JP2006046315A - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トルク変動の大きさに関わらず、進角側への位相制御の応答性に優れ、部品点数の少ないバルブタイミング調整装置を提供する。
【解決手段】 シューハウジング１２はクランクシャフトから駆動力を受け、ベーンロータ１５はカムシャフトと一体に回転する。ベーンロータ１５はシューハウジング１２に回動自在に収容されており、ベーンロータ１５のべーン１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、各収容室５０をそれぞれ３室の遅角油圧室と進角油圧室とに二分している。逆止弁８０は、カムシャフトの軸受２よりも進角油圧室５６側の進角供給通路２２３に設置されている。逆止弁８０は、油ポンプ２０２から進角供給通路２２３を通って進角油圧室５６に作動油が流入することを許可し、進角油圧室５６から進角供給通路２２３を通って油ポンプ２０２側に作動油が逆流することを禁止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関（以下、「内燃機関」をエンジンという）の吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方の開閉タイミング（以下、「開閉タイミング」をバルブタイミングという）を変更するバルブタイミング調整装置に関する。

従来、エンジンのクランクシャフトの駆動力を受けるハウジングと、ハウジング内に収容され、カムシャフトにクランクシャフトの駆動力を伝達するベーンロータとを備え、遅角室および進角室の作動流体圧力によりハウジングに対し遅角側および進角側にベーンロータを相対回動駆動することにより、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相、つまりバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このようなバルブタイミング調整装置では、吸気弁または排気弁を開閉駆動するときに吸気弁または排気弁からカムシャフトが受けるトルク変動がベーンロータに伝わり、ハウジングに対しベーンロータが遅角側および進角側にトルク変動を受ける。ベーンロータが遅角側にトルク変動を受けると、進角室の作動流体は進角室から流出する力を受け、ベーンロータが進角側にトルク変動を受けると、遅角室の作動流体は遅角室から流出する力を受ける。すると、例えば流体供給源から供給される作動流体の圧力が低いときに、進角室に作動流体を供給しクランクシャフトに対してカムシャフトの位相を遅角側から進角側の目標位相に変更する場合、図２３の点線に示すようにベーンロータがトルク変動により遅角側に戻され、目標の位相に達するまでの応答時間が長くなるという問題がある。

そこで特許文献１のように、作動流体を遅角室および進角室に供給する供給通路に逆止弁を設け、ベーンロータがトルク変動を受けても遅角室または進角室から作動流体が流出することを防止することが考えられる。これにより、図２３に示すように、位相制御中にベーンロータがハウジングに対し目標位相と反対側に戻ることを防止し、位相制御の応答性を高めることが知られている。

しかしながら、特許文献１では、遅角室および進角室に作動流体をそれぞれ供給する遅角供給通路および進角供給通路に逆止弁を設けているので、部品点数が増加するという問題がある。
ところで、吸気弁または排気弁を開閉駆動するときに吸気弁または排気弁からカムシャフトが受けるトルク変動は、平均するとカムシャフトの回転を妨げる方向、つまり遅角側に働くので（以後、遅角側に働くトルク変動の向きを正、進角側に働くトルク変動の向きを負とする）、遅角供給通路に逆止弁を設置していない構成でも、比較的短い応答時間でバルブタイミングを遅角側に制御できる。

そこで特許文献２には、進角供給通路だけに逆止弁を設置した例が示されている。さらに特許文献２では、バルブタイミングを進角制御する場合、遅角側にトルク変動が働いても進角室からの作動流体の流出を逆止弁が禁止することに加え、進角側にトルク変動が働くと、遅角室から流出する作動流体が進角室に流入する通路構成になっている。特許文献２では、このように、進角制御をする場合、遅角側に働くトルク変動を利用して遅角室から流出する作動流体を進角室に供給し、バルブタイミングの進角制御を補助している。

特開２００３−１０６１１５号公報 米国特許第５６５７７２５号明細書（図３Ａ〜図３Ｃ）

しかしながら、特許文献２では、進角供給通路だけに逆止弁を設置した図３Ａ〜図３Ｃに示す構成において、流体供給源から作動流体を供給される遅角室および進角室は１室ずつである。その結果、特許文献２のように、カムシャフトが遅角側に受けるトルク変動を利用してバルブタイミングの進角制御を行う構成では、図２４に示すように、気筒数が増えカムシャフトが受ける遅角側のトルク変動が小さくなると、エンジンの回転数が低く作動流体圧力が低圧の場合、進角側への位相制御の応答性が悪化するか、進角側に位相制御できなくなる恐れがある。図２４において、（Ａ）は直列４気筒のトルク変動を示す一例であり、（Ｂ）は直列６気筒のトルク変動を示す一例である。

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、トルク変動の大きさに関わらず、進角側への位相制御の応答性に優れ、部品点数の少ないバルブタイミング調整装置を提供することを目的とする。

請求項１から１１記載の発明によると、流体供給源から進角室への作動流体の流れを許可し、進角室から流体供給源側への作動流体の流れを禁止する逆止弁を第１の進角通路に設置しているので、ハウジングまたはベーンロータのうち駆動軸とともに回転する駆動側回転体に対し、従動軸とともに回転する従動側回転体を進角側の目標位相に相対回動駆動する進角制御時に、従動側回転体が従動軸から遅角側にトルク変動を受けても、逆止弁が設置されている第１の進角通路と接続している進角室から作動流体が流出することを防止できる。少なくとも１室の進角室からの作動流体の流出を防止すれば、進角室全室からの作動流体の流出を防止できる。これにより、位相制御中に従動側回転体が進角側の目標位相から遅角側に戻ることを防止するので、駆動側回転体に対し従動側回転体が進角側の目標位相に速やかに到達する。したがって、進角側への位相制御の応答性が向上する。目標位相が遅角側の場合、トルク変動の平均は正側である遅角側に働くので、遅角室に作動流体を供給する遅角通路に逆止弁を設置しなくても、駆動側回転体に対し従動側回転体は遅角側の目標位相に速やかに到達する。

ところで、逆止弁により流体供給源側への排出を禁止されている進角室の作動流体は、第２の進角通路により進角室から排出される。また、逆止弁を設置していない遅角通路は、作動流体の供給通路および排出通路を兼ねることができる。
このように、第１の進角通路に逆止弁を設置し、遅角通路に逆止弁を設置していないので、部品点数および流体通路の本数を減少できる。

また、遅角室および進角室はそれぞれ複数形成され、各遅角室および各進角室に流体供給源から作動流体が供給されるので、従動側回転体が進角室または遅角室から作動流体圧力を受ける受圧面積が増加する。したがって、気筒数が多くトルク変動が小さいエンジンにおいて、エンジンの回転数が低く作動流体圧力が低圧でも、従動側回転体を進角側に駆動し目標位相に速やかに到達できる。

請求項２記載の発明によると、遅角室および進角室はそれぞれ３室以上形成されているので、従動側回転体が進角室または遅角室から作動流体圧力を受ける受圧面積が増加する。したがって、気筒数が多くトルク変動が小さいエンジンにおいても、低い作動流体圧力で従動側回転体を進角側に駆動し目標位相に速やかに到達できる。

請求項３記載の発明によると、進角室のうち１室のみに作動流体を供給する第１の進角通路に逆止弁が設置されているので、逆止弁により流体供給源側への作動流体の流出を禁止されている進角室以外の進角室は、第１の進角通路を排出通路として使用できる。これにより、排出通路としての進角通路の本数が減少し、流体通路の形成が容易になる。

請求項４記載の発明では、進角側に位相制御する場合、遅角側にトルク変動を受けると、作動流体の流出を逆止弁により禁止された進角室の圧力が上昇し、作動流体が漏れやすくなる恐れがある。そこで請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明において、逆止弁により作動流体の流出を禁止される進角室から作動流体が漏れることを防止するシール部材のシール効果を、他の進角室よりも高くしている。これにより、進角側への位相制御時に遅角側にトルク変動を受けても、作動流体の流出を逆止弁により禁止された進角室から作動流体が漏れることを抑制する。

請求項５記載の発明によると、逆止弁は従動軸の軸受よりも第１の進角通路の進角室側に設置されているので、進角側への位相制御時に従動側回転体が遅角側にトルク変動を受けると、軸受よりも進角室側で逆止弁が第１の進角通路を閉塞する。これにより、従動側回転体が遅角側および進角側にトルク変動を受け進角室の作動流体の圧力が変動しても、この圧力変動は逆止弁の軸受側に位置する従動軸と軸受との摺動部に伝達しない。したがって、従動側回転体がトルク変動を受けても、進角室の作動流体が従動軸と軸受との摺動部から漏れることを防止するので、位相制御の応答性が向上する。

