(57)【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（２）が開閉する動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であって、
前記クランク軸と連動回転するハウジングロータ（１１）と、
前記カム軸と連動回転し、前記ハウジングロータ内において進角室（２２，２３，２４）及び遅角室（２６，２７，２８）を回転方向に区画し、作動液が前記進角室又は前記遅角室へ導入されることにより、前記ハウジングロータに対する回転位相が進角方向又は遅角方向へ変化するベーンロータ（１４）と、
スリーブ（６６）内に収容されるスプール（７０）が可動線（Ｏ）に沿う軸方向へ往復移動することにより、前記進角室及び前記遅角室に対する前記作動液の入出を制御する制御弁（６０）と、
前記スプールを前記軸方向へ駆動する駆動力を指令値に従って発生する駆動源（９０）と、
前記駆動力に抗して前記スプールを前記軸方向へ付勢する付勢力を調整する付勢調整構造（９４）とを、備え、
前記スリーブ内において前記スプールが移動する領域としての第一領域（Ｒａ）及び第二領域（Ｒｌ）は、前記軸方向に並んで設定され、
前記付勢調整構造は、
前記スリーブに設けられるスリーブストッパ（６８０）と、
前記スプールに設けられるスプールストッパ（７２）と、
前記スリーブ内に収容され、前記第一領域及び前記第二領域において前記スプールを前記軸方向へ付勢する第一復原力（Ｆ１）を発生する第一弾性部材（８０）と、
前記スリーブ内に収容され、前記スプールストッパに係合する前記第一領域において、前記スプールを前記軸方向へ付勢する第二復原力（Ｆ２）を発生する一方、前記スリーブストッパに係合する前記第二領域において、前記第二復原力による前記スプールの付勢に制限が与えられる第二弾性部材（８２）とを、有し、
前記第一領域及び前記第二領域において前記スプールストッパは、前記可動線に垂直な径方向に前記スリーブから離間し、且つ前記可動線周りの周方向に前記スリーブストッパから離間した箇所（Ｕ，Ｌ）を、移動することを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項２】
前記スリーブストッパは、前記スリーブの内周部（６６０）から前記径方向の内側へ突出することにより、前記スプールとの間に前記径方向の隙間（６８２）を挟み、
前記スプールストッパは、前記スプールの外周部（７００）から前記径方向の外側へ突出することにより、前記スリーブとの間に前記径方向の隙間（７２２）を挟みつつ、前記スリーブストッパから前記周方向の隙間（７２４）をあけて離間した前記箇所を移動することを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項３】
前記作動液の入出制御に伴って当該作動液は、前記スリーブの前記内周部及び前記スプールの前記外周部の間を流通す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】
前記スリーブストッパは、前記スプールストッパが移動する前記箇所を前記周方向に挟む形態に、対をなして設けら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。
【請求項５】
前記スプールストッパは、複数設けられ、
前記スリーブストッパは、複数対設けられ、それら対毎に、各別の前記スプールストッパが移動する前記箇所を前記周方向に挟むことを特徴とする請求項４に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項６】
前記スプールは、二面幅状の前記スプールストッパから前記軸方向に連続するスプール二面幅部（７０２）を、形成し、
前記スリーブストッパの対は、前記スプールストッパ及び前記スプール二面幅部のうち少なくとも一方が移動する前記箇所を前記周方向に挟む形態に、設けられることを特徴とする請求項４又は５に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項７】
前記駆動源は、前記軸方向のうち往方向（Ｄｇ）へ前記スプールを駆動する前記駆動力を、発生し、
前記第一弾性部材及び第二弾性部材は、前記軸方向のうち前記往方向とは反対の復方向（Ｄｒ）へ前記スプールを付勢する前記第一復原力及び前記第二復原力を、それぞれ発生することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項８】
前記スプールは、前記スプールストッパよりも前記往方向に位置するスプール係合部（７０４）を、有し、
前記スリーブストッパは、前記第二領域の前記復方向の移動端（Ｒ０）に達した前記スプールの前記スプール係合部と係合することにより、前記スプールの前記復方向への移動を止めることを特徴とする請求項７に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項９】
前記第一領域及び前記第二領域のうち一方は、前記回転位相を変化させるための領域であり、
前記第一領域及び前記第二領域のうち他方は、前記回転位相を最進角位相及び最遅角位相の間の中間位相にロックするための領域であることを特徴とする請求項１〜８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ロータ並びにカム軸と連動回転するベーンロータを備えたバルブタイミング調整装置が、知られている。例えば特許文献１には、ハウジングロータ内にてベーンロータにより回転方向に区画した進角室又は遅角室へ作動液を導入することで、ハウジングロータに対するベーンロータの回転位相を進角方向又は遅角方向へ変化させるものが、開示されている。かかる特許文献１の装置では、スリーブ内に収容されるスプールの軸方向への往復移動により進角室及び遅角室に対する作動液の入出を制御する制御弁が、用いられている。
【０００３】
さて、特許文献１の装置においてスプールは、指令値に従って駆動源が発生する軸方向駆動力と、当該駆動力に抗して付勢調整構造により調整される軸方向付勢力との釣合いに応じて、移動する。ここで付勢調整構造としては、可動部材と一対の弾性部材とをスリーブ内に収容させたものが、採用されている。
【０００４】
具体的に、スリーブ内でのスプールの移動領域として軸方向に並ぶ第一領域及び第二領域では、スプールを軸方向へ付勢する第一復原力が第一弾性部材により発生するのに対し、可動部材を軸方向へ付勢する第二復原力が第二弾性部材により発生する。こうした構成下、可動部材と係合するスプールが第二復原力により付勢される第一領域では、駆動力に抗する付勢力として、当該第二復原力と第一復原力との合力をスプールが受ける。一方、可動部材がスリーブと係合して第二復原力によるスプールの付勢が制限される第二領域では、駆動力に抗する付勢力として、第一復原力をスプールが受ける。これらのことから、第一領域及び第二領域間の境界位置では、第一復原力及び第二復原力の合力作用と第一復原力の単独作用とが切替わることで、付勢力がステップ状に変化する。その結果として、各領域での必要性能を適正に切替えることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１４９５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さて、特許文献１の装置において筒状の可動部材は、スリーブとは径方向内側に離間する一方、スプールにより径方向内側から支持される。これにより第一領域では、係合したスプールと共に移動する可動部材は、スリーブに対する径方向の接触を規制されるので、スプールの移動抵抗が小さくなる。故に図１５に示すように、駆動源への指令値に対するスプールの移動位置について第一領域では、軸方向のうち往方向Ｄｇへの移動時と反対の復方向Ｄｒへの移動時との間にて、ヒステリシスが生じ難い。一方で第二領域では、係合したスリーブにより移動を止められる可動部材に対して、スプールは径方向に接触しつつ相対移動するので、それら接触要素間の摺動抵抗がスプールの移動抵抗となる。このとき可動部材は、第二復原力によりスリーブに対して軸方向に押付けられることで、第二復原力の傾きに起因したサイドフォースによりスプールに対して径方向に押し付けられることを、規制される。これにより、可動部材とスプールとの間の摺動抵抗は、ある程度は低減されるが、スプールにより可動部材が支持されている限り、当該摺動抵抗の低減には限界が生じてしまう。故に図１５に示すように、指令値に対するスプールの移動位置について第二領域でも、往方向Ｄｇへの移動時と復方向Ｄｒへの移動時との間にて、第一領域よりも大きなヒステリシスが生じる。そのため、制御弁の応答性ばらつきを抑制する上において、改善の余地が残っていた。
