(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクシャフトによって駆動される駆動力伝達部材と、
外周に機関弁を作動させる駆動カムを有すると共に前記駆動伝達部材から回転力が伝達されるカムシャフトと前記駆動伝達部材とのいずれか一方と一体化されて回転するハウジングと、
前記ハウジング内に収容され、前記駆動力伝達部材と前記カムシャフトの他方と一体化されて回転するベーンロータと、
前記ハウジング内に設けられ、選択的に供給された油圧によって前記ベーンロータを回動させる進角室及び遅角室と、
前記ベーンロータとハウジングのうちの少なくとも一方側に取り付けられ、近接配置されたセンサによって回転角を検出されるターゲットプレートと、を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
前記ベーンロータとハウジングのうちの少なくとも一方側に、前方に突出する突起軸を形成する一方、
前記ターゲットプレートを平板状に形成し、このターゲットプレートを前記突起軸に圧入固定すると共に、
ターゲットプレートを、その内周縁部を残してセンサが対向配置される部位が薄肉に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。
【請求項２】
ターゲットプレートをプレス成形によって形成したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項３】
ターゲットプレートに、前記突起軸との相対回転を阻止する回り止め部を設けたことを特徴とする請求項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。
【請求項４】
進角室及び遅角室に作動油を給排するための給排通路軸を機関本体部に固定設置する一方で、ベーンロータに設けた突起軸の先端面から同ロータの本体部にかけて接続穴を形成し、この接続穴に前記給排通路軸を相対回転可能に挿入するとともに、前記接続穴と給排通路軸の間にシール部材を介装したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項５】
前記ターゲットプレートの内周縁部に軸方向に突出するボス部を形成し、そのターゲットプレートを、ボス部が突起軸の付根部側に位置されるように同突起軸に圧入固定したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項６】
前記ターゲットプレートの内周縁部をプレス成形によって断面コ字状に形成し、その内周側円筒壁を突起軸に圧入固定したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項７】
前記ターゲットプレートの内周側円筒壁を、同プレートのコ字状断面の底部側から突起軸に圧入したことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項８】
内燃機関のクランクシャフトによって駆動される駆動力伝達部材と、
外周に機関弁を作動させるための駆動カムを有する一方で前記駆動力伝達部材が必要に応じて相対回動できるように組み付けられ、前記駆動力伝達部材から動力を伝達されて従動回転するカムシャフトと、
駆動力伝達部材とカムシャフトの間に設けられ、外部からの油圧の給排によって駆動力伝達部材とカムシャフトを相対回動制御する回動制御機構と、
駆動力伝達部材とカムシャフトのうちの少なくとも一方側に取付けられ、外周に放射方向に延びる突起を有するターゲットプレートと、
前記ターゲットプレートの突起を検出することで駆動力伝達部材またはカムシャフトの回転位置を検出するセンサと、を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
前記駆動力伝達部材とカムシャフトのうちの少なくとも一方側に、前方に突出する突起軸を形成する一方、
前記ターゲットプレートを平板状に形成し、このターゲットプレートを前記突起軸に圧入固定すると共に、
前記ターゲットプレートに、同幅の複数の検出用突起を周方向等間隔に設け、これらの検出用突起と同幅の少なくとも一つの目印用突起を任意の検出用突起の間に位置させて設け、前記センサにより、検出信号の間隔が減少した時点を目印用突起が同センサの検出位置に到達したものと判断して回転位置を検出するように構成すると共に、
検出用突起と目印用突起を、ターゲットプレートの内周縁部よりも薄肉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。
【請求項９】
回動制御機構を、駆動力伝達部材とカムシャフトのいずれか一方と一体化されて回転するハウジングと、ハウジング内に収容され、駆動力伝達部材とカムシャフトの他方と一体化されて回転するベーンロータと、ハウジング内に設けられ、油圧によって前記ベーンロータを回動させる進角室及び遅角室と、進角室及び遅角室に連通し、これらの油圧室に選択的に油圧を給排する油圧給排手段とを備えた構成としたことを特徴とする請求項８に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気弁や排気弁の開閉タイミングを運転状態に応じて制御するためのバルブタイミング制御装置に関し、とりわけ、カムシャフト等の回転位置を検出するための機構を備えたバルブタイミング制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関のクランクシャフトと同期回転するタイミングプーリやチェーンスプロケット等の駆動力伝達部材と、外周に駆動カムを有するカムシャフトとの組付角を回動操作することにより、吸気弁や排気弁の開閉タイミングを可変制御するバルブタイミング制御装置が従来より案出されており、この技術は、例えば、特開平１０−２５２４２０号公報等に開示されている。
