JP2008050970A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン始動直後において、カムシャフトの進角側への変動トルクを有効に利用し、従動側回転部材を進角側に迅速に変位させることができるエンジンの弁開閉時期制御装置を提供する。
【解決手段】カムシャフトに発生する変動トルクが、相対回転位相調整機構４０によって従動側回転部材２０に与えられるトルクを超えた場合に、従動側回転部材２０が進角することを許容するべく、流体圧室３０の外部と進角室３１とを連通させる弁機構５０を進角室３１に設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両等に搭載されるエンジンの弁開閉時期制御装置に関する。より詳細には、本発明は、エンジンの駆動条件に応じて、吸気弁または排気弁の開閉時期を制御する弁開閉時期制御装置に関する。

この種の弁開閉時期制御装置として、クランクシャフトに対して同期回転する駆動側回転部材と、この駆動側回転部材に対して同軸状に相対回転可能に配置され、カムシャフトと一体回転する従動側回転部材とを備えた構成のものが一般に知られている。
上記弁開閉時期制御装置では、前記駆動側回転部材および前記従動側回転部材の間に流体圧室が形成されており、当該流体圧室は進角室と遅角室とに仕切られている。そして、前記進角室および前記遅角室に対して作動油を給排出し、前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材との相対回転位相を、前記進角室の容積が最大となる最進角位相と最小となる最遅角位相との間で調整可能な相対回転位相調整機構を備えている。

このような弁開閉時期制御装置を備えたエンジンにおいて、クランクシャフトが回転すると、その回転はチェーンベルトまたはタイミングベルトを介して駆動側回転部材に伝達され、駆動側回転部材に連結されたカムシャフトが回転する。従って、カムシャフトはクランクシャフトの回転数（すなわち、エンジン回転数）に応じて一定比率の回転数で回転する。

カムシャフトが回転すると、カムの作用により吸気弁または排気弁（以下、単に「弁」と称する）が動作する。このとき、カムシャフトは、弁が動作する度に変動トルクを受ける。すなわち、カムシャフトは、弁を開くときに弁スプリングの圧縮に伴う抵抗力によって回転方向と逆方向にトルクを受け（逆トルクと称する）、弁を閉じるときに弁スプリングの伸張に伴う付勢力により回転方向と同じ方向にトルクを受ける（正トルクと称する）。このようなカムシャフトが受ける正逆方向のトルク変動は、そのまま従動側回転部材に作用する。

ところで、エンジン始動前においては、通常、駆動側回転部材に対する従動側回転部材の相対回転位相は最遅角位相にある。エンジンを始動させると相対回転位相調整機構により作動油が進角油路に供給される。そして、作動油の油圧によりロックピンが解除されると進角室の内部に作動油が供給され、従動側回転部材が進角側に変位する。

しかし、エンジン始動時はエンジン内の油圧が十分に高まっておらず、流体圧室に作動油が充満していないため、従動側回転部材はカムによる前記変動トルクの影響を大きく受ける。すなわち、従動側回転部材は、正逆方向の変動トルクを交互に受けることにより、ばたつきを伴いながら徐々に進角側に変位する。
ここで、正方向の変動トルクが、相対回転位相調整機構によって従動側回転部材に与えられるトルクを超えることにより、従動側回転部材が進角側へ過剰に進角しようとすると、その瞬間に進角室の内部が負圧状態になる。このため、従動側回転部材の進角側への変位が阻止される。その結果、従動側回転部材のばたつきがある程度抑えられることになる。

一方、エンジンの始動直後は、駆動側回転部材と従動側回転部材との相対回転位相を、所定の状態に迅速に設定することが求められる。そこで、従動側回転部材が変動トルクを受けて進角側にばたつく現象を有効に利用し、従動側回転部材を進角側に迅速に変位させようとする技術があった（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００２−１６８１０３号公報（第１図）

特許文献１の弁開閉時期制御装置は、進角室と遅角室とを連通する連通路を駆動側回転部材に形成している。この連通路には、遅角室から進角室への作動油の流通を可能とし、且つ進角室から遅角室への作動油の流通を阻止する制御弁を設けている。この制御弁は、エンジン始動時等のエンジン回転数が低い状態において、カムシャフトが正トルクを受けて進角側にさらに回転する際に、その進角分だけ遅角室内の作動油を進角室内に移動させるように機能する。
このように、特許文献１の弁開閉時期制御装置は、カムシャフトにかかる正逆方向のトルク変動に起因する従動側回転部材の振動のうち、進角側への振動を利用して、従動側回転部材の進角を促進するものである。

