JP4284871B2 - 内燃機関用バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カムシャフトやベーンロータの位相変化幅の略中間の位相でエンジン始動が可能な内燃機関の吸気または排気バルブの開閉時期の位相を連続的に可変制御することが可能な内燃機関用バルブタイミング調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内燃機関のクランクシャフトと同期して回転するタイミングプーリやチェーンスプロケット等を介してカムシャフトを駆動し、タイミングプーリやチェーンスプロケットとカムシャフトとの相対回転運動による位相差によって内燃機関の吸気バルブの開閉タイミング（以下バルブタイミングと言う）を変化させて、内燃機関の出力の向上や燃費を改善する吸気可変バルブタイミング機構がある。
【０００３】
ここで、例えは吸気バルブをピストンの下死点位置よりも遅く閉じることにより、エンジンのポンピングロスを低減し、燃費を向上することができる。しかし、ピストンの下死点位置よりも遅く吸気バルブを閉じるタイミングだと、エンジン暖気後において燃費が向上する反面エンジン冷間時に実圧縮比が低下し、ピストンの上死点での空気温度が十分上昇しないため、エンジンが始動不良を起こし、エンジン始動時間が長くなったり、エンジン始動できなくなったりするという問題が生じる恐れがある。
【０００４】
この場合、エンジン冷間時に最適な吸気バルブのバルブタイミングはエンジン暖気後に最適なバルブタイミングよりも進角側である。したがって吸気バルブのバルブタイミングを変化させる吸気可変バルブタイミング機構において、エンジン冷間時のエンジン始動に適した最適なバルブタイミング（吸気バルブの最適な開閉時期）と、エンジン暖気後の燃費向上に適した最適なバルブタイミング（吸気バルブの最適な開閉時期）とは異なるのである。
【０００５】
この問題を解決することを目的として、吸気側カムシャフトの位相や吸気バルブの開閉時期の位相変化幅の略中間の位相で内部ロータをロックするロックピンを設けることで、構造的には、エンジン冷間時のエンジン始動に適したバルブタイミングとなる、吸気側カムシャフトの位相や吸気バルブの開閉時期の位相変化幅の略中間の位相でのエンジン始動が可能な吸気可変バルブタイミング機構（特開平９−３２４６１３号公報）が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、この従来の技術では、エンジン停止時に、位相変化幅の略中間の位相でロックピンにより内部ロータをロックさせる手法についてはエンジン回転数の低下による油圧の低下に依存しているため、エンジンオイルの温度変化により、進角油圧室内に導入する油圧の低下傾向は大きく異なる。その結果、エンジン停止時に、進角油圧室内に導入する油圧が低下していると、吸気側カムシャフトと一体的に回転する内部ロータおよびベーンを位相変化幅の略中間の位相まで進角させることが困難となり、吸気側カムシャフトや吸気バルブの開閉時期を位相変化幅の略中間の位相で安定してロックさせることが困難であるという問題が生じる。
【０００７】
また、特開平１１−２２３１１２号公報には、エンジン停止時に、スプリングによって内部ロータおよびベーンを最大遅角位相から最大進角位相までの付勢力位相の範囲で進角側に付勢し、エンジン始動時にカムシャフトの変動トルクを利用して内部ロータおよびベーンをばたつかせることで、カムシャフトおよび内部ロータの位相変化幅の略中間の位相でロックピンによりロックさせる吸気可変バルブタイミング機構が記載されている。
【０００８】
しかるに、この従来の技術では、エンジン停止時に、内部ロータおよびベーンが最大遅角位相にて停止した場合、エンジン始動時に、カムシャフトの駆動トルクにより遅角しようとするのに対し、スプリングの付勢力が反発し、カムシャフトの遅角動作を妨げ、すぐに遅角しない場合があり、ロックピンによりロックすることができない。これにより、位相変化幅の略中間の位相で確実にエンジン始動することができない。
【０００９】
【発明の目的】
本発明の目的は、エンジン停止時に、進角室内に供給される作動流体圧力と進角側付勢手段による進角側への付勢力によって従動側回転体を、その位相変化幅の略中間の位相または略中間の位相以上に確実に作動させることのできる内燃機関用バルブタイミング調整装置を提供することにある。また、従動側回転体の位相変化幅の略中間の位相で確実にエンジン始動することのできる内燃機関用バルブタイミング調整装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、流体圧力給排手段は、エンジン停止時に、進角室内に作動流体圧力を供給し、遅角室内から作動流体圧力を排出すると共に、エンジン始動時に、進角室内および遅角室内の両方から作動流体圧力を排出するように構成されている。
そして、駆動側回転体は、内燃機関の駆動軸と同期して回転するスプロケット、およびこのスプロケットの一端側に配されて、スプロケットと一体的に回転するシューハウジングを有している。そして、進角側付勢手段としては、一端がスプロケットに保持され、他端が従動側回転体に保持されたスプリングを用いている。そして、スプロケットは、従動側回転体が進角側に作動するとスプリングの他端が引っ掛かる進角側係止壁、および従動側回転体が遅角側に作動するとスプリングの他端が引っ掛かる遅角側係止壁を有している。
そして、スプリングの付勢力位相の範囲は、進角側係止壁と遅角側係止壁とで決定されている。すなわち、スプリングの付勢力位相の範囲は、従動側回転体の最大遅角位相から従動側回転体の位相変化幅の略中間の位相以上で且つ略中間の位相近傍までの範囲に設定されている。そして、進角側係止壁は、従動側回転体の位相変化幅の略中間の位相よりも所定角度分だけ進角側に設定されている。
