(57)【要約】【課題】付勢手段の接触で生じるベーンロータの作動抵抗を低減して、ハウジングに対しベーンロータが円滑に作動可能なバルブタイミング調整装置を提供する。【解決手段】ハウジング３の収容室４０にカムシャフト２と一体で回動するベーンロータ５が収容され、支持部材６はベーンロータ５と一体で回転可能にボルト孔４に通るボルトで締結されている。スプリング７は、一端がハウジングの固定ピン３５０に係止され、他端７２が支持部材６に形成される長溝６４０に移動可能または係止可能に挿入されている。スプリング７の一端近傍は、ハウジング３の扇部３０１の円弧面３０２に案内され、他端近傍は、ハウジング３の固定ピン３７１に案内される。これにより、コイル状のスプリング７の径内方向の偏心を防ぎ、スプリング７と支持部材６との摩擦接触を回避し、ハウジング３に対するベーンロータの作動抵抗を大幅に軽減することができる。【選択図】図４
2009222037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の駆動軸から吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方を開閉駆動する従動軸に駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記吸気弁および前記排気弁の少なくともいずれか一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置であって、
前記駆動軸および前記従動軸の一方とともに回転し、回転方向に所定角度範囲で形成される収容室を有するハウジングと、
前記駆動軸および前記従動軸の他方とともに回転し、前記収容室を遅角室および進角室に仕切り、前記遅角室および前記進角室に供給される作動流体の圧力により前記ハウジングに対し最遅角位相から最進角位相までの範囲で相対回動するように駆動されるベーンロータと、
前記ベーンロータの反従動軸側の面に当接して前記ハウジングを回動可能に軸受けする軸受部、および、前記軸受部と一体に形成されて反ベーンロータ側へ前記ハウジングから突出する突出部を有する支持部材と、
前記従動軸の回転軸上で前記ベーンロータと前記支持部材とを結合する締結部材と、
前記支持部材の前記突出部の周囲に設けられコイル状をなす付勢手段であって、一端が前記ハウジングに係止され、他端が前記支持部材を進角方向に付勢可能となっており、前記ベーンロータを進角方向に付勢する付勢手段とを備え、
前記ハウジングは、前記付勢手段の前記一端の近傍を径外方向に支持する第１案内手段と、前記付勢手段の前記他端の近傍を径外方向に支持する第２案内手段とを有していること
を特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項２】
前記付勢手段は、前記他端の近傍で径内方向へ折り曲げられる折曲部と、この折曲部の先端側に形成される最端部とを有し、
前記ハウジングは、前記付勢手段の前記一端を係止する第１係止手段を有し、
前記支持部材は、前記付勢手段の前記他端の前記最端部を係止可能な第２係止手段を有し、
前記最遅角位相から所定の中間位相までの範囲において、前記最端部が前記支持部材の前記第２係止手段に係止されることによって前記ベーンロータに対し進角方向の付勢力を与え、
前記中間位相から前記最進角位相までの範囲において、前記折曲部が前記第２案内手段に係止され前記最端部が前記第２係止手段から解除されるよう構成されていること
を特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項３】
前記第２案内手段は、
前記ハウジングに固定される固定部と、
前記固定部に対し回転可能に支持され、前記折曲部を係止可能な係止部とを有すること
