(57)【要約】【課題】内燃機関の始動性を確保するバルブタイミング調整装置の提供。【解決手段】電動モータ４は、モータ軸１０２を回転駆動する駆動トルクを通電により発生し、通電カットにより駆動トルクの発生を停止する。位相調整機構８は、カムトルクをモータ軸１０２へ伝達し、モータ軸１０２の回転状態に応じてクランク軸及びカム軸２間の相対位相を調整する。ソレノイドアクチュエータ１２０は、モータ軸１０２への係合によりモータ軸１０２の回転を規制する回転規制位置及びモータ軸１０２からの離脱によりモータ軸１０２の回転を許容する回転許容位置へ移動可能な係合部材１２４を有し、通電により係合部材１２４を回転許容位置へ駆動し、通電カットにより係合部材１２４を回転規制位置へ駆動する。通電制御回路部６は、電動モータ４及びソレノイドアクチュエータ１２０に対する通電を内燃機関の停止に伴ってカットする。【選択図】図６
2009068457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関において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バルブタイミング調整装置であって、
回転可能に設けられる出力回転体を有し、前記出力回転体を回転駆動する駆動トルクを通電により発生し、通電カットにより前記駆動トルクの発生を停止するメインアクチュエータと、
前記カム軸に発生するカムトルクを前記出力回転体へ伝達すると共に、前記出力回転体の回転状態に応じて前記クランク軸及び前記カム軸の間の相対位相を調整する位相調整機構と、
前記出力回転体に係合することにより前記出力回転体の回転を規制する回転規制位置及び前記出力回転体から離脱することにより前記出力回転体の回転を許容する回転許容位置へ移動可能に設けられる係合部材を有し、通電により前記係合部材を前記回転許容位置へ駆動する一方、通電カットにより前記係合部材を前記回転規制位置へ駆動するサブアクチュエータと、
前記メインアクチュエータ及び前記サブアクチュエータに対する通電を前記内燃機関の運転に伴って制御し、それらアクチュエータに対する通電を前記内燃機関の停止に伴ってカットする通電制御手段と、
を備え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】
前記出力回転体は、前記回転規制位置において前記係合部材が係合する係合溝を回転方向に複数有す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】
前記サブアクチュエータは、前記回転規制位置において復原力を発生することにより前記係合部材を前記係合溝へ押し付ける弾性部材を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】
前記通電制御手段は、前記内燃機関の始動に伴って前記サブアクチュエータに対する通電を開始することにより、前記弾性部材と共に前記係合部材を前記回転許容位置へ移動させることを特徴とする請求項３に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項５】
前記通電制御手段は、前記内燃機関の始動に伴って前記メインアクチュエータに対する通電を制御することにより、前記係合溝により前記復原力に抗して前記係合部材を押圧可能な前記駆動トルクを、発生させることを特徴とする請求項４に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項６】
前記通電制御手段が前記内燃機関の始動に伴って発生させる前記駆動トルクは、前記位相調整機構から前記出力回転体に作用する前記カムトルクの最大値よりも大きく設定されることを特徴とする請求項５に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項７】
前記通電制御手段は、前記内燃機関の停止に必須の条件を検知した場合に、前記サブアクチュエータに対する通電を維持したまま前記メインアクチュエータに対する通電を制御して所定の前記相対位相を実現した後、それらアクチュエータに対する通電をカットすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項８】
前記メインアクチュエータは、通電により励磁するモータコイルを有し、当該励磁により前記駆動トルクを発生する電動モータであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項９】
