JP2003097229A - Valve timing control unit for internal combustion engine - Google Patents

Valve timing control unit for internal combustion engine

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JP2003097229A
JP2003097229A JP2002265569A JP2002265569A JP2003097229A JP 2003097229 A JP2003097229 A JP 2003097229A JP 2002265569 A JP2002265569 A JP 2002265569A JP 2002265569 A JP2002265569 A JP 2002265569A JP 2003097229 A JP2003097229 A JP 2003097229A
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hydraulic
hydraulic chamber
rotating body
camshaft
velocity
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JP2002265569A
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Japanese (ja)
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Takeshi Asakura
健 朝倉
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent wear of a seal member in a vane-type valve timing control unit of an internal combustion engine. SOLUTION: Between a displacement velocity (retarding velocity) which retards a relative rotation angle (rotation phase) of a cam shaft at a suction side against a sprocket 11 and a displacement velocity (advancing velocity) which advances it, a retarding angle velocity becomes greater than an advancing velocity due to a difference of operating friction. Thus, wear of a sealing member advances at a slow angular speed. Therefore, a changed section of a passage area is provided in a retarding hydraulic pressure supply passage 156 in a journal section, and a pressure loss in a flow direction of oil at the retarding angle becomes greater compared to a pressure loss in a flow direction of oil at the advancing angle in the retarding hydraulic pressure supply passage 156, so that a retarding velocity, namely, a sliding velocity of the seal member is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関(エンジ
ン)において吸気バルブ又は排気バルブを開閉するタイ
ミングを連続的に変更するバルブタイミング制御装置に
関し、より詳細には、いわゆるベーン式のバルブタイミ
ング制御装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来より、自動車用エンジンにおいて
は、運転状態に応じて最適なバルブタイミングを達成す
るために動弁系の可変機構が種々実用化されている。か
かる可変機構として主として普及しているものは、2段
切り替え式すなわちON/OFF制御式のものである。
近年においては、エンジンに対する更なる高性能化の要
求に応えるべく、このような可変バルブタイミング機構
(以下では、VVT機構ともいう)においても、従来の
2段切り替え式のものに代えて、常時最適な任意のバル
ブタイミングを設定することが可能な連続可変式のもの
が開発されつつある。可変バルブタイミング機構を有す
る内燃機関では、出力性能の向上に寄与する吸入効率の
観点、及びNOx の低減による排出ガス浄化性能(エミ
ッション)の向上とポンピング損失の低減による燃費の
向上とに寄与する内部排気ガス再循環(内部EGR)の
観点から、機関運転状態に応じてバルブタイミングが制
御される。 【0003】例えば、下記特許文献1は、いわゆるベー
ン式VVT機構を開示している。このベーン式VVT機
構では、クランクシャフトに駆動連結されるとともに内
周面に凹部を有するハウジングと、その凹部を2つの油
圧室に区画するベーンを有するとともに相対回転可能に
ハウジングと組み合わせられるカムシャフトとを備え、
油圧室に供給する油圧を制御することにより、ハウジン
グに対してカムシャフトを相対回転せしめ、両者の回転
位相をずらしてバルブタイミングを連続的に変化させる
という構造を有している。そして、2つの油圧室のシー
ル性を確保するために、ハウジングとベーンとの間にシ
ール部材が設けられている。そのシール部材としては一
般的にアペックスシールが使用される。 【0004】 【特許文献1】特開平8-121122号公報 【0005】 【発明が解決しようとする課題】ところが、かかるシー
ル部材は、ハウジングと線状に接触して圧力が高まった
状態でその接触部がハウジングと摺動するため、磨耗し
やすいという問題がある。このように、ベーン式VVT
機構では、シール部材の磨耗が激しいため、シール性が
低下しやすく、それに起因してその制御性が悪化する、
という課題を有している。 【0006】かかる実情に鑑み、本発明の目的は、シー
ル部材の磨耗を防止することが可能なベーン式バルブタ
イミング制御装置を提供することにある。 【0007】 【課題を解決するための手段】一般に、磨耗は、“圧力
×摺動速度”(PV値)の値が高いほど起き易い。上述
のVVT機構の場合、“シール部材の摺動速度”=“V
VT機構の応答速度(変位速度)”となる。ここで、V
VT機構の応答速度について考察すると、カムシャフト
のフリクションの大きさに起因して、“進角速度≪遅角
速度”となる。従って、ベーン式VVT機構では、遅角
駆動時に、磨耗が生じているということができる。とこ
ろで、遅角速度は、必要値に対して充分に余裕がある。
本発明は、以上の知見に基づき以下に記載されるような
技術構成を採用することにより、上記目的を達成するも
のである。 【0008】すなわち、本発明によれば、内周面に少な
くとも1つの凹部を有する第1の回転体と、前記凹部を
第1の液圧室と第2の液圧室とに区画する少なくとも1
つのベーンを有するとともに相対回転可能に前記第1の
回転体と同軸に組み合わせられる第2の回転体と、前記
第1の回転体又は前記第2の回転体の一方を回転せしめ
るクランクシャフトと、前記第1の回転体又は前記第2
の回転体の他方と連動して回転しバルブを駆動するカム
シャフトと、作動液供給通路を介して前記第1の液圧室
又は前記第2の液圧室に作動液を供給する作動液供給手
段と、前記第1の回転体又は前記第2の回転体の少なく
とも一方に設けられ前記第1の液圧室及び前記第2の液
圧室を液密に区画するシール部材と、を具備する内燃機
関のバルブタイミング制御装置において、前記カムシャ
フトが前記クランクシャフトに対して遅角せしめられる
ときに、前記シール部材の磨耗を防止すべく、前記第1
の回転体と前記第2の回転体との相対回転の速度を低減
させる遅角速度低減手段、として、前記第1の液圧室又
は第2の液圧室に作動液を供給する作動液供給通路に設
けられた通路面積変更部により、前記カムシャフトが前
記クランクシャフトに対して進角せしめられるときの作
動液流れ方向の圧力損失に比し、前記カムシャフトが前
記クランクシャフトに対して遅角せしめられるときの作
動液流れ方向の圧力損失を大とする圧力損失調整手段、
を設けたことを特徴とする、内燃機関のバルブタイミン
グ制御装置が提供される。 【0009】上記の如く構成された、本発明に係る、内
燃機関のバルブタイミング制御装置においては、第1の
回転体と第2の回転体との相対回転のフリクションが小
さくシール部材の摺動速度が速くなりその磨耗が増大す
る傾向にあるカムシャフト遅角駆動時において、その相
対回転速度が低く抑えられるため、かかる不具合が解消
される。また、その装置においては、その遅角速度の低
減が、特別な制御を必要とすることなく、第1の液圧室
又は第2の液圧室に作動液を供給する作動液供給通路に
設けられた通路面積変更部により、進角時の作動液流れ
方向の圧力損失に比し遅角時の作動液流れ方向の圧力損
失を大にする、という構成により容易に達成される。 【0010】 【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明する。 【0011】図1から図5までは、本発明の一実施形態
に係る、内燃機関のバルブタイミング制御装置10の構
成を示す図である。ここに、図1は本実施形態に係るバ
ルブタイミング制御装置10の概略構成を示す斜視図で
あり、図2はカバー13を外したバルブタイミング制御
装置10の正面図である。また、図3は図2中の3−3
線でバルブタイミング制御装置10を切断したときの側
面断面図であり、図4は図2中の3−3線でバルブタイ
ミング制御装置10を切断したときの部分拡大断面図で
ある。さらに、図5は図2中の5−5線でバルブタイミ
ング制御装置10を切断したときの側面断面図である。 【0012】バルブタイミング制御装置10は、スプロ
ケット11、ロータ12、カバー13、リヤハウジング
14、及び吸気側カムシャフト15を備えている。 【0013】スプロケット11は、自身の回転軸心と同
