(57)【要約】【課題】制御バルブのスプールの長寸化を招くことなく流体の微調整が可能な弁開閉時期制御装置を構成する。【解決手段】制御バルブ５０が、電磁ソレノイド５３に供給される電力の増大に伴い突出量を増大させるプランジャ５３ａと、ロック部材４１に対する流体の給排を制御する第１スプール５１と、圧縮コイル型の第１スプリング５１Ｓと、流体圧室Ｃに対する流体の給排を制御する第２スプール５２と、圧縮コイル型の第２スプリング５２Ｓとを、この順序でスプール軸芯に沿って配置している。第１スプリング５１Ｓのバネ定数を、第２スプリング５２Ｓのバネ定数より小さく設定し、電磁ソレノイド５３に電力が供給されない状況では、第１スプール５１がロック部材４１をロック位置に維持するように構成した。【選択図】図４
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【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、
前記駆動側回転体と同軸芯に配置され、前記内燃機関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区画形成された流体圧室と、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体とを所定の相対回転位相で保持するためロックスプリングの付勢力でロック状態に維持されるロック部材と、
前記流体圧室への流体の給排により前記駆動側回転体と前記従動側回転体との相対回転位相の制御を行い、前記ロック部材への流体の給排によりロック状態の制御を行う制御バルブとを備えると共に、
前記制御バルブが、電磁ソレノイドに供給される電力の増大に伴い突出量を増大させるプランジャと、前記ロック部材に対する流体の給排を制御する第１スプールと、圧縮コイル型の第１スプリングと、前記流体圧室に対する流体の給排を制御する第２スプールと、圧縮コイル型の第２スプリングとを、この順序でスプール軸芯に沿って配置しており、
前記第１スプリングのバネ定数を、前記第２スプリングのバネ定数より小さく設定し、前記電磁ソレノイドに電力が供給されない状況では、前記第１スプールが前記ロック部材をロック位置に維持し、前記電磁ソレノイドに供給する電力の増大に伴い、前記プランジャの押圧力により前記第１スプールを変位させた後に前記第２スプールを変位させる弁開閉時期制御装置。
【請求項２】
前記電磁ソレノイドに供給する電力の上昇により前記第１スプールが作動した後に、この第１スプールが前記第２スプールに当接することにより前記第１スプールと前記第２スプールとが一体的に変位する請求項１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、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相、及び、ロック機構のロック状態が、制御バルブによって設定され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、弁開閉時期制御装置（文献では可変バルブ装置）において、制御バルブ（文献では油圧制御弁）により相対回転位相を制御し、ロックピンを制御する技術が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、弁開閉時期制御装置（文献ではバルブタイミング調整装置）において、スリーブにスプールを移動自在に収容した制御バルブを有し、スプールを付勢する弾性部材を有し、この弾性部材の付勢力に抗する方向にスプールを操作する技術が記載されている。
【０００４】
この特許文献２では、弾性部材が２つの部材で構成され、この構成とストッパーとの組み合わせにより、絞りロック領域では駆動力をステップ状の変化領域内の弾性付勢力にバランスさせることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−７９８８９号公報
