JP3971887B2

JP3971887B2 - 内燃機関のバルブタイミング変更装置

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Publication number: JP3971887B2
Application number: JP2000187460A
Authority: JP
Inventors: 英志宮坂; 正彦渡辺
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-06-22
Filing date: 2000-06-22
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2020-06-22
Also published as: US20010054404A1; US6394052B2; JP2002004817A

Description

【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伝達部材と、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、回転伝達部材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構成されている。
【０００３】
例えば特開平１０−１１０６０３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伝達部材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進角室及び遅角室を形成する複数のベーンと、進角室及び遅角室に作動油を供給及び排出する油圧給排手段とを備え、進角室及び遅角室に作動油を供給及び排出することにより、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開示されている。
【０００４】
また前記公報には、ベーン内に設けられた係止ピンをハウジング側に設けられた係止孔に係合することにより、ベーンとハウジングの相対回動を規制する回動規制手段が開示されている。
【０００５】
前記公報の回動規制手段に設けられた係止ピンａは、図８に示すようにスプリングｂにより係止孔ｃ方向に付勢されていて、進角室と連通する油圧室ｄ内に作動油が供給されると、スプリングｂに抗して係止ピンａがベーンｅ内に没入され、ベーンｅの拘束状態が解除されるように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前記特開平１０−１１０６０３号公報のように、ベーンｅ内に係止ピンａを出没自在に収容したものでは、スプリングｂの座屈を規制する手段がないことから、スプリングが必要以上に座屈して係止ピンａが傾くことにより、係止ピンａが正常に動作しなくなるなどの問題があった。
【０００７】
また係止ピンａに過大な油圧が作用すると、係止ピンａが急激に移動して係止ピンａの後端が係止ピンａを収容する室ｆの底部ｇに大きな力で衝突するため、係止ピンａの後端が塑性変形して図９で示すように外側にはみだし、この状態で係止ピンａが移動すると、はみだした部分ｈが係止ピンａより削り取られて摩耗粉となり、この摩耗粉により係止ピンａの正常な動作が阻害されて、カムシャフトのトルク反転時に異音が発生するなどの問題もあった。
【０００８】
本発明はかかる従来の問題点を改善するためになされたもので、係止ピンの移動範囲を規制するストッパ手段を有する回動規制手段を設けた内燃機関のバブルタイミング変更装置を提供することにより、係止ピンを付勢する付勢手段が必要以上に座屈するのを未然に防止することを目的とするものである。
【０００９】
【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、内燃機関の回転に同期して回転される回転伝達部材に対して前記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であって、回転伝達部材または前記カムシャフト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相対回動自在に収容されて、回転伝達部材またはカムシャフトの何れか他方と共に回転するベーン部材と、このベーン部材に設けられるベーンと前記ハウジング部材とで形成され、供給または排出される作動油を保持する進角室または遅角室と、前記ベーン部材または前記ハウジングの何れか一方に設けられる係止ピンと、前記ベーン部材またはハウジング部材の何れか他方に設けられ、前記係止ピンが挿入可能な係止孔と、前記係止ピンを前記係止孔に付勢する付勢手段と、前記付勢手段の一端側を支持し、前記係止ピンの移動を規制するストッパ手段とを具備し、前記ストッパ手段には、前記付勢手段が圧縮されるときの流体を逃す切欠部を有するものである。また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の切欠部が、円周方向に複数有するものであり、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の前記切欠部が、前記係止ピンと前記ストッパ手段との間の流体を通過させるものである。