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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024170083
(43)【公開日】2024-12-06
(54)【発明の名称】バルブタイミング変更装置
(51)【国際特許分類】
F01L 1/356 20060101AFI20241129BHJP
【ＦＩ】
F01L1/356 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023087048
(22)【出願日】2023-05-26
(71)【出願人】
【識別番号】000177612
【氏名又は名称】株式会社ミクニ
(74)【代理人】
【識別番号】100106312
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 敬敏
(72)【発明者】
【氏名】菅野 弘二
【テーマコード（参考）】
3G018
【Ｆターム（参考）】
3G018BA10
3G018BA33
3G018CA19
3G018DA18
3G018DA20
3G018DA72
3G018DA73
3G018DA76
3G018DA77
3G018DA83
3G018DA85
3G018FA01
3G018FA07
3G018GA14
(57)【要約】
【課題】バブルタイミング変更装置において、大型化及び重量化を招くことなく、簡単な構造にて、アンバランス量を減じる。
【解決手段】カムシャフトと一体的にカムシャフトの軸線Ｓ回りに回転すると共にロックピン４２を含むベーンロータ１０と、ベーンロータに対して軸線回りに所定の可動角度Δθの範囲を相対的に回転可能でかつロックピンにより相対的な回転がロックされるハウジングロータＨｒとを備え、ハウジングロータＨｒは、駆動力が及ぼされる歯列３１を有する歯付き部材３０と、歯付き部材に固定されてベーンロータを収容する有底円筒状のハウジング部材２０を含み、ハウジング部材２０は、ベーンロータのアンバランス量ｍ１を相対的に減じる側にその重心が軸線Ｓから偏心して形成されている。
【選択図】図８
【解決手段】カムシャフトと一体的にカムシャフトの軸線Ｓ回りに回転すると共にロックピン４２を含むベーンロータ１０と、ベーンロータに対して軸線回りに所定の可動角度Δθの範囲を相対的に回転可能でかつロックピンにより相対的な回転がロックされるハウジングロータＨｒとを備え、ハウジングロータＨｒは、駆動力が及ぼされる歯列３１を有する歯付き部材３０と、歯付き部材に固定されてベーンロータを収容する有底円筒状のハウジング部材２０を含み、ハウジング部材２０は、ベーンロータのアンバランス量ｍ１を相対的に減じる側にその重心が軸線Ｓから偏心して形成されている。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
カムシャフトにより駆動される吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミングを変更するバブルタイミング変更装置であって、
前記カムシャフトと一体的に前記カムシャフトの軸線回りに回転すると共にロックピンを含むベーンロータと、
前記ベーンロータに対して前記軸線回りに所定の可動角度の範囲を相対的に回転可能でかつ前記ロックピンにより相対的な回転がロックされるハウジングロータと、を備え、
前記ハウジングロータは、駆動力が及ぼされる歯列を有する歯付き部材と、前記歯付き部材に固定されて前記ベーンロータを収容する有底円筒状のハウジング部材を含み、
前記ハウジング部材は、前記ベーンロータのアンバランス量を相対的に減じる側に、その重心が前記軸線から偏心して形成されている、
ことを特徴とするバルブタイミング変更装置。
前記カムシャフトと一体的に前記カムシャフトの軸線回りに回転すると共にロックピンを含むベーンロータと、
前記ベーンロータに対して前記軸線回りに所定の可動角度の範囲を相対的に回転可能でかつ前記ロックピンにより相対的な回転がロックされるハウジングロータと、を備え、
前記ハウジングロータは、駆動力が及ぼされる歯列を有する歯付き部材と、前記歯付き部材に固定されて前記ベーンロータを収容する有底円筒状のハウジング部材を含み、
前記ハウジング部材は、前記ベーンロータのアンバランス量を相対的に減じる側に、その重心が前記軸線から偏心して形成されている、
ことを特徴とするバルブタイミング変更装置。
【請求項2】
前記ハウジング部材は、前記軸線を中心とする内周面と、前記軸線から平行に偏倚した偏倚軸線を中心とする外周面を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング変更装置。
ことを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング変更装置。
【請求項3】
前記ベーンロータは、前記ロックピンが配置されて前記可動角度の範囲を移動し得るベーン部を有し、
前記軸線及び前記偏倚軸線に直交する直交線は、前記軸線に対して前記可動角度と対頂角をなす領域内に位置付けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載のバルブタイミング変更装置。
前記軸線及び前記偏倚軸線に直交する直交線は、前記軸線に対して前記可動角度と対頂角をなす領域内に位置付けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載のバルブタイミング変更装置。
【請求項4】
前記直交線は、前記対頂角の中央の角度位置に位置付けられている、
ことを特徴とする請求項３に記載のバルブタイミング変更装置。
ことを特徴とする請求項３に記載のバルブタイミング変更装置。
【請求項5】
前記ベーンロータは、前記ロックピンが配置されたベーン部を有し、
前記ハウジング部材は、前記ベーン部の移動を前記可動角度の範囲に規制するべく前記内周面から突出する一対のシュー部を有し、
前記軸線及び前記偏倚軸線に直交する直交線は、前記軸線に垂直で前記一対のシュー部により画定される空間領域の中央を通る直線上に位置付けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載のバルブタイミング変更装置。
前記ハウジング部材は、前記ベーン部の移動を前記可動角度の範囲に規制するべく前記内周面から突出する一対のシュー部を有し、
前記軸線及び前記偏倚軸線に直交する直交線は、前記軸線に垂直で前記一対のシュー部により画定される空間領域の中央を通る直線上に位置付けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載のバルブタイミング変更装置。
【請求項6】
前記歯付き部材は、前記軸線方向に突出する円板状凸部を有し、
前記ハウジング部材は、前記円板状凸部を嵌合させる環状凹部を有し、
前記外周面は、前記環状凹部から外れた外側の領域に形成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載のバルブタイミング変更装置。
前記ハウジング部材は、前記円板状凸部を嵌合させる環状凹部を有し、
前記外周面は、前記環状凹部から外れた外側の領域に形成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載のバルブタイミング変更装置。
【請求項7】
