JP2016061175A - 制御弁 - Google Patents

Abstract

【課題】単一のスプールを有する構成でありながら弁開閉時期制御装置のロック機構のロック状態への移行を確実に行わせる制御弁を構成する。【解決手段】スプール５０をロック移行ポジションＰ１に操作した場合に、ロック解除ポート４０Ｌから流体を排出し、且つ、進角ポート４０Ａ又は遅角ポート４０Ｂのうち流体が排出されるポートからドレンポート４０ＤＡに流れる流体の流れを制限する排出流路Ｒを、排出制御ランド部５０Ｌｅの外周とスリーブ４０の内周との少なくとも一方に形成した。【選択図】図６

Description

本発明は、クランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、カムシャフトに連結する従動側回転体とを備えた弁開閉時期制御装置の制御弁に関し、詳しくは、弁開閉時期制御装置の進角室と遅角室との一方に供給される流体を制御すると共に、ロック機構に給排する流体を制御するための制御弁に関する。

上記のように構成された制御弁として特許文献１には、６つのランド部を形成したスプールをスリーブに収容し、スプールを所定方向に付勢するスプリングと、このスプリングの付勢力に抗してスプールを操作する電磁ソレノイドを備えた技術が示されている。

この特許文献１では、相対回転自在に配置されたハウジングとロータとで弁開閉時期制御装置が構成され、ハウジングとロータとの間に進角室と遅角室とが形成され、ハウジングとロータとの相対回転を保持するロック機構を備えている。この特許文献１では、制御弁が、そのスプールの設定により進角室と、遅角室と、ロック機構のロックプレートとに対する作動油の給排を行えるように構成されている。

特に、特許文献１では、ロック機構のロックプレートをロック状態に移行するためのポジションにスプールを設定した場合に、進角室と遅角室との何れか一方に流体を供給するように構成されている。従って、このポジションではハウジングとロータとが相対回転する状態で、ロック可能な位相に達したタイミングでロックプレートがロック溝に係合してロック状態に達することになる。

特開２０１０‐５９９７９号公報

特許文献１には、単一のスプールを用いて弁開閉時期制御装置の相対回転位相の制御とロック機構の制御とを行えるように構成されているため、例えば、弁開閉時期制御装置の相対回転位相の制御を行うための制御弁と、ロック機構の制御を行うための制御弁とを備えた構成と比較して部品点数を低減できる。

しかしながら、ロック機構をロック状態に移行する場合に、特許文献１に記載されるように、進角室と遅角室との何れか一方に流体を供給するものでは、弁開閉時期制御装置の相対回転位相が変化するため、ロック状態への移行が困難になることもあった。

つまり、相対回転位相がロック位相に達したタイミングでロック機構のロック部材をロック凹部等に係合させる作動を行うものでは、相対回転位相の変化が高速で行われることもあり、ロック部材がロック凹部に係合可能な位相に達しても係合できず、ロック状態に移行できないこともあったのである。

本発明の目的は、単一のスプールを有する構成でも弁開閉時期制御装置のロック機構のロック状態への移行を確実に行わせる制御弁を構成する点にある。

本発明の特徴は、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、前記内燃機関のカムシャフトと一体回転し前記駆動側回転体に対して相対回転する従動側回転体とを有し、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に区画された進角室に流体が供給されることにより前記駆動側回転体と前記従動側回転体との相対回転位相が進角方向に変位し、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間であり前記進角室とは異なる位置に区画された遅角室に流体が供給されることにより前記相対回転位相が遅角方向に変位し、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との一方に形成された係合部に対し、他方に支持されたロック部材が係合することにより前記相対回転位相を所定のロック位相に保持するロック機構を備えた弁開閉時期制御装置に用いられる制御弁であって、当該制御弁は、
スリーブと、前記スリーブに収容されるスプールと、前記スプールを前記スリーブの軸芯に沿って移動させる電磁ソレノイドとを備え、
前記スリーブが、流体が供給されるポンプポートと、前記進角室に連通する進角ポートと、前記遅角室に連通する遅角ポートと、前記ロック部材に対しロック解除圧を作用させる空間に連通するロック解除ポートと、流体の排出を許容するドレンポートとを備え、
前記スプールが、流体の流れを制御する複数のランド部を備え、前記ロック解除ポートに流体が供給されつつ前記進角ポートと前記遅角ポートとの一方に流体を供給し、他方から流体が排出される位相制御ポジションと、前記ロック解除ポートから流体が排出されつつ前記進角ポートと前記遅角ポートとの一方に流体が供給され、他方から流体が排出されるロック移行ポジションとの間を移動可能であり、
前記ロック移行ポジションでは、前記進角ポート又は前記遅角ポートのうち流体が排出される排出ポートからの流体の排出量が、当該ロック移行ポジションに隣接するポジションにおける前記排出ポートからの流体の排出量より少なく設定されている点にある。

