(57)【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と前記従動側回転部材とにより形成され、流体が供給されることにより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位相を遅角方向に移動させる遅角室と前記相対回転位相を進角方向に移動させる進角室と、
前記進角室及び前記遅角室への流体の供給及び前記進角室及び前記遅角室からの流体の排出を行う流体給排機構と、
前記相対回転位相を設定ロック位相で拘束可能なロック機構と、
前記ロック機構とは独立して動作可能であって前記相対回転位相の変位を設定位相変位許容範囲内に規制する規制状態と、その規制を解除する解除状態とに切換自在な位相変位規制機構と、を備え、
前記位相変位規制機構が、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側に凹部を備えると共に、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側に前記凹部に対して突入する前記規制状態と前記凹部から引退する前記解除状態とに出退可能で且つ前記凹部に対して突入する側に付勢された出退部材を備え、
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側に設けられ、前記出退部材が前記凹部から引退して前記位相変位規制機構を前記解除状態に保持する保持機構をさらに備えた弁開閉時期制御装置であって、
前記保持機構が、前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材の回転方向及び径方向に移動自在であって前記出退部材が前記凹部から引退すると前記出退部材に設けられた被係合部に係合する係合部材と、前記径方向外側ほど前記回転方向において前記被係合部に近づく側に前記係合部材を案内する案内部材と、を備えた弁開閉時期制御装置。
【請求項２】
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と前記従動側回転部材とにより形成され、流体が供給されることにより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位相を遅角方向に移動させる遅角室と前記相対回転位相を進角方向に移動させる進角室と、
前記進角室及び前記遅角室への流体の供給及び前記進角室及び前記遅角室からの流体の排出を行う流体給排機構と、
前記相対回転位相を設定ロック位相で拘束可能なロック機構と、
前記ロック機構とは独立して動作可能であって前記相対回転位相の変位を設定位相変位許容範囲内に規制する規制状態と、その規制を解除する解除状態とに切換自在な位相変位規制機構と、を備え、
前記位相変位規制機構が、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側に凹部を備えると共に、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側に前記凹部に対して突入する前記規制状態と前記凹部から引退する前記解除状態とに出退可能で且つ前記凹部に対して突入する側に付勢された出退部材を備え、
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側に設けられ、前記出退部材が前記凹部から引退して前記位相変位規制機構を前記解除状態に保持する保持機構をさらに備えた弁開閉時期制御装置であって、
前記位相変位規制機構が、前記進角室及び前記遅角室の何れか一方側に供給する流体の一部を前記凹部に供給する規制通路を備え、
前記規制通路には、前記進角室及び前記遅角室の何れか他方側に供給する流体の一部が供給されることにより開状態となり且つ前記進角室及び前記遅角室の少なくとも一方側に供給する流体の一部が供給されることにより前記開状態を維持する弁機構を有してある弁開閉時期制御装置。
【請求項３】
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と前記従動側回転部材とにより形成され、流体が供給されることにより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位相を遅角方向に移動させる遅角室と前記相対回転位相を進角方向に移動させる進角室と、
前記進角室及び前記遅角室への流体の供給及び前記進角室及び前記遅角室からの流体の排出を行う流体給排機構と、
前記相対回転位相を設定ロック位相で拘束可能なロック機構と、
前記ロック機構とは独立して動作可能であって前記相対回転位相の変位を設定位相変位許容範囲内に規制する規制状態と、その規制を解除する解除状態とに切換自在な位相変位規制機構と、を備え、
前記位相変位規制機構が、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側に凹部を備えると共に、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側に前記凹部に対して突入する前記規制状態と前記凹部から引退する前記解除状態とに出退可能で且つ前記凹部に対して突入する側に付勢された出退部材を備え、
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側に設けられ、前記出退部材が前記凹部から引退して前記位相変位規制機構を前記解除状態に保持する保持機構をさらに備えた弁開閉時期制御装置であって、
前記位相変位規制機構が、前記進角室及び前記遅角室の何れか一方側に供給する流体の一部を前記凹部に供給する規制通路を備え、
前記規制通路には、前記進角室及び前記遅角室の何れか他方側に供給する流体の一部が供給される弁体用凹部と、その弁体用凹部に対して突入する閉状態と前記弁体用凹部から引退する開状態とに出退可能で且つ前記弁体用凹部に対して突入する側に付勢された弁体と、前記進角室及び前記遅角室の少なくとも一方側に供給する流体の一部が供給されることにより前記弁体を前記開状態に維持する弁体保持機構とを備えた弁機構を有してある弁開閉時期制御装置。
【請求項４】
前記弁体保持機構は、前記弁体において前記弁体用凹部に突入する側の端部に対して前記進角室及び前記遅角室の何れか他方側に供給する流体の一部を供給する第三通路と、前記弁体において出退方向の中間部に形成された段部に対して前記進角室及び前記遅角室の何れか一方側に供給する流体の一部を供給する第四通路とを備えている請求項３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と前記従動側回転部材とにより形成され、流体が供給されることにより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位相を遅角方向に移動させる遅角室と前記相対回転位相を進角方向に移動させる進角室と、前記進角室及び前記遅角室への流体の供給及び前記進角室及び前記遅角室からの流体の排出を行う流体給排機構と、前記相対回転位相を設定ロック位相で拘束可能なロック機構と、を備える弁開閉時期制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような弁開閉時期制御装置は、自動車用エンジン等の内燃機関に用いられ、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カムシャフトに同期回転する従動側回転部材との相対回転位相を変位させることによって、内燃機関が好適な運転状態となるように弁開閉時期を調節するものである。
このような弁開閉時期制御装置では、駆動側回転部材と従動側回転部材との相対回転位相を設定ロック位相に拘束可能なロック機構を備え、内燃機関の始動時に最適な弁開閉時期が得られる位相を設定ロック位相として、その設定ロック位相に前記相対回転位相を拘束している。
【０００３】