また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の流体が、少なくとも空気であることを特徴とする。また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の係止ピンが、前記進角室または前記遅角室の少なくとも一方の作動油の圧力が所定以下では、前記付勢手段によって他方側に付勢され、前記圧力が所定以上では一方側へ移動可能であるものである。また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載のストッパ手段の一端側が前記係止ピンの内部に挿入され、他端側は前記ベーン部材または前記ハウジング部材の一方に設けられる前記係止ピンを収容するシリンダ孔内に当接するものである。また、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の何れか１項に記載の係止ピンの近傍に設けられたストッパ手段より前記係止ピン側へストッパ部を突設し、かつ、前記ストッパ部の先端部に形成した当接面を前記係止ピン内に形成したばね室の内底面に当接させることにより、前記係止ピンの一方側の移動範囲を規制したものである。また、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７の何れか１項に記載の付勢手段を支持するストッパ手段の支持面と前記係止ピンの一方側の端部とが当接することで、前記係止ピンの一方側の移動範囲を規制したものである。
【００１０】
前記構成により、係止ピンの出没動作が繰り返えされても、ストッパ手段のストッパ部が係止ピンの移動範囲を規制して付勢手段が必要以上に座屈されるのを防止するため、係止ピンが傾いて係止ピンが正常に動作しなくなることがない共に、係止ピンに過大な油圧が作用して係止ピンが急激に移動しても、ストッパ部がばね室の内底面に当接して衝撃力を支持するため、係止ピンの後端がへたって外側へはみでることがないので、はみだした部分が係止ピンより削り取られて摩耗粉となり、この摩耗粉により係止ピンの動作が阻害されてトルク反転時に異音を発生するなどの問題も解消することができる。
【００１１】
前記目的を達成するため請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８の何れか１項に記載の係止ピンが一方側に移動されて、前記ストッパ部の当接面が前記ばね室の内底面に当接した際、同時に前記係止ピンの後端がストッパ手段に当接するよう構成したものである。
【００１２】
前記構成により、係止ピンとストッパ手段の当接面積が大きくなって当接面の面圧を低下させるため、ストッパ手段の当接面、又は係止ピンの後端が塑性変形して係止ピンの移動ストロークが増加することもないので、係止ピンが係止孔に係止する際の衝突音が大きくなるのを防止することができる。
【００１３】
前記目的を達成するため請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９の何れか１項に記載の記係止ピンが一方側に移動されて、前記ストッパ部の当接面が前記ばね室の内底面に当接した際、前記係止ピンの後端と前記ストッパ手段との間に微小なクリアランスが生じるように前記係止ピンと前記ストッパ手段とを配置したものである。
【００１４】
前記構成により、ばね室の内底面が繰り返しストッパ部の当接面に当接している間に、ストッパ部がへたってクリアランスがなくなるので、以後係止ピンの急激な移動による衝突力をストッパ手段のテーパ部とストッパ部が同時に受けるようになり、これによって係止ピンの後端が塑性変形して端部が外側へはみでるのを防止できると共に、製作する際の寸法管理も容易となる。
【００１５】
前記目的を達成するため請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至１０の何れか１項に記載のストッパ部を、先端側へ向けて小径となるテーパ形状にしたものである。
【００１６】
前記構成により、ストッパ部と付勢手段の間に十分な隙間が形成されるため、前記付勢手段が圧縮された場合でも、ばね室内面とストッパ部の間に付勢手段が挟まれることがないので、係止ピンの円滑な移動が阻害されることがない。
【００１７】
前記目的を達成するため請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至１１の何れか１項に記載のストッパ部の外周と前記付勢手段の内周間のクリアランスを、前記ストッパ部の先端側が大きく、かつ、基端側が小さくなるように形成したものである。
【００１８】
前記構成により、ストッパ部先端部と付勢手段の間に十分な隙間が形成されるため、前記付勢手段が圧縮された場合でも、ばね室内面とストッパ部先端の間に付勢手段が挟まれることがないので、係止ピンの円滑な移動が阻害されることがないと共に、ストッパ部の基端側と付勢手段の間のクリアランスは小さいため、付勢手段の座屈を規制することができる。
【００１９】
