(57)【要約】【課題】応答性の高いバルブタイミング調整装置を提供する。【解決手段】スプール５０は、スリーブ４０の内側空間４００において軸方向へ往復移動可能に設けられ、スプール筒部５１、スプール筒部５１のカム軸３側の端部を塞ぐスプール蓋部５２、スプール筒部５１の内側に形成された蓄圧空間５００、蓄圧空間５００と供給ポート４３とを接続するよう形成された供給油路５４、蓄圧空間５００と第１制御ポート４４とを接続可能に形成された第１制御油路５５、蓄圧空間５００と第２制御ポート４５とを接続可能に形成された第２制御油路５６を有し、スプール蓋部５２とスリーブ底部４１２との間に容積が可変する空間である容積可変空間４０１を形成している。スリーブ４０は、容積可変空間４０１と大気とを連通する呼吸穴４０２を内側空間４００の外側に有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１）の駆動軸（２）から従動軸（３）まで動力を伝達する動力伝達経路に設けられ、前記従動軸により開閉駆動されるバルブ（４、５）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（１０）であって、
前記駆動軸および前記従動軸の一方を第１軸とし、前記駆動軸および前記従動軸の他方を第２軸とすると、
前記第１軸と連動して回転し、前記第２軸の端部に嵌合し、前記第２軸により回転可能に支持されるハウジング（２０）と、
前記第２軸の端部に固定され、前記ハウジングの内部空間（２００）を周方向の一方側の第１油圧室（２０１）と周方向の他方側の第２油圧室（２０２）とに仕切るベーン（３２）を有し、作動油供給源（８）から前記第１油圧室および前記第２油圧室に供給される作動油の圧力に応じて前記ハウジングに対して相対回転するベーンロータ（３０）と、
スリーブ筒部（４１１、４２１、４５１）、前記スリーブ筒部の端部を塞ぐスリーブ底部（４１２、４５２）、前記スリーブ筒部の内側に形成された内側空間（４００）、前記作動油供給源に連通する供給ポート（４３）、前記第１油圧室に連通している第１制御ポート（４４）、および、前記第２油圧室に連通している第２制御ポート（４５）を有するスリーブ（４０）と、
前記スリーブの前記内側空間において軸方向へ往復移動可能に設けられたスプール筒部（５１）、前記スプール筒部の端部を塞ぐスプール蓋部（５２）、前記スプール筒部の内側に形成された蓄圧空間（５００）、前記蓄圧空間と前記供給ポートとを接続するよう形成された供給油路（５４）、前記蓄圧空間と前記第１制御ポートまたは前記第２制御ポートとを接続可能に形成された制御油路（５５、５６）を有し、前記スリーブ底部との間に容積が可変する空間である容積可変空間（４０１）を形成するスプール（５０）と、を備え、
前記スリーブは、前記容積可変空間と大気とを連通する呼吸穴（４０２）を前記内側空間の外側に有しているバルブタイミング調整装置。
【請求項２】
前記スリーブは、筒状のインナースリーブ（４１）、および、前記インナースリーブの外側に設けられた筒状のアウタースリーブ（４２）を有し、
前記呼吸穴は、前記インナースリーブと前記アウタースリーブとの間に形成されている請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項３】
前記インナースリーブは、前記アウタースリーブよりも硬度が低い請求項２に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項４】
前記呼吸穴は、前記スリーブの軸方向に延びるよう前記スリーブ筒部に形成されている請求項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】
前記呼吸穴は、前記スリーブの軸方向に延びるよう前記スリーブ底部に形成されている請求項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６】
前記スプールは、前記蓄圧空間と前記第１制御ポートまたは前記第２制御ポートとを接続可能に形成されたリサイクル油路（５７）をさらに有し、
前記スプールの内側に設けられ、前記リサイクル油路側から前記蓄圧空間側へ向かう作動油の流れを許容し、前記蓄圧空間側から前記リサイクル油路側へ向かう作動油の流れを規制するリサイクルチェック弁（６２）をさらに備える請求項１〜５のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項７】
前記スリーブは、前記バルブタイミング調整装置の外部に連通しているドレンポート（４６）をさらに有し、
前記スプールは、前記第１制御ポートまたは前記第２制御ポートと前記ドレンポートとを接続可能に形成されたドレン油路（５８）をさらに有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項８】
前記ドレンポートは、前記呼吸穴と一体に形成されている請求項７に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項９】
前記スリーブは、前記ベーンロータの中央部に配置されている請求項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。
【請求項１０】
前記スリーブは、前記第２軸に形成された軸側ねじ部（１１０）に結合可能なねじ部（４５３）を前記スリーブ底部側の端部に有し、前記ねじ部が前記軸側ねじ部に結合すると、前記ベーンロータを前記第２軸に固定可能である請求項９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、バルブタイミング調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の駆動軸から従動軸まで動力を伝達する動力伝達経路に設けられ、従動軸により開閉駆動される吸気弁および排気弁のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置が知られている。バルブタイミング調整装置は、油圧式の場合、駆動軸および従動軸の一方と連動して回転するハウジングと、駆動軸および従動軸の他方の端部に固定されるベーンロータとを備え、ハウジング内でベーンロータが区画形成する第１油圧室および第２油圧室の一方に作動油を供給することによって、ハウジングに対してベーンロータを進角方向または遅角方向へ相対回転させる。上記作動油の供給は油路切換弁が行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１６／００２４９７８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献１のバルブタイミング調整装置では、油路切換弁を構成するスリーブおよびスプールが、ベーンロータの中央部に設けられている。これにより、油路切換弁と第１油圧室または第２油圧室との油路経路を短くし、バルブタイミング調整装置の応答性の向上を図っている。