【０００７】
本発明は、以上の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、必要性能を適正に切替え可能な制御弁において応答性ばらつきを抑制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】
上述した課題を解決するために開示された発明は、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（２）が開閉する動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であって、クランク軸と連動回転するハウジングロータ（１１）と、カム軸と連動回転し、ハウジングロータ内において進角室（２２，２３，２４）及び遅角室（２６，２７，２８）を回転方向に区画し、作動液が進角室又は遅角室へ導入されることにより、ハウジングロータに対する回転位相が進角方向又は遅角方向へ変化するベーンロータ（１４）と、スリーブ（６６）内に収容されるスプール（７０）が可動線（Ｏ）に沿う軸方向へ往復移動することにより、進角室及び遅角室に対する作動液の入出を制御する制御弁（６０）と、スプールを軸方向へ駆動する駆動力を指令値に従って発生する駆動源（９０）と、駆動力に抗してスプールを軸方向へ付勢する付勢力を調整する付勢調整構造（９４）とを、備え、スリーブ内においてスプールが移動する領域としての第一領域（Ｒａ）及び第二領域（Ｒｌ）は、軸方向に並んで設定され、付勢調整構造は、スリーブに設けられるスリーブストッパ（６８０）と、スプールに設けられるスプールストッパ（７２）と、スリーブ内に収容され、第一領域及び第二領域においてスプールを軸方向へ付勢する第一復原力（Ｆ１）を発生する第一弾性部材（８０）と、スリーブ内に収容され、スプールストッパに係合する第一領域において、スプールを軸方向へ付勢する第二復原力（Ｆ２）を発生する一方、スリーブストッパに係合する第二領域において、第二復原力によるスプールの付勢に制限が与えられる第二弾性部材（８２）とを、有し、第一領域及び第二領域においてスプールストッパは、可動線に垂直な径方向にスリーブから離間し、且つ可動線周りの周方向にスリーブストッパから離間した箇所（Ｕ，Ｌ）を、移動することを特徴とする。
【０００９】
この発明によると、スプールに設けられたスプールストッパに第二弾性部材が係合する第一領域では、当該第二弾性部材の第二復原力と第一弾性部材の第一復原力との合力を、駆動力に抗する軸方向の付勢力としてスプールが受ける。一方、スリーブに設けられたスリーブストッパに第二弾性部材が係合する第二領域では、第二復原力による付勢の制限を受けるスプールは、駆動力に抗する軸方向の付勢力として第一復原力を受ける。これらのことから、第一領域及び第二領域間の境界位置では、第一復原力及び第二復原力の合力作用と第一復原力の単独作用とが切替わることで、付勢力がステップ状に変化する。その結果として、各領域での必要性能を適正に切替えることが可能となる。
【００１０】
しかも、第一領域及び第二領域においてスプールストッパの移動する箇所は、スリーブからは径方向に離間し、且つスリーブストッパからは周方向に離間した箇所となる。これによりスプールストッパは、スプールの移動抵抗となる摺動抵抗をスリーブとの間及びスリーブストッパとの間に生じさせることなく、合力作用と単独作用との切替えをスリーブストッパと共同して実現し得る。故に、駆動源への指令値に対するスプールの移動位置については、往方向への移動時と復方向への移動時との間に生じるヒステリシスを、第一領域及び第二領域の双方にて小さくできる。したがって、制御弁における応答性ばらつきを抑制可能となる。
【００１１】
開示された別の発明においてスリーブストッパは、スリーブの内周部（６６０）から径方向の内側へ突出することにより、スプールとの間に径方向の隙間（６８２）を挟み、スプールストッパは、スプールの外周部（７００）から径方向の外側へ突出することにより、スリーブとの間に径方向の隙間（７２２）を挟みつつ、スリーブストッパから周方向の隙間（７２４）をあけて離間した箇所を移動する。
【００１２】
この発明によると、スリーブ内周部から径方向内側へ突出するスリーブストッパは、径方向隙間を挟んだスプールとの間に、摺動抵抗を生じさせない。また、スプール外周部から径方向外側へ突出するスプールストッパは、径方向隙間を挟んだスリーブとの間に、摺動抵抗を生じさせない。さらにスプールストッパは、自身の移動する箇所から周方向隙間をあけて離間するスリーブストッパとの間にも、摺動抵抗を生じさせない。これらのことから、第一領域及び第二領域の双方においてスプールの移動抵抗、ひいてはスプール移動位置のヒステリシスを、往方向への移動時にも復方向への移動時にも可及的に小さくできる。故に、制御弁における応答性ばらつきの抑制度合いを高めることが可能となる。
【００１３】
開示されたさらに別の発明においてスリーブストッパは、スプールストッパが移動する箇所を周方向に挟む形態に、対をなして設けられる。
【００１４】
この発明によると、スプールストッパは、自身の移動する箇所を周方向に挟んだスリーブストッパの対により、当該周方向への回転を制限され得る。これにより、スプールストッパとスリーブストッパとは、合力作用と単独作用との切替えに必要な状態、即ち周方向にずれた状態を確実に維持できる。それと共にスプールストッパは、自身の周方向片側のスリーブストッパに係止されて周方向への回転制限を受けたとしても、自身の周方向逆側のスリーブストッパとの間では周方向への離間状態を確実に維持できる。こうしたことから、必要性能の適正な切替えをスプールストッパの回転制限機能により長きに亘って保証しつつ、当該機能により制御弁に生じる応答性ばらつきの増大を抑制可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態によるバルブタイミング調整装置の基本構成を示す図であって、図２のI−I線断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図１のバルブタイミング調整装置に作用するカムトルクについて説明するため特性図である。
【図４】図１のバルブタイミング調整装置の制御弁の具体的構成を示す断面図である。
【図５】図４の制御弁の別の作動状態を示す断面図である。
【図６】図４の制御弁の別の作動状態を示す断面図である。
【図７】図４の制御弁の別の作動状態を示す断面図である。
【図８】図４の制御弁の別の作動状態を示す断面図である。
【図９】図４のIX−IX線矢視図である。
【図１０】図４の制御弁の特性を示す特性図である。
【図１１】図４の制御弁の特性を示す特性図である。
【図１２】図４の制御弁の特性を示す特性図である。
【図１３】図４に対応して変形例７を示す断面図である。
【図１４】図１１に対応して変形例７を示す特性図である。
