特許 5887842 弁開閉時期制御装置

(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】5887842

(24)【登録日】2016年2月26日

(45)【発行日】2016年3月16日

(54)【発明の名称】弁開閉時期制御装置

(51)【国際特許分類】

   F01L 1/356 20060101AFI20160303BHJP

【ＦＩ】

   F01L1/356 E

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2011-242688(P2011-242688)

(22)【出願日】2011年11月4日

(65)【公開番号】特開2013-96374(P2013-96374A)

(43)【公開日】2013年5月20日

【審査請求日】2014年10月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】アイシン精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107308

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 修一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100114959

【弁理士】

【氏名又は名称】山▲崎▼ 徹也

(72)【発明者】

【氏名】稲摩 直人

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 重光

【審査官】 山本 健晴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−００１８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４６７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０１３４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０６４１２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｌ １／３５６

(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対して同期回転する駆動側回転部材と、
前記駆動側回転部材に対して相対回転可能に同軸に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトに対して一体回転する従動側回転部材と、
前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材の何れか一方に形成された流体圧室と、
前記流体圧室を進角室と遅角室とに仕切るよう前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材の何れか他方に設けられた仕切り部と、
前記進角室又は前記遅角室に対する流体の供給又は排出の制御を行う流体制御弁部と、
前記駆動側回転部材に対する前記従動側回転部材の相対回転を最遅角位置と最進角位置との間の中間位置にロックするロック状態とそのロック状態を解除するロック解除状態とに切換える中間ロック流路を有する中間ロック機構と、
前記中間ロック流路に対する流体の供給または排出の制御を行うロック制御弁部と、
前記内燃機関の始動時に前記流体制御弁部に流体を供給するアキュムレータを制御するアキュムレータ制御弁部と、を備え、
前記駆動側回転部材または前記従動側回転部材を挟んで前記カムシャフトとは反対側に前記流体制御弁部、前記ロック制御弁部及び前記アキュムレータ制御弁部を備えると共に、前記ロック制御弁部を制御するソレノイドと前記アキュムレータ制御弁部を制御するソレノイドとを共有し、
前記ロック制御弁部に備えられたスプールの往復移動方向の延長上に前記アキュムレータ制御弁部が配置されると共に、前記スプールの位置を、前記中間ロック流路から流体が排出されて前記ロック状態となる中間ロック位置と、前記中間ロック流路に流体が供給されて前記ロック解除状態となるデューティー位置と、前記アキュムレータが開放操作されるアキュムレータ作動位置とに切り換え可能に構成してある弁開閉時期制御装置。

【請求項2】

前記ロック制御弁部の前記スプールの位置が前記アキュムレータ作動位置に切換えられると、前記ロック状態になるよう前記中間ロック流路をドレン状態に切換えるよう構成してある請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。

【請求項3】

前記ロック制御弁部の前記スプールの位置が前記中間ロック位置又は前記デューティー位置において前記アキュムレータに対して流体を注入可能な弁体を前記アキュムレータ制御弁部に備え、前記スプールの一端に前記アキュムレータ作動位置において前記弁体を開き操作可能な押圧部材を設けてある請求項１又は２に記載の弁開閉時期制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関のクランクシャフトと同期して回転する駆動側回転部材に対する従動側回転部材の相対回転位相を制御する弁開閉時期制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

弁開閉時期制御装置は、駆動側回転部材及び従動側回転部材の何れか一方に形成された流体圧室と、流体圧室を進角室と遅角室とに仕切るよう駆動側回転部材及び従動側回転部材の何れか他方に設けられた仕切部とを備える。進角室又は遅角室に対する流体の供給又は排出の制御を行うことにより、駆動側回転部材に対する従動側回転部材の相対回転位相が制御される。

【0003】

弁開閉時期制御装置には、進角室又は遅角室に対する流体の供給又は排出を制御する流体制御弁部と、駆動側回転部材に対する従動側回転部材の相対回転をロックするロック状態とそのロック状態を解除するロック解除状態とに切換えるロック機構及びこのロック機構に対する流体の供給又は排出を制御するロック弁部を備えたものがある（特許文献１参照）。

【0004】

弁開閉時期制御装置は、内燃機関自身の動力により駆動される流体（油圧）ポンプを利用し、進角室又は遅角室に対して流体（油圧）を供給する。ただ、内燃機関の始動直後は流体（油圧）ポンプからの流体（油圧）がすぐには供給できないため、進角室又は遅角室に対する流体（油圧）の供給が十分に行えない。この対策として、特許文献２に示すように、内燃機関の始動時に油圧を供給する補助油圧発生装置としてアキュムレータを備える弁開閉時期制御装置が存在する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−１９６６９８号公報