を特徴とする請求項２記載のバルブタイミング調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（以下、「内燃機関」をエンジンという）の吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉タイミング（以下、バルブタイミングという）を調整するバルブタイミング調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンのクランクシャフトによる駆動力を受けるハウジングと、ハウジング内に収容され、カムシャフトにクランクシャフトの駆動力を伝達するベーンロータとを備えたバルブタイミング調整装置が知られている。このバルブタイミング調整装置は、遅角室および進角室の作動油圧によりハウジングに対し遅角側および進角側にベーンロータを相対回動することにより、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相を変えて、バルブタイミングを調整するものである。
【０００３】
このようなベーン式のバルブタイミング調整装置の一例として、エンジン停止時に、進角室内に供給される油圧による作動力とリターンスプリングによる進角側への付勢力とによって、ベーンロータの位相変化幅の中間の位相でエンジン始動を可能にするバルブタイミング調整装置が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。このバルブタイミング調整装置を吸気バルブに適用すると、フェール時の油圧が低下した状態でもベーンロータを進角させて始動時の中間位相まで復元することができるため、エンジン冷間時の始動に最適な吸気バルブタイミングを提供することができ、その結果、好適なエンジン始動を実現することができる。
【０００４】
ところで、最遅角から中間位相までの間で付勢力が作用しているとき、リターンスプリングは一端がハウジング側に当接し、他端がベーンロータ側に当接して、当該当接部位に荷重が作用する。さらに、リターンスプリングは、ばね荷重による偏心を防ぐように、一端と他端と以外に少なくとも一点でバルブタイミング調整装置の構成部材に接触している。しかしながら、この接触している部位ではリターンスプリングのばね荷重によって摩擦力が生じるため、例えばリターンスプリングがハウジング側に保持される場合に接触部位がベーンロータ側にあると、ハウジングに対するベーンロータの摩擦による作動抵抗が大きくなる。すなわち、リターンスプリングの揺動トルクに生じるヒステリシスが増大することによって、バルブタイミング調整装置のスムーズな作動が阻害されるおそれがある。
【特許文献１】特開２００２−２２７６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、付勢手段の接触で生じるベーンロータの摩擦による作動抵抗を低減して、ハウジングに対しベーンロータが円滑に作動可能なバルブタイミング調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明によると、駆動軸および従動軸の一方とともに回転するハウジングには作動流体の圧力で相対回動するベーンロータが収容されており、軸受部および突出部を有する支持部材、締結部材、ならびに付勢手段が設けられている。支持部材の軸受部は、ベーンロータの反従動軸側の面に当接し、ハウジングを回動可能に軸受けしている。また、突出部は、軸受部と一体に形成されて反ベーンロータ側へ前記ハウジングから突出している。締結部材は、従動軸の回転軸上でベーンロータと支持部材とを結合している。したがって、支持部材は、ベーンロータと一体となって回転する。支持部材の有する突出部の周囲には、コイル状をなす付勢手段が設けられている。付勢手段は一端をハウジングに係止され、他端で支持部材を進角方向に付勢することが可能となっており、ベーンロータを進角側に付勢する。ハウジングは、付勢手段の一端近傍を径外方向に支持する第１案内手段、および、付勢手段の他端近傍を径外方向に支持する第２案内手段を有している。
【０００７】
従来、上述したように支持部材の周囲にコイル状の付勢手段を設けると、付勢手段に常に作用しているばね荷重によってばねの中心軸線に偏心が生じた場合、コイル状に巻き回された付勢手段の一端近傍がハウジングの端面から突出した支持部材に当接してしまうおそれがある。その結果、ベーンロータの作動に影響を及ぼすことが懸念される。
【０００８】
