(57)【要約】【課題】機関位相の調整性、静粛性、耐久性を省電力性とともに高めるバルブタイミング調整装置の提供。【解決手段】バルブタイミング調整装置１は駆動回転体１０と入力回転体１３０との相対位相の保持・解除を行うロック機構４００を有する。ロック機構４００は駆動回転体１０及び入力回転体１３０の共通の回転軸方向で第一、第二位置間を往復移動しかつ入力回転体１３０と相対回転を規制する中間回転体４１０、中間回転体４１０を第一位置側に付勢する付勢部材４３０、中間回転体４１０を第二位置に駆動する電磁駆動力を発生するロックコイル４４０、駆動回転体１０の楔面４６２側に傾斜する中間回転体４１０の傾斜面４６８、中間回転体４１０の第一位置側への移動に伴い傾斜面４６８に沿って移動して楔面４６２に押付けられる転動体４７０を有する。機関位相保持時に通電制御回路２００はロックコイル４４０への通電をカットし電磁駆動力の発生を停止させる。【選択図】図２
2010281292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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調整するバルブタイミング調整装置であって、
入力回転体を有し、前記入力回転体に入力する入力トルクを発生するアクチュエータと、
前記クランク軸または前記カム軸と連動して回転する連動回転体を前記入力回転体と同軸上に有し、前記連動回転体に対する前記入力回転体の回転状態に応じて前記クランク軸および前記カム軸の間の相対位相を調整する位相調整機構と、
前記入力回転体に対して前記連動回転体をロックすることにより前記相対位相を保持する一方、当該ロックを解除することにより前記相対位相の変化を許容するロック手段と、
前記アクチュエータおよび前記ロック手段の各作動を通電により制御する通電制御手段と、を備えるバルブタイミング調整装置において、
前記ロック手段は、
前記入力回転体および前記連動回転体と共通の回転軸方向において第一位置および第二位置の間を往復移動可能であり、かつ、前記入力回転体と実質的に相対回転を規制するように設けられる中間回転体と、
前記中間回転体を前記第一位置側に付勢する付勢力を発生する付勢部材と、
前記中間回転体を前記第二位置に駆動する電磁駆動力を発生するロックコイルと、
前記連動回転体および前記中間回転体のうち一方に設けられる楔面と、
前記連動回転体および前記中間回転体のうち他方に設けられ、回転径方向の前記楔面側に傾斜する傾斜面と、
前記連動回転体および前記中間回転体の間に介装され、前記中間回転体の前記第一位置側への移動に伴って前記傾斜面に沿って移動することにより前記楔面に押付けられ、前記中間回転体の前記第二位置側への移動により当該押付けが解除される転動体と、を有し、
前記相対位相を保持するときに前記通電制御手段は、前記アクチュエータへの通電をカットして前記入力トルクの発生を停止させるとともに、前記ロックコイルへの通電をカットして前記電磁駆動力の発生を停止させ、
前記相対位相を変化させるときに前記通電制御手段は、前記アクチュエータへの通電を制御して前記入力トルクを設定するととともに、前記ロックコイルに通電して前記電磁駆動力を発生させることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項２】
前記楔面は、前記転動体が接触する位置より前記中間回転体の回転周方向両側に向かうにしたがい前記傾斜面に接近するような曲率となっている円弧面となってい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。
【請求項３】
前記楔面、前記転動体、および前記傾斜面は前記中間回転体の回転径方向に並んで設けられており、
ロック手段は、前記連動回転体および前記中間回転体のいずれか一方に、前記傾斜面側に開口し、内部に前記転動体を収容する凹部であって、底部に前記楔面を有するとともに、前記中間回転体の回転周方向および回転軸方向の四方を囲む側壁部を有する凹部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項４】
前記凹部における前記回転軸方向に向かい合う側壁部のうち、前記第一位置側の側壁部と前記転動体との間には、前記第二位置側の側壁部に向かって前記転動体を押付ける転動体付勢部材が設けられてい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。
【請求項５】
前記ロック手段は、前記楔面、前記傾斜面、および前記転動体の組を前記中間回転体の回転周方向に複数組有することを特徴とする請求項４に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項６】
前記楔面を有する前記凹部は、遠心力が働いても前記転動体が脱落しない方向に設けられていることを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項７】
前記転動体は、前記中間回転体の回転軸方向に直交する断面において、円形の輪郭を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項８】
前記転動体は、球体であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項９】
前記ロック手段は、前記回転軸方向において前記中間回転体とともに往復移動可能に設けられ、前記中間回転体の相対回転を許容する可動体を有し、
前記付勢部材は、前記可動体を介して前記中間回転体に前記付勢力を付与し、
前記ロックコイルは、前記可動体を介して前記中間回転体に前記電磁駆動力を付与することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータは、前記入力回転体を制動することにより前記入力トルクとしてのブレーキトルクを発生し、
前記位相調整機構は、前記入力回転体の回転を減速して前記相対位相を調整することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項１１】
前記アクチュエータは、前記入力回転体に接触する機能性流体の粘度に応じた前記ブレーキトルクを発生し、
前記通電制御手段は、前記アクチュエータへの通電により前記機能性流体の粘度を可変制御することを特徴とする請求項１０に記載のバルブタイミング調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力回転体に入力する入力トルクをアクチュエータへの通電により発生して、クランク軸またはカム軸の連動回転体に対する当該入力回転体の回転状態を制御することにより、それら軸間の相対位相（以下、「機関位相」という）を調整するようにしたバルブタイミング調整装置が知られている。
【０００３】
かかるバルブタイミング調整装置の一種として、連動回転体に対して入力回転体をロックすることにより機関位相を保持するロック手段を備えたものが、提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１のバルブタイミング調整装置では、連動回転体および入力回転体にそれぞれ設けられたツース同士が噛合する位置に連動回転体をウェーブリングの付勢力により付勢して、入力回転体を連動回転体に対してロックすることで、機関位相が保持されるようになっている。また、その一方で、ツース同士の噛合を解除する位置まで連動回転体を駆動する電磁駆動力をソレノイドコイルへの通電により発生させて、連動回転体に対する入力回転体のロックを解除することで、機関位相の変化が許容されるようになっている。
