JPH11280427A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

弁開閉時期制御装置

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JPH11280427A
JPH11280427A JP10085944A JP8594498A JPH11280427A JP H11280427 A JPH11280427 A JP H11280427A JP 10085944 A JP10085944 A JP 10085944A JP 8594498 A JP8594498 A JP 8594498A JP H11280427 A JPH11280427 A JP H11280427A
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vane
phase
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advance
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JP10085944A
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Hideki Nakayoshi
英記 仲吉
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Aisin Corp
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Aisin Seiki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の始動時におけるベーンと突部の周
方向端面との衝突による打音の発生及び始動不良を確実
に防止しつつ、内燃機関の高速回転域において体積効率
の向上を図ることができる弁開閉時期制御装置を提供す
ること。 【解決手段】 少なくとも１つのベーン６０が突部３１
の進角側及び遅角側の周方向端面に当接しない中立位置
にある時であって、内燃機関が始動可能な弁開閉時期に
ある時の回転軸（カムシャフト１０、内部ロータ２０）
と回転伝達部材（外部ロータ３０）の所定の相対位相時
に位相保持機構（ロック機構８０、ロックピン８１）に
より回転軸と回転伝達部材の相対位相が保持されるよう
にすると共に、回転伝達部材又は回転軸に回転軸又は回
転伝達部材に向けて進退可能に設けられ、所定の相対位
相時において進角用室Ｒ１又は遅角用室Ｒ２内の流体圧
が所定値よりも低い時に回転軸又は回転伝達部材に形成
される係合溝２７に係合して回転軸と回転伝達部材の相
対回転を制限する相対回転制限機構（ラチェット機構９
０、ラチェットピン９１）を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の動弁装
置において吸排気弁の開閉時期を制御するために使用さ
れる弁開閉時期制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の弁開閉時期制御装置の１つとし
て、弁開閉用の回転軸に所定範囲で相対回転可能に外装
されクランク軸のクランクスプロケット又はプーリから
の回転動力が伝達される回転伝達部材と、前記回転軸に
取り付けられた複数のベーンと、前記回転伝達部材に設
けられた突部と前記回転軸との間に形成され前記ベーン
によって進角用室と遅角用室とに夫々二分される複数の
流体圧室と、前記進角用室に流体を給排する第１流体通
路と、遅角用室に流体を給排する第２流体通路と、前記
回転軸と前記回転伝達部材の相対位相が所定の位相であ
る時に前記回転軸と前記回転伝達部材の相対位相を保持
する位相保持機構とを備えたものがあり、例えば特開平
１−９２５０４号公報や特開平９−２５０３１０号公報
に開示されている。
【０００３】上記した各公報に開示されている弁開閉時
期制御装置においては、第１流体通路を介して進角用室
