(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１０）の駆動軸（１１）と従動軸（１３、１４）との回転位相を変更し、前記従動軸が開閉駆動する吸気弁（１９）または排気弁（１８）の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置（１、２、３、４）であって、
フロントプレート（２１）、このフロントプレートに向き合うリアプレート（２２）、前記フロントプレートと前記リアプレートとを接続する筒部（２３）、及びこの筒部から径内方向に延びるシュー（２４〜２７）を有し、前記駆動軸と共に回転するハウジング（２０）と、
前記従動軸に接続すると共に前記シューの径内方向の内壁と摺動する筒状のロータ（３１）、及びこのロータから径外方向に延びて前記ハウジング内を進角室（６０〜６３）および遅角室（６４〜６７）に仕切るベーン（３２〜３５）を有し、前記進角室および前記遅角室の油圧に応じて前記ハウジングに対し相対回転可能なベーンロータ（３０）と、
前記ベーンロータの回転中心に設けられ、前記ベーンロータと前記従動軸とを固定するセンターボルト（４０）と、
前記ロータの径内方向の内壁と前記センターボルトとの間に形成された収容空間（４３）に軸方向に往復移動可能に設けられ、前記ロータの径内方向の内壁に液密に摺接する第１ランド（５１）及び第２ランド（５２）を有するスプール（５０）と、
一端が前記ロータの径内方向の内壁に開口し、他端が前記ロータの軸方向の端面に開口し、前記スプールの前記第１ランドと前記第２ランドとの間に設けられたポート（５３）と前記従動軸に設けられた油圧供給油路（１０５）とを連通する導入油路（９０）と、
一端が前記導入油路の開口よりも軸方向の一方に位置する前記ロータの径内方向の内壁に開口し、他端が前記進角室を形成する内壁に開口し、前記収容空間と前記進角室とを連通する進角油路（９１〜９４）と、
一端が前記導入油路の開口よりも軸方向の他方に位置する前記ロータの径内方向の内壁に開口し、他端が前記遅角室を形成する内壁に開口し、前記収容空間と前記遅角室とを連通する遅角油路（９５〜９８）と、
前記スプールを軸方向に移動することで、前記導入油路と前記進角油路を連通すると共に前記導入油路と前記遅角油路とを遮断し、または、前記導入油路と前記遅角油路を連通すると共に前記導入油路と前記進角油路とを遮断する駆動手段（７３、７４、７５）と、を備えることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項２】
前記スプールは、前記第１ランドおよび前記第２ランドにより前記遅角油路および前記進角油路を閉塞可能なことを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項３】
前記ロータに設けられ、前記第１ランドよりも軸方向の一方に位置する前記収容空間から外気へ油圧を排出可能な第１排出油路（１０１）と、
前記ロータに設けられ、前記第２ランドよりも軸方向の他方に位置する前記収容空間から外気へ油圧を排出可能な第２排出油路（１０２）と、を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項４】
前記スプールが前記導入油路と前記遅角油路とを連通するとき、前記第１ランドは前記遅角油路と前記第１排出油路との間の作動油の流れを規制し、前記第２ランドは前記遅角油路と前記進角油路との作動油の流れを規制し、
前記スプールが前記導入油路と前記進角油路とを連通するとき、前記第１ランドは前記進角油路と前記遅角油路との間の作動油の流れを規制し、前記第２ランドは前記進角油路と前記第２排出油路との間の作動油の流れを規制することを特徴とする請求項３に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項５】
前記駆動手段は、
前記センターボルトの軸方向に延びる軸穴（４４）に、その軸穴の開口から往復移動可能に収容されるセンターシャフト（７３）と、
前記センターボルトの前記軸穴から径方向に通じる摺動孔（４５）を通り、前記センターシャフトと前記スプールとを連結するリンクピン（７４）と、
前記センターシャフトまたは前記スプールを前記軸穴の開口側に付勢する付勢手段（７５）と、を有することを特徴とする請求項１〜４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】
