JP5310826B2 - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置に関する。

従来、クランク軸と連動して回転するハウジング並びにカム軸と連動して回転するベーンロータを備え、ポンプ等の供給源から供給される作動液によりバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置が知られている。例えば特許文献１の装置では、ハウジング内部のベーンロータがベーンにより回転方向に区画する進角室又は遅角室に作動液を導入して、ハウジングに対するベーンロータの回転位相を進角側又は遅角側に変化させることで、バルブタイミングを調整している。

さて、特許文献１の装置では、ベーンロータに支持される規制部材をベーンロータに係止させることにより、回転位相を最進角位相及び最遅角位相の間の規制位相にて規制する構成を、採用している。このような構成によると、内燃機関の停止時に回転位相を規制位相に規制しておくことで、内燃機関の次の始動時には、当該規制位相を維持して機関始動性を確保することが可能となるのである。

特開２００２−３５７１０５号公報

さて、特許文献１の装置では、運転中の内燃機関が異常の発生により瞬間的に停止する場合、回転位相が規制位相に規制される前に内燃機関が停止する事態が懸念される。こうした内燃機関の異常停止後、規制位相からずれた回転位相にて内燃機関のクランキングが開始されると、内燃機関への吸気量が適量とならず、機関始動性を悪化させるおそれがある。

そこで、本発明者らは、クランキングによる内燃機関の始動時にカム軸からベーンロータに作用する変動トルクを利用して、回転位相を規制位相まで戻す技術につき、鋭意研究を行なってきた。その結果、粘度増大した作動液の各室への導入に遅延が生じる低温環境下等においては、内燃機関の始動時に進角室又は遅角室の容積が変動トルクの作用により拡大することで、ベーンロータの動きを妨げる負圧が発生して回転位相が規制位相に戻り難くなる、との知見が得られた。

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、機関始動性を確保するバルブタイミング調整装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを、供給源から供給される作動液により調整するバルブタイミング調整装置であって、クランク軸と連動して回転中心まわりに回転するハウジングと、カム軸と連動して回転中心まわりに回転し、ハウジングの内部において進角室及び遅角室を回転方向に区画するベーンを有し、作動液が進角室又は遅角室に導入されることによりハウジングに対する回転位相が進角側又は遅角側に変化するベーンロータと、回転位相を最進角位相及び最遅角位相の間の規制位相に規制する規制手段と、進角室及び遅角室のうち少なくとも一方である特定室に連通し、大気に開放される開放端を有する流体回路と、流体回路の開閉を制御する開閉制御手段であって、回転位相が規制位相からずれたまま内燃機関が停止する異常停止時に、流体回路を、大気への開放端と特定室との間において閉塞される閉塞状態から、それら開放端と特定室との間において開放される開放状態に切換える開閉制御手段と、を備え、流体回路は、特定室よりも回転中心側において大気に開放される開放端を有することを特徴とする。

この発明によると、規制手段が回転位相を規制する前に回転位相が規制位相からずれたまま回転中の内燃機関が停止する異常停止時において流体回路は、大気への開放端と、進角室及び遅角室のうち特定室との間において閉塞される閉塞状態から、それら開放端と特定室との間において開放される開放状態に切換えられるので、その後の内燃機関の始動時には、当該流体回路に連通する特定室も大気開放される。故に、内燃機関の始動時には、カム軸からベーンロータに作用する変動トルクにより特定室の容積が拡大することで、空気が流体回路を通じて当該特定室に吸入されるため、ベーンロータの動きを妨げる負圧が発生し難い。したがって、回転位相を規制位相まで迅速に戻して、機関始動性を確保することが可能である。

また、請求項１に記載の発明のような流体回路においては、特定室よりも回転中心側で大気に開放される開放端及びその付近に作動液が存在していたとしても、当該作動液の特定室への吸入を遠心力によりアシストして、特定室に向かう空気の吸入経路を確実に確保することができる。故に、内燃機関の始動時には、流体回路の大気開放により規制位相までの迅速な戻しを確固たるものとして、機関始動性についての信頼度を高めることが可能である。

請求項２に記載の発明によると、内燃機関の運転に伴って作動液が供給源から供給される。このように、内燃機関の運転に伴って作動液が供給される構成では、内燃機関の始動時に作動液の供給圧力が低いが故に作動液の導入量が不足する特定室において、負圧の発生が懸念される。しかし、特定室に連通する流体回路が大気開放されることによれば、変動トルクの作用により容積拡大した当該特定室に空気を吸入させて、負圧の発生を抑制し得るので、回転位相を規制位相に戻すことによる機関始動性の確保が可能となる。

請求項３に記載の発明によると、開閉制御手段は、作動液の圧力を受けることにより、流体回路を閉塞する閉塞位置側に移動する開閉体と、流体回路を開放する開放位置側に向かって開閉体を押圧する復原力を発生する弾性部材と、を有する。このような開閉制御手段によれば、作動液の供給圧力が低い内燃機関の始動時には、弾性部材の発生する復原力によって開閉体を開放位置側に押圧して、特定室に連通する流体回路を開放することができる。こうして開放された流体回路を通じることで、変動トルクの作用により容積拡大した特定室へと空気を吸入させて負圧の発生を抑制し得るので、回転位相を規制位相に戻すことによる機関始動性の確保が可能となる。しかも、作動液の供給圧力が高い内燃機関の始動後には、作動液の圧力により開閉体を閉塞位置側に移動させることで、特定室に連通する流体回路を閉塞することができる。故に、こうした流体回路の閉塞により特定室からの作動液の漏出を防止して、バルブタイミング調整の応答性を高めることも可能である。

請求項４に記載の発明によると、流体回路は、特定室としての進角室及び遅角室の双方に連通し、開閉体は、開放位置において進角室及び遅角室の間を連通する一方、閉塞位置において進角室及び遅角室の間を遮断する。このような流体回路及び開閉体によれば、作動液の供給圧力が低い内燃機関の始動時には、弾性部材の復原力により開閉体を開放位置側に押圧することで、進角室及び遅角室の双方に連通の流体回路を開放し得るのみならず、それら進角室及び遅角室の間を連通させ得る。こうした開放及び連通状態下、変動トルクの作用により容積拡大する側の特定室には、流体回路を通じて空気を吸入させると共に、当該作用により容積縮小する側の特定室から作動液を押出することができる。したがって、内燃機関の始動時には、規制位相に戻すための回転位相の変化速度を高めて、機関始動性を確保することが可能である。

請求項５に記載の発明によると、流体回路は、特定室よりも回転中心側を経由して大気に開放され、規制手段は、ハウジング及びベーンロータのうち一方に支持される開閉体を開閉制御手段と共有し、開放位置において開閉体がハウジング及びベーンロータのうち他方に係止されることにより、回転位相を規制する。このような規制手段によれば、ハウジング及びベーンロータの一方に支持される開閉体を、内燃機関の停止前に開放位置に移動させてハウジング及びベーンロータの他方に係止させておくことで、内燃機関の停止時には、回転位相を規制位相に確実に規制し得る。ここで、内燃機関の運転中に開閉体を流体回路の開放位置に移動させた場合、当該流体回路を通じた作動液の特定室からの漏出が懸念される。しかし、特定室にて遠心力の作用を受ける作動液は、当該特定室よりも回転中心側を経由して大気開放される流体回路を通じては、漏出し難い。故に、特定室への空気の吸入が当該特定室からの作動液の漏出により妨げられる事態を、抑制し得る。以上によれば、内燃機関の停止が予測されるアイドル運転時等には、機関始動性を確保するための規制位相から回転位相がずれて内燃機関が停止するのを未然に防止しつつも、内燃機関が停止せずに運転し続けた場合のバルブタイミング調整に備えることが可能である。

尚、ここで、開閉制御手段及び規制手段が共有する開閉体については、請求項６に記載の発明の如く、複数のベーンにそれぞれ個別に支持されるようにして複数設ける構成としてもよい。

請求項７に記載の発明によると、カム軸からベーンロータに作用する変動トルクは、遅角側に平均的に偏ってベーンロータを付勢し、特定室は、進角室及び遅角室のうち少なくとも進角室を含む。このように、カム軸からベーンロータに作用する変動トルクによりベーンロータが遅角側に平均的に偏って付勢される構成では、内燃機関の始動時において、特に進角側には回転位相が変化し難くなる。しかし、少なくとも進角室を含む特定室に連通する流体回路が大気開放されることによれば、変動トルクの作用により容積拡大した進角室に空気を吸入させて負圧の発生を抑制することで、規制位相よりも遅角側の回転位相であっても、規制位相に戻すことができる。したがって、機関始動性の確保が可能となるのである。

