JP2014173538A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】凹部に対するロック部材の突出引退動作をタイミング良く行えるようにしながら、ロック部材の引退動作を円滑にし得る弁開閉時期制御装置を提供する。
【解決手段】ロック部材９ｂ，１０ｂを係合・離脱させる凹部９ｃ，１０ｃが、駆動側回転体１と従動側回転体２とのロック位相から離れる側への相対回転範囲をロック部材９ｂとの当接で規制する規制壁面１６と、駆動側回転体１と従動側回転体２との相対回転位相をロック部材１０ｂとの当接でロック位相に固定する固定壁面１４とを、固定壁面１４が規制壁面１６よりも凹部底側に位置するように有し、ロック部材９ｂと規制壁面１６との当接面積を、ロック部材１０ｂと固定壁面１４との当接面積以下に設定してある。
【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、前記駆動側回転体に内包され、前記駆動側回転体の内側表面との間に進角室及び遅角室となる空間を形成しつつ、前記駆動側回転体と同芯状に弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体とを備えると共に、前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の何れか一方に形成された凹部と、前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の何れか他方に設けられ、前記凹部に対して係合・離脱するロック部材と、前記ロック部材を前記凹部に対する係合方向に付勢する付勢部材と、を備え、前記凹部が、前記駆動側回転体と前記従動側回転体とのロック位相から離れる側への相対回転範囲を前記ロック部材との当接で規制する規制壁面と、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との相対回転位相を前記ロック部材との当接でロック位相に固定する固定壁面とを、前記固定壁面が前記規制壁面よりも凹部底側に位置するように有する弁開閉時期制御装置に関する。

上記弁開閉時期制御装置は、内燃機関の始動性を高めるべく、始動時には、ロック部材と固定壁面との当接で駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相をロック位相に固定しておくことができる。
規制壁面は、ロック部材が固定壁面に当接する前に固定壁面に対して大きく移動しないように、駆動側回転体と従動側回転体とのロック位相（固定壁面）から離れる側への相対回転範囲をロック部材との当接で規制するので、ロック部材を固定壁面に対して迅速に当接させることができる。
そして、内燃機関が始動して作動流体の流体圧が高まった段階で、離脱用の作動流体を凹部に導入して、付勢部材の付勢力に抗してロック部材を凹部から引退させる。
この引退動作の際には、通常、位相制御用の作動流体が進角室あるいは遅角室に供給されているため、駆動側回転体と従動側回転体とが相対回転しようとする。
つまり、作動流体が進角室に供給されているときは従動側回転体が駆動側回転体に対して進角方向（進角室の容積が増大する方向）に相対回転しようとする。作動流体が遅角室に供給されているときは従動側回転体が駆動側回転体に対して遅角方向（遅角室の容積が増大する方向）に相対回転しようとする。
その結果、ロック部材は、ロック部材の引退動作に際して固定壁面あるいは規制壁面と当接しながら抜け出すことがある。この場合、ロック部材は、固定壁面あるいは規制壁面から摺動抵抗を受けつつ引退動作する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１２２００９号公報

ロック部材が固定壁面あるいは規制壁面に摺動移動しながら凹部から引退する場合は、ロック部材と一方の壁面との間に作用する摺動抵抗の大きさと、ロック部材と他方の壁面との間の摺動抵抗の大きさとが異なっていると、ロック部材の引退動作が円滑なものとならない。
例えば、ロック部材が摺動抵抗の大きい側の壁面と当接する場合には、ロック部材の引退速度が大きく減速されたり、場合によってはロック部材の引退動作が停止するおそれもある。

このため、ロック部材の固定壁面あるいは規制壁面に対する摺動移動の円滑化を図るために、離脱用の作動流体圧を大きく設定したり、或いは、付勢部材の付勢力を小さく設定することが考えられる。
離脱用の作動流体圧を大きく設定すると、内燃機関が始動してから作動流体圧が設定圧に達するまでに要する時間が長くなり、ロック部材をタイミング良く凹部から引退させることができない。
一方、付勢部材の付勢力を小さく設定すると、ロック部材が凹部に入り込んで固定壁面に当接するまでに要する時間が長くなり、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相をタイミング良くロック位相に固定することができない。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、凹部に対するロック部材の突出引退動作をタイミング良く行えるようにしながら、ロック部材の引退動作を円滑にし得る弁開閉時期制御装置を提供することを目的とする。

