JP2001214717A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の良好な始動性を損なうことなく、
当該弁開閉時期制御装置の作動応答性を向上させるこ
と。 【解決手段】 ハウジング部材３０とロータ部材２０の
相対回転を所定位相にて規制するロック機構Ｂと、ハウ
ジング部材３０とロータ部材２０間に介装されて内燃機
関の駆動軸に対して吸気弁を開閉する従動軸（カムシャ
フト）１０が進角する方向にハウジング部材３０に対し
てロータ部材２０を付勢するトーションスプリングＳ
と、進角油室及び遅角油室への作動油の給排を制御する
とともにロック機構Ｂのロック・アンロックを制御する
ための油圧回路Ｃを備えた弁開閉時期制御装置におい
て、駆動軸に対して従動軸が最遅角位相にある状態にお
けるトーションスプリングＳの付勢力を、内燃機関の始
動時において従動軸に作用する平均変動トルクの値未満
に設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の動弁装
置において吸気弁の開閉時期を制御するために使用され
る弁開閉時期制御装置（内燃機関用バルブタイミング調
整装置）に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の弁開閉時期制御装置の一つとし
て、内燃機関の駆動軸（エンジンのクランクシャフト）
から内燃機関の吸気弁を開閉する従動軸（カムシャフ
ト）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と一体的に回転するハウジング
部材と、このハウジング部材に設けたシュー部に相対回
転可能に組付けられてベーン部にて前記ハウジング部材
内に進角油室と遅角油室を形成し前記従動軸または前記
駆動軸と一体的に回転するロータ部材と、前記ハウジン
グ部材と前記ロータ部材の相対回転を最進角と最遅角間
の中間から最遅角までの領域における所定位相にて規制
するロック機構と、前記ハウジング部材と前記ロータ部
材間に介装されて前記駆動軸に対して前記従動軸が進角
する方向に前記ハウジング部材に対して前記ロータ部材
を付勢するトーションスプリングを備えるとともに、前
記進角油室及び前記遅角油室への作動油の給排を制御す
るとともに前記ロック機構のロック・アンロックを制御
するための油圧回路を備えたものがあり、例えば特開平
１１−２８０４２８号公報に示されている。

【０００３】上記した公報に示されている弁開閉時期制
御装置においては、内燃機関の始動時にロック機構がハ
ウジング部材とロータ部材の相対回転を最進角と最遅角
間の中間位相にて規制することにより、内燃機関の始動
時におけるハウジング部材とロータ部材の相対回転に伴
う打音の発生を防止することができるとともに、内燃機
関の吸気弁と排気弁とが同時に開いているオーバーラッ
プ期間を最適として（小さくして）、内燃機関の始動性
を良好とすることができるようになっている。

【０００４】また、トーションスプリングがハウジング
部材に対してロータ部材を進角方向に常時所定の付勢力
（内燃機関の運転中、従動軸に作用する平均変動トルク
相当）でもって付勢している。このため、内燃機関の駆
動時（運転中）には、トーションスプリングの付勢力に
よるトルク（進角方向へのトルク）が吸気弁から従動軸
に作用する変動トルク（遅角方向へのトルク）に対向し
て作用する。したがって、ロック機構のアンロック状態
にて、進角油室に作動油を供給するとともに遅角油室か
ら作動油を排出することによりハウジング部材に対して
ロータ部材を進角側へ相対回転させる場合の作動応答性
と、遅角油室に作動油を供給するとともに進角油室から
作動油を排出することによりハウジング部材に対してロ
ータ部材を遅角側へ相対回転させる場合の作動応答性と
を近似させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した公報の弁開閉
時期制御装置においては、トーションスプリングの付勢
力が所定の付勢力（内燃機関の運転中、従動軸に作用す
る平均変動トルク相当）とされてはいるものの、内燃機
関の如何なる運転中における平均変動トルク相当である
のか不明であり、また駆動軸と従動軸の相対位相が如何
なる状態であるときのものであるのかも不明である。

【０００６】したがって、駆動軸に対して従動軸が最進
角位相にある状態（トーションスプリングの付勢力が最
小である状態）におけるトーションスプリングの付勢力
によるトルク（進角方向へのトルク）が、内燃機関の始
動時（クランキング時）において従動軸に作用する平均
変動トルク（遅角方向へのトルク）の最大値（内燃機関
の常用運転域において従動軸に作用する平均変動トルク
より小さい値）以上となるおそれがある。