この構成によると、スプールがロック移行ポジションに設定された場合には、ロック解除ポートから流体の排出を行うと共に、進角ポート又は遅角ポートのうちドレンポートに流体が排出される排出ポートから流体を排出する。また、このロック移行ポジションでは、排出ポートから排出される流体の排出量が、隣接するポジションにおいて排出ポートから排出される流体の排出量より低減される。これにより、スプールをロック移行ポジションに設定した場合には、駆動側回転体と従動側回転体との相対回転速度を低減し、ロック部材が係合部へ係合する位相に達した場合には、ロック部材が係合部へ係合する作動を確実に行わせる。従って、単一のスプールを有する構成でありながら弁開閉時期制御装置のロック機構のロック状態への移行を確実に行わせる制御弁が構成された。

本発明は、前記スプールが前記ロック移行ポジションにあるとき、前記複数のランド部のうちの一つである排出制御ランド部の外周部と前記スリーブの内周部とのうち少なくとも何れか一方に、流体を制限して排出する排出流路が形成されても良い。

このように、排出制限部を、排出制御ランド部の外周部と、スリーブの内周部との少なくとも何れか一方に形成することで、本来、制御ランド部によって流体の排出が遮断されるポジションの構成を利用して流体の流れを制限することも可能となり、単純な構成でありながら流体の流量の制限が可能となる。

本発明は、前記排出流路が、前記排出制御ランド部の外周において流体の流れを許容するように、前記排出制御ランド部の外径を、他のランド部の外径より小さく設定して形成されても良い。

このように、排出制御ランド部の外径を、他のランド部の外径より小さくする加工等を行うことで、排出制御ランド部の外周とスリーブの内周との間に流体の排出流路を形成することが可能となり、相対回転位相の変化速度を制御できる。また、この構成によると単純な加工で済むため制御弁の製造コストを上昇させることも殆どない。

本発明は、前記排出流路が、溝により形成されても良い。

このように、排出制御ランド部の外周とスリーブの内周と少なくとも一方に溝を形成する構成でも、制御弁の製造コストを上昇させることも殆どない。また、前述したように排出制御ランド部の外周で排出流路を形成するものでは、排出される流体の流量を決めるため排出ランド部の外周の切削量の設定に高い精度が必要とする。これに対して、排出流路を構成で形成するものでは、複数の溝を形成しておき、例えば、制御弁の製造時において溝の深さや幅を個別に設定することで流体の流量の調節を比較的簡単に行える。

本発明は、前記排出流路が、連通孔により形成されても良い。

このように、排出制御ランド部の外周部とスリーブの内周部と少なくとも一方に連通孔を形成する加工を行うものでも、制御弁の製造コストを上昇させることも殆どない。特に、流路排出路として連通孔を形成するものでは、排出流路の流路断面積が決まった値になるため、相対回転位相の変化速度を変化させ難く、変化速度の管理が容易となる。

弁開閉時期制御装置と制御弁との断面図である。 図１のII−II線の弁開閉時期制御装置の断面図である。 ロック解除状態の弁開閉時期制御装置の断面図である。 最遅角ロック位相の弁開閉時期制御装置の断面図である。 制御弁のポジションと作動油の給排パターンを示す図である。 第１ポジションにおける制御弁の断面図である。 第２ポジションにおける制御弁の断面図である。 第３ポジションにおける制御弁の断面図である。 第４ポジションにおける制御弁の断面図である。 第４ランド部と第５ランド部とを示す斜視図である。 別実施形態（ｂ）のスプールの端部を示す斜視図である。 別実施形態（ｃ）のスプールの端部を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１及び図２に示すように、内燃機関としてのエンジンＥに対して吸気弁Ｖａの開閉時期（開閉タイミング）を設定する弁開閉時期制御装置Ａが備えられている。この弁開閉時期制御装置Ａは、電磁操作型の制御弁ＣＶにより流体としての作動油が給排され、この給排により吸気弁Ｖａの開閉時期を設定するように構成されている。

