(57)【要約】【課題】相対回転位相の制御時にロック機構がロック状態に移行することのない弁開閉時期制御装置を提供する。【解決手段】駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を流体圧により設定する弁ユニットＶｂが、連結ボルト４０に形成した進角ポート４１ａと遅角ポート４１ｂとロックポート４１ｃとを備え、これらの流体の給排を行う筒状のスプール５５を備えている。スプール５５の内部流路において、進角ポート４１ａと遅角ポート４１ｂとに流体を供給する第１供給点Ｓ１と、ことより下流側でロックポート４１ｃに作動油を供給する第２供給点Ｓ２との間にロックポート４１ｃからの作動油の逆流を阻止するロック保持逆止弁ＣＶ２を備えている。【選択図】図４
2018091225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、
前記駆動側回転体の回転軸芯と同軸芯に配置され弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体と、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に形成される進角室および遅角室と、
前記駆動側回転体および前記従動側回転体の一方に形成された凹部に係合可能なロック部材を前記駆動側回転体および前記従動側回転体の他方に備えたロック機構と、
前記回転軸芯と同軸芯に配置され前記従動側回転体を前記カムシャフトに連結する連結ボルトとを備え、
前記連結ボルトは、前記回転軸芯と同軸芯で形成された内部空間を有し、前記進角室に連通する進角ポートと、前記遅角室に連通する遅角ポートと、前記凹部に連通するロックポートとが前記内部空間と外周とを結ぶ貫通孔として形成され、
前記連結ボルトの前記内部空間に前記回転軸芯に沿う方向に移動自在にスプールを収容して弁ユニットが構成され、
前記スプールは、前記回転軸芯を中心として流体が供給される内部流路を有し、前記スプールの内部には前記内部流路から前記進角ポートと前記遅角ポートとへの流体の供給が可能な第１供給点と、流体の供給方向で前記第１供給点より下流側に前記ロックポートへの流体の供給が可能な第２供給点と間に前記ロックポートからの作動油の逆流を抑制するロック保持逆止弁が配置されている弁開閉時期制御装置。
【請求項２】
前記連結ボルトの内部のうち前記内部空間に流体の供給を開始する位置に、前記内部空間からの流体の逆流を阻止する主逆止弁を備えている請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。
【請求項３】
前記主逆止弁の開放状態での流路断面積が、前記ロック保持逆止弁の開放状態での流路断面積より大きく設定されている請求項２に記載の弁開閉時期制御装置。
【請求項４】
前記ロック保持逆止弁の位置を決める規制部材が前記スプールの内部に配置され、この規制部材の基端部が前記連結ボルトに支持されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の弁開閉時期制御装置。
【請求項５】
前記スプールの内部に流体供給管を備え、前記ロック保持逆止弁が前記流体供給管に固定されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の弁開閉時期制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧により駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相を制御し、ロック機構により相対回転位相を所定の位相に保持する弁開閉時期制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記構成の弁開閉時期制御装置として、特許文献１には回転軸芯と同軸芯にスプールが配置され、このスプールを回転軸芯に沿う方向に操作することにより相対回転位相を進角方向と遅角方向とに制御し、スプールを進角方向の操作端または遅角方向の操作端に設定することによりロック機構をロック状態に移行する技術が記載されている。
【０００３】
この特許文献１では、スプールに流体を供給する流路に逆止弁を備え、この逆止弁が油圧ポンプ側への流体の流れを阻止できるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５‐７８６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されるように、弁開閉時期制御装置の回転軸芯と同軸芯に単一のスプールを備え、このスプールの操作により進角室と遅角室とに対する流体の給排の制御を行う際、ロック解除状態にある状況において、ロック溝を跨ぐ際に、例えば進角室に流体が供給される場合、弁開閉時期制御装置への流体の供給圧は、進角室へ作動油を供給することで低下し、これとともにロック機構に作用するロック解除圧が低下することにより、ロック機構がロック状態に移行することも考えられた。
【０００６】
また、ロック機構は、駆動側回転体と従動側回転体との一方に凹部を形成し、この凹部に係合可能なロック部材を他方に支持し、ロック部材にはスプリングにより凹部に係合する付勢力が作用するように構成される。このような構成ではロック機構を解除状態に維持する場合にロック部材に流体を継続的に供給する必要がある。
【０００７】