へ作動流体を供給すると共に第２流体通路を介して遅角
用室から作動油を排出することにより、回転軸が回転伝
達部材に対してベーンが突部の進角側の周方向端面に当
接する最進角位置までの任意な位置に進角方向へ回転し
て弁開閉時期が早められ、第２流体通路を介して遅角用
室へ作動流体を供給すると共に第１流体通路を介して進
角用室から作動油を排出することにより、回転軸が回転
伝達部材に対してベーンが突部の遅角側の周方向端面に
当接する最遅角位置までの任意な位置に遅角方向へ回転
して弁開閉時期が遅らされる。
【０００４】また、上記した各公報に開示されている弁
開閉時期制御装置においては、回転伝達部材から回転軸
への回転伝達経路に流体圧室及びベーンが介在している
ことから、内燃機関の運転中、回転軸には常に遅角方向
への力が作用しており、内燃機関の停止時に流体圧室へ
の作動油の供給が停止されると、流体圧室の油圧によっ
てベーンを保持できなくなり、回転軸は回転伝達部材に
対して遅角方向へ回転し、回転軸と回転伝達部材の相対
位相はベーンが突部の遅角側の周方向端面に当接する最
遅角位置での位相となる。この状態にて内燃機関が始動
されると、流体圧室の油圧が上昇し該油圧によりベーン
を保持することができるようになるまでは不安定な状態
となり、回転軸に生じる変動トルクによってベーンが振
動し、突部の周方向端面と衝突して打音が生じたりする
ので、これを回避するために、位相保持機構により回転
軸と回転伝達部材との相対位相が最遅角位置にて保持さ
れるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、内燃機関の
高速回転域では、ピストンが上死点に向かい始めても、
吸気が慣性により更にシリンダ内へ入り込もうとするた
め、吸気弁の閉時期を遅らせることにより体積効率が向
上して内燃機関の出力向上を図ることができる。しかし
ながら、上記した各公報に開示される弁開閉時期制御装
置においては、最遅角位置での弁開閉時期は、内燃機関
の始動時に吸気が可能な時期に設定されているため、高
速回転域において吸気弁の閉時期を遅らせて吸気の慣性
による体積効率の向上を図ることができない。最遅角位
置での弁開閉時期を吸気の慣性による体積効率の向上が
可能な時期に設定すると、最遅角位置での内燃機関の始
動時に、ピストンが下死点を過ぎ上死点に向かい始めて
も吸気弁が開いていて、また吸気に慣性がないため、一
度吸入した吸気が逆流して排出してしまい、圧縮比が上
がらずに、燃焼ができない状態が発生し、内燃機関の始
動ができなくなる。尚、この問題は、最遅角位置での弁
開閉時期を吸気の慣性による体積効率の向上が可能な時
期に設定しなくても、上記した各公報に開示される弁開
閉時期制御装置にように、最遅角位置での弁開閉時期を
始動時に吸気が可能な時期に設定した場合であっても、
吸気弁の閉時期がピストンの下死点後に設定されている
と、気圧の低い高所等では発生しやすい。
【０００６】それゆえ、本発明は、内燃機関の始動時に
おけるベーンによる打音の発生及び始動不良を確実に防
止しつつ、内燃機関の高速回転域において体積効率の向
上を図ることができる弁開閉時期制御装置を提供するこ
とを、その課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に講じた本発明の技術的手段は、内燃機関のシリンダヘ
ッドに回転自在に組付けられる弁開閉用の回転軸と、該
回転軸に所定範囲で相対回転可能に外装されクランク軸
からの回転動力が伝達される回転伝達部材と、前記回転
軸又は前記回転伝達部材の一方に設けられたベーンと、
前記回転軸と前記回転伝達部材との間に形成され前記ベ
ーンによって進角用室と遅角用室とに二分される流体圧
室と、前記進角用室に流体を給排する第１流体通路と、
前記遅角用室に流体を給排する第２流体通路と、前記回
転軸と前記回転伝達部材の相対位相が所定の位相である
時に前記回転軸と前記回転伝達部材の相対位相を保持す
る位相保持機構とを備えた弁開閉時期制御装置におい