前記スプールが軸方向に移動する範囲は、前記リンクピンが当接可能なセンターボルトの前記摺動孔の軸方向の一方の内壁（４６）および軸方向の他方の内壁（４７）により設定されることを特徴とする請求項５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、エンジンの吸気弁または排気弁の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンのクランクシャフトとカムシャフトとの回転位相を変化させることで吸気弁または排気弁の開閉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。
特許文献１に記載のバルブタイミング調整装置は、ハウジングに対し相対回転可能にベーンロータが設けられる。このベーンロータとカムシャフトとは、センターボルトによって結合されている。そのセンターボルトの内側に設けられた空間に筒状のスリーブが固定されている。そして、そのスリーブの内側に筒状のスプールが往復移動可能に収容されている。カムシャフトに設けられた油圧供給油路からスプールの内側の空間に導入された油圧は、スプールの移動によって油路が切り換えられ、スリーブおよびセンターボルトの径方向に通じる孔からベーンロータに設けられた進角油路または遅角油路に供給される。これにより、バルブタイミング調整装置は、進角油路から進角室に供給された油圧、及び遅角油路から遅角室に供給された油圧により、ハウジングとベーンロータとの相対回転位相を切り換え、またはその位相を保持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５１５０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、スプールの内側の空間に導入された油圧を進角油路または遅角油路に供給するとき、センターボルトの外壁とベーンロータの内壁との当接面、及び、スプールの外壁とスリーブの内壁との摺動面から油圧が漏れることが懸念される。この油圧の漏れ量が増加すると、進角室または遅角室に供給される油圧が低下し、カムシャフトから伝達されるカムトルクによってベーンロータがばたつき、ハウジングとベーンロータとの相対回転位相の切り換え、または位相保持が困難になるおそれがある。
また、特許文献１では、センターボルトの外壁とベーンロータの内壁との当接面からの油圧の漏れを低減するために、センターボルトの外壁を例えば切削加工などにより精密に形成すると、製造コストが増加することが懸念される。
【０００５】
さらに、特許文献１では、スプールの内側の空間に導入された作動油がスリーブおよびセンターボルトの径方向に通じる孔を通るとき、流路断面積の変化、及び孔の内壁と作動油との摩擦により圧力損失が生じることが懸念される。この圧力損失が増加すると、ハウジングとベーンロータとの相対回転位相の切り換えの応答性が低下するおそれがある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、位相制御の際の油圧の漏れを低減することの可能なバルブタイミング調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ハウジングに対し相対回転可能なベーンロータを備えたバルブタイミング調整装置において、ベーンロータのロータの内壁とセンターボルトの外壁との間の収容空間に設けたスプールにより油路の切り換えを行うことを特徴とする。スプールは、第１ランドおよび第２ランドがロータの径内方向の内壁に液密に摺接し、進角油路と遅角油路との間の油圧の漏れを規制する。これにより、油路を切り換えるために液密に摺動する箇所は、スプールの第１ランドとロータの内壁との摺動面、及びスプールの第２ランドとロータの内壁との摺動面のみとなる。このように、摺動面を少なくすることで、ハウジングとベーンロータとの位相制御における油圧漏れが低減される。したがって、ハウジングとベーンロータとの相対回転位相を確実に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【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の断面図である。
【図２】図１のＩＩ―ＩＩ線の断面図である。
【図３】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が用いられる駆動力伝達系統の構成図である。
【図４】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センターボルトおよびスプールの側面図である。
【図５】図４のＶ方向の矢視図において、スプールを除いた状態のセンターボルトの側面図である。
【図６】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断面図である。
【図７】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の断面図である。