軸の中空部111を有する厚肉円筒状部材からなり、基
端側(図1中左側)の外周面には、タイミングチェーン
(図示しない)を掛装するための複数の歯112が形成
されている。すなわち、エンジン(図示しない)のクラ
ンクシャフト(図示しない)から出力された駆動力は、
クランクシャフトに固着されたクランクスプロケット
(図示しない)とタイミングチェーンとを介してスプロ
ケット11に伝達されるのである。また、スプロケット
11の先端側(図1中右側)の外周面には、カバー13
を取り付けるためのカバー取付部113が形成されてい
る。 【0014】また、スプロケット11は、先端部から外
周面の歯112の形成位置に対応する内周面に、中空部
111から外周面へ向かう4つの略扇状の凹部114を
有し、各凹部114の間には相対的に4つの台形状の凸
部115が形成されている。また、外周面の歯112の
形成位置に対応する内周面から基端部にかけては、リヤ
ハウジング14を取り付けるためのリヤハウジング取付
部116が形成されている。 【0015】なお、後述するように、スプロケット11
の凹部114には、エンジンオイル(油圧)が供給さ
れ、スプロケット11、ロータ12、カバー13、及び
リヤハウジング14が組み合わされた際には、油圧室と
して機能する。 【0016】また、スプロケット11の凸部115の1
つは、図4に示すように、ロータ12とスプロケット1
1の相対回動を規制しない場合に、ロックピン20がリ
ヤハウジング14と接触することがないようロックピン
20を完全に収容するロックピン孔117を有してい
る。 【0017】ロックピン20は、大径部21と小径部2
2を有する円柱状のピンであり、大径部21にはスプリ
ング24を収容するためのスプリング孔23を有してい
る。ロックピン20の大径部21と小径部22との連結
部に現れるリング状の端面は、後述する進角油圧室10
1に供給された油圧が印加される第1受圧面25として
機能し、小径部22のリヤハウジング14側端面は、後
述する遅角油圧室102に供給された油圧が印加される
第2受圧面26として機能する。 【0018】さらに、第1受圧面面積と第2受圧面面積
とは、進角室油圧×第1受圧面面積≒遅角室油圧×第2
受圧面面積の関係が成立するように定められている。そ
して、ロックピン20は、スプリング24によってリヤ
ハウジング14方向への付勢力を常時受けている。 【0019】ロックピン孔117は、ロックピン20の
大径部21と小径部22との直径差によって生じる端面
(第1受圧面25)に対して、進角油圧室101に印加
される油圧を印加することができるよう、図3に示すよ
うに同一の軸心を有する異なる径の2つの円筒孔からな
っている。また、ロックピン孔117は、図2に示され
るように、進角油圧室101と第1受圧面25とを連通
するロックピン進角油圧供給路118を備えている。 【0020】ロータ12は、自身の回転軸心と同軸のボ
ルト孔121を有するとともに、スプロケット11の中
空部111に適合する厚肉円筒状体からなり、その外周
面には、半径方向に4つのベーン122が90度間隔で
延伸形成されている。 【0021】ベーン122は、先端部にシール部材(ア
ペックスシール)123と、ロータ12がスプロケット
11に組み付けられた際にシール部材123をスプロケ
ット11の凹部114内周面に押圧する板ばね124と
を備えている。また、ベーン122は、スプロケット1
1、ロータ12、カバー13、及びリヤハウジング14
が組み合わされた際に油圧室として機能するスプロケッ
ト11の凹部114を進角油圧室と遅角油圧室とに区画
する。 【0022】ここで、図2中ベーン122の左側に区画
形成された油圧室が進角油圧室として機能し、ベーン1
22の右側に区画形成された油圧室が遅角油圧室として
機能するものとする。また、本実施形態では以後、スプ
ロケット11、ロータ12、カバー13、及びリヤハウ
ジング14が組み合わされた状態におけるベーン122
左側の凹部114を進角油圧室101と、ベーン122
右側の凹部114を遅角油圧室102ということとす
る。 【0023】また、ロータ12の先端部近傍(図1中右
側)及び各ベーン122の進角油圧室101側側面に
は、ボルト孔121と各ベーン122の進角油圧室10
1側の基端部とを連通するロータ進角油圧供給路125
が形成されており、ロータ12の基端部近傍(図1中左
側)及びベーン122の遅角油圧室102側側面には、
ボルト孔121と各ベーン122の遅角油圧室102側
の基端部とを連通するロータ遅角油圧供給路126が形
成されている。 【0024】さらに、1つのベーン122は、その基端
側に、ロータ12とリヤハウジング14とを確実に同期
回転させるよう両者を係合するための係合ピン30が挿
入される係合ピン孔127を有している。 【0025】カバー13は、円盤状部材の外周面に沿っ
てスプロケット11のカバー取付部113に適合するフ
ランジ131を備えると共に、その回転軸心と同軸であ
って結合ボルト32が貫通するボルト孔132を備えて
いる。 【0026】リヤハウジング14は、スプロケット11
のリヤハウジング取付部116に内接されるフランジを
その外周部に有する肉厚円盤部141と、円盤部141
の先端面に形成された軸部142とを備えている。 【0027】円盤部141は、リヤハウジング進角油圧
供給路143、リヤハウジング遅角油圧供給路144、
ロックピン20を係合するためのロックピン係合孔14
5、リヤハウジング14とロータ12とを係合する係合
ピン30が挿入される係合ピン孔146を備えている。
また、円盤部141の基端面には、リヤハウジング14
と吸気側カムシャフト15とを確実に同期回転させるよ
う両者を確実に係合する係合ピン31が挿入される係合
ピン孔147を有している。 【0028】さらに、円盤部141及び軸部142は、
回転軸心と同軸であって結合ボルト32が貫通するボル
ト孔148を有し、また、軸部142の外周面には、シ
ール部材を装着するためのシール溝149が形成されて
いる。 【0029】吸気側カムシャフト15は、先端近傍(図
1中右側)のジャーナル部151をはじめとする各ジャ
ーナル部151を介してシリンダヘッド(図示しない)
のジャーナル受部(図示しない)によって支承されてい
る。そして、ジャーナル部151は、結合ボルト32が
螺合されるボルト結合孔152、カムシャフト15先端
の円盤状部端面とジャーナル外周面の進角油圧供給ポー
ト153、遅角油圧供給ポート154とを連通するカム
シャフト進角油圧供給路155、カムシャフト遅角油圧
供給路156をそれぞれ2本ずつ備えている。 【0030】また、ジャーナル部151の外周面には、
吸気側カムシャフト15の回転時にもオイルコントロー
ルバルブ(OCV)からジャーナル受部を介して供給さ
れるエンジンオイルを、進角油圧供給ポート153、遅
角油圧供給ポート154に円滑に供給することができる
よう接続油圧供給路157が形成されている。 【0031】さらに、カムシャフト15先端の円盤状部
端面は、カムシャフト15とリヤハウジング14とを係
合する係合ピン31を挿入するための係合ピン孔158
を備えている。 【0032】上記各構成部材は、図1に示す関係で互い
に組み合わせられ、最後に各部材のボルト孔121,1
32,148に結合ボルト32を挿入した後、結合ボル
ト32を吸気側カムシャフト15のボルト結合孔152
に螺合してバルブタイミング制御装置10が組み立てら
れる。なお、この組み立てにおいては、ロックピン20
がロックピン係合孔145に係合する際、ベーン122
がスプロケット11の凸部115からα度だけ離間した
位置にて係止されるよう組み立てられる。 【0033】すなわち、油圧が発生していないエンジン
始動時において、ロータ12とスプロケット11の相対
回動を機械的に規制する位置を、ベーン122がスプロ
ケット11の凸部115からα度だけ離間した位置とす
るのである。この結果、バルブタイミング制御装置10
は、エンジン始動後、エンジン始動時に要求されるバル
ブタイミングに影響されることなく、さらにバルブタイ
ミングを遅らせることが可能となる。 【0034】ここで、カバー13、ロータ12、及びリ
ヤハウジング14は、結合ボルト32によって吸気側カ
ムシャフト15に結合されているので、吸気側カムシャ
フト15に同期して回転する。加えて、ロータ12とリ
ヤハウジング14、及びリヤハウジング14と吸気側カ
ムシャフト15は、それぞれ係合ピン30,31によっ
て係合されているので、相対回動が確実に規制され、こ
れら三者12,13,14は同期して回転する。これに
対して、スプロケット11は、吸気側カムシャフト15
に対して結合されていない。 【0035】したがって、スプロケット11は吸気側カ
ムシャフト15に対して相対回動可能となり、結果とし
てロータ12とスプロケット11とは相対回動し、クラ
ンクシャフトの回転位相に対する吸気側カムシャフト1
5の回転位相は、進角又は遅角せしめられる。 【0036】次に、図2〜図5を参照しつつ、バルブタ
イミング制御装置10の油路構成及びバルブタイミング
制御装置10の動作について、OCV40によって制御
されるエンジンオイルの流れを追いながら説明する。 【0037】OCV40は、電磁式アクチュエータ41
とコイルスプリング42とによって駆動されるプランジ
ャ43が、スプール44を軸方向に往復移動させること
によりエンジンオイルの流れ方向を切り替える4ポート
方向制御弁である。そして、電磁式アクチュエータ41
がデューティ制御されることによって、その開度が調整
され、各油圧室101,102に供給される油圧が調整
される。 【0038】OCV40のケーシング45は、タンクポ
ート45t、Aポート45a、Bポート45b、及び2
つのリザーバポート45rを有している。そして、タン
クポート45tは、油圧ポンプ46とオイルフィルタ4
7とを介してオイルパン48に接続されており、Aポー
ト45aは、進角油圧供給ポート153に接続され、B
ポート45bは、遅角油圧供給ポート154に接続され
ている。また、2つのリザーバポート45rは、オイル
パン48と連通されている。 【0039】スプール44は、円筒状の弁体であり、2
つのポート間におけるエンジンオイルの流れを封止する
4つのランド44a、並びに2つのポート間を連通しエ
ンジンオイルの流れを許容するパセージ44b及び2つ
のパセージ44cを有している。 【0040】エンジン停止時には、油圧ポンプ46、O
CV40共に作動しておらず、また、クランキング時に
も十分な油圧が発生していないので、進角油圧室101
及び遅角油圧室102には油圧が印加されず、両油圧室
101,102へ供給される油圧が印加されるロックピ
