特許 5850002 バルブタイミング調整装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5850002

(24)【登録日】2015年12月11日

(45)【発行日】2016年2月3日

(54)【発明の名称】バルブタイミング調整装置

(51)【国際特許分類】

   F01L 1/356 20060101AFI20160114BHJP

   F01L 13/00 20060101ALI20160114BHJP

   F02D 13/02 20060101ALI20160114BHJP

【ＦＩ】

   F01L1/356 E

   F01L13/00 301Y

   F02D13/02 H

【請求項の数】10

【全頁数】35

(21)【出願番号】特願2013-142118(P2013-142118)

(22)【出願日】2013年7月5日

(65)【公開番号】特開2014-95377(P2014-95377A)

(43)【公開日】2014年5月22日

【審査請求日】2014年5月23日

(31)【優先権主張番号】特願2012-225254(P2012-225254)

(32)【優先日】2012年10月10日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社日本自動車部品総合研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100106149

【弁理士】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】安木 佑介

(72)【発明者】

【氏名】大江 修平

(72)【発明者】

【氏名】大坪 誠

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 岳嗣

(72)【発明者】

【氏名】岡田 明

(72)【発明者】

【氏名】岡 邦晃

(72)【発明者】

【氏名】田中 武裕

【審査官】 山本 健晴

(56)【参考文献】

【文献】 特許第５５４１３１７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００２−３０９９７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０６４１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２６６０９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｌ １／３５６

Ｆ０１Ｌ １３／００

Ｆ０２Ｄ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関の気筒（７）を開閉する吸気弁（９）のバルブタイミングを、作動液の圧力により調整するバルブタイミング調整装置において、
前記内燃機関のクランク軸と連動して回転するハウジングロータ（１１）と、
前記内燃機関のカム軸（２）と連動して回転し、前記ハウジングロータ内において作動液の圧力を受けることにより、前記ハウジングロータに対する回転位相が変化するベーンロータ（１４）と、
主ロック部材（１６０，４１６０）及び主ロック孔（１６２）を有し、前記気筒内のピストン（８）が下死点に到達するよりも遅いタイミングにて前記吸気弁を閉じるための前記回転位相である主ロック位相（Ｐｍ）において、前記主ロック部材が前記主ロック孔へ嵌入することにより、前記回転位相をロックする主ロック手段（１６，４０１６）と、
副ロック部材（１７０）及び副ロック孔（１７２）を有し、前記主ロック位相よりも進角した前記回転位相である副ロック位相（Ｐｓ）において、前記副ロック部材が前記副ロック孔へ嵌入することにより、前記回転位相をロックする副ロック手段（１７）と、
拡縮する感温体（１８５）を有すると共に、前記主ロック部材を位置決めするための第一位置（Ｌ１）と第二位置（Ｌ２）とに往復移動する可動部材（１８１）を有するロック制御手段（１８，４０１８）であって、停止した前記内燃機関の温度が設定温度（Ｔｓ）以上となる間の温間停止状態の前記主ロック位相において、前記感温体が拡張状態（Ｓｅ）へ変化することにより、前記主ロック孔への前記主ロック部材の嵌入を許容する前記第一位置に前記可動部材がラッチされ、停止した前記内燃機関の温度が前記設定温度未満となった後の冷間停止状態の前記主ロック位相において、前記感温体が収縮状態（Ｓｃ）へ変化して前記可動部材のラッチが外れることにより、前記主ロック孔への前記主ロック部材の嵌入を解除する前記第二位置に前記可動部材が移動するロック制御手段とを、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】

内燃機関の気筒（７）を開閉する吸気弁（９）のバルブタイミングを、作動液の圧力により調整するバルブタイミング調整装置において、
前記内燃機関のクランク軸と連動して回転するハウジングロータ（１１）と、
前記内燃機関のカム軸（２）と連動して回転し、前記ハウジングロータ内において作動液の圧力を受けることにより、前記ハウジングロータに対する回転位相が変化するベーンロータ（１４）と、
主ロック部材（１６０）及び主ロック孔（２１６２，３１６２）を有し、前記気筒内のピストン（８）が下死点に到達するよりも遅いタイミングにて前記吸気弁を閉じるための前記回転位相である主ロック位相（Ｐｍ）において、前記主ロック部材が前記主ロック孔へ嵌入することにより、前記回転位相をロックする主ロック手段（１６）と、
副ロック部材（１７０）及び副ロック孔（１７２）を有し、前記主ロック位相よりも進角した前記回転位相である副ロック位相（Ｐｓ）において、前記副ロック部材が前記副ロック孔へ嵌入することにより、前記回転位相をロックする副ロック手段（１７）と、
拡縮する感温体（１８５，３１８５）を有すると共に、前記主ロック孔の開放位置（Ｌｏ）と閉塞位置（Ｌｃ）とに往復移動する可動部材（２１８１，３１８１）を有するロック制御手段（２０１８，３０１８）であって、停止した前記内燃機関の温度が設定温度（Ｔｓ）以上となる間の温間停止状態の前記主ロック位相において、前記感温体が拡張状態（Ｓｅ）へ変化することにより、前記主ロック孔への前記主ロック部材の嵌入を許容する前記開放位置に前記可動部材がラッチされ、停止した前記内燃機関の温度が前記設定温度未満となった後の冷間停止状態の前記主ロック位相において、前記感温体が収縮状態（Ｓｃ）へ変化して前記可動部材のラッチが外れることにより、前記主ロック孔への前記主ロック部材の嵌入を解除する前記閉塞位置に前記可動部材が移動するロック制御手段とを、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3】

前記ロック制御手段（１８，２０１８，３０１８，４０１８）は、
前記可動部材（１８１，２１８１，３１８１）に設けられるラッチ開口部（１８６，３１８６）を係止することにより、前記可動部材をラッチする一方、当該ラッチ開口部からの離脱又は当該ラッチ開口部内への収容により、前記可動部材のラッチを外すラッチ部材（１８４，３１８５）を、有することを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブタイミング調整装置。

【請求項4】

前記ロック制御手段（１８，２０１８，４０１８）は、前記主ロック孔（１６２，２１６２）への前記主ロック部材の嵌入を解除する方向に前記可動部材（１８１，２１８１）を付勢する復原力（Ｆｒ）を与える制御弾性部材（１８２，２１８２）を、有し、
形状記憶材料からなる前記感温体（１８５）は、温度上昇に応じて前記拡張状態に形状復原し、
前記ラッチ開口部（１８６）は、前記復原力の方向に対して交差する内面（１８６ａ）を、形成し、
前記ラッチ部材は、前記拡張状態の前記感温体によって押圧されることにより、前記ラッチ開口部を係止する一方、前記復原力の分力（Ｆｒｄ）を前記内面から受けることにより、前記感温体を前記収縮状態に押圧しつつ前記ラッチ開口部から離脱す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】

バイメタルからなる前記感温体（３１８５）は、温度上昇に応じて前記拡張状態に変化することにより、前記ラッチ部材として前記ラッチ開口部（３１８６）を係止する一方、温度低下に応じて前記収縮状態に変化することにより、前記ラッチ部材として前記ラッチ開口部内に収容され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6】

前記主ロック部材（４１６０）は、軸方向において前記主ロック孔への嵌入位置（Ｌｉ）と前記主ロック孔からの脱出位置（Ｌｅ）とに往復移動し、
前記可動部材は、所定サイズの許容隙間（４１４７）を介して前記主ロック部材に同軸上に外嵌され、前記軸方向において前記第一位置と前記第二位置とに往復移動し、
前記主ロック手段（４０１６）は、
前記主ロック部材及び前記可動部材をそれぞれ前記軸方向に往復移動可能に摺動支持する支持孔（４１４４）と、
前記主ロック部材の周りに形成され、前記内燃機関の始動後となる通常運転中に導入される作動液の圧力を前記主ロック部材に作用させることにより、当該主ロック部材を前記脱出位置に移動させ、当該圧力を前記可動部材に作用させることにより、当該可動部材を前記第一位置に移動させる主ロック解除室（１６１）と、
前記主ロック部材を嵌入位置側へ向かって付勢する主弾性部材（１６３）とを、有し、
前記ロック制御手段（４０１８）は、
復原力（Ｆｒ）を発生する制御弾性部材（１８２）と、
前記支持孔に同軸上に遊挿されると共に、所定サイズのシール隙間（４１４８）を介して前記主ロック部材に同軸上に外嵌され、前記復原力を受けて前記可動部材に前記第一位置側から面接触することにより、前記可動部材を前記第二位置側へ向かって押圧するリング部材（４１８７）とを、有し、
前記許容隙間は、前記可動部材に対して前記主ロック部材の傾きを許容するサイズ（δｃ）に形成されることにより、前記主ロック解除室からの作動液の流入を許容し、
前記シール隙間は、前記軸方向に前記許容隙間を挟んで前記主ロック解除室とは反対側において前記許容隙間よりも小さなサイズ（δｄ）に形成されることにより、前記可動部材と前記リング部材との接触界面と共同して、前記許容隙間からの作動液の通過を規制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7】

前記許容隙間は、前記支持孔内における前記主ロック部材の最大傾きを許容することを特徴とする請求項６に記載のバルブタイミング調整装置。

【請求項8】

前記リング部材は、前記支持孔内のうち前記可動部材の内周側に同軸上に遊挿され、
前記リング部材及び前記可動部材の間に所定サイズに形成される遊挿隙間（４１４９）は、前記支持孔内における前記主ロック部材の最大傾き状態下、前記支持孔内における前記リング部材の最大傾きを許容することを特徴とする請求項６又は７に記載のバルブタイミング調整装置。

【請求項9】

コイルスプリングである前記制御弾性部材は、前記主ロック部材の外周側に同軸上に配置され、
前記リング部材は、当該制御弾性部材の内周側及び外周側のうち少なくとも一方に、当該制御弾性部材を前記軸方向にガイドするガイド部（４１８７ａ，４１８７ｃ）を、形成することを特徴とする請求項６〜８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10】

前記主ロック位相及び前記副ロック位相間の前記回転位相において、前記ハウジングロータに対して前記ベーンロータを進角側へ付勢する進角弾性部材（１９）を、備えることを特徴とする請求項１〜９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、内燃機関の気筒を開閉する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に、関する。

【背景技術】

【0002】

従来、作動液の圧力により吸気弁のバルブタイミングを調整する液圧式のバルブタイミング調整装置が、広く知られている。一般に液圧式バルブタイミング調整装置は、内燃機関のクランク軸及びカム軸とそれぞれ連動して回転するハウジングロータ及びベーンロータを備えており、ハウジングロータ内においてベーンロータが作動液の圧力を受けることで、それらロータ間の回転位相が変化する。かかる回転位相変化の結果、バルブタイミングが調整されることになる。

【0003】

さて、液圧式バルブタイミング調整装置の一種として特許文献１には、内燃機関において最遅角位相よりも進角した回転位相を中間位相として、当該中間位相へ到達した回転位相を内燃機関の始動時にロックすることが、開示されている。こうしたロック機能によれば、吸気弁を閉じるタイミングが可及的に早くなることで、気筒での実圧縮比が高くなるので、圧縮加熱によって気筒内ガスの温度が上昇し、燃料気化が促進されることになる。故に、例えば極低温等の低温環境下にて停止状態のまま放置された内燃機関の冷間始動時には、始動性を確保できるのである。

【0004】

しかし、吸気弁の閉じタイミングが早い特許文献１の液圧式バルブタイミング調整装置では、気筒での高い実圧縮比に起因して、例えば常温等の比較的高温環境下にある内燃機関の温間始動時に、次の問題を発生するおそれがある。その問題の一つは、ノッキングの発生である。また、別の一つは、アイドルストップシステム乃至はハイブリッドシステムに適用された内燃機関の再始動時、あるいはイグニッションオフによるエンジン停止直後の再始動時に、気筒内ガスの圧縮時温度が高くなり過ぎて点火前に自己着火するプリイグニションを招くことや、圧縮反力が大きいことでクランキング回転の変動が増大して不快な振動乃至は騒音を招くことである。

