(57)【要約】      （修正有）【課題】クラッチケース内の摩擦材保持プレート裏面側の隙間にエンジンオイルを導入して、摩擦材の裏面側を冷却し、摩擦材表面の高温化の抑制に有効な自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造を提供する。【解決手段】制動力によって回転ドラム４４に生じるスプロケット本体１２に対する回転遅れに連係してカムシャフト２の位相が変わる位相可変装置であって、電磁ブレーキ手段４０は、電磁コイル６２を収容した断面コ字型円環状のクラッチケース６０の前面開口部に、摩擦材６６を接合した摩擦材保持プレート６４が固定された構造で、クラッチケース６０内周壁前縁部に切欠６１ａを設け、摩擦材６６と回転ドラム４４の摺動面へのオイルの給排を活発化する冷却構造で、切欠６１ａを深くし、クラッチケース６０内の摩擦材保持プレート６４裏側空間Ｓ１にオイルを循環させて、摩擦材６６の冷却効果を上げる。【選択図】図１
2005180398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトの駆動力が伝達される円環状スプロケットに対し動弁機構を構成するカムシャフトが同軸状で相対回動可能に配置され、前記カムシャフトに回転ドラムが回転可能に支承され、前記回転ドラムと軸方向に正対する位置には、前記回転ドラムに制動力を作用させる電磁ブレーキ手段が設けられ、前記制動力によって回転ドラムに生じる前記スプロケットに対する回転遅れに連係して、前記スプロケットとカムシャフト間の位相が変わる自動車用エンジンにおける位相可変装置において、
前記電磁ブレーキ手段は、前記回転ドラムのディスク面に向けて開口する横断面コ字型円環状で周方向に回り止めされたクラッチケースと、前記クラッチケース内に収容された電磁コイルと、前記クラッチケースの開口部内側に固定された摩擦材保持プレートと、前記摩擦材保持プレートに接合一体化されて、その表面が前記クラッチケースの内外周壁前縁部より僅かに突出する偏平な摩擦材とを備え、
前記クラッチケースの半径方向内側には、前記カムシャフトのオイル通路に連通し、かつ前記クラッチケースと回転ドラム間の相対摺動部の内周側に連通するオイル溜りが設けられ、前記クラッチケースの内周壁前縁部には、前記オイル溜り内のエンジンオイルを前記摩擦材と回転ドラム間の相対摺動面に導くオイル導入用の切り欠きが設けられた自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造であって、
前記オイル導入用の切り欠きが前記摩擦材保持プレート底面よりも深く形成されて、前記オイル溜り内のエンジンオイルが該切り欠きを介して前記クラッチケース内の前記摩擦材保持プレート底面に臨む領域に導かれることを特徴とする自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造。
【請求項２】
前記クラッチケースの外周壁前縁部には、前記摩擦材と回転ドラムの相対摺動面間のエンジンオイルを外方に導出するオイル導出用の切り欠きが設けられ、前記オイル導出用の切り欠きも、前記摩擦材保持プレート底面よりも深く形成されて、前記クラッチケース内のエンジンオイルが該切り欠きを介して前記クラッチケース外方に導出することを特徴とする請求項１に記載の自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造。
【請求項３】
前記オイル導入用の切り欠きとオイル導出用の切り欠きとは、クラッチケースの周方向にオフセットするように設けられたことを特徴とする請求項２に記載の自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造。
【請求項４】
前記摩擦材に正対する前記回転ドラムのディスク面の半径方向内側寄りには、前記オイル導入用の切り欠きにより摩擦材と回転ドラム間の相対摺動部に導入されたエンジンオイルの一部を導出するオイル導出孔が設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁ブレーキ手段により回転ドラムに制動力を作用させて、スプロケットに対するカムシャフトの回転位相を変化させてバルブの開閉タイミングを変化させる自動車用エンジンにおける位相可変装置に係わり、特に、位相可変装置の回転ドラムに制動力を作用させる電磁ブレーキ手段をエンジンオイルを循環させて冷却する冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術としては、下記特許文献１（図１１参照）に示すように、エンジンのクランクシャフトの駆動力が伝達される駆動部材（スプロケット）１２と動弁機構を構成するカムシャフト２間に介装した内外ヘリカルスプライン付き中間部材３０を軸方向に移動させることで、駆動部材１２とカムシャフト２間の位相が変化するように構成されている。即ち、周方向に回り止めされた電磁ブレーキ手段４０により、カムシャフト２に回転可能に支承されている回転ドラム４４に制動力を作用させ、これにより回転ドラム４４が駆動部材１２に対し遅延するとともに、連係して中間部材３０が軸方向に移動して、カムシャフト２が駆動部材１２に対し回動して両者１２，２間の位相が変化する。なお、同装置はエンジンルーム内部に配置されて、エンジンオイル雰囲気下で駆動する。
【０００３】
