(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ための駆動カムを有し、前記駆動力伝達部材と相対回転可能に組み付けられ、前記駆動力伝達部材からの動力によって従動回転するカムシャフトと、
前記駆動力伝達部材と一体化されて回転するハウジング部材と、
前記ハウジング部材内に収容され、前記カムシャフトと一体化されて回転するベーン部材と、
前記ハウジング部材内に設けられ、油圧によって前記ベーン部材を回動させる進角油圧室及び遅角油圧室と、
前記進角油圧室及び遅角油圧室に連通し、これらの油圧室に選択的に油圧を吸排する油圧吸排手段と、
前記ベーン部材とハウジング部材の間に設けられ、内燃機関の運転状態に応じて前記ベーン部材とハウジング部材との相対回動を規制する回動規制手段と、を備え、
前記駆動力伝達部材の質量分布が回転軸非対称になるように前記駆動力伝達部材に軽量部を設け、
前記回動規制手段によって前記ベーン部材とハウジング部材の相対回動が規制されている際に、前記軽量部と前記回動規制手段の配設位置を略一致させると共に、前記軽量部を、前記駆動力伝達部材の少なくとも片側面に設けた薄肉部によって構成し、
前記駆動力伝達部材を、前記ハウジング部材とベーン部材のうちの前記回動規制手段の付加に伴って重量増加する部材に対して比重の大きい部材で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】
前記薄肉部を設けたことによる前記駆動力伝達部材の慣性モーメントの減少量と、前記回動規制手段を設けたことによる慣性モーメントの増加量とを略一致させ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】
前記薄肉部を、前記駆動力伝達部材の回転軸に垂直な平面に設けると共に、該平面の一般部よりも薄肉に形成することによって構成し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】
前記薄肉部を、ほぼ同一形状に複数個設けたことを特徴とする請求項１〜３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。
【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（以下、「エンジン」と言うものとする。）の吸気弁や排気弁の開閉タイミングを運転条件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する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン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１１-１３２０１３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部材を駆動力伝達部材と一体のハウジング部材の内部に収容配置すると共に、このハウジング部材の内部に進角油圧室及び遅角油圧室を設け、この各油圧室に選択的に油圧を吸排することによってベーン部材をハウジング部材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】
このような所謂ベーン式のバルブタイミング制御装置においては、エンジンの回転速度が遅い場合等の供給油圧が低いときに油圧室内の圧力が吸気弁や排気弁から受ける反力に負け、ベーン部材がその反力によって押し動かされることが知られている。これに対処するため上記公報に記載のバルブタイミング制御装置にあっては、ベーン部材とハウジング部材に両者の相対位置を固定する回動規制手段としてのロックピンを設け、このロックピンによって前記ベーン部材の押し戻しを防止するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ロックピンによってベーン部材の押し戻しを防止する前記のようなバルブタイミング制御装置においては、ベーン部材やハウジング部材のロックピン保持部やロックピン嵌合部の周域が肉盛り等の必要から他の部分に対して異形になり、その分質量が部分的に増加する。とりわけ、ロックピンをベーン部材の一部の羽根部に設けるものについては、ロックピンの収容を可能にするために一部の羽根部の幅を広げざるを得ず、その分大幅な重量増加を来す。したがって、回転軸に対する重量バランスが崩れ、円滑な回転が妨げられてしまうという問題がある。特に、このようなバルブタイミング制御装置では、常にエンジンのクランクシャフトによってハウジング部材やベーン部材が高速回転されるため、重量のアンバランスの影響が非常に大きい。