て、前記ベーンにより前記遅角用室の容積が最小とされ
る最大進角状態における前記回転軸と前記回転伝達部材
の相対位相と前記ベーンにより前記進角用室の容積が最
小とされる最大遅角状態における相対位相の間の中間的
な相対位相であって、前記内燃機関が始動可能な弁開閉
時期にある時の所定の中間的な相対位相時に前記位相保
持機構により前記回転軸と前記回転伝達部材の相対位相
が保持されるようにすると共に、前記回転伝達部材又は
前記回転軸に前記回転軸又は前記回転伝達部材に向けて
進退可能に設けられ、前記所定の相対位相時において前
記進角用室又は前記遅角用室内の流体圧が所定値よりも
低い時に前記回転軸又は前記回転伝達部材に形成される
係合溝に係合して前記回転軸と前記回転伝達部材の相対
回転を制限する相対回転制限機構を設けたことである。
【０００８】上記した手段において、前記相対回転制限
機構は、前記回転軸上に周方向に形成される少なくとも
１つの係合溝と、前記回転伝達部材に前記回転軸に向け
てばね付勢されて前記所定の中間的な相対位相時にその
頭部が前記係合溝に係合するように組込まれると共に前
記進角用室又は前記遅角用室内の流体圧がばね付勢力に
抗して作用する受圧部を有する係合部材とから成り、前
記係合部材と前記係合溝の係合時には前記回転軸の前記
回転伝達部材に対する進角側への相対回転のみが許容さ
れるのが望ましい。
【０００９】上記した手段によれば、内燃機関の停止時
に流体圧室への作動流体の供給が停止されると、流体圧
室の流体圧によってベーンを保持できなくなり、回転軸
は回転伝達部材に対して遅角方向へ回転するものの、最
大進角状態での回転軸と回転伝達部材の相対位相と最大
遅角状態での相対位相の間の中間的な相対位相であっ
て、内燃機関が始動可能な弁開閉時期にある時の所定の
中間的な相対位相になると、相対回転制限機構により回
転伝達部材に対する回転軸の遅角側への相対回転が制限
され、位相保持機構により回転軸と回転伝達部材の相対
位相が中間的な相対位相に保持される。これにより、内
燃機関の始動時にベーンが流体圧室の周方向端面に衝突
して打音が発生するのが的確に防止される。
【００１０】また、内燃機関の始動時の弁開閉時期が上
記した中間的な相対位相時に得られるので、最遅角位置
では中間的な相対位相時よりも更に弁の開閉時期を遅ら
せることができ、吸気の慣性を利用して体積効率の向上
を図ることが可能となると共に、始動時の弁開閉時期を
進角させることができ、圧縮比低下による内燃機関の始
動不良を防止することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に従った弁開閉時期
制御装置の一実施形態を図面に基づき、説明する。
【００１２】図１乃至図３において、弁開閉時期制御装
置は、内燃機関のシリンダヘッド７０に回転自在に支持
されたカムシャフト１０とこれの先端部（図１の左端）
に一体的に組付けた内部ロータ２０とからなる弁開閉用
の回転軸と、カムシャフト１０及び内部ロータ２０に所
定範囲で相対回転可能に外装された外部ロータ３０、フ
ロントプレート４０、リアプレート５０及びリアプレー
ト５０の外周に一体的に設けたタイミングスプロケット
５１から成る回転伝達部材と、内部ロータ２０に組付け
た４枚のベーン６０と、外部ロータ３０に組付けたロッ
ク機構（位相保持機構）８０と、外部ロータ３０に組付
けたラチェット機構（相対回転制限機構）９０等によっ
て構成されている。尚、タイミングスプロケット５１に
は、周知のように、図示省略したクランク軸からクラン
クスプロケットとタイミングチェーンを介して図２及び
図３の時計方向に回転動力が伝達されるように構成され
ている。
【００１３】カムシャフト１０は、吸気弁を開閉する図
示しない周知のカムを有していて、内部にはカムシャフ
ト１０の軸方向に延びる遅角通路１１及び進角通路１２
が設けられている。進角通路１２は、カムシャフト１０
に設けた取付ボルト８１用の取付孔内に形成されてい
て、カムシャフト１０に設けた径方向の通路１３及び環
