JP2018080623A - スプール弁 - Google Patents

Abstract

【課題】スプリングが設けられる特定空間の油路断面積を十分に確保することができるスプール弁を提供する。
【解決手段】スプール弁は、油路の一部となる複数のポートを有するスリーブボルト４１と、スリーブボルト４１内で軸方向へ移動可能であり、軸方向位置に応じてポート同士を接続するスプール４８と、スリーブボルト４１とスプール４８との間に区画されて油路の一部となるドレン空間５１に設けられており、スプール４８を軸方向の一方へ付勢しているスプリング５９とを備えている。スプリング５９は、スプール４８の軸方向移動に伴い積極的に伸縮してスプール４８への付勢力を増減させるコイルばね部７１と、ドレン空間５１のオイル流通経路Ｒの途中にコイルばね部７１の線間隙間７２よりも大きい線間隙間７３を形成しているオイル通過部７４と、を有している。
【選択図】図３

Description

本発明は、バルブタイミング調整装置に用いられるスプール弁に関する。

油圧式のバルブタイミング調整装置は、ハウジング内の油圧室の一方に作動油を供給しつつ他方から作動油を排出してロータを相対回転させることによって、内燃機関の吸気弁または排気弁のバルブタイミングを調整する。特許文献１では、スプール弁により作動油の供給および排出が行われる。スプール弁は、複数のポートを有するバルブボディと、バルブボディ内で軸方向へ移動可能なスプールと、スプールを軸方向の一方へ付勢するスプリングとを有する。スプリングは、ドレン油路の途中に設けられる。

特開平６−９３８１５号公報

特許文献１では、油圧室のオイルは、ドレン油路の途中にあるスプリングの線間隙間を通って外部に排出される。このような構成のスプール弁では、スプリングの仕様によっては、スプールの軸方向移動に伴ってスプリングの線間隙間が小さくなると、ドレン油路の油路断面積が不十分となる可能性があった。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、付勢部材が設けられる特定空間の油路断面積を十分に確保することができるスプール弁を提供することである。

本発明によるスプール弁は、油路の一部となる複数のポートを有するバルブボディと、バルブボディ内で軸方向へ移動可能であり、軸方向位置に応じてポート同士を接続するスプールと、バルブボディとスプールとの間に区画されて油路の一部となる特定空間に少なくとも一部が設けられており、スプールを軸方向の一方へ付勢している付勢部材とを備えている。
本発明の第１態様では、付勢部材は、スプールの軸方向移動に伴い伸縮してスプールへの付勢力を増減させるコイルばね部と、特定空間に設けられており、線間隙間がコイルばね部よりも大きいコイルばねからなるオイル通過部と、を有する不等ピッチコイルばねである。
本発明の第２態様では、付勢部材は、スプールの軸方向移動に伴い伸縮してスプールへの付勢力を増減させるコイルばね部と、特定空間に設けられており、スプールの軸方向移動にかかわらず軸方向長さが一定であり、コイルばね部の線間隙間よりも大きい軸方向の隙間をもつオイル通過部と、を有している。
本発明の第３態様では、付勢部材は、スプールの軸方向移動に伴い伸縮してスプールへの付勢力を増減させるコイルばね部と、特定空間に設けられており、隣り合う線材間の距離がコイルばね部よりも大きくなるように巻き径が変化しているばねからなるオイル通過部と、を有している。

このように構成することで、特定空間に流入したオイルは、コイルばね部の線間隙間ではなく、その線間隙間よりも大きなオイル通過部の隙間を通って流出する。そのため、スプールの軸方向移動に伴ってコイルばね部の線間隙間が小さくなる場合であっても、付勢部材が設けられる特定空間の油路断面積を十分に確保することができる。

