(57)【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外筒部と、前記外筒部と同軸に配置され、カムシャフトに延びる従動側の円環状内筒部と、前記外筒部と内筒部にそれぞれヘリカルスプライン係合して外筒部と内筒部間に介装され、軸方向に移動して外筒部に対する内筒部の位相を変える中間部材と、を備え、前記ヘリカルスプライン係合部における打音を低減すべく、前記外筒部と内筒部間の相対摺動面に、摺動摩擦トルクを増加させる摩擦トルク付加部材が介装された自動車用エンジンにおける位相可変装置において、
前記外筒部と内筒部間の相対摺動面の一方である前記内筒部の外周面にはフランジが周設され、同相対摺動面の他方である前記外筒部の内周面には前記フランジが係合するフランジ係合溝が周設され、対向する前記フランジの側面と前記フランジ係合溝の側面間に前記摩擦トルク付加部材が介装された自動車用エンジンにおける位相可変装置であって、
前記フランジ係合溝は、前記中間部材寄りに形成されたフランジ係合用の径の大きい第１のリング状凹部と、前記カムシャフト寄りに形成された径の小さい第２のリング状凹部が段差部を挟んで軸方向に連続する段付き溝で構成されて、前記フランジの外周縁部と前記段差部とが軸方向に正対す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。
【請求項２】
前記円環状外筒部は、内周縁にリング状の凹部が設けられたスプロケットと、前記スプロケットの側面に密着し、前記凹部と協働して前記フランジ係合溝を画成する内フランジプレートと、前記内フランジプレートを前記スプロケットに共締め固定し、前記中間部材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とから構成され、
前記スプロケットの内周縁に形成されたリング状の凹部は、前記フランジおよび摩擦トルク付加部材が収容される径の大きい入口側の前記第１のリング状凹部と、摩擦トルク付加部材だけが収容される径の小さい奧側の前記第２のリング状凹部の２段で構成された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。
【請求項３】
前記摩擦トルク付加部材は、前記フランジの一側面側に介装されたばね部材と、他側面側に介装された摩擦プレートによって構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車用エンジンにおける位相可変装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁バルブにより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関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の位相可変装置としては、例えば、特開平７−２６９１７号が知られている。これは、図５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スプロケット１の内周側に同軸状のカムシャフト２が配設され、スプロケット１とカムシャフト２間には、両者１，２にそれぞれヘリカルスプライン係合し、軸方向に移動して両者１，２間の位相を変える中間部材３が介装され、スプロケット１の側面側には、中間部材３に角ねじ部３ｃにより螺合するとともに、エンジンケース８に固定された電磁ブレーキ４によって制動力が作用するように構成された回転ドラム５が配設され、回転ドラム５とスプロケット１間には巻き上げられたスプリング６が半径方向に介装された構造となっている。符号３ａ，３ｂは、内外のヘリカルスプライン係合部、符号５ａは、回転ドラム５の角ねじ部である。
【０００３】
そして、電磁ブレーキ４のＯＮ／ＯＦＦ制御により、電磁ブレーキ４の制動力が回転ドラム５に伝達されて中間部材３が角ねじ部３ｃ，５ａによって回動しながら前進（図５右方向に移動）し、ヘリカルスプライン係合部３ａ，３ｂによってスプロケット１とカムシャフト２間の位相が変わるようになっている。特に、スプロケット１とカムシャフト２間に介装する中間部材３の内外周面に逆ヘリカルスプライン係合部３ａ，３ｂを設けたので、中間部材３の軸方向への移動量に対しスプロケット１とカムシャフト２間の位相を大きく変えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２６９１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記した従来技術では、エンジンの駆動中にカツ、カツ、カツ．．．という音が生じるという問題があった。
【０００６】
発明者が検討したところ、これは、ヘリカルスプライン係合部３ａ，３ｂにおける歯の打音であることがわかった。即ち、バルブの開閉時毎にカムシャフト２にトルク変動が生じ、カムシャフト２に回転ムラが発生している。そして、ヘリカルスプライン係合部３ａ，３ｂには、バックラッシュ相当の隙が設けられているため、スプロケット１とクランクシャフト２間の回転速度の急変によって、ヘリカルスプライン係合部３ａ，３ｂにおける歯同士が急速度でぶつかる際に音を発生するのである。