それによって、エンジン停止時に作動流体圧力が低下しても、作動流体圧力とスプリング（進角側付勢手段）の付勢力とによって、従動側回転体がこの位相変化幅の略中間の位相以上で且つ略中間の位相近傍まで進角する。そして、エンジン始動時には、従動側回転体の位相が位相変化幅の略中間の位相以上で且つ略中間の位相近傍で停止しているため、スプリング（進角側付勢手段）の付勢力の反発は極めて少なく、従動軸の駆動トルクにより従動側回転体を遅角側に移動させることが容易となる。これにより、従動側回転体が位相変化幅の略中間の位相まで遅角すると、位相拘束手段によって駆動側回転体と従動側回転体との相対回転運動が拘束される。したがって、従動側回転体の位相変化幅の略中間の位相で確実にエンジン始動することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、スプリング（進角側付勢手段）の付勢位相の範囲を、従動側回転体の最大遅角位相から位相変化幅の略中間の位相＋１０°ＣＡまでの範囲とすることを特徴としている。それによって、請求項１の発明の効果を向上することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、スプリング（進角側付勢手段）の付勢力を、従動軸の平均駆動トルク以上に設定している。それによって、エンジンストール時に、従動側回転体が最大遅角位相付近で停止した場合、作動流体圧力がなくても、スプリング（進角側付勢手段）の付勢力によって従動側回転体がこの位相変化幅の略中間の位相以上に進角する。このとき、従動側回転体が位相変化幅の略中間の位相まで進角した際に、位相拘束手段によって駆動側回転体と従動側回転体との相対回転運動が拘束される。したがって、エンジンストール後であっても、従動側回転体の位相変化幅の略中間の位相で確実にエンジン始動することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、スプリング（進角側付勢手段）の付勢力を、従動軸の平均駆動トルクと最低油圧時の従動側回転体の発生トルクとを加算した力よりも小さくなるように設定している。それによって、最低油圧時に最大遅角位相付近に従動側回転体を停止させたい時でも、スプリング（進角側付勢手段）の付勢力により従動側回転体が最大遅角位相付近より進角することはない。これにより、エンジン負荷が低負荷の時の燃費を改善させることができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、スプロケットに、スプリングを収容するスプリング収納溝、およびスプリングの一端を保持する固定用溝を設け、従動側回転体に、スプリングの他端を引っ掛ける凸状または凹状の係止部を設けていることを特徴としている。また、請求項６に記載の発明によれば、シューハウジングに、内部に従動側回転体を相対回転可能に収容するハウジング部、およびこのハウジング部の前端側を覆うフロントカバー部を設けている。そして、スプリングの一端はフロントカバー部に保持され、スプリングの他端はフロントカバー部に形成された窓部を介して従動側回転体に保持されている。そして、フロントカバー部の窓部のサイズによってスプリングの付勢力位相の範囲を決定していることを特徴としている。
【００１６】
請求項７に記載の発明によれば、従動側回転体の凸状または凹状の係止部にスプリングの他端を保持していることを特徴としている。また、請求項８に記載の発明によれば、凸状または凹状の係止部に、スプリングの作用範囲よりも進角側にスプリング逃げ部を設けていることを特徴としている。さらに、請求項９に記載の発明によれば、フロントカバー部に、スプリングの一端を保持する凸状または凹状の係止部を設けていることを特徴としている。そして、請求項１０に記載の発明によれば、フロントカバー部の内周部に、スプリングを収容するスプリングガイドを設けていることを特徴としている。
【００１７】
請求項１１に記載の発明によれば、流体圧力給排手段としては、油圧源で発生した油圧を、進角室および遅角室に相対的に給排させる電磁式油圧制御弁または油圧式油路切替弁または電磁式油路切替弁を用いており、進角室および遅角室に油圧を供給するための油圧源としては、内燃機関の駆動軸に同期して回転駆動されて、エンジン回転数に比例した吐出量を発生するオイルポンプを用いていることを特徴としている。これにより、エンジン回転数が低い回転数の時は、オイルポンプからの吐出量が少なくなるため、特に高油温時は、オイルの粘性の低下による洩れ量の増加によって、進角室および遅角室に相対的に給排される油圧が低下する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態の構成〕
図１ないし図６は本発明の第１実施形態を示したもので、図１はタイミングロータのスプロケットのスプリング収容溝を示した図で、図２および図３は吸気連続可変バルブタイミング機構の主要構造を示した図で、図４は電磁式油圧制御弁の全体構造を示した図である。
【００１９】
本実施形態は、４サイクル・レシプロエンジン（内燃機関）、例えばＤＯＨＣ（ダブルオーバーヘッドカムシャフト）エンジン（以下エンジンと略す）のシリンダーヘッドＥ内に設けられた吸気バルブ（図示せず）のバルブタイミングを連続的に可変制御することが可能な連続可変バルブタイミング調整装置である。
【００２０】
この連続可変バルブタイミング調整装置は、エンジンの駆動軸（図示せず：以下クランクシャフトと呼ぶ）により回転駆動されるタイミングロータ１と、このタイミングロータ１に対して相対回転可能に設けられた従動軸としての吸気側カムシャフト（以下カムシャフトと略す）２と、このカムシャフト２の軸方向の一端部に固定されてタイミングロータ１内に回転自在に収容されたベーンロータ３を有する吸気連続可変バルブタイミング機構と、この吸気連続可変バルブタイミング機構の進角室１１と遅角室１２とに対して選択的に油圧を給排するための電磁式油路切替弁４および電磁式油圧制御弁５を電子制御するエンジン制御装置（油圧制御手段：以下ＥＣＵと呼ぶ）とから構成されている。
【００２１】
タイミングロータ１は、本発明の駆動側回転体に相当するもので、エンジンのクランクシャフトによりタイミングチェーン１３を介して回転駆動される略円環板形状のチェーンスプロケット１４、このチェーンスプロケット１４の前端面に配置された略円筒状のシューハウジング１５、およびチェーンスプロケット１４とシューハウジング１５とを締め付け固定するための３本の小径ボルト１６等から構成されている。
【００２２】
チェーンスプロケット１４の外周部には、タイミングチェーン１３の内周側に形成された多数の歯状部（図示せず）に噛合する多数の歯状部１８が形成されている。また、チェーンスプロケット１４の環板部（シューハウジング１５のリヤカバー部を構成する）には、３本の小径ボルト１６を締結するための雌ネジ孔が形成されている。さらに、チェーンスプロケット１４の前端面には、後述する進角アシストスプリング７を収容するための円環状のスプリング収納溝１７が形成されている。
【００２３】
シューハウジング１５は、内部にベーンロータ３を回転自在に収容する円筒状のハウジング部、およびこのハウジング部の軸方向の前端側を覆う円環板状のフロントカバー部１９等から構成されている。このシューハウジング１５のハウジング部には、互いに周方向において対向する台形状のシュー（隔壁部）９が内周側に突出するように複数個（本例では３個）設けられている。これらのシュー９の各対向面は、断面円弧状に形成されており、隣設する２つのシュー９の周方向の間隙には扇状空間部が形成されている。また、複数個のシュー９には、３本の小径ボルト１６を挿通するためのボルト挿通孔が形成されている。
