(57)【要約】  【課題】  位相変更機構による機関始動に適した相対回転位置の外乱による不安定化を解消して、良好な始動性を確保する。  【解決手段】  プロケット２とカムシャフト１との間に設けられ、ヒステリシスリング１８に電磁コイル２０からの電磁力よってブレーキ力を作用させて、前記両者の相対回動位相を変更する。渦ディスク１３に形成された渦巻き溝１５の機関始動時における最適な回転位相となる先端部１５ａを、屈曲部１５ｃを介して一般部位１５ｂから外方へ屈曲形成し、これにより、減速比を８以下に小さく設定して、作動抵抗を大きくした。これにより、始動時における交番トルクなどの外乱によって前記渦ディスクが不用意に進角方向へ回転するのを防止して、良好な始動性を確保した。  【選択図】  図１
2006274958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関のクランクシャフトによって回転駆動される駆動回転体と、
機関弁を開閉作動させるカムを有するカムシャフトまたは該カムシャフトに結合された別部材からなる従動回転体と、
作動力によって前記駆動回転体と従動回転体の相対回転位相を変更可能な位相変更機構と、
を備え、
前記位相変更機構は、機関の始動時の状態から前記両回転体の相対回転位相を変更する際に、前記始動時の状態で作動抵抗が大きくなるように構成されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項２】
機関のクランクシャフトによって回転駆動される駆動回転体と、
機関弁を開閉作動させるカムを有するカムシャフトまたは該カムシャフトに結合された別部材からなる従動回転体と、
作動力によって中間回転体が前記駆動回転体に対して相対回転し、該相対回転を減速機構によって減速して前記従動回転体に伝達することによって、前記駆動回転体と前記従動回転体の相対回転位相を変更可能な位相変更機構と、
を備え、
前記減速機構は、機関始動時の回転位相付近で減速比が小さくなるように構成されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項３】
機関のクランクシャフトによって回転駆動される駆動回転体と、
機関弁を開閉作動させるカムを有するカムシャフトまたは該カムシャフトに結合された別部材からなる従動回転体と、
作動力によって中間回転体が前記駆動回転体に対して相対回転し、該相対回転を減速機構によって減速して前記従動回転体に伝達することによって、前記駆動回転体と前記従動回転体の相対回転位相を変更可能な位相変更機構と、
を備え、
前記中間回転体は、機関の始動時に、該始動回転位相に保持するように摺動抵抗が作用するように構成されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内燃機関の吸気側または排気側の機関弁の開閉タイミングを運転状態に応じて可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来のバルブタイミング制御装置としては、本出願人が先に出願した以下の特許文献１に記載されるようなものがある。
【０００３】
このバルブタイミング制御装置は、機関のクランクシャフトから回転力が伝達されるタイミングスプロケットと、該タイミングスプロケットに対して所定の角度範囲内で相対回転自在に支持されたカムシャフトと、該カムシャフトに連結されたスリーブと、前記タイミングスプロケットと前記スリーブとの間に設けられ、機関運転状態に応じて前記タイミングスプロケットとカムシャフトの相対回転位相を変換させる位相変更機構とを備えている。
【０００４】
この位相変更機構は、前記タイミングスプロケットに形成された径方向ガイド窓と、渦ディスクに形成された渦巻き状ガイド（渦巻き溝）と、基端部が前記スリーブに回転自在に設けられて、先端部が前記径方向ガイド内を径方向移動可能に配置されたリンク部材と、該リンク部材の先端部に設けられて、先端の球状部が前記渦巻き状ガイドに係合した係合部と、機関運転状態に応じて前記渦ディスクにブレーキ力を付与するヒステリシスブレーキとを備えている。
【０００５】