前記歯付き部材は、前記ベーンロータの前記アンバランス量を相対的に減じる側に、その重心が前記軸線から偏心して形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし６いずれか一つに記載のバルブタイミング変更装置。
ことを特徴とする請求項１ないし６いずれか一つに記載のバルブタイミング変更装置。
【請求項8】
前記歯付き部材は、前記ベーンロータの前記アンバランス量を相対的に減じるべく形成された肉抜き部を有する、
ことを特徴とする請求項７に記載のバルブタイミング変更装置。
ことを特徴とする請求項７に記載のバルブタイミング変更装置。
【請求項9】
前記歯付き部材の前記重心は、前記軸線に対して前記可動角度と対頂角をなす領域内に位置付けられている、
ことを特徴とする請求項７に記載のバルブタイミング変更装置。
ことを特徴とする請求項７に記載のバルブタイミング変更装置。
【請求項10】
前記歯付き部材の前記重心は、前記対頂角の中央の角度位置に位置付けられている、
ことを特徴とする請求項７に記載のバルブタイミング変更装置。
ことを特徴とする請求項７に記載のバルブタイミング変更装置。
【請求項11】
前記ベーロータは、アルミニウム材料により形成され、
前記歯付き部材は、鉄系材料により形成され、
前記ハウジング部材は、アルミニウム材料により形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング変更装置。
前記歯付き部材は、鉄系材料により形成され、
前記ハウジング部材は、アルミニウム材料により形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング変更装置。
【請求項12】
前記可動角度の範囲は、一端において最遅角位置及び他端において最進角位置を規定し、
前記ロックピンは、前記最遅角位置において、前記ハウジング部材をロックする、
ことを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング変更装置。
前記ロックピンは、前記最遅角位置において、前記ハウジング部材をロックする、
ことを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング変更装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内燃エンジンの吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミングを運転状況に応じて変更するバルブタイミング変更装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のバルブタイミング変更装置としては、カムシャフトの軸線上においてクランクシャフトと同期して回転するハウジング部材及びチェーンスプロケット（ハウジングロータ）と、カムシャフトと一体的に回転すると共にハウジングロータに対して所定の角度範囲を相対的に回転し得るベーン部材（ベーンロータ）と、ベーンロータとハウジングロータの相対的な回転を規制するべくベーンロータに設けられた回動規制手段（ロックピン）を備え、ロックピンを設けたことによるベーンロータの軸線回りの不釣り合い質量（回転時のアンバランス量）を小さくするべく、チェーンスプロケットに軽量部として開口部又は肉抜き部を設けた、内燃機関のバルブタイミング制御装置が知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【0003】
この装置においては、ハウジングロータの一部を形成するチェーンスプロッケットのみでアンバランス量を調整するものであるが、開口部や肉抜き部による調整では強度的又は構造的に限界があり、アンバランス量を十分に低減できない虞がある。
【0004】
また、他のバルブタイミング変更装置としては、同様に、ハウジング部材及びチェーンスプロケット（ハウジングロータ）と、ベーン部材（ベーンロータ）と、ロックピンを備え、ロックピンを設けたことによるベーンロータの軸線回りの不釣り合い質量（アンバランス量）を小さくするべく、ベーンロータにおいて、ロックピンが設けられた羽根部とそれと対称位置にある羽根部をバランスさせた、内燃機関のバルブタイミング制御装置が知られている（例えば、特許文献２等参照）。
【0005】
この装置においては、ベーンロータのみでアンバランス量を調整するものであるが、ハウジングロータにベーンロータを収容して組付けた装置全体としては、組付けや製造のバラツキにより、アンバランス量を低減するには限界がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２００１－２２７３０７号公報
【特許文献2】特開２００２－３０９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、大型化及び重量化を招くことなく、簡単な構造にて、回転時のアンバランス量を低減ないしは解消することができる、バルブタイミング変更装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のバルブタイミング変更装置は、カムシャフトにより駆動される吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミングを変更するバブルタイミング変更装置であって、カムシャフトと一体的にカムシャフトの軸線回りに回転すると共にロックピンを含むベーンロータと、ベーンロータに対して軸線回りに所定の可動角度の範囲を相対的に回転可能でかつロックピンにより相対的な回転がロックされるハウジングロータとを備え、ハウジングロータは、駆動力が及ぼされる歯列を有する歯付き部材と、歯付き部材に固定されてベーンロータを収容する有底円筒状のハウジング部材を含み、ハウジング部材は、ベーンロータのアンバランス量を相対的に減じる側に、その重心が軸線から偏心して形成されている、構成となっている。
【0009】
上記バルブタイミング変更装置において、ハウジング部材は、軸線を中心とする内周面と、軸線から平行に偏倚した偏倚軸線を中心とする外周面を有する、構成を採用してもよい。
【0010】
上記バルブタイミング変更装置において、ベーンロータは、ロックピンが配置されて可動角度の範囲を移動し得るベーン部を有し、軸線及び偏倚軸線に直交する直交線は、軸線に対して可動角度と対頂角をなす領域内に位置付けられている、構成を採用してもよい。
【0011】
上記バルブタイミング変更装置において、軸線及び偏倚軸線に直交する直交線は、対頂角の中央の角度位置に位置付けられている、構成を採用してもよい。
【0012】
上記バルブタイミング変更装置において、ベーンロータは、ロックピンが配置されたベーン部を有し、ハウジング部材は、ベーン部の移動を可動角度の範囲に規制するべく内周面から突出する一対のシュー部を有し、軸線及び偏倚軸線に直交する直交線は、軸線に垂直で一対のシュー部により画定される空間領域の中央を通る直線上に位置付けられている、構成を採用してもよい。
【0013】
上記バルブタイミング変更装置において、歯付き部材は、軸線方向に突出する円板状凸部を有し、ハウジング部材は、円板状凸部を嵌合させる環状凹部を有し、外周面は、環状凹部から外れた外側の領域に形成されている、構成を採用してもよい。
【0014】
上記バルブタイミング変更装置において、歯付き部材は、ベーンロータのアンバランス量を相対的に減じる側に、その重心が軸線から偏心して形成されている、構成を採用してもよい。