請求項６記載の発明によると、遅角室および進角室への作動流体の供給、ならびに遅角室および進角室からの作動流体の排出を切り換える切換弁は、従動軸の軸受よりも流体供給源側に設置されている。つまり、切換弁は、ハウジング、ベーンロータ、または従動軸の外部に設置されている。これにより、ハウジング、ベーンロータ、または従動軸が大型化することを防止できる。

請求項７記載の発明によると、逆止弁はベーンロータに設置されているので、ハウジングに形成された収容室をベーンロータのベーンが仕切って形成した進角室と逆止弁との通路長が短くなる。その結果、進角室と逆止弁との間の第１の進角通路が形成するデッドボリュームが小さくなるので、位相制御時に従動側回転体がトルク変動を受けても作動流体が供給されている進角室の圧力低下を防止できる。したがって、位相制御の応答性が向上する。

請求項８記載の発明によると、請求項７の発明において、逆止弁はベーンロータの回転軸方向に作動するので、ベーンロータが回転することにより働く遠心力は逆止弁の作動を殆ど妨げない。
請求項９記載の発明によると、第２の進角通路に設置され、バルブタイミングを遅角側に制御するときには第２の進角通路を開放し、バルブタイミングを進角側に制御するときには第２の進角通路を閉塞する制御弁をさらに備えるので、遅角側に制御するときの第２の進角通路を介しての進角室からの作動流体の放出を、第１の進角通路の逆止弁よりも流体供給源側に接続することができる。したがって、遅角室および進角室への作動流体の供給、ならびに遅角室および進角室からの作動流体の排出を切り換える切換弁において、第２の進角通路のための専用ポートが必要なくなるので、切替弁を簡単に構成することができる。

ここで、進角室に作動流体を供給し従動側回転体を進角側に制御するバルブタイミングの進角制御時に従動側回転体が従動軸から遅角側にトルク変動を受けると、第１の進角通路の逆止弁よりも進角室側の作動流体圧力は、逆止弁が閉弁するので圧力が上昇する。その結果、従動側回転体が従動軸から受けるトルク変動により第１の進角通路の逆止弁よりも進角室側の作動流体圧力は大きく変動するので、第１の進角通路の逆止弁よりも進角室側の作動流体圧力で制御弁の弁部材を駆動すると、制御弁の弁部材の動きが不安定になる。

これに対し、遅角通路の作動流体圧力および第１の進角通路の逆止弁よりも流体供給源側の作動流体圧力は、バルブタイミングの進角制御時に従動側回転体が従動軸からトルク変動を受けるときに逆止弁が閉弁しても、第１の進角通路の逆止弁よりも進角室側の作動流体圧力に比べて圧力変動が小さい。
そこで請求項１０記載の発明によると、遅角通路の作動流体圧力および第１の進角通路の逆止弁よりも流体供給源側の作動流体圧力の少なくともいずれか一方により、第２の進角通路を開閉する制御弁の弁部材を駆動する。したがって、バルブタイミングの進角制御時に従動側回転体が従動軸からトルク変動を受けたときに、制御弁を駆動する作動流体圧力の変動を低減でき、制御弁を確実に作動させることができる。

請求項１１記載の発明によると、制御弁が従動軸の軸受よりも進角室側に設置されているので、第２の進角通路を従動軸の軸受および従動軸を通って形成する必要がない。したがって、軸受および従動軸に形成する通路は、遅角通路および第１の進角通路の２系統になり、逆止弁を用いた場合にも、逆止弁を用いない場合と同じ通路構成の従動軸の軸受および従動軸を使用することができる。

以下、本発明の複数の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置を図１および図２に示す。本実施形態のバルブタイミング調整装置１は作動流体として作動油を用いる油圧制御式であり、吸気弁のバルブタイミングを調整するものである。
図２に示すように、駆動側回転体であるハウジング１０は、チェーンスプロケット１１およびシューハウジング１２を有している。シューハウジング１２は、仕切部材としてのシュー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ（図１参照）と、環状の周壁１３と、周壁１３を挟んでチェーンスプロケット１１と反対側に位置するフロントプレート１４とを有し、一体に形成されている。チェーンスプロケット１１とシューハウジング１２とはボルト２０により同軸上に固定されている。チェーンスプロケット１１は、図示しないチェーンにより図示しないエンジンの駆動軸としてのクランクシャフトと結合して駆動力を伝達され、クランクシャフトと同期して回転する。

従動軸としてのカムシャフト３は、バルブタイミング調整装置１を介しクランクシャフトの駆動力を伝達され、図示しない吸気弁を開閉駆動する。カムシャフト３は、チェーンスプロケット１１に対し所定の位相差をおいて回動可能にチェーンスプロケット１１に挿入されている。
従動側回転体としてのベーンロータ１５はカムシャフトの回転軸方向端面と当接しており、カムシャフト３、ベーンロータ１５およびブッシュ２２はボルト２３により同軸上に固定されている。ベーンロータ１５とカムシャフト３との回転方向の位置決めは、ベーンロータ１５およびカムシャフト３に位置決めピン２４を嵌合することにより成される。カムシャフト３、ハウジング１０およびベーンロータ１５は、図２に示す矢印Ｘ方向からみて時計方向に回転する。以下この回転方向をクランクシャフトに対するカムシャフト３の進角方向とする。

図１に示すように、台形状に形成されたシュー１２ａ、１２ｂ、１２ｃは周壁１３から径方向内側に延びており、周壁１３の回転方向にほぼ等間隔に配置されている。シュー１２ａ、１２ｂ、１２ｃにより回転方向に所定角度範囲で三箇所形成された間隙にはそれぞれベーン１５ａ、１５ｂ、１５ｃを収容する扇状の収容室５０が３室形成されている。

ベーンロータ１５は、カムシャフトと軸方向端面で結合するボス部１５ｄと、ボス部１５ｄの外周側に回転方向にほぼ等間隔に配置されたベーン１５ａ、１５ｂ、１５ｃとを有している。ベーンロータ１５は、ハウジング１０に対し相対回動可能にハウジング１０内に収容されている。ベーン１５ａ、１５ｂ、１５ｃは各収容室５０内に回動可能に収容されている。各ベーンは、各収容室５０を仕切り、各収容室５０を遅角油圧室と進角油圧室とに二分している。図１に示す遅角方向、進角方向を表す矢印は、ハウジング１０に対するベーンロータ１５の遅角方向、進角方向を表している。

シール部材２５は半径方向に向き合う各シューとボス部１５ｄとの間、ならびに各ベーンと周壁１３の内周壁との間に形成されている摺動隙間に配設されている。シール部材２５は、ボス部１５ｄおよび各ベーンの外周壁に設けた溝に嵌合しており、ばね等により各シューおよび周壁１３の内周壁に向けて付勢されている。この構成により、シール部材２５は各遅角油圧室と各進角油圧室との間に作動油が漏れることを防止している。

図２に示すように、円筒状のガイドリング３０はベーン１５ａに圧入されている。円筒状に形成されたストッパピストン３２はガイドリング３０に回転軸方向に摺動可能に収容されている。嵌合リング３４はフロントプレート１４に形成された凹部１４ａに圧入保持されている。ストッパピストン３２は嵌合リング３４に嵌合可能である。ストッパピストン３２および嵌合リング３４の嵌合側はテーパ状に形成されているので、ストッパピストン３２は嵌合リング３４に滑らかに嵌合する。付勢手段としてのスプリング３６は嵌合リング３４側にストッパピストン３２を付勢している。ストッパピストン３２、嵌合リング３４およびスプリング３６はハウジング１０に対するベーンロータ１５の相対回動を拘束する拘束手段を構成している。

ストッパピストン３２のフロントプレート１４側に形成された油圧室４０、ならびにストッパピストン３２の外周に形成された油圧室４２に供給される作動油の圧力は、嵌合リング３４からストッパピストン３２が抜け出す方向に働く。油圧室４０は後述する進角油圧室のいずれかと連通し、油圧室４２は遅角油圧室のいずれかと連通している。ストッパピストン３２の先端部は、ハウジング１０に対し最遅角位置にベーンロータ１５が位置するとき嵌合リング３４に嵌合可能である。ストッパピストン３２が嵌合リング３４に嵌合した状態においてハウジング１０に対するベーンロータ１５の相対回動は拘束されている。

ハウジング１０に対しベーンロータ１５が最遅角位置から進角側に回転するとストッパピストン３２と嵌合リング３４との回転方向位置がずれることにより、ストッパピストン３２は嵌合リング３４に嵌合不能になる。
図１に示すように、シュー１２ａとベーン１５ａとの間に遅角油圧室５１が形成され、シュー１２ｂとベーン１５ｂとの間に遅角油圧室５２が形成され、シュー１２ｃとベーン１５ｃとの間に遅角油圧室５３が形成されている。また、シュー１２ｃとベーン１５ａとの間に進角油圧室５５が形成され、シュー１２ａとベーン１５ｂとの間に進角油圧室５６が形成され、シュー１２ｂとベーン１５ｃとの間に進角油圧室５７が形成されている。