請求項８に記載の発明によると、規制手段は、回転位相が規制位相に至るまでベーンロータを進角側に付勢する付勢部材を有する。このように、規制位相までの回転位相において付勢部材がベーンロータを進角側に付勢する構成では、内燃機関の始動時に回転位相が進角側に変化し易くはなるが、その位相変化によって容積拡大した進角室には、負圧が発生し易くなる。しかし、少なくとも進角室を含む特定室に連通する流体回路が大気開放されることによれば、容積拡大した進角室に空気を吸入させて負圧の発生を抑制し得るので、規制位相に戻すための回転位相の変化速度を高めて機関始動性を確保することが、可能である。

そして、以上の発明の流体回路は、請求項９に記載の発明の如く、ハウジングにおいて特定室よりも回転中心側となる箇所から大気に開放されるものであってもよい。あるいは、請求項１０に記載の発明の如く流体回路は、ベーンロータにおいて特定室よりも回転中心側となる箇所から大気に開放されるものであってもよい。またあるいは、請求項１１に記載の発明の如く流体回路は、カム軸において特定室よりも回転中心側となる箇所から大気に開放されるものであってもよい。

本発明の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す構成図であって、図２のＩ−Ｉ断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。 図１に示す駆動部が受ける変動トルクについて説明するための模式図である。 図１のＩＶ−ＩＶ矢視図である。 図４とは異なる作動状態を示す図である。 図４，５とは異なる作動状態を示す図である。 図１のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。 図１のバルブタイミング調整装置の作動を説明するための断面模式図である。 図１とは異なる作動状態を示す断面図である。 図１，９とは異なる作動状態を示す断面図である。 本発明の第二実施形態によるバルブタイミング調整装置の駆動部を示す構成図であって、図１２のＸＩ−ＸＩ断面図である。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。 本発明の第三実施形態によるバルブタイミング調整装置の駆動部を示す構成図であって、図１４のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図である。 図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置１について、車両の内燃機関２に適用した例を示している。このバルブタイミング調整装置１は、カム軸３が開閉する「動弁」としての吸気弁のバルブタイミングを、「供給源」としてのポンプ４から「作動液」として供給される作動油により調整する。

（基本構成）
以下、バルブタイミング調整装置１の基本構成を説明する。バルブタイミング調整装置１は、内燃機関２のクランク軸（図示しない）からカム軸３に機関トルクを伝達する伝達系に設置される駆動部１０、並びに当該駆動部１０の作動を制御する制御部３０を備えている。

（駆動部）
図１，２に示す駆動部１０において、ハウジング１１は、シュー部材１２及びスプロケット部材１３等から構成されている。

シュー部材１２は金属により形成され、有底円筒状の筒部１２ａ並びに複数のシュー１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを有している。各シュー１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、筒部１２ａにおいて回転方向に略等間隔となる箇所から径方向内側に突出している。各シュー１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの突出側端面は円弧面状であり、ベーンロータ１４のボス部１４ａの外周面に摺接する。回転方向において隣り合うシュー１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの間には、それぞれ収容室５０が形成される。

スプロケット部材１３は金属により円環板状に形成され、シュー部材１２の筒部１２ａの開口側端部に同軸上に固定されている。スプロケット部材１３は、クランク軸との間にタイミングチェーン（図示しない）が掛け渡されることにより、当該クランク軸と連繋する。これにより内燃機関２の運転時には、クランク軸からスプロケット部材１３に機関トルクが伝達されることで、ハウジング１１がクランク軸と連動して回転中心Ｏまわりに回転する。尚、本実施形態においてハウジング１１の回転方向は、図２の時計方向に設定されている。

図１，２に示すように、ベーンロータ１４は金属により形成され、ハウジング１１の内部に同心上に収容されて軸方向の両端部を筒部１２ａの円環板状の底壁とスプロケット部材１３とに摺接させる。ベーンロータ１４は、円柱状のボス部１４ａ並びに複数のベーン１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを有している。

ボス部１４ａは、カム軸３に対して同軸上に連結されている。これによりベーンロータ１４は、カム軸３と連動してハウジング１１と共通の回転中心Ｏまわりに回転すると共に、ハウジング１１に対して相対回転可能となっている。尚、本実施形態においてベーンロータ１４の回転方向は、図２の時計方向である。

各ベーン１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、ボス部１４ａにおいて回転方向に略等間隔となる箇所から径方向外側に突出し、それぞれ対応する収容室５０内に収容されている。各ベーン１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの突出側端面は円弧面状に形成され、筒部１２ａの内周面と摺接する。各ベーン１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、それぞれ対応する収容室５０を回転方向に二分することにより、進角室５２，５３，５４及び遅角室５６，５７，５８をハウジング１１の内部に区画形成している。

具体的には、シュー１２ｂとベーン１４ｂの間に進角室５２、シュー１２ｃとベーン１４ｃの間に進角室５３、シュー１２ｄとベーン１４ｄの間に進角室５４がそれぞれ形成されている。また、シュー１２ｃとベーン１４ｂの間に遅角室５６、シュー１２ｄとベーン１４ｃの間に遅角室５７、シュー１２ｂとベーン１４ｄの間に遅角室５８がそれぞれ形成されている。尚、図１，２において符号Ｒを付した一点鎖線は、ハウジング１１及びベーンロータ１４の回転中心Ｏを中心軸として進角室５２，５３，５４及び遅角室５６，５７，５８の最内周縁を通るように想定した仮想円筒面を、模式的に表示するものである。

こうした構成の駆動部１０では、進角室５２，５３，５４への作動油の導入と遅角室５６，５７，５８からの作動油の排出とにより、ハウジング１１に対するベーンロータ１４の回転位相が進角側に変化する。故に、このときには、バルブタイミングが進角する。また一方、遅角室５６，５７，５８への作動油の導入と進角室５２，５３，５４からの作動油排出とにより、回転位相が遅角側に変化する。故に、このときには、バルブタイミングが遅角する。

（制御部）
図１に示す制御部３０において、進角通路７２は、カム軸３及びその軸受（図示しない）を貫通しており、回転位相の変化に拘らず進角室５２，５３，５４（図２参照）と連通する。遅角通路７４は、カム軸３及びその軸受を貫通しており、回転位相の変化に拘らず遅角室５６，５７，５８（図２参照）と連通する。

供給通路７６はポンプ４の吐出口と連通しており、オイルパン５からポンプ４の吸入口に吸入された作動油が当該吐出口から吐出供給される。ここで、本実施形態のポンプ４は、始動を含む内燃機関２の運転に伴ってクランク軸により駆動されることで、供給通路７６に作動油を吐出供給するメカポンプである。ドレン通路７８は、オイルパン５に作動油を排出可能に設けられている。

位相制御弁８０は、進角通路７２、遅角通路７４、供給通路７６及びドレン通路７８に機械的に接続されている。位相制御弁８０は、ソレノイド８２への通電に従って作動することで、進角通路７２及び遅角通路７４にそれぞれ連通する通路を供給通路７６及びドレン通路７８の間で切換える。

制御回路９０は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、位相制御弁８０のソレノイド８２と電気的に接続されている。制御回路９０は、ソレノイド８２への通電を制御する機能のみならず、内燃機関２の運転を制御する機能も備えている。

こうした構成の制御部３０では、内燃機関２の運転時に制御回路９０により制御されたソレノイド８２への通電に従って位相制御弁８０が作動することで、進角通路７２及び遅角通路７４に対する供給通路７６及びドレン通路７８の連通状態が切換えられる。ここで、位相制御弁８０が進角通路７２及び遅角通路７４にそれぞれ供給通路７６及びドレン通路７８を連通させるときには、ポンプ４からの作動油が通路７６，７２を通じて進角室５２，５３，５４に導入されると共に、遅角室５６，５７，５８の作動油が通路７４，７８を通じてオイルパン５に排出される。故に、このときには、バルブタイミングが進角する。

また一方、位相制御弁８０が遅角通路７４及び進角通路７２にそれぞれ供給通路７６及びドレン通路７８を連通させるときには、ポンプ４からの作動油が通路７６，７４を通じて遅角室５６，５７，５８に導入されると共に、進角室５２，５３，５４の作動油が通路７２，７８を通じてオイルパン５に排出される。故に、このときには、バルブタイミングが遅角する。

