(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に摺動自在に嵌合されて制御流体が供給される圧力室を形成する第１要素および第２要素と、該圧力室内の制御流体が流出する流出路とを備え、前記第２要素が、前記圧力室内の前記制御流体の流体圧により移動自在とされて、該流体圧が第１所定値以下のとき前記第１要素に対して第１位置を占め、該流体圧が該第１所定値よりも大きい第２所定値以上のとき前記第１要素に対して第２位置を占める圧力応動装置において、
前記流体圧により移動自在とされて該流体圧の上昇に応じて前記流出路の流量規定部の開口面積を減少させる調整部材が設けられ、該調整部材は、前記流体圧が前記第１所定値よりも大きく前記第２所定値よりも小さい第３所定値以上のとき、前記開口面積を最小値に維持することを特徴とする圧力応動装置。
【請求項２】
前記流出路は前記第２要素に設けられて、前記調整部材が該流出路内に配置されており、該調整部材は、前記流量規定部に着座する円錐面を有する円錐部と、該円錐部の上流側に該円錐部と一体に設けられた柱状部とからなり、該柱状部は、前記流出路の通路壁面との間に僅かな間隙を形成してまたは該通路壁面に摺接して前記調整部材を該流出路に沿ってガイドするガイド部を有し、前記調整部材および前記第２要素の少なくともいずれか一方に、前記圧力室と前記流出路の前記ガイド部下流側および前記流量規定部上流側の間の部分とを連絡する連絡路が設けられることを特徴とする請求項１記載の圧力応動装置。
【請求項３】
前記圧力応動装置は被制御流体の流量を制御する制御弁を構成し、前記第１要素は該制御弁の弁ハウジングであり、前記第２要素は該制御弁の制御弁体であり、前記流出路および前記調整部材は、該制御弁体の内部に設けられることを特徴とする請求項１または請求項２記載の圧力応動装置。
【請求項４】
内燃機関に設けられた吸気弁または排気弁のバルブ作動特性を変更する油圧式のバルブ特性可変装置に供給される作動油の油圧を制御する油圧制御弁を構成する圧力応動装置であって、相対的に摺動自在に嵌合されて制御流体が供給される圧力室を形成する弁ハウジングおよびスプールと、該スプールに設けられて該圧力室内の制御流体が流出する流出路とを備え、前記スプールが、前記圧力室内の前記制御流体の流体圧により移動自在とされて、該流体圧が第１所定値以下のとき前記弁ハウジングに対して第１位置を占め、該流体圧が該第１所定値よりも大きい第２所定値以上のとき前記弁ハウジングに対して第２位置を占める圧力応動装置において、
前記流体圧により移動自在とされて該流体圧の上昇に応じて前記流出路の流量規定部の開口面積を減少させる調整部材が該流出路内に設けられ、該調整部材は、前記流体圧が前記第１所定値よりも大きく前記第２所定値よりも小さい第３所定値以上のとき、前記開口面積を最小値に維持し、
前記調整部材は、前記流量規定部に着座する円錐面を有する円錐部と、該円錐部の上流側に該円錐部と一体に設けられた柱状部とからなり、該柱状部は、前記流出路の通路壁面との間に僅かな間隙を形成してまたは該通路壁面に摺接して前記調整部材を該流出路に沿ってガイドするガイド部を有し、前記調整部材および前記スプールの少なくともいずれか一方に、前記圧力室と前記流出路のガイド部下流側および流量規定部上流側の間の部分とを連絡する連絡路が設けられることを特徴とする圧力応動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、例えば、弁体と弁ハウジングとにより形成された圧力室に供給される制御流体の流体圧により該弁体が移動自在とされる圧力応動弁にみられるように、圧力室内の流体圧により移動される要素を備えた圧力応動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の圧力応動装置として、例えば図１１に図示される制御弁ａが知られている。この制御弁ａは、内燃機関の吸気弁または排気弁のバルブ作動特性を、機関運転状態に応じて変更する油圧式のバルブ特性可変装置に供給される作動油の油圧を制御するものであり、シリンダヘッドｂに固定された弁ハウジングｃと、弁ハウジングｃに摺動自在に嵌合するスプールｄと、スプールｄを閉弁位置に付勢する戻しばねｅとを備えたスプール弁である。
【０００３】
弁ハウジングｃには、オイルポンプに連通する給油路ｆに接続された流入ポートｇと、作動油路ｈに接続された流出ポートｋと、ドレン油路ｍに接続されたドレンポートｎとが設けられる。また、スプールｄには、一対のランドの間にグルーブが形成され、さらにスプールｄの軸方向に延びる中心孔と、圧力室ｐ内に臨む受圧面に開口して中心孔に常時連通する絞り部ｒとが設けられる。
【０００４】
電磁弁ｓが制御油路ｔを閉じて、圧力室ｐ内の制御油が低油圧であるときは、スプールｄは閉弁位置にあって、流出ポートｋは、オリフィスｕを介して流入ポートｋと連通する一方で、グルーブを介してドレンポートｎと連通しているため、作動油路ｈの作動油は低油圧になる。また、電磁弁ｓが制御油路ｔを開いて、高油圧の制御油が圧力室ｐに供給されて、受圧面に作用する油圧室ｐ内の油圧が所定値よりも大きくなると、スプールｄは戻しばねｅのばね力に抗して移動して開弁位置を占め、流出ポートｋは、流入ポートｇとグルーブを介して連通するとともに、ドレンポートｎとの連通が断たれて、作動油路ｈの作動油は高油圧になる。電磁弁ｓが再び制御油路ｔを閉じて、圧力室ｐへの高油圧の制御油の供給が停止されると、圧力室ｐ内の制御油は、絞り部ｒを通って中心孔さらにドレンポートｎおよびドレン油路ｍに流出するため、圧力室ｐ内の油圧が低下して、スプールｄは戻しばねｅにより閉弁位置に復帰する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来の制御弁ａでは、圧力室ｐが絞り部ｒを介してドレンポートｎと連通しているため、スプールｄを開弁位置に移動させるべく、電磁弁ｓが開弁して圧力室ｐに高油圧の制御油が供給されても、制御油の一部が絞り部ｒを通って圧力室ｐから流出するので、電磁弁ｓが開弁してから圧力室ｐ内の油圧がスプールｄを開弁位置に移動させる油圧に達するまでの時間が長くなり、電磁弁ｓの開弁に対応するスプールｄの開弁作動の応答性の点で改善の余地があった。
【０００６】
そこで、スプールｄの開弁位置への移動の応答性を向上させるために、絞り部ｒの開口面積を小さくして制御油の流出量を減少させたり、また戻しばねｅのばね力を弱くすることが考えられるが、いずれの場合も、スプールｄの閉弁位置への移動の応答性、すなわち制御弁ａの閉弁作動の応答性が低下する難点があった。
【０００７】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、圧力室内の流体圧が上昇および低下する際に、圧力室内の流体圧により移動される要素の移動の応答性が良好な圧力応動装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本願の請求項１記載の発明は、相対的に摺動自在に嵌合されて制御流体が供給される圧力室を形成する第１要素および第２要素と、該圧力室内の制御流体が流出する流出路とを備え、前記第２要素が、前記圧力室内の前記制御流体の流体圧により移動自在とされて、該流体圧が第１所定値以下のとき前記第１要素に対して第１位置を占め、該流体圧が該第１所定値よりも大きい第２所定値以上のとき前記第１要素に対して第２位置を占める圧力応動装置において、前記流体圧により移動自在とされて該流体圧の上昇に応じて前記流出路の流量規定部の開口面積を減少させる調整部材が設けられ、該調整部材は、前記流体圧が前記第１所定値よりも大きく前記第２所定値よりも小さい第３所定値以上のとき、前記開口面積を最小値に維持する圧力応動装置である。