【０００５】
特許文献１のバルブタイミング調整装置において、筒状のスプールは、筒状のスリーブの内側の空間である内側空間において軸方向に往復移動可能に設けられ、作動油の供給先を第１油圧室または第２油圧室に切換え可能である。このバルブタイミング調整装置では、スプールの内側の空間を蓄圧空間と呼吸穴とに仕切るシール部材が設けられている。蓄圧空間は、作動油が供給される供給油路に連通し、第１油圧室または第２油圧室に連通可能に形成されている。呼吸穴は、スプールの端部とスリーブの端部との間に形成される容積可変空間とバルブタイミング調整装置の外部すなわち大気とを連通するよう形成されている。これにより、容積可変空間の圧力が大気圧と同等になる。そのため、スプールは、スリーブの内側において軸方向に円滑に往復移動することができる。
【０００６】
上述のように、特許文献１のバルブタイミング調整装置では、スプールとは別体のシール部材をスプールの内側に設け、スプールの内側の空間をシール部材により蓄圧空間と呼吸穴とに仕切っている。このような構成では、蓄圧空間と呼吸穴とをシールするのが難しく、蓄圧空間から呼吸穴に作動油が漏れ出すおそれがある。そのため、第１油圧室または第２油圧室への作動油の圧力が低下し、バルブタイミング調整装置の応答性が低下したり、作動不良を招いたりするおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、応答性の高い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】
本発明は、内燃機関（１）の駆動軸（２）から従動軸（３）まで動力を伝達する動力伝達経路に設けられ、従動軸により開閉駆動されるバルブ（４、５）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（１０）であって、ハウジング（２０）とベーンロータ（３０）とスリーブ（４０）とスプール（５０）とを備えている。
駆動軸および従動軸の一方を第１軸とし、駆動軸および従動軸の他方を第２軸とすると、ハウジングは、第１軸と連動して回転し、第２軸の端部に嵌合し、第２軸により回転可能に支持される。
【０００９】
ベーンロータは、第２軸の端部に固定され、ハウジングの内部空間を周方向の一方側の第１油圧室（２０１）と周方向の他方側の第２油圧室（２０２）とに仕切るベーン（３２）を有し、作動油供給源（８）から第１油圧室および第２油圧室に供給される作動油の圧力に応じてハウジングに対して相対回転する。
【００１０】
スリーブは、スリーブ筒部（４１１、４２１、４５１）、スリーブ筒部の端部を塞ぐスリーブ底部（４１２、４５２）、スリーブ筒部の内側に形成された内側空間（４００）、作動油供給源に連通する供給ポート（４３）、第１油圧室に連通している第１制御ポート（４４）、および、第２油圧室に連通している第２制御ポート（４５）を有している。
【００１１】
スプールは、スリーブの内側空間において軸方向へ往復移動可能に設けられたスプール筒部（５１）、スプール筒部の端部を塞ぐスプール蓋部（５２）、スプール筒部の内側に形成された蓄圧空間（５００）、蓄圧空間と供給ポートとを接続するよう形成された供給油路（５４）、蓄圧空間と第１制御ポートまたは第２制御ポートとを接続可能に形成された制御油路（５５、５６）を有し、スリーブ底部との間に容積が可変する空間である容積可変空間（４０１）を形成している。
【００１２】
本発明では、スリーブは、容積可変空間と大気とを連通する呼吸穴を内側空間の外側に有している。当該呼吸穴により、容積可変空間の圧力を大気圧と同等にすることができる。そのため、スプールは、スリーブの内側において軸方向に円滑に往復移動することができる。これにより、バルブタイミング調整装置の応答性を高くすることができる。
【００１３】
また、本発明では、スプール筒部の内側に蓄圧空間が形成され、スリーブの内側空間の外側に呼吸穴が形成されている。つまり、本発明では、スプールの外側に呼吸穴が形成されており、従来技術のようにスプールの内側に、スプールの内側の空間を蓄圧空間と呼吸穴とに仕切る部材は設けられていない。そのため、スプールの内側において蓄圧空間から呼吸穴に作動油が漏れ出すことはない。よって、第１油圧室または第２油圧室への作動油の圧力の低下を抑制することができる。これにより、バルブタイミング調整装置の応答性をより一層高くすることができる。
【００１４】
なお、本発明では、油路切換弁を構成するスリーブおよびスプールをベーンロータの中央部に設けた場合、油路切換弁と第１油圧室および第２油圧室との油路経路が短くなり、バルブタイミング調整装置の応答性をさらに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す断面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面であって、ハウジングおよびベーンロータのみを示す図。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であって、スリーブのみを示す図。
【図４】（Ａ）は本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置のチェック弁を示す図、（Ｂ）は（Ａ）を矢印Ｂ方向から見た図、（Ｃ）はチェック弁を展開した図。
