(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の駆動軸から従動軸に駆動力を伝達するとともに、前記従動軸に設けられたカムによって開閉される吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉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、
前記駆動軸とともに回転するスプロケットと、
前記スプロケットに対し相対回転可能に設けられ、前記従動軸とともに回転するハウジングと、
前記スプロケットまたは前記ハウジングの一方に固定され、歯が回転方向に並び径内方向に突出する内歯歯車と、
前記スプロケットまたは前記ハウジングの他方に設けられ、前記スプロケットまたは前記ハウジングの他方に対する前記内歯歯車の逆回転を規制可能であり、正回転を許容する逆回転規制クラッチと、
前記スプロケットまたは前記ハウジングの他方に設けられ、前記スプロケットまたは前記ハウジングの他方に対する前記内歯歯車の正回転を規制可能であり、逆回転を許容する正回転規制クラッチと、
前記正回転規制クラッチの規制動作または前記逆回転規制クラッチの規制動作を解除することで、前記吸気弁または前記排気弁の開閉によって前記従動軸に作用するカムトルクの反力により前記スプロケットと前記ハウジングとを相対回転させる駆動手段と、を備え、
前記逆回転規制クラッチは、前記内歯歯車の回転方向の歯面に当接することで前記内歯歯車の逆回転を規制可能な第１レバーと、その第１レバーが前記内歯歯車の逆回転を規制する位置から前記内歯歯車が半ピッチ回転した位置で前記内歯歯車の回転方向の歯面に当接することで前記内歯歯車の逆回転を規制可能な第２レバーとから構成され、
前記正回転規制クラッチは、前記内歯歯車の回転方向の歯面に当接することで前記内歯歯車の正回転を規制可能な第３レバーと、その第３レバーが前記内歯歯車の正回転を規制する位置から前記内歯歯車が半ピッチ回転した位置で前記内歯歯車の回転方向の歯面に当接することで前記内歯歯車の正回転を規制可能な第４レバーとから構成され、
前記第１レバー又は前記第２レバーの一方のレバーのみ前記内歯歯車と噛合いを解除し、前記内歯歯車が逆回転して他方のレバーと噛合うようにすることで進角作動し、
前記第３レバー又は前記第４レバーの一方のレバーのみ前記内歯歯車と噛合いを解除し、前記内歯歯車が正回転して他方のレバーと噛合うようにすることで遅角作動す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】
前記駆動手段は、
前記カムトルクの反力が前記従動軸の逆回転方向に作用しているとき又は前記カムトルクの反力が前記従動軸に作用していないときに前記逆回転規制クラッチの規制動作を解除し、その後、前記従動軸の正回転方向に作用する前記カムトルクの反力により前記スプロケットと前記ハウジングとを相対回転させ、
前記カムトルクの反力が前記従動軸の正回転方向に作用しているとき又は前記カムトルクの反力が前記従動軸に作用していないときに前記正回転規制クラッチの規制動作を解除し、その後、前記従動軸の逆回転方向に作用する前記カムトルクの反力により前記スプロケットと前記ハウジングとを相対回転させ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】
前記第１〜第４レバーの一端と他端との間に設けられ、前記第１〜第４レバーを回転可能に支持するピンと、
前記第１〜第４レバーの一端の径内側に設けられ、前記第１〜第４レバーの一端を前記スプロケットの径外方向へ押圧することで、その一端を前記内歯歯車の回転方向の歯面に当接させる付勢手段と、を備え、
前記第１〜第４レバーは、前記スプロケットの軸方向から見てＬ型に形成され、一端が前記内歯歯車の回転方向の歯面に当接可能であり、他端が前記駆動手段に当接可能であ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】
前記駆動手段は、
前記スプロケットの中心軸上を軸方向に往復移動可能に設けられる軸部と、