【０００９】
この請求項１記載の発明によれば、圧力室に制御流体が供給されたとき、圧力室内の流体圧が第１所定値を越えると第２要素が移動を開始し、第２要素が第２位置を占める流体圧である第２所定値に達する前に、圧力室内の流体圧の上昇により流量規定部の開口面積を減少させる調整部材が、第３所定値において該開口面積を最小値に維持するため、流出路を介しての制御流体の流出量が減少し、圧力室内の流体圧が急速に上昇して、流量規定部の開口面積が最小値にされないままで変化しないときと比べて、第２所定値に達するまでの時間が短縮される。したがって、第２要素が速やかに第１位置から第２位置に移動することが可能となり、圧力室への制御流体の供給開始から第２要素が第２位置を占めるまでの時間を短くできる。
【００１０】
また、圧力室への制御流体の供給が停止されたとき、第１要素と第２要素との摺動部からの漏れや開口面積の最小値がゼロ（零）以外のときの流量規定部を通じての漏れ等により、圧力室内の流体圧が第２所定値よりも小さい第３所定値よりも僅かに小さくなる、すなわち流体圧が第３所定値よりも小さくなった直後に、調整部材が、調整部材と流量規定部との共働により規定される流量規定部の開口面積を大きくするため、流出路を介しての制御流体の流出量が増加し、圧力室内の流体圧が速やかに低下して、流量規定部の開口面積が最小値のままで変化しないときと比べて、第１所定値に達するまでの時間が短縮される。したがって、第２要素が速やかに第２位置から第１位置に移動することが可能となり、圧力室への制御流体の供給停止から第２要素が第１位置を占めるまでの時間を短くできる。
【００１１】
その結果、圧力室への制御流体の供給開始から第２要素が第２位置を占めるまでの時間が短くなり、または圧力室への制御流体の供給停止から第２要素が第１位置を占めるまでの時間が短くなるので、圧力室内の流体圧の上昇または低下の際に、第２要素の第１位置から第２位置への移動、または第２位置から第１位置への移動の応答性が向上し、第２要素の移動の応答性を良好にすることができる。
【００１２】
また、開口面積の最小値がゼロ（零）となるように、すなわち流出路が閉塞されるようにすれば、制御流体が流出路を介して流出することがないため、圧力室内の流体圧の上昇速度がより大きくなり、第１位置にある第２要素が第２位置を占めるまでの時間が一層短くなるうえ、圧力室内の流体圧の維持が容易になる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の圧力応動装置において、前記流出路は前記第２要素に設けられて、前記調整部材が該流出路内に配置されており、該調整部材は、前記流量規定部に着座する円錐面を有する円錐部と、該円錐部の上流側に該円錐部と一体に設けられた柱状部とからなり、該柱状部は、前記流出路の通路壁面との間に僅かな間隙を形成してまたは該通路壁面に摺接して前記調整部材を該流出路に沿ってガイドするガイド部を有し、前記調整部材および前記第２要素の少なくともいずれか一方に、前記圧力室と前記流出路の前記ガイド部下流側および前記流量規定部上流側の間の部分とを連絡する連絡路が設けられるものである。
【００１４】
この請求項２記載の発明によれば、調整部材は流出路内に配置されるので、調整部材のコンパクトな配置ができるうえ、調整部材は、流出路内で柱状部のガイド部により安定した位置に保持され、しかも通路壁面に沿って安定して移動できるので、流量規定部の開口面積を変化させる動作が安定する。そして、ガイド部は通路壁面との間に僅かな間隙を介してまたは通路壁面に摺接して位置するにも拘わらず、前記調整部材および前記第２要素の少なくともいずれか一方に設けられた連絡路により、調整部材が配置された流出路を通る制御流体の流出が円滑に行われ、圧力室内の流体圧の低下が確実になされる。
【００１５】
その結果、請求項１記載の発明の効果に加えて、調整部材のコンパクトな配置ができるうえ、調整部材は流出路内で、流量規定部の開口面積を変化させる動作が安定する。そして、調整部材および第２要素の少なくともいずれか一方に設けられた連絡路により、圧力室内の流体圧の低下が確実になされるうえ、ガイド部により圧力室への制御流体の供給開始から第２要素が第２位置を占めるまでの時間をより短くすることが可能となる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の圧力応動装置において、前記圧力応動装置は被制御流体の流量を制御する制御弁を構成し、前記第１要素は該制御弁の弁ハウジングであり、前記第２要素は該制御弁の制御弁体であり、前記流出路および前記調整部材は、該制御弁体の内部に設けられるものである。
【００１７】
この請求項３記載の発明によれば、被制御流体の流量を制御する制御弁の応答性が向上するため、制御流体の供給および供給停止に対応して、被制御流体の良好な流量制御が可能となると共に、流出路および調整部材が制御弁体の内部に設けられるため、制御弁がコンパクトとなる。その結果、請求項１または請求項２記載の発明の効果が、被制御流体の流量を制御する制御弁において得られ、それによって良好な流量制御ができ、しかも制御弁がコンパクトになる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、内燃機関に設けられた吸気弁または排気弁のバルブ作動特性を変更する油圧式のバルブ特性可変装置に供給される作動油の油圧を制御する油圧制御弁を構成する圧力応動装置であって、相対的に摺動自在に嵌合されて制御流体が供給される圧力室を形成する弁ハウジングおよびスプールと、該スプールに設けられて該圧力室内の制御流体が流出する流出路とを備え、前記スプールが、前記圧力室内の前記制御流体の流体圧により移動自在とされて、該流体圧が第１所定値以下のとき前記弁ハウジングに対して第１位置を占め、該流体圧が該第１所定値よりも大きい第２所定値以上のとき前記弁ハウジングに対して第２位置を占める圧力応動装置において、前記流体圧により移動自在とされて該流体圧の上昇に応じて前記流出路の流量規定部の開口面積を減少させる調整部材が該流出路内に設けられ、該調整部材は、前記流体圧が前記第１所定値よりも大きく前記第２所定値よりも小さい第３所定値以上のとき、前記開口面積を最小値に維持し、前記調整部材は、前記流量規定部に着座する円錐面を有する円錐部と、該円錐部の上流側に該円錐部と一体に設けられた柱状部とからなり、該柱状部は、前記流出路の通路壁面との間に僅かな間隙を形成してまたは該通路壁面に摺接して前記調整部材を該流出路に沿ってガイドするガイド部を有し、前記調整部材および前記スプールの少なくともいずれか一方に、前記圧力室と前記流出路のガイド部下流側および流量規定部上流側の間の部分とを連絡する連絡路が設けられる圧力応動装置である。
【００１９】
この請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし請求項３記載の発明の作用が、内燃機関に設けられた吸気弁または排気弁のバルブ作動特性を変更する油圧式のバルブ特性可変装置に供給される作動油の油圧を制御する油圧制御弁においてなされて、バルブ特性可変装置の作動油の油圧を制御する油圧制御弁の作動が、制御流体の供給および供給停止に対応して応答性よく行われるため、吸気弁または排気弁のバルブ作動特性の変更が応答性よく行われて、機関状態に応じた内燃機関の性能が向上する。
