(57)【要約】セルフロック効果発生までの反応性を低下させず、かつセルフロック効果を更に強化可能にした信頼性の高いセルフロック機構を備えたエンジンの位相可変装置を提供する。クランクシャフトによって駆動する駆動回転体と、カムシャフトの組付角を変更する組付角変更機構と、外乱トルクによる駆動回転体とカムシャフトの組付角のズレを防止するセルフロック機構を有するエンジンの位相可変装置において、前記セルフロック機構は、前記駆動回転体に設けられた円筒部と、前記カムシャフトに一体化された偏心円カムとその内側に形成された保持溝を介して前記偏心円カムの外周面を保持するロックプレートと、を有し、前記円筒部の内周面に当接する段差状の当接部を前記ロックプレートの外周面において放射方向に少なくとも４箇所突設した。
2012049727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトによって駆動する駆動回転体と、制御回転体と、前記駆動回転体を同軸かつ相対回動可能に支持するカムシャフトと、前記駆動回転体に対する相対回動トルクを前記制御回転体に付与する回動操作力付与手段と、前記駆動回転体に対する制御回転体の相対回動に応じて前記カムシャフトと駆動回転体の組付角を変更する組付角変更機構と、該組付角変更機構に設けられてカムトルクによる駆動回転体とカムシャフトの組付角のズレを防止するセルフロック機構と、を有するエンジンの位相可変装置であって、
前記セルフロック機構は、
前記駆動回転体に設けられた円筒部と、
前記カムシャフトに一体化された偏心円カムと
その内側に形成された保持溝を介して前記偏心円カムの外周面を保持するロックプレートと、を有し
前記円筒部の内周面に当接する段差状の当接部が、前記ロックプレートの外周面において放射方向に少なくとも４箇所突設されたことを特徴とするエンジンの位相可変装置。
【請求項２】
クランクシャフトによって駆動する駆動回転体と、制御回転体と、前記駆動回転体を同軸かつ相対回動可能に支持するカムシャフトと、前記駆動回転体に対する相対回動トルクを前記制御回転体に付与する回動操作力付与手段と、前記駆動回転体に対する制御回転体の相対回動に応じて前記カムシャフトと駆動回転体の組付角を変更する組付角変更機構と、該組付角変更機構に設けられてカムトルクによる駆動回転体とカムシャフトの組付角のズレを防止するセルフロック機構と、を有するエンジンの位相可変装置であって、
前記セルフロック機構は、
前記駆動回転体に設けられた円筒部と、
前記カムシャフトに一体化された偏心円カムと
その内側に形成された保持溝を介して前記偏心円カムの外周面を保持するロックプレートと、を有し
前記保持溝は、前記偏心円カムの外周面を保持する当たり面を有し、該当たり面は、カムシャフト中心軸とカム中心を結ぶ線に対して前記カム中心で直交する線が前記保持溝と交差する位置から偏心方向の領域のみに形成されたことを特徴とするエンジンの位相可変装置。
【請求項３】
前記ロックプレートは、前記保持溝からロックプレートの外周面方向に向けて形成された一対のスリットによって２分割され、前記スリットの一方には、２分割された前記ロックプレートに該スリットの幅を拡張する方向の付勢力を付与する付勢手段が設けられたことを特徴とする、請求項１または２に記載のエンジンの位相可変装置。
【請求項４】
前記駆動回転体は、クランクシャフトの動力を伝達されるスプロケットを前記円筒部と一体に有し、前記ロックプレートは、前記円筒部とスプロケットの間に配置されることによってカムシャフトの軸方向に位置決めされたことを特徴とする、請求項１から３のうちいずれかに記載のエンジンの位相可変装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトとカムシャフトの組付角（相対位相角）を変更してバルブの開閉タイミングを変化させる位相可変機構にバルブ側からの外乱トルクによる組付角のズレを防止するセルフロック機構を設けた自動車用エンジンの位相可変装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クランクシャフトとカムシャフトの組付角（相対位相角）を変更してバルブの開閉タイミングを変化させる位相可変装置において、エンジンのバルブ側から衝撃に基づく外乱トルクによる組付角のズレを防止するセルフロック機構を設けたエンジンの位相可変装置には、下記特許文献１に示すものがある。特許文献１の位相可変装置１は、特許文献１の図１に示すとおり、第１電磁クラッチ２１または第２電磁クラッチ３８のいずれかを作動させることにより、クランクシャフトに対する図示しないカムシャフトの組付角を進角方向（Ｄ１方向）または遅角方向（Ｄ２）のいずれかに変換させ、変換の方向と量に応じてバルブの開閉タイミングを変更するものである。【０００３】
特許文献１の装置において、図示しないカムシャフトは、特許文献１の図１等に示すとおり、偏心円カム１２を有するセンターシャフト７に一体化され、クランクシャフトの動力を受ける駆動回転体２は、センターシャフト７によって回動可能に支持されている。また、センターシャフト７は、ロックプレートブッシュ１３を介して偏心円カム１２を挟持するロックプレート１４と、連結ピン２ａにより、第１制御回転体３に一体化されている。駆動回転体５１と共にＤ１方向に回転する図示しないカムシャフトは、第１制御回転体３が第１電磁クラッチ２１に制動されることにより、駆動回転体３に対して回転遅れを生じるため、駆動回転体２に対する図示しないカムシャフトの組付角は、遅角方向（Ｄ２方向）に変更される。一方、駆動回転体２は、第１リンクピン３４を介してピンガイドプレート３３に一体化されている。第１リンクピン３４は、第２制御回転体３２が第２電磁クラッチ３８に制動されことによって第１制御回転体３の第１縮径ガイド溝３１とピンガイドプレート３３の略径方向ガイド溝３３ｂに沿って変位し、図示しないカムシャフトを第１制御回転体３に対して進角方向（Ｄ１方向）に相対回動させる。その結果、駆動回転体２に対する図示しないカムシャフトの組付角は、進角方向（Ｄ１方向）に変更される。【０００４】
一方、特許文献１の位相可変装置には、図示しないカムシャフトに入力された外乱トルクを利用してロックプレート１４を駆動回転体２に対して相対回動不能にロックさせることにより、図示しないカムシャフトと駆動回転体２の組付角のズレを防止するセルフロック機構１１が設けられている。セルフロック機構１１の詳細について説明すると、まず、駆動回転体２は、スプロケット４と駆動円筒５を一体化したものであり、ロックプレート１４は、駆動円筒５の円筒部２０の内周面２０ａに内接する。尚、以下の説明においては、特許文献１の図７に示すように、図示しないカムシャフトの中心軸Ｌ０と偏心円カム１２の中心Ｌ１を結ぶ直線をＬ２、中心Ｌ１においてＬ２に直交する直線をＬ３、Ｌ３と内周面２０ａとの交点をＰ３，Ｐ４とする。また、交点Ｐ３，Ｐ４におけるロックプレート６８への接線Ｌ４と直線Ｌ３に直交する直線Ｌ５とが成す角をθ１，θ２とし、内周面２０ａとロックプレート１４の外周面との摩擦係数をμとする。【０００５】