（詳細構成）
以下、バルブタイミング調整装置１の詳細構成を説明する。

（変動トルクの作用構造）
図１に示すようにベーンロータ１４がカム軸３と連結されている駆動部１０では、内燃機関２の運転中にカム軸３によって開閉駆動される吸気弁のスプリング反力等に起因して、変動トルクがベーンロータ１４に作用する。ここで、図３に例示するように変動トルクは、ハウジング１１に対する回転位相の進角側にベーンロータ１４を付勢する負トルクと、回転位相の遅角側にベーンロータ１４を付勢する正トルクとの間で交番する。そして、特に本実施形態の変動トルクは、カム軸３及び軸受間のフリクション等に起因して、正トルクのピークトルクＴ＋が負トルクのピークトルクＴ−よりも大きくなる傾向を示している。これによりベーンロータ１４は、変動トルクの平均トルクＴａｖｅによって正トルク側、即ち回転位相の遅角側に平均的に偏って付勢されるようになっている。

（付勢構造）
図１，４に示すようにハウジング１１は、金属により円筒状に形成されたハウジングブッシュ１００を備えている。ハウジングブッシュ１００は、スプロケット部材１３と反対側から筒部１２ａの底壁に同軸上に固定されるフランジ壁１０１を、有している。ハウジングブッシュ１００の軸方向においてフランジ壁１０１と反対側の端部には、径方向に貫通する円弧状のハウジング溝１０２が図４の如く設けられている。

図１，４に示すようにベーンロータ１４は、金属により有底円筒状に形成されたロータブッシュ１１０を備えている。ロータブッシュ１１０は、スプロケット部材１３と反対側からボス部１４ａに同軸上に固定される底壁１１１を、有している。ロータブッシュ１１０は、ハウジングブッシュ１００よりも小径に形成され、当該ハウジングブッシュ１００の内周側及び筒部１２ａの底壁の内周側に相対回転可能に配置されている。ロータブッシュ１１０の軸方向において底壁１１１と反対側の端部には、径方向に貫通する円弧状のロータ溝１１２が図４の如く設けられている。

ハウジングブッシュ１００の外周側には、金属製のヘリカルトーションスプリングからなる付勢部材１２０が同心上に配置されている。付勢部材１２０の一端部１２０ａは、筒部１２ａに固定された係止ピン１２１により係止されている。付勢部材１２０の他端部１２０ｂは、ハウジング溝１０２及びロータ溝１１２を径方向の外側から内側に貫通する形態で、それらの溝１０２，１１２に遊挿されている。

本実施形態において、回転位相が図５に示す最遅角位相と図４に示す所定のロック位相との間にあるときには、付勢部材１２０の端部１２０ｂがロータ溝１１２により進角側から係止される。このとき付勢部材１２０の端部１２０ｂは、ハウジング溝１０２には係止されない状態となるので、内燃機関２の運転中は、付勢部材１２０のねじり変形によって発生する復原力が変動トルクの平均トルクＴａｖｅに抗してロータ溝１１２に作用する。ここで特に本実施形態では、付勢部材１２０の復原力が変動トルクの平均トルクＴａｖｅよりも大きく設定されていることから、ロータブッシュ１１０がベーンロータ１４と共に回転位相の進角側へと付勢されるのである。

また一方、回転位相が図４に示すロック位相と図６に示す最進角位相との間にあるときには、付勢部材１２０の端部１２０ｂがハウジング溝１０２により進角側から係止される。このとき付勢部材１２０の端部１２０ｂは、ロータ溝１１２には係止されない状態となるので、付勢部材１２０の復原力がハウジングブッシュ１００にのみ作用することになる。

以上より、回転位相が規制位相としてのロック位相に至るまでは、付勢部材１２０による進角側への付勢がベーンロータ１４に対して実現されるが、ロック位相を進角側に越えた回転位相では、当該付勢が実現されないようになっている。ここで、バルブタイミング調整装置１が適用される内燃機関２については、その始動性を確保するために始動時に規制する規制位相の領域として、最遅角位相及び最進角位相間の所定の中間位相から最進角位相に至るまでの領域が設定されている。また特に本実施形態では、環境温度に拘らず最適な始動性を確保可能な規制位相として、上記のロック位相が設定されている。これらの設定によれば、内燃機関２をクランキングして始動する始動時には、吸気量が吸気弁の閉弁遅延により減少し過ぎることを抑制し得るのである。

（第一規制構造）
図１，７に示すようにハウジング１１は、スプロケット部材１３に埋設された金属製のガイド１３０と共同して、第一規制凹部１３２及びロック凹部１３４を形成している。第一規制凹部１３２は、ベーンロータ１４と摺接するスプロケット部材１３の内面１３５に開口し且つハウジング１１の回転方向に延伸する形状であり、その延伸方向の閉塞された両端部に一対の第一規制ストッパ１３６，１３７を形成している。ロック凹部１３４はカム軸３に軸平行な有底筒孔状であり、第一規制凹部１３２の進角側端部において当該規制凹部１３２の底面に開口している。

図１，２に示すようにベーンロータ１４は、ベーン１４ｂに埋設された金属製スリーブ１４０の段付円筒面状の内周面により、ボス部１４ａに軸平行な第一小径孔１４２及び第一大径孔１４４を形成している。第一小径孔１４２は、第一大径孔１４４よりも小径に且つ第一大径孔１４４よりも軸方向のスプロケット部材１３側に形成されている。第一小径孔１４２は、スプロケット部材１３の内面１３５に向かって開口しており、ベーンロータ１４の回転方向に延伸する形態の第一規制凹部１３２に対して所定の回転位相領域で対向するようになっている。第一大径孔１４４は、スリーブ１４０及びベーンロータ１４を貫通する第一規制通路１４６と連通している。

ベーンロータ１４は、金属により有底筒状に形成された第一規制部材１５０を、スリーブ１４０により、ボス部１４ａと軸平行に支持している。第一規制部材１５０は、図１に示すような段付形状により、本体部１５２及び受力部１５６を形成している。本体部１５２は、第一小径孔１４２内に、軸方向に往復移動可能に収容されている。受力部１５６は、第一大径孔１４４内に、軸方向に往復移動可能に収容されている。受力部１５６においてスプロケット部材１３側の端面には、第一規制通路１４６を通じて第一大径孔１４４内に導入される作動油の圧力が作用する。したがって、スプロケット部材１３とは反対側に向かって第一規制部材１５０を駆動する第一駆動力は、この圧力作用により発生する。

図１，２に示すようにベーンロータ１４は、金属製の圧縮コイルスプリングよりなる第一弾性部材１７０を、スリーブ１４０内にボス部１４ａと軸平行に収容している。第一弾性部材１７０は、第一大径孔１４４の底部と第一規制部材１５０との間に挟まれている。第一弾性部材１７０は、要素１４４，１５０間での圧縮変形によって発生する第一復原力を第一規制部材１５０に作用させることで、当該規制部材１５０をスプロケット部材１３側に向かって押圧する。

以上の構成により第一規制部材１５０の本体部１５２は、図８（ｂ）〜（ｄ）の如く第一規制凹部１３２に突入することで、当該凹部１３２内を揺動可能且つ各第一規制ストッパ１３６，１３７により係止可能となっている。ここで、図８（ｂ）に示すように第一規制部材１５０は、第一規制凹部１３２に突入した本体部１５２を遅角側の第一規制ストッパ１３６により係止されることで、規制位相の領域うち遅角側限界の第一規制位相にて回転位相の遅角側変化を規制する。また一方、図８（ｄ）に示すように第一規制部材１５０は、第一規制凹部１３２に突入した本体部１５２を進角側の第一規制ストッパ１３７により係止されることで、規制位相の領域うちロック位相にて回転位相の進角側変化を規制する。

さらに、第一規制部材１５０の本体部１５２は、図８（ｅ）の如くロック凹部１３４に第一規制凹部１３２を通じて突入することで、当該凹部１３４に同心上に嵌入して回転位相をロック可能となっている。したがって、第一規制部材１５０は、ロック凹部１３４に嵌入した本体部１５２を当該凹部１３４の内周面により係止されることで、規制位相の領域のうちロック位相にて回転位相の進角側変化及び遅角側変化の双方を規制する。