また、単一のスプールを備えて弁ユニットが構成されるものでは、進角室に連通する進角ポートと、遅角室に連通する遅角ポートと、ロック部材に連通するロックポートとが近接する位置関係で配置されることになる。そして、例えば、スプールが中立ポジションにありロックポートに流体圧が作用する状況から、進角作動を行うためにスプールを進角ポジションに操作した場合には、進角ポートに流体が供給されるためにロックポートの流体圧が低下し、ロック部材が意図せずロック凹部に係合することも考えられたのである。ここで、中間ロック機構を備えたものにおいては、中間ロック凹部をまたいで位相を変更する必要があるため、最遅角ロック機構あるいは最進角ロック機構を備えた構成と比較して、誤ってロック状態に移行する現象を招きやすく、この現象を防止する必要がある。
【０００８】
この不適正な作動を抑制するため、例えば進角室と遅角室とに給排される作動油を制御する位相制御用の油圧バルブと、ロック機構を制御するロック制御用の油圧バルブとを個別に備えることで相対回転位相を制御する際にもロック機構に対して継続的に流体圧を作用させることも考えられる。しかしながら、この構成では２つの油圧バルブを必要とするため部品点数が増大し、油路構成が複雑化し、大型化を招くものであった。
【０００９】
このような理由から、単一のスプールで流体を制御することにより位相回転位相の制御とロック機構の制御を行う構成でありながら相対回転位相の制御時にロック機構がロック状態に移行することのない弁開閉時期制御装置が求められる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の特徴は、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、
前記駆動側回転体の回転軸芯と同軸芯に配置され弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体と、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に形成される進角室および遅角室と、
前記駆動側回転体および前記従動側回転体の一方に形成された凹部に係合可能なロック部材を前記駆動側回転体および前記従動側回転体の他方に備えたロック機構と、
前記回転軸芯と同軸芯に配置され前記従動側回転体を前記カムシャフトに連結する連結ボルトとを備え、
前記連結ボルトは、前記回転軸芯と同軸芯で形成された内部空間を有し、前記進角室に連通する進角ポートと、前記遅角室に連通する遅角ポートと、前記凹部に連通するロックポートとが前記内部空間と外周とを結ぶ貫通孔として形成され、
前記連結ボルトの前記内部空間に前記回転軸芯に沿う方向に移動自在にスプールを収容して弁ユニットが構成され、
前記スプールは、前記回転軸芯を中心として流体が供給される内部流路を有し、前記スプールの内部には前記内部流路から前記進角ポートと前記遅角ポートとへの流体の供給が可能な第１供給点と、流体の供給方向で前記第１供給点より下流側に前記ロックポートへの流体の供給が可能な第２供給点と間に前記ロックポートからの作動油の逆流を抑制するロック保持逆止弁が配置されている点にある。
【００１１】
この特徴構成によると、相対回転位相を進角方向に作動させるため弁ユニットのスプールの操作により、例えば、スプールの内部流路の流体を進角ポートから進角室に供給した場合には、この供給に伴い内部空間の流体圧が低下し、ロックポートからスプールの内部空間に向けて流体が逆流しようとする。このように流体が逆流しようとした場合には、この逆流に伴う圧力によりロック保持逆止弁が閉じるため、ロックポートから内部空間に向けて流体が流れることはなく、ロック機構のロック解除状態を維持できる。
従って、単一のスプールで流体を制御することにより位相回転位相の制御とロック機構の制御を行う構成でありながら相対回転位相の制御時にロック機構がロック状態に移行することのない弁開閉時期制御装置が構成された。
【００１２】
他の構成として、前記連結ボルトの内部のうち前記内部空間に流体の供給を開始する位置に、前記内部空間からの流体の逆流を阻止する主逆止弁を備えても良い。
【００１３】
これによると、例えば、進角室に作動油を供給する際にカム変動トルクの作用等により連結ボルトの内部空間の圧力が一時的に低下した場合には主逆止弁が閉じることによりこの圧力上昇を、流体の供給側に作用させることがない。また、連結ボルトの内部空間に流体を供給する流路の圧力が一時的に低下した場合にも主逆止弁が閉じることにより内部空間の流体圧の低下を抑制できる。
【００１４】
他の構成として、前記主逆止弁の開放状態での流路断面積が、前記ロック保持逆止弁の開放状態での流路断面積より大きく設定されても良い。
【００１５】
これによると、進角作動させる場合に主逆止弁を介して充分な量の流体を供給することが可能となる。また、この主逆止弁の流路断面積よりロック保持逆止弁の流路断面積が小さくともロック状態の保持が可能であり、ロック保持逆止弁の大型化も抑制できる。
【００１６】
他の構成として、前記ロック保持逆止弁の位置を決める規制部材が前記スプールの内部に配置され、この規制部材の基端部が前記連結ボルトに支持されても良い。
【００１７】
これによると、規制部材によりロック保持逆止弁の位置が決まる。特に、ロック保持逆止弁がユニットされたものである場合には、このロック保持逆止弁が閉じる際にロック保持逆止弁を変位させる方向に流体圧が作用するが、規制部材により変位を規制して適正な位置に保持することが可能となる。
