JP2000230511A - ベーン式油圧アクチュエータ - Google Patents

ベーン式油圧アクチュエータ

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JP2000230511A
JP2000230511A JP11212475A JP21247599A JP2000230511A JP 2000230511 A JP2000230511 A JP 2000230511A JP 11212475 A JP11212475 A JP 11212475A JP 21247599 A JP21247599 A JP 21247599A JP 2000230511 A JP2000230511 A JP 2000230511A
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vane
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restraining
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Mutsuo Sekiya
睦生 関谷
Katsuyuki Fukuhara
克之 福原
Narifumi Sugawara
済文 菅原
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータを適正位置でロックすることが困難で
あり、バルブ開閉タイミングを簡易な装置構成で最適化
することができなかった。 【解決手段】 ロータ44をケース43に対する所定の
拘束位置に誘導する案内用ロック手段1と、この案内用
ロック手段1で所定の拘束位置に誘導されたロータ44
をケース43にロックする拘束用ロック手段4とを備え
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンの運転
条件に応じて吸気弁と排気弁の一方もしくは両方の開閉
タイミングを変化させるためのベーン式油圧アクチュエ
ータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図18は本出願人の先願(特開平9−3
14069号)である従来のベーン式油圧アクチュエー
タを示す断面図、図19は図18中のプランジャ部分の
拡大断面図、図20は図19中のプランジャに油圧が印
加された状態を示す断面図である。図において、19は
吸気側カム19aを有した吸気側カムシャフト(カムシ
ャフト)、21は吸気側カムシャフト19の一端に設け
られたタイミングプーリ、40は吸気側カムシャフト1
9に連結して配設されたバルブタイミング可変用のアク
チュエータである。このアクチュエータ40は、作動油
としてエンジン(図示せず)の潤滑油で駆動されること
により、吸気側カムシャフト19の変位角度を変化させ
て、図示しない吸気バルブの開閉タイミングを連続的に
変更させるものである。41は吸気側カムシャフト19
の軸受、42はアクチュエータ40のハウジングであ
り、吸気側カムシャフト19に対して回転自在に取り付
けられている。
【0003】43はハウジング42に固定されたケー
ス、44は吸気側カムシャフト19にボルト45で連結
固定されてケース43内に収納されたベーン式のロータ
であり、このロータ44はケース43に対して所定角度
範囲で相対回動可能となっている。
【0004】46はケース43とロータ44との間に介
在させたチップシールであり、ケース43とロータ44
によって区切られる油圧室間での油の漏れを防止するも
のである。47は板バネからなるバックスプリングであ
り、チップシール46をロータ44に当接させるもので
ある。
【0005】48はケース43に固定されたカバー、4
9はハウジング42とケース43とカバー48とを共締
め固定するボルト、50はOリング、51はプレート、
52はプレート51を締結するボルト、53,54はO
リング、55はロータ44に設けられた円柱状のホルダ
であり、このホルダ55は後述するプランジャ56を係
合させるための係合穴55aを軸方向に有している。
【0006】56はハウジング42内に摺動可能に設け
られたプランジャであり、ホルダ55の係合穴55aに
嵌め込み係合させるための係合軸部56aを有してい
る。57はプランジャ56をホルダ55側に付勢するス
プリング、58はホルダ55の係合穴55aに作動油を
導入するプランジャ油路であり、このプランジャ油路5
8からホルダ55の係合穴55aに導入された作動油で
プランジャ56をスプリング57に抗して移動させるこ
とにより、ホルダ55に対するプランジャ56のロック
が解除されるようになっている。59は空気穴、60は
ロータ44を吸気側カムシャフト19に固定するための
軸ボルト、61は空気穴である。
【0007】62は吸気側カムシャフト19およびロー
タ44に設けられた第1油路であり、ロータ44を遅角
方向に移動させるための後述する遅角油圧室73に連通
している。63は同じく吸気側カムシャフト19および
ロータ44に設けられた第2油路であり、ロータ44を
進角方向に移動させるための後述する進角油圧室74に
連通している。
【0008】80はアクチュエータ40に作動油を供給
してその油量を調整するオイルコントロールバルブ(以
下、OCVと称す)、81はそのバルブハウジング、8
2はバルブハウジング81内を摺動するスプール、83
はスプール82を一方向に付勢するスプリング、84は
スプール82をスプリング83の付勢力に抗して作動さ
せるためのリニアソレノイド、85aは供給管路、88
はドレン管路、89は第1管路、90は第2管路、91
はオイルパン、92はオイルポンプ、93はオイルフィ
ルタであり、オイルパン91、オイルポンプ92、オイ
ルフィルタ93は、図示しないエンジンの各部を潤滑す
るための潤滑装置を構成し、且つ、OCV80と共にア
クチュエータ40への作動油供給装置を構成している。
【0009】100は電子制御ユニット(以下、ECU
という)であり、主に吸入空気量センサ、スロットルセ
ンサ、水温センサ、クランク角センサ、カム角センサ
(いずれも図示せず)からの信号に基づき、インジェク
タ、イグナイタ、OCV80を駆動して、燃料噴射量、
点火時期およびバルブ開閉タイミングをそれぞれ制御す
るとともに、イグニションスイッチのOFF後における
OCV80の閉弁時期を制御するものである。
【0010】図21は図18のX−X線に沿った断面矢
視図、図22は図21中のスライドプレートの移動状態
を示す部分断面図、図23は図18のY−Y線に沿った
断面矢視図、図24は図18のZ−Z線に沿った断面矢
視図である。これらの図において、64〜67はロータ
44から外径方向に凸設された第1〜第4のベーン、6
8は各ベーン64〜67の先端に設けられたチップシー
ルであり、これらのチップシール68はケース43の内
周面と摺接して、隣接する遅角油圧室73と進角油圧室
74との間をシールしている。なお、前述のチップシー
ル68の背面には図示しないバックスプリングが配設さ
れており、シール性を更に高めるように設定されてい
る。71はケース43の内周面に凸設された複数のシュ
ー、72はシュー71に設けられたボルト穴であり、図
18中のボルト49が螺合されている。
【0011】69はシュー71の突端が摺接するベーン
支持体、73は第1〜第4のベーン64〜67を遅角方
向に回動させるための遅角油圧室、74は第1〜第4の
ベーン64〜67を進角方向に回動させるための進角油
圧室であり、これらの遅角油圧室73および進角油圧室
74は、ケース43とロータ44との間でケース43の
シュー71とロータ44の各ベーン64〜67との間に
扇柱状に形成されている。
【0012】75は第1のベーン64に設けられて当該
ベーン64の両側の遅角油圧室73と進角油圧室74と
を連通する連通油路、76は連通油路75の途中に凹設
された移動溝であり、この移動溝76の途中にプランジ
ャ油路58が連通している。
【0013】77は移動溝76内を移動するスライドプ
レートであり、このスライドプレート77によって連通
油路75が分断され、遅角油圧室73と進角油圧室74
との間で油漏れが生じないようにしている。また、スラ
イドプレート77は、遅角油圧室73の油圧が高いとき
に図21に示すように進角油圧室74側に移動し、進角
油圧室74の油圧が高いときに図22に示すように遅角
油圧室73側に移動するものである。なお、図21,図
23,図24中の矢印はアクチュエータ40全体の回転
方向を示す。
【0014】以上において、遅角油圧室73および進角
油圧室74は、ハウジング42とケース43とロータ4
4とカバー48とで囲まれており、遅角油圧室73は第
1油路62に連通し、この第1油路62から作動油が供
給され、また、進角油圧室74は第2油路63に連通
し、この第2油路63から作動油が供給され、そして、
遅角油圧室73と進角油圧室74に供給される作動油の
油量に応じて、ロータ44がハウジング42に対して相
