(57)【要約】【課題】ロック状態に移行する際には、スプールを迅速に作動させロック状態への移行を確実に行わせる制御バルブを構成する。【解決手段】スプール５０が、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとに対する流体の給排を制御する位相制御ランド部と、ロック制御ポート４０Ｌに対する流体の給排を制御するロック制御ランド部と、アシストランド部５１とを備えている。スプール５０がロック制御域Ｗ５にある場合には、ロック制御ランド部がロック制御ポート４０Ｌから流体を排出する状態で、位相制御ランド部が進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとに対する流体の給排を制御し、且つ、進角ポート４０Ａまたは遅角ポート４０Ｂから排出される流体の圧力を、付勢部材６１の付勢力に抗する方向に向けアシストランド部５１の受圧面５１Ｓに作用させるように構成した。【選択図】図９
2019082113.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、及び、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の間に形成された進角室と遅角室とに対する流体の給排を制御すると共に、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をロック位相に保持するロック機構に対する流体の給排を制御するスプールと、前記スプールを所定方向に付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力に抗して前記スプールに操作力を作動させる電磁ソレノイドとを有すると共に、
前記スプールを収容する弁ケースが、流体が供給されるポンプポートと、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、前記ロック機構に連通するロック制御ポートとを備え、
前記スプールが、前記進角室と前記遅角室とに対する流体の給排を制御する位相制御ランド部と、前記ロック制御ポートに対する流体の給排を制御するロック制御ランド部と、アシストランド部とを備えており、
前記スプールは、前記電磁ソレノイドに供給する電流の増大に伴い、前記付勢部材の付勢力に抗して位相制御域からロック制御域に移行可能に構成され、
前記位相制御域では、前記ロック制御ランド部が前記ロック制御ポートに流体を供給する状態で、前記位相制御ランド部が前記進角室と前記遅角室とに対する流体の給排を制御し、
前記ロック制御域では、前記ロック制御ランド部が前記ロック制御ポートから流体を排出する状態で、前記位相制御ランド部が前記進角室と前記遅角室とに対する流体の給排を制御し、且つ、前記進角ポートまたは前記遅角ポートから排出される流体の圧力を、前記付勢部材の付勢力に抗する方向に向け前記アシストランド部に形成された受圧面に作用させる制御バルブ。
【請求項２】
前記ロック制御域において、前記受圧面に流体を供給する環状溝が、前記弁ケースの内周に形成されている請求項１に記載の制御バルブ。
【請求項３】
前記ロック制御域において、前記受圧面に流体を供給する段状部が、前記アシストランド部の外周に形成されている請求項１に記載の制御バルブ。
【請求項４】
前記受圧面が、スプール軸芯と同軸芯の円錐面の一部となる傾斜面として形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁開閉時期制御装置の相対回転位相の制御と、相対回転位相を保持するロック機構の制御とを流体によって行う制御バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記構成の制御バルブとして特許文献１には、単一のスプールにより弁開閉時期制御装置の相対回転位相の制御と、ロック機構のロック状態への移行制御とを行い、ロック状態への移行時には、進角室または遅角室に流れる作動流体の流量を、位相制御時において進角室または遅角室に流れる最大流量より大きくする技術が記載されている。
【０００３】
この特許文献１では、相対回転位相の中間領域となる中間位相でロック機構がロック状態に移行する構成であり、ロック機構をロック状態に移行する際には、制御バルブ（文献では電磁弁）が制御流体の流量を制御することにより、相対回転位相の変位速度を高め、ロック状態への移行を短時間で完了するように構成されている。
【０００４】
特許文献２には、特許文献１と同様に、単一のスプールにより弁開閉時期制御装置の相対回転位相の制御と、ロック機構のロック状態への移行制御とを行い、スプールをロック移行ポジションに設定した場合にドレンポートから排出される流体の流量を制限することで相対回転速度を低減する技術が記載されている。
【０００５】
この特許文献２では、スプールがロック移行ポジションに設定された状態で弁開閉時期制御装置の相対回転位相の変位速度を低減することにより、ロック部材のロック凹部への係合を容易に行わせて、ロック状態への移行を確実にするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１７８８１４号公報