その結果、請求項１ないし請求項３記載の発明の効果が、内燃機関のバルブ特性可変装置の作動油の油圧を制御する油圧制御弁において得られ、バルブ作動特性の変更による内燃機関の性能向上の効果を十分に引き出すことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明である圧力応動装置の実施例を図１ないし図１０を参照して説明する。
図１ないし図８は、第１実施例を示すもので、圧力応動装置は、内燃機関の吸気弁または排気弁のバルブ作動特性を機関状態に応じて変更する油圧式のバルブ特性可変装置に供給される切換作動油の油圧を制御するための油圧制御弁である。
【００２１】
図１を参照すると、内燃機関１は、クランク軸２が車両の左右方向を指向する横置き配置とされて搭載される火花点火式のＤＯＨＣ型の直列４気筒内燃機関である。シリンダブロックの各シリンダに摺動自在に嵌合されたピストン３はコンロッド４を介してクランク軸２に連結され、クランク軸２の一端部に設けられた駆動スプロケット５と、シリンダヘッド40（図２、図４参照）に回転自在に支持された吸気および排気カム軸６，７の一端部にそれぞれ設けられた吸気および排気カムスプロケット８，９とに巻き掛けられたタイミングチェーン10により、両カム軸６，７は、クランク軸２が２回転したとき１回転するように回転駆動される。
【００２２】
図２も参照すると、シリンダブロックに結合されたシリンダヘッド40には、吸気ロッカアーム軸11および排気ロッカアーム軸12（図１参照）が固定され、各シリンダには、一対の吸気弁13および一対の排気弁14が設けられる。そして、吸気カム軸６と吸気弁13との間、および排気カム軸７と排気弁14との間には、それら弁13，14のバルブ作動特性、例えばリフト量および開弁期間であるバルブ開弁特性を、二つの態様に切り換える吸気側および排気側バルブ特性可変装置15，16がシリンダ毎にそれぞれ設けられる。
【００２３】
吸気側のバルブ特性可変装置15と排気側のバルブ特性可変装置16とは、基本的に同一構成であるため、以下、図２ないし図３を参照して、吸気側のバルブ特性可変装置15について説明する。
【００２４】
吸気カム軸６には、各シリンダに対応して、二つの低速カム17，19と、両低速カム17，19の間の高速カム18とが一体に設けられる。吸気カム軸６より下方において、吸気カム軸６と平行に配置された吸気ロッカアーム軸11には、低速カム17、高速カム18および低速カム19にそれぞれ対応して摺接する、第１、第２および第３ロッカアーム20，21，22が揺動自在に支持される。
【００２５】
各吸気弁13は、弁ばね23により閉弁方向に付勢され、吸気ロッカアーム軸11に揺動自在に支持された第１および第３ロッカアーム20，22の一端部には、各吸気弁13の弁ステム24の上端に当接するタペットネジ25がそれぞれ進退自在に設けられる。
【００２６】
第１ないし第３ロッカアーム20，21，22には、吸気ロッカアーム軸11側と吸気弁13側との間に第１、第２および第３ローラ26，27，28がそれぞれ設けられており、三つのロッカアーム20，21，22は、これらローラ26，27，28を介して三つのカム17，18，19にそれぞれ従動する。また、第２ロッカアーム21は、図示されない付勢手段により、第２ローラ27が高速カム18に摺接するように付勢される。
【００２７】
第１ないし第３ローラ26，27，28は、吸気ロッカアーム軸11と平行な軸線を有しており、三つのロッカアーム20，21，22にそれぞれ嵌合して固定される内輪26a，27a，28aと、三つのカム17，18，19にそれぞれ摺接する外輪26b，27b，28bと、内輪26a，27a，28aおよび外輪26b，27b，28b間の複数のコロ26c，27c，28cとからそれぞれ構成される。そして、三つの内輪26a，27a，28aは、三つのロッカアーム20，21，22が静止状態にあるとき、同一直線上に並ぶように固定される。
【００２８】
第１ないし第３ロッカアーム20，21，22には、これら三者の連結および連結解除を切換可能とする連結切換機構29が設けられる。連結切換機構29は、第１および第２ロッカアーム20，21を連結可能な円柱状の連結ピストン30と、第２および第３ロッカアーム21，22を連結可能な円柱状の連結ピン31と、連結ピストン30および連結ピン31の移動を規制する有底円筒状の規制部材32と、連結ピストン30、連結ピン31および規制部材32を連結解除側に付勢する戻しばね33とを備えている。
【００２９】
連結ピストン30は第１ローラ26の内輪26aに摺動自在に嵌合され、連結ピストン30の一端と第１ロッカアーム20と内輪26aとにより油圧室34が形成され、油圧室34に通じる連通路35が、第１ロッカアーム20に設けられる。さらに、吸気ロッカアーム軸11内には、後述する作動油路42に連通する供給路36が形成され、供給路36は、第１ロッカアーム20の揺動状態に拘わらず、連通路35を介して油圧室34に常時連通する。
【００３０】
連結ピストン30の他端に一端が当接する連結ピン31は、第２ローラ27の内輪27aに摺動自在に嵌合される。また、連結ピン31の他端に当接する規制部材32は、第３ローラ28の内輪28aに摺動自在に嵌合される。戻しばね33は、第３ロッカアーム22と規制部材32との間に形成されるばね収容室37内に圧縮状態で装着され、さらに第３ロッカアーム22には、ばね収容室37とシリンダヘッド40内の空間を連通する孔38が設けられ、該孔38を介してばね収容室37内に対して空気が流出入できるようになっている。
【００３１】
また、連結切換機構29において、油圧室34に低油圧の切換作動油が供給されると、連結ピストン30、連結ピン31および規制部材32は戻しばね33のばね力で連結解除側に移動し、この状態では連結ピストン30および連結ピン31の当接面は第１および第２ロッカアーム20，21間にあり、連結ピン31および規制部材32の当接面は第２および第３ロッカアーム21，22間にあって、第１ないし第３ロッカアーム20，21，22はそれぞれ連結解除位置を占め、連結切換機構29は連結解除状態にある。
【００３２】
油圧室34に高油圧の切換作動油が供給されると、連結ピストン30、連結ピン31および規制部材32は戻しばね33のばね力に抗して連結側に移動し、連結ピストン30が内輪27aに嵌合し、連結ピン31が内輪28aに嵌合して第１ないし第３ロッカアーム20，21，22は一体に連結されて、それぞれ連結位置を占め、連結切換機構29は連結状態になる。
なお、排気側のバルブ特性可変装置にも、連結切換機構29と基本的に同様の構成の排気側の連結切換機構が設けられる。
【００３３】
それゆえ、吸気側のバルブ特性可変装置15は、吸気カム軸６に設けられた三つのカム17，18，19、吸気側の第１ないし第３ロッカアーム20，21，22および吸気側の連結切換機構29を備える。同様に、排気側のバルブ特性可変装置は、排気カム軸７に設けられた三つのカム、それらカムにそれぞれ摺接する排気側の第１ないし第３ロッカアームおよび排気側の連結切換機構を備える。
【００３４】
次に、両バルブ特性可変装置15，16に作動油を供給するための油路について説明する。
クランク軸２からの動力で駆動されて作動油の供給源となるオイルポンプがクランクケースの底部のオイルパンから吸入したオイルは、内燃機関１のクランク軸２周りや吸気弁13および排気弁14の動弁機構の潤滑油として、またバルブ特性可変装置15，16の作動油として内燃機関１のシリンダブロックに設けられた油路に吐出される。そのうち、バルブ特性可変装置15，16の作動油としてのオイルは、図４に図示されるようにシリンダヘッド40に設けられて該油路に連通する給油路41に供給される。
【００３５】