その軸部から径外方向へ突出し、前記第１〜第４レバーの他端を径外方向へ押圧することで、前記第１〜第４レバーの規制動作を解除可能な凸部とを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項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、内燃機関のバルブタイミング調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関の駆動軸から従動軸に駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、従動軸に設けられたカムによって開閉される吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置が知られている。
特許文献１には、油圧駆動式のバルブタイミング調整装置が記載されている。このバルブタイミング調整装置は、ハウジングの内側でハウジングに対して相対回転可能に設けられたロータベーンによって仕切られた進角油圧室または遅角油圧室に油圧を供給することで、ハウジングとロータベーンとの相対的な回転位相を制御している。
特許文献２には、カムトルク駆動式のバルブタイミング調整装置が記載されている。このバルブタイミング調整装置は、吸気弁または排気弁の開閉によって従動軸に作用するカムトルクの反力を、進角油圧室または遅角油圧室に供給される油圧を用いて制御することで、ハウジングとロータベーンとの相対的な回転位相を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１２１１２３号公報
【特許文献２】特開２００３−３１４２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のバルブタイミング調整装置は、以下の問題がある。
（１）エンジン始動時に進角油圧室または遅角油圧室に供給される油圧がカムトルクの反力以上に上昇するまでは、位相制御をすることが困難である。
（２）そのため、エンジン始動時のハウジングとロータベーンとの位相は、ハウジングとロータベーンとの相対回転を規制するストッパピストンとその嵌合穴とが嵌合する特定の位相に限られる。
（３）油温が低い場合、オイルの粘度が高くなると、ストッパピストンの嵌合穴からオイルが排出されにくくなるおそれがあるので、ストッパピストンの動作の悪化が懸念される。
（４）ハウジングとロータベーンとを位相保持または位相制御するためにオイルポンプの大動力が必要となる。
（５）オイルポンプおよび油路の設置により、バルブタイミング調整装置およびそれを含むシステムの体格が大型化する。
【０００５】
一方、特許文献２に記載のバルブタイミング調整装置は、上記（１）−（５）に加え、以下の問題がある。
（６）カムトルクおよびその反力は極めて短いサイクル（例えば１／２５０秒）で正トルクと負トルクとが切り替わるので、カムトルクの反力を油圧で制御することは困難である。したがって、ハウジングとロータベーンとの中間位相保持において、正確な位相制御をすることが困難である。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ワンウェイクラッチにより位相制御が可能なカムトルク駆動式のバルブタイミング調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明によると、バルブタイミング調整装置は、内燃機関の駆動軸から従動軸に駆動力を伝達するとともに、従動軸に設けられたカムによって開閉される吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを調整する。このバルブタイミング調整装置は、スプロケット、ハウジング、内歯歯車、逆回転規制クラッチ、正回転規制クラッチおよび駆動手段を備える。
駆動軸とともに回転するスプロケットに対し相対回転可能に設けられたハウジングは、従動軸とともに回転する。
スプロケットまたはハウジングの一方に固定された内歯歯車は、歯が回転方向に並び径内方向に突出する。
スプロケットまたはハウジングの他方に設けられた逆回転規制クラッチは、スプロケットまたはハウジングの他方に対する内歯歯車の逆回転を規制可能であり、正回転を許容する。
スプロケットまたはハウジングの他方に設けられた正回転規制クラッチは、スプロケットまたはハウジングの他方に対する内歯歯車の正回転を規制可能であり、逆回転を許容する。
駆動手段は、正回転規制クラッチの規制動作および逆回転規制クラッチの規制動作を解除することで、吸気弁または排気弁の開閉によって従動軸に作用するカムトルクの反力によりスプロケットとハウジングとを相対回転させる。
【０００７】
これにより、エンジン始動時の油圧に関わらず、スプロケットとハウジングと位相制御することができる。