【図１５】従来の特性を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１に示すように、本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置１は、車両の内燃機関に搭載される。装置１は、作動液である作動油の圧力を利用することで、内燃機関のバルブタイミングを調整する。装置１は、内燃機関においてクランク軸（図示しない）からのクランクトルクの伝達によりカム軸２が開閉する動弁のバルブタイミングとして、吸気弁のバルブタイミングを調整する。装置１は、回転機構系１０及び制御系４０等から構成されている。
【００１８】
（回転機構系）
まず、図１，２に示す回転機構系１０の構成を説明する。回転機構系１０は、クランクトルクをクランク軸からカム軸２へと伝達する伝達経路に、設置される。回転機構系１０は、ハウジングロータ１１及びベーンロータ１４を備えている。
【００１９】
金属製のハウジングロータ１１は、シューハウジング１２の軸方向両端部にリアプレート１３及びフロントプレート１５を締結してなる。シューハウジング１２は、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。円筒状のハウジング本体１２０は、水平面上の車両においては水平方向（図１の左右方向）に軸合わせして配置される。略扇形状の各シュー１２１，１２２，１２３は、ハウジング本体１２０において回転方向に互いに間隔をあけた箇所から、それぞれ径方向内側へと突出している。回転方向に隣り合うシュー１２１，１２２，１２３同士の間には、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、クランク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。
【００２０】
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、軸方向両端部にてリアプレート１３及びフロントプレート１５と摺接する。ベーンロータ１４は、回転軸１４０及び複数のベーン１４１，１４２，１４３を有している。円筒状の回転軸１４０は、水平面上の車両においては水平方向（図１の左右方向）に軸合わせして配置され、カム軸２に対して同軸上に固定される。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。
【００２１】
本実施形態の回転軸１４０は、軸本体１４０ａの軸方向両側にそれぞれ、ボス１４０ｂ及びブッシュ１４０ｃを同軸上に締結してなる。ボス１４０ｂは、円環状のリアプレート１３を貫通する中心孔を通じて、カム軸２に当接している。ブッシュ１４０ｃは、円環状のフロントプレート１５を貫通する中心孔を通じて、ハウジングロータ１１外へと突出している。
【００２２】
図２に示すように略扇形状の各ベーン１４１，１４２，１４３は、軸本体１４０ａにおいて回転方向に互いに間隔をあけた箇所から、それぞれ径方向外側へと突出している。各ベーン１４１，１４２，１４３はそれぞれ、対応する収容室２０に収容されて、当該対応収容室２０を回転方向の両側に分割している。かかる分割により各ベーン１４１，１４２，１４３は、ハウジングロータ１１内において作動油の入出する進角室２２，２３，２４及び遅角室２６，２７，２８を、回転方向に区画している。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。一方、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。
【００２３】
図１，２に示すようにベーン１４１は、ハウジングロータ１１に対するベーンロータ１４の回転位相を所定のロック位相にロックするためにロック部材１６を、リアプレート１３のロック孔１３０へ嵌合可能に収容している。それと共にベーン１４１は、ロック部材１６をロック孔１３０から離脱させて回転位相のロックを解除するために、作動油が導入されるロック解除室１７を、形成している。
【００２４】
以上の構成により回転機構系１０では、ロック部材１６による回転位相のロック解除下、進角室２２，２３，２４への作動油導入且つ遅角室２６，２７，２８からの作動油排出により、回転位相は進角方向へと変化する。その結果としてバルブタイミングは、進角調整される。一方、回転位相のロック解除下、遅角室２６，２７，２８への作動油導入且つ進角室２２，２３，２４からの作動油排出により、回転位相は遅角方向へと変化する。その結果としてバルブタイミングは、遅角調整される。さらに、回転位相のロック解除下、進角室２２，２３，２４及び遅角室２６，２７，２８に対する作動油の入出が規制されることで、それら進角室２２，２３，２４及び遅角室２６，２７，２８のいずれにも作動油が閉込められる。このとき回転位相は、作動油によっては変化せず、その結果としてバルブタイミングは、実質保持される。
【００２５】
こうしたバルブタイミング調整において回転機構系１０により実現可能な回転位相のうち、内燃機関の始動時に規制する規制位相領域として本実施形態では、最遅角位相及び最進角位相の間の所定位相から最進角位相に至るまでの領域が設定されている。また特に本実施形態では、規制位相領域の中でも特に最適な始動性を確保するための中間位相として、ロック部材１６によりロックが実現されるときの回転位相、即ちロック位相が設定されている。こうした設定によれば、内燃機関の始動時に、気筒への吸入空気量が吸気弁の閉弁遅延により過度に減少する事態を抑制して、内燃機関の始動を許容することができる。
【００２６】
（制御系）
次に、図１，２に示す制御系４０の構成を説明する。制御系４０は、回転機構系１０を駆動するために、作動油の入出を制御する。制御系４０は、進角主通路４１、進角分岐通路４２，４３，４４、遅角主通路４５、遅角分岐通路４６，４７，４８、ロック解除通路４９、主供給通路５０、副供給通路５２、ドレン回収通路５４、制御弁６０及び制御回路９６を備えている。
【００２７】
進角主通路４１は、回転軸１４０の内周部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を貫通することで、それぞれ対応する進角室２２，２３，２４及び共通の進角主通路４１と連通している。遅角主通路４５は、回転軸１４０の内周部に沿って形成されている。遅角分岐通路４６，４７，４８は、回転軸１４０を貫通することで、それぞれ対応する遅角室２６，２７，２８及び共通の遅角主通路４５と連通している。ロック解除通路４９は、回転軸１４０を貫通することで、ロック解除室１７と連通している。
【００２８】
主供給通路５０は、回転軸１４０を貫通することで、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、内燃機関に設けられるポンプ４は、クランクトルクを受けて駆動されるメカポンプである。かかるポンプ４は、クランクトルクの発生する内燃機関の回転中は、ドレン回収系としてのドレンパン５から吸入した作動油、を継続して搬送通路３へと吐出供給する。また、搬送通路３は、カム軸２及びそれを支持する軸受（図示しない）等を貫通して形成され、ポンプ４から供給される作動油を主供給通路５０へと搬送する。
【００２９】
副供給通路５２は、回転軸１４０を貫通することで、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からの供給作動油を、主供給通路５０を通じて受ける。副供給通路５２の中途部と、主供給通路５０において当該副供給通路５２の分岐部よりもポンプ４側の中途部とには、それぞれリード式の逆止弁（リード弁）５２０，５００が設けられている（図４も参照）。ここで副逆止弁５２０は、副供給通路５２において作動油が主供給通路５０側に逆流するのを防止し、また主逆止弁５００は、主供給通路５０において作動油がポンプ４側に逆流するのを防止する。