そして、従来の弁開閉時期制御装置として、ロック機構が、従動側回転部材に凹部を備えると共に、駆動側回転部材に凹部に対して突入するロック状態と凹部から引退するロック解除状態とに出退自在で且つ凹部に対して突入する側に付勢されたロック部材を備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
この従来の弁開閉時期制御装置においては、二個のロック部材が設けられ、二個のロック部材が凹部に突入してロック状態となると、一方のロック部材が前記相対回転位相の進角方向への変位を阻止し、他方のロック部材が前記相対回転位相の遅角方向への変位を阻止する。そして、遅角室に供給する流体の一部を凹部に供給することにより、二個のロック部材を凹部から引退させてロック解除状態に切り換える。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１６４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この弁開閉時期制御装置では、内燃機関の始動直後や始動時等に、設定ロック位相とは異なる位相に前記相対回転位相を拘束することが求められるのであるが、上記従来の弁開閉時期制御装置では、設定ロック位相の一つの位相にしか拘束することができず、設定ロック位相とは異なる位相に前記相対回転位相を拘束することができない虞がある。
例えば内燃機関の始動直後には、炭化水素（ＣＯＬＤ  ＨＣ）の発生を低減するために、設定ロック位相とは異なる位相に前記相対回転位相を拘束することが求められる。また、内燃機関の始動時において最適な弁開閉時期は、一定ではなく、燃焼室の温度等内燃機構の状態によって異なる場合がある。したがって、内燃機関の始動時に最適な弁開閉時期を得るために、設定ロック位相とは異なる位相に前記相対回転位相を拘束することが求められる。
【０００６】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、内燃機関の始動直後や始動時等に駆動側回転部材と従動側回転部材との相対回転位相を設定ロック位相とは異
なる位相にも拘束できる弁開閉時期制御装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る弁開閉時期制御装置の特徴構成は、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と前記従動側回転部材とにより形成され、流体が供給されることにより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位相を遅角方向に移動させる遅角室と前記相対回転位相を進角方向に移動させる進角室と、前記進角室及び前記遅角室への流体の供給及び前記進角室及び前記遅角室からの流体の排出を行う流体給排機構と、前記相対回転位相を設定ロック位相で拘束可能なロック機構と、前記ロック機構とは独立して動作可能であって前記相対回転位相の変位を設定位相変位許容範囲内に規制する規制状態と、その規制を解除する解除状態とに切換自在な位相変位規制機構と、を備え、前記位相変位規制機構が、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側に凹部を備えると共に、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側に前記凹部に対して突入する前記規制状態と前記凹部から引退する前記解除状態とに出退可能で且つ前記凹部に対して突入する側に付勢された出退部材を備え、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側に設けられ、前記出退部材が前記凹部から引退して前記位相変位規制機構を前記解除状態に保持する保持機構をさらに備えた弁開閉時期制御装置であって、前記保持機構が、前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材の回転方向及び径方向に移動自在であって前記出退部材が前記凹部から引退すると前記出退部材に設けられた被係合部に係合する係合部材と、前記径方向外側ほど前記回転方向において前記被係合部に近づく側に前記係合部材を案内する案内部材と、を備えた点にある。
【０００８】
駆動側回転部材と従動側回転部材との相対回転位相は、ロック機構にて設定ロック位相に拘束可能であると共に、ロック機構をロック解除状態とし、位相変位規制機構を出退部材を凹部に突入する規制状態として前記相対回転位相を何れか一方向に変位させることにより前記相対回転位相を前記設定位相変位許容範囲の両端のいずれか一方端に拘束することができる。すなわち、設定ロック位相に加え、設定位相変位許容範囲の両端の何れか一方の位相にも前記相対回転位相を拘束することができる。したがって、内燃機関の始動直後や始動時等に最適な弁開閉時期が得られる位相を選択して前記相対回転位相を拘束することが可能となる。そして、出退部材を凹部から引退して位相変位規制機構を解除状態として、流体給排機構が進角室及び遅角室に対する流体の供給及び排出を行い、前記相対回転位相を遅角方向又は進角方向に移動させることができる。このとき、保持機構が出退部材が凹部から引退して位相変位規制機構を解除状態に保持するので、前記相対回転位相を遅角方向又は進角方向に移動させる際に、出退部材が誤って凹部に突入するのを防止でき、前記相対回転位相の遅角方向又は進角方向への移動を的確に行える。
【０００９】
また、出退部材が凹部から引退して位相変位規制機構が解除状態となると、係合部材が出退部材の被係合部に係合して位相変位規制機構を解除状態に保持する。そして、位相変位規制機構の解除状態への保持は係合部材と被係合部材との係合により行うので、その保持を的確に行うことができる。
【００１０】
さらに、駆動側回転部材及び従動側回転部材の回転による遠心力が係合部材に作用して係合部材が径方向外側に移動することになる。このとき、係合部材が案内部材にて案内されて被係合部に近づく側に移動することになり、係合部材と被係合部との係合が保持される。また、駆動側回転部材及び従動側回転部材の回転によって係合部材に作用する遠心力が小さくなることにより、係合部材が案内部材にて案内されて被係合部から離れる側に移動できることになり、出退部材が凹部から引退した状態の保持を解除できる。このように、駆動側回転部材及び従動側回転部材が回転するときの遠心力を利用して保持機構を構成することができて構成の簡素化を図ることができる。
【００１１】
本発明に係る弁開閉時期制御装置の別の特徴構成は、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と前記従動側回転部材とにより形成され、流体が供給されることにより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位相を遅角方向に移動させる遅角室と前記相対回転位相を進角方向に移動させる進角室と、前記進角室及び前記遅角室への流体の供給及び前記進角室及び前記遅角室からの流体の排出を行う流体給排機構と、前記相対回転位相を設定ロック位相で拘束可能なロック機構と、前記ロック機構とは独立して動作可能であって前記相対回転位相の変位を設定位相変位許容範囲内に規制する規制状態と、その規制を解除する解除状態とに切換自在な位相変位規制機構と、を備え、前記位相変位規制機構が、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側に凹部を備えると共に、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側に前記凹部に対して突入する前記規制状態と前記凹部から引退する前記解除状態とに出退可能で且つ前記凹部に対して突入する側に付勢された出退部材を備え、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側に設けられ、前記出退部材が前記凹部から引退して前記位相変位規制機構を前記解除状態に保持する保持機構をさらに備えた弁開閉時期制御装置であって、前記位相変位規制機構が、前記進角室及び前記遅角室の何れか一方側に供給する流体の一部を前記凹部に供給する規制通路を備え、前記規制通路には、前記進角室及び前記遅角室の何れか他方側に供給する流体の一部が供給されることにより開状態となり且つ前記進角室及び前記遅角室の少なくとも一方側に供給する流体の一部が供給されることにより前記開状態を維持する弁機構を有してある点にある。