【０００３】
この公報に記載のバルブタイミング制御装置は、カムシャフトの端部に一体に取付けたベーンロータを駆動力伝達部材と一体のハウジングの内部に収容配置するとともに、このハウジングの内部に進角室及び遅角室を設け、この各室に選択的に油圧を給排することによってベーンロータをハウジングに対して相対的に回動させ、それにより駆動力伝達部材とカムシャフトとの回転位相を変化させて吸気弁や排気弁の開閉タイミングを変更するようになっている。
【０００４】
また、このバルブタイミング制御装置は、図１４に示すように、ベーンロータ１の前端部にターゲットプレート２が取付けられ、このターゲットプレート２に近接させて機関本体側に固定設置された電磁ピックアップ等のセンサ３によってターゲットプレート２の回転位置を検出し、それによりカムシャフト（図示せず。）の正確な回転位置を検出するようになっている。
【０００５】
この装置のターゲットプレート２は、外周に放射方向に延びる複数の突起５ａが設けられた円環状のプレート本体部５と、このプレート本体部５の内周縁に延設された有底円筒壁６とを有し、有底円筒壁６の底部がカムボルト７によってベーンロータ１に一体に結合されるとともに、有底円筒壁６の筒部がハウジング８から突出し、その筒部の先端のプレート本体部５がハウジング８の前面側に配置されている。
【０００６】
また、ターゲットプレート２の各突起５ａは、センサ３の前面を横切ることによってセンサ３での検出波形を変化させるが、このとき、センサ３において各突起５ａを識別できるように一つの突起５ａの幅が残りの他の突起５ａ…の幅よりも広く形成されている。つまり、この装置の場合、幅の広い突起は検出波形の相違によって他の突起と識別することができ、また、他の突起は幅の広い突起の波形を検出した後の検出波数をカウントすることによって識別することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来のバルブタイミング制御装置は、ターゲットプレート２のプレート本体部５の内周縁に、同プレート２をハウジング８内のベーンロータ１にボルト結合すべく有底円筒壁６を形成しなければならないため、ターゲットプレート２の製造が難しく、製品の寸法精度を出すためには製造コストの高騰を避けることができない。
【０００８】
即ち、低コストでの製造を考えた場合、通常、ターゲットプレート２をプレス成形によって形成するが、上記従来の装置のターゲットプレート２はプレート本体部５の内周縁に有底円筒壁６が一体成形された形状となっているため、プレス成形時に絞り加工を施すことによって有底円筒壁６を形成する。しかし、絞り加工のみによって有底円筒壁６の軸方向の寸法精度をだすことは困難であり、軸方向の寸法精度をだすためには、さらに後加工を施さなければならなかった。
【０００９】
また、この種のバルブタイミング制御装置の場合、カムシャフトの回転時における慣性力によってターゲットプレート２の取付角がずれてしまう不具合を無くすため、ターゲットプレート２はより軽量化することが望まれている。
【００１０】
このため、上記の従来のバルブタイミング制御装置においては、プレート本体部５の中心寄りの環状部分を極力小さくし、突起５ａを径方向に長く延出されることによって軽量化を図っているが、一つの突起５ａの幅を他のものと識別できるようにかなり広く形成する必要があるため、ターゲットプレート２の軽量化には限界があり、望むほどの効果を期待することができなかった。
【００１１】
そこで本発明の一つの目的は、ターゲットプレートを容易に形成できるようにして、製造コストの低減を図ることのできる内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供しようとするものである。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、ターゲットプレートをより軽量化できるようにして、慣性力によるターゲットプレートの取付角のずれを未然に防止することのできる内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前者の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、内燃機関のクランクシャフトによって駆動される駆動力伝達部材と、外周に機関弁を作動させる駆動カムを有すると共に前記駆動伝達部材から回転力が伝達されるカムシャフトと前記駆動伝達部材とのいずれか一方と一体化されて回転するハウジングと、前記ハウジング内に収容され、前記駆動力伝達部材と前記カムシャフトの他方と一体化されて回転するベーンロータと、前記ハウジング内に設けられ、選択的に供給された油圧によって前記ベーンロータを回動させる進角室及び遅角室と、前記ベーンロータとハウジングのうちの少なくとも一方側に取り付けられ、近接配置されたセンサによって回転角を検出されるターゲットプレートと、を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、前記ベーンロータとハウジングのうちの少なくとも一方側に、前方に突出する突起軸を形成する一方、前記ターゲットプレートを平板状に形成し、このターゲットプレートを前記突起軸に圧入固定すると共に、ターゲットプレートを、その内周縁部を残してセンサが対向配置される部位が薄肉になるように形成した。