対移動し、遅角油圧室73と進角油圧室74のそれぞれ
の体積が変化するものである。
【0015】次に、アクチュエータ40及びOCV80
の動作について説明する。まず、エンジン停止状態での
ロータ44は、図21に示すような最大遅角位置、すな
わち、ハウジング42に対して進角方向に最大に相対回
動した位置にあり、オイルポンプ92も停止状態となっ
て、第1油路62および第2油路63には作動油が供給
されず、プランジャ油路58にも作動油が供給されない
ので、アクチュエータ40の内部に溜った油圧は低くな
っている。このため、プランジャ56はスプリング57
の付勢力でホルダ55側に押し付けられ、プランジャ5
6の係合軸部56aがホルダ55の係合穴55aに係合
してハウジング42とロータ44とをロックした状態に
ある。
【0016】その状態からエンジンを始動すると、オイ
ルポンプ92が稼動し、OCV80に供給される作動油
の圧力が上昇することにより、OCV80から第1管路
89および第1油路62を介してアクチュエータ40内
の遅角油圧室73に作動油が供給される。このとき、遅
角油圧室73の油圧によって、スライドプレート77が
進角油圧室74側に移動し、遅角油圧室73とプランジ
ャ油路58とが連通し、このプランジャ油路58からホ
ルダ55の係合穴55aに作動油が供給され、プランジ
ャ56がスプリング57の付勢力に抗して押圧されるこ
とにより、プランジャ56の係合軸部56aがホルダ5
5の係合穴55aから抜け出して、プランジャ56とロ
ータ44との係合が解除される。
【0017】しかしながら、遅角油圧室73には作動油
が供給されているので、ロータ44の各ベーン64〜6
7は遅角方向のシュー71に押圧当接した状態にあり、
このため、プランジャ56によるロータ44の係合が解
除されても、ハウジング42とロータ44とは遅角油圧
室73の油圧で押し付け合い、振動や衝撃を低減・解消
する。
【0018】次に、ロータ44を進角させるために、作
動油がOCV80によって第2管路90から第2油路6
3を介して進角油圧室74に供給され、その油圧が進角
油圧室74から連通油路75に伝わってスライドプレー
ト77を押圧することにより、スライドプレート77は
遅角油圧室73側に移動する。このスライドプレート7
7の移動によって、プランジャ油路58は連通油路75
の進角油圧室74側に連通し、進角油圧室74からプラ
ンジャ油路58に油圧が伝えられ、この油圧により、プ
ランジャ56がスプリング57の付勢力に抗してハウジ
ング42側に移動し、プランジャ56とホルダ55との
係合が解除される。
【0019】その係合解除状態において、OCV80の
開閉で供給油量を調節することにより、遅角油圧室73
と進角油圧室74の油量を調整し、ハウジング42の回
動に対してロータ44の回動を進角・遅角させる。例え
ば、ロータ44を最大に進角させた場合、図22に示す
ように、ロータ44の各ベーン64〜67は遅角油圧室
73側のシュー71に当接した状態で回動する。また、
遅角油圧室73の油圧を進角油圧室74の油圧よりも大
きくした場合、ロータ44はハウジング42に対して遅
角方向に回動する。
【0020】このように、遅角油圧室73および進角油
圧室74への供給油圧を調節してハウジング42に対す
るロータ44の遅角・進角を調節する。その際、チップ
シール46,68によって油圧室73,74間での作動
油の漏れが防止される。なお、OCV80の供給油圧
は、ハウジング42に対するロータ44の相対回動角度
を検出するポジションセンサと、オイルポンプ92によ
る加圧量を決定するクランク角センサからの信号によ
り、ECU100で演算されてフィードバック制御され
る。
【0021】また、従来の他のベーン式油圧アクチュエ
ータを用いた内燃機関用バルブタイミング調整装置とし
て、例えば、特開平9−60507号公報に開示された
ものがある。これは、エンジン始動時のバルブ開閉タイ
ミングを調整する際に、ロック手段たる1本のストッパ
ピンによって、最遅角位置あるいは最進角位置にてロッ
クする構造を採用したものである。
【0022】以上のように、従来の他のベーン式油圧ア
クチュエータは、エンジン始動時のバルブ開閉タイミン
グを調整する際に、ロック手段たる1本のプランジャ5
6やストッパピンによって、最遅角位置あるいは最進角
位置にてロックする構造を採用していた。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】従来のベーン式油圧ア
クチュエータは以上のように構成されているので、吸・
排気系のバルブ開閉タイミングを最適化するには、例え
ば吸気側ではロータを最遅角位置から若干進角させた位
置でエンジンを始動させ、排気側では逆にロータを最進
角位置から若干遅角させた位置でエンジンを始動させる
必要があり、このため、吸・排気ともにロータをいわゆ
る中間位置でロックする必要があるが、その中間位置で
のロックが困難であり、これを実現するには、装置構成
をさらに複雑化しなければならず、バルブ開閉タイミン
グの最適化を簡易な装置構成で実現できないなどの課題
があった。
【0024】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、簡易な装置構成によって、エンジ
ン停止時にロータを任意の遅角・進角位置で確実にロッ
クでき、バルブ開閉タイミングの最適化を図ることがで
きるベーン式油圧アクチュエータを得ることを目的とす
る。
【0025】また、この発明は、ロータのアンバランス
回転を抑制することができるベーン式油圧アクチュエー
タを得ることを目的とする。
【0026】さらに、この発明は、ロック部品の組付け
を簡単に行うことができるベーン式油圧アクチュエータ
を得ることを目的とする。
【0027】さらに、この発明は、ロータを任意の遅角
位置または進角位置にスムーズに誘導することができ、
その誘導後のロータを確実にロックすることができるベ
ーン式油圧アクチュエータを得ることを目的とする。
【0028】さらに、この発明は、ロータとケースの相
対速度差を小さくできて、エンジン停止時にロータを速
やかにロックすることができると共に、部品組付精度を
緩和できるベーン式油圧アクチュエータを得ることを目
的とする。
【0029】さらに、この発明は、遅角油圧室また進角
油圧室のいずれか一方からの油圧でロータのロック解除
をスムーズに行うことができるベーン式油圧アクチュエ
ータを得ることを目的とする。
【0030】さらに、この発明は、ロータをロック解除
位置で確実に保持することができるベーン式油圧アクチ
ュエータを得ることを目的とする。
【0031】さらに、この発明は、装置組立時に部品が
誤って組付けられるのを確実に防止でき、部品組付性の
向上が図れるベーン式油圧アクチュエータを得ることを
目的とする。
【0032】さらに、この発明は、ロータ拘束時のロッ
ク部品がロータ拘束位置から後退するのを防止すること
が可能なベーン式油圧アクチュエータを得ることを目的
とする。
【0033】さらに、この発明は、ロータの拘束位置が
位置ずれした際に、その位置ずれを矯正することがで
き、位置ずれ矯正後にロータを所定の拘束位置に確実に
ロックすることができるベーン式油圧アクチュエータを
得ることを目的とする。
【0034】
【課題を解決するための手段】この発明に係るベーン式
油圧アクチュエータは、複数のシューを有してカムシャ
フトに回転自在に設けられたケースと、複数のベーンを
有して前記ケース内に収容され、前記ケースに対して所
定角度範囲で相対回動可能で、且つ、前記カムシャフト
に連結固定されたロータと、このロータのベーンと前記
ケースのシューとの間に形成された遅角油圧室および進
角油圧室と、ケースとロータの相対的回動を拘束するロ
ック手段とを備えたベーン式油圧アクチュエータにおい
て、前記ロータを前記ケース側に対する所定の拘束位置
に誘導する案内用ロック手段と、この案内用ロック手段
によって所定の拘束位置に誘導された前記ロータを前記
ケース側に対して拘束する拘束用ロック手段とを備えた
ものである。
【0035】この発明に係るベーン式油圧アクチュエー
タは、ロータの軸心略対象位置のベーンのうち、その一
方のベーンに案内用ロック手段が設けられ、且つ、他方
のベーンに拘束用ロック手段が設けられているものであ
る。
【0036】この発明に係るベーン式油圧アクチュエー
タの案内用ロック手段および拘束用ロック手段は、ロー
タのベーンまたはケースのシューのうちの少なくとも1
つに軸方向に併設されて前記ロータと前記ケースを径方
向にロックおよびロック解除するようになっているもの
である。
【0037】この発明に係るベーン式油圧アクチュエー
タは、案内用ロック手段がテーパピン形状の係合凸部を
有し、拘束用ロック手段が平行ピン形状の係合凸部を有
し、それらの係合凸部のピン形状に対応する凹形状に形
成されて前記各係合凸部のそれぞれを係脱可能に嵌入さ
せる係合凹部がケースの一体回転部位に設けられている
ものである。
【0038】この発明に係るベーン式油圧アクチュエー