本発明の第１実施形態によるスプール弁が適用されたバルブタイミング調整装置の概略構成を説明する断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図１のＩＩＩ部分の拡大図であって、進角室へ作動油を供給しつつ遅角室から作動油を排出している状態を示す図である。 図１のＩＩＩ部分の拡大図であって、遅角室へ作動油を供給しつつ進角室から作動油を排出している状態を示す図である。 図３のスプリングを示す図である。 図１のスプールのストロークと遅角ポートの油路断面積との関係、図１のスプールのストロークとスプリングの流通通過部の油路断面積との関係、および、図２１の比較形態におけるスプールのストロークとスプリングの油路断面積との関係を示す図である。 本発明の第２実施形態によるスプール弁が適用されたバルブタイミング調整装置のうち、スプール弁付近の拡大断面図である。 本発明の第３実施形態によるスプール弁が適用されたバルブタイミング調整装置の断面図である。 本発明の第４実施形態によるスプール弁が適用されたバルブタイミング調整装置のうち、スプール弁付近の拡大断面図である。 本発明の第５実施形態によるスプール弁が適用されたバルブタイミング調整装置のうち、スプール弁付近の拡大断面図である。 本発明の第６実施形態によるスプール弁が適用されたバルブタイミング調整装置のうち、スプール弁付近の拡大断面図である。 本発明の第７実施形態によるスプール弁が適用されたバルブタイミング調整装置のうち、スプール弁付近の拡大断面図である。 本発明の第８実施形態によるスプール弁が適用されたバルブタイミング調整装置のうち、スプール弁付近の拡大断面図である。 本発明の第９実施形態によるスプール弁が適用されたバルブタイミング調整装置のうち、スプール弁付近の拡大断面図である。 図１４のスプリングを示す図である。 本発明の第１０実施形態によるスプール弁が適用されたバルブタイミング調整装置のうち、スプール弁付近の拡大断面図である。 図１６のスプリングを示す図である。 本発明の第１１実施形態によるスプール弁が適用されたバルブタイミング調整装置のうち、スプール弁付近の拡大断面図である。 図１８のスプリングを示す図である。 本発明の第１２実施形態によるスプール弁が適用されたバルブタイミング調整装置のうち、スプール弁付近の拡大断面図である。 比較形態によるスプール弁が適用されたバルブタイミング調整装置のうち、スプール弁付近の拡大図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
［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に示す。バルブタイミング調整装置１０は、内燃機関９０のクランクシャフト９１に対してカムシャフト９２を相対回転させることによって、カムシャフト９２が開閉駆動する図示しない吸気弁のバルブタイミングを調整するものであり、クランクシャフト９１からカムシャフト９２までの駆動力伝達経路に設けられている。クランクシャフト９１は、特許請求の範囲に記載の「駆動軸」であり、カムシャフト９２は、特許請求の範囲に記載の「従動軸」である。

＜全体構成＞
先ず、バルブタイミング調整装置１０の全体構成について説明する。
図１、図２に示すように、バルブタイミング調整装置１０は、ハウジング２０、ベーンロータ３０、スプール弁４０および逆止弁６０を備えている。

ハウジング２０は、スプロケット２１、フロントプレート２５およびリアプレート２６を有している。スプロケット２１は、カムシャフト９２の軸方向延長上で当該カムシャフト９２と同軸上に設けられており、筒部２２、外歯部２３および複数の突出部２４を形成している。外歯部２３は、筒部２２の外壁に設けられており、タイミングチェーン９３を介してクランクシャフト９１に連結されている。突出部２４は、筒部２２から径方向内側に突き出している。

フロントプレート２５は、スプロケット２１に対して軸方向の一方側に設けられている。リアプレート２６は、スプロケット２１に対して軸方向の他方側に設けられており、中央部に嵌合孔２７を有している。カムシャフト９２は、リアプレート２６の嵌合孔２７に嵌め入れられている。スプロケット２１、フロントプレート２５およびリアプレート２６は、ボルト２８により一体に固定されている。ハウジング２０は、クランクシャフト９１と一体に回転可能である。

ベーンロータ３０は、ハウジング２０内で当該ハウジング２０に対して相対回転可能に設けられており、ボス部３１および複数のベーン部３２を形成している。ボス部３１は、中央部にスリーブ挿通孔３８を有しており、スリーブボルト４１によってカムシャフト９２に固定されている。スリーブボルト４１は、ベーンロータ３０に対してカムシャフト９２とは反対側からスリーブ挿通孔３８に挿入されてカムシャフト９２に螺合されている。ベーン部３２は、ボス部３１から径方向外側へ突き出しており、ハウジング２０の内部空間すなわちスプロケット２１の２つの突出部２４の間にある空間を、周方向一方側の進角室３３と周方向他方側の遅角室３４とに仕切っている。進角室３３および遅角室３４は、特許請求の範囲に記載の「圧力室」に相当する。

ベーンロータ３０は、供給油路３７、進角油路３５および遅角油路３６を有している。進角油路３５は、一端が進角室３３に接続されており、他端がスリーブ挿通孔３８に開口している。遅角油路３６は、一端が遅角室３４に接続されており、他端がスリーブ挿通孔３８に開口している。供給油路３７は、一端がボス部３１のカムシャフト９２側の端面に開口しており、他端がスリーブ挿通孔３８に開口している。

カムシャフト９２の外部供給油路９４は、例えばエンジンブロック等の油路９５を介してオイルポンプ９６と連通している。供給油路３７は、外部供給油路９４に接続されている。
ベーンロータ３０は、進角室３３および遅角室３４の一方に供給される作動油の圧力を受けることによってハウジング２０に対して相対回転し、ハウジング２０に対する回転位相を進角側または遅角側に変化させる。