【００２４】
カムシャフト２は、エンジンのシリンダーヘッドＥ内に配されて、エンジンのクランクシャフトが２回転すると１回転するように駆動連結され、エンジンの吸気バルブの開閉時期（バルブタイミング）を決めるためのカム山をエンジンの気筒数だけ連結した棒状の軸で、その一端部が大径ボルト２４によってジャーナル軸受２５と共にベーンロータ３に締め付け固定されている。このカムシャフト２の一端部の軸心部には、大径ボルト２４を締結するための雌ネジ孔が形成されている。なお、吸気バルブや排気バルブは、カムシャフト２のカム山により押されて開くが、バルブスプリングのスプリング力により吸気バルブや排気バルブが閉じる。
【００２５】
本実施形態の吸気連続可変バルブタイミング機構は、上述のタイミングロータ１と、このタイミングロータ１内に回転自在に収容されたベーンロータ３と、各進角室１１と各遅角室１２とに選択的に油圧を給排するための電磁式油路切替弁４および電磁式油圧制御弁５と、エンジン停止後またはエンジン始動時に、ベーンロータ３を所望の中間ロック位相でロックするためのロックピン６と、エンジン停止時にベーンロータ３を所望の中間ロック位相以上に進角し易くするための進角アシストスプリング７とから構成されている。ここで、所望の中間ロック位相とは、カムシャフト２、ベーンロータ３およびベーン１０の最大遅角位相から最大進角位相までの位相変化幅の間の位相のことである。
【００２６】
ベーンロータ３は、本発明の従動側回転体に相当するもので、円環板状のベース部の外周壁より径方向の外方へ突出する複数個（本例では３個）のベーン１０、およびシューハウジング１５のフロントカバー部１９の内周側に回転自在に支持するためのジャーナル軸受２５等から構成されている。そして、ベーンロータ３のベース部の中央部には、大径ボルト２４を締結するための雌ネジ孔が形成され、ジャーナル軸受２５の中央部には、大径ボルト２４を挿通するための丸孔形状の挿通孔２６が形成されている。
【００２７】
そして、ベーンロータ３は、複数個のベーン１０の外周壁とシューハウジング１５のハウジング部の内周壁との間に微小のクリアランスが設けられている。このため、カムシャフト２、ベーンロータ３およびベーン１０は、チェーンスプロケット１４およびシューハウジング１５に対する位相変化幅（例えばクランク角で０°ＣＡ〜９０°ＣＡ）の相対回転運動が可能である。また、ベーンロータ３およびベーン１０は、シューハウジング１５と共に、油圧を用いてエンジンの吸気バルブのバルブタイミングを連続的に可変するベーン式の油圧アクチュエータを構成する。なお、ベーンロータ３のベーン１０の外周壁とシューハウジング１５のハウジング部との間には、複数個のシール部材２７が装着され、ベーンロータ３のベース部の外周壁とシューハウジング１５の各シュー９の内周壁との間には、複数個のシール部材２８が装着されている。
【００２８】
そして、ベーンロータ３の各ベーン１０は、互いに周方向において対向する略扇状の羽根であり、隣設する２つのシュー９の周方向の間隙に形成される扇状空間部内に突出するように配置されている。そして、隣設する２つのシュー９の対向面とそれらにより形成される扇状空間部内に嵌め込まれるベーン１０の周方向の両側面との間には、進角油圧室（以下進角室と略す）１１と遅角油圧室（以下遅角室と略す）１２とが形成されている。すなわち、各ベーン１０が隣設する２つのシュー９により形成される扇状空間部を２つの油圧室に油密的に区画することにより、各ベーン１０の周方向の両側に進角室１１と遅角室１２とが形成されている。
【００２９】
また、ベーンロータ３の後端面およびシューハウジング１５のハウジング部の後端面とチェーンスプロケット１４の前端面との間には、各進角室１１および各遅角室１２と円環状のスプリング収納溝１７とを液密的に区画するための円環板状のシールプレート３４が挟み込まれている。このシールプレート３４には、複数個のベーン１０のうちの１個のベーン１０に圧入された円柱状のピン（本発明の凸状の係止部に相当する）３５を挿通するための略円弧状の窓部３６が形成されている。
【００３０】
各進角室１１または各遅角室１２に対して選択的に油圧を給排するための油圧システム回路には、各進角室１１内に油圧を給排するための第１オイル供給路（進角室側油路）２１、各遅角室１２内の油圧を給排するための第２オイル供給路（遅角室側油路）２２、および第１オイル供給路２１の途中より分岐するように接続されて、第１オイル供給路２１を介してオイルポンプ２０の油圧を電磁式油路切替弁４のスプール弁４ａの外周部に形成される油路に導くための第３オイル供給路（連通路）２３が設けられている。第１〜第３オイル供給路２１〜２３は、エンジンのシリンダーヘッドＥに形成されており、各進角室１１内および各遅角室１２内からオイルをドレーンするためのドレーン油路でもある。
【００３１】
第１、第２オイル供給路２１、２２には、オイルポンプ２０（油圧源）側のオイル供給路２９と第１、第２オイル排出路（第１、第２ドレーン油路）３１、３２とがそれぞれ電磁式油圧制御弁（オイル・コントロール・バルブ：ＯＣＶ）５のスプール４６の外周部に形成される油路を介して接続されている。なお、第１オイル排出路３１は進角室ドレーン油路で、第２オイル排出路３２は遅角室ドレーン油路である。そして、カムシャフト２およびベーンロータ３の外周面や内部に形成された第１、第２オイル供給路４１、４２は、各進角室１１、各遅角室１２と第１、第２オイル供給路２１、２２とを連通する連通路である。
【００３２】
ここで、上述したオイル供給路２９には、作動流体であるエンジンオイルを一時的に溜めるためのオイルパン３０内のオイルを汲み上げてエンジンの各部へオイルを吐出するためのオイルポンプ２０が設けられ、第１、第２オイル排出路３１、３２の出口端はオイルパン３０に連通している。ここで、オイルポンプ２０は、エンジンのクランクシャフトに同期して回転駆動されて、エンジン回転数に比例した吐出量のオイルをエンジンの各部へ圧送する。
【００３３】
電磁式油路切替弁４は、本発明の流体圧力給排手段に相当するもので、図２、図５および図６に示したように、油圧システム回路中に設けられたスプール弁４ａ、このスプール弁４ａを初期位置側に付勢するスプリング４４、およびスプール弁４ａを駆動する電磁式アクチュエータ４ｂを有する油路切替手段である。スプール弁４ａは、第１オイル供給路２１を介して進角室１１およびオイルポンプ２０とオイルパン３０とを連通する第３オイル供給路２３と第３オイル排出路（第３ドレーン油路）３３との間に設けられている。
【００３４】
