JP2001132416A - Valve opening/closing timing control device - Google Patents

Valve opening/closing timing control device

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JP2001132416A
JP2001132416A JP31023099A JP31023099A JP2001132416A JP 2001132416 A JP2001132416 A JP 2001132416A JP 31023099 A JP31023099 A JP 31023099A JP 31023099 A JP31023099 A JP 31023099A JP 2001132416 A JP2001132416 A JP 2001132416A
Authority
JP
Japan
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hydraulic
chamber
retard
advance
camshaft
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP31023099A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Sakakibara
功 榊原
Osamu Komazawa
修 駒沢
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To set phase change response to the advance angle side and the delay angle side to be roughly similar at the phase change in a valve opening/closing timing control device. SOLUTION: Total of an acting surface of operating fluid supplied to an advance angle chamber 76 on a vane 44 is set to be larger than an acting surface of operating fluid supplied to a delay angle chamber 78 on the vane 44 for setting acting force to the advance angle side larger, thereby force on the delay angle side acting on a can shaft for opening/closing gas discharge/intake valves is offset.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の弁開閉
時期制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve timing control apparatus for an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、タイミングプーリとカムシャ
フトとのタイミングを制御する弁開閉時期制御装置は多
数紹介されており、その一つの形式として米国特許第
5,870,983号で開示されるベーンタイプの弁開閉
時期制御装置が知られている。
2. Description of the Related Art Hitherto, a number of valve timing control devices for controlling the timing between a timing pulley and a camshaft have been introduced. One type of the valve timing control device is disclosed in US Pat. No. 5,870,983. A type of valve timing control device is known.

【0003】これらの公報に開示された弁開閉時期制御
装置は、所定の方向に回転することで吸気弁又は排気弁
を開閉させるカムシャフトと、カムシャフトの外周に相
対回転可能に取り付けられるハウジングと、カムシャフ
トとハウジングとの間に形成された複数の油圧室と、カ
ムシャフトに取り付けられ、油圧室の夫々をカムシャフ
トのハウジングに対する回転位相を進ませる進角室とカ
ムシャフトのハウジングに対する回転位相を遅らせる遅
角室とに区画する複数のベーンと、進角室の油圧を増減
させる進角油圧通路と、遅角室の油圧を増減させる遅角
油圧通路と、進角油圧通路及び遅角油圧通路の油圧を制
御する油圧制御手段とからなるものである。
The valve timing control devices disclosed in these publications include a camshaft that opens and closes an intake valve or an exhaust valve by rotating in a predetermined direction, and a housing that is rotatably mounted on the outer periphery of the camshaft. A plurality of hydraulic chambers formed between the camshaft and the housing, and an advance chamber and a rotational phase of the camshaft with respect to the housing which are attached to the camshaft and which advance the rotational phase of each of the hydraulic chambers with respect to the housing of the camshaft. A plurality of vanes partitioned into a retard chamber for delaying the hydraulic pressure, an advance hydraulic passage for increasing and decreasing the hydraulic pressure of the advance chamber, a retard hydraulic passage for increasing and decreasing the hydraulic pressure of the retard chamber, an advance hydraulic passage and a retard hydraulic pressure And hydraulic control means for controlling the hydraulic pressure in the passage.

【0004】上記の構成の弁開閉時期制御装置は、油圧
室内をベーンによって区画された進角室内及び遅角室内
の油圧に差を設けて、ベーンを油圧室内で移動させるも
のである。このベーンの移動時に、ベーンが取り付けら
れたカムシャフトも一体に移動することによって、カム
シャフトとハウジングとの間が相対回転して位相差を生
じさせるものである。弁開閉時期制御装置は、この位相
差を生じさせることによってエンジンの駆動力によって
回転するハウジングの回転に対して、カムシャフトの回
転を進角又は遅角させ、カムシャフトの開閉によって開
閉する吸気弁又は排気弁の開閉タイミングを変化させる
ものである。
In the valve timing control apparatus having the above-described structure, the vane is moved in the hydraulic chamber by providing a difference in oil pressure between the advance chamber and the retard chamber divided by the vane in the hydraulic chamber. When the vane moves, the camshaft to which the vane is attached also moves integrally, so that the camshaft and the housing relatively rotate to generate a phase difference. The valve opening / closing timing control device advances or retards the rotation of the camshaft with respect to the rotation of the housing rotated by the driving force of the engine by generating this phase difference, and the intake valve that opens and closes by opening and closing the camshaft. Alternatively, the opening / closing timing of the exhaust valve is changed.