ところが、特許文献１の弁開閉時期制御装置は、連通路および制御弁の内部を作動油が流通する構成であるため、連通路に作動油による比較的大きな流動抵抗が生じる。従って、遅角室から進角室への作動油の移動に時間がかかり、進角室内の圧力低下に対して迅速に作動油を供給することができない。その結果、エンジン始動直後に、従動側回転部材が所定の相対回転位相に変位するまでに、ある程度の時間がかかってしまう。
また、連通路および制御弁を駆動側回転部材の内部に形成しているため、駆動側回転部材の回転バランスが悪くなり、構造も複雑である。
さらに、制御弁を構成する可動部材の作動方向が、駆動側回転部材の回転方向に略沿った方向になっているため、駆動側回転部材の回転速度の変化により可動部材に加速力または減速力が及ぶことになり、その影響で制御弁が誤作動し易くなる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジン始動直後において、カムシャフトの進角側への変動トルクを有効に利用し、従動側回転部材を進角側に迅速に変位させることができるエンジンの弁開閉時期制御装置を提供することにある。

本発明に係るエンジンの弁開閉時期制御装置の特徴構成は、クランクシャフトと同期回転する駆動側回転部材と、前記駆動側回転部材に対して同軸状に相対回転可能に配置され、カムシャフトと一体回転する従動側回転部材と、前記駆動側回転部材および前記従動側回転部材の間に形成され、進角室および遅角室に仕切られた流体圧室と、前記進角室および前記遅角室に対して作動油を給排出し、前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材との相対回転位相を、前記進角室の容積が最大となる最進角位相と最小となる最遅角位相との間で調整可能な相対回転位相調整機構とを備え、前記カムシャフトに発生する変動トルクが、前記相対回転位相調整機構によって前記従動側回転部材に与えられるトルクを超えた場合に、前記従動側回転部材が進角することを許容するべく、前記流体圧室の外部と前記進角室とを連通させる弁機構を前記進角室に設けてあることにある。

上記特徴構成を有するエンジンの弁開閉時期制御装置によれば、カムシャフトに発生する変動トルクが、相対回転位相調整機構によって従動側回転部材に与えられるトルクを超えることにより、従動側回転部材が進角しようとする場合、進角室に設けた弁機構が流体圧室の外部と進角室とを連通させる。これにより、進角室が開放されて進角室の内部の圧力と流体圧室の外部の圧力とが直ちに同レベルになる。従って、従動側回転部材を進角室側に留めようとする負圧は発生せず、従動側回転部材は自由に回転移動することが可能となる。その結果、従動側回転部材は進角側に迅速に変位することができる。

本発明に係るエンジンの弁開閉時期制御装置の特徴構成は、クランクシャフトと同期回転する駆動側回転部材と、前記駆動側回転部材に対して同軸状に相対回転可能に配置され、カムシャフトと一体回転する従動側回転部材と、前記駆動側回転部材および前記従動側回転部材の間に形成され、進角室および遅角室に仕切られた流体圧室と、前記進角室および前記遅角室に対して作動油を給排出し、前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材との相対回転位相を、前記進角室の容積が最大となる最進角位相と最小となる最遅角位相との間で調整可能な相対回転位相調整機構とを備え、前記流体圧室の外部から前記進角室への連通を許容する弁機構としての一方向弁を前記進角室に設けてある点にある。

上記特徴構成を有するエンジンの弁開閉時期制御装置によれば、従動側回転部材が駆動側回転部材に対して進角側に変位しようとする場合、進角室に設けた弁機構としての一方向弁が流体圧室の外部から進角室への連通を許容する。これにより、進角室の内部の圧力と流体圧室の外部の圧力とが直ちに同レベルになる。従って、従動側回転部材を進角室側に留めようとする負圧は発生せず、従動側回転部材は自由に回転移動することが可能となる。その結果、従動側回転部材は進角側に迅速に変位することができる。
従動側回転部材が遅角側に振動する場合は、弁機構として一方向弁を用いているので、流体圧室の外部と進角室とが遮断される。これにより、進角室が実質的に閉鎖されて進角室の内部の圧力が一定以上に維持される。このため、従動側回転部材が遅角側にばたつこうとすると、進角室の内部の圧力が正圧となり一種のダンピング効果を発揮する。その結果、エンジン始動時において、従動側回転部材が遅角側に大きく後退することが抑制され、進角側にスムーズに変位することができる。

