JP2018168776A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トーションスプリングの付勢力を確実に作用させ得る弁開閉時期制御装置を構成する。【解決手段】弁開閉時期制御装置は、従動側回転体を覆う蓋状プレート２２が締結ボルトで締結され、駆動側回転体と従動側回転体とを所定方向に変位させるトーションスプリング４６を有している。蓋状プレート２２には締結ボルトが螺合する螺合構造が突出して第１フック部Ｆ１として形成され、カムシャフトと一体回転する係止部材４１に第２フック部Ｆ２が形成され、トーションスプリング４６の第１アーム４６Ｂが第１フック部Ｆ１に係止し、第２アーム４６Ｃが第２フック部Ｆ２に係止する。【選択図】図５

Description

本発明は、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を、付勢力により所定方向に変位させるトーションスプリングを備えている弁開閉時期制御装置に関する。

上記のように構成された弁開閉時期制御装置として特許文献１には、従動側回転体（文献では内部ロータ）と駆動側回転体（文献ではハウジング）とに亘ってトーションスプリング（文献ではコイルバネ）を備えた技術が記載されている。このトーションスプリングは、駆動側回転体に対する従動側回転体の相対回転位相を進角方向に付勢するように付勢方向が設定されている。

特許文献２には、弁開閉時期制御装置の駆動側回転体（文献ではフロントプレート）と、従動側回転体（文献ではベーンロータ）との間にトーションスプリング（文献ではコイルばね）を備えることにより、駆動側回転体に対して従動側回転体を進角方向に付勢する技術が記載されている。

この特許文献２の具体的な構成では、フロントプレートにスプリングフックを設け、ベーンロータに固定される円筒状のブッシュをフロントプレートに一部埋め込むように設けており、トーションスプリングの全体をブッシュの内周に沿わせて配置し、このトーションスプリングの一端をブッシュに係止し、他端をスプリングフックに係止している。

特開２０１４‐４７７７８号公報 特開２０１３‐１８５４５９号公報

トーションスプリングの付勢力を弁開閉時期制御装置に伝える構成として、例えば、特許文献２に記載されるようにフロントプレートにスプリングフックを備えるものでは、このスプリングフックを取り付けるための工程を必要とするだけでなく、スプリングフックを取り付けることによりパーツ（スプリングフック）が別途必要となる。特に、スプリングフックを弁開閉時期制御装置のフロントプレートに圧入する構成を採用する場合には、フロントプレートの肉厚を増大等、フロントプレートの強度の向上を図る必要がある。

また、特許文献２に示されるスプリングフックを例に挙げると、外力の作用によりトーションスプリングのうちフロントプレートに近接する部位がフロントプレートから持ち上がるように（全体が圧縮するように）変形した場合には、トーションスプリングの端部がスプリングフックから離脱することも考えられた。

この不都合に対応するため、弁開閉時期制御装置の回転軸芯に沿う方向に長寸に形成されることが望ましい。しかしながら、スプリングフックを長寸に形成した場合には、スプリングフックが大型化するだけでなく、重量も増大するため回転バランスを悪化させることも考えられた。

このような課題は特許文献１、特許文献２に構成に限らずトーションスプリングを備えた弁開閉時期制御装置にあり、改善の余地がある。

このような理由から、トーションスプリングの付勢力を確実に作用させ得る弁開閉時期制御装置が求められる。

本発明の特徴は、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、
前記駆動側回転体の回転軸芯と同軸芯に配置される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、
流体の給排により前記駆動側回転体および前記従動側回転体の相対回転位相を制御する位相制御部と、
前記駆動側回転体および前記従動側回転体の相対回転位相を所定方向に変位させる付勢力を得るトーションスプリングとを備えると共に、
前記駆動側回転体が、前記従動側回転体を内包し前記従動側回転体を覆う蓋状プレートを締結ボルトで締結した構成を有し前記締結ボルトの頭部または前記締結ボルトに螺合する螺合構造が前記蓋状プレートから突出する第１フック部として形成され、
前記トーションスプリングの一端側の第１アームが前記第１フック部に係止され、前記トーションスプリングの他端側の第２アームが前記カムシャフトと一体回転する係止部材の第２フック部に係止されている点にある。

