特許 5928400 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】5928400

(24)【登録日】2016年5月13日

(45)【発行日】2016年6月1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 20060101AFI20160519BHJP

【ＦＩ】

   F01L1/356 E

【請求項の数】6

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2013-81529(P2013-81529)

(22)【出願日】2013年4月9日

(65)【公開番号】特開2014-202186(P2014-202186A)

(43)【公開日】2014年10月27日

【審査請求日】2015年5月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(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

(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】中田 臣弥

(72)【発明者】

【氏名】笹尾 和寛

(72)【発明者】

【氏名】大賀 隆史

(72)【発明者】

【氏名】田中 武裕

(72)【発明者】

【氏名】高木 康誠

(72)【発明者】

【氏名】安木 佑介

(72)【発明者】

【氏名】大江 修平

【審査官】 山本 健晴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２６２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１９７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１４０６６３（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（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進入することにより、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進入することにより、前記回転位相をロックする副ロック手段（１７）と、
前記主ロック手段及び前記副ロック手段による前記回転位相のロック及び解除を制御するロック制御手段（１８）とを、備え、
前記ロック制御手段は、
前記副ロック位相において前記副ロック部材の前記副ロック孔への進入を許容する許容ポイント（１８３）へ向かって、前記主ロック孔から前記主ロック部材を案内するガイド溝（１８０）と、
停止した前記内燃機関の温度が設定温度（Ｔｓ）以上となる温間停止状態の前記主ロック位相において、膨張することにより、前記主ロック孔から前記ガイド溝への前記主ロック部材の脱出を禁止する一方、停止した前記内燃機関の温度が前記設定温度未満となる冷間停止状態の前記主ロック位相において、収縮することにより、当該脱出の禁止を解除する感温体（１８２）とを、有す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】

前記主ロック部材は、前記主ロック位相において前記脱出が禁止される禁止回転位置（Ｌｐ）と、前記主ロック位相において前記脱出の禁止が解除される解除回転位置（Ｌｃ）との間を、前記主ロック孔の周方向に回転可能に設けられ、
前記感温体は、前記主ロック部材を前記禁止回転位置に回転駆動する膨張状態（Ｓｅ）と、前記主ロック部材を前記解除回転位置に回転駆動する収縮状態（Ｓｃ）とに、前記内燃機関の温度に応じて変化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】

前記ガイド溝は、前記主ロック孔における周方向の特定箇所に開口し、
前記主ロック部材は、前記主ロック位相において前記主ロック孔に回転可能に進入し且つ前記主ロック位相から前記副ロック位相までの前記回転位相において前記ガイド溝内をスライドするスライド部（１６７）を、形成してなり、
前記禁止回転位置は、前記主ロック孔における前記ガイド溝の開口（１６２ｃ）に対して前記スライド部が前記主ロック孔の周方向にずれる回転位置であり、
前記解除回転位置は、前記主ロック孔における前記ガイド溝の開口に対して前記スライド部が進入可能に対向する回転位置であ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】

渦巻状に形成される前記感温体は、前記主ロック部材に係合する最内周部（１８２ａ）を、有し、前記主ロック位相における膨縮により前記最内周部を前記主ロック孔の周方向に変位させることを特徴とする請求項２又は３に記載のバルブタイミング調整装置。

【請求項5】

前記主ロック手段は、前記主ロック位相から前記副ロック位相までの前記回転位相において、前記主ロック部材を前記主ロック孔又は前記ガイド溝への進入方向に向かって付勢する主弾性部材（１６３）を、有し、
前記ガイド溝は、前記主ロック孔側から前記許容ポイント側へ向かうほど前記進入方向の反対方向に傾斜する傾斜面（１８０ａ）を、形成してなることを特徴とする請求項１〜４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6】

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１〜５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、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、停止状態のままにて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の問題である。それは、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、回転位相の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り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り生じさせるため、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。

【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】

開示された一つの発明は、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に進入することにより、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に進入することにより、回転位相をロックする副ロック手段（１７）と、主ロック手段及び副ロック手段による回転位相のロック及び解除を制御するロック制御手段（１８）とを、備え、ロック制御手段は、副ロック位相において副ロック部材の副ロック孔への進入を許容する許容ポイント（１８３）へ向かって、主ロック孔から主ロック部材を案内するガイド溝（１８０）と、停止した内燃機関の温度が設定温度（Ｔｓ）以上となる温間停止状態の主ロック位相において、膨張することにより、主ロック孔からガイド溝への主ロック部材の脱出を禁止する一方、停止した内燃機関の温度が設定温度未満となる冷間停止状態の主ロック位相において、収縮することにより、当該脱出の禁止を解除する感温体（１８２）とを、有することを特徴とする。

【0011】

このような発明によると、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温間停止状態の主ロック位相では、感温体の膨張により、主ロック孔からガイド溝への主ロック部材の脱出が禁止される。その結果、主ロック部材は、主ロック孔に進入したまま、主ロック位相での回転位相ロックを維持する。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、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保持して、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。