【０００７】
そこで発明者は、ヘリカルスプライン係合部３ａ，３ｂにおける歯同士が急速度でぶつからないようにすれば、即ち歯同士の衝突速度を遅くしてやれば打音が低減されるのではないかと考えて、実験をした結果、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。
【０００８】
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、クランクシャフトの駆動力が伝達されるスプロケット側の円環状外筒部とカムシャフト側の円環状内筒部間に介装された中間部材のヘリカルスプライン係合部において打音の発生しない位相可変装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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外筒部と、前記外筒部と同軸に配置され、カムシャフトに延びる従動側の円環状内筒部と、前記外筒部と内筒部にそれぞれヘリカルスプライン係合して外筒部と内筒部間に介装され、軸方向に移動して外筒部に対する内筒部の位相を変える中間部材と、を備えた自動車用エンジンにおける位相可変装置において、
前記ヘリカルスプライン係合部における打音を低減すべく、前記外筒部と内筒部間の相対摺動面に、摺動摩擦トルクを増加させる摩擦トルク付加部材を介装するように構成した。
（作用）外筒部と中間部材と内筒部が一体となって回動するように構成されており、エンジンのクランクシャフトの駆動力が伝達される外筒部とカムシャフト側の内筒部とは、同期して回転するが、電磁ブレーキ手段や油圧駆動手段により、中間部材が軸方向に移動すると、ヘリカルスプライン係合部によりスプロケットとカムシャフト間の位相が変わる。
【００１０】
そして、バルブの開閉時毎にカムシャフトにトルク変動が生じ、カムシャフトに回転ムラが発生している。即ち、動弁機構におけるバルブステムがカムを乗り越えた直後にバルブシャフトの復帰スプリング力相当だけカムシャフトの回転速度が変動するなど、外筒部および内筒部間の相対回転速度が急変する。このとき、中間部材と外筒部および内筒部間のヘリカルスプライン係合部において歯部同士が衝突することになるが、外筒部と内筒部間の相対摺動面に介装されている摩擦トルク付加部材が、外筒部と内筒部間の相対回動に対する抵抗として作用し、中間部材と外筒部および内筒部間のヘリカルスプライン係合部にける歯部同士の衝突速度を低減し、打音の発生を抑制する。
【００１１】
なお、摺動摩擦トルクを増加させると、外筒部と内筒部間で位相が変化するまでの時間（レスポンスタイム）が増加し、位相可変装置の位相可変の応答性が低下するため、レスポンスタイムの面では、摺動摩擦トルクをそれほど大きく増加させたくない。そこで、外筒部と内筒部間の相対摺動部の摺動摩擦トルクは、打音の低減という観点からは、例えば、平均カムトルクの−２０％以上で、良好なレスポンスタイムという観点からは、例えば、平均カムトルクの＋１０％以下であることが望ましい。
【００１２】
また、請求項１においては、前記外筒部と内筒部間の相対摺動面の一方である前記内筒部の外周面にフランジを周設し、同相対摺動面の他方である前記外筒部の内周面には前記フランジが係合するフランジ係合溝を周設し、対向する前記フランジの側面と前記フランジ係合溝の側面間に前記摩擦トルク付加部材を介装するように構成した。
（作用）外筒部と内筒部間の相対摺動面間に円筒形状に摩擦トルク付加部材を介装する場合は、適切な摩擦トルクが付加されるように摩擦トルク付加部材の厚さを調整することは難しいが、平面形状の摩擦トルク付加部材の厚さを調整することは容易である。
【００１３】
また、請求項１においては、前記フランジ係合溝を、前記中間部材寄りに形成されたフランジ係合用の径の大きい第１のリング状凹部と、前記カムシャフト寄りに形成された径の小さい第２のリング状凹部が段差部を挟んで軸方向に連続する段付き溝で構成して、前記フランジの外周縁部と前記段差部とが軸方向に正対するように構成した。
（作用）クランクシャフトの駆動力が伝達される円環状外筒部がぶれる等して、径の小さい第２の凹部に収容されている摩擦トルク付加部材（である皿ばね等のばね部材）に過大荷重が頻繁に作用すると、ばね部材がへたって疲労し好ましくないが、円環状外筒部が摩擦トルク付加部材を圧縮する方向に大きく変位すると、第１の凹部と第２の凹部間の段差部がフランジに当接して、皿ばね等のばね部材に過大な圧縮力が作用せず、摩擦トルク付加部材である皿ばね等のばね部材の耐久性が保証されている。
【００１４】
また、請求項２においては、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において、前記円環状外筒部を、内周縁にリング状の凹部が設けられたスプロケットと、前記スプロケットの側面に密着し、前記凹部と協働して前記フランジ係合溝を画成する内フランジプレートと、前記内フランジを前記スプロケットに共締め固定し、前記中間部材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とから構成し、