このヒステリシスブレーキは、前記スリーブの先端側に有するコイルヨーク内に設けられた電磁コイルと、前記コイルヨークの軸方向端部に形成されて内外周の対向面に極歯を有する有底状の円筒溝と、該各極歯間に非接触状態でかつ相対回転可に配置され、磁束のヒステリシス特性を有する円筒状のヒステリシス材とを備えている。
【０００６】
そして、前記電磁コイルに通電することにより、前記各極歯間に磁界を発生させることによって互いに吸引し合うことにより、前記ヒステリシス材を介して前記渦ディスクに電磁ブレーキを作用させて、前記係合部が径方向ガイドに沿って径方向に移動しつつ渦巻き状ガイド内を摺動して、前記タイミングスプロケットと前記スリーブとを所定の角度範囲内で相対的に回転させるようになっている。
【特許文献１】特開２００４−１１５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来のバルブタイミング制御装置にあっては、前記渦巻きガイドの収束率が全体に一定（減速比が一定）に形成されていることから、位相変更機構に作動力が作用しない機関始動時に、外乱によって前記渦ディスクに不用意に回転トルクが発生してしまう場合がある。このため、タイミングスプロケットとスリーブとの相対回転位相が変更されて、前記機関の始動性が悪化してしまうおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前記従来の技術的課題を解決するために案出されたもので、請求項１に記載の発明は、機関のクランクシャフトによって回転駆動される駆動回転体と、機関弁を開閉作動させるカムを有するカムシャフトまたは該カムシャフトに結合された別部材からなる従動回転体と、作動力によって前記駆動回転体と従動回転体の相対回転位相を変更可能な位相変更機構と、を備え、前記位相変更機構は、機関の始動時の状態から前記両回転体の相対回転位相を変更する際に、前記始動時の状態で作動抵抗が大きくなるように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、機関の始動時には、前記位相変更機構が作動抵抗によって容易に作動しなくなることから、相対回転方向に外乱が作用しても不用意に相対回転変更することがなくなる。したがって、機関の常時安定した始動性が得られる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、機関のクランクシャフトによって回転駆動される駆動回転体と、機関弁を開閉作動させるカムを有するカムシャフトまたは該カムシャフトに結合された別部材からなる従動回転体と、作動力によって中間回転体が前記駆動回転体に対して相対回転し、該相対回転を減速機構によって減速して前記従動回転体に伝達することによって、前記駆動回転体と前記従動回転体の相対回転位相を変更可能な位相変更機構と、を備え、前記減速機構は、機関始動時の回転位相付近で減速比が小さくなるように構成されていることを特徴としている。
【００１１】
この発明によれば、機関始動時には、減速機構によってかかる始動時の中間回転体に対する減速比が小さくなることから、外乱によるトルクによっても、位相変更機構は不用意に作動しなくなる。これによって、請求項１の発明と同様な効果が得られる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、機関のクランクシャフトによって回転駆動される駆動回転体と、機関弁を開閉作動させるカムを有するカムシャフトまたは該カムシャフトに結合された別部材からなる従動回転体と、作動力によって中間回転体が前記駆動回転体に対して相対回転し、該相対回転を減速機構によって減速して前記従動回転体に伝達することによって、前記駆動回転体と前記従動回転体の相対回転位相を変更可能な位相変更機構と、を備え、前記中間回転体は、機関の始動時に、該始動回転位相に保持するように摺動抵抗が作用するように構成されていることを特徴としている。
【００１３】
この発明によれば、機関始動時には、中間回転体の摺動抵抗によって減速機構によってかかる始動時の中間回転体に対する減速比が小さくなることから、外乱によるトルクによっても、位相変更機構は摺動抵抗によって保持されるので、不用意に作動しなくなる。これによって、請求項１の発明と同様な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態は、内燃機関の吸気側の動力伝達系に適用したものであるが、内燃機関の排気側の動力伝達系に同様に適用することも可能である。
