(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを、供給源から供給される作動液により調整するバルブタイミング調整装置であって、
前記クランク軸と連動回転するハウジングと、
前記カム軸と連動回転し、前記ハウジング内において進角室及び遅角室を回転方向に区画し、作動液が前記進角室又は前記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回転位相が進角側又は遅角側へ変化するベーンロータと、
作動液が入出するロック作動室を有し、前記ロック作動室からの作動液の排出により前記回転位相をロックする一方、前記ロック作動室への作動液の導入により当該ロックを解除するロック手段と、
スプールの軸方向への往復移動により、前記進角室及び前記遅角室に対する作動液の入出並びに前記ロック作動室に対する作動液の入出を制御する制御弁と、
前記スプールを軸方向のうち往方向に駆動する駆動力を、指令値に従って発生する電動駆動手段と、
前記スプールを軸方向のうち前記往方向とは反対の復方向に付勢する弾性付勢力を、発生する付勢手段とを、備え、
前記制御弁は、
前記進角室及び前記遅角室の一方である導入対象室へ作動液を導入する導入ポートと、
前記ロック作動室と連通するロック作動ポートと、
前記供給源から作動液の供給を受ける供給ポートと、
作動液を排出するドレンポートとを、有し、
前記スプールは、
前記導入ポート及び前記ロック作動ポートを共に前記供給ポートに接続することにより、ロックを解除した前記回転位相を変化させる可変領域と、
前記導入ポートを前記供給ポートに接続し且つ前記ロック作動ポートを前記ドレンポートに接続することにより、前記回転位相のロックを実現するロック領域とに、移動するバルブタイミング調整装置において、
前記供給源からは、前記内燃機関を潤滑する潤滑油としての作動液が前記供給ポートへ分流され、
前記ロック領域の一部は、前記供給ポートから前記導入ポートへの作動液の流通流量を、前記スプールに形成された絞り部により絞る流量絞り領域として、前記弾性付勢力を受ける前記スプールが前記駆動力の消失により達する前記復方向の移動端に、設定され、
前記ロック領域のうち前記流量絞り領域と隣接する一部は、前記流量絞り領域から離れるほど前記供給ポートから前記導入ポートへの作動液の流通流量を前記流量絞り領域よりも漸次増大させる流量増大領域として、前記流量絞り領域の前記往方向にのみ設定され、
前記駆動力の消失するフェイル時において前記制御弁は、前記導入ポートから前記導入対象室へ作動液を導入させながら、前記絞り部により当該導入作動液の流量を絞ることにより、最進角位相及び最遅角位相の間の中間ロック位相まで前記回転位相を変化させ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】
前記流量絞り領域において、前記内燃機関の回転により駆動される前記供給源から前記供給ポートへ供給される作動液の前記導入ポートへの流通流量が、絞られる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】
前記ロック手段は、前記ロック作動室からの作動液の排出により前記回転位相を、前記中間ロック位相にロックし、
前記ベーンロータは、平均的に遅角側に偏る変動トルクを前記カム軸から受け、
前記流量絞り領域において、前記導入対象室としての前記進角室と連通する前記導入ポートへの作動液の流通流量が、絞られることを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項４】
前記駆動力を消失させる前記指令値を前記電動駆動手段に与えることにより、前記スプールを前記流量絞り領域に移動させる制御回路を、備えることを特徴とする請求項１〜３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５】
前記内燃機関の停止に伴って前記制御回路は、前記駆動力を消失させる前記指令値を前記電動駆動手段に与えることにより、前記スプールを前記流量絞り領域に移動させることを特徴とする請求項４に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項６】
前記内燃機関の始動に伴って前記制御回路は、前記駆動力を発生する前記指令値を前記電動駆動手段に与えることにより、前記スプールを前記流量増大領域に移動させ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、内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを、供給源から供給される作動液により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、クランク軸と連動回転するハウジング並びにカム軸と連動回転するベーンロータを備えたバルブタイミング調整装置が、知られている。例えば特許文献１には、ハウジング内にてベーンロータにより回転方向に区画した進角室又は遅角室へ作動液を導入することで、ハウジングに対するベーンロータの回転位相を進角側又は遅角側へ変化させる装置が、開示されている。
【０００３】
この特許文献１の装置には、ロック作動室からの作動液の排出により回転位相をロックする一方、ロック作動室への作動液の導入により当該ロックを解除するために、ロック手段（規制・ロック構造）が設けられている。そこで、特許文献１の装置では、ロック作動室に対する作動液の入出を、進角室及び遅角室に対する作動液の入出と同時に制御するため、それらの入出制御を、スプールの軸方向への往復移動によって実現するように、制御弁が用いられている。
【０００４】
こうした特許文献１の装置において制御弁のスプールは、指令値に従って電動駆動手段（電磁ソレノイド）が発生する往方向の駆動力と、付勢手段（スプリング）が発生する復方向の弾性付勢力とのバランスに応じて、移動する。こうしたスプールの移動領域として特許文献１の装置では、可変領域（第二領域のうち進角領域）とロック領域（第一領域）とが設定されている。
【０００５】
まず、可変領域では、ロック作動室と連通するロック作動ポートが、進角室へ作動液を導入する導入ポートと共に、供給源から作動液の供給を受ける供給ポートに接続される。かかる接続形態によると、ロックの解除された回転位相が進角側へと変化することになる。一方、ロック領域では、供給ポートに接続される導入ポートとは異なり、ロック作動ポートは、作動液を排出するドレンポートに接続される。かかる接続形態によると、供給ポートへ供給の作動液が導入ポートから進角室に導入されて充填された状態にて、回転位相のロックが実現されることになる。これによれば、ロック領域から可変領域へのスプール移動に応じて作動液は、既に充填状態にある進角室に対して導入され得るので、回転位相を進角側へ速やかに変化させてバルブタイミングの調整応答性を高めることができるのである。
【０００６】
さらに特許文献１の装置では、ロック領域の一部が、供給ポートから導入ポートへの作動液の流通流量を絞る流量絞り領域として、設定されている。これにより、可変領域からロック領域としての流量絞り領域へスプールを移動させた場合には、導入ポートから進角室への作動液の導入流量が抑えられて回転位相の進角側変化量が可及的に減少するので、所定の回転位相にロックさせ易くなるのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２８５９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
さて、特許文献１の装置では、付勢手段の弾性付勢力を復方向に受けるスプールが電動駆動手段の発生駆動力の消失により達する当該復方向の移動端に対して、流量絞り領域が当該復方向とは反対の往方向にずれて設定されている。そのため、電動駆動手段が指令値を正しく受けられなくなって駆動力が消失するフェイル時には、スプールが復方向の移動端に達することで、供給ポートから導入ポートへの作動液の流通流量が流量絞り領域よりも増大する。その結果、フェイル時には、可変領域から復方向移動端へのスプール移動に応じて、進角室への作動液の導入流量と共に回転位相の進角側変化量が増大してしまうため、所定の回転位相でのロックが困難となる。こうしてフェイルにより回転位相のロックを実現できない場合、内燃機関のノックやストール、始動不良等の不具合を招く事態が懸念されるため、望ましくないのである。