【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る冷間停止状態の主ロック位相では、感温体の収縮により、温間停止状態の如き脱出の禁止が主ロック部材に対して解除されることで、回転位相ロックも解除される。故に、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り、主ロック孔から主ロック部材がガイド溝に脱出して許容ポイントへと向かって案内されつつ、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、副ロック部材の副ロック孔への進入が許容され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、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。

【0013】

以上の如き発明によれば、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、開示された他の一つの発明として、主ロック部材は、主ロック位相において脱出が禁止される禁止回転位置（Ｌｐ）と、主ロック位相において脱出の禁止が解除される解除回転位置（Ｌｃ）との間を、主ロック孔の周方向に回転可能に設けられ、感温体は、主ロック部材を禁止回転位置に回転駆動する膨張状態（Ｓｅ）と、主ロック部材を解除回転位置に回転駆動する収縮状態（Ｓｃ）とに、内燃機関の温度に応じて変化する。

【0015】

かかる発明によると、温間停止状態の主ロック位相において主ロック部材は、感温体の膨張状態への変化により、主ロック孔の周方向のうち禁止回転位置へと回転駆動されることで、ガイド溝への脱出を禁止される。こうして主ロック位相での回転位相ロックが維持された温間始動時には、回転位相がそのまま主ロック位相に保持されて、始動不具合の発生が抑制され得る。また一方、冷間停止状態の主ロック位相において主ロック部材は、感温体の収縮状態への変化により、主ロック孔の周方向のうち解除回転位置へと回転駆動されることで、ガイド溝への脱出禁止を解除される。こうして主ロック位相での回転位相ロックが解除された冷間始動時には、変動トルク作用により回転位相が副ロック位相へと変化することで、始動性が確保され得る。以上によれば、温間始動時と冷間始動時とにそれぞれ適した回転位相への切替えを、エンジン温度に応じた感温体の膨縮変化と主ロック部材の回転駆動とにより、正確に実現可能となる。

【0016】

さらに、開示された他の一つの発明として、ガイド溝は、主ロック孔における周方向の特定箇所に開口し、主ロック部材は、主ロック位相において主ロック孔に回転可能に進入し且つ主ロック位相から副ロック位相までの回転位相においてガイド溝内をスライドするスライド部（１６７）を、形成してなり、禁止回転位置は、主ロック孔におけるガイド溝の開口（１６２ｃ）に対してスライド部が主ロック孔の周方向にずれる回転位置であり、解除回転位置は、主ロック孔におけるガイド溝の開口に対してスライド部が進入可能に対向する回転位置である。

【0017】

かかる発明によると、温間停止状態の主ロック位相において主ロック孔に進入した主ロック部材のスライド部は、膨張状態の感温体により禁止回転位置へと回転駆動されることで、周方向特定箇所のガイド溝開口に対して周方向ずれを生じる。これによれば、ガイド溝開口への進入によりスライド部が主ロック孔から脱出するのを確実に禁止して、主ロック位相での回転位相ロックを維持し得る。また一方、冷間停止状態の主ロック位相において主ロック孔に進入したスライド部は、収縮状態の感温体により解除回転位置へと回転駆動されることで、ガイド溝開口に対して進入可能に対向する。これによれば、スライド部に関して主ロック孔からの脱出禁止を、ガイド溝開口への進入により確実に解除して、主ロック位相での回転位相ロックを解除し得る。しかも、冷間停止状態において回転位相が副ロック位相まで変化する際には、スライド部をガイド溝内にてスライドさせることで、主ロック部材を許容ポイントまで確実に案内して、副ロック部材を副ロック孔に進入させ得る。以上によれば、回転位相のロック乃至は解除をエンジン温度に応じて正確に実現できるので、温間始動時と冷間始動時とにそれぞれ適した回転位相への切替につき、信頼性を高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【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要部を拡大して示す断面図である。

【図10】図１のバルブタイミング調整装置の要部を分解して示す斜視図である。

【図11】図５のXI−XI線断面図である。

【図12】図６，９のXII−XII線断面図である。

【図13】図７のXIII−XIII線断面図である。

【図14】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15】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16】図１のバルブタイミング調整装置の感温体を示す平面図である。

【図17】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18】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19】図１のバルブタイミング調整装置について図１８とは別の作動例を説明するためのグラフである。

【図20】図１３の変形例を示す模式図である。

【図21】図９の変形例を示す模式図である。

【図22】図５の変形例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

【0020】

図１に示すように、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。

【0021】

（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。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１５参照）のバルブタイミングを調整する。図１〜８に示すように装置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配置の回転駆動部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。

【0022】

（回転駆動部）
図１，２に示すように、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、形成している。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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、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。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。

【0026】

図１，２に示すようにベーン１４１は、回転軸１４０に対して偏心する箇所において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、作動油の入出する環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、主ロック孔１６２へと進入して嵌合する。かかる嵌合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、主ロック位相Ｐｍにロックする。また一方、図７，８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から退出する。かかる退出により主ロック部材１６０は、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックを解除する。