本発明に係るエンジンの弁開閉時期制御装置において、前記弁機構を通過する媒体を外気とすることも可能である。

上記特徴構成を有するエンジンの弁開閉時期制御装置によれば、従動側回転部材の進角側へのばたつきによって進角室の内部が負圧になり始めると、弁機構が流体圧室の外部から進角室に外気を通過させる。これにより、直ちに進角室の内部の圧力低下が防止される。その結果、従動側回転部材は自由状態になり、カムシャフトの変動トルクを受けて進角側に迅速に変位することが可能となる。
このように、本構成のエンジンの弁開閉時期制御装置では、弁機構を通して外気を進角室の内部に流入させるだけで、駆動側回転部材と従動側回転部材との相対回転位相を迅速に設定することができる。
また、弁機構を通過する媒体を外気とすることで、弁開閉時期制御装置における必要な作動油の量を低減することができるとともに、流動抵抗も低減することができる。
さらに、このような外気を通過させる弁機構は、駆動側回転部材または従動側回転部材の外側面に直接設けることができるため、装置構成が簡単であり、加工も容易である。

本発明に係るエンジンの弁開閉時期制御装置において、前記進角室が複数形成されたものにおいて、少なくとも一つの進角室に前記弁機構を設け、当該弁機構を設けた進角室と他の進角室とを連絡するバイパス路を形成することも可能である。

進角室が複数形成された弁開閉時期制御装置では、それぞれの進角室について従動側回転部材の進角側への変位による圧力低下を防止する必要がある。本構成のように、少なくとも一つの進角室に弁機構を設け、当該弁機構を設けた進角室と他の進角室とを連絡するバイパス路を形成することで、それぞれの進角室に一つずつ弁機構を設けた場合と同等の機能を実現することができる。
また、本構成では弁機構の数を低減することができるので、弁開閉時期制御装置を軽量化することができる。このため、回転時の慣性が小さくなり、位相制御の精度および速度が向上する。
さらに、部品点数が少なくなるため、製造コストも低減することができる。

本発明に係るエンジンの弁開閉時期制御装置において、前記弁機構が前記流体圧室の外部と前記進角室とを連通または遮断する可動部材を備え、当該可動部材を前記駆動側回転部材の回転軸に対して略平行に移動可能に構成することも可能である。

弁開閉時期制御装置は高速で回転するため、回転径方向に遠心力が発生する。この点に関し、本構成では、流体圧室の外部と進角室とを連通または遮断する弁機構の可動部材を、駆動側回転部材の回転軸に対して略平行に移動可能に構成しているので、弁機構は回転径方向に発生する遠心力の影響を受け難い。すなわち、可動部材は弁開閉時期制御装置が高速回転をするときに回転径方向に働く遠心力に対して略垂直に移動する。このため、可動部材は遠心力の影響が少ない状態で動作し、弁機構の開閉動作が確実となる。

本発明に係るエンジンの弁開閉時期制御装置において、前記弁機構を、前記進角室の回転中心側に変位させて設けることも可能である。

上述のように、弁開閉時期制御装置は高速で回転するため、回転径方向に発生する遠心力によって進角室の外側にスラッジ等の異物が堆積し易くなる。この点に関し、本構成では、異物が堆積し易い位置を避けて進角室の回転中心側に変位させた位置に弁機構を設けているので、弁機構の内部にスラッジ等の異物が侵入せず、弁開閉機能の低下や故障等を防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、本発明の弁開閉時期制御装置の構成は、以下の実施形態および図面に記載される構成に限定されるものではなく、これらと均等な構成も含み得る。

〔第１実施形態〕
（弁開閉時期制御装置の概略構成）
図１は、本発明の第１実施形態による弁開閉時期制御装置１００の側面断面図である。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩにおける停止状態にある弁開閉時期制御装置１００の正面断面図である。図３は、図１中のＩＩ−ＩＩにおける或る動作状態にある弁開閉時期制御装置１００の正面断面図である。
弁開閉時期制御装置１００は、駆動側回転部材１０、従動側回転部材２０、流体圧室３０、および相対回転位相調整機構４０を備えている。