流体供給源としての油ポンプ２０２はドレイン２００から汲み上げた作動油を供給通路２０４に供給する。切換弁６０は、公知の電磁スプール弁であり、軸受２の油ポンプ２０２側において、供給通路２０４および排出通路２０６と、遅角通路２１０、進角通路２２０および進角通路２３０との間に設置されている。切換弁６０は、電子制御装置（ＥＣＵ）７０から電磁駆動部６２に供給されるデューティ比制御された駆動電流により切換制御される。切換弁６０のスプール６３は、駆動電流のデューティ比に基づいて変位する。このスプール６３の位置により、切換弁６０は、各遅角油圧室および各進角油圧室への作動油の供給、ならびに各遅角油圧室および各進角油圧室からの作動油の排出を切り換える。切換弁６０への通電をオフした状態では、スプリング６４の付勢力によりスプール６３は図１に示す位置にある。

図２に示すように、軸受２により回転を支持されているカムシャフト３の外周壁には、環状通路２４０、２４２、２４４が形成されている。遅角通路２１０は切換弁６０から環状通路２４０を通り、進角通路２２０は切換弁６０から環状通路２４２を通り、進角通路２３０は切換弁６０から環状通路２４４を通ってカムシャフト３内およびベーンロータ１５のボス部１５ｄ内に形成されている。
図１に示すように、遅角通路２１０は、遅角油圧室５１、５２、５３と接続する遅角通路２１２、２１３、２１４に分岐している。遅角通路２１０、２１２、２１３、２１４は、各遅角油圧室に作動油を供給するとともに、各遅角室から流体排出側であるドレイン２００側に作動油を排出する。したがって、遅角通路２１０、２１２、２１３、２１４は、遅角供給通路と遅角排出通路とを兼ねている。

進角通路２２０は、進角油圧室５５、５６、５７と接続する進角通路２２２、２２３、２２４に分岐している。第１の進角通路としての進角通路２２０、２２２、２２３、２２４は、各進角油圧室に作動油を供給する進角供給通路である。また、進角通路２２０、２２２、２２４は進角油圧室５５、５７から作動油を排出する。したがって、進角通路２２０、２２２、２２４は、進角供給通路と進角排出通路とを兼ねている。進角油圧室５６の作動油は第２の進角通路としての進角通路２３０からドレイン２００側に排出される。

逆止弁８０は、軸受２よりも進角通路２２３の進角油圧室５６側に設置されている。逆止弁８０は、油ポンプ２０２から進角通路２２３を通って進角油圧室５６に作動油が流入することを許可し、進角油圧室５６から進角通路２２３を通って油ポンプ２０２側に作動油が逆流することを禁止する。
以上の通路構成により、油ポンプ２０２から遅角油圧室５１、５２、５３、進角油圧室５５、５６、５７ならびに油圧室４０、４２に作動油を供給可能になるとともに、各油圧室からドレイン２００へ作動油を排出可能になる。

次に、バルブタイミング調整装置１の作動を説明する。
エンジン停止状態ではストッパピストン３２は嵌合リング３４に嵌合している。エンジンを始動直後の状態では、遅角油圧室５１、５２、５３、進角油圧室５５、５６、５７、油圧室４０および油圧室４２に油ポンプ２０２から作動油が十分に供給されないので、ストッパピストン３２は嵌合リング３４に嵌合したままであり、クランクシャフトに対しカムシャフトは最遅角位置に保持されている。これにより、作動油が各油圧室に供給されるまでの間、カムシャフトが受けるトルク変動によりハウジング１０とベーンロータ１５とが揺動振動して衝突し打音が発生することを防止する。

エンジン始動後、油ポンプ２０２から作動油が十分に供給されると、油圧室４０または油圧室４２に供給される作動油の油圧によりストッパピストン３２は嵌合リング３４から抜け出すので、ハウジング１０に対しベーンロータ１５は相対回動自在である。そして、各遅角油圧室および各進角油圧室に加わる油圧を制御することにより、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相差を調整する。

切換弁６０への通電をオフした図１に示す状態では、スプール６３はスプリング６４の付勢力により図１に示す位置にある。この状態において、供給通路２０４から遅角通路２１０に作動油が供給され、遅角通路２１２、２１３、２１４から各遅角油圧室に作動油が供給される。この状態において、進角油圧室５５、５７の作動油は、進角通路２２２、２２４から進角通路２２０、切換弁６０、排出通路２０６を通りドレイン２００に排出される。進角油圧室５６の作動油は、進角通路２２３に逆止弁８０が設置されているので、進角通路２３０、切換弁６０、排出通路２０６を通りドレイン２００に排出される。このように各遅角油圧室に作動油が供給され、各進角油圧室から作動油が排出されることにより、ベーンロータ１５は３室ある遅角油圧室５１、５２、５３から作動油圧を受け、ベーンロータ１５はハウジング１０に対し遅角側に回転する。

図１に示すように各遅角油圧室に作動油を供給し、各進角油圧室から作動油を排出することにより遅角側の目標位相に位相制御するとき、カムシャフトが受けるトルク変動により、ベーンロータ１５はハウジング１０に対し遅角側および進角側にトルク変動を受ける。しかし、ベーンロータ１５が受けるトルク変動は平均すると遅角側に働くので、各遅角油圧室に作動油を供給するとともに、各進角油圧室から作動油を排出して遅角側に位相制御を行う場合、遅角通路２１０、２１２、２１３、２１４のいずれかに遅角油圧室からの作動油の流出を禁止する逆止弁を設置していない構成でも、ベーンロータは速やかに遅角側の目標位相に到達する。

次に、切換弁６０への通電をオンすると、図３に示すように、スプリング６４の付勢力に抗して加わる電磁駆動部６２の電磁力により、スプール６３は図３に示す位置にある。この状態において、供給通路２０４から進角通路２２０に作動油が供給され、進角通路２２２、２２３、２２４を通り各進角油圧室に作動油が供給される。進角通路２２３の場合は、逆止弁８０を通り進角油圧室５６に作動油が供給される。遅角油圧室５１、５２、５３の作動油は遅角通路２１２、２１３、２１４から遅角通路２１０、切換弁６０、排出通路２０６を通りドレイン２００に排出される。このように各進角油圧室に作動油が供給され、各遅角油圧室から作動油が排出されることにより、ベーンロータ１５は、３室ある進角油圧室５５、５６、５７から作動油圧を受け、ハウジング１０に対し進角側に回転する。

図３に示すように各進角油圧室に作動油を供給し、各遅角油圧室から作動油を排出することにより進角側の目標位相に位相制御するとき、遅角制御と同様に、ベーンロータ１５はハウジング１０に対し遅角側および進角側にトルク変動を受ける。ベーンロータ１５が遅角側にトルク変動を受けると、各進角油圧室の作動油は進角通路２２２、２２３、２２４に流出する力を受ける。しかし、進角通路２２３に逆止弁８０が設置されているので、進角油圧室５６から進角通路２２３側に作動油は流出しない。したがって、油ポンプ２０２の油圧が低いときにベーンロータ１５が遅角側にトルク変動を受けても、ベーンロータ１５はハウジング１０に対して遅角側に戻されない。その結果、進角油圧室５５、５７からも作動油は流出しない。したがって、ベーンロータ１５がカムシャフトから遅角側にトルク変動を受けても、図２３に示すようにハウジング１０に対してベーンロータ１５が目標位相と反対の遅角側に戻ることを防止できるので、ベーンロータ１５は進角側の目標位相に速やかに到達する。

ベーンロータ１５が目標位相に到達すると、ＥＣＵ７０は切換弁６０に供給する駆動電流のデューティ比を制御し、スプール６３を図１と図３との中間位置に保持する。その結果、切換弁６０は、遅角通路２１０、進角通路２２０および進角通路２３０と、油ポンプ２０２およびドレイン２００側との接続を遮断し、各遅角油圧室および各進角油圧室からドレイン２００に作動油が排出されることを防止するので、ベーンロータ１５は目標位相に保持される。
第１実施形態では、進角油圧室５６に作動油を供給する進角通路２２３だけに逆止弁８０を設置したので、油ポンプ２０２の油圧が低いときの進角側への位相制御時に遅角側にトルク変動を受け、各進角油圧室から作動油が流出することを、少ない部品点数で防止している。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図４および図５に示す。尚、第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
図４に示すように、ベーンロータ１５のボス部１５ｄに、遅角通路３００、３０２が回転軸方向に形成されている。遅角通路３０４は遅角通路３００と遅角油圧室５１とを連通し、遅角通路３０５は遅角通路３０２と遅角油圧室５２とを連通し、遅角通路３０６は遅角通路３０２と遅角油圧室５３とを連通している。遅角通路３００、３０２、３０４、３０５、３０６は遅角供給通路および遅角排出通路を兼ねている。