【０００６】
この問題は、バルブタイミング制御装置の円滑な回転を阻害するだけでなく、バルブタイミング制御装置を支えるカムシャフトや軸受けにも悪影響を及ぼし、エンジンの振動や構成部材の偏摩耗等の原因になる虞があった。
【０００７】
現在、この問題の対策としては、ハウジング部材の外周面のうちの、前記の重量増加部分と軸対称の位置にバランス用の肉盛りを設けることが考えられるが、この対策の場合、ハウジング部材の外形が大きくなるうえ全体重量が増加するため、エンジンの小型・軽量化の観点から好ましくない。
【０００８】
一方、既に発行されている特開平１０−３０４１１号公報には、ベーン部材の羽根部との間で進角油圧室や遅角油圧室を隔成するハウジング部材の仕切壁に肉抜き部分を設け、これによって装置全体の軽量化と回転モーメントの減少を図るバルブタイミング制御装置の技術が示されており、また、特開平１０−３１７９２０号公報や同１１−１０１１０８号公報には、ハウジング部材の外周面の仕切壁対応部に肉抜き部分を設けることによって同様に軽量化と回転モーメントの減少を図るようにしたものが示されている。
【０００９】
これらの技術は、軽量化や回転モーメントの減少を図るうえでは確かに有効ではあるが、実際には、ハウジング部材は既に限界まで軽量化され、肉厚も相当に薄くなっており、充分な肉抜きを設けることは難しい。つまり、上記のいずれの技術の場合にも、ハウジング部材に設ける肉抜きを大きくしようとすると、仕切壁のサイズによって制限を受け、この仕切壁のサイズを大きくしようとすると、ベーン部材の回動範囲を狭くせざるを得ず、これらがネックになって実際に充分な肉抜きを設けることは至難である。
【００１０】
ところで、前記のロックピンの追加に伴なう回転アンバランスの問題を解消する対策として、ハウジング部材に肉抜き部分を設ける前記公報に記載の技術を利用することも考えられるが、ハウジング部材に肉抜き設ける場合にはやはり前述同様に仕切壁のサイズの問題がネックになり、その実現は難しい。
【００１１】
そこで本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ベーン部材やハウジング部材等に設計変更を加えることなく、回動規制手段を設けたことに伴なう回転アンバランスを無くす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しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、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ための駆動カムを有し、前記駆動力伝達部材と相対回転可能に組み付けられ、前記駆動力伝達部材からの動力によって従動回転するカムシャフトと、前記駆動力伝達部材と一体化されて回転するハウジング部材と、前記ハウジング部材内に収容され、前記カムシャフトと一体化されて回転するベーン部材と、前記ハウジング部材内に設けられ、油圧によって前記ベーン部材を回動させる進角油圧室及び遅角油圧室と、前記進角油圧室及び遅角油圧室に連通し、これらの油圧室に選択的に油圧を吸排する油圧吸排手段と、前記ベーン部材とハウジング部材の間に設けられ、内燃機関の運転状態に応じて前記ベーン部材とハウジング部材との相対回動を規制する回動規制手段と、を備え、
前記駆動力伝達部材の質量分布が回転軸非対称になるように前記駆動力伝達部材に軽量部を設け、前記回動規制手段によって前記ベーン部材とハウジング部材の相対回動が規制されている際に、前記軽量部と前記回動規制手段の配設位置を略一致させると共に、前記軽量部を、前記駆動力伝達部材の少なくとも片側面に設けた薄肉部によって構成し、前記駆動力伝達部材を、前記ハウジング部材とベーン部材のうちの前記回動規制手段の付加に伴って重量増加する部材に対して比重の大きい部材で形成したことを特徴としている。
【００１３】
この発明の場合、回動規制手段を設けたことに伴なう回転軸回りの部分的な重量増加は、駆動力伝達部材の軽量部による部分的な重量減少によって相殺される。したがって、装置の重心を回転軸に近づけることが可能になる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、前記薄肉部を設けたことによる前記駆動力伝達部材の慣性モーメントの減少量と、前記回動規制手段を設けたことによる慣性モーメントの増加量とを略一致させたことを特徴としている。