【００１２】
進角室及び遅角室の何れか一方側を遅角室側として説明すると、遅角室に流体を供給することにより、規制通路が遅角室に供給する流体の一部を凹部に供給し、その流体の圧力によって出退部材を凹部から引退させて位相変位規制機構を解除状態とすることができる。規制通路には弁機構を有しているので、位相変位規制機構を解除状態とするためには、まず、弁機構を開状態とする必要がある。そこで、位相変位規制機構を解除状態とするときには、まず、弁機構に対して進角室に供給する流体の一部を供給して弁機構を開状態としたのち、遅角室に流体を供給する。そして、弁機構は、開状態となると、進角室及び遅角室の少なくとも一方側に供給する流体の一部が供給されることにより開状態が維持されるので、その後の弁開閉時期制御装置の動作中は規制通路を開状態に維持することができる。
【００１３】
規制通路を開閉する弁機構は、進角室及び遅角室の何れか一方側に流体を供給するだけでは閉状態を維持するので、弁機構を閉状態としたまま、進角室及び遅角室の何れか一方側に流体を供給して充填することができる。つまり、進角室及び遅角室の何れか一方側を遅角室側とすると、弁機構を閉状態として、位相変位規制機構を規制状態に維持したまま、遅角室に流体を充填することができる。このように、進角室及び遅角室の何れか一方側に流体を充填することができるので、進角室及び遅角室の何れか他方側に流体を供給して相対回転位相を設定位相変位許容範囲の一端部に規制するときの騒音の発生を抑制できる。
【００１４】
説明すると、進角室及び遅角室の何れか他方側に流体を供給して相対回転位相を設定位相変位許容範囲の一端部に規制するときには、出退部材と凹部との当接により規制することになる。このとき、出退部材と凹部との衝突音が発生し、この衝突音は相対回転位相が変位する速度が速いほど大きくなる。そこで、進角室及び遅角室の何れか他方側に流体を供給して相対回転位相を設定位相変位許容範囲の一端部に規制する以前に、進角室及び遅角室の何れか一方側に流体を充填しておく。すると、進角室及び遅角室の何れか一方側に充填された流体が抵抗となって、進角室及び遅角室の何れか他方側に流体を供給して相対回転位相を設定位相変位許容範囲の一端部に規制するときに相対回転位相が変位する速度を低速にできる。したがって、出退部材と凹部との衝突音を小さくできて騒音の発生を抑制できる。
【００１５】
本発明に係る弁開閉時期制御装置のさらに別の特徴構成は、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と前記従動側回転部材とにより形成され、流体が供給されることにより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位相を遅角方向に移動させる遅角室と前記相対回転位相を進角方向に移動させる進角室と、前記進角室及び前記遅角室への流体の供給及び前記進角室及び前記遅角室からの流体の排出を行う流体給排機構と、前記相対回転位相を設定ロック位相で拘束可能なロック機構と、前記ロック機構とは独立して動作可能であって前記相対回転位相の変位を設定位相変位許容範囲内に規制する規制状態と、その規制を解除する解除状態とに切換自在な位相変位規制機構と、を備え、前記位相変位規制機構が、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側に凹部を備えると共に、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側に前記凹部に対して突入する前記規制状態と前記凹部から引退する前記解除状態とに出退可能で且つ前記凹部に対して突入する側に付勢された出退部材を備え、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側に設けられ、前記出退部材が前記凹部から引退して前記位相変位規制機構を前記解除状態に保持する保持機構をさらに備えた弁開閉時期制御装置であって、前記位相変位規制機構が、前記進角室及び前記遅角室の何れか一方側に供給する流体の一部を前記凹部に供給する規制通路を備え、前記規制通路には、前記進角室及び前記遅角室の何れか他方側に供給する流体の一部が供給される弁体用凹部と、その弁体用凹部に対して突入する閉状態と前記弁体用凹部から引退する開状態とに出退可能で且つ前記弁体用凹部に対して突入する側に付勢された弁体と、前記進角室及び前記遅角室の少なくとも一方側に供給する流体の一部が供給されることにより前記弁体を前記開状態に維持する弁体保持機構とを備えた弁機構を有してある点にある。
【００１６】
位相変位規制機構を解除状態とするときには、まず、弁体用凹部に進角室及び遅角室の
何れか他方側に供給する流体の一部を供給して、その流体の圧力によって弁体を弁体用凹部から引退させて開状態としたのち、進角室及び遅角室の何れか一方側に流体を供給する。そして、弁体は、開状態になると、弁体保持機構により開状態に維持されるので、その後の弁開閉時期制御装置の動作中は規制通路を開状態に維持することができる。
【００１７】
弁体は、進角室及び遅角室の何れか一方側に流体を供給するだけでは閉状態を維持することになるので、弁体を閉状態としたまま、進角室及び遅角室の何れか一方側に流体を供給して充填することができる。したがって、上述した如く、進角室及び遅角室の何れか他方側に流体を供給して相対回転位相を設定位相変位許容範囲の一端部に規制する以前に、進角室及び遅角室の何れか一方側に流体を充填しておくことにより、騒音の発生を抑制できる。
【００１８】
本発明に係る弁開閉時期制御装置では、前記弁体保持機構は、前記弁体において前記弁体用凹部に突入する側の端部に対して前記進角室及び前記遅角室の何れか他方側に供給する流体の一部を供給する第三通路と、前記弁体において出退方向の中間部に形成された段部に対して前記進角室及び前記遅角室の何れか一方側に供給する流体の一部を供給する第四通路とを備えていると好適である。
【００１９】
第三通路が弁体の弁体用凹部に突入する側の端部に流体を供給してその流体の圧力によって弁体の端部を弁体用凹部から引退する側に付勢できる。また、第四通路が弁体の段部に流体を供給してその流体の圧力によって弁体の段部を弁体用凹部から引退する側に付勢できる。このように、第三通路にて供給する流体の圧力と第四通路にて供給する流体の圧力とを弁体に対して各別に作用させて、弁体を弁体用凹部から引退する側に的確に付勢できる。したがって、弁体が弁体用凹部から引退した開状態の保持を的確に行える。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明に係る弁開閉時期制御装置を自動車用エンジンに適応した実施形態について図面に基づいて説明する。
〔第一実施形態〕
まず、第一実施形態の弁開閉時期制御装置について説明する。図１は、弁開閉時期制御装置の全体構成を示す側断面図である。図２〜図６は、図１のＩＩ−ＩＩ断面に相当し、弁開閉時期制御装置の各状態を示す図である。図７は、ロック機構、位相変位規制機構及び保持機構の拡大図である。
【００３１】
（基本構成）
この弁開閉時期制御装置１は、エンジンのクランクシャフト（図示省略）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２と、外部ロータ２に対して同軸上に配置され、エンジンの弁開閉用のカムシャフト１１に同期回転する従動側回転部材としての内部ロータ３とを備えて構成してある。
【００３２】
内部ロータ３は、エンジンの吸気弁又は排気弁の開閉を制御するカムの回転軸を構成するカムシャフト１１の先端部に一体的に組付けられている。このカムシャフト１１は、エンジンのシリンダヘッドに回転自在に組み付けられている。
【００３３】