【図８】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の断面図である。
【図９】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の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図６に示す。本実施形態のバルブタイミング調整装置１は、図３に示すエンジン１０の駆動力伝達系統に用いられる。この駆動力伝達系統では、エンジン１０の駆動軸としてのクランクシャフト１１に固定されるギヤ１２と、従動軸としての２本のカムシャフト１３，１４に固定されるギヤ１５，１６とにチェーン１７が巻き掛けられ、クランクシャフト１１からカムシャフト１３，１４にトルクが伝達される。一方のカムシャフト１３は排気弁１８を駆動し、他方のカムシャフト１４は吸気弁１９を駆動する。本実施形態のバルブタイミング調整装置１は、ギヤ１５をチェーン１７に、ベーンロータをカムシャフト１３に接続し、クランクシャフト１１とカムシャフト１３とを所定の位相差をおいて回転させることで、排気弁１８の開閉タイミングを調整する。
なお、バルブタイミング調整装置１は、図３において時計回りに回転する。
【０００９】
図１および図２に示すように、バルブタイミング調整装置１は、ハウジング２０、ベーンロータ３０、センターボルト４０及びスプール５０などを備えている。
ハウジング２０は、フロントプレート２１、そのフロントプレート２１に向き合うリアプレート２２、フロントプレート２１とリアプレート２２とを接続する筒部２３、及び筒部２３から径内方向に延びるシュー２４〜２７を有する。
リアプレート２２は、円盤状に形成され、外周にギヤ１５を有する。また、リアプレート２２は、軸方向にベーンロータ３０のロータ３１を通す軸孔２８を有する。
フロントプレート２１、筒部２３およびシュー２４〜２７は一体に形成され、リアプレート２２と同軸に固定されている。フロントプレート２１は、軸方向にベーンロータ３０のロータを通す円孔２９を有する。シュー２４〜２７は、筒部２３の周方向に略等間隔に設けられ、回転方向に隣接するシュー同士の間隙に横断面が略扇状の油圧室が形成されている。
リアプレート２２の外周のギヤ１５にチェーン１７が巻き掛けられ、ハウジング２０はクランクシャフト１１と共に回転する。
【００１０】
ベーンロータ３０は、ハウジング２０に対し相対回転可能に設けられている。ベーンロータ３０は、円筒状のロータ３１と、複数のベーン３２〜３５とを有する。
ロータ３１は、ボス部３６、フロントブッシング３７及びリアブッシング３８が軸方向に接続して構成される。
ボス部３６の径外方向の外壁は、ハウジング２０のシュー２４〜２７の径内方向の内壁と液密に摺動する。
フロントブッシング３７の外径はボス部３６の外径よりも小さく、リアブッシング３８の外径はボス部３６の外径よりも小さい。フロントブッシング３７およびリアブッシング３８は、それぞれボス部３６の軸方向の両端に設けられた凹部３６１，３６２の内壁に圧入固定されている。ボス部３６、フロントブッシング３７及びリアブッシング３８は、同軸に設けられ、径内方向の内壁に段差がなく、平坦面になっている。
【００１１】
複数のベーン３２〜３５は、ボス部３６から径外方向に延び、ハウジング２０の油圧室を進角室６０〜６３および遅角室６４〜６７に仕切る。ベーン３２〜３５の径外方向の外壁には、シール部材３９が設けられる。シール部材３９は、進角室６０〜６３と遅角室６４〜６７との間の作動油の流れを規制する。ベーンロータ３０は、進角室６０〜６３および遅角室６４〜６７の油圧に応じてハウジング２０に対し相対回転可能である
なお、図２に示す進角、遅角を表す矢印は、ハウジング２０に対するベーンロータ３０の進角方向、遅角方向を表している。
【００１２】
リアブッシング３８は、リアプレート２２の軸孔２８からハウジング２０の外側に突出する。リアブッシング３８の軸方向の端面に設けられた筒状の嵌合部３８１の内側にカムシャフト１３が挿入される。
フロントブッシング３７は、フロントプレート２１の円孔２９からハウジング２０の外側に突出する。フロントブッシング３７の軸方向の端面に環状壁３７１が設けられている。環状壁３７１は、周方向の一箇所に切欠部３７２を有する。
リターンスプリング７０は、一端がフロントプレート２１の外壁に設けられた固定ピン７１に係止され、他端が環状壁３７１の切欠部３７２に係止され、ハウジング２０に対しベーンロータ３０を進角方向に付勢している。リターンスプリング７０をカバー７２が覆っている。カバー７２はハウジング２０に固定されている。
【００１３】
