(57)【要約】【課題】スプールの内部にポンプ油圧が供給されるＯＣＶに用いられる電磁アクチュエータの小型化を図る。【解決手段】スプール１６の外周面の３つの溝のうち、両側の第１、第３全周溝３１、３３にポンプ油圧を供給し、中央の第２全周溝３２から排圧する。スプール１６の内部に、第１全周溝３１に導かれたポンプ油圧を第３全周溝３３へ導く駆動用スプール内油路穴２１を設ける。また、スプール１６の内部に、スプール１６の前後空間Ａ、Ｂと連通するとともに第２全周溝３２を介してドレンポート１２に連通し、さらにカップガイド１９の内部空間に連通する呼吸用スプール内油路穴２２を設け、スプール１６の前後空間Ａ、Ｂおよびプランジャ１８の前後空間Ｂ、Ｅの容積変動を可能にする。カップガイド１９の内圧低下によって肉厚を薄く設けることができ、吸引磁力の向上により電磁アクチュエータ７を小型化できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
進角室（１）と遅角室（２）の油圧差によってカムシャフトの進角量の可変を行なう可変カムシャフトタイミング機構（３）と、
加圧された油圧が供給されるポンプポート（１１）、オイルパン（Ｙ）の内部空間に通じるドレンポート（１２）、前記進角室（１）に通じる進角ポート（１３）、前記遅角室（２）に通じる遅角ポート（１４）を有するスリーブ（１５）を備えるとともに、このスリーブ（１５）の内部において軸方向へ摺動自在に支持され、各ポートの連通状態を調整するスプール（１６）を備えるスプール弁（６）と、
通電により磁力を発生するコイル（１７）、このコイル（１７）の発生する磁力により駆動されて前記スプール（１６）と一体に変位するプランジャ（１８）、このプランジャ（１８）を内周面において摺動自在に支持して内外の空間を区画する非磁性体材料よりなるカップガイド（１９）を有し、前記スプール弁（６）の端部に結合配置される電磁アクチュエータ（７）と、
を具備する可変バルブタイミング装置において、
前記スプール（１６）の内部には、
前記ポンプポート（１１）から供給されるポンプ油圧を、前記進角ポート（１３）または前記遅角ポート（１４）の少なくとも一方へ導くための駆動用スプール内油路穴（２１）とは別に、
前記オイルパン（Ｙ）の内部空間に通じる呼吸ポート（１２）と前記カップガイド（１９）の内部空間とを連通させる呼吸用スプール内油路穴（２２）が設けられることを特徴とする可変バルブタイミング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の可変バルブタイミング装置において、
前記ドレンポート（１２）は前記呼吸ポートを兼ねており、前記呼吸用スプール内油路穴（２２）と前記ドレンポート（１２）が常時連通することを特徴とする可変バルブタイミング装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の可変バルブタイミング装置において、
前記スプール（１６）の内部に設けられる前記駆動用スプール内油路穴（２１）と前記呼吸用スプール内油路穴（２２）は、ともに前記スプール（１６）の一端側より軸方向へ伸びて形成され、
前記駆動用スプール内油路穴（２１）の一端側は、メクラ蓋（３６）によって閉塞されて、前記駆動用スプール内油路穴（２１）と前記呼吸用スプール内油路穴（２２）とが分離されることを特徴とする可変バルブタイミング装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の可変バルブタイミング装置において、
前記スプール（１６）の外周には、軸方向において独立した第１、第２、第３全周溝（３１、３２、３３）が設けられ、
前記スプール弁（６）によって前記カムシャフトを遅角させる遅角状態では、前記第１全周溝（３１）を介して前記ポンプポート（１１）と前記遅角ポート（１４）が連通するとともに、前記第２全周溝（３２）を介して前記ドレンポート（１２）と前記進角ポート（１３）が連通し、
前記スプール弁（６）によって前記カムシャフトの進角量を保持する保持状態では、前記第１全周溝（３１）と前記第２全周溝（３２）との間における前記スプール（１６）の外周壁面によって前記遅角ポート（１４）を閉鎖するとともに、前記第２全周溝（３２）と前記第３全周溝（３３）との間における前記スプール（１６）の外周壁面によって前記進角ポート（１３）を閉鎖し、
前記スプール弁（６）によって前記カムシャフトを進角させる進角状態では、前記第３全周溝（３３）を介して前記ポンプポート（１１）と前記進角ポート（１３）が連通するとともに、前記第２全周溝（３２）を介して前記ドレンポート（１２）と前記遅角ポート（１４）が連通することを特徴とする可変バルブタイミング装置。
【請求項５】
請求項４に記載の可変バルブタイミング装置において、
前記第１、第２、第３全周溝（３１、３２、３３）のうち、軸方向の両側に設けられる前記第１、第３全周溝（３１、３３）は、前記駆動用スプール内油路穴（２１）と常時連通し、
