JP7354048B2 - 油路切換弁及びバルブタイミング変更装置 - Google Patents

Description

本発明は、作動油の油路を切り換える油路切換弁に関し、特に、レンジエクステンダー車両に搭載される発電専用の内燃エンジンにおける吸気バルブ又は排気バルブの開閉時期（バルブタイミング）を変更する際に適用される油路切換弁及びバルブタイミング変更装置に関し、又、二輪車等の内燃エンジンにおいても適用可能な油路切換弁及びバルブタイミング変更装置に関する。

従来のレンジエクステンダー車両としては、発電専用のエンジン、エンジンにより駆動されて発電する発電機、発電機により発電された電力を蓄電するバッテリ、バッテリから供給される電力により車輪を回転駆動する駆動モータ等を備え、エンジンは、吸気バルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構と、作動油の油圧を調整する電磁駆動式の油圧制御弁を含むものが知られている。（例えば、特許文献１を参照）。

上記レンジエクステンダー車両において、エンジンは発電専用であるため、バルブタイミングとしては進角位置又は遅角位置のいずれかを選択して二値的に切り換えるものであり、連続的に変化させる必要はない。
しかしながら、その制御には、電磁駆動式の油圧制御弁が採用されているため、エンジンとして高価になり、制御システムも必要であり、車両全体として高コスト化を招く。

また、二輪車に搭載されるエンジンのバルブタイミング変更装置として、カムシャフトに固定されるホルダ、ホルダに保持される従動部材及びガイド部材、従動部材とガイド部材の間のガイド溝に介装される複数の遠心ウェイト、従動部材とガイド部材とを互いに接近する方向に付勢する付勢部材等を備え、従動部材、ガイド部材、遠心ウェイト等の摺動面に潤滑油を供給するようにした位相可変装置が知られている（例えば、特許文献２を参照）。

上記位相可変装置においては、エンジンの回転速度が増加すると、遠心ウェイトに作用する遠心力が大きくなることで、遠心ウェイトが移動して従動部材とガイド部材との角度位置が相対的に変化し、バルブタイミングが変更されるようになっている。
しかしながら、上記位相可変装置においては、複数の遠心ウェイトを用いるため、重量化、大型化、構造の複雑化を招く。

特開２０１２－１８４６９５号公報 特許第６２５２３８８号公報

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、二輪車を含む車両、特にレンジエクステンダー車両等に搭載されるエンジンに適用され、構造の簡素化、低コスト化、軽量化、小型化等を図れる油路切換弁及びバルブタイミング変更装置を提供することにある。

本発明の油路切換弁は、遅角室及び進角室に対する作動油の供給又は排出を行う油路を切り換えてエンジンのバルブタイミングを第１角度位置又は第２角度位置に変更するべく、バルブタイミング変更装置に適用される油路切換弁であって、作動油を供給する供給ポート，作動油を排出する排出ポート，遅角室に連通する遅角ポート，進角室に連通する進角ポートを画定するスリーブと、遅角ポート及び進角ポートと供給ポートの間の油路を開閉するべくスリーブに摺動自在に挿入された弁体と、休止状態において第１角度位置に対応する位置に弁体を位置付けるべくスリーブ内に配置されて弁体を一方向に付勢する付勢バネと、作動油の圧力が第１圧力領域にあるとき第１角度位置に対応する位置に弁体を位置付け、作動油の圧力が第１圧力領域よりも大きい第２圧力領域にあるとき第２角度位置に対応する位置に弁体を位置付けるべく、付勢バネの付勢力に抗しつつ作動油の圧力に応じて弁体の位置を切り換える切換要素を含み、切換要素は、弁体に設けられて作動油の圧力を受ける受圧部である、構成となっている。

上記油路切換弁において、第１角度位置は遅角位置であり、第２角度位置は進角位置である、構成を採用してもよい。

上記油路切換弁において、弁体は、作動油を排出ポートに導く排出油路を有する、構成を採用してもよい。

上記油路切換弁において、弁体は、遅角ポートと供給ポートの間の油路を開閉する第１弁部と、進角ポートと供給ポートの間の油路を開閉する第２弁部を含み、受圧部は、第１弁部に隣接する第１受圧部と、第１弁部と対向すると共に第１弁部よりも大きい受圧面積を有し第２弁部に隣接する第２受圧部を含む、構成を採用してもよい。

上記油路切換弁において、第１弁部の閉弁タイミングは、第２弁部の開弁タイミングと同時か又は第２弁部の開弁タイミングよりも遅く設定されている、構成を採用してもよい。

上記油路切換弁において、第１弁部の閉弁タイミングは、第２弁部が最大の開弁ストロークに至る前に設定されている、構成を採用してもよい。

上記油路切換弁において、弁体には、作動油の圧力が第２圧力領域よりも大きい冷機時圧力であるとき第１角度位置が選択されるべく、冷機時圧力を受けて第２角度位置に対応する位置から外れた位置に弁体を位置付ける補助受圧部が設けられている、構成を採用してもよい。

上記油路切換弁において、弁体は、遅角ポートと供給ポートの間の油路を開閉する第１弁部と、進角ポートと供給ポートの間の油路を開閉する第２弁部と、作動油の圧力が第２圧力領域よりも大きい冷機時圧力であるとき第１角度位置が選択されるべく、冷機時圧力を受けて第２角度位置に対応する位置から外れた位置に弁体を位置付ける補助受圧部を含み、受圧部は、第１弁部に隣接する第１受圧部と、第１弁部と対向すると共に第１弁部よりも大きい受圧面積を有し第２弁部に隣接する第２受圧部を含み、補助受圧部は、第２受圧部と同一の受圧面積を有すると共に冷機時圧力を受けるとき供給ポートと進角ポートの間の油路を閉塞し得るべく第１受圧部と第２受圧部の間に配置されている、構成を採用してもよい。

上記補助受圧部を備える油路切換弁において、第１弁部の閉弁タイミングは、第２弁部の開弁タイミングと同時か又は前記第２弁部の開弁タイミングよりも遅く設定されている、構成を採用してもよい。

上記補助受圧部を備える油路切換弁において、第１弁部の閉弁タイミングは、補助受圧部が供給ポートと進角ポートの間の油路を閉塞するタイミングに至る前に設定されている、構成を採用してもよい。

また、本発明の油路切換弁は、遅角室及び進角室に対する作動油の供給又は排出を行う油路を切り換えてエンジンのバルブタイミングを第１角度位置又は第２角度位置に変更するべく、バルブタイミング変更装置に適用される油路切換弁であって、作動油を供給する供給ポート，作動油を排出する排出ポート，遅角室に連通する遅角ポート，進角室に連通する進角ポートを画定するスリーブと、遅角ポート及び進角ポートと供給ポートの間の油路を開閉するべくスリーブに摺動自在に挿入された弁体と、休止状態において第１角度位置に対応する位置に弁体を位置付けるべくスリーブ内に配置されて弁体を一方向に付勢する付勢バネと、作動油の温度が第１温度領域にあるとき第１角度位置に対応する位置に弁体を位置付け、作動油の温度が第１温度領域よりも大きい第２温度領域にあるとき第２角度位置に対応する位置に弁体を位置付けるべく、付勢バネの付勢力に抗しつつ作動油の温度に応じて弁体の位置を切り換える切換要素を含み、切換要素は、作動油の温度に応じて弁体を付勢する付勢力が変化する付勢部材である、構成となっている。
上記油路切換弁において、第１角度位置は遅角位置であり、第２角度位置は進角位置である、構成を採用してもよい。
上記油路切換弁において、弁体は、作動油を前記排出ポートに導く排出油路を有する、構成を採用してもよい。

上記油路切換弁において、付勢部材は、付勢バネと対抗して弁体に付勢力を及ぼすべく、スリーブ内に配置されている、構成を採用してもよい。

上記油路切換弁において、付勢部材は、第１温度領域において収縮しかつ第２温度領域において伸長して記憶形態に戻る形状記憶合金により形成されている、構成を採用してもよい。

上記油路切換弁において、スリーブは、エンジンの作動油を通す油路を画定する部材に嵌め込まれるように形成されている、構成を採用してもよい。

本発明のバルブタイミング変更装置は、カムシャフトにより駆動される吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミングを変更するエンジンのバルブタイミング変更装置であって、カムシャフトの軸線上で回転するハウジングロータと、ハウジングロータと協働して遅角室及び進角室を画定すると共に上記軸線上で回転するベーンロータと、ベーンロータをカムシャフトに一体的に締結する締結ボルトと、遅角室及び進角室に対する作動油の供給又は排出を行う油路を切り換える油路切換弁を含み、油路切換弁として、上記構成をなすいずれかの油路切換弁を採用するものである。

上記バルブタイミング変更装置において、締結ボルトは、油路切換弁のスリーブを嵌合する嵌合穴と、作動油を通す油路を含む、構成を採用してもよい。

上記構成をなす油路切換弁によれば、二輪車を含む車両、特にレンジエクステンダー車両等に搭載されるエンジンに適用され、構造の簡素化、低コスト化、軽量化、小型化等を達成できる油路切換弁及びそれを用いたバルブタイミング変更装置を得ることができる。

