(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、
基端部が、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枢支連結されると共に、揺動可能な先端部に、前記渦巻き状ガイドに案内係合される第１の係合部と前記径方向ガイドに案内係合される第２の係合部が配設されたリンクと、
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、第１の係合部を渦巻き状ガイドに係合させた状態でリンクの先端部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、
前記第１の係合部を、前記中間回転体の渦巻き状ガイドに係合する球面状の部材によって構成すると共に、該球面状部材を前記リンクの先端部の揺動軸線となる前記第２の係合部に保持し、
前記球面状部材の渦巻き状ガイドとの係合中心を前記第２の係合部の揺動軸線と同軸上に配置し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】
前記第１の係合部の球面状部材を球によって構成し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】
前記第２の係合部をリンクの先端部から径方向ガイドに向かって延出するブロック状部材によって構成した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】
前記第２の係合部を成すブロック状部材に、第１の係合部を成す球を配置したことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項５】
前記第２の係合部を球によって構成した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６】
前記第１の係合部を構成する球と、第２の係合部を構成する球とを同軸上に配置したことを特徴とする請求項５に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項７】
前記中間回転体に１条の渦巻き状ガイドを設け、複数のリンクの先端部に設けられた各第１の係合部を前記１条の渦巻き状ガイドに係合させたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項８】
前記第１の係合部、及び／または第２の係合部を相手部材側に付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の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８，図９に示すように、クランクシャフト（図示せず。）にタイミングチェーン（図示せず。）等を介して連繋されたハウジング１０１（駆動回転体）がカムシャフト１０２（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１０１の内側端面に形成されたガイド溝１０３（径方向ガイド）に断面略方形状の複数の可動ブロック１０４，１０４が夫々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複数のレバー１０５，１０５を有するレバー軸１０６がカムシャフト１０２の端部に取り付けられ、各可動ブロック１０４とレバー軸１０６の対応するレバー１０５とがリンク１０７によって枢支連結されている。そして、ハウジング１０１の前記ガイド溝１０３と対向する位置には、ガイド溝１０３側の側面に渦巻き溝１０８（渦巻き状ガイド）を有する中間回転体１０９がハウジング１０１とカムシャフト１０２に対して相対回動可能に設けられ、前記各可動ブロック１０４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１１０（係合部）が前記渦巻き溝１０８に案内係合されている。また、中間回転体１０９はハウジング１０１に対して回転を進める側にゼンマイばね１１１によって付勢されると共に、電磁ブレーキ１１２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。尚、図中１１３は、各リンク１０７の先端部に可動ブロック１０４を回動可能に連結する枢支ピンである。
【０００６】
