(57)【要約】【課題】バルブタイミングの迅速な調整動作を可能にする。【解決手段】ロック室３１からの作動油排出に応じて規制部材３２が凹部１５１，１５２に突入することにより、回転位相が規制位相にロックされ、ロック室３１への作動油導入に応じて規制部材３２が凹部１５１，１５２から脱出することにより、当該ロックが解除される。制御弁６０は、進角室２２に連通する進角ポート６６１、遅角室２６に連通する遅角ポート６６２、ロック室３１に連通するロックポート６６３、ポンプ４から作動油供給される主供給ポート６６４および副供給ポート６６５、並びに作動油を排出する排出ポート６６６，６６７を有し、スプール７０を進角領域または遅角領域へ移動させることにより、ロックポート６６３を副供給ポート６６５に接続する。副側逆止弁５２０は、副供給ポート６６５側からポンプ４側へ向かう作動油の逆流を止める。【選択図】図９
2010285986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを、前記内燃機関の運転に伴って供給源から供給される作動液により調整するバルブタイミング調整装置であって、
前記クランク軸と連動して回転し、内面より凹む凹部を形成するハウジングと、
前記カム軸と連動して回転し、前記ハウジングの内部において進角室および遅角室を回転方向に区画するベーンを有し、作動液が前記進角室または前記遅角室に導入されることにより前記ハウジングに対する回転位相を進角側または遅角側に変化させるベーンロータと、
ロック室および規制部材を有し、前記ロック室から作動液が排出されることに応じて前記規制部材が前記凹部に突入することにより、前記回転位相を最進角位相および最遅角位相の間の規制位相においてロックする一方、前記ロック室へ作動液が導入されることに応じて前記規制部材が前記凹部から脱出することにより、当該ロックを解除するロック手段と、
前記進角室に連通する進角ポート、前記遅角室に連通する遅角ポート、前記ロック室に連通するロックポート、前記供給源から作動液が供給される主供給ポートおよび副供給ポート、並びに作動液を排出する排出ポートを有し、前記進角ポートを前記主供給ポートに接続するとともに前記遅角ポートを前記排出ポートに接続する進角領域へ弁部材を移動させることにより、前記ロックポートを前記副供給ポートに接続する進角作動と、前記遅角ポートを前記主供給ポートに接続するとともに前記進角ポートを前記排出ポートに接続する遅角領域へ前記弁部材を移動させることにより、前記ロックポートを前記副供給ポートに接続する遅角作動と、を実現する制御弁と、
前記副供給ポート側から前記供給源側へ向かう作動液の逆流を止める逆止弁と、
を備え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】
前記主供給ポートと前記供給源との間を接続する主供給通路と、
前記主供給通路の途中に設けられた分岐部から分岐して前記副供給ポートに接続される副供給通路と、
を備え、
前記逆止弁は、前記副供給通路に設けられ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】
前記主供給通路に設けられて前記主供給ポート側から前記供給源側へ向かう作動液の逆流を止める主逆止弁を、前記逆止弁としての副逆止弁とは別に備え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】
前記制御弁は、前記ベーンロータまたは前記カム軸に同軸上に内蔵されることを特徴とする請求項１〜３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、内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを、内燃機関の運転に伴って供給源から供給される作動液により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、クランク軸と連動回転するハウジング内部において、カム軸と連動回転するベーンロータのベーンにより作動室を回転方向に区画し、作動室への作動液の導入によりハウジングに対するベーンロータの回転位相（以下、単に「回転位相」ともいう）を変化させるバルブタイミング調整装置が知られている。こうした装置の一種として特許文献１には、ハウジングに対してベーンロータをロックまたは解除するための作動液を、作動室へ導入する作動液とともに、制御弁によって制御するものが開示されている。
【０００３】
特許文献１の装置では、凹部の内室（以下、単に「ロック室」ともいう）から作動液を排出することによりハウジングに対してベーンロータをロックする一方、ロック室へ作動液を導入することにより当該ロック（以下、単に「ロック」ともいう）を解除するロックピンを使用している。さらに特許文献１の装置では、作動室である進角室および遅角室に対する作動液の流れ方向（供給または排出）を切り替えたりその量を調整したりする電磁式の制御弁を備えるとともに、さらにロック室に接続されるポートの接続先を供給源の吐出口側のポートまたはオイルパンに接続されるポートに選択的に切り替える電磁式の制御弁を備えている。つまり、特許文献１の装置は、位相制御用とロックピン制御用の二つの制御弁を備えている。
【０００４】
ここで、作動室の連通ポートおよびロック室の連通ポートをそれぞれ供給源の連通ポートおよび流出ポートに接続する領域では、位相制御用の制御弁によるスプール弁の位置調整により供給源からの作動液が作動室へ導入され、ロックピン制御用の制御弁による接続ポートの切替えによりロック室から作動液がロック通路へ排出されてスプリングによる付勢力によりロックが実現される。また一方、作動室の連通ポートおよびロック室の連通ポートの双方を供給源の連通ポートに接続する領域では、当該二つの制御弁のそれぞれを制御することにより、供給源から供給の作動液が作動室へもロック室へも導入されて、ロックの解除下における回転位相の変化が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３５７１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さて、回転位相を進角側に変化させる進角領域、遅角側に変化させる遅角領域、もしくは進角領域および遅角領域間に保持する保持領域に制御する状態においては、ロック解除状態を維持しておく必要がある。しかし、内燃機関が運転状態にあるとき、例えばバルブタイミング調整装置を進角作動させる場合には、カム軸のトルク変動成分のうち負トルクを受容すると、ベーンは進角方向に移動し、進角室の容積が拡大することにより進角室の圧力が低下する。そして、圧力が低下した進角室に向かって供給源から作動液が移動すると、ロック解除状態を維持できない状態が引き起こされ、円滑なベーンの位相変換を妨げることがある。例えば、前述の特許文献１の装置について、位相制御用のスプール弁と位相ロックのためのロック手段とを比較的近い距離に設定する配置を採用した場合、特に位相制御用のスプール弁がバルブタイミング調整装置の本体（例えばベーンロータ）に内蔵される構成の場合には、スプール弁とロック手段とが近い距離に配置されるため、ロック室とスプール弁とを連絡するロック通路を通じて作動液の脈動がロック室に伝わりやすくなる。したがって、このような作動液の脈動がロック手段の挙動に悪影響を及ぼし、バルブタイミング調整装置の適切な調整動作を妨げることがある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、バルブタイミングの迅速な調整動作を可能にする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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを、内燃機関の運転に伴って供給源から供給される作動液により調整するバルブタイミング調整装置であって、クランク軸と連動して回転し、内面より凹む凹部を形成するハウジングと、カム軸と連動して回転し、ハウジングの内部において進角室および遅角室を回転方向に区画するベーンを有し、作動液が進角室または遅角室に導入されることによりハウジングに対する回転位相を進角側または遅角側に変化させるベーンロータと、ロック室および規制部材を有し、ロック室から作動液が排出されることに応じて規制部材が凹部に突入することにより、回転位相を最進角位相および最遅角位相の間の規制位相においてロックする一方、ロック室へ作動液が導入されることに応じて規制部材が凹部から脱出することにより、当該ロックを解除するロック手段と、進角室に連通する進角ポート、遅角室に連通する遅角ポート、ロック室に連通するロックポート、供給源から作動液が供給される主供給ポートおよび副供給ポート、並びに作動液を排出する排出ポートを有し、進角ポートを主供給ポートに接続するとともに遅角ポートを排出ポートに接続する進角領域へ弁部材を移動させることにより、ロックポートを副供給ポートに接続する進角作動と、遅角ポートを主供給ポートに接続するとともに進角ポートを排出ポートに接続する遅角領域へ弁部材を移動させることにより、ロックポートを副供給ポートに接続する遅角作動と、を実現する制御弁と、副供給ポート側から供給源側へ向かう作動液の逆流を止める逆止弁と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明の逆止弁によれば、作動液が副供給ポート側から供給源側へ移動することが止められ、この逆流防止機能によって規制部材のロック解除状態を維持することができる。したがって、バルブタイミングの迅速な調整動作が可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によると、主供給ポートと供給源との間を接続する主供給通路と、主供給通路の途中に設けられた分岐部から分岐して副供給ポートに接続される副供給通路と、を備え、逆止弁は、副供給通路に設けられる。
【００１１】
この発明においては、供給源の下流側において分岐部で主供給通路から分岐する副供給通路に逆止弁が設けられるので、当該逆止弁によれば、作動液が副供給ポート側から分岐部側へ移動することが阻止され、この逆流防止機能によって規制部材のロック解除状態を維持することができる。したがって、バルブタイミングの迅速な調整動作が可能となる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によると、主供給通路に設けられて主供給ポート側から供給源側へ向かう作動液の逆流を止める主逆止弁を、上記逆止弁としての副逆止弁とは別に備える。
【００１３】
この発明によると、内燃機関の運転状態で、例えばバルブタイミング調整装置を進角作動させる場合には、カム軸の変動成分のうち正トルクを受容すると、ベーンは遅角方向に移動し、進角室の容積が減少することにより進角室の圧力が上昇する。そして、圧力が上昇した進角室からは供給源に向かって作動液が移動しようとするが、この移動は主供給ポートと供給源の間の主供給通路に設けた主逆止弁によって阻止されるため、このような作動液の挙動は抑制されることとなる。また、主逆止弁の逆流防止による作動液の挙動が、分岐部を経由して副供給通路を介してロック室の規制部材を凹部からの脱出方向に移動させるように作用するが、このことは規制部材の解除状態を維持する方向になるため、バルブタイミング調整装置の作動に悪影響を与えるものではない。
【００１４】
請求項４に記載の発明によると、制御弁は、ベーンロータまたはカム軸に同軸上に内蔵される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】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を示す図であって、図２のI−I線断面図である。
【図２】図１に示す駆動部のII−II線断面図である。
【図３】図１に示す駆動部のIII−III線断面図である。
【図４】図１に示す駆動部が受ける変動トルクについて説明するための特性図である。
【図５】図１に示す制御部の作動を説明するための特性図である。
【図６】図１に示す制御部の要部を模式的に示した拡大断面図である。
【図７】図１に示すロック手段の作動を説明するための拡大断面図である。
【図８】図６とは異なる作動状態を示す拡大断面図である。
【図９】図６、図８とは異なる作動状態を示す拡大断面図である。
【図１０】図６、図８、図９とは異なる作動状態を示す拡大断面図である。
【図１１】図６、図８〜図１０とは異なる作動状態を示す拡大断面図である。
【図１２】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における制御部の要部を模式的に示した拡大断面図である。
【図１３】図１２に示すロック手段の作動を説明するための拡大断面図である。
【図１４】本発明の第三実施形態によるバルブタイミング調整装置における制御部の作動を説明するための特性図である。
【図１５】図１４に示す制御部の要部を模式的に示した拡大断面図である。
【図１６】図１５とは異なる作動状態を示す拡大断面図である。
【図１７】図１５、図１６とは異なる作動状態を示す拡大断面図である。
【図１８】図１５〜図１７とは異なる作動状態を示す拡大断面図である。
【図１９】図１５〜図１８とは異なる作動状態を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１７】
（第一実施形態）
図１は、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を車両の内燃機関に適用した例を示している。バルブタイミング調整装置１は、カム軸２が開閉する「動弁」としての吸気弁のバルブタイミングを、「作動液」としての作動油により調整する。バルブタイミング調整装置１は、クランク軸（図示しない）からカム軸２に機関トルクを伝達する伝達系に設置されて作動油により駆動される駆動部１０、並びに駆動部１０への作動油供給を制御する制御部４０を備えている。
【００１８】
（駆動部）
まず、駆動部１０の詳細を説明する。図１および図２に示す駆動部１０においてハウジング１１は、シューハウジング１２、スプロケット１３およびフロントプレート１５等から構成されている。
【００１９】
