(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関のクランクシャフトによって回転駆動する回転体と、外周に機関弁を作動させる駆動カムを有しかつ回転体と相対回動可能なカムシャフトと、該カムシャフトの端部に固定されて、回転体のハウジング内を摺動回転する複数の羽根部を有するベーンと、前記ハウジングの内周面に内方へ突設された複数の隔壁部と、該各隔壁部と前記各羽根部の両側面との間に隔成された遅角側油圧室及び進角側油圧室と、該両油圧室に相対的に油圧を給排して前記ベーンを正逆回転させる油圧回路と、機関作動時に前記カムシャフトに作用する回転変動トルクに伴うベーンの揺動振動を規制する規制機構とを備えたバルブタイミング制御装置であって、
前記規制機構は、前記ベーンの少なくとも１つの羽根部内に形成された作動用孔内に固定された筒状のシート部材と、該シート部材の外周に進退動自在に設けられて、先端頭部が前記隔壁部かあるいはハウジングの内周面方向へ指向したプランジャと、前記シート部材の内部に有する仕切壁によって隔成されたプランジャ頭部内の高圧室及びシート部材内のリザーバ室と、前記仕切壁に貫通形成された連通路を開閉してリザーバ室から高圧室側へのみ作動液の流通を許容するチェック弁と、前記進角側油圧室あるいは遅角側油圧室内に給排された油圧を前記リザーバ室内に給排する第１通路と、リザーバ室内に給排された作動液を高圧室内に給排する第２通路と、前記シート部材内に摺動自在に設けられて、少なくとも前記リザーバ室内に油圧が供給されることによって前記第２通路を閉止し、前記進角側油圧室あるいは遅角側油圧室内に供給された油圧に押圧されることによって前記第２通路を開成する制御弁とから構成され、前記いずれか一方の油圧室から前記第１通路を介して前記リザーバ室内に供給された油圧により前記プランジャを進出方向へ移動させることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項２】
前記第１通路は、前記作動用孔とシート部材との間に形成されて、前記遅角側あるいは進角側油圧室に連通する第１通路溝と、シート部の周壁に穿設されてリザーバ室に開口した第１通孔とから構成されている一方、前記第２通路は、シート部材の周壁に前記第１通孔よりも仕切壁側に穿設されて、リザーバ室に臨む第２通孔と、シート部材の外周面とプランジャの内周面との間に形成されて、前記第２通孔と高圧室とを連通する第２通路溝とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項３】
前記制御弁は、スプール状に形成され、シート部材内を摺動して前記第２通孔を開閉する弁体と、該弁体の反対側に設けられて、リザーバ室の油圧を受けて弁体を第２通孔の閉方向へ移動させる受圧部と、該受圧部の後端側に弾装されて弁体を開方向に付勢するばね部材とから構成されたことを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【請求項４】
前記受圧部の後端面を、前記プランジャが進退動する油圧室と反対側の他方側の油圧室に臨設し、該他方側の油圧室内の油圧と前記ばね部材のばね力との共働の圧力で弁体を開方向へ移動させるようにしたことを特徴とする請求項３記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気弁，排気弁である機関弁の開閉時期を運転状態に応じて可変にするいわゆるベーンタイプのバルブタイミング制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のベーンタイプのバルブタイミング制御装置としては、例えば特開平８−１２１１２４号公報に記載されているものが知られている。
【０００３】
概略を説明すれば、このバルブタイミング制御装置は、前記開口端がフロントカバーとリアカバーで閉塞されたタイミングプーリの筒状のハウジング内部に、カムシャフトの端部に固定されたベーンが回転自在に収納されていると共に、ハウジングの内周面に直径方向から互いに内方へ突出されたほぼ台形状の２つの隔壁部とベーンの２つの羽根部との間に進角側油圧室と遅角側油圧室が画成されている。そして、機関運転状態に応じて前記進角側と遅角側の各油圧室に油圧が給排されてかかる駆動油圧によりベーンを正逆回転させることによりタイミングプーリとカムシャフトとの相対回動位相を変化させて、吸気弁の開閉時期を可変にするようになっている。
【０００４】