スプール弁４ａには、第３オイル供給路２３と第３オイル排出路３３とを連通する油路と第３オイル供給路２３と第３オイル排出路３３とを遮断する油路とが形成されている。したがって、電磁式油路切替弁４は、ＥＣＵによって電磁式アクチュエータ４ｂを制御することによりスプール弁４ａを軸方向に変位させることによって、第３オイル供給路２３と第３オイル排出路３３とを連通するドレーンモードと第３オイル供給路２３と第３オイル排出路３３とを遮断する進角制御モードとに切り替えられる。
【００３５】
電磁式油圧制御弁５は、本発明の流体圧力給排手段に相当するもので、図３ないし図６に示したように、油圧システム回路中に設けられたコントロールバルブ５ａ、およびこのコントロールバルブ５ａを駆動する電磁式アクチュエータ５ｂを有する油圧給排手段で、第１、第２オイル供給路２１、２２とオイル供給路２９および第１、第２オイル排出路３１、３２とを相対的に切り替え制御できるように構成されている。
【００３６】
コントロールバルブ５ａは、第１、第２オイル供給路２１、２２とオイル供給路２９および第１、第２オイル排出路３１、３２との間に配された円筒状のスリーブ４５と、このスリーブ４５内に摺動自在に収納されたスプール（スプール弁）４６と、このスプール４６を初期位置（電磁式アクチュエータ５ｂ側）に付勢するスプリング（バネ）４７とを備えている。
【００３７】
これらのうちスリーブ４５には、オイルポンプ２０側のオイル供給路２９に繋がるオイル供給ポート４９が形成されている。さらに、進角室１１内のオイルをドレーンするための第１ドレーンポート５１、遅角室１２内のオイルをドレーンするための第２ドレーンポート５２、および第１、第２オイル供給路２１、２２に繋がる第１、第２オイル給排ポート６１、６２等が形成されている。そして、スプール４６の外周部には、軸方向の図示左端部から図示右端部へ向かって３個の油路を形成する４個の第１〜第４ランド部が設けられている。
【００３８】
電磁式アクチュエータ５ｂは、コントロールバルブ５ａのスリーブ４５の軸方向の図示右端側に固定された円筒状のヨーク５４、このヨーク５４の内周側に配置されたコイルボビン５５、このコイルボビン５５の外周に巻装されたソレノイドコイル５６とから構成されている。さらに、コイルボビン５５よりも内周側に配置されたステータコア（固定鉄心）５７およびムービングコア（可動鉄心）５８と、このムービングコア５８と一体的に作動するソレノイドシャフト５９とから構成されている。
【００３９】
この電磁式アクチュエータ５ｂのソレノイドシャフト５９の図示左端部は、コントロールバルブ５ａのスプール４６の図示右端面に当接している。これにより、コントロールバルブ５ａのスプール４６は、ムービングコア５８およびソレノイドシャフト５９と一体的に軸方向に往復変位する。なお、コイルボビン５５は、略円筒状に樹脂一体成形された樹脂一次成形品である。また、ソレノイドコイル５６の外周に樹脂モールド成形された樹脂成形部材（樹脂二次成形品）６４のヨーク５４よりも外部に露出した部分には、ソレノイドコイル５６と車載電源とを電気的に接続するターミナル（外部接続端子）６５をインサート成形したコネクタ部５ｃが一体成形されている。また、ソレノイドコイル５６には、エンジン作動中にＥＣＵから駆動電流が供給されて起磁力を生じ、この起磁力に応じてムービングコア５８が吸引される。
【００４０】
ＥＣＵは、エンジン回転数を検出するクランク角センサ、エンジン負荷センサ、吸入空気量を検出するエアフローメータからの信号によって現在の運転状態を検出すると共に、クランク角センサやカム角センサからの信号によってタイミングロータ１とカムシャフト２、ベーンロータ３およびベーン１０の相対回転位置およびカムシャフト２、ベーンロータ３およびベーン１０の中間ロック位相を検出する。このＥＣＵは、エンジン回転数やエンジン負荷に応じて、エンジンの吸気バルブの開閉タイミングが最適値となるように電磁式油路切替弁４および電磁式油圧制御弁５の制御モードを制御する。
【００４１】
したがって、電磁式油圧制御弁５の制御モードは、ＥＣＵの進角制御時またはドレーンモード時に、電磁式アクチュエータ５ｂのソレノイドコイル５６に駆動電流を供給することで、コントロールバルブ５ａのスプール４６を軸方向に変位させることによって、スプール４６の外周部の中央の油路がオイル供給路２９と第１オイル供給路２１とを連通し、スプール４６の外周部の図示右側の油路が第２オイル排出路３２と第２オイル供給路２２とを連通する進角制御モードまたはドレーンモードに変更される。
【００４２】
また、ＥＣＵの遅角制御時に、ソレノイドコイル５６に駆動電流を供給することで、スプール４６を軸方向に変位させることによって、スプール４６の外周部の中央の油路がオイル供給路２９と第２オイル供給路２２とを連通し、スプール４６の外周部の図示左側の油路が第１オイル排出路３１と第１オイル供給路２１とを連通する遅角制御モードに変更される。
【００４３】
ここで、進角室１１には、複数個のベーン１０のうちの１個のベーン１０に形成された円環状の油圧室７０、７１が連通しており、油圧室７０、７１には、弁本体（ガイドリング）７２内を軸方向に変位する油圧ピストン方式のロックピン（ストッパーピン：本発明の位相拘束手段に相当する）６が設けられている。このロックピン６は、スプリング７３からスプリング力が与えられて軸方向に移動して、シューハウジング１５のフロントカバー部１９の後端壁（ベーンロータ３の中間ロック位相に対応した位置）に形成された嵌合穴（嵌合部）１９ａに嵌合すると、カムシャフト２、ベーンロータ３およびベーン１０を中間ロック位相で固定する。
【００４４】
なお、ロックピン６の先頭部には、常に遅角室１２内の油圧力が作用している。また、ロックピン６の外周に形成された鍔状のフランジ部７４には、油圧室７０、７１に導入される進角油圧が作用している。なお、油圧室７０、７１およびスプリング７３は、ロックピン６を弁本体７２の前端面より出没自在に駆動するロックピン駆動機構を構成する。さらに、本実施形態のベーン１０およびチェーンスプロケット１４には、油圧室７０と進角室１１とを連通する油路７５が設けられ、また、ベーンロータ３およびベーン１０が中間ロック位相以上に進角した際に、油圧室７１と進角室１１とを連通する油路７６も設けられている。なお、ロックピン６の先頭部には、遅角室１２に連通する油路７８を介して遅角油圧が作用している。
【００４５】
また、チェーンスプロケット１４の前壁面に形成された円環状のスプリング収納溝１７内には、エンジン停止時等の油圧低下時であっても、タイミングロータ１に対してカムシャフト２およびベーンロータ３およびベーン１０の位相を中間ロック位相以上に進角させるための進角アシストスプリング７が設けられている。この進角アシストスプリング７は、本発明の進角側付勢手段に相当するもので、コイル中心線の周りに捩じりモーメントを受ける捩じりコイルスプリングである。
【００４６】