電磁ブレーキ手段４０は、電磁コイル６２を収容した横断面コ字型環状のクラッチケース６０と、クラッチケース６０の開口部を閉塞する保持プレート６４と、保持プレート６４に接着された摩擦材６６とを備えて構成されている。そして、クラッチケース６０の摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺動面では、摺動熱により摺動面温度が高温となると、エンジンオイル中に分散している酸化防止剤や摩擦調整剤，清浄分散剤等の添加剤の反応物やオイル中の不溶解分により、一般に多孔質材で構成されている摩擦材６６の表面が目詰まりし、摩擦材６６と回転ドラム４４間に発生する摩擦トルクが低下する可能性がある。
【０００４】
このため、クラッチケース６０の摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺動面の高温化を抑制するために、カムシャフト２内のオイル通路７０，側孔７３ｂを介してクラッチケース６０の半径方向内方に位置するオイル溜り７４にエンジンオイルが供給され、このオイル溜り７４のエンジンオイルがクラッチケース６０の内周壁前縁部に設けた切欠き６１ａを介して、摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺動面に供給されて、相対摺動面を冷却する構成が採用されている。
【０００５】
さらに、クラッチケース６０の外周壁前縁部に相対摺動面側のオイルを半径方向外方に導出する切欠き６１ｂを設けて、相対摺動面側のオイルの給排速度を高めることで、相対摺動面の冷却効果を上げるように構成されている。なお、符号８０は、回転ドラム４４におけるクラッチケース内周壁寄りに設けられたオイル導出孔８０で、エンジンオイルがオイル導出孔８０から導出される際に、回転ドラム４４側の熱がオイル導出孔８０の内周面からエンジンオイルに放熱されるので、回転ドラム４４（相対摺動面）の冷却により効果がある。
【特許文献１】特開２００２-３７１８１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そして、前記した従来の電磁ブレーキ冷却構造では、摩擦材の摺動面を冷却する上で一応は満足できる。しかし、冷却効果を上げるには、オイル導入用の切り欠き６１ａおよびオイル導出用の切り欠き６１ｂの数を増やせよいが、切り欠き６１ａ，６１ｂの数の増加に伴って、回転ドラム４４に接近して磁力線の通路となるクラッチケース６０の内外周壁前縁部の面積が減少し、電磁ブレーキの制動力が低下するという問題があって、切り欠き６１ａ，６１ｂを設けることによる電磁ブレーキ冷却構造には限界がある。このため、さらなる高温の環境下等において有効な冷却構造とするためには、摩擦材の相対摺動面の高温化の抑制により優れた新規の方策が希求されている。
【０００７】
そこで、発明者は、摩擦材６６の摺動面側からだけ放熱される従来構造に対し、摩擦材６６の裏面側からも放熱できないかという観点から、新たな構造を考えた。即ち、摩擦材６６は摩擦材保持プレート６４に接合一体化されて、クラッチケース６０の開口部内側に固定されているが、クラッチケース６０内には、樹脂モールドされた電磁コイル６２が収容されており、樹脂モールド部６２ａと摩擦材保持プレート６４間には円環状の隙間Ｓ１が形成されている。発明者は、このクラッチケース６０内の隙間Ｓ１に注目し、オイル導入用の切り欠き６１ａの深さを深くすれば、この隙間Ｓ１にエンジンオイルを導入でき、導入されたエンジンオイルが摩擦材保持プレート６４の裏面と接触し、放熱性が高められると考えた。また、クラッチケース６０内は樹脂モールドにより封止されているため、隙間Ｓ１にエンジンオイルが導入されたとしても、電磁コイル６２にエンジンオイルが侵入する惧れはない。また、たとえ樹脂モールドによるオイルの封止が不完全で、クラッチケース６０から導出する給電用コード１００内にエンジンオイルが侵入し給電用コード１００内を伝わって外部にエンジンオイルが浸出する惧れがあっても、給電用コード１００の途中にオイル封止用のコネクタを設けることで、エンジンオイルの外部への浸出を確実に防止できるので、クラッチケース６０内の隙間Ｓ１にエンジンオイルを導入するようにしても何ら問題はない。
【０００８】
そして、試作品を作り、その効果を確認する実験を重ねた結果、摩擦材の相対摺動面を冷却する上で有効であることが確認されたので、本発明を提案するに至ったものである。
【０００９】
本発明は、前記した従来技術の問題点および前記した発明者の知見に基づいてなされたもので、その目的は、摩擦材が接合一体化されている摩擦材保持プレート裏面側の円環状の隙間にエンジンオイルを導入して、摩擦材からエンジンオイルへの放熱量を増やすことで、摩擦材と回転ドラム間の相対摺動面の高温化の抑制に有効な自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、請求項１においては、クランクシャフトの駆動力が伝達される円環状スプロケットに対し動弁機構を構成するカムシャフトが同軸状で相対回動可能に配置され、前記カムシャフトに回転ドラムが回転可能に支承され、前記回転ドラムと軸方向に正対する位置には、前記回転ドラムに制動力を作用させる電磁ブレーキ手段が設けられ、前記制動力によって回転ドラムに生じる前記スプロケットに対する回転遅れに連係して、前記スプロケットとカムシャフト間の位相が変わる自動車用エンジンにおける位相可変装置において、
