JP2014240649A - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン温度に適した始動の実現。【解決手段】主ロック機構１６は、下死点到達より遅いタイミングで吸気弁９を閉じる主ロック位相Ｐｍにて、主ロック部材１６０の主ロック孔１６２への嵌入により位相ロックする。副ロック機構１７は、主ロック位相Ｐｍより進角した副ロック位相Ｐｓにて、副ロック部材１７０の副ロック孔１７２への嵌入により位相ロックする。主ロック孔１６２内に配置される可動体１８１は、主ロック孔１６２の開放位置Ｌｏと閉塞位置Ｌｃとへ往復移動する。駆動源１８２は、エンジン温度が設定温度Ｔｓ以上である温間始動時に、主ロック孔１６２への主ロック部材１６０の嵌入を維持する開放位置Ｌｏにて可動体１８１を停留させる一方、エンジン温度が設定温度Ｔｓ未満であると冷間始動時に、主ロック部材１６０を主ロック孔１６２から脱出させる閉塞位置Ｌｃへ可動体１８１を駆動する。【選択図】図１４

Description

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。

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。

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。

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。

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。

特許第４１６１３５６号公報 特開２００２−２５６９１０号公報

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。

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。

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。

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を主ロック位相（Ｐｍ）とし、内燃機関の始動時に到達している主ロック位相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を副ロック位相（Ｐｓ）とし、内燃機関の始動時に主ロック位相から変化した場合の副ロック位相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、主ロック孔内に配置され、主ロック孔を開放する開放位置（Ｌｏ）と、主ロック孔を閉塞する閉塞位置（Ｌｃ）とへ、往復移動する可動体（１８１）と、エンジン温度を判定する判定手段（８０）と、判定手段によりエンジン温度が設定温度（Ｔｓ）以上であると判定される温間始動時に、主ロック孔への主ロック部材の嵌入を維持する開放位置にて可動体を停留させる一方、判定手段によりエンジン温度が設定温度未満であると判定される冷間始動時に、主ロック部材を主ロック孔から脱出させる閉塞位置へ可動体を駆動する駆動源（１８２）とを、有することを特徴とする。

こうした特徴によると、主ロック孔をその内部での往復移動によって開閉する可動体は、エンジン温度が設定温度以上であると判定される内燃機関の温間始動時には、開放位置にて停留させられる。その結果、内燃機関始動時に到達している主ロック位相では、主ロック孔への主ロック部材の嵌入が維持されるので、回転位相が主ロック位相にロックされたままとなる。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、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。

これに対し、エンジン温度が設定温度未満であると判定される内燃機関の冷間始動時には、可動体が閉塞位置に駆動される。すると、内燃機関始動時に到達している主ロック位相では、主ロック孔から主ロック部材が脱出するので、回転位相ロックが解除される。このとき、カム軸から変動トルクを受ける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ことで、回転位相は、主ロック位相よりも進角した副ロック位相にまで変化する。すると、副ロック部材が副ロック孔へと嵌入して、回転位相が副ロック位相にロックされるので、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。

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。

また、開示された他の一つの発明として、可動体は、開放位置において主ロック孔内からハウジングロータ外へ突出する突出端部（１８３）を、有し、駆動源は、ハウジングロータ外に配置される駆動軸（１８６）を、有し、冷間始動時において開放位置の突出端部を、駆動軸により閉塞位置側へ押圧する。

かかる発明によると、開放位置の可動体にて主ロック孔内からハウジングロータ外へと突出する突出端部は、冷間始動時にハウジングロータ外の駆動軸によって押圧される。その結果、閉塞位置まで可動体を確実に駆動して回転位相ロックを解除し得るのみならず、ハウジングロータとその内部のベーンロータとの相対回転に駆動軸が干渉するのを抑制して、副ロック位相までの回転位相変化を円滑化し得る。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、特に冷間始動性につき、信頼性を高めることが可能となる。

