JP2007138722A - Valve timing adjusting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方の開閉タイミング(以下、開閉タイミングを「バルブタイミング」という。)を変更するバルブタイミング調整装置に関する。 The present invention relates to a valve timing adjusting device that changes the opening / closing timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve of an engine (hereinafter, the opening / closing timing is referred to as “valve timing”).
従来、エンジンのクランクシャフトの駆動力を受けるハウジングと、ハウジング内に収容され、カムシャフトにクランクシャフトの駆動力を伝達するベーンロータとを備えるバルブタイミング調整装置が知られている。このバルブタイミング調整装置では、遅角室および進角室の作動流体圧力によりハウジングに対し遅角側または進角側へベーンロータを相対回転駆動することにより、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相、つまりバルブタイミングを調整している(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a valve timing adjusting device including a housing that receives a driving force of an engine crankshaft, and a vane rotor that is housed in the housing and transmits the driving force of the crankshaft to a camshaft. In this valve timing adjusting device, the camshaft phase relative to the crankshaft, that is, the valve timing, is driven by rotating the vane rotor relative to the housing toward the retard side or the advance side by the working fluid pressure in the retard chamber and the advance chamber. (For example, refer to Patent Document 1).
バルブタイミング調整装置では、吸気弁または排気弁を開閉駆動するとき、吸気弁または排気弁からカムシャフトが受けるトルク変動がベーンロータに伝わり、ハウジングに対しベーンロータが遅角側または進角側へトルク変動を受ける。ベーンロータが遅角側にトルク変動を受けると、進角室の作動流体は進角室から流出する力を受け、ベーンロータが進角側にトルク変動を受けると、遅角室の作動流体は遅角室から流出する力を受ける。すると、例えば流体供給源から供給される作動流体の圧力が低いときに、進角室に作動流体を供給し、クランクシャフトに対してカムシャフトの位相を遅角側から進角側の目標位相に変更する場合、ベーンロータがトルク変動により遅角側へ押し戻される。その結果、カムシャフトの位相が目標の位相に達するまでの応答時間が長くなる。 In the valve timing adjustment device, when the intake valve or exhaust valve is driven to open or close, the torque fluctuation received by the camshaft from the intake valve or exhaust valve is transmitted to the vane rotor, and the vane rotor causes torque fluctuation to the retard side or advance side with respect to the housing. receive. When the vane rotor receives torque fluctuations on the retard side, the working fluid in the advance chamber receives a force flowing out from the advance chambers, and when the vane rotor receives torque fluctuations on the advance side, the working fluid in the retard chamber becomes retarded. Receives the power flowing out of the room. Then, for example, when the pressure of the working fluid supplied from the fluid supply source is low, the working fluid is supplied to the advance chamber, and the phase of the camshaft with respect to the crankshaft is changed from the retard side to the target phase on the advance side. When changing, the vane rotor is pushed back to the retard side due to torque fluctuation. As a result, the response time until the camshaft phase reaches the target phase becomes longer.
そこで、特許文献1に開示されているように、作動流体を遅角室および進角室に供給する供給通路に逆止弁を設け、ベーンロータがトルク変動を受けたとき、遅角室または進角室からの作動流体の流出を防止することが考えられる。これにより、位相制御中にベーンロータがハウジングに対し目標位相と反対側へ戻ることを防止し、位相制御の応答性を高めることが知られている。 Therefore, as disclosed in Patent Document 1, a check valve is provided in a supply passage for supplying the working fluid to the retard chamber and the advance chamber, and when the vane rotor receives torque fluctuation, the retard chamber or the advance It is conceivable to prevent the working fluid from flowing out of the chamber. Thus, it is known that the vane rotor is prevented from returning to the opposite side of the target phase with respect to the housing during the phase control, and the response of the phase control is improved.
