(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の回転に同期して回転される回転体と、吸気弁または排気弁を駆動するカムシャフトとの間に設けられ、回転体に対してカムシャフトを相対回動させて吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更可能な内燃機関のバルブタイミング変更装置において、
前記回転体と前記カムシャフトとの何れか一方と共に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て、前記回転体と前記カムシャフトとの何れか他方と共に回転するベーン部材と、
前記ベーン部材の放射方向に突出して設けられ、前記ハウジング部材内に円周方向に複数の作動油室を形成するベーンと、
前記作動油室に作動油を供給及び排出可能な油圧給排手段と、を備え、
前記ハウジング部材と相対回動する前記ベーン部材に、一端開放の穴を形成すると共に、
前記穴内に、前記作動油室に連通する油室側通路及び前記油室側通路に連通する油圧側通路が形成された軸部材を挿入し、
該軸部材を、バルブタイミング変更装置を覆うカバー部材に一体的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変更装置。
【請求項２】
前記ベーン部材に形成した穴とこの穴に挿入される軸部材との間には、穴内の液密封止を司るシール部材が設けられている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変更装置。
【請求項３】
前記ベーン部材に形成した穴の開放端に、外方に向かって拡径するテーパ部を形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変更装置。
【請求項４】
前記ハウジング部材を、ハウジング本体とこのハウジング本体の端部を封止する板部材とから構成し、板部材の内周側に位置して、ベーン部材と共に穴を形成し、シール部材が接する筒状部材を設けたことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
【請求項５】
前記筒状部材に、回転角検出用のターゲットプレートを設けたことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
【請求項６】
前記ベーン部材をボルトによってカムシャフトに連結し、このボルトの頭部をベーン部材に形成した穴の底部に配置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変更装置。
【請求項７】
前記軸部材に形成した油圧側通路の１つが、ベーン部材に形成した穴の底部に向かって開口している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変更装置。
【請求項８】
前記シール部材を、ベーン部材に形成した穴の内周または軸部材の外周に形成したシール溝内に収容し、このシール溝内に収容されたシール部材が接するベーン部材または軸部材を高硬度材料によって形成したことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
【請求項９】
前記軸部材に形成した油圧側通路に、油圧給排手段の給排通路を連通し、この給排通路を軸部材に形成した油圧側通路に対してほぼ直角に接続したことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
【請求項１０】
前記カバー部材に油圧給排手段の切替え弁を収容配置したことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の運転中に吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更するためのバルブタイミング変更装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のバルブタイミング変更装置は、内燃機関のクランクシャフトによって回転駆動される回転体と、吸気弁または排気弁を駆動するカムシャフトとの間に設けられ、回転体に対してカムシャフトを相対回動させて吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更するようにしてある。
【０００３】
例えば特開平８−１２１１２３号公報には、内燃機関のクランクシャフトによって回転される回転体と共に回転するハウジングと、このハウジング内に収容されて、カムシャフトと共に回転するロータと、このロータに放射方向に突出して設けられ、ハウジング内に複数の作動油室を形成する複数のベーンと、作動油室に作動油を供給及び排出する油圧給排手段とを備え、作動油室に作動油を供給及び排出してハウジングとロータとを相対回動させるようにしたバルブタイミング変更装置が示されている。
