(57)【要約】【課題】スプールの摺動性の悪化を抑制しつつ作動油の漏れ量の増加を抑制する。【解決手段】駆動軸３１０から動力が伝達される従動軸３２０により開閉駆動されるバルブ３３０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１００の回転軸ＡＸに配置される作動油制御弁１０、１０ａは、筒状のスリーブ２０と、スリーブの径方向の内側を軸方向ＡＤに摺動するスプール５０、５０ａと、を備え、スリーブは、スプールの径方向の外側に配置されるインナースリーブ４０、４０ａと、インナースリーブの径方向の外側に配置され軸方向の軸力が加えられて一方の軸の端部に固定可能なアウタースリーブ３０、３０ａと、を有し、軸力が加えられていない状態において、アウタースリーブとインナースリーブとの間の径方向の最小隙間ＣＬ１は、インナースリーブとスプールとの間の径方向の最小隙間ＣＬ２よりも大きい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸（３１０）と前記駆動軸から動力が伝達されてバルブ（３３０）を開閉駆動する従動軸（３２０）とのうちの一方の軸の端部（３２１）に固定され前記バルブ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（１００）において、前記バルブタイミング調整装置の回転軸（ＡＸ）に配置されて用いられて、作動油供給源（３５０）から供給される作動油の流動を制御する作動油制御弁（１０、１０ａ）であって、
筒状のスリーブ（２０）と、
自身の一端に当接して配置されるアクチュエータ（１６０）により駆動され、前記スリーブの径方向の内側を軸方向（ＡＤ）に摺動するスプール（５０、５０ａ）と、
を備え、
前記スリーブは、
前記スプールの前記径方向の外側に配置されるインナースリーブ（４０、４０ａ）と、
前記軸方向に沿った軸孔（３４、３４ａ）が形成されたアウタースリーブ（３０、３０ａ）であって、前記軸孔の前記軸方向における少なくとも一部に前記インナースリーブが挿入され、前記軸方向の軸力が加えられて前記一方の軸の端部に固定可能なアウタースリーブと、
を有し、
前記軸力が加えられていない状態において、前記アウタースリーブと前記インナースリーブとの間の前記径方向の最小隙間（ＣＬ１）は、前記インナースリーブと前記スプールとの間の前記径方向の最小隙間（ＣＬ２）よりも大きい、
作動油制御弁。
【請求項２】
請求項１に記載の作動油制御弁において、
前記インナースリーブの線膨張係数は、前記アウタースリーブの線膨張係数よりも大きい、
作動油制御弁。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の作動油制御弁において、
前記アウタースリーブは、前記インナースリーブよりも硬い、
作動油制御弁。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の作動油制御弁において、
前記アウタースリーブは、鉄により形成され、
前記インナースリーブは、アルミニウムまたは樹脂により形成されている、
作動油制御弁。
【請求項５】
駆動軸（３１０）と前記駆動軸から動力が伝達されてバルブ（３３０）を開閉駆動する従動軸（３２０）とのうちの一方の軸の端部（３２１）に固定され前記バルブ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（１００）において、前記バルブタイミング調整装置の回転軸（ＡＸ）に配置されて用いられて、作動油供給源（３５０）から供給される作動油の流動を制御する作動油制御弁（１０、１０ａ）であって、
筒状のスリーブ（２０）と、
自身の一端に当接して配置されるアクチュエータ（１６０）により駆動され、前記スリーブの径方向の内側を軸方向（ＡＤ）に摺動するスプール（５０、５０ａ）と、
を備え、
前記スリーブは、
前記スプールの前記径方向の外側に配置されるインナースリーブ（４０、４０ａ）と、
前記軸方向に沿った軸孔（３４、３４ａ）が形成されたアウタースリーブ（３０、３０ａ）であって、前記軸孔の前記軸方向における少なくとも一部に前記インナースリーブが挿入され、前記軸方向の軸力が加えられて前記一方の軸の端部に固定可能なアウタースリーブと、
を有し、
前記軸力が加えられたことを含む予め定められた条件が満たされた状態において、前記アウタースリーブと前記インナースリーブとは、前記径方向に接触する、
作動油制御弁。
【請求項６】
請求項５に記載の作動油制御弁において、
前記予め定められた条件は、前記軸力が加えられて前記軸力が加えられる前よりも前記バルブタイミング調整装置が使用される環境の環境温度が上昇したことを含む、
作動油制御弁。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の作動油制御弁において、
前記インナースリーブの線膨張係数は、前記アウタースリーブの線膨張係数よりも大きく、
前記スプールの線膨張係数は、前記アウタースリーブの線膨張係数と同等である、
作動油制御弁。
【請求項８】
請求項７に記載の作動油制御弁において、
前記アウタースリーブと前記スプールとは、鉄により形成され、
前記インナースリーブは、アルミニウムまたは樹脂により形成されている、
作動油制御弁。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の作動油制御弁を備える、
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】
本開示は、バルブタイミング調整装置に用いられる作動油制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関の吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを調整可能な、油圧式のバルブタイミング調整装置が知られている。油圧式のバルブタイミング調整装置において、ハウジング内でベーンロータが区画形成する各油圧室への作動油の供給および各油圧室からの作動油の排出は、ベーンロータの中央部に設けられた作動油制御弁により実現されることがある。特許文献１には、筒状のアウタースリーブとインナースリーブとの二重構造のスリーブを有し、アウタースリーブがカム軸の端部に締結され、インナースリーブの内側をスプールが摺動することにより油路を切り換える作動油制御弁が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１１５６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の作動油制御弁は、二重構造のスリーブを有するため、インナースリーブとスプールとの間に加えて、アウタースリーブとインナースリーブとの間からも作動油が漏れ出るおそれがある。このため、作動油制御弁全体として作動油の漏れ量が増加するおそれがある。そこで、本願発明の発明者は、かかる漏れ量の増加を抑制するために、アウタースリーブとインナースリーブとの間の径方向の隙間を縮小して設計することを想定した。しかしながら、アウタースリーブをカム軸の端部に締結すると、締結の軸力によってアウタースリーブが径方向に縮小し、それに起因してスプールの摺動性が悪化するおそれがあることを本願発明者は見出した。このため、スプールの摺動性の悪化を抑制しつつ作動油の漏れ量の増加を抑制できる技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本開示の一形態によれば、作動油制御弁（１０、１０ａ）が提供される。この作動油制御弁は、駆動軸（３１０）と前記駆動軸から動力が伝達されてバルブ（３３０）を開閉駆動する従動軸（３２０）とのうちの一方の軸の端部（３２１）に固定され前記バルブ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（１００）において、前記バルブタイミング調整装置の回転軸（ＡＸ）に配置されて用いられて、作動油供給源（３５０）から供給される作動油の流動を制御する作動油制御弁であって、筒状のスリーブ（２０）と、自身の一端に当接して配置されるアクチュエータ（１６０）により駆動され、前記スリーブの径方向の内側を軸方向（ＡＤ）に摺動するスプール（５０、５０ａ）と、を備え、前記スリーブは、前記スプールの前記径方向の外側に配置されるインナースリーブ（４０、４０ａ）と、前記軸方向に沿った軸孔（３４、３４ａ）が形成されたアウタースリーブ（３０、３０ａ）であって、前記軸孔の前記軸方向における少なくとも一部に前記インナースリーブが挿入され、前記軸方向の軸力が加えられて前記一方の軸の端部に固定可能なアウタースリーブと、を有し、前記軸力が加えられていない状態において、前記アウタースリーブと前記インナースリーブとの間の前記径方向の最小隙間（ＣＬ１）は、前記インナースリーブと前記スプールとの間の前記径方向の最小隙間（ＣＬ２）よりも大きい。