ところで、前記カムシャフトには、機関作動中におけるバルブスプリングのばね力などに起因して正負（正転，逆転）の回転変動トルク（交番トルク）が発生していることは周知の通りであるが、前述のベーンの遅角側あるいは進角側への回転駆動中にかかる大きな回転変動トルクが作用すると、ベーンの駆動油圧が回転変動トルクの反力に負けてベーンが押し戻されることにより、ベーンの回転挙動が不安定になる。すなわち、ベーンは、例えば進角側へ回転する際に、遅角側油圧室に供給された駆動油圧が正の変動トルクの反力に負けて図１１の実線で示すように進角側と遅角側への正転，逆転（進退）を繰り返しながら進角側へ回転する。したがって、カムシャフトも同じく正転，逆転を繰り返しながらタイミングプーリとの相対回転を行うため、機関弁の開閉時期制御であるバルブスプリングの制御応答性が低下してしまう。
【０００５】
そこで、特開平８−１２１１２３号公報に記載した技術のように、ベーンの内部に逆止弁とパイロット弁とからなるパイロット式逆止弁を設け、この両弁の作動によって進角側あるいは遅角側の油圧室に供給された駆動油圧の油通路内への逆流を規制して、変動トルクによるベーンの逆転を防止するものも提供されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この後者の従来例にあっては、パイロット式逆止弁を用いて例えば進角側油圧室内からの駆動油圧の逆流を阻止するものの、このパイロット式逆止弁は進角側油圧室に供給された油圧を直接利用して作動するため、かかる油圧室内の油圧の保持能力の低下によって作動精度が低下するおそれがある。すなわち、ハウジング内を摺動回転するベーンの前後端面とフロントカバー及びリアカバーとの間には、ベーンの良好な摺動回転性を確保するために、微小な隙間が形成されている一方、隣接する各油圧室間には大きな差圧が生じている。このため、進角側油圧室に供給された油圧が微小隙間を通り遅角側の油圧室内にリークしてしまうおそれがある。この結果、パイロット式逆止弁のチェック機能が低下して逆流を効果的に阻止できない可能性がある。
【０００７】
また、ハウジングとフロントカバー，リアカバーとの間のシール部材も長期間経過後の劣化などによって進角側油圧室から外部への油圧のリークが生じた場合にも、パイロット式逆止弁のチェック機能が低下してしまう可能性がある。
【０００８】
この結果、バルブタイミングの制御応答性が低下するといった前者の従来例と同じ技術的課題を招来する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記従来例の実情に鑑みて案出されたもので、請求項１記載の発明は、機関のクランクシャフトによって回転駆動する回転体と、外周に機関弁を作動させる駆動カムを有しかつ回転体と相対回動可能なカムシャフトと、該カムシャフトの端部に固定されて、回転体のハウジング内を摺動回転する複数の羽根部を有するベーンと、前記ハウジングの内周面に内方へ突設された複数の隔壁部と、該各隔壁部と前記各羽根部の両側面との間に隔成された遅角側油圧室及び進角側油圧室と、該両油圧室に相対的に油圧を給排して前記ベーンを正逆回転させる油圧回路と、機関作動時に前記カムシャフトに作用する回転変動トルクに伴うベーンの揺動振動を規制する規制機構とを備えたバルブタイミング制御装置であって、前記規制機構は、前記ベーンの少なくとも１つの羽根部内に形成された作動用孔内に固定された筒状のシート部材と、該シート部材の外周に進退動自在に設けられて、先端頭部が前記隔壁部かあるいはハウジングの内周面方向へ指向したプランジャと、前記シート部材の内部に有する仕切壁によって隔成されたプランジャ頭部内の高圧室及びシート部材内のリザーバ室と、前記仕切壁に貫通形成された連通路を開閉してリザーバ室から高圧室側へのみ作動液の流通を許容するチェック弁と、前記リザーバ室内に油圧を給排する第１通路と、リザーバ室内に給排された作動液を高圧室内に給排する第２通路と、前記シート部材内に摺動自在に設けられて、該リザーバ室内の油圧に応じて前記第２通路を開閉する制御弁とから構成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記第１通路は、前記作動用孔とシート部材との間に形成されて、前記遅角側あるいは進角側油圧室に連通する第１通路溝と、シート部の周壁に穿設されてリザーバ室に開口した第１通孔とから構成されている一方、前記第２通路は、シート部材の周壁に前記第１通孔よりも仕切壁側に穿設されて、リザーバ室に臨む第２通孔と、シート部材の外周面とプランジャの内周面との間に形成されて、前記第２通孔と高圧室とを連通する第２通路溝とから構成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記制御弁は、スプール状に形成され、シート部材内を摺動して前記第２通孔を開閉する弁体と、該弁体の反対側に設けられて、リザーバ室の油圧を受けて弁体を第２通孔の閉方向へ移動させる受圧部と、該受圧部の後端側に弾装されて弁体を開方向に付勢するばね部材とから構成されたことを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記受圧部の後端面を、前記プランジャが進退動する油圧室と反対側の他方側の油圧室に臨設し、該他方側の油圧室内の油圧と前記ばね部材のばね力との共働の圧力で前記弁体を開方向へ移動させるようにしたことを特徴としている。
【００１３】
したがって、本発明によれば、機関運転状態の変化に伴い、ベーンを例えば遅角側位置から進角側へ回転させようとする場合には、油圧回路から進角側油圧室内に油圧が供給されると同時に、第１通路からリザーバ室内に油圧が供給される。したがって、ベーンは、進角側油圧室の油圧の上昇によって進角側へ回転し始める一方、リザーバ室の油圧の上昇に伴って弁体がばね部材のばね力に抗して一方へ摺動して第２通路を閉止する。このため、リザーバ室の油圧は、連通路からチェック弁を押し開いて高圧室に流入してプランジャを例えば隔壁部の一側面方向へ押し出して当接する形になる。
【００１４】
ここで、カムシャフトから伝達された回転変動トルクが作用し、例えば正の変動トルクによって進角側油圧室に供給された油圧に抗してベーンを遅角側へ押し戻そうとする反力が作用すると、プランジャは、密閉された高圧室の油圧で隔壁部一側面に対する押圧反力、つまり突張力が働いて正の変動トルクに打ち勝つ。このため、ベーンは、回転中におけるプランジャの進出に伴い逆回転を確実に規制されながら進角側へ速やかに回転する。尚、ここで、負の回転変動トルクは、ベーンを進角側へ回転させるアシスト力として作用することとなる。
【００１５】
また、機関運転状態が変化して、ベーンを前記最大進角位置から遅角側へ回転させようとする場合は、油圧回路から今度は遅角側油圧室に油圧供給されると、この油圧が受圧部の後端面に作用して、この油圧とばね部材のばね力との合成力によって弁体を押し出すため第２通路が開成される。このため、高圧室内の油圧は、第２通路を通って一旦リザーバ室に速やかに流入して、ここから第１通路を逆流して進角側油圧室を通って外部に排出される。したがって、プランジャは隔壁部一側面に対する突張力が即座に解除されて、自由に後退動する。これにより、ベーンは、遅角側油圧室内の油圧によって遅角側へ速やかに回転することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１〜図４は本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の実施形態を示し、吸気弁側に適用したものを示している。
【００１７】
すなわち、機関の図外のクランクシャフトによりタイミングチェーンを介して回転駆動される回転体たるタイミングスプロケット１と、該タイミングスプロケット１に対して相対回動可能に設けられたカムシャフト２と、該カムシャフト２の端部に固定されてタイミングスプロケット１内に回転自在に収容されたベーン３と、該ベーン３を油圧によって正逆回転させる油圧回路４と、タイミングスプロケット１とベーン３との相対回動を最大遅角側の回動位置でロックするロック機構１０と、前記カムシャフト２に作用する正の回転変動トルクに伴うベーンの揺動振動を規制する規制機構２０とを備えている。
【００１８】
前記タイミングスプロケット１は、図４にも示すように、外周にタイミングチェーンが噛合する歯部５ａを有する回転部材５と、該回転部材５の前方に配置されてベーン３を回転自在に収容した筒状のハウジング６と、該ハウジング６の前端開口を閉塞する蓋体たる円板状のフロントカバー７と、ハウジング６と回転部材５との間に配置されてハウジング６の後端開口を閉塞するほぼ円板状のリアカバー８とから構成され、これら回転部材５とハウジング６及びフロントカバー７，リアカバー８は、４本の小径ボルト９によって軸方向から一体的に結合されている。
【００１９】