【０００９】
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、バルブタイミング調整装置において、バルブタイミング調整応答性と共にフェイルセーフ性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを、供給源から供給される作動液により調整するバルブタイミング調整装置であって、クランク軸と連動回転するハウジングと、カム軸と連動回転し、ハウジング内において進角室及び遅角室を回転方向に区画し、作動液が進角室又は遅角室へ導入されることにより、ハウジングに対する回転位相が進角側又は遅角側へ変化するベーンロータと、作動液が入出するロック作動室を有し、ロック作動室からの作動液の排出により回転位相をロックする一方、ロック作動室への作動液の導入により当該ロックを解除するロック手段と、スプールの軸方向への往復移動により、進角室及び遅角室に対する作動液の入出並びにロック作動室に対する作動液の入出を制御する制御弁と、スプールを軸方向のうち往方向に駆動する駆動力を、指令値に従って発生する電動駆動手段と、スプールを軸方向のうち往方向とは反対の復方向に付勢する弾性付勢力を、発生する付勢手段とを、備え、制御弁は、進角室及び遅角室の一方である導入対象室へ作動液を導入する導入ポートと、ロック作動室と連通するロック作動ポートと、供給源から作動液の供給を受ける供給ポートと、作動液を排出するドレンポートとを、有し、スプールは、導入ポート及びロック作動ポートを共に供給ポートに接続することにより、ロックを解除した回転位相を変化させる可変領域と、導入ポートを供給ポートに接続し且つロック作動ポートをドレンポートに接続することにより、回転位相のロックを実現するロック領域とに、移動するバルブタイミング調整装置において、
供給源からは、内燃機関を潤滑する潤滑油としての作動液が供給ポートへ分流され、
ロック領域の一部は、供給ポートから導入ポートへの作動液の流通流量を、スプールに形成された絞り部により絞る流量絞り領域として、弾性付勢力を受けるスプールが駆動力の消失により達する復方向の移動端に、設定され、
ロック領域のうち流量絞り領域と隣接する一部は、流量絞り領域から離れるほど供給ポートから導入ポートへの作動液の流通流量を流量絞り領域よりも漸次増大させる流量増大領域として、流量絞り領域の往方向にのみ設定され、
駆動力の消失するフェイル時において制御弁は、導入ポートから導入対象室へ作動液を導入させながら、絞り部により当該導入作動液の流量を絞ることにより、最進角位相及び最遅角位相の間の中間ロック位相まで回転位相を変化させる。
【００１１】
こうした請求項１に記載の発明の制御弁においてスプールが移動する可変領域では、ロック作動室に連通するロック作動ポートが、進角室及び遅角室の一方へ作動液を導入する導入ポートと共に、供給源から作動液の供給を受ける供給ポートと接続される。かかる接続形態によると、ロック作動室への作動液の導入によりロックの解除された回転位相が、進角側及び遅角側のうち導入ポートからの作動液の導入対象室と対応する側へ変化することになる。一方、制御弁においてスプールが移動するロック領域では、供給ポートに接続される導入ポートとは異なり、ロック作動ポートは、作動液を排出するドレンポートと接続される。かかる接続形態によると、供給ポートへ供給の作動液が導入ポートから導入対象室に導入されて充填された状態にて、ロック作動室からの作動液の排出により回転位相のロックが実現されることになる。こうしたことから、ロック領域から可変領域へのスプール移動に応じて作動液は、既に充填状態にある導入対象室に対して導入され得るので、回転位相を速やかに変化させてバルブタイミングの調整応答性を高めることができるのである。
【００１２】
さらに、請求項１に記載の発明の制御弁においてロック領域の一部は、供給ポートから導入ポートへの作動液の流通流量を絞る流量絞り領域として、設定される。これによれば、可変領域からロック領域としての流量絞り領域へスプールを移動させた場合に、導入ポートから導入対象室への作動液の導入流量が減少して回転位相の変化量が可及的に抑えられるので、回転位相を最進角位相及び最遅角位相の間の中間ロック位相にロックさせ易い。
【００１３】
ここで請求項１に記載の発明の制御弁では、電動駆動手段が指令値を正しく受けられなくなることにより駆動力を消失させるフェイルが発生すると、付勢手段の弾性付勢力を復方向に受けるスプールは、当該復方向の移動端に達する。しかし、スプールの復方向移動端に流量絞り領域が設定される請求項１に記載の発明の制御弁によれば、そうしたフェイルにより復方向の移動端へスプールが移動すると、供給ポートから導入ポートへの作動液の流通流量が確実に絞られ得る。これによりフェイル時にあっても、導入ポートから導入対象室への作動液の導入流量が減少して回転位相の変化量が可及的に抑えられるので、回転位相を最進角位相及び最遅角位相の間の中間ロック位相にロックさせ易くなる。したがって、バルブタイミング調整応答性だけでなく、フェイルセーフ性をも高めることができるのある。
【００１４】
しかも、請求項１に記載の発明のように、内燃機関を潤滑する潤滑油として供給源から供給ポートへ分流される作動液については、環境温度が低下するほど粘度上昇して当該供給源からの供給圧力が高くなる傾向にある。そのため、スプールが復方向の移動端に達するフェイル時に、供給ポートから導入ポートへの作動液の流通流量が絞られていない場合、導入ポートから導入対象室への作動液の導入流量が増大し、回転位相のロックが困難となる。しかし、上述したように流量絞り領域がスプールの復方向移動端に設定されることによれば、導入ポートへの作動液の流通流量がフェイル時に確実に絞られて導入対象室への作動液の導入流量が減少するので、回転位相のロックが容易となる。また、導入対象室への作動液の導入流量が減少することで、フェイル時に潤滑油としての作動液が不足する事態も回避され得る。これらのことから、高いフェイルセーフ性の発揮に貢献することができるのである。
【００１５】
請求項２に記載の発明によると、流量絞り領域において、内燃機関の回転により駆動される供給源から供給ポートへ供給される作動液の導入ポートへの流通流量が、絞られる。この発明のように、内燃機関の回転により駆動される供給源から供給ポートへ供給される作動液については、内燃機関の回転速度が増大するほど供給源からの供給圧力が高くなる。そのため、スプールが復方向の移動端に達するフェイル時に、供給ポートから導入ポートへの作動液の流通流量が絞られていない場合、導入ポートから導入対象室への作動液の導入流量が増大し、回転位相のロックが困難となる。しかし、上述したように流量絞り領域がスプールの復方向移動端に設定されることによれば、導入ポートへの作動液の流通流量がフェイル時に確実に絞られて導入対象室への作動液の導入流量が減少するので、回転位相のロックが容易となる。したがって、高いフェイルセーフ性の発揮に貢献することができるのである。
【００１６】
請求項３に記載の発明によると、ロック手段は、ロック作動室からの作動液の排出により回転位相を、最進角位相及び最遅角位相の間の中間ロック位相にロックし、ベーンロータは、平均的に遅角側に偏る変動トルクをカム軸から受け、流量絞り領域において、進角室と連通する導入ポートへの作動液の流通流量が、絞られる。この発明のロック領域では、供給ポートへ供給の作動液が導入ポートに連通の進角室へ導入されつつ、ロック作動室からの作動液の排出により回転位相が最進角位相及び最遅角位相間の中間ロック位相にロックされる。このとき、進角室への作動液の導入によりベーンロータに発生する進角側の回転力は、平均的に遅角側に偏るようにベーンロータがカム軸から受ける変動トルクに抗して働くので、回転位相の変化量を抑えた状態にて中間ロック位相へのロックを実現できる。しかも、こうしたロック領域のうちフェイル時にスプールが移動する流量絞り領域では、上述したように導入対象室への作動液の導入流量が減少して回転位相変化量の抑え効果がアップするので、中間ロック位相へのロック容易性に優れたものとなる。したがって、高いフェイルセーフ性の発揮に貢献することができるのである。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、駆動力を消失させる指令値を電動駆動手段に与えることにより、スプールを流量絞り領域に移動させる制御回路を、備える。この発明のように、指令値を電動駆動手段に与えて駆動力を消失させる制御回路によれば、復方向の移動端に設定された流量絞り領域へとスプールが移動するので、供給ポートから導入ポートへの作動液の流通流量が確実に絞られ得る。これにより、導入ポートから導入対象室への作動液の導入流量が減少して回転位相の変化量が可及的に抑えられるので、ロック領域としての流量絞り領域にて回転位相を最進角位相及び最遅角位相の間の中間ロック位相にロックさせ易くなるのである。