これに対し、ハウジングが第１および第２案内手段を有する本発明では、第１案内手段に付勢手段の一端近傍が当接し、第２案内手段に付勢手段の他端近傍が当接するため、付勢手段が支持部材に接触することがない。このため、第1案内手段と第2案内手段が摩擦低減手段として機能し、付勢手段と支持部材間の摩擦が生じなくなり、ハウジングに対するベーンロータの作動抵抗を大幅に軽減することができる。その結果、本発明のバルブタイミング調整装置によると、付勢手段と支持部材との接触摩擦で生じるベーンロータの作動抵抗を低減して、ハウジングに対しベーンロータの作動を円滑にすることができる。
【０００９】
請求項２記載の発明によると、付勢手段の一端は、ハウジングに設けられた第１係止手段に係止されている。付勢手段の他端は、その近傍で径内方向へ折り曲げられる折曲部、および、この折曲部の先端側に形成された最端部を有している。この最端部は、支持部材に設けられた第２係止手段に係止可能となっている。ベーンロータがハウジングに対して最遅角位相から所定の中間位相までの範囲にあるとき、他端の最端部が支持部材の第２係止手段に係止されることで、ベーンロータに進角方向の付勢力を与える。一方、中間位相から最進角位相までの範囲では、折曲部がハウジングの第２案内手段に係止されることで最端部が第２係止手段から解除され、進角方向への付勢力は与えられない。
【００１０】
これにより、付勢手段の付勢力が作用する範囲は、最遅角位相から所定の中間位相までの間に限定される。例えばエンジンストール時、従動軸の駆動トルク等によりベーンロータが遅角した状態で、進角方向への作動流体圧力が低下している場合、ベーンロータを再始動に適した中間位置まで進角させるように付勢手段の付勢力が働く。ベーンロータが作動流体圧力により進角側へ作動している間は、付勢手段によって進角方向に付勢する必要がないので、第２案内手段で係止して進角方向へ余分に作用するトルクを排除することができる。このとき、付勢手段は一端および他端のいずれもハウジングに係止され、支持部材には接触していないため、ベーンロータの作動に干渉しない。したがって、ベーンロータの作動抵抗を軽減し、バルブタイミング調整装置を円滑に作動させることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明によると、第２案内手段は、固定部と係止部とを有している。固定部はハウジングに固定され、係止部は、固定部に対して回転可能であるとともに、付勢手段の折曲部を係止可能である。例えば、固定部はハウジングに設けられた柱状の軸部であり、係止部は、軸部に回転可能なベアリングである。
【００１２】
このようにすれば、折曲部の第２案内部への係止が解除されて付勢手段の他端が支持部材の第２係止手段とともに回り動くとき、たとえ他端近傍のコイル外周部分が第２案内手段に接触したとしても、係止部で回転して案内するため摩擦力を抑えることができる。その結果、付勢手段の接触で生じるベーンロータの作動抵抗をより一層低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
第１実施形態のバルブタイミング調整装置を図１〜６に示す。本実施形態のバルブタイミング調整装置は、作動流体として作動油を用いる油圧制御式であり、吸気弁のバルブタイミングを調整するものである。
【００１４】
図１に示すバルブタイミング調整装置１は、従動軸としてのカムシャフト２に用いられる。図２に示すように、このカムシャフト２は、回転駆動されることで吸気弁１０を開閉するものである。バルブタイミング調整装置１は、エンジン８０の駆動軸としてのクランクシャフト８とカムシャフト２との位相を変化させることにより、吸気弁１０のバルブタイミングを調整する。
【００１５】
図１に示すように、バルブタイミング調整装置１は、ハウジング３、ベーンロータ５、支持部材６、および付勢手段としてのスプリング７を備えている。ハウジング３は、略円環板状のチェーンスプロケット２０およびこのチェーンスプロケット２０の前端面に配置された略円筒状のシューハウジング３０からなる。チェーンスプロケット２０は、外周にギア２１を有している。チェーンスプロケット２０とシューハウジング３０とは、ボルト４１によって同軸上に固定され、ベーンロータ５を相対回動自在に収容する空間である収容室４０の外壁を構成している。