【0005】

そこで、特許文献２に開示される液圧式バルブタイミング調整装置では、気筒内のピストンが下死点に到達するよりも遅いタイミングにて吸気弁を閉じるための遅角位相と、当該遅角位相よりも進角した中間位相とのうち一方を、内燃機関の始動時に選択している。このような回転位相の選択によれば、内燃機関の温度（以下、「エンジン温度」という）に適した始動を実現することが、可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第４１６１３５６号公報

【特許文献2】特開２００２−２５６９１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところが、特許文献２の液圧式バルブタイミング調整装置では、内燃機関の温間始動時に作動液の圧力をハウジングロータ内のベーンロータに与えることで、回転位相のロックではなく調整により、遅角位相を選択している。そのため、作動液の圧力が低下している始動時には、カム軸からの変動トルク作用によってベーンロータがハウジングロータに対する進角側へと相対回転し、回転位相が遅角位相からずれ易くなる。

【0008】

また、特許文献２の液圧式バルブタイミング調整装置では、内燃機関の冷間始動時に中間位相への回転位相変化を変動トルクによって生じさせるため、ハウジングロータ内のベーンロータに圧力を与える作動液がドレンされている。その結果、ロック体に圧力を与える作動液もドレンされるため、当該ロック体がロック解除位置に移動して、中間位相でのロックが困難となってしまうのである。

【0009】

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジン温度に適した始動を実現する液圧式の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】

【0010】

本発明は、内燃機関の気筒（７）を開閉する吸気弁（９）のバルブタイミングを、作動液の圧力により調整するバルブタイミング調整装置において、内燃機関のクランク軸と連動して回転するハウジングロータ（１１）と、内燃機関のカム軸（２）と連動して回転し、ハウジングロータ内において作動液の圧力を受けることにより、ハウジングロータに対する回転位相が変化するベーンロータ（１４）と、主ロック部材（１６０）及び主ロック孔（１６２）を有し、気筒内のピストン（８）が下死点に到達するよりも遅いタイミングにて吸気弁を閉じるための回転位相である主ロック位相（Ｐｍ）において、主ロック部材が主ロック孔へ嵌入することにより、回転位相をロックする主ロック手段（１６）と、副ロック部材（１７０）及び副ロック孔（１７２）を有し、主ロック位相よりも進角した回転位相である副ロック位相（Ｐｓ）において、副ロック部材が副ロック孔へ嵌入することにより、回転位相をロックする副ロック手段（１７）と、拡縮する感温体（１８５）を有すると共に、主ロック部材を位置決めするための第一位置（Ｌ１）と第二位置（Ｌ２）とに往復移動する可動部材（１８１）を有するロック制御手段（１８）であって、停止した内燃機関のエンジン温度が設定温度（Ｔｓ）以上となる間の温間停止状態の主ロック位相において、感温体が拡張状態（Ｓｅ）へ変化することにより、主ロック孔への主ロック部材の嵌入を許容する第一位置に可動部材がラッチされ、停止した内燃機関のエンジン温度が設定温度未満となった後の冷間停止状態の主ロック位相において、感温体が収縮状態（Ｓｃ）へ変化して可動部材のラッチが外れることにより、主ロック孔への主ロック部材の嵌入を解除する第二位置に可動部材が移動するロック制御手段とを、備えることを特徴とする。

【0011】

このような本発明の特徴によると、停止した内燃機関にてエンジン温度が設定温度以上となる間の温間停止状態では、感温体が拡張状態へと変化する。これにより可動部材は、主ロック部材を位置決めするための第一位置にラッチされるので、主ロック孔への当該主ロック部材の嵌入が主ロック位相において許容される。即ち、主ロック位相での回転位相ロックが許容される。ここで、気筒内ピストンが下死点に到達するよりも遅いタイミングにて吸気弁を閉じる主ロック位相では、内燃機関の次の始動時に、下死点到達後のピストンのリフトアップに応じて気筒内ガスが吸気系に押出されることで、実圧縮比が低下する。故に、設定温度以上での温間停止後となる温間始動時には、主ロック位相での回転位相ロックを維持して、ノッキングやプリイグニション、不快な振動乃至は騒音といった始動不具合（以下、単に「始動不具合」という）の発生を、抑制できるのである。

【0012】

これに対し、停止した内燃機関にてエンジン温度が設定温度未満となった後の冷間停止状態では、感温体が収縮状態へと変化する。これによりラッチの外れる可動部材は、主ロック部材を位置決めするための第二位置に移動するので、主ロック孔への当該主ロック部材の嵌入が主ロック位相において解除される。即ち、主ロック位相での回転位相ロックが解除されるので、内燃機関の次の始動時には、カム軸からの変動トルク作用によってベーンロータがハウジングロータに対する進角側へと相対回転する。その結果、主ロック位相よりも進角した副ロック位相にまで回転位相が変化すると、副ロック部材が副ロック孔に嵌入して回転位相が副ロック位相にロックされることで、吸気弁を閉じるタイミングが可及的に早くなる。これにより、気筒内ガスの押出し量が減少して、当該ガスの温度が実圧縮比と共に上昇するので、設定温度未満での冷間停止後となる冷間始動時にあっても、着火性を向上させて始動性を確保できるのである。

【0013】

以上の如き本発明の特徴によれば、エンジン温度に適した始動を実現することが、可能となる。

【0014】

また、本発明は、内燃機関の気筒（７）を開閉する吸気弁（９）のバルブタイミングを、作動液の圧力により調整するバルブタイミング調整装置において、内燃機関のクランク軸と連動して回転するハウジングロータ（１１）と、内燃機関のカム軸（２）と連動して回転し、ハウジングロータ内において作動液の圧力を受けることにより、ハウジングロータに対する回転位相が変化するベーンロータ（１４）と、主ロック部材（１６０）及び主ロック孔（２１６２，３１６２）を有し、気筒内のピストン（８）が下死点に到達するよりも遅いタイミングにて吸気弁を閉じるための回転位相である主ロック位相（Ｐｍ）において、主ロック部材が主ロック孔へ嵌入することにより、回転位相をロックする主ロック手段（１６）と、副ロック部材（１７０）及び副ロック孔（１７２）を有し、主ロック位相よりも進角した回転位相である副ロック位相（Ｐｓ）において、副ロック部材が副ロック孔へ嵌入することにより、回転位相をロックする副ロック手段（１７）と、拡縮する感温体（１８５，３１８５）を有すると共に、主ロック孔の開放位置（Ｌｏ）と閉塞位置（Ｌｃ）とに往復移動する可動部材（２１８１，３１８１）を有するロック制御手段（２０１８，３０１８）であって、停止した内燃機関のエンジン温度が設定温度（Ｔｓ）以上となる間の温間停止状態の主ロック位相において、感温体が拡張状態（Ｓｅ）へ変化することにより、主ロック孔への主ロック部材の嵌入を許容する開放位置に可動部材がラッチされ、停止した内燃機関のエンジン温度が設定温度未満となった後の冷間停止状態の主ロック位相において、感温体が収縮状態（Ｓｃ）へ変化して可動部材のラッチが外れることにより、主ロック孔への主ロック部材の嵌入を解除する閉塞位置に可動部材が移動するロック制御手段とを、備えることを別の特徴とする。

【0015】

このような本発明の別の特徴によると、停止した内燃機関にてエンジン温度が設定温度以上となる間の温間停止状態では、感温体が拡張状態へと変化する。これにより可動部材は、主ロック孔の開放位置にラッチされるので、主ロック孔への主ロック部材の嵌入が主ロック位相において許容される。即ち、主ロック位相での回転位相ロックが許容される。ここで、気筒内ピストンが下死点に到達するよりも遅いタイミングにて吸気弁を閉じる主ロック位相では、内燃機関の次の始動時に、先述の如く実圧縮比が低下する。故に、設定温度以上での温間停止後となる温間始動時には、始動不具合の発生を、抑制できるのである。

【0016】

これに対し、停止した内燃機関にてエンジン温度が設定温度未満となった後の冷間停止状態では、感温体が収縮状態へと変化する。これによりラッチの外れる可動部材は、主ロック孔の閉塞位置に移動するので、主ロック孔への主ロック部材の嵌入が主ロック位相において解除される。即ち、主ロック位相での回転位相ロックが解除されるので、内燃機関の次の始動時には、カム軸からの変動トルク作用によってベーンロータがハウジングロータに対する進角側へと相対回転する。その結果、主ロック位相よりも進角した副ロック位相にまで回転位相が変化すると、副ロック部材が副ロック孔に嵌入して回転位相が副ロック位相にロックされることで、吸気弁を閉じるタイミングが可及的に早くなる。これにより、先述の如く実圧縮比が上昇するので、設定温度未満での冷間停止後となる冷間始動時にあっても、着火性を向上させて始動性を確保できるのである。

【0017】

以上の如き本発明の別の特徴によれば、エンジン温度に適した始動を実現することが、可能となる。

【0018】

さて、上述したいずれの特徴の本発明にあっても、ロック制御手段（１８，２０１８，３０１８，４０１８）は、可動部材（１８１，２１８１，３１８１）に設けられるラッチ開口部（１８６，３１８６）を係止することにより、可動部材をラッチする一方、当該ラッチ開口部からの離脱又は当該ラッチ開口部内への収容により、可動部材のラッチを外すラッチ部材（１８４，３１８５）を、有する構成を採用することが、好ましい。こうした構成によると、温間停止状態の主ロック位相では、可動部材のラッチ開口部をラッチ部材が係止することで、主ロック位相にて回転位相ロックを許容するラッチを、確実に実現し得る。また一方、冷間停止状態の主ロック位相では、ラッチ部材のラッチ開口部からの離脱又はラッチ開口部内への収容により、主ロック位相にて回転位相ロックを解除するラッチ外しを、確実に実現し得る。以上によれば、温間停止後の温間始動時と冷間停止後の冷間始動時とにそれぞれ適した回転位相への切替えを、正確に実現可能となるのである。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第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２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２とは異なる作動状態を示す断面図である。

【図4】図３のIV−IV線断面図である。

【図5】図１のバルブタイミング調整装置の一作動状態を示す模式図である。

【図6】図１のバルブタイミング調整装置の図５とは別の作動状態を示す模式図である。

【図7】図１のバルブタイミング調整装置の図５，６とは別の作動状態を示す模式図である。

【図8】図１のバルブタイミング調整装置の図５〜７とは別の作動状態を示す模式図である。

【図9】図１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10】図１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11】図１のバルブタイミング調整装置の要部を拡大して示す断面図である。

【図12】図１１の感温体の特性を示すグラフである。

【図13】図１１のロック制御機構の作動を説明するための模式図である。

【図14】図１１のロック制御機構の作動を説明するための模式図である。

【図15】図１のバルブタイミング調整装置に作用する変動トルクについて説明するための特性図である。

【図16】図１のバルブタイミング調整装置について一作動例を説明するためのグラフである。

【図17】図１のバルブタイミング調整装置について図１６とは別の作動例を説明するためのグラフである。

【図18】図１のバルブタイミング調整装置について作用効果を説明するためのグラフである。

【図19】本発明の第二実施形態によるバルブタイミング調整装置の要部を拡大して示す断面図である。

【図20】図１９のバルブタイミング調整装置の一作動状態を示す模式図である。

【図21】図１９のバルブタイミング調整装置の図２０とは別の作動状態を示す模式図である。

【図22】図１９のバルブタイミング調整装置の図２０，２１とは別の作動状態を示す模式図である。

【図23】図１９のバルブタイミング調整装置の図２０〜２２とは別の作動状態を示す模式図である。

【図24】図１９のバルブタイミング調整装置について一作動例を説明するためのグラフである。

【図25】図１９のバルブタイミング調整装置について図２４とは別の作動例を説明するためのグラフである。

【図26】本発明の第三実施形態によるバルブタイミング調整装置の要部を拡大して示す断面図である。

【図27】図２６のバルブタイミング調整装置の一作動状態を示す模式図である。

【図28】図２７の作動状態における感温体を示す平面図である。

【図29】図２６のバルブタイミング調整装置の図２７とは別の作動状態を示す模式図である。

【図30】図２９の作動状態における感温体を示す平面図である。

【図31】本発明の第四実施形態によるバルブタイミング調整装置の要部を拡大して示す断面図である。

【図32】図３１のバルブタイミング調整装置の図３１とは別の作動状態を示す模式図である。

【図33】図３１のバルブタイミング調整装置の図３１，３２とは別の作動状態を示す模式図である。

【図34】図３１のバルブタイミング調整装置の一状態を示す模式図である。

【図35】図３１のバルブタイミング調整装置の図３４とは別の状態を示す模式図である。

【図36】図３１のバルブタイミング調整装置の図３４，３５とは別の状態を示す模式図である。

【図37】図３４の隙間サイズと作動油の漏れ量との関係を示すグラフである。

【図38】図３１の変形例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

【0021】

（第一実施形態）
図１に示す本発明の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置１は、車両の内燃機関に搭載される。尚、本実施形態において内燃機関の停止及び始動は、エンジンスイッチＳＷのオフ指令及びオン指令に応じるだけでなく、アイドルストップシステムＩＳＳのアイドルストップ指令及び再始動指令にも応じて、実現される。