【０００７】かかる場合には、内燃機関の始動時におい
て、油圧回路が備えるオイルポンプから遅角油室に必要
十分な作動油が供給されないとき、遅角油室内の油圧に
よる遅角方向へのトルクと従動軸に作用する平均変動ト
ルクでは、ハウジング部材に対してロータ部材をトーシ
ョンスプリングの付勢力に抗して遅角側に相対回転させ
ることができないことがある。このため、内燃機関の停
止時にハウジング部材に対してロータ部材が所定位相よ
り進角側で停止するような場合には、内燃機関の始動時
においてハウジング部材とロータ部材の相対回転を所定
位相にてロック機構により規制することができず、ロッ
ク機構による所期の作動が得られない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した問題
に対処すべくなされたものであり、内燃機関の駆動軸か
ら内燃機関の吸気弁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
軸と一体的に回転するハウジング部材と、このハウジン
グ部材に設けたシュー部に相対回転可能に組付けられて
ベーン部にて前記ハウジング部材内に進角油室と遅角油
室を形成し前記従動軸または前記駆動軸と一体的に回転
するロータ部材と、前記ハウジング部材と前記ロータ部
材の相対回転を最進角と最遅角間の中間から最遅角まで
の領域における所定位相にて規制するロック機構と、前
記ハウジング部材と前記ロータ部材間に介装されて前記
駆動軸に対して前記従動軸が進角する方向に前記ハウジ
ング部材に対して前記ロータ部材を付勢するトーション
スプリングを備えるとともに、前記進角油室及び前記遅
角油室への作動油の給排を制御するとともに前記ロック
機構のロック・アンロックを制御するための油圧回路を
備えた弁開閉時期制御装置において、前記駆動軸に対し
て前記従動軸が最遅角位相にある状態における前記トー
ションスプリングの付勢力を、内燃機関の始動時におい
て前記従動軸に作用する平均変動トルクの値未満に設定
したことに特徴がある。前記トーションスプリングの付
勢力は、内燃機関の始動時において前記従動軸に作用す
る平均変動トルクの値よりも小さい値（例えば、内燃機
関のアイドル回転時において前記従動軸に作用する平均
変動トルクの値）未満に設定してもよい。なお、上記に
おいて、平均変動トルクの値未満とは、平均変動トルク
が従動軸に遅角側に作用することから平均変動トルクの
値の絶対値未満を意味する。

【０００９】

【発明の作用・効果】本発明による弁開閉時期制御装置
においては、内燃機関の始動時、油圧回路が備えるオイ
ルポンプから遅角油室に必要十分な作動油が供給されな
くても、遅角油室内の油圧による遅角方向へのトルクと
従動軸に作用する平均変動トルクにより、ハウジング部
材に対してロータ部材がトーションスプリングの付勢力
に抗して遅角側に相対回転する。したがって、内燃機関
の始動時において、ハウジング部材とロータ部材の相対
回転は所定位相にてロック機構により規制され、ロック
機構による所期の作動が的確に得られる。

【００１０】また、内燃機関の駆動時には、トーション
スプリングの付勢力によるトルクが従動軸に作用する平
均変動トルクに対向して作用する。したがって、ロック
機構のアンロック状態にて、進角油室に作動油を供給す
るとともに遅角油室から作動油を排出することによりハ
ウジング部材に対してロータ部材を進角側へ相対回転さ
せる場合の作動応答性を、遅角油室に作動油を供給する
とともに進角油室から作動油を排出することによりハウ
ジング部材に対してロータ部材を遅角側へ相対回転させ
る場合の作動応答性に近づけることができる。このた
め、当該装置の作動応答性を向上させること（内燃機関
の運転状態に合わせて素早く要求位相に相対回転させる
こと）ができる。また、当該装置の作動応答性向上を見
込んで、当該装置の小型化を図ることも可能である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１〜図７に示した本発明によ
る弁開閉時期制御装置は、カムシャフト１０（従動軸）
の先端部に一体的に組付けたロータ部材２０と、このロ
ータ部材２０に所定範囲で相対回転可能に外装されたハ
ウジング部材３０と、ハウジング部材３０とロータ部材
２０間に介装されてハウジング部材３０に対してロータ
部材２０を進角側に付勢するトーションスプリングＳ
と、ハウジング部材３０とロータ部材２０の最遅角位相
と最進角位相を規定するストッパ機構Ａと、最遅角位相
にてハウジング部材３０とロータ部材２０の相対回転を
規制するロック機構Ｂを備えるとともに、後述する進角
油室Ｒ１及び遅角油室Ｒ２への作動油の給排を制御する
とともにロック機構Ｂのロック・アンロックを制御する
油圧回路Ｃを備えている。

