JP6003865B2 - Valve timing adjustment device - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動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に、関する。   The present invention relates to a valve timing adjusting device that adjusts the valve timing of a valve that opens and closes a camshaft by torque transmission from a crankshaft in an internal combustion engine.

従来、クランク軸と連動回転するハウジングロータ並びにカム軸と連動回転するベーンロータを備えた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には、ハウジングロータ内にてベーンロータにより回転方向に区画した進角室又は遅角室へ作動液を導入することで、ハウジングロータに対するベーンロータの回転位相を進角方向又は遅角方向へ変化させるものが、開示されている。かかる特許文献1の装置では、スリーブ内に収容されるスプールの軸方向への往復移動により進角室及び遅角室に対する作動液の入出を制御する制御弁が、用いられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a valve timing adjusting device including a housing rotor that rotates in conjunction with a crankshaft and a vane rotor that rotates in conjunction with a camshaft is known. For example, Patent Document 1 discloses that the rotation phase of the vane rotor with respect to the housing rotor is set to the advance direction or the retard direction by introducing the working fluid into the advance chamber or the retard chamber divided in the rotation direction by the vane rotor in the housing rotor. What is changed is disclosed. In the apparatus of Patent Document 1, a control valve is used that controls the entry and exit of hydraulic fluid into and from the advance chamber and the retard chamber by reciprocating in the axial direction of a spool accommodated in the sleeve.

さて、特許文献1の装置においてスプールは、指令値に従って駆動源が発生する軸方向駆動力と、当該駆動力に抗して付勢調整構造により調整される軸方向付勢力との釣合いに応じて、移動する。ここで付勢調整構造としては、可動部材と一対の弾性部材とをスリーブ内に収容させたものが、採用されている。   In the device of Patent Document 1, the spool is in accordance with the balance between the axial driving force generated by the driving source according to the command value and the axial biasing force adjusted by the biasing adjustment structure against the driving force. ,Moving. Here, as the bias adjustment structure, a structure in which a movable member and a pair of elastic members are accommodated in a sleeve is employed.

具体的に、スリーブ内でのスプールの移動領域として軸方向に並ぶ第一領域及び第二領域では、スプールを軸方向へ付勢する第一復原力が第一弾性部材により発生するのに対し、可動部材を軸方向へ付勢する第二復原力が第二弾性部材により発生する。こうした構成下、可動部材と係合するスプールが第二復原力により付勢される第一領域では、駆動力に抗する付勢力として、当該第二復原力と第一復原力との合力をスプールが受ける。一方、可動部材がスリーブと係合して第二復原力によるスプールの付勢が制限される第二領域では、駆動力に抗する付勢力として、第一復原力をスプールが受ける。これらのことから、第一領域及び第二領域間の境界位置では、第一復原力及び第二復原力の合力作用と第一復原力の単独作用とが切替わることで、付勢力がステップ状に変化する。その結果として、各領域での必要性能を適正に切替えることが可能となっている。   Specifically, in the first region and the second region aligned in the axial direction as the movement region of the spool in the sleeve, the first restoring force that urges the spool in the axial direction is generated by the first elastic member, A second restoring force for urging the movable member in the axial direction is generated by the second elastic member. In such a configuration, in the first region where the spool engaged with the movable member is biased by the second restoring force, the resultant force of the second restoring force and the first restoring force is used as the biasing force against the driving force. Receive. On the other hand, in the second region where the movable member engages with the sleeve and the biasing of the spool by the second restoring force is limited, the spool receives the first restoring force as the biasing force against the driving force. Therefore, at the boundary position between the first region and the second region, the urging force is stepped by switching between the combined action of the first restoring force and the second restoring force and the single action of the first restoring force. To change. As a result, it is possible to appropriately switch the required performance in each area.

特開2012−149597号公報JP 2012-149597 A

さて、特許文献1の装置において筒状の可動部材は、スリーブとは径方向内側に離間する一方、スプールにより径方向内側から支持される。これにより第一領域では、係合したスプールと共に移動する可動部材は、スリーブに対する径方向の接触を規制されるので、スプールの移動抵抗が小さくなる。故に図15に示すように、駆動源への指令値に対するスプールの移動位置について第一領域では、軸方向のうち往方向Dgへの移動時と反対の復方向Drへの移動時との間にて、ヒステリシスが生じ難い。一方で第二領域では、係合したスリーブにより移動を止められる可動部材に対して、スプールは径方向に接触しつつ相対移動するので、それら接触要素間の摺動抵抗がスプールの移動抵抗となる。このとき可動部材は、第二復原力によりスリーブに対して軸方向に押付けられることで、第二復原力の傾きに起因したサイドフォースによりスプールに対して径方向に押し付けられることを、規制される。これにより、可動部材とスプールとの間の摺動抵抗は、ある程度は低減されるが、スプールにより可動部材が支持されている限り、当該摺動抵抗の低減には限界が生じてしまう。故に図15に示すように、指令値に対するスプールの移動位置について第二領域でも、往方向Dgへの移動時と復方向Drへの移動時との間にて、第一領域よりも大きなヒステリシスが生じる。そのため、制御弁の応答性ばらつきを抑制する上において、改善の余地が残っていた。   Now, in the apparatus of Patent Document 1, the cylindrical movable member is separated from the sleeve radially inward, and supported by the spool from the radially inner side. As a result, in the first region, the movable member that moves together with the engaged spool is restricted from contacting in the radial direction with respect to the sleeve, so that the movement resistance of the spool is reduced. Therefore, as shown in FIG. 15, in the first region, the spool movement position with respect to the command value to the drive source is between the movement in the forward direction Dg and the reverse direction Dr in the axial direction. Hysteresis is unlikely to occur. On the other hand, in the second region, the spool moves relative to the movable member that is stopped by the engaged sleeve while contacting in the radial direction, so the sliding resistance between the contact elements becomes the movement resistance of the spool. . At this time, the movable member is pressed against the sleeve in the axial direction by the second restoring force, thereby being restricted from being pressed against the spool in the radial direction by the side force resulting from the inclination of the second restoring force. . As a result, the sliding resistance between the movable member and the spool is reduced to some extent, but as long as the movable member is supported by the spool, there is a limit to the reduction of the sliding resistance. Therefore, as shown in FIG. 15, even in the second region with respect to the movement position of the spool with respect to the command value, there is a larger hysteresis than that in the first region between the movement in the forward direction Dg and the movement in the backward direction Dr. Arise. For this reason, there is room for improvement in suppressing variations in control valve response.

本発明は、以上の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、必要性能を適正に切替え可能な制御弁において応答性ばらつきを抑制するバルブタイミング調整装置を、提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a valve timing adjusting device that suppresses responsiveness variation in a control valve capable of appropriately switching required performance.

上述した課題を解決するために開示された発明は、内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸(2)が開閉する動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であって、クランク軸と連動回転するハウジングロータ(11)と、カム軸と連動回転し、ハウジングロータ内において進角室(22,23,24)及び遅角室(26,27,28)を回転方向に区画し、作動液が進角室又は遅角室へ導入されることにより、ハウジングロータに対する回転位相が進角方向又は遅角方向へ変化するベーンロータ(14)と、スリーブ(66)内に収容されるスプール(70)が可動線(O)に沿う軸方向へ往復移動することにより、進角室及び遅角室に対する作動液の入出を制御する制御弁(60)と、スプールを軸方向へ駆動する駆動力を指令値に従って発生する駆動源(90)と、駆動力に抗してスプールを軸方向へ付勢する付勢力を調整する付勢調整構造(94)とを、備え、スリーブ内においてスプールが移動する領域としての第一領域(Ra)及び第二領域(Rl)は、軸方向に並んで設定され、付勢調整構造は、スリーブに設けられるスリーブストッパ(680)と、スプールに設けられるスプールストッパ(72)と、スリーブ内に収容され、第一領域及び第二領域においてスプールを軸方向へ付勢する第一復原力(F1)を発生する第一弾性部材(80)と、スリーブ内に収容され、スプールストッパに係合する第一領域において、スプールを軸方向へ付勢する第二復原力(F2)を発生する一方、スリーブストッパに係合する第二領域において、第二復原力によるスプールの付勢に制限が与えられる第二弾性部材(82)とを、有し、第一領域及び第二領域においてスプールストッパは、可動線に垂直な径方向にスリーブから離間し、且つ可動線周りの周方向にスリーブストッパから離間した箇所(U,L)を、移動することを特徴とする。   The invention disclosed in order to solve the above-described problem is a valve timing adjusting device that adjusts the valve timing of a valve that opens and closes a camshaft (2) by torque transmission from a crankshaft in an internal combustion engine. A housing rotor (11) that rotates in conjunction with the camshaft, and an advance chamber (22, 23, 24) and a retard chamber (26, 27, 28) in the housing rotor that rotate in conjunction with the camshaft, By introducing the hydraulic fluid into the advance chamber or retard chamber, the vane rotor (14) whose rotational phase with respect to the housing rotor changes in the advance direction or the retard direction, and the spool ( 70) reciprocates in the axial direction along the movable line (O), so that the control valve (60) for controlling the entry and exit of the working fluid into and from the advance chamber and the retard chamber is connected to the spool. A driving source (90) that generates a driving force for driving in the direction according to the command value, and an urging adjustment structure (94) for adjusting the urging force that urges the spool in the axial direction against the driving force, The first region (Ra) and the second region (Rl) as regions in which the spool moves within the sleeve are set side by side in the axial direction, and the bias adjustment structure includes a sleeve stopper (680) provided on the sleeve, A spool stopper (72) provided on the spool, and a first elastic member (80) that is accommodated in the sleeve and generates a first restoring force (F1) that urges the spool in the axial direction in the first region and the second region. And a second restoring force (F2) that urges the spool in the axial direction is generated in the first region that is accommodated in the sleeve and engages the spool stopper, while the second region that engages the sleeve stopper And a second elastic member (82) for limiting the biasing of the spool by the second restoring force, and the spool stopper in the first region and the second region is a sleeve in a radial direction perpendicular to the movable line. And a portion (U, L) that is separated from the sleeve stopper in the circumferential direction around the movable line is moved.

この発明によると、スプールに設けられたスプールストッパに第二弾性部材が係合する第一領域では、当該第二弾性部材の第二復原力と第一弾性部材の第一復原力との合力を、駆動力に抗する軸方向の付勢力としてスプールが受ける。一方、スリーブに設けられたスリーブストッパに第二弾性部材が係合する第二領域では、第二復原力による付勢の制限を受けるスプールは、駆動力に抗する軸方向の付勢力として第一復原力を受ける。これらのことから、第一領域及び第二領域間の境界位置では、第一復原力及び第二復原力の合力作用と第一復原力の単独作用とが切替わることで、付勢力がステップ状に変化する。その結果として、各領域での必要性能を適正に切替えることが可能となる。   According to this invention, in the first region where the second elastic member engages with the spool stopper provided on the spool, the resultant force of the second restoring force of the second elastic member and the first restoring force of the first elastic member is obtained. The spool receives the axial biasing force against the driving force. On the other hand, in the second region where the second elastic member is engaged with the sleeve stopper provided on the sleeve, the spool that receives the restriction of the bias due to the second restoring force is the first biasing force in the axial direction against the driving force. Receive restoration power. Therefore, at the boundary position between the first region and the second region, the urging force is stepped by switching between the combined action of the first restoring force and the second restoring force and the single action of the first restoring force. To change. As a result, it is possible to appropriately switch the required performance in each area.

しかも、第一領域及び第二領域においてスプールストッパの移動する箇所は、スリーブからは径方向に離間し、且つスリーブストッパからは周方向に離間した箇所となる。これによりスプールストッパは、スプールの移動抵抗となる摺動抵抗をスリーブとの間及びスリーブストッパとの間に生じさせることなく、合力作用と単独作用との切替えをスリーブストッパと共同して実現し得る。故に、駆動源への指令値に対するスプールの移動位置については、往方向への移動時と復方向への移動時との間に生じるヒステリシスを、第一領域及び第二領域の双方にて小さくできる。したがって、制御弁における応答性ばらつきを抑制可能となる。   In addition, the location where the spool stopper moves in the first region and the second region is a location spaced radially from the sleeve and spaced circumferentially from the sleeve stopper. As a result, the spool stopper can realize switching between the resultant action and the single action in cooperation with the sleeve stopper without causing a sliding resistance as a movement resistance of the spool between the sleeve stopper and the sleeve stopper. . Therefore, with respect to the movement position of the spool with respect to the command value to the drive source, the hysteresis generated between the movement in the forward direction and the movement in the backward direction can be reduced in both the first region and the second region. . Accordingly, it is possible to suppress the responsiveness variation in the control valve.

開示された別の発明においてスリーブストッパは、スリーブの内周部(660)から径方向の内側へ突出することにより、スプールとの間に径方向の隙間(682)を挟み、スプールストッパは、スプールの外周部(700)から径方向の外側へ突出することにより、スリーブとの間に径方向の隙間(722)を挟みつつ、スリーブストッパから周方向の隙間(724)をあけて離間した箇所を移動する。   In another disclosed invention, the sleeve stopper protrudes radially inward from the inner peripheral portion (660) of the sleeve, thereby sandwiching a radial gap (682) between the spool stopper and the spool stopper. By projecting radially outward from the outer peripheral portion (700) of the sleeve, a portion spaced apart from the sleeve stopper with a circumferential clearance (724) while sandwiching the radial clearance (722) between the sleeve and the sleeve Moving.

この発明によると、スリーブ内周部から径方向内側へ突出するスリーブストッパは、径方向隙間を挟んだスプールとの間に、摺動抵抗を生じさせない。また、スプール外周部から径方向外側へ突出するスプールストッパは、径方向隙間を挟んだスリーブとの間に、摺動抵抗を生じさせない。さらにスプールストッパは、自身の移動する箇所から周方向隙間をあけて離間するスリーブストッパとの間にも、摺動抵抗を生じさせない。これらのことから、第一領域及び第二領域の双方においてスプールの移動抵抗、ひいてはスプール移動位置のヒステリシスを、往方向への移動時にも復方向への移動時にも可及的に小さくできる。故に、制御弁における応答性ばらつきの抑制度合いを高めることが可能となる。   According to the present invention, the sleeve stopper that protrudes radially inward from the inner peripheral portion of the sleeve does not cause sliding resistance between the sleeve stopper and the spool that sandwiches the radial gap. Further, the spool stopper protruding outward in the radial direction from the outer periphery of the spool does not generate sliding resistance with the sleeve sandwiching the radial gap. Further, the spool stopper does not cause sliding resistance between the spool stopper and the sleeve stopper which is spaced apart from the moving position with a circumferential clearance. For these reasons, in both the first region and the second region, the spool movement resistance, and hence the hysteresis of the spool movement position, can be made as small as possible both when moving in the forward direction and when moving in the backward direction. Therefore, it becomes possible to raise the suppression degree of the responsiveness variation in a control valve.