また、逆回転規制クラッチおよび正回転規制クラッチは、内歯歯車の回転を任意の位置で規制可能であるので、エンジン始動時のスプロケットとハウジングとの位相を任意に選択することができる。
さらに、オイルポンプおよび油路を設けることなく、バルブタイミング調整装置およびそれを含むシステムの体格を小型化することができる。
さらに、請求項１に係る発明によると、逆回転規制クラッチは、内歯歯車の回転方向の歯面に当接することで内歯歯車の逆回転を規制可能な第１レバーと、その第１レバーが内歯歯車の逆回転を規制する位置から内歯歯車が半ピッチ回転した位置で内歯歯車の回転方向の歯面に当接することで内歯歯車の逆回転を規制可能な第２レバーとから構成される。
正回転規制クラッチは、内歯歯車の回転方向の歯面に当接することで内歯歯車の正回転を規制可能な第３レバーと、その第３レバーが内歯歯車の正回転を規制する位置から内歯歯車が半ピッチ回転した位置で内歯歯車の回転方向の歯面に当接することで内歯歯車の正回転を規制可能な第４レバーとから構成される。
さらに、第１レバー又は第２レバーの一方のレバーのみ内歯歯車と噛合いを解除し、内歯歯車が逆回転して他方のレバーと噛合うようにすることで進角作動する。第３レバー又は第４レバーの一方のレバーのみ内歯歯車と噛合いを解除し、内歯歯車が正回転して他方のレバーと噛合うようにすることで遅角作動する。
これにより、第１レバーが内歯歯車の逆回転の規制を解除すると、内歯歯車が半ピッチ逆回転した位置で、第２レバーが内歯歯車の逆回転を規制する。
また、第３レバーが内歯歯車の正回転の規制を解除すると、内歯歯車が半ピッチ正回転した位置で、第４レバーが内歯歯車の正回転を規制する。
これにより、極めて短いサイクルで正トルクと負トルクとが切り替わるカムトルクの反力に対し、ハウジングとスプロケットとを正確に位相制御することができる。
なお、「半ピッチ」とは、１／２ピッチに加え、例えば１／３または１／４ピッチなど、１ピッチよりも短いピッチを含むものとする。
【０００８】
請求項２に係る発明によると、駆動手段は、カムトルクの反力が従動軸の逆回転方向に作用しているとき又はカムトルクの反力が従動軸に作用していないときに逆回転規制クラッチの規制動作を解除し、その後、従動軸の正回転方向に作用するカムトルクの反力によりスプロケットとハウジングとを相対回転させる。
また、カムトルクの反力が従動軸の正回転方向に作用しているとき又はカムトルクの反力が従動軸に作用していないときに正回転規制クラッチの規制動作を解除し、その後、従動軸の逆回転方向に作用するカムトルクの反力によりスプロケットとハウジングとを相対回転させる。
これにより、駆動手段は、小さい駆動力で正回転規制クラッチおよび逆回転規制クラッチの規制動作を解除することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明によると、バルブタイミング調整装置は、ピンおよび付勢手段を備える。
ピンは、第１〜第４レバーの一端と他端との間に設けられ、第１〜第４レバーを回転可能に支持する。
付勢手段は、第１〜第４レバーの一端の径内側に設けられ、第１〜第４レバーの一端をスプロケットの径外方向へ押圧することで、その一端を内歯歯車の回転方向の歯面に当接させる。
第１〜第４レバーは、スプロケットの軸方向から見てＬ型に形成され、一端が内歯歯車の回転方向の歯面に当接可能であり、他端が駆動手段に当接可能である。
これにより、ワンウェイクラッチを簡素に構成することができる。したがって、バルブタイミング調整装置の体格を小型化することができる。また、製造上のコストを低減することができる。
【００１１】
請求項４に係る発明によると、駆動手段は、軸部および凸部を有する。
軸部は、スプロケットの中心軸上を軸方向に往復移動可能に設けられる。その軸部から径外方向へ突出する凸部は、第１〜第４レバーの他端を径外方向へ押圧することで、第１〜第４レバーの規制動作を解除可能である。
これにより、駆動手段は、ハウジングの内側で、第１〜第４レバーが内歯歯車の回転を規制する動作を解除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置の断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置が適用される内燃機関の模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置の進角作動を示すタイムチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置の進角作動を示す説明図である。
