(57)【要約】【課題】小型でエンジンへの搭載性のよい弁開閉時期制御装置を提供する。【解決手段】クランクシャフトに対して同期回転する駆動側回転部材１１と、駆動側回転部材３に対して同軸上に配置され、内燃機関の弁開閉用のカムシャフト８に同期回転する従動側回転部材５と、駆動側回転部材３及び従動側回転部材５の何れか一方に形成された流体圧室６と、流体圧室６を進角室６ａと遅角室６ｂとに仕切るよう他方に設けられた仕切部と、駆動側回転部材３又は従動側回転部材５を挟んでカムシャフト８とは反対の側かつカムシャフト８に垂直な方向に設けられ、カムシャフト８に垂直な方向に直線移動することにより進角室６ａ又は遅角室６ｂに対する流体の供給又は排出の制御を行う直動部材２５を有する流体制御弁部と、を備えた。【選択図】図１
2010196698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクシャフトに対して同期回転する駆動側回転部材と、
前記駆動側回転部材に対して同軸上に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトに同期回転する従動側回転部材と、
前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材の何れか一方に形成された流体圧室と、
前記流体圧室を進角室と遅角室とに仕切るよう前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材の何れか他方に設けられた仕切部と、
前記駆動側回転部材又は前記従動側回転部材を挟んで前記カムシャフトとは反対の側かつ前記カムシャフトに垂直な方向に設けられ、前記カムシャフトに垂直な方向に直線移動することにより前記進角室又は前記遅角室に対する流体の供給又は排出の制御を行う直動部材を有する流体制御弁部と、を備えた弁開閉時期制御装置。
【請求項２】
前記流体制御弁部は、前記カムシャフトの軸芯と直交する位置に設けられる請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。
【請求項３】
前記流体制御弁部に対して前記カムシャフトの側から前記流体を供給する流体供給路が備えられた請求項１又は２に記載の弁開閉時期制御装置。
【請求項４】
前記従動側回転部材には前記カムシャフトの軸芯側に、前記カムシャフトの反対の側に開口する凹部が設けられ、
前記凹部に挿入される凸部を有するハウジングが備えられ、前記ハウジングに前記流体制御弁部が設けられた請求項３に記載の弁開閉時期制御装置。
【請求項５】
前記凸部に、前記流体供給路に連通し前記流体制御弁部に至る供給側流路と、前記流体制御弁部から前記進角室に流体を供給する進角側流路と、前記流体制御弁部から前記遅角室に流体を供給する遅角側流路とが形成され、
前記供給側流路に、当該供給側流路の流体が前記流体供給路側に流出することを防止する逆止弁を備える請求項４に記載の弁開閉時期制御装置。
【請求項６】
前記駆動側回転部材に対する前記従動側回転部材の相対回転をロックするロック状態とそのロック状態を解除する解除状態とを作り出す位相変位ロック機構を備えるとともに、
前記ハウジングに、前記カムシャフトに垂直な方向に直線移動して前記位相変位ロック機構に対する流体の供給又は排出を制御する直動部材を有する位相変位ロック弁部が設けられ、
前記凸部に、前記位相変位ロック弁部から前記位相変位ロック機構に流体を供給又は排出するロック流路が形成されている請求項４又は５に記載の弁開閉時期制御装置。
【請求項７】
前記駆動側回転部材に対する前記従動側回転部材の相対回転をロックするロック状態とそのロック状態を解除する解除状態とを作り出す位相変位ロック機構を備えるとともに、
前記凸部に、前記流体供給路に連通し前記流体制御弁部に至る供給側流路と、前記流体制御弁部から前記進角室に流体を供給する進角側流路と、前記流体制御弁部から前記遅角室に流体を供給する遅角側流路とが形成され、
前記ハウジングに、前記カムシャフトに垂直な方向に直線移動して前記位相変位ロック機構に対する流体の供給又は排出を制御する直動部材を有する位相変位ロック弁部が設けられ、
前記凸部に、前記位相変位ロック弁部から前記位相変位ロック機構に流体を供給又は排出するロック流路が形成され、