この特徴構成によると、蓋状プレートから突出する第１フック部にトーションスプリングの第１アームを係止し、係止部材の第２フック部に第２アームを係止することにより、駆動側回転体と従動側回転体とにトーションスプリングの付勢力を作用させることが可能となる。また、締結ボルトの頭部または締結ボルトが螺合する螺合構造として蓋状プレートから突出する第１フック部となるため、トーションスプリングの第１アームを係止するためのスプリングフックを取り付けることや、第１フックを形成するための特別の部材を必要としない。
従って、特別な工程やパーツ類を用いなくともトーションスプリングの付勢力を確実に作用させ得る弁開閉時期制御装置が構成された。

他の構成として、前記係止部材が、前記第２フック部に係止された前記第２アームの前記回転軸芯に沿う方向への離脱を抑制する抜止部を備えても良い。

これによると、係止部材に係止された第２アームを、回転軸芯に沿う方向に離脱させる外力が作用しても、この変位を抜止部が阻止して第２フック部での確実な保持を実現する。

他の構成として、前記第１フック部が、前記蓋状プレートの表面から突出し、内部に前記締結ボルトに螺合する雌ネジ部を有するボスであっても良い。

これによると、雌ネジ部を有するボスで構成される第１フック部に第１アームを係止することが可能となる。また、このボス部は、締結ボルトの頭部と比較して回転することがないため、安定した係止状態を維持できる。

他の構成として、前記第１フック部の前記蓋状プレートの表面からの高さを係止高Ｈとし、前記第２フック部の係止位置の前記蓋状プレートの表面からの高さを基準高ａとし、前記トーションスプリングの密着状態での両端位置のバネ材の距離を密着長ｂとし、前記トーションスプリングの前記回転軸芯に沿う方向でのバネ材の厚さをバネ材厚ｅとした場合に、
Ｈ≧ａ−ｂ＋（ｅ／２）の式に基づいて前記第１フック部の係止高Ｈの下限値を設定しても良い。

このように求められる係止高Ｈはトーションスプリングが圧縮状態に達した場合にも、第１アームが第１フック部に係止する状態を維持し得る下限値である、このような理由から第１フック部の突出高さを、式から求めた係止高Ｈの値より僅かに大きい値に設定するだけで、例えば、振動等の外力の作用によってトーションスプリングが圧縮状態に達することがあっても第１フック部を第１アームに確実に係止状態に維持できる。また、これによると、基準高ａと、密着長ｂと、バネ材厚ｅとに基づく単純な演算により、フック部の蓋状プレートの表面からの係止高Ｈの下限値を求めることが可能となる。

他の構成として、前記相対回転位相が最進角位相から最遅角位相に亘る領域のうちの所定の領域で変位した場合に、前記回転軸芯に沿う方向視で前記第１アームと前記第２アームとが重複する位置関係が現れても良い。

これによると、相対回転位相が変位する場合において第２アームが第１アームと重複する位相関係に達した場合には、第２アームが第１アームの持ち上がり方向への変位を規制するため、第１アームが第１フック部から持ち上がる方向への変位を抑制し、この第１アームの第１フック部からの離脱を抑制する。

弁開閉時期制御装置の断面図である。 図１のII-II線断面図である。 弁開閉時期制御装置をフロントプレート側から見た図である。 弁開閉時期制御装置の分解斜視図である。 トーションスプリングとフロントプレートとの断面図である。 第１フック部と第２フック部との位置を示す図である。 トーションスプリングが密着状態にある場合の第１フック部と第２フック部との関係を示す図である。 重複する関係にある第１アーム部と第２アーム部とを示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１、図２に示すように、駆動側回転体としての外部ロータ２０と、従動側回転体としての内部ロータ３０と、付勢ユニット４０と、位相制御部としての電磁制御弁５０とを備えて弁開閉時期制御装置Ａが構成されている。

