WO2023037738A1 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

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WO2023037738A1
WO2023037738A1 PCT/JP2022/026653 JP2022026653W WO2023037738A1 WO 2023037738 A1 WO2023037738 A1 WO 2023037738A1 JP 2022026653 W JP2022026653 W JP 2022026653W WO 2023037738 A1 WO2023037738 A1 WO 2023037738A1
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WO
WIPO (PCT)
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valve
control device
internal combustion
combustion engine
hole
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/026653
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
海大 中野
Original Assignee
日立Astemo株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/356—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear making the angular relationship oscillate, e.g. non-homokinetic drive

Definitions

  • the present invention relates to a valve timing control device for an internal combustion engine.
  • the conventional valve timing control device described in Patent Document 1 is provided in the axial direction inside a vane rotor arranged to be relatively rotatable inside a housing, and supplies pressure to a plurality of hydraulic chambers inside the housing.
  • a check valve provided in a cylindrical recess formed in the vane rotor to supply or stop the supply of hydraulic pressure from a hydraulic supply source to the control valve; It has
  • the check valve includes a valve seat portion press-fitted into and fixed to a tip opening of a bottomed cylindrical valve case, a ball valve body provided inside the valve case and seated on and off the valve seat portion, and the ball valve body. a coil spring that biases the valve toward the valve seat.
  • Four circular oil holes are formed through the peripheral wall of the valve case.
  • valve timing control device after the ball valve body retreats and the oil pressure enters from each oil hole into the oil passage hole portion between the concave portion and the valve case, the control valve is pushed through the recess hole portion. It is designed to be supplied to In this way, there is a possibility that the hydraulic pressure supply speed to the control valve will decrease due to the large flow resistance due to the relatively small opening areas of the oil passage hole and the recess hole from each oil hole. As a result, the responsiveness of valve timing control may deteriorate.
  • a vane rotor fixed to a camshaft having vanes for partitioning the working chamber into a plurality of hydraulic chambers, and arranged relatively rotatably inside the housing; a control valve provided inside and capable of controlling the flow of hydraulic pressure supplied to the plurality of hydraulic chambers; a check valve that allows hydraulic pressure to flow only in the direction of the control valve; an axial passage groove provided in the inner peripheral surface of the recess in the direction of the rotation axis; and the axial passage groove provided in the radial direction between the recess and the control valve.
  • the valve body of the check valve includes a hemispherical head part that is seated and disengaged from the valve seat part, a guide part that extends from the head part in the direction of the rotation axis and is slidably guided into the concave part,
  • a communication passage is provided in the peripheral wall of the guide portion along the axial direction and communicates between the passage hole and the axial passage groove.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention
  • FIG. FIG. 2 is an exploded perspective view of main parts of the valve timing control device
  • FIG. 10 is a front view showing the valve timing control device with the front cover removed, and showing a state in which the vane rotor is relatively rotated to the most advanced angle side
  • FIG. 3 shows recesses and axial passage grooves formed in the rotor portion of the vane rotor, (a) is a front view of the vane rotor as viewed from the camshaft side, and (b) is a perspective view of part A of (a).
  • FIG. 2 is an enlarged view of the check valve side shown in FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a main portion showing a state in which the spool valve used in the present embodiment has moved to the maximum rightward direction;
  • FIG. 5(b) is a view in the direction of arrow B in FIG. FIG.
  • FIG. 8 shows axial passage grooves provided in a third embodiment of the present invention, where (a) is a front view of a recess formed in a rotor portion and (b) is a perspective view of the recess.
  • FIG. 8 shows axial passage grooves provided in a fourth embodiment of the present invention, where (a) is a front view of a recess formed in a rotor portion and (b) is a perspective view of the recess.
  • FIG. 10 shows an axial passage groove provided in a fifth embodiment of the present invention, (a) is a front view of a recess formed in a rotor portion, and (b) is a perspective view of the recess.
  • FIG. 10A is a front view of a recess formed in a rotor portion
  • FIG. FIG. 11 is a front view of a recess showing an axial passage groove provided for a seventh embodiment of the present invention;
  • valve timing control device for an internal combustion engine An embodiment of a valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • the valve timing control device for an internal combustion engine is applied to the exhaust valve side, but it can also be applied to the intake valve side.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the entire configuration of a valve timing control device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing main parts of the valve timing control device
  • FIG. FIG. 10 is a front view showing the valve timing control device with the cover removed and showing a state in which the vane rotor is relatively rotated to the most advanced angle side;
  • the valve timing control device includes a timing sprocket (hereinafter referred to as a sprocket) 1, which is a drive rotor that is rotationally driven by the crankshaft of the engine via a timing chain (not shown); A camshaft 2 on the exhaust side that is rotatable relative to the sprocket 1, and a phase change mechanism 3 that is arranged between the sprocket 1 and the camshaft 2 and changes the relative rotation phase between the two. , a lock mechanism 4 that locks the phase change mechanism 3 at the most advanced relative rotational position, and a hydraulic circuit 5 that operates the phase change mechanism 3 and the lock mechanism 4 .
  • a timing pulley to which rotational force is transmitted by a timing belt may be used as the drive rotor.
  • the sprocket 1 is formed in the shape of an annular plate, and is provided with a gear portion 1a around which a timing chain is wound.
  • the sprocket 1 also functions as a cover member that closes one axial end opening of the housing 6 to which the housing 6, which will be described later, is coupled from the rotation axis direction.
  • the sprocket 1 has an insertion hole 1b formed at the center thereof, into which one axial end 2a of the camshaft 2 is inserted so as to be relatively rotatable.
  • Two female screw holes 1c are provided at equidistant positions in the circumferential direction.
  • the sprocket 1 is formed with a bottomed lock hole 19 of a lock mechanism, which will be described later, between the two female screw holes 1c, 1c on the inner surface.
  • the camshaft 2 is rotatably supported on a cylinder head (not shown) via a plurality of cam bearings.
  • the camshaft 2 is provided with a rotating cam for each cylinder, which opens an exhaust valve (not shown) against the spring force of a valve spring at a predetermined position on the outer peripheral surface of the camshaft 2 in the rotation axis direction.
  • a receiving hole 2b into which the other axial end portion 31c of the valve body 31 (to be described later) is inserted is formed in the one end portion 2a of the camshaft 2 in the axial direction thereof.
  • a drain passage hole 2c having a stepped diameter is formed in the one end portion 2a in the axial direction so as to be continuous with the accommodation hole 2b and to discharge hydraulic pressure discharged from a control valve 27, which will be described later, to the outside.
  • the camshaft 2 has a plurality of (three in this embodiment) externally threaded bolts 12 that couple a rotor portion 14 (to be described later) radially outside the housing hole 2b of the one end portion 2a.
  • Two female screw holes 2d are formed along the inner axial direction from the tip surface of the one end portion 2a.
  • the phase change mechanism 3 is axially coupled to the sprocket 1 by a plurality of bolts (not shown), and comprises a cylindrical housing 6 having an internal working chamber and a housing 6.
  • a vane rotor 7, which is a driven rotating body housed inside the housing 6 so as to be relatively rotatable, and a plurality of hydraulic pressures (four in this embodiment) formed in the working chamber of the housing 6 via the vane rotors 7. It has an advance working chamber 9 and a retard working chamber 10 which are chambers.
  • the four advancing working chambers 9 and the four retarding working chambers 10 are partitioned by four shoes 8a to 8d projecting from the inner peripheral surface of the housing 6, which will be described later, and vanes 15a to 15d of the vane rotor 7, which will be described later. It is
  • the housing 6 is formed in a cylindrical shape from a so-called sintered metal material formed by sintering powdered metal.
  • a front cover 11 is provided on one end side of the housing 6 in the axial direction to close the opening of the one end side.
  • the housing 6 has a plurality of (four in this embodiment) shoes 8a to 8d projecting from its inner peripheral surface.
  • Each of the shoes 8a to 8d has a substantially trapezoidal shape when viewed from the front, and a plurality of (in this embodiment, four) bolt insertion holes 8e are formed through each of the shoes in the axial direction thereof.
  • the front cover 11 is made of, for example, a ferrous metal in the shape of a disc, and has an insertion hole 11a having a relatively large diameter penetrating through the center.
  • the front cover 11 seals the advance working chambers 9 and the retard working chambers 10 between the inner peripheral surface and one side surface of the vane rotor 7 facing the inner peripheral surface.
  • the front cover 11 has a plurality of (four in the present embodiment) bolt insertion holes 11b formed at substantially equal intervals in the circumferential direction of the outer peripheral portion thereof.
  • a counterbore into which the conical lower surface of the head of the bolt 13 is fitted is formed on the edge of the outer end of each bolt insertion hole 11b.
  • the sprocket 1, the housing 6, and the front cover 11 are connected from the direction of the rotation axis by four bolts 13 which are inserted through the bolt insertion holes 11b and 8e and whose tip ends are screwed into the female screw holes 1c. .
  • the vane rotor 7 is integrally formed of sintered metal. As shown in FIGS. 1 to 3, the vane rotors 7 include a central rotor portion 14 and a plurality of radially protruding portions (in the present embodiment) which are provided on the outer peripheral surface of the rotor portion 14 at equal intervals of approximately 90° in the circumferential direction. 4) vanes 15a to 15d.
  • the rotor portion 14 is formed in a columnar shape with a relatively large diameter, and is formed with a valve accommodation hole 14a that is continuous with the accommodation hole 2b of the camshaft 2 in the central inner axial direction. Further, the rotor portion 14 is formed with a circular fitting groove 14b into which the tip portion of the one end portion 2a of the camshaft 2 is fitted in one end face (rear end face on the side of the camshaft 2) in the rotation axis direction. Further, the rotor portion 14 is integrally provided with a disk-shaped protrusion 14e that is rotatably fitted into the insertion hole 11a of the front cover 11 on the other end surface in the rotation axis direction.
  • the rotor portion 14 has four advance passage holes 17 and four retard passage holes 18 extending radially therein.
  • Each of the advance passage holes 17 and the retard passage holes 18 has one inner end opening to the valve accommodating hole 14a (control valve 27), and the other outer end of each corresponding advance passage hole 17.
  • the working chamber 9 and the retarding working chambers 10 are opened respectively.
  • the rotor portion 14 is formed with a plurality of (three in this embodiment) bolt insertion holes 14c at radially outer positions of the valve accommodation holes 14a along the rotation axis direction.
  • An annular stopper groove to which a later-described stopper ring 37 is fitted is formed on the inner periphery of the valve housing hole 14a on one end side in the axial direction.
  • the rotor portion 14 is provided with a check valve 29 that constitutes a part of the hydraulic circuit 5 at an internal position radially outward from the valve accommodating hole 14a.
  • the check valve 29 will be specifically described in the description of the hydraulic circuit 5 .
  • the tip of one end 2a of the camshaft 2 in the rotation axis direction is fitted into the fitting groove 14b from the outside in the rotation axis direction.
  • Each of the vanes 15a-15d has a relatively short radial projection length and is arranged between each of the shoes 8a-8d.