前記サブアクチュエータは、通電により励磁するソレノイドコイルを有し、前記係合部材を駆動する電磁駆動力を当該励磁により発生するソレノイドアクチュエータであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項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、内燃機関において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バルブタイミング調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動モータや電動ブレーキ等のアクチュエータにより発生したトルクを利用して、バルブタイミングを決めるクランク軸及びカム軸間の相対位相（以下、「機関位相」という）を調整するバルブタイミング調整装置が知られている。こうしたバルブタイミング調整装置の一種として特許文献１の装置では、内燃機関の停止状態における機関位相を内燃機関の始動を許容する始動位相に保持して、内燃機関の始動性を確保するようにしている。
【０００３】
具体的に特許文献１の装置では、内燃機関の運転状態においてブレーキ軸から位相調整機構へ制動トルクを出力するメインブレーキに加え、内燃機関の停止状態においてブレーキ軸から位相調整機構へ制動トルクを出力するサブブレーキを設けている。これにより内燃機関の停止状態においては、ブレーキ軸に作用するサブブレーキの制動トルクが位相調整機構のスプリングトルクとバランスして、機関位相が始動位相に保持されるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−１４６９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、特許文献１の装置では、内燃機関の運転状態においてカム軸に発生したカムトルクが位相調整機構を通じてブレーキ軸へ伝達されることになるが、内燃機関の停止状態においても、カム軸の回転に起因するカムトルクがブレーキ軸へ伝達されることがある。このように、内燃機関の停止状態においてカムトルクがブレーキ軸に作用する場合、当該ブレーキ軸におけるトルクバランスが崩れることによって、機関位相が始動位相から大きくずれるおそれがある。
【０００５】
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関の始動性を確保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に記載の発明は、内燃機関において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バルブタイミング調整装置であって、回転可能に設けられる出力回転体を有し、出力回転体を回転駆動する駆動トルクを通電により発生し、通電カットにより駆動トルクの発生を停止するメインアクチュエータと、カム軸に発生するカムトルクを出力回転体へ伝達すると共に、出力回転体の回転状態に応じて機関位相を調整する位相調整機構と、出力回転体に係合することにより出力回転体の回転を規制する回転規制位置及び出力回転体から離脱することにより出力回転体の回転を許容する回転許容位置へ移動可能に設けられる係合部材を有し、通電により係合部材を回転許容位置へ駆動する一方、通電カットにより係合部材を回転規制位置へ駆動するサブアクチュエータと、メインアクチュエータ及びサブアクチュエータに対する通電を内燃機関の運転に伴って制御し、それらアクチュエータに対する通電を内燃機関の停止に伴ってカットする通電制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このような発明によると、内燃機関の停止に伴ってメイン及びサブアクチュエータに対する通電がカットされることで、出力回転体を回転駆動する駆動トルクの発生が停止すると共に、出力回転体の回転が係合部材の係合によって規制されることになる。故に、各アクチュエータに対する通電がカットされた後においては、カム軸に発生したカムトルクが位相調整機構を通じて出力回転体へ伝達されることがあっても、出力回転体の回転規制によって機関位相が位相調整機構により保持されることになる。これによれば、内燃機関の停止状態において機関位相を始動位相に保持して、内燃機関の次の始動における始動性を確保することができるのである。
【０００８】