【０００４】
また、前記作動油室へ連通する油室側通路がベーン部材の端面に開口して、油圧給排手段から作動油が導かれるようになっている。
【０００５】
詳しくは、前記作動油室へ連通する油室側通路がロータの端面に開口し、この油室側通路及び油圧給排手段の給排通路に連通して作動油の給排を司る油圧側通路がカムシャフトまたはこのカムシャフトに固定される回転支持部材に軸方向に形成されている。また、前記カムシャフトまたは回転支持部材に形成した油圧側通路への油圧給排手段からの作動油の供給排出は、このカムシャフトまたは回転支持部材を軸受け支持する部分（ジャーナル部分）を介して行われるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このため、前記従来例にあっては、前記カムシャフトのジャーナル部分から作動油を給排する場合は、このジャーナル部分に油圧給排手段の給排通路を設ける分、カムシャフトの軸方向寸法を長くしなければならず、内燃機関全体が大型化すると共に、既存の内燃機関にバルブタイミング変更装置を適用するに際して大幅な設計変更を必要とする。また、前記回転支持部材を設け、この回転支持部材のジャーナル部分から作動油を給排する場合は、回転支持部材及びそのジャーナル部分を設ける分、バルブタイミング変更装置が大型化することになる。
【０００７】
本発明は前記従来の実情に鑑みて案出されたもので、小型化が可能であると共に、既存の内燃機関へも有利に適用可能なバルブタイミング変更装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１記載の発明は、内燃機関の回転に同期して回転される回転体と、吸気弁または排気弁を駆動するカムシャフトとの間に設けられ、回転体に対してカムシャフトを相対回動させて吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更可能な内燃機関のバルブタイミング変更装置において、前記回転体とカムシャフトとの何れか一方と共に回転するハウジング部材と、このハウジング部材内に収容されて、回転体とカムシャフトとの何れか他方と共に回転するベーン部材と、このベーン部材の放射方向に突出して設けられ、ハウジング部材内に円周方向に複数の作動油室を形成するベーンと、前記作動油室に作動油を供給及び排出可能な油圧給排手段と、を備え、前記ベーン部材に、作動油室に連通する油室側通路及びこの油室側通路が開口する一端開放の穴を形成すると共に、この穴内に、油室側通路及び油圧給排手段に連通する油圧側通路が形成された軸部材を挿入し、該軸部材を、バルブタイミング変更装置を覆うカバー部材に一体的に形成したことを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、前記ベーン部材に形成した穴とこの穴に挿入される軸部材との間に、穴内の液密封止を司るシール部材を設けたことを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、前記ベーン部材に形成した穴の開放端に、外方に向かって拡径するテーパ部を形成したことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、前記ハウジング部材を、ハウジング本体とこのハウジング本体の端部を封止する板部材とによって構成し、板部材の内周側に位置して、ベーン部材と共に穴を形成し、シール部材が接する筒状部材を設けたことを特徴としている。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、前記筒状部材に、回転角検出用のターゲットプレートを設けたことを特徴としている。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は、前記ベーン部材を、ボルトによってカムシャフトに連結し、このボルトの頭部をベーン部材に形成した穴の底部に配置したことを特徴としている。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は、前記軸部材に形成した油圧側通路の１つが、ベーン部材に形成した穴の底部に向かって開口していることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項８に記載の発明は、前記シール部材を、ベーン部材に形成した穴の内周または軸部材の外周に形成したシール溝内に収容し、このシール溝内に収容されたシール部材が接するベーン部材または軸部材を高硬度材料によって形成したことを特徴としている。