【００１５】
すなわち、このバルブタイミング制御装置は、図１〜図７に示すように、内燃機関の図外のシリンダヘッドに回転自在に支持されたカムシャフト１と、このカムシャフト１の前端側に必要に応じて相対回動可能に設けられた駆動回転体であるタイミングスプロケット２と、該タイミングスプロケット２の内周側に配置されて、両者１，２の相対回転位相を変更する位相変更機構３とを備えている。
【００１６】
前記カムシャフト１は、外周に吸気弁を開作動させる一気筒当たり２つのカム１ａ、１ａを有すると共に、先端部に従動回転体である従動軸部材４がカムボルト５によって軸方向から結合され、この従動軸部材４の先端部にスリーブ６が螺着固定されている。
【００１７】
前記従動軸部材４は、前記カムボルト５が内部の貫通孔を介して挿通する円筒状の軸部４ａと、該軸部４ａのカムシャフト１側の端縁に一体に形成された段差径状の大径な拡径部４ｂとを備えている。また、前記軸部４ａの先端部外周に前記スリーブ６が螺着する雄ねじが形成されている。
【００１８】
前記スリーブ６は、カムシャフト１側の基端部の内周面に軸部４ａの雄ねじに螺合する雌ねじ６ａが切られていると共に、前記軸部４ａに最大にねじ込まれた後に、前記雌ねじ６ａの端緒部が軸部４ａの先端面側に回り止めのために、円環状のかしめによって固定されている。
【００１９】
前記タイミングスプロケット２は、外周に図外のタイミングチェーンを介してクランクシャフトに連係されるリング状のギア歯車２ａが外周に一体に形成されていると共に、このリング状歯車部２ａの内周側にほぼ円板状のプレート部材２ｂを有している。また、このプレート部材２ｂの中央に形成された挿通孔２ｃの内周面が前記従動軸部材４の軸部４ａの外周に回転自在に支持されている。
【００２０】
また、前記プレート部材２ｂには、対面する平行な側壁を有する径方向ガイドである２つ径方向窓孔７，７がタイミングスプロケット２のほぼ直径方向に沿うように貫通形成されていると共に、この２つの径方向窓孔７、７の間に、後述する２つのリンク部材８，８の各基端部８ａ、８ａが周方向へ移動可能に係入保持される２つのガイド孔２ｄ、２ｄが貫通形成されている。
【００２１】
前記ガイド孔２ｄ、２ｄは、前記挿通孔２ｂの外周部に円周方向に沿って円弧状に形成されて、その軸方向の長さが前記各基端部８ａ、８ａが移動する範囲内（カムシャフト１とタイミングスプロケット２の相対回動範囲内）の大きさに設定されている。
【００２２】
前記各リンク部材８は、それぞれがほぼ円弧状に折曲形成されて、一端側の各基端部８ａが円筒状に形成されている一方、他端側の各先端部８ｂ、８ｂも円筒状に形成されて、それぞれがプレート部材２ｂ方向に突設されている。また、前記従動軸部材４の前記拡径部４ｂのカムシャフト１側の端部内周側に放射状に突出する２つのレバー突起の内部にそれぞれ保持孔が貫通形成されており、この各保持孔に各ピン９、９の一端部が圧入固定されていると共に、該ピン９，９の他端部に前記各リンク部材８、８の各基端部８ａ、８ａが回転自在に連結されている。
【００２３】
また、各リンク部材８、８は、先端部８ｂ、８ｂが前記各径方向窓孔７，７に係入している。
【００２４】
また、前記各リンク部材８の先端部８ｂには、軸方向前方側に開口する収容穴１０が形成され、この収容穴１０に、前記各径方向窓孔９を介して、後述する渦ディスク１３の渦巻き溝１５に係合する球面状の先端部を有する係合部である係合ピン１１と、この係合ピン１１を前方側（渦巻き溝１５側）に付勢するコイルばね１２とが収容されている。
【００２５】
そして、各リンク部材８は、各先端部８ｂが対応する各径方向窓孔９に係入した状態において、各基端部８ａ、８ａがピン９、９を介して前記従動軸部材４に連結されているため、リンク部材８の先端部８ｂ、８ｂ側が、外力を受けて各径方向窓孔９に沿って変位すると、タイミングスプロケット２と従動軸部材４とは、各リンク部材８、８の基端部８ａ、８ａが各ガイド孔２ｄ、２ｄに沿って移動して、各先端部８ｂ、８ｂの変位に応じた方向及び角度だけ相対回動する。
【００２６】