請求項２に記載の発明によると、出力回転体は、回転規制位置において係合部材が係合する係合溝を回転方向に複数有する。これによれば、各係合溝に対応した複数の回転位置にて係合部材が出力回転体に係合可能となるので、出力回転体の回転を規制する際には、いずれかの係合溝に係合部材を迅速に係合させて、機関位相を始動位相に適正に保持することができるのである。
【０００９】
請求項３に記載の発明によると、サブアクチュエータは、回転規制位置において復原力を発生することにより係合部材を係合溝へ押し付ける弾性部材を有する。これによれば、回転規制位置において弾性部材の復原力により係合溝へ押し付けられた係合部材は、係合溝に堅固に係合して、位相調整機構から出力回転体に作用するカムトルクに対して対抗可能となる。故に、カムトルクの伝達に拘らず確実に出力回転体の回転を規制して始動位相を確保することができるのである。
【００１０】
請求項４に記載の発明によると、通電制御手段は、内燃機関の始動に伴ってサブアクチュエータに対する通電を開始することにより、弾性部材と共に係合部材を回転許容位置へ移動させる。これにより内燃機関の始動時においては、回転規制位置の係合部材を弾性部材の復原力に拘らず係合溝から離脱させて、回転許容位置へ移動させることができる。故に、内燃機関の始動後の運転状態においては、駆動トルクの発生による出力回転体の回転駆動、ひいては当該回転駆動に応じた機関位相の調整が阻害されることなく、適切に実現され得るのである。
【００１１】
請求項５に記載の発明によると、通電制御手段は、内燃機関の始動に伴ってメインアクチュエータに対する通電を制御することにより、係合溝により弾性部材の復原力に抗して係合部材を押圧可能な駆動トルクを、発生させる。これにより、サブアクチュエータによっては係合部材が係合溝から離脱されないような異常が内燃機関の始動時に発生したとしても、メインアクチュエータが出力回転体に発生する駆動トルクを利用することで、回転規制位置の係合部材を弾性部材の復原力に抗して押圧し、係合溝から離脱させることが可能になる。これによれば、異常に起因して内燃機関始動後に機関位相の調整が困難となる事態を回避することができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明によると、通電制御手段が内燃機関の始動に伴って発生させる駆動トルクは、位相調整機構から出力回転体に作用するカムトルクの最大値よりも大きく設定される。これによれば、弾性部材の復原力により係合溝と係合してカムトルクには対抗し得る状態の係合部材であっても、カムトルクの最大値よりも大きな駆動トルクの発生により、当該復原力に抗して係合溝から離脱させることが可能となる。したがって、異常に起因して内燃機関始動後の機関位相調整が困難となる事態の回避効果を、高めることができるのである。
【００１３】
請求項７に記載の発明によると、通電制御手段は、内燃機関の停止に必須の条件を検知した場合に、サブアクチュエータに対する通電を維持したままメインアクチュエータに対する通電を制御して所定の機関位相を実現した後、それらアクチュエータに対する通電をカットする。これによれば、所定の機関位相が実現された状態で出力回転体の回転が各アクチュエータに対する通電カットによって規制されることになるので、安定した始動位相を得ることが可能になるのである。
【００１４】
請求項８に記載の発明によると、メインアクチュエータは、通電により励磁するモータコイルを有し、当該励磁により駆動トルクを発生する電動モータである。このように、出力回転体を回転駆動する駆動トルクをモータコイルの励磁によって迅速に発生可能な電動モータを用いることによれば、通電制御及び通電カットに対する応答性を高めて、バルブタイミングの調整精度及び始動性の確保確度の向上を図ることができるのである。
【００１５】
請求項９に記載の発明によると、サブアクチュエータは、通電により励磁するソレノイドコイルを有し、係合部材を駆動する電磁駆動力を当該励磁により発生するソレノイドアクチュエータである。このように、係合部材を駆動する電磁駆動力をソレノイドコイルの励磁によって迅速に発生可能なソレノイドアクチュエータを用いることによれば、通電制御及び通電カットに対する応答性を高めて、始動性の確保確度の向上を図ることができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
（基本構成）
図１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（図示しない）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は電動モータ４、通電制御回路部６及び位相調整機構８を備えてなり、クランク軸及びカム軸２の間の機関位相によって決まるバルブタイミングを調整する。尚、本実施形態においてカム軸２は内燃機関の吸気弁（図示しない）を開閉するものであり、バルブタイミング調整装置１は当該吸気弁のバルブタイミングを調整する。