外部ロータ２は、内部ロータ３に対して所定の相対回転可能範囲内で相対回転可能に外装される。そして、カムシャフト１１が接続される側のリアプレート２１とカムシャフト１１が接続される側とは反対側のフロントプレート２２とを、外部ロータ２及び内部ロータ３に一体的に取り付けている。また、外部ロータ２の外周にはタイミングスプロケット２３を形成している。このタイミングスプロケット２３とエンジンのクランクシャフトに取り付けられたギアとの間には、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１２を架設している。
【００３４】
エンジンのクランクシャフトが回転駆動すると、動力伝達部材１２を介してタイミングスプロケット２３に回転動力が伝達され、外部ロータ２が図２に示す回転方向Ｓに沿って回転駆動する。その外部ロータ２の回転駆動に伴って内部ロータ３が回転方向Ｓに沿って回転駆動してカムシャフト１１が回転する。そして、カムシャフト１１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。
【００３５】
図２に示すように、外部ロータ２には、径内方向に突出するシューとして機能する複数個の突部２４を回転方向に沿って互いに離間して並設している。外部ロータ２の隣接する突部２４の夫々の間には、外部ロータ２と内部ロータ３とにより流体圧室４を形成している。図示のものでは、流体圧室４を四個備えている。
【００３６】
内部ロータ３の外周部において各流体圧室４に対面する箇所にはベーン溝３１が形成されており、このベーン溝３１には、流体圧室４を相対回転方向（図２における矢印Ｓ１、Ｓ２方向）において進角室４１と遅角室４２とに仕切るベーン３２を放射方向に沿って摺動可能に挿入している。このベーン３２は、図１に示すように、その内径側に備えられるスプリング３３により径方向外側に付勢されている。進角室４１及び遅角室４２は、外部ロータ２と内部ロータ３とにより形成している。
【００３７】
流体圧室４の進角室４１は内部ロータ３に形成した進角通路４３に連通し、遅角室４２は内部ロータ３に形成した遅角通路４４に連通している。進角通路４３及び遅角通路４４は、図１に示すように、後述する油圧回路７に接続している。図２に示すように、四個の進角室４１のうち、ロック機構５に隣接する位置にある進角室４１の進角通路４３は、ロック機構５の係合凹部５１と進角室４１とを連通するように内部ロータ３における外部ロータ４との摺動面に沿って形成した流路となっており、ロック通路５５を介して油圧回路７に接続している。そして、進角室４１及び遅角室４２の一方又は双方に対して油圧回路７からの作動油を供給又は排出することにより、内部ロータ３と外部ロータ２との相対回転位相（以下、単に「相対回転位相」ともいう）を、進角方向Ｓ１（ベーン３２の相対位置の変位方向が図２において矢印Ｓ１で示される方向）又は遅角方向Ｓ２（ベーン３２の相対位置の変位方向が図２において矢印Ｓ２で示される方向）へ変位させ、或いは任意の位相で保持する付勢力を発生する。この作動油が本発明における「流体」に相当する。なお、内部ロータ３と外部ロータ２との相対回転位相が変位可能な相対回転可能範囲は、流体圧室４内でベーン３２が変位可能な範囲であり、最遅角位相（図２参照）と最進角位相（図６参照）との間の範囲に相当する。
【００３８】
図１に示すように、内部ロータ３と外部ロータ２に固定されたフロントプレート２２との間にトーションスプリング１３を設けている。このトーションスプリング１３の両端部は、内部ロータ３とフロントプレート２２とにそれぞれ形成した保持部により保持されている。そして、このトーションスプリング１３は、相対回転位相が進角方向Ｓ１に変位する方向に内部ロータ３及び外部ロータ２を常時付勢している。
【００３９】
（ロック機構の構成）
外部ロータ２と内部ロータ３との間には、内部ロータ３と外部ロータ２との相対回転位相の変位を設定ロック位相で拘束可能なロック機構５を設けている。図２に示すように、設定ロック位相は最遅角位相に設定している。このロック機構５は、外部ロータ２に設けられた摺動溝５２と、この摺動溝５２に沿って摺動可能に設けられたロック部材５３と、このロック部材５３を径方向内側に付勢する付勢ばね５４と、内部ロータ３に設けられ、相対回転位相が設定ロック位相の状態でロック部材５３が係合可能に形成された係合凹部５１とを備えている。ロック部材５３は平板形状としており、摺動溝５２及び係合凹部５１の形状は、このロック部材５３の形状に適合する形状に形成している。なお、ロック部材５３の形状は、その用途に従って、ピン形状等、他の形状を採用することができる。
【００４０】
係合凹部５１は、内部ロータ３に設けられ、ロック部材５３の径方向内側端部が係合可能に形成されている。この係合凹部５１は、内部ロータ３と外部ロータ２との相対回転位相が設定ロック位相（最遅角位相）でロック部材５３が係合可能な位置に設けられている。そして、ロック部材５３が付勢ばね５４の付勢力により係合凹部５１内に突入して係合することにより、ロック機構５はロック状態となり、相対回転位相が設定ロック位相（最遅角位相）に拘束される。ここで、設定ロック位相は、燃焼室の温度等のエンジンの状態がある一定の条件を満たすときにエンジンの良好な始動性が得られる位相に設定する。そして、設定ロック位相は、燃焼室の温度が全ての温度領域でエンジンを始動可能な限界角である最遅角位相に設定している。
【００４１】
また、係合凹部５１は、内部ロータ３に形成されたロック通路５５に連通している。このロック通路５５は、後述する油圧回路７に接続してあり、進角通路４３及び進角室４１に連通している。そして、このロック通路５５を介して係合凹部５１に対して油圧回路７からの作動油を供給することにより、ロック部材５３が係合凹部５１から引退してロック解除状態となる。すなわち、係合凹部５１内に作動油が供給されて充満し、この作動油の圧力によってロック部材５３を径方向外側に付勢する力が、付勢ばね５４の付勢力より大きくなると、図３に示すように、ロック部材５３は係合凹部５１から引退して、内部ロータ３と外部ロータ２との相対回転位相の変位を許容するロック解除状態となる。一方、係合凹部５１内の作動油が排出されると、図２に示すように、ロック部材５３は付勢ばね５４の付勢力により係合凹部５１内に突入してロック状態となる。
【００４２】
（位相変位規制機構の構成）
外部ロータ２と内部ロータ３との間には、相対回転位相の変位を設定位相変位許容範囲内に規制する規制状態と、その規制を解除する解除状態とに切換自在な位相変位規制機構６を設けている。この位相変位規制機構６は、ロック機構５とは独立して動作可能としている。また、設定位相変位許容範囲は、設定ロック位相（最遅角位相）を含んで設定してあり、設定位相変位許容範囲の一方端を後述する中間規制（中間ロック）位相（図４参照）とし、設定位相変位許容範囲の他方端を設定ロック位相（最遅角位相）としている。
【００４３】
この位相変位規制機構６は、内部ロータ３に規制凹部６１を備えるとともに、外部ロータ２に規制凹部６１に対して突入する規制状態と規制凹部６１から引退する解除状態とに出退可能で且つ規制凹部６１に対して突入する側に付勢された出退部材６３を備えている。この規制凹部６１が本発明における「凹部」に相当する。出退部材６３は、ロック機構５のロック部材５３と同様の構成を有しており、外部ロータ２に設けた収納部６２に沿って摺動可能に収納してあり、付勢ばね６４により径方向内側に付勢されている。出退部材６３は、図７に示すように、径方向内側の幅狭部６３ａ、径方向外側の幅広部６３ｂ、幅狭部６３ａと幅広部６３ｂとの間の段部６３ｃを有する凸状に形成している。この出退部材６３を出退自在に収納する収納部６２は、径方向内側から幅狭部６２ａ、中間幅部６２ｂ、幅広部６２ｃを有して、出退部材６３の形状に適合するように形成している。
【００４４】
規制凹部６１は、内部ロータ３と外部ロータ２との相対回転位相が設定位相変位許容範囲内にあるときに出退部材６３が突入可能に形成されている。そのため、規制凹部６１は、設定位相変位許容範囲に対応する相対回転位相の変位方向の長さを有する。ここで、設定位相変位許容範囲に対応する相対回転位相の変位方向の長さは、内部ロータ３と外部ロータ２との相対回転位相が設定位相変位許容範囲内で変位する際に出退部材６３の両側面（収納部６２との摺動面）が相対変位する範囲に対応する相対回転位相の変位方向の長さに相当する。
