JP2009228427A - Valve timing control device of internal combustion engine - Google Patents

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JP2009228427A JP2008070888A JP2008070888A JP2009228427A JP 2009228427 A JP2009228427 A JP 2009228427A JP 2008070888 A JP2008070888 A JP 2008070888A JP 2008070888 A JP2008070888 A JP 2008070888A JP 2009228427 A JP2009228427 A JP 2009228427A
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JP2008070888A
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Masahiko Watanabe
正彦 渡辺
Yoshiyuki Kobayashi
喜幸 小林
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Hitachi Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a valve timing control device capable of assuring favorable startability by stable phase angle holding performance for the restart of an engine. <P>SOLUTION: A current is carried through an electromagnetic coil 20, thereby giving an electromagnetic brake force to the hysteresis ring 18 of a hysteresis brake 17 and changing the relative rotating phase between a timing sprocket 2 and a camshaft 1. On the rear end surface of an annular stator section 22a, a permanent magnet 21 generating magnetic flux (arrowhead) in a direction opposite to that of the magnetic flux of the electromagnetic coil is fixed. During halts of the engine, the brake force is given to the hysteresis ring by the magnetic force of the permanent magnet when no current is passed through the electromagnetic coil to hold the relative rotating phase suitable for start of the engine. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば吸気弁または排気弁の開閉タイミングを可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置の改良技術に関する。   The present invention relates to an improved technique of a valve timing control device for an internal combustion engine that variably controls the opening / closing timing of, for example, an intake valve or an exhaust valve.

従来の内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、本出願人が先に出願した以下の特許文献１に記載されたようなものがある。   As a conventional valve timing control device for an internal combustion engine, there is one as described in the following Patent Document 1 previously filed by the present applicant.

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から回転力が伝達されるタイミングスプロケットと、該タイミングスプロケットに対して所定の角度範囲内で相対回転自在に支持されたカムシャフトと、該カムシャフトに連結されたスリーブと、前記タイミングスプロケットと前記スリーブとの間に設けられ、機関運転状態に応じて前記タイミングスプロケットとカムシャフトの相対回転位相を変更させる位相変更機構とを備えている。   This valve timing control device is connected to a timing sprocket to which rotational force is transmitted from a crankshaft of an engine, a camshaft supported so as to be relatively rotatable with respect to the timing sprocket within a predetermined angle range, and the camshaft. And a phase change mechanism that is provided between the timing sprocket and the sleeve and changes the relative rotational phase of the timing sprocket and the camshaft in accordance with the engine operating state.

この位相変更機構は、前記タイミングスプロケットに形成された径方向ガイド窓と、渦ディスクに形成された渦巻き状ガイド（渦巻き溝）と、基端部が前記スリーブに回転自在に設けられて、先端部が前記径方向ガイド内を径方向移動可能に配置されたリンク部材と、該リンク部材の先端部に設けられて、半球状の先端部が前記渦巻き状ガイドに係合した係合ピンと、機関運転状態に応じて前記渦ディスクにブレーキ力を付与するヒステリシスブレーキとを備えている。   The phase changing mechanism includes a radial guide window formed on the timing sprocket, a spiral guide (spiral groove) formed on the vortex disk, and a base end portion rotatably provided on the sleeve. A link member arranged to be movable in the radial direction in the radial guide, an engagement pin provided at the distal end portion of the link member, and a hemispherical distal end portion engaged with the spiral guide, and engine operation And a hysteresis brake for applying a braking force to the vortex disk according to the state.

そして、ヒステリシスブレーキの電磁コイルに通電することにより、ヒステリシス材を介して前記渦ディスクにブレーキ力を作用させる。これによって、前記係合部が径方向ガイド窓に沿って径方向に移動しつつ渦巻き状ガイド内を摺動して、前記タイミングスプロケットと前記カムシャフトとを所定の角度範囲内で相対的に回転させて、吸気弁の開閉タイミングを機関運転状態に応じて可変制御するようになっている。
特開２００４−１５６５０８号公報 Then, by energizing the electromagnetic coil of the hysteresis brake, a braking force is applied to the vortex disk via the hysteresis material. As a result, the engaging portion slides in the spiral guide while moving in the radial direction along the radial guide window, and the timing sprocket and the camshaft are relatively rotated within a predetermined angular range. Thus, the opening / closing timing of the intake valve is variably controlled according to the engine operating state.
JP 2004-156508 A

しかしながら、前記特許文献１に記載の従来技術にあっては、ヒステリシスブレーキが故障などによって作動不良を起こした状態で機関が停止してしまった場合には、前記タイミングスプロケットとカムシャフトの相対回転位相が、機関始動に適した回転位相からはずれた位置に変更されてしまうおそれがある。この結果、機関の再始動が困難になる可能性がある。   However, in the prior art described in Patent Document 1, when the engine stops in a state where the hysteresis brake has malfunctioned due to a failure or the like, the relative rotational phase of the timing sprocket and the camshaft However, there is a possibility that the position may be changed to a position deviated from the rotation phase suitable for starting the engine. As a result, it may be difficult to restart the engine.

本発明は前記従来の技術的課題を解決するために案出されたもので、請求項１に記載の発明は、クランクシャフトによって回転駆動する駆動回転体と、前記駆動回転体から回転力が伝達される従動回転体と、前記駆動回転体から従動回転体への回転伝達経路に設けられ、前記駆動回転体に対して相対移動を行うことにより、前記駆動回転体と従動回転体との相対回転位相を変更する中間回転体と、コイルに通電することによって前記中間回転体にブレーキ力を作用させる電磁ブレーキと、前記コイルに通電することによって前記中間回転体にブレーキ力を作用させる電磁ブレーキと、前記電磁ブレーキのコイルの磁束の方向と逆方向に磁束が発生し、磁力によって前記中間回転体にブレーキ力を付与する永久磁石と、を備え、前記中間回転体に前記電磁ブレーキのブレーキ力が作用しない状態では、前記駆動回転体と従動回転体との相対回転位相が最遅角位置と最進角位置の中間位置となるように、前記前記永久磁石が中間回転体に磁力を作用させることを特徴としている。   The present invention has been devised in order to solve the conventional technical problem, and the invention according to claim 1 is directed to a drive rotating body that is driven to rotate by a crankshaft, and a rotational force is transmitted from the drive rotating body. The relative rotation between the driven rotator and the driven rotator is provided in a rotation transmission path from the driven rotator to the driven rotator, and is moved relative to the driven rotator. An intermediate rotating body that changes the phase, an electromagnetic brake that applies a braking force to the intermediate rotating body by energizing the coil, an electromagnetic brake that applies a braking force to the intermediate rotating body by energizing the coil, and A permanent magnet that generates a magnetic flux in a direction opposite to the direction of the magnetic flux of the coil of the electromagnetic brake and applies a braking force to the intermediate rotator by a magnetic force, and the intermediate rotator In a state where the braking force of the electromagnetic brake is not applied, the permanent magnet rotates in an intermediate direction so that the relative rotation phase between the driving rotating body and the driven rotating body is an intermediate position between the most retarded angle position and the most advanced angle position. It is characterized by applying a magnetic force to the body.

この発明によれば、例えば前記電磁ブレーキが故障した状態で機関が停止した場合には、前記永久磁石の磁力によるブレーキ力によって中間回転体に最進角側と最遅角側との間の回転位相位置、つまり機関の始動に適した相対回転位相位置に保持される。したがって、イグニッションスイッチをオンして機関を始動した際に、かかる始動性が良好になる。   According to this invention, for example, when the engine is stopped in a state where the electromagnetic brake has failed, the intermediate rotating body rotates between the most advanced angle side and the most retarded angle side by the braking force generated by the magnetic force of the permanent magnet. It is held at the phase position, that is, the relative rotational phase position suitable for starting the engine. Therefore, when the ignition switch is turned on and the engine is started, such startability is improved.

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の実施形態を図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、この実施形態は、内燃機関の吸気側の動弁装置に適用したものであるが、内燃機関の排気側の動弁装置に同様に適用することも可能である。   Although this embodiment is applied to the valve operating device on the intake side of the internal combustion engine, it can be similarly applied to the valve operating device on the exhaust side of the internal combustion engine.

すなわち、前記バルブタイミング制御装置は、図１〜図４に示すように、内燃機関の図外のシリンダヘッドに回転自在に支持された従動回転体であるカムシャフト１と、このカムシャフト１の前端側に必要に応じて相対回動可能に設けられた駆動回転体であるタイミングスプロケット２と、該タイミングスプロケット２の内周側に配置されて、両者１，２の相対回転位相を変更する位相変更機構３とを備えている。   That is, as shown in FIGS. 1 to 4, the valve timing control device includes a camshaft 1 that is a driven rotating body rotatably supported by a cylinder head (not shown) of the internal combustion engine, and a front end of the camshaft 1. The timing sprocket 2 that is a drive rotating body provided on the side so as to be relatively rotatable as required, and a phase change that is disposed on the inner peripheral side of the timing sprocket 2 and changes the relative rotational phase of both 1 and 2 And a mechanism 3.

前記カムシャフト１は、外周に図外の吸気弁を開作動させる一気筒当たり２つのカム１ａ、１ａを有すると共に、先端部に従動軸部材４がカムボルト５によって軸方向から結合され、この従動軸部材４の先端部にスリーブ６が螺着固定されている。   The camshaft 1 has two cams 1a and 1a per cylinder for opening an intake valve (not shown) on the outer periphery, and a driven shaft member 4 is connected from the axial direction by a cam bolt 5 in the axial direction. A sleeve 6 is screwed and fixed to the distal end portion of the member 4.

前記従動軸部材４は、前記カムボルト５が内部の貫通孔を介して挿通する円筒状の軸部４ａと、該軸部４ａのカムシャフト１側の端縁に一体に形成された大径フランジ状の拡径部４ｂとを備えている。また、前記スリーブ６は、前記従動軸部材４の軸部４ａの先端部外周に圧入によって固定されている。   The driven shaft member 4 includes a cylindrical shaft portion 4a through which the cam bolt 5 is inserted through an internal through hole, and a large-diameter flange formed integrally with an end edge of the shaft portion 4a on the camshaft 1 side. The enlarged diameter portion 4b. The sleeve 6 is fixed to the outer periphery of the distal end portion of the shaft portion 4a of the driven shaft member 4 by press fitting.

前記タイミングスプロケット２は、外周に図外のタイミングチェーンを介してクランクシャフトに連係されるリング状の歯車部２ａが外周に一体に形成されていると共に、このリング状の歯車部２ａの内周側にほぼ円板状のプレート部材２ｂを有している。また、このプレート部材２ｂの中央に形成された挿通孔２ｃの内周面が前記従動軸部材４の軸部４ａの外周に回転自在に支持されている。   The timing sprocket 2 has a ring-shaped gear portion 2a that is linked to the crankshaft on the outer periphery via a timing chain (not shown) and is integrally formed on the outer periphery, and an inner peripheral side of the ring-shaped gear portion 2a. Has a substantially disk-shaped plate member 2b. Further, the inner peripheral surface of the insertion hole 2 c formed at the center of the plate member 2 b is rotatably supported on the outer periphery of the shaft portion 4 a of the driven shaft member 4.

また、前記プレート部材２ｂには、対面する平行な側壁を有する径方向ガイドである２つ径方向窓孔７，７がタイミングスプロケット２のほぼ直径方向に沿うように貫通形成されていると共に、この２つの径方向窓孔７、７の間に、２つの可動操作部材であるリンク部材８，８の各基端部８ａ、８ａが周方向へ移動可能に係入保持される２つのガイド孔２ｄ、２ｄが貫通形成されている。   The plate member 2b is formed with two radial window holes 7 and 7 which are radial guides having parallel side walls facing each other so as to extend substantially along the radial direction of the timing sprocket 2. Two guide holes 2d between the two radial window holes 7 and 7 in which the base end portions 8a and 8a of the link members 8 and 8 which are two movable operation members are engaged and held so as to be movable in the circumferential direction. 2d is formed through.

