JP5731260B2 - 油圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃エンジンの吸気バルブ又は排気バルブの開閉時期（バルブタイミング）を運転状況に応じて変更するバルブタイミング変更システムに適用される油圧制御装置に関する。

従来のバルブタイミング変更システムとしては、クランクシャフトと同期して回転するハウジンングロータ（タイミングロータ）、カムシャフトと同期して回転すると共にハウジングロータ内に収容されると共にその収容室を遅角室と進角室とに二分しハウジングロータに対して所定の角度範囲（最進角位置と最遅角位置との間）を相対的に回転し得るベーンロータ、エンジンの始動時にベーンロータをハウジングロータに対して最遅角位置と最進角位置との間の中間位置にロックするロックピン、進角室及び遅角室に対する作動油の供給及び排出を制御するオイルコントロールバルブ（電磁式油圧制御弁）及び電磁式油路切替弁等を備え、エンジンの始動時にロックピンにより中間位相にロックするべく、オイルコントロールバルブ（電磁式油圧制御弁）及び電磁式油路切替弁を駆動して進角室及び遅角室の作動油を共に排出するドレンモードにするようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このシステムにおいては、進角室及び遅角室の両方のドレンモードを設定するための油圧制御装置として、オイルコントロールバルブ（電磁式油圧制御弁）の他に電磁式油路切替弁を採用しているため、部品点数が増加し、その設置スペースが必要になり、装置の大型化及び複雑化、コストの増加等を招く。

一方、上記のような電磁式油路切替弁を用いずに、オイルコントロールバルブ（電磁式油圧制御弁）よりも下流側において進角室に作動油を供給する進角室側油路に連通すると共にオイルコントロールバルブ（電磁式油圧制御弁）のドレンポートに連通するような連通路を設けて、進角室及び遅角室の両方のドレンモードを設定するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
しかしながら、この連通路は進角室の作動油を排出する際の排出通路としてのみ機能するものであるため、作動油を進角室又は遅角室に供給する際の供給通路として使用することができず、結果的に通路の増加、構造の複雑化、装置の大型化を招く。

また、バルブタイミング変更システムに適用される他の油圧制御装置としては、ハウジング、ハウジングに嵌め込んで装着されるスリーブ、スリーブ内を往復動するスプール等を備えたオイルコントロールバルブにおいて、ハウジングとスリーブの間においてスリーブに開けられたポート同士を連通させるドレン通路を設け、エンジンの始動時には、供給ポートから供給された作動油を遅角室側通路を通して遅角室に供給すると共に、進角室内の作動油を進角室側通路からドレン通路を経てドレンポートから排出し、回転位相を進角させる際には、供給ポートから供給された作動油を進角室側通路を通して進角室に供給すると共に、遅角室内の作動油を遅角室側通路からドレン通路を経てドレンポートから排出するように駆動制御するものが知られている（例えば、特許文献２を参照）。

しかしながら、この装置においては、ドレン通路は作動油を排出する際の通路としてのみ機能するものであるため、進角モード又は遅角モードの際に作動油を進角室又は遅角室に供給する通路として、又は、進角室及び遅角室の作動油を排出する（両ポートドレンモード）の際の通路として、あるいは、進角室及び遅角室に作動油を供給する（両ポートポンプモード）の際の通路として、使用することはできない。

特許第４２８４８７１号公報 特開平１１−１９３８７１号公報

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、部品点数の削減、構造の簡素化、低コスト化等を図りつつ、バルブタイミング変更システムに容易に適用でき、進角室及び遅角室を同時にドレンモードに設定してロック機構等によるロック状態を確実に行え、又、進角室及び遅角室を同時にポンプモードに設定してロック機構によるロック状態を確実に解除して所望の中間位相にて保持することができ、エンジンの運転状態に応じた幅広い位相制御を行うことができる油圧制御装置を提供することにある。

本発明の油圧制御装置は、進角室及び遅角室に対する作動油の供給又は排出を行うことによりエンジンのバルブタイミングを変更するバルブタイミング変更システムに適用されるべく、作動油を供給する供給ポート，作動油を排出する複数の排出ポート，進角室に対する作動油の供給及び排出を行う進角ポート，及び遅角室に対する作動油の供給及び排出を行う遅角ポートを画定するスリーブと、スリーブ内において密接して往復駆動されて上記ポートの開閉を行うスプールとを備え、エンジンの運転状態に応じて、進角モード、遅角モード、所定の中間位相に保持する保持モード、進角室及び遅角室の作動油を排出するドレンモードへの切り替えを行う油圧制御装置であって、進角モードにて供給ポートと進角ポートとを連通させ、遅角モードにて供給ポートと遅角ポートとを連通させ、ドレンモードにおいて進角ポート及び遅角ポートの一方が排出ポートに連通する状態で進角ポート及び遅角ポートの他方と排出ポートとを連通させる、共通の連通路を設けた、構成となっている。
この構成によれば、進角モードにおいては、供給ポートから供給された作動油は、連通路及び進角ポートを経て進角室に導かれると共に遅角室内の作動油は遅角ポートを経て排出ポートから排出され、遅角モードにおいては、供給ポートから供給された作動油は、連通路及び遅角ポートを経て遅角室に導かれると共に進角室内の作動油は進角ポートを経て排出ポートから排出され、ドレンモードにおいては、進角室及び遅角室内の作動油は進角ポート及び遅角ポートから連通路を経て排出ポートから排出される。
このように、共通の連通路を介して、進角モード、遅角モード、及びドレンモードにおいて作動油の供給及び排出が行われるため、従来のように専用の切替弁あるいは排出だけを行う連通路を設ける場合に比べて、部品点数の削減、構造の簡素化、低コスト化等を達成しつつ、バルブタイミング変更システムに容易に適用でき、例えば油圧の解除により位相のロックが行われるロック機構等を備える場合に進角室及び遅角室を同時にドレンモードに設定して所定の位相に確実にロックすることができる。