そして、進角アシストスプリング７の一端は、チェーンスプロケット１４の前端壁に形成された固定用溝３７に保持され、他端は可動側とされている。そして、進角アシストスプリング７の他端は、ベーンロータ３に圧入により固定されたピン３５に引っ掛ける構造とされている。そして、ピン３５は、シールプレート３４に形成された窓部３６を介して進角アシストスプリング７の他端に係合している。なお、シールプレート３４の窓部３６は、ベーンロータ３およびベーン１０が最大遅角位相から最大進角位相まで移動することができるように、ピン３５の干渉を防止するための略円弧状の逃げ孔である。
【００４７】
そして、スプリング収納溝１７の外周側には、ベーンロータ３およびベーン１０が進角側に作動すると進角アシストスプリング７の他端が引っ掛かる進角側係止壁３８、およびベーンロータ３およびベーン１０が遅角側に作動すると進角アシストスプリング７の他端が引っ掛かる遅角側係止壁３９が設けられている。これらの進角側係止壁３８と遅角側係止壁３９との回転方向の寸法によって、進角アシストスプリング７の付勢力位相の範囲を、ベーンロータ３およびベーン１０の最大遅角位相から中間ロック位相よりも進角側の位相までの範囲、すなわち、中間ロック位相＋１０°ＣＡまでの範囲（最大遅角位相から、中間ロック位相＜中間ロック位相＋１０°ＣＡまでの範囲）に設定している。
【００４８】
なお、チェーンスプロケット１４のスプリング収納溝１７の外周側には、進角アシストスプリング７の付勢力位相の範囲以上にベーンロータ３およびベーン１０が進角することができるように、ピン３５の干渉を防止するための略円弧状の逃げ溝４０が形成されている。
【００４９】
〔第１実施形態の特徴〕
次に、本実施形態の連続可変バルブタイミング調整装置の作動を図１ないし図６に基づいて簡単に説明する。ここで、図５は吸気連続可変バルブタイミング機構の進角制御モードを示した図で、図６は吸気連続可変バルブタイミング機構のドレーンモードを示した図である。
【００５０】
エンジン停止前には、例えばエンジン回転数がアイドル回転数の時には、ＥＣＵにより遅角制御されており、カムシャフト２、ベーンロータ３およびベーン１０は最大遅角位相付近で停止している。そして、エンジン停止時、すなわち、イグニッションスイッチをＯＦＦしたとＥＣＵが判断した時には、ＥＣＵによる進角制御を開始する。
【００５１】
具体的には、ＥＣＵは電磁式アクチュエータ４ｂ、５ｂへ駆動電流を供給することで、電磁式油路切替弁４および電磁式油圧制御弁５を進角制御モードに変更する。これにより、電磁式油路切替弁４のスプール弁４ａが軸方向に変位するので、第３オイル供給路２３と第３オイル排出路３３とが遮断され、電磁式油圧制御弁５のスプール４６が軸方向に変位するので、スプール４６の外周部の中央の油路がオイル供給路２９と第１オイル供給路２１とを連通し、スプール４６の外周部の図示右側の油路が第２オイル排出路３２と第２オイル供給路２２とを連通する。
【００５２】
したがって、各進角室１１内にオイルが導入され、各遅角室１２内からオイルがドレーンされる。しかし、エンジン停止後はオイルポンプ２０の吐出量が少なく、各進角室１１や第１オイル供給路２１内の油圧が低下してベーンロータ３の進角側への移動がし難くなるが、本実施形態ではチェーンスプロケット１４のスプリング収納溝１７内に収容された進角アシストスプリング７のスプリング力および進角室１１内の油圧力によってベーンロータ３およびベーン１０が進角側へ押される。これにより、ベーンロータ３およびベーン１０の位相が最大遅角位相から最大進角位相側へ向かって進角する。
【００５３】
ここで、進角アシストスプリング７の付勢力位相の範囲は、チェーンスプロケット１４のスプリング収納溝１７の径方向の外方側に設けられた進角側係止壁３８と遅角側係止壁３９とで決定されている。すなわち、進角アシストスプリング７の付勢力位相の範囲は、最大遅角位相から中間ロック位相＋１０°ＣＡまでの範囲に設定されている。これにより、中間ロック位相＋１０°ＣＡまでベーンロータ３およびベーン１０の位相が進角した後は、進角室１１内の油圧力のみによってベーンロータ３が進角側へ回転する。
【００５４】
そして、ベーンロータ３のベーン１０が中間ロック位相＋１０°ＣＡ以上に進角すると、油路７６、７７を介してロックピン６のフランジ部７４の後方側の油圧室７１内に油圧が供給されるため、フランジ部７４の前方側の油圧室７０内の油圧力と後方側の油圧室７１内の油圧力とが等しくなるため、図５に示したように、スプリング７３のスプリング力によりロックピン６がベーン１０の前端面より突出してシューハウジング１５のフロントカバー部１９に当接する。
【００５５】
その後に、ＥＣＵがクランク角センサとカム角センサからの信号によってベーンロータ３およびベーン１０の位相が中間ロック位相＋１０°ＣＡ以上に進角したことを確認すると、電磁式油路切替弁４の電磁式アクチュエータ４ｂおよび電磁式油圧制御弁５の電磁式アクチュエータ５ｂへの駆動電流の供給を停止（ＯＦＦ）することで、ＥＣＵによる進角制御を終了する。
【００５６】
次回のエンジン始動時、すなわち、イグニッションスイッチをＯＮしたとＥＣＵが判断した時には、ＥＣＵによりドレーンモードを開始する。具体的には、ＥＣＵは電磁式アクチュエータ４ｂ、５ｂへ駆動電流を供給することで、電磁式油路切替弁４および電磁式油圧制御弁５をドレーンモードに変更する。これにより、電磁式油路切替弁４のスプール弁４ａが軸方向に変位するので、第３オイル供給路２３と第３オイル排出路３３とが連通し、電磁式油圧制御弁５のスプール４６が軸方向に変位するので、スプール４６の外周部の中央の油路がオイル供給路２９と第１オイル供給路２１とを連通し、スプール４６の外周部の図示右側の油路が第２オイル排出路３２と第２オイル供給路２２とを連通する。したがって、各進角室１１内および各遅角室１２内からオイルがドレーンされる。
【００５７】
エンジン停止後に中間ロック位相＋１０°ＣＡよりも進角側で停止したベーンロータ３およびベーン１０の位相は、イグニッションスイッチのＯＮと同時に、カムシャフト２の駆動トルクの増加により遅角側に移動する。そして、中間ロック位相＋１０°ＣＡの位相まで遅角すると、ベーンロータ３およびベーン１０に進角アシストスプリング７のスプリング力が作用するが、ベーンロータ３およびベーン１０が中間ロック位相近傍で停止しているため、ベーンロータ３およびベーン１０が最大進角位相で停止しているものと比較して、進角アシストスプリング７のスプリング力の反発力が極めて少ない。これにより、中間ロック位相＋１０°ＣＡの位相でカムシャフト２の駆動トルクの増加により遅角側に移動したり、進角アシストスプリング７のスプリング力により進角側に移動したりしてばたつくが、ベーンロータ３およびベーン１０の位相が中間ロック位相近傍であるため、進角アシストスプリング７のスプリング力よりもカムシャフト２の駆動トルクが上回ると、ベーンロータ３およびベーン１０の位相が中間ロック位相まで遅角する。