【００１２】カムシャフト１０は、吸気弁（図示省略）
を開閉する周知のカム（図示省略）を有していて、内燃
機関のシリンダヘッド４０に回転自在に支持されてお
り、内部にはカムシャフト１０の軸方向に延びる進角通
路１１と遅角通路１２が設けられている。進角通路１１
は、径方向の通路１３と環状の通路１４と接続通路Ｐ１
を介して切換弁１００の接続ポート１０１に接続されて
いる。また、遅角通路１２は、径方向の通路１５と環状
の通路１６と接続通路Ｐ２を介して切換弁１００の接続
ポート１０２に接続されている。なお、径方向の通路１
３，１５と環状の通路１６はカムシャフト１０に形成さ
れており、環状の通路１４はカムシャフト１０とシリン
ダヘッド４０の段部間に形成されている。

【００１３】切換弁１００は、オイルポンプ１１０、オ
イル溜１２０等とにより油圧回路Ｃを構成していて、ソ
レノイド１０３への通電（内燃機関の運転状態に応じて
図示省略の通電制御装置によって制御される）によって
スプール１０４をスプリング１０５に抗して図１の左方
向へ移動できるものであり、非通電状態では内燃機関に
よって駆動されるオイルポンプ１１０に接続された供給
ポート１０６が接続ポート１０２に連通するとともに、
接続ポート１０１がオイル溜１２０に接続された排出ポ
ート１０７に連通するように、また第１設定電流の通電
状態では供給ポート１０６と排出ポート１０７が各接続
ポート１０１，１０２との連通を遮断されるように、さ
らに第１設定電流より大きい第２設定電流の通電状態で
は供給ポート１０６が接続ポート１０１に連通するとと
もに、接続ポート１０２が排出ポート１０７に連通する
ように構成されている。

【００１４】このため、ソレノイド１０３の非通電状態
では、オイルポンプ１１０から遅角通路１２に作動油が
供給されるとともに、進角通路１１からオイル溜１２０
に作動油が排出され、第１設定電流の通電状態では、進
角通路１１と遅角通路１２に作動油が溜められ、第２設
定電流の通電状態では、オイルポンプ１１０から進角通
路１１に作動油が供給されるとともに、遅角通路１２か
らオイル溜１２０に作動油が排出される。

【００１５】ロータ部材２０は、メインロータ２１と、
このメインロータ２１の前後（図１の左右）に一体的に
組付けた段付筒状のフロントロータ２２及び段付筒状の
リヤロータ２３（接続部材及び突出部）によって構成さ
れていて、ボルト５０によってカムシャフト１０の前端
に一体的に固着されており、ボルト５０の頭部によって
前端を閉塞された各ロータ２１，２２，２３の中心内孔
はカムシャフト１０に設けた進角通路１１に連通してい
る。

【００１６】メインロータ２１は、フロントロータ２２
及びリヤロータ２３が同軸的に組付けられるハブ部２１
ａと、このハブ部２１ａから径外方に延びてハウジング
部材３０内に４個の進角油室Ｒ１及び遅角油室Ｒ２を区
画形成する４個のベーン部２１ｂを有していて、各ベー
ン部２１ｂの径方向外端には進角油室Ｒ１と遅角油室Ｒ
２間をシールするためのシール部材２４がそれぞれ組付
けられている。

【００１７】また、メインロータ２１のハブ部２１ａに
は、径方向内端にて中心内孔を通して進角通路１１に連
通し径方向外端にて進角油室Ｒ１に連通する径方向の通
路２１ｃが４個設けられるとともに、遅角通路１２に連
通する軸方向の通路２１ｄと、径方向内端にて通路２１
ｄに連通し径方向外端にて遅角油室Ｒ２に連通する径方
向の通路２１ｅがそれぞれ４個設けられている。