一方、前記プレート部材２ｂの前方側に対向配置された円板状の渦ディスク１３がボールベアリング１４を介して回転自在に支持されている。この渦ディスク１３は、前記ボールベアリング１４の外輪が固定された筒状部１３ａと、該筒状部１３ａの後端に一体に設けられたディスク部１３ｂとから構成され、このディスク部１３ｂのカムシャフト１側の後面に、渦巻き状ガイドである断面半円状の２条の渦巻き溝１５が形成されている。この各渦巻き溝１５に、前記各リンク部材８の各係合ピン１１の先端部が摺動自在に案内係合されている。
【００２７】
前記各渦巻き溝１５は、図５〜図７に示すように、互いに分離されて、タイミングスプロケット２の回転方向に沿って次第に縮径するように形成されていると共に、外周部の先端部１５ａ側が外方へ所定の角度をもって屈曲形成されている。すなわち、この各渦巻き溝１５は、図７に明確に記載されているように、それぞれ外周部の先端部１５ａ以外の一般部位１５ｂは渦の収束率が一定に形成されているが、先端部１５ａは、収束率が屈曲部１５ｃから先端に向かって一般部位１５ｂに比較して大きくなっている。
【００２８】
換言すれば、前記渦ディスク１３や、この各渦巻き溝１５、各リンク部材８及び係合部１１などによって減速機構が構成されて、前記渦巻き溝１５は、その減速比、つまり図８に示すように、渦ディスク１３の回転角θに対してカムシャフト１とタイミングスプロケット２との位相変換角θ１に対する減速比が一定に設定されているのに対して、前記先端部１５ａの区間では、減速比が８以下に小さく設定、つまり少なくともθ：θ１＝１：８の割合となるように設定されている。
【００２９】
そして、各係合ピン１１が渦巻き溝１５に係合した状態において、渦ディスク１３がタイミングスプロケット２に対して遅れ方向に相対回動すると、各リンク部材８の先端部８ｂは各径方向窓孔９に案内されつつ、渦巻き溝１５の渦巻き形状に誘導されて半径方向内側（進角側）に移動し、逆に、渦ディスク１３が進み方向に相対変位すると、半径方向外側に移動して、係合ピン１１が前記渦巻き溝１５の屈曲部１５ｃに位置した状態で最遅角側に制御される。さらに、前記係合ピン１１が前記渦巻き溝１５の先端部１５ａ域に位置すると、機関の始動に適した僅かに進角側の位置になるように制御されるようになっている。
【００３０】
前記渦ディスク１３は、駆動機構によってカムシャフト１に対する相対的な回動操作力が入力されると、その操作力が各渦巻き溝１５と各係合ピン１１の先端部１１ａを通してリンク部材８の先端部８ｂを各径方向窓孔９内で径方向に変位させ、このときリンク部材８の作用でもってタイミングスプロケット２と従動軸部材４に相対的な回動力を伝達する。
【００３１】
前記駆動機構は、図１に示すように、渦ディスク１３を、前記スリーブ６を介してタイミングスプロケット２の回転方向に付勢するトーションスプリング１６と、渦ディスク１３をタイミングスプロケット２の回転方向と逆方向に制動付勢する電磁ブレーキであるヒステリシスブレーキ１７と、該ヒステリシスブレーキ１７の制動力を機関運転状態に応じて制御するコントローラ２４とを備え、機関の運転状態に応じてヒステリシスブレーキ１７の制動力を適宜制御することにより、渦ディスク１３をタイミングスプロケット２に対して相対回動させ、あるいは両者の回動位置を維持するようになっている。
【００３２】
前記トーションスプリング１６は、図１に示すように、前記スリーブ６の外周側に配置され、その一端部１６ａがスリーブ６の先端部に形成された係止孔に径方向から挿通係止されている一方、他端部１６ｂが前記筒状部１３ａの内部軸方向に形成された係止孔に挿通係止されている。
【００３３】
一方、前記ヒステリシスブレーキ１７は、渦ディスク１３の外周側前端部に固定状態に取り付けられたヒステリシスリング１８と、該ヒステリシスリング１８の前端部に配置された円環状のコイルヨーク１９と、該コイルヨーク１９の内部に収容配置されて、該コイルヨーク１９に磁気を誘導する電磁コイル２０とを備え、この電磁コイル２０が機関の運転状態に応じて前記コントローラ２４によって通電制御されることによって比較的大きな磁束が発生するようになっている。
【００３４】
前記ヒステリシスリング１８は、前記外部の磁界の変化に対して位相遅れをもって磁束が変化する特性をもつヒステリシス材（半硬質材）によって形成され、先端部１８ａの部分がコイルヨーク１９の後述する対向する内外周面の各極歯２１，２２間の隙間内に非接触状態で配置されて、該コイルヨーク１９によって制動作用を受けるようになっている。