この装置の場合、電磁ブレーキ１１２がＯＦＦ状態のときには、中間回転体１０９がゼンマイばね１１１の付勢力を受けハウジング１０１に対して初期位置に位置されており、渦巻き溝１０８に突条１１０でもって噛合う可動ブロック１０４は径方向外側に最大に変位し、リンク１０７を引き起こしてハウジング１０１とカムシャフト１０２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１１２がＯＮにされると、中間回転体１０９が減速されてハウジング１０１に対して遅れ側に相対回転する結果、渦巻き溝１０８に噛合う可動ブロック１０４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１０７を次第に倒すようにしてハウジング１０１とカムシャフト１０２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】
しかし、この従来のバルブタイミング制御装置の場合、渦巻き溝１０８に係合する可動ブロック１０４の突条１１０が略円弧形状に、かつ、複数形成されており、渦巻き溝１０８に対する可動ブロック１０４の係合中心が、リンク１０７の先端側の揺動軸である枢支ピン１１３の軸線上からずれて配置されている。このため、バルブタイミングの変更時に可動ブロック１０４が中間回転体１０９側からの力を受けて径方向に操作されるときや、機関弁側からの反力がリンク１０７を介して可動ブロック１０４に入力されるとき等に、枢支ピン１１３或は突条１１０の係合中心を中心とするモーメントが可動ブロック１０４に作用する。このモーメンはリンク１０７先端（可動ブロック１０４）の円滑な作動を阻害すると共に、可動ブロック１０４のガタつきによる振動・騒音の問題を引き起こす。
【０００８】
そこで本発明は、中間回転体の渦巻き溝とリンク先端部の間でのモーメントの発生を防止して、円滑な作動の実現と静粛性の向上を図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。
【０００９】
【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、本発明は、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、基端部が、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枢支連結されると共に、揺動可能な先端部に、前記渦巻き状ガイドに案内係合される第１の係合部と前記径方向ガイドに案内係合される第２の係合部が配設されたリンクと、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、第１の係合部を渦巻き状ガイドに係合させた状態でリンクの先端部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、前記第１の係合部を、前記中間回転体の渦巻き状ガイドに係合する球面状の部材によって構成すると共に、該球面状部材を前記リンクの先端部の揺動軸線となる前記第２の係合部に保持し、
前記球面状部材の渦巻き状ガイドとの係合中心を前記第２の係合部の揺動軸線と同軸上に配置したことを特徴としている。
この発明の場合、リンクの先端部と中間回転体の渦巻き状ガイドの間にモーメントが作用しなくなる。
【００１０】
前記第１の係合部である球面状部材は球によって構成することが好ましく、こうした場合、渦巻き状ガイドとの摺動抵抗が低減されることから、操作力付与手段の付与力を小さくすることができる。したがって、操作力付与手段を小さくして、装置全体の小型・軽量化を図ることができる。
【００１１】
前記第２の係合部はリンクの先端部から径方向ガイドに向かって延出するブロック状部材によって構成するようにしても良い。この場合、第２の係合部の構造が簡素化されるため、リンクの先端部側の薄肉化及び小型化、ひいては装置全体の小型・軽量化をより進めることができる。
【００１２】
さらに、第２の係合部を成すブロック状部材に、第１の係合部を成す球を配置するようにすれば、第１の係合部と第２の係合部が占有する径方向のスペースが減少し、装置のさらなる小型化が可能になる。
【００１３】
一方、前記第２の係合部は球によって構成するようにしても良く、こうした場合、径方向ガイドとの摺動抵抗が低減されるため、操作力付与手段をより小型化することが可能になる。さらに、このとき前記第１の係合部を構成する球と、第２の係合部を構成する球は同軸上に配置することが好ましい。この場合、リンクの先端部が渦巻き状ガイド側と径方向ガイド側のいずれ側ともモーメントを発生しなくなるうえ、第１の係合部と第２の係合部の占有する径方向のスペースが減少する。
【００１４】