前記スプロケットの内周縁に形成されたリング状の凹部を、前記フランジおよび摩擦トルク付加部材が収容される径の大きい入口側の前記第１のリング状凹部と、摩擦トルク付加部材だけが収容される径の小さい奧側の前記第２のリング状凹部の２段で構成した。
（作用）スプロケットのリング状の凹部に摩擦トルク付加部材とともに内筒部側のフランジを係合し、リング状の凹部を塞ぐように内フランジプレートを配し、スプラインケースと内フランジプレートとスプロケットを共締め固定することで、簡単に外筒部と内筒部を組み付けできる。
【００１５】
また、フランジ係合溝周辺領域を、スプロケットと内フランジプレートとスプラインケースで構成することで、フランジ係合溝の形成が容易で、外筒部におけるスプライン係合部の形成も容易である。
【００１６】
請求項３においては、請求項１または２に記載の自動車用エンジンにおける位相可変装置において、前記摩擦トルク付加部材を、前記フランジの一側面側に介装されたばね部材と、他側面側に介装された摩擦プレートによって構成した。
（作用）フランジの一側面側に介装されたばね部材が圧縮されて、フランジの他側面側に介装された摩擦プレートをフランジ係合溝に圧接するように作用するので、ばね部材のばね付勢力を調整することで、フランジと摩擦プレートとフランジ係合溝間の摺動摩擦抵抗の大きさの調整、即ち、外筒部と内筒部の相対摺動部における摩擦トルクの調整が容易となる。
【００１７】
また、ばね部材としてはコイルスプリングや板ばね等があるが、コイルスプリングは、荷重−伸び特性はリニアであるため、フランジと摩擦プレートとフランジ係合溝間に付加する摩擦トルクの調整がむずかしく、さらには、摩擦プレートが摩滅して板厚が薄くなると、コイルスプリングのばね付勢力も大きく減少し、外筒部と内筒部の相対摺動部における摩擦トルクの低下も著しい。
【００１８】
一方、ばね部材として複数の皿ばねを積層した皿ばね積層体を用いた場合には、その荷重−伸び特性はほぼ一定の領域をもつ（荷重変化に対しほぼ一定の伸びとなる特性を示す）ので、フランジと摩擦プレートとフランジ係合溝間に付加する摩擦トルクの調整が容易である。さらに、摩擦プレートが摩滅して板厚が薄くなっても、皿ばね積層体のばね付勢力は大きく減少せず、外筒部と内筒部の相対摺動部における摩擦トルクの低下は僅かである。
【発明の効果】
【００１９】
以上の説明から明らかなように、請求項１によれば、中間部材と外筒部および内筒部間のヘリカルスプライン係合部における歯部同士の衝突速度が低減されて打音の発生が抑制されるとともに、カムシャフトはクランクシャフトの回動に遅滞なく追随できるので、位相可変の応答性も良好である。
【００２０】
また、外筒部と内筒部間の相対摺動面に付加される摩擦力が適切な値に調整されて、中間部材と外筒部および内筒部間のヘリカルスプライン係合部における歯部同士の衝突による打音の発生が抑制されるとともに、カムシャフトがクランクシャフトの回動に遅滞なく追随でき、位相可変の応答性も良好である。
【００２１】
また、円環状外筒部がぶれる等して、摩擦トルク付加部材（摩擦プレート）が片減りしたり、摩擦トルク付加部材（皿ばね等のばね部材）がへたりにくいので、位相可変装置の長期の使用が保証される。
【００２２】
請求項２によれば、外筒部を３分割構造にして、その組み付け性，加工性および加工精度が優れたものとなるので、位相可変装置の組み付け作業が良好にして、外筒部と内筒部間の相対摺動部の摩擦トルクが他音の低減に有効な適切な大きさに調整された位相可変装置が提供される。
【００２３】
請求項３によれば、外筒部と内筒部の相対摺動部に付加する摩擦トルクが適切な大きさとなるように調整でき、特に、ばね部材として皿ばね積層体を用いた場合には、付加する摩擦トルクの調整が容易な上に、長期にわたりスプライン係合部における歯部間の打音の低減が有効に機能する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【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】同装置の外筒部（スプロケット）と内筒部（カムシャフト）間の摩擦トルクと打音，レスポンスタイムとの関係を示す特性図である。
【図４】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縦断面図である。
【図５】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。
【発明を実施するための形態】
【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３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は同装置の外筒部（スプロケット）と内筒部（カムシャフト）間の摩擦トルクと打音，レスポンスタイムとの関係を示す特性図である。