状溝１４とシリンダヘッド７０に設けた接続通路７２を
通して切換弁１００の接続ポート１０１ｂに接続されて
いる。遅角通路１１は、カムシャフト１０に設けた環状
溝１５とシリンダヘッド７０に設けた接続通路７１を介
して切換弁１００の接続ポート１００ａに接続されてい
る。
【００１４】切換弁１００は、ソレノイド１０２へ通電
することによりハウジング内に軸方向に移動可能に嵌挿
されたスプール１０１をスプリング１０３に抗して図１
の左方向へ移動できるものであり、非通電時には当該内
燃機関によって駆動されるオイルポンプＰに接続された
供給ポート１０１ｃが接続ポート１０１ａに連通すると
共に、接続ポート１０１ｂが排出ポート１０１ｄに連通
するように、また通電時には供給ポート１０１ｃが接続
ポート１０１ｂに連通すると共に、接続ポート１０１ａ
が排出ポート１０１ｄに連通するように構成されてい
る。このため、切換弁１００のソレノイド１０２の非通
電時には遅角通路１１に作動油が供給され、ソレノイド
１０２の通電時には進角通路１２に作動油が供給され、
その切換がデューティ制御される。
【００１５】内部ロータ２０は、単一の取付ボルト８１
によってカムシャフト１０に一体的に固着されていて、
４枚の各ベーン６０を夫々径方向に移動可能に取り付け
るためのベーン溝２０ａを有すると共に、カムシャフト
１０及び内部ロータ２０と外部ロータ３０の相対位相が
後述する所定の位相（ベーンの中立位置）で同期したと
きロック機構８０のロックピン８１の小径部の頭部が所
定量嵌入される受容孔２４と、この受容孔２４に進角通
路１２から作動油を給排するように受容孔２４と進角通
路１２を連通する通路２５と、各ベーン６０によって区
画された進角用室Ｒ１に進角通路１２から作動油を給排
するように進角通路１２と各進角用室Ｒ２を連通する通
路２３と、カムシャフト１０の先端面に対向する側の一
端面に形成され遅角通路１１に連通する環状溝２１と、
該環状溝２１から軸方向に他端面側に延びる４つの通路
２２と、各ベーン６０によって区画された遅角用室Ｒ２
に遅角通路１１から作動油を環状溝２１及び通路２２を
通して給排するように各通路２２と各遅角用室Ｒ２を連
通する通路２６を有している。受容孔２４は、内部ロー
タ２０の外周に径方向に形成されている。また、本実施
形態においては、内部ロータ２０の外周には、受容孔２
４のほぼ軸対象な位置にラチェット機構９０の３つの係
合溝２７が周方向に連続して形成されていて、カムシャ
フト１０及び内部ロータ２０と外部ロータ３０の相対位
相が後述する所定の位相（ベーンの中立位置）で同期し
たとき、これら係合溝２７の一つにラチェットピン９１
の小径部先端が係合するようになっている。尚、各ベー
ン６０は、ベーン溝２１の底部に収容したベーンスプリ
ングによって径方向外方に付勢されている。
【００１６】外部ロータ３０は、内部ロータ２０の外周
に所定範囲で相対回転可能に組付けられていて、その両
側にはフロントプレート４０とリアプレート５０が接合
され、貫通孔３２を貫通する図示しない４本の連結ボル
トによって一体的に連結されている。また、外部ロータ
３０の内周には所定の周方向間隔で４個の突部３１が径
方向内方に向けて夫々突出形成されていて、これら突部
３１の内周面が内部ロータ２０の外周面に摺接する構成
で外部ロータ３０が内部ロータ２０に回転自在に支承さ
れており、一つの突部３１にはロックピン８１とスプリ
ング８２を収容する段付状の退避孔３３が外部ロータ３
０の径方向に形成されている。また、退避孔３３が形成
される突部３１に軸対象な位置にある突部３１には、ラ
チェット機構９０のラチェットピン９１を収容する段付
孔３６が径方向に形成されている。
【００１７】各ベーン６０は、先端の断面形状が円弧形
状であり、両プレート４０、５０間にて内部ロータ２０
のベーン溝２０ａに径方向に移動可能に取り付けられて
いて、外部ロータ３０と、外部ロータ３０の各突部３１
と、内部ロータ２０と、フロントプレート４０と、リア
プレート５０との間に形成される流体圧室Ｒ０を進角用
室Ｒ１と遅角用室Ｒ２とに二分しており、外部ロータ３
