WO2023210130A1 - 制御弁及びこの制御弁を用いた内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

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WO2023210130A1
WO2023210130A1 PCT/JP2023/006098 JP2023006098W WO2023210130A1 WO 2023210130 A1 WO2023210130 A1 WO 2023210130A1 JP 2023006098 W JP2023006098 W JP 2023006098W WO 2023210130 A1 WO2023210130 A1 WO 2023210130A1
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WO
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valve
control valve
axial direction
valve body
inner circumferential
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Application number
PCT/JP2023/006098
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English (en)
French (fr)
Inventor
宙 横澤
Original Assignee
日立Astemo株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/356—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear making the angular relationship oscillate, e.g. non-homokinetic drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/065—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
    • F16K11/07—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/04—Construction of housing; Use of materials therefor of sliding valves

Definitions

  • the present invention relates to a control valve and a valve timing control device for an internal combustion engine using the control valve.
  • This control valve includes a cylindrical valve body with a plurality of ports formed through it in the radial direction, and two systems arranged inside the valve body, one for hydraulic oil supply and one for hydraulic oil discharge, in the internal axial direction.
  • a sleeve having an oil passage is disposed between the inner periphery of the valve body and the outer periphery of the sleeve, and the inner periphery is provided so as to be slidable in the axial direction on the outer periphery of the sleeve.
  • the spool valve includes a spool valve that communicates with or blocks communication with either of the two oil passages and the plurality of ports depending on the position of movement in the axial direction with respect to the outer peripheral surface of the sleeve.
  • the valve body of the control valve is formed in the shape of a bolt, and a male threaded portion is formed on the outer periphery of the tip of the shaft portion to be fastened to a female threaded hole formed inside one end of the camshaft.
  • the shaft portion has a uniform and relatively large outer diameter as a whole except for the head portion located on the opposite side of the male screw portion.
  • Patent publication of Patent No. 6775032 Figure 3, Figure 7)
  • the shaft portion of the valve body has a relatively large uniform outer diameter, and the outer diameter of the male threaded portion is also the same as the outer diameter of the shaft portion. For this reason, the outer diameter of the female threaded hole side of the camshaft must also be increased. Therefore, there is a risk that the cam bearing that supports the outer circumferential surface of the camshaft on the female threaded hole side will also become larger.
  • the present invention aims at downsizing the cam bearing by making the outer diameter of the second part on the male threaded part side of the shaft part of the valve body smaller than the outer diameter of the first part, and also achieves the tightening torque between the male threaded part and the female threaded hole.
  • One objective is to provide a control valve that can be sized as required.
  • the valve body has a first section that is within the range of axial movement of the spool valve and a first section that is outside the range of movement of the spool valve and has a smaller outer diameter than the first section.
  • a second part having a male threaded part formed on the outer periphery to be fastened to the female threaded part formed on the camshaft; It is characterized by having a cylindrical inner circumferential convex portion that protrudes radially inward in the range.
  • the cam bearing can be made smaller, and the tightening torque between the male threaded portion and the female threaded portion can be made as large as necessary for the desired axial force.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention.
  • FIG. 1 is an overall schematic diagram showing a hydraulic circuit of a valve timing control device of this embodiment.
  • FIG. 3 is a front view showing the valve timing control device with the front cover removed and showing a state in which the vane rotor is relatively rotated to the most retarded side.
  • FIG. 2 is a front view showing the valve timing control device with the front cover removed and showing a state in which the vane rotor is relatively rotated to the most advanced angle side. It is an exploded perspective view of a control valve of a control valve provided for this embodiment.
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a control valve used in this embodiment.
  • FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view showing a state in which oil is controlled to be supplied from the advance working chamber to the retard working chamber by the same control valve.
  • FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view showing a state in which oil is controlled to be supplied to the advance working chamber and the retard working chamber by the same control valve.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a state in which the control valve controls the flow of oil from the retard working chamber to the advance working chamber.
  • valve timing control device for an internal combustion engine is applied to the intake valve side, but it can also be applied to the exhaust valve side.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a cross section of a valve timing control device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an overall schematic diagram showing a hydraulic circuit of the valve timing control device of this embodiment
  • FIG. 4 shows the valve timing control device with the front cover removed, and is a front view showing a state in which the vane rotor is relatively rotated to the most retarded side
  • FIG. 4 is a front view showing a state in which the vane rotor is relatively rotated to the most advanced side. .
  • the valve timing control device includes a timing sprocket (hereinafter referred to as sprocket) 1, which is a driving rotary body that is rotationally driven by the engine's crankshaft via a timing chain (not shown); a camshaft 2 on the intake side that is provided to be rotatable relative to the sprocket 1; and a phase change mechanism that is disposed between the sprocket 1 and the camshaft 2 and changes the relative rotational phase of the two. 3, a locking mechanism 4 that locks the phase changing mechanism 3 at the most retarded relative rotational position, and a hydraulic circuit 5 that operates the phase changing mechanism 3 and the locking mechanism 4.
  • sprocket timing sprocket
  • the driving rotary body may be a timing pulley to which rotational force is transmitted by a timing belt.
  • the sprocket 1 is formed in an annular shape, and is provided with a gear portion 1a around which a timing chain is wound. Further, the sprocket 1 is provided integrally with a housing main body 6a, which will be described later.
  • the camshaft 2 is rotatably supported on the cylinder head 01 via a plurality of cam bearings 02.
  • the camshaft 2 is provided with a rotary cam for each cylinder at a predetermined position on the outer circumferential surface in the direction of the rotational axis for opening an intake valve (not shown) against the spring force of a valve spring.
  • a female threaded hole 2b is formed in the inner axial direction of one axial end portion 2a of the camshaft 2, into which a male threaded portion 27h of a valve body 27, which will be described later, is screwed.
  • the phase change mechanism 3 includes a housing 6 that is provided integrally with the sprocket 1 and has an operating chamber therein, and a driven rotating body that is accommodated in the housing 6 so as to be relatively rotatable.
  • the vane rotor 7 and a plurality of (four in this embodiment) retard working chambers 9 as first hydraulic chambers and advance working chambers 10 as second hydraulic chambers are formed in the working chamber of the housing 6. We are prepared.
  • the housing 6 includes a housing body 6a integrally formed with the sprocket 1 from a so-called sintered metal material formed by sintering powdered metal, and a front cover 11 that closes an opening at one end in the axial direction of the housing body 6a. , and a rear cover 12 that closes the opening at the other end of the housing body 6a in the axial direction.
  • the housing main body 6a is formed into a substantially cylindrical shape, and has a plurality of (four in this embodiment) shoes 8a to 8d protruding from its inner peripheral surface.
  • a plurality (four in this embodiment) of bolt insertion holes 8e are formed through each of the shoes 8a to 8d in the internal axial direction.
  • the front cover 11 is formed into a disk shape, for example, from iron-based metal, and has a relatively large-diameter insertion hole 11a formed through it in the center.
  • the front cover 11 has four bolt insertion holes (not shown) into which a plurality of (four in this embodiment) bolts 13 are inserted at substantially equal intervals in the circumferential direction of the outer periphery.
  • the rear cover 12 is formed into a disk shape of iron-based metal, and has a bolt insertion hole 12a formed through the center thereof, into which one end 2a of the camshaft 2 is slidably inserted from the axial direction.
  • the rear cover 12 has four female threaded holes (not shown) formed at approximately equal intervals in the circumferential direction of the outer circumferential portion thereof, into which male threaded portions formed at the ends of the shaft portions of the bolts 13 are screwed.
  • the housing main body 6a (sprocket 1), front cover 11, and rear cover 12 are connected from the direction of the rotation axis by four bolts 13 that are inserted into each of the bolt insertion holes and whose tips are screwed into female threaded holes.
  • the vane rotor 7 is integrally formed of a sintered metal material like the housing body 6a. As shown in FIGS. 1 to 4, the vane rotor 7 includes a rotor part 14, and a plurality of radially protruding parts (in this embodiment, 4) vanes 15a to 15d.
  • the rotor portion 14 is formed in a cylindrical shape with a relatively large diameter, and a bolt insertion hole 14a that is continuous with the female threaded hole 2b of the camshaft 2 is formed through the rotor portion 14 in the inner axial direction of the center. Further, the rotor portion 14 has a circular fitting groove 14b formed on one end surface in the rotation axis direction (the rear end surface on the camshaft 2 side).
  • the bolt insertion hole 14a is configured such that the shaft portion 27c of the valve body 27 is inserted therein, and two first and second annular oil passages 32, 33 are formed on the inner peripheral surface of the bolt insertion hole 14a. are provided in parallel in the direction. Further, this rotor portion 14 is fixed to one end portion 2a of the camshaft 2 by a fastening torque of a valve body 27.
  • the first annular oil passage 32 on the front cover 11 side communicates with one radially inner end opening of a retard passage hole 17 (described later) and four retard ports 34.
  • a second annular oil passage 33 (annular oil passage) on the side of the rear cover 12 communicates one radially inner end opening of an advance passage hole 18 (described later) with four advance ports 35 .
  • the second annular oil passage 33 communicates with one end opening on the radially inner side of a lock release oil passage 24 (described later) formed in the internal axial direction of the rotor portion 14 and one lock port 36 .
  • the tip of one end 2a of the camshaft 2 in the direction of the rotation axis is fitted into the fitting groove 14b from the outside in the direction of the rotation axis.
  • Each of the vanes 15a to 15d has a relatively short protruding length in the radial direction, and is disposed between each of the shoes 8a to 8d.
  • the first vane 15a has a larger width in the circumferential direction than the other vanes 15b to 15d, and has a portion of the locking mechanism 4 provided therein.
  • Each of the vanes 15a to 15d is provided with a seal member 16 in a seal groove formed on the outer circumferential surface thereof to seal between the vanes 15a to 15d and the inner circumferential surface of the housing body 6a. Further, each arc-shaped tip end surface 8f of each shoe 8a to 8d of the housing body 6a is configured to make a metal seal while slidingly contacting the outer peripheral surface of the rotor portion 14.
  • the aforementioned retard working chambers 9 and advance working chambers 10 are provided between both side surfaces of each of the vanes 15a to 15d in the forward and reverse rotational directions and both sides of each shoe 8a to 8d.
  • Each retard working chamber 9 and each advance working chamber 10 extend approximately radially outward from the first and second annular oil passages 32 and 33 inside the rotor portion 14 through four retard passage holes 17, respectively.
