JP4908373B2 - 可変容量形ポンプ及びこのポンプを用いたバルブタイミング制御システム及び内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車用内燃機関の各摺動部などにオイルを供給する可変容量形ポンプ及びこのポンプを用いたバルブタイミング制御システム及び内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。

以下の特許文献１に記載された内燃機関のバルブタイミング制御装置は、ベーンタイプのものであって、ハウジングの隔壁部とベーン部材とによって隔成された進角室と遅角室に、内燃機関によって駆動されるオイルポンプから油圧を選択的に供給あるいは排出することによって前記ベーン部材を正逆回転させて機関弁の開閉タイミングを機関運転状態に応じて可変制御するようになっている。
特開２００２−３７１８１１号公報（図１など参照）

しかしながら、前記従来のバルブタイミング制御装置にあっては、油圧が十分に上がっていない機関の始動直後に機関弁の開閉タイミングを変更するために駆動させなければならないことから、吐出容量が大きなオイルポンプを使用しなければならない。

したがって、機関始動後に機関の回転数(ポンプ回転数)が所定回転以上になった場合には、必要以上の吐出量になってしまうことから、オイルを無駄に吐出させてしまうといった技術的課題を招いている。

そこで、本発明は、ポンプ回転数に応じて吐出流量を可変にできる可変容量形ポンプを用いてバルブタイミング制御装置を駆動させることにより、ポンプの消費エネルギーを十分に減少させることのできる技術を提供することを目的としている。

本発明は、前記各従来のバルブタイミング制御装置の実状に鑑みて案出されたもので、バルブタイミング制御装置のロック状態を解除すると共に、開閉タイミングを変更するための油圧を供給する可変容量形ポンプは、内燃機関によって回転駆動されることにより、吸入部から複数の作動油室に導入されたオイルを、前記作動油室の容積変化を得て吐出部から吐出するポンプ構成体と、前記オイルの吐出油圧を利用して可動部材を移動させることにより、前記吐出部に開口する前記作動油室の容積を変化させる可変機構と、前記可動部材を前記作動油室の容積変化量が大きくなる方向へ常時付勢する第１付勢部材と、ばねセット荷重が付与された状態で配置され、前記可動部材が前記第１付勢部材の付勢力に抗して所定量以上移動した際に付勢力を付与する第２付勢部材と、を備え、前記第１付勢部材の付勢力は、前記可動部材が前記第１付勢部材の付勢力に抗して移動するまでの間に、前記バルブタイミング制御装置のロック状態が解除されるように設定されていることを特徴としている。

この発明によれば、可変容量形ポンプの可動部材が第１付勢部材を圧縮変形する前にバルブタイミング制御装置のロック状態が解除されると共に、開閉タイミングの制御が開始されると共に、所定回転以上になると、可動部材に第２付勢部材の付勢力が段階的に作用することから、機関始動時の油圧の立ち上がりが良好になってバルブタイミング制御装置の作動応答性の向上が図れると共に、ポンプが所定回転数以上になった際の消費エネルギーを可及的に減少させることが可能になる。

以下、本発明に係る可変容量形ポンプ及びこれを用いた自動車用内燃機関のバルブタイミング制御装置の実施例を図面に基づいて詳述する。

なお、前記可変容量形ポンプは、前記内燃機関の摺動部に潤滑油を供給すると共に、前記バルブタイミング制御装置にも供給するオイルポンプに適用したものを示している。
〔第１実施例〕
前記バルブタイミング制御装置は、吸気側に適用されたもので、図１〜図４に示すように、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駆動回転体であ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に対して相対回転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従動回転体であるベーン部材３と、該ベーン部材３を油圧によって正逆回転させる油圧給排機構４とを備えている。

前記タイミングスプロケット１は、外周にタイミングチェーンが噛合する歯部５ａが一体に設けられて、前記ベーン部材３を回転自在に収容したハウジング５と、該ハウジング５の前端開口を閉塞するフロントカバー６と、ハウジング５の後端開口を閉塞するリアカバー７とから構成され、これらハウジング５及びフロントカバー６，リアカバー７は、４本の小径ボルト８によってカムシャフト軸方向から一体的に共締め固定されている。

前記ハウジング５は、前後両端が開口形成された円筒状を呈し、内周面の周方向の約９０°位置に４つのシューである隔壁部１０が内方に向かって突設されている。この各隔壁部１０は、横断面ほぼ台形状を呈し、それぞれハウジング５の軸方向に沿って設けられて、その軸方向の両端縁がハウジング５の両端縁と同一面になっていると共に、ほぼ中央位置に前記各ボルト８が挿通する４つのボルト挿通孔１１が軸方向へ貫通形成されている。さらに、各隔壁部１０は、内端面が前記ベーン部材３の後述するベーンロータ１４の外形に沿って円弧状に形成されていると共に、内端面の高位部位置に軸方向に沿って切欠形成された保持溝内に、コ字形のシール部材１２と該シール部材１２を内方へ押圧する図外の板ばねが嵌合保持されている。

前記フロントカバー６は、中央に比較的大径なボルト挿通孔６ａが穿設されていると共に、外周部に前記ハウジング５の各ボルト挿通孔１１に挿通する４つのボルト孔が穿設されている。

前記リアカバー７は、ほぼ中央に前記カムシャフト２の前端部２ａを回転自在に支持する軸受孔７ａが形成されていると共に、外周部に前記各小径ボルト８が螺着する４つの雌ねじ孔が形成されている。

前記カムシャフト２は、シリンダヘッドの上端部に図外のカム軸受を介して回転自在に支持され、外周面の所定位置に図外の吸気弁を、バルブリフターを介して開作動させるカムが一体に設けられている。

前記ベーン部材３は、焼結合金材で一体に形成され、中央にカムボルト１３によってカムシャフト２の前端部に固定された円環状のベーンロータ１４と、該ベーンロータ１４の外周面の周方向の９０°位置に一体に設けられた４枚のベーン１５とを備えている。ベーンロータ１４は、中央の軸方向孔１４ａに前記カムボルト１６が挿通されていると共に、カムシャフト２の前端部２ａが挿通嵌合する嵌合溝１４ｂが形成されており、前記カムボルト１３によってカムシャフト２の前端部２ａに軸方向から固定されている。

前記４つのベーン１５は、その１つがほぼ円周方向の幅が大きなほぼ台形状に形成され、他の３つがそれぞれ細長い長方体形状を呈して、円周方向の所定の角度位置に設けられており、これによってベーン部材３全体の重量バランスが取られている。また、各ベーン１５は、各隔壁部１０間に配置されていると共に、それぞれの外周面の中央に図外の保持溝が切欠形成され、この各保持溝内に、前記ハウジング５の内周面に摺接するコ字形のシール部材１６と該シール部材１６をハウジング５の内周面方向に押圧する板ばね１６ａがそれぞれ嵌着保持されている。

