(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ばね及びアクチュエータの力に基づきハウジング内で棒状のスプールを軸線方向に変位させて油圧機器に対するオイルの給排を制御するものであって、前記スプールの内部には前記油圧機器から前記ハウジング内に流れ込んだオイルを排出するための排出通路が形成されており、同排出通路は前記スプールの軸線方向に延びて同スプールの軸線方向端部の径方向側面で開口するように形成されているオイルコントロールバルブにおいて、
前記スプールは、棒状のスプール本体の軸線方向端部に同スプール本体とは別体の取付部材を固定し、かつ同取付部材に対し前記ばねの力を受けるためのばね受け部材を固定することによって形成されており、
前記取付部材は、前記スプール本体の外周面と前記ばね受け部材の内周面とで挟持されており、それによって前記取付部材の前記スプール本体への固定、及び前記ばね受け部材の前記取付部材への固定が行われており、
前記棒状のスプール本体の軸線方向端部は軸線方向に開口するように形成されている
ことを特徴とするオイルコントロールバルブ。
【請求項２】
ばね及びアクチュエータの力に基づきハウジング内で棒状のスプールを軸線方向に変位させて油圧機器に対するオイルの給排を制御するものであって、前記スプールの内部には前記油圧機器から前記ハウジング内に流れ込んだオイルを排出するための排出通路が形成されており、同排出通路は前記スプールの軸線方向に延びて同スプールの軸線方向端部の径方向側面で開口するように形成されているオイルコントロールバルブにおいて、
前記スプールは、棒状のスプール本体の軸線方向端部に同スプール本体とは別体の取付部材を固定し、かつ同取付部材に対し前記ばねの力を受けるためのばね受け部材を固定することによって形成されており、
前記取付部材は、前記スプール本体の外周面を同取付部材の内周面に圧入することで同スプール本体に固定されており、
前記ばね受け部材は、前記取付部材の外周面を同ばね受け部材の内周面に圧入することで同取付部材に固定されており、
前記棒状のスプール本体の軸線方向端部は軸線方向に開口するように形成されている
ことを特徴とするオイルコントロールバルブ。
【請求項３】
ばね及びアクチュエータの力に基づきハウジング内で棒状のスプールを軸線方向に変位させて油圧機器に対するオイルの給排を制御するものであって、前記スプールの内部には前記油圧機器から前記ハウジング内に流れ込んだオイルを排出するための排出通路が形成されており、同排出通路は前記スプールの軸線方向に延びて同スプールの軸線方向端部の径方向側面で開口するように形成されているオイルコントロールバルブにおいて、
前記スプールは、棒状のスプール本体の軸線方向端部に、同スプール本体とは別体の取付部材を固定することによって形成されており、
前記取付部材は、前記ばねの力を受ける機能を有しており、且つ前記スプール本体を同取付部材に圧入することで同スプール本体に固定され、
前記棒状のスプール本体の軸線方向端部は軸線方向に開口するように形成されている
ことを特徴とするオイルコントロールバルブ。
【請求項４】
前記ハウジング及び前記スプールは、内燃機関のカムシャフトに取り付けられて同カムシャフトの回転に伴い前記スプールの軸線を中心に回転するものであり、
前記ばね受け部材は、前記スプールの軸線を中心に放射状に延びる複数の突部を備えており、
前記複数の突部は、前記ばねの力を受ける機能を有するとともに、前記スプールの回転時に前記排出通路の開口付近に負圧を生じさせる機能を有する
請求項１又は２記載のオイルコントロールバルブ。
【請求項５】
前記ハウジング及び前記スプールは、内燃機関のカムシャフトに取り付けられて同カムシャフトの回転に伴い前記スプールの軸線を中心に回転するものであり、
前記取付部材は、前記ばねの力を受ける機能を有する部分として、前記スプールの軸線を中心に放射状に延びる複数の突部を備えており、
前記複数の突部は、前記スプールの回転時に前記排出通路の開口付近に負圧を生じさせる機能も有する
請求項３記載のオイルコントロールバルブ。
【請求項６】
前記ハウジング及び前記スプールは、内燃機関のカムシャフトに取り付けられて同カムシャフトの回転に伴い前記スプールの軸線を中心に回転するものであり、
前記スプールにおける前記排出通路を形成するための穴の内周面には、同スプールの回転時に前記排出通路内のオイルを同通路の開口側に導く螺旋溝が形成されている
請求項１〜３のいずれか一項に記載のオイルコントロールバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルコントロールバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載される内燃機関においては、油圧を利用して駆動される各種の油圧機器が設けられている。こうした油圧機器としては、例えば、吸気バルブや排気バルブといった機関バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構があげられる。そして、上記油圧機器の駆動は、オイルコントロールバルブを用いて、同油圧機器に対するオイルの給排を制御することによって実現される。
【０００３】
上記オイルコントロールバルブは、例えば特許文献１に示されるように、ハウジング内で棒状のスプールを軸線方向に変位させることで、油圧機器に対するオイルの給排を制御する。なお、オイルコントロールバルブにおける上記スプールの軸線方向についての変位は、その軸線方向に作用するばねの力及びアクチュエータの力を用いて実現することが考えられる。具体的には、スプールに対しばねの力を同スプールの軸線方向に作用させるとともに、スプールの軸線方向の端面をアクチュエータによって上記ばねの力と逆方向に押圧可能とする。そして、スプールの軸線方向端面をアクチュエータで押圧すると、そのアクチュエータの力により同スプールが上記ばねの力に抗して軸線方向に変位する。
【０００４】
また、オイルコントロールバルブにおいては、油圧機器からハウジング内に流入したオイルを排出するための排出通路が、スプールの内部に同スプールの軸線方向に延びるように形成されたものが知られている。このようにスプールの内部に排出通路を形成することは、例えば、同通路によるオイルの排出効率向上を意図した通路面積の拡大、及びそれに伴う同通路の形成スペースの確保といった問題に対処するために行われる。スプールの内部に形成された上記排出通路に関しては、同スプールの軸線方向の端面にて開口させることができないため、スプールの軸線方向端部における径方向側面にて開口されることとなる。なお、上記排出通路をスプール軸線方向の端面にて開口させることができないのは、その端面がスプールの軸線方向についての変位のために上述したようにアクチュエータにより押圧されるためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１２７２５２公報（段落［００７７］〜［００８３］、図５〜８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、オイルコントロールバルブにおけるスプールの内部に同スプールの軸線方向に延びる排出通路を形成し、その排出通路をスプールの軸線方向端部の径方向側面にて開口させる場合、スプールにおける軸線方向端部の内部構造が複雑になることは避けられない。このため、スプールにおける軸線方向端部の内部の形成に時間や手間がかかり、それに伴って製造コストの増大を招くおそれがある。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、スプールの軸線方向端部の内部を容易に形成することのできるオイルコントロールバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明、請求項２記載の発明、及び請求項３記載の発明によれば、スプールが、棒状のスプール本体の軸線方向端部にそのスプール本体とは別体の取付部材を固定することによって形成される。このため、次のように容易にスプールにおける軸線方向端部の内部を形成することが可能になる。すなわち、スプール本体から取付部材を分離した状態で同取付部材の内部、言い換えればスプールにおける軸線方向端部の内部に相当する部分を形成し、その後に同取付部材をスプール本体の軸線方向の端部に固定することで、スプールにおける軸線方向端部の内部の形成が実現される。このように、スプールにおける軸線方向端部の内部に相当する部分である取付部材の内部の形成が、その取付部材をスプール本体から分離した状態で行われるため、上述したスプールにおける軸線方向端部の内部の形成が容易になる。
【０００９】
ちなみに、取付部材のスプール本体への固定、及びばね受け部材の取付部材への固定に関しては、例えば次のように行うことが考えられる。すなわち、取付部材の外周面をスプール本体の内周面に圧入することで、同取付部材のスプール本体の軸線方向端部への固定を実現する。更に、スプールを軸線方向に変位させるためのばねの力を受けるばね受け部材の内周面に取付部材の外周面を圧入することで、同ばね受け部材の取付部材に対する固定を実現する。ただし、上述したように取付部材のスプール本体への固定、及びばね受け部材の取付部材への固定を行う場合、ばね受け部材の内周面に取付部材の外周面を圧入する際、その圧入に伴う径方向の力が取付部材の外周面をスプール本体の内周面から離間させる方向に働く。このため、上記径方向の力によって取付部材のスプール本体に対する圧入が解除されるおそれがあり、同圧入に伴う取付部材のスプール本体に対する固定が成立しないおそれがある。
【００１０】
この点、請求項１記載の発明においては、取付部材は、スプール本体の外周面とばね受け部材の内周面とで挟持されており、それによって取付部材の前記スプール本体への固定、及びばね受け部材の前記取付部材への固定が行われている。このため、取付部材のスプール本体への固定、及びばね受け部材の取付部材への固定に関係した上記問題、すなわちばね受け部材の内周面に取付部材の外周面を圧入することに起因して取付部材のスプール本体に対する固定が成立しなくなるという問題が生じることはない。
【００１１】
一方、請求項２記載の発明において、取付部材のスプール本体の軸線方向端部への固定は、取付部材の内周面にスプール本体の外周面を圧入することによって実現される。更に、スプールを軸線方向に変位させるためのばねの力を受けるばね受け部材を取付部材に固定する際には、その固定が同ばね受け部材の内周面に取付部材の外周面を圧入することによって実現される。このため、ばね受け部材の内周面に取付部材の外周面を圧入する際、その圧入に伴う径方向の力が取付部材の内周面をスプール本体の外周面に押し付ける方向に働くことから、上記径方向の力によって取付部材のスプール本体に対する圧入が解除されるおそれはない。
【００１２】