また、開示された他の一つの発明として、可動体は、ハウジングロータ及びベーンロータの共通の軸方向に沿って、往復移動し、突出端部は、最先端へ向かうほど縮径するテーパ状の外周面（１８３ａ）を、有し、駆動軸は、内燃機関の静止系により支持され、駆動源は、温間始動時に突出端部の回転領域（Ａｒ）外へ駆動軸を退出させる一方、冷間始動時に回転領域内へ駆動軸を進入させる。

かかる発明によると、温間始動時の駆動軸は、突出端部の回転領域外へ退出するので、可動体は、駆動軸によって押圧されることなく、開放位置にて確実に停留し得る。また一方で冷間始動時には、内燃機関の静止系に支持される駆動軸が突出端部の回転領域内に進入することで、ハウジングロータの回転に伴って当該突出端部の外周面と接触する。このとき駆動軸は、突出端部にて最先端へ向かうほど縮径するテーパ状外周面と接触するので、可動体は、ハウジングロータ及びベーンロータの共通軸方向に沿った移動方向の分力を駆動軸から受けて、閉塞位置側へと確実に押圧駆動され得る。以上によれば、主ロック位相での回転位相ロックを保持する開放位置と、当該回転位相ロックを解除する閉塞位置とへ、可動体を正確に移動させることができる。したがって、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につき、信頼性を高めることが可能となる。

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１のII−II線断面図である。 図２とは異なる作動状態を示す断面図である。 図３のIV−IV線断面図である。 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１のバルブタイミング調整装置の要部を示す斜視図である。 図２のI−I線断面図として、図５の作動状態に対応する図である。 図２のI−I線断面図として、図６の作動状態に対応する図である。 図１のバルブタイミング調整装置の作動を説明するための模式図である。 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１のバルブタイミング調整装置において内燃機関始動時に実行される制御フローを示すフローチャートである。 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特徴部分を示す模式図である。 図１９のバルブタイミング調整装置の作動を説明するための模式図である。 図１９のバルブタイミング調整装置の作動を説明するための模式図である。 図１４の変形例を示す模式図である。

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。

（第一実施形態）
図１に示すように、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。

（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１０参照）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。

（回転駆動部）
回転駆動部１０は、ロータ１１，１４及びロック部材１６０，１７０を備えている。

図１，２に示すように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内のベーンロータ１４側へ向かって開口するように、円筒孔状のロック孔１６２，１７２を形成している。

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。

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。

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。

図１，２に示すようにベーン１４１は、円筒状の金属製主ロック部材１６０を、ロータ１１，１４の共通の軸方向に沿って往復移動可能となるように、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、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、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、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックを解除する。

図３，４に示すようにベーン１４２は、円筒状の金属製副ロック部材１７０を、ロータ１１，１４の共通の軸方向に沿って往復移動可能となるように、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、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における回転位相ロックを解除する。

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。

（制御部）
図１，５に示すように制御部４０は、通路４１，４５，４９，５０，５２，５４、制御弁６０及び制御回路８０を備えている。

主進角通路４１は、回転軸１４０に形成され、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、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、ロック解除室１６１，１７１の双方と連通している。

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。

副供給通路５２は、回転軸１４０に形成され、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。

制御弁６０は、本実施形態では電磁スプール弁であり、リニアソレノイド６２への通電により発生する駆動力と、付勢部材６４の弾性変形により当該駆動力と反対側に発生する復原力とを、利用する。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。

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。

（主ロック機構）
次に、「主ロック手段」として図１に示す主ロック機構１６につき、説明する。主ロック機構１６は、回転駆動部１０に設けられる主弾性部材１６３を、主ロック要素１６０，１６１，１６２の組に組み合わせてなる。

図５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及び主ロック部材１６０にそれぞれ設けられたスプリング受部１４１ａ，１６０ａの間に、介装されている。かかる介装形態により主弾性部材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の主ロック位相Ｐｍにおいて主弾性部材１６３の復原力は、主ロック部材１６０に対して主ロック孔１６２への嵌入側に作用する付勢力となる。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の圧力により主ロック部材１６０を駆動する駆動力は、主ロック位相Ｐｍでは、主ロック孔１６２からの脱出側に作用する。