【００１５】
この発明の場合、回動規制手段を設けたことによる慣性モーメントの増加分が、軽量部を設けたことによる駆動力伝達部材の慣性モーメントの減少分によって相殺される。したがって、装置の重心はほぼ回転軸上に位置されることとなる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記薄肉部を、前記駆動力伝達部材の回転軸に垂直な平面に設けると共に、該平面の一般部よりも薄肉に形成することによって構成したことを特徴としている。
【００１７】
この発明の場合、軽量部を薄肉部とすることにより、駆動力伝達部材の壁を完全に貫通する構造でないことから、駆動力伝達部材の剛性低下が生じにくくなる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、前記薄肉部を、ほぼ同一形状に複数個設けたことを特徴としている。
【００１９】
この発明の場合、薄肉部を一つ大きく形成するのに比較して形成が容易になるうえ、薄肉部の形成位置や個数を変更することで容易に回転バランスの調整を行うことが可能になる。
【００２０】
【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。
【００２１】
図１〜図５は本発明の一実施形態を示すものであり、図２において、１は、エンジンのカムシャフトである。このカムシャフト１は、図外のシリンダヘッドに軸受を介して回転自在に支持されると共に、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２はこのカムシャフト１の一端側に設けられている。
【００２２】
バルブタイミング制御装置２は、図２及び図３に示すように、タイミングチェーン３を介してクランクシャフト（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４と、このチェーンスプロケット４の前端部に一体に結合されたハウジング部材５と、一端部に前記チェーンスプロケット４とハウジング部材５が必要に応じて回動できるように組み付けられた前記カムシャフト１と、このカムシャフト１の一端にスリーブ６と共に一体に組み付けられ前記ハウジング部材５の内部に回動自在に収容されたベーン部材７と、このベーン部材７をエンジンの運転状態に応じて油圧によって正逆回転させる油圧吸排手段８と、前記カムシャフト１に作用する正の回転変動トルクに伴なうベーン部材７の戻りを運転状態に応じて規制する回動規制手段９と、を備えている。
【００２３】
前記ハウジング部材５は、略円筒状のハウジング本体１０と、このハウジング本体１０の前後の端面にボルト１１によって結合されたフロントカバー１２及びリアカバー１３を備えており、ハウジング本体１０の内周面には、図３に示すように、９０°間隔で断面台形状の仕切壁１４が４つ突設されている。尚、図２中１５ａ，１５ｂは、チェーンスプロケット４、リアカバー１３、ハウジング本体１０の三者間と、ハウジング本体１０とフロントカバー１２の間を夫々位置決めする位置決めピンである。
【００２４】
一方、前記ベーン部材７は、カムシャフト１にスリーブ６と共にボルト（図示せず。）結合される略円柱状の胴部１６と、この胴部１６の外周面に９０°間隔で放射状に突設された４つの羽根部１７…を備えており、胴部１６はハウジング部材１０の軸心位置に配置され、各羽根部１７はハウジング部材５の隣接する仕切壁１４，１４間に配置されている。そして、ベーン部材７の各羽根部１７の一方側の側面とそれに対峙する仕切壁１４の間は進角油圧室１８とされ、各羽根部１７の他方側の側面とそれに対峙する仕切壁１４の間は遅角油圧室１９とされている。したがって、この装置においては進角油圧室１８と遅角油圧室１９の対が計４組設けられている。尚、各羽根部１７と仕切壁１４の先端部には、ばね付勢されたシール部材２０が夫々装着され、隣接する油圧室１８，１９間の液密が図られている。
【００２５】
また、ベーン部材７の胴部１６の前面側には円形状の凹部２１が設けられており、前記各進角油圧室１８に連通する第１径方向孔２２の端部と、各遅角油圧室１９に連通する第２径方向孔２３の端部がこの凹部２１の内周面に夫々開口している。第１径方向孔２２と第２径方向孔２３の各端部は、凹部２１内の軸方向にオフセットした位置に開口している。
【００２６】
そして、前記ベーン部材７の凹部２１には、エンジンの図外のフロントカバーに延設された円柱状の軸部材２４が相対回動可能に嵌合されており、後に詳述するが、この軸部材２４を通して進角油圧室１８と遅角油圧室１９に対する作動油の吸排が行われるようになっている。