金属製のシューハウジング１２は、円筒状のハウジング本体１２０と、仕切部として複数のシュー１２１，１２２，１２３とを有している。各シュー１２１，１２２，１２３は、ハウジング本体１２０において回転方向に所定間隔ずつあけた箇所から径方向内側に突出している。各シュー１２１，１２２，１２３の突出側端部はシール部材を介してベーンロータ１４の回転軸１４０の外周面に摺接する。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が形成される。
【００２０】
スプロケット１３およびフロントプレート１５はともに金属で円環状に形成されており、それぞれシューハウジング１２の両端部に同軸上に固定されている。ここで、複数の歯１９が径方向外側に突出してなるスプロケット１３は、それらの歯１９に掛けられる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。これにより内燃機関の運転中は、クランク軸からスプロケット１３に機関トルクが伝達されることで、ハウジング１１がクランク軸と連動して図２の時計方向に回転する。
【００２１】
金属製のベーンロータ１４は、ハウジング１１内に同軸上に収容されており、軸方向の両側にてハウジング１１のスプロケット１３およびフロントプレート１５と摺接する。ベーンロータ１４は、円筒状の回転軸１４０と、ベーン１４１，１４２，１４３とを備えている。
【００２２】
回転軸１４０は、カム軸２に対して同軸上に固定されている。これによりベーンロータ１４は、カム軸２と連動して図２の時計方向に回転するとともに、ハウジング１１に対して相対回転可能となっている。ここで本実施形態の回転軸１４０は、軸本体１４０ａの両側に、スプロケット１３を軸方向に貫通してハウジング１１外部のカム軸２に固定されるボス１４０ｂと、フロントプレート１５を軸方向に貫通してハウジング１１外部に開口するブッシュ１４０ｃとを固定してなる。カム軸２は、軸受５によって回転可能に支持されている。各ベーン１４１，１４２，１４３は、回転軸１４０の軸本体１４０ａにおいて回転方向に所定間隔ずつあけた箇所から径方向外側に突出し、それぞれ対応する収容室２０内に収容されている。各ベーン１４１，１４２，１４３の突出側端部はシール部材を介してハウジング本体１２０の内周面と摺接する。
【００２３】
各ベーン１４１，１４２，１４３は、それぞれ対応する収容室２０を回転方向に区画することにより、進角室２２，２３，２４並びに遅角室２６，２７，２８をハウジング１１内部に形成している。シュー１２１およびベーン１４１の間には進角室２２が形成され、シュー１２２およびベーン１４２の間には進角室２３が形成され、シュー１２３およびベーン１４３の間には進角室２４が形成されている。これら進角室２２，２３，２４は、作動油が導入されることにより容積拡大して、シュー１２１，１２２，１２３に対してベーン１４１，１４２，１４３を進角方向に押圧する。これに対して、シュー１２２およびベーン１４１の間には遅角室２６が形成され、シュー１２３およびベーン１４２の間には遅角室２７が形成され、シュー１２１およびベーン１４３の間には遅角室２８が形成されている。これら遅角室２６，２７，２８は、作動油が導入されることにより容積拡大して、シュー１２２，１２３，１２１に対してベーン１４１，１４２，１４３を遅角方向に押圧する。
【００２４】
（制御部）
次に、制御部４０の詳細を説明する。図１および図２に示す制御部４０において進角主通路４１は、回転軸１４０のブッシュ１４０ｃの内周面に沿って形成されている。進角分岐通路４２，４３，４４は回転軸１４０の軸本体１４０ａおよびブッシュ１４０ｃを貫通して、それぞれ対応する進角室２２，２３，２４および共通の進角主通路４１に連通している。遅角主通路４５は、回転軸１４０の軸本体１４０ａの内周面に開口する環状溝により形成されている。遅角分岐通路４６，４７，４８は軸本体１４０ａを貫通して、それぞれ対応する遅角室２６，２７，２８および共通の遅角主通路４５に連通している。ロック通路２００は、回転軸１４０の軸本体１４０ａおよびボス１４０ｂを貫通してロック室３１と連通している。
【００２５】
主供給通路５０は、回転軸１４０の軸本体１４０ａおよびボス１４０ｂを貫通し、カム軸２の搬送通路３を介して供給源としてのポンプ４に接続され、且つ主供給ポート６６４にも接続されている。主供給通路５０は、その途中に設けられた分岐部５１で副供給通路５２に分岐し、副供給通路５２は副供給ポート６６５に接続されている。ここでポンプ４は、内燃機関の運転に伴ってクランク軸により駆動されるメカポンプであり、機関運転中は、オイルパン６から吸入した作動油を継続して吐出する。
【００２６】
主供給通路５０の分岐部５１よりもポンプ４側の部位には、リード状の弁体を有する主逆止弁５００が設けられ、主逆止弁５００は作動油が主供給ポート６６４側からポンプ４側へ流れることを防止する。さらに、副供給通路５２には、リード状の弁体を有する副逆止弁５２０が設けられ、副逆止弁５２０は作動油が副供給ポート６６５側から分岐部５１側へ流れることを防止する。また、搬送通路３は、カム軸２の回転に拘らず常にポンプ４の吐出口と連通可能となっており、故に機関運転中は、ポンプ４から吐出される作動油を主供給通路５０側に継続して搬送する。
【００２７】
排出通路５３は、制御部４０の両端側に設けられた排出ポートである、スリーブ部６６における第一方向Ｘ（スリーブ７０の直線移動方向の一方）の端部の排出開口部６６６およびスリーブ部６６における第二方向Ｙ（スリーブ７０直線移動方向の他方）の端部の排出開口部６６７と、オイルパン６とを接続する通路である。両排出開口部６６６，６６７は、第一ドレンポート７０４ａ、第二ドレンポート７０４ｂに連通している。これにより、排出通路５３は、スプール６６の内部の作動油をオイルパン６へ排出する通路として機能する。
【００２８】
制御弁６０は、金属製の弁ボディ６１に弁部材としてのスプール７０を収容してなるスプール弁であり、ベーンロータ１４の回転軸１４０に同軸上に内蔵されて一体回転可能となっている。
【００２９】
弁ボディ６１は、雄螺子状の固定部６２と有底円筒状のスリーブ部６６とを軸方向に並んで有している。固定部６２はカム軸２に螺着されており、それによって回転軸１４０の構成要素１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃを、スリーブ部６６の周壁に形成された鍔部６６０とカム軸２との間に挟んで固定している。スリーブ部６６は回転軸１４０の構成要素１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃを軸方向に跨るように配置され、固定部６２とは軸方向の反対側においてブッシュ１４０ｃ内部に排出開口部６６６によって開口している。
【００３０】
スリーブ部６６は、その周壁を径方向に貫通する複数のポート６６１，６６２，６６３，６６４，６６５を、軸方向に所定間隔ずつあけて形成している。ここで、固定部６２から最も離間している「作動ポート」としての進角ポート６６１は、進角主通路４１に連通している。進角ポート６６１よりも固定部６２側に位置している「作動ポート」としての遅角ポート６６２は、遅角主通路４５に連通している。遅角ポート６６２よりも固定部６２側に位置しているロックポート６６３は、ロック通路２００に連通している。進角ポート６６１および遅角ポート６６２の間に位置している供給ポートとしての主供給ポート６６４と、ロックポート６６３よりも固定部６２側に位置している副供給ポート６６５とはともに、主供給通路５０と連通している。スリーブ部６６における、第一方向Ｘの端部の排出開口部６６６および第二方向Ｙの端部の排出開口部６６７は、排出通路５３と連通する排出ポートを形成している。金属製のスプール７０は有底円筒状に形成され、開口部を固定部６２側に向けてスリーブ部６６内部に同軸上に配置されて軸方向両側に直線移動可能となっている。
【００３１】
（変動トルクの作用構造）
ベーンロータ１４の回転軸１４０にカム軸２が固定されている駆動部１０において内燃機関の回転中は、カム軸２が開閉駆動する吸気弁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。ここで、図４に例示するように変動トルクは、ハウジング１１に対する進角側へベーンロータ１４を付勢する負トルクと、ハウジング１１に対する遅角側へベーンロータ１４を付勢する正トルクとの間において、交番するものである。そして、特に本実施形態の変動トルクについては、カム軸２および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Ｔ＋が負トルクのピークトルクＴ−よりも大きくなっており、それらの平均トルクＴａｖｅが正トルク側へ偏っている。したがって、内燃機関の回転中においてベーンロータ１４は、カム軸２から伝達される変動トルクにより、ハウジング１１に対する遅角側へ平均的に偏って付勢されるようになっている。
【００３２】
（付勢構造）
図１および図３に示す駆動部１０においてハウジング１１には、フロントプレート１５に固定されてシューハウジング１２とは反対側へ突出する金属製の第一ストッパ１８が、設けられている。第一ストッパ１８は、回転軸１４０の回転中心Ｏに対して設定距離Ｌｓを挟んで偏心する位置から、回転軸１４０の軸方向に沿う円柱ピン状に突出している。なお、図３において、制御弁６０の図示は図面の理解を容易にするため省略している。
【００３３】
ベーンロータ１４において、フロントプレート１５からシューハウジング１２とは反対側へ突出する回転軸１４０のブッシュ１４０ｃは、正八角形状の外周面１４０１により、輪郭が回転方向にて屈曲する八つの角部１４０２を形成している。さらにベーンロータ１４は、ブッシュ１４０ｃから径方向の相反方向へ平板状に突出する一対のアーム１４０３，１４０４を有している。一方のアーム１４０３は、フロントプレート１５側へ突出する金属製の第二ストッパ１４０５を一体に形成している。第二ストッパ１４０５は、回転軸１４０の回転中心Ｏに対して第一ストッパ１８の場合と実質的に同距離Ｌｓを挟んで偏心する位置から、回転軸１４０の軸方向に沿う円柱ピン状に突出し、且つ回転軸１４０の回転方向において第一ストッパ１８と重ならないようになっている。他方のアーム１４０４には、それに固定されてフロントプレート１５側へ突出する金属製のガイド１４０６が設けられている。ガイド１４０６は、回転軸１４０の回転中心Ｏに対してストッパ１８，１４０５の場合のＬｓよりも小さな距離Ｌｇを挟んで偏心する位置から、回転軸１４０の軸方向に沿う円柱ピン状に突出している。
【００３４】
回転軸１４０においてブッシュ１４０ｃの外周側には、アシストスプリングとしての金属製の渦巻きばね１００が配置されている。渦巻きばね１００は、実質的に平面内での渦巻き状に形成されて内外周の素線同士が互いに離間する非接触型のひげぜんまいからなる。渦巻きばね１００は、その渦巻き中心Ｐが回転軸１４０の回転中心Ｏに対して位置合わせされて、フロントプレート１５とアーム１４０３，１４０４との間に配置されている。
【００３５】
渦巻きばね１００において最内周部分１０１は、回転軸１４０の回転方向の少なくとも１８０度の範囲にてブッシュ１４０ｃの外周面１４０１に沿う形状に屈曲されることで、四つの屈曲部１０２を形成している。各屈曲部１０２は、ブッシュ１４０ｃの外周面１４０１においてそれぞれ対応する角部１４０２に嵌合している。これにより渦巻きばね１００の最内周部分１０１は、回転方向の少なくとも１８０度の範囲に形成の四つの角部１４０２を跨いでブッシュ１４０ｃに巻付けられて、回転軸１４０により回転方向の両側に係止されている。さらに、渦巻きばね１００の最内周部分１０１のうち、先端部から数えて二つ目の屈曲部１０２と三つ目の屈曲部１０２との間を結ぶ線状部分１０３については、ガイド１４０６とブッシュ１４０ｃの外周面１４０１との間に挟まれている。これにより渦巻きばね１００の最内周部分１０１は、回転軸１４０による係止位置のずれを規制された状態となっている。したがって、本実施形態では、回転軸１４０に対して溶着や接着等による渦巻きばね１００の固着が不要となっているが、そうした渦巻きばね１００の固着を行ってもよい。
【００３６】
渦巻きばね１００において、最内周部分１０１よりも外周部分となる最外周部分１０４はＵ字状に湾曲または屈曲されることで、係止部１０４ａ，１０４ｂを形成している。ここで、係止部１０４ａ，１０４ｂの形成位置は、回転軸１４０の回転中心Ｏに対してストッパ１８，１４０５の場合と実質的に同距離Ｌｓを挟む位置に、設定されている。
【００３７】
図１および図３に示すように第一係止部１０４ｂは、最外周部分１０４において回転軸１４０の軸方向のフロントプレート１５側に設けられ、回転軸１４０の回転方向のうちハウジング１１に対する遅角側へ向かってＵ字状に開口している。規制位相である始動位相よりも遅角側の回転位相において第一係止部１０４ｂは、回転軸１４０の径方向に第一ストッパ１８を挟んだ状態で第一ストッパ１８により係止されることで、内周側への位置ずれを規制されるようになっている。
【００３８】
図１および図３に示すように第二係止部１０４ａは、最外周部分１０４において回転軸１４０の軸方向のアーム１４０３側に第一係止部１０４ｂからずれて設けられ、回転軸１４０の回転方向のうちハウジング１１に対する遅角側へ向かってＵ字状に開口している。規制位相である始動位相よりも進角側の回転位相において第二係止部１０４ａは、回転軸１４０の径方向に第二ストッパ１４０５を挟んだ状態で第二ストッパ１４０５により係止されることで、内周側への位置ずれを規制されるようになっている。
【００３９】
以上の付勢構造によれば、回転位相が規制位相である始動位相よりも遅角側へ変化するときには、ベーンロータ１４の回転軸１４０に最内周部分１０１が係止される渦巻きばね１００は、最外周部分１０４のうち第一係止部１０４ｂがハウジング１１の第一ストッパ１８に係止される。このとき、渦巻きばね１００の最外周部分１０４のうち第二係止部１０４ａからはベーンロータ１４の第二ストッパ１４０５が遅角側へ離間するので、渦巻きばね１００によって回転軸１４０、つまりベーンロータ１４が進角側へ付勢された状態となる。
【００４０】
これに対し、回転位相が規制位相である始動位相よりも進角側へ変化するときには、回転軸１４０に最内周部分１０１を係止される渦巻きばね１００は、最外周部分１０４のうち第二係止部１０４ａを第二ストッパ１４０５に係止される。このとき、渦巻きばね１００の最外周部分１０４のうち第一係止部１０４ｂは第一ストッパ１８から進角側へ離間するので、渦巻きばね１００によるベーンロータ１４の付勢が禁止された状態となる。