給油路41は、吸気および排気ロッカアーム軸11，12の供給路36の切換作動油の油圧を高低に切り換える油圧制御弁50に接続されて、油圧制御弁50に被制御流体としての作動油が供給される。さらに油圧制御弁50には、吸気側および排気側のバルブ特性可変装置15,16に至る作動油路42が接続される。
【００３６】
図４ないし図８を参照して、油圧制御弁50について詳細に説明する。
図４および図６を参照すると、油圧制御弁50は、シリンダヘッド40に固定された第１弁ハウジング51と、第１弁ハウジング51にボルトにより締結された第２弁ハウジング52と、第１弁ハウジング51の嵌合孔51aに摺動自在に嵌合する制御弁体であるスプール53と、スプール53を第１位置である閉弁位置の方向に付勢する戻しばね54とを備える。ここで、第１弁ハウジング51と第２弁ハウジング52とは、第１要素に相当し、スプール53は第２要素に相当する。そして、第１弁ハウジング51の嵌合孔51a、第２弁ハウジング52の凹部52aおよびスプール53の一端面により、圧力室55が形成される。なお、嵌合孔51aの圧力室55側の端部には、後述する第１ランド63と当接して、戻しばね54によるスプール53の圧力室55側での位置を規定する筒状のストッパ56が圧入される。そして、ストッパ56の一端部が第２弁ハウジング52の第１弁ハウジング51との合わせ面に当接しており、これによりストッパ56が軸方向へ移動することを阻止できる。
【００３７】
第１弁ハウジング51には、給油路41に接続された流入ポート57と、シリンダヘッド40に設けられた作動油路42に接続された流出ポート58と、流入ポート57に接続された第１制御油路60aと、第１制御油路60aと流出ポート58とを接続するオリフィス61と、シリンダヘッド40に設けられたドレン油路43に接続されたドレンポート59とが設けられる。また、第２弁ハウジング52には、第１制御油路60aと圧力室55とを接続すると共に、凹部52aにおいてスプール53と対向する部分に開口する第２制御油路60bが設けられ、流入ポート57の作動油の一部が、制御流体である制御油として、第１および第２制御油路60a，60bを通って圧力室55に供給される。なお、ドレン油路43は、タイミングチェーン10を収容するチェーン室内に開放しており、ドレン油路43から流出した作動油または制御油は、タイミングチェーン10の潤滑に使用される。
【００３８】
スプール53には、スプール53を軸方向に貫通する中心孔62と、第１および第２ランド63，64と、第１および第２ランド63，64間のグルーブ65と、第１ランド63に設けられて中心孔62とドレンポート59とを接続する径方向の貫通孔66とが設けられる。ここで、中心孔62および貫通孔66は、スプール53の圧力室55内に臨む端面に開口する流出路67を形成し、圧力室55内の制御油がこの流出路67を通ってドレンポート59に流出する。さらに、スプール53において、中心孔62と貫通孔66との接続部よりも圧力室55側に位置する圧力室55側の端部には、流出路67を流れる制御油の流量を制御する調整弁70が設けられる。また、中心孔62の戻しばね54側の端部には、第１弁ハウジング51とスプール53との間に配置された戻しばね54を収容するばね収容室68が形成される。
【００３９】
図５および図７を参照すると、調整弁70は、流出路67の通路壁面67a（中心孔62の壁面でもある）の一部に設けられて流出路67を流れる制御油の流量を規定する流量規定部となる円環状の弁座71と、流出路67内に配置されると共に、圧力室55内の制御油の油圧に応じて弁座71に着座して流出路67を閉塞、すなわち開口面積をゼロ（零）とし得る、すなわち圧力室55内の制御油の油圧の上昇に応じて弁座71の開口面積を減少させる調整部材としての調整弁体72と、調整弁体72が弁座71から離れるようにばね力により付勢する円筒状の圧縮コイルばねからなる戻しばね73と、スプール53の圧力室55側の端部に圧力室55に臨む端面の一部を覆って固定されて圧力室55に連通する貫通孔74aを有すると共に、戻しばね73により付勢された調整弁体72の開弁方向の移動位置を規定するキャップ状のストッパ74とを備える。このストッパ74は、調整弁体72を収容しているスプール53の圧力室55の端面を保護すると共に、スプール53に設けられた環状の外周溝53aにカシメ固定されるので、調整弁体72の摺動運動に悪影響を与えることもない。
【００４０】
調整弁体72は、図８にも図示されるように、弁座71に着座する円錐面を有する円錐部72aと、円錐部72aの上流側に円錐部72aと一体に設けられた柱状部72bとからなる。柱状部72bには、外周面が流出路67の通路壁面67aとの間に径方向の僅かな間隙を形成してまたは通路壁面67aに摺接して位置されて調整弁体72を流出路67に沿ってガイドするガイド部72cと、ガイド部72cよりも小径に形成されて、戻しばね73との間に僅かな径方向の間隙を形成する外周面を有する戻しばね73のばねガイドの機能をなすばねガイド部72dとからなる。また、ガイド部72cは、弁座71の径方向外方を一方のばね受け部として支持される戻しばね73の他方のばね受け部ともなっている。そして、ストッパ74の貫通孔74aは、調整弁体72のガイド部72cよりも小径とされているので、ストッパ74に貫通孔74aが設けられているにも拘わらず、調整弁体72の抜けを確実に防止できる。
【００４１】
さらに、柱状部72bには、柱状部72bと流出路67の通路壁面67aとの間に、圧力室55と流出路67におけるガイド部72c下流側および弁座71上流側の間の部分67aとを連絡する連絡路であって、調整弁体72と弁座71との共働により規定される弁座71の開口面積の最大値よりも大きな流路面積を有する連絡路を形成するための、以下の溝が設けられる。すなわち、ガイド部72cには、貫通孔74aとの対向面に柱状部72bと同心状に設けられた凹溝72eと、ガイド部72cの外周に周方向に略等間隔に、複数の、この実施例では三つの軸方向に延びかつ前記凹溝72eに達する切欠き溝72fとが設けられ、さらにばねガイド部72dの外周にも、切欠き溝72fに対応する周方向位置で、軸方向に延びて円錐部72aに至る３条の切欠き溝72gが設けられる。それゆえ、連絡路を形成するこれら溝72e，72f，72gにより、調整弁体72が配置された流出路67を通る制御油の流出が円滑に行われ、圧力室55内の油圧の低下が確実になされるうえ、ばねガイド部72dの周囲に戻しばね73が配置されているにも拘わらず、調整弁体72と流出路67の通路壁面67aとの間に圧力室55から弁座71に至る流路が確保される。
【００４２】
また、内燃機関１の運転状態検出手段として、機関回転速度を検出する回転速度センサの検出信号が入力される電子制御ユニット（図示されず）からの指令で作動される常閉型のオン・オフ型の電磁弁75が、第２弁ハウジング52に取り付けられる（図４参照）。そして、第２制御油路60bは、電子制御ユニットからの信号で駆動される該電磁弁75の弁体75aにより、機関回転速度が低速回転域にあるとき閉塞され、高速回転域にあるとき開放される。
【００４３】
そして、電磁弁75が閉弁していて、第１および第２制御油路60a，60bを介しての制御油の圧力室55への供給が停止されているとき、スプール53に作用する圧力室55内の油圧は、後述するばね力を有する戻しばね73により調整弁体72が開弁されていて、圧力室55が流出路67を介してドレンポート59に連通していることから、スプール53を閉弁位置に維持する最高油圧である第１所定値以下の低油圧となり、スプール53は、戻しばね54のばね力により、第１弁ハウジング51に対して、図４に図示される第１位置である閉弁位置を占める。そして、スプール53が閉弁位置を占めるとき、流出ポート58は、オリフィス61のみを介して流入ポート57と連通するとともに、グルーブ65を介してドレンポート59に連通し、流入ポート57から流出ポート58への作動油の流量が減少して、作動油路42の切換作動油は低油圧となる。