【特許文献2】特開平１１−１３４２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、弁開閉時期制御装置にアキュムレータを別構成として追加した場合には、装置全体が大型化する。また、ソレノイドバルブを用いて開閉する流体制御弁部やロック弁部は、弁開閉時期制御装置の一方側にまとまって配置されていることを踏まえ、アキュムレータを配置位置については改善の余地がある。

【0007】

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の始動時における進角室又は遅角室に対する流体の制御性を向上させた弁開閉時期制御装置をコンパクトに提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１特徴構成は、内燃機関のクランクシャフトに対して同期回転する駆動側回転部材と、前記駆動側回転部材に対して相対回転可能に同軸に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトに対して一体回転する従動側回転部材と、前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材の何れか一方に形成された流体圧室と、前記流体圧室を進角室と遅角室とに仕切るよう前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材の何れか他方に設けられた仕切り部と、前記進角室又は前記遅角室に対する流体の供給又は排出の制御を行う流体制御弁部と、前記駆動側回転部材に対する前記従動側回転部材の相対回転を最遅角位置と最進角位置との間の中間位置にロックするロック状態とそのロック状態を解除するロック解除状態とに切換える中間ロック流路を有する中間ロック機構と、前記中間ロック流路に対する流体の供給または排出の制御を行うロック制御弁部と、前記内燃機関の始動時に前記流体制御弁部に流体を供給するアキュムレータを制御するアキュムレータ制御弁部と、を備え、前記駆動側回転部材または前記従動側回転部材を挟んで前記カムシャフトとは反対側に前記流体制御弁部、前記ロック制御弁部及び前記アキュムレータ制御弁部を備えると共に、前記ロック制御弁部を制御するソレノイドと前記アキュムレータ制御弁部を制御するソレノイドとを共有し、前記ロック制御弁部に備えられたスプールの往復移動方向の延長上に前記アキュムレータ制御弁部が配置されると共に、前記スプールの位置を、前記中間ロック流路から流体が排出されて前記ロック状態となる中間ロック位置と、前記中間ロック流路に流体が供給されて前記ロック解除状態となるデューティー位置と、前記アキュムレータ制御弁部が開放操作されるアキュムレータ作動位置とに切り換え可能に構成してある点にある

【0009】

本構成の如く、駆動側回転部材または従動側回転部材を挟んでカムシャフトとは反対側に流体制御弁部、ロック制御弁部及びアキュムレータ制御弁部を備えたので、内燃機関の始動時において流体制御弁部にアキュムレータから流体を確実に供給することができる。これにより、内燃機関の始動直後から流体制御弁部による弁開閉特性を得ることができる。さらに、ロック制御弁部を制御するソレノイドとアキュムレータ制御弁部を制御するソレノイドとを共有したので、弁開閉時期制御装置自体をコンパクトに構成することができる。

【0010】

【0011】

また、本構成によれば、ロック制御弁部に備えられたスプールの往復移動により、スプールの位置を、中間ロック流路から作動油が排出されるロック状態と、中間ロック流路に作動油が供給されるロック解除状態とに切換えることができ、さらに、アキュムレータ制御弁部を開放操作することができる。すなわち、ロック制御弁部のスプールをロック制御弁部及びアキュムレータ制御弁部の制御に両用でき、アキュムレータ制御弁部を制御するための別部材が不要になる。これにより、ロック制御弁部及びアキュムレータ制御弁部の操作機構が簡略化され、ロック制御弁部及びアキュムレータ制御弁部の操作も簡易になる。

【0012】

本発明の弁開閉時期制御装置の第２特徴構成は、前記ロック制御弁部の前記スプールの位置が前記アキュムレータ作動位置に切換えられると、前記ロック状態になるよう前記中間ロック流路をドレン状態に切換えるよう構成してある点にある。

【0013】

本構成の如く、ロック制御弁部のスプールの位置がアキュムレータ作動位置に切換えられると、中間ロック流路から流体が排出され、例えば中間ロック機構の係止爪がロック溝に入り込み易くなる。一方、アキュムレータからの流体は例えば進角室に供給する構成にすることで、中間ロック機構を内燃機関の始動時に確実に作動させることができ、内燃機関の始動性が高まる。

【0014】

本発明の弁開閉時期制御装置の第３特徴構成は、前記ロック制御弁部の前記スプールの位置が前記中間ロック位置又は前記デューティー位置において前記アキュムレータに対して流体を注入可能な弁体を前記アキュムレータ制御弁部に備え、前記スプールの一端に前記アキュムレータ作動位置において前記弁体を開き操作可能な押圧部材を設けてある点にある。