また、この各ベーン１５の両側と各隔壁部１０の両側面との間に、それぞれ４つの進角室１７と遅角室１８がそれぞれ隔成されている。

前記油圧給排機構４は、図１に示すように、前記各進角室１７に対して潤滑油である作動油圧を給排する第１油通路１９と、前記各遅角室１８に対して作動油圧を給排する第２油通路２０との２系統の油通路を有し、この両油通路１９，２０には、機関潤滑油供給用のメインオイルギャラリーである供給通路２１とドレン通路２２とが、流路切換弁２３を介して接続されている。前記供給通路２１には、オイルパン２４内の油を圧送する一方向の可変容量形ポンプであるオイルポンプ２５が設けられている。また、前記ドレン通路２２の下流端はオイルパン２４に連通している。

前記第１油通路１９は、図１及び図２にも示すように、前記流路切換弁２３と各進角室１７との間に形成されており、シリンダヘッド内からカム軸受内及びカムシャフト２の内部軸方向に形成された第１通路部１９ａと、カムシャフト２の前端側のグルーブ溝からベーンロータ１４の内部にほぼ放射状に分岐形成されて第１通路部１９ａと各進角室１７とを連通する４本の分岐通路１９ｂとから構成されている。

一方、第２油通路２０は、前記流路切換弁２３と各遅角室１８との間に形成されており、シリンダヘッド内からカム軸受及びカムシャフト２の内部軸方向に形成された第２通路部２０ａと、カムシャフト前端部２ａの径方向孔からベーンロータ１４の内部に放射状に分岐形成されて、前記第２通路部２０ａと各遅角室１８とを連通する４本の第２分岐通路２０ｂとから構成されている。

なお、前記ベーン部材３やハウジング５及び進角室１７、遅角室１８、油圧給排機構４などによって位相変更機構が構成されている。

前記流路切換弁２３は、図１に示すように、４ポート２位置型のソレノイド弁であって、シリンダヘッドの内部に形成されたバルブ穴２６内に固定された有底円筒状のバルブボディ２７と、該バルブボディ２７の一端部に一体的に固定されたソレノイド２８と、バルブボディ２７の内部に摺動自在に設けられたスプール弁体２９とを備えている。

前記バルブボディ２７は、軸方向のほぼ中央位置に、供給通路２１とバルブボディ２７の内部とを連通する供給ポート３０が形成されていると共に、該供給ポート３０の軸方向両側に、前記第１油通路１９と第２油通路２０の各端部とバルブボディ２７内を連通する第１、第２ポート３１，３２が径方向に沿って形成されている。また、前記第１、第２ポート３１，３２の各外側には、バルブボディ２７の内部とドレン通路２２とを連通する第１、第２ドレンポート３３，３４がそれぞれ穿設されている。

前記ソレノイド２８は、ソレノイドケーシング２８ａの内部に設けられた電磁コイル２８ｂと、該電磁コイル２８ｂへの通電によって励磁される固定コア２８ｃと、該固定コア２８ｃの励磁によって摺動して前記スプール弁体２９を押圧移動させる可動プランジャ２８ｄとから主として構成されている。前記電磁コイル２８ｂは、図外のハーネスを介して電子コントローラ３６に接続されている。

前記スプール弁体２９は、軸方向の摺動位置に応じて前記供給ポート３０を開閉するほぼ中央の第１ランド部２９ａと、該第１ランド部２９ａの軸方向の両側に設けられて、前記各第１、第２ポート３１、３２及び各ドレンポート３３，３４を相対的に開閉する第２，第３ランド部２９ｂ、２９ｃとを備えている。また、このスプール弁体２９は、バルブボディ２７の他端側に設けられたスプリングリテーナ２７ａと前記第３ランド部２９ｃの外端面との間に弾装されたリターンスプリング３５のばね力によって、最大左方向、つまり、供給ポート３０と第２ポート３２とを連通し、第１ポート３１とドレンポート３３とを連通する位置に付勢されている一方、前記電子コントローラ３６からの制御電流によって、リターンスプリング３５のばね力に抗して最大右方向あるいは所定の中間位置に移動制御されるようになっている。

前記電子コントローラ３６は、機関回転数を検出する図外の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及びスロットルバルブ開度センサ、機関の水温を検出する水温センサなどの各種センサ類によって現在の運転状態を検出している。

また、この電子コントローラ３６は、前記機関運転状態に応じて前記流路切換弁２３の電磁コイル２８ａにパルス制御電流を通電あるいは通電を遮断して流路の切り換え制御を行うようになっている。

さらに、前記最大幅のベーン１５とハウジング５との間には、該ハウジング５に対してベーン部材３の回転を拘束し、あるいは拘束を解除するロック機構３７が設けられている。

このロック機構３７は、図１及び図４に示すように、前記幅長さの大きな１つのベーン１５とリアカバー８との間に設けられ、前記ベーン１５の内部のカムシャフト２軸方向に沿って形成された摺動用穴３８と、該摺動用穴３８の内部に摺動自在に設けられた有蓋円筒状のロックピストン３９と、前記リアカバー８に形成された固定孔内に固定された横断面カップ状の係合穴構成部４０に設けられて、前記ロックピストン３９のテーパ状先端部３９ａが係脱する当接部であるロック穴４０ａと、前記摺動用穴３８の底面側に固定されたスプリングリテーナ４１に保持されて、ロックピストン３９をロック穴４０ａ方向へ付勢する第３付勢部材であるコイルスプリング４２とから構成されている。

前記ロックピストン３９は、後端側外周に受圧用の大径フランジ３９ｂが一体に形成されていると共に、前記ベーン部材３が最遅角側に回転した位置で先端部３９ａが前記コイルスプリング４２のばね力によってロック穴４０ａに係合してタイミングスプロケット１とカムシャフト２との相対回転をロックするようになっている。

また、前記ロックピストン３９は、図４に示すように、前記ベーン部材３に形成された第１油孔４３ａを介して前記進角室１７から前記ロック穴４０ａ内に供給された油圧か、あるいは同じくベーン部材３に形成された第２油孔４３ｂを介して前記遅角室１８から前記大径フランジ部３９ａと摺動用穴３８の段差部との間の受圧室３９ｃ内に供給されたいずれかの油圧によって前記コイルスプリング４２のばね力に抗して後退移動してロック穴４０ａとの係合が解除されるようになっている。

前記コイルスプリング４２は、ロック状態維持機構として機能し、機関始動時に前記各遅角室１８内に滞留した空気が前記オイルポンプ２５から圧送された作動油圧によって圧縮された該圧力によっては大きく圧縮変形しない程度のばね力に設定されている。

次に、前記オイルポンプ２５の具体的構造について説明する。

このオイルポンプ２５は、内燃機関のシリンダブロックの前端部などに設けられ、図５及び図６に示すように、一端開口がカバー５２によって閉塞された有蓋円筒状のポンプハウジング５１と、該ポンプハウジング５１のほぼ中心部を貫通して、機関のクランク軸によって回転駆動される駆動軸５３と、前記ポンプハウジング５１の内部に回転自在に収容され、中心部が前記駆動軸５３に結合された断面ほぼエ字形状のロータ５４と、該ロータ５４の外周側に揺動自在に配置された可動部材であるカムリング５５と、前記ロータ５４の内周部側の両側面に摺動自在に配置された小径な一対のベーンリング５６、５６と、を備えている。

