JPH112109A - 内燃機関用バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウジング部材とベーン部材との間に相対的
な回転力を生じる前に拘束手段を解除できるバルブタイ
ミング調整装置を提供する。 【解決手段】 弁部材４５はシュー１１ｂの軸方向の長
さとほぼ等しい長さを有している。最遅角位置におい
て、弁部材４５はばね部材４６の付勢力によりベーン１
４ｃの遅角側側面に当接しているので、進角油圧室６６
全体に作動油が供給されない。したがって、三室の進角
油圧室全体の油圧よりも油圧室３７の油圧が速く上昇す
る。これにより、ベーンロータ１４が最遅角位置から進
角側に回転する前に油圧室３７の油圧が上昇しストッパ
ピストン３０がテーパ穴から抜け出すので、ストッパピ
ストン３０がベーンロータ１４とシューハウジング１１
との相対回動を阻害することがない。

Description

【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、
「内燃機関」をエンジンという）の吸気弁および排気弁
の少なくともいずれか一方の開閉タイミング（以下、
「開閉タイミング」をバルブタイミングという）を運転
条件に応じて変更するためのバルブタイミング調整装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、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を
介してカムシャフトを駆動し、タイミングプーリやチェ
ーンスプロケットとカムシャフトとの相対回動による位
相差により吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一
方のバルブタイミングを制御するベーン式のバルブタイ
ミング調整装置として、特開平１−９２５０４号公報に
開示されているものが知られている。

【０００３】特開平１−９２５０４号公報に開示されて
いるバルブタイミング調整装置では、ベーンとともに回
動するカムシャフト側回転体である内部ロータに穴を設
け、この穴に嵌合可能なノックピンをクランクシャフト
側回転体であるタイミングプーリに設け、タイミングプ
ーリに対してカムシャフトが最遅角位置または最進角位
置にあるときにノックピンが穴に嵌合することにより両
回転体の相対回動を拘束している。これにより、タイミ
ングプーリに対してカムシャフトが最遅角位置または最
進角位置にあるときに吸気弁または排気弁の駆動に伴い
カムシャフトが正負のトルク変動を受けても、タイミン
グプーリとベーンとの打音発生を防止することができ
る。

【０００４】ノックピンが穴に嵌合した状態からタイミ
ングプーリに対するカムシャフトの位相を変化させると
きには、油路を切り換えることによりノックピンが穴か
ら抜け出し、タイミングプーリとカムシャフトとの相対
回動が可能になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１−９２５０４号公報に開示されているようなベーン式
のバルブタイミング調整装置において、例えばタイミン
グプーリに対して最遅角位置にあるカムシャフトを進角
側に回転させる際に進角側にベーンを駆動する油圧で同
時にノックピンを抜く方式では、ベーンおよびノックピ
ンへの油圧の加わり方によってはノックピンが抜ける前
に内部ロータが回転を開始することもある。この場合、
内部ロータの回転力がノックピンに加わることによりノ
ックピンが抜けにくくなり、内部ロータが進角側に回転
できない恐れがある。

【０００６】本発明は、ハウジング部材とベーン部材と
の間に相対的な回転力を生じる前に拘束手段を解除でき
るバルブタイミング調整装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
エンジン用バルブタイミング調整装置によると、ベーン
部材が収容室の一方の周方向端部から他方の周方向端部
側に移動する際、解除圧力室の圧力がベーン圧力室の圧
力よりも速く上昇することにより、ベーン部材が一方の
周方向端部から他方の周方向端部側に移動する前に当接
部と被当接部との拘束状態が解除される。したがって、
当接部と被当接部とが当接したままハウジング部材に対
してベーン部材が相対回動することを防止できる。

【０００８】本発明の請求項２記載のエンジン用バルブ
タイミング調整装置によると、複数存在するベーン圧力
室の圧力上昇速度が異なることにより、複数のベーン圧
力室の圧力上昇速度がほぼ等しい場合に比べベーン圧力
室全体からベーン部材が他方の周方向端部側に受ける圧
力の上昇速度を抑えることができる。したがって、ベー
ン部材が一方の周方向端部から他方の周方向端部側に移
動する前に当接部と被当接部との拘束状態が解除され
る。これにより、当接部と被当接部とが当接したままハ
ウジング部材に対してベーン部材が相対回動することを
防止できる。

【０００９】本発明の請求項３、４、５または６記載の
エンジン用バルブタイミング調整装置はそれぞれ、以下
の〜の構成を採用している。ベーン圧力室に作動
流体を供給する流路を開閉する弁構造を有する。ベー
ン圧力室に作動流体を供給する流路に流体流量を規制す
る絞り構造を有する。解除圧力室に作動流体を供給す
る流路長はベーン圧力室に作動流体を供給する流路長よ
りも短い。三室以上存在するベーン圧力室の内一つの
ベーン圧力室は一つの流路から作動流体を供給され、他
の少なくとも二つ以上のベーン圧力室は一つの流路から
作動流体を供給されている。

【００１０】本発明の請求項７記載のエンジン用バルブ
タイミング調整装置によると、拘束手段の拘束位置にお
いて収容室の他方の周方向端部側に流体圧力を受けるベ
ーン部材の受圧面積は、拘束手段の非拘束位置において
他方の周方向端部側に流体圧力を受けるベーン部材の受
圧面積よりも小さい。したがって、収容室の一方の周方
向端部から他方の周方向端部側にベーン部材を移動させ
るために必要な流体圧力は、拘束位置における受圧面積
が非拘束位置における受圧面積と同程度に大きい場合よ
りも大きくなる。つまり、拘束位置において拘束手段が
拘束状態にあるとき、流体圧力の上昇に伴いベーン部材
が一方の周方向端部から他方の周方向端部側に移動する
前に拘束手段の拘束を解除することができる。これによ
り、当接部と被当接部とが当接したままハウジング部材
に対してベーン部材が相対回動することを防止できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例を図面に基づいて説明する。図１、図３、
図４、図５、図６、図８、図９は同じ切断位置で同一方
向から見た断面図である。 （第１実施例）本発明の第１実施例によるエンジン用バ
ルブタイミング調整装置を図１および図２に示す。第１
実施例のバルブタイミング調整装置１は油圧制御式であ
り、吸気弁のバルブタイミングを制御するものである。