【００１６】
また、請求項９に記載の発明は、前記軸部材に形成した油圧側通路に、油圧給排手段の給排通路を連通し、この給排通路を軸部材に形成した油圧側通路に対してほぼ直角に接続したことを特徴としている。
【００１７】
また、請求項１０に記載の発明は、前記カバー部材に油圧給排手段の切替え弁を収容配置したことを特徴としている。
【００１８】
斯かる構成においては、前記回転体が内燃機関の回転に同期して回転され、バルブタイミング変更装置を介してカムシャフトが回転される。これによって、前記カムシャフトが吸気弁または排気弁を駆動する。
【００１９】
また、前記回転体に対するカムシャフトの相対回動は、回転体とカムシャフトとの何れか一方と共に回転するハウジング部材内の作動油室に作動油を供給及び排出して、ハウジング部材とベーン部材とが相対回動することによって行われる。この場合に、前記作動油室への作動油の供給及び排出は、油室側通路及び油圧側通路を介して油圧給排手段によって行われる。
【００２０】
前記回転体に対してカムシャフトが相対回動されることによって、内燃機関の回転に対するカムシャフトの回転位相が変更され、吸気弁または排気弁の開閉タイミングが変更される。
【００２１】
ここで、本発明にあっては、前記作動油室へ連通する油室側通路がベーン部材に形成した穴内に開口しており、この穴内に油圧給排手段に連通する油圧側通路が形成された軸部材が挿入されているから、この軸部材がバルブタイミング変更装置から突出することがなく、装置の小型化を図ることができる。また、前記カムシャフトに作動油の給排通路を形成する必要がなく、既存の内燃機関に容易に適用可能である。
【００２２】
したがって、小型化が可能であると共に、既存の内燃機関へも有利に適用可能なバルブタイミング変更装置が得られる。
【００２３】
また、前記ベーン部材に形成した穴に挿入される軸部材は、バルブタイミング装置を覆うカバー部材に一体的に形成されているから、穴への軸部材の挿入組付け作業が容易に行える。また、前記軸部材は移動しないから、移動を考慮した寸法を必要としない。
【００２４】
また、請求項２に記載の発明によれば、前記ベーン部材に形成した穴とこの穴に挿入される軸部材との間には、穴内の液密封止を司るシール部材が設けられているから、穴内から作動油が漏れることがなく、作動油を効率よく利用して、バルブタイミング変更の応答性を向上させることができる。
【００２５】
また、請求項３に記載の発明によれば、前記ベーン部材に形成した穴の開放端には、外方に向かって拡径するテーパ部が形成してあるから、このテーパ部によってシール部材の外径を案内して、シール部材を穴内に収容することが容易に可能となる。
【００２６】
また、請求項４に記載の発明によれば、前記ハウジング部材を、ハウジング本体とこのハウジング本体の端部を封止する板部材とによって構成し、板部材の内周側に位置して、ベーン部材と共に穴を形成し、シール部材と接する筒状部材を設けたことにより、シール部材が筒状部材に接するから、このシール部材がハウジング本体と板部材との境目に接することによるシール性の悪化が未然に防止される。また、前記シール部材の配置の自由度が高められる。
【００２７】
また、請求項５に記載の発明によれば、前記筒状部材に回転角検出用のターゲットプレートが設けられているから、このターゲットプレートを容易に設けることができる。
【００２８】
また、請求項６に記載の発明によれば、前記ベーン部材がボルトによってカムシャフトに連結されてなり、このボルトの頭部がベーン部材に形成した穴の底部に配置されているから、ボルトを装置の外部に突出させることなく、ベーン部材をカムシャフトに連結することができる。
【００２９】
また、請求項７に記載の発明にあっては、前記軸部材に形成した油圧側通路の１つが、ベーン部材に形成した穴の底部に向かって開口しているから、穴の底部側を通路の一部として有効に利用することができる。
【００３０】
また、請求項８に記載の発明にあっては、前記シール部材を、ベーン部材に形成した穴の内周または軸部材の外周に形成したシール溝内に収容し、このシール溝内に収容されたシール部材が接するベーン部材または軸部材を高硬度材料によって形成したことから、シール部材が摺動する面の摩耗を可及的に少なくすることができる。
【００３１】
また、請求項９に記載の発明にあっては、前記軸部材に形成した油圧側通路には、油圧給排手段の給排通路が連通してなり、この給排通路は軸部材に形成した油圧側通路に対して略直角に接続されているから、軸部材の軸方向長さを可及的に短縮化することができる。
【００３２】