またさらに、第一規制部材１５０の本体部１５２は、図８（ａ），（ｆ）の如く第一弾性部材１７０の復原力に抗して軸方向移動することで、ロック凹部１３４及び第一規制凹部１３２から脱出して回転位相のロック及び規制を解除可能となっている。したがって、第一規制部材１５０は、本体部１５２をロック凹部１３４及び第一規制凹部１３２から脱出させることで、任意の回転位相の変化を許容することができる。

（第一開閉構造）
図１，２に示すように駆動部１０には、第一流体回路１６０が設けられている。第一流体回路１６０は、第一ハウジング通路１６２及び第一ロータ通路１６４を有している。

第一ハウジング通路１６２は、ハウジング１１において筒部１２ａの底壁を軸方向に貫通し且つハウジング１１の回転方向に延伸する円弧状であり、特に本実施形態では、ロータブッシュ１１０の外周面に沿う当該底壁の内周面に開口している。これにより第一ハウジング通路１６２は、ロータブッシュ１１０及びハウジングブッシュ１００間の円環状の隙間１６１を通じて、当該通路１６２の開放端１６２ａからハウジング１１外部の大気に開放されている。

第一ロータ通路１６４は、連通孔１６５，１６６，１６７及び第一大径孔１４４の共同により形成されている。第一進角連通孔１６５は、ベーンロータ１４のベーン１４ｂ及びスリーブ１４０を貫通することで、進角室５２及び第一大径孔１４４の間を連通している。第一遅角連通孔１６６は、ベーン１４ｂ及びスリーブ１４０を貫通することで、遅角室５６及び第一大径孔１４４の間を連通している。第一大気連通孔１６７は、ベーンロータ１４及びスリーブ１４０を貫通し且つ第一ハウジング通路１６２と対向する箇所に開口することで、当該通路１６２及び第一大径孔１４４の間を回転位相の変化に拘らずに連通する。

こうした第一流体回路１６０において、第一ハウジング通路１６２と、第一ロータ通路１６４をなす第一大気連通孔１６７のうち少なくとも通路１６２への連通側部分とは、当該回路１６０に連通する進角室５２及び遅角室５６よりも回転中心Ｏ側（即ち、図１，２の仮想円筒面Ｒの内周側）に形成されている。これにより第一流体回路１６０は、進角室５２及び遅角室５６よりも回転中心Ｏ側を経由して、かかる回転中心Ｏ側にてハウジング１１に形成される開放端１６２ａから大気開放されているのである。

以上の構成により第一流体回路１６０は、その一部をなす第一大径孔１４４に収容された第一規制部材１５０の移動位置に応じて、開閉可能となっている。ここで、図１の如く第一規制部材１５０が第一規制凹部１３２を通じてロック凹部１３４に嵌入する移動位置から、図９の如く第一規制部材１５０がスプロケット部材１３の内面１３５と当接する移動位置までの範囲では、第一流体回路１６０にて第一大径孔１４４と各連通孔１６５，１６６，１６７との連通部が開放される。即ち、第一規制部材１５０については、ロック凹部１３４への嵌入位置と、スプロケット部材１３との当接位置と、それらの間の移動位置とが第一流体回路１６０の開放位置に設定され、当該開放位置にて、進角室５２及び遅角室５６の間が連通することになる。

また一方、図１０の如く第一規制部材１５０がスプロケット部材１３の内面１３５から所定距離、離間する移動位置では、第一流体回路１６０において第一大径孔１４４と各連通孔１６５，１６６，１６７との連通部が閉塞される。即ち、第一規制部材１５０については、スプロケット部材１３に対する所定の離間位置が第一流体回路１６０の閉塞位置に設定され、当該閉塞位置にて、進角室５２及び遅角室５６の間が遮断されることになる。

（第二規制構造）
図１，７に示すようにハウジング１１は、スプロケット部材１３に埋設された金属製のガイド２００と共同して、第二規制凹部２０２を形成している。第二規制凹部２０２は、スプロケット部材１３の内面１３５に開口し且つハウジング１１の回転方向に延伸する形状であり、その延伸方向の閉塞された両端部のうち遅角側端部に第二規制ストッパ２０６を形成している。

図１，２に示すようにベーンロータ１４は、ベーン１４ｃに埋設された金属製スリーブ２１０の段付円筒面状の内周面により、ボス部１４ａに軸平行な第二小径孔２１２及び第二大径孔２１４を形成している。第二小径孔２１２は、第二大径孔２１４よりも小径に且つ第二大径孔２１４よりも軸方向のスプロケット部材１３側に形成されている。第二小径孔２１２は、スプロケット部材１３の内面１３５に向かって開口しており、ベーンロータ１４の回転方向に延伸する形態の第二規制凹部２０２に対して所定の回転位相領域で対向するようになっている。第二大径孔２１４は、スリーブ２１０及びベーンロータ１４を貫通する第二規制通路２１６と連通している。

ベーンロータ１４は、金属により有底筒状に形成された第二規制部材２２０を、スリーブ２１０により、ボス部１４ａと軸平行に支持している。第二規制部材２２０は、図１に示すような段付形状により、本体部２２２及び受力部２２６を形成している。本体部２２２は、第二小径孔２１２内に、軸方向に往復移動可能に収容されている。受力部２２６は、第二大径孔２１４内に、軸方向に往復移動可能に収容されている。受力部２２６においてスプロケット部材１３側の端面には、第二規制通路２１６を通じて第二大径孔２１４内に導入される作動油の圧力が作用する。したがって、スプロケット部材１３とは反対側に向かって第二規制部材２２０を駆動する第二駆動力は、この圧力作用により発生する。

図１，２に示すようにベーンロータ１４は、金属製の圧縮コイルスプリングよりなる第二弾性部材２３０を、スリーブ２１０内にボス部１４ａと軸平行に収容している。第二弾性部材２３０は、第二大径孔２１４の底部と第二規制部材２２０との間に挟まれている。第二弾性部材２３０は、要素２１４，２２０間での圧縮変形によって発生する第二復原力を第二規制部材２２０に作用させることで、当該規制部材２２０をスプロケット部材１３側に向かって押圧する。

以上の構成により第二規制部材２２０の本体部２２２は、図８（ｃ）〜（ｆ）の如く第二規制凹部２０２に突入することで、当該凹部２０２内を揺動可能且つ第二規制ストッパ２０６により係止可能となっている。ここで、図８（ｃ）に示すように第二規制部材２２０は、第二規制凹部２０２に突入した本体部２２２を遅角側の第二規制ストッパ２０６により係止されることで、規制位相の領域うち第一規制位相よりも進角側となる第二規制位相にて回転位相の遅角側変化を規制する。

さらに、第二規制部材２２０の本体部２２２は、図８（ａ），（ｂ）の如く第二弾性部材２３０の復原力に抗して軸方向移動することで、第二規制凹部２０２から脱出して回転位相の規制を解除可能となっている。したがって、第二規制部材２２０は、本体部２２２を第二規制凹部２０２から脱出した状態下、例えば図８（ａ）の如く第一規制部材１５０の本体部１５２が第一規制凹部１３２から脱出することで、任意の回転位相変化を許容することができる。

（第二開閉構造）
図１，２に示すように駆動部１０には、第二流体回路２４０が設けられている。第二流体回路２４０は、第二ハウジング通路２４２及び第二ロータ通路２４４を有している。

第二ハウジング通路２４２は、ハウジング１１において筒部１２ａの底壁を軸方向に貫通し且つハウジング１１の回転方向に第一ハウジング通路１６２からずれて延伸する円弧状であり、特に本実施形態では、当該底壁の内周面に開口している。これにより第二ハウジング通路２４２は、ブッシュ１１０，１００間の隙間１６１を通じて当該通路２４２の開放端２４２ａから大気開放されている。

第二ロータ通路２４４は、連通孔２４５，２４６，２４７及び第二大径孔２１４の共同により形成されている。第二進角連通孔２４５は、ベーンロータ１４のベーン１４ｃ及びスリーブ２１０を貫通することで、進角室５３及び第二大径孔２１４の間を連通している。第二遅角連通孔２４６は、ベーン１４ｃ及びスリーブ１４０を貫通することで、遅角室５７及び第二大径孔２１４の間を連通している。第二大気連通孔２４７は、ベーンロータ１４及びスリーブ１４０を貫通し且つ第二ハウジング通路２４２と対向する箇所に開口することで、当該通路２４２及び第二大径孔２１４の間を回転位相の変化に拘らずに連通する。