また、請求項３記載の発明においては、取付部材のスプール本体の軸線方向端部への固定は、取付部材をスプール本体に圧入することによって実現される。この取付部材は、スプールを軸線方向に変位させるためのばねの力を受ける機能を有している。このため、上記ばねの力を受けるための部材を取付部材とは別に設け、その部材を同取付部材に圧入して固定する場合のように、同圧入が取付部材のスプール本体に対する圧入に悪影響を及ぼすことはなく、ひいては上記悪影響によって取付部材のスプール本体に対する固定が成立しなくなるということもない。更に、上記ばねの力を受けるための部材を取付部材とは別に設け、その部材を同取付部材に圧入して固定する場合、同圧入によってスプールの軸線方向端部（取付部材）におけるオイルの排出通路の開口が塞がれてしまい、同排出通路を通じてオイルを排出する際の効率が低下するおそれがある。しかし、請求項３記載の発明では、取付部材が上記ばねの力を受ける機能を有しており、上述したように同ばねの力を受ける部材を取付部材に対し圧入する必要はないことから、上記オイルの排出効率の低下が生じることを抑制できる。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、内燃機関のカムシャフトの回転に伴い、そのカムシャフトに取り付けられたハウジング及びスプールが同スプールの軸線を中心に回転する。このスプールの取付部材に固定されたばね受け部材には、ばねの力を受けるために複数の突部が同スプールの軸線を中心に放射状に延びるように設けられている。そして、スプールの上記回転に伴って上記複数の突部も回転すると、それら複数の突部の回転によってスプールの軸線方向端部におけるオイルの排出通路の開口付近に負圧が生じ、その負圧に基づいて同排出通路内のオイルが効率よく上記開口から排出される。
【００１４】
請求項５記載の発明によれば、内燃機関のカムシャフトの回転に伴い、そのカムシャフトに取り付けられたハウジング及びスプールが同スプールの軸線を中心に回転する。このスプールの取付部材には、ばねの力を受けるために複数の突部が同スプールの軸線を中心に放射状に延びるように設けられている。そして、スプールの上記回転に伴って上記複数の突部も回転すると、それら複数の突部の回転によってスプールの軸線方向端部におけるオイルの排出通路の開口付近に負圧が生じ、その負圧に基づいて同排出通路内のオイルが効率よく上記開口から排出される。
【００１５】
請求項６記載の発明によれば、内燃機関のカムシャフトの回転に伴い、そのカムシャフトに取り付けられたハウジング及びスプールが同スプールの軸線を中心に回転する。このスプールにおける軸線方向に延びるオイルの排出通路を形成するための穴の内周面には、同スプールの回転時に上記排出通路内のオイルを同通路の開口側に導く螺旋溝が形成されている。このため、スプールが上述したように回転すると、排出通路内のオイルが上記螺旋溝によって排出通路の開口側に導かれて効率よく同開口から排出される。なお、スプール本体に軸線方向に延びる排出通路が形成される場合、その排出通路を通じての同通路の開口からのオイルの排出に関しては必ずしも効率よく行えるとは限らない。しかし、請求項５記載の発明では、上記排出通路からのオイルの排出を必ずしも効率よく行うことができないという問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態のバルブタイミング可変機構、及び、同機構を動作させる油圧回路を示す略図。
【図２】同バルブタイミング可変機構における可動部材の固定態様を示す断面図。
【図３】第１実施形態におけるスプールの取付部材周りの構造を示す拡大断面図。
【図４】同取付部材全体を示す斜視図。
【図５】スプールの取付部材周りの構造の一例を示す拡大断面図。
【図６】第２実施形態におけるスプールの取付部材周りの構造を示す拡大断面図。
【図７】（ａ）は上記取付部材を形成するための素材を示す平面図、（ｂ）は同取付部材を胴体部側から見た正面図、（ｃ）は（ｂ）の取付部材を矢印Ａ−Ａ方向から見た断面図。
【図８】（ａ）は第３実施形態におけるスプールの取付部材周りの構造を示す拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）の突部を矢印Ｂ−Ｂ方向から見た断面図。
【図９】（ａ）は上記取付部材を形成するための素材を示す平面図、（ｂ）は同取付部材を長さ調整部側から見た正面図、（ｃ）は（ｂ）の取付部材を矢印Ｃ−Ｃ方向から見た断面図。
【図１０】第４実施形態におけるスプール本体の内部構造を示す略図。
【図１１】スプール本体に対する取付部材の固定構造の他の例を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１実施形態］
以下、本発明を、内燃機関のバルブタイミング可変機構に対するオイルの給排を制御するオイルコントロールバルブに具体化した第１実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
【００１８】
図１に示されるように、バルブタイミング可変機構１は、内燃機関のカムシャフト２（例えば吸気カムシャフト）に対しボルトにより固定された可動部材３と、カムシャフト２と同一軸線上に上記可動部材３を囲むように設けられて内燃機関のクランクシャフトの回転が伝達されるケース４とを備えている。このケース４の内周面には、カムシャフト２の軸線に向かって突出する突出部５が周方向について所定の間隔をおいて複数形成されている。また、可動部材３には、カムシャフト２の軸線から離れる方向に突出する複数のベーン６がそれぞれ上記各突出部５の間に位置するように形成されている。これにより、ケース４内における各突出部５の間に位置する部分が、ベーン６により進角側油圧室７と遅角側油圧室８とに区画されている。
【００１９】
そして、進角側油圧室７にオイルを供給するとともに遅角側油圧室８からオイルを排出すると、可動部材３がケース４に対し図中の右回転方向に相対回転してカムシャフト２のクランクシャフトに対する相対回転位相が進角側に変化し、それによって内燃機関の機関バルブ（この例では吸気バルブ）のバルブタイミングが進角側に変化する。また、遅角側油圧室８にオイルを供給するとともに進角側油圧室７からオイルを排出すると、可動部材３がケース４に対し図中左回転方向に相対回転してカムシャフト２のクランクシャフトに対する相対回転位相が遅角側に変化し、それによって内燃機関の機関バルブのバルブタイミングが遅角側に変化する。
【００２０】