また、請求項１０に記載の発明にあっては、前記カバー部材に油圧給排手段の切替え弁が収容配置されているから、切替え弁から軸部材の油圧側通路までの給排通路が継ぎ目なくカバー部材に形成されることになり、作動油の漏れを防止することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳述する。
【００３４】
図１は本発明の実施の形態を示す内燃機関のバルブタイミング変更装置の要部を断面して示す説明図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図で、軸部材及びボルトを取外して示す図面、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図で、軸部材を取外して示す図面、図４は図１の矢印Ｃ方向矢視図である。
【００３５】
図において、付番１で示されるカムシャフトは内燃機関の吸気弁または排気弁を駆動可能であって、この実施の形態においては吸気弁を駆動するカムシャフトである。
【００３６】
前記カムシャフト１は図外のシリンダヘッドに固定した軸受け２によって回転自在に支持されている。また、前記軸受け２よりも図１において右側のカムシャフト１の基幹部（図示せず）には、カムが形成されており、このカムによって吸気弁が開閉駆動されるようになっている。
【００３７】
前記カムシャフト１は内燃機関に同期して回転される回転体３によって回転駆動されるようになっており、この回転体３はこの実施の形態において、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スプロケットである。
前記スプロケット３は、この実施の形態においてハウジング部材４と共に回転可能となっており、また、カムシャフト１に対して所定角度相対回動可能となっている。
【００３８】
即ち、前記スプロケット３は、環状のハウジング本体５とこのハウジング本体５の一側端部を封止する板部材６とからなるハウジング部材４に対して、連結ボルト７によって連結されている。
【００３９】
前記スプロケット３の外周側には、外歯８が形成されており、この外歯８には、図外のクランクシャフトによって駆動されるタイミングチェーン９が巻着される。
【００４０】
前記ハウジング部材４内は、全体として中空状になっており、環状のハウジング本体５の半径方向内方に向かって突出する複数（この実施の形態においては４個）の突起１２を形成することによって、半径方向外方寄りに、中央部分で連結された４個の部屋１３が形成してある（図２参照）。
【００４１】
前記ハウジング部材４内には、ベーン部材１５が所定角度回動自在に収容されており、このベーン部材１５とハウジング部材４とを主要素として、後に詳述する相対回動手段１６が構成されている。
【００４２】
前記ベーン部材１５は、その胴部１７から放射方向に突出する複数（この実施の形態においては４個）のベーン１８を有しており、このベーン１８を部屋１３内に配置した状態でハウジング部材４内に収容されている。
【００４３】
前記ベーン部材１５のベーン１８が部屋１３内に配置されることによって、この部屋１３内にベーン１８の円周方向両側に対峙して一対の作動油室１９，２０が区画形成される。また、前記一対の作動油室１９，２０は、この実施の形態において４組形成されている。
【００４４】
前記作動油室１９，２０間相互の封止は、ハウジング本体５の内周側に形成した突起１２の先端に設けたシール部材２１をばね部材２２で押圧してベーン部材１５の胴部１７外周に摺接させると共に、ベーン１８の先端に設けたシール部材２３をばね部材２４で押圧してハウジング本体１９の内周に摺接させることによって成就するようにしてある。
【００４５】
また、前記ベーン部材１５には、作動油室１９に連通する半径方向の油室側通路２５及び作動油室２０に連通する半径方向の油室側通路２６が形成してあると共に、これら油室側通路２５，２６が開口する一端開放の穴２７が軸方向に形成してある。前記油室側通路２５，２６は穴２７の軸方向に相互に離れた位置に開口している。
【００４６】
前記ベーン部材１５は、ボルト２８によってカムシャフト１に連結されており、このボルト２８の頭部２９はベーン部材１５に形成した穴２７の底部に配置されるようになっている。また、前記ベーン部材１５の胴部１７外周は、カムシャフト１に近い側においてスプロケット３（及びスプロケット３に連結されたハウジング４）を軸受けしている。
【００４７】
これによって、前記油室側通路２５，２６を介して作動油室１９，２０に作動油を選択的に供給及び排出することにより、ハウジング部材４とベーン部材１５とが相対回動することができるようになっている。
【００４８】
