JP2019132200A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の回転数に基づき駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を比較的大きい範囲で設定し得る弁開閉時期制御装置を構成する。【解決手段】カムシャフトの回転数に応じて遠心力の作用で変位するスプール４１を有する制御バルブＶを備えている。スプール４１が遠心力の作用で進角制御領域Ｗ２にある際に遅角室Ｃｂの流体を進角室Ｃａに流す進角作動流路５２ａと、スプール４１が遅角制御領域Ｗ３にある際に進角室Ｃａの流体を遅角室Ｃｂに流す遅角作動流路５３ａとを備えた。【選択図】図６

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が制御可能に構成された弁開閉時期制御装置に関する。

特許文献１には、エンジン（内燃機関）のカムシャフトの端部に対し、内燃機関の駆動力で回転する従動部材（駆動側回転体）と、カムシャフトと一体回転するガイド部材（従動側回転体）と、遠心ウェイトとで成る動弁装置（弁開閉時期制御装置）の技術が記載されている。

この特許文献１では、従動部材に対し所定姿勢の複数のガイド溝を形成し、ガイド部材に対し径方向に沿う姿勢の複数のガイド溝を形成し、これらの溝に遠心ウェイトとしてのボールを嵌め込んだ構成を有している。この構成から内燃機関の回転数が変化した場合には、遠心ウェイトの位置が溝に沿って径方向で変化し、この変化に対応してガイド部材と従動部材との相対回転位相を変位させてバルブタイミングの変更を実現している。

特開２０１６−１７５１６号公報

特許文献１の技術では、内燃機関の回転数に対応して機械的な作動だけで駆動側回転体と従動側回転体のとの相対回転位相（バルブタイミング）を設定できるため、例えば、相対回転位相を作動油によって設定するものと比較すると、作動油を給排する制御バルブが不要となり、制御バルブを制御する制御装置や、相対回転位相を検知するセンサも不要となる。このように、特許文献１の技術は構成の簡素化を実現している。

しかしながら、この特許文献１の構成では作動油等の流体を必要としない反面、ボールで成る遠心ウェイトの変位に基づいて相対回転位相を機械的に変位させるため、相対回転位相の変位角を大きくできないものであった。

つまり、相対回転位相（バルブタイミング）の設定範囲は、ガイド部材（従動側回転体）と従動部材（駆動側回転体）との各々に形成される２種のガイド溝が作る角度と、径方向でのガイド溝の溝長で決まる。回転位相の変位を円滑に行わせる観点から考えると、２種のガイド溝が作る角度を大きくすることは困難である。また、回転位相の変位を円滑に行わせつつ相対回転位相の変位量を拡大する観点から考えると、装置全体の半径を拡大することになり、装置の大型化を招くことから実現が困難となる。

このような理由から、内燃機関の回転数に基づき駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を、比較的大きい範囲で設定し得る弁開閉時期制御装置が求められる。

本発明に係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、
前記駆動側回転体の回転軸芯と同軸芯に配置され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、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に形成される進角室および遅角室と、
流体圧ポンプからの流体を、前記進角室および前記遅角室に供給する供給流路と、
前記カムシャフトの回転に伴う遠心力で径方向に変位することで複数の制御領域の何れかに設定される制御バルブとを備えると共に、
前記制御バルブが、遠心力の作用により進角制御領域と遅角制御領域とに移動自在なスプールを備え、前記スプールが前記進角制御領域にある際に前記遅角室の流体を前記進角室に流し、前記進角室の流体を前記遅角室に流さない進角作動流路と、前記スプールが前記遅角制御領域にある際に前記進角室の流体を前記遅角室に流し、前記遅角室の流体を前記進角室に流さない遅角作動流路とを備えている点にある。

この特徴構成によると、カムシャフトの回転に伴う遠心力の作用でスプールが進角制御領域に設定された場合には、進角作動流路が遅角室の流体を進角室に流し、この逆向きの流れを阻止する。このため、カム変動トルクが進角方向に作用する毎に遅角室の流体を進角室に流し、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を進角方向に変位させることが可能となる。また、スプールが遅角制御領域にある場合には、遅角作動流路により進角室の流体を遅角室に流し、この逆向きの流れを阻止する。このため、カム変動トルクが遅角方向に作用する毎に進角室の流体を遅角室に流し、相対回転位相を遅角方向に変位させることが可能となる。