【００４１】
このように、規制位相である始動位相よりも遅角側では、ハウジング１１の第一ストッパ１８とベーンロータ１４の回転軸１４０とに係止される渦巻きばね１００により、平均的に遅角側へ偏る変動トルクに抗してベーンロータ１４が進角側へ付勢される。また一方、規制位相である始動位相よりも進角側では、ベーンロータ１４の第二ストッパ１４０５および回転軸１４０に渦巻きばね１００が係止されるので、平均的に遅角側へ偏る変動トルクによってベーンロータ１４が遅角側へ付勢されることになる。これらによれば、内燃機関の停止に際して回転位相を遅角側からでも進角側からでも規制位相まで変化させることができるので、規制位相でのロック性能が向上し、内燃機関の始動時における回転位相を規制位相に保持して機関始動性を確保し得るのである。
【００４２】
また、渦巻きばね１００は、平均的に遅角側へ偏る変動トルクの平均値よりも大きな付勢力で変動トルクに抗してベーンロータを進角側へ付勢するため、規制位相よりも遅角側では、渦巻きばね１００の付勢力により内燃機関の停止に際して回転位相を規制位相まで変化させ得る。一方、規制位相よりも進角側では、遅角側へ偏る当該変動トルクを利用することにより、内燃機関の停止に際して回転位相を規制位相まで変化させ得る。これらによれば、規制位相でのロック性能が向上し、内燃機関の始動時における回転位相を規制位相に保持して、機関始動性を確保することができる。
【００４３】
また、渦巻きばね１００の最内周部分１０１は、ベーンロータ１４の回転軸１４０をなすブッシュ１４０ｃに対して回転方向の巻付状態で係止されているので、ハウジング１１に対するベーンロータ１４の相対回転に伴って変形し難い。また特に、最内周部分１０１については、回転方向の少なくとも１８０度の範囲にてブッシュ１４０ｃの外周面１４０１に形成の四つの角部１４０２を跨いで巻付けられているので、形状が安定するだけでなく、係止位置のずれが規制されることになる。さらにベーンロータ１４において、角部１４０２を跨いだ巻付状態とともにブッシュ１４０ｃおよびガイド１４０６間に挟まれた最内周部分１０１は、係止位置のずれの規制作用を高めている。これらによれば、最内周部分１０１とブッシュ１４０ｃとの摺動に起因して、ハウジング１１に対するベーンロータ１４の遅角側への相対回転時と進角側への相対回転時とで、すなわち回転位相の遅角変化時と進角変化時とで相反方向に摺動抵抗が発生する事態を、抑制し得る。
【００４４】
加えて、ひげぜんまいからなる渦巻きばね１００は、ハウジング１１に対するベーンロータ１４の相対回転に伴うねじりによっても、内外周の素線同士を互いに離間させた形状を維持し得る。さらに、渦巻きばね１００の最外周部分１０４は、係止部１０４ａ、または１０４ｂがストッパ１８または１４０５に係止されることにより、素線間隔を狭める内周側への位置ずれを回転位相に拘らず規制されることになる。これらによれば、回転位相の遅角変化時と進角変化時とで相反方向の摺動抵抗が渦巻きばね１００の素線間に発生する事態を、抑制し得るのである。
【００４５】
（第一規制・ロック構造）
次に、本実施形態の位相ロック部３０を説明する。図１、図６および図７に示すように、フロントプレート１５には、第一規制凹部１５１およびロック凹部１５２を形成している。第一規制凹部１５１は、フロントプレート１５の内面に開口してハウジング１１の回転方向に伸びており、閉塞された両端部に一対の規制ストッパ１５１ａ，１５１ｂが設けられた形態となっている。ロック凹部１５２は、カム軸２に軸平行な有底筒孔状を呈している。
【００４６】
ベーン１４１には、第一収容孔３１０が形成されている。第一収容孔３１０は、カム軸２に軸平行な有底円筒孔状を呈しており、フロントプレート１５の内面に対するベーンロータ１４の摺接端面に開口している。第一収容孔３１０には、金属製のインナーピンで構成される第一主規制部材３２と、弾性変形により復原力を発生して第一主規制部材３２をフロントプレート１５側に付勢し金属製の圧縮コイルスプリングで構成される第一主弾性部材３３と、内嵌された第一主規制部材３２が内部を摺動する金属製のアウターピンで構成される第一副規制部材３４と、弾性変形により復原力を発生して第一副規制部材３４をフロントプレート１５側に付勢し金属製の圧縮コイルスプリングで構成される第一副弾性部材３５と、が内蔵されている。
【００４７】
第一収容孔３１０は、当該凹部１５１，１５２の形成されたフロントプレート１５側の開口部に、小径支持部３１１を有している。小径支持部３１１は、第一規制凹部１５１およびロック凹部１５２に対し、それぞれ所定の回転位相において対向するように形成されている。また、本実施形態の小径支持部３１１については、ベーン１４１におけるフロントプレート１５側に形成された小径の内周面により形成されている。第一収容孔３１０は、当該凹部１５１，１５２の形成されたフロントプレート１５側に対して反対側となる底面側に、小径支持部３１１よりも大径の大径支持部３１２を有している。
【００４８】
大径支持部３１２においてフロントプレート１５側の端部は、ベーンロータ１４に貫通形成されたロック通路２００と常時連通することで、作動油の入出可能なロック室３１を形成している。ロック室３１は、フロントプレート１５の内面と第一副規制部材３４におけるフロントプレート１５側の外面との間に形成される円環状の空間である。また、大径支持部３１２においてフロントプレート１５側とは反対側には、ベーンロータ１４に貫通形成された進角連通路２０１および遅角連通路２０２が形成されている。進角連通路２０１は進角室２２に繋がっており、遅角連通路２０２は遅角室２６に繋がっている。
【００４９】
大径支持部３１２においてフロントプレート１５側とは反対側の端部には、大径支持部３１２に摺動自在に内嵌された第一副規制部材３４の内面とによって連通室３１３が形成される。連通室３１３は、大径支持部３１２の内側を摺動する第一副規制部材３４が所定範囲の摺動位置であるときに進角連通路２０１および遅角連通路２０２と連通可能となる。また、ベーン１４１は、大径支持部３１２の内面に開口し外部と連通して外気が流出入可能な大気孔２０３を形成している。この大気孔２０３は、その通路断面積が進角連通路２０１および遅角連通路２０２の通路断面積よりも大きくなるように設けてもよい。
【００５０】
第一収容孔３１０には、それぞれ金属により形成された円筒状の規制部材３２，３４が、同心収容されている。第一主規制部材３２は、小径支持部３１１により外周面を支持されることで、軸方向に往復移動可能となっている。第一主規制部材３２は、外周側に突出する円環状の突出部３２０を、その軸方向の略中央部に形成している。また、第一主規制部材３２は、フロントプレート１５側とその反対側とを常時連通する通孔３２１を内周孔によって形成している。
【００５１】
ここで第一主規制部材３２は、ロック位相を含む規制位相の領域において突入方向Ｘに移動することで、図７（ｂ）のようにハウジング１１の第一規制凹部１５１に突入する。こうして第一規制凹部１５１に突入した第一主規制部材３２は、図７（ｂ）のように第一規制凹部１５１の遅角側端部の規制ストッパ１５１ａにより係止されることで、規制位相の領域のうちその遅角側限界の第一規制位相にて回転位相の遅角側変化を規制する。また一方、第一規制凹部１５１に突入した第一主規制部材３２は、第一規制凹部１５１の進角側端部の規制ストッパ１５１ｂにより係止されることで、ロック位相にて回転位相の進角側変化を規制する。
【００５２】
また、第一主規制部材３２は、ロック位相において第一規制凹部１５１側から突入方向Ｘに移動することで、図７（ｃ）のようにハウジング１１のロック凹部１５２に突入する。こうしてロック凹部１５２に突入した第一主規制部材３２は、ロック凹部１５２との嵌合により回転位相の進角側および遅角側双方への変化を規制することで、回転位相をロック位相にロックする。
【００５３】
さらに第一主規制部材３２は、ロック位相を含む規制位相の領域において図９〜図１１のように脱出方向Ｙに移動することで、ハウジング１１のロック凹部１５２および第一規制凹部１５１の双方から脱出する。こうして第一主規制部材３２が凹部１５２，１５１から脱出することによれば、回転位相の規制が解除されるので、任意の回転位相変化を許容することが可能となる。
【００５４】
以上の第一主規制部材３２に対して、第一副規制部材３４は、第一収容孔３１０の小径支持部３１１よりも大径支持部３１２側にて第一主規制部材３２の外周面に嵌合し、且つ大径支持部３１２によって外周面を支持されている。このような嵌合および支持の形態によって第一副規制部材３４は、第一主規制部材３２の場合と同方向となる軸方向に往復移動可能且つ第一主規制部材３２に対して相対移動可能となっている。
【００５５】
第一副規制部材３４は、ロック室３１に露出して小径支持部３１１のフロントプレート１５側とは反対側の端面３１１ａと対向する受圧部３４０を、フロントプレート１５側を向いた円環状の端面によって形成している。この受圧部３４０がロック室３１の作動油から脱出方向Ｙに圧力を受けることで、第一副規制部材３４を脱出方向Ｙに駆動する駆動力が発生する。
【００５６】
また、第一副規制部材３４は、連通室３１３に露出して大径支持部３１２の底面と対向する係合部３４１を、フロントプレート１５側とは反対側を向いた円環状の面部によって形成している。この係合部３４１が突出部３２０に対して図９〜図１１のように脱出方向Ｙに係合した状態では、第一副規制部材３４に発生する駆動力を第一主規制部材３２に伝達して、それら規制部材３２，３４を脱出方向Ｙに一体に駆動することが可能となる。
【００５７】
さらに、第一副規制部材３４の脱出方向Ｙの端部が進角連通路２０１および遅角連通路２０２と連通室３１３との間を連通遮断する遮断位置よりも突入方向Ｘに移動することで、図６〜図８のように連通室３１３が進角連通路２０１および遅角連通路２０２と連通可能になり、進角連通路２０１および遅角連通路２０２が連通室３１３を介して大気孔２０３と連通可能となる。
【００５８】
第一収容孔３１０において少なくとも連通室３１３を含む部分には、弾性部材３３，３５が同心に収容されている。第一主弾性部材３３は、第一収容孔３１０におけるフロントプレート１５側と反対側の底面と第一主規制部材３２との間に介装されている。第一主弾性部材３３は、第一収容孔３１０および第一主規制部材３２間での圧縮変形により第一主復原力を発生することで、第一主規制部材３２を突入方向Ｘに付勢する。したがって、最遅角位相を含む規制位相の領域外においては、第一主弾性部材３３の第一主復原力により第一主規制部材３２を突入方向Ｘに駆動することで、図７（ａ）のように第一主規制部材３２をフロントプレート１５側の内面に当接させることが可能となっている。また、図９〜図１１のように係合部３４１が突出部３２０に対して係合した状態では、第一主弾性部材３３の第一主復原力によって第一主規制部材３２を第一副規制部材３４に合わせて突入方向Ｘに一体に駆動することが可能となる。
【００５９】
以上の第一主弾性部材３３に対して、第一副弾性部材３５は、第一収容孔３１０におけるフロントプレート１５側と反対側の底面と第一副規制部材３４との間に介装されている。第一副弾性部材３５は、第一収容孔３１０および第一副規制部材３４間での圧縮変形により第一副復原力を発生することで、第一副規制部材３４を突入方向Ｘに付勢する。したがって、規制位相の領域外において第一主規制部材３２が図７（ａ）のようにフロントプレート１５の内面と当接した状態では、第一副弾性部材３５の第一副復原力により第一副規制部材３４のみを駆動して、係合部３４１を突出部３２０から突入方向Ｘに離間させることが可能となっている。また、第一副弾性部材３５の第一副復原力により係合部３４１を突出部３２０から離間させた第一副規制部材３４については、図７（ａ）のように第一副規制部材３４におけるフロントプレート１５側の端部を小径支持部３１１の端面３１１ａに当接させることが可能となっている。
【００６０】
以上の構成により駆動部１０では、図７（ｃ）のように第一主規制部材３２がロック凹部１５２に嵌合することによるロックの実現時に、ハウジング１１に対するベーンロータ１４の回転位相が保持される。これに対して、図７（ａ）のように第一主規制部材３２がロック凹部１５２および第一規制凹部１５１から離脱することによるロックの解除時には、進角室２２，２３，２４への作動油導入および遅角室２６，２７，２８からの作動油排出により回転位相が進角側に変化し、バルブタイミングが進角する。また、ロック解除時には、遅角室２６，２７，２８への作動油導入および進角室２２，２３，２４からの作動油排出により回転位相が遅角側に変化し、バルブタイミングが遅角することになる。
【００６１】
なお、ここまでの説明からも明らかなように本実施形態では、要素３０，３１，３２，３３，１５１，１５２が「ロック手段」として機能する。
【００６２】
（第二規制構造）
ベーンロータ１４のベーン１４２および対応する位置のフロントプレート１５には、前述の第一規制構造と類似の構成である第二規制構造１１０が設けられている。この第二規制構造１１０は、規制位相の領域のうち前述の第一規制位相よりも進角側の位相（第二規制位相、第三規制位相）において回転位相の遅角側変化を規制するものである。第二規制構造に関しては、前述の第一規制構造の説明と異なる部分について簡潔に説明する。
【００６３】
ベーン１４２に形成される第一収容孔には、第一規制構造における各要素と同様の第二主規制部材、第二主弾性部材、第二副規制部材、および第二副弾性部材、が内蔵されている。また、フロントプレート１５に形成される第二規制凹部は、フロントプレート１５の内面に開口してハウジング１１の回転方向に伸びており、遅角側から進角側に向かって一段階凹むことで浅底部および深底部を有した形態となっている。第二規制凹部の浅底部および深底部においてそれぞれ閉塞された遅角側端部には、規制ストッパが設けられている。
【００６４】
第二主規制部材は、ロック位相を含む規制位相の領域において突入方向Ｘに移動することで、第二規制凹部のうち遅角側の浅底部または進角側の深底部に突入する。こうして、浅底部に突入した第二主規制部材は、浅底部の遅角側端部の規制ストッパによって係止されることで、規制位相の領域のうち第一規制位相よりも進角側の第二規制位相にて回転位相の遅角側変化を規制する。また一方、深底部に突入した第二主規制部材は、深底部の遅角側端部の規制ストッパによって係止されることで、規制位相の領域のうち第二規制位相よりも進角側且つロック位相よりも遅角側の第三規制位相にて回転位相の遅角側変化を規制する。さらに第二主規制部材は、ロック位相を含む規制位相の領域において脱出方向Ｙに移動することで、第二規制凹部から脱出する。こうして第二主規制部材が第二規制凹部から脱出することによれば、回転位相の規制が解除されるので、任意の回転位相変化を許容することが可能となる。