【００１８】
図１，２に示すように、電動モータ４はブラシレスモータであり、モータケース１００、軸受１０１、モータ軸１０２及びモータステータ１０３を備えている。モータケース１００は、内燃機関の固定節（例えばチェーンケース）に取り付けられる。中空のモータケース１００内には、二つの軸受１０１及びモータステータ１０３が収容固定されている。各軸受１０１は、モータ軸１０２の金属製の軸本体１０４を図２の方向Ｘ，Ｙへ正逆回転可能に支持している。モータ軸１０２において磁性金属製のロータ部１０５は、軸本体１０４から外周側へ突出する円環板状に形成されている。このロータ部１０５には、モータ軸１０２の回転方向に等間隔に並ぶ形態で複数の永久磁石１０６が設けられている。これにより各永久磁石１０６は、モータ軸１０２と共に正逆回転可能となっている。回転方向において隣り合う永久磁石１０６同士は、互いに逆極性の磁極をロータ部１０５の外周側に形成している。モータステータ１０３はロータ部１０５の外周側に同心上に配置されており、モータコア１０８及びモータコイル１０９を有している。モータコア１０８は金属片を積層して形成され、モータ軸１０２の回転方向に等間隔に複数設けられている。各モータコア１０８に個別に巻装されているモータコイル１０９には、通電制御回路部６が電気的に接続されている。
【００１９】
通電制御回路部６は、例えば制御コンピュータ及び通電ドライバ等からなり、少なくとも一部がモータケース１００内に収容固定されている。通電制御回路部６は電動モータ４の各モータコイル１０９に電気的に接続され、それらコイル１０９に対する通電を制御する。この通電制御を受けて電動モータ４は、各永久磁石１０６に作用する磁界を各モータコイル１０９の励磁により形成することで、当該形成磁界に応じた方向Ｘ，Ｙの駆動トルクをモータ軸１０２に発生させて、当該モータ軸１０２を回転駆動する。尚、各モータコイル１０９に対する通電が通電制御回路部６によってカットされるときには、それらモータコイル１０９の形成する磁界が消失するので、駆動トルクの発生は停止することになる。
【００２０】
図１に示すように位相調整機構８は、駆動側回転体１０、従動側回転体２０、遊星キャリア４０及び遊星歯車５０を備えている。
【００２１】
図１，３に示すように駆動側回転体１０は、共に円筒状に形成された歯車部材１２及びスプロケット１３を同軸上に螺子止めしてなり、位相調整機構８の他の構成要素２０，４０，６０を内部に収容している。歯車部材１２の周壁部は、歯底円の内周側に歯先円を有する駆動側内歯車部１４を形成している。スプロケット１３には、外周側へ突出する複数の歯１９が設けられている。スプロケット１３は、それら歯１９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ことにより、クランク軸と連繋する。したがって、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１３へ入力されるときには、駆動側回転体１０は、クランク軸と連動して回転する。このとき駆動側回転体１０の回転方向は、図３の時計方向となる。
【００２２】
図１，４に示すように、従動側回転体２０は有底円筒状に形成され、駆動側回転体１０の内周側に同心上に嵌合している。従動側回転体２０の底壁部は、カム軸２に同軸上に螺子止めされて連結される連結部２１を形成している。この連結により従動側回転体２０は、カム軸２と連動して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。尚、駆動側回転体１０に対して従動側回転体２０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２０が遅角する相対回転方向が方向Ｙである。
【００２３】
従動側回転体２０の周壁部は、歯底円の内周側に歯先円を有する従動側内歯車部２２を形成している。ここで、従動側内歯車部２２の内径は駆動側内歯車部１４の内径よりも小さく設定され、また従動側内歯車部２２の歯数は駆動側内歯車部１４の歯数よりも少なく設定されている。従動側内歯車部２２は、駆動側内歯車部１４に対して軸方向へずれて配置されている。
【００２４】