【図５】本発明の第２実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す断面図。
【図６】本発明の第３実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す断面図。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図であって、スリーブのみを示す図。
【図８】本発明の第４実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の複数の実施形態によるバルブタイミング調整装置を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
【００１７】
本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置を図１に示す。バルブタイミング調整装置１０は、内燃機関としてのエンジン１のクランク軸２に対するカム軸３の回転位相を変化させることによって、カム軸３が開閉駆動する吸気弁４または排気弁５のうち吸気弁４のバルブタイミングを調整するものである。バルブタイミング調整装置１０は、クランク軸２からカム軸３までの動力伝達経路に設けられている。クランク軸２は、特許請求の範囲における「駆動軸」に対応する。カム軸３は、特許請求の範囲における「従動軸」に対応する。
バルブタイミング調整装置１０の構成について図１、２に基づき説明する。
バルブタイミング調整装置１０は、ハウジング２０とベーンロータ３０と油路切換弁１１とを備えている。
【００１８】
ハウジング２０は、スプロケット２１およびケース２２から構成されている。スプロケット２１は、カム軸３の端部に嵌合している。カム軸３は、スプロケット２１を回転可能に支持している。チェーン６は、スプロケット２１とクランク軸２とに巻き掛けられている。スプロケット２１は、クランク軸２と連動して回転する。ケース２２は、有底筒状であり、開口端がスプロケット２１に組み合わされつつボルト１２によりスプロケット２１に固定されている。ケース２２は、径方向内側に突き出す複数の隔壁部２３を形成している。ケース２２の底部の中央には、ケース２２外の空間に開口する開口部２４が形成されている。開口部２４は、ベーンロータ３０に対してカム軸３とは反対側に位置する。
【００１９】
ベーンロータ３０は、ボス３１、および、複数のベーン３２を有している。ボス３１は、筒状であり、カム軸３の端部に固定されている。ベーン３２は、ボス３１から径方向外側に向かって各隔壁部２３間に突き出している。ハウジング２０の内部空間２００は、ベーン３２により遅角室２０１と進角室２０２とに仕切られている。遅角室２０１は、特許請求の範囲における「第１油圧室」に対応し、ベーン３２に対して周方向の一方に位置している。進角室２０２は、特許請求の範囲における「第２油圧室」に対応し、ベーン３２に対して周方向の他方に位置している。ベーンロータ３０は、遅角室２０１および進角室２０２の油圧に応じて、ハウジング２０に対して遅角方向または進角方向へ相対回転する。
油路切換弁１１は、スリーブ４０、スプール５０、チェック弁６０を有している。
スリーブ４０は、インナースリーブ４１、アウタースリーブ４２、供給ポート４３、第１制御ポート４４、第２制御ポート４５、係止部４７を有している。
【００２０】
インナースリーブ４１は、例えばアルミニウム等、比較的硬度の低い金属により形成されている。インナースリーブ４１は、スリーブ筒部４１１、スリーブ底部４１２を有している。スリーブ筒部４１１は、略円筒状に形成されている。スリーブ底部４１２は、スリーブ筒部４１１の一方の端部を塞ぐようにしてスリーブ筒部４１１と一体に形成されている。
【００２１】
アウタースリーブ４２は、例えば鉄等の金属により形成されている。アウタースリーブ４２は、スリーブ筒部４２１、ねじ部４２２を有している。スリーブ筒部４２１は、略円筒状に形成されている。ねじ部４２２は、スリーブ筒部４２１の一方の端部の外壁に形成されている。
【００２２】
インナースリーブ４１は、スリーブ底部４１２側がねじ部４２２側を向くようアウタースリーブ４２の内側に設けられている。ここで、インナースリーブ４１の外壁とアウタースリーブ４２の内壁とは嵌合している。アウタースリーブ４２のスリーブ筒部４２１の内側におけるインナースリーブ４１のスリーブ筒部４１１の内側には、略円筒状の内側空間４００が形成されている。
【００２３】
供給ポート４３は、インナースリーブ４１のスリーブ筒部４１１の外壁と内壁とを接続するよう形成されている。インナースリーブ４１のスリーブ筒部４１１のスリーブ底部４１２側の端部は、外壁が周方向に一部切り欠かれている。これにより、スリーブ筒部４１１とスリーブ筒部４２１との間に切欠油路４３１が形成されている。内側空間４００は、供給ポート４３、切欠油路４３１を経由してスリーブ４０の外側の空間に連通している。
【００２４】
第１制御ポート４４は、アウタースリーブ４２のスリーブ筒部４２１の外壁とインナースリーブ４１のスリーブ筒部４１１の内壁とを接続するよう形成されている。第１制御ポート４４は、スリーブ４０の周方向に複数形成されている。
【００２５】
第２制御ポート４５は、アウタースリーブ４２のスリーブ筒部４２１の外壁とインナースリーブ４１のスリーブ筒部４１１の内壁とを接続するよう形成されている。第２制御ポート４５は、スリーブ４０の周方向に複数形成されている。
供給ポート４３、第１制御ポート４４、第２制御ポート４５は、この順で、スリーブ４０の一方の端部側から他方の端部側に向かって所定の間隔を空けて並ぶよう形成されている。
係止部４７は、スリーブ筒部４２１の他方の端部側の外壁から径方向外側へ突出するよう環状に形成されている。
【００２６】
カム軸３のバルブタイミング調整装置１０側の端部には、軸穴部１００、供給穴部１０１が形成されている。軸穴部１００は、カム軸３のバルブタイミング調整装置１０側の端面の中央からカム軸３の軸方向に延びるようにして形成されている。供給穴部１０１は、カム軸３の外壁から径方向内側に延びて軸穴部１００に連通するよう形成されている。