この構成では、遠心力の作用に対応してスプールが複数の制御領域の何れかに設定され、設定された制御領域に対応して流体の流れが制御されるため、電磁バルブのように相対回転位相を任意に制御する制御バルブを必要とせず、相対回転位相を設定する制御装置や、相対回転位相を検知するセンサを必要としないものとなる。しかも、特許文献１の構成のように制御範囲が制限される不都合を招くことなく、流体圧を利用して相対回転位相を必要とする範囲で変位させることが可能になる。
従って、内燃機関の回転数に基づき駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を、比較的大きい範囲で設定し得る弁開閉時期制御装置が構成された。

他の構成として、前記駆動側回転体および前記従動側回転体の一方に形成されたロック凹部に係合可能なロック部材を前記駆動側回転体および前記従動側回転体の他方に備えることにより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が所定の位相にある際に、前記ロック凹部に前記ロック部材が係合してロック状態となるロック機構と、
前記ロック凹部に対し前記流体圧ポンプからの流体を供給するロック解除流路とを備えると共に、
前記スプールが、遠心力の作用により前記進角制御領域および前記遅角制御領域と異なる領域であるロック移行領域に設定された際に、前記進角室と前記遅角室と前記ロック解除流路との流体を排出するドレン流路を備えても良い。

これによると、カムシャフトの回転に伴う遠心力の作用でスプールがロック移行領域に設定された場合には、進角室と遅角室とロック解除流路とからの流体をドレン流路に排出できる。この状態では、進角室と遅角室とに流体が供給されると同時に、この進角室と遅角室とから流体が排出されるため、進角室と遅角室とに流体を充填した状態で進角室と遅角室との圧力を大きく低下させることになり、例えば、カム変動トルクの作用により相対回転位相が容易に変動する。この変動により相対回転位相がロック位相に達した場合には、ロック凹部から流体が排出されているため、ロック凹部にロック部材を係合させロック機構をロック状態に移行できる。

他の構成として、前記スプールが、前記従動側回転体において径方向に沿って移動自在に備えられると共に、前記スプールを前記回転軸芯に近接させる方向に付勢する付勢部材を備えても良い。

これによると、カムシャフトの回転に伴う遠心力がスプールに作用した際には、この遠心力と付勢部材の付勢力とが均衡する位置にスプールを保持することが可能となる。これによりスプールを複数の制御領域に安定的に保持して流体の流れを制御できる。

他の構成として、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に流体圧室が形成され、この流体圧室を前記進角室と前記遅角室とに区画するベーンが前記従動側回転体の外周において径方向に突出する形状で形成され、前記ベーンの内部に前記スプールを備えても良い。

これによると、従動側回転体において半径方向の外方に突出するベーンを利用してスプールを配置できるだけでなく、ベーンが進角室と遅角室との中間に配置されているため、従動側回転体に孔状に流路を形成することにより、進角作動流路と遅角作動流路とを容易に形成できる。

弁開閉時期制御装置の縦断面図である。 図１のII−II線断面図である。 最進角位相にある弁開閉時期制御装置の断面図である。 最遅角位相にある弁開閉時期制御装置の断面図である。 スプールがロック移行領域にある状態を示す油圧回路図である。 スプールが進角制御領域にある状態を示す油圧回路図である。 スプールが遅角制御領域にある状態を示す油圧回路図である。

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及び図２に示すように、駆動側回転体としての外部ロータ１０が従動側回転体としての内部ロータ２０を、回転軸芯Ｘを中心に相対回転自在に内包すると共に、外部ロータ１０と内部ロータ２０との相対回転位相（以下、相対回転位相と称する）を中間ロック位相Ｍに保持するロック機構Ｌを備え、流体としての作動油を制御する制御バルブＶを内部ロータ２０に備えて弁開閉時期制御装置Ａが構成されている。

この弁開閉時期制御装置Ａは、内部ロータ２０がエンジンＥ（内燃機関の一例）の排気カムシャフト６と一体回転し、外部ロータ１０がエンジンＥのクランクシャフト１と同期回転する。これら外部ロータ１０と内部ロータ２０とは、回転軸芯Ｘを中心に設定範囲内での相対回転が許され、この相対回転により排気バルブ５の開閉時期（バルブタイミング）が設定される。