図１，３，４に示すように、遊星キャリア４０は全体として筒状に形成され、内周面部により入力部４１を形成している。入力部４１は、回転体１０，２０及びモータ軸１０２に対して同心上に配置されている。入力部４１には溝部４２が開口しており、当該溝部４２に嵌合する継手４３を介して遊星キャリア４０がモータ軸１０２と連結している。これにより遊星キャリア４０は、駆動トルクの発生に応じてモータ軸１０２と共に回転可能となっており、また回転体１０，２０の内歯車部１４，２２に対して相対回転可能となっている。
【００２５】
遊星キャリア４０は、入力部４１に対して偏心する外周面部により偏心部４４を形成している。偏心部４４は、遊星歯車５０の中心孔５１の内周側にベアリング４５を介して嵌合している。これにより遊星歯車５０は、内歯車部１４，２２に対する遊星キャリア４０の相対回転に応じて遊星運動可能に、偏心部４４によって支持されている。ここで遊星運動とは、遊星歯車５０が偏心部４４の偏心中心線周りに自転しつつ、遊星キャリア４０の回転方向へ公転する遊星運動をいう。
【００２６】
遊星歯車５０は段付円筒状に形成され、歯底円の外周側に歯先円を有する駆動側外歯車部５２及び従動側外歯車部５４をそれぞれ大径部分及び小径部分により形成している。駆動側外歯車部５２及び従動側外歯車部５４の歯数は、それぞれ駆動側内歯車部１４及び従動側内歯車部２２の歯数よりも同数ずつ少なくなるように設定されている。駆動側外歯車部５２は駆動側内歯車部１４の内周側に配置されて、当該歯車部１４と噛み合っている。また、駆動側外歯車部５２よりも連結部２１側の従動側外歯車部５４は従動側内歯車部２２の内周側に配置されて、当該歯車部２２と噛み合っている。
【００２７】
以上の構成により回転体１０，２０の内部には、駆動側内歯車部１４と従動側内歯車部２２とが遊星歯車５０を介して連繋してなる差動歯車機構６０が構築されている。このような差動歯車機構６０を備えた位相調整機構８は、カム軸２に発生するカムトルクをモータ軸１０２へ伝達しつつ、モータ軸１０２及び遊星キャリア４０の回転状態に応じて機関位相を調整する。
【００２８】
具体的には、モータ軸１０２及び遊星キャリア４０が駆動側回転体１０と同速回転することで遊星キャリア４０が駆動側内歯車部１４に対して相対回転しないときには、遊星歯車５０が遊星運動をしないで回転体１０，２０と共に回転する。したがって、機関位相は変化せず、その結果としてバルブタイミングが保持されることになる。
【００２９】
一方、モータ軸１０２及び遊星キャリア４０が駆動側回転体１０に対して高速回転することで遊星キャリア４０が駆動側内歯車部１４に対して方向Ｘへ相対回転するときには、遊星歯車５０の遊星運動によって従動側回転体２０が駆動側回転体１０に対して方向Ｘへ相対回転する。したがって、機関位相がクランク軸に対するカム軸２の進角側へと変化し、それに合わせてバルブタイミングが進角する。
【００３０】
また一方、モータ軸１０２及び遊星キャリア４０が駆動側回転体１０に対して低速回転する又は逆回転することで遊星キャリア４０が駆動側内歯車部１４に対して方向Ｙへ相対回転するときには、遊星歯車５０の遊星運動によって従動側回転体２０が駆動側回転体１０に対して方向Ｙへ相対回転する。したがって、機関位相がクランク軸に対するカム軸２の遅角側へと変化し、それに合わせてバルブタイミングが遅角する。
【００３１】
（特徴的構成）
以下、本実施形態の特徴的構成について説明する。
【００３２】
図１，５に示すように本実施形態のバルブタイミング調整装置１は、基本要素４，６，８に加え、ソレノイドアクチュエータ１２０を備えている。このソレノイドアクチュエータ１２０は、回転制御部材１２２、リンク部材１２３、係合部材１２４、弾性部材１２５及び電磁駆動部１２６等から構成され、電動モータ４のモータケース１００内に設けられている。
【００３３】
金属製の回転制御部材１２２は、ブラケット部１３０及び溝形成部１３２を有している。ブラケット部１３０は有底円筒状に形成され、その底部側においてモータ軸１０２のロータ部１０５に同軸上に装着されている。これにより回転制御部材１２２は、モータ軸１０２の一部として正逆回転可能となっている。溝形成部１３２は円環板状に形成され、ブラケット部１３０の開口側に同軸上に設けられている。溝形成部１３２には、その外周側へ向かって開口する係合溝１３４が、周方向に等間隔に並ぶ形態で複数形成されている。
【００３４】
図５に示す金属製のリンク部材１２３は、回転制御部材１２２の外周側において図５の方向Ａ，Ｂへ揺動可能となるように、回転軸１３５を介してモータケース１００に支持されている。リンク部材１２３において回転軸１３５を径方向に挟む両側には、スリーブ部１３６と連繋部１３７とがそれぞれ設けられている。
【００３５】