また、この発明においては、圧入時のストローク管理によって突起軸に対して精度良く取り付けることができる。
しかも、この発明は、ターゲットプレートを、その内周縁部を残してセンサが対向配置される部位が薄肉になるように形成するようにしたため、突起軸に対するターゲットプレートの取付代は充分に確保され、しかも、全体は軽量化される。
【００１４】
この発明の場合、ターゲットプレートは平板状であることから、精度良く形成することができ、しかも、その板厚と、突起軸に対する取付位置を管理するだけでセンサとの間隔を所望通りに設定することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、ターゲットプレートをプレス成形によって形成するようにした。したがって、この発明においては、一度の打ち抜きによってターゲットプレートを容易に精度良く形成することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、ターゲットプレートに、前記突起軸との相対回転を阻止する回り止め部を設けるようにした。この発明においては、ターゲットプレートと突起軸の相対回転が確実に阻止される。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、進角室及び遅角室に作動油を給排するための給排通路軸を機関本体部に固定設置する一方で、前記突起軸の先端面からベーンロータの本体部にかけて接続穴を形成し、この接続穴に前記給排通路軸を相対回転可能に挿入するとともに、前記接続穴と給排通路軸の間にシール部材を介装するようにした。この発明の場合、吸排通路軸とベーンロータが別部材とのつなぎ目のない連続した接続穴部分でシールされることとなる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、ターゲットプレートの内周縁部に軸方向に突出するボス部を形成し、そのターゲットプレートを、ボス部が突起軸の付根部側に位置されるように同突起軸に圧入固定するようにした。この発明の場合、ボス部を設けたことによって突起軸に対するターゲットプレートの取付剛性が高まり、さらに、ボス部が突起軸の先端側に位置されないことから、軸長の増大を招くことなくターゲットプレートの本体部が突起軸の付根部側から充分な距離離間することとなる。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、ターゲットプレートの内周縁部をプレス成形によって断面コ字状に形成し、その内周側円筒壁を突起軸に圧入固定するようにした。この発明の場合、ターゲットプレートを薄肉にしても内周側円筒壁によって突起軸に対する充分な圧入代が確保され、ターゲットプレートの内周縁部の剛性はコ字状の断面によって高められる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、さらにターゲットプレートの内周側円筒壁を、同プレートのコ字状断面の底部側から突起軸に圧入するようにした。この発明の場合、前記内周側円筒壁の底部側コーナ部分は、プレス成形時に湾曲して造形されるため、ターゲットプレートを突起軸に圧入する際には、内周側円筒壁が突起軸上を円滑に滑り、突起軸の外周面をかじるような不具合は生じなくなる。
【００２３】
また、後者の課題を解決するための手段として、請求項８に記載の発明は、内燃機関のクランクシャフトによって駆動される駆動力伝達部材と、外周に機関弁を作動させるための駆動カムを有する一方で前記駆動力伝達部材が必要に応じて相対回動できるように組み付けられ、前記駆動力伝達部材から動力を伝達されて従動回転するカムシャフトと、駆動力伝達部材とカムシャフトの間に設けられ、外部からの油圧の給排によって駆動力伝達部材とカムシャフトを相対回動制御する回動制御機構と、駆動力伝達部材とカムシャフトのうちの少なくとも一方側に取付けられ、外周に放射方向に延びる突起を有するターゲットプレートと、前記ターゲットプレートの突起を検出することで駆動力伝達部材またはカムシャフトの回転位置を検出するセンサと、を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記駆動力伝達部材とカムシャフトのうちの少なくとも一方側に、前方に突出する突起軸を形成する一方、前記ターゲットプレートを平板状に形成し、このターゲットプレートを前記突起軸に圧入固定すると共に、前記ターゲットプレートに、同幅の複数の検出用突起を周方向等間隔に設け、これらの検出用突起と同幅の少なくとも一つの目印用突起を任意の検出用突起の間に位置させて設け、前記センサにより、検出信号の間隔が減少した時点を目印用突起が同センサの検出位置に到達したものと判断して回転位置を検出するように構成すると共に、検出用突起と目印用突起を、ターゲットプレートの内周縁部よりも薄肉に形成した。
【００２４】
この発明の場合、ターゲットプレートの目印用突起は検出用突起と同幅に形成されているものの、等間隔に設けられている検出用突起の間に設けられているため、センサで検出される信号波の間隔は目印用突起がセンサの前面を横切ったときに減少することとなり、それによって目印用突起の位置が検出される。そして、各検出用突起は目印用突起の検出時点から検出波をカウントすることによって正確に識別される。