【００１２】図２に示すタイミングプーリ１０は、図示
しないタイミングベルトにより図示しないエンジンの駆
動軸としてのクランクシャフトと結合して駆動力を伝達
され、クランクシャフトと同期して回転する。リア部材
１５はプレート部１５ａおよび軸受部１５ｂからなり、
ボルト４１によりプレート部１５ａとタイミングプーリ
１０と後述するシューハウジング１１とが結合されてい
る。従動軸としてのカムシャフト２は、タイミングプー
リ１０から駆動力を伝達され、図示しない吸気弁を開閉
駆動する。カムシャフト２はタイミングプーリ１０に対
し所定の位相差をおいて相対回動可能である。タイミン
グプーリ１０およびカムシャフト２は図２の左方向から
み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。

【００１３】シューハウジング１１は周壁１２とフロン
ト部１３とが一体に形成されており、リア部材１５とと
もにハウジング部材を構成している。ベーンロータ１４
の軸方向両端面はシューハウジング１１のフロント部１
３およびリア部材１５のプレート部１５ａにより覆われ
ている。タイミングプーリ１０、シューハウジング１１
およびリア部材１５は駆動側回転体を構成し、互いにボ
ルト４１により同軸上に結合されている。

【００１４】図１に示すように、シューハウジング１１
は周方向にほぼ等間隔に台形状に形成されたシュー１１
ａ、１１ｂ、１１ｃを有している。シュー１１ａ、１１
ｂ、１１ｃの周方向の三箇所の間隙にはそれぞれベーン
部材としてのベーン１４ａ、１４ｂ、１４ｃを収容する
収容室としての扇状空間部６０が形成されており、シュ
ー１１ａ、１１ｂ、１１ｃの内周面は断面円弧状に形成
されている。

【００１５】ベーンロータ１４は周方向にほぼ等間隔に
ベーン１４ａ、１４ｂ、１４ｃを有し、このベーン１４
ａ、１４ｂ、１４ｃがシュー１１ａ、１１ｂ、１１ｃの
周方向の間隙に形成されている扇状空間部６０に回動可
能に収容されている。図１に示す遅角方向、進角方向を
表す矢印は、シューハウジング１１に対するベーンロー
タ１４の遅角方向、進角方向を表している。図１におい
て、各ベーンは各扇状空間部６０の一方の周方向端部に
位置し、ベーンロータ１４はシューハウジング１１に対
し最遅角位置にある。最遅角位置は、ベーン１４ｂの遅
角側側面ががシュー１１ａの進角側側面に係止されるこ
とにより規定されている。図２に示すように、ベーンロ
ータ１４およびブッシュ２０は、ボルト４０によりカム
シャフト２に一体に結合されており、従動側回転体を構
成している。

【００１６】カムシャフト２およびブッシュ２０はそれ
ぞれリア部材１５の軸受部１５ｂおよびフロント部１３
の内周壁１３ａに相対回動可能に嵌合している。したが
って、カムシャフト２およびベーンロータ１４はタイミ
ングプーリ１０およびシューハウジング１１に対して同
軸に相対回動可能である。図１に示すように、シール部
材２２はベーンロータ１４の外周壁に嵌合している。ベ
ーンロータ１４の外周壁とシューハウジング１１の内周
壁との間には微小クリアランスが設けられており、この
クリアランスを介して油圧室間に作動油が漏れることを
シール部材２２により防止している。シール部材２２は
それぞれ板ばねの付勢力により周壁１２の内周壁に向け
て押されている。

【００１７】図２に示すように、ガイドリング３３はベ
ーン１４ａの内壁に圧入保持され、このガイドリング３
３に当接部としてのストッパピストン３０が挿入されて
いる。ストッパピストン３０はほぼ同一外径の有底円筒
状に形成されており、カムシャフト２の軸方向に摺動可
能にガイドリング３３に収容されている。ストッパピス
トン３０は付勢手段としてのスプリング３５によりフロ
ント部１３側に付勢されている。嵌合リング３４はフロ
ント部１３に形成した嵌合穴に嵌合しており、嵌合リン
グ３４の内周壁に被当接部としてのテーパ穴３４ａが形
成されている。ストッパピストン３０は図１に示す最遅
角位置においてテーパ穴３４ａに嵌合可能である。スト
ッパピストン３０がテーパ穴３４ａに嵌合し、ストッパ
ピストン３０がテーパ穴３４ａに回転方向で当接した状
態ではシューハウジング１１に対するベーンロータ１４
の相対回動は拘束される。つまり、ストッパピストン３
０とテーパ穴３４ａとは最遅角位置において拘束位置に
ある。ストッパピストン３０、テーパ穴３４ａおよびス
プリング３５は拘束手段を構成している。

【００１８】図２においてストッパピストン３０の先端
部３０ａの左側に形成される解除圧力室としての油圧室
３７は、図１に示すように油路６７を介し後述する進角
油圧室６４と連通している。先端部３０ａの受圧面が油
圧室３７の作動油から受ける力はテーパ穴３４ａからス
トッパピストン３０を抜け出させる方向に働く。進角油
圧室６４に所定圧以上の作動油が供給されると、作動油
圧によりスプリング３５の付勢力に抗しストッパピスト
ン３０はテーパ穴３４ａから抜け出す。