前記電磁ブレーキ手段は、前記回転ドラムのディスク面に向けて開口する横断面コ字型円環状で周方向に回り止めされたクラッチケースと、前記クラッチケース内に収容された電磁コイルと、前記クラッチケースの開口部内側に固定された摩擦材保持プレートと、前記摩擦材保持プレートに接着されて、その表面が前記クラッチケースの内外周壁前縁部より僅かに突出する偏平な摩擦材とを備え、
前記クラッチケースの半径方向内側には、前記カムシャフトのオイル通路に連通し、かつ前記クラッチケースと回転ドラム間の相対摺動部の内周側に連通するオイル溜りが設けられ、前記クラッチケースの内周壁前縁部には、前記オイル溜りのエンジンオイルを前記摩擦材と回転ドラムの相対摺動面に導くオイル導入用の切り欠きが設けられた自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造であって、
前記オイル導入用の切り欠きを前記摩擦材保持プレート底面よりも深く形成して、該切り欠きを介して前記オイル溜り内のエンジンオイルを前記クラッチケース内の前記摩擦材保持プレート底面に臨む領域に導くように構成した。
【００１１】
なお、電磁ブレーキ手段によって作用する制動力により、回転ドラムにはスプロケットに対する回転遅れが生じ、この回転遅れに連係して中間部材が軸方向に移動して、カムシャフトがスプロケットに対し回動する（スプロケットとカムシャフト間の位相が変化する）構成としては、例えば、本発明の実施例に示すように、回転ドラム４４に螺合しかつスプロケット（外筒部１０）とカムシャフト（内筒部２０）に内外ヘリカルスプライン係合する中間部材３０をスプロケット（外筒部１０）とカムシャフト（内筒部２０）間に介装した構成（図１，２参照）が考えられる。
【００１２】
（作用）エンジンのクランクシャフトの駆動力が伝達されるスプロケットと動弁機構を構成するカムシャフトが一体となって回動するように構成されて、スプロケットとカムシャフトとは同期して回転するが、電磁ブレーキ手段により回転ドラムに制動力が作用すると、回転ドラムにはスプロケットに対する回転遅れが生じ、この回転ドラムの回転遅れに連係して、スプロケットに対するカムシャフトの位相が変わる。
【００１３】
クラッチケースの摩擦材と回転ドラム間の相対摺動面には、カムシャフト内に設けたオイル通路とクラッチケースの半径方向内側に設けたオイル溜まりを経て、クラッチケースの内周壁前縁部に設けたオイル導入用の切り欠きから新たなエンジンオイルが導入され、摩擦材と回転ドラム間の相対摺動面において摩擦材やディスク面から熱を奪ったエンジンオイルは、クラッチケースの外周壁前縁部と回転ドラム間の隙間から外方に導出される。クラッチケースの内周壁前縁部にオイル導入用の切り欠きを設けた分、摩擦材と回転ドラム間の相対摺動面におけるエンジンオイルの給排活動が活発となって、相対摺動面の温度の高温化が抑制される。さらに、オイル溜まりのエンジンオイルは、オイル導入用の切り欠きを介してクラッチケース内の開口部側の隙間（摩擦材保持プレート裏面に沿って延在する円環状の隙間）に導入され、摩擦材保持プレートに接触することで摩擦材保持プレートから熱を奪った後、オイル導入用の切り欠きから自重により落下（導出）してオイル溜まりに戻る。即ち、回転ドラムが回転する際に、オイル溜まりとオイル導入用の切り欠きとクラッチケース内の開口部側の隙間（摩擦材保持プレート裏面に沿って延在する円環状の隙間）とによって、エンジンオイルの循環通路が形成されて、摩擦材保持プレートの裏面側が冷却されるので、それだけ摩擦材と回転ドラム間の相対摺動面の冷却効果が上がる。
【００１４】
請求項２においては、請求項に記載の自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造において、前記クラッチケースの外周壁前縁部に、前記摩擦材と回転ドラムの相対摺動面間のエンジンオイルを外方に導出するオイル導出用の切り欠きを設け、前記オイル導出用の切り欠きも、前記摩擦材保持プレート底面よりも深く形成して、前記クラッチケース内のエンジンオイルが該切り欠きを介して前記クラッチケース外方に導出するように構成した。
【００１５】
（作用）オイル導出用の切り欠きを設けた分、摩擦材と回転ドラムの相対摺動面間のエンジンオイルの外方への導出量が増え、摩擦材と回転ドラム間の相対摺動面におけるエンジンオイルの給排活動がより活発となって、相対摺動面の温度の高温化がより抑制される。
【００１６】
オイル導入用の切り欠きを介してクラッチケース内の摩擦材保持プレート裏側の円環状の隙間に導入されたエンジンオイルは、オイル導出用の切り欠きからも導出するので、摩擦材保持プレート裏側の円環状の隙間におけるエンジンオイルの給排活動が活発となって、摩擦材保持プレートからエンジンオイルへの放熱量が増えて、相対摺動面の温度の高温化が一層抑制される。
【００１７】
請求項３においては、請求項２に記載の自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造において、前記オイル導入用の切り欠きとオイル導出用の切り欠きとを、クラッチケースの周方向にオフセットするように構成した。
【００１８】
（作用）オイル導入用の切り欠きとオイル導出用の切り欠きが正対しないので、オイル導入用の切り欠きから摩擦材と回転ドラムの相対摺動面間および摩擦材保持プレート裏側の円環状の隙間にそれぞれ導入されたエンジンオイルは、オイル導出用の切り欠きから導出するまでの時間が長くなって（摩擦材保持プレート裏側の円環状の隙間におけるエンジンオイルの流れがゆっくりとなって）、それだけ相対摺動面および円環状の隙間におけるエンジンオイルへの放熱量が増えて、摩擦材と回転ドラム間の相対摺動面の冷却効果が上がる。