エンジンＥ（内燃機関の一例）は、乗用車などの車両に備えられるものである。このエンジンＥは、シリンダブロック２のシリンダボアの内部にピストン４を収容し、このピストン４とクランクシャフト１とをコネクティングロッド５で連結した４サイクル型に構成されている。

弁開閉時期制御装置Ａは、エンジンＥのクランクシャフト１と同期回転する駆動側回転体としての外部ロータ２０と、エンジンＥの吸気弁Ｖａを制御する吸気カムシャフト７と一体回転する従動側回転体としての内部ロータ３０とを備えている。外部ロータ２０（駆動側回転体の一例）と内部ロータ３０（従動側回転体の一例）との間には進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとが形成されている。また、外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相を中間ロック位相にロック（固定）するロック機構Ｌを備えている。

エンジンＥには、クランクシャフト１の駆動力で駆動される油圧ポンプＰを備えている。この油圧ポンプＰは、エンジンＥのオイルパンに貯留される潤滑油を作動油（流体の一例）として供給油路８から制御弁ＣＶに供給する。この制御弁ＣＶは、スリーブ４０を支持する軸状部４１を内部ロータ３０に挿入する形態でエンジンＥに支持されている。この制御弁ＣＶは、軸状部４１の内部に形成した流路を介して弁開閉時期制御装置Ａに対する作動油の給排を行う。尚、供給油路８には作動油の逆流を阻止するチェック弁９が介装されている。

この構成から、制御弁ＣＶが進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとの一方を選択して作動油を供給することにより外部ロータ２０と内部ロータ３０との相対回転位相（以下、相対回転位相と称する）を変更し、吸気弁Ｖａの開閉時期を設定する。更に、制御弁ＣＶは作動油の給排によりロック機構Ｌのロック状態の解除又はロック状態への移行を可能にする。

尚、制御弁ＣＶは、図１に示す位置に配置されるものに限らず、弁開閉時期制御装置Ａから離間する位置に配置しても良い。このように弁開閉時期制御装置Ａから離間配置する場合には、制御弁ＣＶと弁開閉時期制御装置Ａとの間に作動油の給排を行う流路が形成されることになる。

この実施形態では、吸気カムシャフト７に対して弁開閉時期制御装置Ａを備えた構成を示しているが、排気シャフトに弁開閉時期制御装置Ａを備えても良く、吸気カムシャフト７と排気カムシャフトとの双方に弁開閉時期制御装置Ａを備えても良い。

〔弁開閉時期制御装置の具体構成〕
図１〜図４に示すように、弁開閉時期制御装置Ａは、外部ロータ２０に対し、内部ロータ３０を内包し、これらを吸気カムシャフト７の回転軸芯Ｘと同軸芯上で相対回転自在に配置して構成されている。内部ロータ３０は、吸気カムシャフト７に対して連結ボルト３３により連結されている。また、外部ロータ２０に形成された駆動スプロケット２２Ｓと、クランクシャフト１に形成したスプロケット１Ｓとに亘ってタイミングチェーン６が巻回されている。

外部ロータ２０は、円筒状となるロータ本体２１を有すると共に、回転軸芯Ｘに沿う方向でロータ本体２１の一方の端部に配置されるリヤブロック２２と、回転軸芯Ｘに沿う方向でロータ本体２１の他方の端部に配置されるフロントプレート２３とが複数の締結ボルト２４で締結されている。リヤブロック２２の外周には駆動スプロケット２２Ｓが形成され。このロータ本体２１の内周側には回転軸芯Ｘに近接する方向（径方向内側）に突出する複数の突出部２１Ｔが形成されている。

複数の突出部２１Ｔの１つに対して回転軸芯Ｘから放射状となる姿勢で一対のガイド溝が形成されている。これらのガイド溝にプレート状のロック部材２５が出退自在に挿入され、各々のロック部材２５は、これらを回転軸芯Ｘに接近する方向（ロック方向）に付勢するロックスプリング２６を備えている。このように、ロック部材２５と、これらを突出方向に付勢するロックスプリング２６とでロック機構Ｌが構成されている。

尚、ロック部材２５の形状はプレート状に限るものではなく、例えば、ロッド状であっても良い。また、単一のロック部材２５と単一のロックスプリング２６とでロック機構Ｌを構成しても良い。また、ロック機構Ｌは、回転軸芯Ｘに沿う方向に作動するロック部材２５を備え、このロック部材２５が係合するロック凹部を備えた構成のものでも良い。