前記ポンプハウジング５１は、アルミ合金材によって一体に形成され、図７にも示すように、凹状の底面５１ａはカムリング５５の一側面が摺動することから、平面度や表面粗さなどの精度が高く加工され、摺動範囲が機械加工によって形成されている。ポンプハウジング５１の内周面の所定位置には、前記カムリング５５の枢支点となるほぼ円弧凹溝状の受け座５１ｂが形成されていると共に、該受け座５１ｂからハウジング中心を挟んだほぼ対向する位置に、カムリング５５の後述するシール部材６４が摺接するシール摺接面５１ｃが形成されている。このシール摺接面５１ｃは、前記受け座５１ｂを中心とした半径によって形成される円弧面状になっている。

前記受け座５１ｂとシール摺接面５１ｃは、小さなＲの曲面状に形成されていることから、当該部位のみを比較的小さな工具で加工されて加工時間の短縮化が図られている。また、前記受け座５１ｂと前記シール摺接面５１ｃをそれぞれ加工する際に、底面５１ａ側にほぼハート型の微小凹部５１ｄと細長い微小凹部５１ｅが加工跡として形成され、これら微小凹部５１ｄ、５１ｅの存在によりカムリング５５の揺動に支障を来さない。

また、ポンプハウジング５１の底面５１ａには、前記シール摺接部５１ｃ側の左側にほぼ三日月状の吸入ポート５７が形成されていると共に、前記受け座５１ｂ側の右半分にほぼ三日月状の吐出ポート５８がそれぞれほぼ対向して形成されている。

前記吸入ポート５７は、図７にも示すように、図外のオイルパン内の潤滑油を吸入する吸入口５７ａに連通している一方、吐出ポート５８は、吐出口５８ａからオイルメインギャラリーを介して各摺動部および前記バルブタイミング制御装置に連通している。さらに、前記底面５１ａの中央に形成された駆動軸５３の軸受孔５１ｆの外周側には、前記吐出ポート５８から吐出された潤滑油を一旦溜める３つのオイル溜まり部５９が円周方向の等間隔位置に形成されており、ここから、軸受給油溝６０を介して軸受孔５１ｆへ潤滑油を供給すると共に、ロータ５４の両側面や後述するベーン６１の側面に潤滑油を供給して潤滑性を確保するようになっている。

なお、前記カバー５２は、内側面がこの実施例では平坦面に形成されているが、ここに前記底面５１ａと同じく吸入口や吐出口、オイル溜まり部を形成することも可能である。また、このカバー５２は、複数のボルトＢによってハウジング本体に取り付けられている。

前記駆動軸５３は、クランク軸から伝達された回転力によってロータ５４を図５中、時計方向に回転されるようになっており、図中左半分が吸入行程となり、右半分が吐出工程となる。

前記ロータ５４は、図５及び図６に示すように、内部中心側から外方へ放射状に形成された複数のスリット５４ａ内にベーン６１が進退自在に摺動保持されていると共に、前記各スリット５４ａの内側基端部に前記吐出ポート５８に吐出された吐出油圧を導入する断面ほぼ円形状の背圧室６２がそれぞれ形成されている。

前記各ベーン６１は、各基端部が前記ベーンリング５６の外周面に摺接している共に、各先端部が前記カムリング５５の内周面５５ａに摺接自在になっている。また、各ベーン６１間とカムリング５５の内周面、ロータ５４の内周面、ポンプハウジング５１の底面５１ａ、カバー５２の内端面との間に複数の作動油室であるポンプ室６３が液密的に隔成されている。前記各ベーンリング５６は、前記各ベーン６１を放射外方へ押し出すようになっている。

前記カムリング５５は、加工容易な焼結金属によってほぼ円筒状に一体に形成され、外周面の所定位置に、前記受け溝５１ｂに嵌合して偏心揺動支点となるほぼ円弧凸状のピボット部５５ｂが軸方向に沿って一体に設けられていると共に、該ピボット部５５ｂとほぼ反対側の位置に偏心揺動時に前記シール摺接面５１ｃに摺接するシール部材６４が設けられている。

このシール部材６４は、例えば低摩耗性の合成樹脂材によりカムリング５５の軸方向に沿って細長く形成されていると共に、カムリング５５の外周面を円弧状に切り欠いた保持溝５５ｂ内に固定されたゴム製の弾性部材６５の弾性力によって前方へ、つまりシール摺接面５１ｃに押し付けられるようになっている。これにより、後述する制御油室６６の常時良好な液密性を確保するようになっている。

また、前記カムリング５５の外周面と前記ピボット部５５ｂ及びシール部材６４、ポンプハウジング５１の内周面との間に、ほぼ三日月状の制御油室６６が隔成されていると共に、カムリング５５の前端面には、前記制御油室６６に前記吐出ポート５８から吐出された吐出油圧を導入する導入通路６７が形成されている。前記制御油室６６は、前記導入通路６７から導入された吐出油圧によってカムリング５５を、ピボット部５５ｂを支点として反時計方向へ揺動させることによってロータ５４に対する偏心量を減少させて同心方向へ移動させるようになっている。なお、前記導入通路６７は、カムリング５５の前端面ではなく、周壁を貫通する形で形成することも可能である。

また、カムリング５５は、外周面の前記ピボット部５５ｂと反対側の位置には径方向外側に突出したアーム６７が一体に設けられている。このアーム６７は、先端側の下面６７ａが円弧曲面状に形成されている。

なお、前記ポンプハウジング５１や駆動軸５３及びロータ５４、カムリング５５、吸入ポート５７、吐出ポート５８、ベーン６１などによってポンプ構成体が構成されている。

一方、前記ポンプハウジング５１の前記ピボット部５５ｂと反対側の部位に形成された有蓋円筒状のシリンダボディ６８の内部には、前記アーム６７を介してカムリング５５を最大偏心量となる方向へ常時付勢する第１、第２付勢部材である第１、第２コイルスプリングばね７０，７１が設けられている。

前記シリンダボディ６８は、下端開口がプラグ６９によって閉塞されており、このシリンダボディ６８の内部に内外２重の前記第１コイルばね７０及び外側の第２コイルばね７１が並列に収容配置されている。また、前記第１コイルばね７０の先端部と前記アーム６７の下面６７ａとの間には、押圧部材である第１プランジャ７２が設けられていると共に、前記第２コイルばね７１の先端部側には、前記シリンダボディ６８の内周面６８ａに摺動案内される当接部材である第２プランジャ７３が設けられている。

前記シリンダボディ６８は、内周面６８ａが下端開口側から上方に行くにいたがって漸次３段状の縮径構造に形成され、大径な下端開口の内周面には、前記プラグ６９外周に形成された雄ねじが螺着する雌ねじ７４ａが形成されていると共に、その上部に位置する中径部と小径部との境界部に、前記第２プランジャ７３の外周縁が当接する円環状のストッパ突部７４ｂが形成されている。また、シリンダボディ６８は、前記アーム６７が第１、第２コイルばね７０，７１のばね力によって図１中、時計方向へ回動した際に、アーム６７の上面が上端壁６８ｂの下面６８ｃに当接してカムリング５５の最大偏心位置を規制するようになっている。