【特許文献２】特開２０１２−１４９６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１，２に記載されるように制御バルブが電磁ソレノイドで駆動される単一のスプールを有する制御バルブでは、スプールを、弁開閉時期制御装置の開閉時期を進角方向に変位させる進角ポジションと、遅角方向に変位させる遅角ポジションと、作動を停止する中立ポジションと、ロック部材のロック状態への移行を可能にするロックポジションとの少なくとも４つのポジションに設定できるように構成する必要がある。
【０００７】
電磁ソレノイドに供給する電力は、ＰＷＭ（Ｐulse  Ｗidth  Ｍodulation ）の技術により比較的高精度で制御可能である反面、製造された電磁ソレノイド自体に個体差があり、スプールや、スプールを収容するバルブケースが所定の精度で製造されていても個体差がある。
【０００８】
このため、制御バルブが所定の性能を発揮しない場合には、電磁ソレノイドに目標する電流を供給した場合でも、スプールを目標とするポジションに設定できず必要とする作動を得られない不都合に繋がることも想像できた。
【０００９】
ここで、スプールを各ポジションに設定する際の精度を高めるための手段を考えると、１つの手段として、所定のポジションに設定する際の電流値と、これに隣り合うポジションに設定する際の電流値との差を拡大することが考えられる。しかしながら、このように電流値を拡大するためには、電磁ソレノイドに供給可能な電流値の上限を高めることや、前述したＰＷＭの技術において、例えば、現行は８Ｂｉｔで制御を行うものを１０Ｂｉｔで制御を行うものに変更する等、ハードウエアだけでなくソフトウエアでの対応を必要とすることになり対応に困難が伴うものである。
【００１０】
また、他の手段として、スプールの軸芯方向での寸法を拡大することも考えられるが、制御バルブの大型化を招くことになり、この手段にも改善の余地がある。
【００１１】
このような理由から、相対回転位相と、ロック機構のロック状態とを制御バルブによって設定される弁開閉時期制御装置において、制御構成を大きく変更することなく、スプールを高精度で制御できる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】
【００１２】
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、
前記駆動側回転体と同軸芯に配置され、前記内燃機関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区画形成された流体圧室と、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体とを所定の相対回転位相で保持するためロックスプリングの付勢力でロック状態に維持されるロック部材と、
前記流体圧室への流体の給排により前記駆動側回転体と前記従動側回転体との相対回転位相の制御を行い、前記ロック部材への流体の給排によりロック状態の制御を行う制御バルブとを備えると共に、
前記制御バルブが、電磁ソレノイドに供給される電力の増大に伴い突出量を増大させるプランジャと、前記ロック部材に対する流体の給排を制御する第１スプールと、圧縮コイル型の第１スプリングと、前記流体圧室に対する流体の給排を制御する第２スプールと、圧縮コイル型の第２スプリングとを、この順序でスプール軸芯に沿って配置しており、
前記第１スプリングのバネ定数を、前記第２スプリングのバネ定数より小さく設定し、前記電磁ソレノイドに電力が供給されない状況では、前記第１スプールが前記ロック部材をロック位置に維持し、前記電磁ソレノイドに供給する電力の増大に伴い、前記プランジャの押圧力により前記第１スプールを変位させた後に前記第２スプールを変位させる点にある。
【００１３】
この特徴構成によると、電磁ソレノイドに供給する電力を増大することにより、プランジャが突出し、第１スプリングの付勢力に抗して第１スプールが作動し、次に、第２スプリングの付勢力に抗して第２スプールが作動する。また、第１スプールが作動するために必要な電力は、第２スプールを作動させるために必要な電力より小さいため、ロック部材を行うため第１スプールに供給する電力を小さくできる。更に、第２スプールの作動を開始する際の電力が、単一のスプールによって相対回転位相の制御を開始する際の電力と比較して低い電力となるため、第２スプールを全ストロークで作動させるための電力の制御範囲を、単一のスプールを作動させる際に必要とする電力の制御範囲より大きくできる。これにより、単一のスプールを備えた構成と比較して、電磁ソレノイドに供給可能な上限の電力を増大することなく、スプールの各ポジション間の電力を拡大し、第２スプールを高精度で制御できる。