【0005】しかしながら、排気又は吸気バルブを開閉
駆動するカムシャフトに加わる駆動エネルギーにより、
従動軸としてのカムシャフトは駆動軸に対し遅角側に力
を受ける。このためエンジンの駆動中、カムシャフトは
常に遅角側に付勢された状態となる。このことは、油圧
室の径方向長さの範囲移動できるベーンが移動範囲の中
間位置にあった場合に、進角室の油圧と遅角室の油圧と
を調整することによって、ベーンを進角側に回転させる
ためには進角室側に高い油圧を必要するのに対し、ベー
ンを遅角側に回転させる場合には比較的小さな油圧を遅
角室側に供給することで達成できることとなる。つま
り、ベーンを進角側に回転させるためにはカムシャフト
を遅角側に付勢する力に抗して回転させるための油圧を
進角室側に供給する必要が発生し、弁開閉時期制御装置
によって吸気弁又は排気弁を進角させるレスポンスを、
遅角させるレスポンスよりも大きく遅らせることとな
り、エンジンの所望の出力性能を得られない不具合を招
く。
However, the driving energy applied to the camshaft for opening and closing the exhaust or intake valve causes
The camshaft as the driven shaft receives a force on the retard side with respect to the drive shaft. Therefore, during driving of the engine, the camshaft is always urged to the retard side. This means that when the vane, which can move within the range of the radial length of the hydraulic chamber, is located at an intermediate position of the moving range, the vane is advanced by adjusting the hydraulic pressure of the advance chamber and the hydraulic pressure of the retard chamber. To rotate the vane to the side, a high oil pressure is required on the advance chamber side, whereas when rotating the vane to the retard side, it can be achieved by supplying a relatively small oil pressure to the retard chamber side. . In other words, in order to rotate the vane to the advance side, it is necessary to supply hydraulic pressure to the advance chamber side to rotate the camshaft against the force for urging the camshaft to the retard side. The response to advance the intake valve or exhaust valve by the device,
This delays the response much longer than the response of retarding, which causes a problem that the desired output performance of the engine cannot be obtained.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術に開示
された発明は、このような課題に対し、カムシャフトに
取り付けられたベーンとハウジングとの間にコイルスプ
リングを配置し、このコイルスプリングがベーン(カム
シャフト)を進角側に付勢することによって解決を図っ
ている。ところが、エンジンの回転中の進角室と遅角室
の油圧は、エンジンの回転数によって大きく変化するも
のであり、弁開閉時期制御装置を組付けた際に一旦配置
すると常に同じ付勢力でベーン(カムシャフト)を進角
側に付勢するコイルスプリングとは、力の変動の幅が大
きく異なる。つまり、コイルスプルングを配置する際
に、コイルスプリングの付勢力を決定するバネ定数の選
定が非常に難しい。
In the invention disclosed in the above prior art, a coil spring is arranged between a vane attached to a camshaft and a housing, and the coil spring is provided with the above-mentioned prior art. The solution is achieved by urging the vane (camshaft) to the advanced side. However, the hydraulic pressures of the advance chamber and the retard chamber during the rotation of the engine greatly change depending on the number of revolutions of the engine. The range of force fluctuation is greatly different from that of the coil spring that urges the (camshaft) to the advanced side. In other words, when arranging the coil sprue, it is very difficult to select a spring constant for determining the urging force of the coil spring.

【0007】故に、本発明は、上記の従来技術の技術的
課題を解決した弁開閉時期制御装置を提供するものであ
る。
Therefore, the present invention provides a valve timing control apparatus which solves the above-mentioned technical problems of the prior art.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に講じた技術的手段は、所定の方向に回転することで吸
気弁又は排気弁を開閉させるカムシャフトと、カムシャ
フトの外周に相対回転可能に取り付けられるハウジング
と、カムシャフトとハウジングとの間に形成された複数
の油圧室と、カムシャフトに取り付けられ油圧室の夫々
をカムシャフトのハウジングに対する回転位相を進ませ
る進角室とカムシャフトのハウジングに対する回転位相
を遅らせる遅角室とに区画する複数のベーンと、進角室
の油圧を増減させる進角油圧通路と、遅角室の油圧を増
減させる遅角油圧通路と、進角油圧通路及び遅角油圧通
路の油圧を制御する油圧制御手段とからなる弁開閉時期
制御装置において、ベーンに作用する進角室の総面積は
ベーンに作用する遅角室の総面積よりも大きくした構成
としたものである。
The technical measures taken to solve the above-mentioned problems include a camshaft that opens and closes an intake valve or an exhaust valve by rotating in a predetermined direction, and a relative rotation around an outer periphery of the camshaft. A housing that can be mounted, a plurality of hydraulic chambers formed between the camshaft and the housing, and an advance chamber and a camshaft that are mounted on the camshaft and advance the rotational phase of each of the hydraulic chambers with respect to the housing. A plurality of vanes partitioned into a retard chamber that delays the rotation phase of the housing, an advance hydraulic passage that increases and decreases the hydraulic pressure of the advance chamber, a retard hydraulic passage that increases and decreases the hydraulic pressure of the retard chamber, and an advance hydraulic In the valve timing control apparatus including the passage and the hydraulic pressure control means for controlling the hydraulic pressure of the retard hydraulic passage, the total area of the advance chamber acting on the vane acts on the vane. It is obtained by a greatly configuration than the total area of the hydraulic chamber.