本発明の油路切換弁を含むバルブタイミング変更装置を備えたエンジンを搭載するレンジエクステンダー車両の構成図である。 本発明の油路切換弁を含む第１実施形態に係るバルブタイミング変更装置を示す構成図である。 本発明の第１実施形態に係る油路切換弁を示す外観斜視図である。 図３に示す油路切換弁の分解斜視図である。 第１実施形態に係る油路切換弁において、弁体が遅角位置（第１角度位置）に対応する位置にあり、遅角室に作動油を供給し得る状態を示す状態図である。 遅角位置において、バルブタイミング変更装置のベーンロータとハウジングロータの位置関係を示す断面図である。 第１実施形態に係る油路切換弁において、弁体が進角位置（第２角度位置）に対応する位置にあり、進角室に作動油を供給し得る状態を示す状態図である。 進角位置において、バルブタイミング変更装置のベーンロータとハウジングロータの位置関係を示す断面図である。 弁体のストロークと作動油の圧力との関係及び第１圧力領域及び第２圧力領域を示すグラフである。 第１実施形態に係る油路切換弁において、第１弁部の閉弁タイミングが、第２弁部の開弁タイミングと同時に設定されている状態を示す断面図である。 第１実施形態に係る油路切換弁において、弁体が往復振動を生じる状態を示す状態図である。 第１実施形態に係る油路切換弁において、第１弁部の閉弁タイミングが、第２弁部の開弁タイミングよりも遅く、第２弁部が最大の開弁ストロークに至る前に設定されている状態を示す断面図である。 油路切換動作時における時間経過（作動油の圧力）に対して、弁体の受圧部に作用する作動油の圧力と、弁体のストローク及び往復振動との関係を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係る油路切換弁を示す分解斜視図である。 第２実施形態に係る油路切換弁において、弁体が遅角位置（第１角度位置）に対応する位置にあり、遅角室に作動油を供給し得る状態を示す状態図である。 第２実施形態に係る油路切換弁において、弁体が進角位置（第２角度位置）に対応する位置にあり、進角室に作動油を供給し得る状態を示す状態図である。 第２実施形態に係る油路切換弁において、作動油の圧力が第２圧力領域よりも大きい冷機時圧力であるとき、補助受圧部が冷機時圧力を受けて、弁体が進角室への作動油の供給を遮断する位置にあり、遅角位置（第１角度位置）が選択された状態を示す状態図である。 第２実施形態に係る油路切換弁において、第１弁部の閉弁タイミングが、第２弁部の開弁タイミングと同時に設定されている状態を示す断面図である。 第２実施形態に係る油路切換弁において、弁体が往復振動を生じる状態を示す状態図である。 第２実施形態に係る油路切換弁において、第１弁部の閉弁タイミングが、第２弁部の開弁タイミングよりも遅く、補助受圧部が供給ポートと進角ポートの間の油路を閉鎖するタイミングに至る前に設定されている状態を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る油路切換弁を示す分解斜視図である。 第３実施形態に係る油路切換弁において、弁体が遅角位置（第１角度位置）に対応する位置にあり、遅角室に作動油を供給し得る状態を示す状態図である。 第３実施形態に係る油路切換弁において、弁体が進角位置（第２角度位置）にあり、進角室に作動油を供給し得る状態を示す状態図である。 弁体のストロークと作動油の温度との関係及び第１温度領域及び第２温度領域を示すグラフである。 本発明の油路切換弁を含む第２実施形態に係るバルブタイミング変更装置を示す外観斜視図である。 図２５に示すバルブタイミング変更装置を分解して一方向から視た分解斜視図である。 図２５に示すバルブタイミング変更装置を分解して他方向から視た分解斜視図である。 図２５に示すバルブタイミング変更装置に含まれる第４実施形態に係る油路切換弁の分解斜視図である。 図２５に示すバルブタイミング変更装置において、カムシャフトの軸線を含むと共に油路を通る面における断面図である。 第４実施形態に係る油路切換弁において、弁体が遅角位置（第１角度位置）に対応する位置にあり、遅角室に作動油を供給し得る状態を示す状態図である。 遅角位置において、バルブタイミング変更装置のベーンロータとハウジングロータの位置関係を示す断面図である。 第４実施形態に係る油路切換弁において、弁体が進角位置（第２角度位置）に対応する位置にあり、進角室に作動油を供給し得る状態を示す状態図である。 進角位置において、バルブタイミング変更装置のベーンロータとハウジングロータの位置関係を示す断面図である。 第４実施形態に係る油路切換弁において、第１弁部の閉弁タイミングが、第２弁部の開弁タイミングと同時に設定されている状態を示す断面図である。 第４実施形態に係る油路切換弁において、弁体が往復振動を生じる状態を示す状態図である。 第４実施形態に係る油路切換弁において、第１弁部の閉弁タイミングが、第２弁部の開弁タイミングよりも遅く、第２弁部が最大の開弁ストロークに至る前に設定されている状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
本発明の油路切換弁を含むバルブタイミング変更装置は、レンジエクステンダー車両ＥＶのエンジンに適用されるものである。
ここで、レンジエクステンダー車両ＥＶは、図１に示すように、駆動輪１を駆動する駆動モータ２、発電機３、発電専用のエンジン４、バッテリ５、インバータ６、コントロールユニット７を備えている。

駆動モータ２は、車両ＥＶが走行する際の駆動源としてデファレンシャル機構を介して駆動輪１を回転駆動し、又、車両ＥＶの減速時に回生発電する機能を有するモータジェネレータである。
発電機３は、モータの機能を有するモータジェネレータであり、エンジン４により駆動されて発電する共に、エンジン４の始動時にはバッテリ５から電力が供給されてエンジン４を始動させるスタータの役割もなす。

エンジン４は、内燃エンジンであり、図２に示すように、シリンダブロック及びシリンダヘッド等の油路を画定する部材としての本体４ａ、作動油を溜めるオイルパン４ｂ、作動油を循環させるオイルポンプ４ｃ、吸気側及び排気側のカムシャフト４ｄ、カムシャフト４ｄにより開閉駆動される吸気バルブ及び排気バルブ、吸気バルブ又は排気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング変更装置Ｍ１、油路切換弁Ｖ１等を備えている。
本体４ａは、油路切換弁Ｖ１を嵌め込む嵌合孔４ａ_１、供給油路４ａ_２、排出油路４ａ_３、遅角油路４ａ_４、進角油路４ａ_５を備えている。
カムシャフト４ｄは、シリンダヘッドにおいて軸線Ｓ１回りに回転可能に、ここでは矢印ＣＲ方向に回転するように支持され、吸気バルブ又は排気バルブを開閉駆動する。
また、カムシャフト４ｄは、円筒部４ｄ_１、作動油の供給及び排出を行う遅角油路４ｄ_２及び進角油路４ｄ_３、締結ボルトＢ１を捩じ込む雌ネジ部４ｄ_４を備えている。

バッテリ５は、例えばリチウムイオンバッテリであり、発電機３により発電された電力を充電し、又、駆動モータ２の回生発電により発電された電力を充電すると共に、車両ＥＶを走行させる際に駆動モータ２を駆動する電力を放電し、エンジン４の始動時にスタータとして発電機３を駆動する電力を放電する。
インバータ６は、バッテリ５と駆動モータ２の間及びバッテリ５と発電機３の間に介在して、バッテリ５に充電された電力を駆動モータ２又は発電機３に供給し、又、発電機３により発電された電力をバッテリ５又は駆動モータ２に供給し、駆動モータ２により回生発電され電力をバッテリ５に供給する役割をなす。

コントロールユニット７は、車両ＥＶ全体の制御を司るものであり、例えば、以下のような第１走行モード～第４走行モードに応じた制御を司る。
第１走行モードにおいては、通常の発進及び走行時でかつバッテリ５の残量が十分なとき、コントロールユニット７は、エンジン４を停止して、バッテリ５の電力で駆動モータ２を駆動して走行するように制御する。
第２走行モードにおいては、通常の発進及び走行時でかつバッテリ５の残量が少ないとき、コントロールユニット７は、エンジン４を起動して、発電機３で発電した電力をバッテリ５に充電しつつ、バッテリ５の電力で駆動モータ２を駆動して走行するように制御する。
第３走行モードにおいては、急加速及び登坂時でかつ電力を最大限に供給して走行するとき、コントロールユニット７は、エンジン４を起動して、発電機３で発電した電力及びバッテリ５の電力で駆動モータ２を駆動して走行するように制御する。
第４走行モードにおいては、減速及び降坂時でかつバッテリ５の残量が十分なとき、コントロールユニット７は、エンジン４を停止して、駆動モータ２で回生発電した電力をバッテリ５に充電しつつ、惰性により走行するように制御する。

このように、車両ＥＶの走行に際して、エンジン４は発電機３を駆動する発電専用として使用されるため、エンジン４の運転モードとしては、始動時や低回転時の軽負荷モードと、中高負荷モードとの簡単な二つの運転モードに区分けすることができる。
それ故に、エンジン４のバルブタイミング変更装置Ｍ１は、バルブタイミングを連続的に変化させる必要はなく、第１角度位置としての遅角位置と、第２角度位置としての進角位置のいずれかを選択する構成でも十分対応することができる。

バルブタイミング変更装置Ｍ１は、図２、図６、図８に示すように、カムシャフト４ｄと同一の軸線Ｓ１上で一体的に回転するベーンロータ１０、ベーンロータ１０を収容すると共に軸線Ｓ１上で相対的に回転可能なハウジングロータ２０を備えている。
ベーンロータ１０は、円柱状のハブ部１１、３つのベーン部１２、貫通孔１３、３つの遅角油路１４を備えている。
ハウジングロータ２０は、略円盤状の第１ハウジングロータ２１、有底円筒状の第２ハウジングロータ２２からなる二分割構造をなし、ネジにより互いに締結されている。
第１ハウジングロータ２１は、スプロケット２１ａ、カムシャフト４ｄの円柱部４ｄ_１に回動自在に嵌合される内周面２１ｂ、ベーンロータ１０が密接する面において溝状に形成された３つの進角油路２１ｃを備えている。
第２ハウジングロータ２２は、開口部２２ａ、３つのシュー部２２ｂを備えている。

ハウジングロータ２０は、ベーンロータ１０を所定の角度範囲において相対的に回転可能に収容し、ベーンロータ１０のベーン部１２により収容室が遅角室ＲＣと進角室ＡＣに二分されるように形成されている。
そして、ハウジングロータ２０は、チェーン等を介してクランクシャフトの回転に連動し、油路切換弁Ｖ１により遅角室ＲＣ及び進角室ＡＣ内の作動油が調整され、ベーンロータ１０を介してクランクシャフトの回転駆動力をカムシャフト４ｄに伝達する。

油路切換弁Ｖ１は、図２に示すように、エンジン４の本体４ａに取り付けられるものであり、図３及び図４に示すように、軸線Ｓ２方向に伸長する略円筒状のスリーブ３０、軸線Ｓ２方向に伸長する略円筒状の弁体４０、付勢バネ５０、受け部材６０、止め輪７０、シール部材８０を備えている。

スリーブ３０は、外周面３１、シール部材８０を嵌め込むシール溝３１ａ、本体４ａにネジを用いて固定するためのフランジ部３２、供給ポート３３ａ、排出ポート３３ｂ、遅角ポート３３ｃ、進角ポート３３ｄ、小径の内周面３４、大径の内周面３５、受け部３６、受け溝３７、止め輪溝３８を備えている。

外周面３１は、軸線Ｓ２を中心とする円筒面として形成され、本体４ａの嵌合孔４ａ_１に密接して嵌合される。
供給ポート３３ａは、供給油路４ａ_２と連通する。
排出ポート３３ｂは、排出油路４ａ_３と連通する。
遅角ポート３３ｃは、遅角油路４ａ_４と連通し、又、遅角油路４ｄ_２，１４を経て遅角室ＲＣと連通する。
進角ポート３３ｄは、進角油路４ａ_５と連通し、又、進角油路４ｄ_３，２１ｃを経て進角室ＡＣと連通する。
内周面３４は、軸線Ｓ２を中心とする円筒面として形成され、弁体４０の第１弁部４１を密接させて摺動自在にガイドする。
内周面３５は、軸線Ｓ２を中心とする円筒面として形成され、弁体４０の第２弁部４２を密接させて摺動自在にガイドする。
受け部３６は、弁体４０の第１端部４７を受け止めて弁体４０を休止状態の位置に停止させる役割をなす。
受け溝３７は、受け部材６０を受け入れて弁体４０側への移動を規制するように形成されている。
止め輪溝３８は、受け部材６０が受け溝３７に嵌め込まれた状態で、止め輪７０をスナップフィットにより受け入れるように形成されている。

弁体４０は、図５に示すように、円筒部４０ａ、小径の第１弁部４１、大径の第２弁部４２、受圧部としての第１受圧部４３及び第２受圧部４４、排出油路としての貫通孔４５、受け部４６、第１端部４７、第２端部４８を備えている。