【００３５】
前記コイルヨーク１９は、電磁コイル２０を取り囲むように全体がほぼ円筒形状に形成され、内周側でボールベアリング２３を介して前記筒状部１３ａに回転自在に支持されていると共に、図外のガタ吸収機構を介してエンジンカバーに固定されている。
【００３６】
そして、前記コイルヨーク１９は、図２〜図４にも示すように、後面側（渦ディスク１３側）の空間部の内周側に環状ヨーク部１９ａを有し、前記空間部の内周面と該内周面と対向する環状ヨーク部１９ａの外周面に凸状の極歯２１、２２がそれぞれ円周方向へ等間隔で複数設けられている。
【００３７】
前記対向する各極歯２１，２２は、磁界発生部であって、一方の極歯２１と他方の極歯２２は円周方向に交互に配置され、対向する前記内外周面相互の近接する極歯２１，２２がすべて円周方向にずれている。したがって、両対向面の近接する極歯２１，２２間には、電磁コイル２０の励磁によって円周方向に傾きをもった向きの磁界が発生する。そして、極歯２１，２２間の隙間には前記ヒステリシスリング１８の先端部１８ａが非接触状態で介装されており、該先端部１８ａの内外周面と前記極歯２１、２２との間のエアギャップは、大きな磁力を確保するために微小隙間に設定されている。
【００３８】
このヒステリシスブレーキ１７は、ヒステリシスリング１８が対向面２１，２２間の磁界内を変位するときに、ヒステリシスリング１８の内部の磁束の向きと磁界の向きのずれによって制動力を発生するものであるが、その制動力は、ヒステリシスリング１８の回転速度（前記対向内外周面とヒステリシスリング１８の相対速度）に関係なく、磁界の強さ、すなわち、電磁コイル２０の励磁電流の大きさに略比例した一定の値となる。
【００３９】
前記コントローラ２４は、機関の回転数を検出するクランク角センサや機関の吸入空気量から負荷を検出エアーフローメーター、スロットルバルブ開度及び機関水温センサなどの各種のセンサ類からの検出信号に基づいて現在の機関運転状態を検出して、機関運転状態に応じて電磁コイル２０に制御電流を出力している。
【００４０】
前記位相変更機構３は、前記タイミングスプロケット２の径方向窓孔９、リンク部材８、係合ピン１１、レバー突起、渦ディスク１３、渦巻き溝１５及び以下の駆動機構等によって構成されている。
【００４１】
また、前記位相変換機構３の内部には、機関の動弁系に潤滑油を供給する図外のメインオイルギャラリーからカムシャフト１の内部などに形成されたオイル供給回路を介して潤滑油（オイル）が循環供給されるようになっている。これによって、ヒステリシスブレーキ１７の作動によって高熱となった前記電磁コイル２０が冷却されて電気抵抗の低下が防止されると共に、渦巻き溝１５と係合ピン１１などの摺動部の潤滑を図るようになっている。
【００４２】
以下、この実施形態の作用について説明する。まず、機関停止時には、ヒステリシスブレーキ１７の電磁コイル２０の励磁をオフにしておくことにより、トーションスプリング１６の力によって渦ディスク１３をタイミングスプロケット２に対して機関回転方向へ最大に回転させておく。これにより、係合ピン１１は、図５に示すように、球状先端部が渦巻き溝１５の先端部１５ａ内に位置して、クランクシャフトとカムシャフト１の回転位相（機関弁の開閉タイミング）は始動に最適な僅かに進角側寄りの位置に保持されている。
【００４３】
そして、機関始動のためにイグニッションキーを操作して電源をオンにすると、クランキング時には、外乱が発生して前記渦ディスク１３が不用意に回転してしまうおそれがあるが、前記係合ピン１１が渦巻き溝１５の先端部１５ａに安定に保持されてクランクシャフトとカムシャフト１はその回転位相が始動に最適な位置になっているので、機関の始動性が良好になる。
【００４４】
具体的に説明すれば、この機関始動時には、周知のように、カムシャフト１には外乱の一つである正負の交番トルクが発生しており、この交番トルクが渦ディスク１３に伝達されてヒステリシスリング１８がトーションスプリング１６のばね力に抗して不用意に回転してしまうおそれがある。
【００４５】
あるいはまた、位相変更機構３内に供給されている前記オイルが前記ヒステリシスリング１８と各各極歯２１，２２との間の微小隙間内に滞留し、このオイルの粘性抵抗などに起因してヒステリシスリング１８にブレーキ力が発生して渦ディスク１３を不用意に進角方向に回転させてしまうおそれがある。したがって、かかる機関の最適な始動を確保するための回転位相が不安定になるおそれがある