【００４５】
また、規制凹部６１は、出退部材６３の幅狭部６３ａの一部が突入可能となるように内部ロータ３の外周面から一定の深さに形成され、図２に示す断面で円弧状となる底面６１ａ（図７参照）を有して形成されている。これにより、突入した出退部材６３の幅狭部６３ａの一部が底面６１ａに沿って摺動可能となり、出退部材６３が規制凹部６１に突入した規制状態で、相対回転位相が設定位相変位許容範囲内で変位可能となっている。一方、出退部材６３が規制凹部６１に突入した規制状態では、設定位相変位許容範囲を超える相対回転位相の変位は、出退部材６３の幅狭部６３ａの側面が規制凹部６１の一方の端面６１ｂ又は他方の端面６１ｃ（図７参照）に当接することにより規制される。
【００４６】
規制凹部６１は、内部ロータ３に形成した規制通路６５に連通している。この規制通路６５は、後述する油圧回路７に接続してあり、遅角通路４４及び遅角室４２に連通している。また、四個の進角室４１のうち、位相変位規制機構６に隣接する位置にある進角室４１と収納部６２とを連通する連通路６６を設けている。そして、この連通路６６を介して油圧回路７からの作動油を収納部６２に供給した状態において、規制通路６５を介して規制凹部６１に対して油圧回路７からの作動油を供給することにより、出退部材６３が規制凹部６１から引退して解除状態となる。すなわち、規制凹部６１内に作動油が供給されて充満し、この作動油の圧力によって出退部材６３を径方向外側に付勢する力が、付勢ばね６４の付勢力より大きくなると、図５に示すように、出退部材６３は規制凹部６１から引退して、相対回転位相の変位が設定位相変位許容範囲を超えるのを許容する解除状態となる。一方、収納部６２及び規制凹部６１内の作動油が排出されると、出退部材６３は付勢ばね６４の付勢力により規制凹部６１内に突入して規制状態となる。
【００４７】
（保持機構の構成）
出退部材６３が規制凹部６１から引退して位相変位規制機構６を解除状態に保持する保持機構８を設けている。この保持機構８は、進角室４１に供給する作動油の一部を収納部６２に供給する第一通路８１と、遅角室４２に供給する作動油の一部を収納部６２に供給する第二通路８２とを備えている。ここで、第一通路８１は連通路６６であり、第二通路８２は規制通路６５である。
【００４８】
第一通路８１が、図７に示すように、出退部材６３において出退方向の中間部に形成された突入する側に面する段部６３ｃに対して作動油を供給するように構成してある。そして、この第一通路８１にて供給する作動油の圧力によって出退部材６３の段部６３ｃを径方向外側に付勢する力を作用させて、出退部材６３を規制凹部６１から引退する側に付勢する。また、第二通路８２が、出退部材６３において規制凹部６１に突入する側の幅狭部６３ａの端部６３ｄに対して作動油を供給するように構成してある。そして、この第二通路８２にて供給する作動油の圧力によって出退部材６３の端部６３ｄを径方向外側に付勢する力を作用させて、出退部材６３を規制凹部６１から引退する側に付勢する。このように、進角室４１に供給する作動油の圧力及び遅角室４２に供給する作動油の圧力の何れか一方又は双方によって出退部材６３を径方向外側に付勢し、その付勢力を付勢ばね６４の付勢力よりも大きくして位相変位規制機構６を解除状態に保持する。
【００４９】
図８に示すように、外部ロータ２に通路溝８１ａを形成して外部ロータ２と進角室４１及び遅角室４２を閉塞する蓋部材としてのフロントプレート２２とを合せることにより、第一通路８１をフロントプレート２２と外部ロータ２との合わせ面に形成する。なお、第一通路８１をフロントプレート２２と外部ロータ２との合わせ面に形成する際には、フロントプレート２２と外部ロータ２との何れか一方又は双方に通路溝を形成することにより実現可能である。
【００５０】
また、第一通路８１の形成については、図９及び図１０に示すように、フロントプレート２２の内部を貫通する直線状の貫通孔８１ｂを形成して、第一通路８１を進角室４１及び遅角室４２を閉塞する蓋部材としてのフロントプレート２２に形成することもできる。
【００５１】
（ロック機構、位相変位規制機構及び保持機構の動作）
設定ロック位相（最遅角位相）にてエンジンを始動させた場合のロック機構５及び位相変位規制機構６の動作について、図２〜６に基づいて説明する。エンジンの停止状態では、油圧回路７からの作動油の供給がないため、図２に示すように、ロック機構５は、ロック部材５３が係合凹部５１内に突入したロック状態にあり、位相変位規制機構６は、出退部材６３が規制凹部６１内に突入した規制状態にある。
【００５２】
まず、油圧回路７から進角通路４３、ロック通路５５、遅角通路４４、規制通路６５の何れにも作動油を供給せず、図２に示す状態のままでエンジンの始動のためのクランキングを行う。そして、エンジンが始動した後、進角通路４３及びロック通路５５に作動油を供給すると、図３に示すように、ロック機構５はロック部材５３が係合凹部５１から引退してロック解除状態となる。また、この際、作動油は進角通路４３を介して進角室４１にも供給されるので、ロック機構５がロック解除状態となった後に、相対回転位相は進角方向Ｓ１に変位する。しかし、収納部６２に作動油が供給されるものの、位相変位規制機構６は、このとき規制状態のままである。したがって、図４に示すように、出退部材６３の側面が規制凹部６１の一方の端面６１ｂに当接することにより、相対回転位相が、設定位相変位許容範囲の一方端の中間規制位相に拘束される。ここで、中間規制位相は、例えば、エンジン始動直後には発生する炭化水素（ＣＯＬＤ  ＨＣ）の低減を図るために、燃焼室の温度が低温であるときにエンジンの安定燃焼を行うことができる位相とする。その後、油圧回路７から遅角通路４４及び規制通路６５に作動油を供給すると、位相変位規制機構６は、出退部材６３が規制凹部６１から引退して解除状態となる。これにより、図５に示すように、相対回転位相を相対回転可能範囲内、すなわち最遅角位相と最進角位相との間の範囲内において任意の位相に変位させることが可能となる。このとき、第一通路８１及び第二通路８２の一方又は双方にて収納部６２に対して作動油を供給することになるので、第一通路８１及び第二通路８２の一方又は双方にて供給する作動油の圧力によって出退部材６３を径方向外側に付勢して、出退部材６３が規制凹部６１から引退した状態に保持する。
【００５３】
また、エンジンの始動のためのクランキング開始時又はその前に、油圧回路７から進角通路４３及びこれと連通しているロック通路５５に作動油を供給することにより、相対回転位相を設定ロック位相（最遅角位相）とは異なる中間規制位相（図４参照）に拘束してエンジンを始動することもできる。
【００５４】
（油圧回路の構成）
次に、本実施形態に係る油圧回路７の構成について説明する。油圧回路７は、図１に示すように、エンジンにより駆動されて作動油の供給を行う第一ポンプ７１と、エンジンとは異なる動力により駆動されて作動油の供給を行う第二ポンプ７２と、流体圧室４、ロック機構５及び位相変位規制機構６に対する作動油の供給及び排出を制御する制御弁７３とを備えている。この油圧回路７が本発明にかかる「流体給排機構」に相当する。また、この油圧回路７は、第二ポンプ７２及び制御弁７３の動作制御を行う制御ユニット８０を有している。
【００５５】
ここで、第一ポンプ７１は、エンジンのクランクシャフトの駆動力が伝達されることにより駆動される機械式の油圧ポンプとしている。この第一ポンプ７１は、オイルパン７４に貯留された作動油を吸入ポートから吸入し、その作動油を吐出ポートから下流側に吐出する。また、第二ポンプ７２は、エンジンとは異なる動力、ここでは電動モータにより駆動される電動ポンプとしている。これにより、第二ポンプ７２は、エンジンの動作状態に
関係なく制御ユニット８０からの動作信号に従って動作可能となっている。この第二ポンプ７２は、オイルパン７４に貯留された作動油を吸入ポートから吸入し、その作動油を吐出ポートから下流側に吐出する。
【００５６】
