(57)【要約】【課題】スプリングの付勢力によって弁部の着座方向への応答性の向上を図りつつスプリングの傾きを抑制することができる。【解決手段】油圧制御弁２７は、弁部材４７がバルブシート４８に着座する方向へ付勢する第２バルブスプリング４９を有する逆止弁４１を備えている。逆止弁は、凸状の先端部の部分球面状の外周面６０ｂがバルブシートに離着座する弁部６０と、弁部の後端部に一体に有し、隙間６１を介して４つのガイド片６１ｂを有するガイド部６１とを備えている。弁部の先端部の先端面に、平面状の第２平面部６０ａが形成され、弁部と軸方向で反対側に位置する凹状部６０ｃが形成されている。この凹状部の内底面に、第２バルブスプリングの他端部が当接支持される平面状の第１平面部６０ｄが形成されている。【選択図】図３
2019173671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に複数の作動室を有するハウジングと、
カムシャフトに固定されるロータと、該ロータの外周から径方向外側へ延びて前記作動室を進角室と遅角室に仕切るベーンとを有し、供給源から供給される作動液が前記進角室または遅角室へ導入されることにより、前記ハウジングに対する相対回転位相が進角側または遅角側へ変化するベーンロータと、
前記進角室及び遅角室に対して前記作動液の給排を制御する制御弁であって、前記供給源と連通する供給ポートと、前記進角室及び遅角室のうち一方に連通する導入ポートと、前記供給ポート及び導入ポートに接続される接続通路と、前記接続通路の内部に配置されて、弁部材が弁座から離座することにより、前記供給ポートから前記導入ポートへの作動液の流通を許容する一方、前記弁部材が前記弁座に着座することにより、前記導入ポートから前記供給ポートへの作動液に流通を規制し、前記弁部材を前記弁座に着座する方向へ付勢するスプリングを有する逆止弁と、を有する制御弁と、
を備え、
前記弁部材は、凸状の先端部の外周面が部分球面状に形成されて、前記弁座に離着座する弁部と、該弁部の前記先端部に対して軸方向で反対側に形成されて、前記スプリングの付勢力を受ける凹状部と、を有し、
前記凹状部の前記スプリングの付勢力を受ける座面が平面状の第１平面部であることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記弁部は、前記先端部の部分球面状の前記外周面より軸方向先端に平面状の第２平面部を有することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記弁部材は、前記弁部の外周から軸方向へ延びて外面が前記接続通路の内壁面にクリアランスをもって案内されるガイド部を有し、
前記弁部の部分球面状の前記外周面は、前記ガイド部が前記接続通路の内壁面に対して前記クリアランスの範囲内で前記弁部材の全体が傾いても前記弁座に着座可能であることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記弁部材は、前記弁部と前記ガイド部の肉厚がほぼ同一であることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項５】
請求項３に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記弁部材は、単一の板状部材が折れ曲がって前記弁部とガイド部が形成されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項６】
請求項３に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記ガイド部は、前記弁部から軸方向に延びたスリット状の複数の隙間によって分割された複数のガイド片であって、前記複数のガイド片は、軸方向で前記弁部と反対側の端部が互いに分離していることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項７】
内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いられる油圧制御弁であって、
作動油の供給源と連通する供給ポートと、第１給排ポートと、第２給排ポートと、を有する筒状のバルブボディと、
前記バルブボディの内部に形成されて、前記供給ポートと連通する接続通路を有し、移動することによって、前記接続通路と前記第１給排ポートを連通するか、または前記接続通路と前記第２給排ポートを連通するかを切り替え可能なスプール弁と、
前記接続通路の内部に配置されて、弁部材が弁座から離座することによって前記供給ポートから前記第１給排ポートと第２給排ポート側への作動油の流入を許容する一方、前記弁部材が前記弁座に着座することによって、前記第１給排ポートと第２給排ポートから前記供給ポート側への作動油の流入を規制し、前記弁部材を前記弁座に着座する方向へ付勢するスプリングを有する逆止弁と、
を備え、
前記弁部材は、外周面の少なくとも一部が前記弁座に離着座する凸状の球面状に形成された先端部と、軸方向で前記先端部と反対側に形成されて、前記スプリングの付勢力を受ける凹状部と、を有する弁部を有し、
前記凹状部の前記スプリングの付勢力を受ける座面が平面状の第１平面部であることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いられる油圧制御弁。
【請求項８】
請求項７に記載の油圧制御弁において、
前記弁部の前記先端部は、球面状の前記外周面より軸方向先端に平面状の第２平面部を有することを特徴とする油圧制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のバルブタイミング制御装置及び内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いられる制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、以下の特許文献１に記載されたものがある。
【０００３】
このバルブタイミング制御装置は、ハウジング内の進角室及び遅角室に対する作動液の給排を制御して、ハウジングに対するベーンロータの相対回転位相を変化させる制御弁としての油圧制御弁を備えている。この油圧制御弁は、円筒状のバルブボディの周壁に形成され、供給源から作動油が供給される供給ポートと、前記進角室に連通する導入ポートと、前記スプール弁の内部に形成され前記供給ポートと導入ポートを連通する接続通路と、この接続通路内に設けられた逆止弁と、を備えている。
【０００４】
この逆止弁は、弁部を閉方向へ付勢するスプリングを有していない、いわゆるスプリングレスになっている。つまり、弁部を弁座から離座させるときの開弁速度と弁座に着座させるときの閉弁速度を作動油の油圧に依存している。これによって、開弁速度を早めてベーンロータの相対回転位相を速やかに変化させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１２２４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の油圧制御弁にあっては、逆止弁がスプリングレスになっていることから、つまり、弁部の閉方向への作動を前記接続通路内に戻される作動油の油圧に依存していることから、特に弁部が弁座に着座する応答性が低下するおそれがある。