【0015】

内燃機関の始動時にアキュムレータから流体制御弁部に流体を供給するためには、それまでにアキュムレータに流体が注入されている必要がある。本構成のように、アキュムレータの流体を放出利用しない状態において、アキュムレータ制御弁部に備えられた弁体によってアキュムレータに流体が注入されるよう構成してあると、アキュムレータに流体を別途注入する手間が不要となる。その結果、弁開閉時期制御装置におけるアキュムレータへの流体の注入操作が簡便なものとなる。

【0016】

また、ロック制御弁部のスプールの一端にアキュムレータ作動位置において当該弁体を開き操作可能な押圧部材を設けてあると、ロック制御弁部のスプールがアキュムレータ作動位置のときに押圧部材が当該弁体を開き、アキュムレータ制御弁部を開放することができる。その結果、内燃機関の始動時におけるアキュムレータからの流体圧室への流体供給を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】流体制御弁側における弁開閉時期制御装置の回転軸方向の断面図である。

【図2】ロック制御弁側における弁開閉時期制御装置の回転軸方向の断面図である。

【図3】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

【図4】図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。

【図5】図１及び図２のＶ−Ｖ断面図である。

【図6】ロック制御弁部及びアキュムレータの動作を示す図であって、（ａ）がエンジン停止時、（ｂ）がエンジン作動時、（ｃ）がエンジン始動時の状態である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明に係る弁開閉時期制御装置を図面に基づいて説明する。

【0019】

〔全体構成〕
弁開閉時期制御装置１は、図１及び図２に示すように、エンジン（内燃機関）のクランクシャフト（図示しない）に対して同期回転する「駆動側回転部材」としての外部ロータ３及びフロントプレート４と、外部ロータ３に対して同軸心上に配置され、エンジンの弁開閉用のカムシャフト８に同期回転する「従動側回転部材」としての内部ロータ５とを備えて構成してある。

【0020】

内部ロータ５は、エンジンの吸気弁又は排気弁の開閉を制御するカム（図示しない）の回転軸を構成するカムシャフト８の先端部に一体的に組付けられている。内部ロータ５の内径側には凹部１４が設けてあり、その底面にはカムシャフト８の側に貫通した固定用穴１２が開けてある。この固定用穴１２にボルト１３を通し、内部ロータ５をカムシャフト８に固定する。このカムシャフト８は、エンジンのシリンダヘッド（図示しない）に回転自在に組み付けられている。

【0021】

外部ロータ３は、フロントプレート４と一体となって、内部ロータ５に対して所定の範囲内で相対回転可能に外装されている。外部ロータ３の外周にはスプロケット部１１が形成されている。このスプロケット部１１とクランクシャフトに取り付けられたギア（図示しない）との間には、タイミングチェーンやタイミングベルト等の動力伝達部材（図示しない）を架設している。

【0022】

クランクシャフトが回転駆動すると、動力伝達部材を介してスプロケット部１１に回転動力が伝達され、外部ロータ３が回転駆動する。そして、外部ロータ３の回転駆動に伴って内部ロータ５が回転駆動してカムシャフト８が回転する。そして、カムシャフト８に設けられたカムがエンジンの吸気弁又は排気弁を押し下げて開弁させる。

【0023】

図３に示すように、外部ロータ３には、径内方向に突出する複数個の凸部が回転方向に沿って互いに離間して形成され、隣接する凸部と内部ロータ５とにより流体圧室６が形成されている。本実施形態においては、流体圧室６を四個備えている。

【0024】

内部ロータ５の外周部において各流体圧室６に対面する箇所には溝が形成され、この溝に、「仕切部」としてのベーン７が挿入されている。流体圧室６は、このベーン７によって相対回転方向（図３、４における矢印Ｓ１、Ｓ２方向）に進角室６ａと遅角室６ｂとに仕切られる。

【0025】

内部ロータ５には、進角室連通孔１７と遅角室連通孔１８とが形成してある。進角室連通孔１７は円柱形状の凹部１４と進角室６ａとを連通する。遅角室連通孔１８は、凹部１４と遅角室６ｂとを連通する。

【0026】

ポンプＰからの「流体」としての作動油を、進角室６ａ又は遅角室６ｂに対して供給又は排出することにより、内部ロータ５と外部ロータ３との相対回転位相（以下、「相対回転位相」という）を、進角方向Ｓ１又は遅角方向Ｓ２へ変位させる。進角方向Ｓ１とは、図３、４において矢印Ｓ１で示されるベーン７が相対変位する方向を示し、遅角方向Ｓ２とは、矢印Ｓ２で示されるベーン７が相対変位する方向を示す。

【0027】

進角室６ａに作動油を供給した場合は、相対回転位相は進角方向Ｓ１に変位し、遅角室６ｂに作動油を供給した場合は、相対回転位相は遅角方向Ｓ２に変位する。なお、相対回転位相が変位可能な範囲は、流体圧室６の内部でベーン７が変位可能な範囲であり遅角室６ｂの容積が最大となる最遅角位相と、進角室６ａの容積が最大となる最進角位相との間の範囲に相当する。