ン20にも油圧は印加されない。この結果、ロックピン
20は、スプリング24の弾性力によってリヤハウジン
グ14方向へ付勢され、エンジン停止時にロックピン係
合孔145に係合した場合には、ロックピン係合孔14
5に係合したまま、あるいは、エンジン停止時にロック
ピン係合孔145に係合しなかった場合には、クランキ
ング時におけるロータ12の回転によってロックピン係
合孔145に係合する。 【0041】したがって、エンジン始動時には、ロータ
12とスプロケット11とは同期回転し、スプロケット
11(図示しないクランクシャフト)に対する吸気側カ
ムシャフト15の回転位相は変更されない。また、本実
施形態においては、ロックピン係合孔145は、エンジ
ン始動に最適なバルブタイミングを実現する位置(すな
わち、最遅角のバルブタイミングを実現する位置よりも
α度だけ離間した位置)に配置されている。この結果、
エンジン始動時には、常に最適な吸気側カムシャフト1
5の回転位相、すなわち、吸気バルブのバルブタイミン
グが機械的に決定されることとなり、エンジン始動性を
損なうことはない。 【0042】エンジン始動後、油圧ポンプ46によって
十分な油圧が発生し、OCV40が駆動制御され、スプ
ール44が図面左方に移動された場合には、パセージ4
4bはタンクポート45tとAポート45aとを連通
し、進角油圧供給ポート153にエンジンオイルが供給
される。そして、進角油圧供給ポート153に供給され
たエンジンオイルは、ジャーナル部151内の第1油圧
供給路155、ロータ12のボルト孔121内周面と結
合ボルト32の外周面との隙間、ロータ12の進角油圧
供給路125を介して進角油圧室101に供給され、進
角油圧室101の油圧が増大する。 【0043】これと同時に、パセージ44cは、Bポー
ト45bとリザーバポート45rとを連通し、遅角油圧
室102内のエンジンオイルは、ロータ12の遅角油圧
供給路126、ジャーナル部151内の遅角油圧供給路
156、第2油圧供給ポート154、並びにOCV40
のBポート45b及びリザーバポート45rを介して、
オイルパン48に排出され、遅角油圧室102の油圧が
減少する。 【0044】また、ロックピン20の第1受圧面25に
は、隣接する進角油圧室101からロックピン進角油圧
供給路118を介して油圧が供給される。そして、進角
油圧室101の油圧が上昇し、スプリング24の弾性力
を上回ったところでロックピン20は、ロックピン係合
孔145から離間し、リヤハウジング14表面と接触す
ることがないようロックピン孔117内に格納される。
したがって、ロータ12とスプロケット11との円滑な
相対回動が許容されることとなる。 【0045】あるいは、すでに遅角油圧室102に油圧
が印加されている場合には、ロックピン20は第2受圧
面26に印加された油圧によってロックピン孔117内
に格納されている。そして、第2受圧面26に作用する
圧力は遅角油圧室102の圧力低下にともない低下する
ものの、第1受圧面25に作用する圧力が増大するの
で、ロックピン20は依然としてロックピン孔117内
に格納されたままである。 【0046】したがって、ベーン122は、進角油圧室
101から遅角油圧室102へ向かう回転方向(図2に
おいて時計方向)に油圧を受けて回動し、リヤハウジン
グ14を介して吸気側カムシャフト15に捻りが付与さ
れる。この結果、スプロケット11(図示しないクラン
クシャフト)に対する吸気側カムシャフト15の回転位
相が変更され、吸気側カムシャフト15は遅角位置から
進角位置に向けて回転する。そして、吸気側カムシャフ
ト15によって駆動される吸気バルブの開弁タイミング
が進められる。 【0047】こうして開弁タイミングが進角せしめられ
た吸気バルブは、排気バルブが開弁している間に開弁さ
れることとなり、吸気バルブと排気バルブとが同時に開
弁する期間であるバルブオーバラップ期間が拡大され
る。そして、ベーン122がスプロケット11の凸部1
15と当接する位相にて、吸気バルブの開弁タイミング
が最も早くなる。 【0048】これに対して、OCV40が駆動制御さ
れ、スプール44が図面右方に移動された場合には、パ
セージ44bはタンクポート45tとBポート45bと
を連通し、第2油圧供給ポート154にエンジンオイル
が供給される。そして、第2油圧供給ポート154に供
給されたエンジンオイルは、ジャーナル部151内の遅
角油圧供給路156、ロータ12の遅角油圧供給路12
6を介して遅角油圧室102に供給され、遅角油圧室1
02の油圧が増大する。 【0049】これと同時に、パセージ44cは、Aポー
ト45aとリザーバポート45rとを連通し、進角油圧
室101内のエンジンオイルは、ロータ12の進角油圧
供給路125、ロータ12のボルト孔121と結合ボル
ト32との隙間、ジャーナル部151の進角油圧供給路
155、第1油圧供給ポート153、並びにOCV40
のAポート45a及びリザーバポート45rを介して、
オイルパン48に排出される。したがって、進角油圧室
101の油圧は減少する。 【0050】また、ロックピン20の第2受圧面26に
は、ジャーナル部151内の遅角油圧供給路156から
ロックピン遅角油圧供給路261を介して直接(遅角油
圧室102を介することなく)油圧が供給される。そし
て、エンジン始動後、最初に遅角油圧室102に油圧が
印加された場合には、ロックピン20は、第1受圧面2
5に油圧が作用した場合と同様にして作動する。一方、
既に第1受圧面25に油圧が作用していた場合には、第
1受圧面25の作用する油圧は減少するものの、第2受
圧面26に作用する油圧が増大するため、ロックピン2
0は、引き続きロックピン孔117内にて係止される。 【0051】したがって、ベーン122は、遅角油圧室
102から進角油圧室101へ向かう回転方向(図2に
おいて反時計方向)に油圧を受けて回動し、リヤハウジ
ング14を介して吸気側カムシャフト15に捻りが付与
される。この結果、スプロケット11(図示しないクラ
ンクシャフト)に対する吸気側カムシャフト15の回転
位相が変更され、吸気側カムシャフト15は進角位置か
ら遅角位置に向けて回転する。そして、吸気側カムシャ
フト15によって駆動される吸気バルブの開弁タイミン
グが遅らされる。 【0052】こうして、バルブオーバラップ期間が縮小
又は除去される。なお、ベーン122がスプロケット1
1の凸部115と当接する位相にて、吸気バルブの開弁
タイミングが最も遅くなる。 【0053】やがて、エンジンが停止すると、油圧ポン
プ46は停止し、エンジン系内の油圧は0となる。ま
た、OCV40のスプール44は、遅角油圧室102に
油圧を供給する位置にて停止し、遅角油圧室102内の
エンジンオイルは、オイルパン48に排出される。 【0054】したがって、ロックピン20の第1受圧面
25、第2受圧面26に印加されていた油圧も低下し、
ロックピン20は、スプリング24の弾性力によってリ
ヤハウジング14に押圧される。また、吸気バルブの反
力を受ける吸気側カムシャフト15の回動に伴いロータ
12(ベーン122)は進角油圧室101側へ回動す
る。そして、ロックピン係合孔145が到来したところ
で、ロックピン20はロックピン係合孔145に係合さ
れ、ロータ12とスプロケット11の相対回動が規制さ
れる。 【0055】さて、スプロケット11に対する吸気側カ
ムシャフト15の相対回転の角度(回転位相)を遅角せ
しめるときの変位速度(遅角速度)と進角せしめるとき
の変位速度(進角速度)とでは、フリクションの大きさ
の差により、進角速度≪遅角速度となる。したがって、
ベーン122の先端部に設けられたシール部材(アペッ
クスシール)123がスプロケット11の凹部114内
周面と摺動するときの速度は、遅角時に大きくなる。そ
して、磨耗は“圧力×摺動速度”(PV値)の値が高い
ほど起き易いため、シール部材の123の磨耗は遅角時
に進むこととなる。ところで、遅角速度は、必要値に対
して充分に余裕がある。そこで、本実施形態において
は、遅角速度を低減することにより、シール部材123
の磨耗を防止している。 【0056】その遅角速度の低減は、油圧供給通路にお
いて、進角時のオイルの流れ方向の圧力損失に比し遅角
時のオイルの流れ方向の圧力損失を大とする構成を採用
することにより、達成することができる。具体的には、
本実施形態においては、図5に示されるように、ジャー
ナル部151内の遅角油圧供給路156に通路面積変更
部を設け、カムシャフト15をスプロケット11に対し
て遅角せしめるときのオイルの流れ方向に1/0.7以
上の比率にて管路断面積を拡大するようにしている。 【0057】すなわち、図6(A)に示されるように、
遅角時には遅角油圧供給路156を図において右から左
へとオイルが流れるが、その途中で管路の面積がA2か
らA1へと急拡大されている。一方、進角時には遅角油
圧供給路156を図において左から右へとオイルが流
れ、その途中で管路の面積がA1からA2へと急縮小さ
れていることとなる。管路急拡大方向における圧力損失
係数をζ1、管路急縮小方向における圧力損失係数をζ
2とすると、ζ1、ζ2と管路の断面積比A2/A1と
の関係は、図6(B)のグラフに示されるものとなる。 【0058】また、図6(B)は、かかる拡大損失係数
と縮小損失係数との比ζ1/ζ2と管路の断面積比A2
/A1との関係をも示している。この図からわかるよう
に、A2/A1が0.7以下であれば、管路急拡大方向
すなわち遅角時のオイルの流れ方向における圧力損失
が、管路急縮小方向すなわち進角時のオイルの流れ方向
における圧力損失よりも大きくなる。そのため、本実施
形態においては、遅角時のオイルの流れ方向に1/0.
7以上の比率にて面積を拡大する通路面積変更部を遅角
油圧供給路156に設けているのである。かくして、前
述したように、遅角速度すなわち遅角時におけるシール
部材123の摺動速度が抑えられ、シール部材123の
磨耗の防止が図られる。 【0059】以上のように、本実施形態においては、遅
角油圧供給路156に通路面積変更部を設けたが、進角
油圧供給路155に通路面積変更部を設けても、同様の
作用を得ることができる。 【0060】また、変位速度を制御することは、OCV
40の制御によっても可能である。OCV40を制御す
るための駆動デューティ比は、電磁式アクチュエータ4
1のソレノイドへの通電パルスにおけるON時間の割
合、すなわちソレノイドに供給される電流値を示し、従
ってスプール44のストロークに比例する。スプール4
4が移動可能範囲内の任意の位置に配置されることによ
り、オイルの流路面積が変わり、進角速度及び遅角速度
がそれぞれ微妙に変わる。そのため、駆動デューティ比
の値に基づいて変位速度を制御することが可能である。