前記回転部材５は、ほぼ円環状を呈し、周方向の約９０°の等間隔位置に各小径ボルト９が螺着する４つの雌ねじ孔５ｂが前後方向へ貫通形成されていると共に、内部中央位置に後述するスリーブ２５が嵌合する段差径状の嵌合孔１１が貫通形成されている。さらに、前端面には、前記リアカバー８が嵌合する円板状の嵌合溝１２が形成されている。
【００２０】
また、前記ハウジング６は、前後両端が開口形成された円筒状を呈し、内周面の周方向の９０°位置には４つの隔壁部１３が突設されている。この隔壁部１３は、横断面台形状を呈しており、それぞれハウジング６の軸方向に沿って設けられて、前後の各両端縁がハウジング６の両端縁と同一面になっていると共に、基端側には、小径ボルト９が挿通する４つのボルト挿通孔１４が軸方向へ貫通形成されている。さらに、各隔壁部１３の内端面中央位置に軸方向に沿って切欠形成された保持溝１３ａ内にコ字形のシール部材１５と該シール部材１５を内方へ押圧する板ばね１６が嵌合保持されている。
【００２１】
さらに、前記フロントカバー７は、中央に比較的大径なボルト挿通孔１７が穿設されていると共に、前記ハウジング６の各ボルト挿通孔１４と対応する位置に４つのボルト孔１８が穿設されている。
【００２２】
また、リアカバー８は、後端面に前記回転部材５の嵌合溝１２内に嵌合保持される円板部８ａを有していると共に、中央にスリーブ２５の小径な円環部２５ａが嵌入する嵌入孔８ｃが穿設され、さらに前記ボルト挿通孔１４に対応する位置に４つのボルト孔１９が同じく形成されている。
【００２３】
前記カムシャフト２は、シリンダヘッド２２の上端部にカム軸受２３を介して回転自在に支持され、外周面所定位置に吸気弁をバルブリフターを介して開作動させる図外のカムが一体に設けられていると共に、前端部にはフランジ部２４が一体に設けられている。
【００２４】
前記べーン３は、焼結合金材で一体に形成され、前記フランジ部２４と嵌合孔１１に夫々前後部が嵌合した前記スリーブ２５を介して軸方向から挿通した固定ボルト２６によってカムシャフト２の前端部に固定されており、中央に前記固定ボルト２６が挿通するボルト挿通孔２７ａを有する円環状のロータ部２７と、該ロータ部２７の外周面の周方向の９０°位置に一体に設けられた４つの羽根部２８とを備えている。
【００２５】
前記第１〜第４羽根部２８は、３つが横断面長方形状を呈し、他の１つが断面ほぼ逆台形状を呈し、それぞれが各隔壁部１３間に配置されていると共に、各外周面の中央に軸方向に切欠された保持溝２９にハウジング６の内周面６ａに摺接するコ字形のシール部材３０と該シール部材３０を外方に押圧する板ばね３１が夫々嵌着保持されている。また、この各羽根部２８の両側と各隔壁部１３の両側面との間に夫々４つの進角側油圧室３２と遅角側油圧室３３が隔成されている。
【００２６】
前記油圧回路４は、図１，図３に示すように進角側油圧室３２に対して油圧を給排する第１油圧通路４１と、遅角側油圧室３３に対して油圧を給排する第２油圧通路４２との２系統の油圧通路を有し、この両油圧通路４１，４２には、供給通路４３とドレン通路４４とが夫々通路切替用の電磁切替弁４５を介して接続されている。前記供給通路４３には、オイルパン４６内の油を圧送するオイルポンプ４７が設けられている一方、ドレン通路４４の下流端がオイルパン４６に連通している。
【００２７】
前記第１油圧通路４１は、シリンダヘッド２２内からカムシャフト２の軸心内部に形成された第１通路部４１ａと、固定ボルト２６の内部軸線方向を通って頭部２６ａ内で分岐形成されて第１通路部４１ａと連通する第１油路４１ｂと、該頭部２６ａの小径な外周面とベーン３の基部２７内のボルト挿通孔２７ａの内周面との間に形成されて第１油路４１ｂに連通する油室４１ｃと、ベーン３の基部２７内にほぼ放射状に形成されて油室４１ｃと各進角側油圧室３２に連通する４本の分岐路４１ｄとから構成されている。
【００２８】
一方、第２油圧通路４２は、シリンダヘッド２２内及びカムシャフト２の内部一側に形成された第２通路部４２ａと、前記スリーブ２５の内部にほぼＬ字形状に折曲形成されて第２通路部４２ａと連通する第２油路４２ｂと、回転部材５の嵌合孔１１の外周側孔縁に形成されて第２油路４２ｂと連通する４つの油通路溝４２ｃと、リアカバー８の周方向の約９０°の位置に形成されて、各油通路溝４２ｃと遅角側油圧室３３とを連通する４つの油孔４２ｄとから構成されている。
【００２９】