【００４４】
一方、電磁弁75が開弁したとき、流入ポート57から高油圧の制御油が第１および第２制御油路60a，60bを介して圧力室55に供給されるため、圧力室55内の油圧が上昇して第１所定値よりも大きくなると、スプール53に作用する油圧により、スプール53が戻しばね54のばね力に抗して移動し、圧力室55内の油圧が、スプール53を開弁位置に維持する最低油圧である第２所定値に達すると、スプール53は第２弁ハウジング52に対して、図６に図示される第２位置である開弁位置を占める。そして、スプール53が開弁位置を占めるとき、流出ポート58は、グルーブ65を介して流入ポート57と連通するとともに、ドレンポート59との連通が遮断されて、流入ポート57から流出ポート58への作動油の流量が増大して、作動油路42の切換作動油は高油圧になる。
【００４５】
このように、電子制御ユニットは、圧力室55に対する制御油の供給および供給停止を制御する制御油供給制御手段である電磁弁75を通じて、油圧制御弁50の作動を制御する。
【００４６】
ところで、調整弁体72の閉弁時の戻しばね73のばね力は、調整弁体72の閉弁時において、圧力室55内の、前記第１所定値よりも大きく前記第２所定値よりも小さい第３所定値の油圧と弁座71よりも下流側の流出路67の油圧との差圧が、弁座71の下流側の流出路67に弁座71から露出している調整弁体72の面積、すなわち弁座71自体の流路面積Ａ（図７参照）に対して作用することで発生する閉弁力よりも僅かに小さく設定されている。そのため、圧力室55内において、スプール53を開弁位置に安定して保持するために前記第２所定値よりも高めに設定された制御油の高油圧がスプール53に作用して調整弁体72が閉弁、すなわち調整弁体72が弁座71に着座しているときは、前記第３所定値よりも大きい該高油圧により閉弁状態が維持される。なお、この高油圧は、第１制御油路60a内の油圧以下の油圧となっている。
【００４７】
また、調整弁体72が戻しばね73により付勢されてストッパ74に当接しているとき、すなわち調整弁体72の全開時の戻しばね73のばね力は、調整弁体72の全開時において、圧力室55内の油圧が前記第１所定値以上で前記第３所定値よりも小さい第４所定値の油圧と流出路67内の油圧との差圧が、調整弁体72の軸方向からの投影面積に略等しい面積に対して作用することで発生する閉弁方向の力よりも僅かに大きく設定されている。そのため、圧力室55内の油圧が、前記第４所定値を僅かに越えると調整弁体72が閉弁方向に向けて移動を開始し、前記第３所定値になったときは、調整弁体72が弁座71に着座した閉弁状態が得られるようにされる。
【００４８】
そして、電磁弁75が閉弁して圧力室55への制御油の供給が停止されたときは、第１弁ハウジング51とスプール53との摺動部からの制御油の漏れにより圧力室55内の油圧が前記第２所定値よりも小さくなると、スプール53は、前記開口面積を最小値であるゼロに維持している調整弁体72と共に、戻しばね54のばね力により閉弁位置の方向に移動し、その途中で、圧力室55内の油圧がさらに低下して前記第３所定値よりも僅かに小さくなって、前記差圧に基づいて調整弁体72に作用する閉弁力が戻しばね73のばね力よりも小さくなったとき、すなわち圧力室55内の流体圧が前記第３所定値よりも小さくなった直後に、戻しばね73により調整弁体72が弁座71から離れて、ストッパ74と当接する位置まで移動し、調整弁体72と弁座71との共働により規定される弁座71の開口面積が最大になって、流出路67を介しての制御油の流出量が急増するため、圧力室55内の油圧が急速に低下して、スプール53は、戻しばね54のばね力により速やかに閉弁位置に復帰する。
【００４９】
また、閉弁状態にあった電磁弁75が開弁して制御油が圧力室55に供給されて、圧力室55内の油圧が前記第１所定値を越えると、スプール53が戻しばね54のばね力に抗して開弁方向に移動を開始すると共に、圧力室55内の油圧が前記第４所定値を越えると、調整弁体72が閉弁方向に移動を開始する。そして、圧力室55内の油圧がさらに上昇して前記第３所定値に達したときには、調整弁体72は弁座71に着座した状態、すなわち流出路67が閉塞された状態にある。そして、前記第３所定値を越える油圧に対してはこの閉弁状態、すなわち弁座71の開口面積が最小値にされた状態が維持される。そのため、その後は圧力室55内の油圧が急速に前記第２所定値に達して、スプール53が速やかに開弁位置に移動する。
【００５０】
次に、このように構成された第１実施例の作用および効果について説明する。内燃機関１が運転されて、オイルポンプが作動し、内燃機関１が低速回転域にあるとき、電子制御ユニットからの指令により電磁弁75は閉弁している。そのため、圧力室55内の油圧は、前記第１所定値以下の低油圧となっていて、図５に図示されるように、調整弁体72は戻しばね73により付勢されて弁座71から離れてストッパ74に当接しており、調整弁体72と弁座71との共働により規定される弁座71の開口面積は最大となって、流出路67がドレンポート59と連通している。そして、図４に図示されるように、油圧制御弁50のスプール53は閉弁位置を占め、作動油路42には、流入ポート57からオリフィス61を介して僅かな量の作動油が供給されるのみであるため、作動油路42を流れて両バルブ特性可変装置15，16に供給される切換作動油が低油圧となり、供給路36に連通する油圧室34の油圧が低油圧となる。それゆえ、連結切換機構29は連結解除状態になり、第１ないし第３ロッカアーム20，21，22は相互に切り離され、低速カム17に第１ローラ26を当接させた第１ロッカアーム20により一方の吸気弁13が駆動され、低速カム19に第３ローラ28を当接させた第３ロッカアーム22により他方の吸気弁13が駆動される。高速カム18に第２ローラ27を当接させた第２ロッカアーム21は、吸気弁13の作動には無関係に空動する。また、排気弁14についても吸気弁13と同様であるので、内燃機関１の低速回転域では、両吸気弁13および両排気弁14は小リフト量および短い開弁期間で開閉作動されて、低速回転域に適合した吸気弁13および排気弁14の開弁特性により、体積効率を向上させて機関出力を向上させることができる。
【００５１】
そして、内燃機関１が低速回転域から高速回転域に移行すると、図６に図示されるように、電子制御ユニットからの指令により電磁弁75が開弁して、油圧制御弁50が開弁し、作動油路42には、流入ポート57からグルーブ65を介して多量の作動油が供給されるため、バルブ特性可変装置15の連結切換機構29に供給される切換作動油が高油圧となり、供給路36に連通する油圧室34内の油圧が高油圧となる。そのため、連結切換機構29は連結状態となり、第１ないし第３ロッカアーム20，21，22が一体的に連結されるため、高速カム18に第２ローラ27を当接させた第２ロッカアーム21の揺動が、それと一体に連結された第１および第３ロッカアーム20，22に伝達されて、両吸気弁13が開閉駆動される。また、排気弁14についても吸気弁13と同様であるので、内燃機関１の高速回転域では、両吸気弁13および両排気弁14が大リフト量および長い開弁期間で開閉作動されて、高速回転域に適合した吸気弁13および排気弁14の開弁特性により、体積効率を向上させて機関出力を向上させることができる。
【００５２】