  • the three vanes 15b to 15d other than the first vane 15a have substantially the same width in the circumferential direction and are relatively thin.
  • the first vane 15a is formed to have a large width in the circumferential direction, and a part of the lock mechanism 4 is provided inside.
  • a seal member 16 for sealing between the inner peripheral surface of the housing 6 and the seal groove formed on the outer peripheral surface of each of the vanes 15a to 15d is provided.
  • Each shoe 8a to 8d of the housing 6 has an opposing tip surface 8f formed in an arc shape following the outer peripheral surface of the rotor portion 14, and is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotor portion 14. It is designed to be sealed.
  • each vane 15a to 15d in the forward and reverse rotation directions and both side surfaces of each shoe 8 the above-described advance angle operating chambers 9 and retarding angle operating chambers 10 are provided.
  • the advance working chambers 9 and the retard working chambers 10 are opened at the other ends of the advance passage holes 17 and the retard passage holes 18 formed radially inside the rotor portion 14 . are doing.
  • Each advance passage hole 17 and each retard passage hole 18 has a circular cross-sectional shape, and hydraulic pressure is supplied through four advance ports 35 and four retard ports 36 of a control valve 27, which will be described later. Each communicates with a circuit 5 .
  • the lock mechanism 4 holds the vane rotor 7 relative to the housing 6 at the most advanced rotational position (the position shown in FIG. 3).
  • the lock mechanism 4 includes a lock hole 19 formed at a predetermined position on the inner surface of the sprocket 1 and a pin formed in the inner axial direction of the first vane 15a of the vane rotor 7.
  • a lock pin 21 is provided in the receiving hole 20 so as to be movable forward and backward, a coil spring 22 for biasing the lock pin 21 toward the lock hole 19, and a lock pin 21 formed on the side of the lock hole 19 and hydraulically operated. and a release passage 23 for retracting from the lock hole 19 against the spring force of the coil spring 22 .
  • the lock hole 19 is formed on the inner surface of the sprocket 1 at a position corresponding to the most advanced rotational position of the vane rotor 7 .
  • a hole forming portion 19 a is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the lock hole 19 .
  • the hole-constituting portion 19 a is formed in an annular shape from a hard, for example, iron-based metal material, and has an inner diameter larger than the outer diameter of the tip portion of the lock pin 21 .
  • the release passage 23 extends laterally from a part of the outer peripheral surface of the lock hole 19, and one end communicates with the outer peripheral surface of the tip of the lock pin 21 through the lock hole 19, The end communicates with one retarding chamber 10 . It should be noted that the release passage 23 can also be communicated with the advancing operation chamber 9 having one end.
  • the lock pin 21 is made of, for example, an iron-based metal material, and its tip end portion is inserted into or pulled out of the lock hole 19 (hole forming portion 19a). That is, the lock pin 21 has its tip portion inserted into the lock hole 19 by the spring force of the coil spring 22 to lock the vane rotor 7 to the housing 6 . Alternatively, it is designed to come out from the lock hole 19 to release the lock.
  • the lock position by the lock pin 21 is the most advanced rotational position of the vane rotor 7 with respect to the housing 6, as described above.
  • the lock pin 21 is moved backward by the hydraulic pressure supplied to the release passage 23 and is released from the lock hole 19 to be unlocked.
  • the hydraulic circuit 5 is provided in a bearing journal portion of the camshaft 2 and a supply passage 25 formed in the inner axial direction of the camshaft 2, and upstream of the supply passage 25.
  • an oil pump 26 for discharging hydraulic pressure to a supply passage 25 through a discharge passage 26a;
  • a control valve 27 for switching the flow path of the hole 18, and a discharge passage for discharging hydraulic pressure in either one of the advance and retard working chambers 9 and 10 to the oil pan 28 by switching the flow path of the control valve 27.
  • 26b, and a check valve 29 that is provided inside the rotor portion 14 and allows the hydraulic pressure supplied from the oil pump 26 to the supply passage 25 only in the direction of the control valve 27. As shown in FIG.
  • the upstream portion of the supply passage 25 communicates with the discharge passage 26 a of the oil pump 26 , while the downstream portion thereof communicates with a later-described recessed portion 30 provided in the rotor portion 14 via a check valve 29 .
  • a general vane type or trochoid type for example, is used.
  • the control valve 27 includes a cylindrical valve body 31 accommodated in the valve accommodation hole 14a of the rotor portion 14, and a valve hole formed through the valve body 31 in the axial direction.
  • a spool valve 32 slidably provided within 31a, a valve spring 33 biasing the spool valve 32 leftward in FIG. It is mainly composed of an electromagnetic actuator 34 that pushes out in the middle and rightward directions.
  • the valve body 31 is made of, for example, an iron-based metal material and has a hollow cylindrical shape, and the valve hole 31a is formed through the valve hole 31a in the axial direction.
  • the valve body 31 is fitted in the valve accommodating hole 14a of the rotor portion 14 by means of an annular fitting groove formed on the outer circumference of one axial end portion 31b on the side of the electromagnetic actuator 34 and a stopper ring 37 fitted in the stopper groove. fixed to the perimeter.
  • the valve body 31 has an advance port 35 extending radially through the peripheral wall at a position near one end 31b in the axial direction. is formed. At a position near the other end 31c in the axial direction, a retardation port 36 is formed through the peripheral wall in the radial direction. is formed.
  • the hydraulic pressure that has passed through the check valve 29 is supplied to the advance port 35 via the spool valve 32.
  • an introduction hole 38 leading to the retarded angle port 36 is formed.
  • the introduction hole 38 is formed through the peripheral wall of the valve body 31 along the radial direction and communicates with a radial hole 47 which will be described later.
  • a first drain hole 39 is formed in the peripheral wall of the one end portion 31b of the valve body 31 so as to appropriately communicate with the first communication passage 32f and the first passage groove 32d of the spool valve 32 .
  • the first drain hole 39 communicates with the inside of the oil pan 28 via the discharge passage 26b.
  • a second drain hole 40 that appropriately communicates with the second groove 36a via the spool valve 32 is formed through the center of the disk-shaped end wall of the other end 31c of the valve body 31.
  • the drain hole 40 communicates with the inside of the oil pan 28 via the drain passage hole 2c of the camshaft 2 and the discharge passage 26b.
  • each advance port 35 and each retard port 36 has an inner opening facing the valve hole 31a (spool valve 32) via first and second groove grooves 35a and 36a, and an outer opening.
  • the opening communicates with each advance passage hole 17 and each retard passage hole 18 from the radial direction.
  • the spool valve 32 is formed in a cylindrical shape with one end in the axial direction (one end 31b side of the valve body 31) closed, and a discharge hole 41 communicating with the second drain hole 40 in the inner axial direction is formed. .
  • the spool valve 32 is provided with annular first and second guide portions that slidably guide the inside of the valve hole 31a on the outer periphery of one end and the other end in the axial direction.
  • the spool valve 32 is provided with first and second lands 32a and 32b for opening and closing the first groove 35a and the second groove 36a according to the sliding position on both sides near the center in the axial direction.
  • a cylindrical passage groove 32c is formed between the first and second land portions 32a and 32b.
  • first, first, and second grooves axially outward of the discharge hole 41 and the lands 32a and 32b according to the sliding position of the spool valve 32 in the axial direction.
  • First and second communication holes 32f and 32g are formed through the second passage grooves 32d and 32e so as to appropriately communicate with the first and second groove grooves 35a and 36a in the radial direction.
  • the valve spring 33 is arranged between the inner peripheral step portion of the other end portion 31c of the valve body 31 and the other edge of the spool valve 32, and biases the spool valve 32 leftward in FIG. .
  • FIG. 4 shows recesses and axial passage grooves formed in the rotor portion of the vane rotor, where (a) is a front view of the vane rotor as seen from the camshaft side, and (b) is a perspective view of portion A in (a). .
  • FIG. 5 is an enlarged view of the check valve side shown in FIG. 1, in which (a) shows a state in which the valve disc is seated on the valve seat portion, and (b) shows the state in which the valve disc is moved to the valve seat portion by the operating oil pressure. It shows a state away from .
  • FIG. 6(a) is a side view of the check valve used in this embodiment, and FIG. 6(b) is a perspective view of the same check valve.
  • FIG. 7 is a view in the direction of arrow B in FIG. 5(b).
  • the check valve 29 is provided in the concave portion 30 formed along the inner axial direction from one end surface of the rotor portion 14 on the side of the camshaft 2.
  • a valve body 42 that is axially slidable in the recess 30;
  • a valve seat 43 that is an annular valve seat portion that is fixed to the opening end of the recess 30 so that the valve body 42 can be seated and removed; and
  • a check spring 44 that biases the valve body 42 in the seating direction of the valve seat 43 .
  • the recess 30 is formed in a columnar shape, and has a small diameter circle on the bottom surface 30c on the side opposite to the valve seat 43 for holding the posture of the check spring 44 in a straight line.
  • a columnar protrusion 45 protrudes toward the valve seat 43 .
  • an axial passage groove 46 extending along the axial direction of the rotor portion 14 is formed in the lower surface of the inner peripheral surface 30b of the recess 30.
  • the axial passage groove 46 has a substantially U-shaped cross section, with one axial end 46a located on the inner surface of the valve seat 43 and the other axial end 46b extending to the bottom surface 30c of the recess 30. ing.
  • the axial passage groove 46 has a width in the direction perpendicular to the axis, that is, a width length W in the circumferential direction that is substantially uniform in the axial direction. It is formed perpendicularly or substantially perpendicularly along the tangential direction of the inner peripheral surface of the recess 30 .
  • a radial hole communicating between the axial passage groove 46 and the introduction hole 38 of the valve body 31 is formed on the inner peripheral surface of the valve accommodation hole 14a of the rotor portion 14. 47 is provided. That is, the radial hole 47 is formed along the radial direction across the inner peripheral surface of the valve housing hole 14a of the rotor portion 14 and the outer peripheral surface of the valve body 31. It is formed in an annular shape along the surface.
  • One end of the radial hole 47 opens to the axial center portion of the axial passage groove 46 and the bottom portion of the other end portion 46b, and the other end opens to the introduction hole 38 of the valve body 31 to form an axial passage.
  • the groove 46 and the introduction hole 38 are communicated with each other.
  • the radial hole 47 has one end extending from the axial center portion of the axial passage groove 46 to the other end portion 46b, and has a uniform or substantially uniform inner diameter up to the other end. Therefore, the passage area is relatively large.
  • the radial hole 47 is partitioned by a passage forming portion 48 made of metal in order to ensure continuity between the rotor portion 14 and the valve body 31 .
  • the valve body 42 is formed by press-molding a thin metal plate into a U-shaped vertical cross section, and includes a head 49 that is seated on and off the valve seat 43, and a head 49 that is seated on and removed from the valve seat 43. and a cylindrical guide portion 50 extending axially from the bottom surface 30 c of the recess 30 and sliding on the inner peripheral surface 30 b of the recess 30 .
