(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よって回転駆動する駆動回転体と、カムシャフト若しくは同シャフトに結合された別体部材から成る従動回転体と、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、前記径方向ガイドに対峙する側の面に渦巻き状ガイドを有する中間回転体と、前記径方向ガイドに径方向に変位可能に案内係合されると共に、軸方向の一方の端部に、前記渦巻き状ガイドに案内係合される係合部が突設された可動部材と、前記駆動回転体と従動回転体のいずれか他方のものの回転中心から離間した部位と前記可動部材とを枢支連結するリンクと、前記中間回転体に駆動回転体及び従動回転体に対する相対的な回動操作力を付与する操作力付与手段と、を備え、
前記操作力付与手段によって中間回転体を駆動回転体及び従動回転体に対して回動操作することにより、渦巻き状ガイドに係合した可動部材を径方向ガイドに沿わせて径方向に変位させ、その変位を前記リンクを介して駆動回転体と従動回転体の相対回動に変換する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記リンクの可動部材側の端部に支持された枢支ピンを、可動部材上の渦巻き状ガイドに近接する側の軸方向の端部に係合支持させた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】
可動部材上の渦巻き状ガイドに近接する側の軸方向の端部に、中間回転体側に向かって貫通するピン孔を設け、このピン孔に枢支ピンを係合支持させた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。
【請求項３】
径方向ガイドは、可動部材のうちの、リンクからの荷重入力方向と交差する側面を案内支持することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項４】
内燃機関のクランクシャフトによって回転駆動する駆動回転体と、カムシャフト若しくは同シャフトに結合された別体部材から成る従動回転体と、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、前記径方向ガイドに対峙する側の面に渦巻き状ガイドを有する中間回転体と、軸方向の一方の端部と他方の端部とに、前記径方向ガイドに案内係合される第１の係合部と前記渦巻き状ガイドに案内係合される第２の係合部が互いに同軸になるように設けられた可動部材と、一端が、駆動回転体と従動回転体のいずれか他方のものの回転中心ら離間した部位に枢支ピンを介して連結されると共に、他端に、前記可動部材が前記第１の係合部と第２の係合部を枢支軸とするように保持されたリンクと、前記中間回転体に駆動回転体及び従動回転体に対する相対的な回動操作力を付与する操作力付与手段と、を備え、
この操作力付与手段によって中間回転体を駆動回転体及び従動回転体に対して回動操作することにより、渦巻き状ガイドに係合した可動部材を径方向ガイドに沿わせて径方向に変位させ、その変位を前記リンクを介して駆動回転体と従動回転体の相対回動に変換する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記駆動回転体と従動回転体のいずれか他方のものの回転中心から離間した部位に支持された枢支ピンの両端部を、前記リンク上の渦巻き状ガイドに近接する側の軸方向の端部と、径方向ガイドに近接する側の軸方向の端部に夫々係合支持させた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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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。
【０００２】
【従来の技術】
この種のバルブタイミング制御装置は、クランクシャフトからカムシャフトに至る動力伝達経路において、両シャフトの回転位相を操作することにより、機関弁の開閉タイミングを制御するようにしている。即ち、この種の装置は、クランクシャフトにタイミングチェーン等を介して連繋された駆動回転体がカムシャフト側の従動回転体に必要に応じて相対回動できるように組み付けられると共に、これらの回転体の間に両者の組付角を操作すべく組付角操作機構が介装され、この組付角操作機構を適宜駆動制御することによってクランクシャフトとカムシャフトの回転位相を変更するようになっている。