【００１９】
請求項４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用エンジンにおける位相可変装置の電磁ブレーキ冷却構造において、前記摩擦材に正対する前記回転ドラムのディスク面の半径方向内側寄りに、前記オイル導入用の切り欠きにより摩擦材と回転ドラム間の相対摺動部に導入されたエンジンオイルの一部を導出するオイル導出孔を設けるように構成した。
【００２０】
（作用）オイル導入用の切り欠きにより摩擦材と回転ドラム間の相対摺動部に導入されたエンジンオイルは、回転ドラムを軸方向に貫通するように設けられたオイル導出孔を通過する際に、回転ドラム側の熱を奪うので、その分、摩擦材と回転ドラム間の相対摺動面の冷却効果が上がる。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１によれば、摩擦材表面側と裏面側の双方においてエンジンオイルに放熱されるので、循環エンジンオイルによる摩擦材の相対摺動面の冷却効果が向上し、電磁ブレーキ作動時の摩擦材と回転ドラム間の良好なブレーキ特性（制動性）が維持される。
【００２２】
請求項２によれば、摩擦材と回転ドラム間の相対摺動面および摩擦材保持プレート裏側の円環状の隙間におけるエンジンオイルの循環が活発となって、循環エンジンオイルによる相対摺動面の冷却効果が改善されて、電磁ブレーキ作動時の摩擦材と回転ドラム間の良好なブレーキ特性（制動性）が維持される。
【００２３】
請求項３によれば、摩擦材と回転ドラム間の相対摺動面および摩擦材保持プレート裏側の円環状の隙間におけるエンジンオイルの流動がゆっくりとなって、循環エンジンオイルによる相対摺動面の冷却効果がさらに改善されて、電磁ブレーキ作動時の摩擦材と回転ドラム間の良好なブレーキ特性（制動性）が維持される。
【００２４】
請求項４によれば、オイル導出孔を設けたことによるエンジンオイルへの放熱性が付加される分、循環エンジンオイルによる相対摺動面の冷却効果がさらに一層改善されて、電磁ブレーキ作動時の摩擦材と回転ドラム間の良好なブレーキ特性（制動性）が維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００２６】
図１〜図６は、本発明に係る位相可変装置の第１の実施例を示し、図１は本発明の第１の実施例である自動車用エンジンにおける位相可変装置の縦断面図、図２は同装置の内部構造を示す斜視図、図３は電磁ブレーキ手段の要部を構成する電磁クラッチの斜視図、図４は同電磁クラッチの正面図、図５（ａ），（ｂ）は摩擦材と回転ドラム間の相対摺動部の拡大断面図で、（ａ）はオイル導入用の切り欠き位置における断面図、（ｂ）はカシメ部位置における断面図、図６は回転ドラムの斜視図である。
【００２７】
これらの図において、この実施例に示す位相可変装置は、エンジンに組み付け一体化された形態で用いられ、クランクシャフトの回転に同期して吸排気弁が開閉するようにクランクシャフトの回転をカムシャフトに伝達するとともに、エンジンの負荷や回転数などの運転状態によってエンジンの吸排気弁の開閉のタイミングを変化させるための装置で、同装置は、エンジンのクランクシャフトの駆動力が伝達されるスプロケットである円環状外筒部１０と、外筒部１０と同軸に配置されて外筒部１０に対し相対回動可能で、カムシャフト２の一部を構成する従動側の円環状内筒部２０と、外筒部１０と内筒部２０にそれぞれヘリカルスプライン係合して外筒部１０と内筒部２０間に介装され、軸方向に移動して外筒部１０に対する内筒部２０の位相を変える中間部材３０と、内筒部２０のカムシャフト２非配設側に設けられて、中間部材３０を軸方向に移動させる電磁ブレーキ手段４０と、を備えて構成されている。符号８は、エンジンケース（位相可変装置用カバー）で、エンジン及び同装置は、エンジンオイル雰囲気下で用いられる。
【００２８】
外筒部１０は、内周縁にリング状の凹部１３が設けられたスプロケット本体１２と、スプロケット本体１２の側面に密着し、凹部１３と協働してフランジ係合溝１３Ａを画成する内フランジプレート１４と、内フランジプレート１４をスプロケット本体１２に共締め固定し、中間部材３０とのスプライン係合部が内周に形成されたスプラインケース１６とから構成されている。符号１３ａは、凹部１３の開口側の大径凹部、符号１３ｂは、凹部１３の奧側の小径凹部で、両者１３ａ，１３ｂ間には、後述する内筒部２０側のフランジ２４の外周縁と正対する段差部１３ｃが設けられている。スプロケットである外筒部１０（スプロケット本体１２）には、エンジンのクランクシャフトの回転がチェーンＣを介して伝達される。符号１１は、スプロケット本体１２と内フランジプレート１４とスプラインケース１６を固定一体化する締結ねじで、スプロケット本体１２と内フランジプレート１４とスプラインケース１６でスプロケット（外筒部１０）を構成することで、フランジ係合溝１３Ａの形成が容易で、外筒部１０（スプラインケース１６）におけるスプライン係合部１７の形成も容易となっている。
【００２９】
また、符号３２，３３は、中間部材３０の内外周面に設けられた雌雄ヘリカルスプライン、符号２３は内筒部２０の外周面に設けられている雄ヘリカルスプライン、符号１７はスプラインケース１６の内周面に設けられている雌ヘリカルスプラインである。そして、中間部材３０の内外のスプライン３２，３３は逆方向ヘリカルスプラインで、中間部材３０の軸方向への僅かな移動で、外筒部１０に対し内筒部２０の位相を大きく変化させることができる。符号３１は、中間部材３０の外周面に形成された雄角ねじ部である。