【００２７】
前記油圧吸排手段８は、図２に示すように進角油圧室１８に対して油圧を吸排する第１油圧通路２５と、遅角油圧室１９に対して油圧を吸排する第２油圧通路２６の２系統の油圧通路を有し、この両油圧通路２５，２６には、供給通路２７とドレン通路２８が夫々通路切換用の電磁切換弁２９を介して接続されている。前記供給通路２７には、オイルパン３０内の油を圧送するオイルポンプ３１が設けられており、ドレン通路２８の端部は前記オイルパン３０内に連通している。また、電磁切換弁２９はコントローラ３２によって制御されるが、このコントローラ３２には、エンジン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。
【００２８】
図３，図４中の３３は、ハウジング部材５の外周面に軸方向に沿って複数形成されたクランク角判定用のフェーズ溝であり、このフェーズ溝３３は、ハウジング部材５の外周上に一定角度ピッチ毎に配列数を変えて配置され、一定クランク角毎に発生パルスが変化するようになっている。そして、ハウジング部材５に近接した位置には、磁気検出素子等の図外のパルス検出装置が配置されており、この検出装置によって発生パルスを検出することによりクランク角を検出できるようになっている。この検出信号は前記のコントローラ３２に入力される。
【００２９】
第１油圧通路２５は、エンジンのフロントカバー１２から前記軸部材２４の軸心方向に沿って形成された第１の軸孔３４と、この第１の軸孔３４に交差するように軸部材２４の先端部近傍に形成された第１の径方向孔３５と、第１の径方向孔３５に連通するように軸部材２４の外周面に形成された第１の環状溝３６と、この第１の環状溝３６と各進角油圧室１８を連通するベーン部材７の前記第１径方向孔２２と、によって構成されている。そして、第２油圧通路２６は、同様に軸部材２４の軸心方向に沿って形成された第２の軸孔３７と、この軸孔３７に交差する第２の径方向孔３８と、軸部材２４の外周面に形成されて第２の径方向孔３８に連通する第２の環状溝３９と、この第２の環状溝３９と各遅角油圧室１９を連通するベーン部材７の第２径方向孔２３と、によって構成されている。尚、この実施形態の場合、第２の軸孔３７の先端部はベーン部材７の凹部２１内に向かって開口しているが、この先端部は開口させず閉塞するようにしても良い。
【００３０】
したがって、ハウジング部材５の内部の進角油圧室１８と遅角油圧室１９には、軸部材２４からベーン部材７にかけて形成された第１油圧通路２５と第２油圧通路２６を通して作動油が選択的に吸排される。
【００３１】
また、回動規制手段９は、エンジン始動時等のベーン部材７が遅角側に回動制御されるときにハウジング部材５とベーン部材７の相対的な回動を機械的にロックするものであり、ベーン部材７に放射方向に沿って進退自在に収容支持されたロックピン４０と、このロックピン４０を突出方向（径方向外側）に付勢するばね部材４１と、ハウジング部材５の内周面に形成され、ベーン部材７がハウジング部材５に対して遅角方向に最大に変位した位置でロックピン４０の先端が嵌合される嵌合穴４２とを備えている。
【００３２】
ロックピン４０は、ベーン部材７の４つ羽根部１７…のうちの一つに収容配置されている。より詳しくは、図３に示すように、ベーン部材７の一つの羽根部１７は進角油圧室１８側に向かって段差状に膨出しており、この膨出部４３の外面に放射方向に沿ってシリンダ穴４４が形成され、そのシリンダ穴４４にカラー４５を介してロックピン４０が摺動自在に収容されている。カラー４５はベーン部材７よりも硬い材質の材料によって形成され、シリンダ穴４４の開口部側に偏倚するように圧入固定されている。尚、ハウジング部材５には、ベーン部材７が遅角方向（進角油圧室１８方向）に最大に変位したときにベーン部材７の膨出部４３に対して設定微小隙間ｄをもって対峙するように膨出部４３に対応した段差部４６が設けられている。
【００３３】
そして、ロックピン４０は、全体がほぼ有底円筒状に形成されており、シリンダ穴４４に収容される基端部の外周には、前記カラー４５の端面に当接可能なストッパフランジ４７が延設されている。このストッパフランジ４７はカラー４５の端面に当接することによってロックピン４０の突出方向の変位を規制し、それによってベーン部材７から同ピン４０が抜脱するのを防止すると共に、ベーン部材７が進角側に回動したときにロックピン４０の先端がハウジング部材５の内周面に接触するのを防止する。
【００３４】