【０００３】
組付角操作機構としては、ヘリカルギヤを用いて油圧ピストンの直進作動を両回転体の回動作動に変換するもの等種々のものが開発されているが、近年、軸長を短縮化でき、フリクションロスが少ない等の多く利点を有するリンクを用いたものが案出されている。
【０００４】
組付角操作機構にリンクを用いたバルブタイミング制御装置としては、例えば、特開２００１−４１０１３号公報に開示されるようなものがある。
【０００５】
この装置は、図１４，図１５に示すように、クランクシャフト（図示せず。）にチェーンスプロケット（図示せず。）等を介して連繋されたハウジング１（駆動回転体）がカムシャフト２（従動回転体）の端部に回動可能に組み付けられ、ハウジング１の内側端面に形成されたガイド溝３（径方向ガイド）に可動部材４が径方向に沿って摺動自在に係合支持されると共に、径方向外側に突出する爪部５を有するレバー軸６がカムシャフト２の端部に取り付けられ、可動部材４とレバー軸６の爪部５とがリンク７によって枢支連結されている。そして、ハウジング１の前記ガイド溝３と対向する位置には、ガイド溝３側の側面に渦巻き状ガイド溝８（渦巻き状ガイド）を有する中間回転体９がハウジング１とカムシャフト２に対して相対回動可能に設けられ、前記可動部材４の軸方向の一方の端部に突設された略円弧状の複数の突条１０（係合部）が前記渦巻き状ガイド溝８に案内係合されている。また、中間回転体９はハウジング１に対して回転を進める側にゼンマイばね１１によって付勢されると共に、電磁ブレーキ１２によって回転を遅らせる側の力を適宜受けるようになっている。
【０００６】
この装置の場合、電磁ブレーキ１２がＯＦＦ状態のときには、中間回転体９がゼンマイばね１１の付勢力を受けハウジング１に対して初期位置に位置されており、渦巻き状ガイド溝８に突条１０でもって噛合う可動部材４は径方向外側に最大に変位し、リンク７を引き起こしてハウジング１とカムシャフト２の組付角を最遅角位置または最進角位置に維持している。そして、この状態から電磁ブレーキ１２がＯＮにされると、中間回転体９が減速されてハウジング１に対して遅れ側に相対回転する結果、渦巻き状ガイド溝８に噛合う可動部材４が径方向内側に変位し、今まで引き起こされていたリンク７を次第に倒すようにしてハウジング１とカムシャフト２の組付角を最進角位置または最遅角位置に変更する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この従来のバルブタイミング制御装置の場合、リンク７の一端と可動部材４の枢支連結は、図１６に示すように、リンク７の一端が可動部材４に形成されたスリット溝１３に挿入され、その状態で枢支ピン１４が可動部材４とリンク７に跨って嵌挿されることによって為されている。具体的には、可動部材４には、渦巻き状ガイド溝８と逆側の軸方向の端面からスリット溝１３を跨ぐようにピン穴１５が形成され、リンク７の端部には、可動部材４のピン穴１５に連続するようにピン孔１６が形成されており、リンク７の端部をスリット溝１３に挿入し、その状態で枢支ピン１４をピン穴１５の端部からリンク７のピン孔１６、ピン穴１５の底部へと嵌挿することによってリンク７と可動部材４が枢支連結されている。
【０００８】
しかしながら、この従来のバルブタイミング制御装置においては、可動部材４上の枢支ピン１４の係合支持部（荷重入力点Ｐ）が渦巻き状ガイド溝８側の端部から離間しているため、機関弁側の変動トルク（バルブスプリングと駆動カムのプロフィールに起因する交番トルク）等がリンク７と枢支ピン１４を通して可動部材４に入力されると、このとき枢支ピン４から可動部材４に入力される力Ｆが、可動部材４と渦巻き状ガイド溝８の係合部ｏを中心とする大きなモーメントＭとして可動部材４に働く。そして、このモーメントＭは可動部材４を前後方向に揺動させ、機関運転中におけるバタつき音の発生原因となり易い。
【０００９】