前記凸部の前記カムシャフトにおける径方向断面において、前記カムシャフトの軸芯側から径外側に形成される前記ロック流路は、前記凸部の前記カムシャフトにおける径方向断面において、前記カムシャフトの軸芯側から径外側に形成される前記進角側流路と前記遅角側流路との間に配置される請求項４に記載の弁開閉時期制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のクランクシャフトと同期して回転する駆動側回転部材に対する従動側回転部材の相対回転位相を制御する弁開閉時期制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この弁開閉時期制御装置は、駆動側回転部材及び従動側回転部材の何れか一方に形成された流体圧室と、流体圧室を進角室と遅角室とに仕切るよう駆動側回転部材及び前記従動側回転部材の何れか他方に設けられた仕切部とを備える。進角室又は遅角室に対する流体の供給又は排出の制御を行うことにより、駆動側回転部材に対する従動側回転部材の相対回転位相が制御される。
従来、この種の弁開閉時期制御装置として、進角室又は遅角室に対する流体の供給又は排出弁を制御するスプールバルブを、駆動側回転部材及び従動側回転部材を挟んでカムシャフトとは反対の側に、カムシャフトの延在方向に沿って配置したものがある（引用文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４０１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、進角室又は遅角室に対する流体の制御性を向上させるためには、スプールバルブの長さを充分に確保して、スプールバルブの動作精度の制御性への影響を低減することが望ましい。一方で、上記特許文献１に記載の弁開閉時期制御装置では、スプールバルブをカムシャフトの延在方向に沿って配置する。このため、スプールバルブの長さを確保しようとすると、弁開閉時期制御装置の長さが長くなり、エンジンへの搭載性が悪くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、進角室又は遅角室に対する流体の制御性を向上させつつ、小型でエンジンへの搭載性のよい弁開閉時期制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１特徴構成は、内燃機関のクランクシャフトに対して同期回転する駆動側回転部材と、前記駆動側回転部材に対して同軸上に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトに同期回転する従動側回転部材と、前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材の何れか一方に形成された流体圧室と、前記流体圧室を進角室と遅角室とに仕切るよう前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材の何れか他方に設けられた仕切部と、前記駆動側回転部材又は前記従動側回転部材を挟んで前記カムシャフトとは反対の側かつ前記カムシャフトに垂直な方向に設けられ、前記カムシャフトに垂直な方向に直線移動することにより前記進角室又は前記遅角室に対する流体の供給又は排出の制御を行う直動部材を有する流体制御弁部と、を備えた点にある。
【０００７】
本構成によれば、流体制御弁部をカムシャフトに垂直な方向に設け、直動部材をカムシャフトに対して垂直な方向に移動させて進角室又は遅角室に対する流体の供給又は排出の制御を行うことになる。このため、流体制御弁部の長さを充分に確保しつつ、弁開閉時期制御装置の長さが長くなることを防止することができる。この結果、進角室又は遅角室に
対する流体の制御性を向上させつつ、小型でエンジンへの搭載性のよい弁開閉時期制御装置を提供することができる。
【０００８】
本発明の第２特徴構成は、前記流体制御弁部は、前記カムシャフトの軸芯と直交する位置に設けられる点にある。
【０００９】
本構成によれば、カムシャフトに垂直な方向で、流体制御弁部とカムシャフトとがオーバーラップするように流体制御弁部を配置することになる。このため、弁開閉時期制御装置の長さに加え、カムシャフトに垂直な方向についても弁開閉時期制御装置を小型化することができる。
【００１０】
本発明の第３特徴構成は、前記流体制御弁部に対して前記カムシャフトの側から前記流体を供給する流体供給路が備えられた点にある。
【００１１】