【0022】

（基本構成）
まず、バルブタイミング調整装置１の基本構成につき、説明する。バルブタイミング調整装置１は、「作動液の圧力」として作動油の圧力を利用する液圧式であり、機関トルクの伝達によりカム軸２が開閉する「動弁」として吸気弁９（後に詳述する図１０参照）のバルブタイミングを調整する。図１〜４に示すようにバルブタイミング調整装置１は、内燃機関にてクランク軸（図示しない）から出力される機関トルクをカム軸２へ伝達する伝達系に設置の回転駆動部１０と、当該駆動部１０を駆動するために作動油の入出を制御する制御部４０とを、備えている。

【0023】

（回転駆動部）
回転駆動部１０において金属製のハウジングロータ１１は、リアプレート１３とフロントプレート１５とをシューリング１２の軸方向両端部にそれぞれ締結してなる。リアプレート１３は、シューリング１２側へ向かって開口するロック孔１６２，１７２を、円筒孔状に形成している。

【0024】

シューリング１２は、円筒状のハウジング本体１２０、複数のシュー１２１，１２２，１２３及びスプロケット１２４を有している。図２に示すように各シュー１２１，１２２，１２３は、ハウジング本体１２０のうち回転方向に所定間隔ずつあけた箇所から、径方向内側へ突出している。回転方向において隣り合うシュー１２１，１２２，１２３の間には、それぞれ収容室２０が形成されている。スプロケット１２４は、タイミングチェーン（図示しない）を介してクランク軸と連繋する。かかる連繋により内燃機関の回転中は、機関トルクがクランク軸からスプロケット１２４へと伝達されることで、ハウジングロータ１１がクランク軸と連動して一定方向（図２の時計方向）に回転する。

【0025】

図１，２に示すように金属製のベーンロータ１４は、ハウジングロータ１１内に同軸上に収容されており、軸方向両端部をそれぞれリアプレート１３とフロントプレート１５とに摺動させる。ベーンロータ１４は、円筒状の回転軸１４０及び複数のベーン１４１，１４２，１４３を有している。回転軸１４０は、カム軸２に対して同軸上に固定されている。かかる固定によりベーンロータ１４は、カム軸２と連動してハウジングロータ１１と同一方向（図２の時計方向）に回転可能しつつ、ハウジングロータ１１に対して相対回転可能となっている。

【0026】

図２に示すように各ベーン１４１，１４２，１４３は、回転軸１４０のうち回転方向に所定間隔ずつあけた箇所から径方向外側へ突出し、それぞれ対応する収容室２０に収容されている。各ベーン１４１，１４２，１４３は、対応する収容室２０を回転方向に分割することで、作動油が入出する進角室２２，２３，２４及び遅角室２６，２７，２８を、ハウジングロータ１１内に区画している。具体的には、シュー１２１及びベーン１４１の間には進角室２２が形成され、シュー１２２及びベーン１４２の間には進角室２３が形成され、シュー１２３及びベーン１４３の間には進角室２４が形成されている。また一方、シュー１２２及びベーン１４１の間には遅角室２６が形成され、シュー１２３及びベーン１４２の間には遅角室２７が形成され、シュー１２１及びベーン１４３の間には遅角室２８が形成されている。

【0027】

図１，２に示すようにベーン１４１は、回転軸１４０に対して偏心する円筒状の金属製主ロック部材１６０を、軸方向に往復移動可能に支持している。それと共にベーン１４１は、作動油の入出する円環空間状の主ロック解除室１６１を、主ロック部材１６０の周りに形成している。図１，５に示すように主ロック部材１６０は、主ロック解除室１６１からの作動油排出により、円筒孔状の主ロック孔１６２へと嵌入する。かかる嵌入により主ロック部材１６０は、ハウジングロータ１１に対するベーンロータ１４の回転位相（以下、単に「回転位相」という）を、図２の主ロック位相Ｐｍにロックする。また一方、図６〜８に示すように主ロック部材１６０は、主ロック解除室１６１に導入された作動油の圧力を受けること等により、主ロック孔１６２から脱出する。かかる脱出により主ロック部材１６０は、主ロック孔１６２への主ロック部材１６０の嵌入を解除、即ち主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックを解除する。尚、主ロック部材１６０の往復方向の移動位置のうち、図５の如く主ロック部材１６０が主ロック孔１６２へ嵌入する位置Ｌｉを、嵌入位置Ｌｉといいい、図６〜８の如く主ロック部材１６０が主ロック孔１６２から脱出する位置Ｌｅを、脱出位置Ｌｅという。

【0028】

図３，４に示すようにベーン１４２は、回転軸１４０に対して偏心する円筒状の金属製副ロック部材１７０を、軸方向に往復移動可能に支持している。それと共にベーン１４２は、作動油の入出する円環空間状の副ロック解除室１７１を、副ロック部材１７０の周りに形成している。図４，７に示すように副ロック部材１７０は、副ロック解除室１７１からの作動油排出により、円筒孔状の副ロック孔１７２へと嵌入する。かかる嵌入により副ロック部材１７０は、回転位相を図３の副ロック位相Ｐｓにロックする。また一方、図５，６，８に示すように副ロック部材１７０は、副ロック解除室１７１に導入された作動油の圧力を受けることで、副ロック孔１７２から脱出する。かかる脱出により副ロック部材１７０は、副ロック位相Ｐｓにおける回転位相のロックを解除する。

【0029】

以上の回転駆動部１０では、進角室２２，２３，２４及び遅角室２６，２７，２８に対して入出される作動油の圧力を、ベーンロータ１４がハウジングロータ１１内にて受ける。このとき、各ロック部材１６０，１７０による回転位相ロックの解除下、進角室２２，２３，２４への作動油導入且つ遅角室２６，２７，２８からの作動油排出が生じることで、回転位相が進角側へ変化する（例えば、図２から図３への変化）。その結果、バルブタイミングが進角調整される。また一方、各ロック部材１６０，１７０による回転位相ロックの解除下、遅角室２６，２７，２８への作動油導入且つ進角室２２，２３，２４からの作動油排出が生じることで、回転位相が遅角側へ変化する（例えば、図３から図２への変化）。その結果、バルブタイミングが遅角調整される。さらに、各ロック部材１６０，１７０による回転位相ロックの解除下、進角室２２，２３，２４及び遅角室２６，２７，２８に作動油が閉じ込められることで、回転位相の変化が抑制されて、バルブタイミングが略一定に保持される。

【0030】

（制御部）
図１，５〜８に示す制御部４０において、主進角通路４１は、回転軸１４０に形成されて進角室２２，２３，２４と連通している。主遅角通路４５は、回転軸１４０に形成されて遅角室２６，２７，２８と連通している。ロック解除通路４９は、回転軸１４０に形成されてロック解除室１６１，１７１の双方と連通している。

【0031】

回転軸１４０に形成される主供給通路５０は、供給源としてのポンプ４に搬送通路３を介して連通している。ここでポンプ４は、内燃機関の運転中に機関トルクを受けて駆動されるメカポンプであり、当該運転中は、ドレンパン５から吸入した作動油を継続して吐出する。また、カム軸２及びその軸受を貫通する搬送通路３は、カム軸２の回転に拘らずに常にポンプ４の吐出口と連通可能となっている。これらのことから、内燃機関がクランキングにより始動して完爆するのに伴って、主供給通路５０への作動油の供給が開始される一方、内燃機関が停止するのに伴って当該供給が停止する。

【0032】

副供給通路５２は、回転軸１４０に形成されて主供給通路５０から分岐している。副供給通路５２は、ポンプ４から供給される作動油を、主供給通路５０を通じて受ける。ドレン回収通路５４は、回転駆動部１０及びカム軸２の外部に設けられている。ドレン回収通路５４は、ドレン回収部としてのドレンパン５と共に大気に開放され、当該ドレンパン５へ作動油を排出可能となっている。

【0033】

図１，２に示すように制御弁６０は、リニアソレノイド６２が発生する駆動力と、付勢部材６４が当該駆動力と反対向きに発生する復原力とを利用するスプール弁であり、スリーブ６６内のスプール６８を軸方向に往復移動させる。スプール６８が図５〜７のロック領域Ｒｌへ移動したときには、ポンプ４からの作動油が遅角室２６，２７，２８に導入されると共に、進角室２２，２３，２４及びロック解除室１６１，１７１の作動油がドレンパン５に排出される。スプール６８が図８の遅角領域Ｒｒへ移動したときには、進角室２２，２３，２４の作動油がドレンパン５に排出されると共に、ポンプ４からの作動油が遅角室２６，２７，２８及びロック解除室１６１，１７１に導入される。スプール６８が図８の進角領域Ｒａへ移動したときには、遅角室２６，２７，２８の作動油がドレンパン５に排出されると共に、ポンプ４からの作動油が進角室２２，２３，２４及びロック解除室１６１，１７１に導入される。スプール６８が図８の保持領域Ｒｈへ移動したときには、、ポンプ４からの作動油がロック解除室１６１，１７１に導入されつつ、進角室２２，２３，２４及び遅角室２６，２７，２８に作動油が閉じ込められる。

【0034】

制御回路８０は、図１に示すリニアソレノイド６２やエンジンスイッチＳＷ、内燃機関の各種電装品等と電気接続されるマイクロコンピュータであり、アイドルストップシステムＩＳＳを構成している。制御回路８０は、リニアソレノイド６２への通電及びアイドルストップを含む内燃機関の運転を、コンピュータプログラムに従い制御する。

【0035】

（主ロック機構）
次に、図１に示すように、主ロック要素１６０，１６１，１６２の組に主弾性部材１６３を組み合わせてなる「主ロック手段」としての主ロック機構１６につき、詳細に説明する。

【0036】

図１１に示すように主弾性部材１６３は、金属製のコイルスプリングであり、ベーン１４１内に収容されている。主弾性部材１６３は、ベーン１４１にてリアプレート１３とは反対側のスプリング受部１４１ａと、主ロック部材１６０のスプリング受部１６０ａとの間において、軸方向に介装されている。かかる介装状態の主弾性部材１６３は、主ロック部材１６０をリアプレート１３側へ付勢するように、復原力を発生する。したがって、図５，６に示す主ロック位相Ｐｍにおいて主弾性部材１６３の復原力は、主ロック孔１６２側、即ち主ロック部材１６０の嵌入位置Ｌｉ側へ向かって作用する。また、こうした主弾性部材１６３の復原力に抗して、主ロック解除室１６１からの圧力作用によって主ロック部材１６０を駆動する力は、主ロック位相Ｐｍでは、主ロック孔１６２とは反対側、即ち主ロック部材１６０の脱出位置Ｌｅ側へ向かって作用する。