内部ロータ３０には、回転軸芯Ｘと同軸芯上でシリンダ内面状となる内周面３０Ｓが形成されると共に、回転軸芯Ｘを中心とする円柱状の外周面が形成されている。この内部ロータ３０のうち回転軸芯Ｘに沿う方向での一方の端部には鍔状部３２が形成され、この鍔状部３２の内周位置の孔部に挿通する連結ボルト３３により内部ロータ３０が吸気カムシャフト７に連結されている。

また、内部ロータ３０の外周面には外方に突出する複数のベーン３１を備えている。この構成から、内部ロータ３０を外部ロータ２０に嵌め込む（内包する）ことでロータ本体２１の内側表面（円筒状の内壁面及び複数の突出部２１Ｔ）と内部ロータ３０の外周面とで取り囲まれる領域に流体圧室Ｃが形成される。更に、この流体圧室Ｃをベーン３１が仕切ることで進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとが形成される。内部ロータ３０には進角室Ｃａに連通する進角流路３４と、遅角室Ｃｂに連通する遅角流路３５と、ロック解除流路３６とが形成されている。

この弁開閉時期制御装置Ａでは、タイミングチェーン６から伝えられる駆動力により外部ロータ２０が駆動回転方向Ｓの方向に回転する。また、進角室Ｃａに作動油が供給されることで相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させ、遅角室Ｃｂに作動油が供給されることで相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させる。

外部ロータ２０に対して内部ロータ３０が駆動回転方向Ｓと同方向へ回転する方向を進角方向Ｓａと称し、この逆方向への回転方向を遅角方向Ｓｂと称している。尚、この弁開閉時期制御装置Ａでは、相対回転位相が進角方向Ｓａに変位するほど吸気タイミングを早め、相対回転位相が遅角方向Ｓｂに変位するほど吸気タイミングを遅らせる。

内部ロータ３０の外周には、一対のロック部材２５が係合・離脱可能な中間ロック凹部３７（係合部・ロック解除圧を作用させる空間の一例）が形成されている。また、内部ロータ３０の外周には、一対のロック部材２５が中間ロック凹部３７に同時に係合する中間ロック位相より遅角方向Ｓｂに変位した最遅角ロック位相において一方のロック部材２５が係合する最遅角ロック凹部３８が形成されている。中間ロック凹部３７にはロック解除流路３６が連通し、最遅角ロック凹部３８には進角流路３４が連通している。

中間ロック位相では、図２に示すように、一対のロック部材２５が中間ロック凹部３７に嵌り込むと共に、中間ロック凹部３７の周方向の端面に各々のロック部材２５が当接する。この中間ロック位相においてロック解除流路３６に作動油が供給されることにより図３に示すように、ロックスプリング２６の付勢力に抗して２つのロック部材２５を回転軸芯Ｘから離間する方向に移動させ係合が解除される（ロック状態が解除される）。最遅角ロック位相では、図４に示すように、ロック部材２５の一方が最遅角ロック凹部３８に係合する。この最遅角ロック位相では、進角流路３４に作動油が供給されることにより、ロックスプリング２６の付勢力に抗してロック部材２５を回転軸芯から離間する方向に移動させて係合が解除され（ロック状態が解除され）、このロック状態の解除の後に相対回転位相が進角方向Ｓａに変位する。

また、ベーン３１が進角方向Ｓａの移動端（回転軸芯Ｘを中心にした回動限界）に達した状態での相対回転位相を最進角位相と称し、ベーン３１が遅角側の移動端（回転軸芯Ｘを中心にした回動限界）に達した状態での相対回転位相を最遅角位相と称している。

中間ロック位相は、冷熱状態のエンジンＥが始動する場合に弁開閉時期を最適に維持する位相であり、エンジンＥを停止する場合には、相対回転位相を中間ロック位相に変位させてロック機構Ｌによるロック状態に移行し、この後にエンジンＥを停止する制御が行われる。最遅角ロック位相は、エンジンＥの始動負荷を軽減する位相である。例えば、アイドルストップのように暖機状態にあるエンジンＥを再始動する可能性が高い場合に、相対回転位相を最遅角ロック位相に変位させてロック機構Ｌによるロック状態に移行し、この後にエンジンＥを停止する制御が行われる。

外部ロータ２０のリヤブロック２２と内部ロータ３０とに亘ってトーションスプリング２７が備えられている。このトーションスプリング２７は、最遅角ロック位相にある状態から、相対回転位相を中間ロック位相の付近に変位させる付勢力を作用させる。