【００３０】
電磁ブレーキ手段４０は、エンジンケース８に支持された電磁クラッチ４２と、ベアリング２２によって内筒部２０に回転可能に支承されるとともに、中間部材３０の雄角ねじ部３１が螺合し、電磁クラッチ４２の制動力が伝達される回転ドラム４４と、回転ドラム４４と外筒部１０間に軸方向に介装されたねじりコイルばね４６とを備えて構成されている。符号４５は、回転ドラム４４の内周面に設けられた雌角ねじ部で、回転ドラム４４と中間部材３０は、角ねじ部４５，３１に沿って周方向に相対回動できる。即ち、中間部材３０は、角ねじ部４５，３１に沿って回動しながら軸方向に移動できる。また、回転ドラム４４と外筒部１０とは、巻き上げられたねじりコイルばね４６で連結されており、回転ドラム４４に制動力が作用しない状態では、外筒部１０，内筒部２０，中間部材３０および回転ドラム４４は、一体となって回転する。また、回転ドラム４４と外筒部１０（スプラインケース１６）間に介装したねじりコイルばね４６は軸方向に介装されているため、それだけ位相可変装置全体が軸方向には延びるが、半径方向にはコンパクトとなっている。
【００３１】
そして、電磁クラッチ４２のＯＮ・ＯＦＦおよび電磁クラッチ４２への通電量を制御することによって、中間部材３０が角ねじ部４５，３１に沿って回動しながら軸方向に移動し、これによって外筒部１０と内筒部２０の位相が変化して、カムシャフト２のカム２ａによるバルブの開閉のタイミングが調整される。即ち、電磁クラッチ４２をＯＮする前は、電磁クラッチ４２は図１仮想線に示す位置にあって、回転ドラム４４と電磁クラッチ４２間には隙間Ｓが形成されており、外筒部１０と内筒部２０は位相差なく一体に回転している。そして、電磁クラッチ４２をＯＮすると、電磁クラッチ４２が図１右方向にスライドして回転ドラム４４に吸引され、これにより回転ドラム４４には電磁クラッチ４２から伝達される制動力が作用する。そして、制動力が作用する回転ドラム４４に外筒部１０に対する回転遅れが生じ、即ち、中間部材３０が角ねじ部３１，４５によって前進（図１右方向に移動）し、中間部材３０の内外ヘリカルスプライン３２，３３によって、内筒部２０（カムシャフト２）が外筒部１０（スプロケット本体１２）に対し回動してその位相が変わる。そして、回転ドラム４４は、伝達された制動力とねじりコイルばね４６のばね力とがバランスする位置（内筒部２０が外筒部１０に対し所定の位相差をもつ位置）に保持される。
【００３２】
一方、電磁クラッチ４２をＯＦＦにすると、その制動力が回転ドラム４４に伝達されないため、コイルばね４６のばね力だけが作用する中間部材３０は、角ねじ部３１，４５によって後退（図１左方向に移動）して元の位置となり、この間に、内筒部２０（カムシャフト２）が外筒部１０（スプロケット本体１２）に対し逆方向に回動して、その位相差がなくなる。
【００３３】
また、内筒部２０の外周面(スプロケット本体１２との摺動面)にはフランジ２４が周設され、一方、外筒部１０(スプロケット本体１２)の内周面には、フランジ２４が係合するフランジ係合溝１３Ａが周設され、フランジ２４の側面とフランジ係合溝１３Ａの側面間に摩擦トルク付加部材５１，５５が介装されて、外筒部１０と内筒部２０間の相対摺動部の摩擦トルクが高められて、中間部材３０と外筒部１０および内筒部２０間のヘリカルスプライン係合部２３，３２、３３，１７における歯部同士がぶつかる打音の発生が抑制されている。
【００３４】
次に、電磁ブレーキ手段４０を構成する電磁クラッチ４２の構造と、電磁クラッチ４２表面に設けた摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺動面の冷却構造について説明する。
【００３５】
電磁クラッチ４２は、図３〜５に示すように、回転ドラム４４のディスク面に向けて開口する横断面コ字型円環状で周方向に回り止めされたクラッチケース６０と、クラッチケース６０内に収容された電磁コイル６２と、クラッチケース６０の開口部内側に固定された金属製（非磁性金属であるステンレス製）の摩擦材保持プレート６４と、摩擦材保持プレート６４に接着により接合されて、その表面がクラッチケース６０の内外周壁６０ａ，６０ｂ前縁部より僅かに突出する偏平な摩擦材６６とを備えて構成されている。符号６８は、クラッチケース６０の背面側周方向複数個所に突設されたピンで、このピン６８がエンジンケース８側の孔８ａに係合して、クラッチケース６０は軸方向にはスライドできるが、周方向には移動できないように拘束されている。
【００３６】
即ち、クラッチケース６０内に電磁コイル６２が樹脂モールドにより固定され、クラッチケース６０の開口部内側には、摩擦材６６を一体化した摩擦材保持プレート６４が段差部６０ｃに載置され、摩擦材保持プレート６４の内周及び外周の周方向等分３個所がカシメにより、クラッチケースの内外周壁６０ａ，６０ｂに固定されている。