【００１９】ストッパピストン３０の位置とテーパ穴３
４ａの位置とは、シューハウジング１１に対してベーン
ロータ１４が最遅角位置にあるとき、つまりクランクシ
ャフトに対してカムシャフト２が最遅角位置にあるとき
にスプリング３５の付勢力によりストッパピストン３０
がテーパ穴３４ａに嵌合可能な位置に設定されている。
第１実施例において、最遅角位置とは収容室である扇状
空間部６０の一方の周方向端部を表し、最進角位置とは
収容室である扇状空間部６０の他方の周方向端部を表し
ている。

【００２０】ベーン１４ａのリア部材１５側にストッパ
ピストン３０の背圧室３８と連通する連通路５０が形成
されている。連通路５０は最遅角位置において軸受部１
５ｂに形成した連通路５１と連通する。連通路５１は図
示しないエンジンの油潤滑空間に大気開放されているの
で、最遅角位置において背圧室３８は大気開放されてい
る。したがって、最遅角位置においてストッパピストン
３０の移動が妨げられない。ベーンロータ１４が最遅角
位置から進角側に回転する、つまりストッパピストン３
０とテーパ穴３４ａとが嵌合不能な非拘束位置にベーン
ロータ１４が回転すると、連通路５０と連通路５１との
連通は遮断される。

【００２１】図１に示すように、円柱状の弁部材４５お
よび断面円弧状のばね部材４６がシュー１１ｂの進角側
側壁に配置されている。弁部材４５およびばね部材４６
は弁構造を構成しており、弁部材４５はシュー１１ｂの
軸方向の長さとほぼ等しい長さを有する。弁部材４５は
ばね部材４６の付勢力により、シュー１１ｂの進角側側
面から突出しており、図１に示す最遅角位置と最遅角位
置から僅かにベーンロータ１４が進角側に回転した位置
との間で弁部材４５はベーン１４ｃの遅角側側面に当接
する。

【００２２】図１に示すように、シュー１１ａとベーン
１４ａとの間に遅角油圧室６１が形成され、シュー１１
ｂとベーン１４ｂとの間に遅角油圧室６２が形成され、
シュー１１ｃとベーン１４ｃとの間に遅角油圧室６３が
形成されている。また、シュー１１ｃとベーン１４ａと
の間に進角油圧室６４が形成され、シュー１１ａとベー
ン１４ｂとの間に進角油圧室６５が形成され、シュー１
１ｂとベーン１４ｃとの間に進角油圧室６６が形成され
ている。進角油圧室６４、６５、６６はそれぞれベーン
圧力室を構成している。また、進角油圧室６４、６５、
６６をまとめてベーン圧力室と見做してもよい。

【００２３】図２に示すようにベーンロータ１４のボス
部１４ｄには、カムシャフト２との当接部において油路
５３が設けられており、ブッシュ２０との当接部におい
て油路５６が設けられている。油路５３および５６はそ
れぞれ円弧状に形成されている。油路５３はカムシャフ
ト２に形成された油路５２と連通し、油路５２は図示し
ない切換弁を介して図示しない油圧ポンプまたはドレイ
ンと連通可能である。また油路５３は図示しない油路に
より遅角油圧室６１、６２、６３と連通している。

【００２４】油路５６は油路５５を介してカムシャフト
２に形成された油路５４と連通し、油路５４は図示しな
い切換弁を介して図示しない油圧ポンプまたはドレイン
と連通可能である。また油路５６は図１に示す油路５
７、５８、５９によりそれぞれ進角油圧室６４、６５、
６６と連通している。次に、バルブタイミング調整装置
１の作動を説明する。

【００２５】エンジン始動時、油圧ポンプから作動油が
油圧室３７にまだ導入されていないとき、クランクシャ
フトの回転に伴いベーンロータ１４はシューハウジング
１１に対して図１に示す最遅角位置にある。ストッパピ
ストン３０の先端部３０ａはスプリング３５の付勢力に
よりテーパ穴３４ａに嵌合しており、この嵌合によりベ
ーンロータ１４とシューハウジング１１とは強固に拘束
されている。したがって、吸気弁を駆動する際にカムシ
ャフト２が正・負のトルク変動を受けても、ベーンロー
タ１４はシューハウジング１１に対して遅角側および進
角側への動きを規制されることにより相対的な回転振動
を発生することはなく、シューハウジング１１とベーン
ロータ１４とが衝突して打音を発生することを防止す
る。

【００２６】エンジン始動後、まず各遅角油圧室に作動
油が供給される。油圧ポンプから作動油が供給される
と、油路５３から図示しない油路を介して遅角油圧室６
１、６２、６３に作動油が導入される。この状態におい
て、各進角油圧室は大気開放されているので、各遅角油
圧室に供給される作動油の油圧によりベーンロータ１４
は遅角側に押されている。さらに、進角油圧室６４と連
通している油圧室３７は進角油圧室６４と同様に大気開
放されているので、ストッパピストン３０はスプリング
３５の付勢力によりテーパ穴３４ａに嵌合したままであ
る。したがって、ベーンロータ１４とシューハウジング
１１とは強固に拘束されているので、吸気弁を駆動する
際にカムシャフト２が正・負のトルク変動を受けてもシ
ューハウジング１１とベーンロータ１４とが衝突して打
音を発生することを防止する。