【0015】
上記バルブタイミング変更装置。歯付き部材は、ベーンロータのアンバランス量を相対的に減じるべく形成された肉抜き部を有する、構成を採用してもよい。
【0016】
上記バルブタイミング変更装置において、歯付き部材の重心は、軸線に対して可動角度と対頂角をなす領域内に位置付けられている、構成を採用してもよい。
【0017】
上記バルブタイミング変更装置において、歯付き部材の重心は、対頂角の中央の角度位置に位置付けられている、構成を採用してもよい。
【0018】
上記バルブタイミング変更装置において、ベーロータはアルミニウム材料により形成され、歯付き部材は鉄系材料により形成され、ハウジング部材はアルミニウム材料により形成されている、構成を採用してもよい。
【0019】
上記バルブタイミング変更装置において、上記可動角度の範囲は、一端において最遅角位置及び他端において最進角位置を規定し、ロックピンは、最遅角位置において、ハウジング部材をロックする、構成を採用してもよい。
【発明の効果】
【0020】
上記構成をなすバルブタイミング変更装置によれば、大型化及び重量化を招くことなく、簡単な構造にて、アンバランス量を低減ないしは解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の一実施形態に係るバルブタイミング変更装置を内燃エンジンのカムシャフトに装着する前の状態を示すものであり、前方斜めから視た分解斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るバルブタイミング変更装置を内燃エンジンのカムシャフトに装着する前の状態を示すものであり、後方斜めから視た分解斜視図である。
【図3】一実施形態に係るバルブタイミング変更装置を分解して前方斜めから視た分解斜視図である。
【図4】一実施形態に係るバルブタイミング変更装置を分解して後方斜めから視た分解斜視図である。
【図5】一実施形態に係るバルブタイミング変更装置をカムシャフトに装着した状態を示す断面図である。
【図6】一実施形態に係るバルブタイミング変更装置をカムシャフトに装着した状態を示す断面図である。
【図7】一実施形態に係るバルブタイミング変更装置をカムシャフトに装着した状態を示す断面図である。
【図8】一実施形態に係るバルブタイミング変更装置において、ハウジングロータを構成するハウジング部材の内部を軸線方向の後方側から視た背面図である。
【図9】一実施形態に係るバルブタイミング変更装置において、ベーンロータが角度範囲の中間位置に位置する状態において、歯付き部材を取り除いて内部を軸線方向の後方側から視た背面図である。
【図12】一実施形態に係るバルブタイミング変更装置において、ベーンロータが中間位置に位置する状態で、ハウジングロータを構成する歯付き部材を軸線方向の後方側から視た背面図である。
【図13】一実施形態に係るバルブタイミング変更装置において、ベーンロータ、歯付き部材、及びハウジング部材のそれぞれの重心の関係を示す模式図である。
【図14】一実施形態に係るバルブタイミング変更装置において、歯付き部材の重心位置を、可動角度の範囲の最遅角位置、中間位置、及び最進角位置のそれぞれに位置付けたときの位相角度ごとの装置全体としてのアンバランス量の変化を示すグラフである。
【図15】一実施形態に係るバルブタイミング変更装置において、歯付き部材及びハウジング部材の重心位置を角度範囲の中間位置に位置付けたときの位相角度ごとの装置全体としてのアンバランス量の変化を示すグラフである。
【図16】一実施形態に係るバルブタイミング変更装置において、ベーンロータが最遅角位置にある状態及び遅角通路を示す断面図である。
【図17】一実施形態に係るバルブタイミング変更装置において、ベーンロータが中間位置にある状態及び進角通路を示す断面図である。
【図18】一実施形態に係るバルブタイミング変更装置において、ベーンロータが最遅角位置にある状態及び進角通路を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
一実施形態に係るバルブタイミング変更装置Ｍは、図１及び図２に示すように、内燃エンジンのカムシャフト１に装着されるものであり、図３ないし図７に示すように、ベーンロータ１０、ハウジングロータＨｒ、座金Ｗ、ベーンロータ１０に対してハウジングロータＨｒをロックするロックユニット４０を備えている。
ここで、ハウジングロータＨｒは、ハウジング部材２０と、ハウジング部材２０にネジｂにより固定された歯付き部材３０とにより構成されている。
一実施形態に係るバルブタイミング変更装置Ｍは、図１及び図２に示すように、内燃エンジンのカムシャフト１に装着されるものであり、図３ないし図７に示すように、ベーンロータ１０、ハウジングロータＨｒ、座金Ｗ、ベーンロータ１０に対してハウジングロータＨｒをロックするロックユニット４０を備えている。
ここで、ハウジングロータＨｒは、ハウジング部材２０と、ハウジング部材２０にネジｂにより固定された歯付き部材３０とにより構成されている。
【0023】
カムシャフト１は、内燃エンジンのシリンダヘッドに形成された軸受により軸線Ｓ回りにおいて回転可能に支持され、矢印Ｒ方向に回転して吸気バルブ又は排気バルブをカム作用により開閉駆動する。また、カムシャフト１は、図１及び図２に示すように、ハウジングロータＨｒを回動自在に支持する円形状の軸部１ａ、作動油の供給及び排出を行う進角通路１ｂ、作動油の供給及び排出を行う遅角通路１ｃ、ボルトＢを捩じ込む雌ネジ穴１ｄ、位置決めピンＰを嵌合する嵌合穴１ｅを備えている。
ボルトＢは、硬質の鉄系金属材料により形成され、鍔付きの頭部Ｂ１、ネジ部Ｂ２、首下部Ｂ３を備えている。
ボルトＢは、硬質の鉄系金属材料により形成され、鍔付きの頭部Ｂ１、ネジ部Ｂ２、首下部Ｂ３を備えている。
【0024】
そして、バルブタイミング変更装置Ｍは、ベーンロータ１０がボルトＢを用いてカムシャフト１に固定された状態で、ハウジングロータＨｒがチェーン等を介してクランクシャフトの回転に連動し、ベーンロータ１０を介してクランクシャフトの回転駆動力をカムシャフト１に伝達すると共に、作動油の流れを制御する油圧制御系２に接続されることにより、内燃エンジンにおいてバルブタイミングを変更する機能をなす。
油圧制御系２は、図１及び図２に示すように、ポンプから吐出される作動油の流れを制御する油圧制御弁２ａ、油圧制御弁２ａと進角通路１ｂとを接続する進角側通路２ｂ、油圧制御弁２ａと遅角通路１ｃとを接続する遅角側通路２ｃ、油圧制御弁２ａの駆動を制御する制御手段（不図示）により構成されている。
油圧制御系２は、図１及び図２に示すように、ポンプから吐出される作動油の流れを制御する油圧制御弁２ａ、油圧制御弁２ａと進角通路１ｂとを接続する進角側通路２ｂ、油圧制御弁２ａと遅角通路１ｃとを接続する遅角側通路２ｃ、油圧制御弁２ａの駆動を制御する制御手段（不図示）により構成されている。
【0025】
ベーンロータ１０は、鉄系材料よりも軟質のアルミニウム材料を用いて形成され、図３及び図４に示すように、前面１０ａ及び後面１０ｂ、四つのベーン部１１、円柱状のハブ部１２、貫通孔１３、ロックユニット４０を取り付ける取付け穴１４、遅角通路１５、進角通路１６、カムシャフト１を嵌合する嵌合凹部１７、ベーン部１１の先端に形成された四つのシール挿入溝１８、カムシャフト１の位置決めピンＰを嵌合する位置決め穴１９を備えている。
【0026】
