(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクシャフトと同期回転すると共に内側に複数のシューを有する第１の回転体と、
前記内燃機関の吸・排気カムシャフトの端面に固定され前記第１の回転体内に相対回動可能に配設されると共に外側に複数のベーンを有する第２の回転体と、
該第２の回転体の複数のベーンと前記第１の回転体の複数のシューとの間に形成された進角側油圧室および遅角側油圧室と、
前記第１の回転体及び前記第２の回転体のいずれか一方の回転体を他方の回転体に対して所定の角度でロックするロック部材と、
前記第１の回転体及び前記第２の回転体のいずれか一方の回転体に設けられ前記ロック部材および該ロック部材を付勢する付勢手段を収容する収納孔と、
前記他方の回転体に設けられ前記ロック部材の嵌入を受けると共に前記ロック部材によるロックを解除するための油圧を供給するロック解除油圧供給路を有する係合孔と、
前記進角側油圧室および前記遅角側油圧室のうち、エンジン始動時に油圧が入る少なくとも一つと前記収納孔とを連通するパージ通路と、
前記収納孔と大気とを連通し前記ロック部材の背圧を排出する排出孔と、
前記ロック部材の背圧室として機能する前記収納孔の背圧部と大気とを連通するドレン通路とを備えたバルブタイミング調整装置において、
前記パージ通路の開口面積を、前記排出孔または前記ドレン通路の開口面積とおおよそ等しいか、広く設定したことを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項２】
前記ロック部材のロック状態を解除するためのロック解除油圧供給室と、
前記ロック解除油圧室にロック解除油圧を供給するロック解除油圧供給路と、
前記進角側油圧室および前記遅角側油圧室にそれぞれ連通する進角側圧力分配通路および遅角側圧力分配通路と、
前記両圧力分配通路により前記両油圧室と連通され、前記両油圧室のうち高い方の圧力を選択してロック解除油圧供給路に供給するチェックバルブとを備え、
前記進角側油圧室、前記遅角側油圧室、前記進角側圧力分配通路および前記遅角側圧力分配通路のうち、エンジン始動時に油圧が入る少なくとも一つに前記収納孔と連通するパージ通路を設けたことを特徴とする請求項1記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項３】
前記パージ通路は、前記ロック部材の背圧室として機能する収納孔の前記背圧部に連結されたことを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項４】
前記パージ通路は、前記遅角側油圧室、前記進角側油圧室、前記両油圧室にそれぞれ連通する遅角側圧力分配通路または進角側圧力分配通路のうち少なくとも１つと前記収納孔とを連通するものであることを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項５】
前記パージ通路は、ロック解除状態において前記ロック部材により遮断されるように収納孔の背圧部に連結されたことを特徴とする請求項４記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項６】
前記パージ通路は、ロック動作開始時から前記ロック部材の所定の動作ストローク間において、前記ロック部材により遮断されるように収納孔の前記背圧部に連結されたことを特徴とする請求項４記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項７】
前記パージ通路、前記排出孔、前記ドレン通路、前記チェックバルブの進角側油圧分配通路または前記ロック解除油圧供給路のうち少なくとも一部には、開口面積を狭める絞りが設けられたことを特徴とする請求項２記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項８】
前記パージ通路の開口面積を、前記進角側油圧室および前記遅角側油圧室に連通する圧力室供給通路の開口面積よりも狭く設定したことを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項９】
前記パージ通路の開口面積を、前記進角側圧力分配通路、前記遅角側圧力分配通路および前記ロック解除油圧供給路のいずれの開口面積よりも広く設定したことを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項１０】
油路の開口面積が、前記圧力室供給通路≧前記パージ通路≧前記ドレン通路≧前記ロック解除油圧供給路に設定されたことを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項１１】
前記ロック部材が、前記係合孔側の径と前記収納孔側の径とが異なる段付きロック部材であり、ロック解除油圧を受ける前記係合孔側の受圧面積が、背圧を受ける前記収納孔側の受圧面積よりも小さいことを特徴とする請求項１０記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項１２】
エンジン始動時に油圧が入る油圧室は、ロック状態で、ロック解除油圧室および前記収納孔の背圧部にそれぞれ連通可能であることを特徴とする請求項４記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項１３】
前記ロック部材は、エンジン始動時に油圧が入る油圧室に対立する他方の油圧室の油圧により前記係合孔から離脱可能であり、かつロック解除状態で、エンジン始動時に油圧が入る前記油圧室と前記収納孔の背圧部との間の前記パージ通路を遮断するように構成されたことを特徴とする請求項１２記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項１４】
エンジン始動時に油圧が入る油圧室は前記遅角側油圧室であることを特徴とする請求項１３記載のバルブタイミング調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関（以下、エンジンという）の吸排気弁の開閉タイミングを運転条件に応じて変更するためのバルブタイミング調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のバルブタイミング調整装置としては、例えば図１６から図２０に示す構造のものが知られている。図１６は従来のベーン式バルブタイミング調整装置の内部構成を示す横断面図であり、図１７は図１６のＡ−Ａ線で断面視した縦断面図であり、図１８は図１７に示した従来のロック・ロック解除機構の縦断面図であり、図１９は図１６に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の要部を拡大して示す斜視図であり、図２０は図１７および図１８に示した従来のロック・ロック解除機構におけるロック部材の動作ストロークと油圧との関係を示すグラフである。なお、図１７において図面右側を前方とし、左側を後方とすると共に、図１８および図１９において図面下側を前方とし、上側を後方とする。
【０００３】
図中１はエンジンの出力軸であるクランクシャフト（図示せず）にチェーン（図示せず）やベルト（図示せず）等を介して連結されてクランクシャフト（図示せず）と同期回転する第１の回転体である。第１の回転体１は、クランクシャフト（図示せず）と一体に回転するスプロケット２と、内周部から突出して複数の油圧室を構成する複数の突起形状であるシュー３ａを有するケース３と、このケース３のシュー３ａにより構成される上記油圧室を塞ぐカバー４とをボルト等の締結部材５により一体化してなるものである。
【０００４】
ケース３の内側には第１の回転体１と相対回動可能なロータ（第２の回転体）６が配設されており、このロータ６は吸気弁あるいは排気弁の開閉に関与するカムシャフト７にボルト等の締結部材８により一体固定されている。このロータ６は上記ケース３のシュー３ａにより複数構成される油圧室を進角側油圧室９と遅角側油圧室１０とに区分する複数のベーン６ａを有している。なお、上記カムシャフト７内には進角側油圧室９への油圧を給排する第１の油路（圧力室供給通路）１１と遅角側油圧室１０への油圧を給排する第２の油路（圧力室供給通路）１２が設けられている。
【０００５】
ケース３のシュー３ａの先端部およびロータ６のベーン６ａの先端部には進角側油圧室９と遅角側油圧室１０との間の油漏洩を防止するシール手段１３がそれぞれ配設されている。このシール手段１３は進角側油圧室９または遅角側油圧室１０の内壁面を摺動するシール部材１３ａとこのシール部材１３ａを当該内壁面側に押圧する板ばね１３ｂとから概略構成されている。
【０００６】
第２の回転体としてのロータ６の１つのベーン６ａには後述のロックピンを収納する収納孔１４が設けられており、この収納孔１４には第１の回転体１と第２の回転体との相対回動を規制する略円筒状のストレートピンであるロックピン（ロック部材、ロック機構）１５が配設されている。ロックピン１５は、バルブタイミング調整装置内に油圧力がないエンジンの始動時に、ロータ６がカムシャフト７に一体固定されたカム（図示せず）反力により回転方向に振動し、この振動によりロータ６が第１の回転体１に対し当接および分離を繰り返すことから生じる打音（異音）の発生を抑制するためのものである。このため、ロックピン１５は収納孔１４内の後方壁とロックピン１５との間に配設されたコイルばね等の付勢手段（ロック機構）１６により第１の回転体１に向けて常に付勢されて後述の係合孔内に係合可能である。また、収納孔１４にはロックピン１５の背圧を装置外へ排出するための排出孔（ロック解除機構）１７が形成されている。
