(57)【要約】【課題】バルブタイミングの調整応答性を高めること。【解決手段】制御弁７０のスプール７３は、回転位相を進角側へ変化させるモードＡ２にて遅角制御ポート８１及び進角制御ポート８０間を接続する還流通路１１０と、モードＡ２にて還流通路１１０をポート８１からポート８０側へ流通する作動油の還流のみを許容する還流逆止弁１２０と、モードＡ２にてポート８１及び進角ドレンポート８５間を接続する進角ドレン通路１１２と、を有する。また、モードＡ２にてスプール７３は、方向Ｄａ又は方向Ｄｒへの移動により、ポート８１に向かって開口する通路１１０及び当該ポート８１間に確保する流通面積Ｆａｃよりも、ポート８１に向かって通路１１０とは独立して開口する通路１１２及び当該ポート８１間に確保する流通面積Ｆａｄが、小さい関係を維持しつつ、それら流通面積を共に増大又は減少させる。【選択図】図７
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【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、供給源から供給される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、
スリーブ内に収容されるスプールの移動位置に応じて、前記進角室及び前記遅角室に対する作動液の入出を制御する制御弁とを、備え、
前記スリーブは、
前記回転位相を変化させる位相変化モードにおいて、前記進角室及び前記遅角室の一方に作動液を導入する導入ポートと、
前記位相変化モードにおいて、前記進角室及び前記遅角室の他方から作動液が排出される排出ポートと、
前記位相変化モードにおいて、前記供給源から供給される作動液を前記導入ポート側へ流通させる供給ポートと、
大気に開放されて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、
前記位相変化モードにおいて、前記排出ポート及び前記導入ポートの間を接続する還流通路と、
前記位相変化モードにおいて、前記還流通路を前記排出ポートから前記導入ポート側へ流通する作動液の還流を許容する一方、前記還流通路を前記導入ポートから前記排出ポート側へ流通する作動液の還流を規制する還流逆止弁と、
前記位相変化モードにおいて、前記排出ポート及び前記ドレンポートの間を接続するドレン通路とを、有すると共に、
前記位相変化モードにおいて、軸方向のうち一方としての増大方向又は他方としての減少方向へ移動することにより、前記排出ポートに向かって開口する前記還流通路と当該排出ポートとの間に確保する作動液の流通面積よりも、前記排出ポートに向かって前記還流通路とは独立して開口する前記ドレン通路と当該排出ポートとの間に確保する作動液の流通面積が、小さい関係を維持しつつ、それら流通面積を共に増大又は減少させることを、特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項２】
前記排出ポートは、前記スリーブの内周面に沿って周方向に延伸する溝部を、形成し、
前記還流通路の開口部及び前記ドレン通路の開口部は、前記スプールの外周面のうち互いに周方向にずれた箇所に設けられ、前記位相変化モードにおいて前記溝部に向かって開口することを、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】
前記スプールは、
前記位相変化モードのうち接続モードにおいて前記ドレン通路を前記排出ポートに向かって開口させることにより、前記排出ポート及び前記ドレンポートの間を接続し、
前記位相変化モードのうち遮断モードにおいて前記ドレン通路を前記排出ポートに対して閉塞することにより、前記排出ポート及び前記ドレンポートの間を遮断し、
前記接続モード及び前記遮断モードの双方において前記還流通路を前記排出ポートに向かって開口させることにより、前記排出ポート及び前記導入ポートの間を接続することを、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】
前記スプールは、前記遮断モードから前記接続モードへの切り替え時に前記増大方向へ移動することにより、前記ドレン通路よりも先に前記還流通路を前記排出ポートに向かって開口させることを、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】
前記排出ポートは、前記スリーブの内周面に沿って周方向に延伸する溝部を、形成し、
前記還流通路の開口部及び前記ドレン通路の開口部は、前記スプールの外周面のうち互いに周方向にずれた箇所に設けられ、前記接続モードにおいて前記溝部に向かって開口し、
前記スプールの外周面において前記還流通路の開口部は、前記ドレン通路の開口部と軸方向に沿って重なる領域と、当該重なり領域から前記増大方向にずれた領域とに跨って設けられることを、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。
【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。こうした装置の一種として特許文献１には、ハウジング内におい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ものが、開示されている。この特許文献１の装置は、スリーブ内に収容されるスプールの移動位置に応じて、進角室及び遅角室に対する作動液の入出を制御する制御弁を、用いている。
【０００３】
具体的に、特許文献１の装置において制御弁のスリーブには、回転位相の遅角側への変化時に遅角室に作動液を導入する導入ポート（遅角出力ポート）と、当該遅角側変化時に進角室から作動液が排出される排出ポート（進角出力ポート）とが、設けられている。また、スリーブには、回転位相の遅角側変化時に供給源（ポンプ）から供給される作動液を導入ポート側へ流通させる供給ポート（入力ポート）と、大気に開放されて作動液を排出するドレンポートとが、設けられている。
【０００４】
さらに、特許文献１の装置において制御弁のスプールには、回転位相の遅角側変化時に排出ポート及び導入ポートの間を接続する還流通路（遅角接続通路）と、還流通路を排出ポートから導入ポート側へ流通する作動液の還流のみを許容する還流逆止弁（遅角接続逆止弁）とが、設けられている。さらにスプールには、回転位相の遅角側変化時に排出ポート及びドレンポートの間を接続するドレン通路（中継通路）が、設けられている。
【０００５】
このような特許文献１の装置では、供給源から供給ポートへ供給される作動液が導入ポート側へと流通する回転位相の遅角側変化時に、排出ポートは、大気開放されるドレンポートにドレン通路を介して接続された状態となる。これにより、還流通路を導入ポートから排出ポート側へ流通する還流が還流逆止弁により規制されることで、作動液が当該導入ポートを通じて遅角室に導入されると共に、排出ポートに接続のドレン通路を通じて作動液が進角室からドレンポートに排出される。以上の供給圧作動の結果、回転位相が遅角側へと変化して、当該回転位相に応じたバルブタイミング調整が実現されるのである。
【０００６】
ここで、特許文献１の装置の制御弁は、スリーブの内周面のうち排出ポートの形成溝部から軸方向にずれた箇所に、別の溝部を有している。これにより、回転位相の遅角側変化時には、還流通路が排出ポートの形成溝部及び別溝部に向かって開口し、且つドレン通路が別溝部に向かって開口することで、還流通路の当該開口部と別溝部とを通じて排出ポートがドレンポートに接続される。その結果、排出ポートの形成溝部と還流通路の開口部との間、並びに別溝部とドレン通路の開口部との間では、作動液の流通面積が絞られるので、排出ポートから導入ポート及びドレンポートの各々側へと流通する作動液の流通量を、個別に制御可能となっている。
【０００７】
加えて、特許文献１の装置では、供給源からの作動液の供給圧が温度上昇等により低下する場合には、回転位相の遅角側変化時に、還流通路を通じて進角室から遅角室へ作動液を還流させる作動が生じる。以下、この還流作動について具体的に説明する。
【０００８】
還流作動では、変動トルクの作用により進角室が容積縮小しようとすると、当該進角室の作動液が排出ポートを通じて還流通路に押し出される。このとき、変動トルクの作用により容積拡大する遅角室に導入ポートを介して接続される還流通路では、当該導入ポート側へ流通する還流が還流逆止弁により許容されるので、負圧の発生する遅角室には、進角室から排出の作動液が吸入されて、回転位相が遅角側へと変化する。また、変動トルクの向きが反転して遅角室が容積縮小しようとすると、当該反転前に遅角室に導入された作動液が還流通路へ押し出されるが、還流通路において排出ポート側へ流通する還流は還流逆止弁により規制されるので、回転位相の進角側への戻りが抑制される。