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。

（副ロック機構）
次に、「副ロック手段」として図４に示す副ロック機構１７につき、説明する。副ロック機構１７は、回転駆動部１０に設けられる副弾性部材１７３及び制限溝１７４を、副ロック要素１７０，１７１，１７２の組に組み合わせてなる。

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及び副ロック部材１７０にそれぞれ設けられたスプリング受部１４２ａ，１７０ａの間に、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の副ロック位相Ｐｓにおいて副弾性部材１７３の復原力は、副ロック部材１７０に対して副ロック孔１７２への嵌入側に作用する付勢力となる。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の圧力により副ロック部材１７０を駆動する駆動力は、副ロック位相Ｐｓでは、副ロック部材１７０に対して副ロック孔１７２からの脱出側に作用する。

図２，３，５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の共通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。

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。

（ロック制御系）
次に、図１に示すロック制御系１８につき、説明する。ロック制御系１８は、回転駆動部１０に設けられる可動体１８１と、制御部４０に設けられる駆動源１８２とを、制御回路８０に組み合わせてなる。

円柱状の金属製可動体１８１は、主ロック孔１６２内に同軸上に配置されることで、ロータ１１，１４の共通の軸方向に沿って往復移動可能となっている。ここで主ロック孔１６２は、図５，１１，１２に示すように、リアプレート１３を貫通してベーンロータ１４とは反対側にも開口しており、当該反対側の開口１６２ａを通じて可動体１８１は、主ロック孔１６２内からハウジングロータ１１外へ突出している。これにより可動体１８１の一端部１８３は、任意の移動位置にてハウジングロータ１１外へと突出する突出端部１８３を、形成している。本実施形態において突出端部１８３は、最先端へ向かうほど漸次縮径するテーパ状（円錐面状）の外周面１８３ａを、有している。

図５，１２に示すように可動体１８１の他端部１８４は、任意の移動位置にて主ロック孔１６２内に収容される収容端部１８４を、形成している。可動体１８１のうち少なくとも収容端部１８４を含む部分は、主ロック孔１６２内に摺動可能に嵌挿されることで、当該孔１６２を通じて作動油がハウジングロータ１１内から外へ漏出するのを、抑制している。本実施形態の収容端部１８４は、主ロック孔１６２の横断面と実質同心円形の平面状先端面１８４ａを、有している。

可動体１８１の両端部１８３，１８４間には、円環フランジ状の抜け止め部１８５が設けられている。ここで主ロック孔１６２は、可動体１８１の移動方向において抜け止め部１８５を挟む両側にそれぞれ、ストッパ部１６２ｂ，１６２ｃを形成している。ストッパ部１６２ｂ，１６２ｃは、可動体１８１の移動位置に応じて抜け止め部１８５を係止可能となっている。

このような構成の可動体１８１は、図６，７，１３の閉塞位置Ｌｃへ移動することで、主ロック孔１６２のうちベーンロータ１４側の開口１６２ｄを実質閉塞する。かかる閉塞により、図６，１３の主ロック位相Ｐｍにおける主ロック部材１６０は、可動体１８１のうち先端面１８４ａに遮られることで、主ロック孔１６２から脱出した状態、即ち回転位相ロックの解除状態となる。このとき、ストッパ部１６２ｂにより抜け止め部１８５が係止されることで、主ロック孔１６２内の可動体１８１は、開口１６２ｄ側からの抜けを規制される。

また一方で可動体１８１は、閉塞位置Ｌｃからベーンロータ１４とは反対側にずれた図５，８，１２の開放位置Ｌｏへ移動することで、開口１６２ｄを開放する。かかる開放により、図５，１２の主ロック位相Ｐｍにおける主ロック部材１６０は、可動体１８１のうち先端面１８４ａと接触するまで主ロック孔１６２に嵌入することで、回転位相のロック状態となる。このとき特に、開放位置Ｌｏのうち主ロック孔１６２を最も開放する最大開放位置Ｌｏｍａｘでは、ストッパ部１６２ｃにより抜け止め部１８５が係止されることで、主ロック孔１６２内の可動体１８１は、開口１６２ａ側からの抜けを規制される。