【００１６】
ベーンロータ５は、ボルト穴４に締結部材としての図示しないボルトを通すことにより、カムシャフト２と同軸上で固定されている。かかる構成により、ベーンロータ５は、カムシャフト２と共に回転し、ハウジング３に対して相対回動可能となっている。作動時において、ハウジング３、ベーンロータ５およびカムシャフト２は、図１に示す矢印IV方向から見て時計方向に回転する。以下、この回転方向を進角方向とする。
【００１７】
図２に示すように、ハウジング３のギア２１、クランクシャフト８に同軸に固定されているギア８１、およびカムシャフト９に同軸に固定されているギア９１には、チェーン８２が巻き掛けられている。したがって、上述したクランクシャフト８は、チェーン８２を介してハウジング３と接続している。これにより、ハウジング３は、クランクシャフト８から駆動力が伝達され、クランクシャフト８に同期して回転する。一方、カムシャフト２にも、ハウジング３を経由してクランクシャフト８の駆動力が伝達される。カムシャフト２は吸気弁２０を、カムシャフト９は排気弁９０を開閉駆動する。
【００１８】
図１のIII−III線断面図である図３に示すように、ハウジング３のシューハウジング３０は、周壁から径内方向に突出した３個のシュー３２、３３、３４を、周方向にほぼ等間隔で有している。回転方向に隣接するシュー同士の間隙には扇状に仕切られた三箇所の収容室４０が形成されている。
【００１９】
ベーンロータ５は、例えば鉄による焼結または鍛造によって形成され、ボス部５１と、ボス部５１の径外方向に形成されたベーン５２、５３、５４とを有している。ベーン５２、５３、５４は、周方向にほぼ等間隔に配置されており、ボス部５１と一体に形成されている。図１に示すように、ベーンロータ５のボス部５１とカムシャフト２とは、回転軸方向の端面同士で当接する。ベーンロータ５とカムシャフト２との回転方向の位置決めは、ボス部５１に設けた図示しないピン穴と、カムシャフト２に設けた図示しないピン穴とに位置決めピンを嵌合することにより行う。
【００２０】
図３に示すように、ベーン５２、５３、５４は、各ベーン収容室４０を、進角室としての進角油圧室４２、４３、４４と、遅角室としての遅角油圧室４５、４６、４７とに仕切っている。具体的には、ベーン５２によって進角油圧室４２と遅角油圧室４５とが仕切られ、ベーン５３によって進角油圧室４３と遅角油圧室４６とが仕切られ、同様に、ベーン５４によって進角油圧室４４と遅角油圧室４７とが仕切られている。
【００２１】
また、ベーンロータ５におけるボス部５１の各シュー３２、３３、３４との対向面、ならびに、各ベーン５２、５３、５４のシューハウジング３０の筒部との対向面には、シール部材５５が配設されている。シール部材５５は、ボス部５１及び各ベーン５２、５３、５４に形成された溝にはめ込まれており、バネなどにより各シュー３２、３３、３４及びシューハウジング３０の筒部に対して付勢されている。かかる構成により、各進角油圧室４２、４３、４４及び各遅角油圧室４５、４６、４７の液密性が高くなる。
【００２２】
さらにまた、カムシャフト２およびベーンロータ５の内部には、各進角油圧室４２、４３、４４に作動油を供給するための進角油路４８、ならびに図示しない遅角油路が形成されている。進角油路４８および遅角油路への作動油の供給と排出とを切り換えることにより、ハウジング３に対してベーンロータ５は相対回動し、クランクシャフト８に対するカムシャフト２の位相差が調整される。隣接する各油圧室間では、上述したシール部材５５によって作動油の漏れを防止している。
【００２３】
図１に示すように、ベーンロータ５は、ボス部５１の反カムシャフト２側端面に、軸方向に略円環状に窪む凹部５０を有している。この凹部５０には、支持部材６がベーンロータ５とほぼ同軸に圧入されている。支持部材６は、略円環状の底部６０を有して凹部５０に当接している。この底部６０の穴６０１に挿通される図示しないボルトは、ベーンロータ５のボルト穴４に挿通し、カムシャフト２の端面に締結される。これにより、支持部材６はベーンロータ５とカムシャフト２に同軸上で固定される。支持部材６とベーンロータ５との位置決めは、底部６０に設けた孔６３と、ベーンロータ５に設けた図示しない孔とに位置決めピンを嵌合して行う。