【０００７】
この形態の作動油制御弁によれば、軸力が加えられていない状態において、アウタースリーブとインナースリーブとの間の径方向の最小隙間が、インナースリーブとスプールとの間の径方向の最小隙間よりも大きい。一般に、スプールの摺動により油路を変更する作動油制御弁では、スプールのストロークに応じて軸方向に沿った異なる部分をシールする。このため、インナースリーブとスプールとの間の径方向の最小隙間における軸方向に沿った長さは、スプールのストロークよりも短く設定される。したがって、インナースリーブとスプールとの間の径方向の最小隙間からは、作動油の漏洩が発生しやすい。また、インナースリーブは、軸方向においてアウタースリーブに対して相対的に移動しない。このため、アウタースリーブとインナースリーブとの間の径方向の最小隙間における軸方向に沿った長さは、比較的長く設定される。したがって、アウタースリーブとインナースリーブとの間の径方向の最小隙間からは、作動油の漏洩が発生しにくい。これらのことから、作動油制御弁を固定する軸力に起因してアウタースリーブが弾性変形して径方向に縮小してもスプールの摺動性の悪化を抑制可能な径方向の隙間を確保した場合に、径方向の隙間の大小関係が本願とは異なる構成と比べて、作動油の漏れ量の増加を抑制できる。したがって、スプールの摺動性の悪化を抑制しつつ、作動油の漏れ量の増加を抑制できる。
【０００８】
本開示の他の形態によれば、作動油制御弁（１０、１０ａ）が提供される。この作動油制御弁は、駆動軸（３１０）と前記駆動軸から動力が伝達されてバルブ（３３０）を開閉駆動する従動軸（３２０）とのうちの一方の軸の端部（３２１）に固定され前記バルブ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（１００）において、前記バルブタイミング調整装置の回転軸（ＡＸ）に配置されて用いられて、作動油供給源（３５０）から供給される作動油の流動を制御する作動油制御弁であって、筒状のスリーブ（２０）と、自身の一端に当接して配置されるアクチュエータ（１６０）により駆動され、前記スリーブの径方向の内側を軸方向（ＡＤ）に摺動するスプール（５０、５０ａ）と、を備え、前記スリーブは、前記スプールの前記径方向の外側に配置されるインナースリーブ（４０、４０ａ）と、前記軸方向に沿った軸孔（３４、３４ａ）が形成されたアウタースリーブ（３０、３０ａ）であって、前記軸孔の前記軸方向における少なくとも一部に前記インナースリーブが挿入され、前記軸方向の軸力が加えられて前記一方の軸の端部に固定可能なアウタースリーブと、を有し、前記軸力が加えられたことを含む予め定められた条件が満たされた状態において、前記アウタースリーブと前記インナースリーブとは、前記径方向に接触する。
【０００９】
この形態の作動油制御弁によれば、軸力が加えられたことを含む予め定められた条件が満たされた状態においてアウタースリーブとインナースリーブとが径方向に接触するので、アウタースリーブとインナースリーブとの径方向の隙間から漏洩する作動油の量の増加を抑制できる。また、アウタースリーブとインナースリーブとの径方向の接触により、インナースリーブが径方向に膨張することを抑制できるので、インナースリーブとスプールとの径方向の隙間が拡大することを抑制でき、かかる隙間から漏洩する作動油の量が増加することを抑制できる。したがって、スプールの摺動性の悪化を抑制可能なインナースリーブとスプールとの径方向の最小隙間を確保した構成においても作動油の漏れ量の増加を抑制できるので、スプールの摺動性の悪化を抑制しつつ作動油の漏れ量の増加を抑制できる。
【００１０】
本開示は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、作動油制御弁の製造方法、作動油制御弁を備えるバルブタイミング調整装置、かかるバルブタイミング調整装置の製造方法等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の作動油制御弁を備えるバルブタイミング調整装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を示す断面図である。
【図３】作動油制御弁の詳細構成を示す断面図である。
【図４】作動油制御弁の詳細構成を分解して示す分解斜視図である。
【図５】スプールがストッパに当接した状態を示す断面図である。
【図６】スプールが摺動範囲の略中央に位置する状態を示す断面図である。
【図７】他の実施形態３の作動油制御弁の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．装置構成：
図１に示すバルブタイミング調整装置１００は、図示しない車両が備える内燃機関３００において、クランク軸３１０から動力が伝達されるカム軸３２０により開閉駆動されるバルブ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１００は、クランク軸３１０からカム軸３２０までの動力伝達経路に設けられている。より具体的には、バルブタイミング調整装置１００は、カム軸３２０の回転軸ＡＸに沿った方向（以下、「軸方向ＡＤ」とも呼ぶ）において、カム軸３２０の端部３２１に固定配置されている。バルブタイミング調整装置１００の回転軸ＡＸは、カム軸３２０の回転軸ＡＸとほぼ一致している。本実施形態のバルブタイミング調整装置１００は、バルブとしての吸気弁３３０と排気弁３４０とのうち、吸気弁３３０のバルブタイミングを調整する。
【００１３】
カム軸３２０の端部３２１には、軸穴部３２２と、供給穴部３２６とが形成されている。軸穴部３２２は、軸方向ＡＤに形成されている。軸穴部３２２の内周面には、後述する作動油制御弁１０を固定するための軸固定部３２３が形成されている。軸固定部３２３には、雌ねじ部３２４が形成されている。雌ねじ部３２４は、作動油制御弁１０の固定部３２に形成された雄ねじ部３３と螺合する。供給穴部３２６は、径方向に形成され、カム軸３２０の外周面と軸穴部３２２を連通させている。供給穴部３２６には、作動油供給源３５０から作動油が供給される。作動油供給源３５０は、オイルポンプ３５１とオイルパン３５２とを有する。オイルポンプ３５１は、オイルパン３５２に貯留されている作動油を汲み上げる。
【００１４】
図１および図２に示すように、バルブタイミング調整装置１００は、ハウジング１２０と、ベーンロータ１３０と、作動油制御弁１０とを備える。図２では、作動油制御弁１０の図示を省略している。
【００１５】
図１に示すように、ハウジング１２０は、スプロケット１２１と、ケース１２２とを有する。スプロケット１２１は、カム軸３２０の端部３２１に嵌合され、回転可能に支持されている。スプロケット１２１には、後述するロックピン１５０と対応する位置に嵌入凹部１２８が形成されている。スプロケット１２１には、クランク軸３１０のスプロケット３１１とともに、環状のタイミングチェーン３６０が掛け渡されている。スプロケット１２１は、複数のボルト１２９によってケース１２２と固定されている。このため、ハウジング１２０は、クランク軸３１０と連動して回転する。ケース１２２は、有底筒状の外観形状を有し、スプロケット１２１により開口端が塞がれている。図２に示すように、ケース１２２は、径方向内側に向かって周方向に互いに並んで形成された複数の隔壁部１２３を有する。周方向において互いに隣り合う各隔壁部１２３間は、それぞれ油圧室１４０として機能する。図１に示すように、ケース１２２の底部の中央部には、開口部１２４が形成されている。