すなわち、駆動デューティ比の値を変化させることによ
り、バルブタイミングは、その変位速度が決定されるの
であって、その変位角度が決定されるのではない。換言
すれば、駆動デューティ比に基づきOCV40を制御し
てスプール44を移動させたときに、そのデューティ比
の積分量がスプール44を動かした後のバルブタイミン
グの変位角度となるのである。かくして、OCV40の
制御によっても、遅角速度を抑えることができる。 【0061】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シール部材の磨耗を防止することが可能な、内燃機関の
ベーン式バルブタイミング制御装置が提供される。すな
わち、本発明によれば、シール部材の摺動速度が速くそ
の磨耗が増大する傾向にある遅角時において、その速度
が低く抑えられてかかる不具合が解消される。また、そ
の遅角速度の低減が、特別な制御を必要とすることな
く、第1の液圧室又は第2の液圧室に作動液を供給する
作動液供給通路に設けられた通路面積変更部により、進
角時の作動液流れ方向の圧力損失に比し遅角時の作動液
流れ方向の圧力損失を大にする、という構成により容易
に達成される。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine (engine).
Tie for opening and closing the intake or exhaust valve
Valve timing control system that continuously changes the timing
More specifically, the so-called vane-type valve timing
To a switching control device. 2. Description of the Related Art Conventionally, in automobile engines,
Achieves optimal valve timing according to operating conditions
For this purpose, various variable mechanisms of a valve train have been put to practical use. Or
The most widely used variable mechanism is the two-stage
It is a switching type, that is, an ON / OFF control type.
In recent years, the need for higher performance engines has been increasing.
Variable valve timing mechanism
(Hereinafter also referred to as VVT mechanism),
Instead of the two-stage switching type, always use the optimal valve
Continuously variable type with adjustable timing
Is being developed. Has a variable valve timing mechanism
Internal combustion engines, the suction efficiency that contributes to the improvement of output performance
Viewpoint, and NO x Emissions purification performance (Emi
Fuel consumption by improving pumping loss and reducing pumping loss
Internal exhaust gas recirculation (internal EGR)
From a viewpoint, the valve timing is controlled according to the engine operating condition.
Is controlled. [0003] For example, Patent Document 1 below discloses a so-called base.
A disclosed VVT mechanism is disclosed. This vane type VVT machine
In the structure, it is connected to the crankshaft
A housing having a concave portion on the peripheral surface and two concave portions
It has a vane for partitioning into a pressure chamber and can rotate relatively.
A camshaft combined with a housing,
By controlling the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chamber,
Rotation of the camshaft relative to the
Continuously change the valve timing by shifting the phase
It has a structure called. And the seat of the two hydraulic chambers
Seal between the housing and the vane to ensure
A tool member is provided. One of the sealing members
Generally, an apex seal is used. [Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-121122 [0005] However, such a sheet
Pressure increases due to linear contact with the housing
The contact part slides with the housing in this state,
There is a problem that it is easy. Thus, the vane type VVT
In the mechanism, since the seal member is severely worn, the sealing
It is easy to decrease, and as a result, its controllability deteriorates,
There is a problem that. In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a
Vane valve that can prevent wear of
An object of the present invention is to provide an imaging control device. [0007] Generally, wear is "pressure"
The higher the value of “× sliding speed” (PV value), the more easily this occurs.
In the case of the VVT mechanism, “sliding speed of the seal member” = “V
VT mechanism response speed (displacement speed).
Considering the response speed of the VT mechanism,
Due to the magnitude of the friction
Therefore, in the vane type VVT mechanism, the retard angle
It can be said that wear has occurred during driving. Toko
In addition, the retardation speed has a sufficient margin for the required value.
The present invention, as described below based on the above findings
The above objectives can be achieved by adopting the technology configuration.
It is. That is, according to the present invention, the inner peripheral surface has a small amount.
A first rotating body having at least one recess;
At least one of a first hydraulic chamber and a second hydraulic chamber
The first vane having two vanes and being rotatable relative to each other.
A second rotating body coaxially combined with the rotating body;
Rotating one of the first rotator and the second rotator.
And the first rotating body or the second rotating body.
A cam that rotates in conjunction with the other rotating body to drive the valve
A first hydraulic chamber through a shaft and a hydraulic fluid supply passage;
Or a hydraulic fluid supply hand for supplying a hydraulic fluid to the second hydraulic chamber.