前記ガイド孔２ｄ、２ｄは、前記挿通孔２ｃの外周部に円周方向に沿って円弧状に形成されて、その軸方向の長さが前記各基端部８ａ、８ａが移動する範囲内（カムシャフト１とタイミングスプロケット２の相対回動範囲内）の大きさに設定されている。   The guide holes 2d and 2d are formed in an arc shape along the circumferential direction in the outer peripheral portion of the insertion hole 2c, and the axial length thereof is within a range in which the base end portions 8a and 8a move ( The size of the camshaft 1 and the timing sprocket 2 is set within a range of relative rotation.

前記各リンク部材８は、それぞれがほぼ円弧状に折曲形成されて、一端側の前記各基端部８ａが円筒状に形成されている一方、他端側の各先端部８ｂ、８ｂも円筒状に形成されて、それぞれがプレート部材２ｂ方向に突設されている。また、前記従動軸部材４の拡径部４ｂのカムシャフト１側の端部内周側に２つのレバー突起が一体に突設され、この各レバー突起の内部にそれぞれ貫通形成された各保持孔に各ピン９、９の一端部が圧入固定されていると共に、該ピン９，９の他端部に前記各リンク部材８、８の各基端部８ａ、８ａが回転自在に連結されている。   Each of the link members 8 is bent in a substantially arc shape, and the base end portion 8a on one end side is formed in a cylindrical shape, while the tip end portions 8b and 8b on the other end side are also cylindrical. Each is formed in the shape of a plate member 2b. Two lever projections are integrally provided on the inner peripheral side of the camshaft 1 end of the enlarged diameter portion 4b of the driven shaft member 4, and each of the holding holes respectively formed through the lever projections. One end of each pin 9, 9 is press-fitted and fixed, and the base end 8a, 8a of each link member 8, 8 is rotatably connected to the other end of the pin 9, 9.

また、各リンク部材８、８は、先端部８ｂ、８ｂが前記各径方向窓孔７，７に係入していると共に、この先端部８ｂ、８ｂには、軸方向前方側に開口する収容穴１０が形成され、この収容穴１０に、前記各径方向窓孔７，７を介して、後述する渦ディスク１３の渦巻き溝１５に係合する球面状の先端部を有する係合ピン１１と、この係合ピン１１を前方側（渦巻き溝１５側）に付勢するコイルばね１２とが収容されている。   The link members 8 and 8 have front end portions 8b and 8b engaged with the radial window holes 7 and 7, respectively. The front end portions 8b and 8b are accommodated to be opened forward in the axial direction. A hole 10 is formed, and an engagement pin 11 having a spherical tip portion that engages with a spiral groove 15 of a vortex disk 13 to be described later via the radial window holes 7, 7, and the receiving hole 10. A coil spring 12 that urges the engaging pin 11 forward (spiral groove 15 side) is accommodated.

そして、各リンク部材８は、各先端部８ｂが対応する各径方向窓孔７に係入した状態において、各基端部８ａ、８ａが前記各ピン９、９を介して前記従動軸部材４に連結されているため、各リンク部材８の先端部８ｂ側が、外力を受けて各径方向窓孔７に沿って変位すると、タイミングスプロケット２と従動軸部材４とは、各リンク部材８の基端部８ａが各ガイド孔２ｄに沿って移動して、各先端部８ｂの変位に応じた方向及び角度だけ相対回動する。   And each link member 8 has each base end part 8a, 8a via the said pins 9, 9 in the state which each front-end | tip part 8b was engaged in each radial window hole 7 to which it respond | corresponds. Therefore, when the distal end 8b side of each link member 8 receives an external force and is displaced along each radial window hole 7, the timing sprocket 2 and the driven shaft member 4 are connected to the base of each link member 8. The end portion 8a moves along each guide hole 2d and relatively rotates by a direction and an angle corresponding to the displacement of each tip portion 8b.

一方、前記プレート部材２ｂの前方側に対向配置された中間回転体である円板状の渦ディスク１３が前記軸部４ａの外周に回転自在に支持されている。この渦ディスク１３は、軸部４ａの外周面に摺動自在に支持された内周部１３ａと、該内周部１３ａの外周側に有するディスク部１３ｂとから構成され、このディスク部１３ｂのカムシャフト１側の後面に、渦巻き状ガイドである断面半円状の２条の渦巻き溝１５が形成されている。この各渦巻き溝１５には、前記各リンク部材８の各係合ピン１１の先端部が摺動自在に係合案内されている。   On the other hand, a disc-shaped vortex disk 13 which is an intermediate rotating body arranged to face the front side of the plate member 2b is rotatably supported on the outer periphery of the shaft portion 4a. The vortex disk 13 includes an inner peripheral part 13a that is slidably supported on the outer peripheral surface of the shaft part 4a, and a disk part 13b that is provided on the outer peripheral side of the inner peripheral part 13a. Two spiral grooves 15 having a semicircular cross section, which are spiral guides, are formed on the rear surface of the shaft 1 side. In each spiral groove 15, the distal end portion of each engagement pin 11 of each link member 8 is slidably engaged and guided.

前記各渦巻き溝１５は、互いに分離されて、タイミングスプロケット２の回転方向に沿って次第に縮径するように形成されていると共に、最外周側の先端溝部１５ａが所定の角度をもって内方へ屈曲（偏曲）形成されており、該先端溝部１５ａは、その長手方向のほぼ中央位置から先端側がさらに内方へ小さな角度で内方に屈曲形成されている。   The spiral grooves 15 are separated from each other and formed so as to be gradually reduced in diameter along the rotational direction of the timing sprocket 2, and the outermost end groove 15a is bent inward at a predetermined angle ( The tip groove portion 15a is bent inwardly at a small angle inward from the substantially central position in the longitudinal direction to the inside of the tip groove portion 15a.

すなわち、この各渦巻き溝１５は、それぞれの先端溝部１５ａ以外の一般部位１５ｂは渦（位相）の変化率が一定に形成されているが、先端溝部１５ａは、渦の変化率が前記内方へ屈曲した偏曲部から先端に向かって一般部位１５ｂに比較して小さく形成されて渦ディスク１３の接線方向に沿ってほぼ直線状に形成されており、この先端溝部１５ａの長さが比較的長く設定されている。また、この先端溝部１５ａは、長手方向のほぼ中央部位（屈曲部）から先端部位がさらに極小さな角度で内方に屈曲形成されている。   That is, each spiral groove 15 has a constant rate of change of vortex (phase) in the general portion 15b other than the tip groove portion 15a, but the tip groove portion 15a has a vortex change rate inward. It is formed smaller than the general portion 15b from the bent portion toward the tip, and is formed substantially linearly along the tangential direction of the vortex disk 13, and the length of the tip groove portion 15a is relatively long. Is set. Further, the tip groove portion 15a is formed such that the tip portion is bent inward at an extremely small angle from the substantially central portion (bent portion) in the longitudinal direction.

そして、各係合ピン１１が渦巻き溝１５に係合した状態において、渦ディスク１３がタイミングスプロケット２に対して遅れ方向に相対回動すると、各リンク部材８の先端部８ｂは、各径方向窓孔７に案内されつつ渦巻き溝１５の渦巻き形状に誘導されて半径方向内側（進角側）に移動し、逆に、渦ディスク１３が進み方向に相対変位すると、半径方向外側に移動して、係合ピン１１が前記渦巻き溝１５の偏曲部に位置した状態で最遅角側に制御される。   When the engagement pin 11 is engaged with the spiral groove 15 and the vortex disk 13 rotates relative to the timing sprocket 2 in the delay direction, the distal end portion 8b of each link member 8 is moved to each radial window. While being guided by the hole 7, it is guided to the spiral shape of the spiral groove 15 and moves radially inward (advance angle side). Conversely, when the vortex disk 13 is relatively displaced in the advance direction, it moves radially outward, The engagement pin 11 is controlled to the most retarded angle side in a state where the engagement pin 11 is located at the bent portion of the spiral groove 15.

さらに、前記係合ピン１１が前記渦巻き溝１５の先端溝部１５ａ域に位置すると、機関の始動に適した僅かに進角側の位置となるように制御されるようになっている。   Further, when the engagement pin 11 is positioned in the tip groove portion 15a region of the spiral groove 15, the engagement pin 11 is controlled to be a slightly advanced position suitable for starting the engine.

前記渦ディスク１３は、カムシャフト１に対する相対的な回動操作力が入力されると、その操作力が各渦巻き溝１５と各係合ピン１１の先端部を通してリンク部材８の先端部８ｂを各径方向窓孔７内で径方向に変位させ、このとき各リンク部材８の作用によってタイミングスプロケット２と従動軸部材４(カムシャフト１)に相対的な回動力を伝達する。   When the relative rotating operation force with respect to the camshaft 1 is input to the vortex disk 13, the operation force passes through the spiral grooves 15 and the distal ends of the engagement pins 11 to the distal ends 8 b of the link members 8. Displacement is made in the radial direction in the radial window hole 7, and at this time, the relative rotational force is transmitted to the timing sprocket 2 and the driven shaft member 4 (camshaft 1) by the action of each link member 8.

前記回動操作力を付与する機構は、図１〜図４に示すように、渦ディスク１３を、前記スリーブ６を介してタイミングスプロケット２の回転方向(進角側)に付勢する付与手段及び作動補助機構であるトーションスプリング１６と、渦ディスク１３をタイミングスプロケット２の回転方向と逆方向(遅角側)に制動付勢する電磁機構であるヒステリシスブレーキ１７と、該ヒステリシスブレーキ１７の制動力を機関運転状態に応じて制御する図外の電子コントローラとを備え、機関の運転状態に応じてヒステリシスブレーキ１７の制動力を適宜制御することにより、渦ディスク１３をタイミングスプロケット２に対して相対回動させ、あるいは両者の回動位置を維持するようになっている。   As shown in FIGS. 1 to 4, the mechanism for applying the rotating operation force includes an applying means for urging the vortex disk 13 in the rotational direction (advance side) of the timing sprocket 2 via the sleeve 6. A torsion spring 16 that is an operation assisting mechanism, a hysteresis brake 17 that is an electromagnetic mechanism that biases the vortex disk 13 in a direction opposite to the rotation direction of the timing sprocket 2 (retarded side), and the braking force of the hysteresis brake 17 An electronic controller (not shown) that is controlled according to the engine operating state, and the vortex disk 13 is rotated relative to the timing sprocket 2 by appropriately controlling the braking force of the hysteresis brake 17 according to the engine operating state. Or the rotational position of both of them is maintained.

前記トーションスプリング１６は、前記スリーブ６の外周側に配置され、その一端部１６ａがスリーブ６の先端部に形成された係止孔に径方向から挿通係止されている一方、他端部１６ｂが前記内周部１３ａの内部軸方向に形成された係止孔に挿通係止されて、機関停止後に前記渦ディスク１３を始動用の回転位相方向へ回転付勢するようになっている。   The torsion spring 16 is disposed on the outer peripheral side of the sleeve 6, and one end portion 16 a is inserted and locked in a locking hole formed in the distal end portion of the sleeve 6 from the radial direction, while the other end portion 16 b is fixed. The vortex disk 13 is urged to rotate in the rotational phase direction for starting after the engine is stopped by being inserted and locked in a locking hole formed in the inner axial direction of the inner peripheral portion 13a.