また、ベーンロータ１５のボス部１５ｄに、進角通路３１０、３１２が回転軸方向に形成されている。進角通路３１４は進角通路３１０と進角油圧室５５とを連通し、進角通路３１５は逆止弁９０（図５参照）および進角通路３２４を介して進角通路３１２と進角油圧室５６とを連通し、進角通路３１６は進角通路３１０と進角油圧室５７とを連通している。さらに、ベーンロータ１５のボス部１５ｄに、進角通路３２０が回転軸方向に形成されている。進角通路３２２は進角通路３２０と進角油圧室５６とを連通している。第１の進角通路としての進角通路３１０、３１２、３１４、３１５、３１６、３２４は、各進角室に作動油を供給する進角供給通路であり、第２の進角通路である進角通路３２０、３２２は、進角油圧室５６から作動油を排出する進角排出通路である。進角通路３１０、３１４、３１６は進角供給通路および進角排出通路を兼ねている。

逆止弁９０は、図４および図５に示すように、ベーンロータ１５のベーン１５ｂ内の進角通路３１５、３２４に設置されている。逆止弁９０は、ボール９２、スプリング９３、ベーン１５ｂに設けた弁座９４および封止栓９６を有している。ボール９２が弁座９４に着座すると、進角油圧室５６から進角通路３１５、３１２側に作動油が流出することを禁止する。封止栓９６は、ベーン１５ｂ内にボール９２を挿入するために設けた穴を封止するとともに、ボール９２のストッパおよびスプリング９３の一端を係止するスプリング座を兼ねている。また、ボール９８は、ベーン１５ｂの径方向外側から進角通路３１５を形成したときにできた開口部を封止している。
第２実施形態では、ボール９２がベーンロータ１５の回転軸方向に変位して進角通路３２４と進角通路３１５との連通を断続するので、ベーンロータ１５の回転により生じる遠心力がボール９２の作動方向に働かない。したがって、遠心力の影響を殆ど受けずに逆止弁９０は作動する。

また、ベーンロータ１５のベーン１５ｂに逆止弁９０を設置したので、進角油圧室５６と逆止弁９０との通路長が短くなる。これにより、進角油圧室５６と逆止弁９０との間の進角通路３２４が形成するデッドボリュームが小さくなる。したがって、位相制御時にベーンロータ１５がトルク変動を受けても作動油が供給されている進角油圧室５６の圧力低下を防止できる。したがって、進角側への位相制御の応答性が向上する。

ここで、エンジンの回転数が上昇して作動油圧が上昇すると、遅角側のトルク変動に打ち勝って進角油圧室５６に作動油を供給できる。また、逆止弁９０が開弁していた方が、逆止弁９０を通って進角油圧室５６に作動油を供給する進角供給通路の圧損が低くなる。したがって、エンジンの回転数が上昇して作動油圧が上昇すると、ベーンロータ１５がトルク変動を受けても、逆止弁９０は開弁した状態が望ましい。

進角油圧室５６に作動油を供給する場合、逆止弁９０のボール９２の固有振動周波数がトルク変動の周波数よりも低いと、逆止弁９０は、トルク変動に追随して開閉できず、開弁したままとなる。逆止弁９０のボール９２の固有振動周波数はボール９２の質量とスプリング９３のばね定数で決定される。トルク変動の回転数はエンジン回転数が上昇すると上昇するので、エンジン回転数が、例えば１５００〜３０００ｒｐｍ以上に上昇し作動油圧が上昇すると、逆止弁９０が開弁したままとなるように、ボール９２の質量およびスプリング９３のばね定数を設定することが望ましい。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図６に示す。第３実施形態では、進角油圧室５６と遅角油圧室５１、５２との間をシールするシール部材２５を２重にしている。これ以外の構成は、第２実施形態と実質的に同一である。
進角側に位相制御をするときにベーンロータ１５が遅角側にトルク変動を受けると、逆止弁９０が進角油圧室５６から作動油が流出することを禁止するので、進角油圧室５５、５７よりも進角油圧室５６の油圧は高くなる。そこで第３実施形態では、進角油圧室５６と遅角油圧室５１、５２との間をシールするシール部材２５を２重にすることにより、進角油圧室５６の油圧が上昇しても、進角油圧室５６から作動油が漏れ出ることを抑制している。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図７に示す。尚、第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
逆止弁８０は、進角通路２２２、２２３、２２４が油ポンプ２０２側で合流している進角通路２２０に設置されている。したがって、各進角油圧室に作動油を供給してバルブタイミングを進角制御するときにベーンロータ１５が遅角側にトルク変動を受けると、逆止弁８０は各進角油圧室から作動油が流出することを防止する。したがって、第４実施形態では、第１の進角通路としての進角通路２２０、２２２、２２３、２２４は、各進角油圧室に作動油を供給する進角供給通路専用である。

進角通路２２０、２２２、２２３、２２４から油ポンプ２０２側のドレイン２００に作動油を排出できないので、各進角油圧室から作動油を排出するための進角通路２３２、２３３、２３４が進角通路２３０と各進角油圧とを接続している。第２の進角通路としての進角通路２３０、２３２、２３３、２３４は、進角排出通路専用である。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態を図８に示す。尚、第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
第５実施形態では、ベーンロータ１１０は、４個のベーン１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄを有している。そして、シューハウジング１００のシュー１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄが回転方向に形成する収容室５０に収容された各ベーンは、収容室５０を、遅角油圧室５１と進角油圧室５５、遅角油圧室５２と進角油圧室５６、遅角油圧室５３と進角油圧室５７、遅角油圧室５４と進角油圧室５８に仕切っている。遅角油圧室５１、５２、５３、５４には遅角通路３３０、３３１、３３２、３３３から作動油が供給される。進角油圧室５５、５６、５８には進角通路３４０、３４１、３４３から作動油が供給され、進角油圧室５７には進角通路３４２、３５０から作動油が供給される。進角油圧室５７の作動油は進角通路３５２から排出される。

遅角通路３３０、３３１、３３２、３３３は、遅角供給通路および遅角排出通路を兼ねている。また、第１の進角通路である進角通路３４０、３４１、３４２、３４３、３５０は、各進角油圧室に作動油を供給する進角供給通路であり、第２の進角通路である進角通路３５２は、進角油圧室５７から作動油を排出する進角排出通路である。進角通路３４０、３４１、３４３は進角供給通路および進角排出通路を兼ねている。

逆止弁９０はベーン１１０ｃ内の進角通路３４２、３５０に設置されており、進角油圧室５７の作動油が進角通路３４２に流出することを禁止する。
第５実施形態では、ベーンロータ１１０が４個のベーン１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄを有しているので、各遅角油圧室および各進角油圧室の作動油からベーンロータ１１０が遅角側および進角側に受ける力が大きくなる。したがって、バルブタイミング調整装置を小型化することができ、エンジンへの搭載に有利となる。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態を図９に示す。尚、第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
切換弁１２０は、公知の電磁スプール弁であり、軸受２の油ポンプ２０２側において、供給通路２０４および排出通路２０６と、遅角通路２１０および進角通路２２０との間に設置されている。切換弁１２０は、ＥＣＵ７０から電磁駆動部１２２に供給されるデューティ比制御された駆動電流により切換制御される。切換弁１２０のスプール１２３は、駆動電流のデューティ比に基づいて変位する。このスプール１２３の位置により、切換弁１２０は、各遅角油圧室および各進角油圧室への作動油の供給、ならびに各遅角油圧室および各進角油圧室からの作動油の排出を切り換える。切換弁１２０への通電をオフした状態では、スプリング１２４の付勢力によりスプール１２３は図９に示す位置にある。

進角通路２２３は第１の進角通路および第２の進角通路を兼ねており、逆止弁８０を設置している進角通路２２５と、制御弁１３０を設置している進角通路２２６とに分岐している。第２の進角通路としての進角通路２２６は、逆止弁８０をバイパスして第１の進角通路としての進角通路２２５の進角油圧室５６側および油ポンプ２０２側と接続している。

制御弁１３０は、ハウジング１３２内に往復移動自在にスプール１３３を収容したスプール弁であり、軸受２よりも進角油圧室５６側に設置されている。スプリング１３４は、往復移動方向の一方にスプール１３３を付勢している。ハウジング１３２には、進角圧ポート１３５、排出ポート１３６、開放ポート１３７が形成されている。進角圧ポート１３５には、進角通路２２５の逆止弁８０よりも油ポンプ２０２側から進角通路２２６を介して油圧が加わる。排出ポート１３６は進角通路２２６と連通している。開放ポート１３７は、排出通路２０８と連通し、ドレイン２００に開放されている。