【0027】

図３，４に示すようにベーン１４２は、回転軸１４０に対して偏心する箇所において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、作動油の入出する環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、副ロック孔１７２へと進入して嵌合する。かかる嵌合により副ロック部材１７０は、回転位相を副ロック位相Ｐｓにロックする。また一方、図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から退出する。かかる退出により副ロック部材１７０は、副ロック位相Ｐｓにおける回転位相ロックを解除する。

【0028】

以上の回転駆動部１０では、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内にて受けることで、バルブタイミングが調整される。具体的に、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ときには、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。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ときには、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。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ときには、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調整される。

【0029】

（制御部）
図１，５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。

【0030】

主供給通路５０は、回転軸１４０に形成され、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、内燃機関の回転中に機関トルクを受けることで駆動されるメカポンプであり、当該回転中は、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。

【0031】

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。

【0032】

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方向に発生する復原力とを利用する、所謂スプール弁である。各通路４１，４５，４９，５０，５２，５４と繋がる制御弁６０は、図１，２に示すスリーブ６６内のスプール６８を軸方向に往復移動させることで、それら通路間の連通又は遮断を切替える。具体的に、図５〜７のロック領域Ｒｌへスプール６８が移動したときには、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。図８の遅角領域Ｒｒへスプール６８が移動したときには、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。図８の進角領域Ｒａへスプール６８が移動したときには、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。図８の保持領域Ｒｈへスプール６８が移動したときには、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。

【0033】

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的に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。

【0034】

（主ロック機構）
次に、「主ロック手段」としての主ロック機構１６につき、説明する。図１，２，９，１０に示すように主ロック機構１６は、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。

【0035】

図９，１２に示すように、リアプレート１３において主ロック孔１６２は、有底円筒孔の周方向一部に一対のストッパ１６２ａ，１６２ｂ及び開口１６２ｃを追加してなる。ストッパ１６２ａ，１６２ｂは、主ロック孔１６２の周方向において相反側を向く平面状にそれぞれ形成され、互いに略直角に交差している。開口１６２ｃは、主ロック孔１６２の周方向において禁止側ストッパ１６２ｂとは反対側にて解除側ストッパ１６２ａと隣接する特定箇所に、所定幅をもって形成されている。開口１６２ｃは、後に詳述するガイド溝１８０の開口として機能する。

【0036】

図９，１０に示すように主ロック部材１６０は、ベーンロータ１４のうちベーン１４１に一体回転可能に埋設された円筒状の支持ブッシュ１４４内に、挿入されている。主ロック部材１６０は、シャフト１６４、プランジャ１６５及び係合リング１６８を、支持ブッシュ１４４に対して同軸上に有している。

【0037】

段付円柱状のシャフト１６４は、大径軸部１６４ａから小径軸部１６４ｂと突出させてなる。図９に示すように大径軸部１６４ａは、支持ブッシュ１４４のうち軸方向中間部に設けられた内フランジ部１４４ａよりもフロントプレート１５側に配置され、当該ブッシュ１４４内にて軸方向に往復移動可能且つ周方向に回転可能となっている。小径軸部１６４ｂは、内フランジ部１４４ａの中心孔を貫通することで、当該フランジ部１４４ａのフロントプレート１５側とリアプレート１３側とに跨って配置されている。小径軸部１６４ｂは、大径軸部１６４ａからリアプレート１３側へ向かって突出することで、当該軸部１６４ａと一体に往復移動及び回転可能となっている。

【0038】

図９，１０に示すようにプランジャ１６５は、有底円筒状の摺動部１６６のうち底部から平板状のスライド部１６７を軸方向に突出させてなる。図９に示すように摺動部１６６は、内フランジ部１４４ａよりもリアプレート１３側に配置され、支持ブッシュ１４４内にて軸方向に往復移動可能且つ周方向に回転可能となっている。摺動部１６６の底部には、シャフト１６４のうち小径軸部１６４ｂの一端部が嵌合固定されている。摺動部１６６は、支持ブッシュ１４４の内周部により摺動支持されることで、シャフト１６４と共に軸方向に案内される。摺動部１６６は、主ロック解除室１６１に露出することで、当該ロック解除室１６１の圧力作用を受ける。図５，６に示す主ロック位相Ｐｍにおいて摺動部１６６は、主ロック孔１６２と同軸上に配置されることで、軸方向、径方向及び周方向を当該ロック孔１６２と共通にする。それと共に主ロック位相Ｐｍにおいて摺動部１６６は、本実施形態では、軸方向の任意の移動位置にて主ロック孔１６２には進入しない。