前記目的を達成するため請求項１３に記載の発明は、請求項１乃至１２の何れか１項にに記載のストッパ手段が、前記係止ピンの後端と当接する前記ストッパ部と前記係止ピンを収容するシリンダ孔内で当接するテーパ部とから形成されるものであり、また、請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載のストッパ部と前記テーパ部とは一体に形成されているものである。
【００２０】
前記構成により、係止ピンが収容されたシリンダ孔内にストッパ手段を容易に設置することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して詳述する。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態になる内燃機関のバルブタイミング変更装置の断面図、図２は図１のＡ方向からの矢視図、図３は図１のＢ方向からの矢視図、図４は図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図５はハウジング部材とベーン部材の相対回動を規制する回動規制手段の拡大図、図６は同作用説明図である。
【００２３】
図１において符号１で示すカムシャフトは、内燃機関の吸気弁または排気弁（ともに図示せず）を駆動可能であって、この実施の形態では、吸気弁を駆動するカムシャフトについて説明する。
【００２４】
前記カムシャフト１はシリンダヘッドに固定された軸受け（ともに図示せず）によって回転自在に支承されており、前記軸受けよりも図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いて、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。
【００２５】
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伝達部材３によって回転駆動されるようになっており、この回転伝達部材３はこの実施の形態にでは、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の場合を説明する。
【００２６】
前記スプロケット３は、ハウジング部材４と共に回転可能となっており、前記カムシャフト１に対して所定角度相対回動可能となっている。
【００２７】
また、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の両端側を閉鎖する板部材６，７とから構成された前記ハウジング部材４の一方の板部材７の外周側に一体に形成されており、前記ハウジング本体５と板部材６，７は連結ボルト８によって一体に連結されている。
【００２８】
前記スプロケット３の外周側には外歯９が形成されていて、この外歯９には図示しない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１０が巻装されている。
【００２９】
前記ハウジング部材４は内部が中空状になっていて、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）の突条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個の作動油室１３が図４に示すように形成されている。
【００３０】
そしてこの作動油室１３内には、ベーン部材１５が所定角度相対回動自在に収容されていて、このベーン部材１５とハウジング部材４とにより、後述する相対回動手段１６が構成されている。
【００３１】
前記ベーン部材１５は、放射方向に突出された複数（この実施の形態においては４個）のベーン１８を有していて、このベーン１８を作動油室１３内に配置した状態でハウジング部材４内に収容されており、このベーン部材１５のベーン１８が作動油室１３内に配置されることによって、各作動油室１３内にベーン１８の円周方向両側に対峙するよう一対の進角室１９及び遅角室２０が区画形成されている。なお前記一対の進角室１９及び遅角室２０は、この実施の形態では４組形成されている。
【００３２】
また前記進角室１９及び遅角室２０間は、ベーン１８の先端に設けられたシール部材２１によりシールされていると共に、ハウジング本体５の内周面に形成された突条１２の先端には、別のシール部材２２が設けられている。
【００３３】
これらシール部材２１，２２は、シール面２１ａ，２２ａとこのシール面２１ａ，２２ａに対する背面に形成された凹入部２１ｂ，２２ｂを有するほぼ角柱状となっていて、背面に形成された凹入部２１ｂ，２２ｂ内には、シール部材２１，２２を半径方向へ付勢するばね部材２３が収容されている。
【００３４】
前記シール部材２１，２２は、金属材料や合成樹脂材料等の弾性材料を製造型によって成形することにより形成されており、シール面２１ａ，２２ａは全体として凸球面となるように、長手方向に比較的大きな曲率をもって湾曲していると共に、長手方向と直角な方向にも比較的小さな曲率をもって湾曲されており、背面に形成した凹入部２１ｂ，２２ｂ内にばね部材２３を収容することにより、ばね部材２３が長手方向に移動しないようになっている。前記ばね部材２３は同じく金属材料や合成樹脂材料等の弾性材料から板状に形成されていて、全体が弓状に湾曲されている。