０に形成した一対の突部３１の互いに対向する周方向端
面３１ａに１つのベーン６０が当接することにより、当
該弁開閉時期制御装置により調整される位相（相対回転
量）が制限されるようになっている。
【００１８】ロックピン８１は、その小径部及び大径部
を段付状の退避孔３３内に軸方向へ摺動可能に組み付け
られていて、スプリング８２によって内部ロータ２０に
向けて付勢されている。スプリング８２はロックピン８
１とリテーナ８３間に介装されていて、リテーナ８３は
退避孔３３内にてスナップリング８４により抜け止め固
定されている。ロックピン８１の小径部と大径部間の段
部には、カムシャフト１０及び内部ロータ２０と外部ロ
ータ３０の相対位相が、受容孔２４と退避孔３３が同期
する所定の位相（ベーンの中立位置）にて、ロックピン
８１の小径部の頭部が受容孔２４に嵌入された図２の状
態にて、退避孔３３の段部との間で環状空間が形成され
るようになっている。この環状空間は、突部３１に形成
される連通孔３３を介して隣設された遅角用室Ｒ２に連
通されている。
【００１９】ラチェットピン９１は、その小径部及び大
径部を段付孔３６内に軸方向へ摺動可能に組付けられて
いて、スプリング９２によって内部ロータ２０に向けて
付勢されている。スプリング９２は段付孔３６の外方に
固定されるスナップリング９３に一端を係止されてい
る。ラチェットピン９１の小径部先端には、内部ロータ
２０の外周の係合溝２７に係合可能な係合爪部９１ａが
形成されている。係合爪部９１ａは、ラチェットピン９
１の小径部の遅角側軸長が進角側軸長よりも短くなるよ
うに（小径部先端の進角側が遅角側よりも内部ロータ２
０側に突出し得るように）小径部先端に傾斜面を設ける
ことにより形成されていて、各係合溝２７はこの係合爪
部９１ａの形状に沿うように進角側へ向けて傾斜下降す
る傾斜面（カム面）と該傾斜面の進角側端に形成される
垂直面（ストッパ面）とを有し、これら傾斜面と垂直面
とが３組周方向に連続して形成されている。これによ
り、ラチェットピン９１の係合爪部９１ａが係合溝２７
に係合している状態では、内部ロータ２０の外部ロータ
３０に対する遅角側への移動（外部ロータ３０の内部ロ
ータ２０に対する進角側への移動）が、係合爪部９１ａ
が係合溝２７の垂直面に当接することにより阻止され、
内部ロータ２０の外部ロータ３０に対する進角側への移
動（外部ロータ３０の内部ロータ２０に対する遅角側へ
の移動）が、係合爪部９１ａが係合溝２７のカム面に沿
って径方向外方へ移動することにより許容される。尚、
ラチェットピン９１は、段付孔３６内に軸方向に摺動可
能に嵌合されているが、例えば、大径部外周に形成され
る軸方向突条と段付孔３６の大径部内周に形成される軸
方向溝の嵌合や、大径部又は小径部の断面形状を真円形
状でない形状にすることにより、周方向には移動不能と
されている。また、ラチェットピン９１の小径部と大径
部間の段部には、カムシャフト１０及び内部ロータ２０
と外部ロータ３０の相対位相が、受容孔２４と退避孔３
３が同期する所定の位相（ベーンの中立位置）にて、ラ
チェットピン９１が係合溝２７に係合された図２の状態
にて、段付孔３６の段部との間で環状空間が形成される
ようになっている。この環状空間は、突部３１に形成さ
れる連通孔３５を介して隣設された遅角用室Ｒ２に連通
されている。
【００２０】本実施形態においては、上記したようにカ
ムシャフト１０及び内部ロータ２０と外部ロータ３０の
相対位相が、各ベーン６０が各流体圧室Ｒ０内にて中立
位置にある時（各ベーンが各突部３１の進角側の周方向
端面及び遅角側の周方向端面にも当接しない位置にある
中間位相の時）に退避孔３２と受容孔２６が同期するよ
うになっていて、この所定の相対位相にある時、図示し
ない吸気弁の開閉時期が内燃機関の始動が可能な時期に
なるように設定されている。また、本実施形態において
は、上記した所定の相対位相にある時、ラチェットピン
９１の係合爪部９１ａが遅角側の係合溝２７に係合可能
となるように、係合溝２７及び段付孔３６の位置が設定