【００５８】
そして、ベーンロータ３およびベーン１０の位相が中間ロック位相まで遅角すると、図６に示したように、ベーンロータ３およびベーン１０と共に一体的に遅角側に移動したロックピン６の先頭部がシューハウジング１５のフロントカバー部１９の後端壁に形成された嵌合穴１９ａに嵌合する。すると、ベーンロータ３およびベーン１０の位相が中間ロック位相でロック（固定）される。これにより、タイミングロータ１のシューハウジング１５とカムシャフト２、ベーンロータ３およびベーン１０との相対回転運動が拘束されるため、カムシャフト２、ベーンロータ３およびベーン１０の中間ロック位相で確実にエンジン始動することができる。
【００５９】
したがって、中間ロック位相での次回のエンジン始動が可能となることにより、吸気バルブがエンジン冷間時のエンジン始動に適した最適なバルブタイミングとなるので、エミッションを改善することができ、エンジン始動不良がなくなり、エンジン始動時間を短縮することができる。また、エンジン暖気後の燃費向上に適した最適なバルブタイミングとなるので、エンジンの出力の向上やエミッションを改善することができる。
【００６０】
なお、カムシャフト２が吸気バルブを駆動するときに受ける負荷トルクは正、負に変動している。ここで、負荷トルクの正方向はシューハウジング１５に対しベーンロータ３の遅角方向を表し、負荷トルクの負方向はシューハウジング１５に対しベーンロータ３の進角方向を表している。負荷トルクの平均は正方向、つまり遅角方向に加わる。そして、進角アシストスプリング７の付勢力（スプリング力）を、カムシャフト２の平均駆動トルク以上に設定しても良い。
【００６１】
この場合には、エンジンストール時に、ベーンロータ３およびベーン１０が最大遅角位相付近で停止した場合、油圧がなくても、進角アシストスプリング７のスプリング力によってベーンロータ３およびベーン１０が中間ロック位相＋１０°ＣＡまで進角する。このとき、ベーンロータ３およびベーン１０が中間ロック位相まで進角した際に、ロックピン６の先頭部がシューハウジング１５のフロントカバー部１９の後端壁に形成された嵌合穴１９ａに嵌合するようにしても良い。これにより、タイミングロータ１のシューハウジング１５とカムシャフト２、ベーンロータ３およびベーン１０との相対回転運動が拘束される。したがって、エンジンストール後であっても、カムシャフト２、ベーンロータ３およびベーン１０の中間ロック位相で確実にエンジン始動することができる。
【００６２】
また、吸気連続可変バルブタイミング機構の発生トルク、特にベーンロータ３の発生トルクを、（カムシャフト２の平均駆動トルク＋最低油圧時の吸気連続可変バルブタイミング機構の発生トルク）＞進角アシストスプリング７のスプリング力に設定しても良い。それによって、最低油圧時に最大遅角位相付近にベーンロータ３およびベーン１０を停止させたい時でも、進角アシストスプリング７のスプリング力によりベーンロータ３およびベーン１０が最大遅角位相付近から進角してしまうことがなくなる。これにより、エンジン負荷が低負荷の時の燃費を改善させることができる。
【００６３】
〔第２実施形態〕
図７は本発明の第３実施形態を示したもので、吸気連続可変バルブタイミング機構の主要構造を示した図である。
【００６４】
本実施形態では、制御モードを、遅角制御モード、進角制御モードおよびドレーンモードに変更可能な電磁式油圧制御弁５を設けている。この電磁式油圧制御弁５は、本発明の流体圧力給排手段に相当するもので、油圧システム回路中に設けられたコントロールバルブ５ａ、およびこのコントロールバルブ５ａを駆動する電磁式アクチュエータ５ｂを有している。コントロールバルブ５ａは、第１〜第３オイル供給路２１〜２３とオイル供給路２９および第１、第２オイル排出路３１、３２との間に配されたスリーブ４５と、このスリーブ４５内に摺動自在に収納されたスプール４６と、このスプール４６を初期位置に付勢するスプリング４７とを備えている。
【００６５】
スリーブ４５には、オイル供給ポート４９、第１、第２ドレーンポート５１、５２、および第１〜第３オイル給排ポート６１〜６３等が形成されている。なお、本実施形態の第１ドレーンポート５１は、ドレーンモード時に進角室１１内のオイルおよびオイルポンプ２０からのオイルをドレーンするための油路としても機能し、第３オイル供給路２３および第１オイル供給路２１を介して第１オイル給排ポート６１に連通している。また、第３オイル給排ポート６３は、ドレーンモード時に進角室１１内のオイルおよびオイルポンプ２０からのオイルをドレーンするための油路として機能し、第１オイル排出路３１を介してオイルパン３０に連通している。そして、スプール４６の外周部には、軸方向の図示左端部から図示右端部へ向かって３個の油路を形成する４個の第１〜第４ランド部が設けられている。
【００６６】
以上のように、本実施形態の吸気連続可変バルブタイミング機構においては、電磁式油圧制御弁５のみで制御モードを、遅角制御モード、進角制御モードおよびドレーンモードに変更できるので、第１実施形態の電磁式油路切替弁４を廃止することができる。これにより、部品点数を軽減できるので、製品コストを低減することができる。
【００６７】
〔第３実施形態〕
図８および図９は本発明の第３実施形態を示したもので、図８および図９は吸気連続可変バルブタイミング機構の主要構造を示した図である。
【００６８】
本実施形態のタイミングロータ１を構成するシューハウジング１５には、ハウジング部の軸方向の前端側を覆う円環板状のフロントカバー（フロントカバー部）９０が、ハウジング部とは別体で設けられている。そして、フロントカバー９０の内周部には、捩じりコイルスプリングである進角アシストスプリング７を収容するためのスプリング収納溝を形成する円環状のスプリングガイド９１が設けられている。
【００６９】
進角アシストスプリング７は、本発明の進角側付勢手段に相当するもので、第１実施形態と同様に、捩じりコイルスプリングが用いられている。この進角アシストスプリング７の一端は、フロントカバー９０の前端壁に形成された固定用溝９２に保持され、他端は可動側とされている。そして、進角アシストスプリング７の他端は、ベーンロータ３のベーン１０の内周面に形成された円弧状の係止溝（凹状の係止部）９３に挿入されている。そして、進角アシストスプリング７の他端は、フロントカバー９０の後端部に形成された窓部９４を介して係止溝９３に係合している。なお、窓部９４は、ベーンロータ３およびベーン１０が最大遅角位相から最大進角位相まで移動することができるように、進角アシストスプリング７の他端の干渉を防止するための略円弧状の逃げ孔である。
【００７０】