開示されたさらに別の発明においてスリーブストッパは、スプールストッパが移動する箇所を周方向に挟む形態に、対をなして設けられる。   In yet another disclosed invention, the sleeve stoppers are provided in pairs in such a manner that a portion where the spool stopper moves is sandwiched in the circumferential direction.

この発明によると、スプールストッパは、自身の移動する箇所を周方向に挟んだスリーブストッパの対により、当該周方向への回転を制限され得る。これにより、スプールストッパとスリーブストッパとは、合力作用と単独作用との切替えに必要な状態、即ち周方向にずれた状態を確実に維持できる。それと共にスプールストッパは、自身の周方向片側のスリーブストッパに係止されて周方向への回転制限を受けたとしても、自身の周方向逆側のスリーブストッパとの間では周方向への離間状態を確実に維持できる。こうしたことから、必要性能の適正な切替えをスプールストッパの回転制限機能により長きに亘って保証しつつ、当該機能により制御弁に生じる応答性ばらつきの増大を抑制可能となる。   According to the present invention, the rotation of the spool stopper in the circumferential direction can be restricted by the pair of sleeve stoppers that sandwich the place where the spool stopper moves in the circumferential direction. Thereby, the spool stopper and the sleeve stopper can reliably maintain the state necessary for switching between the resultant action and the single action, that is, the state shifted in the circumferential direction. At the same time, even if the spool stopper is locked to the sleeve stopper on one side in the circumferential direction and restricted in rotation in the circumferential direction, the spool stopper is separated in the circumferential direction from the sleeve stopper on the opposite side in the circumferential direction. Can be reliably maintained. For this reason, it is possible to prevent an increase in the responsiveness variation generated in the control valve by the function while guaranteeing proper switching of the required performance for a long time by the rotation limiting function of the spool stopper.

一実施形態によるバルブタイミング調整装置の基本構成を示す図であって、図2のI−I線断面図である。It is a figure which shows the basic composition of the valve timing adjustment apparatus by one Embodiment, Comprising: It is the II sectional view taken on the line of FIG. 図1のII−II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. 図1のバルブタイミング調整装置に作用するカムトルクについて説明するため特性図である。It is a characteristic view for demonstrating the cam torque which acts on the valve timing adjustment apparatus of FIG. 図1のバルブタイミング調整装置の制御弁の具体的構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the specific structure of the control valve of the valve timing adjustment apparatus of FIG. 図4の制御弁の別の作動状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another operation state of the control valve of FIG. 図4の制御弁の別の作動状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another operation state of the control valve of FIG. 図4の制御弁の別の作動状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another operation state of the control valve of FIG. 図4の制御弁の別の作動状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another operation state of the control valve of FIG. 図4のIX−IX線矢視図である。It is the IX-IX arrow directional view of FIG. 図4の制御弁の特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the characteristic of the control valve of FIG. 図4の制御弁の特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the characteristic of the control valve of FIG. 図4の制御弁の特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the characteristic of the control valve of FIG. 図4に対応して変形例7を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification 7 corresponding to FIG. 図11に対応して変形例7を示す特性図である。FIG. 12 is a characteristic diagram showing Modification 7 corresponding to FIG. 11. 従来の特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the conventional characteristic.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置1は、車両の内燃機関に搭載される。装置1は、作動液である作動油の圧力を利用することで、内燃機関のバルブタイミングを調整する。装置1は、内燃機関においてクランク軸(図示しない)からのクランクトルクの伝達によりカム軸2が開閉する動弁のバルブタイミングとして、吸気弁のバルブタイミングを調整する。装置1は、回転機構系10及び制御系40等から構成されている。   As shown in FIG. 1, a valve timing adjusting apparatus 1 according to an embodiment of the present invention is mounted on an internal combustion engine of a vehicle. The device 1 adjusts the valve timing of the internal combustion engine by using the pressure of the hydraulic fluid that is the hydraulic fluid. The apparatus 1 adjusts the valve timing of the intake valve as the valve timing of the valve that opens and closes the camshaft 2 by transmission of crank torque from a crankshaft (not shown) in the internal combustion engine. The apparatus 1 includes a rotation mechanism system 10 and a control system 40.

(回転機構系)
まず、図1,2に示す回転機構系10の構成を説明する。回転機構系10は、クランクトルクをクランク軸からカム軸2へと伝達する伝達経路に、設置される。回転機構系10は、ハウジングロータ11及びベーンロータ14を備えている。
(Rotation mechanism system)
First, the configuration of the rotation mechanism system 10 shown in FIGS. The rotation mechanism system 10 is installed in a transmission path that transmits crank torque from the crankshaft to the camshaft 2. The rotation mechanism system 10 includes a housing rotor 11 and a vane rotor 14.

金属製のハウジングロータ11は、シューハウジング12の軸方向両端部にリアプレート13及びフロントプレート15を締結してなる。シューハウジング12は、ハウジング本体120、複数のシュー121,122,123及びスプロケット124を有している。円筒状のハウジング本体120は、水平面上の車両においては水平方向(図1の左右方向)に軸合わせして配置される。略扇形状の各シュー121,122,123は、ハウジング本体120において回転方向に互いに間隔をあけた箇所から、それぞれ径方向内側へと突出している。回転方向に隣り合うシュー121,122,123同士の間には、それぞれ収容室20が形成されている。スプロケット124は、タイミングチェーン(図示しない)を介してクランク軸と連繋する。かかる連繋により内燃機関の回転中は、クランクトルクがクランク軸からスプロケット124へと伝達されることで、ハウジングロータ11がクランク軸と連動して一定方向(図2の時計方向)に回転する。   The metal housing rotor 11 is formed by fastening a rear plate 13 and a front plate 15 to both end portions of the shoe housing 12 in the axial direction. The shoe housing 12 includes a housing body 120, a plurality of shoes 121, 122, 123 and a sprocket 124. The cylindrical housing main body 120 is arranged so as to be aligned in the horizontal direction (left-right direction in FIG. 1) in a vehicle on a horizontal plane. The substantially fan-shaped shoes 121, 122, 123 protrude radially inward from locations spaced apart from each other in the rotation direction in the housing body 120. A storage chamber 20 is formed between the shoes 121, 122, 123 adjacent to each other in the rotational direction. The sprocket 124 is connected to the crankshaft via a timing chain (not shown). With this connection, while the internal combustion engine is rotating, crank torque is transmitted from the crankshaft to the sprocket 124, so that the housing rotor 11 rotates in a fixed direction (clockwise in FIG. 2) in conjunction with the crankshaft.

金属製のベーンロータ14は、ハウジングロータ11内に同軸上に収容され、軸方向両端部にてリアプレート13及びフロントプレート15と摺接する。ベーンロータ14は、回転軸140及び複数のベーン141,142,143を有している。円筒状の回転軸140は、水平面上の車両においては水平方向(図1の左右方向)に軸合わせして配置され、カム軸2に対して同軸上に固定される。かかる固定によりベーンロータ14は、カム軸2と連動してハウジングロータ11と同一方向(図2の時計方向)に回転可能しつつ、ハウジングロータ11に対して相対回転可能となっている。   The metal vane rotor 14 is accommodated coaxially in the housing rotor 11 and is in sliding contact with the rear plate 13 and the front plate 15 at both axial ends. The vane rotor 14 has a rotating shaft 140 and a plurality of vanes 141, 142, and 143. The cylindrical rotating shaft 140 is arranged in alignment in the horizontal direction (left-right direction in FIG. 1) in a vehicle on a horizontal plane, and is fixed coaxially to the cam shaft 2. With this fixing, the vane rotor 14 can rotate relative to the housing rotor 11 while being able to rotate in the same direction as the housing rotor 11 (clockwise in FIG. 2) in conjunction with the camshaft 2.

本実施形態の回転軸140は、軸本体140aの軸方向両側にそれぞれ、ボス140b及びブッシュ140cを同軸上に締結してなる。ボス140bは、円環状のリアプレート13を貫通する中心孔を通じて、カム軸2に当接している。ブッシュ140cは、円環状のフロントプレート15を貫通する中心孔を通じて、ハウジングロータ11外へと突出している。   The rotary shaft 140 of this embodiment is formed by coaxially fastening a boss 140b and a bush 140c on both sides in the axial direction of the shaft main body 140a. The boss 140b is in contact with the camshaft 2 through a central hole that passes through the annular rear plate 13. The bush 140 c protrudes out of the housing rotor 11 through a central hole that passes through the annular front plate 15.

図2に示すように略扇形状の各ベーン141,142,143は、軸本体140aにおいて回転方向に互いに間隔をあけた箇所から、それぞれ径方向外側へと突出している。各ベーン141,142,143はそれぞれ、対応する収容室20に収容されて、当該対応収容室20を回転方向の両側に分割している。かかる分割により各ベーン141,142,143は、ハウジングロータ11内において作動油の入出する進角室22,23,24及び遅角室26,27,28を、回転方向に区画している。具体的に、シュー121及びベーン141の間には進角室22が形成され、シュー122及びベーン142の間には進角室23が形成され、シュー123及びベーン143の間には進角室24が形成されている。一方、シュー122及びベーン141の間には遅角室26が形成され、シュー123及びベーン142の間には遅角室27が形成され、シュー121及びベーン143の間には遅角室28が形成されている。   As shown in FIG. 2, the substantially fan-shaped vanes 141, 142, and 143 protrude outward in the radial direction from locations spaced apart from each other in the rotational direction in the shaft main body 140 a. Each of the vanes 141, 142, and 143 is accommodated in the corresponding accommodating chamber 20, and the corresponding accommodating chamber 20 is divided into both sides in the rotation direction. By such division, the vanes 141, 142, 143 partition the advance chambers 22, 23, 24 and the retard chambers 26, 27, 28 into and out of the housing rotor 11 in the rotation direction. Specifically, an advance chamber 22 is formed between the shoe 121 and the vane 141, an advance chamber 23 is formed between the shoe 122 and the vane 142, and an advance chamber is formed between the shoe 123 and the vane 143. 24 is formed. On the other hand, a retardation chamber 26 is formed between the shoe 122 and the vane 141, a retardation chamber 27 is formed between the shoe 123 and the vane 142, and a retardation chamber 28 is formed between the shoe 121 and the vane 143. Is formed.

図1,2に示すようにベーン141は、ハウジングロータ11に対するベーンロータ14の回転位相を所定のロック位相にロックするためにロック部材16を、リアプレート13のロック孔130へ嵌合可能に収容している。それと共にベーン141は、ロック部材16をロック孔130から離脱させて回転位相のロックを解除するために、作動油が導入されるロック解除室17を、形成している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the vane 141 accommodates the lock member 16 so that the rotation phase of the vane rotor 14 relative to the housing rotor 11 is locked to a predetermined lock phase so as to be fitted in the lock hole 130 of the rear plate 13. ing. At the same time, the vane 141 forms a lock release chamber 17 into which hydraulic oil is introduced in order to release the lock member 16 from the lock hole 130 and unlock the rotational phase.

以上の構成により回転機構系10では、ロック部材16による回転位相のロック解除下、進角室22,23,24への作動油導入且つ遅角室26,27,28からの作動油排出により、回転位相は進角方向へと変化する。その結果としてバルブタイミングは、進角調整される。一方、回転位相のロック解除下、遅角室26,27,28への作動油導入且つ進角室22,23,24からの作動油排出により、回転位相は遅角方向へと変化する。その結果としてバルブタイミングは、遅角調整される。さらに、回転位相のロック解除下、進角室22,23,24及び遅角室26,27,28に対する作動油の入出が規制されることで、それら進角室22,23,24及び遅角室26,27,28のいずれにも作動油が閉込められる。このとき回転位相は、作動油によっては変化せず、その結果としてバルブタイミングは、実質保持される。   With the above configuration, the rotation mechanism system 10 introduces hydraulic oil into the advance chambers 22, 23, and 24 and discharges hydraulic oil from the retard chambers 26, 27, and 28 while unlocking the rotational phase by the lock member 16. The rotational phase changes in the advance direction. As a result, the valve timing is advanced. On the other hand, under the unlocking of the rotational phase, the rotational phase changes in the retarding direction by introducing hydraulic oil into the retarding chambers 26, 27, and 28 and discharging hydraulic fluid from the advance chambers 22, 23, 24. As a result, the valve timing is retarded. Furthermore, the hydraulic fluid is restricted from entering and exiting the advance chambers 22, 23, 24 and the retard chambers 26, 27, 28 under the unlocking of the rotational phase. The hydraulic oil is confined in any of the chambers 26, 27, and 28. At this time, the rotation phase does not change depending on the hydraulic oil, and as a result, the valve timing is substantially maintained.

こうしたバルブタイミング調整において回転機構系10により実現可能な回転位相のうち、内燃機関の始動時に規制する規制位相領域として本実施形態では、最遅角位相及び最進角位相の間の所定位相から最進角位相に至るまでの領域が設定されている。また特に本実施形態では、規制位相領域の中でも特に最適な始動性を確保するための中間位相として、ロック部材16によりロックが実現されるときの回転位相、即ちロック位相が設定されている。こうした設定によれば、内燃機関の始動時に、気筒への吸入空気量が吸気弁の閉弁遅延により過度に減少する事態を抑制して、内燃機関の始動を許容することができる。   Of the rotational phases that can be realized by the rotation mechanism system 10 in such valve timing adjustment, in the present embodiment, the restriction phase region that is regulated when the internal combustion engine is started, the maximum phase from the predetermined phase between the most retarded angle phase and the most advanced angle phase. An area up to the advance angle phase is set. In the present embodiment, in particular, the rotation phase when the lock is realized by the lock member 16, that is, the lock phase, is set as an intermediate phase for ensuring particularly optimum startability in the restricted phase region. According to such a setting, when the internal combustion engine is started, it is possible to suppress the situation where the amount of intake air into the cylinder is excessively reduced due to the delay in closing the intake valve, and to allow the start of the internal combustion engine.