上記構成において、連通路は、スリーブに形成された第１接続ポート及び第２接続ポートと、第１接続ポートと第２接続ポートとを接続する接続通路とにより形成され、排出ポートは、連通路を経た作動油を排出する連通路用排出ポートと、遅角ポートを経た作動油を排出する遅角用排出ポートと、進角ポートを経た作動油を排出する進角用排出ポートとを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、連通路を、第１接続ポート及び第２接続ポートと接続通路とに分けることで、連通路を容易に形成（加工又は成型）することができ、又、排出ポートを、連通路用排出ポート、遅角用排出ポート、及び進角用排出ポートに分けることで、構造の簡素化、装置の小型化等を効率良く達成することができる。

上記構成において、スリーブには、スプールの移動方向において、連通路用排出ポート、第１接続ポート、供給ポート、遅角用排出ポート、遅角ポート、第２接続ポート、進角ポート、及び進角用排出ポートが、順次に配列して形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、スリーブ内をスプールが移動してそれぞれのポートの開閉を行う構成において、進角モード、遅角モード、保持モード、ドレンモードを、無駄の無い動作で最も効率よく容易に設定することができる。

上記構成において、接続通路は、スリーブが嵌合される嵌合部材に設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、従来のスリーブに第１接続ポート及び第２接続ポートを追加すると共に、嵌合部材（例えば、エンジンのシリンダヘッド本体やタイミングチェーンのカバー部材）に接続通路を追加工することで、容易に連通路を設けることができる。

上記構成において、嵌合部材は、スリーブを嵌合させる本体部材と、本体部材と協働して接続通路を画定するべく本体部材に着脱自在に固定されるカバー部材とにより形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、本体部材（例えば、エンジンのシリンダヘッド本体やタイミングチェーンのカバー部材）に特別な加工を施すことなく、本体部材と協働して接続通路を画定するカバー部材を追加するだけで、容易に連通路を設けることができる。

上記構成において、接続通路は、スリーブが嵌合される嵌合部材の内周面とスリーブの外周面に形成された凹状溝により画定されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、嵌合部材（例えば、エンジンのシリンダヘッド本体やタイミングチェーンのカバー部材）に特別な加工を施すことなく、スリーブに対して第１接続ポート及び第２接続ポートと凹状溝の加工を施すだけで、容易に連通路を設けることができる。

上記構成において、スプールは、保持モードにおいて、連通路と遅角ポート及び進角ポートとの連通を遮断するように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、進角室及び遅角室内の油圧が一定に保持され、バルブタイミングを所定の位相角に保持することができる。

上記構成において、スプールは、保持モードにおいて、供給ポートと連通路を連通させると共に連通路と遅角ポート及び進角ポートとを連通させるように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、進角室及び遅角室内に作動油が供給されるため、例えば油圧によりロック機構を解除するような場合に、その供給された作動油の油圧によりロック機構によるロック状態を確実に解除でき、それ故に、バルブタイミングを中間位置の所望の位相角に確実に保持することができる。

上記構成をなす油圧制御装置によれば、部品点数の削減、構造の簡素化、低コスト化等を達成しつつ、バルブタイミング変更システムに容易に適用でき、進角室及び遅角室を同時にドレンモードに設定してロック機構等によるロック状態を確実に行え、又、進角室及び遅角室を同時にポンプモードに設定してロック機構によるロック状態を確実に解除して所望の中間位相にて保持することができ、エンジンの運転状態に応じた幅広い位相制御を行うことができる。

本発明に係る油圧制御装置が適用されるバルブタイミング変更システムを示す部分斜視図である。 本発明に係る油圧制御システムが適用されるバルブタイミング変更システムの内部を示す断面図である。 本発明に係る油圧制御装置が適用されるバルブタイミング変更システムを示す分解斜視図である バルブタイミング変更システムの一部をなすベーンロータが、所定の中間位置にある状態で進角室に連通する進角通路を示す断面図である。 バルブタイミング変更システムの一部をなすベーンロータが、所定の中間位置にある状態で遅角室に連通する遅角通路を示す断面図である。 バブルタイミング変更システムの一部をなすロック機構（ロックカム、ロックレバー）がベーンロータを中間位置にロックした状態を示す断面図である。 本発明に係る油圧制御装置の一実施形態を示す部分断面図である。 図７に示す油圧制御装置の動作を説明する動作図である。 エンジン始動時のドレンモードにおけるシステムの模式図である。 エンジン始動後の進角モードにおけるシステムの模式図である。 エンジン始動後の保持モードにおけるシステムの模式図である。 エンジン始動後の遅角モードにおけるシステムの模式図である。 本発明に係る油圧制御装置の他の実施形態における動作を説明する動作図である。 図１３に示す実施形態において、エンジン始動後の保持モードにおけるシステムの模式図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
この油圧制御装置を適用したバルブタイミング変更システムは、図１ないし図３に示すように、カムシャフト１０に着脱自在に固定され得るベーンロータ２０、カムシャフト１０の軸線Ｓ１上で回転すると共にベーンロータ２０を相対的に回転可能に収容しかつベーンロータ２０と協働して進角室３０ａ及び遅角室３０ｂを画定するハウジングロータ３０、ベーンロータ２０をハウジングロータ３０に対して所定位置にロックするロック機構４０、ベーンロータ２０をカムシャフト１０に締結するセンタボルト５０、ロック機構４０に含まれるロックカム４１を所定位置（中間位置）に戻すようにアシストするアシスト機構６０、作動油（潤滑油）の流れを制御する油圧制御系ＯＣＳ等を備えている。
尚、カムシャフト１０は、エンジンの吸気バルブ又は排気バルブをカム作用により開閉駆動するものであり、ハウジングロータ３０は、チェーン等を介してクランクシャフトの回転に連動し、クランクシャフトの回転駆動力を、ベーンロータ２０を介してカムシャフト１０に伝達するものである。