こうした第二流体回路２４０において、第二ハウジング通路２４２と、第二ロータ通路２４４をなす第二大気連通孔２４７のうち少なくとも通路２４２への連通側部分とは、当該回路２４０に連通する進角室５３及び遅角室５７よりも回転中心Ｏ側（即ち、図１，２の仮想円筒面Ｒの内周側）に形成されている。これにより第二流体回路２４０は、進角室５３及び遅角室５７よりも回転中心Ｏ側を経由して、かかる回転中心Ｏ側にてハウジング１１に形成される開放端２４２ａから大気開放されているのである。

以上の構成により第二流体回路２４０は、その一部をなす第二大径孔２１４に収容された第二規制部材２２０の移動位置に応じて、開閉可能となっている。ここで、図１の如く第二規制部材２２０が第二規制凹部２０２に突入する移動位置から、図９の如く第二規制部材２２０がスプロケット部材１３の内面１３５と当接する移動位置までの範囲では、第二流体回路２４０において第二大径孔２１４と各連通孔２４５，２４６，２４７との連通部が開放される。即ち、第二規制部材２２０については、第二規制凹部２０２への突入位置とスプロケット部材１３との当接位置と、それらの間の移動位置とが第二流体回路２４０の開放位置に設定され、当該開放位置にて、進角室５３及び遅角室５７の間が連通することになる。

また一方、図１０の如く第二規制部材２２０がスプロケット部材１３の内面１３５から所定距離、離間する移動位置では、第二流体回路２４０において第二大径孔２１４と各連通孔２４５，２４６，２４７との連通部が閉塞される。即ち、第二規制部材２２０については、スプロケット部材１３に対する所定の離間位置が第二流体回路２４０の閉塞位置に設定され、当該閉塞位置にて、進角室５３及び遅角室５７の間が遮断されることになる。

（駆動力制御）
図１に示す制御部３０において、カム軸３及びその軸受を貫通する駆動通路３００は、回転位相の変化に拘らず通路１４６，２１６と連通する。ポンプ４と接続の供給通路７６から分岐する分岐通路３０２は、当該ポンプ４の供給する作動油を供給通路７６から受ける。さらに、ドレン通路３０４は、オイルパン５に作動油を排出可能に設けられている。

駆動制御弁３１０は、駆動通路３００、分岐通路３０２及びドレン通路３０４と機械的に接続されている。駆動制御弁３１０は、制御回路９０と電気的に接続されたソレノイド３１２への通電に従って作動することにより、駆動通路３００に連通する通路を分岐通路３０２及びドレン通路３０４の間で切り換える。

ここで、駆動制御弁３１０が分岐通路３０２を駆動通路３００に連通させるときには、ポンプ４からの作動油が通路７６，３０２，３００，１４６，２１６を通じて、各規制部材１５０，２２０を収容する大径孔１４４，２１４内に導入される。故に、このときには、各規制部材１５０，２２０をそれぞれ弾性部材１７０，２３０の復原力に抗して流体回路１６０，２４０の閉塞位置側へと駆動するように、第一及び第二駆動力が発生する。また一方、駆動制御弁３１０がドレン通路３０４を駆動通路３００に連通させるときには、各規制部材１５０，２２０を収容する大径孔１４４，２１４内の作動油が通路１４６，２１６，３００，３０４を通じてオイルパン５に排出される。故に、このときには第一及び第二駆動力が消失するので、各規制部材１５０，２２０がそれぞれ弾性部材１７０，２３０の復原力により流体回路１６０，２４０の開放位置側へと押圧されることになる。

（詳細作動）
以下、バルブタイミング調整装置１の詳細作動を説明する。

（通常作動）
まず、内燃機関２が正常に停止するときの通常作動について説明する。

（Ｉ）イグニッションスイッチのオフ等の停止指令に応じて内燃機関２が停止する正常停止時には、制御回路９０が位相制御弁８０への通電を制御して供給通路７６を進角通路７２に連通させる。このとき、完全に停止するまでは慣性によって回転する内燃機関２がその回転数を低下させることで、ポンプ４から進角室５２，５３，５４に導入される作動油の圧力が低下する。その結果、進角室５２，５３，５４への導入油によるベーンロータ１４の駆動力が低下するので、特にロック位相よりも遅角側の回転位相では、ベーンロータ１４を付勢する付勢部材１２０の復原力が支配的な状態となる。

また、停止指令に応じた内燃機関２の正常停止時には、制御回路９０が駆動制御弁３１０への通電を制御してドレン通路３０４を駆動通路３００に連通させる。その結果、大径孔１４４，２１４内の作動油が排出されて各規制部材１５０，２２０の駆動力が消失するので、それら規制部材１５０，２２０を押圧する弾性部材１７０，２３０の復原力が支配的な状態となる。これにより、規制部材１５０，２２０が流体回路１６０，２４０の開放位置側に移動して進角室５２，５３を大気に開放させるので、ポンプ４から進角室５２，５３，５４への導入油によるベーンロータ１４の駆動力をさらに減じさせることができる。

したがって、以上の状態下、正常停止時の回転位相に応じた作動によりロック位相へのロックが実現されて、内燃機関２の次の始動が待たれることになる。そこで、以下では、正常停止時の回転位相に応じたロック作動を具体的に説明する。

（Ｉ−１）正常停止時の回転位相が図８（ａ）の最遅角位相である場合には、変動トルクとしての負トルク及び付勢部材１２０の復原力により、ベーンロータ１４がハウジング１１に対して相対回転して回転位相が進角側に変化する。この進角側への位相変化により回転位相が図８（ｂ）の第一規制位相に達すると、第一弾性部材１７０の復原力を受ける第一規制部材１５０が第一規制凹部１３２に突入することで、第一規制位相よりも遅角側への位相変化が規制される。さらに進角側への位相変化が進んで、回転位相が図８（ｃ）の第二規制位相に達すると、第二弾性部材２３０の復原力を受ける第二規制部材２２０が第二規制凹部２０２に突入することで、第二規制位相よりも遅角側への位相変化が規制される。

この後、進角側へのさらなる位相変化により、回転位相が図８（ｄ）のロック位相に達すると、第一規制部材１５０が第一規制凹部１３２の進角側の第一規制ストッパ１３７に係止される。このとき、付勢部材１２０の復原力を受けて第一規制ストッパ１３７に押し当てられる第一規制部材１５０は、第一弾性部材１７０の復原力により、図８（ｅ）の如くロック凹部１３４に嵌入して係止されることになる。したがって、回転位相がロック位相に規制された状態でロックされるのである。

（Ｉ−２）正常停止時の回転位相が例えば図８（ｂ），（ｃ）の如き最遅角位相及びロック位相の間、又は図８（ｄ）のロック位相にある場合には、上記（Ｉ−１）に準ずる作動が当該正常停止時の回転位相状態から実現される。したがって、この場合にも、回転位相がロック位相にロックされることとなる。

（Ｉ−３）正常停止時の回転位相が図８（ｆ）の最進角位相である場合には、第二弾性部材２３０の復原力により第二規制部材２２０が第二規制凹部２０２への突入状態となる。かかる状態下、付勢部材１２０の付勢作用がロック位相よりも進角側にて制限される本実施形態では、慣性回転状態にある内燃機関２から変動トルクがベーンロータ１４に作用することで、回転位相が当該変動トルクの平均トルクＴａｖｅの偏り側、即ち遅角側へと変化する。この遅角側への位相変化により回転位相が図８（ｄ）のロック位相に達すると、第一弾性部材１７０の復原力を受ける第一規制部材１５０が第一規制凹部１３２及びロック凹部１３４に順次突入して、回転位相がロック位相にロックされるのである。尚、このとき、回転位相がロック位相を遅角側にすり抜けるようなことがあったとしても、すでに第二規制凹部２０２に突入している第二規制部材２２０は、図８（ｃ）の第二規制位相にて第二規制ストッパ２０６に一旦係止されることになる。故に、この後には、上記（Ｉ−２）に準じた作動を経て、回転位相がロック位相にロックされることとなる。

（Ｉ−４）正常停止時の回転位相が最進角位相及びロック位相の間にある場合には、上記（Ｉ−３）に準ずる作動が当該正常停止時の回転位相状態から実現される。したがって、この場合にも、回転位相がロック位相にロックされることとなる。

