JP4932761B2 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の吸気弁や排気弁である機関弁の開閉タイミングなどを運転状態に応じて可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。

従来の内燃機関のバルブタイミング制御装置としては種々提供されており、その一つとして、本出願人が先に出願した例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

このバルブタイミング制御装置は、機関のクランクシャフトあるいはカムシャフトの一方側と一体的に回転するハウジングと、前記ハウジング内に回転自在に収容され、前記クランクシャフトとカムシャフトの他方側と一体的に回転するベーン部材と、前記ベーン部材の径方向へ延びるベーンを介して前記ハウジング内に隔成された遅角油圧室及び進角油圧室と、前記遅角油圧室と進角油圧室に油圧を選択的に給排することにより、前記ハウジングとベーン部材の相対回動位相を遅角側あるいは進角側に変化させる第１油圧回路と、前記ベーン部材を相対回動位相の遅角側と進角側の中間位置で保持する保持機構と、該保持機構を油圧によって作動させる第２油圧回路と、を備えている。

前記第１油圧回路は、その一部が前記カムシャフトのジャーナル部から内部軸方向に沿って形成されて、前記各遅角、進角油圧室にそれぞれ連通するようになっている。

一方、前記第２油圧回路は、その一部が前記ハウジングの前端側に挿通配置された通路構成部の内部に形成されて、前記保持機構に連通するようになっている。

そして、機関停止には、前記各油圧室や保持機構の各受圧室に油圧が供給されず、したがって、ベーン部材はハウジングに対して中間位相位置に保持された状態になり、機関を始動時にも前記保持機構による保持状態が維持される。

その後、機関の定常運転に移行した場合は、前記第１、第２油圧回路から各油圧室や各受圧室への油圧の給排によって保持機構の保持状態が解除されて、ベーン部材がハウジングに対して正逆回転して相対回転位相を進角側あるいは遅角側へ変換するようになっている。
特開２００６−９６７３号公報

前記従来のバルブタイミング制御装置にあっては、第２油圧回路の一部が形成された通路構成部側ではシール部材によって十分なシール性が確保されているが、前記第１油圧回路の一部が形成されたカムシャフト側ではシール部材などが存在しないことから作動油のシール性が不十分になる。

このため、前記第１油圧回路から各油圧室に供給される油圧がカムシャフト側の通路からリークし易くなり、前記各油圧室への油圧の供給応答性が低下する。この結果、前記ベーン部材の相対回転位相変換の応答性が低下して、機関運転状態の変化に即応することができなくなるおそれがある。

本発明は、前記従来装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項１記載の発明は、機関のクランクシャフトあるいはカムシャフトの一方側と一体的に回転するハウジングと、前記ハウジング内に回転自在に収容され、前記クランクシャフトとカムシャフトの他方側と一体的に回転するベーン部材と、前記ベーン部材の径方向へ延びるベーンを介して前記ハウジング内に隔成された遅角油圧室及び進角油圧室と、前記遅角油圧室と進角油圧室に油圧を選択的に給排することにより、前記ハウジングとベーン部材の相対回動位相を遅角側あるいは進角側に変化させる第１油圧回路と、前記ベーン部材を相対回動位相の遅角側と進角側の中間位置で規制するロック機構と、該ロック機構を油圧によって作動させる第２油圧回路と、を備え、前記第１油圧回路からリークする作動油の漏れ量が、前記第２油圧回路からリークする作動油の漏れ量よりも少なくなるように形成し、機関停止時には、前記ロック機構によってベーン部材を中間位置にロックすることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、とりわけ、第１油圧回路の一部を、前記ハウジングの前記カムシャフトと反対側の前端側に形成された保持穴に嵌入保持された通路構成部の内部に形成すると共に、前記保持穴と通路構成部との間に、シール部材を設け、機関停止時には、前記ロック機構によってベーン部材を中間位置にロックすることを特徴としている。