【0039】

図９に示すようにスライド部１６７は、支持ブッシュ１４４内の摺動部１６６からリアプレート１３側へ向かって突出することで、当該摺動部１６６と一体に往復移動及び回転可能となっている。図１２に示すようにスライド部１６７は、一対の板面１６７ａ，１６７ｂ及び一対の端面１６７ｃ，１６７ｄにより、開口１６２ｃへ進入可能な二面幅部を構成している。各板面１６７ａ，１６７ｂは、摺動部１６６の軸方向及び径方向に沿って互いに平行な平面状に、それぞれ広がっている。各端面１６７ｃ，１６７ｄは、板面１６７ａ，１６７ｂの縁部間をそれぞれ円弧面状に接続している。

【0040】

図５，６，１１，１２に示す主ロック位相Ｐｍにおいてスライド部１６７は、主ロック孔１６２内へ進入した状態で、解除回転位置Ｌｃと禁止回転位置Ｌｐとの間を当該ロック孔１６２の周方向に回転可能となる。具体的に、図１２の解除回転位置Ｌｃは、開口１６２ｃに対してスライド部１６７が端面１６７ｃ側から進入可能に対向することで、解除側ストッパ１６２ａに対して板面１６７ａが当接する回転位置である。図１１の禁止回転位置Ｌｐは、開口１６２ｃに対してスライド部１６７の端面１６７ｃが周方向にずれることで、主ロック孔１６２のうち開口１６２ｃと禁止側ストッパ１６２ｂとの間の内周部に対して両端面１６７ｃ，１６７ｄが嵌合する回転位置である。本実施形態の禁止回転位置Ｌｐは、解除回転位置Ｌｃよりも周方向一方（図１１の時計方向）にずれた箇所から、禁止側ストッパ１６２ｂに対して板面１６７ａが当接する箇所（図１１の二点鎖線参照）に到るまで、約３／４周の範囲に設定されている。以上により、禁止回転位置Ｌｐのスライド部１６７は、開口１６２ｃへと進入して主ロック孔１６２からガイド溝１８０に脱出することを禁止される一方、解除回転位置Ｌｃのスライド部１６７は、当該脱出の禁止を解除されることとなる。

【0041】

図９に示すように円環状の係合リング１６８は、内フランジ部１４４ａよりもフロントプレート１５側において、大径軸部１６４ａを取り囲んで配置されている。係合リング１６８は、支持ブッシュ１４４内において後述の感温体１８２により軸方向移動を規制された状態下、周方向に回転可能となっている。図９，１０に示すように係合リング１６８は、径方向内側に突出する一対の嵌合突起１６８ａ，１６８ｂを、内周部に一体に有している。各嵌合突起１６８ａ，１６８ｂは、大径軸部１６４ａの外周部において軸方向に延伸する一対のスライド溝１６４ｃ，１６４ｄに対して、それぞれスライド嵌合している。かかるスライド嵌合により係合リング１６８は、プランジャ１６５及びシャフト１６４の往復移動を許容すると共に、それらプランジャ１６５及びシャフト１６４と一体に回転可能となっている。

【0042】

図９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、摺動部１６６と内フランジ部１４４ａとの間にて軸方向に介装されている。かかる介装形態の主弾性部材１６３は、主ロック部材１６０をその周方向のいずれの回転位置においてもリアプレート１３側へと付勢するように、復原力を発生する。したがって、主ロック位相Ｐｍから副ロック位相Ｐｓまでの回転位相において主ロック部材１６０は、図５〜８に示すように、主弾性部材１６３の復原力を主ロック孔１６２又はガイド溝１８０への進入方向Ｉｍに受けることで、同方向Ｉｍに付勢される。また、主ロック解除室１６１から摺動部１６６への圧力作用により主ロック部材１６０は、主弾性部材１６３の復原力に抗した駆動力を進入方向Ｉｍとは反対の退出方向Ｅｍに受けることで、図８の如く同方向Ｅｍに駆動される。

【0043】

以上の構成下、主ロック孔１６２への主ロック部材１６０の進入により実現される主ロック位相Ｐｍは、図２，１４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１５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。

【0044】

（副ロック機構）
次に、「副ロック手段」としての副ロック機構１７につき、説明する。図３，４に示すように副ロック機構１７は、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。

【0045】

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。図６に示すように副弾性部材１７３は、ベーン１４２及び副ロック部材１７０にそれぞれ設けられるスプリング受部１４２ａ，１７０ａの間にて、軸方向に介装されている。かかる介装形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側へと付勢するように、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において副ロック部材１７０は、副弾性部材１７３の復原力を副ロック孔１７２への進入方向Ｉｓに受けることで、同方向Ｉｓに付勢される。また、副ロック解除室１７１からの圧力作用により副ロック部材１７０は、副弾性部材１７３の復原力に抗した駆動力を進入方向Ｉｓとは反対の退出方向Ｅｓに受けることで、図８の如く同方向Ｅｓに駆動される。

【0046】

図２，３，６に示すように制限溝１７４は、リアプレート１３において有底長孔状に形成され、ロータ１１，１４の回転方向に沿って円弧状に延伸している。この制限溝１７４の中途部の溝底には、副ロック孔１７２が有底円筒孔状に開口している。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円筒状の副ロック部材１７０が制限溝１７４へ進入するときには、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へと進入するときには、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。