【０００７】
そこで、弁部が弁座に着座する方向に付勢力を発生させるスプリングを設けると、弁部の凹側板面(底面)が部分的に球面状に形成されていることから、伸縮変形時にスプリングが傾き易くなり、スプリング荷重が不安定になるおそれがある。
【０００８】
本発明は、前記従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、スプリングの付勢力によって弁部の着座方向への応答性の向上を図りつつスプリングの傾きを抑制し得る内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することを一つの目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の好ましい態様によれば、とりわけ、進角室及び遅角室に対して作動液の給排を制御する制御弁は、供給源と連通する供給ポートと、前記進角室及び遅角室のうち一方に連通する導入ポートと、前記供給ポート及び導入ポートに接続される接続通路と、前記接続通路の内部に配置されて、弁部材が弁座から離座することにより、前記供給ポートから前記導入ポート側への作動液の流通を許容する一方、前記弁部材が前記弁座に着座することにより、前記導入ポートから前記供給ポート側への作動液に流通を規制し、前記弁部材を前記弁座に着座する方向へ付勢するスプリングを有する逆止弁と、を有し、
前記弁部材は、凸状の先端部の外周面が部分球面状に形成されて、前記弁座に離着座する弁部と、該弁部の先端部軸方向で反対側に位置する内面に形成されて、前記スプリングの付勢力を受ける凹状部と、を有し、前記凹状部の前記スプリングのばね力を受ける座面が平面状の第１平面部であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、スプリングの付勢力によって弁部の着座方向への応答性の向上を図りつつスプリングの傾きを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の一部を断面して示す全体構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本実施形態における油圧制御弁の縦断面であって、スプール弁が遅角側に移動して、弁部材が弁座から離座した状態を示す縦断面図である。
【図４】本実施形態に供される逆止弁の弁部材を前方側からみた斜視図である。
【図５】同じく逆止弁の弁部材を後方側からみた斜視図である。
【図６】同弁部材の側面図である。
【図７】図６に示す弁部材を４５°回転させた状態の側面図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】図７のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】本実施形態の油圧制御弁におけるスプール弁が遅角側に移動し、かつ弁部材が弁座に着座した状態を示す縦断面図である。
【図１１】本実施形態の油圧制御弁におけるスプール弁が進角側に移動し、かつ弁部材が弁座から離座した状態を示す縦断面図である。
【図１２】本実施形態の油圧制御弁におけるスプール弁が進角側に移動し、かつ弁部材が弁座に着座した状態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置及び該バルブタイミング制御装置に用いられる制御弁の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の一部を断面して示す全体構成図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００１４】
バルブタイミング制御装置は、内燃機関の吸気弁側に適用され、図１及び図２に示すように、機関のクランクシャフトからの回転力によって回転駆動する駆動回転体であるタイミングスプロケット１（以下、スプロケット１という。）と、このスプロケット１に対して相対回転可能に設けられた吸気側のカムシャフト２と、スプロケット１とカムシャフト２との間に配置されて、該両者１，２の相対回転位相を変換する位相変更機構３と、該位相変更機構３を、例えば本実施形態では最遅角位相位置でロックさせるロック機構４と、位相変更機構３とロック機構４を作動させる油圧回路５と、を備えている。
【００１５】
なお、駆動回転体としては、タイミングベルトによって回転力が伝達されるタイミングプーリであっても良い。
【００１６】
スプロケット１は、円盤状に形成されて、外周にタイミングチェーンが巻回される歯車部１ａと、中央に貫通形成されて、カムシャフト２の回転軸方向の一端部２ａの外周に回転自在に支持される軸受孔１ｂとを有している。また、スプロケット１は、外周部の円周方向の複数箇所（本実施形態では４箇所）に雌ねじ孔１ｃが周方向等間隔位置に形成されている。
【００１７】
また、このスプロケット１は、後述するハウジング本体１１の後端開口を、液密的に閉塞するリアカバーとして構成されている。
【００１８】
カムシャフト２は、図外のシリンダヘッド上に複数のカム軸受を介して回転自在に支持されている。このカムシャフト２は、外周面には図外の機関弁である吸気弁を開作動させる複数の卵型の回転カムが軸方向の位置に一体的に固定されている。また、カムシャフト２の一端部２ａは、内部軸心方向に後述するバルブボディ３０が挿入される挿入孔２ｂが形成されている。この挿入孔２ｂの先端開口の内周面には、バルブボディ３０の基端部外周に形成された後述する雄ねじ部３０ｄが螺着される雌ねじ部２ｃが形成されている。
【００１９】
また、このカムシャフト２の一端部２ａは、回転軸方向に延びて、スプロケット１や後述するベーンロータ７を貫通して先端部がチェーンケース５１の内部に挿入配置されている。
【００２０】
位相変更機構３は、図１及び図２に示すように、内部に作動室が形成されたハウジング６と、カムシャフト２の一端部２ａに後述するバルブボディ３０を介して軸方向から固定され、ハウジング６内に回転自在に収容された従動回転体であるベーンロータ７と、ハウジング６の内部の作動室が、後述するハウジング本体１１の内周面に突設された複数（本実施形態では４つ）のシュー８とベーンロータ７とによって仕切られたそれぞれ４つの遅角室である遅角作動室９及び進角室である進角作動室１０と、を備えている。
【００２１】
ハウジング６は、圧粉金属を焼結して成形されたいわゆる焼結金属材によって一体に形成された円筒状のハウジング本体１１と、鉄系金属板材をプレス成形によって形成され、ハウジング本体１１の前端開口を閉塞するフロントプレート１２と、後端開口を閉塞するリアカバーとしての前記スプロケット１と、から構成されている。
【００２２】
ハウジング本体１１は、内周面に前記４つのシュー８が回転軸心方向に向かって突設されている。この各シュー８の内部軸方向には、４つのボルト挿入孔１１ａが貫通形成されている。
【００２３】
フロントプレート１２は、中央に比較的大径な挿入孔１２ａが貫通形成されている。また。フロントプレート１２は、この挿入孔１２ａを除く内周面とベーンロータ７の対向一側面との間に形成されたサイドクリアランスによって各遅角、進角作動室９，１０内をシールするようになっている。また、フロントプレート１２は、外周部の円周方向の等間隔位置に複数（本実施形態では４つ）のボルト挿通孔１２ｂが貫通形成されている。
【００２４】