  • a square passage hole 18 is formed.
  • Each of the retard passage holes 17 and each of the advance passage holes 18 communicates with the hydraulic circuit 5 through a retard port 34 and an advance port 35, which are four operating ports, respectively, which will be described later.
  • the lock mechanism 4 holds the vane rotor 7 at the most retarded rotational position (the position shown in FIG. 4) with respect to the housing 6, and as shown in FIG. a lock hole 19 formed in the first vane 15a of the vane rotor 7; a lock pin 21 provided so as to be movable forward and backward in a pin receiving hole 20 formed in the internal axial direction of the first vane 15a of the vane rotor 7;
  • a release pressure receiving chamber 23 is a lock hydraulic chamber that uses the supplied hydraulic pressure to move the lock pin 21 backward from the lock hole 19 against the spring force of the coil spring 22 to release the insertion. and a lock release oil passage 24 that supplies hydraulic pressure to the release pressure receiving chamber 23.
  • the release pressure receiving chamber 23 is formed by a cylindrical space between the outer peripheral surface of the small diameter tip of the lock pin 21 and the pin receiving hole 20.
  • the tip of the lock pin 21 is inserted into the lock hole 19 by the spring force of the coil spring 22 to lock the vane rotor 7 to the housing 6.
  • a predetermined or higher hydraulic pressure supplied to the release pressure receiving chamber 23 flows into the stepped portion 21a, the lock pin 21 is moved backward by the hydraulic pressure and comes out of the lock hole 19, so that the lock to the vane rotor 7 is released. It has become.
  • One end of the lock release oil passage 24 on the radially inner side opens into the first annular oil passage 32 , while the other end on the radially outer side opens into the release pressure receiving chamber 23 .
  • the hydraulic circuit 5 includes a supply passage 25b formed in the bearing journal portion of the camshaft 2 and an internal axial direction of the camshaft 2, and a supply passage 25b provided downstream of the supply passage 25b.
  • an oil pump 25 that discharges working hydraulic pressure from a discharge passage 25a to a supply passage 25b, and a retard passage hole 17 and an advance passage hole 18 provided in the internal axial direction of the rotor portion 14, depending on the engine operating state.
  • a control valve 26 that switches the flow path of the control valve 26; and a discharge passage 43 that discharges the hydraulic oil from either the retard or advance working chambers 9, 10 to the oil pan 64 by switching the flow path of the control valve 26. , is equipped with.
  • the upstream side of the supply passage 25b communicates with the discharge passage 25a of the oil pump 25, while the downstream side communicates with the oil chamber 2c formed at the tip of the female threaded hole 2b of the camshaft 2.
  • the oil pump 25 is of a general type, such as a vane type or a trochoid type.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the control valve used in this embodiment
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the control valve.
  • the control valve 26 includes a valve body 27, which is a cam bolt that fixes the vane rotor 7 to one end 2a of the camshaft 2 from the axial direction, and the valve body 27.
  • a sleeve 28 accommodated in a valve hole 27a formed to penetrate in the internal axial direction; a spool valve 29 disposed between the outer circumferential surface of the sleeve 28 and the inner circumferential surface of the valve hole 27a; It mainly consists of a valve spring 30, which is a biasing member that biases the valve 29 in the left direction in FIGS. 1 and 6, and an electromagnetic actuator 31 that pushes the spool valve 29 in the other direction against the spring force of the valve spring 30. It is configured.
  • the valve body 27 is made of, for example, a ferrous metal material and has a hollow cylindrical shape, and includes the valve hole 27a that is formed through the valve hole 27a in the internal axial direction, and the head 27b that has a hexagonal outer peripheral surface. , and a shaft portion 27c that is inserted into the bolt insertion hole 14a of the rotor portion 14.
  • an introduction port 27i communicating with the oil chamber 2c of the camshaft 2 is formed in one end of the shaft portion 27c on the camshaft 2 side in the axial direction (inside the cylindrical portion 27g, which will be described later).
  • the head 27b has a flange 27d at the base of the shaft 27c, and when the valve body 27 is fastened to the camshaft 2, the flange 27d is disposed within the insertion hole 11a of the front cover 11. . Further, the seating surface of the flange portion 27d is seated on the circumferential surface of the bolt insertion hole 14a of the rotor portion 14 at one end of the hole edge side.
  • the shaft portion 27c has two stages of outer diameter in the axial direction, including a large diameter portion 27e, which is a first portion on the flange portion 27d side, and a small diameter portion, which is a second portion on the tip side of the large diameter portion 27e. 27f, and a cylindrical portion 27g which is a short third portion provided at the tip of this small diameter portion 27f.
  • retard ports 34 are formed penetrating in the cross radial direction of the peripheral wall at positions approximately near the head 27b in the axial direction, and advance ports 35 are formed on the small diameter portion 27f side in the cross radial direction of the peripheral wall. There are four penetrations formed. Moreover, one lock port 36 facing the second annular oil passage 33 is formed to penetrate in the radial direction between the two advance ports 35, 35 in the circumferential direction.
  • the small diameter portion 27f has an outer diameter smaller than that of the large diameter portion 27e, and a male threaded portion 27h that is screwed into the female threaded hole 2b of the camshaft 2 is formed on the entire outer peripheral surface.
  • the outer diameter of the small diameter portion 27f in which the male thread portion 27h is formed is smaller than that of the large diameter portion 27e, the outer diameter of the one end portion 2a of the camshaft 2 is correspondingly smaller. It is formed.
  • an inner periphery convex portion 51 that protrudes inward is integrally provided in an axial range overlapping the male threaded portion 27h in the radial direction.
  • the inner peripheral convex portion 51 is formed in a cylindrical shape, and its axial length is approximately the same as the axial length of the small diameter portion 27f.
  • One axial end of the valve spring 30 is in elastic contact with one end surface 51a of the inner circumferential convex portion 51 on the head 27b side in the axial direction.
  • a flange portion 28b of the sleeve 28 which will be described later, can come into contact with the other axial end surface 51b of the inner circumferential convex portion 51 from the axial direction.
  • the inner circumferential convex portion 51 has an inner circumferential surface 51c that protrudes radially inward, that is, inward, from the inner circumferential surface of the spool valve 29, which will be described later.
  • the cylindrical portion 27g is thinner than the small diameter portion 27f, and has an inner diameter that is approximately the same as the inner diameter of the valve hole 27a. etc. are accommodated.
  • each retard port 34 and each advance port 35 have an inner opening facing the valve hole 27a, and an outer opening facing each retard passage hole 17 and each advance passage hole 18. are communicated with each other from the radial direction via first and second annular oil passages 32 and 33, respectively.
  • lock port 36 has an inner opening facing the valve hole 27a, and an outer opening communicating with the lock release oil passage 24 from the radial direction.
  • the sleeve 28 is integrally formed of, for example, a synthetic resin material or a metal material, and as shown in FIGS. 5 and 6, it includes a solid cylindrical sleeve body 28a and one axial end portion of the sleeve body 28a. and a flange portion 28b integrally provided with the flange portion 28b.
  • the sleeve body 28a is partitioned into a first oil passage 38, which is an introduction passage, and a second oil passage 39, which is a discharge passage, by a partition wall 37 that is integrally provided inside. Further, a valve housing recess 40 is formed inside the sleeve main body 28a on the flange portion 28b side. That is, the first and second oil passages 38 and 39 are formed along the axial direction by cutting out the solid interior of the sleeve body 28a.
  • the partition wall 37 has a cross-shaped cross section in the direction perpendicular to the axis, and is composed of four partition parts centered on the central shaft part. Furthermore, a first end wall 28d that closes the axial end of the first oil passage 38 is integrally provided at the end of the partition wall 37 opposite to the valve housing recess 40 in the axial direction. Further, a second end wall 28e that closes the axial end of the second oil passage 39 is integrally provided at the end on the valve housing recess 40 side. Further, at the center of the partition wall 37 on the second end wall 28e side, a protrusion 28f is provided which protrudes toward the valve housing recess 40 in the form of an extended central shaft portion.
  • the first oil passage 38 and the second oil passage 39 are formed in parallel along the axial direction of the sleeve body 28a, and are located at radially symmetrical positions, that is, 180° symmetrical positions with respect to each other via the cross-shaped partition wall 37. Two each are formed. Further, each of the oil passages 38 and 39 is formed into a fan-shaped cross section by the partition wall 37.
  • the first oil passage 38 has a rectangular first opening hole 38a formed in the vicinity of the first end wall 28d of the sleeve body 28a.
  • the first opening hole 38a communicates with each retard port 34 or each advance port 35 and lock port 36 as appropriate through a communication hole 29d of the spool valve 29, which will be described later.
  • a rectangular second opening hole 39a is formed in the vicinity of the second end wall 28e of the sleeve body 28a.
  • the second opening hole 39a communicates with each retard port 34 or each advance port 35 and lock port 36 as appropriate through another communication hole 29d of the spool valve 29, which will be described later.
  • a discharge port 39b is formed at the end of the second oil passage 39 opposite to the second end wall 28e. This discharge port 39b communicates with a discharge passage 43 via a cylindrical member 50, which will be described later.
  • first end wall 28d has a first inclined surface formed on the inner surface on the first oil passage 38 side to guide the hydraulic oil from the first oil passage 38 to the first opening hole 38a.
  • second end wall 28e has a second inclined surface formed on its inner surface on the second oil passage 39 side to guide the hydraulic oil from the first cylindrical passage to the second oil passage 39.
  • the sleeve main body 28a is formed such that the outer diameter of the outer circumferential surface is smaller than the inner diameter of the inner circumferential surface 51c of the inner circumferential convex portion 51, and a cylindrical clearance C is formed between the outer circumferential surface and the inner circumferential surface 51c of the inner circumferential convex portion 51. is formed.
  • the flange portion 28b is disposed inside the cylindrical portion 27g, with one end surface facing the other end surface 51b of the inner circumferential convex portion 51, allowing slight axial movement. At the same time, a slight clearance is formed between the outer circumferential surface and the inner circumferential surface of the small diameter step surface provided on the inner circumferential surface of the cylindrical portion 27g.
  • the sleeve 28 is held so as to be slightly movable in the radial and axial directions with respect to the valve body 27 by the respective clearances C.