【0047】

以上の構成下、副ロック孔１７２への副ロック部材１７０の進入により実現される副ロック位相Ｐｓは、図３，１４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１５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。

【0048】

（ロック制御機構）
次に、図１，９，１０に示す「ロック制御手段」としてのロック制御機構１８につき、説明する。ロック制御機構１８は、ガイド溝１８０及び感温体１８２を組み合わせてなり、主ロック機構１６及び副ロック機構１７による回転位相のロック及び解除を制御する。

【0049】

図２，３，９，１２に示すようにガイド溝１８０は、リアプレート１３において有底長孔状に形成され、主ロック孔１６２から所定の許容ポイント１８３へ向かって延伸している。ここで許容ポイント１８３は、図７，１３に示すように、副ロック部材１７０の副ロック孔１７２への進入を許容する副ロック位相Ｐｓに対応したポイントであって、当該位相Ｐｓにおいて主ロック部材１６０と軸方向に正対するポイントである。図９に示すようにガイド溝１８０の溝底は、主ロック孔１６２側から許容ポイント１８３側へ向かうほど退出方向Ｅｍに傾斜する平面状に、傾斜面１８０ａを形成している。かかる傾斜面１８０ａの形成によりガイド溝１８０の深さは、主ロック孔１６２側から許容ポイント１８３側へ向かうほど漸次浅くなるように、設定されている。

【0050】

図１３に示すようにガイド溝１８０は、開口１６２ｃから進入するスライド部１６７よりも大きな幅をもって、直線状に延伸している。かかる延伸形態によりスライド部１６７は、図６，９，１２の主ロック位相Ｐｍから図７，１３の副ロック位相Ｐｓまでの回転位相においては、ガイド溝１８０内をスライドすることで、主ロック孔１６２から許容ポイント１８３まで案内される。また、このときスライド部１６７は、主弾性部材１６３から進入方向Ｉｍに受ける付勢作用により、図９に二点鎖線で示す如く傾斜面１８０ａへと押当てられて、抗力を受ける。故に、かかる抗力作用によってスライド部１６７は、許容ポイント１８３側へ向かうほど傾斜面１８０ａの傾斜する方向Ｅｍに向かって、押出される。その結果として特に本実施形態では、図７に示すように、許容ポイント１８３へ達したスライド部１６７は、ガイド溝１８０から完全に退出することになる。尚、傾斜面１８０ａの傾斜角は、傾斜面１８０ａと摺動するスライド部１６７の摩擦係数と、主弾性部材１６３の復原力の大きさと、後に詳述する冷間始動時の負トルクの大きさと、ロータ１１，１４間のシール長（図５，６の許容ポイント１８３と遅角室２６との間の長さＳ）を考慮して、予設定されている。

【0051】

図９に示すように感温体１８２は、支持ブッシュ１４４内において内フランジ部１４４ａよりもフロントプレート１５側に、収容されている。感温体１８２は、図９，１０，１６に示すようにバイメタルを実質同一平面上にて渦巻状に巻いてなり、その渦巻中心が主ロック部材１６０の回転中心と心合わせされている。感温体１８２の最内周部１８２ａは、係合リング１６８の外周部に巻回されることで、主ロック部材１６０に係合固定されている。感温体１８２の最外周部１８２ｂは、支持ブッシュ１４４の内周部の凸部（図示しない）に係合固定されている。こうした固定形態により感温体１８２は、最内周部１８２ａの変位により主ロック部材１６０を回転駆動可能となっている。

【0052】

図１６に示すように感温体１８２は、熱膨張率の高低が異なる高膨張層１８４及び低膨張層１８５から形成されることで、周囲温度に従う膨縮特性を有している。ここで高膨張層１８４は、低膨張層１８５よりも線膨張係数が高く、且つ低膨張層１８５の外周側に積層されている。尚、高膨張層１８４の材料としては、例えばニッケル−クロム−鉄系（Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ系）合金等が選定され、また低膨張層１８５の材料としては、ニッケル−鉄系（Ｎｉ−Ｆｅ系）合金等が選定される。

【0053】

かかる積層構造により感温体１８２は、周囲温度を決めるエンジン温度に応じて膨縮することで、最内周部１８２ａにより主ロック部材１６０を回転駆動する。具体的に、設定温度Ｔｓ（後に詳述する図１８，１９参照）以上に上昇したエンジン温度では、図１６の二点鎖線の如く膨張した状態Ｓｅに変化する。特に主ロック部材１６０が主ロック孔１６２へ進入している図５の主ロック位相Ｐｍでは、こうした膨張状態Ｓｅへの変化により感温体１８２が最内周部１８２ａを主ロック孔１６２の周方向一方に変位させる。これにより、スライド部１６７が図１１の禁止回転位置Ｌｐに回転駆動される。故にこのときには、主ロック孔１６２からガイド溝１８０への主ロック部材１６０の脱出が禁止される。