タは、案内用ロック手段が平行ピン形状の係合凸部を有
し、この係合凸部を遊嵌させる係合凹部がケースの一体
回転部位に設けられ、その係合凹部の底部には前記係合
凸部の先端を当接させるための摩擦増加部材が設けられ
ているものである。
【0039】この発明に係るベーン式油圧アクチュエー
タは、案内用ロック手段および拘束用ロック手段に対し
てロック解除方向の油圧を印加するロック解除用油圧通
路と、このロック解除用油圧通路を遅角油圧室または進
角油圧室のいずれか一方に切り替え連通させる油路切換
手段とを備えているものである。
【0040】この発明に係るベーン式油圧アクチュエー
タは、ロータ拘束時に案内用ロック手段および拘束用ロ
ック手段の背部に形成される空間をケースに対するロー
タの拘束位置でのみ大気側に開放する流体通路がケース
の一体回転部位に設けられているものである。
【0041】この発明に係るベーン式油圧アクチュエー
タの案内用ロック手段と拘束用ロック手段は、両者の断
面積が異なっているものである。
【0042】この発明に係るベーン式油圧アクチュエー
タの案内用ロック手段および拘束用ロック手段は、それ
ぞれの系統の付勢手段によってロータ拘束方向に付勢さ
れ、案内用ロック手段の付勢手段の付勢力が拘束用ロッ
ク手段の付勢手段の付勢力よりも大きく設定されている
ものである。
【0043】この発明に係るベーン式油圧アクチュエー
タの案内用ロック手段を有するベーンと拘束用ロック手
段を有するベーンは、それぞれの周方向長さがほぼ等し
く形成されているものである。
【0044】この発明に係るベーン式油圧アクチュエー
タは、案内用ロック手段を有するベーンと拘束用ロック
手段を有するベーンの少なくとも一方に、ロータをバラ
ンス回転させるための重量バランス穴が設けられている
ものである。
【0045】この発明に係るベーン式油圧アクチュエー
タは、案内用ロック手段の係合凸部を嵌入させる係合凹
部が、前記係合凸部よりも大きなテーパ角度で形成され
ているものである。
【0046】この発明に係るベーン式油圧アクチュエー
タは、案内用ロック手段の係合凸部を遊嵌させる係合凹
部が、ケースの一体回転部位に弾性的に保持された可動
部材に設けられているものである。
【0047】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1によるベ
ーン式油圧アクチュエータの径方向断面図、図2は図1
中のカバー及びハウジングを取り外したベーン式油圧ア
クチュエータをカバー取り外し側から見た軸方向端面
図、図3は図1中のカバー及びハウジングを取り外した
ベーン式油圧アクチュエータをハウジング取り外し側か
ら見た軸方向端面図、図4は図1中の案内用ストッパピ
ン取付部の拡大断面図であり、図16〜図22と同一ま
たは相当部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。
【0048】各図において、1はロータ44をケース4
3に対する正規の拘束位置に誘導してそれら両者の位相
角を矯正する案内用ロック手段としての案内用ストッパ
ピン、1aは案内用ストッパピン1の軸方向一端に形成
されて先端側が漸次小径となるテーパピン形状の係合凸
部、1bは案内用ストッパピン1の軸方向他端に開口形
成されたスプリング保持穴、2はロータ44の1つのベ
ーン66に軸方向に沿って設けられたピン保持孔であ
り、このピン保持孔2に前記案内用ストッパピン1が軸
方向へ摺動可能に嵌め込まれている。
【0049】42aはケース43の一体回転部位となる
ハウジング42におけるロータ44との摺接面側に開口
形成された係合凹部であり、この係合凹部42aは、凹
状開口側に向って漸次拡径するテーパ状に形成され、前
記案内用ストッパピン1の係合凸部1aを係脱可能に嵌
入させるものである。ここで、前記係合凸部1aを前記
係合凹部42aに嵌入し易くするため、図4に示すよう
に、前記係合凸部1aのテーパ角度θ1よりも前記係合
凹部42aのテーパ角度θ2が大きく設定されている。
【0050】3は案内用ストッパピン1をハウジング4
2側に付勢するスプリング(付勢手段)、2aはスプリ
ング3の付勢力により案内用ストッパピン1の係合凸部
1aが係合凹部42aに嵌入したロック状態で案内用ス
トッパピン1の係合凸部1a側とハウジング42との間
に形成される隙間(油路)であり、この隙間2aは、案
内用ストッパピン1に対してスプリング3の付勢力に抗
する方向の油圧を印加させるもので、後述する第1油路
58aに連通している。
【0051】4は案内用ストッパピン1によって位相角
が矯正されたロータ44とケース43側とを確実に拘束
する拘束用ストッパピン(拘束用ロック手段)、4aは
拘束用ストッパピン4の軸方向一端に形成された平行ピ
ン形状の係合凸部、4bは拘束用ストッパピン4の軸方
向他端に開口形成されたスプリング保持穴、5はロータ
44における前記ベーン66と対象位置のベーン64に
軸方向に沿って設けられたピン保持孔であり、このピン
保持孔5に前記拘束用ストッパピン4が軸方向へ摺動可
能に嵌め込まれている。すなわち、案内用ストッパピン
1と拘束用ストッパピン4はロータ44の軸心略対象位
置のベーン66,64に設けられているものである。4
2bはハウジング42におけるロータ44との摺接面側
に開口形成された係合凹部であり、この係合凹部42b
は前記拘束用ストッパピン4の係合凸部4aを係脱可能
に嵌め込み整合させる径に形成されている。ここで、案
内用ストッパピン1の係合凸部1aと係合凹部42aお
よび拘束用ストッパピン4の係合凸部4aと係合凹部4
2bとは、最遅角位置から若干進角させた位置、または
最進角位置から若干遅角させた位置など、ロータ44の
各ベーン64〜67がケース43の各シュー71から離
れた中間位置で、ロータ44とケース43とをロックす
る位置に配設されるものである。
【0052】6は拘束用ストッパピン4をハウジング4
2側に付勢するスプリング(付勢手段)であり、このス
プリング6の弾発力よりも前記案内用ストッパピン1系
のスプリング3の弾発力が強く設定されている。5aは
スプリング6の付勢力により拘束用ストッパピン4の係
合凸部4aが係合凹部42bに嵌入したロック状態で拘
束用ストッパピン4の係合凸部4a側とハウジング42
との間に形成される隙間(油路)であり、この隙間5a
は、拘束用ストッパピン1に対してスプリング6の付勢
力に抗する方向の油圧を印加させるもので、後述する第
2油路58bに連通している。7,8はロータ44に設
けられた流体通路(空気穴を兼ねたドレン通路)であ
り、これらの流体通路7,8はピン保持孔2,5のそれ
ぞれを大気中に開放するものである。
【0053】58aは案内用ストッパピン1を有するベ
ーン66に設けられた第1油路であり、この第1油路5
8aは前記ベーン66を軸方向に貫通する通油孔からな
って前記隙間2aと移動溝76とを連通している。ここ
で、前記移動溝76は、図2に示すように、前記ベーン
66に設けられて遅角油圧室73と進角油圧室74とを
連通する連通油路(周方向溝)75の中途部に形成され
た幅広溝から成り、その移動溝76には前記第1油路5
8aを開閉するスライドプレート77が流路切り替え用
の弁体として設けられている。すなわち、スライドプレ
ート77は、遅角油圧室73からの油圧で作動すること
により、第1油路58aを遅角油圧室73に連通して進
角油圧室74を遮断し、且つ、進角油圧室74からの油
圧による作動で第1油路58aを進角油圧室74に連通
して遅角油圧室73を遮断する位置に切り替わるもので
ある。
【0054】従って、案内用ストッパピン1の油圧系統
である前記隙間2aと第1油路58aと連通油路75と
移動溝76は、案内用ストッパピン1にロック解除方向
の油圧を印加するロック解除用油圧通路を構成し、スラ
イドプレート77は、前記ロック解除用油圧通路を遅角
油圧室73または進角油圧室74のいずれか一方に切り
替え連通させるための油路切替手段を構成するものであ
る。
【0055】58bは拘束用ストッパピン4を有するベ
ーン64に設けられた第2油路であり、この第2油路5
8bは、前記第1油路58aを有するベーン66と対象
位置のベーン64を軸方向に貫通する通油孔からなって
前記隙間5aと移動溝76とを連通している。ここで、
拘束用ストッパピン4の油圧系統にあっても、前記案内
用ストッパピン1の油圧系統の場合と同様に、前記隙間
5aと第2油路58bと連通油路75と移動溝76は、
拘束用ストッパピン4にロック解除方向の油圧を印加す
るロック解除用油圧通路を構成し、スライドプレート7
7は、前記ロック解除用油圧通路を遅角油圧室73また
は進角油圧室74のいずれか一方に切り替え連通させる
ための油路切替手段を構成するものである。
【0056】図2において、L1は拘束用ストッパピン
4を有するベーン64の先端部の周方向長さ、L2は案
内用ストッパピン1を有するベーン66の先端部の周方
向長さであり、これらの周方向長さL1,L2は略等し
く設定されている。
【0057】次に動作について説明する。図1に示すよ