【００２７】次に、図１に示す最遅角位置から進角側に
ベーンロータ１４を回転させるために、切換弁を切換え
て遅角油圧室６１、６２、６３を大気開放し、進角油圧
室６４、６５、６６に作動油を供給する。図１に示す最
遅角位置において、進角油圧室６４には全体に作動油が
供給される。しかし、ベーン１４ｂの遅角側側面はシュ
ー１１ａの進角側側面と当接しているので、シューハウ
ジング１１に対してベーンロータ１４が進角側に回転し
ないと進角油圧室６５全体に作動油は供給されない。さ
らに、弁部材４５はばね部材４６の付勢力によりベーン
１４ｃの遅角側側面に押し当てられており、弁部材４５
はばね部材４６の付勢力によりベーン１４ｃの動きに追
随してベーン１４ｃの遅角側側面に当接した状態を保持
するので、ベーンロータ１４が所定角度以上進角側に回
転しないと弁部材４５はベーン１４ｃの遅角側側面から
離隔しない。したがって、最遅角位置から進角側に向か
う所定角度範囲において、油路５９から進角油圧室６６
に供給される作動油は弁部材４５に遮られるので、進角
油圧室６６全体に作動油を供給できない。

【００２８】したがって、図１に示す最遅角位置におい
て、ベーン１４ａ、１４ｂ、１４ｃがそれぞれ進角油圧
室６４、６５、６６に供給される作動油から進角側に油
圧を受ける受圧面積の合計は、シュー１１ｂに弁部材４
５およびばね部材４６を設置しない場合に比べ小さくな
っている。つまり、最遅角位置において進角油圧室全体
の作動油からベーンロータ１４が進角側に油圧を受ける
受圧面積は、ベーンロータ１４が最遅角位置から所定角
度進角側に移動し弁部材４５がベーン１４ｃの遅角側側
面から離隔した時に進角油圧室全体の作動油からベーン
ロータ１４が進角側に油圧を受ける受圧面積よりも小さ
い。これにより、最遅角位置において三室を一つのまと
まりと見做した進角油圧室全体からベーンロータ１４が
進角側に受ける力も小さくなっている。ベーンロータ１
４が最遅角位置から進角側に回転するために必要な油圧
は、弁部材４５を設けない場合に比べて高くなっている
ので、各進角油圧室の油圧が上昇しベーンロータ１４が
最遅角位置から進角側に回転する前にストッパピストン
３０がテーパ穴３４ａから抜け出し、シューハウジング
１１とベーンロータ１４との拘束が解除される。これに
より、シューハウジング１１に対してベーンロータ１４
が相対回動可能になる。これは、油圧室３７の油圧上昇
速度が三室を一つのまとまりと見做した進角油圧室全体
の油圧上昇速度よりも速いからである。

【００２９】ストッパピストン３０がテーパ穴３４ａか
ら抜け出してから、進角油圧室６４、６５、６６に供給
される作動油圧がさらに上昇すると、ベーンロータ１４
は進角側に回転する。これにより、ベーン１４ｂはシュ
ー１１ａの進角側側面から離隔し進角油圧室６５全体に
作動油が供給される。進角油圧室６４に加え進角油圧室
６５全体に作動油が供給されるので、ベーンロータ１４
は速やかに進角側に回転する。

【００３０】ストッパピストン３０がテーパ穴３４ａか
ら抜け出た状態でベーンロータ１４が最遅角位置から進
角側に回転しストッパピストン３０とテーパ穴３４ａと
の周方向位置がずれることにより、ストッパピストン３
０はテーパ穴３４ａに嵌合しなくなる。ベーンロータ１
４が進角側に回転してもばね部材４６の付勢力により弁
部材４５は依然としてベーン１４ｃの遅角側側面に当接
している。ベーンロータ１４が所定角度以上進角側に回
転すると、弁部材４５はベーン１４ｃの動きに追随でき
なくなりベーン１４ｃの遅角側側面から離隔するので、
進角油圧室６６全体に作動油が供給される。進角油圧室
６４、６５に加え進角油圧室６６全体に作動油が供給さ
れると、ベーンロータ１４はさらに速やかに進角側に回
転する。このように、ベーンロータ１４が最遅角位置か
ら進角側に回転する際、各進角油圧室の油圧上昇速度は
異なっており、油圧室３７と連通する進角油圧室６４、
進角油圧室６５、進角油圧室６６の順番に油圧が上昇し
ていく。

【００３１】ベーンロータ１４が再び最遅角位置に移動
し、各進角油圧室の油圧が低下すると、油圧室３７の油
圧も低下する。油圧室３７の油圧が低下すると、ストッ
パピストン３０はスプリング３５の付勢力によりテーパ
穴３４ａと嵌合し、シューハウジング１１に対するベー
ンロータ１４の相対回動は拘束される。本発明の第１実
施例では、最遅角位置においてベーン１４ｂがシュー１
１ａの進角側側面に当接しているので、ベーンロータ１
４が進角側に回転するまで進角油圧室６５全体に作動油
が供給されない。さらに、ばね部材４６の付勢力により
弁部材４５がベーン１４ｃの遅角側側面に当接している
間は進角油圧室６６全体に作動油が供給されない。した
がって、最遅角位置において三室を一つのまとまりと見
做した進角油圧室全体の作動油から進角側にベーンロー
タ１４が油圧を受ける受圧面積は、ベーンロータ１４が
最遅角位置から所定角度以上進角側に移動した時に進角
側にベーンロータ１４が油圧を受ける受圧面積よりも小
さい。つまり、最遅角位置において三室を一つのまとま
りと見做した進角油圧室全体の作動油から進角側にベー
ンロータ１４が受ける力が小さいので、各進角油圧室の
油圧が上昇しベーンロータ１４が最遅角位置から進角側
に移動可能になる前に油圧室３７の油圧から受ける力に
よりストッパピストン３０はテーパ穴３４ａから抜け出
す。ストッパピストン３０がテーパ穴３４ａから抜け出
す前にベーンロータ１４が進角側に回転しないので、ス
トッパピストン３０にベーンロータ１４の回転力が加わ
ることを防止できる。このため、ストッパピストン３０
の円滑な往復移動が可能となる。