【0054】

また一方で感温体１８２は、設定温度Ｔｓ未満に低下したエンジン温度では、図１６の実線の如く収縮した状態Ｓｃに変化する。特に主ロック部材１６０が主ロック孔１６２へ進入している図６の主ロック位相Ｐｍでは、こうした収縮状態Ｓｃへの変化により感温体１８２が最内周部１８２ａを主ロック孔１６２の周方向他方に変位させる。これにより、スライド部１６７が図１２の解除回転位置Ｌｃに回転駆動される。故にこのときには、主ロック孔１６２からガイド溝１８０への主ロック部材１６０の脱出が、その禁止の解除によって許容されることになる。

【0055】

ここで、本実施形態において感温体１８２に関する設定温度Ｔｓは、スライド部１６７が禁止回転位置Ｌｐから解除回転位置Ｌｃに移行するときの温度に、定義されている。尚、このような設定温度Ｔｓは、各層１８４，１８５の材料選定等によって調整されることで、例えば４０〜６０℃の範囲内の温度等に予設定されている。

【0056】

（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。

【0057】

内燃機関の回転中は、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１７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。

【0058】

（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。

【0059】

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。

【0060】

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板材を渦巻状に巻いてなり、その渦巻中心がロータ１１，１４の回転中心と心合わせされている。進角弾性部材１９の最内周部は、回転軸１４０の外周部に巻装されている。進角弾性部材１９の最外周部は、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。

【0061】

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、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１７参照）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ことになる。

【0062】

（作動）
次に、装置１の全体作動につき、説明する。

【0063】

（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、スプール６８を領域Ｒｒ，Ｒａ，Ｒｈのいずれかに移動させる。このときポンプ４からの作動油供給は、図１８，１９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、主ロック解除室１６１に導入される作動油圧力により主ロック部材１６０は、主弾性部材１６３の復原力に抗して主ロック孔１６２及びガイド溝１８０から退出する（図８）。それと共に、副ロック解除室１７１に導入される作動油圧力により副ロック部材１７０は、副弾性部材１７３の復原力に抗して副ロック孔１７２及び制限溝１７４から退出する（図８）。これら退出の結果、いずれのロック位相Ｐｍ，Ｐｓに対しても回転位相ロックの解除状態が維持される中、領域Ｒｒ，Ｒａ，Ｒｈのいずれかに変更されたスプール６８の移動位置に応じて、バルブタイミングが適宜調整される。

【0064】

（２） 停止・始動
通常運転中の内燃機関は、図１８，１９に示すように、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、停止作動に入る。まず、本実施形態では、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は、最遅角位相としての主ロック位相Ｐｍへと変化する。

【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１８，１９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。このとき、主ロック解除室１６１の圧力は低下しているため、主弾性部材１６３の復原力を受ける主ロック部材１６０は、自身の周方向のいずれの回転位置にあっても、主ロック孔１６２へと進入する（図５）。それと共に、副ロック解除室１７１の圧力は低下しているため、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）。こうした進入及び接触の結果、回転位相が主ロック位相Ｐｍにロックされた状態にて、内燃機関が完全に停止する。

【0066】

内燃機関の停止中、図１８に示すようにエンジン温度が設定温度Ｔｓ以上になる温間停止状態では、膨張状態Ｓｅの感温体１８２により、主ロック孔１６２内のスライド部１６７が禁止回転位置Ｌｐに回転駆動される（図１１）。その結果、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では、スライド部１６７が主ロック孔１６２に嵌合してガイド溝１８０への脱出を禁止された状態となる（図５，１１）。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の外部にてリアプレート１３と接触する（図５）。こうした脱出禁止及び接触の結果、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックが維持される。

【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１８に示すように感温体１８２が継続して膨張状態Ｓｅとなる。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ている。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では、主ロック孔１６２内にて禁止回転位置Ｌｐにあるスライド部１６７がガイド溝１８０への脱出を禁止されたままとなる（図１１）。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の外部にてリアプレート１３と接触する（図５）。こうした脱出禁止及び接触の結果、図１８に示すように、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックが保持された状態にて、内燃機関が完爆する。

【0068】

以上に対して内燃機関の停止中、図１９に示すようにエンジン温度が設定温度Ｔｓ未満になる冷間停止状態では、感温体１８２の収縮状態Ｓｃへの変化により、主ロック孔１６２内のスライド部１６７が解除回転位置Ｌｃに回転駆動される（図１２）。その結果、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では、主ロック孔１６２内のスライド部１６７がガイド溝１８０への脱出禁止状態を解除される（図６，１２）。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の外部にてリアプレート１３と接触する（図６）。こうした脱出禁止の解除及び接触の結果、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１９に示すように感温体１８２が継続して収縮状態Ｓｃとなる。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ている。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については、主ロック孔１６２内にて解除回転位置Ｌｃのスライド部１６７がガイド溝１８０への脱出禁止状態を解除されたままとなる（図６，１２）。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の外部にてリアプレート１３と接触する（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りハウジングロータ１１に対する進角側へと相対回転する。このとき、ベーンロータ１４に支持される主ロック部材１６０では、負トルクの作用によって、解除回転位置Ｌｃのスライド部１６７が開口１６２ｃからガイド溝１８０に脱出し、さらに当該溝１８０内を許容ポイント１８３へと向かって案内される（図９の二点鎖線）。これらの結果、主ロック位相Ｐｍから回転位相が進角すると、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への進入を許容される。尚、副ロック部材１７０が制限溝１７４へ進入することで、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１９に示すように制限されることとなる。