【0037】

以上の構成下、主ロック孔１６２への主ロック部材１６０の嵌入により実現される主ロック位相Ｐｍは、図２，９に示す如き最遅角位相に予設定されている。そして、特に本実施形態の主ロック位相Ｐｍは、図１０に示すように、内燃機関の気筒７内のピストン８が下死点ＢＤＣに到達するタイミングよりも遅いタイミングにて吸気弁９を閉じるための回転位相に、予設定されている。

【0038】

（ロック制御機構）
次に、図１に示すように、主ロック部材１６０側に組み付けられる「ロック制御手段」としてのロック制御機構１８につき、詳細に説明する。

【0039】

図５，１１に示すようにロック制御機構１８は、可動部材１８１、制御弾性部材１８２、リテーナ部材１８３、ラッチ部材１８４及び感温体１８５を有している。

【0040】

図１１に示すように金属製の可動部材１８１は、有底円筒状に形成され、主ロック部材１６０の外周側に同軸上に配置されている。可動部材１８１の外周面には、周方向に連続する円環溝状に、ラッチ開口部１８６が開口している。本実施形態では、断面台形のラッチ開口部１８６にてリアプレート１３側の内面１８６ａは、可動部材１８１の軸方向に対して交差（傾斜）する平面状に、形成されている。以下、内面１８６ａを特に、ラッチ内面１８６ａという。

【0041】

図１１に示すように、可動部材１８１においてリアプレート１３とは反対側の底端部１８１ａは、主ロック部材１６０に外嵌されている。かかる外嵌状態の可動部材１８１は、軸方向に往復移動可能且つ主ロック部材１６０に対して相対移動可能となっている。可動部材１８１は、主ロック部材１６０の鍔部１６０ｃとの間に主ロック解除室１６１を形成しており、当該解除室１６１からの圧力作用によりリアプレート１３側へ駆動される。

【0042】

図５〜８に示すように可動部材１８１は、リアプレート１３側の第一位置Ｌ１と、それとは反対側の第二位置Ｌ２とに往復移動する。図５，１１に示す主ロック位相Ｐｍにおいて第一位置Ｌ１の可動部材１８１は、主ロック部材１６０のフランジ状係止部１６０ｂを底端部１８１ａにより係止することで、当該部材１６０を主ロック孔１６２への嵌入位置Ｌｉに位置決めする。また一方、図６，７に示すように、主ロック位相Ｐｍ及び他の回転位相において第二位置Ｌ２の可動部材１８１は、係止部１６０ｂを底端部１８１ａにより係止することで、主ロック部材１６０を主ロック孔１６２からの脱出位置Ｌｅに位置決めする。さらに図８に示すように、主ロック位相Ｐｍ及び他の回転位相において可動部材１８１は、第一位置Ｌ１への移動状態で、底端部１８１ａからの係止部１６０ｂの離間を伴う脱出位置Ｌｅへの移動を、主ロック部材１６０に対して許容する。

【0043】

図１１に示すように制御弾性部材１８２は、金属製のコイルスプリングであり、可動部材１８１の内周側且つ主ロック部材１６０の外周側に同軸上に配置されている。制御弾性部材１８２は、ベーン１４１にてリアプレート１３側のスプリング受部１４１ｂと、可動部材１８１の底端部１８１ａとの間において、軸方向に介装されている。かかる介装状態の制御弾性部材１８２は、可動部材１８１をリアプレート１３とは反対側、即ち図６，７の第二位置Ｌ２側へ向かって付勢するように、復原力Ｆｒを発生する。また、こうした制御弾性部材１８２の復原力Ｆｒに抗して、主ロック解除室１６１からの圧力作用によって可動部材１８１を駆動する力は、図５，８，１１の第一位置Ｌ１側へと向かって作用する。

【0044】

ここで、図１１に示すように制御弾性部材１８２の復原力Ｆｒは、可動部材１８１の軸方向に沿って作用することから、ラッチ内面１８６ａに対して交差する方向の付勢力となる。また、制御弾性部材１８２の復原力Ｆｒについては、主ロック部材１６０を係止した状態の可動部材１８１が位置Ｌ１，Ｌ２間を移動する際に、主弾性部材１６３の復原力以上の大きさとなるように、予設定される。

【0045】

金属製のリテーナ部材１８３は、一対のリテーナ部１８３ａ，１８３ｂをそれぞれ有底円筒状に形成している。各リテーナ部１８３ａ，１８３ｂにおいて、開口部同士は相反側に向けられ、底部同士が同軸上に接続されている。リテーナ部材１８３は、ベーン１４１にて有底円筒孔状の収容孔１４１ｃ内に同軸上に嵌挿され、軸方向に往復移動可能となっている。かかる嵌挿状態では、付勢側リテーナ部１８３ｂよりもラッチ側リテーナ部１８３ａが収容孔１４１ｃの開口部側に位置している。ここで、本実施形態において収容孔１４１ｃの軸方向は、可動部材１８１の径方向と実質一致している。

【0046】

金属製のラッチ部材１８４は、球状に形成され、収容孔１４１ｃ内に同軸上に挿入されている。ラッチ部材１８４は、ラッチ側リテーナ部１８３ａの内周側に一体移動可能に嵌合挿されている。収容孔１４１ｃ内のラッチ部材１８４は、図５，８，１１に示すように、第一位置Ｌ１の可動部材１８１におけるラッチ開口部１８６内にも進入することで、当該開口部１８６を係止して可動部材１８１をラッチする。また一方、図６，７に示すようにラッチ部材１８４は、第二位置Ｌ２側に移動する可動部材１８１の外周面によりラッチ開口部１８６外へと押圧されることで、当該開口部１８６から離脱して可動部材１８１のラッチを外す。ここで、図１２に示すようにラッチ部材１８４の可動範囲Ｘは、可動部材１８１をラッチする位置から、当該ラッチを外す位置までの範囲となる。

【0047】

図１１に示す感温体１８５は、温度上昇に応じて形状復原する形状記憶材料、例えばニッケル−チタン（Ｎｉ−Ｔｉ）系合金等により、コイルスプリング状に形成されて弾性を有している。感温体１８５は、収容孔１４１ｃ内に同軸上に収容されて付勢側リテーナ部１８３ｂの内周側に嵌挿されることで、収容孔１４１ｃ及びリテーナ部１８３ｂの各底部間において軸方向に介装されている。かかる介装状態の感温体１８５は、リテーナ部材１８３と共にラッチ部材１８４を可動部材１８１側へと付勢するように、復原力Ｆｔを発生する。

【0048】

図１２〜１４に示すように感温体１８５は、設定温度Ｔｓ以上のエンジン温度Ｔでは、可動範囲Ｘ内のラッチ部材１８４に作用させる復原力Ｆｔを、設定値Ｆｔｓ以上に増大させる一方、設定温度Ｔｓ未満のエンジン温度Ｔでは、当該力Ｆｔを値Ｆｔｓ未満に減少させる。ここで設定値Ｆｔｓについては、復原力Ｆｔによってラッチ部材１８４が図１３，１４（ａ）の如く第一位置Ｌ１の可動部材１８１におけるラッチ内面１８６ａに押圧された状態で、ラッチ部材１８４が当該内面１８６ａから軸方向（即ち、可動部材１８１の径方向）に受ける分力Ｆｒｄの大きさと実質一致するように、予設定される。したがって、本実施形態では、制御弾性部材１８２から可動部材１８１に作用して分力Ｆｒｄを生む復原力Ｆｒの調整により、設定値Ｆｔｓが例えば３Ｎ等に、また当該値Ｆｔｓに対応する設定温度Ｔｓが例えば４０〜６０℃の範囲内の温度等に、予設定される。

【0049】

以上の如きロック制御機構１８では、エンジン温度Ｔに応じて主ロック部材１６０の状態を制御する。具体的には、エンジン温度Ｔが設定温度Ｔｓ以上になると、感温体１８５からラッチ部材１８４へ作用する復原力Ｆｔは、設定値Ｆｔｓ以上に増大する。故に、復原力Ｆｒの分力Ｆｒｄがラッチ内面１８６ａからラッチ部材１８４に作用する図１３の状態では、復原力Ｆｔが当該分力Ｆｒｄに打ち勝つ。その結果として感温体１８５は、図５，８，１１，１３の如き拡張状態Ｓｅへと変化して、ラッチ部材１８４をラッチ開口部１８６内に押圧することで、第一位置Ｌ１に可動部材１８１をラッチする。また、こうして第一位置Ｌ１にラッチされた可動部材１８１は、図５に示す主ロック位相Ｐｍでは、底端部１８１ａにより主ロック部材１６０を嵌入位置Ｌｉにて係止可能となる。かかる係止により、主ロック部材１６０の主ロック孔１６２への嵌入が許容、即ち回転位相のロックが許容される。

【0050】

また一方、エンジン温度Ｔが設定温度Ｔｓ未満になると、感温体１８５からラッチ部材１８４へ作用する復原力Ｆｔは、設定値Ｆｔｓ未満に減少する。故に、復原力Ｆｒの分力Ｆｒｄがラッチ内面１８６ａからラッチ部材１８４に作用する図１４（ａ）の状態では、当該分力Ｆｒｄが復原力Ｆｔに打ち勝つ。その結果として可動部材１８１は、ラッチ部材１８４を押圧しつつ、第二位置Ｌ２側に移動する。このとき、図６，７，１４（ｂ）の如くラッチ部材１８４は、感温体１８５を押圧して収縮状態Ｓｃへと変化させながら、自身の全体をラッチ開口部１８６外へと離脱させる。故に、こうしてラッチ開口部１８６から離脱するラッチ部材１８４は、可動部材１８１のラッチを外した状態となる。また、ラッチの外れた可動部材１８１は、図６に示す主ロック位相Ｐｍでは、底端部１８１ａにより主ロック部材１６０を脱出位置Ｌｅ側に押圧しつつ、第二位置Ｌ２へと到達可能となる。かかる到達により、主ロック部材１６０の主ロック孔１６２への嵌入が解除、即ち回転位相のロックが解除される。

【0051】

（副ロック機構）
次に、図４に示すように、副ロック要素１７０，１７１，１７２の組に副弾性部材１７３及び制限溝１７４を組み合わせてなる「副ロック手段」としての副ロック機構１７につき、詳細に説明する。

【0052】

図５に示すように副弾性部材１７３は、金属製のコイルスプリングであり、ベーン１４２内に収容されている。副弾性部材１７３は、ベーン１４２にてリアプレート１３とは反対側のスプリング受部１４２ａと、副ロック部材１７０のスプリング受部１７０ａとの間において、軸方向に介装されている。かかる介装状態により副弾性部材１７３は、副ロック部材１７０をリアプレート１３側へ付勢するように、復原力を発生する。したがって、図７，８に示す副ロック位相Ｐｓにおいて副弾性部材１７３の復原力は、副ロック孔１７２側へ向かって作用する。また、こうした副弾性部材１７３の復原力に抗して、副ロック解除室１７１からの圧力作用によって副ロック部材１７０を駆動する力は、副ロック位相Ｐｓでは、副ロック孔１７２と反対側へ向かって作用する。

【0053】

図５に示すように制限溝１７４は、リアプレート１３において回転方向に延伸する有底長孔状に、形成されている。この制限溝１７４の中途部の溝底には、副ロック孔１７２が開口している。かかる開口構造により、副ロック孔１７２の回転方向両側にて副ロック部材１７０が制限溝１７４に進入するときには、副ロック位相Ｐｓを挟む所定の回転位相領域に、回転位相が制限される。また、回転位相が副ロック位相Ｐｓに到達することで、制限溝１７４内の副ロック部材１７０が副ロック孔１７２へと嵌入するときには、図７の副ロック位相Ｐｓにて回転位相ロックが実現される。

【0054】

以上の構成下、副ロック孔１７２への副ロック部材１７０の嵌入により実現される副ロック位相Ｐｓは、図３，９に示す如く主ロック位相Ｐｍよりも進角した中間位相に、予設定されている。そして、特に本実施形態の副ロック位相Ｐｓは、図１０に示すように、内燃機関の気筒７内のピストン８が下死点ＢＤＣに到達するタイミング乃至はその近傍のタイミングにて吸気弁９を閉じるための回転位相に、予設定されている。