【００１８】
請求項５に記載の発明によると、内燃機関の停止に伴って制御回路は、駆動力を消失させる指令値を電動駆動手段に与えることにより、スプールを流量絞り領域に移動させる。この発明のように、内燃機関の停止に伴って指令値を電動駆動手段に与えて駆動力を消失させる制御回路によれば、復方向の移動端に設定された流量絞り領域へとスプールが移動するので、供給ポートから導入ポートへの作動液の流通流量が確実に絞られ得る。これにより内燃機関の停止時には、導入ポートから導入対象室への作動液の導入流量が減少して回転位相の変化量が可及的に抑えられるので、ロック領域たる流量絞り領域にて回転位相を最進角位相及び最遅角位相の間の中間ロック位相にロックさせ易くなる。したがって、内燃機関の次の始動時には、ロックされた回転位相から内燃機関のクランキングを行って始動性を保障することが、可能となる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、内燃機関の始動に伴って制御回路は、駆動力を発生する指令値を電動駆動手段に与えることにより、スプールを流量増大領域に移動させる。この発明のように、内燃機関の始動に伴って指令値を電動駆動手段に与えて駆動力を発生させることにより、ロック領域の一部となる流量増大領域へスプールを移動させる制御回路によれば、流量絞り領域から離れるほど供給ポートから導入ポートへの作動液の流通流量が流量絞り領域よりも漸次増大する。これにより内燃機関の始動時には、先の停止時にロックされた回転位相を維持したまま、導入ポートから導入対象室への作動液の導入流量を増大させることができる。したがって、導入流量の増大により作動液が導入対象室に確実に充填された状態から、可変領域へとスプールを移動させることで、回転位相を速やかに変化させ得るので、例えば始動直後等における高いバルブタイミング調整応答性の達成に貢献可能となる。しかも、こうした効果を齎す始動時の流量増大領域は、先の停止時の流量絞り領域に対して往方向に隣接するので、それら領域間をスプールに移動させる距離については、可及的に短くなる。これによれば、流量絞り領域から流量増大領域へのスプール移動に必要な電動駆動手段の消費電力を抑えることも、可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置の基本構成を示す図であって、図２のI−I線断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図１のバルブタイミング調整装置に作用する変動トルクについて説明するため特性図である。
【図４】図１のバルブタイミング調整装置の制御弁の一作動状態を模式的に示す断面図である。
【図５】図４の制御弁の別の作動状態を模式的に示す断面図である。
【図６】図４の制御弁の別の作動状態を模式的に示す断面図である。
【図７】図４の制御弁の別の作動状態を模式的に示す断面図である。
【図８】図４の制御弁の別の作動状態を模式的に示す断面図である。
【図９】図４の制御弁の特性を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置１を車両の内燃機関に適用した例を、示している。バルブタイミング調整装置１は、「作動液」として内燃機関を潤滑する潤滑油（以下、「作動油」という）を用いる流体駆動式であり、「動弁」としての吸気弁のバルブタイミングを調整する。
【００２２】
（基本構成）
まず、バルブタイミング調整装置１の基本構成につき、説明する。図１，２に示すようにバルブタイミング調整装置１は、内燃機関においてクランク軸（図示しない）から出力される機関トルクをカム軸２へ伝達する伝達系に設置の回転機構部１０と、当該回転機構部１０を駆動するための作動油の入出を制御する制御部４０とを、組み合わせてなる。
【００２３】
（回転機構部）
回転機構部１０においてハウジング１１は、シューケーシング１２の軸方向両端部にリアプレート１３及びフロントプレート１５を締結してなる。シューケーシング１２は、円筒状のハウジング本体１２０と、仕切部である複数のシュー１２１，１２２，１２３とを有している。各シュー１２１，１２２，１２３は、ハウジング本体１２０において回転方向に所定間隔ずつあけた箇所から径方向内側へ突出している。回転方向において隣り合うシュー１２１，１２２，１２３の間には、それぞれ収容室２０が形成されている。リアプレート１３は、タイミングチェーン（図示しない）を介してクランク軸と連繋するスプロケット１３４を、有している。かかる連繋により内燃機関の回転中は、クランク軸からスプロケット１３４へと機関トルクが伝達されることで、ハウジング１１がクランク軸と連動して一定方向（図２の時計方向）に回転する。
【００２４】
ベーンロータ１４は、ハウジング１１内に同軸上に収容されており、軸方向両端部にてリアプレート１３及びフロントプレート１５と摺接する。ベーンロータ１４は、円筒状の回転軸１４０と、複数のベーン１４１，１４２，１４３とを有している。回転軸１４０は、カム軸２に対して同軸上に固定されている。これによりベーンロータ１４は、カム軸２と連動してハウジング１１と同一方向（図２の時計方向）に回転可能且つハウジング１１に対して相対回転可能となっている。ここで本実施形態の回転軸１４０は、軸本体１４０ａの両側に、リアプレート１３を軸方向に貫通してカム軸２に締結されるボス１４０ｂと、フロントプレート１５を軸方向に貫通してハウジング１１外に向かって開口するブッシュ１４０ｃとを、同軸上に締結してなる。
【００２５】
各ベーン１４１，１４２，１４３は、回転軸１４０の軸本体１４０ａにおいて回転方向に所定間隔ずつあけた箇所から径方向外側へ突出し、それぞれ対応する収容室２０に収容されている。各ベーン１４１，１４２，１４３は、それぞれ対応する収容室２０を回転方向に分割することにより、作動油が入出する進角室２２，２３，２４及び遅角室２６，２７，２８を、ハウジング１１内に区画している。具体的には、シュー１２１及びベーン１４１の間には進角室２２が形成され、シュー１２２及びベーン１４２の間には進角室２３が形成され、シュー１２３及びベーン１４３の間には進角室２４が形成されている。一方、シュー１２２及びベーン１４１の間には遅角室２６が形成され、シュー１２３及びベーン１４２の間には遅角室２７が形成され、シュー１２１及びベーン１４３の間には遅角室２８が形成されている。
【００２６】
ベーン１４１は、ハウジング１１に対するベーンロータ１４の回転位相をロックするためにフロントプレート１５のロック孔１５２に嵌合するロック部材１６を、収容している。それと共にベーン１４１は、ロック部材１６をロック孔１５２から離脱させて回転位相のロックを解除するために作動油が導入されるロック作動室１７を、形成している。
【００２７】
以上の構成により回転機構部１０では、ロック部材１６による回転位相のロックが解除された状態にて、進角室２２，２３，２４への作動油導入且つ遅角室２６，２７，２８からの作動油排出により回転位相が進角側へ変化し、それに応じてバルブタイミングが進角する。一方、回転位相ロックが解除された状態にて、遅角室２６，２７，２８への作動油導入且つ進角室２２，２３，２４からの作動油排出により回転位相が遅角側へ変化し、それに応じてバルブタイミングが遅角することになる。 
【００２８】