従って、相対回転位相と、ロック機構のロック状態とを制御バルブによって設定される弁開閉時期制御装置において、制御構成を大きく変更することなく、スプールを高精度で制御できる弁開閉時期制御装置が得られた。
【００１４】
他の構成として、前記電磁ソレノイドに供給する電力の上昇により前記第１スプールが作動した後に、この第１スプールが前記第２スプールに当接することにより前記第１スプールと前記第２スプールとが一体的に変位しても良い。
【００１５】
これによると、第１スプールと第２スプールとの間に第１スプールを配置し、第１スプールが作動した際に、第２スプールに当接させることにより、プランジャの作動力を第２スプールに確実に伝えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】弁開閉時期制御装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】制御バルブの制御時による作動油の制御状態を一覧化した図である。
【図４】制御バルブが第１制御領域Ｗ１にある場合の作動油の流れを示す図である。
【図５】制御バルブが第２制御領域Ｗ２にある場合の作動油の流れを示す図である。
【図６】制御バルブが第３制御領域Ｗ３にある場合の作動油の流れを示す図である。
【図７】制御バルブが第４制御領域Ｗ４にある場合の作動油の流れを示す図である。
【図８】制御バルブが第５制御領域Ｗ５にある場合の作動油の流れを示す図である。
【図９】各制御領域と電流との関係をグラフ化した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔全体構成〕
図１、図２に示すように、外部ロータ２０（駆動側回転体の一例）と、内部ロータ３０（従動側回転体の一例）と、外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相（以下、単に相対回転位相として説明する）を中間位相Ｍに保持するロック機構４０と、制御バルブ５０とを備えて弁開閉時期制御装置Ａが構成されている。
【００１８】
この弁開閉時期制御装置Ａは、自動車等の車両のエンジンＥの吸気バルブＶａの開閉時期（バルブタイミング）を制御するものである。この弁開閉時期制御装置ＡにはエンジンＥで駆動される油圧ポンプＰからの作動油が供給され、制御バルブ５０が、相対回転位相を制御すると共に、ロック機構４０のロック状態を制御する。
【００１９】
制御バルブ５０は、電磁ソレノイド５３を備えており、この弁開閉時期制御装置Ａでは、エンジンＥの稼動を管理するＥＣＵとして機能する制御ユニット６６が電磁ソレノイド５３に供給する電流（電力の具体例）を制御する。尚、油圧ポンプＰはエンジンＥのオイルパンの潤滑油を作動油として供給する。
【００２０】
〔外部ロータと内部ロータ〕
図１、図２に示すように、外部ロータ２０は、吸気カムシャフト２の回転軸芯Ｘと同軸芯に配置され、外周に駆動側プーリ２３ｐが形成されている。エンジンＥのクランクシャフト１には出力プーリ１ｐが形成されている。駆動側プーリ２３ｐと出力プーリ１ｐとは、タイミングプーリとして構成され、これらに亘ってタイミングベルト３が巻回されることで外部ロータ２０がクランクシャフト１と同期回転する。
【００２１】
図２に示すように、弁開閉時期制御装置Ａは、エンジンＥの稼動時にクランクシャフト１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。また、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。
【００２２】
この弁開閉時期制御装置Ａでは、外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相が進角方向Ｓａに変位することにより燃焼室の吸気量を増大させ、相対回転位相が遅角方向Ｓｂに変位することにより吸気量を低減させる。