（ＩＩ）以上説明した正常停止後、イグニッションスイッチのオン等の始動指令に応じて内燃機関２をクランキングにより始動させるときには、制御回路９０が位相制御弁８０への通電を制御して供給通路７６を進角通路７２に連通させる。その結果、ポンプ４からの作動油が進角室５２，５３，５４に導入される。また、このとき制御回路９０は、駆動制御弁３１０への通電を制御してドレン通路３０４を駆動通路３００に連通させる。その結果、大径孔１４４，２１４内には作動油が導入されず、各規制部材１５０，２２０の駆動力が消失状態に維持されるので、それら規制部材１５０，２２０を押圧する弾性部材１７０，２３０の復原力が支配的となる。

したがって、上記（Ｉ）の最終状態、即ち図８（ｅ）に示すように、第一規制部材１５０がロック凹部１３４に嵌入し且つ第二規制部材２２０が第二規制凹部２０２に突入した状態が、継続されることになる。ここで特に、内燃機関２が完爆して始動が完了するまでのクランキング中は、ポンプ４からの作動油の圧力が低い状態にあるので、異常によって作動油が大径孔１４４，２１４にまで到達したとしても、かかる状態は継続され得る。したがって、内燃機関２の始動に最適なロック位相に回転位相をロックして、機関始動性を確保することができるのである。

しかも、本実施形態では、上述した規制部材１５０，２２０の状態継続により、流体回路１６０，２４０が開放されることになる。その結果、進角室５２，５３が連通孔１６５，１６６，１６７及び２４５，２４６，２４７を介して遅角室５６，５７に連通且つ流体回路１６０，２４０から大気に開放された状態となるので、ポンプ４から進角室５２，５３へと導入された作動油は、流体回路１６０，２４０及び遅角室５６，５７へも導入される。ここで流体回路１６０，２４０は、それぞれ遅角室５６，５７よりも回転中心Ｏ側を経由しているので、回転運動に伴う遠心力の作用によって、遅角室５６，５７への作動油の導入が優先して行われ得る。したがって、内燃機関２の始動後に開始されるバルブタイミング調整装置１の調整作動に向けた準備を、速やかに実施することも可能となるのである。

（ＩＩＩ）こうして内燃機関２の始動が完了した後において制御回路９０は、駆動制御弁３１０への通電を制御して分岐通路３０２を駆動通路３００に連通させる。これにより、圧力上昇した作動油が通路７６，３０２，３００，１４６，２１６を通じて大径孔１４４，２１４内に導入されるので、各規制部材１５０，２２０の駆動力が発生する。その結果、第一規制部材１５０は、発生した第一駆動力により第一弾性部材１７０の復原力に抗して駆動され、ロック凹部１３４及び第一規制凹部１３２の双方から脱出する。このとき第一規制部材１５０は、図１０の如くスプロケット部材１３から離間して第一流体回路１６０を閉塞する閉塞位置まで、移動する。また、発生した第二駆動力により第二規制部材２２０は、第二弾性部材２３０の復原力に抗して駆動され、第二規制凹部２０２から脱出する。このとき第二規制部材２２０は、図１０の如くスプロケット部材１３から離間して第二流体回路２４０を閉塞する閉塞位置まで、移動する。

以上によれば、各流体回路１６０，２４０を通じて進角室５２，５３及び遅角室５６，５７から作動油が漏出する事態を防止しつつ、任意の回転位相変化を許容することができる。したがって、この後においては、位相制御弁８０への通電を制御回路９０により制御してポンプ４からの作動油を進角室５２，５３，５４又は遅角室５６，５７，５８に導入することで、バルブタイミング調整を高い応答性にて実現可能である。

また、こうしたバルブタイミング調整中の例えばアイドル運転時等、内燃機関２の停止が予測されるときには、各制御弁８０，３１０への通電を制御回路９０により制御して回転位相を、事前にロック位相にロックすることができる。但し、かかる事前ロックの場合には、第一弾性部材１７０の復原力により第一規制部材１５０がロック凹部１３４に嵌入して第一流体回路１６０を開放すると共に、第二弾性部材２３０の復原力により第二規制部材２２０が第二規制凹部２０２に突入して第二流体回路２４０を開放する状態となる（図１）。しかし、各流体回路１６０，２４０に連通する進角室５２，５３及び遅角室５６，５７において遠心力の作用を受ける作動油は、それら各室５２，５３，５６，５７よりも回転中心Ｏ側から大気開放される流体回路１６０，２４０を通じては、漏出し難い。したがって、以上の事前ロックによれば、機関始動性を確保するための規制位相から回転位相がずれて内燃機関２が停止するのを未然に防止しつつも、内燃機関２が停止せずに運転し続けた場合のバルブタイミング調整にも備えることができるのである。

（フェイルセーフ作動）
次に、内燃機関２が異常停止した場合のフェイルセーフ作動について説明する。

（ｉ）クラッチの締結異常等により内燃機関２が瞬間的に停止する異常停止時には、制御回路９０から位相制御弁８０への通電がカットされて、供給通路７６が進角通路７２に連通する。このとき、ポンプ４から進角室５２，５３，５４への導入油の圧力は急激に低下するので、当該導入油によるベーンロータ１４の駆動力が消失して、回転位相が異常停止（瞬間停止）時の位相に保持される。

また、内燃機関２の異常停止時には、制御回路９０から駆動制御弁３１０への通電もカットされて、ドレン通路３０４が駆動通路３００に連通する。その結果、上記通常作動の（Ｉ）に準じて各規制部材１５０，２２０の駆動力が消失するので、それら規制部材１５０，２２０を押圧する弾性部材１７０，２３０の復原力が支配的となる。

したがって、異常停止時の回転位相がロック位相である場合は、第一弾性部材１７０の復原力により第一規制部材１５０がロック凹部１３４への嵌入状態となるので、回転位相をロック位相にロックした状態で内燃機関２の次の始動を待つことができる。しかし、異常停止時の回転位相がロック位相以外の場合には、第一規制部材１５０をロック凹部１３４に嵌入させられなくなるため、回転位相がロック位相にロックされないまま内燃機関２の次の始動を待つことになる。

（ｉｉ）以上説明した異常停止後に、始動指令に応じて内燃機関２を始動させるときには、制御回路９０が位相制御弁８０への通電を制御して供給通路７６を進角通路７２に連通させることで、ポンプ４からの作動油を進角室５２，５３，５４に導入する。それと共に、制御回路９０が駆動制御弁３１０への通電を制御してドレン通路３０４を駆動通路３００に連通させることで、各規制部材１５０，２２０の駆動力を、弾性部材１７０，２３０の復原力が支配的となる消失状態に維持する。これらの結果、内燃機関２の始動が完了するまでの間に本実施形態では、ロック位相へのロックが異常停止時の回転位相に応じた作動によって実現されることになる。そこで、以下では、異常停止時の回転位相に応じたロック作動を具体的に説明する。尚、異常停止時の回転位相がロック位相の場合、上記（ｉ）で説明した作動によって内燃機関２の始動時にはロック位相が確保されているので、上記通常作動の（ＩＩ）に準じた始動が実現されることから、詳細な説明は割愛する。

（ｉｉ−１）異常停止時の回転位相が図８（ａ）の最遅角位相である場合、始動直前において各規制部材１５０，２２０は、それぞれ弾性部材１７０，２３０の復原力によりスプロケット部材１３と当接して流体回路１６０，２４０を開放する開放位置に、図９の如く定位している。そして、かかる定位状態において内燃機関２の始動が開始されると、変動トルクとしての負トルク及び付勢部材１２０の復原力により、ベーンロータ１４がハウジング１１に対して相対回転して回転位相が進角側に変化する。その結果、上記通常作動の（Ｉ−１）に準じて各規制部材１５０，２２０が規制凹部１３２，２０２へと順次突入し、さらに第一規制部材１５０がロック凹部１３４に嵌入する。このとき各規制部材１５０，２２０は、一連のいずれの状態においても、それぞれ弾性部材１７０，２３０の復原力を受けて流体回路１６０，２４０の開放位置となる（例えば図９，１）。

したがって、このような進角側への位相変化中、進角側の変動トルクである負トルクの作用によって容積拡大する進角室５２，５３には、大気開放された流体回路１６０，２４０を通じて、それぞれ空気が吸入されることになる。またこのとき、進角室５２，５３よりも回転中心Ｏ側の開放端１６２ａ，２４２ａ等に作動油が存在する流体回路１６０，２４０においては、当該作動油の各室５２，５３への吸入を遠心力によりアシストして、各室５２，５３に向かう空気の吸入経路を確実に確保することができる。これらのことから進角室５２，５３では、作動油が高粘度となる極低温下（例えば−３０℃レベル）にあっても、容積拡大により懸念される負圧の発生が抑制されるのである。尚、こうした負圧の発生抑制作用は、変動トルクの平均トルクＴａｖｅが遅角側に偏っていると共に、付勢部材１２０によってベーンロータ１４が進角側へ付勢され、しかもポンプ４から供給の作動油圧力が始動時に低い本実施形態の如き構成において、特に有効である。