この弁開閉時期制御装置Ａは、排気カムシャフト６の回転数（単位時間あたりの回転数：回転速度）に対応する遠心力の作用で制御バルブＶのスプール４１が変位し、この変位によって作動油の給排を制御することにより相対回転位相の制御と、ロック機構Ｌの制御とが行われる。また、この弁開閉時期制御装置ＡはエンジンＥで駆動される油圧ポンプＰ（流体圧ポンプの一例）から作動油（流体の一例）が供給される。

図１に示すように、エンジンＥは、乗用車等の車両に備えられるものであり、下部にクランクシャフト１を備え、上部にシリンダブロック２を備え、シリンダブロック２のシリンダボアにピストン３を収容し、このピストン３の作動力をコネクティングロッド４でクランクシャフト１に伝える４サイクル型に構成されている。

シリンダブロック２の上部には、吸気バルブ（図示せず）と排気バルブ５とを備え、吸気バルブを開閉作動させる吸気カムシャフト（図示せず）と、排気バルブ５を開閉作動させる排気カムシャフト６とを備えている。外部ロータ１０のタイミングスプロケット１３ｓと、クランクシャフト１の出力スプロケット１ｓとに亘ってタイミングチェーン８を巻回することで外部ロータ１０がクランクシャフト１と同期回転する。また、内部ロータ２０が連結ボルト２４によって排気カムシャフト６に連結されることで内部ロータ２０が排気カムシャフト６と一体的に回転する。

尚、タイミングチェーン８は、吸気カムシャフトの前端のスプロケットにも巻回する。この構成の弁開閉時期制御装置Ａは、吸気バルブの開閉時期を制御するように吸気カムシャフトに備えて良く、吸気カムシャフトと排気カムシャフト６との双方に備えても良い。

〔弁開閉時期制御装置〕
図１、図２に示すように、外部ロータ１０は、円筒状となるロータハウジング１１と、エンジンＥから離間する位置のフロントプレート１２と、エンジンＥに近接する位置のリヤプレート１３とを備え、これらが複数の締結ボルト１４で締結されている。リヤプレート１３の外周にタイミングスプロケット１３ｓが形成され、このタイミングスプロケット１３ｓと、クランクシャフト１の出力スプロケット１ｓとに亘ってタイミングチェーン８が巻回されている。

ロータハウジング１１の内周には、回転軸芯Ｘの方向（中心方向）に突出する複数（実施形態では３つ）の突出部１１ｔが形成されている。この構成から、内部ロータ２０の外周部と、ロータハウジング１１の内周と、突出部１１ｔとで取り囲まれる領域に複数（実施形態では３つ）の流体圧室Ｃが形成される。

内部ロータ２０は、円柱状の内部ロータ本体２１と、この内部ロータ本体２１の外周から半径方向の外方に突出形成された複数（実施形態では３つ）のベーン２２とを一体形成しており、各々のベーン２２の突出端にシール２３を備えている。この内部ロータ本体２１は、回転軸芯Ｘと同軸芯に配置される連結ボルト２４によって排気カムシャフト６に連結固定される。

内部ロータ２０は、フロントプレート１２とリヤプレート１３とに挟まれる位置に配置されている。内部ロータ本体２１の外周が、外部ロータ１０の突出部１１ｔの突出端に接触し、ベーン２２のシール２３がロータハウジング１１の内周に接触するように各々の位置関係が設定されている。

図２〜図４に示すように、各々のベーン２２が流体圧室Ｃを仕切ることにより、ベーン２２を挟む位置に進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとが形成される。弁開閉時期制御装置Ａは、エンジンＥの稼働時には駆動回転方向Ｓに回転する。また、外部ロータ１０に対して内部ロータ２０が駆動回転方向Ｓと同方向に変位する方向を進角方向Ｓａと称し、この逆方向への変位を遅角方向Ｓｂと称している。これにより、進角室Ｃａに作動油が供給されることにより相対回転位相が進角方向Ｓａに変位し、遅角室Ｃｂに作動油が供給されることにより相対回転位相が遅角方向Ｓｂに変位する。