【図６】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置の進角作動を示す説明図である。
【図７】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置の進角作動を示す説明図である。
【図８】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置の進角作動を示す説明図である。
【図９】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置の遅角作動を示すタイムチャートである。
【図１０】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置の遅角作動を示す説明図である。
【図１１】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置の遅角作動を示す説明図である。
【図１２】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置の遅角作動を示す説明図である。
【図１３】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置の遅角作動を示す説明図である。
【図１４】本発明の第２実施形態によるバルブタイミング調整装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置を図１〜図１３に示す。本実施形態によるバルブタイミング調整装置１は、内燃機関の駆動力伝達系に用いられ、吸気弁の開閉タイミングを調整するものである。バルブタイミング調整装置１の用いられる駆動力伝達系では、図３に示すように、内燃機関の駆動軸としてのクランクシャフト２に固定されるギヤ３と、従動軸としての２本のカムシャフト４、５に固定される２個のギヤ６、７にチェーン８が巻き掛けられる。これにより、クランクシャフト２からカムシャフト４、５に駆動力が伝達される。一方のカムシャフト４は吸気弁９を開閉駆動し、他方のカムシャフト５は排気弁１０を開閉駆動する。バルブタイミング調整装置１は、スプロケットのギヤ６がチェーン８に接続され、そのスプロケットと相対回転可能なハウジングがカムシャフト４に接続されている。これにより、バルブタイミング調整装置１は、クランクシャフト２とカムシャフト４とを所定の位相差をおいて回転させることで、吸気弁９の開閉タイミングを調整する。なお、バルブタイミング調整装置１は、図３において時計回りに回転する。
【００１４】
図１および図２に示すように、バルブタイミング調整装置１は、ハウジング１１、スプロケット１２、内歯歯車１３、逆回転規制クラッチ１４、正回転規制クラッチ１５および駆動手段などを備えている。
ハウジング１１は、リヤプレート１７及びフロントプレート１８等から構成されている。リヤプレート１７とフロントプレート１８とは、共に円盤状に形成され、ピン１９および支持部材２０によって相対回転不能に接続されている。リヤプレート１７の中央部分には、円筒状に凹む凹部２１が設けられている。リヤプレート１７の凹部２１にカムシャフト４が嵌合している。リヤプレート１７とカムシャフト４とは、ボルト２２によって固定されている。これにより、ハウジング１１はカムシャフト４と共に回転する。
【００１５】
スプロケット１２は、略円筒状に形成され、径外方向の外壁にギヤ６を有している。このギヤ６に上述したチェーン８が巻き掛けられる。これにより、スプロケット１２は、クランクシャフト２と共に回転する。
スプロケット１２は、リヤプレート１７とフロントプレート１８との間に設けられる。リヤプレート１７の径外方向の外周には、環状の溝部２３が設けられている。この溝部２３にスプロケット１２が相対回転可能に嵌め込まれている。リヤプレート１７の凹部２１とカムシャフト４との嵌め合い、及び、リヤプレート１７の溝部２３とスプロケット１２との嵌め合いにより、カムシャフト４とスプロケット１２とは同軸に設けられる。
内歯歯車１３は、スプロケット１２の径内側にスプロケット１２と一体に形成されている。内歯歯車１３は、径内方向に突出する歯が回転方向に並んでいる。
以下、ハウジング１１に対する内歯歯車１３の時計回りの回転を正回転といい、ハウジング１１に対する内歯歯車１３の反時計回りの回転を逆回転という。