【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、クランク軸の回転に同期して吸排気弁が開閉するようにクランク軸の回転をカム軸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を連結一体化した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。
【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１２と、スプロケット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。スプロケット１２には、エンジンのクランク軸の回転がチェーン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１２と内フランジプレート１４とスプラインケース１６で外筒部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４４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。このため中間部材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】
即ち、動弁機構におけるバルブステムがカム２ａを乗り越えた直後にバルブシャフトの復帰スプリング力相当だけカムシャフトの回転速度が変動する等、外筒部１０と内筒部２０の相対回転速度の急変によって、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において歯部同士が衝突するが、外筒部１０と内筒部２０間の相対摺動部に介装されている摩擦トルク付加部材５１，５５が、外筒部１０と内筒部２０間の相対回動に対する抵抗として作用し、ヘリカルスプライン係合部２３，３２、３３，１７にける歯部同士の衝突速度を低減させて、打音の発生が抑制されている。
【００３５】
また、外筒部１０と内筒部２０間の相対摺動部に付加される摩擦力は、ヘリカルスプライン係合部２３，３２、３３，１７における歯部同士の衝突による打音の発生の低減に有効であることは勿論、カムシャフト２がクランクシャフトの回動に遅滞なく追随でき、位相可変のレスポンスも良好となる適切な値に調整されている。
【００３６】
即ち、フランジ２４の一側面側に介装された摩擦トルク付加部材５１は、主に圧縮力（弾発力）を発生するためのもので、複数の皿ばねを積層した皿ばね積層体で構成され、他側面側に介装された摩擦トルク付加部材５５は、主に摩擦トルクを発生するためのもので、樹脂を含浸した紙からなる摩擦プレートによって構成されている。
【００３７】
複数の皿ばねを積層した皿ばね積層体５１は、その荷重−伸び特性はほぼ一定の領域をもつ（荷重変化に対しほぼ一定の伸びとなる特性を示す）が、この荷重−伸び特性が僅かに異なる数種類の皿ばね積層体予め用意しておき、フランジ２４とフランジ係合溝１３Ａ間の所定の隙間に収容する皿ばね積層体を取り替えることで、フランジ２４の側面と摩擦プレート５５とフランジ係合溝１３Ａの側面間に作用する圧縮力（摩擦力）を調整する。そして、フランジ係合溝１３Ａに収容する皿ばね積層体５１を特定（決定）することによって、ヘリカルスプライン係合部２３，３２、３３，１７における歯部同士の衝突による打音の発生の低減に有効で、しかもカムシャフト２がクランクシャフトの回動に遅滞なく追随できるように（レスポンス性が良好となるように）、外筒部１０と内筒部２０間の相対摺動部に付加される摩擦トルクが調整されている。
【００３８】
図３は、外筒部１０と内筒部２０間の摩擦トルクを横軸に、スプライン係合部の打音の大きさを示すカバー振動およびエンジンに作用する負荷の変化に対するバルブの開閉制御に要すレスポンスタイム（電磁ブレーキ手段４０によって外筒部１０に制動力を作用させたときに、内筒部２０が外筒部１０に対し回動して位相差が生じるまでの応答時間）を縦軸にとって、ある自動車のエンジンにおける摩擦トルク・カバー振動特性Ａと摩擦トルク・レスポンスタイム特性Ｂを示す図である。
【００３９】
この図の摩擦トルク・カバー振動特性Ａからわかるように、外筒部１０と内筒部２０間の摺動部における摩擦トルクが増えると、スプライン係合部における歯部の衝突速度が遅くなることから、打音の大きさ（カバー振動）は当然に低下するので、摩擦トルクは大きい方がよい。しかし、摩擦トルク・レスポンスタイム特性Ｂからわかるように、摩擦トルクが増えると、レスポンスタイムが増える（応答時間が遅くなる）ことから、摩擦トルクをそれほど大きくはできない。そこで、具体的には、例えば、打音の大きさ（カバー振動）が１６Ｇ以下でレスポンスタイムが０．３秒以下となるように、換言すれば、外筒部１０と内筒部２０間の相対摺動部における摩擦トルクが平均カムトルク（バルブの開閉によってカムシャフトに作用するトルクの平均値）の−２０％〜＋１０％の範囲となるように、皿ばね積層体５５の皿ばねの枚数を調整するのである。