  • the head portion 49 is formed in a hemispherical shape, and a part of the outer peripheral surface is adapted to be seated on and separated from an annular seat surface 43b of the valve seat 43, which will be described later, to open and close the passage hole 43a of the valve seat 43. .
  • the guide portion 50 is composed of a plurality of (four in this embodiment) guide pieces 50a extending along the axial direction of the peripheral wall.
  • Four communication paths 50b are formed along the axial direction between the guide pieces 50a adjacent in the circumferential direction.
  • the entire guide portion 50 is flexurally deformable in the radial direction due to the four guide pieces 50a.
  • Each of the guide pieces 50 a has a circumferential width W ⁇ b>1 larger than the width W of the axial passage groove 46 .
  • Each communicating passage 50b is formed in an elongated hole shape along the guide piece 50a and has a large opening area. It is in communication with the groove 46 .
  • the valve seat 43 is formed in an annular shape, and its outer peripheral portion is axially press-fitted into an annular groove 30 a formed in the inner periphery of the tip portion of the recess 30 .
  • the valve seat 43 has a passage hole 43a penetrating through the center thereof, which communicates with the downstream end of the supply passage 25, and has a spherical tapered shape in which a head portion 49 is seated and separated from the inner peripheral edge of the passage hole 43a on the valve body 42 side. is provided with an annular seat surface 43b.
  • the passage hole 43 a communicates with the downstream end of the supply passage 25 of the camshaft 2 .
  • the check spring 44 biases the valve body 42 in the direction of seating it on the annular seat surface 43b of the passage hole 43a.
  • This urging force is set to a magnitude that is compressively deformed by a predetermined operating oil pressure acting on the head portion 49 of the valve body 42 from the passage hole 43a to move the valve body 42 backward and open the passage hole 43a. .
  • the electromagnetic actuator 34 includes a synthetic resin casing 51, an annular coil 53 housed inside the casing 51 via a magnetic bobbin 52, and an outer circumference of the coil 53. and a pair of first and second fixed iron cores 55 and 56 made of magnetic material arranged and fixed on the inner peripheral side of the bobbin 52 .
  • the electromagnetic actuator 34 includes a sleeve 57 made of a non-magnetic material placed in contact with the inner peripheral surfaces of both fixed cores 55 and 56, and a cylindrical movable core provided inside the sleeve 57 so as to be slidable in the axial direction. 58, a push rod 59 attached to the tip of the movable iron core 58, and a holding plate 60 made of a magnetic material fixed to the front end side of the first fixed iron core 55 on the front side.
  • the casing 51 includes a tubular portion 51a and a connector portion 51b integrally provided at the rear end portion of the tubular portion 51a and electrically connected to the ECU 61, which is an electronic control unit.
  • the cylindrical portion 51a is formed in a bottomed, thin-walled cylindrical shape, has an open front end, and has a cylindrical member 54 fixed to its inner peripheral surface.
  • the connector portion 51 b has a pair of terminal strips whose entirety is embedded in the casing 51 , and one end of each of which is connected to the coil 53 .
  • each of the other end portions 53e exposed to the outside is connected to a terminal of a male connector on the ECU 61 side.
  • the push rod 59 is formed in the shape of a cylindrical shaft, and a steel ball-shaped pressing portion is insert-molded on the tip surface of the tip portion in the axial direction. This pressing portion axially abuts on the tip end surface of the small diameter portion 32h provided at one axial end portion of the spool valve 32. As shown in FIG. Further, the push rod 59 is formed with an air vent hole (not shown) penetrating from the rear end portion to the tip portion in the inner axial direction.
  • the holding plate 60 is formed in a disc shape, and has an annular recess recessed toward the movable iron core 58 on its inner periphery. An insertion hole is formed through the center of the annular recess, into which the tip of the push rod 59 is slidably inserted.
  • the coil 53 is excited by energization from the ECU 61, and this exciting force moves the movable iron core 58 and the push rod 59 rightward in FIG. This causes the push rod 59 to move the spool valve 32 rightward against the spring force of the valve spring 33 .
  • the amount of energization to the coil 53 is variably controlled by a pulse current from the ECU 61. When the coil 53 is not energized, the spool valve 32 moves to the maximum leftward position shown in FIG. controlled.
  • the spool valve 32 is controlled to move to the maximum rightward position in FIG.
  • the spool valve 32 can also be held at the axial intermediate position by controlling the amount of energization of the coil 53 .
  • the first and second lands 32a and 32b open the advance ports 35 and the retard ports 36.
  • the ECU 61 has an internal computer equipped with a crank angle sensor (engine speed detection), an air flow meter, an engine water temperature sensor, an engine temperature sensor, a throttle valve opening sensor, and a cam for detecting the current rotation phase of the camshaft 2 (not shown).
  • the current operating state of the engine is detected by inputting information signals from various sensors such as an angle sensor.
  • the ECU 61 cuts off the energization of the coil 53 of the electromagnetic actuator 34 to control the spool valve 32 to the maximum leftward movement position in FIG.
  • a pulse current is output to the coil 53 to control the amount of energization (duty ratio) so as to continuously variably control the intermediate movement position and the maximum rightward movement position.
  • the oil pump 26 When the engine is stopped, the oil pump 26 is also stopped and the working oil pressure is not supplied from the discharge passage 26a, and the coil 53 is not energized from the ECU 61 and is in a non-energized state.
  • valve body 42 is seated on the valve seat 43 by the spring force of the check spring 44 to close the passage hole 43a, as shown in FIG. 5(a).
  • the oil pump 26 is also driven to pressure-feed the hydraulic pressure from the discharge passage 26a to the supply passage 25.
  • This operating oil pressure in the early stage of starting acts on the head portion 49 of the valve body 42 through the passage hole 43a. Therefore, as shown in FIG. 5(b), the valve body 42 moves backward against the spring force of the check spring 44 and moves away from the valve seat 43 to open the passage hole 43a. At this time, the valve body 42 is moved back to the maximum extent until it hits the protrusion 45 by the hydraulic pressure to ensure a sufficient flow rate of the working hydraulic pressure.
  • the hydraulic pressure flowing into the supply passage 25 from the discharge passage 26a flows through the annular seat surface 43b of the valve seat 43 and the head portion 49 of the valve body 42, as indicated by the arrows in FIGS. 1 and 5(b). directly into the axial passage groove 46 through the gap, and part of it quickly flows into the axial passage groove 46 from each communicating passage 50b.
  • the hydraulic pressure that has flowed into the axial passage groove 46 flows through the radial hole 47 into the introduction hole 38, and further passes through the tubular passage groove 32c of the spool valve 32 to the first groove groove 35a and the advance ports 35. from where it is supplied to each advance working chamber 9 through each advance passage hole 17 .
  • the spool valve 32 communicates the retarded angle ports 36 with the second groove grooves 36a and the second passage grooves 32e. Therefore, as indicated by the arrows in FIG. 1, the operating oil pressure in each retarding chamber 10 passes through each retarding passage hole 18, each retarding port 36, second groove groove 36a, and then through second passage grooves 32e, . It flows into the discharge hole 41 from the second communication hole 32g. From here, the oil is discharged into the oil pan 28 through the second drain hole 40 of the valve body 31, the drain passage hole 2c, and the discharge passage 26b. Part of the hydraulic pressure that has flowed into the discharge hole 41 passes through the first communication passage 32f, the first passage groove 32d, and the first drain hole 39, and is discharged into the oil pan 28 via the discharge passage 26b.
  • the release passage 23 is open to the outside (oil pan 28) via the retarding actuation chamber 10. Therefore, the tip of the lock pin 21 is inserted into the lock hole 19 to lock the vane rotor 7 . Therefore, the flapping of the vane rotor 7 due to the alternating torque generated in the camshaft 2 can be suppressed.
  • the spool valve 32 allows the second land portion 32b to communicate with the retard port 36 and the cylindrical passage groove 32c through the second groove groove 36a.
  • the first land portion 32a allows each advance port 35 to communicate with the first passage groove 32d (first communication hole 32f).
  • each advance operation chamber 9 is discharged from each advance passage hole 17 through each advance port 35, through the first groove groove 35a and the first passage groove 32d, through the first communicating hole 32f, and then through the discharge hole 41. flow into the interior of The hydraulic pressure that has flowed in here is further discharged into the oil pan 28 through the second drain hole 40 and the drain passage hole 2c through the discharge passage 26b. Part of the hydraulic pressure that has flowed into the discharge hole 41 passes through the first communication passage 32f, the first passage groove 32d, and the first drain hole 39, and is discharged into the oil pan 28 via the discharge passage 26b.
  • the hydraulic pressure supplied to the retarding chamber 10 is supplied to the release passage 23, and when the hydraulic pressure in the release passage 23 increases, the lock pin 21 resists the spring force of the coil spring 22. , and the locked state with the lock hole 19 is released. As a result, the vane rotor 7 is freed from rotation restriction.
  • the vane rotor 7 rotates counterclockwise from the position indicated by the solid line in FIG.
  • the opening/closing timing of the exhaust valve becomes the most retarded phase characteristic, the valve overlap with the intake valve increases, the intake charging efficiency increases, and the output torque of the engine can be improved.
  • the first and second The two lands 32a and 32b keep the advance ports 35 and the retard ports 36 open, supply hydraulic oil to the advance working chambers 9 and the retard working chambers 10, and rotate the vane rotor 7. Hold in the intermediate relative rotation position.
  • the hydraulic pressure pumped from the oil pump 26 acts on the head portion 49 of the valve body 42 of the check valve 29, causing the valve body 42 to move backward.
  • 50b and the axial passage groove 46 are quickly communicated with each other, and the oil is quickly supplied to each advancing working chamber 9 or each retarding working chamber 10 through the radial hole 47.
  • FIG. That is, as the valve body 42 is opened, the communication passage 50b and the axial passage groove 46 are rapidly communicated with each other.
  • relative rotational responsiveness of the vane rotor 7 to the housing 6 toward the advance side or the retard side is improved.
  • the supplied hydraulic pressure quickly flows into the axial passage groove 46 from each communication passage 50b formed in the valve body 42, and further flows from the axial passage groove 46 into the passage. It immediately flows into the radial hole 47 with a large cross-sectional area. Therefore, such operating oil pressure can be quickly supplied to each advance operation chamber 9 and each retard operation chamber 10 through each advance passage hole 17 or each retard passage hole 18 .
  • each communicating passage 50b, the axial passage groove 46, and the radial hole 47 are in a substantially direct connection state regardless of the movement position of the valve body 42. With the valve opening of the body 42, it becomes possible to quickly supply the working oil pressure to the respective advance and retard working chambers 9,10.
  • valve body 42 is formed by simply pressing a thin metal plate into a U-shaped longitudinal section, and by providing four communicating passages 50b in the guide portion 50, it is possible to reduce the overall mass. Become. As a result, the valve body 42 is improved in movement responsiveness in the valve-opening direction, so that rapid fluidity of the hydraulic pressure can be ensured.
  • valve body 42 can be flexurally deformed in the radial direction by the four guide pieces 50a, the flexibility in the axial direction within the recess 30 is improved.