【００３５】
なお前記シール部材２１，２２及びばね部材２３が同一の材料から形成される場合に、これらシール部材２１，２２とばね部材２３とを一体に形成することが可能である。
【００３６】
以上のように構成することによって、前記ベーン１８の先端に設けたシール部材２１のシール面２１ａがハウジング本体５の内周面に摺接すると共に、ハウジング本体５の内周面に形成された突条１２の先端に設けられたシール部材２２のシール面２２ａがベーン部材１５の外周面に摺接されることにより、進角室１９及び遅角室２０間がシールされるようになっている。
【００３７】
なお前記シール部材２１は、ベーン１８の先端が接するハウジング本体５の内周面及び突条１２の先端が接するベーン部材１５の外周面に設けるようにしてもよい。
【００３８】
一方前記ベーン部材１５には、進角室１９に連通する半径方向の油室側通路２５及び遅角室２０に連通する半径方向の油室側通路２６が形成されていると共に、これら油室側通路２５，２６は、前記カムシャフト１に形成された油路２７及び２８を介して油圧給排手段（図示せず）に接続されている。
【００３９】
前記カムシャフト１の一端側は板部材７を貫通してハウジング部材４内に突出され、ハウジング部材４のハウジング本体５内に収容されたベーン部材１５に連結されていると共に、ベーン部材１５のカムシャフト１側端面には嵌合凹部１５ａが形成されていて、この嵌合凹部１５ａにカムシャフト１の端部が嵌合されており、ベーン部材１５の中心を貫通するよう形成された取付け孔１５ｂに挿入されたボルト２９の先端を、カムシャフト１内に形成されたねじ孔２８に螺挿することにより、カムシャフト１の端部にベーン部材１５が固着されている。
【００４０】
以上のように前記スプロケット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に対して相対回動可能となっているから、油室側通路２５，２６を介して進角室１９及び遅角室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り、これによ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。
【００４１】
また前記ハウジング部材４とベーン１８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３４が設けられている。前記回動規制手段３４は、係止ピン３７と、この係止ピン３７を付勢するコイルスプリングよりなる付勢手段３６より構成されていて、ベーン１８に形成したシリンダ孔３５内に、付勢手段３６と共に係止ピン３７を収容することによってベーン部材１５の軸方向に係止ピン３７が出没自在となっており、これによって係止ピン３７の先端部３７ｃがハウジング部材４の板部材７に設けられた係止孔３８に係脱自在となっている。
【００４２】
前記シリンダ孔３５は、ベーン部材１５に突設された複数のベーン１８のうち、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されており、このシリンダ孔３５の板部材６側端部内に、前記付勢手段３６の一端側を支持するばね受けを兼ねたストッパ手段３９が収容されている。
【００４３】
前記ストッパ手段３９は一端側にテーパ部３９ａが、そして他端側に係止ピン３７の移動範囲を規制するストッパ部３９ｂが形成されている。
【００４４】
前記テーパ部３９ａの大径側外周面には、空気抜きのための切り欠き３９ｃが円周方向に複数個所形成されており、テーパ部３９ａの小径側端部は板部材６に当接されて、付勢手段３６の反力を板部材６が支持するようになっていると共に、一端側が前記ストッパ手段３９のテーパ部３９ａ端面に当接された付勢手段３６の他端側は、前記係止ピン３７の基端部内に形成されたばね室３７ａ内に嵌挿されていて、端部がばね室３７ａの内底面３７ｂに当接することにより、係止ピン３７が板部材７の係止孔３８方向へ付勢されている。
【００４５】
前記ストッパ手段３９のストッパ部３９ｂは、図５に示すように先端部がテーパ状となっていて、先端面に形成された当接面３９ｄに、前記ばね室３７ａの内底面３７ｂを当接させることにより係止ピン３７の移動範囲を規制して、付勢手段３６が必要以上に座屈されるのを防止するようになっている。
【００４６】
前記係止ピン３７の先端には、先端側へ順次小径となるテーパ状の先端部３７ｃが形成されていて、この先端部３７ｃが板部材７に形成された直筒状の係止孔３８に係脱自在に嵌挿されるようになっている。
【００４７】
前記係止孔３８は、強度及び耐摩耗性を向上するため、ハウジング部材４の板部材７より高強度の耐摩耗性を有する例えばＳＣＭ４１５を浸炭焼入れしたものや、合金鋼を高強度処理した材料よりなるカップ状のスリーブ４４を板部材７に埋設することにより形成されている。
【００４８】
前記係止孔３８の底部には、係止ピン３７の先端部３７ｃが係合した状態において受圧室４５が形成されるようになっており、この受圧室４５内は、スリーブ４４に形成された油孔４６及び板部材７に形成された油溝４７を介して、進角室１９に連通されている。
【００４９】