前記プラグ６９は、底部側のほぼ円盤状の蓋部６９ａと、該蓋部６９ａの上面に一体に立設されて、前記下端開口からシリンダボディ６８の内部に臨む円筒部６９ｂとからなり、円筒部６９ｂの外周に前記雄ねじ６９ｃが形成されて、この雄ねじ６９ｃと雌ねじ７４ａとのねじ込み量を調整することが可能になっていると共に、前記蓋部６９ａの外周部の上面が前記シリンダボディ６８の下端開口の孔縁に当接した位置で最大にねじ込みが規制されるようになっている。

前記第１コイルばね７０は、そのコイル径が第２コイルばね７１よりも小さく形成されて内側に配置されていると共に、その軸方向の長さが第２コイルばね７１よりも長く形成されて、下端部７０ａが前記蓋部６９ａの上面に弾接し、上端部７０ｂが前記プランジャ７２の下面に弾接して、所定のばねセット荷重Ｗ１に設定されている。このばねセット荷重Ｗ１は、油圧が可変動弁装置の必要油圧Ｐ１のときにカムリング５５が動き出す荷重である。

前記第１プランジャ７２は、中実な円柱状に形成されて、その平坦な上面が前記アーム６７の下面６７ａに常時当接していると共に、下面中央位置には、小径円柱状の突起部７２ｂが一体に設けられている。この突起部７２ｂは、前記第１コイルばね７０の一端部である上端部７０ｂが嵌合保持されていると共に、その軸方向の長さＬが配置状態において、前記第２プランジャ７３の後述する上壁７３ａのばね挿通孔７３ｃを貫通する位置まで延設されており、これによって第１コイルばね７０の圧縮・伸長変形時における倒れや捩れを抑制して常時円滑な変形を確保するようになっている。

なお、この第１プランジャ７２は、軽量化を図るために内部中空状に形成することも可能である。

前記第２コイルばね７１は、下端部７１ａが同じく蓋部６９ａの上面に弾接している一方、上端部７１ｂが前記第２プランジャ７３の上壁の下面外周部に弾接しており、所定のセット荷重Ｗ２に設定されている。なお、この第２コイルばね７１の内径は、前記第１コイルばね７０が圧縮変形した場合でもこの外周面が内周面に当たらずに互いに自由な圧縮、伸長変形可能な大きさに設定されている。また、前記所定のセット荷重Ｗ２とは、油圧がクランク軸の最高回転時に必要油圧Ｐ２のときにカムリング５５が動き出す荷重である。

また、前記第１コイルばね７０と第２コイルばね７１とは、その巻き方向が互いに逆方向になっている。したがって、前述した両者７０，７１の圧縮・伸長変形時において互いが噛み合うことがなくなり、常時スムーズな変形が得られるようになっている。

前記第２プランジャ７３は、鉄系の金属材によって有蓋筒状の縦断面ほぼコ字形状に形成されて、円形状の上壁７３ａと、該上壁７３ａの外周下端縁から垂下した筒状部７３ｂとから構成され、前記上壁７３ａの中央に前記第２コイルばね７１が挿通するばね挿通孔７３ｃが貫通形成されている。このばね挿通孔７３ｃは、その内径が前記第１コイルばね７０の圧縮変形時にも該第１コイルばね７０の外周面に当たらない大きさであって、かつ第１プランジャ７２の外径より小さく設定されている。したがって、前記カムリング５５のアーム６７によって第１プランジャ７２が押し下げられて所定位置まで下降すると、該第１プランジャ７２の下面７２ａ外周部が上壁７３ａの上面外周部に当接するようになっている。

また、この第２プランジャ７３は、シリンダボディ内周面６８ａの中径部内を摺動案内されながら上下動するが、上壁７３ａの外周縁が前記ストッパ突部７４ｂに当接することにより、その最大上方移動位置が規制されるようになっている。

なお、前記プラグ６９の蓋部６９ａとシリンダボディ６８の下端開口縁との間に、厚さの異なるスペーサなどの調整部材を適宜選択的に介装してねじ込み量を調整することにより、前記第１、第２コイルばね７０，７１のばね力を自由に変更することが可能である。

そして、前記第１、第２コイルばね７０，７１の各ばね力と制御油室６６内の吐出油圧との相対圧によって変化するカムリング５５の偏心量に応じて前記各ポンプ室６３の容積変化を得て前記吸入ポート５７から各ポンプ室６３を介して吐出ポート５８に吐出される吐出油圧が変化するようになっている。

そして、前記カムリング５５、ベーンリング５６，５６、制御油室６６、第１，第２コイルばね７０、７１などによって可変機構が構成されている。

以下、前記オイルポンプ２５の作用について説明する。これに先だって前記従来のコイルばねが単一の可変容量形ポンプによる制御油圧と機関摺動部やバルブタイミング制御装置への必要油圧との関係を図１０に基づいて説明する。

内燃機関で必要な油圧は、主としてクランク軸の軸受部の潤滑に必要な油圧で決定され、これは図１０の破線で示すように、機関回転数とともに増加する傾向になる。機関の全ての回転域で必要な油圧を満足させるために、カムリングが移動を開始する油圧を、最高回転での必要油圧Ｐ２に設定する。

また、燃費の向上や排気エミッション対策として前記バルブタイミング制御装置に用いた場合には、かかる装置の作動応答性を向上させるために機関低回転の時点から作動油圧は図１０の破線ｂ域に示す比較的高い油圧Ｐ１が要求される。したがって、内燃機関全体に必要な油圧は破線ｂ、ｃを結んだ破線全体の特性で十分になる。

ところが、従来の可変容量形ポンプは、一定のばねセット荷重の単一のコイルばねによってカムリングを最大偏心量の方向へ付勢しているだけであるから、その制御油圧の特性が、図１０の細い実線に示すように、機関の低回転域から立ち上がってそのまま回転数の上昇に伴って油圧が上昇する傾向になり、つまり、油圧が必要以上に高くなる。このため、低回転域から大きな動力損失が生じてしまう。

これに対して、本実施例では、同じく図１０の太い実線に示すように、まず、内燃機関の始動時には、カムリング５５のアーム６７が第１コイルばね７０のばね力でシリンダボディ上端壁６８ｂの下面６８ｃに押付けられて作動停止状態になっている（図５参照）。このとき、カムリング５５の偏心量が最も大きくポンプ吐出量が最大となり、機関回転数の上昇に伴って吐出油圧が急激に立ち上がり、図１０の太い実線上の（ア）に示す特性となる。