A step and less of the first rotating body or the second rotating body
The first hydraulic chamber and the second liquid
And a seal member for partitioning the pressure chamber in a liquid-tight manner.
The valve timing control device of
Shaft is retarded with respect to the crankshaft
At this time, in order to prevent wear of the seal member, the first
Speed of relative rotation between the first rotating body and the second rotating body is reduced.
The first hydraulic chamber or the first hydraulic chamber
Is provided in a hydraulic fluid supply passage for supplying hydraulic fluid to the second hydraulic chamber.
The camshaft is moved forward by the
Work when advanced to the crankshaft
Compared to the pressure loss in the fluid flow direction, the camshaft is
Work when retarded to the crankshaft
Pressure loss adjusting means for increasing the pressure loss in the fluid flow direction,
Valve timing for an internal combustion engine
A control device is provided. According to the present invention constructed as described above,
In a valve timing control device for a fuel engine, the first
Friction of relative rotation between the rotating body and the second rotating body is small.
The sliding speed of the flap seal member increases, and its wear increases.
During camshaft retard drive, which tends to
This problem is solved because the rotation speed is kept low.
Is done. Also, in the device, the retardation speed is low.
Reduction of the first hydraulic chamber without the need for special control
Or in a hydraulic fluid supply passage for supplying hydraulic fluid to the second hydraulic chamber.
Hydraulic fluid flow at the time of advancing by the provided passage area changing part
Pressure loss in the hydraulic fluid flow direction at the time of retardation compared to the pressure loss in the
This is easily achieved by a configuration that increases the loss. The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
An embodiment will be described. FIGS. 1 to 5 show an embodiment of the present invention.
Of the valve timing control device 10 for an internal combustion engine according to
FIG. Here, FIG.
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a lubrication timing control device 10.
Yes, Figure 2 shows valve timing control with cover 13 removed
It is a front view of the apparatus 10. FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG.
Side when the valve timing control device 10 is cut off with a line
FIG. 4 is a valve tie taken along line 3-3 in FIG.
FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view when the mining control device 10 is cut.
is there. Further, FIG. 5 shows the valve timing by line 5-5 in FIG.
FIG. 2 is a side cross-sectional view when the tuning control device 10 is cut. The valve timing control device 10 is a
Ket 11, rotor 12, cover 13, rear housing
14 and an intake-side camshaft 15. The sprocket 11 has the same rotation axis as its own.
It is made of a thick cylindrical member having a hollow portion 111 of a shaft.
The outer peripheral surface on the end side (left side in FIG. 1) has a timing chain
A plurality of teeth 112 for mounting (not shown) are formed.
Have been. That is, the engine (not shown)
The driving force output from the link shaft (not shown)
Crank sprocket fixed to the crankshaft
(Not shown) and the timing chain
It is transmitted to the ket 11. Also sprocket
A cover 13 is provided on the outer peripheral surface on the distal end side (right side in FIG.
Cover attaching portion 113 for attaching
You. Further, the sprocket 11 is moved outward from the tip.
A hollow portion is formed on the inner peripheral surface corresponding to the formation position of the teeth 112 on the peripheral surface.
Four substantially fan-shaped concave portions 114 extending from 111 to the outer peripheral surface are formed.
And four relatively trapezoidal protrusions between the recesses 114.
A part 115 is formed. In addition, the teeth 112 on the outer peripheral surface
From the inner peripheral surface corresponding to the forming position to the base end,
Rear housing mounting for mounting the housing 14
A portion 116 is formed. As will be described later, the sprocket 11
Is supplied with engine oil (oil pressure).
And a sprocket 11, a rotor 12, a cover 13, and
When the rear housing 14 is combined, the hydraulic chamber and
Function. Also, one of the projections 115 of the sprocket 11
First, as shown in FIG.
When the relative rotation of 1 is not restricted, the lock pin 20 is reset.
Lock pin so that it does not contact the
20 has a lock pin hole 117 for completely containing
You. The lock pin 20 has a large diameter portion 21 and a small diameter portion 2.
2 is a columnar pin having a large diameter 21
A spring hole 23 for accommodating the ring 24.
You. Connection between the large diameter portion 21 and the small diameter portion 22 of the lock pin 20
The ring-shaped end surface appearing in the portion is an advanced hydraulic chamber 10 described later.
1 as a first pressure receiving surface 25 to which the hydraulic pressure supplied to
The end face of the small diameter portion 22 on the rear housing 14 side
The hydraulic pressure supplied to the retard hydraulic chamber 102 described above is applied.
It functions as the second pressure receiving surface 26. Further, the first pressure receiving surface area and the second pressure receiving surface area
Is the advance chamber oil pressure x first pressure receiving surface area / retard chamber oil pressure x second
It is determined that the relationship between the pressure receiving surface areas is established. So
Then, the lock pin 20 is moved rearward by the spring 24.
The urging force in the direction of the housing 14 is constantly received. The lock pin hole 117 is
End face generated by a diameter difference between the large diameter portion 21 and the small diameter portion 22
(First pressure receiving surface 25) applied to advance hydraulic chamber 101
As shown in FIG.
In this way, two cylindrical holes with the same axis and different diameters
ing. The lock pin hole 117 is shown in FIG.
Communication between the advance hydraulic chamber 101 and the first pressure receiving surface 25
The lock pin advance hydraulic pressure supply passage 118 is provided. The rotor 12 has a shaft coaxial with its own rotation axis.
With a sprocket hole 121 and inside the sprocket 11
It is made of a thick cylindrical body that fits the space 111, and its outer periphery
On the surface, four vanes 122 are arranged at 90 ° intervals in the radial direction.
It is stretch formed. The vane 122 has a sealing member (a
Pex seal) 123 and rotor 12 are sprockets
When the seal member 123 is attached to the
A leaf spring 124 pressing against the inner peripheral surface of the recess 114 of the slot 11
It has. The vane 122 is connected to the sprocket 1
1, rotor 12, cover 13, and rear housing 14
Sprockets function as hydraulic chambers when
The concave portion 114 of the gate 11 is divided into an advance hydraulic chamber and a retard hydraulic chamber.
I do. Here, a partition is provided on the left side of the vane 122 in FIG.
The formed hydraulic chamber functions as an advance hydraulic chamber, and the vane 1
The hydraulic chamber defined on the right side of 22 is the retard hydraulic chamber
It works. In the present embodiment, the sp
Rocket 11, rotor 12, cover 13, and rear how
Vane 122 in a state where jing 14 is combined
The recess 114 on the left side is connected to the advance hydraulic chamber 101 and the vane 122.
The right recess 114 is referred to as the retard hydraulic chamber 102.
You. The vicinity of the tip of the rotor 12 (right in FIG. 1)
Side) and the advance hydraulic chamber 101 side of each vane 122
Is the advanced hydraulic chamber 10 of the bolt hole 121 and each vane 122.
Rotor advance hydraulic pressure supply passage 125 communicating with the base end on one side
Are formed near the base end of the rotor 12 (left in FIG. 1).
Side) and the side of the vane 122 on the retard hydraulic chamber 102 side.
Bolt hole 121 and retard hydraulic chamber 102 side of each vane 122
The rotor retard hydraulic pressure supply passage 126 communicating with the base end of the rotor is shaped.
Has been established. Furthermore, one vane 122 has its proximal end
Side, the rotor 12 and the rear housing 14 are securely synchronized
An engagement pin 30 for engaging the two to rotate is inserted.
It has an engaging pin hole 127 to be inserted. The cover 13 extends along the outer peripheral surface of the disk-shaped member.
To fit the cover mounting portion 113 of the sprocket 11.
It has a flange 131 and is coaxial with its rotation axis.
And a bolt hole 132 through which the coupling bolt 32 passes
I have. The rear housing 14 includes the sprocket 11
The flange inscribed in the rear housing mounting portion 116 of
A thick disk portion 141 on the outer periphery thereof;
And a shaft portion 142 formed on the distal end surface of the shaft. The disk portion 141 is a rear housing advance hydraulic pressure.
Supply path 143, rear housing retard hydraulic pressure supply path 144,
Lock pin engagement hole 14 for engaging lock pin 20
5. Engagement for engaging the rear housing 14 with the rotor 12
An engagement pin hole 146 into which the pin 30 is inserted is provided.