本発明によれば、前記遅角油圧室と進角油圧室とに油圧を選択的に供給する第１油圧回路の一部を通路構成部内に形成して、シール部材によって通路構成部から外部への油圧のリークを十分に防止することができるため、前記各油圧室への油圧の供給応答性の低下を抑制できる。この結果、前記ベーン部材の相対回転位相変換の応答性が向上して、機関運転状態の変化に即応することができる。

以下、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置をベーンタイプのものに適用した実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の一実施形態を示し、機関のクランクシャフトによりタイミングチェーンを介して回転駆動される回転部材であるスプロケット１と、機関前後方向に沿って配置されて、前記スプロケット１に対して相対回動可能に設けられた吸気側のカムシャフト２と、前記スプロケット１とカムシャフト２との間に配置されて、該両者の相対回動位相を変換する位相変換機構３と、該位相変換機構３を作動させる第１油圧回路４と、を備えている。

前記スプロケット１は、ほぼ肉厚円板状の本体５と、該本体５の外周一端部に一体に設けられて、前記タイミングチェーンが巻回された歯車部６を有している。前記本体５は、後述するハウジングの後端開口を閉塞するリアカバーとして構成され、外周部の円周方向所定位置に貫通孔５ａが形成されている。

前記カムシャフト２は、図外のシリンダヘッドにカム軸受を介して回転自在に支持され、外周面には機関弁である吸気弁を開作動させる複数のカムが軸方向の位置に一体に固定されていると共に、一端部の内部軸心方向に雌ねじ孔２ａが形成されている。

前記位相変換機構３は、図１及び図３に示すように、前記スプロケット１と一体に設けられたハウジング７と、前記カムシャフト２の一端部の雌ねじ孔２ａに螺着するカムボルト８を介して固定されて、前記ハウジング７内に回転自在に収容されたベーン部材９と、前記ハウジング７内に形成されて、該ハウジング７の内周面に有する３つの隔壁部１０とベーン部材９とによって隔成されたそれぞれ３つの遅角油圧室１１及び進角油圧室１２と、を備えている。

前記ハウジング７は、円筒状のハウジング本体と、該ハウジング本体の前端開口を閉塞するフロントカバー１３と、後端開口を閉塞する前記スプロケット本体５とからなり、ハウジング本体とフロントカバー１３及びスプロケット本体５とは、前記隔壁部１０を貫通する３本のボルト１４によって共締め固定されている。前記フロントカバー１３は、中央の外面に円筒部１３ａが一体に設けられている。

前記ベーン部材９は、図１及び図３に示すように金属材によって一体に形成され、カムシャフト２の一端部にカムボルト８によって固定されたベーンロータ１５と、該ベーンロータ１５の外周面に円周方向のほぼ１２０°等間隔位置に放射状に突設された３つのベーン１６とから構成されている。

前記ベーンロータ１５は、ほぼ円筒状に形成され、前端面１５ｂのほぼ中央位置に薄肉な段差小径な円筒状の支持部１５ａが一体に設けられており、この支持部１５ａの外面と前端面１５ｂとによって前記フロントカバー１３を回転自在に支持している。一方、前記ベーン１６は、それぞれが各隔壁部１０の間に配置されていると共に、外周面にハウジング本体の内面との間をシールするシール部材１７がそれぞれ設けられている。

また、前記各ベーン１６の正逆回転方向の両側面と各隔壁部１３の両側面との間に、前述した各遅角油圧室１１と各進角油圧室１２が隔成されており、各遅角油圧室１１と各進角油圧室１２とは、前記ベーンロータ１５の内部にほぼ放射状に形成された第１連通孔１１ａと第２連通孔１２ａによって同じ油圧室同士がそれぞれ連通されている。

前記第１油圧回路４は、前記各遅角、進角油圧室１１，１２に対して油圧を選択的に供給あるいは排出するもので、図１に示すように、各遅角油圧室１１に対して第１連通路１１ａを介して油圧を給排する遅角油通路１８と、各進角油圧室１２に対して第２連通路１２ａを介して油圧を給排する進角油通路１９と、該各通路１８，１９に作動油（油圧）を選択的に供給するオイルポンプ２０と、機関運転状態に応じて前記遅角油通路１８と進角油通路１９の流路を切り換える給排制御手段である第１電磁切換弁２１とを備えている。前記オイルポンプ２０は、機関のクランクシャフトによって回転駆動するトロコイドポンプなどの一般的なものである。