一方、前記ヒステリシスブレーキ１７は、渦ディスク１３の外周側前端部に固定された非磁性材の環状プレート１４と、該環状プレート１４の前端面に固定されたヒステリシスリング１８と、該ヒステリシスリング１８の前端部に配置された円環状のコイルヨーク１９と、該コイルヨーク１９の内部に収容配置されて、該各コイルヨーク１９に磁気を誘導する電磁コイル２０と、前記コイルヨーク１９の後述する環状ステータ部２２ａの後端面に固定されて、前記環状プレート１４に対向して配置された永久磁石２１と、を備えている。   On the other hand, the hysteresis brake 17 includes an annular plate 14 made of a non-magnetic material fixed to the front end of the vortex disk 13, a hysteresis ring 18 fixed to the front end surface of the annular plate 14, and the hysteresis ring 18. An annular coil yoke 19 disposed at the front end, an electromagnetic coil 20 housed and disposed in the coil yoke 19 to induce magnetism in each coil yoke 19, and an annular stator described later of the coil yoke 19 And a permanent magnet 21 fixed to the rear end surface of the portion 22a and disposed to face the annular plate 14.

前記環状プレート１４は、オーステナイト系ステンレス材によって所定幅の円環状に形成されて、前記渦ディスク１３の外周側前端面に溶接によって固定され、その外径が前記渦ディスク１３の外径よりも大きく設定されている。   The annular plate 14 is formed in an annular shape with a predetermined width by an austenitic stainless material, and is fixed to the front end surface of the outer peripheral side of the vortex disk 13 by welding, and the outer diameter thereof is larger than the outer diameter of the vortex disk 13. Is set.

前記ヒステリシスリング１８は、図１に示すように、その径方向の幅が前記環状プレート１４の幅よりも十分に小さく設定された小さな円筒状に形成されて、前記環状プレート１４の前端面の径方向の外周側に溶接によって固定されていると共に、前記外部の磁界の変化に対して位相遅れをもって磁束が変化する特性をもつヒステリシス材（半硬質材）によって形成されている。また、このヒステリシスリング１８は、先端部が後述するアウターステータ２３と環状ステータ部２２ａとの間に形成された環状溝である環状隙間Ｃ内に挿入配置されている。   As shown in FIG. 1, the hysteresis ring 18 is formed in a small cylindrical shape whose radial width is set to be sufficiently smaller than the width of the annular plate 14, and the diameter of the front end face of the annular plate 14. It is fixed by welding on the outer peripheral side in the direction, and is formed of a hysteresis material (semi-hard material) having a characteristic that the magnetic flux changes with a phase lag with respect to the change in the external magnetic field. Further, the hysteresis ring 18 is inserted and disposed in an annular gap C, which is an annular groove formed between an outer stator 23 and an annular stator portion 22a, which will be described later.

前記コイルヨーク１９は、内周側のインナーステータ２２と、外周側のアウターステータ２３と、該両ステータ２２，２３の前端開口を閉塞する形で一体に設けられた環状ヨーク部２４と、から構成されて、これらの内部に前記電磁コイル２０を取り囲むように全体がほぼ断面コ字形状に形成されている。   The coil yoke 19 includes an inner stator 22 on the inner periphery, an outer stator 23 on the outer periphery, and an annular yoke portion 24 that is integrally provided so as to close the front end openings of the stators 22 and 23. As a result, the whole is formed in a substantially U-shaped cross-section so as to surround the electromagnetic coil 20 inside these.

前記インナーステータ２２は、外周側に圧入などによって一体的に固定された環状ステータ部２２ａを有すると共に、内周部１３ａに環状突起２２ｂを介してボールベアリング２５が設けられており、このボールベアリング２５によって渦ディスク１３がインナーステータ２２に回転自在に支持されている。   The inner stator 22 has an annular stator portion 22a integrally fixed to the outer peripheral side by press-fitting or the like, and a ball bearing 25 is provided on the inner peripheral portion 13a via an annular protrusion 22b. Thus, the vortex disk 13 is rotatably supported by the inner stator 22.

また、前記インナーステータ２２(環状ステータ部２２ａ)とアウターステータ２３は、図５に示すように、内外周側に一定の所定幅の前記環状隙間Ｃを介して径方向から対向する凸状のＳ極となるインナー極歯２６と、Ｎ極となるアウター極歯２７がそれぞれ円周方向へ等間隔で複数設けられている。前記対向するインナー極歯２６とアウター極歯２７は、それぞれ円周方向へ交互に配置されて、対向する前記内外周面相互の近接する極歯２６，２７がすべて円周方向にずれている。   Further, as shown in FIG. 5, the inner stator 22 (annular stator portion 22a) and the outer stator 23 are convex S facing each other in the radial direction through the annular gap C having a predetermined width on the inner and outer peripheral sides. A plurality of inner pole teeth 26 serving as poles and outer pole teeth 27 serving as N poles are provided at equal intervals in the circumferential direction. The opposed inner pole teeth 26 and outer pole teeth 27 are alternately arranged in the circumferential direction, and the pole teeth 26, 27 adjacent to each other between the opposed inner and outer peripheral surfaces are shifted in the circumferential direction.

したがって、各極歯２６，２７の両対向面の近接する各極歯２６，２７間には、基本的に電磁コイル２０の励磁によってヒステリシスリング１８内を通る円周方向に傾きをもった磁界が発生する。   Therefore, a magnetic field having an inclination in the circumferential direction that basically passes through the hysteresis ring 18 by excitation of the electromagnetic coil 20 is between the adjacent pole teeth 26 and 27 on both opposing surfaces of the pole teeth 26 and 27. appear.

また、極歯２６，２７の各対向面と前記ヒステリシスリング１８の内外周面とは、エアーギャップをもって非接触状態で径方向から対向しており、このエアーギャップは、大きな磁力を確保するために微小隙間に設定されている。   Further, the opposing surfaces of the pole teeth 26 and 27 and the inner and outer peripheral surfaces of the hysteresis ring 18 are opposed to each other in the radial direction in a non-contact state with an air gap, and this air gap is used to secure a large magnetic force. It is set to a minute gap.

前記環状ヨーク２４は、円周方向の所定位置に前記電磁コイル２０のハーネス２０ａを貫通させて前記コントローラに案内する図外の貫通孔が穿設されている。   The annular yoke 24 has a through hole (not shown) that penetrates the harness 20a of the electromagnetic coil 20 and guides it to the controller at a predetermined position in the circumferential direction.

前記電磁コイル２０は、前記ハーネス２０ａを介して電子コントローラから通電されると、コイルヨーク１９を介して磁界が発生し、この磁力によってヒステリシスリング１８にブレーキトルクを発生させるようになっている。すなわち、前記電磁コイル２０への通電によってヒステリシスリング１８が各極歯２６，２７間の磁界内を変位するときに、ヒステリシスリング１８の内部の磁束の向きと磁界の向きのずれによって制動力を発生するものであるが、その制動力は、ヒステリシスリング１８の回転速度（前記対向内外周面とヒステリシスリング１８の相対速度）に関係なく、磁界の強さ、すなわち、電磁コイル２０の励磁電流の大きさに略比例した一定の値となる。   When the electromagnetic coil 20 is energized from the electronic controller via the harness 20a, a magnetic field is generated via the coil yoke 19, and a brake torque is generated in the hysteresis ring 18 by this magnetic force. That is, when the hysteresis ring 18 is displaced in the magnetic field between the pole teeth 26 and 27 by energization of the electromagnetic coil 20, a braking force is generated by the deviation of the direction of the magnetic flux inside the hysteresis ring 18 and the direction of the magnetic field. However, the braking force is independent of the rotational speed of the hysteresis ring 18 (relative speed between the opposed inner and outer peripheral surfaces and the hysteresis ring 18), that is, the magnitude of the magnetic field, that is, the magnitude of the excitation current of the electromagnetic coil 20. It becomes a constant value approximately proportional to the height.

そして、前記電磁コイル２０の前記磁界(磁力線)の方向は、図２の白抜き矢印に示すように、アウターステータ２３からアウター極歯２７を介してヒステリシスリング１８を通ってインナー極歯２６からインナーステータ２２側へ流れ、さらに環状ヨーク２４を経由してアウターステータ２３に循環して、ヒステリシスリング１８にブレーキトルクとして作用するように構成されている。   The direction of the magnetic field (lines of magnetic force) of the electromagnetic coil 20 is set from the outer stator 23 to the inner pole teeth 26 through the hysteresis ring 18 through the outer pole teeth 27, as indicated by the white arrows in FIG. It flows to the stator 22 side, further circulates through the annular yoke 24 to the outer stator 23, and acts on the hysteresis ring 18 as a brake torque.

前記永久磁石２１は、図１、図２及び図６にも示すように、ほぼ円環状に形成されて、前記環状ステータ部２２ａの後端面に円環状に形成された嵌合溝内に嵌合固定されていると共に、前記環状隙間Ｃの内周形状に沿って配置されている。   As shown in FIGS. 1, 2 and 6, the permanent magnet 21 is formed in a substantially annular shape and is fitted in a fitting groove formed in an annular shape on the rear end surface of the annular stator portion 22a. While being fixed, it is arranged along the inner peripheral shape of the annular gap C.

この永久磁石２１の磁極は、前端の環状ステータ部２２ａ側がＮ極に、後端の環状プレート１４側がＳ極に設定されて、前記電磁コイル２０への非通電時には、磁束が図１の黒矢印に示すように、前記Ｎ極から環状ステータ部２２ａ内を通ってヒステリシスリング１８を経由してアウターステータ２３を通ってＳ極に循環するようになっており、これによってヒステリシスリング１８にブレーキトルク(位置保持トルク)として作用するようになっている。   The magnetic poles of the permanent magnet 21 are set such that the front end of the annular stator portion 22a side is set to the N pole, and the rear end annular plate 14 side is set to the S pole. As shown in FIG. 4, the N pole passes through the annular stator portion 22a, passes through the hysteresis ring 18, passes through the outer stator 23, and circulates to the S pole. (Position holding torque).

一方、前記電磁コイル２０に通電されると、永久磁石２１の磁束は、図２の黒矢印に示すように、電磁コイル２０に発生する磁束(白抜き矢印)に阻害されて、該電磁コイル２０の磁束よりも外側を流れてヒステリシスリング１８を経由せずに環状プレート１４側を経由する。したがって、この時点では、永久磁石２１の磁束はヒステリシスリング１８にブレーキトルクとして殆ど作用しないようになっている。   On the other hand, when the electromagnetic coil 20 is energized, the magnetic flux of the permanent magnet 21 is obstructed by the magnetic flux (white arrow) generated in the electromagnetic coil 20 as shown by the black arrow in FIG. It flows outside the magnetic flux and passes through the annular plate 14 side without passing through the hysteresis ring 18. Therefore, at this time, the magnetic flux of the permanent magnet 21 hardly acts as a brake torque on the hysteresis ring 18.

前記コントローラは、機関の回転数を検出するクランク角センサや機関の吸入空気量から負荷を検出エアーフローメーター、スロットルバルブ開度及び機関水温センサなどの各種のセンサ類からの検出信号に基づいて現在の機関運転状態を検出して、機関運転状態に応じて電磁コイル２０に制御電流を出力している。   The controller detects a load from a crank angle sensor for detecting the engine speed and an intake air amount of the engine, and based on detection signals from various sensors such as an air flow meter, a throttle valve opening degree, and an engine water temperature sensor. The engine operating state is detected, and a control current is output to the electromagnetic coil 20 in accordance with the engine operating state.

なお、前記位相変更機構３は、前記タイミングスプロケット２の径方向窓孔７、リンク部材８、係合ピン１１、レバー突起、渦ディスク１３、渦巻き溝１５及び前記ヒステリシスブレーキ１７によって構成されている。   The phase changing mechanism 3 includes a radial window hole 7 of the timing sprocket 2, a link member 8, an engagement pin 11, a lever protrusion, a vortex disk 13, a spiral groove 15, and the hysteresis brake 17.