【００１６】
ベーンロータ１３０は、ハウジング１２０の内部に収容され、後述する作動油制御弁１０から供給される作動油の油圧に応じて、ハウジング１２０に対して遅角方向または進角方向へ相対回転する。このため、ベーンロータ１３０は、駆動軸に対する従動軸の位相を変換する位相変換部として機能する。ベーンロータ１３０は、複数のベーン１３１と、ボス１３５とを有する。
【００１７】
図２に示すように、複数のベーン１３１は、ベーンロータ１３０の中央部に位置するボス１３５から径方向外側に向かってそれぞれ突出し、周方向に互いに並んで形成されている。各ベーン１３１は、各油圧室１４０にそれぞれ収容され、各油圧室１４０を周方向において遅角室１４１と進角室１４２とに区画している。遅角室１４１は、ベーン１３１に対して周方向の一方に位置する。進角室１４２は、ベーン１３１に対して周方向の他方に位置する。複数のベーン１３１のうちの１つには、軸方向に収容穴部１３２が形成されている。収容穴部１３２は、ベーン１３１に形成された遅角室側ピン制御油路１３３を介して遅角室１４１と連通し、進角室側ピン制御油路１３４を介して進角室１４２と連通している。収容穴部１３２には、軸方向ＡＤに往復動可能なロックピン１５０が配置されている。ロックピン１５０は、ハウジング１２０に対するベーンロータ１３０の相対回転を規制し、油圧が不十分な状態においてハウジング１２０とベーンロータ１３０とが周方向に衝突することを抑制する。ロックピン１５０は、スプリング１５１により、スプロケット１２１に形成された嵌入凹部１２８側へと軸方向ＡＤに付勢されている。
【００１８】
ボス１３５は、筒状の外観形状を有し、カム軸３２０の端部３２１に固定されている。したがってボス１３５が形成されているベーンロータ１３０は、カム軸３２０の端部３２１に固定されて、カム軸３２０と一体に回転する。ボス１３５の中央部には、軸方向ＡＤに貫通する貫通孔１３６が形成されている。貫通孔１３６には、作動油制御弁１０が配置される。ボス１３５には、複数の遅角油路１３７と複数の進角油路１３８とが、径方向に貫通して形成されている。各遅角油路１３７と各進角油路１３８とは、軸方向ＡＤにおいて互いに並んで形成されている。各遅角油路１３７は、後述する作動油制御弁１０の遅角ポート２７と遅角室１４１を連通させている。各進角油路１３８は、後述する作動油制御弁１０の進角ポート２８と進角室１４２を連通させている。貫通孔１３６において、各遅角油路１３７と各進角油路１３８との間は、後述する作動油制御弁１０のアウタースリーブ３０によってシールされている。
【００１９】
本実施形態において、ベーンロータ１３０は、アルミニウム合金により形成されているが、アルミニウム合金に限らず、鉄やステンレス鋼等の任意の金属材料や樹脂材料等により形成されていてもよい。
【００２０】
図１に示すように、作動油制御弁１０は、バルブタイミング調整装置１００の回転軸ＡＸに配置されて用いられ、作動油供給源３５０から供給される作動油の流動を制御する。作動油制御弁１０の動作は、内燃機関３００の全体動作を制御する図示しないＥＣＵからの指示により制御される。作動油制御弁１０は、軸方向ＡＤにおいてカム軸３２０側とは反対側に配置されたソレノイド１６０により駆動される。ソレノイド１６０は、電磁部１６２とシャフト１６４とを有する。ソレノイド１６０は、上述のＥＣＵの指示による電磁部１６２への通電によって、軸方向ＡＤにシャフト１６４を変位させることにより、後述する作動油制御弁１０のスプール５０を、バネ６０の付勢力に抗してカム軸３２０側へと押圧する。後述するように、押圧によってスプール５０が軸方向ＡＤに摺動することで、遅角室１４１に連通する油路と進角室１４２に連通する油路とを切り替えることができる。
【００２１】
図３および図４に示すように、作動油制御弁１０は、スリーブ２０と、スプール５０と、バネ６０と、固定部材７０と、チェック弁９０とを備える。なお、図３では、回転軸ＡＸに沿った断面を示している。
【００２２】
スリーブ２０は、アウタースリーブ３０と、インナースリーブ４０とを有する。アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０とは、いずれも略筒状の外観形状を有する。スリーブ２０は、アウタースリーブ３０に形成された軸孔３４にインナースリーブ４０が挿入された概略構成を有する。
【００２３】
アウタースリーブ３０は、作動油制御弁１０の外郭を構成し、インナースリーブ４０の径方向外側に配置されている。アウタースリーブ３０は、本体部３１と、固定部３２と、突出部３５と、拡径部３６と、移動規制部８０と、工具係合部３８とを有する。本体部３１と固定部３２とには、軸方向ＡＤに沿った軸孔３４が形成されている。軸孔３４は、アウタースリーブ３０を軸方向ＡＤに貫通して形成されている。
【００２４】
本体部３１は、筒状の外観形状を有し、図１に示すようにベーン１３１の貫通孔１３６に配置されている。図４に示すように、本体部３１には、複数のアウター遅角ポート２１と複数のアウター進角ポート２２とが形成されている。複数のアウター遅角ポート２１は、周方向に互いに並んで形成され、それぞれ本体部３１の外周面と軸孔３４を連通させている。複数のアウター進角ポート２２は、軸方向ＡＤにおいてアウター遅角ポート２１よりもソレノイド１６０側にそれぞれ形成されている。複数のアウター進角ポート２２は、周方向に互いに並んで形成され、それぞれ本体部３１の外周面と軸孔３４を連通させている。
【００２５】
固定部３２は、筒状の外観形状を有し、軸方向ＡＤにおいて本体部３１と連なって形成されている。固定部３２は、本体部３１と略同じ径に形成され、図１に示すようにカム軸３２０の軸固定部３２３に挿入されている。固定部３２には、雄ねじ部３３が形成されている。雄ねじ部３３は、軸固定部３２３に形成された雌ねじ部３２４と螺合する。アウタースリーブ３０は、雄ねじ部３３と雌ねじ部３２４との締結により、カム軸３２０側へと向かう軸方向ＡＤの軸力が加えられてカム軸３２０の端部３２１に固定可能に構成されている。軸力が加えられて固定されることにより、吸気弁３３０を押すことによるカム軸３２０の偏心力によって作動油制御弁１０とカム軸３２０の端部３２１とがずれることを抑制でき、作動油が漏れることを抑制できる。
【００２６】
突出部３５は、本体部３１から径方向外側に突出して形成されている。図１に示すように、突出部３５は、ベーンロータ１３０をカム軸３２０の端部３２１との間で軸方向ＡＤに挟み込む。
【００２７】
図３に示すように、本体部３１のうちソレノイド１６０側の端部には、拡径部３６が形成されている。拡径部３６は、本体部３１の他部分に比べて内径が拡大して形成されている。拡径部３６には、後述するインナースリーブ４０の鍔部４６が配置される。
【００２８】
移動規制部８０は、アウタースリーブ３０の内周面において拡径部３６によって形成される径方向の段差として構成されている。移動規制部８０は、固定部材７０との間において、後述するインナースリーブ４０の鍔部４６を軸方向ＡＤに挟み込む。これにより、移動規制部８０は、軸方向ＡＤに沿ったソレノイド１６０の電磁部１６２から遠ざかる方向へのインナースリーブ４０の移動を規制する。
【００２９】
工具係合部３８は、軸方向ＡＤにおいて突出部３５よりもソレノイド１６０側に形成されている。工具係合部３８は、図示しない六角ソケット等の工具と係合可能に構成され、アウタースリーブ３０を含む作動油制御弁１０をカム軸３２０の端部３２１に締結固定するために用いられる。
【００３０】
インナースリーブ４０は、筒部４１と、底部４２と、複数の遅角側突出壁４３と、複数の進角側突出壁４４と、封止壁４５と、鍔部４６と、ストッパ４９とを有する。
【００３１】