第１弁部４１は、スリーブ３０の内周面３４を摺動するべく、軸線Ｓ２を中心とする円筒状に形成され、内周面３４の内径と略同径又は僅かに小さい外径の外周面４１ａを画定し、遅角ポート３３ｃと供給ポート３３ａの間の油路を開閉する。
第２弁部４２は、スリーブ３０の内周面３５を摺動するべく、軸線Ｓ２を中心とする円筒状に形成され、内周面３５の内径と略同径又は僅かに小さい外径の外周面４２ａを画定し、進角ポート３３ｄと供給ポート３３ａの間の油路を開閉する。
第１受圧部４３は、第１弁部４１に隣接して環状斜面として形成され、軸線Ｓ２方向において第１弁部４１を開弁させる向きに作動油の圧力Ｐを受ける。
第２受圧部４４は、軸線Ｓ２方向において第１受圧部４３と対向すると共に第１受圧部４１の受圧面積よりも大きい受圧面積を画定するべく第２弁部４２に隣接して環状斜面として形成され、軸線Ｓ２方向において第２弁部４２を開弁させる向きに作動油の圧力Ｐを受ける。
すなわち、第１受圧部４３と第２受圧部４４とは、第１弁部４１及び第２弁部４２よりも小さい外径の円筒部４０ａで接続されている。
そして、受圧部としての第１受圧部４３及び第２受圧部４４は、付勢バネ５０の付勢力に抗しつつ作動油の状態量としての圧力Ｐに応じて弁体４０の位置を切り換える切換要素として機能する。
貫通孔４５は、図７に示すように、第１弁部４１が遅角ポート３３ｃと供給ポート３３ａの間の油路を閉塞した状態で、遅角室ＲＣ内の作動油を遅角ポート３３ｃから排出ポート３３ｂに向けて排出する役割をなす。
受け部４６は、付勢バネ５０の一端部を受けるべく、第２端部４８から軸線Ｓ２方向の内側に向けて貫通孔４５の内径を部分的に大きくすることで第２弁部４２の内側領域に画定される環状面として形成されている。
第１端部４７は、スリーブ３０の受け部３６に対して離脱可能に当接する。
第２端部４８は、スリーブ３０の受け溝３７に取り付けられた受け部材６０に対して離脱可能に当接する。

付勢バネ５０は、圧縮型のコイルバネであり、一端部が弁体４０の受け部４６に当接し、他端部が受け部材６０に当接するように組み付けられている。
そして、付勢バネ５０は、休止状態及び作動油の圧力Ｐが第１圧力領域Ｐ１にあるとき、弁体４０の第１端部４７をスリーブ３０の受け部３６に当接させる位置、すなわち、第１角度位置としての遅角位置に対応する位置に弁体４０を停止させる付勢力を及ぼす。

受け部材６０は、円環状の円板として形成され、付勢バネ５０の他端部を受けると共に、弁体４０の第２端部４８を受けて弁体４０を最大の開弁ストローク位置に停止させる役割をなす。
止め輪７０は、Ｃ型リングであり、スナップフィットによりスリーブ３０の止め輪溝３８に嵌め込まれて、受け部材６０の抜け落ちを規制する。
シール部材８０は、ゴム製のＯリングであり、スリーブ３０のシール溝３１ａに嵌め込まれて、本体４ａとスリーブ３０の間をシールする。

次に、レンジエクステンダー車両ＥＶに搭載のエンジン４が起動される場合において、図５ないし図９に基づいて油路切換弁Ｖ１を用いたバルブタイミング変更装置Ｍ１の動作を説明する。
先ず、エンジン４の停止状態において、油路切換弁Ｖ１は休止状態にある。このとき、弁体４０は、図５に示すように、付勢バネ５０の付勢力により一方向に付勢されて、第１弁部４１が遅角ポート３３ｃと供給ポート３３ａの間の油路を開放した開弁状態にあり、第２弁部４２が進角ポート３３ｄと供給ポート３３ａの間の油路を閉塞した閉弁状態にある。このとき、遅角室ＲＣは作動油が供給される状態にあり、進角室ＡＣは作動油が排出される状態にある。

また、エンジン４の停止状態において、バルブタイミングは、図６に示すように、第１角度位置としての遅角位置（ここでは、最遅角位置）に保持されている。ここで、エンジン４の停止状態においては、後述の第２実施形態に係るバブルタイミング変更装置Ｍ２で示すようなロック機構により、バルブタイミングが遅角位置に保持されるようにしてもよい。尚、エンジン４の作動中にバルブタイミングが中間位置～進角位置にある状態から、エンジン４が停止状態に移行する際に、バルブタイミングは、カムシャフト４ｄから伝達される変動トルク及びフリクショントルクにより、自動的に遅角位置に回帰する。

そして、エンジン４が始動されると、オイルポンプ４ｃを介して、図９に示すように作動油の圧力Ｐが徐々に大きくなる。
エンジン４の始動時や低回転時の軽負荷モードにおいて、図９に示すように、作動油の圧力Ｐは切換圧力Ｐｃよりも小さい第１領域としての第１圧力領域Ｐ１の範囲にある。
このとき、第２受圧部４４と第１受圧部４３とが受ける作動油の差圧、すなわち、受圧部が受ける圧力よりも付勢バネ５０の付勢力が勝り、弁体４０は、図５に示すように第１弁体４１が開弁しかつ第２弁体４２が閉弁した状態にある。
したがって、供給ポート３３ａを通して供給された作動油は、遅角ポート３３ｃ及び遅角油路４ａ_４，４ｄ_２，１４を経て遅角室ＲＣに導かれる。これにより、バルブタイミングは、図６に示す遅角位置に保持される。
ここで、切換圧力Ｐｃとしては、例えば、５５～１００Ｋｐａの範囲から選定することができるが、この範囲に限定されるものではない。

一方、エンジン４の中高負荷モードにおいて、図９に示すように、作動油の圧力Ｐは切換圧力Ｐｃよりも大きい第２領域としての第２圧力領域Ｐ２の範囲に移行する。
このとき、第２受圧部４４と第１受圧部４３とが受ける作動油の差圧、すなわち、受圧部が受ける圧力が付勢バネ５０の付勢力に打ち勝って、弁体４０は付勢バネ５０を圧縮する方向に移動し、図７に示すように、第１弁体４１が遅角ポート３３ｃと供給ポート３３ａの間の油路を閉塞した閉弁状態となり、第２弁部４２が進角ポート３３ｄと供給ポート３３ａの間の油路を開放した開弁状態となる。
したがって、供給ポート３３ａを通して供給された作動油は、進角ポート３３ｄ及び進角油路４ａ_５，４ｄ_３，２１ｃを経て進角室ＡＣに導かれる。一方、遅角室ＲＣ内の作動油は、遅角油路１４，４ｄ_２，４ａ_４、遅角ポート３３ｃ及び貫通孔４５を経て排出ポート３３ｂに導かれ、排出油路４ａ_３を通してオイルパン４ｂに戻される。
これにより、バルブタイミングは、図８に示すように、第２角度位置としての進角位置（ここでは、最進角位置）に変更されて保持される。

このように、弁体４０に設けられた切換要素としての第１受圧部４３及び第２受圧部４４は、付勢バネ５０の付勢力に抗しつつ作動油の圧力Ｐに応じて弁体４０の位置を切り換えることにより、作動油の圧力Ｐが第１圧力領域Ｐ１にあるとき遅角位置に対応する位置に弁体４０を位置付け、作動油の圧力Ｐが第１圧力領域Ｐ１よりも大きい第２圧力領域Ｐ２にあるとき進角位置に対応する位置に弁体４０を位置付ける。

上記構成をなす油路切換弁Ｖ１によれば、弁体４０の駆動力が、従来のような電磁力ではなく、作動油の圧力Ｐによるものであるため、従来の電磁駆動式の切換弁に比べて、構造の簡素化、低コスト化、軽量化、小型化等を達成することができる。
ここでは、付勢バネ５０がスリーブ３０内に配置されているため、油路切換弁Ｖ１として部品の集約化による小型化を達成することができる。
また、弁体４０は、作動油を排出ポート３３ｂに導く排出油路としての貫通孔４５を有するため、排出油路が別の経路に配置される場合に比べて、配置構成の集約化による小型化を達成することができる。

上記第１実施形態に係る油路切換弁Ｖ１においては、図５に示す状態から図７に示す状態への油路切換動作の途中で、弁体４０を往復振動させて、クリーニングモードを生じるように構成してもよい。
具体的には、図１０に示すように、弁体４０が付勢バネ５０の付勢力に抗してスリーブ３０内を移動する際に、第１弁部４１の外周面４１ａが第１受圧部４３に面するスリーブ３０の内周面３４に密接し始めるタイミングＲｃｐは、第２弁部４２の外周面４２ａが第２受圧部４４に面するスリーブ３０の内周面３５から離れ始めるタイミングＡｏｐと同時になるように、外周面４１ａと内周面３４のラップ代及び外周面４２ａと内周面３５のラップ代等が設定される。
すなわち、第１弁部４１の閉弁タイミングＲｃｐは、第２弁部４２の開弁タイミングＡｏｐと同時に設定される。

この構成によれば、供給油路４ａ_２を通して導かれる作動油の圧力Ｐの上昇に伴って、図１１に示すように、弁体４０が、付勢バネ５０の付勢力に抗して進角方向Ｄａに移動すると、第１弁体４１が閉弁して遅角ポート３３ｃと供給ポート３３ａの間の油路を閉塞すると共に、第２弁部４２が開弁して進角ポート３３ｄと供給ポート３３ａの間の油路を開放し、第２受圧部４４に作用する作動油の圧力が一時的に低下する。

すなわち、弁体４０に作用する作動油の圧力Ｐｖの低下に伴って、弁体４０は、付勢バネ５０の付勢力により遅角方向Ｄｒに向けて、作動油の圧力Ｐｖと付勢バネ５０の付勢力がバランスする位置まで移動して、第１弁体４１が開弁して遅角ポート３３ｃと供給ポート３３ａの間の油路を解放すると共に、第２弁部４２が閉弁して進角ポート３３ｄと供給ポート３３ａの間の油路を閉塞する。

弁体４０に作用する作動油の圧力Ｐｖが再び上昇すると、弁体４０は、付勢バネ５０の付勢力に抗して進角方向Ｄａに移動し、第１弁体４１が閉弁して遅角ポート３３ｃと供給ポート３３ａの間の油路を閉塞すると共に、第２弁部４２が開弁して進角ポート３３ｄと供給ポート３３ａの間の油路を開放し、第２受圧部４４に作用する作動油の圧力が一時的に低下する。

このように、弁体４０は、遅角位置に対応する位置から進角位置に対応する位置へ切り換わる際に、図１３に示すように、弁体４０に作用する作動油の圧力Ｐｖの変動に伴って進角方向Ｄａ及び遅角方向Ｄｒへの往復移動を複数回に亘って繰り返す。すなわち、弁体４０は、スプール弁の形態をなしてスリーブ３０内を摺動するため、打音や衝撃等を伴うことなく往復振動を生じる。
そして、作動油の圧力Ｐが所定レベルを超えて大きくなると、往復振動は発生しなくなり、弁体４０は、図７に示すように、最大の開弁ストロークに至って停止する。このとき、バルブタイミングは、図８及び図１３に示すように、第２角度位置としての進角位置（ここでは、最進角位置）に保持される。
一方、弁体４０が進角位置に対応する位置から遅角位置に対応する位置へ移動する際には、弁体４０は往復振動を生じることなく円滑に移動する。

尚、第１弁部４１の閉弁タイミングは、第２弁部４２の開弁タイミングＡｏｐよりも遅く設定されてもよい。例えば、図１２に示すように、第１弁部４１の閉弁タイミングＲｃｐ_２は、遅くとも第２弁部４２が受け部材６０に当接して最大の開弁ストロークに至る前に設定されもよい。
この構成においても、前述同様に、打音や衝撃等を伴うことなく、弁体４０に往復振動を生じさせることができる。
また、往復振動の振幅量は、弁体４０とスリーブ３０との関係において、外周面４１ａと内周面３４のラップ代及び外周面４２ａと内周面３５のラップ代を適宜選定することで調整することができる。