このように、閉弁状態にあった電磁弁75が開弁したとき、圧力室55に供給される前記第２所定値よりも大きな油圧である高油圧の制御油により、圧力室55内の油圧は、スプール53が開弁位置を占める油圧である前記第２所定値に達する前の時点で、前記第３所定値に達し、そのときには、圧力室55内の油圧の上昇により弁座71の開口面積を減少させる調整弁体72が弁座71に着座していることで、弁座71の開口面積がゼロとなって流出路67が閉塞されるため、流出路67を介しての制御油の流出がなくなり、圧力室55内の油圧が急速に上昇して、弁座71の開口面積が最大値のままで変化しないときと比べて、前記第２所定値に達するまでの時間が短縮される。
【００５３】
その結果、スプール53が速やかに閉弁位置から開弁位置に移動し、圧力室55への制御油の供給開始からスプール53が開弁位置を占めるまでの時間が短くなり、圧力室55内の油圧の上昇の際に、スプール53の閉弁位置から開弁位置への移動の応答性が向上して、その応答性が良好になる。また、流出路67が閉塞されて制御油が流出路67を介して流出することがないため、圧力室55内の油圧の維持が容易になる。
【００５４】
さらに、内燃機関１が高速回転域から低速回転域に移行して、電磁弁75が閉弁されると、油圧制御弁50が閉弁し、切換作動油および油圧室34内の油圧が低油圧となり、連結切換機構29は再度連結解除状態となる。同様に、排気側の連結切換機構も連結解除状態となる。
【００５５】
このように、開弁状態にあった電磁弁75が閉弁して、圧力室55への制御油の供給が停止されたとき、第１弁ハウジング51とスプール53との摺動部からの漏れにより、圧力室55内の油圧が前記第３所定値よりも僅かに小さくなる、すなわち圧力室55内の油圧が前記第３所定値よりも小さくなった直後に、調整弁体72が、調整弁体72と弁座71との共働により規定される弁座71の開口面積を最大にするため、流出路67を介しての制御油の流出量が急増し、圧力室55内の油圧が急速に低下して、弁座71の開口面積が最小値のままで変化しないときと比べて、前記第１所定値に達するまでの時間が短縮される。
【００５６】
その結果、スプール53が速やかに開弁位置から閉弁位置に移動し、圧力室55への制御油の供給停止からスプール53が閉弁位置を占めるまでの時間が短くなり、圧力室55内の油圧の低下の際に、スプール53の開弁位置から閉弁位置への移動の応答性が向上して、その応答性が良好になる。
【００５７】
このように、両バルブ特性可変装置15，16の切換作動油の油圧を制御する油圧制御弁50の開弁作動および閉弁作動が、制御油の供給および供給停止に対応して応答性よく行われるため、スプール53による応答性のよい流量制御の結果得られる切換作動油の油圧により、吸気弁13または排気弁14のバルブ開弁特性の変更が、機関回転速度に応じて応答性よく行われる。
【００５８】
その結果、機関回転速度が変化したときに、速やかにその機関回転速度域に適合したバルブ開弁特性により吸気弁13および排気弁14が開閉作動されるので、バルブ開弁特性の変更による内燃機関１の性能向上の効果を十分に引き出すことができて、体積効率を向上させて機関出力を向上させることができる。
【００５９】
さらに、圧力室55内の油圧の上昇時は、調整弁体72が弁座71との当接により確実に開口面積を最小値とすることができる。また、圧力室55内の油圧が前記第３所定値よりも小さくなった直後に、戻しばね73により調整弁体72が開弁されて調整弁体72と弁座71との共働により規定される弁座71の開口面積が最大とされるため、スプール53の移動の応答性向上を、調整弁体72と弁座71と戻しばね73とからなる簡単な構成により実現できる。
【００６０】
調整弁体72は流出路67内に配置されるので、調整弁体72のコンパクトな配置ができるうえ、調整弁体72は、流出路67内で通路壁面67aとの間に僅かな間隙を介してまたは通路壁面67aに摺接して位置するガイド部72cにより安定した位置に保持され、しかも通路壁面67aに沿って安定して移動できるので、弁座71の開口面積を変化させる動作である閉弁および開弁動作が安定する。そして、ガイド部72cに設けられた凹溝72eおよび切欠き溝72f，72gにより、調整弁体72が配置された流出路67を通る制御油の流出が円滑に行われ、圧力室55内の油圧の低下が確実になされる。さらに、開口面積の最大値よりも大きな流路面積を確保したうえで、ガイド部72cが制御油の圧力を受ける面積を大きくすることができるので、圧力室55への制御油の供給開始後の早い段階で、調整弁体72が閉弁方向に移動するようにできて、圧力室55内の油圧が急速に上昇する時期を早くすることができ、圧力室55への制御油の供給開始からスプール53が開弁位置を占めるまでの時間をより短くすることができる。さらに、流出路67および調整弁体72がスプール53の内部に設けられるため、制御弁がコンパクトとなる。
【００６１】
次に、図９を参照して、本願発明の第２実施例を説明する。この第２実施例は、圧力応動装置が、さらに吸気側および排気側バルブ特性可変装置15，16における連結切換機構にも適用された例であり、第１実施例とは、連結切換機構の連結ピストンおよび連結ピンが相違し、その他は同一の構成を有するものである。そのため、以下では、同一の構成に関する説明を省略し、主として吸気側の連結切換機構29について説明するが、排気側の連結切換機構の構成も基本的に同様である。なお、第１実施例における部材と同一の部材または該部材に相当する部材には、同じ符号を付した。
【００６２】
圧力室55に相当する油圧室34は、第１要素としての第１ロッカアーム20および内輪26aと、第２要素としての連結ピストン30とにより形成される。連結ピストン30には、その軸方向に同心状に貫通する中心孔81が設けられ、この中心孔81は、連結ピストン30の油圧室34内に臨んで開口する流出路82を形成する。流出路82の油圧室34側の端部には、流出路82を流れる切換作動油の流量を制御する調整弁80が設けられ、流出路82の連結ピン31側の端部は、連結ピン31をその軸方向に同心状に貫通して設けられた中心孔83と対向して、中心孔83の連結ピストン30側の端部と連通する。さらに、中心孔83の規制部材32側の端部は、規制部材32の底壁に設けられた貫通孔84に対向して、該貫通孔84に連通する。そして、中心孔81、中心孔83、貫通孔84、ばね収容室37および孔38により、流出路82に連通する油路が形成され、流出路82を流れた切換作動油が該油路を経てシリンダヘッド40内の空間に流出する。なお、この第２実施例では、切換作動油が連結ピストン30を移動させる制御油ともなっており、また連通路35は、第１ロッカアーム20の油圧室34形成部分において連結ピストン30と対向する部分に開口する。
【００６３】
調整弁80は、連結ピストン30に形成された流出路82の通路壁面82a（中心孔81の壁面でもある）の一部に設けられて流出路82を流れる切換作動油の流量を規定する流量規定部となる円環状の弁座85と、流出路82内に配置されると共に、油圧室34内の切換作動油の油圧に応じて弁座85に着座して流出路82を閉塞し得る調整弁体86と、調整弁体86が弁座85から離れるようにばね力により付勢する円筒状の圧縮コイルばねからなる戻しばね87と、連結ピストン30の受圧面の一部を覆って固定されて油圧室34に連通する貫通孔88aを有すると共に、戻しばね87により付勢された調整弁体86の開弁方向の連結ピストン30に対する移動位置を規定するキャップ状のストッパ88を備える。このストッパ88の固定手段は、ストッパ74のそれと同様である。そして、ストッパ88が第１ロッカアーム20と当接することで、戻しばね33による連結ピストン30の連結解除位置が規定される。なお、調整弁体86自体の構成は、調整弁体72と基本的に同様である。