さらに、本実施例では、前記位相変更機構３に冷却オイルを供給する冷却装置(オイル供給手段)が設けられている。   Furthermore, in this embodiment, a cooling device (oil supply means) for supplying cooling oil to the phase changing mechanism 3 is provided.

前記冷却装置は、図１に示すように、カムシャフト１とカムボルト５との間に形成された環状通路３４と、前記従動軸部材４の軸部４ａの内周側から拡径部４ｂ内に傾斜状に穿設されて、上流端が前記環状通路３４と連通するオイル供給通路３５と、該オイル供給通路３５を通流する冷却用オイルの流量をオイルの温度に応じて制御する流量制御弁３６とから構成されている。   As shown in FIG. 1, the cooling device includes an annular passage 34 formed between the camshaft 1 and the cam bolt 5, and an inner diameter side of the shaft portion 4a of the driven shaft member 4 into the enlarged diameter portion 4b. An oil supply passage 35 having an upstream end communicating with the annular passage 34 and a flow rate control valve for controlling the flow rate of the cooling oil flowing through the oil supply passage 35 in accordance with the temperature of the oil. 36.

前記環状通路３４は、図外のオイルポンプから吐出された潤滑油を機関の各摺動部に供給するメインオイルギャラリーと連通しており、前記オイルポンプから吐出されたオイルの一部が導入されるようになっている。   The annular passage 34 communicates with a main oil gallery that supplies lubricating oil discharged from an oil pump (not shown) to each sliding portion of the engine, and a part of the oil discharged from the oil pump is introduced. It has become so.

前記オイル供給通路３５は、下流端が前記流量制御弁３６のバルブ孔３７を介して位相変更機構３の内部に連通している。   The oil supply passage 35 has a downstream end communicating with the inside of the phase changing mechanism 3 through a valve hole 37 of the flow control valve 36.

前記流量制御弁３６は、前記拡径部４ｂの内部軸方向に貫通形成されて、前記オイル供給通路３５の下流端と連通する前記バルブ孔３７と、該バルブ孔３７の内部に摺動自在(進退自在)に設けられた弁体３８と、供給されたオイルの温度を含む雰囲気温度によって撓み変形して前記弁体３８をバルブ孔３７内で進退動させる感温部材３９と、から主として構成されている。   The flow rate control valve 36 is formed so as to penetrate in the inner axial direction of the enlarged diameter portion 4b, and is slidable in the valve hole 37 and the valve hole 37 communicating with the downstream end of the oil supply passage 35 ( And a temperature sensing member 39 that is bent and deformed by the ambient temperature including the temperature of the supplied oil to move the valve body 38 forward and backward in the valve hole 37. ing.

前記バルブ孔３７は、前記拡径部４ｂの内周側に形成されて、内径がほぼ均一な円柱状に形成されており、内側の一端開口が前記拡径部４ｂと前記プレート部材２ｂとの間の空間部３３に臨んでいると共に、軸方向のほぼ中央位置に前記オイル供給通路３５の下流端が開口形成されている。   The valve hole 37 is formed on the inner peripheral side of the enlarged diameter portion 4b and is formed in a columnar shape having a substantially uniform inner diameter, and an inner end opening is formed between the enlarged diameter portion 4b and the plate member 2b. The downstream end of the oil supply passage 35 is formed at a substantially central position in the axial direction.

前記弁体３８は、ほぼ段差径状の円柱状に形成され、ほぼ中央に有する小径な軸部と、該軸部の後端側に一体に形成されて、外周面が前記バルブ孔３７の内周面に摺接する円形状のランド部と、軸部の前端側に一体に形成されて、外周面がバルブ孔３７の内周面に摺接するほぼ円柱状の弁部３８ａと、該弁部３８ａの前端部に一体に形成された係止部と、を備えている。   The valve body 38 is formed in a columnar shape having a substantially stepped diameter, and is formed integrally with a small-diameter shaft portion substantially at the center and a rear end side of the shaft portion, and an outer peripheral surface is an inner surface of the valve hole 37. A circular land portion slidably in contact with the peripheral surface, a substantially cylindrical valve portion 38a formed integrally with the front end side of the shaft portion and having an outer peripheral surface slidably in contact with the inner peripheral surface of the valve hole 37, and the valve portion 38a And a locking portion formed integrally with the front end of the.

前記軸部は、その外周面とバルブ孔３７の内周面との間に円環状のオイル導入室４０を形成し、該オイル導入室４０に前記オイル供給通路３５の下流端が常時臨んでいる。また、前記オイル供給通路３５の前記バルブ孔３７を挟んだ対向位置には、前記オイル導入室４０内に導入されたオイルの余剰分を外部に排出する排出通路４１が形成されている。この排出通路４１は、その断面積が前記オイル供給通路３５の断面積よりも十分に小さく形成されていると共に、低油温時に拡径部４ｂなどを介してオイルの温度が感温部材３９に伝達される程度の大きさに設定されている。   The shaft portion forms an annular oil introduction chamber 40 between the outer peripheral surface thereof and the inner peripheral surface of the valve hole 37, and the downstream end of the oil supply passage 35 always faces the oil introduction chamber 40. . A discharge passage 41 is formed at a position opposite to the oil supply passage 35 across the valve hole 37 to discharge excess oil introduced into the oil introduction chamber 40 to the outside. The discharge passage 41 has a cross-sectional area that is sufficiently smaller than the cross-sectional area of the oil supply passage 35, and the temperature of the oil reaches the temperature-sensitive member 39 through the enlarged diameter portion 4 b and the like when the oil temperature is low. It is set to a size that can be transmitted.

前記ランド部と弁部３８ａの対向する内端面が前記オイル導入室４０に導入されたオイルの受圧面として構成されており、これらの各受圧面積は投影面積では同一になっている。また、ランド部と弁部３８ａの各外径は、前記バルブ孔３７の内周面の内径よりも若干小さく設定されて、それぞれの間に良好な摺動性を確保するために微小クリアランスが形成されているが、この微小クリアランスは、互いの内外周面間に油膜を形成する程度の大きさに設定されている。   The opposed inner end surfaces of the land portion and the valve portion 38a are configured as pressure receiving surfaces for oil introduced into the oil introduction chamber 40, and these pressure receiving areas are the same in projected area. Further, the outer diameters of the land portion and the valve portion 38a are set slightly smaller than the inner diameter of the inner peripheral surface of the valve hole 37, and a minute clearance is formed between them to ensure good slidability. However, the minute clearance is set to such a size that an oil film is formed between the inner and outer peripheral surfaces of each other.

また、前記オイル導入室４０は、その断面積が前記オイル供給通路３５と排出通路４１及び後述する両制御通路溝のそれぞれの断面積の総和よりも大きく設定されている。   The oil introduction chamber 40 is set to have a cross-sectional area larger than the sum of the cross-sectional areas of the oil supply passage 35, the discharge passage 41, and both control passage grooves described later.

前記弁部３８ａは、外周面の円周方向ほぼ１８０°の位置に受圧面側から段階的に上方へ傾斜した制御通路溝３８ｂが形成されている。この制御通路溝３８ｂは、受圧面側に形成された最も低い平坦面と、ここから前方斜め上方向へ傾斜状に形成された傾斜面と、該傾斜面の先端側に形成されて僅かに傾斜状に形成された先端面とから構成されている。   The valve portion 38a is formed with a control passage groove 38b that is inclined upward in a stepwise manner from the pressure receiving surface side at a position of approximately 180 ° in the circumferential direction of the outer peripheral surface. The control passage groove 38b is formed at the pressure receiving surface side, the lowest flat surface, the inclined surface formed in a slanting direction from the front to the upper side, and the slightly inclined surface formed on the leading end side of the inclined surface. It is comprised from the front end surface formed in the shape.

前記感温部材３９は、バイメタルなど薄肉な長方形状の金属板材を４枚重ねによって構成され、外周が円弧状に形成された基端部にボルト挿通孔が形成されていると共に、矩形状の先端部に前記係止部にほぼＵ字形状の係止溝を介して挟み込むように係止する二股状の係止片が形成されている。前記基端部は、ボルト挿通孔に挿通されたボルト３９ａによってワッシャを介して拡径部４ｂに締結固定されている。   The temperature-sensitive member 39 is formed by stacking four thin rectangular metal plates such as bimetal, a bolt insertion hole is formed in a base end portion whose outer periphery is formed in an arc shape, and a rectangular tip end A bifurcated locking piece is formed on the portion so as to be locked so as to be sandwiched by the locking portion via a substantially U-shaped locking groove. The base end portion is fastened and fixed to the enlarged diameter portion 4b through a washer by a bolt 39a inserted through the bolt insertion hole.

前記空間部３３に供給されたオイルは、前記リンク部材８の基端部８ａなどの周囲を通って前記プレート部材２ｂとディスク部１３ｂとの間に供給され、さらにここから前記ディスク部１３ｂに穿設された油孔４２を通ってボールベアリング２５や永久磁石２１、ヒステリシスリング１８及び各極歯２６，２７間などに供給されるようになっている。   The oil supplied to the space portion 33 is supplied between the plate member 2b and the disc portion 13b through the periphery of the base end portion 8a of the link member 8, and further penetrates the disc portion 13b from here. The oil is supplied to the ball bearing 25, the permanent magnet 21, the hysteresis ring 18, and the pole teeth 26 and 27 through the oil hole 42 provided.

以下、この実施例の作用について説明する。まず、機関停止時には、電子コントローラから電磁コイル２０への通電が停止されて、トーションスプリング１６のばね力によって渦ディスク１３がタイミングスプロケット２に対して機関回転方向へ最大に回転する。これにより、係合ピン１１は、球状先端部が渦巻き溝１５の先端溝部１５ａの先端縁に当接位置して、クランクシャフトとカムシャフト１の相対回転位相（吸気弁の開閉タイミング）は始動に最適な僅かに進角側寄りの位置に保持されている。   The operation of this embodiment will be described below. First, when the engine is stopped, energization from the electronic controller to the electromagnetic coil 20 is stopped, and the vortex disk 13 is rotated to the maximum in the engine rotation direction with respect to the timing sprocket 2 by the spring force of the torsion spring 16. As a result, the engagement pin 11 has its spherical tip positioned in contact with the tip edge of the tip groove 15a of the spiral groove 15, and the relative rotation phase between the crankshaft and the camshaft 1 (the intake valve opening and closing timing) is started. It is held at the optimum slightly advanced position.

また、この機関停止時には、図１に示すように、前記永久磁石２１の磁界がヒステリシスリング１８に作用して、該ヒステリシスリング１８にブレーキ力を付与し、前述した渦ディスク１３のタイミングスプロケット２の回転方向の最大回転位置、つまり、最遅角位置と最進角位置の間の相対回転位相で保持力を発揮する。したがって、吸気弁の開閉タイミングが始動に最適な僅かに進角側寄りの位置に安定かつ確実に保持することができる。   When the engine is stopped, as shown in FIG. 1, the magnetic field of the permanent magnet 21 acts on the hysteresis ring 18 to apply a braking force to the hysteresis ring 18, and the timing sprocket 2 of the vortex disk 13 described above is applied. The holding force is exhibited at the maximum rotation position in the rotation direction, that is, at the relative rotation phase between the most retarded angle position and the most advanced angle position. Therefore, the opening / closing timing of the intake valve can be stably and reliably held at a position slightly closer to the advance side that is optimal for starting.

機関始動後に、機関がアイドル運転などの低回転域に移行しようとすると、前記コントローラから電磁コイル２０に通電されて、この励磁による磁力によって、ヒステリシスリング１８に大きなブレーキトルクが発生して、トーションスプリング１６のばね力に抗するブレーキトルクが渦ディスク１３に付与される。   When the engine tries to shift to a low rotation range such as idle operation after the engine is started, the electromagnetic coil 20 is energized from the controller, and a large brake torque is generated in the hysteresis ring 18 by the magnetic force due to this excitation, and the torsion spring Brake torque against 16 spring force is applied to the vortex disk 13.