筒部４１は、略筒状の外観形状を有し、アウタースリーブ３０の本体部３１と固定部３２とに亘ってアウタースリーブ３０の径方向内側に位置している。図３および図４に示すように、筒部４１には、遅角側供給ポートＳＰ１と、進角側供給ポートＳＰ２と、リサイクルポート４７とがそれぞれ形成されている。遅角側供給ポートＳＰ１は、軸方向ＡＤにおいて遅角側突出壁４３よりも底部４２側に形成され、筒部４１の外周面と内周面を連通させている。本実施形態において、遅角側供給ポートＳＰ１は、周方向の半周に亘って複数並んで形成されているが、全周に亘って形成されていてもよく、単数であってもよい。進角側供給ポートＳＰ２は、軸方向ＡＤにおいて進角側突出壁４４よりもソレノイド１６０側に形成され、筒部４１の外周面と内周面を連通させている。本実施形態において、進角側供給ポートＳＰ２は、周方向の半周に亘って複数並んで形成されているが、全周に亘って形成されていてもよく、単数であってもよい。遅角側供給ポートＳＰ１と進角側供給ポートＳＰ２とは、図１に示すカム軸３２０の軸穴部３２２とそれぞれ連通している。図３および図４に示すように、リサイクルポート４７は、軸方向ＡＤにおいて遅角側突出壁４３と進角側突出壁４４との間に形成され、筒部４１の外周面と内周面を連通させている。リサイクルポート４７は、遅角側供給ポートＳＰ１および進角側供給ポートＳＰ２とそれぞれ連通している。具体的には、リサイクルポート４７は、アウタースリーブ３０の本体部３１の内周面とインナースリーブ４０の筒部４１の外周面との間の空間であって、周方向に互いに隣り合う遅角側突出壁４３の間および周方向に互いに隣り合う進角側突出壁４４の間の空間により、各供給ポートＳＰ１、ＳＰ２と連通している。このため、リサイクルポート４７は、遅角室１４１および進角室１４２から排出された作動油を供給側へと戻すリサイクル機構として機能する。本実施形態において、リサイクルポート４７は、周方向に複数並んで形成されているが、単数であってもよい。なお、スプール５０の摺動による油路の切り替え動作を含めたバルブタイミング調整装置１００の動作については、後述する。
【００３２】
図３に示すように、底部４２は、筒部４１と一体に形成され、筒部４１の軸方向ＡＤにおけるソレノイド１６０側とは反対側（以下、説明の便宜上「カム軸３２０側」とも呼ぶ）の端部を塞いでいる。底部４２には、バネ６０の一端が当接している。
【００３３】
図４に示すように、複数の遅角側突出壁４３は、筒部４１から径方向外側に突出するように、周方向に互いに並んで形成されている。周方向に互いに隣り合う遅角側突出壁４３の間は、図１に示すカム軸３２０の軸穴部３２２と連通しており、作動油供給源３５０から供給される作動油が流通する。図３および図４に示すように、各遅角側突出壁４３には、それぞれインナー遅角ポート２３が形成されている。各インナー遅角ポート２３は、それぞれ遅角側突出壁４３の外周面と内周面を連通させている。図３に示すように、各インナー遅角ポート２３は、それぞれアウタースリーブ３０に形成された各アウター遅角ポート２１と連通する。インナー遅角ポート２３の軸線は、アウター遅角ポート２１の軸線と軸方向ＡＤにおいてずれている。
【００３４】
図４に示すように、複数の進角側突出壁４４は、それぞれ軸方向ＡＤにおいて遅角側突出壁４３よりもソレノイド１６０側に形成されている。複数の進角側突出壁４４は、筒部４１から径方向外側に突出するように、周方向に互いに並んで形成されている。周方向に互いに隣り合う進角側突出壁４４の間は、図１に示す軸穴部３２２と連通しており、作動油供給源３５０から供給される作動油が流通する。図３および図４に示すように、各進角側突出壁４４には、それぞれインナー進角ポート２４が形成されている。各インナー進角ポート２４は、それぞれ進角側突出壁４４の外周面と内周面を連通させている。図３に示すように、各インナー進角ポート２４は、それぞれアウタースリーブ３０に形成された各アウター進角ポート２２と連通する。インナー進角ポート２４の軸線は、アウター進角ポート２２の軸線と軸方向ＡＤにおいてずれている。
【００３５】
封止壁４５は、軸方向ＡＤにおける進角側供給ポートＳＰ２よりもソレノイド１６０側において、筒部４１の全周に亘って径方向外側に向かって突出して形成されている。封止壁４５は、アウタースリーブ３０の本体部３１の内周面とインナースリーブ４０の筒部４１の外周面とをシールすることにより、後述する作動油供給油路２５を流通する作動油がソレノイド１６０側へと漏れることを抑制する。封止壁４５の外径は、遅角側突出壁４３および進角側突出壁４４の外径と略同じに形成されている。
【００３６】
鍔部４６は、インナースリーブ４０のソレノイド１６０側の端部において、筒部４１の全周に亘って径方向外側に向かって突出して形成されている。鍔部４６は、アウタースリーブ３０の拡径部３６に配置されている。図４に示すように、鍔部４６には、複数の嵌合部４８が形成されている。複数の嵌合部４８は、鍔部４６の外縁部において周方向に互いに並んで形成されている。本実施形態において、各嵌合部４８は、鍔部４６の外縁部が直線状に切り落とされて形成されているが、直線状に限らず曲線状に形成されていてもよい。各嵌合部４８は、後述する固定部材７０の各嵌合突起部７３とそれぞれ嵌合する。
【００３７】
図３に示すストッパ４９は、インナースリーブ４０の軸方向ＡＤの端部であってカム軸３２０側の端部に形成されている。ストッパ４９は、筒部４１の他部分に比べて内径が縮小して形成されることにより、スプール５０のカム軸３２０側の端部が当接可能に構成されている。ストッパ４９は、ソレノイド１６０の電磁部１６２から遠ざかる方向へのスプール５０の摺動限界を規定する。
【００３８】
アウタースリーブ３０に形成された軸孔３４と、インナースリーブ４０との間の空間は、作動油供給油路２５として機能する。作動油供給油路２５は、図１に示すカム軸３２０の軸穴部３２２と連通しており、作動油供給源３５０から供給される作動油を遅角側供給ポートＳＰ１および進角側供給ポートＳＰ２へと導く。図３に示すように、アウター遅角ポート２１とインナー遅角ポート２３とは、遅角ポート２７を構成し、図２に示す遅角油路１３７を介して遅角室１４１と連通する。図３に示すように、アウター進角ポート２２とインナー進角ポート２４とは、進角ポート２８を構成し、図２に示す進角油路１３８を介して進角室１４２と連通する。
【００３９】
図３に示すように、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０とは、作動油の漏れを抑制するために、軸方向ＡＤの少なくとも一部においてシールされている。より具体的には、遅角側突出壁４３によって、遅角側供給ポートＳＰ１およびリサイクルポート４７と遅角ポート２７との間がシールされ、進角側突出壁４４によって、進角側供給ポートＳＰ２およびリサイクルポート４７と進角ポート２８との間がシールされている。また、封止壁４５によって、作動油供給油路２５と作動油制御弁１０の外部とがシールされている。すなわち、軸方向ＡＤにおいて遅角側突出壁４３から封止壁４５までの範囲が、シール範囲ＳＡとして設定されている。シール範囲ＳＡにおいて、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０との間の径方向の隙間は、最小となっている。また、本実施形態において、アウタースリーブ３０の本体部３１の内径は、シール範囲ＳＡにおいて略一定に構成されている。
【００４０】
スプール５０は、インナースリーブ４０の径方向内側に配置されている。スプール５０は、自身の一端に当接して配置されるソレノイド１６０により駆動され、軸方向ＡＤに摺動する。スプール５０は、スプール筒部５１と、スプール底部５２と、バネ受け部５６とを有する。また、スプール５０には、ドレン油路５３の少なくとも一部と、ドレン流入部５４と、ドレン流出部５５とが形成されている。
【００４１】