【０００７】
一方、第１の回転体１としてのスプロケット２には、第２の回転体としてのロータ６が第１の回転体１に対して最も遅角側である最遅角位置に位置したときにロックピン１５の嵌入を受ける位置に係合孔（ロック機構）１８が形成されている。
【０００８】
上記収納孔１４を有するベーン６ａには進角側油圧室９および遅角側油圧室１０のうち圧力の高い方を選択して切り返し、その圧力をロックピン１５が係合された係合孔１８内に供給してロックピン１５による係合孔１８への係合（以下、ロックという）を解除するチェックバルブ（ロック解除機構）１９が設けられている。このチェックバルブ１９は、ロータ６の当該ベーン６ａ内に形成された第１ロック解除油圧供給路（ロック解除機構）２０およびスプロケット２に形成された第２ロック解除油圧供給路（ロック解除機構）２１を経由して係合孔１８内に連通している。チェックバルブ１９と進角側油圧室９とは進角側圧力分配通路（ロック解除機構）２２を経由して連通しており、チェックバルブ１９と遅角側油圧室１０とは遅角側圧力分配通路（ロック解除機構）２３を経由して連通している。
【０００９】
次にロック解除動作について説明する。
ロックを解除するときは、オイルポンプ（図示せず）からの油圧が進角側油圧室９または遅角側油圧室１０を経て、チェックバルブ１９から第１ロック解除油圧供給路２０および第２ロック解除油圧供給路２１を経由して係合孔１８に供給される。この係合孔１８内では、ロック解除油圧は係合孔１８の内壁とロックピン１５の外壁との間に供給され、ロックピン１５を付勢手段１６の付勢力に抗して押圧する。これによりロックピン１５は収納孔１４内の奥側に後退して係合孔１８から抜ける。このときのロックピン１５の背圧は収納孔１４から排出孔１７を経てバルブタイミング調整装置の外部に排出される。ロックピン１５の先端部が係合孔１８から抜け出て収納孔１４内に収容されたときに、ロックピン１５によるロックが解除されて第１の回転体と第２の回転体との自由回転が許される。
【００１０】
なお、ロックピン１５によるロック状態からロック解除完了状態に至るまでロックピン１５の受圧面積が一定であるので、上記背圧の排出速度も一定となっている。また、ロックピン１５の動作ストロークは付勢手段１６の付勢力と油圧力で決定されるため図２０に示すように印加油圧と１対１の関係となり、ロック解除油圧とロック解除状態を保持する油圧（ロック解除保持油圧）とが同一となっている。
【００１１】
ところで、エンジンの停止状態においては、進角側油圧室９および遅角側油圧室１０内のオイルが第１の油路１１および第２の油路１２等を経由してオイルパン（図示せず）に下がるため、各油圧室や油路等の配管内に空気が滞留することになる。この状態で、エンジンを再始動すると、オイルポンプ（図示せず）により油圧が立ち上がると同時に上記配管内に滞留している空気が一気に押し出されるため、バルブタイミング調整装置内に印加された空気を噛んだ油が係合孔１８内に供給されてロックピン１５に作用してしまう。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のバルブタイミング調整装置は上述の構成を有しているので、エンジン始動時に空気を噛んだ油圧がロックピン１５に作用してロックが解除されたときは、上述のカム反力を進角側油圧室９および遅角側油圧室１０内の油圧力で吸収することができず、第１の回転体１と第２の回転体とが当接および分離を繰り返してしまい、打音（異音）の発生を抑制することができないという課題があった。
【００１３】
なお、バルブタイミング調整装置の他の従来例としては、例えば特開平１０−１５９５１９号公報に開示されたものが知られている。このバルブタイミング調整装置は、エンジン始動時等、油圧が十分に立ち上がる前に油中に混入した空気により段付きロックピンによる係合が誤って解除されてしまう不都合を解消することを目的として、段付きロックピンの肩部と収納孔との間に形成されたロック解除油圧室と遅角側油圧室とを連通する連通路を設け、段付きロックピンを収納する収納孔に形成された排出孔と上記ロック解除油圧室とを連通して上記空気のみを外部に排出する放圧通路を設けた構成を有している。
【００１４】
しかし、この従来のバルブタイミング調整装置は、放圧通路に到達する油と空気（圧力流体）がロック解除油圧室を経由するように構成したので、空気が微量に混入した油が段付きロックピンの肩部に作用した場合、その油成分で放圧通路が封止されると空気の排出ができず、油圧が十分に立ち上がる前に段付きロックピンによる係合が解除される可能性があり、上記課題を解決するものではない。
【００１５】
また、特許第３０８５２１９号は、段付きロックピンによる係合時にロック解除油圧室と遅角側油圧室とを連通する連通路を段付きロックピンで封止する構造を有するバルブタイミング調整装置を開示している。この従来のバルブタイミング調整装置では、段付きロックピンの先端と係合孔との間に進角側油圧を印加することで段付きロックピンによる係合を解除することが可能であり、段付きロックピンによる係合が一旦解除されて段付きロックピンが後退すると、連通路が開放されるため、遅角側油圧によっても段付きロックピンによる係合の解除を維持することが可能である。
【００１６】
しかし、この従来のバルブタイミング調整装置は、上述のように構成したので、進角側油圧の印加により段付きロックピンによる係合が解除され、遅角側油圧室とロック解除油圧室とが連通路を経由して連通した場合、この段階では未だロック解除油圧室は油で満たされていないため遅角側油圧に切り替えると段付きロックピンに油圧が十分に作用しない。このため、段付きロックピンを係合孔に常に付勢する付勢手段の付勢力により段付きロックピンが係合方向に前進してしまう不都合が発生する可能性がある。
【００１７】
また、上述の公報に開示された従来のバルブタイミング調整装置では、いずれも段付きロックピンの使用を前提にしており、図１６から図２０に示した従来のバルブタイミング調整装置において使用されたストレートピンの使用は不可能である。段付きロックピンはストレートピンに比べて、そのロックピンとロックピンの摺動穴の加工が複雑であり、バルブタイミング調整装置は各種のロックピンの使用が可能な汎用性を備えることが望ましい。
【００１８】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、各種のロックピンの使用が可能であり、かつエンジンの始動時に空気を噛んだ油圧によるロック解除に伴って発生する打音（異音）の発生を抑制するバルブタイミング調整装置を得ることを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、内燃機関のクランクシャフトと同期回転すると共に内側に複数のシューを有する第１の回転体と、内燃機関の吸・排気カムシャフトの端面に固定され第１の回転体内に相対回動可能に配設されると共に外側に複数のベーンを有する第２の回転体と、該第２の回転体の複数のベーンと第１の回転体の複数のシューとの間に形成された進角側油圧室および遅角側油圧室と、第１の回転体及び第２の回転体のいずれか一方の回転体を他方の回転体に対して所定の角度でロックするロック部材と、第１の回転体及び第２の回転体のいずれか一方の回転体に設けられロック部材および該ロック部材を付勢する付勢手段を収容する収納孔と、他方の回転体に設けられロック部材の嵌入を受けると共にロック部材によるロックを解除するための油圧を供給するロック解除油圧供給路を有する係合孔と、進角側油圧室および遅角側油圧室のうち、エンジン始動時に油圧が入る少なくとも一つと収納孔とを連通するパージ通路と、収納孔と大気とを連通しロック部材の背圧を排出する排出孔と、ロック部材の背圧室として機能する収納孔の背圧部と大気とを連通するドレン通路とを備えたバルブタイミング調整装置において、パージ通路の開口面積を、排出孔またはドレン通路の開口面積とおおよそ等しいか、広く設定したことを特徴とするものである。
【００２０】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、ロック部材のロック状態を解除するためのロック解除油圧供給室と、ロック解除油圧室にロック解除油圧を供給するロック解除油圧供給路と、進角側油圧室および遅角側油圧室にそれぞれ連通する進角側圧力分配通路および遅角側圧力分配通路と、両圧力分配通路により両油圧室と連通され、両油圧室のうち高い方の圧力を選択してロック解除油圧供給路に供給するチェックバルブとを備え、進角側油圧室、遅角側油圧室、進角側圧力分配通路および遅角側圧力分配通路のうち、エンジン始動時に油圧が入る少なくとも一つに収納孔と連通するパージ通路を設けたことを特徴とするものである。
【００２１】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、パージ通路を、ロック部材の背圧室として機能する収納孔の背圧部に連結したことを特徴とするものである。
【００２３】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、パージ通路は、遅角側油圧室、進角側油圧室、両油圧室にそれぞれ連通する遅角側圧力分配通路または進角側圧力分配通路のうち少なくとも１つと収納孔とを連通するものとしたことを特徴とするものである。