カム軸３の軸穴部１００の内壁には、スリーブ４０のねじ部４２２にねじ結合可能な軸側ねじ部１１０が形成されている。
【００２７】
スリーブ４０は、ベーンロータ３０のボス３１の内側を通り、ねじ部４２２がカム軸３の軸側ねじ部１１０に結合するようにしてカム軸３に固定される。このとき、スリーブ４０の係止部４７は、ベーンロータ３０のボス３１のカム軸３とは反対側の端面を係止する。これにより、ベーンロータ３０は、カム軸３と係止部４７とに挟み込まれるようにしてカム軸３に固定される。このように、スリーブ４０は、ベーンロータ３０の中央部に設けられる。
【００２８】
供給穴部１０１には、オイルポンプ８が接続される。オイルポンプ８は、オイルパン７に貯留されている作動油を汲み上げ、供給穴部１０１に供給する。これにより、軸穴部１００には、作動油が流入する。ここで、オイルポンプ８は、特許請求の範囲における「作動油供給源」に対応している。
軸穴部１００に流入した作動油は、切欠油路４３１、供給ポート４３を経由して内側空間４００に流入する。
【００２９】
また、スリーブ４０がベーンロータ３０の中央部に設けられた状態において、第１制御ポート４４は、ボス３１に形成された遅角油路３０１を経由して遅角室２０１に連通している。また、第２制御ポート４５は、ボス３１に形成された進角油路３０２を経由して進角室２０２に連通している。
スプール５０は、スプール筒部５１、スプール蓋部５２、スプール底部５３、供給油路５４、制御油路としての第１制御油路５５および第２制御油路５６、リサイクル油路５７を有している。
【００３０】
スプール筒部５１は、略円筒状に形成されている。スプール蓋部５２は、スプール筒部５１の一方の端部を塞ぐようにして設けられている。本実施形態では、スプール蓋部５２は、スプール筒部５１とは別体に形成されている。スプール底部５３は、スプール筒部５１の他方の端部を塞ぐようにしてスプール筒部５１と一体に形成されている。スプール筒部５１の内壁とスプール蓋部５２とスプール底部５３との間に略円筒状の蓄圧空間５００が形成されている。
【００３１】
供給油路５４は、スプール筒部５１の外壁に形成された環状の凹部とスプール筒部５１の内壁とを接続するよう形成されている。供給油路５４は、スプール５０の周方向に複数形成されている。
第１制御油路５５は、スプール筒部５１の外壁に形成された環状の凹部とスプール筒部５１の内壁とを接続するよう形成されている。第１制御油路５５は、スプール５０の周方向に複数形成されている。
第２制御油路５６は、スプール筒部５１の外壁に形成された環状の凹部とスプール筒部５１の内壁とを接続するよう形成されている。第２制御油路５６は、スプール５０の周方向に複数形成されている。
【００３２】
リサイクル油路５７は、スプール筒部５１の外壁に形成された環状の凹部とスプール筒部５１の内壁とを接続するよう形成されている。リサイクル油路５７は、スプール５０の周方向に複数形成されている。
供給油路５４、第１制御油路５５、リサイクル油路５７、第２制御油路５６は、この順で、スプール５０の一方の端部側から他方の端部側に向かって所定の間隔を空けて並ぶよう形成されている。
スプール５０は、スプール蓋部５２がスリーブ底部４１２を向くようにしてスリーブ４０の内側、すなわち、内側空間４００に設けられる。スプール５０は、内側空間４００において軸方向へ往復移動可能である。
【００３３】
スプール筒部５１のスリーブ底部４１２とは反対側には、係止部７１が設けられている。係止部７１は、環状に形成されており、外縁部がアウタースリーブ４２の内壁に嵌合するようにして設けられている。係止部７１は、スプール筒部５１のスプール底部５３とは反対側の端部を係止可能である。これにより、スプール５０は、スリーブ底部４１２とは反対側への抜けが防止されている。
【００３４】
スプール５０は、スリーブ４０の内側空間４００において、スプール蓋部５２とスリーブ底部４１２との間に容積可変空間４０１を形成している。容積可変空間４０１は、スプール５０が軸方向に往復移動すると、容積が可変する。
【００３５】
スプール蓋部５２とスリーブ底部４１２との間には、スプリング７２が設けられている。スプリング７２は、スプール５０を係止部７１側に付勢している。これにより、スプール５０は、係止部７１に押し付けられる。
【００３６】
スプール５０のカム軸３とは反対側に、リニアソレノイド９が設けられる。リニアソレノイド９は、通電により、スプール５０をスプリング７２の付勢力に抗してカム軸３側へ押圧する。こにより、スプール５０は、スリーブ４０に対する軸方向の位置が変化する。なお、スプール５０の可動範囲は、スプール５０が係止部７１に当接する位置からスプール５０がスリーブ底部４１２に当接する位置までである。
供給油路５４は、スプール５０がスリーブ４０に対し軸方向のどの位置にあっても、供給ポート４３に連通している。
【００３７】
スプール５０が係止部７１に当接する位置にあるとき、第１制御油路５５と第１制御ポート４４とが連通し、第２制御ポート４５とリサイクル油路５７とが連通する。これにより、オイルポンプ８と遅角室２０１とが接続し、進角室２０２とリサイクル油路５７とが接続する。
【００３８】
スプール５０がスリーブ底部４１２に当接する位置にあるとき、第２制御油路５６と第２制御ポート４５とが連通し、第１制御ポート４４とリサイクル油路５７とが連通する。これにより、オイルポンプ８と進角室２０２とが接続し、遅角室２０１とリサイクル油路５７とが接続する。
【００３９】
スプール５０が係止部７１とスリーブ底部４１２との中間位置にあるとき、第１制御油路５５、リサイクル油路５７、第２制御油路５６と第１制御ポート４４、第２制御ポート４５との連通は遮断される。これにより、遅角室２０１および進角室２０２が共に閉鎖される。
【００４０】
図４に示すように、チェック弁６０は、供給チェック弁６１、リサイクルチェック弁６２、軸部６３を有している。