【０００９】
こうした還流作動では、排出ポートにドレン通路を介して接続されるドレンポートが大気開放されているため、容積拡大により負圧の発生した遅角室では、空気の吸入が懸念される。仮に空気が遅角室へ吸入された場合、当該空気と作動液との混合物の弾性係数が見かけ上、小さくなるので、ベーンロータが暴れてしまい、バルブタイミングの調整応答性が低下する。そこで、還流通路の開口部と排出ポートの形成溝部との間の流通面積よりも、ドレン通路の開口部と別溝部との間の流通面積を小さくして、空気の吸入を抑制することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４５１８１４９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上述した還流作動において特許文献１の装置では、排出ポートの形成溝部は、進角室から押し出された作動液の流入により正圧状態となる一方、当該形成溝部と向かい合う還流通路の開口部には、遅角室の負圧が伝播する。こうして負圧の作用する還流通路の開口部は、大気開放されたドレンポートとの接続により大気圧となるドレン通路の開口部と共に、別溝部と向かい合うため、当該別溝部にも負圧が作用し易くなる。その結果、ドレンポートからドレン通路を通じて別溝部に吸入される空気が、さらに還流通路を通じて遅角室へと吸入されてしまい、ベーンロータの暴れによってバルブタイミングの調整応答性を低下させるおそれがあった。
【００１２】
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、バルブタイミングの調整応答性を高めるバルブタイミング調整装置を、提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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、供給源から供給される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、スリーブ内に収容されるスプールの移動位置に応じて、進角室及び遅角室に対する作動液の入出を制御する制御弁とを、備え、スリーブは、回転位相を変化させる位相変化モードにおいて、進角室及び遅角室の一方に作動液を導入する導入ポートと、位相変化モードにおいて、進角室及び遅角室の他方から作動液が排出される排出ポートと、位相変化モードにおいて、供給源から供給される作動液を導入ポート側へ流通させる供給ポートと、大気に開放されて作動液を排出するドレンポートとを、有し、スプールは、位相変化モードにおいて、排出ポート及び導入ポートの間を接続する還流通路と、位相変化モードにおいて、還流通路を排出ポートから導入ポート側へ流通する作動液の還流を許容する一方、還流通路を導入ポートから排出ポート側へ流通する作動液の還流を規制する還流逆止弁と、位相変化モードにおいて、排出ポート及びドレンポートの間を接続するドレン通路とを、有すると共に、位相変化モードにおいて、軸方向のうち一方としての増大方向又は他方としての減少方向へ移動することにより、排出ポートに向かって開口する還流通路と当該排出ポートとの間に確保する作動液の流通面積よりも、排出ポートに向かって還流通路とは独立して開口するドレン通路と当該排出ポートとの間に確保する作動液の流通面積が、小さい関係を維持しつつ、それら流通面積を共に増大又は減少させる。
【００１４】
このような発明の位相変化モードにおいては、排出ポートに向かって開口する還流通路と当該排出ポートとの間に確保される作動液の流通面積に応じて、還流通路を当該排出ポートから導入ポート側へ流通する作動液の流通量につき、制御可能である（以下、解決手段の欄では、かかる流通面積を「還流面積」という）。また、位相変化モードにおいては、排出ポートに向かって開口するドレン通路と当該排出ポートとの間に確保される作動液の流通面積に応じて、ドレン通路を当該排出ポートからドレンポート側へ流通する作動液の流通量につき、制御可能である（以下、解決手段の欄では、かかる流通面積を「ドレン面積」という）。
【００１５】
そして、供給源から供給ポートへ供給される作動液が導入ポート側へと流通する位相変化モードにおいて、排出ポートは、大気開放されるドレンポートにドレン通路を介して接続される。これにより、作動液の供給圧が高い場合には、還流通路を導入ポートから排出ポート側へ流通する還流が還流逆止弁により規制されることで、当該導入ポートを通じて作動液が進角室及び遅角室の一方に導入される（以下、解決手段の欄では、かかる一方を「導入対象室」という）。それと共に、排出ポートに接続のドレン通路を通じて、作動液が進角室及び遅角室の他方からドレンポートに排出される（以下、解決手段の欄では、かかる他方を「排出対象室」という）。以上の供給圧作動の結果、回転位相が変化して、当該回転位相に応じたバルブタイミング調整を実現できる。
【００１６】
一方、供給源からの作動液の供給圧が温度上昇等により低下する場合には、位相変化モードにおいて、進角室及び遅角室のうち一方の排出対象室から他方の導入対象室へ還流通路を通じて作動液を還流させる還流作動が、生じる。具体的に還流作動では、変動トルクの作用により排出対象室が容積縮小しようとすると、当該排出対象室の作動液が排出ポートを通じて還流通路に押し出される。このとき、変動トルクの作用により容積拡大する導入対象室に導入ポートを介して接続される還流通路では、当該導入ポート側へと流通する還流が還流逆止弁により許容されるので、負圧の発生する導入対象室には、排出対象室から排出の作動液が吸入されて、回転位相が変化する。また、変動トルクの向きが反転して導入対象室が容積縮小しようとすると、当該反転前に導入対象室に導入の作動液が還流通路へと押し出されるが、還流通路において排出ポート側へ流通する還流は還流逆止弁により規制されるので、変化した回転位相の戻りが抑制される。
【００１７】
こうした位相変化モードの還流作動において、排出ポートにドレン通路を介して接続されるドレンポートは大気開放されているため、容積拡大により負圧の発生した導入対象室では、空気の吸入が懸念される。しかし、導入対象室から負圧が伝播する還流通路とは独立して、大気圧のドレン通路が開口する排出ポートは、排出対象室から押し出された作動液の流入により正圧状態となるので、空気がドレン通路から排出ポートを通じて還流通路に吸入される事態につき、抑制し得る。しかも位相変化モードでは、スプールが増大方向へ移動して還流面積及びドレン面積が共に増大する場合にも、スプールが減少方向へ移動して還流面積及びドレン面積が共に減少する場合にも、ドレン面積を還流面積より小さくする関係が維持される。その結果、ドレン通路と排出ポートとの間では、位相変化モードにおけるスプールの任意の移動位置にて空気が流通し難くなるので、ドレン通路から排出ポートを通じて空気が還流通路に吸入される事態の抑制効果は、高められ得る。以上によれば、還流通路を通じて導入対象室に空気が吸入されることに起因したベーンロータの暴れを回避して、バルブタイミングの調整応答性を高めることが可能となる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によると、排出ポートは、スリーブの内周面に沿って周方向に延伸する溝部を、形成し、還流通路の開口部及びドレン通路の開口部は、スプールの外周面のうち周方向にずれた箇所に設けられ、位相変化モードにおいて溝部に向かって開口する。
【００１９】
このような発明の位相変化モードにおいて、スプール外周面に設けられる還流通路の開口部は、排出ポートのうちスリーブ内周面に沿って延伸する溝部に向かって開口することで、当該排出ポートに対して導入ポートを接続し得る。それと共に位相変化モードにおいて、スプール外周面のうち還流通路の開口部から周方向にずれた箇所に設けられるドレン通路の開口部は、周方向に延伸する排出ポートの形成溝部に向かって開口することで、当該排出ポートに対してドレンポートを導入ポートとは独立して接続し得る。こうした位相変化モードでは、還流通路の開口部と排出ポートの形成溝部との間の還流面積よりも、ドレン通路の開口部と当該形成溝部との間のドレン面積が、スプールの移動によらず小さく維持されることで、ドレン通路から還流通路への空気の吸入が抑制され得る。これによれば、上述の供給圧作動から還流作動への切り替えにより導入対象室に空気が吸入されることに起因したベーンロータの暴れを回避して、バルブタイミングの調整応答性を高めることが可能となる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によると、スプールは、位相変化モードのうち接続モードにおいてドレン通路を排出ポートに向かって開口させることにより、排出ポート及びドレンポートの間を接続し、位相変化モードのうち遮断モードにおいてドレン通路を排出ポートに対して閉塞することにより、排出ポート及びドレンポートの間を遮断し、接続モード及び遮断モードの双方において還流通路を排出ポートに向かって開口させることにより、排出ポート及び導入ポートの間を接続する。