【0028】

〔流体制御弁機構〕
流体制御弁機構は流体制御弁部２を備え、流体制御弁部２によって、進角室６ａ又は遅角室６ｂに対する作動油の供給又は排出を制御する。流体制御弁機構は、上述した内部ロータ５の凹部１４に相対回転可能に挿入されると共に、エンジンのフロントカバー等の静止系に固定してある。即ち、流体制御弁機構は静止したままであって、内部ロータ５の回転には追従しない。

【0029】

流体制御弁機構は、図１に示すように、ソレノイド２１、ハウジング２３、及びスプール２５を備えている。スプール２５は有底の円筒形状を有する。また、ハウジング２３はスプール２５を収納する第１スプール収納部２３ａと、凹部１４に挿入される凸部２３ｂとを備える。第１スプール収納部２３ａには、スプール２５を収納する中空部２４が形成されている。この中空部２４は、一方に開口する有底の円筒形状を有する。また、凸部２３ｂは、凹部１４の形状に対応した円柱形状を有する。第１スプール収納部２３ａの中空部２４と凸部２３ｂとは互いの延在方向が直行するように形成されている。中空部２４には、スプール２５が、カムシャフト８の回転軸心方向に垂直な方向に直線移動可能に収納される。

【0030】

図１に示すように、内部ロータ５の凹部１４に凸部２３ｂが相対回転可能に挿入されると共に、ハウジング２３が、エンジンのフロントカバー等に固定される。これにより内部ロータ５が凸部２３ｂにより相対回転可能に支持される。

【0031】

スプール２５と中空部２４の底面との間に亘ってスプリング２６が設置されている。このため、スプール２５は中空部２４の開口側に付勢されている。第１スプール収納部２３ａの開口側の端部にはソレノイド２１が設置されており、カムシャフト８の回転軸心方向に垂直な方向にスプール２５を往復運動させる。ソレノイド２１の先端部のロッド２２がスプール２５の底部に当接されている。ソレノイド２１に通電すると、ロッド２２がソレノイド２１から延出してスプール２５の底部を押圧し、スプール２５は図１中の下方に移動する。通電を停止すると、ロッド２２はソレノイド２１の側に引退し、上述したスプリング２６の付勢力により、スプール２５はロッド２２の動きに追従してソレノイド２１の側に移動する。ソレノイド２１、ロッド２２、スプール２５、および、スプリング２６は、流体制御弁部２を構成する。

【0032】

凸部２３ｂの外周面には、外周一周に亘る環状の溝が三本平行に形成され、夫々の溝には作動油漏れ防止用のシールリング２７が設置されている。隣接する前記溝の夫々の間には、同様に環状の溝である進角用外周溝３１と遅角用外周溝３２とが形成されている。シールリング２７によって、進角用外周溝３１、遅角用外周溝３２からの作動油の漏れを防止する。図１に示すように、進角用外周溝３１は、進角室連通孔１７と常時連通している。また、遅角用外周溝３２は、遅角室連通孔１８と常時連通している。

【0033】

また、図１、図５に示すように、第１スプール収納部２３ａに垂直な方向に供給側流路４７が形成され、凸部２３ｂの内部には、凸部２３ｂの延在方向、すなわち、カムシャフト８の延在方向に沿って進角側流路４２及び遅角側流路４３が形成されている。供給側流路４７は、一端が第１スプール収納部２３ａの中空部２４に連通し、他端側からはポンプＰからの作動油が供給される。供給側流路４７の中途部にはスリーブ１５が設けられ、これらスリーブ１５の空間に球形弁体１５ｂが設けられている。この球形弁体１５ｂとスリーブ１５ａの供給側流路４７下流側との間には、スプリング１５ｃが介装され、スリーブ１５ａの供給側流路４７上流側に付勢される。これにより、供給側流路４７内の作動油の逆流を防止する。進角側流路４２は一方が中空部２４に開口するとともに他端が進角用外周溝３１に開口する。進角側流路４２は進角用外周溝３１の一部を構成している。また、遅角側流路４３は一端が中空部２４に開口するとともに他端が遅角用外周溝３２に開口する。遅角側流路４３は遅角用外周溝３２の一部を構成している。

【0034】

スプール２５の外周面には、図１、５に示すように、外周一周に亘る環状の排出用外周溝５３ａ、５３ｂ、供給用外周溝５４が形成されている。排出用外周溝５３ａ、５３ｂには、内部の中空部に貫通する貫通孔５５ａ、５５ｂが夫々設けられている。