また、中間回転体には１条の渦巻き状ガイドを形成し、複数のリンクの先端部に設けられた各第１の係合部を前記１条の渦巻きガイドに係合させることが望ましい。この場合、渦巻き状ガイドの傾きを小さくすることができるため、渦巻きのピッチを小さくして中間回転体の小径化を図ることができると共に、渦巻き状ガイドからリンクの先端部に入力される荷重の接線方向成分を小さくして、作動時におけるリンクの先端部のガタつきを防止することができる。
【００１５】
さらに、第１の係合部、及び／または第２の係合部を相手部材側に付勢する付勢手段を設けることが望ましく、こうした場合、各係合部が対応するガイドにより密着し、リンクの先端部のガタつきが生じにくくなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
まず、図１〜図４に示す第１の実施形態について説明する。尚、この実施形態は、本発明にかかるバルブタイミング制御装置を内燃機関の吸気側の動力伝達系に適用したものであるが、内燃機関の排気側の動力伝達系に同様に適用することも可能である。
【００１８】
このバルブタイミング制御装置は、図１に示すように内燃機関のシリンダヘッド（図示せず）に回転自在に支持されたカムシャフト１と、このカムシャフト１の前端部に必要に応じて相対回動できるように組み付けられ、クランクシャフト（図示せず）に連動して回転するタイミングスプロケット２を外周に有する駆動プレート３（本発明における駆動回転体）と、この駆動プレート３とカムシャフト１の前方側（図１中左側）に配置されて、両者３，１の組付角を回動操作する組付角操作機構５と、この組付角操作機構５のさらに前方側に配置されて、同機構５を駆動操作する操作力付与手段４と、を備えている。
【００１９】
駆動プレート３は、中心部に段差状の支持孔６を備えた円板状に形成され、その支持孔６部分が、カムシャフト１の前端部に一体に結合されたフランジリング７に回転自在に支持されている。そして、駆動プレート３の前面（カムシャフト１と逆側の面）には、断面略コ字状の３つの径方向溝８（径方向ガイド）が図２に示すようにほぼ径方向に沿うように形成されている。
【００２０】
また、前記フランジリング７の前面側には、放射状に突出する三つのレバー９を有するレバー軸１０と、支持フランジ１１を有する保持リング１２が重合状態で配置され、これらのレバー軸１０と保持リング１２がフランジリング７と共にボルト１３によってカムシャフト１に結合されている。そして、レバー軸１０の各レバー９には、リンク１４の一端がピン１５によって回動自在に枢支されており、各リンク１４の他端には、軸方向に貫通する保持孔１６が形成され、その保持孔１６に、以下の構成要素から成る係合部ユニット１７が収容されている。尚、この実施形態の場合、本発明における従動回転体はフランジリング７、レバー軸１０、及び、保持リング１２によって構成されている。
【００２１】
係合部ユニット１７は、各リンク１４の保持孔１６に摺動自在に嵌合される円柱状の軸部１８ａと、駆動プレート３の径方向溝８内に摺動自在に係合される直方体状の基部１８ｂ（第２の係合部）とから成るブロック状部材１８を備え、このブロック状部材１８には、軸部１８ａの先端面から基部１８ｂ内に連続する収容穴１９が形成されている。そして、この収容穴１９には、先端面に半球状の凹部２０ａを有するリテーナ２０と、このリテーナ２０を前方に付勢する皿ばね２１（付勢手段）とが収容されており、リテーナ２０の凹部２０ａには第１の係合部としての球２２が転動可能に保持されている。この球２２は、後述する中間回転体２３の断面円弧状の渦巻き溝２４（渦巻き状ガイド）に転動可能に係合する。
【００２２】
係合部ユニット１７は、駆動プレート３の径方向溝８によってブロック状部材１８の基部１８ｂを径方向に案内される一方で、同部材１８の軸部１８ａがリンク１４の保持孔１６に回転自在に保持されてリンク１４の先端側の揺動軸として機能するため、球２２が中間回転体２３から径方向成分を持った外力を受けると、リンク１４の先端部の揺動を許容しつつ径方向溝８に沿って変位する。したがって、このときリンク１４とレバー９によるリンク作用により、駆動プレート３とカムシャフト１がブロック状部材１８の変位に応じた方向及び角度だけ相対回動する。
【００２３】
尚、各リンク１４の基端部は、レバー９を前後から挟み込むかたちではなく、レバー９の前面側に重合された状態でピン枢支されており、各レバー９は、駆動プレート３の径方向溝８よりも径方向内側の空間に配置されている。したがって、この実施形態の場合、レバー９と径方向溝８の側縁部との干渉を招くことなく、駆動プレート３と中間回転体２３の間隔を充分に狭めることができ、このことから装置全体の軸長の短縮化が実現されている。
【００２４】