【００１８】
他の構成として、前記スプールの内部に流体供給管を備え、前記ロック保持逆止弁が前記流体供給管に固定されても良い。
【００１９】
これによると、流体供給管にロック保持逆止弁を固定することにより、ロック保持逆止弁の位置が決まる。また、流体供給管にロック保持逆止弁を固定する手段として、流体供給管に対する圧入、ネジ止め、カシメ、溶接、ろう付け等が考えられる。更に、流体供給管の一部をロック保持逆止弁として用いることにより、ロック保持逆止弁の一部を流体供給管と一体的に形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】弁開閉時期制御装置を示す断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】スプールのポジションと作動油の給排の関係を一覧化した図である。
【図４】スプールが第１進角ポジションにある弁ユニットの断面図である。
【図５】スプールが第２進角ポジションにある弁ユニットの断面図である。
【図６】スプールが中立ポジションにある弁ユニットの断面図である。
【図７】スプールが第２遅角ポジションにある弁ユニットの断面図である。
【図８】スプールが第１遅角ポジションにある弁ユニットの断面図である。
【図９】弁ユニットの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１、図２に示すように、駆動側回転体としての外部ロータ２０と、従動側回転体としての内部ロータ３０と、作動流体としての作動油を制御する電磁制御弁Ｖとを備えて弁開閉時期制御装置Ａが構成されている。
【００２２】
この弁開閉時期制御装置Ａは乗用車等の車両のエンジンＥ（内燃機関の一例）の吸気カムシャフト５の開閉タイミング（開閉時期）を設定するため吸気カムシャフト５の回転軸芯Ｘと同軸芯に備えられている。
【００２３】
内部ロータ３０（従動側回転体の一例）は、吸気カムシャフト５の回転軸芯Ｘと同軸芯に配置され、連結ボルト４０で吸気カムシャフト５に連結することにより吸気カムシャフト５と一体回転する。外部ロータ２０が内部ロータ３０を内包しており、この外部ロータ２０（駆動側回転体の一例）は、回転軸芯Ｘと同軸芯上に配置されエンジンＥのクランクシャフト１と同期回転する。この構成から外部ロータ２０と内部ロータ３０とは相対回転自在となる。
【００２４】
弁開閉時期制御装置Ａは、外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相を図２に示す中間ロック位相Ｍに保持するロック機構Ｌを備えている。この中間ロック位相ＭはエンジンＥの始動に適した開閉タイミングであり、エンジンＥの停止制御時に中間ロック位相Ｍに移行する制御が行われる。
【００２５】
電磁制御弁Ｖは、エンジンＥに支持される電磁ユニットＶａと弁ユニットＶｂとで構成されている。弁ユニットＶｂは、連結ボルト４０と、この連結ボルト４０の内部空間４０Ｒに収容されるスプール５５とを備えている。
【００２６】
電磁ユニットＶａは、ソレノイド部５０と、回転軸芯Ｘと同軸芯に配置されソレノイド部５０の駆動制御により出退作動するプランジャ５１を備えている。弁ユニットＶｂは、作動油（作動流体の一例）の給排を制御するスプール５５を回転軸芯Ｘと同軸芯に配置しており、プランジャ５１の突出端がスプール５５の外端に当接するように各々の位置関係が設定されている。
【００２７】
電磁制御弁Ｖは、ソレノイド部５０に供給する電力の制御によりプランジャ５１の突出量を設定してスプール５５を操作する。この操作により作動油の流れを制御して吸気バルブ５Ｖの開閉時期を設定し、ロック機構Ｌのロック状態への移行とロック状態の解除との切換を行う。この電磁制御弁Ｖの構成と作動油の制御形態は後述する。
【００２８】
〔エンジンと弁開閉時期制御装置〕
図１に示すように、エンジンＥは、上部位置のシリンダブロック２のシリンダボアにピストン３を収容し、このピストン３とクランクシャフト１とをコネクティングロッド４で連結した４サイクル型に構成されている。エンジンＥの上部には吸気バルブ５Ｖを開閉作動させる吸気カムシャフト５と、図示されない排気カムシャフトとを備えている。
【００２９】
吸気カムシャフト５を回転自在に支持するエンジン構成部材１０にはエンジンＥで駆動される油圧ポンプＰからの作動油を供給する供給流路８が形成されている。油圧ポンプＰは、エンジンＥのオイルパンに貯留される潤滑油を、供給流路８を介して作動油（作動流体の一例）として弁ユニットＶｂに供給する。
【００３０】
エンジンＥのクランクシャフト１に形成した出力スプロケット６と、外部ロータ２０のタイミングスプロケット２１Ｓとに亘ってタイミングチェーン７が巻回されている。これにより外部ロータ２０は、クランクシャフト１と同期回転する。尚、排気側の排気カムシャフトの前端にもスプロケットが備えられ、このスプロケットにもタイミングチェーン７が巻回されている。
【００３１】
図２に示すように、クランクシャフト１からの駆動力により外部ロータ２０が駆動回転方向Ｓに向けて回転する。内部ロータ３０が外部ロータ２０に対して駆動回転方向Ｓと同方向に相対回転する方向を進角方向Ｓａと称し、この逆方向を遅角方向Ｓｂと称する。この弁開閉時期制御装置Ａでは、相対回転位相が進角方向Ｓａに変位する際に変位量の増大に伴い吸気圧縮比を高め、相対回転位相が遅角方向Ｓｂに変位する際に変位量の増大に伴い吸気圧縮比を低減するようにクランクシャフト１と吸気カムシャフト５との関係が設定されている。