次に前記構成された内燃機関のバルブタイミング変更装置の作用を説明すると、内燃機関の始動時で図示しないオイルポンプから作動油が十分に供給されないとき、図示しない制御装置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は図４に示すように、ハウジング部材４に対して最遅角位置にあって、回動規制手段３４の係止ピン３７の先端部３７ｃは図５に示すようには係止孔３８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。
【００５０】
これによって図示しないクランクシャフトからタイミングチェーン１０を介してスプロケット３に伝達された回転駆動力は、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に伝達されるが、このとき前記ベーン部材１５のベーン１８は、ハウジング部材４内に作動油室１３を形成する突条１２の側面に当接していないと共に、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、開閉が制御されることになる。
【００５１】
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３４の係止ピン３７は付勢手段３６によって押圧されて、そのテーパ状先端部３７ｃが係止孔３８に係合されており、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ため、前記カムシャフト１が図示しない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ことから、ベーン部材１５のベーン１８が突条１２の側面に衝突することにより生じる打音等を効果的に防止することができる。
【００５２】
一方進角制御する場合は、図示しない油圧給排手段の切換え弁が制御装置によって切換え制御され、油圧給排手段より供給された作動油がカムシャフト１内に形成された油路１ａより油室側通路２５を介して進角室１９内へ供給される。
【００５３】
そして前記進角室１９内に供給された作動油は、板部材７に形成された油溝４７及びスリーブ４４に形成した油孔４６を介して、係止ピン３７の先端部３７ｃが係合する係止孔３８の底部に形成された受圧室４５内に導かれる。
【００５４】
前記進角室１９内と回動規制手段３４の係止孔３８及び受圧室４５内に作動油が導かれることにより、係止ピン３７には進角室１９と係止孔３８及び受圧室４５の作動油圧力が作用し、この係止ピン３７は付勢手段３６の付勢力に抗してストッパ手段３９側に、係止ピン３７内のばね室内底面３７ｂがストッパ部３９ｂの当接面３７ｄに当接するまで図６に示すように移動され、シリンダ孔３５内に押し戻される。
【００５５】
これによって前記係止ピン３７の先端部３７ｃが係止孔３８内から離脱して係合が解除されるため、ハウジング部材４とベーン部材１５とは係止ピン３７による拘束が解除されると共に、前記ばね室３７ａの内底面３７ｂが前記ストッパ部３９ｂの当接面３９ｄが当接することにより係止ピンの移動が規制されて、それ以上付勢手段３７が座屈されることがないので、係止ピン３７の出没動作が長期間繰り返えされても付勢手段３７がへたることがないため、係止ピン３７が正常に動作しなくなるなどの問題を解消することができる。
【００５６】
また前記ばね室３７ａの内底面３７ｂが、前記ストッパ部３９ｂの当接面３９ｄに当接すると同時に、係止ピン３７の後端がストッパ手段３９のテーパ部３９ａに当接するよう、予め係止ピン３７とストッパ手段３９の位置関係を設定しておくことにより、係止ピン３７に過大な油圧が作用して、係止ピン３７の後端が大きな力でテーパ部３９ａに衝突しても、ストッパ部３９ｂの当接面３９ｄが同時にばね室３７ａの内底面３７ｂに当接して、当接面３９ｄの面圧を低下させるため、係止ピン３７の後端が塑性変形して外側へはみだすことがなく、これによってはみだした部分が摩耗粉となって係止ピン３７の正常な動作を阻害することがないと共に、係止ピン３７の後端が塑性変形して係止ピン３７の移動ストロークが増加することもないので、係止ピン３７が係止孔３８に係止する際の衝突音が大きくなるのを防止することもできる。
【００５７】
なお係止ピン３７の後端がストッパ手段３９のテーパ部３９ａに当接すると同時に、ストッパ部３９ｂの当接面３９ｄがばね室３７ａの内底面３７ｂに当接されように製作することは実際上難しいので、ストッパ部３９ｂの当接面３９ｄがばね室３７ａの内底面３７ｂに当接した際、係止ピン３７の後端とストッパ手段３９のテーパ部３９ａの間に微小なクリアランスが生じるように予め製作しておけば、ばね室３７ａの内底面３７ｂが繰り返しストッパ部３９ｂの当接面３９ｄに当接している間に、ストッパ部３９ｂがへたってクリアランスがなくなるので、以後係止ピン３７の急激な移動による衝撃力をストッパ手段３９のテーパ部３９ａとストッパ部３７ｄが同時に受けるようになり、これによって係止ピン３７の後端が塑性変形して端部が外側へはみでるのを防止できると共に、製作する際の寸法管理も容易となる。
【００５８】