通常、エンジン本体内には、カムシャフトの側に潤滑用の流体を供給するカムジャーナル流路が形成されている。そこで、本構成のように、カムシャフトの側から流体を供給する流体供給路を備えることにより、弁開閉時期制御装置のための流路を別途に設ける必要がない。この結果、弁開閉時期制御装置の製造コストを削減することができる。
【００１２】
本発明の第４特徴構成は、前記従動側回転部材には前記カムシャフトの軸芯側に、前記カムシャフトの反対の側に開口する凹部が設けられ、前記凹部に挿入される凸部を有するハウジングが備えられ、前記ハウジングに前記流体制御弁部が設けられた点にある。
【００１３】
本構成によれば、従動側回転部材に設けられた凹部に収容される凸部を有するハウジングが備えられ、ハウジングに流体制御弁部が設けられるため、流体制御弁部を駆動側回転部材又は従動側回転部材に接続するための部材を別途に設ける必要がなくなり、弁開閉時期制御装置をより小型化することができる。
【００１４】
本発明の第５特徴構成は、前記凸部に、前記流体供給路に連通し前記流体制御弁部に至る供給側流路と、前記流体制御弁部から前記進角室に流体を供給する進角側流路と、前記流体制御弁部から前記遅角室に流体を供給する遅角側流路とが形成され、前記供給側流路に、当該供給側流路の流体が前記流体供給路側に流出することを防止する逆止弁を備える点にある。
【００１５】
本構成によれば、凸部に流路が形成されるので、別途に流路を設ける必要がなく、装置をさらに小型化することができる。
【００１６】
本発明の第６特徴構成は、前記駆動側回転部材に対する前記従動側回転部材の相対回転をロックするロック状態とそのロック状態を解除状態とを作り出す位相変位ロック機構を備えるとともに、前記ハウジングに、前記カムシャフトに垂直な方向に直線移動して前記位相変位ロック機構に対する流体の供給又は排出を制御する直動部材を有する位相変位ロック弁部が設けられ、前記凸部に、前記位相変位ロック弁部から前記位相変位ロック機構に流体を供給又は排出するロック流路が形成されている点にある。
【００１７】
本構成によれば、位相変位ロック機構を設けるに際し、この位相変位ロック機構に対して流体を供給又は排出するロック流路についても、供給側流路、進角側流路および遅角側流路と同様に、凸部に形成されることになる。この結果、各流路が近接して配置されることになり、弁開閉時期制御装置をより小型化することができる。
【００１８】
本発明の第７特徴構成は、前記駆動側回転部材に対する前記従動側回転部材の相対回転をロックするロック状態とそのロック状態を解除する解除状態とを作り出す位相変位ロック機構を備えるとともに、前記凸部に、前記流体供給路に連通し前記流体制御弁部に至る供給側流路と、前記流体制御弁部から前記進角室に流体を供給する進角側流路と、前記流体制御弁部から前記遅角室に流体を供給する遅角側流路とが形成され、前記ハウジングに、前記カムシャフトに垂直な方向に直線移動して前記位相変位ロック機構に対する流体の供給又は排出を制御する直動部材を有する位相変位ロック弁部が設けられ、前記凸部に、前記位相変位ロック弁部から前記位相変位ロック機構に流体を供給又は排出するロック流路が形成され、前記凸部の前記カムシャフトにおける径方向断面において、前記カムシャフトの軸芯側から径外側に形成される前記ロック流路は、前記凸部の前記カムシャフトにおける径方向断面において、前記カムシャフトの軸芯側から径外側に形成される前記進角側流路と前記遅角側流路との間に配置される点にある。
【００１９】
進角側流路と遅角側流路とが隣り合う場合、進角方向又は遅角方向に相対回転位相を切り換える際、進角側流路と遅角側流路のうち進角室又は遅角室に流体を供給する側の流路の流体圧が他方の流路の流体圧よりも高くなる。このため、遅角室と進角側流路と遅角側流路とを隣接して配置すると進角側流路と遅角側流路との間にシールリングを配置する場合、進角側流路と遅角側流路との流体圧差によりシールリングがカムシャフトの軸芯方向に移動する。よって、頻繁に進角方向又は遅角方向に相対回転位相を切り換える場合は、磨耗に強い高価なシールリングを用いる必要がある。