【００１６】
逆回転規制クラッチ１４は、第１レバー３１および第２レバー３２から構成される。第１レバー３１と第２レバー３２の構成は略同一であるので、ここでは第１レバー３１の構成について説明する。
第１レバー３１は、スプロケット１２の軸方向から見て略Ｌ型に形成されている。第１レバー３１の板厚方向に設けられた孔にピン１９が差し込まれている。第１レバー３１は、ピン１９を軸として回転可能に支持されている。第１レバー３１は、一端が内歯歯車１３の回転方向の歯面に当接可能であり、他端が駆動手段のピストン４３に当接可能である。
付勢手段としてのスプリング２４は、一端が支持部材２０に係止され、他端が第１レバー３１の一端に係止されている。スプリング２４は、第１レバー３１をスプロケット１２の径外方向へ押圧している。これにより、第１レバー３１は、その一端が内歯歯車１３の回転方向の歯面に当接し、ハウジング１１に対する内歯歯車１３の逆回転を規制する。一方、第１レバー３１は、内歯歯車側の背面と内歯歯車１３の歯とが摺接することで、ハウジング１１に対する内歯歯車１３の正回転を許容する。
第２レバー３２は、第１レバー３１が内歯歯車１３の逆回転を規制する位置から内歯歯車１３が１／２ピッチ逆回転した位置で内歯歯車１３の歯面に当接可能な位置に設けられている。第２レバー３２もまた、その一端が内歯歯車１３の回転方向の歯面に当接することで、ハウジング１１に対する内歯歯車１３の逆回転を規制する。一方、第２レバー３２は、その背面と内歯歯車１３の歯とが摺接することで、ハウジング１１に対する内歯歯車１３の正回転を許容する。
【００１７】
正回転規制クラッチ１５は、第３レバー３３および第４レバー３４から構成される。第３レバー３３と第４レバー３４の構成は上述した第１レバー３１および第２レバー３２の構成と略同一である。
第３レバー３３は、その一端が内歯歯車１３の回転方向の歯面に当接することで、ハウジング１１に対する内歯歯車１３の正回転を規制する。一方、第３レバー３３は、その背面と内歯歯車１３の歯とが摺接することで、ハウジング１１に対する内歯歯車１３の逆回転を許容する。
第４レバー３４は、第３レバー３３が内歯歯車１３の正回転を規制する位置から内歯歯車１３が１／２ピッチ正回転した位置で内歯歯車１３の歯面に当接可能な位置に設けられる。第４レバー３４もまた、その一端が内歯歯車１３の回転方向の歯面に当接することで、ハウジング１１に対する内歯歯車１３の正回転を規制する。一方、第４レバー３４は、その背面と内歯歯車１３の歯とが摺接することで、ハウジング１１に対する内歯歯車１３の逆回転を許容する。
【００１８】
駆動手段は、ＥＣＵ４１、アクチュエータ４２およびピストン４３などから構成される。
ＥＣＵ４１は、アクチュエータ４２を駆動制御する。アクチュエータ４２は、ピストン４３を軸方向に往復移動させる。
ピストン４３は、スプロケット１２の中心軸上を軸方向に往復移動可能である。ピストン４３は、アクチュエータ４２からハウジング１１の内側へ延びる軸部４４と、ハウジング１１内で軸部４４から径外側へ環状に突出する凸部４５とを有する。凸部４５は、カムシャフト側からアクチュエータ側に向かって外径が大きくなる第１摺接部４６と、アクチュエータ側からカムシャフト側に向かって外径が大きくなる第２摺接部４７と、第１摺接部４６と第２摺接部４７との間で外径が最も大きい頂部４８とを有する。第１摺接部４６、第２摺接部４７および頂部４８は、ピストン４３が軸方向に移動するとき、第１〜第４レバー３１、３２、３３、３４の他端と摺接しつつ、その他端をスプロケット１２の径外方向へ移動することが可能なテーパ角で形成される。
第１〜第４レバー３１、３２、３３、３４はピン１９によってハウジング１１に回転可能に設けられているため、第１〜第４レバー３１、３２、３３、３４の他端が凸部４５に押圧されてスプロケット１２の径外方向へ移動すると、第１〜第４レバー３１、３２、３３、３４の一端はスプリング２４の付勢力に抗してスプロケット１２の径内方向へ移動する。これにより、第１〜第４レバー３１、３２、３３、３４は、ハウジング１１に対する内歯歯車１３の相対的な逆回転または正回転の規制動作を解除する。
【００１９】
次に、バルブタイミング調整装置１の動作について説明する。
本実施形態のバルブタイミング調整装置１は、カムトルクの反力をハウジング１１とスプロケット１２との相対的な回転位相を制御するための駆動力とする。