【００２４】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、パージ通路を、ロック解除状態においてロック部材により遮断されるように収納孔の背圧部に連結したことを特徴とするものである。
【００２５】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、パージ通路を、ロック動作開始時からロック部材の所定の動作ストローク間において、前記ロック部材により遮断されるように収納孔の背圧部に連結したことを特徴とするものである。
【００２６】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、パージ通路、排出孔、ドレン通路、チェックバルブの進角側油圧分配通路またはロック解除油圧供給路のうち少なくとも一部に、開口面積を狭める絞りを設けたことを特徴とするものである。
【００２７】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、パージ通路の開口面積を、進角側油圧室および遅角側油圧室に連通する圧力室供給通路の開口面積よりも狭く設定したことを特徴とするものである。
【００２９】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、パージ通路の開口面積を、進角側圧力分配通路、遅角側圧力分配通路およびロック解除油圧供給路のいずれの開口面積よりも広く設定したことを特徴とするものである。
【００３０】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、油路の開口面積を、圧力室供給通路≧パージ通路≧ドレン通路≧ロック解除油圧供給路に設定したことを特徴とするものである。
【００３３】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、ロック部材が、前記係合孔側の径と前記収納孔側の径とが異なる段付きロック部材であり、ロック解除油圧を受ける前記係合孔側の受圧面積が、背圧を受ける前記収納孔側の受圧面積よりも小さいことを特徴とするものである。
【００３５】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、エンジン始動時に油圧が入る油圧室を、ロック状態で、ロック解除油圧室および収納孔の背圧部にそれぞれ連通可能としたことを特徴とするものである。
【００３６】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、ロック部材を、エンジン始動時に油圧が入る油圧室に対立する他方の油圧室の油圧により係合孔から離脱可能とし、かつロック解除状態で、エンジン始動時に油圧が入る油圧室と収納孔の背圧部との間のパージ通路を遮断するように構成したことを特徴とするものである。
【００３７】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、エンジン始動時に油圧が入る油圧室を遅角側油圧室としたことを特徴とするものである。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの実施の形態１によるバルブタイミング調整装置の内部構成を示す横断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線で断面視した縦断面図であり、図３は図１および図２に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の要部を拡大して示す斜視図であり、図４（ａ）および（ｂ）は図１から図３に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の動作を示す縦断面図であり、（ａ）はロック状態を示し、（ｂ）はロック解除状態を示している。図５は図１から図４に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の動作ストロークと当該機構に作用する圧力との関係を示すグラフである。なお、この実施の形態１の構成要素のうち、図１６から図２０に示した従来のバルブタイミング調整装置の構成要素と共通するものについては、同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００３９】
この実施の形態１の特徴は、図１から図４に示すように、チェックバルブ１９を設けたロータ６のベーン６ａに遅角側油圧室１０と収納孔１４の背圧部１４ａとを連通するパージ通路２４を設けた点にある。このパージ通路２４のドレン側開口端は収納孔１４の周壁を介して収納孔１４の背圧部１４ａに連結されており、当該ドレン側開口端はロックピン１５によるロックの解除時にはロックピン１５の周壁により遮断されると共にロック状態では当該ドレン側端部が開放される位置に設定されている。なお、収納孔１４に設けられた排出孔１７はこの実施の形態１においてはパージ通路２４と大気とを連通するドレン通路を兼ねている。
【００４０】
このようにチェックバルブ１９を備えたバルブタイミング調整装置では、エンジン始動時に遅角側油圧室１０に印加された油圧がパージ通路２４、チェックバルブ１９の順に供給されるように、油路抵抗、油路長等のパラメータに差を設けている。すなわち、パージ通路２４の開口面積を、チェックバルブ１９に連通する第１ロック解除油圧供給路２０、第２ロック解除油圧供給路２１および遅角側圧力分配通路２３の各開口面積と等しいか、あるいは広く設定することで、パージ通路２４の油路抵抗を等しくするか、あるいは小さくしている。また、パージ通路２４の油路長をチェックバルブ１９の遅角側圧力分配通路２３の油路長と等しいか、あるいは短く設定することで遅角側油圧室１０からの油圧の供給が同時か、あるいはチェックバルブ１９よりも早まるようにしている。このようなパラメータを適宜設定することで、油圧の供給順を制御している。
【００４１】
遅角側油圧室１０内の油圧を維持するために、パージ通路２４の開口面積を遅角側油圧室１０への油圧を給排する第２の油路１２の開口面積と等しいか、あるいは狭く設定している。また、パージ通路２４から供給された油圧により収納孔１４の背圧部１４ａ内に残油圧を発生させるために、パージ通路２４の開口面積を収納孔１４に設けられた排出孔１７の開口面積と等しいか、あるいは広く設定している。
【００４２】
ここで、上述した各油路の開口面積の関係を整理すると、圧力室供給通路としての第２の油路１２の開口面積≧パージ通路２４の開口面積≧ドレン通路としての排出孔１７の開口面積≧第１ロック解除油圧供給路２０または第２ロック解除油圧供給路２１の開口面積という関係式で説明することができる。
【００４３】
次にロック解除動作について説明する。なお、この実施の形態１では、エンジン始動時に油圧が入る油圧室が遅角側油圧室１０となるように設定し、エンジン停止時に第２の回転体としてのロータ６が第１の回転体１に対して最遅角位置にあるときにロックピン１５が付勢手段１６の付勢力により係合孔１８に係合して第１の回転体１と第２の回転体とをロックして両者間の自由回転を規制するように設定されている。
【００４４】
このため、エンジン始動時には、まず、図４（ａ）に示すように、オイルポンプ（図示せず）からの油圧が主に第２の油路１２を経て遅角側油圧室１０内に供給される。この遅角側油圧室１０は、ロック状態においてはロック解除油圧室１８ａおよび収納孔１４の背圧部１４ａの両方に連通しており、その油圧（以下、遅角側油圧という）は、上述したように油路抵抗や油路長の差によりパージ通路２４、チェックバルブ１９の順に供給される。遅角側油圧室１０や途中の配管内に滞留していた空気を噛んだ油圧がパージ通路２４を経由して収納孔１４の背圧部１４ａ内に印加されると、油中に混入した空気は背圧部１４ａから排出孔１７を経由して装置外に排出される。また、この実施の形態１では、パージ通路２４より排出孔１７の開口面積を狭く油路抵抗を大きくしたため、空気が抜けた油により、収納孔１４の背圧部１４ａ内に残油圧が発生する。この残油圧は、ロックピン１５の後部に対して付勢手段１６の付勢力と同一方向に作用する。
【００４５】
同時に、遅角側油圧は、遅角側圧力分配通路２３、チェックバルブ１９、第１ロック解除油圧供給路２０および第２ロック解除油圧供給路２１を経由して係合孔１８に供給される。係合孔１８の内壁とロックピン１５の外壁との間に形成されたロック解除油圧室１８ａに供給されたロック解除油圧は、付勢手段１６の付勢力と収納孔１４の背圧部１４ａ内の残油圧との和に抗してロックピン１５の先端面に作用しこれをロック解除方向へ押圧する（図５中のＡ参照）。
【００４６】
ここで、遅角側油圧をＰｒとし、収納孔１４の背圧部１４ａ内の残油圧をＰ１とし、ロックピン１５の先端円形部分の面積をＳとし、付勢手段１６の付勢力をＦとすると、ロックピン係合状態、即ちロック状態では下記の不等式が成立する。
Ｓ（Ｐｒ−Ｐ１）＜Ｆ
【００４７】
なお、残油圧Ｐ１は、遅角側油圧室１０から収納孔１４までを連通するパージ通路２４の油路抵抗Ｒ１と、収納孔１４から大気までを連通する排出孔１７の油路抵抗Ｒ２によって決定される。例えば、パージ通路２４の油路抵抗Ｒ１と排出孔１７の油路抵抗Ｒ２がＲ１≪Ｒ２のとき、残油圧Ｐ１が大きくなるため、遅角側解除油圧が上昇する。逆に、Ｒ１≫Ｒ２のとき、残油圧Ｐ１が小さくなるため、遅角側解除油圧が下降する。ここで、パージ通路２４の油路抵抗Ｒ１が０でない限り、Ｐ１＜Ｐｒが成り立つため、遅角側油圧Ｐｒの上昇過程で上記不等式の符号が
Ｓ（Ｐｒ−Ｐ１）＞Ｆ