そして、エンジンが始動している場合には、第一ポンプ７１にて流体圧室４、ロック機構５及び位相変位規制機構６に対する作動油の供給及び排出を行い、エンジンが停止している場合には、第二ポンプ７２にて流体圧室４、ロック機構５及び位相変位規制機構６に対する作動油の供給及び排出を行う。なお、エンジンの回転数が低くなり、第一ポンプ７１により十分な圧力の作動油を供給できない状態となった場合には、第二ポンプ７２も動作して作動油を供給することも当然に可能である。
【００５７】
制御弁７３としては、例えば、制御ユニット８０からのソレノイドへの通電によってスリーブ内に摺動可能に配置されたスプールをスプリングに抗して変位させる可変式電磁スプールバルブを用いることができる。この制御弁７３は、進角通路４３及びロック通路５５に連通する進角ポートと、遅角通路４４及び規制通路６５に連通する遅角ポートと、第二ポンプ７２の下流側の流路に連通する供給ポートと、オイルパン７４に連通するドレインポートとを有している。そして、この制御弁７３は、進角ポートを供給ポートと連通し、遅角ポートをドレインポートと連通する進角制御、遅角ポートを供給ポートと連通し、進角ポートをドレインポートと連通する遅角制御、及び進角ポート及び遅角ポートを閉塞するホールド制御の三つの状態制御を行うことが可能な三位置制御弁としている。そして、制御弁７３は、制御ユニット８０により制御されて動作することにより、進角室４１及びロック機構５の係合凹部５１に対する作動油の供給又は排出の制御を行うとともに、遅角室４２及び位相変位規制機構６の規制凹部６１に対する作動油の供給又は排出の制御を行う。これにより、制御弁７３は、ロック機構５をロック状態とロック解除状態とに切り換える切換制御、位相変位規制機構６を規制状態と解除状態とに切り換える切換制御、内部ロータ３と外部ロータ２との相対回転位相の制御を行う。
【００５８】
（弁開閉時期制御装置の動作）
次に、図１１に示すタイミングチャートに基づいて、相対回転位相を設定ロック位相（最遅角位相）としてエンジンを始動させた場合における弁開閉時期制御装置１の動作例について説明する。まず、通常のエンジン停止状態では、第一ポンプ７１及び第二ポンプ７２は停止しており、図２に示すように、相対回転位相は設定ロック位相（最遅角位相）であり、ロック機構５はロック部材５３が突出したロック状態、位相変位規制機構６は出退部材６３が突出した規制状態となっている。このように相対回転位相を設定ロック位相（最遅角位相）に拘束した状態で、クランキングが開始されエンジンを始動する。エンジンの始動が安定すると、制御ユニット８０は、制御弁７３を進角制御状態として進角室４１及びロック機構５の係合凹部５１に作動油を供給する。すると、この作動油によりロック機構５はロック部材５３が突出したロック状態からロック部材５３が引退してロック解除状態（図３参照）となる。このとき、収納部６２にも第一通路８１を介して作動油が供給される。そして、ロック機構５がロック解除状態となった後、相対回転位相は進角方向に変位する。しかし、位相変位規制機構６は、収納部６２に作動油が供給されるだけで規制状態となっているので、相対回転位相の変位が設定位相変位許容範囲内に規制され、図４に示すように、相対回転位相は、設定位相変位許容範囲の一方端の中間規制位相に拘束される。
【００５９】
そして、設定時間が経過すると、制御ユニット８０は、制御弁７３を遅角制御状態として遅角室４２及び位相変位規制機構６の規制凹部６１に作動油を供給する。すると、この作動油により位相変位規制機構６は出退部材６３が突出した規制状態から出退部材６３が引退して解除状態（図５参照）となる。このとき、遅角室４２にも作動油を供給することによって、位相変位規制機構６を解除状態としたときに遅角室４２が空の状態で相対回転位相が不安定に変位することを防止している。
【００６０】
その後、制御ユニット８０は、相対回転位相を任意の位相に変位させる制御（図示せず）を行う。このとき、規制凹部６１から引退した出退部材６３に対して、その段部６３ｃに第一通路８１を介して作動油が供給され且つその端部６３ｄに第二通路８２を介して作動油が供給させることになる。したがって、第一通路８１及び第二通路８２の何れか一方又は双方にて供給される作動油の圧力によって出退部材６３を径方向外側に付勢して、位相変位規制機構６を解除状態に保持する。
【００６１】
〔第二実施形態〕
次に、第二実施形態の弁開閉時期制御装置について説明する。この第二実施形態は、上記第一実施形態における保持機構８についての別実施形態である。以下、保持機構８について説明し、その他の構成については説明を省略する。
【００６２】
保持機構８は、図１２に示すように、出退部材６７が規制凹部６１から引退すると出退部材６７に設けられた被係合部６７ａに係合する係合部材８３を備えている。出退部材６７は平板形状としており、出退方向の中間部に凹状の被係合部６７ａを形成している。なお、出退部材６７の形状は、その用途に従って、ピン形状等、他の形状を採用することができる。
【００６３】
係合部材８３は、ボール状に形成してあり、外部ロータ２に形成した中空部８４内で外部ロータ２及び内部ロータ３の回転方向及び径方向に移動自在に設けている。中空部８４は、径方向外側ほど回転方向において被係合部６７ａに近づく側に係合部材８３を案内する案内部材としての案内面８４ａを有している。
【００６４】
出退部材６７が規制凹部６１から引退して位相変位規制機構６が解除状態となると、図１２（ａ）に示すように、係合部材８３が被係合部６７ａに係合する。このとき、外部ロータ２及び内部ロータ３の回転による遠心力によって係合部材８３を径方向外側に移動させる力が作用する。したがって、係合部材８３は案内面８４ａにて被係合部６７ａに近づく側に案内されて係合部材８３と被係合部６７ａとの係合が保持されて、出退部材６７が規制凹部６１から引退した状態を保持する。
【００６５】
一方、エンジンが停止する等により外部ロータ２及び内部ロータ３の回転によって係合部材８３に作用する遠心力が小さくなる又は無くなると、係合部材８３が案内面８４ａにて被係合部６７ａから離れる側に移動することが可能となる。したがって、図１２（ｂ）に示すように、付勢ばね６４の付勢力により出退部材６７が規制凹部６１に突入する側に移動して規制状態となる。
【００６６】
〔第三実施形態〕
次に、第三実施形態の弁開閉時期制御装置について説明する。この第三実施形態は、上記第一実施形態において弁機構９を追加した別実施形態である。以下、弁機構９について説明し、その他の構成については説明を省略する。図１３〜図１７は、図１のＩＩ−ＩＩ断面に相当し、弁開閉時期制御装置の各状態を示す図である。図１８は、弁機構９の拡大図である。
【００６７】
（弁機構の構成）
前記遅角通路４４及び遅角室４２に連通する規制通路６５には、進角室４１に供給する流体の一部が供給されることにより開状態となり且つ進角室４１及び遅角室４２の少なくとも一方側に供給する流体の一部が供給されることにより開状態を維持する弁機構９を有してある。そして、規制通路６５は、遅角室４２に供給する作動油の一部を規制凹部６１に供給するように構成してある。この第三実施形態では、遅角室４２が本発明の「遅角室及び遅角室の何れか一方側」に相当し、進角室４１が本発明の「進角室及び遅角室の何れか他方側」に相当する。
【００６８】
前記弁機構９は、図１８に示すように、進角室４１に供給する作動油の一部が供給される弁体用凹部９１と、その弁体用凹部９１に対して突入する閉状態と弁体用凹部９１から引退する開状態とに出退可能で且つ弁体用凹部９１に対して突入する側に付勢された弁体９２とを備えている。前記弁体９２は、内部ロータ３に設けた摺動溝９４に沿って摺動可能に設けてある。前記弁体用凹部９１は、弁体９２の一部を突入可能で且つ摺動溝９４よりも幅狭に形成した摺動溝９４に連通する通路にて構成している。そして、弁体９２は付勢ばね９５により弁体用凹部９１に突入する側に付勢されている。
【００６９】
前記弁体９２は、図１９に示すように、弁体用凹部９１に突入する幅狭部９２ａとその幅狭部９２ａよりも幅広の幅広部９２ｂとを有する凸状に形成している。そして、弁体９２の幅狭部９２ａと幅広部９２ｂとの間には、弁体９２が弁体用凹部９１に突入する側に対向する面状の段部９２ｃを形成している。また、出退部材６３と弁体９２とは、図１８に示すように、幅狭部６３ａ，９２ａ、幅広部６３ｂ，９２ｂとを有する凸状で、規制凹部６１又は弁体用凹部９１に突入する側に対向する面状の段部６３ｃ，９２ｃを形成した同様の形状をしている。そして、出退部材６３と弁体９２とを、遅角室４２に連通する流路において直列になるように配設している。