【００３２】（変形例）図３に第１実施例の変形例を示
す。弁部材４５およびばね部材４６はストッパピストン
３０を収容するベーン１４ａの遅角側に位置するシュー
１１ｃに収容されている。弁部材４５はばね部材４６の
付勢力によりベーン１４ａの遅角側側面に押し当てられ
ており、弁部材４５はばね部材４６の付勢力によりベー
ン１４ａの動きに追随してベーン１４ａの遅角側側面に
当接した状態を保持するので、ベーンロータ１４が所定
角度以上進角側に回転しないとベーン１４ａの遅角側側
面から離隔しない。

【００３３】したがって、図３に示す最遅角位置から進
角側にベーンロータ１４を回転させるために切換弁を切
換えて遅角油圧室６１、６２、６３を大気開放し、進角
油圧室６４、６５、６６に作動油を供給しても、油路５
７から進角油圧室６４に供給される作動油は最遅角位置
から進角側に向かう所定角度範囲において弁部材４５に
遮られ進角油圧室６４全体に供給されない。したがっ
て、弁部材４５がベーン１４ａに当接している間、ベー
ン１４ａが作動油から進角側に受ける力は小さい。

【００３４】一方、油圧室３７と連通する油路６７は作
動油供給時の油路５７の出口側と連通しているので、弁
部材４５がベーン１４ａに当接していても油路６７を介
して油圧室３７に作動油を供給可能である。さらに、作
動油が弁部材４５に遮られ進角油圧室６４全体に供給さ
れないので、シュー１１ｃに弁部材４５を設置しない第
１実施例に比べ油路６７を通って速やかに作動油が油圧
室３７に供給され、油圧室３７の油圧が上昇する。した
がって、三室を一つのまとまりと見做した進角油圧室全
体の作動油からベーンロータ１４が進角側に力を受け進
角側に回転する前に、ストッパピストン３０がテーパ穴
３４ａから抜け出し、シューハウジング１１とベーンロ
ータ１４との拘束が解除される。これにより、シューハ
ウジング１１に対してベーンロータ１４が相対回動可能
になる。

【００３５】変形例では、弁部材４５およびばね部材４
６をストッパピストン３０を収容するベーン１４ａの遅
角側に位置するシュー１１ｃに配置することにより、第
１実施例よりも油圧室３７の油圧上昇速度が速くなる。
したがって、ベーンロータ１４がシューハウジング１１
に対し最遅角位置から進角側に回転する前に確実にテー
パ穴３４ａからストッパピストン３０が抜け出すので、
ストッパピストン３０がベーンロータ１４とシューハウ
ジング１１との相対回動を阻害することはない。

【００３６】第１実施例および変形例では異なるシュー
１１ｂ、１１ｃに弁部材４５およびばね部材４６を一組
設置したが、二つのシュー１１ｂ、１１ｃにそれぞれ弁
部材４５およびばね部材４６を設置してもよい。 （第２実施例）本発明の第２実施例を図４に示す。第１
実施例と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。

【００３７】ベーンロータ１４のボス部１４ｄの端面に
形成された油路７０は、油路５７、５８、５９を介して
進角油圧室６４、６５、６６に作動油を供給するもので
ある。油路５５から油路５８、５９に至る油路７０中
に、油路径を絞った絞り構造としての絞り部７０ａが設
けられている。図３に示す最遅角位置から各進角油圧室
６４、６５、６６に作動油を供給してベーンロータ１４
を進角側に回転させる場合、油路７０に絞り部７０ａが
設けられているので、進角油圧室６４の油圧上昇速度は
進角油圧室６５、６６の油圧上昇速度よりも速い。これ
に伴い油圧室３７の油圧も進角油圧室６５、６６に比較
して油圧の上昇速度が早い。したがって、三室を一つの
まとまりと見做した進角油圧室全体の作動油からベーン
ロータ１４が進角側に力を受け進角側に回転可能になる
前に、ストッパピストン３０がテーパ穴３４ａから抜け
出し、シューハウジング１１とベーンロータ１４との拘
束が解除される。これにより、シューハウジング１１に
対してベーンロータ１４が相対回動可能になる。

【００３８】第２実施例では、油圧室３７と連通する進
角油圧室６４を除く進角油圧室６５、６６に作動油を供
給する油路７０の径を小さくして絞り部７０ａを設ける
ことにより、部品点数を増加することなくベーンロータ
１４が最遅角位置から進角側に回転する前にストッパピ
ストン３０がテーパ穴３４ａから抜け出すことができ
る。したがって、ストッパピストン３０がベーンロータ
１４とシューハウジング１１との相対回動を阻害するこ
とはない。

【００３９】（第３実施例）本発明の第３実施例を図５
に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分には同一符
号を付す。油路５６から進角油圧室６５、６６に作動油
を供給する油路７１、７２の油路径は進角油圧室６４に
作動油を供給する油路５７の油路径よりも小さい。つま
り、油路７１、７２は絞り構造を構成しているので、進
角油圧室６４の油圧上昇速度は進角油圧室６５、６６の
油圧上昇速度よりも速い。これに伴い進角油圧室６４と
連通している油圧室３７の油圧上昇速度は進角油圧室６
５、６６の油圧上昇速度よりも速い。したがって、三室
を一つのまとまりと見做した進角油圧室全体の作動油か
らベーンロータ１４が進角側に力を受け進角側に回転可
能になる前に、ストッパピストン３０がテーパ穴３４ａ
から抜け出し、シューハウジング１１とベーンロータ１
４との拘束が解除される。これにより、シューハウジン
グ１１に対してベーンロータ１４が相対回動可能にな
る。

【００４０】第３実施例では、油圧室３７と連通する進
角油圧室６４を除く進角油圧室６５、６６に作動油を直
接供給する油路７１、７２の径を小さくしているので、
部品点数を増加することなくベーンロータ１４が最遅角
位置から進角側に回転する前にストッパピストン３０が
テーパ穴３４ａから抜け出すことができる。したがっ
て、ストッパピストン３０がベーンロータ１４とシュー
ハウジング１１との相対回動を阻害することはない。