されている。
【００２１】上記のように構成した本実施形態の弁開閉
時期制御装置においては、内燃機関が始動され各進角用
室Ｒ１及び各遅角用室Ｒ２に所定油圧が供給される中間
位相でのバランス状態（各進角用室Ｒ１内の進角油圧に
よる押圧力が、各遅角用室Ｒ２内の遅角油圧による押圧
力と、外部ロータ３０から内部ロータ２０への回転伝達
経路に流体圧室Ｒ０及びベーン６０が介在していること
から内部ロータ２０及びカムシャフト１０には常に作用
している遅角方向への力との和とバランスしている状
態）において、内燃機関の運転状態に応じて、切換弁１
００のソレノイド１０２へ供給される電流のデューティ
比を高くすることにより、進角通路１２と通路２３を通
して各進角用室Ｒ１に作動油が供給されると共に、各遅
角用室Ｒ２から各通路２６、２２と遅角通路１１と切換
弁１００等を通して作動油が排出されると、内部ロータ
２０と各ベーン６０が外部ロータ３０、両プレート４
０、５０等に対して進角側（図２及び図３の時計方向）
に相対回転し、この相対回転量（最大進角量）は１つの
ベーン６０（図２の左上）が突部３１の進角側の周方向
端面３１ａに当接することにより制限される。また、切
換弁１００のソレノイド１０２へ供給される電流のデュ
ーティ比を低くすることにより、遅角通路１１と各通路
２２、２６を通して各遅角用室Ｒ２に作動油が供給され
ると共に、各進角用室Ｒ１から各通路２３と進角通路１
２と切換弁９０等を通して作動油が排出されると、内部
ロータ２０と各ベーン６０が外部ロータ３０、両プレー
ト４０、５０等に対して遅角側（図２及び図３の反時計
方向）に相対回転し、この相対回転量（最大遅角量）は
１つのベーン６０（図２左上）が突部３１の他端面３１
ａに当接することにより制限される。尚、この位相変換
制御中は、受容孔２４或いは退避孔３３内の環状空間の
少なくともいずれか一方に通路２５或いは連通孔３４を
通して所定油圧が供給されており、ロックピン８１がス
プリング８２に抗して移動し、ロックピン８１の小径部
の頭部が受容孔２４から退避孔３３に退避して、ロック
ピン８１によるロックが解除されている。また、段付孔
３６内の環状空間には、位相変換制御中（上記した最大
進角時を除く）は、遅角用室Ｒ２内の油圧が供給されて
おり、ラチェットピン９１がスプリング９２に抗して移
動し、ラチェットピン９１の係合爪部９１ａと係合溝２
７の係合が解除されている。
【００２２】本実施形態においては、上記したように内
部ロータ２０と外部ロータ３０の相対位相が、各ベーン
６０が各流体圧室Ｒ０内にて中立位置（図２に示す位
置）にあり、退避孔３３と受容孔２４が同期する所定位
相にある時、図示しない吸気弁の開閉時期が内燃機関の
始動が可能な時期になるように設定されている。そのた
め、この中立位置からベーン６０が遅角側の突部３１の
周方向端面３１ａに当接する最遅角位置までは内燃機関
が始動可能な弁開閉時期よりも更に弁の開閉時期を遅ら
せることができ、内燃機関の高速回転時に、上記したよ
うに切換弁１００を制御して中立位置より遅角側へ位相
変換し、内燃機関の始動が困難な時期まで図示しない吸
気弁の閉時期を遅らせることで、吸気の慣性により体積
効率が向上し、内燃機関の出力向上を図ることができ
る。
【００２３】内燃機関の停止時に流体圧室Ｒ０への作動
油の供給が停止されると、進角用室Ｒ１内の進角油圧に
よる押圧力と遅角用室Ｒ２内の遅角油圧による押圧力が
ベーン６０に作用しなくなり、内部ロータ２０及びカム
シャフト１０には、上記した遅角方向への力（内燃機関
のクランク軸が完全に停止するまでの間）のみが作用し
ており、停止直前の内部ロータ２０と外部ロータ３０の
相対位相に応じて停止時の内部ロータ２０と外部ロータ
３０の相対位相が決まることになる。この時、停止直前
の内部ロータ２０と外部ロータ３０の相対位相が、退避
孔３６と受容孔２４が同期する所定位相にあれば、図２
に示すように、スプリング８２によりロックピン８１の
小径部の頭部が受容孔２４内に嵌入し、内部ロータ２０