図示しないカムシャフトが図示しないバルブ側からＤ２方向またはＤ１方向に外乱トルクを受けて偏心円カム１２のカム中心Ｌ１が中心軸Ｌ０周りに回動しようとすると、ロックプレート１４と円筒部２０の内周面２０ａとの間には、交点Ｐ３，Ｐ４において、外向きの力Ｆ１またはＦ２が発生する。【０００６】
その際、力Ｆ１とＦ２のうち、ロックプレート外周面の接線方向に働く分力（Ｆ１・sinθ１とＦ２・sinθ２）は、ロックプレート１４を円筒部２０の内側で回動させるように作用し、前記接線方向に直交する方向の分力（Ｆ１×cosθ１とＦ２×cosθ２）は、ロックプレート１４を内周面２０ａに押しつけて両者の間に前記接線方向の分力と逆向きの摩擦力（μ×Ｆ１×cosθ１とμ×Ｆ２×cosθ２）を発生させる。前記接線方向の分力が前記逆向きの摩擦力を超えた場合、図示しないカムシャフトは、一体化されたロックプレート１４と共に駆動回転体２に対して回動してしまうため、クランクシャフトに対するカムシャフトの組付角は、外乱トルクの発生によってズレてしまう。【０００７】
特許文献１のセルフロック機構１１は、上記観点から、外乱トルクの発生時に前記摩擦力が接線方向の分力を上回るようにし、ロックプレート１４の回動を阻止することによって、クランクシャフトに対するカムシャフトの組付角のズレを防止したものである。具体的には、ロックプレート１４は、前記摩擦力と接線方向の分力が「μ×Ｆ１×cosθ１＞Ｆ１×sinθ１とＦ２×sinθ２＞μ×Ｆ２×cosθ２」という関係を保つ場合に発生するセルフロック効果によって駆動回転体２に対して回動不能に保持されるため、特許文献１の位相可変装置においては、角度θ１とθ２がθ１＜tan-1μ、θ２＜tan-1μになるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＰＣＴ／ＪＰ２０１０／５８３７０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１のエンジンの位相可変装置における前記セルフロック効果は、前記角度θ１とθ２をより小さくし、前記接線方向の分力をより小さくしながら前記摩擦力をより大きくすることによってより強化される。また、特許文献１の位相可変装置の構成上において前記角度θ１とθ２を小さくする手段には、偏心円カム１２の偏心距離（カムシャフト中心軸Ｌ０からカム中心Ｌ１までの距離のことであり、以降は単に偏心距離Ｌとする）を短くする手段と、ロックプレート１４の内径及び円筒部２０の半径（以降は、半径Ｒとする）を大きくする手段の二つがある。しかし、これら二つの手段には以下の弊害がある。【００１０】
まず、特許文献１の偏心円カム１２は、ロックプレートブッシュ１３を間に挟んでロックプレート１４の保持溝１５に保持されているが、ロックプレートブッシュ１３と保持溝１５の間には、製造誤差による微少隙間が形成される。その場合、ロックプレートブッシュ１３は、外乱トルクを受けた偏心円カム１３と共に微少隙間に応じ、保持溝１５に接触するまで回転する。前記セルフロック機構においては、保持溝１５に接触するまでのロックプレートブッシュ１３の回転角が大きくなるほど、保持溝１５に対するロックプレートブッシュ１３のガタツキが大きくなるため、セルフロック効果発生までの時間が長くなる。ロックプレートブッシュ１３の回転角は、偏心円カム１２の偏心距離Ｌが大きいほど小さくなり、偏心距離Ｌが短いほど大きくなるため、偏心円カム１２の偏心距離Ｌを短くすることは、前記セルフロック効果を強くする反面、効果発生までの反応性を鈍くすることでセルフロック効果の確実性を低下させる。一方、ロックプレート１４の外径及び円筒部２０の半径Ｒを大きくすることは、前記セルフロック効果を強くする反面、位相可変機構を大型化させることによって、エンジンスペースにおける配置の自由度を狭めることになる。【００１１】
一方、発明者は、セルフロック機構について更なる研究を重ねた結果、従来のセルフロック効果向上の方策とは逆に、偏心円カム１２の偏心距離Ｌを長くしてロックプレートブッシュのガタつきを抑え、更にロックプレートの半径Ｒを小さくしたとしても、駆動回転体の円筒部の内周面に対するロックプレート１４の当り位置を従来と異なる位置に変えることによって、セルフロック効果を低下させずに向上させることが出来る方策を見いだした。【００１２】
本願発明の目的は、セルフロック効果発生までの反応性を低下させることなく、セルフロック効果を更に強化可能にすることで信頼性の高いセルフロック機構を備えたエンジンの位相可変装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１のエンジンの位相可変装置は、クランクシャフトによって駆動する駆動回転体と、制御回転体と、前記駆動回転体を同軸かつ相対回動可能に支持するカムシャフトと、前記駆動回転体に対する相対回動トルクを前記制御回転体に付与する回動操作力付与手段と、前記駆動回転体に対する制御回転体の相対回動に応じて前記カムシャフトと駆動回転体の組付角を変更する組付角変更機構と、該組付角変更機構に設けられてカムトルクによる駆動回転体とカムシャフトの組付角のズレを防止するセルフロック機構と、を有するエンジンの位相可変装置であって、前記セルフロック機構には、前記駆動回転体に設けられた円筒部と、前記カムシャフトに一体化された偏心円カムとその内側に形成された保持溝を介して前記偏心円カムの外周面を保持するロックプレートと、を備え、前記円筒部の内周面に当接する段差状の当接部を、前記ロックプレートの外周面において放射方向に少なくとも４箇所突設した。【００１４】
（作用）セルフロック機構によるセルフロック効果は、カムシャフトに発生した外乱トルクにより、駆動回転体の円筒部に対してロックプレートを相対回動させようと回転モーメントよりも、ロックプレートにおける段差状の所定の当接部が駆動回転体の円筒部の内周面に押しつけられた際に発生する摩擦力による抵抗モーメントの方が大きいときに発生する。【００１５】
また、セルフロック効果は、ロックプレートの外周方向における段差状の当接部の配置間隔を広げるほど大きくなり、該配置間隔を狭くするほど小さくなる。言い換えると、請求項１のエンジンの位相可変装置が有するセルフロック機構においては、段差状の当接部の配置間隔に応じてセルフロック効果の強弱が決定されるため、偏心円カムの偏心距離を長くしてセルフロック効果発生までの反応性を向上させ、ロックプレートの半径を短くしても、セルフロック効果を十分に発生させることが出来る。【００１６】