(制御系)
次に、図1,2に示す制御系40の構成を説明する。制御系40は、回転機構系10を駆動するために、作動油の入出を制御する。制御系40は、進角主通路41、進角分岐通路42,43,44、遅角主通路45、遅角分岐通路46,47,48、ロック解除通路49、主供給通路50、副供給通路52、ドレン回収通路54、制御弁60及び制御回路96を備えている。
(Control system)
Next, the configuration of the control system 40 shown in FIGS. The control system 40 controls the entry and exit of hydraulic oil in order to drive the rotation mechanism system 10. The control system 40 includes an advance main passage 41, advance branch passages 42, 43, 44, retard main passage 45, retard branch passages 46, 47, 48, lock release passage 49, main supply passage 50, and sub supply passage. 52, a drain recovery passage 54, a control valve 60 and a control circuit 96.

進角主通路41は、回転軸140の内周部に沿って形成されている。進角分岐通路42,43,44は、回転軸140を貫通することで、それぞれ対応する進角室22,23,24及び共通の進角主通路41と連通している。遅角主通路45は、回転軸140の内周部に沿って形成されている。遅角分岐通路46,47,48は、回転軸140を貫通することで、それぞれ対応する遅角室26,27,28及び共通の遅角主通路45と連通している。ロック解除通路49は、回転軸140を貫通することで、ロック解除室17と連通している。   The advance main passage 41 is formed along the inner periphery of the rotating shaft 140. The advance branch passages 42, 43, and 44 communicate with the corresponding advance chambers 22, 23, and 24 and the common advance main passage 41 by passing through the rotation shaft 140. The retard main passage 45 is formed along the inner peripheral portion of the rotating shaft 140. The retarded branch passages 46, 47, 48 penetrate through the rotating shaft 140 and communicate with the corresponding retarded chambers 26, 27, 28 and the common retarded main passage 45. The unlocking passage 49 communicates with the unlocking chamber 17 by passing through the rotation shaft 140.

主供給通路50は、回転軸140を貫通することで、供給源としてのポンプ4に搬送通路3を介して連通している。ここで、内燃機関に設けられるポンプ4は、クランクトルクを受けて駆動されるメカポンプである。かかるポンプ4は、クランクトルクの発生する内燃機関の回転中は、ドレン回収系としてのドレンパン5から吸入した作動油、を継続して搬送通路3へと吐出供給する。また、搬送通路3は、カム軸2及びそれを支持する軸受(図示しない)等を貫通して形成され、ポンプ4から供給される作動油を主供給通路50へと搬送する。   The main supply passage 50 communicates with the pump 4 as a supply source through the conveyance passage 3 by passing through the rotary shaft 140. Here, the pump 4 provided in the internal combustion engine is a mechanical pump driven by receiving crank torque. During the rotation of the internal combustion engine in which crank torque is generated, the pump 4 continuously discharges hydraulic oil sucked from a drain pan 5 serving as a drain recovery system to the transport passage 3. The conveyance passage 3 is formed through the camshaft 2 and a bearing (not shown) that supports the camshaft 2 and conveys hydraulic oil supplied from the pump 4 to the main supply passage 50.

副供給通路52は、回転軸140を貫通することで、主供給通路50から分岐している。副供給通路52は、ポンプ4からの供給作動油を、主供給通路50を通じて受ける。副供給通路52の中途部と、主供給通路50において当該副供給通路52の分岐部よりもポンプ4側の中途部とには、それぞれリード式の逆止弁(リード弁)520,500が設けられている(図4も参照)。ここで副逆止弁520は、副供給通路52において作動油が主供給通路50側に逆流するのを防止し、また主逆止弁500は、主供給通路50において作動油がポンプ4側に逆流するのを防止する。   The sub supply passage 52 branches from the main supply passage 50 by passing through the rotating shaft 140. The sub supply passage 52 receives the supply hydraulic oil from the pump 4 through the main supply passage 50. Reed check valves (reed valves) 520 and 500 are provided in the middle portion of the sub supply passage 52 and in the middle portion of the main supply passage 50 on the side of the pump 4 with respect to the branch portion of the sub supply passage 52. (See also FIG. 4). Here, the sub check valve 520 prevents the hydraulic oil from flowing back to the main supply passage 50 side in the sub supply passage 52, and the main check valve 500 prevents the hydraulic oil from flowing to the pump 4 side in the main supply passage 50. Prevent backflow.

図1に示すようにドレン回収通路54は、回転機構系10及びカム軸2の外部に形成されている。ドレン回収通路54は、大気に開放されるドレンパン5へと向かって、作動油を排出可能となっている。   As shown in FIG. 1, the drain collection passage 54 is formed outside the rotation mechanism system 10 and the cam shaft 2. The drain recovery passage 54 can discharge hydraulic oil toward the drain pan 5 that is open to the atmosphere.

制御弁60は、駆動源90への通電により発生する駆動力と、付勢調整構造94により発生する弾性復原力とを利用することで、図1,2に示すスリーブ66内のスプール70を往復移動させるスプール弁である。制御弁60は、進角ポート661、遅角ポート662、ロック解除ポート663、主供給ポート664、副供給ポート665及びドレンポート666を有している。進角ポート661は進角主通路41と連通し、遅角ポート662は遅角主通路45と連通し、ロック解除ポート663はロック解除通路49と連通している。また、主供給ポート664は主供給通路50と連通し、副供給ポート665は副供給通路52と連通し、一対のドレンポート666はドレン回収通路54と連通している。制御弁60は、スプール70の移動に応じて、これらポート661,662,663,664,665,666間の接続状態を切替える。かかる切替えにより制御弁60は、進角室22,23,24及び遅角室26,27,28に対する作動油の入出を、後に詳述の如く制御する。   The control valve 60 reciprocates the spool 70 in the sleeve 66 shown in FIGS. 1 and 2 by using the driving force generated by energizing the driving source 90 and the elastic restoring force generated by the biasing adjustment structure 94. The spool valve is moved. The control valve 60 has an advance port 661, a retard port 662, a lock release port 663, a main supply port 664, a sub supply port 665, and a drain port 666. The advance port 661 communicates with the advance main passage 41, the retard port 662 communicates with the retard main passage 45, and the lock release port 663 communicates with the lock release passage 49. The main supply port 664 communicates with the main supply passage 50, the sub supply port 665 communicates with the sub supply passage 52, and the pair of drain ports 666 communicate with the drain recovery passage 54. The control valve 60 switches the connection state between these ports 661, 662, 663, 664, 665, 666 according to the movement of the spool 70. By such switching, the control valve 60 controls the entering and exiting of the hydraulic oil to and from the advance chambers 22, 23, 24 and the retard chambers 26, 27, 28 as described in detail later.

図1に示す制御回路96は、例えばマイクロコンピュータ等を主体に構成される電子回路であり、駆動源90及び内燃機関の各種電装品(図示しない)と電気接続されている。制御回路96は、内部メモリに記憶のコンピュータプログラムに従って、駆動源90への通電を含む内燃機関の作動を、制御する。   The control circuit 96 shown in FIG. 1 is an electronic circuit mainly composed of, for example, a microcomputer, and is electrically connected to the drive source 90 and various electrical components (not shown) of the internal combustion engine. The control circuit 96 controls the operation of the internal combustion engine including energization to the drive source 90 according to the computer program stored in the internal memory.

(カムトルク)
次に、カム軸2からベーンロータ14に伝達されるカムトルクにつき、詳細に説明する。内燃機関の回転中は、吸気弁からのスプリング反力等に起因してカム軸2にカムトルクが作用し、当該カムトルクがベーンロータ14へと伝達される。図3に例示するようにカムトルクは、ハウジングロータ11に対する進角方向へ作用する負トルクと、ハウジングロータ11に対する遅角方向へ作用する正トルクとの間にて、交番変化する。本実施形態のカムトルクについては、カム軸2及びその支持軸受間のフリクション等に起因して、正トルクのピークトルクT+が負トルクのピークトルクT−よりも大きくなっており、それらの平均トルクTaveが正トルク側に偏っている。したがって、内燃機関の回転中においてベーンロータ14は、カム軸2から伝達されるカムトルクにより平均的には、ハウジングロータ11に対する遅角方向へと偏って付勢される。
(Cam torque)
Next, the cam torque transmitted from the cam shaft 2 to the vane rotor 14 will be described in detail. During rotation of the internal combustion engine, cam torque acts on the camshaft 2 due to a spring reaction force from the intake valve, and the cam torque is transmitted to the vane rotor 14. As illustrated in FIG. 3, the cam torque alternates between a negative torque acting on the housing rotor 11 in the advance direction and a positive torque acting on the housing rotor 11 in the retard direction. Regarding the cam torque of the present embodiment, the peak torque T + of the positive torque is larger than the peak torque T− of the negative torque due to the friction between the camshaft 2 and its supporting bearing, and the average torque Tave thereof. Is biased toward the positive torque side. Therefore, during rotation of the internal combustion engine, the vane rotor 14 is biased biased toward the retard direction with respect to the housing rotor 11 on average by the cam torque transmitted from the cam shaft 2.

(付勢構造)
次に、ベーンロータ14をロック位相へ向かって付勢するための付勢構造につき、詳細に説明する。図1に示すようにフロントプレート15には、第一係止ピン150が設けられている。第一係止ピン150は、ハウジングロータ11外へ向かってフロントプレート15から突出する円柱状に形成され、ロータ11,14に共通の回転中心線Oに対して偏心且つ実質平行に配置されている。
(Biasing structure)
Next, a biasing structure for biasing the vane rotor 14 toward the lock phase will be described in detail. As shown in FIG. 1, the front plate 15 is provided with a first locking pin 150. The first locking pin 150 is formed in a cylindrical shape protruding from the front plate 15 toward the outside of the housing rotor 11, and is arranged eccentrically and substantially parallel to the rotation center line O common to the rotors 11 and 14. .

ブッシュ140cにおいてハウジングロータ11外へ突出した箇所には、アーム140d及び第二係止ピン140eが設けられている。アーム140dは、フロントプレート15に対して実質平行な平板状に形成されている。第二係止ピン140eは、アーム140dからフロントプレート15へ向かって突出する円柱状に形成され、回転中心線Oに対して偏心且つ実質平行に配置されている。第二係止ピン140eは、回転中心線Oから第一係止ピン150と実質同一の距離偏心し、且つ回転中心線Oに沿う方向では当該第一係止ピン150の回転軌跡上から外れるように、配置されている。   An arm 140d and a second locking pin 140e are provided at a location protruding from the housing rotor 11 in the bush 140c. The arm 140 d is formed in a flat plate shape substantially parallel to the front plate 15. The second locking pin 140e is formed in a columnar shape protruding from the arm 140d toward the front plate 15, and is arranged eccentrically and substantially parallel to the rotation center line O. The second locking pin 140e is eccentric from the rotation center line O by substantially the same distance as the first locking pin 150, and deviates from the rotation locus of the first locking pin 150 in the direction along the rotation center line O. Is arranged.

フロントプレート15及びアーム140dの間においてブッシュ140cの外周側には、アシストスプリング18が配置されている。アシストスプリング18は、実質同一平面上にて金属製の素線を巻いてなる渦巻きスプリングであり、その渦巻き中心は、回転中心線Oと心合わせされている。アシストスプリング18の内周側端部は、ブッシュ140cの外周部に巻装されることで、巻装部180を形成している。アシストスプリング18の外周側端部は、U字状に屈曲されることで、係止部181を形成している。係止部181は、第一係止ピン150及び第二係止ピン140eのうち回転位相に応じたピンにより、係止可能となっている。   An assist spring 18 is disposed on the outer peripheral side of the bush 140c between the front plate 15 and the arm 140d. The assist spring 18 is a spiral spring formed by winding a metal wire on substantially the same plane, and the center of the spiral is aligned with the rotation center line O. The end portion on the inner peripheral side of the assist spring 18 is wound around the outer peripheral portion of the bush 140c to form a winding portion 180. The outer peripheral side end of the assist spring 18 is bent in a U shape to form a locking portion 181. The locking portion 181 can be locked by a pin corresponding to the rotational phase of the first locking pin 150 and the second locking pin 140e.

以上の構成により、回転位相がロック位相よりも遅角方向へ変化しているときに係止部181は、第一係止ピン150により係止される。このとき第二係止ピン140eは、係止部181から離間するので、アシストスプリング18の復原力を受けるベーンロータ14は、進角方向のロック位相へと向かって付勢される。ここでアシストスプリング18の復原力は、遅角方向に偏ったカムトルクの平均値よりも大きくなるように、設定されている。一方、回転位相がロック位相よりも進角方向へ変化しているときに係止部181は、第二係止ピン140eにより係止される。このとき第一係止ピン150は、係止部181から離間するので、アシストスプリング18によるベーンロータ14の付勢は、制限される。   With the above configuration, the locking portion 181 is locked by the first locking pin 150 when the rotation phase changes in the retarding direction relative to the lock phase. At this time, since the second locking pin 140e is separated from the locking portion 181, the vane rotor 14 that receives the restoring force of the assist spring 18 is biased toward the locking phase in the advance direction. Here, the restoring force of the assist spring 18 is set to be larger than the average value of the cam torque biased in the retarding direction. On the other hand, the locking portion 181 is locked by the second locking pin 140e when the rotation phase changes in the advance direction from the lock phase. At this time, since the first locking pin 150 is separated from the locking portion 181, the biasing of the vane rotor 14 by the assist spring 18 is limited.

(ロック構造)
次に、回転位相をロックするためのロック構造につき、詳細に説明する。図1,2に示すようにリアプレート13は、ロック孔130と共に規制孔131を有している。規制孔131は、回転方向に沿って延伸し且つ両端部の閉塞された有底溝状に、形成されている。ロック孔130は、規制孔131の進角方向端部の底面に開口した有底円筒孔状に、形成されている(図4も参照)。
(Lock structure)
Next, a lock structure for locking the rotation phase will be described in detail. As shown in FIGS. 1 and 2, the rear plate 13 has a restriction hole 131 together with a lock hole 130. The restriction hole 131 is formed in a bottomed groove shape extending along the rotation direction and closed at both ends. The lock hole 130 is formed in the shape of a bottomed cylindrical hole opened on the bottom surface of the end portion in the advance direction of the restriction hole 131 (see also FIG. 4).