そこで本発明は、リンクを介して可動部材に入力される荷重が、可動部材の係合部を中心とする大きなモーメントとして作用しないようにして、機関運転中におけるバタつき音の発生を確実に防止することのできる内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、内燃機関のクランクシャフトによって回転駆動する駆動回転体と、カムシャフト若しくは同シャフトに結合された別体部材から成る従動回転体と、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、前記径方向ガイドに対峙する側の面に渦巻き状ガイドを有する中間回転体と、前記径方向ガイドに径方向に変位可能に案内係合されると共に、軸方向の一方の端部に、前記渦巻き状ガイドに案内係合される係合部が突設された可動部材と、前記駆動回転体と従動回転体のいずれか他方のものの回転中心から離間した部位と前記可動部材とを枢支連結するリンクと、前記中間回転体に駆動回転体及び従動回転体に対する相対的な回動操作力を付与する操作力付与手段と、を備え、前記操作力付与手段によって中間回転体を駆動回転体及び従動回転体に対して回動操作することにより、渦巻き状ガイドに係合した可動部材を径方向ガイドに沿わせて径方向に変位させ、その変位を前記リンクを介して駆動回転体と従動回転体の相対回動に変換する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記リンクの可動部材側の端部に支持された枢支ピンを、可動部材上の渦巻き状ガイドに近接する側の軸方向の端部に係合支持させるようにした。
【００１１】
この発明の場合、駆動回転体と従動回転体のいずれか他方のものからリンクに伝達された荷重は、枢支ピンを通して可動部材上の渦巻き状ガイドに近接する側の軸方向の端部に入力される。したがって、可動部材上の枢支ピンからの荷重入力点は、可動部材の渦巻き状ガイドとの係合部に近接することとなり、このときの入力荷重は係合部を中心とする大きなモーメントとして作用しなくなる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、可動部材上の渦巻き状ガイドに近接する側の軸方向の端部に、中間回転体側に向かって貫通するピン孔を設け、このピン孔に枢支ピンを係合支持させるようにした。
【００１３】
この発明の場合、可動部材上の枢支ピンからの荷重入力点が渦巻き状ガイドに最大に近接することとなり、枢支ピンからの入力荷重が可動部材の渦巻き状ガイドとの係合部を中心とする大きなモーメントとしてより作用しにくくなるうえ、可動部材の軸方向幅をより短縮することが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、径方向ガイドは、可動部材のうちの、リンクからの荷重入力方向と交差する側面を案内支持するようにした。
【００１５】
この発明の場合、可動部材は径方向ガイドによって荷重入力方向と交差する側面を案内支持されるため、リンクから可動部材に入力される荷重が、径方向ガイドによる案内係合部を中心としたモーメントとして可動部材に作用しなくなる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、内燃機関のクランクシャフトによって回転駆動する駆動回転体と、カムシャフト若しくは同シャフトに結合された別体部材から成る従動回転体と、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、前記径方向ガイドに対峙する側の面に渦巻き状ガイドを有する中間回転体と、軸方向の一方の端部と他方の端部とに、前記径方向ガイドに案内係合される第１の係合部と前記渦巻き状ガイドに案内係合される第２の係合部が互いに同軸になるように設けられた可動部材と、一端が、駆動回転体と従動回転体のいずれか他方のものの回転中心ら離間した部位に枢支ピンを介して連結されると共に、他端に、前記可動部材が前記第１の係合部と第２の係合部を枢支軸とするように保持されたリンクと、前記中間回転体に駆動回転体及び従動回転体に対する相対的な回動操作力を付与する操作力付与手段と、を備え、この操作力付与手段によって中間回転体を駆動回転体及び従動回転体に対して回動操作することにより、渦巻き状ガイドに係合した可動部材を径方向ガイドに沿わせて径方向に変位させ、その変位を前記リンクを介して駆動回転体と従動回転体の相対回動に変換する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記駆動回転体と従動回転体のいずれか他方のものの回転中心から離間した部位に支持された枢支ピンの両端部を、前記リンク上の渦巻き状ガイドに近接する側の軸方向の端部と、径方向ガイドに近接する側の軸方向の端部に夫々係合支持させるようにした。