本発明による弁開閉時期制御装置の特徴構成は、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、前記駆動側回転体に内包され、前記駆動側回転体の内側表面との間に進角室及び遅角室となる空間を形成しつつ、前記駆動側回転体と同芯状に弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体とを備えると共に、前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の何れか一方に形成された凹部と、前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の何れか他方に設けられ、前記凹部に対して係合・離脱するロック部材と、前記ロック部材を前記凹部に対する係合方向に付勢する付勢部材と、を備え、前記凹部が、前記駆動側回転体と前記従動側回転体とのロック位相から離れる側への相対回転範囲を前記ロック部材との当接で規制する規制壁面と、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との相対回転位相を前記ロック部材との当接でロック位相に固定する固定壁面とを、前記固定壁面が前記規制壁面よりも凹部底側に位置するように有し、前記ロック部材と前記規制壁面との当接面積を、前記ロック部材と前記固定壁面との当接面積以下に設定してある点にある。

本構成の弁開閉時期制御装置は、前記ロック部材と前記規制壁面との当接面積を、前記ロック部材と前記固定壁面との当接面積以下に設定してある。
このため、ロック部材と規制壁面との間に作用する静止摩擦力や動摩擦力などに起因する摺動抵抗の大きさを、ロック部材と固定壁面との間に作用する動摩擦力などに起因する摺動抵抗の大きさ以下にすることができる。

その結果、離脱用の作動流体圧を大きく設定したり、付勢部材の付勢力を小さく設定したりすることなく、ロック部材が固定壁面に対して摺動移動した後、ロック部材の規制壁面に対する移動が停止したり、移動速度が低下する現象を防止することができる。
したがって、本構成の弁開閉時期制御装置であれば、ロック部材を凹部から引退させる動作も、駆動側回転体と従動側回転体とをロック位相に固定する動作も、タイミング良く行えるようにしながら、ロック部材の凹部からの引退動作の円滑化を図ることができる。

本発明の他の特徴構成は、前記ロック部材が前記駆動側回転体に設けられた板状の部材であり、前記凹部が前記従動側回転体に設けられており、前記規制壁面の面積を前記固定壁面の面積以下に設定してある点にある。

本構成であれば、ロック部材の規制壁面に対する当接面の面積が、固定壁面に対する当接面の面積以下となるような特別な加工をロック部材に施すことなく、ロック部材と規制壁面との当接面積をロック部材と固定壁面との当接面積以下に設定することができる。

本発明の他の特徴構成は、前記固定壁面の凹部底側に、前記固定壁面に当接している前記ロック部材が非接触で対向する対向面を形成してある点にある。

本構成であれば、ロック部材と固定壁面との摺動抵抗の大きさが小さくなるように、ロック部材と固定壁面との当接面積を小さくしながら、ロック部材が凹部から不測に抜け出し難くなるように、ロック部材の凹部に対する入り込み深さを大きく確保して、ロック位相に安定的に維持することができる。

本発明の他の特徴構成は、前記対向面を形成するのに、前記ロック部材の前記凹部からの離脱用の作動流体を当該凹部に導入する導入路を前記固定壁面に対する凹部底側の位置に開口させることができる。

ロック部材を引退動作させるための導入路を凹部に形成する場合、この導入路の開口部にロック部材が当接することはない。よって、本構成のごとく、作動流体の導入路を固定壁面の底側に形成することで、ロック部材に非接触な対向面を固定壁面よりも凹部の底側に容易に形成することができる。

本実施形態に係る弁開閉時期制御装置の全体構成を表す回転軸芯Ｘに沿う断面図である。 ロック状態における図１のII−II線矢視断面図である。 ロック解除状態における図１のIII −III 線矢視断面図である。 ロック機構を示す断面図である。 ロック機構を示す断面図である。 第２実施形態における弁開閉時期制御装置のロック機構を示す断面図である。 第３実施形態における弁開閉時期制御装置のロック機構を示す断面図である。 第３実施形態における弁開閉時期制御装置のロック機構を示す断面図である。 第４実施形態における弁開閉時期制御装置のロック機構を示す断面図である。 第４実施形態における弁開閉時期制御装置のロック機構を示す断面図である。 第５実施形態における弁開閉時期制御装置の縦断面図である。 第５実施形態における弁開閉時期制御装置のロック機構を示す断面図である。 第５実施形態における弁開閉時期制御装置のロック機構を示す断面図である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１〜図５は、内燃機関Ｂに装備される本発明による弁開閉時期制御装置Ａを示す。
弁開閉時期制御装置Ａは、図１〜図３に示すように、内燃機関としての自動車用エンジンＢのクランクシャフトＢ１と同期回転する駆動側回転体としての焼結金属やアルミ合金等の金属製のハウジング１と、ハウジング１に内包され、ハウジング１と同芯状に弁開閉用のカムシャフトＢ２と一体回転する従動側回転体としての焼結金属製のインナロータ２とを備えている。