センターボルト４０は、ベーンロータ３０の回転中心に設けられる。センターボルト４０は、その頭部４１がフロントブッシング３７に当接し、ねじ部４２がカムシャフト１３のねじ穴に螺合することで、ベーンロータ３０とカムシャフト１３とを固定する。
ロータ３１を構成するボス部３６、フロントブッシング３７及びリアブッシング３８の径内方向の内壁と、センターボルト４０の外壁との間には、センターボルト４０の頭部４１からカムシャフト１３に亘り、円筒状の収容空間４３が形成される。
【００１４】
スプール５０は、円筒状に形成され、収容空間４３に軸方向に往復移動可能に設けられる。スプール５０は、ロータ３１の径内方向の内壁に液密に摺接する第１ランド５１及び第２ランド５２と、その第１ランド５１及び第２ランド５２との間に設けられたポート５３とを有する。スプール５０の径内方向の内壁と、センターボルト４０との間には、スプール５０が軸方向に往復移動可能な僅かな隙間が設けられている。
スプール５０は、センターシャフト７３、リンクピン７４、および付勢手段としてのコイルスプリング７５によって、収容空間内を移動する。本実施形態では、センターシャフト７３、リンクピン７４およびコイルスプリング７５が特許請求の範囲に記載の「駆動手段」に相当する。
【００１５】
図１、図４及び図５に示すように、スプール５０の軸方向カムシャフト側にストッパリング７６が設けられている。ストッパリング７６は、センターボルト４０に固定されている。スプール５０とストッパリング７６との間に設けられたコイルスプリング７５は、一端がスプール５０に係止され、他端がストッパリング７６に係止され、スプール５０をセンターボルト頭部側に付勢している。
センターボルト４０には、その頭部４１から軸方向に延びる軸穴４４が設けられている。また、センターボルト４０には、軸穴４４から径方向に通じる摺動孔４５が設けられている。
センターシャフト７３は、センターボルト４０の軸穴４４の開口から挿入され、その軸穴４４に往復移動可能に収容されている。摺動孔４５を通るリンクピン７４は、中央部分がセンターボルト４０に固定され、両端がスプール５０に固定されている。これにより、リンクピン７４は、センターボルト４０とスプール５０とを連結する。
【００１６】
図５に示すように、センターボルト４０の摺動孔４５は、軸方向に所定の距離をもって形成される。リンクピン７４は、摺動孔４５の軸方向の一方の内壁４６と軸方向の他方の内壁４７に当接可能である。これにより、スプール５０が軸方向に移動する範囲Ｘは、摺動孔４５の軸方向の距離によって設定される。以下、摺動孔４５のセンターボルト頭部側の内壁４６とリンクピン７４とが当接するときのスプール５０の位置を第１位置と称し、摺動孔４５のカムシャフト側の内壁４７とリンクピン７４とが当接するときのスプール５０の位置を第２位置と称する。
【００１７】
図１に示すように、エンジンカバー８０に取り付けられたアクチュエータ８１は、電子制御装置（ＥＣＵ）８２からの通電によって作動し、軸方向に往復移動可能なロッド８３により、センターシャフト７３をカムシャフト側に押圧可能である。ＥＣＵ８２は、ハウジング２０に対するベーンロータ３０の回転位相が目標回転位相と一致するようにアクチュエータ８１を駆動する。
【００１８】
図１及び図２に示すように、バルブタイミング調整装置１は、導入油路９０、進角油路９１〜９４、遅角油路９５〜９８、第１排出油路１０１および第２排出油路１０２などを有している。
車両のオイルパン１０３から油圧ポンプ１０４によって汲み上げられた作動油は、カムシャフト１３の油圧供給油路１０５に導入される。油圧供給油路１０５は、カムシャフト１３のバルブタイミング調整装置側の端面に開口している。
導入油路９０は、一端がリアブッシング３８のカムシャフト側の端面に開口し、他端がボス部３６の径内方向の内壁に開口する。導入油路９０は、カムシャフト１３の油圧供給油路１０５とスプール５０のポート５３とを連通する。
【００１９】
進角油路９１〜９４は、一端がロータ３１の径内方向の内壁に開口し、他端が進角室６０〜６３を形成するボス部３６の径外方向の壁に開口する。これにより、進角油路９１〜９４は、収容空間４３と進角室６０〜６３とを連通する。
遅角油路９５〜９８は、一端がロータ３１の径内方向の内壁に開口し、他端が遅角室６４〜６７を形成するボス部３６の径外方向の壁に開口する。これにより、遅角油路９５〜９８は、収容空間４３と遅角室６４〜６７とを連通する
ロータ３１の径内方向の内壁には、センターボルト頭部側から順に、遅角油路９５〜９８の開口、導入油路９０の開口、進角油路９１〜９４の開口が設けられている。
【００２０】