【００６５】
次に、スプール７０の詳細構成について説明する。図１、図６、図８〜図１１に示すように、スプール７０は、スリーブ部６６の内周面に対して摺動するように形成された円環状の複数のランド７００，７０１，７０２，７０３を軸方向に所定間隔ずつあけて有している。固定部６２から最も離間している進角ランド７００は、進角ポート６６１および排出開口部６６６間と進角ポート６６１および主供給ポート６６４間とのうち、スプール７０の移動位置に応じた少なくとも一方においてスリーブ部６６に支持される。進角ランド７００よりも固定部６２側となる遅角ランド７０１は、遅角ポート６６２および主供給ポート６６４間と遅角ポート６６２およびロックポート６６３間とのうち、スプール７０の移動位置に応じた少なくとも一方においてスリーブ部６６に支持される。
【００６６】
遅角ランド７０１よりも固定部６２側となる第一ロックランド７０２は、スプール７０の移動位置に応じて、ロックポート６６３および遅角ポート６６２間においてスリーブ部６６に支持される。ただし、第一ロックランド７０２は、スリーブ部６６の内周面に開口する環状溝６６８の存在により、スプール７０の移動位置に応じて、スリーブ部６６に支持されない状態にもなる。第一ロックランド７０２よりも固定部６２側となる第二ロックランド７０３は、副供給ポート６６５およびロックポート６６３間において、スプール７０の移動位置に応じてスリーブ部６６に支持される。それとともに第二ロックランド７０３は、副供給ポート６６５および固定部６２間において、スプール７０の移動位置に拘らずスリーブ部６６に支持される。
【００６７】
スプール７０は、その内部に連通通路７０４を形成している。連通通路７０４は、進角ランド７００においてスプール７０の外周面に開口する第一ドレンポート７０４ａを有しており、スプール７０の移動位置に拘らず、その第一ドレンポート７０４ａを介して排出通路５３と連通するとともに、スプール７０の移動位置に応じて進角ポート６６１に第一ドレンポート７０４ａを介して連通する。第一ドレンポート７０４ａは、スプール７０の移動位置に応じて、進角室２２，２３，２４の作動油を排出通路５３へ排出する進角ドレンポートとして機能する。
【００６８】
さらに連通通路７０４は、第一ロックランド７０２においてスプール７０の外周面に開口する第二ドレンポート７０４ｂを有しており、遅角ポート６６２およびロックポート６６３のうちスプール７０の移動位置に応じたポートに対して、その第二ドレンポート７０４ｂを介して連通する。第二ドレンポート７０４ｂは、スプール７０の移動位置に応じて、遅角室２６，２７，２８の作動油を排出通路５３へ排出する遅角ドレンポートとして機能し、あるいはロック室３１の作動油をロック通路２００およびロックポート６６３を介して排出通路５３へ排出するピンドレンポートとして機能する。
【００６９】
進角ランド７００と遅角ランド７０１との間には、スプール７０の外周面から径方向に突出する円環状の第一絞り部７１０が設けられている。第一絞り部７１０は、対応するスリーブ部６６の内周面との間に絞り通路を形成し、作動油が当該絞り通路をスプール７０の軸方向に流通するときに流通抵抗を与えて、流通する作動油の流量を調整する機能を有する。第一絞り部７１０は、主供給ポート６６４から進角ポート６６１へ作動油が流通する進角供給絞り通路を形成し得る。第一絞り部７１０は、スプール７０の移動位置に応じて、進角供給絞り通路を流通する作動油の流量を調節し、進角室２２，２３，２４へ供給される作動油の流量を調整する進角供給流量絞り部として機能する。
【００７０】
遅角ランド７０１と第一ロックランド７０２との間には、スプール７０の外周面から径方向に突出する円環状の第二絞り部７１１が設けられている。第二絞り部７１１は、対応するスリーブ部６６の内周面との間に絞り通路を形成し、作動油が当該絞り通路をスプール７０の軸方向に流通するときに流通抵抗を与えて、流通する作動油の流量を調整する機能を有する。第二絞り部７１１は、遅角ポート６６２から第一ドレンポート７０４ａへ流通する作動油が流通する遅角ドレン絞り通路を形成し得る。第二絞り部７１１は、スプール７０の移動位置に応じて、遅角ドレン絞り通路を流通する作動油の流量を調節し、遅角室２６，２７，２８から排出通路５３へ排出される作動油の流量を調整する遅角ドレン流量絞り部として機能する。
【００７１】
さらに第一絞り部７１０および第二絞り部７１１のそれぞれにおいて絞り通路を形成する際に、径方向に対向するスリーブ部６６側の部位には、第一スリーブ側突出部６６９、第二スリーブ側突出部６７０がそれぞれ設けられている。スリーブ側突出部６６９，６７０は、周囲部分よりもスリーブ部６６の内周面から内方に突出する円環突出部である。このスリーブ側突出部６６９，６７０を備える場合には、第一絞り部７１０および第二絞り部７１１のそれぞれは、スリーブ側突出部６６９，６７０の軸方向前後の位置では流通抵抗が小さい通路を形成し、スリーブ側突出部６６９，６７０に対向する部分の表面積が大きくなるにつれて流通抵抗が大きくなる絞り通路を形成するものである。
【００７２】
第一ロックランド７０２と第二ロックランド７０３との間には、スプール７０の外周面から径方向に突出する円環状のピンドレン開閉部７１２が設けられている。ピンドレン開閉部７１２は、スプール７０の移動位置に応じて、スリーブ部６６の内周面に対して摺動する摺動領域と、スリーブ部６６の内周面との間で通路を形成する通路形成領域とを形成するように、スリーブ部６６の内周面に対してスプール７０の所定位置に設けられている。ピンドレン開閉部７１２は、図９〜図１１に示すように当該摺動領域ではロックポート６６３と第二ドレンポート７０４ｂの連通を遮断し、図６および図８に示すように当該通路形成領域ではロックポート６６３と第二ドレンポート７０４ｂの連通を許容する。
【００７３】
以上の構成により、図５に示すように第一領域Ｒｌ（以下、ロック領域Ｒｌともいう）は、第一方向Ｘの移動端であるスプール基点位置と、進角供給流量（進角室２２，２３，２４に供給される作動油の流量）および遅角ドレン流量（遅角室２６，２７，２８から排出される作動油の流量）が絞られる絞り領域と、を含むストローク範囲の領域である。
【００７４】
ロック領域Ｒｌでは、位相ロック部３０において、図７（ｃ）のように第一主規制部材３２がロック凹部１５２に嵌合することにより、ハウジング１１に対するベーンロータ１４の回転位相が保持される。ロック領域Ｒｌに移動したスプール７０は、図６および図８に示すように進角ランド７００および遅角ランド７０１の間において進角ポート６６１を主供給ポート６６４に接続する。また、ロック領域Ｒｌにおけるスプール７０は、遅角ランド７０１および第二ロックランド７０３の間において環状溝６６８を介してロックポート６６３に接続した遅角ポート６６２を、さらに連通通路７０４を介して排出開口部６６６，６６７に接続する。さらに、ロック領域Ｒｌにおけるスプール７０は、副供給ポート６６５を他のポートに対して遮断する。
【００７５】
さらに、絞り領域では、図６に示すように、ポート６６１，６６４間において作動油の流通流量を決める流路面積（ここでは、第一絞り部７１０による絞り通路の開口面積）が図８に示すスプール基点位置における当該絞り通路の開口面積よりも小さく制御される。このため、絞り領域では進角供給流量および遅角ドレン流量はスプール基点位置のときよりも少量になってより緩やか回転速度で進角させる（位相変化させる）ことができる。
【００７６】
また、第一領域Ｒｌのスプール基点位置からスプール位置が第二方向Ｙに進んで絞り領域に向かうにつれて、第一絞り部７１０とスリーブ部６６の内周面（第一スリーブ側突出部６６９）との距離が小さくなってポート間流路面積が減少するため、進角供給流量は減少し、第二絞り部７１１とスリーブ部６６の内周面（第二スリーブ側突出部６７０）との距離が小さくなってポート間流路面積が減少するので、遅角ドレン流量は減少する。また、第一領域Ｒｌのスプール基点位置から絞り領域にかけて、ピンドレン開閉部７１２によってロックポート６６３および第二ドレンポート７０４ｂ間のポート間流路面積が保たれるのでピンドレン流量（ロック室３１から排出される作動油の流量）は略一定である。さらに絞り領域の途中から第一領域Ｒｌにおける第二方向Ｙの終端まで、当該ポート間流路面積が小さくなるようにピンドレン開閉部７１２によって通路が閉じられるので、ピンドレン流量は減少し続け、当該第二方向Ｙの終端でピンドレン開閉部７１２によって通路は遮断され、ピンドレン流量はゼロになる。
【００７７】
また、絞り領域の第二方向Ｙの終端からスプール位置が第二方向Ｙに進んで第二領域Ｒｆに向かうにつれて、第一絞り部７１０とスリーブ部６６の内周面（第一スリーブ側突出部６６９）との距離が大きくなってポート間流路面積が増加するため、進角供給流量は増加し、第二絞り部７１１とスリーブ部６６の内周面（第二スリーブ側突出部６７０）との距離が大きくなってポート間流路面積が増加するので、遅角ドレン流量は増加する。
【００７８】
図５に示すようにロック領域Ｒｌに対して第二方向Ｙにずれる第二領域Ｒｆは、進角領域Ｒａ、保持領域Ｒｈおよび遅角領域Ｒｒを含む領域である。第二領域Ｒｆでは、位相ロック部３０において図９〜図１１のように第一主規制部材３２がロック凹部１５２および第一規制凹部１５１から離脱することによりハウジング１１に対するベーンロータ１４の回転位相のロックが解除されるとともに、制御弁６０におけるスプール７０の位置制御により、回転位相が進角側に変化する進角領域Ｒａ、回転位相が保持される保持領域Ｒｈ、回転位相が遅角側に変化する遅角領域Ｒｒにそれぞれ設定される。
【００７９】
進角領域Ｒａに移動したスプール７０は、ロック領域Ｒｌと同様、図９に示すように進角ランド７００および遅角ランド７０１の間において進角ポート６６１を主供給ポート６６４に接続する。ポート６６１，６６４間において作動油の流通流量を決める流路面積（ここでは、第一絞り部７１０による絞り通路の開口面積）は、図９に示すように、ロック領域Ｒｌにおける絞り領域の当該絞り通路の開口面積（図６参照）よりも大きくなっている。このため、図５に示すように、進角供給流量は進角領域Ｒａの方が絞り領域よりも多くなる。
【００８０】
また図９に示すように、進角領域Ｒａにおけるスプール７０は、遅角ランド７０１および第一ロックランド７０２の間において遅角ポート６６２を第二ドレンポート７０４ｂを介して連通通路７０４に接続し、さらに当該通路７０４を介して排出開口部６６６，６６７に接続する。さらに、進角領域Ｒａにおけるスプール７０は、第一および第二ロックランド７０２，７０３の間においてロックポート６６３を副供給ポート６６５に接続し、スリーブ部６６の内周面に対して摺動するピンドレン開閉部７１２によってロックポート６６３と第二ドレンポート７０４ｂの連通を遮断するため、ロックポート６６３は、当該ポート６６５に連通の副供給通路５２を介して主供給ポート６６４に接続されるようになる。
【００８１】
進角領域Ｒａでは、スプール位置が第二方向Ｙに進むにしたがい、進角ランド７００とスリーブ部６６の内周面（第一スリーブ側突出部６６９）との距離が小さくなってポート間流路面積が減少するので、進角供給流量は減少し、遅角ランド７０１とスリーブ部６６の内周面（第二スリーブ側突出部６７０）との距離が小さくなってポート間流路面積が減少するので、遅角ドレン流量は減少する。また、第二領域Ｒｆでは、スプール位置が第二方向Ｙに進むにしたがい、進角領域Ｒａの途中まで第二ロックランド７０３によってポート間流路面積が増加した後、以降は第二領域Ｒｆの第二方向Ｙの終端まで略一定になるので、ピン供給流量（ロック室３１に供給される作動油の流量）は増加後、一定になる。
【００８２】
図５に示すように進角領域Ｒａに対して第二方向Ｙにずれる保持領域Ｒｈに移動したスプール７０は、図１０のように進角ポート６６１を他のポートに対して遮断する。また保持領域Ｒｈにおけるスプール７０は、遅角ポート６６２を他のポートに対して遮断する。
【００８３】
さらに図１１に示すように、遅角領域Ｒｒに移動したスプール７０は、進角ランド７００を挟んで遅角ランド７０１とは反対側において進角ポート６６１を第一ドレンポート７０４ａに連通させ、排出通路５３に接続する。また遅角領域Ｒｒにおけるスプール７０は、進角ランド７００および遅角ランド７０１の間において遅角ポート６６２を主供給ポート６６４に接続する。さらに遅角領域Ｒｒにおけるスプール７０は、進角領域Ｒａの場合と同様に、ロックポート６６３を第一および第二ロックランド７０２，７０３間において副供給ポート６６５に接続し、ピンドレン開閉部７１２によってロックポート６６３と第二ドレンポート７０４ｂの連通を遮断するため、ロックポート６６３は、当該ポート６６５に連通の副供給通路５２を介して主供給ポート６６４に接続されるようになる。
【００８４】
制御弁６０を駆動するために制御部４０には、スプリング８０、駆動源９０、並びに制御回路９２が設けられている。スプリング８０は金属製の圧縮コイルスプリングからなり、スリーブ部６６の底壁およびスプール７０の第二ロックランド７０３の間に同軸上に介装されている。スプリング８０は、スリーブ部６６およびスプール７０間での圧縮に伴う弾性変形により復原力を発生して、スプール７０を第一方向Ｘに付勢する付勢手段である。
【００８５】
図１に示すように駆動源９０は、金属製の駆動軸９１を有する電磁ソレノイドであり、例えば内燃機関においてエンジンヘッドに固定のチェーンカバーによって保持されている。駆動軸９１はロッド状に形成され、スプール７０の固定部６２とは反対側に同軸上に配置されて軸方向両側、すなわち第一および第二方向Ｘ，Ｙに直線移動可能となっている。駆動軸９１は、第一方向Ｘの付勢力によりスプール７０の移動位置に拘らずスプール７０の固定部６２とは反対側の端部に当接するようになっている。したがって、駆動源９０は、通電されたソレノイドコイル（図示しない）の励磁により駆動力を駆動軸９１に発生することで、駆動軸９１を介してスプール７０を第二方向Ｙに駆動する。このとき、駆動源９０により発生した第二方向Ｙの駆動力と、第一方向Ｘの付勢力とが釣り合う位置まで、スプール７０は移動することになる。このような構成により、スプール７０は、駆動源９０によって駆動軸９１を介した第二方向Ｙに作用する駆動力を制御することにより、スプリング８０による第一方向Ｘの付勢力と釣り合った状態で前述した第一領域Ｒｌおよび第二領域Ｒｆの任意の位置に制御可能となる。