【0035】

排出用外周溝５３ａ、５３ｂ及び供給用外周溝５４の位置関係は、次の通りである。ソレノイド２１の非通電時には、図１に示すように、供給用外周溝５４が供給側流路４７及び進角側流路４２を連通すると共に、排出用外周溝５３ａが遅角側流路４３と連通するよう設定されている。ソレノイド２１の通電時には、供給用外周溝５４が供給側流路４７及び遅角側流路４３を連通すると共に、排出用外周溝５３ｂが進角側流路４２と連通するよう設定してある。

【0036】

〔中間ロック機構〕
外部ロータ３と内部ロータ５との間には、外部ロータ３と内部ロータ５との相対回転を最遅角位置と最進角位置との間の中間位置にロックするロック状態とそのロック状態を解除するロック解除状態とに切換える中間ロック流路９９を有する中間ロック機構９を設けてある。中間ロック機構９によって相対回転位相の変位を最進角位相と最遅角位相との間の中間ロック位相（図４参照）にロックするよう構成してある。

【0037】

中間ロック機構９は、図３、図４に示されるように、ロック用収納部９１ａ，９１ｂ、出退部材９２ａ，９２ｂ、ロック用凹部９３及びスプリング９４ａ，９４ｂを備えている。ロック用収納部９１ａ，９１ｂは外部ロータ３に形成され、ロック用凹部９３は内部ロータ５に形成されている。出退部材９２ａ、９２ｂは、ロック用凹部９３に突入して相対回転をロックするロック状態とロック用凹部９３からロック用収納部９１ａ、９１ｂに引退してロック状態を解除するロック解除状態とに変位可能である。出退部材９２ａ、９２ｂは、ロック用収納部９１ａ、９１ｂに設置したスプリング９４ａ，８４ｂによって、ロック用凹部９３に対して突入するよう常時付勢されている。

【0038】

〔ロック制御弁部〕
ハウジング２３には、図２、図５に示すように、流体制御弁部２と、中間ロック機構９の中間ロック流路９９に対する流体の供給または排出の制御を行うロック制御弁部１００とが併設されている。ロック制御弁部１００は、ソレノイド１０１、ハウジング２３、及びスプール１０５を備え、スプール１０５は有底の円筒形状を有する。また、ハウジング２３はスプール１０５を収納する第２スプール収納部２３ｃと、後述のアキュムレータ１１０を収納するアキュムレータ収納部２３ｄとを備える。第２スプール収納部２３ｃには、スプール１０５を収納する中空部１０４が形成されている。中空部１０４は円筒形状を有する。中空部１０４には、スプール１０５が、カムシャフト８の回転軸心方向に垂直な方向に直線移動可能に収納される。

【0039】

中空部１０４の底部近傍にはアキュムレータ１１０への連通部１０７が形成されており、連通部１０７にアキュムレータ１１０を開放作動させる押圧部材１０８が配置されている。押圧部材１０８の外周には軸受部材１０９が設けられており、スプール１０５と軸受部材１０９との間に亘ってスプリング１０６が設置されている。スプリング１０６によってスプール１０５は中空部１０４のソレノイド１０１側に付勢されている。押圧部材１０８はスプリング１０６によって保持されており、ソレノイド１０１が通電されていない状態では押圧部材１０８はスプール１０５の先端部から離間した位置に保持されている。

【0040】

第２スプール収納部２３ｃの開口側の端部にはソレノイド１０１が設置されており、カムシャフト８の回転軸心方向に垂直な方向にスプール２５を往復運動させる。ソレノイド１０１の先端部のロッド１０２がスプール１０５の底部に当接されている。ソレノイド１０１に通電すると、ロッド１０２がソレノイド１０１から延出してスプール１０５の底部を押圧し、スプール１０５は図２中の下方に移動する。ソレノイド１０１への通電を停止すると、ロッド１０２はソレノイド１０１の側に引退し、上述したスプリング１０６の付勢力により、スプール１０５はロッド１０２の動きに追従してソレノイド１０１の側に移動する。ソレノイド１０１、ロッド１０２、スプール１０５、および、スプリング１０６は、ロック制御弁部１００を構成する。

【0041】

図１、２、５に示すように、ハウジング２３はスプール２５を収納する第１スプール収納部２３ａと、凹部１４に挿入される凸部２３ｂと、に加え、ロック制御弁部１００のスプール１０５を収納する第２スプール収納部２３ｃと、アキュムレータ１１０を収納するアキュムレータ収納部２３ｄとを備える。第２スプール収納部２３ｃは、凸部２３ｂの延在方向に垂直な方向、すなわち、カムシャフト８の延在方向に垂直な方向において、第１スプール収納部２３ａと並設されている。図５に示すように、凸部２３ｂの延在方向、すなわち、カムシャフト８の延在方向において、第１スプール収納部２３ａと第２スプール収納部２３ｃとが略同一平面上に位置するように設けられている。