また、ロックピン４０は先端部を残し中空に形成されているが、この中空部４８には同ピン４０を突出方向に付勢する前記ばね部材４１が配置されている。そして、シリンダ穴４４から突出するロックピン４０の先端部は裁頭円錐状に形成されており、その先端面には後述する油圧を受けるための窪み４９が形成されている。ロックピン４０は前記の中空部４８と窪み４９によって軽量化も図られている。尚、ベーン部材７の胴部１６には、図２に示すようにシリンダ穴４４の底部と装置外部を連通する通気孔５０が形成され、シリンダ穴４４の底部が大気圧に維持されるようになっている。
【００３５】
一方、ロックピン４０の先端の嵌合される嵌合穴４２はハウジング部材５（ハウジング本体１０）に直接形成されているのではなく、硬質材料からなる別体のプラグ５１に形成されている。このプラグ５１はハウジング部材５の前記段差部４６に径方向に沿うように嵌着固定されている。そして、プラグ５１の嵌合穴４２はロックピン４０の先端部が嵌合できるように先開きのカップ状に形成されており、この嵌合穴４２には段差部４６と膨出部４３の隙間ｄと嵌合穴４２の底部とを連通する油圧導入溝５２が形成されている。したがって、嵌合穴４２の底部はこの油圧導入溝５２と隙間ｄを通して常時進角油圧室１８と導通している。
【００３６】
また、ハウジング部材５の段差部４６は、ベーン部材７の羽根部１７の変位する一般部の内周面から軸心方向に向かって立ち上がっているが、その立ち上がり壁は前記嵌合穴４２の配設位置に向かって緩やかなテーパ面５３となっている。したがって、ベーン部材７が進角側（遅角油圧室１９側）から遅角側（進角油圧室１８側）に向かって変位する場合であっても、ロックピン４０は前記テーパ面５３にガイドされてスムーズに後退方向に押し縮められ、嵌合穴４２の穴縁を乗り越えて最終的に嵌合穴４２に嵌合される。
【００３７】
ここで、このバルブタイミング制御装置は上述のようにベーン部材７とハウジング部材５の間に回動規制手段９を設けたことから、ベーン部材７の膨出部４３とハウジング部材５の段差部４６の分だけ部分的に質量が増加し、その結果、ベーン部材７とハウジング部材５の回転軸Ｏ回りの質量分布は均一ではなく回動規制手段９の設置側に大きく偏倚している。
【００３８】
このバルブタイミング制御装置２においては、このベーン部材７とハウジング部材５の質量分布の不均一を相殺するため、ハウジング部材５の後端面に結合されるチェーンスプロケット４に貫通孔５４を形成し、それによってチェーンスプロケット４に部分的に軽量部を設けるようにしている。
【００３９】
この実施形態の場合、貫通孔５４は、図１に示すように略長方形状のものがチェーンスプロケット４の円周方向に沿って三つ設けられており、その配置は同図中の右斜め上側に偏っている。この貫通孔５４は、図５に示すように一様厚みのチェーンスプロケット４を軸方向に貫通するように（回転軸Ｏに垂直な平面を貫通するように）形成されているため、チェーンスプロケット４の重心位置は回転軸Ｏに対して図１中の左斜め下側に偏っている。即ち、チェーンスプロケット４は貫通孔５４が設けられた分だけチェーンスプロケット４の右斜め上側が軽くなっている。
【００４０】
前記貫通孔５４は、チェーンスプロケット４を図４に示すようにハウジング部材５に結合したときに、前記回動規制手段９を設けたことによるベーン部材７とハウジング部材５の回転軸Ｏ回りの質量分布の不均一を相殺するように設けられている。詳しくは、三つの貫通孔５４，５４，５４のうちの中央のものが回動規制手段９の配設位置にほぼ対応する位置にくるようにチェーンスプロケット４をハウジング部材５に取り付け、ベーン部材７に膨出部４３を設けたことによる質量増加分とハウジング部材５に段差部４６を設けたことによる質量増加分を貫通孔５４の質量減少分で相殺している。
【００４１】
また、この実施形態においては、回転軸Ｏから貫通孔５４までの距離も正確に設定し、ベーン部材７とハウジング部材５に膨出部４３と段差部４６を設けたことによる慣性モーメントの増加分を、チェーンスプロケット４に貫通孔５４を設けたことによる慣性モーメントの減少分でほぼ完全に相殺するようになっている。
【００４２】
さらに説明すると、回転軸Ｏから貫通孔５４までの距離は、その距離を広げるほど、つまりチェーンスプロケット４の外周側に貫通孔５４を近づけるほどその影響力は大きくなる。したがって、貫通孔５４による減少質量をｍａ、回転軸Ｏから貫通孔５４の中心までの距離をｌａとしたときのｍａ×ｌａ2なる慣性モーメントの減少量と、ベーン部材７の膨出部４３とハウジング部材５の段差部４６による慣性モーメントの増加量とを合致させることにより、バルブタイミング制御装置２の重心と回転軸Ｏとをほぼ一致させることができる。