〔制御弁〕
本発明の制御弁ＣＶは、図１及び図６に示すように、スリーブ４０と、スプール５０と、電磁ソレノイド６０と、スプールスプリング６１とを備えて構成されている。スプール５０は、スリーブ４０のスプール収容空間に対してスプール軸芯Ｙに沿って移動自在に収容されている。電磁ソレノイド６０は、スプール５０に対してスプールスプリング６１の付勢力に抗する方向に操作力を作用させる。

この制御弁ＣＶでは、スプール５０がスプール軸芯Ｙを中心とする円柱状に形成され、このスプール５０を摺動自在に収容できるようにスリーブ４０がスプール軸芯Ｙと同軸芯の円筒状に成形されている。尚、この実施形態では、図１、図６に示す如く、電磁ソレノイド６０を上方に配置した縦長姿勢で使用されるものであり、この姿勢を基準に各部の配置等を説明する。

この制御弁ＣＶは、スリーブ４０に形成された軸状部４１を内部ロータ３０に挿入する状態で、スリーブ４０がブラケット等を介してエンジンＥに対して支持されている。前述したように、軸状部４１には、回転軸芯Ｘと同軸芯となる円柱状に成形され、流体の給排が可能な複数の流路が形成されている。また、弁開閉時期制御装置Ａが回転軸芯Ｘを中心に回転する際にも作動油の供給と排出とを可能にするため、軸状部４１の外周と、内部ロータ３０の内周面３０Ｓとの間には複数のリング状のシール４２が備えられている。

電磁ソレノイド６０は、鉄等の磁性体で構成されるプランジャ６０Ａの外周にソレノイドコイル６０Ｂを配置して構成されている。この電磁ソレノイド６０は、ソレノイドコイル６０Ｂに供給される電力が増大するほどスプールスプリング６１の付勢力に抗してスプール５０を下方に変位させるように機能する。

スリーブ４０には、スプール軸芯Ｙに沿う方向で電磁ソレノイド６０に近い位置から、第１ポンプポート４０ＰＡと、ロック解除ポート４０Ｌと、進角ポート４０Ａと、第２ポンプポート４０ＰＢと、遅角ポート４０Ｂと、第１ドレンポート４０ＤＡとが、この順序で形成されている。また、スリーブ４０の下端には第２ドレンポート４０ＤＢが形成されている。

スプール５０は、上端の小径となる連結筒部５０Ｓを電磁ソレノイド６０のプランジャ６０Ａに連結し、これより下側には後述する複数のランド部を形成しており、内部にはスプール軸芯Ｙに沿ってドレン流路５０Ｄが孔状に形成されている。また、連結筒部５０Ｓにはドレン流路５０Ｄに連通する上部ドレン開口５０Ｄａが形成されている。

スプール５０には、電磁ソレノイド６０に近い位置から、第１ランド部５０Ｌａと、第２ランド部５０Ｌｂと、第３ランド部５０Ｌｃと、第４ランド部５０Ｌｄと、第５ランド部５０Ｌｅ（排出制御ランド部の一例）とが、この順序で形成されている。また、これらのランド部に挟まれる位置に第１グルーブ５０Ｇａと、第２グルーブ５０Ｇｂと、第３グルーブ５０Ｇｃと、第４グルーブ５０Ｇｄとが、この順序で形成されている。

第２グルーブ部５０Ｂｂには、ドレン流路５０Ｄに連通する中央ドレン開口５０Ｄｂが形成されている。

この制御弁ＣＶでは、スリーブ４０の内径が、スプール軸芯Ｙに沿う方向での何れの位置でも一定に設定され、スプール５０の端部位置の第５ランド部５０Ｌｅが排出制御ランドとして形成されている。特に、図１０に示すように、この第５ランド部５０Ｌｅ（排出制御ランド）を除くものがスリーブ４０の内周に密接する標準外径φＡに設定され、第５ランド部５０Ｌｅが標準外径φＡより僅かに小径となる制限外径φＢに設定されている。これにより、第５ランド部５０Ｌｅの外周とスリーブ４０の内周との間には、作動油が制限される状態で流れる隙間が形成される。この隙間が作動油の流動に抵抗を作用させ、オリフィスとして機能するように排出流路Ｒが構成されている。

〔スプールのポジション〕
制御弁ＣＶは、ソレノイドコイル６０Ｂに電力が供給されない状態でスプール５０が第１ポジションＰ１（ロック移行ポジションの一例）に保持され、供給される電力の増大に伴い、第２ポジションＰ２、第３ポジションＰ３、第４ポジションＰ４に順次設定される。これらのポジションにおける給排パターンを図５に示している。