ハウジング１は、フロントプレート１ａと、タイミングスプロケット１ｂを一体に備えているリアプレート１ｃと、それらの間に組み付けてあるアウタロータ１ｄとをねじ等で締結して一体化してある。
インナロータ２は、カムシャフトＢ２の先端部にボルト２ａで一体に固定され、ハウジング１に対して一定の角度範囲内で相対回転可能に組み付けられている。
カムシャフトＢ２は、エンジンＢの吸気弁の開閉を制御するカム（不図示）の回転軸であり、エンジンＢのシリンダヘッド（不図示）に回転自在に組み付けられている。

クランクシャフトＢ１が回転駆動すると、その回転駆動力が動力伝達部材Ｂ３を介してタイミングスプロケット１ｂに伝達され、ハウジング１が図２〜図５において矢印Ｓで示す回転方向に回転する。
ハウジング１の回転に伴い、インナロータ２が回転方向Ｓに従動回転してカムシャフトＢ２が回転し、カムシャフトＢ２に設けられたカムがエンジンＢの吸気弁を開閉させる。

ハウジング１の内側表面とインナロータ２の外周面との間に四つの流体圧室３を形成する空間が形成されている。流体圧室３は、アウタロータ１ｄの内周側に回転方向Ｓで互いに離間して径方向内側に突出するように形成した四つの突出部４により区画されている。
本実施形態においては、流体圧室３が四つとなるよう区画形成されているが、これに限られるものではない。

夫々の流体圧室３に面するインナロータ２の外周部分にはベーン溝５ａが形成され、これらのベーン溝５ａにはベーン５が径方向に沿って摺動可能に装着されている。ベーン５は、ベーン溝５ａの奥側に備えられたバネ（不図示）によって径方向外方に向けて付勢されている。

流体圧室３は、ベーン５によって進角室３ａ及び遅角室３ｂとなる空間に仕切られている。進角室３ａと遅角室３ｂはインナロータ２に形成してある進角流路６ａと遅角流路６ｂに夫々接続されている。
進角流路６ａ及び遅角流路６ｂは、アウタロータ１ｄの厚さ方向中央位置において、アウタロータ１ｄの外周面に開口している。

進角流路６ａ及び遅角流路６ｂを介して、進角室３ａと遅角室３ｂに対する作動流体
（作動油）の供給・排出を行う流体給排機構７を設けてある。
したがって、進角流路６ａ及び遅角流路６ｂが、ハウジング１とインナロータ２との相対回転位相を制御するように進角室３ａ又は遅角室３ｂに作動流体を供給する位相変更用流路を構成している。

インナロータ２とフロントプレート１ａとに亘ってトーションスプリング２ｂが設けられている。トーションスプリング２ｂの付勢力により、ハウジング１とインナロータ２との相対回転位相が、インナロータ２がハウジング１に対して矢印Ｓ１で示す方向に移動する進角方向（進角室３ａの容積が大きくなる方向）になるように付勢されている。
なお、トーションスプリング２ｂは、ハウジング１とインナロータ２との相対回転位相が、インナロータ２がハウジング１に対して矢印Ｓ２で示す方向に移動する遅角方向（遅角室３ｂの容積が大きくなる方向）になるように付勢するものでもよい。

弁開閉時期制御装置Ａは、ハウジング１とインナロータ２との相対回転位相を、最進角位相（進角室３ａの容積が最大になる位相）と最遅角位相（遅角室３ｂの容積が最大になる位相）との間の中間位相である中間ロック位相に固定するロック機構８を有している。
中間ロック位相は、エンジンＢを始動するのに最適な所定の位相、若しくはエンジンＢの始動が可能な範囲内で排ガスを低減するのに適した位相である。

ロック機構８は、インナロータ２のハウジング１に対する進角方向Ｓ１への相対回転を規制する第１ロック部９と、インナロータ２のハウジング１に対する遅角方向Ｓ２への相対回転を規制する第２ロック部１０と、中間ロック位相に固定するロック状態とその固定を解除するロック解除状態とに切換え自在な切換機構１１とを備えている。

ロック機構８は、インナロータ２のハウジング１に対する相対回転を第１ロック部９と第２ロック部１０とによって規制することにより、ハウジング１とインナロータ２との相対回転位相を中間ロック位相に固定する。
第１ロック部９と第２ロック部１０は、回転方向に間隔を隔てて、一つの共通の突出部４に第２ロック部１０が第１ロック部９よりも回転方向Ｓの下手側に位置するように配設してある。