カムシャフト１０は、エンジンのシリンダヘッド本体１に形成された軸受Ｂにより軸線Ｓ１回りに回転可能に（図１において矢印ＣＲ方向に回転するように）支持され、図２に示すように、軸受Ｂにより支持されるジャーナル部１１、ハウジングロータ３０を回動自在に支持する円筒部１２、進角室３０ａに対する作動油の供給及び排出を行う進角通路１３、遅角室３０ｂに対する作動油の供給及び排出を行う遅角通路１４、センタボルト５０を締結する雌ネジ部１５等を備えている。

ベーンロータ２０は、図２ないし図５に示すように、４つのベーン部２１、４つのベーン部２１を等間隔で一体的に保持するハブ部２２、ハブ部２２に形成されセンタボルト５０が通される貫通孔２３、進角室３０ａに連通する進角通路２４、遅角室３０ｂに連通する遅角通路２５、ベーン部２１の先端に形成された溝部に嵌め込まれたシール部材２６等を備え、後述するロックカム４１と一緒にセンタボルト５０を用いてカムシャフト１０に締結され、カムシャフト１０と一体的に回転するようになっている。

ハウジングロータ３０は、クランクシャフトの回転に連動してカムシャフト１０の軸線Ｓ１上で回転可能に支持され、図２及び図３に示すように、ハウジング部材３１、ハウジング部材３１の背面側に結合されるスプロケット部材３２、ハウジング部材３１の前面側に結合されるカバー部材３３により構成されており、ベーンロータ２０を所定角度範囲において相対的に回転可能に収容すると共にロック機構４０を収容し、収容されたベーンロータ２０（のベーン部２１）により進角室３０ａ及び遅角室３０ｂに二分されるように形成されている。

ハウジング部材３１は、図２ないし図５に示すように、円筒壁３１ａ、隔離壁３１ｂ、隔離壁３１ｂの中央に設けられた貫通孔３１ｃ、隔離壁３１ｂの背面側において中心に向かって突出する４つの軸受部３１ｄ、各々の軸受部３１ｄの間及び中央部に画定されてベーンロータ２０を収容する凹部３１ｅ、隔離壁３１ｂの前面側に形成されてロック機構を収容する凹部３１ｆ、進角室３０ａに連通するべく隔離壁３１ｂに設けられた油圧通路３１ｇ、遅角室３０ｂに連通するべく隔離壁３１ｂに設けられた油圧通路３１ｈ、支軸３１ｉ，３１ｊ、掛止突起３１ｋ，３１ｍ、最遅角位置を規定するストッパ壁３１ｎ、最進角位置を規定するストッパ壁３１ｏ、ストッパ壁３１ｐ，３１ｑ、アシスト機構６０を収容する凹部３１ｒ等を備えている。
スプロケット部材３２は、図２及び図３に示すように、クランクシャフトの回転駆動力を伝達するチェーンが巻回されるスプロケット３２ａ、カムシャフト１０の円筒部１２に回動自在に嵌合される内周面３２ｂ、ベーンロータ２０の背面が摺動自在に接触する前面３２ｃ等を備えている。
カバー部材３３は、図２及び図３に示すように、センタボルト５０を通す円孔３３ａ等を有し、ハウジング部材３１に対して着脱自在に形成されている。
そして、ハウジング部材３１、スプロケット部材３２、及びカバー部材３３は、ボルト等を用いて締結されるようになっている。