第１排出油路１０１は、フロントブッシング３７に設けられ、収容空間４３のうちで第１ランド５１よりもセンターボルト頭部側の空間と、外気とを連通する。第２排出油路１０２は、リアブッシング３８に設けられ、収容空間４３のうちで第２ランド５２よりもカムシャフト側の空間と、外気とを連通する。第１排出油路１０１と第２排出油路１０２とは、それぞれ収容空間４３から外気へ油圧を排出可能である。第１排出油路１０１および第２排出油路１０２から外気へ排出された作動油は、オイルパン１０３に戻される。
【００２１】
ベーンロータ３０に設けられた収容孔に、ストッパピストン８６が軸方向に往復移動可能に収容されている。一方、フロントプレート２１に設けられた凹部には、ストッパピストン８６が嵌合可能なリング８７が設けられている。ストッパピストン８６は、ハウジング２０に対してベーンロータ３０が最進角位置にあるとき、スプリング８８の付勢力により、リング８７の内側に入り込むことが可能である。
ストッパピストン８６の周囲には、第１圧力室８８１および第２圧力室８８２が設けられている。第１圧力室８８１および第２圧力室８８２のいずれか一方は遅角室６４〜６７に連通し、他方は進角室６０〜６３に連通している。
第１圧力室８８１の油圧がストッパピストン８６に作用する力と、第１圧力室８８１の油圧がストッパピストン８６に作用する力との和が、スプリング８８の付勢力よりも大きくなると、ストッパピストン８６はリング８７から抜け出す。
【００２２】
続いて、バルブタイミング調整装置１の作動を説明する。
＜エンジン始動時＞
図１及び図２に示すように、エンジン１０が停止しているとき、ストッパピストン８６はリング８７の内側に入り込み、クランクシャフト１１に対してカムシャフト１３は最進角位置に位相保持されている。エンジン１０の始動直後は、遅角室６４〜６７、進角室６０〜６３、第１圧力室８８１および第２圧力室８８２に作動油が十分に供給されず、ストッパピストン８６はリング８７の内側に入り込んだ状態を維持する。そのため、作動油が各油圧室に供給されるまでの間、カムシャフト１３が受けるトルク変動によるハウジング２０とベーンロータ３０との打音の発生が防がれる。
＜エンジン始動後＞
エンジン１０の始動後、油圧ポンプ１０４から各油圧室に作動油が十分に供給されると、第１圧力室８８１および第２圧力室８８２の油圧によりストッパピストン８６がスプリング８８の付勢力に抗してリング８７から抜け出し、ハウジング２０に対しベーンロータ３０は相対回転可能となる。
【００２３】
＜遅角作動時＞
図１に示すように、バルブタイミング調整装置１が遅角作動するとき、ＥＣＵ８２からの指令によりアクチュエータ８１は、センターシャフト７３をカムシャフト側に押し込む付勢力を解除している。これにより、センターシャフト７３は、コイルスプリング７５の付勢力により、アクチュエータ側に移動する。このため、センターボルト４０の摺動孔４５のセンターボルト頭部側の内壁とリンクピン７４とが当接し、スプール５０が第１位置に固定される。
このとき、第１ランド５１は、遅角油路９５〜９８の開口と第１排出油路１０１の開口との間に位置するロータ３１の内壁に当接する。これにより、遅角油路９５〜９８と第１排出油路１０１との間の作動油の流れが規制される。また、第２ランド５２は、導入油路９０の開口と進角油路９１〜９４の開口との間に位置するロータ３１の内壁に当接する。これにより、進角油路９１〜９４とポート５３との間の作動油の流れが規制され、第２排出油路１０２とポート５３との間の作動油の流れが規制される。
導入油路９０と遅角油路９５〜９８とは、スプール５０のポート５３を通じて連通する。また、収容空間４３のうちで第２ランド５２よりもカムシャフト側の空間を通じて進角油路９１〜９４と第２排出油路１０２とが連通する。そのため、導入油路９０から遅角油路９５〜９８を通じて遅角室６４〜６７に作動油が供給される。また、進角室６０〜６３から進角油路９１〜９４および第２排出油路１０２を通じて、作動油が外気へ排出される。その結果、遅角室６４〜６７の油圧がベーン３２〜３５に作用し、ベーンロータ３０は、ハウジング２０に対し遅角方向に回転する。なお、この場合、図１においてストッパピストン８６はリング８７から抜け出しているものとする。
【００２４】
＜進角作動時＞
図６に示すように、バルブタイミング調整装置１が進角作動するとき、ＥＣＵ８２からの指令によりアクチュエータ８１は、コイルスプリング７５の付勢力に抗してセンターシャフト７３をカムシャフト側へ押し込む。そのため、センターボルト４０の摺動孔４５のカムシャフト側の内壁とリンクピン７４とが当接し、スプール５０が第２位置に固定される。
このとき、スプール５０の第１ランド５１は、導入油路９０の開口と遅角油路９５〜９８の開口との間に位置するロータ３１の内壁に当接する。これにより、遅角油路９５〜９８とポート５３との間の作動油の流れが規制され、第１排出油路１０１とポート５３との間の作動油の流れが規制される。また、第２ランド５２は、進角油路９１〜９４の開口と第２排出油路１０２の開口との間に位置するロータ３１の内壁に当接する。これにより、進角油路９１〜９４と第２排出油路１０２との間の作動油の流れが規制される。