こうしたバルブタイミング調整において回転機構部１０により実現可能な回転位相のうち、内燃機関の始動時に規制する回転位相の領域として本実施形態では、最遅角位相及び最進角位相の間の所定位相から最進角位相に至るまでの規制位相領域が、設定されている。また特に本実施形態では、そうした規制位相領域の中でも特に最適な始動性を確保するための中間ロック位相として、ロック部材１６によりロックが実現されるときの回転位相が、設定されている。こうした設定によれば、内燃機関の始動時に、気筒への吸入空気量が吸気弁の閉弁遅延により過度に減少する事態を抑制して、内燃機関の始動を許容することができるのである。
【００２９】
（制御部）
制御部４０において進角主通路４１は、回転軸１４０の内周部に沿って形成されている。進角分岐通路４２，４３，４４は回転軸１４０を貫通し、それぞれ対応する進角室２２，２３，２４及び共通の進角主通路４１と連通している。遅角主通路４５は、回転軸１４０の内周部に開口する溝により形成されている。遅角分岐通路４６，４７，４８は回転軸１４０を貫通し、それぞれ対応する遅角室２６，２７，２８及び共通の遅角主通路４５と連通している。ロック作動通路４９は回転軸１４０を貫通し、ロック作動室１７と連通している。
【００３０】
主供給通路５０は回転軸１４０を貫通し、「供給源」であるポンプ４にカム軸２の搬送通路３を介して連通している。ここでポンプ４は、内燃機関の回転に伴ってクランク軸により駆動されるメカポンプであり、当該回転中は、ドレンパン５から吸入した作動油を継続的に吐出する。また、搬送通路３は、内燃機関においてポンプ４の吐出口と連通する潤滑油通路６から分岐することで、内燃機関の回転中に当該通路６から分流される作動油を主供給通路５０側へ継続的に搬送する。
【００３１】
副供給通路５２は回転軸１４０を貫通し、主供給通路５０から分岐している。副供給通路５２は、ポンプ４から供給される作動油を、主供給通路５０を通じて受ける。副供給通路５２の中途部と、主供給通路５０において当該副供給通路５２の分岐部分よりもポンプ４側の中途部とには、それぞれリード式の逆止弁（リード弁）５２０，５００が設けられている。ここで副逆止弁５２０は、副供給通路５２において作動油が主供給通路５０側に逆流するのを防止し、また主逆止弁５００は、主供給通路５０において作動油がポンプ４側に逆流するのを防止する。
【００３２】
ドレン回収通路５４は、回転機構部１０及びカム軸２の外部に設けられている。ドレン回収部としてのドレンパン５と共に大気に開放されるドレン回収通路５４は、当該ドレンパン５へ作動油を排出可能となっている。
【００３３】
制御弁６０は、弾性部材８０の発生する弾性付勢力と、電磁ソレノイド９０への通電により発生する駆動力とを利用して、スリーブ６６内のスプール７０を軸方向に往復移動させるスプール弁である。制御弁６０は、進角ポート６６１、遅角ポート６６２、ロック作動ポート６６３、主供給ポート６６４、副供給ポート６６５及びドレンポート６６６を有している。ここで、進角ポート６６１は進角主通路４１と連通し、遅角ポート６６２は遅角主通路４５と連通し、ロック作動ポート６６３はロック作動通路４９と連通している。また、主供給ポート６６４は主供給通路５０と連通し、副供給ポート６６５は副供給通路５２と連通し、一対のドレンポート６６６はドレン回収通路５４と連通している。制御弁６０は、スプール７０の移動位置の変化に応じて、これらポート６６１，６６２，６６３，６６４，６６５，６６６間の接続状態を切り替える。
【００３４】
制御回路９６は、例えばマイクロコンピュータ等を主体に構成される電子回路であり、電磁ソレノイド９０及び内燃機関の各種電装品（図示しない）と電気接続されている。制御回路９６は、内部メモリに記憶のコンピュータプログラムに従って、電磁ソレノイド９０への通電を含む内燃機関の回転を制御する。
【００３５】
（ベーンロータのへの変動トルク作用）
次に、カム軸２からベーンロータ１４に作用する変動トルクにつき、説明する。内燃機関の回転中は、カム軸２により開閉駆動される吸気弁からのスプリング反力等に起因して生じる変動トルクが、当該カム軸２を通じて回転機構部１０のベーンロータ１４へと作用する。図３に例示するように変動トルクは、ハウジング１１に対する進角側に作用する負トルクと、ハウジング１１に対する遅角側に作用する正トルクとの間において交番変動する。ここで、特に本実施形態の変動トルクについては、カム軸２及びそれを支持する軸受（図示しない）間のフリクション等に起因して、正トルクのピークトルクＴ＋が負トルクのピークトルクＴ−よりも大きくなっており、それらの平均トルクＴａｖｅが正トルク側に偏っている。したがって、内燃機関の回転中においてベーンロータ１４は、カム軸２から伝達される変動トルクにより、ハウジング１１に対する遅角側に平均的に偏って付勢されるようになっている。
【００３６】
（ベーンロータの付勢構造）
次に、ベーンロータ１４を中間ロック位相に向かって付勢するための付勢構造につき、説明する。図１に示す回転機構部１０において、ハウジング１１のフロントプレート１５には、第一係止ピン１５０が設けられている。第一係止ピン１５０は、ハウジング１１外へ向かってフロントプレート１５から突出する円柱状に形成され、要素１１，１４からなる回転機構部１０の回転中心線Ｏに対して偏心且つ実質平行に配置されている。また、ベーンロータ１４の回転軸１４０においてハウジング１１外へ向かってフロントプレート１５よりも突出するブッシュ１４０ｃには、アーム１４０ｄ及び第二係止ピン１４０ｅが設けられている。アーム１４０ｄは、フロントプレート１５に対して実質平行に対向する平板状に形成されている。第二係止ピン１４０ｅは、アーム１４０ｄからフロントプレート１５に向かって突出する円柱状に形成され、回転軸１４０の回転中心線Ｏに対して偏心且つ実質平行に配置されている。第二係止ピン１４０ｅは、回転中心線Ｏに対する偏心距離が第一係止ピン１５０の場合と実質同一距離となるように、且つ当該第一係止ピン１５０の回転軌跡上から回転機構部１０の軸方向に外れるように、配置されている。
【００３７】
ベーンロータ１４の回転軸１４０のうちブッシュ１４０ｃの外周側には、金属製のアシストスプリング１８が配置されている。アシストスプリング１８は、実質同一平面上にて素線を巻いてなる渦巻きスプリングであり、その渦巻き中心が回転中心線Ｏと心合わせされた状態でフロントプレート１５及びアーム１４０ｄの間に配置されている。アシストスプリング１８の内周側端部は、ブッシュ１４０ｃの外周部に巻装されて巻装部１８０を形成している。アシストスプリング１８の外周側端部は、Ｕ字状に屈曲されて係止部１８１を形成している。係止部１８１は、第一係止ピン１５０及び第二係止ピン１４０ｅのうち回転位相に応じたピンにより、係止可能となっている。
【００３８】
以上の構成下、中間ロック位相よりも遅角側に回転位相が変化した状態にてアシストスプリング１８の係止部１８１は、ハウジング１１の第一係止ピン１５０により係止される。このとき、ベーンロータ１４の第二係止ピン１４０ｅが係止部１８１から離脱するので、当該ベーンロータ１４は、アシストスプリング１８がねじり弾性変形により発生する復原力を受けることで、進角側の中間ロック位相へ向かって付勢される。ここで本実施形態では、ベーンロータ１４を進角側に付勢するアシストスプリング１８の復原力は、遅角側に偏った変動トルクの平均値よりも大きくなるように、設定されている。
【００３９】
一方、中間ロック位相よりも進角側に回転位相が変化した状態にてアシストスプリング１８の係止部１８１は、ベーンロータ１４の第二係止ピン１４０ｅにより係止される。このとき、ハウジング１１の第一係止ピン１５０が係止部１８１から離脱するので、アシストスプリング１８によるベーンロータ１４の付勢は制限されることになる。
【００４０】
（回転位相のロック構造）
次に、回転位相のロック及び解除を実現する「ロック手段」としてのロック構造につき、説明する。図１，２に示すように、ハウジング１１をなすフロントプレート１５は、回転方向に沿って延伸し且つ両端部が閉塞された有底溝状の規制孔１５１と、当該規制孔１５１の進角側端部の底面に開口する有底円筒孔状のロック孔１５２とを、有している（図４も参照）。
【００４１】
ベーンロータ１４においてベーン１４１は、円筒状のロック部材１６を回転機構部１０の回転中心線Ｏに対して平行に収容する収容孔１４１ａを、有している。収容孔１４１ａは、規制位相領域においてリアプレート１３の規制孔１５１と軸方向に対向し、また特に、中間ロック位相において同リアプレート１３のロック孔１５２と軸方向に対向する。