上記バルブタイミング可変機構１に対するオイルの給排は、そのバルブタイミング可変機構１とオイルポンプ９とを繋ぐ油圧回路を構成する複数の油路を通じて行われる。また、上記油圧回路においては、バルブタイミング可変機構１に対するオイルの給排を制御すべく、アクチュエータ２１により動作されるオイルコントロールバルブ１０が設けられている。そして、このオイルコントロールバルブ１０をアクチュエータ２１により動作させてバルブタイミング可変機構１に対するオイルの給排を制御することで、同バルブタイミング可変機構１が油圧に基づき上述したように動作される。
【００２１】
上記オイルコントロールバルブ１０は、オイルポンプ９に対し供給油路１１を介して接続されるとともに、そのオイルポンプ９により汲み上げられるオイルを貯留するためのオイルパン１２に対し排出油路１３を介して接続されている。また、オイルコントロールバルブ１０は、バルブタイミング可変機構１の進角側油圧室７に対し進角側油路１４を介して接続されるとともに、同機構１の遅角側油圧室８に対し遅角側油路１５を介して接続されている。上記オイルコントロールバルブ１０は、上記油路１１，１３，１４，１５にそれぞれ接続可能なポート１８，１９，２２，２３を形成したハウジング１６と、そのハウジング１６内に収容された棒状のスプール１７とを備えている。そして、スプール１７に対するその軸線方向の端面からの押圧に基づき同スプール１７を軸線方向に変位させ、その変位を通じてハウジング１６のポート１８，１９，２２，２３間の接続状態を切り換えることにより、バルブタイミング可変機構１に対するオイルの給排態様が変更される。
【００２２】
スプール１７の軸線方向についての変位は、ハウジング１６内に設けられて同スプール１７を軸線方向に付勢することの可能なばね（コイルスプリング）２０，２９と、それらばね２０，２９の付勢力に抗してスプール１７を押圧する上記アクチュエータ２１とによって実現される。上記ばね２０は、スプール１７の軸線方向右端部を図中の左側に向けて付勢する。上記ばね２９は、スプール１７の軸線方向左端部を同じく図中の左側に向けて付勢する。なお、スプール１７がその変位範囲における図中左側の部分に位置するときには、同スプール１７に対しばね２９の付勢力のみが作用する。また、スプール１７がその変位範囲における図中左側の部分に位置するときには、同スプール１７に対しばね２９の付勢力とばね２０の付勢力との両方が作用する。上記アクチュエータ２１は、スプール１７の軸線方向の端面（この例では図中側の端面）から、同スプール１７を上記ばね２０，２９の付勢力に抗して押圧する。そして、アクチュエータ２１のスプール１７に対する押圧力を調整すると、その押圧力とばね２０，２９の付勢力とが釣り合うようスプール１７が軸線方向に変位する。このようにスプール１７をその軸線方向における任意の位置に移動させることで、そのスプール１７によってハウジング１６に形成された各ポート１８，１９，２２，２３間の接続状態が切り換えられる。
【００２３】
具体的には、例えば、供給油路１１に繋がるポート２２と進角側油路１４に繋がるポート１８とが接続されるとともに、排出油路１３に繋がるポート２３と遅角側油路１５に繋がるポート１９とが接続されるよう、スプール１７の軸線方向についての位置が調節される。この場合、バルブタイミング可変機構１において、進角側油圧室７にオイルが供給されるとともに遅角側油圧室８からオイルが排出される。その結果、同機構１の可動部材３がケース４に対し図中右回転方向に相対回転して内燃機関のバルブタイミングが進角側に変化する。また、供給油路１１に繋がるポート２２と遅角側油路１５に繋がるポート１９とが接続されるとともに、排出油路１３に繋がるポート２３と進角側油路１４に繋がるポート１８とが接続されるよう、スプール１７の軸線方向についての位置が調節される場合もある。この場合、バルブタイミング可変機構１の遅角側油圧室８にオイルが供給されるとともに進角側油圧室７からオイルが排出される。その結果、同機構１の可動部材３がケース４に対し図中左回転方向に相対回転して内燃機関のバルブタイミングが遅角側に変化する。
【００２４】
なお、オイルコントロールバルブ１０においては、バルブタイミング可変機構１からハウジング１６内に流入したオイルを排出するための排出通路２８が、スプール１７の内部に同スプール１７の軸線方向に延びるように形成されている。こうした排出通路２８の形成は、同通路２８によるオイルの排出効率向上を意図した通路面積の拡大、及びそれに伴う同通路２８の形成スペースの確保といった問題に対処するために行われている。スプール１７においては、その軸線方向のアクチュエータ２１側の端面にて同アクチュエータ２１による押圧が行われるため、スプール１７の内部に形成された上記排出通路２８を上記端面では開口させることができない。このため、スプール１７における軸線方向のアクチュエータ２１側の端部では、スプール１７の内部の排出通路２８が上記端部における径方向側面にて開口される。
【００２５】
また、スプール１７においては、その軸線方向についての位置調節を通じて上述した各ポート１８，１９，２２，２３間の接続状態の切り換えを行うことができるよう、同スプール１７の外周面に周方向全体に亘って延びる油溝３１，３２，３３が形成されている。更に、スプール１７の軸線方向中央付近には、バルブタイミング可変機構１から排出されてハウジング１６内に流れ込んだオイルをスプール１７の排出通路２８に流すための穴３４が、同スプール１７の径方向に延びるように形成されている。
【００２６】