導入油路９０と進角油路９１〜９４とは、スプール５０のポート５３を通じて連通する。また、収容空間４３のうちで第１ランド５１よりもセンターボルト頭部側の空間を通じて遅角油路９５〜９８と第１排出油路１０１とが連通する。そのため、導入油路９０から進角油路９１〜９４を通じて進角室６０〜６３に作動油が供給される。また、遅角室６４〜６７から遅角油路９５〜９８および第１排出油路１０１を通じて、作動油が外気へ排出される。その結果、進角室６０〜６３の油圧がベーン３２〜３５に作用し、ベーンロータ３０は、ハウジング２０に対し進角方向に回転する。
【００２５】
＜中間保持作動時＞
ベーンロータ３０が目標位相に到達すると、ＥＣＵ８２からの指令によりアクチュエータ８１は、センターシャフト７３をカムシャフト側へ押し込む力を調節する。そのアクチュエータ８１の力とコイルスプリング７５の付勢力とのバランスにより、スプール５０は第１位置と第２位置との中間に位置する。
このとき、第１ランド５１は、導入油路９０の開口と遅角油路９５〜９８の開口との間に位置するロータ３１の内壁に当接し、かつ、遅角油路９５〜９８の開口と第１排出油路１０１の開口との間に位置するロータ３１の内壁に当接する。これにより、第１ランド５１は、遅角油路９５〜９８の開口を閉塞する。
また、第２ランド５２は、導入油路９０の開口と進角油路９１〜９４の開口との間に位置するロータ３１の内壁に当接し、かつ、進角油路９１〜９４の開口と第２排出油路１０２の開口との間に位置するロータ３１の内壁に当接する。これにより、第２ランド５２は、進角油路９１〜９４の開口を閉塞する。その結果、遅角室６４〜６７及び進角室６０〜６３に滞留する作動油が外気へ排出されることが規制され、ベーンロータ３０は目標位相に保持される。
【００２６】
＜エンジン停止時＞
バルブタイミング調整装置１の作動中にエンジン停止が指示されると、上述した進角作動時と同様の作動により、ハウジング２０に対してベーンロータ３０は進角方向に回転し、最進角位置で停止する。この状態で、油圧ポンプ１０４の作動が停止し、第１圧力室８８１および第２圧力室８８２の圧力が低下すると、ストッパピストン８６はスプリング８８の付勢力によりリング８７の内側に入り込む。その状態でエンジン１０は停止する。
【００２７】
本実施形態は、以下の作用効果を奏する。
（１）本実施形態では、センターボルト４０の外側に設けたスプール５０により油路の切り換えを行う。スプール５０は、第１ランド５１および第２ランド５２がロータ３１の径内方向の内壁に液密に摺接し、進角油路９１〜９４と遅角油路９５〜９８との間の油圧の漏れを規制する。これにより、油路を切り換えるために液密に摺動する箇所は、スプール５０の第１ランドとロータ３１の内壁との摺動面、及びスプール５０の第２ランド５２とロータ３１の内壁との摺動面のみとなる。このように、摺動面を少なくすることで、ハウジング２０とベーンロータ３０との位相制御における油圧の漏れが低減される。したがって、ハウジング２０とベーンロータ３０との相対回転位相を確実に保持することができる。
（２）本実施形態では、センターボルト４０とスプール５０との間には、スプール５０が軸方向に往復移動可能となる僅かな隙間が設けられる。このため、ベーンロータ３０とセンターボルト４０とが液密に当接することなく、センターボルト４０の公差が許容されるので、センターボルト４０の製造コストを低減することができる。
（３）本実施形態では、導入油路９０は、ロータ３１に設けられる。仮に導入油路９０をセンターボルト４０に設けると、その導入油路９０はセンターボルト４０からスプール５０を径方向に通りポート５３に開口する孔を有することになる。その場合、センターボルト４０とスプール５０との隙間からの油圧が漏れることが懸念される。
これに対し、本実施形態では、センターボルト４０とスプール５０との隙間からの油圧漏れを考慮することなく、ハウジング２０とベーンロータ３０との相対回転位相を確実に保持することができる。
また、本実施形態では、センターボルト４０の径方向に導入油路９０となる孔を設けることがないので、作動油の圧損を低減し、応答速度を向上することができる。
（４）本実施形態では、スプール５０は、第１ランド５１および第２ランド５２により遅角油路９５〜９８および進角油路９１〜９４を閉塞可能である。これにより、最進角位置と最遅角位置との間の中間位置で、ベーンロータ３０の位相を保持することができる。