【0055】

（ベーンロータへの変動トルク作用）
次に、カム軸２からベーンロータ１４に作用する変動トルクにつき、説明する。

【0056】

内燃機関の運転中は、カム軸２が開閉駆動する吸気弁９からのスプリング反力等に起因して、変動トルクがベーンロータ１４に作用する。図１５に例示するように変動トルクは、ハウジングロータ１１に対する進角側へ作用する負トルクと、ハウジングロータ１１に対する遅角側へ作用する正トルクとの間にて、交番変動する。本実施形態の変動トルクについては、カム軸２及びその軸受間のフリクション等に起因して、正トルクのピークトルクが負トルクのピークトルクよりも大きくなっており、それらの平均トルクが正トルク側（遅角側）に偏っている。

【0057】

（ベーンロータの付勢構造）
次に、ベーンロータ１４を副ロック位相Ｐｓへ向かって付勢するための付勢構造につき、説明する。

【0058】

図１に示す回転駆動部１０において各ロータ１１，１４には、それぞれ係止ピン１１０，１４６が設けられている。第一係止ピン１１０は、フロントプレート１５においてシューリング１２とは軸方向反対側へ突出する円柱状に、形成されている。第二係止ピン１４６は、回転軸１４０においてフロントプレート１５と実質平行のアームプレート１４７から軸方向の当該プレート１５側へと突出する円柱状に、形成されている。これら各係止ピン１１０，１４６は、ロータ１１，１４の回転中心線から実質同一距離だけ偏心した箇所に、軸方向では互いにずれて配置されている。

【0059】

フロントプレート１５及びアームプレート１４７の間には、進角弾性部材１９が配置されている。進角弾性部材１９は、実質同一平面上にて金属素線を巻いた渦巻きスプリングであり、その渦巻き中心がロータ１１，１４の回転中心線と心合わせされている。進角弾性部材１９の内周側端部は、回転軸１４０の外周部に巻装されている。進角弾性部材１９の外周側端部は、Ｕ字状に屈曲されて係止部１９０を形成している。係止部１９０は、係止ピン１１０，１４６のうち回転位相に応じたピンにより、係止可能となっている。

【0060】

以上の構成下、副ロック位相Ｐｓよりも遅角側、即ちロック位相Ｐｓ，Ｐｍの間に回転位相が変化した状態では、進角弾性部材１９の係止部１９０が第一係止ピン１１０に係止される。このとき、係止部１９０から第二係止ピン１４６が離脱するので、進角弾性部材１９がねじり弾性変形して発生する復原力は、ハウジングロータ１１に対する進角側の回転トルクとしてベーンロータ１４に作用する。即ちベーンロータ１４は、進角側の副ロック位相Ｐｓへ向かって付勢される。ここで、ロック位相Ｐｓ，Ｐｍの間にて進角弾性部材１９の復原力は、遅角側に偏った変動トルク（図１５参照）の平均値よりも大きくなるように、予設定されている。また一方、副ロック位相Ｐｓよりも進角側に回転位相が変化した状態では、係止部１９０が第二係止ピン１４６に係止される。このとき、係止部１９０から第一係止ピン１１０が離脱するので、進角弾性部材１９によるベーンロータ１４の付勢作用は制限される。

【0061】

（作動）
次に、第一実施形態の作動を詳細に説明する。

【0062】

（１） 通常運転
始動により完爆した後における内燃機関の通常運転中は、図１６，１７に示すように、ポンプ４からの作動油供給が内燃機関の回転速度に応じた高い圧力にて継続される。その結果、各ロック解除室１６１，１７１に導入される作動油の圧力作用により、各ロック部材１６０，１７０がそれぞれロック孔１６２，１７２からの脱出位置Ｌｅに移動することで、各ロック位相Ｐｍ，Ｐｓでの回転位相ロックの解除状態が維持される（図８）。かかる状態下、スプール６８の移動位置を領域Ｒｒ，Ｒａ，Ｒｈのいずれかに変更することで、バルブタイミングが適宜調整される。

【0063】

尚、主ロック位相Ｐｍでのロック解除状態は、可動部材１８１の移動位置に拘らず、主ロック解除室１６１から主ロック部材１６０への圧力作用により維持される。但し、かかる状態下、可動部材１８１は、通常運転中に主ロック解除室１６１の作動油から高い圧力を受けるため、制御弾性部材１８２の発する復原力Ｆｒに抗して移動することで、第一位置Ｌ１に定位する（図８）。故に、通常運転によってエンジン温度Ｔが設定温度Ｔｓ以上となることで、可動部材１８１が第一位置Ｌ１にラッチされる。

【0064】

（２） 停止・始動
エンジンスイッチＳＷのオフ指令又はアイドルストップシステムＩＳＳのアイドルストップ指令といった停止指令に応じて、図１６，１７に示すように通常運転中の内燃機関が停止するときには、燃料カットによって内燃機関を慣性回転状態とする前に、スプール６８をロック領域Ｒｌに移動させる。このときポンプ４からの作動油供給は、内燃機関の回転速度に応じた高い圧力で継続される。故に、遅角室２６，２７，２８の作動油圧力により回転位相が最遅角位相としての主ロック位相Ｐｍへ変化する。

【0065】

こうした主ロック位相Ｐｍへの変化後、内燃機関を慣性回転状態とすると、ポンプ４からの作動油の供給圧力は、図１６，１７に示すように、当該慣性回転の速度に応じて漸次減少する。その結果、内燃機関が主ロック位相Ｐｍでの停止状態となる。

【0066】

内燃機関の停止中、図１６の如くエンジン温度Ｔが設定温度Ｔｓ以上となる間の温間停止状態では、復原力Ｆｔが設定値Ｆｔｓ以上となるため、感温体１８５が拡張状態Ｓｅに変化して、可動部材１８１が第一位置Ｌ１にラッチされる。故に、主ロック解除室１６１の圧力消失状態にて主弾性部材１６３の復原力を受ける主ロック部材１６０は、主ロック孔１６２への嵌入位置Ｌｉに移動した状態となる（図５）。またこのとき、副ロック解除室１７１の圧力消失状態にて副弾性部材１７３の復原力を受ける副ロック部材１７０は、副ロック孔１７２及び制限溝１７４の外部でリアプレート１３と接触する（図５）。このような移動及び接触の結果、回転位相が主ロック位相Ｐｍにロックされる。

【0067】

この後、エンジンスイッチＳＷのオン指令又はアイドルストップシステムＩＳＳの再始動指令といった始動指令に応じて、内燃機関のクランキングが設定温度Ｔｓ以上で開始される温間始動時には、図１６に示すように可動部材１８１が第一位置Ｌ１にラッチされたままとなる。またこのとき、スプール６８の移動位置はロック領域Ｒｌに保持され、且つポンプ４からの作動油供給は実質止まった状態となる。これらのことから、主ロック解除室１６１の圧力消失状態にて主弾性部材１６３の復原力を受ける主ロック部材１６０は、主ロック孔１６２への嵌入位置Ｌｉを維持する（図５）。それと共に、副ロック解除室１７１の圧力消失状態にて副弾性部材１７３の復原力を受ける副ロック部材１７０は、副ロック孔１７２及び制限溝１７４の外部でリアプレート１３と接触する（図５）。このような嵌入維持及び接触の結果、回転位相が主ロック位相Ｐｍにロックされた状態で、内燃機関が完爆する。

【0068】

以上に対し、内燃機関の停止中に図１７の如くエンジン温度Ｔが設定温度Ｔｓ未満になった後の冷間停止状態では、復原力Ｆｔが設定値Ｆｔｓ未満となるため、可動部材１８１の第二位置Ｌ２側への移動に応じた感温体１８５の収縮状態Ｓｃへの変化によって、可動部材１８１のラッチが外れる。故に、主ロック解除室１６１の圧力消失状態にて主ロック部材１６０は、主弾性部材１６３の復原力に抗して、主ロック孔１６２からの脱出位置Ｌｅに移動する（図６）。それと共に、副ロック解除室１７１の圧力消失状態にて副弾性部材１７３の復原力を受ける副ロック部材１７０は、副ロック孔１７２及び制限溝１７４の外部でリアプレート１３と接触する（図６）。このような移動及び接触の結果、各ロック位相Ｐｍ，Ｐｓでの回転位相ロックが解除された状態となる。

【0069】

この後、エンジンスイッチＳＷのオン指令又はアイドルストップシステムＩＳＳの再始動指令といった始動指令に応じて、内燃機関のクランキングが設定温度Ｔｓ未満で開始される冷間始動時には、図１７に示すように可動部材１８１が第二位置Ｌ２に移動したままとなる。これは、スプール６８の移動位置がロック領域Ｒｌに保持され、且つポンプ４からの作動油供給が実質止まった状態となることによる。こうしたことから、主ロック解除室１６１の圧力消失状態にて主ロック部材１６０は、主弾性部材１６３の復原力に抗して、主ロック孔１６２からの脱出位置Ｌｅを維持する（図６）。それと共に、副ロック解除室１７１の圧力消失状態にて副弾性部材１７３の復原力を受ける副ロック部材１７０は、副ロック孔１７２及び制限溝１７４の外部でリアプレート１３と接触することになる（図６）。

【0070】

このようにして各ロック位相Ｐｍ，Ｐｓでの回転位相ロックが解除されている冷間始動時のベーンロータ１４は、負トルクの作用によってハウジングロータ１１に対する進角側へと相対回転することで、主ロック位相Ｐｍから回転位相を進角させる。その結果、副ロック解除室１７１の圧力消失状態にて副弾性部材１７３の復原力を受ける副ロック部材１７０は、まず、制限溝１７４へと進入する。これにより、正トルク作用時のベーンロータ１４がハウジングロータ１１に対する遅角側へと相対回転しても、主ロック位相Ｐｍへの回転位相の戻りは、図１７の如く制限されることになる。

【0071】

さらにこの後、負トルクの作用により回転位相がさらに進角して副ロック位相Ｐｓまで変化すると、副ロック解除室１７１の圧力消失状態で副弾性部材１７３の復原力を受ける副ロック部材１７０は、副ロック孔１７２へ嵌入する（図７）。またこのとき、主ロック解除室１６１の圧力消失状態にて主ロック部材１６０は、主弾性部材１６３の復原力に抗して、主ロック孔１６２からの脱出位置Ｌｅを維持する（図７）。これら嵌入及び脱出維持の結果、図１７に示すように回転位相が副ロック位相Ｐｓにロックされた状態で、内燃機関が完爆する。

【0072】

（作用効果）
以上説明した第一実施形態によると、停止した内燃機関にてエンジン温度Ｔが設定温度Ｔｓ以上となる間の温間停止状態では、感温体１８５が拡張状態Ｓｅへと変化する。これにより可動部材１８１は、主ロック部材１６０を位置決めするための第一位置Ｌ１にラッチされるので、主ロック孔１６２への当該部材１６０の嵌入が主ロック位相Ｐｍにおいて許容される。即ち、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックが許容される。ここで、気筒７内のピストン８が下死点ＢＤＣに到達するよりも遅いタイミングにて吸気弁９を閉じる主ロック位相Ｐｍでは、内燃機関の次の始動時に、下死点到達後のピストン８のリフトアップに応じて気筒７内ガスが吸気系に押出されることで、実圧縮比が低下する（デコンプレッション効果）。故に、設定温度Ｔｓ以上での温間停止後となる温間始動時、例えばアイドルストップシステムＩＳＳによる再始動が図１８の如く頻繁に繰り返される場合でも、可動部材１８１を第一位置Ｌ１に定位させて主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックを維持することで、始動不具合の発生を抑制できるのである。