【００３０】
図１に示すようにドレン回収通路５４は、回転機構系１０及びカム軸２の外部に形成されている。ドレン回収通路５４は、大気に開放されるドレンパン５へと向かって、作動油を排出可能となっている。
【００３１】
制御弁６０は、駆動源９０への通電により発生する駆動力と、付勢調整構造９４により発生する弾性復原力とを利用することで、図１，２に示すスリーブ６６内のスプール７０を往復移動させるスプール弁である。制御弁６０は、進角ポート６６１、遅角ポート６６２、ロック解除ポート６６３、主供給ポート６６４、副供給ポート６６５及びドレンポート６６６を有している。進角ポート６６１は進角主通路４１と連通し、遅角ポート６６２は遅角主通路４５と連通し、ロック解除ポート６６３はロック解除通路４９と連通している。また、主供給ポート６６４は主供給通路５０と連通し、副供給ポート６６５は副供給通路５２と連通し、一対のドレンポート６６６はドレン回収通路５４と連通している。制御弁６０は、スプール７０の移動に応じて、これらポート６６１，６６２，６６３，６６４，６６５，６６６間の接続状態を切替える。かかる切替えにより制御弁６０は、進角室２２，２３，２４及び遅角室２６，２７，２８に対する作動油の入出を、後に詳述の如く制御する。
【００３２】
図１に示す制御回路９６は、例えばマイクロコンピュータ等を主体に構成される電子回路であり、駆動源９０及び内燃機関の各種電装品（図示しない）と電気接続されている。制御回路９６は、内部メモリに記憶のコンピュータプログラムに従って、駆動源９０への通電を含む内燃機関の作動を、制御する。
【００３３】
（カムトルク）
次に、カム軸２からベーンロータ１４に伝達されるカムトルクにつき、詳細に説明する。内燃機関の回転中は、吸気弁からのスプリング反力等に起因してカム軸２にカムトルクが作用し、当該カムトルクがベーンロータ１４へと伝達される。図３に例示するようにカムトルクは、ハウジングロータ１１に対する進角方向へ作用する負トルクと、ハウジングロータ１１に対する遅角方向へ作用する正トルクとの間にて、交番変化する。本実施形態のカムトルクについては、カム軸２及びその支持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が正トルク側に偏っている。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から伝達されるカムトルクにより平均的には、ハウジングロータ１１に対する遅角方向へと偏って付勢される。
【００３４】
（付勢構造）
次に、ベーンロータ１４をロック位相へ向かって付勢するための付勢構造につき、詳細に説明する。図１に示すようにフロントプレート１５には、第一係止ピン１５０が設けられている。第一係止ピン１５０は、ハウジングロータ１１外へ向かってフロントプレート１５から突出する円柱状に形成され、ロータ１１，１４に共通の回転中心線Ｏに対して偏心且つ実質平行に配置されている。
【００３５】
ブッシュ１４０ｃにおいてハウジングロータ１１外へ突出した箇所には、アーム１４０ｄ及び第二係止ピン１４０ｅが設けられている。アーム１４０ｄは、フロントプレート１５に対して実質平行な平板状に形成されている。第二係止ピン１４０ｅは、アーム１４０ｄからフロントプレート１５へ向かって突出する円柱状に形成され、回転中心線Ｏに対して偏心且つ実質平行に配置されている。第二係止ピン１４０ｅは、回転中心線Ｏから第一係止ピン１５０と実質同一の距離偏心し、且つ回転中心線Ｏに沿う方向では当該第一係止ピン１５０の回転軌跡上から外れるように、配置されている。
【００３６】
フロントプレート１５及びアーム１４０ｄの間においてブッシュ１４０ｃの外周側には、アシストスプリング１８が配置されている。アシストスプリング１８は、実質同一平面上にて金属製の素線を巻いてなる渦巻きスプリングであり、その渦巻き中心は、回転中心線Ｏと心合わせされている。アシストスプリング１８の内周側端部は、ブッシュ１４０ｃの外周部に巻装されることで、巻装部１８０を形成している。アシストスプリング１８の外周側端部は、Ｕ字状に屈曲されることで、係止部１８１を形成している。係止部１８１は、第一係止ピン１５０及び第二係止ピン１４０ｅ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。
【００３７】
以上の構成により、回転位相がロック位相よりも遅角方向へ変化しているときに係止部１８１は、第一係止ピン１５０により係止される。このとき第二係止ピン１４０ｅは、係止部１８１から離間するので、アシストスプリング１８の復原力を受けるベーンロータ１４は、進角方向のロック位相へと向かって付勢される。ここでアシストスプリング１８の復原力は、遅角方向に偏ったカムトルクの平均値よりも大きくなるように、設定されている。一方、回転位相がロック位相よりも進角方向へ変化しているときに係止部１８１は、第二係止ピン１４０ｅにより係止される。このとき第一係止ピン１５０は、係止部１８１から離間するので、アシストスプリング１８によるベーンロータ１４の付勢は、制限される。
【００３８】
（ロック構造）
次に、回転位相をロックするためのロック構造につき、詳細に説明する。図１，２に示すようにリアプレート１３は、ロック孔１３０と共に規制孔１３１を有している。規制孔１３１は、回転方向に沿って延伸し且つ両端部の閉塞された有底溝状に、形成されている。ロック孔１３０は、規制孔１３１の進角方向端部の底面に開口した有底円筒孔状に、形成されている（図４も参照）。
【００３９】
ベーン１４１は、円筒状のロック部材１６を収容する収容孔１４１ａを、有している。収容孔１４１ａは、回転中心線Ｏに対して実質平行な軸方向にベーン１４１を貫通することで、当該軸方向へロック部材１６を案内可能となっている。収容孔１４１ａは、規制位相領域にて規制孔１３１と軸方向に対向し、また特にロック位相にてロック孔１３０と軸方向に対向する。収容孔１４１ａには、ロックスプリング１９がロック部材１６と同軸上に収容されている。ロックスプリング１９は、金属製の圧縮コイルスプリングであり、ベーン１４１に固定のリテーナ１４１ｂと、ロック部材１６との間に介装されている。ロックスプリング１９は、リテーナ１４１ｂとロック部材１６との間にて圧縮弾性変形することで、復原力を発生する。この復原力を受けるロック部材１６は、リアプレート１３側へと付勢される。さらに、かかるロック部材１６を軸方向に挟んでロックスプリング１９とは反対側においては、ロック解除室１７が収容孔１４１ａにより形成されている。ロック部材１６は、ロック解除室１７へと導入される作動油の圧力を受けることで、ロックスプリング１９の復原力に抗してリアプレート１３とは反対側へ移動可能となっている。
【００４０】
以上の構成により、ロック部材１６が規制孔１３１及びロック孔１３０の双方から離脱した状態下、ロック解除室１７から作動油が排出されると、ロック部材１６がリアプレート１３側へと移動して、規制孔１３１に進入する。これにより、回転位相が規制位相領域に規制される。さらにかかる規制下、アシストスプリング１８の復原力及びカムトルク等の作用により回転位相がロック位相に達すると、ロック部材１６が規制孔１３１からリアプレート１３側へと移動して、ロック孔１３０に嵌合する。これにより、回転位相がロック位相にロックされることで、回転位相に応じたバルブタイミングの調整は制限される。
【００４１】
一方、ロック部材１６が規制孔１３１を通してロック孔１３０に嵌合した状態下、ロック解除室１７に所定圧力以上の作動油が導入されると、ロック部材１６がリアプレート１３とは反対側へと移動して、それら双方の孔１３１，１３０から離脱する。これにより、回転位相の規制もロックも解除されるので、回転位相に応じたバルブタイミングの自由な調整が可能となる。