〔弁開閉時期制御装置：ロック機構〕
図１〜図４に示すように、ロック機構Ｌは、内部ロータ本体２１の外周に形成されたロック凹部２６と、外部ロータ１０の突出部１１ｔにおいて半径方向に出退自在に支持されたプレート状のロック部材２７と、このロック部材２７をロック凹部２６に向けて突出付勢するロックスプリング２８とを備えている。

この弁開閉時期制御装置Ａでは、相対回転位相の変位可能な範囲のうち進角方向Ｓａの端部（変位限界）を最進角位相と称し、これとは逆に遅角方向Ｓｂの端部（変位限界）を最遅角位相と称している。ロック機構Ｌは、相対回転位相を、最進角位相と最遅角位相との中間となる中間ロック位相Ｍに保持する。

尚、ロック機構Ｌは、外部ロータ１０にロック凹部２６を形成し、内部ロータ２０にロック部材２７を支持する構成であっても良く、ロック部材２７が回転軸芯Ｘに沿う方向に変位する構成でも良い。この実施形態の弁開閉時期制御装置Ａでは、２つのロック機構Ｌを備えているがロック機構Ｌは単一でも、３つ以上でも良い。

〔弁開閉時期制御装置：流路構成〕
図１〜図７に示すように、内部ロータ本体２１には、進角室Ｃａに連通する進角流路３１（供給流路の一例）と、遅角室Ｃｂに連通する遅角流路３２（供給流路の一例）と、ロック凹部２６に連通するロック解除流路３３が形成されている。

エンジンＥで駆動される油圧ポンプＰから作動油を、連結ボルト２４の外周の供給流路３５に供給する供給系が形成されている。この供給流路３５は、進角流路３１と、遅角流路３２と、ロック解除流路３３とに連通する。尚、油圧ポンプＰ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。

図２、図５に示すように、スプール４１がロック移行領域Ｗ１にある状態でベーン２２を挟んで隣接する進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとを、スプール４１の外側連通部４１ａを介して連通させる第１連通路５１ａが内部ロータ２０に形成されている。また、外側連通部４１ａにロック凹部２６を連通させる第１排出流路５１ｂが形成され、外側連通部４１ａを外部空間に連通させるドレン流路５１ｄが内部ロータ２０に形成されている。更に、ドレン流路５１ｄに連通するドレン開口１２ｄがフロントプレート１２に形成されている（図１を参照）。

尚、第１排出流路５１ｂの一端は、ロック凹部２６に直接連通するものではなく、ロック解除流路３３を介してロック凹部２６に連通する。この第１排出流路５１ｂの他端は、外側連通部４１ａに対して直接的に連通するものではなく、進角室Ｃａを介して外側連通部４１ａに連通する。

図３、図６に示すように、スプール４１が進角制御領域Ｗ２にある状態でベーン２２を挟んで隣接する進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとを、スプール４１の内側連通部４１ｂを介して結ぶ第２連通路５２ａ（進角作動流路の一例）が内部ロータ２０に形成され、この第２連通路５２ａには第２チェックバルブ５２ｂを備えている。

第２チェックバルブ５２ｂは、遅角室Ｃｂから進角室Ｃａへの作動油の流れを許すと共に、進角室Ｃａから第２連通路５２ａへの作動油の逆流を阻止する。

図４、図７に示すように、スプール４１が遅角制御領域Ｗ３にある状態でベーン２２を挟んで隣接する進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとを、スプール４１の内側連通部４１ｂを介して結ぶ第３連通路５３ａ（遅角作動流路の一例）が内部ロータ２０に形成され、この第３連通路５３ａには第３チェックバルブ５３ｂを備えている。

第３チェックバルブ５３ｂは、進角室Ｃａから遅角室Ｃｂへの作動油の流れを許すと共に、遅角室Ｃｂから第３連通路５３ａへの作動油の逆流を阻止する。

尚、図２、図３に示すように第２チェックバルブ５２ｂと、第３チェックバルブ５３ｂとにボールを備えているが、これらのチェック弁を、例えば、流体圧により姿勢が変化するバネ板やダイヤフラム等を用いて構成しても良い。

〔制御バルブ〕
図１〜図４に示すように、制御バルブＶは、各々のベーン２２に対し内部ロータ２０の径方向に沿う姿勢で形成されたスプール孔２０ａに収容したスプール４１と、このスプール４１を回転軸芯Ｘの方向に付勢するスプールスプリング４２（付勢部材の一例）とを備えている。