金属製の係合部材１２４は円柱状に形成され、有底円筒状のスリーブ部１３６内に同心上に嵌挿されている。これにより係合部材１２４は、リンク部材１２３と共に揺動可能且つスリーブ部１３６に対して摺接移動可能となっている。係合部材１２４においてスリーブ部１３６の底部と反対側となる端部は、略半球状の係合部１３８を形成しており、スリーブ部１３６の開口部よりも常に張り出す形となっている。
【００３６】
弾性部材１２５は、本実施形態では金属製の圧縮コイルスプリングであり、スリーブ部１３６内に同心上に収容されている。弾性部材１２５は、スリーブ部１３６の底部と係合部材１２４の当該底部側の端部との間に介装されており、圧縮変形によって復原力を発生する。
【００３７】
電磁駆動部１２６は、ソレノイドハウジング１４０、可動軸１４１、可動コア１４４、固定コア１４５、ソレノイドコイル１４２及び付勢部材１４３を有している。ソレノイドハウジング１４０は、モータケース１００内においてリンク部材１２３の近傍箇所に収容固定されている。金属製の可動軸１４１は長手棒状に形成されており、可動コア１４４に連結される一端部の側が中空のソレノイドハウジング１４０内に往復移動可能に挿入されている。可動軸１４１において可動コア１４４と反対側の端部は、連繋ピン１４６を介した回り対偶によりリンク部材１２３の連繋部１３７と連繋している。以上により本実施形態では、可動軸１４１が図５の方向αへ移動するときには、リンク部材１２３が方向Ａへと揺動する一方、可動軸１４１が図５の方向βへ移動するときには、リンク部材１２３が方向Ｂへと揺動するようになっている。
【００３８】
磁性金属製の可動コア１４４は円柱状に形成されており、可動軸１４１に同軸上に連結されてソレノイドハウジング１４０内に往復移動可能に収容されている。また、磁性金属性の固定コア１４５は円筒状に形成されており、可動コア１４４の外周側に同心上に配置された状態でソレノイドハウジング１４０内に収容固定されている。
【００３９】
ソレノイドコイル１４２は、ソレノイドハウジング１４０内において固定コア１４５の外周側に巻装されている。ソレノイドコイル１４２は通電制御回路部６（図１参照）と電気的に接続されており、ソレノイドコイル１４２に対する通電が通電制御回路部６によって制御されるようになっている。したがって、ソレノイドコイル１４２は、通電制御回路部６による通電制御を受けて励磁して、コア１４４，１４５に作用する磁界を形成することで、可動軸１４１を図５の方向βへ駆動する電磁駆動力を発生するのである。
【００４０】
付勢部材１４３は、本実施形態では金属製の圧縮コイルスプリングであり、可動軸１４１と同軸上にソレノイドハウジング１４０内に収容されている。付勢部材１４３は、可動コア１４４とソレノイドハウジング１４０との間に介装されており、圧縮変形によって復原力を発生する。ここで付勢部材１４３の復原力は、可動軸１４１を図５の方向αへ駆動する駆動力として可動コア１４４に作用することになる。したがって、ソレノイドコイル１４２に対する通電が通電制御回路部６によってカットされるときには、ソレノイドコイル１４２の形成する磁界が消失するので、復原力によって可動軸１４１が図５の方向αへ駆動されることになる。
【００４１】
このような構成において、ソレノイドコイル１４２に対する通電カットにより可動軸１４１及びリンク部材１２３がそれぞれ方向α，Ａへ駆動されて、係合部材１２４が図５に示す位置に達したときには、係合部１３８が回転制御部材１２２のいずれかの係合溝１３４に係合する。このとき弾性部材１２５は、係合部材１２４及びスリーブ部１３６の間で圧縮されて復原力を発生することより、係合部１３８を係合溝１３４に押し付けて堅固に係合させる。したがって、モータ軸１０２の回転が係合部材１２４の係合によって規制されることになる。
【００４２】
一方、ソレノイドコイル１４２に対する通電により可動軸１４１及びリンク部材１２３がそれぞれ方向β，Ｂへ駆動されて、弾性部材１２５と共に係合部材１２４が図６に示す位置に達したときには、弾性部材１２５による押圧如何に拘らず係合部１３８が回転制御部材１２２の係合溝１３４から離脱する。したがって、この場合には、モータ軸１０２の回転が許容されることになる。
【００４３】
また一方、可動軸１４１及びリンク部材１２３が図５と同じ位置に定位する状態にあっても、図７に示すように当該定位状態のリンク部材１２３に対し係合部材１２４が弾性部材１２５の復原力に抗して移動することで、係合部１３８が係合溝１３４から離脱する。したがって、この場合にも、モータ軸１０２の回転が許容されることになるのである。
【００４４】