【００４２】
（制御弁）
次に、制御弁６０の詳細構造につき、説明する。図１，４に示す制御弁６０において金属製のスリーブ６６は、有底円筒状に形成され、回転軸１４０とカム軸２と跨って同軸上に内蔵されている。かかる内蔵形態によりスリーブ６６は、水平面上の車両においては水平方向（図１，４の左右方向）に軸合わせして配置されている。スリーブ６６は、カム軸２に螺着固定される雄螺子状の固定部６６７を、底側に有している。また、スリーブ６６は、カム軸２との間に回転軸１４０を挟持する円環鍔状のフランジ部６６８を、開口側に有している。スリーブ６６は、一方のドレンポート６６６、進角ポート６６１、主供給ポート６６４、遅角ポート６６２、ロック解除ポート６６３、副供給ポート６６５及び他方のドレンポート６６６を、軸方向の開口側から底側へ向かってこの順で形成している。
【００４３】
制御弁６０において金属製のスプール７０は、有底円筒状に形成され、可動線としての回転中心線Ｏに垂直な径方向の外側から、スリーブ６６により同軸上に摺動支持されている。かかる支持形態によりスプール７０は、水平面上の車両においては水平方向（図１，４の左右方向）に軸合わせして配置されることで、回転中心線Ｏに沿った軸方向へ往復移動可能となっている。そこで、図４〜８に示すように本実施形態では、軸方向のうちスプール７０がスリーブ６６の底側へと向かう方向を、往方向Ｄｇと定義する一方、軸方向のうちスプール７０がスリーブ６６の開口側へと向かう方向を、復方向Ｄｒと定義する。
【００４４】
図４〜９に示すようにスプール７０は、軸方向に延伸する円筒孔状の連通通路７０５を、有している。連通通路７０５は、スプール７０の軸方向両端部（即ち、開口側端部及び底側端部）においてそれぞれ、開口部７０５ａを形成している。これらの開口部７０５ａは、スプール７０の移動位置に拘らず、各別のドレンポート６６６に対して連通可能となっている。また、開口部７０５ａとは別に連通通路７０５は、図４〜８に示すスプール７０の軸方向中間部において、開口部７０５ｂを形成している。この開口部７０５ｂは、遅角ポート６６２及びロック解除ポート６６３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対して、連通又は遮断可能となっている。
【００４５】
さらにスプール７０は、図４，５に示す所定の移動位置にて進角ポート６６１及び主供給ポート６６４間を流通する作動油の流通量を絞るために、絞り部７０６を有している。尚、スリーブ６６の内周面の内径よりも絞り部７０６の外周面の外径を小さくして、それら周面間に隙間を形成することで、流通量を絞る構成としてもよい。あるいは図示はしないが、スリーブ６６の内周面と絞り部７０６の外周面とを嵌合により摺動させて、当該摺動界面のシール長さを短くすることで、流通量を絞る構成としてもよい。
【００４６】
以上の構成により、図１０（ａ）のロック領域Ｒｌへスプール７０が移動した状態では、図４，５に示すように進角ポート６６１が主供給ポート６６４と接続される。かかる接続形態によりポンプ４からの供給作動油は、通路３，５０，４１，４２，４３，４４を通じて進角室２２，２３，２４に導入される。このとき、進角室２２，２３，２４への導入作動油の量は、絞り部７０６により絞られる。また、スプール７０のロック領域Ｒｌへの移動状態では、遅角ポート６６２が通路７０５を介して各ドレンポート６６６と接続される。かかる接続形態により遅角室２６，２７，２８の作動油は、通路４６，４７，４８，４５，５４を通じてドレンパン５に排出される。さらに、スプール７０のロック領域Ｒｌへの移動状態では、ロック解除ポート６６３が通路７０５を介して各ドレンポート６６６と接続される。かかる接続形態によりロック解除室１７の作動油は、通路４９，５４を通じてドレンパン５に排出される。
【００４７】
ロック領域Ｒｌに対して往方向Ｄｇに並ぶ図１０（ａ）の進角領域Ｒａへスプール７０が移動した状態では、図６に示すように進角ポート６６１が主供給ポート６６４と接続される。かかる接続形態によりポンプ４からの供給作動油は、通路３，５０，４１，４２，４３，４４を通じて進角室２２，２３，２４に導入される。また、スプール７０の進角領域Ｒａへの移動状態では、遅角ポート６６２が通路７０５を介して各ドレンポート６６６と接続される。かかる接続形態により遅角室２６，２７，２８の作動油は、通路４６，４７，４８，４５，５４を通じてドレンパン５に排出される。さらに、スプール７０の進角領域Ｒａへの移動状態では、ロック解除ポート６６３が副供給ポート６６５と接続される。かかる接続形態により、ポンプ４からの供給作動油は、通路３，５０，５２，４９を通じてロック解除室１７に導入される。
【００４８】
進角領域Ｒａに対して往方向Ｄｇに並ぶ図１０（ａ）の保持領域Ｒｈへスプール７０が移動した状態では、図７に示すように進角ポート６６１及び遅角ポート６６２が他のいずれのポートに対しても遮断される。かかる遮断形態により進角室２２，２３，２４及び遅角室２６，２７，２８には、作動油が留められる。また、スプール７０の保持領域Ｒｈへの移動状態では、ロック解除ポート６６３が副供給ポート６６５と接続される。かかる接続形態によりポンプ４からの供給作動油は、通路３，５０，５２，４９を通じてロック解除室１７に導入される。
【００４９】
保持領域Ｒｈに対して往方向Ｄｇに並ぶ図１０（ａ）の遅角領域Ｒｒへスプール７０が移動した状態では、図８に示すように進角ポート６６１が通路７０５を介して各ドレンポート６６６と接続される。かかる接続形態により進角室２２，２３，２４の作動油は、通路４２，４３，４４，４１，５４を通じてドレンパン５に排出される。また、スプール７０の遅角領域Ｒｒへの移動状態では、遅角ポート６６２が主供給ポート６６４と接続される。かかる接続形態により、ポンプ４からの供給作動油は、通路３，５０，４５，４６，４７，４８を通じて遅角室２６，２７，２８に導入される。さらに、スプール７０の遅角領域Ｒｒへの移動状態では、ロック解除ポート６６３が副供給ポート６６５と接続される。かかる接続形態により、ポンプ４からの供給作動油は、通路３，５０，５２，４９を通じてロック解除室１７に導入される。
【００５０】
ここで特に、図４〜６，８に示す各領域Ｒｌ，Ｒａ，Ｒｒでは、スリーブ６６の開口が形成する一方のドレンポート６６６（以下、この一方のドレンポート６６６を、ドレンポート６６６ａという）に対して、ドレンパン５へと向かう作動油が排出される。故に、かかる排出作動油は、ドレンポート６６６においてスリーブ６６の内周部６６０とスプール７０の外周部７００との間を、流通することになる。
【００５１】
（駆動構造）
次に、制御弁６０の駆動構造につき、詳細に説明する。図１に示すように駆動源９０は、通電に応じて作動する電磁ソレノイドであり、内燃機関における例えばチェーンカバー等の固定節に固定されている。駆動源９０は、ロッド状に形成される金属製の駆動軸９１を、有している。駆動軸９１は、スプール７０を軸方向に挟んでスリーブ６６の底とは反対側において、それら要素６６，７０と同軸上に配置されている。駆動軸９１は、スリーブ６６の開口により形成されるドレンポート６６６ａに進入することで、スプール７０と常に当接している。こうした構成の駆動源９０は、指令値として制御された通電電流を制御回路９６からソレノイドコイル（図示しない）へと流すことで、駆動軸９１によりスプール７０を図４〜８の往方向Ｄｇへと押圧する。かかる押圧により駆動源９０は、制御回路９６からの通電電流に従う往方向Ｄｇの駆動力を、駆動軸９１からスプール７０へと与える。
【００５２】
図１に示すように付勢調整構造９４は、駆動源９０の駆動力に抗してスプール７０を軸方向へと付勢する付勢力を調整するために、スリーブストッパ６８０、スプールストッパ７２、第一弾性部材８０及び第二弾性部材８２を有している。
【００５３】