【００３２】
尚、この実施形態では、吸気カムシャフト５に備えた弁開閉時期制御装置Ａを示しているが、弁開閉時期制御装置Ａは排気カムシャフトに備えて良く、吸気カムシャフト５と排気カムシャフトとの双方に備えても良い。
【００３３】
〔外部ロータ・内部ロータ〕
図１に示すように、外部ロータ２０は、外部ロータ本体２１と、フロントプレート２２と、リヤプレート２３とを有しており、これらが複数の締結ボルト２４の締結により一体化されている。外部ロータ本体２１の外周にはタイミングスプロケット２１Ｓが形成されている。
【００３４】
図２に示すように、外部ロータ本体２１には径方向の内側に突出する複数の突出部２１Ｔが一体的に形成されている。内部ロータ３０は、外部ロータ本体２１の突出部２１Ｔに密接する円柱状の内部ロータ本体３１と、外部ロータ本体２１の内周面に接触するように内部ロータ本体３１の外周から径方向の外方に突出する複数のベーン部３２とを有している。
【００３５】
このように外部ロータ２０が内部ロータ３０を内包し、回転方向で隣接する突出部２１Ｔの中間位置で、内部ロータ本体３１の外周側に複数の流体圧室Ｃが形成される。この流体圧室Ｃがベーン部３２で仕切られることで進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとが区画形成される。更に、内部ロータ本体３１には、進角室Ｃａに連通する進角流路３３と遅角室Ｃｂに連通する遅角流路３４とが形成されている。
【００３６】
図１、図２に示すように、ロック機構Ｌは、外部ロータ２０の２つの突出部２１Ｔの各々に対し半径方向に出退自在に支持されるロック部材２５と、ロック部材２５を突出付勢するロックスプリング２６と、内部ロータ本体３１の外周に形成したロック凹部２７とで構成されている。内部ロータ本体３１には、ロック凹部２７に連通するロック制御流路３５が形成されている。
【００３７】
このロック機構Ｌは、２つのロック部材２５がロックスプリング２６の付勢力で対応するロック凹部２７に同時に係合することで相対回転位相を中間ロック位相Ｍに規制するように機能する。このロック状態においてロック制御流路３５に作動油を供給することでロックスプリング２６の付勢力に抗してロック部材２５をロック凹部２７から離脱させロック状態の解除が可能となる。これとは逆に、ロック制御流路３５から作動油を排出することによりロックスプリング２６の付勢力でロック部材２５をロック凹部２７に係合させロック状態への移行を可能にする。
【００３８】
尚、ロック機構Ｌは単一のロック部材２５を対応する単一のロック凹部２７に係合するように構成されるものでも良い。また、ロック機構Ｌは、ロック部材２５が回転軸芯Ｘに沿う方向に沿って移動するようにガイドされる構成のものでも良い。
【００３９】
〔連結ボルト〕
図１、図４、図９に示すように連結ボルト４０は、全体的に筒状となるボルト本体４１と、外端部（図４で左側）のボルト頭部４２とが一体形成されている。連結ボルト４０の内部には回転軸芯Ｘに沿う方向に貫通する内部空間４０Ｒが形成され、ボルト本体４１の内端部の外周に雄ネジ部４１Ｓが形成されている。
【００４０】
図１に示すように吸気カムシャフト５には回転軸芯Ｘを中心にするシャフト内空間５Ｒが形成され、このシャフト内空間５Ｒの内周に雌ネジ部５Ｓが形成されている。シャフト内空間５Ｒは、供給流路８と連通しており油圧ポンプＰから作動油が供給される。
【００４１】
この構成から、ボルト本体４１を内部ロータ３０に挿通し、その雄ネジ部４１Ｓを吸気カムシャフト５の雌ネジ部５Ｓに螺合させ、ボルト頭部４２の回転操作により内部ロータ３０が吸気カムシャフト５に締結される。この締結により内部ロータ３０が吸気カムシャフト５に締結固定され、シャフト内空間５Ｒと連結ボルト４０の内部空間４０Ｒ（厳密には流体供給管５４の内部の空間）とが連通する。
【００４２】
連結ボルト４０の内部空間４０Ｒの内周面のうち回転軸芯Ｘに沿う方向での外端側には回転軸芯Ｘに近接する方向に突出する壁部としての規制壁４４が形成されている。また、連結ボルト４０の内周で中間位置から先端に達する領域には複数（４つ）のドレン溝Ｄ（ドレン流路の一例）が回転軸芯Ｘに沿う姿勢で形成されている。これにより規制壁４４のうち４つのドレン溝Ｄと重複する部位に係合凹部４４Ｔが形成される。
【００４３】
ボルト本体４１には、進角流路３３に連通する進角ポート４１ａと、遅角流路３４に連通する遅角ポート４１ｂと、ロック制御流路３５に連通するロックポート４１ｃとが内部空間４０Ｒと外周面とを結ぶ貫通孔として形成されている。
【００４４】
規制壁４４は、後述するスリーブ５３の外端側の端部（図４で左側の端部）が当接することでスリーブ５３の位置を規制し、後述するスプール５５のランド部５５ｂが当接することにより突出側の位置を規制する。
【００４５】
〔弁ユニット〕
図１、図４、図９に示すように弁ユニットＶｂは、連結ボルト４０と、ボルト本体４１の内周面に密着状態で嵌め込まれるスリーブ５３と、回転軸芯Ｘと同軸芯で内部空間４０Ｒに収容される流体供給管５４と、スリーブ５３の内周面と流体供給管５４の管路部５４Ｔの外周面に案内される状態で回転軸芯Ｘに沿う方向にスライド移動自在に配置されるスプール５５とを備えている。
【００４６】