一方前記進角室１９内に作動油が供給される一方、遅角室２０内が油路１ｂに連通することによって、進角室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４の矢印で示す時計回り方向、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。
【００５９】
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、係止ピン３７は進角室１９内の油圧によってばね受け３９の規制部３９ｂに当接するまでシリンダ孔３５内に押し戻された状態が継続されるため、この係止ピン３７の先端部３７ｃは板部材７の側面に接することはない。
【００６０】
次に、油圧給排手段の切換え弁が制御装置によって切換え制御されると、オイルポンプからの作動油がカムシャフト１内の油路１ａ及び油室側通路２６を介して遅角室２０に導かれ、また前記進角室１９内の作動油は、油室側通路２５よりカムシャフト１内の油路１ｂを経てタンクへドレンされる。
【００６１】
そして前記進角室１９内の作動油が排出されることによって、係止ピン３７はばね部材３６のばね力によって係止孔３７側へ移動されるが、係止ピン３７の先端部３７ｃが係止孔３８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３４による拘束が解除された状態が継続される。
【００６２】
また前記遅角室２０内に作動油が供給される一方、進角室１９内が油路１ａに連通することによって、遅角室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４において反時計回り方向、即ち遅角方向に回動されるため、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、これによってカムシャフト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。
【００６３】
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と、係止ピン３７の先端部３７ｃが付勢手段３６の付勢力により係止孔３８内に再び係合される。
【００６４】
一方前記ベーン部材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、油圧給排手段の切換え弁が制御装置によって切換え制御されて作動油の給排が遮断されると、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、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ため、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。
【００６５】
このとき前記進角室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、係止ピン３７には付勢手段３６の付勢力が作用するが、この係止ピン３７は係止孔３８に係合することがないことから、ハウジング部材４とベーン部材１５とは、回動規制手段３４による拘束が解除された状態が継続されることになる。
【００６６】
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。
【００６７】
また吸気弁を進角制御する実施の形態について述べたが、排気弁を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。
【００６８】
【発明の効果】
本発明は以上詳述したように、係止ピンの近傍に設けられたストッパ手段より前記係止ピン側へストッパ部を突設し、かつ前記ストッパ部の先端部に形成した当接面を前記係止ピン内に形成したばね室の内底面に当接させることにより、前記係止ピンの一方向の移動範囲を規制したことから、係止ピンの出没動作が繰り返えされても、ストッパ手段のストッパ部が係止ピンの移動範囲を規制して付勢手段が必要以上に座屈されるのを防止するため、係止ピンが傾いて正常に動作しなくなることがない共に、係止ピンに過大な油圧が作用して係止ピンが急激に移動しても、ストッパ部がばね室の内底面に当接して衝撃力を支持するため、係止ピンの後端がへたって外側へはみでることがないので、はみだした部分が係止ピンより削り取られて摩耗粉となり、この摩耗粉により係止ピンの動作が阻害されてトルク反転時に異音を発生するなどの問題も解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態になる内燃機関のバルブタイミング装置の断面図である。
【図２】図１のＡ方向からの矢視図である。
【図３】図１のＢ方向からの矢視図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図５】本発明の実施の形態になる内燃機関のバルブタイミング装置に設けられた回動規制手段の拡大断面図である。
【図６】本発明の実施の形態になる内燃機関のバルブタイミング装置に設けられた回動規制手段の作用説明図である。
【図７】本発明の実施の形態になる内燃機関のバルブタイミング装置に設けられた回動規制手段の変形例を示す拡大断面図である。