図４，９に示すようにスリーブストッパ６８０は、スリーブ６６において開口を形成するドレンポート６６６ａに、設けられている。本実施形態のスリーブストッパ６８０は、ドレンポート６６６ａに設けられた金属製のスナップリング６８により、四つ形成されている。具体的にスナップリング６８は、それらのスリーブストッパ６８０をリング本体６８１と一体にして構成されている。リング本体６８１は、部分円環状に形成されてスリーブ６６の筒状本体に同軸上に固定されることで、当該筒状本体と共にスリーブ６６の内周部６６０を形成している。各スリーブストッパ６８０は、かかる内周部６６０を形成したリング本体６８１において、回転中心線Ｏ周りとなる周方向に互いに間隔をあけた箇所から、それぞれ径方向内側へと突出している。突片状の各スリーブストッパ６８０は、図４〜９に示すいずれの領域Ｒｌ，Ｒａ，Ｒｈ，Ｒｒにおいてもスプール７０には達しない突出高さを、径方向に有している。かかる突出高さの各スリーブストッパ６８０は、径方向隙間６８２をスプール７０との間に挟むことで、全ての領域Ｒｌ，Ｒａ，Ｒｈ，Ｒｒにおいてスプール７０から径方向に離間可能となっている。
【００５４】
図４，９に示すようにスプールストッパ７２は、スプール７０においてドレンポート６６６ａに進入する開口側端部に、設けられている。本実施形態のスプールストッパ７２は、スプール７０におけるスプール二面幅部７０２から突出する形態に、二つ形成されている。具体的にスプール二面幅部７０２は、所定の径方向（図９の上下方向）及び軸方向に沿って広がる二面幅の板状に、形成されている。各スプールストッパ７２は、スプール二面幅部７０２において外周部７００を形成する径方向両縁部（以下、二面幅縁部という）７０２ａから、それぞれ径方向外側へと突出している。各スプールストッパ７２は、一体のスプール二面幅部７０２から復方向Ｄｒに連続する二面幅の突片状に、形成されている。各スプールストッパ７２は、図４〜９に示すいずれの領域Ｒｌ，Ｒａ，Ｒｈ，Ｒｒにおいてもスリーブ６６には達しない突出高さを、径方向に有している。かかる突出高さの各スプールストッパ７２は、周方向に連続する径方向隙間７２２をスリーブ６６との間に挟むことで、全ての領域Ｒｌ，Ｒａ，Ｒｈ，Ｒｒにおいてスリーブ６６から径方向に離間可能となっている。
【００５５】
ここで各領域Ｒｌ，Ｒａ，Ｒｈ，Ｒｒでは、図４，９では上側に示すスプールストッパ７２とそれに連続する二面幅縁部７０２ａとの少なくとも一方は、当該上側にて対をなす二つのスリーブストッパ６８０により周方向に挟まれる箇所Ｕを、移動する。この挟み箇所Ｕにおいてスプールストッパ７２及び二面幅縁部７０２ａの少なくとも一方は、周方向両側の各スリーブストッパ６８０との間にそれぞれ周方向隙間７２４をあけて離間する。一方、各領域Ｒｌ，Ｒａ，Ｒｈ，Ｒｒでは、図９では下側に示すスプールストッパ７２とそれに連続する二面幅縁部７０２ａとの少なくとも一方は、当該下側にて対をなす二つのスリーブストッパ６８０により周方向に挟まれる箇所Ｌを、移動する。この挟み箇所Ｌにおいてスプールストッパ７２及び二面幅縁部７０２ａの少なくとも一方は、周方向両側の各スリーブストッパ６８０との間にそれぞれ周方向隙間７２４をあけて離間する。
【００５６】
このように本実施形態では、対毎に各別箇所Ｕ，Ｌを周方向に挟むように、二対のスリーブストッパ６８０が設けられている。また特に、図６〜８に示す領域Ｒａ，Ｒｈ，Ｒｒにおいて箇所Ｕ，Ｌを移動する各スプールストッパ７２は、それぞれ別対のスリーブストッパ６８０により周方向に挟まれる形態を、維持するようになっている。
【００５７】
図４，９に示すようにスプール７０は、各対のスリーブストッパ６８０により係合されるスプール係合部７０４を、有している。スプール係合部７０４は、スプール７０において復方向Ｄｒを向く円環面状に、形成されている。スプール係合部７０４は、スプール７０においてスプール二面幅部７０２の形成されていない空間部７０３に露出することで、各スプールストッパ７２及びスプール二面幅部７０２よりも往方向Ｄｇに位置している。以上の構成から各対のスリーブストッパ６８０は、図４に示すロック領域Ｒｌの復方向Ｄｒの移動端Ｒ０（図１０，１１も参照）に達したスプール７０のスプール係合部７０４と係合することで、スプール７０の復方向Ｄｒへの移動を止めることが可能となっている。
【００５８】
これに対してスリーブ６６は、各対のスリーブストッパ６８０よりも往方向Ｄｇに位置する箇所に、スリーブ係合部６６９を有している。スリーブ係合部６６９は、スリーブ６６において復方向Ｄｒを向く円環面状に、形成されている。ここで、図６に示す進角領域Ｒａでは、各スプールストッパ７２が各対のスリーブストッパ６８０よりも往方向Ｄｇへと移動する。故に進角領域Ｒａでは、スリーブ係合部６６９に対して各スプールストッパ７２は、各対のスリーブストッパ６８０よりも往方向Ｄｇに近接する。これは、図７に示す保持領域Ｒｈ及び図８に示す遅角領域Ｒｒにおいても同様である。一方、図４，５に示すロック領域Ｒｌでは、各スプールストッパ７２が各対のスリーブストッパ６８０よりも復方向Ｄｒへと移動する。故にロック領域Ｒｌでは、スリーブ係合部６６９に対して各スプールストッパ７２は、各対のスリーブストッパ６８０よりも復方向Ｄｒに離間する。即ち、ロック領域Ｒｌでは、各スプールストッパ７２よりも往方向Ｄｇに位置する各対のスリーブストッパ６８０が、スリーブ係合部６６９と近接した状態となる。
【００５９】
図４に示すように第一弾性部材８０は、金属製の研削エンド型圧縮コイルスプリングであり、スリーブ６６内に同軸上に収容されている。第一弾性部材８０は、スリーブ６６の底とスプール７０の開口との間に介装されている。第一弾性部材８０は、図４〜８に示すいずれのＲｌ，Ｒａ，Ｒｈ，Ｒｒにおいても、スリーブ６６とスプール７０との間にて圧縮弾性変形することで、第一復原力Ｆ１を発生する。この第一復原力Ｆ１を受けるスプール７０は、往方向Ｄｇとは反対の復方向Ｄｒへと付勢される。
【００６０】
図４，９に示すように第二弾性部材８２は、金属製の研削エンド型圧縮コイルスプリングであり、スリーブ６６内に同軸上に収容されている。第二弾性部材８２の一端部は、常にスリーブ係合部６６９と係合している。第二弾性部材８２の他端部は、図４〜８に示すスプール７０の移動位置に応じて、各スプールストッパ７２又は各対のスリーブストッパ６８０と係合可能となっている。
【００６１】
具体的に、図６に示す進角領域Ｒａにおいて第二弾性部材８２は、スリーブ係合部６６９に近接した各スプールストッパ７２と係合する。かかる係合により第二弾性部材８２は、各スプールストッパ７２とスリーブ係合部６６９との間にて圧縮弾性変形することで、第二復原力Ｆ２を発生する。こうして第二復原力Ｆ２を第一復原力Ｆ１と共に受ける状態になるスプール７０は、往方向Ｄｇとは反対の復方向Ｄｒへと付勢される。即ち、このときのスプール７０には、往方向Ｄｇの駆動力に抗した復方向Ｄｒの付勢力として、図１１に示す如き第一復原力Ｆ１及び第二復原力Ｆ２の合力が作用することになる。これは、図７に示す保持領域Ｒｈ及び図８に示す遅角領域Ｒｒにおいても、同様となる。
【００６２】
一方、図４，５に示すロック領域Ｒｌにおいて第二弾性部材８２は、スリーブ係合部６６９に対して近接状態となる各対のスリーブストッパ６８０と係合することで、同係合部６６９から離間した各スプールストッパ７２との係合を解除される。かかる係合解除によりスプール７０は、第一復原力Ｆ１を受ける状態下、第二復原力Ｆ２による付勢を制限される。即ち、このときのスプール７０には、往方向Ｄｇの駆動力に抗した復方向Ｄｒの付勢力として、図１１に示す如く第一復原力Ｆ１が単独作用することになる。
【００６３】