スプール筒部５１は、略筒状の外観形状を有する。スプール筒部５１の外周面には、遅角側シール部５７と、進角側シール部５８と、係止部５９とが、軸方向ＡＤにおいてカム軸３２０側からこの順に並んで、それぞれ径方向外側に向かって突出して全周に亘って形成されている。遅角側シール部５７と進角側シール部５８とは、それぞれスプール５０の摺動位置に応じて、各ポートＳＰ１、ＳＰ２、２７、２８、４７間のうちの一部をシールする。より具体的には、遅角側シール部５７は、図３に示すようにスプール５０が最もソレノイド１６０の電磁部１６２に近付いた状態において、リサイクルポート４７と遅角ポート２７との連通を断ち、図５に示すようにスプール５０が最も電磁部１６２から遠ざかった状態において、遅角側供給ポートＳＰ１と遅角ポート２７との連通を断つ。進角側シール部５８は、図３に示すようにスプール５０が最も電磁部１６２に近付いた状態において、進角側供給ポートＳＰ２と進角ポート２８との連通を断ち、図５に示すようにスプール５０が最も電磁部１６２から遠ざかった状態において、リサイクルポート４７と進角ポート２８との連通を断つ。「連通を断つ」とは、シールすることに相当する。かかるシール性が要求される部分において、インナースリーブ４０とスプール５０との間の径方向の隙間は、最小となっている。スプール５０のストロークに応じて軸方向ＡＤに沿った異なる部分をシールすることから、かかるシール性が要求される部分の軸方向ＡＤに沿ったシール長さは、スプール５０のストロークよりもそれぞれ短い。ここで、「スプール５０のストローク」とは、スプールがソレノイド１６０の電磁部１６２に最も近付いた位置から最も遠ざかった位置までの移動長さを意味する。図３に示すように、係止部５９は、固定部材７０と当接することにより、ソレノイド１６０の電磁部１６２に近付く方向へのスプール５０の摺動限界を規定する。
【００４２】
スプール底部５２は、スプール筒部５１と一体に形成され、スプール筒部５１のソレノイド１６０側の端部を塞いでいる。スプール底部５２は、軸方向ＡＤにおいてスリーブ２０よりもソレノイド１６０側に突出可能に構成されている。スプール底部５２は、スプール５０の基端部として機能する。
【００４３】
スプール筒部５１とスプール底部５２とインナースリーブ４０の筒部４１と底部４２とにより囲まれた空間は、ドレン油路５３として機能する。このため、スプール５０の内部には、ドレン油路５３の少なくとも一部として機能する。ドレン油路５３には、遅角室１４１と進角室１４２とから排出される作動油が流通する。
【００４４】
ドレン流入部５４は、スプール筒部５１のうち軸方向ＡＤにおいて遅角側シール部５７と進角側シール部５８との間に形成されている。ドレン流入部５４は、スプール筒部５１の外周面と内周面を連通させている。ドレン流入部５４は、遅角室１４１と進角室１４２とから排出される作動油をドレン油路５３へと導く。また、ドレン流入部５４は、リサイクルポート４７を介して各供給ポートＳＰ１、ＳＰ２と連通している。
【００４５】
ドレン流出部５５は、スプール５０の一端であるスプール底部５２において、径方向外側に開口するように形成されている。ドレン流出部５５は、ドレン油路５３の作動油を作動油制御弁１０の外部へと排出する。図１に示すように、ドレン流出部５５から排出された作動油は、オイルパン３５２へと回収される。
【００４６】
図３に示すように、バネ受け部５６は、スプール筒部５１のカム軸３２０側の端部において、スプール筒部５１の他部分に比べて内径が拡大されて形成されている。バネ受け部５６には、バネ６０の他端が当接される。
【００４７】
本実施形態において、アウタースリーブ３０とスプール５０とは、それぞれ鉄により形成され、インナースリーブ４０は、アルミニウムにより形成されている。このため、インナースリーブ４０の線膨張係数は、アウタースリーブ３０とスプール５０との線膨張係数よりも大きい。また、アウタースリーブ３０とスプール５０とは、インナースリーブ４０よりも硬い。かかる硬さは、例えば、ロックウェル硬さやビッカース硬さ等、任意の硬度測定方法を用いて測定した硬さにより定義されてもよい。
【００４８】
バネ６０は、圧縮コイルバネにより構成され、自身の端部がインナースリーブ４０の底部４２とスプール５０のバネ受け部５６とにそれぞれ当接して配置されている。バネ６０は、軸方向ＡＤに沿って、スプール５０をソレノイド１６０側へと付勢している。
【００４９】
固定部材７０は、アウタースリーブ３０のソレノイド１６０側の端部に固定されている。図４に示すように、固定部材７０は、平板部７１と、複数の嵌合突起部７３とを有する。
【００５０】
平板部７１は、径方向に沿った平板状に形成されている。平板部７１は、径方向に限らず、軸方向ＡＤと交差する方向に沿って形成されていてもよい。平板部７１の略中央には、開口７２が形成されている。図３に示すように、開口７２には、スプール５０の一端であるスプール底部５２が挿入される。
【００５１】
図４に示すように、複数の嵌合突起部７３は、平板部７１から軸方向ＡＤに向かって突起し、周方向に互いに並んで形成されている。嵌合突起部７３は、軸方向ＡＤに限らず、径方向と交差する任意の方向に突出して形成されていてもよい。各嵌合突起部７３は、インナースリーブ４０の各嵌合部４８とそれぞれ嵌合する。
【００５２】
図３に示すように、固定部材７０は、インナースリーブ４０の内部にスプール５０が挿入されて、嵌合突起部７３と嵌合部４８とが嵌合するように組み付けられた後に、アウタースリーブ３０にかしめ固定される。固定部材７０のソレノイド１６０側の端面の外縁部は、アウタースリーブ３０にかしめ固定される被かしめ部として機能する。
【００５３】
嵌合突起部７３と嵌合部４８とが嵌合した状態において固定部材７０がアウタースリーブ３０に固定されることにより、インナースリーブ４０がアウタースリーブ３０に対して周方向に回転することが規制される。また、固定部材７０がアウタースリーブ３０に固定されることにより、インナースリーブ４０とスプール５０とが、アウタースリーブ３０から軸方向ＡＤにおいてソレノイド１６０側に抜けることがそれぞれ規制される。
【００５４】
チェック弁９０は、作動油の逆流を抑制する。チェック弁９０は、２つの供給チェック弁９１と、リサイクルチェック弁９２とを含んで構成されている。図４に示すように、各供給チェック弁９１とリサイクルチェック弁９２とは、それぞれ帯状の薄板を環状に巻いて形成されることにより、径方向に弾性変形する。図３に示すように、各供給チェック弁９１は、遅角側供給ポートＳＰ１および進角側供給ポートＳＰ２と対応する位置において、それぞれ筒部４１の内周面と当接して配置されている。各供給チェック弁９１は、径方向外側から作動油の圧力を受けることによって、帯状の薄板の重なり部分が大きくなり、径方向に縮小する。リサイクルチェック弁９２は、リサイクルポート４７と対応する位置において、筒部４１の外周面と当接して配置されている。リサイクルチェック弁９２は、径方向内側から作動油の圧力を受けることによって、帯状の薄板の重なり部分が小さくなり、径方向に拡大する。
【００５５】
本実施形態の作動油制御弁１０は、固定部３２が軸固定部３２３へとねじ込まれることにより、カム軸３２０側へと向かう軸方向ＡＤの軸力が加えられてカム軸３２０の端部３２１に固定される。アウタースリーブ３０は、かかる軸力によって弾性変形し、径方向に縮小する。このため、スプール５０の摺動性の悪化を抑制可能な径方向の隙間を確保する必要がある。
【００５６】
本実施形態において、アウタースリーブ３０に軸力が加えられていない状態、すなわち、作動油制御弁１０がカム軸３２０に固定される前の状態において、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０との間の径方向の隙間の最小値である最小隙間ＣＬ１は、インナースリーブ４０とスプール５０との間の径方向の隙間の最小値である最小隙間ＣＬ２よりも大きく設計されている。より具体的には、アウタースリーブ３０の本体部３１の内周面と、インナースリーブ４０の遅角側突出壁４３、進角側突出壁４４および封止壁４５の外周面との間の径方向の最小隙間ＣＬ１は、インナースリーブ４０の筒部４１の内周面と、スプール５０の遅角側シール部５７、進角側シール部５８および係止部５９の外周面との間の径方向の最小隙間ＣＬ２よりも大きく設定されている。このような設定の理由について、以下に説明する。
【００５７】