チェック弁６０は、例えば図４（Ｃ）に示すような金属製の薄板６００を巻くことにより形成されている。薄板６００は、供給チェック弁対応部６０１、リサイクルチェック弁対応部６０２、軸部対応部６０３を有している。供給チェック弁対応部６０１、リサイクルチェック弁対応部６０２、軸部対応部６０３は矩形板状に形成されている。供給チェック弁対応部６０１、リサイクルチェック弁対応部６０２は、それぞれ、軸部対応部６０３の長手方向の辺から短手方向へ延びるよう軸部対応部６０３と一体に形成されている。チェック弁６０は、軸部対応部６０３、供給チェック弁対応部６０１、リサイクルチェック弁対応部６０２を、軸部対応部６０３の短手方向に巻くことにより形成されている。
【００４１】
軸部６３は、略円筒状に形成されている（図４（Ａ）、（Ｂ）参照）。なお、軸部６３は、周方向において板材すなわち軸部対応部６０３同士は重なっていない。
供給チェック弁６１は、軸部６３の一方の端部近傍から径方向外側に延びて軸部６３の周囲を１周するよう略円筒状に形成されている（図４（Ａ）、（Ｂ）参照）。これにより、供給チェック弁６１は、径方向に弾性変形可能に形成されている。供給チェック弁６１は、径方向内側に変形すると、外径が縮小する。より詳細には、供給チェック弁６１は、周方向において板材すなわち供給チェック弁対応部６０１同士が互いに重なった部分を有している。この重なりが大きくなることで径方向内側に変形し径方向に縮み、重なりが小さくなることで径方向外側に変形し径方向に拡がる。略円筒状に形成された供給チェック弁６１の内側の空間は、チェック弁６０の軸方向に開放されている。
【００４２】
リサイクルチェック弁６２は、軸部６３から径方向外側に延びて軸部６３の周囲を１周するよう略円筒状に形成されている（図４（Ａ）、（Ｂ）参照）。これにより、リサイクルチェック弁６２は、径方向に弾性変形可能に形成されている。リサイクルチェック弁６２は、径方向内側に変形すると、外径が縮小する。より詳細には、リサイクルチェック弁６２は、周方向において板材すなわちリサイクルチェック弁対応部６０２同士が互いに重なった部分を有している（図３（Ｂ）参照）。この重なりが大きくなることで径方向内側に変形し径方向に縮み、重なりが小さくなることで径方向外側に変形し径方向に拡がる。略円筒状に形成されたリサイクルチェック弁６２の内側の空間は、チェック弁６０の軸方向に開放されている。
【００４３】
チェック弁６０は、供給チェック弁６１が供給油路５４に対応し、リサイクルチェック弁６２がリサイクル油路５７に対応するよう、蓄圧空間５００に設けられている（図１参照）。軸部６３は、スプール蓋部５２とスプール底部５３との間に位置し、供給チェック弁６１およびリサイクルチェック弁６２を支持している。
【００４４】
作動油が供給油路５４側から蓄圧空間５００側へ向かうとき、供給チェック弁６１は、作動油により外周面が押されることで径方向内側に変形し開弁し、スプール５０の内壁と供給チェック弁６１との間に隙間が形成される。これにより、作動油は、供給油路５４を経由して蓄圧空間５００へ流入可能である。一方、作動油が蓄圧空間５００側から供給油路５４側へ向かうとき、供給チェック弁６１は、作動油により内周面が押されることで径方向外側に変形し閉弁し、供給油路５４を塞ぐようにしてスプール５０の内壁に張り付く。これにより、作動油は、供給油路５４を経由した蓄圧空間５００からスプール５０の外部への流出が規制される。このように、供給チェック弁６１は、供給油路５４側から蓄圧空間５００側へ向かう作動油の流れを許容し、蓄圧空間５００側から供給油路５４側へ向かう作動油の流れを規制する。
【００４５】
作動油がリサイクル油路５７側から蓄圧空間５００側へ向かうとき、リサイクルチェック弁６２は、作動油により外周面が押されることで径方向内側に変形し開弁し、スプール５０の内壁とリサイクルチェック弁６２との間に隙間が形成される。これにより、作動油は、リサイクル油路５７を経由して蓄圧空間５００へ流入可能である。一方、作動油が蓄圧空間５００側からリサイクル油路５７側へ向かうとき、リサイクルチェック弁６２は、作動油により内周面が押されることで径方向外側に変形し閉弁し、リサイクル油路５７を塞ぐようにしてスプール５０の内壁に張り付く。これにより、作動油は、リサイクル油路５７を経由した蓄圧空間５００からスプール５０の外部への流出が規制される。このように、リサイクルチェック弁６２は、リサイクル油路５７側から蓄圧空間５００側へ向かう作動油の流れを許容し、蓄圧空間５００側からリサイクル油路５７側へ向かう作動油の流れを規制する。
【００４６】
本実施形態では、スリーブ４０は、呼吸穴４０２をさらに有している。
呼吸穴４０２は、インナースリーブ４１の外壁から径方向内側へ凹み、インナースリーブ４１の軸方向へ延びるようにして形成されている（図１、３参照）。つまり、呼吸穴４０２は、内側空間４００の外側において、インナースリーブ４１とアウタースリーブ４２との間に形成されている。さらに言えば、呼吸穴４０２と内側空間４００とは、スリーブ４０の一部であるインナースリーブ４１により仕切られている。
呼吸穴４０２は、容積可変空間４０１とスリーブ４０の容積可変空間４０１とは反対側の空間であるバルブタイミング調整装置１０の外部、すなわち、大気とを連通するよう形成されている。これにより、容積可変空間４０１の圧力を大気圧と同等にすることができる。
【００４７】
油路切換弁１１は、リニアソレノイド９の駆動によりスプール５０を押圧し、オイルポンプ８と遅角室２０１とを接続しつつ、進角室２０２とリサイクル油路５７とを接続する第１作動状態と、オイルポンプ８と進角室２０２とを接続しつつ、遅角室２０１とリサイクル油路５７とを接続する第２作動状態と、遅角室２０１および進角室２０２を共に閉鎖する保持状態と、に作動する。第１作動状態では、遅角室２０１に作動油が供給されつつ進角室２０２から作動油が蓄圧空間５００に戻される。第２作動状態では、進角室２０２に作動油が供給されつつ遅角室２０１から作動油が蓄圧空間５００に戻される。保持状態では、遅角室２０１および進角室２０２の作動油が保持される。
【００４８】
本実施形態は、ロックピン８１をさらに備えている（図１、２参照）。ロックピン８１は、有底円筒状に形成され、ベーン３２に形成された収容穴部３２１に軸方向に往復移動可能に収容されている。ロックピン８１の内側には、スプリング８２が設けられている。スプリング８２は、ロックピン８１をスプロケット２１側へ付勢している。スプロケット２１のベーン３２側には、嵌入凹部２５が形成されている。
【００４９】