また、図、３，４に示す符号６０ｄはカシメ部を示す。クラッチケース６０内の樹脂モールド部６２ａと摩擦材保持プレート６４間には、摩擦材保持プレート６４に沿って延在する円環状の隙間（空間）Ｓ１が設けられており、後述するように、この隙間Ｓ１にはエンジンオイルが積極的に導入されるので、クラッチケース６０内およびクラッチケースから導出する給電用コード１００には、オイル封止手段が設けられている。即ち、クラッチケース６０内の電磁コイル６２周縁は樹脂モールドされて、電磁コイル６２にエンジンオイルが侵入する惧れはない。また、たとえ樹脂モールドによるオイルの封止が不完全で、クラッチケース６０から導出する給電用コード１００内にエンジンオイルが侵入し給電用コード１００内を伝わって外部にエンジンオイルが浸出する惧れがあっても、給電用コード１００の途中にオイル封止用のコネクタ（図示せず）を設けることで、エンジンオイルの外部への浸出が確実に防止されている。
【００３７】
また、摩擦材６６の半径方向の幅は摩擦材保持プレート６４の半径方向の幅より僅かに小さい寸法に形成され（摩擦材６６の内径は摩擦材保持プレート６４の内径より僅かに大きく、摩擦材６６の外径は摩擦材保持プレート６４の外径より僅かに小さく形成され）ており、これによってクラッチケースの内外周壁６０ａ，６０ｂと摩擦材６６間には、オイル通路となるリング状の溝６３ａ，６３ｂが設けられている。なお、摩擦材保持プレート６４のクラッチケース６０の開口部への固定手段は、前記したカシメに限るものではなく、接着や嵌合その他の適宜固定手段であればよい。
【００３８】
摩擦材６６は、電磁クラッチ４２がＯＮされたときに回転ドラム４４のディスク面に接近して摩擦力（制動力）を生じさせるためのもので、抄紙基材に熱硬化性樹脂を含浸した厚さ５００μｍのプレート状の多孔質成形体で構成されており、クラッチケース６０の内外周壁６０ａ，６０ｂの前縁部より５０μｍだけその表面が突出した形態となっている。
【００３９】
また、電磁クラッチ４２の摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺動面には、エンジンオイルが常に供給されて、両者６６，４４の摺動面温度の上昇が抑制されている。
【００４０】
即ち、クラッチケース６０の半径方向内側には、図１に示すように、カムシャフト２内のオイル通路７０に連通し、かつクラッチケース６０と回転ドラム４４間の相対摺動部の内周側に連通するオイル溜り７４がエンジンケース８によって画成され、カムシャフト２内のオイル通路７０には、カムシャフト２のジャーナル軸受７３のオイルポートおよびカムシャフト２の側孔７３ａを介して、エンジンオイルがポンプＰによって圧送されている。符号７３ｂは、カムシャフト２に設けられて、オイル通路７０とオイル溜り７４に連通する側孔である。そして、クラッチケースの内周壁６０ａ前縁部には、摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺動面にエンジンオイルを導入するオイル導入用の切り欠き６１ａが設けられ、一方、クラッチケースの外周壁６０ｂ前縁部には、摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺動面のエンジンオイルを外方に導出するオイル導出用の切り欠き６１ｂが設けられている。
【００４１】
そして、クラッチケース６０の摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺動面には、カムシャフト２内に設けたオイル通路７０，エンジンケース８と回転ドラム４４（ベアリング２２）間のオイル溜まり７４およびクラッチケースの内周壁６０ａ前縁部に設けた切り欠き６１ａを介してエンジンオイルが導入されて、摩擦材６６と回転ドラム４４の相対摺動面を冷却するとともに、摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺動面の冷却に供されたエンジンオイルは、クラッチケース６０の外周壁６０ｂ前縁部に設けたオイル導出用の切り欠き６１ｂを介して半径方向外方に積極的に排出される。このため、それだけ摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺動面へのエンジンオイルの給排速度が速く、摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺動部におけるオイルの循環が活発となって、摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺動面に発生する摺動熱が循環するエンジンオイルに放熱されて、摩擦材６６と回転ドラム４４の相対摺動面が効果的に冷却される。
【００４２】
また、摩擦材６６の表面には、図３，４に示すように、内周側から外周側に延びる風車型のオイル溝６７が設けられて、オイル導入用の切り欠き６１ａとオイル導出用の切り欠き６１ｂがリング状の隙間６３ａ、風車型のオイル溝６７、リング状の隙間６３ｂを介して連通している。このため、摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺動部の半径方向内側に導入されたエンジンオイルは、摩擦材６６表面のオイル溝６７に沿ってスムーズに流れて、オイル導出用の切り欠き６１ｂから導出するので、摩擦材６６表面全体が均一に冷却されるとともに、オイルの導出量および導入量も増えて、それだけオイルの循環が活発となって、冷却効果もより優れている。
【００４３】
また、回転ドラム４４のディスク面の摩擦材６６に正対する位置であってクラッチケースの内周壁６０ａ寄りには、図５，６に示すように、周方向等分８個所にオイル導出孔８０が設けられて、摩擦材６６と回転ドラム４４間の相対摺動面に導入されたエンジンオイルの一部を回転ドラム４４の前面側に導出することで、相対摺動面における冷却効果をさらに高めるようになっている。