  • each guide piece 50a of the valve body 42 Since the circumferential width W1 of each guide piece 50a of the valve body 42 is larger than the width W of the axial passage groove 46, one guide piece 50a cannot fall into the axial passage groove 46. Gone.
  • FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention, in which the circumferential width W of the axial passage groove 46 is formed larger than the circumferential width W1 of the guide piece 50a. Further, both end faces 46c and 46d of the axial passage groove 46 are formed in a tapered shape that expands in diameter toward the concave portion 30 direction.
  • the opening area of the axial passage groove 46 is increased. Even if one guide piece 50a is in contact with the axial passage groove 46, the hydraulic pressure that has flowed in does not generate flow resistance and can be quickly made to flow into the radial hole 47. ⁇
  • the hydraulic pressure can easily flow to the rear side of the valve body 42. This makes it easier for the hydraulic pressure to flow into the radial holes 47 .
  • FIG. 10 shows a third embodiment of the present invention, in which the structure of the axial passage groove 46 is changed.
  • the axial passage groove 46 gradually increases in width W in the axial direction (circumferential direction) from one end 46a on the side of the valve seat 43 toward the other end 46b on the side of the bottom surface 30c of the recess 30 in the axial direction. It is designed to be narrow. That is, the opposed width lengths of the both end surfaces 46c and 46d are formed so as to gradually narrow toward the bottom surface 30c.
  • inclined cut surfaces 46e, 46e are formed at the edge of the one end portion 46a, and the opening area of the one end portion 46a is formed large by both the cut surfaces 46e, 46e.
  • both circumferential end faces 46c and 46d of the axial passage groove 46 are inclined to narrow radially outward from the inner peripheral face of the recess 30 as in the second embodiment. It is formed in a planar shape. Also, the width W between the end faces 46c and 46d is formed smaller than the width W1 of the guide piece 50a.
  • FIG. 12 shows a fifth embodiment, in which an elongated partition 30d is formed along the axial direction using the inner peripheral surface 30b of the recessed portion 30 at approximately the center of the width of the axial passage groove 46 in the circumferential direction.
  • the passage groove 46 is divided into two.
  • FIG. 13 shows a sixth embodiment, in which a plurality of (four in this embodiment) axial passage grooves 46 are provided in the inner peripheral surface 30b of the recess 30. As shown in FIG. That is, three axial passage grooves 46' are provided in addition to the main axial passage groove 46 directly communicating with the radial hole 47 of each embodiment.
  • the axial passage grooves 46, 46' are provided at equal intervals in the circumferential direction of the inner peripheral surface 30b of the recess 30, that is, at 90° positions in the circumferential direction.
  • the circumferential length W of each of the axial passage grooves 46, 46' is smaller than the circumferential length W1 of each guide piece 50a of the valve body 42 (not shown).
  • the hydraulic pressure that has flowed into the recess 30 from the passage hole 43a is It wraps around the whole and flows into each of the axial passage grooves 46 , and then quickly flows into the radial hole 47 through each of the communication passages 50 b of the valve body 42 .
  • FIG. 14 shows a seventh embodiment in which two axial passage grooves 46' are provided on both sides of a main axial passage groove 46 on the inner peripheral surface 30b of the recess 30. As shown in FIG.
  • the two axial passage grooves 46', 46' on both sides are provided within a range of 180° positions below the inner peripheral surface 30b of the recess 30 in the circumferential direction in the figure, and have a width length W2 in the circumferential direction. is larger than the circumferential width W of the main axial passage groove 46 .
  • the hydraulic pressure flowing into the recess 30 from the passage hole 43a is mainly Together with the axial passage groove 46, the fluid also flows into the two axial passage grooves 46', 46', and from there flows into the main axial passage groove 46 side while rapidly gathering. Therefore, the hydraulic pressure that has flowed into the main axial passage groove 46 quickly flows into the radial hole 47, so that the supply responsiveness to the advance and retard working chambers 9 and 10 is improved.
  • the present invention is not limited to the configurations of the above-described embodiments, and for example, the circumferential width W and cross-sectional shape of the axial passage groove 46 can be arbitrarily changed according to the specifications. is.
  • the inner diameter of the radial hole 47 can be increased depending on the length of the spool valve 32 in the axial direction of the passage groove.

Abstract

ロータ部（１４）に設けられた制御弁（２７）と、ロータ部の内部軸方向に有する凹部（３０）の内部に設けられて、制御弁方向にのみに油圧の流入を許容する逆止弁（２９）と、弁体（４２）が離着座するバルブシート（４３）と、凹部の内周面（３０ｂ）の底面（３０ｃ）に軸方向に沿って設けられた軸方向通路溝（４６）と、軸方向通路溝と制御弁とを連通する径方向孔（４７）と、を備え、弁体は、頭部（４９）から軸方向に延びたガイド部（５０）と、該ガイド部の各ガイド片（５０ａ）間に設けられて、通路孔（４３ａ）と軸方向通路溝とを連通する４つの連通路（５０ｂ）と、を有している。前記構成からして、各進角、遅角作動室への油圧の供給速度の低下を抑制してバルブタイミングの制御応答性を高くすることができる。

Description

内燃機関のバルブタイミング制御装置
　本発明は、内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。