と外部ロータ３０の相対位相が保持（ロック）される。
また、停止直前の内部ロータ２０と外部ロータ３０の相
対位相が、退避孔３６と受容孔２４が同期する所定位相
よりも進角側にある場合には、内部ロータ２０及びカム
シャフト１０に作用する上記した遅角方向への力により
内部ロータ２０及びカムシャフト１０が外部ロータ３０
に対して遅角側へ移動するが、ラチェットピン９１の係
合爪部９１ａが遅角側の係合溝２７に係合することによ
り内部ロータ２０と外部ロータ３０の上記した相対回転
が制限される。これにより、内部ロータ２０と外部ロー
タ３０の相対位相が、退避孔３６と受容孔２４が同期す
る所定位相に保たれ、スプリング８２によりロックピン
８１の小径部の頭部が受容孔２４内に嵌入し、内部ロー
タ２０と外部ロータ３０の相対位相が保持（ロック）さ
れる。
【００２４】また、内部ロータ２０と外部ロータ３０の
相対位相が、例えば、図３に示す最遅角状態（ラチェッ
トピン９１の係合爪部９１ａが進角側の係合溝２７に係
合する）のように、退避孔３６と受容孔２４が同期する
所定位相よりも遅角側にある状態で停止した場合には、
内燃機関の始動時にカムシャフト１０に作用するカム変
動トルクによりカムシャフト１０及び内部ロータ２０が
外部ロータ３０に対して進角側へばたつく。このばたつ
きにより、カムシャフト１０及び内部ロータ２０が外部
ロータ３０に対して進角側にラチェット機構９０により
段階的に移動し、図２に示すように遅角側の係合溝２７
にラチェットピン９１の係合爪部９１ａが係合した時点
で、退避孔３６と受容孔２４が同期してスプリング８２
によりロックピン８１の小径部の頭部が受容孔２４内に
嵌入し、内部ロータ２０と外部ロータ３０の相対位相が
保持（ロック）される。
【００２５】よって、内燃機関の始動時には、大きな回
転変動を伴うカムシャフト１０、内部ロータ２０及び各
ベーン６０等から成るの回転軸と、外部ロータ３０、フ
ロントプレート４０及びリアプレート５０等から成る回
転伝達部材の不必要な相対回転がロック機構８０により
確実に規制され、回転軸と回転伝達部材の不必要な相対
回転に伴うベーン６０による打音の発生を確実に防止す
ることができる。
【００２６】以上のように、本実施形態によれば、内燃
機関の始動時におけるベーン６０と突部３１の周方向端
面との衝突による打音の発生を防止しつつ、内燃機関の
高速回転域において体積効率の向上を図ることができ
る。
【００２７】上記した実施形態においては、段付孔３６
の環状空間に隣接する遅角用室Ｒ２の油圧が供給される
弁開閉時期制御装置に本発明を実施したが、本発明は段
付孔３６の環状空間に隣接する進角用室Ｒ１の油圧が供
給される弁開閉時期制御装置にも同様に実施し得るもの
である。また、上記実施形態においては、吸気用のカム
シャフト１０に組付けられる弁開閉時期制御装置に本発
明を実施したが、本発明は排気用のカムシャフトに組付
けられる弁開閉時期制御装置にも同様に実施し得るもの
である。
【００２８】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、内燃機関
の停止時に流体圧室への作動流体の供給が停止される
と、流体圧室の流体圧によってベーンを保持できなくな
り、回転軸は回転伝達部材に対して遅角方向へ回転しよ
うとするものの、ベーンが突部の進角側及び遅角側の周
方向端面に当接しない中立位置にある時であって、内燃
機関が始動可能な弁開閉時期にある時の回転軸と回転伝
達部材の所定の相対位相に位置される時に、相対回転制
限機構により回転軸と回転伝達部材の相対回転が制限さ
れることによって、この所定の相対位相が位相保持機構
により保持される。これにより、内燃機関の始動時にベ
ーンが突部の周方向端面に衝突して打音が発生するのを
的確に防止することができる。
【００２９】また、内燃機関の始動時の弁開閉時期が上
記したベーンの中立位置で得られるので、始動時の位相
に制約を受けることなく、中立位置よりも弁の開閉時期
が遅れる位相へ制御することができて、吸気の慣性を利