本実施形態の作動油制御弁１０では、スプール５０のストロークに応じて軸方向ＡＤに沿った異なる部分をシールする。このため、インナースリーブ４０とスプール５０との間の径方向の最小隙間ＣＬ２における軸方向ＡＤに沿った長さは、スプール５０のストロークよりも短い。したがって、最小隙間ＣＬ２からは、作動油の漏洩が発生しやすい。また、インナースリーブ４０は、軸方向ＡＤにおいてアウタースリーブ３０に対して相対的に移動しない。このため、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０との間の径方向の最小隙間ＣＬ１における軸方向ＡＤに沿った長さは、比較的長く設定されている。したがって、最小隙間ＣＬ１からは、作動油の漏洩が発生しにくい。このため、作動油の漏洩が発生しにくい最小隙間ＣＬ１を、作動油の漏洩が発生しやすい最小隙間ＣＬ２よりも大きく設定することで、スプール５０の摺動性の悪化を抑制可能な径方向の隙間を確保した場合に、径方向の隙間の大小関係が本実施形態とは異なる構成と比べて作動油の漏れ量の増加を抑制できる。
【００５８】
本実施形態において、最小隙間ＣＬ１と最小隙間ＣＬ２との大小関係は、アウタースリーブ３０に軸力が加えられてカム軸３２０の端部３２１に固定された状態においても維持される。
【００５９】
本実施形態において、クランク軸３１０は、本開示における駆動軸の下位概念に相当し、カム軸３２０は、本開示における従動軸の下位概念に相当し、吸気弁３３０は、本開示におけるバルブの下位概念に相当する。また、ソレノイド１６０は、本開示におけるアクチュエータの下位概念に相当する。
【００６０】
Ａ−２．バルブタイミング調整装置の動作：
図１に示すように、作動油供給源３５０から供給穴部３２６へと供給された作動油は、軸穴部３２２を通って作動油供給油路２５へと流通する。図３に示す状態のように、ソレノイド１６０に通電が行われずスプール５０が最もソレノイド１６０の電磁部１６２に近付いた状態において、遅角ポート２７は、遅角側供給ポートＳＰ１と連通する。これにより、作動油供給油路２５の作動油が遅角室１４１へと供給されて、ベーンロータ１３０がハウジング１２０に対して遅角方向へ相対回転し、クランク軸３１０に対するカム軸３２０の相対回転位相が遅角側へと変化する。また、この状態において、進角ポート２８は、進角側供給ポートＳＰ２と連通せず、リサイクルポート４７と連通する。これにより、進角室１４２から排出された作動油は、リサイクルポート４７を介して遅角側供給ポートＳＰ１へと戻されて再循環する。また、進角室１４２から排出された作動油の一部は、ドレン流入部５４を介してドレン油路５３に流入し、ドレン流出部５５を通ってオイルパン３５２へと戻される。
【００６１】
図５に示すように、ソレノイド１６０に通電が行われてスプール５０が最もソレノイド１６０の電磁部１６２から遠ざかった状態、すなわち、スプール５０がストッパ４９に当接した状態において、進角ポート２８は、進角側供給ポートＳＰ２と連通する。これにより、作動油供給油路２５の作動油が進角室１４２へと供給されて、ベーンロータ１３０がハウジング１２０に対して進角方向へ相対回転し、クランク軸３１０に対するカム軸３２０の相対回転位相が進角側へと変化する。また、この状態において、遅角ポート２７は、遅角側供給ポートＳＰ１と連通せず、リサイクルポート４７と連通する。これにより、遅角室１４１から排出された作動油は、リサイクルポート４７を介して進角側供給ポートＳＰ２へと戻されて再循環する。また、遅角室１４１から排出された作動油の一部は、ドレン流入部５４を介してドレン油路５３に流入し、ドレン流出部５５を通ってオイルパン３５２へと戻される。
【００６２】
また、図６に示すように、ソレノイド１６０に通電が行われてスプール５０が摺動範囲の略中央に位置する状態では、遅角ポート２７と遅角側供給ポートＳＰ１とが連通し、進角ポート２８と進角側供給ポートＳＰ２とが連通する。これにより、作動油供給油路２５の作動油が遅角室１４１と進角室１４２との両方へと供給されて、ベーンロータ１３０のハウジング１２０に対する相対回転が抑制され、クランク軸３１０に対するカム軸３２０の相対回転位相が保持される。
【００６３】
遅角室１４１または進角室１４２へと供給される作動油は、遅角室側ピン制御油路１３３または進角室側ピン制御油路１３４を介して収容穴部１３２へと流入する。このため、遅角室１４１または進角室１４２に十分な油圧がかけられて、収容穴部１３２へと流入した作動油によってロックピン１５０がスプリング１５１の付勢力に抗して嵌入凹部１２８から抜け出すと、ハウジング１２０に対するベーンロータ１３０の相対回転が許容された状態となる。
【００６４】
バルブタイミング調整装置１００は、カム軸３２０の相対回転位相が目標値よりも進角側である場合、ソレノイド１６０への通電量を比較的小さくすることによって、ベーンロータ１３０をハウジング１２０に対して遅角方向へ相対回転させる。これにより、クランク軸３１０に対するカム軸３２０の相対回転位相が遅角側へと変化し、バルブタイミングが遅角する。また、バルブタイミング調整装置１００は、カム軸３２０の相対回転位相が目標値よりも遅角側である場合、ソレノイド１６０への通電量を比較的大きくすることによって、ベーンロータ１３０をハウジング１２０に対して進角方向へ相対回転させる。これにより、クランク軸３１０に対するカム軸３２０の相対回転位相が進角側へと変化し、バルブタイミングが進角する。また、バルブタイミング調整装置１００は、カム軸３２０の相対回転位相が目標値と一致する場合、ソレノイド１６０への通電量を中程度とすることによって、ベーンロータ１３０のハウジング１２０に対する相対回転を抑制する。これにより、クランク軸３１０に対するカム軸３２０の相対回転位相が保持され、バルブタイミングが保持される。
【００６５】
以上説明した第１実施形態のバルブタイミング調整装置１００が備える作動油制御弁１０によれば、軸力が加えられていない状態において、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０との間の径方向の最小隙間ＣＬ１が、インナースリーブ４０とスプール５０との間の径方向の最小隙間ＣＬ２よりも大きい。ここで、本実施形態の作動油制御弁１０では、スプール５０のストロークに応じて軸方向ＡＤに沿った異なる部分をシールする。このため、インナースリーブ４０とスプール５０との間の径方向の最小隙間ＣＬ２における軸方向ＡＤに沿った長さは、スプール５０のストロークよりも短い。したがって、インナースリーブ４０とスプール５０との間の径方向の最小隙間ＣＬ２からは、作動油の漏洩が発生しやすい。また、インナースリーブ４０は、軸方向ＡＤにおいてアウタースリーブ３０に対して相対的に移動しない。このため、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０との間の径方向の最小隙間ＣＬ１における軸方向ＡＤに沿った長さは、比較的長く設定されている。したがって、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０との間の径方向の最小隙間ＣＬ１からは、作動油の漏洩が発生しにくい。このため、作動油の漏洩が発生しにくい最小隙間ＣＬ１を、作動油の漏洩が発生しやすい最小隙間ＣＬ２よりも大きく設定することで、作動油制御弁１０を固定する軸力に起因してアウタースリーブ３０が弾性変形して径方向に縮小してもスプール５０の摺動性の悪化を抑制可能な径方向の隙間を確保した場合に、径方向の隙間の大小関係が本実施形態とは異なる構成と比べて作動油の漏れ量の増加を抑制できる。したがって、スプール５０の摺動性の悪化を抑制しつつ、作動油の漏れ量の増加を抑制できる。
【００６６】
また、最小隙間ＣＬ１と最小隙間ＣＬ２との大きさの合計値を、最小隙間ＣＬ１と最小隙間ＣＬ２とに適切に割り振ることにより作動油の漏れ量の増加を抑制するので、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０との径方向の最小隙間ＣＬ１に作動油の漏洩を抑制するためのシール材等を配置する構成と比較して、部品点数の増加を抑制でき、組み付け工程の増加を抑制できる。このため、作動油制御弁１０の製造に要するコストの増大を抑制できる。また、かかるシール材等を省略できるので、シール材等のはみ出しに起因してスプール５０の摺動性が悪化することを抑制できる。