また、この発明は、検出用突起と目印用突起を、ターゲットプレートの内周縁部よりも薄肉に形成するようにしたため、ターゲットプレートを充分な厚み（軸方向幅）の内周縁部で相手部材に確実に取付けられるようになり、しかも、検出用突起と目印用突起の薄肉化によって全体が軽量化される。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、回動制御機構を、駆動力伝達部材とカムシャフトのいずれか一方と一体化されて回転するハウジングと、ハウジング内に収容され、駆動力伝達部材とカムシャフトの他方と一体化されて回転するベーンロータと、ハウジング内に設けられ、油圧によって前記ベーンロータを回動させる進角室及び遅角室と、進角室及び遅角室に連通し、これらの油圧室に選択的に油圧を給排する油圧給排手段とを備えた構成とした。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
図１〜図５は本発明の第１の実施形態を示すものであり、図１において、１０は内燃機関のカムシャフトである。このカムシャフト１０はシリンダヘッド１１に軸受を介して回転自在に支持されるとともに、その基幹部外周に、機関弁としての吸気弁を開閉するための図外の駆動カムが設けられている。本発明にかかるバルブタイミング制御装置１２はこのカムシャフト１０の前端部側に設けられている。
【００２９】
バルブタイミング制御装置１２は、図外のタイミングチェーン等を介して内燃機関のクランクシャフト（図示せず。）によって回転駆動される駆動力伝達部材としてのチェーンスプロケット１３と、このチェーンスプロケット１３が一体に形成されたハウジング１４と、一端部にこのハウジング１４が必要に応じて回転できるように組み付けられる前記カムシャフト１０と、このカムシャフト１０の一端にカムボルト１５によって一体に結合され前記ハウジング１４の内部に回動自在に収容されたベーンロータ１６と、このベーンロータ１６を内燃機関の運転状態に応じて油圧によって正逆回転させる油圧給排手段１７と、機関の始動時等にハウジング１４とベーンロータ１６の相対回動を規制するロック機構１８とを備えている。
【００３０】
前記ハウジング１４は、略円筒状のハウジング本体１９と、このハウジング本体１９の前後の端面にボルトによって結合されたフロントカバー２０及びリアカバー２１とを備えており、ハウジング本体１９の内周面には、図２に示すように、９０°間隔で断面台形状の仕切壁２２が４つ突設されている。
【００３１】
一方、前記ベーンロータ１６は、カムシャフト１０の前端部に嵌合状態でカムボルト１５によって結合される略円柱状の胴部２３と、この胴部２３の外周面に９０°間隔で放射状に突設された４つの羽根部２４を備えており、胴部２３はハウジング１４の軸心位置に配置され、各羽根部２４はハウジング１４の隣接する仕切壁２２，２２間に配置されている。そして、ベーンロータ１６の各羽根部２４の一方側の側面とそれに対峙する仕切壁２２の間は進角室２５とされ、各羽根部２４の他方側の側面とそれに対峙する仕切壁２２の間は遅角室２６とされている。したがって、この装置においては進角室２５と遅角室２６の対が計４組設けられている。尚、各羽根部２４と仕切壁２２の先端部には、ばね付勢されたシール部材２７が夫々装着され、隣接する室２５，２６間の液密が図られている。
【００３２】
また、ベーンロータ１６の胴部２３の前端部には、ハウジング１４のフロントカバー２０の中心部を貫通する突起軸２８が形成されており、この突起軸２８の先端面から胴部２３の本体略中央にかけては接続穴３０が形成されている。この接続穴３０の底部には、ベーンロータ１６をカムシャフト１０に結合するための前記カムボルト１５の頭部が配置され、また、接続穴３０の内周面には前記各進角室２５に連通する第１の径方向孔３１の端部と、各遅角室２６に連通する第２の径方向孔３２の端部が夫々開口している。第１の径方向孔３１と第２の径方向孔３２の各端部は接続穴３０内の軸方向にオフセットした位置に開口している。
【００３３】
そして、前記ベーンロータ１６の接続穴３０には、機関本体部の図外のフロント側カバーに延設された円柱状の給排通路軸２９が相対回転可能に挿入されており、後に詳述するが、この給排通路軸２９を通して進角室２５と遅角室２６に対する作動油の給排が行われるようになっている。
【００３４】
前記油圧給排手段１７は、図１に示すように進角室２５に対して油圧を給排する第１油圧通路３３と、遅角室２６に対して油圧を給排する第２油圧通路３４の２系統の油圧通路を有し、この両油圧通路３３，３４には、供給通路３５とドレン通路３６が夫々流路切換用の電磁切換弁３７を介して接続されている。前記供給通路３５には、オイルパン３８内の油を圧送するオイルポンプＰが設けられており、ドレン通路３６の端部は前記オイルパン３８内に連通している。また、電磁切換弁３７はコントローラ３９によって制御されるが、このコントローラ３９には、カムシャフト１０とクランクシャフトの回転信号の他、負荷や温度等の機関の運転状態を示す各種信号が入力されるようになっている。
【００３５】
第１油圧通路３３は、内燃機関のフロント側カバーから前記給排通路軸２９の軸方向に沿って形成された第１の軸孔４０と、この第１の軸孔４０に交差するように給排通路軸２９の先端部近傍に形成された径方向孔４１と、径方向孔４１に連通するように給排通路軸２９の外周面に形成された環状溝４２と、この環状溝４２と各進角室２５を連通するベーンロータ１６の前記第１の径方向孔３１とによって構成されている。そして、第２油圧通路３４は、給排通路軸２９の軸方向に沿い、接続穴３０の底部に連通する第２の軸孔４３と、接続穴３０の底部と給排通路軸２９の間に形成された底部室４４と、この底部室４４と各遅角室２６を連通するベーンロータ１６の前記第２の径方向孔３２と、によって構成されている。
【００３６】