【００１８】４個の軸方向通路２１ｄのうち対向する２
個（図４〜図６の左上、右下に示したもの）は、メイン
ロータ２１を軸方向に貫通していて、リヤロータ２３に
設けた軸方向通路２３ａと環状通路２３ｂ(図１及び図
３参照)を通して遅角通路１２に連通しており、残りの
対向する２個（図４〜図６の右上、左下に示したもの）
は、メインロータ２１のフロント側にのみ開口してい
て、フロントロータ２２の後面に形成した一対の円弧状
連通溝２２ａ(図１及び図５参照)を通して貫通した軸方
向通路２１ｄに連通している。なお、図４〜図６の上方
に示した軸方向の孔２１ｆはメインロータ２１とフロン
トロータ２２を連結するピン(図示省略)を取付けるため
のものである。

【００１９】ハウジング部材３０は、ハウジング本体３
１と、フロントプレート３２と、リヤ薄肉プレート３３
と、リヤ厚肉プレート３４と、これらを一体的に連結す
る４本のボルト３５によって構成されていて、リヤ厚肉
プレート３４の外周にはスプロケット３４ａが一体的に
形成されている。スプロケット３４ａは、周知のよう
に、タイミングチェーン(図示省略)を介して内燃機関の
クランクシャフト(図示省略の駆動軸)に連結されてい
て、クランクシャフトからの駆動力が伝達されるように
構成されている。

【００２０】ハウジング本体３１は、径内方に突出する
二対４個のシュー部３１ａを有していて、各シュー部３
１ａの径方向内端にてシール部材３６を介してメインロ
ータ２１のハブ部２１ａを相対回転可能に支承してい
る。フロントプレート３２とリヤ薄肉プレート３３は、
軸方向の対向する端面にて、メインロータ２１のハブ部
２１ａの軸方向端面外周と、各ベーン部２１ｂの軸方向
端面全体と、各シール部材３６の軸方向端面全体にそれ
ぞれ摺動可能に接している。

【００２１】即ち、ハウジング部材３０においては、ハ
ウジング本体３１とフロントプレート３２とにより、後
方（図１の右方）に開口する略有底筒状を呈すると共に
ロータ部材２０をその内部に収容する収容部を形成して
おり、リヤ薄肉プレート３３と略平板状のリヤ厚肉プレ
ート３４とにより収容部の開口部を覆う被覆部を形成し
ている。

【００２２】リヤ厚肉プレート３４は、図１及び図７に
て示したように、フロント側に開口するとともに径内方
に開口しフロント側の開口をリヤ薄肉プレート３３（図
７には内周縁のみが仮想線で示されている）によって閉
塞される収容溝３４ｂをハブ部３４ｃに有していて、ハ
ブ部３４ｃの内周にてハウジング部材３０の開口部から
突出するリヤロータ２３の外周に相対回転可能に支承さ
れており、収容溝３４ｂにはロックキー６１（規制部
材）とロックスプリング６２とがリヤ厚肉プレート３４
と一体回転可能に組付けられている。

【００２３】ロックキー６１は、断面矩形に形成されて
いて、径内方の先端部６１ａがリヤロータ２３のハブ部
２３ｃ外周に形成したフリー凹所２３ｄに向けて常時突
出する長さ(収容溝３４ｂの径外方端に当接するまで径
外方に移動しても先端部６１ａが収容溝３４ｂから突出
する長さ)を有しており、径方向外側にはフロント側と
径外方に開口してロックスプリング６２の一部を収容す
る溝６１ｂが形成されている。なお、収容溝３４ｂの径
外方端は通孔３４ｄ(図１及び図３参照)を通して開放さ
れていて、ロックキー６１の迅速な径方向移動が保証さ
れている。

【００２４】フリー凹所２３ｄは、周方向に延びて円弧
形状に形成されており、ハウジング部材３０とロータ部
材２０の相対回転を許容した状態でロックキー６１の先
端部６１ａを収容するようになっている。このフリー凹
所２３ｄの周方向一端には、ロックキー６１の先端部６
１ａとの当接により最遅角位相を規定するストッパ面２
３ｅが形成され、ストッパ面２３ｅに沿って連続的にロ
ック凹所２３ｆが形成されている。また、フリー凹所２
３ｄの周方向他端には、ハウジング部材３０に対するロ
ータ部材２０の最進角位相(最大相対回転量)を規定する
第２のストッパ面２３ｇがストッパ面２３ｅに対向して
形成されている。