【００２４】
支持部材６はさらに、底部６０から軸方向に立ち上がる軸受部６１、および軸受部６１と一体で軸方向に形成された突出部６２を有する。軸受部６１は略円筒状であり、シューハウジング３０のフロントプレート３０３に形成された支持部材６を回動自在に支持する内壁３１に挿通されている。軸受部６１の外周壁の直径は、内壁３１の直径よりもやや小さく設定されている。これにより、支持部材６の軸受部６１は、ハウジング３を回動自在に軸受けしている。その軸の延長上には、突出部６２がハウジング３の反カムシャフト２側の端面（以下、前端面という）から外部へ突出して、軸受部６１と同一または異なる径を有する略円筒状に形成されている。
【００２５】
図４に示すように、付勢手段としてのスプリング７は、突出部６２の周囲に設けられている。本実施形態では、スプリング７はコイルバネであり、一端７１、他端７２、および一端７１と他端７２との間に略円筒状に巻かれた回巻部７８を有する。ここで、一端７１は軸方向においてハウジング３に近い方の端であり、周方向における他端７２の位置は一端７１の略反対側である。
【００２６】
スプリング７の一端７１は、一端近傍の周７３上で径外方向へ折り曲げられて延び、ハウジング３の前端面に設けられた第１係止手段３５の固定ピン３５０に係止されている。本実施形態では、第１係止手段３５は固定ピン３５０とその先端に形成される大径のピンヘッド３５１とからなり、一端７１は第１係止手段３５に引っ掛けられて係止されている。
【００２７】
スプリング７の他端７２は、他端近傍の周７４が径内方向へ折り曲げられた折曲部７５、およびこの折曲部７５から先端側に形成された最端部７６を有している。この最端部７６は、支持部材６に設けられた第２係止手段６４に係止可能となっている。第２係止手段６４は、突出部６２の開口端を周方向に所定の角度で切り欠いた長溝６４０を有する。支持部材６の突出部６２に切り欠く長溝６４０の開口角度は、図４に示す中間位相から最進角位相までの最大進角範囲の角度よりやや大きく設定されている。最端部７６は第２係止手段６４の長溝６４０内に周方向に移動可能に挿入され、係止手段６４の最進角側の内壁６４１に接触することで係止可能となっている。
【００２８】
スプリング７の一端７１近傍では、周７３がハウジング３の前端面のフロントプレート３０３とほぼ接している。そして、ハウジング３の前端面には、周７３の径内側に当接してスプリング７の一端７１近傍を突出部６２から離して支持する第１案内手段３６が設けられている。本実施形態において、第１案内手段３６は、ハウジング３のフロントプレート３０３が突出部６２の付け根を囲んでスプリング７の一巻分の厚さだけ反カムシャフト２側に突出している円環状の環状突起３００、および環状突起３００の外周の一部が径外方向に延びて図４に示す点Ｏを頂点とする扇型の一部をなすように形成された扇部３０１を有する。扇部３０１の円弧面３０２は、周方向の一端７１から他端７２までの略中間の位置に、点Ｏを中心に適当な角度範囲でスプリング７の回巻部７８の内径と略同一の径で形成されている。
【００２９】
また、ハウジング３の前端面には、他端７２の折曲部７５を係止可能な第２案内手段としての固定ピン３７１が設けられている。本実施形態において、固定ピン３７１は第１係止手段３５の略反対側に設置された、円柱状のピンである。固定ピン３７１は、スプリング７の他端近傍の周７４を径外方向に支持可能に配置される。また、固定ピン３７１と他端近傍の周７４との接点とフロントプレート３０３の中心の点Ｏとの距離は、スプリング７の回巻部７８の内周の半径の長さと略同一であるように設定されている。
【００３０】
次に、バルブタイミング調整装置１の作動を図１〜７を用いて説明する。図４は、エンジン始動前、すなわちエンジン８０が停止している時のバルブタイミング調整装置１の状態を示している。また、本実施形態の作用効果は、ベーンロータ５の回転位相の制御に伴いスプリング７に生じる作動トルクを表す図７の特性図において、スプリング揺動トルクのヒステリシスによって説明できる。なお、本発明との対比のため、従来のバルブタイミング調整装置のスプリング揺動トルクを図７に点線で示している。