In addition, the rear end of the rear housing 14
And the intake-side camshaft 15 are reliably rotated synchronously.
The engagement where the engagement pin 31 for securely engaging the two is inserted.
It has a pin hole 147. Further, the disk portion 141 and the shaft portion 142
A bolt coaxial with the rotation axis and through which the coupling bolt 32 passes
A hole 148 is formed on the outer peripheral surface of the shaft portion 142.
Seal groove 149 for mounting the
I have. The intake side camshaft 15 is located near the tip (see FIG.
1 (right side in 1)
Cylinder head (not shown) via internal portion 151
Supported by a journal receiver (not shown)
You. And the journal part 151 has the connecting bolt 32
Bolt connection hole 152 to be screwed, tip of camshaft 15
Advance hydraulic supply port between the end face of the disc
153, a cam communicating with the retard hydraulic pressure supply port 154
Shaft advance hydraulic supply path 155, camshaft retard hydraulic
Two supply paths 156 are provided. On the outer peripheral surface of the journal 151,
Oil control even when the intake camshaft 15 rotates
From the valve (OCV) via the journal receiver
The engine oil is supplied to the advance hydraulic pressure supply port 153,
The oil can be smoothly supplied to the angular hydraulic supply port 154
A connection hydraulic supply path 157 is formed. Further, a disk-shaped portion at the tip of the camshaft 15
The end face connects the camshaft 15 and the rear housing 14.
Engagement pin hole 158 for inserting mating engagement pin 31
It has. The components described above are mutually connected in the relationship shown in FIG.
And finally bolt holes 121, 1 of each member
After inserting the connecting bolt 32 into the connecting bolt 32,148,
Bolt 32 of the intake side camshaft 15
And the valve timing control device 10 is assembled.
It is. In this assembly, the lock pin 20
Is engaged with the lock pin engagement hole 145, the vane 122
Is separated from the protrusion 115 of the sprocket 11 by α degrees
Assembled to be locked in position. That is, an engine in which no hydraulic pressure is generated
At the time of starting, the relative position between the rotor 12 and the sprocket 11
The vane 122 is positioned at the position where the rotation is mechanically regulated.
At a position spaced α degrees from the convex portion 115 of the
Because As a result, the valve timing control device 10
Is the valve required at engine start after the engine starts.
Valve ties, independent of timing
It is possible to delay the mining. Here, the cover 13, the rotor 12, and the
The housing 14 is connected to the intake side by a connecting bolt 32.
Because it is connected to the
It rotates in synchronism with the shaft 15. In addition, the rotor 12 and
Housing 14, the rear housing 14 and the intake side housing.
Shaft 15 is engaged by engagement pins 30 and 31, respectively.
, The relative rotation is reliably restricted,
These three members 12, 13, 14 rotate synchronously. to this
On the other hand, the sprocket 11 is
Not bound to Therefore, the sprocket 11 is mounted on the intake side power.
Relative to the shaft 15, and as a result
The rotor 12 and the sprocket 11 rotate relative to each other,
Intake side camshaft 1 for rotation phase of link shaft
The rotation phase of 5 is advanced or retarded. Next, referring to FIGS.
Oil passage configuration and valve timing of the imaging control device 10
The operation of the control device 10 is controlled by the OCV 40
The explanation follows while following the flow of the engine oil. The OCV 40 includes an electromagnetic actuator 41
And a plunge driven by the coil spring 42
The spooler 43 reciprocates the spool 44 in the axial direction.
4 ports that switch the direction of engine oil flow
It is a directional control valve. And the electromagnetic actuator 41
Is controlled by duty to adjust its opening.
And the hydraulic pressure supplied to each of the hydraulic chambers 101 and 102 is adjusted.
Is done. The casing 45 of the OCV 40 is
Port 45t, A port 45a, B port 45b, and 2
It has two reservoir ports 45r. And tongue
The port 45t is connected to the hydraulic pump 46 and the oil filter 4
7 is connected to the oil pan 48 via
Port 45a is connected to the advance hydraulic pressure supply port 153,
The port 45b is connected to the retard hydraulic pressure supply port 154.
ing. Also, the two reservoir ports 45r are provided with oil.
It is in communication with the pan 48. The spool 44 is a cylindrical valve body,
Seals the flow of engine oil between two ports
Communication between the four lands 44a and the two ports
Passage 44b and two allowing engine oil flow
Has a passage 44c. When the engine is stopped, the hydraulic pump 46, O
CV40 is not working together, and when cranking
Since sufficient hydraulic pressure is not generated, the advance hydraulic chamber 101
No hydraulic pressure is applied to the retard hydraulic chamber 102 and both hydraulic chambers
A lock pin to which hydraulic pressure supplied to 101 and 102 is applied
No oil pressure is applied to the motor 20. As a result, the lock pin
20 is a rear housing by the elastic force of a spring 24.
14 when the engine is stopped.
When the lock pin engagement hole 14
Locked when engaged with 5, or when engine stopped
If the pin engaging hole 145 is not engaged,
The rotation of the rotor 12 at the time of
It engages with the hole 145. Therefore, when starting the engine, the rotor
12 and the sprocket 11 rotate synchronously, and the sprocket
11 (crankshaft not shown)
The rotation phase of the shaft 15 is not changed. In addition, the real
In the embodiment, the lock pin engagement hole 145 is
Position to achieve the optimal valve timing for starting
In other words, it is more than the position to realize the valve timing of the most retarded angle.
(positions separated by α degrees). As a result,
When starting the engine, always optimize the intake side camshaft 1
5, the rotation timing of the intake valve
Is determined mechanically, and the engine startability is improved.
There is no loss. After starting the engine, the hydraulic pump 46
When sufficient oil pressure is generated, the OCV 40 is driven and controlled,
When the ruler 44 is moved to the left in the drawing, the passage 4
4b communicates between tank port 45t and A port 45a
And the engine oil is supplied to the advance hydraulic pressure supply port 153.
Is done. Then, it is supplied to the advance hydraulic pressure supply port 153.
The engine oil in the journal 151
The supply path 155 is connected to the inner peripheral surface of the bolt hole 121 of the rotor 12.
Clearance between outer peripheral surface of mating bolt 32 and advance hydraulic pressure of rotor 12
The oil is supplied to the advance hydraulic chamber 101 through the supply path 125,
The hydraulic pressure in the square hydraulic chamber 101 increases. At the same time, the passage 44c is
Port 45r and the reservoir port 45r,
The engine oil in the chamber 102 is the retard hydraulic pressure of the rotor 12.
Supply path 126, retard hydraulic pressure supply path in journal section 151
156, the second hydraulic supply port 154, and the OCV 40
Through the B port 45b and the reservoir port 45r of
The oil is discharged to the oil pan 48, and the hydraulic pressure of the retard hydraulic chamber 102 is reduced.
Decrease. Further, the first pressure receiving surface 25 of the lock pin 20
Is the lock pin advance hydraulic pressure from the adjacent advance hydraulic chamber 101.
Hydraulic pressure is supplied via the supply path 118. And the advance angle
The hydraulic pressure in the hydraulic chamber 101 rises, and the elastic force of the spring 24
Is exceeded, the lock pin 20 engages with the lock pin.
Separates from the hole 145 and contacts the surface of the rear housing 14
It is stored in the lock pin hole 117 so that it does not occur.
Therefore, the smooth connection between the rotor 12 and the sprocket 11
Relative rotation is allowed. Alternatively, the hydraulic pressure is already
Is applied, the lock pin 20 is in the second pressure receiving state.
In the lock pin hole 117 by the hydraulic pressure applied to the surface 26
Is stored in Then, it acts on the second pressure receiving surface 26.
The pressure decreases as the pressure in the retard hydraulic chamber 102 decreases.
However, the pressure acting on the first pressure receiving surface 25 increases.
The lock pin 20 is still in the lock pin hole 117.
Remains stored in Therefore, the vane 122 is provided in the advance hydraulic chamber.
The rotation direction from 101 to the retard hydraulic chamber 102 (see FIG. 2)
(In the clockwise direction), receiving the hydraulic pressure, and rotating the rear housing.
Torsion is given to the intake side camshaft 15 through the
It is. As a result, the sprocket 11 (clamp not shown)
Rotation of the intake-side camshaft 15 with respect to the
The phase is changed, and the intake camshaft 15 moves from the retarded position.