【００２１】
このような発明の位相変化モードのうち遮断モードでは、排出ポートに向けた還流通路の開口により排出ポート及び導入ポート間が接続される一方、排出ポートに対するドレン通路の閉塞により排出ポート及びドレンポート間が遮断される。その結果、遮断モードでは、ドレン通路から排出ポートを通じた還流通路への空気の吸入を招くことなく、供給圧作動及び還流作動のうち後者のみが生じることで、バルブタイミングの調整応答性を高めることが可能となる。
【００２２】
また、位相変化モードのうち接続モードでは、排出ポートに向けた還流通路の開口により排出ポート及び導入ポート間が接続されるだけでなく、排出ポートに向けたドレン通路の開口により排出ポート及びドレンポート間が接続される。その結果、接続モードでは、供給圧作動及び還流作動のうち作動液の供給圧に応じていずれかの作動が生じるが、特に還流作動では、ドレン通路から排出ポートを通じた還流通路への空気の吸入が抑制され得る。したがって、遮断モードから接続モードへの切り替えにより導入対象室に空気が吸入されることに起因したベーンロータの暴れを回避して、バルブタイミングの調整応答性を高めることも可能となるのである。
【００２３】
請求項４に記載の発明によると、スプールは、遮断モードから接続モードへの切り替え時に増大方向へ移動することにより、ドレン通路よりも先に還流通路を排出ポートに向かって開口させる。
【００２４】
このような発明では、排出ポートに対してドレンポートが遮断される遮断モードからスプールを増大方向へ移動させることで、排出ポートに向かって先に開口する還流通路に続き、ドレン通路も排出ポートに向かって開口させて、接続モードへの切り替えを実現できる。故に、接続モードへの切り替えによる空気の吸入に起因したベーンロータの暴れを回避して、バルブタイミングの調整応答性を高めることが可能となるのである。
【００２５】
請求項５に記載の発明によると、排出ポートは、スリーブの内周面に沿って周方向に延伸する溝部を、形成し、還流通路の開口部及びドレン通路の開口部は、スプールの外周面のうち互いに周方向にずれた箇所に設けられ、接続モードにおいて溝部に向かって開口し、スプールの外周面において還流通路の開口部は、ドレン通路の開口部と軸方向に沿って重なる領域と、当該重なり領域から増大方向にずれた領域とに跨って設けられる。
【００２６】
このような発明の接続モードにおいて、スプール外周面に設けられる還流通路の開口部は、排出ポートのうちスリーブ内周面に沿って延伸する溝部に向かって開口することで、当該排出ポートに対して導入ポートを接続し得る。それと共に接続モードにおいて、スプール外周面のうち還流通路の開口部から周方向にずれた箇所に設けられるドレン通路の開口部は、周方向に延伸する排出ポートの形成溝部に向かって開口することで、当該排出ポートに対してドレンポートを導入ポートとは独立して接続し得る。こうした接続形態により、スプールの外周面において還流通路の開口部がドレン通路の開口部と軸方向に沿って重なる接続モードに対し、遮断モードでは、それら開口部のうち当該重なり領域から増大方向にずれた領域に跨る還流通路の開口部のみが、溝部に向かって開口し得る。以上によれば、遮断モードからスプールを増大方向へ移動させることで、排出ポートに向かって先に開口する還流通路の開口部に続き、ドレン通路の開口部も排出ポートに向かって開口させて、接続モードへの切り替えを実現できる。故に、接続モードへの切り替えによる空気の吸入に起因したベーンロータの暴れを回避して、バルブタイミングの調整応答性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【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模式図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による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３に示す変動トルクの交番波形の乱れについて説明するための特性図である。
【図５】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制御部の具体的構成を示す模式図である。
【図６】図５とは別の作動状態を示す模式図である。
【図７】図５，６とは別の作動状態を示す模式図である。
【図８】図５〜７とは別の作動状態を示す模式図である。
【図９】図５〜８とは別の作動状態を示す模式図である。
【図１０】図５〜９とは別の作動状態を示す模式図である。
【図１１】図５〜１０とは別の作動状態を示す模式図である。
【図１２】図５〜１１とは別の作動状態を示す模式図である。
【図１３】図５〜１２とは別の作動状態を示す模式図である。
【図１４】図５〜１３とは別の作動状態を示す模式図である。
【図１５】図５〜１４とは別の作動状態を示す模式図である。
【図１６】図５の制御弁のスプールを示す斜視図である。
【図１７】図５の制御弁のスプールを示す正面図である。
【図１８】図５の制御弁のスプールを示す図であって、（ａ）は図１７のａ−ａ線断面図、（ｂ）は図１７のｂ−ｂ線断面図である。
【図１９】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制御弁について説明するための特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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」として作動油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。
【００２９】
（基本構成）
以下、バルブタイミング調整装置１の基本構成を説明する。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駆動部１０と、当該駆動部１０を駆動するための作動油の入出を制御する制御部３０とを、組み合わせてなる。
【００３０】
駆動部１０は、ハウジング１１及びベーンロータ１５を備えている。ハウジング１１は、シューケーシング１２の軸方向両端部にフロントプレート１３及びリアプレート１４を締結してなる。シューケーシング１２は、円筒状のケーシング本体１２ａと、仕切部である複数のシュー１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、スプロケット部１２ｅとを、有している。各シュー１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、ケーシング本体１２ａ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１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの間には、それぞれ収容室５０が形成されている。スプロケット部１２ｅ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。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部１２ｅ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１の時計方向）に回転する。
【００３１】
ベーンロータ１５は、ハウジング１１内に同軸上に配置されている。ベーンロータ１５は、円筒状の回転軸１５ａと、複数のベーン１５ｂ，１５ｃ，１５ｄとを、有している。回転軸１５ａは、カム軸２に対して同軸上に固定されている。かかる固定によりベーンロータ１５は、カム軸２と連動して一定方向（図１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。各ベーン１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、回転軸１５ａ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５０に収容されている。
【００３２】