【０００５】
これらのことから、アクチュエータおよびソレノイドコイルへの通電カットにより入力トルクおよび電磁駆動力の発生を停止されることで機関位相を保持する一方、アクチュエータおよびソレノイドコイルへの通電により入力トルクおよび電磁駆動力を発生して機関位相を変化させることができる。したがって、アクチュエータおよびソレノイドコイルへの通電時間が減少し、省電力性が高められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２５０３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１のバルブタイミング調整装置では、連動回転体および入力回転体のツースを、回転周方向に間隔をあけて設ける必要がある。これにより、ツース同士の噛合位置が離散的となるため、機関位相の保持位相を連続して設定することができず、機関位相の調整精度が低下してしまう。本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、バルブタイミングを決める機関位相の調整性を省電力性とともに高めるバルブタイミング調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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調整するバルブタイミング調整装置であって、
入力回転体を有し、入力回転体に入力する入力トルクを発生するアクチュエータと、クランク軸またはカム軸と連動して回転する連動回転体を入力回転体と同軸上に有し、連動回転体に対する入力回転体の回転状態に応じてクランク軸およびカム軸の間の相対位相を調整する位相調整機構と、入力回転体に対して連動回転体をロックすることにより相対位相を保持する一方、当該ロックを解除することにより相対位相の変化を許容するロック手段と、アクチュエータおよびロック手段の各作動を通電により制御する通電制御手段と、を備えるバルブタイミング調整装置において、
ロック手段は、入力回転体および連動回転体と共通の回転軸方向において第一位置および第二位置の間を往復移動可能であり、かつ、入力回転体と実質的に相対回転を規制するように設けられる中間回転体と、中間回転体を第一位置側に付勢する付勢力を発生する付勢部材と、中間回転体を第二位置に駆動する電磁駆動力を発生するロックコイルと、連動回転体および中間回転体のうち一方に設けられる楔面と、連動回転体および中間回転体のうち他方に設けられ、回転径方向の楔面側に傾斜する傾斜面と、連動回転体および中間回転体の間に介装され、中間回転体の第一位置側への移動に伴って傾斜面に沿って移動することにより楔面に押付けられ、中間回転体の第二位置側への移動により当該押付けが解除される転動体と、を有し、
相対位相を保持するときに通電制御手段は、アクチュエータへの通電をカットして入力トルクの発生を停止させるとともに、ロックコイルへの通電をカットして電磁駆動力の発生を停止させ、相対位相を変化させるときに通電制御手段は、アクチュエータへの通電を制御して入力トルクを設定するととともに、ロックコイルに通電して電磁駆動力を発生させることを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、ロックコイルへの通電がカットされるときには、付勢部材が発生する付勢力により中間回転体が第一位置側に移動するため、当該移動に伴って斜面の傾斜に沿って移動する転動体が楔面に押付けられる。その結果、楔作用が発揮され、楔面に対する転動体および斜面の位置ずれが中間回転体の回転周方向において規制される。
【００１０】
ここで、楔面と斜面とは、それぞれ連動回転体および中間回転体のうち一方と他方とに設けられることから、かかる位置ずれ規制によって中間回転体が連動回転体に対してロックされることになる。また、中間回転体は入力回転体に対して実質的に相対回転が規制されている。
【００１１】
以上のことから、中間回転体の駆動に伴って斜面が転動体を楔面に押付けることにより、任意の機関位相にて、連動回転体に対する入力回転体のロックを、中間回転体を介して実現できる。したがって、入力回転体への入力トルクを発生するアクチュエータへの通電を、ロックコイルへの通電とともにカットすることによれば、機関位相に関し、ロックによる保持位相の連続設定を可能にして調整性を高めることができる。
【００１２】
加えて、請求項１に記載の発明においてロックコイルが通電されるときには、当該コイルが発生する電磁駆動力により中間回転体が第二位置に駆動されて、転動体の楔面への押付けが解除されるため、連動回転体に対する中間回転体のロックが解除される。したがって、ロックコイルへの通電とともに、アクチュエータへの通電を制御して入力回転体に入力する入力トルクを設定することによれば、当該入力回転体の連動回転体に対する回転上に応じて機関位相を変化させることができる。ここで、上述の如く機関位相の保持時には、ロックコイルおよびアクチュエータへの通電がカットされることから、それらへの通電時期は機関位相の変化時に限定されるので、省電力性を高めることもできる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、楔面は、転動体が接触する位置より中間回転体の回転周方向両側に向かうにしたがい傾斜面に接近するような曲率となっている円弧面となっていることを特徴としている。
【００１４】
この発明によれば、転動体が押付けられる楔面は、転動体が接触するより中間回転体の回転周方向に向かうにしたがい傾斜面に接近するような曲率となっている円弧面であるため、転動体が円弧面となっている楔面に押付けられることにより、楔面が転動体に対して当該回転周方向の両側から係合する。この係合作用により楔作用が確実に発揮される。
【００１５】
また、この発明では、転動体に対して当該回転周方向の両側より係合する面を一つの円弧面にて実現しているため、楔面の形状を簡素化することが可能となり、楔面の加工が容易となる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、楔面、転動体、および傾斜面は中間回転体の回転径方向に並んで設けられており、ロック手段は、連動回転体および中間回転体のいずれか一方に、傾斜面側に開口し、内部に転動体を収容する凹部であって、底部に楔面を有するとともに、中間回転体の回転周方向および回転軸方向の四方を囲む側壁部を有する凹部を有することを特徴としている。
【００１７】
この発明によれば、楔面、転動体および傾斜面は、中間回転体の回転径方向に並んで設けられており、連動回転体および中間回転体のいずれか一方には、底部に楔面を有するとともに、当該回転体の回転周方向および回転軸方向の四方を囲む側壁部を有する、転動体を収容する凹部が設けられているので、確実に転動体がロック手段より脱落するのを阻止することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、凹部における回転軸方向に向かい合う側壁部のうち、第一位置側の側壁部と転動体との間には、第二位置側の側壁部に向かって転動体を押付ける転動体付勢部材が設けられていることを特徴としている。
【００１９】