に転じる点が存在する。この遅角側油圧Ｐｒをさらに上昇させると、ロックピン１５が後退し始める（図５中のＢ参照）。収納孔１４の背圧部１４ａ内の残油は、遅角側油圧Ｐｒの作用を受けて後退するロックピン１５の後退に伴って排出孔１７およびパージ通路２４を通って速やかに背圧部１４ａ外に排出される。最終的に、ロックピン１５が係合孔１８から完全に抜け出てロック解除動作が完了する（図５中のＣ点参照）。これにより、第１の回転体１と第２の回転体との自由回転が許される。なお、ロック解除動作により、図４（ｂ）に示すように、パージ通路２４のドレン側開口端が収納孔１４内に後退するロックピン１５の周壁により遮断される。これにより、ロック解除状態において、遅角側油圧室１０と収納孔１４の背圧部１４ａとの連通が遮断され、遅角側油圧室１０からの油圧供給が断たれ、背圧部１４ａ内での残油圧の発生が防止される。このため、遅角側油圧Ｐｒによるロック解除状態を保持するための圧力、すなわちロック解除保持油圧は付勢手段１６の付勢力に抗する大きさに相当するので、上記遅角側油圧Ｐｒによるロック解除油圧よりも小さくすることができ（図５中のＤ点参照）、ロック解除状態を低油圧で確実に保持することができる。
【００４８】
ここで、ロックピン１５が解除されていない状態でエンジンの運転状況により、ＯＣＶ（オイルコントロールバルブ、図示せず）を切り替えてオイルポンプ（図示せず）からの油圧を進角側油圧室９に供給した場合においては、進角側油圧室９は、進角側圧力分配通路２２、第１ロック解除油圧供給路２０および第２ロック解除油圧供給路２１を経由してロック解除油圧室１８ａとだけ連通しており、遅角側油圧Ｐｒ印加時と異なり、収納孔１４の背圧部１４ａとは連通していない。このため、進角側油圧室９の油圧（以下、進角側油圧Ｐａという）は、遅角側油圧Ｐｒ印加時と同様に、ロック解除油圧室１８ａ内のロックピン１５の先端面にのみ作用する。進角側油圧Ｐａの上昇過程で、付勢手段１６の付勢力のみに抗する油圧力（ロック解除油圧）となった時点、即ちＳＰａ＞Ｆの不等式を満たすようになった時点で、ロックピン１５が後退し始める。収納孔１４の背圧部１４ａ内の残油は、進角側油圧Ｐａの作用を受けて後退するロックピン１５の後退に伴って排出孔１７およびパージ通路２４を通って速やかに背圧部１４ａ外に排出される。また、ロック解除用の受圧面積が遅角側油圧Ｐｒ印加時と進角側油圧Ｐａ印加時とで同一であるため、遅角側油圧Ｐｒによるロック解除油圧に比べて背圧がない分、小さい油圧でロックピン１５の解除開始が可能である。このように進角側油圧Ｐａ印加時におけるロック解除油圧特性は、図２０に示したようなヒステリシスを持たない従来例と同様である。最終的に、ロックピン１５が係合孔１８から完全に抜け出てロック解除動作が完了し、第１の回転体１と第２の回転体との自由回転が許される。
【００４９】
なお、ロック解除動作により、図４（ｂ）に示すように、パージ通路２４のドレン側開口端が収納孔１４内に後退するロックピン１５の周壁により遮断される。これにより、ロック解除状態において、遅角側油圧室１０と収納孔１４の背圧部１４ａとの連通が遮断され、遅角側油圧室１０からの油圧供給が断たれ、背圧部１４ａ内での残油圧の発生が防止される。このため、ロック解除状態を保持するための圧力、すなわちロック解除保持油圧は付勢手段１６の付勢力に抗する大きさに相当するので、上記ロック解除油圧よりも小さくすることができる。この後に、再び遅角側油圧Ｐｒ印加に切り替わっても、一旦ロック解除されているので、そのロック解除状態を低油圧で確実に保持することができる。
【００５０】
次に、ロック動作について説明する。
エンジン停止状態になると、オイルポンプ（図示せず）が停止するため、バルブタイミング調整装置内のオイルはオイルパン（図示せず）に下がる。これにより、係合孔１８内の油圧が下がり、ロックピン１５は付勢手段１６の付勢力により前進して係合孔１８内に係合される（図５中のＥ点参照）。
【００５１】
以上のように、この実施の形態１によれば、ロック部材１５の背圧室として機能する収納孔１４の背圧部１４ａに、遅角側油圧室１０と連通するパージ通路２４を設けるように構成したので、パージ通路２４を経由して印加された油圧が収納孔１４の背圧部１４ａ内に残油圧を発生し、この残油圧と付勢手段１６の付勢力とが共に同一方向からロックピン１５の後部に作用する一方、ロックピン１５の前部にはチェックバルブ１９等を経由してロック解除油圧室１８ａに供給される遅角側油圧Ｐｒが作用する。しかし、遅角側油圧Ｐｒ印加でのロック解除では、上記残油圧と付勢手段１６の付勢力との和に抗するだけの油圧が必要なため、ロック解除に遅延が生じる。このため、バルブタイミング調整装置の制御を可能にする油圧印加状態になるまでロック解除を遅らせることができるので、エンジン始動時等、油圧が十分に高くなっていない状態で、不用意にロック解除されることがなく、打音（異音）の発生を確実に抑制することができるという効果がある。
【００５２】
この実施の形態１では、パージ通路２４のドレン側開口端がロックピン１５によるロックの解除時にはロックピン１５の周壁により遮断されると共にロック状態では当該ドレン側端部が開放されるようにパージ通路２４を設けるように構成したので、ロック状態では遅角側油圧Ｐｒを印加することで収納孔１４の背圧部１４ａ内に付勢手段１６の付勢力と同一方向にロックピン１５に作用する残油圧を発生させると共に、ロック解除状態では進角側油圧Ｐａまたは遅角側油圧Ｐｒを印加しても当該残油圧を発生させない。これにより、ロック状態で遅角側油圧Ｐｒを印加した場合、残油圧と付勢手段１６の付勢力との和に抗してロックピン１５に作用するロック解除油圧と、付勢手段１６の付勢力のみに匹敵するロック解除保持圧とに差が生じ、図５に示すようにロック解除油圧特性にヒステリシスを設けることができる。このようにロック解除油圧特性にヒステリシスを設けることで、遅角側油圧Ｐｒによるロック解除を遅らせると共に、ロック解除後にロックピン１５を低油圧でロック解除状態を保持できることから、エンジン動作中は常に第１の回転体１と第２の回転体との相対回動可能な状態に保つことができ、バルブタイミング調整装置の制御性を損なうことがないという効果がある。
【００５３】
また、この実施の形態１では、ロック解除油圧とロック解除保持圧とに差を設け、ロック解除油圧特性にヒステリシスを設定するためには、各油路内に開口面積を部分的に狭くする「絞り」を設け、これを各油路の油路抵抗の配分を考慮して調整してもよい。この場合において、絞りを設けた油路と絞りを設けていない油路との間に油路抵抗の差を設けることができるので、絞りを設けた油路に対する油圧の供給順を繰り下げることができる。これにより、ロック解除油圧室１８ａへの解除油圧よりもパージ通路２４へ油圧を優先的に導くように、各油路内の絞りを適宜調整することが可能である。また、ロック解除油圧とロック解除保持圧とに差を設け、ロック解除油圧特性にヒステリシスを設定するためには、付勢手段１６の付勢力を調整してもよい。
【００５４】
この実施の形態１では、遅角側油圧室１０とロックピン１５の背圧室として機能する収納孔１４の背圧部１４ａとを連通するパージ通路２４を設けたが、これに代えて、遅角側油圧室１０内の油圧供給を受けることのできる油路、すなわちチェックバルブ１９に連通する遅角側圧力分配通路２３、第１ロック解除油圧供給路２０または第２ロック解除油圧供給路２１と、上記収納孔１４の背圧部１４ａとを連通するパージ通路を設けてもよい。
【００５５】
また、この実施の形態１では、エンジン停止時に第２の回転体としてのロータ６が第１の回転体１に対して最遅角位置にあるときにロックピン１５が付勢手段１６の付勢力により係合孔１８に係合して第１の回転体１と第２の回転体との自由回転を規制するように設定しているが、最遅角位置以外の位置で第１の回転体と第２の回転体とがロックされるように設定してもよい。最進角位置にある場合には、上記パージ通路を進角側油圧室９と収納孔１４の背圧部１４ａとを連通するように設けたり、あるいは進角側油圧室９内の油圧供給を受けることのできる油路、すなわちチェックバルブ１９に連通する進角側圧力分配通路２２、第１ロック解除油圧供給路２０または第２ロック解除油圧供給路２１と、上記収納孔１４の背圧部１４ａとを連通するパージ通路を設けたりしてもよい。
【００５６】
この実施の形態１では、遅角側油圧室１０と、排出孔１７を備えた収納孔１４の背圧部１４ａとを連通するパージ通路２４を設けたが、進角側油圧室９、遅角側油圧室１０、チェックバルブ１９に連通する進角側圧力分配通路２２、遅角側圧力分配通路２３、第１ロック解除油圧供給路２０または第２ロック解除油圧供給路２１のいずれかと大気とを連通する少なくとも一つのパージ通路を設けてもよい。この場合、エンジンの始動時にロック解除の初動圧に用いられる空気または空気を噛んだ油を積極的に外部に排出することができるので、バルブタイミング調整装置の制御が可能な油圧印加状態になってからロック解除できるという効果がある。
【００５７】
この実施の形態１では、排出孔１７にドレン通路を兼ねさせたが、収納孔１４に、パージ通路と大気とを連通するドレン通路を上記排出孔１７とは別に設けてもよい。この場合、排出孔１７と同様に、ドレン通路の開口面積をパージ通路２４よりも小さくしたり、絞りを設けたりすることで、パージ通路２４よりも油路抵抗を高めて収納孔１４の背圧部１４ａ内に残油圧を発生させ、この残油圧によりロック解除を遅らせて、打音（異音）の発生を抑制することができる。
【００５８】