前面１０ａは、軸線Ｓに垂直な平面であり、四つのベーン部１１及びハブ部１２の前側の端面を画定する。そして、ベーン部１１の領域及びハブ部１２の外側領域における前面１０ａが、軸線Ｓ方向においてハウジングロータＨｒの内壁面と摺動自在に接触する。また、ハブ部１２の内側領域における環状凹部１０ａ１の底面が、座金Ｗを当接させる座面として機能する。
後面１０ｂは、軸線Ｓに垂直な平面であり、四つのベーン部１１及びハブ部１２の後側の端面を画定する。そして、後面１０ｂは、軸線Ｓ方向においてハウジングロータＨｒの内壁面（端面３４ａ）と摺動自在に接触する。
後面１０ｂは、軸線Ｓに垂直な平面であり、四つのベーン部１１及びハブ部１２の後側の端面を画定する。そして、後面１０ｂは、軸線Ｓ方向においてハウジングロータＨｒの内壁面（端面３４ａ）と摺動自在に接触する。
【0027】
四つのベーン部１１は、ハブ部１２に対して放射状に周方向に離れて配置されている。一つのベーン部１１ａには、周方向における幅寸法が他の三つのベーン部１１よりも大きく形成されて、ロックユニット４０を取り付ける取付け穴１４が設けられている。すなわち、ベーン部１１ａにはロックユニット４０が配置されており、不釣り合い質量（アンバランス量）が生じる領域である。
ハブ部１２は、座金Ｗを介してボルトＢによりカムシャフト１に固定される。
貫通孔１３は、ボルトＢのネジ部Ｂ２及び首下部Ｂ３を非接触にて通して首下部Ｂ３の周りに作動油の通路を画定するべく、軸線Ｓを中心とし、前面１０ａに形成された環状凹部１０ａ１から後面１０ｂまで貫通する円形孔として形成されている。
ハブ部１２は、座金Ｗを介してボルトＢによりカムシャフト１に固定される。
貫通孔１３は、ボルトＢのネジ部Ｂ２及び首下部Ｂ３を非接触にて通して首下部Ｂ３の周りに作動油の通路を画定するべく、軸線Ｓを中心とし、前面１０ａに形成された環状凹部１０ａ１から後面１０ｂまで貫通する円形孔として形成されている。
【0028】
取付け穴１４は、後面１０ｂに開口し、ロックユニット４０の円筒ホルダ４１を嵌め込むように形成されている。また、取付け穴１４には、圧力を調整する通路１４ａ，１４ｂが連通するように形成されている。通路１４ａは、開口部２３を通して外部に連通するべく前面１０ａに形成された長溝１４ａ１に連通する。通路１４ｂは、ベーン部１１ａの側面に開口して遅角室ＲＣに連通し、ロックピン４２を埋没させる向きに作用する遅角室ＲＣ内の作動油を供給する。
【0029】
遅角通路１５は、図４、図６、図１６に示すように、嵌合凹部１７の底面に形成されカムシャフト１の遅角通路１ｃに連通する溝状の二つの通路１５ａ、ハブ部１２の外周面に開口する四つの通路１５ｂにより形成されている。そして、遅角通路１５は、貫通孔１３内でボルトＢの首下部Ｂ３の周りに画定される通路を介して、遅角室ＲＣに作動油を供給し又遅角室ＲＣから作動油を排出する。
進角通路１６は、図４、図７、図１７に示すように、カムシャフト１の進角通路１ｂに連通するべく嵌合凹部１７の底面に開口して軸線Ｓの方向に伸長する二つの通路１６ａ、ハブ部１２の外周面に開口する四つの通路１６ｂにより形成されている。そして、進角通路１６は、進角室ＡＣに作動油を供給し又進角室ＡＣから作動油を排出する。
嵌合凹部１７は、ベーンロータ１０の後面１０ｂ側において、カムシャフト１の軸部１ａの前端部を嵌合させるべく、円筒状の凹部として形成されている。
シール挿入溝１８は、矩形断面をなすように形成され、ハウジングロータ２０の内周面２１ｆと摺動自在に接触するシール部材１８ａが嵌め込まれる。
進角通路１６は、図４、図７、図１７に示すように、カムシャフト１の進角通路１ｂに連通するべく嵌合凹部１７の底面に開口して軸線Ｓの方向に伸長する二つの通路１６ａ、ハブ部１２の外周面に開口する四つの通路１６ｂにより形成されている。そして、進角通路１６は、進角室ＡＣに作動油を供給し又進角室ＡＣから作動油を排出する。
嵌合凹部１７は、ベーンロータ１０の後面１０ｂ側において、カムシャフト１の軸部１ａの前端部を嵌合させるべく、円筒状の凹部として形成されている。
シール挿入溝１８は、矩形断面をなすように形成され、ハウジングロータ２０の内周面２１ｆと摺動自在に接触するシール部材１８ａが嵌め込まれる。
【0030】
そして、ベーンロータ１０は、所定の可動角度Δθの範囲において、すなわち、図１６に示す最遅角位置と図１８に示す最進角位置との間の可動角度Δθの範囲において相対的に回転可能に、ハウジングロータＨｒの収容室（空間領域Ａ）に収容され、収容室を進角室ＡＣ及び遅角室ＲＣに領域分けすると共に、座金Ｗを介してボルトＢによりカムシャフト１に固定されてカムシャフト１と一体的に回転する。
【0031】
上記構成をなすベーンロータ１０においては、ベーン部１１ａにロックユニット４０が配置されかつ軸線Ｓ回りの周方向の寸法が他のベーン部１１に比べて大きく形成されているため、軸線Ｓ回りに回転する際に、ベーン部１１ａの領域において、不釣り合い質量、すなわち、アンバランス量が生じる。
【0032】
ハウジング部材２０は、アルミニウム材料を用いたダイカストにより又は焼結体として、円筒壁２０ａ及び前壁２０ｂを有する有底円筒状に形成されている。
ハウジング部材２０は、図３ないし図８に示すように、円筒壁２０ａを画定する内周面２１及び外周面２２、前壁２０ｂに形成された開口部２３、ネジｂを捩じ込む四つのネジ孔２４、内周面２１から内側に突出するシュー部２５、四つの外側凹部２６、環状端面２７、環状凹部２８を備えている。
ハウジング部材２０は、図３ないし図８に示すように、円筒壁２０ａを画定する内周面２１及び外周面２２、前壁２０ｂに形成された開口部２３、ネジｂを捩じ込む四つのネジ孔２４、内周面２１から内側に突出するシュー部２５、四つの外側凹部２６、環状端面２７、環状凹部２８を備えている。
【0033】
内周面２１は、軸線Ｓを中心とする円筒面の一部として形成され、シール部材１８ａが摺動自在に接触する。
外周面２２は、図８に示すように、軸線Ｓから平行に所定量だけ偏倚した偏倚軸線Ｓ２を中心とする円筒面として形成されている。
また、軸線Ｓ及び偏倚軸線Ｓ２に直交する直交線Ｌは、図８及び図９に示すように、軸線Ｓに対して可動角度Δθの対頂角α（＝Δθ）をなす領域内において、対頂角αの中央の角度位置に位置付けられている。
外周面２２は、図８に示すように、軸線Ｓから平行に所定量だけ偏倚した偏倚軸線Ｓ２を中心とする円筒面として形成されている。
また、軸線Ｓ及び偏倚軸線Ｓ２に直交する直交線Ｌは、図８及び図９に示すように、軸線Ｓに対して可動角度Δθの対頂角α（＝Δθ）をなす領域内において、対頂角αの中央の角度位置に位置付けられている。
【0034】
開口部２３は、ボルトＢを通すべく、軸線Ｓを中心とする円孔として形成されている。
四つのネジ孔２４は、四つのシュー部２５の領域において、軸線Ｓの方向に貫通するように形成されている。
四つのネジ孔２４は、四つのシュー部２５の領域において、軸線Ｓの方向に貫通するように形成されている。
【0035】
シュー部２５は、円筒壁２０ａの内周面２１から中心（軸線Ｓ）に向かって突出すると共に周方向に間隔をおいて形成された四つのシュー部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄにより構成されている。
そして、シュー部２５ａとシュー部２５ｂの間隔（周方向の長さＣＬ）は、シュー部２５ｂとシュー部２５ｃの間隔、シュー部２５ｃとシュー部２５ｄの間隔、及びシュー部２５ｄとシュー部２５ａの間隔よりも大きく設定されている。