【００８６】
制御回路９２は、例えばマイクロコンピュータ等からなる電子式制御装置であり、駆動源９０のソレノイドコイルと電気接続されている。制御回路９２は、駆動源９０のソレノイドへの通電により制御弁６０の駆動を制御するともに、内燃機関の運転についても制御する。
【００８７】
（装置作動）
次に、バルブタイミング調整装置１の作動の詳細を説明する。
【００８８】
（Ｉ−１）ロック作動、絞り領域作動（第一領域Ｒｌ）
内燃機関において作動油の圧力が低圧となる停止時、始動時、並びにアイドル運転時等に制御回路９２は、駆動源９０への通電により制御弁６０を駆動制御してスプール７０をロック領域Ｒｌ（第一領域Ｒｌ）に移動させる。このとき、位相ロック部３０の第一主規制部材３２によるロックが解除されている通常の作動状態からロック状態にする場合には、制御回路９２は駆動軸９１を介してスプール７０を駆動して、位相を一旦ロック位相より遅角側に誘導し、第一領域Ｒｌの絞り領域（図６参照）に対応する指令を与える。
【００８９】
その結果、通路４１，４２，４３，４４を介して各進角室２２，２３，２４に連通する進角ポート６６１と、通路５０，３を介してポンプ４に連通する主供給ポート６６４とが接続されて、ポンプ４から供給の作動油が各進角室２２，２３，２４に導入される。また、通路４５，４６，４７，４８を介して各遅角室２６，２７，２８に連通する遅角ポート６６２と、排出通路５３に連通する排出開口部６６６，６６７とが連通通路７０４を介して接続されて各遅角室２６，２７，２８から作動油が排出される。この絞り領域における進角供給流量および遅角ドレン流量は、第一領域Ｒｌのうち絞り領域を除く他の領域における流量よりも非常に少量に制御される。このときのベーンロータ１４の進角側への回転速度は、当該少量に制御される流量に応じ、絞り領域を除く第一領域Ｒｌの他の領域における挙動に比べてゆっくりした遅い速度になる。
【００９０】
さらに、ロック通路２００を介してロック室３１に連通するロックポート６６３と、排出開口部６６６，６６７とが連通通路７０４を介して接続されてロック室３１から作動油が排出される。このロック室３１からの作動油の流出に伴う第一主規制部材３２の突入方向Ｘへの移動とベーンロータ１４の当該遅い回転とによって、図７の（ａ）図、（ｂ）図、（ｃ）図の順にベーン１４１が緩やかに進角し、このような制御弁６０によるバルブタイミング調整装置１の緩やかな進角側作動において第一主規制部材３２がロック凹部１５２に対応する位相になると、第一主弾性部材３３の復原力によって第一主規制部材３２がロック凹部１５２に嵌合し、位相ロックが完了する。
【００９１】
このように、第一領域Ｒｌの絞り領域におけるスプール７０の位置に対応して、位相ロック部３０では第一主規制部材３２による回転位相のロックが行われる。さらに、バルブタイミング調整装置１に対しては、絞られた流量を与えることにより、緩やかな回転速度で進角させることができ、確実な回転位相のロックが実施される。
【００９２】
さらに、渦巻きばね１００による作用力は最遅角位相からロック位相までの間で作用し、且つカム軸２の平均トルクより大きなトルクをベーンロータ１４に与えているので、ベーンロータ１４は渦巻きばね１００によってロック位相まで進角することができる。この進角により第一主規制部材３２がロック凹部１５２に対応する位相になると、第一主弾性部材３３の弾性力によって第一主規制部材３２がロック凹部１５２に嵌合し、前述のように位相ロックが完了する。
【００９３】
さらに、この絞り領域におけるスプール位置では、位相ロック部３０に対しては第一副規制部材３４が第一副弾性部材３５の弾性力によって作動油を排出する方向（突入方向Ｘ）に移動することによって、第一主規制部材３２が弾性力により位相をロックすることを許容するとともに、進角連通路２０１および遅角連通路２０２を連通室３１３を介して連通させる。これにより、進角室２２，２３，２４と遅角室２６，２７，２８が連通し、さらに進角室２２，２３，２４および遅角室２６，２７，２８が常時開放の大気孔２０３とも連通するようになる。したがって、この連通により進角室２２，２３，２４と遅角室２６，２７，２８の圧力差が無くなり、ベーンロータ１４で発生する油圧回転トルクを消失させる。
【００９４】
さらに、ロック凹部１５２および第一規制凹部１５１によって構成されるロック孔は、このような緩やかな速度の回転に応じて段階的な第一主規制部材３２の突出動作を許容する複数の段差を有している。このような突出動作によって、第一主規制部材３２がロック凹部１５２で構成されるロックのための嵌合位置を通り過ぎて進角してしまうことを抑制している。
【００９５】
仮に、第一主規制部材３２がロック凹部１５２に嵌合できずに通り過ぎてさらに進角してしまうような事態が起きた場合には、ベーン１４１，１４２による油圧進角トルクは消失しており、且つ渦巻きばね１００による進角トルクもロック位相より進角側では消失している。このため、ベーンロータ１４は、図４に示すカム軸２の平均トルクによって遅角し加えてカムトルク変動の正成分により再度ロック位相より遅角側まで移動する。したがって、本実施形態のバルブタイミング調整装置１の機構によれば、第一主規制部材３２による位相のロック動作を自動的に再度実行することができ、より確実な位相ロック制御を実施できる。
【００９６】
（Ｉ−２）内燃機関始動時（第一領域Ｒｌ）
内燃機関の始動前は、作動油の供給前であり、バルブタイミング調整装置１の本体内や供給源であるポンプ４からの供給通路等には空気が含まれている。内燃機関の始動時において制御弁６０のスプール７０は図５および図８に示すスプール基点位置にある。このとき、進角ポート６６１と主供給ポート６６４とが連通する状態であり、ポンプ４から供給される作動油は各進角室２２，２３，２４に導入される。さらに、位相ロック部３０においては、第一副規制部材３４が第一副弾性部材３５の弾性力によってロック室３１の作動油を排出した状態で、第一主規制部材３２が弾性力により位相をロックするとともに、進角連通路２０１および遅角連通路２０２が連通室３１３を介して連通する状態になっている。
【００９７】
そして、内燃機関の始動に伴いポンプ４が作動油の供給を開始すると、作動油は主供給通路５０を通って主供給ポート６６４に流入し、スプール７０の外周面周りを通り、進角ポート６６１から進角室２２，２３，２４に供給される。進角室２２に供給された作動油は、進角連通路２０１、連通室３１３、遅角連通路２０２、遅角室２６、遅角ポート６６２、第二ドレンポート７０４ｂ、連通通路７０４、排出通路５３、オイルパン６を順に流れる。このようにポンプ４により供給される作動油は速やかに循環するため、循環経路に含まれる空気は作動油で置換されるように排出される。
【００９８】
以上のように内燃機関の始動時には、作動油をバルブタイミング調整装置１の内部にまで速やかに行き渡らせる作動油循環作動が行われるので、バルブタイミング調整装置１の起動までの待ち時間を短縮でき、内燃機関が必要とする位相変換を速やかに実行することができる。また、内燃機関の始動時に、第一主規制部材３２がロック凹部１５２に嵌まらずに停止していた場合であっても、第一副規制部材３４は第一主規制部材３２の状態に関わらず、第一副弾性部材３５の弾性力によって進角連通路２０１および遅角連通路２０２間を連通状態にするため、循環経路の確保が第一副規制部材３４によって行われ、循環経路への速やかな作動油の循環を実施することができる。
【００９９】
さらに、この作動油循環作動が開始された後は、制御回路９２によりスプール７０は上記（Ｉ−１）の絞り領域の状態に移動する。このスプール７０の移動により、第一絞り部７１０と第一スリーブ側突出部６６９との距離が小さくなってポート間流路面積が減少するため、作動油の循環流量を抑制される。このように作動油の循環流量を内燃機関の始動当初よりも抑制することにより、バルブタイミング調整装置１の速やかな起動を確保する作動油循環作動をより少量の循環流量によって維持することにより、ポンプ４の作動負荷を低減することができる。
【０１００】
（II）進角作動（進角領域Ｒａ）
内燃機関において比較的大きな機関トルクが必要となる低・中速高負荷運転時等に制御回路９２は、駆動源９０への通電により制御弁６０を駆動制御してスプール７０を図９の進角領域Ｒａに移動させる。
【０１０１】
その結果、上記（Ｉ−１）のロック作動に準じて、進角ポート６６１と主供給ポート６６４とが接続されてポンプ４から供給の作動油が各進角室２２，２３，２４に導入されるとともに、遅角ポート６６２と第二ドレンポート７０４ｂとが接続されて各遅角室２６，２７，２８から作動油が排出通路５３に向けて排出される。また、ロック通路２００を介してロック室３１に連通するロックポート６６３と、副供給通路５２を介してポンプ４に連通する副供給ポート６６５とが接続されて、ロック室３１に作動油が導入される。
【０１０２】
ロック室３１への作動油の導入により、第一副規制部材３４が第一副弾性部材３５の弾性力に抗して脱出方向Ｙに移動することによって、大径支持部３１２の底面が係合部３４１を脱出方向Ｙに押さえ、第一主規制部材３２はロック凹部１５２および第一規制凹部１５１から離脱してロックが解除された状態となる。さらに、進角室２２，２３，２４と遅角室２６，２７，２８の連通が遮断され、さらに進角室２２，２３，２４および遅角室２６，２７，２８が常時開放の大気孔２０３とも連通しないようになる。
【０１０３】
以上によりスプール７０の進角領域Ｒａにおいては、ロック室３１への作動油導入により第一主規制部材３２のロックが解除された状態下、各進角室２２，２３，２４への作動油導入および各遅角室２６，２７，２８からの作動油排出が実施される。したがって、例えば図５の進角領域Ｒａにおけるロック領域Ｒｌ側の領域限界位置にスプール７０を移動させることにより、ポート間流路面積が進角領域Ｒａでの最大となるポート６６１，６６４間において作動油の流通流量も最大となるので、バルブタイミングの迅速な進角が可能となる。
【０１０４】
第二領域Ｒｆに制御する状態、すなわち回転位相を進角側に変化させる進角領域Ｒａ、遅角側に変化させる遅角領域Ｒｒ、もしくは進角領域Ｒａおよび遅角領域Ｒｒ間に保持する保持領域Ｒｈに制御する状態においては、第一主規制部材３２によるロック解除状態を維持しておく必要がある。
【０１０５】
しかし、内燃機関が運転状態にあるとき、例えばバルブタイミング調整装置１を進角作動させる場合（進角領域Ｒａ）に、カム軸２のトルク変動成分のうち負トルクを受容すると、ベーン１４１は進角方向に移動し、進角室２２の容積が拡大することにより進角室２２の圧力が低下する。そして、圧力が低下した進角室２２に向かってポンプ４から作動油が移動するとともに、さらに作動油が副供給ポート６６５側から副供給通路５２を通り分岐部５１に向かって移動しようとする。この作動油の移動は位相ロック部３０の第一副規制部材３４を突入方向Ｘに移動させることになり、これに伴って第一主規制部材３２によるロック解除状態を維持できない状態が引き起こされる。このため、ベーン１４１が位相変換する際に第一主規制部材３２がロック凹部１５２や第一規制凹部１５１へ突出して当該凹部に対する引っ掛かりが生じ、円滑なベーン１４１の位相変換を妨げることになる。
【０１０６】
例えば、前述の特許文献１の装置について、位相制御用のスプール弁と位相ロックのためのロック手段とを比較的近い距離に設定する配置を採用した場合、特に位相制御用のスプール弁がバルブタイミング調整装置１の本体（例えばベーンロータ）に内蔵される構成の場合には、スプール弁とロック手段とが近い距離に配置されるため、ロック室とスプール弁とを連絡するロック通路を通じて作動油の脈動がロック室に伝わりやすくなる。したがって、このような作動油の脈動がロック手段の挙動に悪影響を及ぼし、バルブタイミング調整装置の適切な調整動作を妨げることがある。
【０１０７】
以上の問題点に鑑みて、本実施形態のバルブタイミング調整装置１においては、作動油供給源の下流側において分岐部５１で主供給通路５０から分岐する副供給通路５２に、リード状の弁体を有する副逆止弁５２０が設けられている。この副逆止弁５２０によれば、作動油が副供給ポート６６５側から分岐部５１側へ移動することが阻止され、この逆流防止機能によって第一主規制部材３２のロック解除状態を維持することができる。したがって、第二領域Ｒｆにおけるバルブタイミングの迅速な調整動作が可能となる。
【０１０８】
一方、内燃機関の運転状態で、バルブタイミング調整装置１を進角作動させる場合に、カム軸２の変動成分のうち正トルクを受容すると、ベーン１４１は遅角方向に移動し、進角室２２の容積が減少することにより進角室２２の圧力が上昇する。そして、圧力が上昇した進角室２２からはポンプ４に向かって作動油が移動しようとするが、この移動は主供給ポート６６４とポンプ４の間の主供給通路５０に設けた主逆止弁５００によって阻止されるため、このような作動油の挙動は抑制されることとなる。また、主逆止弁５００の逆流防止による作動油の挙動が、分岐部５１を経由して副供給通路５２およびロック通路２００を介してロック室３１の第一副規制部材３４を脱出方向Ｙに移動させるように作用するが、このことは第一主規制部材３２の解除状態を維持する方向になるため、バルブタイミング調整装置１の作動に悪影響を与えるものではない。
【０１０９】
（III）保持作動（保持領域Ｒｈ）
車両のアクセルが保持されること等による内燃機関の安定運転時に、制御回路９２は駆動源９０への通電により制御弁６０を駆動制御して、スプール７０を図１０の保持領域Ｒｈに移動させる。
【０１１０】
その結果、通路４１，４２，４３，４４を介して各進角室２２，２３，２４に連通する進角ポート６６１は他のポートに対して遮断されるため、各進角室２２，２３，２４に作動油が出入りなく留められる。また、通路４５，４６，４７，４８を介して各遅角室２６，２７，２８に連通する遅角ポート６６２も他のポートに対して遮断されるため、各遅角室２６，２７，２８に作動油が出入りなく留められる。さらにまた、上記（II）の進角作動に準じてロックポート６６３と、主供給ポート６６４および副供給ポート６６５とが接続されてロック室３１に作動油が導入される。
【０１１１】