【0042】

ハウジング２３の凸部２３ｂの外周面には、図２に示すように、外周一周に亘る環状の溝が四本平行に形成され、夫々の溝には作動油漏れ防止用のシールリング２７が設置されている。隣接する前記溝の夫々の間には、進角用外周溝３１と遅角用外周溝３２とに加え、ロック用外周溝９６が形成されている。ロック用外周溝９６は、ロック用凹部９３に繋がるロック連通孔９５と常時連通している。

【0043】

また、図２に示すように、中間ロック流路９９が凸部２３ｂの延在方向に沿って形成されている。中間ロック流路９９は、一端が中空部１０４に開口し、他端がロック用外周溝９６に常時連通している。中間ロック流路９９は、ロック用外周溝９６の一部を構成している。また、図５に示すように、供給側流路４７と中空部１０４との間には接続流路４８が形成されている。

【0044】

〔アキュムレータ〕
図２、図５に示すように、ロック制御弁部１００のスプール１０５の往復移動方向の延長上に設けられたアキュムレータ制御弁部１２０を介してアキュムレータ１１０が配置されている。アキュムレータ１１０は、エンジン始動時に流体制御弁部２に供給する流体（作動油）を加圧した状態で蓄える容器である。ソレノイド１０１は、ロック制御弁部１００を制御すると共にアキュムレータ制御弁部１２０も制御する。すなわち、弁開閉時期制御装置は、ロック制御弁部１００を制御するソレノイド１０１とアキュムレータ制御弁部１２０を制御するソレノイド１０１とを共有する。アキュムレータ制御弁部１２０は、具体的には、中空部１０４にアキュムレータ１１０の仕切壁部１１１が設けられ、アキュムレータ制御弁部１２０が、この仕切壁部１１１の貫通孔１１２に球形弁体１１３とスプリング１１４とを備えて構成されている。球形弁体１１３はスプール１０５の往復移動方向の延長上の位置にする。スプリング１１４は球形弁体１１３を閉じ方向に付勢する。これにより、アキュムレータ１１０内の作動油の逆流を防止する。アキュムレータ１１０には、アキュムレータ制御弁部１２０とは反対の側にスプール１０５の往復移動方向の延長線上に移動して流体貯留部１１５の容量を可変させる可動壁部１１６を備える。また、可動壁部１１６には流体貯留部１１５内の作動油を加圧するために可動壁部１１６を付勢するスプリング１１７が設けられている。

【0045】

〔ロック制御弁部の動作〕
ロック制御弁部１００の動作を図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）に基づいて説明する。

【0046】

ロック制御弁部１００は、スプール１０５の位置が、中間ロック流路９９から流体が排出されてロック状態となる中間ロック位置（図６（ａ））と、中間ロック流路９９に流体が供給されてロック解除状態となるデューティー位置（図６（ｂ））と、アキュムレータ１１０が開放操作されるアキュムレータ作動位置（図６（ｃ））とに切り換え可能に構成されている。

【0047】

図６（ａ）は、エンジンの停止時におけるロック制御弁部１００のスプール１０５の位置（中間ロック位置）を示している。ここでは、ソレノイド１０１は通電されておらず、スプール１０５の位置が最もソレノイド１０１の側に位置する。供給側流路４７から接続流路４８を介して供給される作動油はスプール１０５に形成された流入ポートＰ１からスプール１０５内に流入するものの、スプール１０５に別途形成された流出ポートＰ２は中間ロック流路９９との連通が遮断されている。一方、中間ロック流路９９はドレン孔Ｐ４に連通し、作動油がドレン孔Ｐ４に排出される。こうして、駆動側回転部材に対する従動側回転部材の相対回転を最遅角位置と最進角位置との間の中間位置にロックするロック状態となる。すなわち、この状態のスプール１０５の位置が中間ロック位置となる。また、供給側流路４７は接続流路４８を介してアキュムレータ１１０に作動油を注入する注入流路１１８に連通しているため、アキュムレータ１１０は作動油が注入され得る状態にある。

【0048】

図６（ｂ）は、エンジンの通常作動時におけるロック制御弁部１００のスプール１０５の位置（デューティー位置）を示している。ここでは、ソレノイド１０１への通電が中程度の状態であり、スプール１０５の位置が図６（ａ）の位置よりもアキュムレータ１１０側に位置する。流出ポートＰ２と中間ロック流路９９は連通された状態となり、供給側流路４７から接続流路４８を介して流入ポートＰ１に流入した作動油は流出ポートＰ２から中間ロック流路９９に供給されている。一方、中間ロック流路９９とドレン孔Ｐ３，Ｐ４との連通は遮断される。こうして、駆動側回転部材に対する従動側回転部材の相対回転のロック状態が解除されるロック解除状態となる。また、供給側流路４７はアキュムレータ１１０に作動油を注入する注入流路１１８に連通しているため、アキュムレータ１１０は作動油が注入され得る状態にある。