図１に示すように各ベーン１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、対応する収容室５０を回転方向に分割することで、進角室５２，５３，５４及び遅角室５６，５７，５８をハウジング１１内に区画している。具体的には、シュー１２ｂ及びベーン１５ｂの間には進角室５２が形成され、シュー１２ｃ及びベーン１５ｃの間には進角室５３が形成され、シュー１２ｄ及びベーン１５ｄの間には進角室５４が形成されている。また、シュー１２ｃ及びベーン１５ｂの間には遅角室５６が形成され、シュー１２ｄ及びベーン１５ｃの間には遅角室５７が形成され、シュー１２ｂとベーン１５ｄの間には遅角室５８が形成されている。尚、ベーン１５ｂには、内燃機関の停止時にリアプレート１４のロック孔１４ａに嵌合することでハウジング１１に対するベーンロータ１５の回転位相をロックするロック部材１６が、保持されている。このロック部材１６は、内燃機関の始動時にロック孔１４ａから離脱することで内燃機関の定常運転時には回転位相の変化を許容する。
【００３３】
このような構成により駆動部１０では、内燃機関の定常運転に伴って、進角室５２，５３，５４及び遅角室５６，５７，５８に対する作動油の入出により回転位相が変化し、当該回転位相に応じたバルブタイミングが実現されることになる。具体的には、進角室５２，５３，５４が作動油の導入により容積拡大すると共に、遅角室５６，５７，５８が作動油の排出により容積縮小することで、回転位相は進角側へと変化し、それに応じてバルブタイミングが進角する。一方、遅角室５６，５７，５８が作動油の導入により容積拡大すると共に、進角室５２，５３，５４が作動油の排出により容積縮小することで、回転位相は遅角側へと変化し、それに応じてバルブタイミングが遅角する。
【００３４】
以上の駆動部１０に対して制御部３０は、通路６０，６１，６２，６５、制御弁７０及び制御回路９０を備えている。進角制御通路６０は、駆動部１０の各進角室５２，５３，５４と連通している。遅角制御通路６１は、駆動部１０の各遅角室５６，５７，５８と連通している。供給通路６２は、「供給源」としてのポンプ４の吐出口と連通することで、ドレンパン５から同ポンプ４の吸入口へと吸入される作動油が吐出供給されるようになっている。ここでポンプ４は、内燃機関のクランク軸の回転により駆動されるメカポンプであり、当該回転中は、ポンプ４から供給通路６２へ作動油が継続的に供給される。ドレン回収通路６５は、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て、当該ドレンパン５へ作動油を排出可能となっている。
【００３５】
制御弁７０は、ソレノイド７１への通電により発生する駆動力と、リターンスプリング７２の発生する復原力とを利用して、弁部材としてのスプール７３を往復直線駆動する電磁駆動式スプール弁である。制御弁７０は、進角制御ポート８０、遅角制御ポート８１、供給ポート８２、進角ドレンポート８５及び遅角ドレンポート８６を有している。ここで、進角制御ポート８０及び遅角制御ポート８１は、それぞれ進角制御通路６０及び遅角制御通路６１と連通し、また供給ポート８２は、供給通路６２と連通している。さらに進角ドレンポート８５及び遅角ドレンポート８６は共に、ドレン回収通路６５と連通することで、大気に開放されている。制御弁７０は、ソレノイド７１への通電に応じてスプール７３の移動位置を変化させることにより、これらのポート８０，８１，８２，８５，８６間の接続状態を切り替える。尚、制御弁７０は、例えば駆動部１０のベーンロータ１５及びカム軸２の少なくとも一方の内部に配置されるものであってもよいし、駆動部１０の外部に配置されるものであってもよく、その配置形態に応じて通路６０，６１，６２，６５が駆動部１０の内部又は外部に設けられる。
【００３６】
制御回路９０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、制御弁７０のソレノイド７１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９０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、ソレノイド７１への通電を含む内燃機関の回転を制御する。
【００３７】
（特徴）
以下、バルブタイミング調整装置１の特徴を詳細に説明する。
【００３８】
（変動トルク）
まず、バルブタイミング調整装置１の特徴として、当該装置１に作用する変動トルクにつき、説明する。
【００３９】
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を通じて駆動部１０のベーンロータ１５へと作用する。ここで、図３に示す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ものである。尚、変動トルクは、例えば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−よりも大きくなることにより平均トルクが正トルク側に偏るものであってもよいし、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−と実質的に等しくなることにより平均トルクが実質的に零となるものであってもよい。
【００４０】
ここで変動トルクは、内燃機関の回転数が高くなると、図４に示すように、交番波形が乱れる傾向を示す。こうした乱れの結果、本来は正トルクを発生するカム軸２の回転角度であっても、負トルクが発生したり、また逆に、本来は負トルクを発生するカム軸２の回転角度であっても、正トルクが発生することがある。
【００４１】
（制御部）
次に、バルブタイミング調整装置１の特徴として、制御部３０の具体的構成につき、説明する。
【００４２】
図５に示すように制御部３０において制御弁７０は、スプール７３をスリーブ１００内に収容させてなる。スリーブ１００は金属により円筒状に形成され、進角ドレンポート８５、遅角制御ポート８１、供給ポート８２、進角制御ポート８０及び遅角ドレンポート８６が、軸方向にこの順で並設されている。ここで本実施形態では、進角制御ポート８０及び遅角制御ポート８１は、スリーブ１００の内周面１００ａに開口する部分に、それぞれ溝部８０ａ，８１ａを形成している。これら溝部８０ａ，８１ａは、内周面１００ａに沿って周方向に連続延伸する円環溝状に、形成されているが、後に詳述する通路１１０，１１２又は通路１１１，１１３と連通可能な限りにて、当該周方向に１周未満の長さで延伸する円弧溝状に、形成してもよい。
【００４３】
金属により円柱ロッド状に形成されるスプール７３は、スリーブ１００内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。スプール７３の一端部７３ａには、ソレノイド７１の駆動軸７１ａが連繋し、スプール７３の他端部７３ｂには、リターンスプリング７２が連繋している。ソレノイド７１は、制御回路９０からの通電に応じた駆動軸７１ａの駆動力によりスプール７３をリターンスプリング７２側へ押圧し、リターンスプリング７２は、スリーブ１００との間での圧縮変形に応じた復原力の発生によりスプール７３をソレノイド７１側へ押圧する。したがって、制御弁７０では、ソレノイド７１が駆動軸７１ａに与える駆動力と、リターンスプリング７２が発生する復原力との釣り合いに応じて、スプール７３の移動位置（以下、単に「スプール移動位置」という）が決定されることになる。
【００４４】
スプール７３には、進角還流通路１１０、遅角還流通路１１１、進角ドレン通路１１２及び遅角ドレン通路１１３が形成されている。スプール７３を孔状に貫通する進角還流通路１１０及び遅角還流通路１１１の各一端部１１０ａ，１１１ａは、互いに一体となってスプール７３の外周面７３ｃに開口している。進角還流通路１１０及び遅角還流通路１１１の各他端部１１０ｂ，１１１ｂは、スプール７３の軸方向に互いに離間する箇所にて、それぞれスプール７３の外周面７３ｃに開口している。
【００４５】
図５，１６〜１８に示すように進角ドレン通路１１２は、一端部１１２ａから他端部１１２ｂに至る全体がスプール７３の外周面７３ｃに開口する溝状に、形成されている。ここで進角ドレン通路１１２は、スプール７３の外周面７３ｃのうち進角還流通路１１０の端部１１０ｂ側の開口部１１０ｃから周方向にずれた箇所に、スプール７３の軸方向へ延伸する開口部１１２ｃを形成している。これにより進角還流通路１１０の開口部１１０ｃは、図１７の如く進角ドレン通路１１２の端部１１２ｂ側の開口部１１２ｃと軸方向に沿って重なる領域Ｓａ１と、当該領域Ｓａ１から方向Ｄａにずれた領域Ｓａ２とに跨って、配設されている。尚、スプール７３に関して方向Ｄａは、軸方向のうちリターンスプリング７２側に向かう移動方向である。