そして、スプロケット１とハウジング本体１１及びフロントプレート１２は、前記各ボルト挿通孔１２ｂや各ボルト挿入孔１１ａを挿入して前記各雌ねじ孔１ｃに螺着する複数（本実施形態では４本）のボルト１３によって軸方向から結合されている。
【００２５】
ベーンロータ７は、ハウジング本体１１と同じく焼結金属材によって一体に形成されており、カムシャフト２の一端部２ａにバルブボディ３０によって固定されたロータ部１４と、該ロータ部１４の外周面に円周方向のほぼ９０°等間隔位置に放射状に突設された複数（本実施形態では４つ）のベーン１５ａ〜１５ｄと、から構成されている。
【００２６】
ロータ部１４は、比較的大径な円筒状に形成され、内部中央にカムシャフト２の一端部２ａが挿入されるシャフト挿入孔１４ａが回転軸方向に沿って貫通形成されている。
【００２７】
各ベーン１５ａ〜１５ｄは、ロータ部１４の外周面から径方向への突出長さが所定長さ設定されて、それぞれが各シュー８の間に配置されている。また、１つの第１ベーン１５ａは、周方向の幅が大きく形成されて、内部にロック機構４の一部が設けられている。また、第１ベーン１５ａ以外の３つのベーン１５ｂ〜１５ｄは、円周方向の巾がほぼ同一に設定されて比較的薄肉なプレート状に形成されている。
【００２８】
各ベーン１５ａ〜１５ｄの外周面と各シュー８の先端には、それぞれハウジング本体１１の内周面やロータ部１４の外周面との間をシールするシール部材１６ａ、１６ｂがそれぞれ設けられている。
【００２９】
また、ベーンロータ７は、図２に示すように、遅角側(反時計方向)へ相対回転すると、第１ベーン１５ａの一側面が対向する一つのシュー８の対向側面８ａに当接して最大遅角側の回転位置が規制されるようになっている。また、進角側(時計方向)へ相対回転すると、同じく第１ベーン１５ａの他側面が対向する他のシュー８の段差状の対向側面８ｂに当接して最大進角側の回転位置が規制されるようになっている。
【００３０】
このとき、他の３つのベーン１５ｂ〜１５ｄは、両側面が円周方向から対向する各シュー８の対向面に当接せずに離間状態にある。したがって、ベーンロータ７とシュー８との当接精度が向上すると共に、後述する各作動室９，１０への油圧の供給速度が速くなってベーンロータ７の正逆回転の応答性が良好になる。
【００３１】
各ベーン１５ａ〜１５ｄの回転軸方向の両側面と各シュー８の両側面との間には、前述した各遅角作動室９と各進角作動室１０が設けられている。各遅角作動室９と各進角作動室１０は、ロータ部１４の内部にほぼ径方向に沿って形成されたそれぞれ４つの遅角通路孔１７と進角通路孔１８を介して油圧回路５にそれぞれに連通している。
【００３２】
ロック機構４は、ハウジング６に対してベーンロータ７を最遅角側の回転位置（図２に示す位置）にロックするものである。
【００３３】
すなわち、このロック機構４は、図１及び図２に示すように、スプロケット１の内側面の所定位置に形成されたロック穴１９と、ベーンロータ７の第１ベーン１５ａの内部軸方向に形成されたピン収容孔２０と、該ピン収容孔２０に進退動自在に設けられ、先端部がロック穴１９に係脱するロックピン２１と、該ロックピン２１をロック穴１９方向へ付勢するコイルスプリング２２と、ロック穴１９の底部内及びロックピン２１とピン収容孔２０との間の段差面に形成された解除用受圧室２３ａ、２３ｂと、該各解除用受圧室２３ａ、２３ｂに選択的に油圧を供給する図外のロック通路と、から主として構成されている。
【００３４】
ロック穴１９は、内周面に圧入固定された硬質金属の環状スリーブ１９ａを介して形成されている。ロック穴１９は、環状スリーブ１９ａを介してロックピン２１の先端部の外径よりも十分に大径な円形状に形成されている。さらに、ロック穴１９は、スプロケット１の内側面のベーンロータ７の最遅角側の回転位置に対応した位置に形成されている。
【００３５】
ロックピン２１は、後端側に設けられたコイルスプリング２２のばね力によって先端部がロック穴１９の内部に入り込んでベーンロータ７をハウジング６に対してロックするようになっている。このロック位置は、前述したように、ハウジング６に対してベーンロータ７の最遅角側の回転位置となる。また、ロックピン２１は、いずれか一方の解除用受圧室２３ａ、２３ｂに供給された油圧を受けて後退移動してロック穴１９から抜け出してロックを解除するようになっている。
【００３６】
各解除用受圧室２３ａ、２３ｂは、遅角作動室９や進角作動室１０から油圧がロック通路を介して供給され、この各油圧によってロックピン２１をロック穴１９から後退移動させるようになっている。
【００３７】
油圧回路５は、図１及び図２に示すように、カムシャフト２の一端部２ａの周壁に形成された油圧給排用の複数（本実施形態では４つ）の第１〜第４連通ポート２４ａ〜２４ｄと、チェーンケース５１のカムシャフト２の一端部２ａ側に配置された通路構成部５０の内部に形成された供給通路２５と、該供給通路２５に吐出通路２６ａから作動油圧を吐出するオイルポンプ２６と、を備えている。
【００３８】
また、油圧回路５は、カムシャフト一端部２ａの挿入孔２ｂの内部に収容されて、機関運転状態に応じて供給通路２５に対して各遅角通路孔１７と各進角通路孔１８の流路を切り換える制御弁である油圧制御弁２７と、フロントプレート１２の挿入孔１２ａの内周面の一部を切り欠いて形成されて、遅角作動室９からの作動油をオイルパン２８に排出する遅角側排出通路２９ｂと、カムシャフト２の一端部２ａ内に形成され、挿入孔２ｂの底部と連通して進角作動室１０からの作動油をオイルパン２８に排出する進角側排出通路２９ａと、を備えている。
【００３９】
通路構成部５０は、図１に示すように、内燃機関に取り付けられたチェーンケース５１と一体に形成されている。また、この通路構成部５０は、フロントプレート１２の挿入孔１２ａ内に挿入配置されて、先端面がベーンロータ７のロータ部１４の外側面に当接した筒状部５０ａと、この筒状部５０ａと軸方向で反対側の位置に形成されて、後述する電磁アクチュエータ３４を保持する保持溝５０ｂと、を有している。
【００４０】
筒状部５０ａは、内部軸方向にカムシャフト２の一端部２ａが挿入される貫通孔５０ｃを有している。保持溝５０ｂは、比較的大径な円形状に形成されて、中央部に軸方向一端開口が臨んだ貫通孔５０ｃと連通状態になっている。
【００４１】
カムシャフト２の一端部２ａに形成された各連通ポート２４ａ〜２４ｄは、先端部側の供給用の第１連通ポート２４ａと、これに軸方向で隣接する遅角側のドレン用の第２連通ポート２４ｂと、該第２連通ポート２４ｂに隣接する遅角側の第３連通ポート２４ｃと、該第３連通ポート２４ｃに隣接する進角側の第４連通ポート２４ｄと、によって構成されている。この各第１〜第４連通ポート２４ａ〜２４ｄは、カムシャフト一端部２ａの周壁の回転軸心の径方向の十字方向へそれぞれ４つずつ貫通形成されている。つまり、一端部２ａ周壁の円周方向の約９０°の等間隔位置にそれぞれ４つずつ形成されている。
【００４２】
第１連通ポート２４ａは、グルーブ溝２５ａを介して供給通路２５に連通し、第２連通ポート２４ｂは、遅角側排出通路２９ｂに連通している。また、第３連通ポート２４ｃは、ロータ部１４のシャフト挿入孔１４ａの内周面に形成されたグルーブ溝１４ｂを介して各遅角通路孔１７に連通している。また、第４連通ポート２４ｄは、グルーブ溝１４ｂの側部に形成された別異のグルーブ溝１４ｃを介して各進角通路孔１８にそれぞれ連通している。
【００４３】