【特許文献２】特開２０１６−６１１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
弁開閉時期制御装置において、中間位相でロック可能なロック機構をロック状態に確実に移行させるためには、相対回転速度を低速化すると共に、ロック機構のロック凹部の流体圧を迅速に低減することが考えられる。
【０００８】
この観点から考えると、特許文献１の構成では、相対回転位相が高速化するものであるため、相対回転位相がロック位相に達したタイミングにおいて、ロック凹部に対するロック部材の嵌合を行い難い面もあった。
【０００９】
また、特許文献２の構成では、スプールをロック移行ポジションに設定した場合には、相対回転位相を低速化するため、ロック機構のロック状態への移行を確実にするものである。しかしながら、この特許文献２の構成では、スプールによって進角室または遅角室から排出される流体の流量を制限するため、スプールをロック移行ポジションに設定する制御を行った場合に流体からの圧力の作用によりスプールがロック移行ポジションに迅速に移動できないことも考えられた。
【００１０】
つまり、特許文献２の構成では、相対回転位相の変位速度を低減してロック状態への移行を確実にするものである反面、スプールをロック移行ポジションに移行するための電力を電磁ソレノイドに供給しても、スプールに作用する流体が、スプールの移動速度を低下させるため、ロック凹部の流体圧力の低減（ロック凹部からの流体の排出）が迅速に行われず、相対回転位相がロック位相に達しても、ロック部材がロック凹部に適正に嵌合できない不都合に繋がることもあった。
【００１１】
このような理由から、ロック状態に移行する際には、スプールを迅速に作動させロック状態への移行を確実に行わせる制御バルブが求められる。
【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、及び、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の間に形成された進角室と遅角室とに対する流体の給排を制御すると共に、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をロック位相に保持するロック機構に対する流体の給排を制御するスプールと、前記スプールを所定方向に付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力に抗して前記スプールに操作力を作動させる電磁ソレノイドとを有すると共に、
前記スプールを収容する弁ケースが、流体が供給されるポンプポートと、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、前記ロック機構に連通するロック制御ポートとを備え、
前記スプールが、前記進角室と前記遅角室とに対する流体の給排を制御する位相制御ランド部と、前記ロック制御ポートに対する流体の給排を制御するロック制御ランド部と、アシストランド部とを備えており、
前記スプールは、前記電磁ソレノイドに供給する電流の増大に伴い、前記付勢部材の付勢力に抗して位相制御域からロック制御域に移行可能に構成され、
前記位相制御域では、前記ロック制御ランド部が前記ロック制御ポートに流体を供給する状態で、前記位相制御ランド部が前記進角室と前記遅角室とに対する流体の給排を制御し、
前記ロック制御域では、前記ロック制御ランド部が前記ロック制御ポートから流体を排出する状態で、前記位相制御ランド部が前記進角室と前記遅角室とに対する流体の給排を制御し、且つ、前記進角ポートまたは前記遅角ポートから排出される流体の圧力を、前記付勢部材の付勢力に抗する方向に向け前記アシストランド部に形成された受圧面に作用させる点にある。
【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の制御によりスプールを位相制御域からロック制御域に作動させた場合には、相対回転位相の変位に伴い進角ポートまたは遅角ポートから排出された流体の圧力がアシストランド部の受圧面に作用する。この圧力の作用によりスプールが付勢部材の付勢力に抗する方向への変位速度を高めるため、ロック制御ポートからの流体を排出する流路の開度の拡大を迅速に行う。その結果、例えば、ロック機構がロック凹部と、ロック凹部に係合するロック部材で構成されたものでは、ロック凹部からの流体の排出を短時間で行って凹部の圧力を低減することになり、相対回転位相がロック位相に達したタイミングでロック部材を、ロック凹部に係合させることが可能となる。
従って、ロック状態に移行する際には、スプールを迅速に作動させロック状態への移行を確実に行わせる制御バルブが構成された。
【００１４】
他の構成として、前記ロック制御域において、前記受圧面に流体を供給する環状溝が、前記弁ケースの内周に形成されても良い。
【００１５】