また、弁ユニットＶｂは、スプール５５を突出方向に付勢する付勢部材としてのスプールスプリング５６と、第１逆止弁ＣＶ１（主逆止弁の一例）と、オイルフィルター５９と、固定リング６０を備えている。更に、流体供給管５４の内部には第２逆止弁ＣＶ２（ロック保持逆止弁の一例）を備え、この流体供給管５４の内部には規制部材７５を備えている。つまり、第１逆止弁ＣＶ１は流体供給管５４に対して供給を開始する位置（上流側）に配置され、これより下流側に第２逆止弁ＣＶ２が配置されている。
【００４７】
図９に示すように、第１逆止弁ＣＶ１は等しい外径の金属板で形成される開口プレート５７と弁プレート５８とを備えている。開口プレート５７の中央位置には回転軸芯Ｘを中心とする円形の開口部５７ａが穿設されている。弁プレート５８は中央位置には前述した開口部５７ａより大径となる円形の弁体５８ａが配置され、外周に環状部５８ｂが配置されると共に、弁体５８ａと環状部５８ｂとを繋ぐバネ部５８Ｓを備えている。
【００４８】
第１逆止弁ＣＶ１は、これより下流側の圧力が上昇した場合や、油圧ポンプＰの吐出圧が低下した場合に、バネ部５８Ｓの付勢力により弁体５８ａが開口プレート５７に密着して開口部５７ａを閉じるように構成されている。
【００４９】
オイルフィルター５９は開口プレート５７と弁プレート５８と等しい外径で中央部が作動油の供給方向の上流側に膨らむ網状部材を有する濾過部を備えて構成されている。固定リング６０は連結ボルト４０の内周に圧入固定され、固定リング６０でオイルフィルター５９と開口プレート５７と弁プレート５８との回転軸芯Ｘの方向での位置が決まる。
【００５０】
〔弁ユニット：スリーブ〕
図１、図４、図９に示すようにスリーブ５３は、回転軸芯Ｘを中心とする筒状であり、外端側（図４、図９で左側）に回転軸芯Ｘに沿う方向に突出する複数（２つ）の係合突起５３Ｔを形成し、内端側（図４で右側）を回転軸芯Ｘに直交する姿勢に屈曲させて端部壁５３Ｗを絞り加工等により形成している。
【００５１】
前述した規制壁４４は環状の領域に形成されるものであるが、ドレン溝Ｄに対応する部位を切り欠くことで４箇所の係合凹部４４Ｔが形成されている。
【００５２】
また、スリーブ５３には進角ポート４１ａを内部空間４０Ｒに連通させる複数の進角連通孔５３ａと、遅角ポート４１ｂに内部空間４０Ｒを連通させる複数の遅角連通孔５３ｂと、ロックポート４１ｃを内部空間４０Ｒに連通させる複数のロック連通孔５３ｃとが形成されている。更に、スリーブ５３のうち、内端側に第１ドレン孔５３ｄａが形成され、これより外端側に第２ドレン孔５３ｄｂが形成されている。
【００５３】
進角連通孔５３ａと遅角連通孔５３ｂとロック連通孔５３ｃとは、回転軸芯Ｘを中心とする周方向の４箇所で、回転軸芯Ｘに沿う方向に並列して形成されている。また、第１ドレン孔５３ｄａと第２ドレン孔５３ｄｂとは、回転軸芯Ｘを中心とする周方向の４箇所で進角連通孔５３ａと遅角連通孔５３ｂとロック連通孔５３ｃとに対して異なる位相で形成されている。
【００５４】
前述した係合突起５３Ｔは、４箇所に形成される第１ドレン孔５３ｄａと第２ドレン孔５３ｄｂのうち回転軸芯Ｘを挟んで対向する位置の２箇所のものと同位相で回転軸芯Ｘに沿う方向での延長線上に配置されている。
【００５５】
この構成から、係合突起５３Ｔを規制壁４４の係合凹部４４Ｔに係合させ、規制壁４４にスリーブ５３の前端縁を当接させる状態でスリーブ５３を嵌め込んでいる。
【００５６】
そして、進角連通孔５３ａと進角ポート４１ａとが連通し、遅角連通孔５３ｂと遅角ポート４１ｂとが連通し、ロック連通孔５３ｃがロックポート４１ｃに連通する。更に、第１ドレン孔５３ｄａと第２ドレン孔５３ｄｂとがドレン溝Ｄに連通する。
【００５７】
〔弁ユニット：流体供給管〕
図４、図９に示すように流体供給管５４は、内部空間４０Ｒに嵌め込まれる基端部５４Ｓおよび基端部５４Ｓより小径の管路部５４Ｔが一体形成され、この管路部５４Ｔの先端部の外周で基端部５４Ｓに近い位置に複数（３つ）の第１供給口５４ａが形成され、これより外端側に複数（３つ）の第２供給口５４ｂが形成されている。
【００５８】
基端部５４Ｓは、回転軸芯Ｘを中心とする嵌合筒部５４Ｓａと、この嵌合筒部５４Ｓａから管路部５４Ｔに亘る領域に形成され回転軸芯Ｘに直交する姿勢の中間壁５４Ｓｂとで構成されている。
【００５９】
３つの第１供給口５４ａは周方向で幅広で、回転軸芯Ｘに沿う方向に伸びる長孔状であり、これに対応する位置においてスプール５５に形成される４つの中間孔部５５ｃは円形状である。このような構成から管路部５４Ｔからの作動油を、中間孔部５５ｃに対して確実に作動油を供給できる。
【００６０】
第２供給口５４ｂも第１供給口５４ａと同様に、回転軸芯Ｘに沿う方向に伸びる形状であり、これに対応する位置においてスプール５５に形成される４つの端部孔部５５ｄは円形である。このような構成から管路部５４Ｔから端部孔部５５ｄに対して確実に作動油を供給できる。
【００６１】
更に、この流体供給管５４の内部流路に、ロックポート４１ｃからの作動油の逆流を阻止する第２逆止弁ＣＶ２を備え、第２逆止弁ＣＶ２の位置を決める規制部材７５を備えている。
【００６２】
第２逆止弁ＣＶ２は、弁ケース７１の内部にボール状の弁部材７２と、この弁部材７２を閉塞方向に付勢するボールスプリング７３とを収容して構成され、弁ケース７１の外周には複数の開口が形成されている。規制部材７５は基端側のディスク状の支持体７５Ｓと、筒状体７５Ｔとを一体形成しており、筒状体７５Ｔには複数のスリット状部７５ａが形成されている。また、第２逆止弁ＣＶ２では、弁ケース７１のうち弁部材７２を受け止める部位の内径と、規制部材７５の筒状体７５Ｔの内径が等しい値に設定されている。