供給通路２５は、通路構成部５０及びチェーンケース５１の内部に連続的に形成されて、下流端部がオイルポンプ２６の吐出通路２６ａと連通している。また、供給通路２５の上流端部は、前述のようにグルーブ溝２５ａを介して各第１連通ポート２４ａに連通している。
【００４４】
オイルポンプ２６は、一般的な例えばベーンタイプあるいはトロコイドタイプのものが用いられている。
【００４５】
図３は本実施形態における油圧制御弁の縦断面であって、スプール弁が遅角側に移動して、弁部材が弁座から離座した状態を示す縦断面図である。
【００４６】
油圧制御弁２７は、図１及び図３に示すように、ベーンロータ７をカムシャフト２の一端部２ａに軸方向から固定される有底円筒状のバルブボディ３０と、該バルブボディ３０の内部軸方向に貫通形成されたバルブ孔３０ａ内に軸方向へ摺動可能に収容配置されたスプール弁３１と、バルブボディ３０のスプロケット１側の軸方向端部に一体に設けられたスプリングシート３０ｅに一端が支持されて、スプール弁３１を図１、図３中、左方向へ付勢する第１バルブスプリング３３と、スプール弁３１を第１バルブスプリング３３のばね力に抗して他方向へ押し出すアクチュエータである電磁アクチュエータ３４と、スプール弁３１の内部に収容された逆止弁４１と、から主として構成されている。
【００４７】
バルブボディ３０は、圧縮された鉄系の金属粉を焼結によって成形された焼結金属によって内部中空状の円筒状で、かつ外形がボルト状に一体に形成されている。バルブボディ３０は、後述する頭部３０ｂ側から内部軸心方向に沿って貫通形成されたバルブ孔３０ａと、外周面が六角面に形成された頭部３０ｂと、カムシャフト一端部２ａの挿入孔２ｂに挿通する軸部３０ｃと、該軸部３０ｃの頭部３０ｂの付け根部である基端部外周に形成されて、カムシャフト２の雌ねじ部２ｃに螺着する雄ねじ部３０ｄと、を有している。
【００４８】
頭部３０ｂは、バルブボディ３０が雄ねじ部３０ｄを介してカムシャフト２に締結された状態では、保持溝５０ｂ内に配置されている。また、頭部３０ｂは、軸部３０ｃの付け根側の着座面３０ｆがカムシャフト２の挿入孔２ｂの開口端面（雌ねじ部２ｃの開口端面）に回転軸方向から所定の軸トルクによって着座（圧接）している。しかし、この頭部３０ｂの着座面３０ｆは、通路構成部５０の貫通孔５０ｃの開口端面とは圧接することなく、微小隙間をもって対峙しているか、あるいは僅かに接触した状態になっている。したがって、バルブボディ３０は、カムシャフト２とともに貫通孔５０ｃを介して通路構成部５０に対し自由な回転が確保されている。
【００４９】
軸部３０ｃは、図３にも示すように、軸方向のほぼ頭部３０ｂ寄りの位置にカムシャフト２の各第１連通ポート２４ａと連通する４つの供給ポート３５が周壁の軸心から十字状径方向へ貫通形成されている。
【００５０】
また、軸部３０ｃは、供給ポート３５と軸方向で隣接した位置に、第２連通ポート２４ｂに適宜連通する遅角側ドレンポート３６が周壁の軸心から十字状径方向へ４つ貫通形成されている。
【００５１】
さらに、各遅角側ドレンポート３６と隣接した位置には、各第３連通ポート２４ｃと連通する４つの導入ポートである遅角ポート３７(第１給排ポート)と、これに隣接した位置には、第４連通ポート２４ｄと連通する４つの導入ポートである進角ポート３８(第２給排ポート)がそれぞれ周壁の軸心から十字状径方向へ貫通形成されている。
【００５２】
これら各ポート３５〜３８は、外周側に形成された各グルーブ溝３５ａ〜３８ａを介して各連通ポート２４ａ〜２４ｄにそれぞれ連通している。また、供給ポート３５のグルーブ溝３５ａの内周には、オイルポンプ２６から圧送された作動油内のコンタミなどを濾過する円環状の濾過フィルタ３５ｂが配置されている。
【００５３】
また、軸部３０ｃの軸方向の他端部の内周面とスプール弁３１の後述する円筒部３１ｇの外周面との間には、各進角ポート３８と適宜連通するドレン通路３９が軸方向へ貫通形成されている。
【００５４】
また、スプリングシート３０ｅは、円筒状に形成されて、図３に示すように、周壁にドレン通路３９と連通する複数の径方向孔３０ｇが径方向から貫通形成されている。また、スプリングシート３０ｅは、内側に径方向孔３０ｇと連通する円形状の軸方向孔３０ｈが貫通形成されている。この径方向孔３０ｇ及び軸方向孔３０ｈは、オイルパン２８に連通している。
【００５５】
ドレン通路３９は、カムシャフト２に形成された挿入孔２ｂと進角側排出通路２９ａを介してオイルパン２８に連通している。
【００５６】
スプール弁３１は、図３に示すように、例えば鉄系金属材によって有底円筒状に形成されて、バルブボディ３０のバルブ孔３０ａの内部に中心軸線方向（軸方向）に沿って移動可能に設けられている。
【００５７】
また、このスプール弁３１は、外周面の軸方向の一端部側（バルブボディ３０の頭部３０ｂ側）から他端部側に掛けて順に、円環状の第１ランド部３１ａと、第２ランド部３１ｂ、第３ランド部３１ｃ及び第４ランド部３１ｄをそれぞれ有している。
【００５８】
スプール弁３１は、軸方向の一端部側(スプリングシート３０ｅ側)に底壁３１ｅを有すると共に、該底壁３１ｅから軸方向外側に延びた円筒部３１ｇを有している。また、円筒部３１ｇと底壁３１ｅに囲まれた内部には、第１バルブスプリング３３の他端部を内底面で保持する円形状の保持溝３１ｈが形成されている。一方、軸方向の他端部側(バルブボディの頭部３０ｂ側)には、電磁アクチュエータ３４の後述するプッシュロッド５７が軸方向から当接する当接部３２が圧入固定されている。
【００５９】
この当接部３２は、図３に示すように、金属材によって短尺なボルト形状に形成されて、第１ランド部３１ａが位置する内周面に圧入固定された大径部３２ａと、該大径部３２ａの一端面中央から底壁３１ｅ方向に延びた小径部３２ｂと、を有している。大径部３２ａは、内部中実状に形成されて、電磁アクチュエータ３４のプッシュロッド５７が当接する外面３２ｅが平面状に形成されている。小径部３２ｂは、後述する接続通路４０の一部を構成する小径通路部４０ａが内部に軸心方向に沿って形成されている。
【００６０】
小径部３２ｂは、スプール弁３１の後述する第１通路孔４２と小径通路部４０ａを連通する４つの連通孔３２ｃが十字状に貫通形成されている。各連通孔３２ｃの外側の開口端側には、グルーブ溝３２ｄが形成されている。また、小径部３２ｂは、小径通路部４０ａの開口端に後述する弁座である円環状のバルブシート４８が形成されている。このバルブシート４８は、内側から外方に向かって拡径テーパ状に形成されて、後述する弁部材４７が軸方向から離着座するようになっている。
【００６１】
スプール弁３１は、内部軸方向に内径が段差径状の接続通路４０が形成されている。この接続通路４０は、小径部３２ｂの前記小径通路部４０ａと、該小径通路部４０ａの他端開口に連続して形成された大径通路部４０ｂと、該大径通路部４０ｂから底壁３１ｅ方向に延びた中径通路部４０ｃと、を有している。
【００６２】
接続通路４０は、小径通路部４０ａから順次、大径通路部４０ｂ及び中径通路部４０ｃが連続して形成されている。
【００６３】
小径通路部４０ａは、軸方向の一端、つまり大径通路部４０ｂと反対側の一端が閉じられている。中径通路部４０ｃは、軸方向他端側が底壁３１ｅによって閉じられている。
【００６４】