また、一対のシュー部２５ａ，２５ｂにより規定される空間領域Ａに、ベーンロータ１０のベーン部１１ａが往復動自在に収容される。さらに、シュー部２５ａは、ベーンロータ１０が最遅角位置に位置決めされるストッパ面２５ａ１を有し、シュー部２５ｂは、ベーンロータ１０が最進角位置に位置決めされるストッパ面２５ｂ１を有する。
そして、シュー部２５ａとシュー部２５ｂの間隔（周方向の長さＣＬ）は、シュー部２５ｂとシュー部２５ｃの間隔、シュー部２５ｃとシュー部２５ｄの間隔、及びシュー部２５ｄとシュー部２５ａの間隔よりも大きく設定されている。
また、一対のシュー部２５ａ，２５ｂにより規定される空間領域Ａに、ベーンロータ１０のベーン部１１ａが往復動自在に収容される。さらに、シュー部２５ａは、ベーンロータ１０が最遅角位置に位置決めされるストッパ面２５ａ１を有し、シュー部２５ｂは、ベーンロータ１０が最進角位置に位置決めされるストッパ面２５ｂ１を有する。
【0036】
また、軸線Ｓ及び偏倚軸線Ｓ２に直交する直交線Ｌは、図８に示すように、軸線Ｓに垂直でかつ一対のシュー部２５ａ，２５ｂにより規定される空間領域Ａの中央を通る直線Ｄ上に、すなわち、空間領域Ａの周方向の長さＣＬを二等分する位置を通る直線Ｄ上に位置付けられている。
これにより、ハウジング部材２０は、ベーンロータ１０のアンバランス量が生じる側と軸線Ｓを挟んで反対側に、すなわち、ベーンロータ１０のアンバランス量を相対的に減じる側に、その重心が軸線Ｓから偏心して形成されている。
これにより、ハウジング部材２０は、ベーンロータ１０のアンバランス量が生じる側と軸線Ｓを挟んで反対側に、すなわち、ベーンロータ１０のアンバランス量を相対的に減じる側に、その重心が軸線Ｓから偏心して形成されている。
【0037】
外側凹部２６は、それぞれのシュー部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの近傍において、外周面２２から軸線Ｓに向かう半円筒面を画定するように形成されている。
環状端面２７は、軸線Ｓ方向の後端に形成され、内周面２１と外周面２２とにより肉厚が画定され、図８に示すように、外周面２２が軸線Ｓからに平行に偏倚した偏倚軸線Ｓ２を中心として形成されているため、軸線Ｓと偏倚軸線Ｓ２に直交する直交線Ｌの延長線（直線Ｄ）上において、一対のシュー部２５ａ，２５ｂに挟まれた領域に最も肉厚の薄い領域が形成され、一対のシュー部２５ｃ，２５ｄに挟まれた領域に最も肉厚の厚い領域が形成されている。
環状端面２７は、軸線Ｓ方向の後端に形成され、内周面２１と外周面２２とにより肉厚が画定され、図８に示すように、外周面２２が軸線Ｓからに平行に偏倚した偏倚軸線Ｓ２を中心として形成されているため、軸線Ｓと偏倚軸線Ｓ２に直交する直交線Ｌの延長線（直線Ｄ）上において、一対のシュー部２５ａ，２５ｂに挟まれた領域に最も肉厚の薄い領域が形成され、一対のシュー部２５ｃ，２５ｄに挟まれた領域に最も肉厚の厚い領域が形成されている。
【0038】
環状凹部２８は、図１１に示すように、歯付き部材３０の円板状凸部３４が嵌合される領域であり、軸線Ｓに垂直な環状底面２８ａ及び環状内周面２８ｂを画定する。
環状底面２８ａは、軸線Ｓ方向において円板状凸部３４の端面３４ａに密接する領域であり、軸線Ｓ周りの全域において同一のシール幅Ｔをなす。
環状内周面２８ｂは、軸線Ｓに垂直な方向において円板状凸部３４の外周面３４ｂと密接する領域であり、軸線Ｓ方向において同一のシール幅をなす。
このように、環状凹部２８のシール幅は一定に確保されているため、環状端面２７の肉厚に関係無く、所望のシール性能を確保することができる。
環状底面２８ａは、軸線Ｓ方向において円板状凸部３４の端面３４ａに密接する領域であり、軸線Ｓ周りの全域において同一のシール幅Ｔをなす。
環状内周面２８ｂは、軸線Ｓに垂直な方向において円板状凸部３４の外周面３４ｂと密接する領域であり、軸線Ｓ方向において同一のシール幅をなす。
このように、環状凹部２８のシール幅は一定に確保されているため、環状端面２７の肉厚に関係無く、所望のシール性能を確保することができる。
【0039】
歯付き部材３０は、鉄系の金属材料を用いた焼結体として円板状に形成され、図３ないし図７に示すように、歯列３１、嵌合内周面３２、ネジｂを通す四つの円孔３３、円板状凸部３４、溝状の通路３５、嵌合穴３６、肉抜き部３７を備えている。
【0040】
歯列３１は、クランクシャフトの回転駆動力を伝達するチェーンが巻回されて、駆動力が及ぼされるようになっている。
嵌合内周面３２は、カムシャフト１の軸部１ａに回動自在に嵌合される。
円板状凸部３４は、軸線Ｓ方向において歯列３１よりも前方（ハウジング部材２０側）に突出し、端面３４ａ及び外周面３４ｂを画定する。
端面３４ａは、軸線Ｓに垂直な平面をなし、軸線Ｓの方向においてベーンロータ１０の端面である後面１０ｂが摺動自在に接触すると共に、その外周縁領域がハウジング部材２０の環状底面２８ａと密接する。
外周面３４ｂは、軸線Ｓに垂直な方向において、ハウジング部材２０の環状内周面２８ｂと密接する。
嵌合内周面３２は、カムシャフト１の軸部１ａに回動自在に嵌合される。
円板状凸部３４は、軸線Ｓ方向において歯列３１よりも前方（ハウジング部材２０側）に突出し、端面３４ａ及び外周面３４ｂを画定する。
端面３４ａは、軸線Ｓに垂直な平面をなし、軸線Ｓの方向においてベーンロータ１０の端面である後面１０ｂが摺動自在に接触すると共に、その外周縁領域がハウジング部材２０の環状底面２８ａと密接する。
外周面３４ｂは、軸線Ｓに垂直な方向において、ハウジング部材２０の環状内周面２８ｂと密接する。
【0041】
通路３５は、嵌合穴３６に対する作動油の供給及び排出を行うべく、端面３４ａにおいて溝状にかつベーンロータ１０の進角通路１６（通路１６ａ，１６ｂ）に連通するように形成されている。
嵌合穴３６は、端面３４ａにおいて、ロックユニット４０に含まれるロックピン４２が嵌合し得るように形成されている。
嵌合穴３６は、端面３４ａにおいて、ロックユニット４０に含まれるロックピン４２が嵌合し得るように形成されている。
【0042】
肉抜き部３７は、図４及び図１２に示すように、歯付き部材３０内において、図９に示す直交線Ｌと平行で軸線Ｓに直交する直交線Ｌ２に対して、略線対称的でかつロックユニット４０が配置されるベーン部１１ａ側において肉抜き量が大きくなる形態に形成されている。すなわち、肉抜き部３７は、ベーンロータ１０のアンバランス量を相対的に減じるように形成されている。
【0043】
上記構成をなす歯付き部材３０は、軸線Ｓ方向から視たときに、図１２に示すように、その重心Ｃが、軸線Ｓに対して可動角度Δθと対頂角αをなす領域内において、対頂角αの中央の角度位置（直交線Ｌ２上）に位置付けられている。
すなわち、歯付き部材３０は、ベーンロータ１０のアンバランス量を相対的に減じる側にその重心Ｃが軸線Ｓから偏心して形成されている。
すなわち、歯付き部材３０は、ベーンロータ１０のアンバランス量を相対的に減じる側にその重心Ｃが軸線Ｓから偏心して形成されている。
【0044】
ロックユニット４０は、図５及び図１０に示すように、円筒ホルダ４１、ロックピン４２、コイルバネ４３を備えている。
円筒ホルダ４１は、コイルバネ４３により付勢されたロックピン４２を往復動自在に保持するべく、ベーンロータ１０の取付け穴１４に嵌め込まれる。