ベーン141は、円筒状のロック部材16を収容する収容孔141aを、有している。収容孔141aは、回転中心線Oに対して実質平行な軸方向にベーン141を貫通することで、当該軸方向へロック部材16を案内可能となっている。収容孔141aは、規制位相領域にて規制孔131と軸方向に対向し、また特にロック位相にてロック孔130と軸方向に対向する。収容孔141aには、ロックスプリング19がロック部材16と同軸上に収容されている。ロックスプリング19は、金属製の圧縮コイルスプリングであり、ベーン141に固定のリテーナ141bと、ロック部材16との間に介装されている。ロックスプリング19は、リテーナ141bとロック部材16との間にて圧縮弾性変形することで、復原力を発生する。この復原力を受けるロック部材16は、リアプレート13側へと付勢される。さらに、かかるロック部材16を軸方向に挟んでロックスプリング19とは反対側においては、ロック解除室17が収容孔141aにより形成されている。ロック部材16は、ロック解除室17へと導入される作動油の圧力を受けることで、ロックスプリング19の復原力に抗してリアプレート13とは反対側へ移動可能となっている。   The vane 141 has an accommodation hole 141 a for accommodating the cylindrical lock member 16. The accommodation hole 141a can guide the lock member 16 in the axial direction by passing through the vane 141 in the axial direction substantially parallel to the rotation center line O. The accommodation hole 141a faces the restriction hole 131 in the axial direction in the restriction phase region, and particularly faces the lock hole 130 in the axial direction in the lock phase. A lock spring 19 is accommodated coaxially with the lock member 16 in the accommodation hole 141a. The lock spring 19 is a metal compression coil spring, and is interposed between the retainer 141 b fixed to the vane 141 and the lock member 16. The lock spring 19 is compressed and elastically deformed between the retainer 141b and the lock member 16, thereby generating a restoring force. The lock member 16 that receives this restoring force is biased toward the rear plate 13 side. Furthermore, on the side opposite to the lock spring 19 with the lock member 16 sandwiched in the axial direction, a lock release chamber 17 is formed by the accommodation hole 141a. The lock member 16 is movable to the side opposite to the rear plate 13 against the restoring force of the lock spring 19 by receiving the pressure of the hydraulic oil introduced into the lock release chamber 17.

以上の構成により、ロック部材16が規制孔131及びロック孔130の双方から離脱した状態下、ロック解除室17から作動油が排出されると、ロック部材16がリアプレート13側へと移動して、規制孔131に進入する。これにより、回転位相が規制位相領域に規制される。さらにかかる規制下、アシストスプリング18の復原力及びカムトルク等の作用により回転位相がロック位相に達すると、ロック部材16が規制孔131からリアプレート13側へと移動して、ロック孔130に嵌合する。これにより、回転位相がロック位相にロックされることで、回転位相に応じたバルブタイミングの調整は制限される。   With the above configuration, when the hydraulic oil is discharged from the lock release chamber 17 with the lock member 16 detached from both the restriction hole 131 and the lock hole 130, the lock member 16 moves to the rear plate 13 side. , Enters the restriction hole 131. As a result, the rotational phase is regulated in the regulation phase region. Furthermore, when the rotation phase reaches the lock phase due to the restoring force of the assist spring 18 and the cam torque under the restriction, the lock member 16 moves from the restriction hole 131 to the rear plate 13 and is fitted into the lock hole 130. To do. As a result, the rotation phase is locked to the lock phase, so that the adjustment of the valve timing according to the rotation phase is limited.

一方、ロック部材16が規制孔131を通してロック孔130に嵌合した状態下、ロック解除室17に所定圧力以上の作動油が導入されると、ロック部材16がリアプレート13とは反対側へと移動して、それら双方の孔131,130から離脱する。これにより、回転位相の規制もロックも解除されるので、回転位相に応じたバルブタイミングの自由な調整が可能となる。   On the other hand, when hydraulic oil of a predetermined pressure or higher is introduced into the lock release chamber 17 with the lock member 16 fitted into the lock hole 130 through the restriction hole 131, the lock member 16 moves to the opposite side to the rear plate 13. It moves and detaches from both holes 131 and 130. As a result, since the restriction and lock of the rotational phase are released, the valve timing can be freely adjusted according to the rotational phase.

(制御弁)
次に、制御弁60の詳細構造につき、説明する。図1,4に示す制御弁60において金属製のスリーブ66は、有底円筒状に形成され、回転軸140とカム軸2と跨って同軸上に内蔵されている。かかる内蔵形態によりスリーブ66は、水平面上の車両においては水平方向(図1,4の左右方向)に軸合わせして配置されている。スリーブ66は、カム軸2に螺着固定される雄螺子状の固定部667を、底側に有している。また、スリーブ66は、カム軸2との間に回転軸140を挟持する円環鍔状のフランジ部668を、開口側に有している。スリーブ66は、一方のドレンポート666、進角ポート661、主供給ポート664、遅角ポート662、ロック解除ポート663、副供給ポート665及び他方のドレンポート666を、軸方向の開口側から底側へ向かってこの順で形成している。
(Control valve)
Next, the detailed structure of the control valve 60 will be described. In the control valve 60 shown in FIGS. 1 and 4, the metal sleeve 66 is formed in a bottomed cylindrical shape and is coaxially built across the rotating shaft 140 and the cam shaft 2. With such a built-in configuration, the sleeve 66 is disposed so as to be aligned in the horizontal direction (left-right direction in FIGS. 1 and 4) in a horizontal plane vehicle. The sleeve 66 has a male screw-like fixing portion 667 that is screwed and fixed to the camshaft 2 on the bottom side. Further, the sleeve 66 has an annular flange-shaped flange portion 668 on the opening side for sandwiching the rotation shaft 140 between the sleeve 66 and the cam shaft 2. The sleeve 66 has one drain port 666, an advance port 661, a main supply port 664, a retard port 662, a lock release port 663, an auxiliary supply port 665, and the other drain port 666 from the opening side in the axial direction to the bottom side. It is formed in this order toward.

制御弁60において金属製のスプール70は、有底円筒状に形成され、可動線としての回転中心線Oに垂直な径方向の外側から、スリーブ66により同軸上に摺動支持されている。かかる支持形態によりスプール70は、水平面上の車両においては水平方向(図1,4の左右方向)に軸合わせして配置されることで、回転中心線Oに沿った軸方向へ往復移動可能となっている。そこで、図4〜8に示すように本実施形態では、軸方向のうちスプール70がスリーブ66の底側へと向かう方向を、往方向Dgと定義する一方、軸方向のうちスプール70がスリーブ66の開口側へと向かう方向を、復方向Drと定義する。   In the control valve 60, the metal spool 70 is formed in a bottomed cylindrical shape, and is slidably supported coaxially by a sleeve 66 from the outside in the radial direction perpendicular to the rotation center line O as a movable line. With such a support form, the spool 70 can be reciprocated in the axial direction along the rotation center line O by being arranged in alignment in the horizontal direction (left and right direction in FIGS. 1 and 4) in a vehicle on a horizontal plane. It has become. Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 4 to 8, the direction in which the spool 70 heads toward the bottom side of the sleeve 66 in the axial direction is defined as the forward direction Dg, while the spool 70 in the axial direction has the sleeve 66. A direction toward the opening side is defined as a backward direction Dr.

図4〜9に示すようにスプール70は、軸方向に延伸する円筒孔状の連通通路705を、有している。連通通路705は、スプール70の軸方向両端部(即ち、開口側端部及び底側端部)においてそれぞれ、開口部705aを形成している。これらの開口部705aは、スプール70の移動位置に拘らず、各別のドレンポート666に対して連通可能となっている。また、開口部705aとは別に連通通路705は、図4〜8に示すスプール70の軸方向中間部において、開口部705bを形成している。この開口部705bは、遅角ポート662及びロック解除ポート663のうちスプール70の移動位置に応じた少なくとも一方に対して、連通又は遮断可能となっている。   As shown in FIGS. 4 to 9, the spool 70 has a cylindrical hole-like communication passage 705 extending in the axial direction. The communication passage 705 forms an opening 705 a at each axial end of the spool 70 (that is, the opening-side end and the bottom-side end). These openings 705a can communicate with the respective drain ports 666 regardless of the movement position of the spool 70. In addition to the opening 705a, the communication passage 705 forms an opening 705b in the intermediate portion in the axial direction of the spool 70 shown in FIGS. The opening 705b can communicate or block with respect to at least one of the retard port 662 and the lock release port 663 according to the moving position of the spool 70.

さらにスプール70は、図4,5に示す所定の移動位置にて進角ポート661及び主供給ポート664間を流通する作動油の流通量を絞るために、絞り部706を有している。尚、スリーブ66の内周面の内径よりも絞り部706の外周面の外径を小さくして、それら周面間に隙間を形成することで、流通量を絞る構成としてもよい。あるいは図示はしないが、スリーブ66の内周面と絞り部706の外周面とを嵌合により摺動させて、当該摺動界面のシール長さを短くすることで、流通量を絞る構成としてもよい。   Further, the spool 70 has a throttle portion 706 in order to reduce the flow amount of hydraulic oil flowing between the advance port 661 and the main supply port 664 at a predetermined movement position shown in FIGS. In addition, it is good also as a structure which restrict | squeezes the distribution | circulation amount by making the outer diameter of the outer peripheral surface of the aperture | diaphragm | squeeze part 706 smaller than the internal diameter of the inner peripheral surface of the sleeve 66, and forming a clearance gap between these peripheral surfaces. Alternatively, although not shown in the drawings, the flow rate can be reduced by sliding the inner peripheral surface of the sleeve 66 and the outer peripheral surface of the throttle portion 706 by fitting and shortening the seal length of the sliding interface. Good.

以上の構成により、図10(a)のロック領域Rlへスプール70が移動した状態では、図4,5に示すように進角ポート661が主供給ポート664と接続される。かかる接続形態によりポンプ4からの供給作動油は、通路3,50,41,42,43,44を通じて進角室22,23,24に導入される。このとき、進角室22,23,24への導入作動油の量は、絞り部706により絞られる。また、スプール70のロック領域Rlへの移動状態では、遅角ポート662が通路705を介して各ドレンポート666と接続される。かかる接続形態により遅角室26,27,28の作動油は、通路46,47,48,45,54を通じてドレンパン5に排出される。さらに、スプール70のロック領域Rlへの移動状態では、ロック解除ポート663が通路705を介して各ドレンポート666と接続される。かかる接続形態によりロック解除室17の作動油は、通路49,54を通じてドレンパン5に排出される。   With the above configuration, when the spool 70 has moved to the lock region Rl in FIG. 10A, the advance port 661 is connected to the main supply port 664 as shown in FIGS. With this connection form, the hydraulic fluid supplied from the pump 4 is introduced into the advance chambers 22, 23, 24 through the passages 3, 50, 41, 42, 43, 44. At this time, the amount of hydraulic oil introduced into the advance chambers 22, 23, 24 is throttled by the throttle unit 706. In addition, the retard port 662 is connected to each drain port 666 via the passage 705 when the spool 70 is moved to the lock region Rl. With this connection form, the hydraulic oil in the retard chambers 26, 27, 28 is discharged to the drain pan 5 through the passages 46, 47, 48, 45, 54. Further, when the spool 70 is moved to the lock region Rl, the lock release port 663 is connected to each drain port 666 via the passage 705. With this connection configuration, the hydraulic oil in the lock release chamber 17 is discharged to the drain pan 5 through the passages 49 and 54.

ロック領域Rlに対して往方向Dgに並ぶ図10(a)の進角領域Raへスプール70が移動した状態では、図6に示すように進角ポート661が主供給ポート664と接続される。かかる接続形態によりポンプ4からの供給作動油は、通路3,50,41,42,43,44を通じて進角室22,23,24に導入される。また、スプール70の進角領域Raへの移動状態では、遅角ポート662が通路705を介して各ドレンポート666と接続される。かかる接続形態により遅角室26,27,28の作動油は、通路46,47,48,45,54を通じてドレンパン5に排出される。さらに、スプール70の進角領域Raへの移動状態では、ロック解除ポート663が副供給ポート665と接続される。かかる接続形態により、ポンプ4からの供給作動油は、通路3,50,52,49を通じてロック解除室17に導入される。   In a state where the spool 70 has moved to the advance angle region Ra of FIG. 10A arranged in the forward direction Dg with respect to the lock region Rl, the advance port 661 is connected to the main supply port 664 as shown in FIG. With this connection form, the hydraulic fluid supplied from the pump 4 is introduced into the advance chambers 22, 23, 24 through the passages 3, 50, 41, 42, 43, 44. Further, when the spool 70 is moved to the advance angle area Ra, the retard port 662 is connected to each drain port 666 via the passage 705. With this connection form, the hydraulic oil in the retard chambers 26, 27, 28 is discharged to the drain pan 5 through the passages 46, 47, 48, 45, 54. Further, when the spool 70 is moved to the advance angle region Ra, the lock release port 663 is connected to the sub supply port 665. With this connection form, the supply hydraulic oil from the pump 4 is introduced into the lock release chamber 17 through the passages 3, 50, 52, and 49.

進角領域Raに対して往方向Dgに並ぶ図10(a)の保持領域Rhへスプール70が移動した状態では、図7に示すように進角ポート661及び遅角ポート662が他のいずれのポートに対しても遮断される。かかる遮断形態により進角室22,23,24及び遅角室26,27,28には、作動油が留められる。また、スプール70の保持領域Rhへの移動状態では、ロック解除ポート663が副供給ポート665と接続される。かかる接続形態によりポンプ4からの供給作動油は、通路3,50,52,49を通じてロック解除室17に導入される。   When the spool 70 is moved to the holding region Rh in FIG. 10A arranged in the forward direction Dg with respect to the advance angle region Ra, as shown in FIG. 7, the advance port 661 and the retard port 662 are not It is also blocked for the port. With such a blocking mode, hydraulic oil is retained in the advance chambers 22, 23, 24 and the retard chambers 26, 27, 28. Further, when the spool 70 is moved to the holding region Rh, the lock release port 663 is connected to the sub supply port 665. With this connection configuration, the supply hydraulic oil from the pump 4 is introduced into the lock release chamber 17 through the passages 3, 50, 52, and 49.