切換弁１２０への通電をオフした図９に示す遅角制御状態では、スプール１２３はスプリング１２４の付勢力により図９に示す位置にある。この状態において、供給通路２０４から遅角通路２１０に作動油が供給され、遅角通路２１２、２１３、２１４から各遅角油圧室に作動油が供給される。進角油圧室５５、５７の作動油は、進角通路２２２、２２４から進角通路２２０、切換弁１２０、排出通路２０６を通りドレイン２００に排出される。そして、進角通路２２３、逆止弁８０の油ポンプ２０２側の進角通路２２５、および制御弁１３０の油ポンプ２０２側の進角通路２２６は大気開放される。

進角通路２２６と連通している制御弁１３０の進角圧ポート１３５は大気圧に開放されるので、制御弁１３０のスプール１３３は、スプリング１３４の付勢力により図９に示す位置にある。進角通路２２５は逆止弁８０により閉塞されるので、進角油圧室５６の作動油は、制御弁１３０を通り進角通路２２６から、進角通路２２３、進角通路２２０、排出通路２０６を通りドレイン２００に排出される。このように各遅角油圧室に作動油が供給され、各進角油圧室から作動油が排出されることにより、ベーンロータ１５は３室ある遅角油圧室５１、５２、５３から作動油圧を受け、ベーンロータ１５はハウジング１０に対し遅角側に回転する。

次に、進角制御するために切換弁１２０への通電をオンすると、図１１に示すように、スプリング１２４の付勢力に抗して加わる電磁駆動部１２２の電磁力により、スプール１２３は図１１に示す位置にある。この状態において、供給通路２０４から進角通路２２０に作動油が供給され、進角通路２２２、２２３、２２４を通り各進角油圧室に作動油が供給される。進角通路２２３の場合は、逆止弁８０を通り進角通路２２５から進角油圧室５６に作動油が供給される。遅角油圧室５１、５２、５３の作動油は遅角通路２１２、２１３、２１４から遅角通路２１０、切換弁１２０、排出通路２０６を通りドレイン２００に排出される。

制御弁１３０の進角圧ポート１３５には進角通路２２６から作動油が供給されるので、制御弁１３０のスプール１３３は、スプリング１３４の付勢力に抗して移動し、図１１に示す位置にある。したがって、進角通路２２６は制御弁１３０により閉塞される。
このように各進角油圧室に作動油が供給され、各遅角油圧室から作動油が排出されることにより、ベーンロータ１５は、３室ある進角油圧室５５、５６、５７から作動油圧を受け、ハウジング１０に対し進角側に回転する。

図１１に示すように各進角油圧室に作動油を供給し、各遅角油圧室から作動油を排出することにより進角側の目標位相に位相制御するとき、ベーンロータ１５が遅角側にトルク変動を受けると、各進角油圧室の作動油は進角通路２２２、２２３、２２４に流出する力を受ける。しかし、進角通路２２５に逆止弁８０が設置され、進角通路２２６が制御弁１３０により閉塞されるので、進角油圧室５６から進角通路２２３側に作動油は流出しない。したがって、進角制御時において、油ポンプ２０２の油圧が低いときにベーンロータ１５が遅角側にトルク変動を受けても、ベーンロータ１５はハウジング１０に対して遅角側に戻されない。その結果、進角油圧室５５、５７からも作動油は流出しない。したがって、ベーンロータ１５がカムシャフトから遅角側にトルク変動を受けても、図２３に示すようにハウジング１０に対してベーンロータ１５が目標位相と反対の遅角側に戻ることを防止できるので、ベーンロータ１５は進角側の目標位相に速やかに到達する。

第６実施形態では、バルブタイミングの遅角制御時においては、進角油圧室５６の作動油を制御弁１３０を通して排出し、バルブタイミングの進角制御時においては、進角油圧室５６からの作動油の排出を制御弁１３０が禁止している。そして、このような制御弁１３０を軸受２よりも進角油圧室５６側に設置することにより、図１０に示すように、カムシャフト３および軸受２を通る作動油通路を、逆止弁８０を用いない構成と同様に２系統にすることができる。したがって、第１実施形態のようにカムシャフト３および軸受２に３系統の通路を形成する必要はなく、逆止弁８０を用いた場合にも、逆止弁８０を用いない場合と同じ通路構成のカムシャフト３および軸受２を使用することができる。

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態を図１２、１３に示す。尚、第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。第７実施形態は、第６実施形態の逆止弁８０を逆止弁１６０として、制御弁１３０を制御弁１７０としてベーンロータ１５０内に設置した例である。
ベーンロータ１５０は、３個のベーン１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃを有している。そして、シューハウジング１４０のシュー１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃが回転方向に形成する収容室５０に収容された各ベーンは、収容室５０を、遅角油圧室５１と進角油圧室５５、遅角油圧室５２と進角油圧室５６、遅角油圧室５３と進角油圧室５７に仕切っている。

チェーンスプロケット１１のベーンロータ１５０との対向面側に、遅角通路３６０、３６１、３６２が形成されている。遅角油圧室５１、５２、５３には遅角通路３６０、３６１、３６２から作動油が供給される。また、遅角油圧室５１、５２、５３の作動油は、遅角通路３６０、３６１、３６２を通って排出される。遅角通路３６０、３６１、３６２は遅角供給通路および遅角排出通路を兼ねている。

ベーンロータ１５０に、進角通路３７０、３７２、３７４、３８０が形成されている。進角油圧室５５、５６には、進角通路３７０、３７２から作動油が供給され、進角油圧室５５、５６の作動油は進角通路３７０、３７２から排出される。進角通路３７０、３７２は第１の進角通路および第２の進角通路を兼ねている。進角油圧室５７には、進角通路３７２、逆止弁１６０、第１の進角通路としての進角通路３７４を通り作動油が供給される。進角油圧室５７の作動油は、第２の進角通路としての進角通路３８０、制御弁１７０、進角通路３７２を通って排出される。第１の進角通路としての進角通路３７４と、第２の進角通路としての進角通路３８０とは、それぞれ別々に進角油圧室５７と連通している。

逆止弁１６０は、図１２および図１３に示すように、ベーンロータ１５０のベーン１５０ｃ内に設置されている。逆止弁１６０は、ボール１６２、スプリング１６３、弁座１６４、スプリング座１６６を有している。スプリング１６３は弁座１６４側にボール１６２を付勢している。ボール１６２はベーンロータ１５０の回転軸方向に往復移動する。
逆止弁１６０は、ボール１６２が弁座１６４に着座すると、進角油圧室５７の作動油が進角通路３７４から進角通路３７２側に流出することを禁止し、ボール１６２が弁座１６４から離座すると進角通路３７２から進角通路３７４を通り進角油圧室５７に作動油が供給されることを許容する。

制御弁１７０は、スプール１７２、スプリング１７３を有している。スプリング１７３は、図１２の（Ｂ）の上方、つまり進角通路３７２と進角通路３８０とが連通する方向にスプール１７２を付勢している。
大気通路３８２は、ベーンロータ１５０がチェーンスプロケット１１に対して相対回動しても、制御弁１７０のスプリング１７３を収容している空間と連通するようにチェーンスプロケット１１のベーンロータ１５０との対向面側に円弧状に形成されている。大気通路３８３は、チェーンスプロケット１１を貫通し、大気開放されている。大気通路３８３は大気通路３８２と連通している。

バルブタイミングの遅角制御時において、遅角通路３６０、３６１、３６２に作動油が供給され、進角通路３７０、３７２から作動油が排出されると、逆止弁１６０は図１２の（Ｂ）に示すように閉弁し、進角通路３７２と進角通路３７４との連通は遮断される。そして、進角通路３７２の作動油が排出されるので、制御弁１７０のスプール１７２は、スプリング１７３の付勢力により図１２の（Ｂ）に示す位置にある。これにより、進角通路３７２と進角通路３８０とが連通するので、進角油圧室５７の作動油は、進角通路３８０、制御弁１７０を通り進角通路３７２に排出される。

一方、バルブタイミングの進角制御時において、遅角通路３６０、３６１、３６２から作動油が排出され、進角通路３７０、３７２に作動油が供給されると、逆止弁１６０は図１３の（Ｂ）に示すように開弁する。そして、進角通路３７２の作動油は、逆止弁１６０から進角通路３７４を通り進角油圧室５７に供給される。
進角通路３７２に作動油が供給されるので、制御弁１７０のスプール１７２は、スプリング１７３の付勢力に抗して図１３の（Ｂ）に示す位置にある。これにより、進角通路３７２と進角通路３８０との連通が遮断されるので、進角油圧室５７の作動油は、制御弁１７０を通って進角通路３７２側に排出されない。