図１，１１に示すように駆動源１８２は、本実施形態ではリニアソレノイドであり、固定ケーシング１８９、駆動軸１８６及び駆動コイル１８８を有している。中空状の金属製固定ケーシング１８９は、内燃機関の静止系（例えばシリンダヘッド等）に固定される。円柱状の金属製駆動軸１８６は、ハウジングロータ１１外に配置され、固定ケーシング１８９を介して上記静止系に支持される。駆動コイル１８８は、金属線材を巻回してなり、固定ケーシング１８９内に収容固定されている。かかる駆動コイル１８８への通電制御に応じて駆動軸１８６は、ロータ１１，１４の共通の径方向に沿って往復駆動される。

図１２，１３に示すように、本実施形態の駆動軸１８６において円筒面状の外周面１８７ａを形成する先端部１８７は、ハウジングロータ１１と一体回転する可動体１８１のうち突出端部１８３の回転領域Ａｒに対して、進退可能となっている。ここで回転領域Ａｒとは、可動体１８１の全移動位置に関してテーパ状の突出端部１８３が回転する軌跡を論理和することによって、定義される。

図６，１３，１４に示すように、先端部１８７が回転領域Ａｒ内へと進入する進入位置Ｌｉまで駆動軸１８６が駆動されるときには、ハウジングロータ１１の回転に伴って、当該先端部１８７の外周面１８７ａが突出端部１８３と接触する。ここで特に、可動体１８１が図１４の如く最大開放位置Ｌｏｍａｘにある場合、円筒面状の外周面１８７ａがテーパ状の外周面１８３ａに接触することで、突出端部１８３は、ロータ１１，１４の共通軸方向に沿った移動方向のうち閉塞位置Ｌｃ側への分力Ｆを受ける。このとき主ロック位相Ｐｍでは、突出端部１８３が駆動軸１８６により閉塞位置Ｌｃ側へと押圧される。その結果、主ロック部材１６０は、主弾性部材１６３の復原力に抗して収容端部１８４により押圧されることで、主ロック孔１６２内から脱出可能となっている。

また一方で、図５，７，８，１２に示すように、先端部１８７が回転領域Ａｒ外へと退出する退出位置Ｌｅまで駆動軸１８６が駆動されるときには、ハウジングロータ１１の回転に拘らず、端部１８７，１８３同士の接触は生じない。ここで特に、図５の主ロック位相Ｐｍでは、進角室２２又は遅角室２６の作動油圧力により、もしくは主弾性部材１６３の復原力を受ける主ロック部材１６０により、収容端部１８４が押圧されることで、可動体１８１が開放位置Ｌｏへ駆動される。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によれば、可動体１８１を押圧して最大開放位置Ｌｏｍａｘにまで駆動可能となっている。

図１に示すように制御回路８０は、駆動コイル１８８とも電気的に接続されている。「判定手段」としての制御回路８０は、内燃機関の始動時には、エンジン温度と設定温度Ｔｓ（後に詳述する図１６，１７参照）との大小関係を判定して、駆動コイル１８８への通電を当該判定結果に従い制御する。ここでエンジン温度は、車両に搭載の水温センサ乃至は油温センサ等の温度センサにより検出される温度情報に基づき、取得される。また、設定温度Ｔｓは、それ以上の温間始動と、それ未満の冷間始動とを適切に判別するため、例えば４０〜６０℃の範囲内の温度に予設定されているが、他の温度に予設定されていてもよい。

（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。

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。

（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。

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。

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の回転中心線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。

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ことになる。

（作動）
次に、制御回路８０の制御処理に従う装置１の全体作動につき、説明する。

（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、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から脱出する（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から脱出する（図８）。これら脱出の結果、いずれのロック位相Ｐｍ，Ｐｓに対しても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。

尚、通常運転中において主ロック位相Ｐｍのロック解除は、可動体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、通常運転中において駆動軸１８６は、駆動コイル１８８への通電制御により退出位置Ｌｅへ駆動されるため、可動体１８１は、進角室２２又は遅角室２６から高い作動油圧力を受けることで最大開放位置Ｌｏｍａｘまで移動した状態となる（図８）。