保持領域Rhに対して往方向Dgに並ぶ図10(a)の遅角領域Rrへスプール70が移動した状態では、図8に示すように進角ポート661が通路705を介して各ドレンポート666と接続される。かかる接続形態により進角室22,23,24の作動油は、通路42,43,44,41,54を通じてドレンパン5に排出される。また、スプール70の遅角領域Rrへの移動状態では、遅角ポート662が主供給ポート664と接続される。かかる接続形態により、ポンプ4からの供給作動油は、通路3,50,45,46,47,48を通じて遅角室26,27,28に導入される。さらに、スプール70の遅角領域Rrへの移動状態では、ロック解除ポート663が副供給ポート665と接続される。かかる接続形態により、ポンプ4からの供給作動油は、通路3,50,52,49を通じてロック解除室17に導入される。   In a state where the spool 70 has moved to the retard angle region Rr of FIG. 10A aligned in the forward direction Dg with respect to the holding region Rh, the advance port 661 is connected to each drain port 666 via the passage 705 as shown in FIG. Connected. With this connection form, the hydraulic oil in the advance chambers 22, 23, 24 is discharged to the drain pan 5 through the passages 42, 43, 44, 41, 54. Further, the retard port 662 is connected to the main supply port 664 when the spool 70 is moved to the retard region Rr. With this connection form, the hydraulic fluid supplied from the pump 4 is introduced into the retarding chambers 26, 27, 28 through the passages 3, 50, 45, 46, 47, 48. In addition, the lock release port 663 is connected to the sub supply port 665 when the spool 70 is moved to the retard angle region Rr. With this connection form, the supply hydraulic oil from the pump 4 is introduced into the lock release chamber 17 through the passages 3, 50, 52, and 49.

ここで特に、図4〜6,8に示す各領域Rl,Ra,Rrでは、スリーブ66の開口が形成する一方のドレンポート666(以下、この一方のドレンポート666を、ドレンポート666aという)に対して、ドレンパン5へと向かう作動油が排出される。故に、かかる排出作動油は、ドレンポート666においてスリーブ66の内周部660とスプール70の外周部700との間を、流通することになる。   In particular, in each of the regions R1, Ra, and Rr shown in FIGS. 4 to 6 and 8, one drain port 666 formed by the opening of the sleeve 66 (hereinafter, this one drain port 666 is referred to as a drain port 666a). On the other hand, the hydraulic oil heading to the drain pan 5 is discharged. Therefore, the discharged hydraulic fluid flows between the inner peripheral portion 660 of the sleeve 66 and the outer peripheral portion 700 of the spool 70 at the drain port 666.

(駆動構造)
次に、制御弁60の駆動構造につき、詳細に説明する。図1に示すように駆動源90は、通電に応じて作動する電磁ソレノイドであり、内燃機関における例えばチェーンカバー等の固定節に固定されている。駆動源90は、ロッド状に形成される金属製の駆動軸91を、有している。駆動軸91は、スプール70を軸方向に挟んでスリーブ66の底とは反対側において、それら要素66,70と同軸上に配置されている。駆動軸91は、スリーブ66の開口により形成されるドレンポート666aに進入することで、スプール70と常に当接している。こうした構成の駆動源90は、指令値として制御された通電電流を制御回路96からソレノイドコイル(図示しない)へと流すことで、駆動軸91によりスプール70を図4〜8の往方向Dgへと押圧する。かかる押圧により駆動源90は、制御回路96からの通電電流に従う往方向Dgの駆動力を、駆動軸91からスプール70へと与える。
(Drive structure)
Next, the drive structure of the control valve 60 will be described in detail. As shown in FIG. 1, the drive source 90 is an electromagnetic solenoid that operates in response to energization, and is fixed to a fixed node such as a chain cover in the internal combustion engine. The drive source 90 has a metal drive shaft 91 formed in a rod shape. The drive shaft 91 is disposed coaxially with the elements 66 and 70 on the side opposite to the bottom of the sleeve 66 across the spool 70 in the axial direction. The drive shaft 91 is always in contact with the spool 70 by entering the drain port 666 a formed by the opening of the sleeve 66. The drive source 90 configured as described above causes the energizing current controlled as the command value to flow from the control circuit 96 to the solenoid coil (not shown), so that the spool 70 is moved in the forward direction Dg of FIGS. Press. Due to such pressing, the driving source 90 applies a driving force in the forward direction Dg according to the energization current from the control circuit 96 from the driving shaft 91 to the spool 70.

図1に示すように付勢調整構造94は、駆動源90の駆動力に抗してスプール70を軸方向へと付勢する付勢力を調整するために、スリーブストッパ680、スプールストッパ72、第一弾性部材80及び第二弾性部材82を有している。   As shown in FIG. 1, the urging adjustment structure 94 has a sleeve stopper 680, a spool stopper 72, a first urging force to adjust the urging force that urges the spool 70 in the axial direction against the driving force of the driving source 90. One elastic member 80 and a second elastic member 82 are provided.

図4,9に示すようにスリーブストッパ680は、スリーブ66において開口を形成するドレンポート666aに、設けられている。本実施形態のスリーブストッパ680は、ドレンポート666aに設けられた金属製のスナップリング68により、四つ形成されている。具体的にスナップリング68は、それらのスリーブストッパ680をリング本体681と一体にして構成されている。リング本体681は、部分円環状に形成されてスリーブ66の筒状本体に同軸上に固定されることで、当該筒状本体と共にスリーブ66の内周部660を形成している。各スリーブストッパ680は、かかる内周部660を形成したリング本体681において、回転中心線O周りとなる周方向に互いに間隔をあけた箇所から、それぞれ径方向内側へと突出している。突片状の各スリーブストッパ680は、図4〜9に示すいずれの領域Rl,Ra,Rh,Rrにおいてもスプール70には達しない突出高さを、径方向に有している。かかる突出高さの各スリーブストッパ680は、径方向隙間682をスプール70との間に挟むことで、全ての領域Rl,Ra,Rh,Rrにおいてスプール70から径方向に離間可能となっている。   As shown in FIGS. 4 and 9, the sleeve stopper 680 is provided in a drain port 666 a that forms an opening in the sleeve 66. Four sleeve stoppers 680 of this embodiment are formed by metal snap rings 68 provided on the drain port 666a. Specifically, the snap ring 68 is configured such that the sleeve stopper 680 is integrated with the ring main body 681. The ring main body 681 is formed in a partial annular shape and is coaxially fixed to the cylindrical main body of the sleeve 66, thereby forming the inner peripheral portion 660 of the sleeve 66 together with the cylindrical main body. Each sleeve stopper 680 protrudes inward in the radial direction from a portion spaced in the circumferential direction around the rotation center line O in the ring main body 681 in which the inner peripheral portion 660 is formed. Each protruding piece-like sleeve stopper 680 has a protruding height in the radial direction that does not reach the spool 70 in any of the regions Rl, Ra, Rh, Rr shown in FIGS. Each sleeve stopper 680 having such a protruding height can be separated from the spool 70 in the radial direction in all the regions Rl, Ra, Rh, Rr by sandwiching the radial gap 682 between the spool 70.

図4,9に示すようにスプールストッパ72は、スプール70においてドレンポート666aに進入する開口側端部に、設けられている。本実施形態のスプールストッパ72は、スプール70におけるスプール二面幅部702から突出する形態に、二つ形成されている。具体的にスプール二面幅部702は、所定の径方向(図9の上下方向)及び軸方向に沿って広がる二面幅の板状に、形成されている。各スプールストッパ72は、スプール二面幅部702において外周部700を形成する径方向両縁部(以下、二面幅縁部という)702aから、それぞれ径方向外側へと突出している。各スプールストッパ72は、一体のスプール二面幅部702から復方向Drに連続する二面幅の突片状に、形成されている。各スプールストッパ72は、図4〜9に示すいずれの領域Rl,Ra,Rh,Rrにおいてもスリーブ66には達しない突出高さを、径方向に有している。かかる突出高さの各スプールストッパ72は、周方向に連続する径方向隙間722をスリーブ66との間に挟むことで、全ての領域Rl,Ra,Rh,Rrにおいてスリーブ66から径方向に離間可能となっている。   As shown in FIGS. 4 and 9, the spool stopper 72 is provided at the opening-side end portion that enters the drain port 666 a in the spool 70. Two spool stoppers 72 of the present embodiment are formed so as to protrude from the spool two-surface width portion 702 of the spool 70. Specifically, the spool two-surface width portion 702 is formed in a plate shape having a two-surface width extending along a predetermined radial direction (vertical direction in FIG. 9) and the axial direction. Each spool stopper 72 protrudes radially outward from both radial edge portions (hereinafter referred to as two-face width edge portions) 702 a forming the outer peripheral portion 700 in the spool two-face width portion 702. Each spool stopper 72 is formed in a projecting piece shape having a two-surface width that continues from the integral spool two-surface width portion 702 in the backward direction Dr. Each spool stopper 72 has a protruding height in the radial direction that does not reach the sleeve 66 in any of the regions Rl, Ra, Rh, Rr shown in FIGS. The spool stoppers 72 having such protruding heights can be separated from the sleeve 66 in the radial direction in all regions Rl, Ra, Rh, and Rr by sandwiching a radial gap 722 continuous in the circumferential direction with the sleeve 66. It has become.

ここで各領域Rl,Ra,Rh,Rrでは、図4,9では上側に示すスプールストッパ72とそれに連続する二面幅縁部702aとの少なくとも一方は、当該上側にて対をなす二つのスリーブストッパ680により周方向に挟まれる箇所Uを、移動する。この挟み箇所Uにおいてスプールストッパ72及び二面幅縁部702aの少なくとも一方は、周方向両側の各スリーブストッパ680との間にそれぞれ周方向隙間724をあけて離間する。一方、各領域Rl,Ra,Rh,Rrでは、図9では下側に示すスプールストッパ72とそれに連続する二面幅縁部702aとの少なくとも一方は、当該下側にて対をなす二つのスリーブストッパ680により周方向に挟まれる箇所Lを、移動する。この挟み箇所Lにおいてスプールストッパ72及び二面幅縁部702aの少なくとも一方は、周方向両側の各スリーブストッパ680との間にそれぞれ周方向隙間724をあけて離間する。   Here, in each of the regions Rl, Ra, Rh, Rr, at least one of the spool stopper 72 shown on the upper side in FIGS. 4 and 9 and the two-sided width edge portion 702a continuous with the two sleeves is paired on the upper side. The part U sandwiched in the circumferential direction by the stopper 680 is moved. At this pinched portion U, at least one of the spool stopper 72 and the two-sided width edge portion 702a is separated from each sleeve stopper 680 on both sides in the circumferential direction with a circumferential clearance 724 therebetween. On the other hand, in each of the regions Rl, Ra, Rh, Rr, at least one of the spool stopper 72 shown on the lower side in FIG. 9 and the two-sided width edge portion 702a continuous with the two sleeves forms a pair on the lower side. The part L sandwiched in the circumferential direction by the stopper 680 is moved. At the pinched portion L, at least one of the spool stopper 72 and the two-sided width edge portion 702a is separated from each sleeve stopper 680 on both sides in the circumferential direction with a circumferential gap 724 therebetween.

このように本実施形態では、対毎に各別箇所U,Lを周方向に挟むように、二対のスリーブストッパ680が設けられている。また特に、図6〜8に示す領域Ra,Rh,Rrにおいて箇所U,Lを移動する各スプールストッパ72は、それぞれ別対のスリーブストッパ680により周方向に挟まれる形態を、維持するようになっている。   Thus, in this embodiment, two pairs of sleeve stoppers 680 are provided so as to sandwich the separate portions U and L in the circumferential direction for each pair. Further, in particular, the spool stoppers 72 that move in the locations U and L in the regions Ra, Rh, and Rr shown in FIGS. 6 to 8 maintain the form of being sandwiched in the circumferential direction by a pair of sleeve stoppers 680, respectively. ing.

図4,9に示すようにスプール70は、各対のスリーブストッパ680により係合されるスプール係合部704を、有している。スプール係合部704は、スプール70において復方向Drを向く円環面状に、形成されている。スプール係合部704は、スプール70においてスプール二面幅部702の形成されていない空間部703に露出することで、各スプールストッパ72及びスプール二面幅部702よりも往方向Dgに位置している。以上の構成から各対のスリーブストッパ680は、図4に示すロック領域Rlの復方向Drの移動端R0(図10,11も参照)に達したスプール70のスプール係合部704と係合することで、スプール70の復方向Drへの移動を止めることが可能となっている。   As shown in FIGS. 4 and 9, the spool 70 has a spool engaging portion 704 that is engaged by each pair of sleeve stoppers 680. The spool engaging portion 704 is formed in an annular surface shape facing the backward direction Dr in the spool 70. The spool engaging portion 704 is exposed to the space portion 703 where the spool two-surface width portion 702 is not formed in the spool 70, so that the spool engaging portion 704 is positioned in the forward direction Dg with respect to each spool stopper 72 and the spool two-surface width portion 702. Yes. From the above configuration, each pair of sleeve stoppers 680 engages with the spool engaging portion 704 of the spool 70 that has reached the moving end R0 (see also FIGS. 10 and 11) in the backward direction Dr of the lock region R1 shown in FIG. Thus, the movement of the spool 70 in the backward direction Dr can be stopped.

これに対してスリーブ66は、各対のスリーブストッパ680よりも往方向Dgに位置する箇所に、スリーブ係合部669を有している。スリーブ係合部669は、スリーブ66において復方向Drを向く円環面状に、形成されている。ここで、図6に示す進角領域Raでは、各スプールストッパ72が各対のスリーブストッパ680よりも往方向Dgへと移動する。故に進角領域Raでは、スリーブ係合部669に対して各スプールストッパ72は、各対のスリーブストッパ680よりも往方向Dgに近接する。これは、図7に示す保持領域Rh及び図8に示す遅角領域Rrにおいても同様である。一方、図4,5に示すロック領域Rlでは、各スプールストッパ72が各対のスリーブストッパ680よりも復方向Drへと移動する。故にロック領域Rlでは、スリーブ係合部669に対して各スプールストッパ72は、各対のスリーブストッパ680よりも復方向Drに離間する。即ち、ロック領域Rlでは、各スプールストッパ72よりも往方向Dgに位置する各対のスリーブストッパ680が、スリーブ係合部669と近接した状態となる。   On the other hand, the sleeve 66 has a sleeve engaging portion 669 at a position located in the forward direction Dg with respect to each pair of sleeve stoppers 680. The sleeve engaging portion 669 is formed in an annular surface shape facing the backward direction Dr in the sleeve 66. Here, in the advance angle region Ra shown in FIG. 6, each spool stopper 72 moves in the forward direction Dg rather than each pair of sleeve stoppers 680. Therefore, in the advance angle region Ra, each spool stopper 72 is closer to the sleeve engaging portion 669 in the forward direction Dg than each pair of sleeve stoppers 680. The same applies to the holding region Rh shown in FIG. 7 and the retarding region Rr shown in FIG. On the other hand, in the lock region Rl shown in FIGS. 4 and 5, each spool stopper 72 moves in the backward direction Dr rather than each pair of sleeve stoppers 680. Therefore, in the lock region Rl, the spool stoppers 72 are separated from the sleeve engaging portions 669 in the backward direction Dr with respect to the pair of sleeve stoppers 680. That is, in the lock region Rl, each pair of sleeve stoppers 680 positioned in the forward direction Dg with respect to each spool stopper 72 is in a state of being close to the sleeve engaging portion 669.