ロックピン８１は、ハウジング２０に対しベーンロータ３０が最遅角位置にあるとき、嵌入凹部２５に嵌入可能である。ロックピン８１が嵌入凹部２５に嵌入しているとき、ハウジング２０に対するベーンロータ３０の相対回転が規制される。一方、ロックピン８１が嵌入凹部２５に嵌入していないとき、ハウジング２０に対するベーンロータ３０の相対回転が許容される。
【００５０】
ベーン３２のロックピン８１と遅角室２０１との間には、遅角室２０１に連通するピン制御油路３０３が形成されている。また、ベーン３２のロックピン８１と進角室２０２との間には、進角室２０２に連通するピン制御油路３０４が形成されている（図２参照）。遅角室２０１または進角室２０２からピン制御油路３０３、３０４に流入する作動油の圧力は、ロックピン８１がスプリング８２の付勢力に抗して嵌入凹部２５から抜け出す方向に働く。
以上のように構成されたバルブタイミング調整装置１０では、遅角室２０１または進角室２０２に作動油が供給されると、ピン制御油路３０３、３０４に作動油が流入し、ロックピン８１が嵌入凹部２５から抜け出し、ハウジング２０に対するベーンロータ３０の相対回転が許容された状態となる。
【００５１】
バルブタイミング調整装置１０は、カム軸３の回転位相が目標値よりも進角側である場合、油路切換弁１１を第１作動状態とする。これにより、ベーンロータ３０がハウジング２０に対して遅角方向へ相対回転し、カム軸３の回転位相が遅角側へ変化する。
【００５２】
また、バルブタイミング調整装置１０は、カム軸３の回転位相が目標値よりも遅角側である場合、油路切換弁１１を第２作動状態とする。これにより、ベーンロータ３０がハウジング２０に対して進角方向へ相対回転し、カム軸３の回転位相が進角側へ変化する。
また、バルブタイミング調整装置１０は、カム軸３の回転位相が目標値と一致する場合、油路切換弁１１を保持状態とする。これにより、カム軸３の回転位相が保持される。
【００５３】
本実施形態では、呼吸穴４０２により、容積可変空間４０１の圧力が大気圧と同等になっているため、リニアソレノイド９がスプール５０を押圧するとき、スプール５０は、スリーブ４０の内側において軸方向に円滑に往復移動することができる。なお、容積可変空間４０１に作動油が溜まった場合、当該作動油は、呼吸穴４０２を経由して油路切換弁１１に対しカム軸３とは反対側の空間であるバルブタイミング調整装置１０の外部、すなわち、大気へ排出され、オイルパン７に戻される。
【００５４】
以上説明したように、（１）本実施形態は、エンジン１のクランク軸２からカム軸３まで動力を伝達する動力伝達経路に設けられ、カム軸３により開閉駆動される吸気弁４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１０であって、ハウジング２０とベーンロータ３０とスリーブ４０とスプール５０とを備えている。
ハウジング２０は、クランク軸２と連動して回転し、カム軸３の端部に嵌合し、カム軸３により回転可能に支持される。
【００５５】
ベーンロータ３０は、カム軸３の端部に固定され、ハウジング２０の内部空間２００を周方向の一方側の遅角室２０１と周方向の他方側の進角室２０２とに仕切るベーン３２を有し、オイルポンプ８から遅角室２０１および進角室２０２に供給される作動油の圧力に応じてハウジング２０に対して相対回転する。
【００５６】
スリーブ４０は、スリーブ筒部４１１、４２１、スリーブ筒部４１１のカム軸３側の端部を塞ぐスリーブ底部４１２、スリーブ筒部４１１、４２１の内側に形成された内側空間４００、オイルポンプ８に連通する供給ポート４３、遅角室２０１に連通している第１制御ポート４４、および、進角室２０２に連通している第２制御ポート４５を有している。
【００５７】
スプール５０は、スリーブ４０の内側空間４００において軸方向へ往復移動可能に設けられたスプール筒部５１、スプール筒部５１のカム軸３側の端部を塞ぐスプール蓋部５２、スプール筒部５１の内側に形成された蓄圧空間５００、蓄圧空間５００と供給ポート４３とを接続するよう形成された供給油路５４、蓄圧空間５００と第１制御ポート４４とを接続可能に形成された第１制御油路５５、蓄圧空間５００と第２制御ポート４５とを接続可能に形成された第２制御油路５６を有し、スプール蓋部５２とスリーブ底部４１２との間に容積が可変する空間である容積可変空間４０１を形成している。
【００５８】
本実施形態では、スリーブ４０は、容積可変空間４０１と大気とを連通する呼吸穴４０２を内側空間４００の外側に有している。当該呼吸穴４０２により、容積可変空間４０１の圧力を大気圧と同等にすることができる。そのため、スプール５０は、スリーブ４０の内側において軸方向に円滑に往復移動することができる。これにより、バルブタイミング調整装置１０の応答性をより高くすることができる。
【００５９】
また、本実施形態では、スプール筒部５１の内側に蓄圧空間５００が形成され、スリーブ４０の内側空間４００の外側に呼吸穴４０２が形成されている。つまり、本実施形態では、スプール５０の外側に呼吸穴４０２が形成されており、従来技術のようにスプール５０の内側に、スプール５０の内側の空間を蓄圧空間５００と呼吸穴４０２とに仕切る部材は設けられていない。そのため、スプール５０の内側において蓄圧空間５００から呼吸穴４０２に作動油が漏れ出すことはない。よって、遅角室２０１または進角室２０２への作動油の圧力の低下を抑制することができる。これにより、バルブタイミング調整装置１０の応答性をより一層高くすることができる。
【００６０】
また、（２）本実施形態では、スリーブ４０は、筒状のインナースリーブ４１、および、インナースリーブ４１の外側に設けられた筒状のアウタースリーブ４２を有している。呼吸穴４０２は、インナースリーブ４１とアウタースリーブ４２との間に形成されている。そのため、インナースリーブ４１とアウタースリーブ４２とが一体となったスリーブ４０に呼吸穴４０２を形成する場合と比べ、呼吸穴４０２を容易に形成することができる。
また、（３）本実施形態では、インナースリーブ４１は、アウタースリーブ４２よりも硬度が低い。そのため、インナースリーブ４１に呼吸穴４０２を比較的容易に形成することができる。
【００６１】