続いて、機関回転数の上昇に伴いさらに吐出油圧が上昇して図１０のＰ１に達すると、制御油室６６内の導入油圧が高くなって、カムリング５５が、アーム６７に作用する第１コイルばね７０を圧縮変形しはじめて、ピボット部５５ｂを支点として反時計方向へ偏心揺動する。これによって、ポンプ容量が減少するため、吐出油圧の上昇特性も図１０の（イ）領域に示すように小さくなる。そして、図８に示すように、第１プランジャ７２の下面７２ａが第２プランジャ７３の上壁７３ａの外周部に当接するまでカムリング５５が反時計方向へ揺動する
この図８に示す状態では、第１プランジャ７２が第２プランジャ７３に当接しているが、この時点から第１コイルばね７０のセット荷重Ｗ１に加えて、第２コイルばね７１のセット荷重Ｗ２が付与されることから、吐出油圧がＰ２（制御油室６６内の油圧Ｐ２）に達しセット荷重Ｗ２に打ち勝つまでカムリング５５は揺動できず保持された状態になる。したがって、機関の回転上昇とともに吐出油圧は、図１０の（ウ）に示す立ち上がり特性となるが、カムリング５５の偏心量が小さくなってポンプ容量が減少していることから、図１０の前記(ア)に示すような急激な立ち上がり特性にはならない。

さらに機関回転数が上昇して吐出油圧がＰ２以上になると、カムリング５５は、図５に示すように、アーム６７を介して第２コイルばね７１のセット荷重Ｗ２のばね力に抗して第１，第２コイルばね７０、７１の両方を圧縮変形させながら揺動する。かかるカムリング５５の揺動に伴ってポンプ容量がさらに減少して吐出油圧の上昇は小さくなり、図１０の（エ）に示す特性の状態を維持したまま最高回転数に達する。

そして、内燃機関の始動から低回転までの初期状態では、第１コイルばね２０のセット荷重Ｗ１のばね力が付与されているため、セット荷重Ｗ１を越えるまでは変位できない。このセット荷重Ｗ１を越えると、第１コイルばね２０は圧縮変位すると共に、荷重が増加する。この傾きがばね定数となる。図８に示す位置では、第２コイルばね７１のセット荷重Ｗ２となり、不連続的に大きくなるが、吐出油圧がセット荷重Ｗ２を越えると、再び第１，第２コイルばね７０，７１は圧縮変位すると共に荷重が増加するが、作用するコイルばねが２本になるので、ばね定数が増加して傾きが変化している。

以上のように、機関回転数が上昇して吐出油圧がＰ１に達したところでカムリング５５が移動を開始しはじめて吐出油圧の上昇を抑制するが、カムリング５５が所定の移動量に達したところで第２コイルばね７１のばね力が加わってばね定数大きくなり、また、ばね荷重Ｗ１、Ｗ２が非連続に大きくなることから、吐出油圧がＰ２に上昇した後に再びカムリング５５の揺動が開始することになる。つまり、第１，第２コイルばね７０，７１の段階的なばね荷重が作用して、ばね特性が非線形状態になることから、カムリング５５が特異な揺動変化となる。

換言すれば、本実施例では、両コイルばね７０，７１のばね力の非線形特性によって吐出油圧の特性が図１０の（ア）〜（エ）に示すような特性となり、前記制御油圧（太い実線）を必要油圧（破線）に十分に近づけることが可能になる。この結果、不必要な油圧上昇による動力損失(消費エネルギー)を十分に低減することができる。

また、第１、第２の２つのコイルばね７０，７１を用いたため、各ばねセット荷重を吐出油圧の変化に応じて任意に設定することができるので、吐出油圧に最適なばね力をセットすることが可能になる。

また、各コイルばね７０，７１の先端側には、第１、第２プランジャ７２，７３を設けたため、組付作業が容易になると共に、各コイルばね７０，７１が捩れなどを生じずにスムーズに圧縮・伸長変位させることができる。なお、各プランジャ７２，７３の移動量やアーム６７の揺動量が小さい場合は、第１コイルばね７０の上端部７０ｂをプランジャを介装せずに直接アーム６７の下面６７ａに当接することも可能である。

さらに、前記アーム６７の下面６７ａを円弧曲面状に形成したことから、カムリング５５の揺動により第１プランジャ７２の上面との接触角や接触点の変化を小さくすることができ、これによって、第１コイルばね７０の変位を安定化させることが可能になる。なお、第１プランジャ７２の上面を円弧曲面状に形成しても同じ効果が得られる。

以下、前記バルブタイミング制御装置の作用を図１１〜図１４に基づいて説明する。まず、機関停止時には、前記オイルポンプ２５の作動が停止されることによって進角室１７と遅角室１８への作動油圧の供給が停止されると共に、機関停止直後に予めカムシャフト２に発生した交番トルクによってベーン部材３が、図２及び図１１Ａに示すように、カムシャフト２の回転方向（矢印方向）とは反対側に回転して最遅角側に位置している。

また、この時点で、前記ロック機構３７のロックピストン３９が、図１１Ｂに示すように、コイルスプリング４２のばね力によって先端部３９ａがロック穴４０ａ内に係合してベーン部材３の自由な回転を規制する。

さらに、電子コントローラ３６から流路切換弁２３への通電も遮断されることから、スプール弁体２９は、リターンスプリング３５のばね力によって、図１１Ｃに示すように、最大左方向位置に付勢されている。

次に、イグニッションキーをオン操作して機関を始動させた場合、このクランキング開始から数秒間は、電動コントローラ３６からの制御電流が前記電磁コイル２８ｂに出力されない。したがって、スプール弁体２９は、図１２Ｃに示すように、リターンスプリング３５のばね力によって最大左方向に付勢された状態になっている。このため、供給ポート３０と第２ポート３２が連通されつつ第２ランド部２９ｂが第２ドレンポート３４を閉止する。同時に第１、第３ランド部２９ａ、２９ｃが第１ポート３１と第１ドレンポート３３を連通させる。

したがって、オイルポンプ２５から吐出された作動油圧は、同図の矢印に示すように、供給通路２１から供給ポート３０を介してバルブボディ２７内に流入し、そのまま第２ポート３２から第２油通路２０内に流入して、ここから各第２分岐通路２０ｂを通って各遅角室１８に供給される。

このため、ベーン部材３は、図１２Ａに示すように、前記各遅角室１８内に供給された低い作動油圧によって最遅角側に位置した状態が維持される。これによって、機関始動性が向上する。

このとき、各遅角室１８内に滞留した空気は、前記低油圧によって押圧されて該低油圧と一緒にベーン部材３を最遅角側へ押しつける働きをする。

一方、ロックピストン３９は、図１２Ｂに示すように、前記各遅角室１８の内圧が上昇するにともなって、この油圧が第２油孔４３ｂから受圧室３９ｃに供給されて大径フランジ３９ｂの受圧面に作用してコイルスプリング４２のばね力に抗してよってロック穴４０ａから後退移動して抜け出す。これによって、ベーン部材３は、ロック状態が解除されて自由な回転が許容されるが、各遅角室１８内の油圧が高いことから、前記機関停止時の最大遅角位置を維持する。