【００４３】
また、この実施形態の場合、ハウジング部材５とベーン部材７はアルミニウム合金によって形成され、チェーンスプロケット４はアルミニウム合金よりも比重の重い鉄系の材料によって形成されている。したがって、比重の大きいチェーンスプロケット４に形成した貫通孔５４が装置全体に与える効果が非常に大きくなり、貫通孔５４の開口面積や設置数を最小にしてチェーンスプロケット４の強度低下を最小限に抑えることが可能になっている。
【００４４】
また、上述したように、この実施形態の場合、ハウジング部材５（ハウジング本体１０）の外周面にフェーズ溝３３が形成されているが、このフェーズ溝３３の配置数は、回動規制手段９の配設位置に対応する部分が最大になるように設定されている。つまり、この実施形態においては、図３及び図４に示すように約９０°の間隔でハウジング部材５の外周面のフェーズ溝３３の配列数を１，２，４，２と変化させているが、配列数が４つになる部分がほぼ回動規制手段９の配設位置にくるように設定されている。したがって、ハウジング部材５は回動規制手段に対応する部分がこのフェーズ溝３３によっても部分的に軽量化されている。
【００４５】
つづいて、この実施形態の作用について説明する。
【００４６】
かかる構造において、エンジン始動時でオイルポンプ３１から作動油が充分に供給されないときや、電磁切換弁２９の操作によって遅角油圧室１９に高圧の作動油が供給されたときには、ベーン部材７がハウジング部材５に対して図３に示す最遅角位置にあり、回動規制手段９のロックピン４０はこのときばね部材４１の付勢力と遠心力を受けその先端部が嵌合穴４２に嵌合し、ベーン部材７とハウジング部材５を機械的に連結している。このため、図外のクランクシャフトからタイミングチェーン３を介してチェーンスプロケット４に入力された回転駆動力は、最遅角状態で機械的に連結されたハウジング部材５とベーン部材７を介してカムシャフト１に伝達され、図外の駆動カムを介して吸気弁を遅角タイミングで開閉する。尚、このときベーン部材７の膨出部４３の側面はこれに対峙する仕切壁１４の側面に当接せずに僅かに離間した状態に維持されている。
【００４７】
そして、ベーン部材７がこのように最遅角側に回動変位しているときには、上述のようにロックピン４０が嵌合穴４２に嵌合してハウジング部材５とベーン部材７を機械的に結合するため、吸気弁からカムシャフト１に正または負の変動トルクが入力されてもベーン部材７はハウジング部材５に対して相対回動することがなく、したがって、ベーン部材７の膨出部４３や羽根部１７が仕切壁１４に衝突して打音等を発生する不具合は生じない。
【００４８】
また、この状態からコントローラ３２による電磁切換弁２９の制御によって進角油圧室１８が供給通路２７に連通し、遅角油圧室１９がドレン通路２８に連通するようになると、進角油圧室１８には高圧の作動油が導入され、このときロックピン４０の先端側（嵌合穴４２の底部）にも膨出部４３と段差部４６の隙間ｄと油圧導入溝５２を介してその高圧の作動油が導入される。これにより、ロックピン４０は作動油の圧力を受けて後退方向の押圧力を受けることとなり、この押圧力がロックピン４０に作用する遠心力とばね部材４１の付勢力に抗してロックピン４０をベーン部材７のシリンダ穴４４内に押し込めるようになる。これによってロックピン４０の先端部がハウジング部材５側の嵌合穴４２から完全に離脱し、ロックピン４０によるハウジング部材５とベーン部材７の機械的な回動規制は解除されるようになる。
【００４９】
一方、ベーン部材７の各羽根部１７は進角油圧室１８と遅角油圧室１９の差圧を受け、ベーン部材７全体はハウジング部材５に対して進角方向（遅角油圧室１９方向）に回動し、最進角位置で停止する。これにより、チェーンスプロケット４とカムシャフト１が相対回動し、チェーンスプロケット４に対するカムシャフト１の回転位相が進角側に制御される。
【００５０】
こうして、チェーンスプロケット４に対するカムシャフト１の回転位相が進角側に制御されている間、進角油圧室１８にはオイルポンプ３１の高圧が作用しつづけるため、ロックピン４０はこの圧力によってシリンダ穴４４内に後退した状態に維持される。
【００５１】
つづいて、この状態からコントローラ３２による電磁切換弁２９の制御によって遅角油圧室１９が供給通路２７に、進角油圧室１８がドレン通路２８に夫々連通するようになると、遅角油圧室１９に高圧の作動油が導入されると共に進角油圧室１８の作動油がオイルパン３０内に排出される。
【００５２】