これによると、スプールがロック制御域まで作動した際にアシストランド部の受圧面に流体が供給されるように環状部の位置を形成することにより、スプールがロック制御域まで作動した最適なタイミングでアシストランド部の受圧面に対して流体を供給してスプールの作動速度の高速化を可能にする。
【００１６】
他の構成として、前記ロック制御域において、前記受圧面に流体を供給する段状部が、前記アシストランド部の外周に形成されても良い。
【００１７】
これによると、スプールがロック制御域まで作動した際に段状部を介してアシストランド部の受圧面に流体を供給することになるため、作動油の流量を増大してスプールの作動速度の高速化を可能にする。
【００１８】
他の構成として、前記受圧面が、スプール軸芯と同軸芯の円錐面の一部となる傾斜面として形成されても良い。
【００１９】
これによると、アシストランド部の外周から受圧面に流れる流体は、傾斜姿勢の受圧面に沿って流れる際に、この流れに伴う分力を受圧面に作用させるため、この分力が受圧面を介してスプールに作用するため、スプールの作動をアシストできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】制御バルブを備えた弁開閉時期制御装置の断面図である。
【図２】図１のII−II線の断面図である。
【図３】ロック解除状態の弁開閉時期制御装置の断面図である。
【図４】供給電力に対する作動油の給排パターンを示す図である。
【図５】スプールが第１ロック領域にある制御バルブの断面図である。
【図６】スプールが進角領域にある制御バルブの断面図である。
【図７】スプールが保持領域にある制御バルブの断面図である。
【図８】スプールが遅角領域にある制御バルブの断面図である。
【図９】スプールが第２ロック領域にある制御バルブの断面図である。
【図１０】供給電力とスプールの位置関係とをグラフ化した図である。
【図１１】別実施形態（ａ）でスプールが第２ロック領域にある制御バルブの断面図である。
【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には内燃機関としてのエンジンＥの吸気弁Ｖａの開閉時期（開閉タイミング）を設定する弁開閉時期制御装置Ａの断面を示している。この弁開閉時期制御装置Ａは、電磁作動型の制御バルブＣＶを備えており、制御ユニット１０が制御バルブＣＶを制御することによりエンジンＥの吸気弁Ｖａの開閉時期を設定する。
【００２２】
エンジンＥ（内燃機関の一例）は、例えば、乗用車などの車両に備えられるものである。このエンジンＥは、シリンダブロック２のシリンダボアにピストン４を収容し、このピストン４とクランクシャフト１とをコネクティングロッド５で連結した４サイクル型に構成されている。
【００２３】
図１、図２に示すように、弁開閉時期制御装置Ａは、エンジンＥのクランクシャフト１と同期回転する駆動側回転体としての外部ロータ２０と、エンジンＥの吸気弁Ｖａを制御する吸気カムシャフト７と一体回転する従動側回転体としての内部ロータ３０とを備えている。
【００２４】
弁開閉時期制御装置Ａは、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）とを有し、これらの間に進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとが形成されている。この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（以下、相対回転位相と略称する）を中間ロック位相Ｍに保持するロック機構Ｌを備えている。
【００２５】
エンジンＥには、クランクシャフト１の駆動力で駆動される油圧ポンプＰを備えており、この油圧ポンプＰは、エンジンＥのオイルパンの潤滑油を作動油（流体の一例）として供給油路８から制御バルブＣＶに供給する。尚、供給油路８にはチェック弁９が介装されている。制御バルブＣＶは、エンジンＥに支持され、スリーブ４０（弁ケースの一例）を支持する軸状部４１を内部ロータ３０に挿入している。この制御バルブＣＶは、軸状部４１の内部に形成した流路を介して弁開閉時期制御装置Ａに作動油を給排する。
【００２６】
制御ユニット１０は、ＥＣＵとして機能するものであり、運転者の操作状況や、エンジンＥの状況に基づいた対応した制御信号、及び、外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相を検知する位相センサ１１からの信号が入力する。
【００２７】
この制御ユニット１０は、エンジンＥの稼動状況に応じて相対回転位相を設定する位相制御を実行する共に、中間ロック位相Ｍにおいてロック機構Ｌをロック状態にするロック移行制御を実行する。また、この制御ユニット１０は、これらの制御を実現するためのソフトウエアと、メモリ等のハードウエアとを備えている。
【００２８】
尚、制御バルブＣＶは、図１に示す位置に配置されるものに限らず、弁開閉時期制御装置Ａから分離して配置されるものでも良い。このように分離する構成では、制御バルブＣＶと弁開閉時期制御装置Ａとの間に作動油の給排を行う流路が形成される。
【００２９】