用して体積効率の向上を図り内燃機関の出力を向上させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従った弁開閉時期制御装置の一実施形
態を示す縦断側面図である。
【図２】位相保持機構により位相が保持されている状態
を示す図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】最遅角状態を示す図１のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１０ カムシャフト（回転軸） １１ 遅角通路（第２流体通路） １２ 進角通路（第１流体通路） ２０ 内部ロータ（回転軸） ２３ 通路（第１流体通路） ２４ 受容孔 ２６ 通路（第２流体通路） ２７ 係合溝 ３０ 外部ロータ（回転伝達部材） ３１ 突部 ３３ 退避孔 ３６ 段付孔 ４０ フロントプレート（回転伝達部材） ５０ リアプレート（回転伝達部材） ５１ タイミングスプロケット（回転伝達部材） ６０ ベーン ７０ シリンダヘッド ８０ ロック機構（位相保持機構） ８１ ロックピン ８２ スプリング ９０ ラチェット機構（相対回転制限機構） ９１ ラチェットピン（係合部材） １００ 切換弁 Ｒ０ 流体圧室 Ｒ１ 進角用室 Ｒ２ 遅角用室

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関のシリンダヘッドに回転自在に
    組付けられる弁開閉用の回転軸と、該回転軸に所定範囲
    で相対回転可能に外装されクランク軸からの回転動力が
    伝達される回転伝達部材と、前記回転軸又は前記回転伝
    達部材の一方に設けられたベーンと、前記回転軸と前記
    回転伝達部材との間に形成され前記ベーンによって進角
    用室と遅角用室とに二分される流体圧室と、前記進角用
    室に流体を給排する第１流体通路と、前記遅角用室に流
    体を給排する第２流体通路と、前記回転軸と前記回転伝
    達部材の相対位相が所定の位相である時に前記回転軸と
    前記回転伝達部材の相対位相を保持する位相保持機構と
    を備えた弁開閉時期制御装置において、前記ベーンによ
    り前記遅角用室の容積が最小とされる最大進角状態にお
    ける前記回転軸と前記回転伝達部材の相対位相と前記ベ
    ーンにより前記進角用室の容積が最小とされる最大遅角
    状態における相対位相の間の中間的な相対位相であっ
    て、前記内燃機関が始動可能な弁開閉時期にある時の所
    定の中間的な相対位相時に前記位相保持機構により前記
    回転軸と前記回転伝達部材の相対位相が保持されるよう
    にすると共に、前記回転伝達部材又は前記回転軸に前記
    回転軸又は前記回転伝達部材に向けて進退可能に設けら
    れ、前記所定の相対位相時において前記進角用室又は前
    記遅角用室内の流体圧が所定値よりも低い時に前記回転
    軸又は前記回転伝達部材に形成される係合溝に係合して
    前記回転軸と前記回転伝達部材の相対回転を制限する相
    対回転制限機構を設けたことを特徴とする弁開閉時期制
    御装置。
  2. 【請求項２】 前記相対回転制限手段は、前記回転軸上
    に周方向に形成される少なくとも１つの係合溝と、前記
    回転伝達部材に前記回転軸に向けてばね付勢されて前記
    所定の中間的な相対位相時にその頭部が前記係合溝に係
    合するように組込まれると共に前記進角用室又は前記遅
    角用室内の流体圧がばね付勢力に抗して作用する受圧部
    を有する係合部材とから成り、前記係合部材と前記係合
    溝の係合時には前記回転軸の前記回転伝達部材に対する
    進角側への相対回転のみが許容されることを特徴とする
    請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。
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