第１ロック部９は、インナロータ（一方の回転体）２に形成された第１凹部９ｃと、アウタロータ１ｄ（他方の回転体）に設けられ、第１凹部９ｃに対して係合・離脱する略長方形の平板状の第１ロック部材９ｂとを備えている。
第１ロック部材９ｂは、第１収容部９ａに径方向内方側に向けて出退可能に収容され、先端部分が第１凹部９ｃに対して回転径方向から入り込んで係合するロック状態と、第１凹部９ｃに対して回転径方向から引退して係合を解除するロック解除状態とに切換えられる。

第２ロック部１０は、インナロータ（一方の回転体）２に形成された第２凹部１０ｃと、アウタロータ（他方の回転体）１ｄに設けられ、第２凹部１０ｃに対して係合・離脱する略長方形の平板状の第２ロック部材１０ｂとを備えている。
第２ロック部材１０ｂは、第２収容部１０ａに径方向内方側に向けて出退可能に収容され、先端部分が第２凹部１０ｃに対して回転径方向から入り込んで係合するロック状態と、第２凹部１０ｃに対して回転径方向から引退して係合を解除するロック解除状態とに切換えられる。

第１ロック部９及び第２ロック部１０の夫々は、対応する第１ロック部材９ｂ又は第２ロック部材１０ｂを凹部９ｃ，１０ｃに対する係合方向に突出付勢する弾性付勢部材としての圧縮コイルスプリング９ｄ，１０ｄを備えている。
第１凹部９ｃ及び第２凹部１０ｃの夫々の奥側底面には、インナロータ２に形成したロック解除用流路１２が開口している。
ロック解除用流路１２は、第１ロック部９及び第２ロック部１０を対応する第１凹部９ｃ又は第２凹部１０ｃから引退させる作動流体を、第１凹部９ｃ及び第２凹部１０ｃに供給する。

したがって、ロック機構８は、第１ロック部材９ｂが第１凹部９ｃに対して係合し、かつ、第２ロック部材１０ｂが第２凹部１０ｃに対して係合することにより、第１ロック部材９ｂと第２ロック部材１０ｂとが第１凹部９ｃ及び第２凹部１０ｃに対して互いに離間する周方向に当接する状態で、インナロータ２のハウジング１に対する相対回転を規制して、ハウジング１とインナロータ２との相対回転位相を中間ロック位相に固定する。

第１ロック部材９ｂ及び第２ロック部材１０ｂは、板面が回転軸芯Ｘに沿う姿勢でハウジング１から径方向内側に突出して第１凹部９ｃ又は第２凹部１０ｃに係合するように出退可能に装着してある。第１凹部９ｃ及び第２凹部１０ｃは、回転軸芯Ｘと平行な溝状に形成してある。
第１ロック部材９ｂ及び第２ロック部材１０ｂの形状は、本実施形態に示されたプレート状の他にピン状などの形状を適宜採用することができる。

第１凹部９ｃは、図４，図５に示すように、インナロータ２の外周面に開口する幅広溝部１３ａと、幅広溝部１３ａの奥側に開口する幅広溝部１３ａよりも溝幅が狭い幅狭溝部１３ｂとを備えたラチェット機構を構成している。幅狭溝部１３ｂは幅広溝部１３ａの遅角方向Ｓ２の側に寄せて形成してある。

第２凹部１０ｃは、図４，図５に示すように、インナロータ２の外周面に開口する幅広溝部２２ａと、幅広溝部２２ａの奥側に開口する幅広溝部２２ａよりも溝幅が狭い幅狭溝部２２ｂとを備えたラチェット機構を構成している。幅狭溝部２２ｂは幅広溝部２２ａの遅角方向Ｓ２の側に寄せて一方の溝側面どうしが互いに面一になるように形成してある。

第１ロック部９は、ロック解除用流路１２を通して第１凹部９ｃから作動流体が排出されているときに、ハウジング１とインナロータ２との相対回転により第１ロック部材９ｂが第１凹部９ｃに対向したタイミングで、コイルスプリング９ｄの付勢力により幅広溝部１３ａ、幅狭溝部１３ｂの順に第１凹部９ｃに入り込む。

第２ロック部１０は、ロック解除用流路１２を通して第２凹部１０ｃから作動流体が排出されているときに、ハウジング１とインナロータ２との相対回転により第２ロック部材１０ｂが第２凹部１０ｃに対向したタイミングで、コイルスプリング１０ｄの付勢力により第２凹部１０ｃに入り込む。