この実施形態では、吸気カムシャフト７に対して弁開閉時期制御装置Ａを備えた構成を示しているが、排気シャフトに弁開閉時期制御装置Ａを備えても良く、吸気カムシャフト７と排気カムシャフトとの双方に弁開閉時期制御装置Ａを備えても良い。
【００３０】
〔弁開閉時期制御装置の構成〕
図１〜図３に示すように、弁開閉時期制御装置Ａは、外部ロータ２０に対し、内部ロータ３０を内包し、これらが吸気カムシャフト７の回転軸芯Ｘと同軸芯上で相対回転自在に配置される。内部ロータ３０は、吸気カムシャフト７に対して連結ボルト３３により連結される。外部ロータ２０に形成された駆動スプロケット２２Ｓと、クランクシャフト１に形成したスプロケット１Ｓとに亘ってタイミングチェーン６（タイミングベルトでも良い）が巻回されている。
【００３１】
外部ロータ２０は、円筒状となるロータ本体２１を有すると共に、回転軸芯Ｘに沿う方向でロータ本体２１の一方の端部に配置されるリヤブロック２２と、回転軸芯Ｘに沿う方向でロータ本体２１の他方の端部に配置されるフロントプレート２３とを複数の締結ボルト２４で締結している。リヤブロック２２の外周には駆動スプロケット２２Ｓが形成され、このロータ本体２１の内周側には回転軸芯Ｘに近接する方向（径方向内側）に突出する複数の突出部２１Ｔが形成されている。
【００３２】
図２、図３に示すように、内部ロータ３０には、回転軸芯Ｘと同軸芯の内周面３０Ｓが形成されると共に、回転軸芯Ｘを中心とする円柱状の外周面が形成されている。この内部ロータ３０の中央位置で回転軸芯Ｘに沿う方向での一方の端部には鍔状部３２が形成され、この鍔状部３２の内周の孔部に挿通する連結ボルト３３により内部ロータ３０が吸気カムシャフト７に連結されている。
【００３３】
内部ロータ３０の外周面には外方に突出する複数のベーン３１を備えている。この構成から、内部ロータ３０を外部ロータ２０に嵌め込む（内包する）状態においては、ロータ本体２１と内部ロータ３０との間に流体圧室Ｃが形成される。また、この流体圧室Ｃがベーン３１で仕切られることで進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとが形成される。更に、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、ロック制御流路３６とが形成される。
【００３４】
この弁開閉時期制御装置Ａでは、タイミングチェーン６から伝えられる駆動力により外部ロータ２０が駆動回転方向Ｓの方向に回転する。また、進角室Ｃａに作動油が供給されることで相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させ、遅角室Ｃｂに作動油が供給されることで相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させる。尚、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に変位するほど吸気タイミングを早め、相対回転位相が遅角方向Ｓｂに変位するほど吸気タイミングを遅らせる。
【００３５】
図２、図３に示すように、複数の突出部２１Ｔの１つに対して回転軸芯Ｘから放射状となる姿勢で一対のガイド溝が形成されている。これらのガイド溝にプレート状のロック部材２５が出退自在に挿入され、ロータ本体２１には各々のロック部材２５を回転軸芯Ｘに接近する方向（ロック方向）に付勢するロックスプリング２６を備えている。また、内部ロータ３０の外周には一対のロック部材２５の係合が可能なロック凹部３７が形成され、これにロック制御流路３６が連通している。
【００３６】
このように、ロック部材２５と、これらを突出方向に付勢するロックスプリング２６と、ロック凹部３７とでロック機構Ｌが構成されている。このような構成から、相対回転位相が中間ロック位相Ｍに達した場合には、図２に示すように、一対のロック部材２５がロック凹部３７に嵌り込むと共に、ロック凹部３７の周方向の端面に各々のロック部材２５が当接することにより、ロック機構Ｌが相対回転位相を中間ロック位相Ｍに拘束する。
【００３７】
そして、相対回転位相が中間ロック位相Ｍに拘束される状態においてロック制御流路３６に作動油を供給することで、図３に示すようにロックスプリング２６の付勢力に抗して２つのロック部材２５をロック凹部３７からロック部材２５を抜き出すように移動させてロック状態が解除される。
【００３８】
尚、ロック部材２５の形状はプレート状に限るものではなく、例えば、ロッド状であっても良い。また、単一のロック部材２５と単一のロックスプリング２６とでロック機構Ｌを構成しても良い。更に、ロック機構Ｌは、回転軸芯Ｘに沿う方向に作動するロック部材２５と、このロック部材２５が係合するロック凹部３７とを備えて構成しても良い。
【００３９】
ベーン３１が進角方向Ｓａの移動端（回転軸芯Ｘを中心にした回動限界）に達した状態での相対回転位相を最進角位相と称し、ベーン３１が遅角側の移動端（回転軸芯Ｘを中心にした回動限界）に達した状態での相対回転位相を最遅角位相と称している。
【００４０】