一方、保持リング１２の支持フランジ１１の後部面には略円板状の前記中間回転体２３がニードル軸受２５を介して当接支持され、この中間回転体２３の後部側（駆動プレート３側）の面には前記渦巻き溝２４が形成されている。渦巻き溝２４は、図４に示すように一条だけ形成され、その一条の溝２４に三つの係合部ユニット１７の各球２２が係合されている。また、渦巻き溝２４の渦巻きは駆動プレート３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いる。したがって、係合部ユニット１７の球２２が渦巻き溝２４に係合した状態で中間回転体２３が駆動プレート３に対して遅れ方向に相対回転すると、係合部ユニット１７は渦巻き溝２４の渦巻き形状に沿って半径方向内側に移動し、逆に、中間回転体２３が進み方向に相対回転すると、半径方向外側に移動する。
【００２５】
一方、操作力付与手段４は、前記中間回転体２３の前面側の外周縁部に接合された永久磁石ブロック２６と、保持リング１２に径方向外側にフランジ状に張り出すように取り付けられたヨークブロック２７と、シリンダヘッドとロッカカバー（図示せず）に跨って取り付けられたＶＴＣカバー２８内に固定設置された電磁コイルブロック２９とを備え、電磁コイルブロック２９の複数のコイル２９ａ，２９ｂに通電する通電パターンをパルスの入力に応じて順次変化されることにより、ヨークブロック２７と永久磁石ブロック２６を適宜相対回動させるようになっている。
【００２６】
永久磁石ブロック２６は、軸方向と直交する面に放射方向に延出する磁極（Ｎ極，Ｓ極）が、異磁極が交互になるように円周方向に沿って複数着磁された構成とされ、ヨークブロック２７は、環状の基部から複数の極歯が延出して成る複数の極歯ヨーク２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄが組み合わされた構成とされており、電磁コイルブロック２９は、対を成す極歯ヨーク２７ａ，２７ｂ、及び、２７ｃ，２７ｄに夫々対応するコイル２９ａ，２９ｂを備えた構成とされている。そして、電磁コイルブロック２９の各コイル２９ａ，２９ｂの磁気入出部は対応する極歯ヨーク２７ａ…の環状の基部にエアギャップをもって対向しており、パルスの入力によって各コイル２９ａ，２９ｂの発生磁界を所定パターンで変化させることにより、ヨークブロック２７の極歯に現れる磁極を円周方向に移動させ、その磁極と永久磁石ブロック２６の磁極の吸引反発作用によってヨークブロック２７と永久磁石ブロック２６を相対回動させるようになっている。したがって、中間回転体２３はこの磁気的な力によって操作力を付与される。尚、ヨークブロック２７と永久磁石ブロック２６の相対回動は、電磁コイルブロック２９の発生磁界の変化パターンを逆にすることによって逆の向きに切換えられる。
【００２７】
このバルブタイミング制御装置は以上のような構成であるため、内燃機関の始動時やアイドル運転時には、駆動プレート３とレバー軸１０の組付角を予め最遅角側に維持しておくことにより、クランクシャフトとカムシャフト１の回転位相（機関弁の開閉タイミング）を最遅角側にし、機関回転の安定化と燃費の向上を図ることができる。
【００２８】
そして、この状態から機関の運転が通常運転に移行し、前記回転位相を最進角側に変更すべく指令が図外のコントローラから電磁コイルブロック２９の駆動回路に発されると、電磁コイルブロック２９はその指令に従って発生磁界を所定パターンで切換え、永久磁石ブロック２６を中間回転体２３と共に進み側に最大に相対回動させる。これにより、渦巻き溝２４に球２２によって係合されている係合部ユニット１７は径方向溝８に沿って径方向外側に最大に変位し、リンク１４とレバー９を介して駆動プレート３とレバー軸１０の組付角を最進角側に変更する。この結果、クランクシャフトとカムシャフト１の回転位相が最進角側に変更され、それによって機関の高出力化が図られることとなる。
【００２９】
また、この状態から前記回転位相を最遅角側に変更すべく指令がコントローラから発されると、電磁コイルブロック２９が発生磁界を逆パターンで切換えることによって中間回転体２３を遅れ側に最大に相対回動させ、渦巻き溝２４に係合する係合部ユニット１７を径方向溝８に沿って径方向内側に最大に変位させる。これにより、係合部ユニット１７はリンク１４とレバー９を介して駆動プレート３とレバー軸１０を相対回動させ、クランクシャフトとカムシャフト１の回転位相を最遅角側に変更する。
【００３０】
ところで、操作力付与手段４から力を受けて中間回転体２３が回動操作されるときには、各係合部ユニット１７の球２２が転動しつつ中間回転体２３の渦巻き溝２４に案内されるが、このとき各球２２はリンク１４の先端の揺動軸となるブロック状部材１８の軸部１８ａと同軸に配置(揺動軸線上に配置)されているため、渦巻き溝２４と球２２の係合部と、リンク１４の先端部との間にはモーメントが作用することがない。したがって、この装置の場合、バルブタイミングの変更操作時にこのモーメントに起因するリンク１４先端側(係合部ユニット１７部分)のガタつきが生じず、常時円滑なリンク１４の作動を得ることができる。