加えて、上述した負トルク作用時の容積拡大により空気と共に進角室５２，５３へと吸入されて、遠心力の作用を受けることになる作動油は、それら各室５２，５３よりも回転中心Ｏ側から大気開放される流体回路１６０，２４０を通じては、漏出し難い。したがって、進角室５２，５３の作動油が流体回路１６０，２４０へ漏出するのに起因して、それら各室５２，５３への空気の吸入が妨げられる事態を、抑制することができる。

さらに加えて、各規制部材１５０，２２０が流体回路１６０，２４０を開放する状態においては、それぞれ対応する進角室５２，５３と遅角室５６，５７とが連通することになる。故に、上述した負トルク作用によって容積拡大する進角室５２，５３には、当該負トルク作用によって容積縮小する遅角室５６，５７から、先の運転時の残存作動油を押出して、それら進角室５２，５３への作動油導入をアシストすることができる。

以上によれば、規制位相としてのロック位相からずれた回転位相であっても、内燃機関２のクランキング中に発生する負トルクを利用して、当該ロック位相まで迅速に戻すことができる。したがって、内燃機関２の異常停止に拘らず、回転位相をロック位相にロックした状態で内燃機関２を完爆させること、即ち機関始動性を確保することが可能となるのである。

（ｉｉ−２）異常停止時の回転位相が例えば図８（ｂ），（ｃ）の如き最遅角位相及びロック位相の間にある場合には、上記（ｉｉ−１）に準ずる作動が当該異常停止時の回転位相状態から実現される。したがって、この場合にも回転位相をロック位相に戻して、機関始動性を確保することが可能である。

（ｉｉ−３）異常停止時の回転位相が図８（ｆ）の最進角位相にある場合、始動直前において第一規制部材１５０は、第一弾性部材１７０の復原力により、スプロケット部材１３と当接して第一流体回路１６０を開放する開放位置に定位している。またこの場合、始動直前において第二規制部材２２０は、第二弾性部材２３０の復原力により、第二規制凹部２０２に突入して第二流体回路２４０を開放する開放位置に定位している。そして、これらの定位状態において内燃機関２の始動が開始されると、作動油が進角室５２，５３，５４へと導入されるが、進角室５２，５３が流体回路１６０，２５０を通じて大気に開放されているため、ベーンロータ１４の駆動力が減じられることになる。その結果、変動トルクの平均トルクＴａｖｅの偏りに応じて、回転位相が遅角側のロック位相まで変化するのである。尚、このとき、回転位相がロック位相を遅角側にすり抜けるようなことがあったとしても、すでに第二規制凹部２０２に突入している第二規制部材２２０は、図８（ｃ）の第二規制位相にて第二規制ストッパ２０６に一旦係止されることになる。故に、この後には、上記（ｉｉ−２）に準じた作動を経て、回転位相がロック位相にロックされることとなる。したがって、内燃機関２の異常停止に拘らず、回転位相を規制位相の領域内のロック位相に調整した状態で内燃機関２を完爆させること、即ち機関始動性を確保することが可能である。（ｉｉ−４）異常停止時の回転位相が最進角位相及びロック位相の間にある場合には、上記（ｉｉ−３）に準ずる作動が当該異常停止時の回転位相状態から実現される。したがって、この場合にも回転位相をロック位相に戻して、機関始動性を確保することが可能である。

（ｉｉｉ）こうして内燃機関２の始動が完了した後においては、上記通常作動の（ＩＩＩ）に準じた作動により、ポンプ４からの作動油を進角室５２，５３，５４又は遅角室５６，５７，５８に導入することで、高応答性のバルブタイミング調整の実現が可能である。また、バルブタイミング調整中の内燃機関２の停止予測時には、上記通常作動の（ＩＩＩ）に準じた作動により回転位相を、作動油の漏出なく事前にロック位相にロック可能である。

尚、ここまで説明した第一実施形態では、規制部材１５０，２２０、弾性部材１７０，２３０、駆動制御弁３１０及び制御回路９０が共同して「開閉制御手段」を構成し、規制部材１５０，２２０が「開閉体」に相当している。また、規制部材１５０，２２０、弾性部材１７０，２３０、駆動制御弁３１０、制御回路９０及び付勢部材１２０が共同して、「開閉体」相当の規制部材１５０，２２０を「開閉制御手段」と共有する「規制手段」を構成している。さらに、進角室５２，５３及び遅角室５６，５７が「特定室」に相当している。

（第二実施形態）
図１１，１２に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。第二実施形態の第一流体回路１１６０では、第一ハウジング通路１６２の代わりに、円筒孔状の第一ブッシュ通路１１６２がベーンロータ１４におけるロータブッシュ１１１０の底壁１１１１を軸方向に貫通して、同ロータ１４における第一ロータ通路１１６４の第一大気連通孔１１６７に向かって開口している。これにより第一ブッシュ通路１１６２は、ロータブッシュ１１１０の内周側空間１１１４を通じて、当該通路１１６２の開放端１１６２ａからハウジング１１外部の大気に開放されていると共に、第一大気連通孔１１６７と常時連通している。

また同様に、第二実施形態の第二流体回路１２４０では、第二ハウジング通路２４２の代わりに、円筒孔状の第二ブッシュ通路１２４２がベーンロータ１４におけるロータブッシュ１１１０の底壁１１１１を軸方向に貫通して、同ロータ１４における第二ロータ通路１２４４の第二大気連通孔１２４７に向かって開口している。これにより第二ブッシュ通路１２４２は、ロータブッシュ１１１０の内周側空間１１１４を通じて当該通路１２４２の開放端１２４２ａから大気開放されていると共に、第二大気連通孔１２４７と常時連通している。

以上の構成の各流体回路１１６０，１２４０において、ブッシュ通路１１６２，１２４２と、大気連通孔１１６７，１２４７のうち少なくとも通路１１６２，１２４２への連通側部分とは、それぞれ対応して連通する進角室５２，５３及び遅角室５６，５７よりも回転中心Ｏ側（即ち、図１１，１２の仮想円筒面Ｒの内周側）に形成されている。したがって、第二実施形態の各流体回路１１６０，１２４０は、進角室５２，５３及び遅角室５６，５７よりも回転中心Ｏ側を経由して、かかる回転中心Ｏ側にてベーンロータ１４に形成される開放端１１６２ａ，１２４２ａから大気開放されている。

このような第二実施形態によれば、第一実施形態に準ずる作動により各流体回路１１６０，１２４０を適宜開閉することで、第一実施形態と同様な作用効果を発揮することができるのである。

（第三実施形態）
図１３，１４に示すように、本発明の第三実施形態は第一実施形態の変形例である。第三実施形態の第一流体回路２１６０では、第一ハウジング通路１６２の代わりに、円筒孔状の第一カム通路２１６２がカム軸３をＬ字形に貫通して、同ロータ１４における第一ロータ通路２１６４の第一大気連通孔２１６７に向かって開口している。これにより第一カム通路２１６２は、第一大気連通孔２１６７と常時連通して、当該連通孔２１６７とは反対側の開放端２１６２ａからハウジング１１外部の大気に開放されている。

また同様に、第三実施形態の第二流体回路２２４０では、第二ハウジング通路２４２の代わりに、円筒孔状の第二カム通路２２４２がカム軸３をＬ字形に貫通して、同ロータ１４における第二ロータ通路２２４４の第二大気連通孔２２４７に向かって開口している。これにより第二カム通路２２４２は、第二大気連通孔２２４７と常時連通して、当該連通孔２２４７とは反対側の開放端２２４２ａから大気開放されている。

以上の構成の各流体回路２１６０，２２４０において、カム通路２１６２，２２４２と、大気連通孔２１６７，２２４７のうち少なくとも通路２１６２，２２４２への連通側部分とは、それぞれ対応して連通する進角室５２，５３及び遅角室５６，５７よりも回転中心Ｏ側（即ち、図１３，１４の仮想円筒面Ｒの内周側）に形成されている。したがって、第三実施形態の各流体回路２１６０，２２４０は、進角室５２，５３及び遅角室５６，５７よりも回転中心Ｏ側を経由して、かかる回転中心Ｏ側にてベーンロータ１４に形成される開放端２１６２ａ，２２４２ａから大気開放されている。