【００２３】
図１、図２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とを複数の締結ボルト２４で締結して構成され、リヤプレート２３の外周に駆動側プーリ２３ｐが形成されている。
【００２４】
内部ロータ３０は、外部ロータ２０に対し回転軸芯Ｘを中心に相対回転自在に内包され、吸気カムシャフト２と一体回転するように固定ボルト４により吸気カムシャフト２に連結固定されている。この内部ロータ３０は円柱状となる内部ロータ本体３１を有すると共に、この内部ロータ本体３１の外周に複数（実施形態では３つ）のベーン３２が一体形成されている。
【００２５】
図１に示すように、固定ボルト４は、内端に雄ネジ部４ａが形成されると共に、外端に頭部４ｂが形成され、頭部４ｂから雄ネジ部４ａの近傍に達する中間部分には筒状のスリーブ部４ｃが形成されている。このスリーブ部４ｃで取り囲まれる領域に回転軸芯Ｘと同軸芯で孔部が形成され、この孔部に対して第１スプール５１と、第１スプリング５１Ｓと、第２スプール５２と、第２スプリング５２Ｓとが収容される。
【００２６】
固定ボルト４の雄ネジ部４ａを、吸気カムシャフト２の雌ねじ部に螺合させることにより、頭部４ｂが内部ロータ３０の外面に圧着し、内部ロータ本体３１を吸気カムシャフト２に連結する。
【００２７】
図２に示すように、外部ロータ本体２１の内周に複数（実施形態では３つ）の突出部２１ａが一体形成され、この突出部２１ａの突出端に内部ロータ３０の内部ロータ本体３１の外周が接触する。また、外部ロータ本体２１の内周に内部ロータ３０のベーン３２の突出端が接触する。これにより、外部ロータ２０の内周と内部ロータ３０の外周との間に複数の流体圧室Ｃが形成されると共に、この流体圧室Ｃがベーン３２によって区画されることで進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとが形成されている。
【００２８】
図１に示すように、内部ロータ本体３１に一体形成されたスリーブ状の延出部３１ａが、リヤプレート２３の内周に挿通する状態で配置されている。この延出部３１ａは、延出端部が吸気カムシャフト２に当接しており、この延出部３１ａを取り囲む領域にトーションスプリング５を備えている。このトーションスプリング５は、相対回転位相が最遅角位相にある状態から、図２に示す中間位相Ｍに達する領域において進角方向Ｓａに付勢力を作用させる。
【００２９】
〔ロック機構および油路構成〕
図２に示すように、ロック機構４０は、２つの突出部２１ａの各々に備えられている。つまり、ロック機構４０は、各々の突出部２１ａに対し外部ロータ２０の半径方向に出退自在に支持したロック部材４１と、ロック部材４１を突出付勢するロックスプリング４２と、ロック部材４１が係合するように内部ロータ３０に形成されたロック凹部４３とを備えて構成されている。
【００３０】
この弁開閉時期制御装置Ａでは、図２に示す如く２つのロック機構４０の各々がロック凹部４３にロック部材４１が係合する状態に達することで、相対回転位相を最遅角位相と最進角位相との中間となる中間位相Ｍに拘束する。
【００３１】
内部ロータ３０には、進角室Ｃａに連通する進角流路３４と、遅角室Ｃｂに連通する遅角流路３５と、ロック凹部４３に連通する第１ロック制御流路３６と、このロック凹部４３に連通する第２ロック制御流路３７（図１を参照）が形成されている。
【００３２】
このような構成から、制御バルブ５０の制御により、進角室Ｃａに作動油が供給されると同時に遅角室Ｃｂから作動油が排出されることで相対回転位相が進角方向Ｓａに変位し、これとは逆に、遅角室Ｃｂに作動油が供給されると同時に進角室Ｃａから作動油が排出されることで相対回転位相が遅角方向Ｓｂに変位する。
【００３３】
〔制御バルブ〕
図１、図４に示すように、制御バルブ５０は、固定ボルト４の孔部に対し、第１スプール５１と、圧縮コイル型の第１スプリング５１Ｓと、第２スプール５２と、圧縮コイル型の第２スプリング５２Ｓとを、この順序でスプール軸芯（回転軸芯Ｘと一致する）に沿って外端側から内端側に並ぶように収容すると共に、第１スプール５１に押圧力を作用させる電磁ソレノイド５３のプランジャ５３ａをスプール軸芯と同軸芯に配置している。