【００７０】
また、弁機構９は、進角室４１に供給する作動油の一部が供給されることにより弁体９２を開状態とし且つ進角室４１及び遅角室４２の少なくとも一方側に供給する作動油の一部が供給されることにより弁体９２を開状態に維持する弁体保持機構９３を備えている。この弁体保持機構９３は、弁体９２において弁体用凹部９１に突入する側の端部９２ｅに対して進角室４１に供給する作動油の一部を供給する第三通路９６と、弁体９２において出退方向の中間部に形成された突入する側に面する段部９２ｃに対して遅角室４２に供給する作動油の一部を供給する第四通路９７とを備えている。
【００７１】
前記第三通路９６は、ロック通路５５と弁体用凹部９１とを連通して、進角室４１に供給する作動油の一部を弁体９２の端部９２ｅに供給する。この第三通路９６にて供給する作動油の圧力によって弁体９２を弁体用凹部９１から引退させて弁体９２を開状態とする。すなわち、弁体用凹部９１内に作動油が供給されて充満し、この作動油の圧力によって弁体９２を弁体用凹部９１から引退させる側に付勢する力が付勢ばね９５の付勢力より大きくなると、弁体９２が弁体用凹部９１から引退して開状態となる。そして、第三通路９６にて供給する作動油の圧力によって弁体９２を弁体用凹部９１から引退させる側に付勢する力を作用させて、弁体９２を開状態に維持する。
【００７２】
前記第四通路９７は、第二通路８２である規制通路６５の一部であり、弁体９２が開状態となると、遅角室４２に供給する作動油の一部を弁体９２の段部９２ｃに供給する。この第四通路９７にて供給する作動油の圧力によって段部９２ｃに対して弁体９２を弁体用凹部９１から引退させる側に付勢する力を作用させて、弁体９２を開状態に維持する。
【００７３】
前記弁機構９を設けるに当り、図１８に示すように、弁体９２を内部ロータ３及び外部ロータ２の回転軸に直交する方向に出退させるように設けると、摺動溝９４等の加工が難しいものとなる。そこで、図２０及び図２１に示すように、弁体９２を内部ロータ３及び外部ロータ２の回転軸に沿う方向に出退させるように設けると好適である。図２０は、図１のＩＩ−ＩＩ断面に相当し、弁機構９の拡大図である。図２１は、図２０のＸＸＩ−ＸＸＩ断面に相当し、図２１（ａ）は弁機構９の閉状態、図２１（ｂ）は弁機構９の開状態を示している。
【００７４】
説明すると、内部ロータ３及び外部ロータ２の回転軸に沿う方向に摺動溝９４を形成し、弁体９２を内部ロータ３及び外部ロータ２の回転軸に沿う方向に出退するように設けている。そして、摺動溝９４に連通する幅狭の通路にて弁体用凹部９１を形成し、その弁体用凹部９１に連通するように第三通路９６を形成している。前記第四通路９７は、遅角通路４４のうち、遅角室４２に連通する部分を切欠くと共に、遅角室４２からの作動油を摺動溝９４に供給する入口側連通部９７ａと、摺動溝９４から排出される作動油を規制凹部６１に供給する出口側連通部９７ｂとを有している。また、弁体９２には、段部９２ｃに加え、幅広部９２ｂに弁体９２の周方向の全周に亘って側壁部を内方側に窪ませた窪み部９２ｄを形成している。
【００７５】
図２１（ａ）に示すように、弁体９２が弁体用凹部９１に突入した閉状態では、入口側連通部９７ａが弁体９２にて閉塞され、遅角室４２に作動油が供給されても、遅角室４２から摺動溝９４への作動油の供給を阻止する。そして、進角室４１に作動油が供給されると、その作動油の一部が第三通路９６にて弁体９２の端部９２ｅに供給される。すると、図２１（ｂ）に示すように、その作動油の圧力によって弁体９２が弁体用凹部９１から引退する開状態となる。そして、第三通路９６にて弁体９２の端部９２ｅに供給する作動油の圧力によって弁体９２が弁体用凹部９１から引退する側に付勢する力を作用させて、弁体９２を開状態に維持する。
【００７６】
前記弁体９２が開状態となると、入口側連通部９７ａと弁体９２の窪み部９２ｄと出口側連通部９７ｂとが連通する状態となる。したがって、遅角室４２に作動油が供給されると、その作動油は、入口側連通部９７ａを通して遅角室４２から摺動溝９内に入り、弁体９２の窪み部９２ｄを移動して出口側連通部９７ｂを通して摺動溝９の外部に排出される。そして、摺動溝９から排出された作動油は規制凹部６１に供給されているので、規制凹部６１に作動油が充填されると、作動油が出口側連通部９７ｂを通して弁体９２の段部９２ｃに供給される。段部９２ｃは弁体９２が弁体用凹部９１に突入する側に対向する面状であるので、弁体９２の段部９２ｃに供給される作動油の圧力によって弁体９２の段部９２ｃを弁体用凹部９１から引退させる側に付勢する力が作用し、弁体９２を開状態に維持する。
【００７７】
ちなみに、このときには、弁体９２の窪み部９２ｄにも作動油が供給されているので、その作動油の圧力によって弁体９２を弁体用凹部９１に突入させる側に付勢する力が作用する。しかしながら、弁体９２の窪み部９２ｄの全体に作動油が充填されていることから、その作動油の圧力によって弁体９２を弁体用凹部９１から引退させる側にも付勢する力が作用し、弁体用凹部９１に突入させる側に付勢する力が打ち消される。また、段部９２ｃは窪み部９２ｄの深さよりも大きく形成してあり、段部９２ｃに供給される作動油の圧力が作用する面積の方が窪み部９２ｄに供給される作動油の圧力が作用する面積よりも小さい。このようにして、弁体９２の段部９２ｃに供給される作動油の圧力によって弁体９２を弁体用凹部９１から引退させる側に付勢する力を作用させて、弁体９２を開状態に維持できる。
【００７８】
（弁開閉時期制御装置の動作）
次に、図２２に示すタイミングチャートに基づいて、相対回転位相を設定ロック位相（最遅角位相）としてエンジンを始動させた場合における弁開閉時期制御装置１の動作例について説明する。まず、通常のエンジン停止状態では、第一ポンプ７１及び第二ポンプ７２は停止しており、図１３に示すように、相対回転位相は設定ロック位相（最遅角位相）である。このとき、ロック機構５はロック部材５３が突出したロック状態であり、位相変位規制機構６は出退部材６３が突出した規制状態であり、弁機構９は閉状態となっている。このように相対回転位相を設定ロック位相（最遅角位相）に拘束した状態で、クランキングが開始されエンジンを始動する。エンジンが始動すると、制御ユニット８０は、制御弁７３を遅角制御状態として油圧回路７から遅角通路４４及び規制通路６５に作動油を供給する。このとき、弁機構９が閉状態であるので、規制凹部６１への作動油の供給を阻止して、位相変位規制機構６を出退部材６３が突出した規制状態に維持する。したがって、位相変位規制機構６を規制状態に維持したまま、遅角室４２に作動油を充填する。
【００７９】
次に、制御ユニット８０は、制御弁７３を進角制御状態として油圧回路７から進角通路４３及びロック通路５５に作動油を供給する。すると、図１４に示すように、弁機構９が開状態となると共に、ロック部材５３が係合凹部５１から引退してロック機構５がロック解除状態となり、相対回転位相が進角方向Ｓ１に変位する。このとき、遅角室４２には既に作動油が充填されているので、相対回転位相が進角方向Ｓ１に変位する速度を低速にできる。そして、位相変位規制機構６が規制状態のままであるので、図１５に示すように、出退部材６３の側面が規制凹部６１の一方の端面に当接して、相対回転位相が設定位相変位許容範囲の一端部の中間規制位相に拘束される。このとき、相対回転位相が進角方向Ｓ１に変位する速度が低速であるので、出退部材６３の側面が規制凹部６１の一方の端面に当接する際の衝突音を小さくできて騒音の発生を抑制できる。
【００８０】