図１〜図４に示すように、スプール弁４０は、スリーブボルト４１、スプール４８およびスプリング５９を有している。
スリーブボルト４１は、筒状のスリーブ４４と、スリーブ４４に対して軸方向の他方側に位置しているねじ部４３とを有している。スリーブ４４は、軸方向の一方側の端部に頭部４２を形成している。ねじ部４３は、外壁にねじが形成されている第１軸部と、この第１軸部とスリーブ４４とを接続している第２軸部とを含む。この第２軸部の外壁にはねじが形成されていない。スリーブボルト４１は、特許請求の範囲に記載の「バルブボディ」に相当する。

また、スリーブ４４は、進角油路３５に接続されている進角ポート４５と、遅角油路３６に接続されている遅角ポート４６と、供給油路３７に接続されている供給ポート４７とを有している。各ポートは、径方向へ貫通している孔であり、油路の一部となる。進角ポート４５は、スプール弁４０から進角室３３へ作動油を供給するときの供給油路の一部となるとともに、進角室３３から作動油を排出するときのドレン油路の一部となる。遅角ポート４６は、スプール弁４０から遅角室３４へ作動油を供給するときの供給油路の一部となるとともに、遅角室３４から作動油を排出するときのドレン油路の一部となる。

スプール４８は、スリーブ４４が有するスプール挿入穴４９に挿入されており、スリーブ４４内で軸方向へ往復移動可能である。スプール４８は、軸方向位置に応じて各ポート同士を接続する。具体的には、スプール４８は、進角室３３に作動油を供給しつつ遅角室３４から作動油を排出するとき、図３に示すように供給ポート４７と進角ポート４５とを接続しつつ、遅角ポート４６をドレン空間５１に接続する。一方、スプール４８は、遅角室３４に作動油を供給しつつ進角室３３から作動油を排出するとき、図４に示すように供給ポート４７と遅角ポート４６とを接続しつつ、進角ポート４５を環状空間５４に接続する。

ドレン空間５１は、スプール４８の軸方向端面５２とねじ部４３との間に区画されている。環状空間５４は、スプール４８の軸方向の一方側の端部とスリーブ４４との間に区画されている。ドレン空間５１は、スプール４８の中空部からなるスプール内油路５３、および、環状空間５４を経由して、外部に連通している。

スプリング５９は、スプール４８とねじ部４３との間に設けられており、スプール４８を軸方向の一方へ付勢している。スリーブボルト２８の頭部４２の内側にはストッパプレート５８が嵌め付けられている。ストッパプレート５８は、スプール４８の軸方向の一方への移動を所定位置で規制するストッパである。スプール４８の軸方向位置は、スプリング５９の付勢力と、ストッパプレート５８に対してスプール４８とは反対側に設けられたリニアソレノイド９７の押し付け力とのバランスによって決まる。

逆止弁６０は、カムシャフト９２とベーンロータ３０との間に挟持されている。本実施形態では、逆止弁６０は、リードバルブであり、外部供給油路９４から供給油路３７への作動油の流通を許容し、供給油路３７から外部供給油路９４への作動油の流通を阻止する。これにより、供給油路３７の作動油が外部供給油路９４側へ逆流することが防止される。

以上のように構成されたバルブタイミング調整装置１０では、回転位相が目標値よりも遅角側である場合、図３に示すようにスプール弁４０によって進角室３３に作動油が供給されつつ遅角室３４の作動油が排出される。これにより、ベーンロータ３０がハウジング２０に対して進角方向に相対回転する。

また、回転位相が目標値よりも進角側である場合、図４に示すような位置へスプール４８が軸方向移動することによって遅角室３４に作動油が供給されつつ進角室３３の作動油が排出される。これにより、ベーンロータ３０がハウジング２０に対して遅角方向に相対回転する。
また、回転位相が目標値と一致する場合、スプール４８の外周端面によって進角室３３および遅角室３４が閉じられる。これにより、進角室３３、遅角室３４内の圧力が保持されることによって回転位相が保持される。