外部ロータ２０（駆動側回転体の一例）は、内燃機関としてのエンジンＥの吸気カムシャフト５の回転軸芯Ｘと同軸芯上に配置され、クランクシャフト１と同期回転するようにタイミングチェーン７を介してクランクシャフト１に連係する。内部ロータ３０（従動側回転体の一例）は、外部ロータ２０に内包され、連結ボルト３８で吸気カムシャフト５に連結する。これにより内部ロータ３０は吸気カムシャフト５と一体回転する。

付勢ユニット４０は、トーションスプリング４６を有しており、このトーションスプリング４６が外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相を最遅角位相から進角方向に向けて変位させる付勢力を作用させる。電磁制御弁５０（位相制御部の一例）は、外部ロータ２０と内部ロータ３０との間に形成された進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとに作動油を給排することで外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相を変更し、これにより吸気バルブ５Ｖの開閉時期の制御を行う。

エンジンＥ（内燃機関の一例）は、乗用車などの車両に備えられるものである。このエンジンＥは、下部にクランクシャフト１を備え、上部のシリンダブロック２に形成されたシリンダボアの内部にピストン３を収容し、ピストン３とクランクシャフト１とをコネクティングロッド４で連結した４サイクル型に構成されている。

エンジンＥのクランクシャフト１に形成した出力スプロケット６と、外部ロータ２０のタイミングスプロケット２２Ｐとにタイミングチェーン７を巻回することで外部ロータ２０がクランクシャフト１と同期回転する。図面には示していないが、排気側のカムシャフトの前端にもタイミングスプロケットが備えられ、これにもタイミングチェーン７（タイミングベルトでも良い）が巻回されている。

本実施形態では、吸気カムシャフト５に弁開閉時期制御装置Ａを備えているが、弁開閉時期制御装置Ａを排気カムシャフトに備えて良く、吸気カムシャフト５と排気カムシャフトとの双方に備えても良い。

エンジンＥには、エンジンＥのオイルパンに貯留される潤滑油を作動油として供給する油圧ポンプＰを備え、この油圧ポンプＰからの作動油は、供給流路８を介して電磁制御弁５０に供給される。

図２に示すように、弁開閉時期制御装置Ａは、クランクシャフト１の駆動力により外部ロータ２０が駆動回転方向Ｓに向けて回転する。また、内部ロータ３０が外部ロータ２０に対して駆動回転方向Ｓと同方向に相対回転する方向を進角方向Ｓａと称し、この逆方向を遅角方向Ｓｂと称する。

〔弁開閉時期制御装置〕
図１〜図３に示すように外部ロータ２０は、外部ロータ本体２１と、フロントプレート２２（蓋状プレートの一例）と、リヤプレート２３とを有しており、これらが複数の締結ボルト２４の締結により固定される。フロントプレート２２の外周にはタイミングスプロケット２２Ｐが形成されている。

外部ロータ本体２１は、径方向の内方に突出する複数の区画部２１Ｔが一体的に形成され、フロントプレート２２とリヤプレート２３とに挟み込まれる位置に配置される。

内部ロータ３０は、円柱状の内部ロータ本体３１と、この内部ロータ本体３１の外周に径方向の外方に突出する複数（４つ）のベーン部３２とを有している。

これにより、外部ロータ本体２１に内部ロータ本体３１を嵌め込んだ状態では、外部ロータ本体２１と内部ロータ本体３１との間に複数（４つ）の流体圧室Ｃが形成されると共に、各々の流体圧室Ｃがベーン部３２で区画されることで進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとが形成される。