なお、この実施の形態１では、エンジン始動時に油圧が入る油圧室が遅角側油圧室１０となるように設定したが、エンジン始動時に進角側油圧室９に油圧が入るように設定してもよい。この場合には、第１の回転体と第２の回転とを最遅角位置以外の位置、例えば最進角位置または最進角位置と最遅角位置との中間位置にロックするように設定してもよい。
【００５９】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２によるバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の要部を示す斜視図であり、図７（ａ）および図７（ｂ）は図６に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の動作を示す縦断面図であり、図７（ａ）はロック状態を示し、図７（ｂ）はロック解除状態を示している。図８は図６から図７（ｂ）に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構におけるロック部材の動作ストロークとロック部材に作用する圧力との関係を示すグラフである。なお、この実施の形態２の構成要素のうち、図１６から図２０に示した従来のバルブタイミング調整装置や実施の形態１の構成要素と共通するものについては、同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００６０】
この実施の形態２の特徴は、実施の形態１におけるロック部材として一定の外径を有し、加工性に優れたストレートピンであるロックピン１５を使用していたのに対し、段付きピンであるロックピン２５を使用している点にある。ロックピン２５は、先端部に設けられた小径部２５ａと、この小径部２５ａの外径より大きい大径部２５ｂとから概略構成されている。このため、係合孔１８は、ロックピン２５の小径部２５ａの外径に相当する内径を有するように構成されており、収納孔１４は、ロックピン２５の大径部２５ｂの外径に相当する内径を有するように構成されている。ロックピン２５の小径部２５ａの外壁と係合孔１８の内壁との間には第１ロック解除油圧室２６が形成されている。
【００６１】
ここで、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、第１ロック解除油圧室２６内においてロック解除油圧の作用を受けるロックピン２５の小径部２５ａの受圧面積（以下、ロック解除受圧面積という）をＳ１とし、収納孔１４の背圧部１４ａ内において背圧の作用を受けるロックピン２５の後端面の受圧面積（以下、背圧受圧面積という）をＳ２とすると、常にＳ１＜Ｓ２が成立する。
【００６２】
次にロック解除動作について説明する。
まず、エンジン始動時には、図７（ａ）に示すように、オイルポンプ（図示せず）からの油圧が主に第２の油路１２を経て遅角側油圧室１０内に供給される。この遅角側油圧室１０は、ロック状態においては、第１ロック解除油圧室２６および収納孔１４の背圧部１４ａの両方に連通しており、その油圧Ｐｒはパージ通路２４を経由して収納孔１４の背圧部１４ａ内に供給され、次いでチェックバルブ１９の順に供給される。遅角側油圧室１０や途中の配管内に滞留していた空気を噛んだ油圧が、パージ通路２４を経由して収納孔１４の背圧部１４ａ内に印加されると、油中に混入した空気は背圧部１４ａから排出孔１７を経由して装置外に排出される。また、この実施の形態２でも、実施の形態１と同様に、パージ通路２４より排出孔１７の開口面積を狭く油路抵抗を大きくしたため、空気が抜けた油により、収納孔１４の背圧部１４ａ内に残油圧が発生する。この残油圧は、ロックピン２５の後部に対して付勢手段１６の付勢力と同一方向に作用する。
【００６３】
同時に、遅角側油圧Ｐｒは、遅角側圧力分配通路２３、チェックバルブ１９、第１ロック解除油圧供給路２０および第２ロック解除油圧供給路２１を経由して第１ロック解除油圧室２６に供給される。第１ロック解除油圧室２６に供給されたロック解除油圧は、付勢手段１６の付勢力と収納孔１４の背圧部１４ａ内の残油圧との和に抗してロックピン２５の先端面に作用しこれをロック解除方向へ押圧する（図８中のＡ参照）。
【００６４】
ここで、背圧部１４ａに発生している残油圧をＰ１とし、付勢手段１６の付勢力をＦとすると、次の不等式
Ｓ１Ｐｒ−Ｓ２Ｐ１＜Ｆ
が成立するとき、ロック解除されず、ロック状態が保持される。ここで、Ｓ１＜Ｓ２が常に成立するため、Ｐｒ≒Ｐ１であるときは、上式の左辺が０以下となるため、遅角側油圧Ｐｒがいくら高くても、即ち図８に示すようにエンジンの最高油圧またはリリーフバルブ圧まで上昇しても遅角側油圧Ｐｒによるロック解除は不可能である。
【００６５】
次に、ロック状態のまま、エンジンの運転状況により、ＯＣＶ（オイルコントロールバルブ、図示せず）を切り替えてオイルポンプ（図示せず）からの油圧を進角側油圧室９に供給する。このとき、進角側油圧室９は、図７（ｂ）に示すように、進角側圧力分配通路２２、チェックバルブ１９、第１ロック解除油圧供給路２０および第２ロック解除油圧供給路２１を経由して第１ロック解除油圧室２６とだけ連通しており、遅角側油圧Ｐｒ印加時と異なり、収納孔１４の背圧部１４ａとは連通していない。このため、進角側油圧Ｐａは第１ロック解除油圧室２６内のロックピン２５の先端面にのみ作用する。進角側油圧Ｐａの上昇過程で、付勢手段１６の付勢力に抗する油圧力（ロック解除油圧）となった時点、即ちＳ１Ｐａ＞Ｆの不等式を満たすようになった時点で、ロックピン２５が後退し始める。収納孔１４の背圧部１４ａ内の残油は、進角側油圧Ｐａの作用を受けて後退するロックピン２５の後退に伴って排出孔１７およびパージ通路２４を通って速やかに背圧部１４ａ外に排出される。このため、遅角側油圧Ｐｒによるロック解除油圧に比べて背圧がない分、小さい油圧でロックピン２５の解除開始が可能である。このように進角側油圧Ｐａ印加時におけるロック解除油圧特性は、図２０に示したようなヒステリシスを持たない従来例と同様である。最終的に、ロックピン２５が係合孔１８から完全に抜け出てロック解除動作が完了し、第１の回転体１と第２の回転体との自由回転が許される。
【００６６】
また、ロック解除動作により、図７（ｂ）に示すように、パージ通路２４のドレン側開口端が収納孔１４内に後退するロックピン２５の大径部２５ｂの周壁により遮断される。これにより、ロック解除状態において、遅角側油圧室１０と収納孔１４の背圧部１４ａとの連通が遮断され、背圧部１４ａへの遅角側油圧室１０からの油圧供給が断たれ、背圧部１４ａ内での残油圧の発生が防止される。このため、ロック解除保持油圧は付勢手段１６の付勢力のみに抗する大きさで十分であるので、上記ロック解除油圧よりも小さくすることができる。この後に、再び遅角側油圧Ｐｒ印加に切り替わっても、一旦ロック解除されているので、そのロック解除状態を低油圧で確実に保持することができる。
【００６７】
次に、ロック動作について説明する。
エンジン停止状態になると、オイルポンプ（図示せず）が停止するため、バルブタイミング調整装置内のオイルはオイルパン（図示せず）に下がる。これにより、係合孔１８内の油圧が下がり、ロックピン２５は付勢手段１６の付勢力により前進して係合孔１８内に係合され（図８中のＥ点参照）、これによりロック動作が完了する。
【００６８】
以上のように、この実施の形態２によれば、実施の形態１と異なりロック部材として段付きピンを使用し、収納孔１４の背圧部１４ａと遅角側油圧室１０とを連通するパージ通路２４を設けるように構成したので、エンジン始動時における遅角側油圧Ｐｒ印加によるロック解除を実質的に防止することができ、これによりエンジン始動時等、油圧が十分に高くなっていない状態で、不用意にロック解除されることがなく、打音（異音）の発生を確実に抑制することができるという効果がある。その後、バルブタイミング調整装置の制御を可能にする油圧印加状態となってから進角側油圧Ｐａに切り替えたときに、この進角側油圧Ｐａによって初めてロック解除することができるという効果がある。
【００６９】
この実施の形態２では、ロック解除受圧面積Ｓ１より背圧受圧面積Ｓ２を大きく設定するように構成したので、残油圧を小さくしても、遅角側油圧Ｐｒではロック解除できない。このため、各油路の油路抵抗の配分や付勢手段１６の付勢力を実施の形態１と異なる設定にすることが可能である。即ち、ロック解除油圧よりロック解除保持油圧を小さく設定することができるので、例えば、付勢手段１６の付勢力を実施の形態１の場合よりも小さく設定することができる。また、排出孔１７またはドレン通路（図示せず）の開口面積の拡大を実施することで背圧部１４ａ内を大気圧として空気を抜き易くして、エンジン停止時におけるロックピン２５のピン入り性を向上させることができる。さらに、パージ通路２４の開口面積の縮小を実施することで、背圧部１４ａで発生する残油圧を小さくして装置外に排出される油量を抑制することができるという効果がある。
【００７０】
この実施の形態２では、ロック解除受圧面積Ｓ１と背圧受圧面積Ｓ２とに差を持たせるように構成したので、各油路の油路抵抗の配分や付勢手段１６の付勢力の設定に加え、ロック解除受圧面積Ｓ１と背圧受圧面積Ｓ２との比を適宜設定することを選択肢の１つとすることで、所望のヒステリシスをもつロック解除油圧特性を設定することができるという効果がある。
【００７１】
実施の形態３．