ロックピン４２は、軸線Ｓ方向に往復動自在であり、コイルバネ４３の付勢力によりベーンロータ１０の後面１０ｂから突出して歯付き部材３０の嵌合穴３６に嵌合し、又、嵌合穴３６に導かれた作動油の油圧を受けて又は通路１４ｂを通して導かれた作動油の油圧を受けてベーンロータ１０内に埋没するように形成されている。
コイルバネ４３は、ベーンロータ１０の後面１０ｂからロックピン４２を突出させる向きに付勢力を及ぼす。
円筒ホルダ４１は、コイルバネ４３により付勢されたロックピン４２を往復動自在に保持するべく、ベーンロータ１０の取付け穴１４に嵌め込まれる。
ロックピン４２は、軸線Ｓ方向に往復動自在であり、コイルバネ４３の付勢力によりベーンロータ１０の後面１０ｂから突出して歯付き部材３０の嵌合穴３６に嵌合し、又、嵌合穴３６に導かれた作動油の油圧を受けて又は通路１４ｂを通して導かれた作動油の油圧を受けてベーンロータ１０内に埋没するように形成されている。
コイルバネ４３は、ベーンロータ１０の後面１０ｂからロックピン４２を突出させる向きに付勢力を及ぼす。
【0045】
上記構成をなすロックユニット４０においては、進角通路１６及び通路３５を経て供給される作動油の油圧が低下しかつ通路１４ｂを経て供給される作動油の油圧が低下すると、ロックピン４２がコイルバネ４３の付勢力によりハウジングロータ２０の嵌合穴３６に嵌合し、ベーンロータ１０がハウジングロータＨｒに対して最遅角位置にロックされる。
一方、進角通路１６及び通路３５を経て導かれる作動油の油圧がコイルバネ４３の付勢力よりも大きくなると、ロックピン４２がベーンロータ１０の後面１０ｂから没入して、ベーンロータ１０のロックが解除される。また、通路１４ｂを経て供給される作動油の油圧がコイルバネ４３の付勢力よりも大きくなると、ロックの解除状態が維持される。
一方、進角通路１６及び通路３５を経て導かれる作動油の油圧がコイルバネ４３の付勢力よりも大きくなると、ロックピン４２がベーンロータ１０の後面１０ｂから没入して、ベーンロータ１０のロックが解除される。また、通路１４ｂを経て供給される作動油の油圧がコイルバネ４３の付勢力よりも大きくなると、ロックの解除状態が維持される。
【0046】
次に、上記バルブタイミング変更装置Ｍの組付け方法について説明する。
予め、ロックユニット４０が組み込まれたベーンロータ１０、四つのシール部材１８ａ、ハウジング部材２０及び歯付き部材３０、座金Ｗ、四つのネジｂを準備する。
先ず、ハウジング部材２０の収容室に、座金Ｗを環状凹部１０ａ１に嵌め込んだベーンロータ１０を挿入する。そして、ベーンロータ１０の四つのシール挿入溝１８に、それぞれシール部材１８ａを嵌め込む。
続いて、ベーンロータ１０の後面１０ｂを覆うように、ハウジング部材２０に歯付き部材３０を対向させ、円板状凸部３４を環状凹部２８に嵌合させる。そして、四つのネジｂを円孔３３に通してネジ孔２４に捩じ込み、歯付き部材３０をハウジング部材２０に固定する。
以上により、バルブタイミング変更装置Ｍの組付けが完了する。尚、組付け手順としては、上記の手順に限るものではなく、その他の手順で行ってもよい。
予め、ロックユニット４０が組み込まれたベーンロータ１０、四つのシール部材１８ａ、ハウジング部材２０及び歯付き部材３０、座金Ｗ、四つのネジｂを準備する。
先ず、ハウジング部材２０の収容室に、座金Ｗを環状凹部１０ａ１に嵌め込んだベーンロータ１０を挿入する。そして、ベーンロータ１０の四つのシール挿入溝１８に、それぞれシール部材１８ａを嵌め込む。
続いて、ベーンロータ１０の後面１０ｂを覆うように、ハウジング部材２０に歯付き部材３０を対向させ、円板状凸部３４を環状凹部２８に嵌合させる。そして、四つのネジｂを円孔３３に通してネジ孔２４に捩じ込み、歯付き部材３０をハウジング部材２０に固定する。
以上により、バルブタイミング変更装置Ｍの組付けが完了する。尚、組付け手順としては、上記の手順に限るものではなく、その他の手順で行ってもよい。
【0047】
上記のように、組付けが完了したバルブタイミング変更装置Ｍにおいて、軸線Ｓ回りのアンバランス量は、図１３に示すように、ベーンロータ１０のアンバランス量ｍ１が軸線Ｓを挟んで一方側に生じ、ハウジング部材２０のアンバランス量ｍ２及び歯付き部材３０のアンバランス量ｍ３が軸線Ｓを挟んで他方側に生じる。
すなわち、ハウジング部材２０は、ベーンロータ１０のアンバランス量ｍ１を相対的に減じる側にその重心が軸線Ｓから偏心して形成され、又、歯付き部材３０は、ベーンロータ１０のアンバランス量ｍ１を相対的に減じる側にその重心Ｃが軸線Ｓから偏心して形成されている。
すなわち、ハウジング部材２０は、ベーンロータ１０のアンバランス量ｍ１を相対的に減じる側にその重心が軸線Ｓから偏心して形成され、又、歯付き部材３０は、ベーンロータ１０のアンバランス量ｍ１を相対的に減じる側にその重心Ｃが軸線Ｓから偏心して形成されている。
【0048】
ここで、ベーンロータ１０のアンバランス量ｍ１に対する歯付き部材３０のアンバランス量ｍ３の配置位置の選定について、図１４を参照しつつ説明する。
図１４には、ベーンロータ１０のアンバランス量ｍ１に対して、歯付き部材３０のアンバランス量ｍ３だけを設けた場合のバルブタイミング変更装置Ｍとしてのアンバランス量ｍａが示されている。
図１４には、ベーンロータ１０のアンバランス量ｍ１に対して、歯付き部材３０のアンバランス量ｍ３だけを設けた場合のバルブタイミング変更装置Ｍとしてのアンバランス量ｍａが示されている。
【0049】
ベーンロータ１０が最遅角位置（位相角度０ｄｅｇ）に位置する状態で、アンバランス量ｍ１を相対的に減じる側にアンバランス量ｍ３を設けた形態１の場合（□印のグラフ）、バルブタイミング変更装置Ｍのアンバランス量ｍａは、最遅角位置（０ｄｅｇ）で最も小さくなり、最進角位置（Δθｄｅｇ）で最も大きくなる。
ベーンロータ１０が最進角位置（位相角度Δθｄｅｇ）に位置する状態で、アンバランス量ｍ１を相対的に減じる側にアンバランス量ｍ３を設けた形態２の場合（△印のグラフ）、バルブタイミング変更装置Ｍのアンバランス量ｍａは、最遅角位置（０ｄｅｇ）で最も大きくなり、最進角位置（Δθｄｅｇ）で最も小さくなる。
ベーンロータ１０が最進角位置（位相角度Δθｄｅｇ）に位置する状態で、アンバランス量ｍ１を相対的に減じる側にアンバランス量ｍ３を設けた形態２の場合（△印のグラフ）、バルブタイミング変更装置Ｍのアンバランス量ｍａは、最遅角位置（０ｄｅｇ）で最も大きくなり、最進角位置（Δθｄｅｇ）で最も小さくなる。
【0050】
一方、ベーンロータ１０が中間位置（位相角度Δθ／２ｄｅｇ）に位置する状態で、アンバランス量ｍ１を相対的に減じる側にアンバランス量ｍ３を設けた形態３の場合（〇印のグラフ）、バルブタイミング変更装置Ｍのアンバランス量ｍａは、最遅角位置（０ｄｅｇ）と最進角位置（Δθｄｅｇ）で最も大きくなり、中間位置（位相角度Δθ／２ｄｅｇ）で最も小さくなり、又、形態１及び形態２に比べて、アンバランス量ｍａの最大値が小さくなる。
【0051】
したがって、歯付き部材３０のアンバランス量ｍ３を設定する位置としては、ベーンロータ１０が可動角度Δθの中央に位置する状態、すなわち、最遅角位置と最進角位置の中間位置に位置する状態で、軸線Ｓに対してアンバランス量ｍ１と反対側にアンバランス量ｍ３を配置する形態が好ましい。
すなわち、歯付き部材３０の重心Ｃは、可動角度Δθと対頂角αをなす領域において、対頂角αの中央の角度位置α／２（＝Δθ／２）に位置付けられるのが好ましい。
すなわち、歯付き部材３０の重心Ｃは、可動角度Δθと対頂角αをなす領域において、対頂角αの中央の角度位置α／２（＝Δθ／２）に位置付けられるのが好ましい。