したがって、ハウジング１４の内部の進角室２５と遅角室２６には、給排通路軸２９からベーンロータ１６にかけて形成された第１油圧通路３３と第２油圧通路３４を通して作動油が選択的に給排される。また、吸排通路軸２９の外周の環状溝４２の前後には、シール部材としてのゴムまたは樹脂から成る三つのシールリング４５が装着され、これらのシールリング４５によって吸排通路軸２９と接続穴３０の間が密閉されるとともに、接続穴３０内において第１油圧通路３３と第２油圧通路３４が隔離されている。
【００３７】
尚、この実施形態においては、前述したハウジング１４、ベーンロータ１６、進角室２５及び遅角室２６、油圧吸排手段１７等により、チェーンスプロケット１３（駆動力伝達部材）とカムシャフト１０を相対回動制御する回動制御機構が構成されている。
【００３８】
ロック機構１８は、ベーンロータ１６の一つの羽根部２４に軸方向に沿って形成されたシリンダ孔４６に進退自在に収容されたロックピン４７と、シリンダ孔４６内に収容されてロックピン４７をフロントカバー２０方向に付勢するスプリング４８と、シリンダ孔４６内においてスプリング４８の逆側の端部を支持するばね支持ピン４９と、フロントカバー２０の内側面に設けられ、ベーンロータ１６がハウジング１４に対して遅角側に最大に変位した位置においてロックピン４７の先端が嵌合されるロック穴５０とを備えている。
【００３９】
そして、ベーンロータ１６のシリンダ孔４６はフロントカバー２０側に段差状に縮径しており、ロックピン４７の基部側外周には、シリンダ孔４６の段差部との間で環状空間５１を形成するフランジ部５２が形成されている。環状空間５１は、図２に示すように、羽根部２４に形成された接続路５３を介して遅角室２６に連通している。一方、ロック穴５０の底部には進角室２５に連通するロック解除通路５４が接続され、ロックピン４７の嵌合時に、その先端部に進角室２５の油圧が作用するようになっている。この例の場合、遅角室２６の油圧が作用するフランジ部５２の受圧面積と、進角室２５の油圧が作用するロックピン４７先端の受圧面積は同じに設定されている。尚、ロックピン４７の背部側の部屋は図外の通路を通して大気圧に維持されている。
【００４０】
このロック機構１８は、機関始動時のように、ベーンロータ１６の羽根部２４に作用する作動油の圧力が充分に立ち上がっていないときに、ベーンロータ１６を遅角側に最大に回動させた状態でハウジング１４とベーンロータ１６の相対的な回動を機械的にロックするものであり、この状態から作動油の圧力が立ち上がり進角室２５の高圧の作動油がロック穴５０に導入されると、ロックピン４７がロック穴５０から外れてベーンロータ１６の回動を許容する。
【００４１】
また、ベーンロータ１６が進角側から遅角側に回動制御される際には、ロックピン４７の先端に高圧が作用しない（進角室２５が低圧となっている。）ために、ロックピン４７の先端部はスプリング４８の力によってフロントカバー２０に押し付けられようとする。しかし、このときロックピン４７のフランジ部５２に遅角室２６の高圧が作用するため、ロックピン４７はこの高圧によって後退状態を維持される。したがって、ベーンロータ１６の遅角側の回動はロックピン４７によって阻害されることはない。
【００４２】
ところで、ハウジング１４の前端部から前方に突出した前記突起軸２８には、カムシャフト１０の回転位置を検出するための金属製のターゲットプレート５５が圧入によって固定されている。このターゲットプレート５５は全体が屈曲部を持たない平板状であってプレス成形により形成されており、図３及び図４に示すように、突起軸２８に嵌着される円環状の取付基部５６の外周に三つの検出用突起５７と一つの目印用突起５８が放射状に突設されている。これらの突起５７，５８は全て同幅に形成されており、このうちの三つの検出用突起５７は円周方向に等間隔（等角度）に配置され、一つの目印用突起５８は隣接する所定の二つの検出用突起５７，５７の間に配置されている。
【００４３】
また、機関本体のターゲットプレート５５の外周縁部前面に対峙する位置には電磁ピックアップ等のセンサ５９が配置され、各突起５７，５８の通過に伴う磁束変化をこのセンサ５９によって検出するようになっている。このセンサ５９は検出された電圧波形を矩形化処理し、そうして得られた矩形パルスの間隔変化に基づいてターゲットプレート５５の正確な回転位置（カムシャフト１０の回転位置）を検出する。
【００４４】
即ち、ターゲットプレート５５は全ての突起５７，５８の幅が同じであることから、回転速度が同じであれば矩形パルスの幅は全て同様となるが、目印用突起５８は隣接する検出用突起５７との間隔が、他の検出用突起５７，５７間の間隔よりも狭いため、図５に示すように、目印用突起５８がセンサ５９の前面を横切るときＭのパルス間隔ｔ2は、それまで検出用突起５７がセンサ５９の前面を横切っていたときのパルス間隔ｔ1よりも狭まる。したがって、ターゲットプレート５５の目印用突起５８の回転位置はこのことによって正確に判別される。そして、こうして目印用突起５８の回転位置が判別されると、その目印用突起５８のパルスが検出されてからのパルス数をカウントすることにより、他の検出用突起５７の回転位置が正確に判別される。尚、図５中、Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3は三つの検出用突起５７がセンサ５９の前面を横切るときを示す。
【００４５】
また、ターゲットプレート５５の検出用突起５７と目印用突起５８のうちの、センサ５９が対向配置される径方向外側の側面は段差状に薄肉にされている。つまり、前記突起軸２８に圧入固定される内周縁部は厚肉に形成されている一方、これに対してセンサ５９が対向する外周縁部は薄肉に形成されている。