前記電磁切替弁４５は、４ポート２位置型であって、内部の弁体が各油圧通路４１，４２と供給通路４３及びドレン通路４４とを相対的に切り替え制御するようになっていると共に、コントローラ４８からの制御信号によって切り替え作動されるようになっている。尚、電磁切換弁４５は、供給通路４３とドレン通路４４とを相対的に切り替えるようになっているが、その切り替え作動は短時間に断続的にも行うようになっている。コントローラ４８は、機関回転数を検出するクランク角センサや吸入空気量を検出するエアフローメータからの信号によって現在の運転状態を検出すると共に、クランク角及びカム角センサからの信号によってタイミングスプロケット１とカムシャフト２との相対回動位置を検出している。
【００３０】
前記ロック機構１０は、図４及び図５に示すように前記回転部材５の嵌合溝１２の外周側所定位置に形成された係合溝５ｃと、この係合溝５ｃに対応した前記リアカバー８の所定位置に貫通形成されて、内周面がテーパ状の係合孔２１と、該係合孔２１に対応した前記１つの羽根部２８のほぼ中央位置に内部軸方向に沿って貫通形成された摺動用孔３５と、該１つの羽根部２８の前記摺動用孔３５内に摺動自在に設けられたロックピン３４と、該ロックピン３４の後端側に弾装されたばね部材であるコイルスプリング３９と、ロックピン３４と摺動用孔３５との間に形成された環状受圧室４０とから構成されている。
【００３１】
そして、ベーン３が最大遅角側に回転した時点でコイルスプリング３９のばね力によってロックピン３４が進出して先端係合部３４ａが係合孔２１に係合することにより、ベーン３をリアカバー８にロックさせるようになっている。一方、進角側への回転時には、進角側油圧室３２への油圧の供給と同時に油孔３６を介して環状受圧室４０に同じ油圧が供給されて、ロックピン３４をコイルスプリング３９のばね力に抗して後退動させて前記係合部３４ａと係合孔２１とのロックを解除するようになっている。
【００３２】
そして、前記規制機構２０は、図１，図２に示すように周方向へ肉厚の大きな１つの羽根部２８に設けられ、該羽根部２８の遅角側油圧室３３に臨む側面から内部円周方向に沿って形成された有底筒状の作動用孔５０と、該作動用孔５０の内部に固定された円筒状のシート部材５１と、該シート部材５１の外周面に遅角側油圧室３３方向へ進退可能に摺動自在に設けられたプランジャ５２と、シート部材５１の内部前端側に有する仕切壁５１ａの前後つまりシート部材５１の内部とプランジャ５２の先端頭部５２ａの内部に形成されたリザーバ室５３及び高圧室５４と、仕切壁５１ａの中央に穿設された連通路５５を開閉してリザーバ室５３の油圧を高圧室５４内へのみ流入を許容するチェック弁５６と、前記第１油圧通路４１と連通し、前記リザーバ室５３内に油圧を給排する第１通路５７と、リザーバ室５３内に給排された作動油を高圧室５４内に給排する第２通路５８と、前記シート部材５１内に摺動自在に設けられて前記第２通路５８を開閉するスプール状の制御弁５９とから主として構成されている。
【００３３】
前記作動用孔５０は、進角側油圧室３２に臨むプランジャ５２の摺動用孔部と、その後端側の小径溝部５０ａとから構成されており、摺動用孔部は、内周面がプランジャ５２の外径よりも若干大きな内径を有して、プランジャ５２の外周面が摺動自在に配置されている。
【００３４】
前記シート部材５１は、後端部５１ｂが摺動用孔部の底部側に形成された前記小径溝部５０ａ内に圧入固定されている。
【００３５】
前記プランジャ５２は、有蓋円筒状を呈し、先端の頭部５２ａの前端面が球面状に形成されていると共に、該頭部５２ａが一つの隔壁部１３の横断面湾曲状に切欠された一側面１３ａに当接配置されている。
【００３６】
前記チェック弁５６は、高圧室５４の内部に設けられ、連通路５５を開閉するボール弁体６２と、該ボール弁体６２をカップ状のリテーナ６３を介して閉方向へ付勢するバルブスプリング６４と、プランジャ先端部５２ａの底壁とリテーナ６３の外周縁フランジ部との間に弾装されて、リテーナ６３及びボール弁体６２等を仕切壁５１ａ方向へ保持する圧縮スプリング６５とから構成されている。
【００３７】
また、前記リテーナ６３のカップ面には前記ボール弁体６２が開弁した時に油圧を前記高圧室５４に導入するための側孔６３ａが設けられている。
【００３８】
前記第１通路５７は、作動用孔５０の摺動用孔部とシート部材５１の外周面との間に形成されて、前記第１油圧通路４１の分岐路４１ｄに連通する第１通路溝５７ａと、シート部５１の後端部５１ｂ周壁に直径方向に沿って穿設されて、第１通路溝５７ａとリザーバ室５３とを連通する第１通孔５７ｂとから構成されている。
【００３９】
第２通路５８は、シート部材５１の仕切壁５１ａ近傍に直径方向に沿って穿設されて、リザーバ室５３に臨む第２通孔５８ａと、シート部材５１の仕切壁５１ａ側の外周面とプランジャ５２の内周面との間に形成されて、第２通孔５８ａと高圧室５４とを連通する筒状の第２通路溝５８ｂとから構成されている。
