(57)【要約】【課題】作動不良及び破損を防止するバルブタイミング調整装置の提供。【解決手段】案内回転体３４において可動体５６を案内する案内溝５８は、端部８０、８１において溝延伸方向外側から可動体５６の外周面６０に当接することにより可動体５６を係止する平面状のストッパ面７４と、案内回転体３４の回転径方向の外側及び内側からそれぞれ可動体５６の外周面６０に摺接することにより可動体５６を案内する外側案内面７０及び内側案内面７２と、ストッパ面７４，７５と各案内面７０，７２との間を可動体５６の円筒面状の外周面６０より小さな半径の円弧面状に接続する外側接続面７６，７７及び内側接続面７８，７９とを有する。【選択図】図１
2007247633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方のバルブタイミングを調整する内燃機関のバルブタイミング調整装置であって、
前記クランク軸に連動して回転する第一回転体と、
前記カム軸に連動して回転する第二回転体と、
所定の幅をもって延伸する案内溝を形成する案内回転体と、
前記案内回転体の回転に応じて前記案内溝内を前記案内溝に沿って案内されることにより、前記案内回転体の回転軸線へ接近する側又は前記回転軸線から離間する側へ移動する可動体と、
前記第一回転体、前記第二回転体及び前記可動体に連繋し、前記可動体の移動に応じて前記第一回転体及び前記第二回転体の間の相対回転位相を変化させるリンク機構部とを備え、
前記可動体は、円筒面状を呈する外周面を有し、
前記案内溝は、
前記案内溝の延伸方向の端部において前記延伸方向の外側から前記外周面に当接することにより前記可動体を係止する平面状のストッパ面と、
前記案内回転体の回転径方向の外側から前記外周面に摺接することにより前記可動体を案内する外側案内面と、
前記ストッパ面と前記外側案内面との間を前記外周面より小さな半径の円弧面状に接続する外側接続面と、
前記案内回転体の回転径方向の内側から前記外周面に摺接することにより前記可動体を案内する内側案内面と、
前記ストッパ面と前記内側案内面との間を前記外周面より小さな半径の円弧面状に接続する内側接続面とを有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】
前記案内回転体へ回転トルクを伝達することにより前記案内回転体を回転駆動する駆動手段を備え、
前記外周面は、前記幅より小さな直径の円筒面状を呈し、
前記リンク機構部は、前記可動体が前記回転軸線へ接近する側へ移動するとき前記第一回転体に対して前記第二回転体を進角側及び遅角側の一方へ相対回転させ、前記可動体が前記回転軸線から離間する側へ移動するとき前記第一回転体に対して前記第二回転体を進角側及び遅角側の他方へ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】
前記案内溝は、前記ストッパ面、前記外側接続面及び前記内側接続面を前記延伸方向の両端部に有することを特徴とする請求項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、電動モータにより発生した回転トルクを前記案内回転体へ伝達することを特徴とする請求項２又は３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、クランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する吸気弁及び排気弁のうち少なくとも一方のバルブタイミングを調整する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、内燃機関のクランク軸及びカム軸にそれぞれ連動して回転する第一回転体及び第二回転体を備え、それら回転体間の相対回転位相をリンク機構部により変化させてバルブ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。例えば特許文献１に開示の装置では、案内回転体の案内溝に嵌合する可動体がリンク機構部に連繋しており、案内回転体の回転に応じて可動体が移動することにより、リンク機構部が第一回転体及び第二回転体の間の相対回転位相を変化させる。
【０００３】