一方、ロック流路は、進角方向又は遅角方向に回転位相を切り換える際には、流体圧が作用している。このため、進角側流路及びロック流路と、遅角側流路及びロック流路とは、ロック流路の方が流体圧が高いか略同圧になっている。従って、進角側流路とロック流路との間のシールリングは進角側流路の側に、遅角側流路とロック流路との間のシールリングは遅角側流路の側に流体圧が作用された状態で保持される。よって、シールリングはカムシャフトの軸心方向に移動し難く、シールリングが磨耗し難い。従って、安価なシールリングを使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】は、ソレノイド非通電時の弁開閉時期制御装置の回転軸方向の断面図である。
【図２】は、ソレノイド通電時の弁開閉時期制御装置の回転軸方向の断面図である。
【図３】、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】は、図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】は、図１のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】は、別実施形態に係る弁開閉時期制御装置の回転軸方向の断面図である。
【図７】は、別実施形態に係る弁開閉時期制御装置の回転軸方向の断面図である。
【図８】は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。
【図９】は、図７のＩＸ−ＩＸ断面図である。
【図１０】は、図６及び図７のＸ−Ｘ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
〔全体構成〕
この弁開閉時期制御装置１は、図１に示すごとく、エンジンのクランクシャフト（図示しない）に対して同期回転する「駆動側回転部材」としての外部ロータ３及びフロントプレート４と、外部ロータ３に対して同軸心上に配置され、エンジンの弁開閉用のカムシャフト８に同期回転する「従動側回転部材」としての内部ロータ５とを備えて構成してある。
【００２２】
内部ロータ５は、エンジンの吸気弁又は排気弁の開閉を制御するカム（図示しない）の回転軸を構成するカムシャフト８の先端部に一体的に組付けられている。内部ロータ５の
内径側には凹部１４が設けてあり、その底面にはカムシャフト８の側に貫通した固定用穴１２が開けてある。この固定用穴１２にボルト１３を通し、内部ロータ５をカムシャフト８に固定する。このカムシャフト８は、エンジンのシリンダヘッド（図示しない）に回転自在に組み付けられている。
【００２３】
外部ロータ３は、フロントプレート４と一体となって、内部ロータ５に対して所定の範囲内で相対回転可能に外装されている。外部ロータ３の外周にはスプロケット部１１が形成されている。このスプロケット部１１とクランクシャフトに取り付けられたギア（図示しない）との間には、タイミングチェーンやタイミングベルト等の動力伝達部材（図示しない）を架設している。
【００２４】
クランクシャフトが回転駆動すると、動力伝達部材を介してスプロケット部１１に回転動力が伝達され、外部ロータ３が回転駆動する。そして、外部ロータ３の回転駆動に伴って内部ロータ５が回転駆動してカムシャフト８が回転する。そして、カムシャフト８に設けられたカムがエンジンの吸気弁又は排気弁を押し下げて開弁させる。
【００２５】
図３に示すごとく、外部ロータ３には、径内方向に突出する複数個の凸部が回転方向に沿って互いに離間して形成され、隣接する凸部と内部ロータ５とにより流体圧室６が形成されている。本実施形態においては、流体圧室６を四個備えている。
【００２６】
内部ロータ５の外周部において各流体圧室６に対面する箇所には溝が形成され、この溝に、「仕切部」としてのベーン７が挿入されている。流体圧室６は、このベーン７によって相対回転方向（図３、４における矢印Ｓ１、Ｓ２方向）に進角室６ａと遅角室６ｂとに仕切られる。
【００２７】
内部ロータ５には、進角室連通孔１７と遅角室連通孔１８とが形成してある。進角室連通孔１７は円柱形状の凹部１４と進角室６ａとを連通する。遅角室連通孔１８は、凹部１４と遅角室６ｂとを連通する。
【００２８】
ポンプＰからの「流体」としての作動油を、進角室６ａ又は遅角室６ｂに対して供給又は排出することにより、内部ロータ５と外部ロータ３との相対回転位相（以下、「相対回転位相」という）を、進角方向Ｓ１又は遅角方向Ｓ２へ変位させる。進角方向Ｓ１とは、図３、４において矢印Ｓ１で示されるベーン７が相対変位する方向を示し、遅角方向Ｓ２とは、矢印Ｓ２で示されるベーン７が相対変位する方向を示す。
【００２９】