＜特徴構成＞
次に、バルブタイミング調整装置１０の特徴構成について説明する。
（スプリング）
図１、図３および図４に示すように、スプリング５９は、特許請求の範囲に記載の「付勢部材」に相当しており、少なくとも一部がドレン空間５１に設けられている。具体的には、スプリング５９は、スプール４８の軸方向移動に伴い伸縮してスプール４８への付勢力を増減させるコイルばね部７１と、コイルばね部７１の線間隙間７２よりも大きい線間隙間７３をドレン空間５１のオイル流通経路Ｒの途中に形成しているオイル通過部７４とを有している。すなわち、コイルピッチ間に形成される隙間である線間隙間７４は、スプリング５９がコイル形状に構成されているために、螺旋形状となり、オイル通過部７４は当該隙間から作動油を通過させることが出来る。オイル通過部７４は、巻きピッチがコイルばね部７１よりも大きいコイルばねである。線間隙間７３は、上記コイルばねの線間隙間である。そして、スプリング５９は、コイルばね部７１およびオイル通過部７４からなる不等ピッチコイルばねである。本実施形態では、オイル流通経路Ｒは、ドレン空間５１のオイル流入部である外周部と、ドレン空間５１のオイル流出部である内周部とを通る経路である。図３、および、以降の図面において、オイル流通経路Ｒは、煩雑になることを避けるために一部のみ（例えば、径方向の片側のみ）を示す。

（ドレン空間）
ドレン空間５１は、特許請求の範囲に記載の「特定空間」に相当しており、スプール４８に対して軸方向の他方側に隣接する位置に区画されている。スプール４８は、ドレン空間５１のオイルを外部へ導くスプール内油路５３を有している。ドレン空間５１は、スプール４８の軸方向位置に応じて遅角ポート４６に接続され、当該遅角ポート４６から流入したオイルをスプール内油路５３へ導く。ドレン空間５１、スプール内油路５３および環状空間５４は、ドレン油路を構成している。本実施形態では、図３において、線間隙間７３の油路断面積は、上記ドレン油路の最小の油路断面積よりも大きくなるように設定されている。

（ばね収容部）
スプール内油路５３は、スプール４８の中空部であって、スプール４８の軸方向端面５２から軸方向の一方へ延びる有底穴７５と、この有底穴７５の底部付近で径方向へ貫通している通孔７６とから構成されている。有底穴７５は、軸方向の一方側の小径部と、軸方向の他方側の大径部とを有している。上記大径部は、コイルばね部７１を収容するばね収容部７７を構成している。

（コイルばね部の線間隙間）
スリーブボルト４１は、スプール４８の軸方向の他方への移動を所定位置で規制するストッパ面７８を有している。ストッパ面７８は、スプール挿入穴４９の底面であって、ねじ部４３の軸方向の一方側の端面から構成されている。また、ストッパ面７８には、スプリング５８が径方向への位置ずれを抑制するための凹み７９が設けられている。凹み７９には、スプリング５８の軸方向の他方側の端部が嵌合、保持されている。図４に示すように、スプール４８の軸方向の他方への移動がストッパ面７８により規制されている状態において、コイルばね部７１の線間には隙間が存在する。つまり、スプール４８の軸方向位置にかかわらず、コイルばね部７１の線間には常に隙間が存在する。そして、オイル通過部７４の当該隙間がスプール４８の位置に関わらずドレン空間５１に重複する。

＜効果＞
以上説明したように、第１実施形態では、スプール弁４０は、油路の一部となる複数のポート４５、４６、４７を有するスリーブボルト４１と、スリーブボルト４１内で軸方向へ移動可能であり、軸方向位置に応じてポート同士を接続するスプール４８と、スリーブボルト４１とスプール４８との間に区画されて油路の一部となるドレン空間５１に設けられており、スプール４８を軸方向の一方へ付勢しているスプリング５９とを備えている。スプリング５９は、スプール４８の軸方向移動に伴い伸縮してスプール４８への付勢力を増減させるコイルばね部７１と、コイルばね部７１の線間隙間７２よりも大きい線間隙間７３をドレン空間５１のオイル流通経路Ｒの途中に形成しているオイル通過部７４と、を有している。

このように構成することで、ドレン空間５１に流入したオイルは、コイルばね部７１の線間隙間７２ではなく、その線間隙間７２よりも大きな軸方向幅をもつ線間隙間７３を通って流出する。そのため、スプール４８の軸方向移動に伴ってコイルばね部７１の線間隙間７２が小さくなる場合であっても、スプリング５９が設けられるドレン空間５１の油路断面積を十分に確保することができる。したがって、ドレン空間５１における圧力損失の増大が抑制される。

図６の実線は、スプール４８のストロークと遅角ポート４６の油路断面積との関係を示している。スプール４８のストロークが０となる位置は、スプール４８がストッパプレート５８に接触する位置である。図６の一点鎖線は、スプール４８のストロークと、ドレン空間５１におけるスプリング５９の線間隙間７３の油路断面積との関係を示している。図６の破線は、図２１の比較形態によるスプール弁２００において、スプール４８のストロークと、ドレン空間５１におけるスプリング２０１の線間隙間２０２の油路断面積との関係を示している。図２１の比較形態では、スプリング２０１は、ドレン空間５１およびばね収容部２０３に跨がって設けられたコイルばねであり、巻きピッチが第１実施形態のコイルばね部７１と同じである。比較形態（図６の破線）では、スプリング２０１の線間隙間２０２がドレン油路における最狭部となる領域がある。これに対して、第１実施形態では、スプール４８の全ストローク範囲にわたってスプリング５９の線間隙間７３の油路断面積が遅角ポート４６の油路断面積よりも大きくなり、ドレン空間５１の油路断面積が十分に確保されている。