尚、これらのポジションは実施形態の一例であり、ソレノイドコイル６０Ｂに電力が供給されない状態でスプール５０が第４ポジションＰ４に設定され、供給される電力の増大に伴い、第３ポジションＰ３、第２ポジションＰ２、第１ポジションＰ１に設定されるように作動形態を設定しても良い。

〔第３ポジション〕
弁開閉時期制御装置Ａの相対回転位相を維持する場合には、図８に示すようにスプール５０が第３ポジションＰ３に維持される。このポジションでは、進角ポート４０Ａが第３ランド部５０Ｌｃで閉じられ、遅角ポート４０Ｂが第４ランド部５０Ｌｄで閉じられると共に、第１ポンプポート４０ＰＡからの作動油が第１グルーブ５０Ｇａを介してロック解除ポート４０Ｌに供給される。

これにより、進角室Ｃａと遅角室Ｃｂとには作動油の給排は行われず、相対回転位相は維持される。

〔第４ポジション〕
弁開閉時期制御装置Ａの相対回転位相を遅角方向に変位させる場合には図９に示すように、スプール５０が第４ポジションＰ４（位相制御ポジションの一例）に操作される。このポジションでは、第２ポンプポート４０ＰＢからの作動油が第３グルーブ５０Ｇｃを介して遅角ポート４０Ｂに供給されると共に、進角ポート４０Ａからの作動油が第２グルーブ５０Ｇｂの中央ドレン開口５０Ｄｂに流れドレン流路５０Ｄに排出される。また、この第４ポジションＰ４では、第１ポンプポート４０ＰＡからの作動油が第１グルーブ５０Ｇａを介してロック解除ポート４０Ｌに供給される。

これより、遅角室Ｃｂに作動油が供給されると同時に進角室Ｃａから作動油が排出され、ロック部材２５にはロック解除方向に作動油の圧力が作用するため、相対回転位相が遅角方向Ｓｂに変位する。

〔第２ポジション〕
弁開閉時期制御装置Ａの相対回転位相を進角方向に変位させる場合には図７に示すように、スプール５０が第２ポジションＰ２（位相制御ポジションの一例）に操作される。このポジションでは、第２ポンプポート４０ＰＢからの作動油が第３グルーブ５０Ｇｃを介して進角ポート４０Ａに供給されると共に、遅角ポート４０Ｂからの作動油が第４グルーブ５０Ｇｄを介して第１ドレンポート４０ＤＡに流れ排出される。また、この第２ポジションＰ２では、第１ポンプポート４０ＰＡからの作動油が第１グルーブ５０Ｇａを介してロック解除ポート４０Ｌに供給される。

これより、進角室Ｃａに作動油が供給されると同時に遅角室Ｃｂから作動油が排出され、ロック部材２５にはロック解除方向に作動油の圧力が作用するため、相対回転位相が進角方向Ｓａに変位する。

〔第１ポジション〕
ロック機構Ｌをロック状態に移行する場合には、図６に示すように、スプール５０が第１ポジションＰ１に操作される。この第１ポジションＰ１は、電磁ソレノイド６０への電力供給を停止した状態でスプールスプリング６１の付勢力により設定される位置である。従って、エンジンＥを停止させる制御時には、電磁ソレノイド６０に対する電力供給を停止するだけで、スプール５０が自動的に第１ポジションＰ１に設定される。

前述したように第５ランド部５０Ｌｅの外径（制限外径φＢ）が他のランド部の外径（標準外径φＡ）より僅かに小さい値に設定され、その外周とスリーブ４０の内周との間で作動油の流れを制限する排出流路Ｒとして構成されている。

これにより、この第１ポジションでは、第２ポンプポート４０ＰＢからの作動油が第３グルーブ５０Ｇｃを介して進角ポート４０Ａに供給されると共に、遅角ポート４０Ｂからの作動油が第４グルーブ５０Ｇｄを介して第１ドレンポート４０ＤＡに流れる。第５ランド部５０Ｌｅは、本発明の排出制御ランド部として機能するものであり、第５ランド部５０Ｌｅは、スプール５０が第１ポジションＰ１に設定された場合に遅角ポート４０Ｂ（排出ポート）から排出される作動油を制限する結果、単位時間あたりの作動油の排出量を少なくし、排出量が制限される。