【００４１】（第４実施例）本発明の第４実施例を図６
および図７に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分
には同一符号を付す。油路７３はベーンロータ１４内に
形成されており、進角油圧室６４を経由しないで油路５
５と油圧室３７とを直接連通している。したがって、油
路５５から油路７３を介して油圧室３７に至る油路長
は、油路５５、５６から油路５７、５８、５９を介して
進角油圧室６４、６５、６６に至る油路長よりも短い。
これにより、油圧室３７の油圧上昇速度は進角油圧室６
４、６５、６６の油圧上昇速度よりも速くなる。図６に
示す最遅角位置から各進角油圧室６４、６５、６６に作
動油を供給してベーンロータ１４を進角側に回転させる
場合、三室を一つのまとまりと見做した進角油圧室全体
の作動油からベーンロータ１４が進角側に力を受け進角
側に回転可能になる前に、ストッパピストン３０がテー
パ穴３４ａから抜け出し、シューハウジング１１とベー
ンロータ１４との拘束が解除される。これにより、シュ
ーハウジング１１に対してベーンロータ１４が相対回動
可能になる。

【００４２】第４実施例では、進角油圧室６４を経由し
ないで油路５６と油圧室３７とを直接連通する油路７３
を設けることにより、部品点数を増加することなくベー
ンロータ１４が最遅角位置から進角側に回転する前にス
トッパピストン３０がテーパ穴３４ａから抜け出すこと
ができる。したがって、ストッパピストン３０がベーン
ロータ１４とシューハウジング１１との相対回動を阻害
することはない。

【００４３】（第５実施例）本発明の第５実施例を図８
に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分には同一符
号を付す。油路５５は進角油圧室６４に連通する油路５
７とだけ連通している。ストッパピストン３０を拘束解
除方向に押し出す油圧を加える油圧室３７は油路６７を
介して進角油圧室６４に連通している。油路７５は油圧
ポンプから油路５５までの作動油供給径路から分岐して
形成され、油路５５の作動油供給量と油路７５の作動油
供給量はほぼ等しい。油路７５はベーンロータ１４のボ
ス部１４ｄの端面に円弧状に設けられた油路７６と連通
しており、油路７６は、進角油圧室６５、６６に連通す
る油路５８、５９と連通している。

【００４４】三室存在する進角油圧室の内一つの進角油
圧室６４に一つの油路５５が作動油を供給しているのに
対し、油路７５は三室の内進角油圧室６４を除く二つの
進角油圧室６５、６６に作動油を供給している。したが
って、進角油圧室６４の油圧上昇速度は進角油圧室６
５、６６の油圧上昇速度よりも速いので、進角油圧室６
４と連通している油圧室３７の油圧上昇速度は進角油圧
室６５、６６の油圧上昇速度よりも速くなる。

【００４５】図８に示す最遅角位置から各進角油圧室６
４、６５、６６に作動油を供給してベーンロータ１４を
進角側に回転させる場合、三室を一つのまとまりと見做
した進角油圧室全体の作動油からベーンロータ１４が進
角側に力を受け進角側に回転可能になる前に、ストッパ
ピストン３０がテーパ穴３４ａから抜け出し、シューハ
ウジング１１とベーンロータ１４との拘束が解除され
る。これにより、シューハウジング１１に対してベーン
ロータ１４が相対回動可能になる。

【００４６】第５実施例では、進角油圧室６５、６６に
作動油を供給する油路７５を新たに形成することによ
り、部品点数を増加することなくベーンロータ１４が最
遅角位置から進角側に回転する前にストッパピストン３
０がテーパ穴３４ａから抜け出すことができる。したが
って、ストッパピストン３０がベーンロータ１４とシュ
ーハウジング１１との相対回動を阻害することはない。

【００４７】以上説明した変形例を含む第１実施例〜第
５実施例の吸気弁用のバルブタイミング調整装置におい
て用いた、三室を一つのまとまりと見做した進角油圧室
全体の油圧上昇速度よりも油圧室３７の油圧上昇速度を
速くする構成を組み合わせて用いることも可能である。 （第６実施例）本発明の第６実施例を図９に示す。第１
実施例と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。第
６実施例のバルブタイミング調整装置３は油圧制御式で
あり、排気弁のバルブタイミングを制御するものであ
る。

【００４８】油路８０はベーンロータ１４の軸方向に形
成され、ベーンロータ１４のボス部１４ｄの端面に形成
された円弧状の油路８１と連通している。油路８１は、
油路８２、８３、８４によりそれぞれ遅角油圧室６１、
６２、６３と連通している。第６実施例では、遅角油圧
室６１、６２、６３はそれぞれベーン圧力室を構成して
いる。また、遅角油圧室６１、６２、６３をまとめてベ
ーン圧力室と見做してもよい。ストッパピストン３０を
拘束解除方向に押し出す油圧を加える油圧室３７は、油
路８５を介して遅角油圧室６１に連通している。弁部材
４５およびばね部材４６はシュー１１ａの遅角側側面に
配置されている。

【００４９】シューハウジング１１に対してベーンロー
タ１４が図９に示す最進角位置にあるとき、つまりクラ
ンクシャフトに対してカムシャフト２が最進角位置にあ
るときにストッパピストン３０はテーパ穴に嵌合可能で
ある。第６実施例において、最進角位置とは収容室であ
る扇状空間部６０の一方の周方向端部を表し、最遅角位
置とは収容室である扇状空間部６０の他方の周方向端部
を表している。さらに、最進角位置とはストッパピスト
ン３０とテーパ穴との拘束位置を表し、最進角位置から
遅角側にベーンロータ１４が回転した位置がストッパピ
ストン３０とテーパ穴との非拘束位置を表している。