【００１７】
この発明の場合、駆動回転体と従動回転体のいずれか他方のものからリンクには、枢支ピンを通してリンク上の渦巻き状ガイドに近接する側の軸方向の端部と、径方向ガイドに近接する側の軸方向の端部に夫々荷重が入力される。したがって、このときリンク上の枢支ピンからの二つの荷重入力点は、可動部材の径方向ガイド側の第１の係合部と渦巻き状ガイド側の第２の係合部に夫々近接することとなり、枢支ピンからの入力荷重は、可動部材の径方向ガイドとの係合部を中心としたモーメントとしても、渦巻き状ガイドとの係合部を中心としたモーメントとしてもリンクに大きく作用しなくなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
まず、図１〜図７に示す本発明の第１の実施形態（請求項１〜３に記載の発明に対応する実施形態）について説明する。尚、この実施形態のバルブタイミング制御装置は内燃機関の吸気側に適用したものであるが、排気側に同様に適用することも可能である。
【００２０】
図１において、２０は、内燃機関の吸気ポートであり、２１は、この吸気ポート２０を開閉する吸気弁、２２は、吸気弁２１を閉弁方向に付勢するバルブスプリングである
この実施形態のバルブタイミング制御装置は、機関のシリンダヘッド２３に回転自在に支持され、外周に吸気弁駆動用のカム２４を有するカムシャフト２５と、このカムシャフト２５の前端部に必要に応じて回動できるように組付られた有底円筒状のハウジング２６と、このハウジング２６の底部外側に延設され、機関のクランクシャフト（図示せず）によって回転駆動されるチェーンスプロケット２７と、ハウジング２６内に配置されてハウジング２６とカムシャフト２５の組付角を回動操作する組付角操作機構２８と、この組付角操作機構２８を駆動操作する操作力付与手段２９と、シリンダヘッド２３と図外のロッカカバーの前端面に跨って取り付けられてハウジング２６と組付角操作機構２８及び操作力付与手段２９の前面と周域を囲繞するＶＴＣカバー３０と、機関の運転状態に応じて操作力付与手段２９を制御するコントローラ３１とを備えている。
【００２１】
尚、カムシャフト２５の前端部には係止フランジ３２を有するスペーサ３３が一体に取り付けられており、前記ハウジング２６は、係止フランジ３２によって軸方向変位を規制され、その状態においてスペーサ３３の周域に回転自在に支持されている。また、この実施形態においては、ハウジング２６が本発明における駆動回転体を構成し、カムシャフト２５が本発明における従動回転体を構成している。
【００２２】
ハウジング２６の底壁内面には、平行な一対のガイド壁３４ａ，３４ｂから成る３つの径方向ガイド３５（図２参照。）が円周方向等間隔に、かつハウジング２６のほぼ半径方向に沿うように取り付けられており、この各径方向ガイド３５のガイド壁３４ａ，３４ｂの間には、後述する可動部材３６が摺動自在に組み付けられている。
【００２３】
組付角操作機構２８は、ハウジング２６の底壁内面に設けられた前記複数の径方向ガイド３５と、この各径方向ガイド３５に両側面を摺動自在に案内支持される前記可動部材３６と、前記スペーサ３３と共にカムシャフト２５の軸心部にボルト３７によって固定されると共に、基部側外周に三つのレバー３８が放射状に突設されたレバー軸３９と、このレバー軸３９の各レバー３８と可動部材３６を各一つずつ枢支連結する円弧状のリンク４０と、レバー軸３９の先端側外周に軸受４１を介して回動自在に支持され、ハウジング２６との相対回動位置に応じて前記可動部材３６を径方向に変位させる略円板状の中間回転体４２と、によって主として構成されている。
【００２４】
各可動部材３６は、ハウジング２６の径方向内側に位置される側の端部に、ハウジング２６の底壁内面側に臨む切欠き４３が設けられ、その切欠き４３部分に前記リンク４０の先端部がハウジング２６の底壁側から重合されるようになっている。各可動部材３６の切欠き４３に臨む端部と、リンク４０の先端部には夫々ピン孔４４，４５が形成され、これらのピン孔４４，４５には両者を枢支連結すべく枢支ピン４６が嵌挿されている。可動部材３６のピン孔４４は中間回転体４２側に向かって貫通し、枢支ピン４６は中間回転体４２に近接する側の端部において可動部材３６に係合支持されている。したがって、可動部材３６上における枢支ピン４６からの荷重入力点Ｐは、図７に示すように中間回転体４２に対して充分に近接している。尚、図中４７は、リンク４０の基端側とレバー軸３９のレバー３８を連結する枢支ピンである。