特許文献1に開示されている発明の場合、逆止弁はベーンロータの内部に設置されている。すなわち、逆止弁は、ベーンロータを軸方向に貫く逆止弁通路と、この逆止弁通路を開閉する弁部材とから構成されている。この場合、弁部材は、逆止弁通路をベーンロータの軸方向へ往復移動する。そして、弁部材は、逆止弁通路に設置されている弁座に着座することにより、逆止弁通路を遮断する。 In the case of the invention disclosed in Patent Document 1, the check valve is installed inside the vane rotor. That is, the check valve includes a check valve passage that penetrates the vane rotor in the axial direction and a valve member that opens and closes the check valve passage. In this case, the valve member reciprocates in the axial direction of the vane rotor through the check valve passage. And a valve member interrupts | blocks a non-return valve channel | path by sitting on the valve seat installed in the non-return valve channel | path.
しかしながら、ベーンロータは、カムシャフトともに回転している。そのため、ベーンロータの内部に収容されている弁部材にはベーンロータの回転にともなって遠心力が加わる。例えば、上記特許文献1に開示されている実施例の弁部材として球状の弁部材を使用した場合、弁部材は、遠心力が加わると、逆止弁通路の内部においてベーンロータの径方向外側へ移動する。その結果、弁部材が逆止弁通路を遮断しているとき、弁部材の移動によって弁部材と弁座との間から作動流体の漏れを招き、作動流体の圧力低下にともなう応答性の低下を招く。 However, the vane rotor rotates together with the camshaft. Therefore, centrifugal force is applied to the valve member housed inside the vane rotor as the vane rotor rotates. For example, when a spherical valve member is used as the valve member of the embodiment disclosed in Patent Document 1, the valve member moves outward in the radial direction of the vane rotor when a centrifugal force is applied. To do. As a result, when the valve member blocks the check valve passage, the movement of the valve member causes leakage of the working fluid from between the valve member and the valve seat, resulting in a decrease in responsiveness due to a decrease in the pressure of the working fluid. Invite.
そこで、本発明の目的は、逆止弁の弁部材と弁座とのシール性を向上し、作動応答性が高いバルブタイミング調整装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a valve timing adjusting device that improves the sealing performance between the valve member and the valve seat of the check valve and has high operation responsiveness.
請求項1記載の発明では、逆止弁はガイド部を有している。ガイド部は、ベーンロータの回転にともなう遠心力によって弁部材が移動することを規制する。これにより、ベーンロータの回転にともなって弁部材に遠心力が加わっても、弁部材はガイド部によって逆止弁通路の内部における移動、すなわち遠心力による移動が規制される。そのため、弁部材が弁座に着座し、逆止弁通路を遮断しているとき、弁部材と弁座との間に隙間が形成されることはない。したがって、逆止弁のシール性が向上し、弁部材と弁座との間からの作動流体の漏れが防止されるので、作動流体の圧力低下が抑えられ、作動応答性を高めることができる。 In the first aspect of the present invention, the check valve has a guide portion. The guide part restricts the movement of the valve member due to the centrifugal force accompanying the rotation of the vane rotor. Thereby, even if a centrifugal force is applied to the valve member as the vane rotor rotates, the movement of the valve member inside the check valve passage, that is, the movement due to the centrifugal force, is restricted by the guide portion. Therefore, when the valve member is seated on the valve seat and the check valve passage is blocked, no gap is formed between the valve member and the valve seat. Accordingly, the sealing performance of the check valve is improved and the leakage of the working fluid from between the valve member and the valve seat is prevented, so that the pressure drop of the working fluid can be suppressed and the operation responsiveness can be improved.