このロックピストン３９の先端部３９ａがロック穴４０ａから抜け出すタイミングとしては、前記オイルポンプ２５の吐出油圧特性が図１０の(ア)の領域での第１コイルばね７０を押し下げる前の急激な立ち上がり時点(二点鎖線位置)になり、時間的にはイグニッションキーをオンして約２〜３秒経過後となる。

その後、クランキングが開始された後の例えば機関中回転域になると、電子コントローラ３６から流路切換弁２３の電磁コイル２３ｂに通電されて、固定コア２８ｃを励磁する。そうすると、スプール弁体２９が、図１２Ｃに示す位置から可動プランジャ２８ｄを介して右方向へ移動して、図１３Ｃに示す位置に最大右方向に位置に移動する。そうすると、スプール弁体２９は、第１ポート３１と第１ドレンポート３３との連通を遮断すると共に、供給ポート３０と第１ポート３１を連通する。同時に、第２ポート３２と第２ドレンポート３４を連通する。

このため、オイルポンプ２５の吐出油圧は、図１３Ｃに示すように、供給通路２１から供給ポート３０及びバルブボディ２７内に流入してさらに第１ポート３１から第１油通路１９の第１通路部１９ａ内に流入し、ここから各分岐通路１９ｂを通って各進角室１７に供給されて内部が高圧になる一方、各遅角室１８内の作動油は第２油通路２０などを介して第２ドレンポート３４からオイルパン２４内に戻されて低圧になる。

したがって、ロックピストン３９は、受圧室３９ｂの油圧は低下するものの、図１３Ｂに示すように、今度は、前記各進角室１７の油圧の上昇に伴い第１油孔４３ａからロック穴４０ａ内に供給された高油圧によってコイルスプリング４２のばね力に抗してロック穴４０ａから抜け出した状態が維持される。これによって、ベーン部材３は、前記各進角室１７の高油圧によって、図２に示す位置から図１３Ａに示すように図中右方向へ回転して、つまりカムシャフト２の回転方向と同方向に回転して、クランクシャフトとカムシャフト２の相対回転位相を進角側へ速やかに変更する。

これにより、吸気弁と排気弁とのバルブオーバーラップが僅かに大きくなって、内部ＥＧＲの効果によって、後述するように、排気ガス中のＨＣの排出量を低減することができる。

さらに、機関が例えば高回転域に移行すると、電子コントローラ３６から電磁コイル２３ｂへの通電が維持されて、各進角室１７に油圧が継続的に供給される。このため、ベーン部材３は、同方向へさらに回転して図３に示すように、最大回転位置に保持され、クランクシャフトとカムシャフト２の相対回転位相を最進角側に変更させる。これにより、バルブオーバーラップが大きくなって機関の出力が向上する。

また、機関運転が例えばアイドリング運転に移行した場合は、前記電子コントローラ３６から電磁コイル２８ｂへの制御電流が遮断される。したがって、スプール弁体２９は、図１４Ｃに示すように、リターンスプリング３５のばね力によって最大左方向に移動することから、供給ポート３０と第２ポート３２が連通されつつ第２ランド部２９ｂが第２ドレンポート３４を閉止する。同時に第１、第３ランド部２９ａ、２９ｃが第１ポート３１と第１ドレンポート３３を連通させる。

したがって、オイルポンプ２５から吐出された作動油圧は、同図の矢印に示すように、供給通路２１から供給ポート３０を介してバルブボディ２７内に流入し、そのまま第２ポート３２から第２油通路２０内に流入して、ここから各第２分岐通路２０ｂを通って各遅角室１８に供給される。一方、各進角室１７の油圧が第１油通路１９から第１ポート３１を通って第１ドレンポート３３、ドレン通路２２を通ってオイルパン２４内に排出されて低圧となる。

このとき、ロックピストン３９は、図１４Ｂに示すように、遅角室１８内の高油圧を導入された受圧室３９ｃの油圧によってロック穴４０ａからの抜け出し状態が維持されて、ベーン部材３の自由な回動が許容していることから、かかるベーン部材３は、図１４Ａに示すように、前記各遅角室１８内に供給された高油圧によって最遅角側に回動する。これによって、燃焼が良好になって機関のアイドル回転の安定性が向上する。

以上のように、本実施例では、前記オイルポンプ２５の第１、第２コイルばね７０，７１を用いた特異な構造によって、機関始動時のバルブタイミング制御装置の作動応答性の向上と、機関（ポンプ）が所定回転数以上になった際の動力損失（消費エネルギー）を十分に減少させることが可能になる。

すなわち、オイルポンプ２５は、前記吐出ポート５８を介して吐出口から吐出される潤滑油を機関摺動部への供給の他に、バルブタイミング制御装置の作動源として利用するが、前述のように、図１０に記載した初期の吐出油圧（アの領域）の立ち上がりが良好になることから、機関始動直後の例えば、タイミングスプロケット５とカムシャフト２との相対回転位相の遅角側への作動応答性を向上させることができる。

また、前述したように、オイルポンプ２５は、両コイルばね７０，７１のばね力の非線形特性によって吐出油圧の特性が図１０の（ア）〜（エ）に示すような特性となり、前記制御油圧（実線）を必要油圧（破線）に十分に近づけることが可能になる。この結果、不必要な油圧上昇による動力損失(消費エネルギー)を十分に低減することができる。

この結果、オイルポンプ２５の小型、軽量化が図れ、機関への搭載性も向上すると共に、構造の簡素化を図りつつ優れたポンプ効率が得られる。

本発明は、前記実施例の構成に限定されるものではなく、例えばバルブタイミング制御装置の構造としては、前記実施例以外に油圧によって駆動するものであればいずれでも良い。

また、前記バルブタイミング制御装置は、吸気側ばかりか排気側あるいは両方に適用することが可能である。

本発明に係るバルブタイミング制御装置の実施例を一部断面して示す全体図である。 本実施例におけるベーン部材の最遅角側への回転位置を示す断面図である。 本実施例におけるベーン部材の最進角側への回転位置を示す断面図である。 本実施例に供されるロック機構を示す断面図である。 本発明にかかる可変容量形ポンプの実施例を一部断面して示す正面図である。 本実施例の分解斜視図である。 本実施例に供されるポンプハウジングを示す正面図である。 可変容量形ポンプの作用説明図である。 可変容量形ポンプの作用説明図である。 吐出油圧と機関回転数との関係を示す特性図である。 機関停止時における各機構の作用を示し、Ａはベーン部材が最遅角側に回転制御された状態を示す作用説明図、Ｂはロックピストンがロック穴に係合した状態を示す作用説明図、Ｃはスプール弁体が左側位置に保持された状態を示す作用説明図である。 イグニッションキーがオンされた際における各機構の作用を示し、Ａはベーン部材が最遅角側に回転制御された状態を示す作用説明図、Ｂはロックピストンがロック穴から抜け出した状態を示す作用説明図、Ｃはスプール弁体が左側位置に保持された状態を示す作用説明図である。 機関が中回転域に移行した際における各機構の作用を示し、Ａはベーン部材が進角側に回転制御された状態を示す作用説明図、Ｂはロックピストンがロック穴から抜け出した状態を示す作用説明図、Ｃはスプール弁体が右側位置に保持された状態を示す作用説明図である。 機関のアイドリング運転時における各機構の作用を示し、Ａはベーン部材が遅角側に回転制御された状態を示す作用説明図、Ｂはロックピストンがロック穴から抜け出している状態を示す作用説明図、Ｃはスプール弁体が左側位置に保持された状態を示す作用説明図である。