【００３１】
また、バルブタイミングの変更操作時に限らず、内燃機関の運転中には、機関弁の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変動トルクがカムシャフト１を通してレバー軸１０に入力されるが、このときもリンク１４の先端部と、渦巻き溝２４と球２２の係合部との間にはモーメントが作用しないため、このモーメントに起因するリンク１４の先端部のガタつきは生じない。したがって、この装置においては、カムシャフト１の変動トルクに起因する振動・騒音の発生をも確実に防止することができる。
【００３２】
この実施形態においては、係合部ユニット１７のブロック状部材１８内に収容された皿ばね２１が球２２を渦巻き溝２４方向に付勢すると同時に、ブロック状部材１８の基部１８ｂを径方向溝８方向に付勢しているため、このこともリンク１４の先端部のガタつきをより確実に防止するのに寄与している。尚、付勢手段としては、皿ばね２１に限らず、コイルばねやゴム弾性体、或いは、油圧、空気圧を用いることも可能である。
【００３３】
さらに、この装置の場合、リンク１４の先端部が球２２を介して渦巻き溝２４に係合するため、渦巻き溝２４との摺動抵抗が小さく、中間回転体２３の回転力を円滑に、かつ、ロス無くリンク１４の作動に変換することができる。したがって、摺動による動力のロスがないため、操作力付与手段４を小型・軽量化し、装置全体の小型・軽量化を図ることができる。
【００３４】
また、この実施形態においては、リンク１４の先端部に回動自在にブロック状部材１８を取り付け、そのブロック状部材１８の駆動プレート３側に延出する基部１８ｂを径方向溝８に摺動自在に係合させているため、径方向溝８に係合案内される部分(第２の係合部)の構造を簡素化、及び、小型化することができ、製造コストの削減と装置全体の小型・軽量化を図ることができる、という利点がある。さらに、この実施形態の場合、ブロック状部材１８の軸部１８ａ内にリテーナ２０を収容し、そのリテーナ２０の中心部で球２２を保持するようにしているため、第１の係合部である球２２と第２の係合部であるブロック状部材１８の基部が占有する径方向スペースが小さくなり、この点も装置全体の小型化に寄与している。ただし、この占有スペースのことを考えなければ、径方向溝８に係合する第２の係合部は、第１の係合部の配置される揺動軸線上からずれた位置に別ブロックとして配置することも可能である。
【００３５】
さらに、この実施形態では、ブロック状部材１８の基部１８ｂを直方体状に形成し、その偏平な二つの側面を径方向溝８の側面に摺接させるようにしているため、ブロック状部材１８と径方向溝８の摺接面の面圧を下げ、耐摩耗性を向上させることができるという、利点がある。尚、ブロック状部材１８の基部１８ｂは円柱状に形成することも可能であり、こうした場合には、ブロック状部材１８と径方向溝８の間の摺動抵抗を下げることができる。そして、ブロック状部材１８の基部１８ｂを円柱状に形成する場合には、径方向溝８でのブロック状部材１８の回動を許容することができるため、ブロック状部材１８をリンク１４の先端部に一体に形成することも可能である。
【００３６】
また、この実施形態の場合、各リンク１４の先端部に設けられた係合部ユニット１７が中間回転体２３の一条の渦巻き溝２４に係合される構成となっているため、渦巻き溝２４の渦巻きの傾斜を小さくしピッチを狭めることによって、中間回転体２３の小径化を図ることができると共に、作動時に中間回転体２３から各係合部ユニット１７に入力される荷重の接線方向成分を小さくして、リンク１４の先端部のガタつきをより小さくすることができる、という利点がある。
【００３７】
つづいて、図５〜図７に示す第２の実施形態について説明する。尚、図１〜図４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、重複する部分については説明を省略するものとする。
【００３８】
この実施形態のバルブタイミング制御装置は、駆動プレート３とカムシャフト１の間に設けられる組付角操作機構５や、この操作機構５を駆動操作する操作力付与手段４の基本的な構成は第１の実施形態とほぼ同様であるが、組付角操作機構５を構成するリンク１１４と、駆動プレート３及び中間回転体２３との係合部の具体的な構造が異なっている。
【００３９】