  • the second stopper ring 65 housed inside the cylindrical portion 27g is made of metal and has a C-ring shape, and is fitted into an annular groove formed on the inner periphery of the cylindrical portion 27g. It is fixed and has a hole 65a formed therein through which oil flows.
  • valve seat 46 is housed within the cylindrical portion 27g, but since it is a part of the check valve 44, it will be described later.
  • a check valve 44 is accommodated in the valve accommodation recess 40 .
  • this check valve 44 includes a valve body 45, a valve seat 46 on which the valve body 45 is seated, and a valve seat 46 that urges the valve body 45 toward the valve seat 46. It is composed of a check spring 47.
  • the valve body 45 is formed by processing and forming a plate-shaped metal material into a cup shape with a U-shaped longitudinal section, and a spherical tip portion 45a is seated on and off the edge of the passage hole 46a of the valve seat 46, thereby opening the passage hole 46a. It is designed to open and close.
  • the outer diameter of the sliding portion 45b formed in a cylindrical shape is formed to be sufficiently smaller than the inner diameter of the valve housing recess 40, and a relatively large gap is formed therebetween.
  • four notches 45c along the axial direction are formed in the sliding portion 45b at equal intervals in the circumferential direction. Each of the notches 45c allows the valve body 45 to be flexibly deformed in the radial direction, ensuring good slidability within the valve housing recess 40.
  • the valve seat 46 is formed of a metal material into a disk shape, and a passage hole 46a is formed through the center portion of the valve seat 46, which bulges out toward the valve body 45.
  • the outer peripheral portion 46b of the valve seat 46 is inserted into the inner peripheral side of the cylindrical portion 27g from the axial direction.
  • valve seat 46 has an inner annular portion 46c that constitutes a seating portion between the passage hole 46a and the outer peripheral portion 46b.
  • This inner annular portion 46c is formed in a protruding shape that slopes toward the valve body 45.
  • an annular projection 46d is integrally provided on the back surface of the inner annular portion 46c on the outer peripheral portion 46b side (on the O-ring 48 side).
  • the check spring 47 urges the valve body 45 in a direction to seat it on the edge of the passage hole 46a.
  • the spring force is set to such a magnitude that the valve body 45 is compressed and deformed by a predetermined hydraulic pressure acting on the valve body 45 from the passage hole 46a, and moves the valve body 45 backward to open the passage hole 46a.
  • a filter 49 is fixed between the O-ring 48 and the second stopper ring 65 under pressure.
  • This filtration filter 49 is configured to collect dust and the like in the hydraulic oil passing through the central filter portion 49a.
  • the spool valve 29 is formed into a substantially cylindrical shape, and has an axis extending between the inner circumferential surface of the large diameter portion 27e of the valve body 27 and the outer circumferential surface of the sleeve body 28a. It is provided so that it can slide in the direction.
  • the spool valve 29 is provided with three first land portions 29a to third land portions 29c at predetermined intervals between both ends in the axial direction. Further, between each of the land portions 29a to 29c, there are a plurality of communication holes 29d that appropriately communicate the retard port 34 and the first oil passage 38, as well as the advance angle port 35 and the lock port 36, and the second oil passage 39. is formed to penetrate in the radial direction.
  • Each communication hole 29d is formed to penetrate the peripheral wall of the spool valve 29 in a substantially cross shape from the radial direction. Furthermore, two first and second grooves 29e and 29f are formed on the outer circumferential surface of the spool valve 29 where each of the communication holes 29d is located. The first and second grooves 29e and 29f are formed facing the outer opening of each communication hole 29d.
  • the valve spring 30 is formed to have a relatively short length in the axial direction, and one end in the axial direction is in elastic contact with the one end surface 51a of the inner circumferential convex portion 51, as described above. On the other hand, the other axial end portion is in elastic contact with one axial end surface of the spool valve 29 on the third land portion 29c side, thereby urging the spool valve 29 toward the electromagnetic actuator 31 .
  • a cylindrical member 50 is provided on the axial end face of the spool valve 29 on the first land portion 29a side in FIG. There is.
  • this cylindrical member 50 has a large diameter cylindrical portion 50a on the spool valve 29 side and a small diameter cylindrical portion 50a on the electromagnetic actuator 31 side. It has a cylindrical portion 50b.
  • the large diameter cylindrical portion 50a has one axial end in axial contact with the axial end surface of the spool valve 29, and the other end in elastic contact with the first stopper ring 52 fixed to the valve hole 27a in the axial direction. There is. As a result, the spool valve 29 is restricted from moving in the maximum leftward direction in FIGS. 1 and 6 by the cylindrical member 50.
  • the small diameter cylindrical portion 50b is formed in a bottomed shape, and the push rod 61 of the electromagnetic actuator 31 is in contact with the bottom wall 50d from the axial direction. Further, the small diameter cylindrical portion 50b has a plurality of discharge holes 50c formed in the peripheral wall of the distal end along the radial direction to discharge the hydraulic oil that has passed through the second oil passage 39 to the outside. Four discharge holes 50c are provided at equal intervals at 90° positions in the circumferential direction of the small diameter cylindrical portion 50b.
  • the first stopper ring 52 has a drain hole 52a formed in the center thereof. This drain hole 52a communicates the second oil passage 39 and the discharge passage 43 via each discharge hole 50c of the cylindrical member 50.
  • the electromagnetic actuator 31 includes a casing 53 made of a synthetic resin material, an annular coil 55 housed inside the casing 53 via a bobbin 54 made of a magnetic material, and surrounding the outer periphery of the coil 55.
  • a cylindrical member 56 made of a magnetic material is arranged as shown in FIG.
  • the electromagnetic actuator 31 also includes a sleeve 59 made of a non-magnetic material that is placed in contact with the inner circumferential surfaces of both fixed cores 57 and 58, and a cylindrical movable core that is slidable in the axial direction inside the sleeve 59. 60, a push rod 61 attached to the tip of the movable iron core 60, and a holding plate 62 made of a magnetic material fixed to the front end side of the first fixed iron core 57 on the front side.
  • the casing 53 includes a cylindrical portion 53a and a connector portion 53b integrally provided at the rear end of the cylindrical portion 53a and electrically connected to the ECU 63, which is a control unit.
  • the cylindrical portion 53a is formed into a thin cylindrical shape with a bottom, has an open front end, and has a cylindrical member 56 fixed to its inner peripheral surface.
  • the connector portion 53b has a pair of terminal pieces that are almost entirely buried within the casing 53, and one end of each terminal piece is connected to the coil 55. On the other hand, each other end portion 53e exposed to the outside is connected to a terminal of a male connector on the ECU 63 side.
  • the push rod 61 is formed into a cylindrical shaft shape, and a steel ball-shaped pressing portion insert-molded at the tip in the axial direction comes into contact with the bottom surface of the small diameter cylindrical portion 50b of the cylindrical member 50 from the axial direction. There is. Further, an air vent hole (not shown) is formed through the push rod 61 in the direction of the internal axis from the rear end to the front end.
  • the holding plate 62 is formed into a disk shape and has an annular recessed portion recessed in the direction of the movable iron core 60 on its inner circumference, and the tip of the push rod 61 is slidable in the center of this annular recessed portion. An insertion hole for insertion is formed therethrough.
  • the coil 55 is excited by energization from the ECU 63, and this excitation moves the movable iron core 60 and the push rod 61 to the right in FIG. Thereby, the push rod 61 moves the spool valve 29 to the right against the spring force of the valve spring 30.
  • spool valve 29 is controlled to move to the maximum leftward position (first movement position) shown in FIGS. 1 and 6 by the spring force of the valve spring 30 when the coil 55 is de-energized.
  • the spool valve 29 is moved to an intermediate rightward movement position (second movement position, holding position) and a maximum rightward movement position (third movement position) in FIG. movement is controlled.
  • the ECU 63 has an internal computer that uses a crank angle sensor (not shown) to detect the engine speed, an air flow meter, an engine water temperature sensor, an engine temperature sensor, a throttle valve opening sensor, and a cam that detects the current rotational phase of the camshaft 2.
  • the current engine operating status is detected by inputting information signals from various sensors such as angle sensors.
  • the ECU 63 controls the spool valve 29 to the first movement position by cutting off the power to the coil 55 of the electromagnetic actuator 31.
  • a pulse signal is output to the coil 55 to control the amount of energization (duty ratio), thereby continuously variably controlling the coil 55 to the second moving position and the third moving position.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a state in which the control valve controls the supply of oil from the advance working chamber to the retard working chamber
  • FIG. 8 shows a state in which the control valve controls the supply of oil to the advance working chamber and the retard working chamber
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a state in which the flow of oil from the retard working chamber to the advance working chamber is controlled by the control valve.
  • the oil pump 25 When the engine is stopped, the oil pump 25 is also stopped and hydraulic oil is not supplied from the discharge passage 25a, and the coil 55 is not energized from the ECU 63, resulting in a non-energized state.
  • the spool valve 29 is held at the first movement position in the maximum leftward direction by the spring force of the valve spring 30.
  • valve body 45 is seated on the valve seat 46 by the spring force of the check spring 47, closing the passage hole 46a.
  • the oil pump 25 is also driven to pump hydraulic oil from the discharge passage 25a. Due to this hydraulic pressure at the initial stage of startup, the valve body 45 moves backward against the spring force of the check spring 47, as shown in FIG. 7, and opens the passage hole 46a while separating from the valve seat 46.
  • the hydraulic oil that has flowed into the supply passage 25b from the discharge passage 25a passes through the filtration filter 49 and flows into each first oil passage 38, as shown by the arrows in FIG. Further, from here, it flows into each retard port 34 through the first opening hole 38a, the first groove 29e of the spool valve 29, the communication hole 29d, and the first annular oil passage 32, and flows from each retard passage hole 17 to each retard port 34. It is supplied into the retard operation chamber 9.
  • the spool valve 29 communicates each advance port 35 with the second groove 29f. Therefore, the hydraulic oil in each advance working chamber 10 passes through each advance passage hole 18, the second annular oil passage 33, and each advance port 35, and flows into the second oil passage 39 from the second opening hole 39a. . Further, from here, the oil passes through the cylindrical member 50 and is discharged into the oil pan 64 from each discharge hole 50c via the discharge passage 43.