【図８】従来の内燃機関のバルブタイミング装置に設けられた回動規制手段を示す断面である。
【図９】図８のＤ円内の拡大図である。
【符号の説明】
１カムシャフト
３回転伝達部材（スプロケット）
４ハウジング部材
１５ベーン部材
１８ベーン
１９進角室
２０遅角室
３４回動規制手段
３７係止ピン
３７ａばね室
３７ｂ内底面
３８係止孔
３９ストッパ手段
３９ｂストッパ部
３９ｄ当接面

Claims

内燃機関の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、前記内燃機関の回転に同期して回転される回転伝達部材に対して前記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であって、
前記回転伝達部材または前記カムシャフト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相対回動自在に収容されて、前記回転伝達部材または前記カムシャフトの何れか他方と共に回転するベーン部材と、
前記ベーン部材に設けられるベーンと前記ハウジング部材とで形成され、供給または排出される作動油を保持する進角室または遅角室と、
前記ベーン部材または前記ハウジングの何れか一方に設けられる係止ピンと、
前記ベーン部材またはハウジング部材の何れか他方に設けられ、前記係止ピンが挿入可能な係止孔と、
前記係止ピンを前記係止孔に付勢する付勢手段と、
前記付勢手段の一端側を支持し、前記係止ピンの移動を規制するストッパ手段とを具備し、
前記ストッパ手段には、前記付勢手段が圧縮されるときの流体を逃す切欠部を有する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。
前記切欠部は、円周方向に複数有することを特徴とする請求項１記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
前記切欠部は、前記係止ピンと前記ストッパ手段との間の流体を通過させる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。
前記流体は、少なくとも空気であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
前記係止ピンは、前記進角室または前記遅角室の少なくとも一方の作動油の圧力が所定以下では、前記付勢手段によって他方側に付勢され、前記圧力が所定以上では一方側へ移動可能であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
前記ストッパ手段の一端側は前記係止ピンの内部に挿入され、他端側は前記ベーン部材または前記ハウジング部材の一方に設けられる前記係止ピンを収容するシリンダ孔内に当接することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
前記係止ピンの近傍に設けられたストッパ手段より前記係止ピン側へストッパ部を突設し、かつ、前記ストッパ部の先端部に形成した当接面を前記係止ピン内に形成したばね室の内底面に当接させることにより、前記係止ピンの一方側の移動範囲を規制したことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
前記付勢手段を支持するストッパ手段の支持面と前記係止ピンの一方側の端部とが当接することで、前記係止ピンの一方側の移動範囲を規制したことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
前記係止ピンが一方側に移動されて、前記ストッパ部の当接面が前記ばね室の内底面に当接した際、同時に前記係止ピンの後端がストッパ手段に当接することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
前記係止ピンが一方側に移動されて、前記ストッパ部の当接面が前記ばね室の内底面に当接した際、前記係止ピンの後端と前記ストッパ手段との間に微小なクリアランスが生じるように前記係止ピンと前記ストッパ手段とを配置したことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
前記ストッパ部は、先端側へ向けて小径となるテーパ形状であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
前記ストッパ部の外周と前記付勢手段の内周間のクリアランスを、前記ストッパ部の先端側が大きく、かつ、基端側が小さくなるように形成したことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
前記ストッパ手段は、前記係止ピンの後端と当接する前記ストッパ部と前記係止ピンを収容するシリンダ孔内で当接するテーパ部とから形成されることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
前記ストッパ部と前記テーパ部とは一体に形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。