上記のように、弁体４０に往復振動を生じさせることにより、弁体４０に異物の排出や粉砕動作を行わせることができ、異物の噛み込み等による作動不良を防止するためのクリーニングモードを付与することができる。
これにより、従来のような弁体を駆動する電磁駆動源が無くとも、低コスト等を達成しつつ、油路切換弁Ｖ１の信頼性も向上させることができる。

図１４ないし図１７は、本発明の第２実施形態に係る油路切換弁Ｖ２を示すものであり、前述の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
油路切換弁Ｖ２は、エンジン４の本体４ａに取り付けられるものであり、図１４に示すように、軸線Ｓ２方向に伸長する略円筒状のスリーブ３０、軸線Ｓ２方向に伸長する略円筒状の弁体１４０、付勢バネ１５０、受け部材６０、止め輪７０、シール部材８０を備えている。

弁体１４０は、図１４ないし図１７に示すように、円筒部４０ａ、第１弁部４１、第２弁部４２、受圧部としての第１受圧部４３及び第２受圧部４４、貫通孔４５、受け部４６、第１端部４７、第２端部４８、補助受圧部１４１を備えている。
補助受圧部１４１は、第１受圧部４３と第２受圧部４４の間において、軸線Ｓ２方向から視て第２受圧部４４と同一の受圧面積を有すると共に第２弁部４２の外径と同一の外径をなす円環状に形成されている。

そして、補助部圧部１４１は、図１５に示すように、弁体１４０の第１端部４７が受け部３６に当接した状態で供給ポート３３ａに臨む領域に位置して遅角ポート３３ｃと供給ポート３３ａの間の油路を開放し、図１６に示すように、弁体１４０の第２端部４８が受け部材６０から離れて供給ポート３３ａに臨む領域に位置するとき、進角ポート３３ｄと供給ポート３３ａの間の油路を開放し、図１７に示すように、弁体１４０の第２端部４８が受け部材６０に当接した状態で内周面３５に密接して進角ポート３３ｄと供給ポート３３ａの間の油路を閉塞するように形成されている。

付勢バネ１５０は、圧縮型のコイルバネであり、一端部が弁体１４０の受け部４６に当接し、他端部が受け部材６０に当接するように組み付けられている。
そして、付勢バネ１５０は、休止状態及び作動油の圧力Ｐが第１圧力領域Ｐ１にあるとき、弁体１４０の第１端部４７をスリーブ３０の受け部３６に当接させる位置、すなわち、第１角度位置としての遅角位置に対応する位置に停止させる付勢力を及ぼす。
また、付勢バネ１５０は、作動油の圧力Ｐが第２圧力領域Ｐ２にあるとき、弁体１４０の第２端部４８が受け部材６０から離れた位置に弁体１４０を保持し、作動油の圧力Ｐが第２圧力領域Ｐ２よりも大きい冷機時圧力を受けるとき、弁体１４０の第２端部４８が受け部材６０に当接するような付勢力を及ぼす。

次に、レンジエクステンダー車両ＥＶに搭載のエンジン４が起動される場合において、図１５ないし図１７に基づいて油路切換弁Ｖ２を用いたバルブタイミング変更装置Ｍ１の動作を説明する。
先ず、エンジン４の停止状態において、油路切換弁Ｖ２は休止状態にある。このとき、弁体１４０は、図１５に示すように、付勢バネ１５０の付勢力により一方向に付勢されて、第１弁部４１が遅角ポート３３ｃと供給ポート３３ａの間の油路を開放した開弁状態にあり、第２弁部４２が進角ポート３３ｄと供給ポート３３ａの間の油路を閉塞した閉弁状態にあり、補助受圧部１４１は供給ポート３３ａに臨む状態にある。
このとき、遅角室ＲＣは作動油が供給される状態にあり、進角室ＡＣは作動油が排出される状態にある。

また、エンジン４の停止状態において、バルブタイミングは、図６に示すように、第１角度位置としての遅角位置に保持されている。ここで、エンジン４の停止状態においては、後述の第２実施形態に係るバブルタイミング変更装置Ｍ２で示すようなロック機構により、バルブタイミングが遅角位置に保持されるようにしてもよい。尚、エンジン４の作動中にバルブタイミングが中間位置～進角位置にある状態から、エンジン４が停止状態に移行する際に、バルブタイミングは、カムシャフト４ｄから伝達される変動トルク及びフリクショントルクにより、自動的に遅角位置に回帰する。

そして、エンジン４が始動されると、オイルポンプ４ｃを介して、図９に示すように作動油の圧力Ｐが徐々に大きくなる。
エンジン４の始動時や低回転時の軽負荷モードにおいて、図９に示すように、作動油の圧力Ｐは切換圧力Ｐｃよりも小さい第１領域としての第１圧力領域Ｐ１の範囲にある。
このとき、第２受圧部４４と第１受圧部４３とが受ける作動油の差圧、すなわち、受圧部が受ける圧力よりも付勢バネ１５０の付勢力が大きく、弁体１４０は、図１５に示すように第１弁体４１が開弁しかつ第２弁体４２が閉弁した状態にある。
したがって、供給ポート３３ａを通して供給された作動油は、遅角ポート３３ｃ及び遅角油路４ａ_４，４ｄ_２，１４を経て、遅角室ＲＣに導かれる。これにより、バルブタイミングは、図６に示す遅角位置に保持される。

一方、エンジン４の中高負荷モードにおいて、図９に示すように、作動油の圧力Ｐは切換圧力Ｐｃよりも大きい第２領域としての第２圧力領域Ｐ２の範囲に移行する。
このとき、第２受圧部４４と第１受圧部４２とが受ける作動油の差圧、すなわち、受圧部が受ける圧力が付勢バネ１５０の付勢力に打ち勝って、弁体１４０は付勢バネ１５０を圧縮する方向に移動し、図１６に示すように、第１弁体４１が遅角ポート３３ｃと供給ポート３３ａの間の油路を閉塞した閉弁状態となり、第２弁部４２が進角ポート３３ｄと供給ポート３３ａの間の油路を開放した開弁状態となり、補助受圧部１４１は依然として供給ポート３３ａに臨む状態にある。
したがって、供給ポート３３ａを通して供給された作動油は、進角ポート３３ｄ及び進角油路４ａ_５，４ｄ_３，２１ｃを経て進角室ＡＣに導かれる。一方、遅角室ＲＣ内の作動油は、遅角油路１４，４ｄ_２，４ａ_４、遅角ポート３３ｃ及び貫通孔４５を経て排出ポート３３ｂに導かれ、排出油路４ａ_３を通してオイルパン４ｂに戻される。
これにより、バルブタイミングは、図８に示すように、第２角度位置としての進角位置に変更されて保持される。

ここで、エンジン４が冷機状態にあるとき、作動油の粘度は暖機状態に比べて高くなり、それ故に、作動油の圧力Ｐは、エンジン４が低回転であっても第２圧力領域Ｐ２よりも大きい冷機時圧力となる。
このような環境下において、エンジン４が始動されると、第１受圧部４３と補助受圧部１４１とが受ける冷機時圧力の差圧が付勢バネ１５０の付勢力に打ち勝って、図１７に示すように、弁体１４０の第２端部４８が受け部材６０に当接するまで弁体１４０が移動する。
これにより、補助受圧部１４１は、内周面３５と密接して供給ポート３３ａと進角ポート３３ｄの間の油路を閉塞する。したがって、エンジン４の始動時において、作動油が進角室ＡＣに供給されるのが防止される。

このとき、遅角室ＲＣは、遅角油路１４，４ｄ_２，４ａ_４、遅角ポート３３ｃ、貫通孔４５を経て排出ポート３３ｂに連通した状態となり、遅角室ＲＣに作動油は供給されないが、カムシャフト４ｄから伝達される変動トルク及びフリクショントルクにより、自動的に遅角位置に位置決めされる。それ故に、バルブタイミングは、図６に示す遅角位置に保持される。

そして、エンジン４が暖機状態になると、作動油の粘度も低下して通常の圧力状態となる。
その後、作動油の圧力Ｐに応じて、弁体１４０は、図１５に示す遅角位置に対応する位置又は図１６に示す進角位置に対応する位置のいずれかの位置に切り換えられる。

このように、弁体１４０に設けられた切換要素としての第１受圧部４３及び第２受圧部４４は、付勢バネ１５０の付勢力に抗しつつ作動油の圧力Ｐに応じて弁体１４０の位置を切り換えることにより、作動油の圧力Ｐが第１圧力領域Ｐ１にあるとき遅角位置に対応する位置に弁体１４０を位置付け、作動油の圧力Ｐが第１圧力領域Ｐ１よりも大きい第２圧力領域Ｐ２にあるとき進角位置に対応する位置に弁体１４０を位置付ける。
また、補助受圧部１４１は、作動油の圧力Ｐが第２圧力領域Ｐ２よりも大きい冷機時圧力であるとき第１角度位置としての遅角位置が選択されるべく、冷機時圧力を受けて第２角度位置に対応する位置から外れた位置に弁体１４０を位置付ける。

上記構成をなす油路切換弁Ｖ２によれば、弁体１４０の駆動力が、従来のような電磁力ではなく、作動油の圧力Ｐによるものであるため、従来の電磁駆動式の切換弁に比べて、構造の簡素化、低コスト化、軽量化、小型化等を達成することができる。
ここでは、付勢バネ１５０がスリーブ３０内に配置されているため、油路切換弁Ｖ２として部品の集約化による小型化を達成することができる。
また、弁体１４０は、作動油を排出ポート３３ｂに導く排出油路としての貫通孔４５を有するため、排出油路が別の経路に配置される場合に比べて、配置構成の集約化による小型化を達成することができる。
さらに、補助受圧部１４１を備えることにより、冷機時においては、バルブタイミングが進角位置に移行せず遅角位置に保持されるため、エンジン４の始動性を確保することができる。

上記第２実施形態に係る油路切換弁Ｖ２においては、図１５に示す状態から図１６に示す状態への油路切換動作の途中で、弁体１４０を往復振動させて、クリーニングモードを生じるように構成してもよい。
具体的には、図１８に示すように、弁体１４０が付勢バネ１５０の付勢力に抗してスリーブ３０内を移動する際に、第１弁部４１の外周面４１ａが第１受圧部４３に面するスリーブ３０の内周面３４に密接し始めるタイミングＲｃｐは、第２弁部４２の外周面４２ａが第２受圧部４４に面するスリーブ３０の内周面３５から離れ始めるタイミングＡｏｐと同時になるように、外周面４１ａと内周面３４のラップ代及び外周面４２ａと内周面３５のラップ代等が設定される。
すなわち、第１弁部４１の閉弁タイミングＲｃｐは、第２弁部４２の開弁タイミングＡｏｐと同時に設定される。

この構成によれば、供給油路４ａ_２を通して導かれる作動油の圧力Ｐの上昇に伴って、図１９に示すように、弁体１４０が、付勢バネ１５０の付勢力に抗して進角方向Ｄａに移動すると、第１弁体４１が閉弁して遅角ポート３３ｃと供給ポート３３ａの間の油路を閉塞すると共に、第２弁部４２が開弁して進角ポート３３ｄと供給ポート３３ａの間の油路を開放し、第２受圧部４４に作用する作動油の圧力が一時的に低下する。