これにより、ベーン部材７の各羽根部１７には遅角油圧室１９と進角油圧室１８の差圧が作用し、ベーン部材７全体はこの差圧を受けてハウジング部材５に対して遅角方向（進角油圧室１８方向）に回動するようになる。このとき、ロックピン４０の先端部の臨む進角油圧室１８は大気圧とされるためにロックピン４０は遠心力とばね部材４１の付勢力を受けて突出するようになるが、ロックピン４０の突出高さはストッパフランジ４７とカラー４５の当接によって規制されるため、ベーン部材７はロックピン４０がテーパ面５３の位置に達するまでは同ピン４０の先端部をハウジング部材５に対し非接触に維持して回動する。
【００５３】
そして、ハウジング部材５に対するベーン部材７の回動が進み、ロックピン４０の先端部がテーパ面５３に接すると、ロックピン４０はそのテーパ面５３に徐々にガイドされて段差部４６に乗り上げ、嵌合穴４２の穴縁を乗り越えて同穴４２に嵌合される。この結果、ベーン部材７は最遅角位置で再度ハウジング部材５に機械的に連結され、チェーンスプロケット４に対するカムシャフト１の回転位相は遅角側に制御されることとなる。
【００５４】
また、以上では最遅角と最進角の状態のバルブタイミング制御について説明したが、ベーン部材７が最遅角位置と最進角位置の間の任意の位置にあるときに電磁切換弁で第１油圧通路２５と第２油圧通路２６を共に閉塞するようにすれば、吸気弁をベーン部材７の回動位置に応じた任意のバルブタイミングで開閉することができる。尚、このときに、進角油圧室１８は密閉状態に維持されているためにロックピン４０の先端部には油圧が作用し、ロックピン４０によるベーン部材７とハウジング部材５の係合は解除されている。
【００５５】
以上のように、このバルブタイミング制御装置２はエンジンのクランクシャフトによって高速回転され、大抵の場合その高速回転中にバルブタイミングの制御を行うため、装置２の重心が回転軸Ｏに対して偏心していることは好ましくない。しかし、この実施形態のバルブタイミング制御装置２は、チェーンスプロケット４の回転軸Ｏと垂直な平面に複数の貫通孔５４を円周方向の一部に編寄させて設けることによって同スプロケット４の質量分布を回転軸非対称にし、さらにこの貫通孔５４の配置角度と回動規制手段９の配置角度を略一致させ、かつ、貫通孔５４によるスプロケット４の慣性モーメントの減少量が、ベーン部材７とハウジング部材５に膨出部４３と段差部４６を設けたことによる慣性モーメントの増加量と一致するように設定してあるため、装置２の重心がほぼ回転軸Ｏ上に位置され、回転アンバランスはほとんど生じることがない。
【００５６】
したがって、この装置２においてはベーン部材７やハウジング部材５に何ら手を加えなくても回転バランスを適正に保つことができる。ただし、この実施形態においては、ハウジング部材７の外周上のフェーズ溝３３の配置数が最大になる部分がほぼ回動規制手段９の配設位置にくるように設定してあるため、フェーズ溝３３も回転バランスの調整に寄与している。この実施形態のようにフェーズ溝３３の配置を工夫するようにすれば、チェーンスプロケット４に対する部分的な肉抜き量（加工量）を少なくし、同スプロケット４の剛性低下をより少なくすることができる。
【００５７】
尚、本発明の実施形態は以上で説明したものに限るものではなく、チェーンスプロケット４等の駆動力伝達部材に軽量部を設ける手段として貫通孔５４を形成するのに代えて図６に示すようにスプロケット４等の表裏両面、若しくは、片側面に薄肉部５５を設けるようにしても良い。このように薄肉部５５を設けることで軽量部を構成するようにした場合には、貫通孔５４を設ける場合に比較してチェースプロケット４等の駆動伝達部材の剛性低下を少なくし、変形の少ない構造とすることができるという利点がある。ただし、上述した実施形態のように貫通孔５４によって軽量部を構成する場合には、加工が容易である分製造コストの低減を図ることができるという利点がある。
【００５８】
また、上述した実施形態ではチェーンスプロケット４に略長方形状の貫通孔５４を円周方向の一部に偏倚させて複数形成したが、貫通孔１５４は図７に示すようにチェーンスプロケット４上に一つだけ形成するようにしても良い。この場合には、貫通孔１５４の数を少なくすることができる分、製造が容易になるという利点がある。
【００５９】