ところで、バルブタイミング可変機構１においては、同機構１を作動させる際の応答性を向上させることや、油圧回路の油路における同機構１とオイルコントロールバルブ１０との間の部分（進角側油路１４、遅角側油路１５）からのオイル漏れを抑制することが要求されている。こうした要求に応えるためには、油圧回路の上記油路におけるオイルコントロールバルブ１０とバルブタイミング可変機構１との間の部分の長さを短くすることが望ましい。そして、上記の部分を短くするための具体的な手法として、本実施形態では上記オイルコントロールバルブ１０を、バルブタイミング可変機構１の可動部材３をカムシャフト２に固定するためのボルトとしての機能を併せ持つボルト一体型オイルコントロールバルブとしている。
【００２７】
次に、上記ボルト一体型オイルコントロールバルブとして機能するオイルコントロールバルブ１０を用いた可動部材３のカムシャフト２への固定について、図２を参照して詳しく説明する。
【００２８】
同図に示されるように、オイルコントロールバルブ１０のハウジング１６において、その一端側（図中右側）にはカムシャフト２の端部にねじ締結されるボルト部１６ａが形成されている。これにより、オイルコントロールバルブ１０は、内燃機関のカムシャフト２に固定されて同カムシャフト２と一体回転可能となる。オイルコントロールバルブ１０がカムシャフト２と一体回転するとき、同オイルコントロールバルブ１０のスプール１７もカムシャフト２と一体回転する。また、オイルコントロールバルブ１０のハウジング１６において、その他端側（図中左側）にはボルト部１６ａがカムシャフト２の端部にねじ締結されたときに同カムシャフト２の端面との間に可動部材３を挟み込んで固定するフランジ部１６ｃが形成されている。
【００２９】
オイルコントロールバルブ１０のボルト部１６ａがカムシャフト２の端部にねじ締結された状態にあって、そのカムシャフト２の端面とオイルコントロールバルブ１０のフランジ部１６ｃとの間に挟み込まれる上記可動部材３は、フロントブッシュ２４、ロータ３ａ、リヤブッシュ２５、及び支持体２６を備えている。可動部材３のロータ３ａには、上述したベーン６が形成されている。このロータ３ａとフランジ部１６ｃとの間にはフロントブッシュ２４が設けられるとともに、同ロータ３ａとカムシャフト２の端面との間にはリヤブッシュ２５及び支持体２６が設けられている。そして、オイルコントロールバルブ１０のボルト部１６ａがカムシャフト２の端部にねじ締結されたとき、上記ロータ３ａ、フロントブッシュ２４、リヤブッシュ２５、及び支持体２６は、カムシャフト２に対し一体回転可能に固定されるとともに、カムシャフト２の軸線方向について固定される。
【００３０】
上記支持体２６は、内燃機関のクランクシャフトからの回転伝達を受けるスプロケット２７をカムシャフト２に対し相対回転できるよう支持している。また、上記スプロケット２７にはバルブタイミング可変機構１のケース４が固定されている。そして、内燃機関のクランクシャフトの回転がスプロケット２７に伝達されると、同スプロケット２７及びケース４がカムシャフト２の軸線を中心に回転する。こうしたスプロケット２７及びケース４の回転は、そのケース４内のオイルを介して可動部材３に伝達され、その後にカムシャフト２に伝達されるようになる。従って、バルブタイミング可変機構１の可動部材３をケース４に対し相対回転させると、クランクシャフトに対するカムシャフト２の相対回転位相が変化し、その変化に対応して内燃機関のバルブタイミングが変化する。
【００３１】
次に、オイルコントロールバルブ１０におけるスプール１７の詳細な構造について、その構造によって得られる作用とともに説明する。
スプール１７においては、その内部に軸線方向に延びる上記排出通路２８が形成されるとともに、同通路２８がスプール１７における軸線方向のアクチュエータ２１側の端部の径方向側面にて開口している。この場合、上記排出通路２８のアクチュエータ２１側の開口付近にて同通路２８の延びる方向がスプール１７の軸線方向から径方向に屈曲するなど、スプール１７における軸線方向のアクチュエータ２１側の端部の内部構造が複雑になることは避けられない。このため、スプール１７における軸線方向のアクチュエータ２１側の端部の内部の形成に時間や手間がかかり、それに伴って製造コストの増大を招くおそれがある。
【００３２】
しかし、スプール１７は、棒状のスプール本体１７ａにおける軸線方向のアクチュエータ２１側の端部に同スプール本体１７ａとは別体の取付部材１７ｂを固定し、かつ同取付部材１７ｂに対しばね２９の付勢力を受けるためのばね受け部材４１を固定することによって形成されている。こうした構造のスプール１７においては、スプール本体１７ａから取付部材１７ｂを分離した状態で、同取付部材１７ｂの内部、言い換えればスプール１７における軸線方向のアクチュエータ２１側の端部の内部に相当する部分を形成することが可能になる。そして、上記取付部材１７ｂの内部を形成した後、同取付部材１７ｂをスプール本体１７ａの軸線方向の端部に固定することで、スプール１７における軸線方向のアクチュエータ２１側の端部の内部の形成が実現される。このように、スプール１７における軸線方向のアクチュエータ２１側の端部の内部に相当する部分である取付部材１７ｂの内部の形成が、その取付部材１７ｂをスプール本体１７ａから分離した状態で行われるようにすれば、上述したスプール１７における軸線方向のアクチュエータ２１側の端部の内部の形成が容易になる。
【００３３】
図３に示すように、取付部材１７ｂは、アクチュエータ２１によって押圧される中央部３５ａと、その中央部３５ａからアクチュエータ２１の押圧方向（図中右方向）に突出する胴体部３５ｂとを備えており、その胴体部３５ｂによって円筒状をなしている。そして、胴体部３５ｂにおける突出方向の先端部分の内周面に、スプール本体１７ａの図中左端部に形成された嵌込部３７の外周面を圧入することで、スプール本体１７ａの上記左端部に取付部材１７ｂが固定されている。図４に示すように、取付部材１７ｂの内部には、その取付部材１７ｂをスプール本体１７ａ（図３）に固定したときに排出通路２８をスプール１７の軸線方向端部の径方向側面にて開口させるものとして機能する連通部３６が形成されている。