前記第１、第２、第３全周溝（３１、３２、３３）のうち、軸方向の中央に設けられる前記第２全周溝（３２）は、前記ドレンポート（１２）と常時連通することを特徴とする可変バルブタイミング装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の可変バルブタイミング装置において、
前記呼吸用スプール内油路穴（２２）は、前記スプール（１６）の両端に形成される空間（Ａ、Ｂ）、前記プランジャ（１８）の駆動力を前記スプール（１６）に伝達するシャフト（６１）の内部を軸方向に連通するシャフト内空間（Ｃ）、前記プランジャ（１８）の内部を軸方向に連通するプランジャ内空間（Ｄ）と、常時連通することを特徴とする可変バルブタイミング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン（内燃機関）によって駆動されるカムシャフト（吸気バルブ用、排気バルブ用、吸排気兼用カムシャフトのいずれか）の進角量を、油圧を用いて可変してバルブの開閉タイミングの可変を行なう可変バルブタイミング装置（バリアブル・バルブ・タイミング：以下、ＶＶＴと称す）に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧を用いてバルブの開閉タイミングの可変を行なうＶＶＴは、進角室と遅角室の油圧差によってカムシャフトの進角量の可変を行なう可変カムシャフトタイミング機構（バリアブル・カムシャフト・タイミング：以下、ＶＣＴと称す）と、進角室と遅角室の油圧差をコントロールする油圧回路とで構成される。
この油圧回路は、進角室へのオイルの給排と遅角室へのオイルの給排をコントロールする電磁スプール弁（オイルフロー・コントロール・バルブ：以下、ＯＣＶと称す）を搭載し、このＯＣＶがエンジン制御装置（エンジン・コントロール・ユニット：以下、ＥＣＵと称す）によって通電制御されることで、進角室と遅角室の油圧がコントロールされて、バルブの開閉タイミングが制御される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示されるＯＣＶを、図４を参照して説明する。なお、以下の符号は、後述する［発明を実施するための形態］および［実施例］と同一機能物に同一符号を付したものである。
ＯＣＶ４は、油路の切替制御を行なうスプール弁６と、このスプール弁６を駆動する電磁アクチュエータ７とを軸方向に結合したものである。このスプール弁６は、スプール１６の内部に、ポンプポート１１に通じて加圧されたポンプ油圧が供給される駆動用スプール内油路穴２１を設けたものであり、この駆動用スプール内油路穴２１の内部に供給されたポンプ油圧が、スプール１６の軸方向位置に応じて進角室または遅角室へ供給可能に設けられている。
【０００４】
電磁アクチュエータ７の作動時には、プランジャ１８の両端の空間Ｂ、Ｅの容積を変動させる必要がある。しかるに、電磁アクチュエータ７は、図４に示すように、エンジン部品Ｚ（シリンダヘッド等）の外部に露出した状態で配置される。このため（電磁アクチュエータ７からエンジン外部へのオイル漏れを防ぐため）、プランジャ１８の両端の空間Ｂ、Ｅを外部（大気）に連通させることができない。
そこで、電磁アクチュエータ７の内部にカップガイド１９を配置して電磁アクチュエータ７の内部を区画し、プランジャ１８の両端の空間Ｂ、Ｅを上述した駆動用スプール内油路穴２１に連通させることで、プランジャ１８の両端の空間Ｂ、Ｅの容積変動を可能にしている。
【０００５】
しかし、従来技術では、カップガイド１９の内部に、駆動用スプール内油路穴２１を介して加圧されたポンプ油圧が印加される。
このため、カップガイド１９を耐圧容器にする必要があり、強度を高めるためにカップガイド１９の肉厚を増大させる必要がある。ここで、カップガイド１９は、内周面においてプランジャ１８を摺動自在に支持するものであり、非磁性体材料で設けられる。このため、カップガイド１９の肉厚が増大することで、プランジャ１８の磁気吸引力の低下を招き、この磁気吸引力の低下を補うためにコイル１７の発生磁力を高めようとすると、電磁アクチュエータ７の大型化を招いてしまう。
即ち、スプール１６の内部に駆動用スプール内油路穴２１を設けたＯＣＶ４では、電磁アクチュエータ７の大型化を招く不具合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１１１１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、スプールの内部にポンプ油圧が供給される駆動用スプール内油路穴を有するＯＣＶに用いられる電磁アクチュエータの小型化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［請求項１の手段］
請求項１のＯＣＶにおけるスプールの内部に、駆動用スプール内油路穴とは別に、オイルパン内の空間（エンジン内において略大気圧の空間）に油路等を介して通じる呼吸ポート（ドレンポートと独立したものでも良いし、請求項２に示すようにドレンポートと共通であっても良い）と、カップガイドの内部とを連通させる呼吸用スプール内油路穴を設ける。