ところで、特許文献１に開示の装置では、クランク軸側の第一回転体に対してカム軸側の第二回転体の相対回転位相が所定位相に達すると、第一回転体に設けられたストッパに第二回転体が当接して係止されるようになっている。このように第二回転体が係止されることにより、第一回転体に対する第二回転体の相対回転位相の変化が制限されるので、当該相対回転位相について最進角位相や最遅角位相を設定することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４８７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示の装置では、第一回転体のストッパに第二回転体が当接するとき生じる衝撃力が、それらの回転体からリンク機構部を経由して可動体へ伝達される。すると、リンク機構部の各リンクの連繋箇所や可動体と案内溝との嵌合箇所に不可避的に形成されるクリアランスに起因して、それら各リンクや可動体が傾く場合がある。ここで特に可動体が傾く場合には、可動体が案内溝に引っ掛かり、最悪、機構ロック等の作動不良や破損を招くおそれもあるため、そうした可動体の傾きを抑制することが重要となっている。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、作動不良及び破損を防止するバルブタイミング調整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】
請求項１に記載の発明によると、案内溝において外側接続面は、可動体の円筒面状の外周面に案内回転体の回転径方向の外側から摺接する外側案内面と、ストッパ面との間を、可動体の外周面より小さな半径の円弧面状に接続する。また同様に、案内溝において内側接続面は、可動体の円筒面状の外周面に案内回転体の回転径方向の内側から摺接する内側案内面と、ストッパ面との間を、可動体の外周面より小さな半径の円弧面状に接続する。以上の構成によれば、可動体が外側案内面又は内側案内面により案内されて案内溝の延伸方向の端部へ到達すると、可動体の円筒面状の外周面には、円弧面状の外側接続面及び内側接続面は当接しないが、平面状のストッパ面が案内溝の延伸方向の外側から当接することになる。このように、平面状のストッパ面が案内溝の延伸方向の外側から可動体の円筒面状の外周面に当接することによれば、可動体の傾きを抑制しつつ可動体を係止することができる。したがって、可動体が案内溝に引っ掛かって作動不良や破損を招く事態を防止することができる。また、可動体の移動に応じて第一回転体及び第二回転体の間の相対回転位相を変化させるリンク機構部によれば、可動体がストッパ面に係止されるのに伴って当該相対回転位相の変化を確実に制限することができる。
【０００７】
さらに請求項１に記載の発明によると、案内溝の延伸方向の端部へ到達した可動体の外周面と、当該外周面に当接しない外側接続面及び内側接続面との間には、隙間が形成される。故に、案内溝内へ侵入した異物が可動体により案内溝の端部まで運ばれることになったとしても、その異物を可動体の外周面と各接続面との間の隙間へと逃がすことができる。したがって、案内溝内への侵入異物に起因する作動不良を防止することができる。
【０００８】
尚、「案内溝」は、案内回転体を貫通しないで溝底を有する形状であってもよいし、案内回転体を貫通する所謂貫通溝状のものであってもよい。
また、「外側接続面」及び「内側接続面」は、形成時に意図的に「円弧面状」とされるものであってもよいし、プレス加工等による形成時に不可避的に「円弧面状」となるものであってもよい。
【０００９】
請求項２に記載の発明によると、リンク機構部は、可動体が案内回転体の回転軸線（以下、単に回転軸線という）へ接近する側へ移動するとき第一回転体に対して第二回転体を進角側及び遅角側の一方へ相対回転させ、可動体が回転軸線から離間する側へ移動するとき第一回転体に対して第二回転体を進角側及び遅角側の他方へ相対回転させる。ここで、内燃機関のカム軸に連動して回転する第二回転体には、一般に、カム軸から伝達される変動トルクが第一回転体に対する進角側と遅角側とへ交互に作用することになるので、当該変動トルクの交番に応じてリンク機構部は、可動体を回転軸線への接近側と回転軸線からの離間側とへ交互に移動させようとする。故に、駆動手段からの回転トルクの伝達により案内回転体が回転することで案内溝の延伸方向の端部へ到達した可動体に対して、変動トルクに起因する力が回転軸線への接近側へ作用すると、案内溝の幅より小さな直径の可動体外周面は、ストッパ面と内側案内面とに接触する。また、回転トルクの伝達により案内回転体が回転することで案内溝の端部へ到達した可動体に対して、変動トルクに起因する力が回転軸線からの離間側へ作用すると、案内溝の幅より小さな直径の可動体外周面は、ストッパ面と外側案内面とに接触する。このようないずれの二点接触形態にあっても、可動体及び案内溝の間では、回転トルクに起因する力が生じる箇所と、変動トルクに起因する力が生じる箇所とが分離されるので、それら各箇所での面圧を小さく抑えることができる。したがって、可動体及び案内溝が相互間の面圧により変形して作動不良や破損を招く事態を防止することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明によると、案内溝は、ストッパ面、外側接続面及び内側接続面を延伸方向の両端部に有する。