【００３４】
図３に示すように、取付部材１７ｂには上記ばね受け部材４１が固定されている。このばね受け部材４１は、取付部材１７ｂの胴体部３５ｂの外周面を圧入可能な円筒状の固定部４２と、その固定部４２の軸線方向端部の外周面に同固定部４２の軸線から離れる方向に突出するよう形成されてばね２９の付勢力を受けるフランジ４３とを備えている。そして、固定部４２の内周面に取付部材１７ｂの外周面におけるスプール本体１７ａの嵌込部３７に対応する部分を圧入することで、ばね受け部材４１が取付部材１７ｂに固定されている。この状態にあっては、取付部材１７ｂにおける胴体部３５ｂが、スプール本体１７ａにおける嵌込部３７の外周面とばね受け部材４１における固定部４２の内周面とで挟持される。なお、ばね受け部材４１を取付部材１７ｂに固定したとき、取付部材１７ｂの外周面での連通部３６の開口がばね受け部材４１の固定部４２によって閉塞されることがないよう、同固定部４２の軸線方向の長さ等が予め定められている。
【００３５】
上述したように、取付部材１７ｂをスプール本体１７ａの嵌込部３７に固定するとともに、ばね受け部材４１を取付部材１７ｂの胴体部３５ｂに固定した場合、次のような利点がある。すなわち、ばね受け部材４１における固定部４２の内周面に取付部材１７ｂの胴体部３５ｂの外周面を圧入する際、その圧入に伴う径方向の力が取付部材１７ｂの胴体部３５ｂの内周面をスプール本体１７ａの嵌込部３７の外周面に押し付ける方向に働く。このことから、上記径方向の力によって取付部材１７ｂにおける胴体部３５ｂのスプール本体１７ａの嵌込部３７に対する圧入が解除されるおそれはない。
【００３６】
ここで、仮に図５に示されるように、取付部材１７ｂにおける胴体部３５ｂのスプール本体１７ａへの固定が胴体部３５ｂの外周面をスプール本体１７ａの内周面に圧入することによって実現されていたとすると、次のような問題が生じることは避けられない。すなわち、ばね受け部材４１の内周面を取付部材１７ｂにおける胴体部３５ｂの外周面に圧入する際、その圧入に伴う径方向の力が取付部材１７ｂにおける胴体部３５ｂの外周面をスプール本体１７ａの内周面から離間させる方向に働く。このことから、上記径方向の力によって取付部材１７ｂにおける胴体部３５ｂのスプール本体１７ａに対する圧入が解除されるおそれがあり、同圧入に伴う取付部材１７ｂのスプール本体１７ａに対する固定が成立しないおそれがある。
【００３７】
しかし、本実施形態では、取付部材１７ｂにおける胴体部３５ｂのスプール本体１７ａの嵌込部３７に対する固定が、上述したように胴体部３５ｂの内周面に嵌込部３７の外周面を圧入することで実現される。このため、ばね受け部材４１における固定部４２の内周面に取付部材１７ｂにおける胴体部３５ｂの外周面を圧入する際に同圧入に伴う径方向の力が、取付部材１７ｂにおける胴体部３５ｂの内周面をスプール本体１７ａにおける嵌込部３７の外周面に押し付ける方向に働く。従って、上記径方向の力によって取付部材１７ｂにおける胴体部３５ｂのスプール本体１７ａの嵌込部３７に対する圧入が解除され、それに伴って上記圧入による取付部材１７ｂのスプール本体１７ａに対する固定が成立しなくなるということはない。
【００３８】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）スプール１７は、棒状のスプール本体１７ａにおける軸線方向のアクチュエータ２１側の端部に同スプール本体１７ａとは別体の取付部材１７ｂを固定し、かつ同取付部材１７ｂに対しばね受け部材４１を固定することによって形成されている。こうした構造のスプール１７においては、スプール本体１７ａから取付部材１７ｂを分離した状態で、同取付部材１７ｂの内部、言い換えればスプール１７における軸線方向のアクチュエータ２１側の端部の内部に相当する部分を形成することが可能になる。このため、スプール１７における軸線方向のアクチュエータ２１側の端部の内部の形成が容易になる。
【００３９】
（２）取付部材１７ｂにおける胴体部３５ｂのスプール本体１７ａの嵌込部３７に対する固定が、胴体部３５ｂの内周面に嵌込部３７の外周面を圧入することで実現される。また、ばね受け部材４１における固定部４２の取付部材１７ｂの胴体部３５ｂに対する固定が、固定部４２の内周面に胴体部３５ｂの外周面を圧入することで実現される。このため、ばね受け部材４１における固定部４２の内周面に取付部材１７ｂにおける胴体部３５ｂの外周面を圧入する際に同圧入に伴う径方向の力が、取付部材１７ｂにおける胴体部３５ｂのスプール本体１７ａの嵌込部３７に対する圧入を解除する方向に働くことがない。従って、上記径方向の力によって取付部材１７ｂにおける胴体部３５ｂのスプール本体１７ａの嵌込部３７に対する圧入が解除されることはなく、ひいては同圧入による取付部材１７ｂのスプール本体１７ａに対する固定が成立しなくなることもない。
【００４０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図６及び図７に基づき説明する。
この実施形態では、第１実施形態のように取付部材１７ｂにばね受け部材４１（図３）を固定する代わりに、取付部材１７ｂ自体がばね２９の付勢力を受ける機能を有するものとなっている。図６に示すように、本実施形態の取付部材１７ｂは、中央部３５ａからスプール本体１７ａの軸線を中心に放射状に延びる複数の突部３５ｃを備えている。これら複数の突部３５ｃは、上述したばね２９の付勢力を受ける機能を有している。言い換えれば、これら複数の突部３５ｃを取付部材１７ｂに形成することで、同取付部材１７ｂがばね２９の付勢力を受ける機能を有することになる。なお、この取付部材１７ｂも、第１実施形態と同様、取付部材１７ｂの胴体部３５ｂにおける突出方向の先端部分の内周面に、スプール本体１７ａの嵌込部３７の外周面を圧入することで、スプール本体１７ａに固定される。なお、上記取付部材１７ｂのスプール本体１７ａへの固定については、取付部材１７ｂの胴体部３５ｂにおける突出方向の先端部分の外周面をスプール本体１７ａ（嵌込部３７等）の内周面に圧入することで実現するようにしてもよい。