【００４４】
即ち、エンジンオイルがオイル導出孔８０から導出される際に、回転ドラム４４側の熱がオイル導出孔８０の内周面からエンジンオイルに放熱されるので、回転ドラム４４の冷却に効果があり、結果的に摩擦材６６の表面温度を下げるように作用する。
【００４５】
また、オイル導入用の切り欠き６１ａおよびオイル導出用の切り欠き６１ｂは、図５に示すように、それぞれ保持プレート担持面である段差部６０ｃより深く形成されて、クラッチケース６０内の摩擦材保持プレート６４裏側の円環状の隙間（空間）Ｓ１にエンジンオイルが導入されるようになっている。なお、符号Ｈは、クラッチケース６０の内外周壁６０ａ，６０ｂ前縁部から段差部６０ｃまでの深さ、符号ｈ１，ｈ２は、導入用の切り欠き６１ａ，導出用の切り欠き６１ｂの段差部６０ｃからの深さを示す。即ち、オイル溜まり７４のエンジンオイルは、オイル導入用の切り欠き６１ａから円環状の隙間（空間）Ｓ１に導入され、摩擦材保持プレート６４と接触することで熱を奪った後、一部がオイル導入用の切り欠き６１ａから自重により落下（導出）してオイル溜まり７４に戻る。また、円環状の隙間（空間）Ｓ１内において摩擦材保持プレート６４から熱を奪ったエンジンオイルの一部は、オイル導出用の切り欠き６１ｂから半径方向外方に導出する。このように、切り欠き６１ａ，６１ｂと円環状の隙間（空間）Ｓ１によって構成されたエンジンオイルの循環通路内をエンジンオイルが流動することで、摩擦材保持プレート６０が裏面側からも冷却されることとなって、摩擦材６６の表面温度を下げる上でより有効に作用する。
【００４６】
図９は、本実施例の冷却構造のエンジンの回転数（横軸）に対する摩擦材６６の表面温度（縦軸）の低減率を符号Ｄで示す従来の冷却構造（特許文献１）に対する割合で示すもので、符号Ａ１〜Ａ４で示す本実施例の冷却構造における摩擦材の温度低減率は、同図符号Ｄで示す従来の冷却構造（特許文献１）における摩擦材の温度低減率と比べて、優れていることがわかる。
【００４７】
図１０は、本発明の実施例におけるオイル導入用の切り欠き６１ａとオイル導出用の切り欠き６１ｂの仕様を示す。この図において、オイル導入用の切り欠き６１ａを「内」、オイル導出用の切り欠き６１ｂを「外」として表示し、符号Ｄで示す従来の冷却構造（特許文献１）の切り欠き６１ａ，６１ｂの深さｈ１，ｈ２は、クラッチケース６０の内周壁および外周壁の前縁部から段差部６０ｃまでの深さＨに等しいのに対し、符号Ａ１〜Ａ４で示す本実施例の冷却構造では、切り欠き６１ａ，６１ｂの深さｈ１，ｈ２がＨ＋２mmまたはＨ＋１．５mmで、段差部６０ｃ位置を越える深さに形成されている。そして、摩擦材表面温度の低減効果としては、切り欠き６１ａ，６１ｂの深さｈ１，ｈ２をＨ＋２mmとした場合（符号Ａ１）には、従来の冷却構造に比べて最大約２％の温度低減効果があり、切り欠き６１ａ，６１ｂの深さｈ１，ｈ２をＤ＋１．５mmとした場合（符号Ａ１）には、４〜８％の温度低減効果があり、切り欠き６１ａ，６１ｂの深さｈ１，ｈ２をＨ＋２mm，Ｈ＋１．５mmとした場合（符号Ａ３）および切り欠き６１ａ，６１ｂの深さｈ１，ｈ２がＨ＋１．５mm，Ｈ＋２mmとした場合（符号Ａ４）には、それぞれ４〜１０％の温度低減効果があることがわかる。
【００４８】
図７は、本発明の第２の実施例である電磁ブレーキ冷却構造の電磁ブレーキ手段の要部を構成する電磁クラッチの正面図である。
【００４９】
前記した実施例では、クラッチケース６０の内外周壁前縁部に設けられているオイル導入用の切り欠き６１ａとオイル導出用の切り欠き６１ｂとは周方向に対応する位置（半径方向に正対する位置）に設けられていたが、この第２の実施例では、オイル導入用の切り欠き６１ａとオイル導出用の切り欠き６１ｂが周方向に６０度ずれた位置に設けられている。その他は、前記した第１の実施例と同一であり、その重複した説明は省略する。
【００５０】
そして、この第２の実施例の冷却構造では、図１０に示すように、切り欠き６１ａ，６１ｂの深さｈ１，ｈ２をＨ＋１．２mm，Ｈの場合とＨ＋２mm，Ｈ＋１．２mmの場合で、摩擦材６６の表面温度の低減率を求めたところ、図９符号Ｃ１，Ｃ２に示す結果となった。この図９からわかるように、第２の実施例の冷却構造では、同図符号Ｄで示す従来の冷却構造（特許文献１）における温度低減率と比べて、約８〜約１５％もの温度低減効果があることがわかる。
【００５１】
これは、オイル導入用の切り欠き１６ａとオイル導出用の切り欠き１６ｂが周方向に６０度オフセットして互いに正対していないので、それだけ摩擦材６６と回転ドラム４４の相対摺動面間および摩擦材保持プレート６４裏側の円環状の隙間Ｓ１におけるそれぞれのエンジンオイルの流通路の長さが長くなっており、オイル導入用の切り欠き６１ａから摩擦材６６と回転ドラム４４の相対摺動面間および摩擦材保持プレート６４裏側の円環状の隙間Ｓ１にそれぞれ導入されたエンジンオイルは、オイル導出用の切り欠き６１ｂからそれぞれ導出されるまでにそれだけ時間がかかることとなり、このため、相対摺動面間および円環状の隙間Ｓ１を流れる（相対摺動面および摩擦材保持プレート６０からの）エンジンオイルへの放熱量が増えて、摩擦材表面の冷却効果が上がるものと推察される。
【００５２】
図８は、本発明の第３の実施例である電磁ブレーキ冷却構造の電磁ブレーキ手段の要部を構成する電磁クラッチの正面図である。
【００５３】