【００４０】
前記制御弁５９は、リザーバ室５３の仕切壁５１ａ側の内部を摺動して前記第２通孔５８ａを開閉する弁体５９ａと、該弁体５９ａの反対側に弁軸を介して設けられ、シート部材５１の後端部５１ｂ内を摺動する受圧部５９ｂと、該受圧部５９ｂと小径溝部５０ａの底面との間に形成されて、弁体５９ａを開方向に付勢するばね部材たるリターンスプリング５９ｃとから構成されている。
【００４１】
前記弁体５９ａは、横断面ほぼコ字形状を呈し、その長さが仕切壁５１ａと第２通孔５８ａの孔縁付近までの長さとほぼ同一に設定されて、前端縁が仕切壁５１ａの端面に当接した段階で第２通孔５８ａを全開させるようになっている一方、受圧部５８ｂが小径溝部５０ａの底面に当接移動した状態で第２通孔５８ａを全閉させるようになっている。また、弁体５９ａには、リザーバ室５３と連通路５５とを連通させる複数の貫通孔６０が穿設されている。
【００４２】
前記受圧部５８ｂは、弁体５９ａと同じく横断面ほぼコ字形状を呈し、リザーバ室５３側の前端面が第１受圧面として形成され、後端面が第２受圧面として形成され、該第２受圧面とシート部材５１の後端部５１ｂ内面との間に形成された受圧室６１には羽根部２８の基端部に穿設された通孔２８ａを介して遅角側油圧室３３の油圧が供給されるようになっている。したがって、第２受圧面には、リターンスプリング５９ｃのばね力と受圧室６１内の油圧との合成力が作用するようになっている。
【００４３】
前記リターンスプリング５９ｃは、リザーバ室５３や受圧室６１に油圧が作用しない場合に、弁体５９ａを開方向に付勢する程度の小さなセット荷重に設定されている。
【００４４】
以下、本実施形態の作用を説明する。まず、機関始動時及びアイドリング運転時には、コントローラ４８から制御信号が出力された電磁切替弁４８が供給通路４３と第２油圧通路４２を連通させると共に、ドレン通路４４と第１油圧通路４１とを連通させる。このため、オイルポンプ４７から圧送された油圧は第２油圧通路４２（油通路溝４２ｃ→油孔４２ｄ）を通って遅角側油圧室３３に供給される一方、進角側油圧室３２には、機関停止時と同じく油圧が供給されず低圧状態を維持している。このため、ベーン３は、図１に示すように各羽根部２８が進角側油圧室３２側の各隔壁部１３の一側面に当接した状態になる。
【００４５】
したがって、タイミングスプロケット１とカムシャフト２との相対回動位置が一方側（遅角側）に保持されて、吸気弁の開閉時期を遅角側に制御する。これによって、慣性吸気の利用による燃焼効率が向上して機関回転の安定化と燃費の向上が図れる。
【００４６】
ここで、規制機構２０は、図１，図２に示すようにリターンスプリング５９ｃのばね力と、遅角側油圧室３３へ供給された油圧とによって、受圧部５９ｂの第２受圧面が押圧されて弁体５９ａを仕切壁５１ａ側に押し付け、第２通孔５８ａを全開状態にする。このため、プランジャ５２は、高圧室５４内が低圧状態になっているので進出動（伸びストローク）することなく、前述の遅角側油圧室３３の油圧による前記他の３つのベーン２８の隔壁部１３の一側面への当接と同様に先端頭部５２ａが対向する一側面１３ａに当接している。
【００４７】
その後、車両が発進して機関が低回転低負荷域から中回転中負荷域の通常運転に移行すると、コントローラ４８からの制御信号によって電磁切替弁４５が作動して、供給通路４３と第１油圧通路４１を連通させる一方、ドレン通路４４と第２油圧通路４２を連通させる。したがって、今度は遅角側油圧室３３内の作動油が第２油圧通路４２を通ってドレン通路４４からオイルパン４６内に戻されて遅角側油圧室３３内が低圧になる一方、進角側油圧室３２内に油圧が第１油路４１ａ→４１ｂ→分岐路４１ｄを経由して供給されて高圧となる。このため、ベーン３は、図１に示す位置から時計方向に回転して各羽根部２８が図７に示す中間位置を経て，図８に示すように反対側（遅角側油圧室側）の各隔壁部１３の他側面に当接する最大進角位置まで回転する。
【００４８】
したがって、タイミングスプロケット１とカムシャフト２とは、他方側へ相対回動して吸気弁の開閉時期を進角側へ制御する。これによって、機関のポンプ損失が低減して出力の向上が図れる。
【００４９】