前記遅角油通路１８と進角油通路１９とは、それぞれの一端部が前記第１電磁切換弁２１に接続されている一方、他端側が前記ベーン部材９のベーンロータ１５の内部及び支持部１５ａ内に挿通保持されたほぼ円柱状の通路構成部３７内に軸方向に沿って平行に形成された通路部１８ａ、１９ａと前記第１，第２連通路１１ａ、１２ａとを介して前記各遅角油圧室１１と各進角油圧室１２にそれぞれ連通している。

また、前記通路構成部３７の外周面の軸方向の前後位置には、円環状の嵌着溝が形成されていると共に、該各嵌着溝に、前記各通路部１８ａ、１９ａと第１、第２連通路１１ａ、１２ａとの間をシールする２つのシール部材４１ａ、４１ｂが嵌着固定されている。

前記第１電磁切換弁２１は、図１に示すように、４ポート３位置の比例型弁であって、図外の電子コントローラによって、バルブボディ内に軸方向へ摺動自在に設けられたスプール弁体を前後方向に移動させて、オイルポンプ２０の吐出通路２０ａと前記いずれかの油通路１８，１９と連通させると同時に、該他方の油通路１８，１９とドレン通路２２とを連通させるようになっている。なお、オイルポンプ２０の吸入通路とドレン通路２２とはオイルパン２３内に連通している。

前記コントローラは、内部のコンピュータが図外のクランク角センサ（機関回転数検出）やエアーフローメータ、水温センサ、スロットルバルブ開度センサおよびカムシャフト２の現在の回転位相を検出するカム角センサなどの各種センサ類からの情報信号を入力して現在の機関運転状態を検出すると共に、第１電磁切換弁２１や後述する第２電磁切換弁３６の各電磁コイルに制御パルス電流を出力するようになっている。

そして、この実施形態では、図１、図３に示すように、ハウジング７に対してベーン部材９を最遅角側と最進角側の中間回転位相位置に保持する保持機構が設けられている。この保持機構は、前記スプロケット本体５の内側面の円周方向の所定位置に形成された第１、第１係合部である第１、第２係合溝２４，２５と、前記ベーン部材９の２つのベーン１６，１６の内部に設けられて、前記各係合溝２４，２５にそれぞれ係脱する第１、第２突出部である第１、第２係合ピン２６，２７と、該各係合ピン２６，２７を各係合溝２４，２５に対して係合あるいは係合を解除する第２油圧回路２８とを備えている。

前記第１係合溝２４は、スプロケット本体５の内側面の前記ベーン部材９の最遅角側の回転位置よりも進角側に寄った位置に対応した位置に形成されて、その内径が模式的な図６に示すように、前記第１係合ピン２６の先端部２６ｂの外径よりも大きく形成されて、ここに係合された第１係合ピン２６がベーン部材９の円周方向へ僅かに移動可能になっている。

前記第２係合溝２５は、図６に示すように、その形成位置が同じくベーン部材９の最遅角側の回転位置よりも進角側に寄った位置、つまり第１係合ピン２６が第１係合溝２４に係合された位置で第２係合ピン２７が係合される位置に形成され、内周面２５ａが断面ほぼ台形状のテーパ面に形成されている。また、この第２係合溝２５は、内部が前記溝形成部の底壁に穿設された油孔２５ｂと分岐路１９ｂとを介して前記進角油通路１９に連通している。

前記第１係合ピン２６は、一つのベーン１６の内部軸方向に貫通形成された第１ピン孔１６ａ内に摺動自在に配置され、基端部の外周面に受圧部となる第１大径部２６ａが一体に形成されていると共に、ほぼ円柱状の先端部２６ｂの外周面が該第１係合ピン２６の摺動方向と平行な平行面に形成され、その先端面が平坦に形成されている。また、この第１係合ピン２６は、基端部側の凹溝底面とフロントカバー１３の内面との間に弾装された付勢手段である第１スプリング２９のばね力によって第１係合溝２４に係合する方向へ付勢されている。