  • the lock release oil passage 24 is in communication with the second oil passage 39 via the second annular oil passage 33 and the second opening hole 39a. Therefore, the vane rotor 7 is locked by the lock pin 21 whose tip end is inserted into the lock hole 19. Therefore, the fluttering of the vane rotor 7 due to the alternating torque generated in the camshaft 2 can be suppressed.
  • the retard port 34 and the advance port 35 communicate with the first oil passage 38 via the second groove 29f, and hydraulic oil is supplied to each retard working chamber 9 and each advance working chamber 10. be done.
  • the hydraulic oil supplied to the first oil passage 38 flows from the lock port 36 to the lock release oil passage 24 via the second annular oil passage 33, and is supplied from here to the release pressure receiving chamber 23 for release.
  • the oil pressure in the pressure receiving chamber 23 increases.
  • the lock pin 21 moves backward against the spring force of the coil spring, and the locked state with the lock hole 19 is released.
  • the rotation restriction of the vane rotor 7 is released and the vane rotor 7 becomes free. Therefore, the vane rotor 7 is first unlocked by the lock pin 21 and becomes relatively rotatable.
  • valve timing of the vane rotor 7 is controlled to an intermediate phase position between the most retarded angle and the most advanced angle. Therefore, the opening/closing timing of each intake valve has an intermediate characteristic between retard and advance, thereby stabilizing engine rotation and improving fuel efficiency during steady operation.
  • the spool valve 29 further moves to the right to the maximum (third movement position), as shown in FIG. In this state, the spool valve 29 opens the retard port 34, and the retard port 34 communicates with the second oil passage 39 via the first groove 29e and the communication hole 29d.
  • each retard working chamber 9 flows from each retard passage hole 17, through each retard port 34, through the first groove groove 29e and the communication hole 29d, and into the inside of the cylindrical member 50. do.
  • the hydraulic oil that has flowed here further passes through each discharge hole 50c of the cylindrical member 50 and is quickly discharged from the discharge passage 43 into the oil pan 64.
  • the spool valve 29 communicates the first oil passage 38 with each advance port 35 via the second groove 29f and the communication hole 29d.
  • the vane rotor 7 rotates clockwise from the position shown in FIG. 3 and relatively rotates toward the maximum advance side shown in FIG. 4.
  • the opening/closing timing of the intake valve has the most advanced angle phase characteristic, so that the valve overlap with the exhaust valve is increased, the intake air filling efficiency is increased, and the output torque of the engine is improved.
  • the outer diameter of the small diameter portion 27f of the valve body 27, that is, the outer diameter of the male threaded portion 27h is smaller than the outer diameter of the large diameter portion 27e, the male threaded portion 27h is threaded. It becomes possible to reduce the inner diameter of the female threaded hole 2b of the camshaft 2 to which the camshaft 2 is attached.
  • the outer diameter of the cam bearing 02 such as a bearing bracket that rotatably supports the one end 2a, can also be made smaller. As a result, the area around one end 2a of the camshaft 2 can be made more compact, and the degree of freedom in layout can be improved.
  • the inner circumference convex portion 51 is provided on the inner circumference of the small diameter portion 27f, the rigidity of the small diameter portion 27f can be increased. Therefore, a stable fastening force between the male threaded portion 27h on the outer periphery of the small diameter portion 27f and the female threaded hole 2b of the camshaft 2 can be obtained.
  • the inner circumferential surface 51c of the inner circumferential convex portion 51 functions as an insertion guide for the sleeve 28, so that it is possible to suppress the sleeve 28 from falling down.
  • the inner circumferential convex portion 51 is provided outside the axial movement range of the spool valve 29, and has an inner circumferential surface 51c that protrudes radially inward than the inner circumferential surface of the spool valve 29 and has a large diameter. Therefore, sufficient wall thickness can be ensured without reducing the inner and outer diameters of the spool valve 29.
  • valve spring 30 in the axial direction is supported by the one end surface 51a of the inner circumferential convex portion 51, the length of the valve spring 30 in the axial direction can be shortened. Furthermore, since there is no need to provide a separate member such as a valve retainer to support one end of the valve spring 30, an increase in the number of parts can be suppressed.
  • the spool valve 29 can stably slide in the axial direction on the outer circumferential surface of the sleeve 28. Dynamicity can be obtained.