前記した第１，２の実施例では、クラッチケース６０の内周壁前縁部にオイル導入用の切り欠き６１ａが設けられ、クラッチケース６０の外周壁前縁部にオイル導出用の切り欠き６１ｂが設けられた構造であったが、この第３の実施例では、クラッチケース６０の内周壁前縁部にオイル導入用の切り欠き６１ａが設けられているが、クラッチケース６０の外周壁前縁部にはオイル導出用の切り欠き６１ｂが全く設けられていない。その他は、前記した第１の実施例と同一であり、その重複した説明は省略する。
【００５４】
そして、この実施例の冷却構造では、図１０に示すように、切り欠き６１ａの深さｈをＨ＋１．２mmとＨ＋２mmとして、摩擦材６６の表面温度の低減率を求めたところ、図１０符号Ｂ１，Ｂ２に示す結果となった。この図９からわかるように、同図符号Ｄで示す従来の冷却構造（特許文献１）における温度低減率と比べて、約４〜約１０％の温度低減効果があることがわかる。
【００５５】
これは、クラッチケース６０の外周壁前縁部にオイル導出用の切り欠き６１ｂが設けられていないため、摩擦材６６と回転ドラム４４の相対摺動面間に導入されたエンジンオイルは、円周方向に均等に広がって放射状に導出し、一方、摩擦材保持プレート６４裏側の円環状の隙間Ｓ１に導入されたエンジンオイルは、同じくオイル導出用の切り欠き６１ｂが設けられていないため、摩擦材保持プレート６４に接触して熱を奪った後、オイル導入用の切り欠き６１ａから自重により落下（導出）してオイル溜まり７４に戻るが、隙間Ｓ１におけるオイルの流動が少ない分、摩擦材保持プレート６４の裏面側の冷却効果が前記した第２の実施例より幾分劣り、符号Ｂ１，Ｂ２のような温度低減率になるものと推察される。
【００５６】
なお、前記した実施例では、回転ドラム４４のディスク部に回転ドラム４４側の熱を逃がすためのオイル導出孔８０が設けられた構造を示したが、オイル導出孔８０は必ずしも必要ではない。
【００５７】
また、前記した実施例では、回転ドラム４４にブレーキを作用させるクラッチケース６０の前面に設ける摩擦材６６として、抄紙基材に熱硬化性樹脂を含浸した多孔質成形体を示したが、炭素繊維またはアラミド繊維からなる不織布に熱硬化性樹脂を含浸した多孔質成形体や、炭素繊維およびアラミド繊維からなる不織布に熱硬化性樹脂を含浸した多孔質成形体で構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施例である自動車用エンジンにおける位相可変装置の縦断面図である。
【図２】同装置の内部構造を示す斜視図である。
【図３】電磁ブレーキ手段の要部を構成する電磁クラッチの斜視図である。
【図４】同電磁クラッチの正面図である。
【図５】摩擦材と回転ドラム間の相対摺動部の拡大断面図で、（ａ）はオイル導入用の切り欠き位置における断面図、（ｂ）はカシメ部位置における断面図である。
【図６】回転ドラムの斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施例である自動車用エンジンにおける位相可変装置の要部である回転ドラムの正面図である。
【図８】本発明の第３の実施例である自動車用エンジンにおける位相可変装置の要部である回転ドラムの正面図である。
【図９】エンジンの回転数に対する摩擦材表面温度の低減率を示す図である。
【図１０】図９に示す温度低減率特性を求めるために用いたクラッチケース内外周壁前縁部に設けるオイル導入用の切り欠きとオイル導出用の切り欠きの構造を従来構造と比較して示す図である。
【図１１】従来の自動車用エンジンにおける位相可変装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
２      カムシャフト
２ａ    カム
８  エンジンケース
８ａ  クラッチケースの回り止め手段を構成するエンジンケース側の孔
１０    スプロケットである円環状外筒部
１２    スプロケット本体
１３    凹部
１４    内フランジプレート
１６    スプラインケース
１７，３２    雌ヘリカルスプライン
１７，３３、２３，３２    ヘリカルスプライン係合部
２０    カムシャフトの一部を構成する円環状内筒部
２３，３３    雄ヘリカルスプライン
３０    中間部材
３１，４５    角ねじ部
４０    電磁ブレーキ手段
４２    電磁クラッチ
４４    回転ドラム
４６    ねじりコイルばね
６０    クラッチケース
６０ａ  クラッチケース内周壁
６０ｂ  クラッチケース外周壁
６０ｃ  段差部
６０ｄ  カシメ部
６１ａ  オイル導入用の切り欠き
６１ｂ  オイル導出用の切り欠き
６２  電磁コイル
６２ａ  樹脂モールド部
６４    摩擦材保持プレート
Ｓ１  クラッチケース内の摩擦材保持プレートに沿った円環状隙間（空間）
６６  偏平な摩擦材
６７，６７ａ，６７ｂ  摩擦材表面のオイル溝
６８  クラッチケースの回り止め手段を構成するクラッチケース側のピン
７０    カムシャフト内に設けられたオイル通路
７４    クラッチケースの半径方向内側に設けたオイル溜り
８０  回転ドラムのディスク部に設けたオイル導出孔
１００  電磁コイルへの給電用コード
【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】
2005180398.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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