スプール４１は、スプール孔２０ａの内周面に密接するスプール本体部の外端に近い部位に小径となる外側連通部４１ａを形成し、内端に近い部位に内側連通部４１ｂを形成している。

スプール４１は、排気カムシャフト６の回転数が低設定値未満となる低回転域にある場合に図２、図５に示すロック移行領域Ｗ１に維持され、これより高速で中設定値未満となる中回転域にある場合に図３、図６に示す進角制御領域Ｗ２に維持され、これより高速の中設定値以上となる高回転域にある場合に図４、図７に示す遅角制御領域Ｗ３に維持される。

この制御バルブＶでは、エンジンＥが停止した状況においてもスプール４１がロック移行領域Ｗ１に維持されるように、スプール４１の内端部が連結ボルト２４の外周の一部に当接する。

〔ロック移行領域〕
排気カムシャフト６の回転数が低回転域にあり、図２、図５に示すようにスプール４１がロック移行領域Ｗ１にある場合には、油圧ポンプＰからの作動油が進角流路３１から進角室Ｃａに供給され、かつ、遅角流路３２から遅角室Ｃｂに継続的に作動油が供給される。この状況において、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとからの作動油が第１連通路５１ａから外側連通部４１ａに流れ、更に、ドレン流路５１ｄを介して外部に排出される。

これにより、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとに作動油が充填されるものの、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとから作動油が排出されるため、これらの圧力を大きく低下させ、第１連通路５１ａが進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとの間での作動油の自由な移動を可能にする。

これと同様に、油圧ポンプＰからの作動油がロック解除流路３３からロック凹部２６に供給される状況において、ロック解除流路３３の作動油がドレン流路５１ｄから進角室Ｃａに流れるため、ロック凹部２６の圧力も大きく低下する。

これにより、相対回転位相が中間ロック位相Ｍに達した場合には、ロック部材２７がロックスプリング２８の付勢力によりロック凹部２６に係合できる。

尚、スプール４１がロック移行領域Ｗ１にある状態で第１排出流路５１ｂを外側連通部４１ａに対して直接的に連通させることが理想の油路構成であるが、スプール４１がロック移行領域Ｗ１にある状態では、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとの圧力が大きく低下するため、図２に示す如く第１排出流路５１ｂを進角室Ｃａに連通させており、この油路構成でもロック凹部２６の圧力を大きく低下させ、ロック機構Ｌのロック状態への移行を可能にしている。

進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとの圧力が低下する状況では、カム変動トルクの作用によって相対回転位相が進角方向Ｓａと遅角方向Ｓｂとに交互に容易に変動する。そして、この変動により相対回転位相が中間ロック位相Ｍに達したタイミングでロック部材２７がロックスプリング２８の付勢力でロック凹部２６に係合し、ロック状態に移行する。

このように排気カムシャフト６の回転数が低回転域にある場合には、ロック機構Ｌがロック状態に移行することで相対回転位相を中間ロック位相Ｍに拘束できる。

〔進角制御領域〕
排気カムシャフト６の回転数が中回転域にあり、図３、図６に示すように、スプール４１が進角制御領域Ｗ２にある場合には、油圧ポンプＰからの作動油が進角流路３１から進角室Ｃａに供給され、かつ、遅角流路３２から遅角室Ｃｂに継続的に作動油が供給される。この状況において、第２連通路５２ａが、遅角室Ｃｂの作動油を進角室Ｃａに流し、第２チェックバルブ５２ｂが、この逆方向への流れを阻止する。

また、スプール４１が進角制御領域Ｗ２にある場合には、ドレン流路５１ｄが閉塞するため、ロック解除流路３３からロック凹部２６に作用する作動油圧が上昇し、ロックスプリング２８の付勢力に抗してロック部材２７がロック凹部２６から離脱する。この結果、ロック機構Ｌのロック状態が解除される。

この構成では、カム変動トルクの作用により遅角室Ｃｂの圧力が上昇したタイミングで遅角室Ｃｂの作動油が第２連通路５２ａを介して進角室Ｃａに流れ、進角室Ｃａの圧力が上昇しても、第２チェックバルブ５２ｂが、この逆方向（進角室Ｃａから遅角室Ｃｂ）への流れを阻止し、結果として相対回転位相が最進角位相に達する。