以上によりスプール７０の保持領域Ｒｈにおいては、ロック室３１への作動油導入により、上記（II）と同様に第一主規制部材３２のロックが解除された状態下、進角室２２，２３，２４および遅角室２６，２７，２８のいずれにも作動油が捕捉される。これにより、バルブタイミングの保持が可能となるのである。
【０１１２】
（IV）遅角作動（遅角領域Ｒｒ）
内燃機関において必要とされる機関トルクが比較的小さな軽負荷運転時等に、制御回路９２は駆動源９０への通電により制御弁６０を駆動制御して、スプール７０を図１１の遅角領域Ｒｒに移動させる。
【０１１３】
その結果、通路４１，４２，４３，４４を介して各進角室２２，２３，２４に連通する進角ポート６６１と、排出通路５３に連通する排出開口部６６６とが第一ドレンポート７０４ａおよび連通通路７０４を介して接続されて、各進角室２２，２３，２４から作動油が排出される。また、通路４５，４６，４７，４８を介して各遅角室２６，２７，２８に連通する遅角ポート６６２とポンプ４に連通する主供給ポート６６４とが接続されて、ポンプ４から供給の作動油が各遅角室２６，２７，２８に導入される。さらにまた、上記（II）の進角作動に準じてロックポート６６３と副供給ポート６６５とが接続されてロック室３１に作動油が導入される。
【０１１４】
以上によりスプール７０の遅角領域Ｒｒにおいては、ロック室３１への作動油導入により、上記（II）および（III）と同様に第一主規制部材３２のロックが解除された状態下、各遅角室２６，２７，２８への作動油導入および各進角室２２，２３，２４からの作動油排出が実施される。したがって、例えば図５の進角領域Ｒａにおける第二方向Ｙの移動端となる領域限界位置にスプール７０を移動させることにより、ポート間流路面積が遅角領域Ｒｒでの最大となるポート６６２，６６４間において作動油の流通流量も最大となるので、バルブタイミングの迅速な遅角が可能となる。
【０１１５】
内燃機関の停止時には、通常、次回の始動に備えて第一主規制部材３２をロック凹部１５２に嵌合した状態で停止するが、何らかの異常時には第一主規制部材３２によるロックが実施できずに停止する場合がある。この場合で特に最遅角位置で停止したときには吸気弁の閉じ位相が遅角することにより圧縮比が下がり、低温になるほど内燃機関の始動性が悪化する傾向にある。このため、内燃機関の始動時に極力早く始動位相に復帰することが望まれる。そこで、内燃機関始動のためのクランキング時においてもカムトルクの変動があり、本実施形態ではクランキング時の負トルクを利用することによって始動時位相まで自己復帰させることができる。
【０１１６】
すなわち、制御弁６０のスプール７０は基点位置にあり、図７（ａ）に示すように、第一主規制部材３２がロック凹部１５２および第一規制凹部１５１に非嵌合状態にある場合、内燃機関始動時のクランキング中のカムトルク変動のうち負トルクの成分によりベーンロータ１４は進角方向に揺動される。しかし、作動油の温度が低く粘度が高い状態では、ベーンロータ１４が進角方向に揺動して進角室２２の容積が拡大してもポンプ４からの作動油の供給が間に合わず進角室２２の内圧が大気圧以下となってしまうことにより、負トルク期間における進角側の揺動が小さく、またカムトルク変動サイクルの正トルクの期間に再度最遅角まで戻されてしまうことになる。
【０１１７】
そこで、本実施形態によれば、第一主規制部材３２が非嵌合であっても第一副規制部材３４は弾性力によりロック室３１の作動油を排出するとともに、進角室２２および遅角室２６を大気孔２０３に連通するように動作するものである。この場合、クランキング中の負トルクにより進角室２２の内圧が大気圧以下になると大気孔２０３から進角連通路２０１および遅角連通路２０２を介して進角室２２に大気を導入することができるため、負トルク期間における進角側の揺動が大きくなる。
【０１１８】
位相ロック部３０にはロック位相に向かって進角していく方向に延びる第一規制凹部１５１がフロントプレート１５側に設けられ、第一規制凹部１５１よりも進角側に形成される深底部であるロック凹部１５２がフロントプレート１５側に設けられている。第一主規制部材３２は、図７（ｂ）に示すように、進角側の揺動によって、まず浅底部である第一規制凹部１５１に突出し、カムトルク変動サイクルの正トルクが作用しても最遅角に戻されることを防ぎ得る。さらに、次の負トルク期間でこの図７（ｂ）に示す位相を基点にさらに進角側の揺動が発生し、この動作を繰り返すことにより、図７（ｃ）に示すようにクランキング中に始動に適したロック位相まで進角動作する。
【０１１９】
本実施形態のバブルタイミング調整装置１は、ロック手段として、ベーンロータ１４において第一主規制部材３２と同方向に往復移動可能に収容され、ロック室３１に導入される作動油から脱出方向に圧力を受ける受圧部３４０、並びに第一主規制部材３２に対して脱出方向に係合し且つ突入方向に離間する係合部３２０を有する第一副規制部材３４と、第一副規制部材３４を突入方向に付勢する第一副弾性部材３５と、を備える。
【０１２０】
この構成においては、内燃機関の回転に伴ってポンプ４から供給される作動油はロック室３１に導入される。よって、ロック凹部１５２に第一主規制部材３２が突入して回転位相が最進角位相および最遅角位相の間の規制位相に規制される前に、内燃機関がロックして停止すると、ロック室３１に導入された作動油の圧力は低下することになる。その結果、受圧部３４０においてロック室３１の作動油から脱出方向に圧力を受ける第一副規制部材３４は、第一副弾性部材３５の付勢により突入方向へと移動する。このとき、第一副規制部材３４の係合部３２０が脱出方向に係合する第一主規制部材３２は、第一主弾性部材３３の付勢により第一副規制部材３４に合わせて移動するため、特に規制位相と異なる回転位相では、ハウジング１１の内面と当接することになる。こうした当該ハウジング内面との当接により第一主規制部材３２が移動し得ない状態となった後でも、第一副弾性部材３５により付勢される第一副規制部材３４は、ロック室３１に残る残存作動液を受圧部３４０により押し出しつつ、第一主規制部材３２に対して係合部３２０を突入方向に離間させるように移動することができる。これにより、内燃機関をクランキングして始動する始動時には、当該クランキング中に発生する変動トルクにより回転位相を規制位相に変化させて第一主規制部材３２をロック凹部１５２に突入させるに際して、ロック室３１の残存作動液に拘らずに第一主規制部材３２を、離間した係合部３２０側となる突入方向に高速移動させることができる。したがって、回転位相のロックをより確実に実施して位相ロック性能をさらに向上できる。また、低温環境下であっても、第一主規制部材３２をロック凹部１５２に迅速に且つ確実に突入させて回転位相を規制位相に規制することができるので、機関始動性の確保が可能となる。
【０１２１】
さらに、第一副規制部材３４は第一主規制部材３２の外周面に嵌合し、ベーンロータ１４は、第一主規制部材３２の外周面を支持する小径支持部３１１を有し、第一副規制部材３４において小径支持部３１１に対向する受圧部３４０との間にロック室３１を形成する。
【０１２２】
これによれば、ロック室３１に導入される作動油の圧力が第一主規制部材３２には作用し難くなる。よって、ロック室３１に残存する作動油によって第一主規制部材３２の突入方向Ｘへの移動速度が低下する事態を抑制することができる。したがって、位相ロックの性能を確保することができる。また、内燃機関をクランキングして始動する始動時において、ロック室３１に作動油が残存していたとしても、当該残存作動油に起因して第一主規制部材３２の突入方向Ｘへの移動速度が低下する事態を抑制することができる。したがって、回転位相を規制位相まで変化させて第一主規制部材３２をロック凹部１５２に突入させる際の迅速性、さらに機関始動性の確保効果を、低温環境下であっても確実に向上すことができる。
【０１２３】
また、ベーン１４１は、大径支持部３１２の内面に開口し外部と連通して外気が流出入可能な大気孔２０３を形成している。第一副規制部材３４の脱出方向Ｙの端部が進角連通路２０１および遅角連通路２０２と連通室３１３との間を連通遮断する遮断位置よりも突入方向Ｘに移動することにより、進角連通路２０１および遅角連通路２０２の間を大気孔２０３に連通させる。
【０１２４】
これによれば、第一主規制部材３２の突入方向Ｘの移動により回転位相がロックされる前に内燃機関が停止した場合には、当該遮断位置よりも突入方向Ｘに第一副規制部材３４が移動することにより、それら連通路間を大気孔２０３に連通させることができる。この連通状態下において内燃機関のクランキングが開始される始動時には、進角室２２および遅角室２６の一方に作動油が残存していたとしても、各室に連通の進角連通路２０１および遅角連通路２０２を通じて残存作動油を一方の室から他方の室へと移動させることができる。これとともに始動時には、作動油の粘度が高く作動油の移動が困難な状態（例えば、作動油の劣化状態や低温状態等）であっても、進角室２２および遅角室２６へ大気孔２０３を通じて大気を導入することができる。これらのことから、回転位相を規制位相に変化させて第一主規制部材３２をロック凹部１５２に突入させる際には、進角室２２または遅角室２６の残存作動油に起因して回転位相の変化速度が低下する事態のみならず、クランキング中の変動トルクにより容積拡大する進角室２２または遅角室２６に負圧が発生することにより回転位相の変化速度が低下する事態をも、抑制することができる。したがって、第一主規制部材３２をロック凹部１５２に突入させるのに必要な回転位相変化を迅速に生じさせるため、バルブタイミング調整装置１の始動性を向上することができる。
【０１２５】
なお、第一主規制部材３２をロック凹部１５２から脱出させる際には、連通路間の連通位置よりも脱出方向Ｙとなる遮断位置に第一副規制部材３４を移動させることにより、進角連通路２０１および遅角連通路２０２間の連通遮断が可能となる。よって、かかる遮断状態下、進角室２２および遅角室２６の一方への作動油の導入によりバルブタイミングを調整する際には、進角連通路２０１および遅角連通路２０２を通じて当該一方から他方に作動油が漏れる事態を抑制して、バルブタイミング調整の応答性を高めることも可能である。
【０１２６】
さらに大気孔２０３の開口面積は、進角連通路２０１および遅角連通路２０２の通路断面積よりも大きいとするのが好ましい。これによれば、第一副規制部材３４の突入方向Ｘへの移動により形成されて大気孔２０３から進角連通路２０１および遅角連通路２０２まで至る連通経路においては、大気の流通抵抗が作動液の流通抵抗よりも小さくなる。このため、進角連通路２０１および遅角連通路２０２の大気孔２０３との連通状態下において内燃機関のクランキングが開始される始動時には、進角連通路２０１および遅角連通路２０２にそれぞれ連通の進角室２２および遅角室２６から作動油を漏れにくくして、進角室２２および遅角室２６に対して大気を容易に導入しやすくできる。したがって、回転位相を規制位相に変化させて第一主規制部材３２をロック凹部１５２に突入させる際には、回転位相の変化速度が低下する事態を抑制する作用を高めて、バルブタイミング調整装置１の始動性の向上に寄与することができる。
【０１２７】
また、本実施形態のバブルタイミング調整装置１によれば、第一領域Ｒｌにおける絞り領域で進角供給流量と遅角ドレン流量の両方を絞ることにより、図５に示すカムトルク変動が大きい場合に、位相ロックを行うときにベーンロータ１４の揺動により、遅角室２６の作動油が排出され空気が流入すると、次にロックを解除したときに位相が変動してしまうことを抑制し得る。また、進角室２２と遅角室２６を連通させる進角連通路２０１および遅角連通路２０２を備える場合には、絞り領域において、進角供給流量に加え遅角ドレン流量も絞ることにより、ベーンロータ１４の進角側への緩やかな位相変化をさらに助長することができる。
【０１２８】
また、バルタイミング調整装置１は、カム軸２から伝達され平均的に遅角側へ偏る変動トルクの平均値よりも大きな付勢力で、当該変動トルクに抗してベーンロータ１４を進角側へ付勢するアシストスプリングとしての渦巻きばね１００を備える。これにより、中間位相よりも遅角側では、渦巻きばね１００の付勢力によって内燃機関の停止に際して回転位相を中間位相まで変化させ得る。一方、中間位相よりも進角側では、平均的に遅角側へ偏る変動トルクを利用することにより、内燃機関の停止に際して回転位相を中間位相まで変化させ得る。これらによれば、内燃機関の始動時における回転位相を中間位相に両側から保持して、機関始動性を確保することができる。
【０１２９】
また、バブルタイミング調整装置１において、スプール７０は外周面から径方向に突出する円環状の第一絞り部７１０を有し、進角室２２に連通する進角ポート６６１と主供給ポート６６４とを接続し、第一絞り部７１０とスリーブ部６６との間に形成される進角供給通路の断面積は、スプール７０が第一方向Ｘの移動端にあるときよりも、絞り領域において小さくなるように調整される。これによれば、第一領域Ｒｌに含まれる絞り領域を、円環状の第一絞り部７１０を形成することにより実現する。これにより、第一絞り部７１０とスプール７０との間に形成される進角供給通路の断面積を、所望の絞り流量となる進角供給流量が得られるようにスプール７０に第一絞り部７１０を形成すればよいため、高い生産性のバルブタイミング調整装置１を提供できる。
【０１３０】
さらにスプール７０は、外周面から径方向に突出する円環状の第二絞り部７１１を有し、遅角室２６に連通する遅角ポート６６２と排出開口部６６６，６６７とを接続し、第二絞り部７１１とスプール７０との間に形成される遅角ドレン通路の断面積は、スプール７０が第一方向の移動端にあるときよりも、絞り領域において小さくなるように調整される。
【０１３１】
これによれば、第一領域Ｒｌに含まれる絞り領域を、円環状の第二絞り部７１１を形成することにより実現する。これにより、第二絞り部７１１とスプール７０との間に形成される遅角ドレン通路の断面積を、所望の絞り流量となる遅角ドレン流量が得られるようにスプール７０に第二絞り部７１１を形成すればよいため、進角供給流量および遅角ドレン流量を絞る絞り領域を有するバルブタイミング調整装置１を高い生産性で提供できる。
【０１３２】
（第二実施形態）
図１２および図１３に示す本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。図１２に示すように、第二実施形態の位相ロック部３０Ａは、第一実施形態の位相ロック部３０に対して単一のピン部である第一規制部材３２Ａによって構成される点、進角連通路２０１および遅角連通路２０２を備えない点が大きく異なっている。