この発明によれば、転動体は、転動体付勢部材により、凹部における第二位置側の側壁部に向かって押付けられているため、中間回転体が第一位置の状態にあり、楔面が楔作用を発揮していない状態のときの傾斜面と転動体との間の距離を極力短くすることができる。このため、中間回転体が第二位置に移行する際の傾斜面の転動体への衝撃を極力小さくすることができ、切替え時の静粛性を向上させることができる。加えて、傾斜面と転動体との距離を極力短くすることが可能であるので、ロック状態への時間を極力短くすることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、ロック手段は、楔面、傾斜面、および転動体の組を中間回転体の回転周方向に複数組有することを特徴としている。
【００２１】
この発明によれば、各組において傾斜面が転動体を楔面に押付けることによって発生する抗力などの力は、中間回転体の回転周方向において分散されるので、耐久性の向上に貢献することができる。
【００２２】
ここで、複数の楔面を連動回転体および中間回転体のいずれか一方に形成すると、加工誤差の発生により、中間回転体の回転軸から各楔面までの距離が異なる場合がある。このような状態で、楔面と傾斜面との間に転動体を配置させ、傾斜面により転動体を楔面に押付けるべく、中間回転体を第二位置から第一位置に移動させると、特定の転動体が楔面に押付けられたとき、当該特定の転動体よりも外側に配置されている転動体については楔面に押付けられない状態が発生する可能性がある。このように全ての転動体が楔面に押付けられないと、連動回転体に対する中間回転体のロックが不完全となる可能性がある。
【００２３】
また、この発明によれば、請求項４と組み合わされることで、中間回転体が第二位置にある状態で、全ての転動体が楔面および傾斜面の両面に楔作用が発揮されない程度に当接する。この状態で、転動体が第二位置のときに全ての転動体が当該両面に当接しているので、楔面の形成位置が多少ずれたとしても、中間回転体が第一位置に移動する際、全ての転動体が楔面に押付けられることとなり、全ての楔面、傾斜面、および転動体の組に楔作用を発揮させることができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、楔面を有する凹部は、遠心力が働いても転動体が脱落しない方向に設けられていることを特徴としている。この発明によれば、ロック手段における凹部は遠心力が働いても転動体が脱落しない方向に設けられているので、転動体が当該中間回転体の回転軸の周りを回り、転動体に遠心力が働いても、凹部にて当該回転径方向外側に転動体が脱落してしまうことを確実に防ぐことができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、転動体は、中間回転体の回転軸方向に直交する断面において、円形の輪郭を有することを特徴としている。この発明によれば、傾斜面が転動体を楔面に押付けることで生じる摩擦を転動体の転動により低減して、耐久性の向上に貢献することができる。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、転動体は、球体であることを特徴としている。この発明によれば、転動体が球体であるため、楔面および傾斜面との接触面積を極力小さくすることができる。これによれば、楔作用を発揮すべく転動体を楔面に押付ける力を低減することができる。よって、転動体を楔面に押付ける力を低減することができるので、付勢部材の体格を小さくすることができ、ひいてはバルブタイミング調整装置の小型化に貢献することができる。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、ロック手段は、回転軸方向において中間回転体とともに往復移動可能に設けられ、中間回転体の相対回転を許容する可動体を有し、付勢手段は、可動体を介して中間回転体に付勢力を付与し、ロックコイルは、可動体を介して中間回転体に電磁駆動力を付与することを特徴としている。
【００２８】
この発明によれば、付勢部材により発生の付勢力が可動体を介して付与されることで第一位置に移動した中間回転体は、連動回転体に対してロックされるため、クランク軸またはカム軸と連動して回転する。このとき可動体は、中間回転体とともに第一位置に移動することになるが、中間回転体の相対回転を許容し得る。したがって、中間回転体の回転に拘わらず可動体を定位させて、付勢部材の付勢力を当該定位状態の可動体を介して中間回転体に付与可能となるので、ロック状態を確実に維持することができる。
【００２９】
さらに、この発明によれば、連動回転体に対してロックされることで回転する第一位置の中間回転体に、ロックコイルにより発生の電磁駆動力を定位状態の可動体を介して付与することによって、当該中間回転体を第二位置にまで確実に駆動することができる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明は、アクチュエータは、入力回転体を制動することにより入力トルクとしてのブレーキトルクを発生し、位相調整機構は、入力回転体の回転を減速して相対位相を調整することを特徴としている。
【００３１】
入力回転体の制動によってブレーキトルクを発生するアクチュエータの場合、通電に対する応答性は一般に高め難い傾向にあるため、位相調整機構における減速比を小さくすることで、装置の応答性を高めることが望ましい。ここで、位相調整装置における減速比を小さくした場合、連動回転体に対する入力回転体のロック位置のずれが機関位相の調整精度に影響し易くなるが、当該ロックによる保持位相の連続設定が可能であることから、機関位相を高精度に調整することができる。
【００３２】
請求項１１に記載の発明は、アクチュエータは、入力回転体に接触する機能性流体の粘度に応じたブレーキトルクを発生し、通電制御手段は、アクチュエータへの通電により機能性流体の粘度を可変制御することを特徴としている。
【００３３】
この発明によれば、入力回転体に接触する機能性流体の粘度をアクチュエータへの通電により可変制御することで、実質的に異音を発生させることなく、ブレーキトルクを設定することが可能になる。したがって、静粛性の向上に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態によるバルブタイミング装置を示す断面図である。
【図２】図１のアクチュエータを拡大して示す断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大断面図である。
【図４】図３に示す楔面の形状を説明するための模式図である。
【図５】図２とは異なる作動状態を示す断面図である。
【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図１のバルブタイミング調整装置によるバルブタイミング調整作動について説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３６】
図１は、本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置１を示している。バルブタイミング調整装置１は車両に搭載され、内燃機関のクランク軸（図示しない）からカム軸２に機関トルクを伝達する伝達系に設置されている。ここで、図１に示すカム軸２は、内燃機関の「動弁」のうち吸気弁（図示しない）を開閉する。本実施形態のバルブタイミング調整装置１は、当該吸気弁のバルブタイミングを調整する。
【００３７】