（５）本実施形態では、第１排出油路１０１は収容空間４３のうちで第１ランド５１よりもセンターボルト頭部側の空間から油圧を外気へ排出し、第２排出油路１０２は収容空間４３のうちで第２ランド５２よりもカムシャフト側の空間から油圧を外気へ排出する。これにより、仮にセンターボルト４０に排出油路を設けることと比較して、作動油の圧力損失が低減され、応答速度を向上することができる。また、センターボルト４０に排出油路を設けることと比較して、油路構成が簡素になるので、製造コストを低減することができる。
（６）本実施形態では、スプール５０をコイルスプリング７５がセンターボルト頭部側へ付勢している。これにより、リンクピン７４が摺動孔４５の内壁４６に押し付けられるので、スプール５０のがたつきを抑えることができる。
（７）本実施形態では、スプール５０が軸方向に移動する範囲は、センターボルト４０の摺動孔４５の軸方向の距離によって設定される。これにより、スプール５０の移動範囲を規制するストッパなどを別部材で設けることなく、簡素な構成でスプール５０の移動範囲を設定することができる。
【００２８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図７に示す。以下、複数の実施形態において、上述した第１実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
第２実施形態のバルブタイミング調整装置２は、吸気弁１９の開閉タイミングを調整するものである。
ストッパピストン８６は、ハウジング２０に対してベーンロータ３０が最遅角位置にあるとき、スプリング８８の付勢力により、リアプレート２２に設けられたリング８７の内側に入り込むことが可能である。
【００２９】
第２実施形態では、ベーンロータ３０は、１個の部材から構成され、第１実施形態に記載したフロントブッシング３７及びリアブッシング３８を備えていない。ベーンロータ３０のロータ３１の軸方向の端面と、ベーン３２〜３５の軸方向の端面とが同一平面上に形成されている。そしてベーンロータ３０は、軸方向の一方の端面がフロントプレート２１の内壁と摺接し、軸方向の他方の端面がリアプレート２２の内壁と摺接している。
カムシャフト１４は、ロータ３１の軸方向リアプレート側の端面に設けられた嵌合部３８２の内側に挿入される。
【００３０】
センターボルト４０は、その頭部４１がロータ３１の軸方向フロントプレート側の端面に当接し、ベーンロータ３０とカムシャフト１４とを固定する。
ロータ３１の内壁とセンターボルト４０の外壁との間には、センターボルト４０の頭部４１からカムシャフト１４に亘り、円筒状の収容空間４３が形成される。
スプール５０は、その収容空間４３に軸方向に往復移動可能に設けられ、導入油路９０、進角油路９１〜９４、遅角油路９５〜９８、第１排出油路１０１および第２排出油路１０２の連通を切り換える。
【００３１】
第２実施形態のバルブタイミング調整装置２の作動を説明する。
＜エンジン始動時＞
エンジン１０が停止しているとき、ストッパピストン８６はリング８７の内側に入り込み、クランクシャフト１１に対してカムシャフト１４は最遅角位置に位相保持されている。これにより、作動油が各油圧室に供給されるまでの間、カムシャフト１４が受けるトルク変動によるハウジング２０とベーンロータ３０との打音の発生が防がれる。
＜エンジン始動後＞
エンジン１０の始動後、油圧ポンプ１０４から各油圧室に作動油が十分に供給されると、第１圧力室８８１および第２圧力室８８２の油圧によりストッパピストン８６がリング８７から抜け出し、ハウジング２０に対しベーンロータ３０は相対回転可能となる。
【００３２】
＜進角作動時＞
バルブタイミング調整装置２が進角作動するとき、ＥＣＵ８２からの指令によりアクチュエータ８１は、コイルスプリング７５の付勢力に抗してセンターシャフト７３をカムシャフト側へ押し込む。そのため、スプール５０が第２位置に固定される。
このとき、導入油路９０と進角油路９１〜９４とは、スプール５０のポート５３を通じて連通する。また、収容空間４３のうちで第１ランド５１よりもセンターボルト頭部側の空間を通じて遅角油路９５〜９８と第１排出油路１０１とが連通する。そのため、導入油路９０から進角油路９１〜９４を通じて進角室６０〜６３に作動油が供給される。また、遅角室６４〜６７から遅角油路９５〜９８および第１排出油路１０１を通じて、作動油が外気へ排出される。その結果、進角室６０〜６３の油圧がベーン３２〜３５に作用し、ベーンロータ３０は、ハウジング２０に対し進角方向に回転する。
【００３３】
＜遅角作動時＞
図７に示すように、バルブタイミング調整装置２が遅角作動するとき、ＥＣＵ８２からの指令によりアクチュエータ８１は、センターシャフト７３をカムシャフト側に押し込んでいた付勢力を解除する。そのため、スプール５０が第１位置に固定される。