【００４６】
遅角ドレン通路１１３は、スプール７３において軸方向に遅角還流通路１１１を挟んで進角還流通路１１０とは反対側箇所に、設けられる。遅角ドレン通路１１３は、一端部１１３ａを含む一部がスプール７３を貫通する孔状に、形成されている。また、図５，１５〜１７に示すように遅角ドレン通路１１３は、他端部１１３ｂを含む残部がスプール７３の外周面７３ｃに開口する溝状に、形成されている。ここで、かかる遅角ドレン通路１１３の残部は、スプール７３の外周面７３ｃのうち遅角還流通路１１１の端部１１１ｂ側の開口部１１１ｃから周方向にずれた箇所に、スプール７３の軸方向へ延伸する開口部１１３ｃを形成している。これにより遅角還流通路１１１の開口部１１１ｃは、図１７の如く遅角ドレン通路１１３の端部１１３ｂ側の開口部１１３ｃと軸方向に沿って重なる領域Ｓｒ１と、当該領域Ｓｒ１から方向Ｄｒにずれた領域Ｓｒ２とに跨って、配設されている。尚、スプール７３に関して方向Ｄｒは、軸方向のうち方向Ｄａの反対方向、即ちソレノイド７１側に向かう移動方向である。
【００４７】
こうした構成から、図１，５，６に示す第一進角モードＡ１のスプール移動位置では、進角還流通路１１０の一端部１１０ａが進角制御ポート８０及び供給ポート８２と連通し、同通路１１０の他端部１１０ｂが遅角制御ポート８１と連通する。ここで、本実施形態の進角還流通路１１０は、連通対象である遅角制御ポート８１の溝部８１ａに向かって他端部１１０ｂ側の開口部１１０ｃを開口させることで、当該遅角制御ポート８１と進角制御ポート８０との間を接続する。また、第一進角モードＡ１のスプール移動位置では、遅角還流通路１１１の一端部１１１ａが進角制御ポート８０及び供給ポート８２と連通し、同通路１１１の他端部１１１ｂがスリーブ１００により閉塞される。
【００４８】
さらに、第一進角モードＡ１のスプール移動位置では、遅角ドレン通路１１３の一端部１１３ａが遅角ドレンポート８６と連通し、遅角ドレン通路１１３の他端部１１３ｂがスリーブ１００により閉塞される。またさらに、第一進角モードＡ１のスプール移動位置では、進角ドレン通路１１２の少なくとも一端部１１２ａが進角ドレンポート８５と連通し、スリーブ１００により同通路１１２の他端部１１２ｂが遅角制御ポート８１に対し閉塞されて、それらポート８５，８１間が遮断される。
【００４９】
図１，７〜９に示す第二進角モードＡ２のスプール移動位置では、進角還流通路１１０の一端部１１０ａが進角制御ポート８０及び供給ポート８２と連通し、同通路１１０の他端部１１０ｂが遅角制御ポート８１と連通する。ここで、本実施形態の進角還流通路１１０は、連通対象である遅角制御ポート８１の溝部８１ａに向かって他端部１１０ｂ側の開口部１１０ｃを開口させることで、当該遅角制御ポート８１と進角制御ポート８０との間を接続する。また、第二進角モードＡ２のスプール移動位置では、遅角還流通路１１１の一端部１１１ａが進角制御ポート８０及び供給ポート８２と連通し、同通路１１１の他端部１１１ｂがスリーブ１００により閉塞される。
【００５０】
さらに、第二進角モードＡ２のスプール移動位置では、遅角ドレン通路１１３の一端部１１３ａが遅角ドレンポート８６と連通し、同通路１１３の他端部１１３ｂがスリーブ１００により閉塞される。またさらに、第二進角モードＡ２のスプール移動位置では、進角ドレン通路１１２の少なくとも一端部１１２ａが進角ドレンポート８５と連通し、同通路１１２の他端部１１２ｂが遅角制御ポート８１と連通して、それらポート８５，８１間が接続される。ここで、本実施形態の進角ドレン通路１１２は、連通対象である遅角制御ポート８１の溝部８１ａに向かって他端部１１２ｂ側の開口部１１２ｃを進角還流通路１１０とは独立して開口させることで、当該遅角制御ポート８１と進角ドレンポート８５との間を接続する。
【００５１】
ところで、第一進角モードＡ１から第二進角モードＡ２への切り替え時には、スプール７３は方向Ｄａへ移動する。この方向Ｄａへの移動により、進角還流通路１１０の領域Ｓａ２（図１７参照）の開口部１１０ｃは、進角ドレン通路１１２の領域Ｓａ１（図１７参照）の開口部１１２ｃよりも先に、遅角制御ポート８１の溝部８１ａに向かって開口する。即ち、方向Ｄａへの移動により、遅角制御ポート８１の溝部８１ａに向かって先に開口する進角還流通路１１０の開口部１１０ｃに続き、進角ドレン通路１１２の開口部１１２ｃも当該溝部８１ａに向かって開口することになる。また、第二進角モードＡ２への切り替え後は、進角還流通路１１０の領域Ｓａ１，Ｓａ２の開口部１１０ｃと遅角制御ポート８１の溝部８１ａとの間並びに進角ドレン通路１１２の領域Ｓａ１の開口部１１２ｃと同溝部８１ａとの間では、それぞれ流通面積Ｆａｃ，Ｆａｄが絞られる。
【００５２】
ここで、図１９に示すように第二進角モードＡ２では、スプール７３が方向Ｄａへ移動することで流通面積Ｆａｃ，Ｆａｄが共に増大する一方、スプール７３が反対方向Ｄｒへ移動することで流通面積Ｆａｃ，Ｆａｄが共に減少する。それと共に第二進角モードＡ２では、いずれの方向の移動によっても、開口部１１０ｃと溝部８１ａとの間に確保される流通面積Ｆａｃよりも、開口部１１２ｃと同溝部８１ａとの間に確保される流通面積Ｆａｄが、小さい関係を維持される。
【００５３】
このような本実施形態では、図７〜９に示す第二進角モードＡ２において、進角還流通路１１０を遅角制御ポート８１から進角制御ポート８０側へ流通する作動油の流通量は、進角還流通路１１０及び遅角制御ポート８１間の流通面積Ｆａｃに応じて制御可能となる。一方、第二進角モードＡ２において、進角ドレン通路１１２を遅角制御ポート８１から進角ドレンポート８５側へ流通する作動油の流通量は、進角ドレン通路１１２及び遅角制御ポート８１間の流通面積Ｆａｄに応じて制御可能となる。
【００５４】
図１，１０，１１に示す第一遅角モードＲ１のスプール移動位置では、遅角還流通路１１１の一端部１１１ａが遅角制御ポート８１及び供給ポート８２と連通し、同通路１１１の他端部１１１ｂが進角制御ポート８０と連通する。ここで、本実施形態の遅角還流通路１１１は、連通対象である進角制御ポート８０の溝部８０ａに向かって他端部１１１ｂ側の開口部１１１ｃを開口させることで、当該ポート８０を遅角制御ポート８１に接続する。また、第一遅角モードＲ１のスプール移動位置では、進角還流通路１１０の一端部１１０ａが遅角制御ポート８１及び供給ポート８２と連通し、同通路１１０の他端部１１０ｂがスリーブ１００により閉塞される。
【００５５】
さらに、第一遅角モードＲ１のスプール移動位置では、進角ドレン通路１１２の少なくとも一端部１１２ａが進角ドレンポート８５と連通し、同通路１１２の他端部１１２ｂがスリーブ１００により閉塞される。またさらに、第一遅角モードＲ１のスプール移動位置では、遅角ドレン通路１１３の一端部１１３ａが遅角ドレンポート８６と連通し、スリーブ１００により同通路１１３の他端部１１３ｂが進角制御ポート８０に対し閉塞されて、それらポート８６，８０間が遮断される。
【００５６】
図１，１２〜１４に示す第二遅角モードＲ２のスプール移動位置では、遅角還流通路１１１の一端部１１１ａが遅角制御ポート８１及び供給ポート８２と連通すると共に、同通路１１１の他端部１１１ｂが進角制御ポート８０と連通する。ここで、本実施形態の遅角還流通路１１１は、連通対象である進角制御ポート８０の溝部８０ａに向かって他端部１１１ｂ側の開口部１１１ｃを開口させることで、当該進角制御ポート８０と遅角制御ポート８１との間を接続する。また、第二遅角モードＲ２のスプール移動位置では、進角還流通路１１０の一端部１１０ａが遅角制御ポート８１及び供給ポート８２と連通し、同通路１１０の他端部１１０ｂがスリーブ１００により閉塞される。
【００５７】
さらに、第二遅角モードＲ２のスプール移動位置では、進角ドレン通路１１２の少なくとも一端部１１２ａが進角ドレンポート８５と連通し、同通路１１２の他端部１１２ｂがスリーブ１００により閉塞される。またさらに、第二遅角モードＲ２のスプール移動位置では、遅角ドレン通路１１３の一端部１１３ａが遅角ドレンポート８６と連通し、同通路１１３の他端部１１３ｂが進角制御ポート８０と連通する。ここで、本実施形態の遅角ドレン通路１１３は、連通対象である進角制御ポート８０の溝部８０ａに向かって他端部１１３ｂ側の開口部１１３ｃを遅角還流通路１１１とは独立して開口させることで、当該進角制御ポート８０と遅角ドレンポート８６との間を接続する。
【００５８】