【0009】上記の手段によれば、ベーンを付勢する遅
角室側の総面積がベーンを付勢する進角室側の総面積よ
りも小さくなっているので、ベーンの受圧面積に差を設
けることができる。この受圧面積の差によって、カムシ
ャフトに取り付けられたベーンをハウジングに対して相
対回転させる際に、進角側への油圧の付勢力を高めるこ
とができ、進角側への回転と、遅角側への回転とのレス
ポンスを略同一とすることができる。更に、ベーンの受
圧面積に差を設けることで、エンジンの運転状況によっ
て進角室と遅角室との油圧が変動しても、油圧の変動に
よって進角側、遅角側への相対回転のレスポンスを一定
に保つことができる。
According to the above-described means, the total area of the retard chamber for urging the vane is smaller than the total area of the advance chamber for urging the vane. Can be provided. Due to this difference in the pressure receiving area, when the vane attached to the camshaft is relatively rotated with respect to the housing, the urging force of the hydraulic pressure to the advance side can be increased, and the rotation to the advance side and the retard angle The response to the rotation to the side can be substantially the same. Further, by providing a difference in the pressure receiving area of the vane, even if the hydraulic pressure of the advance chamber and the retard chamber changes due to the operating condition of the engine, the change in the hydraulic pressure causes the relative rotation to the advance side and the retard side. The response can be kept constant.

【0010】また、上記の発明は、遅角油圧通路が複数
の遅角室のうち一部の遅角室にのみ連通すると良い。
Further, in the above invention, it is preferable that the retard hydraulic passage communicates with only some of the plurality of retard chambers.

【0011】また、上記の発明は、油圧制御手段を進角
室の油圧のみを制御する2つのオンオフバルブから構成
すると良い。
Further, in the above invention, it is preferable that the hydraulic control means comprises two on / off valves for controlling only the hydraulic pressure of the advance chamber.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明に従った弁開閉時期
制御装置を図面に基づき説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A valve timing control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1乃至図3に示した本発明の第1の実施
の形態の弁開閉時期制御装置は、内燃機関のシリンダヘ
ッド10に回転自在に支持されたカムシャフト12と、
このカムシャフト12の先端部にボルト14によって一
体的に組付けた内部ロータ16とからなる回転軸を有し
ている。また、この弁開閉時期制御装置は、内部ロータ
16に所定範囲で相対回転可能に外装され且つ外周部に
タイミングスプロケット18を有する外部ロータ20、
フロントプレート22及びリアプレート24が図示しな
いボルトで一体に固定された回転伝達部材も有してい
る。なお、図2に示すように、外部ロータ20には符号
25乃至29で示す位置に、円環状に略等間隔を隔てて
このボルトを貫通させるボルト孔25乃至29を形成し
ている。また、フロントプレート22及びリアプレート
24のボルト孔25乃至29の位置に合致する位置にも
図示しないボルト孔が形成されている。タイミングスプ
ロケット18には、図1に示すように、クランクシャフ
ト30からタイミングチェーン32を介して内燃機関の
駆動力が回転伝達部材に伝達され、回転伝達部材は図
2、図3に矢印で示す時計の回転方向に回転する。外部
ロータ20には径方向に延びる待避孔34が切削されて
おり、待避孔34内にはロックピン36、ロックピン3
6を付勢するスプリング38、待避孔34の外縁を閉鎖
する蓋40が封入されている。ロックピン36は、内部
ロータ16と外部ロータ20との所望の相対位相を保持
するためのものであり、本実施の形態においては図2に
示す最遅角位置のときにロックする。
A valve timing control apparatus according to a first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 3 comprises a camshaft 12 rotatably supported by a cylinder head 10 of an internal combustion engine,
The camshaft 12 has a rotating shaft composed of an internal rotor 16 integrally attached to a tip end portion of the camshaft 12 with bolts 14. This valve opening / closing timing control device includes an outer rotor 20 externally mounted on the inner rotor 16 so as to be relatively rotatable within a predetermined range and having a timing sprocket 18 on an outer peripheral portion.
The front plate 22 and the rear plate 24 also have a rotation transmitting member integrally fixed by bolts (not shown). As shown in FIG. 2, bolt holes 25 to 29 through which the bolts are formed are formed in the outer rotor 20 at positions indicated by reference numerals 25 to 29 at substantially equal intervals in an annular shape. Further, bolt holes (not shown) are formed at positions corresponding to the positions of the bolt holes 25 to 29 of the front plate 22 and the rear plate 24. As shown in FIG. 1, the driving force of the internal combustion engine is transmitted to the timing sprocket 18 from the crankshaft 30 via the timing chain 32 to the rotation transmission member, and the rotation transmission member is a clock indicated by an arrow in FIGS. 2 and 3. Rotate in the direction of rotation. A shunt hole 34 extending in the radial direction is cut in the external rotor 20, and a lock pin 36, a lock pin 3
A spring 38 for urging the valve 6 and a lid 40 for closing the outer edge of the escape hole 34 are enclosed. The lock pin 36 is for maintaining a desired relative phase between the internal rotor 16 and the external rotor 20, and locks at the most retarded position shown in FIG. 2 in the present embodiment.