【００６３】
つまり、スプール５５の内部流路には、進角ポート４１ａと遅角ポート４１ｂとに作動油の供給が可能な第１供給点Ｓ１が設定され、作動油の流動方向で第１供給点Ｓ１より下流側にロックポート４１ｃに作動油を供給する第２供給点Ｓ２が設定されている。このように設定される第１供給点Ｓ１と第２供給点Ｓ２との間に第２逆止弁ＣＶ２が配置されている。
【００６４】
これにより、進角室Ｃａ又は遅角室Ｃｂに作動油を供給する場合において、第１供給点Ｓ１の作動油の圧力が低下することがあっても、この低下に伴い第２逆止弁ＣＶ２が閉じることによりロックポート４１ｃから作動油の逆流を阻止して、ロック機構Ｌをロック状態に維持できるように構成されている。
【００６５】
この弁ユニットＶｂでは、開口プレート５７の開口部５７ａの開口面積が第１逆止弁ＣＶ１の流路断面積であり、第２逆止弁ＣＶ２の弁ケース７１のうち、弁部材７２を受け止める部位の開口面積が第２逆止弁ＣＶ２の流路断面積となる。
【００６６】
図４に示すように開口部５７ａの開口径を第１直径ｄ１とし、第２逆止弁ＣＶ２の弁ケース７１において弁部材７２を通過する部位の相当径を第２直径ｄ２としている。同図に示すように第１直径ｄ１を第２直径ｄ２より大きくすることにより、第１逆止弁ＣＶ１の流路断面積が第２逆止弁ＣＶ２の流路断面積より大きい値に設定される。
【００６７】
この構成から、進角作動あるいは遅角作動時には第１逆止弁ＣＶ１（主逆止弁）を介して充分な量の流体を供給することが可能となる。また、第２逆止弁ＣＶ２（ロック保持逆止弁）の流路断面積が第１逆止弁ＣＶ１の流路断面積より小さくしているためロック保持逆止弁の大型化を抑制しつつ、ロック状態の保持を可能にする。
【００６８】
〔弁ユニット：スプール・スプールスプリング〕
図４、図９に示すようにスプール５５は、筒状で外端側に当接面が形成されたスプール本体５５ａと、この外周に突出状態で形成された４つのランド部５５ｂとが形成されている。また、スプール５５の内部には内部流路が形成され、回転軸芯Ｘに沿う方向で内端側の一対のランド部５５ｂの中間位置には内部流路に連通する複数の（４つの）中間孔部５５ｃが形成され、回転軸芯Ｘに沿う方向での外端側の一対のランド部５５ｂの中間位置には内部流路に連通する端部孔部５５ｄが形成されている。
【００６９】
スプール５５のうち、当接面と反対側にはスプール５５が押し込み方向に操作された際に、端部壁５３Ｗに当接して作動限界を決める当接端部５５ｒが形成されている。この当接端部５５ｒは、スプール本体５５ａを延長した領域の端部に備えられるものであり、スプール５５が過大な力で押し込み操作された場合でも、スプール５５が作動限界を超えて作動する不都合を抑制する。なお、スプール５５が押し込み方向に操作された際に作動限界を決めるものとして、スプール５５が押し込み方向に操作された際にスプール５５の外端側の内面（図４の左側の内端）と、流体供給管５４の突出側の端部（図４の左側の外端）とが当接する構成を採用しても良い。
【００７０】
スプールスプリング５６は、圧縮コイル型であり内端側のランド部５５ｂとスリーブ５３の端部壁５３Ｗとの間に配置されている。この付勢力の作用により、電磁ユニットＶａのソレノイド部５０に電力が供給されない場合には、スプール５５は外端側のランド部５５ｂが規制壁４４に当接して図４に示す第１進角ポジションＰＡ１に維持される。
【００７１】
この弁ユニットＶｂでは、スリーブ５３の端部壁５３Ｗと、流体供給管５４の中間壁５４Ｓｂとが互いに当接するように位置関係が設定され、このように当接する端部壁５３Ｗと中間壁５４Ｓｂとの平面精度を高くすることにより作動油の流れを阻止できるように構成されている。
【００７２】
つまり、この構成では、流体供給管５４の基端部５４Ｓの位置が固定リング６０によって固定されるため、この基端部５４Ｓがリテーナとして機能する。また、スリーブ５３の端部壁５３Ｗにはスプールスプリング５６の付勢力が作用するため、この端部壁５３Ｗが基端部５４Ｓの中間壁５４Ｓｂに対して圧接する。従って、スプールスプリング５６の付勢力を利用して端部壁５３Ｗを中間壁５４Ｓｂに密着させ、この部位での作動油のリークを抑制できるのである。
【００７３】
〔弁ユニットの詳細〕
このような構成から、弁ユニットＶｂを組み立てる場合には、スリーブ５３の内部にスプールスプリング５６とスプール５５とを挿入しておき、これらを連結ボルト４０の内部空間４０Ｒに挿入する。この挿入時にはスリーブ５３の係合突起５３Ｔが規制壁４４の係合凹部４４Ｔに係合することで連結ボルト４０とスリーブ５３との回転軸芯Ｘを中心にした相対的な回転姿勢が決まる。
【００７４】
次に、流体供給管５４の管路部５４Ｔをスプール５５のスプール本体５５ａの内周に挿入するように流体供給管５４を配置し、この内部に第２逆止弁ＣＶ２を挿入し、規制部材７５を挿入する。これにより、流体供給管５４の基端部５４Ｓが連結ボルト４０の内部空間４０Ｒの内周壁に嵌り込む位置関係となり、この基端部５４Ｓに規制部材７５の支持体７５Ｓが嵌り込む位置関係となる。
【００７５】
この位置関係において、第１逆止弁ＣＶ１を構成する開口プレート５７と弁プレート５８とを重ね合わせ、オイルフィルター５９を更に重ねるように内部空間４０Ｒに配置し、固定リング６０を内部空間４０Ｒの内周に圧入固定する。
【００７６】