図３に示すように、クランクシャフト２からのトルク伝達によりカムシャフト４が回転し、カムシャフト４のカム２５が吸気弁９を開弁するとき、バルブスプリング２６の弾性力により、カムシャフト４の逆回転方向にカムトルク反力が作用する。一方、カムシャフト４のカム２５が吸気弁９を閉弁するとき、バルブスプリング２６の弾性力により、カムシャフト４の正回転方向にカムトルク反力が作用する。
図４では、クランクシャフト２が７２０°回転することで、カムシャフト４が１回転するときにカムシャフト４に生じるカムトルク反力を示している。以後、カムシャフト４の逆回転方向にカムトルク反力が作用するときのカムトルク反力を正トルクといい、カムシャフト４の正回転方向にカムトルク反力が作用するときのカムトルク反力を負トルクという。カムシャフト４に正トルクが作用するとき、ハウジング１１に対して内歯歯車１３が相対的に正回転する力が作用する。カムシャフト４に負トルクが作用するとき、ハウジング１１に対して内歯歯車１３が相対的に逆回転する力が作用する。
【００２０】
＜内燃機関始動時＞
内燃機関始動時の状態を図４の時間Ｉ、および図１に示す。
内燃機関始動時では、第１レバー３１と第３レバー３３とが内歯歯車１３に噛合い、ハウジング１１とスプロケット１２との位相を保持している。このとき、第１レバー３１の他端および第３レバー３３の他端は、ピストン４３の凸部４５の頂部４８の外径よりも径内方向にせり出しており、凸部４５によって径外方向へ押し出すことが可能な状態にある。
一方、第２レバー３２および第４レバー３４は、内歯歯車１３の歯に乗り上げている。
なお、内燃機関始動時の状態として、第２レバー３２と第４レバー３４とが内歯歯車１３に噛合い、第１レバー３１と第３レバー３３とが内歯歯車１３の歯に乗り上げている状態であってもよい。
【００２１】
＜進角作動時＞
バルブタイミング調整装置１の進角作動について説明する。
図４の時間ＩＩおよび図５に示すように、カムトルク反力が正トルク側にあるとき（すなわちカムシャフト４の逆回転方向にカムトルク反力が作用するとき）、またはカムトルク反力が０のとき、ピストン４３は凸部４５によって第１レバー３１の他端を径外方向へ押し出す。すると第１レバー３１はピン１９を中心に回転し、その一端が径内方向へ移動する。これにより、第１レバー３１と内歯歯車１３との噛合いが解除される。
【００２２】
その後、図４の時間ＩＩＩおよび図６に示すように、カムシャフト反力が負トルク側に作用すると（すなわちカムシャフト４の正回転方向にカムトルク反力が作用すると）、ハウジング１１に対し内歯歯車１３が相対的に逆回転する。このとき、第２レバー３２の一端がスプリング２４の弾性力により径外方向に押し出され、図５の状態から内歯歯車１３が１／２ピッチ相対的に逆回転した位置で第２レバー３２と内歯歯車１３とが噛合う。
その際、第４レバー３４もまた、一端がスプリング２４の弾性力により径外方向に押し出され、内歯歯車１３と噛合う。したがって、その後にカムトルク反力が正トルクとなっても、第４レバー３４により、ハウジング１１とスプロケット１２との位相が保持される。
【００２３】
続いて図４の時間ＩＶおよび図７に示すように、カムトルク反力が正トルク側にあるとき、またはカムトルク反力が０のとき、ピストン４３が凸部４５によって第２レバー３２の他端を径外方向へ押し出すと、第２レバー３２と内歯歯車１３との噛合いが解除される。
【００２４】
その後、図４の時間Ｖおよび図８に示すように、カムシャフト反力が負トルク側に作用すると、ハウジング１１に対し内歯歯車１３が相対的に逆回転する。第１レバー３１の一端がスプリング２４の弾性力により径外方向に押し出され、図７の状態から内歯歯車１３が１／２ピッチ相対的に逆回転した位置で第１レバー３１と内歯歯車１３とが噛合う。
その際、第３レバー３３もまた、一端がスプリング２４の弾性力により径外方向に押し出され、内歯歯車１３と噛合う。したがって、その後にカムトルク反力が正トルクとなっても、第３レバー３３により、ハウジング１１とスプロケット１２との位相が保持される。
ＥＣＵ４１がアクチュエータ４２を駆動制御することによってピストン４３が往復移動し、時間ＩＩ〜Ｖの動作を繰り返すことで、内歯歯車１３が１／２ピッチに相当する角度づつバルブタイミング調整装置１は進角作動する。
【００２５】
＜遅角作動時＞
バルブタイミング調整装置１の遅角作動について説明する。