進角室６ａに作動油を供給した場合は、相対回転位相は進角方向Ｓ１に変位し、遅角室６ｂに作動油を供給した場合は、相対回転位相は遅角方向Ｓ２に変位する。なお、相対回転位相が変位可能な範囲は、流体圧室６の内部でベーン７が変位可能な範囲であり遅角室６ｂの容積が最大となる最遅角位相と、進角室６ａの容積が最大となる最進角位相との間の範囲に相当する。
【００３０】
カムシャフト８には、当該カムシャフト８の延在方向に沿って、ポンプＰからの作動油が供給される流体供給路３３が形成されている。この流体供給路３３は、一端が凹部１４に連通され、他端側からポンプＰからの作動油が供給される。この流体供給路３３に供給された作動油が後述する流体制御弁機構２を介して、進角室６ａ又は遅角室６ｂに対して供給される。
【００３１】
〔ロック機構〕
また、外部ロータ３と内部ロータ５との間には、外部ロータ３と内部ロータ５との相対回転をロックして相対回転位相を所定の位相に固定可能なロック機構９ａを設けてある。本実施形態においては、最遅角で固定可能に構成してある。このロック機構９ａは、ロック用収納部９１ａ、出退部材９２ａ、係合凹部９３ａ、及びスプリング９４ａを備えている。ロック用収納部９１ａは外部ロータ３に形成され、係合凹部９３ａは内部ロータ５に形成されている。出退部材９２ａは、係合凹部９３ａに突入して相対回転をロックするロック状態と係合凹部９３ａからロック用収納部９１ａに引退してロック状態を解除する解除状態とに変位可能である。出退部材９２ａは、ロック用収納部９１ａに設置したスプリング９４ａによって、係合凹部９３ａに対して突入するよう常時付勢されている。
【００３２】
係合凹部９３ａは、内部ロータ５に形成された進角室連通孔１７に連通している。そして、この進角室連通孔１７を介して係合凹部９３ａに対して作動油が供給されると、油圧によりスプリング９４ａの付勢力に抗して出退部材９２ａが係合凹部９３ａから引退して解除状態になる。一方、係合凹部９３ａの作動油が排出されると、出退部材９２ａはスプリング９４ａの付勢力で係合凹部９３ａに突出してロック状態となる。これにより、エンジンの始動時にはロック状態とし、最遅角にある内部ロータ５及びベーン７のカムのトルク変動によるばたつきを防止する。
【００３３】
なお、四個の進角室６ａのうち、ロック機構９ａに隣接する位置にある進角室６ａについては、ロック機構９ａの係合凹部９３ａと進角室６ａとを連通するように内部ロータ５の外部ロータ３との摺動面に沿った進角用溝部１７ａが形成され、進角室連通孔１７からの作動油が進角用溝部１７ａを介して進角室６ａに供給される。
【００３４】
〔流体制御弁機構〕
流体制御弁機構２は流体制御弁部を備え、流体制御弁部によって、進角室６ａ又は遅角室６ｂに対する作動油の供給又は排出を制御する。流体制御弁機構２は、上述した内部ロータ５の凹部１４に相対回転可能に挿入されると共に、エンジンのフロントカバー等の静止系に固定してある。即ち、流体制御弁機構２は静止したままであって、内部ロータ５の回転には追従しない。
【００３５】
流体制御弁機構２は、図１に示すように、ソレノイド２１、ハウジング２３、及びスプールバルブ２５（本発明の直動部材に相当）を備えている。スプールバルブ２５は有底の円筒形状を有する。また、ハウジング２３はスプールバルブ２５を収納するスプールバルブ収納部２３ａと、凹部１４に挿入される凸部２３ｂとを備える。スプールバルブ収納部２３ａには、スプールバルブ２５を収納する中空部２４が形成されている。この中空部２４は、一方に開口する有底の円筒形状を有する。また、凸部２３ｂは、凹部１４の形状に対応した円柱形状を有する。スプールバルブ収納部２３ａの中空部２４と凸部２３ｂとは互いの延在方向が直行するように形成されている。中空部２４には、スプールバルブ２５が、カムシャフト８の回転軸心方向に垂直な方向に直線移動可能に収納される。
【００３６】
図１に示すように、内部ロータ５の凹部１４に凸部２３ｂが相対回転可能に挿入されると共に、ハウジング２３が、エンジンのフロントカバー等に固定される。これにより内部ロータ５が凸部２３ｂにより相対回転可能に支持される。
【００３７】