【０１３３】
（第一規制・ロック構造）
第二実施形態の第一収容孔３１０には、金属製の第一主規制部材３２Ａと、弾性変形により復原力を発生して第一規制部材３２Ａをフロントプレート１５側に付勢し金属製の圧縮コイルスプリングで構成される第一弾性部材３３Ａと、が内蔵されている。ロック室３１は、フロントプレート１５の内面と第一規制部材３２Ａの軸方向中ほどに形成された円環状の突出部３２０Ａのフロントプレート１５側の外面との間に形成される円環状の空間である。ベーン１４１は、大径支持部３１２の内面に開口し外部と連通して外気が流出入可能な大気孔２０３Ａを形成している。この大気孔２０３Ａは、第一収容孔３１０の内面と突出部３２０Ａのフロントプレート１５側と反対側の外面との間に形成される円環状の空間と、外部とを連通させている。
【０１３４】
第一規制部材３２Ａは、小径支持部３１１により外周面を、大径支持部３１２の内面により突出部３２０Ａの外周面を、摺動可能に支持されることで、軸方向に往復移動可能となっている。また、第一規制部材３２Ａは、フロントプレート１５側とその反対側とを常時連通する通孔３２１を内周孔によって形成している。
【０１３５】
ここで第一規制部材３２Ａは、ロック位相を含む規制位相の領域において突入方向Ｘに移動することで、図１３（ｂ）のようにハウジング１１の第一規制凹部１５１に突入する。こうして第一規制凹部１５１に突入した第一規制部材３２Ａは、図１３（ｂ）のように第一規制凹部１５１の遅角側端部の規制ストッパ１５１ａにより係止されることで、規制位相の領域のうちその遅角側限界の第一規制位相にて回転位相の遅角側変化を規制する。また一方、第一規制凹部１５１に突入した第一規制部材３２Ａは、第一規制凹部１５１の進角側端部の規制ストッパ１５１ｂにより係止されることで、ロック位相にて回転位相の進角側変化を規制する。
【０１３６】
また、第一規制部材３２Ａは、ロック位相において第一規制凹部１５１側から突入方向Ｘに移動することで、図１３（ｃ）のようにハウジング１１のロック凹部１５２に突入する。こうしてロック凹部１５２に突入した第一規制部材３２Ａは、ロック凹部１５２との嵌合により回転位相の進角側および遅角側双方への変化を規制することで、回転位相をロック位相にロックする。
【０１３７】
さらに第一規制部材３２Ａは、ロック位相を含む規制位相の領域において脱出方向Ｙに移動することで、ハウジング１１のロック凹部１５２および第一規制凹部１５１の双方から脱出する。こうして第一規制部材３２Ａが凹部１５２，１５１から脱出することによれば、回転位相の規制が解除されるので、任意の回転位相変化を許容することが可能となる。
【０１３８】
第一規制部材３２Ａは、ロック室３１に露出してフロントプレート１５側の突出部３２０Ａの外面がロック室３１の作動油から脱出方向Ｙに圧力を受けることで、第一規制部材３２Ａを脱出方向Ｙに駆動する駆動力が発生する。
【０１３９】
第一弾性部材３３Ａは、第一収容孔３１０におけるフロントプレート１５側と反対側の底面と第一規制部材３２Ａとの間に介装されている。第一弾性部材３３Ａは、第一収容孔３１０および第一規制部材３２Ａ間での圧縮変形により第一復原力を発生することで、第一規制部材３２Ａを突入方向Ｘに付勢する。したがって、最遅角位相を含む規制位相の領域外においては、第一弾性部材３３Ａの第一主復原力により第一規制部材３２Ａを突入方向Ｘに駆動することで、図１３（ａ）のように第一規制部材３２Ａをフロントプレート１５側の内面に当接させることが可能となっている。
【０１４０】
以上の構成により駆動部１０Ａでは、図１３（ｃ）のように第一規制部材３２Ａがロック凹部１５２に嵌合することによるロックの実現時に、ハウジング１１に対するベーンロータ１４の回転位相が保持される。これに対して、図１３（ａ）のように第一規制部材３２Ａがロック凹部１５２および第一規制凹部１５１から離脱することによるロックの解除時には、進角室２２，２３，２４への作動油導入および遅角室２６，２７，２８からの作動油排出により回転位相が進角側に変化し、バルブタイミングが進角する。また、ロック解除時には、遅角室２６，２７，２８への作動油導入および進角室２２，２３，２４からの作動油排出により回転位相が遅角側に変化し、バルブタイミングが遅角することになる。
【０１４１】
さらに、第二実施形態のバルブタイミング調整装置１Ａにおいては、前述のように、第一実施形態の進角連通路２０１および遅角連通路２０２を備えないため、第一実施形態で説明した内燃機関の始動時における作動油循環作動は実施されない。また、バルブタイミング調整装置１Ａは、副供給通路５２に副逆止弁５２０を備えないため、逆流防止機能による第二領域Ｒｆに制御する状態における位相ロックの解除状態を維持できる効果はない。また、バルブタイミング調整装置１Ａのその他の構成については、第一実施形態のバルブタイミング調整装置１と同様であるため、同様の作用効果を奏するものである。
【０１４２】
（第三実施形態）
図１４〜図１９に示す本発明の第三実施形態は、第二実施形態の変形例である。図１４に示すように、第三実施形態のバルブタイミング調整装置１Ｂは、ロック領域（第一領域）Ｒｌの絞り領域において、進角供給流量を絞り遅角ドレン流量を絞らないように制御することが第一および第二実施形態と異なっている。図１４の当該絞り領域以外のその他の領域については、前述の図５と同様の制御が行われるものである。第三実施形態のバルブタイミング調整装置１Ｂは、このような絞り領域での流量制御を行うことに伴い、制御弁６０Ａにおけるスプール７０Ａおよびスリーブ部６６Ａの構造が第一および第二実施形態と異なり、位相ロック部３０Ａについては第二実施形態の構造と同一である。
【０１４３】
（制御部）
以下に、制御部４０Ａが駆動する制御弁６０Ａの構成について、第一および第二実施形態と異なる点について説明する。図１５〜図１９に示すように、スプール７０Ａは、スリーブ部６６Ａの内周面に対して摺動するように形成された円環状の複数のランド７００，７０１Ａ，７０３を軸方向に所定間隔ずつあけて有している。固定部６２から最も離間している進角ランド７００は、進角ポート６６１および排出開口部６６６間と進角ポート６６１および主供給ポート６６４間とのうち、スプール７０Ａの移動位置に応じた少なくとも一方においてスリーブ部６６Ａに支持される。進角ランド７００よりも固定部６２側となる遅角ランド７０１Ａは、遅角ポート６６２および主供給ポート６６４間と遅角ポート６６２およびロックポート６６３間とのうち、スプール７０の移動位置に応じた少なくとも一方においてスリーブ部６６に支持される。この遅角ランド７０１Ａは、第一実施形態における遅角ランド７０１と第一ロックランド７０２とを一体となるように遅角ランド７０１を第一ロックランド７０２まで延長したものと同様の構造となっている。
【０１４４】
遅角ランド７０１Ａよりも固定部６２側となるロックランド７０３は、副供給ポート６６５およびロックポート６６３間において、スプール７０Ａの移動位置に応じてスリーブ部６６Ａに支持される。それとともに第二ロックランド７０３は、副供給ポート６６５および固定部６２間において、スプール７０Ａの移動位置に拘らずスリーブ部６６Ａに支持される。
【０１４５】
スプール７０Ａ内部に形成された連通通路７０４は、遅角ランド７０１Ａにおいてスプール７０Ａの外周面に開口する第二ドレンポート７０４ｂを有しており、遅角ポート６６２およびロックポート６６３のうちスプール７０Ａの移動位置に応じたポートに対して、その第二ドレンポート７０４ｂを介して連通する。第二ドレンポート７０４ｂは、スプール７０Ａの移動位置に応じて、遅角室２６，２７，２８の作動油を排出通路５３へ排出する遅角ドレンポートとして機能し、あるいはロック室３１の作動油をロック通路２００およびロックポート６６３を介して排出通路５３へ排出するピンドレンポートとして機能する。
【０１４６】
進角ランド７００と遅角ランド７０１Ａとの間には、スプール７０の外周面から径方向に突出する円環状の第一絞り部７１０が設けられている。第一絞り部７１０は、対応するスリーブ部６６Ａの内周面との間に絞り通路を形成し、作動油が当該絞り通路をスプール７０Ａの軸方向に流通するときに流通抵抗を与えて、流通する作動油の流量を調整する機能を有する。第一絞り部７１０は、スプール７０Ａの移動位置に応じて、主供給ポート６６４から進角ポート６６１へ流通する作動油の流量を調節し、進角室２２，２３，２４へ供給される作動油の流量を調整する進角供給流量絞り部として機能する。
【０１４７】
なお、制御弁６０Ａは、第一実施形態の制御弁６０が有する第二絞り部７１１を備えていない。したがって、制御弁６０Ａは、第二絞り部７１１を備えない構造により、図１４に示すロック領域（第一領域）Ｒｌの絞り領域において、遅角ドレン流量を絞らずに略一定量に保つようになっている。
【０１４８】
さらに第一絞り部７１０において絞り通路を形成する際に、径方向に対向するスリーブ部６６Ａ側の部位には、第一スリーブ側突出部６６９が設けられている。また、制御弁６０Ａは、第一実施形態の第二絞り部７１１を備えない構造に伴い、第一実施形態の制御弁６０が有する第二スリーブ側突出部６７０を備えていない。
【０１４９】
遅角ランド７０１Ａと第二ロックランド７０３との間には、スプール７０Ａの外周面から径方向に突出する円環状のピンドレン開閉部７１２が設けられている。ピンドレン開閉部７１２は、スプール７０Ａの移動位置に応じて、スリーブ部６６Ａの内周面に対して摺動する摺動領域と、スリーブ部６６Ａの内周面との間で通路を形成する通路形成領域とを形成するように、スリーブ部６６Ａの内周面に対してスプール７０Ａの所定位置に設けられている。ピンドレン開閉部７１２は、図１７〜図１９に示すように当該摺動領域ではロックポート６６３と第二ドレンポート７０４ｂの連通を遮断し、図１５よび図１６に示すように当該通路形成領域ではロックポート６６３と第二ドレンポート７０４ｂの連通を許容する。
【０１５０】
以上の構成により、図１４に示すように第一領域Ｒｌ（以下、ロック領域Ｒｌともいう）は、第一方向Ｘの移動端であるスプール基点位置と、進角供給流量（進角室２２，２３，２４に供給される作動油の流量）が絞られる絞り領域と、を含む領域である。
【０１５１】
ロック領域Ｒｌでは、位相ロック部３０Ａにおいて、第一規制部材３２Ａがロック凹部１５２に嵌合することにより、ハウジング１１に対するベーンロータ１４の回転位相が保持される。ロック領域Ｒｌに移動したスプール７０Ａは、図１５および図１６に示すように進角ランド７００および遅角ランド７０１Ａの間において進角ポート６６１を主供給ポート６６４に接続する。さらに、ロック領域Ｒｌにおけるスプール７０Ａは、副供給ポート６６５を他のポートに対して遮断する。
【０１５２】
さらに、絞り領域では、図１５に示すように、ポート６６１，６６４間において作動油の流通流量を決める流路面積（ここでは、第一絞り部７１０による絞り通路の開口面積）が図１６に示すスプール基点位置における当該絞り通路の開口面積よりも小さく制御される。このため、絞り領域では進角供給流量はスプール基点位置のときよりも少量になってより緩やか回転速度で進角させる（位相変化させる）ことができる。
【０１５３】
また、第一領域Ｒｌのスプール基点位置からスプール位置が第二方向Ｙに進んで絞り領域に向かうにつれて、第一絞り部７１０とスリーブ部６６Ａの内周面（第一スリーブ側突出部６６９）との距離が小さくなってポート間流路面積が減少するため、進角供給流量は減少する。
【０１５４】
また、第一領域Ｒｌのスプール基点位置から絞り領域にかけて、ピンドレン開閉部７１２によってロックポート６６３および第二ドレンポート７０４ｂ間のポート間流路面積が保たれるのでピンドレン流量は略一定である。さらに絞り領域の途中から第一領域Ｒｌにおける第二方向Ｙの終端まで、当該ポート間流路面積が小さくなるようにピンドレン開閉部７１２によって通路が閉じられるので、ピンドレン流量は減少し続け、当該第二方向Ｙの終端でピンドレン開閉部７１２によって通路は遮断され、ピンドレン流量はゼロになる。
【０１５５】
また、絞り領域の第二方向Ｙの終端からスプール位置が第二方向Ｙに進んで第二領域Ｒｆに向かうにつれて、第一絞り部７１０とスリーブ部６６Ａの内周面（第一スリーブ側突出部６６９）との距離が大きくなってポート間流路面積が増加するため、進角供給流量は増加する。また、第一領域Ｒｌにおいては、遅角ポート６６２および第二ドレンポート７０４ｂ間のポート間流路面積は、大きく変化しないため、遅角ドレン流量は略一定である。
【０１５６】
図１４に示すようにロック領域Ｒｌに対して第二方向Ｙにずれる第二領域Ｒｆは、進角領域Ｒａ、保持領域Ｒｈおよび遅角領域Ｒｒを含む領域である。第二領域Ｒｆでは、位相ロック部３０Ａにおいて図９〜図１１のように第一規制部材３２Ａがロック凹部１５２および第一規制凹部１５１から離脱することによりハウジング１１に対するベーンロータ１４の回転位相のロックが解除されるとともに、制御弁６０Ａにおけるスプール７０Ａの位置制御により、回転位相が進角側に変化する進角領域Ｒａ、回転位相が保持される保持領域Ｒｈ、回転位相が遅角側に変化する遅角領域Ｒｒにそれぞれ設定される。
【０１５７】
進角領域Ｒａに移動したスプール７０Ａは、ロック領域Ｒｌと同様、図１７に示すように進角ランド７００および遅角ランド７０１Ａの間において進角ポート６６１を主供給ポート６６４に接続する。ポート６６１，６６４間において作動油の流通流量を決める流路面積（ここでは、第一絞り部７１０による絞り通路の開口面積）は、図１７に示すように、ロック領域Ｒｌにおける絞り領域の当該絞り通路の開口面積（図１５参照）よりも大きくなっている。このため、図１４に示すように、進角供給流量は進角領域Ｒａの方が絞り領域よりも多くなる。
【０１５８】
また図１７に示すように、進角領域Ｒａにおけるスプール７０Ａは、遅角ランド７０１Ａおよび第二ロックランド７０３の間において遅角ポート６６２を第二ドレンポート７０４ｂを介して連通通路７０４に接続し、さらに当該通路７０４を介して排出開口部６６６，６６７に接続する。さらに、進角領域Ｒａにおけるスプール７０Ａは、遅角ランド７０１Ａおよび第二ロックランド７０３の間においてロックポート６６３を副供給ポート６６５に接続し、スリーブ部６６Ａの内周面に対して摺動するピンドレン開閉部７１２によってロックポート６６３と第二ドレンポート７０４ｂの連通を遮断するため、ロックポート６６３は、当該ポート６６５に連通の副供給通路５２を介して主供給ポート６６４に接続されるようになる。