このように固定リング６０で固定することによりスリーブ５３の外側の端部が規制壁４４に当接する状態となり、回転軸芯Ｘに沿う方向での位置が決まり、第２逆止弁ＣＶ２の位置が決まる。尚、固定リング６０に代えて、スナップリングを用いて第２逆止弁ＣＶ２等の位置を決めるように構成しても良い。
【００７７】
〔作動形態〕
この弁開閉時期制御装置Ａでは電磁ユニットＶａのソレノイド部５０に電力が供給されない状態では、プランジャ５１からスプール５５に押圧力が作用することはなく、図４に示すようにスプールスプリング５６の付勢力により、その外側位置のランド部５５ｂが規制壁４４に当接する状態にスプール５５の位置が維持される。
【００７８】
このスプール５５の位置が第１進角ポジションＰＡ１であり、電磁ユニットＶａのソレノイド部５０に供給する電力を増大することにより、図３に示すように、第２進角ポジションＰＡ２と、中立ポジションＰＮと、第２遅角ポジションＰＢ２と、第１遅角ポジションＰＢ１とに、この順序で操作自在となる。つまり、電磁ユニットＶａのソレノイド部５０に供給する電力の設定により５つのポジションの何れか１つの位置に操作できるように構成されている。尚、スプール５５を第１遅角ポジションＰＢ１に操作する場合にソレノイド部５０に供給する電力が最大となる。
【００７９】
第１進角ポジションＰＡ１と第２進角ポジションＰＡ２との何れかに操作された場合には、油圧ポンプＰから供給される作動油がスプール５５の中間孔部５５ｃと進角連通孔５３ａとを介して進角ポート４１ａに送られ、更に進角流路３３から進角室Ｃａに供給される。これと同時に遅角室Ｃｂの作動油が遅角流路３４から遅角ポート４１ｂに流れ第１ドレン孔５３ｄａからドレン溝Ｄに排出される。
【００８０】
特に、第１進角ポジションＰＡ１では、図４に示すように、進角室Ｃａへの作動油の供給と連係してロック凹部２７の作動油がロック制御流路３５からロックポート４１ｃに流れ、第２ドレン孔５３ｄｂからドレン溝Ｄに排出される。このような作動油の給排の結果、相対回転位相が進角方向Ｓａに変位しつつ、中間ロック位相Ｍに達した時点でロック機構Ｌがロック状態に移行する。
【００８１】
更に、第２進角ポジションＰＡ２では、図５に示すように、進角室Ｃａへの作動油の供給と連係して作動油が第２逆止弁ＣＶ２を通過し、ロックポート４１ｃからロック制御流路３５を介してロック凹部２７に供給される。これにより、ロック部材２５に作動油の圧力が継続的に作用し、ロック機構Ｌのロックが解除された状態での進角方向Ｓａへの作動が行われる。
【００８２】
スプール５５が中立ポジションＰＮに操作された場合には、図６に示すように一対のランド部５５ｂがスリーブ５３の進角連通孔５３ａと遅角連通孔５３ｂとを閉じる位置関係となり、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとに対する作動油の給排が遮断され相対回転位相が維持される。
【００８３】
また、この中立ポジションＰＮでは、作動油がロックポート４１ｃからロック制御流路３５を介してロック凹部２７に流れ、ロック部材２５に作動油の圧力を作用させ、ロック機構Ｌのロックが解除される状態が継続される。
【００８４】
第２遅角ポジションＰＢ２と第１遅角ポジションＰＢ１との何れかに操作された場合には、油圧ポンプＰから供給される作動油がスプール５５の中間孔部５５ｃと遅角連通孔５３ｂとを介して遅角ポート４１ｂに送られ、更に遅角流路３４から遅角室Ｃｂに供給される。これと同時に進角室Ｃａの作動油が進角流路３３から進角ポート４１ａに流れ第２ドレン孔５３ｄｂからドレン溝Ｄに排出される。
【００８５】
特に、第２遅角ポジションＰＢ２では、図７に示すように、遅角室Ｃｂへの作動油の供給と連係して作動油が第２逆止弁ＣＶ２を通過し、ロックポート４１ｃからロック制御流路３５を介してロック凹部２７に供給される。これにより、ロック部材２５に作動油の圧力が継続的に作用し、ロック機構Ｌのロックが解除された状態での遅角方向Ｓｂへの作動が行われる。
【００８６】
更に、第１遅角ポジションＰＢ１では、図８に示すように、遅角室Ｃｂへの作動油の供給と連係してロック凹部２７の作動油がロック制御流路３５からロックポート４１ｃに流れ、スプール５５の外端位置から連結ボルト４０の外端側に直接的に排出される。このような作動油の給排の結果、相対回転位相が遅角方向Ｓｂに変位しつつ、中間ロック位相Ｍに達した時点でロック機構Ｌがロック状態に移行する。
【００８７】
この構成は第２逆止弁ＣＶ２を備えているため、スプール５５が中立ポジションＰＮから第２進角ポジションＰＡ２あるいは第２遅角ポジションＰＢ２に操作された場合のように、スプール５５の操作に伴い内部流路の圧力が低下した場合には、第２逆止弁ＣＶ２が閉じることによりロック機構Ｌのロック状態が維持される。
【００８８】
つまり、ロックポート４１ｃに作動油の圧力が作用する状況において、進角ポート４１ａあるいは遅角ポート４１ｂに作動油が供給された際にはスプール５５の内部流路の圧力が低下し、ロックポート４１ｃから流体が内部流路に流れようとするが、この流れに伴う圧力により第２逆止弁ＣＶ２が閉じることにより、ロック制御流路３５の圧力低下を抑制しロック機構Ｌのロック状態の維持を可能にしているのである。
【００８９】
〔実施形態の作用・効果〕
このようにスプール５５の内部流路の作動油を進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとロック凹部２７とに供給し、各々からの作動油を単一のスプール５５の操作で排出できるように構成しているため、弁開閉時期制御装置Ａの小型化を可能にしている。