図９の時間ＶＩおよび図１０に示すように、カムトルク反力が負トルク側にあるとき（すなわちカムシャフト４の正回転方向にカムトルク反力が作用するとき）、またはカムトルク反力が０のとき、ピストン４３が凸部４５によって第３レバー３３の他端を径外方向へ押し出す。これにより、第３レバー３３と内歯歯車１３との噛合いが解除される。
【００２６】
その後、図９の時間ＶＩＩおよび図１１に示すように、カムシャフト反力が正トルク側に作用すると（すなわちカムシャフト４の逆回転方向にカムトルク反力が作用すると）、ハウジング１１に対し内歯歯車１３が相対的に正回転する。このとき、第４レバー３４の一端がスプリング２４の弾性力により径外方向に押し出され、図１０の状態から内歯歯車１３が１／２ピッチ相対的に正回転した位置で第４レバー３４と内歯歯車１３とが噛合う。
その際、第２レバー３２もまた、一端がスプリング２４の弾性力により径外方向に押し出され、内歯歯車１３と噛合う。したがって、その後にカムトルク反力が負トルクとなっても、第２レバー３２により、ハウジング１１とスプロケット１２との位相が保持される。
【００２７】
続いて図９の時間ＶＩＩＩおよび図１２に示すように、カムトルク反力が負トルク側にあるとき、またはカムトルク反力が０のとき、ピストン４３が凸部４５によって第４レバー３４の他端を径外方向へ押し出すと、第４レバー３４と内歯歯車１３との噛合いが解除される。
【００２８】
その後、図９の時間ＩＸおよび図１３に示すように、カムシャフト反力が正トルク側に作用すると、ハウジング１１に対し内歯歯車１３が相対的に正回転する。第３レバー３３の一端がスプリング２４の弾性力により径外方向に押し出され、図１２の状態から内歯歯車１３が１／２ピッチ相対的に正回転した位置で第３レバー３３と内歯歯車１３とが噛合う。
その際、第１レバー３１もまた、一端がスプリング２４の弾性力により径外方向に押し出され、内歯歯車１３と噛合う。したがって、その後にカムトルク反力が負トルクとなっても、第１レバー３１により、ハウジング１１とスプロケット１２との位相が保持される。
ＥＣＵ４１がアクチュエータ４２を駆動制御することによってピストン４３が往復移動し、時間ＶＩ〜ＩＸの動作を繰り返すことで、内歯歯車１３が１／２ピッチに相当する角度づつバルブタイミング調整装置１は遅角作動する。
【００２９】
＜中間保持作動時＞
カムシャフト４に設けられた図示しないカム角度センサにより、ハウジング１１とスプロケット１２との位相が目標位相に到達したことを検出すると、第１レバー３１と第３レバー３３、または、第２レバー３２と第４レバー３４により、ハウジング１１とスプロケット１２との位相を保持する。
なお、第１〜第４レバー３１、３２、３３、３４を動作させた回数をカウントすることで、ハウジング１１とスプロケット１２との位相が目標位相に到達したことを算出してもよい。
【００３０】
＜内燃機関停止作動時＞
バルブタイミング調整装置１の作動中に内燃機関の停止が指示されると、ＥＣＵ４１はアクチュエータ４２を介してピストン４３を往復移動し、上述した進角作動又は遅角作動により、始動に最適な位置にハウジング１１とスプロケット１２との位相を制御する。
【００３１】
本実施形態では、以下の作用効果を奏する。
（１）本実施形態では、ピストン４３の往復移動により第１〜第４レバー３１、３２、３３、３４を動作させることで、ハウジング１１とスプロケット１２との位相を制御する。このため、エンジン始動時の油圧に関わらず、スプロケット１２とハウジング１１との位相を制御することができる。
（２）本実施形態では、第１〜第４レバー３１、３２、３３、３４と内歯歯車１３との噛合いにより、エンジン始動時のスプロケット１２とハウジング１１との位相を任意に選択することができる。
（３）本実施形態では、オイルポンプおよび油路を設けることなく、バルブタイミング調整装置１およびそれを含むシステムの体格を小型化することができる。
（４）本実施形態では、ＥＣＵ４１は、カムトルク反力が正トルク側にあるとき又はカムトルク反力が０のとき、内歯歯車１３に対する第１レバー３１または第２レバー３２の規制動作を解除する。一方、ＥＣＵ４１は、カムトルク反力が負トルク側にあるとき又はカムトルク反力が０のとき、内歯歯車１３に対する第３レバー３３または第４レバー３４の規制動作を解除する。このため、アクチュエータ４２は、小さい動力で、第１〜第４レバー３１、３２、３３、３４の規制動作を解除することができる。
（５）本実施形態では、第１レバー３１と第２レバー３２は、１／２ピッチ間隔で内歯歯車１３の回転を規制する。また、第３レバー３３と第４レバー３４は、１／２ピッチ間隔で内歯歯車１３の回転を規制する。これにより、極めて短いサイクルで正トルクと負トルクとが切り替わるカムトルクの反力に対し、段階的な位相の保持を指定し、ハウジング１１とスプロケット１２とを正確に位相制御することができる。