第１凹部９ｃは、ハウジング１とインナロータ２との中間ロック位相から離れる側への相対回転範囲を第１ロック部材９ｂとの当接で規制する規制壁面１６を有している。
規制壁面１６は、第１凹部９ｃを形成している壁面のうちの、第２凹部１０ｃから遠い側の壁面で構成してある。
規制壁面１６はインナロータ２の外周面から垂直に延設してあり、規制壁面１６の凹部底側に、規制壁面１６に当接している第１ロック部材９ｂが非接触で対向する第１対向面１５ａを溝長さの全長に亘って一連に形成してある。

第２凹部１０ｃは、ハウジング１とインナロータ２との相対回転位相を第２ロック部材１０ｂとの当接で中間ロック位相に固定する固定壁面１４を有している。
固定壁面１４は、幅狭溝部２２ｂを形成している壁面のうちの、第１凹部９ｃから遠い側の壁面で構成してある。
固定壁面１４の凹部底側に、固定壁面１４に当接している第２ロック部材１０ｂが非接触で対向する第２対向面１５ｂを溝長さの全長に亘って一連に形成してある。

固定壁面１４は規制壁面１６よりも凹部底側に位置するように有している。
第１ロック部材９ｂと規制壁面１６との当接面積は、規制壁面１６の面積を固定壁面１４と同じ面積に設定して、第２ロック部材１０ｂと固定壁面１４との当接面積と同じ面積に設定してある。

このように当接面積を設定することにより、第１ロック部材９ｂが規制壁面１６に対して摺動しながら第１凹部９ｃから引退する際の、第１ロック部材９ｂと規制壁面１６との間に作用する静止摩擦力や動摩擦力などに起因する摺動抵抗の大きさを、第２ロック部材１０ｂが固定壁面１４に対して摺動しながら幅狭溝部２２ｂから引退する際の、第２ロック部材１０ｂと固定壁面１４との間に作用する動摩擦力などに起因する摺動抵抗の大きさと略同じ大きさ設定してある。

なお、第１ロック部材９ｂと規制壁面１６との当接面積を、規制壁面１６の面積を固定壁面１４の面積未満に設定して、第２ロック部材１０ｂと固定壁面１４との当接面積未満に設定してあってもよい。
この場合は、第１ロック部材９ｂと規制壁面１６との間に作用する摺動抵抗の大きさを、第２ロック部材１０ｂと固定壁面１４との間に作用する摺動抵抗の大きさ未満にすることができる。

したがって、図４に示すように、ハウジング１とインナロータ２との相対回転位相が中間ロック位相に固定されている状態では、第２ロック部材１０ｂが固定壁面１４に対して当接し、かつ、第１ロック部材９ｂが規制壁面１６に対して当接している。

流体給排機構７は、ロック解除用流路１２を介して第１凹部９ｃ及び第２凹部１０ｃに対する作動流体の供給・排出を行うことにより、第１ロック部９及び第２ロック部１０をロック状態とロック解除状態とに切換え自在な切換機構１１として機能する。

流体給排機構７について説明する。
図１に示すように、流体給排機構７は、エンジンＢにより駆動されて作動流体の供給を行う機械式のオイルポンプ１８と、進角流路６ａ及び遅角流路６ｂに対する作動流体の供給・排出を制御するスプール式のＯＣＶ（オイルコントロールバルブ）１９と、ロック解除用流路１２への作動流体の供給・排出を切り換えるスプール式のＯＳＶ（オイルスイッチングバルブ）２０と、ＯＣＶ１９，ＯＳＶ２０及びオイルポンプ１８の作動を制御するＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）２１を備えている。

ＥＣＵ２１は、ＯＣＶ１９に対する通電量を制御することによりスプール弁の位置を変化させて、作動流体の進角室３ａへの供給及び遅角室３ｂからオイルパン１５への排出を行う進角制御と、作動流体の遅角室３ｂへの供給及び進角室３ａからオイルパン１５への排出を行う遅角制御と、進角室３ａ及び遅角室３ｂへの作動流体の供給及び排出を遮断する制御とを実行する。

本実施形態においては、ＯＣＶ１９への通電量が最大のときに進角制御が可能な作動流体経路が形成され、進角流路６ａを介して作動流体が供給されることにより進角室３ａの容積が増大して、インナロータ２のハウジング１に対する回転位相が進角方向Ｓ１に変位する。
通電が遮断されたときに遅角制御が可能な作動流体経路が形成され、遅角流路６ｂを介して作動流体が供給されることにより遅角室３ｂの容積が増大して相対回転位相が遅角方向Ｓ２に変位する。