そして、窓部９４は、進角アシストスプリング７の付勢力位相の範囲を決定するスプリング作用範囲決定用の壁である。すなわち、窓部９４は、ベーンロータ３およびベーン１０が進角側に作動すると進角アシストスプリング７の他端が引っ掛かる進角側係止壁９５、およびベーンロータ３およびベーン１０が遅角側に作動すると進角アシストスプリング７の他端が引っ掛かる遅角側係止壁９６を有している。これらの進角側係止壁９５と遅角側係止壁９６との回転方向の寸法によって、進角アシストスプリング７の付勢力位相の範囲を、ベーンロータ３およびベーン１０の最大遅角位相から中間ロック位相よりも進角側の位相までの範囲、すなわち、中間ロック位相＋１０°ＣＡまでの範囲（最大遅角位相から、中間ロック位相＜中間ロック位相＋１０°ＣＡまでの範囲）に設定している。
【００７１】
なお、ベーンロータ３の係止溝９３は、進角アシストスプリング７の付勢力位相の範囲（スプリング作用範囲）よりもベーンロータ３およびベーン１０の位相が進角側に動くことが可能な位相幅のスプリング逃げ溝９７を有している。ここで、本実施形態のロックピン６は、カムシャフト２、ベーンロータ３およびベーン１０の位相が中間ロック位相に達した際に、チェーンスプロケット１４の前端壁に形成された嵌合穴（嵌合部）１４ａに嵌合するように構成されている。
【００７２】
〔他の実施形態〕
本実施形態では、シューハウジング１５の内周部に３個のシュー９を設け、ベーンロータ３の外周部に３個のベーン１０を設けることにより、３つの進角室（進角油圧室）１１および３つの遅角室（遅角油圧室）１２を設けてバルブタイミングを連続的に可変したが、シューハウジング１５の内周部に４個以上のシュー９を設け、ベーンロータ３の外周部に４個以上のベーン１０を設けることにより、４つ以上の進角室（進角油圧室）１１および４つ以上の遅角室（遅角油圧室）１２を設けてバルブタイミングを連続的に可変しても良い。また、２つの進角室（進角油圧室）１１および２つの遅角室（遅角油圧室）１２を設けてバルブタイミングを連続的に可変しても良い。
【００７３】
ここで、アイドル時には、エンジンの吸気バルブの開閉タイミングを大きく遅らせて（遅角させて）オーバーラップ（吸気バルブと排気バルブとが同時に開弁している時期）を無くして燃焼を安定させるようにしても良い。また、中速高負荷時には、吸気バルブの開閉タイミングを早めて（進角させて）オーバーラップを拡大し、自己ＥＧＲ（燃焼室内の残留ガス）を増加させて燃焼温度を低下させ、ＨＣ、ＮＯｘの排出量を低減させるようにしても良い。この場合には、ポンプ損失の低減にもつながり燃費も向上する。また、高速高負荷時には、吸気バルブの閉タイミングを最適なところまで遅らせて（遅角させて）最高出力を確保するようにしても良い。
【００７４】
また、実際のカムシャフト２の位置をセンサで検出し、目標のバルブタイミングになるように電磁式油圧制御弁５をフィードバック制御しても良い。また、本実施形態では、バルブタイミングを連続可変としたが、バルブタイミングを進角制御モードと遅角制御モードとドレーンモードの３段階可変や多段階としても良い。そして、本発明を、吸気連続可変バルブタイミング機構だけでなく、吸排気連続可変バルブタイミング機構、あるいは排気連続可変バルブタイミング機構に利用しても良い。また、内燃機関として、オーバヘッドバルブ（ＯＨＶ）エンジンを用いても良く、オーバーヘッドカムシャフト（ＯＨＣ）エンジンを用いても良い。
【００７５】
第１実施形態では、タイミングロータ１のチェーンスプロケット１４の前壁面に設けられたスプリング収納溝１７内に収容された進角アシストスプリング７の他端を可動側とし、この進角アシストスプリング７の他端にベーンロータ３およびベーン１０の後端部に圧入により固定されたピン（凸状の係止部）３５を引っ掛ける構造としたが、進角アシストスプリング７の他端を可動側とし、この進角アシストスプリング７の他端をベーンロータ３およびベーン１０の後端部に形成された固定用穴（凹状の係止部）に差し込む構造を採用しても良い。
【００７６】
第３実施形態では、タイミングロータ１のシューハウジング１５のフロントカバー９０の内周部に設けられたスプリングガイド９１に収容された進角アシストスプリング７の一方端を可動側とし、この進角アシストスプリング７の他端をベーンロータ３およびベーン１０の内周部に形成された係止溝（凹状の係止部）９３に差し込む構造としたが、進角アシストスプリング７の他端を可動側とし、この進角アシストスプリング７の他端にベーンロータ３およびベーン１０の内周部に圧入により固定されたピン（凸状の係止部）を引っ掛ける構造を採用しても良い。
【００７７】
本実施形態では、ロックピン６がベーンロータ３の軸方向に移動して嵌合穴１４ａ、１９ａに嵌合するように構成したが、ロックピン６がベーンロータ３の径方向に移動して嵌合穴に嵌合する構成にしても良い。この場合には、シューハウジング１５のハウジング部の内周壁に嵌合穴が形成されることになる。また、タイミングロータ１を構成するハウジング部材にロックピンを収容し、ベーンロータ３およびベーン１０側に嵌合穴を形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】タイミングロータのチェーンスプロケットのスプリング収容溝を示した正面図である（第１実施形態）。
【図２】吸気連続可変バルブタイミング機構の主要構造を示した正面図である（第１実施形態）。
【図３】吸気連続可変バルブタイミング機構の主要構造を示した概略図である（第１実施形態）。
【図４】電磁式油圧制御弁の全体構造を示した断面図である（第１実施形態）。
【図５】吸気連続可変バルブタイミング機構の進角制御モードを示した状態図である（第１実施形態）。
【図６】吸気連続可変バルブタイミング機構のドレーンモードを示した状態図である（第１実施形態）。
【図７】吸気連続可変バルブタイミング機構の主要構造を示した概略図である（第２実施形態）。
【図８】吸気連続可変バルブタイミング機構の主要構造を示した正面図である（第３実施形態）。
【図９】吸気連続可変バルブタイミング機構の主要構造を示した断面図である（第３実施形態）。
【符号の説明】
１ タイミングロータ（駆動側回転体）
２ カムシャフト（従動軸）
３ ベーンロータ（従動側回転体）
４ 電磁式油路切替弁（流体圧力給排手段）
５ 電磁式油圧制御弁（流体圧力給排手段）
６ ロックピン（位相拘束手段）
７ 進角アシストスプリング（進角側付勢手段）
９ シュー
１０ ベーン
１１ 進角室
１２ 遅角室
１４ チェーンスプロケット（駆動側回転体）
１５ シューハウジング（駆動側回転体）
１７ スプリング収納溝
２０ オイルポンプ（油圧源）
２１ 第１オイル供給路
２２ 第２オイル供給路
２３ 第３オイル供給路（連通路）
２９ オイル供給路