また、請求項２のエンジンの位相可変装置は、クランクシャフトによって駆動する駆動回転体と、制御回転体と、前記駆動回転体を同軸かつ相対回動可能に支持するカムシャフトと、前記駆動回転体に対する相対回動トルクを前記制御回転体に付与する回動操作力付与手段と、前記駆動回転体に対する制御回転体の相対回動に応じて前記カムシャフトと駆動回転体の組付角を変更する組付角変更機構と、該組付角変更機構に設けられてカムトルクによる駆動回転体とカムシャフトの組付角のズレを防止するセルフロック機構と、を有するエンジンの位相可変装置であって、前記セルフロック機構には、前記駆動回転体に設けられた円筒部と、前記カムシャフトに一体化された偏心円カムとその内側に形成された保持溝を介して前記偏心円カムの外周面を保持するロックプレートと、を設け、前記保持溝は、前記偏心円カムの外周面を保持する当たり面を有し、カムシャフト中心軸とカム中心を結ぶ線に対して前記カム中心で直交する線が前記保持溝と交差する位置から偏心方向の領域のみに前記当たり面を形成した。【００１７】
（作用）ロックプレートを保持させる保持溝の当たり面を、カムシャフト中心軸とカム中心を結ぶ線に対して前記カム中心で直交する線が前記保持溝と考査する位置から偏心方向の領域のみに限定して設け、ロックプレートと保持溝の当たり位置を所定の位置にすることにより、カムシャフトへ外乱トルクが入力された際にロックプレートと保持溝との間には、予期せぬ過大なフリクションが発生しなくなる。その結果、請求項２のエンジンの位相可変装置のセルフロック機構においては、ロックプレートと保持溝が予期せぬ状況でロックする現象と、セルフロック効果を解除すべきときに解除できなくなる現象が回避される。【００１８】
また、請求項３は、請求項１または２に記載のエンジンの位相可変装置において、前記ロックプレートが前記保持溝からロックプレートの外周面方向に向けて形成された一対のスリットによって２分割され、前記スリットの一方には、２分割された前記ロックプレートに該スリットの幅を拡張する方向の付勢力を付与する付勢手段を設けた。【００１９】
（作用）ロックプレートを保持溝から外周面に伸びるスリットで２つに分割した場合には、分割により、一方のロックプレートに生じた相対回動トルクが他方のロックプレートに伝達されなくなり、外乱トルクの発生時にロックプレートに発生する相対回動トルクが低減されるため、外乱発生時におけるロックプレートの駆動回転体円筒部への押圧力を向上させることが出来る。また、付勢手段によって、製造誤差等によって発生するロックプレートと駆動回転体の円筒部間の間隙がより小さくなるため、セルフロック発生時の各部材のガタツキが低減される。即ち、外乱発生時におけるロックプレートの駆動回転体円筒部への押圧力を瞬時に発生させることが出来る。【００２０】
また、請求項４は、請求項１から３のうちいずれかに記載のエンジンの位相可変装置であって、前記駆動回転体は、クランクシャフトの動力を伝達されるスプロケットを前記円筒部と一体に有し、前記ロックプレートは、前記円筒部とスプロケットの間に配置されることによってカムシャフトの軸方向に位置決めされたことを特徴とする、請求項１から３のうちいずれかに記載のエンジンの位相可変装置。【００２１】
（作用）セルフロック効果により、ロックプレートが駆動円筒の円筒部内周面に押しつけられると、カムシャフトにおける駆動円筒の支持部とスプロケットの支持部には、それぞれ、偏心円カムの位置を中心として回転モーメントが発生する。前記各支持部が両方とも偏心円カムの前方または後方の一方に設けられた場合、カムシャフトは、前記回転モーメントにより、カムシャフト中心軸方向に対してたわみを生じる。前記たわみは、カムシャフトに支持された各部材間に局所的なフリクションを発生させることにより、組付角変更機構やセルフロック機構の確実な動作に支障をきたす場合がある。【００２２】
請求項４のエンジンの位相可変装置においては、一体化された駆動円筒とプロケットの間にロックプレートが挟まれているため、カムシャフトにおける駆動円筒の支持部とスプロケットの支持部は、偏心円カムの前後にそれぞれ配置される。その結果、偏心円カムを中心としてカムシャフトにおける駆動円筒の支持部とスプロケットの支持部にそれぞれ発生する回転モーメントは、作用する方向が逆になり、互いを打ち消し合う。その結果、カムシャフトにたわみが発生しないため、カムシャフトに支持された各部材間には、局所的な摩擦力が発生しない。言い換えると、請求項４においては、組付角変更機構の動作とセルフロック効果の発生が阻害されない。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１によれば、セルフロック効果の効き始めまでの反応性を低下させることなく、セルフロック効果を向上させることによって、信頼性の高いセルフロック機構を有するエンジンの位相可変装置を得ることが出来る、また、請求項１によれば、エンジンの位相可変装置の大型化が抑制されるため、設計の自由度が向上する。【００２４】
請求項２によれば、ロックプレートと保持溝との間に発生する過大なフリクションを防止し、セルフロック効果の発生と解除を確実に行なわせることで、信頼性の高いセルフロック機構を備えたエンジンの位相可変装置を得ることが出来る。【００２５】
請求項３及び請求項４のエンジンの位相可変装置によれば、セルフロック機能が更に確実に発揮され、セルフロック機能の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】エンジンの位相可変装置の第１実施例を装置前方から見た分解斜視図である。
【図２】図１の分解斜視図を装置後方から見た図である。
【図３】第１実施例のエンジンの位相可変装置の正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】位相可変装置の位相可変前の断面図であり、（ａ）図４のＢ−Ｂ断面図である。（ｂ）図４のＤ−Ｄ断面図である。
【図６】位相可変装置の位相可変前の断面図であり、（ａ）図は、図４のＥ−Ｅ断面図であり、（ｂ）図は、図４のＦ−Ｆ断面図である。
【図７】位相可変装置の位相可変後の断面図であり、（ａ）図は、図４のＢ−Ｂ断面図である。（ｂ）図は、図４のＤ−Ｄ断面図である。
【図８】位相可変装置の位相可変後の断面図であり、（ａ）図は、図４のＥ−Ｅ断面図であり、（ｂ）図は、図４のＦ−Ｆ断面図である。
【図９】（ａ）図は、第１実施例のセルフロック機構における作用説明図である。（ｂ）図は、回転モーメントの釣り合いに関する補足説明図である。
【図１０】ロックプレートの第１変形例を示す図４のＦ−Ｆ相当箇所の断面図である。