【００３１】
＜エンジン停止時＞
エンジン８０が停止している状態では、図４に示すようにスプリング７の最端部７６が第２係止手段６４の内壁６４１に当接しているが、内壁６４１に進角方向の付勢力を掛けないように、固定ピン３７１にも折曲部７５を引っ掛けられて係止されている。スプリング７には、第１案内手段３６の位置で径内方向に偏心しようとする荷重が常に生じており、第１案内手段３６はこの荷重をスプリング７に接触する円弧面３０２で受けて他端７２の近傍を支持している。したがって、第１案内手段３６および固定ピン３７１によって、スプリング７は回巻部７８の中心軸がハウジング３の中心軸とほぼ同軸に位置して偏心しないようにバルブタイミング調整装置１に保持されている。
【００３２】
＜エンジン始動後＞
エンジン始動後、図１に示す油圧ポンプ１１から作動油が十分に供給されると、図３に示す進角油圧室４２、４３、４４および遅角油圧室４５、４６、４７に供給される油圧により、ハウジング３に対しベーンロータ５は相対回動する。そして、各進角油圧室および各遅角油圧室に加わる油圧を制御することにより、クランクシャフト８に対するカムシャフト２の位相差を調整する。
【００３３】
＜進角作動時＞
バルブタイミング調整装置１が進角方向に作動するとき、図１に示す電子制御装置（ＥＣＵ）１４は、切換弁１３に供給する駆動電流を制御する。切換弁１３は、油圧ポンプ１１と進角油路４８とを接続し、図示しない遅角油路とオイルパン１２とを接続する。油圧ポンプ１１から吐出される作動油は、進角油路４８を経由し、図３に示す進角油圧室４２、４３、４４に供給される。進角油圧室４２、４３、４４の油圧がベーン５２、５３、５４に作用し、ベーンロータ５を進角方向に付勢するトルクを発生する。また、遅角油圧室４５、４６、４７の作動油は図示しない遅角油路を経由し、オイルパン１２に排出される。
【００３４】
図５に示すように、進角方向に作動するとき、ハウジング３に対して前端面の支持部材６がベーンロータ５と一体で進角方向へ回転し、固定ピン３７１には、スプリング７の折曲部７５が周方向に当接して、進角方向への回転移動を規制される。このとき、支持部材６の第２係止手段６４の溝壁面は最端部７６から離れて進角し、他端７２の係止が解除される。これにより、スプリング７はベーンロータ５に進角方向の付勢力を与えない。したがって、ベーンロータ５は進角室または遅角室に供給される油圧のみによって進角位置が目標位置に制御される。
【００３５】
このとき、従来のバルブタイミング調整装置によると、スプリング７の作動トルクは、図７のグラフの破線Ｌ１０部分で示すようにマイナスとなり、逆にベーンロータ５が最進角位相から始動時の位相に戻るときには、破線Ｌ２０部分で示す大きさにまで作動トルクが増大して、大きなヒステリシスが生じてしまう。これは、従来、スプリング７に支持部材６の突出部６２外周が直接当たっていると、一端近傍の周７３が突出部６２を押圧することにより、支持部材６が摺動する際の摩擦による作動抵抗が生じるためである。
【００３６】
そこで、第１実施形態のバルブタイミング調整装置１によると、第１案内部３６が設けられていることによって、スプリング７と支持部材６とが隔てられ、しかもスプリング７の一端近傍の周７３は円弧面３０２に沿って形状および軸の位置を保持されている。このため、上述した支持部材６との接触による摩擦は起こらず、ベーンロータ５の作動抵抗も大幅に軽減される。その結果、スプリング７の進角位置での揺動トルクは図７に示すとおり、進角方向時に回転するときにＬ１１、遅角方向へ戻るときにＬ２１で表されていずれの場合もゼロに近く、トルクヒステリシスが小さくなる効果が得られる。
【００３７】
＜遅角作動時＞
エンジン停止前には、例えばエンジン回転数がアイドル回転数の時には、ＥＣＵ１４により遅角制御され、カムシャフト２、ベーンロータ５および支持部材６は図６に示すように最大遅角位相付近で停止した状態となる。この遅角方向への制御を開始する時、切換弁１３は油圧ポンプ１１と図示しない遅角油路とを接続し、オイルパン１２と進角油路４８とを接続するので、図３に示すように遅角油圧室４５、４６、４７に作動油が供給されて、作動油圧を受けたベーン５２、５３、５４がスプリング７の進角方向の付勢力に抗して最大遅角位相まで回転する。そして、通常のエンジン停止時、すなわち、イグニッションスイッチをオフしたとき、ＥＣＵ１４による進角制御が行われて初期状態の中間位相まで戻る。