図１に示すように、連結ボルト３８はボルト頭部３８Ａと雄ネジ部３８Ｓとを有しており、雄ネジ部３８Ｓが吸気カムシャフト５の雌ネジ部に螺合することにより内部ロータ３０を吸気カムシャフト５に連結する。特に、この連結状態では、ボルト頭部３８Ａが後述するスプリングホルダ４１（係止部材の一例）の座部４２に圧着することにより、スプリングホルダ４１と、内部ロータ３０と、吸気カムシャフト５とが一体化する。

更に、連結ボルト３８は、外端側（図１で左側）が回転軸芯Ｘを中心にする筒状となる筒状部を有しており、この筒状部の内部空間に電磁制御弁５０のスプール５１と、これを突出方向に付勢するスプールスプリング（不図示）とが収容されている。

この弁開閉時期制御装置Ａでは、外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相を最遅角位相にロック（保持）するロック機構Ｌを備えている。図１、図２、図４に示すように、ロック機構Ｌは、１つのベーン部３２に対し回転軸芯Ｘに沿う姿勢で形成されたガイド孔２６に摺動自在に収容されるロック部材２５と、このロック部材２５を突出付勢するロックスプリング２７と、フロントプレート２２のロック凹部２８とを備えている。

この構成から、相対回転位相が最遅角に達することによりロック部材２５が回転軸芯Ｘの方向に沿って移動し、ロックスプリング２７の付勢力によりロック凹部２８に係合してロック状態に達する。また、ロック凹部２８は図２に示すように、進角流路３４に連通しており、ロック機構Ｌがロック状態にある状況において進角流路３４に作動油が供給されることによりロックスプリング２７の付勢力に抗してロック部材２５がロック凹部２８から離脱させ、ロック状態が解除される。

エンジンＥの稼働時には吸気カムシャフト５から作用する変動トルクが遅角方向Ｓｂに作用する。また、エンジンＥの始動時にロック機構Ｌのロック状態を解除した直後のように油圧ポンプＰからの作動油の供給が充分でない状況でも相対回転位相を迅速に進角方向に変位させる必要性がある。これらの観点から、相対回転位相の進角方向Ｓａへの変位をアシストするため進角方向Ｓａに付勢ユニット４０の付勢方向を設定している。この付勢ユニット４０の構成は後述する。

〔弁開閉時期制御装置：油路構成〕
図１、図２に示すように、作動油の供給により相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させる空間が進角室Ｃａであり、これとは逆に作動油の供給により相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させる空間が遅角室Ｃｂである。ベーン部３２が進角方向Ｓａの作動端（ベーン部３２の進角方向Ｓａの作動端の近傍の位相を含む）に達した状態での相対回転位相を最進角位相と称し、ベーン部３２が遅角方向Ｓｂの作動端（ベーン部３２の遅角方向Ｓｂの作動端の近傍の位相を含む）に達した状態での相対回転位相を最遅角位相と称する。

内部ロータ本体３１には、遅角室Ｃｂに連通する遅角流路３３と、進角室Ｃａに連通する進角流路３４とが形成されている。また、ロック凹部２８に対して進角流路３４が連通している。

〔電磁制御弁：油路構成〕
図１に示すように、電磁制御弁５０は、スプール５１と、スプールスプリング（不図示）と、電磁ソレノイド５４とを備えている。この電磁制御弁５０は、位相制御部として機能するものであり、電磁ソレノイド５４の制御でスプール５１のポジションを設定し、これにより進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとに対する作動油の給排を制御し、相対回転位相を設定する。

スプール５１は、連結ボルト３８の内部空間で回転軸芯Ｘに沿う方向にスライド移動自在に配置され、連結ボルト３８にはスプール５１の外端側の操作位置を決めるため止め輪で成るストッパー５３を備えている。スプールスプリングは、このスプール５１を吸気カムシャフト５から離間する方向（突出方向）に付勢力を作用させる。

電磁ソレノイド５４は、内部のソレノイドに供給された電力に比例した量だけ突出作動するプランジャ５４ａを備えており、このプランジャ５４ａの押圧力によりスプール５１を操作する。また、スプール５１は内部ロータ３０とともに回転可能に支持され、電磁ソレノイド５４は、エンジンＥに支持されることにより回転不能に構成されている。