【0073】

これに対し、停止した内燃機関にてエンジン温度Ｔが設定温度Ｔｓ未満になった後の冷間停止状態では、感温体１８５が収縮状態Ｓｃへと変化する。これによりラッチの外れる可動部材１８１は、主ロック部材１６０を位置決めするための第二位置Ｌ２に移動するので、主ロック孔１６２への当該部材１６０の嵌入が主ロック位相Ｐｍにおいて解除される。即ち、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックが解除されるので、内燃機関の次の始動時には、カム軸２からの変動トルク作用のうち負トルク作用によって、ベーンロータ１４がハウジングロータ１１に対する進角側へと相対回転する。その結果、主ロック位相Ｐｍよりも進角した副ロック位相Ｐｓにまで回転位相が変化すると、副ロック部材１７０が副ロック孔１７２に嵌入して回転位相が副ロック位相Ｐｓにロックされることで、吸気弁９を閉じるタイミングが可及的に早くなる。これにより、気筒７内ガスの押出し量が減少して、当該ガスの温度が実圧縮比と共に上昇するので、設定温度Ｔｓ未満での冷間停止後となる冷間始動時、例えば極低温環境下での車両の長時間放置後の始動時やアイドルストップシステムＩＳＳにより一時停止したまま運転終了する場合の再始動時等にあっても、着火性を向上させて始動性を確保できるのである。

【0074】

以上の如き第一実施形態によれば、エンジン温度Ｔに適した始動を実現することが、可能となる。

【0075】

ここで、特に第一実施形態によると、温間停止状態の主ロック位相Ｐｍでは、ラッチ開口部１８６をラッチ部材１８４が係止することで、主ロック位相Ｐｍにて回転位相ロックを許容するラッチを、確実に実現し得る。また一方、冷間停止状態の主ロック位相Ｐｍでは、ラッチ部材１８４のラッチ開口部１８６からの離脱により、主ロック位相Ｐｍにて回転位相ロックを解除するラッチ外しを、確実に実現し得る。以上によれば、温間停止後の温間始動時と冷間停止後の冷間始動時とにそれぞれ適した回転位相への切替えを、正確に実現可能となるのである。

【0076】

さらに第一実施形態によると、温間停止状態の主ロック位相Ｐｍでは、形状記憶材料からなる感温体１８５は、温度上昇に応じて拡張状態Ｓｅに形状復原することで、ラッチ部材１８４を押圧してラッチ開口部１８６に係止させる。その結果、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックを許容する第一位置Ｌ１に、可動部材１８１がラッチされることになる。また一方、冷間停止状態の主ロック位相Ｐｍにおいてラッチ部材１８４は、復原力Ｆｒの方向に対して交差するラッチ開口部１８６の内面１８６ａから同力Ｆｒの分力Ｆｒｄを受けることで、感温体１８５を収縮状態Ｓｃに押圧しつつ、ラッチ開口部１８６からは離脱する。その結果、ラッチ開口部１８６からの離脱によりラッチを外される可動部材１８１は、復原力Ｆｒを受けることで、主ロック部材１６０の主ロック孔１６２への嵌入を解除する第二位置Ｌ２、即ち主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックを解除する第二位置Ｌ２に移動する。以上によれば、温間停止後の温間始動時と冷間停止後の冷間始動時とにそれぞれ適した回転位相への切替えにつき、その正確性を高めることができるのである。

【0077】

加えて第一実施形態によると、主ロック位相Ｐｍ及び副ロック位相Ｐｓ間の回転位相においてベーンロータ１４は、ハウジングロータ１１に対する進角側へ進角弾性部材１９によって付勢される。故に、内燃機関の冷間始動時に進角弾性部材１９の付勢作用を受けるベーンロータ１４は、変動トルクの作用も相俟って、ハウジングロータ１１に対する回転位相を副ロック位相Ｐｓまで素早く変化させ得る。これによれば、冷間始動時の内燃機関において変動トルクを発生させるクランキングの開始から、副ロック位相Ｐｓにて回転位相をロックするまでに要する時間を、短縮できるので、特に冷間停止後の冷間始動性につき、信頼性を高めることが可能となる。

【0078】

（第二実施形態）
図１９に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。

【0079】

（ロック制御機構）
「ロック制御手段」としてのロック制御機構２０１８は、主ロック孔２１６２側に組み付けられる。このロック制御機構２０１８では、第一実施形態とは異なる可動部材２１８１及び制御弾性部材２１８２が、設けられている。

【0080】

金属製の可動部材２１８１は、二段円柱状に形成されており、二段円筒孔状の主ロック孔２１６２内に同軸上に収容されている。可動部材２１８１は、大径可動部２１８１ａよりも小径可動部２１８１ｂをベーンロータ１４側に位置させている。大径可動部２１８１ａの外周面には、第一実施形態と同様にラッチ内面１８６ａを有するラッチ開口部１８６が、開口している。大径可動部２１８１ａは、主ロック孔２１６２のうちベーンロータ１４側の大径孔部２１６２ａ内に嵌挿され、小径可動部２１８１ｂは、同大径孔部２１６２ａ内に遊挿されている。このような嵌挿及び遊挿状態の可動部材２１８１は、図２０〜２３に示すように、閉塞位置Ｌｃと開放位置Ｌｏとに往復移動可能となっている。

【0081】

図２１，２２に示すように可動部材２１８１は、閉塞位置Ｌｃへと移動することで、大径孔部２１６２ａのベーンロータ１４側の開口部２１６２ｃを実質閉塞する。かかる閉塞により、図２１に示す主ロック位相Ｐｍでは、主ロック部材１６０が脱出位置Ｌｅにて可動部材２１８１と接触することで、当該部材１６０の主ロック孔２１６２への嵌入が解除される。このとき本実施形態では、開口部２１６２ｃに設けられるストッパ部２１６２ｄにより、大径可動部２１８１ａが係止されるようになっている。

【0082】

また一方で、図１９，２０，２３に示すように可動部材２１８１は、閉塞位置Ｌｃよりもベーンロータ１４から離間した開放位置Ｌｏに移動することで、開口部２１６２ｃを開放する。かかる開放により、図２０に示す主ロック位相Ｐｍでは、嵌入位置Ｌｉへの移動による主ロック部材１６０の主ロック孔２１６２への嵌入が許容される。このとき本実施形態では、大径孔部２１６２ａにて開口部２１６２ｃとは反対側に設けられるストッパ部２１６２ｅにより、大径可動部２１８１ａが係止されるようになっている。

【0083】

図１９に示すように制御弾性部材２１８２は、金属製のコイルスプリングであり、主ロック孔２１６２のうちベーンロータ１４とは反対側の小径孔部２１６２ｂ内に収容されている。制御弾性部材２１８２は、リアプレート２０１３に設けられるリテーナ部２１３０と、大径孔部２１６２ａ内に配置される大径可動部２１８１ａとの間において、軸方向に介装されている。かかる介装状態の制御弾性部材２１８２は、可動部材２１８１をベーンロータ１４側、即ち図２１，２２の閉塞位置Ｌｃ側へと付勢するように、復原力Ｆｒを発生する。また、こうした制御弾性部材２１８２の復原力Ｆｒに抗して、進角室２２又は遅角室２６からの圧力作用によって可動部材２１８１を駆動する力は、図１９，２０，２３の開放位置Ｌｏ側へ向かって作用する。

【0084】

ここで、図１９に示すように制御弾性部材２１８２の復原力Ｆｒは、可動部材２１８１の軸方向に沿って作用することから、ラッチ内面１８６ａに対して交差する方向の付勢力となる。また、制御弾性部材２１８２の復原力Ｆｒについては、主ロック部材１６０と接触した状態の可動部材２１８１が位置Ｌｏ，Ｌｃ間を移動する際に、主弾性部材１６３の復原力以上の大きさとなるように、予設定される。

【0085】

さて、第二実施形態のロック制御機構２０１８では、第一実施形態に準じて要素１８３，１８４，１８５を収容する収容孔１４１ｃが、リアプレート２０１３に形成されている。かかる構成下、収容孔１４１ｃの軸方向は、可動部材２１８１の径方向と実質一致している。したがって、図１９，２０，２３に示すように収容孔１４１ｃ内のラッチ部材１８４は、開放位置Ｌｏにおける可動部材２１８１のラッチ開口部１８６内にも進入することで、当該開口部１８６を係止して可動部材２１８１をラッチする。また一方、図２１，２２に示すようにラッチ部材１８４は、閉塞位置Ｌｃ側に移動する可動部材２１８１のうち大径可動部２１８１ａの外周面によりラッチ開口部１８６外へと押圧されることで、当該開口部１８６から離脱して可動部材２１８１のラッチを外す。さらに、感温体１８５の設定温度Ｔｓについては、図１９に示す復原力Ｆｔによりラッチ部材１８４が開放位置Ｌｏの可動部材２１８１におけるラッチ内面１８６ａに押圧された状態で、ラッチ部材１８４が当該内面１８６ａから軸方向（即ち、可動部材２１８１の径方向）に受ける分力Ｆｒｄ（図示しない）の大きさと実質一致するように、予設定される。

【0086】

以上の如きロック制御機構２０１８では、第一実施形態と同様に、エンジン温度Ｔが設定温度Ｔｓ以上になると、復原力Ｆｔが設定値Ｆｔｓ以上に増大して、復原力Ｆｒの分力Ｆｒｄに打ち勝つ。その結果として感温体１８５は、図１９，２０，２３の如き拡張状態Ｓｅへと変化して、ラッチ部材１８４をラッチ開口部１８６内に押圧することで、開放位置Ｌｏに可動部材２１８１をラッチする。また、こうして可動部材２１８１が開放位置Ｌｏにラッチされることで、主ロック孔２１６２が開放されることから、図２０に示す主ロック位相Ｐｍでは、主ロック部材１６０を嵌入位置Ｌｉに誘導可能となる。かかる誘導により、主ロック部材１６０の主ロック孔２１６２への嵌入が許容、即ち回転位相のロックが許容される。

【0087】

また一方、第一実施形態と同様に、エンジン温度Ｔが設定温度Ｔｓ未満になると、設定値Ｆｔｓ未満に減少する復原力Ｆｔに対して、復原力Ｆｒの分力Ｆｒｄが打ち勝つ。その結果として可動部材２１８１は、ラッチ部材１８４を押圧しつつ、閉塞位置Ｌｃ側に移動する。このとき、図２１，２２の如くラッチ部材１８４は、感温体１８５を押圧して収縮状態Ｓｃへと変化させながら、自身の全体をラッチ開口部１８６外に離脱させる。故に、こうしてラッチ開口部１８６から離脱するラッチ部材１８４は、可動部材２１８１のラッチを外した状態となる。また、ラッチの外れた可動部材２１８１が閉塞位置Ｌｃに到達することで、主ロック孔２１６２が閉塞されることから、図２１に示す主ロック位相Ｐｍでは、主ロック部材１６０を脱出位置Ｌｅに誘導可能となる。かかる誘導により、主ロック部材１６０の主ロック孔２１６２への嵌入が解除、即ち回転位相のロックが解除される。

【0088】

（作動）
ここまで説明した構成の第二実施形態では、第一実施形態とは一部異なる作動が通常運転、停止及び始動に関して実現される。そこで、以下では、第二実施形態に特有な通常運転、停止及び始動に関する作動を、詳細に説明する。

【0089】

まず、図２４，２５に示す内燃機関の通常運転中、主ロック位相Ｐｍでのロック解除状態は、可動部材２１８１の移動位置に拘らず、主ロック解除室１６１から主ロック部材１６０への圧力作用により維持される。但し、かかる状態下、可動部材２１８１は、通常運転中に進角室２２又は遅角室２６の作動油から高い圧力を受けるため、制御弾性部材２１８２の発する復原力Ｆｒに抗して開放位置Ｌｏに定位する（図２３）。故に、通常運転によってエンジン温度Ｔが設定温度Ｔｓ以上となることで、可動部材２１８１が開放位置Ｌｏにラッチされる。通常運転中のその他の作動は、第一実施形態と同様である。