【図１１】偏心円カムの変形例とロックプレートの第２変形例を示す図４のＦ−Ｆ相当箇所の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に、本発明の実施の形態を図によって説明する。各実施例に示すエンジンの位相可変装置は、エンジンに組付けられ、クランクシャフトの回転に同期して吸排気弁が開閉するようにクランクシャフトの回転をカムシャフトに伝達するとともに、エンジンの負荷や回転数などの運転状態によってエンジンの吸排気弁の開閉タイミングを変化させるための装置である。
【００２８】
図１〜９により第１実施例の装置の構成について説明する。第１実施例におけるエンジンの位相可変装置５０は、クランクシャフト（図示せず）によって駆動回転する駆動回転体５１、第１制御回転体５２（請求項１の制御回転体）、カムシャフト（図示せず）、回動操作力付与手段５３、組付角変更機構５４、セルフロック機構５６によって構成される。尚、以降においては、図１における第２電磁クラッチ９１側を装置前方、駆動回転体５１側を装置後方とする。また、装置前方から見た駆動回転体５１のカムシャフト中心軸Ｌ０周りの回転方向を進角Ｄ１方向（時計回り）、Ｄ１と逆方向を遅角Ｄ２方向（反時計回り）として説明する。
【００２９】
駆動回転体５１は、クランクシャフトから駆動力を受けるスプロケット５７と円筒部６９を有する駆動円筒５９が複数の固定ピン６０によって一体化されて構成されている。図示しないカムシャフトは、センターシャフト６１の後方側の固定円孔６１ａと係合し、センターシャフト６１の中央円孔６１ｂに挿入されたボルト（図示せず）によってセンターシャフト６１に固定される。
【００３０】
第１制御回転体５２は、前縁の外周にフランジ部５２ａが設けられてなる有底円筒形状を有する。底部５２ｃには、中心の貫通円孔５２ｄ、一対のピン孔６２，中心軸Ｌ０から溝への距離が進角側Ｄ１方向に向けて減少する曲線状の第１縮径ガイド溝６３を有する。
【００３１】
センターシャフト６１は、第１円筒部６１ｃ、フランジ部６１ｄ、カムシャフト中心軸Ｌ０から偏心したカム中心Ｌ１を有する偏心円カム６４、及び第２円筒部６１ｅが後方側から前方側（図１の第２制御回転体側。以下同じ）に向けて軸方向に連続されて形成されている。第１円筒部６１ｃには、扇形の係合凸部６１ｆがカムシャフト中心軸Ｌ０を挟んで一対設けられている。スプロケット５７と駆動円筒５９は、センターシャフト６１を間に挟んだ状態で固定ピン６０により一体化される。
【００３２】
スプロケット５７には、大円孔５７ａと段差状の小円孔５７ｃが前後に連続して設けられ、小円孔５７ｃを有する底部５７ｂには、扇形の係合凸部６１ｆよりも周方向の幅が広い扇形の係合凹部５７ｄがカムシャフト中心軸Ｌ０を挟んで一対設けられている。スプロケット５７は、大円孔５７ａにフランジ部６１ｄが係合し、小円筒部５７ｂに第１円筒部６１ｃが係合し、かつ扇形の係合凸部６１ｆが係合凹部５７ｄに挿入された状態でセンターシャフト６１に回動可能に支持される。
【００３３】
また、駆動円筒５９は、中央部の円孔５９ａと、該円孔５９ａの周囲に設けられた一対の周方向溝（５９ｂ，５９ｂ）と、駆動円筒５９の略径方向に延びる略径方向ガイド溝５９ｃとを有する。駆動円筒５９は、中央部の円孔５９ａが第２円筒部６１ｅに係合し、第２円筒部６１によって回動可能に保持される。尚、センターシャフト６１に対して駆動回転体５１が相対回動する際に、スプロケット５７の係合凹部５７ｄは、扇形の係合凸部６１ｆと接触することで回動可能な範囲を限定するストッパの役割を果たす。
また、第１制御回転体５２は、センターシャフト６１の第２円筒部６１ｅと第２円筒部６１ｅに係合する貫通円孔５２ｄを介し、駆動円筒５９の前方で第２円筒部６１ｅによって相対回動可能に支持される。その結果、駆動回転体５１，第１制御回転体５２，図示しないカムシャフトと一体化されたセンターシャフト６１は、中心軸Ｌ０上に同軸に配置される。
【００３４】
回動操作力付与手段５３は、第１制御回転体５２を制動し、駆動回転体５１に対する相対回動トルクを付与する第１電磁クラッチ６５と、第１制御回転体５２に第１電磁クラッチ６５と逆向きの相対回動トルクを付与する逆回転機構６６によって構成される。第１電磁クラッチ６５は、図示しないエンジンの内部に固定されて第１制御回転体５２の前方に配置される。第１制御回転体５２は、フランジ部５２ａの前面５２ｅを第１電磁クラッチ６５の摩擦材６５ａに吸着されることによって、Ｄ１方向に回転する駆動回転体５１に対して回転遅れを生じる。
【００３５】
一方、逆回転機構６６は、第１制御回転体５２の第１縮径ガイド溝６３と、後述する第２縮径ガイド溝８３を有する第２制御回転体８２と、リンクピン８６と第２制御回転体８２を制動する第２電磁クラッチ８７によって構成される。
【００３６】
組付角変更機構５４は、図示しないカムシャフトと第１制御回転体５２とを相対回動不能に一体化する一連の機構、即ち、偏心円カム６４を有するセンターシャフト６１、ロックプレートブッシュ６７，一対の円孔（８０，８０）を有するロックプレート６８、第１制御回転体５２の一対のピン孔（６２，６２）と、後述する逆回転機構６６のリンクピン８６を略径方向にガイドする駆動円筒５９の略径方向ガイド溝５９ｃによって構成される。
【００３７】
セルフロック機構５６は、駆動回転体５１とセンターシャフト６１との間に介装され、カムシャフトがバルブスプリングから受ける外乱トルクを原因とした、駆動回転体５１と図示しないカムシャフトとの組付角のズレの発生を防止する機構であり、センターシャフト６１の偏心円カム６４，ロックプレートブッシュ６７、後述する段差状の当接部（７４〜７７）を有するロックプレート６８，当接部（７４〜７７）を接触させる内周面６９ａを有する駆動円筒５９の円筒部６９によって構成される。
【００３８】
ロックプレートブッシュ６７は、左右対称となる一対の構成部材（６７ａ，６７ｂ）によって構成される。構成部材（６７ａ，６７ｂ）は、図１に示すようにセンターシャフト６１の偏心円カム６４に係合する円形の内周面（６７ｃ、６７ｄ）を内側に有し、一対の平面（６７ｅ，６７ｆ）を外周両端に有する。
【００３９】
ロックプレート６８は、中央部に長円形状の保持溝６８ａを有し、保持溝からロックプレート６８の外周に向かって直線状に伸びる一対のスリット（７０，７１）によって２分割された一対の構成部材（７２，７３）によって構成される。スリット７１は、スリット７０よりも幅が広く形成される。ロックプレート６８の外周は、全体として円形状を有する。構成部材（７２，７３）の外周面（７２ａ，７３ａ）には、段差状の当接部（７４〜７７）が円筒部６９の半径方向外側（請求項１の放射方向）にそれぞれ２箇所ずつ突設されている。当接部の外周面（７４ａ〜７７ａ）は、同一の円周上に配置される円弧面を有する。保持溝６８ａの左右には、平面（７８，７９）が設けられ、ロックプレートブッシュ６７の構成部材（６７ａ，６７ｂ）は、一対の平面（６７ｅ，６７ｆ）が保持溝６８ａの平面（７８，７９）にそれぞれ接触することによって保持される。