　例えば、特許文献１に記載された従来のバルブタイミング制御装置は、ハウジングの内部に相対回転可能に配置されたベーンロータの内部軸心方向に設けられて、ハウジングの内部に有する複数の油圧室に供給される油圧の流れを制御する制御弁と、前記ベーンロータに形成された円柱状の凹部に設けられて、油圧供給源から前記制御弁に対して油圧を供給あるいは供給を停止させる逆止弁と、を備えている。
　逆止弁は、有底円筒状のバルブケースの先端開口部に圧入固定された弁座部と、バルブケースの内部に設けられ、弁座部に離着座するボール弁体と、該ボール弁体を弁座部の方向へ付勢するコイルばねと、を有している。バルブケースの周壁には、４つの円形状の油孔が貫通形成されている。
　そして、逆止弁は、油圧供給源から圧送された油圧によってボール弁体がコイルばねのばね力に抗して弁座部から離間して通路孔を開く。これにより、油圧は、各油孔を通ってリセス穴部を経由して制御弁に供給されるようになっている。
特開２０２１－８５４０３号公報(図１、図３)
　しかしながら、前記従来のバルブタイミング制御装置にあっては、ボール弁体が後退して油圧が各油孔から凹部とバルブケースとの間に有する油路穴部内に入った後にリセス穴部から制御弁に供給されるようになっている。このように、各油孔から油路穴部及びリセス穴部の比較的小さな開口面積による大きな流動抵抗によって、制御弁への油圧の供給速度が低下する可能性がある。この結果、バルブタイミングの制御の応答性が低下するおそれがある。
　本発明は、逆止弁から制御弁への油圧の供給速度の低下を抑制してバルブタイミングの制御応答性を向上し得る内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することを一つの目的としている。
　本発明の好ましい態様によれば、とりわけ、カムシャフトに固定され、前記作動室を複数の油圧室に仕切るベーンを有し、前記ハウジングの内部に相対回転可能に配置されたベーンロータと、前記ベーンロータの内部に設けられて、前記複数の油圧室に供給される油圧の流れを制御可能な制御弁と、前記ベーンロータに回転軸方向に沿って形成された凹部内に設けられて、油圧供給源から前記制御弁方向にのみに油圧の流入を許容する逆止弁と、前記凹部の開口端に設けられて、前記油圧供給源に連通する通路孔を有し、前記逆止弁の弁体が離着座する弁座部と、前記凹部の内周面に前記回転軸方向に設けられた軸方向通路溝と、前記凹部と前記制御弁との間に径方向に設けられて、前記軸方向通路溝と前記制御弁とを連通する径方向孔と、を備え、
　前記逆止弁の弁体は、前記弁座部に離着座する半球状の頭部と、前記頭部から前記回転軸方向に延びて前記凹部内に摺動して案内されるガイド部と、該ガイド部の周壁に軸方向に沿って設けられて、前記通路孔と前記軸方向通路溝とを連通する連通路と、を有することを特徴としている。
　本発明によれば、逆止弁から制御弁への油圧の供給速度の低下を抑制してバルブタイミングの制御応答性を向上させることができる。
本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の縦断面図である。 バルブタイミング制御装置の主要部品の分解斜視図である。 フロントカバーを外したバルブタイミング制御装置を示し、ベーンロータが最進角側に相対回転した状態を示す正面図である。 ベーンロータのロータ部に形成された凹部や軸方向通路溝を示し、(ａ)はベーンロータをカムシャフト側から視た正面図、(ｂ)は(ａ)のＡ部の斜視図である。 図１に示す逆止弁側の拡大図であって、(ａ)は弁体が弁座部に着座している状態を示し、(ｂ)は弁体が作動油圧によって弁座部から離間した状態を示している。 (ａ)は本実施形態に供される逆止弁の側面図、(ｂ)は逆止弁の斜視図である。 図５(ｂ)のＢ矢視図である。 本実施形態に供されるスプール弁が最大右方向へ移動した状態を示す要部拡大図である。 本発明の第２実施形態に供される弁体のガイド片と軸方向通路溝との関係を示し、図５(ｂ)のＢ矢視図である。 本発明の第３実施形態に供される軸方向通路溝を示し、(ａ)はロータ部に形成された凹部の正面図、(ｂ)は凹部の斜視図である。 本発明の第４実施形態に供される軸方向通路溝を示し、(ａ)はロータ部に形成された凹部の正面図、(ｂ)は凹部の斜視図である。 本発明の第５実施形態に供される軸方向通路溝を示し、(ａ)はロータ部に形成された凹部の正面図、(ｂ)は凹部の斜視図である。 本発明の第６実施形態に供される軸方向通路溝を示し、(ａ)はロータ部に形成された凹部の正面図、(ｂ)は凹部の斜視図である。 本発明の第７実施形態に供される軸方向通路溝を示す凹部の正面図である。
　以下、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、内燃機関のバルブタイミング制御装置を排気弁側に適用したものを示しているが、吸気弁側に適用することも可能である。
　図１は本発明の第１実施形態に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置を断面して示す全体構成図、図２はバルブタイミング制御装置の主要部品を分解して示す斜視図、図３はフロントカバーを外したバルブタイミング制御装置を示し、ベーンロータが最進角側に相対回転した状態を示す正面図である。
　バルブタイミング制御装置は、図１～図３に示すように、機関のクランクシャフトにより図外のタイミングチェーンを介して回転駆動される駆動回転体であるタイミングスプロケット（以下、スプロケットという。）１と、スプロケット１に対して相対回転可能に設けられた排気側のカムシャフト２と、スプロケット１とカムシャフト２との間に配置されて、該両者１，２の相対回転位相を変更する位相変更機構３と、該位相変更機構３を最進角側の相対回転位置でロックさせるロック機構４と、位相変更機構３とロック機構４を作動させる油圧回路５と、を備えている。
　なお、駆動回転体としては、タイミングベルトによって回転力が伝達されるタイミングプーリであっても良い。
　スプロケット１は、円環板状に形成されて、外周にタイミングチェーンが巻回される歯車部１ａが設けられている。また、スプロケット１は、後述するハウジング６が回転軸方向から結合されて、該ハウジング６の軸方向の一端開口を閉塞するカバー部材としての機能も有している。また、スプロケット１は、中央位置にカムシャフト２の軸方向の一端部２ａが相対回転可能に挿入される挿入孔１ｂが貫通形成されている共に、外周部のハウジング６側の内側面には４つの雌ねじ孔１ｃが周方向の等間隔位置に設けられている。さらに、スプロケット１は、内側面の２つの雌ねじ孔１ｃ、１ｃの間には、後述するロック機構の有底状のロック穴１９が形成されている。
　カムシャフト２は、図外のシリンダヘッド上に複数のカム軸受を介して回転自在に支持されている。このカムシャフト２は、外周面の回転軸方向の所定位置に図外の排気弁をバルブスプリングのばね力に抗して開作動させる回転カムが気筒毎に設けられている。また、カムシャフト２の一端部２ａの内部軸心方向には、後述するバルブボディ３１の軸方向の他端部３１ｃが挿入配置される収容孔２ｂが形成されている。また、一端部２ａの内部軸方向に収容孔２ｂと連続して形成されて、後述する制御弁２７から排出された油圧を外部に排出する段差径状のドレン通路孔２ｃが形成されている。
　また、カムシャフト２は、一端部２ａの収容孔２ｂよりも径方向外側には後述するロータ部１４を結合する複数本(本実施形態では３本)のボルト１２の雄ねじ部が螺着する３つの雌ねじ孔２ｄが一端部２ａの先端面から内部軸方向に沿って形成されている。
　位相変更機構３は、図１～図３に示すように、スプロケット１に対して図外の複数のボルトによって軸方向から結合され、内部に作動室を有する円筒状のハウジング６と、ハウジング６の内部に該ハウジング６に対して相対回転可能に収容された従動回転体であるベーンロータ７と、ハウジング６の作動室内にベーンロータ７を介して形成された複数（本実施形態ではそれぞれ４つ）の油圧室である進角作動室９と遅角作動室１０と、を備えている。
　この各４つの進角作動室９と遅角作動室１０は、後述するハウジング６の内周面に突設された４つのシュー８ａ～８ｄと、後述するベーンロータ７のベーン１５ａ～１５ｄとによって仕切られている。
　ハウジング６は、圧粉金属を焼結して成形されたいわゆる焼結金属材によって円筒状に形成されている。また、ハウジング６の軸方向の一端側には、該一端側の開口を閉塞するフロントカバー１１が設けられている。
　ハウジング６は、内周面に複数(本実施形態では４つ)のシュー８ａ～８ｄが突設されている。この各シュー８ａ～８ｄは、正面視ほぼ台形状に形成されているともに、内部軸方向には、複数(本実施形態では４つ)のボルト挿入孔８ｅがそれぞれ貫通形成されている。
　フロントカバー１１は、例えば鉄系金属によって円盤状に形成されて、中央に比較的大径な挿入孔１１ａが貫通形成されている。このフロントカバー１１は、内周面と該内周面と対向するベーンロータ７の一側面との間で各進角作動室９と遅角作動室１０内をシールするようになっている。また、フロントカバー１１は、外周部の周方向のほぼ等間隔位置に複数(本実施形態では４つ)のボルト挿通孔１１ｂが貫通形成されている。なお、各ボルト挿通孔１１ｂの外端側孔縁には、ボルト１３の頭部の円錐状下面が嵌合するザグリ部が形成されている。
　スプロケット１とハウジング６及びフロントカバー１１は、各ボルト挿通孔１１ｂや各ボルト挿入孔８ｅを挿入して先端部が雌ねじ孔１ｃに螺着する４本のボルト１３によって回転軸方向から結合されている。
　ベーンロータ７は、ハウジング６と同じく焼結金属によって一体に形成されている。ベーンロータ７は、図１～図３に示すように、中央のロータ部１４と、該ロータ部１４の外周面に円周方向のほぼ９０°等間隔位置に放射状に突設された複数（本実施形態では４つ）のベーン１５ａ～１５ｄと、から構成されている。
　ロータ部１４は、比較的大径な円柱状に形成され、中央の内部軸方向にカムシャフト２の収容孔２ｂと連続するバルブ収容孔１４ａが貫通形成されている。また、ロータ部１４は、回転軸方向の一端面（カムシャフト２側の後端面）にカムシャフト２の一端部２ａの先端部が嵌合する円形状の嵌合溝１４ｂが形成されている。また、ロータ部１４は、回転軸方向の他端面にフロントカバー１１の挿入孔１１ａに回転可能に嵌入する円盤状の突部１４ｅが一体に設けられている。
　ロータ部１４は、内部にそれぞれ４本の進角通路孔１７と遅角通路孔１８が径方向に沿って貫通形成されている。この各進角通路孔１７と各遅角通路孔１８は、内側の各一端部がバルブ収容孔１４ａ（制御弁２７）に開口している一方、外側の各他端部が対応する各進角作動室９と各遅角作動室１０にそれぞれ開口している。
　また、ロータ部１４は、バルブ収容孔１４ａよりも径方向外側の位置に複数(本実施形態では３つ)のボルト挿入孔１４ｃが回転軸方向に沿って貫通形成されている。バルブ収容孔１４ａの軸方向の一端部側の内周には、後述するストッパリング３７が嵌着される円環状のストッパ溝が形成されている。
　さらに、ロータ部１４は、図１に示すように、バルブ収容孔１４ａから径方向外側の内部位置に、油圧回路５の一部を構成する逆止弁２９が設けられている。この逆止弁２９については、油圧回路５の説明の中で具体的に説明する。
　嵌合溝１４ｂには、カムシャフト２の回転軸方向の一端部２ａの先端部が回転軸方向の外側から嵌合するようになっている。
　各ベーン１５ａ～１５ｄは、その径方向の突出長さが比較的短く形成されて、それぞれが各シュー８ａ～８ｄの間に配置されている。また、１つの第１ベーン１５ａ以外の３つのベーン１５ｂ～１５ｄは、円周方向の巾がほぼ同一に設定されて比較的薄肉に形成されている。第１ベーン１５ａは、周方向の幅が大きく形成されて内部にロック機構４の一部が設けられている。
　各ベーン１５ａ～１５ｄの外周面にそれぞれ形成されたシール溝には、ハウジング６の内周面との間をシールするシール部材１６がそれぞれ設けられている。また、ハウジング６の各シュー８ａ～８ｄの対向する各先端面８ｆは、ロータ部１４の外周面に倣って円弧状に形成されて、該ロータ部１４の外周面との間を摺接しながらメタルシールするようになっている。
　また、ベーンロータ７は、図３に示すように、進角側(図中、時計方向)へ最大に相対回転すると、第１ベーン１５ａの一側面が対向する一つのシュー８ａの対向側面８ｇに当接する。これによって、ベーンロータ７は、最大進角側の回転位置が規制されるようになっている。また、ベーンロータ７は、遅角側(図中、反時計方向)へ最大に相対回転すると、同じく第１ベーン１５ａの他側面が対向する他のシュー８ｄの対向側面８ｈに当接する。これによって、ベーンロータ７は、最大遅角側の回転位置が規制されるようになっている。