Rotate to advanced position. And the intake side camshaft
Opening timing of the intake valve driven by
Is advanced. Thus, the valve opening timing is advanced.
The intake valve opened while the exhaust valve was open.
And the intake and exhaust valves open simultaneously.
The valve overlap period is extended
You. And, the vane 122 is the convex portion 1 of the sprocket 11.
The opening timing of the intake valve at the phase of contact with 15
Is the fastest. On the other hand, the OCV 40 is driven and controlled.
When the spool 44 is moved to the right in the drawing,
Sage 44b is connected to tank port 45t and B port 45b.
And the engine oil is supplied to the second hydraulic supply port 154.
Is supplied. And, it is supplied to the second hydraulic pressure supply port 154.
The supplied engine oil is delayed in the journal 151.
Angular hydraulic pressure supply path 156, retard hydraulic pressure supply path 12 for rotor 12
6 to the retard hydraulic chamber 102 and the retard hydraulic chamber 1
02 oil pressure increases. At the same time, the passage 44c
Port 45a and the reservoir port 45r.
The engine oil in the chamber 101 is the advance hydraulic pressure of the rotor 12.
Supply passage 125, bolt hole 121 of rotor 12 and coupling bolt
Gap, the advance hydraulic pressure supply path of the journal 151
155, the first hydraulic pressure supply port 153, and the OCV 40
Through the A port 45a and the reservoir port 45r of
The oil is discharged to the oil pan 48. Therefore, the advance hydraulic chamber
The oil pressure at 101 decreases. The second pressure receiving surface 26 of the lock pin 20
From the retard hydraulic pressure supply passage 156 in the journal 151
Directly through the lock pin retard hydraulic supply path 261 (retard oil
Oil pressure is supplied (without passing through the pressure chamber 102). Soshi
Therefore, after the engine starts, first the hydraulic pressure is
When the voltage is applied, the lock pin 20 is connected to the first pressure receiving surface 2.
5 operates in the same manner as when hydraulic pressure acts. on the other hand,
If the hydraulic pressure has already acted on the first pressure receiving surface 25,
Although the hydraulic pressure acting on the first pressure receiving surface 25 decreases, the second
Since the hydraulic pressure acting on the pressure surface 26 increases, the lock pin 2
0 is continuously locked in the lock pin hole 117. Therefore, the vane 122 is provided in the retard hydraulic chamber.
The rotation direction from 102 to the advance hydraulic chamber 101 (see FIG. 2)
Counter-clockwise) and rotate in response to hydraulic pressure,
Torsion is applied to the intake side camshaft 15 via the ring 14
Is done. As a result, the sprocket 11 (a
Rotation of the intake side camshaft 15 with respect to the intake shaft).
The phase is changed and the intake camshaft 15 is in the advanced position.
To the retard position. And the intake side camshaft
Opening of intake valve driven by shaft 15
Is delayed. Thus, the valve overlap period is reduced.
Or removed. In addition, the vane 122 is connected to the sprocket 1
Opening of the intake valve at the phase of contact with the first convex portion 115
The timing is the slowest. Eventually, when the engine stops, the hydraulic pump
The pump 46 stops, and the oil pressure in the engine system becomes zero. Ma
In addition, the spool 44 of the OCV 40 is
Stop at the position where the hydraulic pressure is supplied, and
The engine oil is discharged to an oil pan 48. Therefore, the first pressure receiving surface of the lock pin 20
25, the hydraulic pressure applied to the second pressure receiving surface 26 also decreases,
The lock pin 20 is reset by the elastic force of the spring 24.
The housing 14 is pressed. Also, the intake valve
With the rotation of the intake side camshaft 15 receiving the force, the rotor
12 (vane 122) turns to the advance hydraulic chamber 101 side
You. Then, when the lock pin engagement hole 145 arrives
Then, the lock pin 20 is engaged with the lock pin engagement hole 145.
The relative rotation between the rotor 12 and the sprocket 11 is restricted.
It is. Now, the intake side power for the sprocket 11 will be described.
Retard the angle (rotation phase) of the relative rotation of the shaft 15
Displacement speed (retarding speed) when tightening and when advancing
And the displacement speed (advance speed) of the friction
Due to the difference, the advance speed / the retard speed is obtained. Therefore,
A sealing member (appet
Seal 123 is in the recess 114 of the sprocket 11.
The speed when sliding on the peripheral surface increases at the time of retarding. So
Then, the value of "pressure x sliding speed" (PV value) is high
Wear of the sealing member 123 is retarded
It will go to. By the way, the retardation speed is
I can afford it. Therefore, in this embodiment,
Reduce the retardation speed so that the sealing member 123
Wear is prevented. The reduction of the retarding speed is caused by reducing the hydraulic supply passage.
And retards compared to the pressure loss in the oil flow direction during advance
Adopts a configuration that increases the pressure loss in the oil flow direction at the time
This can be achieved. In particular,
In the present embodiment, as shown in FIG.
Passage area changed to retard hydraulic pressure supply passage 156 in null portion 151
And a camshaft 15 with respect to the sprocket 11
1 / 0.7 or more in the oil flow direction when retarding
The pipe cross-sectional area is enlarged at the above ratio. That is, as shown in FIG.
When retarding, the retard hydraulic pressure supply passage 156 is shifted from right to left in the drawing.
Oil flows into the pipe, and on the way, if the area of the pipeline is A2
To A1. On the other hand, at the time of advance, retarded oil
Oil flows through the pressure supply passage 156 from left to right in the drawing.
On the way, the area of the pipeline is rapidly reduced from A1 to A2.
It will be. Pressure loss in the direction of rapid pipe expansion
The coefficient is ζ1 and the pressure loss coefficient in the direction of rapid reduction of the pipeline is ζ.
Assuming that 2, the cross-sectional area ratios A2 / A1 of ζ1, ζ2 and
Is shown in the graph of FIG. FIG. 6B shows the enlarged loss coefficient.
Ζ1 / ζ2 and the cross-sectional area ratio A2 of the pipeline
Also, the relationship with / A1 is shown. As you can see from this figure
In contrast, if A2 / A1 is 0.7 or less, the direction of rapid expansion of the pipeline
That is, the pressure loss in the oil flow direction at the time of retard
Is the direction of oil flow at the time of rapid contraction of the pipeline, that is, the advance angle.
Than the pressure loss at Therefore, this implementation
In the embodiment, 1 / 0.0.
Retard the passage area changing part that enlarges the area at a ratio of 7 or more
It is provided in the hydraulic supply path 156. Thus, before
As described above, the retarding speed, that is, the seal at the time of retarding
The sliding speed of the member 123 is suppressed,
Wear is prevented. As described above, in the present embodiment, the delay
Although a passage area changing portion is provided in the angular hydraulic pressure supply passage 156,
The same applies to the case where a passage area changing portion is provided in the hydraulic pressure supply passage 155.
Action can be obtained. Controlling the displacement speed is achieved by controlling the OCV
It is also possible by the control of 40. Control OCV40
Drive duty ratio for the electromagnetic actuator 4
Of ON time in energizing pulse to 1 solenoid
In other words, it indicates the current value supplied to the solenoid,
Therefore, it is proportional to the stroke of the spool 44. Spool 4
4 is arranged at an arbitrary position within the movable range.
The oil flow path area changes, and the advance and retard speeds
Changes slightly. Therefore, the drive duty ratio
It is possible to control the displacement speed based on the value of.
That is, by changing the value of the drive duty ratio,
The valve timing determines the displacement speed.
However, the displacement angle is not determined. Paraphrase
Then, the OCV 40 is controlled based on the drive duty ratio.
When the spool 44 is moved by
Valve timing after moving the spool 44
It becomes the displacement angle of the ring. Thus, OCV40
The retard speed can also be suppressed by the control. As described above, according to the present invention,
It is possible to prevent the wear of the seal member,
A vane type valve timing control device is provided. sand
That is, according to the present invention, the sliding speed of the seal member is high.
At the time of retard, which tends to increase the wear of the
Is kept low, and such a problem is solved. Also,
Reduction of the vehicle's retarding speed does not require special control.
Supply the hydraulic fluid to the first hydraulic chamber or the second hydraulic chamber.