  • the cylindrical portion 27g does not have a male threaded portion formed on its outer periphery, so that no fastening torque is applied to the cylindrical portion 27g with the female threaded hole 2b. Therefore, each member disposed inside the cylindrical portion 27g, such as the valve seat 46 and the filtration filter 49, is not affected by the fastening torque, so that unnecessary deformation of these members can be suppressed.
  • valve seat 46 Since the inner annular portion 46c of the valve seat 46 is formed to be inclined toward the valve body 45, it directs oil flowing from the introduction port 27i of the valve body 27 toward the passage hole 46a toward the passage hole 46a. It has a guide function to guide you.
  • valve seat 46 is provided with an annular protrusion 46d, when the O-ring 48 falls off from its normal mounting position when the O-ring 48 is assembled inside the cylindrical portion 27g, The O-ring 48 can be held by the annular protrusion 46d.
  • the present invention is not limited to the configurations of the embodiments described above, and the control valve can also be applied to other devices and equipment. Further, the inner diameter of the inner circumferential convex portion 51 can be arbitrarily changed depending on the relationship with the sleeve 28.
  • cylindrical member 50 by press forming a metal plate.
  • Advance angle Square passage hole 26...Control valve, 27...Valve body, 27a...Valve hole, 27b...Head, 27c...Shaft part, 27d...Flange part, 27e...Large diameter part (first part), 27f...Small diameter part ( 2nd part), 27g...Cylindrical part (third part), 27h...Male thread part, 27i...Introduction port, 28...Sleeve, 28a...Sleeve body, 28b...Flange part, 29...Spool valve, 30...Valve spring (attached) 34... Retard angle port (operating port), 35... Advance angle port (operating port), 38... First oil passage (introduction passage), 38a... First opening hole, 39...

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Abstract

複数の遅角ポート３４と進角ポート３５が形成された筒状のバルブボディ２７と、バルブボディの内部に形成されたバルブ孔２７ａ内を軸方向へ移動可能に設けられたスプール弁２９と、を備え、バルブボディは、軸部２７ｃがスプール弁の軸方向の移動範囲にある大径部２７ｅと、スプール弁の移動範囲外にあり、大径部よりも外径が小さく、外周に雄ねじ部２７ｈが形成された小径部２７ｆと、を有し、小径部の内周の雄ねじ部と径方向で重なる軸方向の範囲に、内方へ突出した円筒状の内周凸部５１を有している。　これらの構成によって、カム軸受の小型化を図ると共に、雄ねじ部と雌ねじ部との締結トルクを得たい軸力に対して必要な大きさにすることができる。

Description

制御弁及びこの制御弁を用いた内燃機関のバルブタイミング制御装置
　本発明は、制御弁及びこの制御弁を用いた内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。
　例えば、特許文献１に記載された従来の制御弁としては、本出願人が先に出願した特許文献１に記載した内燃機関のバルブタイミング制御装置に適用したものが知られている。
　この制御弁は、径方向に複数のポートが貫通形成された筒状のバルブボディと、前記バルブボディの内部に配置されて、内部軸方向に作動油供給用と作動油排出用の２系統の油通路を有するスリーブと、前記バルブボディの内周とスリーブの外周との間に配置され、内周面が前記スリーブの外周面を軸方向へ摺動可能に設けられて、前記内周面の前記スリーブの外周面に対する軸方向の移動位置に応じて前記２系統の油通路と前記複数のポートのいずれかと連通させるかあるいは連通を遮断するスプール弁と、を有している。
　前記制御弁のバルブボディは、ボルト状に形成されて、軸部の先端部の外周にカムシャフトの一端部の内部に形成された雌ねじ孔に締結する雄ねじ部が形成されている。前記軸部は、前記雄ねじ部と反対側に有する頭部を除く外径全体が均一かつ比較的大きく形成されている。
特許第６７７５０３２号の特許公報(図３、図７)
　前述したように、バルブボディの軸部は、比較的大きな外径が均一に形成されて、雄ねじ部の外径も軸部の外径と同じになっている。このため、カムシャフトの雌ねじ孔側の外径も大きく取らざるを得ない。したがって、カムシャフトの雌ねじ孔側の外周面を軸受するカム軸受も大型化してしまうおそれがある。
　また、前記雄ねじ部の外径が大きいことから、雌ねじ孔との締結時において、得たい軸力に対して締結トルクが必要以上に大きくなってしまうおそれがある。
　本発明は、バルブボディの軸部の雄ねじ部側の第２部位の外径を、第１部位の外径よりも小さくしてカム軸受の小型化を図ると共に、雄ねじ部と雌ねじ孔の締結トルクを必要な大きさとすることができる制御弁を提供することを一つの目的としている。
　本発明の好ましい態様によれば、とりわけ、バルブボディは、スプール弁の軸方向の移動範囲にある第１部位と、前記スプール弁の移動範囲外にあり、前記第１部位よりも外径が小さく、カムシャフトに形成された雌ねじ部に締結する雄ねじ部が外周に形成された第２部位と、を有し、前記第２部位の内周であって、前記雄ねじ部と径方向で重なる軸方向の範囲に、径方向の内方へ突出した円筒状の内周凸部を有することを特徴としている。
　本発明によれば、カム軸受の小型化を図ると共に、雄ねじ部と雌ねじ部との締結トルクを得たい軸力に対して必要な大きさにすることができる。
本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の縦断面図である。 本実施形態のバルブタイミング制御装置の油圧回路を示す全体概略図である。 フロントカバーを外したバルブタイミング制御装置を示し、ベーンロータが最遅角側に相対回転した状態を示す正面図である。 はフロントカバーを外したバルブタイミング制御装置を示し、ベーンロータが最進角側に相対回転した状態を示す正面図である。 本実施形態に供される制御弁の制御弁の分解斜視図である。 本実施形態に供される制御弁に縦断面図である。 同制御弁によってオイルを進角作動室から遅角作動室供給制御する状態を示す縦断面図である。 同制御弁によって進角作動室と遅角作動室へオイルを供給制御する状態を示す縦断面図である。 同制御弁によって遅角作動室から進角作動室へのオイルに流れを制御する状態を示す縦断面図である。
　以下、本発明に係る制御弁を内燃機関のバルブタイミング制御装置に適用した実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、内燃機関のバルブタイミング制御装置を吸気弁側に適用したものを示しているが、排気弁側に適用することも可能である。
　図１は本発明の第１実施形態に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置を断面して示す全体構成図、図２は本実施形態のバルブタイミング制御装置の油圧回路を示す全体概略図、図３はフロントカバーを外したバルブタイミング制御装置を示し、ベーンロータが最遅角側に相対回転した状態を示す正面図、図４は同じくベーンロータが最進角側に相対回転した状態を示す正面図である。
　バルブタイミング制御装置は、図１～図４に示すように、機関のクランクシャフトにより図外の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（以下、スプロケットという。）１と、該スプロケット１に対して相対回転可能に設けられた吸気側のカムシャフト２と、スプロケット１とカムシャフト２との間に配置されて、該両者１，２の相対回転位相を変更する位相変更機構３と、該位相変更機構３を最遅角側の相対回転位置でロックさせるロック機構４と、位相変更機構３とロック機構４を作動させる油圧回路５と、を備えている。
　なお、駆動回転体としては、タイミングベルトによって回転力が伝達されるタイミングプーリであっても良い。
　スプロケット１は、円環状に形成されて、外周にタイミングチェーンが巻回される歯車部１ａが設けられている。また、スプロケット１は、後述するハウジング本体６ａと一体に設けられている。
　カムシャフト２は、シリンダヘッド０１上に複数のカム軸受０２を介して回転自在に支持されている。このカムシャフト２は、外周面の回転軸方向の所定位置に図外の吸気弁をバルブスプリングのばね力に抗して開作動させる回転カムが気筒毎に設けられている。また、カムシャフト２の軸方向の一端部２ａの内部軸心方向には、後述するバルブボディ２７の雄ねじ部２７ｈが螺着される雌ねじ孔２ｂが形成されている。
　位相変更機構３は、図１～図４に示すように、スプロケット１と一体に設けられ、内部に作動室を有するハウジング６と、ハウジング６内に相対回転可能に収容された従動回転体であるベーンロータ７と、ハウジング６の作動室内に形成された複数（本実施形態ではそれぞれ４つ）の第１油圧室である遅角作動室９及び第２油圧室である進角作動室１０と、を備えている。
　ハウジング６は、圧粉金属を焼結して成形されたいわゆる焼結金属材によってスプロケット１と一体に形成されたハウジング本体６ａと、ハウジング本体６ａの軸方向の一端開口を閉塞するフロントカバー１１と、ハウジング本体６ａの軸方向の他端開口を閉塞するリアカバー１２と、を有している。
　ハウジング本体６ａは、ほぼ円筒状に形成されて、内周面に複数(本実施形態では４つ)のシュー８ａ～８ｄが突設されている。この各シュー８ａ～８ｄの内部軸方向には、複数(本実施形態では４つ)のボルト挿入孔８ｅがそれぞれ貫通形成されている。
　フロントカバー１１は、例えば鉄系金属によって円盤状に形成されて、中央に比較的大径な挿入孔１１ａが貫通形成されている。フロントカバー１１は、外周部の周方向のほぼ等間隔位置に、複数(本実施形態では４本)のボルト１３が挿入される４つのボルト挿入孔(図示せず)が貫通形成されている。