前記第２係合ピン２７は、他のベーン１６の内部軸方向に貫通形成された第２ピン孔１６ｂ内に摺動自在に配置され、基端部の外周面に受圧部となる第２大径部２７ａが一体に形成されていると共に、先端部２７ｂが前記第２係合溝２５とほぼ同形の断面ほぼ台形状のテーパ面に形成されている。また、この先端部２７ｂの外径は、第２係合溝２５の内径よりも小さく形成されて遊嵌状態に係合して、ベーン部材９が僅かに回転可能になっている。また、この第２係合ピン２７は、基端部側の凹溝底面とフロントカバー１３の内面との間に弾装された付勢手段である第２スプリング３０のばね力によって第２係合溝２５に係合する方向へ付勢されている。

前記第２油圧回路２８は、図１及び図６に記載されているように、前記第１、第２ピン孔１６ａ、１６ｂの前記第１、第２スプリング２９、３０が収容された空間部に形成された第１押込用受圧室３１ａ及び第２押込用受圧室３１ｂと、第１ピン孔１６ａの段差部と第１係合ピン２６の第１大径部２６ａとの間に形成された第１解除用受圧室３２と、第２ピン孔１６ｂの段差部と第２係合ピン２７の第２大径部２７ａとの間に形成された第２解除用受圧室３３と、第１、第２押込用受圧室３１ａ、３１ｂと第２解除用受圧室３３に対して前記オイルポンプ２０から吐出通路２０ａの分岐通路２０ｂから油圧を選択的に供給、あるいはドレン通路２２を介して排出する第１、第２給排通路３４，３５と、機関の状態に応じて前記第１、第２給排通路３４，３５を切り換える第２電磁切換弁３６とを備えている。

前記第１押込用受圧室３１ａは、第２電磁切換弁３６を介して吐出通路２０ａから後述する第１油通路孔３８ａを介して内部に供給された油圧と第１スプリング２９のばね力との合成力により前記第１係合ピン２６を第１係合溝２４方向へ押し込むようになっている。前記第２押込用受圧室３１ｂは、前記吐出通路２０ａから後述の第２油通路孔３８ｂを介して内部に供給された油圧と第２スプリング３０のばね力との合成力により第２係合ピン２７を第２係合溝２５方向へ押し込むようになっている。

一方、第１解除用受圧室３２と前記第２解除用受圧室３３は、遅角油圧室１１や進角油圧室１２への供給油圧と一緒に内部にそれぞれ供給された油圧によって、第１、第２係合ピン２６，２７を各スプリング２９，３０のばね力に抗して第１、第２係合溝２４，２５から後退させてそれぞれの係合を解除するようになっている。

前記第１、第２給排通路３４，３５は、各一端側が前記第２電磁切換弁３６の対応する通路孔に接続されている一方、他端側の第１、第２給排通路部３４ａ、３５ａが前記カムシャフト２の一端部の内部軸方向に平行に形成されている。また、前記ベーンロータ１５の内部には、前記第１給排通路部３４ａと前記第１押込用受圧室３１ａとを連通する前記第１油通路孔３８ａが形成されていると共に、第１給排通路部３４ａと第２押込用受圧室３１ｂとを連通する前記第２油通路孔３８ｂが形成されている。

一方、前記第２給排通路部３５ａと第２解除用受圧室３３とを連通する第３油通路孔３９が形成されている。また、前記第１解除用受圧室３２には、前記遅角油圧室１１に給排される油圧がベーン部材９の内部に形成された油孔４０を介して給排されるようになっている。

前記第２電磁切換弁３６は、４ポート３位置の比例型弁であって、前記電子コントローラから出力された制御電流（オン−オフ）や内部のバルブスプリングのばね力によってスプール弁体により、前記第１，第２給排通路３４，３５と前記吐出通路２０ａ及びドレン通路２２とを適宜選択的に連通させるようになっている。