中間ロック位相Ｍは、最進角位相と最遅角位相との中間となる位相であり、冷熱状態のエンジンＥを良好に始動する位相である。このような理由からエンジンＥを停止する場合には、エンジンＥが完全に停止する以前に相対回転位相を中間ロック位相に変位させてロック機構Ｌによるロック状態に移行するロック移行制御が実行される。
【００４１】
図１に示すように、外部ロータ２０のリヤブロック２２と内部ロータ３０とに亘ってトーションスプリング２７が備えられている。このトーションスプリング２７は、相対回転位相が最遅角位相にある状態から最進角位相の方向に向かう付勢力を作用させる。
【００４２】
〔制御バルブ〕
制御バルブＣＶは、図１及び図５に示すように、バルブブロック４３に支持されるスリーブ４０と、このスリーブ４０に対してスライド移動自在に収容されるスプール５０と、スプール５０を駆動する電磁ソレノイド６０と、スプールスプリング６１とを備えて構成されている。
【００４３】
また、スプール５０は、スリーブ４０のスプール収容空間に対してスプール軸芯Ｙに沿って移動自在に収容されている。電磁ソレノイド６０は、スプール５０に対しスプールスプリング６１の付勢力に抗する方向に操作力を作用させる。
【００４４】
この制御バルブＣＶでは、スプール５０が、スプール軸芯Ｙを中心として全体的に円柱状であり、このスプール５０を摺動自在に収容できるようにスリーブ４０がスプール軸芯Ｙと同軸芯の円筒状に成形されている。尚、この実施形態では、図１に示すように電磁ソレノイド６０を上方に配置した縦長姿勢で使用され、この姿勢を基準に各部の配置等を説明している。
【００４５】
この制御バルブＣＶでは、前述した軸状部４１が回転軸芯Ｘと同軸芯となる円柱状に成形され、この軸状部４１を内部ロータ３０に相対回転自在に挿入している。弁開閉時期制御装置Ａが回転軸芯Ｘを中心に回転する際にも作動油の供給と排出とを可能にするため、軸状部４１の外周と、内部ロータ３０の内周面３０Ｓとの間には複数のリング状のシール４２が備えられている。軸状部４１は、スリーブ４０を収容するバルブブロック４３と一体形成され、このバルブブロック４３がエンジンＥに支持される。
【００４６】
電磁ソレノイド６０は、鉄等の磁性体で構成されるプランジャ６０Ａの外周にソレノイドコイル６０Ｂを配置して構成されている。この電磁ソレノイド６０は、ソレノイドコイル６０Ｂに供給される電流（電力）が増大するほどスプールスプリング６１の付勢力に抗してスプール５０を図１における下方に変位させるように磁力を作用させる。
【００４７】
スリーブ４０には、スプール軸芯Ｙに沿う方向で電磁ソレノイド６０に近い位置から、進角補助ドレンポート４０Ａａｄと、進角ドレンポート４０Ａｄと、進角ポート４０Ａと、第１ポンプポート４０Ｐａと、遅角ポート４０Ｂと、遅角ドレンポート４０Ｂｄと、第２ポンプポート４０Ｐｂと、ロック制御ポート４０Ｌと、ロックドレンポート４０Ｌｄとが、この順序で形成されている。
【００４８】
図５〜図９に示すように、進角ポート４０Ａは進角流路３４を介して進角室Ｃａに連通し、遅角ポート４０Ｂは、遅角流路３５を介して遅角室Ｃｂに連通している。ロック制御ポート４０Ｌはロック制御流路３６を介してロック凹部３７に連通している。また、各ドレンポートはバルブブロック４３の外部空間に連通しており作動油を制御バルブＣＶの外部に排出する。
【００４９】
第２ポンプポート４０Ｐｂは、スリーブ４０の外周において第１ポンプポート４０Ｐａに連通する溝状のポンプ流路４０Ｇに連通している。この構成により油圧ポンプＰからの作動油は第１ポンプポート４０Ｐａと第２ポンプポート４０Ｐｂとに対して供給される。また、スリーブ４０の下端には補助ドレンポート４０ｄが形成されている。
【００５０】
スプール５０は、上端位置の小径となる連結筒部５０Ｓを電磁ソレノイド６０のプランジャ６０Ａに連結し、これより下側には後述する複数のランド部を形成しており、内部にはスプール軸芯Ｙに沿ってドレン流路５０ｄが孔状に形成されている。
【００５１】
スプール５０には、電磁ソレノイド６０に近い位置から、第１ランド部５１と、第２ランド部５２と、第３ランド部５３と、第４ランド部５４と、第５ランド部５５と、第６ランド部５６とが、この順序で形成されている。また、これらのランド部に挟まれる位置にグルーブ部が形成されている。
【００５２】
第１ランド部５１がアシストランド部であり、第２ランド部５２と、第３ランド部５３と、第４ランド部５４とが位相制御ランド部であり、第５ランド部５５と、第６ランド部５６とがロック制御ランド部である。
【００５３】
アシストランド部としての第１ランド部５１は、スプール５０を第２ロック領域Ｗ５に設定する際に、進角室Ｃａから進角補助ドレンポート４０Ａａｄに排出される作動油からの圧力を、受圧面５１Ｓで受けることにより、スプール５０に対し電磁ソレノイド６０による作動方向（スプールスプリング６１の付勢力に抗する方向）にアシスト力を作用させるように機能する。
【００５４】
この第１ランド部５１のうち、電磁ソレノイド６０に近い側に受圧面５１Ｓが形成されている。この受圧面５１Ｓは、スプール軸芯Ｙと同軸芯となる円錐面の一部となる傾斜面として形成される。つまり、受圧面５１Ｓは、外周側より、スプール軸芯Ｙに近い位置ほど電磁ソレノイド６０に近接するようにスプール軸芯Ｙに対して傾斜する姿勢で形成されている。