また、第１実施形態では、スプール４８は、外部に連通しているスプール内油路５３を有している。ドレン空間５１は、スプール４８に対して軸方向の他方側に隣接する位置に区画されており、スプール４８の軸方向位置に応じて遅角ポート４６に接続され、遅角ポート４６から流入したオイルをスプール内油路５３へ導く。
このように構成することで、ドレン空間５１のオイルをスプール内油路５３から外部へ排出することができる。そのため、ドレン空間５１に対して軸方向の他方に位置するねじ部４３には、ドレン油路を形成する必要がない。したがって、ねじ部４３を中実にすることができ、ねじ部４３の強度に対して有利な設計にすることができる。

また、第１実施形態では、スリーブボルト４１は、スプール４８の軸方向の他方への移動を所定位置で規制するストッパ面７８を有している。ストッパ面７８によるスプール４８の移動規制状態において、コイルばね部７１の線間には隙間が存在する。
このように構成することで、スプール４８の移動に伴いスプリング５９が伸縮する間、スプリング５９の撓みと付勢力との関係を一定にすることができる。そのため、リニアソレノイド９７の制御性が良好となる。

また、第１実施形態では、オイル通過部７４は、巻きピッチがコイルばね部よりも大きいコイルばねである。スプリング５９は、コイルばね部７１およびオイル通過部７４からなる不等ピッチコイルばねである。
このように構成することで、線間隙間７３を容易に設けることができる。

また、第１実施形態では、スプール内油路５３は、コイルばね部７１を収容するばね収容部７７を有している。
このように構成することで、オイル流通の妨げとなるコイルばね部７１をドレン空間５１に設ける必要がなくなる。また、スリーブボルト４１側にばね収容部を設ける必要がなくなり、スリーブボルト４１の全長短縮が可能である等、設計自由度が高まる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態では、図７に示すように、ねじ部８１は、軸方向の一方側の端部にばね収容部８２を有している。スプリング８３は、ばね収容部８２に収容されているコイルばね部８４と、ドレン空間５１とばね収容部８２とに跨がって設けられているオイル通過部８５とを有している。

このように、「バルブボディ」であるスリーブボルト４１側にコイルばね部８４が収容されてもよい。それでも、「特定空間」であるドレン空間５１に、コイルばね部８４の線間隙間７２よりも大きい線間隙間７３が設けられていれば、ドレン空間５１の油路断面積を十分に確保することができる。
また、コイルばね部８４をスリーブボルト４１側に配置することで、スプール４８の慣性重量を低減可能となる。そのため、スプール４８の応答性が向上する。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態では、図８に示すように、ねじ部８７は、外部に連通しているねじ内油路８８を有している。ドレン空間８６は、遅角ポート４６から流入したオイルをねじ内油路８８へ導く。
このように、「バルブボディ」であるスリーブボルト４１側にドレン油路（すなわち、ねじ内油路８８）が設けられてもよい。それでも、「特定空間」であるドレン空間８６にオイル通過部７４の線間隙間７３が設けられていれば、ドレン空間８６の油路断面積を十分に確保することができる。

また、第３実施形態では、ドレン空間８６のオイルをねじ内油路８８から外部へ排出することができる。そのため、ドレン空間８６に対して軸方向の一方に位置するスプール８９には、ドレン油路を形成する必要がない。したがって、スプール８９を中実にすることができ、スプール８９の強度に対して有利な設計にすることができる。

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態では、図９に示すように、スプリング１０１は、スプール４８のばね収容部７７に設けられているコイルばね部７１と、ねじ部１０２のばね収容部１０３に設けられているコイルばね部１０４と、ドレン空間５１とばね収容部８２とに跨がって設けられているオイル通過部８５とを有している。

このように、オイル通過部８５に対して軸方向の両側にコイルばね部７１、１０４を設けることによって、スプリング５９と比べてスプリング１０１のばね定数を小さくしつつも「特定空間」であるドレン空間５１の油路断面積を十分に確保することができる。ばね定数を小さくすることで、リニアソレノイドの小型化が可能となる。

［第５実施形態］
本発明の第５実施形態では、図１０に示すように、「特定空間」であるドレン空間１１１は、遅角ポート４６から流入したオイルをスプール内油路５３とねじ内油路８８とに分配する。ドレン空間１１１は、ドレン油路における分岐点となる。
このように、第４実施形態と比べてねじ内油路８８が追加されているので、ドレン油路の圧力損失を低減することができる。