【００４０】
尚、ロックプレート６８は、図４に示すとおり、連結ピンで固定されたスプロケット５７と駆動円筒５９の間に挟まれつつ配置されている。カムシャフトが外乱トルクを受けると、ロックプレート６８は、偏心円カム６４からロックプレートブッシュ６７を介してカムシャフト中心軸Ｌ０に直交する方向の力を受けることによって、円筒部６９の内周面６９ａに押しつけられる。その際、センターシャフト６１の第２円筒部６１ｅとフランジ部６１ｄは、それぞれ駆動円筒５９とスプロケット５７から図４の下向きの力を受ける。第２円筒部６１ｅとフランジ部６１ｄにそれぞれ発生した下向きの力は、偏心円カム６４を中心として互いに逆向きとなる回転モーメントをセンターシャフト６１に与えるため、センターシャフト６１は、カムシャフト中心軸Ｌ０に対して傾くことなく保持され、組付角変更機構５４とセルフロック機構５６は、確実に動作する。
【００４１】
また、図６に示すとおりスリット７１には、対向して設けられた一対の取付孔（７１ａ，７１ａ）にばね取り付け部材７１ｂが取り付けられ、ばね取り付け部材７１ｂの周囲には、スリット７１を幅方向に押し拡げる付勢力をロックプレート６８の構成部材（７２，７３）に与える圧縮コイルばね７１ｃが配置される。圧縮コイルばね７１ｃは、スリット７１を幅方向に押し拡げることにより、当接部の外周面（７４ａ〜７７ａ）と円筒部６９の内周面６９ａの間に形成される製造誤差等を原因とした間隙や、ロックプレートブッシュ６７と保持溝６８ａ間の間隙を小さくし、各部材のガタツキを小さくすることにより、セルフロック効果をより確実に発生させる。
【００４２】
ロックプレートブッシュ６７は、内周面（６７ｃ、６７ｄ）を介して偏心円カム６４に保持される。また、ロックプレート６８は、平面（７８，７９）がロックプレートブッシュ６７の平面（６７ｅ，６７ｆ）を挟持することにより、偏心円カム６４に保持される。また、ロックプレート６８は、段差状の当接部（７４〜７７）の外周面（７４ａ〜７７ａ）が駆動円筒５９の円筒部６９の内周面６９ａに接触した状態で円筒部６９の内側に配置される。
【００４３】
また、ロックプレート６８の構成部材（７２，７３）には、それぞれ前後に貫通する円孔（８０，８０）が設けられる。円孔（８０，８０）には、前方に向かって突出するようにピン（８１，８１）が取り付けられ、取り付けられたピン（８１，８１）は、駆動円筒５９の一対の周方向溝（５９ｂ，５９ｂ）と第１制御回転体５２の一対のピン孔（６２，６２）にそれぞれ挿入される。ピン（８１、８１）は、その外周がピン孔（６２，６２）の内側に線接触することにより、第１制御回転体５２とロックプレート６８を回動不能に連結する。
【００４４】
また、第１制御回転体５２のフランジ部５２ａの内側５２ｂには、第２制御回転体８２が配置される。第２制御回転体８２は、中心に貫通円孔８２ａを有し、後方から見てＤ２方向に縮径する第２縮径ガイド溝８３を後面８２ｃにおいて貫通円孔８２ａの周囲に有する。第２制御回転体８２は、貫通円孔８２ａを第２円筒部６１ｅに取り付けることにより、センターシャフト６１に回動可能に支持される。第２制御回転体８２を支持させた第２円筒部６１ｅの先端には、部材の抜け止め用ホルダー８５とワッシャ８４が前方から取り付けられ、図示しないボルトで固定される。前記ボルトは、センターシャフト６１の中央円孔６１ｂに前方から挿入され、カムシャフト（図示せず）の中央に設けられた雌ねじ孔に螺着される。
【００４５】
また、第２制御回転体８２の前方には、図示しないエンジンの内部に固定された第２電磁クラッチ９１が配置される。第２制御回転体８２は、前面８２ｂを第２電磁クラッチ９１の摩擦材９１ａに吸着されることによって、Ｄ１方向に回転する駆動回転体５１に対して回転遅れを生じる。
【００４６】
また、略径方向ガイド溝５９ｃ、第１縮径ガイド溝６３及び第２縮径ガイド溝８３には、リンクピン８６が挿入される。リンクピン８６は、細丸軸８７、リング部材８８，中空第１軸８９及び中空第２軸９０によって形成される。リング部材８８，中空第１軸８９及び中空第２軸９０は、それぞれの中央に細丸軸８７の外径と大きさが同じ円孔を有し、後方から順番に細丸軸８７に挿着されることによって、細丸軸８７に回動可能に支持される。リング部材８８は、略径方向ガイド溝５９ｃの幅と同一の外径を有することにより、略径方向ガイド溝５９ｃによって左右両側から保持される。中空第１軸８９は、外周形状が第１縮径ガイド溝６３の伸びる方向に沿った曲線形状を有し、第１縮径ガイド溝６３によって上下両側から保持される。中空第２軸９０は、上下の外周形状が第２縮径ガイド溝８３の伸びる方向に沿った曲線形状を有し、第２縮径ガイド溝８３によって上下両側から保持される。リング部材８８，中空第１軸８９及び中空第２軸９０は、それぞれが保持された略径方向ガイド溝５９ｃ、第１縮径ガイド溝６３及び第２縮径ガイド溝８３により、これらガイド溝の伸びる方向に沿って変位可能に保持される。
【００４７】
また、ロックプレート６８は、セルフロック機構５６により、Ｄ１方向の外乱トルクが図示しないカムシャフトに発生すると、駆動円筒５９の円筒部６９の内周面６９ａにロックプレート６８の構成部材７２における段差状の当接部（７４，７５）が押しつけられ、Ｄ２方向の外乱トルクがカムシャフトに発生すると、内周面６９ａに構成部材７３の段差状の当接部（７６，７７）が押しつけられることで相対回動不能に保持される。
【００４８】
ここで、図５〜図８により回動操作力付与手段５３による図示しないカムシャフトと駆動回転体５１（図示しないクランクシャフト）の組付角の変更動作について説明する。通常、第１制御回転体５２は、駆動回転体５１と一体になってＤ１方向に回転している（図１を参照）。第１制御回転体５２が第１電磁クラッチ６５に前面５２ｅを吸着されて制動された場合、センターシャフト６１（図示しないカムシャフト）は、一体化された第１制御回転体５２と共に駆動回転体５１に対してＤ２方向に回転遅れを生じる。その結果、駆動回転体５１（図示しないクランクシャフト）に対する図示しないカムシャフトの組付角は、遅角側Ｄ２方向に変更されて図示しないバルブの開閉タイミングが変化する。
【００４９】
その際、図５（ｂ）に示すリンクピン８６の中空第１軸８９は、第１縮径ガイド溝６３内を略時計回りとなるＤ３方向に移動する。その結果、図５（ａ）の中空第２軸９０は、第２縮径ガイド溝８３内を略半時計回りとなるＤ４方向に移動して第２制御回転体８２を第１制御回転体５２に対して進角側Ｄ１方向に相対回動させ、図６（ａ）のリング部材８８は、略径方向ガイド溝５９ｃをカムシャフト中心軸Ｌ０に向かってＤ５方向に移動する。