これにより、案内溝の延伸方向一端部のストッパ面に可動体を係止させることで、第一回転体に対する第二回転体の最進角位相を設定することができ、また案内溝の延伸方向他端部のストッパ面に可動体を係止させることで、第一回転体に対する第二回転体の最遅角位相を設定することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明によると、駆動手段は、電動モータにより発生した回転トルクを案内回転体へ伝達することにより案内回転体を回転駆動するので、電動モータの回転トルク制御によって高精度なバルブタイミング調整を実現することができる。
尚、案内回転体を駆動する駆動手段としては、電動モータにより発生した回転トルクを利用するもの以外にも、例えば油圧モータや電磁ブレーキ装置等により発生した回転トルクを利用するものであってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図２は、本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置１を示している。バルブタイミング調整装置１は、内燃機関のクランク軸からカム軸２へ機関トルクを伝達する伝達系に設けられている。バルブタイミング調整装置１は、クランク軸及びカム軸２の間の相対回転位相を変化させることにより、内燃機関の吸気弁のバルブタイミングを調整する。
バルブタイミング調整装置１は駆動側回転体１０、従動側回転体１８、制御ユニット２０、差動歯車機構３０及び位相変化機構５０を備えている。
【００１３】
図２〜４に示すように、駆動側回転体１０は全体として中空形状に形成され、差動歯車機構３０、位相変化機構５０等を収容している。この駆動側回転体１０は、二段円筒状のスプロケット１１の大径側端部に二段円筒状のカバー１２の大径側端部を同軸に螺子止めしてなる。スプロケット１１において大径部１３と小径部１４との間を接続する接続部１５には、外周側へ突出する形態で複数の歯１６が形成されており、これらの歯１６とクランク軸の複数の歯との間で環状のタイミングチェーンが巻き掛けられる。故に、クランク軸から出力された機関トルクがタイミングチェーンを通じてスプロケット１１へ伝達されるときには、駆動側回転体１０がクランク軸と連動して、当該クランク軸に対する相対回転位相を保ちつつ回転軸線Ｏ周りに回転する。このとき駆動側回転体１０の回転方向は、図３，４の時計方向となる。
【００１４】
図２，３に示すように、従動側回転体１８は軸部１７及び一対の連繋部１９を有している。軸部１７は円筒状に形成され、駆動側回転体１０及びカム軸２と同軸に配置されている。軸部１７の一端部は、スプロケット１１の接続部１５の内周側に摺動回転自在に嵌合していると共に、カム軸２の一端部にボルト固定されている。これにより、従動側回転体１８はカム軸２と連動して、当該カム軸２に対する相対回転位相を保ちつつ回転軸線Ｏ周りに回転可能となっており、また従動側回転体１８は駆動側回転体１０に対して相対回転可能となっている。尚、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が進角する相対回転方向が方向Ｘであり、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が遅角する相対回転方向が方向Ｙである。
各連繋部１９は、軸部１７の中間部から径方向外側へ突出する平板状に形成され、回転軸線Ｏに関する１８０度の回転対称位置にそれぞれ配置されている。
【００１５】
図２に示すように、制御ユニット２０は電動モータ２１及び通電制御回路２２等から構成されている。電動モータ２１は例えばブラシレスモータ等であり、内燃機関にステー（図示しない）を介して固定されるモータケース２３並びにモータケース２３によって正逆回転自在に支持されるモータ軸２４を有している。通電制御回路２２はマイクロコンピュータ等の電気回路であり、モータケース２３の外部又は内部に配置されて電動モータ２１と電気的に接続されている。通電制御回路２２は、電動モータ２１のコイル（図示しない）への通電を内燃機関の運転状態等に応じて制御する。この通電制御によって電動モータ２１は、モータ軸２４の周りに回転磁界を形成し、その回転磁界の方向に応じた方向Ｘ，Ｙ（図５参照）の回転トルクをモータ軸２４に発生する。
【００１６】
図２，５に示すように、差動歯車機構３０は外歯車３１、遊星キャリヤ３２、内歯車３３及び案内回転体３４等から構成されている。
歯先円が歯底円の外周側に設定された外歯車３１はカバー１２に同軸にリベットかしめされ、駆動側回転体１０と一体回転可能となっている。
【００１７】