（基本部分）
まず、バルブタイミング調整装置１の基本部分を説明する。本実施形態のバルブタイミング調整装置１は、アクチュエータ１００、通電制御回路２００、位相調整機構３００およびロック機構４００などを組み合わせてなり、クランク軸に対するカム軸２の相対位相である機関位相を調整することで、内燃機関の運転状態に適したバルブタイミングを実現する。
【００３８】
（アクチュエータ）
図１に示すようにアクチュエータ１００は、本実施形態では電動式の流体ブレーキであり、ハウジング１１０、入力回転体１３０およびブレーキコイル１５０を備えている。
【００３９】
図２に示すようにハウジング１１０は、ともに磁性材製の固定部材１１２および支持部材１１４を液密に相互固着してなり、全体として中空形状を呈している。固定部材１１２は有底円筒状を呈しており、図示しない固定手段により支持部材１１４に固定されている。支持部材１１４は、固定部材１１２と同軸上の円環板状を呈しており、固定部材１１２の底部１１６よりも機構３００、４００側に配置されている。また、支持部材１１４は、内燃機関の固定節であるチェーンケース４（図１も参照）に固定されている。
【００４０】
入力回転体１３０は、本体部材１３１および連繋部材１３６を相互固着してなる。本体部材１３１は磁性材からなり、回転軸部１３２およびロータ部１３４を一体に有している。シャフト状の回転軸部１３２には、支持部材１１４を貫き機構３００、４００と連繋する筒状の連繋部材１３６が同心嵌合されている。回転軸部１３２は、この嵌合により、当該連繋部材１３６を介して機構３００、４００と連繋する。連繋部材１３６は、支持部材１１４の軸受１１８によって支持されている。この連繋により入力回転体１３０は、内燃機関の運転中にクランク軸から出力される機関トルクが位相調整機構３００から伝達されることで、回転する。
【００４１】
図２に示すように円環板状のロータ部１３４は、回転軸部１３２において連繋部材１３６と反対側の端部に同軸上に設けられ、ハウジング１１０内に収容されている。これにより、入力回転体１３０の回転軸方向においては、ロータ部１３４と固定部材１１２の底部１１６との間に磁気ギャップ１２０が形成されるとともに、ロータ部１３４と支持部材１１４との間に磁気ギャップ１２４が形成される。
【００４２】
そして、このように磁気ギャップ１２０、１２４が形成されたハウジング１１０の内部に、磁気粘性流体１４０が部分的に充填されるように封入されている。ここで、磁気粘性流体１４０は「機能性流体」の一種であり、液状のベース材に磁性粒子を懸濁させてなる。磁気粘性流体１４０のベース材としては、例えばオイルなどの液状の非磁性材が使用され、より好ましくは内燃機関の潤滑オイルと同種のオイルが使用される。磁気粘性流体１４０の磁性粒子としては、例えばカルボニル鉄などの粉状の磁性材が使用される。
【００４３】
こうした成分構成の磁気粘性流体１４０は、印加される磁界の強度に追従して見かけ上の粘度が上昇するという特性を有する。また、磁気粘性流体１４０に、当該粘度に比例し、かつ磁気粘性流体１４０の存在スペースのサイズに反比例してせん断応力が増大するという特性が出現する。
【００４４】
ブレーキコイル１５０はロータ部１３４の外周側に同心上に配置されている。ブレーキコイル１５０は固定部材１１２および支持部材１１４によりボビン１５２を介して保持されている。通電してブレーキコイル１５０を励磁することにより、ブレーキコイル１５０は、図５の破線矢印Ｂの如く固定部材１１２、磁気ギャップ１２０、ロータ部１３４、磁気ギャップ１２４および支持部材１１４を順に通過する磁束を形成するような磁界を発生する。
【００４５】
入力回転体１３０の回転中にブレーキコイル１５０が通電電流に従う磁界を発生するときには、磁気粘性流体１４０が各磁気ギャップ１２０、１２４に流入して、当該発生磁界の強度に対応した粘度となる。その結果、各磁気ギャップ１２０、１２４の磁気粘性流体１４０に接触するハウジング１１０、入力回転体１３０間では、磁気粘性流体１４０の粘度に比例するせん断応力によって、ロータ部１３４を制動するブレーキトルクが図３の時計方向に発生する。すなわち、ブレーキトルクが、「入力トルク」として入力回転体１３０に入力されることとなる。
【００４６】
（通電制御回路）
図１に示す通電制御回路２００は、例えばマイクロコンピュータなどからなり、アクチュエータ１００の外部に配置されてブレーキコイル１５０および車両のバッテリ６と電気接続されている。内燃機関の停止中において通電制御回路２００は、バッテリ６からの電力供給の遮断により、ブレーキコイル１５０への通電をカットした状態とする。したがって、このときは、ブレーキコイル１５０により磁界が発生せず、入力回転体１３０に作用するブレーキトルクの発生が停止した状態となる。
【００４７】
一方、内燃機関の運転中において通電制御回路２００は、バッテリ６からの電力供給の下、ブレーキコイル１５０への通電電流を制御する。したがって、このときには、磁気粘性流体１４０の粘度が可変制御され、入力回転体１３０に入力するブレーキトルクがブレーキコイル１５０への通電電流に追従して増減する。なお、内燃機関運転中における通電制御回路２００の制御状態には、ブレーキコイル１５０への通電をカットする状態も含まれている。当該通電カット状態においては、内燃機関の停止中と同様に、ブレーキトルクの発生が停止することとなる。
【００４８】
（位相調整機構）
図１に示すように位相調整機構３００は、駆動回転体１０、従動回転体２０、アシスト部材３０、遊星キャリア４０および遊星歯車５０を備えている。
【００４９】
図１、６に示すように駆動回転体１０は、ともに円筒状を呈する歯車部材１２およびスプロケット１３を、同軸上に螺子止めしてなる。歯車部材１２の内周部は、駆動側内歯車部１４を形成している。スプロケット１３の外周部には、回転径方向の外側に突出する複数の歯１６が設けられている。スプロケット１３は、それらの歯１６とクランク軸の複数の歯との間で環状のタイミングチェーンが掛け渡されることにより、クランク軸と連繋する。したがって、内燃機関の運転中にクランク軸から出力される機関トルクがタイミングチェーンを通じてスプロケット１３に入力されることで、駆動回転体１０はクランク軸と連動して図６の時計方向に回転する。
【００５０】
従動回転体２０は円筒状を呈しており、スプロケット１３の内周側に同心上に配置されている。従動回転体２０の外周部は、従動側外歯車部２２を形成している。従動回転体２０の内周部は、カム軸２に同軸上にボルト固定されて連繋する連繋部２４を形成している。この連繋により従動回転体２０は、カム軸２と連動して図６の時計方向に回転可能となり、また駆動回転体１０に対して相対回転可能となる。
【００５１】
図１に示すようにアシスト部材３０はねじりコイルばねからなり、スプロケット１３の内周側に同心上に配置されている。アシスト部材３０の一端部はスプロケット１３に係止され、アシスト部材３０の他端部は連繋部２４に係止されている。本実施形態では、回転体１０、２０間に介装されているアシスト部材３０は、ねじり変形することで、駆動回転体１０に対する遅角側に従動回転体２０を付勢するアシストトルクを発生する。
【００５２】
遊星キャリア４０は、全体として筒状を呈している。遊星キャリア４０の内周部は、アクチュエータ１００の入力回転体１３０からブレーキトルクが伝達される伝達部４１を形成している。回転体１０、２０および入力回転体１３０に対して同心上に配置される伝達部４１は、複数の嵌合溝部４２を有しており、それら嵌合溝部４２に嵌合する継手４３を介して遊星キャリア４０が入力回転体１３０の連繋部材１３６と連繋している。この連繋により遊星キャリア４０は、入力回転体１３０と一体に回転可能となっており、また駆動回転体１０に対して相対回転可能となっている。