【0090】

次に、図２４，２５に示す内燃機関の停止時には、第一実施形態と同様の原理によって回転位相が主ロック位相Ｐｍまで変化した後、内燃機関が停止状態となる。この停止中、図２４の如くエンジン温度Ｔが設定温度Ｔｓ以上となる間の温間停止状態では、復原力Ｆｔが設定値Ｆｔｓ以上となるため、感温体１８５が拡張状態Ｓｅに変化して、可動部材２１８１が開放位置Ｌｏにラッチされたままとなる。その結果、主ロック部材１６０が主ロック孔２１６２への嵌入位置Ｌｉに移動する（図２０）ことで、回転位相が主ロック位相Ｐｍにロックされる。またこの後、図２４の如き設定温度Ｔｓ以上での温間始動時には、可動部材２１８１が開放位置Ｌｏにラッチされたままとなる以外は第一実施形態と同様の原理により、回転位相が主ロック位相Ｐｍにロックされた状態で、内燃機関が完爆する。

【0091】

以上に対し、内燃機関の停止中に図２５の如くエンジン温度Ｔが設定温度Ｔｓ未満となった後の冷間停止状態では、復原力Ｆｔが設定値Ｆｔｓ未満となるため、可動部材２１８１の閉塞位置Ｌｃ側への移動に応じた感温体１８５の収縮状態Ｓｃへの変化により、可動部材２１８１のラッチが外れる。その結果、主ロック部材１６０が主ロック孔２１６２からの脱出位置Ｌｅに移動する（図２１）ことで、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックが解除される。またこの後、図２５の如き設定温度Ｔｓ未満での冷間始動時には、可動部材２１８１が閉塞位置Ｌｃに移動したままとなる以外は第一実施形態と同様の原理により、回転位相が副ロック位相Ｐｓに変化してからロックされた状態（図２２）で、内燃機関が完爆する。

【0092】

（作用効果）
以上説明した第二実施形態では、第一実施形態で説明した作用効果において「可動部材１８１」、「第一位置Ｌ１」、「第二位置Ｌ２」及び「主ロック孔１６２」をそれぞれ、「可動部材２１８１」、「開放位置Ｌｏ」、「閉塞位置Ｌｃ」及び「主ロック孔２１６２」に読み替えた内容を、奏することができるのである。

【0093】

（第三実施形態）
図２６に示すように、本発明の第三実施形態は第二実施形態の変形例である。

【0094】

（ロック制御機構）
「ロック制御手段」として、主ロック機構１６の主ロック孔２１６２側に組み付けられるロック制御機構３０１８では、要素１８３，１８４，１８５が設けられず、第二実施形態とは異なる感温体３１８５が「ラッチ部材」としても機能する。

【0095】

具体的に感温体３１８５は、部分円環状のバイメタルから構成されている。感温体３１８５は、主ロック孔３１６２内に収容されて、可動部材３１８１の外周側をＣ状に囲んでいる。ここで本実施形態では、主ロック孔３１６２のうち大径孔部２１６２ａの内周面には、周方向に連続する円環溝状に、ラッチ溝部３１６２ｆが開口している。また、可動部材３１８１のうち大径可動部２１８１ａの外周面には、断面矩形にて周方向に連続する円環溝状に、ラッチ開口部３１８６が開口している。

【0096】

図２６，２８，３０に示すように感温体３１８５は、熱膨張率の高低が異なる高膨張層３１８５ａ及び低膨張層３１８５ｂを、有している。ここで低膨張層３１８５ｂは、高膨張層３１８５ａよりも線膨張係数が低く、且つ高膨張層３１８５ａの外周側に積層されている。かかる積層構造により感温体３１８５は、設定温度Ｔｓ以上に上昇したエンジン温度Ｔでは、図２６，２７，２８の如く拡張した拡張状態Ｓｅへと変化することで、拡径する。故に、開放位置Ｌｏへの可動部材３１８１の移動状態では、図２６，２７の如く感温体３１８５がラッチ溝部３１６２ｆ内及びラッチ開口部３１８６内の双方に嵌入する。その結果、ラッチ溝部３１６２ｆに係止される感温体３１８５がラッチ開口部３１８６をさらに係止することで、開放位置Ｌｏに可動部材３１８１がラッチされる。また、こうして可動部材３１８１が開放位置Ｌｏにラッチされることで、主ロック孔３１６２が開放されることから、図２７に示す主ロック位相Ｐｍでは、主ロック部材１６０を嵌入位置Ｌｉに誘導可能となる。かかる誘導により、主ロック部材１６０の主ロック孔３１６２への嵌入が許容、即ち回転位相のロックが許容される。

【0097】

また一方で感温体３１８５は、設定温度Ｔｓ未満に低下したエンジン温度Ｔでは、図２９，３０の如く収縮した収縮状態Ｓｃへと変化することで、縮径する。故に、開放位置Ｌｏへの可動部材３１８１の移動状態から感温体３１８５は、図２９の如くラッチ溝部３１６２ｆ外に離脱して、自身の全体をラッチ開口部３１８６内に収容させる。こうしてラッチ開口部３１８６内に収容される感温体３１８５は、可動部材３１８１のラッチを外した状態となるので、制御弾性部材２１８２から復原力Ｆｒ（図２６参照）を受ける当該可動部材３１８１は、図２９の如く閉塞位置Ｌｃ側へと移動する。また、可動部材３１８１が閉塞位置Ｌｃに到達することで、主ロック孔３１６２が閉塞されることから、図２９に示す主ロック位相Ｐｍでは、主ロック部材１６０を脱出位置Ｌｅに誘導可能となる。かかる誘導により、主ロック部材１６０の主ロック孔３１６２への嵌入が解除、即ち回転位相のロックが解除される。

【0098】

（作動）
ここまで説明した構成の第三実施形態では、第二実施形態で説明した作動において「感温体１８５」、「可動部材２１８１」及び「主ロック孔２１６２」をそれぞれ、「感温体３１８５」、「可動部材３１８１」及び「主ロック孔３１６２」に読み替えた内容が、実現される。

【0099】

（作用効果）
以上説明した第三実施形態に特有の作用効果に説明する。

【0100】

第三実施形態によると、温間停止状態の主ロック位相Ｐｍでは、バイメタルからなる感温体３１８５が温度上昇に応じて拡張状態Ｓｅに変化することで、当該感温体３１８５がラッチ開口部３１８６を係止する。その結果、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックを許容する開放位置Ｌｏに、可動部材３１８１がラッチされる。また一方、冷間停止状態の主ロック位相Ｐｍでは、感温体３１８５が温度低下に応じて収縮状態Ｓｃに変化することで、当該感温体３１８５がラッチ開口部３１８６内に収容される。その結果、ラッチ開口部３１８６内への収容によりラッチを外される可動部材３１８１は、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックを解除する閉塞位置Ｌｃへ移動する。以上によれば、温間停止後の温間始動時と冷間停止後の冷間始動時とにそれぞれ適した回転位相への切替えにつき、その正確性を高めることができるのである。

【0101】

（第四実施形態）
図３１〜３３に示すように、本発明の第四実施形態は第一実施形態の変形例である。

【0102】

（主ロック機構）
「主ロック手段」としての主ロック機構４０１６では、ベーンロータ１４のうち回転軸１４０に対して偏心した箇所のベーン１４１に、円筒孔状の支持孔４１４４が形成されている。図３４に示すように支持孔４１４４には、所定サイズδａの径方向隙間４１４５を介して、主ロック部材４１６０の鍔部１６０ｃが同軸上に嵌入されている。かかる嵌入により円筒状の主ロック部材４１６０は、支持孔４１４４に摺動支持されることで、軸方向の嵌入位置Ｌｉと脱出位置Ｌｅとに往復移動可能となっている（図３１〜３３参照）。それと共に、支持孔４１４４内において主ロック部材４１６０は、図３５，３６に示すように、隙間４１４５のサイズδａに応じた角度θａまで傾き可能となっている。即ち、主ロック部材４１６０の最大傾きは、角度θａ分の傾きとなるように調整されている。尚、本実施形態の主ロック部材４１６０には、係止部１６０ｂが設けられていない。

【0103】

（ロック制御機構）
「ロック制御手段」として、図３１〜３３の如く主ロック部材４１６０側に組み付けられるロック制御機構４０１８は、可動部材１８１、リング部材４１８７、制御弾性部材１８２、リテーナ部材１８３、ラッチ部材１８４及び感温体１８５を有している。

【0104】

可動部材１８１は、筒部４１８１ｃから底端部１８１ａを内フランジ状に突出させた有底円筒状に、形成されている。図３４に示すように、可動部材１８１のうち筒部４１８１ｃは、所定サイズδｂの径方向隙間４１４６を介して、支持孔４１４４に同軸上に嵌入されている。可動部材１８１のうち底端部１８１ａは、所定サイズδｃの径方向隙間４１４７を介して主ロック部材４１６０に同軸上に外嵌されている。これらの嵌入及び外嵌により可動部材１８１は、支持孔４１４４に摺動支持されることで、軸方向の第一位置Ｌ１と第二位置Ｌ２とに往復移動可能となっている（図３１〜３３参照）。それと共に、支持孔４１４４内において可動部材１８１は、図３５に示すように、隙間４１４６のサイズδｂに応じた角度θｂまで傾き可能となっている。即ち、可動部材１８１の最大傾きは、角度θｂ分の傾きとなるように調整されている。

【0105】

ここで、主ロック位相Ｐｍにおいて可動部材１８１は、図３１の如く第一位置Ｌ１にラッチされることで、主ロック部材１６０の鍔部１６０ｃを底端部１８１ａから離間ささせた状態で、当該部材１６０を主ロック孔１６２への嵌入位置Ｌｉに位置決めする。また一方、主ロック位相Ｐｍ及び他の回転位相において可動部材１８１は、図３３の如く第一位置Ｌ１にラッチされることで、底端部１８１ａから鍔部１６０ｃをさらに離間させる脱出位置Ｌｅへの移動を、主ロック部材１６０に対して許容する。さらに、主ロック位相Ｐｍ及び他の回転位相において可動部材１８１は、図３２の如く第二位置Ｌ２に移動して、鍔部１６０ｃを底端部１８１ａにより係止させることで、主ロック部材１６０を主ロック孔１６２からの脱出位置Ｌｅに位置決めする。

【0106】

さて、こうした可動部材１８１に対して主ロック部材４１６０は、図３５，３６に示す隙間４１４７によって底端部１８１ａと実質接触することなく、角度θａまで傾き可能となっている。即ち、「許容隙間」としての隙間４１４７のサイズδｃは、支持孔４１４４内における主ロック部材４１６０の角度θａ分の最大傾きを許容するサイズに、調整されている。かかる調整により隙間４１４７は、隙間４１４５，４１４６のサイズδａ，δｂよりも大きなサイズδｃに形成されることで、主ロック部材４１６０周囲の主ロック解除室１６１から当該隙間４１４７への作動油流入を許容している。

【0107】

図３１〜３３に示すように金属製のリング部材４１８７は、筒部４１８７ａから鍔部４１８７ｂを外フランジ状に突出させたハット形の円筒状に形成され、支持孔４１４４に同軸上に遊挿されている。図３４に示すように、リング部材４１８７のうち筒部４１８７ａは、所定サイズδｄの径方向隙間４１４８を介して、主ロック部材４１６０に同軸上に外嵌されている。リング部材４１８７のうち鍔部４１８７ｂは、所定サイズδｅの径方向隙間４１４９を介して、筒部４１８１ｃの内周側に同軸上に遊挿されている。これら外嵌及び遊挿によりリング部材４１８７は、主ロック部材４１６０に摺動支持されることで、支持孔４１４４内のうち可動部材１８１の内周側を軸方向に往復移動可能となっている。