【００４２】
収容孔１４１ａには、金属製の圧縮コイルスプリングからなるロックスプリング１９が、ロック部材１６と同軸上に収容されている。ロックスプリング１９は、ベーン１４１に固定されるリテーナ１４１ｂと、ロック部材１６との間に介装されて圧縮弾性変形することにより、当該ロック部材１６をフロントプレート１５側へ付勢する復原力を、発生する。また、収容孔１４１ａは、ロック部材１６を軸方向に挟んでロックスプリング１９と反対側に、ロック作動室１７を形成している。このロック作動室１７に導入される作動油の圧力を受けることでロック部材１６は、ロックスプリング１９の復原力に抗してフロントプレート１５とは反対側へ移動可能となっている。
【００４３】
以上の構成により、ロック部材１６が規制孔１５１及びロック孔１５２の双方から離脱した状態にて、ロック作動室１７から作動油が排出されると、ロック部材１６はフロントプレート１５側へ移動して、まず規制孔１５１に進入する。これにより規制位相領域に規制された回転位相が、変動トルク及びアシストスプリング１８の復原力等の作用を受けて中間ロック位相に達すると、ロック部材１６はさらにフロントプレート１５側へと移動して、ロック孔１５２に嵌合する。以上により、回転位相が中間ロック位相にてロックされることになるので、回転位相に応じたバルブタイミングの変化が確実に制限される。
【００４４】
一方、ロック部材１６が規制孔１５１を通してロック孔１５２に嵌合した状態にて、ロック作動室１７に所定圧以上の作動油が導入されると、ロック部材１６はフロントプレート１５とは反対側へ移動して、それらの孔１５１，１５２から離脱する。これにより、回転位相の規制もロックも解除されるので、回転位相に応じたバルブタイミングの自由な調整が可能となる。
【００４５】
（制御弁の詳細構造）
次に、制御弁６０の詳細構造につき、説明する。図１に示すように制御弁６０において、金属により円筒状に形成されるスリーブ６６は、連動回転要素２，１４に同軸上に内蔵されている。スリーブ６６は、カム軸２に螺着固定される雄螺子状の固定部６６７を一端部に有し、当該カム軸２との間にベーンロータ１４の回転軸１４０を挟持する円環鍔状のフランジ部６６８を他端部に有している。図１，４に示すようにスリーブ６６には、フランジ部６６８側の軸方向端部から固定部６６７側の軸方向端部に向かって順に、一方のドレンポート６６６、進角ポート６６１、主供給ポート６６４、遅角ポート６６２、ロック作動ポート６６３、副供給ポート６６５及び他方のドレンポート６６６が設けられている。
【００４６】
図４に示す制御弁６０において、金属により円筒状に形成されるスプール７０は、スリーブ６６内に同軸上に収容されてスリーブ６６の内周面により摺動支持されることで、軸方向のうち往方向Ｄｇ（図１の固定部６６７側に向かう方向）と復方向Ｄｒ（図１のフランジ部６６８側に向かう方向）とに往復移動可能となっている。スプール７０は、所定の移動位置において進角ポート６６１及び主供給ポート６６４間の作動油の流通量を絞るために、絞り部７０４を有している。尚、図４に示すようにスリーブ６６の内周面の内径よりも絞り部７０４の外周面の外径を小さくして、それら周面間に径方向の隙間を形成することで、作動油の流通量を絞る構成としてもよいし、図示はしないが、スリーブ６６の内周面と絞り部７０４の外周面とを嵌合により摺動させて、当該摺動界面の軸方向のシール長さを短くすることで、作動油の流通量を絞る構成としてもよい。
【００４７】
スプール７０は、径方向中央部を軸方向に延伸する円筒孔状の連通通路７０５を、有している。連通通路７０５は、スプール７０の両側の軸方向端部に開口部７０５ａを形成しており、当該スプール７０の移動位置に拘らず両ドレンポート６６６と連通する。さらに連通通路７０５は、スプール７０の軸方向中間部に開口部７０５ｂを形成しており、遅角ポート６６２及びロック作動ポート６６３のうち当該スプール７０の移動位置に応じた少なくとも一方と連通可能となっている。
【００４８】
以上の構成下、図９のロック領域Ｒｌにスプール７０が移動した状態では、図４，５に示すように進角ポート６６１が主供給ポート６６４と接続される。かかる接続形態により、ポンプ４から通路６，３，５０へ供給される作動油は、ポート６６４，６６１及び通路４１，４２，４３，４４を通じて進角室２２，２３，２４に導入される。また、スプール７０のロック領域Ｒｌへの移動状態では、遅角ポート６６２が通路７０５を介して各ドレンポート６６６と接続される。かかる接続形態により遅角室２６，２７，２８の作動油は、通路４６，４７，４８，４５及びポート６６２，６６６を通じて通路５４の下流側のドレンパン５に排出される。さらに、スプール７０のロック領域Ｒｌへの移動状態では、ロック作動ポート６６３が通路７０５を介して各ドレンポート６６６と接続される。かかる接続形態によりロック作動室１７の作動油は、通路４９及びポート６６３，６６６を通じて通路５４の下流側のドレンパン５に排出される。
【００４９】
ここで、図９に示すように本実施形態のロック領域Ｒｌは、流量絞り領域Ｒｌｓと流量増大領域Ｒｌｉとに分割されている。具体的には、図４に示すように流量絞り領域Ｒｌｓは、ロック領域Ｒｌを含むスプール７０の全移動領域のうち復方向Ｄｒの移動端に、設定されている。この流量絞り領域Ｒｌｓでは、主供給ポート６６４から進角ポート６６１へと流通して進角室２２，２３，２４に導入される作動油の流量が、絞り部７０４により絞られる。これに対し、図５に示すように流量増大領域Ｒｌｉは、ロック領域Ｒｌのうち流量絞り領域Ｒｌｓに対して往方向Ｄｇに隣接する領域に、設定されている。この流量増大領域Ｒｌｉでは、主供給ポート６６４から進角ポート６６１へと流通して進角室２２，２３，２４に導入される作動油の流量が、流量絞り領域Ｒｌｓから往方向Ｄｇに離れるほど、流量絞り領域Ｒｌｓよりも大きい範囲で漸次増大する。
【００５０】
このようなロック領域Ｒｌに対して往方向Ｄｇにずれる図９の進角領域Ｒａにスプール７０が移動した状態では、図６に示すように進角ポート６６１が主供給ポート６６４と接続される。かかる接続形態により、ポンプ４から通路６，３，５０へ供給される作動油は、ポート６６４，６６１及び通路４１，４２，４３，４４を通じて進角室２２，２３，２４に導入される。また、スプール７０の進角領域Ｒａへの移動状態では、遅角ポート６６２が通路７０５を介して各ドレンポート６６６と接続される。かかる接続形態により遅角室２６，２７，２８の作動油は、通路４６，４７，４８，４５及びポート６６２，６６６を通じて通路５４の下流側のドレンパン５に排出される。さらに、スプール７０の進角領域Ｒａへの移動状態では、ロック作動ポート６６３が副供給ポート６６５と接続される。かかる接続形態により、ポンプ４から通路６，３，５０，５２へ供給される作動油は、ポート６６５，６６３及び通路４９を通じてロック作動室１７に導入される。
【００５１】
進角領域Ｒａに対して往方向Ｄｇにずれて並ぶ図９の保持領域Ｒｈにスプール７０が移動した状態では、図７に示すように進角ポート６６１及び遅角ポート６６２が他のいずれのポートに対しても遮断され得る。かかる遮断形態により進角室２２，２３，２４及び遅角室２６，２７，２８には、作動油が留められる。また、スプール７０の保持領域Ｒｈへの移動状態では、ロック作動ポート６６３が副供給ポート６６５と接続される。かかる接続形態により、ポンプ４から通路６，３，５０，５２へ供給される作動油は、ポート６６５，６６３及び通路４９を通じてロック作動室１７に導入される。
【００５２】
保持領域Ｒｈに対して往方向Ｄｇにずれて並ぶ図９の遅角領域Ｒｒにスプール７０が移動した状態では、図８に示すように進角ポート６６１が通路７０５を介して各ドレンポート６６６と接続される。かかる接続形態により進角室２２，２３，２４の作動油は、通路４２，４３，４４，４１及びポート６６１，６６６を通じて通路５４の下流側のドレンパン５に排出される。また、スプール７０の遅角領域Ｒｒへの移動状態では、遅角ポート６６２が主供給ポート６６４と接続される。かかる接続形態により、ポンプ４から通路６，３，５０へ供給される作動油は、ポート６６４，６６２及び通路４５，４６，４７，４８を通じて遅角室２６，２７，２８に導入される。さらに、スプール７０の遅角領域Ｒｒへの移動状態では、ロック作動ポート６６３が副供給ポート６６５と接続される。かかる接続形態により、ポンプ４から通路６，３，５０，５２へ供給される作動油は、ポート６６５，６６３及び通路４９を通じてロック作動室１７に導入される。