このように、カップガイドの内部を、呼吸用スプール内油路穴と呼吸ポートを介してオイルパン内の空間（略大気圧の空間）に連通させることで、カップガイドの内部を低圧に保つことができる。
カップガイドの内部を低圧に保つことで、カップガイドの耐圧性を小さくすることができ、カップガイドを薄く設けることができる。
カップガイドは非磁性体材料で設けられるため、カップガイドを薄く設けることで、プランジャの磁気吸引力を高めることができる。その結果、コイルの発生磁力を小さくすることが可能になり、電磁アクチュエータの小型化を図ることができる。
即ち、スプールの内部に駆動用スプール内油路穴を設けたＯＣＶであっても、電磁アクチュエータの小型化が可能になる。
【０００９】
［請求項２の手段］
請求項２のドレンポートは呼吸ポートを兼ねるものであり、呼吸用スプール内油路穴はドレンポートと常時連通する。
【００１０】
［請求項３の手段］
請求項３の駆動用スプール内油路穴と呼吸用スプール内油路穴は、ともにスプールの一端側より軸方向へ伸びて形成される。そして、駆動用スプール内油路穴の一端側がメクラ蓋によって閉塞されて、駆動用スプール内油路穴と呼吸用スプール内油路穴とが分離されるものである。
このように、スプールの一端側から２本の穴（駆動用スプール内油路穴と呼吸用スプール内油路穴）を開けて、一方の穴の端部（駆動用スプール内油路穴の端部）をメクラ蓋で閉塞することで、スプールの内部に独立した駆動用スプール内油路穴と呼吸用スプール内油路穴を設けることができる。
【００１１】
［請求項４の手段］
請求項４のスプールの外周には、軸方向において独立した第１、第２、第３全周溝が設けられる。
そして、遅角状態（カムシャフトを遅角側へ駆動する状態）では、第１全周溝を介してポンプポートと遅角ポートが連通するとともに、第２全周溝を介してドレンポートと進角ポートが連通する。
また、保持状態（カムシャフトの進角量を保持する状態）では、第１全周溝と第２全周溝との間におけるスプールの外周壁面によって遅角ポートを閉鎖するとともに、第２全周溝と第３全周溝との間におけるスプールの外周壁面によって進角ポートを閉鎖する。
さらに、進角状態（カムシャフトを進角側へ駆動する状態）では、第３全周溝を介してポンプポートと進角ポートが連通するとともに、第２全周溝を介してドレンポートと遅角ポートが連通する。
【００１２】
［請求項５の手段］
請求項５のＶＶＴは、第１、第２、第３全周溝のうち、軸方向の両側に設けられる第１、第３全周溝が駆動用スプール内油路穴と常時連通する。また、第１、第２、第３全周溝のうち、軸方向の中央に設けられる第２全周溝が駆動用スプール内油路穴とは常に連通せずに、ドレンポートと常時連通する。
【００１３】
［請求項６の手段］
請求項６の呼吸用スプール内油路穴は、スプールの両端に形成される空間、プランジャの駆動力をスプールに伝達するシャフトの内部を軸方向に連通するシャフト内空間、プランジャの内部を軸方向に連通するプランジャ内空間と、常時連通する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ＯＣＶの軸方向に沿う断面図である（実施例）。
【図２】ＯＣＶの作動説明図である（実施例）。
【図３】ＶＶＴの概略図である。
【図４】ＯＣＶの軸方向に沿う断面図である（従来例）。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面を参照して［発明を実施するための形態］を説明する。
ＶＶＴは、進角室１と遅角室２の油圧差によってカムシャフトの進角量の可変を行なうＶＣＴ３と、進角室１と遅角室２の油圧制御を行なうＯＣＶ４を有する油圧回路５とを備える。
ＯＣＶ４は、油路の切替えを行なうスプール弁６と、このスプール弁６を駆動する電磁アクチュエータ７とで構成される。
【００１６】
スプール弁６は、オイルポンプＸによって加圧されたポンプ油圧が供給されるポンプポート１１、エンジンのオイルパンＹの内部空間に通じるドレンポート１２、進角室１に通じる進角ポート１３、遅角室２に通じる遅角ポート１４を有するスリーブ１５と、このスリーブ１５の内部において軸方向へ摺動自在に支持され、各ポートの連通状態を調整するスプール１６とで構成される。
【００１７】
電磁アクチュエータ７は、スプール弁６の端部（具体的には、スリーブ１５の端部）に結合されるものであり、通電により磁力を発生するコイル１７と、このコイル１７の発生する磁力により駆動されてスプール１６と一体に変位するプランジャ１８と、電磁アクチュエータ７の内部を区画するとともにプランジャ１８を摺動自在に支持するカップガイド１９とを有する。
【００１８】
スプール１６の内部には、ポンプポート１１から供給されるポンプ油圧を進角ポート１３または遅角ポート１４の少なくとも一方へ導くための駆動用スプール内油路穴２１と、ドレンポート１２（呼吸ポートの一例）とカップガイド１９の内部空間とを連通させる呼吸用スプール内油路穴２２とが設けられる。