【００５５】
図５〜図９に示すように、スプール５０は、第１ランド部５１を基準に電磁ソレノイド６０に近い側のグルーブ部の第１外径Ｄ１が、第１ランド部５１を基準に電磁ソレノイド６０と反対側のグルーブ部の第２外径Ｄ２と比較して小さく形成されている。これにより、受圧面５１Ｓの受圧面積を拡大し、アシスト力の増大を可能にしている。
【００５６】
特に、スプール５０を第２ロック領域Ｗ５に設定した際に、進角ドレンポート４０Ａｄから排出される作動油の一部を、進角補助ドレンポート４０Ａａｄに供給するための環状溝４０ＤＲがスリーブ４０の内周に形成されている。
【００５７】
位相ランド部としての第２ランド部５２と第３ランド部５３と第４ランド部５４とは、スプール５０を、進角領域Ｗ２と遅角領域Ｗ４とに設定することにより相対回転位相を進角方向Ｓａと遅角方向Ｓｂとに変位させ、保持領域Ｗ３に設定することにより相対回転位相を保持する制御を実現する。
【００５８】
ロック制御ランド部としての第５ランド部５５と第６ランド部５６とは、スプール５０を、第１ロック領域Ｗ１と第２ロック領域Ｗ５（ロック制御域の一例）との何れかに設定することにより、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制御を実現する。
【００５９】
〔スプールの作動領域〕
図４に示すように、スプール５０は、スプール軸芯Ｙに沿って直線的に作動することにより、第１ロック領域Ｗ１と、進角領域Ｗ２と、保持領域Ｗ３と、遅角領域Ｗ４と、第２ロック領域Ｗ５とに設定自在に構成されている。
【００６０】
つまり、ソレノイドコイル６０Ｂに駆動電流（電力）が供給されない状態でスプール５０は、図５に示す第１ロック領域Ｗ１の端部に保持される。この状態から駆動電流の増大に伴い、スプールスプリング６１の付勢力に抗してスプール５０は、進角領域Ｗ２と、保持領域Ｗ３と、遅角領域Ｗ４と、第２ロック領域Ｗ５とに、この順序で操作される。
【００６１】
この構成において、進角領域Ｗ２と、保持領域Ｗ３と、遅角領域Ｗ４とが位相制御域であり、第１ロック領域Ｗ１と、第２ロック領域Ｗ５とがロック制御領域である。このうち、第２ロック領域Ｗ５が、第１ランド部５１を機能させるロック制御域である。
【００６２】
〔保持領域〕
電磁ソレノイド６０に供給する駆動電流の設定により、図４、図７に示すようにスプール５０が保持領域Ｗ３に設定可能である。この保持領域Ｗ３では、進角ポート４０Ａが第２ランド部５２で閉じられ、遅角ポート４０Ｂが第３ランド部５３で閉じられる。これと同時に、ロックドレンポート４０Ｌｄが第６ランド部５６で閉塞され、ロック制御ポート４０Ｌが第２ポンプポート４０Ｐｂに連通する。
【００６３】
このため、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとには作動油の給排は行われず、ロック凹部３７への作動油の供給によりロック機構Ｌのロック状態が解除された状態で、相対回転位相は保持される。
【００６４】
〔進角領域〕
電磁ソレノイド６０に供給する駆動電流の設定により、図４、図６に示すようにスプール５０が進角領域Ｗ２に設定可能である。この進角領域Ｗ２では、第２ランド部５２が進角ポート４０Ａを第１ポンプポート４０Ｐａに連通させ、第３ランド部５３が遅角ポート４０Ｂを遅角ドレンポート４０Ｂｄに連通させる。更に、ロックドレンポート４０Ｌｄが第６ランド部５６で閉塞され、第５ランド部５５がロック制御ポート４０Ｌを第２ポンプポート４０Ｐｂに連通させる。
【００６５】
このため、ロック凹部３７への作動油の供給によりロック機構Ｌのロック状態が解除された状態で、作動油が進角室Ｃａに供給され、遅角室Ｃｂの作動油が排出される結果、相対回転位相は進角方向Ｓａに変位する。
【００６６】
〔第１ロック領域〕
電磁ソレノイド６０に供給する駆動電流の設定により、図４、図５に示すようにスプール５０が第１ロック領域Ｗ１に設定可能である。尚、図５では駆動電流を供給しない状態（駆動電流を「０」にした状態）を示している。この第１ロック領域Ｗ１では、第２ランド部５２が進角ポート４０Ａを第１ポンプポート４０Ｐａに連通させ、第３ランド部５３が遅角ポート４０Ｂを遅角ドレンポート４０Ｂｄに連通させる。更に、第５ランド部５５がロック制御ポート４０Ｌをロックドレンポート４０Ｌｄに連通させる。
【００６７】
このため、作動油が進角室Ｃａに供給され、遅角室Ｃｂの作動油が排出されることで相対回転位相を進角方向Ｓａに変位する状況において相対回転位相が中間ロック位相Ｍに達したタイミングで一対のロック部材２５をロック凹部３７に係合させる結果、中間ロック状態への移行が実現する。
【００６８】
〔遅角領域〕
電磁ソレノイド６０に供給する駆動電流の設定により、図４、図８に示すようにスプール５０が遅角領域Ｗ４に設定可能である。この遅角領域Ｗ４では、第２ランド部５２が進角ポート４０Ａを進角ドレンポート４０Ａｄに連通させ、第３ランド部５３が遅角ポート４０Ｂを第１ポンプポート４０Ｐａに連通させる。更に、ロックドレンポート４０Ｌｄが第６ランド部５６で閉塞され、第５ランド部５５がロック制御ポート４０Ｌを第２ポンプポート４０Ｐｂに連通させる。