スプールバルブ２５と中空部２４の底面との間に亘ってスプリング２６が設置されている。このため、スプールバルブ２５は中空部２４の開口側に付勢されている。スプールバルブ収納部２３ａの開口側の端部にはソレノイド２１が設置されており、カムシャフト８の回転軸心方向に垂直な方向にスプールバルブ２５を往復運動させる。ソレノイド２１の先端部のロッド２２がスプールバルブ２５の底部に当接されている。ソレノイド２１に通電すると、図１から図２の変化のごとく、ロッド２２がソレノイド２１から延出してスプールバルブ２５の底部を押圧し、スプールバルブ２５は図１、２中の下方に移動する。通電を停止すると、ロッド２２はソレノイド２１の側に引退し、上述したスプリング２６の付勢力により、スプールバルブ２５はロッド２２の動きに追従してソレノイド２１の側に移動する。ソレノイド２１、ロッド２２、スプールバルブ２５、および、スプリング２６は、本発明の「流体制御弁部」を構成する。
【００３８】
凸部２３ｂの外周面には、外周一周に亘る環状の溝が三本平行に形成され、夫々の溝には作動油漏れ防止用のシールリング２７が設置されている。隣接する前記溝の夫々の間には、同様に環状の溝である進角用外周溝３１と遅角用外周溝３２とが形成されている。シールリング２７によって、進角用外周溝３１、遅角用外周溝３２からの作動油の漏れを防止する。図１、２に示すごとく、進角用外周溝３１は、進角室連通孔１７と常時連通している。また、遅角用外周溝３２は、遅角室連通孔１８と常時連通している。
【００３９】
また、図１、２に示すごとく、凸部２３ｂの内部には、凸部２３ｂの延在方向、すなわち、カムシャフト８の延在方向に沿って、供給側流路４７、進角側流路４２、及び、遅角側流路４３が形成されている。供給側流路４７は、一端が凸部２３ｂのスプールバルブ収納部２３ａとは反対側の端部側に開口するとともに他端が中空部２４に開口する。この供給側流路４７の中途部にはスリーブ１５ａ，１５ｂが設けられ、これらスリーブ１５ａ，１５ｂの間の空間に球形弁体１５ｃが設けられている。この球形弁体１５ｃと供給側流路４７の下流側のスリーブ１５ｂとの間には、スプリング１５ｄが介装され、供給側流路４７の上流側のスリーブ１５ａの側に付勢される。これにより、供給側流路４７内の作動油が下流側、すなわち、凹部１４の側に流出することを防止する。進角側流路４２は一方が中空部２４に開口するとともに他端が進角用外周溝３１に開口する。進角側流路４２は進角用外周溝３１の一部を構成している。また、遅角側流路４３は一端が中空部２４に開口するとともに他端が遅角用外周溝３２に開口する。遅角側流路４３は遅角用外周溝３２の一部を構成している。
【００４０】
スプールバルブ２５の外周面には、図１、２、５に示すごとく、外周一周に亘る環状の排出用外周溝５３ａ、５３ｂ、供給用外周溝５４が形成されている。排出用外周溝５３ａ、５３ｂには、内部の中空部に貫通する貫通孔５５ａ、５５ｂが夫々設けられている。
【００４１】
排出用外周溝５３ａ、５３ｂ及び供給用外周溝５４の位置関係は、ソレノイド２１の非通電時に、図１に示すごとく、供給用外周溝５４が供給側流路４７及び進角側流路４２を連通すると共に、排出用外周溝５３ａが遅角側流路４３と連通するよう設定されている。且つ、ソレノイド２１の通電時に、供給用外周溝５４が供給側流路４７及び遅角側流路４３を連通すると共に、排出用外周溝５３ｂが進角側流路４２と連通するよう設定してある。
【００４２】
〔弁開閉時期制御装置の動作〕
弁開閉時期制御装置１の動作を図面に基づいて説明する。
【００４３】
図１に示すごとく、進角室６ａに作動油を供給して、相対回転位相を進角方向Ｓ１へ変位させる場合には、ソレノイド２１に通電しない非通電状態とする。このとき、スプリング２６の付勢力により、スプールバルブ２５は、ソレノイド２１のロッド２２と共に、ソレノイド２１の側に移動する。この非通電状態において、ポンプＰからカムシャフト８に形成された流体供給路３３に作動油を供給すると、図１、３に示すように、作動油は、流体供給路３３から凹部１４、供給側流路４７、供給用外周溝５４、進角側流路４２、進角用外周溝３１、進角室連通孔１７を介して、各進角室６ａへと圧送される。このとき、ベーン７が進角方向Ｓ１に相対移動して、各遅角室６ｂの作動油は排出される。その作動油は、各遅角室６ｂから各遅角室連通孔１８、遅角用外周溝３２、遅角側流路４３、排出用外周溝５３ａ、貫通孔５５ａ、ドレン流路（図示せず）を介して、外部へと排出される。
【００４４】
一方、遅角室６ｂに作動油を供給して、相対回転位相を遅角方向Ｓ２へ変位させる場合には、ソレノイド２１への通電を行う。このとき、スプールバルブ２５は、ソレノイド２１のロッド２２に押されて、図２に示すように、下方に移動した状態となる。この通電状態において、ポンプＰからカムシャフト８に形成された流体供給路３３に作動油を供給すると、図２、４に示すように、作動油は、流体供給路３３から凹部１４、供給側流路４７、供給用外周溝５４、遅角側流路４３、遅角用外周溝３２、遅角室連通孔１８を介して、