【００６４】
また、油圧室34内の切換作動油が低油圧のとき、その油圧は、連結ピストン30を連結解除位置に維持する最高油圧である第１切換所定値以下となり、連結ピストン30は、戻しばね33のばね力により、内輪26aに対して、図９に図示される第１位置である連結解除位置を占める。そして、油圧室34内の切換作動油が高油圧のとき、その油圧は、連結ピストン30を連結位置に維持する最低油圧である第２切換所定値よりも高い油圧に達し、内輪26aに対して第２位置である連結位置を占める。
【００６５】
なお、調整弁体86の閉弁時および全開時の戻しばね87のばね力は、それぞれ、油圧室34内の、前記第１切換所定値とよりも大きく前記第２切換所定値よりも小さい第３切換所定値の油圧、および前記第１切換所定値以上で前記第３切換所定値よりも小さい第４切換所定値の油圧に対して、第１実施例と同様にして決定される。なお、連通路35を介して油圧室34に供給される高油圧の状態にある切換作動油の油圧は、連結ピストン30を連結位置に安定して保持するために前記第２切換所定値よりも高めに設定されている。
【００６６】
それゆえ、油圧制御弁50が開弁して、高油圧が油圧室34に供給されて、油圧室34内の油圧が前記第１切換所定値を越えると、連結ピストン30が戻しばね33のばね力に抗して連結位置に移動を開始すると共に、油圧室34内の油圧が前記第４切換所定値を越えると、調整弁体86が閉弁方向に移動を開始する。そして、油圧室34内の油圧がさらに上昇して前記第３切換所定値に達したときには、調整弁体86は弁座85に着座した状態、すなわち流出路82が閉塞された状態にある。そして、前記第３切換所定値を越える油圧に対してはこの閉弁状態、すなわち弁座85の開口面積が最小値にされた状態が維持される。そのため、油圧室34内の油圧が急速に前記第２切換所定値に達するため、流出路が設けられていない連結ピストン30と比べても遜色がない程度で、連結ピストン30が連結位置に移動し得る状態が、速やかに実現される。
【００６７】
また、油圧制御弁50が閉弁して、油圧室34が低油圧になるときは、油圧制御弁50を介してドレン油路43と連通する作動油路42および連通路35を通じての切換作動油の流出、および内輪26aと連結ピストン30との摺動部からの切換作動油の漏れにより油圧室34内の油圧が前記第３切換所定値よりも僅かに小さくなって、油圧室34の油圧と弁座85の下流側の流出路82の油圧との差圧に基づいて調整弁体86に作用する閉弁力が戻しばね87のばね力よりも小さくなったとき、すなわち油圧が前記第３切換所定値よりも小さくなった直後に、戻しばね87により調整弁体86が弁座85から離れて、ストッパ74と当接する位置まで移動し、調整弁体86と弁座85との共働により規定される弁座85の開口面積が最大になって、流出路82を介しての制御油の流出量が急増するため、油圧室34内の油圧が急速に低下して、連結ピストン30が戻しばね33のばね力により連結解除位置に移動し得る状態が、速やかに実現される。
【００６８】
前述のように構成されたこの第２実施例によれば、第１実施例と同様の作用効果が奏されるほか、次の作用効果が奏される。
すなわち、連結ピストン30に、流出路82および調整弁体86が設けられているため、閉弁状態にあった油圧制御弁50が開弁したとき、油圧室34に供給される前記第２切換所定値よりも大きな油圧である高油圧の切換作動油により、油圧室34内の油圧は、連結ピストン30が連結位置を占める油圧である前記第２切換所定値に達する前の時点で、前記第３切換所定値に達し、そのときには、調整弁体86が弁座85に着座していることで、弁座85の開口面積がゼロとなって流出路82が閉塞されるため、流出路82を介しての切換作動油の流出がなくなり、油力室34内の油圧が急速に上昇して、流出路が設けられていない連結ピストンと比べても遜色がない程度で、連結ピストン30が連結位置に移動し得る状態が、短時間の内に実現され、連結ピストン30の移動の応答性は良好である。したがって、各ロッカアーム20，21，22の揺動状態に応じた連結位置への移動タイミングの時期は、流出路が設けられていない連結ピストンと略同等であり、油圧制御弁50が開弁してから連結ピストン30が連結位置に移動することによるバルブ開弁特性の変更は、短時間で行われる。
【００６９】
また、開弁状態にあった油圧制御弁50が閉弁したとき、作動油路42および連通路35を介しての切換作動油の流出および内輪26aと連結ピストン30との摺動部からの漏れにより、油圧室34内の油圧が前記第３切換所定値よりも僅かに小さくなる、すなわち油圧室34内の油圧が前記第３切換所定値よりも小さくなった直後に、調整弁体86が、調整弁体86と弁座85との共働により規定される弁座85の開口面積を最大にするため、流出路82を介しての切換作動油の流出量が急増し、油圧室34内の油圧が急速に低下して、流出路が設けられてない連結ピストンと比べて、連結ピストン30が連結解除位置に移動し得る状態が、短時間の内に実現される。したがって、油圧制御弁50が閉弁してから連結ピストン30が連結解除位置に移動し得る状態が実現されるまでの時間が短くなり、各ロッカアーム20，21，22の揺動状態に応じた連結解除位置への移動タイミングの時期を早めることができて、油圧制御弁50が閉弁してから連結解除位置に移動してバルブ開弁特性が変更されるまでの時間が短縮される。
【００７０】
その結果、油圧制御弁50が開弁して連結ピストン30の連結位置に移動することによるバルブ開弁特性の変更、および油圧制御弁50が閉弁してから連結解除位置に移動することによるバルブ開弁特性の変更が短時間で行われるので、油圧制御弁50の応答性の良い切換作動油の油圧制御と相俟って、吸気弁13または排気弁14の開弁特性の変更が機関回転速度に応じて一層応答性よく行われる。その結果、機関回転速度が変化したときに、一層速やかにその機関回転速度域に適合したバルブ開弁特性により吸気弁13および排気弁14が開閉作動されるので、バルブ開弁特性の変更による内燃機関１の性能向上の効果を十分に引き出すことができて、体積効率を向上させて機関出力を向上させることができる。
【００７１】
次に、図１０を参照して、本願発明の第３実施例を説明する。この第３実施例は、第１および第２実施例とは、調整弁70，80の調整弁体のみが相違し、その他は同一の構成を有するものである。そのため、同一の構成に関する説明を省略し、主として調整弁体について説明する。
【００７２】
調整弁体90は、弁座71，85に着座する円錐面を有する円錐部90aと、円錐部90aの上流側に円錐部90aと一体に設けられた円柱状部90bとからなる。円柱状部90bには、外周面が流出路67，82の通路壁面67a，82aとの間に径方向の僅かな間隙を形成してまたは該通路壁面67a，82aに摺接して位置されて調整弁体90を流出路67，82に沿ってガイドする大径の円柱状のガイド部90cと、ガイド部90cよりも小径の円柱状に形成されて、戻しばね73，87との間に僅かな径方向の間隙を形成する外周面を有する戻しばね73，87のばねガイドの機能をなすばねガイド部90dとからなる。また、ガイド部90cは、弁座71，85の径方向外方を一方のばね受け部として支持される戻しばね73，87の他方のばね受け部ともなっている。
【００７３】