【００２５】
可動部材３６は、以上のように径方向ガイド３５によって径方向に案内された状態で、リンク４０とレバー３８を介してカムシャフト２５に連結されているため、可動部材３６が外力を受けて径方向ガイド３５に沿って変位すると、リンク４０とレバー３８によるリンク作用により、ハウジング２６とカムシャフト２５が可動部材３６の変位に応じた方向及び角度だけ相対回動する。
【００２６】
また、各可動部材３６の枢支ピン４６の連結部から径方向外側に離間した位置には、中間回転体４２側に臨んで凹部４８が設けられており、この凹部４８に、リテーナ４９と、そのリテーナ４９を前方に付勢する板ばね５０とが収容されている。リテーナ４９の前面には半球状の窪みが設けられ、その窪み部分に球５１（本発明における係合部）が転動可能に収容されている。
【００２７】
一方、中間回転体４２は、径方向ガイド３５と可動部材３６に対峙する側の面に断面略半円状の渦巻き溝５２（渦巻き状ガイド）が形成され、リテーナ４９を介して可動部材３６に保持された各球５１がこの渦巻き溝５２に係合されるようになっている。この渦巻き溝５２の渦巻きは、図２，図３に示すように（図２において、渦巻き溝５２は中心線のみ示してある。）ハウジング２６の回転方向Ｒに沿って次第に縮径するように形成されており、可動部材３６の球５１が渦巻き溝５２に係合した状態で中間回転体４２がハウジング２６に対して遅れ方向に相対回転すると、可動部材３６がこのとき渦巻き溝５２の渦巻き形状に沿って半径方向内側に移動する。また、逆にこの状態から中間回転体４２が進み方向に相対回転すると、可動部材３６は渦巻き溝５２の渦巻き形状に沿って半径方向外側に移動する。
【００２８】
また、操作力付与手段２９は、中間回転体４２をハウジング２６に対して回転を進める側に付勢するゼンマイばね５３と、逆にハウジング２６に対して回転を遅らせるように中間回転体４２に制動力を付与する電磁ブレーキ５４とによって構成されている。
【００２９】
ゼンマイばね５３は、中間回転体４２に設けられたボス部４２ａの外周に配置され、両端部が夫々ボス部４２ａとハウジング２６の周壁とに掛止されている。また、中間回転体４２のボス部４２ａには径方向外側にフランジ状に延出する制動プレート５５が取り付けられ、電磁ブレーキ５４の制動力がこの制動プレート５５を通して中間回転体４２に伝達されるようになっている。電磁ブレーキ５４はＶＴＣカバー３０に固定設置され、その磁気発生面が制動プレート５５に対して軸方向で対峙している。
【００３０】
尚、図中５６，５７は、可動部材の径方向外側方向と内側方向の各変位を規制するストッパである。
【００３１】
以下、この実施形態の作用を説明する。
【００３２】
内燃機関の始動時及びアイドル運転時には、コントローラ３１からの制御信号によって電磁ブレーキ５４の通電がオフにされ、その結果、中間回転体４２がゼンマイばね５３の力によってハウジング２６の回転と同方向に付勢される。これにより、中間回転体４２はハウジング２６との相対回動位置を初期位置に維持し、中間回転体４２の渦巻き溝５２に係合している各可動部材３６は、図５に示すように径方向外側に最大に変位した状態となり、この可動部材３６にリンク４０とレバー３８を介して連結されたカムシャフト２５はハウジング２６に対して最遅角側の組付角度に維持される。したがって、この結果クランクシャフトとカムシャフト２５の回転位相が最遅角側に制御され、機関回転の安定化と燃費の向上が図られる。
【００３３】
また、機関の運転が通常運転に移行すると、コントローラ３１からの制御信号によって電磁ブレーキ５４の通電がオンにされ、中間回転体４２に回転抵抗が付与される。これにより、ゼンマイばね５３を介してハウジング２６に追従する中間回転体４２の回転が妨げられ、中間回転体４２はハウジング２６に対してその回転方向と逆の向きに相対回転する。
【００３４】
このとき、各可動部材３６に保持された球５１は中間回転体４２の渦巻き溝５２内を渦巻きの中心方向に向かって転動し、それに伴って各可動部材３６は、図２，図６に順次示すように径方向ガイド３５に沿って径方向内側に変位する。こうして、各可動部材３６が径方向内側に向かって変位すると、それに伴って今まで引き起こされていたリンク４０を次第に倒し、カムシャフト２５をハウジング２６に対して進角側に推し進める。
【００３５】