なお、図１、図２では、呼吸用スプール内油路穴２２に通じる呼吸ポートを、ドレンポート１２と共通に設ける例を示しているが、呼吸ポートをドレンポート１２とは別に設けるものであっても良い。
【００１９】
このように、カップガイド１９の内部が、呼吸用スプール内油路穴２２とドレンポート１２（呼吸ポート）を介してオイルパンＹの内部空間（略大気圧の空間）に連通するため、カップガイド１９の耐圧性を小さくでき、非磁性体材料よりなるカップガイド１９を薄く設けることができる。
非磁性体材料よりなるカップガイド１９を薄く設けることで、プランジャ１８の磁気吸引力を高めることができ、電磁アクチュエータ７の小型化を図ることができる。
【実施例】
【００２０】
以下において本発明が適用された具体的な一例（実施例）を図面を参照して説明する。以下の実施例は具体的な一例であって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。なお、以下の実施例において、上記［発明を実施するための形態］と同一符号は、同一機能物を示すものである。
以下の説明において、図１の左側を「前」、図１の右側を「後」と称して説明するが、この前後は実施例説明のための前後であって、実際の搭載方向とは関係がなく、限定されるものではない。
【００２１】
（実施例１の具体的な構成）
ＶＶＴは、車両走行用のエンジンに搭載されるものであり、カムシャフト（吸気バルブ用、排気バルブ用、吸排気兼用カムシャフトのいずれか）に取り付けられてカムシャフトの進角量を連続的に可変することでバルブの開閉タイミングを連続的に可変可能なＶＣＴ３と、このＶＣＴ３の作動を油圧制御するＯＣＶ４を用いた油圧回路５と、ＯＣＶ４を電気的に制御するＥＣＵ２３とから構成されている。
【００２２】
ＶＣＴ３は、エンジンのクランクシャフトに同期して回転駆動されるシューハウジング２４と、このシューハウジング２４に対して相対回転可能に設けられ、カムシャフトと一体に回転するベーンロータ２５とを備えるものであり、シューハウジング２４内に構成される油圧アクチュエータによってシューハウジング２４に対してベーンロータ２５を相対的に回転駆動して、カムシャフトを進角側あるいは遅角側へ変化させるものである。
【００２３】
シューハウジング２４は、エンジンのクランクシャフトにタイミングベルトやタイミングチェーン等を介して回転駆動されるスプロケットにボルト等によって結合されて、スプロケットと一体回転するものである。このシューハウジング２４の内部には、図３に示すように、略扇状の凹部２４ａが複数（この実施例１では３つ）形成されている。なお、シューハウジング２４は、図３において時計方向に回転するものであり、この回転方向が進角方向である。
一方、ベーンロータ２５は、カムシャフトの端部に位置決めピン等で位置決めされて、ボルト等によってカムシャフトの端部に固定されるものであり、カムシャフトと一体に回転する。
【００２４】
ベーンロータ２５は、シューハウジング２４の凹部２４ａ内を進角室１と遅角室２に区画するベーン２５ａを備えるものであり、ベーンロータ２５はシューハウジング２４に対して所定角度内で回動可能に設けられている。
進角室１は、油圧によってベーン２５ａを進角側へ駆動するための油圧室であって、ベーン２５ａの反回転方向側の凹部２４ａ内に形成されるものであり、逆に、遅角室２は油圧によってベーン２５ａを遅角側へ駆動するための油圧室である。なお、進角室１と遅角室２の液密性は、シール部材２６等によって保たれる。
【００２５】
油圧回路５は、進角室１および遅角室２のオイルを給排して、進角室１と遅角室２に油圧差を発生させてベーンロータ２５をシューハウジング２４に対して相対回転させるための手段であり、クランクシャフト等によって駆動されるオイルポンプＸから圧送されるポンプ油圧を進角室１または遅角室２の一方に調量供給するとともに、進角室１または遅角室２の油圧を調量排圧することが可能なＯＣＶ４を備える。
【００２６】
このＯＣＶ４は、スプール弁６の後端に電磁アクチュエータ７を結合した電磁スプール弁であり、図１に示すように、スプール弁６がエンジン部品Ｚ（シリンダヘッド等）に形成されたＯＣＶ装着穴２７（内周面が円筒形状を呈する穴）の内部に挿入配置されるとともに、電磁アクチュエータ７がエンジン部品Ｚの外部に固定配置されるものである。
【００２７】
スプール弁６は、ＯＣＶ装着穴２７の内部に挿入配置される油路切替弁であり、エンジン部品ＺにおけるＯＣＶ装着穴２７の内部に挿入配置される筒状のスリーブ１５、このスリーブ１５内に配置される略棒状を呈するスプール１６（弁体）、このスプール１６を後方へ付勢するリターンスプリング２８を備えている。
【００２８】
スリーブ１５は、略円筒形状を呈して、外周面がＯＣＶ装着穴２７に対して微細なクリアランスを介して挿入配置される。また、スリーブ１５の内周面は、スプール１６を軸方向へ摺動自在に支持する。さらに、スリーブ１５の径方向には、複数の入出力ポートが形成されている。
具体的にスリーブ１５の径方向には、オイルポンプＸのオイル吐出口に連通するポンプポート１１、オイルパンＹ内にオイルを戻すドレンポート１２、進角室１に連通する進角ポート１３、遅角室２に連通する遅角ポート１４が形成されている。