ところで、第一遅角モードＲ１から第二遅角モードＲ２への切り替え時には、スプール７３は方向Ｄｒへ移動する。この方向Ｄｒへの移動により、遅角還流通路１１１の領域Ｓｒ２（図１７参照）の開口部１１１ｃは、遅角ドレン通路１１３の領域Ｓｒ１（図１７参照）の開口部１１３ｃより先に、進角制御ポート８０の溝部８０ａに向かって開口する。即ち、方向Ｄｒへの移動により、進角制御ポート８０の溝部８０ａに向かって先に開口する遅角還流通路１１１の開口部１１１ｃに続き、遅角ドレン通路１１３の開口部１１３ｃも当該溝部８０ａに向かって開口することになる。また、第二遅角モードＲ２への切り替え後は、遅角還流通路１１１の領域Ｓｒ１，Ｓｒ２の開口部１１１ｃと進角制御ポート８０の溝部８０ａとの間並びに遅角ドレン通路１１３の領域Ｓｒ１の開口部１１３ｃと同溝部８０ａとの間では、それぞれ流通面積Ｆｒｃ，Ｆｒｄが絞られる。
【００５９】
ここで、図１９に示すように第二遅角モードＲ２では、スプール７３が方向Ｄｒへ移動することで流通面積Ｆｒｃ，Ｆｒｄが共に増大する一方、スプール７３が反対方向Ｄａへ移動することで流通面積Ｆｒｃ，Ｆｒｄが共に減少する。それと共に第二遅角モードＲ２では、いずれの方向の移動によっても、開口部１１１ｃと溝部８０ａとの間に確保される流通面積Ｆｒｃよりも、開口部１１３ｃと同溝部８０ａとの間に確保される流通面積Ｆｒｄが、小さい関係を維持されることになる。
【００６０】
このような本実施形態では、図１２〜１４に示す第二遅角モードＲ２において、遅角還流通路１１１を進角制御ポート８０から遅角制御ポート８１側へ流通する作動油の流通量は、遅角還流通路１１１及び進角制御ポート８０間の流通面積Ｆｒｃに応じて制御可能となる。一方、第二遅角モードＲ２において、遅角ドレン通路１１３を進角制御ポート８０から遅角ドレンポート８６側へ流通する作動油の流通量は、遅角ドレン通路１１３及び進角制御ポート８０間の流通面積Ｆｒｄに応じて制御可能となる。
【００６１】
図１，１５に示す保持モードＨのスプール移動位置では、進角制御ポート８０及び遅角制御ポート８１が共にスプール７３により閉塞される。また、保持モードＨのスプール移動位置では、進角還流通路１１０及び遅角還流通路１１１の各一端部１１０ａ，１１１ａが供給ポート８２と連通し、それら進角還流通路１１０及び遅角還流通路１１１の各他端部１１０ｂ，１１１ｂがスリーブ１００により閉塞される。さらに、保持モードＨのスプール移動位置では、進角ドレン通路１１２の少なくとも一端部１１２ａが進角ドレンポート８５と連通し、同通路１１２の他端部１１２ｂがスリーブ１００により閉塞される。またさらに、保持モードＨのスプール移動位置では、遅角ドレン通路１１３の一端部１１３ａが遅角ドレンポート８６と連通し、同通路１１３の他端部１１３ｂがスリーブ１００により閉塞される。
【００６２】
さて、スプール７３の進角還流通路１１０及び遅角還流通路１１１には、それぞれ進角還流逆止弁１２０及び遅角還流逆止弁１２１が配設されている。図５に示すように各還流逆止弁１２０，１２１は、それぞれ個別の弁座１２２，１２３及び弁部材１２４，１２５と、互いに共通の弾性部材１２６とを組み合わせてなる。
【００６３】
進角弁座１２２は、進角還流通路１１０の内壁面のうち端部１１０ｂ側に向かって縮径する円錐面により、形成されている。金属により有底円筒状に形成される進角弁部材１２４は、進角還流通路１１０のうち進角弁座１２２よりも端部１１０ａ側に当該弁座１２２と同軸上に配置され、軸方向に往復移動可能となっている。これにより進角弁部材１２４の底部は、端部１１０ｂ側へ移動することで進角弁座１２２に着座する一方、端部１１０ａ側へ移動することで進角弁座１２２から離座する。
【００６４】
遅角弁座１２３は、遅角還流通路１１１の内壁面のうち端部１１１ｂ側に向かって縮径する円錐面により、形成されている。金属により有底円筒状に形成される遅角弁部材１２５は、遅角還流通路１１１のうち遅角弁座１２３よりも端部１１１ａ側に当該弁座１２３と同軸上に配置され、軸方向に往復移動可能となっている。これにより遅角弁部材１２５の底部は、端部１１１ｂ側へ移動することで遅角弁座１２３に着座する一方、端部１１１ａ側へ移動することで遅角弁座１２３から離座する。
【００６５】
金属製のコイルスプリングからなる弾性部材１２６は、進角弁部材１２４及び遅角弁部材１２５の間に同軸上に介装されている。これにより弾性部材１２６は、進角弁部材１２４及び遅角弁部材１２５の間での圧縮変形に応じた復原力を発生することで、それら進角弁部材１２４及び遅角弁部材１２５をそれぞれ進角弁座１２２側及び遅角弁座１２３側へ押圧する。
【００６６】
こうした構成から、進角還流通路１１０のうち進角弁座１２２を挟んで端部１１０ａ側よりも端部１１０ｂ側が高圧となることで、進角弁部材１２４が弾性部材１２６の復原力に抗して進角弁座１２２から離座するときには、進角還流逆止弁１２０が開弁状態となる。これにより、モードＡ１，Ａ２の進角還流通路１１０では、遅角制御ポート８１から進角制御ポート８０側へ流通する作動油の還流が、許容される（図５，８参照）。一方、進角還流通路１１０のうち進角弁座１２２を挟んで端部１１０ｂ側よりも端部１１０ａ側が高圧となることで、弾性部材１２６の復原力を受ける進角弁部材１２４が進角弁座１２２に着座するときには、進角還流逆止弁１２０が閉弁状態となる。これにより、モードＡ１，Ａ２の進角還流通路１１０では、進角制御ポート８０から遅角制御ポート８１側へ流通する作動油の還流が、規制される（図６，７，９参照）。
【００６７】
また、遅角還流通路１１１のうち遅角弁座１２３を挟んで端部１１１ａ側よりも端部１１１ｂ側が高圧となることで、遅角弁部材１２５が弾性部材１２６の復原力に抗して遅角弁座１２３から離座するときには、遅角還流逆止弁１２１が開弁状態となる。これにより、モードＲ１，Ｒ２の遅角還流通路１１１では、進角制御ポート８０から遅角制御ポート８１側へ流通する作動油の還流が、許容される（図１０，１３参照）。一方、遅角還流通路１１１のうち遅角弁座１２３を挟んで端部１１１ｂ側よりも端部１１１ａ側が高圧となることで、弾性部材１２６の復原力を受ける遅角弁部材１２５が遅角弁座１２３に着座するときには、遅角還流逆止弁１２１が閉弁状態となる。これにより、モードＲ１，Ｒ２の遅角還流通路１１１では、遅角制御ポート８１から進角制御ポート８０側へ流通する作動油の還流が、規制される（図１１，１２，１４参照）。
【００６８】
以上に加えて、図１，５に示すように制御部３０の供給通路６２には、供給流逆止弁１３０が配設されている。供給流逆止弁１３０は、供給通路６２を挟んで供給ポート８２側よりもポンプ４側が高圧となることで、開弁状態となる。これにより、モードＡ２，Ｒ２の供給通路６２では、ポンプ４から供給ポート８２側への供給流が許容される（図７，１２参照）。一方、供給流逆止弁１３０は、供給通路６２を挟んでポンプ４側よりも供給ポート８２側が高圧となることで、閉弁状態となる。これにより、モードＡ１，Ｒ１の供給通路６２では、供給ポート８２側からポンプ４への逆流が規制される（図５，６，８〜１１，１３，１４参照）。
【００６９】
（作動）
次に、バルブタイミング調整装置１の特徴として、当該装置１の作動につき説明する。ポンプ４から作動油の供給が継続される内燃機関の定常運転時（以下、単に「定常運転時」という）には、運転状態に適したバルブタイミングを実現するように制御回路９０がソレノイド７１への通電を制御することで、モードＡ１，Ａ２，Ｒ１，Ｒ２，Ｈのスプール移動位置のうちいずれかの位置が選択される。その結果、進角室５２，５３，５４及び遅角室５６，５７，５８に対する作動油の入出が、選択されたスプール移動位置に応じて制御される。そこで、以下では、定常運転時における各モードＡ１，Ａ２，Ｒ１，Ｒ２，Ｈの作動を、個別に説明する。尚、内燃機関において定常運転が開始される始動直後においては、進角室５２，５３，５４、遅角室５６，５７，５８のいずれも、ポンプ４から供給の作動油により満たされた状態となっている。
【００７０】
（１）  第一進角モードＡ１
定常運転時に、内燃機関の回転数が所定値より小さく且つ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、図５，６に示す第一進角モードＡ１のスプール移動位置が選択される。このスプール移動位置では、進角室５２，５３，５４と遅角室５６，５７，５８とがポート８０，８１間の進角還流通路１１０を介して接続されると共に、遅角還流通路１１１のうち当該進角還流通路１１０とは反対側の端部１１１ｂがスリーブ１００により閉塞される。さらに進角還流通路１１０のうち、進角制御ポート８０側の端部１１０ａが供給通路６２に接続されると共に、遅角制御ポート８１側の端部１１０ｂが進角ドレン通路１１２及びドレン回収通路６５から分離される。
【００７１】