遊星キャリヤ３２は全体として筒状に形成されており、駆動側回転体１０と同軸の円筒面状に形成された内周面３５を有している。遊星キャリヤ３２の内周面３５には溝部３６が開口しており、当該溝部３６に嵌合する継手３７によってモータ軸２４が内周面３５と同軸に遊星キャリヤ３２に固定されている。この固定によって遊星キャリヤ３２は、モータ軸２４と連動して回転軸線Ｏ周りに回転可能となっており、また駆動側回転体１０に対して相対回転可能となっている。遊星キャリヤ３２においてモータ軸２４とは反対側に設けられている偏心カム部３８は、駆動側回転体１０に対して偏心する円筒面状の外周面を有している。
【００１８】
内歯車３３は有底円筒状に形成され、歯先円が歯底円の内周側に設定された歯車部３９を有している。歯車部３９の歯底円は外歯車３１の歯先円よりも大きく、また歯車部３９の歯数は外歯車３１の歯数よりも一つ多い。歯車部３９は、回転軸線Ｏに対し偏心して外歯車３１の外周側に配置されており、その偏心側とは反対側において外歯車３１に噛合している。内歯車３３の中心孔４１は歯車部３９と同軸の円筒孔状を呈しており、当該中心孔４１がベアリング４０を介して偏心カム部３８の外周側に嵌合している。これにより、内歯車３３は遊星キャリヤ３２により支持されて、偏心カム部３８の外周面の偏心中心線Ｐ周りに自転しつつ偏心カム部３８の回転方向へ公転する遊星運動を実現可能である。尚、本実施形態では、偏心カム部３８の外周面に開口する収容孔４２にＵ字状の板ばね４３が収容されており、当該板ばね４３がベアリング４０を通じて内歯車３３の中心孔４１の内周面を押すことにより、内歯車３３が外歯車３１にしっかりと噛合している。
【００１９】
図２，４に示すように、案内回転体３４は駆動側回転体１０と同軸の円環板状に形成されており、従動側回転体１８の軸部１７においてカム軸２とは反対側端部の外周側に摺動回転自在に嵌合している。これにより案内回転体３４は、回転軸線Ｏ周りに回転可能となっており、また回転体１０，１８に対して相対回転可能となっている。図２，５に示すように、案内回転体３４において回転方向に等間隔をあけた複数箇所（ここでは九箇所）には、円筒孔状の係合孔４８が形成されている。またそれに対応して、内歯車３３の回転方向に等間隔をあけた複数箇所（ここでは九箇所）には、対応する係合孔４８へ突入して係合する円柱状の係合突起４９が形成されている。
【００２０】
こうした構成の差動歯車機構３０では、遊星キャリヤ３２が駆動側回転体１０に対して相対回転しないときには、内歯車３３が遊星運動することなく駆動側回転体１０と共に回転し、各係合突起４９が係合孔４８を回転側へ押圧する。その結果、案内回転体３４が駆動側回転体１０との間の相対回転位相を保ちつつ、図５の時計方向へ回転する。
【００２１】
電動モータ２１が発生する回転トルク（以下、モータトルクという）の方向Ｘへの増大等により、遊星キャリヤ３２が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転して進角するときには、内歯車３３が外歯車３１との噛合歯を変化させつつ遊星運動することで、各係合突起４９が係合孔４８を回転側へ押圧する力が増大する。その結果、案内回転体３４が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転して進角する。一方、モータトルクの方向Ｙへの増大等により、遊星キャリヤ３２が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転して遅角するときには、内歯車３３が外歯車３１との噛合歯を変化させつつ遊星運動することで、各係合突起４９が係合孔４８を反回転側へ押圧する。その結果、案内回転体３４が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転して遅角する。
このような差動歯車機構３０によれば、モータトルクを増幅して案内回転体３４へ伝達することで、当該案内回転体３４を駆動側回転体１０に対して相対的に回転駆動することができる。
【００２２】
図２〜４，６に示すように、位相変化機構５０は二組のリンク機構部５１、溝形成部５４及び可動体５６，５７等から構成されている。尚、図２〜４は、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が最遅角したときの位相変化機構５０の状態を示し、図６は、駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８が最進角したときの位相変化機構５０の状態を示している。また、図３，４，６では、断面を表すハッチングの図示を省略している。
図２，３に示すように、各組のリンク機構部５１は二種類のリンク５２，５３を組み合わせてなり、回転軸線Ｏに関する１８０度の回転対称位置にそれぞれ配置されている。