【００５０】
一方、第２制御回転体８２は、通常、駆動回転体５１と共にＤ１方向に回転している。図７（ａ）の状態で第２電磁クラッチ９１を作動させると、第２制御回転体８２は、前面８２ｂが摩擦材９１ａに吸着され、第１制御回転体５２に対してＤ２方向に回転遅れを生じる。その際、中空第２軸９０は、第２縮径ガイド溝８３内を略時計回りとなるＤ６方向に移動することにより、第２制御回転体８２の径方向外側に移動する。その際、図７（ｂ）の第１制御回転体５２の底部５２ｃは、第１縮径ガイド溝６３内を略反時計回りとなるＤ７方向に移動する中空第１軸８９から第１縮径ガイド溝６３を介して進角側Ｄ１方向の相対回動トルクを受け、Ｄ１方向に回転する駆動回転体５１（スプロケット５７）に対して更に進角側Ｄ１方向に相対回動する。その結果、駆動回転体５１（図示しないクランクシャフト）に対する図示しないカムシャフトの組付角は、進角側Ｄ１方向に戻されて、図示しないバルブの開閉タイミングが変化する。
【００５１】
セルフロック機構５６は、駆動回転体５１とセンターシャフト６１との間に介装され、カムシャフトがバルブスプリングから受ける外乱トルクを原因とした、駆動回転体５１と図示しないカムシャフトとの組付角のズレの発生を防止する機構であり、センターシャフト６１の偏心円カム６４，ロックプレートブッシュ６７、後述する段差状の当接部（７４〜７７）を有するロックプレート６８，当接部（７４〜７７）を接触させる内周面６９ａを有する駆動円筒５９の円筒部６９によって構成される。
【００５２】
次にセルフロック機構５６を図１によって説明する。図示しないカムシャフトは、バルブ側から外乱トルクを受けた場合、駆動回転体５１に対して相対回動しようとする。この相対回動を阻止する手段がない場合、バルブの開閉タイミングは、駆動回転体５１に対するカムシャフトの組付角がずれることによって狂いを生じる。本実施例のセルフロック機構５６は、外乱トルクの入力時に発生する、駆動回転体に対するカムシャフトの組付角のずれを防止する機構である。
【００５３】
セルフロック機構５６によるセルフロック効果を説明する。カムシャフトに外乱トルクが発生すると、偏心円カム６４は、カムシャフト中心軸Ｌ０を中心として回動しようとすることによってロックプレートブッシュ６７の構成部材（６７ａ，６７ｂ）を押圧する。外乱トルクが反時計回りＤ２方向に発生した場合、ロックプレート６８の構成部材７３に設けられた段差状の当接部（７６、７７）は、偏心円カム６４に押圧された構成部材６７ｂから力を受けることにより、駆動円筒５９の円筒部６９に押しつけられる。一方、外乱トルクが時計回りＤ１方向に発生した場合、ロックプレート６８の構成部材７２に設けられた段差状の当接部（７４、７５）は、偏心円カム６４に押圧された構成部材６７ａから力を受けて駆動円筒５９の円筒部６９に押しつけられる。
【００５４】
その際、円筒部６９に押しつけられた当接部の外周面（７６ａ，７７ａ）または７４ａ，７５ａ）と内周面６９ａとの間には、摩擦力が発生する。前記摩擦力は、ロックプレート６８，ロックプレートブッシュ６７，偏心円カム６４及びセンターシャフト６１を介し、外乱トルクと逆向きの抵抗トルク（摩擦トルク）をカムシャフトに発生させる。本実施例のセルフロック機構５６は、カムシャフトに発生する外乱トルクと釣り合う抵抗トルクを発生させることによって、カムシャフトを駆動回転体に対して相対回動不能にロックさせる機構であり、セルフロック効果とは、外乱トルクの発生によって駆動回転体とカムシャフトとが相対回動不能にロックされる効果のことを言う。
【００５５】
次に図９により、セルフロック効果を発生するためのセルフロック機構の条件を説明する。カムシャフト中心軸Ｌ０を中心とする外乱トルクが反時計回りＤ２方向に発生したと仮定した場合、当接部（７６，７７）の外周面（７６ａ，７７ａ）と円筒部６９の内周面６９ａとの間には、カムシャフト中心軸Ｌ０を中心として時計回りＤ１方向の摩擦トルクが発生するものと考えられる。
【００５６】
ここで、偏心円カム６４のカム中心Ｌ１がカムシャフト中心軸Ｌ０の左側に配置された状態を仮定し、以下の定義によってセルフロック効果の条件を説明する。以降の説明においては、外乱トルクの発生時にカム中心Ｌ１に発生する下向きの力をＰ、カムシャフト中心軸Ｌ０から偏心円カム６４のカム中心までの偏心距離をδ、力Ｐによる反時計回りＤ２方向の回転モーメントをＭ１、外乱トルクがロックプレート６８の当接部７６を円筒部６９の内周面６９ａに押しつける力をＲ１，力Ｒ１の作用点をＦ３、外乱トルクが当接部７７を内周面６９ａに押しつける力をＲ２、力Ｒ２の作用点をＦ４、カムシャフト中心軸Ｌ０から作用点Ｆ３またはＦ４までの距離をｒ、中心軸Ｌ０カム中心Ｌ１を通り水平に伸びる線をＬ６、中心軸Ｌ０と点Ｆ３を通る直線をＬ７、中心軸Ｌ０と点Ｆ４を通る直線をＬ８、中心軸Ｌ０上で直線Ｌ６に直交する直線をＬ９、直線Ｌ９と直線Ｌ７が成す角度をα、直線Ｌ９と直線Ｌ８が成す角度をβ、当接部（７６、７７）の外周面（７６ａ，７７ａ）と内周面６９ａとの間におけるセルフロック時の摩擦係数をμ１、当接部（７６，７７）に発生する摩擦力による逆向き回転モーメントをそれぞれＭ２，Ｍ３、力（Ｒ１、Ｒ２）によって当接部（７６，７７）が内周面６９ａから受ける抗力の上下方向の分力を（Ｒ１’，Ｒ２’）、カムシャフト中心軸Ｌ０から分力（Ｒ１’，Ｒ２’）までの水平方向距離を（ｄ１，ｄ２）とする。
【００５７】
セルフロック効果は、外乱トルクと抵抗トルクによるカムシャフト中心軸Ｌ０周りの回転モーメントが釣り合うときに発生するため、Ｍ１＝Ｍ２+Ｍ３・・（１）となるときに発生する。また、Ｍ１〜Ｍ３は、Ｍ１＝Ｐ×δ・・（２）、Ｍ２＝Ｒ１×μ１×ｒ・・（３）、Ｍ３＝Ｒ２×μ１×ｒ・・（４）で表されるため、（２）〜（４）の式を（１）に代入すると、Ｐ×δ＝μ１×ｒ×（Ｒ１+Ｒ２）という式が成り立ち、μ１＝（δ／ｒ）×Ｐ×｛１／（Ｒ１+Ｒ２）｝・・（５）という関係が成立する。一方、図に示す回転モーメントと力の釣り合いから、Ｐ×δ−Ｒ１’×ｄ１−Ｒ２’×ｄ２＝０・・（６）、及びＲ１’+Ｒ２’＝Ｐ（７）という関係が成り立つ。また、Ｒ１’とＲ２’は、Ｒ１’＝Ｒ１×Ｃｏｓα・・（８）、Ｒ２’＝Ｒ２×Ｃｏｓβ・・（９）で表される。その結果、（６）〜（９）により、Ｒ１とＲ２は、Ｒ１＝｛Ｐ×（δ＋ｄ２）｝／｛Ｃｏｓα×（ｄ１＋ｄ２）｝・・（１０）、Ｒ２＝｛Ｐ×（ｄ１-δ）／｛Ｃｏｓβ×（ｄ１+ｄ２）｝・・（１１）と表される。ここで、Ｒ１＋Ｒ２＝Ｐ×[｛（δ＋ｄ２）／Ｃｏｓα×（ｄ１＋ｄ２）｝+｛（ｄ１-δ）／Ｃｏｓβ×（ｄ１+ｄ２）｝]・・（１２）と表されるので、（１２）において
Ｋ＝[｛（δ＋ｄ２）／Ｃｏｓα×（ｄ１＋ｄ２）｝+｛（ｄ１-δ）／Ｃｏｓβ×（ｄ１+ｄ２）｝]・・（１３）と置き換え、