【0049】

図６（ｃ）は、エンジンの始動時におけるロック制御弁部１００のスプール１０５の位置（アキュムレータ作動位置）を示している。ここでは、ソレノイド１０１への通電が最大近くの状態であり、スプール１０５の位置が図６（ｂ）の位置よりもさらにアキュムレータ１１０側に位置する。スプール１０５の先端部に位置する押圧部材１０８がチェック弁の球形弁体１１３を押し込んでアキュムレータ制御弁部１２０が開放作動される。すなわち、スプール１０５の位置がアキュムレータ作動位置となる。このとき、エンジンの始動時であるので、供給側流路４７からは接続流路４８を介して流入ポートＰ１及びアキュムレータ１１０への注入流路１１８には作動油がまだ供給されていない。したがって、アキュムレータ制御弁部１２０が開放されると、アキュムレータ１１０内の作動油は注入流路１１８に向けて放出される。アキュムレータ１１０から放出された作動油は、注入流路１１８を介して流体制御弁部２に供給される。

【0050】

その後、ロック制御弁部１００のスプール１０５の位置をデューティー位置に切換えることで、エンジンの始動時であってもアキュムレータ１１０に貯留された作動油を用い、流体制御弁部２による進角遅角制御を迅速に行うことができる。

【0051】

ロック制御弁部１００のスプール１０５の位置がアキュムレータ作動位置に切換えられると、ロック状態になるよう中間ロック流路９９をドレン状態に切換えるよう構成してある。すなわち、ロック制御弁部１００のスプール１０５がアキュムレータ作動位置においては、中間ロック流路９９はドレン孔Ｐ３と連通し、作動油がドレン孔Ｐ３に排出される。このように、ロック制御弁部１００のスプール１０５の位置がアキュムレータ作動位置に切換えられると、中間ロック流路９９から流体が排出され、中間ロック機構の出退部材９２ａ，９２ｂがロック用凹部９３に入り込み易くなる。一方、アキュムレータ１１０からの作動油は進角室６ａに供給する構成にすることで、中間ロック機構をエンジン始動時に確実に作動させることができ、エンジンの始動性が高まる。

【0052】

また、上述のように、ロック制御弁部１００のスプール１０５の位置が中間ロック位置又はデューティー位置においてアキュムレータ１１０に対して作動油を注入可能な球形弁体１１３をアキュムレータ制御弁部１２０に備え、スプール１０５の一端にアキュムレータ作動位置において球形弁体１１３を開き操作可能な押圧部材１０８を設けてある。

【0053】

エンジンの始動時にアキュムレータ１１０から流体制御弁部２に作動油を供給するためには、それまでにアキュムレータ１１０に作動油が注入されている必要がある。本実施形態のように、アキュムレータ１１０の作動油を放出利用しない状態において、アキュムレータ制御弁部１２０に備えられた球形弁体１１３によってアキュムレータ１１０に作動油が注入されるよう構成してあると、アキュムレータ１１０に作動油を別途注入する手間が不要となる。その結果、弁開閉時期制御装置１におけるアキュムレータ１１０への作動油の注入操作が簡便なものとなる。

【0054】

また、ロック制御弁部１００のスプール１０５の一端にアキュムレータ作動位置において当該球形弁体１１３を開き操作可能な押圧部材１０８を設けてあると、ロック制御弁部１００のスプール１０５がアキュムレータ作動位置のときに押圧部材１０８が球形弁体１１３を開き、アキュムレータ制御弁部１２０を開放することができる。その結果、エンジンの始動時におけるアキュムレータ１１０からの流体圧室６への流体供給を確実に行うことができる。

【0055】

〔弁開閉時期制御装置の動作〕
弁開閉時期制御装置１の動作を図面に基づいて説明する。

【0056】

図１に示すように、進角室６ａに作動油を供給して、相対回転位相を進角方向Ｓ１へ変位させる場合には、流体制御弁部２のソレノイド２１に通電しない非通電状態とする。このとき、スプリング２６の付勢力により、スプール２５は、ソレノイド２１のロッド２２と共に、ソレノイド２１の側に移動する。この非通電状態において、ポンプＰから供給側流路４７に作動油を供給すると、図１、３に示すように、作動油は、供給側流路４７から供給用外周溝５４、進角側流路４２、進角用外周溝３１、進角室連通孔１７を介して、各進角室６ａへと圧送される。このとき、ベーン７が進角方向Ｓ１に相対移動して、各遅角室６ｂの作動油は排出される。その作動油は、各遅角室６ｂから各遅角室連通孔１８、遅角用外周溝３２、遅角側流路４３、排出用外周溝５３ａ、貫通孔５５ａ、ドレン流路（図示せず）を介して、外部へと排出される。