そして、規制機構２０は、かかる遅角側から進角側へ切り換えられた時点では、遅角側油圧室３３内の油圧が前述のようにドレンされて低圧状態になるため、受圧室６１内の油圧も通孔２８ａを介して遅角側油圧室３３に戻されて低圧になる。一方、進角側油圧室３２に供給された油圧が図６〜図８の矢印に示すように第１通路５７の第１通路溝５７ａと第１通孔５７ｂを通ってリザーバ室５３内に流入して、受圧部５９ｂの第１受圧面をリターンスプリング５９ｃのばね力に抗して押圧して受圧部５９ｂを小径溝部５０ａの底面に押し付ける。したがって、弁体５９ａは、図６〜図８に示すように弁軸を介して受圧室６１方向へ摺動して、第２通孔５８ａを全閉状態にする。このため、第２通路５８を介する高圧室５４とリザーバ室５３との連通が遮断される一方、リザーバ室５３内の油圧が弁体５９ａの各貫通孔６０を通って連通路５５からバルブスプリング６４のばね力に抗してボール弁体６２を押開きながら高圧室５４内に流入する。
【００５０】
このため、プランジャ５２は、羽根部２８の図１に示す位置から時計方向の回転に伴い該回転ストローク量に応じて図６〜図８に示すように進出（伸長）して頭部５２ａが一側面１３ａに常時当接状態を維持する。
【００５１】
ここで、カムシャフト２からベーン３に伝達された変動トルクのうち正の変動トルクが作用して羽根部２８を反時計方向へ一時的に回転させようとすると、プランジャ５２はボール弁体６２で閉塞された高圧室５４の油圧によって後退動が規制されているため、正の変動トルクに対するベーン３の反時計方向の回転に対していわば突張力が作用して該正の変動トルクに打ち勝つ。このため、ベーン３は、図１１の破線で示すように最遅角側から最進角側への回転中にプランジャ５２の進出に伴い反時計方向（遅角側）への回転が確実に規制されながら時計方向（進角側）へ速やかに回転する。
【００５２】
したがって、タイミングスプロケット１とカムシャフト２との進角側への相対回転速度が上昇して、バルブタイミングの制御応答性が向上する。
【００５３】
尚、ここで、負の回転変動トルクは、ベーン３を進角側へ回転させるアシスト力として作用するため、バルブタイミングの制御応答性がさらに向上することになる。
【００５４】
一方、機関中回転中負荷域から高回転高負荷域に移行した場合は、図９に示すように進角側油圧室３２から作動油が排出される一方、遅角側油圧室３３に油圧が供給され、この油圧が第１通路５７を介してリザーバ室５３に供給される。したがって、制御弁５９の弁体５９ａは、図９に示すように受圧室６１内の上昇油圧とリターンスプリング５９ｃのばね力との合成力が、さらには装置の回転遠心力も加わって仕切壁５１ａ方向へ速やかに摺動し、第２通孔５８ａを開成する。このため、高圧室５４の作動油が第２通路５８を通って一旦リザーバ室５３に流入し、ここから第１通路５７，進角側油圧室３２を経てドレン通路４４に排出される。したがって、プランジャ６４は、隔壁部一側面１３ａに対する突張力が即座に解除されて自由に後退動する。
【００５５】
これによって、ベーン３は、遅角側油圧室３３内の油圧によって反時計方向（遅角側）へ速やかに回転することができ、タイミングスプロケット１とカムシャフト２とを一方側へ相対回動させ、吸気弁の開閉時期を遅角側へ応答性良く制御することができる。これによって、吸気充填効率の向上による出力の向上が図れる。
【００５６】
また、この時点では、機関の高回転化に伴いオイルポンプ４７の吐出圧も高くなっているため、最大遅角位置に回転保持されたベーン３は、遅角側油圧室３３の高油圧によって進角側油圧室３２側の隔壁部１３方向へ強く押し付けられる。したがって、正負の変動トルクによるベーン３の揺動振動（ばたつき）が抑制されている。
【００５７】
さらに、所定の機関運転状態に移行して、ベーン３を中間回転位置に保持する場合には、コントローラ４８から電磁切換弁４５が断続的に切替作動して、進角側油圧室３２と遅角側油圧室３３とに油圧が相対的に給排され、該各油圧室３２，３３にほぼ均一な油圧が供給される。したがって、ベーン３の各羽根部２８は、図１０に示すように進角側と遅角側のほぼ中間位置に保持され、タイミングスプロケット１とカムシャフト２との相対位置を中間回動位置に保持する。このとき、リザーバ室５３と受圧室６１とには、各油圧室３２，３３と同じくほぼ均一圧な油圧が供給されるため、弁体５９ａはリターンスプリング５９ｃのばね力によって仕切壁５１ａ側へ付勢されて、第２通孔５８ａを開成する。したがって、プランジャ５２は、突張力が解除されてフリーな状態になるが、この時点ではベーン３が中間位置に保持されるだけであるから、正負の変動トルクが作用しても制御応答性などの問題は生じない。
【００５８】