電磁ソレノイド５４のプランジャ５４ａは、スプール５１の外端に接当可能となる位置に配置され、この電磁ソレノイド５４が非通電にある状態でスプール５１は図１に示す遅角ポジションに保持される。また、電磁ソレノイド５４に所定電力を通電する状態ではプランジャ５４ａが内端側に移動しスプール５１は進角ポジションに保持される。更に、電磁ソレノイド５４に対して、進角ポジションに設定する電力より低い電力を通電することにより、スプール５１は進角ポジションと遅角ポジションとの中間となる中立ポジションに保持される。

連結ボルト３８の内部には、スプール５１のポジションにより、油圧ポンプＰからの流体を制御して遅角流路３３と進角流路３４との何れかに供給するための流路が形成されている。従って、例えば、スプール５１が進角ポジションに操作された場合には、油圧ポンプＰからの作動油を、進角流路３４を介して進角室Ｃａに供給すると同時に、遅角室Ｃｂからの作動油を、遅角流路３３を介して排出する。これにより相対回転位相は進角方向Ｓａに変位する。

また、中立ポジションに設定された場合には進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとの何れにも作動油は供給されず、相対回転位相は保持される。そして、スプール５１が遅角ポジションに操作された場合には、油圧ポンプＰからの作動油を、遅角流路３３を介して遅角室Ｃｂに供給すると同時に、進角室Ｃａからの作動油を、進角流路３４を介して排出する。これにより相対回転位相は遅角方向Ｓｂに変位する。

〔弁開閉時期制御装置：付勢ユニット〕
図１、図３〜図５に示すように、付勢ユニット４０は、内部ロータ３０に固定されるスプリングホルダ４１（係止部材の一例）と、スプリングホルダ４１に支持されるトーションスプリング４６とを備えている。

トーションスプリング４６は、コイル部４６Ａと、一端側となるアーム状の第１アーム４６Ｂと、他端側となるアーム状の第２アーム４６Ｃとを備えている。

スプリングホルダ４１は、内部ロータ本体３１に連結する座部４２と、座部４２から回転軸芯Ｘに沿って突出する姿勢となる筒状の突出部４３とが一体的に形成されている。この突出部４３の突出側の端縁の一部を切り欠いて第２フック部Ｆ２が形成されている。

また、スプリングホルダ４１のうち、外端近傍の一部を小径化し、第２フック部Ｆ２に係止される第２アーム４６Ｃのフロントプレート２２から離間する方向への変位を規制する抜止部４３Ｄが形成されている。

座部４２の中心位置には連結ボルト３８が挿通する挿通孔４２Ａが形成され、座部４２の外周位置には径方向外方に突出する環状突部４２Ｂが形成されている。この環状突部４２Ｂは、図１に示す如く内部ロータ３０の嵌合凹部３１Ａとフロントプレート２２との間に挟み込まれる位置に配置される。

更に、内部ロータ３０のうち座部４２に対向する面に固定ピン４４が圧入固定され、座部４２のうち内部ロータ３０との対向する面には固定ピン４４が嵌合するピン孔４２Ｃが形成されている。この構造から固定ピン４４が内部ロータ３０とスプリングホルダ４１とを一体回転させる。

リヤプレート２３の側から挿入される締結ボルト２４の雄ネジが螺合する雌ネジを有する筒状のボスとしてのボルト螺合部２２Ｃ（螺合構造の一例）が、外面に突出するようにフロントプレート２２に一体形成されている。そして、この複数のボルト螺合部２２Ｃの１つが、第１アーム４６Ｂを係止する第１フック部Ｆ１として機能する。