なお、このとき、前記永久磁石２１の磁力は、図２に示すように、ヒステリシスリング１８に作用しないことから、電磁コイル２０の磁力のみによってヒステリシスリング１８にブレーキトルクが作用することになる。   At this time, since the magnetic force of the permanent magnet 21 does not act on the hysteresis ring 18 as shown in FIG. 2, the brake torque acts on the hysteresis ring 18 only by the magnetic force of the electromagnetic coil 20.

したがって、前記係合ピン１１は、渦巻き溝１５の先端１５ａから速やかに脱出して偏曲部側に速やかに移動する。これにより、渦ディスク１３が、タイミングスプロケット２の回転方向に対して僅かに逆方向に回転する。これによってリンク部材８の先端の係合ピン１１が、各渦巻き溝１５に誘導されてリンク部材８の先端部８ｂが径方向窓孔７に沿って外側に揺動し、リンク部材８の作用によってタイミングスプロケット２と従動軸部材４の回転位相角が最遅角側に変更される。   Therefore, the engagement pin 11 quickly escapes from the tip 15a of the spiral groove 15 and moves quickly to the bent portion side. As a result, the vortex disk 13 rotates slightly in the reverse direction with respect to the rotation direction of the timing sprocket 2. As a result, the engagement pin 11 at the distal end of the link member 8 is guided to each spiral groove 15, and the distal end portion 8 b of the link member 8 swings outward along the radial window hole 7. The rotational phase angle between the timing sprocket 2 and the driven shaft member 4 is changed to the most retarded angle side.

この結果、クランクシャフトとカムシャフト１の相対回転位相が機関運転状態に応じた任意な位相に変更される。例えば、低回転に適した遅角側や最遅角状態など、運転状態に応じた位相である。これによって、アイドル運転時の機関回転の安定化と燃費の向上が図れる。   As a result, the relative rotational phase of the crankshaft and the camshaft 1 is changed to an arbitrary phase according to the engine operating state. For example, the phase is in accordance with the driving state, such as the retard side or the most retarded state suitable for low rotation. As a result, the engine rotation during idling can be stabilized and the fuel consumption can be improved.

そして、この状態から機関の運転が通常運転に移行して、例えば高回転時になると、前記回転位相を最進角側に変更すべき指令が前記コントローラから発され、電磁コイル２０にさらに大きな電流が供給されて、トーションスプリング１６のばね力に抗する大きな制動力がヒステリシスリング１８を介して渦ディスク１３に付与される。   Then, when the operation of the engine shifts from this state to the normal operation and, for example, at a high rotation speed, a command to change the rotation phase to the most advanced angle side is issued from the controller, and a larger current is supplied to the electromagnetic coil 20. A large braking force that is supplied and resists the spring force of the torsion spring 16 is applied to the vortex disk 13 via the hysteresis ring 18.

これにより、渦ディスク１３がタイミングスプロケット２に対してさらに逆方向に回転し、それによってリンク部材８の先端の係合ピン１１が各渦巻き溝１５に誘導されてリンク部材８の先端部８ｂが径方向窓孔７に沿ってさらに内側に揺動し、リンク部材８の作用によってタイミングスプロケット２と従動軸部材４の相対回転角が最進角側に変更される。この結果、クランクシャフトとカムシャフト１の回転位相が最進角側に変更され、それによって機関の高出力化が図られることになる。   As a result, the vortex disk 13 further rotates in the opposite direction with respect to the timing sprocket 2, whereby the engagement pin 11 at the tip of the link member 8 is guided to each spiral groove 15, and the tip portion 8 b of the link member 8 has a diameter. It swings further inward along the direction window hole 7, and the relative rotation angle of the timing sprocket 2 and the driven shaft member 4 is changed to the most advanced angle side by the action of the link member 8. As a result, the rotational phase of the crankshaft and the camshaft 1 is changed to the most advanced angle side, thereby increasing the engine output.

次に、前述した電磁コイル２０に通電した際におけるコイル電流量とヒステリシスブレーキ１７によるブレーキトルクとの関係を図７に基づいて説明する。   Next, the relationship between the coil current amount when the electromagnetic coil 20 is energized and the brake torque by the hysteresis brake 17 will be described with reference to FIG.

電磁コイル２０への通電初期の電流量が小さいときは、前記永久磁石２１の磁束が反作用として働く(相殺)ことからブレーキトルクは下り傾斜状に低下する特性ａを示し、ブレーキ特性の応答性が比較的低く、その後、電磁コイル２０に通常の大きな電流が供給されると、永久磁石２１の磁力を大きく上まって急激な立ち上がり特性ｂとなる。したがって、ヒステリシスブレーキ１７による通常制御時には、永久磁石２１の磁力が殆ど影響しない。   When the amount of current at the beginning of energization of the electromagnetic coil 20 is small, the magnetic flux of the permanent magnet 21 acts as a reaction (cancellation), so that the brake torque exhibits a characteristic a that decreases in a downward slope, and the response of the brake characteristic is If a normal large current is supplied to the electromagnetic coil 20 after that, the magnetic force of the permanent magnet 21 is greatly increased, and a sudden rise characteristic b is obtained. Therefore, during normal control by the hysteresis brake 17, the magnetic force of the permanent magnet 21 has little influence.

この実施例によれば、前述のように、この機関停止時には、図１に示すように、前記永久磁石２１の磁界がヒステリシスリング１８に作用して、該ヒステリシスリング１８にブレーキ力を付与し、吸気弁の開閉タイミングが始動に最適な僅かに進角側寄りの位置に安定かつ確実に保持することができるが、かかる作用は、前記ヒステリシスブレーキ１７が故障した状態で機関が停止された場合も同様であって、機関停止時にカムシャフト１に作用するメカニカルな交番トルクによって前記渦ディスク１３がタイミングスプロケット２の回転方向の最大回転位置に回転した場合も、前記永久磁石２１の磁力によってヒステリシスリング１８にブレーキ力を付与して始動に適した相対回転位相の位置に安定かつ確実に保持できる。つまり、フェールセーフ機能が働き、したがって、機関再始動が良好になる。   According to this embodiment, as described above, when the engine is stopped, as shown in FIG. 1, the magnetic field of the permanent magnet 21 acts on the hysteresis ring 18 to apply a braking force to the hysteresis ring 18, Although the opening / closing timing of the intake valve can be stably and reliably held at a position slightly closer to the advance side that is optimal for starting, this action can be achieved even when the engine is stopped in a state where the hysteresis brake 17 has failed. Similarly, when the vortex disk 13 is rotated to the maximum rotational position in the rotational direction of the timing sprocket 2 by a mechanical alternating torque acting on the camshaft 1 when the engine is stopped, the hysteresis ring 18 is also generated by the magnetic force of the permanent magnet 21. A braking force can be applied to the motor to stably and reliably hold the relative rotational phase position suitable for starting. That is, the fail-safe function works, and therefore the engine restart is good.

さらに、この実施例によれば、機関の始動時において、前記オイル供給通路３５からオイル導入室４０に導入されたオイル温度(油温)が、例えば１０℃以下の極低温である場合は、感温部材３９が撓み変形せずにほぼ直線状になっている。このため、前記弁体３８は、弁部３８ａがオイル導入室４０を閉塞した状態となることから、前記オイル供給通路３５を経てオイル導入室４０内に導入されたオイルはここで流動が規制される。したがって、前記空間部３３へのオイル流入が阻止されると共に、オイル導入室４０内のオイルは排出通路４１を通ってシリンダヘッドの上部側へ排出される。なお、このとき、オイル供給通路３５からオイル導入室４０内に流入したオイルは、前述のように、排出通路４１から排出されるが、この排出通路４１の通路断面積がオイル供給通路３５よりも小さいため、オイル圧力が前記各内端面に均等に作用して、弁体３８が軸方向にバランスされて油圧による進退方向への力が作用しない。   Furthermore, according to this embodiment, when the engine is started, the oil temperature (oil temperature) introduced from the oil supply passage 35 into the oil introduction chamber 40 is, for example, an extremely low temperature of 10 ° C. or less. The temperature member 39 is substantially linear without being bent and deformed. For this reason, the valve body 38 is in a state in which the valve portion 38a closes the oil introduction chamber 40, so that the oil introduced into the oil introduction chamber 40 through the oil supply passage 35 is restricted in flow here. The Therefore, the oil inflow into the space 33 is blocked, and the oil in the oil introduction chamber 40 is discharged to the upper side of the cylinder head through the discharge passage 41. At this time, the oil flowing into the oil introduction chamber 40 from the oil supply passage 35 is discharged from the discharge passage 41 as described above, but the passage cross-sectional area of the discharge passage 41 is larger than that of the oil supply passage 35. Since the oil pressure is small, the oil pressure acts evenly on the inner end surfaces, the valve body 38 is balanced in the axial direction, and the force in the forward / backward direction due to the hydraulic pressure does not act.

この状態で、前記オイル導入室４０に流入したオイルの温度が所定以上になると、この油温が拡径部４ｂからボルト３９ａを介して感温部材３９に伝達されることから、該感温部材３９は油温と同じ温度に保持される。これにより、流量制御弁３６の作動開始温度のばらつきを抑制することができる。   In this state, when the temperature of the oil flowing into the oil introduction chamber 40 becomes equal to or higher than a predetermined value, the oil temperature is transmitted from the enlarged diameter portion 4b to the temperature sensing member 39 via the bolt 39a. 39 is maintained at the same temperature as the oil temperature. Thereby, the dispersion | variation in the operation start temperature of the flow control valve 36 can be suppressed.

そして、油温が所定以上に上昇すると、前記感温部材３９の先端部側が僅かに外方へ撓み変形して前記弁体３８を、係止部を介してタイミングスプロケット２のプレート部材２ｂ側へ引き出して僅かに進出動させる。これによって、前記弁部３８ａの各制御通路溝３８ｂの先端面と傾斜面の先端側が空間部３３内に臨んでバルブ孔３７の小さな開口面積となる。これにより、オイル導入室４０内のオイルは、その一部が排出通路４１から排出され、他の一部が各制御通路溝３８ｂを通って空間部３３内に流入する。   When the oil temperature rises above a predetermined level, the tip end side of the temperature sensing member 39 is slightly bent outward and the valve body 38 is moved to the plate member 2b side of the timing sprocket 2 via the locking portion. Pull out and move slightly. As a result, the front end surface of each control passage groove 38b of the valve portion 38a and the front end side of the inclined surface face the space portion 33, so that the valve hole 37 has a small opening area. Thereby, a part of the oil in the oil introduction chamber 40 is discharged from the discharge passage 41, and the other part flows into the space portion 33 through each control passage groove 38b.

その後、さらに油温が上昇すると、この油温上昇に伴い感温部材３９の変形と共に弁体３８が進出動して前記制御通路溝３８ｂによりバルブ孔３７の開口面積が徐々に大きくなって、オイルの流量が漸次増加する。つまり、弁体３８が作動し始めた状態でも、空間部３３へのオイルの増加量は徐々に多くなることから、ヒステリシスブレーキ１７などへの供給量もなだらかな増加量になる。したがって、ヒステリシスリング１８のオイル粘性による引き摺りによる無用の制動力の発生を十分に防止できる。   Thereafter, when the oil temperature rises further, the valve element 38 moves forward with the deformation of the temperature sensing member 39 along with the oil temperature rise, and the opening area of the valve hole 37 gradually increases by the control passage groove 38b. Gradually increases. That is, even when the valve body 38 starts to operate, the amount of increase in the oil to the space 33 gradually increases, so that the amount supplied to the hysteresis brake 17 and the like also increases gently. Therefore, generation of unnecessary braking force due to dragging by the oil viscosity of the hysteresis ring 18 can be sufficiently prevented.