すなわち、弁体１４０に作用する作動油の圧力Ｐｖの低下に伴って、弁体１４０は、付勢バネ１５０の付勢力により遅角方向Ｄｒに向けて、作動油の圧力Ｐｖと付勢バネ１５０の付勢力がバランスする位置まで移動して、第１弁体４１が開弁して遅角ポート３３ｃと供給ポート３３ａの間の油路を解放すると共に、第２弁部４２が閉弁して進角ポート３３ｄと供給ポート３３ａの間の油路を閉塞する。

弁体１４０に作用する作動油の圧力Ｐｖが再び上昇すると、弁体１４０は、付勢バネ１５０の付勢力に抗して進角方向Ｄａに移動し、第１弁体４１が閉弁して遅角ポート３３ｃと供給ポート３３ａの間の油路を閉塞すると共に、第２弁部４２が開弁して進角ポート３３ｄと供給ポート３３ａの間の油路を開放し、第２受圧部４４に作用する作動油の圧力が一時的に低下する。

このように、弁体１４０は、遅角位置に対応する位置から進角位置に対応する位置へ切り換わる際に、図１３に示すように、弁体１４０に作用する作動油の圧力Ｐｖの変動に伴って進角方向Ｄａ及び遅角方向Ｄｒへの往復移動を複数回に亘って繰り返す。すなわち、弁体１４０は、スプール弁の形態をなしてスリーブ３０内を摺動するため、打音や衝撃等を伴うことなく往復振動を生じる。
そして、作動油の圧力Ｐが所定レベルを超えて大きくなると、往復振動は発生しなくなり、弁体１４０は、図１６に示す進角位置に対応する位置に停止する。このとき、バルブタイミングは、図８及び図１３に示すように、第２角度位置としての進角位置（ここでは、最進角位置）に保持される。
一方、弁体１４０が進角位置から遅角位置へ移動する際には、弁体１４０は往復振動を生じることなく円滑に移動する。

尚、第１弁部４１の閉弁タイミングは、第２弁部４２の開弁タイミングＡｏｐよりも遅く設定されてもよい。例えば、図２０に示すように、第１弁部４１の閉弁タイミングＲｃｐ_２は、遅くとも補助受圧部１４１が供給ポート３３ａと進角ポート３３ｄの間の油路を閉塞するタイミングに至る前に設定されてもよい。
この構成においても、前述同様に、打音や衝撃等を伴うことなく弁体１４０に往復振動を生じさせることができる。
また、往復振動の振幅量は、前述同様に、弁体１４０とスリーブ３０との関係において、外周面４１ａと内周面３４のラップ代及び外周面４２ａと内周面３５のラップ代を適宜選定することで調整することができる。

上記のように、弁体１４０に往復振動を生じさせることにより、弁体１４０に異物の排出や粉砕動作を行わせることができ、異物の噛み込み等による作動不良を防止するためのクリーニングモードを付与することができる。
これにより、従来のような弁体を駆動する電磁駆動源が無くとも、低コスト等を達成しつつ、油路切換弁Ｖ２の信頼性も向上させることができる。

図２１ないし図２４は、本発明の第３実施形態に係る油路切換弁Ｖ３を示すものであり、前述の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
油路切換弁Ｖ３は、エンジン４の本体４ａに取り付けられるものであり、図２１に示すように、軸線Ｓ２方向に伸長する略円筒状のスリーブ２３０、軸線Ｓ２方向に伸長する略円筒状の弁体２４０、付勢バネ２５０、受け部材６０、止め輪７０、シール部材８０、付勢部材２６０を備えている。

スリーブ２３０は、外周面３１、シール部材８０を嵌め込むシール溝３１ａ、本体４ａにネジを用いて固定するためのフランジ部３２、供給ポート３３ａ、排出ポート３３ｂ、遅角ポート３３ｃ、進角ポート３３ｄ、受け部３６、受け溝３７、止め輪溝３８、内周面２３５、受け部２３６を備えている。
内周面２３５は、軸線Ｓ２を中心とする円筒面として形成され、弁体２４０の第１弁部２４１及び第２弁部２４２を密接させて摺動自在にガイドする。
受け部２３６は、付勢部材２６０の一端部を当接させて受け止める。

弁体２４０は、円筒部２４０ａ、第１弁部２４１、第２弁部２４２、環状斜面部２４３、環状斜面部２４４、排出油路としての貫通孔２４５、受け部２４６、受け部２４７、第１端部２４８、第２端部２４９を備えている。

第１弁部２４１は、スリーブ２３０の内周面２３５を摺動するべく、軸線Ｓ２を中心とする円筒状に形成され、内周面２３５の内径と略同径又は僅かに小さい外径の外周面２４１ａを画定し、遅角ポート３３ｃと供給ポート３３ａの間の油路を開閉する。
第２弁部２４２は、スリーブ２３０の内周面２３５を摺動するべく、軸線Ｓ２を中心とする円筒状に形成され、内周面２３５の内径と略同径又は僅かに小さい外径の外周面２４２ａを画定し、進角ポート３３ｄと供給ポート３３ａの間の油路を開閉する。

環状斜面部２４３は、第１弁部２４１に隣接して形成されている。
環状斜面部２４４は、環状斜面部２４３と同一面積にて第２弁部２４２に隣接して形成されている。
すなわち、環状斜面部２４３と環状斜面部２４４とは、第１弁部２４１及び第２弁部２４２よりも小さい外径の円筒部２４０ａで接続され、軸線Ｓ２方向において、供給ポート３３ａを挟んで互いに対向するように配置されている。
したがって、供給ポート３３ａから進入した作動油の圧力Ｐは、環状斜面部２４３と環状斜面部２４４にそれぞれ逆向きに作用して相殺され、弁体２４０を軸線Ｓ２方向に移動させる力として作用しない。

貫通孔２４５は、図２３に示すように、第１弁部２４１が遅角ポート３３ｃと供給ポート３３ａの間の油路を閉塞した状態で、遅角室ＲＣ内の作動油を遅角ポート３３ｃから排出ポート３３ｂに向けて排出する役割をなす。
受け部２４６は、付勢バネ２５０の一端部を受けるべく、第２端部２４９から軸線Ｓ２方向の内側に向けて貫通孔２４５の内径を部分的に大きくすることで第２弁部２４２の内側領域に画定される環状面として形成されている。
受け部２４７は、付勢部材２６０の他端部を受けるべく、第１端部２４８から軸線Ｓ２方向の内側に向けて貫通孔２４５の内径を部分的に大きくすることで第１弁部２４１の内側領域に画定される環状面として形成されている。
第１端部２４８は、スリーブ２３０の受け部３６に対して離脱可能に当接する。
第２端部２４９は、スリーブ２３０の受け溝３７に取り付けられた受け部材６０に対して離脱可能に当接する。

付勢バネ２５０は、圧縮型のコイルバネであり、一端部が弁体２４０の受け部２４６に当接し、他端部が受け部材６０に当接するように組み付けられている。
そして、付勢バネ２５０は、休止状態及び作動油の温度Ｔが第１温度領域Ｔ１にあるとき、付勢部材２６０の付勢力に打ち勝って、弁体２４０の第１端部２４８をスリーブ２３０の受け部３６に当接させる位置、すなわち、第１角度位置としての遅角位置に対応する位置に停止させる付勢力を及ぼす。

付勢部材２６０は、形状記憶合金を用いてコイル状に形成されており、一端部がスリーブ２３０の受け部２３６に当接し、他端部が弁体２４０の受け部２４７に当接するように組み付けられ、又、付勢バネ２５０と対抗して弁体２４０に付勢力を及ぼすべく、スリーブ２３０内に配置されている。
そして、付勢部材２６０は、弁体２４０を介して作動油の温度の影響を受けることで軸線Ｓ２方向に伸縮し、作動油の温度Ｔに応じて弁体２４０を付勢する付勢力が変化するようになっている。したがって、弁体２４０は熱伝導性の高い材料により形成されるのが好ましい。
すなわち、付勢部材２６０は、付勢バネ２５０の付勢力に抗しつつ作動油の状態量としての温度Ｔに応じて弁体２４０の位置を切り換える切換要素として機能する。

具体的には、付勢部材２６０は、休止状態及び図２４に示すように作動油の温度Ｔが第１温度領域Ｔ１にあるとき、図２２に示すように収縮した状態となり、付勢バネ２５０は、弁体２４０の第１端部２４８をスリーブ２３０の受け部３６に当接させる位置、すなわち、第１角度位置としての遅角位置に対応する位置に弁体２４０を停止させる付勢力を及ぼす。
ここで、切換温度Ｔｃとしては、例えば、約６０度の近傍に設定されるが、この値に限定されるものではなく、適用されるエンジン４の仕様に応じて適宜設定され得る。
一方、付勢部材２６０は、作動油の温度Ｔが第１温度領域Ｔ１よりも大きい第２温度領域Ｔ２にあるとき、図２３に示すように付勢バネ２５０の付勢力に打ち勝って記憶形態まで伸長し、弁体２４０の第２端部２４９を受け部材６０に当接させる位置、すなわち、第２角度位置としての進角位置に対応する位置に弁体２４０を停止させる付勢力を及ぼす。

次に、レンジエクステンダー車両ＥＶに搭載のエンジン４が起動される場合において、図２２ないし図２４に基づいて油路切換弁Ｖ３を用いたバルブタイミング変更装置Ｍ１の動作を説明する。
先ず、エンジン４の停止状態において、油路切換弁Ｖ３は休止状態にある。このとき、弁体２４０は、図２２に示すように、付勢バネ２５０の付勢力により一方向に付勢されて、第１弁部２４１が遅角ポート３３ｃと供給ポート３３ａの間の油路を開放した開弁状態にあり、第２弁部２４２が進角ポート３３ｄと供給ポート３３ａの間の油路を閉塞した閉弁状態にある。このとき、遅角室ＲＣは作動油が供給される状態にあり、進角室ＡＣは作動油が排出される状態にある。

また、エンジン４の停止状態において、バルブタイミングは、図６に示すように、第１角度位置としての遅角位置に保持されている。ここで、エンジン４の停止状態においては、後述の第２実施形態に係るバブルタイミング変更装置Ｍ２で示すようなロック機構により、バルブタイミングが遅角位置に保持されるようにしてもよい。尚、エンジン４の作動中にバルブタイミングが中間位置～進角位置にある状態から、エンジン４が停止状態に移行する際に、バルブタイミングは、カムシャフト４ｄから伝達される変動トルク及びフリクショントルクにより、自動的に遅角位置に回帰する。

そして、エンジン４が始動されると、エンジン４全体の暖機及び負荷の増加に伴って、図２４に示すように作動油の温度Ｔが徐々に大きくなる。
エンジン４の始動時や低回転時の軽負荷モードにおいて、図２４に示すように、作動油の温度Ｔは切換温度Ｔｃよりも小さい第１領域としての第１温度領域Ｔ１の範囲にある。
このとき、付勢部材２６０が及ぼす付勢力よりも付勢バネ２５０の付勢力が大きく、弁体２４０は、図２２に示すように第１弁体２４１が開弁しかつ第２弁体２４２が閉弁した状態にある。
したがって、供給ポート３３ａを通して供給された作動油は、遅角ポート３３ｃ及び遅角油路４ａ_４，４ｄ_２，１４を経て遅角室ＲＣに導かれる。これにより、バルブタイミングは、図６に示す遅角位置に保持される。