即ち、リンク１１４の先端部には軸方向に貫通する保持孔４０が形成され、この保持孔４０に、第１のリテーナ４１と第２のリテーナ４２が摺動自在に収容されると共に、さらに両リテーナ４１，４２間において両者を相反方向に付勢する付勢手段として板ばね４４が収容されている。そして、第１リテーナ４１と第２リテーナ４２の各外側面の中心位置には半球状の凹部４１ａ，４２ａが設けられ、この各凹部４１ａ，４２ａに、第１の係合部としての球２２と第２の係合部として球４３が夫々転動可能に保持されている。この各球２２，４３は中間回転体２３の渦巻き溝２４と駆動プレート３の径方向溝１０８に転動可能に係合されるが、径方向溝１０８は渦巻き溝２４と同様に断面半円状に形成されている。
【００４０】
この実施形態の場合、球２２，４３と第１，第２リテーナ４１，４２がリンク１１４の先端部の揺動を許容する揺動軸として機能するようになっている。したがって、この実施形態の場合にも、第１の係合部である球２２はリンク１１４の先端部の揺動軸線上に位置されている。
【００４１】
このバルブタイミング制御装置は、基本的には第１の実施形態と同様に作動するが、やはり第１の係合部である球２２がリンク１１４の先端部の揺動軸線上に位置されていることから、渦巻き溝２４と球２２の係合部と、リンク１１４の先端部との間にはガタつきを生じるようなモーメントが発生しない。そして、第１の実施形態とは異なり、径方向溝１０８に係合する第２の係合部も球４３によって構成されているため、径方向溝１０８部分での摺動抵抗をより低減することができる。したがって、操作力付与手段４で要する作動力をより小さくすることができることから、操作力付与手段４を小型化し、装置全体のさらなる小型・軽量化を図ることができる。
【００４２】
また、この実施形態においては、第１の係合部側の球２２と、第２の係合部側の球４３が夫々リテーナ４１，４２を介して同軸に配置されているため、前後両側の係合部が径方向に占有するスペースをより小さくすることができると共に、リンク１１４の先端部と径方向溝１０８の間でのモーメントの発生も防止することができる。したがって、このことからリンク１１４の先端部のガタつきをより確実に防止することができる。ただし、第２の係合部としての球４３は、占有スペース等のことを考えなければ、第１の係合部としての球２２の配置される揺動軸線上から外れた位置に配置するようにしても良い。
【００４３】
また、この実施形態の場合にも、付勢手段である板ばね４４が前後の球２２，４３を渦巻き溝２４と径方向溝１０８に常時確実に密接させるため、リンク１１４の先端部はこの付勢作用によってもガタつきを防止される。
【００４４】
尚、以上で説明した二つの実施形態においては、駆動回転体としてタイミングスプロケット２を有する駆動プレート３を採用したが、駆動回転体はこれに限らず、ベルトによって回転を伝達されるタイミングプーリや、他のシャフトのギヤと直接噛み合うギヤ部品を採用することも可能である。また、操作力付与手段４も上記の実施形態のように発生磁界を所定パターンで切換えることによってヨークブロック２７と永久磁石ブロック２６を相対回動させるものに限らず、電磁力による制動力を作用させることによって中間回転体２３の回転を増減させるものや、モータ機構によって中間回転体２３の回転を直接増減させるもの等も採用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明は、リンクの先端部と中間回転体の渦巻き状ガイドの間のモーメントの発生を防止することができるため、このモーメントに起因するガタつきを無くし、円滑な作動と静粛性の向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す縦断面図。
【図２】同実施形態を示す図１のＡ−Ａ線に沿う端面図。
【図３】同実施形態を示す図１のＢ−Ｂ線に沿う端面図。
【図４】同実施形態を示す図１のＣ−Ｃ線に沿う端面図。
【図５】同実施形態の作動状態を示す図１のＣ−Ｃ線に沿う端面図。
【図６】同実施形態を示す図１のＩ−Ｉ線に沿う断面図。
【図７】同実施形態を示す図１のＫ部分の拡大断面図。
【図８】従来の技術を示す断面図。
【図９】同技術を示す斜視図。
【符号の説明】
１…カムシャフト
３…駆動プレート（駆動回転体）
４…操作力付与手段
８…径方向溝（径方向ガイド）
１４…リンク
１８…ブロック状部材
１８ｂ…基部(第２の係合部)
２１…皿ばね(付勢手段)
２２…球（第１の係合部）
２３…中間回転体
２４…渦巻き溝（渦巻き状ガイド）
４３…球(第２の係合部)
４４…板ばね(付勢手段)
【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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