーン２３の当接時における撓み変形を抑制することができる。
【００７８】
一方、第２ベーン２３は、前記突部６２によって基部の強度が高くなっているので、外面６２ａが前記第１シュー８ａに当接した際に、反対方向への撓み変形を十分に抑制することができる。
【００７９】
この結果、前記第１シュー８ａと第２ベーン２３とのそれぞれの高い強度によって、ベーン部材７のハウジング５に対する常時所望の最大回転位相を得ることが可能になる。
【００８０】
さらに、前記第２ベーン２３の突部外面６２ａは、第１シュー８ａの対向側面と同じくテーパ状に形成されていることから、両者の安定した当接状態が得られる。他の作用効果は第１実施形態と同じである。
【００８１】
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。
〔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、
最進角位置及び最遅角位置が規制された状態において、前記特定のベーンが当接している前記特定のシューの外周側の両隅部のうち、前記特定のベーンが当接しない側の一方の隅部の曲率半径を、前記特定のシュー以外の他のシューの隅部の曲率半径に対して大きく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、
複数の前記ベーンのうち、一つは他のベーンに対して周方向に肉厚が大きくなっていると共に、前記肉厚な一つのベーンの周方向で隣り合う少なくとも一方のシューに当接するように構成され、
前記肉厚な一つのベーンと当接する前記シューの外周側の両隅部のうち、前記一つのベーンが当接しない側の隅部の曲率半径が、前記一つのベーンが当接しない他のシューに対して大きくなっ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、
前記肉厚の一つのベーンには、カムシャフトの回転軸方向に出没可能なロックピンが設けられていると共に、前記ハウジングに前記ロックピンが出没するロック穴が形成され、
前記ロックピンが機関運転状態に応じて進出して前記ロック穴に係入することによって前記ハウジングに対して前記ベーンロータの相対回転を規制す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ｄ〕請求項ｃ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、
前記ロックピンの外周面が断面円形状に形成されていると共に、前記ロックピンが設けられる前記肉厚な一つのベーンの外周部の周方向の少なくとも一方側を円弧状に切欠形成し、該切欠部に対向側の前記シューの外周側隅部側に厚肉部を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。
〔請求項ｅ〕請求項ｃ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、
前記ロックピンが設けられた肉厚なベーンの前記切欠部が形成された側が当接する前記シューは、内周側の一側面で前記ベーンと当接すると共に、外周側の両隅部のうち、ベーンが当接しない側の一方の隅部の曲率半径が、前記特定のシュー以外のシューの隅部の曲率半径よりも大きく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。
〔請求項ｆ〕請求項ｃ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、
前記各ベーンの先端側には、前記ハウジングの内周面と摺接するシール部材が設けられていると共に、
前記肉厚な特定のベーンの外周側の周方向の他方側には、切欠部を形成せずに前記シール部材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。
〔請求項ｇ〕請求項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、
前記ハウジングは、軸方向の両端が開口形成された筒状のハウジング本体と、前記一端開口を閉止すると共に、前記ロック穴が形成された第１プレートと、前記他端開口を閉止する第２プレートと、を備え、
前記シューの前記切欠部と反対側に存する前記厚肉部には、前記ハウジング本体と第１プレートを周方向に位置決めする位置決め手段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。
〔請求項ｈ〕請求項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、前記位置決め手段は、前記シューに設けられた位置決め凹部と、前記第１プレートに設けられた位置決め凸部とから構成され、
前記位置決め凸部が前記位置決め凹部に挿入されることによって位置決め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。
〔請求項ｉ〕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、軸方向の両端が開口形成された筒状のハウジング本体と、前記両端開口を閉止する一対のプレートと、から構成され、
前記各シューには、カムシャフトの回転軸方向に一対の前記プレートとハウジング本体を一体的に結合するボルトが挿通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ｊ〕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、
前記ハウジングに対して前記ベーンロータが最進角位置または最遅角位置に規制される際に、前記特定のベーンは、前記特定のシューの外周側に当接す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。
【００８２】
この発明によれば、ベーンの当接位置が特定シューの外周側、つまり剛性高いハウジングとの結合箇所付近であるから、当接に伴う特定シューの撓み変形が抑制できる。
〔請求項ｋ〕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、
複数のベーンのうちの一つには、カムシャフトの回転軸方向に進退可能な外周円形状のロックピンが設けられている一方、前記、前記ハウジングに前記ロックピンが出没するロック穴が形成され、
前記ロックピンが機関運転状態に応じて進出して前記ロック穴に係入することによって前記ハウジングに対して前記ベーンロータの相対回転を規制すると共に、
前記ロックピンが設けられたベーンの外周側の周方向の少なくとも一方側に円弧状の切欠部が形成され、他方側に厚肉部が形成されている一方、該ベーンが当接するシューの外周側両隅部にそれぞれ肉盛り部が形成され、該シューの周方向両側に前記ベーンがそれぞれ当接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】
【００８３】
１…スプロケット
２…カムシャフト
３…位相変換機構
４…油圧回路
５…ハウジング
７…ベーン部材
８ａ〜８ｄ…第１〜第４シュー
９…遅角油室
１０…進角油室
１１…ハウジング本体
１２…フロントプレート
１３…リアプレート(プレート部材)
１４…ボルト
１８ａ…第１肉盛り部
１８ｂ…厚肉部
１９ａ…第２肉盛り部
１９ｂ…突部
２１…ベーンロータ
２２…第１ベーン
２２ａ…切欠部
２２ｂ…突起部
２３〜２５…第２〜第４ベーン
３０…ロックピン
３１…ロック穴
３３…位置決め凹部
３４…位置決めピン（位置決め凸部）
４２…突部
４２ａ…外面
６２…第２ベーンの突部
６２ａ…外面
【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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