【００４６】
尚、ここでは詳細には説明しないが、クランクシャフトには同シャフトの回転位置を検出するための周知のクランク角センサが設けられている。
【００４７】
つづいて、このバルブタイミング制御装置１２の作動について説明する。
【００４８】
内燃機関の始動時には、ベーンロータ１６がハウジング１４に対して遅角側に回動した状態でロック機構１８が両者を機械的にロックしており、クランクシャフトの回転力はその状態においてチェーンスプロケット１３と回動御機構を介してカムシャフト１０に伝達される。したがって、このときカムシャフト１０は遅角タイミングで機関弁を開閉することとなる。
【００４９】
この状態で内燃機関が始動された後に、電磁切換弁３７の操作によって供給通路３５が進角室２５に連通すると同時にドレン通路３６が遅角室２６に連通すると、進角室２５に導入される高圧の作動油がロック解除通路５４を通してロックピン４７の先端に作用し、ロックピン４７がこの作動油の圧力を受けてシリンダ孔４６内に後退する。これにより、ロック機構１８によるハウジング１４とベーンロータ１６の機械的なロックが解除され、ベーンロータ１６は進角室２５の圧力を受けてハウジング１４に対して進角側に回動する。この結果、カムシャフト１０は進角タイミングで機関弁を開閉することとなる。
【００５０】
また、この状態から電磁切換弁３７の操作により、逆に供給通路３５が遅角室２６に、ドレン通路３６が進角室２５に連通すると、ベーンロータ１６が遅角室２６の圧力を受けてハウジング１４に対して遅角側に回動し、カムシャフト１０が遅角タイミングで機関弁を開閉することとなる。
【００５１】
機関運転の最中には、カムシャフト１０の回転角が前述のターゲットプレート５５とセンサ５９との協働によって検出される一方で、クランクシャフトの回転角が周知のクランク角センサによって検出され、こうして検出された二つの回転角に基づいてコントローラ３９によってクランクシャフトとカムシャフト１０の回転位相が判断される。そして、このバルブタイミング制御装置１２は、このコントローラ３９から指令を受け、機関の運転状態に応じた最適の開閉タイミングとなるように回動制御機構を前述のように作動させる。
【００５２】
このバルブタイミング制御装置１２の場合、ターゲットプレート５５をプレス成形によって平板状に形成して、ベーンロータ１６に突設した突起軸２８に圧入固定したため、ターゲットプレートに有底円筒壁を一体に形成して、その有底円筒壁の底部をカムボルトでベーンロータに結合していた従来のものに比較して、ターゲットプレート５５を容易に、かつ高精度に形成することができる。つまり、プレス成形時に絞り加工を要しないため、一度の打ち抜きによって全体を精度良く形成することができる。
【００５３】
ただし、この実施形態のようにターゲットプレート５５の突起５７，５８の先端側部分を薄肉に形成した場合は別途加工を要することとなるが、この場合、突起軸２８に対する内周縁部の取付強度や安定性の低下を招くことなくターゲットプレート５５全体が軽量化され、慣性力によるターゲットプレート５５の回転方向の位置ずれを防止することが可能になるとともに、センサ５９をよりカムシャフト１０側に近接して配置することが可能になる。したがって、センサ５９の配置の自由度が高まるとともに、内燃機関全体をよりコンパクト化することも可能となる。
【００５４】
また、この実施形態のように圧入固定するようにした場合には圧入ストロークの管理のみによって突起軸２８に容易に、かつ精度良く取り付けることができる。
【００５５】
さらに、この実施形態においては、突起軸２８の先端面からベーンロータ１６の本体部略中央にかけて形成した接続穴３０に吸排通路軸２９を挿入し、吸排通路軸２９に装着したシールリング４５を段差や継ぎ目のない接続穴３０の内周面に密接させるようにしているため、シールリング４５のずれや、液漏れ、エッジ当たりによるシールリング４５の耐久性の低下等が生じなくなる。即ち、ベーンロータ１６に吸排通路軸２９の挿入代を充分に確保できない場合には、吸排通路軸２９がハウジング１４等の他の部材にまたがって挿入されることとなるため、シールリング４５もこれらの部材にまたがって配置され、それによって同シールリング４５のずれや、それによる液漏れ、耐久性の低下等を招き易くなるが、この実施形態においてはこのような不具合が生じなくなる。
【００５６】
さらに、この実施形態においては、ターゲットプレート５５に同幅の検出用突起５７を等間隔に配置すると共に、検出用突起５７と同幅の目印用突起５８を隣接する二つの検出用突起５７，５７の間に配置し、センサ５９によって検出されるパルスの間隔が減少したところを目印用突起５８の位置と判断し、その時点からパルスをカウントすることによって各検出用突起５７の位置を正確に判断するようにしているため、一つの突起を幅広に形成して他の突起と識別していた従来のものに比較して全体をより軽量化することができる。したがって、この点からもターゲットプレート５５の回転方向の位置ずれを防止することができる。
【００５７】
尚、前述したターゲットプレート５５の検出用突起５７と目印用突起５８の配置の工夫と、センサ５９においてパルス間隔に基づいて目印用突起５８と検出用突起５７の位置を正確に割り出す仕組みは、ターゲットプレートを平板状に形成しない場合、つまり有底円筒壁を一体に形成する場合等にも適用することができる。さらにまた、この仕組みを利用する場合には、駆動力伝達部材（チェーンスプロケット１３）とカムシャフト１０を相対回動制御する回動制御機構として、直動型の油圧ピストンの作動とヘリカルスプラインによる変換機構を組み合わせたもの等、前述のベーンタイプ以外のものを適用することも可能である。