うに、案内用ストッパピン1と拘束用ストッパピン4の
それぞれの係合凸部1a,4aが係合凹部42a,42
bに嵌入して、ハウジング42に一体化されたケース4
3側とロータ44とが同期回転可能に拘束された状態に
おいて、案内用ストッパピン1および拘束用ストッパピ
ン4には、遅角油圧室73または進角油圧室74から隙
間2a,5aを介して油圧が印加されており、その油圧
力がスプリング3,6の付勢力よりも高くなると、案内
用ストッパピン1および拘束用ストッパピン4の係合凸
部1a,4aが係合凹部42a,42bから後退する。
これにより、ケース43側とロータ44との拘束が解除
され、それらの両者が相対回動可能となり、その相対回
動により、バルブ開閉タイミングが最適状態に制御され
る。
【0058】このような拘束解除状態において、案内用
ストッパピン1および拘束用ストッパピン4に印加して
いる油圧力がスプリング3,6の付勢力よりも低くなる
と、その付勢力によって案内用ストッパピン1と拘束用
ストッパピン4が係合凹部42a,42bに対する嵌入
方向に移動する。その移動時において、ケース43側と
ロータ44との正規の相対拘束位置(係合凹部42bに
対する係合凸部4aの嵌入位置)が若干位置ずれする場
合がある。この場合、案内用ストッパピン1の係合凸部
1aおよびこれに対応する係合凹部42aがそれぞれテ
ーパピン形状に形成され、しかも、係合凸部1aのテー
パ角度θ1に比して係合凹部42aのテーパ角度θ2が
大きくなっているため、その係合凹部42aに前記係合
凸部1aがスムーズに嵌入して、前記位置ずれが矯正さ
れる。その位置ずれ矯正によって、拘束用ストッパピン
4の係合凸部4aと係合凹部42bとが正対することに
より、その時点で初めて拘束用ストッパピン4がスプリ
ング6の付勢力で前進移動して係合凸部4aが係合凹部
42bに嵌入する。これによって、ケース43側とロー
タ44とが同期回動可能に拘束される。従って、上述の
ように、ケース43側とロータ44との相対拘束位置が
若干位置ずれした場合でも、その位置ずれを案内用スト
ッパピン1によって矯正でき、その矯正後に拘束用スト
ッパピン4によってケース43側とロータ44とを確実
に拘束することができる。
【0059】ここで、ロータ44の遅角動作時と進角動
作時において、スライドプレート77は、図5および図
6に示すように、第1油路58aおよび第2油路58b
が、図5(第2油路58bのみを示す)に示すように、
進角油圧室74に連通する位置と、第1油路58aおよ
び第2油路58bが、図6(第2油路58bのみを示
す)に示すように、遅角油圧室73に連通する位置とに
切り替わる。従って、ロータ44の遅角動作時および進
角動作時のいずれの場合も、進角油圧室74または遅角
油圧室73からの油圧を案内用ストッパピン1および拘
束用ストッパピン4に確実に印加することができ、その
油圧力によって、案内用ストッパピン1と拘束用ストッ
パピン4のそれぞれを共に拘束解除方向へスムーズに作
動させることができる。なお、この実施の形態1による
ベーン式油圧アクチュエータのその他の基本動作は、従
来技術の場合とほぼ同様であるので、説明を省略する。
【0060】以上説明した実施の形態1によれば、ケー
ス43側とロータ44とを拘束する際に、まず、案内用
ストッパピン1のテーパピン形状をなした係合凸部1a
を、この係合凸部1aの形状に対応したテーパ凹状の係
合凹部42aに嵌入させることにより、拘束用ストッパ
ピン4の係合凸部4aと係合凹部42bとが正対した状
態となるように、ロータ44をケース2側に対する正規
の拘束位置に誘導した後に、拘束用ストッパピン4の平
行ピン形状をなした係合凸部4aを係合凹部42bに対
してスプリング6の付勢力で嵌入させるように構成した
ので、簡易な装置構成でありながら、エンジン停止時に
はロータ44を遅角位置または進角位置で確実に拘束す
ることができ、バルブ開閉タイミングの最適化が図れる
という効果がある。さらに、案内用ストッパピン1の係
合凸部1aと係合凹部42aおよび拘束用ストッパピン
4の係合凸部4aと係合凹部42bとを、ロータ44の
各ベーン64〜67がケース43の各シュー71から離
れた中間位置で、ロータ44とケース43とをロックす
る位置に配設されるように構成したので、ロータ44を
任意の遅角位置または任意の進角位置で確実に拘束する
ことができ、バルブ開閉タイミングの更なる最適化を図
ることができるという効果がある。
【0061】また、この実施の形態1によれば、案内用
ストッパピン1の係合凸部1aのテーパ角度θ1よりも
係合凹部42aのテーパ角度θ2を大きく設定したこと
により、たとえ、ケース43側に対するロータ44の拘
束位置が若干位置ずれした場合でも、前記テーパ角度θ
1とθ2の角度差を前記拘束位置の位置ずれ許容範囲と
することができ、その許容範囲では、前記係合凸部1a
が係合凹部42aにスムーズに嵌入することにより、前
記拘束位置の位置ずれを矯正でき、その位置ずれ矯正に
よって、ロータ44を拘束用ストッパピン4で確実に拘
束できるという効果がある。
【0062】さらに、この実施の形態1によれば、案内
用ストッパピン1を有するベーン66と拘束用ストッパ
ピン4を有するベーン64とがロータ44の軸心略対象
位置にあり、しかも、それらのベーン66,64の各先
端部の周方向長さL1,L2をほぼ等しい長さにしたこ
とにより、ロータ44のアンバランス回動を防止できる
という効果がある。
【0063】さらに、この実施の形態1によれば、案内
用ストッパピン1を付勢するスプリング3の付勢力を、
拘束用ストッパピン4に対するスプリング3の付勢力よ
りも大きく設定したことにより、案内用ストッパピン1
の係合凸部1aが係合凹部42aに嵌入係合した状態で
のロータ44の回転力によって、前記係合凸部1aが係
合凹部42aから抜け出すようなことがない。すなわ
ち、係合凸部1aがテーパピン形状をなす案内用ストッ
パピン1の付勢力が小さいと、前記係合凸部1aが係合
凹部42aに嵌入係合した状態でのロータ44の回動力
によって、テーパピン形状の前記係合凸部1aは係合凹
部42aから抜け出す危惧があるが、この実施の形態1
では、その危惧を解消することができると共に、拘束用
ストッパピン4を付勢するスプリング3は付勢力の小さ
なものでよいという効果がある。
【0064】実施の形態2.上記実施の形態1では、ロ
ータ44の回動バランス保持手段として、案内用ストッ
パピン1を有するベーン66の周方向長さL1と、拘束
用ストッパピン4を有するベーン64の周方向長さL2
とをほぼ等しい長さに設定したが、前記ベーン66,6
4の少なくとも一方に重量バランス穴(図示せず)を設
け、それをロータ44の回動バランス保持手段としても
よく、この場合も上記実施の形態1と同様の効果が得ら
れる。
【0065】実施の形態3.図7はこの発明の実施の形
態3によるベーン式油圧アクチュエータの要部を示す断
面図、図8は図7中のカバーを取り外したベーン式油圧
アクチュエータをカバー取り外し側から見た軸方向端面
図、図9は図7中のハウジングを取り外しその取り外し
側から見たベーン式油圧アクチュエータの軸方向端面図
である。図7において、48aはケース43の一体回転
部位となるカバー48のロータ44との摺接面部に設け
られた流体通路であり、この流体通路48aは、嵌合凹
部42bに対する拘束用ストッパピン4の嵌入時(ロー
タ44の拘束時)にのみロータ44側の流体通路8に連
通して拘束用ストッパピン4の背部空間(ピン保持孔
5)を大気側に開放するものである。すなわち、拘束用
ストッパピン4の係合凸部4aが係合凹部42bから後
退することによるロータ44の拘束解除時には、カバー
48が一体化されたケース43とロータ44とが相対回
動し、カバー48側の流体通路48aとロータ44側の
流体通路8とが位置ずれすることにより、ロータ44側
の流体通路8がカバー48で遮断されるものである。な
お、カバー48には、前記流体通路48aのほかに、案
内用ストッパピン1系統の流体通路7に断続させるため
の流体通路(図示せず)をも設けるものである。
【0066】図9において、案内用ストッパピン1は拘
束用ストッパピン4に比して断面積が小さく形成された
ものである。なお、案内用ストッパピン1は拘束用スト
ッパピン4よりも断面積が大きく形成されたものであっ
てもよい。すなわち、この実施の形態3では、案内用ス
トッパピン1と拘束用ストッパピン4の断面積を異なら
せたものである。なお、この実施の形態3の他の構成
は、上記実施の形態1と同一であることから同一部分に
同一符号を付して説明を省略する。
【0067】以上説明した実施の形態3によれば、カバ
ー48におけるロータ44との摺接面部にロータ44側
の拘束用ストッパピン4系統の流体通路8と断続させる
流体通路48aおよび案内用ストッパピン1系統の流体
通路7と断続させる流体通路(図示せず)を設け、カバ
ー48側における拘束用ストッパピン4系統の流体通路
48aおよび案内用ストッパピン1系統の流体通路をロ
ータ44の拘束時にのみロータ44側の流体通路7およ