　リアカバー１２は、鉄系金属によって円盤状に形成され、中央にカムシャフト２の一端部２ａが軸方向から摺動可能に挿入されるボルト挿入孔１２ａが貫通形成されている。リアカバー１２は、外周部の周方向のほぼ等間隔位置にそれぞれボルト１３の軸部先端に形成された雄ねじ部が螺着締結される４つの雌ねじ孔(図示せず)が貫通形成されている。
　ハウジング本体６ａ(スプロケット１)とフロントカバー１１及びリアカバー１２は、前記各ボルト挿入孔を挿入して先端部が雌ねじ孔に螺着する４本のボルト１３によって回転軸方向から結合されている。
　ベーンロータ７は、ハウジング本体６ａと同じく焼結金属材によって一体に形成されている。ベーンロータ７は、図１～図４に示すように、ロータ部１４と、該ロータ部１４の外周面に円周方向のほぼ９０°等間隔位置に放射状に突設された複数（本実施形態では４つ）のベーン１５ａ～１５ｄと、を有している。
　ロータ部１４は、比較的大径な円筒状に形成され、中央の内部軸方向にカムシャフト２の雌ねじ孔２ｂと連続するボルト挿入孔１４ａが貫通形成されている。また、ロータ部１４は、回転軸方向の一端面（カムシャフト２側の後端面）に円形状の嵌合溝１４ｂが形成されている。
　ボルト挿入孔１４ａは、図１に示すように、バルブボディ２７の軸部２７ｃが挿入されるようになっていると共に、内周面に２つの第１、第２環状油路３２、３３が軸方向に並列に設けられている。また、このロータ部１４は、バルブボディ２７の締結トルクによってカムシャフト２の一端部２ａに固定されている。
　フロントカバー１１側の第１環状油路３２は、後述する遅角通路孔１７の径方向内側の一端開口と４つの遅角ポート３４とを連通している。リアカバー１２側の第２環状油路３３(環状油路)は、後述する進角通路孔１８の径方向内側の一端開口と４つの進角ポート３５とを連通している。また、第２環状油路３３は、ロータ部１４の内部軸方向に形成された後述するロック解除油路２４の径方向内側の一端開口と、一つのロックポート３６に連通している。
　嵌合溝１４ｂには、カムシャフト２の回転軸方向の一端部２ａの先端部が回転軸方向の外側から嵌合するようになっている。
　各ベーン１５ａ～１５ｄは、その径方向の突出長さが比較的短く形成されて、それぞれが各シュー８ａ～８ｄの間に配置されている。第１ベーン１５ａは、他のベーン１５ｂ～１５ｄに比較して周方向の幅が大きく形成されて内部にロック機構４の一部が設けられている。
　各ベーン１５ａ～１５ｄは、外周面にそれぞれ形成されたシール溝にハウジング本体６ａの内周面との間をシールするシール部材１６がそれぞれ設けられている。また、ハウジング本体６ａの各シュー８ａ～８ｄの円弧状の各先端面８ｆは、該ロータ部１４の外周面との間を摺接しながらメタルシールするようになっている。
　また、ベーンロータ７は、図３に示すように、遅角側(反時計方向)へ相対回転すると、第１ベーン１５ａの一側面が対向する一つのシュー８ａの対向側面８ｇに当接して、最大遅角側の回転位置が規制されるようになっている。また、ベーンロータ７は、図４に示すように、進角側(時計方向)へ相対回転すると、同じく第１ベーン１５ａの他側面が対向する他のシュー８の対向側面８ｈに当接して、最大進角側の回転位置が規制されるようになっている。
　各ベーン１５ａ～１５ｄの正逆回転方向の両側面と各シュー８ａ～８ｄの両側面との間には、前述した各遅角作動室９と各進角作動室１０が設けられている。各遅角作動室９と各進角作動室１０は、ロータ部１４の内部に第１、第２環状油路３２，３３からほぼ径方向外側に向かってそれぞれ４つの遅角通路孔１７と進角通路孔１８が形成されている。この各遅角通路孔１７と各進角通路孔１８は、後述するそれぞれ４つの作動ポートである遅角ポート３４及び進角ポート３５を介して油圧回路５にそれぞれに連通している。
　ロック機構４は、ハウジング６に対してベーンロータ７を最遅角側の回転位置（図４に示す位置）に保持するものであって、図１に示すように、スプロケット１の内側面の所定位置に形成されたロック穴１９と、ベーンロータ７の第１ベーン１５ａの内部軸方向に形成されたピン収容孔２０に進退動可能に設けられたロックピン２１と、該ロックピン２１をロック穴１９方向へ付勢するコイルスプリング２２と、供給された油圧によってロックピン２１をコイルスプリング２２のばね力に抗してロック穴１９から後退移動させて挿入を解除するロック油圧室である解除用受圧室２３と、該解除用受圧室２３に油圧を供給するロック解除油路２４と、から主として構成されている。
　解除用受圧室２３は、ロックピン２１の小径な先端部の外周面とピン収容孔２０との間の筒状空間によって形成されている。
　ロックピン２１は、コイルスプリング２２のばね力によって先端部がロック穴１９の内部に挿入してベーンロータ７をハウジング６に対してロックする。ロックピン２１は、段差部２１ａに解除用受圧室２３内に供給された所定以上の油圧が流入すると、その油圧によって後退移動してロック穴１９から抜け出してベーンロータ７に対するロックが解除されるようになっている。ロック解除油路２４は、径方向内側の一端部が第１環状油路３２に開口している一方、径方向外側の他端部が解除用受圧室２３に開口している。
　油圧回路５は、図１及び図２に示すように、カムシャフト２の軸受ジャーナル部やカムシャフト２の内部軸方向に形成された供給通路２５ｂと、該供給通路２５ｂの下流側に設けられて、吐出通路２５ａから供給通路２５ｂに作動油圧を吐出するオイルポンプ２５と、ロータ部１４の内部軸方向に設けられて、機関運転状態に応じて各遅角通路孔１７と各進角通路孔１８の流路を切り換える制御弁２６と、該制御弁２６の流路の切り換えによって、各遅角、進角作動室９、１０のいずれか一方の作動油をオイルパン６４に排出する排出通路４３と、を備えている。
　供給通路２５ｂは、上流部がオイルポンプ２５の吐出通路２５ａと連通している一方、下流側がカムシャフト２の雌ねじ孔２ｂの先端部に形成された油室２ｃに連通している。
　オイルポンプ２５は、一般的な例えばベーンタイプあるいはトロコイドタイプのものが用いられている。
　図５は本実施形態に供される制御弁の分解斜視図、図６は制御弁の縦断面図である。
　前記制御弁２６は、図１及び図２、図５、図６に示すように、ベーンロータ７をカムシャフト２の一端部２ａに軸方向から固定するカムボルトであるバルブボディ２７と、該バルブボディ２７の内部軸方向に貫通形成されたバルブ孔２７ａ内に収容配置されたスリーブ２８と、該スリーブ２８の外周面とバルブ孔２７ａの内周面との間に配置されたスプール弁２９と、該スプール弁２９を図１及び図６の左方向へ付勢する付勢部材であるバルブスプリング３０と、スプール弁２９をバルブスプリング３０のばね力に抗して他方向へ押し出す電磁アクチュエータ３１と、から主として構成されている。
　バルブボディ２７は、例えば鉄系金属材によって内部中空状の円筒状に形成されており、内部軸方向に貫通形成された前記バルブ孔２７ａと、外周面が六角面に形成された頭部２７ｂと、ロータ部１４のボルト挿入孔１４ａに挿通する軸部２７ｃと、を有している。
　バルブ孔２７ａは、軸部２７ｃの軸方向のカムシャフト２側の一端部内（後述する円筒部２７ｇの内部）に、カムシャフト２の油室２ｃに連通する導入ポート２７ｉが形成されている。
　頭部２７ｂは、軸部２７ｃの付け根部にフランジ部２７ｄを有し、バルブボディ２７がカムシャフト２に締結された状態では、フロントカバー１１の挿入孔１１ａ内にフランジ部２７ｄが配置されている。また、フランジ部２７ｄは、着座面がロータ部１４のボルト挿入孔１４ａの一端孔縁側の周面に着座している。
　軸部２７ｃは、軸方向で外径が２段に形成され、フランジ部２７ｄ側の第１部位である大径部２７ｅと、この大径部２７ｅの先端側に有する第２部位である小径部２７ｆと、この小径部２７ｆの先端に設けられた短尺な第３部位である円筒部２７ｇと、を有している。
　大径部２７ｅには、軸方向のほぼ頭部２７ｂ寄りの位置に遅角ポート３４が周壁の十字径方向へ４つ貫通形成され、小径部２７ｆ側に進角ポート３５が周壁の十字径方向へ４つ貫通形成されている。また、２つの進角ポート３５、３５の周方向の間には、第２環状油路３３に臨む一つのロックポート３６が径方向に貫通形成されている。
　小径部２７ｆは、外径が大径部２７ｅよりも小さく形成されていると共に、外周面の全体にカムシャフト２の雌ねじ孔２ｂに螺着締結する雄ねじ部２７ｈが形成されている。このように、雄ねじ部２７ｈが形成された小径部２７ｆは、外径が大径部２７ｅよりも小さく形成されていることから、これに対応してカムシャフト２の一端部２ａの外径も小さく形成されている。
　また、小径部２７ｆの内周には、図６に示すように、雄ねじ部２７ｈと径方向で重なる軸方向の範囲に、内方へ突出した内周凸部５１が一体に設けられている。この内周凸部５１は、円筒状に形成され、軸方向の長さが前記小径部２７ｆの軸方向の長さとほぼ同一に形成されている。内周凸部５１は、軸方向の頭部２７ｂ側の一端面５１ａに、バルブスプリング３０の軸方向の一端部が弾接している。一方、内周凸部５１の軸方向の他端面５１ｂには、スリーブ２８の後述するフランジ部２８ｂが軸方向から当接可能になっている。また、内周凸部５１は、内周面５１ｃが後述するスプール弁２９の内周面よりも径方向内側、つまり内方へ突出している。
　円筒部２７ｇは、小径部２７ｆよりも薄肉に形成されて、内径がバルブ孔２７ａの内径とほぼ同じ大きさに形成されていると共に、内側に後述するバルブシート４６やＯリング４８、濾過フィルタ４９などが収容配置されている。
　各遅角ポート３４と各進角ポート３５は、図１及び図６に示すように、それぞれの内側開口がバルブ孔２７ａに臨み、外側開口が各遅角通路孔１７と各進角通路孔１８にそれぞれ第１、第２環状油路３２，３３を介して径方向から連通している。
　なお、ロックポート３６は、内側開口がバルブ孔２７ａに臨み、外側開口がロック解除油路２４に径方向から連通している。
　スリーブ２８は、例えば、合成樹脂材あるいは金属材によって一体に形成され、図５及び図６にも示すように、中実な円柱状のスリーブ本体２８ａと、該スリーブ本体２８ａの軸方向の一端部に一体に有するフランジ部２８ｂと、から構成されている。
　スリーブ本体２８ａは、内部に一体に設けられた仕切壁３７によって導入通路である第１油通路３８と排出通路である第２油通路３９とが仕切られている。また、このスリーブ本体２８ａのフランジ部２８ｂ側の内部には、バルブ収容凹部４０が形成されている。つまり、スリーブ本体２８ａの中実な内部を切り欠いて第１、第２油通路３８，３９が軸方向に沿って形成されている。
　仕切壁３７は、軸直角方向の断面が十字形状に形成されて、中央軸部を中心として４つの仕切部によって構成されている。また、仕切壁３７のバルブ収容凹部４０と軸方向で反対側の端部には、第１油通路３８の軸方向端部を閉塞する第１端壁２８ｄが一体に設けられている。また、バルブ収容凹部４０側の端部には、第２油通路３９の軸方向端部を閉塞する第２端壁２８ｅが一体に設けられている。さらに、仕切壁３７の第２端壁２８ｅ側の中心位置には、中央軸部を延長した形でバルブ収容凹部４０方向へ突出した突部２８ｆが設けられている。
　第１油通路３８と第２油通路３９は、スリーブ本体２８ａの軸方向に沿って並行に形成されて、十字状の仕切壁３７を介して互いに径方向の対称位置、つまり１８０°の対称位置に２つずつ形成されている。また、各油通路３８，３９は、仕切壁３７によってそれぞれが断面扇状に形成されている。
　第１油通路３８は、スリーブ本体２８ａの第１端壁２８ｄ付近に矩形状の第１開口孔３８ａが貫通形成されている。この第１開口孔３８ａは、スプール弁２９の後述する連通孔２９ｄを介して各遅角ポート３４あるいは各進角ポート３５及びロックポート３６に適宜連通するようになっている。
　第２油通路３９は、スリーブ本体２８ａの第２端壁２８ｅ付近に矩形状の第２開口孔３９ａが貫通形成されている。この第２開口孔３９ａは、スプール弁２９の後述する他の連通孔２９ｄを介して各遅角ポート３４あるいは各進角ポート３５及びロックポート３６に適宜連通するようになっている。
　また、第２油通路３９の第２端壁２８ｅと反対側の端部には、排出口３９ｂが形成されている。この排出口３９ｂは、後述する筒状部材５０を介して排出通路４３に連通している。