ここで、前記スプロケット３は、ハウジング部材４に連結されている一方、カムシャフト１に連結されたベーン部材１５はハウジング部材４対して相対回動可能となっているから、油室側通路２５，２６を介して作動油室１９，２０に作動油を選択的に供給及び排出することによって、ハウジング部材４とベーン部材１５とが所定角度範囲内で相対回動できることになる。したがって、前記ハウジング部材４とベーン部材１５とを主要素として、スプロケット３をカムシャフト１に対して相対回動させる相対回動手段１６が構成されていることになる。
【００４９】
前記ハウジング部材４とベーン部材１５との間には、このハウジング部材４とベーン部材１５との相対回動を規制する回動規制手段３１が設けてある。前記回動規制手段３１は、この実施の形態において、ベーン部材１５に形成したシリンダ孔３２内にばね部材３３と共に収容することによって、ベーン部材１５の軸方向に突出可能に設けられた係合部材３４の先端を、ハウジング部材４（の板部材６）に形成した係合穴３５に係合可能とした構成にしてある。
【００５０】
前記シリンダ孔３２は、ベーン部材１５に、詳しくはベーン部材１５の円周方向幅を大きくしたベーン１８の１つに、軸方向に貫通して形成してある。前記シリンダ孔３２の開口端にはばね部材３３のためのばね受け３６が圧入固定されており、このばね受け３６は、好ましくはベーン１８よりも高硬度材料から形成されている。また、前記ばね受け３６の外周側の所定位置には空気抜きのための切欠き溝３７が設けてあり、この切欠き溝３７を介して係合部材３４の後端側に位置するシリンダ孔３２の内部がその開口端側で大気開放されている。
【００５１】
前記係合部材３４は、先端側がテーパ状に形成されており、このテーパ状の先端側がシリンダ孔３２内から突出可能である。また、前記係合部材３４には、その先端に窪み３８が形成されていると共に、後端側の端面に開放する盲穴３９が形成してあり、これによって、軽量化が図られている。
【００５２】
前記係合穴３５は、この実施の形態においては、ハウジング部材４（の板部材６）よりも硬さの硬い材料からなり、係合穴３５が形成された係合穴部材４０をハウジング部材４（の板部材６）に埋設することによって形成してある。
【００５３】
前記係合穴３５の形状は、開口端側が大径のカップ状に形成されており、この係合穴３５の底部には、係合部材３４が係合した状態において油室４１が形成されている。また、前記係合穴３５内及び油室４１内は、係合穴部材４０に形成した油孔４２を介して、作動油室１９に連通している。
【００５４】
前記ベーン部材１５には、板部材６の内周側に位置して筒状部材４５が設けられており、この筒状部材４５はベーン部材１５と共に前述した穴２７を形成している。前記筒状部材４５の端部には、穴２７の開口端に位置して、外方に向かって拡径するテーパ部４５ａが形成してある。また、前記筒状部材４５の端部には、回転角度検出用のターゲットプレート４６が設けられている。
【００５５】
前記ベーン部材１５に形成した穴２７内には軸部材４９が挿入されており、この軸部材４９はバルブタイミング変更装置を覆うカバー部材５０に一体的に形成されている。
【００５６】
前記軸部材４９には、ベーン部材１５に形成した油室側通路２５，２６にそれぞれ連通すると共に、後述する油圧給排手段に連通する油圧側通路５１，５２がそれぞれ形成してある。
【００５７】
前記油圧側通路５１は、軸部材４９の軸方向に形成されて穴２７の底部側の開口端を栓部材５３によって封止されており、この油圧側通路５１から分岐する斜め通路５４及びこの斜め通路５４が連通する周溝５５を介して油室側通路２５に連通している。また、前記油圧側通路５２は軸部材４９の軸方向に形成されて穴２７の底部側に向かって開口しており、穴２７の底部側を介して油室側通路２６に連通している。
【００５８】
前記ベーン部材１５に形成した穴２７とこの穴２７内に挿入される軸部材４９との間には、穴２７内の液密封止を司るシール部材５８，５９が設けられている。前記シール部材５８は、軸部材４９に形成した周溝５５を越えて穴２７の開口端側に設けられており、軸部材４９の外周に形成したシール溝６０内に収容され、筒状部材４５の内周に接している。前記シール部材５９は、軸部材４９に形成した周溝５５を越えて穴２７の底部側に設けられており、軸部材４９の外周に形成したシール溝６１内に収容され、穴２７の内周に接している。また、前記シール部材５９はこの実施の形態において軸方向に２個設けられている。
【００５９】
これによって、前記穴２７の内部は、油室側通路２５が開口する部分と油室側通路２６が開口する部分とに区画されることになる。
【００６０】
また、この場合に、前記シール部材５８，５９が接する筒状部材４５及びベーン部材１５は、鉄系金属等の高硬度材料から形成してある。
【００６１】