また、スプール弁３１は、第１ランド部３１ａと第２ランド部３１ｂとの間にグルーブ溝３２ｄを介して小径通路部４０ａと連通する４つの第１通路孔４２が軸心から十字状径方向に沿って貫通形成されている。この各第１通路孔４２は、スプール弁３１の外周側がグルーブ溝４２ａになっており、このグルーブ溝４２ａを介して供給ポート３５に連通している。
【００６５】
スプール弁３１の第２ランド部３１ｂと第３ランド部３１ｃとの間の外周面には、遅角側ドレンポート３６と適宜連通する円環状の遅角側ドレン溝４３が形成されている。
【００６６】
スプール弁３１の第３ランド部３１ｃと第４ランド部３１ｄとの間には、進角ポート３８と適宜連通する４つの第２通路孔４４が軸心から十字状径方向に沿って貫通形成されている。この各第２通路孔４４の外周側には、グルーブ溝４４ａが形成されている。
【００６７】
スプール弁３１の軸方向の他端部、つまりスプリングシート３０ｅ側の他端部外周には、ドレン通路３９を構成する円環状の進角側ドレン溝４５が形成されている。
【００６８】
また、スプール弁３１は、バルブボディ３０のバルブ孔３０ａの頭部３０ｂ側の内周面に固定されたストッパ部材４６によって電磁アクチュエータ３４方向の最大移動が規制されるようになっている。
【００６９】
ストッパ部材４６は、拡縮変形可能なＣリング状に形成されて、バルブ孔３０ａの頭部３０ｂ側の内周面に形成された円環状の嵌合溝３０ｇに弾性力によって嵌着固定されている。
【００７０】
そして、スプール弁３１が、第１バルブスプリング３３のばね力で図中左方向へ移動した際に、第１ランド部３１ａの先端面がストッパ部材４６の内側面に当接してその最大左方向の移動が規制されるようになっている(図３、後述の図１０参照)。
【００７１】
逆止弁４１は、図１及び図３に示すように、大径通路部４０ｂの内部を摺動可能に収容配置された弁部材４７と、小径通路部４０ａの大径通路部４０ｂ側の開口端に形成されて、弁部材４７が離着座可能な前記バルブシート４８と、底壁３１ｅの凹状内底面と弁部材４７との間に設けられて、該弁部材４７をバルブシート４８方向へ付勢する第２バルブスプリング４９と、を備えている。
【００７２】
図４は本実施形態に供される逆止弁の弁部材を前方側からみた斜視図、図５は同じく弁部材を後方側からみた斜視図、図６は同弁部材の側面図、図７は図６に示す弁部材を４５°回転させた状態の側面図、図８は図６のＢ−Ｂ線断面図、図９は図７のＣ−Ｃ線断面図である。
【００７３】
弁部材４７は、硬度の比較的高い例えば鉄系金属材をプレス成形によってほぼカップ状に形成されている。
【００７４】
すなわち、弁部材４７は、図４及び図５に示すように、バルブシート４８に離着座する凸状の弁部６０と、該弁部６０の一端外周から軸方向に延びて外面が大径通路部４０ｂの内壁面に微小クリアランスをもって摺動案内されるガイド部６１と、を備えている。
【００７５】
また、弁部材４７は、肉厚の均一な単一の板状部材を、プレス成形によって弁部６０とガイド部６１の後述するガイド片６１ｂが打ち抜き成形される。その後、弁部６０を中心として各ガイド片６１ｂが筒状にプレス成形によって折り曲げられて形成されている。これによって、弁部６０とガイド部６１は、ほぼ同一の肉厚になっている。
【００７６】
弁部６０は、先端面である第２平面部６０ａを除く外周面６０ｂが部分球面状に形成されていると共に、先端面６０ａと軸方向の反対側には凹状部６０ｃが形成されている。先端面６０ａは、図４、図６及び図７にも示すように、円形の平面状に形成された第２平面部であって、小径通路部４０ａ内の作動油の油圧を受けるようになっている。一方、部分球面状の外周面６０ｂは、バルブシート４８に軸方向から当接あるいは離間する、つまり離着座するようになっている。
【００７７】
凹状部６０ｃは、図５、図８及び図９に示すように、先端面６０ａと軸方向で反対側の位置に第１平面部６０ｄが形成されている。この第１平面部６０ｄは、平面な円形状に形成されて、外径が第２バルブスプリング４９の外径よりも僅かに大きく設定されている。したがって、第１平面部６０ｄは、第２バルブスプリング４９の一端部４９ａが弾接してスプリングシート(座面)として機能するようになっている。これによって、第１平面部６０ｄは、第２バルブスプリング４９のばね力を受けることにより、弁部材４７全体を図３の図中右方向へ付勢して外周面６０ｂをバルブシート４８に軸方向から押し付けるようになっている。
【００７８】
ガイド部６１は、図４〜図７に示すように、弁部６０の後端縁から軸方向に延びたスリット状の複数(本実施形態では４つ)の隙間６１ａを介して４つのガイド片６１ｂによって構成されている。各隙間６１ａは、周方向の等間隔位置(９０°位置)に形成されて弁部６０の後端縁からほぼＵ字形状に切欠形成されている。
【００７９】
各ガイド片６１ｂは、各隙間６１ａを介して周方向の等間隔位置に形成され、軸方向に沿って並行かつ細長く形成されている。つまり、各ガイド片６１ｂは、弁部６０と軸方向で反対側の端部が隙間６１ａによって互いに分離形成されており、この各隙間６１ａによってそれぞれの後端側が結合されずに開放されている。また、この各ガイド片６１ｂは、弁部６０側の前端縁を支点して後端部側が僅かに拡縮変形可能になっている。また、各ガイド片６１ｂは、後端部の外端縁に面取り状の傾斜面６１ｄがそれぞれ形成されている。この傾斜面６１ｄは、接続通路４０内への弁部材４７の挿入配置時の案内として機能する。
【００８０】
また、弁部材４７は、第２バルブスプリング４９のばね力で弁部６０の球面状の外周面６０ｂがバルブシート４８に着座することによって小径通路部４０ａと大径通路部４０ｂとの間の開口を閉止するようになっている。
【００８１】
第１バルブスプリング３３は、前述したように、一端部がバルブボディ３０のスプリングシート３０ｅの内端面に弾性的に当接している一方、他端部がスプール弁１の保持溝３１ｈの底面に弾性的に当接している。これによって、スプール弁３１は、電磁アクチュエータ３４方向へ付勢されている。
【００８２】
一方、第２バルブスプリング４９は、一端部４９ａが底壁３１ｅの内底面に弾性的に当接している一方、他端部４９ｂが弁部６０の第１平面部６０ｄに弾性的に当接している。これによって、弁部材４７をバルブシート４８方向へ付勢している。また、他端部４９ｂは、外周縁が凹状部６０ｃにおける第１平面部６０ｄの外周縁と球面部の境目の周縁６０ｅに当接支持されている。
【００８３】
また、スプール弁３１は、図３に示すように、接続通路４０における大径通路部４０ｂと中径通路部４０ｃの間に段差部３１ｆが設けられており、この段差部３１ｆによって弁部材４７の図中右方向の最大移動位置を規制するようになっている。つまり、弁部材４７が、小径通路部４０ａ内の油圧によって第２バルブスプリング４９のばね力に抗してバルブシート４８から離れて図中右方向へ最大に後退移動した際に、段差部３１ｆの外面に当接させてこれ以上の後退移動を規制するようになっている。
【００８４】
電磁アクチュエータ３４は、図１に示すように、合成樹脂材のケーシング５２と、該ケーシング５２の内部に磁性材のボビン５３を介して収容されたソレノイド５４と、ボビン５３の内周に固定された固定鉄心５５と、ボビン５３の内部に軸方向へ摺動可能に設けられた円柱状の可動鉄心５６と、該可動鉄心５６の先端部に一体的に結合されて、先端部の押圧部５７ａがスプール弁３１の当接部３２の大径部３２ａの外面３２ｅに軸方向から当接するプッシュロッド５７と、を備えている。
【００８５】