【００６９】
このため、ロック凹部３７への作動油の供給によりロック機構Ｌのロック状態が解除された状態で、作動油が遅角室Ｃｂに供給され、進角室Ｃａの作動油が排出される結果、相対回転位相は遅角方向Ｓｂに変位する。
【００７０】
〔第２ロック領域〕
電磁ソレノイド６０に供給する駆動電流の設定により、図４、図９に示すようにスプール５０が第２ロック領域Ｗ５に設定可能である。この第２ロック領域Ｗ５では、第２ランド部５２が進角ポート４０Ａを進角ドレンポート４０Ａｄに連通させ、第３ランド部５３が遅角ポート４０Ｂを第１ポンプポート４０Ｐａに連通させる。更に、第５ランド部５５がロック制御ポート４０Ｌをロックドレンポート４０Ｌｄに連通させる。
【００７１】
このため、作動油が遅角室Ｃｂに供給され、進角室Ｃａの作動油が排出されることで相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させる状況で相対回転位相が中間ロック位相Ｍに達したタイミングで一対のロック部材２５をロック凹部３７に係合させる結果、中間ロック状態への移行が実現する。
【００７２】
一般に、従来からの制御バルブは、例えば、スプール５０を遅角領域Ｗ４から第２ロック領域Ｗ５に移行するため電磁ソレノイド６０に供給する駆動電流を最大値まで上昇させても、スプールスプリング６１の付勢力の作用だけでなく、作動油からの圧力の作用によってもスプール５０の作動が抑制される。
【００７３】
このようにスプール５０の迅速な作動が抑制された場合には、スプール５０を第２ロック領域Ｗ５（ロック制御域）に移行する制御を行っても、ロック制御ポート４０Ｌからロックドレンポート４０Ｌｄに作動油を排出する流路の開度が拡大するまでに時間を要することになる。このような理由から、ロック凹部３７の作動油の圧力低減（ロック凹部からの作動油の排出）が迅速に行われず、中間ロック位相Ｍに達しても、ロック部材２５がロック凹部３７に適正に嵌合できない不都合に繋がるものであった。
【００７４】
この不都合を解消するため、この制御バルブＣＶではスプール５０を第２ロック領域Ｗ５（ロック制御域）に移行する制御を行った場合には、スプール５０の移動に伴い、進角ポート４０Ａから進角ドレンポート４０Ａｄに排出される作動油の一部を、進角補助ドレンポート４０Ａａｄに供給することでアシスト力を得るように構成されている。
【００７５】
つまり、進角補助ドレンポート４０Ａａｄに作動油が流れる際には、第１ランド部５１の受圧面５１Ｓに対して作動油から作用する圧力が図９で破線の矢印で示す方向にアシスト力として作用する。このため、このアシスト力がスプール５０を第２ロック領域Ｗ５の移動端の方向に向けて作用し、スプール５０を迅速に作動させる。その結果、ロック凹部３７の圧力の低減を迅速に行い、中間ロック位相Ｍに達した際にはロック部材２５をロック凹部３７に確実に嵌合させロック状態に移行できる。
【００７６】
また、このように進角補助ドレンポート４０Ａａｄに作動油を供給する際には、スリーブ４０の内周に形成された環状溝４０ＤＲを介して第１ランド部５１の受圧面５１Ｓに作動油を供給することになる。このように第１ランド部５１の外周側から作動油が傾斜面として形成された受圧面５１Ｓの方向に流れるため、この作動油の流れに伴う分力をアシスト力と同じ方向に作用させることになる。
【００７７】
これにより、電磁ソレノイド６０を大型化することなく、スプール５０の第２ロック領域Ｗ５への作動を高速で行わせることが可能となる。更に、第１ランド部５１の受圧面５１Ｓに作用するアシスト力は、第１ランド部５１に供給される作動油の流量に比例するため、スプール５０が第２ロック領域Ｗ５の作動端まで移動した場合には、第１ランド部５１への作動油の供給停止に伴いアシスト力も解除され、例えば、スプール５０をオーバーシュートさせる等、スプール５０に無駄な力を作用させることもない。
【００７８】
尚、進角補助ドレンポート４０Ａａｄは、スプール５０が第２ロック領域Ｗ５からスプールスプリング６１の付勢力により第１ロック領域Ｗ１の方向に変位する際に作動油を排出するように機能する。このように作動油を排出することによりスプールスプリング６１の付勢力によるスプール５０の復帰方向への作動を円滑に行わせる。
【００７９】
図１０には、電磁ソレノイド６０に供給する電流と、スプール５０の位置関係とをグラフＦとして示している。同図に示すように電流の増大に伴いスプール５０は、第１ロック領域Ｗ１から遅角領域Ｗ４に亘る領域では、電流の増大に伴う比例関係でスプール５０が変位する。そして、電流の増大により、スプール５０が第２ロック領域Ｗ５に達した直後のアシスト領域Ｆａでは、アシスト力が作用するため前述した比例関係と比較して、電流の増大に対するスプール５０の作動量が増大する。
【００８０】
これに対し、第１ランド部５１を備えない構造の制御バルブＣＶでは、図１０に破線で示すラインに沿ってスプール５０が作動する。この破線のラインと比較すると、本実施形態のようにアシストを行う構成では、第２ロック領域Ｗ５において電磁ソレノイド６０に供給する電流の低減も可能にする。