前記油圧側通路５１，５２には、油圧給排手段６６から作動油が導かれるようになっている。即ち、前記油圧給排手段６６は、油圧側通路５１，５２にそれぞれ連通する給排通路６７，６８と、これら給排通路６７，６８をオイルポンプ６９からの供給通路７０と貯油タンク７１に連通する排出通路７２とに選択的に切換えて連通させるか、または遮断する切換え弁７３と、この切換え弁７３を制御する制御装置７４とを主要素として構成してある。
【００６２】
前記給排通路６７，６８はこの実施の形態においてカバー部材５０に形成されており、軸部材４９に形成した油圧側通路５１，５２に対して略直角に接続されている（図４参照）。
【００６３】
また、前記切換え弁７３は、この実施の形態において４ポート弁が採用されており、カバー部材５０に収容配置されている（図４参照）。尚、前記切換え弁７３を制御する制御装置７４には、内燃機関の運転状態を示す各種信号が入力される。
【００６４】
斯かる構成において、内燃機関の始動時で、前記オイルポンプ６９から作動油が十分に供給されないとき、或いは制御装置７４に最遅角状態を保つ信号が入力されている場合には、相対回動手段１６のベーン部材１５はハウジング部材４に対して最遅角位置にあって（図２参照）、回動規制手段３１の係合部材３４の先端は係合穴３５に係合し、ハウジング部材４とベーン部材１５とを連繋している。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９を介してスプロケット３に与えられる回転駆動力は、ハウジング部材４及びベーン部材１５を介してカムシャフト１に伝達される。尚、この場合に、前記ベーン部材１５のベーン１８は、ハウジング部材４内に部屋１３を形成する突起１２の側面に当接していない。
【００６５】
前記カムシャフト１が回転することによって、内燃機関の吸気弁が駆動され、
開閉制御されることになる。
【００６６】
また、前記ベーン部材１５がハウジング部材４に対して最遅角位置にあるとき、回動規制手段３１の係合部材３４はばね部材３３によって押圧されて、その先端が係合穴３５に係合しており、ハウジング部材４とベーン部材１５との間の相対回動が規制されている。このため、前記カムシャフト１が図外の吸気弁を駆動する際に、このカムシャフト１に正または負の反転トルクが作用してもベーン部材１５はハウジング部材４に対して相対回動することがないから、ベーン部材１５のベーン１８が突起１２の側面に衝接して打音等を生じることが有利に防止される。
【００６７】
次に、進角制御される場合は、前記油圧給排手段６６の切換え弁７３が制御装置７４によって切換え制御され、給排通路６７にオイルポンプ６９からの供給通路７０が接続されると共に、給排通路６８が排出通路７２に接続されることによって、オイルポンプ６９からの作動油が給排通路６７から、油圧側通路５１、斜め通路５４、周溝５５、油室側通路２５を介して作動油室１９内に導かれる。また、前記作動油室１９内に導かれた作動油は、係合穴部材４０の油孔４２を介して、係合部材３４の先端が係合する係合穴３５内（及び係合穴３５の底部に形成された油室４１内）に導かれる。
【００６８】
同時に、前記作動油室２０内が、油室側通路２６、穴２７の底部側、油圧側通路５２、給排通路６８を介して排出通路７２に連通することになる。
【００６９】
前記作動油室１９内及び回動規制手段３１の係合穴３５（及び油室４１）内に作動油が導かれることにより、係合部材３４には作動油室１９及び係合穴３５（及び油室４１）の作動油圧力が作用し、この係合部材３４はばね部材３３のばね力に抗してばね受け３６側に付勢され、シリンダ孔３２内に押し戻される。このため、前記係合部材３４の先端が係合穴３５内から離脱して係合が解除され、これによって、ハウジング部材４とベーン部材１５とは係合部材３４による拘束が解除される。
【００７０】
前記作動油室１９内に作動油が供給される一方、作動油室２０内が排出通路７２に連通することによって、作動油室１９内の油圧力がベーン１８の側面に作用し、ベーン部材１５をハウジング部材４に対して図２の矢印方向、即ち進角方向に回動させる。これによって、前記スプロケット３とカムシャフト１とが相対回動することになり、カムシャフト１のクランクシャフトに対する回転位相が変更されて、カムシャフト１は進角制御され、このカムシャフト１によって駆動される吸気弁の開閉のタイミングが早められる。
【００７１】
前記カムシャフト１が進角制御され、ベーン部材１５がハウジング部材４に対して相対回動して最進角位置にある場合に、係合部材３４は作動油室１９内の油圧によってシリンダ穴３２内に押し戻された状態が継続され、この係合部材３４の先端は板部材６の側面に接することはない。
【００７２】
次に、油圧給排手段６６の切換え弁７３が制御装置７４によって切換え制御され、給排通路６８にオイルポンプ６９からの供給通路７０が接続されると共に、給排通路６７が排出通路７２に接続されると、オイルポンプ６９からの作動油が油圧側通路５２、穴２７の底部側及び油室側通路２６を介して作動油室２０に導かれる。また、前記作動油室１９内の作動油は、油室側通路２５、周溝５５、斜め通路５４、油圧側通路５１及び給排通路６７及び排出通路７２を通じて貯油タンク７１に排出される。