　各ベーン１５ａ～１５ｄの正逆回転方向の両側面と各シュー８の両側面との間には、前述した各進角作動室９と各遅角作動室１０が設けられている。各進角作動室９と各遅角作動室１０は、ロータ部１４の内部に径方向に向かって形成された前記各進角通路孔１７と各遅角通路孔１８の各他端部が開口している。
　各進角通路孔１７と各遅角通路孔１８は、それぞれ断面形状が円形状に形成されていると共に、後述する制御弁２７のそれぞれ４つの進角ポート３５及び遅角ポート３６を介して油圧回路５にそれぞれに連通している。
　ロック機構４は、ハウジング６に対してベーンロータ７を最進角側の回転位置（図３に示す位置）に保持するものである。
　すなわち、ロック機構４は、図１～図３に示すように、スプロケット１の内側面の所定位置に形成されたロック穴１９と、ベーンロータ７の第１ベーン１５ａの内部軸方向に形成されたピン収容孔２０に進退動可能に設けられたロックピン２１と、該ロックピン２１をロック穴１９方向へ付勢するコイルスプリング２２と、ロック穴１９の側部に形成されて、油圧によってロックピン２１をコイルスプリング２２のばね力に抗してロック穴１９から後退移動させる解除用通路２３と、から主として構成されている。
　ロック穴１９は、スプロケット１の内側面のベーンロータ７の最進角側の回転位置に対応した位置に形成されている。また、ロック穴１９の内周面には、穴構成部１９ａが圧入固定されている。この穴構成部１９ａは、硬質な例えば鉄系金属材によって円環状に形成され、内径がロックピン２１の先端部の外径よりも大径に形成されている。
　また、解除用通路２３は、ロック穴１９の外周面の一部から横方向に延びて、一端部がロック穴１９を介してロックピン２１の先端部の外周面に連通している一方、他端部が一つの遅角作動室１０に連通している。なお、解除用通路２３は、他端部が一つの進角作動室９にも連通させることが可能である。
　ロックピン２１は、例えば鉄系金属材などによって形成され、先端部がロック穴１９(穴構成部１９ａ)に対して挿入あるいは抜け出すようになっている。つまり、ロックピン２１は、コイルスプリング２２のばね力によって先端部がロック穴１９の内部に挿入してベーンロータ７をハウジング６に対してロックする。または、ロック穴１９から抜け出てロックを解除するようになっている。ロックピン２１によるロック位置は、前述したように、ハウジング６に対してベーンロータ７の最進角側の回転位置となる。ロックピン２１は、解除用通路２３内に供給された所定以上の油圧が流入すると、その油圧によって後退移動してロック穴１９から抜け出してロックが解除されるようになっている。
　油圧回路５は、図１～図３に示すように、カムシャフト２の軸受ジャーナル部やカムシャフト２の内部軸方向に形成された供給通路２５と、該供給通路２５の上流側に設けられて、吐出通路２６ａを介して供給通路２５に作動油圧を吐出するオイルポンプ２６と、ロータ部１４の内部軸方向に設けられて、機関運転状態に応じて各進角通路孔１７と各遅角通路孔１８の流路を切り換える制御弁２７と、該制御弁２７の流路の切り換えによって、各進角、遅角作動室９、１０のいずれか一方の作動油圧をオイルパン２８に排出する排出通路２６ｂと、ロータ部１４の内部に設けられて、オイルポンプ２６から供給通路２５に供給された油圧を制御弁２７方向にのみ許容する逆止弁２９と、を備えている。
　供給通路２５は、上流部がオイルポンプ２６の吐出通路２６ａと連通している一方、下流部がロータ部１４内の設けられた後述する凹部３０に逆止弁２９を介して連通している。
　オイルポンプ２６は、一般的な例えばベーンタイプあるいはトロコイドタイプのものが用いられている。
　制御弁２７は、図１及び図２に示すように、ロータ部１４のバルブ収容孔１４ａに収容された円筒状のバルブボディ３１と、該バルブボディ３１の内部軸方向に貫通形成されたバルブ孔３１ａ内に摺動可能に設けられたスプール弁３２と、該スプール弁３２を図１の左方向へ付勢するバルブスプリング３３と、スプール弁３２をバルブスプリング３３のばね力に抗して図１中、右方向へ押し出す電磁アクチュエータ３４と、から主として構成されている。
　バルブボディ３１は、例えば鉄系金属材によって内部中空状の円筒状に形成されている共に、内部軸方向に前記バルブ孔３１ａが貫通形成されている。バルブボディ３１は、電磁アクチュエータ３４側の軸方向の一端部３１ｂの外周に形成された円環状の嵌着溝と前記ストッパ溝に嵌着したストッパリング３７によってロータ部１４のバルブ収容孔１４ａの内周面に固定されている。
　バルブボディ３１は、軸方向の一端部３１ｂ寄りの位置に進角ポート３５が周壁の径方向へ貫通形成されていると共に、該進角ポート３５の内側開口端に円環状の第１グルーブ溝３５ａが形成されている。また、軸方向の他端部３１ｃ寄りの位置には、遅角ポート３６が周壁の径方向へ貫通形成されていると共に、該遅角ポート３６の内側開口端に円環状の第２グルーブ溝３６ａが形成されている。
　進角ポート３５と遅角ポート３６との間、つまり第１グルーブ溝３５ａと第２グルーブ溝３６ａの間には、逆止弁２９を通った油圧を、スプール弁３２を介して進角ポート３５あるいは遅角ポート３６に導入する導入孔３８が形成されている。この導入孔３８は、バルブボディ３１の周壁を径方向に沿って貫通形成されて、後述する径方向孔４７に連通している。
　バルブボディ３１の一端部３１ｂの周壁には、スプール弁３２の第１連通路３２ｆ及び第１通路溝３２ｄと適宜連通する第１ドレン孔３９が形成されている。この第１ドレン孔３９は、排出通路２６ｂを介してオイルパン２８の内部と連通している。
　バルブボディ３１の他端部３１ｃに有する円盤状の端壁の中央には、スプール弁３２を介して第２グルーブ溝３６ａと適宜連通する第２ドレン孔４０が貫通形成されている、この第２ドレン孔４０は、カムシャフト２のドレン通路孔２ｃと排出通路２６ｂを介してオイルパン２８の内部に連通している。
　各進角ポート３５と各遅角ポート３６は、図１に示すように、それぞれの内側開口が第１、第２グルーブ溝３５ａ、３６ａを介してバルブ孔３１ａ(スプール弁３２)に臨み、外側開口が各進角通路孔１７と各遅角通路孔１８に径方向から連通している。
　スプール弁３２は、軸方向の一端部(バルブボディ３１の一端部３１ｂ側)が閉止された円筒状に形成され、内部軸方向に第２ドレン孔４０に連通する排出孔４１が形成されている。スプール弁３２は、軸方向の一端部と他端部の外周にバルブ孔３１ａ内を摺動可能に案内する円環状の第１、第２ガイド部が設けられている。スプール弁３２は、軸方向の中央寄りの両側に第１グルーブ溝３５ａと第２グルーブ溝３６ａを摺動位置に応じて開閉する第１、第２ランド部３２ａ、３２ｂが設けられている。この第１、第２ランド部３２ａ、３２ｂの間には、円筒状の筒状通路溝３２ｃが形成されている。
　さらに、スプール弁３２の排出孔４１が形成された周壁には、スプール弁３２の軸方向の摺動位置に応じて前記排出孔４１と各ランド部３２ａ、３２ｂの軸方向外側にある第１、第２通路溝３２ｄ、３２ｅを介して第１、第２グルーブ溝３５ａ、３６ａに適宜連通する第１、第２連通孔３２ｆ、３２ｇが径方向に貫通形成されている。
　バルブスプリング３３は、バルブボディ３１の他端部３１ｃの内周段差部とスプール弁３２の他端縁との間に配置されて、スプール弁３２を図１中、左方向へ付勢している。スプール弁３２は、図１中、最大左方向の移動位置がバルブボディ３１の一端部３１ｂ内周に設けられたストッパリング３７によって規制されるようになっている。
　図４はベーンロータのロータ部に形成された凹部や軸方向通路溝を示し、(ａ)はカムシャフト側から視たベーンロータの正面図、(ｂ)は(ａ)のＡ部の斜視図である。図５は図１に示す逆止弁側の拡大図であって、(ａ)は弁体が弁座部に着座している状態を示し、(ｂ)は弁体が作動油圧によって弁座部から離間した状態を示している。図６の(ａ)は本実施形態に供される逆止弁の側面図、(ｂ)は同逆止弁の斜視図である。図７は図５(ｂ)のＢ矢視図である。
　逆止弁２９は、図１及び図５、図６に示すように、ロータ部１４のカムシャフト２側の一端面から内部軸方向に沿って形成された前記凹部３０内に設けられており、凹部３０内を軸方向に沿って摺動可能な弁体４２と、凹部３０の開口端に固定されて、前記弁体４２が離着座可能な円環状の弁座部であるバルブシート４３と、弁体４２をバルブシート４３の着座方向へ付勢するチェックスプリング４４と、を有している。
　凹部３０は、図４(ａ)(ｂ)に示すように、円柱状に形成されていると共に、バルブシート４３と反対側の底面３０ｃに、チェックスプリング４４の姿勢を直線状に保持する小径円柱状の突起部４５がバルブシート４３に向かって突設されている。
　また、図４及び図５に示すように、凹部３０の内周面３０ｂの下面には、ロータ部１４の軸方向に沿った軸方向通路溝４６が形成されている。この軸方向通路溝４６は、横断面ほぼＵ字形状に形成されて、軸方向の一端部４６ａがバルブシート４３の内面に位置し、軸方向の他端部４６ｂが凹部３０の底面３０ｃまで延びている。また、軸方向通路溝４６は、図７に示すように、軸直角方向の幅、つまり周方向の幅長さＷが軸方向でほぼ均一に形成されて、幅方向の両端面４６ｃ、４６ｄが凹部３０の内周面の接線方向に沿って直角あるいはほぼ直角に形成されている。
　さらに、図１、図５及び図６に示すように、ロータ部１４のバルブ収容孔１４ａの内周面には、軸方向通路溝４６とバルブボディ３１の導入孔３８とを連通する径方向孔４７が設けられている。すなわち、この径方向孔４７は、ロータ部１４のバルブ収容孔１４ａの内周面とバルブボディ３１の外周面とに跨って径方向に沿って形成されていると共に、バルブ収容孔１４ａの内周面に沿って円環状に形成されている。
　そして、径方向孔４７は、一端が軸方向通路溝４６の軸方向の中央部及び他端部４６ｂの底部に開口し、他端がバルブボディ３１の導入孔３８に開口して、軸方向通路溝４６と導入孔３８とを連通するようになっている。この径方向孔４７は、前述のように、一端が軸方向通路溝４６の軸方向の中央部と他端部４６ｂにわたって形成されて、他端までの内径が均一あるいはほぼ均一に形成されていることから、その通路面積が比較的大きくなっている。なお、径方向孔４７は、ロータ部１４とバルブボディ３１との連続性を確保するために金属製の通路構成部４８によって仕切られている。
　弁体４２は、図５～図７に示すように、薄肉な金属板をプレス成形によって縦断面Ｕ字形状に形成されており、バルブシート４３に離着座する頭部４９と、この頭部４９から凹部３０の底面３０ｃに向かって軸方向に延びて凹部３０の内周面３０ｂに摺動する円筒状のガイド部５０と、を有している。
　頭部４９は、半球面状に形成されて、外周面の一部が後述するバルブシート４３の環状シート面４３ｂに離着座して、バルブシート４３の通路孔４３ａを開閉するようになっている。
　ガイド部５０は、図５(ａ)(ｂ)に示すように、周壁の軸方向に沿って延びた複数(本実施形態では４つ）のガイド片５０ａによって構成されている。また、この周方向で隣接するガイド片５０ａの間には、４つの連通路５０ｂが軸方向に沿って形成されている。
　ガイド部５０は、４つのガイド片５０ａによって全体が径方向へ撓み変形可能になっている。また、それぞれのガイド片５０ａは、その周方向の幅長さＷ１が、軸方向通路溝４６の幅長さＷよりも大きく形成されている。
　各連通路５０ｂは、ガイド片５０ａに沿って長孔状に形成されて、それぞれの開口面積が大きくなっていると共に、弁体４２の周方向のいずれの位置においても、いずれかが軸方向通路溝４６に連通状態になっている。
　バルブシート４３は、円環状に形成されて、外周部が凹部３０の先端部内周に形成された環状溝３０ａに軸方向から圧入固定されている。バルブシート４３は、中央に供給通路２５の下流端と連通する通路孔４３ａが貫通形成されていると共に、該通路孔４３ａの弁体４２側の内周縁に頭部４９が離着座する球面テーパ状の環状シート面４３ｂが設けられている。通路孔４３ａは、カムシャフト２の供給通路２５の下流端と連通している。
　チェックスプリング４４は、弁体４２を通路孔４３ａの環状シート面４３ｂに着座する方向へ付勢している。この付勢力は、通路孔４３ａから弁体４２の頭部４９に作用する所定の作動油圧によって圧縮変形して弁体４２を後退移動させて通路孔４３ａを開く程度の大きさに設定されている。