【0071】

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への進入を許容される（図７）。このとき、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では、傾斜面１８０ａからの抗力作用によりスライド部１６７が退出方向Ｅｍへと押出される（図７，１３）。こうした進入及び押出の結果、副ロック部材１７０が副ロック孔１７２に嵌合し、且つスライド部１６７が主ロック孔１６２及びガイド溝１８０の外部にてリアプレート１３と接触する。したがって、図１９に示すように回転位相ロックが副ロック位相Ｐｓでのロックへと切り替えられた状態にて、内燃機関が完爆する。

【0072】

（作用効果）
以上説明した装置１の作用効果を、以下に説明する。

【0073】

装置１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Ｔｓ以上となる温間停止状態の主ロック位相Ｐｍでは、感温体１８２の膨張により、主ロック孔１６２からガイド溝１８０への主ロック部材１６０の脱出が禁止される。その結果、主ロック部材１６０は、主ロック孔１６２に進入したまま、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックを維持する。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て、実圧縮比が低下する（デコンプレッション効果）。故に、温間停止後となる温間始動時には、例えばアイドルストップシステムＩＳＳによる再始動が頻繁に繰り返される場合でも、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックを保持して、始動不具合の発生を抑制できる。

【0074】

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Ｔｓ未満となる冷間停止状態の主ロック位相Ｐｍでは、感温体１８２の収縮により、温間停止状態の如き脱出の禁止が主ロック部材１６０に対して解除されることで、回転位相ロックも解除される。故に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により、主ロック孔１６２から主ロック部材１６０がガイド溝１８０に脱出して許容ポイント１８３へ向かって案内されつつ、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の副ロック孔１７２への進入が許容され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。故に、冷間停止後となる冷間始動時には、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。

【0075】

以上の如き装置１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。

【0076】

ここで特に、温間停止状態の主ロック位相Ｐｍにおいて主ロック部材１６０は、感温体１８２の膨張状態Ｓｅへの変化により、主ロック孔１６２の周方向のうち禁止回転位置Ｌｐへと回転駆動されることで、ガイド溝１８０への脱出を禁止される。こうして主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックが維持された温間始動時には、回転位相がそのまま主ロック位相Ｐｍに保持されて、始動不具合の発生が抑制され得る。また一方、冷間停止状態の主ロック位相Ｐｍにおいて主ロック部材１６０は、感温体１８２の収縮状態Ｓｃへの変化により、主ロック孔１６２の周方向のうち解除回転位置Ｌｃへと回転駆動されることで、ガイド溝１８０への脱出禁止を解除される。こうして主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックが解除された冷間始動時には、変動トルク作用により回転位相が副ロック位相Ｐｓへと変化することで、始動性が確保され得る。以上によれば、温間始動時と冷間始動時とにそれぞれ適した回転位相への切替えを、エンジン温度に応じた感温体１８２の膨縮変化と主ロック部材１６０の回転駆動とにより、正確に実現可能となる。

【0077】

また、温間停止状態の主ロック位相Ｐｍにおいて主ロック孔１６２に進入したスライド部１６７は、膨張状態Ｓｅの感温体１８２により禁止回転位置Ｌｐへと回転駆動されることで、周方向特定箇所のガイド溝１８０の開口１６２ｃに対して周方向ずれを生じる。これによれば、開口１６２ｃへの進入によりスライド部１６７が主ロック孔１６２から脱出するのを確実に禁止して、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックを維持し得る。また一方、冷間停止状態の主ロック位相Ｐｍにおいて主ロック孔１６２に進入したスライド部１６７は、収縮状態Ｓｃの感温体１８２により解除回転位置Ｌｃへと回転駆動されることで、ガイド溝１８０の開口１６２ｃに対して進入可能に対向する。これによれば、スライド部１６７に関して主ロック孔１６２からの脱出禁止を、開口１６２ｃへの進入により確実に解除して、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックを解除し得る。しかも、冷間停止状態にて回転位相が副ロック位相Ｐｓまで変化する際には、スライド部１６７をガイド溝１８０内でスライドさせることで、主ロック部材１６０を許容ポイント１８３まで確実に案内して、副ロック部材１７０を副ロック孔１７２に進入させ得る。以上によれば、回転位相のロック乃至は解除をエンジン温度に応じて正確に実現できるので、温間始動時と冷間始動時とにそれぞれ適した回転位相への切替につき、信頼性を高めることが可能となる。