　また、第１端壁２８ｄは、第１油通路３８側の内面に該第１油通路３８から第１開口孔３８ａに作動油を案内する第１傾斜面が形成されている。一方、第２端壁２８ｅは、第２油通路３９側の内面に前記第１筒状通路から第２油通路３９へ作動油を案内する第２傾斜面が形成されている。
　さらに、各遅角ポート３４は、スプール弁２９が図１、図６に示す最大右方向の移動位置に保持されている状態では、スプール弁２９のいずれかの各連通孔２９ｄと後述する筒状部材５０の各排出用孔５０ｃを介して排出通路４３に連通している。
　また、スリーブ本体２８ａは、外周面の外径が内周凸部５１の内周面５１ｃの内径よりも小さく形成されて前記外周面と内周凸部５１の内周面５１ｃとの間に円筒状のクリアランスＣが形成されている。
　フランジ部２８ｂは、図１及び図６に示すように、円筒部２７ｇの内部に配置されて、一端面が内周凸部５１の他端面５１ｂに対向配置されて僅かに軸方向の移動が可能になっていると共に、外周面と円筒部２７ｇの内周面に有する小径段差面の内周面との間に形成された僅かなクリアランスが形成されている。
　したがって、スリーブ２８は、前記各クリアランスＣによってバルブボディ２７に対して径方向及び軸方向へ僅かに移動可能に保持されている。
　円筒部２７ｇの内部に収容された第２ストッパリング６５は、図５に示すように、金属材でＣリング状に形成されており、円筒部２７ｇの内周に形成された環状溝に嵌着固定されていると共に、内側にオイルが通流する孔部６５ａが形成されている。
　バルブシート４６は、円筒部２７ｇ内に収容されているが、逆止弁４４の一部であるから後述する。
　バルブ収容凹部４０には、逆止弁４４が収容配置されている。この逆止弁４４は、図１及び図５、図６に示すように、弁体４５と、該弁体４５が離着座するバルブシート４６と、弁体４５をバルブシート４６方向へ付勢するチェックスプリング４７と、から構成されている。
　弁体４５は、プレート状の金属材を縦断面Ｕ字形のカップ状に加工成形されて、球面状の先端部４５ａがバルブシート４６の通路孔４６ａの孔縁に離着座して通路孔４６ａを開閉するようになっている。弁体４５は、円筒状に形成された摺動部４５ｂの外径がバルブ収容凹部４０の内径よりも十分小さく形成されて、両者間に比較的大きな隙間が形成されている。また、摺動部４５ｂには、周方向の等間隔位置に軸方向に沿った４つの切欠部４５ｃが形成されている。この各切欠部４５ｃによって、弁体４５は径方向へ撓み変形可能になり、バルブ収容凹部４０内での良好な摺動性を確保している。
　バルブシート４６は、金属材によって円板状に形成されて、弁体４５の方向へ膨出変形した中央部に通路孔４６ａが貫通形成されている。バルブシート４６の外周部４６ｂは、円筒部２７ｇの内周側に軸方向から挿入配置されている。
　また、バルブシート４６は、通路孔４６ａと外周部４６ｂとの間に着座部を構成する内側環状部４６ｃを有している。この内側環状部４６ｃは、弁体４５の方向に向かって傾斜突状に形成されている。バルブシート４６は、内側環状部４６ｃの外周部４６ｂ側の背面(Ｏリング４８側)には環状突起部４６ｄが一体に設けられている。
　チェックスプリング４７は、弁体４５を通路孔４６ａの孔縁に着座する方向へ付勢している。そのばね力は、通路孔４６ａから弁体４５に作用する所定の作動油圧によって圧縮変形して弁体４５を後退移動させて通路孔４６ａを開く程度の大きさに設定されている。
　また、Ｏリング４８と第２ストッパリング６５との間には、濾過フィルタ４９が挟圧状態で固定されている。この濾過フィルタ４９は、中央部のフィルタ部４９ａを通過する作動油内の塵等を捕集するようになっている。
　スプール弁２９は、図１及び図５、図６に示すように、ほぼ円筒状に形成されて、バルブボディ２７の大径部２７ｅの内周面とスリーブ本体２８ａの外周面との間を軸方向へ摺動可能に設けられている。スプール弁２９は、軸方向の両端部と該両端部の間に所定間隔で３つの第１ランド部２９ａ～第３ランド部２９ｃが設けられている。またこの各ランド部２９ａ～２９ｃのそれぞれの間には、遅角ポート３４と第１油通路３８、並びに進角ポート３５やロックポート３６と第２油通路３９を適宜連通させる複数の連通孔２９ｄが径方向に貫通形成されている。
　各連通孔２９ｄは、スプール弁２９の周壁を径方向からほぼクロス状に貫通して形成されている。また、この各連通孔２９ｄが位置するスプール弁２９の外周面には、２つの第１、第２グルーブ溝２９ｅ、２９ｆが形成されている。この第１、第２グルーブ溝２９ｅ、２９ｆは、各連通孔２９ｄの外側開口に臨んで形成されている。
　バルブスプリング３０は、軸方向の長さが比較的短く形成され、軸方向の一端部が前述したように、内周凸部５１の一端面５１ａに弾接している。一方、軸方向の他端部は、スプール弁２９の第３ランド部２９ｃ側の軸方向の一端面に弾接して、スプール弁２９を電磁アクチュエータ３１方向へ付勢している。
　スプール弁２９の第１ランド部２９ａ側の軸方向端面には、図１中、電磁アクチュエータ３１から右方向への押圧力を受けてこれをスプール弁２９に伝達する筒状部材５０が設けられている。
　この筒状部材５０は、図５及び図６に示すように、外径が軸方向で大小径状に形成されており、スプール弁２９側の大径筒部５０ａと、電磁アクチュエータ３１側の小径筒部５０ｂと、を有している。
　大径筒部５０ａは、軸方向の一端部がスプール弁２９の軸方向端面に軸方向から当接し、他端縁がバルブ孔２７ａに固定された第１ストッパリング５２に軸方向から弾接している。これによって、スプール弁２９は、筒状部材５０によって図１及び図６中、最大左方向の移動が規制されている。
　小径筒部５０ｂは、有底状に形成されて、底壁５０ｄに電磁アクチュエータ３１のプッシュロッド６１が軸方向から当接している。また、小径筒部５０ｂは、先端部の周壁に第２油通路３９内を通った作動油を外部に排出する複数の排出用孔５０ｃが径方向に沿って貫通形成されている。この各排出用孔５０ｃは、小径筒部５０ｂの円周方向の９０°位置に等間隔で４つ設けられている。
　第１ストッパリング５２は、中央にドレン孔５２ａが貫通形成されている。このドレン孔５２ａは、筒状部材５０の各排出用孔５０ｃを介して第２油通路３９と排出通路４３とを連通している。
　電磁アクチュエータ３１は、図１に示すように、合成樹脂材のケーシング５３と、該ケーシング５３の内部に磁性材のボビン５４を介して収容された環状のコイル５５と、該コイル５５の外周を取り囲むように配置された磁性材の筒状部材５６と、ボビン５４の内周側に配置固定された磁性材の一対の第１、第２固定鉄心５７、５８と、を備えている。
　また、電磁アクチュエータ３１は、両固定鉄心５７、５８の内周面に当接配置された非磁性材のスリーブ５９と、該スリーブ５９の内部に軸方向へ摺動可能に有する円柱状の可動鉄心６０と、該可動鉄心６０の先端部に取り付けられたプッシュロッド６１と、前側の第１固定鉄心５７の前端側に固定された磁性材である保持プレート６２と、を備えている。
　ケーシング５３は、筒状部５３ａと、該筒状部５３ａの後端部に一体に有し、コントロールユニットであるＥＣＵ６３に電気的に接続されるコネクタ部５３ｂと、を備えている。
　筒状部５３ａは、有底の薄肉円筒状に形成されて、前端が開口形成されていると共に、内周面に筒状部材５６が固定されている。
　コネクタ部５３ｂは、ほぼ全体がケーシング５３内に埋設された一対の端子片の各一端部がコイル５５に接続されている。一方、外部に露出した各他端部５３ｅが、ＥＣＵ６３側の雄コネクタの端子に接続されている。
　プッシュロッド６１は、円柱軸状に形成されて、軸方向の先端部にインサート成型された鋼球状の押圧部が筒状部材５０の小径筒部５０ｂの底面に軸方向から当接するようになっている。また、このプッシュロッド６１は、後端部から先端部の内部軸心方向に図外の空気抜き孔が貫通形成されている。
　保持プレート６２は、円盤状に形成されて、内周部に可動鉄心６０方向へ凹んだ円環凹部を有し、この円環凹部の中央には、プッシュロッド６１の先端部が摺動可能に挿入される挿入孔が貫通形成されている。
　コイル５５は、ＥＣＵ６３からの通電により励磁され、この励磁によって可動鉄心６０とプッシュロッド６１を、図１の右方向へ移動させる。これによって、プッシュロッド６１は、スプール弁２９をバルブスプリング３０のばね力に抗して右方向へ移動させるようになっている。
　なお、スプール弁２９は、コイル５５への非通電によってバルブスプリング３０のばね力で図１及び図６に示す最大左方向位置(第１移動位置)に移動制御される。
　また、スプール弁２９は、コイル５５への通電中における通電量に応じて、図１中、右方向の中間移動位置(第２移動位置、保持位置)と最大右方向位置(第３移動位置)に移動制御される。
　ＥＣＵ６３は、内部のコンピュータが図外のクランク角センサ（機関回転数検出）やエアーフローメータ、機関水温センサ、機関温度センサ、スロットルバルブ開度センサおよびカムシャフト２の現在の回転位相を検出するカム角センサなどの各種センサ類からの情報信号を入力して現在の機関運転状態を検出している。
　また、ＥＣＵ６３は、前述のように、電磁アクチュエータ３１のコイル５５への通電を遮断してスプール弁２９を第１移動位置に制御する。あるいは、コイル５５へパルス信号を出力して通電量(デューティ比)を制御して、第２移動位置、第３移動位置となるように連続的に可変制御するようになっている。
　図７は制御弁によってオイルを進角作動室から遅角作動室供給制御する状態を示す縦断面図、図８は制御弁によって進角作動室と遅角作動室へオイルを供給制御する状態を示す縦断面図、図９は制御弁によって遅角作動室から進角作動室へのオイルに流れを制御する状態を示す縦断面図である。
〔本実施形態のバルブタイミング制御装置の作用効果〕
　以下、本実施形態に供されるバルブタイミング制御装置の作用を説明する。
　機関停止状態になると、オイルポンプ２５も停止されて吐出通路２５ａから作動油が供給されないと共に、ＥＣＵ６３からコイル５５への通電もなく非通電状態となる。
　したがって、スプール弁２９は、図６に示すように、バルブスプリング３０のばね力で最大左方向の第１移動位置に保持されている。
　このとき、逆止弁４４は、弁体４５がチェックスプリング４７のばね力によってバルブシート４６に着座して通路孔４６ａを閉じている。
　次に、機関が始動されると、オイルポンプ２５も駆動して吐出通路２５ａから作動油を圧送する。この始動初期の作動油圧によって、弁体４５が、図７に示すように、チェックスプリング４７のばね力に抗して後退移動して、バルブシート４６から離間しつつ通路孔４６ａを開く。
　このため、吐出通路２５ａから供給通路２５ｂ内に流入した作動油は、図７の矢印で示ように、濾過フィルタ４９を通って各第１油通路３８に流入する。さらに、ここから第１開口孔３８ａとスプール弁２９の第１グルーブ溝２９ｅと連通孔２９ｄ、第１環状油路３２を通って各遅角ポート３４に流入し、各遅角通路孔１７から各遅角作動室９内に供給される。
　同時に、スプール弁２９は、各進角ポート３５と第２グルーブ溝２９ｆを連通させている。このため、各進角作動室１０の作動油は、各進角通路孔１８と第２環状油路３３、各進角ポート３５を通って第２開口孔３９ａから第２油通路３９に流入する。さらに、ここから筒状部材５０内を通って各排出用孔５０ｃから排出通路４３を介してオイルパン６４内に排出される。
　したがって、ベーンロータ７は、最遅角の相対回転位置に維持されていることから、吸気弁のバルブタイミングが遅角側に制御された状態になる。これによって、機関の始動性が良好になる。
　また、この時点では、ロック解除油路２４が、第２環状油路３３と第２開口孔３９ａを介して第２油通路３９に連通した状態になっている。このため、先端部がロック穴１９内に挿入したロックピン２１によって、ベーンロータ７がロックされた状態となる。したがって、カムシャフト２に発生する交番トルクによるベーンロータ７のばたつきなどを抑制できる。
　次に、機関運転状態の変化に伴って、ＥＣＵ６３からコイル５５への通電量が大きくなると、スプール弁２９は、図８に示す第２移動位置まで僅かに右方向へ移動する。