また、この第１ポジションＰ１では、ロック解除ポート４０Ｌが第２グルーブ５０Ｇｂの中央ドレン開口５０Ｄｂに連通する状態となり、中間ロック凹部３７からの作動油が排出される。尚、ロック解除ポート４０Ｌはスプール５０が第１ポジションＰ１に達する以前に作動油の排出を開始する。

更に、スプール５０が第１ポジションＰ１に設定された場合には、第２ポジションＰ２において遅角ポート４０Ｂ（排出ポート）からの作動油の単位時間あたりの排出量より、この第１ポジションＰ１での遅角ポート４０Ｂ（排出ポート）からの作動油の単位時間あたりの排出量が少なく設定される。

従って、スプール５０が第２ポジションＰ２から第１ポジションＰ１に操作された場合には、この操作の開始後に、排出流路Ｒが、遅角ポート４０Ｂから排出される作動油の単位時間あたりの排出量を制限するためスプール５０が第１ポジションＰ１に達する以前に相対回転位相の進角方向Ｓａへの変位速度は大きく低下する。そして、ロック部材２５が中間ロック凹部３７に係合可能な位相に達したタイミングで一対のロック部材２５を確実に中間ロック凹部３７に係合させる状態に移行し、相対回転位相が中間ロック位相を通過するオーバーシュートを招くこともない。

尚、弁開閉時期制御装置Ａでは、一対のロック部材２５を備えているため、相対回転位相が中間ロック位相に達する以前にロック解除ポート４０Ｌから作動油が排出された場合には、一方のロック部材２５が他方のロック部材２５に先行して中間ロック凹部３７に係合する。この後に、相対回転位相の変位速度が低下することにより他方のロック部材２５が確実に中間ロック凹部３７に係合することになる。

特に、この作動時にロック機構Ｌがロック状態に移行するタイミングは、スプール５０が第１ポジションＰ１に達する直前であっても良く、第１ポジションＰ１に達した後であっても良い。そして、スプール５０が第１ポジションＰ１に達した後には、ロック解除ポート４０Ｌから作動油を排出する状態が継続するため、ロック状態は維持される。

尚、相対回転位相が中間ロック位相より進角側にある状態から、ロック機構Ｌをロック状態に移行する場合には、スプール５０を第４ポジションＰ４に操作することにより、相対回転位相を中間ロック位相より遅角側に変位させ、この後に、スプール５０を第１ポジションＰ１に操作する制御が行われる。

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い。

（ａ）実施形態で示した制御弁ＣＶの基本的な構成を変更することなく、同図の進角ポート４０Ａを遅角ポートに変更し、同図の遅角ポート４０Ｂを進角ポートに変更する。これにより、実施形態では、相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させつつロック状態への移行を実現する構成に代えて、相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させつつロック機構Ｌのロック状態への移行を確実に行える。

（ｂ）図１１に示すように、第５ランド部５０Ｌｅの外径を標準外径φＡに設定すると共に、この第５ランド部５０Ｌｅの外周部に、排出流路Ｒとしてスプール軸芯Ｙと平行姿勢となる溝を排出流路Ｒとして形成する。この溝は複数でも単数でも良い。また、第５ランド部５０Ｌｅの外径を制限外径φＢに設定したまま溝を形成しても良い。この場合、第５ランド部５０Ｌｅと溝とで排出流路Ｒが構成される。

この別実施形態（ｂ）の変形例として、スプール５０が第１ポジションＰ１にある状態で第５ランド部５０Ｌｅが内嵌するスリーブ４０の内周面に溝を排出流路Ｒとして形成することも可能である。尚、別実施形態（ｂ）の溝に対して、この変形例の溝を組み合わせることも可能である。

この別実施形態（ｂ）の構成、及び、変形例では、制御弁ＣＶの製造時に複数の溝を形成し、各々の溝の深さや幅を個別に設定することで流体の流量の調節を比較的簡単に行うことも可能となる。

（ｃ）図１２に示すように、第５ランド部５０Ｌｅの外径を標準外径φＡに設定すると共に、この第５ランド部５０Ｌｅに対して、排出流路Ｒとして、スプール５０の端部と第４グルーブ５０Ｇｄとを連通させる連通孔を形成する。この連通孔は、作動油の流れを制限するように小径に形成されることが望ましく、この連通孔は複数形成されて良く、複数形成されても良い。また、第５ランド部５０Ｌｅの外径を制限外径φＢに設定して連通孔を形成しても良い。この場合、第５ランド部５０Ｌｅと連通孔とで排出流路Ｒが構成される。