（２） 停止・始動
図１６，１７に示すように内燃機関は、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、通常運転から停止作動に入る。この停止作動では、まず、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へ変化する。

こうした主ロック位相Ｐｍへの変化後に停止作動では、内燃機関を慣性回転状態とする。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。このとき、主ロック解除室１６１の作動油圧力は低下しており、且つ駆動コイル１８８への通電制御により駆動軸１８６は退出位置Ｌｅへ駆動されている。故に、主弾性部材１６３の復原力を受ける主ロック部材１６０は、可動体１８１を最大開放位置Ｌｏｍａｘまで押圧した状態で、主ロック孔１６２に嵌入する（図５）。それと共に、副ロック解除室１７１の作動油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）。こうした嵌入及び接触の結果、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。

図１６，１７に示すように停止状態の内燃機関は、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、始動作動に入ることで、クランキングを開始する。この始動作動では、制御回路８０により図１８のＳ１０１〜Ｓ１０４が実行される。具体的には、まず、エンジン温度を取得し（Ｓ１０１）、次に、取得したエンジン温度と設定温度Ｔｓとの大小関係を判定する（Ｓ１０２）。

エンジン温度が設定温度Ｔｓ以上であると判定される図１６の温間始動時には、駆動コイル１８８への通電制御により、駆動軸１８６を退出位置Ｌｅへ駆動する（Ｓ１０３）。このとき、最大開放位置Ｌｏｍａｘの可動体１８１は、駆動軸１８６によっては押圧されず、実質同一位置Ｌｏｍａｘにて停留する（図５，１２）。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は、主ロック孔１６２への嵌入を維持することになる（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）。こうした嵌入維持及び接触の結果、図１６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。

以上に対して、エンジン温度が設定温度Ｔｓ未満であると判定される図１７の冷間始動時には、駆動コイル１８８への通電制御により、駆動軸１８６を進入位置Ｌｉへ駆動する（Ｓ１０４）。このとき、最大開放位置Ｌｏｍａｘの可動体１８１は、ハウジングロータ１１の回転に伴って接触する駆動軸１８６により押圧されることで、閉塞位置Ｌｃまで駆動される（図６，１３）。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ている。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、閉塞位置Ｌｃの可動体１８１により主弾性部材１６３の復原力に抗して押圧されることで、主ロック孔１６２から脱出する（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の外部にてリアプレート１３と接触する（図６）。

これら脱出及び接触により、各ロック位相Ｐｍ，Ｐｓでの回転位相ロックが解除され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。その結果、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に示すように制限される。

尚、可動体１８１が駆動軸１８６により押圧されることでロックが外れて、回転位相が主ロック位相Ｐｍから進角した後には、駆動軸１８６を進入位置Ｌｉに維持しておくことは、必ずしも不可欠ではない。そこで、図１７の如く本実施形態では、クランキング開始から内燃機関の一回転の間は、駆動軸１８６を進入位置Ｌｉに保持し、当該一回転後には、駆動軸１８６を退出位置Ｌｅへ駆動させているが、例えばクランキング中は、進入位置Ｌｉでの保持を継続してもよい。

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へと嵌入する（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は、主ロック孔１６２の外部にてリアプレート１３と接触する（図７）。これら嵌入及び接触の結果、図１７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。

（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。

装置１によると、主ロック孔１６２をその内部での往復移動によって開閉する可動体１８１は、エンジン温度が設定温度Ｔｓ以上であると判定される内燃機関の温間始動時には、開放位置Ｌｏにて停留させられる。その結果、内燃機関始動時に到達している主ロック位相Ｐｍでは、主ロック孔１６２への主ロック部材１６０の嵌入が維持されるので、回転位相が主ロック位相Ｐｍにロックされたままとなる。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、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。