【００５８】
また、ハウジング１４に同様のターゲットプレート５５を取り付け、これに対応するセンサ５９を機関本体部に取り付けることにより、ハウジング１４の回転位置からクランクシャフトの回転位置を間接的に検出できるようにしても良い。
【００５９】
また、図６は、本発明の第２の実施形態を示すものであるが、同図に示すようにターゲットプレート５５と接続穴３０の内周縁部に回り止め部としてのキー溝６０を形成して、このキー溝６０にキー６１を挿入することにより、突起軸２８に対するターゲットプレート５５の回転方向の位置ずれをより確実に防止できるようにしても良い。
【００６０】
つづいて、図７〜図１０に示す本発明の第３の実施形態について説明する。尚、第１の実施形態と同一部分には同一符号を用い、重複する説明はできる限り省略するものとする。
【００６１】
この実施形態のバルブタイミング制御装置１１２は、全体の基本構成は第１の実施形態のものとほぼ同様であるが、ロック機構１８のロック穴５０やロックピン４７等の配置と、ハウジング本体１９、フロントカバー２０、リヤカバー２１の三者を結合するボルト７０の頭部７０ａの配置と、ターゲットプレート１５５の形状や突起軸２８に対する取付け等の点で異なっている。
【００６２】
即ち、ロックピン４７は、第１の実施形態と同様に遅角側に最大に変位した位置においてロック穴５０に嵌合されるが、ロック穴５０はリヤカバー２１側の内側面に設けられ、ロックピン４７の先端部はロック穴５０に嵌合し得るようにリヤカバー２１側に向かって延出している。そして、これに伴ないばね支持ピン４９はシリンダ孔４６内のフロントカバー２０寄りに収容され、スプリング４８はロックピン４７をリヤカバー２１方向に付勢するようになっている。また、ボルト７０は、図外の組付装置によってロックピン４７等とともに同一方向から組付ける関係上、その頭部７０ａがフロントカバー２０の前面側に位置されるようになっている。
【００６３】
そして、ターゲットプレート１５５は、第１の実施形態と同様に全体がほぼ平板状に形成されているが、内周縁部にフロントカバー２０方向（突起軸２８の付根部方向）に延出するボス部７１が設けられ、このボス部７１が突起軸２８の先端部外周に圧入固定されている。尚、ボス部７１の外周には第１の実施形態と同様に三つの検出用突起５７と一つの目印用突起５８が放射状に突設されているが、ボス部７１の外径はその先端部がボルト７０の頭部７０ａと干渉しない範囲の径に設定されている。
【００６４】
このバルブタイミング制御装置の場合、以上のようにターゲットプレート１５５にボス部７１が設けられているため、充分な圧入代でもって同プレート１５５を突起軸２８に支持させ、取付剛性の向上を図ることができる。したがって、回転中におけるターゲットプレート１５５のぶれが生じないため、センサ５９による検出精度を高めることができる。さらに、この装置の場合、ボス部７１がフロントカバー２０側に延出するように突起軸２８に圧入固定されているため、ターゲットプレート１５５部分を含めた装置全体の軸長の増大を招くことなく、検出用突起５７や目印用突起５８（本体部）をフロントカバー２０から充分に離間させ、ボルト７０等の他の部材との干渉を確実に回避することができる。
【００６５】
最後に、図１１〜図１３に示す本発明の第４の実施形態について説明する。尚、図７〜１０に示す第３の実施形態と同一部分に同一符号を付し、重複する部分の説明を省略するものとする。
【００６６】
この実施形態のバルブタイミング制御装置２１２は、全体構成は第３の実施形態のものとほぼ同様であるが、ターゲットプレート２５５の形状や構造が若干異なっている。
【００６７】
即ち、この実施形態のターゲットプレート２５５は、板材によって全体が一定厚みに形成されるとともに、プレス成形によって内周縁部８０が断面略コ字状に屈曲形成されている。そして、ターゲットプレート２５５は、この内周縁部８０のうちの内周側円筒壁８０ａが底部８０ｂをフロントカバー２０側に向けるようにして突起軸２８に圧入固定されている。
【００６８】
この実施形態の装置２１２は、ターゲットプレート２５５の全体を薄肉して軽量化を図る場合であっても、円筒壁８０ａで充分な圧入代を確保しつつ、内周縁部８０のコ字状断面でもって高い剛性を維持することができる。したがって、取付剛性の低下を招くことなく、ターゲットプレート２５５の軽量化を図ることができる。
【００６９】
また、この実施形態の場合、ターゲットプレート２５５は、円筒壁８０ａをコ字状断面の底部８０ｂ側から突起軸２８に圧入固定するようにしたため、圧入時には、プレス成形によって若干湾曲する底部８０ｂ側のコーナ部分が突起軸２８の外周面に接触することとなる。したがって、圧入時に円筒部８０ａが突起軸２８の外周面をかじることがないため、突起軸２８に対するスムーズな圧入が可能となり、組付作業性が確実に向上する。
【００７０】
【発明の効果】
以上のように請求項１〜７に記載の発明は、ターゲットプレートを平板状に形成したことから、同プレートを高い成形精度でもって容易に形成することができるとともに、ターゲットプレートの板厚と、突起軸に対する同プレートの取付位置を管理するだけで、センサと同プレートの隙間を容易に、かつ正確に設定することができ、製造コストの低減と検出精度の向上の両立を図ることができる、という効果を奏する。
また、突起軸にターゲットプレートを圧入固定するようにしたため、突起軸に対するターゲットプレートの圧入ストロークを管理することにより、同プレートを突起軸に精度良く容易に取り付けることができる。