一方、エンジン４の中高負荷モードにおいて、図２４に示すように、作動油の温度Ｔは切換温度Ｔｃよりも大きい第２領域としての第２温度領域Ｔ２の範囲に移行する。
このとき、付勢部材２６０は、付勢バネ２５０の付勢力に打ち勝って記憶形状まで伸長して弁体２４０を受け部材６０に当接させ、図２３に示すように、第１弁体２４１が遅角ポート３３ｃと供給ポート３３ａの間の油路を閉塞した閉弁状態となり、第２弁部２４２が進角ポート３３ｄと供給ポート３３ａの間の油路を開放した開弁状態となる。
したがって、供給ポート３３ａを通して供給された作動油は、進角ポート３３ｄ及び進角油路４ａ_５，４ｄ_３，２１ｃを経て進角室ＡＣに導かれる。一方、遅角室ＲＣ内の作動油は、遅角油路１４，４ｄ_２，４ａ_４、遅角ポート３３ｃ及び貫通孔２４５を経て、排出ポート３３ｂに導かれ、排出油路４ａ_３を通してオイルパン４ｂに戻される。
これにより、バルブタイミングは、図８に示すように、第２角度位置としての進角位置に変更されて保持される。

このように、切換要素としての付勢部材２６０は、付勢バネ２５０の付勢力に抗しつつ作動油の温度Ｔに応じて弁体２４０の位置を切り換えることにより、作動油の温度Ｔが第１温度領域Ｔ１にあるとき遅角位置に対応する位置に弁体２４０を位置付け、作動油の温度Ｔが第１温度領域Ｔ１よりも大きい第２温度領域Ｔ２にあるとき進角位置に対応する位置に弁体２４０を位置付ける。

上記構成をなす油路切換弁Ｖ３によれば、弁体２４０の駆動力が、従来のような電磁力ではなく、作動油の温度Ｔによるものであるため、従来の電磁駆動式の切換弁に比べて、構造の簡素化、低コスト化、軽量化、小型化等を達成することができる。
ここでは、付勢バネ２５０及び付勢部材２６０がスリーブ２３０内に配置されているため、油路切換弁Ｖ３として部品の集約化による小型化を達成することができる。
また、弁体２４０は、作動油を排出ポート３３ｂに導く排出油路としての貫通孔２４５を有するため、排出油路が別の経路に配置される場合に比べて、配置構成の集約化による小型化を達成することができる。

図２５ないし図３３は、本発明の第２実施形態に係るバルブタイミング変更装置Ｍ２及び第４実施形態に係る油路切換弁Ｖ４を示すものであり、前述の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
バルブタイミング変更装置Ｍ２は、図２５ないし図２７に示すように、カムシャフト８と同一の軸線Ｓ１上で一体的に回転するベーンロータ３１０、ベーンロータ３１０を収容すると共に軸線Ｓ１上で相対的に回転可能なハウジングロータ３２０、ベーンロータ３１０をカムシャフト８に締結する締結ボルト３３０、ロック機構３４０、締結ボルト３３０の内部に装着された油路切換弁Ｖ４、押え部材Ｗ、止め輪ＳＲを備えている。
ここで、カムシャフト８は、前述のエンジン４においてカムシャフト４ｄに代わるものであり、図２６及び図２９に示すように、ハウジングロータ３２０を軸線Ｓ１回りに回動自在に支持する円筒部８ａ、作動油を供給する供給油路８ｂ、締結ボルト３３０を捩じ込む雌ネジ部８ｃ、位置決めピンＤを嵌合する位置決め穴８ｄを備えている。

ベーンロータ３１０は、図２６、図２７、図２９に示すように、円柱状のハブ部３１１、４つのベーン部３１２、締結ボルト３３０を通す貫通孔３１３、供給油路３１４、遅角油路３１５ａ，３１５ｂ、進角油路３１６ａ，３１６ｂ、ロック機構３４０を嵌め込む嵌合穴３１７、嵌合穴３１７に連通する油路３１７ａ及び調整孔３１７ｂ、位置決めピンＤを嵌合する位置決め穴３１８を備えている。
供給油路３１４は、カムシャフト８の供給油路８ｂに連通する連通孔及び貫通孔３１３の内周面に形成された環状溝をなす。
遅角油路３１５ａ，３１６ａは、貫通孔３１３の内周面に形成された環状溝をなす。
遅角油路３１５ｂは、遅角油路３１５ａに連通して径方向に伸長しハブ部３１１を貫通する貫通孔をなす。
進角油路３１６ｂは、進角油路３１６ａに連通して径方向に伸長しハブ部３１１を貫通する貫通孔をなす。

ハウジングロータ３２０は、略円盤状の第１ハウジングロータ３２１、有底円筒状の第２ハウジングロータ３２２からなる二分割構造をなし、ネジｂにより互いに締結されている。
第１ハウジングロータ３２１は、スプロケット３２１ａ、カムシャフト８の円筒部８ａに回動自在に嵌合される内周面３２１ｂ、ベーンロータ３１０が密接する面において溝状に形成された油路３２１ｃ、油路３２１ｃに連通するロック穴３２１ｄを備えている。
第２ハウジングロータ３２２は、開口部３２２ａ、４つのシュー部３２２ｂを備えている。
ハウジングロータ３２０は、ベーンロータ３１０を所定の角度範囲において相対的に回転可能に収容し、ベーンロータ３１０のベーン部３１２により収容室が遅角室ＲＣと進角室ＡＣに二分されるように形成されている。
そして、ハウジングロータ３２０は、チェーン等を介してクランクシャフトの回転に連動し、油路切換弁Ｖ４により遅角室ＲＣ及び進角室ＡＣ内の作動油が調整され、ベーンロータ３１０を介してクランクシャフトの回転駆動力をカムシャフト８に伝達する。

締結ボルト３３０は、図２６、図２７、図２９に示すように、油路切換弁Ｖ４を嵌合する嵌合穴３３１、供給油路３３２、遅角油路３３３、進角油路３３４、受け溝３３５、止め輪溝３３６、端部に形成された開口部３３７、雄ネジ部３３８を備えている。
嵌合穴３３１は、軸線Ｓ１を中心とする円筒状の内周面をなす。
供給油路３３２は、供給油路３１４及び嵌合穴３３１に連通する。
遅角油路３３３は、遅角油路３１５ａ及び嵌合穴３３１に連通する。
進角油路３３４は、進角油路３１６ａ及び嵌合穴３３１に連通する。

ロック機構３４０は、ロックピン３４１、ベーンロータ３１０の嵌合穴３１７に嵌合された円筒ホルダ３４２、円筒ホルダ３４２内に配置されてロックピン３４１が突出するように付勢力を及ぼす付勢バネにより構成されている。
ロックピン３４１は、軸線Ｓ１方向に往復動自在でベーンロータ３１０の端面から突出して第１ハウジングロータ３２１のロック穴３２１ｄに離脱可能に嵌合する。
そして、ロックピン３４１は、図３１に示す遅角位置（休止位置）において、ロック穴３２１ｄに嵌合してベーンロータ３１０をハウジングロータ３２０に対してロックする。
一方、ロックピン３４１は、遅角位置において、遅角室ＲＣ内に作動油が満たされると、油路３１７ａを経て供給された作動油によりロック穴３２１ｄ内に押し込まれて、又、進角油路３１６ｂ及び油路３２１ｃを経てロック穴３２１ｄ内に供給された作動油により円筒ホルダ３４２内に押し込まれて、ロック穴３２１ｄから離脱してロックを解除する。尚、調整孔３１７ｂは、ロックピン３４１が往復動する際の圧力差を調整する。

押え部材Ｗは、円環状の円板として形成され、締結ボルト３３０の受け溝３３５に嵌め込まれて、嵌合穴３３１に嵌合された油路切換弁Ｖ４を押え込む役割をなす。
止め輪ＳＲは、Ｃ型リングであり、スナップフィットにより締結ボルト３３０の止め輪溝３３６に嵌め込まれて、押え部材Ｗの抜け落ちを規制する。

油路切換弁Ｖ４は、第１実施形態に係る油路切換弁Ｖ１と機能的には同様であるが、その配置場所が異なるものであり、図２８、図３０、図３２に示すように、軸線Ｓ１方向に伸長する略円筒状のスリーブ３５０、軸線Ｓ１方向に伸長する略円筒状の弁体３６０、付勢バネ３７０、受け部材３８０、止め輪３９０を備えている。

スリーブ３５０は、外周面３５１、供給ポート３５２、排出ポート３５３、遅角ポート３５４、進角ポート３５５、小径の内周面３５６、大径の内周面３５７、受け部３５８、受け溝３５９ａ、止め輪溝３５９ｂを備えている。

外周面３５１は、軸線Ｓ１を中心とする円筒面として形成され、締結ボルト３３０の嵌合穴３３１に密接して嵌合される。
供給ポート３５２は、締結ボルト３３０の供給油路３３２と連通する。
排出ポート３５３は、締結ボルト３３０の開口部３３７と連通する。
遅角ポート３５４は、締結ボルト３３０の遅角油路３３３と連通し、又、ベーンロータ３１０の遅角油路３１５ａ，３１５ｂを経て遅角室ＲＣと連通する。
進角ポート３５５は、締結ボルト３３０の進角油路３３４と連通し、又、ベーンロータ３１０の進角油路３１６ａ，３１６ｂを経て進角室ＡＣと連通する。
内周面３５６は、軸線Ｓ１を中心とする円筒面として形成され、弁体３６０の第１弁部３６１を密接させて摺動自在にガイドする。
内周面３５７は、軸線Ｓ１を中心とする円筒面として形成され、弁体３６０の第２弁部３６２を密接させて摺動自在にガイドする。
受け部３５８は、弁体３６０の第１端部３６７を受け止めて弁体３６０を休止状態の位置に停止させる役割をなす。
受け溝３５９ａは、受け部材３８０を受け入れて弁体３６０側への移動を規制するように形成されている。
止め輪溝３５９ｂは、受け部材３８０が受け溝３５９ａに嵌め込まれた状態で、止め輪３９０をスナップフィットにより受け入れるように形成されている。

弁体３６０は、円筒部３６０ａ、小径の第１弁部３６１、大径の第２弁部３６２、受圧部としての第１受圧部３６３及び第２受圧部３６４、排出油路としての貫通孔３６５、受け部３６６、第１端部３６７、第２端部３６８を備えている。