【0014】また、内部ロータ16には、4つの径方向
溝42が形成されており、夫々の溝42にはベーン44
が板バネ45によって、ベーン44を外側に付勢して保
持している。
The inner rotor 16 has four radial grooves 42 formed therein, and each groove 42 has a vane 44.
The plate spring 45 urges and holds the vane 44 outward.

【0015】カムシャフト12は、図示しない吸気弁を
開閉させるための周知のカムを有している。また、カム
シャフト12と内部ロータ16の内部には進角通路46
と遅角通路48が形成されている。進角通路46と遅角
通路48は、シリンダヘッド内に形成した通路を介し
て、夫々切換弁50の第1ポート52、第2ポート54
に連通している。
The camshaft 12 has a well-known cam for opening and closing an intake valve (not shown). The camshaft 12 and the internal rotor 16 have an advance passage 46 therein.
And a retard passage 48 are formed. The advance angle passage 46 and the retard angle passage 48 are respectively connected to the first port 52 and the second port 54 of the switching valve 50 through passages formed in the cylinder head.
Is in communication with

【0016】切換弁50は、ソレノイド56へ通電する
ことによりスプール58をスプリング60に抗して移動
させることができるものであり、非通電時には内燃機関
によって駆動されるオイルポンプ62に接続された供給
ポート64が第1接続ポート54に連通すると共に、第
2接続ポート52が排出ポート66に連通するように構
成されている。また、通電時には、供給ポート64が第
2接続ポート52に、第1接続ポート54が排出ポート
66にそれぞれ連通するように構成されている。このた
め、切換弁50の非通電時には、遅角通路48に作用油
が供給されると共に、進角通路46から作動油が排出さ
れる。また、切換弁50の通電時には、進角通路46に
作動油が供給されると共に、遅角通路48の作動油が排
出される。なお、本実施の形態においては、第1ポート
52、第2ポート54を供給ポート64、排出ポート6
6に接続しない位置にスプール58を保持することが可
能となっている。
The switching valve 50 can move the spool 58 against the spring 60 by energizing the solenoid 56. When the energizing is not performed, the switching valve 50 is connected to an oil pump 62 driven by the internal combustion engine. The port 64 communicates with the first connection port 54, and the second connection port 52 communicates with the discharge port 66. In addition, when the power is supplied, the supply port 64 communicates with the second connection port 52, and the first connection port 54 communicates with the discharge port 66. Therefore, when the switching valve 50 is not energized, the working oil is supplied to the retard passage 48 and the hydraulic oil is discharged from the advance passage 46. When the switching valve 50 is energized, hydraulic oil is supplied to the advance passage 46 and hydraulic oil in the retard passage 48 is discharged. In the present embodiment, the first port 52 and the second port 54 are connected to the supply port 64 and the discharge port 6.
The spool 58 can be held at a position not connected to the spool 6.

【0017】内部ロータ16は、スペーサ68を介して
ボルト14によってカムシャフト12に固定されてい
る。また、内部ロータ16の外周部にはベーン44の他
に、回転伝達部材とカムシャフト12との相対位置が図
2に示す最遅角の位相時(最遅角位置)に、ロックピン
36を挿入可能な受容孔70が形成されている。内部ロ
ータ16には、受容孔70と進角通路46との間を連通
する油圧通路72が形成されており、進角通路46に作
動油が供給される際には受容孔70にも作動油の一部が
供給される。なお、スプリング38のバネ定数は、受容
孔70に供給される作動油の油圧によってロックピン3
6を待避孔34に押し退ける強さに設定されている。
The internal rotor 16 is fixed to the camshaft 12 by bolts 14 via spacers 68. In addition, in addition to the vane 44, the lock pin 36 is provided on the outer peripheral portion of the inner rotor 16 when the relative position between the rotation transmitting member and the camshaft 12 is at the most retarded phase (most retarded position) shown in FIG. An insertable receiving hole 70 is formed. A hydraulic passage 72 communicating between the receiving hole 70 and the advance passage 46 is formed in the internal rotor 16, and when hydraulic oil is supplied to the advance passage 46, the hydraulic oil is also supplied to the receiving hole 70. Is supplied. The spring constant of the spring 38 is determined by the hydraulic pressure of the operating oil supplied to the receiving hole 70.
6 is set to such a strength as to push it back into the escape hole 34.