び8と連通させるように構成したので、拘束用ストッパ
ピン4および案内用ストッパピン1をロータ44の拘束
位置から拘束解除方向へスムーズに作動させることがで
きるという効果がある。
【0068】また、この実施の形態3によれば、案内用
ストッパピン1と拘束用ストッパピン4を両者の断面積
が異なるように構成したので、アクチュエータ組立時に
おいて、テーパ凹状の係合凹部42aに対応するピン保
持孔2には、本来ならば案内用ストッパピン1を嵌め込
みセットすべきところ、誤って拘束用ストッパピン4を
嵌め込みセットするようなことがなくなり、部品組立作
業性が向上するという効果がある。
【0069】実施の形態4.図10はこの発明の実施の
形態4によるベーン式油圧アクチュエータの要部を示す
断面図であり、図において、1cは案内用ストッパピン
1の軸方向一端部に形成された平行ピン形状の係合凸
部、42cはハウジング42におけるロータ44との摺
接面部に開口形成されて前記係合凸部1cを嵌入させる
係合凹部であり、この係合凹部42cは前記係合凸部1
cよりも大径に形成されている。9は前記係合凹部42
cの底部に設けられた摩擦増加部材であり、前記係合凹
部42cに嵌入した係合凸部1cの先端を当接係合させ
るものである。すなわち、この実施の形態4では、案内
用ストッパピン1の係合凸部1cを平行ピン形状に形成
すると共に、その係合凸部1cが嵌入する係合凹部42
cを前記係合凸部1cよりも大径に形成し、且つ、前記
係合凹部42cの底部に摩擦増加部材9を設け、この摩
擦増加部材9に前記係合凸部1cの先端を当接させるよ
うに構成したものである。なお、その他の構成は上記実
施の形態1の場合と同一のため、同一部分に同一符号を
付して説明を省略する。
【0070】次に動作について説明する。ロータ44の
回動拘束に際して、案内用ストッパピン1がスプリング
3の付勢力で前進移動して係合凸部1cが係合凹部42
cに遊嵌し、前記係合凸部1cの先端が摩擦増加部材9
に当接すると、その摩擦増加部材9によって前記係合凸
部1cの摩擦抵抗が増大することにより、ロータ44と
ハウジング42(ケース43側)との相対速度差が小さ
くなり、このため、拘束用ストッパピン4によるロータ
44の拘束動作がスムーズに行われる。
【0071】以上説明した実施の形態4によれば、案内
用ストッパピン1の係合凸部1cを平行ピン形状に形成
すると共に、その係合凸部1cが嵌入する係合凹部42
cを前記係合凸部1cよりも大径に形成し、且つ、前記
係合凹部42cの底部に摩擦増加部材9を設け、この摩
擦増加部材9に前記係合凸部1cの先端を当接させるよ
うに構成したので、ロータ44の拘束時に案内用ストッ
パピン1の係合凸部1cが摩擦増加部材9に当接し、そ
の摩擦増加部材9で前記係合凸部1cの摩擦抵抗が増大
して、ロータ44とハウジング42との相対速度差が小
さくなるため、案内用ストッパピン1の係合凸部1cが
平行ピン形状であっても、拘束用ストッパピン4による
ロータ44の拘束位置を容易に位置決めすることがで
き、拘束用ストッパピン4をロータ44の回動拘束方向
へスムーズに、且つ、確実に作動させることが可能にな
るという効果がある。
【0072】実施の形態5.図11はこの発明の実施の
形態5によるベーン式油圧アクチュエータの要部を示す
断面図、図12は図11中のピンホルダ部分の正面図で
ある。図において、10はケース43の一体回転部位と
なるハウジング42に設けられてロータ44との摺接面
側に開口する凹状の部品収納溝、11はその部品収納溝
10内に摺動自在に嵌め込み収納されたピンホルダ(可
動部材)であり、このピンホルダ11は、案内用ストッ
パピン1のテーパピン形状をなした係合凸部1aを係脱
可能に嵌入係合させるためのテーパ孔からなる係合凹部
42dを有している。12A,12Bは部品収納溝10
内に収納されてピンホルダ11を挟む対象位置に配設さ
れた一対のバランススプリングであり、これらのバラン
ススプリング12A,12Bは、前記ピンホルダ11を
ロータ44の径方向に沿って移動可能となるよう弾性的
に保持する弾性保持手段を構成しているものである。1
3は部品収納溝10の凹状開放端を塞ぐカバーであり、
このカバー13は係合凹部42dに連通する開口13a
を有しており、この開口13aは、前記係合凹部42d
の大径側の開口径よりも大径に形成されている。また、
前記カバー13は、ハウジング42の内壁面(ロータ4
4との摺接面)と同一面状に設けられるものである。な
お、前記ピンホルダ11は、ロータ44の回転方向に沿
って移動可能となるようにバランススプリング12A,
12Bで弾性的に保持することも可能である。この実施
の形態5によるアクチュエータの他の構成は、上記実施
の形態1と同一のために説明を省略する。
【0073】次に動作について説明する。ロータ44の
回動拘束に際しては、上記実施の形態1の場合と同様
に、まず、案内用ストッパピン1がスプリング3の付勢
力で前進移動することにより、案内用ストッパピン1の
係合凸部1aがカバー13の開口13aを介して係合凹
部42dに嵌入することにより、ロータ44がハウジン
グ42に対して仮ロックされる。この場合、案内用スト
ッパピン1の係合凸部1aとピンホルダ11の係合凹部
42dとが若干位置ずれして正対していなくとも、ピン
ホルダ11が弾性的に保持されていることから、その係
合凹部42dに前記係合凸部1aが嵌入し易くなり、当
該嵌入後にピンホルダ11がバランススプリング12
A,12Bによって求心位置に保持される。このため、
ロータ44とハウジング42との相対速度差が小さくな
り、案内用ストッパピン1の仮ロック後に拘束用ストッ
パピン4をロータ44の回動拘束方向へスムーズに、且
つ、確実に作動させることができる。
【0074】以上説明した実施の形態5によれば、案内
用ストッパピン1のテーパピン形状をなした係合凸部1
aを係脱可能に嵌入させるテーパ状の係合凹部42dを
有するピンホルダ11をハウジング42の部品収納溝1
0内に嵌め込み、そのピンホルダ11をバランススプリ
ング12A,12Bによって弾性的に保持するように構
成したので、ロータ44の回動拘束時に案内用ストッパ
ピン1の係合凸部1aがピンホルダ11の係合凹部42
dに嵌入し易くなり、案内用ストッパピン1によるロー
タ44の仮ロックがスムーズに行われ、その仮ロックに
よって、ロータ44とハウジング42の相対速度差が小
さくなるため、拘束用ストッパピン4をロータ44の回
動拘束方向へスムーズに、且つ、確実に作動させること
ができるという効果がある。また、バランススプリング
12A,12Bによって弾性的の保持されるピンホルダ
11は、ハウジング42に対する組付精度を緩和できる
という効果がある。
【0075】実施の形態6.図13はこの発明の実施の
形態6によるベーン式油圧アクチュエータの径方向断面
図、図14は図13のA−A線に沿った断面矢視図であ
り、図1から図9に基づいて既に説明した部材と同一ま
たは相当部分には同一符号を付して重複説明を適宜省略
する。図13,図14において、102,105はケー
ス43の1つのシュー71に設けられたピン保持孔であ
り、これらのピン保持孔102,105は、ケース43
の軸方向に沿った隣接位置でその径方向に前記1つのシ
ュー71を貫通する径方向貫通孔からなり、ケース43
の軸心側が段差状の小径孔部となっている。
【0076】101は一方のピン保持孔102内に摺動
可能に嵌め込み収納されてケース43の径方向に摺動す
る案内用ストッパピンであり、この案内用ストッパピン
101は、ケース43の軸心方向に向ってテーパピン形
状に形成された係合凸部101aと、その反対側に開口
するスプリング保持穴101bとを有している。かかる
案内用ストッパピン101は、ロータ44を所定の拘束
位置に確実に案内するための案内用ロック手段となるも
のである。103は案内用ストッパピン101をロータ
43側に付勢するスプリング(付勢手段)、102aは
スプリング保持穴101bの外側開口部に嵌着された盲
栓であり、この盲栓102aは前記スプリング103の
ホルダを兼ねるものである。142aは案内用ストッパ
ピン101を有するシュー71が摺接するロータ44の
回転胴部(ボス部)に設けられた径方向の係合凹部であ
り、この係合凹部142aは、凹状開口側が漸次拡径す
るテーパ状に形成されて、案内用ストッパピン101の
係合凸部101aを係脱可能に嵌入させるもので、その
嵌入により、ケース43に対するロータ44の回動方向
の位置ずれを矯正し、後述する拘束用ロック手段を係合
し易くするためのものである。
【0077】104は前記他方のピン保持孔105内に
嵌め込み収納されてケース43の径方向に摺動する拘束
用ストッパピンであり、この拘束用ストッパピン104
は、ケース43の軸心方向側が小径ピン部となるストレ
ートピン(平行ピン)形状の係合凸部104aと、その
反対側に開口するスプリング保持穴104bとを有して
いる。かかる拘束用ストッパピン101は、前記案内用
ストッパピン101で位置ずれが矯正されたロータ44