駆動側回転部材１０は、ハウジング１１、およびハウジング１１の外周に沿って形成されたタイミングスプロケット１２を備えている。ハウジング１１の前方および後方には、それぞれフロントプレート１３およびリアプレート１４が接合されている。タイミングスプロケット１２は、タイミングチェーン（図示せず）を介して、エンジンのクランクシャフトの一端側に設けられたクランクスプロケット（図示せず）と連結されている。これにより、駆動側回転部材１０はクランクシャフトと同期回転する。
この第１実施形態ではエンジン駆動力をカムシャフトに伝達するためにタイミングチェーンを使用しているが、タイミングベルトを使用することも可能である。この場合、タイミングスプロケット１２の代わりにタイミングプーリーを使用する。

従動側回転部材２０は、ロータ２１、およびベーン２２を備えている。従動側回転部材２０は、駆動側回転部材１０に対して同軸状に相対回転可能に配置される。これにより、従動側回転部材２０は、駆動側回転部材１０に対して進角側（矢印Ａ方向）または遅角側（矢印Ｂ方向）に変位することができる。ここで、図１に示すように、従動側回転部材２０の内部にリターンスプリング２３を設けて、従動側回転部材２０の進角側への変位をアシストすることも可能である。駆動側回転部材１０と従動側回転部材２０との相対回転位相は、後述する相対回転位相調整機構４０によって調整される。
また、従動側回転部材２０はカムシャフトＣと一体回転可能に連結されている。従って、カムシャフトＣにかかるトルクは、従動側回転部材２０に直接作用する。

駆動側回転部材１０と従動側回転部材２０との間には流体圧室３０が形成されている。流体圧室３０は、従動側回転部材２０のベーン２２によって進角室３１と遅角室３２とに仕切られている。進角室３１には進角油路３１ａが接続されている。遅角室３２には遅角油路３２ａが接続されている。
図１に示す弁開閉時期制御装置１００には４つの流体圧室３０が形成してあるが、流体圧室３０は少なくとも一つ形成してあればよい。

相対回転位相調整機構４０は、例えば、電磁式ソレノイドバルブが用いられる。相対回転位相調整機構４０は、オイルポンプから供給される作動油を、進角油路３１ａを通じて進角室３１に、あるいは遅角油路３２ａを通じて遅角室３２に供給する供給モードと、進角室３１または遅角室３２の中の作動油をオイルパンに排出するドレインモードとに切換可能に構成されている。相対回転位相調整機構４０は、エンジンのＥＣＵからの制御命令により作動油の給排出量を調整する。これにより、駆動側回転部材１０と従動側回転部材２０との相対回転位相を、進角室３１の容積が最大となる最進角位相と最小となる最遅角位相との間で調整することができる。

なお、エンジン停止時は、進角油路３１ａおよび遅角油路３２ａのいずれにも作動油が供給されない。従って、油圧によって従動側回転部材２０を最進角位相と最遅角位相との間に保持することはできない。そこで、エンジン停止時においては、図２のように、従動側回転部材２０を最遅角位相側に付勢し、この状態で、駆動側回転部材１０側に設けたロックピン１６を従動側回転部材２０に係合させる。これにより、従動側回転部材２０の不要な移動を防止することができる。

（弁開閉時期制御装置の動作）
エンジンを始動すべく、セルモータ（図示せず）を回転させると、相対回転位相調整機構４０によって作動油が進角油路３１ａに供給される。そして、作動油の油圧によりロックピン１６が解除されると進角室３１の内部に作動油が供給され、図３に示すように、従動側回転部材２０は最遅角位相から進角側（矢印Ａ方向）に変位する。ここで、従動側回転部材２０と一体のカムシャフトＣが回転すると、カムが弁を開閉するときに発生する変動トルクが従動側回転部材２０に直接作用する。この変動トルクは、開弁時の弁スプリングの圧縮による抵抗力によって及ぼされる回転逆方向の逆トルク、および閉弁時の弁スプリングの伸張による付勢力によって及ぼされる回転正方向の正トルクである。このような変動トルクのうち、正トルクを有効に利用できれば、従動側回転部材２０の進角側への変位量が大きくなり、迅速な変位を実現することができる。