　電磁アクチュエータ３４は、図１に示すように、合成樹脂材のケーシング５１と、該ケーシング５１の内部に磁性材のボビン５２を介して収容された環状のコイル５３と、該コイル５３の外周を取り囲むように配置された磁性材の筒状部材５４と、ボビン５２の内周側に配置固定された磁性材の一対の第１、第２固定鉄心５５、５６と、を備えている。
　また、電磁アクチュエータ３４は、両固定鉄心５５、５６の内周面に当接配置された非磁性材のスリーブ５７と、該スリーブ５７の内部に軸方向へ摺動可能に有する円柱状の可動鉄心５８と、該可動鉄心５８の先端部に取り付けられたプッシュロッド５９と、前側の第１固定鉄心５５の前端側に固定された磁性材である保持プレート６０と、を備えている。
　ケーシング５１は、筒状部５１ａと、該筒状部５１ａの後端部に一体に有し、電子コントロールユニットであるＥＣＵ６１に電気的に接続されるコネクタ部５１ｂと、を備えている。筒状部５１ａは、有底の薄肉円筒状に形成されて、前端が開口形成されていると共に、内周面に筒状部材５４が固定されている。コネクタ部５１ｂは、ほぼ全体がケーシング５１内に埋設された一対の端子片の各一端部がコイル５３に接続されている。一方、外部に露出した各他端部５３ｅは、ＥＣＵ６１側の雄コネクタの端子に接続されている。
　プッシュロッド５９は、円柱軸状に形成されて、軸方向の先端部の先端面に鋼球状の押圧部がインサート成型されている。この押圧部は、スプール弁３２の軸方向一端部に有する小径部３２ｈの先端面に軸方向から当接している。また、このプッシュロッド５９は、後端部から先端部の内部軸心方向に図外の空気抜き孔が貫通形成されている。
　保持プレート６０は、円盤状に形成されて、内周部に可動鉄心５８方向へ凹んだ円環凹部を有している。この円環凹部の中央には、プッシュロッド５９の先端部が摺動可能に挿入される挿入孔が貫通形成されている。
　コイル５３は、ＥＣＵ６１からの通電により励磁され、この励磁力によって可動鉄心５８とプッシュロッド５９を、図１の右方向へ移動させる。これによって、プッシュロッド５９は、スプール弁３２をバルブスプリング３３のばね力に抗して右方向へ移動させるようになっている。コイル５３への通電量は、ＥＣＵ６１からのパルス電流によって可変制御されている
　なお、スプール弁３２は、コイル５３への非通電によってバルブスプリング３３のばね力で図１に示す最大左方向位置に移動制御される。
　また、スプール弁３２は、コイル５３への通電中における通電量に応じて、図１中、右方向の最大右方向位置に移動制御される。スプール弁３２は、コイル５３への通電量を制御することによって軸方向の中間移動位置に保持することも可能である。
　この中間移動位置では、第１、第２ランド部３２ａ、３２ｂが、各進角ポート３５と各遅角ポート３６を開いた状態にする。
　ＥＣＵ６１は、内部のコンピュータが図外のクランク角センサ（機関回転数検出）やエアーフローメータ、機関水温センサ、機関温度センサ、スロットルバルブ開度センサおよびカムシャフト２の現在の回転位相を検出するカム角センサなどの各種センサ類からの情報信号を入力して現在の機関運転状態を検出している。
　また、ＥＣＵ６１は、前述のように、電磁アクチュエータ３４のコイル５３への通電を遮断してスプール弁３２を図１の最大左方向の移動位置に制御する。あるいは、コイル５３に対してパルス電流を出力して通電量(デューティ比)を制御して、中間移動位置、最大右方向の移動位置となるように連続的に可変制御するようになっている。
〔本実施形態の作用〕
　以下、本実施形態に供されるバルブタイミング制御装置の作用を説明する。
　機関停止状態になると、オイルポンプ２６も停止されて吐出通路２６ａから作動油圧が供給されないと共に、ＥＣＵ６１からコイル５３への通電もなく非通電状態となる。
　したがって、スプール弁３２は、図１に示すように、バルブスプリング３３のばね力で最大左方向の移動位置に保持されている。
　このとき、逆止弁２９は、図５(ａ)に示すように、弁体４２がチェックスプリング４４のばね力によってバルブシート４３に着座して通路孔４３ａを閉じている。
　次に、機関が始動されると、オイルポンプ２６も駆動して吐出通路２６ａから供給通路２５に作動油圧を圧送する。この始動初期の作動油圧が通路孔４３ａを介して弁体４２の頭部４９に作用する。このため、弁体４２は、図５(ｂ)に示すように、チェックスプリング４４のばね力に抗して後退移動して、バルブシート４３から離間しつつ通路孔４３ａを開く。このとき、弁体４２は、油圧によって突起部４５に突き当たるまで最大に後退移動して作動油圧の十分な流量を確保する。
　このため、吐出通路２６ａから供給通路２５内に流入した作動油圧は、図１及び図５(ｂ)の矢印で示すように、バルブシート４３の環状シート面４３ｂと弁体４２の頭部４９との間を通って軸方向通路溝４６に直接的に流入し、一部が各連通路５０ｂから軸方向通路溝４６に速やかに流入する。軸方向通路溝４６に流入した作動油圧は、径方向孔４７を通って導入孔３８に流入し、さらにスプール弁３２の筒状通路溝３２ｃを通って第１グルーブ溝３５ａと各進角ポート３５に流入し、ここから各進角通路孔１７を介して各進角作動室９に供給される。
　同時に、スプール弁３２は、各遅角ポート３６と第２グルーブ溝３６ａ及び第２通路溝３２ｅを連通させている。このため、各遅角作動室１０の作動油圧は、図１の矢印で示すように、各遅角通路孔１８と各遅角ポート３６、第２グルーブ溝３６ａを通って第２通路溝３２ｅ、第２連通孔３２ｇから排出孔４１に流入する。さらに、ここからバルブボディ３１の第２ドレン孔４０を通ってドレン通路孔２ｃから排出通路２６ｂを介してオイルパン２８内に排出される。なお、排出孔４１に流入した作動油圧の一部は、第１連通路３２ｆと第１通路溝３２ｄ及び第１ドレン孔３９を通って排出通路２６ｂを介してオイルパン２８内に排出される。
　したがって、ベーンロータ７は、図３に示すように、最進角の相対回転位置に維持されていることから、排気弁のバルブタイミングが進角側に制御された状態になる。これによって、機関の始動性が良好になる。
　また、この時点では、解除用通路２３は、遅角作動室１０を介して外部(オイルパン２８)に開放状態になっている。このため、ロックピン２１は、先端部がロック穴１９内に挿入して、ベーンロータ７をロックした状態となる。したがって、カムシャフト２に発生する交番トルクによるベーンロータ７のばたつきなどを抑制できる。
　次に、機関運転状態の変化に伴って、ＥＣＵ６１からコイル５３への通電量が大きくなると、可動鉄心５８がプッシュロッド５９を図１中、最大右方向へ移動させる。これにより、スプール弁３２は、図８に示すように、バルブスプリング３３のばね力に抗して最大右方向へ移動する。
　この状態では、スプール弁３２は、第２ランド部３２ｂが第２グルーブ溝３６ａを介して遅角ポート３６と筒状通路溝３２ｃと連通させる。同時に、第１ランド部３２ａが、各進角ポート３５と第１通路溝３２ｄ(第１連通孔３２ｆ)とを連通させる。
　このため、逆止弁２９の開かれた弁体４２から軸方向通路溝４６と径方向孔４７を通った作動油圧は、筒状通路溝３２ｃ、第２グルーブ溝３６ａ、遅角ポート３６を通って、各遅角通路孔１８から各遅角作動室１０内に供給される。
　一方、各進角作動室９内の作動油圧は、各進角通路孔１７から各進角ポート３５、第１グルーブ溝３５ａと第１通路溝３２ｄから第１連通孔３２ｆを通って排出孔４１の内部に流入する。ここに流入した作動油圧は、さらに第２ドレン孔４０とドレン通路孔２ｃを通って排出通路２６ｂを介してオイルパン２８内に排出される。なお、排出孔４１に流入した作動油圧の一部は、第１連通路３２ｆと第１通路溝３２ｄ及び第１ドレン孔３９を通って排出通路２６ｂを介してオイルパン２８内に排出される。
　したがって、各進角作動室９の内圧が低下すると共に、各遅角作動室１０の内圧が上昇する。
　また、遅角作動室１０に供給された作動油圧は、解除用通路２３に供給されて、この解除用通路２３内の油圧が高くなると、ロックピン２１が、コイルスプリング２２のばね力に抗して後退移動してロック穴１９とのロック状態が解除される。これによって、ベーンロータ７は、回転規制が解除されてフリーな状態になる。
　これにより、ベーンロータ７は、各遅角作動室１０の油圧の上昇に伴って図３の実線で示す位置から、反時計方向へ回転して最大遅角側へ相対回転する。これによって、排気弁は、開閉タイミングが最遅角位相特性になって吸気弁とのバルブオーバーラップが大きくなり、吸気充填効率が高くなって機関の出力トルクの向上が図れる。
　なお、本実施形態では、前述したように、スプール弁３２を、コイル５３への通電量を制御することによって軸方向の中間移動位置に保持した場合は、この中間移動位置では、第１、第２ランド部３２ａ、３２ｂが、各進角ポート３５と各遅角ポート３６を開いた状態にして、各進角作動室９及び各遅角作動室１０に作動油を供給して、ベーンロータ７を中間相対回転位置に保持する。
　そして、本実施形態では、前述したように、オイルポンプ２６から圧送された作動油圧は、逆止弁２９の弁体４２の頭部４９に作用して該弁体４２が後退移動すると、連通路５０ｂと軸方向通路溝４６が速やかに連通して径方向孔４７を介して各進角作動室９あるいは各遅角作動室１０に速やかに供給される。つまり、弁体４２の開弁に伴って連通路５０ｂと軸方向通路溝４６が速やかに連通することから、各作動室９，１０への作動油圧の供給速度が速くなる。この結果、ハウジング６に対するベーンロータ７の進角側あるいは遅角側への相対回転応答性が向上する。
　換言すれば、前記公報記載の従来の逆止弁にあっては、ボール弁体が後退して各油孔から凹部とバルブケースの間の油路穴部内に入った後にリセス穴部から制御弁に供給されるようになっており、各油孔から油路穴部の比較的小さな開口面積による大きな流動抵抗によって、制御弁への油圧の供給速度が低下する可能性がある。しかも、逆止弁が質量の大きなボール弁体を用いていることから、大きな質量によるボール弁体の移動応答性の低下が余儀なくされている。この結果、バルブタイミングの制御の応答性が低下するおそれがある。
　これに対して、本実施形態では、供給された作動油圧は、弁体４２に形成された各連通路５０ｂから軸方向通路溝４６に速やかに流入すると共に、さらにこの軸方向通路溝４６から通路断面積の大きな径方向孔４７へ即座に流入する。このため、斯かる作動油圧を各進角通路孔１７あるいは各遅角通路孔１８を介して各進角作動室９や各遅角作動室１０へ速やかに供給することができる。
　特に、各連通路５０ｂと軸方向通路溝４６及び径方向孔４７とは、弁体４２の移動位置に拘わらずほぼ直結状態になってことから、通路断面積の拡大と相俟って、弁体４２の開弁に伴って作動油圧を各進角、遅角作動室９，１０へ速やかに供給することが可能になる。
　また、弁体４２は、単に薄肉な金属板をプレス成形によって縦断面Ｕ字形状に形成され、また、ガイド部５０に４つの連通路５０ｂを設けることによって全体の質量を低下させることが可能になる。これによって、弁体４２は、開弁方向の移動応答性が向上することから前記作動油圧の速やかな流動性を確保することができる。
　弁体４２は、４つのガイド片５０ａによって径方向へ撓み変形可能であることから、斯かる柔軟性によって凹部３０内での軸方向の移動性が良好になる。
　弁体４２の各ガイド片５０ａは、その周方向幅長さＷ１が軸方向通路溝４６の幅長さＷよりも大きいことから、一つのガイド片５０ａが軸方向通路溝４６内に落ち込むことがなくなる。
　また、径方向孔４７は、一端が軸方向通路溝４６の底部に開口していることから、軸方向通路溝４６に流入した作動油圧を自重も含めて径方向孔４７へ速やかに供給することができる。
〔第２実施形態〕
　図９は本発明の第２実施形態を示し、軸方向通路溝４６の周方向幅長さＷを、ガイド片５０ａの周方向幅長さＷ１よりも大きく形成したものである。また、軸方向通路溝４６の両端面４６ｃ、４６ｄが凹部３０方向に向かって拡径テーパ状に形成されている。
　この実施形態によれば、軸方向通路溝４６の周方向幅長さＷを大きく形成することによって、該軸方向通路溝４６の開口面積が大きくなるので、通路孔４３ａから軸方向通路溝４６に流入した作動油圧は、例え一つのガイド片５０ａが軸方向通路溝４６に掛かっていたとしても、流動抵抗が発生することがなくなり、径方向孔４７へ速やかに流入させることが可能になる。
　また、ガイド片５０ａの周方向幅長さＷ１が、軸方向通路溝４６の周方向幅長さＷよりも小さいことから、作動油圧は弁体４２の後側に回り込み易くなる。これによって、作動油圧が径方向孔４７へ流入し易くなる。
　軸方向通路溝４６の両端面４６ｃ、４６ｄを拡径テーパ状に形成したことによって、通路孔４３ａから凹部３０内に流入した作動油圧を軸方向通路溝４６内に案内し易くなる。