【００３４】
第１スプール５１と第２スプール５２とは、固定ボルト４の孔部に対し回転軸芯Ｘ（スプール軸芯と一致）に沿って移動自在に収容され、これらに挟まれる位置に第１スプリング５１Ｓが配置されている。第２スプリング５２Ｓは、第２スプール５２を外方に（プランジャ５３ａに向かう方向）に突出させる付勢力を作用させるように配置されている。
【００３５】
第１スプール５１と第２スプール５２とは、回転軸芯Ｘを中心とする筒状材で構成され、これらの内部空間がドレン空間となり、第１スプール５１の突出端にはドレン空間と連通するドレン孔５１ｄが形成されている。
【００３６】
第１スプール５１の突出方向への位置を決めるストッパー５４が固定ボルト４の内面に備えられている。この制御バルブ５０では、電磁ソレノイド５３に電流が供給されない状態では図４に示すように、第１スプール５１の外端がストッパー５４に当接し、第１スプール５１と第２スプール５２との間に間隙Ｇが形成される。
【００３７】
電磁ソレノイド５３は、エンジンＥに支持され、回転軸芯Ｘと同軸芯で出退作動するプランジャ５３ａを備えている。プランジャ５３ａは、電磁ソレノイド５３は供給される電流の増大に伴い突出量を増大させるように構成されている。尚、制御ユニット６６は、ＰＷＭ制御により電磁ソレノイド５３に供給する電流を制御する。
【００３８】
この制御バルブ５０は、第１スプリング５１Ｓのバネ定数が、第２スプリング５２Ｓのバネ定数より小さく設定されている。このようにバネ定数を設定することにより、図１、図４に示す状態において、プランジャ５３ａが突出作動することにより、第１スプリング５１Ｓを圧縮する形態で第１スプール５１が先に作動し、これに続いて第１スプール５１が第２スプール５２に当接する。この後には、第１スプール５１が第２スプール５２に当接した状態で第２スプリング５２Ｓを圧縮する形態で第１スプール５１と第２スプール５２とが一体的作動する。
【００３９】
図４〜図８に示すように、固定ボルト４のスリーブ部４ｃの内周には、固定ボルト４の頭部４ｂを基準に回転軸芯Ｘ（スプール軸芯）に沿って、ロック解除圧供給ポート３６ｆと、第１ロック制御ポート３６ａと、進角ポート３４ａと、供給ポート３８と、遅角ポート３５ａと、第２ロック制御ポート３７ａとが、この順序で形成されている。
【００４０】
また、エンジンＥには、油圧ポンプＰから作動油を、弁開閉時期制御装置Ａに供給する外部流路６０が形成されている。固定ボルト４の外周部分の隣り合う位置には、外部流路６０からの作動油が供給される第１内部流路６１と、この第１内部流路６１からの作動油が供給される第２内部流路６２とが形成されている。
【００４１】
更に、図２に示すように、内部ロータ３０には、第２内部流路６２からの作動油を回転軸芯Ｘと平行する方向に送る複数（実施形態では４つ）の供給流路６３が形成されている。また、図４〜図８に示すように、第１内部流路６１と第２内部流路６２との間には、チェックスプリング６４ａとチェックボール６４ｂとで成るチェック弁６４を備えている。このチェック弁６４は、第１内部流路６１の作動油の圧力が第２内部流路６２の作動油の圧力より低下した場合に閉塞する。
【００４２】
図４〜図８に示すように、供給流路６３は、ロック解除圧供給ポート３６ｆと供給ポート３８とに連通している。第１ロック制御ポート３６ａは、第１ロック制御流路３６に連通し、第２ロック制御ポート３７ａが第２ロック制御流路３７に連通している。更に、進角ポート３４ａが進角流路３４に連通し、遅角ポート３５ａが遅角流路３５に連通している。
【００４３】
第１スプール５１の外周には第１制御溝５１ａと、第１ドレン溝５１ｂとが回転軸芯Ｘを中心とする環状に（全周に）形成されている。第１ドレン溝５１ｂは第１スプール５１の内部のドレン空間に連通している。
【００４４】
これと同様に、第２スプール５２の外周には第２制御溝５２ａと、第２ドレン溝５２ｂとが回転軸芯Ｘを中心とする環状に（全周に）形成されている。第２ドレン溝５２ｂは第２スプール５２の内部のドレン空間に連通している。
【００４５】
〔制御バルブの作動形態〕