　この状態では、遅角ポート３４と進角ポート３５が第２グルーブ溝２９ｆを介して第１油通路３８と連通して、各遅角作動室９や各進角作動室１０に作動油が供給される。
　また、第１油通路３８に供給された作動油は、ロックポート３６から第２環状油路３３を介してロック解除油路２４に流入し、ここから解除用受圧室２３に供給されて、解除用受圧室２３内の油圧が高くなる。これにより、ロックピン２１が、コイルスプリングのばね力に抗して後退移動してロック穴１９とのロック状態が解除される。これによって、ベーンロータ７は、回転規制が解除されてフリーな状態になる。よって、ベーンロータ７は、まず、ロックピン２１によるロックが解除されることによって相対回転可能な状態になる。
　したがって、ベーンロータ７は、バルブタイミングが最遅角と最進角の間の中間位相位置に制御される。したがって、各吸気弁は、開閉タイミングが遅角、進角の中間特性になって、定常運転時の機関回転の安定化と燃費の向上が図れる。
　続いて、コイル５５への通電量がさらに大きくなると、スプール弁２９は、図９に示すように、さらに右方向へ最大移動する(第３移動位置)。この状態では、スプール弁２９は、遅角ポート３４を開いて、該遅角ポート３４が第１グルーブ溝２９ｅと連通孔２９ｄを介して第２油通路３９とを連通させる。
　このため、各遅角作動室９内の作動油は、各遅角通路孔１７から各遅角ポート３４を通って第１グルーブ溝２９ｅと連通孔２９ｄを通って筒状部材５０の内部に流入する。ここに流入した作動油は、さらに筒状部材５０の各排出用孔５０ｃを通って排出通路４３からオイルパン６４内へ速やかに排出される。
　同時に、スプール弁２９は、第２グルーブ溝２９ｆと連通孔２９ｄを介して第１油通路３８と各進角ポート３５とを連通させると共に。
　したがって、オイルポンプ２５から圧送された作動油は、供給通路２５ｂの油圧によって予め押し開かれた逆止弁４４を介して各第１油通路３８に流入する。この作動油は、スプール弁２９の第２グルーブ溝２９ｆと各連通孔２９ｄから各進角ポート３５及び第２環状油路３３を通って各進角通路孔１８に流入し、ここから各進角作動室１０に供給される。これにより、各遅角作動室９の内圧が低下すると共に、各進角作動室１０の内圧が上昇する。
　したがって、ベーンロータ７は、各進角作動室１０の油圧の上昇に伴って図３に示す位置から、時計方向へ回転して図４に示す最大進角側へ相対回転する。これによって、吸気弁は、開閉タイミングが最進角位相特性になって排気弁とのバルブオーバーラップが大きくなり、吸気充填効率が高くなって機関の出力トルクの向上が図れる。
　そして、本実施形態によれば、前記バルブボディ２７の小径部２７ｆの外径、つまり雄ねじ部２７ｈの外径が大径部２７ｅの外径よりも小さくなっていることから、雄ねじ部２７ｈが螺着するカムシャフト２の雌ねじ孔２ｂの内径を小さくすることが可能になる。言い換えれば、カムシャフト２の軸方向の一端部２ａの外径を小さくできることから、一端部２ａを回転可能に支持する軸受ブラケットなどのカム軸受０２の外径も小さくできる。これによって、カムシャフト２の一端部２ａの周辺のコンパクト化が図れると共に、レイアウトの自由度が向上する。
　しかも、前記雄ねじ部２７ｈの外径を小さくすることによって、雌ねじ孔２ｂとの締結トルクを低減させることが可能になる。つまり、雄ねじ部２７ｈの外径が大きい場合は、雌ねじ孔２ｂとの関係で得たい軸力に対して締結トルクが大きくなってしまうおそれがあるが、前述のように、雄ねじ部２７ｈの外径を小さくしたことによって、得たい軸力に対して適切な締結トルクを得ることができる。
　また、本実施形態では、前記小径部２７ｆの内周に、内周凸部５１を設けたことから、小径部２７ｆの剛性を高くすることができる。このため、小径部２７ｆの外周の雄ねじ部２７ｈとカムシャフト２の雌ねじ孔２ｂとの安定した締結力を得ることができる。
　さらに、バルブボディ２７の内部にスリーブ２８を挿入する際に、内周凸部５１の内周面５１ｃが前記スリーブ２８の挿入ガイドとして機能することから、スリーブ２８の倒れなどを抑制することができる。
　前記内周凸部５１は、スプール弁２９の軸方向の移動範囲外に設けられていると共に、内周面５１ｃがスプール弁２９の内周面よりも径方向内側に突出して大径に形成されていることから、スプール弁２９の内外径を小さくせずに十分な肉厚を確保できる。
　さらに、バルブスプリング３０の軸方向の一端部を、内周凸部５１の一端面５１ａで支持することから、バルブスプリング３０の軸方向の長さを短くできる。また、バルブスプリング３０一端部を支持するためにバルブリテーナなどの別部材を設ける必要がないので、部品点数の増加を抑制できる。
　スリーブ２８は、フランジ部２８ｂが内周凸部５１の他端面５１ｂを利用してスリーブ２８の一方の軸方向の移動を規制することから、スリーブ２８の外周面でスプール弁２９の軸方向の安定した摺動性が得られる。
　さらに本実施形態によれば、前記円筒部２７ｇには、外周に雄ねじ部が形成されておらず、雌ねじ孔２ｂとの締結トルクが掛かることがない。したがって、円筒部２７ｇの内側に配置されたバルブシート４６や濾過フィルタ４９などの各部材には、前記締結トルクの影響を受けることがないので、これらの無用な変形などの発生を抑制できる。
　バルブシート４６の内側環状部４６ｃは、弁体４５に向かって傾斜状に形成されていることから、バルブボディ２７の導入ポート２７ｉから通路孔４６ａに向かって流入するオイルを通路孔４６ａの方向へ案内するガイド機能を有する。
　さらに、前記バルブシート４６は、環状突起部４６ｄが設けられていることから、円筒部２７ｇの内部にＯリング４８を組み付ける際に、このＯリング４８が正規の取り付け位置から脱落した場合などに、環状突起部４６ｄによってＯリング４８を保持することができる。
　本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、制御弁を、他の装置や機器類に適用することも可能である。また、内周凸部５１の内径は、スリーブ２８との関係で任意に変更することも可能である。
　さらに、前記筒状部材５０を金属板をプレス成形によって形成することも可能である。
　１…タイミングスプロケット（駆動回転体）、２…カムシャフト、２ａ…一端部、２ｂ…雌ねじ孔、３…位相変更機構、５…油圧回路、６…ハウジング、６ａ…ハウジング本体、７…ベーンロータ、８…シュー、９…遅角作動室(第１油圧室)、１０…進角油圧室(第２油圧室)、１４…ロータ部、１５ａ～１５ｄ…ベーン、１７…遅角通路孔、１８…進角通路孔、２６…制御弁、２７…バルブボディ、２７ａ…バルブ孔、２７ｂ…頭部、２７ｃ…軸部、２７ｄ…フランジ部、２７ｅ…大径部(第１部位)、２７ｆ…小径部(第２部位)、２７ｇ…円筒部(第３部位)、２７ｈ…雄ねじ部、２７ｉ…導入ポート、２８…スリーブ、２８ａ…スリーブ本体、２８ｂ…フランジ部、２９…スプール弁、３０…バルブスプリング(付勢部材)、３４…遅角ポート(作動ポート)、３５…進角ポート(作動ポート)、３８…第１油通路(導入通路)、３８ａ…第１開口孔、３９…第２油通路(排出通路）３９ａ…第２開口孔、４４…逆止弁、４５…弁体、４６…バルブシート、４６ｃ…内側環状部、４６ｄ…環状突起部、４７…チェックスプリング、４８…Ｏリング、４９…濾過フィルタ、５１…内周凸部、５１ａ…一端面、５１ｂ…他端面、５１ｃ…内周面。

Claims (11)

  1. 　径方向に複数の作動ポートが形成され、軸方向の一端部に導入ポートが開口形成された筒状のバルブボディと、
    　前記バルブボディの内部に形成されたバルブ孔内を軸方向へ移動可能に設けられたスプール弁と、を備え、
    　前記バルブボディは、前記スプール弁の軸方向の移動範囲にある第１部位と、前記スプール弁の移動範囲外にあり、前記第１部位よりも外径が小さく、カムシャフトに形成された雌ねじ部に締結する雄ねじ部が外周に形成された第２部位と、を有し、
    　前記第２部位の内周であって、前記雄ねじ部と径方向で重なる軸方向の範囲に、径方向の内方へ突出した円筒状の内周凸部を有することを特徴とする制御弁。
  2. 　請求項１に記載の制御弁であって、
    　前記スプール弁は、筒状に形成され、
    　前記スプール弁の径方向内側に配置され、内部軸方向に前記導入ポートに連通する導入通路と排出通路の２系統の油通路を有するスリーブを有し、
    　前記スリーブは、前記内周凸部の内周面より径方向内側に挿通配置されていることを特徴とする制御弁。
  3. 　請求項１に記載の制御弁であって、
    　前記内周凸部は、内周面が前記スプール弁の内周面より径方向内側に突出していることを特徴とする制御弁。
  4. 　請求項１に記載の制御弁であって、
    　前記スプール弁は、円筒状に形成されていると共に、付勢部材によって一方の軸方向へ付勢され、
    　前記付勢部材は、前記スプール弁の軸方向の前記内周凸部側の一端面と前記内周凸部の軸方向の一端面との間に設けられていることを特徴とする制御弁。
  5. 　請求項１に記載の制御弁であって、
    　前記内周凸部は、前記第２部位の軸方向の全域に形成されていることを特徴とする制御弁。
  6. 　請求項１に記載の制御弁であって、
    　前記スリーブは、軸方向の前記導入ポートの開口部側の一端部に外径方向に延びたフランジ部を有し、
    　前記フランジ部が、前記内周凸部の軸方向の他端面に軸方向から当接して、前記スリーブの一方の軸方向の移動を規制することを特徴とする制御弁。
  7. 　請求項１に記載の制御弁であって、
    　前記バルブボディは、前記第２部位の前記第１部位と反対側の軸方向の端部に、前記第２部位よりも外径が小さくかつ前記雄ねじ部の形成されていない円筒状の第３部位を有し、
    　前記第３部位の径方向内側に、前記導入通路に流入するオイルの異物を濾過する濾過フィルタが配置されていることを特徴とする制御弁。
  8. 　請求項７に記載の制御弁であって、
    　前記第２部位の内側に、前記導入ポートに流入したオイルの逆流を規制する逆止弁を有し、
    　前記逆止弁は、弁体と、該弁体が離着座するバルブシートと、弁体をバルブシート方向へ付勢するチェックスプリングと、を有し、
    　前記バルブシートは、円板状に形成され、中央部位に前記弁体によって開閉される通路孔が貫通形成されていると共に、該通路孔の外周縁の着座部を構成する内側環状部を、前記弁体の方向に向かって傾斜状に折曲形成したことを特徴とする制御弁。
  9. 　請求項８に記載の制御弁であって、
    　前記バルブシートの外周部と前記濾過フィルタの外周部との間にＯリングが圧入固定されていると共に、
    　前記バルブシートの外周部の前記Ｏリング側の外面に環状突起部が設けられていることを特徴とする制御弁。
  10. 　請求項１に記載の制御弁を用いた内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
    　クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有するハウジングと、
    　前記カムシャフトに固定され、前記作動室を第１油圧室と第２油圧室に仕切るベーンを有し、前記ハウジングの内部に相対回転可能に配置されたベーンロータと、
    　を有し、
    　前記バルブボディは、ボルト状に形成されて、頭部を旋回させて前記雄ねじ部を前記カムシャフトの雌ねじ部に締結して該カムシャフトに固定され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。
  11. 　請求項１０に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
    　前記第１部位は、前記ベーンロータの径方向内側に配置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。
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