以上の作動特性により、軸方向に並ぶ進角領域Ｒａ及びロック領域Ｒｌ間の境界位置では、図１０，１１に示すように、第一復原力Ｆ１の単独作用と第一復原力Ｆ１及び第二復原力Ｆ２の合力作用とが切替わる。かかる切替わりの結果、往方向Ｄｇの駆動力に抗してスプール７０に作用する復方向Ｄｒの付勢力は、ステップ状に変化する。ここで、図１１に示す付勢力の変化幅Ｗは、領域Ｒａ，Ｒｌ間の境界位置にて駆動源９０がスプール７０に作用させる駆動力の製品ばらつきに関する予測幅よりも、大きく設定される。こうした設定により、変化幅Ｗ内の付勢力に対して予測幅内の駆動力を釣合わせることが、確実に可能となっている。故に、駆動力及び付勢力の釣合いによって決まる移動位置（即ち、図１１の一点鎖線グラフと実線グラフとの交点）の中でも、領域Ｒａ，Ｒｌ間の境界位置については、駆動力の製品ばらつきには依存せず、付勢力の製品ばらつきのみに依存するようになっている。
【００６４】
尚、以上の説明から本実施形態では、進角領域Ｒａが第一領域に相当し、ロック領域Ｒｌが第二領域に相当する。また、第二領域に相当するロック領域Ｒｌよりも、往方向Ｄｇに位置する領域Ｒａ，Ｒｈ，Ｒｒが共同して第一領域に相当すると考えることも可能である。
【００６５】
（バルブタイミング調整作動）
次に、バルブタイミング調整装置１によるバルブタイミング調整作動について、説明する。
【００６６】
（１）ロック作動
内燃機関において、ポンプ４からの作動油の供給圧力が低圧となる回転停止時、始動時及びアイドル運転時等には、制御回路９６が駆動源９０への通電を制御することで、スプール７０を図４又は図５のロック領域Ｒｌへと移動させる。このロック領域Ｒｌでは、進角室２２，２３，２４への小流量の作動油導入と、遅角室２６，２７，２８からの作動油排出と、ロック解除室１７からの作動油排出とにより、ロック位相での回転位相のロックが実現される。ここで特に、ポンプ４からの作動油の供給及び駆動源９０による駆動力の発生が止まる内燃機関の回転停止時にあっても、付勢力としての第一復原力Ｆ１がスプール７０に単独作用する。かかる単独作用によりスプール７０は、ロック領域Ｒｌの復方向Ｄｒの移動端Ｒ０に達して各対のスリーブストッパ６８０により止められることで、ロック解除室１７からの作動油排出を進行させる。このとき、進角方向に向けたアシストスプリング１８の復原力と共に、カムトルクがベーンロータ１４に作用することで、回転位相が規制位相領域に達すると、ロック部材１６が規制孔１３１に進入して、回転位相を当該領域内に規制する。その結果、規制位相領域内のロック位相にてロック部材１６がロック孔１３０に嵌合し易くなるので、内燃機関の回転が完全に停止するまでの間に確実に、ロック位相にロック可能となっている。
【００６７】
（２）進角作動
内燃機関において、回転位相の実位相が目標位相に対する許容偏差よりも遅角方向にある等の運転条件が成立するときには、制御回路９６が駆動源９０への通電を制御することで、スプール７０を図６の進角領域Ｒａへと移動させる。この進角領域Ｒａでは、ロック解除室１７への作動油導入による回転位相のロック解除下、進角室２２，２３，２４への大流量の作動油導入と、遅角室２６，２７，２８からの作動油排出とが実現される。その結果、回転位相が迅速に進角方向へ変化するので、バルブタイミングの進角応答性を高めることが可能となっている。ここで特に、進角領域Ｒａのスプール７０は、仮に通電電流のばらつき乃至は揺らぎ等に起因してロック領域Ｒｌ側に近づいたとしても、付勢力のステップ状変化が生じる領域Ｒａ，Ｒｌ間の境界位置を超えることは、困難となっている。
【００６８】
（３）保持作動
内燃機関において、回転位相の実位相が目標位相に対する許容偏差内にある等の運転条件が成立するときには、制御回路９６が駆動源９０への通電を制御することで、スプール７０を図７の保持領域Ｒｈへと移動させる。この保持領域Ｒｈでは、ロック解除室１７への作動油導入による回転位相のロック解除下、進角室２２，２３，２４及び遅角室２６，２７，２８のいずれにも作動油が留められる。その結果、回転位相の変化がカムトルクの影響による変動の範囲内に規制されるので、バルブタイミングの保持性を確保することが可能となっている。
【００６９】
（４）遅角作動
内燃機関において、回転位相の実位相が目標位相に対する許容偏差よりも進角方向にある等の運転条件が成立するときには、制御回路９６が駆動源９０への通電を制御することで、スプール７０を図８の遅角領域Ｒｒへと移動させる。この遅角領域Ｒｒでは、ロック解除室１７への作動油導入による回転位相のロック解除下、遅角室２６，２７，２８への大流量の作動油導入と、進角室２２，２３，２４からの作動油排出とが実現される。その結果、回転位相が迅速に遅角方向へ変化するので、バルブタイミングの遅角応答性を高めることが可能となっている。
【００７０】
（作用効果）
以上説明した装置１による作用効果を、以下に説明する。
【００７１】
装置１によると、スプール７０に設けられたスプールストッパ７２に第二弾性部材８２が係合する進角領域Ｒａでは、当該部材８２の第二復原力Ｆ２と第一弾性部材８０の第一復原力Ｆ１との合力を、駆動力に抗する軸方向の付勢力としてスプール７０が受ける。一方、スリーブ６６に設けられたスリーブストッパ６８０に第二弾性部材８２が係合するロック領域Ｒｌでは、第二復原力Ｆ２による付勢の制限を受けるスプール７０は、駆動力に抗する軸方向の付勢力として第一復原力Ｆ１を受ける。これらのことから、領域Ｒａ，Ｒｌ間の境界位置では、第一復原力Ｆ１及び第二復原力Ｆ２の合力作用と第一復原力Ｆ１の単独作用とが切替わることで、付勢力がステップ状に変化する。その結果として、各領域Ｒａ，Ｒｌでの必要性能を適正に切替えることが可能となる。
【００７２】
しかも、領域Ｒａ，Ｒｌにおいてスプールストッパ７２の移動する箇所は、スリーブ６６からは径方向に離間し且つスリーブストッパ６８０からは周方向に離間した箇所Ｕ，Ｌとなる。これによりスプールストッパ７２は、スプール７０の移動抵抗となる摺動抵抗をスリーブ６６との間及びスリーブストッパ６８０との間に生じさせることなく、合力作用と単独作用との切替えをスリーブストッパ６８０と共同して実現し得る。故に図１２に示すように、駆動源９０への指令値に対するスプール７０の移動位置については、往方向Ｄｇへの移動時と復方向Ｄｒへの移動時との間に生じるヒステリシスを、領域Ｒａ，Ｒｌの双方にて小さくできる。したがって、制御弁６０における応答性ばらつきを抑制可能となる。
【００７３】
ここで装置１によると、スリーブ６６の内周部６６０から径方向内側へ突出するスリーブストッパ６８０は、径方向隙間６８２を挟んだスプール７０との間に、摺動抵抗を生じさせない。また、スプール７０の外周部７００から径方向外側へ突出するスプールストッパ７２は、径方向隙間７２２を挟んだスリーブ６６との間に、摺動抵抗を生じさせない。それと共にスプールストッパ７２は、自身の移動する箇所Ｕ，Ｌから周方向隙間７２４をあけて離間するスリーブストッパ６８０との間にも、摺動抵抗を生じさせない。これらのことから、領域Ｒａ，Ｒｌの双方においてスプール７０の移動抵抗、ひいてはスプール移動位置のヒステリシスを、往方向Ｄｇへの移動時にも復方向Ｄｒへの移動時にも可及的に小さくできる。故に、制御弁６０における応答性ばらつきの抑制度合いを高めることが可能となる。
【００７４】
さらに、装置１によると、作動油の入出制御に伴ってスリーブ６６の内周部６６０及びスプール７０の外周部７００間を流通する当該作動油は、ストッパ６８０及びスプール７０間、ストッパ７２及びスリーブ６６間並びにそれらストッパ間を通過できる。これによれば、摺動抵抗を生じさせないための隙間６８２，７２２，７２４を利用して、入出制御における作動油の必要流通量を確保し得る。故に、スプール移動位置のヒステリシスに起因した応答性ばらつきのみならず、入出制御における作動油の流通量変動に起因した応答性ばらつきも、制御弁６０において抑制可能となる。
【００７５】