この別実施形態（ｃ）の変形例として、スプール５０が第１ポジションＰ１にある状態で第４グルーブ５０Ｇｄと第１ドレンポート４０ＤＡに連通させる連通孔を排出流路Ｒとして形成しても良い。尚、別実施形態（ｃ）の連通孔に対して、この変形例の連通孔を組み合わせることも可能である。

この別実施形態（ｃ）の構成、及び、変形例では、連通孔（排出流路Ｒ）の流路断面積が決まった値になるため、相対回転位相の変化速度を変化させ難く、変化速度の管理が容易となる。

本発明は、流体の給排により弁の開閉時期とロック機構とを制御する弁開閉時期制御装置に利用することができる。

１ クランクシャフト
７ カムシャフト（吸気カムシャフト）
２０ 駆動側回転体（外部ロータ）
２５ ロック部材
３０ 従動側回転体（内部ロータ）
３７ 係合部（中間ロック凹部）
４０ スリーブ
４０Ａ 進角ポート
４０Ｂ 遅角ポート
４０Ｌ ロック解除ポート
４０ＤＡ ドレンポート（第２ドレンポート）
４０ＰＡ ポンプポート（第１ポンプポート）
４０ＰＢ ポンプポート（第２ポンプポート）
５０ スプール
５０Ｌｅ 排出制御ランド部（第５ランド部）
６０ 電磁ソレノイド
Ａ 弁開閉時期制御装置
Ｅ 内燃機関（エンジン）
Ｃａ 進角室
Ｃｂ 遅角室
ＣＶ 制御弁
Ｐ１ ロック移行ポジション（第１ポジション）
Ｐ２ 位相制御ポジション（第２ポジション）
Ｐ４ 位相制御ポジション（第４ポジション）
Ｒ 排出流路
Ｙ 軸芯（スプール軸芯）
φＡ 外径（他のランド部の外径・標準外径）
φＢ 外径（排出制御ランド部の外径・制限外径）

Claims (5)

1. 内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、前記内燃機関のカムシャフトと一体回転し前記駆動側回転体に対して相対回転する従動側回転体とを有し、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に区画された進角室に流体が供給されることにより前記駆動側回転体と前記従動側回転体との相対回転位相が進角方向に変位し、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間であり前記進角室とは異なる位置に区画された遅角室に流体が供給されることにより前記相対回転位相が遅角方向に変位し、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との一方に形成された係合部に対し、他方に支持されたロック部材が係合することにより前記相対回転位相を所定のロック位相に保持するロック機構を備えた弁開閉時期制御装置に用いられる制御弁であって、当該制御弁は、
   スリーブと、前記スリーブに収容されるスプールと、前記スプールを前記スリーブの軸芯に沿って移動させる電磁ソレノイドとを備え、
   前記スリーブが、流体が供給されるポンプポートと、前記進角室に連通する進角ポートと、前記遅角室に連通する遅角ポートと、前記ロック部材に対しロック解除圧を作用させる空間に連通するロック解除ポートと、流体の排出を許容するドレンポートとを備え、
   前記スプールが、流体の流れを制御する複数のランド部を備え、前記ロック解除ポートに流体が供給されつつ前記進角ポートと前記遅角ポートとの一方に流体を供給し、他方から流体が排出される位相制御ポジションと、前記ロック解除ポートから流体が排出されつつ前記進角ポートと前記遅角ポートとの一方に流体が供給され、他方から流体が排出されるロック移行ポジションとの間を移動可能であり、
   前記ロック移行ポジションでは、前記進角ポート又は前記遅角ポートのうち流体が排出される排出ポートからの流体の排出量が、当該ロック移行ポジションに隣接するポジションにおける前記排出ポートからの流体の排出量より少なく設定されている制御弁。
2. 前記スプールが前記ロック移行ポジションにあるとき、前記複数のランド部のうちの一つである排出制御ランド部の外周部と前記スリーブの内周部とのうち少なくとも何れか一方に、流体を制限して排出する排出流路が形成されている請求項１記載の制御弁。
3. 前記排出流路が、前記排出制御ランド部の外周において流体の流れを許容するように、前記排出制御ランド部の外径を、他のランド部の外径より小さく設定して形成されている請求項２記載の制御弁。
4. 前記排出流路が、溝により形成されている請求項２記載の制御弁。
5. 前記排出流路が、連通孔により形成されている請求項２記載の制御弁。

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