そして、このとき各可動部材３６が径方向内側に所定量変位すると、各可動部材３６がストッパ５７に当接し、ハウジング２６とカムシャフト２５の組付角が最進角位置に維持されることとなる。この結果、クランクシャフトとカムシャフト２５の回転位相が最進角側に制御され、機関の高出力化が図られる。
【００３６】
ところで、内燃機関の運転中には、吸気弁２１側の変動トルク（バルブスプリング２２のばね力とカム２４のプロフィールに起因するトルク）が、レバー軸３９の各レバー３８の先端部からリンク４０と枢支ピン４６を介して可動部材３６に入力される。このとき、各可動部材３６は、径方向ガイド３５によってほぼ径方向に沿うように案内される一方で、軸方向の一端に設けられた球５１が中間回転体４２の渦巻き溝５２に係合されているため、リンク４０と枢支ピン４６を介して可動部材３６に入力された力は、ハウジング２６の径方向ガイド３５と、中間回転体４２の渦巻き溝５２によって支持される。
【００３７】
このバルブタイミング制御装置の場合、径方向ガイド３５は可動部材３６の両側部を案内支持し、枢支ピン４６からの荷重Ｆの入力方向と常時交差するようになっているため、可動部材３６には、入力荷重Ｆが径方向ガイド３５との係合部を中心としたモーメントとして作用するようなことはない。
【００３８】
一方、渦巻き溝５２は、図７に示すように、可動部材３６の軸方向の一端に突設された球５１部分で係合するため、可動部材３６（球５１）と渦巻き溝５２の係合部ｏは、可動部材３６上の枢支ピン４６からの荷重入力点Ｐに対して距離Ｌ分だけ離間している。しかし、このバルブタイミング制御装置の場合、可動部材３６上の枢支ピン４６からの荷重入力点Ｐは中間回転体４２に近接した軸方向の端部に位置されるため、離間距離Ｌは充分に小さくなり、したがって、枢支ピン４６からの入力荷重Ｆによって発生する係合部ｏを中心としたモーメントＭは非常に小さなものとなる。つまり、今仮に、図８に示すように枢支ピン４６が可動部材３６上のハウジング２６の底壁に近接した位置で係合支持されているとすると、渦巻き溝５２との離間距離Ｌ’は少なくともリンク４０の軸方向幅以上に大きくなってしまうが、図７に示す本発明の実施形態のものにおいては、可動部材３６上の枢支ピン４６の係合支持部と中間回転体４２の間に他のものが何等介在されないため、離間距離Ｌは充分に小さなものとなる。
【００３９】
したがって、このバルブタイミング制御装置においては、可動部材３６を前後方向に揺動させるような大きなモーメントが作用しなくなることから、内燃機関の運転時におけるバタつき音の発生が抑制される。
【００４０】
とりわけ、この実施形態のものにおいては、可動部材３６に中間回転体４２に向かって貫通するようにピン孔４４を形成し、そのピン孔４４に枢支ピン４６を嵌挿するようにしているため、離間距離Ｌを中間回転体４２側に最も近接させることができると共に、可動部材３６全体の軸方向幅を狭めて装置のコンパクト化を図ることができるという利点がある。
【００４１】
つづいて、図９〜図１２に示す本発明の第２の実施形態（請求項４に記載の発明に対応する実施形態）について説明する。尚、図１〜図７に示した第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、第１の実施形態と重複する部分については説明を省略するものとする。
【００４２】
このバルブタイミング制御装置は、全体の基本構成は第１の実施形態のものとほぼ同様であるが、ハウジング１２６、径方向ガイド（直線溝１３５）、中間回転体１４２、リンク１４０、可動部材１３６等の具体構成が異なっている。
【００４３】
ハウジング１２６は、外周にチェーンスプロケット２７が形成された駆動プレート６０に、ゼンマイばね５３の一端を掛止すべく支持壁６１が突設されて成り、駆動プレート６０の中間回転体１４２側に臨む側面には断面半円状の直線溝１３５か形成され、この直線溝１３５が径方向ガイドを構成するようになっている。そして、中間回転体１４２の直線溝１３５に臨む側の面には、断面半円状の渦巻き溝１５２ａ〜１５２ｃが三条形成されている。これらの渦巻き溝１５２ａ〜１５２ｃは、図１１に示すように、中間回転体１４２の円周方向に夫々１２０°ずれた位置に同サイズ、同形状に形成されている。したがって、各渦巻き溝１５２ａ〜１５２ｃは対応する可動部材１３６を各一つずつ案内するが、このときすべての可動部材１３６は常に半径方向の同位置に同タイミングで案内される。
【００４４】