【００２３】
各組のリンク機構部５１の第一リンク５２は、円弧形に延伸する平板状に形成されており、接続部１５の所定箇所に回り対偶によって連繋している。また、各組のリンク機構部５１の第二リンク５３は、ω字形に延伸する平板状に形成されており、対応する連繋部１９に回り対偶によって連繋し且つ同一組のリンク機構部５１の第一リンク５２に回り対偶によって連繋している。
【００２４】
図２，４に示すように、溝形成部５４は、案内回転体３４において内歯車３３とは反対側の端面を含む部分により形成されている。溝形成部５４において回転軸線Ｏに関する１８０度の回転対称位置には、それぞれ案内溝５８，５９が形成されている。各案内溝５８，５９は回転軸線Ｏの外周側を所定の幅をもって延伸し、その延伸方向において回転軸線Ｏからの距離が変化するように案内回転体３４の径方向軸線に対して傾斜する曲線状である。ここで本実施形態の案内溝５８，５９は、図４に示すように、方向Ｘへ向かうほど回転軸線Ｏから離間するように傾斜している。また、本実施形態の案内溝５８，５９は、係合孔４８と連通する箇所を除いて、案内回転体３４を貫通しない有底溝状に形成されている。
【００２５】
図２〜４に示すように、各可動体５６，５７は、回転軸線Ｏに対して偏心する円柱軸状に形成されている。各可動体５６，５７の一端部は柱筒二部材により構成されて、対応する案内溝５８，５９内に滑動自在に嵌合している。各可動体５６，５７の他端部は、対応する組のリンク機構部５１の第一リンク５２に相対回転自在に嵌合し、各可動体５６，５７の中間部は、対応する組のリンク機構部５１の第二リンク５３に圧入固定されている。かかる嵌合及び圧入固定により各可動体５６，５７は、リンク５２，５３間の回り対偶を実現している。
【００２６】
こうした構成の位相変化機構５０では、案内回転体３４が駆動側回転体１０との間の相対回転位相を保っているときには、各可動体５６，５７がそれぞれ案内溝５８，５９内を案内されず、案内回転体３４と共に回転する。このとき、各組のリンク機構部５１においてリンク５２，５３の相対位置関係が変化しないので、従動側回転体１８が駆動側回転体１０との間の相対回転位相を保ちつつ図４，６の時計方向へ回転し、カム軸２のクランク軸に対する相対回転位相、即ちバルブタイミングが保持される。
【００２７】
案内回転体３４が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転して進角するときには、各可動体５６，５７がそれぞれ案内溝５８，５９内を回転軸線Ｏへ接近する側へ案内される。このとき各可動体５６，５７は、それぞれ対応する組のリンク機構部５１の第一リンク５２を回転駆動しつつ、自身と回転軸線Ｏとの間の距離を縮小するように移動する。その結果、各組のリンク機構部５１の第二リンク５３がそれぞれ可動体５６，５７により押圧されて連繋部１９と共に方向Ｘへ駆動されるため、従動側回転体１８が駆動側回転体１０に対して進角し、それに合わせてバルブタイミングが進角する。一方、案内回転体３４が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転して遅角するときには、各可動体５６，５７がそれぞれ案内溝５８，５９内を回転軸線Ｏから離間する側へ案内される。このとき各可動体５６，５７は、それぞれ対応する組のリンク機構部５１の第一リンク５２を回転駆動しつつ、自身と回転軸線Ｏとの間の距離を拡大するように移動する。その結果、各組のリンク機構部５１の第二リンク５３がそれぞれ可動体５６，５７により引張られて連繋部１９と共に方向Ｙへ駆動されるため、従動側回転体１８が駆動側回転体１０に対して遅角し、それに合わせてバルブタイミングが遅角する。
【００２８】
このように位相変化機構５０によれば、駆動側回転体１０に対する案内回転体３４の相対回転に応じて各可動体５６，５７をそれぞれ案内溝５８，５９に沿って案内し、その結果生じる各可動体５６，５７の移動に応じて各組のリンク機構部５１をリンク作動させることで、回転体１０，１８間の相対回転位相、ひいてはバルブタイミングを変化させることができる。
【００２９】
次に、本実施形態による可動体５６，５７及び案内溝５８，５９の特徴部分について説明する。
図１，４に示すように、各可動体５６，５７において案内溝５８，５９との嵌合側端部の外周面６０，６１は、それぞれ案内溝５８，５９の幅Ｗより僅かに小さな直径の円筒面状に形成されている。これにより、可動体５６と案内溝５８との間及び可動体５７と案内溝５９との間には、図７（同図は可動体５６と案内溝５８との間の例）に強調して示すように摺動クリアランス６２が形成されている。
【００３０】