こうした接続形態下、図５に示すように、変動トルクのうち負トルクがベーンロータ１５に作用して遅角室５６，５７，５８を縮小させる回転位相変化が生じると、それら遅角室５６，５７，５８の作動油が遅角制御ポート８１を通じて進角還流通路１１０に押し出される。このとき、負トルクの作用により容積拡大する進角室５２，５３，５４に進角制御ポート８０を介して接続されると共に、進角ドレン通路１１２から分離される進角還流通路１１０では、当該進角制御ポート８０側へ流通する還流が、進角還流逆止弁１２０により許容される。一方、進角還流通路１１０と繋がる遅角還流通路１１１及び供給通路６２においては、遅角還流逆止弁１２１及び供給流逆止弁１３０がそれぞれ閉弁する。したがって、容積拡大により負圧が発生する進角室５２，５３，５４には、遅角室５６，５７，５８からの排出作動油が流通面積Ｆａｃに応じた量にて、進角還流通路１１０を通じて吸入される。一方、大気開放の進角ドレン通路１１２からは、進角還流通路１１０を通じて空気が進角室５２，５３，５４に吸入されることはない。これらによれば、回転位相を進角側へと変化させて、バルブタイミングを進角させることができるのである。
【００７２】
また、図６に示すように、変動トルクの向きが反転して正トルクがベーンロータ１５に作用することで、進角室５２，５３，５４が容積縮小しようとすると、当該反転前に進角室５２，５３，５４へ導入された作動油が進角還流通路１１０に押し出される。このとき、進角還流通路１１０において遅角制御ポート８１側へ流通する還流は、進角還流逆止弁１２０により規制される。また同時に、遅角還流通路１１１及び供給通路６２では、遅角還流逆止弁１２１及び供給流逆止弁１３０がそれぞれ閉弁する。以上によれば、変動トルクの反転前に進角側へ変化した回転位相が遅角側へと戻る事態を抑制できるので、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。
【００７３】
（２）  第二進角モードＡ２
定常運転時に、内燃機関の回転数が所定値より大きく且つ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、図７〜９に示す第二進角モードＡ２のスプール移動位置が選択される。このスプール移動位置では、進角室５２，５３，５４と遅角室５６，５７，５８とがポート８０，８１間の進角還流通路１１０を介して接続されると共に、遅角還流通路１１１のうち当該進角還流通路１１０とは反対側の端部１１１ｂがスリーブ１００により閉塞される。さらに進角還流通路１１０のうち、進角制御ポート８０側の端部１１０ａが供給通路６２に接続されると共に、遅角制御ポート８１側の端部１１０ｂがポート８１，８５間の進角ドレン通路１１２を介してドレン回収通路６５に接続される。
【００７４】
こうした接続形態下、供給通路６２において供給ポート８２側への供給流を供給流逆止弁１３０が許容することで、ポンプ４から供給される作動油は、図７に示すように、当該供給ポート８２から進角制御ポート８０側へ流通する。このとき、ポンプ４からの作動油の供給圧が設定圧（例えば２００ｋＰａ）以上となる場合には、当該作動油が流入することになる進角還流通路１１０において、進角制御ポート８０から遅角制御ポート８１側へ流通する還流が進角還流逆止弁１２０により規制される。また同時に、進角還流通路１１０と繋がる遅角還流通路１１１では、遅角還流逆止弁１２１が閉弁する。これらの結果、進角制御ポート８０を通じて作動油が進角室５２，５３，５４に導入されると共に、遅角制御ポート８１に接続の進角ドレン通路１１２を通じて作動油が遅角室５６，５７，５８から進角ドレンポート８５及びドレン回収通路６５へ順次排出される。以上の供給圧作動によれば、内燃機関の高回転に伴って変動トルクが乱れる（図４参照）ことで、進角還流逆止弁１２０の作動応答性が低くなるような運転条件では、遅角室５６，５７，５８から排出の作動油ではなく、ポンプ４から供給の作動油を進角室５２，５３，５４へ導入し得る。したがって、変動トルクの乱れに拘らず、回転位相を進角側へと変化させて、バルブタイミングを進角させることができるのである。
【００７５】
但し、温度上昇により作動油の供給圧が設定圧未満となる場合には、変動トルクに応じた還流逆止弁１２０，１２１の作動が、上記（１）の還流作動に準じて図８，９の如く生じることで、遅角室５６，５７，５８から排出の作動油が進角室５２，５３，５４に導入される。これによれば、ポンプ４からの作動油の供給圧が低下したとしても、バルブタイミングの進角を継続することが、可能となる。
【００７６】
ここで第二進角モードＡ２の還流作動では、遅角制御ポート８１に進角ドレン通路１１２を介して接続される進角ドレンポート８５は大気開放されているので、図８の如き負トルク作用により負圧の発生した進角室５２，５３，５４では、空気の吸入が懸念される。しかし、進角室５２，５３，５４から負圧が伝播する進角還流通路１１０とは独立して、大気圧の進角ドレン通路１１２が開口する遅角制御ポート８１は、遅角室５６，５７，５８から押し出された作動油の流入により正圧状態となる。これにより、進角ドレン通路１１２から遅角制御ポート８１を通じて空気が進角還流通路１１０に吸入される事態は、抑制され得る。しかも、進角ドレン通路１１２及び遅角制御ポート８１間の流通面積Ｆａｄは、進角還流通路１１０及び遅角制御ポート８１間の流通面積Ｆａｃよりも小さく維持されるので、要素１１２，８１間では、スプール７３の移動によらず空気が流通し難くなる。故に、進角ドレン通路１１２から遅角制御ポート８１を通じて空気が進角還流通路１１０に吸入される事態の抑制効果は、高められ得る。
【００７７】
以上によれば、第二進角モードＡ２にて供給圧作動から還流作動へ切り替わる場合も、第一進角モードＡ１から第二進角モードＡ２の還流作動へ切り替わる場合も、進角還流通路１１０を通じては、空気が進角室５２，５３，５４に吸入され難くなる。故に、そうした進角室５２，５３，５４への空気の吸入に起因するベーンロータ１５の暴れを回避して、バルブタイミングの進角応答性を高めることが可能となるのである。
【００７８】
尚、このような第二進角モードＡ２が「位相変化モード」のうち「接続モード」に相当していると考えた場合には、第一進角モードＡ１が「位相変化モード」のうち「遮断モード」に相当し、進角制御ポート８０が「導入ポート」に相当し、遅角制御ポート８１が「排出ポート」に相当し、方向Ｄａが「増大方向」に相当し、方向Ｄｒが「減少方向」に相当することになる。
【００７９】
（３）  第一遅角モードＲ１
定常運転時に、内燃機関の回転数が所定値より小さく且つ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、図１０，１１に示す第一遅角モードＲ１のスプール移動位置が選択される。このスプール移動位置では、進角室５２，５３，５４と遅角室５６，５７，５８とがポート８０，８１間の遅角還流通路１１１を介して接続されると共に、進角還流通路１１０のうち当該遅角還流通路１１１とは反対側の端部１１０ｂがスリーブ１００により閉塞される。さらに遅角還流通路１１１のうち、遅角制御ポート８１側の端部１１１ａが供給通路６２に接続されると共に、進角制御ポート８０側の端部１１０ａが遅角ドレン通路１１３及びドレン回収通路６５から分離される。
【００８０】
こうした接続形態下、図１０に示すように、変動トルクのうち正トルクがベーンロータ１５に作用して進角室５２，５３，５４を縮小させる回転位相変化が生じると、それら進角室５２，５３，５４の作動油が進角制御ポート８０を通じて遅角還流通路１１１に押し出される。このとき、正トルクの作用により容積拡大する遅角室５６，５７，５８に遅角制御ポート８１を介して接続されると共に、遅角ドレン通路１１３から分離される遅角還流通路１１１では、当該遅角還流通路１１１側へ流通する還流が、遅角還流逆止弁１２１により許容される。一方、遅角還流通路１１１と繋がる進角還流通路１１０及び供給通路６２においては、進角還流逆止弁１２０及び供給流逆止弁１３０がそれぞれ閉弁する。したがって、容積拡大により負圧が発生する遅角室５６，５７，５８には、進角室５２，５３，５４からの排出作動油が流通面積Ｆｒｃに応じた量にて、遅角還流通路１１１を通じて吸入される。一方、大気開放の遅角ドレン通路１１３からは、遅角還流通路１１１を通じて空気が遅角室５６，５７，５８に吸入されることはない。これらによれば、回転位相を遅角側へと変化させて、バルブタイミングを遅角させることができるのである。
【００８１】
また、図１１に示すように、変動トルクの向きが反転して負トルクがベーンロータ１５に作用することで、遅角室５６，５７，５８が容積縮小しようとすると、当該反転前に遅角室５６，５７，５８へ導入された作動油が遅角還流通路１１１に押し出される。このとき、遅角還流通路１１１において進角制御ポート８０側へ流通する還流は、遅角還流逆止弁１２１により規制される。また同時に、進角還流通路１１０及び供給通路６２では、進角還流逆止弁１２０及び供給流逆止弁１３０がそれぞれ閉弁する。以上によれば、変動トルクの反転前に遅角側へ変化した回転位相が進角側へと戻る事態を抑制できるので、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。