また、第１係合溝２４は、図６に示すように、ベーン部材９の内部に形成された導入孔４２を介して前記進角油圧室１２と連通しており、前記導入孔４２は、第１係合溝２４に対して円周方向に沿って開口形成され、ここに供給された油圧によって係合状態にある第１係合ピンの先端部２６ｂの外面を第１係合溝２４の内面に径方向(スプロケット本体５の円周方向)から押し付ける押圧機構として機能するようになっている。

さらに、前記ベーン部材９の支持部１５ａの外周側には、図１に示すように、ベーン部材９を遅角側から中間位相方向へ回転付勢する捩りばね４３が装着されており、この捩りばね４３は、一端４３ａが前記フロントカバー１３の円筒部１３ａに形成された係止孔に係止され、他端４３ｂがベーンロータ１５に形成された円周方向の長孔１５ｃに係止されている（図３参照）。

なお、前記フロントカバー１３の円筒部１３ａの開口端側の内周には、前記捩りばね４３の一端側を保持するリング部材４４が嵌着固定されている。

以下、本実施形態の作用を図３〜図５及び図６〜１３に基づいて説明する。

まず、機関が停止している状態では、オイルポンプ２０が駆動していないので、図６に示すように、各油圧室１１，１２や第１係合溝２４及び各受圧室３１〜３３内には油圧が供給されることなく、したがって、第１、第２係合ピン２６，２７は、各スプリング２９，３０のばね力によってその先端部２６ｂ、２７ｂがそれぞれ第１、第２係合溝２４，２５内に係合状態になっている。

また、この状態における第１電磁切換弁２１は、スプール弁体がスプリングのばね力で最大一方向の摺動位置に保持されて吐出通路２０ａと進角油通路１９とを連通させ、遅角油通路１８とドレン通路２２とを連通している。一方、第２電磁切換弁３６は、スプール弁体がスプリングのばね力で最大一方向の摺動位置に保持されて吐出通路２０ａと第１給排通路３４を連通し、第２給排通路３５とドレン通路２を連通している。

したがって、機関始動する際に、イグニッションスイッチをオン操作すると、図７に示すように、その直後の機関の初爆（クランキング開始）によってオイルポンプ２０が駆動してその吐出油圧が、第１給排通路３４などを介して第１、第２押込用受圧室３１ａ、３１ｂと進角油圧室１２及び導入孔４２を介して第１係合溝２４内に供給される。このため、第１係合ピン２６と第２係合ピン２７は、第１、第２押込用受圧室３１ａ、３１ｂ内の油圧と第１，第２スプリング２９、３０のばね力との合成力によって第１、第２係合溝２４、２５内で係合状態が維持されている。

続いて、クランキングが完了してアイドリング運転が開始される直前では、図８に示すように、今度は第２電磁切換弁３６に電子コントローラから制御電流が出力されて、スプール弁体が他方向に摺動して第１給排通路３４をドレン通路２２と連通させ、第２給排通路３５と吐出通路２０ａとを連通路させる。このため、第１、第２押込用受圧室３１ａ、３１ｂ内が低圧になる一方、第２解除用受圧室３３が高圧になると共に、進角油圧室１９の油圧が分岐路１９ａを介して第２係合溝２５内に供給されて高圧になり、これにより、第２係合ピン２７が第２係合溝２５からスムーズに退出して係合が解除される。

一方、第１係合ピン２６は、導入孔４２からの径方向からの油圧によって先端部２６ｂの外面の一部が、矢印で示すように、第１係合溝２４の内面に径方向から強く圧接し、その摩擦抵抗によって第１係合溝２４内に強固に係合保持される。

このとき、第１係合ピン２６は、平坦な先端面が第１係合溝２４の底面に密着状態に当接していることから、導入孔４２から導入された油圧は、第１係合ピン２６を解除させる方向へは力が働かない。