３０ オイルパン
３１ 第１オイル排出路（第１ドレーン油路）
３２ 第２オイル排出路（第２ドレーン油路）
３３ 第３オイル排出路（第３ドレーン油路）
３５ ピン（凸状の係止部）
３６ 窓部
３７ 固定用溝
３８、９５ 進角側係止壁
３９、９６ 遅角側係止壁
９０ フロントカバー（フロントカバー部）
９１ スプリングガイド
９２ 固定用溝
９３ 係止溝（凹状の係止部）
９４ 窓部
９７ スプリング逃げ溝（スプリング逃げ部）

Claims (11)

1. 内燃機関の駆動軸から吸気バルブまたは排気バルブの少なくとも一方を開閉駆動する従動軸の位相変化幅の略中間の位相でエンジン始動が可能な駆動力伝達系に設けられて、前記吸気バルブまたは排気バルブの少なくとも一方の開閉タイミングを調整する内燃機関用バルブタイミング調整装置であって、
   （ａ）前記内燃機関の駆動軸と同期して回転する駆動側回転体と、
   （ｂ）この駆動側回転体と相対回転運動が可能で、且つ前記従動軸と一体的に回転する従動側回転体と、
   （ｃ）作動流体圧力によって前記従動側回転体を回転させ、前記駆動側回転体に対して前記従動側回転体の位相を進角させるための進角室と、
   （ｄ）作動流体圧力によって前記従動側回転体を回転させ、前記駆動側回転体に対して前記従動側回転体の位相を遅角させるための遅角室と、
   （ｅ）エンジン停止時に、前記進角室内に作動流体圧力を供給し、前記遅角室内から作動流体圧力を排出すると共に、
   エンジン始動時に、前記進角室内および前記遅角室内の両方から作動流体圧力を排出する流体圧力給排手段と、
   （ｆ）エンジン停止後またはエンジン始動時に、前記従動側回転体の位相変化幅の略中間の位相で、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との相対回転運動を拘束する位相拘束手段と、
   （ｇ）前記従動側回転体が進角側へ作動するように前記従動側回転体に付勢力を与える進角側付勢手段と
   を備え、
   前記駆動側回転体は、前記内燃機関の駆動軸と同期して回転するスプロケット、およびこのスプロケットの一端側に配されて、前記スプロケットと一体的に回転するシューハウジングを有し、
   前記進角側付勢手段としては、一端が前記スプロケットに保持され、他端が前記従動側回転体に保持されたスプリングを用いており、
   前記スプロケットは、前記従動側回転体が進角側に作動すると前記スプリングの他端が引っ掛かる進角側係止壁、および前記従動側回転体が遅角側に作動すると前記スプリングの他端が引っ掛かる遅角側係止壁を有し、
   前記スプリングの付勢力位相の範囲は、前記進角側係止壁と前記遅角側係止壁とで決定され、前記従動側回転体の最大遅角位相から位相変化幅の略中間の位相以上で且つ前記略中間の位相近傍までの範囲に設定されており、
   前記進角側係止壁は、前記位相変化幅の略中間の位相よりも所定角度分だけ進角側に設定されていることを特徴とする内燃機関用バルブタイミング調整装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関用バルブタイミング調整装置において、
   前記位相変化幅の略中間の位相以上で且つ前記略中間の位相近傍とは、前記位相変化幅の略中間の位相＋１０°ＣＡであることを特徴とする内燃機関用バルブタイミング調整装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の内燃機関用バルブタイミング調整装置において、
   前記スプリングの付勢力を、前記従動軸の平均駆動トルク以上に設定していることを特徴とする内燃機関用バルブタイミング調整装置。
4. 請求項１ないし請求項３のうちいずれかに記載の内燃機関用バルブタイミング調整装置において、
   前記スプリングの付勢力を、前記従動軸の平均駆動トルクと最低油圧時の前記従動側回転体の発生トルクとを加算した力よりも小さくなるように設定していることを特徴とする内燃機関用バルブタイミング調整装置。
5. 請求項１ないし請求項４のうちいずれかに記載の内燃機関用バルブタイミング調整装置において、
   前記スプロケットには、前記スプリングを収容するスプリング収納溝、および前記スプリングの一端を保持する固定用溝が設けられ、
   前記従動側回転体は、前記スプリングの他端を引っ掛ける凸状または凹状の係止部を有していることを特徴とする内燃機関用バルブタイミング調整装置。
6. 請求項１に記載の内燃機関用バルブタイミング調整装置において、
   前記シューハウジングは、内部に前記従動側回転体を相対回転可能に収容するハウジング部、およびこのハウジング部の前端側を覆うフロントカバー部を有し、
   前記スプリングは、一端が前記フロントカバー部に保持され、他端が前記フロントカバー部に形成された窓部を介して前記従動側回転体に保持され、
   前記フロントカバー部の窓部のサイズによって前記スプリングの付勢力位相の範囲を決定していることを特徴とする内燃機関用バルブタイミング調整装置。
7. 請求項６に記載の内燃機関用バルブタイミング調整装置において、
   前記スプリングの他端は、前記従動側回転体の凸状または凹状の係止部に保持されていることを特徴とする内燃機関用バルブタイミング調整装置。
8. 請求項７に記載の内燃機関用バルブタイミング調整装置において、
   前記凸状または凹状の係止部は、前記スプリングの作用範囲よりも進角側にスプリング逃げ部を有していることを特徴とする内燃機関用バルブタイミング調整装置。
9. 請求項６ないし請求項８のうちのいずれかに記載の内燃機関用バルブタイミング調整装置において、
   前記フロントカバー部は、前記スプリングの一端を保持する凸状または凹状の係止部を有していることを特徴とする内燃機関用バルブタイミング調整装置。
10. 請求項６ないし請求項９のうちのいずれかに記載の内燃機関用バルブタイミング調整装置において、
    前記フロントカバー部の内周部には、前記スプリングを収容するスプリングガイドが設けられていることを特徴とする内燃機関用バルブタイミング調整装置。
11. 請求項１ないし請求項１０のうちのいずれかに記載の内燃機関用バルブタイミング調整装置において、
    前記流体圧力給排手段としては、油圧源で発生した油圧を、前記進角室および前記遅角室に相対的に給排させる電磁式油圧制御弁または油圧式油路切替弁または電磁式油路切替弁を用いており、
    前記油圧源としては、前記内燃機関の駆動軸に同期して回転駆動されて、エンジン回転数に比例した吐出量を発生するオイルポンプを用いていることを特徴とする内燃機関用バルブタイミング調整装置。

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