そして、さらに油温の上昇によって感温部材３９の変形が大きくなって弁体３８がさら進出すると、先端側の突部が前記プレート部材２ｂの一端面に当接してそれ以上の移動が規制される。この段階で制御通路溝３８ｂによるバルブ孔３７の開口面積が最大になり、空間部３３を介して位相変更機構３の内部には多くのオイルが供給される。したがって、ヒステリシスリング１８や第１電磁コイル２０などの各部材を効果的に冷却及び潤滑することが可能になる。   When the temperature sensing member 39 is further deformed by the rise in the oil temperature and the valve body 38 further advances, the protrusion on the tip side comes into contact with one end surface of the plate member 2b and further movement is restricted. The At this stage, the opening area of the valve hole 37 by the control passage groove 38 b is maximized, and a large amount of oil is supplied into the phase change mechanism 3 through the space 33. Therefore, each member such as the hysteresis ring 18 and the first electromagnetic coil 20 can be effectively cooled and lubricated.

また、前記油孔４２を通ってボールベアリング２５側に流入したオイルは、前記永久磁石２１を冷却すると共に、表面に付着した金属粉などを洗い流して外部に排出するため、永久磁石２１の性能を維持することができる。   In addition, the oil flowing into the ball bearing 25 through the oil hole 42 cools the permanent magnet 21 and flushes the metal powder adhering to the surface and discharges it to the outside, so that the performance of the permanent magnet 21 is improved. Can be maintained.

〔第２実施例〕
図８及び図９は本発明の第２実施例を示し、基本構造は第１の実施例のものと同一であるが、異なるところは、永久磁石２１を前記電磁コイル２０と環状ステータ部２２ａとの間に配置したものである。 [Second Embodiment]
8 and 9 show a second embodiment of the present invention, the basic structure of which is the same as that of the first embodiment, except that the permanent magnet 21 is replaced with the electromagnetic coil 20 and the annular stator portion 22a. Between the two.

すなわち、前記永久磁石２１は、図８〜図１０に示すように円環状に形成されていると共に、内外周部が前記インナーステータ２２とアウターステータ２３との間に嵌合固定され、前端面が前記電磁コイル２０の後端面に対向して近接配置されている一方、後端面が前記環状ステータ部２２ａの前端面に対向して近接配置されている。   That is, the permanent magnet 21 is formed in an annular shape as shown in FIGS. 8 to 10, and the inner and outer peripheral portions are fitted and fixed between the inner stator 22 and the outer stator 23, and the front end surface is While the electromagnetic coil 20 is disposed in close proximity to the rear end surface, the rear end surface is disposed in close proximity to the front end surface of the annular stator portion 22a.

また、この永久磁石２１は、インナーステータ２２側の内周部側がＮ極に、アウターステータ２３側の外周部側がＳ極に設定されて、前記電磁コイル２０への非通電時には、磁束が図９の黒矢印に示すように、前記Ｎ極からインナーステータ２２と環状ステータ部２２ａを通ってヒステリシスリング１８を経由してアウターステータ２３からＳ極に循環するようになっており、これによってヒステリシスリング１８にブレーキトルク(位置保持トルク)として作用するようになっている。   Further, the permanent magnet 21 is set so that the inner peripheral side on the inner stator 22 side is set to the N pole and the outer peripheral side on the outer stator 23 side is set to the S pole. As shown by the black arrow, the N pole passes through the inner stator 22 and the annular stator portion 22a, and then circulates from the outer stator 23 to the S pole via the hysteresis ring 18, whereby the hysteresis ring 18 is circulated. It acts as a brake torque (position holding torque).

一方、前記電磁コイル２０に通電されると、永久磁石２１の磁束は、図１０の黒矢印に示すように、電磁コイル２０に発生する磁束(白抜き矢印)に阻害されて、該電磁コイル２０の磁束よりも内側でかつ第１実施例とは反対方向に流れる。つまり、前記電磁コイル２０の磁束と同じ方向となり、Ｎ極からインナーステータ２２及び環状ヨーク部２４を通ってアウターステータ２３からＳ極に循環する。これによって、ヒステリシスリング１８を経由しない状態で流れる。したがって、この時点では、永久磁石２１の磁束はヒステリシスリング１８にブレーキトルクとして作用しないようになっている。   On the other hand, when the electromagnetic coil 20 is energized, the magnetic flux of the permanent magnet 21 is obstructed by the magnetic flux (white arrow) generated in the electromagnetic coil 20 as shown by the black arrow in FIG. Flows in the direction opposite to that of the first embodiment. That is, the magnetic flux is in the same direction as the magnetic flux of the electromagnetic coil 20, and circulates from the N pole through the inner stator 22 and the annular yoke portion 24 to the S pole from the outer stator 23. As a result, it flows without going through the hysteresis ring 18. Therefore, at this time, the magnetic flux of the permanent magnet 21 does not act on the hysteresis ring 18 as a brake torque.

よって、この実施例も第１実施例と同様に、ヒステリシスブレーキ１７の故障を含めた機関停止時には、前記永久磁石２１の磁界がヒステリシスリング１８に作用して、該ヒステリシスリング１８にブレーキ力が付与されて、吸気弁の開閉タイミングが始動に最適な僅かに進角側寄りの位置に安定かつ確実に保持することができる。したがって、機関再始動が良好になる。   Therefore, in this embodiment, similarly to the first embodiment, when the engine is stopped including the failure of the hysteresis brake 17, the magnetic field of the permanent magnet 21 acts on the hysteresis ring 18 and a braking force is applied to the hysteresis ring 18. Thus, the opening / closing timing of the intake valve can be held stably and reliably at a position slightly closer to the advance side that is optimal for starting. Therefore, engine restart is improved.

〔第３実施例〕
図１１は第３実施例を示し、前記第１実施例の各構成をベースとして、前記永久磁石２１と軸方向の反対側の前記環状ヨーク部２４の前端部位置に、補助永久磁石４３が設けられている。 [Third embodiment]
FIG. 11 shows a third embodiment, and an auxiliary permanent magnet 43 is provided at the position of the front end portion of the annular yoke portion 24 on the opposite side of the permanent magnet 21 in the axial direction based on the configurations of the first embodiment. It has been.

すなわち、前記環状ヨーク２４は、前端面に環状突部４４が一体に形成されていると共に、該環状突部４４の径方向のほぼ中央位置に環状の保持溝４５が形成されている。   That is, the annular yoke 24 is formed with an annular protrusion 44 integrally on the front end surface, and an annular holding groove 45 is formed at a substantially central position in the radial direction of the annular protrusion 44.

前記補助永久磁石４３は、円環状に形成されて、ほぼ全体が前記環状溝４５内に埋設状態に固定されていると共に、磁極は外周部側がＮ極に設定され内周部側がＳ極に設定されている。したがって、この補助永久磁石４３は、前記電磁コイル２０が非通電状態の場合に前記永久磁石２１から発生する磁束(磁力線)方向と逆方向の磁束(磁力線)を発生させるように構成されている。   The auxiliary permanent magnet 43 is formed in an annular shape, and is almost entirely fixed in an embedded state in the annular groove 45, and the magnetic pole is set to the N pole on the outer peripheral side and set to the S pole on the inner peripheral side. Has been. Therefore, the auxiliary permanent magnet 43 is configured to generate a magnetic flux (line of magnetic force) opposite to the direction of the magnetic flux (line of magnetic force) generated from the permanent magnet 21 when the electromagnetic coil 20 is in a non-energized state.

この実施例によれば、第１実施例と同様に、機関停止時に前記永久磁石２１の磁界がヒステリシスリング１８に作用して、該ヒステリシスリング１８にブレーキ力を付与するが、この磁束に対して補助永久磁石２１の磁力線が、図１１の黒矢印で示すように、Ｎ極から環状ヨーク２４内を通ってＳ極に戻るような特性となることから、前記永久磁石２１から漏れ出して環状ヨーク２４側へ流入しようとする磁束に抵抗を与えて、かかる環状ヨーク２４方向への流入を阻止する。このため、前記永久磁石２１の磁力が効率良く各極歯２６，２７に伝達されることから、該ヒステリシスリング１８のブレーキ力の低下を効果的に防止することが可能になる。   According to this embodiment, as in the first embodiment, the magnetic field of the permanent magnet 21 acts on the hysteresis ring 18 when the engine is stopped, and a braking force is applied to the hysteresis ring 18. Since the magnetic field lines of the auxiliary permanent magnet 21 return from the N pole to the S pole through the annular yoke 24 as shown by the black arrows in FIG. A resistance is given to the magnetic flux which is going to flow into the 24 side, and the flow in the direction of the annular yoke 24 is prevented. For this reason, since the magnetic force of the permanent magnet 21 is efficiently transmitted to the respective pole teeth 26 and 27, it is possible to effectively prevent the brake force of the hysteresis ring 18 from being lowered.

〔第４実施例〕
図１２は第４実施例を示し、ヒステリシスブレーキ１７や永久磁石２１などの基本構成は第１実施例と同様であるが、異なるところは、前記渦ディスク１３とヒステリシスブレーキ１７がボールベアリング２５を介して一緒に軸方向へ僅かに移動可能になっていると共に、前記タイミングスプロケット２と従動軸部材４を所定の相対回転位置に保持する保持機構と該保持状態を解除する保持解除機構が設けられている。 [Fourth embodiment]
FIG. 12 shows a fourth embodiment, and the basic configuration of the hysteresis brake 17 and the permanent magnet 21 is the same as that of the first embodiment, except that the vortex disk 13 and the hysteresis brake 17 are interposed via a ball bearing 25. A holding mechanism for holding the timing sprocket 2 and the driven shaft member 4 at a predetermined relative rotational position and a holding release mechanism for releasing the holding state are provided. Yes.

具体的に説明すれば、前記渦ディスク１３とヒステリシスブレーキ１７とは、ボールベアリング２５を介して連結されていると共に、前記従動軸部材４の軸部４ａの外周面とスリーブ６の外周面を介して軸方向へ僅かに移動可能になっている。また、前記環状ヨーク２４の前端部に固定用孔２４ａが穿設されていると共に、該固定用孔２４ａにピン４６の一端部が圧入固定されている。また、ヒステリシスブレーキ１７の前端側に配置されたロッカカバー４７に、前記ピン４６の他端部が摺動可能に収容された保持穴４７ａが形成されており、前記ピン４６を介して前記コイルヨーク１９がロッカカバー４７に対して軸方向の移動を確保されつつ自由な回転が規制されるようになっている。   More specifically, the vortex disk 13 and the hysteresis brake 17 are connected via a ball bearing 25, and via the outer peripheral surface of the shaft portion 4a of the driven shaft member 4 and the outer peripheral surface of the sleeve 6. It is possible to move slightly in the axial direction. A fixing hole 24a is formed in the front end portion of the annular yoke 24, and one end portion of a pin 46 is press-fitted and fixed in the fixing hole 24a. The rocker cover 47 disposed on the front end side of the hysteresis brake 17 is formed with a holding hole 47a in which the other end portion of the pin 46 is slidably received, and the coil yoke is interposed via the pin 46. The free rotation 19 is restricted while the movement of 19 in the axial direction is ensured with respect to the rocker cover 47.

前記保持機構は、電磁石によって構成され、前記インナーステータ２２の内周側に有するデッドスペース内でかつ前記渦ディスク１３の内周部１３ｂの前方位置に配置された第２コイルヨーク５１と、該第２コイルヨーク５１の内部に収容された第２電磁コイル５２とから構成されている。   The holding mechanism is composed of an electromagnet, a second coil yoke 51 disposed in a dead space on the inner peripheral side of the inner stator 22 and at a front position of the inner peripheral portion 13b of the vortex disk 13, and the second coil yoke 51 The second electromagnetic coil 52 is housed inside the two-coil yoke 51.