また、この機関始動時は、前述のように、両方あるいは一方の係合ピン２６，２７が各係合溝２４，２５に係合していることから、ベーン部材９は、図３に示すように、最遅角位相と最進角位相の中間位相位置に確実に保持されている。したがって、かかる機関の始動性が良好になる。

次に、アイドリング運転に移行した場合は、図９に示すように、第２電磁切換弁３６はそのままであるが、今度は電子コントローラから第１電磁切換弁２１に制御電流が出力されてスプール弁体を他方側へ僅かに移動させて、進角油通路１９を閉止して進角油圧室１２内に油圧を保持すると共に、吐出通路２０ａと遅角油通路１８とを連通する。

このため、遅角油圧室１１に油圧が供給されて高圧になり、ベーン部材９が遅角位相側へ僅かに回転し、これによって、第１係合ピン２６が第１係合溝２４内で同方向に移動しての先端部２６ｂの外面と第１係合溝２４の内面と圧接が解除される。

同時に、第１解除用受圧室３２に油孔４０を介して油圧が供給されて、該受圧室３２が高圧になり、これによって、第１係合ピン２６は、第１係合溝２４からスムーズに退出して係合が解除される。このため、ベーン部材９は、正逆方向の自由な回転が可能になる。

その後、例えば機関低回転低負荷域に移行した場合は、図１０に示すように、第１電磁切換弁２１にさらに大きな制御電流が出力されて、スプール弁体が進角油通路１９とドレン通路２２が連通され、遅角油通路１８と吐出通路２０ａが連通状態を維持する。これによって、図４に示すように、進角油圧室１２内の油圧が排出されて低圧になる一方、遅角油圧室１１が高圧になって、ハウジング７に対してベーン部材９を最遅角側に回転させる。したがって、スプロケット１に対してカムシャフト２が最遅角側の回転位相に変換される。

これにより、吸排気弁のバルブオーバーラップが小さくなり、シリンダ内での残留ガスが減少して燃焼効率が向上し、機関回転の安定化と燃費の向上が図れる。

また、例えば機関高回転高負荷域に移行すると、図１１に示すように、第１電磁切換弁２１により遅角油通路１８とドレン通路２２が連通されて遅角油圧室１１が低圧になる一方、吐出通路２０ａと進角油通路１９及び第２係合溝２５が連通されて進角油圧室１２と第２係合溝２５が高圧になる。このため、第２係合ピン２７は、第２スプリング３０のばね力に抗して後退位置を維持していると共に、ベーン部材９は、図５に示すように、ハウジング７に対して最進角側に回転してさせる。これにより、カムシャフト２が最進角側の回転位相に変換される。

したがって、バルブオーバーラップが大きくなって、吸気の充填効率が高くなり、機関の出力トルクの向上が図れる。

このように、カムシャフト２の遅角、進角位相への変換は、機関運転状態に応じて任意に設定することが可能になる。

さらに、機関を停止する際には、停止前の時点では、通常はアイドリング状態になるから、ベーン部材９が図９に示すほぼ中間回転位置に戻されている。この状態でイグニッションスイッチをオフ操作すると、図１２に示すように、機関の回転が完全に停止する前のいまだ僅かに回転している段階で、第１電磁切換弁２１のスプール弁体を中間位置に保持して遅角油通路１８と進角油通路１９とを閉止すると共に、第２電磁切換弁３６が第２給排通路３５と吐出通路２０ａを連通させる。

さらに、機関を停止する際には、停止前の時点では、通常はアイドリング状態になるから、ベーン部材９が、図３に示すほぼ中間回転位置に戻されている。この状態でイグニッションスイッチをオフ操作すると、図１２に示すように、機関の回転が完全に停止する前のいまだ僅かに回転している段階で、第１電磁切換弁２１のスプール弁体を中間位置に保持して遅角油通路１８と進角油通路１９とを閉止すると共に、第２電磁切換弁３６が第２給排通路３５と吐出通路２０ａを連通させる。