［第６実施形態］
本発明の第６実施形態では、図１１に示すように、「特定空間」であるドレン空間１１１は、遅角ポート４６から流入したオイルをスプール内油路１２１とねじ内油路１２２とに分配する。スプール内油路１２１は、油路断面積が前述のスプール内油路５３よりも小さい。また、ねじ内油路１２２は、油路断面積がねじ内油路８８よりも小さい。スプール内油路１２１およびねじ内油路１２２は、それらの油路断面積を足した値が第１実施形態のスプール内油路５３の油路断面積と等しくなるように形成されている。
このように構成することで、ドレン油路の圧力損失を増加させることなく、スプール１２３およびねじ部１２４の強度に対して有利な設計にすることができる。

［第７実施形態］
本発明の第７実施形態では、図１２に示すように、スプール１３１は、当該スプール１３１の軸方向位置に応じて進角ポート４５または遅角ポート４６に接続されるスプール内油路１３２を有している。ねじ部１３３は、外部の油供給源であるオイルポンプ９６に連通しているねじ内油路１３４を有している。「特定空間」である空間１３５は、ねじ内油路１３４とスプール内油路１３２との間に設けられており、ねじ内油路１３４から流入したオイルをスプール内油路１３２へ導く。空間１３５には逆止弁１３６が設けられている。ねじ内油路１３４、空間１３５およびスプール内油路１３２は、オイルをバルブタイミング調整装置１０へ供給する供給油路を構成している。遅角ポート４６のオイルは、スリーブ１３８のドレンポート１３９を経て外部に排出される。

スプリング５９は、スプール１３１のばね収容穴１３７と空間１３５とに跨がって設けられているコイルばね部８４と、空間１３５に設けられているオイル通過部８５とを有している。オイル通過部８５は、コイルばね部８４の線間隙間７２よりも大きい幅をもつ線間隙間７３を有している。

このように、「特定空間」である空間１３５が供給油路の一部であってもよい。それでも、空間１３５にオイル通過部８５の線間隙間７３が設けられていれば、空間１３５の油路断面積を十分に確保することができる。

［第８実施形態］
本発明の第８実施形態では、図１３に示すように、スプリング１４１は、環状空間１４２に設けられており、コイルばね部１４３およびオイル通過部１４４を有している。オイル通過部１４４は、コイルばね部１４３の線間隙間７２よりも大きい線間隙間１４５を有している。環状空間１４２は、「特定空間」であって、スプール４８の軸方向の一方側の端部１４６とスプール４８との間に区画されており、スプール内油路５３から流入したオイルを外部へ導く。

このように、環状空間１４２にスプリング１４１が設けられてもよい。それでも、「特定空間」である環状空間１４２にオイル通過部１４４の線間隙間１４５が設けられていれば、環状空間１４２の油路断面積を十分に確保することができる。

［第９実施形態］
本発明の第９実施形態では、図１４に示すように、スプリング１５１は、コイルばね部７１およびオイル通過部１５２を有している。オイル通過部１５２は、コイルばね部７１を構成している線材の延長部分から成り、スプール４８の軸方向移動にかかわらず軸方向長さが一定の固定端であり、コイルばね部７１の線間隙間７２よりも大きい軸方向の隙間１５３をもつ。本実施形態では、オイル通過部１５２は、周方向の一箇所においてコイルばね部７１とねじ部４３との間に突っ張るように設けられた線材から構成されている。上記周方向の一箇所以外の部分の全てがオイル通過部１５２の隙間１５３である。

このように、オイル通過部１５２が固定端から構成されてもよい。それでも、「特定空間」であるドレン空間５１に隙間１５３が設けられていれば、ドレン空間５１の油路断面積を十分に確保することができる。
また、スプール４８の軸方向移動にかかわらずオイル通過部１５２の軸方向長さが一定であり、隙間１５３が小さくならないので、確実な流量確保が見込める。そのため、スプリング１５１の設計自由度が高まる。

［第１０実施形態］
本発明の第１０実施形態では、図１６に示すように、スプリング１６１は、コイルばね部７１およびオイル通過部１６２を有している。オイル通過部１６２は、コイルばね部７１を構成している線材の延長部分から成り、スプール４８の軸方向移動にかかわらず軸方向長さが一定の固定端であり、コイルばね部７１の線間隙間７２よりも大きい軸方向の隙間１６３をもつ。本実施形態では、オイル通過部１６２は、周方向の複数箇所においてコイルばね部７１とねじ部４３との間に突っ張るように設けられた線材から構成されている。上記周方向の複数箇所で軸方向へ延びる線材の間には隙間１６３が形成されている。