【００５３】
（制御弁の駆動構造）
次に、制御弁６０の駆動構造につき、説明する。図１に示すように、制御弁６０を駆動するために制御部４０には、「付勢手段」としての弾性部材８０並びに「電動駆動手段」としての電磁ソレノイド９０が、設けられている。
【００５４】
弾性部材８０は、金属製の圧縮コイルスプリングからなり、スリーブ６６内に同軸上に収容されている。弾性部材８０は、スリーブ６６の固定部６６７とスプール７０の固定部６６７側の軸方向端部との間に介装されて圧縮弾性変形することにより、当該スプール７０を復方向Ｄｒ（図４参照）に付勢する弾性付勢力としての復原力を発生する。
【００５５】
電磁ソレノイド９０は、内燃機関の固定節（例えばチェーンカバー）に固定されている。電磁ソレノイド９０において金属によりロッド状に形成される駆動軸９１は、スプール７０を軸方向に挟んで固定部６６７とは反対側に同軸上に配置され、軸方向に往復移動可能となっている。駆動軸９１は、電磁ソレノイド９０の内蔵スプリング（図示しない）から復原力を受けることで、スリーブ６６内となる一方のドレンポート６６６に進入してスプール７０の軸方向端部と常に当接する。こうした構成により電磁ソレノイド９０は、「指令値」として制御された通電電流を制御回路９６からソレノイドコイル（図示しない）に与えられることで、駆動軸９１によりスプール７０を往方向Ｄｇ（図４参照）に駆動するように、当該通電電流に従う駆動力を発生する。
【００５６】
こうした構成により制御弁６０では、電磁ソレノイド９０が駆動軸９１に与える駆動力と、弾性部材８０の発生する弾性付勢力（復原力）とのバランスに応じて、スプール７０の移動位置が決定されることになる。ここで特に本実施形態では、制御回路９６からの通電電流が零になることで電磁ソレノイド９０の発生する駆動力が消失するとき、弾性付勢力を弾性部材８０から復方向Ｄｒに受けるスプール７０は、当該復方向Ｄｒの移動端に達する。したがって、制御回路９６が電磁ソレノイド９０への通電電流を零に制御する零点制御時に加え、電磁ソレノイド９０が当該通電電流を正しく受けられなくなるフェイル時には、復方向Ｄｒの移動端に設定される流量絞り領域Ｒｌｓにて、スプール７０が定位することになるのである。
【００５７】
（バルブタイミング調整作動）
次に、バルブタイミング調整装置１によるバルブタイミングの調整作動につき、説明する。
【００５８】
（１）進角作動
回転中の内燃機関において、実位相が目標位相に対する許容偏差より遅角側にある等の運転条件が成立するとき、制御回路９６は電磁ソレノイド９０への通電を制御して、図６の進角領域Ｒａにスプール７０を駆動する。その結果、通路４１，４２，４３，４４を介して進角室２２，２３，２４に連通する進角ポート６６１と、通路６，３，５０を介してポンプ４に連通する主供給ポート６６４とが接続されることで、作動油が進角室２２，２３，２４に導入される。また、通路４５，４６，４７，４８を介して遅角室２６，２７，２８に連通する遅角ポート６６２と、通路５４に連通する各ドレンポート６６６とが通路７０５を介して接続されることで、遅角室２６，２７，２８から作動油が排出される。さらにまた、通路４９を介してロック作動室１７に連通するロック作動ポート６６３と、通路６，３，５０，５２を介してポンプ４に連通する副供給ポート６６５とが接続されることで、ロック作動室１７に作動油が導入される。
【００５９】
以上の進角作動によれば、ロック作動室１７への作動油導入による回転位相のロック解除下、進角室２２，２３，２４への作動油導入と、遅角室２６，２７，２８からの作動油排出とが制御される。故に、回転位相を迅速に進角側へと変化させて、バルブタイミングの進角応答性を高めることが可能である。
【００６０】
（２）保持作動
回転中の内燃機関において、実位相が目標位相に対する許容偏差内にある等の運転条件が成立するとき、制御回路９６は電磁ソレノイド９０への通電を制御して、図７の保持領域Ｒｈにスプール７０を駆動する。その結果、通路４１，４２，４３，４４を介して進角室２２，２３，２４に連通する進角ポート６６１が他のポートに対して遮断されるので、それら進角室２２，２３，２４に作動油が留められる。また、通路４５，４６，４７，４８を介して遅角室２６，２７，２８に連通する遅角ポート６６２も他のポートに対して遮断されるので、それら遅角室２６，２７，２８にも作動油が留められる。さらにまた、上記（１）に準じてロック作動ポート６６３が副供給ポート６６５と接続されることで、ロック作動室１７に作動油が導入される。
【００６１】
以上の保持作動によれば、ロック作動室１７への作動油導入による回転位相のロック解除下、進角室２２，２３，２４及び遅角室２６，２７，２８のいずれにも作動油が留められる。故に、変動トルクの影響による回転位相変化の範囲内にて、バルブタイミングを保持することが可能である。
【００６２】
（３）遅角作動
回転中の内燃機関において、実位相が目標位相に対する許容偏差より進角側にある等の運転条件が成立するとき、制御回路９６は電磁ソレノイド９０への通電を制御して、図８の遅角領域Ｒｒにスプール７０を駆動する。その結果、通路４１，４２，４３，４４を介して進角室２２，２３，２４に連通する進角ポート６６１と、通路５４に連通する各ドレンポート６６６とが通路７０５を介して接続されることで、進角室２２，２３，２４から作動油が排出される。また、通路４５，４６，４７，４８を介して遅角室２６，２７，２８に連通する遅角ポート６６２と、通路６，３，５０を介してポンプ４に連通する主供給ポート６６４とが接続されることで、作動油が遅角室２６，２７，２８に導入される。さらにまた、上記（１）に準じてロック作動ポート６６３が副供給ポート６６５と接続されることで、ロック作動室１７に作動油が導入される。
【００６３】
以上の遅角作動によれば、ロック作動室１７への作動油導入による回転位相のロック解除下、遅角室２６，２７，２８への作動油導入と、進角室２２，２３，２４からの作動油排出とが制御される。故に、回転位相を遅角側へ迅速に変化させて、バルブタイミングの遅角応答性を高めることが可能である。
【００６４】
（４）ロック作動
回転中の内燃機関において、例えば作動油の圧力が低下するアイドル運転時等には、制御回路９６は電磁ソレノイド９０への通電を零点制御して、ロック領域Ｒｌのうち図４の流量絞り領域Ｒｌｓにスプール７０を駆動する。その結果、通路４１，４２，４３，４４を介して進角室２２，２３，２４に連通する進角ポート６６１と、通路６，３，５０を介してポンプ４に連通する主供給ポート６６４とが接続されることで、絞り部７０４により絞られた作動油が進角室２２，２３，２４に導入される。また、通路４５，４６，４７，４８を介して遅角室２６，２７，２８に連通する遅角ポート６６２と、通路５４に連通する各ドレンポート６６６とが通路７０５を介して接続されることで、遅角室２６，２７，２８から作動油が排出される。さらにまた、通路４９を介してロック作動室１７に連通するロック作動ポート６６３と、通路５４に連通する各ドレンポート６６６とが通路７０５を介して接続されることで、ロック作動室１７から作動油が排出される。
【００６５】
以上のロック作動によれば、ロック領域Ｒｌの一部をなす流量絞り領域Ｒｌｓにて、進角室２２，２３，２４への小流量の作動油導入と、遅角室２６，２７，２８及びロック作動室１７からの作動油排出とが制御される。このときベーンロータ１４には、進角室２２，２３，２４への作動油導入により発生する回転力並びにアシストスプリング１８の復原力が進角側に向けて作用すると共に、カム軸２からの変動トルクが平均的に遅角側に偏って作用する。こうして進遅角両側の力がベーンロータ１４に作用することで回転位相が規制位相領域に達すると、ロック部材１６が規制孔１５１に進入して回転位相を当該領域内に規制する。これにより、規制位相領域内の中間ロック位相にてロック部材１６がロック孔１５２に嵌合し易くなるので、内燃機関の回転中において回転位相を確実にロックすることが可能である。また、回転位相のロック後においては、進角室２２，２３，２４に作動油を充填した状態にて、上記（１）の進角作動に備えることも可能である。
【００６６】