【0018】外部ロータ20の内周には、4個の周方向
の切り欠きを有し、内部ロータ16の外周との間で4個
の油圧室74を形成している。夫々の油圧室74は、ベ
ーン44によって進角室76と遅角室78に区画されて
いる。ベーン44は油圧室74の周方向長さの分だけ、
外部ロータ20に対して相対回転可能であり、ベーン4
4、内部ロータ16、カムシャフト12が一体になって
いることで、外部ロータ20とカムシャフト12との相
対位相を変化させることができる。ここで、図2は最遅
角位置を示しており、図2の右上の油圧室74に配置さ
れるベーン44のみが外部ロータ20に形成したストッ
パ80に当接している。また、図3は最進角位置を示し
ており、図3の左上の油圧室74に配置されるベーン4
4のみが外部ロータ20に形成したストッパ82に当接
している。
The outer periphery of the outer rotor 20 has four notches in the circumferential direction, and four hydraulic chambers 74 are formed between the outer rotor 20 and the outer periphery of the inner rotor 16. Each hydraulic chamber 74 is partitioned by the vane 44 into an advance chamber 76 and a retard chamber 78. The vane 44 has a length corresponding to the circumferential length of the hydraulic chamber 74.
The vane 4 is rotatable relative to the external rotor 20.
4. Since the internal rotor 16 and the camshaft 12 are integrated, the relative phase between the external rotor 20 and the camshaft 12 can be changed. Here, FIG. 2 shows the most retarded position, and only the vane 44 disposed in the upper right hydraulic chamber 74 in FIG. 2 is in contact with the stopper 80 formed on the external rotor 20. FIG. 3 shows the most advanced position, and the vanes 4 arranged in the upper left hydraulic chamber 74 in FIG.
Only 4 is in contact with a stopper 82 formed on the outer rotor 20.

【0019】4個の油圧室74のうち、図2、図3の左
上に示した油圧室74の遅角室78のみに遅角通路48
が連通しており、その他の遅角室78には遅角通路48
が連通していない。一方、進角通路46は4個全ての進
角室76に連通している。従って、4個の油圧室74全
体で、進角室76内の作動油がベーン44を図2、図3
における時計の回転方向に付勢する面積は、遅角室78
内の作動油がベーン44を図2、図3における時計の反
回転方向に付勢する面積の4倍となっている。また、4
個の遅角室78のうち、遅角通路48が連通していない
夫々の遅角室78(即ち、図2、図3の右上、右下、左
下の遅角室78)には、遅角室78と外部ロータ20の
外側とを連通する通路84が形成されている。図3に示
すように、通路84は、最進角の位置になってベーン4
4最も進角側に位置しても進角室76とならない位置に
切削されている。従って、これら3個の油圧室74にお
いては、ベーン44の先端の外部ロータ20とのシール
面を越えて進角室76の作動油が遅角室78内に流れ込
んでも、この作動油を通路84を介して外部に排出する
ことができるものである。
Of the four hydraulic chambers 74, only the retard chamber 78 of the hydraulic chamber 74 shown in the upper left of FIGS.
Are connected to each other, and the other retard chambers 78
Is not communicating. On the other hand, the advance passage 46 communicates with all four advance chambers 76. Accordingly, in the entire four hydraulic chambers 74, the hydraulic oil in the advance chamber 76 causes the vane 44 to move the vanes 44 in FIGS.
The area urged in the rotation direction of the clock at
The area within which the hydraulic oil urges the vane 44 in the counterclockwise direction of the clock in FIGS. 2 and 3 is four times as large. Also, 4
Of the individual retard chambers 78, each of the retard chambers 78 to which the retard passage 48 does not communicate (i.e., the upper right, lower right, and lower left retard chambers 78 in FIGS. 2 and 3) has a retard angle. A passage 84 communicating between the chamber 78 and the outside of the external rotor 20 is formed. As shown in FIG. 3, the passage 84 is located at the most advanced position,
4 Even if it is located on the most advanced side, it is cut to a position that does not become the advanced chamber 76. Therefore, in these three hydraulic chambers 74, even if the hydraulic oil in the advance chamber 76 flows into the retard chamber 78 beyond the sealing surface of the tip of the vane 44 with the external rotor 20, the hydraulic oil flows through the passage 84. Can be discharged to the outside through

【0020】上記の構成の第1の実施の形態の弁開閉時
期制御装置の作動を説明する。
The operation of the valve timing control apparatus according to the first embodiment having the above configuration will be described.