【0052】
次に、ベーンロータ１０のアンバランス量ｍ１に対するハウジング部材２０のアンバランス量ｍ２と歯付き部材３０のアンバランス量ｍ３の配置位置について、図１５を参照しつつ説明する。
図１５には、図１４に示す中間位置に配置された歯付き部材３０のアンバランス量ｍ３に加えて、同様に、ハウジング部材２０のアンバランス量ｍ２を中間位置に設定した場合のバルブタイミング変更装置Ｍとしてのアンバランス量ｍａ（▽印のグラフ）が示されている。尚、比較のために、歯付き部材３０のアンバランス量ｍ３だけを中間位置に設定した結果（〇印のグラフ）も示されている。
図１５には、図１４に示す中間位置に配置された歯付き部材３０のアンバランス量ｍ３に加えて、同様に、ハウジング部材２０のアンバランス量ｍ２を中間位置に設定した場合のバルブタイミング変更装置Ｍとしてのアンバランス量ｍａ（▽印のグラフ）が示されている。尚、比較のために、歯付き部材３０のアンバランス量ｍ３だけを中間位置に設定した結果（〇印のグラフ）も示されている。
【0053】
図１５から明らかなように、バルブタイミング変更装置Ｍのアンバランス量ｍａは、最遅角位置（０ｄｅｇ）と最進角位置（Δθｄｅｇ）で最も大きくなり、中間位置（位相角度Δθ／２ｄｅｇ）で最も小さくなり、又、歯付き部材３０のアンバランス量ｍ３を設けただけの形態３（〇印のグラフ）に比べて、アンバランス量ｍａの最大値及び最小値を共に小さくすることができる。
これによれば、ベーンロータ１０のアンバランス量ｍ１に対して、ハウジング部材２０のアンバランス量ｍ２及び歯付き部材３０のアンバランス量ｍ３を設けることで、バルブタイミング変更装置Ｍとしてのアンバランス量Ｍａを全体的に低減して小さくすることができ、特に位相角度が中間位置にある運転状態においてはアンバランス量Ｍａを解消することができる。
これによれば、ベーンロータ１０のアンバランス量ｍ１に対して、ハウジング部材２０のアンバランス量ｍ２及び歯付き部材３０のアンバランス量ｍ３を設けることで、バルブタイミング変更装置Ｍとしてのアンバランス量Ｍａを全体的に低減して小さくすることができ、特に位相角度が中間位置にある運転状態においてはアンバランス量Ｍａを解消することができる。
【0054】
次に、バルブタイミング変更装置Ｍの動作について、図１６ないし図１８を参照しつつ説明する。
内燃エンジンが停止した状態においては、進角室ＡＣ及び遅角室ＲＣ内の作動油が排出されて、図１６に示すように、ベーンロータ１０は最遅角位置に位置付けられる。
また、ロックユニット４０のロックピン４２が嵌合穴３６に嵌合して（図５を参照）、ベーンロータ１０がハウジングロータＨｒに対してロックされた状態にある。
これにより、内燃エンジンの始動時には、ベーンロータ１０のバタツキ等を防止しつつ、円滑に始動させることができる。
内燃エンジンが停止した状態においては、進角室ＡＣ及び遅角室ＲＣ内の作動油が排出されて、図１６に示すように、ベーンロータ１０は最遅角位置に位置付けられる。
また、ロックユニット４０のロックピン４２が嵌合穴３６に嵌合して（図５を参照）、ベーンロータ１０がハウジングロータＨｒに対してロックされた状態にある。
これにより、内燃エンジンの始動時には、ベーンロータ１０のバタツキ等を防止しつつ、円滑に始動させることができる。
【0055】
続いて、内燃エンジンの始動により、進角通路１６及び通路３５を通して、作動油がロックピン４２の先端に供給されると、ロックピン４２が押圧されて嵌合穴３６から外れてロック状態が解除される。
そして、内燃エンジンの始動後は、油圧制御弁２ａが適宜切り替えられて、ベーンロータ１０及びカムシャフト１が、進角側へ又は遅角側へあるいは所定の角度位置に、例えば、図１７に示す中間位置に保持されるように位相制御が行われる。
そして、内燃エンジンの始動後は、油圧制御弁２ａが適宜切り替えられて、ベーンロータ１０及びカムシャフト１が、進角側へ又は遅角側へあるいは所定の角度位置に、例えば、図１７に示す中間位置に保持されるように位相制御が行われる。
【0056】
例えば、内燃エンジンは高負荷運転モードの場合には、遅角通路１５及び遅角側通路２ｃを経て、遅角室ＲＣ内の作動油が排出されると共に、進角側通路２ｂ及び進角通路１６を経て、進角室ＡＣ内に作動油が供給される。
これにより、ベーンロータ１０は、進角室ＡＣ内の作動油の油圧により、図１８に示すように、ハウジングロータＨｒに対して時計回りに、すなわち、進角側に回転する。
これにより、ベーンロータ１０は、進角室ＡＣ内の作動油の油圧により、図１８に示すように、ハウジングロータＨｒに対して時計回りに、すなわち、進角側に回転する。
【0057】
また、内燃エンジンが中負荷運転モードの場合には、進角通路１６及び進角側通路２ｂを経て進角室ＡＣ内の作動油が排出される動作と共に、遅角側通路２ｃ及び遅角通路１５を経て遅角室ＲＣ内に作動油が供給され動作が適宜制御される。
例えば、ベーンロータ１０を最進角位置と最遅角位置との間の中間位置に保持する保持モードの場合には、油圧制御弁２ａが切り替えられて、進角室ＡＣ及び遅角室ＲＣに作動油が供給され、進角室ＡＣ及び遅角室ＲＣ内の作動油の油圧により、図１７に示すように、ベーンロータ１０は中間位置に保持される。
中負荷運転モードは、一般に高負荷運転モードよりも頻繁に使用される領域であり、この状態においてバルブタイミング変更装置Ｍのアンバランス量ｍａは小さく又は解消されているため、振動等を生じない円滑な回転動作を得ることができる。
例えば、ベーンロータ１０を最進角位置と最遅角位置との間の中間位置に保持する保持モードの場合には、油圧制御弁２ａが切り替えられて、進角室ＡＣ及び遅角室ＲＣに作動油が供給され、進角室ＡＣ及び遅角室ＲＣ内の作動油の油圧により、図１７に示すように、ベーンロータ１０は中間位置に保持される。
中負荷運転モードは、一般に高負荷運転モードよりも頻繁に使用される領域であり、この状態においてバルブタイミング変更装置Ｍのアンバランス量ｍａは小さく又は解消されているため、振動等を生じない円滑な回転動作を得ることができる。
【0058】
一方、内燃エンジンが低負荷運転モードの場合には、進角通路１６及び進角側通路２ｂを経て進角室ＡＣ内の作動油が排出されると共に、遅角側通路２ｃ及び遅角通路１５を経て、遅角室ＲＣ内に作動油が供給される。
これにより、ベーンロータ１０は、遅角室ＲＣ内の作動油の油圧により、図１６に示すように、ハウジングロータＨｒに対して反時計回りに、すなわち、遅角側に回転する。
尚、ベーンロータ１０が最遅角位置に移動した場合、ロックピン４２は嵌合穴３６に対向するが、遅角室ＲＣ内の作動油が通路１４ｂを通してロックピン４２を埋没させる方向に作用しているため、ロックピン４２は嵌合穴３６に嵌合することなくロックの解除状態が維持される。
これにより、ベーンロータ１０は、遅角室ＲＣ内の作動油の油圧により、図１６に示すように、ハウジングロータＨｒに対して反時計回りに、すなわち、遅角側に回転する。
尚、ベーンロータ１０が最遅角位置に移動した場合、ロックピン４２は嵌合穴３６に対向するが、遅角室ＲＣ内の作動油が通路１４ｂを通してロックピン４２を埋没させる方向に作用しているため、ロックピン４２は嵌合穴３６に嵌合することなくロックの解除状態が維持される。
【0059】