このように排気カムシャフト６の回転数が中回転域にある場合には、相対回転位相を最進角位相に拘束できる。

〔遅角制御領域〕
排気カムシャフト６の回転数が高回転域にあり、図４、図７に示すように、スプール４１が遅角制御領域Ｗ３にある場合には、油圧ポンプＰからの作動油が進角流路３１から進角室Ｃａに供給され、かつ、遅角流路３２から遅角室Ｃｂに継続的に作動油が供給される。この状況において、第３連通路５３ａが進角室Ｃａの作動油を遅角室Ｃｂに流し、第３チェックバルブ５３ｂが、この逆方向への流れを阻止する。

また、スプール４１が遅角制御領域Ｗ３にある場合には、第１排出流路５１ｂが閉塞するため、ロック解除流路３３からロック凹部２６に作用する作動油圧が上昇し、ロックスプリング２８の付勢力に抗してロック部材２７がロック凹部２６から離脱する。この結果、ロック機構Ｌのロック状態が解除される。

この構成では、カム変動トルクの作用により進角室Ｃａの圧力が上昇したタイミングで進角室Ｃａの作動油が第３連通路５３ａを介して遅角室Ｃｂに流れ、遅角室Ｃｂの圧力が上昇しても、第３チェックバルブ５３ｂが、この逆方向（遅角室Ｃｂから進角室Ｃａ）への流れを阻止し、結果として相対回転位相が最遅角位相に達する。

このように排気カムシャフト６の回転数が高回転域にある場合には、相対回転位相を最遅角位相に拘束できる。

〔実施形態の作用効果〕
このように、弁開閉時期制御装置Ａでは、制御バルブＶとして遠心力によって位置が決まるスプール４１を備え、このスプール４１で作動油の流れを制御するため、排気カムシャフト６の回転数に対応して作動油の油圧により比較的大きい範囲で相対回転位相を設定できる。これにより排気カムシャフト６の回転数に対応した適正なタイミングで排気バルブ５の開閉を行える。特に、この構成では、電磁バルブのように任意に制御できる制御バルブを必要とせず、相対回転位相を設定する制御装置や、相対回転位相を検知するセンサを必要としない。

また、この構成では、排気カムシャフト６の回転数が低回転域にある場合には中間ロック位相Ｍにおいてロック機構Ｌをロック状態に維持できるため、例えば、エンジンＥを停止する際には、相対回転位相を中間ロック位相Ｍに移行した後にエンジンＥを停止させることも可能となる。これにより、相対回転位相を中間ロック位相Ｍに保持した状態でエンジンＥを始動できることになり、良好な始動性を実現する。

内部ロータ２０に一体的に形成したベーン２２に対し、径方向に沿ってスプール孔２０ａを形成し、これにスプール４１を収容して制御バルブＶを構成するため、ベーン２２を有効に利用できる。また、ベーン２２が進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとの境界に配置されるものであるため、第１連通路５１ａと第２連通路５２ａと第３連通路５３ａとの形成に無理がなく、通路長を長くしないで済む。

〔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）外部ロータ１０の突出部１１ｔに制御バルブＶのスプール４１とスプールスプリング４２（付勢部材の一例）とを備えると共に、この突出部１１ｔを挟む位置に配置される進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとに亘って第２連通路５２ａ（進角作動流路）と、第３連通路５３ａ（遅角作動流路）を備える。

この構成であっても、排気カムシャフト６の回転数の変化に対応して遠心力でスプール４１が変位し、作動油の流れを制御することにより相対回転位相を進角方向Ｓａと遅角方向Ｓｂとに変位させることが可能となる。更に、突出部１１ｔに第１連通路５１ａと第１排出流路５１ｂとを形成し、この第１排出流路５１ｂをドレン流路５１ｄに連通させる構成を備えることにより、中間ロック位相Ｍにおいてロック機構Ｌをロック状態に移行させることも可能となる。

（ｂ）駆動側回転体としての外部ロータ１０と、従動側回転体としての内部ロータ２０との相対回転位相を最遅角位相の位置から中間位相の方向に変位させる付勢力を作用させるためのトーションスプリングを備える。このトーションスプリングが付勢力を作用させる領域は、最遅角位相から中間ロック位相Ｍの範囲に限るものではなく、最遅角位相から最進角位相に及ぶものであっても良い。