図９はこの実施の形態３によるバルブタイミング調整装置の内部構成を示す横断面図であり、図１０は図９に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の要部を示す斜視図であり、図１１（ａ）および図１１（ｂ）は図９および図１０に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の動作を示す縦断面図であり、図１１（ａ）はロック状態を示し、図１１（ｂ）はロック解除状態を示している。なお、この実施の形態３の構成要素のうち、図１６から図２０に示した従来のバルブタイミング調整装置や実施の形態１等の構成要素と共通するものについては、同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００７２】
この実施の形態３の特徴は、実施の形態１および実施の形態２において用いられていたチェックバルブ１９に代えて、ロックピン２５の大径部２５ｂの前端壁と収納孔１４の内壁との間に形成された第２ロック解除油圧室２７と遅角側油圧室１０とを連通する第３ロック解除油圧供給路２８をロータ６のベーン６ａに設けた点と、第１ロック解除油圧室２６と進角側油圧室９とを連通する第４ロック解除油圧供給路２９をスプロケット２に設けた点にある。
【００７３】
次にロック解除動作について説明する。
まず、エンジン始動時には、図１１（ａ）に示すように、オイルポンプ（図示せず）からの油圧が主に第２の油路１２を経て遅角側油圧室１０内に供給される。この遅角側油圧室１０は、ロック状態においては、第２ロック解除油圧室２７および収納孔１４の背圧部１４ａの両方に連通しており、その油圧Ｐｒはパージ通路２４を経由して収納孔１４の背圧部１４ａ内に供給される。遅角側油圧室１０や途中の配管内に滞留していた空気を噛んだ油圧が、パージ通路２４を経由して収納孔１４の背圧部１４ａ内に印加されると、油中に混入した空気は背圧部１４ａから排出孔１７を経由して装置外に排出される。また、この実施の形態３でも、実施の形態１等と同様に、パージ通路２４より排出孔１７の開口面積を狭く油路抵抗を大きくしたため、空気が抜けた油により、収納孔１４の背圧部１４ａ内に残油圧Ｐ１が発生する。この残油圧Ｐ１は、ロックピン２５の後部に対して付勢手段１６の付勢力と同一方向に作用する。
【００７４】
同時に、遅角側油圧Ｐｒは第３ロック解除油圧供給路２８を経由して第２ロック解除油圧室２７内に供給される。ここで、第２ロック解除油圧室２７におけるロックピン２５のロック解除受圧面積を（Ｓ２−Ｓ１）で示し、背圧部１４ａに発生している残油圧をＰ１とし、付勢手段１６の付勢力をＦとすると、次の不等式
（Ｓ２−Ｓ１）Ｐｒ−Ｓ２Ｐ１＜Ｆ
が成立するときには、ロック解除されず、ロック状態が保持される。ここで、Ｓ１＜Ｓ２が常に成立するため、Ｐｒ≒Ｐ１であるときは、上式の左辺が０以下となるため、遅角側油圧Ｐｒがいくら高くても、即ちエンジンの最高油圧またはリリーフバルブ圧まで上昇してもロック解除は不可能である。
【００７５】
次に、ロック状態のまま、エンジンの運転状況により、ＯＣＶ（オイルコントロールバルブ、図示せず）を切り替えてオイルポンプ（図示せず）からの油圧を進角側油圧室９に供給する。このとき、進角側油圧室９は、第４ロック解除油圧供給路２９を経由して第１ロック解除油圧室２６とだけ連通しており、遅角側油圧Ｐｒ印加時と異なり、収納孔１４の背圧部１４ａとは連通していない。このため、進角側油圧Ｐａは第１ロック解除油圧室２６内のロックピン２５の先端面（受圧面積Ｓ１）にのみ作用する。進角側油圧Ｐａの上昇過程で、付勢手段１６の付勢力に抗する油圧力（ロック解除油圧）となった時点、即ちＳ１Ｐａ＞Ｆの不等式を満たすようになった時点で、ロックピン２５が後退し始める。収納孔１４の背圧部１４ａ内の残油は、進角側油圧Ｐａの作用を受けて後退するロックピン２５の後退に伴って排出孔１７およびパージ通路２４を通って速やかに背圧部１４ａ外に排出される。このため、遅角側油圧Ｐｒによるロック解除油圧に比べて背圧がない分、小さい油圧でロックピン２５の解除開始が可能である。このように進角側油圧Ｐａ印加時におけるロック解除油圧特性は、図２０に示したようなヒステリシスを持たない従来例と同様である。最終的に、ロックピン２５が係合孔１８から完全に抜け出てロック解除動作が完了し、第１の回転体１と第２の回転体との自由回転が許される。
【００７６】
また、ロック解除動作により、図１１（ｂ）に示すように、パージ通路２４のドレン側開口端が収納孔１４内に後退するロックピン２５の大径部２５ｂの周壁により遮断される。これにより、ロック解除状態において、遅角側油圧室１０と収納孔１４の背圧部１４ａとの連通が遮断され、背圧部１４ａへの遅角側油圧室１０からの油圧供給が断たれ、背圧部１４ａ内での残油圧の発生が防止される。このため、ロック解除保持油圧は付勢手段１６の付勢力に抗する大きさに相当するので、上記ロック解除油圧よりも小さくすることができる。この後に、再び遅角側油圧Ｐｒ印加に切り替わっても、一旦ロック解除されているので、そのロック解除状態を低油圧で確実に保持することができる。
【００７７】
次に、ロック動作について説明する。
エンジン停止状態になると、オイルポンプ（図示せず）が停止するため、バルブタイミング調整装置内のオイルはオイルパン（図示せず）に下がる。これにより、係合孔１８内の油圧が下がり、ロックピン２５は付勢手段１６の付勢力により前進して係合孔１８内に係合され、ロック動作が完了する。
【００７８】
以上のように、この実施の形態３によれば、実施の形態２と同様に、ロック部材として段付きピンを使用し、収納孔１４の背圧部１４ａと遅角側油圧室１０とを連通するパージ通路２４を設けるように構成したので、遅角側油圧Ｐｒ印加時におけるロック解除を実質的に防止することができ、これによりエンジン始動時等、油圧が十分に高くなっていない状態で、不用意にロック解除されることがなく、打音（異音）の発生を確実に抑制することができるという効果がある。その後、バルブタイミング調整装置の制御を可能にする油圧印加状態となってから進角側油圧Ｐａに切り替えたときに、この進角側油圧Ｐａによって初めてロック解除することができるという効果がある。
【００７９】
この実施の形態３では、実施の形態２と異なりチェックバルブに代えて第２ロック解除油圧室２７と遅角側油圧室１０とを連通する第３ロック解除油圧供給路２８を設けるように構成したので、ロック解除状態で遅角側油圧Ｐｒが印加されたときでも、その遅角側油圧Ｐｒによりロック解除状態を確実に保持することができるという効果がある。
【００８０】
実施の形態４．
図１２はこの実施の形態４によるバルブタイミング調整装置の内部構成を示す横断面図であり、図１３は図１２のＡ−Ａ線で断面視した縦断面図であり、図１４は図１２および図１３に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の要部を示す斜視図であり、図１５は図１２から図１４に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の動作を示す縦断面図であり、（ａ）はロック状態を示し、（ｂ）はロック解除状態を示している。なお、この実施の形態４の構成要素のうち、図１６から図２０に示した従来のバルブタイミング調整装置や実施の形態１等の構成要素と共通するものについては、同一符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００８１】
この実施の形態４の特徴は、第１の回転体に係合孔を設け、第２の回転体にロック部材を設けたものを示した実施の形態１から実施の形態３までとは異なり、逆に第１の回転体にロック部材を設け、第２の回転体に係合孔を設けた点と、ロック部材の摺動方向を装置軸方向とした実施の形態１から実施の形態３までとは異なり、ロック部材の摺動方向を装置径方向とした点にある。
【００８２】
この実施の形態４では、ロータ６のボス部６ｂの外周面から装置径方向に延在する係合孔１８が形成されている。この係合孔１８が形成されたボス部６ｂの外周面に対向するケース３のシュー３ａには、装置径方向に延在する収納孔１４が形成され、この収納孔１４内にはロックピン２５が装置径方向に摺動可能に収納されている。また、収納孔１４の最外部（装置最外部）には、ロックピン２５および、ロックピン２５との間に配設された付勢手段１６の飛び出しを防止するストッパ３０が嵌入され、ピン３１により固定されている。ストッパ３０の中央部には排出孔１７が形成されている。
【００８３】
上記シュー３ａ内の収納孔１４の近傍にはチェックバルブ１９が設けられており、このチェックバルブ１９は進角側油圧室９とは進角側圧力分配通路２２を介して連絡され、遅角側油圧室１０とは遅角側圧力分配通路２３を介して連絡されている。この実施の形態４におけるパージ通路２４は、遅角側圧力分配通路２３から分岐されて設けられており、遅角側油圧室１０と収納孔１４の背圧部１４ａとを連通している。なお、この実施の形態４における収納孔１４の背圧部１４ａはロックピン２５とストッパ３０との間に形成される空間である。また、チェックバルブ１９と第２ロック解除油圧室２７との間には第３ロック解除油圧供給路２８が設けられている。
【００８４】
次にロック解除動作について説明する。
まず、エンジン始動時には、図１５（ａ）に示すように、オイルポンプ（図示せず）からの油圧が主に第２の油路１２を経て遅角側油圧室１０内に供給される。この遅角側油圧室１０は、ロック状態においては、遅角側圧力分配通路２３、チェックバルブ１９および第３ロック解除油圧供給路２８を介して第２ロック解除油圧室２７に連通しており、また遅角側圧力分配通路２３およびパージ通路２４を介して収納孔１４の背圧部１４ａに連通している。従って、遅角側油圧室１０や途中の配管内に滞留していた空気を噛んだ油は上記遅角側油圧室１０への油圧印加に伴って背圧部１４ａおよび第２ロック解除油圧室２７内に供給される。背圧部１４ａ内に供給された油に混入した空気は背圧部１４ａから排出孔１７を経由して装置外に排出される。また、空気が抜けた油は背圧部１４ａ内に供給されているため、収納孔１４の背圧部１４ａ内に残油圧Ｐ１が発生する。この残油圧Ｐ１は、ロックピン２５の後部（受圧面積Ｓ２）に対してロックピン２５を前進させる方向に作用する。一方、第２ロック解除油圧室２７内に印加された遅角側油圧Ｐｒはロックピン２５の肩部（受圧面積Ｓ２−Ｓ１）に対してロックピン２５を後退させる方向に作用する。