第７実施形態では、ボール１６２はベーンロータ１５０の回転軸方向に変位して進角通路３７２と進角通路３７４との連通を断続するので、ベーンロータ１５０の回転により生じる遠心力がボール１６２作動方向に働かない。したがって、遠心力の影響を殆ど受けずに逆止弁１６０は作動する。
また、ベーンロータ１５０のベーン１５０ｃに逆止弁１６０を設置したので、進角油圧室５７と逆止弁１６０との通路長が短くなる。これにより、進角油圧室５７と逆止弁１６０との間の進角通路３７４が形成するデッドボリュームが小さくなる。したがって、位相制御時にベーンロータ１５０がトルク変動を受けても作動油が供給されている進角油圧室５７の圧力低下を防止できる。したがって、進角側への位相制御の応答性が向上する。

（第８実施形態）
本発明の第８実施形態を図１４に示す。尚、第６実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
遅角通路２１２は、遅角油圧室５１と連通している遅角通路２１５と、制御弁１８０の遅角圧ポート１８５に接続している遅角通路２１６とに分岐している。
制御弁１８０は、ハウジング１８２に往復移動自在にスプール１８３を収容したスプール弁であり、軸受２よりも進角油圧室５６側に設置されている。スプリング１８４は、往復移動方向の一方にスプール１８３を付勢している。ハウジング１８２には、遅角圧ポート１８５、排出ポート１８６、開放ポート１８７が形成されている。遅角圧ポート１８５には、遅角通路２１５から作動油が供給される。排出ポート１８６は進角通路２２６と連通している。開放ポート１８７は排出通路２０８と連通し、ドレイン２００に開放されている。

切換弁１２０への通電をオフした図１４に示す遅角制御状態では、供給通路２０４から遅角通路２１０に作動油が供給され、遅角通路２１２、２１３、２１４から各遅角油圧室に作動油が供給される。この状態において、進角油圧室５５、５７の作動油は、進角通路２２２、２２４から進角通路２２０、切換弁１２０、排出通路２０６を通りドレイン２００に排出される。

そして、遅角通路２１６と連通している制御弁１８０の遅角圧ポート１８５に作動油が供給されるので、制御弁１８０のスプール１８３は、スプリング１８４の付勢力に抗して図１４に示す位置にある。したがって、進角通路２２６は制御弁１８０により開放される。進角油圧室５６の作動油は、進角通路２２５に逆止弁８０が設置されているので、制御弁１８０を通り進角通路２２６から、進角通路２２３、進角通路２２０、排出通路２０６を通りドレイン２００に排出される。このように各遅角油圧室に作動油が供給され、各進角油圧室から作動油が排出されることにより、ベーンロータ１５は３室ある遅角油圧室５１、５２、５３から作動油圧を受け、ベーンロータ１５はハウジング１０に対し遅角側に回転する。

次に、進角制御するために切換弁１２０への通電をオンすると、供給通路２０４から進角通路２２０に作動油が供給され、進角通路２２２、２２３、２２４を通り各進角油圧室に作動油が供給される。進角通路２２３の場合は、逆止弁８０を通り進角通路２２５から進角油圧室５６に作動油が供給される。遅角油圧室５１、５２、５３の作動油は遅角通路２１２、２１３、２１４から遅角通路２１０、切換弁１２０、排出通路２０６を通りドレイン２００に排出される。

制御弁１８０の遅角圧ポート１８５には遅角通路２１６から作動油が供給されないので、制御弁１８０のスプール１８３は、スプリング１８４の付勢力により図１４の右側に移動する。したがって、進角通路２２６は制御弁１８０により閉塞される。
このように各進角油圧室に作動油が供給され、各遅角油圧室から作動油が排出されることにより、ベーンロータ１５は、３室ある進角油圧室５５、５６、５７から作動油圧を受け、ハウジング１０に対し進角側に回転する。

（第９実施形態）
本発明の第９実施形態を図１５に示す。尚、第６、第８実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
制御弁１９０は、ハウジング１９２に往復移動自在にスプール１９３を収容したスプール弁であり、軸受２よりも進角油圧室５６側に設置されている。ハウジング１９２には、排出ポート１９４、遅角圧ポート１９５、進角圧ポート１９６が形成されている。排出ポート１９４は進角通路２２６と連通している。遅角圧ポート１９５には、遅角通路２１６から油圧が加わり、進角圧ポート１９６には、進角通路２２５の逆止弁８０よりも油ポンプ２０２側から油圧が加わる。遅角圧ポート１９５および進角圧ポート１９６に加わる油圧は、スプール１９３に対し反対方向に働く。

切換弁１２０への通電をオフした図１５に示す遅角制御状態では、供給通路２０４から遅角通路２１０に作動油が供給され、遅角通路２１２、２１３、２１４から各遅角油圧室に作動油が供給される。この状態において、進角油圧室５５、５７の作動油は、進角通路２２２、２２４から進角通路２２０、切換弁１２０、排出通路２０６を通りドレイン２００に排出される。

制御弁１９０の遅角圧ポート１９５には遅角通路２１６から作動油が供給され、進角圧ポート１９６には進角通路２２６から作動油が供給されないので、スプール１９３は図１５に示す位置にある。したがって、進角通路２２６は制御弁１９０により開放される。進角油圧室５６の作動油は、進角通路２２５に逆止弁８０が設置されているので、制御弁１９０を通り進角通路２２６から、進角通路２２３、進角通路２２０、排出通路２０６を通りドレイン２００に排出される。このように各遅角油圧室に作動油が供給され、各進角油圧室から作動油が排出されることにより、ベーンロータ１５は３室ある遅角油圧室５１、５２、５３から作動油圧を受け、ベーンロータ１５はハウジング１０に対し遅角側に回転する。

次に、進角制御するために切換弁１２０への通電をオンすると、供給通路２０４から進角通路２２０に作動油が供給され、進角通路２２２、２２３、２２４を通り各進角油圧室に作動油が供給される。進角通路２２３の場合は、逆止弁８０を通り進角通路２２５から進角油圧室５６に作動油が供給される。遅角油圧室５１、５２、５３の作動油は遅角通路２１２、２１３、２１４から遅角通路２１０、切換弁１２０、排出通路２０６を通りドレイン２００に排出される。

制御弁１９０の遅角圧ポート１９５には遅角通路２１６から作動油が供給されず、進角圧ポート１９６には進角通路２２６から作動油が供給されるので、制御弁１９０のスプール１９３は図１５の左側に移動する。したがって、進角通路２２６は制御弁１９０により閉塞される。
このように各進角油圧室に作動油が供給され、各遅角油圧室から作動油が排出されることにより、ベーンロータ１５は、３室ある進角油圧室５５、５６、５７から作動油圧を受け、ハウジング１０に対し進角側に回転する。

（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態を図１６、１７に示す。尚、第７実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。第１０実施形態は、第７実施形態の制御弁１７０に代えて、第９実施形態の制御弁１９０を制御弁４００としてベーンロータ１５０内に設置した例である。
制御弁４００は、スプール４０２を有している。スプール４０２に対し、進角通路３７２から加わる油圧と、遅角油圧室５３と連通する遅角通路３９０から加わる油圧とが反対方向に働く。遅角通路３９０は、ベーンロータ１５０がチェーンスプロケット１１に対して相対回動しても、制御弁４００の図１６の（Ｂ）において下方の空間と連通するようにチェーンスプロケット１１のベーンロータ１５０との対向面側に円弧状に形成されている。

バルブタイミングの遅角制御時において、遅角通路３６０、３６１、３６２に作動油が供給され、進角通路３７０、３７２から作動油が排出されると、逆止弁１６０は図１６の（Ｂ）に示すように閉弁する。そして、遅角通路３９０から作動油が供給され、進角通路３７２の作動油が排出されるので、制御弁４００のスプール４０２は、図１６の（Ｂ）に示す位置にある。これにより、進角通路３７２と進角通路３８０とが連通するので、進角油圧室５７の作動油は、進角通路３８０、制御弁４００を通り進角通路３７２に排出される。

一方、バルブタイミングの進角制御時において、遅角通路３６０、３６１、３６２から作動油が排出され、進角通路３７０、３７２に作動油が供給されると、逆止弁１６０は図１７の（Ｂ）に示すように開弁する。そして、進角通路３７２の作動油が逆止弁１６０から進角通路３７４を通り進角油圧室５７に供給される。
進角通路３７２に作動油が供給され、遅角通路３９０から作動油が排出されるので、制御弁４００のスプール４０２は、図１７の（Ｂ）に示す位置にある。これにより、進角通路３７２と進角通路３８０との連通が遮断されるので、進角油圧室５７の作動油は、制御弁４００を通って進角通路３７２側に排出されない。