【0021】図2に示す最遅角位置から進角側に位相を
変化させる場合には、切換弁50を図1に示す位置(つ
まり、スプール58をソレノイド56が通電状態となっ
た位置)にすると、ポンプ62によって加圧された作動
油が進角通路46及び進角通路46から分岐する油圧通
路72に供給され、遅角通路48の作動油は排出され
る。従って、4個の進角室76と、受容孔70に作動油
が供給され、受容孔70に挿入されていたロックピン3
6がスプリング38の付勢力に抗して待避孔34に戻さ
れ、作動油が満たされている遅角室78(図2、図3の
左上に位置する遅角室78)の作動油が排出される。こ
の進角室76と遅角室78との作動油の圧力バランスの
変化によって、カムシャフト12、内部ロータ16、ベ
ーン44が外部ロータ20に対して時計の回転方向に相
対回転し、ソレノイド56が非通電状態とならない限
り、図3に示す最進角位置(図2、図3に示す左上の油
圧室74内のベーン44がストッパ82に当接する位
置)まで相対回転を行う。
When the phase is changed from the most retarded position shown in FIG. 2 to the advanced side, the switching valve 50 is moved to the position shown in FIG. 1 (that is, the spool 58 is moved to the position where the solenoid 56 is energized). Then, the hydraulic oil pressurized by the pump 62 is supplied to the advance passage 46 and the hydraulic passage 72 branched from the advance passage 46, and the hydraulic oil in the retard passage 48 is discharged. Accordingly, the hydraulic oil is supplied to the four advance chambers 76 and the receiving holes 70, and the lock pins 3 inserted into the receiving holes 70.
6 is returned to the escape hole 34 against the urging force of the spring 38, and the hydraulic oil in the retard chamber 78 (the retard chamber 78 located at the upper left of FIGS. 2 and 3) filled with hydraulic oil is discharged. Is done. The camshaft 12, the internal rotor 16, and the vane 44 rotate relative to the external rotor 20 in the clockwise direction due to the change in the pressure balance of the hydraulic oil between the advance chamber 76 and the retard chamber 78, and the solenoid 56 rotates. Unless the power is not supplied, the relative rotation is performed to the most advanced position shown in FIG. 3 (the position where the vane 44 in the upper left hydraulic chamber 74 contacts the stopper 82 shown in FIGS. 2 and 3).

【0022】一方、図3に示す最進角位置から遅角側に
位相を変化させる場合には、切換弁50のソレノイド5
6を非通電状態とし、スプール58をスプリング60に
より図1に示す右端の室に各ポート52、54、64、
66を合わせることで、ポンプ62で加圧された作動油
を遅角通路48に供給し、進角通路46の作動油を排出
する。この結果、4つの進角室76の作動油が排出さ
れ、図2、図3に示された左上の遅角室74に作動油が
供給される。この進角室76と遅角室78との作動油の
圧力バランスの変化によって、カムシャフト12、内部
ロータ16、ベーン44が外部ロータ20に対して時計
の回転方向とは逆方向に相対回転し、ソレノイド56に
通電されない限り、図2に示す最遅角位置(図2、図3
に示す右上の油圧室74内のベーン44がストッパ80
に当接する位置)まで相対回転を行う。
On the other hand, when changing the phase from the most advanced position shown in FIG.
6 is de-energized, and the spool 58 is moved to the right end chamber shown in FIG.
By adjusting 66, the hydraulic oil pressurized by the pump 62 is supplied to the retard passage 48, and the hydraulic oil in the advance passage 46 is discharged. As a result, the hydraulic oil in the four advance chambers 76 is discharged, and the hydraulic oil is supplied to the upper left retard chamber 74 shown in FIGS. The camshaft 12, the internal rotor 16, and the vane 44 rotate relative to the external rotor 20 in a direction opposite to the clockwise direction due to the change in the pressure balance of the hydraulic oil between the advance chamber 76 and the retard chamber 78. Unless the solenoid 56 is energized, the most retarded position shown in FIG.
The vane 44 in the upper right hydraulic chamber 74 shown in FIG.
Relative rotation up to the position where it abuts).