ロック機構４０は、図２、図３、図６に示すように、ロックカム４１、進角規制ロックバー４２、進角規制付勢バネ４３、遅角規制ロックバー４４、遅角規制付勢バネ４５により構成されており、ベーンロータ２０を、ハウジングロータ３０に対して相対的に回動可能な所定角度範囲内の中間位置にロックするように形成されている。
ロックカム４１は、センタボルト５０によりベーンロータ２０と一緒にカムシャフト１０に締結されてストッパ壁３１ｎ，３１ｏにより規制される範囲を回動すると共に進角規制ロックバー４２及び遅角規制ロックバー４４が離脱可能に係合し得るように形成されている。
進角規制ロックバー４２は、図６に示すように、支軸３１ｉにより軸線Ｓ１に垂直な垂直面内において揺動自在に支持されると共に進角規制付勢バネ４３の一端部が掛止されてストッパ壁３１ｐに当接するように反時計回りに回転付勢され、ストッパ壁３１ｐに当接して反時計回りの回転が規制された状態で、ロックカム４１に当接してロックカム４１（すなわちベーンロータ２０）が休止位置から進角側に回転するのを規制し、一方、油圧通路３１ｇを通して供給された作動油の油圧により時計回りに回転させられてロックを解除するようになっている。
遅角規制ロックバー４４は、図６に示すように、支軸３１ｊにより軸線Ｓ１に垂直な垂直面内において揺動自在に支持されると共に遅角規制付勢バネ４５の一端部が掛止されてストッパ壁３１ｑに当接するように時計回りに回転付勢され、ストッパ壁３１ｑに当接して時計回りの回転が規制された状態で、ロックカム４１に当接してロックカム４１（すなわちベーンロータ２０）が休止位置から遅角側に回転するのを規制し、一方、油圧通路３１ｈを通して供給された作動油の油圧により反時計回りに回転させられてロックを解除するようになっている。
そして、ロックカム４１は、図６に示す状態で進角規制ロックバー４２及び遅角規制ロックバー４４によりロックされて中間位置に位置決めされ、ストッパ壁３１ｎに当接した状態で最遅角位置を規定し、ストッパ壁３１ｏに当接した状態で最進角位置を規定するようになっている。

センタボルト５０は、図２及び図３に示すように、ロックカム４１及びベーンロータ２０をカムシャフト１０に締結するものであり、その内部には、遅角室３０ｂに対して作動油の供給又は遅角室３０ｂから作動油を排出させるべく遅角通路１４と遅角室３０ｂとを連通する遅角通路５１、カムシャフト１０の雌ネジ部１５に螺合される雄ネジ部５２等を備えている。
アシスト機構６０は、プッシュロッド及び付勢バネ等を備え、ロックカム４１（ベーンロータ２０及びカムシャフト１０）を最遅角位置側から中間位置に移動させるべく補助力を及ぼすように形成されている。

油圧制御系ＯＣＳは、図１及び図２に示すように、嵌合部材（及び本体部材）としてのシリンダヘッド本体１に嵌合して固定されたオイルコントロールバルブ１００、シリンダヘッド本体１に着脱自在に固定されてシリンダヘッド本体１と協働して後述する連通路３を画定する嵌合部材の一部をなすカバー部材２、作動油をオイルコントロールバルブ１００に向けて供給するポンプ７０、ポンプから吐出される作動油を供給する供給通路７１、オイルコントロールバルブ１００から排出される作動油を通すドレン通路７２、オイルコントロールバルブ１００と進角室３０ａとを接続して作動油を通す進角通路７３、オイルコントロールバルブ１００と遅角室３０ｂとを接続して作動油を通す遅角通路７４等により構成されている。
ここでは、オイルコントロールバルブ１００、嵌合部材（及び本体部材）としてのシリンダヘッド本体１及びカバー部材２により画定された後述する連通路３により、油圧制御装置が構成されている。

オイルコントロールバルブ１００は、図７に示すように、円筒状のスリーブ１１０、スリーブ１１０内において密接して往復駆動されるスプール１２０、スプール１２０を休止位置に向けて付勢するスプリング１３０、スプール１２０を往復動するべくスリーブ１１０の一端側に固定された電磁アクチュエータ１４０等を備えている。
そして、オイルコントロールバルブ１００は、エンジンの運転状態に応じて、進角室３０ａに作動油を供給すると共に遅角室３０ｂの作動油を排出する進角モード、遅角室３０ｂに作動油を供給すると共に進角室３０ａの作動油を排出する遅角モード、所定の中間位相に保持する保持モード、進角室３０ａ及び遅角室３０ｂの作動油を共に排出するドレンモードへの切り替えを選択的に行うようになっている。

スリーブ１１０は、図７に示すように、スプール１２０の移動方向Ｌにおいて図中の左側から右側に向けて順次に配列して形成された、連通路用排出ポート１１０ａ、第１接続ポート１１０ｂ、供給ポート１１０ｃ、遅角用排出ポート１１０ｄ、遅角ポート１１０ｅ、第２接続ポート１１０ｆ、進角ポート１１０ｇ、及び進角用排出ポート１１０ｈを備えている。
シリンダヘッド本体１及びカバー部材２は、図７に示すように、第１接続ポート１１０ｂと第２接続ポート１１０ｆとを接続する接続通路１ａ，１ｂ，２ａを画定するように形成されている。
連通路用排出ポート１１０ａは、ドレン通路７２に接続されるように形成されている。
第１接続ポート１１０ｂは、第２接続ポート１１０ｆ及び接続通路１ａ，１ｂ，２ａと協働して連通路３を画定するように形成されている。
供給ポート１１０ｃは、供給通路７１に接続されるように形成されている。
遅角用排出ポート１１０ｄは、遅角ポート１１０ｅを経た作動油を排出するように形成されている。
遅角ポート１１０ｅは、遅角通路７４に接続されるように形成されている。
第２接続ポート１１０ｆは、第１接続ポート１１０ｂ及び接続通路１ａ，１ｂ，２ａと協働して連通路３を画定するように形成されている。
進角ポート１１０ｇは、進角通路７３に接続されるように形成されている。
進角用排出ポート１１０ｈは、進角ポート１１０ｇを経た作動油を排出するように形成されている。