ケーシング５２は、下端部に保持溝５０ｂ内に挿入固定される円筒部５２ａを一体に有している。また、上端部には、ＥＣＵであるコントロールユニット５９に電気的に接続されるコネクタ部５２ｂが設けられている。このコネクタ部５２ｂは、ほぼ全体がケーシング５２内に埋設された一対の端子片５２ｃの各一端部が前記ソレノイド５４に接続されている。一方、外部に露出した各他端部は、コントロールユニット５９側の雄コネクタの端子に接続されている。なお、円筒部５２ａは、保持溝５０ｂの内周に固定されたシールリング５８によってシール溝５０ｂに液密的に保持されている。
【００８６】
可動鉄心５６は、ソレノイド５４への非通電時には、第１バルブスプリング３３のばね力によってスプール弁３１とプッシュロッド５７を介して後退移動するようになっている。
【００８７】
図１０はスプール弁が遅角側に移動し、かつ弁部材が弁座から離座した状態を示す縦断面図、図１１はスプール弁が進角側に移動し、かつ弁部材が弁座から離座した状態を示す縦断面図、図１２はスプール弁が進角側に移動し、かつ弁部材が弁座に着座した状態を示す縦断面図である。
【００８８】
ソレノイド５４は、コントロールユニット５９から通電（励磁）されることによって可動鉄心５６を進出移動させてスプール弁３１を第１バルブスプリング３３のばね力に抗して図１の右方向へ移動させるようになっている。
【００８９】
具体的に説明すれば、スプール弁３１は、ソレノイド５４への非通電と通電中の通電量(デューティ比)に応じて最大左方向位置(図３、図１０の第１移動位置)と、最大右方向位置(図１１、図１２の第２移動位置)と、に移動制御されるようになっている。
【００９０】
コントロールユニット５９は、図外のクランク角センサ（機関回転数検出）やエアーフローメータ、機関水温センサ、機関温度センサ、スロットルバルブ開度センサおよびカムシャフト２の現在の回転位相を検出するカム角センサなどの各種センサ類からの情報信号を入力する。これによって、現在の機関運転状態を検出する。
【００９１】
また、コントロールユニット５９は、前述したように、電磁アクチュエータ３４のソレノイド５４への通電（通電量）及び非通電を制御してスプール弁３１を所定の移動位置に連続的に可変制御するようになっている。
〔本実施形態の作用効果〕
イグニッションスイッチがオフされて機関停止状態になると、オイルポンプ２６も停止されて吐出通路２６ａから作動油が供給されないと共に、コントロールユニット５９からソレノイド５４への通電もなく非通電状態となっている。
【００９２】
したがって、スプール弁３１は、図３に示すように、第１バルブスプリング３３のばね力で最大左方向の第１の移動位置に保持されている。このスプール弁３１の最大左方向の移動位置は、第１ランド部３１ａの外端面がストッパ部材４６の対向面に当接することによって規制される。
【００９３】
このとき、逆止弁４１の弁部材４７は、図３に示すように、第２バルブスプリング４９のばね力によって弁部６０の外周面６０ｂがバルブシート４８に着座して小径通路部４０ａの開口端を閉じている。また、この時点では、各進角作動室１０は、進角ポート３８や進角側ドレン溝４５などを介してオイルパン２８に連通していることから低圧状態になっている。
【００９４】
次に、イグニッションスイッチがオン操作されて機関が始動を開始すると、オイルポンプ２６も駆動して吐出通路２６ａに作動油を圧送する。この圧送された作動油は、図１０の矢印で示すように、グルーブ溝３５ａを含む供給ポート３５から第１通路孔４２を通って小径通路部４０ａに流入する。この小径通路部４０ａに流入した作動油は、弁部材４７の第２平面部６０ａに垂直方向に当たる。これによって、弁部材４７は、第２バルブスプリング４９のばね力に抗して後退移動する。これにより、弁部６０はバルブシート４８から離座（離間）して小径通路部４０ａの開口端が押し開かれる。この作動油は、大径通路部４０ｂ内に流入して弁部６０の外周面６０ｂを通って各隙間６１ａから内部に流入する。続いて、中径通路部４０ｃ内から各第２通路孔４４と遅角ポート３７に流入して各遅角通路孔１７から各遅角作動室９内に供給される。
【００９５】
この時点におけるスプール弁３１は、各進角ポート３８とドレン通路３９を連通させる状態が維持されている。このため、各進角作動室１０は、各進角通路孔１８から各進角ポート３８と進角側ドレン溝４５及びドレン通路３９、カムシャフト２の挿入孔２ｂ、進角側排出通路２９ａを介してオイルパン２８に連通している。このため、各進角作動室１０は、低圧状態を維持している。
【００９６】
したがって、ベーンロータ７は、図２に示すように、最遅角の相対回転位置に維持されることから、吸気弁のバルブタイミングが遅角側に制御された状態になる。これによって、機関の始動性が良好になる。
【００９７】
また、この時点では、図外のロック通路を介して第１解除用受圧室２３ａに各遅角作動室９と同じ油圧が供給されるが、クランキング初期の時点では解除用受圧室２３ａ内の油圧が上昇しない。このため、ロックピン２１は、ロック穴１９内に係入してロックされた状態となる。したがって、カムシャフト２に発生する交番トルクによるベーンロータ７のばたつきなどを抑制することできる。
【００９８】
その後、ロック通路を介して第１解除用受圧室２３ａに供給された油圧が高くなると、ロックピン２１が、コイルスプリング２２のばね力に抗して後退移動してロック穴１９とのロック状態が解除されて、ベーンロータ７はフリーな状態になり、正逆回転が可能になる。
【００９９】
なお、このとき、各進角作動室１０は、前述したように低圧状態が維持されている。
【０１００】
次に、機関運転状態の変化に伴いコントロールユニット５９から電磁アクチュエータ３４のソレノイド５４に通電されて印加されると、可動鉄心５６とプッシュロッド５７が進出移動する。そうすると、スプール弁３１は、図１１に示すように、第１バルブスプリング３３のばね力に抗して段差部３１ｆに突き当たるまで右方向へ移動して最大右方向の移動位置で規制されて第２移動位置に保持される。
【０１０１】
これによって、スプール弁３１の遅角側ドレン溝４３が遅角ポート３７とドレンポート３６に連通する。同時に、第４ランド部３１ｄによって、進角ポート３８とドレン通路３９(ドレン溝４５)との連通が阻止されると共に、第２通路孔４４と進角ポート３８が連通する。
【０１０２】
このため、図１１の矢印で示すように、各遅角作動室９の作動油は、各遅角通路孔１７から各遅角ポート３７及び遅角側ドレン溝４３、ドレンポート３６を介して遅角側排出通路２９ｂに流入し、ここからオイルパン２８内に排出される。これによって、各遅角作動室９内が低圧になる。
【０１０３】
一方、オイルポンプ２６から圧送された作動油は、図１１の矢印で示すように、グルーブ溝３５ａを含む供給ポート３５から第１通路孔４２を通って小径通路部４０ａに流入する。この小径通路部４０ａに流入した作動油は、弁部材４７の第２平面部６０ａに垂直方向に当たる。これによって、弁部材４７は、第２バルブスプリング４９のばね力に抗して後退移動して、バルブシート４８から離座（離間）して開口端が押し開かれる。よって、この作動油は、大径通路部４０ｂ内に流入して弁部６０の外周面６０ｂを通って各隙間６１ａから内部に流入する。続いて、作動油は、中径通路部４０ｃ内から各第２通路孔４４と進角ポート３８に流入して各進角通路孔１８から各進角作動室１０内に供給される。これによって、各進角作動室１０の内圧が上昇する。
【０１０４】
なお、このとき、ロックピン２１は、進角作動室１０からロック通路を介して第２解除用受圧室２３ｂに供給された油圧によってロック穴１９から抜け出てロックが解除されている。