【００２９】
さらに具体的に説明すると、ＯＣＶ装着穴２７の内部には、エンジンのオイルポンプＸからポンプ油路Ｚ１（符号、図３参照）を介してポンプ油圧が供給されるように設けられている。
スリーブ１５の前端は小径に設けられており、ＯＣＶ装着穴２７の内部に供給されたポンプ油圧がポンプポート１１に導かれるように設けられている。
【００３０】
一方、スプール弁６が挿入されるエンジン部品Ｚには、ＶＣＴ３の進角室１に通じる進角油路Ｚ２、ＶＣＴ３の遅角室２に通じる遅角油路Ｚ３、エンジンのオイルパンＹの内部空間に通じるドレン油路Ｚ４が形成されている。
そして、スプール弁６をＯＣＶ装着穴２７の内部に挿入し、電磁アクチュエータ７をエンジン部品Ｚに締結することで、遅角ポート１４が遅角油路Ｚ３を介して遅角室２に連通し、進角ポート１３が進角油路Ｚ２を介して進角室１に連通し、ドレンポート１２がドレン油路Ｚ４を介してオイルパンＹの内部空間に連通する。
【００３１】
スプール１６は、略円柱形状を呈し、外周面がスリーブ１５の内周面に対して微細なクリアランスを介して挿入配置されるものであり、スプール１６が後方から前方へスライド変位することで、遅角状態（カムシャフトを遅角側へ駆動する状態）、保持状態（カムシャフトの進角量を保持する状態）および進角状態（カムシャフトを進角側へ駆動する状態）を達成する。
この各状態を達成する手段として、スプール１６の外周には、前方より後方に向かって独立した第１、第２、第３全周溝３１、３２、３３が設けられている。この第１、第２、第３全周溝３１、３２、３３は、全周に亘って形成された溝であり、スプール１６の外周面において軸方向に隔てられて形成されている。
【００３２】
第１全周溝３１は、ポンプポート１１と常時連通するものであり、スプール１６が後方へ移動した際に遅角ポート１４と連通するように設けられている。
第２全周溝３２は、ドレンポート１２と常時連通するものであり、スプール１６が前方へ移動した際に遅角ポート１４と連通し、スプール１６が後方へ移動した際に進角ポート１３と連通するように設けられている。
第３全周溝３３は、スプール１６の内部に形成された駆動用スプール内油路穴２１を介してポンプポート１１と常時連通するものであり、スプール１６が前方へ移動した際に進角ポート１３と連通するように設けられている。
【００３３】
第１全周溝３１と第２全周溝３２との間のスプール１６の外周壁面は、スプール１６の軸方向位置に応じて遅角ポート１４を閉塞可能な遅角室閉塞部３４（ランド部）として機能する。
第２全周溝３２と第３全周溝３３との間のスプール１６の外周壁面は、スプール１６の軸方向位置に応じて進角ポート１３を閉塞可能な進角室閉塞部３５（ランド部）として機能する。
【００３４】
スプール１６の内部には、軸方向へ伸びる独立した駆動用スプール内油路穴２１と呼吸用スプール内油路穴２２とが設けられている。
駆動用スプール内油路穴２１と呼吸用スプール内油路穴２２は、ともにスプール１６の前端から後端付近まで形成された有底のドリル穴（軸方向に貫通していないドリル穴）であり、スプール１６の前端より軸方向へ伸びて形成されている。
そして、駆動用スプール内油路穴２１の前端がメクラ蓋３６によって閉塞されることで、駆動用スプール内油路穴２１と呼吸用スプール内油路穴２２とが、スプール１６内で区画分離されている。
このように、メクラ蓋３６が駆動用スプール内油路穴２１を塞ぐため、スプール１６の前端のバネ室３７にポンプ油圧が印加されない。この結果、スプール１６の前端面にポンプ油圧が印加される不具合（ポンプ油圧がスプール１６を後方へ付勢する不具合）を回避することができる。
【００３５】
駆動用スプール内油路穴２１は、ポンプポート１１から供給されるポンプ油圧を、スプール１６の内部を介して進角室１に導くための油路である。スプール１６には、第１全周溝３１と駆動用スプール内油路穴２１を連通させる内外連通穴４１と、第３全周溝３３と駆動用スプール内油路穴２１を連通させる内外連通穴４２とが設けられている。
これにより、ポンプポート１１を介して供給されたポンプ油圧は、第１全周溝３１に常時供給されるとともに、駆動用スプール内油路穴２１を介して第３全周溝３３に常時供給され、スプール１６のスライド位置に応じて進角ポート１３へポンプ油圧の供給が可能に設けられている。
【００３６】
一方、呼吸用スプール内油路穴２２は、ドレン油路Ｚ４を介してオイルパンＹの内部空間に通じるドレンポート１２（呼吸ポートを兼ねるポート）と、スプール１６の前後の空間Ａ、Ｂとを常時連通する油路である。
具体的に、呼吸用スプール内油路穴２２の前端は、リターンスプリング２８が配置されるバネ室３７に連通している。また、スプール１６の後端の一部が小径に設けられている。
そして、スプール１６には、小径部と呼吸用スプール内油路穴２２を連通させる内外連通穴４３が設けられている。さらに、スプール１６には、第２全周溝３２と呼吸用スプール内油路穴２２を連通させる内外連通穴４４が設けられている。
【００３７】