前記第２コイルヨーク５１は、全体が断面ほぼコ字形状に形成され、ほぼフランジ状に形成された前端側ステータ５１ａと、該前端側ステータ５１ａの後面ほぼ中央に一体に結合されたほぼ円筒状の後端側ステータ５１ｂと、を備えている。また、この第２コイルヨーク５１は、前記インナーステータ２２の内周に形成されたクランク状の段差面２２ｂに嵌合して軸方向と径方向に位置決めされつつ圧入固定されている。   The second coil yoke 51 has a substantially U-shaped cross section as a whole, and has a front end side stator 51a formed in a substantially flange shape, and a substantially cylindrical shape integrally joined to the rear center of the front end side stator 51a. And a rear end side stator 51b. The second coil yoke 51 is press-fitted and fixed while being fitted in a crank-shaped stepped surface 22b formed on the inner periphery of the inner stator 22 and positioned in the axial direction and the radial direction.

前記前端側ステータ５１ａは、断面ほぼクランク状に折曲形成されて、外周部が前記環状ヨーク２４の前端面に当接して全体のインナーステータ２２に対する最大圧入量を規制するようになっていると共に、該外周部の外周縁に径方向へ一体に延出した複数の突部５１ｃがボルト５３によって前記インナーステータ２２の内周側に固定されている。また、前端側ステータ５１ａの内周部の内周面５１ｄが前記スリーブ６の先端縁と軸方向で位置ずれしていて、内周面５１ｄの後端側がスリーブ６の先端部外周面に当接配置されている。一方、前記後端側ステータ５１ｂは、円環状の後端面が前記渦ディスク１３のディスク部１３ｂの環状先端面に微小隙間を介して近接配置されている。   The front end side stator 51a is bent in a substantially crank shape in cross section, and the outer peripheral portion is in contact with the front end surface of the annular yoke 24 so as to restrict the maximum press-fitting amount to the entire inner stator 22. A plurality of protrusions 51 c that extend in the radial direction integrally with the outer peripheral edge of the outer peripheral portion are fixed to the inner peripheral side of the inner stator 22 by bolts 53. Further, the inner peripheral surface 51d of the inner peripheral portion of the front end side stator 51a is displaced in the axial direction from the front end edge of the sleeve 6, and the rear end side of the inner peripheral surface 51d contacts the outer peripheral surface of the front end portion of the sleeve 6. Has been placed. On the other hand, the rear end side stator 51b has an annular rear end surface disposed close to the annular front end surface of the disk portion 13b of the vortex disk 13 via a minute gap.

前記第２電磁コイル５２は、図外のハーネスを介して前記第１電磁コイル２０に通電する同じ電子コントローラから通電(オン)あるいは非通電（オフ）の信号が出力されると共に、前記通電時における通電量が制御されようになっている。   The second electromagnetic coil 52 outputs an energization (on) or non-energization (off) signal from the same electronic controller energizing the first electromagnetic coil 20 via a harness (not shown), and at the time of energization. The energization amount is controlled.

すなわち、第２電磁コイル５２は、電子コントローラからオン信号が出力されて最大の通電量になると、その磁力によって前記前端側ステータ５１ａの内周面５１ｄとスリーブ６の先端部との特異な配置構成に基づきスリーブ６に対して前記ヒステリシスブレーキ１７と渦ディスク１３をともに図１中、右方向へ移動させて、前記渦巻き溝１５の内周面を係合ピン１１に押し付けるようになっている。また、このオン信号の出力中にその通電量が増加あるいは減少制御されて、後述する皿ばね４８の付勢力に抗して渦ディスク１３に対する押し付け力、つまり前記渦巻き溝１５の内周面と係合ピン１１の先端部との間の摩擦抵抗力を調整することが可能になっている。   That is, the second electromagnetic coil 52 has a unique arrangement configuration between the inner peripheral surface 51d of the front end side stator 51a and the distal end portion of the sleeve 6 by the magnetic force when the ON signal is output from the electronic controller and the maximum energization amount is reached. The hysteresis brake 17 and the vortex disk 13 are both moved to the right in FIG. 1 with respect to the sleeve 6 so as to press the inner peripheral surface of the spiral groove 15 against the engagement pin 11. Further, the energization amount is controlled to increase or decrease during the output of the ON signal, and the pressing force against the vortex disk 13 against the urging force of the disc spring 48 described later, that is, the inner peripheral surface of the spiral groove 15 is engaged. It is possible to adjust the frictional resistance between the front end portion of the coupling pin 11.

前記保持解除機構は、主として皿ばね４８によって構成され、この皿ばね４８は、タイミングスプロケット２のプレート部材２ｂの筒状内周部２ｃの前端面と渦ディスク１３の内周部１３ａの後端側内周面に形成された環状溝の底面との間に配置されて、前記渦ディスク１３を係合ピン１１から離間する方向、つまり図１２に示す左方向(解除方向)へ付勢するようになっている。この皿ばね４８は、撓み変形時の良好な摺動性を確保するために前後に円環状のスプリングリテーナ４９、５０が配置されている。   The holding release mechanism is mainly constituted by a disc spring 48, which is the front end surface of the cylindrical inner peripheral portion 2 c of the plate member 2 b of the timing sprocket 2 and the rear end side of the inner peripheral portion 13 a of the vortex disk 13. Arranged between the annular groove formed on the inner peripheral surface and the bottom surface of the annular groove, the vortex disk 13 is urged in a direction away from the engagement pin 11, that is, in the left direction (release direction) shown in FIG. It has become. The disc spring 48 is provided with annular spring retainers 49 and 50 in the front and rear in order to ensure good slidability at the time of bending deformation.

したがって、この実施例によれば、第１実施例と同様に、機関停止時には、図１２に示すように、前記永久磁石２１の磁界がヒステリシスリング１８に作用して、該ヒステリシスリング１８にブレーキ力を付与し、吸気弁の開閉タイミングが始動に最適な僅かに進角側寄りの位置に安定かつ確実に保持して、始動に適した相対回転位相の位置に安定かつ確実に保持できる。   Therefore, according to this embodiment, as in the first embodiment, when the engine is stopped, the magnetic field of the permanent magnet 21 acts on the hysteresis ring 18 as shown in FIG. Thus, the opening / closing timing of the intake valve is stably and reliably held at a position slightly closer to the advance angle optimal for starting, and can be stably and reliably held at the position of the relative rotation phase suitable for starting.

しかも、この実施例では、位相変更機構３による相対回転位相の変更時において、第２電磁コイル５２への通電による渦ディスク１３の押圧力と前記皿ばね４８のばね力との相対圧によって、前記渦ディスク１３と係合ピン１１との間のフリクションを自由に調整するため、例えば、機関の低温始動時には、前記フリクションを大きくして位相変更機構３による始動に適した相対回転位相位置に保持することができ、前記永久磁石２１の作用と相俟って機関の始動性をさらに向上させることが可能になる。   In addition, in this embodiment, when the relative rotation phase is changed by the phase changing mechanism 3, the relative pressure between the pressing force of the vortex disk 13 and the spring force of the disc spring 48 by energization of the second electromagnetic coil 52 In order to freely adjust the friction between the vortex disk 13 and the engagement pin 11, for example, when the engine is cold started, the friction is increased and held at a relative rotational phase position suitable for starting by the phase change mechanism 3. In combination with the action of the permanent magnet 21, the engine startability can be further improved.

また、定常運転時には、第２電磁コイル５２への通電を停止させて皿ばね４８による保持解除が行われることから、前記フリクションを十分に低下させて、前記ヒステリシスブレーキ１７などによって所望の相対回転位相角に速やかに変更させることができる。   Further, during steady operation, the energization of the second electromagnetic coil 52 is stopped and the holding release is performed by the disc spring 48. Therefore, the friction is sufficiently reduced and a desired relative rotational phase is obtained by the hysteresis brake 17 or the like. The corner can be changed quickly.

したがって、いかなる相対回転位相角の状態においても、該位相角を保持することによって安定した位相角保持性能が得られ、また前記大きなフリクションを低下させることによってその後の迅速な位相変更性能が得られる。   Therefore, in any relative rotational phase angle state, a stable phase angle maintaining performance can be obtained by maintaining the phase angle, and a rapid phase change performance thereafter can be obtained by reducing the large friction.

また、前述のように、第２電磁コイル５２への通電量を前記皿ばね４８の付勢力との相対圧によって、位相変更時のフリクションの大きさを自由に調整することができるので、例えばアイドリング運転中における前記位相変更速度を任意に変化させることによって、燃費の向上や機関回転の安定化などが図れる。   Further, as described above, the magnitude of the friction at the time of phase change can be freely adjusted by the relative pressure between the energization amount of the second electromagnetic coil 52 and the biasing force of the disc spring 48, so that, for example, idling By arbitrarily changing the phase change speed during operation, it is possible to improve fuel consumption and stabilize engine rotation.

保持解除機構として、前記皿ばね４８の他にウエーブワッシャなどで構成してもよい。また、配置構成を変更することによって、前記保持機構を皿ばねとし、保持解除機構を第２コイルヨーク、第２電磁コイルとすることも可能である。   As a holding release mechanism, a wave washer may be used in addition to the disc spring 48. Further, by changing the arrangement configuration, the holding mechanism can be a disc spring, and the holding release mechanism can be a second coil yoke and a second electromagnetic coil.

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、例えば永久磁石２１の形状や大きさを装置の大きさや仕様に合わせてさらに変更することも可能である。例えば、前記渦巻き溝１５の先端溝部１５ａが内方へ屈曲せずに全体の渦の変化率が一定である場合のものにも適用が可能である。   The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment. For example, the shape and size of the permanent magnet 21 can be further changed according to the size and specifications of the apparatus. For example, the present invention can be applied to a case where the tip groove portion 15a of the spiral groove 15 is not bent inward and the change rate of the entire vortex is constant.

また、ヒステリシスブレーキ装置として前記内燃機関のバルブタイミング制御装置に適用されるものばかりか、その他の機器類に適用すること可能である。   The hysteresis brake device can be applied not only to the valve timing control device of the internal combustion engine but also to other devices.

本発明の第１実施例のヒステリシスブレーキ装置が適用されたバルブタイミング制御装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the valve timing control apparatus to which the hysteresis brake device of 1st Example of this invention was applied. 本実施例に供される電磁コイルと永久磁石の磁束(磁力線)を示すバルブタイミング制御装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the valve timing control apparatus which shows the magnetic flux and magnetic flux (magnetic line of force) of an electromagnetic coil and a permanent magnet provided for a present Example. 同バルブタイミング制御装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the valve timing control device. 同バルブタイミング制御装置の他方から見た分解斜視図である。It is the disassembled perspective view seen from the other of the valve timing control apparatus. 図１のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 図２のＢ−Ｂ線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line B-B in FIG. 2. 本実施例における電磁コイルへの通電量と該電磁コイルのブレーキトルクとの関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the energizing amount to the electromagnetic coil in a present Example, and the brake torque of this electromagnetic coil. 第２実施例のバルブタイミング制御装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the valve timing control apparatus of 2nd Example. 本実施例に供される電磁コイルと永久磁石の磁束(磁力線)を示すバルブタイミング制御装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the valve timing control apparatus which shows the magnetic flux (magnetic line of force) of the electromagnetic coil and permanent magnet which are provided to a present Example. 図８のＣ−Ｃ線断面図CC sectional view of FIG. 第３実施例のバルブタイミング制御装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the valve timing control apparatus of 3rd Example. 第４実施例のバルブタイミング制御装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the valve timing control apparatus of 4th Example.