図４，６に示すように、案内溝５８の内周面は外側案内面７０、内側案内面７２、ストッパ面７４，７５、外側接続面７６，７７及び内側接続面７８，７９から構成されている。
外側案内面７０と内側案内面７２とは案内溝５８の幅方向において互いに向き合っている。外側案内面７０は、案内溝５８の延伸方向において回転軸線Ｏからの距離が変化する曲面状であり、案内回転体３４の回転径方向の外側から可動体５６の外周面６０に摺接することによって可動体５６を案内する。内側案内面７２は、外側案内面７０との間の距離Ｗが略一定となるように案内溝５８の延伸方向において回転軸線Ｏからの距離が変化する曲面状であり、案内回転体３４の回転径方向の内側から可動体５６の外周面６０に摺接することによって可動体５６を案内する。
【００３１】
ストッパ面７４，７５は、案内溝５８の延伸方向の両端部８０，８１にそれぞれ設けられている。図１に示すように各ストッパ面７４，７５は、案内溝５８の延伸方向の軸線Ｌに略垂直な平面状である。ストッパ面７４は、図１（Ａ）に示すように端部８０へ到達した可動体５６の外周面６０に案内溝５８の延伸方向の外側から当接し、それによって可動体５６を係止する。一方、ストッパ面７５は、図１（Ｂ）に示すように端部８１へ到達した可動体５６の外周面６０に案内溝５８の延伸方向の外側から当接し、それによって可動体５６を係止する。
【００３２】
図４，６に示すように、外側接続面７６，７７は案内溝５８の両端部８０，８１にそれぞれ設けられている。各外側接続面７６，７７は、同一端部８０，８１に設けられたストッパ面７４，７５と、外側案内面７０との間を接続する円弧面状に形成されている。図１に示すように、各外側接続面７６，７７の半径Ｒocは可動体５６の外周面６０の半径Ｒmより小さい。
【００３３】
図４，６に示すように、内側接続面７８，７９は案内溝５８の両端部８０，８１にそれぞれ設けられている。各内側接続面７８，７９は、同一端部８０，８１に設けられたストッパ面７４，７５と、内側案内面７２との間を接続する円弧面状に形成されている。図１に示すように、各内側接続面７８，７９の半径Ｒicは可動体５６の外周面６０の半径Ｒmより小さい。また、各内側接続面７８，７９の半径Ｒicは外側接続面７６，７７の半径Ｒocと略同一であるが、外側接続面７６，７７の半径Ｒocと異なっていてもよい。
【００３４】
図４，６に示すように、案内溝５９の内周面は外側案内面９０、内側案内面９２及び接続面９４，９５から構成されている。
外側案内面９０は、可動体５７をその外周面６１に摺接して案内する点を除き、案内溝５８の外側案内面７０に準ずる構成を有し、また内側案内面９２は、可動体５７をその外周面６１に摺接して案内する点を除き、案内溝５８の内側案内面７２に準ずる構成を有している。接続面９４，９５は、それぞれ案内溝５９の両端部９６，９７に設けられて案内面９０，９２間を接続している。接続面９４は、図４に示すように案内溝５８のストッパ面７４が可動体５６を係止するとき可動体５７の外周面６１には当接せず、当該外周面６１との間に空間部９８を形成する。一方、接続面９５は、図６に示すように案内溝５８のストッパ面７５が可動体５６を係止するとき可動体５７の外周面６１には当接せず、当該外周面６１との間に空間部９９を形成する。
【００３５】
次に、本実施形態の特徴的作動について説明する。
方向Ｙのモータトルクの発生により、案内回転体３４が方向Ｙへ回転駆動されて可動体５６が案内溝５８の端部８０へ到達すると、図１（Ａ）に示すように可動体５６の外周面６０には、それより小径の接続面７６，７８は当接せず、ストッパ面７４が当接する。このときストッパ面７４は、案内溝５８内において可動体５６が案内される方向となる案内溝５８の延伸方向の外側から、当該延伸方向の軸線Ｌに対して略垂直に外周面６０に当接する。その結果、可動体５６が傾きを抑制されつつストッパ面７４に係止され、駆動側回転体１０に対する案内回転体３４の相対回転が強制的に止められる。また、可動体５６がストッパ面７４に係止されることにより、可動体５６に連繋するリンク機構部５１のリンク作動も止まるので、駆動側回転体１０に対する従動側回転体１８の相対回転位相が図４の最遅角位相に制限される。
【００３６】