【０１５９】
進角領域Ｒａでは、スプール位置が第二方向Ｙに進むにしたがい、進角ランド７００とスリーブ部６６Ａの内周面（第一スリーブ側突出部６６９）との距離が小さくなってポート間流路面積が減少するので、進角供給流量は減少し、遅角ランド７０１Ａとスリーブ部６６Ａの内周面との距離が小さくなってポート間流路面積が減少するので、遅角ドレン流量は減少する。また、第二領域Ｒｆでは、スプール位置が第二方向Ｙに進むにしたがい、進角領域Ｒａの途中まで第二ロックランド７０３によってポート間流路面積が増加した後、以降は第二領域Ｒｆの第二方向Ｙの終端まで略一定になるので、ピン供給流量（ロック室３１に供給される作動油の流量）は増加後、一定になる。
【０１６０】
図１４に示すように進角領域Ｒａに対して第二方向Ｙにずれる保持領域Ｒｈに移動したスプール７０Ａは、図１８のように進角ポート６６１を他のポートに対して遮断する。また保持領域Ｒｈにおけるスプール７０Ａは、遅角ポート６６２を他のポートに対して遮断する。
【０１６１】
さらに図１９に示すように、遅角領域Ｒｒに移動したスプール７０Ａは、進角ランド７００を挟んで遅角ランド７０１Ａとは反対側において進角ポート６６１を第一ドレンポート７０４ａに連通させ、排出通路５３に接続する。また遅角領域Ｒｒにおけるスプール７０Ａは、進角ランド７００および遅角ランド７０１Ａの間において遅角ポート６６２を主供給ポート６６４に接続する。さらに遅角領域Ｒｒにおけるスプール７０Ａは、進角領域Ｒａの場合と同様に、ロックポート６６３を遅角ランド７０１Ａおよび第二ロックランド７０３間において副供給ポート６６５に接続し、ピンドレン開閉部７１２によってロックポート６６３と第二ドレンポート７０４ｂの連通を遮断するため、ロックポート６６３は、当該ポート６６５に連通の副供給通路５２を介して主供給ポート６６４に接続されるようになる。
【０１６２】
（装置作動）
次に、バルブタイミング調整装置１Ｂの作動について第一実施形態と異なる部分のみ説明する。
【０１６３】
（Ｉ−１）ロック作動、絞り領域作動（第一領域Ｒｌ）
内燃機関において作動油の圧力が低圧となる停止時、始動時、並びにアイドル運転時等に制御回路９２は、駆動源９０への通電により制御弁６０Ａを駆動制御してスプール７０Ａをロック領域Ｒｌ（第一領域Ｒｌ）に移動させる。このとき、位相ロック部３０Ａの第一規制部材３２Ａによるロックが解除されている通常の作動状態からロック状態にする場合には、制御回路９２は駆動軸９１を介してスプール７０Ａを駆動して、位相を一旦ロック位相より遅角側に誘導し、第一領域Ｒｌの絞り領域（図１５参照）に対応する指令を与える。
【０１６４】
その結果、通路４１，４２，４３，４４を介して各進角室２２，２３，２４に連通する進角ポート６６１と、ポンプ４に連通する主供給ポート６６４とが接続されて、ポンプ４から供給の作動油が各進角室２２，２３，２４に導入される。また、通路４５，４６，４７，４８を介して各遅角室２６，２７，２８に連通する遅角ポート６６２と、排出通路５３に連通する排出開口部６６６，６６７とが連通通路７０４を介して接続されて各遅角室２６，２７，２８から作動油が排出される。この絞り領域における進角供給流量は、第一領域Ｒｌのうち絞り領域を除く他の領域における流量よりも非常に少量に制御される。このときのベーンロータ１４の進角側への回転速度は、当該少量に制御される流量に応じ、絞り領域を除く第一領域Ｒｌの他の領域における挙動に比べてゆっくりした遅い速度になる。
【０１６５】
さらに、ロック通路２００を介してロック室３１に連通するロックポート６６３と、排出開口部６６６，６６７とが連通通路７０４を介して接続されてロック室３１から作動油が排出される。このロック室３１からの作動油の流出に伴う第一規制部材３２Ａの突入方向Ｘへの移動とベーンロータ１４の当該遅い回転とによって、図１３の（ａ）図、（ｂ）図、（ｃ）図の順にベーン１４１が緩やかに進角し、このような制御弁６０Ａによるバルブタイミング調整装置１Ｂの緩やかな進角側作動において第一規制部材３２Ａがロック凹部１５２に対応する位相になると、第一弾性部材３３Ａの復原力によって第一規制部材３２Ａがロック凹部１５２に嵌合し、位相ロックが完了する。
【０１６６】
このように、第一領域Ｒｌの絞り領域におけるスプール７０Ａの位置に対応して、位相ロック部３０Ａでは第一規制部材３２Ａによる回転位相のロックが行われる。さらに、バルブタイミング調整装置１Ｂに対しては、絞られた流量を与えることにより、緩やかな回転速度で進角させることができ、確実な回転位相のロックが実施される。
【０１６７】
さらに、渦巻きばね１００による作用力は最遅角位相からロック位相までの間で作用し、且つカム軸２の平均トルクより大きなトルクをベーンロータ１４に与えているので、ベーンロータ１４は渦巻きばね１００によってロック位相まで進角することができる。この進角により第一規制部材３２Ａがロック凹部１５２に対応する位相になると、第一弾性部材３３Ａの弾性力によって第一規制部材３２Ａがロック凹部１５２に嵌合し、前述のように位相ロックが完了する。
【０１６８】
（Ｉ−２）内燃機関始動時（第一領域Ｒｌ）
内燃機関の始動前は、作動油の供給前であり、バルブタイミング調整装置１Ｂの本体内や供給源であるポンプ４からの供給通路等には空気が含まれている。内燃機関の始動時において制御弁６０Ａのスプール７０Ａは図１４および図１６に示すスプール基点位置にある。このとき、進角ポート６６１と主供給ポート６６４とが連通する状態であり、ポンプ４から供給される作動油は各進角室２２，２３，２４に導入される。さらに、位相ロック部３０Ａにおいては、第一規制部材３２Ａが第一弾性部材３３Ａの弾性力によってロック室３１の作動油を排出した状態で、第一規制部材３２Ａが弾性力により位相をロックする。
【０１６９】
（II）進角作動（進角領域Ｒａ）
内燃機関において比較的大きな機関トルクが必要となる低・中速高負荷運転時等に制御回路９２は、駆動源９０への通電により制御弁６０Ａを駆動制御してスプール７０Ａを図１７の進角領域Ｒａに移動させる。
【０１７０】
その結果、上記（Ｉ−１）のロック作動に準じて、進角ポート６６１と主供給ポート６６４とが接続されてポンプ４から供給の作動油が各進角室２２，２３，２４に導入されるとともに、遅角ポート６６２と第二ドレンポート７０４ｂとが接続されて各遅角室２６，２７，２８から作動油が排出通路５３に向けて排出される。また、ロック通路２００を介してロック室３１に連通するロックポート６６３と、副供給通路５２を介してポンプ４に連通する副供給ポート６６５とが接続されて、ロック室３１に作動油が導入される。ロック室３１への作動油の導入により、第一規制部材３２Ａが第一弾性部材３３Ａの弾性力に抗して脱出方向Ｙに移動することによって、第一規制部材３２Ａはロック凹部１５２および第一規制凹部１５１から離脱してロックが解除された状態となる。
【０１７１】
以上によりスプール７０Ａの進角領域Ｒａにおいては、ロック室３１への作動油導入により第一規制部材３２Ａのロックが解除された状態下、各進角室２２，２３，２４への作動油導入および各遅角室２６，２７，２８からの作動油排出が実施される。したがって、例えば図１４の進角領域Ｒａにおけるロック領域Ｒｌ側の領域限界位置にスプール７０Ａを移動させることにより、ポート間流路面積が進角領域Ｒａでの最大となるポート６６１，６６４間において作動油の流通流量も最大となるので、バルブタイミングの迅速な進角が可能となる。
【０１７２】
（III）保持作動（保持領域Ｒｈ）
車両のアクセルが保持されること等による内燃機関の安定運転時に、制御回路９２は駆動源９０への通電により制御弁６０を駆動制御して、スプール７０Ａを図１８の保持領域Ｒｈに移動させる。
【０１７３】
その結果、通路４１，４２，４３，４４を介して各進角室２２，２３，２４に連通する進角ポート６６１は他のポートに対して遮断されるため、各進角室２２，２３，２４に作動油が出入りなく留められる。また、通路４５，４６，４７，４８を介して各遅角室２６，２７，２８に連通する遅角ポート６６２も他のポートに対して遮断されるため、各遅角室２６，２７，２８に作動油が出入りなく留められる。さらにまた、上記（II）の進角作動に準じてロックポート６６３と、主供給ポート６６４および副供給ポート６６５とが接続されてロック室３１に作動油が導入される。
【０１７４】
以上によりスプール７０Ａの保持領域Ｒｈにおいては、ロック室３１への作動油導入により、上記（II）と同様に第一規制部材３２Ａのロックが解除された状態下、進角室２２，２３，２４および遅角室２６，２７，２８のいずれにも作動油が捕捉される。これにより、バルブタイミングの保持が可能となるのである。
【０１７５】
（IV）遅角作動（遅角領域Ｒｒ）
内燃機関において必要とされる機関トルクが比較的小さな軽負荷運転時等に、制御回路９２は駆動源９０への通電により制御弁６０Ａを駆動制御して、スプール７０Ａを図１９の遅角領域Ｒｒに移動させる。
【０１７６】
その結果、通路４１，４２，４３，４４を介して各進角室２２，２３，２４に連通する進角ポート６６１と、排出通路５３に連通する排出開口部６６６とが第一ドレンポート７０４ａおよび連通通路７０４を介して接続されて、各進角室２２，２３，２４から作動油が排出される。また、通路４５，４６，４７，４８を介して各遅角室２６，２７，２８に連通する遅角ポート６６２とポンプ４に連通する主供給ポート６６４とが接続されて、ポンプ４から供給の作動油が各遅角室２６，２７，２８に導入される。さらにまた、上記（II）の進角作動に準じてロックポート６６３と副供給ポート６６５とが接続されてロック室３１に作動油が導入される。
【０１７７】
以上によりスプール７０Ａの遅角領域Ｒｒにおいては、ロック室３１への作動油導入により、上記（II）および（III）と同様に第一規制部材３２Ａのロックが解除された状態下、各遅角室２６，２７，２８への作動油導入および各進角室２２，２３，２４からの作動油排出が実施される。したがって、例えば図１４の進角領域Ｒａにおける第二方向Ｙの移動端となる領域限界位置にスプール７０Ａを移動させることにより、ポート間流路面積が遅角領域Ｒｒでの最大となるポート６６２，６６４間において作動油の流通流量も最大となるので、バルブタイミングの迅速な遅角が可能となる。
【０１７８】
（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、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、そ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。
【０１７９】
例えば、分岐通路４２，４３，４４を遅角室２６，２７，２８に連通させるとともに、分岐通路４６，４７，４８を進角室２２，２３，２４に連通させることで、領域Ｒｌ，Ｒａにおいて、通路４１，４２，４３，４４を介して遅角室２６，２７，２８に連通するポート６６１を主供給ポート６６４と接続するようにしてもよい。また、制御弁６０については、ベーンロータ１４に内蔵させる代わりに、カム軸２に内蔵させてもよいし、ポンプ４からカム軸２を通じて駆動部１０に至る作動油経路においてカム軸２よりも上流側に配置してもよい。
【０１８０】
また、上記第一実施形態の第二規制構造１１０における回転位相の遅角側変化を規制するピンは、単一のピンによって構成してもよい。また上記第一実施形態において、第二規制構造を備えないバルブタイミングを調整装置としてもよい。
【０１８１】
そして、本発明は、吸気弁のバルブタイミングを調整する装置以外にも、「動弁」としての排気弁のバルブタイミングを調整する装置や、吸気弁および排気弁の双方のバルブタイミングを調整する装置に適用することができる。
【０１８２】
また、上記第二実施形態および第三実施形態に記載の装置について副供給通路５２に副逆止弁５２０を設けるようにしてもよい。このように副逆止弁５２０を設けた場合には、第一実施形態と同様の作用効果が得られ、その逆流防止機能によって第一規制部材３２Ａのロック解除状態を維持することができる。したがって、第二領域Ｒｆにおけるバルブタイミングの迅速な調整動作が可能となる。
【符号の説明】
【０１８３】
１Ａ，１Ｂ…バルブタイミング調整装置、２…カム軸、４…ポンプ（供給源）、６…オイルパン、１０，１０Ａ…駆動部、１１…ハウジング、１４…ベーンロータ、１８…第一ストッパ（ストッパ）、２２，２３，２４…進角室、２６，２７，２８…遅角室、３０，３０Ａ…位相ロック部（ロック手段）、３１…ロック室（ロック手段）、３２…第一主規制部材（ロック手段、規制部材）、３２Ａ…第一規制部材（ロック手段、規制部材）、３３…第一主弾性部材（ロック手段、弾性部材）、３３Ａ…第一弾性部材（ロック手段、弾性部材）、３４…第二主規制部材、３５…第二主弾性部材、４０…制御部、４１…進角主通路、４２，４３，４４…進角分岐通路、４５…遅角主通路、４６，４７，４８…遅角分岐通路、５０…主供給通路、５２…副供給通路、５３…排出通路、６０，６０Ａ…制御弁、６１…弁ボディ、６２…固定部、６６，６６Ａ…スリーブ部、７０，７０Ａ…スプール（弁部材）、８０…スプリング（付勢手段）、９０…駆動源、９１…駆動軸、９２…制御回路、１００…渦巻きばね（アシストスプリング）、１４０…回転軸、１４０ａ…軸本体、１４０ｂ…ボス、１４０ｃ…ブッシュ、１４１，１４２，１４３…ベーン、１５１…第一規制凹部（凹部、ロック手段）、１５２…ロック凹部（凹部、ロック手段）、２００…ロック通路、２０１…進角連通路、２０２…遅角連通路、２０３…大気孔、３１１…小径支持部（支持部）、３４０…受圧部、３４１…係合部、５００…主逆止弁、５２０…副逆止弁、６６１…進角ポート（作動ポート）、６６２…遅角ポート（作動ポート）、６６３…ロックポート、６６４…主供給ポート、６６５…副供給ポート、６６６，６６７…排出開口部（排出ポート）、７００…進角ランド、７０１，７０１Ａ…遅角ランド、７０２…第一ロックランド、７０３…第二ロックランド、７０４・・・連通通路、７１０…第一絞り部、７１１…第二絞り部、Ｘ…第一方向、突入方向、Ｙ…第二方向、脱出方向、Ｒｌ…ロック領域（第一領域）、Ｒｆ…第二領域、Ｒａ…進角領域、Ｒｈ…保持領域、Ｒｒ…遅角領域
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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