そして、第１接続ポート１１０ｂ、第２接続ポート１１０ｆ、及び接続通路１ａ，１ｂ，２ａにより、進角モードにて供給ポート１１０ｃと進角ポート１１０ｇとを連通させ、遅角モードにて供給ポート１１０ｃと遅角ポート１１０ｅとを連通させ、ドレンモードにおいて進角ポート１１０ｇ及び遅角ポート１１０ｅの一方（ここでは、遅角ポート１１０ｅ）が排出ポート（ここでは、遅角用排出ポート１１０ｄ）に連通する状態で進角ポート１１０ｇ及び遅角ポート１１０ｅの他方（ここでは、進角ポート１１０ｇ）と排出ポート（連通路用排出ポート１１０ａ）とを連通させる共通の連通路３が画定されている。

スプール１２０は、図７に示すように、その移動方向Ｌにおいて図中の左側から右側に向けて順次に配列して形成された、縮径部１２０ａ、拡径部１２０ｂ、縮径部１２０ｃ、拡径部１２０ｄ、縮径部１２０ｅ、拡径部１２０ｆ、縮径部１２０ｇ、拡径部１２０ｈ、縮径部１２０ｉ、拡径部１２０ｊを備えている。
拡径部１２０ｂ，１２０ｄ，１２０ｆ，１２０ｈ，１２０ｊは、スリーブ１１０の内周面に密接して摺動するように形成されている。
縮径部１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｅ，１２０ｇ，１２０ｉは、スリーブ１１０の内周面との間に作動油の通路となり得る空間を画定するように形成されている。

そして、エンジンの始動時（及び停止時）のドレンモードにおいては、図８（ａ）に示すように、スプール１２０が休止位置にあり、遅角ポート１１０ｅを遅角用排出ポート１１０ｄに連通させ、進角用排出ポート１１０ｈを閉塞した状態で、連通路３（第２接続ポート１１０ｆ、接続通路１ｂ，２ａ，１ａ、第１接続ポート１１０ｂ）を介して進角ポート１１０ｇを連通路用排出ポート１１０ａに連通させるようになっている。
エンジン始動後の進角モードにおいては、図８（ｂ）に示すように、スプール１２０がスプリング１３０の付勢力に抗して所定量だけ繰り出され（図中の左向きに移動させられ）、遅角ポート１１０ｅを遅角用排出ポート１１０ｄに連通させ、進角用排出ポート１１０ｈを閉塞した状態で、連通路３（第１接続ポート１１０ｂ、接続通路１ａ，２ａ，１ｂ、第２接続ポート１１０ｆ）を介して、供給ポート１１０ｃと進角ポート１１０ｇとを連通させるようになっている。
エンジン始動後の保持モードにおいては、図８（ｃ）に示すように、スプール１２０がスプリング１３０の付勢力に抗してさらに所定量だけ繰り出され（図中の左向きに移動させられ）、連通路用排出ポート１１０ａを閉塞し、遅角用排出ポート１１０ｄを閉塞し、進角用排出ポート１１０ｈを閉塞した状態で、遅角ポート１１０ｅ及び進角ポート１１０ｇを共に閉塞するように形成されている。
エンジン始動後の遅角モードにおいては、図８（ｄ）に示すように、スプール１２０がスプリング１３０の付勢力に抗してさらに所定量だけ繰り出され（図中の左向きに移動させられ）、進角ポート１１０ｇを進角用排出ポート１１０ｈに連通させ、遅角用排出ポート１１０ｄを閉塞した状態で、連通路３（第１接続ポート１１０ｂ、接続通路１ａ，２ａ，１ｂ、第２接続ポート１１０ｆ）を介して、供給ポート１１０ｃと遅角ポート１１０ｅとを連通させるようになっている。

すなわち、進角モードにおいては、供給ポート１１０ｃから供給された作動油は、連通路３及び進角ポート１１０ｇを経て進角室３０ａに導かれると共に遅角室３０ｂ内の作動油は遅角ポート１１０ｅを経て遅角用排出ポート１１０ｄから排出され、遅角モードにおいては、供給ポート１１０ｃから供給された作動油は、連通路３及び遅角ポート１１０ｅを経て遅角室３０ｂに導かれると共に進角室３０ａ内の作動油は進角ポート１１０ｇを経て進角用排出ポート１１０ｈから排出され、保持モードにおいては、連通路３と遅角ポート１１０ｅ及び進角ポート１１０ｇとの連通が遮断され、ドレンモードにおいては、進角室３０ａ内の作動油は進角ポート１１０ｇから連通路３を経て連通路用排出ポート１１０ａから排出され、遅角室３０ｂ内の作動油は遅角ポート１１０ｅを経て遅角用排出ポート１１０ｄから排出される。
このように、共通の連通路３を介して、進角モード、遅角モード、及びドレンモードにおいて作動油の供給及び排出が行われるため、従来のように専用の切替弁あるいは排出だけを行う連通路を設ける場合に比べて、部品点数の削減、構造の簡素化、低コスト化等を達成することができ、又、それ故に、バルブタイミング変更システムに容易に適用でき、さらに、進角室３０ａ及び遅角室３０ｂを同時にドレンモードに設定してロック機構４０により所定の位相に確実にロックすることができる。
また、保持モードにおいて進角室３０ａ及び遅角室３０ｂ内の油圧が一定に保持されるため、バルブタイミングを所定の位相角に高精度に保持することができる。