さらに、円柱状部90bには、前記開口面積の最大値よりも大きな流路面積を有する前記連絡路を形成するための、以下の孔が設けられる。すなわち、ガイド部90cの、貫通孔88aとの対向面から軸方向に同心状に延びる有底の孔90eと、ばねガイド部90dにおいて、該孔90eの底部から径方向に延びてばねガイド部の外周面に開口する複数の、この第３実施例では二つの、径方向孔90fが設けられる。ここで、孔90eの流路面積、そして両径方向孔90fの合計の流路面積は、それぞれ、調整弁体90と弁座71，85との共働により規定される開口面積の最大値よりも大きくされる。それゆえ、前記連絡路を形成するこれら孔90e，90fにより、調整弁体90が配置された流出路67，82を通る制御油の流出が円滑に行われ、圧力室55内または油圧室34の油圧の低下が確実になされるうえ、ばねガイド部90dの周囲に戻しばね73が配置されているにも拘わらず、調整弁体90と流出路67，82の通路壁面67a，82aとの間に圧力室55または油圧室34から弁座71，85に至る流路が確保される。
【００７４】
そして、この第３実施例においても、第１および第２実施例と同様の作用効果が奏される。
【００７５】
以下、前述した実施例の一部の構成を変更した実施例について、変更した構成に関して説明する。
前述の第１実施例では、調整弁体72が設けられた流出路67は、スプール53に設けられたが、第１弁ハウジング51または第２弁ハウジング52の圧力室55に形成する部分に開口するようにして、それら弁ハウジング51，52に設けることもできる。
【００７６】
前述の各実施例では、調整弁体72，86，90が弁座71，85に着座することで、流出路67，82が閉塞される、すなわち開口面積がゼロとなるようにしたが、調整弁体72，86，90が弁座71，85に着座した状態であっても、例えば、調整弁体および弁座が共に金属で形成されていて、着座時に金属同士の接触となる場合には、両者の間で避けることが困難な制御油の僅かな漏れが発生し得るため、調整弁体が弁座に着座したときに、そのような漏れがあってもよい。そして、その場合には、調整弁体が弁座に着座したとき、調整弁体と弁座との共働により規定される弁座の開口面積は、ゼロでない最小値を有する開口面積となり、電磁弁75が閉弁して圧力室55への制御油の供給が停止されたときまたは油圧制御弁50が閉弁したとき、第１弁ハウジング51とスプール53との摺動部または内輪26aと連結ピストン30との摺動部からの制御油の漏れと、着座した状態にある調整弁体と弁座との間からの漏れにより、圧力室55内または油圧室34内の油圧が低下することになる。また、前述の調整弁体および弁座間での避けることが困難な漏れとは別に、制御油の若干量の流出を許容するように、調整弁体72，86，90および弁座71，85の少なくともいずれか一方に、スプール53の開弁位置への移動または連結ピストン30の連結位置への移動にほとんど影響を及ぼさない程度の大きさの小孔または小溝を設けることもできる。なお、この小溝は、着座時の調整弁体72，86，90および弁座71，85の少なくともいずれか一方の接触面に設けられる。さらには、第２制御油路60bまたは圧力室55に連通する、前記小孔と同様の小孔を第１弁ハウジング51または第２弁ハウジング52に設けることもできる。また、連絡路は調整弁体72，86，90に設けられたが、スプール53または連結ピストン30に設けられてもよく、さらに調整弁体72，86，90およびスプール53または調整弁体72，86，90および連結ピストン30の両者に設けられてもよい。さらに、ストッパ74，88はカシメ固定されたが、スプール53または連結ピストン30の外周溝に嵌着されて固定されてもよく、その場合には、嵌着により組立性が良好になるという効果が奏される。
【００７７】
前述の各実施例では、連絡路の流路面積が弁座71，85の開口面積の最大値よりも大きくされたが、連絡路の流路面積は、弁座の開口面積の最小値よりも大きく、該開口面積の最大値以下であってもよい。そして、その場合には、調整弁体により調整される弁座の開口面積が、該最小値と連絡路の流路面積に等しい値との間で変化するときに、調整弁体による制御油の流出量の制御が行われて、スプール53または連結ピストン30の応答性が良好となる。
【００７８】
前述の各実施例では、吸気側の第１および第３ロッカアーム20，22は、いずれも低速カム17，19により開閉作動されたが、いずれか一方の低速カムの代わりに、吸気弁13を僅かに開弁させる突部を有する隆起部とすることで、低速回転域において、該隆起部に摺接する吸気側のロッカアームにより一方の吸気弁が実質的に休止される、すなわち該一方の吸気弁から吸気が殆ど行われないようにすることもできる。これにより、低速回転域で、燃焼室内に旋回流を発生させて燃焼性を向上させることができ、燃費の改善が可能となる。
【００７９】
前述の各実施例では、両バルブ特性可変装置15，16は、吸気弁13および排気弁14にそれぞれ設けられたが、吸気弁および排気弁のいずれか一方の弁にのみ設けられてもよい。
【００８０】
前述の各実施例では、圧力応動装置は内燃機関１に使用される圧力制御弁および油圧式の機構に適用されたが、内燃機関以外の装置の流体圧に応動する弁や機構にも適用できる。さらに、流体としては、油以外の液体、または空気等の気体であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の第１実施例である油圧制御弁が使用される内燃機関の全体図である。
【図２】図１の内燃機関の吸気カム軸および吸気ロッカアーム軸の断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】閉弁状態の油圧制御弁の断面図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【図６】開弁状態の油圧制御弁の断面図である。
【図７】図６の要部拡大図である。
【図８】調整弁体の斜視図である。
【図９】本願発明の第２実施例における図３に相当する断面図である。
【図１０】本願発明の第３実施例における調整弁体の斜視図である。
【図１１】従来の制御弁の断面図である。
【符号の説明】
１…内燃機関、２…クランク軸、３…ピストン、４…コンロッド、５…スプロケット、６，７…カム軸、８，９…スプロケット、10…タイミングチェーン、11，12…ロッカアーム軸、13…吸気弁、14…排気弁、15，16…バルブ特性可変装置、17，18，19…カム、20，21，22…ロッカアーム、23…弁ばね、24…弁ステム、25…タペットネジ、26，27，28…ローラ、26a，27a，28a…内輪、29…連結切換機構、30…連結ピストン、31…連結ピン、32…規制部材、33…戻しばね、34…油圧室、35…連通路、36…供給路、37…ばね収容室、38…孔、
40…シリンダヘッド、41…給油路、42…作動油路、43…ドレン油路、
50…油圧制御弁、51…第１弁ハウジング、52…第２弁ハウジング、53…スプール、54…戻しばね、55…圧力室、56…ストッパ、57…流入ポート、58…流出ポート、59…ドレンポート、60a，60b…制御油路、61…オリフィス、62…中心孔、63，64…ランド、65…グルーブ、66…貫通孔、67…流出路、67a…通路壁面、68…ばね収容室、
70…調整弁、71…弁座、72…調整弁体、72a…円錐部、72b…柱状部、72c…ガイド部、72e…凹溝、72f，72g…切欠き溝、73…戻しばね、74…ストッパ、75…電磁弁、80…調整弁、81…中心孔、82…流出路、82a…通路壁面、83…中心孔、84…貫通孔、85…弁座、86…調整弁体、87…戻しばね、88…ストッパ、90…調整弁体、90a…円錐部、90b…円柱状部、90c…ガイド部、90e…孔、90f…径方向孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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