またさらに、装置１によると、スプールストッパ７２は、自身の移動する箇所Ｕ，Ｌを周方向に挟んだスリーブストッパ６８０の対により、当該周方向への回転を制限される。これにより、スプールストッパ７２とスリーブストッパ６８０とは、合力作用と単独作用との切替えに必要な状態、即ち周方向にずれた状態を確実に維持できる。それと共にスプールストッパ７２は、自身の周方向片側のスリーブストッパ６８０に係止されて周方向への回転制限を受けたとしても、自身の周方向逆側のスリーブストッパ６８０との間では周方向への離間状態を確実に維持できる。こうしたことから、必要性能の適正な切替えをスプールストッパ７２の回転制限機能により長きに亘って保証しつつ、当該機能により制御弁６０に生じる応答性ばらつきの増大を抑制可能となる。
【００７６】
加えて、装置１によると、スリーブストッパ６８０の複数対は、それら対毎に各別のスプールストッパ７２が移動する箇所Ｕ，Ｌを、それぞれ周方向に挟んでいる。これによれば、スプールストッパ７２の回転制限機能を周方向の複数箇所にて発揮し得るので、必要性能の適正な切替えを長きに亘って確実に保証可能となる。
【００７７】
また加えて、装置１によると、スプール７０において二面幅状のスプールストッパ７２から軸方向に連続するスプール二面幅部７０２も、スリーブストッパ６８０の対により周方向に挟まれた箇所Ｕ，Ｌを移動する。これによれば、スプールストッパ７２の軸方向サイズを小さくしても、スプール二面幅部７０２を利用することで、スプールストッパ７２による場合と同様な回転制限機能を発揮できる。故に、そうした小型化を図った上での回転制限機能により、必要性能の適正な切替え保証を長きに亘って達成しつつ、当該機能により制御弁６０に生じる応答性ばらつきの増大を抑制可能となる。
【００７８】
さらに加えて、装置１の進角領域Ｒａでは、軸方向のうち往方向Ｄｇの駆動力に抗した付勢力として、軸方向のうち復方向Ｄｒに発生する第一復原力Ｆ１及び第二復原力Ｆ２の合力をスプール７０が受ける。一方、第二復原力Ｆ２による付勢が制限されるロック領域Ｒｌでは、往方向Ｄｇの駆動力に抗した付勢力として、復方向Ｄｒに発生する第一復原力Ｆ１をスプール７０が受ける。これらによれば、領域Ｒａ，Ｒｌ間の境界位置にて合力作用と単独作用とを確実に切替えることができるので、駆動力に抗する付勢力のステップ状変化を確固たるものとして現出させ得る。故に、必要性能の適正な切替え効果につき、信頼性を高めることが可能となる。
【００７９】
またさらに加えて、装置１によると、ロック領域Ｒｌの復方向Ｄｒの移動端Ｒ０に達したスプール７０は、スプールストッパ７２よりも往方向Ｄｇに位置するスプール係合部７０４にてスリーブストッパ６８０と係合することで、復方向Ｄｒへの移動を止められる。これによれば、合力作用と単独作用とを切替えるためのスリーブストッパ６８０を利用して、ロック領域Ｒｌの復方向Ｄｒの移動端Ｒ０を正確に設定できる。故に、スプール７０がスリーブ６６内のロック領域Ｒｌよりも復方向Ｄｒへと食み出して制御弁６０による作動油の入出制御が困難となる事態につき、回避可能となる。
【００８０】
以上の他、装置１によると、領域Ｒａ，Ｒｌのうち回転位相を変化させるための一方と、回転位相を最進角位相及び最遅角位相の間の中間位相にロックするための他方との間の境界位置にて、駆動力に抗する付勢力のステップ状変化を現出させ得る。したがって、スプール７０の移動位置に従って切替わる必要性能として、回転位相の変化に必要な性能と、中間位相でのロックに必要な性能とを、適正に切替え可能となる。
【００８１】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
【００８２】
具体的に変形例１としては、駆動源９０の駆動力に抗してスプール７０を付勢する付勢力をステップ状に変化させる位置につき、領域Ｒａ，Ｒｈの境界位置又は領域Ｒｈ，Ｒｒの境界位置に設定してもよい。あるいは変形例２として、領域Ｒｌ，Ｒａ，Ｒｈ，Ｒｒのうちいずれかをさらに分割して、それら分割領域の境界位置にステップ状変化の位置を設定してもよい。
【００８３】
変形例３としては、スリーブストッパ６８０とスプールストッパ７２とについては、各々の数を適宜に設定して、互いに周方向へ離間する形態に配置することが可能である。例えば一つのスプールストッパ７２が移動する箇所Ｕ，Ｌを、一対のスリーブストッパ６８０により周方向に挟んでもよい。あるいは、一つ又は二つのスプールストッパ７２が移動する箇所Ｕ，Ｌを、一つのスリーブストッパ６８０に対して周方向の片側又は両側に並べてもよい。
【００８４】
変形例４としては、スプールストッパ７２を、スプール二面幅部７０２等のスプール７０とは別体に形成して、当該スプール７０に装着してもよい。また、変形例５としては、スリーブストッパ６８０を、スリーブ６６に一体に形成してもよい。
【００８５】
変形例６としては、スプールストッパ７２よりも往方向Ｄｇに位置するスプール係合部７０４を設けないで、スプールストッパ７２の復方向Ｄｒの端面をスリーブ６６に係合させることにより、スプール７０の復方向Ｄｒの移動を止めてもよい。
【００８６】
変形例７としては、図１３，１４に示すように、往方向Ｄｇへスプール７０を付勢し且つ進角領域Ｒａにおいて第一復原力Ｆ１よりも小さい第二復原力Ｆ２を発生する第二弾性部材８２を、採用してもよい。この場合、第一領域に相当するロック領域Ｒｌでは、往方向Ｄｇの駆動力に抗してスプール７０を付勢する付勢力は、復方向Ｄｒに発生する第一復原力Ｆ１と、それよりも小さな往方向Ｄｇに発生する第二復原力Ｆ２との合力になる。それと共に、第二領域に相当する少なくとも進角領域Ｒａでは、往方向Ｄｇの駆動力に抗した復方向Ｄｒの付勢力は、第一復原力Ｆ１の単独となる。故に、こうした変形例７の場合にも、スリーブストッパ６８０及びスプールストッパ７２の共同により、上述した実施形態と同様の作用効果を発揮できる。
【００８７】
変形例８としては、スプール７０及び弾性部材８０，８２を収容するスリーブ６６を、要素１４０，２の一方に内蔵させてもよいし、要素１４０，２の外部に配置してもよい。また、変形例９としては、規制位相領域を設定するための規制孔１３１を、設けなくてもよい。
【００８８】
変形例１０としては、回転位相をロックするロック位相を、最遅角位相又は最進角位相に設定してもよい。また、この場合等の変形例１１としては、アシストスプリング１８によるベーンロータ１４の付勢構造を省いてもよい。
【００８９】
変形例１２としては、動弁である排気弁のバルブタイミングを調整する装置や、動弁である吸気弁及び排気弁の双方のバルブタイミングを調整する装置に、本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１  バルブタイミング調整装置、２  カム軸、１０  回転機構系、１１  ハウジングロータ、１４  ベーンロータ、２２，２３，２４  進角室、２６，２７，２８  遅角室、４０  制御系、６０  制御弁、６６  スリーブ、６８  スナップリング、７０  スプール、７２  スプールストッパ、８０  第一弾性部材、８２  第二弾性部材、９０  駆動源、９４  付勢調整構造、９６  制御回路、６６０  内周部、６６６ａ  ドレンポート、６６９  スリーブ係合部、６８０  スリーブストッパ、６８１  リング本体、６８２，７２２  径方向隙間、７００  外周部、７０２  スプール二面幅部、７０２ａ  二面幅縁部、７０３  空間部、７０４  スプール係合部、７２２  径方向隙間、７２４  周方向隙間、Ｄｇ  往方向、Ｄｒ  復方向、Ｆ１  第一復原力、Ｆ２  第二復原力、Ｌ，Ｕ  箇所、Ｏ  回転中心線、Ｒ０  移動端、Ｒａ  進角領域、Ｒｈ  保持領域、Ｒｌ  ロック領域、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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