符号の説明

１…タイミングスプロケット(駆動回転体)
２…カムシャフト
３…ベーン部材(従動回転体)
４…油圧給排機構
１７…進角室(油圧室)
１８…遅角室(油圧室)
２５…オイルポンプ(可変容量形ポンプ)
３９…ロックピストン
４０ａ…ロック穴(当接部)
４２…コイルスプリング(第３付勢部材)
５１…ポンプハウジング
５３…駆動軸
５５…カムリング(可動部材)
５７…吸入ポート(吸入部)
５８…吐出ポート(吐出部)
６１…ベーン
６３…ポンプ室(作動油室)
６６…制御油室
６７…アーム
７０…第１コイルばね(第１付勢部材)
７１…第２コイルばね(第２付勢部材)

Claims (20)

1. 内燃機関の始動時に機関弁の開閉タイミングをロック状態とし、始動後には油圧よって前記ロック状態を解除して任意の開閉タイミングに変更可能なバルブタイミング制御装置に対して、前記ロック状態を解除すると共に、開閉タイミングを変更するための油圧を供給する可変容量形ポンプであって、
   前記内燃機関によって回転駆動されることにより、吸入部から複数の作動油室に導入されたオイルを、前記作動油室の容積変化を得て吐出部から吐出するポンプ構成体と、
   前記オイルの吐出油圧を利用して可動部材を移動させることにより、前記吐出部に開口する前記作動油室の容積を変化させる可変機構と、
   前記可動部材を前記作動油室の容積変化量が大きくなる方向へ常時付勢する第１付勢部材と、
   ばねセット荷重が付与された状態で配置され、前記可動部材が前記第１付勢部材の付勢力に抗して所定量以上移動した際に付勢力を付与する第２付勢部材と、
   を備え、
   前記第１付勢部材の付勢力は、前記可動部材が前記第１付勢部材の付勢力に抗して移動するまでの間に、前記バルブタイミング制御装置のロック状態が解除されるように設定されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
2. 請求項１に記載の可変容量形ポンプにおいて、
   前記バルブタイミング制御装置は、
   クランクシャフトから回転力が伝達される駆動回転体と、
   カムシャフトに回転力を伝達する従動回転体と、
   前記駆動回転体と従動回転体との間に設けられ、内部の油圧によって容積が変更することにより前記駆動回転体と従動回転体が相対回転するように構成された油圧室と、
   前記駆動回転体と従動回転体のいずれか一方側に設けられ、第３付勢部材によって他方側に進出するように付勢されかつ油圧によって後退するロックピストンと、
   前記駆動回転体と従動回転体の他方側に設けられ、前記ロックピストンが当接して前記駆動回転体と従動回転体の相対回転を規制する当接部と、
   前記油圧室とロックピストンに対して油圧を給排する油圧給排機構と、
   を備え、
   前記第３付勢部材の付勢力は、前記可動部材が前記第１付勢部材の付勢力に抗して移動するまでの間に、前記ロックピストンが当接部から後退できる大きさに設定されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
3. 請求項１に記載の可変容量形ポンプにおいて、
   前記ポンプ構成体は、内燃機関によって回転駆動されるロータと、該ロータから進退自在に設けられ、前記可動部材側に進出することによって複数の作動油室を隔成するベーンと、を備え、
   前記可変機構は、前記可動部材を移動させて該可動部材の中心を前記ロータの中心に対して偏心量を可変にするものであることを特徴とする可変容量形ポンプ。
4. 請求項３に記載の可変容量形ポンプにおいて、
   前記吐出されるオイルは内燃機関の摺動部を潤滑するために用いられる潤滑油であることを特徴とする可変容量形ポンプ。
5. 油圧によって機関弁の開閉タイミングを任意に変更可能なバルブタイミング制御装置を駆動するための油圧を供給する可変容量形ポンプであって、
   内燃機関によって回転駆動されることにより、吸入部から複数の作動油室に導入されたオイルを、前記作動油室の容積変化を得て吐出部から吐出するポンプ構成体と、
   前記オイルの吐出油圧を利用して可動部材を移動させることにより、前記吐出部に開口する前記作動油室の容積を変化させる可変機構と、
   前記可動部材を前記作動油室の容積変化量が大きくなる方向へ常時付勢する第１付勢部材と、
   ばねセット荷重が付与された状態で配置され、前記可動部材が前記第１付勢部材の付勢力に抗して所定量以上移動した際に付勢力を付与する第２付勢部材と、
   を備え、
   前記第１付勢部材の付勢力は、前記可動部材に前記第１付勢部材の付勢力のみが作用している状態で前記バルブタイミング制御装置を駆動できるように設定されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
6. 請求項５に記載の可変容量形ポンプにおいて、
   前記バルブタイミング制御装置は、
   クランクシャフトから回転力が伝達される駆動回転体と、
   カムシャフトに回転力を伝達する従動回転体と、
   前記駆動回転体と従動回転体との間に設けられ、容積が拡大することにより前記機関弁の開閉タイミングを進角させる進角室と、
   前記駆動回転体と従動回転体の間に設けられ、容積が拡大することにより前記機関弁の開閉タイミングを遅角させる遅角室と、
   前記進角室と遅角室に対して油圧を給排する油圧給排機構と、
   を備え、
   前記第１付勢部材の付勢力は、前記可動部材に前記第１付勢部材の付勢力のみが作用している状態において少なくとも前記進角室の容積が拡大できる油圧となるように設定されていることを特徴とする可変容量形ポンプ。
7. 請求項５に記載の可変容量形ポンプにおいて、
   前記ポンプ構成体は、内燃機関によって回転駆動されるロータと、該ロータを内周側に収容したカムリングと、前記ロータから進退自在に設けられ、前記カムリング側に進出することによって複数の作動油室を隔成するベーンと、を備え、
   前記可変機構は、前記カムリングを移動させて該カムリングの中心を前記ロータの中心に対して偏心量を可変にすることを特徴とする可変容量形ポンプ。
8. 請求項７に記載の可変容量形ポンプにおいて、
   前記吐出されるオイルは内燃機関の摺動部を潤滑するために用いられる潤滑油であることを特徴とする可変容量形ポンプ。
9. 内燃機関の始動時に機関弁の開閉タイミングをロック状態とし、始動後には油圧よって前記ロック状態を解除して任意の開閉タイミングに変更可能なバルブタイミング制御装置と、
   前記内燃機関によって回転駆動されることにより、吸入部から複数の作動油室に導入されたオイルを、前記作動油室の容積変化を得て吐出部から吐出するポンプ構成体と、前記オイルの吐出油圧を利用して可動部材を移動させることにより、前記吐出部に開口する前記作動油室の容積を変化させる可変機構と、前記可動部材を前記作動油室の容積変化量が大きくなる方向へ常時付勢する第１付勢部材と、ばねセット荷重が付与された状態で配置され、前記可動部材が前記第１付勢部材の付勢力に抗して所定量以上移動した際に付勢力を付与する第２付勢部材と、から構成された可変容量形ポンプと、を備え、
   前記第１付勢部材の付勢力は、前記可動部材が前記第１付勢部材の付勢力に抗して移動するまでの間に、前記バルブタイミング制御装置のロック状態が解除されるように設定されていることを特徴とする可変容量形ポンプを用いたバルブタイミング制御システム。
10. 請求項９に記載の可変容量形ポンプを用いたバルブタイミング制御システムにおいて、
    前記バルブタイミング制御装置は、
    クランクシャフトから回転力が伝達される駆動回転体と、
    カムシャフトに回転力を伝達する従動回転体と、