【００２５】ロックスプリング６２は、ロックキー６１
を常時フリー凹所２３ｄの底面部、即ち、リヤ厚肉プレ
ート３４の径方向内方に向けて付勢しており、従って、
ロックキー６１はリヤ厚肉プレート３４においてフリー
凹所２３ｄへの収容方向（リヤ厚肉プレート３４の径方
向）において摺動可能とされている。

【００２６】ロック凹所２３ｆは、図７にて示したよう
に、最遅角位相にてロックキー６１の先端部６１ａを周
方向移動不能に収容可能であり、底部には径方向内端に
て進角通路１１に連通する径方向の通孔２３ｈが開口し
ていて、通孔２３ｈを通して進角通路１１から作動油が
供給されると、ロックキー６１がロックスプリング６２
に抗して径外方に押動されて図７の仮想線にて示した位
置まで退避し、通孔２３ｈを通して作動油が進角通路１
１に排出されると、ロックキー６１がロックスプリング
６２の付勢力によりロック凹所２３ｆに向けて押動され
てロックキー６１の先端部６１ａがロック凹所２３ｆに
嵌合して収容されるようになっている。

【００２７】ところで、本実施形態においては、ハウジ
ング部材３０に対してロータ部材２０が最遅角位相にあ
る状態（駆動軸に対して従動軸が最遅角位相にある状
態）におけるトーションスプリングＳの付勢力（進角方
向へのトルク）が、内燃機関の始動時（図８の始動開始
時）においてカムシャフト１０に作用する平均変動トル
クの値（図８のＴ２参照）よりも小さい、アイドル回転
時においてカムシャフト１０に作用する平均変動トルク
の値（図８のＴ１参照）未満の所定値に設定されてい
る。

【００２８】上記のように構成した本実施形態において
は、内燃機関の始動時、オイルポンプ１１０から遅角油
室Ｒ２に必要十分な作動油が供給されなくても、遅角油
室Ｒ２内の油圧による遅角方向へのトルクとカムシャフ
ト１０に作用する平均変動トルクにより、ハウジング部
材３０に対してロータ部材２０がトーションスプリング
Ｓの付勢力に抗して遅角側に相対回転する。したがっ
て、内燃機関の始動時において、ハウジング部材３０と
ロータ部材２０の相対回転は最遅角位相（内燃機関の吸
気弁と排気弁とが同時に開いているオーバーラップ期間
を最適として、内燃機関の始動性を良好とする位相）に
てロック機構Ｂにより規制される。

【００２９】したがって、吸気弁を駆動する際にカムシ
ャフト１０に変動トルク（正・負の反転トルク）が作用
しても、ロータ部材２０がハウジング部材３０に対して
相対回転することをロックキー６１によって規制され
て、相対的な回転振動を発生することがなく、かかる回
転振動に伴う打音の発生が防止される。なお、内燃機関
の始動時において切換弁１００が図１の非通電状態にあ
れば、オイルポンプ１１０から切換弁１００を介して遅
角通路１２に作動油が供給されて、遅角油室Ｒ２に向け
て作動油が供給される時点から、遅角油室Ｒ２内の油圧
によってもロータ部材２０とハウジング部材３０の相対
回転が規制される。

【００３０】かかる状態にて、切換弁１００のソレノイ
ド１０３が非通電状態から第２設定電流の通電状態に切
り換えられると、供給ポート１０６が接続ポート１０１
に連通するとともに、接続ポート１０２が排出ポート１
０７に連通し、進角通路１１に作動油が供給されるとと
もに、遅角通路１２からオイル溜１２０に作動油が排出
される。このため、進角通路１１からリヤロータ２３の
通孔２３ｈを通してロック凹所２３ｆに作動油が供給さ
れるとともに、進角通路１１からメインロータ２１の通
路２１ｃを通して進角油室Ｒ１に作動油が供給され、遅
角油室Ｒ２からメインロータ２１の通路２１ｅと２１ｄ
を通して遅角通路１２に作動油が排出される。