その後、機関が完全に停止する直前では、図１３に示すように、第１電磁切換弁２１によって進角油圧室１２に油圧が供給されて高圧になり、これによって、ベーン部材９は、第１係合ピン２６の第１係合溝２４での移動範囲内において進角側へ回転する。したがって、第２係合ピン２７は、先端部２７ｂが第２係合溝２５と合致した時点で第２スプリング３０のばね力によって該第２係合溝２５内に係合して、初期の移動位置（図６の中間位置）に保持される。

以上のように、本実施形態では、機関の始動時において両係合ピン２６，２７を解除する際には、両方を同時にではなく、クランキング開始からアイドリング運転直前までの間に、前述したように、第２係合ピン２７を第２係合溝２５から解除しても、第１係合ピン２６の先端部２６ｂ外面が第１係合溝２４の内面に径方向から押付けられてその摩擦抵抗により、係合状態が維持され、その後、油圧室１１，２に油圧が供給された段階で第１係合ピン２６を解除するようになっているため、ベーン部材９は、かかる始動時における各油圧室１１，１２に供給された油圧や交番トルクによるばたつきの発生を十分に抑制することができる。この結果、異音の発生を防止できる。

また、第２係合ピン２７が第２解除用受圧室３３内の油圧によって第２係合溝２５から解除された後に、第１係合ピン２６を解除するようにし、この解除までの間では第１係合ピン２６が第１係合溝２４に径方向から確実に押付けられているため、第１係合ピン２６が誤って解除されてしまうことがない。

一方、イグニッションスイッチをオフ操作して機関が完全に停止されるまでの間では、先に第１係合ピン２６が第１係合溝２４内に係合され、その後に第２係合ピン２７を係合するようになっているため、カムの交番トルクに起因したベーン部材９のばたつきの発生を十分に防止できる。

また、機関再始動時は、前記両係合ピン２６，２７が両係合溝２４，２５に係合した状態ではベーン部材９が中間回転位相位置に保持されていることから、始動性が良好になる。

さらに、この実施形態では、第２係合ピン２７の先端部２７ｂの外周面及び第２係合溝２５の内周面がテーパ面に形成されていることから、係脱性が良好になる。

そして、本実施例では、前記遅角油圧室１１と進角油圧室１２とに油圧を選択的に供給する遅角油通路１８と進角油圧室１９の各通路部１８ａ、１９ａを通路構成部３７の内部に形成して、２つのシール部材４１ａ、４１ｂによって通路構成部３７から外部への油圧のリークを十分に防止することができる。

このため、前記各油圧室１１，１２への油圧の供給応答性の低下を抑制でき、この結果、前記ベーン部材９の相対回転位相変換の応答性が向上して、機関運転状態の変化に即応することができる。

また、この実施例では、前述のように、イグニッションスイッチをオン操作すると、その直後の機関の初爆（クランキング開始）によってオイルポンプ２０が駆動してその吐出油圧が、第１給排通路３４などを介して第１、第２押込用受圧室３１ａ、３１ｂの両方に供給されることから、第１係合ピン２６と第２係合ピン２７は、第１、第２押込用受圧室３１ａ、３１ｂ内の油圧と第１，第２スプリング２９、３０のばね力との合成力によって第１、第２係合溝２４、２５内で係合状態を確実に維持することが可能になる。

また、例えばクランキングが完了してアイドリング運転が開始される直前では、図８に示すように、第２解除用受圧室３３が高圧になると共に、前記第２係合溝２５も分岐路１９ｂを介して進角油通路１９の油圧が供給されて高圧になることから、第２係合ピン２７の第２係合溝２５からの退出作動が一層良好になって第２係合ピン２７による係合を速やかに解除することができる。

本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、バルブタイミング制御装置を吸気側ばかりか排気側に適用することも可能である。