これに対し、エンジン温度が設定温度Ｔｓ未満であると判定される内燃機関の冷間始動時には、可動体１８１が閉塞位置Ｌｃに駆動される。すると、内燃機関始動時に到達している主ロック位相Ｐｍでは、主ロック孔１６２から主ロック部材１６０が脱出するので、回転位相ロックが解除される。このとき、カム軸２から変動トルクを受けるベーンロータ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ことで、回転位相は、主ロック位相Ｐｍよりも進角した副ロック位相Ｐｓにまで変化する。その結果、副ロック部材１７０が副ロック孔１７２へと嵌入して、回転位相が副ロック位相Ｐｓにロックされるので、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。

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。

また、開放位置Ｌｏの可動体１８１にて主ロック孔１６２内からハウジングロータ１１外へと突出する突出端部１８３は、冷間始動時にハウジングロータ１１外の駆動軸１８６によって押圧される。その結果、閉塞位置Ｌｃまで可動体１８１を確実に駆動して回転位相ロックを解除し得るのみならず、ハウジングロータ１１とその内部のベーンロータ１４との相対回転に駆動軸１８６が干渉するのを抑制して、副ロック位相Ｐｓまでの回転位相変化を円滑化し得る。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、特に冷間始動性につき、信頼性を高めることが可能となる。

さらに、可動体１８１は、ロータ１１，１４の共通の軸方向、即ち回転遠心力の作用方向に対して交差する方向に往復移動するので、当該往復移動への回転遠心力の影響が小さくなる。これによれば、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックを保持する開放位置Ｌｏと、当該回転位相ロックを解除する閉塞位置Ｌｃとへ、可動体１８１を素早く移動させることができる。したがって、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につき、応答性を高めることが可能となる。

またさらに、温間始動時の駆動軸１８６は、突出端部１８３の回転領域Ａｒ外へ退出するので、可動体１８１は、駆動軸１８６によって押圧されることなく、開放位置Ｌｏにて確実に停留し得る。また一方で冷間始動時には、内燃機関の静止系に支持される駆動軸１８６が突出端部１８３の回転領域Ａｒ内へ進入することで、ハウジングロータ１１の回転に伴って当該端部１８３の外周面１８３ａと接触する。このとき駆動軸１８６は、突出端部１８３にて最先端へ向かうほど縮径するテーパ状外周面１８３ａと接触するので、可動体１８１は、ロータ１１，１４の共通軸方向に沿った移動方向の分力を駆動軸１８６から受けて、閉塞位置Ｌｃ側へと確実に押圧駆動され得る。それと共に、円筒孔状主ロック孔１６２の中心線まわりに円柱状可動体１８１が回転したとしても、テーパ状外周面１８３ａに対する駆動軸１８６の接触角度は実質一定となるので、閉塞位置Ｌｃ側への可動体１８１の押圧作用を安定的に発揮し得る。以上によれば、主ロック位相Ｐｍでの回転位相ロックを保持する開放位置と、当該回転位相ロックを解除する閉塞位置Ｌｃとへ、可動体１８１を正確に移動させることができる。したがって、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につき、信頼性を高めることが可能となる。

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に対する進角側へと付勢される。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、特に冷間始動性につき、信頼性を高めることが可能となる。

（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。第二実施形態の駆動源２１８２では、駆動コイル１８８への通電制御に応じて駆動軸１８６を進入位置Ｌｉ側のみに駆動可能となっている。そこで、第二実施形態のハウジングロータ２０１１では、摺接面２１３０及び停留面２１３２がリアプレート２０１３に一体に設けられている。

具体的に摺接面２１３０は、リアプレート２０１３から軸方向に沿ってハウジングロータ１１外へ突出する板カム２１３４に、設けられている。摺接面２１３０は、突出端部１８３からロータ１１，１４の共通回転方向にずれて配置され、少なくとも回転領域Ａｒ内の最内周縁と最外周縁との間に跨っている。摺接面２１３０は、ロータ１１，１４の共通軸方向に対しては実質平行、且つロータ１１，１４の共通径方向に対しては３０〜４０°の角度で交差する斜面状に、形成されている。