【0108】

このようなロック制御機構４０１８にて要素４１８７，１６０間の隙間４１４８は、「シール隙間」として、軸方向に隙間４１４７を挟んで主ロック解除室１６１とは反対側に位置している。それと共に隙間４１４８は、図３４，３７に示すように、隙間４１４７のサイズδｃよりも小さなサイズδｄに形成されている。ここで特に本実施形態では、図３５に示す如く鍔部４１８７ｂが底端部１８１ａに面接触したまま、可動部材１８１が最大傾きの主ロック部材４１６０に対して逆側へと最大傾き可能となるように、サイズδｄがサイズδｃよりも小さい範囲で調整されている。即ちサイズδｃよりも小さい範囲のうち、主ロック部材４１６０に対するリング部材４１８７の相対傾き角度θｄが角度θａ，θｂの総和以上となるように、サイズδｄが調整されている。かかる調整により隙間４１４８は、要素１８１ａ，４１８７ｂの面接触の界面４１８９と共同して、隙間４１４７からの作動油の通過（即ち、図３７のサイズδｄにおける漏れ）を規制することで、主ロック解除室１６１内及び隙間４１４７内の作動油に対してシール機能を発揮している。

【0109】

さらに図３４に示すように、ロック制御機構４０１８にて要素４１８７，１８１間の隙間４１４９は、「遊挿隙間」として、隙間４１４５，４１４６，４１４７，４１４８のいずれのサイズδａ，δｂ，δｃ，δｄよりも大きなサイズδｅに、形成されている。ここで特に本実施形態では、最大傾きの主ロック部材４１６０に対してリング部材４１８７の相対傾きが図３６に示す最大となっても、隙間４１４９によって鍔部４１８７ｂが筒部４１８１ｃと実質接触しないように、サイズδｅが調整されている。即ち、支持孔４１４４内においてリング部材４１８７の最大傾き角度θｅが角度θａ，θｄの和と一致するように、サイズδｅが調整されている。かかる調整により隙間４１４９は、支持孔４１４４内における主ロック部材４１６０の最大傾き状態下、同孔４１４４内におけるリング部材４１８７の最大傾きを許容している。

【0110】

図３１〜３３に示す如きコイルスプリングである制御弾性部材１８２は、鍔部４１８７ｂとスプリング受部１４１ｂとの間において、軸方向に挟持されている。それと共に制御弾性部材１８２は、「ガイド部」としての筒部４１８７ａにより、内周側から軸方向にガイドされている。こうした挟持及びガイド状態の制御弾性部材１８２は、鍔部４１８７ｂを底端部１８１ａ側へ付勢するように、復原力Ｆｒを発生する。この復原力Ｆｒを受けるリング部材４１８７は、可動部材１８１に対して第一位置Ｌ１側から接触することで、当該可動部材１８１を第二位置Ｌ２側へ向かって押圧する。ここで特に本実施形態では、リング部材４１８７は、押圧対象の可動部材１８１に対して周方向の全域にて面接触する。かかる接触によりリング部材４１８７は、主ロック解除室１６１内及び隙間４１４７内の作動油に対するシール機能、上述の如き界面４１８９にて発揮する。また、かかる面接触のリング部材４１８７を介して可動部材１８１は、復原力Ｆｒにより第二位置Ｌ２側へ付勢されることで、主ロック孔１６２への主ロック部材４１６０の嵌入を解除する方向に、駆動可能となっている。

【0111】

尚、ロック制御機構４０１８において要素１８３，１８４，１８５に関する構成については、図３１〜３３に示すように、第一実施形態と実質同一構成である。

【0112】

（作動・作用効果）
以上説明した構成の第四実施形態では、第一実施形態と同様な作動の実現により、第一実施形態と同様な作用効果を奏することができる。

【0113】

さらに第四実施形態では、内燃機関の始動後となる通常運転中、第一実施形態と同様に、主ロック解除室１６１への導入作動油の圧力作用を受ける可動部材１８１は第一位置Ｌ１に移動するが、主ロック部材４１６０は、当該圧力作用を受けて脱出位置Ｌｅに移動する（図３３参照）。その結果、主ロック孔１６２への主ロック部材４１６０の嵌入が解除される、即ち回転位相ロックが解除されるので、回転位相に応じた自由なバルブタイミング調整が可能となる。またこのとき、エンジン温度Ｔが通常運転により設定温度Ｔｓ以上となることで、第一実施形態と同様に、可動部材１８１が第一位置Ｌ１にラッチされる。故に、かかるラッチ状態にて内燃機関が停止すると、主ロック解除室１６１への導入作動油の圧力消失により、主ロック部材４１６０が主弾性部材１６３により付勢されて嵌入位置Ｌｉへと移動するので、回転位相が主ロック位相Ｐｍにロックされる。また、この後、エンジン温度Ｔが設定温度Ｔｓ未満になると、各ロック位相Ｐｍ，Ｐｓでの回転位相ロックが解除されることになる。

【0114】

ここで、第四実施形態において可動部材１８１が同軸上に外嵌される主ロック部材４１６０は、同じ支持孔４１４４に摺動支持される可動部材１８１に対して傾いて、さらに接触すると、往復移動の阻害を受ける懸念がある。そこで第四実施形態において、可動部材１８１と主ロック部材４１６０との間に介される隙間４１４７は、主ロック部材４１６０の傾きを許容するサイズδｃに形成されるが、この場合、主ロック解除室１６１から隙間４１４７への作動油流入が許容されることにもなる。その結果、通常運転中の主ロック部材４１６０に作用する作動油圧力が減少することで、当該主ロック部材４１６０が誤って主ロック孔１６２に嵌入してしまうと、意図しない回転位相ロックを招くことが懸念される。

【0115】

しかし、第四実施形態によると、軸方向に隙間４１４７を挟んで主ロック解除室１６１との反対側では、主ロック部材４１６０とそれに同軸上に外嵌されたリング部材４１８７との間に、隙間４１４７よりも小さなサイズδｄの隙間４１４８が介される。かかる隙間に４１４８よれば、隙間４１４７からの作動油通過を規制するシール機能を発揮できる。それと共に第四実施形態によると、可動部材１８１を第二位置Ｌ２側へ向かって押圧するためにリング部材４１８７は、制御弾性部材１８２から復原力Ｆｒを受けることで、可動部材１８１に第一位置Ｌ１側から接触する。故に、かかる接触の界面４１８９においても、隙間４１４８と共同して、隙間４１４７からの作動油通過を規制するシール機能を発揮できる。したがって、主ロック解除室１６１からの作動油流入が許容されるサイズδｃの隙間４１４７にあっても、通常運転中の主ロック部材４１６０に作用する作動油圧力の減少を、それらのシール機能により抑止して、意図しない回転位相ロックを回避することが可能となる。

【0116】

さらに第四実施形態によると、支持孔４１４４内にて遊挿状態のリング部材４１８７が外嵌される主ロック部材４１６０は、当該リング部材４１８７と共に傾くことができる。故にリング部材４１８７は、リング部材４１８７によっても、往復移動の阻害を受け難くなる。しかも第四実施形態によると、リング部材４１８７は、移動する主ロック部材４１６０から荷重を受けて傾いたとしても、当該移動後には、制御弾性部材１８２の復原力Ｆｒにより可動部材１８１と接触して、シール機能を確保できる。したがって、意図しない回転位相ロックの回避効果を、確固たる効果として発揮可能となる。

【0117】

加えて、第四実施形態の主ロック部材４１６０は、可動部材１８１との間の隙間４１４７により、支持孔４１４４内での最大傾きでさえ許容されることになる。これによれば、主ロック部材４１６０が可動部材１８１と接触して往復移動の阻害を受ける事態を、主ロック部材４１６０の傾き角度によらず抑止できる。それと共に第四実施形態では、主ロック部材４１６０が最大傾き状態となったときの支持孔４１４４内にて、可動部材１８１の内周側に同軸上に遊挿されるリング部材４１８７の最大傾きも、当該可動部材１８１との間の隙間４１４９により許容されることになる。これによれば、リング部材４１８７が主ロック部材４１６０と可動部材１８１との間に挟み込まれて主ロック部材４１６０の往復移動が阻害される事態を、主ロック部材４１６０の傾き角度によらず抑止できる。

【0118】

（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態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及び組み合わせに適用することができる。

【0119】

具体的には、第一〜第四実施形態に関する変形例１として、気筒７内のピストン８が下死点ＢＤＣに到達するタイミングよりも遅いタイミングに吸気弁９を閉じる回転位相となる限りにおいて、最遅角位相よりも進角側の主ロック位相Ｐｍを採用してもよい。また、第一〜第四実施形態に関する変形例２として、ロック部材１６０，４１６０，１７０をハウジングロータ１１に支持させる一方、ロック孔１６２，２１６２，３１６２，１７２をベーンロータ１４に形成してもよい。この場合、第四実施形態では、ロック部材４１６０，１７０に合わせて、支持孔４１４４をハウジングロータ１１に形成する。

【0120】

第一〜第四実施形態に関する変形例３としては、コイルスプリング以外の種類の金属製スプリングの他、例えばゴム製部材等を、弾性部材１６３，１７３，１８２，２１８２に採用してもよい。またさらに、第一〜第四実施形態に関する変形例４として、内燃機関の完爆に伴って又は任意の時に作動油の供給を開始可能な電動ポンプを、ポンプ４に採用してもよい。

【0121】

第一〜第四実施形態に関する変形例５としては、進角弾性部材１９を設けない構成を、採用してもよく、この場合、スプール６８のロック領域Ｒｌへの移動と内燃機関の慣性回転とを実行する順番を、逆にする。また、第一、第二及び第四実施形態に関する変形例６としては、制御弾性部材１８２の復原力Ｆｒの方向に対して交差する限りで、例えば部分球面状等に湾曲したラッチ内面１８６ａを、採用してもよい。さらに、第一〜第四実施形態に関する変形例７として、エンジンスイッチＳＷのオフ指令又はアイドルストップシステムＩＳＳのアイドルストップ指令に応じて内燃機関が停止するときに、回転位相を副ロック位相Ｐｓにロックさせた後、エンジンスイッチＳＷのオン指令又はアイドルストップシステムＩＳＳの再始動指令に応じて内燃機関が始動するときに、当該位相Ｐｓでの回転位相ロックをそのまま実現させてもよい。

【0122】

第一実施形態に関する変形例８としては、第三実施形態のロック制御機構３０１８に準ずる構成を、主ロック部材１６０側において採用してもよい。また、第二及び第三実施形態に関する変形例９として、副ロック機構１７に要素１７０，１７１，１７３を設けず、主ロック部材１６０により「副ロック部材」の機能を果たしてもよい。

【0123】

第四実施形態に関する変形例１０としては、図３８に示すように、制御弾性部材１８２を外周側から軸方向にガイドするガイド部４１８７ｃを、リング部材４１８７に設けてもよい。また、第四実施形態に関する変形例１１として、主ロック部材４１６０の傾きの一部、例えば最大傾きを除く一部の傾きのみを、「許容隙間」としての隙間４１４７により許容してもよい。さらに、第四実施形態に関する変形例１２として、リング部材４１８７の傾きの一部、例えば最大傾きを除く一部の傾きのみを、「遊挿隙間」としての隙間４１４９により許容してもよい。

【符号の説明】

【0124】

１ バルブタイミング調整装置、２ カム軸、７ 気筒、８ ピストン、９ 吸気弁、１１ ハウジングロータ、１４ ベーンロータ、１６，４０１６ 主ロック機構、１７ 副ロック機構、１８，２０１８，３０１８，４０１８ ロック制御機構、１６０，４１６０ 主ロック部材、１６２，２１６２，３１６２ 主ロック孔、１７０ 副ロック部材、１７２ 副ロック孔、１８１，２１８１，３１８１ 可動部材、１８２，２１８２ 制御弾性部材、１８４ ラッチ部材、１８５，３１８５ 感温体、１８６，３１８６ ラッチ開口部、１８６ａ ラッチ内面、４１４４ 支持孔、４１４７，４１４８，４１４９ 隙間、４１８７ リング部材、ＢＤＣ 下死点、Ｆｒ 復原力、Ｆｒｄ 分力、Ｌ１ 第一位置、Ｌ２ 第二位置、Ｌｃ 閉塞位置、Ｌｏ 開放位置、Ｐｍ 主ロック位相、Ｐｓ 副ロック位相、Ｓｃ 収縮状態、Ｓｅ 拡張状態、Ｔｓ 設定温度、δｃ，δｄ サイズ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】