【０１０５】
このため、ベーンロータ７は、図２に示す位置から時計方向へ回転して最大進角側へ相対回転して、吸気弁のバルブタイミングが最進角位相になって排気弁とのバルブオーバーラップが大きくなる。この結果、吸気充填効率が高くなって機関の出力トルクの向上が図れる。
【０１０６】
さらに、ベーンロータ７を、最大進角側への相対回転位置から最大遅角側へ変換させる際には、コントロールユニット５９から電磁アクチュエータ３４のソレノイド５４への通電が停止(非通電)される。
【０１０７】
このとき、オイルポンプ２６は、駆動状態が維持されており、このオイルポンプ２６から圧送された作動油は、図１２の矢印で示すように、供給ポート３５から第１通路孔４２を通って小径通路部４０ａに流入する。この小径通路部４０ａに流入した作動油は、弁部材４７の第２平面部６０ａに垂直方向に作用する。
【０１０８】
一方、各進角作動室１０内の作動油は、進角ポート３８から各第２通路孔４４を介して中径通路部４０ｃ内に流入して、弁部材４７の弁部６０の凹状部６０ｃ内で第１平面部６０ｄを閉じ方向（バルブシート４８方向）へ押圧する。
【０１０９】
したがって、弁部材４７は、第１平面部６０ｄに作用する油圧と第２バルブスプリング４９のばね力との合成力によって、第２平面部６０ａに作用する油圧に打ち勝って弁部６０の外周面６０ｂがバルブシート４８に着座する。これにより、弁部６０は、小径通路部４０ａの開口端を閉じる。
【０１１０】
よって、ベーンロータ７は、カムシャフト２に作用する交番トルクによるばたつきが抑制されると共に、遅角側への相対回転の応答性が向上する。
【０１１１】
また、前述したベーンロータ７の最大遅角側の相対回転位置から進角側への変換時においても、図３の一点鎖線でそれぞれ示すように、オイルポンプ２６から圧送された作動油圧が弁部６０の第２平面部６０ａに作用する。一方、各遅角作動室９内の油圧は、遅角ポート３７から各第２通路孔４４を介して中径通路部４０ｃ内に流入して、弁部６０の第１平面部６０ｄに作用して閉じ方向（バルブシート４８方向）へ押圧する。
【０１１２】
したがって、弁部材４７は、第１平面部６０ｄに作用する油圧と第２バルブスプリング４９のばね力との合成力によって、第２平面部６０ａに作用する油圧に打ち勝って弁部６０の外周面６０ｂがバルブシート４８に着座する。これによって、弁部６０によって小径通路部４０ａの開口端が閉じられる。
【０１１３】
これによって、ベーンロータ７は、カムシャフト２に作用する交番トルクによるばたつきが抑制されると共に、進角側への相対回転の応答性が向上する。
【０１１４】
そして、本実施形態では、弁部材４７を第２バルブスプリング４９のばね力によってバルブシート４８方向へ付勢していることから、弁部の着座方向への応答性の向上が図れる。
【０１１５】
しかも、第２バルブスプリング４９は、他端部４９ｂが弁部６０の第１平面部６０ｄに弾性的に当接支持されていることから、第２バルブスプリング４９の安定した支持が得られる。
【０１１６】
すなわち、第１平面部６０ｄは、平面状に形成されていることから、第２バルブスプリング４９の他端部４９ｂは、その前端縁全体が第１平面部６０ｄに対して垂直方向から当接する。このため、伸縮変形時における第２バルブスプリング４９の傾きが抑制されて安定した支持が得られる。
【０１１７】
また、他端部４９ｂの前端周縁は、図３にも示すように、凹状部６０ｃにおける第１平面部６０ｄの外周縁と球面部との境目の周縁６０ｅによって外側から抑えられている。このため、他端部４９ｂのより安定した支持が得られる。
【０１１８】
この結果、第２バルブスプリング４９のばね力の変化が抑制されて、弁部材４７に対して安定した付勢力を付与することができる。
【０１１９】
なお、第２バルブスプリング４９の一端部４９ａは、底壁３１ｅの平面状の内底面に弾性的に当接支持されていることから、第１平面部６０ｄの作用と相俟って第２バルブスプリング４９をさらに安定して支持することができる。
【０１２０】
また、弁部６０の先端面が平面な第２平面部６０ａとして構成されていることから、弁部材４７の開弁速度を速くすることができる。
【０１２１】
つまり、弁部６０の先端面全体が球面状に形成されている場合は、供給ポート３５などから小径通路部４０ａに流入した作動油は、その油圧が弁部６０の先端面で放射状に分散されてしまう。このため、弁部材４７に油圧が効率良く伝達できないおそれがある。
【０１２２】
これに対して、本実施形態では、第２平面部６０ａが平面状になっていることから、作動油の前記油圧全体が第２平面部６０ａに対して垂直方向(直進方向)から集中的に作用する。このため、前記油圧を弁部材４７に対して効率良く伝達できるので、弁部材４７の開弁応答性を向上させることが可能になる。
【０１２３】
これは、抗力係数が半球(凸)よりも平面の方が高いことによっても説明できる。つまり、第２平面部６０ａによって弁部６０の先端に作用する抗力を上げることができる。
【０１２４】
また、前記油圧が、弁部材４７に対して垂直方向から作用することから、開弁時の直進移動性が得られる。このため、弁部材４７の開弁移動時における傾きを抑制できる。
【０１２５】
さらに、第２平面部６０ａが平面状になっていることから、弁部材４７が傾いたとしても第２平面部６０ａがバルブシート４８に掛かることがなく、球面状の外周面６０ｂのみによる当接状態が維持される。この結果、良好なシール性を確保できる。
【０１２６】
また、弁部材４７は、単一の板状部材からプレス成形によって形成できるので、コストの低減化が図れる。
【０１２７】
また、機関停止時には、逆止弁４１の弁部材４７がバルブシート４８に着座して小径通路部４０ａの開口端を閉じて、各遅角作動室９からの作動油の逆流を阻止する。このため、各遅角作動室９内に作動油を保持することが可能になる。したがって、機関の再始動時における各遅角作動室９の油圧の立ち上がりが良好になり、ベーンロータ７を最遅角側へ速やかに相対回転させることできる。
【０１２８】
また、弁部材４７の４つのガイド片６１ｂは、隙間６１ａを介して端部側が連結されていないことから、互いに内外(拡縮)方向へ弾性変形可能になっている。このため、弁部材４７が、軸方向へ移動中に傾いても各ガイド片６１ｂの弾性変形力によって正規の位置(大径通路部４０ｂと同軸状の位置)に戻される。つまり、弁部材４７の移動姿勢を正規の位置に矯正することができるので、弁部材４７は、安定した移動を確保できる。
【０１２９】
さらに、前述のように、各ガイド片６１ｂは、軸方向端部が連結されることなく、開放された状態になっている。このため、弁部６０側から各ガイド片６１ｂ間の各隙間６１ａを介して内部に流入した作動油の流動性が良好になる。換言すれば、各ガイド片６１ｂの下流側に流動抵抗になる部位がないので、作動油の流動性が良好になり、各遅角作動室９や各進角作動室１０への供給速度が速くなり、応答性の向上が図れる。
【０１３０】
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、油圧制御弁２７における各遅角作動室９への作動油の流路構造と各進角作動室１０への作動油の流路構造を逆に形成することも可能である。つまり、例えば、遅角ポート３７を進角ポートとし、進角ポート３８を遅角ポートに変更することも可能である。
【０１３１】