停留面２１３２は、摺接面２１３０と隣接して板カム２１３４に設けられている。停留面２１３２は、突出端部１８３からロータ１１，１４の共通回転方向にずれて配置され、ロータ２０１１，１４の共通軸方向に対しては実質平行、且つロータ１１，１４の共通径方向に対しては９０°に近い角度で交差する斜面状に、形成されている。

このような構成下、駆動コイル１８８への通電停止状態において駆動源２１８２は、外力の作用による駆動軸１８６の移動を許容する。このとき特に、駆動軸１８６が進入位置Ｌｉにある場合、ハウジングロータ２０１１の回転に伴って先端部１８７は、摺接面２１３０に図２０の如く接触することで、退出位置Ｌｅ側への分力Ｆ’を外力として受ける。その結果、ハウジングロータ２０１１の回転が進むに従って駆動軸１８６は、摺接面２１３０と摺接しつつ退出位置Ｌｅ側へと駆動されることで、図２１の如く停留面２１３２に接触する当該位置Ｌｅまで到達する。こうして退出位置Ｌｅに到達した駆動軸１８６は、駆動コイル１８８への通電制御が開始されない限り、退出位置Ｌｅでの停留状態を維持して、ハウジングロータ２０１１の回転毎に停留面２１３２と摺接する。一方、駆動軸１８６が退出位置Ｌｅにある場合には、駆動コイル１８８への通電制御が開始されることで駆動軸１８６は、ハウジングロータ２０１１の回転により摺接面２１３０と接触しない限り、進入位置Ｌｉ側へと駆動される。

以上の第二実施形態では、通常運転中と停止作動時と温間始動時には、駆動コイル１８８への通電停止により駆動軸１８６が退出位置Ｌｅでの停留状態に維持される。これに対し、第二実施形態の冷間始動時には、駆動コイル１８８への通電制御により駆動軸１８６が進入位置Ｌｉまで駆動される。このとき特に第二実施形態では、進入位置Ｌｉに到達した駆動軸１８６によりロックが外れて、回転位相が主ロック位相Ｐｍから進角するまでは、駆動軸１８６が摺接面２１３０と接触しないように、駆動コイル１８８への通電開始タイミング等が制御される。それと共に第二実施形態では、回転位相が主ロック位相Ｐｍから進角した後には、駆動軸１８６が摺接面２１３０との摺接による退出位置Ｌｅ側へ駆動可能となるように、駆動コイル１８８への通電停止タイミング等が制御される。

ここまで説明の第二実施形態によると、駆動源２１８２に通電しなくても、駆動軸１８６を退出位置Ｌｅまで機械的に駆動させ得る。これによれば、駆動源２１８２を小型化及び簡素化できると共に、冷間始動時の回転位相の切替えを確実なものとして信頼性を高めることが可能となる。

（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。

具体的に、第一及び第二実施形態の変形例１としては、ロータ１１，２０１１，１４の共通の径方向に沿って可動体１８１を往復移動させてもよい。かかる変形例１の場合、例えばロータ１１，２０１１，１４の共通径方向に沿ってシューリング１２を貫通するように主ロック孔１６２を形成し、主ロック部材１６０も当該共通径方向に沿って往復移動可能とする。また、かかる変形例１のうち第二実施形態に関するものでは、例えばロータ２０１１，１４の共通軸方向に対して交差する斜面状に、摺接面２１３０を形成する。

第一実施形態の変形例２としては、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、制限溝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。かかる変形例２の場合、例えば駆動源１８２を回転系のベーンロータ１４に内蔵させて、当該ロータ１４により駆動軸１８６を支持する。

第一及び第二実施形態の変形例３としては、図２２に変形例を示すように、可動体１８１の中心線に対して傾斜する平面状傾斜面１８３ｂを突出端部１８３に設け、ハウジングロータ１１，２０１１の回転に伴って傾斜面１８３ｂに駆動軸１８６を接触させてもよい。また、第一及び第二実施形態の変形例４として突出端部１８３は、少なくとも開放位置Ｌｏにて主ロック孔１６２内からハウジングロータ１１，２０１１外へ突出していればよく、例えば閉塞位置Ｌｃでは、主ロック孔１６２内へ引き込まれるようにしてもよい。