【００４１】
上記取付部材１７ｂの形成は、例えば以下のように行われる。
金属からなる板材に対する打ち抜き加工により、図７（ａ）に示される形状を有する板状の素材３５を形成する。この素材３５は、円板状の中央部３５ａと、その中央部３５ａの周方向に互いに等間隔をおいて同中央部３５ａから放射状に延びる合計三つの胴体部３５ｂと、それら胴体部３５ｂの間に位置して胴体部３５ｂと同じく中央部３５ａから放射状に延びる突部３５ｃとを備えている。そして、上記素材３５における中央部３５ａと胴体部３５ｂとの境界（図７（ａ）の破線）で谷折りとなるように、言い換えれば各胴体部３５ｂが中央部３５ａに対し起立した状態となるように、各胴体部３５ｂをプレス加工により中央部３５ａに対し屈曲させることで、図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示されるように取付部材１７ｂを形成する。このように形成された取付部材１７ｂの内部には、同取付部材１７ｂをスプール本体１７ａ（図６）に固定したときに排出通路２８をスプール１７の軸線方向端部の径方向側面にて開口させるものとして機能する連通部３６（図６、図７（ｂ）、図７（ｃ））が形成される。
【００４２】
本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（３）スプール本体１７ａの嵌込部３７に対し圧入されることで同スプール本体１７ａに固定される取付部材１７ｂは、ばね２９の付勢力を受けるための複数の突部３５ｃ、言い換えればばね２９の付勢力を受ける機能を有している。このため、取付部材１７ｂとは別に上記ばね２９の付勢力を受けるための部材を設け、その部材を同取付部材１７ｂに圧入して固定する場合のように、同圧入が取付部材１７ｂのスプール本体１７ａに対する圧入に悪影響を及ぼすことはない。更に、その圧入に対する悪影響によって、取付部材１７ｂのスプール本体１７ａに対する固定が成立しなくなるということもない。
【００４３】
（４）上述したように、取付部材１７ｂとは別にばね２９の付勢力を受けるための部材を設け、その部材を同取付部材１７ｂにおける胴体部３５ｂの外周面に圧入して固定する場合、同圧入によってスプール１７の軸線方向端部（取付部材１７ｂ）におけるオイルの排出通路２８（連通部３６）の開口が塞がれてしまうおそれがある。この場合、排出通路２８を通じてオイルを排出する際の効率が低下する。しかし、取付部材１７ｂ自体が上記ばね２９の付勢力を受ける機能を有しており、上述したように同ばね２９の付勢力を受ける部材を取付部材１７ｂに対し圧入する必要はないため、上記オイルの排出効率の低下が生じることを抑制できる。
【００４４】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を図８及び図９に基づき説明する。
この実施形態は、第２実施形態に対し、取付部材１７ｂにおける突部３５ｃの構造が異なっている。詳しくは、この実施形態における取付部材１７ｂの複数の突部３５ｃは、スプール１７のその軸線を中心とした回転時に、取付部材１７ｂの径方向側面での排出通路２８（連通部３６）の開口付近に負圧を生じさせる機能を有するよう、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す構造となっている。なお、図８（ｂ）は、図８（ａ）の突部３５ｃを矢印Ｂ−Ｂ方向から見た断面図である。
【００４５】
図８（ｂ）から分かるように、上記突部３５ｃは、スプール１７の回転方向（図中矢印方向）に対し平行状態となる平行部３８と、その平行部３８における上記回転方向の後ろ側に位置して同回転方向に対し傾斜した状態となる傾斜部３９とを備えている。そして、スプール１７の回転時において、それに伴い図８（ａ）における取付部材１７ｂの複数の突部３５ｃも回転すると、各突部３５ｃの傾斜部３９によって取付部材１７ｂの径方向側面での排出通路２８（連通部３６）の開口付近に負圧が生じるようになる。
【００４６】
上記取付部材１７ｂの形成は、例えば次にように行われる。すなわち、第２実施形態と同様に素材３５を形成した後、その素材３５の突部３５ｃを図９（ａ）の破線で示す位置にて屈曲させることで、その突部３５ｃに上記平行部３８及び上記傾斜部３９（共に図８）を形成する。そして、これら平行部３８及び傾斜部３９を形成してから、第２実施形態と同様の方法を用いて、図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示されるように取付部材１７ｂを形成する。
【００４７】
本実施形態によれば、第２実施形態における（３）及び（４）の効果に加え、以下に示す効果が得られるようになる。
（５）スプール１７の回転時、取付部材１７ｂにおける各突部３５ｃの傾斜部３９によって、取付部材１７ｂの径方向側面での排出通路２８（連通部３６）の開口付近に負圧が生じると、その負圧に基づいて同排出通路２８内のオイルが効率よく上記開口から排出されるようになる。
【００４８】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態を図１０に基づき説明する。
この実施形態は、第１〜第３実施形態に対し、スプール本体１７ａにおける排出通路２８を形成する穴の内周面の形状が異なっている。詳しくは、この実施形態においては、図１０に示すように、スプール本体１７ａにおける排出通路２８を形成するための穴の内周面に、スプール１７の回転時に排出通路２８内のオイルを同通路２８の開口側に導く螺旋溝４４，４５が形成される。