これにより、第２全周溝３２がドレンポート１２と常時連通する構成の他に、スプール１６の前後の空間Ａ、Ｂが呼吸用スプール内油路穴２２を介してドレンポート１２と常時連通する構成が達成されている。
【００３８】
即ち、この実施例のスプール弁６は、請求項５に記載したように、
・第１、第２、第３全周溝３１、３２、３３のうち、軸方向の両側に設けられる第１、第３全周溝３１、３３は、駆動用スプール内油路穴２１と常時連通し、
・第１、第２、第３全周溝３１、３２、３３のうち、軸方向の中央に設けられる第２全周溝３２は、駆動用スプール内油路穴２１とは常に連通せずに、ドレンポート１２と常時連通する。
【００３９】
リターンスプリング２８は、スプール１６を後方へ向けて付勢する圧縮コイルスプリングである。スリーブ１５は、前端を閉塞する閉塞壁を備えており、この閉塞壁とスプール１６の前端との間にバネ室３７が形成されている。リターンスプリング２８は、このバネ室３７に配置されるものであり、スリーブ１５の閉塞壁とスプール１６の間で軸方向に圧縮された状態で組付けられるものである。
【００４０】
電磁アクチュエータ７は、コイル１７、プランジャ１８、カップガイド１９、磁気吸引ステータ５１、磁気受渡ステータ５２、ヨーク５３、ステー５４およびコネクタ５５を備える。
コイル１７は、通電されるとプランジャ１８を磁気吸引するための磁力を発生する磁力発生手段であり、樹脂製ボビンの周囲に絶縁被覆された導線（エナメル線等）を多数巻回したものである。
【００４１】
プランジャ１８は、コイル１７の発生する磁力によりリターンスプリング２８の付勢力に打ち勝ってスプール１６を前方へ駆動する磁性体金属（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）によって形成された円柱体であり、カップガイド１９の内周面において軸方向へ摺動自在に支持される。
【００４２】
磁気吸引ステータ５１は、プランジャ１８を前方へ磁気吸引するものであり、スリーブ１５とコイル１７との間に挟まれて配置される円盤部５１ａと、この円盤部５１ａの磁束をプランジャ１８の近傍まで導く筒状部５１ｂとからなる磁性体金属（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）であって、プランジャ１８と筒状部５１ｂとの軸方向間に磁気吸引ギャップ（メインギャップ）が形成される。
筒状部５１ｂは、プランジャ１８が前方へ移動した際、軸方向に交差可能に設けられている。筒状部５１ｂの端部にはテーパが形成されており、このテーパによってプランジャ１８のストローク量に対して磁気吸引力が変化しない特性に設けられている。
【００４３】
磁気受渡ステータ５２は、カップガイド１９を介してプランジャ１８の周囲と径方向の磁気の受け渡しを行なうものであり、カップガイド１９を介してプランジャ１８の外周を覆うとともに、コイルボビンの内周に挿入配置される円筒部５２ａ、およびこの円筒部５２ａから外径方向に向かって形成され、外周縁においてヨーク５３と磁気結合されるフランジ部５２ｂからなる磁性体金属（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）であり、円筒部５２ａとプランジャ１８の径方向間に磁束受渡ギャップ（サイドギャップ）が形成される。
【００４４】
ヨーク５３は、コイル１７の周囲を覆う円筒形状を呈した磁性体金属（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）であり、前端に形成された爪部をカシメることでスリーブ１５と結合される。
【００４５】
カップガイド１９は、電磁アクチュエータ７の内部のオイルが外部に漏れないように、電磁アクチュエータ７の内部においてオイルが導かれる部位を区画分離する手段であり、筒形カップ形状を呈する非磁性体材料（例えば、ステンレス等）によって設けられる。
カップガイド１９の前端には径方向に広がるフランジ部が設けられており、このフランジ部がスリーブ１５（具体的には、スリーブ１５の後端に配置されたＯリング５６）と磁気吸引ステータ５１との間に挟まれることで、カップガイド１９の内外のシールが成される。
なお、スリーブ１５の後部外周に配置されたＯリング５７は、ＯＣＶ装着穴２７からオイルが漏れるのを防ぐためのものである。
【００４６】
ステー５４は、ＯＣＶ４をエンジン部品Ｚに結合するための手段であり、ヨーク５３の前端に形成された段差部と磁気吸引ステータ５１との間に挟まれて固定されている。なお、ステー５４は、ヨーク５３に溶接結合されるなど、他の技術で電磁アクチュエータ７に結合されるものであっても良い。
そして、上述したように、スプール弁６をバルブＯＣＶ装着穴２７の内部に挿入し、電磁アクチュエータ７のステー５４をエンジン部品Ｚに締結することで、ＯＣＶ４がエンジンに組付けられる。
【００４７】
コネクタ５５は、コイル１７等を樹脂モールドする２次成形樹脂５８の一部によって形成された結合手段であり、その内部には、コイル１７の導線端部とそれぞれ接続されるコネクタ端子５５ａが配置されている。このコネクタ端子５５ａは、後端がコネクタ５５内で露出するとともに、前端がコイルボビンに差し込まれた状態で２次成形樹脂５８に樹脂モールドされている。