を所定の拘束位置で確実に拘束するための拘束用ロック
手段となるものである。106は拘束用ストッパピン1
04をロータ43側に付勢するスプリング(付勢手
段)、105aはスプリング保持穴104bの外側開口
部に嵌着された盲栓であり、この盲栓105aは前記ス
プリング106のホルダを兼ねるものである。142b
は拘束用ストッパピン104を有するシュー71が摺接
するロータ44の回転胴部(ボス部)に設けられて案内
用ストッパピン101系統の係合凹部142aに隣接す
る径方向の係合凹部であり、この係合凹部142bは、
拘束用ストッパピン104の係合凸部104aが係脱可
能に嵌入整合する円筒形状に形成されている。ここで、
案内用ストッパピン101のスプリング103は、拘束
用ストッパピン104のスプリング106よりも大きな
付勢力に設定しておくことが好ましい。
【0078】図15は図13,図14中の案内用ストッ
パピンおよび拘束用ストッパピンを作動させる油路切替
系統を示すアクチュエータの径方向断面図である。上記
実施の形態1および上記実施の形態2では、案内用スト
ッパピン1を有するベーン66と拘束用ストッパピン4
を有するベーン64の両方に、ロック解除用油圧通路
(油路58a,58b、連通油路75、移動溝76)と
油路切替手段(スライドプレート77)をそれぞれ設け
たが、この実施の形態6では、案内用ストッパピン10
1と拘束用ストッパピン104が軸方向に併設された1
つのシュー71に、案内用ストッパピン101と拘束用
ストッパピン104とを同時に作動させる共通のロック
解除用油圧通路(油路58a、連通油路75、移動溝7
6)と油路切替手段(スライドプレート77)を1組と
して設けたものであり、そのロック解除用油圧通路と油
路切替手段は、上記実施の形態1で説明した内容と基本
的に同一の働きをするので具体的説明を省略する。ここ
で、ロック解除用油圧通路の油路58aは、遅角油圧室
73または進角油圧室74からの油圧を、案内用ストッ
パピン101および拘束用ストッパピン104に対して
スプリング103,106の付勢力に抗する方向に印加
する構成となっている。なお、この実施の形態6におい
て、案内用ストッパピン101と拘束用ストッパピン1
04を個々に独立作動させるべく、前記ロック解除用油
圧通路と前記油路切替手段の2組を設けてもよく、この
場合、前記シュー71の軸方向両端面に前記ロック解除
用油圧通路と前記油路切替手段を1組ずつ振り分けて設
けることが好ましい。
【0079】次に動作について説明する。ケース43と
ロータ44とが相対回動可能なエンジン稼動状態におい
て、案内用ストッパピン101と拘束用ストッパピン1
04のそれぞれに印加している油圧力がスプリング10
3,106の付勢力よりも大きいと、案内用ストッパピ
ン101および拘束用ストッパピン104の係合凸部1
01a,104aがロータ44側の係合凹部142a,
142bから後退したロック解除状態となる。このロッ
ク解除状態において、案内用ストッパピン101および
拘束用ストッパピン104の印加油圧力が低下してスプ
リング103,106の付勢力よりも小さくなると、そ
の時点で、案内用ストッパピン101の係合凸部101
aと係合凹部142a、および拘束用ストッパピン10
4の係合凸部104aと係合凹部142bとが正対して
いれば、案内用ストッパピン101と拘束用ストッパピ
ン104の両方がそれぞれのスプリング103,106
の付勢力で移動してそれぞれの係合凸部101a,10
4aがそれらの系統の係合凹部142a,142bに嵌
入する。これによって、ケース43とロータ44がロッ
クされる。
【0080】しかしながら、案内用ストッパピン101
および拘束用ストッパピン104の印加油圧力が低下し
てスプリング103,106の付勢力よりも小さくなっ
た時点で、案内用ストッパピン101の係合凸部101
aと係合凹部142a、および拘束用ストッパピン10
4の係合凸部104aと係合凹部142bとが必ずしも
正対するとは限らず、拘束用ストッパピン104の係合
凸部104aと係合凹部142bとの相対位置が若干位
置ずれする場合がある。この場合、その位置ずれ範囲
が、案内用ストッパピン101のテーパピン形状をなす
係合凸部101aの小径側先端の直径と、この係合凸部
101aに対応したテーパ凹状をなす係合凹部142a
の大径側開口端の直径との差の範囲内であれば、案内用
ストッパピン101に対するスプリング103の付勢力
でテーパピン形状の係合凸部101aがテーパ凹状の係
合凹部142aに嵌入する。これによって、前記位置ず
れが矯正されることにより、拘束用ストッパピン104
のストレートピン形状をなす係合凸部104aと円筒形
状の係合凹部142bとが正対し、拘束用ストッパピン
104に対するスプリング106の付勢力でストレート
ピン形状の前記係合凸部104aが円筒形状の前記係合
凹部142bに嵌入することにより、ケース43とロー
タ44が確実にロックされる。
【0081】また、案内用ストッパピン101のスプリ
ング103の付勢力が拘束用ストッパピン104の付勢
力よりも大きく設定されている場合、案内用ストッパピ
ン101および拘束用ストッパピン104に同等に印加
している油圧力が低下してスプリング103,106の
付勢力よりも小さくなった時点で、たとえ前記各係合凸
部101a,104aと係合凹部142a,142bと
が正対していても、拘束用ストッパピン104のスプリ
ング106よりも案内用ストッパピン101のスプリン
グ103の付勢力が大きくなっていることから、まず、
案内用ストッパピン101の係合凸部101aが係合凹
部142aに嵌入する。これによって、拘束用ストッパ
ピン104の係合凸部104aが係合凹部142bとの
正対位置に確実に保持されるため、その係合凹部142
aに対する前記係合凸部104aの嵌入動作がスムーズ
に行われる。
【0082】以上説明した実施の形態6によれば、案内
用ストッパピン101と拘束用ストッパピン104をケ
ース43の1つのシュー71に対して軸方向の隣接位置
で径方向に摺動可能に併設したことにより、ケース43
に対する案内用ストッパピン101と拘束用ストッパピ
ン104の組付作業性が向上すると共に、案内用ストッ
パピン101の係合凸部101aがテーパピン形状に形
成され、その係合凸部101aを嵌入させる係合凹部1
42aがテーパ凹状に形成されていることにより、拘束
用ストッパピン104の係合凸部104aと、この係合
凸部104aを嵌入させる係合凹部142bとの相対位
置が多少位置ずれした場合でも、案内用ストッパピン1
01の係合凸部101aを係合凹部142aにスムーズ
に嵌入させることができ、その嵌入によって前記位置ず
れを矯正できるため、拘束用ストッパピン104の係合
凸部104aを係合凹部142bにスムーズに嵌入させ
ることができてロータ44を所定の拘束位置で確実にロ
ックできるという効果がある。また、拘束用ストッパピ
ン104の隣接位置で案内用ストッパピン101の係合
凸部101aが係合凹部142aに嵌入することによ
り、前記位置ずれの矯正精度が向上するという効果があ
る。
【0083】なお、この実施の形態6では、ケース43
の1つのシュー71に対しケース43の径方向に摺動可
能な案内用ストッパピン101と拘束用ストッパピン1
04を軸方向に併設したが、それらの案内用ストッパピ
ン101と拘束用ストッパピン104は、ロータ44の
ベーン64から67のうちの何れか1つに軸方向に併設
して径方向に摺動可能としてもよく、この場合、案内用
ストッパピン101と拘束用ストッパピン104を有す
るベーンが摺接するケース43の内壁面に係合凹部14
2a,142bを設けることによって、同様の作用効果
が得られる。また、この実施の形態6において、案内用
ストッパピン101およびこの系統の係合凹部142a
と拘束用ストッパピン104およびこの系統の係合凹部
142bは、上記実施の形態3の場合と同様に断面積が
異なるものであってもよく、それらの断面積が異なるこ
とによる効果は上記実施の形態3の場合と同じである。
【0084】実施の形態7.図16はこの発明の実施の
形態7によるベーン式油圧アクチュエータを示す断面
図、図17は図16のB−B線に沿った断面矢視図であ
り、図1から図9及び図13から図15と同一または相
当部分には同一符号を付して重複説明を省略する。上記
実施の形態6では、案内用ストッパピン101と拘束用
ストッパピン104の両方をケース43の1つのシュー
71に対して軸方向隣接位置に併設したが、この実施の
形態7では、ロータ44の軸心を中心として略対象に位
置する2つのシュー71において、その一方のシュー7
1に案内用ストッパピン(案内ロック手段)101を設
け、且つ、他方のシュー71に拘束用ストッパピン(拘
束用ロック手段)104を設けることにより、それらの
案内用ストッパピン101と拘束用ストッパピン104
をケース43の軸心対象位置に配設して径方向へ往復移
動可能となるように構成したものである。
【0085】従って、この実施の形態7において、前記