また、（４）本実施形態では、呼吸穴４０２は、スリーブ４０の軸方向に延びるようスリーブ筒部４１１に形成されている。これにより、容積可変空間４０１を、油路切換弁１１に対しカム軸３とは反対側の大気に開放することができる。
【００６２】
また、（６）本実施形態では、スプール５０は、蓄圧空間５００と第１制御ポート４４または第２制御ポート４５とを接続可能に形成されたリサイクル油路５７をさらに有している。また、本実施形態は、スプール５０の内側に設けられ、リサイクル油路５７側から蓄圧空間５００側へ向かう作動油の流れを許容し、蓄圧空間５００側からリサイクル油路５７側へ向かう作動油の流れを規制するリサイクルチェック弁６２をさらに備えている。これにより、遅角室２０１または進角室２０２の作動油を蓄圧空間５００に戻すことができ、バルブタイミング調整装置１０の応答性をより高くすることができる。
【００６３】
また、（９）本実施形態では、スリーブ４０は、ベーンロータ３０の中央部に配置されている。つまり、本実施形態では、油路切換弁１１を構成するスリーブ４０およびスプール５０が、ベーンロータ３０の中央部に設けられている。これにより、油路切換弁１１と遅角室２０１および進角室２０２との油路経路を短くし、バルブタイミング調整装置１０の応答性をさらに向上することができる。
また、（１０）本実施形態では、スリーブ４０は、カム軸３に形成された軸側ねじ部１１０に結合可能なねじ部４２２をスリーブ底部４１２側の端部に有し、ねじ部４２２が軸側ねじ部１１０に結合すると、ベーンロータ３０をカム軸３に固定可能である。そのため、油路切換弁１１をベーンロータ３０の中央部に配置しつつ、ベーンロータ３０をカム軸３に固定するための部材を省略することができる。
【００６４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるバルブタイミング調整装置を図５に示す。第２実施形態は、スリーブ４０およびカム軸３の構成等が第１実施形態と異なる。
第２実施形態では、スリーブ４０は、例えば鉄等の金属により形成されている。スリーブ４０は、スリーブ筒部４５１、スリーブ底部４５２、ねじ部４５３を有している。
【００６５】
スリーブ筒部４５１は、略円筒状に形成されている。スリーブ底部４５２は、スリーブ筒部４５１の一方の端部を塞ぐようスリーブ筒部４５１と一体に形成されている。ねじ部４５３は、スリーブ筒部４５１のスリーブ底部４５２側の端部の外壁に形成されている。
スリーブ４０は、ベーンロータ３０のボス３１の内側を通り、ねじ部４５３がカム軸３の軸側ねじ部１１０に結合するようにしてカム軸３に固定される。
呼吸穴４０２は、スリーブ底部４５２の中央を板厚方向に貫くようにして形成されている。すなわち、呼吸穴４０２は、スリーブ４０の軸方向に延びるようスリーブ底部４５２に形成されている。
【００６６】
カム軸３には、供給穴部１０２、１０３が形成されている。供給穴部１０２は、軸穴部１００の径方向外側において、カム軸３の軸方向に延びるよう形成されている。供給穴部１０３は、供給穴部１０２と軸穴部１００とを接続するよう形成されている。供給穴部１０２の供給穴部１０３とは反対側の端部に、オイルポンプ８が接続される。これにより、オイルポンプ８から供給穴部１０２、１０３、供給ポート４３、供給油路５４を経由して蓄圧空間５００に作動油が供給される。
【００６７】
カム軸３には、軸方向穴部１０４が形成されている。軸方向穴部１０４は、軸穴部１００からカム軸３の軸方向に延びるようにして形成されている。軸方向穴部１０４は、カム軸３の外部に連通している。これにより、容積可変空間４０１は、呼吸穴４０２、軸穴部１００、軸方向穴部１０４を経由してカム軸３の外部であるバルブタイミング調整装置１０の外部、すなわち、大気に連通している。
第２実施形態は、上述した点以外の構成は、第１実施形態と同様である。そのため、第１実施形態と同様の構成については、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００６８】
以上説明したように、（５）呼吸穴４０２は、スリーブ４０の軸方向に延びるようスリーブ底部４５２に形成されている。これにより、容積可変空間４０１を、油路切換弁１１に対しカム軸３側の大気に開放することができる。
【００６９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態によるバルブタイミング調整装置を図６に示す。第３実施形態は、スリーブ４０、スプール５０、チェック弁６０の構成等が第１実施形態と異なる。
第３実施形態では、スリーブ４０は、ドレンポート４６をさらに有している。
【００７０】
ドレンポート４６は、スリーブ４０の軸を挟んで呼吸穴４０２とは反対側においてインナースリーブ４１の外壁から径方向内側へ凹み、インナースリーブ４１の軸方向へ延びるようにして形成されている（図６、７参照）。つまり、ドレンポート４６は、内側空間４００の外側において、インナースリーブ４１とアウタースリーブ４２との間に形成されている。ドレンポート４６は、油路切換弁１１に対しカム軸３とは反対側の空間であるバルブタイミング調整装置１０の外部、すなわち、大気に連通している。
【００７１】
スプール５０は、ドレン油路５８をさらに有している。ドレン油路５８は、第１制御油路５５と第２制御油路５６との間において、スプール筒部５１の外壁から径方向内側に凹むようにして形成されている。スプール５０が係止部７１に当接する位置にあるとき、第２制御ポート４５は、ドレン油路５８に連通し、ドレン油路５８およびドレンポート４６を経由してバルブタイミング調整装置１０の外部、すなわち、大気に連通する。これにより、進角室２０２の作動油がドレンポート４６を経由して排出され、オイルパン７に戻される。一方、スプール５０がスリーブ底部４１２に当接する位置にあるとき、第１制御ポート４４は、ドレン油路５８に連通し、ドレン油路５８およびドレンポート４６を経由してバルブタイミング調整装置１０の外部、すなわち、大気に連通する。これにより、遅角室２０１の作動油がドレンポート４６を経由して排出され、オイルパン７に戻される。このように、ドレン油路５８は、第１制御ポート４４または第２制御ポート４５とドレンポート４６とを接続可能に形成されている。