（６）本実施形態では、第１〜第４レバー３１、３２、３３、３４、ピン１９、支持部材２０およびスプリング２４といった簡素な構成でワンウェイクラッチを構成している。したがって、バルブタイミング調整装置１の体格を小型化することができる。また、製造上のコストを低減することができる。
（７）本実施形態では、アクチュエータ４２からハウジング１１内に延びるピストン４３の凸部４５が第１〜第４レバー３１、３２、３３、３４に当接可能である。これにより、簡素な構成で第１〜第４レバー３１、３２、３３、３４の規制動作を解除することができる。
【００３２】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるバルブタイミング調整装置を図１４に示す。第２実施形態において、上述した第１実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
第２実施形態では、内歯歯車１３０がハウジングのリヤプレート１７０と一体に設けられている。
一方、スプロケット１２０は円盤状のフロントプレート１８０に固定されている。第１〜第４レバー３１、３２、３３、３４は、フロントプレート１８０に設けられ、スプロケット１２０と共に回転する。
第２実施形態においても、上述した第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００３３】
（他の実施形態）
上述した実施形態では、内燃機関の吸気弁を制御するバルブタイミング調整装置について説明した。これに対し、他の実施形態では、内燃機関の排気弁を制御するものとしてもよい。
上述した実施形態では、正回転規制クラッチを２個のレバーにより構成し、逆回転規制クラッチを２個のレバーにより構成した。これに対し、他の実施形態では、正回転規制クラッチまたは逆回転規制クラッチをｎ個のレバーにより構成してもよい。ここで、ｎは２以上の自然数である。この場合、正回転規制クラッチまたは逆回転規制クラッチを構成する各レバーは、その回転方向前方または後方のレバーが内歯歯車の歯面に当接する位置から内歯歯車が１／ｎピッチ回転した位置で、内歯歯車の回転方向の歯面に当接する位置に設けられる。
また、他の実施形態では、例えば減速機構を設けるなどにより、カムトルクの反力が正トルクと負トルクとが切り替わるサイクルに対応可能であれば、正回転規制クラッチまたは逆回転規制クラッチをそれぞれ１個のレバーにより構成してもよい。
上述した実施形態では、内歯歯車を全周に設けた。これに対し、他の実施形態では、内歯歯車は、位相制御に必要な所定範囲のみに設けてもよい。
また、他の実施形態では、ハウジングとスプロケットとが一定範囲以上相対回転することを防ぐためのストッパを設けてもよい。
上述した実施形態では、ピストンによって第１〜第４レバーを１個づつ動作させた。これに対し、他の実施形態では、第１〜第４レバーを連動する機構を設けてもよい。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記複数の実施形態を組み合わせることに加え、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１    ・・・バルブタイミング調整装置
２    ・・・クランクシャフト（駆動軸）
４、５・・・カムシャフト（従動軸）
９    ・・・吸気弁
１０  ・・・排気弁
１２、１２０・・・スプロケット
１１  ・・・ハウジング
１３、１３０・・・内歯歯車
１４  ・・・逆回転規制クラッチ
１５  ・・・正回転規制クラッチ
１９  ・・・ピン
２４  ・・・スプリング（付勢手段）
２５  ・・・カム
３１  ・・・第１レバー（逆回転規制クラッチ）
３２  ・・・第２レバー（逆回転規制クラッチ）
３３  ・・・第３レバー（正回転規制クラッチ）
３４  ・・・第４レバー（正回転規制クラッチ）
４１  ・・・ＥＣＵ（駆動手段）
４２  ・・・アクチュエータ（駆動手段）
４３  ・・・ピストン（駆動手段）
４４  ・・・軸部
４５  ・・・凸部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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