図4に示すように第一弾性部材80は、金属製の研削エンド型圧縮コイルスプリングであり、スリーブ66内に同軸上に収容されている。第一弾性部材80は、スリーブ66の底とスプール70の開口との間に介装されている。第一弾性部材80は、図4〜8に示すいずれのRl,Ra,Rh,Rrにおいても、スリーブ66とスプール70との間にて圧縮弾性変形することで、第一復原力F1を発生する。この第一復原力F1を受けるスプール70は、往方向Dgとは反対の復方向Drへと付勢される。   As shown in FIG. 4, the first elastic member 80 is a metal grinding end type compression coil spring, and is accommodated coaxially in the sleeve 66. The first elastic member 80 is interposed between the bottom of the sleeve 66 and the opening of the spool 70. The first elastic member 80 generates the first restoring force F1 by compressing and elastically deforming between the sleeve 66 and the spool 70 in any of Rl, Ra, Rh, Rr shown in FIGS. . The spool 70 that receives the first restoring force F1 is biased in the backward direction Dr that is opposite to the forward direction Dg.

図4,9に示すように第二弾性部材82は、金属製の研削エンド型圧縮コイルスプリングであり、スリーブ66内に同軸上に収容されている。第二弾性部材82の一端部は、常にスリーブ係合部669と係合している。第二弾性部材82の他端部は、図4〜8に示すスプール70の移動位置に応じて、各スプールストッパ72又は各対のスリーブストッパ680と係合可能となっている。   As shown in FIGS. 4 and 9, the second elastic member 82 is a metal grinding end type compression coil spring, and is accommodated coaxially in the sleeve 66. One end of the second elastic member 82 is always engaged with the sleeve engaging portion 669. The other end of the second elastic member 82 can be engaged with each spool stopper 72 or each pair of sleeve stoppers 680 in accordance with the movement position of the spool 70 shown in FIGS.

具体的に、図6に示す進角領域Raにおいて第二弾性部材82は、スリーブ係合部669に近接した各スプールストッパ72と係合する。かかる係合により第二弾性部材82は、各スプールストッパ72とスリーブ係合部669との間にて圧縮弾性変形することで、第二復原力F2を発生する。こうして第二復原力F2を第一復原力F1と共に受ける状態になるスプール70は、往方向Dgとは反対の復方向Drへと付勢される。即ち、このときのスプール70には、往方向Dgの駆動力に抗した復方向Drの付勢力として、図11に示す如き第一復原力F1及び第二復原力F2の合力が作用することになる。これは、図7に示す保持領域Rh及び図8に示す遅角領域Rrにおいても、同様となる。   Specifically, in the advance angle region Ra shown in FIG. 6, the second elastic member 82 engages with each spool stopper 72 adjacent to the sleeve engaging portion 669. By this engagement, the second elastic member 82 is compressed and elastically deformed between each spool stopper 72 and the sleeve engaging portion 669 to generate a second restoring force F2. The spool 70 that receives the second restoring force F2 together with the first restoring force F1 is biased in the restoring direction Dr opposite to the forward direction Dg. That is, the resultant force of the first restoring force F1 and the second restoring force F2 as shown in FIG. 11 acts on the spool 70 at this time as an urging force in the backward direction Dr against the driving force in the forward direction Dg. Become. This also applies to the holding region Rh shown in FIG. 7 and the retardation region Rr shown in FIG.

一方、図4,5に示すロック領域Rlにおいて第二弾性部材82は、スリーブ係合部669に対して近接状態となる各対のスリーブストッパ680と係合することで、同係合部669から離間した各スプールストッパ72との係合を解除される。かかる係合解除によりスプール70は、第一復原力F1を受ける状態下、第二復原力F2による付勢を制限される。即ち、このときのスプール70には、往方向Dgの駆動力に抗した復方向Drの付勢力として、図11に示す如く第一復原力F1が単独作用することになる。   On the other hand, in the lock region Rl shown in FIGS. 4 and 5, the second elastic member 82 is engaged with each pair of sleeve stoppers 680 that are in a proximity state with respect to the sleeve engaging portion 669. The engagement with each separated spool stopper 72 is released. Due to such disengagement, the spool 70 is restricted from being biased by the second restoring force F2 while receiving the first restoring force F1. That is, the first restoring force F1 acts solely on the spool 70 at this time as an urging force in the reverse direction Dr against the driving force in the forward direction Dg, as shown in FIG.

以上の作動特性により、軸方向に並ぶ進角領域Ra及びロック領域Rl間の境界位置では、図10,11に示すように、第一復原力F1の単独作用と第一復原力F1及び第二復原力F2の合力作用とが切替わる。かかる切替わりの結果、往方向Dgの駆動力に抗してスプール70に作用する復方向Drの付勢力は、ステップ状に変化する。ここで、図11に示す付勢力の変化幅Wは、領域Ra,Rl間の境界位置にて駆動源90がスプール70に作用させる駆動力の製品ばらつきに関する予測幅よりも、大きく設定される。こうした設定により、変化幅W内の付勢力に対して予測幅内の駆動力を釣合わせることが、確実に可能となっている。故に、駆動力及び付勢力の釣合いによって決まる移動位置(即ち、図11の一点鎖線グラフと実線グラフとの交点)の中でも、領域Ra,Rl間の境界位置については、駆動力の製品ばらつきには依存せず、付勢力の製品ばらつきのみに依存するようになっている。   Due to the above operating characteristics, at the boundary position between the advance angle region Ra and the lock region Rl aligned in the axial direction, the single action of the first restoring force F1, the first restoring force F1 and the second restoring force F1, as shown in FIGS. The resultant action of the restoring force F2 is switched. As a result of such switching, the urging force in the backward direction Dr acting on the spool 70 against the driving force in the forward direction Dg changes in a step shape. Here, the change width W of the urging force shown in FIG. 11 is set larger than the predicted width related to the product variation of the driving force that the driving source 90 acts on the spool 70 at the boundary position between the regions Ra and Rl. By such setting, it is possible to surely balance the driving force within the predicted width with the urging force within the change width W. Therefore, among the movement positions determined by the balance between the driving force and the urging force (that is, the intersection of the one-dot chain line graph and the solid line graph in FIG. 11), the product position variation in the driving force is not possible for the boundary position between the regions Ra and Rl. It does not depend on it, but depends only on the product variation of the urging force.

尚、以上の説明から本実施形態では、進角領域Raが第一領域に相当し、ロック領域Rlが第二領域に相当する。また、第二領域に相当するロック領域Rlよりも、往方向Dgに位置する領域Ra,Rh,Rrが共同して第一領域に相当すると考えることも可能である。   From the above description, in the present embodiment, the advance angle region Ra corresponds to the first region, and the lock region Rl corresponds to the second region. It can also be considered that the regions Ra, Rh, Rr located in the forward direction Dg together correspond to the first region rather than the lock region Rl corresponding to the second region.

(バルブタイミング調整作動)
次に、バルブタイミング調整装置1によるバルブタイミング調整作動について、説明する。
(Valve timing adjustment operation)
Next, the valve timing adjustment operation by the valve timing adjustment device 1 will be described.

(1)ロック作動
内燃機関において、ポンプ4からの作動油の供給圧力が低圧となる回転停止時、始動時及びアイドル運転時等には、制御回路96が駆動源90への通電を制御することで、スプール70を図4又は図5のロック領域Rlへと移動させる。このロック領域Rlでは、進角室22,23,24への小流量の作動油導入と、遅角室26,27,28からの作動油排出と、ロック解除室17からの作動油排出とにより、ロック位相での回転位相のロックが実現される。ここで特に、ポンプ4からの作動油の供給及び駆動源90による駆動力の発生が止まる内燃機関の回転停止時にあっても、付勢力としての第一復原力F1がスプール70に単独作用する。かかる単独作用によりスプール70は、ロック領域Rlの復方向Drの移動端R0に達して各対のスリーブストッパ680により止められることで、ロック解除室17からの作動油排出を進行させる。このとき、進角方向に向けたアシストスプリング18の復原力と共に、カムトルクがベーンロータ14に作用することで、回転位相が規制位相領域に達すると、ロック部材16が規制孔131に進入して、回転位相を当該領域内に規制する。その結果、規制位相領域内のロック位相にてロック部材16がロック孔130に嵌合し易くなるので、内燃機関の回転が完全に停止するまでの間に確実に、ロック位相にロック可能となっている。
(1) Locking operation In the internal combustion engine, the control circuit 96 controls the energization to the drive source 90 at the time of rotation stop when the hydraulic oil supply pressure from the pump 4 is low, at the time of starting, at the time of idle operation, etc. Then, the spool 70 is moved to the lock region Rl in FIG. 4 or FIG. In this lock region Rl, a small flow rate of hydraulic oil is introduced into the advance chambers 22, 23, 24, the hydraulic oil is discharged from the retard chambers 26, 27, 28, and the hydraulic oil is discharged from the lock release chamber 17. The rotation phase is locked at the lock phase. In particular, even when the rotation of the internal combustion engine where the supply of hydraulic oil from the pump 4 and the generation of the driving force by the driving source 90 is stopped, the first restoring force F1 as the urging force acts on the spool 70 alone. With this single action, the spool 70 reaches the moving end R0 in the backward direction Dr of the lock region Rl and is stopped by each pair of sleeve stoppers 680, thereby allowing the hydraulic oil to be discharged from the lock release chamber 17. At this time, when the cam phase acts on the vane rotor 14 together with the restoring force of the assist spring 18 directed in the advance direction, the lock member 16 enters the restriction hole 131 and rotates when the rotation phase reaches the restriction phase region. The phase is restricted within the region. As a result, the lock member 16 can be easily fitted into the lock hole 130 at the lock phase within the regulation phase region, so that the lock phase can be reliably locked to the lock phase until the rotation of the internal combustion engine completely stops. ing.

(2)進角作動
内燃機関において、回転位相の実位相が目標位相に対する許容偏差よりも遅角方向にある等の運転条件が成立するときには、制御回路96が駆動源90への通電を制御することで、スプール70を図6の進角領域Raへと移動させる。この進角領域Raでは、ロック解除室17への作動油導入による回転位相のロック解除下、進角室22,23,24への大流量の作動油導入と、遅角室26,27,28からの作動油排出とが実現される。その結果、回転位相が迅速に進角方向へ変化するので、バルブタイミングの進角応答性を高めることが可能となっている。ここで特に、進角領域Raのスプール70は、仮に通電電流のばらつき乃至は揺らぎ等に起因してロック領域Rl側に近づいたとしても、付勢力のステップ状変化が生じる領域Ra,Rl間の境界位置を超えることは、困難となっている。
(2) Advance angle operation In an internal combustion engine, when an operating condition such as the actual phase of the rotational phase is in a retarded angle direction with respect to the target phase, the control circuit 96 controls energization to the drive source 90. Thus, the spool 70 is moved to the advance angle region Ra in FIG. In this advance angle region Ra, a large flow rate of hydraulic oil is introduced into the advance chambers 22, 23, 24 and the retard chambers 26, 27, 28 under the unlocking of the rotational phase by introducing the hydraulic oil into the lock release chamber 17. Hydraulic oil is discharged from As a result, the rotational phase rapidly changes in the advance direction, so that it is possible to improve the advance response of the valve timing. In particular, even if the spool 70 in the advance angle region Ra approaches the lock region Rl due to variations or fluctuations in the energization current, the step force change between the regions Ra and Rl occurs. It is difficult to cross the boundary position.

(3)保持作動
内燃機関において、回転位相の実位相が目標位相に対する許容偏差内にある等の運転条件が成立するときには、制御回路96が駆動源90への通電を制御することで、スプール70を図7の保持領域Rhへと移動させる。この保持領域Rhでは、ロック解除室17への作動油導入による回転位相のロック解除下、進角室22,23,24及び遅角室26,27,28のいずれにも作動油が留められる。その結果、回転位相の変化がカムトルクの影響による変動の範囲内に規制されるので、バルブタイミングの保持性を確保することが可能となっている。
(3) Holding operation In the internal combustion engine, when an operating condition such as the actual phase of the rotational phase is within an allowable deviation with respect to the target phase is satisfied, the control circuit 96 controls the energization to the drive source 90, thereby controlling the spool 70. Is moved to the holding region Rh in FIG. In the holding region Rh, the hydraulic oil is retained in any of the advance chambers 22, 23, 24 and the retard chambers 26, 27, 28 under the unlocking of the rotational phase by introducing the hydraulic oil into the lock release chamber 17. As a result, the change of the rotation phase is regulated within the range of fluctuation due to the influence of the cam torque, so that it is possible to ensure the retention of the valve timing.

(4)遅角作動
内燃機関において、回転位相の実位相が目標位相に対する許容偏差よりも進角方向にある等の運転条件が成立するときには、制御回路96が駆動源90への通電を制御することで、スプール70を図8の遅角領域Rrへと移動させる。この遅角領域Rrでは、ロック解除室17への作動油導入による回転位相のロック解除下、遅角室26,27,28への大流量の作動油導入と、進角室22,23,24からの作動油排出とが実現される。その結果、回転位相が迅速に遅角方向へ変化するので、バルブタイミングの遅角応答性を高めることが可能となっている。
(4) Delayed angle operation In the internal combustion engine, when an operating condition such as the actual phase of the rotational phase is in the advance direction with respect to the target phase relative to the target phase is satisfied, the control circuit 96 controls energization to the drive source 90. As a result, the spool 70 is moved to the retardation region Rr in FIG. In this retarding region Rr, under the unlocking of the rotational phase by introducing the working oil into the unlocking chamber 17, the introduction of a large amount of hydraulic fluid into the retarding chambers 26, 27, 28 and the advance chambers 22, 23, 24. Hydraulic oil is discharged from As a result, the rotational phase rapidly changes in the retarding direction, so that it is possible to improve the retarding response of the valve timing.

(作用効果)
以上説明した装置1による作用効果を、以下に説明する。
(Function and effect)
The effects of the apparatus 1 described above will be described below.