【００７３】
前記作動油室１９内の作動油が排出されることによって、係合部材３４はこの係合部材３４に作用するばね部材３３のばね力によって付勢されるけれども、この係合部材３４の先端が係合穴３５に係合しない状態においては、ハウジング部材４とベーン部材１５とは、回動規制手段３１による拘束が解除された状態が継続される。
【００７４】
前記作動油室２０内に作動油が供給される一方、作動油室１９内が排出通路７２に連通することによって、作動油室２０内の油圧力がベーン１８の側面に作用し、ベーン部材１５をハウジング部材４に対して図２において反時計方向、即ち遅角方向に回動させる。これによって、前記スプロケット３とカムシャフト１とが相対回動することになり、カムシャフト１のクランクシャフトに対する回転位相が変更されて、カムシャフト１は再び遅角制御され、このカムシャフト１によって駆動される吸気弁の開閉のタイミングが遅らされることになる。
【００７５】
前記カムシャフト１が遅角制御され、ベーン部材１５がハウジング部材４に対して相対回動して最遅角位置となる場合に、係合部材４７の先端は係合穴４８内に再び係合される。
【００７６】
また、前記ベーン部材１５がハウジング部材４に対して進角方向或いは遅角方向に回動している状態で、油圧給排手段６６の切換え弁７３が制御装置７４によって切換え制御され、給排通路６７，６８と供給通路７０または排出通路７２との連通が遮断されると、ハウジング部材４とベーン部材１５とは、相対回動の中間的な位置に保持される。これによって、前記スプロケット３とカムシャフト１とは相対回動の中間的な位置に保持されることになり、カムシャフト１は、このカムシャフト１によって駆動される吸気弁を所望のタイミングで制御することになる。
【００７７】
この場合には、前記作動油室１９内は、所定の圧力状態が維持されていると共に、密閉された状態となっているから、係合部材３４にはばね部材３３のばね力が作用するけれども、この係合部材３４は係合穴３５に係合することがないから、ハウジング部材４とベーン部材１５とは、回動規制手段３１による拘束が解除された状態が継続される。
【００７８】
ここで、本発明にあっては、前記作動油室１９，２０へ作動油を導く油室側通路２５，２６がベーン部材１５に形成した穴２７内に開口しており、この穴２７内に油圧給排手段６６に連通する油圧側通路５１，５２が形成された軸部材４９が挿入されているから、この軸部材４９がバルブタイミング変更装置から突出することがなく、装置の小型化を図ることができる。また、前記カムシャフト１に作動油の給排通路を形成する必要がなく、既存の内燃機関に容易に適用可能である。
【００７９】
したがって、小型化が可能であると共に、既存の内燃機関へも有利に適用可能なバルブタイミング変更装置が得られる。
【００８０】
また、前記ベーン部材１５に形成した穴２７に挿入される軸部材４９は、バルブタイミング装置を覆うカバー部材５０に一体的に形成されているから、穴２７への軸部材４９の挿入組付け作業が容易に行える。また、前記軸部材４９は移動しないから、移動を考慮した寸法を必要としない。
【００８１】
また、前記ベーン部材１５に形成した穴２７とこの穴２７に挿入される軸部材４９との間には、穴２７内の液密封止を司るシール部材５８，５９が設けられているから、穴２７内から作動油が漏れることがなく、作動油を効率よく利用して、バルブタイミング変更の応答性を向上させることができる。
【００８２】
また、前記ベーン部材１５に形成した穴２７の開放端には、外方に向かって拡径するテーパ部４５ａが形成してあるから、このテーパ部４５ａによってシール部材５８，５９の外径を案内して、シール部材５８，５９を穴２７内に収容することが容易に可能となる。
【００８３】
また、前記ハウジング部材４は、ハウジング本体５とこのハウジング本体５の端部を封止する板部材６とから構成され、板部材６の内周側に位置して、ベーン部材１５と共に穴２７を形成し、シール部材５８が接する筒状部材４５を設けたことにより、シール部材５８が筒状部材４５の内周に接するから、シール部材５８がハウジング本体５と板部材６との境目に接することによるシール性の悪化が未然に防止される。また、前記シール部材５８の配置の自由度が高められる。
【００８４】
また、前記筒状部材４５に回転角検出用のターゲットプレート４６が設けられているから、このターゲットプレート４６を容易に設けることができる。
【００８５】