【0057】

一方、遅角室６ｂに作動油を供給して、相対回転位相を遅角方向Ｓ２へ変位させる場合には、流体制御弁部２のソレノイド２１への通電を行う。このとき、スプール２５は、ソレノイド２１のロッド２２に押されて、下方に移動した状態となる。この通電状態において、ポンプＰから供給側流路４７に作動油を供給すると、ポンプＰから供給側流路４７、供給用外周溝５４、遅角側流路４３、遅角用外周溝３２、遅角室連通孔１８を介して、遅角室６ｂへと圧送される。このとき、ベーン７が遅角方向Ｓ２に相対移動して、各進角室６ａの作動油は排出される。その作動油は、各進角室６ａから各進角室連通孔１７、進角用外周溝３１、進角側流路４２、排出用外周溝５３ｂ、連通孔５５ｂ、ドレン流路（図示せず）を介して、外部へと排出される。

【0058】

上述のように、駆動側回転部材（外部ロータ３）または従動側回転部材（内部ロータ５）を挟んでカムシャフト８とは反対側に流体制御弁部２、ロック制御弁部１００及びアキュムレータ制御弁部１２０を備えたので、内燃機関の始動時において流体制御弁部２にアキュムレータ１１０から作動油を確実に供給することができる。これにより、エンジンの始動直後から流体制御弁部２による弁開閉特性を得ることができる。また、ロック制御弁部１００を制御するソレノイド１０１とアキュムレータ制御弁部１２０を制御するソレノイド１０１とを共有したので、弁開閉時期制御装置１自体をコンパクトに構成することができる。

【0059】

また、ロック制御弁部１００に備えられたスプール１０５の往復移動により、スプール１０５の位置を、中間ロック流路９９から作動油が排出されるロック状態と、中間ロック流路９９に作動油が供給される前記ロック解除状態とに切換えることができ、さらに、アキュムレータ制御弁部１２０を開放操作することができる。すなわち、ロック制御弁部１００のスプール１０５をロック制御弁部１００及びアキュムレータ制御弁部１２０の制御に両用でき、アキュムレータ制御弁部１２０を制御するための別部材が不要になる。これにより、ロック制御弁部１００及びアキュムレータ制御弁部１２０の操作機構が簡略化され、ロック制御弁部１００及びアキュムレータ制御弁部１２０の操作も簡易になる。

【0060】

〔別実施形態〕
（１）上記の実施形態においては、一つのロック用凹部９３に対して、二つの出退部材９２ａ，９２ｂが突入してロック状態となるよう構成したが、これに限られるものではない。図示はしないが、例えば、一つのロック用凹部９３に対して一つの出退部材だけを備える構成であっても良い。この場合は、ロック用凹部９３の周方向の幅を出退部材の周方向の幅とほぼ同じ程度に設定する。

【0061】

（２）上記の実施形態では、ロック制御弁部１００のスプール１０５を用いてアキュムレータ制御弁部１２０を開放作動させるよう構成したが、アキュムレータ制御弁部１２０の操作部材をロック制御弁部１００のスプール１０５とは別の部材で構成してもよい。

【0062】

（３）上記の実施形態では、ロック制御弁部１００のスプール１０５の往復移動方向の延長上にアキュムレータ１１０（流体貯留部１１５）を配置する例を示したが、アキュムレータ１１０はロック制御弁部１００のスプール１０５の往復移動方向の延長上以外の位置に配置されていてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0063】

本発明は、自動車その他の内燃機関の弁開閉時期制御装置に利用可能である。

【符号の説明】

【0064】

１ 弁開閉時期制御装置
２ 流体制御弁部
３ 外部ロータ（駆動側回転部材）
５ 内部ロータ（従動側回転部材）
６ 流体圧室
６ａ 進角室
６ｂ 遅角室
８ カムシャフト
９ 中間ロック機構
２１ ソレノイド（流体制御弁部）
２２ ロッド（流体制御弁部）
２３ａ 第１スプール収納部
２３ｃ 第２スプール収納部
２３ｄ アキュムレータ収納部
２５ スプール（流体制御弁部）
２６ スプリング（流体制御弁部）
４２ 進角側流路
４３ 遅角側流路
４７ 供給側流路
９９ 中間ロック流路
１００ ロック制御弁部
１０５ スプール（ロック制御弁部）
１０８ 押圧部材
１１０ アキュムレータ
１１３ 球形弁体（弁体）
１２０ アキュムレータ制御弁部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】