このようにトーションスプリングを備えることにより、カム変動トルクだけに頼ることなく相対回転位相の変位を行わせることが可能となる。

（ｃ）ロック機構Ｌがロック状態に対する相対回転位相は、最進角位相と最遅角位相との中央に限るものではなく、中央から遅角側に変位した位相、あるいは、中央から進角側に変位した位相であっても良い。

（ｄ）ロック機構Ｌを備えず、遠心力の作用により径方向に変位する制御バルブＶにより相対回転位相が進角方向Ｓａと遅角方向Ｓｂとに変位するように弁開閉時期制御装置Ａを構成する。このように構成することにより排気カムシャフト６の回転数に応じて最進角位相と最遅角位相とに切り換えるだけの作動を行える。

（ｅ）実施形態でも説明したように弁開閉時期制御装置Ａを吸気カムシャフトに備えることで吸気バルブの開閉時期を設定するように構成する。このような構成では、第２連通路５２ａ（進角作動流路）と、第３連通路５３ａ（遅角作動流路）との設定により、低回転域で最遅角位相となり、高回転域で最進角位相となるように制御形態を設定することも可能である。これにより、吸気カムシャフトの回転数に対応した適正なタイミングでの吸気を実現する。

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が制御可能に構成された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
６ 排気カムシャフト
２０ 内部ロータ（従動側回転体）
２２ ベーン
２６ ロック凹部
２７ ロック部材
３０ 外部ロータ（駆動側回転体）
３１ 進角流路（供給流路）
３２ 遅角流路（供給流路）
３３ ロック解除流路
４１ スプール
４２ スプールスプリング（付勢部材）
５１ｄ ドレン流路
５２ａ 第２連通路（進角作動流路）
５３ａ 第３連通路（遅角作動流路）
Ｃ 流体圧室
Ｃａ 進角室
Ｃｂ 遅角室
Ｅ エンジン（内燃機関）
Ｌ ロック機構
Ｐ 油圧ポンプ（流体圧ポンプ）
Ｖ 制御バルブ
Ｘ 回転軸芯
Ｗ１ 進角制御領域
Ｗ２ 遅角制御領域
Ｗ３ ロック移行領域

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、
   前記駆動側回転体の回転軸芯と同軸芯に配置され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、
   前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に形成される進角室および遅角室と、
   流体圧ポンプからの流体を、前記進角室および前記遅角室に供給する供給流路と、
   前記カムシャフトの回転に伴う遠心力で径方向に変位することで複数の制御領域の何れかに設定される制御バルブとを備えると共に、
   前記制御バルブが、遠心力の作用により進角制御領域と遅角制御領域とに移動自在なスプールを備え、前記スプールが前記進角制御領域にある際に前記遅角室の流体を前記進角室に流し、前記進角室の流体を前記遅角室に流さない進角作動流路と、前記スプールが前記遅角制御領域にある際に前記進角室の流体を前記遅角室に流し、前記遅角室の流体を前記進角室に流さない遅角作動流路とを備えている弁開閉時期制御装置。
2. 前記駆動側回転体および前記従動側回転体の一方に形成されたロック凹部に係合可能なロック部材を前記駆動側回転体および前記従動側回転体の他方に備えることにより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が所定の位相にある際に、前記ロック凹部に前記ロック部材が係合してロック状態となるロック機構と、
   前記ロック凹部に対し前記流体圧ポンプからの流体を供給するロック解除流路とを備えると共に、
   前記スプールが、遠心力の作用により前記進角制御領域および前記遅角制御領域と異なる領域であるロック移行領域に設定された際に、前記進角室と前記遅角室と前記ロック解除流路との流体を排出するドレン流路を備えている請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。
3. 前記スプールが、前記従動側回転体において径方向に沿って移動自在に備えられると共に、前記スプールを前記回転軸芯に近接させる方向に付勢する付勢部材を備えている請求項１又は２に記載の弁開閉時期制御装置。
4. 前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に流体圧室が形成され、この流体圧室を前記進角室と前記遅角室とに区画するベーンが前記従動側回転体の外周において径方向に突出する形状で形成され、前記ベーンの内部に前記スプールを備えている請求項１〜３のいずれか一項に記載の弁開閉時期制御装置。

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