第１弁部３６１は、スリーブ３５０の内周面３５６を摺動するべく、軸線Ｓ１を中心とする円筒状に形成され、内周面３５６の内径と略同径又は僅かに小さい外径の外周面３６１ａを画定し、遅角ポート３５４と供給ポート３５２の間の油路を開閉する。
第２弁部３６２は、スリーブ３５０の内周面３５７を摺動するべく、軸線Ｓ１を中心とする円筒状に形成され、内周面３５７の内径と略同径又は僅かに小さい外径の外周面３６２ａを画定し、進角ポート３５５と供給ポート３５２の間の油路を開閉する。
第１受圧部３６３は、第１弁部３６１に隣接して環状斜面として形成され、軸線Ｓ１方向において第１弁部３６１を開弁させる向きに作動油の圧力を受ける。
第２受圧部３６４は、軸線Ｓ１方向において第１受圧部３６３と対向すると共に第１受圧部３６３の受圧面積よりも大きい受圧面積を画定するべく第２弁部３６２に隣接して環状斜面として形成され、軸線Ｓ１方向において第２弁部３６２を開弁させる向きに作動油の圧力を受ける。
すなわち、第１受圧部３６３と第２受圧部３６４とは、第１弁部３６１及び第２弁部３６２よりも小さい外径の円筒部３６０ａで接続されている。
そして、受圧部としての第１受圧部３６３及び第２受圧部３６４は、付勢バネ３７０の付勢力に抗しつつ作動油の状態量としての圧力Ｐに応じて弁体３６０の位置を切り換える切換要素として機能する。
貫通孔３６５は、図３０に示すように、第２弁部３６２が進角ポート３５５と供給ポート３５２の間の油路を閉塞した状態で、進角室ＡＣ内の作動油を進角ポート３５５から排出ポート３５３に向けて排出する役割をなす。
受け部３６６は、付勢バネ３７０の一端部を受けるべく、第２端部３６８から軸線Ｓ１方向の内側に向けて貫通孔３６５の内径を部分的に大きくすることで第２弁部３６２の内側領域に画定される環状面として形成されている。
第１端部３６７は、スリーブ３５０の受け部３５８に対して離脱可能に当接する。
第２端部３６８は、スリーブ３５０の受け溝３５９ａに取り付けられた受け部材３８０に対して離脱可能に当接する。

付勢バネ３７０は、圧縮型のコイルバネであり、一端部が弁体３６０の受け部３６６に当接し、他端部が受け部材３８０に当接するように組み付けられている。
そして、付勢バネ３７０は、休止状態及び作動油の圧力Ｐが第１圧力領域Ｐ１にあるとき、弁体３６０の第１端部３６７をスリーブ３５０の受け部３５８に当接させる位置、すなわち、第１角度位置としての遅角位置に対応する位置に弁体３６０を停止させる付勢力を及ぼす。

受け部材３８０は、円環状の円板として形成され、付勢バネ３７０の他端部を受けると共に、弁体３６０の第２端部３６８を受けて弁体３６０を最大の開弁ストローク位置に停止させる役割をなす。
止め輪３９０は、Ｃ型リングであり、スナップフィットによりスリーブ３５０の止め輪溝３５９ｂに嵌め込まれて、受け部材３８０の抜け落ちを規制する。

次に、レンジエクステンダー車両ＥＶに搭載のエンジン４が起動される場合において、図３０ないし図３３に基づいて油路切換弁Ｖ４を用いたバルブタイミング変更装置Ｍ２の動作を説明する。
先ず、エンジン４の停止状態において、油路切換弁Ｖ４は休止状態にある。このとき、弁体３６０は、図３０に示すように、付勢バネ３７０の付勢力により一方向に付勢されて、第１弁部３６１が遅角ポート３５４と供給ポート３５２の間の油路を開放した開弁状態にあり、第２弁部３６２が進角ポート３５５と供給ポート３５２の間の油路を閉塞した閉弁状態にある。このとき、遅角室ＲＣは作動油が供給される状態にあり、進角室ＡＣは作動油が排出される状態にある。

また、エンジン４の停止状態において、バルブタイミングは、図３１に示すように、第１角度位置としての遅角位置（ここでは、最遅角位置）に保持されている。ここで、エンジン４の停止状態においては、ロック機構３４０により、バルブタイミングは遅角位置に保持されている。尚、エンジン４の作動中にバルブタイミングが中間位置～進角位置にある状態から、エンジン４が停止状態に移行する際に、バルブタイミングは、カムシャフト８から伝達される変動トルク及びフリクショントルクにより、自動的に遅角位置に回帰する。

そして、エンジン４が始動されると、オイルポンプ４ｃを介して、図９に示すように作動油の圧力Ｐが徐々に大きくなる。
エンジン４の始動時や低回転時の軽負荷モードにおいて、図９に示すように、作動油の圧力Ｐは切換圧力Ｐｃよりも小さい第１領域としての第１圧力領域Ｐ１の範囲にある。
このとき、第２受圧部３６４と第１受圧部３６３とが受ける作動油の差圧、すなわち、受圧部が受ける圧力よりも付勢バネ３７０の付勢力が勝り、弁体３６０は、図３０に示すように第１弁体３６１が開弁しかつ第２弁体３６２が閉弁した状態にある。
したがって、供給油路３１４，３３２及び供給ポート３５２を通して供給された作動油は、遅角ポート３５４及び遅角油路３３３，３１５ａ，３１５ｂを経て遅角室ＲＣに導かれる。これにより、バルブタイミングは、図３１に示す遅角位置に保持される。尚、ロック機構３４０は、遅角室ＲＣ内に導かれた作動油によりロック解除とされる。

一方、エンジン４の中高負荷モードにおいて、図９に示すように、作動油の圧力Ｐは切換圧力Ｐｃよりも大きい第２領域としての第２圧力領域Ｐ２の範囲に移行する。
このとき、第２受圧部３６４と第１受圧部３６３とが受ける作動油の差圧、すなわち、受圧部が受ける圧力が付勢バネ３７０の付勢力に打ち勝って、弁体３６０は付勢バネ３７０を圧縮する方向に移動し、図３２に示すように、第１弁体３６１が遅角ポート３５４と供給ポート３５２の間の油路を閉塞した閉弁状態となり、第２弁部３６２が進角ポート３５５と供給ポート３５２の間の油路を開放した開弁状態となる。
したがって、供給油路３１４，３３２及び供給ポート３５２を通して供給された作動油は、進角ポート３５５及び進角油路３３４，３１６ａ，３１６ｂを経て進角室ＡＣに導かれる。一方、遅角室ＲＣ内の作動油は、遅角油路３１５ｂ，３１５ａ，３３３、遅角ポート３５４を経て、排出ポート３５３に導かれ、開口部３３７から排出油路４ａ_３を通してオイルパン４ｂに戻される。
これにより、バルブタイミングは、図３３に示すように、第２角度位置としての進角位置（ここでは、最進角位置）に変更されて保持される。尚、ロック機構３４０は、進角室ＡＣ内に導かれた作動油によりロックの解除が維持される。

このように、弁体３６０に設けられた切換要素としての第１受圧部３６３及び第２受圧部３６４は、付勢バネ３７０の付勢力に抗しつつ作動油の圧力Ｐに応じて弁体３６０の位置を切り換えることにより、作動油の圧力Ｐが第１圧力領域Ｐ１にあるとき遅角位置に対応する位置に弁体３６０を位置付け、作動油の圧力Ｐが第１圧力領域Ｐ１よりも大きい第２圧力領域Ｐ２にあるとき進角位置に対応する位置に弁体３６０を位置付ける。

上記構成をなす油路切換弁Ｖ４によれば、弁体３６０の駆動力が、従来のような電磁力ではなく、作動油の圧力Ｐによるものであるため、従来の電磁駆動式の切換弁に比べて、構造の簡素化、低コスト化、軽量化、小型化等を達成することができる。
ここでは、付勢バネ３７０がスリーブ３５０内に配置されているため、油路切換弁Ｖ４として部品の集約化による小型化を達成することができる。
また、弁体３６０は、作動油を排出ポート３５３に導く排出油路としての貫通孔３６５を有するため、排出油路が別の経路に配置される場合に比べて、配置構成の集約化による小型化を達成することができる。
また、上記構成をなすバルブタイミング変更装置Ｍ２によれば、締結ボルト３３０の嵌合穴３３１に油路切換弁Ｖ４が嵌合されて組み込まれているため、油路切換弁Ｖ４を別個に取り扱う場合に比べて、エンジン４を組み付ける際の作業工数の簡素化、管理コストの低減等を達成できる。さらに、エンジン４において、油路切換弁を配置するスペースが不要になり、本体４ａの簡素化に寄与する。

上記第４実施形態に係る油路切換弁Ｖ４においては、図３０に示す状態から図３２に示す状態への油路切換動作の途中で、弁体３６０を往復振動させて、クリーニングモードを生じるように構成してもよい。
具体的には、図３４に示すように、弁体３６０が付勢バネ３７０の付勢力に抗してスリーブ３５０内を移動する際に、第１弁部３６１の外周面３６１ａが第１受圧部３６３に面するスリーブ３５０の内周面３５６に密接し始めるタイミングＲｃｐは、第２弁部３６２の外周面３６２ａが第２受圧部３６４に面するスリーブ３５０の内周面３５７から離れ始めるタイミングＡｏｐと同時になるように、外周面３６１ａと内周面３５６のラップ代及び外周面３６２ａと内周面３５７のラップ代等が設定される。
すなわち、第１弁部３６１の閉弁タイミングＲｃｐは、第２弁部３６２の開弁タイミングＡｏｐと同時に設定される。

この構成によれば、供給油路３１４を通して導かれる作動油の圧力Ｐの上昇に伴って、図３５に示すように、弁体３６０が、付勢バネ３７０の付勢力に抗して進角方向Ｄａに移動すると、第１弁体３６１が閉弁して遅角ポート３５４と供給ポート３５２の間の油路を閉塞すると共に、第２弁部３６２が開弁して進角ポート３５５と供給ポート３５２の間の油路を開放し、第２受圧部３６４に作用する作動油の圧力が一時的に低下する。

すなわち、弁体３６０に作用する作動油の圧力Ｐｖの低下に伴って、弁体３６０は、付勢バネ３７０の付勢力により遅角方向Ｄｒに向けて、作動油の圧力Ｐｖと付勢バネ３７０の付勢力がバランスする位置まで移動して、第１弁体３６１が開弁して遅角ポート３５４と供給ポート３５２の間の油路を解放すると共に、第２弁部３６２が閉弁して進角ポート３５５と供給ポート３５２の間の油路を閉塞する。

弁体３６０に作用する作動油の圧力Ｐｖが再び上昇すると、弁体３６０は、付勢バネ３７０の付勢力に抗して進角方向Ｄａに移動し、第１弁体３６１が閉弁して遅角ポート３５４と供給ポート３５２の間の油路を閉塞すると共に、第２弁部３６２が開弁して進角ポート３５５と供給ポート３５２の間の油路を開放し、第２受圧部３６４に作用する作動油の圧力が一時的に低下する。

このように、弁体３６０は、遅角位置に対応する位置から進角位置に対応する位置へ切り換わる際に、図１３に示すように、弁体３６０に作用する作動油の圧力Ｐｖの変動に伴って進角方向Ｄａ及び遅角方向Ｄｒへの往復移動を複数回に亘って繰り返す。すなわち、弁体３６０は、スプール弁の形態をなしてスリーブ３５０内を摺動するため、打音や衝撃等を伴うことなく往復振動を生じる。
そして、作動油の圧力Ｐが所定レベルを超えて大きくなると、往復振動は発生しなくなり、弁体３６０は、図３２に示すように、最大の開弁ストロークに至って停止する。このとき、バルブタイミングは、図３３及び図１３に示すように、第２角度位置としての進角位置（ここでは、最進角位置）に保持される。
一方、弁体３６０が進角位置から遅角位置へ移動する際には、弁体３６０は往復振動を生じることなく円滑に移動する。

尚、第１弁部３６１の閉弁タイミングは、第２弁部３６２の開弁タイミングＡｏｐよりも遅く設定されてもよい。例えば、図３６に示すように、第１弁部３６１の閉弁タイミングＲｃｐ_２は、遅くとも第２弁部３６２が受け部材３８０に当接して最大の開弁ストロークに至る前に設定されもよい。
この構成においても、前述同様に、打音や衝撃等を伴うことなく、弁体３６０に往復振動を生じさせることができる。
また、往復振動の振幅量は、弁体３６０とスリーブ３５０との関係において、外周面３６１ａと内周面３５６のラップ代及び外周面３６２ａと内周面３５７のラップ代を適宜選定することで調整することができる。