そこで、本発明では、従動側回転部材２０の進角側への変位量を大きくすることを許容するべく、流体圧室３０の外部と進角室３１とを連通させる弁機構５０を進角室３１に設けている。本実施形態において、弁機構５０は、例えば、流体圧室３０の外部から進角室３１への連通を許容し、且つその逆の連通を規制する一方向弁５１である。このような一方向弁５１は、弁体５１ａと、弁体５１ａに収容された可動部材５１ｂとを備える。可動部材５１ｂが弁体５１ａの内部を移動することにより、流体圧室３０の外部と進角室３１とを連通または遮断することができる。
なお、弁機構５０として、流体圧室３０の外部から進角室３１への連通を許容し、且つその逆の連通を規制するものであれば、上記一方向弁５１の代わりにプレート弁やバタフライ弁を採用することも可能である。

エンジンが始動し、カムシャフトＣに発生する変動トルクが、相対回転位相調整機構４０によって従動側回転部材２０に与えられるトルクを超えると、従動側回転部材２０にばたつきが発生する。このとき、従動側回転部材２０は相対回転位相調整機構４０によって調整される予定された相対回転位相を超えて進角しようとする。つまり、進角室３１の作動油の増加量に比して進角室３１の容積が過大になろうとする。このため、進角室３１の内部の圧力が低下し始める。ところが、圧力の低下が始まると直ちに進角室３１に設けた一方向弁５１が開放され、流体圧室３０の外部と進角室３１とが連通する。そして、流体圧室３０の外部に存在する外気が速やかに進角室３１に導入され、進角室３１の内部の圧力と流体圧３０室の外部の圧力とが同レベルになる。これにより、進角室３１の内部が負圧状態となって従動側回転部材２０を進角室３１の側に留めようとする負圧は発生せず、従動側回転部材２０は自由に回転移動することができる。その結果、従動側回転部材２０は進角側（矢印Ａ方向）に迅速に変位する。

このように、進角室３１に設けた一方向弁５１を通じて外気を進角室３１の内部に導入すれば、進角室３１の内部の圧力低下を簡単且つ迅速に防止することができ、従動側回転部材２０の進角側への迅速な変位が可能となる。また、一方向弁５１を通過する媒体を外気としているため、弁開閉時期制御装置１００における必要な作動油の量を低減することができるとともに、流動抵抗も低減することができる。

一方、カムシャフトＣが逆トルクを受けたときは、従動側回転部材２０は遅角側（矢印Ｂ方向）にばたついて進角室３１の内部の作動油や空気を外部に排出しようとする。しかし、一方向弁５１の作用により直ちに流体圧室３０の外部と進角室３１とが遮断される。これにより、進角室３１は実質的に閉鎖され、進角室３１の内部にある作動油の排出が防止される。なお、進角室３１の内部に存在する空気は駆動側回転部材１０と従動側回転部材２０との隙間等から抜け出るが、これにはある程度の時間を要するため、進角室３１の容積が急激に減少することはない。
このため、従動側回転部材２０が遅角側にばたつき始めると、進角室３１の内部が圧縮されて正圧となり一種のダンピング効果が生じる。その結果、エンジン始動時において、従動側回転部材２０が遅角側に大きく後退することが抑制され、進角側にスムーズに変位することができる。

以上のように、本発明のエンジンの弁開閉時期制御装置１００では、カムシャフトＣに発生する変動トルクを利用し、従動側回転部材２０の進角側への大きなばたつきを許容して位相制御を行っている。よって、エンジン始動直後において、従動側回転部材２０を進角側に迅速に変位させることができる。

（一方向弁の好適な設置条件）
一方向弁５１は、流体圧室３０の外部に存在する外気を進角室３１に直ちに導入するべく、例えば、駆動側回転部材１０のフロントプレート１３の外表面に直接設けられる。これにより、外気と流体圧室３０の内部との距離が短くなり、外気の導入時間が短くなる。よって、エンジン始動直後において、従動側回転部材２０を進角側に迅速に変位させることができる。また、このような駆動側回転部材１０の外表面に直接設ける一方向弁５１は、装置構成が簡単であり、弁開閉時期制御装置への加工も容易である。