Ｒ１＋Ｒ２＝Ｐ×Ｋ・・（１４）を（５）のμ１＝（δ／ｒ）×Ｐ×｛１／（Ｒ１+Ｒ２）｝に当てはめると、μ１は、
μ１＝（δ／ｒ）／Ｋ・・（１５）
で表される。
【００５８】
ここでセルフロック効果の発生に必要な摩擦力は、（Ｒ１＋Ｒ２）×μ１で表される。従って、本実施例のセルフロック機構においては、構成上（１５）のμ１を小さくするほどセルフロック効果の発生に必要な摩擦力が小さくなり、セルフロック効果が発生しやすくなるものと言える。
【００５９】
（１５）式により、μ１は、偏心円カム６４の偏心距離δを小さくするか、ロックプレート６８の最大外径ｒを大きくすることで、より小さくなる。しかし、δを小さくした場合には、ロックプレートブッシュ６７等の他の部材に対する偏心円カム６４のガタつきが大きくなり、セルフロック効果発生までの反応が鈍くなる点で問題がある。また、ｒを大きくした場合には、位相可変機構を大型化させることによってエンジンルーム内の設置の自由度を狭めることになる。
【００６０】
従って、本実施例においては、δとｒをそのままにすることで上記弊害を防止し、かつ（１５）式に基づいてＫを大きくすることでμを小さくする。Ｋは、角度αとβを大きくすることで大きくなる。（１３）式により、Ｋは、Ｋ＝[｛（δ＋ｄ２）／Ｃｏｓα×（ｄ１＋ｄ２）｝+｛（ｄ１-δ）／Ｃｏｓβ×（ｄ１+ｄ２）｝]で表され、αとβは、構成部材７２において、０°＜α、９０°、０°＜β＜９０°となり、ＣｏｓαとＣｏｓβは、１＞Ｃｏｓα＞０、１＞Ｃｏｓα＞０・・（１５）となる。従って、ＣｏｓαとＣｏｓβは、αとβを９０°未満の範囲で出来るだけ大きくすることによって小さくなり、Ｋは、分母のＣｏｓαとＣｏｓβを小さくすることによって、より大きくなる。
【００６１】
つまり、本実施例のセルフロック機構５６においては、角度αとβを大きくし、段差状の当接部７６から当接部７７に至る角度（α＋β）を大きくするほど、μ１が減少することによってセルフロック効果が発生し易くなる。言い換えると、本実施例のセルフロック機構５６においては、段差状の当接部７６と当接部７７を構成部材７３に形成する際に角度αとβを調整することでセルフロック効果の発生しやすさを調整出来る。
【００６２】
尚、偏心円カム６４に時計回りＤ１方向の外乱トルクが発生した場合、セルフロック効果は、構成部材７３の段差状の当接部（７４，７５）と内周面６９ａとの間に発生する。セルフロック機構５６においては、構成部材７３においてもまた、段差状の当接部７４から当接部７５に至る角度（上記αとβに相当する角度）を調節することでセルフロック効果の発生し易さを調整できる。また、外乱トルクは、偏心円カム６４においてＤ１とＤ２方向のいずれにも作用するが、外乱トルクの大きさは、Ｄ１とＤ２方向でそれぞれ異なる場合がある。その場合、前記各当接部と円筒部の内周面６９ａとの間で発生する摩擦トルクは、構成部材７２側と構成部材７３側との間で異なる大きさになる。セルフロック機構５６においては、構成部材７２と構成部材７３との間で異なる摩擦トルクが発生しても、当接部７４から当接部７５に至る角度α＋βを構成部材７６から当接部７７に至る角度（前記α＋βに相当）と異なる角度にすることで、偏心円カム６４に入力される外乱トルクの違いに応じてセルフロック効果の強さを調節し、セルフロック効果を確実に発生させることが出来る。
【００６３】
次に図１０により、セルフロック機構を構成するロックプレートの第１変形例を説明する。第１変形例のロックプレート１０１は、保持溝６８ａに相当する保持溝１０２の形状、スリット７０に相当するスリット１０３の形状、段差状の当接部（７４〜７７）に相当する段差状当接部（１０５〜１０８）の突出長さが異なることと、一対の円孔（１０９，１０９）の配置間隔が一対の円孔（８０，８０）よりも少しだけ広い他、ロックプレート６８と共通の構成を有する。
【００６４】
ロックプレート１０１は、スリット（１０３，１０４）を隔てて配置された構成部材（１１０、１１１）によって構成され、構成部材（１１０，１１１）は、ロックプレート６８と異なり、ロックプレートブッシュを介在させずに直接偏心円カム６４を保持する。セルフロック機構においては、ロックプレートブッシュを省いて構成部材の数を減らすことによって製造誤差等による各構成部材間のガタツキが減少するため、セルフロック効果発生までの時間が短縮されてセルフロック効果の反応性が向上する。また、構成部材（１１０，１１１）の内側には、協働して保持溝１０２を形成する内面（１１２，１１３）が設けられる。内面１１２は、構成部材１１０において図１０のスリット（１０３，１０４）の各終端点となる点Ａから点Ｃに至る領域に形成され、内面１１３は、構成部材１１１において図９のスリット（１０３，１０４）の各終端点となる点Ｄから点Ｆに至る領域に形成される。
【００６５】
ここで、カムシャフト中心軸Ｌ０と偏心円カム６４のカム中心Ｌ１とを結ぶ線をＬ１０、カム中心Ｌ１において直線Ｌ１０に直交する直線をＬ１１、直線Ｌ１０に沿ってカムシャフト中心軸Ｌ０からカム中心Ｌ１に向かう方向を偏心方向（図１０の符号Ｄ９方向）とすると、内面１１２は、直線Ｌ１１と内面１１２との交点Ｂから偏心方向Ｄ９の領域、即ち、図１０の点Ａから点Ｂに至る領域のみに偏心円カム６４を接触させて保持する当たり面１１４を有し、内面１１３は、直線Ｌ１１と内面１１３との交点Ｅから偏心方向Ｄ９の領域、即ち、図１０の点Ｄから点Ｅに至る領域のみに偏心円カム６４を保持する当たり面１１５を有する。当たり面（１１４，１１５）は、偏心円カム６４の外周面に沿った円弧形状を有する。一方、内面１１２の点Ｂから点Ｃに至る領域と内面１１３の点Ｅから点Ｆに至る領域は、偏心円カム６４の外周を避けるように形成されて偏心円カム６４に接触しない。
【００６６】
保持溝に対する偏心円カムのフリクションが過大である場合、外乱トルクは、ロックプレートを円筒部に対して相対回動させるトルクとしてロックプレートに作用し、セルフロック効果を阻害するおそれがある。ロックプレート１０１においては、当たり面（１１４，１１５）の形成位置をカム中心Ｌ１の直下に位置する点Ｂ及び点Ｆから偏心方向Ｄ９の領域に限定し、偏心円カム６４に対する保持溝１０２の接触範囲を制限することにより、保持溝１０２に対する偏心円カム６４のフリクションを低減させている。その結果、円筒部６９の内周面６９ａとロックプレート１０１との間には、セルフロック効果が確実に発生する。
【００６７】
尚、セルフロック効果の強さは、保持溝１０２と偏心円カム６４との間に発生するフリクションを調節することによって調節される。セルフロック効果の強さの調節は、外乱トルクの強さに応じたセルフロック効果の確実な発生と、センターシャフト６１（カムシャフト）と駆動回転体５２（クランクシャフト）の組付角を変更する際におけるセルフロック効果の確実な解除に影響を与えるため、それらを考慮して以下のように行なわれる。