【００５３】
図１、６に示すように遊星キャリア４０の外周部は、伝達部４１に対して偏心する偏心部４４を形成している。偏心部４４は、遊星歯車５０の内周側に遊星ベアリング４５を介して同心嵌合している。この嵌合により、遊星キャリア４０は遊星歯車５０を、駆動側内歯車部１４に対する遊星キャリア４０の相対回転に応じて遊星運動可能に支持している。ここで遊星運動とは、遊星歯車５０が偏心部４４の偏心中心線周りに自転しつつ、遊星キャリア４０の回転周方向に公転する遊星運動をいう。
【００５４】
遊星歯車５０は円筒状を呈し、偏心部４４に対して同心上に配置されている。すなわち、遊星歯車５０は、歯車部１４、２２に対しては偏心して配置されている。遊星歯車５０の外周部は、偏心側にて駆動側内歯車部１４と噛合する駆動側外歯車部５２を形成している。駆動側外歯車部５２の歯数は、駆動側内歯車部１４の歯数よりも少なく設定されている。遊星歯車５０の内周部は、偏心側とは反対側にて従動側外歯車部２２と噛合する従動側内歯車部５４を形成している。従動側内歯車部５４の歯数は、従動側外歯車部２２の歯数よりも多く、かつ駆動側外歯車部５２の歯数よりも少なく設定されている。
【００５５】
以上により位相調整機構３００は、入力回転体１３０の回転を減速してカム軸２に伝達することで、機関位相を調整する、所謂差動歯車式の遊星減速機構を構成している。
【００５６】
具体的には、後に説明するロック機構４００のロック作用により入力回転体１３０が駆動回転体１０と同速回転し、遊星キャリア４０が駆動側内歯車部１４に対して相対回転しないときには、遊星歯車５０が遊星運動せずに回転体１０、２０とともに回転する。したがって、このときの機関位相は、保持されることになる。
【００５７】
一方、後に説明するロック機構４００のロック解除下、入力回転体１３０のブレーキトルクが発生するときには、入力回転体１３０が駆動回転体１０よりも低速回転する。これにより、遊星キャリア４０が駆動側内歯車部１４に対する遅角側に相対回転するときには、遊星歯車５０が遊星運動して従動回転体２０が駆動回転体１０に対する進角側へと相対回転する。したがって、このときの機関位相は、進角することになる。
【００５８】
また一方、ロック機構４００のロック解除下、入力回転体１３０のブレーキトルクが減少するときには、アシスト部材３０のアシストトルクが位相調整機構３００を通じて入力回転体１３０に伝達されることにより、入力回転体１３０が駆動回転体１０よりも高速回転する。これにより、遊星キャリア４０が駆動側内歯車部１４に対する進角側に相対回転するときには、遊星歯車５０が遊星運動して従動回転体２０が駆動回転体１０に対する遅角側へと相対回転する。したがって、このときの機関位相は、遅角することになる。
【００５９】
（特徴部分）
次に、バルブタイミング調整装置１の特徴部分について、詳細に説明する。図１に示すように本実施形態のバルブタイミング調整装置１は、電動式のロック機構４００を設けるとともに、当該ロック機構４００をアクチュエータ１００と共通の通電制御回路２００によって作動制御するところに、特徴がある。
【００６０】
（ロック機構）
図２に示すようにロック機構４００は、中間回転体４１０、可動体４２０、付勢部材４３０およびロックコイル４４０を備えている。
【００６１】
図２、３に示すように、中間回転体４１０は回転体１０、１３０と同心上に配置され、回転体１０、１３０と共通の回転軸方向にて遊星キャリア４０と向き合っている。中間回転体４１０は、支持軸部４１２およびロック部４１４を一体に有している。円筒状の支持軸部４１２は、当該回転軸方向に往復移動可能であり、かつ実質的に入力回転体１３０に対して相対回転が規制されるように連繋部材１３６に支持されている。連繋部材１３６の外周部は当該回転軸方向に延びる複数の歯からなる外歯部１３７を形成している。また、支持軸部４１２の内周部は当該外歯部１３７と噛合する当該回転軸方向に延びる複数の歯からなる内歯部４１３を形成している。連繋部材１３６の外歯部１３７が、支持軸部４１２の内歯部４１３に噛合することにより、中間回転体４１０は、回転軸方向において、図２の第一位置および図５の第二位置の間を往復移動可能であり、かつ実質的に入力回転体１３０に対して相対回転が規制されるように連繋部材１３６に支持されることとなる。
【００６２】
図２、３に示す円筒状のロック部４１４は、支持軸部４１２の遊星キャリア４０側の端部に同軸上に設けられている。ロック部４１４は、駆動回転体１０のうち歯車部材１２の内周側に、歯車部材１２との間に回転径方向のクリアランスを設けて配置されている。
【００６３】
図２に示すように、磁性材からなる可動体４２０は円筒状を呈しており、可動ベアリング４２２を介して中間回転体４１０の支持軸部４１２の外周側に同心嵌合している。この嵌合により中間回転体４１０については、可動体４２０とともに回転軸方向に往復移動可能となっており、また可動体４２０に対する相対回転が許容される。
【００６４】
付勢部材４３０は圧縮コイルばねからなり、入力回転体１３０の外周側に同心上に配置されている。付勢部材４３０の一端部は、可動体４２０に設けられた可動側係止部４３２に係止され、付勢部材４３０の他端部は、ハウジング１１０の支持部材１１４に設けられた環状溝状の固定側係止部４３４に係止されている。これにより可動体４２０、駆動回転体１０間に介装されている付勢部材４３０は、圧縮変形することで、可動体４２０を介して中間回転体４１０を第一位置側に付勢する付勢力を発生する。
【００６５】
ロックコイル４４０は入力回転体１３０の外周側に同心上に配置され、ハウジング１１０の支持部材１１４によりボビン４４２を介して保持されている。通電してロックコイル４４０を励磁することにより、ロックコイル４４０は、図５の破線矢印Ｒの如く可動体４２０および支持部材１１４を順に通過する磁束を形成するような磁界を発生する。ロックコイル４４０が通電電流に従う磁界を発生するときには、磁気吸引力が可動体４２０および支持部材１１４の間に作用し、当該可動体４２０とともに中間回転体４１０が付勢部材４３０の付勢力に抗して第二位置に移動する。すなわち、可動体４２０を介して中間回転体４１０に付与する「電磁駆動力」としての磁気吸引力が発生し、それによって可動体４２０が第二位置に駆動されることになる。
【００６６】
そして、このような構成の下、ロック機構４００には、図２、３に示すように、クラッチ部４６０が中間回転体４１０の回転周方向に複数設けられている。具体的にクラッチ部４６０は、図２、３に示すように、楔面４６２、傾斜面４６８、転動体４７０および転動体付勢部材４７２の組から構成されている。
【００６７】
楔面４６２は、駆動回転体１０において歯車部材１２の内周部に開口する凹部４６３の内面により、形成されている。楔面４６２は、中間回転体４１０の回転軸方向に直交する断面（図３に示す断面）において、中間回転体４１０の回転周方向に開く円弧状を呈している。これにより楔面４６２は、中間回転体４１０の回転径方向線Ｌに対してそれぞれ相反する方向に傾斜する円弧状の係合面部４６２ａ、４６２ｂを形成している。より具体的には、係合面部４６２ａ、４６２ｂは、それぞれ当該径方向線Ｌより回転周方向に向かうに従い、傾斜面４６８との距離が小さくなるような円弧面となっている。
【００６８】