【００３１】したがって、ロック凹所２３ｆに供給され
た作動油により、ロックキー６１がロックスプリング６
２に抗して径外方に押動されて図７の実線位置から仮想
線位置に移動退避するとともに、進角油室Ｒ１に供給さ
れた作動油により、ロータ部材２０が図４の時計方向に
押動されてハウジング部材３０に対して最遅角位相から
進角側に向けて相対回転する。このロータ部材２０のハ
ウジング部材３０に対する相対回転は、リヤロータ２３
に形成した第２のストッパ面２３ｇとロックキー６１の
先端部６１ａが当接するまで可能である。

【００３２】また、切換弁１００のソレノイド１０３が
第２設定電流の通電状態から第１設定電流の通電状態に
切り換えられると、供給ポート１０６と排出ポート１０
７が各接続ポート１０１，１０２との連通を遮断され
て、進角通路１１と遅角通路１２に作動油が溜められる
ため、進角油室Ｒ１と遅角油室Ｒ２に作動油が溜められ
た状態とされて、ロータ部材２０のハウジング部材３０
に対する相対回転が規制された状態とされる。

【００３３】また、切換弁１００のソレノイド１０３が
第１設定電流の通電状態から非通電状態に切り換えられ
ると、供給ポート１０６が接続ポート１０２に連通する
とともに、接続ポート１０１が排出ポート１０７に連通
し、遅角通路１２に作動油が供給されるとともに、進角
通路１１からオイル溜１２０に作動油が排出される。こ
のため、遅角通路１２からメインロータ２１の通路２１
ｄと２１ｅを通して遅角油室Ｒ２に作動油が供給され、
進角油室Ｒ１からメインロータ２１の通路２１ｃを通し
て進角通路１１に作動油が排出される。

【００３４】したがって、遅角油室Ｒ２に供給された作
動油により、ロータ部材２０が図４の反時計方向に押動
されてハウジング部材３０に対して遅角側に向けて相対
回転する。このロータ部材２０のハウジング部材３０に
対する相対回転は、リヤロータ２３に形成したストッパ
面２３ｅとロックキー６１の先端部６１ａが当接するま
で可能である。

【００３５】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、内燃機関の駆動時、切換弁１００のソレ
ノイド１０３への通電状態を制御することにより、ロー
タ部材２０のハウジング部材３０に対する相対回転位相
を最遅角位相から最進角位相までの範囲の任意の位相に
調整することができて、内燃機関の駆動時における弁開
閉時期を適宜に調整することができる。

【００３６】ところで、上記した内燃機関の駆動時に
は、トーションスプリングＳの付勢力によるトルクがカ
ムシャフト１０に作用する平均変動トルクに対向して作
用する。したがって、ロック機構Ｂのアンロック状態に
て、進角油室Ｒ１に作動油を供給するとともに遅角油室
Ｒ２から作動油を排出することによりハウジング部材３
０に対してロータ部材２０を進角側へ相対回転させる場
合の作動応答性を、遅角油室Ｒ２に作動油を供給すると
ともに進角油室Ｒ１から作動油を排出することによりハ
ウジング部材３０に対してロータ部材２０を遅角側へ相
対回転させる場合の作動応答性に近づけることができ
る。このため、当該装置の作動応答性を向上させること
（内燃機関の運転状態に合わせて素早く要求位相に相対
回転させること、特に進角油室Ｒ１への作動油の供給開
始時に作動油の油温が低い、内燃機関のアイドル回転か
ら、中高速回転域に内燃機関の回転数が変化するときに
ハウジング部材３０に対してロータ部材２０を進角側へ
相対回転させること）ができる。また、当該装置の作動
応答性向上を見込んで、当該装置の小型化を図ることも
可能である。

【００３７】また、本実施形態においては、内燃機関の
アイドル回転時においてカムシャフト１０に作用する平
均変動トルクの値未満にトーションスプリングＳの付勢
力を設定しているため、ロータ部材２０をハウジング部
材３０に対して進角側へ相対回転させる場合の作動応答
性が遅角側へ相対回転させる場合の作動応答性に近づけ
られるものの、内燃機関の運転中における進角側への作
動応答性が遅角側への作動応答性よりも低く抑えられ
る。そのため、アクセルペダルのオフ時等の車両の急減
速時に進角位置から遅角側へロータ部材２０をハウジン
グ部材３０に対して相対回転させる際の良好な作動応答
性を維持することができ、車両の急減速時における遅角
側への相対回転の遅れによる、吸気弁の開時期と排気弁
の開時期のオーバーラップの発生によって内燃機関が停
止することを防止できて、車両の良好なドライバビリテ
ィを維持することができる。