上記実施形態に係るバルブタイミング変更装置Ｍによれば、カムシャフト１と一体的にカムシャフト１の軸線Ｓ回りに回転すると共にロックピン４２を含むベーンロータ１０と、ベーンロータ１０に対して軸線Ｓ回りに所定の可動角度Δθの範囲を相対的に回転可能でかつロックピン４２により相対的な回転がロックされるハウジングロータＨｒを備え、ハウジングロータＨｒは、駆動力が及ぼされる歯列３１を有する歯付き部材３０と、歯付き部材３０に固定されてベーンロータ１０を収容する有底円筒状のハウジング部材２０を含み、ハウジング部材２０は、ベーンロータ１０のアンバランス量ｍ１を相対的に減じる側にその重心が軸線Ｓから偏心して形成されている。
これによれば、バルブタイミング変更装置Ｍ全体としてのアンバランス量ｍａを低減することができる。
これによれば、バルブタイミング変更装置Ｍ全体としてのアンバランス量ｍａを低減することができる。
【0060】
また、ハウジング部材２０が、円筒壁１０ａを画定するべく、軸線Ｓを中心とする内周面２１と、軸線Ｓから平行に偏倚した偏倚軸線Ｓ２を中心とする外周面２２を有するため、内周面と外周面とが軸線上に中心を有する形態に比べて、大型化や重量増加を招くことなく、アンバランス量ｍ１を相対的に減じて、バルブタイミング変更装置Ｍのアンバランス量ｍａを小さくすることができる。
【0061】
また、ベーンロータ１０が、ロックピン４２が配置されて可動角度Δθの範囲を移動し得るベーン部１１ａを有し、軸線Ｓ及び偏倚軸線Ｓ２に直交する直交線Ｌが、軸線Ｓに対して可動角度Δθと対頂角αをなす領域内に位置付けられ、特に、直交線Ｌが対頂角αの中央の角度位置に位置付けられていることにより、バルブタイミング変更装置Ｍのアンバランス量ｍａをさらに小さくすることができる。
【0062】
また、ベーンロータ１０は、ロックピン４２が配置されたベーン部１１ａを有し、ハウジング部材２０は、ベーン部１１ａの移動を可動角度Δθの範囲に規制するべく内周面２１から突出する一対のシュー部１１ａ，１１ｂを有し、軸線Ｓ及び偏倚軸線Ｓ２に直交する直交線Ｌが、軸線Ｓに垂直で一対のシュー部１１ａ，１１ｂにより画定される空間領域Ａの中央を通る直線Ｄ上に位置付けられている。
これによれば、上記条件を満たすように、ハウジング部材２０を製造するだけで、ベーンロータ１０のアンバランス量ｍ１を相対的に減じるアンバランス量ｍ２を設定することができる。
これによれば、上記条件を満たすように、ハウジング部材２０を製造するだけで、ベーンロータ１０のアンバランス量ｍ１を相対的に減じるアンバランス量ｍ２を設定することができる。
【0063】
また、歯付き部材３０は、軸線Ｓ方向に突出する円板状凸部３４を有し、ハウジング部材２０は、円板状凸部３４を嵌合させる環状凹部２８を有し、外周面２２は、環状凹部２８から外れた外側の領域に形成されている。
これによれば、内周面２１と外周面２２とにより画定される円筒壁１０ａの肉厚が薄くなる領域が形成されたとしても、ハウジング部材２０と歯付き部材３０とのシール幅を、全周において一定のシール幅Ｔに維持することができるため、シール機能が保証され、接合面からの作動油の漏れ等を防止することができる。
これによれば、内周面２１と外周面２２とにより画定される円筒壁１０ａの肉厚が薄くなる領域が形成されたとしても、ハウジング部材２０と歯付き部材３０とのシール幅を、全周において一定のシール幅Ｔに維持することができるため、シール機能が保証され、接合面からの作動油の漏れ等を防止することができる。
【0064】
歯付き部材３０は、ベーンロータ１０のアンバランス量ｍ１を相対的に減じる側にその重心Ｃが軸線Ｓから偏心して形成されており、具体的には、歯付き部材３０が、アンバランス量ｍ１を相対的に減じるべく形成された肉抜き部３７を有する。これにより、歯付き部材３０の重心Ｃが、軸線Ｓに対して可動角度Δθと対頂角αをなす領域内に位置付けられ、特に、対頂角αの中央の角度位置に位置付けられている。
これによれば、ハウジング部材２０のアンバランス量ｍ２に加えて、歯付き部材３０のアンバランス量Ｍ３を、効果的に、ベーンロータ１０のアンバランス量ｍ１を相対的に減じる位置に設けることができ、バルブタイミング変更装置Ｍのアンバランス量ｍａをさらに小さく又は解消することができる。
これによれば、ハウジング部材２０のアンバランス量ｍ２に加えて、歯付き部材３０のアンバランス量Ｍ３を、効果的に、ベーンロータ１０のアンバランス量ｍ１を相対的に減じる位置に設けることができ、バルブタイミング変更装置Ｍのアンバランス量ｍａをさらに小さく又は解消することができる。
【0065】
上記実施形態においては、ハウジング部材２０にアンバランス量Ｍ２を設ける形態として、外周面２２の中心を軸線Ｓから偏倚させた形態を示したが、これに限定されるものではなく、他の形態によりアンバランス量を設定してもよい。
上記実施形態においては、ハウジング部材２０のアンバランス量ｍ２及び歯付き部材３０のアンバランス量ｍ３の設定位置を、ベーンロータ１０が最遅角位置と最進角位置の中間位置に位置する状態に対応させたが、これに限定されるものではなく、最遅角位置と最進角位置の間のいずれかの角度位置に対応させて設定されもよい。
上記実施形態においては、ハウジング部材２０のアンバランス量ｍ２及び歯付き部材３０のアンバランス量ｍ３の設定位置を、ベーンロータ１０が最遅角位置と最進角位置の中間位置に位置する状態に対応させたが、これに限定されるものではなく、最遅角位置と最進角位置の間のいずれかの角度位置に対応させて設定されもよい。
【0066】
上記実施形態においては、ロックユニットとして、円筒ホルダ４１、ロックピン４２、コイルバネ４３を含むと共に最遅角位置にロックするロックユニット４０を示したが、これに限定されるものではない。例えば、ベーンロータ１０とハウジングロータＨｒとの相対的な回転をロックし得る構成であれば、その他のロックユニットを採用してもよく、又、ロック位置としては、最遅角位置に限らず、最進角位置あるいは必要に応じてその他の位置であってもよい。
【0067】
以上述べたように、本発明のバルブタイミング変更装置は、大型化及び重量化を招くことなく、簡単な構造にて、アンバランス量を減じることができるため、自動車等に搭載された内燃エンジンに適用できるのは勿論のこと、二輪車等に搭載された小型の内燃エンジン、その他の車両又は船舶等に搭載の内燃エンジンにおいても有用である。
【符号の説明】
【0068】
１ カムシャフト
Ｓ 軸線
Ｓ２ 偏倚軸線
Δθ 可動角度
α 対頂角
Ｌ 直交線
Ｍ バルブタイミング変更装置
１０ ベーンロータ
１１ ベーン部
１１ａ ロックピンが配置されたベーン部
Ｈｒ ハウジングロータ
２０ ハウジング部材（ハウジングロータ）
２１ 内周面
２２ 外周面
２５ シュー部
２５ａ，２５ｂ 一対のシュー部
Ａ 空間領域
Ｄ 直線
２８ 環状凹部
３０ 歯付き部材（ハウジングロータ）
Ｃ 重心
３１ 歯列
３４ 円板状凸部
３７ 肉抜き部
４０ ロックユニット
４１ 円筒ホルダ
４２ ロックピン
４３ コイルバネ
Ｓ 軸線
Ｓ２ 偏倚軸線
Δθ 可動角度
α 対頂角
Ｌ 直交線
Ｍ バルブタイミング変更装置
１０ ベーンロータ
１１ ベーン部
１１ａ ロックピンが配置されたベーン部
Ｈｒ ハウジングロータ
２０ ハウジング部材（ハウジングロータ）
２１ 内周面
２２ 外周面
２５ シュー部
２５ａ，２５ｂ 一対のシュー部
Ａ 空間領域
Ｄ 直線
２８ 環状凹部
３０ 歯付き部材（ハウジングロータ）
Ｃ 重心
３１ 歯列
３４ 円板状凸部
３７ 肉抜き部
４０ ロックユニット
４１ 円筒ホルダ
４２ ロックピン
４３ コイルバネ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】