The passage area change section provided in the hydraulic fluid supply passage
Hydraulic fluid when retarded compared to pressure loss in hydraulic fluid flow direction
Easy configuration by increasing pressure loss in the flow direction
Is achieved.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施形態に係るバルブタイミング制
御装置の概略構成を示す分解斜視図である。 【図2】カバーを取り外した状態でのバルブタイミング
制御装置の正面図である。 【図3】図2の3−3線で切断した場合の側面断面図で
ある。 【図4】図2の3−3線で切断した場合の部分拡大断面
図である。 【図5】図2の5−5線で切断した場合の側面断面図で
ある。 【図6】(A)は、遅角油圧供給路156に設けられた
通路面積変更部を示す図であり、(B)は、管路急拡大
方向(遅角時,A1←A2)における圧力損失係数ζ
1、管路急縮小方向(進角時,A1→A2)における圧
力損失係数ζ2、及びそれらの比ζ1/ζ2が管路の断
面積比A2/A1に応じてどのように変化するかを示す
特性図である。 【符号の説明】 10…バルブタイミング制御装置 11…スプロケット(第1の回転体) 111…中空部 112…歯 113…カバー取付部 114…凹部 115…凸部 116…リヤハウジング取付部 117…ロックピン孔 118…ロックピン進角油圧供給路 12…ロータ(第2の回転体) 121…ボルト孔 122…ベーン 123…シール部材(アペックスシール) 124…板ばね 125…ロータ進角油圧供給路 126…ロータ遅角油圧供給路 127…係合ピン孔 13…カバー 131…フランジ 132…ボルト孔 14…リヤハウジング 141…肉厚円盤部 142…軸部 143…リヤハウジング進角油圧供給路 144…リヤハウジング遅角油圧供給路 145…ロックピン係合孔 146…係合ピン孔 147…係合ピン孔 148…ボルト孔 149…シール溝 15…吸気側カムシャフト 151…ジャーナル部 152…ボルト結合孔 153…進角油圧供給ポート 154…遅角油圧供給ポート 155…カムシャフト進角油圧供給路 156…カムシャフト遅角油圧供給路 157…接続油圧供給路 158…係合ピン孔 20…ロックピン 21…大径部 22…小径部 23…スプリング孔 24…スプリング 25…第1受圧面 26…第2受圧面 261…ロックピン遅角油圧供給路 30…係合ピン 31…係合ピン 32…結合ボルト 40…オイルコントロールバルブ(OCV)(作動液供
給手段) 41…電磁式アクチュエータ 42…コイルスプリング 43…プランジャ 44…スプール 44a…ランド 44b…パセージ 44c…パセージ 45…ケーシング 45t…タンクポート 45a…Aポート 45b…Bポート 45r…リザーバポート 46…油圧ポンプ(作動液供給手段) 47…オイルフィルタ 48…オイルパン(作動液供給手段) 101…進角油圧室 102…遅角油圧室
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a valve timing control device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view of the valve timing control device with a cover removed. FIG. 3 is a side sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2; FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2; FIG. 5 is a side sectional view taken along line 5-5 in FIG. 2; FIG. 6A is a diagram showing a passage area changing portion provided in a retard hydraulic pressure supply passage 156, and FIG. 6B is a diagram showing a pressure in a pipeline rapid expansion direction (at the time of retard, A1 ← A2). Loss factor ζ
1. Pressure loss coefficient ζ2 in the direction of rapid contraction of the pipeline (at the time of advance, A1 → A2) and how their ratio ζ1 / ζ2 changes according to the cross-sectional area ratio A2 / A1 of the pipeline It is a characteristic diagram. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Valve timing control device 11 ... Sprocket (first rotating body) 111 ... Hollow portion 112 ... Teeth 113 ... Cover mounting portion 114 ... Depressed portion 115 ... Convex portion 116 ... Rear housing mounting portion 117 ... Lock pin Hole 118 Lock pin advance hydraulic pressure supply path 12 Rotor (second rotating body) 121 Bolt hole 122 Vane 123 Seal member (apex seal) 124 Plate spring 125 Rotor advance hydraulic pressure supply path 126 Rotor Retard hydraulic pressure supply path 127 engagement pin hole 13 cover 131 flange 132 bolt hole 14 rear housing 141 thick disk 142 shaft 143 rear housing advance hydraulic supply path 144 rear housing retard angle Hydraulic supply path 145 Lock pin engagement hole 146 Engagement pin hole 147 Engagement pin hole 148 Bolt hole 149 Sea Groove 15 ... intake side camshaft 151 ... journal part 152 ... bolt connection hole 153 ... advance hydraulic pressure supply port 154 ... retard hydraulic pressure supply port 155 ... camshaft advance hydraulic supply path 156 ... camshaft retard hydraulic supply path 157 ... Connection hydraulic pressure supply path 158... Engagement pin hole 20. Lock pin 21. Large diameter portion 22. Small diameter portion 23. Spring hole 24. Spring 25. First pressure receiving surface 26. Supply path 30 Engagement pin 31 Engagement pin 32 Coupling bolt 40 Oil control valve (OCV) (hydraulic fluid supply means) 41 Electromagnetic actuator 42 Coil spring 43 Plunger 44 Spool 44a Land 44b Passage 44c Passage 45 Casing 45t Tank port 45a A port 45b B port 45r ... reservoir port 46 ... hydraulic pump (hydraulic fluid supply means) 47 ... oil filter 48 ... oil pan (hydraulic fluid supply means) 101 ... advance hydraulic chamber 102 ... retard hydraulic chamber

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 内周面に少なくとも1つの凹部を有する
第1の回転体と、 前記凹部を第1の液圧室と第2の液圧室とに区画する少
なくとも1つのベーンを有するとともに相対回転可能に
前記第1の回転体と同軸に組み合わせられる第2の回転
体と、 前記第1の回転体又は前記第2の回転体の一方を回転せ
しめるクランクシャフトと、 前記第1の回転体又は前記第2の回転体の他方と連動し
て回転しバルブを駆動するカムシャフトと、 作動液供給通路を介して前記第1の液圧室又は前記第2
の液圧室に作動液を供給する作動液供給手段と、 前記第1の回転体又は前記第2の回転体の少なくとも一
方に設けられ前記第1の液圧室及び前記第2の液圧室を
液密に区画するシール部材と、 を具備する内燃機関のバルブタイミング制御装置におい
て、 前記カムシャフトが前記クランクシャフトに対して遅角
せしめられるときに、前記シール部材の磨耗を防止すべ
く、前記第1の回転体と前記第2の回転体との相対回転
の速度を低減させる遅角速度低減手段、として、 前記第1の液圧室又は第2の液圧室に作動液を供給する
作動液供給通路に設けられた通路面積変更部により、前
記カムシャフトが前記クランクシャフトに対して進角せ
しめられるときの作動液流れ方向の圧力損失に比し、前
記カムシャフトが前記クランクシャフトに対して遅角せ
しめられるときの作動液流れ方向の圧力損失を大とする
圧力損失調整手段、を設けたことを特徴とする、内燃機
関のバルブタイミング制御装置。
1. A first rotating body having at least one concave portion on an inner peripheral surface, and at least one partitioning the concave portion into a first hydraulic chamber and a second hydraulic chamber. A second rotating body having two vanes and being coaxially combined with the first rotating body so as to be relatively rotatable; a crankshaft configured to rotate one of the first rotating body or the second rotating body; A camshaft that rotates in conjunction with the other of the first rotating body or the second rotating body and drives a valve; and a first hydraulic chamber or the second hydraulic chamber via a working fluid supply passage.
Hydraulic fluid supply means for supplying hydraulic fluid to the first hydraulic body and the first hydraulic chamber and the second hydraulic chamber provided on at least one of the first rotating body and the second rotating body. And a seal member for partitioning the seal member in a liquid-tight manner, wherein the camshaft is retarded with respect to the crankshaft to prevent wear of the seal member when the camshaft is retarded with respect to the crankshaft. Hydraulic fluid for supplying hydraulic fluid to the first hydraulic chamber or the second hydraulic chamber as retard angle reduction means for reducing the relative rotation speed between the first rotary body and the second rotary body By the passage area changing portion provided in the supply passage, the camshaft is moved with respect to the crankshaft as compared with the pressure loss in the working fluid flow direction when the camshaft is advanced with respect to the crankshaft. A valve timing control device for an internal combustion engine, comprising pressure loss adjusting means for increasing a pressure loss in a flow direction of a hydraulic fluid when retarded.
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