図３に示すように、制御ユニット６６は、電磁ソレノイド５３に供給する電流（電力の具体例）を制御することにより、スプール（第１スプール５１と第２スプール５２との上位概念）を、同図に示す第１制御領域Ｗ１〜第５制御領域Ｗ５の５つの制御領域の何れかの領域に設定することが可能である。
【００４６】
尚、この一覧は、スプールが、第１制御領域Ｗ１〜第５制御領域Ｗ５の５つの領域に設定された場合に、第１ロック制御流路３６と、進角流路３４と、遅角流路３５と、第２ロック制御流路３７とにおける作動油の流れの理解を可能にするものである。
【００４７】
〔第１制御領域〕
電磁ソレノイド５３に電流が供給されない状況では、図４に示すようにプランジャ５３ａが第１制御領域Ｗ１の端部に保持され、第１スプール５１と第２スプール５２との間に間隙Ｇが形成される。
【００４８】
この状態から電磁ソレノイド５３に供給する電流を増大することにより、第１スプール５１が第１スプリング５１Ｓを圧縮する状態で作動を開始する。この作動により第１スプール５１が第２スプール５２に当接して僅かに作動し、図５に示す第２制御領域Ｗ２まで移動する。このように図４に示す状態から、図５に示す第２制御領域Ｗ２の状態の直前までの領域が第１制御領域Ｗ１である。
【００４９】
この第１制御領域Ｗ１では、図４に示すように、第１ロック制御流路３６が第１ドレン溝５１ｂに連通し、第２ロック制御流路３７が第２スプール５２の内端からドレン空間に連通する。これと同時に、供給ポート３８からの作動油が第１制御溝５１ａから進角ポート３４ａを介して進角流路３４に供給される。また、遅角室Ｃｂの作動油が、遅角流路３５と遅角ポート３５ａと第２ドレン溝５２ｂとを介してドレン空間に排出される。
【００５０】
これにより、ロック機構４０が既にロック状態にある場合には相対回転位相がロック位相に保持される。これに対してロック機構４０がロック状態にない場合には相対回転位相が進角方向Ｓａに変位する。尚、相対回転位相が進角方向Ｓａに変位することで中間位相Ｍに達した場合には、ロック機構４０がロック状態に達する。
【００５１】
〔第２制御領域〕
図５には、第２制御領域Ｗ２のうち電磁ソレノイド５３に供給する電流が最も少ない状態を示している。この状態から電磁ソレノイド５３に供給する電流を増大することにより、第１スプール５１と第２スプール５２とが図６に示す第３制御領域Ｗ３まで移動する。このように図５に示す状態から図６に示す第３制御領域Ｗ３の状態の直前までの領域が第２制御領域Ｗ２である。
【００５２】
この第２制御領域Ｗ２では、図５に示すように、第１スプール５１と第２スプール５２とが当接する状態で一体的に移動し、第２ロック制御ポート３７ａが第２スプール５２によって閉塞される。この状態では第１スプール５１の第１制御溝５１ａを介してロック解除圧供給ポート３６ｆの作動油を第１ロック制御流路３６から第１ロック制御流路３６に供給するためロック機構４０がロック解除状態となる。
【００５３】
また、この第２制御領域Ｗ２では、供給ポート３８からの作動油が、第２制御溝５２ａと進角ポート３４ａと進角流路３４とを介して進角室Ｃａ供給される。これと同時に、遅角室Ｃｂの作動油が、遅角流路３５と遅角ポート３５ａと第２ドレン溝５２ｂとを介してドレン空間に排出される。これにより、相対回転位相が進角方向Ｓａに変位する。
【００５４】
〔第３制御領域〕
図６には、第３制御領域Ｗ３のうち電磁ソレノイド５３に供給する電流が最も少ない状態を示している。この状態から電磁ソレノイド５３に供給する電流を増大することにより、第１スプール５１と第２スプール５２とが図７に示す第４制御領域Ｗ４まで移動する。このように図５に示す状態から図６に示す第４制御領域Ｗ４の状態の直前までの領域が第３制御領域Ｗ３である。
【００５５】
この第３制御領域Ｗ３では、図６に示すように、第１スプール５１の位置から第１ロック制御流路３６に作動油を供給し、第２スプール５２の位置から第２ロック制御流路３７での作動油の流れが阻止される状態が維持される。これと共に、進角ポート３４ａと遅角ポート３５ａとが閉塞する状態にある。
【００５６】