第一及び第二実施形態の変形例５として副ロック位相Ｐｓでは、「副ロック部材」として主ロック部材１６０を、副ロック孔１７２へ嵌入させてもよい。この場合、副ロック機構１７の要素１７０，１７１，１７３は、不要となる。

第一及び第二実施形態の変形例６による弾性部材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、第一及び第二実施形態の変形例７によるポンプ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。

第一及び第二実施形態の変形例８による主ロック位相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、第一及び第二実施形態の変形例９による副ロック位相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。

第一及び第二実施形態の変形例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、第一及び第二実施形態の変形例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、第一及び第二実施形態の変形例１２としては、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、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。

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、１１，２０１１ 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 ロック制御系、１９ 進角弾性部材、８０ 制御回路、１６０ 主ロック部材、１６２ 主ロック孔、１７０ 副ロック部材、１７２ 副ロック孔、１８１ 可動体、１８２，２１８２ 駆動源、１８３ 一端部・突出端部、１８３ａ 外周面、１８３ｂ 傾斜面、１８６ 駆動軸、１８７ 先端部、２１３０ 摺接面、Ａｒ 回転領域、ＢＤＣ 下死点、Ｆ，Ｆ’ 分力、Ｌｃ 閉塞位置、Ｌｏ 開放位置、Ｌｏｍａｘ 最大開放位置、Ｌｅ 退出位置、Ｌｉ 進入位置、Ｐｍ 主ロック位相、Ｐｓ 副ロック位相、Ｔｓ 設定温度

Claims (6)

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（１１，２０１１）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を主ロック位相（Ｐｍ）とし、前記内燃機関の始動時に到達している前記主ロック位相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を副ロック位相（Ｐｓ）とし、前記内燃機関の始動時に前記主ロック位相から変化した場合の前記副ロック位相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、
   前記主ロック孔内に配置され、前記主ロック孔を開放する開放位置（Ｌｏ）と、前記主ロック孔を閉塞する閉塞位置（Ｌｃ）とへ、往復移動する可動体（１８１）と、
   前記内燃機関の温度を判定する判定手段（８０）と、
   前記判定手段により前記内燃機関の温度が設定温度（Ｔｓ）以上であると判定される温間始動時に、前記主ロック孔への前記主ロック部材の嵌入を維持する前記開放位置にて前記可動体を停留させる一方、前記判定手段により前記内燃機関の温度が設定温度未満であると判定される冷間始動時に、前記主ロック部材を前記主ロック孔から脱出させる前記閉塞位置へ前記可動体を駆動する駆動源（１８２，２１８２）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。
2. 前記可動体は、前記開放位置において前記主ロック孔内から前記ハウジングロータ外へ突出する突出端部（１８３）を、有し、
   前記駆動源は、前記ハウジングロータ外に配置される駆動軸（１８６）を、有し、前記冷間始動時において前記開放位置の前記突出端部を、前記駆動軸により前記閉塞位置側へ押圧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。
3. 前記可動体は、前記ハウジングロータ及び前記ベーンロータの共通の軸方向に沿って、往復移動し、
   前記突出端部は、最先端へ向かうほど縮径するテーパ状の外周面（１８３ａ）を、有し、
   前記駆動軸は、前記内燃機関の静止系により支持され、
   前記駆動源は、前記温間始動時に前記突出端部の回転領域（Ａｒ）外へ前記駆動軸を退出させる一方、前記冷間始動時に前記回転領域内へ前記駆動軸を進入させ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。
4. 前記ハウジングロータ（２０１１）は、前記ベーンロータと共通の径方向に対して交差する斜面状の摺接面（２１３０）を、一体に有し、
   前記駆動軸は、前記ハウジングロータの回転に伴って前記摺接面と摺接することにより、前記回転領域内への進入位置（Ｌｉ）から前記回転領域外の退出位置（Ｌｅ）へ駆動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。
5. 前記可動体は、前記ハウジングロータ及び前記ベーンロータの共通の軸方向に沿って、往復移動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。
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。

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