本実施形態では、スプール５０は、リサイクル油路５７を有していない。また、チェック弁６０は、リサイクルチェック弁６２を有していない。
第３実施形態は、上述した点以外の構成は、第１実施形態と同様である。そのため、第１実施形態と同様の構成については、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７２】
以上説明したように、（７）本実施形態では、スリーブ４０は、バルブタイミング調整装置１０の外部に連通しているドレンポート４６をさらに有している。スプール５０は、第１制御ポート４４または第２制御ポート４５とドレンポート４６とを接続可能に形成されたドレン油路５８をさらに有している。これにより、バルブタイミング調整装置１０の作動時、進角室２０２または遅角室２０１の作動油をドレン油路５８、ドレンポート４６を経由してバルブタイミング調整装置１０の外部に排出することができる。
【００７３】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態によるバルブタイミング調整装置を図８に示す。第４実施形態は、スリーブ４０の構成等が第３実施形態と異なる。
第４実施形態では、ドレンポート４６は、呼吸穴４０２と一体に形成されている（図８参照）。より詳細には、ドレンポート４６は、呼吸穴４０２のリニアソレノイド９側の端部と一体に形成されている。
第４実施形態は、上述した点以外の構成は、第３実施形態と同様である。そのため、第３実施形態と同様の構成については、第３実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７４】
以上説明したように、（８）本実施形態では、ドレンポート４６は、呼吸穴４０２と一体に形成されている。そのため、ドレンポート４６を呼吸穴４０２と別の箇所に形成する場合と比べ、加工コストを低減することができる。
【００７５】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、油路切換弁１１を構成するスリーブ４０およびスプール５０が、ベーンロータ３０の中央部に配置される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、油路切換弁１１は、ベーンロータ３０の中央部以外の場所、例えばハウジング２０の外部に配置してもよい。
また、本発明の他の実施形態では、インナースリーブ４１を例えば樹脂等により形成してもよい。また、インナースリーブ４１の硬度は、アウタースリーブ４２の硬度と同等、または、アウタースリーブ４２の硬度よりも高くてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、スプール蓋部５２はスプール筒部５１と一体に形成されていてもよい。また、スプール蓋部５２は、スプール筒部５１のカム軸３とは反対側の端部を塞ぐようにして設けられてもよい。また、スプール底部５３は、スプール筒部５１と別体に形成されていてもよい。
【００７６】
また、上述の実施形態では、スプール５０に形成される制御油路として、第１制御ポートに接続可能な第１制御油路５５、第２制御ポートに接続可能な第２制御油路５６を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、第１制御ポートおよび第２制御ポートに接続可能な共通の制御油路をスプール５０に形成してもよい。この場合、各制御ポートそれぞれに接続するドレン油路をスプールに形成してもよい。
【００７７】
また、上述の第１、３、４実施形態では、スリーブ４０がインナースリーブ４１およびアウタースリーブ４２を有する２重筒状に形成され、呼吸穴４０２がインナースリーブ４１とアウタースリーブ４２との間に形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、例えば第２実施形態で示したような１重筒状のスリーブ４０のスリーブ筒部４５１の肉厚内に呼吸穴４０２を形成してもよい。この場合、呼吸穴４０２と内側空間４００とは、スリーブ４０の一部（スリーブ筒部４５１の一部）により仕切られている。
【００７８】
また、本発明の他の実施形態では、チェーン６に代えて、例えばベルト等の伝達部材によりハウジング２０とクランク軸２とが連結されていてもよい。
また、上述の実施形態では、クランク軸２を特許請求の範囲における「第１軸」とし、カム軸３を特許請求の範囲における「第２軸」とする例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、クランク軸２を特許請求の範囲における「第２軸」とし、カム軸３を特許請求の範囲における「第１軸」としてもよい。すなわち、ベーンロータ３０がクランク軸２の端部に固定され、ハウジング２０がカム軸３に連動して回転してもよい。
本発明のバルブタイミング調整装置１０は、エンジン１の排気弁５のバルブタイミングを調整することとしてもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１  エンジン（内燃機関）、２  クランク軸（駆動軸）、３  カム軸（従動軸）、４  吸気弁（バルブ）、５  排気弁（バルブ）、８  オイルポンプ（作動油供給源）、１０  バルブタイミング調整装置、２０  ハウジング、２００  内部空間、２０１  遅角室（第１油圧室）、２０２  進角室（第２油圧室）、３０  ベーンロータ、３２  ベーン、４０  スリーブ、４００  内側空間、４０１  容積可変空間、４０２  呼吸穴、４１１、４２１、４５１  スリーブ筒部、４１２、４５２  スリーブ底部、４３  供給ポート、４４  第１制御ポート、４５  第２制御ポート、５０  スプール、５００  蓄圧空間、５１  スプール筒部、５２  スプール蓋部、５４  供給油路、５５  第１制御油路、５６  第２制御油路
【図１】
2018115618.tif 000003
【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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