これにより、ロック機構４０がロック解除状態に維持されたまま進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとに対する作動油の給排が行われず相対回転位相が維持される。
【００５７】
〔第４制御領域〕
図７には、第４制御領域Ｗ４のうち電磁ソレノイド５３に供給する電流が最も少ない状態を示している。この状態から電磁ソレノイド５３に供給する電流を増大することにより、第１スプール５１と第２スプール５２とが図８に示す第５制御領域Ｗ５まで移動する。このように図７に示す状態から図８に示す第５制御領域Ｗ５の状態の直前までの領域が第４制御領域Ｗ４である。
【００５８】
この第４制御領域Ｗ４では、図７に示すように、第２ロック制御ポート３７ａが第２スプール５２によって閉塞される状態で、第１スプール５１の第１制御溝５１ａを介してロック解除圧供給ポート３６ｆの作動油を第１ロック制御流路３６から第１ロック制御流路３６に供給するためロック機構４０がロック解除状態に維持される。
【００５９】
また、この第４制御領域Ｗ４では、供給ポート３８からの作動油が、第２制御溝５２ａと遅角ポート３５ａと遅角流路３５とを介して遅角室Ｃｂに供給され、進角室Ｃａの作動油が進角ポート３４ａと第１ドレン溝５１ｂを介してドレン空間に排出される。これにより相対回転位相は遅角方向Ｓｂに変位する。
【００６０】
〔第５制御領域〕
図８には第５制御領域Ｗ５のうち、電磁ソレノイド５３に供給する電流が最も少ない状態を示している。この状態から電磁ソレノイド５３に供給する電流を増大しても、作動油の給排の関係は変化することはない。
【００６１】
この第５制御領域Ｗ５では、図８に示すように、第１ロック制御流路３６が第１スプール５１によって閉塞される状態を維持するものの、第２ロック制御ポート３７ａが第２ドレン溝５２ｂを介してドレン空間に連通する。
【００６２】
また、この第５制御領域Ｗ５では、供給ポート３８からの作動油が、第２制御溝５２ａと遅角ポート３５ａと遅角流路３５とを介して遅角室Ｃｂに供給され、進角室Ｃａの作動油が進角ポート３４ａと第１ドレン溝５１ｂを介してドレン空間に排出される。
【００６３】
これにより、ロック機構４０が既にロック状態にある場合には相対回転位相がロック位相に保持される。これに対してロック機構４０がロック状態にない場合には相対回転位相が遅角方向Ｓｂに変位する。尚、相対回転位相が遅角方向Ｓｂに変位することで中間位相Ｍに達した場合には、ロック機構４０がロック状態に達する。
【００６４】
〔制御領域と電流〕
図９には、第１制御領域Ｗ１〜第５制御領域Ｗ５に制御する際の電磁ソレノイド５３に供給される電流値を示している。同図において第１スプリング５１Ｓの付勢力に抗して第１スプール５１を作動させる際の電流の増加を表すグラフを第１傾向Ｋ１として示し、第２スプリング５２Ｓの付勢力に抗して第１スプール５１と第２スプール５２を一体的に作動させる際の電流の増加を表すグラフを第２傾向Ｋ２として示している。
【００６５】
第１制御領域Ｗ１から第２制御領域Ｗ２に移行する直前に第２スプリング５２Ｓの付勢力が作用するものの、第１制御領域Ｗ１で電磁ソレノイド５３に供給する電流値は他の領域より少ない。
【００６６】
他の領域とは、第２制御領域Ｗ２〜第５制御領域Ｗ５であり、これらの領域では第２スプリング５２Ｓの付勢力に抗して第１スプール５１と第２スプール５２を一体的に作動させるため決まった傾向（第２傾向Ｋ２）で増大する。
【００６７】
電磁ソレノイド５３に供給される最大の電流値を、第５制御領域Ｗ５における電流の上限値とした場合、従来構成のように単一のスプールを備えた制御バルブ５０では、単一のスプールを第１制御領域Ｗ１〜第５制御領域Ｗ５に制御する際に、従来傾向Ｌのグラフに沿って電流が供給される。
【００６８】
ここで、電磁ソレノイド５３において、第２制御領域Ｗ２〜第４制御領域Ｗ４の範囲で第１スプール５１と第２スプール５２とを一体的に作動させる際の電流の第２傾向Ｋ２を考えると、この範囲の制御可能域Ｑは、従来傾向Ｌの比較域Ｒより広い。
【００６９】