【００４９】
なお、図１０においては、排出通路２８が取付部材１７ｂの径方向側面にて開口する他、スプール本体１７ａの取付部材１７ｂ側の端部とは反対側の端部でも開口している。このため、螺旋溝４４，４５のうち、穴３４よりも取付部材１７ｂ側に位置する螺旋溝４４は、スプール１７の回転時に排出通路２８内のオイルを、同通路２８における取付部材１７ｂの径方向側面の開口に向けて導くものとなっている。一方、螺旋溝４５は、穴３４に対しスプール本体１７ａの取付部材１７ｂ側の端部とは反対側の端部寄りに位置しており、螺旋溝４４の螺旋形状とは逆向きの螺旋形状を有している。このため、螺旋溝４５は、スプール１７の回転時に排出通路２８内のオイルを、同通路２８におけるスプール本体１７ａの取付部材１７ｂ側の端部とは反対側の端部に位置する開口に向けて導くものとなっている。
【００５０】
本実施形態では、以下に示す効果が得られる。
（６）スプール１７の回転時、スプール本体１７ａにおける排出通路２８内のオイルが上記螺旋溝４４，４５によって排出通路２８の開口側に導かれて効率よく同開口から排出されるようになる。
【００５１】
［その他の実施形態］
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第４実施形態において、螺旋溝４４のみを形成したり、螺旋溝４５のみを形成したりしてもよい。
【００５２】
・第４実施形態において、螺旋溝４４や螺旋溝４５による排出通路２８からのオイルの排出効率の向上を主な目的とする場合、ばね２９の付勢力を受ける構造を省略してもよい。
【００５３】
・第２及び第３実施形態において、取付部材１７ｂのスプール本体１７ａに対する固定が、例えば図１１に示されるように取付部材１７ｂの胴体部３５ｂの外周面をスプール本体１７ａの内周面に圧入することで実現されるものであってもよい。
【００５４】
・第１実施形態において、スプール本体１７ａの嵌込部３７への取付部材１７ｂの固定、及び、同取付部材１７ｂへのばね受け部材４１の固定を、以下のように行ってもよい。すなわち、スプール本体１７ａの図中左端部に形成された嵌込部３７の外周面を取付部材１７ｂの胴体部３５ｂにおける突出方向の先端部分の内周面に挿入した後、ばね受け部材４１における固定部４２の内周面に取付部材１７ｂの胴体部３５ｂの外周面におけるスプール本体１７ａの嵌込部３７に対応する部分を圧入する。これにより、取付部材１７ｂの胴体部３５ｂをスプール本体１７ａにおける嵌込部３７の外周面とばね受け部材４１の固定部４２の内周面とで挟持する。そして、こうした挟持によってスプール本体１７ａの嵌込部３７への取付部材１７ｂの固定、及び、同取付部材１７ｂへのばね受け部材４１の固定を実現する。この場合も、第１実施形態の（２）と同様の効果が得られる。すなわち、ばね受け部材４１における固定部４２の内周面に取付部材１７ｂにおける胴体部３５ｂの外周面を圧入することに起因して取付部材１７ｂのスプール本体１７ａに対する固定が成立しなくなるという問題が生じることを回避できる。
【００５５】
・第１実施形態において、ばね受け部材４１にフランジ４３に代えて固定部４２の軸線を中心に放射状に延びる複数の突部を形成し、それら突部に第３実施形態と同様の機能、すなわちスプール１７の回転時に取付部材１７ｂの径方向側面での排出通路２８の開口付近に負圧を生じさせる機能を持たせてもよい。この場合、第３実施形態の（５）と同等の効果が得られるようになる。
【００５６】
・第１〜第４実施形態において、オイルコントロールバルブ１０としてバルブタイミング可変機構１の可動部材３をカムシャフト２に固定する機能も有するボルト一体型のものを例示したが、そうした機能を持たないオイルコントロールバルブに本発明を適用してもよい。この場合、オイルコントロールバルブはカムシャフト２の外部に設けられる。
【００５７】
・第１〜第４実施形態において、バルブタイミング可変機構１以外の油圧機器に対するオイルの給排態様を変更するオイルコントロールバルブに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１…バルブタイミング可変機構、２…カムシャフト、３…可動部材、３ａ…ロータ、４…ケース、５…突出部、６…ベーン、７…進角側油圧室、８…遅角側油圧室、９…オイルポンプ、１０…オイルコントロールバルブ、１１…供給油路、１２…オイルパン、１３…排出油路、１４…進角側油路、１５…遅角側油路、１６…ハウジング、１６ａ…ボルト部、１６ｃ…フランジ部、１７…スプール、１７ａ…スプール本体、１７ｂ…取付部材、１８…ポート、１９…ポート、２０…ばね、２１…アクチュエータ、２２…ポート、２３…ポート、２４…フロントブッシュ、２５…リヤブッシュ、２６…支持体、２７…スプロケット、２８…排出通路、２９…ばね、３１…油溝、３２…油溝、３３…油溝、３４…穴、３５ａ…中央部、３５ｂ…胴体部、３５ｃ…突部、３６…連通部、３７…嵌込部、４１…ばね受け部材、４２…固定部、４３…フランジ、４４…螺旋溝、４５…螺旋溝。
【図１】
0005742240.tif 000002
【図２】
0005742240.tif 000003
【図３】
0005742240.tif 000004
【図４】
0005742240.tif 000005
【図５】
0005742240.tif 000006
【図６】
0005742240.tif 000007
【図７】
0005742240.tif 000008
【図８】
0005742240.tif 000009
【図９】
0005742240.tif 000010
【図１０】
0005742240.tif 000011
【図１１】
0005742240.tif 000012