ところで、弁開閉時期制御装置１００の作動油には、金属部材の摩擦により、金属粉やスラッジ等の異物が徐々に混入する。このような異物は、弁開閉時期制御装置１００の高速回転による遠心力を受けて、進角室３１の外側に堆積し易い。そこで、弁開閉時期制御装置１００では、作動油に混入した異物を一時的に溜めておくための異物溜め３１ｂを、進角室３１の回転中心から見て外側に設ける。

このとき、一方向弁５１は、異物溜め３１ｂの近傍位置を避けて進角室３１の回転中心側に変位させて設けることが好ましい。
図４は、弁開閉時期制御装置１００の要部正面断面図である。図５は、図４中のＶ−Ｖにおける弁開閉時期制御装置１００の要部側面断面図である。
駆動側回転部材１０のハウジング１１には、ベーン２２を最遅角位相で止めるためのストッパ１１ａが形成されている。駆動側回転部材１０の回転軸Ｘから見てストッパ１１ａの外側には、カムシャフトＣと平行に延出する第１窪み部１１ｂが形成されている。この第１窪み部１１ｂは、前記異物溜め３１ｂの側壁を構成するものである。回転軸Ｘから見てストッパ１１ａの内側には、進角油路３１ａに接続する溝部１１ｃが形成されている。この溝部１１ｃもカムシャフトＣと平行に延出している。そして、溝部１１ｃの両端部のうち、フロントプレート１３の側の端部に吐出口が開口するように一方向弁５１が設置される。
このように、第１窪み部１１ｂと溝部１１ｃとをストッパ１１ａを挟んで設けることで、一方向弁５１は異物溜め３１ｂに対して回転中心側に変位した状態となる。このため、異物溜め３１ｂの異物が一方向弁５１の内部に侵入し難くなる。よって、一方向弁５１の弁開閉機能の低下や故障等を防止することができる。
なお、オイルフィルタを別途設ける等により、作動油中の異物の除去が行われる場合は、必ずしも一方向弁５１を異物溜め３１ｂに対して回転中心側に変位させなくてもよい。

次に、本実施形態では、一方向弁５１の可動部材５１ｂを、駆動側回転部材１０の回転軸Ｘに対して略平行な方向に移動可能に構成する。本構成であれば、弁開閉時期制御装置１００の高速回転により生じる遠心力の方向に対し、一方向弁５１の可動部材５１ｂは略垂直に移動することになる。このため、可動部材５１ｂは遠心力の影響が少ない状態で動作し、一方向弁５１の開閉動作が確実となる。

〔第２実施形態〕
（弁開閉時期制御装置の概略構成）
図６は、本発明の第２実施形態による弁開閉時期制御装置２００の側面断面図である。図７は、図６中のＶＩＩ−ＶＩＩにおける弁開閉時期制御装置２００の正面断面図である。
弁開閉時期制御装置２００の構成は、第１実施形態で説明した弁開閉時期制御装置１００と多くの部分で共通する。但し、第２実施形態では、弁機構５０としての一方向弁５１は、４つの進角室３１のうちの一つの進角室３１のみに設けている。さらに、この一方向弁５１を設けた進角室３１と他の進角室３１とを連絡するバイパス路１５を形成している。
バイパス路１５は、例えば、回転中心から見て駆動側回転部材１０の外周近傍に形成することができる。この場合、加工容易性等の理由から、ハウジング１１およびフロントプレート１３の何れか一方側に両者の接合面に沿って形成することが望ましい。但し、ハウジング１１およびフロントプレート１３の双方に対称に溝を形成し、両者を接合したときに一つのバイパス路１５を形成するようにすることも勿論可能である。

（弁開閉時期制御装置の動作）
本実施形態においても、エンジン始動時に一方向弁５１が機能することで流体圧室３０の外部と進角室３１とが連通し、流体圧室３０の外部に存在する外気が速やかに進角室３１に導入される。本実施形態では、進角室３１の内部に導入された外気がバイパス路１５を通って他の進角室３１の内部に流入し、４つの進角室３１の圧力と流体圧室の外部の圧力とが同レベルになる。これにより、各進角室３１の内部が負圧状態となって従動側回転部材２０を進角室３１の側に留めようとする負圧は発生せず、従動側回転部材２０は自由に回転移動することができる。その結果、従動側回転部材２０は進角側（矢印Ａ方向）に迅速に変位する。