案内用ストッパピン101の係合凸部101aを係脱可
能に嵌入係合させる係合凹部142aと、前記拘束用ス
トッパピン104の係合凸部104aを係脱可能に嵌入
係合させる係合凹部104bは、ロータ44の回転胴部
における軸心対象位置に設けられている。なお、この実
施の形態7における前記案内用ストッパピン101及び
前記拘束用ストッパピン104の動作は、上記実施の形
態6の場合と同様に行われるため、動作説明を省略す
る。
【0086】以上説明した実施の形態7によれば、案内
用ストッパピン101と拘束用ストッパピン104をケ
ース43に対して軸心対象位置に配設すると共に、案内
用ストッパピン101及び拘束用ストッパピン104の
それぞれの係合凸部101a,104aを係脱可能に嵌
入係合させるための係合凹部142a,142bをロー
タ44の回転胴部の軸心対象位置に設けるように構成し
たので、上記実施の形態6のように案内用ストッパピン
101と拘束用ストッパピン104の両方をケース43
に対し軸方向に併設した場合に比してアクチュエータ4
0の軸方向長さを短くでき、アクチュエータ40の小型
化が図れるという効果がある。また、上述のように、案
内用ストッパピン101と拘束用ストッパピン104を
ケース43の軸心対象位置に配設したことにより、アク
チュエータ40の重量バランス化が図れ、アクチュエー
タ40を安定回転させることができるという効果があ
る。
【0087】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ロー
タとケースの相対的回動を拘束するためのロック手段
が、ロータをケース側に対する所定の拘束位置に誘導す
るための案内用ロック手段と、この案内用ロック手段に
よって所定の拘束位置に誘導されたロータをケース側に
ロックする拘束用ロック手段との組み合わせからなるよ
うに構成したので、簡易な装置構成とすることが可能
で、しかも、案内用ロック手段によりロータを所定の拘
束位置に誘導して仮ロックすることが可能となり、その
仮ロック後のロータは拘束用ロック手段によって任意の
遅角位置または進角位置で確実にロックすることがで
き、バルブ開閉タイミングの最適化が図れるなどの効果
がある。
【0088】この発明によれば、ロータの軸心略対象位
置のベーンのうち、その一方のベーンに案内用ロック手
段を、且つ、他方のベーンに拘束用ロック手段をそれぞ
れ設けるように構成したので、ロータのアンバランス回
動を防止できるという効果がある。
【0089】この発明によれば、案内用ロック手段およ
び拘束用ロック手段は、ロータのベーンまたはケースの
シューのうちの少なくとも1つに案内用ロック手段と拘
束用ロック手段を軸方向に併設してロータとケースを径
方向にロックおよびロック解除するように構成したの
で、案内用ロック手段と拘束用ロック手段を隣接位置に
組付けることができ、その組付作業性が向上すると共
に、拘束用ロック手段の隣接位置で案内用ロック手段が
ロータを所定の拘束位置にロックするため、拘束用ロッ
ク手段によるロータのロック位置を確実に位置決めする
ことができ、その位置決め精度が向上するという効果が
ある。
【0090】この発明によれば、案内用ロック手段がテ
ーパピン形状の係合凸部を有し、拘束用ロック手段が平
行ピン形状の係合凸部を有し、それらの係合凸部のピン
形状に対応する凹形状に形成されて前記各係合凸部のそ
れぞれを係脱可能に嵌入させる係合凹部がケースの一体
回転部位に設けられているように構成したもので、案内
用ロック手段のテーパピン形状をなす係合凸部は、これ
に対応するテーパ凹状の係合凹部に嵌入し易くなり、そ
の嵌入により、ロータを所定の拘束位置にスムーズに位
置決めできると共に、拘束用ロック手段の平行ピン形状
をなした係合凸部と、これに対応する係合凹部の相対位
置が多少位置ずれした場合でも、その位置ずれを前記案
内用ロック手段で容易に矯正でき、その矯正後に拘束用
ロック手段の係合凸部が、これに対応する係合凹部に嵌
入することによって、ロータを任意の遅角位置または進
角位置で確実の拘束でき、バルブ開閉タイミングの最適
化が図れるという効果がある。
【0091】この発明によれば、案内用ロック手段が平
行ピン形状の係合凸部を有し、この係合凸部を遊嵌させ
る係合凹部がケースの一体回転部位に設けられ、その係
合凹部の底部には前記係合凸部の先端を当接させるため
の摩擦増加部材が設けられているように構成したので、
ロータの拘束時に摩擦増加部材に当接する案内用ロック
手段の係合凸部の摩擦抵抗が増大し、ロータとケースと
の相対速度差が小さくなるため、案内用ロック手段の係
合凸部が平行ピン形状であっても、拘束用ロック手段に
よるロータの拘束位置を容易、且つ、確実に位置決めで
き、このため、拘束用ロック手段をロータ拘束方向に確
実に作動させることができるという効果がある。
【0092】この発明によれば、案内用ロック手段およ
び拘束用ロック手段に対してロック解除方向の油圧を印
加するロック解除用油圧通路と、このロック解除用油圧
通路を遅角油圧室または進角油圧室のいずれか一方に切
り替え連通させる油路切換手段とを備えているように構
成したので、遅角油圧室または進角油圧室の油圧を案内
用ロック手段および拘束用ロック手段に確実に印加させ
ることができ、その油圧の変化によって、案内用ロック
手段および拘束用ロック手段の両方を確実に作動させる
ことができるという効果がある。
【0093】この発明によれば、ロータ拘束時に案内用
ロック手段および拘束用ロック手段の背部に形成される
空間をロータ拘束位置でのみ大気側に開放するための流
体通路がケースの一体回転部位に設けられている構成と
したので、案内用ロック手段および拘束用ロック手段を
ロータの拘束位置から拘束解除方向にスムーズに作動さ
せることができるという効果がある。
【0094】この発明によれば、案内用ロック手段と拘
束用ロック手段との断面積が異なるように構成したの
で、案内用ロック手段と拘束用ロック手段を所定の組付
位置とは異なる位置に誤って組付けるようなことがなく
なり、それらの組付作業性が向上するという効果があ
る。
【0095】この発明によれば、案内用ロック手段を付
勢する付勢手段が、拘束用ロック手段を付勢する付勢手
段よりも大きな付勢力に設定された構成としたので、案
内用ロック手段がロータの回転を拘束する際に、ロータ
の回転力によって、案内用ロックのテーパピン形状をな
した係合凸部が、テーパ凹状をなした係合凹部から抜け
出すようなことがなくなり、ロータを所定の拘束位置に
確実に位置決めできると共に、付勢力の小さな拘束用ロ
ック手段は、小さな油圧力でロータの拘束解除方向へス
ムーズに作動させることができるという効果がある。
【0096】この発明によれば、案内用ロック手段を有
するベーンと拘束用ロック手段を有するベーンとの周方
向長さをほぼ等しい長さに形成したので、案内用ロック
手段と拘束用ロック手段の影響によってロータの回転が
アンバランスになるのを抑制できるという効果がある。
【0097】この発明によれば、案内用ロック手段を有
するベーンと拘束用ロック手段を有するベーンの少なく
とも一方にロータをバランス回転させるための重量バラ
ンス穴が設けられているように構成したので、案内用ロ
ック手段と拘束用ロック手段の影響によってロータがア
ンバランス回転するのを抑制できるという効果がある。
【0098】この発明によれば、案内用ロック手段の係
合凸部のテーパ角度に比してその係合凸部を嵌入させる
係合凹部のテーパ角度が大きくなるように構成したの
で、前記係合凸部が前記係合凹部に対し一層スムーズに
嵌入し易くなり、このため、ロータの拘束位置が位置ず
れした場合でもその位置ずれを容易、且つ、確実に矯正
できるという効果がある。
【0099】この発明によれば、案内用ロック手段の係
合凸部を遊嵌させる係合凹部が、ケースの一体回転部位
に弾性的に保持されている可動部材に設けられている構
成としたので、ロータの回転拘束時に案内用ロック手段
の係合凸部が係合凹部に嵌入し易くなり、案内用ロック
手段によってロータの拘束位置を容易に位置決めでき、
その位置決めによってロータとケースの相対速度差が小
さくなるため、拘束用ロック手段をロータ拘束方向にス
ムーズ、且つ、確実に作動させることができるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるベーン式油圧
アクチュエータを示す断面図である。
【図2】 図1中のカバー及びハウジングを取り外した
ベーン式油圧アクチュエータをカバー取り外し側から見
た軸方向端面図である。
【図3】 図1中のカバー及びハウジングを取り外した
ベーン式油圧アクチュエータをハウジング取り外し側か
ら見た軸方向端面図である。
【図4】 図1中の案内用ストッパピン取付部の拡大断
面図である。
【図5】 進角油圧室からの油圧による拘束用ストッパ
ピンの動作説明図である。
【図6】 遅角油圧室からの油圧による拘束用ストッパ
ピンの動作説明図である。
【図7】 この発明の実施の形態3によるベーン式油圧
アクチュエータの要部を示す断面図である。