傾斜面４６８は、中間回転体４１０のロック部４１４において歯車部材１２の内周側に設けられたテーパ部４６９の外周面によって形成されることで、各組のクラッチ部４６０に共通となっている。本実施形態の傾斜面４６８は、位相調整機構３００のうち遊星キャリア４０側からアクチュエータ１００のうちのハウジング１１０側に向かうほど拡径している。これにより傾斜面４６８は、中間回転体４１０の回転径方向のうち各組のクラッチ部４６０の楔面４６２側に傾斜することとなる。
【００６９】
転動体４７０は、本実施形態では球体を呈しており、同一組のクラッチ部４６０において傾斜面４６８側に開口し、底部に楔面４６２を形成するとともに、中間回転体４１０の回転周方向および回転軸方向の四方を囲む側壁部４６４を形成する凹部４６３内に、転動可能に収容されている。これにより転動体４７０は、中間回転体４１０の回転軸方向に直交する断面（図３に示す断面）において円形輪郭を有するように楔面４６２および傾斜面４６８の間に介装され、駆動回転体１０とともに回転可能となる。
【００７０】
なお、凹部４６３の側壁部４６４のうち、ハウジング１１０側の側壁部４６４ａは、転動体４７０のハウジング１１０側への脱落を阻止するように形成されている。そして、当該側壁部４６４ａの中間回転体４１０側の端部には、凹部４６３より内周側への転動体４７０の脱落を阻止する突出する突出部４６５が形成されている。また、凹部４６３の側壁部４６４のうち、遊星キャリア４０側の側壁部４６４ｂは、転動体４７０の遊星キャリア４０側への脱落を阻止するように形成されている。このような凹部４６３の構造により、ハウジング１１０側、遊星キャリア４０側および中間回転体４１０側への転動体４７０の脱落を阻止することができる。
【００７１】
転動体付勢部材４７２は圧縮コイルばねからなり、駆動回転体１０において歯車部材１２に設けられた保持凹部４６６内に保持されている。保持凹部４６６は、同一組のクラッチ部４６０の楔面４６２を形成する遊星キャリア４０側の側壁部４６４ｂに開口している。当該付勢部材４７２は、このような保持凹部４６６内から凹部４６３内に突出して、当該凹部４６３に突出した端部を転動体４７０に当接させている。これにより、駆動回転体１０および転動体４７０の間に介装される転動体付勢部材４７２は、圧縮変形することで、ハウジング１１０側の側壁部４６４ａに向かって転動体４７０を付勢する復原力を発生する。
【００７２】
以上の構成によりクラッチ部４６０では、中間回転体４１０が図２に示す第一位置側へと移動するのに伴って、転動体４７０が傾斜面４６８の傾斜に沿って楔面４６２側に移動する。その結果、中間回転体４１０が第一位置に達すると、図２、３に示すように傾斜面４６８によって楔面４６２に押し付けられる。
【００７３】
この押付け状態では、楔面４６２の各係合面部４６２ａ、４６２ｂが中間回転体４１０の回転周方向の両側から転動体４７０に係合することで、それら係合面部４６２ａ、４６２ｂから転動体４７０に作用する抗力によって楔作用が発揮される。これにより、楔面４６２に対する転動体４７０および傾斜面４６８の回転周方向両側への位置ずれが規制されるので、中間回転体４１０が駆動回転体１０に対して相対回転不能にロックされることになる。
【００７４】
一方、中間回転体４１０が図５に示す第二位置側へと移動するのに伴ってクラッチ部４６０では、転動体４７０を挟む傾斜面４６８と楔面４６２との間の距離が増大する。その結果、中間回転体４１０が第二位置に達すると、転動体４７０の楔面４６２に対する押付けが解除されることになる。したがって、この押付け解除状態では、駆動回転体１０に対する中間回転体４１０のロックが解除される。
【００７５】
なお、このようなクラッチ部４６０において、各面４６２、４６８が設けられる要素１２、４１０並びに転動体４７０の材料としては、耐摩耗性の高い材料であることが望ましく、例えば鉄系合金などの金属材料が採用されることになる。
【００７６】
ここで、楔面４６２の形状について詳細に説明する。図４は、図３に示す断面における楔面４６２、傾斜面４６８および転動体４７０を模式的に示している。なお、この図４では、説明の都合上、複数の楔面４６２のうち一つの楔面４６２のみを示している。他の楔面４６２もこの図で説明する楔面４６２と同様の考え方で形成されている。
【００７７】
転動体４７０に接する実線として図示する下側の円弧は、傾斜面４６８上に形成される円弧であって、中間回転体４１０の回転軸と図２に示す当該回転軸と直交する断面との交点Ｏを中心とする半径Ｒの円の一部である。ここでこの半径Ｒは、当該交点Ｏから転動体４７０と傾斜面４６８との接触部位までの距離となっている。転動体４７０に接する一点鎖線として図示する円弧は、転動体４７０の直径をＤとしたときの上記交点Ｏを中心とする半径（Ｒ＋Ｄ）の円の一部であり、実際には存在しない仮想の円弧ある。本実施形態では、ロック時に転動体４７０が押付けられる楔面４６２（図４において実線で示す）は、当該鎖線でしめす半径（Ｒ＋Ｄ）の円の曲率（１／（Ｒ＋Ｄ））よりも大きい曲率（１／ｒ）である円弧状の面にて形成されている。
【００７８】
このように楔面４６２を半径（Ｒ＋Ｄ）の円の曲率よりも大きい曲率の円弧面にて形成することにより、図４に示すように、転動体４７０と楔面４６２との接触部位から回転周方向両側へ向かうに従い楔面４６２と傾斜面４６８との距離が短くなるような楔面４６２を形成することができる。これにより、中間回転体４１０を第二位置に移動させたときに転動体４７０を楔面４６２に押付け駆動回転体１０に対して中間回転体４１０をロックさせることができる。
【００７９】
本実施形態では、この円弧面の曲率の上記ｒの値を上記Ｒの値と同値とし、円弧面の中心を上記交点Ｏより回転径方向に距離Ｄ（転動体４７０の直径分）だけオフセットさせることにより楔面４６２を形成している。
【００８０】
本実施形態では、上述したように楔作用を発揮する係合面部４６２ａ、４６２ｂを円弧面にて形成しているため、楔面４６２の形状を簡素化することができ、楔面４６２の加工が容易となる。
【００８１】
（通電制御回路によるロック機構制御）
図１に示すように通電制御回路２００は、アクチュエータ１００のブレーキコイル１５０および車両のバッテリ６に加え、ロック機構４００のロックコイル４４０にも電気接続されている。内燃機関の停止中において通電制御回路２００は、バッテリ６からの電力供給の遮断により、ロックコイル４４０への通電をカットした状態とする。したがって、このときには、ロックコイル４４０によって磁界が発生せず、可動体４２０に作用する磁気吸引力の発生が停止した状態となる。
【００８２】
一方、内燃機関の運転中において通電制御回路２００は、バッテリ６からの電力供給の下、ロックコイル４４０への通電電流を制御する。したがって、このときには、可動体４２０作用する磁気吸引力が可変制御され、ロックコイル４４０への通電電流に追従して可動体４２０および中間回転体４１０が往復移動されることになる。
【００８３】
なお、内燃機関の運転中における通電制御回路２００の制御状態には、ロックコイル４４０への通電をカットする状態も含まれており、当該通電のカット状態においては、内燃機関の停止中と同様にして磁気吸引力の発生が停止することになる。
【００８４】
（バルブタイミング調整作動）
次に、バルブタイミング調整装置１によるバルブタイミング調整作動について、詳細に説明する。
【００８５】
（保持作動）