また、前記ベーン部材１５がボルト２８によってカムシャフト１に連結されてなり、このボルト２８の頭部２９がベーン部材１５に形成した穴２７の底部に配置されているから、ボルト２８を装置の外部に突出させることなく、ベーン部材１５をカムシャフト１に連結することができる。
【００８６】
また、前記軸部材４９に形成した油圧側通路５１，５２の１つ、即ちこの実施の形態においては油圧側通路５２が、ベーン部材１５に形成した穴２７の底部に向かって開口しているから、穴２７の底部側を通路の一部として有効に利用することができる。
【００８７】
また、前記シール部材５８，５９が軸部材４９の外周に形成したシール溝６０，６１内に収容されてなり、このシール溝６０，６１内に収容されたシール部材５８，５９が接する筒状部材４５及びベーン部材１５が高硬度材料によって形成されてなるから、シール部材５８，５９が摺動する面の摩耗を可及的に少なくすることができる。
【００８８】
また、前記軸部材４９に形成した油圧側通路５１，５２には、油圧給排手段６６の給排通路６７，６８が連通してなり、この給排通路６７，６８は軸部材４９に形成した油圧側通路５１，５２に対して略直角に接続されているから、軸部材４９の軸方向長さを可及的に短縮化することができる。
【００８９】
また、前記カバー部材５０に油圧給排手段６６の切替え弁７３が収容配置されているから、切替え弁７３から軸部材４９の油圧側通路５１，５２までの給排通路６７，６８が継ぎ目なくカバー部材５０に形成されることになり、作動油の漏れを防止することができる。
【００９０】
図５は本発明の別の実施の形態を示す図面で、この実施の形態が前記実施の形態と変わるところは、前記筒状部材４５を、ベーン部材１５の端部を軸方向に延長して、このベーン部材１５と一体に形成した点である。
【００９１】
即ち、図５に示す実施の形態のベーン部材１５は、穴２７の開口端側が軸方向に延長され、筒状部材４５が形成してある。また、前記筒状部材４５の端部には、この筒状部材４５とは別体として、回転角度検出用のターゲットプレート４６が設けられている。
【００９２】
なお、その他の構成は前記実施の形態と同様であるから、同一構成部分には同一符号を付し、その重複する説明を省略する。
【００９３】
斯かる構成においても、前記実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。
【００９４】
以上、実施の形態を図面に基づいて説明したが、具体的構成はこの実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、前記シール部材５８，５９を軸部材４９の外周に形成したシール溝６１，６２内に収容した実施の形態について述べたが、シール部材５８，５９は、ベーン部材１５の穴２７（及びこの穴２７を形成する筒状部材４５）の内周にシール溝を形成して、このシール溝内に収容するようにしてもよいものである。この場合には軸部材４９が高硬度材料から形成され、軸部材４９の先端に先細状のテーパ部が形成される。
【００９５】
また、前記カムシャフト１を進角制御する実施の形態について述べたが、遅角制御するバルブタイミング変更装置に採用することも可能である。
【００９６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、小型化が可能であると共に、
既存の内燃機関へも有利に適用可能なバルブタイミング変更装置が得られる。
しかも、前記ベーン部材に形成した穴に挿入される軸部材は、バルブタイミング装置を覆うカバー部材に一体的に形成されているから、穴への軸部材の挿入組付け作業が容易に行える。また、前記軸部材は移動しないから、移動を考慮した寸法を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態を示す内燃機関のバルブタイミング装置の要部を断面して示す説明図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ線断面図で、軸部材及びボルトを取外して示す図面である。
【図３】  図１のＢ−Ｂ線断面図で、軸部材を取外して示す図面である。
【図４】  図１の矢印Ｃ方向矢視図である。
【図５】  本発明の別の実施の形態を示す、図１と略同様な図面である。
【符号の説明】
１  カムシャフト
３  スプロケット（回転体）
４  ハウジング部材
１５  ベーン部材
１８  ベーン
２５  油室側通路
２６  油室側通路
２７  穴
４９  軸部材
５０  カバー部材
５１  油圧側通路
５２  油圧側通路
６６  油圧給排手段
【図１】
0003828322.tif 000002
【図２】
0003828322.tif 000003
【図３】
0003828322.tif 000004
【図４】
0003828322.tif 000005
【図５】
0003828322.tif 000006