装置1によると、スプール70に設けられたスプールストッパ72に第二弾性部材82が係合する進角領域Raでは、当該部材82の第二復原力F2と第一弾性部材80の第一復原力F1との合力を、駆動力に抗する軸方向の付勢力としてスプール70が受ける。一方、スリーブ66に設けられたスリーブストッパ680に第二弾性部材82が係合するロック領域Rlでは、第二復原力F2による付勢の制限を受けるスプール70は、駆動力に抗する軸方向の付勢力として第一復原力F1を受ける。これらのことから、領域Ra,Rl間の境界位置では、第一復原力F1及び第二復原力F2の合力作用と第一復原力F1の単独作用とが切替わることで、付勢力がステップ状に変化する。その結果として、各領域Ra,Rlでの必要性能を適正に切替えることが可能となる。   According to the device 1, in the advance angle region Ra where the second elastic member 82 is engaged with the spool stopper 72 provided on the spool 70, the second restoring force F <b> 2 of the member 82 and the first restoring force of the first elastic member 80. The spool 70 receives the resultant force with F1 as an axial biasing force against the driving force. On the other hand, in the lock region Rl in which the second elastic member 82 is engaged with the sleeve stopper 680 provided on the sleeve 66, the spool 70 which is restricted by the bias by the second restoring force F2 is in the axial direction against the driving force. Receives the first restoring force F1 as an urging force. Therefore, at the boundary position between the regions Ra and Rl, the resultant force of the first restoring force F1 and the second restoring force F2 and the single action of the first restoring force F1 are switched, so that the urging force is stepped. To change. As a result, it is possible to appropriately switch the required performance in each of the regions Ra and Rl.

しかも、領域Ra,Rlにおいてスプールストッパ72の移動する箇所は、スリーブ66からは径方向に離間し且つスリーブストッパ680からは周方向に離間した箇所U,Lとなる。これによりスプールストッパ72は、スプール70の移動抵抗となる摺動抵抗をスリーブ66との間及びスリーブストッパ680との間に生じさせることなく、合力作用と単独作用との切替えをスリーブストッパ680と共同して実現し得る。故に図12に示すように、駆動源90への指令値に対するスプール70の移動位置については、往方向Dgへの移動時と復方向Drへの移動時との間に生じるヒステリシスを、領域Ra,Rlの双方にて小さくできる。したがって、制御弁60における応答性ばらつきを抑制可能となる。   Moreover, the locations where the spool stopper 72 moves in the regions Ra and Rl are the locations U and L that are spaced apart from the sleeve 66 in the radial direction and spaced apart from the sleeve stopper 680 in the circumferential direction. As a result, the spool stopper 72 does not cause a sliding resistance as a movement resistance of the spool 70 between the sleeve 66 and the sleeve stopper 680, and can switch between the resultant action and the single action together with the sleeve stopper 680. Can be realized. Therefore, as shown in FIG. 12, with respect to the movement position of the spool 70 with respect to the command value to the drive source 90, the hysteresis generated between the movement in the forward direction Dg and the movement in the backward direction Dr. It can be made small in both Rl. Therefore, it is possible to suppress the responsiveness variation in the control valve 60.

ここで装置1によると、スリーブ66の内周部660から径方向内側へ突出するスリーブストッパ680は、径方向隙間682を挟んだスプール70との間に、摺動抵抗を生じさせない。また、スプール70の外周部700から径方向外側へ突出するスプールストッパ72は、径方向隙間722を挟んだスリーブ66との間に、摺動抵抗を生じさせない。それと共にスプールストッパ72は、自身の移動する箇所U,Lから周方向隙間724をあけて離間するスリーブストッパ680との間にも、摺動抵抗を生じさせない。これらのことから、領域Ra,Rlの双方においてスプール70の移動抵抗、ひいてはスプール移動位置のヒステリシスを、往方向Dgへの移動時にも復方向Drへの移動時にも可及的に小さくできる。故に、制御弁60における応答性ばらつきの抑制度合いを高めることが可能となる。   Here, according to the device 1, the sleeve stopper 680 protruding radially inward from the inner peripheral portion 660 of the sleeve 66 does not generate sliding resistance with the spool 70 with the radial gap 682 interposed therebetween. Further, the spool stopper 72 protruding outward in the radial direction from the outer peripheral portion 700 of the spool 70 does not generate sliding resistance with the sleeve 66 with the radial gap 722 interposed therebetween. At the same time, the spool stopper 72 does not generate sliding resistance between the spool stopper 72 and the sleeve stopper 680 which is spaced apart from the locations U and L where the spool stopper 72 moves. For these reasons, the movement resistance of the spool 70, and hence the hysteresis of the spool movement position, in both the regions Ra and Rl can be made as small as possible both when moving in the forward direction Dg and when moving in the backward direction Dr. Therefore, it is possible to increase the degree of suppression of responsiveness variation in the control valve 60.

さらに、装置1によると、作動油の入出制御に伴ってスリーブ66の内周部660及びスプール70の外周部700間を流通する当該作動油は、ストッパ680及びスプール70間、ストッパ72及びスリーブ66間並びにそれらストッパ間を通過できる。これによれば、摺動抵抗を生じさせないための隙間682,722,724を利用して、入出制御における作動油の必要流通量を確保し得る。故に、スプール移動位置のヒステリシスに起因した応答性ばらつきのみならず、入出制御における作動油の流通量変動に起因した応答性ばらつきも、制御弁60において抑制可能となる。   Furthermore, according to the apparatus 1, the hydraulic fluid that flows between the inner peripheral portion 660 of the sleeve 66 and the outer peripheral portion 700 of the spool 70 in accordance with the hydraulic oil input / output control is between the stopper 680 and the spool 70, and between the stopper 72 and the sleeve 66. And between the stoppers. According to this, it is possible to ensure the necessary flow amount of the hydraulic oil in the input / output control using the gaps 682, 722, 724 for preventing the sliding resistance. Therefore, not only the responsiveness variation caused by the hysteresis of the spool movement position but also the responsiveness variation caused by fluctuations in the flow rate of the hydraulic oil in the inlet / outlet control can be suppressed by the control valve 60.

またさらに、装置1によると、スプールストッパ72は、自身の移動する箇所U,Lを周方向に挟んだスリーブストッパ680の対により、当該周方向への回転を制限される。これにより、スプールストッパ72とスリーブストッパ680とは、合力作用と単独作用との切替えに必要な状態、即ち周方向にずれた状態を確実に維持できる。それと共にスプールストッパ72は、自身の周方向片側のスリーブストッパ680に係止されて周方向への回転制限を受けたとしても、自身の周方向逆側のスリーブストッパ680との間では周方向への離間状態を確実に維持できる。こうしたことから、必要性能の適正な切替えをスプールストッパ72の回転制限機能により長きに亘って保証しつつ、当該機能により制御弁60に生じる応答性ばらつきの増大を抑制可能となる。   Furthermore, according to the device 1, the rotation of the spool stopper 72 in the circumferential direction is restricted by the pair of sleeve stoppers 680 sandwiching the locations U and L to which the spool stopper 72 moves in the circumferential direction. Thereby, the spool stopper 72 and the sleeve stopper 680 can reliably maintain the state necessary for switching between the resultant action and the single action, that is, the state shifted in the circumferential direction. At the same time, even if the spool stopper 72 is locked to the sleeve stopper 680 on one side in the circumferential direction and restricted in rotation in the circumferential direction, the spool stopper 72 is circumferentially moved between the spool stopper 72 and the sleeve stopper 680 on the opposite side in the circumferential direction. Can be reliably maintained. For this reason, it is possible to suppress an increase in responsiveness variation generated in the control valve 60 by this function while ensuring proper switching of the required performance for a long time by the rotation limiting function of the spool stopper 72.

加えて、装置1によると、スリーブストッパ680の複数対は、それら対毎に各別のスプールストッパ72が移動する箇所U,Lを、それぞれ周方向に挟んでいる。これによれば、スプールストッパ72の回転制限機能を周方向の複数箇所にて発揮し得るので、必要性能の適正な切替えを長きに亘って確実に保証可能となる。   In addition, according to the apparatus 1, the plurality of pairs of sleeve stoppers 680 sandwich the portions U and L to which the respective spool stoppers 72 move for each pair in the circumferential direction. According to this, since the rotation limiting function of the spool stopper 72 can be exhibited at a plurality of locations in the circumferential direction, it is possible to reliably ensure proper switching of required performance for a long time.

また加えて、装置1によると、スプール70において二面幅状のスプールストッパ72から軸方向に連続するスプール二面幅部702も、スリーブストッパ680の対により周方向に挟まれた箇所U,Lを移動する。これによれば、スプールストッパ72の軸方向サイズを小さくしても、スプール二面幅部702を利用することで、スプールストッパ72による場合と同様な回転制限機能を発揮できる。故に、そうした小型化を図った上での回転制限機能により、必要性能の適正な切替え保証を長きに亘って達成しつつ、当該機能により制御弁60に生じる応答性ばらつきの増大を抑制可能となる。   In addition, according to the apparatus 1, the spool double face width portion 702 that is continuous in the axial direction from the double face width spool stopper 72 in the spool 70 is also located at the locations U and L sandwiched in the circumferential direction by the pair of sleeve stoppers 680. To move. According to this, even if the axial size of the spool stopper 72 is reduced, the same rotation limiting function as that by the spool stopper 72 can be exhibited by using the spool two-surface width portion 702. Therefore, the rotation limiting function after achieving such downsizing can achieve an appropriate switching guarantee of the required performance for a long time, and can suppress an increase in responsiveness variation generated in the control valve 60 by the function. .

さらに加えて、装置1の進角領域Raでは、軸方向のうち往方向Dgの駆動力に抗した付勢力として、軸方向のうち復方向Drに発生する第一復原力F1及び第二復原力F2の合力をスプール70が受ける。一方、第二復原力F2による付勢が制限されるロック領域Rlでは、往方向Dgの駆動力に抗した付勢力として、復方向Drに発生する第一復原力F1をスプール70が受ける。これらによれば、領域Ra,Rl間の境界位置にて合力作用と単独作用とを確実に切替えることができるので、駆動力に抗する付勢力のステップ状変化を確固たるものとして現出させ得る。故に、必要性能の適正な切替え効果につき、信頼性を高めることが可能となる。   In addition, in the advance angle region Ra of the apparatus 1, the first restoring force F1 and the second restoring force that are generated in the backward direction Dr of the axial direction as the biasing force against the driving force of the forward direction Dg in the axial direction. The spool 70 receives the resultant force of F2. On the other hand, in the lock region Rl where the urging by the second restoring force F2 is restricted, the spool 70 receives the first restoring force F1 generated in the backward direction Dr as the urging force against the driving force in the forward direction Dg. According to these, since the resultant action and the single action can be reliably switched at the boundary position between the regions Ra and Rl, the step change of the urging force against the driving force can be made to appear as a firm one. Therefore, it is possible to increase the reliability with respect to the appropriate switching effect of the required performance.

またさらに加えて、装置1によると、ロック領域Rlの復方向Drの移動端R0に達したスプール70は、スプールストッパ72よりも往方向Dgに位置するスプール係合部704にてスリーブストッパ680と係合することで、復方向Drへの移動を止められる。これによれば、合力作用と単独作用とを切替えるためのスリーブストッパ680を利用して、ロック領域Rlの復方向Drの移動端R0を正確に設定できる。故に、スプール70がスリーブ66内のロック領域Rlよりも復方向Drへと食み出して制御弁60による作動油の入出制御が困難となる事態につき、回避可能となる。   In addition, according to the device 1, the spool 70 that has reached the moving end R0 in the backward direction Dr of the lock region Rl is connected to the sleeve stopper 680 by the spool engaging portion 704 located in the forward direction Dg rather than the spool stopper 72. By engaging, the movement in the backward direction Dr can be stopped. According to this, the moving end R0 in the backward direction Dr of the lock region Rl can be accurately set by using the sleeve stopper 680 for switching between the resultant action and the single action. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the spool 70 protrudes in the backward direction Dr from the lock region Rl in the sleeve 66 and it becomes difficult to control the hydraulic oil in and out by the control valve 60.

以上の他、装置1によると、領域Ra,Rlのうち回転位相を変化させるための一方と、回転位相を最進角位相及び最遅角位相の間の中間位相にロックするための他方との間の境界位置にて、駆動力に抗する付勢力のステップ状変化を現出させ得る。したがって、スプール70の移動位置に従って切替わる必要性能として、回転位相の変化に必要な性能と、中間位相でのロックに必要な性能とを、適正に切替え可能となる。   In addition to the above, according to the apparatus 1, one of the regions Ra and Rl for changing the rotational phase and the other for locking the rotational phase to an intermediate phase between the most advanced phase and the most retarded phase. A step-like change in the biasing force against the driving force can appear at the boundary position between them. Therefore, as the necessary performance to be switched according to the movement position of the spool 70, it is possible to appropriately switch between the performance necessary for the change of the rotation phase and the performance necessary for the locking at the intermediate phase.

(他の実施形態)
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
(Other embodiments)
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not construed as being limited to the embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist of the present invention. it can.

具体的に変形例1としては、駆動源90の駆動力に抗してスプール70を付勢する付勢力をステップ状に変化させる位置につき、領域Ra,Rhの境界位置又は領域Rh,Rrの境界位置に設定してもよい。あるいは変形例2として、領域Rl,Ra,Rh,Rrのうちいずれかをさらに分割して、それら分割領域の境界位置にステップ状変化の位置を設定してもよい。   Specifically, as a first modification, the boundary position between the regions Ra and Rh or the boundary between the regions Rh and Rr is determined with respect to a position where the biasing force that biases the spool 70 against the driving force of the driving source 90 is changed stepwise. The position may be set. Alternatively, as a second modification, any one of the regions Rl, Ra, Rh, and Rr may be further divided, and the step change position may be set at the boundary position of these divided regions.

変形例3としては、スリーブストッパ680とスプールストッパ72とについては、各々の数を適宜に設定して、互いに周方向へ離間する形態に配置することが可能である。例えば一つのスプールストッパ72が移動する箇所U,Lを、一対のスリーブストッパ680により周方向に挟んでもよい。あるいは、一つ又は二つのスプールストッパ72が移動する箇所U,Lを、一つのスリーブストッパ680に対して周方向の片側又は両側に並べてもよい。   As a third modified example, the sleeve stopper 680 and the spool stopper 72 can be arranged in a form in which the numbers of the sleeve stopper 680 and the spool stopper 72 are set appropriately and are spaced apart from each other in the circumferential direction. For example, the locations U and L where one spool stopper 72 moves may be sandwiched between the pair of sleeve stoppers 680 in the circumferential direction. Alternatively, the locations U and L where one or two spool stoppers 72 move may be arranged on one side or both sides in the circumferential direction with respect to one sleeve stopper 680.