さらに、図８に示すようにチェーンスプロケット４に形成する貫通孔２５４を略長方形状ではなく円形状に形成するようにしても良い。上述した実施形態のものについても言えることであるが、貫通孔２５４（５４）を一つでなく同形状のものを複数形成するようにした場合には、形成する貫通孔２５４（５４）の数や配置を変更することによって微妙なバランス調整や設計変更に容易に対応することができるという有利な効果が得られる。特に、図８に示したもののように、複数形成する貫通孔２５４を円形にする場合には、チェーンスプロケット４にボルト結合用の挿通孔５６を穿設する際に、同時に貫通孔２５４をボール盤等によって容易に形成することができるという利点がある。したがって、既存のチェーンスプロケット４に簡単な孔あけ加工を施すだけで本願の装置を得ることができる。
【００６０】
また、以上ではチェーンスプロケット４に貫通孔５４や薄肉部５５を設けることによって軽量部を構成する例について説明したが、チェーンスプロケット４に比重の小さい材料を部分的に設けることによって軽量部を構成するようにしても良い。そして、チェーンスプロケット４等の駆動力伝達部材に部分的に軽量部を設けることに加え、ハウジング部材５の内部のレイアウトを変更することによって装置の回転バランスをとるようにしても良いのは勿論である。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載の発明は、回動規制手段を設けたことに伴なう回転軸回りの部分的な重量増加を、駆動力伝達部材の軽量部による部分的な重量減少によって相殺し、ベーン部材やハウジング部材等に何ら設計変更を加えることなく、装置の重心を回転軸に近づけることができるため、装置の大型化や重量増加等の不具合を招くことなく回転軸に対する重量バランスを良好にし、装置作動の安定性を高め、かつ、振動騒音の発生や軸受等の構成部品の早期摩耗を未然に防止することができる。さらに、本発明においては、既に限界近くまで軽量化されたハウジング部材に肉抜き加工する必要がないため、ハウジング部材の必要強度を保つことができる。
【００６２】
しかも、駆動力伝達部材を、ハウジング部材とベーン部材のうちの回動規制手段の付加に伴なって重量増加する部材に対して比重の大きい部材で形成するようにしたため、駆動力伝達部材に対する僅かな肉抜き加工によって確実に回転バランスを調整することができる。
【００６３】
請求項２に記載の発明は、回動規制手段を設けたことによる慣性モーメントの増加分を、軽量部を設けたことによる駆動力伝達部材の慣性モーメントの減少分によって相殺することができるため、回動規制手段を設けたことによる回転アンバランスをほぼ完全に無くすことができる。
【００６４】
請求項３に記載の発明は、薄肉部を、駆動力伝達部材の回転軸に垂直な平面に設けると共に、該平面の一般部よりも薄肉に形成された薄肉部によって構成するようにしたため、駆動力伝達部材の剛性低下を招くことなく装置の回転アンバランスを無くすことができる。
【００６５】
請求項４に記載の発明は、薄肉部を、ほぼ同一形状に複数個設けるようにしたため、加工が容易になり低コストでの製造が可能になると共に、薄肉部の形成位置や個数の変更によって容易に回転バランスの調整や設計変更に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すチェーンスプロケットの図２のＡ矢視に対応の正面図。
【図２】同実施形態を示す図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図３】同実施形態を示す図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図４】同実施形態を示す要部の斜視図。
【図５】同実施形態を示す図１のＤ−Ｄ線に沿う断面図。
【図６】本発明の他の実施形態を示す図１のＤ−Ｄ線に沿う断面に対応の断面図。
【図７】本発明のさらに他の実施形態を示すチェーンスプロケットの図２のＡ矢視に対応の正面図。
【図８】本発明のさらに別の実施形態を示すチェーンスプロケットの図２のＡ矢視に対応の正面図。
【符号の説明】
１…カムシャフト
２…バルブタイミング制御装置
４…チェーンスプロケット（駆動力伝達部材）
５…ハウジング部材
７…ベーン部材
８…油圧吸排手段
９…回動規制手段
１８…進角油圧室
１９…遅角油圧室
５４…貫通孔（軽量部）
５５…薄肉部（軽量部）
【図１】
0004350861.tif 000002
【図２】
0004350861.tif 000003
【図３】
0004350861.tif 000004
【図４】
0004350861.tif 000005
【図５】
0004350861.tif 000006
【図６】
0004350861.tif 000007
【図７】
0004350861.tif 000008
【図８】
0004350861.tif 000009