また、レバー軸１３９の各レバー１３８と可動部材１３６を連結する各リンク１４０は、駆動プレート６０と中間回転体１４２の離間距離よりも若干狭い軸方向幅に形成され、その一端が後に詳述するように枢支ピン１４７を介してレバー１３８に連結されると共に、他端には、軸方向に貫通する収容孔６２が形成され、その収容孔６２に可動部材１３６が収容保持されている。
【００４５】
可動部材１３６は、第１の係合部としての球６３と、その球６３を転動可能に保持する第１リテーナ６４と、第２の係合部としての球６５と、その球６５を同様に転動可能に保持する第２リテーナ６６と、第１リテーナ６４と第２リテーナ６６の間に介装され、両リテーナ６４，６６を相反方向に付勢するコイルスプリング７０とによって構成されている。第１，第２リテーナ６４，６６はコイルスプリング７０と共にリンク１４０の収容孔６２に収容されるが、これらのリテーナ６４，６６は夫々圧肉の円板状に形成されると共に、前面側の各中心部に前記各球６３，６５を保持する半球状の窪みが形成されている。したがって、各リテーナ６４，６６に保持された球６３，６５は互いが軸方向で同軸となるようにリンク１４０の端部に配置され、リンク１４０の軸方向の端部から夫々突出するようになっている。また、リンク１４０の軸方向の端部から突出した各球６３，６５は、駆動プレート６０の直線溝１３５と中間回転体１４２の渦巻き溝１５２ａ〜１５２ｃに対して夫々転動可能に係合されている
また、前記リンク１４０の一端の軸方向の略中間位置にはスリット６７が設けられ、このスリット６７内にレバー１３８の先端部が挿入されている。前記リンク１４０の一端にはスリット６７を挟んでピン孔６８ａ，６８ｂが形成され、レバー１３８の先端部にはこのピン孔６８ａ，６８ｂに連続するようにピン孔６９が形成されている。そして、リンク１４０のピン孔６８ａ，６８ｂとレバー１３８のピン孔６９に跨るように前記枢支ピン１４７が嵌挿されている。したがって、リンク１４０上の枢支ピン１４７の係合支持部は、渦巻き溝１５２ａ〜１５２ｃに近接する側の軸方向の端部と、径方向ガイド１３５に近接する側の軸方向の端部とに配置されている。
【００４６】
このバルブタイミング制御装置は、第１の実施形態のものと同様に、電磁ブレーキ５４がオフの状態では、ゼンマイばね５３の力によって中間回転体１４２がハウジング１２６に対して回転を進める方向に回動変位し、電磁ブレーキ５４がオンの状態では、その制動力によって中間回転体１４２がハウジング１２６に対して回転を遅らせる方向に回動変位する。
【００４７】
そして、中間回転体１４２が回転を進める方向に回動変位したときには、渦巻き溝１５２ａ〜１５２ｃに係合されている可動部材１３６の球６５が同溝１５２ａ〜１５２ｃ内を渦巻きの外側に向かって転動すると同時に、可動部材１３６の他端の球６３が直線溝１３５に沿って転動し、その結果、可動部材１３６全体がリンク１４０の他端と共に径方向外側に向かって変位する。これにより、リンク１４０が引き起こされてハウジング１２６とカムシャフト２５が遅角側に相対回動する。
【００４８】
また、中間回転体１４２が回転を遅らせる方向に回動変位したときには、可動部材１３６の一端の球６５が渦巻き溝１５２ａ〜１５２ｃ内を渦巻きの内側に向かって転動すると同時に、他端の球６３が直線溝１３５に沿って転動し、これにより、可動部材１３６全体が径方向内側に向かって変位する結果、リンク１４０が倒されてハウジング１２６とカムシャフト２５が進角側に相対回動する。
【００４９】
また、この装置の場合にも、吸気弁側の変動トルク（バルブスプリングのばね力とカムのプロフィールに起因するトルク）は、図１２に示すように、レバー軸１３９の各レバー１３８から枢支ピン１４７を介してリンク１４０に入力されるが、リンク１４０上の枢支ピン１４７の係合支持部（荷重入力点Ｐ1，Ｐ2）は、渦巻き溝１５２ａ〜１５２ｃに近接する側の軸方向の端部と、直線溝１３５に近接する側の軸方向の端部に設けられているため、このときの入力荷重Ｆ1，Ｆ2は、渦巻き溝１５２ａ〜１５２ｃ側の係合部ｏ1や、直線溝１３５側の係合部ｏ2を中心とした大きなモーメントとして作用しなくなる。即ち、リンク１４０上の荷重入力点Ｐ1，Ｐ2から係合部ｏ1，ｏ2までの距離Ｌ1，Ｌ2は充分に小さく設定されているため、係合部ｏ1，ｏ2回りに作用する入力荷重Ｆ1，Ｆ2によるモーメントＭ1，Ｍ2は充分に小さなものとなる。
【００５０】