また、前記機関高回転時やベーン３が中間位置に保持された運転域では、プランジャ５２は隔壁部１３に強く圧接せずにコイルスプリング６５の小さなばね力で弾接しているだけであるから、隔壁部１３やプランジャ頭部５２ａの摩耗の発生が抑制される。
【００５９】
さらに、機関停止時には、両油圧室３２，３３への油圧の供給が停止されるため、弁体５９ａは、リターンスプリング５９ｃのばね力によって仕切壁５１ａ側へ押し付けられて第２通孔５８ａを開成し、したがって、高圧室５４が低圧状態になりプランジャ５２の突張力が解除される。そして、この状態時において、吸気弁の図外のバルブスプリングのばね力がカムシャフト２を介してベーン３に作用し、該ベーン３を遅角側へ回転させる。したがって、再始動時には、バルブタイミングは予め遅角側に制御されているため、前述のような始動性が向上する。また、この始動時における最大遅角側位置では、ロック機構１０のロックピン３４によってベーン３がロックされているため、正負の回転変動トルクによるベーン３の揺動振動が抑制される。
【００６０】
さらに、規制機構２０によるベーン３の反時計方向の回転を規制することによって、変動トルクによる進角側油圧室３２の一時的な高圧化に伴う該進角側油圧室３２からの油圧の外部リークを防止できるため、作動油の消費量を低減できる。
【００６１】
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば規制機構２０を各羽根部２８に２つ以上設けることも可能である。さらには、プランジャ５２を反対向きに配置して、ベーン３の進角側から遅角側への回転中において、負の変動トルクに対する回転戻りを規制することも可能であり、また、両方を組み合わせて構成することも可能である。
【００６２】
また、高圧室５４に供給される油圧の油圧回路を、各油圧室３２，３３の油圧回路４とは独立に形成することも可能である。
【００６３】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、ベーンの遅角側から進角側、あるいは進角側から遅角側への回転時に、規制機構によって正負の回転変動トルクによるベーンの逆転を確実に規制できるため、ベーンの一方向への回転速度が上昇して、バルブタイミング制御の応答性が向上する。
【００６４】
しかも、本発明は、規制機構が従来例のように各油圧室の油圧を直接利用して油通路を閉塞するのではなく、主としてリザーバ室内の油圧とばね部材のばね力によって制御弁を開閉させると共に、かかる制御弁の作動により高圧室に油圧を供給してプランジャを進出させて対向壁に圧接させることにより変動トルクに対抗させるものであるから、たとえ各油圧室内の油圧が外部へリークして低圧となっても、プランジャの進出動には何ら影響されることがなく、常時安定かつ確実な規制作用が得られる。
【００６５】
したがって、特に、機関低回転時のようにポンプ回転数が低くポンプ吐出圧が小さい場合もプランジャを進出動させて、回転変動トルクによる揺動振動を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図３のＡ−Ａ線矢視図。
【図２】本実施形態の一部拡大図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】本実施形態の分解斜視図。
【図５】本実施形態に供されるロック機構の断面図。
【図６】本実施形態のベーン進角側への回転中間位置を示す作用説明図。
【図７】本実施形態のベーン進角側への回転中間位置を示す作用説明図。
【図８】本実施形態のベーン最大進角時の作用説明図。
【図９】ベーンの最大進角時から遅角側への回転変換時の作用説明図。
【図１０】ベーンの中間回転位置制御を示す作用説明図。
【図１１】本実施形態と従来例のベーンの回転特性図。
【符号の説明】
１…タイミングスプロケット（回転体）
２…カムシャフト
３…ベーン
４…油圧回路
６…ハウジング
６ａ…内周面
７…フロントカバー
１３…隔壁部
１３ａ…一側面
２０…規制機構
２８…羽根部
３２…進角側油圧室
３３…遅角側油圧室
５０…作動用孔
５１…シート部材
５１ａ…仕切壁
５２…プランジャ
５３…リザーバ室
５４…高圧室
５５…連通路
５６…チェック弁
５７…第１通路
５８…第２通路
５９…制御弁
６１…受圧室
【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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