以上より本実施形態では、図５に示す係合部材１２４の移動位置が回転規制位置となっており、図６，７に示す係合部材１２４の移動位置が回転許容位置となっている。
【００４５】
（特徴的作動）
以下、本実施形態の特徴的作動について説明する。
【００４６】
アイドル回転状態の内燃機関がイグニッションスイッチのオフ指令等の停止指令を受けて停止するときには、通電制御回路部６がその停止指令を検知して、ソレノイドコイル１４２に対する通電をオンのまま維持する。それと共に通電制御回路部６は、各モータコイル１０９に対する通電を制御することにより、機関位相を図８に示す所定の位相Ｐｈに保持する。尚、本実施形態において位相Ｐｈは、停止した内燃機関の次の始動を許容すると共に燃費を向上させる範囲ΔＰｓの始動位相のうち最適な位相（以下、「最適始動位相」という）に設定される。また、本実施形態において最適始動位相は、最遅角位相及び最進角位相間の中間位相とされるが、最遅角位相又は最進角位相であってもよい。
【００４７】
このようにして機関位相を最適始動位相Ｐｈに保持した状態下、内燃機関の回転数が閾値Ｒｔｈ（例えば２００ｒｐｍ）以下に低下すると、通電制御回路部６が各モータコイル１０９及びソレノイドコイル１４２に対する通電をいずれもカットする。その結果、駆動トルクの発生が停止してモータ軸１０２と共に慣性回転する回転制御部材１２２のいずれかの係合溝１３４に対し、図５に示すように回転規制位置へ移動した係合部材１２４の係合部１３８が、迅速に係合することとなる。これによりモータ軸１０２が完全停止すると共に、内燃機関も通電カットから非常に短い時間（例えば０．１秒程度）で完全停止することになるため、図８に示すように機関位相は、位相Ｐｈを含む始動位相の範囲ΔＰｓ内に安定して止まるのである。
【００４８】
以上により内燃機関が停止してから次の始動までの間においては、バルブ反力によりカム軸２が回転して発生したカムトルクが、位相調整機構８を通じてモータ軸１０２に作用することがある。そこで、本実施形態では、回転規制位置の係合部材１２４に対し弾性部材１２５が発生する復原力について、予想最大値のカムトルクがモータ軸１０２に作用することで回転制御部材１２２が係合溝１３４によって係合部１３８を押圧する状態にあっても、それら要素１３４，１３８間の係合状態を維持可能となるように、設定する。これによれば、要素１３４，１３８間の係合状態がカムトルクに対抗して維持され、モータ軸１０２の回転が確実に規制されることになるので、内燃機関の停止状態においては、機関位相が適正な始動位相の範囲ΔＰｓ内に保持されるのである。したがって、内燃機関がイグニッションスイッチのオン指令等の始動指令を受けることで、次に始動するときには、その始動性を担保することができるのである。
【００４９】
また、内燃機関が始動指令を受けたときには、通電制御回路部６がその始動指令を検知して、ソレノイドコイル１４２に対する通電を開始する。その結果、図６に示すように、係合部材１２４が弾性部材１２５と共に回転許容位置へ迅速に移動して、係合部１３８が回転制御部材１２２の係合溝１３４から離脱する。これにより、モータ軸１０２の回転が許容されることになるので、通電制御回路部６がソレノイドコイル１４２に対する通電の開始と共に又は開始後に各モータコイル１０９に対する通電制御を開始することで、駆動トルクの発生による機関位相調整を阻害することなく、適切に実現し得るのである。
【００５０】
尚、ソレノイドアクチュエータ１２０の故障等に起因して当該アクチュエータ１２０によっては係合部材１２４が係合溝１３４から離脱し得ない異常が発生すると、内燃機関始動後の機関位相調整に影響が及ぶおそれがある。
【００５１】
そこで、本実施形態では、各モータコイル１０９に対する通電を開始する際にモータ軸１０２に発生させる駆動トルクについて、係合溝１３４によって係合部材１２４を弾性部材１２５の復原力に抗して押圧可能となるように、設定する。これによれば、機関位相を調整するためにモータ軸１０２に発生させる駆動トルクを利用して、図７に示すように回転規制位置の係合部材１２４を弾性部材１２５側へと押圧することで、当該部材１２４の係合部１３８を係合溝１３４から離脱させることができるのである。
【００５２】
また、本実施形態では、各モータコイル１０９に対する通電を開始する際にモータ軸１０２に発生させる駆動トルクについて、内燃機関の停止状態においてモータ軸１０２に作用するカムトルクの予想最大値よりも大きくなるように、設定する。これによれば、弾性部材１２５の復原力により係合溝１３４と係合することで、カムトルクに対しては対抗し得る状態の係合部材１２４であっても、当該復原力に抗して係合溝１３４から離脱させることが可能となるのである。