これは、図１３に示す比較例と比べると明らかであり、図１３に示すもののように、リンク１４０上の枢支ピン１４７からの荷重入力点Ｐ’がリンク１４０の軸方向の幅中心付近にある場合には、荷重入力点Ｐ’から係合部ｏ1，ｏ2までの距離Ｌ1’，Ｌ2’が大きくなり、それに伴って係合部ｏ1，ｏ2回りに作用するモーメントＭ1’，Ｍ2’も大きなものとなってしまう。これに対し、図１２に示すものは荷重入力点Ｐ1，Ｐ2から係合部ｏ1，ｏ2までの距離Ｌ1，Ｌ2が図１３に示すものの距離Ｌ1’，Ｌ2’に比較して充分に小さくなり、その分、リンク１４０に作用するモーメントＭ1，Ｍ2も小さくなる。
【００５１】
この実施形態のバルブタイミング制御装置においては、可動部材１３６及び径方向ガイド（直線溝１３５）の構造を簡素化して、装置全体のコンパクト化を図ることができるうえ、吸気弁側の変動トルクによってリンク１４０に大きなモーメントが作用することがないため、リンク１４０の前後方向の揺動に伴なうバタつき音の発生をも確実に防止することができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように請求項１，２に記載の発明は、リンクから枢支ピンを通して可動部材に入力される荷重の入力点が、可動部材の渦巻き状ガイドとの係合部に充分に近接することとなるため、可動部材を前後に揺動させるように働くモーメントを確実に小さくして、機関運転中におけるバタつき音の発生を未然に防止することができる。
【００５３】
請求項３に記載の発明は、径方向ガイドが、可動部材のうちの、リンクからの荷重入力方向と交差する側面を案内支持するため、リンクから可動部材に入力される荷重が、可動部材の径方向ガイドとの係合部を中心としたモーメントとして作用することがなくなり、その結果、このモーメントに起因するバタつき音の発生を無くすことが可能となる。
【００５４】
請求項４に記載の発明は、リンク上の枢支ピンからの二つの荷重入力点を、可動部材の径方向ガイド側の係合部と渦巻き状ガイド側の係合部に夫々充分に近接させることができるため、両係合部と径方向ガイド及び渦巻き状ガイドとの係合部を中心としてリンクに作用する二つのモーメントを共に小さくし、これらのモーメントに起因するバタつき音の発生を確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図２のＤ−Ｄ線に沿う断面図。
【図２】同実施形態を示す図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】同実施形態を示す図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図４】同実施形態を示す図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図５】同実施形態を示す最遅角状態における図２に対応の断面図。
【図６】同実施形態を示す最進角状態における図２に対応の断面図。
【図７】同実施形態を示す図１の要部の拡大断面図。
【図８】比較例を示す図７に対応の断面図．
【図９】本発明の第２の実施形態を示す図１０のＧ−Ｇ線に沿う断面図。
【図１０】同実施形態を示す図９のＥ−Ｅ線に沿う断面図。
【図１１】同実施形態を示す図９のＦ−Ｆ線に沿う断面図。
【図１２】同実施形態を示す図９の要部の拡大断面図。
【図１３】比較例を示す図１２に対応の断面図。
【図１４】従来の技術を示す縦断面図。
【図１５】同技術を示す分解斜視図。
【図１６】同技術を示す図１４の要部の拡大断面図。
【符号の説明】
２５…カムシャフト
２６，１２６…ハウジング（駆動回転体）
２９…操作力付与手段
３５…径方向ガイド
３６，１３６…可動部材
４０，１４０…リンク
４２，１４２…中間回転体
４４…ピン孔
４６…枢支ピン
５１…球（係合部）
５２，１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃ…渦巻き溝（渦巻き状ガイド）
６３…球（第１の係合部）
６５…球（第２の係合部）
１３５…直線溝（径方向ガイド）
１４７…枢支ピン
【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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【図１５】
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【図１６】
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