【図8】 図8は図7中のカバーを取り外したベーン式
油圧アクチュエータをカバー取り外し側から見た軸方向
端面図である。
【図9】 図7中のハウジングを取り外しその取り外し
側から見たベーン式油圧アクチュエータの軸方向端面図
である。
【図10】 この発明の実施の形態4によるベーン式油
圧アクチュエータの要部を示す断面図である。
【図11】 この発明の実施の形態5によるベーン式油
圧アクチュエータの要部を示す断面図である。
【図12】 図11中のピンホルダ部分の正面図であ
る。
【図13】 この発明の実施の形態6によるベーン式油
圧アクチュエータの径方向断面図である。
【図14】 図13のA−A線に沿った断面矢視図であ
る。
【図15】 図13,図14中の案内用ストッパピンお
よび拘束用ストッパピンを作動させる油路切替系統を示
すアクチュエータの径方向断面図である。
【図16】 この発明の実施の形態7によるベーン式油
圧アクチュエータを示す断面図である。
【図17】 図16のB−B線に沿う断面矢視図であ
る。
【図18】 従来のベーン式油圧アクチュエータを示す
断面図である。
【図19】 図18中のプランジャ部分の拡大断面図で
ある。
【図20】 図19中のプランジャに油圧が印加された
状態を示す断面図である。
【図21】 図18のX−X線に沿った断面矢視図であ
る。
【図22】 図21中のスライドプレートの移動状態を
示す部分断面図である。
【図23】 図18のY−Y線に沿った断面矢視図であ
る。
【図24】 図18のZ−Z線に沿った断面矢視図であ
る。
【符号の説明】
1 案内用ストッパピン(案内用ロック手段)、1a,
1c 係合凸部、1bスプリング保持穴、2 ピン保持
孔、2a 隙間(ロック解除用油圧通路)、3 スプリ
ング(付勢手段)、4 拘束用ストッパピン(拘束用ロ
ック手段)、4a 係合凸部、4b スプリング保持
穴、5 ピン保持孔、5a 隙間(ロック解除用油圧通
路)、6 スプリング(付勢手段)、7,8 流体通
路、9 摩擦増加部材、10 部品収納溝、11 ピン
ホルダ(可動部材)、12A,12B バランススプリ
ング、13 カバー、13a 開口、40 ベーン式油
圧アクチュエータ、42 ハウジング(ケースの一体回
転部位)、42a 係合凹部(案内用ロック手段)、4
2b,42c,42d 係合凹部(拘束用ロック手
段)、43 ケース、44 ロータ、48a 流体通
路、58a 第1油路(ロック解除用油圧通路)、58
b 第2油路(ロック解除用油圧通路)、64〜67ベ
ーン、71 シュー、73 遅角油圧室、74 進角油
圧室、75 連通油路(ロック解除用油圧通路)、76
移動溝(ロック解除用油圧通路)、77スライドプレ
ート(油路切替手段)、101 案内用ストッパピン
(案内用ロック手段)、101a 係合凸部、101b
スプリング保持穴、102 ピン保持孔、102a
盲栓、103 スプリング(付勢手段)、104 拘束
用ストッパピン(拘束用ロック手段)、104a 係合
凸部、104b スプリング保持穴、105 ピン保持
孔、105a 盲栓、106 スプリング(付勢手
段)、142a,142b 係合凹部、L1,L2 周
方向長さ、θ1,θ2 テーパ角度。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅原 済文 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 3G016 AA06 AA19 BA38 BB04 CA04 CA05 CA06 CA13 CA17 CA21 CA27 CA29 CA33 CA36 CA45 CA46 CA48 CA52 DA06 DA22 GA00 3H081 AA29 BB02 CC20 CC22 DD37 EE29 FF01 FF09 HH07

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のシューを有してカムシャフトに回
    転自在に設けられたケースと、複数のベーンを有して前
    記ケース内に収容され、前記ケースに対して所定角度範
    囲で相対回動可能で、且つ、前記カムシャフトに連結固
    定されたロータと、このロータのベーンと前記ケースの
    シューとの間に形成された遅角油圧室および進角油圧室
    と、ケースとロータの相対的回動を拘束するロック手段
    とを備えたベーン式油圧アクチュエータにおいて、前記
    ロータを前記ケース側に対する所定の拘束位置に誘導す
    る案内用ロック手段と、この案内用ロック手段によって
    所定の拘束位置に誘導された前記ロータを前記ケース側
    に対して拘束する拘束用ロック手段とを備えたことを特
    徴とするベーン式油圧アクチュエータ。
  2. 【請求項2】 ロータの軸心略対象位置のベーンのう
    ち、その一方のベーンに案内用ロック手段が設けられ、
    且つ、他方のベーンに拘束用ロック手段が設けられてい
    ることを特徴とする請求項1記載のベーン式油圧アクチ
    ュエータ。
  3. 【請求項3】 案内用ロック手段および拘束用ロック手
    段は、ロータのベーンまたはケースのシューのうちの少
    なくとも1つに軸方向に併設されて前記ロータと前記ケ
    ースを径方向にロックおよびロック解除するようになっ
    ていることを特徴とする請求項1記載のベーン式油圧ア
    クチュエータ。
  4. 【請求項4】 案内用ロック手段はテーパピン形状の係
    合凸部を有し、拘束用ロック手段は平行ピン形状の係合
    凸部を有し、それらの係合凸部のピン形状に対応する凹
    形状に形成されて前記各係合凸部のそれぞれを係脱可能
    に嵌入させる係合凹部がケースの一体回転部位に設けら
    れていることを特徴とする請求項1から請求項3のうち
    のいずれか1項記載のベーン式油圧アクチュエータ。
  5. 【請求項5】 案内用ロック手段は平行ピン形状の係合
    凸部を有し、この係合凸部を遊嵌させる係合凹部がケー
    スの一体回転部位に設けられ、その係合凹部の底部には
    前記係合凸部の先端を当接させるための摩擦増加部材が
    設けられていることを特徴とする請求項1または請求項
    2記載のベーン式油圧アクチュエータ。
  6. 【請求項6】 案内用ロック手段および拘束用ロック手
    段に対してロック解除方向の油圧を印加するロック解除
    用油圧通路と、このロック解除用油圧通路を遅角油圧室
    または進角油圧室のいずれか一方に切り替え連通させる
    油路切換手段とを備えていることを特徴とする請求項1
    から請求項5のうちのいずれか1項記載のベーン式油圧
    アクチュエータ。
  7. 【請求項7】 ケースの一体回転部位には、ロータ拘束
    時に案内用ロック手段および拘束用ロック手段の背部に
    形成される空間をケースに対するロータの拘束位置での
    み大気側に開放する流体通路が設けられていることを特
    徴とする請求項1、請求項4、請求項5のうちのいずれ
    か1項記載のベーン式油圧アクチュエータ。
  8. 【請求項8】 案内用ロック手段と拘束用ロック手段
    は、両者の断面積が異なっていることを特徴とする請求
    項1、請求項2、請求項4のうちのいずれか1項記載の
    ベーン式油圧アクチュエータ。
  9. 【請求項9】 案内用ロック手段および拘束用ロック手
    段は、それぞれの系統の付勢手段によってロータ拘束方
    向に付勢され、案内用ロック手段の付勢手段の付勢力が
    拘束用ロック手段の付勢手段の付勢力よりも大きく設定
    されていることを特徴とする請求項1から請求項4およ
    び請求項8のうちのいずれか1項記載のベーン式油圧ア
    クチュエータ。
  10. 【請求項10】 案内用ロック手段を有するベーンと拘
    束用ロック手段を有するベーンは、それぞれの周方向長
    さがほぼ等しく形成されていることを特徴とする請求項
    2記載のベーン式油圧アクチュエータ。
  11. 【請求項11】 案内用ロック手段を有するベーンと拘
    束用ロック手段を有するベーンの少なくとも一方に、ロ
    ータをバランス回転させるための重量バランス穴が設け
    られていることを特徴とする請求項2記載のベーン式油
    圧アクチュエータ。
  12. 【請求項12】 案内用ロック手段の係合凸部を嵌入さ
    せる係合凹部は、前記係合凸部よりも大きなテーパ角度
    で形成されていることを特徴とする請求項4記載のベー
    ン式油圧アクチュエータ。
  13. 【請求項13】 案内用ロック手段の係合凸部を遊嵌さ
    せる係合凹部は、ケースの一体回転部位に弾性的に保持
    された可動部材に設けられていることを特徴とする請求
    項5記載のベーン式油圧アクチュエータ。
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