また、バルブタイミング制御装置を吸気弁側ばかりか排気弁側に適用することも可能である。
【０１３２】
さらに、油圧制御弁２７を、バルブタイミング制御装置以外の他の機器類に適用することも可能である。さらに、アクチュエータとしては、電磁アクチュエータの他に、油圧アクチュエータであっても良い。
【０１３３】
なお、本実施形態における遅角、進角ポート３７，３８の閉止や連通が遮断されている状態とは、スプール弁３１の各ランド部３１ｂ、３１ｃによって遅角、進角ポート３７，３８が塞がれている状態を言い、各ランド部３１ｂ、３１ｃとバルブ孔３０ａの間のクリアランスを介して若干連通している状態も含む。
【０１３４】
以上説明した実施形態に基づく油圧制御弁としては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。
【０１３５】
その一つの態様において、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に複数の作動室を有するハウジングと、カムシャフトに固定されるロータと、該ロータの外周から径方向外側へ延びて前記作動室を進角室と遅角室に仕切るベーンとを有し、供給源から供給される作動液が前記進角室または遅角室へ導入されることにより、前記ハウジングに対する相対回転位相が進角側または遅角側へ変化するベーンロータと、前記進角室及び遅角室に対して前記作動液の給排を制御する制御弁であって、前記供給源と連通する供給ポートと、前記進角室及び遅角室のうち一方に連通する導入ポートと、前記供給ポート及び導入ポートに接続される接続通路と、前記接続通路の内部に配置されて、弁部材が弁座から離座することにより、前記供給ポートから前記導入ポートへの作動液の流通を許容する一方、前記弁部材が前記弁座に着座することにより、前記導入ポートから前記供給ポートへの作動液に流通を規制し、前記弁部材を前記弁座に着座する方向へ付勢するスプリングを有する逆止弁と、を有する制御弁と、
を備え、
前記弁部材は、凸状の先端部の外周面が部分球面状に形成されて、前記弁座に離着座する弁部と、該弁部の前記先端部に対して軸方向で反対側に形成されて、前記スプリングの付勢力を受ける凹状部と、を有し、前記凹状部の前記スプリングの付勢力を受ける座面が平面状の第１平面部になっている。
【０１３６】
さらに好ましくは、前記弁部は、前記先端部の部分球面状の前記外周面より軸方向先端に平面状の第２平面部を有している。
【０１３７】
この発明によれば、弁部材は、先端部の先端が第２平面部になっていることから、前記供給ポートから流入された作動液の液圧を第２平面部が垂直方向から受けるので球面状よりも受圧力が大きくなる。そのため、開弁速度が向上して弁部材の作動応答性が向上する。
【０１３８】
さらに好ましくは、前記弁部材は、前記弁部の外周から軸方向へ延びて外面が前記接続通路の内壁面にクリアランスをもって案内されるガイド部を有し、前記弁部の部分球面状の外周面は、前記ガイド部が前記接続通路の内壁面に対して前記クリアランスの範囲内で弁部材全体が傾いても前記弁座に着座可能になっている。
【０１３９】
この発明によれば、弁部材が傾いたとしても、弁部の第２平面部が弁座に掛からず、部分球面部のみが弁座に当接していることから、良好なシール性が確保される。
【０１４０】
さらに好ましくは、前記弁部材は、前記弁部と前記ガイド部の肉厚がほぼ同一になっている。
【０１４１】
この発明によれば、弁部材全体をプレス加工によって成形できるので、コストの低減化が図れる。
【０１４２】
さらに好ましくは、前記弁部材は、単一の板状部材が折れ曲がって前記弁部とガイド部が形成されている。
【０１４３】
同じくプレス成形により折り曲げ加工によって形成されていることから、コストの低減化が図れる。
【０１４４】
さらに好ましくは、前記ガイド部は、前記弁部から軸方向に延びたスリット状の複数の隙間によって分割された複数のガイド片であって、前記複数のガイド片は、軸方向で前記弁部と反対側の端部が互いに分離している。
【０１４５】
別の好ましい態様として、内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いられる油圧制御弁であって、
作動油の供給源と連通する供給ポートと、第１給排ポートと、第２給排ポートと、を有する筒状のバルブボディと、前記バルブボディの内部に形成されて、前記供給ポートと連通する接続通路を有し、移動することによって、前記接続通路と前記第１給排ポートを連通するか、または前記接続通路と前記第２給排ポートを連通するかを切り替え可能なスプール弁と、前記接続通路の内部に配置されて、弁部材が弁座から離座することによって前記供給ポートから前記第１給排ポートと第２給排ポート側への作動油の流入を許容する一方、前記弁部材が前記弁座に着座することによって、前記第１給排ポートと第２給排ポートから前記供給ポート側への作動油の流入を規制し、前記弁部材を前記弁座に着座する方向へ付勢するスプリングを有する逆止弁と、
を備え、
前記弁部材は、外周面の少なくとも一部が前記弁座に離着座する凸状の球面状に形成された先端部と、軸方向で前記先端部と反対側に形成されて、前記スプリングの付勢力を受ける凹状部と、を有する弁部を有し、前記凹状部の前記スプリングの付勢力を受ける座面が平面状の第１平面部になっている。
【０１４６】
さらに好ましくは、前記弁部の前記先端部は、球面状の前記外周面より軸方向先端に平面状の第２平面部を有している。
【符号の説明】
【０１４７】
１…タイミングスプロケット（駆動回転体）、２…カムシャフト、２ａ…一端部、２ｂ…挿入孔、２ｃ…雌ねじ部、３…位相変更機構、４…ロック機構、５…油圧回路、６…ハウジング、７…ベーンロータ、８…シュー、９…遅角作動室、１０…進角作動室、１４…ロータ部、１５ａ〜１５ｄ…ベーン、１７…遅角通路孔、１８…進角通路孔、２７…油圧制御弁、３０…バルブボディ、３１…スプール弁、３１ａ〜３１ｄ…第１〜第４ランド部、３２…当接部、３２ａ…大径部、３２ｂ…小径部、３２ｃ…連通孔、３３…第１バルブスプリング、３４…電磁アクチュエータ、３５…供給ポート、３６…遅角側ドレンポート、３７…遅角ポート(導入ポート、第１給排ポート)、３８…進角ポート(導入ポート、第２給排ポート)、３９…ドレン通路、４０…接続通路、４０ａ…小径通路部、４０ｂ…大径通路部、４０ｃ…中径通路部、４１…逆止弁、４２…第１通路孔、４３…遅角側ドレン溝、４４…第２通路孔、４５…進角側ドレン溝、４７…弁部材、４８…バルブシート、４９…第２バルブスプリング、４９ａ…一端部、６０…弁部、６０ａ…第２平面部、６０ｂ…球面状の外周面、６０ｃ…凹状部、６０ｄ…第１平面部、６１…ガイド部、６１ａ…隙間、６１ｂ…ガイド片。
【図１】
2019173671.tif 000003
【図２】
2019173671.tif 000004
【図３】
2019173671.tif 000005
【図４】
2019173671.tif 000006
【図５】
2019173671.tif 000007
【図６】
2019173671.tif 000008
【図７】
2019173671.tif 000009
【図８】
2019173671.tif 000010
【図９】
2019173671.tif 000011
【図１０】
2019173671.tif 000012
【図１１】
2019173671.tif 000013
【図１２】
2019173671.tif 000014