フロントプレート２２には、トーションスプリング４６の回転軸芯Ｘに沿う移動を規制する規制凸部２２Ａがフロントプレート２２の外表面から突出形成されている。この規制凸部２２Ａは、トーションスプリング４６の第１アーム４６Ｂが第１フック部Ｆ１に係止された状態において、コイル部４６Ａのうち周方向で第１フック部Ｆ１から離間した部位に当接してトーションスプリング４６の全体の姿勢を安定させるように機能する。

フロントプレート２２の中央には貫通孔２２Ｄが形成されると共に、この貫通孔２２Ｄに沿って回転軸芯Ｘに沿って立ち上がる筒状に形成された領域をガイド部２２Ｂが形成されている。このガイド部２２Ｂの外径が、トーションスプリング４６のコイル部４６Ａの内周より僅かに大きい値に設定されている。

そして、図４に示す如く、貫通孔２２Ｄの内径が孔径Ｄ１に設定されている。スプリングホルダ４１の外径Ｄ２が、孔径Ｄ１より少し小さく設定され、このスプリングホルダ４１の環状突部４２Ｂの外周縁の外端径Ｄ３が、孔径Ｄ１より大きく設定されている。

また、内部ロータ本体３１の嵌合凹部３１Ａの内周径Ｄ４が外端径Ｄ３より僅かに大きい値に設定されている。また、トーションスプリング４６のコイル部４６Ａの内径が、スプリングホルダ４１の外径Ｄ２より充分に大きい値に設定されている。

〔付勢ユニットの脱落防止構成等〕
図１、図５、図６に示すように、スプリングホルダ４１のうち、外端近傍には前述した抜止部４３Ｄが形成されている。

弁開閉時期制御装置Ａでは、図５に示すように、第１フック部Ｆ１のフロントプレート２２の表面からの係止高Ｈの下限値を以下の式の演算に基づいて求めている。フロントプレート２２の表面から第２フック部Ｆ２に係止された第２アーム４６Ｃのバネ材外面（図５で上面）までの距離を、基準高ａとする。

図６に示すように、第２フック部Ｆ２に第２アーム４６Ｃが係止される状況で、第１アーム４６Ｂが持ち上げられた際のようにトーションスプリング４６が密着する状態を想定する。この密着状態で第１アーム４６Ｂの基端位置のバネ材外面（図６で下面）から第２アーム４６Ｃの基端位置のバネ材外面（図６で上面）までの距離を、密着長ｂとする。更に、バネ材の厚さをバネ材厚ｅ（バネ材の断面が円形である場合には直径に一致する）とする。

そして、トーションスプリング４６が密着する状態での第１アーム４６Ｂの基端位置から、この第１アーム４６Ｂが第１フック部Ｆ１の外面に接触するまで位置における回転軸芯Ｘに沿う方向での変位量を補正値ｃとする。このように基準高ａと、密着長ｂと、回転軸芯Ｘに沿う方向でのバネ材厚ｅと、補正値ｃとを設定することにより、
Ｈ≧ａ−ｂ＋（ｅ／２）−ｃ の式に基づいて、係止高Ｈの最低値が決まる。

このように求める係止高Ｈは、トーションスプリング４６が密着する状態に達した場合でも第１アーム４６Ｂが確実に第１フック部Ｆ１に係合する下限値である。

トーションスプリング４６を形成するバネ材の断面形状が長円であるため、第１アーム４６Ｂのうち第１フック部Ｆ１に当接する部位も半円状となる。このような理由から、第１アーム４６Ｂが第１フック部Ｆ１に当接する位置は（ａ−ｂ）の値にバネ材厚ｅの１／２の値（ｅ／２）を加えた位置となる。

また、回転軸芯Ｘに沿う方向視において、第１フック部Ｆ１が円形であるため、この第１フック部Ｆ１に対する第１アーム４６Ｂの係止位置Ｋは、図５に示す如くボルト螺合部２２Ｃの径方向の中心と重複する。

補正値ｃは、第１アーム４６Ｂの基端位置から第１フック部Ｆ１の係止位置Ｋまでの距離を、アーム長ｄとし、第１アーム４６Ｂのフロントプレート２２に対する角度を傾斜角θとした場合に、ｃ＝ｄ×ｔａｎθ の式で求められる。