【００９０】
また、流体供給管５４に対して回転軸芯Ｘに沿って直線的に作動油を供給できるため、圧損が小さく進角室Ｃａと遅角室Ｃｂに対して圧力低下のない作動油を供給して応答性を高く維持する。この第１逆止弁ＣＶ１の開口プレート５７の開口部５７ａが回転軸芯Ｘと同軸芯に配置されているため第１逆止弁ＣＶ１が油路抵抗として作用することもない。
【００９１】
特に、この構成では、進角ポート４１ａと遅角ポート４１ｂとロックポート４１ｃとが比較的接近する位置関係にある。従って、例えば、スプール５５を中立ポジションＰＮから第２進角ポジションＰＡ２に操作した場合のようにロックポート４１ｃに作用する作動油の油圧が低下する場合でも、第２逆止弁ＣＶ２が閉じることでロック凹部２７に作用する圧力の低下を阻止し、ロック機構Ｌをロック状態に移行させることもない。
【００９２】
また、スリーブ５３に形成された第１ドレン孔５３ｄａあるいは第２ドレン孔５３ｄｂから排出された作動油を、スリーブ５３の外面と連結ボルト４０の内面との境界のドレン溝Ｄを介して連結ボルト４０の頭部側から排出するため、ドレン流路の構成が簡素化し部品点数の増大や、加工行程の複雑化を招くことがない。
【００９３】
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。
【００９４】
（ａ）流体供給管５４の内部において第２逆止弁ＣＶ２（ロック保持逆止弁）を適正な位置に保持するために、規制部材７５として、例えば、圧縮コイル型のスプリングや、単純な棒状の材料を用いる。このように構成することにより第２逆止弁ＣＶ２を適正な位置に保持することが可能となる。
【００９５】
（ｂ）第２逆止弁ＣＶ２を適正な位置に保持するために、例えば、第２逆止弁ＣＶ２を流体供給管５４の内部に挿入した状態で外部から圧力を作用させるカシメにより固定する形態で位置保持を行うことが可能であり、止め輪を用いることも可能である。また、流体供給管５４のうち第２逆止弁ＣＶ２が配置される部位の一部に開口を形成しておき、この開口でのロウ付けにより固定する形態で第２逆止弁ＣＶ２の位置を保持することも可能である。
【００９６】
（ｃ）上述の実施形態では、スプール５５が５つのポジションに操作できる構成であるが、例えば、第１進角ポジションＰＡ１と第１遅角ポジションＰＢ１との一方が存在しないように操作領域を設定することでスプール５５を４ポジションに操作するように構成することが可能である。
【００９７】
尚、第１進角ポジションＰＡ１を備えない４ポジションにスプール５５を操作する構成では、中間ロック位相Ｍでロック状態に移行する場合には、相対回転位相を中間ロック位相Ｍより進角側にセットしておき、スプール５５を第１遅角ポジションＰＢ１に操作することにより相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位しつつロック状態に移行する制御形態となる。
【００９８】
（ｄ）第２逆止弁ＣＶ２は、ボール型の弁部材７２を用いる構成に限るものではなく板状の弁部材が弾性変形により開閉作動するリード弁型に構成することや、円柱状の弁部材がスライド作動により開閉するポペット型等を利用することができる。
【００９９】
（ｅ）上述の実施形態と比較して、進角ポート４１ａと遅角ポート４１ｂとの配置が逆になり、進角連通孔５３ａと遅角連通孔５３ｂとの配置が逆になるように弁ユニットＶｂを構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、流体圧により駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相が制御され、ロック機構により相対回転位相を所定の位相に保持する弁開閉時期制御装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１            クランクシャフト
５            吸気カムシャフト（カムシャフト）
２０          外部ロータ（駆動側回転体）
２５          ロック部材
２７          ロック凹部（凹部）
３０          内部ロータ（従動側回転体）
４０          連結ボルト
４１ａ        進角ポート
４１ｂ        遅角ポート
４１ｃ        ロックポート
５４          流体供給管
５５          スプール
Ｃａ          進角室
Ｃｂ          遅角室
ＣＶ１        第１逆止弁（主逆止弁）
ＣＶ２        第２逆止弁（ロック保持逆止弁）
Ｅ            エンジン（内燃機関）
Ｌ            ロック機構
Ｓ１          第１供給点
Ｓ２          第２供給点
Ｖｂ          弁ユニット
Ｘ            回転軸芯
【図１】
2018091225.tif 000003
【図２】
2018091225.tif 000004
【図３】
2018091225.tif 000005
【図４】
2018091225.tif 000006
【図５】
2018091225.tif 000007
【図６】
2018091225.tif 000008
【図７】
2018091225.tif 000009
【図８】
2018091225.tif 000010
【図９】
2018091225.tif 000011