【００５０】エンジン始動後、まず各進角油圧室に作動
油が供給される。この状態において、各遅角油圧室は大
気開放されているので、各進角油圧室に供給される作動
油の油圧によりベーンロータ１４は進角側に押されてい
る。油圧室３７は遅角油圧室６１と同様に大気開放され
ているので、ストッパピストン３０はテーパ穴に嵌合し
たままである。したがって、ベーンロータ１４とシュー
ハウジング１１とは強固に拘束されているので、排気弁
を駆動する際にカムシャフト２が正・負のトルク変動を
受けてもシューハウジング１１とベーンロータ１４とが
衝突して打音を発生することを防止する。

【００５１】弁部材４５はばね部材４６の付勢力により
ベーン１４ａの進角側側面に押し当てられており、弁部
材４５はばね部材４６の付勢力によりベーン１４ａの動
きに追随してベーン１４ａの進角側側面に当接した状態
を保持するので、ベーンロータ１４が所定角度以上遅角
側に回転しないと弁部材４５はベーン１４ａの進角側側
面から離隔しない。

【００５２】図９に示す最進角位置から遅角側にベーン
ロータ１４を回転させるために切換弁を切換えて進角油
圧室６４、６５、６６を大気開放し、遅角油圧室６１、
６２、６３に作動油を供給しても、油路８２から遅角油
圧室６１に供給される作動油は最進角位置から遅角側に
向かう所定角度範囲において弁部材４５に遮られ遅角油
圧室６１全体に供給されない。図９に示す最進角位置に
おいて、ベーン１４ａ、１４ｂ、１４ｃがそれぞれ遅角
油圧室６１、６２、６３に供給される作動油から遅角側
に油圧を受ける受圧面積の合計は、シュー１１ａに弁部
材４５およびばね部材４６を設置しない場合に比べ小さ
くなっている。つまり、最進角位置において遅角油圧室
全体の作動油からベーンロータ１４が遅角側に油圧を受
ける受圧面積は、ベーンロータ１４が最進角位置から所
定角度遅角側に移動し弁部材４５がベーン１４ａの進角
側側面から離隔した時に遅角油圧室全体の作動油からベ
ーンロータ１４が遅角側に油圧を受ける受圧面積よりも
小さい。したがって、弁部材４５がベーン１４ａに当接
している間、ベーン１４ａが作動油から進角側に受ける
力は小さい。

【００５３】一方、油圧室３７と連通する油路８５は作
動油供給時の油路８２の出口側と連通しているので、弁
部材４５がベーン１４ａに当接していても油路８５を介
して油圧室３７に作動油を供給可能である。さらに、作
動油が弁部材４５に遮られ遅角油圧室６１全体に供給さ
れないので、シュー１１ａに弁部材４５を設置しない場
合に比べ油路８５を通って速やかに作動油が油圧室３７
に供給され、油圧室３７の油圧が上昇する。したがっ
て、三室を一つのまとまりと見做した遅角油圧室全体の
作動油からベーンロータ１４が進角側に力を受け進角側
に回転する前に、ストッパピストン３０がテーパ穴３４
ａから抜け出し、シューハウジング１１とベーンロータ
１４との拘束が解除される。これにより、シューハウジ
ング１１に対してベーンロータ１４が相対回動可能にな
る。

【００５４】変形例を含む第１実施例〜第５実施例の吸
気弁用のバルブタイミング調整装置で用いた三室を一つ
のまとまりと見做した進角油圧室全体の油圧上昇速度よ
りも油圧室３７の油圧上昇速度を速くする構成を、三室
を一つのまとまりと見做した遅角油圧室全体の油圧上昇
速度よりも油圧室３７の油圧上昇速度を速くする構成に
して第６実施例に示したような排気弁用バルブタイミン
グ調整装置に用いることも可能である。また、変形例を
含む第１実施例〜第５実施例の吸気弁用のバルブタイミ
ング調整装置で用いた三室を一つのまとまりと見做した
進角油圧室全体の油圧上昇速度よりも油圧室３７の油圧
上昇速度を速くする構成を組合わせて、排気弁用バルブ
タイミング調整装置に用いることも可能である。

【００５５】以上説明した本発明の複数の上記実施例で
は、ストッパピストン３０とテーパ穴との拘束位置から
シューハウジング１１に対しベーンロータ１４が進角側
または遅角側に移動する前にストッパピストン３０がテ
ーパ穴から抜け出すので、ストッパピストン３０がベー
ンロータ１４とシューハウジング１１との相対回動を阻
害することはない。

【００５６】また上記複数の実施例では、ベーンを三つ
有するベーンロータ１４について説明したが、ベーンの
数は構成上可能であれば一つまたはそれ以上のいくつで
も構わない。また上記複数の実施例では、ストッパピス
トン３０をほぼ同一外径に形成しているので、ストッパ
ピストン３０の加工が容易になり、製造コストを低減で
きる。さらに進角側の油圧を受ける受圧面を大きくでき
るので、エンジン回転数が低下し進角側の油圧が低下し
ても、確実にテーパ穴からストッパピストン３０を抜け
出させることができる。

【００５７】また上記複数の実施例では、ストッパピス
トン３０がベーンロータ１４の軸方向に移動してテーパ
穴に嵌合する構成としたが、ストッパピストンがベーン
ロータの径方向に移動してテーパ穴に嵌合する構成とし
てもよい。また、シューハウジングにストッパピストン
を収容することも可能である。また本発明の複数の実施
例では、タイミングプーリによりクランクシャフトの回
転駆動力をカムシャフトに伝達する構成を採用したが、
チェーンスプロケットやタイミングギア等を用いる構成
にすることも可能である。また、駆動軸としてのクラン
クシャフトの駆動力をベーンロータで受け、従動軸とし
てのカムシャフトとシューハウジングとを一体に回転さ
せることも可能である。