【００６８】
偏心円カム６４と当たり面（１１４，１１５）に発生するフリクションの調節は、保持溝１０２に対する偏心円カム６４の接触範囲と位置、即ち、当たり面（１１４，１１５）の形成範囲や形成位置を図１０の点Ｂ及び点Ｆから偏心方向Ｄ９の領域において調整することによって行なわれる。例えば、ロックプレート１０１においては、当たり面（１１４，１１５）の曲率を偏心円カム６４の外周面の曲率よりも小さく形成することにより、両者の曲率を一致させた場合と比べて当たり面（１１４，１１５）の形成範囲を狭く出来る。
【００６９】
当たり面（１１４，１１５）の形成範囲は、当たり面（１１４，１１５）の曲率を小さくするほど狭くなり、偏心円カム６４と当たり面（１１４，１１５）との間に発生するフリクションは、前記形成範囲の減少に伴って弱くなり、前記形成範囲の増加に伴って強くなる。円筒部６９とロックプレート１０１との間に発生するセルフロック効果は、前記フリクションの減少に伴って更に強く発生する。一方、セルフロック効果は、前記接触範囲を増加させて前記フリクションを増加させることに伴って解除されやすくなる。
【００７０】
また、セルフロック効果の強さは、当たり面（１１４，１１５）の形状を円弧形状ではなく自由曲面形状等にし、当たり面（１１４，１１５）の形成範囲や当たり面（１１４，１１５）と偏心円カム６４との接触位置を当たり面（１１４，１１５）の形状に基づいた所定の範囲と位置に限定することによって調節される。
【００７１】
次に図１１により、センターシャフトに形成される偏心円カムの変形例とロックプレートの第２変形例を説明する。偏心円カム１２１は、偏心円カム６４と異なり、略四角形状を有する。第２変形例のロックプレート１２２は、保持溝１０２の形状と、スリット１２３の形状が異なる他、ロックプレート１０１と共通の構成を有する。
【００７２】
偏心円カム１２１は、カムシャフト中心軸Ｌ０から離れた位置にカム中心Ｌ１２を備え、更にカムシャフト中心軸Ｌ０とカム中心Ｌ１２を結ぶ直線Ｌ１３を間に挟んだ両側に対称となる被保持面（１２５，１２６）を有する。被保持面（１２５，１２６）は、大変緩やかな曲率を備え円筒６９の半径方向外側に向かって凸になる円弧面である。
【００７３】
一方、ロックプレート１２２は、スリット（１２３，１２４）を隔てて配置された構成部材（１２７、１２８）によって構成され、構成部材（１２７，１２８）の内側には、内面（１２９，１３０）からなる保持溝１３１が設けられる。内面（１２９，１３０）は、長辺（１２９ａ，１３０ａ）と短辺（１２９ｂ、１３０ｂ）を有することにより、保持溝１３１を角の丸い略四角形状に形成する。長辺（１２９ａ，１３０ａ）の中央付近には、偏心円カム１２１の被保持面（１２５，１２６）に対応した位置に偏心円カム１２１の被保持面（１２５，１２６）を保持する段差状の保持面（１３２，１３３）が形成される。
【００７４】
保持面（１３２，１３３）は、円筒部６９の半径方向外側に向かって凸となる円弧形状を有し、保持面（１３２，１３３）の曲率は、被保持面（１２５，１２６）の曲率よりも小さく形成される。ここで、保持面１３２においては、カム中心Ｌ１２において直線Ｌ１３に直交する直線Ｌ１４と保持面１３２との交点Ｇから偏心方向Ｄ１０にあるスリット１２３側の角Ｈに至る領域のみに偏心円カム１２１が接触する当たり面１３４が形成され、保持面１３３においては、直線Ｌ１４と保持面１３３との交点Ｉから偏心方向Ｄ１０にあるスリット１２３側の角Ｊに至る領域のみに当たり面１３５が形成される。偏心円カム１２１は、被保持面（１２５，１２６）を介して当たり面（１３４，１３５）によって保持される。また、保持溝１３１の当たり面（１３４，１３５）以外の領域は、偏心円カム６４に接触しない。
【００７５】
略四角形状の偏心円カム１２１は、円形の偏心円カム６４と比べて、サイズを大きくすることなくその偏心長さを長く取ることが出来るため、偏心円カムの偏心長さを決める際の設計の自由度が向上する。
【００７６】
保持面（１３２，１３３）においては、その曲率をより小さくし、当たり面（１３４，１３５）の形成範囲を狭くすることによってセルフロック効果を増大させることができる一方、その曲率を大きくし、当たり面（１３４，１３５）の形成範囲を拡げることによって、セルフロック効果を解除させやすくすることも出来る。また、セルフロック効果の強さは、保持面（１３２，１３３）の形状を円弧形状ではなく直線形状や自由曲面形状等にし、当たり面（１３４，１３５）の形成範囲と当たり面（１３４，１３５）と被保持面（１２５，１２６）との接触位置を直線Ｌ１３から偏心方向Ｄ１０の領域において、当たり面（１３４，１３５）の形状に基づいた所定の範囲と位置に限定することによって調節される。
【符号の説明】
【００７７】
５０              エンジンの位相可変装置
５１              駆動回転体
５２                          第１制御回転体（請求項１の制御回転体）
５３                          回動操作力付与手段
５４                          組付角変更機構
５６                          セルフロック機構
５７                          スプロケット
５９                          駆動円筒
６４、１２１                  偏心円カム
６８                          ロックプレート
６８ａ、１０２、１３１        保持溝
６９                          円筒部
６９ａ                        円筒部の内周面
７０，７１                    スリット
７１ｃ                        圧縮コイルばね（請求項３の付勢手段）
７４〜７７                    ロックプレートの段差状の当接部
Ｌ０                          カムシャフト中心軸
Ｌ１、Ｌ１２                  偏心円カムのカム中心
Ｌ２、Ｌ１０、Ｌ１３          カムシャフト中心軸とカム中心を結ぶ直線
Ｌ３、Ｌ１１、Ｌ１４          各カム中心において直線Ｌ２，Ｌ１０，Ｌ１３に直交する線
Ｄ９、Ｄ１０                  偏心方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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