（第１１実施形態）
本発明の第１１実施形態を図１８、１９に示す。第１１実施形態は、第５実施形態において、逆止弁９０に加えて制御弁４１０をベーン１１０ｃに設置した例である。ただし、第１１実施形態には、第５実施形態の進角通路３５２は形成されていない。その他の構成は第５実施形態と実質的に同一である。図１８の（Ａ）は、図１８の（Ｂ）をチェーンスプロケット１１側からチェーンスプロケット１１を取り外して見た図である。図１８の（Ｂ）において、逆止弁９０のボール９２は図１８の（Ｂ）の左右方向であるベーンロータ１１０の回転軸方向に往復移動し、制御弁４１０の弁部材４１２は図１８の（Ｂ）の上下方向である回転軸と直交する方向に往復移動する。

図１９に示すように、制御弁４１０の弁部材４１２は板状に形成されており、弁部材４１２の両端に、遅角通路４２０と進角通路４２６とから反対方向に油圧が加わる。進角通路４２４、４２６は進角通路３４２と連通している。遅角通路４２０は遅角油圧室５３と連通しており、進角通路４２２は進角油圧室５７と連通している。弁部材４１２には、中央よりも遅角通路４２０側にＵ字状の切欠４１４が形成されている。第１１実施形態では、進角通路３４２は第１の進角通路および第２の進角通路を兼ねている。また、進角通路４２２、４２４は第２の進角通路である。

バルブタイミングの遅角制御時には、遅角油圧室５３から遅角通路４２０に作動油が供給され、進角通路４２６から進角通路３４２を通って作動油が排出されるので、弁部材４１２は図１９の（Ａ）に示す位置にある。この状態では、弁部材４１２の切欠４１４が進角通路４２２と進角通路４２４とを連通するので、進角油圧室５７の作動油は、進角通路４２２、制御弁４１０、進角通路４２４、進角通路３４２を通って排出される。
バルブタイミングの進角制御時には、遅角通路４２０から作動油が排出され、進角通路３４２から進角通路４２６に作動油が供給されるので、弁部材４１２は図１９の（Ｂ）に示す位置にある。この状態では、弁部材４１２が進角通路４２２と進角通路４２４との連通を遮断する。

第１１実施形態では、板状の弁部材４１２を制御弁４１０に用いたので、制御弁４１０の占有スペースが小さくなる。さらに、逆止弁９０のボール９２と制御弁４１０の弁部材４１２とが互いに直交する方向に往復移動するので、逆止弁９０と制御弁４１０とを回転軸方向に重ねてベーン１１０ｃに設置できる。これにより、逆止弁９０および制御弁４１０が周方向に占めるスペースが小さくなるので、第１１実施形態のようにベーンが４個有り、ベーン１１０ａを除くベーンの周方向幅が狭い場合にも、逆止弁９０および制御弁４１０を一つのベーン１１０ｃに設置できる。

（第１２実施形態）
本発明の第１２実施形態を図２０に示す。尚、第６実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
逆止弁８０は、第４実施形態と同様に、進角通路２２２、２２３、２２４が油ポンプ２０２側で合流している進角通路２２０に設置されている。したがって、各進角油圧室に作動油を供給して進角制御をするときにベーンロータ１５が遅角側にトルク変動を受けると、逆止弁８０は各進角油圧室から作動油が流出することを防止する。
第２の進角通路としての進角通路２２８は逆止弁８０をバイパスし、逆止弁８０の進角油圧室側および油ポンプ２０２側と接続している。そして、制御弁１３０の排出ポート１３６は進角通路２２８と連通している。制御弁１３０の進角圧ポート１３５には進角通路２２８から作動油が供給される。

バルブタイミングの遅角制御時には、制御弁１３０のスプール１３３は図２０に示す位置にあり、進角通路２２８を開放している。したがって、各進角油圧室の作動油は制御弁１３０、進角通路２２８を通って進角通路２２０から排出される。
バルブタイミングの進角制御時には、制御弁１３０のスプール１３３は図２０に示す位置から左に移動し、進角通路２２８を閉塞する。

（第１３実施形態）
本発明の第１３実施形態を図２１に示す。第１３実施形態は、第１２実施形態の制御弁１３０を制御弁１８０に置き換えた例であり、その他の構成は実質的に第１２実施形態と同様である。
制御弁１８０の遅角圧ポート１８５には、遅角通路２１０と連通する遅角通路２１８から作動油が供給される。排出ポート１８６は進角通路２２８と連通している。

バルブタイミングの遅角制御時には、遅角通路２１０、２１８から遅角圧ポート１８５に作動油が供給されるので、制御弁１８０のスプール１８３はスプリング１８４の付勢力に抗して図２１に示す位置にあり、制御弁１８０は進角通路２２８を開放している。したがって、各進角油圧室の作動油は制御弁１８０を通って進角通路２２０から排出される。
バルブタイミングの進角制御時には、遅角圧ポート１８５に遅角通路２１８から作動油が供給されないので、制御弁１８０のスプール１８３は図２１に示す位置から右に移動し、進角通路２２８を閉塞する。

（第１４実施形態）
本発明の第１４実施形態を図２２に示す。第１４実施形態は、第１２実施形態の制御弁１３０を制御弁１９０に置き換えた例であり、その他の構成は実質的に第１２実施形態と同様である。
制御弁１９０の遅角圧ポート１９５には、遅角通路２１０と連通する遅角通路２１８から作動油が供給され、進角圧ポート１９６には進角通路２２０と連通する進角通路２２８から作動油が供給される。排出ポート１９４は進角通路２２８と連通している。

バルブタイミングの遅角制御時には、遅角通路２１８から遅角圧ポート１９５に作動油が供給され、進角通路２２８から進角圧ポート１９６に作動油が供給されないので、制御弁１９０のスプール１９３は図２２に示す位置にあり、制御弁１９０は進角通路２２８を開放している。したがって、各進角油圧室の作動油は制御弁１９０を通って進角通路２２０から排出される。
バルブタイミングの進角制御時には、遅角通路２１８から遅角圧ポート１９５に作動油が供給されず、進角通路２２８から進角圧ポート１９６に作動油が供給されるので、制御弁１９０のスプール１９３は図２２に示す位置から左に移動し、進角通路２２８を閉塞する。

以上説明した本発明の上記複数の実施形態では、少なくとも一つの進角室に作動油を供給する供給通路に、油ポンプから進角室への作動油の流れを許可し、進角室から油ポンプ側への作動油の流れを禁止する逆止弁を設置している。これにより、進角側に位相制御する場合、ベーンロータがカムシャフトから遅角側にトルク変動を受けても、進角側の目標位相と反対側の遅角側にベーンロータが戻ることを防止できる。その結果、目標位相に速やかに到達できるので、進角側への位相制御の応答性が向上する。

また、遅角油圧室および進角油圧室がそれぞれ複数形成され、各遅角油圧室および各進角油圧室に油ポンプ２０２から作動油が供給されるので、ベーンロータが各遅角油圧室および各進角油圧室の作動油から遅角側および進角側に油圧を受ける受圧面積が大きい。その結果、特許文献２のように、カムシャフトからベーンロータが受けるトルク変動の補助を受けることなく、気筒数が多くトルク変動の小さいエンジンであっても、低い油圧で進角側に位相制御できる。
また、遅角供給通路および進角供給通路のうち進角供給通路だけに逆止弁を設置するので、逆止弁の部品点数が減少する。

また上記実施形態では、逆止弁８０、９０、１６０は軸受２よりも進角供給通路の進角油圧室側に設置されているので、進角側への位相制御時にベーンロータがカムシャフトから遅角側にトルク変動を受けると、軸受２よりも進角油圧室側で逆止弁８０、９０、１６０が進角供給通路を閉塞する。ベーンロータが遅角側および進角側にトルク変動を受け進角油圧室の作動油圧が変動しても、この圧力変動は逆止弁８０、９０、１６０の油ポンプ側に位置するカムシャフトと軸受２との摺動部に伝達しない。したがって、ベーンロータがトルク変動を受けても、進角油圧室の作動油がカムシャフトと軸受２との摺動部から漏れることを防止するので、位相制御の応答性が向上する。
また、切換弁６０は、軸受２の油ポンプ側において、ベーンロータ、シューハウジングおよびカムシャフトの外部に設置されているので、ベーンロータ、シューハウジングおよびカムシャフトが大型化しない。

（他の実施形態）
上記複数の実施形態では、カムシャフト３の軸受２の進角油圧室側に進角室からの作動油の排出を禁止する逆止弁を設置したが、軸受２の油ポンプ側に逆止弁を設置してもよい。また、第６実施形態から第１４実施形態では、カムシャフト３の軸受２の進角油圧室側に制御弁を設置したが、軸受２の油ポンプ側に制御弁を設置してもよい。
また上記複数の実施形態では、チェーンスプロケットによりクランクシャフトの回転駆動力をカムシャフトに伝達する構成を採用したが、タイミングプーリまたはタイミングギア等を用いる構成にすることも可能である。また、駆動軸としてのクランクシャフトの駆動力をベーンロータで受け、従動軸としてのカムシャフトとハウジングとを一体に回転させることも可能である。
また上記第６〜第１４実施形態において、制御弁が設置されている進角通路の排出側は、逆止弁の油ポンプ側の進角通路と接続せず、ドレインに直接作動油を排出してもよい。