【００６７】
また、インナースリーブ４０の線膨張係数がアウタースリーブ３０の線膨張係数よりも大きいので、バルブタイミング調整装置１００の駆動時における作動油制御弁１０の温度上昇に伴って、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０との径方向の最小隙間ＣＬ１を縮小させることができる。このため、最小隙間ＣＬ１から漏洩する作動油の量が増加することをさらに抑制できる。
【００６８】
また、アウタースリーブ３０がインナースリーブ４０よりも硬いので、アウタースリーブ３０のカム軸３２０の端部３２１への固定強度を確保しつつ、インナースリーブ４０の加工性を向上できる。このため、スリーブ２０の各ポートＳＰ１、ＳＰ２、２７、２８、４７の加工性を向上でき、各ポートＳＰ１、ＳＰ２、２７、２８、４７を形成するために製造工程が複雑化することを抑制でき、製造コストの増大を抑制できる。
【００６９】
また、アウタースリーブ３０が鉄により形成され、インナースリーブ４０がアルミニウムにより形成されているので、インナースリーブ４０の線膨張係数がアウタースリーブ３０の線膨張係数よりも大きい構成と、アウタースリーブ３０がインナースリーブ４０よりも硬い構成とを同時に容易に実現できる。
【００７０】
また、スリーブ２０がアウタースリーブ３０とインナースリーブ４０との二重構造を有するので、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０との径方向の隙間により作動油供給油路２５を容易に実現できる。このため、作動油の供給のためにスプール５０に油圧がかかることを抑制でき、スプール５０の摺動性の悪化を抑制できる。また、スリーブ２０が二重構造を有するので、各ポートＳＰ１、ＳＰ２、２７、２８、４７の加工性を向上でき、製造工程が複雑化することを抑制できる。また、かかる加工性を向上できるので、各ポートＳＰ１、ＳＰ２、２７、２８、４７の設計の自由度を向上でき、作動油制御弁１０およびバルブタイミング調整装置１００の搭載性を向上できる。
【００７１】
Ｂ．第２実施形態：
第２実施形態の作動油制御弁１０は、最小隙間ＣＬ１と最小隙間ＣＬ２との寸法関係において、第１実施形態の作動油制御弁と異なる。その他の構成は、第１実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。
【００７２】
第２実施形態の作動油制御弁１０は、カム軸３２０の端部３２１に締結されると、軸力が加えられることによりアウタースリーブ３０が弾性変形して径方向に縮小し、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０とが径方向に接触する。換言すると、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０との径方向の最小隙間ＣＬ１は、アウタースリーブ３０の締結によってゼロとなる。このため、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０との径方向の最小隙間ＣＬ１から漏洩する作動油の増加を抑制できる。
【００７３】
また、第２実施形態の作動油制御弁１０においても、第１実施形態の作動油制御弁１０と同様に、アウタースリーブ３０とスプール５０とがそれぞれ鉄により形成され、インナースリーブ４０がアルミニウムにより形成されている。したがって、インナースリーブ４０の線膨張係数は、アウタースリーブ３０の線膨張係数よりも大きく、インナースリーブ４０は、アウタースリーブ３０よりも熱膨張する。しかしながら、バルブタイミング調整装置１００の駆動により作動油制御弁１０の温度が上昇した場合には、既にアウタースリーブ３０とインナースリーブ４０とが径方向に接触しているので、インナースリーブ４０が径方向に膨張することが抑制される。したがって、作動油制御弁１０の温度上昇に伴ってインナースリーブ４０とスプール５０との径方向の最小隙間ＣＬ２が拡大することを抑制でき、最小隙間ＣＬ２から漏洩する作動油の量が増加することを抑制できる。また、スプール５０の線膨張係数がアウタースリーブ３０の線膨張係数と同等であるため、作動油制御弁１０の温度上昇に伴う最小隙間ＣＬ２の大きさの変化を抑制できる。このため、スプール５０の摺動性の悪化を抑制できる。なお、「スプール５０の線膨張係数がアウタースリーブ３０の線膨張係数と同等」とは、スプール５０の線膨張係数がアウタースリーブ３０の線膨張係数と一致する場合に限らず、例えば、アウタースリーブ３０の線膨張係数を基準としてスプール５０の線膨張係数がプラスマイナス約２０％以内の範囲であってもよい。また、スプール５０の線膨張係数がインナースリーブ４０の線膨張係数よりも小さいので、作動油制御弁１０の温度上昇に伴って最小隙間ＣＬ２が過度に縮小することを抑制でき、スプール５０の摺動性の悪化を抑制できる。
【００７４】
本実施形態において、アウタースリーブ３０がカム軸３２０の端部３２１に締結された状態は、本開示における、軸力が加えられたことを含む予め定められた条件が満たされた状態の下位概念に相当する。
【００７５】
以上説明した第２実施形態の作動油制御弁１０によれば、軸力が加えられた状態においてアウタースリーブ３０とインナースリーブ４０とが径方向に接触するので、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０との径方向の最小隙間ＣＬ１から漏洩する作動油の量の増加を抑制できる。また、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０との径方向の接触により、インナースリーブ４０が径方向に膨張することを抑制できるので、インナースリーブ４０とスプール５０との径方向の最小隙間ＣＬ２が拡大することを抑制でき、最小隙間ＣＬ２から漏洩する作動油の量が増加することを抑制できる。したがって、スプール５０の摺動性の悪化を抑制可能なインナースリーブ４０とスプール５０との径方向の最小隙間ＣＬ２を確保した構成においても作動油の漏れ量の増加を抑制できるので、スプール５０の摺動性の悪化を抑制しつつ作動油の漏れ量の増加を抑制できる。
【００７６】
また、スプール５０の線膨張係数がアウタースリーブ３０の線膨張係数と同等であるため、作動油制御弁１０の温度上昇に伴う最小隙間ＣＬ２の大きさの変化を抑制でき、スプール５０の摺動性の悪化を抑制できる。また、アウタースリーブ３０とスプール５０とが鉄により形成され、インナースリーブ４０がアルミニウムにより形成されているので、インナースリーブ４０の線膨張係数がアウタースリーブ３０の線膨張係数よりも大きく、スプール５０の線膨張係数がアウタースリーブ３０の線膨張係数と同等である構成を同時に容易に実現できる。また、スプール５０が鉄により形成されているので、スプール５０の強度が低下することを抑制できる。このため、スプール５０のスプール底部５２とソレノイド１６０のシャフト１６４との接触部において、作動油制御弁１０の回転に伴う摩耗を抑制するためにスプール５０とは異なる別の部材を配置することを省略できる。したがって、作動油制御弁１０の部品点数の増加を抑制でき、組み付け工程が複雑化することを抑制できるので、作動油制御弁１０の製造に要するコストが増大することを抑制できる。
【００７７】
Ｃ．第３実施形態：
第３実施形態の作動油制御弁１０は、最小隙間ＣＬ１と最小隙間ＣＬ２との寸法関係において、第２実施形態の作動油制御弁と異なる。その他の構成は、第２実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。
【００７８】