また、連通路３は、スリーブ１１０に形成された第１接続ポート１１０ｂ及び第２接続ポート１１０ｆと、第１接続ポート１１０ｂと第２接続ポート１１０ｆとを接続する接続通路１ａ，２ａ，１ｂとにより形成されているため、連通路を容易に形成（加工又は成型）することができる。
ここで、接続通路１ａ，１ｂ，２ａは、スリーブ１１０が嵌合されるシリンダヘッド本体１及びカバー部材２（嵌合部材）に設けられているため、シリンダヘッド本体１に特別な加工を施すことなくカバー部材２を追加するだけで、容易に連通路３を設けることができる。

また、排出ポートが、連通路３を経た作動油を排出する連通路用排出ポート１１０ａ、遅角ポート１１０ｅを経た作動油を排出する遅角用排出ポート１１０ｄ、進角ポート１１０ｇを経た作動油を排出する進角用排出ポート１１０ｈに分けられているため、構造の簡素化、装置の小型化等を効率良く達成することができる。
さらに、上記のように複数のポート１１０ａ〜１１０ｈがスプール１２０の移動方向Ｌにおいて順次に配列されているため、進角モード、遅角モード、保持モード、ドレンモードを、無駄の無い動作で最も効率よく容易に設定することができる。

次に、上記油圧制御装置を備えたバルブタイミング変更システムの動作について、図９ないし図１２を参照しつつ説明する。
エンジン停止時には、図９に示すように、オイルコントロールバルブ１００はドレンモードが選択されており、進角室３０ａの作動油は、進角通路７３→連通路３→ドレン通路７２を経て排出され、遅角室３０ｂの作動油は、遅角通路７４→遅角用排出ポート１１０ｄ→ドレン通路７２を経て排出される状態にある。
また、ベーンロータ２０は、図６に示すように、進角規制ロックバー４２及び遅角規制ロックバー４４がロックカム４１をロックした状態（ロック状態）にあり、又、アシスト機構６０（のプッシュロッド）が当接した状態にあるため、中間位置に位置決めされている。この状態において、エンジンの始動が開始（クランキング）されると、この中間位置は円滑な始動が行なえるバルブタイミングに設定されているため、エンジンを円滑に始動（完爆）させることができる。
このように、エンジン始動時（クランキング時）に、ロック機構４０により、ベーンロータ２０（カムシャフト１０）が中間位置に位置決めされているため、打音等の発生を防止しつつ、無用の負荷を伴わずに、円滑にエンジンを始動（完爆）させることができ、又、エンジン始動（完爆）後においても、無用な負荷が加わるのを防止して、位相制御を円滑に行うことができる。

エンジンが始動（完爆）すると、オイルコントロールバルブ１００が適宜切り替えられて、ベーンロータ２０（カムシャフト１０）が中間位置から進角側へ（進角モード）又は遅角側へ（遅角モード）、さらには所定の角度位置に保持されるように（保持モード）位相制御が行われる。
例えば、進角側へ位相を変更する場合は、図１０に示すように、オイルコントロールバルブ１００が切り替えられて進角モードが選択される。すると、供給ポート１１０ｃ→連通路３→進角ポート１１０ｇ→進角通路７３を通して作動油が進角室３０ａに供給されると共に、進角室３０ａから油圧通路３１ｇを通して進角規制ロックバー４２に作動油の油圧が供給されてロックが解除され、一方、遅角室３０ｂから遅角通路７４→遅角用排出ポート１１０ｄ→ドレン通路７２を経て作動油が排出される。これにより、ベーンロータ２０を進角側へ移動させて位相を変更することができる。

また、ベーンロータ２０を所定の位相角度に保持する場合には、図１１に示すように、オイルコントロールバルブ１００が切り替えられて保持モードが選択される。すると、進角ポート１１０ｇ（進角通路７３）及び遅角ポート１１０ｅ（遅角通路７４）が共に遮断されて、進角室３０ａ及び遅角室３０ｂ内の作動油の油圧がそのまま維持される。
これにより、進角規制ロックバー４２及び遅角規制ロックバー４４及びロックカム４１はその時の状態に保持されつつ、ベーンロータ２０を所定の位相角度に保持することができる。

一方、遅角側へ位相を変更する場合は、図１２に示すように、オイルコントロールバルブ１００が切り替えられて遅角モードが選択される。すると、供給ポート１１０ｃ→連通路３→遅角ポート１１０ｅ→遅角通路７４を通して作動油が遅角室３０ｂに供給されると共に、遅角室３０ｂから油圧通路３１ｈを通して遅角規制ロックバー４４に作動油の油圧が供給されてロックが解除され、一方、進角室３０ａから進角通路７３→進角用排出ポート１１０ｈ→ドレン通路７２を経て作動油が排出される。これにより、ベーンロータ２０を遅角側へ移動させて位相を変更することができる。

図１３及び図１４は、本発明に係る油圧制御装置の他の実施形態を示すものである。
この実施形態では、オイルコントロールバルブ１００´のスプール１２０´の寸法等が変更されて、保持モードにおいて、供給ポート１１０ｃと連通路３を連通させると共に連通路３と遅角ポート１１０ｅ及び進角ポート１１０ｇとを連通させるように形成されている。