【００８１】
〔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）。
【００８２】
（ａ）図１１に示すように、スプール５０が第２ロック領域Ｗ５に操作された場合に、進角ポート４０Ａから進角ドレンポート４０Ａｄに流れる作動油の一部を、進角補助ドレンポート４０Ａａｄに供給するため、アシストランド部としての第１ランド部５１の外周部分の一部を切り欠いた段状部５１ａを、第１ランド部５１に形成する。
【００８３】
この別実施形態（ａ）の構成であっても、進角補助ドレンポート４０Ａａｄに流れる作動油か第１ランド部５１の受圧面５１Ｓに圧力を作用させ、スプール５０を第２ロック領域Ｗ５の移動端の方向に向けて作動させる方向に作用する。このように圧力が作用する結果、ロック凹部３７の圧力の低減を迅速に行い、中間ロック位相Ｍに達した際にはロック部材２５をロック凹部３７に確実に嵌合作動させることが可能となる。
【００８４】
（ｂ）実施形態に記載した第１ロック領域Ｗ１を備えず、第２ロック領域Ｗ５のみを備える構成の制御バルブＣＶにおいて、実施形態のようにアシストランド部としての第１ランド部５１を備える。このように４つの領域に操作可能なスプール５０を備えた制御バルブＣＶにおいても、ロック機構Ｌのロック状態への移行を確実に行うことが可能となる。
【００８５】
（ｃ）実施形態では電磁ソレノイド６０に供給する電流（電力）の増大に伴い、進角領域Ｗ２、保持領域Ｗ３、遅角領域Ｗ４の順序でスプール５０が移動する構成であったが、電磁ソレノイド６０に供給する電流の増大に伴い、遅角領域、保持領域、進角領域の順序でスプール５０が移動するように構成する。
【００８６】
この構成では電流の増大によりスプール５０が移動する方向の下流側の端部にロック領域が配置される。このような構成であっても、スプールスプリング６１の付勢力に抗する方向にアシスト力を作用させるようにアシストランド部を形成することによりロック機構Ｌのロック状態への移行を迅速に行わせる。
【００８７】
（ｄ）進角補助ドレンポート４０Ａａｄの開口径を小さくすることや、この進角補助ドレンポート４０Ａａｄから排出される作動油の流れを制限するオリフィスを設ける等の構成を備えることにより、進角補助ドレンポート４０Ａａｄから排出される作動油の圧力を高め、第１ランド部５１の受圧面５１Ｓに作用する圧力を高めるように構成する。
【００８８】
この構成では、スプール５０に作用する圧力の上昇に伴い、スプール５０を第２ロック領域Ｗ５の方向に向けて作動させるアシスト力を一層上昇させ、より迅速にスプール５０を作動させ、ロック機構Ｌのロック状態への移行を確実にする。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、弁開閉時期制御装置の相対回転位相の制御とロック機構の制御とを流体によって制御する制御バルブに利用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１          クランクシャフト
７          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
３０        内部ロータ（従動側回転体）
４０        スリーブ（弁ケース）
４０Ａ      進角ポート
４０Ｂ      遅角ポート
４０ＤＲ    環状溝
４０Ｐａ    第１ポンプポート（ポンプポート）
４０Ｐｂ    第２ポンプポート（ポンプポート）
４０Ｌ      ロック制御ポート
３７        ロック凹部
５０        スプール
５１        第１ランド部（アシストランド部）
５１ａ      段状部
５１Ｓ      受圧面
５２        第２ランド部（位相制御ランド部）
５３        第３ランド部（位相制御ランド部）
５４        第４ランド部（位相制御ランド部）
５５        第５ランド部（ロック制御ランド部）
５６        第６ランド部（ロック制御ランド部）
６０        電磁ソレノイド
６１        スプールスプリング（付勢部材）
Ｃａ        進角室
Ｃｂ        遅角室
ＣＶ        制御バルブ
Ｅ          エンジン（内燃機関）
Ｌ          ロック機構
Ｙ          スプール軸芯
Ｗ５        第２ロック領域（ロック制御域）
【図１】
2019082113.tif 000003
【図２】
2019082113.tif 000004
【図３】
2019082113.tif 000005
【図４】
2019082113.tif 000006
【図５】
2019082113.tif 000007
【図６】
2019082113.tif 000008
【図７】
2019082113.tif 000009
【図８】
2019082113.tif 000010
【図９】
2019082113.tif 000011
【図１０】
2019082113.tif 000012
【図１１】
2019082113.tif 000013