変形例4としては、スプールストッパ72を、スプール二面幅部702等のスプール70とは別体に形成して、当該スプール70に装着してもよい。また、変形例5としては、スリーブストッパ680を、スリーブ66に一体に形成してもよい。   As a fourth modification, the spool stopper 72 may be formed separately from the spool 70 such as the spool two-surface width portion 702 and attached to the spool 70. Further, as a fifth modification, the sleeve stopper 680 may be formed integrally with the sleeve 66.

変形例6としては、スプールストッパ72よりも往方向Dgに位置するスプール係合部704を設けないで、スプールストッパ72の復方向Drの端面をスリーブ66に係合させることにより、スプール70の復方向Drの移動を止めてもよい。   As a sixth modified example, the spool engaging portion 704 positioned in the forward direction Dg with respect to the spool stopper 72 is not provided, and the end surface in the backward direction Dr of the spool stopper 72 is engaged with the sleeve 66, whereby the spool 70 is restored. The movement in the direction Dr may be stopped.

変形例7としては、図13,14に示すように、往方向Dgへスプール70を付勢し且つ進角領域Raにおいて第一復原力F1よりも小さい第二復原力F2を発生する第二弾性部材82を、採用してもよい。この場合、第一領域に相当するロック領域Rlでは、往方向Dgの駆動力に抗してスプール70を付勢する付勢力は、復方向Drに発生する第一復原力F1と、それよりも小さな往方向Dgに発生する第二復原力F2との合力になる。それと共に、第二領域に相当する少なくとも進角領域Raでは、往方向Dgの駆動力に抗した復方向Drの付勢力は、第一復原力F1の単独となる。故に、こうした変形例7の場合にも、スリーブストッパ680及びスプールストッパ72の共同により、上述した実施形態と同様の作用効果を発揮できる。   As a modified example 7, as shown in FIGS. 13 and 14, the second elastic force that urges the spool 70 in the forward direction Dg and generates a second restoring force F2 smaller than the first restoring force F1 in the advance angle region Ra. The member 82 may be adopted. In this case, in the lock region Rl corresponding to the first region, the urging force that urges the spool 70 against the driving force in the forward direction Dg is greater than the first restoring force F1 generated in the backward direction Dr. The resultant force is the second restoring force F2 generated in the small forward direction Dg. At the same time, at least in the advance angle region Ra corresponding to the second region, the urging force in the reverse direction Dr against the driving force in the forward direction Dg is the first restoring force F1 alone. Therefore, also in the case of the modified example 7, the same effect as that of the above-described embodiment can be exhibited by the joint of the sleeve stopper 680 and the spool stopper 72.

変形例8としては、スプール70及び弾性部材80,82を収容するスリーブ66を、要素140,2の一方に内蔵させてもよいし、要素140,2の外部に配置してもよい。また、変形例9としては、規制位相領域を設定するための規制孔131を、設けなくてもよい。   As a modified example 8, a sleeve 66 that accommodates the spool 70 and the elastic members 80 and 82 may be incorporated in one of the elements 140 and 2 or may be disposed outside the elements 140 and 2. Moreover, as the modified example 9, the restriction hole 131 for setting the restriction phase region may not be provided.

変形例10としては、回転位相をロックするロック位相を、最遅角位相又は最進角位相に設定してもよい。また、この場合等の変形例11としては、アシストスプリング18によるベーンロータ14の付勢構造を省いてもよい。   As a tenth modification, the lock phase that locks the rotational phase may be set to the most retarded phase or the most advanced angle phase. Moreover, as a modification 11 in this case, the biasing structure of the vane rotor 14 by the assist spring 18 may be omitted.

変形例12としては、動弁である排気弁のバルブタイミングを調整する装置や、動弁である吸気弁及び排気弁の双方のバルブタイミングを調整する装置に、本発明を適用してもよい。   As a modified example 12, the present invention may be applied to a device that adjusts the valve timing of an exhaust valve that is a valve, or a device that adjusts the valve timing of both an intake valve and an exhaust valve that are valves.

1 バルブタイミング調整装置、2 カム軸、10 回転機構系、11 ハウジングロータ、14 ベーンロータ、22,23,24 進角室、26,27,28 遅角室、40 制御系、60 制御弁、66 スリーブ、68 スナップリング、70 スプール、72 スプールストッパ、80 第一弾性部材、82 第二弾性部材、90 駆動源、94 付勢調整構造、96 制御回路、660 内周部、666a ドレンポート、669 スリーブ係合部、680 スリーブストッパ、681 リング本体、682,722 径方向隙間、700 外周部、702 スプール二面幅部、702a 二面幅縁部、703 空間部、704 スプール係合部、722 径方向隙間、724 周方向隙間、Dg 往方向、Dr 復方向、F1 第一復原力、F2 第二復原力、L,U 箇所、O 回転中心線、R0 移動端、Ra 進角領域、Rh 保持領域、Rl ロック領域、Rr 遅角領域 1 Valve timing adjusting device, 2 cam shaft, 10 rotation mechanism system, 11 housing rotor, 14 vane rotor, 22, 23, 24 advance chamber, 26, 27, 28 retard chamber, 40 control system, 60 control valve, 66 sleeve , 68 Snap ring, 70 Spool, 72 Spool stopper, 80 First elastic member, 82 Second elastic member, 90 Drive source, 94 Biasing adjustment structure, 96 Control circuit, 660 Inner circumference, 666a Drain port, 669 Joint part, 680 Sleeve stopper, 681 Ring body, 682, 722 Radial gap, 700 Outer peripheral part, 702 Spool two-sided width part, 702a Two-sided width edge part, 703 Space part, 704 Spool engaging part, 722 Radial gap 724, circumferential clearance, Dg forward direction, Dr reverse direction, F1 first restoring force, F2 second Restoring force, L, U location, O rotation center line, R0 moving end, Ra advance angle area, Rh holding area, Rl lock area, Rr retard angle area

Claims (9)

内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸(2)が開閉する動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であって、
前記クランク軸と連動回転するハウジングロータ(11)と、
前記カム軸と連動回転し、前記ハウジングロータ内において進角室(22,23,24)及び遅角室(26,27,28)を回転方向に区画し、作動液が前記進角室又は前記遅角室へ導入されることにより、前記ハウジングロータに対する回転位相が進角方向又は遅角方向へ変化するベーンロータ(14)と、
スリーブ(66)内に収容されるスプール(70)が可動線(O)に沿う軸方向へ往復移動することにより、前記進角室及び前記遅角室に対する前記作動液の入出を制御する制御弁(60)と、
前記スプールを前記軸方向へ駆動する駆動力を指令値に従って発生する駆動源(90)と、
前記駆動力に抗して前記スプールを前記軸方向へ付勢する付勢力を調整する付勢調整構造(94)とを、備え、
前記スリーブ内において前記スプールが移動する領域としての第一領域(Ra)及び第二領域(Rl)は、前記軸方向に並んで設定され、
前記付勢調整構造は、
前記スリーブに設けられるスリーブストッパ(680)と、
前記スプールに設けられるスプールストッパ(72)と、
前記スリーブ内に収容され、前記第一領域及び前記第二領域において前記スプールを前記軸方向へ付勢する第一復原力(F1)を発生する第一弾性部材(80)と、
前記スリーブ内に収容され、前記スプールストッパに係合する前記第一領域において、前記スプールを前記軸方向へ付勢する第二復原力(F2)を発生する一方、前記スリーブストッパに係合する前記第二領域において、前記第二復原力による前記スプールの付勢に制限が与えられる第二弾性部材(82)とを、有し、
前記第一領域及び前記第二領域において前記スプールストッパは、前記可動線に垂直な径方向に前記スリーブから離間し、且つ前記可動線周りの周方向に前記スリーブストッパから離間した箇所(U,L)を、移動することを特徴とするバルブタイミング調整装置。
A valve timing adjusting device for adjusting a valve timing of a valve that opens and closes a camshaft (2) by torque transmission from a crankshaft in an internal combustion engine,
A housing rotor (11) that rotates in conjunction with the crankshaft;
The camshaft rotates in conjunction with the camshaft to partition the advance chambers (22, 23, 24) and the retard chambers (26, 27, 28) in the rotation direction in the housing rotor. A vane rotor (14) whose rotational phase with respect to the housing rotor changes in an advance direction or a retard direction by being introduced into the retard chamber;
A control valve for controlling the entry and exit of the working fluid into and from the advance chamber and the retard chamber by reciprocating the spool (70) accommodated in the sleeve (66) in the axial direction along the movable line (O). (60)
A driving source (90) for generating a driving force for driving the spool in the axial direction according to a command value;
An urging adjustment structure (94) for adjusting an urging force for urging the spool in the axial direction against the driving force;
A first region (Ra) and a second region (Rl) as regions in which the spool moves in the sleeve are set side by side in the axial direction,
The bias adjustment structure is
A sleeve stopper (680) provided on the sleeve;
A spool stopper (72) provided on the spool;
A first elastic member (80) housed in the sleeve and generating a first restoring force (F1) for urging the spool in the axial direction in the first region and the second region;
In the first region that is accommodated in the sleeve and engages with the spool stopper, the second restoring force (F2) that urges the spool in the axial direction is generated while the sleeve engages with the sleeve stopper. A second elastic member (82) in the second region, the second elastic member (82) being limited to the biasing of the spool by the second restoring force;
In the first region and the second region, the spool stopper is separated from the sleeve in the radial direction perpendicular to the movable line, and spaced from the sleeve stopper in the circumferential direction around the movable line (U, L ), The valve timing adjusting device characterized by moving.
前記スリーブストッパは、前記スリーブの内周部(660)から前記径方向の内側へ突出することにより、前記スプールとの間に前記径方向の隙間(682)を挟み、
前記スプールストッパは、前記スプールの外周部(700)から前記径方向の外側へ突出することにより、前記スリーブとの間に前記径方向の隙間(722)を挟みつつ、前記スリーブストッパから前記周方向の隙間(724)をあけて離間した前記箇所を移動することを特徴とする請求項1に記載のバルブタイミング調整装置。
The sleeve stopper protrudes inward in the radial direction from the inner peripheral portion (660) of the sleeve, thereby sandwiching the radial gap (682) between the sleeve and the spool,
The spool stopper protrudes from the outer peripheral portion (700) of the spool to the outer side in the radial direction, so that the radial gap (722) is sandwiched between the spool stopper and the circumferential direction (700). The valve timing adjusting device according to claim 1, wherein the gap is moved with the gap (724) therebetween.
前記作動液の入出制御に伴って当該作動液は、前記スリーブの前記内周部及び前記スプールの前記外周部の間を流通することを特徴とする請求項2に記載のバルブタイミング調整装置。   The valve timing adjusting device according to claim 2, wherein the hydraulic fluid flows between the inner peripheral portion of the sleeve and the outer peripheral portion of the spool in accordance with the control of the hydraulic fluid. 前記スリーブストッパは、前記スプールストッパが移動する前記箇所を前記周方向に挟む形態に、対をなして設けられることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。   The valve timing adjusting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the sleeve stoppers are provided in a pair so as to sandwich the portion where the spool stopper moves in the circumferential direction. . 前記スプールストッパは、複数設けられ、
前記スリーブストッパは、複数対設けられ、それら対毎に、各別の前記スプールストッパが移動する前記箇所を前記周方向に挟むことを特徴とする請求項4に記載のバルブタイミング調整装置。
A plurality of the spool stoppers are provided,
The valve timing adjusting device according to claim 4, wherein a plurality of pairs of the sleeve stoppers are provided, and the portions where the different spool stoppers move are sandwiched in the circumferential direction for each pair.
前記スプールは、二面幅状の前記スプールストッパから前記軸方向に連続するスプール二面幅部(702)を、形成し、
前記スリーブストッパの対は、前記スプールストッパ及び前記スプール二面幅部のうち少なくとも一方が移動する前記箇所を前記周方向に挟む形態に、設けられることを特徴とする請求項4又は5に記載のバルブタイミング調整装置。
The spool forms a spool two-sided width portion (702) continuous in the axial direction from the spool stopper having a two-sided width,
6. The sleeve stopper pair according to claim 4, wherein the pair of sleeve stoppers is provided so as to sandwich at least one of the spool stopper and the spool two-surface width portion in the circumferential direction. Valve timing adjustment device.
前記駆動源は、前記軸方向のうち往方向(Dg)へ前記スプールを駆動する前記駆動力を、発生し、
前記第一弾性部材及び第二弾性部材は、前記軸方向のうち前記往方向とは反対の復方向(Dr)へ前記スプールを付勢する前記第一復原力及び前記第二復原力を、それぞれ発生することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
The drive source generates the drive force that drives the spool in the forward direction (Dg) of the axial direction,
The first elastic member and the second elastic member have the first restoring force and the second restoring force for urging the spool in a returning direction (Dr) opposite to the forward direction in the axial direction, respectively. The valve timing adjusting device according to any one of claims 1 to 6, wherein the valve timing adjusting device is generated.
前記スプールは、前記スプールストッパよりも前記往方向に位置するスプール係合部(704)を、有し、
前記スリーブストッパは、前記第二領域の前記復方向の移動端(R0)に達した前記スプールの前記スプール係合部と係合することにより、前記スプールの前記復方向への移動を止めることを特徴とする請求項7に記載のバルブタイミング調整装置。
The spool has a spool engaging portion (704) positioned in the forward direction with respect to the spool stopper,
The sleeve stopper stops movement of the spool in the backward direction by engaging the spool engaging portion of the spool that has reached the backward movement end (R0) of the second region. 8. The valve timing adjusting device according to claim 7, wherein
前記第一領域及び前記第二領域のうち一方は、前記回転位相を変化させるための領域であり、
前記第一領域及び前記第二領域のうち他方は、前記回転位相を最進角位相及び最遅角位相の間の中間位相にロックするための領域であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
One of the first region and the second region is a region for changing the rotational phase,
The other of the first region and the second region is a region for locking the rotational phase to an intermediate phase between the most advanced angle phase and the most retarded angle phase. The valve timing adjusting device according to any one of the above.
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