しかしながら、この実施形態では、前述のように、渦巻き溝１５の先端部１５ａの領域が外方に屈曲されて、減速比が８以下に小さく設定されていることから、係合ピン１１の先端部１５ａ内での作動抵抗が大きくなって前記交番トルクなどにより渦ディスク１３の不用意な回転が規制される。
【００４６】
したがって、機関始動時の回転位相が安定に保持され、この結果、良好な始動性を確保することができる。
【００４７】
その後、機関がアイドル運転などの低回転域に移行すると、前記コントローラ２４から電磁コイル２０に発された制御電流によって、ヒステリシスブレーキ１７に磁力が発生して、トーションスプリング１６の力に抗する制動力が渦ディスク１３に付与される。このとき、前記電磁コイル２０には、通常よりも比較的大きな電流が供給されるようになっており、これによって、前記係合ピン１１が渦巻き溝１５の先端部１５ａから速やかに脱出して屈曲部１５ｃに速やかに移動できるようになっている。
【００４８】
これにより、渦ディスク１３が、タイミングスプロケット２の回転方向に対して僅かに逆方向に回転し、それによってリンク部材８の先端の係合ピン１１が各渦巻き溝１５に誘導されてリンク部材８の先端部８ｂが径方向窓孔９に沿って外側に揺動し、図６に示すように、リンク部材８の作用によってタイミングスプロケット２と従動軸部材４の回転位相角が最遅角側に変更される。
【００４９】
この結果、クランクシャフトとカムシャフト１の相対回転位相が低回転に適した最遅角側に変更される。これによって、アイドル運転時の機関回転の安定化と燃費の向上が図れる。
【００５０】
そして、この状態から機関の運転が通常運転に移行して、例えば高回転時になると、前記回転位相を最進角側に変更すべき指令が前記コントローラ２４から発され、電磁コイル２０にさらに大きな電流が供給されて、トーションスプリング１６の力に抗する制動力が渦ディスク１３に付与される。
【００５１】
これにより、渦ディスク１３がタイミングスプロケット２に対してさらに逆方向に回転し、それによってリンク部材８の先端の係合ピン１１が各渦巻き溝１５に誘導されてリンク部材８の先端部８ｂが径方向窓孔９に沿ってさらに内側に揺動し、図７に示すように、リンク部材８の作用によってタイミングスプロケット２と従動軸部材４の相対回転角が最進角側に変更される。
【００５２】
この結果、クランクシャフトとカムシャフト１の回転位相が最進角側に変更され、それによって機関の高出力化が図られることとなる。
【００５３】
そして、機関始動時から高回転までのクランクシャフトとカムシャフト１との相対回転位相角（変換角θ１）と渦ディスク１３の回転角（θ）との関係は、図８に示すように、機関始動時初期の僅かな進角ａからアイドル運転時の最遅角ｂまでの制御マージン（ｂ’）は比較的急激な立ち上がり特性になるが、この最遅角ｂからさらに通常運転時から機関高回転時における最進角ｃまでの制御マージンはなだらかな連続的な立ち上がり特性となる。
【００５４】
なお、このバルブタイミング制御装置によるクランクシャフトとカムシャフト１の相対回転位相は、前記最遅角や最進角の位相ばかりでなく、機関運転状態に応じて電磁コイル２０への通電量を変化によるヒステリシスブレーキ１７の制動力の制御によって任意の回転位相に変更し、例えば、トーションスプリング１６のばね力とヒステリシスブレーキ１７の制動力とのバランスによってその位相をクランク角約５０°のほぼ中間位置に保持することもできる。
【００５５】
以上のように、この実施形態によれば、機関の始動時には、渦ディスク１３は、渦巻き溝１５の先端部１５ａの特異な形状によって減速比が小さくなり、係合ピン１１との作動抵抗が大きくなる。このため、前記交番トルクなどの相対回転方向に外乱が発生しても不用意に相対回転変更することがなくなる。したがって、機関の常時安定した始動性が得られる。
【００５６】
しかも、機関始動後には、電磁コイル２０への通電量を大きくしてブレーキ力を高め、渦ディスク１３を速やかに回転させるため、バルブタイミングの最遅角側へさらに最進角側への制御応答性の低下を防止できる。
【００５７】