【0023】上記の作動において、作動油の供給を受け
る4個の進角室76の総容積と、1個の遅角室78の容
積とを対比すると容積には差があるものの、ポンプ62
は内燃機関全体に冷却用のオイルを供給するための大き
な能力を備えたポンプであり、弁開閉時期制御装置は大
きな能力の一部を利用しているに過ぎない。従って、4
個の進角室76でベーン44を時計の回転方向に回転さ
せる力は、1個の遅角室78でベーンを時計方向と逆の
方向に回転させる力の4倍の力とすることができ、排気
又は吸気バルブを開閉する際にカムシャフト12に伝達
される遅角側への付勢力とバランスさせることが可能と
なり、進角側及び遅角側への位相変換の応答速度を略同
一とすることができる。
In the above operation, when the total volume of the four advance chambers 76 supplied with the hydraulic oil is compared with the volume of one retard chamber 78, there is a difference in the volume, but the pump 62
Is a pump having a large capacity for supplying oil for cooling to the entire internal combustion engine, and the valve timing control device uses only a part of the large capacity. Therefore, 4
The force for rotating the vane 44 in the clockwise direction in the one advance chamber 76 can be four times the force for rotating the vane in the clockwise direction in one retard chamber 78. It is possible to balance with the biasing force to the retard side transmitted to the camshaft 12 when opening and closing the exhaust or intake valve, and the response speed of the phase conversion to the advance and the retard side is substantially the same. can do.

【0024】上記の作動説明においては、最進角位置か
ら最遅角位置までの間での位相変換について説明した
が、切換弁50のソレノイド56へ供給する電流をリニ
アに調整することによって、スプール58を図1に示す
真ん中の室で固定することで、所望の位置でカムシャフ
ト12と外部ロータ20の位相を固定することができ
る。
In the above description of the operation, the phase conversion from the most advanced position to the most retarded position has been described. By adjusting the current supplied to the solenoid 56 of the switching valve 50 linearly, By fixing 58 in the middle chamber shown in FIG. 1, the phase of camshaft 12 and external rotor 20 can be fixed at a desired position.

【0025】また、上記の第1の実施の形態において
は、タイミングスプロケット18とクランクシャフト3
0との間をタイミングチェーン32によって連結した
が、ゴム又は樹脂材により形成されるタイミングベルト
を利用することも可能である。但し、この場合には外部
ロータ20の外側に作動油を排出しないように、油圧の
供給がない遅角室78の油圧を外部に排出する通路84
に代えて、内部に通路を形成する必要がある。
In the first embodiment, the timing sprocket 18 and the crankshaft 3
However, the timing belt 32 is connected by a timing chain 32, but it is also possible to use a timing belt formed of rubber or a resin material. However, in this case, the passage 84 for discharging the hydraulic pressure in the retard chamber 78 to which no hydraulic pressure is supplied so as not to discharge the hydraulic oil to the outside of the external rotor 20.
Instead, it is necessary to form a passage inside.

【0026】図4は、本発明の第2の実施の形態を示す
ものであり、図1乃至図3に示す第1の実施の形態と同
一の部材には同一の符号を付した。第2の実施の形態の
特徴は作動油の供給方法にあり、第1の実施の形態の切
換弁50を安価な2個のオンオフ弁90、92と逆止弁
94に置き換えたことにある。図4から明らかなよう
に、ポンプ62で加圧された作動油は常に油圧が供給さ
れる唯一の遅角室100に遅角通路48を介して供給さ
れる。そして、図4に示す中間位置から進角側に位相を
変化させる場合には、オンオフ弁90を連通し且つオン
オフ弁92を閉鎖することで進角室102、104、1
06、108に油圧を供給する。中間位置を保持するに
は、オンオフ弁90、92を共に閉鎖する。図4に示す
中間位置から遅角側に位相を変化させる場合には、オン
オフ弁90を閉鎖し且つオンオフ弁90を開放すること
で進角室102、104、106、108に油圧を排出
する。なお、逆止弁94は、進角通路46に作動油を供
給する際に、遅角室100と進角室102、104、1
06、108との差圧によって、進角室102、10
4、106、108から遅角室100への油圧の流入を
防止するためのものである。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, and the same members as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals. The feature of the second embodiment resides in a method of supplying hydraulic oil, and is characterized in that the switching valve 50 of the first embodiment is replaced by two inexpensive on / off valves 90 and 92 and a check valve 94. As is clear from FIG. 4, the hydraulic oil pressurized by the pump 62 is supplied to the only retard chamber 100 to which hydraulic pressure is always supplied via the retard passage 48. In order to change the phase from the intermediate position shown in FIG. 4 to the advance side, the on-off valve 90 is connected and the on-off valve 92 is closed, so that the advance chambers 102, 104, 1
06, 108 are supplied with hydraulic pressure. To maintain the intermediate position, both on-off valves 90, 92 are closed. When the phase is changed from the intermediate position shown in FIG. 4 to the retard side, the hydraulic pressure is discharged to the advance chambers 102, 104, 106 and 108 by closing the on / off valve 90 and opening the on / off valve 90. When the operating oil is supplied to the advance passage 46, the check valve 94 operates to control the retard chamber 100 and the advance chambers 102, 104, and 1.
Advance chambers 102, 10 and 10
This is for preventing the hydraulic pressure from flowing into the retard chamber 100 from 4, 106, 108.