ＯＳＶ２０は、ＥＣＵ２１による通電・遮断の制御に基づくスプール弁の位置変更により、ロック解除用流路１２を通した第１凹部９ｃ，第２凹部１０ｃへの作動流体の供給状態と、ロック解除用流路１２を通した第１凹部９ｃ，第２凹部１０ｃからの作動流体の排出状態とに切り換える。

エンジンＢが停止している状態ではＯＳＶ２０への通電が遮断されているので、図１に示すようにＯＳＶ２０は供給状態に切り換えられている。エンジンＢの停止状態ではオイルポンプ１８は駆動されていないので、第１凹部９ｃ及び第２凹部１０ｃには作動流体が供給されない。
したがって、エンジンＢが停止している状態では、ロック機構８は、図２，図４に示すように、ハウジング１とインナロータ２との相対回転位相を中間ロック位相に固定するロック状態に切り換えられている。

ＥＣＵ２１は、エンジンＢが始動されるとＯＳＶ２０に通電する。これにより、ＯＳＶ２０が排出状態に切り換えられて、オイルポンプ１８の駆動に拘わらず、第１凹部９ｃ及び第２凹部１０ｃへの作動流体の供給が停止されている。

エンジンＢの回転が安定すると、ＥＣＵ２１はＯＳＶ２０への通電を遮断して、ＯＳＶ２０を供給状態に切り換え、ロック切換流路１２を通して第１凹部９ｃ，第２凹部１０ｃに作動流体が供給される。
これにより、図３に示すように、第１ロック部材９ｂがコイルスプリング９ｄの付勢力に抗して第１凹部９ｃから引退すると共に、第２ロック部材１０ｂがコイルスプリング１０ｄの付勢力に抗して第２凹部１０ｃから引退して、中間ロック位相の固定を解除するロック解除状態に切換えられる。

ロック解除状態への切換え時に、第２ロック部材１０ｂが固定壁面１４に対して摺動移動して幅狭溝部２２ｂから引退した後、図５に示すように、第１ロック部材９ｂが更に規制壁面１６に対して摺動移動しながら第１凹部９ｃから引退する場合がある。

この場合は、第１ロック部材９ｂと規制壁面１６との間に作用する摺動抵抗の大きさを、第２ロック部材１０ｂと固定壁面１４との間に作用する摺動抵抗の大きさと略同じ大きさにしてあるので、第１ロック部材９ｂの規制壁面１６に対する移動が停止したり、移動速度が低下する現象を防止することができる。

〔第２実施形態〕
図６は、第１実施形態の変形例を示す。
本実施形態では、第２ロック部材１０ｂの第２凹部１０ｃからの離脱用の作動流体を当該第２凹部１０ｃに導入する導入路であるロック解除用流路１２を、第２対向面１５ｂに開口させてある。

このように構成することで、このロック解除用流路１２の開口部には第２ロック部材１０ｂは当接しなくなる。よって、本構成であれば、本来形成することが必要なロック解除用流路１２の開口部を用いて、第２ロック部材１０ｂと当接しない部位を固定壁面１４の底側に設けることができる。
尚、その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔第３実施形態〕
図７，図８は、本発明の別実施形態を示す。
本実施形態では、ロック機構８が、インナロータ２のハウジング１に対する遅角方向Ｓ２への相対回転を規制する第１ロック部９と、インナロータ２のハウジング１に対する進角方向Ｓ１への相対回転を規制する第２ロック部１０と、中間ロック位相に固定するロック状態とその固定を解除するロック解除状態とに切換え自在な切換機構１１とを備えている。

したがって、ロック機構８は、第１ロック部材９ｂが第１凹部９ｃに対して係合し、かつ、第２ロック部材１０ｂが第２凹部１０ｃに対して係合することにより、第１ロック部材９ｂと第２ロック部材１０ｂとが第１凹部９ｃ及び第２凹部１０ｃに対して互いに近接する周方向に当接する状態で、インナロータ２のハウジング１に対する相対回転を規制して、ハウジング１とインナロータ２との相対回転位相を中間ロック位相に固定する。