このように、オイル通過部１６２が固定端から構成されてもよい。それでも、「特定空間」であるドレン空間５１に隙間１６３が設けられていれば、ドレン空間５１の油路断面積を十分に確保することができる。
また、コイルばね部７１は、周方向の複数箇所においてオイル通過部１６２に支持されている。そのため、第９実施形態と比べて、スプリング１６１の伸縮時のコイルばね部７１の倒れこみを抑制可能である。

［第１１実施形態］
本発明の第１１実施形態では、図１８に示すように、スプリング１７１は、コイルばね部７１およびオイル通過部１７２を有している。オイル通過部１７２は、隣り合う線材間の距離（以下、線材間距離と記載）がコイルばね部７１よりも大きくなるように巻き径が変化しているばねからなり、本実施形態では鼓形コイルばねである。オイル通過部１７２の隙間１７３は、コイルばね部７１の線間隙間７２よりも大きい幅をもつ。
このように、オイル通過部１７２が鼓形コイルばねから構成されてもよい。それでも、「特定空間」であるドレン空間５１に隙間１７３が設けられていれば、ドレン空間５１の油路断面積を十分に確保することができる。また、鼓形コイルばねの隙間１７３は、径方向と軸方向との両方に流通経路を確保することができる。

［第１２実施形態］
本発明の第１２実施形態では、図２０に示すように、スプール１８１は、ばね収容部１８２から径方向外側へ貫通する通孔１８３を有している。通孔１８３は、スプール１８１の軸方向位置に応じて遅角ポート４６とばね収容部１８２とを接続する。通孔１８３、スプール内油路５３および環状空間５４は、ドレン油路を構成している。スプリング１０１は、「特定空間」であるばね収容部１８２において軸方向位置が通孔１８３と重なるように設けられたオイル通過部８５と、オイル通過部８５に対して軸方向の両側に設けられたコイルばね部７１、１０４とを有している。
このように、スプール１８１の端部の凹所とスリーブ４４との間の空間であるばね収容部１８２が「特定空間」であってもよい。この空間のオイル流通経路Ｒの途中にオイル通過部８５の線間隙間７３が設けられていれば、上記空間の油路断面積を十分に確保することができる。

［他の実施形態］
本発明の他の実施形態では、バルブボディは、少なくともスリーブを有していればよく、ねじ部が設けられなくてもよい。
本発明の他の実施形態では、バルブタイミング調整装置は、内燃機関の排気弁のバルブタイミングを調整するものであってもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１０・・・バルブタイミング調整装置
４０・・・スプール弁
４１・・・スリーブボルト（バルブボディ）
４５、４６、４７、１３９・・・ポート
４８、８９、１２３、１８１・・・スプール
５１、８６、１１１、１３５、１４２、１８２・・・特定空間
５９、８３、１０１、１４１、１５１、１６１、１７１・・・スプリング（付勢部材）
７１、８４、１０４、１４３・・・コイルばね部
７２・・・線間隙間
７３、１４５、１５３、１６３、１７３・・・線間隙間
７４、８５、１４４、１５２、１６２、１７２・・・オイル通過部
９０・・・内燃機関

Claims (11)