内燃機関の運転中において従動側回転体１８には、図８に示すように正トルクと負トルクとの間で交番する変動トルクがカム軸２から伝達される。ここで正トルクとは、吸気弁を押し下げるとき駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８を遅角させる方向へ作用すするトルクであり、また負トルクとは、吸気弁が押し戻されるとき駆動側回転体１０に対して従動側回転体１８を進角させる方向へ作用するトルクである。上述したように方向Ｙのモータトルクによって可動体５６がストッパ面７４に係止されるとき正トルクが従動側回転体１８へ作用すると、各組のリンク機構部５１は可動体５６，５７を回転軸線Ｏから離間する側へ移動させようとする。これにより、図７（Ａ）に示すように案内溝５８の幅より小径の可動体５６の外周面６０は、ストッパ面７４と外側案内面７０とに接触する。即ち可動体５６の外周面６０は、案内溝５８の内周面に二点接触する。したがって、可動体５６には、モータトルクによって案内溝５８から与えられる力Ｆ１と、正トルクによって可動体５６が案内溝５８を押圧することにより生じる反力Ｆ２とが、それぞれ異なる箇所にて作用する。同時に案内溝５８には、モータトルクによって案内溝５８が可動体５６を押圧することにより生じる反力ｆ１と、正トルクによって可動体５６から与えられる力ｆ２とが、それぞれ分離して作用する。
【００３７】
また一方、モータトルクによって可動体５６がストッパ面７４に係止されるとき負トルクが従動側回転体１８へ作用すると、各組のリンク機構部５１は可動体５６，５７を回転軸線Ｏへ接近する側へ移動させようとする。これにより、図７（Ｂ）に示すように案内溝５８の幅より小径の可動体５６の外周面６０は、ストッパ面７４と内側案内面７２とに接触する。即ち可動体５６の外周面６０は、案内溝５８の内周面に二点接触する。したがって、可動体５６には、モータトルクによって案内溝５８から与えられる力Ｆ３と、負トルクによって可動体５６が案内溝５８を押圧することにより生じる反力Ｆ４とが、それぞれ異なる箇所にて作用する。同時に案内溝５８には、モータトルクによって案内溝５８が可動体５６を押圧することにより生じる反力ｆ３と、負トルクによって可動体５６から与えられる力ｆ４とが、それぞれ分離して作用する。
【００３８】
尚、方向Ｘのモータトルクの発生により、案内回転体３４が方向Ｘへ回転駆動されて可動体５６が案内溝５８の端部８１へ到達する場合、図１（Ｂ）に示すように可動体５６の外周面６０には、それより小径の接続面７７，７９は当接せず、ストッパ面７５が当接する。したがって、上述した方向Ｙのモータトルクによる場合に準じて可動体５６が傾きを抑制されつつストッパ面７５に係止されるため、駆動側回転体１０に対する従動側回転体１８の相対回転位相が図６の最進角位相に制限される。また、方向Ｘのモータトルクにより可動体５６がストッパ面７５に係止されるとき正、負の変動トルクが従動側回転体１８へ作用しても、上述した方向Ｙのモータトルクによる場合に準じて可動体５６及び案内溝５８の間では、モータトルクに起因する力と変動トルクに起因する力との作用箇所が分離する。
【００３９】
以上説明した本実施形態によると、可動体５６がストッパ面７４，７５に係止されて回転体１０，１８間の相対回転位相が制限されるとき、可動体５６の傾きが抑制されるので、可動体５６が案内溝５８に引っ掛かって作動不良や破損を招く事態を防止することができる。また、本実施形態によると、モータトルクにより可動体５６がストッパ面７４，７５に係止されるときに変動トルクが従動側回転体１８へ作用しても、可動体５６及び案内溝５８の間では、モータトルクに起因する力と変動トルクに起因する力との作用箇所が分離するので、それら各箇所での面圧が小さくなる。故に、可動体５６及び案内溝５８が相互間の面圧により変形して作動不良や破損を招く事態も防止することができる。
【００４０】
さらに、本実施形態によると、図１（Ａ）示すように案内溝５８の端部８０へ到達した可動体５６の外周面６０と、当該外周面６０には当接しない接続面７６，７８との間には、隙間８６，８８が形成される。故に、案内溝５８内へ侵入した異物が可動体５６により端部８０まで運ばれることになったとしても、その異物を隙間８６，８８へと逃がすことができる。また、図１（Ｂ）示すように案内溝５８の端部８１へ到達した可動体５６の外周面６０と、当該外周面６０に当接しない接続面７７，７９との間には、隙間８７，８９が形成される。故に、案内溝５８内へ侵入した異物が可動体５６により端部８１まで運ばれることになったとしても、その異物を隙間８７，８９へと逃がすことができる。これらのことから、本実施形態によれば、案内溝５８内への侵入異物に起因する作動不良を防止することもできる。
【００４１】
またさらに、本実施形態によると、従動側回転体１８へ伝達される変動トルクは、各組のリンク機構部５１を経由することにより小さくされて、各可動体５６，５７を回転軸線Ｏに対する離間側又は接近側へ動かす力となる。こうした力によって各可動体５６，５７は外側案内面７０，９０又は内側案内面７２，９２へ衝突するが、当該衝突時に発生する音は、特許文献１に開示のように変動トルクを受ける回転体自体がストッパに当接する場合に比べて、小さくなる。したがって、本実施形態によれば、騒音の発生防止効果をも発揮することができる。
【００４２】