遅進角室６ｂへと圧送される。このとき、ベーン７が遅角方向Ｓ２に相対移動して、各進角室６ａの作動油は排出される。その作動油は、各進角室６ａから各進角室連通孔１７、進角用外周溝３１、進角側流路４２、排出用外周溝５３ｂ、連通孔５５ｂ、ドレン流路（図示せず）を介して、外部へと排出される。
【００４５】
本実施形態においては、ロック機構９ａのみを備えた。即ち、一つの係合凹部９３ａに対して一つの出退部材９２ａが突入してロック状態となるよう構成したが、これに限られるものではない。図示はしないが、例えば、ロック機構として、周方向に並列する二つの出退部材と、周方向において二つの出退部材の離間距離と同じ幅を有する係合凹部とを備えてあっても良い。この場合、両方の出退部材が同時に係合凹部に突入することによりロック状態となる。
【００４６】
〔別実施形態〕
弁開閉時期制御装置１が、ロック機構９ａに加え、位相変位ロック機構９ｂを備えると共に、流体制御弁機構２が位相変位ロック機構９ｂに対する作動油の供給又は排出を行う位相変位ロック弁部を備えた実施形態を、図面に基づいて説明する。上述の実施形態と同様の構成については、説明は省略し、同じ構成の箇所には同じ符号を付すこととする。
【００４７】
〔位相変位ロック機構〕
図８、９に示すように、位相変位ロック機構９ｂは、外部ロータ３と内部ロータ５との間に亘って設けられ、相対回転位相の変位を一定の位相にロックするロック状態と、そのロックを解除する解除状態とを作り出す。本実施形態では、位相変位ロック機構９ｂによって相対回転位相の変位を最進角位相と最遅角位相の間の中間ロック位相（図９を参照）にロックするよう構成してある。
【００４８】
位相変位ロック機構９ｂは、図７、８、９に示すごとく、ロック用収納部９１ｂ、出退部材９２ｂ、ロック用凹部９３ｂ、及びスプリング９４ｂを備えている。ロック用収納部９１ｂは外部ロータ３に形成され、ロック用凹部９３ｂは内部ロータ５に形成されている。出退部材９２ｂは、ロック用凹部９３ｂに突入して相対回転をロックするロック状態と、ロック用凹部９３ｂからロック用収納部９１ｂに引退してロック状態を解除する解除状態とに変位可能である。出退部材９２ｂは、ロック用収納部９１ｂに設置したスプリング９４ｂによって、ロック用凹部９３ｂに対して突入するよう常時付勢されている。
【００４９】
〔位相変位ロック弁部〕
本実施形態において、流体制御弁機構２は、図６、７、１０に示すように、位相変位ロック機構９ｂに対する流体の供給又は排出を制御する位相変位ロック弁部１００および位相変位ロック弁部１００を動作するソレノイド１０１を備える。位相変位ロック弁部１００は、ソレノイド１０１と、ロッド１０２と、球形弁体１０３と、操作部材１０４と、スプリング１０５と、を備える。
【００５０】
図６、７、１０に示すように、ハウジング２３はスプールバルブ２５を収納するスプールバルブ収納部２３ａと、凹部１４に挿入される凸部２３ｂと、に加え、位相変位ロック弁収納部２３ｃを備える。この位相変位ロック弁収納部２３ｃは、凸部２３ｂの延在方向に垂直な方向、すなわち、カムシャフト８の延在方向に垂直な方向において、スプールバルブ収納部２３ａと並設されている。本実施形態では、図１０に示すように、凸部２３ｂの延在方向、すなわち、カムシャフト８の延在方向において、スプールバルブ収納部２３ａと位相変位ロック弁収納部２３ｃとが略同一平面上に位置するように設けられている。
【００５１】
位相変位ロック弁収納部２３ｃには、位相変位ロック弁部１００を収納する中空部１０６が形成されている。この中空部１０６は、一方に開口する有底の円筒形状を有し、凸部２３ｂの延在方向、すなわち、カムシャフト８の延在方向に垂直な方向に延在する。この中空部１０６の底部近傍がスリーブ１０８ａ，１０８ｂにより仕切られ、この仕切られた領域が、球形弁体１０３が設けられる弁体空間１０７となる。また、スリーブ１０８ａの上方には、本発明の「直動部材」に相当する操作部材１０４が設けられている。操作部材１０４とスリーブ１０８ａの間にはスプリング１０５が介装され、操作部材１０４は後述するソレノイド１０１の側（図中上方）に付勢されている。
【００５２】