傾斜角θは、フロントプレート２２の表面に平行する姿勢の基準ラインＮ１と、トーションスプリング４６のコイル部４６Ａの傾斜ラインＮ２とが交差する角度である、通常のトーションスプリング４６では、図６、図７に示す如く第１アーム４６Ｂの先端側ほどフロントプレート２２に接近するように傾斜する。このような理由から、Ｈ≧ａ−ｂ＋（ｅ／２）−ｃの式が設定される。

例えば、第１アーム４６Ｂが加工されたものである場合のように、前述とは逆に第１アーム４６Ｂが基端位置から、先端側ほど持ち上がる方向に傾斜する場合（傾斜角（−θ））には、ｔａｎ（−θ）＝−ｔａｎθであことから、補正値ｃの符号がマイナスとなり、前述した式〔Ｈ≧ａ−ｂ＋（ｅ／２）−ｃ〕を、そのまま用いて係止高Ｈの最低値が決まる。

特に、補正値ｃは比較的小さい値であり、しかも、第１アーム４６Ｂの一般的な傾斜姿勢である場合には、この補正値ｃが係止高Ｈを減ずるものであるため、係止高Ｈの下限値を求めるには、
Ｈ≧ａ−ｂ＋（ｅ／２）の式に基づいても実用上問題はない。

このように、第１フック部Ｆ１の係止高Ｈの下限値を決めることにより、振動等の外力の作用によってトーションスプリング４６が圧縮状態に達しても、第１アーム４６Ｂは第１フック部Ｆ１に係止する位置に保持され、この第１アーム４６Ｂが第１フック部Ｆ１から脱落することはない。

また、スプリングホルダ４１に抜止部４３Ｄを形成しているため、振動等の外力の作用に第２フック部Ｆ２が第２フック部Ｆ２から離脱する方向に変位することがあっても、この第２アーム４６Ｃが第２フック部Ｆ２から脱落することはない。

図３には相対回転位相が最遅角にある際の第１アーム４６Ｂの位置を実線で示しており、相対回転位相が最遅角に達した際の第１アーム４６Ｂの位置を二点鎖線で示している。同図から理解できるように、この付勢ユニット４０では、回転軸芯Ｘに沿う方向視で相対回転位相が最進角位相から最遅角位相に亘る領域中において、図８に示すように第１アーム４６Ｂと第２アーム４６Ｃとが重複する関係が現れるように設定されている。

このような構成から、相対回転位相が変位する場合において第２アーム４６Ｃが第１アーム４６Ｂと重複する位置関係に達した場合には、第２アーム４６Ｃが第１アーム４６Ｂの持ち上がり方向への変位を規制するため、第１アーム４６Ｂの第１フック部Ｆ１からの離脱が抑制される。

特に、この構成では連結ボルト３８により吸気カムシャフト５に連結した状態では、スプリングホルダ４１の座部４２が内部ロータ本体３１の嵌合凹部３１Ａに嵌り込み、座部４２の外周の環状突部４２Ｂが嵌合凹部３１Ａの外周縁に密接する。これによりスプリングホルダ４１の姿勢が決まる。

また、トーションスプリング４６が配置された状態では、コイル部４６Ａのうちフロントプレート２２に最も近接する部位がガイド部２２Ｂの外周を取り囲む領域に配置されると共に、このコイル部４６Ａの外周が複数（４つの）のボルト螺合部２２Ｃに接触することになり、トーションスプリング４６の位置が決まる。更に、このコイル部４６Ａの一部が規制凸部２２Ａに接触することでトーションスプリング４６の姿勢が安定する。