1. 内燃機関（９０）の吸気弁または排気弁の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（１０）に用いられるスプール弁であって、
   油路の一部となる複数のポート（４５、４６、４７、１３９）を有するバルブボディ（４１）と、
   前記バルブボディ内で軸方向へ移動可能であり、軸方向位置に応じて前記ポート同士を接続するスプール（４８、８９、１２３、１８１）と、
   前記バルブボディと前記スプールとの間に区画されて油路の一部となる特定空間（５１、８６、１１１、１３５、１４２、１８２）に少なくとも一部が設けられており、前記スプールを軸方向の一方へ付勢している付勢部材（５９、８３、１０１、１４１）と、
   を備えており、
   前記付勢部材は、前記スプールの軸方向移動に伴い伸縮して前記スプールへの付勢力を増減させるコイルばね部（７１、８４、１０４、１４３）と、前記特定空間に設けられており、線間隙間が前記コイルばね部よりも大きいコイルばねからなるオイル通過部（７４、８５、１４４）と、を有する不等ピッチコイルばねであるスプール弁。
2. 前記コイルばね部（７１、１０４）は、前記オイル通過部に対して軸方向の両側に設けられている請求項１に記載のスプール弁。
3. 内燃機関（９０）の吸気弁または排気弁の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（１０）に用いられるスプール弁であって、
   油路の一部となる複数のポート（４５、４６、４７）を有するバルブボディ（４１）と、
   前記バルブボディ内で軸方向へ移動可能であり、軸方向位置に応じて前記ポート同士を接続するスプール（４８）と、
   前記バルブボディと前記スプールとの間に区画されて油路の一部となる特定空間（５１）に少なくとも一部が設けられており、前記スプールを軸方向の一方へ付勢している付勢部材（１５１、１６１）と、
   を備えており、
   前記付勢部材は、前記スプールの軸方向移動に伴い伸縮して前記スプールへの付勢力を増減させるコイルばね部（７１）と、前記特定空間に設けられており、前記スプールの軸方向移動にかかわらず軸方向長さが一定であり、前記コイルばね部の線間隙間（７２）よりも大きい軸方向の隙間（１５３、１６３）をもつオイル通過部（１５２、１６２）と、を有しているスプール弁。
4. 内燃機関（９０）の吸気弁または排気弁の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（１０）に用いられるスプール弁であって、
   油路の一部となる複数のポート（４５、４６、４７）を有するバルブボディ（４１）と、
   前記バルブボディ内で軸方向へ移動可能であり、軸方向位置に応じて前記ポート同士を接続するスプール（４８）と、
   前記バルブボディと前記スプールとの間に区画されて油路の一部となる特定空間（５１）に少なくとも一部が設けられており、前記スプールを軸方向の一方へ付勢している付勢部材（１７１）と、
   を備えており、
   前記付勢部材は、前記スプールの軸方向移動に伴い伸縮して前記スプールへの付勢力を増減させるコイルばね部（７１）と、前記特定空間に設けられており、隣り合う線材間の距離が前記コイルばね部よりも大きくなるように巻き径が変化しているばねからなるオイル通過部（１７２）と、を有しているスプール弁。
5. 前記スプール（４８）は、外部に連通しているスプール内油路（５３）を有しており、
   前記特定空間（５１）は、前記スプールに対して軸方向の他方側に隣接する位置に区画されており、前記スプールの軸方向位置に応じて所定の前記ポート（４６）に接続され、当該ポートから流入したオイルを前記スプール内油路へ導く請求項１〜４のいずれか一項に記載のスプール弁。
6. 前記バルブボディは、前記ポートを有するスリーブ（４４）と、当該スリーブに対して軸方向の他方側に位置しているねじ部（８７）と、を有しており、
   前記ねじ部は、外部に連通しているねじ内油路（８８）を有しており、
   前記特定空間（８６）は、前記スリーブ内であって前記スプールと前記ねじ部との間に区画されており、前記スプールの軸方向位置に応じて所定の前記ポート（４６）に接続され、当該ポートから流入したオイルを前記ねじ内油路へ導く請求項１〜４のいずれか一項に記載のスプール弁。
7. 前記スプール（４８）は、外部に連通しているスプール内油路（５３、１２１）を有しており、
   前記バルブボディは、前記ポートを有するスリーブと、当該スリーブに対して軸方向の他方側に位置しているねじ部（１０２、１２４）と、を有しており、
   前記ねじ部は、外部に連通しているねじ内油路（８８、１２２）を有しており、
   前記特定空間（１１１）は、前記スリーブ内であって前記スプールと前記ねじ部との間に区画されており、前記スプールの軸方向位置に応じて所定の前記ポート（４６）に接続され、当該ポートから流入したオイルを前記スプール内油路と前記ねじ内油路とに分配する請求項１〜４のいずれか一項に記載のスプール弁。
8. 前記スプール（１３１）は、当該スプールの軸方向位置に応じて所定の前記ポート（４５、４６）に接続されるスプール内油路（１３２）を有しており、
   前記バルブボディは、前記ポートを有するスリーブと、当該スリーブに対して軸方向の他方側に位置しているねじ部（１３３）と、を有しており、
   前記ねじ部は、外部に連通しているねじ内油路（１３４）を有しており、
   前記特定空間（１３５）は、前記ねじ内油路と前記スプール内油路との間に設けられており、前記ねじ内油路から流入したオイルを前記スプール内油路へ導く請求項１〜４のいずれか一項に記載のスプール弁。
9. 前記スプール（４８）は、当該スプールの軸方向位置に応じて所定の前記ポート（４６）に接続されるスプール内油路（５３）を有しており、
   前記特定空間（１４２）は、前記スプールの軸方向の一方側の端部（１４６）と前記バルブボディとの間に区画されており、前記スプール内油路から流入したオイルを外部へ導く請求項１〜４のいずれか一項に記載のスプール弁。
10. 前記バルブボディは、前記スプールの軸方向の他方への移動を所定位置で規制するストッパ（７８）を有しており、
    前記ストッパによる前記スプールの移動規制状態において、前記コイルばね部の線間には隙間が存在する請求項１〜９のいずれか一項に記載のスプール弁。
11. 前記スプール弁は逆止弁の下流側に配置されることを特徴とする請求項１〜１０のスプール弁。

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