符号の説明Explanation of symbols

１…カムシャフト
２…タイミングスプロケット（駆動回転体）
３…位相変更機構
４…従動軸部材（従動回転体）
１３…渦ディスク（中間回転体）
１４…環状プレート
１６…トーションスプリング(付与手段、作動補助機構)
１７…ヒステリシスブレーキ(電磁機構)
１８…ヒステリシスリング
１９…コイルヨーク
２０…電磁コイル
２１…永久磁石
２２…インナーステータ
２２ａ…環状ステータ
２３…アウターステータ
２６，２７…インナー、アウター極歯
４３…補助永久磁石
４８…皿ばね(保持解除機構)
５１…第２コイルヨーク(保持機構)
５２…第２電磁コイル(保持機構) 1 ... Camshaft 2 ... Timing sprocket (drive rotor)
3 ... Phase change mechanism 4 ... Driven shaft member (driven rotor)
13 ... Vortex disk (intermediate rotating body)
14 ... annular plate 16 ... torsion spring (applying means, operation assisting mechanism)
17 ... Hysteresis brake (electromagnetic mechanism)
18 ... Hysteresis ring 19 ... Coil yoke 20 ... Electromagnetic coil 21 ... Permanent magnet 22 ... Inner stator 22a ... Ring stator 23 ... Outer stators 26, 27 ... Inner and outer pole teeth 43 ... Auxiliary permanent magnet 48 ... Disc spring (holding release mechanism) )
51. Second coil yoke (holding mechanism)
52 ... Second electromagnetic coil (holding mechanism)

Claims (18)

クランクシャフトによって回転駆動する駆動回転体と、
前記駆動回転体から回転力が伝達される従動回転体と、
前記駆動回転体から従動回転体への回転伝達経路に設けられ、前記駆動回転体に対して相対移動を行うことにより、前記駆動回転体と従動回転体との相対回転位相を変更する中間回転体と、
コイルに通電することによって前記中間回転体にブレーキ力を作用させる電磁ブレーキと、
前記電磁ブレーキのコイルの磁束の方向と逆方向に磁束が発生し、該磁力によって前記中間回転体にブレーキ力を付与する永久磁石と、を備え、
前記中間回転体に前記電磁ブレーキのブレーキ力が作用しない状態では、前記駆動回転体と従動回転体との相対回転位相が最遅角位置と最進角位置の中間位置となるように、前記永久磁石が中間回転体に磁力を作用させ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。 A drive rotor that is driven to rotate by a crankshaft;
A driven rotator to which a rotational force is transmitted from the drive rotator;
An intermediate rotator that is provided in a rotation transmission path from the drive rotator to the driven rotator and changes the relative rotation phase between the drive rotator and the driven rotator by moving relative to the drive rotator. When,
An electromagnetic brake that applies a braking force to the intermediate rotating body by energizing a coil;
A permanent magnet that generates a magnetic flux in a direction opposite to the direction of the magnetic flux of the coil of the electromagnetic brake, and applies a braking force to the intermediate rotating body by the magnetic force,
In a state where the braking force of the electromagnetic brake does not act on the intermediate rotating body, the permanent rotation is performed so that the relative rotation phase between the driving rotating body and the driven rotating body is an intermediate position between the most retarded angle position and the most advanced angle position. A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein a magnet causes a magnetic force to act on an intermediate rotating body. 請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記中間回転体に前記電磁ブレーキによるブレーキ力が作用しない状態では、前記中間回転体に前記駆動回転体の回転方向へ移動する付勢力を付与する付与手段を設けた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。 The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
An internal combustion engine comprising: an applying unit that applies an urging force that moves the intermediate rotating body in a rotation direction of the drive rotating body in a state where a braking force by the electromagnetic brake does not act on the intermediate rotating body. Valve timing control device. 請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記永久磁石の磁束発生箇所に潤滑油を供給した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。 The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
A valve timing control apparatus for an internal combustion engine, wherein lubricating oil is supplied to a magnetic flux generation location of the permanent magnet. 請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記永久磁石を、前記中間回転体に対向して配置した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。 The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the permanent magnet is arranged to face the intermediate rotating body. 請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記永久磁石を、前記中間回転体の回転方向に沿って円環状に形成した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。 The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the permanent magnet is formed in an annular shape along the rotation direction of the intermediate rotating body. クランクシャフトによって回転駆動する駆動回転体と、
前記駆動回転体から回転力が伝達される従動回転体と、
前記駆動回転体または従動回転体に対して回転力を作用させることにより、前記駆動回転体と従動回転体との相対回転位相を変更する中間回転体と、
コイルに通電することによって前記中間回転体に前記駆動回転体の回転方向と同方向の力を作用させる電磁機構と、
該電磁機構が前記中間回転体に対して回転力を作用させない状態では、前記中間回転体に前記駆動回転体の回転方向に回転力を付与する作動補助機構と、
発生した磁束によって前記中間回転体に回転力を付与すると共に、この回転力が前記作動補助機構による回転力よりも大きく、前記電磁機構による最も大きな回転力よりも小さくなるような磁束を発生させる永久磁石と、
を備えた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。 A drive rotor that is driven to rotate by a crankshaft;
A driven rotator to which a rotational force is transmitted from the drive rotator;
An intermediate rotator that changes a relative rotational phase between the drive rotator and the driven rotator by applying a rotational force to the drive rotator or the driven rotator;
An electromagnetic mechanism that applies a force in the same direction as the rotational direction of the drive rotor to the intermediate rotor by energizing a coil;
In a state where the electromagnetic mechanism does not apply a rotational force to the intermediate rotator, an operation assisting mechanism that applies a rotational force to the intermediate rotator in the rotational direction of the drive rotator;
The generated magnetic flux applies a rotational force to the intermediate rotating body, and generates a magnetic flux that generates a magnetic flux that is larger than the rotational force of the operation assist mechanism and smaller than the largest rotational force of the electromagnetic mechanism. A magnet,
A valve timing control apparatus for an internal combustion engine, comprising: 請求項６に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記作動補助機構を、付勢部材によって構成した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。 The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 6,
A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the operation assisting mechanism is constituted by an urging member. 請求項６に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記駆動回転体と従動回転体の相対回転位相を保持及び保持解除が可能な保持機構を備えた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。 The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 6,
A valve timing control device for an internal combustion engine, comprising: a holding mechanism capable of holding and releasing the relative rotation phase of the driving rotating body and the driven rotating body. 請求項８に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記保持機構は、前記駆動回転体と従動回転体の任意の相対回転位相位置に保持可能であ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。   9. The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 8, wherein the holding mechanism is capable of holding at an arbitrary relative rotational phase position of the driving rotary body and the driven rotary body. Control device. 請求項８に記載の保持機構は、通電することによって前記相対回転位相位置を保持し、非通電状態では、保持解除機構によって前記保持状態が解除されるように構成されてい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。   The holding mechanism according to claim 8 is configured to hold the relative rotational phase position when energized, and to be released from the holding state by a hold releasing mechanism in a non-energized state. A valve timing control device for an internal combustion engine. クランクシャフトによって回転駆動する駆動回転体と、
前記駆動回転体から回転力が伝達される従動回転体と、
前記駆動回転体に対して相対移動することによって、前記駆動回転体と従動回転体との相対回転位相を変更する中間回転体と、
前記中間回転体に対して前記駆動回転体の回転方向側に回転させる力を付与する作動補助機構と、
環状に巻回されたコイルと、該コイルを内部に収容する磁性材のヨークと、該ヨークに設けられた永久磁石とから構成され、前記ヨークが前記中間回転体に対向して配置された電磁ブレーキと、を備え、
前記電磁ブレーキは、前記コイルに通電する電流量を所定量まで小さくするとブレーキ力が低下し、さらに前記コイルに通電する電流量を所定量よりも大きくするとブレーキ力が増大する特性を有し、
前記コイルに通電していない状態では、前記駆動回転体と従動回転体との相対回転位相が、前記永久磁石の磁力によって最遅角位置と最進角位置の間の相対回転位相となるように形成した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。 A drive rotor that is driven to rotate by a crankshaft;
A driven rotator to which a rotational force is transmitted from the drive rotator;
An intermediate rotator that changes a relative rotational phase between the drive rotator and the driven rotator by moving relative to the drive rotator;
An auxiliary operation mechanism for applying a force for rotating the intermediate rotating body in the direction of rotation of the drive rotating body;
An electromagnetic coil comprising a coil wound in an annular shape, a magnetic yoke that accommodates the coil therein, and a permanent magnet provided in the yoke, the yoke being disposed to face the intermediate rotating body A brake,
The electromagnetic brake has a characteristic that the braking force decreases when the amount of current applied to the coil is reduced to a predetermined amount, and the braking force increases when the amount of current applied to the coil exceeds a predetermined amount,
When the coil is not energized, the relative rotation phase between the driving rotating body and the driven rotating body is set to the relative rotation phase between the most retarded position and the most advanced position by the magnetic force of the permanent magnet. A valve timing control device for an internal combustion engine, characterized by being formed. 請求項１１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記電磁ブレーキは、ヒステリシスブレーキによって構成されてい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。 The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 11,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the electromagnetic brake is configured by a hysteresis brake. 請求項１２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記ヨークは、前記コイルの周囲を覆うように構成されていると共に、内外周面に周方向に所定角度ずれた複数の極歯を有する環状溝が前記コイルの外周側に形成され、
前記中間回転体には、先端部が前記環状溝内に回転可能に配置されるヒステリシス材からなるヒステリシスリングが固定され、
前記永久磁石は、前記環状溝の内周側に配置されてい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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 12,
The yoke is configured to cover the periphery of the coil, and an annular groove having a plurality of pole teeth shifted by a predetermined angle in the circumferential direction on the inner and outer peripheral surfaces is formed on the outer peripheral side of the coil.
A hysteresis ring made of a hysteresis material whose tip is rotatably arranged in the annular groove is fixed to the intermediate rotating body,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the permanent magnet is disposed on an inner peripheral side of the annular groove. 請求項１３に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記永久磁石は、前記環状溝に沿って円環状に形成されてい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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 13,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the permanent magnet is formed in an annular shape along the annular groove. 請求項１３に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記ヨークの軸方向における前記永久磁石と反対側の位置に、前記永久磁石の磁束方向と逆方向の磁束を発生させる補助永久磁石が設けられてい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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 13,
A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein an auxiliary permanent magnet for generating a magnetic flux in a direction opposite to the magnetic flux direction of the permanent magnet is provided at a position opposite to the permanent magnet in the axial direction of the yoke. . 請求項１３に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記永久磁石は、少なくとも一部が前記ヨーク内に埋設されてい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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 13,
The valve timing control device for an internal combustion engine, wherein at least a part of the permanent magnet is embedded in the yoke. 請求項１３に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記永久磁石は前記ヨーク内に完全に埋設されてい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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 13,
The valve timing control apparatus for an internal combustion engine, wherein the permanent magnet is completely embedded in the yoke. 請求項１１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記中間回転体には、周方向に向かって縮径するガイドが設けられていると共に、
前記中間回転体を駆動回転体に対して相対回転させることによって前記ガイドに係合された可動操作部材が径方向に移動し、
該可動操作部材の径方向の移動に伴って前記駆動回転体と従動回転体の相対回転位相が変更されるように構成したことを特徴とする内燃機関。 The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 11,
The intermediate rotating body is provided with a guide that decreases in diameter in the circumferential direction,
The movable operation member engaged with the guide is moved in the radial direction by rotating the intermediate rotator relative to the drive rotator,
An internal combustion engine configured to change a relative rotational phase of the driving rotating body and the driven rotating body with the movement of the movable operation member in the radial direction.
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