特に本実施形態では、位相変更機構３としてヒステリシスブレーキ１７を用いていることから、電磁コイル２０への通電量によって渦ディスク１３に対して非常に高いブレーキ力を得ることができる。このため、前述のように、機関始動後から通常制御を開始する際に通電量を多くすることにより、始動後から通常制御開始時の位相変更の応答性の悪化を簡単かつ効果的に防止することができる。
【００５８】
さらに、前記渦巻き溝１３の収束率が大きくなっている先端部１５ａ以外は、所望の形状によって形成することができるため、機関始動後の制御に影響が与えられることがなく、所望の制御を確保できる。
【００５９】
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば位相変更機構を電磁ブレーキに代えてヘリカルギア形式のものなどに適用することも可能である。
【００６０】
また、前記渦巻き溝１５の形状としては、円周方向の任意の部位の角度などを変化させることによってクランクシャフトとカムシャフトの相対回転位相の変換角などを任意に変更することが可能になる。
【００６１】
前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。
【００６２】
請求項（１）前記減速機構の始動位相付近での前記中間回転体による位相変換角の減速比を８以下となるように設定したことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００６３】
減速比を８以下に設定したことによって、機関始動時に十分に始動時に回転位相を保持することが可能になる。この結果、機関始動性が良好になる。
【００６４】
請求項（２）機関の始動後にあっては、前記位相変更機構の作動抵抗を小さくなるように制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００６５】
機関始動後は、位相変更機構の作動抵抗が大きくなっていると、バルブタイミング制御応答性が低下することから、通常制御時には、作動抵抗を小さくすることによって応答性の悪化を防止できる。
【００６６】
請求項（３）機関の始動後にあっては、前記中間回転体に対する減速比を大きくなるように制御することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００６７】
この発明も同じく機関始動後は、中間回転体に対する減速比を小さくする必要がなく、そのまま小さいとバルブタイミング制御応答性が低下することから、通常制御時には、減速比を大きくすることによって応答性の悪化を防止できる。
【００６８】
請求項（４）機関の始動後にあっては、前記中間回転体に対する摺動抵抗を解除するように制御することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００６９】
この発明も同じく機関始動後は、中間回転体の摺動抵抗を大きくする必要がなく、そのまま大きいとバルブタイミング制御応答性が低下することから、通常制御時には、減速比を大きくすることによって応答性の低下を防止できる。
【００７０】
請求項（５）機関始動後の通常制御を開始する際には、位相変更機構の作動力を通常制御時の作動力よりも大きくなるように設定したことを特徴とする請求項（１）〜（４）のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００７１】
前記通常制御時の作動力を通常制御時の作動力よりも大きくすることによって、始動時の比較的大きな保持用の作動力に抗して通常制御に向かわせることができるので、通常制御への作動応答性の低下を防止できる。
【００７２】
請求項（６）前記位相変更機構の作動力を電磁力によって付与したことを特徴とする請求項（５）に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００７３】
作動力を電磁力とすれば、通電量を大きくすることによって機関始動後でも大きな作動力を付与することが可能になる。この結果、前記通常制御への変換時の制御応答性が向上する。
【００７４】
請求項（７）前記位相変更機構の作動力を電磁ブレーキによって付与したことを特徴とする請求項（６）に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００７５】