【００８２】
（４）  第二遅角モードＲ２
定常運転時に、内燃機関の回転数が所定値より大きく且つ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、図１２〜１４に示す第二遅角モードＲ２のスプール移動位置が選択される。このスプール移動位置では、進角室５２，５３，５４と遅角室５６，５７，５８とがポート８０，８１間の遅角還流通路１１１を介して接続されると共に、進角還流通路１１０のうち当該遅角還流通路１１１とは反対側の端部１１０ｂがスリーブ１００により閉塞される。さらに遅角還流通路１１１のうち、遅角制御ポート８１側の端部１１１ａが供給通路６２に接続されると共に、進角制御ポート８０側の端部１１１ｂがポート８０，８６間の遅角ドレン通路１１３を介してドレン回収通路６５に接続される。
【００８３】
こうした接続形態下、供給通路６２において供給ポート８２側への供給流を供給流逆止弁１３０が許容することで、ポンプ４から供給される作動油は、図１２に示すように、当該供給ポート８２から遅角制御ポート８１側へ流通する。このとき、ポンプ４からの作動油の供給圧が上記（２）の場合と同じ設定圧以上となる場合には、当該作動油が流入することになる遅角還流通路１１１において、遅角制御ポート８１から進角制御ポート８０側へ流通する還流が遅角還流逆止弁１２１により規制される。また同時に、遅角還流通路１１１と繋がる進角還流通路１１０では、進角還流逆止弁１２０が閉弁する。これらの結果、遅角制御ポート８１を通じて作動油が遅角室５６，５７，５８に導入されると共に、進角制御ポート８０に接続の遅角ドレン通路１１３を通じて作動油が進角室５２，５３，５４から遅角ドレンポート８６及びドレン回収通路６５へ順次排出される。以上の供給圧作動によれば、内燃機関の高回転に伴って変動トルクが乱れる（図４参照）ことで、遅角還流逆止弁１２１の作動応答性が低くなるような運転条件では、進角室５２，５３，５４から排出の作動油ではなく、ポンプ４から供給の作動油を遅角室５６，５７，５８へ導入し得る。したがって、変動トルクの乱れに拘らず、回転位相を遅角側へと変化させて、バルブタイミングを遅角させることができるのである。
【００８４】
但し、温度上昇により作動油の供給圧が設定圧未満となる場合には、変動トルクに応じた還流逆止弁１２０，１２１の作動が、上記（３）の還流作動に準じて図１３，１４の如く生じることで、進角室５２，５３，５４から排出の作動油が遅角室５６，５７，５８に導入される。これによれば、ポンプ４からの作動油の供給圧が低下したとしても、バルブタイミングの遅角を継続することが、可能となる。
【００８５】
ここで第二遅角モードＲ２の還流作動では、進角制御ポート８０に遅角ドレン通路１１３を介して接続される遅角ドレンポート８６は大気開放されているので、図１３の如き正トルク作用により負圧の発生した遅角室５６，５７，５８では、空気の吸入が懸念される。しかし、遅角室５６，５７，５８から負圧が伝播する遅角還流通路１１１とは独立して、大気圧の遅角ドレン通路１１３が開口する進角制御ポート８０は、進角室５２，５３，５４から押し出された作動油の流入により正圧状態となる。これにより、遅角ドレン通路１１３から進角制御ポート８０を通じて空気が遅角還流通路１１１に吸入される事態は、抑制され得る。しかも、遅角ドレン通路１１３及び進角制御ポート８０間の流通面積Ｆｒｄは、遅角還流通路１１１及び進角制御ポート８０間の流通面積Ｆｒｃよりも小さく維持されるので、要素１１１，８０間では、スプール７３の移動によらず空気が流通し難くなる。故に、遅角ドレン通路１１３から進角制御ポート８０を通じて空気が遅角還流通路１１１に吸入される事態の抑制効果は、高められ得る。
【００８６】
以上によれば、第二遅角モードＲ２にて供給圧作動から還流作動へ切り替わる場合も、第一遅角モードＲ１から第二遅角モードＲ２の還流作動へ切り替わる場合も、遅角還流通路１１１を通じては、空気が遅角室５６，５７，５８に吸入され難くなる。故に、そうした遅角室５６，５７，５８への空気の吸入に起因するベーンロータ１５の暴れを回避して、バルブタイミングの遅角応答性を高めることが可能となるのである。
【００８７】
尚、このような第二遅角モードＲ２が「位相変化モード」のうち「接続モード」に相当していると考えた場合には、第一遅角モードＲ１が「位相変化モード」のうち「遮断モード」に相当し、遅角制御ポート８１が「導入ポート」に相当し、進角制御ポート８０が「排出ポート」に相当し、方向Ｄｒが「増大方向」に相当し、方向Ｄａが「減少方向」に相当することになる。
【００８８】
（５）  保持モードＨ
定常運転時に、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、図１５に示す保持モードＨのスプール移動位置が選択される。このスプール移動位置では、進角室５２，５３，５４及び遅角室５６，５７，５８が、進角還流通路１１０、遅角還流通路１１１及び供給通路６２のうちいずれに対しても、遮断される。こうした接続形態下、進角室５２，５３，５４及び遅角室５６，５７，５８には作動油が保持されることになるので、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できるのである。
【００８９】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、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。例えば本発明は、「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、「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も、適用することができるのである。
【符号の説明】
【００９０】
１  バルブタイミング調整装置、２  カム軸、４  ポンプ（供給源）、５  ドレンパン、１０  駆動部、１１  ハウジング、１５  ベーンロータ、１５ａ   回転軸、５２，５３，５４  進角室、５６，５７，５８  遅角室、６０  進角制御通路、６１  遅角制御通路、６２  供給通路、６５  ドレン回収通路、７０  制御弁、７１  ソレノイド、７２  リターンスプリング、７３  スプール、７３ｃ  外周面、８０  進角制御ポート、８０ａ，８１ａ  溝部、８１  遅角制御ポート、８２  供給ポート、８５  進角ドレンポート、８６  遅角ドレンポート、９０  制御回路、１００  スリーブ、１００ａ  内周面、１１０  進角還流通路、１１０ｃ，１１１ｃ，１１２ｃ，１１３ｃ  開口部、１１１  遅角還流通路、１１２  進角ドレン通路、１１３  遅角ドレン通路、１２０  進角還流逆止弁、１２１  遅角還流逆止弁、１２２  進角弁座、１２３  遅角弁座、１２４  進角弁部材、１２５  遅角弁部材、１２６  弾性部材、１３０  供給流逆止弁、Ａ１  第一進角モード、Ａ２  第二進角モード、Ｈ  保持モード、Ｒ１  第一遅角モード、Ｒ２  第二遅角モード、Ｄａ  方向、Ｄｒ  方向、Ｆａｃ，Ｆａｄ，Ｆｒｃ，Ｆｒｄ  流通面積、Ｓａ１，Ｓａ２，Ｓｒ１，Ｓｒ２  領域
【図１】
2012122453.tif 000003
【図２】
2012122453.tif 000004
【図３】
2012122453.tif 000005
【図４】
2012122453.tif 000006
【図５】
2012122453.tif 000007
【図６】
2012122453.tif 000008
【図７】
2012122453.tif 000009
【図８】
2012122453.tif 000010
【図９】
2012122453.tif 000011
【図１０】
2012122453.tif 000012
【図１１】
2012122453.tif 000013
【図１２】
2012122453.tif 000014
【図１３】
2012122453.tif 000015
【図１４】
2012122453.tif 000016
【図１５】
2012122453.tif 000017
【図１６】
2012122453.tif 000018
【図１７】
2012122453.tif 000019
【図１８】
2012122453.tif 000020
【図１９】
2012122453.tif 000021