（５）停止作動
エンジンスイッチのオフ等の停止指令に応じて内燃機関の回転を停止させるのに伴って、制御回路９６は電磁ソレノイド９０への通電を零点制御（又は電磁ソレノイド９０への通電をカット）して、ロック領域Ｒｌのうち図４の流量絞り領域Ｒｌｓにスプール７０を駆動する。その結果、上記（４）に準じて進角ポート６６１が主供給ポート６６４と接続されることで、絞り部７０４により絞られた作動油が進角室２２，２３，２４に導入される。また、上記（４）に準じて遅角ポート６６２及びロック作動ポート６６３が各ドレンポート６６６と接続されることで、遅角室２６，２７，２８及びロック作動室１７から作動油が排出される。
【００６７】
以上の停止作動によれば、上記（４）と同様の原理により、進遅角両側の力がベーンロータ１４に作用することで回転位相が規制位相領域に達すると、ロック部材１６が規制孔１５１に進入して回転位相を当該領域内に規制する。これにより、規制位相領域内の中間ロック位相にてロック部材１６がロック孔１５２に嵌合し易くなるので、内燃機関の回転が完全に停止するまでの間において回転位相を確実にロックすることが可能である。
【００６８】
（６）始動作動
エンジンスイッチのオン等の始動指令に応じて内燃機関をクランキングにより始動させるのに伴って、制御回路９６は電磁ソレノイド９０への通電を制御して、ロック領域Ｒｌのうち図５の流量増大領域Ｒｌｉにスプール７０を駆動する。その結果、通路４１，４２，４３，４４を介して進角室２２，２３，２４に連通する進角ポート６６１と、通路６，３，５０を介してポンプ４に連通する主供給ポート６６４とが接続されることで、上記（４）よりも増量された作動油が進角室２２，２３，２４に導入される。また、上記（４）に準じて遅角ポート６６２及びロック作動ポート６６３が各ドレンポート６６６と接続されることで、遅角室２６，２７，２８及びロック作動室１７から作動油が排出される。
【００６９】
以上の始動作動によれば、ロック領域Ｒｌの一部をなす流量増大領域Ｒｌｉにて、遅角室２６，２７，２８及びロック作動室１７から作動油を排出させた状態を維持しつつ、進角室２２，２３，２４への作動油導入が上記（４）よりも大流量となるように制御される。これにより始動期間中には、中間ロック位相を維持したまま、作動油を進角室２２，２３，２４に充填して、上記（１）の進角作動に備えることが可能となる。
【００７０】
尚、ストール等により回転位相がロックされずに内燃機関が停止した後の始動時においても、流量増大領域Ｒｌｉでは、遅角室２６，２７，２８及びロック作動室１７から作動油を排出させた状態を維持しつつ、進角室２２，２３，２４への作動油導入が実現され得る。このときベーンロータ１４には、進角室２２，２３，２４への作動油導入により発生する回転力並びにアシストスプリング１８の復原力が進角側に向けて作用すると共に、カム軸２からの変動トルクが平均的に遅角側に偏って作用する。こうして進遅角両側の力がベーンロータ１４に作用することで回転位相が規制位相領域に達すると、ロック部材１６が規制孔１５１に進入して回転位相を当該領域内に規制する。これにより、規制位相領域内の中間ロック位相にてロック部材１６がロック孔１５２に嵌合し易くなるので、始動期間中において回転位相を確実にロックすることが可能である。
【００７１】
（７）フェイルセーフ作動
内燃機関の回転中に、制御回路９６及び電磁ソレノイド９０間の断線等のフェイルが生じて電磁ソレノイド９０への通電電流が零になると、当該ソレノイド９０の発生駆動力の消失によりスプール７０は、ロック領域Ｒｌのうち図４の流量絞り領域Ｒｌｓに移動する。その結果、上記（４）に準じて進角ポート６６１が主供給ポート６６４と接続されるので、絞り部７０４により絞られた作動油が進角室２２，２３，２４に導入される。また、上記（４）に準じて遅角ポート６６２及びロック作動ポート６６３が各ドレンポート６６６と接続されるので、遅角室２６，２７，２８及びロック作動室１７から作動油が排出される。
【００７２】
以上のフェイルセーフ作動によれば、上記（４）と同様の原理により、進遅角両側の力がベーンロータ１４に作用することで回転位相が規制位相領域に達すると、ロック部材１６が規制孔１５１に進入して回転位相を当該領域内に規制する。これにより、規制位相領域内の中間ロック位相にてロック部材１６がロック孔１５２に嵌合し易くなるので、制御回路９６により電磁ソレノイド９０の制御が困難なフェイル時にあっても、回転位相を確実にロックすることが可能である。
【００７３】
（作用効果）
ここまで説明した装置１における制御弁６０の進角領域Ｒａでは、ロック作動室１７に連通するロック作動ポート６６３と、進角室２２，２３，２４に連通する進角ポート６６１とはそれぞれ、ポンプ４から作動油供給を受ける供給ポート６６５，６６４に接続される。かかる接続形態によると、ロック作動室１７への作動油導入によりロックの解除された回転位相が、進角側へと変化することになる。一方、制御弁６０のロック領域Ｒｌでは、主供給ポート６６４に接続される進角ポート６６１とは異なり、ロック作動ポート６６３は、作動油を排出する各ドレンポート６６６と接続される。かかる接続形態によると、主供給ポート６６４へ供給の作動油が進角ポート６６１から進角室２２，２３，２４に導入されて充填された状態で、ロック作動室１７からの作動油排出により回転位相のロックが実現され得る。これによれば、ロック領域Ｒｌの各領域Ｒｌｓ，Ｒｌｉから進角領域Ｒａへスプール７０が移動するのに応じて作動油は、既に充填状態にある進角室２２，２３，２４に対して導入されることになるので、回転位相を速やかに変化させてバルブタイミングの進角応答性を高めることができるのである。
【００７４】
さらに、制御弁６０においてロック領域Ｒｌの一部は、主供給ポート６６４から進角ポート６６１への作動油の流通流量を絞る流量絞り領域Ｒｌｓとして、設定されている。これによれば、進角領域Ｒａからロック領域Ｒｌとしての流量絞り領域Ｒｌｓへスプール７０を移動させた場合には、進角ポート６６１から進角室２２，２３，２４への作動油の導入流量が減少して回転位相の変化量が可及的に抑えられるので、回転位相を中間ロック位相にロックさせ易くなる。
【００７５】
ここで制御弁６０では、電磁ソレノイド９０が制御回路９６からの通電電流を正しく受けられなくなって駆動力が消失するフェイル時には、弾性部材８０の弾性付勢力を復方向Ｄｒに受けるスプール７０は、当該復方向Ｄｒの移動端に達する。しかし、スプール７０の復方向Ｄｒの移動端に流量絞り領域Ｒｌｓが設定される制御弁６０によれば、そうしたフェイルにより復方向Ｄｒの移動端へとスプール７０が移動することにより、主供給ポート６６４から進角ポート６６１への作動の流通流量が確実に絞られ得る。これによりフェイル時にあっても、進角ポート６６１から進角室２２，２３，２４への作動油の導入流量が減少して回転位相の変化量が可及的に抑えられるので、回転位相を中間ロック位相にロックさせ易くなる。したがって、バルブタイミングの進角応答性だけでなく、フェイルセーフ性をも高めることができる。
【００７６】
また、内燃機関の回転により駆動されるポンプ４から制御弁６０の主供給ポート６６４へと供給される作動油については、内燃機関の回転速度が増大するほど当該ポンプ４からの供給圧力が高くなる。そのため、スプール７０が復方向Ｄｒの移動端に達するフェイル時に、主供給ポート６６４から進角ポート６６１への作動油の流通流量が絞られていないと、進角ポート６６１から進角室２２，２３，２４への作動油の導入流量が増大し、回転位相のロックが困難となる。しかし、上述したように流量絞り領域Ｒｌｓがスプール７０の復方向Ｄｒの移動端に設定されることによれば、進角ポート６６１への作動油の流通流量がフェイル時に確実に絞られて進角室２２，２３，２４への作動油の導入流量が減少するので、回転位相のロックが容易となる。したがって、高いフェイルセーフ性の発揮に貢献することができる。
【００７７】