    前記駆動回転体と従動回転体との間に設けられ、内部の油圧によって容積が変更することにより前記駆動回転体と従動回転体が相対回転するように構成された油圧室と、
    前記駆動回転体と従動回転体のいずれか一方側に設けられ、第３付勢部材によって他方側に進出するように付勢されかつ油圧によって後退するロックピストンと、
    前記駆動回転体と従動回転体の他方側に設けられ、前記ロックピストンが当接して前記駆動回転体と従動回転体の相対回転を規制する当接部と、
    前記油圧室とロックピストンに対して油圧を給排する油圧給排機構と、
    を備え、
    前記第３付勢部材の付勢力は、前記可動部材が前記第１付勢部材の付勢力に抗して移動するまでの間に、前記ロックピストンが当接部から後退できる大きさに設定されていることを特徴とする可変容量形ポンプを用いたバルブタイミング制御システム。
11. 請求項９に記載の可変容量形ポンプを用いたバルブタイミング制御システムにおいて、
    前記バルブタイミング制御装置は、
    クランクシャフトから回転力が伝達される駆動回転体と、
    カムシャフトに回転力を伝達する従動回転体と、
    前記駆動回転体と従動回転体との間に設けられ、容積が拡大することにより前記機関弁の開閉タイミングを進角させる進角室と、
    前記駆動回転体と従動回転体の間に設けられ、容積が拡大することにより前記機関弁の開閉タイミングを遅角させる遅角室と、
    前記進角室と遅角室に対して油圧を給排する油圧給排機構と、
    を備え、
    前記油圧給排機構の油圧は、前記可動部材に前記第１付勢部材の付勢力のみが作用している状態において少なくとも前記進角室の容積を拡大できるように設定されていることを特徴とする可変容量形ポンプを用いたバルブタイミング制御システム。
12. 請求項９に記載の可変容量形ポンプを用いたバルブタイミング制御システムにおいて、
    前記ポンプ構成体は、内燃機関によって回転駆動されるロータと、該ロータを内周側に収容したカムリングと、前記ロータから進退自在に設けられ、前記カムリング側に進出することによって複数の作動油室を隔成するベーンと、を備え、
    前記可変機構は、前記カムリングを移動させて該カムリングの中心を前記ロータの中心に対して偏心量を可変とすることを特徴とする可変容量形ポンプを用いたバルブタイミング制御システム。
13. 請求項１２に記載の可変容量形ポンプを用いたバルブタイミング制御システムにおいて、
    前記吐出されるオイルは、内燃機関の摺動部を潤滑するために用いられる潤滑油であることを特徴とする可変容量形ポンプを用いたバルブタイミング制御システム。
14. 内燃機関によって回転駆動されることにより、吸入部から複数の作動油室に導入されたオイルを、前記作動油室の容積変化を得て吐出部から吐出するポンプ構成体と、
    前記オイルの吐出油圧を利用して可動部材を移動させることにより、前記吐出部に開口する前記作動油室の容積を変化させる可変機構と、
    前記可動部材を前記作動油室の容積変化量が大きくなる方向へ常時付勢する第１付勢部材と、
    圧縮された状態で配置され、前記可動部材が前記第１付勢部材の付勢力に抗して所定量以上移動した際に付勢力を付与する第２付勢部材と、を有する可変容量形ポンプから供給された油圧によって機関弁の開閉タイミングを任意に変更可能な内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
    前記可動部材に前記第１付勢部材の付勢力が作用している状態で前記吐出油圧によって機関弁の開閉タイミングを駆動することができるように構成した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。
15. 請求項１４に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    前記バルブタイミング制御装置は、
    クランクシャフトから回転力が伝達される駆動回転体と、
    カムシャフトに回転力を伝達する従動回転体と、
    前記駆動回転体と従動回転体との間に設けられ、内部の油圧によって容積が変更することにより前記駆動回転体と従動回転体が相対回転するように構成された油圧室と、
    前記駆動回転体と従動回転体のいずれか一方側に設けられ、第３付勢部材によって他方側に進出するように付勢されかつ油圧によって後退するロックピストンと、
    前記駆動回転体と従動回転体の他方側に設けられ、前記ロックピストンが当接して前記駆動回転体と従動回転体の相対回転を規制する当接部と、
    前記油圧室とロックピストンに対して油圧を給排する油圧給排機構と、
    を備え、
    前記第３付勢部材の付勢力は、前記可動部材が前記第１付勢部材の付勢力に抗して移動するまでの間に、前記ロックピストンが当接部から後退できる大きさに設定されていることを特徴とするバルブタイミング制御装置。
16. 請求項１５に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    前記駆動回転体は内周側に仕切壁が突出したハウジングを有し、該ハウジング内に相対回転自在に設けられた前記従動回転体に、径方向に突出して前記仕切壁との間で一対の前記油圧室を隔成するベーンが設けられてい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。
17. 請求項１６に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    前記当接部は、前記ロックピストンの先端が係合可能なロック穴によって構成されてい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。
18. 請求項１７に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    前記ロックピストンは、軸方向に沿って進退移動す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。
19. 請求項１４に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    前記バルブタイミング制御装置は、
    クランクシャフトから回転力が伝達される駆動回転体と、
    カムシャフトに回転力を伝達する従動回転体と、
    前記駆動回転体と従動回転体との間に設けられ、容積が拡大することにより前記機関弁の開閉タイミングを進角させる進角室と、
    前記駆動回転体と従動回転体の間に設けられ、容積が拡大することにより前記機関弁の開閉タイミングを遅角させる遅角室と、
    前記進角室と遅角室に対して油圧を給排する油圧給排機構と、
    を備え、
    油圧給排機構による油圧は、前記可動部材に前記第１付勢部材の付勢力のみが作用している状態において少なくとも前記進角室の容積を拡大して機関弁の開閉タイミングを進角側に制御できる圧力に設定されてい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。
20. 請求項１９に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    前記駆動回転体は内周側に隔壁部が突出したハウジングを有し、該ハウジング内に相対回転自在に設けられた前記従動回転体には、径方向に突出して前記隔壁部との間で前記進角室と遅角室を隔成するベーンが設けられてい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。

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