すなわち、エンジンの始動時（及び停止時）のドレンモードにおいては、図１３（ａ）に示すように、スプール１２０´が休止位置にあり、遅角ポート１１０ｅを遅角用排出ポート１１０ｄに連通させ、進角用排出ポート１１０ｈを閉塞した状態で、連通路３（第２接続ポート１１０ｆ、接続通路１ｂ，２ａ，１ａ、第１接続ポート１１０ｂ）を介して進角ポート１１０ｇを連通路用排出ポート１１０ａに連通させるようになっている。
エンジン始動後の進角モードにおいては、図１３（ｂ）に示すように、スプール１２０´がスプリング１３０の付勢力に抗して所定量だけ繰り出され（図中の左向きに移動させられ）、遅角ポート１１０ｅを遅角用排出ポート１１０ｄに連通させ、進角用排出ポート１１０ｈを閉塞した状態で、連通路３（第１接続ポート１１０ｂ、接続通路１ａ，２ａ，１ｂ、第２接続ポート１１０ｆ）を介して、供給ポート１１０ｃと進角ポート１１０ｇとを連通させるようになっている。
エンジン始動後の保持モードにおいては、図１３（ｃ）に示すように、スプール１２０´がスプリング１３０の付勢力に抗してさらに所定量だけ繰り出され（図中の左向きに移動させられ）、連通路用排出ポート１１０ａを閉塞し、遅角用排出ポート１１０ｄを閉塞し、進角用排出ポート１１０ｈを閉塞した状態で、連通路３（第１接続ポート１１０ｂ、接続通路１ａ，２ａ，１ｂ、第２接続ポート１１０ｆ）を介して、供給ポート１１０ｃと遅角ポート１１０ｅ及び進角ポート１１０ｇを連通させるように形成されている。
エンジン始動後の遅角モードにおいては、図１３（ｄ）に示すように、スプール１２０´がスプリング１３０の付勢力に抗してさらに所定量だけ繰り出され（図中の左向きに移動させられ）、進角ポート１１０ｇを進角用排出ポート１１０ｈに連通させ、遅角用排出ポート１１０ｄを閉塞した状態で、連通路３（第１接続ポート１１０ｂ、接続通路１ａ，２ａ，１ｂ、第２接続ポート１１０ｆ）を介して、供給ポート１１０ｃと遅角ポート１１０ｅとを連通させるようになっている。

上記油圧制御装置を備えたバルブタイミング変更システムの動作については、エンジンの停止時及び始動時、進角モード時、遅角モード時では基本的に前述の実施形態と同様であり、保持モードにおいてのみ、図１４に示されるようになる。
すなわち、ベーンロータ２０を所定の位相角度に保持する場合には、図１４に示すように、オイルコントロールバルブ１００が切り替えられて保持モードが選択される。すると、連通路用排出ポート１１０ａを閉塞し、遅角用排出ポート１１０ｄを閉塞し、進角用排出ポート１１０ｈを閉塞した状態で、連通路３（第１接続ポート１１０ｂ、接続通路１ａ，２ａ，１ｂ、第２接続ポート１１０ｆ）を介して、供給ポート１１０ｃと進角ポート１１０ｇ（進角通路７３）及び遅角ポート１１０ｅ（遅角通路７４）とが共に連通させられて、進角室３０ａ及び遅角室３０ｂ内に作動油が供給され、又、進角室３０ａから油圧通路３１ｇを通して進角規制ロックバー４２に作動油の油圧が供給されてロックが解除され、遅角室３０ｂから油圧通路３１ｈを通して遅角規制ロックバー４４に作動油の油圧が供給されてロックが解除される。これにより、ロック機構４０によるロック状態が完全に解除されて、進角室３０ａ及び遅角室３０ｂの油圧のバランスにより、ベーンロータ２０を所定の位相角度に保持することができる。

このように、上記実施形態によれば、保持モードにおいて進角室３０ａ及び遅角室３０ｂ内に作動油が供給されるため、油圧によりロック機構を解除するような場合に、その供給された作動油の油圧によりロック機構によるロック状態を確実に解除でき、それ故に、バルブタイミングを中間位置の所望の位相角に確実に保持することができる。

上記実施形態においては、クランクシャフトの回転力を伝達するスプロケット３２ａを備えたハウジングロータ３０を示したが、これに限定されるものではなく、クランクシャフトの回転駆動力を伝達する手段がその他の構造をなすもの（例えば、歯付きタイミングベルト等）であれば、その構造に合ったもの（歯付きプーリ等）を備えたハウジングロータを採用することができる。
上記実施形態においては、ロック機構として、ロックカム４１、進角規制ロックバー４２、進角規制付勢バネ４３、遅角規制ロックバー４４、遅角規制付勢バネ４５を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、ロックピン等を備えたその他のロック機構を備えた構成において本願発明の油圧制御装置を適用してもよい。
上記実施形態においては、オイルコントロールバルブ１００，１００´のスリーブ１１０を嵌合する嵌合部材として、シリンダヘッド本体１（本体部材）及びカバー部材２を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、シリンダヘッド本体だけで連通路を画定するように形成してもよい。
また、連通路の一部をなす接続通路が、スリーブ１１０が嵌合される嵌合部材（シリンダヘッド本体）の内周面とスリーブ１１０の外周面に形成された凹状溝（不図示）により画定されているようにしてもよい。
これによれば、シリンダヘッド本体に特別な加工を施すことなく、スリーブに対して第１接続ポート及び第２接続ポートと凹状溝の加工を施すだけで、容易に連通路を設けることができる。
また、オイルコントロールバルブのスリーブを嵌合する嵌合部材として、シリンダヘッド本体１を示したが、これに限定されるものではなく、タイミングチェーン等を覆うカバー部材に嵌合穴を設けてスリーブを嵌合させ、このカバー部材に連通路を形成するようにしてもよい。