尚、ここまでの本実施形態では、駆動側回転体１０が特許請求の範囲に記載の「第一回転体」に相当し、従動側回転体１８が特許請求の範囲に記載の「第二回転体」に相当し、制御ユニット２０及び差動歯車機構３０が共同して特許請求の範囲に記載の「駆動手段」を構成している。
【００４３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はそれに限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
例えば、案内溝５８の面７４，７６，７８の組と案内溝５９の接続面９４とを入れ換えて設けてもよいし、あるいは案内溝５８の面７５，７７，７９の組と案内溝５９の接続面９５とを入れ換えて設けてもよい。
【００４４】
また、案内溝５８，５９は、上述の実施形態とは反対に、方向Ｙへ向かうほど回転軸線Ｏから離間するように傾斜していてもよい。この場合、案内回転体３４が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転して進角するときには、各可動体５６，５７がそれぞれ案内溝５８，５９内を回転軸線Ｏから離間する側へ案内されるようになるため、従動側回転体１８が駆動側回転体１０に対して遅角する。またこの場合、案内回転体３４が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転して遅角するときには、各可動体５６，５７がそれぞれ案内溝５８，５９内を回転軸線Ｏへ接近する側へ案内されるようになるため、従動側回転体１８が駆動側回転体１０に対して進角する。
さらに、案内溝５８，５９は、上述の実施形態の如き曲線状ではなく、例えば直線状等であってもよいし、案内回転体３４を貫通するものであっても貫通しないものであってもよい。
【００４５】
またさらに、上述の実施形態の場合とは反対に、回転体１０をカム軸２に連動して回転させ、回転体１８をクランク軸に連動して回転させてもよい。
加えて、図９に示すように、係合突起４９を有し遊星キャリヤ３２により支持される外歯車１００を上述の実施形態の内歯車３３の代わりに設けると共に、当該外歯車１００に噛合する内歯車１０２を上述の実施形態の外歯車３１の代わりに回転体１０に設けてもよい。
【００４６】
また加えて、上述の実施形態の電動モータ２１に代えて、クランク軸の駆動トルクが伝達されることにより回転するブレーキ部材並びにブレーキ部材を磁気吸引するソレノイドを有し、ソレノイドに磁気吸引されたブレーキ部材に生じる制動トルクを回転トルクとして発生する電磁ブレーキ装置や、油圧モータ等を用いてもよい。
さらに加えて、本発明は、上述の実施形態のように吸気弁のバルブタイミングを調整する装置以外にも、排気弁のバルブタイミングを調整する装置や、吸気弁及び排気弁の双方のバルブタイミングを調整する装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置の特徴を示す図であって、（Ａ）は図４の要部拡大図、（Ｂ）は図６の要部拡大図である。
【図２】本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図であって、図３のII−II線断面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図２のIV−IV線断面図である。
【図５】図２のV−V線断面図である。
【図６】図４とは異なる作動状態を示す断面図である。
【図７】図２のバルブタイミング調整装置の特徴を説明するための模式図である。
【図８】図２のバルブタイミング調整装置の特徴を説明するための特性図である。
【図９】図２の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  バルブタイミング調整装置、２  カム軸、１０  駆動側回転体（第一回転体）、１５  接続部、１８  従動側回転体（第二回転体）、１９  連繋部、２０  制御ユニット（駆動手段）、２１  電動モータ、３０  差動歯車機構（駆動手段）、３１，１００  外歯車、３２  遊星キャリヤ、３３，１０２  内歯車、３４  案内回転体、５０  位相変化機構、５１  リンク機構部、５２  第一リンク、５３  第二リンク、５４  溝形成部、５６  可動体、５８  案内溝、６０  外周面、６２  摺動クリアランス、７０  外側案内面、７２  内側案内面、７４，７５  ストッパ面、７６，７７  外側接続面、７８，７９  内側接続面、８０，８１  端部、８６，８７，８８，８９  隙間、Ｏ  回転軸線、Ｒic，Ｒm，Ｒoc  半径、Ｗ  幅
【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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