【００８５】
ここで、付勢手段１６の付勢力をＦとすると、次の不等式
（Ｓ２−Ｓ１）Ｐｒ−Ｓ２Ｐ１＜Ｆ
が成立するとき、ロック解除されず、ロック状態が保持される。ここで、Ｓ１＜Ｓ２が常に成立するため、Ｐｒ≒Ｐ１であるときは、上式の左辺が０以下となるため、遅角側油圧Ｐｒがいくら高くても、即ちエンジンの最高油圧またはリリーフバルブ圧まで上昇しても遅角側油圧Ｐｒによるロック解除は不可能である。従って、エンジンの始動時にロック解除の初動圧となり得る空気を噛んだ油を装置外に排出して低油圧時におけるロック解除に伴って発生する打音（異音）の発生を確実に抑制することができる。
【００８６】
次に、ロック状態のまま、エンジンの運転状況により、ＯＣＶ（オイルコントロールバルブ、図示せず）を切り替えてオイルポンプ（図示せず）からの油圧を進角側油圧室９に供給する。このとき、進角側油圧室９は、図１５（ｂ）に示すように、進角側圧力分配通路２２、チェックバルブ１９、第３ロック解除油圧供給路２８を経由して第２ロック解除油圧室２７とだけ連通しており、遅角側油圧Ｐｒ印加時と異なり、収納孔１４の背圧部１４ａとは連通していない。このため、進角側油圧Ｐａは第２ロック解除油圧室２７内のロックピン２５の肩部（受圧面積Ｓ２−Ｓ１）にのみ作用する。進角側油圧Ｐａの上昇過程で、付勢手段１６の付勢力に抗する油圧力（ロック解除油圧）となった時点、即ち（Ｓ２−Ｓ１）Ｐａ＞Ｆの不等式を満たすようになった時点で、ロックピン２５が後退し始める。収納孔１４の背圧部１４ａ内の残油は、進角側油圧Ｐａの作用を受けて後退するロックピン２５の後退に伴って排出孔１７およびパージ通路２４を通って速やかに背圧部１４ａ外に排出される。このため、遅角側油圧Ｐｒによるロック解除油圧に比べて背圧がない分、小さい油圧でロックピン２５の解除開始が可能である。このように進角側油圧Ｐａ印加時におけるロック解除油圧特性は、図２０に示したようなヒステリシスを持たない従来例と同様である。最終的に、ロックピン２５が係合孔１８から完全に抜け出てロック解除動作が完了し、第１の回転体１と第２の回転体との自由回転が許される。
【００８７】
また、ロック解除動作により、図１５（ｂ）に示すように、パージ通路２４のドレン側開口端が収納孔１４内に後退するロックピン２５の大径部２５ｂの周壁により遮断される。これにより、ロック解除状態において、遅角側油圧室１０と収納孔１４の背圧部１４ａとの連通が遮断され、背圧部１４ａへの遅角側油圧室１０からの油圧供給が断たれ、背圧部１４ａ内での残油圧の発生が防止される。このため、ロック解除保持油圧は付勢手段１６の付勢力のみに抗する大きさで十分であるので、上記ロック解除油圧よりも小さくすることができる。この後に、再び遅角側油圧Ｐｒ印加に切り替わっても、一旦ロック解除されているので、そのロック解除状態を低油圧で確実に保持することができる。
【００８８】
次に、ロック動作について説明する。
エンジン停止状態になると、オイルポンプ（図示せず）が停止するため、バルブタイミング調整装置内のオイルはオイルパン（図示せず）に下がる。これにより、係合孔１８内の油圧が下がり、ロックピン２５は付勢手段１６の付勢力により前進して係合孔１８内に係合され、これによりロック動作が完了する。
【００８９】
以上のように、この実施の形態４によれば、実施の形態１から実施の形態３とは第１の回転体に収納孔１４を設け、第２の回転体に装置径方向に摺動可能なロックピン２５を設けた点で異なるだけで、他の構成は実施の形態１から実施の形態３までと同様であるので、この場合においても、エンジン始動時にロック解除の初動圧となり得る空気または空気を噛んだ油を積極的に外部に排出することができると共に、バルブタイミング調整装置の制御が可能な油圧印加状態になってからロックピンを解除できて、打音（異音）の発生を抑制することができる。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、内燃機関のクランクシャフトと同期回転すると共に内側に複数のシューを有する第１の回転体と、内燃機関の吸・排気カムシャフトの端面に固定され第１の回転体内に相対回動可能に配設されると共に外側に複数のベーンを有する第２の回転体と、該第２の回転体の複数のベーンと第１の回転体の複数のシューとの間に形成された進角側油圧室および遅角側油圧室と、第１の回転体及び第２の回転体のいずれか一方の回転体を他方の回転体に対して所定の角度でロックするロック部材と、第１の回転体及び第２の回転体のいずれか一方の回転体に設けられロック部材および該ロック部材を付勢する付勢手段を収容する収納孔と、他方の回転体に設けられロック部材の嵌入を受けると共にロック部材によるロックを解除するための油圧を供給するロック解除油圧供給路を有する係合孔と、進角側油圧室および遅角側油圧室のうち、エンジン始動時に油圧が入る少なくとも一つと収納孔とを連通するパージ通路と、収納孔と大気とを連通しロック部材の背圧を排出する排出孔と、ロック部材の背圧室として機能する収納孔の背圧部と大気とを連通するドレン通路とを備えたバルブタイミング調整装置において、パージ通路の開口面積を、排出孔またはドレン通路の開口面積とおおよそ等しいか、広く設定したように構成したので、エンジン始動時にロック解除の初動圧となり得る空気または空気を噛んだ油を積極的にかつ速やかに外部に排出することができると共に、エンジン始動時における不用意なロック解除を防止することができ、バルブタイミング調整装置の制御が可能な油圧印加状態になってからロックピンを解除できて、打音（異音）の発生を抑制することができるという効果がある。
【００９１】
この発明によれば、ロック部材のロック状態を解除するためのロック解除油圧供給室と、ロック解除油圧室にロック解除油圧を供給するロック解除油圧供給路と、進角側油圧室および遅角側油圧室にそれぞれ連通する進角側圧力分配通路および遅角側圧力分配通路と、両圧力分配通路により両油圧室と連通され、両油圧室のうち高い方の圧力を選択してロック解除油圧供給路に供給するチェックバルブとを備え、進角側油圧室、遅角側油圧室、進角側圧力分配通路および遅角側圧力分配通路のうち、エンジン始動時に油圧が入る少なくとも一つに収納孔と連通するパージ通路を設けるように構成したので、エンジン始動時にロック解除の初動圧となり得る空気または空気を噛んだ油を積極的に外部に排出することができると共に、バルブタイミング調整装置の制御が可能な油圧印加状態になってからロックを解除できて、打音（異音）の発生を抑制することができるという効果がある。
【００９２】
この発明によれば、パージ通路を、ロック部材の背圧室として機能する収納孔の背圧部に連結するように構成したので、パージ通路を介して収納孔の背圧部内に供給される空気を噛んだ油の油圧力がロック解除油圧供給路を介して係合孔内に供給されるロック解除油圧力に抗して作用することから、ロック解除を遅らせて、打音（異音）の発生を抑制することができるという効果がある。
【００９４】
この発明によれば、パージ通路は、遅角側油圧室、進角側油圧室、両油圧室にそれぞれ連通する遅角側圧力分配通路または進角側圧力分配通路のうち少なくとも１つと収納孔とを連通するように構成したので、遅角側油圧室、進角側油圧室、遅角側圧力分配通路または進角側圧力分配通路のうち少なくとも１つからパージ通路を介して収納孔内に供給される空気を噛んだ油の油圧力がロック解除油圧供給路を介して係合孔内に供給されるロック解除油圧力に抗して作用することから、エンジン始動時等の低油圧時においてロック解除を遅らせることができるという効果がある。
【００９５】
この発明によれば、パージ通路をロック解除時にロック部材により遮断されるように収納孔に連結するように構成したので、空気を噛んだ油の排出終了後のロック解除時にはパージ通路からの収納孔への当該油の供給を遮断して収納孔内に残油圧を発生させないようにすることができるという効果がある。
【００９６】
この発明によれば、パージ通路を、ロック動作開始時からロック部材の所定の動作ストローク間において、前記ロック部材により遮断されるように収納孔に連結するように構成したので、ロック動作開始時からロック部材の所定の動作ストローク間においてパージ通路からの収納孔への油の供給を遮断して収納孔内に残油圧を発生させないようにすることができるという効果がある。
【００９７】
この発明によれば、パージ通路、排出孔、ドレン通路、チェックバルブの進角側油圧分配通路またはロック解除油圧供給路のうち少なくとも一部に開口面積を狭める絞りを設けるように構成したので、次のような効果がある。すなわち、パージ通路に絞りを設けた場合には、油路抵抗を高めて、空気を噛んだ油のうち、非圧縮性で粘性の高い油のパージ通路の通過を制限すると共に圧縮性で粘性の低い空気を選択的に通過させることができるという効果がある。また、排出孔またはドレン通路に絞りを設けた場合には、油の排出を制限することができるので、万一何らかの原因でロックピンがロック状態で動作不能となりパージ通路が開放状態となっても、油の循環消費を最小限度に留めて、エンジンの潤滑油不足による故障を回避する設定が可能となるという効果がある。さらに、チェックバルブの遅角側油圧分配通路またはロック解除油圧供給路に絞りを設けた場合には、空気を噛んだ油をバルブの遅角側油圧分配通路またはロック解除油圧供給路よりもパージ通路へ多く振り向けることができるという効果がある。