第１フック部Ｆ１の係止高Ｈの下限値を上記の値に設定することで、トーションスプリング４６が密着状態においても係止状態を維持し得る。このため振動が作用した場合や、相対回転位相の変位に伴いコイル部４６Ａの外径が多少変動することもあっても第１アーム４６Ｂが第１フック部Ｆ１に係合する状態が維持される。これにより、トーションスプリング４６の脱落を抑制して相対回転位相を進角方向に適正に作用させることが可能となる。

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。

（ａ）スプリングホルダ４１（係止部材の一例）に代えて、例えば、内部ロータ３０に対してフロントプレート２２の中央の孔部を介して外方に突出する筒状部を一体形成することも可能である。このように筒状部を形成することにより、筒状部がスプリング保持部として機能する。

（ｂ）締結ボルト２４を、フロントプレート２２からリヤプレート２３に向けて挿通するように構成し、締結ボルト２４の頭部を第１フック部Ｆ１とする。このように構成したものであっても、フロントプレート２２の表面に突出する締結ボルト２４の頭部を第１フック部Ｆ１として利用することが可能となる。

本発明は、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を所定の方向に付勢するトーションスプリングを備えている弁開閉時期制御装置に利用することができる。

１ クランクシャフト
５ 吸気カムシャフト
２０ 外部ロータ（駆動側回転体）
２２ フロントプレート（蓋状プレート）
２２Ｃ ボルト螺合部、ボス（螺合構造）
２４ 締結ボルト
３０ 内部ロータ（従動側回転体）
４１ スプリングホルダ（係止部材）
４２Ｄ 抜止部
４６ トーションスプリング
４６Ｂ 第１アーム
４６Ｃ 第２アーム
Ｅ エンジン（内燃機関）
Ｈ 係止高
ａ 係止高
ｂ 密着長
ｅ バネ材厚
ｆ バネ材間距離
Ｘ 回転軸芯
Ｆ１ 第１フック部（ボス）
Ｆ２ 第２フック部

Claims (5)

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、
   前記駆動側回転体の回転軸芯と同軸芯に配置される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、
   流体の給排により前記駆動側回転体および前記従動側回転体の相対回転位相を制御する位相制御部と、
   前記駆動側回転体および前記従動側回転体の相対回転位相を所定方向に変位させる付勢力を得るトーションスプリングとを備えると共に、
   前記駆動側回転体が、前記従動側回転体を内包し前記従動側回転体を覆う蓋状プレートを締結ボルトで締結した構成を有し前記締結ボルトの頭部または前記締結ボルトに螺合する螺合構造が前記蓋状プレートから突出する第１フック部として形成され、
   前記トーションスプリングの一端側の第１アームが前記第１フック部に係止され、前記トーションスプリングの他端側の第２アームが前記カムシャフトと一体回転する係止部材の第２フック部に係止されている弁開閉時期制御装置。
2. 前記係止部材が、前記第２フック部に係止された前記第２アームの前記回転軸芯に沿う方向への離脱を抑制する抜止部を備えている請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。
3. 前記第１フック部が、前記蓋状プレートの表面から突出し、内部に前記締結ボルトに螺合する雌ネジ部を有するボスである請求項１又は２に記載の弁開閉時期制御装置。
4. 前記第１フック部の前記蓋状プレートの表面からの高さを係止高Ｈとし、前記第２フック部の係止位置の前記蓋状プレートの表面からの高さを基準高ａとし、前記トーションスプリングの密着状態での両端位置のバネ材の距離を密着長ｂとし、前記トーションスプリングの前記回転軸芯に沿う方向でのバネ材の厚さをバネ材厚ｅとした場合に、
   Ｈ≧ａ−ｂ＋（ｅ／２）の式に基づいて前記第１フック部の係止高Ｈの下限値が設定されている請求項１〜３のいずれか一項記載の弁開閉時期制御装置。
5. 前記相対回転位相が最進角位相から最遅角位相に亘る領域のうちの所定の領域で変位した場合に、前記回転軸芯に沿う方向視で前記第１アームと前記第２アームとが重複する位置関係が現れる請求項１〜４のいずれか一項に記載の弁開閉時期制御装置。
   

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