このため、第１凹部９ｃにおける幅狭溝部１３ｂは幅広溝部１３ａの進角方向Ｓ１の側に寄せて形成してある。また、第２凹部１０ｃにおける幅狭溝部２２ｂは幅広溝部２２ａの進角方向Ｓ１の側に寄せて一方の溝側面どうしが互いに面一になるように形成してある。
固定壁面１４は、幅狭溝部２２ｂを形成している壁面のうちの、第１凹部９ｃに近い側の壁面で構成してある。
規制壁面１６は、第１凹部９ｃにおける幅広溝部１３ａを形成している壁面のうちの、第２凹部１０ｃに近い側の壁面で構成してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔第４実施形態〕
図９，図１０は、本発明の別実施形態を示す。
図９，図１０は、ハウジング１とインナロータ２との相対回転位相を、ベーン５の一つが突出部４の進角室３ａに臨む部分に形成した当たり部４ａに対して当接している最遅角ロック位相に固定するロック機構８を示す。

ロック機構８は、インナロータ２に形成した単一のロック凹部１７と、ハウジング１に設けた単一のロック部材２３とを備え、ロック部材２３がロック凹部１７に入り込んで係合することにより、ハウジング１とインナロータ２との相対回転位相を最遅角ロック位相に固定する。
ロック部材２３はハウジング１に形成した収容部８ａに収容され、ロック部材２３をロック凹部１７に対する係合方向に突出付勢する弾性付勢部材としての圧縮コイルスプリング８ｂを装着してある。

ロック凹部１７は、ハウジング１とインナロータ２との最遅角位相から離れる側への相対回転範囲をロック部材２３との当接で規制する規制壁面１６と、ハウジング１とインナロータ２との相対回転位相をロック部材２３との当接で最遅角ロック位相に固定する固定壁面１４とを有する。

規制壁面１６がインナロータ２の外周面から垂直に延設されて、固定壁面１４が規制壁面１６よりも凹部底側に位置するように有し、ロック部材２３と規制壁面１６との当接面積を、ロック部材２３と固定壁面１４との当接面積以下に設定してある。
このように当接面積を設定することにより、ロック部材２３が規制壁面１６に対して摺動しながら引退する際の、ロック部材２３と規制壁面１６との間に作用する摺動抵抗の大きさを、ロック部材２３が固定壁面１４に対して摺動しながらロック凹部１７から抜け出す際の、ロック部材２３と固定壁面１４との間に作用する摺動抵抗の大きさと略同じ大きさ設定してある。

図９に示すように固定壁面１４に当接して最遅角ロック位相に固定しているロック部材２３は、ロック解除用流路１２に作動流体を供給することにより、固定壁面１４に対して摺動しながら引退する。

そして、更に、図１０に示すように規制壁面１６に対して摺動しながらロック凹部１７から引退するときは、ロック部材２３と規制壁面１６との間に作用する摺動抵抗の大きさを、ロック部材２３と固定壁面１４との間に作用する摺動抵抗の大きさと略同じ大きさにしてあるので、第２ロック部材１０ｂの規制壁面１６に対する移動が停止したり、移動速度が低下する現象を防止することができる。

ロック解除用流路１２は、進角流路６ａを兼用している。
したがって、ロック部材２３がロック凹部１７から引退してロック解除状態に切り換えられると、インナロータ２に形成した連通溝１２ａを通して進角室３ａに作動流体が供給され、インナロータ２のハウジング１に対する回転位相が進角方向Ｓ１に変位する。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔第５実施形態〕
図１１〜図１３は、本発明の別実施形態を示す。
本実施形態では、インナロータ２のハウジング１に対する相対位相を中間ロック位相に固定するロック機構８が、インナロータ２とリアプレート１ｃとに亘って回転軸芯Ｘの方向に出退する断面円形の単一の軸状ロック部材２３を備えている。
尚、流体圧室３は、インナロータ２に一体形成された仕切部２ｃで進角室３ａと遅角室３ｂとに仕切られている。

図１２，図１３に示すように、ロック部材２３は、インナロータ２に一体形成した仕切部２ｃの一つに回転軸芯Ｘの方向に沿って形成したロック部材収容孔２５に、リアプレート１ｃに向けて出退可能に収容してある。

ロック部材２３は、円柱状のロック軸部２６と、ロック軸部２６よりも大径の基軸部２７とを備え、ロック軸部２６と基軸部２７との段部と、ロック部材収容孔２５との間に環状空間２８を形成してある。
インナロータ２には、環状空間２８に連通するロック解除用流路１２を形成してある。

リアプレート１ｃには、ロック部材収容孔２５から突出したロック軸部２６が入り込む単一のロック凹部１７を設けてある。
ロック凹部１７は、インナロータ２の側に円弧状に開口する長溝部２９と、長溝部２９の溝底面に開口する、長溝部２９の溝幅と同じ直径で開口する円形孔部３０を備えたラチェット機構を構成している。円形孔部３０は、長溝部２９の一端側に開口している。