このとき、導入油路９０と遅角油路９５〜９８とは、スプール５０のポート５３を通じて連通する。また、収容空間４３のうちで第２ランド５２よりもカムシャフト側の空間を通じて進角油路９１〜９４と第２排出油路１０２とが連通する。そのため、導入油路９０から遅角油路９５〜９８を通じて遅角室６４〜６７に作動油が供給される。また、進角室６０〜６３から進角油路９１〜９４および第２排出油路１０２を通じて、作動油が外気へ排出される。その結果、遅角室６４〜６７の油圧がベーン３２〜３５に作用し、ベーンロータ３０は、ハウジング２０に対し遅角方向に回転する。なお、この場合、図７においてストッパピストン８６はリング８７から抜け出しているものとする。
【００３４】
＜中間保持作動時＞
ベーンロータ３０が目標位相に到達すると、ＥＣＵ８２からの指令によりアクチュエータ８１は、センターシャフト７３をカムシャフト側へ押し込む力を調節する。そのアクチュエータ８１の力とコイルスプリング７５の付勢力とのバランスにより、スプール５０は第１位置と第２位置との中間に位置する。このとき、第１ランド５１は遅角油路９５〜９８の開口を閉塞し、第２ランド５２は進角油路９１〜９４の開口を閉塞する。その結果、遅角室６４〜６７及び進角室６０〜６３に滞留する作動油が外気へ排出されることが規制され、ベーンロータ３０は目標位相に保持される。
【００３５】
＜エンジン停止時＞
バルブタイミング調整装置２の作動中にエンジン停止が指示されると、上述した遅角作動時と同様の作動により、ハウジング２０に対してベーンロータ３０は遅角方向に回転し、最遅角位置で停止する。この状態で、油圧ポンプ１０４の作動が停止し、第１圧力室８８１および第２圧力室８８２の圧力が低下すると、ストッパピストン８６はスプリング８８の付勢力によりリング８７の内側に入り込む。その状態でエンジン１０は停止する。
【００３６】
第２実施形態では、ベーンロータ３０が１個の部材から構成され、第１実施形態に記載したフロントブッシング３７及びリアブッシング３８を備えていない。そのため、バルブタイミング調整装置２を構成する部品点数を削減し、製造コストを低減することができる。
また、スプール５０が収容される収容空間４３を形成するベーンロータ３０の内壁を容易かつ確実に平坦面に加工することが可能になる。
【００３７】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図８に示す。第３実施形態のバルブタイミング調整装置３では、センターボルト４０の軸穴４４にコイルスプリング７５が設けられている。コイルスプリング７５は、センターシャフト７３をアクチュエータ側に付勢している。
第３実施形態では、第１、第２実施形態に記載したストッパリング７６を備えていない。そのため、バルブタイミング調整装置３を構成する部品点数を削減し、製造コストを低減することができる。
【００３８】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図９に示す。第４実施形態のバルブタイミング調整装置４では、スプール５０のフロントプレート側の端面とアクチュエータ８１のロッド８３とを、断面コの字状の腕部８５が接続している。
腕部８５は、センターボルト４０の頭部４１に設けられた孔４９を挿通している。
第４実施形態では、第１〜第３実施形態に記載したセンターシャフト７３およびリンクピン７４を備えることなく、さらにセンターボルト４０の軸穴４４および摺動孔４５が設けられていない。そのため、バルブタイミング調整装置４を構成する部品点数を削減し、製造コストを低減することができる。
【００３９】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記複数の実施形態を組み合わせることに加え、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１、２、３、４・・・バルブタイミング調整装置
２０・・・ハウジング
３０・・・ベーンロータ
４０・・・センターボルト
５０・・・スプール
９０・・・導入油路
９１〜９４・・・進角油路
９５〜９８・・・遅角油路
７３・・・センターシャフト（駆動手段）
７４・・・リンクピン（駆動手段）
【図１】
0005811358.tif 000002
【図２】
0005811358.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005811358.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005811358.tif 000007
【図７】
0005811358.tif 000008
【図８】
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【図９】
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