【００４８】
ＯＣＶ４には、スプール１６とプランジャ１８との間に、プランジャ１８の駆動力をスプール１６へ伝えるとともに、スプール１６に与えられたリターンスプリング２８の付勢力をプランジャ１８へ伝えるシャフト６１が設けられている。
この実施例に示すシャフト６１は、非磁性体の金属板（例えば、ステンレス板等）をカップ形状に加工した中空部品であり、その内部にシャフト内空間Ｃが形成されている。
【００４９】
シャフト６１の周囲の空間Ｂは、スプール１６の後端の空間Ｂであるとともに、プランジャ１８の前端の空間Ｂであり、呼吸用スプール内油路穴２２を介してドレンポート１２と常時連通するものであるため、シャフト６１の周囲の空間Ｂ（スプール１６とプランジャ１８の間の空間Ｂ）は容積変動可能に設けられている。
【００５０】
一方、シャフト内空間Ｃは、シャフト６１の後端のカップ開口を介してプランジャ１８の軸心に形成されたプランジャ内空間Ｄと連通する。
また、シャフト内空間Ｃは、シャフト６１の内外を連通する複数の内外連通穴６２を介してシャフト６１の周囲の空間Ｂ（スプール１６とプランジャ１８の間の空間Ｂ）に連通する。
この構成により、プランジャ１８の後端の空間Ｅは、プランジャ内空間Ｄ、シャフト内空間Ｃ、シャフト６１の周囲の空間Ｂ（スプール１６とプランジャ１８の間の空間Ｂ）、呼吸用スプール内油路穴２２を介してドレンポート１２と常時連通し、プランジャ１８の後端の空間Ｅは容積変動可能に設けられている。
【００５１】
即ち、この実施例の呼吸用スプール内油路穴２２は、請求項６に記載したように、スプール１６の前後の空間Ａ、Ｂ、シャフト内空間Ｃ、プランジャ内空間Ｄと、常時連通するものである。
なお、シャフト６１の周囲の空間Ｂ（スプール１６とプランジャ１８の間の空間Ｂ）は、後述する磁気吸引補助部品６３によって前後に区画されるが、空間Ｂの前後は、シャフト６１の前後に形成される複数の内外連通穴６２とシャフト内空間Ｃを介して連通するとともに、後述する磁気吸引補助部品６３の中心部に形成される貫通穴を介して連通する。即ち、空間Ｂの前後は、繋がっており、オイルの移動が容易になっている。
【００５２】
この実施例のＯＣＶ４には、スプール１６とプランジャ１８との間に、プランジャ１８の磁気吸引力を高める磁気吸引補助部品６３が配置されている。
この磁気吸引補助部品６３は、例えば磁性体の金属板（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）をカップ形状に加工したものであり、スリーブ１５の後端に形成された段差とカップガイド１９との間に挟まれて固定される。
この磁気吸引補助部品６３の中心部には、シャフト６１を挿通するための軸方向の貫通穴が形成されており、磁気吸引補助部品６３とシャフト６１の間には、オイルが軸方向へ移動可能なクリアランス（隙間）が形成されている。
【００５３】
ＥＣＵ２３は、エンジンの運転状態に応じたカムシャフトの進角量（進角位相）を求め、求めた進角量が得られるようにコイル１７を通電制御してＶＣＴ３におけるカムシャフトの進角量を可変制御するプログラムが設けられている。
ＥＣＵ２３は、デューティ比制御によりコイル１７へ供給する電流量を制御するものであり、コイル１７の供給電流量を制御することで、スプール１６の軸方向の位置をリニアにスライド制御し、エンジン運転状態に応じた作動油圧を進角室１および遅角室２に発生させてカムシャフトの進角量を可変制御する。
【００５４】
（実施例の具体的な作動）
次に、図面を参照して実施例の作動を説明する。なお、図２において実線矢印αはポンプ油圧の供給路（ポンプポート１１に通じる連通路）を示すものであり、一点鎖線矢印βはドレン油圧の排圧路（ドレンポート１２に通じる連通路）を示すものであり、破線矢印γは呼吸路（ドレンポート１２に通じる連通路）を示すものである。
【００５５】
車両の運転状態に応じてＥＣＵ２３がカムシャフトを遅角させる際（遅角状態を達成する際）、ＥＣＵ２３はコイル１７への供給電流量を減少させる。すると、コイル１７の発生する磁力が減少し、図２（ａ）に示すように、プランジャ１８とともにスプール１６が後方へ移動する。
これにより、第１全周溝３１を介してポンプポート１１と遅角ポート１４が連通して遅角室２の油圧が高まるとともに、第２全周溝３２を介してドレンポート１２と進角ポート１３が連通して進角室１の油圧が低下する。
この結果、遅角室２の油圧が増加し、逆に進角室１の油圧が減少して、ベーンロータ２５がシューハウジング２４に対して相対的に遅角側へ変位し、カムシャフトの進角量が遅角側へ変位する。
なお、この遅角状態では、スプール１６の前後の空間Ａ、Ｂおよびプランジャ１８の前後の空間Ｂ、Ｅは、呼吸用スプール内油路穴２２を介して常時ドレンポート１２に連通して容積変動が可能であり、スプール１６およびプランジャ１８の軸方向へのスライド変位が可能になっている。
【００５６】