第３実施形態の作動油制御弁１０は、バルブタイミング調整装置１００の駆動時の温度上昇に伴って、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０とが径方向に接触する。換言すると、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０との径方向の最小隙間ＣＬ１は、内燃機関３００の温度上昇によってゼロとなる。このため、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０との径方向の最小隙間ＣＬ１から漏洩する作動油の増加を抑制できる。バルブタイミング調整装置１００の駆動時における駆動前との温度差は、例えば、１００℃以下であってもよく、１５０℃程度であってもよく、２００℃以上であってもよい。
【００７９】
また、第３実施形態の作動油制御弁１０においても、第２実施形態の作動油制御弁１０と同様に、アウタースリーブ３０とスプール５０とがそれぞれ鉄により形成され、インナースリーブ４０がアルミニウムにより形成されている。したがって、インナースリーブ４０の線膨張係数は、アウタースリーブ３０の線膨張係数よりも大きく、インナースリーブ４０は、アウタースリーブ３０よりも熱膨張する。しかしながら、バルブタイミング調整装置１００の駆動により作動油制御弁１０の温度が上昇した場合にアウタースリーブ３０とインナースリーブ４０とが径方向に接触するので、インナースリーブ４０が径方向に膨張することが抑制される。したがって、作動油制御弁１０の温度上昇に伴ってインナースリーブ４０とスプール５０との径方向の最小隙間ＣＬ２が拡大することを抑制でき、最小隙間ＣＬ２から漏洩する作動油の量が増加することを抑制できる。また、スプール５０の線膨張係数がアウタースリーブ３０の線膨張係数と同等であるため、作動油制御弁１０の温度上昇に伴う最小隙間ＣＬ２の大きさの変化を抑制できる。このため、スプール５０の摺動性の悪化を抑制できる。
【００８０】
本実施形態において、バルブタイミング調整装置１００の駆動時において温度が上昇した状態は、本開示における、軸力が加えられて軸力が加えられる前よりもバルブタイミング調整装置が使用される環境の環境温度が上昇したことを含む予め定められた条件が満たされた状態の下位概念に相当する。また、内燃機関３００の温度は、バルブタイミング調整装置が使用される環境の環境温度の下位概念に相当する。
【００８１】
以上説明した第３実施形態の作動油制御弁１０によれば、第２実施形態の作動油制御弁１０と同様な効果を奏する。加えて、作動油制御弁１０に軸力が加えられ、軸力が加えられる前よりも温度が上昇した状態において、アウタースリーブ３０とインナースリーブ４０とが径方向に接触するので、アウタースリーブ３０に径方向の負荷が過度に加えられることを抑制できる。
【００８２】
Ｄ．他の実施形態：
（１）上記各実施形態において、アウタースリーブ３０とスプール５０とは、それぞれ鉄により形成され、インナースリーブ４０は、アルミニウムにより形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、インナースリーブ４０は、他の任意の金属材料により形成されていてもよく、ポリフェニレンサルファイド樹脂やナイロン、フェノール樹脂等の樹脂材料により形成されていてもよく、アウタースリーブ３０やスプール５０と同じ材料により形成されていてもよい。インナースリーブ４０が樹脂により形成される態様においては、アウタースリーブ３０がインナースリーブ４０よりも硬い構成を容易に実現できる。また、例えば、アウタースリーブ３０とスプール５０とが、それぞれステンレス鋼等の任意の金属材料により形成されていてもよく、アウタースリーブ３０とスプール５０とが異なる材料により形成されていてもよい。また、例えば、インナースリーブ４０の線膨張係数がアウタースリーブ３０の線膨張係数よりも大きくなくてもよく、アウタースリーブ３０がインナースリーブ４０よりも硬くなくてもよい。また、スプール５０の線膨張係数がアウタースリーブ３０の線膨張係数と同等でなくてもよい。このような構成によっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
【００８３】
（２）上記第１実施形態において、最小隙間ＣＬ１と最小隙間ＣＬ２との大小関係は、アウタースリーブ３０に軸力が加えられてカム軸３２０の端部３２１に固定された状態においても維持されていたが、維持されていなくてもよい。かかる構成によっても、上記第１実施形態と同様な効果を奏する。
【００８４】
（３）上記各実施形態における作動油制御弁１０の構成は、あくまで一例であり、種々変更可能である。例えば、図７に示す他の実施形態３の作動油制御弁１０ａのように、インナースリーブ４０ａのカム軸３２０側の端部４０１に開口部４０２が形成され、かかる開口部４０２にスプール５０ａの先端部５１０が挿入されていてもよい。また、インナースリーブ４０ａのストッパ４９が省略されて、アウタースリーブ３０ａにおいてスプール５０の先端部５１０と対向する位置にストッパ８５が形成されていてもよい。このような構成によって、アウタースリーブ３０ａのカム軸３２０側の端部にドレン流出部５５ａが形成されていてもよく、ストッパ８５よりもカム軸３２０側における軸孔３４ａの内部がスプール５０の内部とともにドレン油路５３ａとして機能してもよい。また、かかる構成において、アウタースリーブ３０ａの本体部３１ａに、図１に示す作動油供給源３５０から作動油が供給される供給孔３２８が形成されていてもよい。また、スプール５０ａのスプール底部５２ａが固定部材７０よりもソレノイド１６０側に突出していなくてもよく、アウタースリーブ３０ａの拡径部３６が省略されていてもよく、インナースリーブ４０ａの鍔部４６に代えて封止壁４５と略同じ外径を有する係止端部４６ａが形成されていてもよい。このような構成によっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
【００８５】
また、例えば、リサイクルポート４７によるリサイクル機構が省略されていてもよい。また、例えば、スプール５０の内部が作動油供給油路２５として構成されていてもよく、アウタースリーブ３０の軸孔３４とインナースリーブ４０の外周面との間の空間がドレン油路５３として構成されていてもよい。また、例えば、雄ねじ部３３と雌ねじ部３２４との締結に限らず、溶接等の任意の固定方法により、軸方向ＡＤの軸力が加えられてカム軸３２０の端部３２１に固定されてもよい。また、ソレノイド１６０に限らず、電動モータやエアシリンダー等の任意のアクチュエータにより駆動されてもよい。このような構成によっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
【００８６】
（４）上記各実施形態において、バルブタイミング調整装置１００は、カム軸３２０が開閉駆動する吸気弁３３０のバルブタイミングを調整していたが、排気弁３４０のバルブタイミングを調整してもよい。また、駆動軸としてのクランク軸３１０から中間の軸を介して動力が伝達される従動軸としてのカム軸３２０の端部３２１に固定されて用いられてもよく、二重構造のカム軸が備える駆動軸と従動軸とのうちの一方の端部に固定されて用いられてもよい。
【００８７】
本開示は、上述の各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した形態中の技術的特徴に対応する各実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１０、１０ａ  作動油制御弁、２０  スリーブ、３０、３０ａ  アウタースリーブ、３４、３４ａ  軸孔、４０、４０ａ  インナースリーブ、５０、５０ａ  スプール、７０  固定部材、１００  バルブタイミング調整装置、１６０  ソレノイド（アクチュエータ）、３１０  クランク軸（駆動軸）、３２０  カム軸（従動軸）、３２１  端部、３３０  吸気弁（バルブ）、３５０  作動油供給源、ＡＤ  軸方向、ＡＸ  回転軸、ＣＬ１、ＣＬ２  最小隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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