さらにまた、内燃機関を潤滑する潤滑油としてポンプ４から制御弁６０の主供給ポート６６４へと分流される作動油については、環境温度が低下するほど粘度上昇して当該ポンプ４からの供給圧力が高くなる。そのため、スプール７０が復方向Ｄｒの移動端に達するフェイル時に、主供給ポート６６４から進角ポート６６１への作動油の流通流量が絞られていないと、進角ポート６６１から進角室２２，２３，２４への作動油の導入流量が増大し、回転位相のロックが困難となる。しかし、上述したように流量絞り領域Ｒｌｓがスプール７０の復方向Ｄｒの移動端に設定されることによれば、進角ポート６６１への作動油の流通流量がフェイル時に確実に絞られて進角室２２，２３，２４への作動油の導入流量が減少するので、回転位相のロックが容易となる。したがって、このことによっても、高いフェイルセーフ性の発揮に貢献することができるのである。
【００７８】
加えて、制御弁６０のロック領域Ｒｌでは、主供給ポート６６４へ供給の作動油が進角ポート６６１から進角室２２，２３，２４へと導入されつつ、ロック作動室１７からの作動油排出により回転位相が最進角位相及び最遅角位相間の中間ロック位相にロックされる。このとき、進角室２２，２３，２４への作動油導入によりベーンロータ１４に発生する進角側の回転力は、平均的に遅角側に偏るようにベーンロータ１４が受ける変動トルクに抗して働くので、回転位相の変化量を抑えた状態で中間ロック位相へのロックを実現できる。しかも、こうしたロック領域Ｒｌのうちフェイル時にスプール７０が移動する流量絞り領域Ｒｌｓでは、上述したように進角室２２，２３，２４への作動油の導入流量が減少して回転位相変化量の抑え効果がアップするので、中間ロック位相へのロック容易性に優れたものとなる。したがって、このことによっても、高いフェイルセーフ性の発揮に貢献することができるのである。
【００７９】
また加えて、内燃機関の回転中又は停止に伴って電磁ソレノイド９０への通電電流を零にする制御回路９６によれば、スプール７０が復方向Ｄｒの移動端たる流量絞り領域Ｒｌｓへと移動するので、主供給ポート６６４から進角ポート６６１への作動油の流通流量が確実に絞られ得る。これにより、進角ポート６６１から進角室２２，２３，２４への作動油の導入流量が減少して回転位相の変化量が可及的に抑えられるので、ロック領域Ｒｌとしての流量絞り領域Ｒｌｓにて回転位相を中間ロック位相にロックさせ易くなる。ここで、特に内燃機関の停止時にて中間ロック位相へのロック容易性が確保されることによれば、内燃機関の次の始動時には、中間ロック位相から内燃機関のクランキングを行って始動性を保障することが、可能となるのである。
【００８０】
さらに加えて、内燃機関の始動に伴って電磁ソレノイド９０への通電を制御することで、スプール７０を流量増大領域Ｒｌｉに駆動する制御回路９６によれば、主供給ポート６６４から進角ポート６６１への作動油の流通流量が流量絞り領域Ｒｌｓよりも増大する。これにより内燃機関の始動時には、先の停止時にロックされた回転位相としての中間ロック位相を維持したまま、進角ポート６６１から進角室２２，２３，２４への作動油の導入流量を増大させることができる。したがって、導入流量の増大により作動油が進角室２２，２３，２４に確実に充填された状態から、進角領域Ｒａへとスプール７０を移動させることで、回転位相を速やかに変化させることができるので、例えば始動直後等における高い進角応答性の達成に貢献可能となる。しかも、こうした効果を齎す始動時の流量増大領域Ｒｌｉは、先の停止時の流量絞り領域Ｒｌｓに対して往方向Ｄｇに隣接するので、それら領域Ｒｉｓ，Ｒｌｉ間をスプール７０に移動させる距離については、可及的に短くなる。これによれば、流量絞り領域Ｒｉｓから流量増大領域Ｒｌｉへスプール７０を駆動するのに必要な電磁ソレノイド９０の消費電力が抑えられるので、始動時に車両のバッテリの電圧が降下しても、当該ソレノイド９０の作動が可能となるのである。
【００８１】
尚、このように顕著な作用効果を齎す本実施形態の装置１においては、進角ポート６６１が特許請求の範囲に記載の「導入ポート」に相当し、進角領域Ｒａが特許請求の範囲に記載の「可変領域」に相当している。
【００８２】
（他の実施形態）
ここまで、本発明の一実施形態について説明してきたが、本発明は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
【００８３】
具体的には、制御弁６０については、進角ポート６６１の形成位置と遅角ポート６６２の形成位置とをスリーブ６６にて入れ替えてもよく、この場合、遅角ポート６６２が特許請求の範囲に記載の「導入ポート」に相当し、ロック領域Ｒｌに対して往方向Ｄｇにずれて並ぶこととなる遅角領域Ｒｒが特許請求の範囲に記載の「可変領域」に相当する。また、制御弁６０については、連動回転要素２，１４の双方に内蔵させる以外にも、連動回転要素２，１４の一方に内蔵にさせる、あるいは連動回転要素２，１４の外部に配置してもよい。
【００８４】
制御弁６０の駆動構造については、「付勢手段」として一つの弾性部材８０を備えるもの以外にも、「付勢手段」としての複数の弾性部材を組み合わせることで、それら各弾性部材の復原力の合力を弾性付勢力としてスプール７０に与えるものであってもよい。また、制御弁６０の駆動構造については、「電動駆動手段」として電磁ソレノイド９０を備えるもの以外にも、例えば電動式のピエゾアクチュエータ又は油圧アクチュエータ等を備えるものであってもよい。加えて、制御回路９６については、電磁ソレノイド９０への通電電流を所定の低電流値以下に制御することで、スプール７０を復方向Ｄｒの移動端に駆動するものであってもよい。さらに加えて、制御回路９６については、内燃機関の停止に伴う制御によりスプール７０を流量増大領域Ｒｌｉに移動させるものであってもよいし、内燃機関の始動に伴う制御によりスプール７０を流量絞り領域Ｒｌｓに移動させるものであってもよい。
【００８５】
「供給源」としてのポンプ４については、クランク軸の回転により駆動されることで内燃機関の潤滑油を「作動液」として供給するメカポンプ以外にも、当該潤滑油用のポンプとは別に駆動される例えば電動ポンプ等であってもよい。また、「ロック手段」としてのロック構造によりロックする回転位相については、最遅角位相及び最進角位相の間となる中間ロック位相に設定する以外にも、最遅角位相又は最進角位相に設定してもよく、さらにその場合等には、アシストスプリング１８によるベーンロータ１４の付勢構造を省いてもよい。加えて、ロック構造については、規制位相領域を設定するために規制孔１５１を設ける構造以外にも、当該規制孔１５１を設けない構造を採用してもよく、さらにそれ以外にも、ロック部材１６を複数に分割して各分割体を個別のロックスプリング１９により付勢する構造を、採用してもよい。
【００８６】
そして、以上の本発明は、「動弁」としての吸気弁のバルブタイミングを調整する装置以外にも、「動弁」としての排気弁のバルブタイミングを調整する装置や、それら吸気弁及び排気弁の双方のバルブタイミングを調整する装置に適用することができるのである。
【符号の説明】
【００８７】
１  バルブタイミング調整装置、２  カム軸、３  搬送通路、４  ポンプ（供給源）、５  ドレンパン、６  潤滑油通路、１０  回転機構部、１１  ハウジング、１４  ベーンロータ、１５  フロントプレート、１６  ロック部材（ロック手段）、１７  ロック作動室（ロック手段）、１８  アシストスプリング、１９  ロックスプリング（ロック手段）、２２，２３，２４  進角室、２６，２７，２８  遅角室、４０  制御部、４１  進角主通路、４２，４３，４４  進角分岐通路、４５  遅角主通路、４６，４７，４８  遅角分岐通路、４９  ロック作動通路、５０  主供給通路、５２  副供給通路、５４  ドレン回収通路、６０  制御弁、６６  スリーブ、７０  スプール、８０  弾性部材（付勢手段）、９０  電磁ソレノイド（電動駆動手段）、９１  駆動軸、９６  制御回路、１４０  回転軸、１４１，１４２，１４３  ベーン、１５１  規制孔（ロック手段）、１５２  ロック孔（ロック手段）、６６１  進角ポート、６６２  遅角ポート、６６３  ロック作動ポート、６６４  主供給ポート、６６５  副供給ポート、６６６  ドレンポート、７０４  絞り部、７０５  連通通路、Ｄｇ  往方向、Ｄｒ  復方向、Ｒａ  進角領域、Ｒｈ  保持領域、Ｒｌ  ロック領域、Ｒｉｓ  流量絞り領域、Ｒｌｉ  流量増大領域、Ｒｒ  遅角領域
【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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