また、本実施形態では、一方向弁５１の数を低減することができる。これにより、弁開閉時期制御装置２００を軽量化することができる。このため、回転時の慣性が小さくなり、位相制御の精度および速度が向上する。
さらに、部品点数が少なくなるため、製造コストも低減することができる。

（一方向弁の好適な設置条件）
この第２実施形態における一方向弁５１を設ける位置は、上記第１実施形態において説明した「一方向弁の好適な設置条件」に加えて、バイパス路１５の全長に対してできるだけ中央近くに位置する進角室３１に設けることが好ましい。例えば、図７のように、流体圧室３０が４つある場合では、バイパス路１５の端部が連絡している進角室３１から数えて、２つ目または３つ目の進角室３１に設ける。
このような配置とすれば、一方向弁５１から最も離れた進角室３１と一方向弁５１との距離を最短にすることができる。これにより、すべての進角室３１に外気が導入される時間が短縮される。その結果、従動側回転部材２０の応答時間や応答性が向上する。

第１実施形態による弁開閉時期制御装置の側面断面図 図１中のＩＩ−ＩＩにおける停止状態にある弁開閉時期制御装置の正面断面図 図１中のＩＩ−ＩＩにおける或る動作状態にある弁開閉時期制御装置の正面断面図 弁開閉時期制御装置の要部正面断面図 図４中のＶ−Ｖにおける弁開閉時期制御装置の要部側面断面図 第２実施形態による弁開閉時期制御装置の側面断面図 図６中のＶＩＩ−ＶＩＩにおける弁開閉時期制御装置の正面断面図

符号の説明

１０ 駆動側回転部材
１５ バイパス路
２０ 従動側回転部材
３０ 流体圧室
３１ 進角室
３２ 遅角室
４０ 相対回転位相調整機構
５０ 弁機構
５１ 一方向弁
５１ｂ 可動部材
Ｃ クランクシャフト

Claims (6)

1. クランクシャフトと同期回転する駆動側回転部材と、
   前記駆動側回転部材に対して同軸状に相対回転可能に配置され、カムシャフトと一体回転する従動側回転部材と、
   前記駆動側回転部材および前記従動側回転部材の間に形成され、進角室および遅角室に仕切られた流体圧室と、
   前記進角室および前記遅角室に対して作動油を給排出し、前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材との相対回転位相を、前記進角室の容積が最大となる最進角位相と最小となる最遅角位相との間で調整可能な相対回転位相調整機構とを備え、
   前記カムシャフトに発生する変動トルクが、前記相対回転位相調整機構によって前記従動側回転部材に与えられるトルクを超えた場合に、前記従動側回転部材が進角することを許容するべく、前記流体圧室の外部と前記進角室とを連通させる弁機構を前記進角室に設けてあるエンジンの弁開閉時期制御装置。
2. クランクシャフトと同期回転する駆動側回転部材と、
   前記駆動側回転部材に対して同軸状に相対回転可能に配置され、カムシャフトと一体回転する従動側回転部材と、
   前記駆動側回転部材および前記従動側回転部材の間に形成され、進角室および遅角室に仕切られた流体圧室と、
   前記進角室および前記遅角室に対して作動油を給排出し、前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材との相対回転位相を、前記進角室の容積が最大となる最進角位相と最小となる最遅角位相との間で調整可能な相対回転位相調整機構とを備え、
   前記流体圧室の外部から前記進角室への連通を許容する弁機構としての一方向弁を前記進角室に設けてあるエンジンの弁開閉時期制御装置。
3. 前記弁機構を通過する媒体が外気である請求項１または２に記載のエンジンの弁開閉時期制御装置。
4. 前記進角室が複数形成されたものにおいて、少なくとも一つの進角室に前記弁機構を設け、当該弁機構を設けた進角室と他の進角室とを連絡するバイパス路を形成してある請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジンの弁開閉時期制御装置。
5. 前記弁機構が前記流体圧室の外部と前記進角室とを連通または遮断する可動部材を備え、当該可動部材を前記駆動側回転部材の回転軸に対して略平行に移動可能に構成してある請求項１〜４の何れか１項に記載のエンジンの弁開閉時期制御装置。
6. 前記弁機構を、前記進角室の回転中心側に変位させて設けてある請求項１〜５の何れか１項に記載のエンジンの弁開閉時期制御装置。

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