上記第２、第３、第５、第７、第１０、第１１実施形態では、逆止弁９０、１６０のボール９２、１６２はベーンロータの回転軸方向に作動したが、油ポンプから進角油圧室への作動油の流れを許可し、進角油圧室から油ポンプ側への作動油の流れを禁止できるのであれば、逆止弁は回転軸方向以外に作動してもよい。
また、上記第３実施形態では、ベーン１５ｂおよびボス部１５ｄの外周壁の周方向にシール部材２５を２重に設置してシール効果を高め、逆止弁９０により作動油の流出を禁止された進角油圧室５６からの作動油の漏れを抑制した。これ以外にも、例えば１個のシール部材の周方向幅を大きくしたり、ベーンおよびボス部の外周壁の周方向に加え、ベーンロータまたはベーンロータを収容するハウジングの少なくとも一方の回転軸方向端面にシール部材を設置することにより、逆止弁により油ポンプ側への作動油の流出を禁止された進角油圧室からの作動油の漏れを抑制するシール部材のシール効果を高めることができる。

上記複数の実施形態では、ストッパピストン３２が軸方向に移動して嵌合リング３４に嵌合したが、ストッパピストンが半径方向に移動し嵌合リングに嵌合する構成にすることも可能である。また、ストッパピストン３２、嵌合リング３４およびスプリング３６からなる拘束手段によりハウジング１０に対するベーンロータ１５の相対回動を拘束したが、バルブタイミング調整装置が拘束手段を持たない構成も可能である。

図２のＩ−Ｉ線断面図である。 本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す縦断面図である。 進角制御時のバルブタイミング調整装置の状態を示す断面図である。 図１と同じ断面位置における本発明の第２実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図である。 （Ａ）は図４のＡ−Ａ線断面図であり、（Ｂ）は図４のＢ−Ｂ線断面図である。 図１と同じ断面位置における本発明の第３実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図である。 図１と同じ断面位置における本発明の第４実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図である。 図１と同じ断面位置における本発明の第５実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図である。 図１０のIX−IX線断面図である。 本発明の第６実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す縦断面図である。 進角制御時のバルブタイミング調整装置の状態を示す断面図である。 （Ａ）は図１とほぼ同じ断面位置における本発明の第７実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 （Ａ）は進角制御時のバルブタイミング調整装置の状態を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 図１と同じ断面位置における本発明の第８実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図である。 図１と同じ断面位置における本発明の第９実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図である。 （Ａ）は図１とほぼ同じ断面位置における本発明の第１０実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 （Ａ）は進角制御時のバルブタイミング調整装置の状態を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 （Ａ）は（Ｂ）のチェーンスプロケットを取り外したＡ方向矢視図であり、（Ｂ）は第１１実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す縦断面図である。 （Ａ）は遅角制御時の制御弁の状態を示す説明図であり、（Ｂ）は進角制御時の制御弁の状態を示す説明図である。 図１と同じ断面位置における本発明の第１２実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図である。 図１と同じ断面位置における本発明の第１３実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図である。 図１と同じ断面位置における本発明の第１４実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図である。 逆止弁の有無による目標位相到達時間の違いを示す特性図である。 （Ａ）は直列４気筒エンジンにおけるクランク角度とカムトルクとの関係を示す特性図であり、（Ｂ）は直列６気筒エンジンにおけるクランク角度とカムトルクとの関係を示す特性図である。

符号の説明

１ バルブタイミング調整装置、２ 軸受、１０ ハウジング（駆動側回転体）、１１ チェーンスプロケット（ハウジング）、１２ シューハウジング、１２ａ、１２、１２ｃ シュー（ハウジング）、１３ 周壁（ハウジング）、１４ フロントプレート（ハウジング）、１５ ベーンロータ（従動側回転体）、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ ベーン、２５ シール部材、５０ 収容室、５１、５２、５３、５４ 遅角油圧室、５５、５６、５７、５８ 進角油圧室、６０ 切換弁、８０、９０、１６０ 逆止弁、１００ シューハウジング、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ シュー（ハウジング）、１１０ ベーンロータ（従動側回転体）、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ ベーン、１３０、１７０、１８０、１９０、４００、４１０ 制御弁、１３３、１７２、１８３、１９３、４０２ （スプール）弁部材、２０２ 油ポンプ（流体供給源）、２１０、２１２、２１３、２１４、３００、３０２、３０４、３０５、３０６、３３０、３３１、３３２、３３３ 遅角通路、２２０、２２２、２２４、３１０、３１４、３１６、３４０、３４１、３４２、３４３、３７０、３７２ 進角通路（第１の進角通路、第２の進角通路）、２２３、２２５、３１２、３１５、３２４、３７４、３５０ 進角通路（第１の進角通路）、２２６、２２８、２３０、２３２、２３３、２３４、３２０、３２２、３５２、３８０、４２２、４２４ 進角通路（第２の進角通路）、４１２ 弁部材

Claims (11)

1. 内燃機関の駆動軸から吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方を開閉駆動する従動軸に駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記吸気弁および前記排気弁の少なくともいずれか一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置において、
   前記駆動軸または前記従動軸の一方とともに回転し、所定角度範囲で回転方向に形成された収容室を回転方向に複数有するハウジングと、
   前記駆動軸または前記従動軸の他方とともに回転するベーンロータであって、前記収容室に収容されるベーンを有し、前記ベーンにより各収容室を仕切って形成された複数の遅角室および進角室の作動流体圧力により前記ハウジングに対し遅角側および進角側に相対回動駆動されるベーンロータと、
   流体供給源から各遅角室に作動流体を供給する遅角通路、および前記流体供給源から各進角室に作動流体を供給する第１の進角通路のうち前記第１の進角通路に設置され、前記流体供給源から前記進角室への作動流体の流れを許可し、前記進角室から前記流体供給源側への作動流体の流れを禁止する逆止弁とを備え、
   前記進角室のうち、前記逆止弁により前記流体供給源側への作動流体の流れを禁止される進角室から第２の進角通路により作動流体を排出することを特徴とするバルブタイミング調整装置。
2. 前記遅角室および前記進角室はそれぞれ３室以上形成されていることを特徴とする請求項１記載のバルブタイミング調整装置。
3. 前記逆止弁は、前記複数の進角室のうち１室のみに作動流体を供給する前記第１の進角通路に設置されていることを特徴とする請求項１または２記載のバルブタイミング調整装置。
4. 前記流体供給源側への作動流体の流れを前記逆止弁により禁止されている進角室からの作動流体の漏れを防止するシール部材のシール効果を、他の進角室よりも高くしていることを特徴とする請求項３記載のバルブタイミング調整装置。
5. 前記遅角通路、前記第１の進角通路および前記第２の進角通路は、前記従動軸の軸受および前記従動軸を通って前記遅角室または前記進角室に接続しており、前記逆止弁は、前記軸受よりも前記第１の進角通路の進角室側に設置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載のバルブタイミング調整装置。
6. 前記遅角室および前記進角室への作動流体の供給、ならびに前記遅角室および前記進角室からの作動流体の排出を切り換える切換弁をさらに備え、
   前記遅角通路、前記第１の進角通路および前記第２の進角通路は、前記従動軸の軸受および前記従動軸を通って前記遅角室または前記進角室に接続しており、
   前記切換弁は前記軸受よりも前記流体供給源側に設置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載のバルブタイミング調整装置。
7. 前記逆止弁は、前記ベーンロータに設置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載のバルブタイミング調整装置。
8. 前記逆止弁は、前記ベーンロータの回転軸方向に作動することを特徴とする請求項７記載のバルブタイミング調整装置。
9. 前記第２の進角通路に設置され、バルブタイミングを遅角側に制御するときには前記第２の進角通路を開放し、バルブタイミングを進角側に制御するときには前記第２の進角通路を閉塞する制御弁をさらに備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載のバルブタイミング調整装置。
10. 前記制御弁は前記第２の進角通路を開閉する弁部材を有し、前記弁部材は、前記遅角通路の作動流体圧力および前記第１の進角通路の前記逆止弁よりも前記流体供給源側の作動流体圧力の少なくともいずれか一方により開閉駆動されることを特徴とする請求項９記載のバルブタイミング調整装置。
11. 前記遅角通路および前記第１の進角通路は、前記従動軸の軸受および前記従動軸を通って前記遅角室または前記進角室に接続しており、
    前記制御弁は、前記軸受よりも前記進角室側に設置されていることを特徴とする請求項９または１０記載のバルブタイミング調整装置。
    

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