ロック凹部１７は、ハウジング１とインナロータ２との中間ロック位相から離れる側への相対回転範囲をロック部材２３との当接で規制する規制壁面１６と、ハウジング１とインナロータ２との相対回転位相をロック部材２３との当接で中間ロック位相に固定する固定壁面１４とを、固定壁面１４が規制壁面１６よりも凹部底側に位置するように有し、ロック部材２３と規制壁面１６との当接面積を、ロック部材２３と固定壁面１４との当接面積以下に設定してある。

流体給排機構７は、ロック解除用流路１２を介して、環状空間２８に対して作動流体の供給・排出を行うことにより、ロック機構８をロック状態とロック解除状態とに切換え自在な切換機構１１として機能する。

基軸部２７の後端側とフロントプレート１ａとの間に亘って、ロック部材２３をリアプレート１ｃの側に向けて突出するように付勢する付勢部材としてのコイルスプリング３１を装着してある。

ロック機構８は、環状空間２８からロック解除用流路１２を通して作動流体が排出されているときに、ロック部材２３がコイルスプリング３１の付勢力で突出し、円形孔部３０の固定壁面１４に当接して係合することにより、図１２に示すように、中間ロック位相に固定するロック状態に切換える。

また、ロック状態において、ロック解除用流路１２を通して環状空間２８に作動流体を供給することにより、円形孔部３０に入り込んでいるロック部材２３が固定壁面１４に対して摺動しながら、図１３に示すように長溝部２９に入り込む。

長溝部２９に入り込んだロック部材２３が、規制壁面１６に対して摺動しながらロック凹部１７から引退してロック解除状態に切り換わるときは、ロック部材２３と規制壁面１６との間に作用する摺動抵抗の大きさを、ロック部材２３と固定壁面１４との間に作用する摺動抵抗の大きさと略同じ大きさにしてあるので、第２ロック部材１０ｂの規制壁面１６に対する移動が停止したり、移動速度が低下する現象を防止することができる。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔その他の実施形態〕
１．本発明による弁開閉時期制御装置は、ロック部材側の規制壁面に対する当接部分の面積（当接面積）が、ロック部材側の固定壁面に対する当接部分の面積（当接面積）以下になるように、ロック部材を加工してあってもよい。
２．本発明による弁開閉時期制御装置は、自動車その他の各種内燃機関の弁開閉時期制御装置に利用可能である。

１ 駆動側回転体
２ 従動側回転体
３ａ 進角室
３ｂ 遅角室
９ｂ，１０ｂ，２３ ロック部材
９ｃ，１０ｃ，１７ 凹部
９ｄ，１０ｄ，８ｂ．３１ 付勢部材
１２ 導入路
１４ 固定壁面
１５ｂ 対向面
１６ 規制壁面
Ｂ 内燃機関
Ｂ１ クランクシャフト
Ｂ２ カムシャフト

Claims (4)

1. 内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、
   前記駆動側回転体に内包され、前記駆動側回転体の内側表面との間に進角室及び遅角室となる空間を形成しつつ、前記駆動側回転体と同芯状に弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体とを備えると共に、
   前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の何れか一方に形成された凹部と、
   前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の何れか他方に設けられ、前記凹部に対して係合・離脱するロック部材と、
   前記ロック部材を前記凹部に対する係合方向に付勢する付勢部材と、を備え、
   前記凹部が、前記駆動側回転体と前記従動側回転体とのロック位相から離れる側への相対回転範囲を前記ロック部材との当接で規制する規制壁面と、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との相対回転位相を前記ロック部材との当接でロック位相に固定する固定壁面とを、前記固定壁面が前記規制壁面よりも凹部底側に位置するように有し、
   前記ロック部材と前記規制壁面との当接面積を、前記ロック部材と前記固定壁面との当接面積以下に設定してある弁開閉時期制御装置。
2. 前記ロック部材が前記駆動側回転体に設けられた板状の部材であり、前記凹部が前記従動側回転体に設けられており、
   前記規制壁面の面積を前記固定壁面の面積以下に設定してある請求項１記載の弁開閉時期制御装置。
3. 前記固定壁面に対して凹部底側に、前記固定壁面に当接している前記ロック部材が非接触で対向する対向面を形成してある請求項１又は２記載の弁開閉時期制御装置。
4. 前記ロック部材の前記凹部からの離脱用の作動流体を当該凹部に導入する導入路を前記固定壁面に対する凹部底側の位置に開口させることで前記対向面を形成してある請求項３記載の弁開閉時期制御装置。

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