内燃機関において、アクセルの保持状態といった安定運転状態などを表す運転条件が成立した場合に、通電制御回路２００は、バルブタイミングを保持する保持処理を実施する。この保持処理では、図７（ａ）に示すように、アクチュエータ１００のブレーキコイル１５０に対する通電電流を零に制御して、当該コイル１５０への通電をカットする。その結果、アクチュエータ１００では、入力回転体１３０に作用するブレーキトルクの発生が停止する。
【００８６】
それとともに保持処理では、図７（ａ）に示すように、ロック機構４００のロックコイル４４０に対する通電電流を零に制御して、当該コイル４４０への通電をカットする。その結果、ロック機構４００では、可動体４２０に作用する磁気吸引力の発生が停止し、付勢部材４３０の付勢力によって中間回転体４１０が第一位置に駆動される。ゆえに、複数のクラッチ部４６０のそれぞれにおいて楔面４６２が、傾斜面４６８によって押付けられた転動体４７０に楔作用を発揮することで、中間回転体４１０が駆動回転体１０に対してロックされる。また、中間回転体４１０は入力回転体１３０に対して相対回転が規制されるように連繋部材１３６に支持されている。以上により、駆動回転体１０に対する入力回転体１３０のロックが実現されるため、それら回転体１０、１３０が同速回転し、バルブタイミングを決める機関位相が保持されることになる。
【００８７】
このように本実施形態によれば、中間回転体４１０の第一位置への駆動に伴いクラッチ部４６０の傾斜面４６８が転動体４７０を楔面４６２へと押付けるだけで、実質的に衝撃を生じることなく、任意の機関位相に保持できる。したがって、衝撃の発生を回避して静粛性および耐久性を高めつつ、機関位相に関し、保持位相の連続設定を可能にして調整性を高めることができる。
【００８８】
また、本実施形態において可動体４２０は中間回転体４１０の相対回転を許容しているので、中間回転体４１０の回転に拘わらず可動体４２０を定位させて、当該定位状態の可動体４２０を介して付勢部材４３０の付勢力を中間回転体４１０に付与できる。したがって、回転する中間回転体４１０の第一位置を確保してロック状態、ひいては機関位相の保持状態を確実に維持することができる。
【００８９】
なお、本実施形態では、内燃機関の停止に伴うバッテリ６からの電力供給の遮断によって通電制御回路２００が、ブレーキコイル１５０およびロックコイル４４０への通電をカットするので、この項目で説明した保持作動に順ずる作動が当該機関停止時にも実現される。
【００９０】
ゆえに、内燃機関の停止時や停止後にカム軸が回転してカムトルクが位相調整機構３００に伝達されたとしても、駆動回転体１０に対する入力回転体１３０のロックにより機関位相を保持して、内燃機関の次の始動に備えることができる。したがって、内燃機関の始動時には、その始動に適した機関位相が正しく確保されることになるので、機関始動性の優れたものになるといった副次的効果も得られる。
【００９１】
（進角作動・遅角作動）
内燃機関においてアクセルのオフ状態または低・中速高負荷運転状態などを表す運転条件が成立した場合に、通電制御回路２００は、バルブタイミングを進角させる進角処理を実施する。この進角処理では、図７（ｂ）に示すように、アクチュエータ１００のブレーキコイル１５０に対する通電をオンして、その通電電流を零よりも大きな設定値に制御する。その結果、アクチュエータ１００では、入力回転体１３０に作用するブレーキトルクが通電電流の設定値に従って発生することになる。
【００９２】
それとともに進角処理では、図７（ｂ）に示すように、ロック機構４００のロックコイル４４０に対する通電をオンして、その通電電流を零よりも大きな設定値に制御する。その結果、ロック機構４００では、可動体４２０に作用する磁気吸引力が発生し、中間回転体４１０が第二位置に駆動される。ゆえに、複数のクラッチ部４６０のそれぞれにおいては、傾斜面４６８による転動体４７０の楔面４６２への押付けが解除されるので、駆動回転体１０に対する中間回転体４１０のロックが解除される。以上により、駆動回転体１０に対する入力回転体１３０のロックが解除された状態の下、ブレーキトルクが発生することによって入力回転体１３０が駆動回転体１０よりも低速回転し、バルブタイミングを決める機関位相が進角することになる。
【００９３】
ここで本実施形態では、可動体４２０が中間回転体４１０の相対回転を許容することで、第一位置における中間回転体４１０の回転に拘わらず可動体４２０を定位させ、当該定位状態の可動体４２０を介してロックコイル４４０の磁気吸引力を中間回転体４１０に付与できる。したがって、回転する中間回転体４１０を第二位置まで正しく駆動してロック解除、ひいては機関位相の進角を確実に実現することができる。
【００９４】
こうした進角処理に対し、内燃機関において軽負荷の通常運転状態などを表す運転条件が成立した場合に、通電制御回路２００は、バルブタイミングを遅角させる遅角処理を実施する。この遅角処理では、図７（ｃ）に示すように、アクチュエータ１００のブレーキコイル１５０に対する通電電流を零に制御して、当該コイル１５０への通電をカットする。その結果、アクチュエータ１００では、入力回転体１３０に作用するブレーキトルクの発生が停止する。
【００９５】
それとともに遅角処理では、図７（ｃ）に示すように、ロック機構４００のロックコイル４４０に対する通電をオンして、その通電電流を進角処理と同じ設定値に制御する。その結果、進角処理と同様にして、中間回転体４１０が第二位置に正しく駆動され、駆動回転体１０に対する中間回転体４１０のロックが解除されることになる。以上により、駆動回転体１０に対する入力回転体１３０のロックが解かれた状態の下、ブレーキトルクの発生が停止することによって入力回転体１３０が駆動回転体１０よりも高速回転し、バルブタイミングを決める機関位相が遅角することになる。
【００９６】
このように本実施形態によれば、ブレーキコイル１５０およびロックコイル４４０の少なくとも一方に通電する状態が機関位相の変化時に限定されるので省電力性を高めることができる。
【００９７】
また、本実施形態によると、機関位相を調整するためのブレーキトルクの増減設定を、入力回転体１３０に接触する磁気粘性流体１４０の粘度を可変制御することで実現しているので、当該増減設定に異音を発生させることがなく、上述の静粛性が保たれることになる。
【００９８】
さらに、ブレーキトルクを発生するアクチュエータは、モータトルクを発生するアクチュエータに比べると、通電に対する応答性を高め難い傾向にあるため、位相調整機構３００の減速比を小さくして装置トータルとしての応答性を高めることが望ましい。
【００９９】
ここで、位相調整機構３００における減速比を小さくすると、駆動回転体１０に対する入力回転体１３０のロック位置のずれが機関位相の調整精度に影響しやすくなるが、上述したように保持位相の連続設定が可能であることから、機関位相を高精度に調整することができる。
【０１００】
また、転動体４７０は、転動体付勢部材４７２により凹部４６３の内面の一部を形成するハウジング１１０側の側壁部４６４ａに付勢されている。このような構造によれば、中間回転体４１０が第二位置における、つまり駆動回転体１０に対する中間回転体４１０のロックが解かれた状態における転動体４７０と傾斜面４６８との距離が、転動体４７０が遊星キャリア４０側の側壁部４６４ｂ側に配置されている場合に比べ短くなる。このため、駆動回転体１０に対して中間回転体４１０をロックすべく、中間回転体４１０が第二位置から第一位置に移動する際、傾斜面４６８と転動体４７０とが衝突するときの衝撃を極力小さくすることができ、ロック解除状態からロック状態に移行するときの静粛性を高めることができる。また、ロック解除状態からロック状態に移行するまでの時間を極力短くすることができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、ロック機構４００は、楔面４６２、傾斜面４６８および転動体４７０の組を中間回転体４１０の回転周方向に複数組有しているので、各組において傾斜面４６８が転動体４７０を楔面４６２に押付けることによって発生する抗力などの力は、中間回転体４１０の回転周方向において分散されることになり、耐久性の向上に貢献することができる。