【００３８】また、本実施形態においては、ストッパ機
構Ａ及びロック機構Ｂを、上述したロックキー６１、フ
リー凹所２３ｄ、ストッパ面２３ｅ，２３ｇ、ロック凹
所２３ｆ、ロックスプリング６２を備える構成として
(ストッパ機構Ａをロックキー６１、フリー凹所２３
ｄ、ストッパ面２３ｅ，２３ｇ等によって構成し、ロッ
ク機構Ｂをロックキー６１、ロック凹所２３ｆ、ロック
スプリング６２等によって構成して)、これらをハウジ
ング部材３０とロータ部材２０の各ハブ部に設けた。

【００３９】すなわち、ストッパ機構Ａとロック機構Ｂ
とにおいて、ロックキー６２を共用することにより、ス
トッパ機構Ａとロック機構Ｂとを一体的に構成すること
を可能としている。従って、装置の小型軽量化を可能と
している。

【００４０】このため、ハウジング部材３０のシュー部
３１ａの周方向端面とロータ部材２０のベーン部２１ｂ
の周方向端面にそれぞれ機械加工を施す必要がなく、ま
たロータ部材２０のベーン部２１ｂとハウジング部材３
０のシュー部３１ａが高い強度を要求されない。したが
って、製作コストの低減を図ることができるとともに、
ロータ部材２０のベーン部２１ｂの薄肉化が可能であっ
て、小型軽量化を図ることができる。

【００４１】また、ロックキー６１の先端部６１ａとの
当接により最遅角位相を規定するストッパ面２３ｅをフ
リー凹所２３ｄの周方向一端に形成し、このストッパ面
２３ｅに沿って連続的にロック凹所２３ｆを形成したた
め（ストッパ面２３ｅとロック凹所２３ｆをリヤロータ
２３の一箇所に形成したため）、最遅角位相に対するロ
ック凹所２３ｆの位置精度は容易に高精度にて得られ
る。したがって、当該装置の生産性を向上させることが
できる。

【００４２】また、ロックキー６１の先端部６１ａが図
７の実線及び仮想線にて示したように常時突出してい
て、ロックキー６１とこれを摺動可能に支持するハウジ
ング部材３０（リヤ薄肉プレート３３及びリヤ厚肉プレ
ート３４）間には摺動を許容する微小隙間を設けること
で実施できて、同隙間に異物が入り込むことは殆どなく
て、異物の噛み込みを防止することができ、ロックキー
６１の作動信頼性を向上させることができる。

【００４３】また、ハウジング部材３０に対するロータ
部材２０の最進角位相（最大相対回転量）を規定する第
２のストッパ面２３ｇをストッパ面２３ｅに対向してフ
リー凹所２３ｄの周方向他端に形成したため、フリー凹
所２３ｄの周方向長さを精度よく形成することにより、
ハウジング部材３０に対するロータ部材２０の最大相対
回転量を容易に高精度にて設定することができる。

【００４４】また、リヤロータ２３に設けたフリー凹所
２３ｄの周方向長さを代えることにより、最大相対回転
量を適宜に設定可能であるため、種々な機種に適した弁
開閉時期制御装置をリヤロータ２３の交換によって容易
に製作することができ、その他の部品（ロータ部材２０
のリヤロータ２３を除く構成部品及びハウジング部材３
０の構成部品等）の共通化を図ることができる。

【００４５】上記実施形態においては、駆動軸に対して
従動軸が最遅角位相にある状態におけるトーションスプ
リングＳの付勢力を内燃機関の始動時（始動開始時）に
おいてカムシャフト１０に作用する平均変動トルクの値
（図８のＴ２）よりも小さい、アイドル回転時において
カムシャフト１０に作用する平均変動トルクの値（図８
のＴ１）未満の所定値に設定して実施したが、上記した
付勢力は始動時においてカムシャフト１０に作用する平
均変動トルクの値未満の適宜な値（図８に示したゼロよ
り大きく、値Ｔ２よりも小さい設定範囲内の適宜な値）
に設定して実施することも可能である。

【００４６】また、上記実施形態においては、ハウジン
グ部材３０側にロックキー６１を組付けて実施したが、
ロックキー６１に代えて例えばロックピン等の他のロッ
ク部材を組付けて同様に実施することが可能であること
は勿論のこと、ロータ部材２０側にロックキー等のロッ
ク部材を組付けて実施することも可能である。