前記位相変更機構の一部を、電磁ブレーキによって構成した場合は、この電磁ブレーキは通電量によって非常に高い作動力が得られる。このため、機関始動後から通常制御を開始する際には、通常制御時よりも通電量を多くすることによって、通常制御開始時の位相変更の応答性の悪化を防止することができる。
【００７６】
請求項（８）前記位相変更機構は、
前記駆動回転体と従動回転体のいずれか一方に設けられた径方向ガイドと、
前記駆動回転体と従動回転体に対して相対回転可能に設けられた渦巻き状ガイドを有する中間回転体と、
前記径方向ガイドと前記渦巻き状ガイドに係合する係合部と、
前記中間回転体に回動操作力を付与する操作力付与手段と、
前記係合部の変位を前記駆動回転体と従動回転体の相対回転位相を変更する変位に変換する運動変換機構と、
によって構成され、
機関の始動時に前記係合部が位置する前記渦巻き状ガイドの部位の収束率を大きくしたことを特徴とする請求項１〜（７）のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００７７】
前記始動時における渦巻き状ガイドの部位の収束率を大きくしたことによって、前記係合部が渦巻き状ガイド内で内燃機関の始動位置に戻りやすくかつ始動時の位相を安定に保持することが可能になる。
【００７８】
この結果、機関始動性が良好になる。
【００７９】
請求項（９）前記収束率の大きくした部位を、前記渦巻き状ガイドの一部にのみ形成したことを特徴とする請求項（８）に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００８０】
渦巻き状ガイドの収束率が大きくなっている部位以外は、所望の形状によって形成することができるため、機関始動後の制御に影響が与えられることがなく、所望の制御を確保できる。
【００８１】
請求項（１０）前記位相変更機構の内部に、オイルを供給したことを特徴とする請求項（９）に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００８２】
位相変更機構の内部に供給されたオイルによって電磁コイルなどの各部位が冷却されて電気抵抗の低下などが防止されて作動性が向上するが、電磁ブレーキの極歯間などにオイルが滞留する場合があり、機関始動時にこのオイルの粘度によって不用意にブレーキ力が作用してしまうことがある。
【００８３】
しかし、この発明によれば、機関始動時には、前記位相変更機構の作動力が安定保持されていることから、始動時に発生するオイルの粘性による不用意な前記ブレーキ作用による位相の変更を効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本実施形態のバルブタイミング制御装置の分解して一方向からみた斜視図である。
【図３】本実施形態のバルブタイミング制御装置の分解して他方向からみた斜視図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本実施形態の始動時における回転位相制御時の作動状態を示す図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】本実施形態の最遅角位相制御時の作動状態を示す図１のＢ−Ｂ剪断面図である。
【図７】本実施形態の最進角位相制御時の作動状態を示す図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】本実施形態における渦ディスクの回転角と相対回転位相の変換角との関係における制御マージンを示す特性図である。
【符号の説明】
【００８５】
１…カムシャフト
２…タイミングスプロケット（駆動回転体）
４…従動軸部材（従動回転体）
７…径方向窓孔（径方向ガイド）
１１…係合ピン（係合部）
１３…渦ディスク（中間回転体）
１５…渦巻き溝（渦巻き状ガイド）
１５ａ…先端部
１５ｂ…一般部位
１５ｃ…屈曲部
１６…トーションススプロケットング
１７…ヒステリシスブレーキ
２０…電磁コイル
【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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