さらに、ターゲットプレートを、その内周縁部を残してセンサが対向配置される部位が薄肉になるように形成したことから、突起軸に対する取付強度や安定性を犠牲にすることなく、ターゲットプレート全体を軽量化して慣性力による同プレートの回転方向の位置ずれを抑制することができる。また、この場合、センサをターゲットプレート側により近付けることが可能となるため、センサの配置の自由度を高めることができるとともに、装置全体のコンパクト化も図ることができる。
【００７１】
請求項２に記載の発明によれば、ターゲットプレートをプレス成形によって形成した場合には、同プレートの形成が極めて容易になるとともに精度も良好となり、製造コストの一層の低減が可能となる。
【００７４】
また、ターゲットプレートに回り止め部を設けた場合には、同プレートと突起軸との相対回転をより確実に阻止し、慣性力によるターゲットプレートの回転方向の位置ずれを未然に防止することができる。
【００７５】
さらにまた、吸排通路軸を機関本体部に固定設置する一方で、突起軸の先端面からベーンロータの本体部にかけて接続穴を形成し、この接続穴に吸排通路軸を挿入してその接続穴と吸排通路軸の間にシール部材を介装するようにした場合には、シール部材のずれや、それに伴う作動油の漏れ、エッジ当たりによるシール部材の劣化等を確実に防止することができる。
【００７６】
また、ターゲットプレートの内周縁部に軸方向に突出するボス部を形成し、そのターゲットプレートを、ボス部が突起軸の付根部側に位置されるように同突起軸に圧入固定するようにした場合には、ターゲットプレートの取付剛性がボス部によって高められるためにセンサによる検出精度の向上が可能になり、さらに、ボス部が突起軸の先端側に位置されないため、装置の軸長の増大を招くことなく、ターゲットプレートの本体部と他の部材との干渉を確実に回避することができる。
【００７７】
また、ターゲットプレートの内周縁部をプレス成形によって断面コ字状に形成し、その内周側円筒壁を突起軸に圧入固定するようにした場合には、ターゲットプレートを薄肉にして軽量化を図りつつも、同プレートの取付剛性を高めることができる。
【００７８】
さらに、ターゲットプレートの内周側円筒壁を、同プレートのコ字状断面の底部側から突起軸に圧入するようにした場合には、プレス成形時にできる底部側コーナ部分の湾曲により、突起軸に対するターゲットプレートの取付作業を容易にすることができる。
【００７９】
請求項８及び９に記載の発明は、ターゲットプレートを突起軸の圧入固定することによって請求項１の発明と同様な作用効果が得られると共に、ターゲットプレートに形成する一部の突起の幅を広げることなく、ターゲットプレートの正確な回転位置を検出することができるため、ターゲットプレート全体を軽量化して、慣性質量によるターゲットプレートの回転位置のずれを確実に防止することができる。
【００８０】
また、ターゲットプレートの検出用突起と目印用突起をその内周縁部側よりも肉薄に形成したため、同プレートの取付強度や取付安定性を犠牲にすることなく、より一層の軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図２のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図２】同実施形態を示す図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図３】同実施形態を示す図１のＣ矢視図。
【図４】同実施形態のターゲットプレートを示す正面図。
【図５】同実施形態のセンサ出力に基づく検出信号を示す図。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す図１のＣ矢視相当図。
【図７】本発明の第３の実施形態を示す図８のＤ−Ｄ線に沿う断面図。
【図８】同実施形態を示す図７のＥ−Ｅ線に沿う断面図。
【図９】同実施形態のターゲットプレートを示す正面図。
【図１０】同実施形態を示す図９のＦ−Ｆ線に沿う断面図。
【図１１】本発明の第４の実施形態を示す図７に対応の断面図。
【図１２】同実施形態のターゲットプレートを示す正面図。
【図１３】同実施形態を示す図１２のＧ−Ｇ線に沿う断面図。
【図１４】従来の技術を示す断面図。
【符号の説明】
１０…カムシャフト
１２，１１２，２１２…バルブタイミング制御装置
１３…チェーンスプロケット（駆動力伝達部材）
１４…ハウジング
１６…ベーンロータ
１７…油圧吸排手段
２５…進角室
２６…遅角室
２８…突起軸
２９…吸排通路軸
３０…接続穴
４５…シールリング（シール部材）
５５，１５５，２５５…ターゲットプレート
５７…検出用突起
５８…目印用突起
５９…センサ
６０…キー溝（回り止め部）
７１…ボス部
８０…内周縁部
８０ａ…内周側円筒壁
８０ｂ…底部
【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】
0004012378.tif 000007
【図７】
0004012378.tif 000008
【図８】
0004012378.tif 000009
【図９】
0004012378.tif 000010
【図１０】
0004012378.tif 000011
【図１１】
0004012378.tif 000012
【図１２】
0004012378.tif 000013
【図１３】
0004012378.tif 000014
【図１４】
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