【０１０２】
ここで、本実施形態では、駆動回転体１０は、鋳造、鍛造または切削加工により形成されている。少なくとも楔面４６２については、上述した加工方法により形成した後に、除去加工にて形成され所望の円弧面としている。
【０１０３】
ところが、駆動回転体１０に複数の楔面４６２を形成すると、形成時に加工誤差が発生するため、上述した交点Ｏから楔面４６２までの距離が異なる場合がある。このため、転動体４７０の交点Ｏに対する設置位置も異なることとなる（図４参照）。各転動体４７０の交点Ｏに対する設置位置が異なるため、中間回転体４１０が第二位置より第一位置に移動すると、最も交点Ｏに近い特定の転動体４７０が楔面４６２に押付けられたとき、当該特定の転動体４７０よりも外側に配置されている転動体４７０については楔面４６２に押付けられない状態が発生する可能性がある。このように全ての転動体４７０が楔面４６２に押付けられないと、駆動回転体１０に対する中間回転体４１０のロックが不完全となる可能性がある。
【０１０４】
そこで、本実施形態では、凹部４６３内に転動体４７０をハウジング１１０側に付勢する転動体付勢部材４７２を設置している。このため、中間回転体４１０が第二位置にある状態で、全ての転動体４７０を楔面４６２および傾斜面４６８の両面にそれぞれ当接させることが可能となる。このとき、転動体４７０は単に当該両面４６２、４６８に当接するだけであり、楔作用は発揮していない。
【０１０５】
第二位置の時点で転動体４７０が第二位置の状態のときに全ての転動体４７０が当該両面４６２、４６８に当接しているので、楔面４６２の形成位置が多少ずれていたとしても、中間回転体４１０が第一位置に移行する際、全ての転動体４７０が楔面４６２に押付けられ、楔作用を発揮できる。
【０１０６】
また、転動体４７０を収容する凹部４６３は転動体４７０に遠心力が働いても凹部４６３から脱落しない方向に、つまり傾斜面４６８よりも回転径方向外側に設けられているため、転動体４７０が駆動回転体１０とともに回転し、転動体４７０に傾斜面４６８よりも回転径方向外側に向かう遠心力が働いても、凹部４６３に形成されている楔面４６２により転動体４７０が駆動回転体１０から脱落してしまうのを確実に阻止することができる。
【０１０７】
また、転動体４７０は図３の断面図にて示すように、中間回転体４１０の回転軸方向に直交する断面において、円形の輪郭を有し、凹部４６３内で転動可能に収容されているので、傾斜面４６８が転動体４７０を楔面４６２に押付けることで生じる摩擦を転動体４７０の転動により低減できる。
【０１０８】
また、本実施形態では転動体４７０として球体を使用しているため、転動体４７０と傾斜面４６８との接触面積および転動体４７０と楔面４６２との接触面積を極力小さくすることができる。これによれば、楔作用を発揮すべく転動体４７０を楔面４６２に押付ける力を低減することができる。以上により、付勢部材４３０の体格を小さくすることができ、ひいてはバルブタイミング調整装置１の体格を小さくすることができる。
【０１０９】
なお、ここまで説明した実施形態では、駆動回転体１０が特許請求の範囲に記載の「連動回転体」に相当し、ロック機構４００が特許請求の範囲に記載の「ロック手段」に相当し、通電制御回路２００が特許請求の範囲に記載の「通電制御手段」に相当する。
【０１１０】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該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することができる。
【０１１１】
アクチュエータ１００としては、「機能性流体」として磁気粘性流体１４０を用いた流体ブレーキ以外にも、例えば「機能性流体」として電気粘性流体を用いる流体ブレーキ、ヒステリシスブレーキや摩擦ブレーキなどといった、ブレーキトルクを発生するもの、あるいは電動モータや油圧モータなどといった、モータトルクを発生するものを採用してもよい。なお、アクチュエータ１００として電動モータを用いる場合、位相調整機構３００においてアシスト部材３０を設けないようにしてもよい。
【０１１２】
クラッチ部４６０については、楔面４６２を中間回転体４１０に設けるとともに、傾斜面４６８を駆動回転体１０に設けるようにしてもよい。また、転動体４７０については、ころ状のものを用いてもよい。
【０１１３】
位相調整機構３００については、駆動回転体１０がカム軸２と連動して回転し、かつ従動回転体２０がクランク軸と連動して回転するようにしてもよい。また、位相調整機構３００としては、上述の如き遊星減速機構を構成するもの以外にも、駆動回転体１０に対する入力回転体１３０の回転状態に応じて機関位相を調整可能な限りにおいて、各種の機構を採用することができる。
【０１１４】
遅角作動（遅角処理）については、アクチュエータ１００のブレーキコイル１５０に対する通電電流を零とするよりも大きく、かつ進角作動時よりも小さな設定値に制御することで、入力回転体１３０に作用するブレーキトルクを進角作動時よりも減少させてもよい。また、例えばアシスト部材３０による従動回転体２０の付勢方向を駆動回転体１０に対する進角側とする場合や、上述の如くアクチュエータ１００として電動モータを採用する場合などには、ブレーキコイル１５０に対する通電電流について、遅角作動（遅角処理）時の値と進角作動（進角処理）時の値とを入替えるようにしてもよい。
【０１１５】
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整する装置や、吸気弁および排気弁の双方のバルブタイミングを調整する装置にも、適用することもできる。
【符号の説明】
【０１１６】
１  バルブタイミング調整装置、２  カム軸、４  チェーンケース、６  バッテリ、１０  駆動回転体（連動回転体）、２０  従動回転体、３０  アシスト部材、４０  遊星キャリア、５０  遊星歯車、１００  アクチュエータ、１１０  ハウジング、１３０  入力回転体、１３１  本体部材、１３２  回転軸部、１３４  ロータ部、１３６  連繋部材、１４０  磁気粘性流体、１５０  ブレーキコイル、２００  通電制御回路（通電制御手段）、３００  位相調整機構、４００  ロック機構（ロック手段）、４１０  中間回転体、４１２  支持軸部、４１３  内歯部、４１４  ロック部、４２０  可動体、４３０  付勢部材、４４０  ロックコイル、４６０  クラッチ部、４６２  楔面、４６２ａ  係合面部、４６２ｂ  係合面部、４６３  凹部、４６４  側壁部、４６４ａ  側壁部、４６４ｂ  側壁部、４６５  突出部、４６８  傾斜面、４６９  テーパ部、４７０  転動体、４７２  転動体付勢部材
【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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