本発明のバルブタイミング制御装置の一実施形態を示す要部縦断面図である。 同バルブタイミング制御装置の斜視図である。 本実施形態によるバルブタイミングを中間制御位置に保持した状態を示す作用説明図である。 本実施形態によるバルブタイミングを遅角側に制御した状態を示す作用説明図である。 本実施形態によるバルブタイミングを進角側に制御した状態を示す作用説明図である。 機関停止時におけるバルブタイミング制御装置の両係合ピンの係脱作用状態を模式的に示す断面図である。 機関始動直後における両係合ピンの係脱作用状態を模式的に示す断面図である。 機関始動時における両係合ピンの係脱作用状態を模式的に示す断面図である。 機関アイドリング運転時における両係合ピンの係脱作用状態を模式的に示す断面図である。 遅角制御時における両係合ピンの係脱作用状態を模式的に示す断面図である。 進角制御時における両係合ピンの係脱作用状態を模式的に示す断面図である。 機関停止準備中における両係合ピンの係脱作用状態を模式的に示す断面図である。 機関停止時における両係合ピンの係脱作用状態を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１…スプロケット
２…カムシャフト
３…位相変換機構
４…第１油圧回路
７…ハウジング
９…ベーン部材
１０…隔壁部
１１…遅角油圧室
１２…進角油圧室
１６…ベーン
１８…遅角油通路
１９…進角油通路
２０…オイルポンプ
２０ａ…吐出通路
２１…第１電磁切換弁
２２…ドレン通路
２４…第１係合溝
２５…第２係合溝
２６…第１係合ピン
２７…第２係合ピン
２８…第２油圧回路
３１ａ、３１ｂ…第１、第２押込用受圧室
３２・３３…第１、第２解除用受圧室
３４・３５…第１、第２給排通路
３６…第２電磁切換弁
３７…通路構成部
４１ａ、４１ｂ…シール部材

Claims (4)

1. 機関のクランクシャフトあるいはカムシャフトの一方側と一体的に回転するハウジングと、
   前記ハウジング内に回転自在に収容され、前記クランクシャフトとカムシャフトの他方側と一体的に回転するベーン部材と、
   前記ベーン部材の径方向へ延びるベーンを介して前記ハウジング内に隔成された遅角油圧室及び進角油圧室と、
   前記遅角油圧室と進角油圧室に油圧を選択的に給排することにより、前記ハウジングとベーン部材の相対回動位相を遅角側あるいは進角側に変化させる第１油圧回路と、
   前記ベーン部材を相対回動位相の遅角側と進角側の中間位置で規制するロック機構と、
   該ロック機構を油圧によって作動させる第２油圧回路と、
   を備え、
   前記第１油圧回路からリークする作動油の漏れ量が、前記第２油圧回路からリークする作動油の漏れ量よりも少なくなるように形成し、
   機関停止時には、前記ロック機構によってベーン部材を中間位置にロックする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。
2. 機関のクランクシャフトあるいはカムシャフトの一方側と一体的に回転するハウジングと、
   前記ハウジング内に回転自在に収容され、前記クランクシャフトとカムシャフトの他方側と一体的に回転するベーン部材と、
   前記ベーン部材の径方向へ延びるベーンを介して前記ハウジング内に隔成された遅角油圧室及び進角油圧室と、
   前記遅角油圧室と進角油圧室に油圧を選択的に給排することにより、前記ハウジングとベーン部材の相対回動位相を遅角側あるいは進角側に変化させる第１油圧回路と、
   前記ベーン部材を相対回動位相の遅角側と進角側の中間位置で規制するロック機構と、
   該ロック機構を油圧によって作動させる第２油圧回路と、
   を備え、
   前記第１油圧回路の一部を、前記ハウジングの前記カムシャフトと反対側の前端側に形成された保持穴に嵌入保持された通路構成部の内部に形成すると共に、
   前記保持穴と通路構成部との間に、シール部材を設け、
   機関停止時には、前記ロック機構によってベーン部材を中間位置にロックする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。
3. 前記通路構成部の外周面に環状の嵌着溝を形成すると共に、該嵌着溝に前記シール部材を嵌着保持し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制御装置。
4. 前記シール部材を、前記通路構成部の内部に形成されて前記遅角油圧室と進角油圧室にそれぞれ連通する複数の通路部に対応して複数設けたことを特徴とする請求項２または３に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。

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