位相変位ロック弁収納部２３ｃの開口側の端部にはソレノイド１０１が設置されており、カムシャフト８の回転軸心方向に垂直な方向に操作部材１０４を往復運動させる。ソレノイド１０１の先端部のロッド１０２が操作部材１０４に当接している。ソレノイド１０１に通電すると、ロッド１０２がソレノイド１０１から延出し操作部材１０４を押圧して、操作部材１０４は図７中の下方に移動する。これにより、球形弁体１０３がスリーブ側に押圧されて、連通を遮断する。通電を停止すると、ロッド１０２はソレノイド１０１の側に引退し、上述したスプリング１０５の付勢力により、操作部材１０４はロッド１０２の動きに追従してソレノイド１０１の側に移動する。これにより、操作部材１０４による球形弁体１０３の押圧が解除される。
【００５３】
ハウジング２３の凸部２３ｂの外周面には、図６、７に示すごとく、外周一周に亘る環状の溝が四本平行に形成され、夫々の溝には作動油漏れ防止用のシールリング２７が設置されている。隣接する前記溝の夫々の間には、進角用外周溝３１と遅角用外周溝３２とに加え、ロック用外周溝９６が形成されている。ロック用外周溝９６は、ロック用凹部９３ｂに繋がるロック連通孔９５と常時連通している。
【００５４】
また、図７、１０に示すごとく、凸部２３ｂの内部には、供給側流路４７、進角側流路４２、及び、遅角側流路４３に加え、ロック流路９９が、凸部２３ｂの延在方向に沿って形成されている。このロック流路９９は、一端が弁体空間１０７に開口し、他端がロック用外周溝９６に常時連通している。ロック流路９９は、ロック用外周溝９６の一部を構成している。また、供給側流路４７とロック流路９９とを接続する接続流路１１０が形成されている。接続流路１１０は、一端が供給側流路４７に連通するとともに、他端が弁体空間１０７に開口している。
【００５５】
ロック機構９ａ及び位相変位ロック機構９ｂに作動油を供給して、位相変位ロック機構９ｂによるロックを解除する場合には、ソレノイド１０１への通電を開始する。このとき、ポンプＰから流体供給路３３、供給側流路４７、接続流路１１０、弁体空間１０７、ロック流路９９、ロック用外周溝９６、ロック連通孔９５を介してロック用凹部９３ｂに圧送される。作動油の圧力が一定の圧力に達したとき、出退部材９２ｂはロック用凹部９３ｂから引退し、解除状態となる。この後は、進角室６ａ又は遅角室６ｂに対する作動油の供給又は排出により、相対回転位相を制御することができる。
【００５６】
本実施形態においては、ロック機構９ａと位相変位ロック機構９ｂとを備えた。即ち、一つのロック用凹部９３ｂに対して、出退部材９２ａと出退部材９２ｂとが突入して、ロック状態となるよう構成したが、これに限られるものではない。図示はしないが、例えば、位相変位ロック機構だけを備える構成であっても良い。この場合は、ロック用凹部の周方向の幅を出退部材の周方向の幅とほぼ同じ程度に設定する。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、自動車その他の内燃機関の弁開閉時期制御装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１      弁開閉時期制御装置
３      外部ロータ（駆動側回転部材）
５      内部ロータ（従動側回転部材）
６      流体圧室
６ａ    進角室
６ｂ    遅角室
７      ベーン（仕切部）
８      カムシャフト
９ｂ    位相変位ロック機構
１４    凹部
１５ｃ  逆止弁
２１    ソレノイド（流体制御弁部）
２２    ロッド（流体制御弁部）
２３    ハウジング
２３ｂ  凸部
２５    スプールバルブ（直動部材・流体制御弁部）
２６    スプリング（流体制御弁部）
３３    流体供給路
４２    進角側流路
４３    遅角側流路
４７    供給側流路
９９    ロック流路
１００  位相変位ロック弁部
１０４  操作部材（直動部材）
【図１】
2010196698.tif 000003
【図２】
2010196698.tif 000004
【図３】
2010196698.tif 000005
【図４】
2010196698.tif 000006
【図５】
2010196698.tif 000007
【図６】
2010196698.tif 000008
【図７】
2010196698.tif 000009
【図８】
2010196698.tif 000010
【図９】
2010196698.tif 000011
【図１０】
2010196698.tif 000012