【００３８】
図６に示すように、バルブタイミング調整装置１が遅角方向に作動するとき、スプリング７の最端部７６は第２係止手段６４の内壁６４１に押圧されて、遅角方向へ移動する。これにより、折曲部７５は固定ピン３７１から離れて遅角位置に移動し、他端近傍の周７４を固定ピン３７１に径外方向へ支えられ、偏心を防ぐよう規制されながら回転する。このときのスプリング７の揺動トルクは、従来であれば図７のＬ３０に示すように、また、本実施形態によれば一点鎖線Ｌ３１に示すように、いずれの場合も最大となる。
【００３９】
ここで、上述した遅角方向への作動の後、最遅角位相においてエンジンストールが起こった場合、進角油圧室４２、４３、４４への作動油の供給がすぐには行われず、油圧低下が生じる。このとき、遅角油圧室４５、４６、４７内の作動油の作用する力がスプリング７の進角方向への付勢力より低下すると、図６の第２係止手段６４の内壁６４１に当接した最端部７６が進角方向への付勢力を与えて支持部材６を回転させる。これにより、ベーンロータ５がスプリング７の進角方向の付勢力を受けて進角する。この進角方向への付勢力は他端７２が固定ピン３７１の位置に達するまで作用しており、折曲部７５が固定ピン３７１に接触して係止されると、図４に示す初期状態に戻る。すなわち、ベーンロータ５は通常のエンジン停止時と同じように、ハウジング３に対して始動に最適な中間位相で停止する。
【００４０】
最遅角位相からスプリング７の付勢力によってベーンロータ５が進角している間、従来、スプリング７の揺動トルクは図７のＬ４０に示すように遅角しているときのＬ３０よりも小さくなる。このように、従来のバルブタイミング調整装置では、上述したように支持部材６とスプリング７との間に摩擦が起こるため、進角方向に作用するスプリング７の付勢力に摩擦損失が生じている。ここで、本実施形態によれば、上述したように第１案内手段３６によって摩擦力の発生を抑えているため、Ｌ４１に示すように、従来よりも摩擦損失を減らすことができる。したがって、スプリング７の作用トルクのヒステリシスを従来よりも低減し、バルブタイミング調整装置の円滑な作動が実現できる。
【００４１】
（第２実施形態）
続いて、第２実施形態によるバルブタイミング調整装置を、図８〜図１１に示す。図８に示すように、第２実施形態は、第１実施形態の固定ピン３７１に代えて、固定ピン３８１およびこの固定ピン３８１の周りに回動可能に取り付けられる軸受ローラ３８２を第２案内手段として有する。固定ピン３８１はハウジング３の環状突起３００に取り付けられ、軸受ローラ３８２は、スプリング７の他端近傍を径外方向に支持している。その他の構成については、第１実施形態と実質的に同一の構成をなす部材に同一の符号を付して説明を省略する。
エンジン停止状態の位相を図９、進角位相を図１０、および遅角位相を図１１に示す。
【００４２】
第２実施形態の作用効果は、スプリング７の揺動トルクが図７の実線部分Ｌ１１、Ｌ１２１、Ｌ３２、Ｌ４２で示す大きさで変動することによって説明される。すなわち、図９に示すエンジン停止状態と図１０に示す最進角位相の状態との間では、Ｌ１１、Ｌ１２に示した第１実施形態の作用効果と同様である。図１１に示すように、遅角方向へ作動するときには、軸受ローラ３８２への折曲部７５の係止が解除され、他端近傍の周７４が軸受ローラ３８２に支持されて遅角方向へ移動する。また、遅角位相で油圧が低下してスプリング７の進角方向の付勢力が働く場合にも、他端近傍の周７４が軸受ローラ３８２に支持されて移動し、最端部７６で内壁６４１に接して支持部材６を進角方向に回転させる。
【００４３】