〔第３実施形態〕
　図１０は本発明の第３実施形態を示し、軸方向通路溝４６の構造を変更したものである。
　すなわち、軸方向通路溝４６は、軸方向において前記バルブシート４３側の一端部４６ａから凹部３０の底面３０ｃ側の他端部４６ｂに向かって軸直角方向(周方向)の幅長さＷが漸次狭くなるように形成されている。つまり、両端面４６ｃ、４６ｄの対向幅長さが底面３０ｃ方向に向かって漸次狭くなるように形成されている。
　また、一端部４６ａの端縁には、傾斜状のカット面４６ｅ、４６ｅが形成されて、この両カット面４６ｅ、４６ｅによって、一端部４６ａの開口面積が大きく形成されている。
　したがって、この実施形態によれば、通路孔４３ａから開かれた弁体４２の各連通路５０ｂに流入した作動油圧は、該連通路５０ｂから開口面積の大きな軸方向通路溝４６の一端部４６ａに速やかに流入して、径方向孔４７へ導かれる。つまり、軸方向通路溝４６の一端部４６ａは、開口面積が大きくなっていることから、作動油圧が流入し易くなる。これによって、各進角作動室９や各遅角作動室１０への作動油圧の供給応答性が向上する。
〔第４実施形態〕
　図１１は第４実施形態を示し、第２実施形態と同じく軸方向通路溝４６の周方向の両端面４６ｃ、４６ｄを、凹部３０の内周面から径方向外側に沿って狭幅となる傾斜面状に形成したものである。また、この両端面４６ｃ、４６ｄ間の幅長さＷは、ガイド片５０ａの幅長さＷ１よりも小さく形成されている。
　この実施形態によれば、両端面４６ｃ、４６ｄを末広がり状の傾斜面になっていることから、これらが通路孔４３ａから流入した作動油圧を軸方向通路溝４６へ導くガイドとして機能する。これによって、作動油圧を、軸方向通路溝４６から径方向孔４７へ速やかに案内させることができる。
〔第５実施形態〕
　図１２は第５実施形態を示し、軸方向通路溝４６の周方向幅のほぼ中央位置に、凹部３０の内周面３０ｂを利用した細長い仕切り部３０ｄを軸方向に沿って形成して軸方向通路溝４６を二分割形成したものである。
　この実施形態によれば、仕切り部３０ｄは、内面によって弁体４２のガイド片５０ａを摺動案内することができると共に、軸方向通路溝４６の二分割化によって作動油圧の案内性も向上する。
〔第６実施形態〕
　図１３は第６実施形態を示し、凹部３０の内周面３０ｂに複数(本実施形態では４つ)の軸方向通路溝４６を設けたものである。すなわち、前記各実施形態の径方向孔４７と直接連通するメインの軸方向通路溝４６の他に、３つの軸方向通路溝４６’を設けたものである。
　この各軸方向通路溝４６、４６’は、凹部３０の内周面３０ｂの周方向の等間隔位置、つまり、円周方向の９０°位置にそれぞれ設けられている。また、この各軸方向通路溝４６、４６’のそれぞれの周方向長さＷは、図外の弁体４２の各ガイド片５０ａのそれぞれの周方向長さＷ１よりも小さく形成されている。
　したがって、この実施形態によれば、軸方向通路溝４６、４６’を４つ設けたことによって、通路孔４３ａから凹部３０内に流入した作動油圧は、弁体４２(各ガイド片５０ａ)の外周全体に回り込んで各軸方向通路溝４６にそれぞれ流入し、さらに弁体４２の各連通路５０ｂを通って径方向孔４７に速やかに流入する。
　これによって、凹部３０内に流入した作動油圧の全体を、径方向孔４７へ効率良く流入させることができるので、各進角、遅角作動室９，１０への供給応答性がさらに向上する。
　また、各軸方向通路溝４６、４６’のそれぞれの周方向長さＷは、弁体４２の各ガイド片５０ａのそれぞれの周方向長さＷ１よりも小さく形成されていることから、ガイド片５０ａが遠心力によって軸方向通路溝４６に落ち込むことはない。
　なお、軸方向通路溝
〔第７実施形態〕
　図１４は第７実施形態を示し、凹部３０の内周面３０ｂにメインの軸方向通路溝４６の両側に２つの軸方向通路溝４６’を設けたものである。
　両側の２つの軸方向通路溝４６’、４６’は、凹部３０の内周面３０ｂの図中円周方向下側の１８０°位置の範囲内に設けられていると共に、周方向幅長さＷ２がメインの軸方向通路溝４６の周方向幅長さＷよりも大きく形成されている。
　したがって、この実施形態によれば、メインの軸方向通路溝４６の他に２つの軸方向通路溝４６’、４６’を設けたことによって、通路孔４３ａから凹部３０内に流入した作動油圧がメイン軸方向通路溝４６と共に２つの軸方向通路溝４６’、４６’にも流入して、ここからメインの軸方向通路溝４６側へ速やかに集合しながら流入する。このため、メインの軸方向通路溝４６に流入した作動油圧は、径方向孔４７へ速やかに流入することから、各進角、遅角作動室９，１０への供給応答性が向上する。
　特に、２つの軸方向通路溝４６’、４６’の周方向幅長さＷ２が大きく形成されていることから、作動油圧の捕集性能が大きくなってメインの軸方向通路溝４６への流入量を多くすることが可能になる。
　また、２つの軸方向通路溝４６’、４６’は、凹部３０の下半分の領域に形成されていることから、遠心力で弁体４２のガイド片５０ａが入り込むことがない。
　本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、軸方向通路溝４６の周方向幅長さＷや横断面形状などを仕様などに応じて任意に変更することが可能である。また、径方向孔４７は、内径をスプール弁３２の通路溝軸方向の長さなどの関係でさらに大きくすることも可能である。
　１…タイミングスプロケット（駆動回転体）、２…カムシャフト、２ａ…一端部、２ｂ…雌ねじ孔、３…位相変更機構、４…ロック機構、５…油圧回路、６…ハウジング、７…ベーンロータ、９…進角作動室(油圧室)、１０…遅角作動室(油圧室)、１４…ロータ部、１４ａ…バルブ収容孔、１５ａ～１５ｄ…ベーン、１７…進角通路孔、１８…遅角通路孔、２６…オイルポンプ(油圧供給源)、２７…制御弁、２９…逆止弁、３０…凹部、３０ｂ…内周面、３０ｃ…底面、３１…バルブボディ、３２…スプール弁、４２…弁体、４３…バルブシート(弁座部)、４４…チェックスプリング、４６・４６’…軸方向通路部、４６ａ…一端部、４６ｂ…他端部、４６ｃ・４６ｄ…両端面、４７…径方向孔、４９…頭部、５０…ガイド部、５０ａ…ガイド片、５０ｂ…連通路。

Claims (9)

  1. 　クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有するハウジングと、
    　カムシャフトに固定され、前記作動室を複数の油圧室に仕切るベーンを有し、前記ハウジングの内部に相対回転可能に配置されたベーンロータと、
    　前記ベーンロータの内部に設けられて、前記複数の油圧室に供給される油圧の流れを制御可能な制御弁と、
    　前記ベーンロータに回転軸方向に沿って形成された凹部内に設けられて、油圧供給源から前記制御弁の方向にのみに油圧の流入を許容する逆止弁と、
    　前記凹部の開口端に設けられて、前記油圧供給源に連通する通路孔を有し、前記逆止弁の弁体が離着座する弁座部と、
    　前記凹部の内周面に前記回転軸方向に設けられた軸方向通路溝と、
    　前記凹部と前記制御弁との間に径方向に設けられて、前記軸方向通路溝と前記制御弁とを連通する径方向孔と、
    　を備え、
    　前記逆止弁の弁体は、前記弁座部に離着座する半球状の頭部と、前記頭部から前記回転軸方向に延びて前記凹部内に摺動して案内されるガイド部と、該ガイド部の周壁に軸方向に沿って設けられて、前記通路孔と前記軸方向通路溝とを連通する連通路と、を有することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
  2. 　請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
    　前記径方向孔の一端は、前記軸方向通路溝の底部に開口していることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
  3. 　請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
    　前記軸方向通路溝は、前記回転軸に対して直角方向の幅長さが前記回転軸方向において前記弁座部側から前記凹部の底面方向に向かって漸次狭くなっていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
  4. 　請求項３に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
    　前記軸方向通路溝は、前記回転に対して直角方向の幅長さが前記回転軸方向において前記弁座部側から前記凹部の底面方向に向かって漸次狭くなるように対向両側面がテーパ状に形成されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
  5. 　請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
    　前記ガイド部は、周壁の前記回転軸方向に沿って延びた複数のガイド片によって構成され、周方向で隣接する前記ガイド片の間に前記連通路が長孔状に形成されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
  6. 　請求項５に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
    　前記複数のガイド片は、それぞれの周方向の幅長さが前記軸方向通路溝の前記回転軸に対して直角方向の幅よりも大きいことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
  7. 　請求項５に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
    　前記複数のガイド片は、それぞれの周方向の幅長さが前記軸方向通路溝の前記回転軸に対して直角方向の幅よりも小さいことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
  8. 　請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
    　前記凹部の内周面には、前記軸方向通路溝が複数設けられていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
  9. 　請求項８に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
    　前記軸方向に延びる複数の軸方向通路溝は、前記凹部の円周方向の等間隔に位置に有することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007138722A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Denso Corp バルブタイミング調整装置
JP2014156810A (ja) * 2013-02-15 2014-08-28 Nippon Soken Inc バルブタイミング調整装置
JP2019173671A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置及び内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いられる制御弁
JP2021085398A (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007138722A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Denso Corp バルブタイミング調整装置
JP2014156810A (ja) * 2013-02-15 2014-08-28 Nippon Soken Inc バルブタイミング調整装置
JP2019173671A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置及び内燃機関のバルブタイミング制御装置に用いられる制御弁
JP2021085398A (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置

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