【００５８】また本発明の複数の実施例では、吸気弁ま
たは排気弁のいずれか一方を駆動するバルブタイミング
調整装置について説明したが、吸気弁および排気弁の両
方を駆動するバルブタイミング調整装置に本発明のバル
ブタイミング調整装置を用いることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるバルブタイミング調
整装置を示す図２のＩ−Ｉ線断面図である。

【図２】第１実施例によるバルブタイミング調整装置を
示す縦断面図である。

【図３】第１実施例の変形例を示す横断面図である。

【図４】本発明の第２実施例によるバルブタイミング調
整装置を示す横断面図である。

【図５】本発明の第３実施例によるバルブタイミング調
整装置を示す横断面図である。

【図６】本発明の第４実施例によるバルブタイミング調
整装置を示す図７のVI−VI線断面図である。

【図７】第４実施例によるバルブタイミング調整装置を
示す縦断面図である。

【図８】本発明の第５実施例によるバルブタイミング調
整装置を示す横断面図である。

【図９】本発明の第６実施例によるバルブタイミング調
整装置を示す横断面図である。

【符号の説明】

１、３ バルブタイミング装置 ２ カムシャフト（従動軸） １０ タイミングプーリ １１ シューハウジング（ハウジング部材） １１ａ、１１ｂ、１１ｃ シュー １４ ベーンロータ １４ａ、１４ｂ、１４ｃ ベーン（ベーン部材） １５ リア部材（ハウジング部材） ３０ ストッパピストン（当接部） ３４ａ テーパ穴（被当接部） ６０ 扇状空間部（収容室）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の駆動軸から内燃機関の吸気弁
   および排気弁の少なくともいずれか一方を開閉する従動
   軸に駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記駆
   動軸または前記従動軸のいずれか一方とともに回転する
   ハウジング部材と、 前記駆動軸または前記従動軸の他方とともに回転し、前
   記ハウジング部材内に形成された収容室に所定角度範囲
   に限り前記ハウジング部材に対し相対回動可能に収容さ
   れるベーン部材と、 前記ハウジング部材と前記ベーン部材とにそれぞれ設け
   られる当接部および被当接部であって、前記収容室の一
   方の周方向端部に前記ベーン部材が位置するときに互い
   に当接することにより前記ハウジング部材に対する前記
   ベーン部材の相対回動を拘束する当接部および被当接
   部、ならびに前記被当接部との当接方向へ前記当接部を
   付勢する付勢手段を有し、前記付勢手段の付勢力に抗し
   前記当接部を拘束解除方向に変位可能に構成される拘束
   手段とを備え、 前記一方の周方向端部から前記収容室の他方の周方向端
   部側に前記ベーン部材が移動する際、拘束解除方向に前
   記当接部を変位させる流体圧力が加わる解除圧力室の圧
   力は、前記他方の周方向端部側に前記ベーン部材を移動
   させる流体圧力が加わるベーン圧力室の圧力よりも速く
   上昇することを特徴とする内燃機関用バルブタイミング
   調整装置。
2. 【請求項２】 複数の前記ベーン部材と前記他方の周方
   向端部側に各ベーン部材を移動させる複数の前記ベーン
   圧力室を有し、複数の前記ベーン圧力室の圧力上昇速度
   が異なることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用バ
   ルブタイミング調整装置。
3. 【請求項３】 前記ベーン圧力室に作動流体を供給する
   流路を開閉する弁構造を有することを特徴とする請求項
   １または２記載の内燃機関用バルブタイミング調整装
   置。
4. 【請求項４】 前記ベーン圧力室に作動流体を供給する
   流路に流体流量を規制する絞り構造を設けることを特徴
   とする請求項１または２記載の内燃機関用バルブタイミ
   ング調整装置。
5. 【請求項５】 前記解除圧力室に作動流体を供給する流
   路長は、前記ベーン圧力室に作動流体を供給する流路長
   よりも短いことを特徴とする請求項１または２記載の内
   燃機関用バルブタイミング調整装置。
6. 【請求項６】 前記ベーン圧力室は三室以上設けられて
   おり、一つの前記ベーン圧力室は一つの油路から作動流
   体を供給され、前記一つのベーン圧力室を除いた他の少
   なくとも二つ以上の前記ベーン圧力室は前記一つの流路
   とほぼ同一流体流量を有する他の一つの流路から作動流
   体を供給されていることを特徴とする請求項２記載の内
   燃機関用バルブタイミング調整装置。
7. 【請求項７】 内燃機関の駆動軸から内燃機関の吸気弁
   および排気弁の少なくともいずれか一方を開閉する従動
   軸に駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記駆
   動軸または前記従動軸のいずれか一方とともに回転する
   ハウジング部材と、 前記駆動軸または前記従動軸の他方とともに回転し、前
   記ハウジング部材内に形成された収容室に所定角度範囲
   に限り前記ハウジング部材に対し相対回動可能に収容さ
   れるベーン部材と、 前記ハウジング部材と前記ベーン部材とにそれぞれ設け
   られる当接部および被当接部であって、前記収容室の一
   方の周方向端部に前記ベーン部材が位置するときに互い
   に当接することにより前記ハウジング部材に対する前記
   ベーン部材の相対回動を拘束する当接部および被当接
   部、ならびに前記被当接部との当接方向へ前記当接部を
   付勢する付勢手段を有し、流体圧力から受ける力により
   前記付勢手段の付勢力に抗し前記当接部を拘束解除方向
   に変位可能に構成される拘束手段とを備え、 前記拘束手段の拘束位置において前記収容室の他方の周
   方向端部側に流体圧力を受ける前記ベーン部材の受圧面
   積は、前記拘束手段の非拘束位置において前記他方の周
   方向端部側に流体圧力を受ける前記ベーン部材の受圧面
   積よりも小さいことを特徴とする内燃機関用バルブタイ
   ミング調整装置。