【0027】図4に示した実施の形態の構成とすること
で、比較的安価なオンオフ弁を2個用いることで、図1
に示した第1の実施形態の切換弁50と同様な作動を確
保でき、弁開閉時期制御装置の製造コストを抑えること
が可能となる。
With the configuration of the embodiment shown in FIG. 4, the use of two relatively inexpensive on / off valves allows
The operation similar to that of the switching valve 50 of the first embodiment shown in FIG. 1 can be ensured, and the manufacturing cost of the valve timing control device can be reduced.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、吸気・排
気バルブを開閉させる駆動エネルギーによりカムシャフ
トが遅角側に付勢されているにも拘わらず、弁開閉時期
制御装置の相対位相を進角側及び遅角側に位相変化させ
るレスポンスを略同一とすることができる。
As described above, according to the present invention, despite the fact that the camshaft is biased to the retard side by the driving energy for opening and closing the intake / exhaust valves, the relative phase of the valve opening / closing timing control device is controlled. Can be made substantially the same in the phase change of the phase to the advance side and the retard side.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の弁開閉時期制御装
置の全体図である。
FIG. 1 is an overall view of a valve timing control apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施形態の最遅角の位相を示す図面であ
る。
FIG. 2 is a drawing showing the phase of the most retarded angle in the first embodiment.

【図3】第1の実施形態の最進角の位相を示す図面であ
る。
FIG. 3 is a drawing showing the phase of the most advanced angle of the first embodiment.

【図4】本発明の第2の実施の形態の全体概要図であ
る。
FIG. 4 is an overall schematic diagram of a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 カムシャフト 20 外部ロータ 22 フロントプレート 24 リアプレート 44 ベーン 46 進角通路 48 遅角通路 50 切換弁 74 油圧室 76、102、104、106、108 進角室 78、100 遅角室 90、92 オンオフ弁 12 Camshaft 20 External rotor 22 Front plate 24 Rear plate 44 Vane 46 Advance passage 48 Delay passage 50 Switching valve 74 Hydraulic chamber 76, 102, 104, 106, 108 Advance chamber 78, 100 Delay chamber 90, 92 ON / OFF valve

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Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の方向に回転することで吸気弁又は
排気弁を開閉させるカムシャフトと、前記カムシャフト
の外周に相対回転可能に取り付けられるハウジングと、
前記カムシャフトと前記ハウジングとの間に形成された
複数の油圧室と、前記カムシャフトに取り付けられ、前
記油圧室の夫々を前記カムシャフトの前記ハウジングに
対する回転位相を進ませる進角室と前記カムシャフトの
前記ハウジングに対する回転位相を遅らせる遅角室とに
区画する複数のベーンと、前記進角室の油圧を増減させ
る進角油圧通路と、前記遅角室の油圧を増減させる遅角
油圧通路と、前記進角油圧通路及び前記遅角油圧通路の
油圧を制御する油圧制御手段とからなる弁開閉時期制御
装置において、前記ベーンに作用する進角室の総面積
は、前記ベーンに作用する遅角室の総面積よりも大きい
ことを特徴とする弁開閉時期制御装置。
A camshaft that opens and closes an intake valve or an exhaust valve by rotating in a predetermined direction; a housing that is rotatably mounted on an outer periphery of the camshaft;
A plurality of hydraulic chambers formed between the camshaft and the housing; an advancing chamber attached to the camshaft and each of the hydraulic chambers for advancing a rotational phase of the camshaft with respect to the housing; A plurality of vanes partitioned into a retard chamber for delaying the rotation phase of the shaft with respect to the housing, an advance hydraulic passage for increasing and decreasing the hydraulic pressure of the advance chamber, and a retard hydraulic passage for increasing and decreasing the hydraulic pressure of the retard chamber; And a hydraulic control means for controlling the hydraulic pressures of the advance hydraulic passage and the retard hydraulic passage, wherein the total area of the advance chamber acting on the vane is retarded acting on the vane. A valve timing control device characterized by being larger than the total area of the room.
【請求項2】 請求項1において、前記遅角油圧通路が
複数の前記遅角室のうち一部の遅角室にのみ連通してい
ることを特徴とする弁開閉時期制御装置。
2. The valve opening / closing timing control device according to claim 1, wherein the retard hydraulic passage communicates only with a part of the plurality of retard chambers.
【請求項3】 請求項1又は2において、前記油圧制御
手段は前記進角室の油圧のみを制御する2つのオンオフ
バルブからなることを特徴とする弁開閉時期制御装置。
3. The valve opening / closing timing control device according to claim 1, wherein the hydraulic pressure control means comprises two on / off valves for controlling only the hydraulic pressure of the advance chamber.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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