【００９８】
この発明によれば、パージ通路の開口面積を、進角側油圧室および遅角側油圧室に連通する圧力室供給通路の開口面積よりも狭く設定するように構成したので、進角側油圧室および遅角側油圧室内の油圧を維持することができるという効果がある。
【０１００】
この発明によれば、パージ通路の開口面積を、進角側圧力分配通路、遅角側圧力分配通路およびロック解除油圧供給路のいずれの開口面積よりも広く設定するように構成したので、油路抵抗を低めてパージ通路への油圧の供給順を早めることができる。これにより、エンジン始動時においてロック解除を遅らせる方向に働く残油圧を発生させ、ロック解除油圧をロック解除保持油圧よりも高く設定し、エンジン始動時における不用意なロック解除を防止することができる。これにより打音（異音）の発生を防止することができるという効果がある。
【０１０１】
この発明によれば、油路の開口面積を、圧力室供給通路≧パージ通路≧ドレン通路≧ロック解除油圧供給路に設定するように構成したので、空気を噛んだ油をロック解除油圧供給路よりもパージ通路に振り向けることができると共に、ドレン通路において空気を噛んだ油のうち、非圧縮性で粘性の高い油の排出を制限すると共に圧縮性で粘性の低い空気を選択的に排出させることができるという効果がある。
【０１０４】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、ロック部材が、前記係合孔側の径と前記収納孔側の径とが異なる段付きロック部材であり、ロック解除油圧を受ける前記係合孔側の受圧面積が、背圧を受ける前記収納孔側の受圧面積よりも小さくなるように設定したので、ロック解除油圧をロック解除保持油圧よりも高く設定し、エンジン始動時における不用意なロック解除を防止することができる。これにより打音（異音）の発生を防止することができるという効果がある。
【０１０６】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、エンジン始動時に油圧が入る油圧室を、ロック状態で、ロック解除油圧室および収納孔の背圧部にそれぞれ連通可能とするように構成したので、ロック部材に対してロック解除油圧とこれに拮抗する背圧が作用することから、エンジン始動時に油圧が入る油圧室の油圧によるロック解除を防止することができる。これにより、エンジン始動時における不用意なロック解除を防止して、打音（異音）の発生を防止することができるという効果がある。
【０１０７】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、ロック部材を、エンジン始動時に油圧が入る油圧室に対立する他方の油圧室の油圧により係合孔から離脱可能とし、かつロック解除状態で、エンジン始動時に油圧が入る油圧室と収納孔の背圧部との間のパージ通路を遮断するように構成したので、エンジン始動時に油圧が入る油圧室に対立する他方の油圧室の油圧が作用するときだけロック解除を許容し、一旦ロック解除状態になればいずれの側の油圧によってもそのロック解除状態を確実に保持することができるという効果がある。
【０１０８】
この発明に係るバルブタイミング調整装置は、エンジン始動時に油圧が入る油圧室を遅角側油圧室とするように構成したので、エンジン始動時に油圧が印加される遅角側油圧室の油圧でロック部材に対してロック方向に働く残油圧を発生させることができ、これにより遅角側油圧によるロック解除を確実に防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１によるバルブタイミング調整装置の内部構成を示す横断面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ線で断面視した縦断面図である。
【図３】  図１および図２に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の要部を拡大して示す斜視図である。
【図４】  図１から図３に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の動作を示す縦断面図であり、（ａ）はロック状態を示し、（ｂ）はロック解除状態を示している。
【図５】  図１から図４に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構におけるロック部材の動作ストロークとロック部材に作用する圧力との関係を示すグラフである。
【図６】  この発明の実施の形態２によるバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の要部を示す斜視図である。
【図７】  図６に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の動作を示す縦断面図であり、（ａ）はロック状態を示し、（ｂ）はロック解除状態を示している。
【図８】  図６から図７（ｂ）に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構におけるロック部材の動作ストロークとロック部材に作用する圧力との関係を示すグラフである。
【図９】  この発明の実施の形態３によるバルブタイミング調整装置の内部構成を示す横断面図である。
【図１０】  図９に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の要部を示す斜視図である。
【図１１】  図９および図１０に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の動作を示す縦断面図であり、（ａ）はロック状態を示し、（ｂ）はロック解除状態を示している。
【図１２】  この発明の実施の形態４によるバルブタイミング調整装置の内部構成を示す横断面図である。
【図１３】  図１２のＡ−Ａ線で断面視した縦断面図である。
【図１４】  図１２および図１３に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の要部を示す斜視図である。
【図１５】  図１２から図１４に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の動作を示す縦断面図であり、（ａ）はロック状態を示し、（ｂ）はロック解除状態を示している。
【図１６】  従来のベーン式バルブタイミング調整装置の内部構成を示す横断面図である。
【図１７】  図１６のＡ−Ａ線で断面視した縦断面図である。
【図１８】  図１７に示した従来のロック・ロック解除機構の縦断面図である。
【図１９】  図１６に示したバルブタイミング調整装置におけるロック・ロック解除機構の要部を拡大して示す斜視図である。
【図２０】  図１７および図１８に示した従来のロック・ロック解除機構におけるロック部材の動作ストロークと当該ロック部材に作用する圧力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１  第１の回転体、２  スプロケット、３  ケース、３ａ  シュー、４  カバー、５  締結部材、６  ロータ（第２の回転体）、６ａ  ベーン、６ｂ  ボス部、７  カムシャフト、８  締結部材、９  進角側油圧室、１０  遅角側油圧室、１１  第１の油路（圧力室供給通路）、１２  第２の油路（圧力室供給通路）、１３  シール手段、１４  収納孔、１４ａ  背圧部、１５  ロックピン（ロック部材）、１６  付勢部材、１７  排出孔、１８  係合孔、１８ａ  ロック解除油圧室、１９  チェックバルブ、２０  第１ロック解除油圧供給路、２１  第２ロック解除油圧供給路、２２  進角側圧力分配通路、２３  遅角側圧力分配通路、２４  パージ通路、２５  ロックピン（段付きピン）、２６  第１ロック解除油圧室、２７  第２ロック解除油圧室、２８  第３ロック解除油圧供給路、２９  第４ロック解除油圧供給路、３０  ストッパ、３１  ピン。
【図１】
0004017860.tif 000002
【図２】
0004017860.tif 000003
【図３】
0004017860.tif 000004
【図４】
0004017860.tif 000005
【図５】
0004017860.tif 000006
【図６】
0004017860.tif 000007
【図７】
0004017860.tif 000008
【図８】
0004017860.tif 000009
【図９】
0004017860.tif 000010
【図１０】
0004017860.tif 000011
【図１１】
0004017860.tif 000012
【図１２】
0004017860.tif 000013
【図１３】
0004017860.tif 000014
【図１４】
0004017860.tif 000015
【図１５】
0004017860.tif 000016
【図１６】
0004017860.tif 000017
【図１７】
0004017860.tif 000018
【図１８】
0004017860.tif 000019
【図１９】
0004017860.tif 000020
【図２０】
0004017860.tif 000021