つまり、電磁ソレノイド５３に供給される電流の上限が決まったものであることを考えると、第２制御領域Ｗ２〜第４制御領域Ｗ４において第２傾向Ｋ２の勾配は、従来傾向Ｌの勾配より緩い。このため、第２制御領域Ｗ２〜第４制御領域Ｗ４に対応する制御可能域Ｑが比較域Ｒより電流の幅が拡大しており、その結果、例えば、第２制御領域Ｗ２〜第５制御領域Ｗ５の各々の制御領域の境界となるポジションにスプールを高精度で設定することが容易となり、制御バルブ５０で作動油の流量の微調整を可能にし、相対回転位相の変位速度の微調整も実現している。
【００７０】
〔実施形態の作用効果〕
このように、第１スプール５１と、第１スプリング５１Ｓと、第２スプール５２と、第２スプリング５２Ｓとを、この順序で配置し、第１スプリング５１Ｓのバネ定数を第２スプリング５２Ｓのバネ定数より小さく設定するだけで、例えば、電磁ソレノイド５３に供給する電流の上限を高めることや、従来からの制御構成のハードウエアを変更することなく、スプールの位置を高精度で制御できる。
【００７１】
また、この構成では、第２制御領域Ｗ２〜第５制御領域Ｗ５の各々の制御領域において各ポートの開度の微調整が可能となるため、開度の設定により単位時間あたりの作動油の給排量を高精度で設定し、相対回転位相の変位速度の微調整も可能となる。
【００７２】
また、この構成では第２スプリング５２Ｓのバネ定数を大きく設定するため、スプールの振動を抑制することも可能となる。
【００７３】
〔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）。
【００７４】
（ａ）制御バルブ５０を、実施形態の第１制御領域Ｗ１〜第５制御領域Ｗ５の５つ制御領域のうち第５制御領域Ｗ５を削除した形となる第１制御領域Ｗ１〜第４制御領域Ｗ４となる４つの領域で作動油を給排するように構成する。このように構成することにより、スプールを目標とするポジションに対して高精度で設定し、作動油の流量の微調整も一層良好に行うことが可能となる。
【００７５】
（ｂ）制御バルブ５０を、弁開閉時期制御装置Ａの外部に配置する。この構成でも、バルブハウジングの一方の端部に電磁ソレノイド５３を配置し、この電磁ソレノイド５３のプランジャ５３ａと、第１スプール５１と、第１スプリング５１Ｓと、第２スプール５２と、第２スプリング５２Ｓとを、この順序で配置することにより、作動油の流量の微調整が可能となる。
【００７６】
つまり、制御バルブ５０は弁開閉時期制御装置Ａの内部に配置する構成に限らず、弁開閉時期制御装置Ａの外部に配置する構成でも良く、このように配置した制御バルブ５０から流体圧室Ｃに作動油（流体）を給排する流路も、任意に形成することも可能である。
【００７７】
この別実施形態（ｂ）の構成の制御バルブ５０でも、第１制御領域Ｗ１〜第５制御領域Ｗ５において作動油の流量を制御するものに限らず、別実施形態（ａ）で説明したように第１制御領域Ｗ１〜第４制御領域Ｗ４となる４つの領域で作動油の流量を制御するように構成しても良い。
【００７８】
（ｃ）実施形態では、第１スプール５１が第２スプール５２に当接する構成であったが、これに代えて第１スプリング５１Ｓが密着状態に達することにより、第１スプール５１と第２スプール５２とを一体的に作動させるように構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転位相と、ロック機構のロック状態とが、制御バルブによって設定され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】
【００８０】
１          クランクシャフト
２          カムシャフト（吸気カムシャフト）
２０        外部ロータ（駆動側回転体）
３０        内部ロータ（従動側回転体）
４１        ロック部材
４２        ロックスプリング
５０        制御バルブ
５３        電磁ソレノイド
５３ａ      プランジャ
５１        第１スプール
５１Ｓ      第１スプリング
５２        第２スプール
５２Ｓ      第２スプリング
Ｃ          流体圧室
【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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