その後、設定時間が経過すると、制御ユニット８０は、制御弁７３を遅角制御状態として油圧回路７から遅角通路４４及び規制通路６５に作動油を供給する。すると、図１６に示すように、出退部材６３が規制凹部６１から引退して位相変位規制機構６が解除状態となり、相対回転位相を最遅角位相（図１３参照）と最進角位相（図１７参照）との間の範囲内において任意の位相に変位させることが可能となる。また、弁機構９が開状態となった後においては、油圧回路７から遅角通路４４及び規制通路６５への作動油の供給、又は、油圧回路７から進角通路４３及びロック通路５５への作動油の供給が行われる。したがって、第三通路９６及び第四通路９７の一方又は双方にて作動油を弁機構９の弁体９２に対して供給することができ、弁機構９を開状態に維持できる。
【００８１】
〔別実施形態〕
（１）上記第一〜第三実施形態においては、ロック機構５と位相変位規制機構６とを同一の突部２４に隣接して配置する場合について説明したが、これらロック機構５及び位相変位規制機構６は、任意の位置に設けることが可能であり、それぞれ異なる突部２４に配置することも可能である。
【００８２】
（２）上記第一〜第三実施形態においては、設定位相変位許容範囲が、設定ロック位相を含んで設定した場合について説明したが、設定位相変位許容範囲の設定はこれに限定されるものではない。したがって、設定位相変位許容範囲の外に設定ロック位相が設定されるように、ロック機構５及び位相変位規制機構６を構成することもできる。
【００８３】
（３）上記第一〜第三実施形態において説明した、ロック機構５により相対回転位相を拘束する設定ロック位相や、位相変位規制機構６により相対回転位相の変位を規制する設定位相変位許容範囲の端部における中間規制位相等の位相は、単なる一例であり、これらの位相は、エンジンの特性や使用条件等に応じて適宜変更して適切な位置に設定できる。
【００８４】
（４）上記第一〜第三実施形態においては、ロック機構５のロック部材５３、及び位相変位規制機構６の出退部材６３は、何れも外部ロータ２側から内部ロータ３側に突出し、内部ロータ３側に設けられた係合凹部５１又は規制凹部６１に突入する場合の構成について説明したが、内部ロータ３と外部ロータ２との関係を逆にすることも当然に可能である。すなわち、ロック機構５のロック部材５３、及び位相変位規制機構６の出退部材６３が内部ロータ３側から外部ロータ２側に突出し、外部ロータ２側に設けられた係合凹部５１又は規制凹部６１に突入する構成とすることも可能である。
【００８５】
（５）上記第二実施形態においては、被係合部に係合する係合部材を備えた保持機構８として、外部ロータ２及び内部ロータ３の回転方向及び径方向に移動自在な係合部材８３と、径方向外側ほど被係合部６７ａに近づく側に係合部材８３を案内する案内面８４ａを備えた場合の構成について説明したが、被係合部に係合する係合部材を備えた保持機構８としてはこの構成に限られるものではない。
【００８６】
（６）上記第三実施形態においては、遅角室４２が本発明の「遅角室及び遅角室の何れか一方側」に相当し、進角室４１が本発明の「進角室及び遅角室の何れか他方側」に相当するようにしているが、逆に、進角室４１が本発明の「遅角室及び遅角室の何れか一方側」に相当し、遅角室４２が本発明の「進角室及び遅角室の何れか他方側」に相当するようにして実施することもできる。
【００８７】
（７）上記第三実施形態においては、上記第一実施形態において弁機構９を追加した例を示したが、上記第二実施形態において弁機構９を追加することもできる。
【００８８】
（８）上記第三実施形態においては、弁機構９として、弁体用凹部９１、弁体９２、弁体保持機構９３を有するものを例示したが、弁機構９の構成についてはこれに限られるものではない。つまり、弁機構９は、進角室４１及び遅角室４２の何れか他方側に供給する作動油の一部が供給されることにより開状態となり且つ進角室４１及び遅角室４２の少なくとも一方側に供給する作動油の一部が供給されることにより開状態を維持するものであればよい。
【００８９】
本発明は、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、駆動側回転部材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に同期回転する従動側回転部材と、駆動側回転部材と従動側回転部材とにより形成され、流体が供給される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を遅角方向に移動させる遅角室と前記相対回転位相を進角方向に移動させる進角室と、進角室及び遅角室への流体の供給及び前記進角室及び前記遅角室からの流体の排出を行う流体給排機構と、前記相対回転位相を設定ロック位相で拘束可能なロック機構と、を備える各種の弁開閉時期制御装置に適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】第一実施形態における弁開閉時期制御装置の全体構成を示す側断面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図
【図３】図１のＩＩ−ＩＩ断面図
【図４】図１のＩＩ−ＩＩ断面図
【図５】図１のＩＩ−ＩＩ断面図
【図６】図１のＩＩ−ＩＩ断面図
【図７】第一実施形態における位相変位規制機構及び保持機構の拡大図
【図８】保持機構の第一通路を示す図
【図９】保持機構の第一通路を示す図
【図１０】保持機構の第一通路を示す図
【図１１】第一実施形態における弁開閉時期制御装置の動作の一例を示すタイミングチャート
【図１２】第二実施形態における保持機構の拡大図
【図１３】第三実施形態における図１のＩＩ−ＩＩ断面図
【図１４】第三実施形態における図１のＩＩ−ＩＩ断面図
【図１５】第三実施形態における図１のＩＩ−ＩＩ断面図
【図１６】第三実施形態における図１のＩＩ−ＩＩ断面図
【図１７】第三実施形態における図１のＩＩ−ＩＩ断面図
【図１８】弁機構の拡大図
【図１９】弁機構の弁体を示す斜視図
【図２０】弁機構の拡大図
【図２１】図２０のＸＸＩ−ＸＸＩ断面図
【図２２】第三実施形態における弁開閉時期制御装置の動作の一例を示すタイミングチャート
【符号の説明】
【００９１】
２          駆動側回転部材（外部ロータ）
３          従動側回転部材（内部ロータ）
５          ロック機構
６          位相変位規制機構
７          流体給排機構（油圧回路）
８          保持機構
９          弁機構
１１        カムシャフト
２２        蓋部材（フロントプレート）
４１        進角室
４２        遅角室
６１        凹部（規制凹部）
６３，６７  出退部材
６７ａ      被係合部
８１        第一通路
８２        第二通路
８３        係合部材
８４ａ      案内部材（案内面）
９１        弁体用凹部
９２        弁体
９３        弁体保持機構
９６        第三通路
９７        第四通路
【図１】
0004605473.tif 000002
【図２】
0004605473.tif 000003
【図３】
0004605473.tif 000004
【図４】
0004605473.tif 000005
【図５】
0004605473.tif 000006
【図６】
0004605473.tif 000007
【図７】
0004605473.tif 000008
【図８】
0004605473.tif 000009
【図９】
0004605473.tif 000010
【図１０】
0004605473.tif 000011
【図１１】
0004605473.tif 000012
【図１２】
0004605473.tif 000013
【図１３】
0004605473.tif 000014
【図１４】
0004605473.tif 000015
【図１５】
0004605473.tif 000016
【図１６】
0004605473.tif 000017
【図１７】
0004605473.tif 000018
【図１８】
0004605473.tif 000019
【図１９】
0004605473.tif 000020
【図２０】
0004605473.tif 000021
【図２１】
0004605473.tif 000022
【図２２】
0004605473.tif 000023