車両の運転状態に応じてＥＣＵ２３がカムシャフトの進角量を保持する際（保持状態を達成する際）、ＥＣＵ２３は、コイル１７への供給電流量を制御して、図２（ｂ）に示すように、第１全周溝３１と第２全周溝３２の間のスプール１６の外周壁面（遅角室閉塞部３４）が遅角ポート１４を閉塞し、第２全周溝３２と第３全周溝３３の間のスプール１６の外周壁面（進角室閉塞部３５）が進角ポート１３を閉塞する位置にスプール１６をスライドさせる。
このように、進角ポート１３と遅角ポート１４が閉塞されることで、進角室１の油圧と遅角室２の油圧が一定に保たれ、カムシャフトの進角量が保持される。
なお、この保持状態でも、スプール１６の前後の空間Ａ、Ｂおよびプランジャ１８の前後の空間Ｂ、Ｅは、呼吸用スプール内油路穴２２を介して常時ドレンポート１２に連通して容積変動が可能であり、スプール１６およびプランジャ１８の軸方向へのスライド変位が可能になっている。
【００５７】
車両の運転状態に応じてＥＣＵ２３がカムシャフトを進角させる際（進角状態を達成する際）、ＥＣＵ２３はコイル１７への供給電流量を増加させる。すると、コイル１７の発生する磁力が増加し、図２（ｃ）に示すように、プランジャ１８とともにスプール１６が前方へ移動する。
これにより、第３全周溝３３を介してポンプポート１１と進角ポート１３が連通して進角室１の油圧が高まるとともに、第２全周溝３２を介してドレンポート１２と遅角ポート１４が連通して遅角室２の油圧が低下する。
この結果、進角室１の油圧が増加し、逆に遅角室２の油圧が減少して、ベーンロータ２５がシューハウジング２４に対して相対的に進角側へ変位し、カムシャフトの進角量が進角側へ変位する。
なお、この進角状態でも、スプール１６の前後の空間Ａ、Ｂおよびプランジャ１８の前後の空間Ｂ、Ｅは、呼吸用スプール内油路穴２２を介して常時ドレンポート１２に連通して容積変動が可能であり、スプール１６およびプランジャ１８の軸方向へのスライド変位が可能になっている。
【００５８】
（実施例の効果）
この実施例におけるＯＣＶ４は、スプール１６の内部に、ポンプ油圧が供給される駆動用スプール内油路穴２１とは別に、呼吸用スプール内油路穴２２を設けている。この呼吸用スプール内油路穴２２は、オイルパンＹの内部空間（略大気圧の空間）に通じるドレンポート１２と、カップガイド１９の内部とを連通させる油路であるため、カップガイド１９の内部を低圧に保つことができる。
このように、カップガイド１９の内部を低圧に保つことができるため、カップガイド１９の耐圧性を小さくすることができ、カップガイド１９の肉厚を薄く設けることが可能になる。
カップガイド１９は非磁性体材料で設けられるため、カップガイド１９を薄く設けることで、プランジャ１８の磁気吸引力を高めることができる。その結果、コイル１７の発生磁力を小さくすることが可能になり、電磁アクチュエータ７を小型化でき、ＯＣＶ４の車両搭載性を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
上記の実施例で示した電磁アクチュエータ７の構成は、具体的な一例であって、適宜他の構成よりなる電磁アクチュエータ７を用いても良い。
具体的に他の形態を示すと、磁気受渡ステータ５２とヨーク５３を一体に設けても良い。磁気吸引ステータ５１をカップガイド１９の内部に配置しても良い。中空のシャフト６１ではなく中実のシャフト６１を用いてシャフト６１の外側に軸方向に連通する油路を設けても良い。プランジャ１８の内部ではなくプランジャ１８の外周に呼吸溝を形成しても良い。
【００６０】
上記の実施例で示したＶＣＴ３の構成は、具体的な一例であって、適宜他の構成よりなるＶＣＴ３を用いても良い。
具体的に他の形態を示すと、凹部２４ａやベーン２５ａの数を変更しても良い。上記実施例とは逆にベーンロータ２５をクランクシャフトに同期回転させ、シューハウジング２４をカムシャフトと一体に回転するように構成しても良い。
【符号の説明】
【００６１】
１  進角室
２  遅角室
３  ＶＣＴ（可変カムシャフトタイミング機構）
４  ＯＣＶ
６  スプール弁
７  電磁アクチュエータ
１１  ポンプポート
１２  ドレンポート（呼吸ポート）
１３  進角ポート
１４  遅角ポート
１５  スリーブ
１６  スプール
１７  コイル
１８  プランジャ
１９  カップガイド
２１  駆動用スプール内油路穴
２２  呼吸用スプール内油路穴
３１  第１全周溝
３２  第２全周溝
３３  第３全周溝
３４  遅角室閉塞部（第１全周溝と第２全周溝の間のスプールの外周壁面）
３５  進角室閉塞部（第２全周溝と第３全周溝の間のスプールの外周壁面）
３６  メクラ蓋
Ａ  スプールの前端に形成される空間
Ｂ  スプールの後端に形成される空間
Ｃ  シャフト内空間
Ｄ  プランジャ内空間
Ｘ  オイルポンプ
Ｙ  オイルパン
Ｚ  エンジン部品
【図１】
2012107677.tif 000003
【図２】
2012107677.tif 000004
【図３】
2012107677.tif 000005
【図４】
2012107677.tif 000006