【００４７】また、上記実施形態においては、ロック部
材（ロックキー６１）が径方向にて摺動してロック・ア
ンロックする構成を採用して実施したが、ロック部材が
軸方向にて摺動してロック・アンロックする構成（この
場合には、最遅角位相にてロック部材の先端部を周方向
移動不能に収容するロック凹所を軸方向に設ける必要が
ある）を採用して実施することも可能である。

【００４８】また、上記実施形態においては、ロータ部
材２０がカムシャフト１０側に組付けられるとともに、
ハウジング部材３０がクランクシャフト側に組付けられ
るようにして、本発明を実施したが、ロータ部材がクラ
ンクシャフト側に組付けられるとともに、ハウジング部
材がカムシャフト側に組付けられるようにして、本発明
を実施することも可能である。

【００４９】また、上記実施形態においては、ストッパ
機構Ａ及びロック機構Ｂにおいて、ロックキー６１がハ
ウジング部材３０のリヤ厚肉プレート３４とロータ部材
２０のリヤロータ２３とを係合する構成とされている
が、特にこの構成に限定されるものではなく、例えば、
ロックキー６１がハウジング部材３０とカムシャフト１
０とを係合する構成とした本発明の弁開閉時期制御装置
においても同様の作用効果が得られる。

【００５０】また、上記実施形態においては、ロック機
構Ｂがハウジング部材３０とロータ部材２０の相対回転
を最遅角位相にて規制するようにした装置に本発明を実
施したが、ロック機構がハウジング部材とロータ部材の
相対回転を最進角と最遅角間の中間位相にて規制するよ
うにした装置（例えば、特開平１１−２８０４２８号公
報に示されている装置）に本発明を実施することも可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による弁開閉時期制御装置の一実施形
態を示す図３の１−１線断面図である。

【図２】 図１に示した弁開閉時期制御装置の正面図で
ある。

【図３】 図１に示した弁開閉時期制御装置の背面図で
ある。

【図４】 図１に示したスプロケットを省略した図１の
４−４線断面図である。

【図５】 図１に示したスプロケット及びフロントロー
タを省略した図１の５−５線断面図である。

【図６】 図１に示したスプロケットを省略した図１の
６−６線断面図である。

【図７】 図１の７−７線断面図である。

【図８】 トーションスプリングの付勢力の設定範囲を
説明するための特性図である。

【符号の説明】

１０…カムシャフト(従動軸)、２０…ロータ部材、２１
ｂ…ベーン部、３０…ハウジング部材、３１ａ…シュー
部、６１…ロックキー(ロック部材)、６２…ロックスプ
リング、Ｓ…トーションスプリング、Ｒ１…進角油室、
Ｒ２…遅角油室、Ｂ…ロック機構、Ｃ…油圧回路、１０
０…切換弁、１１０…オイルポンプ、１２０…オイル
溜。

Claims (2)

【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
   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と一体的に回転す
   るハウジング部材と、このハウジング部材に設けたシュ
   ー部に相対回転可能に組付けられてベーン部にて前記ハ
   ウジング部材内に進角油室と遅角油室を形成し前記従動
   軸または前記駆動軸と一体的に回転するロータ部材と、
   前記ハウジング部材と前記ロータ部材の相対回転を最進
   角と最遅角間の中間から最遅角までの領域における所定
   位相にて規制するロック機構と、前記ハウジング部材と
   前記ロータ部材間に介装されて前記駆動軸に対して前記
   従動軸が進角する方向に前記ハウジング部材に対して前
   記ロータ部材を付勢するトーションスプリングを備える
   とともに、前記進角油室及び前記遅角油室への作動油の
   給排を制御するとともに前記ロック機構のロック・アン
   ロックを制御するための油圧回路を備えた弁開閉時期制
   御装置において、前記駆動軸に対して前記従動軸が最遅
   角位相にある状態における前記トーションスプリングの
   付勢力を、内燃機関の始動時において前記従動軸に作用
   する平均変動トルクの値未満に設定したことを特徴とす
   る弁開閉時期制御装置。
2. 【請求項２】 前記トーションスプリングの付勢力を、
   内燃機関のアイドル回転時において前記従動軸に作用す
   る平均変動トルクの値未満に設定したことを特徴とする
   請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。