上記のように、弁体３６０に往復振動を生じさせることにより、弁体３６０に異物の排出や粉砕動作を行わせることができ、異物の噛み込み等による作動不良を防止するためのクリーニングモードを付与することができる。
これにより、従来のような弁体を駆動する電磁駆動源が無くとも、低コスト等を達成しつつ、油路切換弁Ｖ４の信頼性も向上させることができる。

上記実施形態においては、エンジンのバルブタイミングとして、第１角度位置が遅角位置に対応し、第２角度位置が進角位置に対応する場合を示したが、これに限定されるものではなく、エンジンの運転モードに応じて要求される角度位置を選択することができ、例えば、第１角度位置が進角位置に対応し、第２角度位置が遅角位置に対応する場合を適用してもよい。

上記第２実施形態に係るバルブタイミング変更装置Ｍ２においては、締結ボルト３３０内に配置される油路切換弁として第４実施形態に係る油路切換弁Ｖ４を示したが、これに限定されるものではなく、第２実施形態に係る油路切換弁Ｖ２、第３実施形態に係る油路切換弁Ｖ３を適用してもよい。

上記第２実施形態に係るバルブタイミング変更装置Ｍ２においては、ロック機構３４０を採用したが、これに限定されるものではなく、ロック機構３４０を廃止してコスト削減を図ってもよい。

上記第３実施形態に係る油路切換弁Ｖ３においては、付勢部材として形状記憶合金により形成された付勢部材２６０を示したが、これに限定されるものではなく、作動油の温度に応じて弁体を付勢する付勢力が変化するものであれば、温度に応じて膨縮するパラフィンワックスを内蔵したサーモエレメント、温度に応じて変形するバイメタル等を適用してもよい。

上記実施形態においては、油路切換弁として、作動油の圧力を利用する油路切換弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４と、作動油の温度を利用する油路切換弁Ｖ３とを別々に示したが、これに限定されるものではなく、作動油の圧力と温度を一緒に利用する油路切換弁を採用してもよい。

以上述べたように、本発明の油路切換弁及びバルブタイミング変更装置によれば、構造の簡素化、低コスト化、軽量化、小型化等を達成できるため、レンジエクステンダー車両等に搭載されるエンジンに適用できるのは勿論のこと、二輪車等の他の車両に搭載されるエンジンにおいても有用である。

Ｓ１ 軸線
ＲＣ 遅角室
ＡＣ 進角室
４ エンジン
４ａ 本体（部材）
４ａ_１ 嵌合穴
４ａ_２ 供給油路
４ａ_３ 排出油路
４ａ_４ 遅角油路
４ａ_５ 進角油路
４ｄ，８ カムシャフト
Ｅ１，Ｅ２ バルブタイミング変更装置
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４ 油路切換弁
３０ スリーブ
３３ａ 供給ポート
３３ｂ 排出ポート
３３ｃ 遅角ポート
３３ｄ 進角ポート
４０ 弁体
４１ 第１弁部
４２ 第２弁部
４３ 第１受圧部（切換要素）
４４ 第２受圧部（切換要素）
４５ 貫通孔（排出油路）
５０ 付勢バネ
１４０ 弁体
１４１ 補助受圧部
１５０ 付勢バネ
２３０ スリーブ
２４０ 弁体
２４１ 第１弁部
２４２ 第２弁部
２４５ 貫通孔（排出油路）
２５０ 付勢バネ
２６０ 付勢部材（切換要素）
３１０ ベーンロータ
３２０ ハウジングロータ
３３０ 締結ボルト
３３１ 嵌合穴
３３２ 供給油路
３３３ 遅角油路
３３４ 進角油路
３５０ スリーブ
３５２ 供給ポート
３５３ 排出ポート
３５４ 遅角ポート
３５５ 進角ポート
３６０ 弁体
３６１ 第１弁部
３６２ 第２弁部
３６３ 第１受圧部（切換要素）
３６４ 第２受圧部（切換要素）
３６５ 貫通孔（排出油路）
３７０ 付勢バネ
Ｒｃｐ，Ｒｃｐ_２ 第１弁部の閉弁タイミング
Ａｏｐ 第２弁部の開弁タイミング

Claims (18)

1. 遅角室及び進角室に対する作動油の供給又は排出を行う油路を切り換えてエンジンのバルブタイミングを第１角度位置又は第２角度位置に変更するべく、バルブタイミング変更装置に適用される油路切換弁であって、
   前記作動油を供給する供給ポート，前記作動油を排出する排出ポート，前記遅角室に連通する遅角ポート，前記進角室に連通する進角ポートを画定するスリーブと、
   前記遅角ポート及び前記進角ポートと前記供給ポートの間の油路を開閉するべく前記スリーブに摺動自在に挿入された弁体と、
   休止状態において前記第１角度位置に対応する位置に前記弁体を位置付けるべく前記スリーブ内に配置されて前記弁体を一方向に付勢する付勢バネと、
   前記作動油の圧力が第１圧力領域にあるとき前記第１角度位置に対応する位置に前記弁体を位置付け、前記作動油の圧力が前記第１圧力領域よりも大きい第２圧力領域にあるとき前記第２角度位置に対応する位置に前記弁体を位置付けるべく、前記付勢バネの付勢力に抗しつつ前記作動油の圧力に応じて前記弁体の位置を切り換える切換要素を含み、
   前記切換要素は、前記弁体に設けられて前記作動油の圧力を受ける受圧部である、
   ことを特徴とする油路切換弁。
2. 前記第１角度位置は、遅角位置であり、
   前記第２角度位置は、進角位置である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の油路切換弁。
3. 前記弁体は、前記作動油を前記排出ポートに導く排出油路を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の油路切換弁。
4. 前記弁体は、前記遅角ポートと前記供給ポートの間の油路を開閉する第１弁部と、前記進角ポートと前記供給ポートの間の油路を開閉する第２弁部を含み、
   前記受圧部は、前記第１弁部に隣接する第１受圧部と、前記第１弁部と対向すると共に前記第１弁部よりも大きい受圧面積を有し前記第２弁部に隣接する第２受圧部を含む、
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一つに記載の油路切換弁。
5. 前記第１弁部の閉弁タイミングは、前記第２弁部の開弁タイミングと同時か又は前記第２弁部の開弁タイミングよりも遅く設定されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の油路切換弁。
6. 前記第１弁部の閉弁タイミングは、前記第２弁部が最大の開弁ストロークに至る前に設定されている、
   ことを特徴とする請求項５に記載の油路切換弁。
7. 前記弁体には、前記作動油の圧力が前記第２圧力領域よりも大きい冷機時圧力であるとき前記第１角度位置が選択されるべく、前記冷機時圧力を受けて前記第２角度位置に対応する位置から外れた位置に前記弁体を位置付ける補助受圧部が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１ないし６いずれか一つに記載の油路切換弁。
8. 前記弁体は、前記遅角ポートと前記供給ポートの間の油路を開閉する第１弁部と、前記進角ポートと前記供給ポートの間の油路を開閉する第２弁部と、前記作動油の圧力が前記第２圧力領域よりも大きい冷機時圧力であるとき前記第１角度位置が選択されるべく、前記冷機時圧力を受けて前記第２角度位置に対応する位置から外れた位置に前記弁体を位置付ける補助受圧部を含み、
   前記受圧部は、前記第１弁部に隣接する第１受圧部と、前記第１弁部と対向すると共に前記第１弁部よりも大きい受圧面積を有し前記第２弁部に隣接する第２受圧部を含み、
   前記補助受圧部は、前記第２受圧部と同一の受圧面積を有すると共に、前記冷機時圧力を受けるとき前記供給ポートと前記進角ポートの間の油路を閉塞し得るべく前記第１受圧部と第２受圧部の間に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一つに記載の油路切換弁。
9. 前記第１弁部の閉弁タイミングは、前記第２弁部の開弁タイミングと同時か又は前記第２弁部の開弁タイミングよりも遅く設定されている、
   ことを特徴とする請求項８に記載の油路切換弁。
10. 前記第１弁部の閉弁タイミングは、前記補助受圧部が前記供給ポートと前記進角ポートの間の油路を閉塞するタイミングに至る前に設定されている、
    ことを特徴とする請求項９に記載の油路切換弁。
11. 遅角室及び進角室に対する作動油の供給又は排出を行う油路を切り換えてエンジンのバルブタイミングを第１角度位置又は第２角度位置に変更するべく、バルブタイミング変更装置に適用される油路切換弁であって、
    前記作動油を供給する供給ポート，前記作動油を排出する排出ポート，前記遅角室に連通する遅角ポート，前記進角室に連通する進角ポートを画定するスリーブと、
    前記遅角ポート及び前記進角ポートと前記供給ポートの間の油路を開閉するべく前記スリーブに摺動自在に挿入された弁体と、
    休止状態において前記第１角度位置に対応する位置に前記弁体を位置付けるべく前記スリーブ内に配置されて前記弁体を一方向に付勢する付勢バネと、
    前記作動油の温度が第１温度領域にあるとき前記第１角度位置に対応する位置に前記弁体を位置付け、前記作動油の温度が前記第１温度領域よりも大きい第２温度領域にあるとき前記第２角度位置に対応する位置に前記弁体を位置付けるべく、前記付勢バネの付勢力に抗しつつ前記作動油の温度に応じて前記弁体の位置を切り換える切換要素を含み、
    前記切換要素は、前記作動油の温度に応じて前記弁体を付勢する付勢力が変化する付勢部材である、
    ことを特徴とする油路切換弁。
12. 前記第１角度位置は、遅角位置であり、
    前記第２角度位置は、進角位置である、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の油路切換弁。
13. 前記弁体は、前記作動油を前記排出ポートに導く排出油路を有する、
    ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の油路切換弁。
14. 前記付勢部材は、前記付勢バネと対抗して前記弁体に付勢力を及ぼすべく、前記スリーブ内に配置されている、
    ことを特徴とする請求項１１ないし１３いずれか一つに記載の油路切換弁。
15. 前記付勢部材は、前記第１温度領域において収縮しかつ前記第２温度領域において伸長して記憶形態に戻る形状記憶合金により形成されている、
    ことを特徴とする請求項１１ないし１４いずれか一つに記載の油路切換弁。
16. 前記スリーブは、エンジンの作動油を通す油路を画定する部材に嵌め込まれるように形成されている、
    ことを特徴とする請求項１ないし１５いずれか一つに記載の油路切換弁。
17. カムシャフトにより駆動される吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミングを変更するエンジンのバルブタイミング変更装置であって、
    前記カムシャフトの軸線上で回転するハウジングロータと、
    前記ハウジングロータと協働して遅角室及び進角室を画定すると共に前記軸線上で回転するベーンロータと、
    前記ベーンロータを前記カムシャフトに一体的に締結する締結ボルトと、
    前記遅角室及び進角室に対する作動油の供給又は排出を行う油路を切り換える油路切換弁を含み、
    前記油路切換弁は、請求項１ないし１６いずれか一つに記載の油路切換弁である、
    ことを特徴とするバルブタイミング変更装置。
18. 前記締結ボルトは、前記油路切換弁のスリーブを嵌合する嵌合穴、及び前記作動油を通す油路を含む、
    ことを特徴とする請求項１７に記載のバルブタイミング変更装置。

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