以上述べたように、本発明の油圧制御装置は、部品点数の削減、構造の簡素化、低コスト化等を達成しつつ、バルブタイミング変更システムに容易に適用でき、進角室及び遅角室を同時にドレンモードに設定してロック機構等によるロック状態を確実に行え、又、進角室及び遅角室を同時にポンプモードに設定してロック機構によるロック状態を確実に解除して所望の中間位相にて保持することができ、エンジンの運転状態に応じた幅広い位相制御を行うことができるため、自動車等に搭載された内燃式のエンジンに適用できるのは勿論のこと、二輪車等に搭載された小型のエンジン等においても有用である。

１ シリンダヘッド本体（嵌合部材、本体部材）
１ａ，１ｂ 接続通路（連通路）
２ カバー部材（嵌合部材）
２ａ 接続通路（連通路）
３ 連通路（油圧制御装置）
１０ カムシャフト
１３ 進角通路
１４ 遅角通路
２０ ベーンロータ
２４ 進角通路
２５ 遅角通路
３０ ハウジングロータ
３０ａ 進角室
３０ｂ 遅角室
３１ｇ，３１ｈ 油圧通路
３１ｉ，３１ｊ 支軸
４０ ロック機構
４１ ロックカム
４２ 進角規制ロックバー
４３ 進角規制付勢バネ
４４ 遅角規制ロックバー
４５ 遅角規制付勢バネ
５０ センタボルト
５１ 遅角通路
６０ アシスト機構
７０ ポンプ
７１ 供給通路
７２ ドレン通路
７３ 進角通路
７４ 遅角通路
１００，１００´ オイルコントロールバルブ（油圧制御装置）
１１０ スリーブ
１１０ａ 連通路用排出ポート
１１０ｂ 第１接続ポート
１１０ ｃ供給ポート
１１０ｄ 遅角用排出ポート
１１０ｅ 遅角ポート
１１０ｆ 第２接続ポート
１１０ｇ 進角ポート
１１０ｈ 進角用排出ポート
１２０，１２０´ スプール
１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｅ，１２０ｇ，１２０ｉ 縮径部
１２０ｂ，１２０ｄ，１２０ｆ，１２０ｈ，１２０ｊ 拡径部
１３０ スプリング
１４０ 電磁アクチュエータ

Claims (8)

1. 進角室及び遅角室に対する作動油の供給又は排出を行うことによりエンジンのバルブタイミングを変更するバルブタイミング変更システムに適用されるべく、作動油を供給する供給ポート，作動油を排出する複数の排出ポート，前記進角室に対する作動油の供給及び排出を行う進角ポート，前記遅角室に対する作動油の供給及び排出を行う遅角ポートを画定するスリーブと、前記スリーブ内において密接して往復駆動されて前記ポートの開閉を行うスプールとを備え、エンジンの運転状態に応じて、進角モード、遅角モード、所定の中間位相に保持する保持モード、進角室及び遅角室の作動油を排出するドレンモードへの切り替えを行う油圧制御装置であって、
   前記進角モードにて前記供給ポートと前記進角ポートとを連通させ、前記遅角モードにて前記供給ポートと前記遅角ポートとを連通させ、前記ドレンモードにおいて前記進角ポート及び遅角ポートの一方が前記排出ポートに連通する状態で前記進角ポート及び遅角ポートの他方と前記排出ポートとを連通させる、共通の連通路を設けた、
   ことを特徴とする油圧制御装置。
2. 前記連通路は、前記スリーブに形成された第１接続ポート及び第２接続ポートと、前記第１接続ポートと前記第２接続ポートとを接続する接続通路とにより形成され、
   前記排出ポートは、前記連通路を経た作動油を排出する連通路用排出ポートと、前記遅角ポートを経た作動油を排出する遅角用排出ポートと、前記進角ポートを経た作動油を排出する進角用排出ポートとを含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の油圧制御装置。
3. 前記スリーブには、前記スプールの移動方向において、前記連通路用排出ポート、前記第１接続ポート、前記供給ポート、前記遅角用排出ポート、前記遅角ポート、前記第２接続ポート、前記進角ポート、及び前記進角用排出ポートが、順次に配列して形成されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の油圧制御装置。
4. 前記接続通路は、前記スリーブが嵌合される嵌合部材に設けられている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の油圧制御装置。
5. 前記嵌合部材は、前記スリーブを嵌合させる本体部材と、前記本体部材と協働して前記接続通路を画定するべく前記本体部材に着脱自在に固定されるカバー部材とにより形成されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の油圧制御装置。
6. 前記接続通路は、前記スリーブが嵌合される嵌合部材の内周面と前記スリーブの外周面に形成された凹状溝により画定されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の油圧制御装置。
7. 前記スプールは、前記保持モードにおいて、前記連通路と前記遅角ポート及び前記進角ポートとの連通を遮断するように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし６いずれかに記載の油圧制御装置。
8. 前記スプールは、前記保持モードにおいて、前記供給ポートと前記連通路を連通させると共に前記連通路と前記遅角ポート及び前記進角ポートとを連通させるように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし６いずれかに記載の油圧制御装置。

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