本実施形態の場合、このような遅角位相での進角方向および遅角方向への作動時には、他端近傍の周７４は軸受ローラ３８２の回転により滑らかに転がり動くため、第１実施形態の固定ピン３７１のような固定ピンに対して直接摺動する場合に比べて摩擦力を低減できる。したがって、遅角方向への作動中、および、進角方向への付勢力の作用中において、図７のＬ３２およびＬ４２に示すように、従来に比べてスプリング７の作用トルクに生じるヒステリシスがさらに減少する。このため、スプリング７と支持部材６との摩擦による作動抵抗がほとんど生じなくなるのに加えて、ハウジング３の第２案内部との摩擦による作動抵抗も大幅に軽減されるので、付勢力の摩擦損失が低減し、ベーンロータ５の作動が円滑になる。
【００４４】
（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態の固定ピン３７１に代えて、径内方向にクリアランスδだけ変位した位置に固定ピン３７２がハウジング３のフロントプレート３０３に取り付けられている。
さらに、第１実施形態の扇部３０１に固定ピン３９１を設け、その固定ピン３９１に対し回動可能かつスプリング７を径外方向に案内する軸受ローラ３９２を設ける。
このとき、固定ピン３７２は、クリアランスδ分だけ径方向内側に位置しているので、スプリング７の他端近傍の周７４が固定ピン３７２に接触しにくく、摩擦による作動抵抗がさらに低減される。
【００４５】
（その他の実施形態）
なお、上述の複数の実施形態では、バルブタイミング調整装置のベーンロータが従動軸と共に回転する例について説明した。しかし、本発明によるバルブタイミング調整装置はベーンロータが駆動軸と同期して回転し、ハウジングが従動軸と共に相対回動するものであってもよい。また、上述の複数の実施形態では、バルブタイミング調整装置をエンジンの吸気弁に適用する例について説明したが、本発明によるバルブタイミング調整装置は排気弁に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す断面図。
【図２】本発明のバルブタイミング調整装置を示す模式図。
【図３】図１のIII−III線断面に相当する図であって、バルブタイミング調整装置の最遅角状態を示す断面図。
【図４】図１をＩＶ方向から見た平面図であって、エンジン始動前の中間位相の状態を示す図。
【図５】図１をＩＶ方向から見た平面図であって、最進角位相の状態を示す図。
【図６】図１をＩＶ方向から見た平面図であって、最遅角位相の状態を示す図。
【図７】従来のバルブタイミング調整装置に発生するトルクと本発明のバルブタイミング調整装置に発生するトルクを比較する特性図。
【図８】本発明の第２実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図１に対応する断面図。
【図９】図８をＩＸ方向から見た平面図であって、エンジン始動前の中間位相の状態を示す図。
【図１０】図８をＩＸ方向から見た平面図であって、最進角位相の状態を示す図。
【図１１】図８をＩＸ方向から見た平面図であって、最遅角位相の状態を示す図。
【図１２】本発明の他の実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す平面図。
【符号の説明】
【００４７】
１：バルブタイミング調整装置、２：カムシャフト、３：ハウジング、４：ボルト穴、５：ベーンロータ、６：支持部材、７：スプリング、２０：チェーンスプロケット、２１：ギア、３０：シューハウジング、３００：環状突起、３０１：扇部、３０２：円弧面、３０３：フロントプレート、３２、３３、３４：シュー、３５：第１係止手段、３５０：固定ピン、３５１：ピンヘッド、３６：第１案内手段、３７１：固定ピン（第２案内手段）、３８１：固定ピン、３８２：軸受ローラ（第２案内手段）、４０：収容室、４２、４３、４４：進角油圧室、４５、４６、４７：遅角油圧室、４８：進角油路、５０：凹部、５１：ボス部、５２、５３、５４：ベーン、５５：シール部材、６０：底部、６０１：穴、６１：軸受部、６２：突出部、６４：第２係止手段、６４０：長溝、６４１：内壁、７１：一端、７２：他端、７５：折曲部、７６：最端部、７８：回巻部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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