このような第三実施形態によれば、第一実施形態に準ずる作動により各流体回路２１６０，２２４０を適宜開閉することで、第一実施形態と同様な作用効果を発揮することができるのである。

（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用してもよい。

具体的には、第一〜第三実施形態においては、第二規制凹部２０２、第二規制部材２２０、第二弾性部材２３０及び第二流体回路２４０，１２４０，２２４０の組を設けないようにしてもよいし、逆に、第一規制及びロック凹部１３２，１３４、第一規制部材１５０、第一弾性部材１７０及び第一流体回路１６０，１１６０，２１６０の組を設けないようにしてもよい。また、第一〜第三実施形態においては、「開閉体」としての規制部材１５０，２２０をハウジング１１に収容支持させて、当該規制部材１５０，２２０をベーンロータ１４に係止させることにより、回転位相を規制位相に規制する構成としてもよい。さらにまた、第一〜第三実施形態においては、規制部材１５０，２２０に準ずる機能を複数の部材の共同によって果たすように、「開閉体」を構成してもよい。

さらに、第一〜第三実施形態においては、第一流体回路１６０，１１６０，２１６０及び第二流体回路２４０，１２４０，２２４０の少なくとも一方を、規制部材１５０，２２０とは異なる専用の「開閉体」により開閉する構成としてもよい。この場合、凹部１３２，１３４，２０２に突入又は嵌入させない構成とする以外は、規制部材１５０，２２０に準じて、駆動通路３００を通じた作動油の導入及び排出並びに専用の「弾性部材」の復原力により、専用の「開閉体」を往復移動させることで、第一〜第三実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。

加えて、第一〜第三実施形態においては、流体回路１６０，１１６０，２１６０，２４０，１２４０，２２４０の全域を、「特定室」としての進角室５２，５３及び「遅角室５６，５７」よりも回転中心Ｏ側に設けてもよい。また、第一〜第三実施形態においては、流体回路１６０，１１６０，２１６０，２４０，１２４０，２２４０を、それぞれ対応する遅角室５６，５７と連通させないようにしてもよい。さらにまた、第一実施形態の流体回路１６０，２４０において、第二実施形態の流体回路１１６０，１２４０のブッシュ通路１１６２，１２４２を追加的に組み合わせてもよいし、第三実施形態の流体回路２１６０，２２４０のカム通路２１６２，２２４２を追加的に組み合わせてもよいし、それらブッシュ通路１１６２，１２４２及びカム通路２１６２，２２４２の双方を追加的に組み合わせてもよい。

以上に加えて、第一〜第三実施形態においては、付勢部材１２０及び溝１０２，１１２の組を設けないようにしてもよい。そして、本発明は、吸気弁のバルブタイミングを調整する装置以外にも、「動弁」としての排気弁のバルブタイミングを調製する装置や、吸気弁及び排気弁の双方のバルブタイミングを調整する装置に適用可能である。

１ バルブタイミング調整装置、２ 内燃機関、３ カム軸、４ ポンプ（供給源）、１０ 駆動部、１１ ハウジング、１２ シュー部材、１３ スプロケット部材、１４ ベーンロータ、１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ ベーン、３０ 制御部、５２，５３ 進角室（特定室）、５６，５７ 遅角室（特定室）、８０ 位相制御弁、９０ 制御回路（規制手段・開閉制御手段）、１００ ハウジングブッシュ、１１０，１１１０ ロータブッシュ、１２０ 付勢部材（規制手段）、１３２ 第一規制凹部、１３４ ロック凹部、１５０ 第一規制部材（規制手段・開閉制御手段・開閉体）、１６０，１１６０，２１６０ 第一流体回路、１６１ 隙間、１６２ 第一ハウジング通路、１６２ａ 開放端、１６４，１１６４，２１６４ 第一ロータ通路、１６５ 第一進角連通孔、１６６ 第一遅角連通孔、１６７，１１６７，２１６７ 第一大気連通孔、１７０ 第一弾性部材（規制手段・開閉制御手段）、２０２ 第二規制凹部、２２０ 第二規制部材（規制手段・開閉制御手段・開閉体）、２３０ 第二弾性部材（規制手段・開閉制御手段）、２４０，１２４０，２２４０ 第二流体回路、２４２ 第二ハウジング通路、２４２ａ 開放端、２４４，１２４４，２２４４ 第二ロータ通路、２４５ 第二進角連通孔、２４６ 第二遅角連通孔、２４７，１２４７，２２４７ 第二大気連通孔、３１０ 駆動制御弁（規制手段・開閉制御手段）、１１６２ 第一ブッシュ通路、１１６２ａ 開放端、１２４２ 第二ブッシュ通路、１２４２ａ 開放端、２１６２ 第一カム通路、２１６２ａ 開放端、２２４２ 第二カム通路、２２４２ａ 開放端、Ｏ 回転中心、Ｒ 仮想円筒面

Claims (11)

1. 内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを、供給源から供給される作動液により調整するバルブタイミング調整装置であって、
   前記クランク軸と連動して回転中心まわりに回転するハウジングと、
   前記カム軸と連動して前記回転中心まわりに回転し、前記ハウジングの内部において進角室及び遅角室を回転方向に区画するベーンを有し、前記作動液が前記進角室又は前記遅角室に導入されることにより前記ハウジングに対する回転位相が進角側又は遅角側に変化するベーンロータと、
   前記回転位相を最進角位相及び最遅角位相の間の規制位相に規制する規制手段と、
   前記進角室及び前記遅角室のうち少なくとも一方である特定室に連通し、大気に開放される開放端を有する流体回路と、
   前記流体回路の開閉を制御する開閉制御手段であって、前記回転位相が前記規制位相からずれたまま前記内燃機関が停止する異常停止時に、前記流体回路を、大気への前記開放端と前記特定室との間において閉塞される閉塞状態から、それら開放端と特定室との間において開放される開放状態に切換える開閉制御手段と、を備え、
   前記流体回路は、前記特定室よりも前記回転中心側において大気に開放される前記開放端を有することを特徴とするバルブタイミング調整装置。
2. 前記内燃機関の運転に伴って前記作動液が前記供給源から供給されることを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
3. 前記開閉制御手段は、
   前記作動液の圧力を受けることにより、前記流体回路を閉塞する閉塞位置側に移動する開閉体と、
   前記流体回路を開放する開放位置側に向かって前記開閉体を押圧する復原力を発生する弾性部材と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブタイミング調整装置。
4. 前記流体回路は、前記特定室としての前記進角室及び前記遅角室の双方に連通し、
   前記開閉体は、前記開放位置において前記進角室及び前記遅角室の間を連通する一方、前記閉塞位置において前記進角室及び前記遅角室の間を遮断することを特徴とする請求項３に記載のバルブタイミング調整装置。
5. 前記流体回路は、前記特定室よりも前記回転中心側を経由して大気に開放され、
   前記規制手段は、前記ハウジング及び前記ベーンロータのうち一方に支持される前記開閉体を前記開閉制御手段と共有し、前記開放位置において前記開閉体が前記ハウジング及び前記ベーンロータのうち他方に係止されることにより、前記回転位相を規制することを特徴とする請求項３又は４に記載のバルブタイミング調整装置。
6. 前記開閉制御手段及び前記規制手段は、複数の前記ベーンにそれぞれ個別に支持される複数の前記開閉体を共有することを特徴とする請求項５に記載のバルブタイミング調整装置。
7. 前記カム軸から前記ベーンロータに作用する変動トルクは、前記遅角側に平均的に偏って前記ベーンロータを付勢し、
   前記特定室は、前記進角室及び前記遅角室のうち少なくとも前記進角室を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
8. 前記規制手段は、前記回転位相が前記規制位相に至るまで前記ベーンロータを進角側に付勢する付勢部材を有することを特徴とする請求項７に記載のバルブタイミング調整装置。
9. 前記流体回路は、前記ハウジングにおいて前記特定室よりも前記回転中心側となる箇所から大気に開放されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
10. 前記流体回路は、前記ベーンロータにおいて前記特定室よりも前記回転中心側となる箇所から大気に開放されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
11. 前記流体回路は、前記カム軸において前記特定室よりも前記回転中心側となる箇所から大気に開放されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。

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