【0078】

さらに、渦巻状の感温体１８２は、主ロック位相Ｐｍでの膨縮により最内周部１８２ａを主ロック孔１６２の周方向に変位させることで、当該最内周部１８２ａに係合する主ロック部材１６０を、禁止回転位置Ｌｐと解除回転位置Ｌｃとに確実に回転駆動し得る。これによれば、回転位相をロック乃至は解除する主ロック部材１６０の回転駆動を、エンジン温度に応じて正確に実現できるので、温間始動時と冷間始動時とにそれぞれ適した回転位相への切替につき、信頼性を高めることが可能となる。

【0079】

またさらに、冷間始動時の主ロック部材１６０は、回転位相変化に伴ってガイド溝１８０により主ロック孔１６２から許容ポイント１８３へと案内される際、主弾性部材１６３による付勢作用を主ロック孔１６２又はガイド溝１８０への進入方向Ｉｍに受ける。故にガイド溝１８０のうち、主ロック孔１６２側から許容ポイント１８３側へ向かうほど進入方向Ｉｍの反対方向Ｅｍに傾斜する傾斜面１８０ａには、主弾性部材１６３から付勢作用を受ける主ロック部材１６０が押当てられる。その結果、主ロック部材１６０は、許容ポイント１８３側へと向かいながら傾斜面１８０ａから抗力を受けることで、主弾性部材１６３による付勢作用に抗してガイド溝１８０から進入方向Ｉｍの反対方向Ｅｍへと押出され得る。これによれば、ガイド溝１８０からも主ロック部材１６０を脱出させて、その後の回転位相変化による自由なバルブタイミング調整を実現することが、可能となる。

【0080】

加えて、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、進角弾性部材１９によりハウジングロータ１１に対する進角側へ付勢される。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。

【0081】

（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、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に適用することができる。

【0082】

具体的に変形例１としては、図２０に示すように、ガイド溝１８０をロータ１１，１４に回転方向に沿う円弧状に延伸させると共に、当該円弧状を補完する円弧面状にスライド部１６７の各板面１６７ａ，１６７ｂを形成してもよい。

【0083】

変形例２としては、図２１に示すように、ガイド溝１８０の溝底に傾斜面１８０ａを設けないで、主ロック解除室１６１の作動油圧力のみにより主ロック部材１６０を当該溝１８０から退出させてもよい。あるいは変形例３としては、図２２に示すように、主ロック解除室１６１を設けないで、傾斜面１８０ａからの抗力のみにより主ロック部材１６０をガイド溝１８０から退出させてもよい。

【0084】

変形例４としては、螺旋状に形成した感温体１８２の両端部を、それぞれ主ロック部材１６０（係合リング１６８）とベーンロータ１４（支持ブッシュ１４４）とに係合固定してもよい。また、変形例５としては、感温体１８２及びロック部材１６０，１７０をハウジングロータ１１に支持させる一方、溝１８０，１７４及びロック孔１６２，１７２をベーンロータ１４に形成してもよい。

【0085】

変形例６の弾性部材１６３，１７３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、例えばゴム製部材を採用してもよい。また、変形例７のポンプ４としては、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、採用してもよい。

【0086】

変形例８の主ロック位相Ｐｍとしては、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を閉じる回転位相となれば、最遅角位相よりも進角側に設定してもよい。また、変形例９の副ロック位相Ｐｓとしては、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可及的に早いタイミングにて吸気弁９を閉じる回転位相に、設定してもよい。

【0087】

変形例１０としては、進角弾性部材１９を設けなくてもよく、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、変形例１１としては、スイッチＳＷのオフ指令に応じて内燃機関が停止するとき回転位相を副ロック位相Ｐｓにロック後、スイッチＳＷのオン指令に応じて内燃機関が始動するとき当該位相Ｐｓでのロックをそのまま実現させてもよい。あるいは変形例１２としては、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回転位相を副ロック位相Ｐｓにロック後、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当該位相Ｐｓでのロックをそのまま実現させてもよい。

【符号の説明】

【0088】

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 主ロック機構、１７ 副ロック機構、１８ ロック制御機構、１９ 進角弾性部材、１６０ 主ロック部材、１６２ 主ロック孔、１６２ｃ 開口、１６３ 主弾性部材、１６７ スライド部、１７０ 副ロック部材、１７２ 副ロック孔、１８０ ガイド溝、１８０ａ 傾斜面、１８２ 感温体、１８２ａ 最内周部、１８３ 許容ポイント、ＢＤＣ 下死点、Ｅｍ 退出方向・反対方向、Ｉｍ 進入方向、Ｌｃ 解除回転位置、Ｌｐ 禁止回転位置、Ｐｍ 主ロック位相、Ｐｓ 副ロック位相、Ｓｃ 収縮状態、Ｓｅ 膨張状態、Ｔｓ 設定温度

【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】