【００５３】
こうした駆動トルクの特徴的設定によれば、異常に起因して内燃機関始動後の機関位相調整が困難となる事態を確実に回避することができるので、高いフェイルセーフ性を発揮
することができるのである。
【００５４】
尚、ここまで説明した実施形態において、電動モータ４が特許請求の範囲に記載の「メインアクチュエータ」に相当し、回転制御部材１２２を含むモータ軸１０２が特許請求の範囲に記載の「出力回転体」に相当し、ソレノイドアクチュエータ１２０が特許請求の範囲に記載の「サブアクチュエータ」に相当し、通電制御回路部６が特許請求の範囲に記載の「通電制御手段」に相当する。
【００５５】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、そ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。
【００５６】
電動モータ４としては、上述の如き構成のブラシレスモータ以外にも、本発明の作用効果が得られる限りにおいて、各種のモータを採用することができる。また、駆動トルクを発生する「メインアクチュエータ」としては、電動モータ以外にも、例えば比較的大きな駆動トルクを発生可能な流体モータ等を採用してもよい。
【００５７】
ソレノイドアクチュエータ１２０としては、上述の如き構成を有するもの以外にも、例えばリンク部材１２３を設けないで、係合部材１２４を電磁駆動部１２６により直接に駆動可能としたもの等を採用してもよい。また、係合部材１２４を駆動する「サブアクチュエータ」としては、ソレノイドアクチュエータ以外にも、例えばピエゾアクチュエータや流体駆動式のピストンアクチュエータ等を採用してもよい。
【００５８】
位相調整機構８としては、上述の如き差動歯車機構６０を備えたもの以外にも、モータ軸１０２の回転状態に応じて機関位相を調整可能且つカム軸２のカムトルクをモータ軸１０２まで伝達可能な限りにおいて、各種の機構を採用することができる。
【００５９】
「内燃機関の停止に必須の条件」としては、内燃機関が停止する際に必ず現出する条件であれば、上述した内燃機関の停止指令以外にも、例えば内燃機関のアイドル回転数等を採用してもよい。
【００６０】
そして、本発明は、上述した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も適用することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【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基本構成を示す図であって、図３のI−I線断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図１のIII−III線断面図である。
【図４】図１のIV−IV線断面図である。
【図５】図１のV−V線断面図である。
【図６】図５とは異なる作動状態を示す断面図である。
【図７】図５，６とは異なる作動状態を示す断面図である。
【図８】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的作動を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  バルブタイミング調整装置、２  カム軸、４  電動モータ（メインアクチュエータ）、６  通電制御回路部（通電制御手段）、８  位相調整機構、１００  モータケース、１０２  モータ軸（出力回転体）、１０３  モータステータ、１０４  軸本体、１０５  ロータ部、１０６  永久磁石、１０８  モータコア、１０９  モータコイル、１２０  ソレノイドアクチュエータ（サブアクチュエータ）、１２２  回転制御部材（出力回転体）、１２３  リンク部材、１２４  係合部材、１２５  弾性部材、１２６  電磁駆動部、１３０  ブラケット部、１３２  溝形成部、１３４  係合溝、１３６  スリーブ部、１３７  連繋部、１３８  係合部、１４０  ソレノイドハウジング、１４１  可動軸、１４２  ソレノイドコイル、１４３  付勢部材、１４４  可動コア、１４５  固定コア、Ｐｈ  最適始動位相、ΔＰｓ  始動位相の範囲、Ｒｔｈ  閾値
【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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