【００４０】
また、摩擦トルク付加部材５１としてのばね部材としては、コイルスプリングや板ばね等があるが、コイルスプリングは、荷重−伸び特性はリニアであるため、フランジ２４とフランジ係合溝１３Ａ間に付加する摩擦トルクの調整ができないことはないが面倒であり、さらには、摩擦プレート５５が摩滅して板厚が薄くなると、コイルスプリングのばね付勢力も大きく減少し、外筒部と内筒部の相対摺動部における摩擦トルクの低下も著しい。一方、複数の皿ばねを積層した皿ばね積層体５１では、摩擦プレート５５が摩滅して板厚が薄くなっても、そのばね付勢力は大きく減少しないため、フランジ２４と摩擦プレート５５と係合溝１３側面間の圧接力はほとんど低下せず、したがって外筒部１０と内筒部２０の相対摺動部における摩擦トルクの低下は僅かであり、長期にわたりスプライン係合部における歯部間の打音の低減が有効に機能する。
【００４１】
また、スプロケット１２の内周縁に形成されたリング状の凹部１３は、フランジ２４および摩擦プレート５５が収容される径の大きい入口側の凹部１３ａと、皿ばね積層体５１だけが収容される径の小さい奧側の凹部１３ｂの２段で構成されて、入り口側の凹部１３ａと奧側の凹部１３ｂ間に段差部１３ｃが形成されている。そして、フランジ２４の外周縁部と段差部１３ｃが正対した形態となって、凹部１３に収容されている摩擦トルク付加部材である皿ばね積層体５１や摩擦プレート５５に過大荷重が作用しないようになっている。即ち、フランジ２４と段差部１３ｃ間は、通常は微小隙間が設けられて、互いに接触しないように保持されているため、クランクシャフトの駆動力が伝達されるスプロケット１２がぶれる等して電磁ブレーキ手段４０側に押されると、凹部１３に収容されている摩擦トルク付加部材である皿ばね積層体５１や摩擦プレート５５に過大荷重が頻繁に作用することとなり、皿ばね積層体５１ではへたって疲労破壊につながり、摩擦プレート５５では片減りするなど好ましくないが、スプロケット１２が電磁ブレーキ側に大きく押圧されると、凹部１３内の段差部１３ｃがフランジ２４に当接して、皿ばね積層体５１や摩擦プレート５５に過大な圧縮力が作用せず、摩擦トルク付加部材である皿ばね積層体５１および摩擦プレート５５の耐久性が保証されている。
【００４２】
なお、前記した実施例において、皿ばね積層体５１と摩擦プレート５５を入れ換えた構成であってもよい。また、皿ばね積層体５１に代えて、コイルスプリング、板ばねその他のばね部材を用いてもよい。
【００４３】
図４、は本発明の第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縦断面図である。
【００４４】
前記した第１の実施例では、フランジ係合溝１３Ａを容易に形成できるように、円環状外筒部１０を、スプロケット１２と内フランジプレート１４とスプラインケース１６とに３分割した構造であったが、この第２の実施例では、円環状外筒部１０であるスプロケット１２Ａの内周面に凹溝１８が形成され、この凹溝１８内にゴム製の摩擦トルク付加部材６０が充填一体化されて、摩擦トルク付加部材６０の内周面が内筒部２０の外周面に摺接し、これによって外筒部であるスプロケット１２Ａと内筒部２０（カムシャフト２）間の相対摺動部における摩擦トルクが、レスポンスタイムが所定値を越えない範囲まで増加されて、スプライン係合部における歯部の打音を低減できるようになっている。
【００４５】
なお、ゴム製の摩擦トルク付加部材６０に代えて、板ばね製の摩擦トルク付加部材や、金属製円筒状スリーブの外周に樹脂又はゴムを一体化した摩擦トルク付加部材であってもよい。
【００４６】
その他は、前記した第１の実施例と同一であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。
【００４７】
また、前記した実施例では、中間部材３０を軸方向に移動させる手段として電磁ブレーキ手段４０を用いているが、電磁ブレーキ手段４０に限るものではなく、油圧駆動手段によって中間部材３０を軸方向に移動させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
２  カムシャフト
２ａ  カム
１０  円環状外筒部
１２  スプロケット
１３Ａ  フランジ係合溝
１３（１３ａ，１３ｂ）  凹部
１３ｃ  段差部
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
１８  凹溝
２０  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
５１  摩擦トルク付加部材である皿ばね積層体
５５  摩擦トルク付加部材である摩擦プレート
６０  ゴム製の摩擦トルク付加部材
【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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