請求項2または3記載の発明では、弁部材はベーンロータの軸方向または回転周方向へ移動可能である。すなわち、弁部材は、ベーンロータの軸方向または回転周方向へ移動する。これにより、ベーンロータが回転すると、ベーンロータが形成する逆止弁通路に収容されている弁部材には、ベーンロータの径方向外側へ遠心力が加わる。このとき、弁部材に遠心力が加わっても、弁部材はガイド部によって径方向外側への移動が規制される。したがって、逆止弁のシール性が向上し、作動応答性を高めることができる。
In the invention according to
請求項4記載の発明では、ガイド部はベーンロータに設置されている逆止弁通路の径方向内側へ突出している凸部である。そのため、凸部の径方向内側の端部は弁部材と摺動可能である。これにより、ベーンロータの回転にともなって弁部材に遠心力が加わっても、弁部材は凸部と接することによって径方向への移動が規制される。したがって、逆止弁のシール性が向上し、作動応答性を高めることができる。
また、請求項4記載の発明では、凸部は逆止弁通路の径方向内側へ少なくとも1つの突出する突出部である。そのため、凸部が形成されていない部分には作動流体が通過可能な通路が形成される。したがって、凸部を形成する場合でも、逆止弁通路における作動流体の流れを確保することができる。
In the invention according to
In the invention according to
請求項5記載の発明では、弁部材は、弁座に着座し、作動油を遮断するシール部と逆止弁通路を形成する内壁と摺動可能なガイド部から構成されている。このガイド部は、弁部材から逆止弁通路の径方向外側へ突出している突出部である。そのため、突出部の径方向外側の端部は逆止弁通路を形成する内壁と摺動可能である。これにより、ベーンロータの回転にともなって弁部材に遠心力が加わっても、弁部材は突出部が逆止弁通路を形成する内壁と接することによって径方向への移動が規制される。したがって、逆止弁のシール性が向上し、作動応答性を高めることができる。 In the fifth aspect of the present invention, the valve member comprises a seal portion that sits on the valve seat and blocks hydraulic oil, and an inner wall that forms a check valve passage and a slidable guide portion. The guide portion is a protruding portion that protrudes radially outward of the check valve passage from the valve member. Therefore, the radially outer end of the protrusion is slidable with the inner wall forming the check valve passage. Thereby, even if a centrifugal force is applied to the valve member as the vane rotor rotates, the valve member is restricted from moving in the radial direction because the protruding portion contacts the inner wall forming the check valve passage. Therefore, the sealing performance of the check valve is improved and the operation response can be improved.
また、請求項5記載の発明では、弁部材のシール部の直径よりも、ガイド部の直径が大きく設定している。すなわち、シール部の直径よりも逆止弁通路を形成する内壁の直径が大きいため、シール部と逆止弁通路を形成する内壁との間には作動流体が通過可能な通路が形成される。したがって、弁部材にガイド部である突出部を形成する場合でも、逆止弁通路における作動流体の流れを確保することができる。
In the invention according to
請求項6記載の発明では、ガイド部は弁座の中心軸と逆止弁通路の中心軸とをずらすことにより形成されている。そして、弁座の中心軸は、逆止弁通路の中心軸より遠心力が加わる方向、すなわちベーンロータの径方向外側へずれている。これにより、弁部材は、逆止弁通路を形成する内壁と接する。弁部材と接する内壁は、ベーンロータの径方向において弁部材の外側に位置する。そのため、弁部材に遠心力が加わっても、弁部材は逆止弁通路を形成する内壁と接することにより移動が規制される。したがって、逆止弁のシール性が向上し、作動応答性を高めることができる。
In the invention according to
また、請求項6記載の発明では、弁座と逆止弁通路との中心軸をずらすことにより、ベーンロータの径方向において内側では弁部材と逆止弁通路を形成する内壁との間に作動流体が通過可能な通路が形成される。したがって、弁部材が逆止弁通路を塞ぐことがなく、逆止弁通路における作動流体の流れを確保することができる。
さらに、請求項6記載の発明では、弁座および逆止弁通路の中心軸をずらすだけでガイド部が形成される。そのため、弁部材およびガイド部に特別な加工を必要としない。したがって、加工工数の増加を招くことがない。
According to the sixth aspect of the present invention, the working fluid is provided between the valve member and the inner wall forming the check valve passage on the inner side in the radial direction of the vane rotor by shifting the central axis of the valve seat and the check valve passage. A passage through which can pass is formed. Therefore, the valve member does not block the check valve passage, and the flow of the working fluid in the check valve passage can be ensured.
Furthermore, in the invention described in
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態によるバルブタイミング調整装置を図2および図3に示す。本実施形態のバルブタイミング調整装置10は、作動流体として作動油を用いる油圧制御式であり、吸気弁のバルブタイミングを調整する。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
A valve timing adjusting device according to a first embodiment of the present invention is shown in FIGS. The valve
図2に示すように、駆動側回転体であるハウジング11は、チェーンスプロケット12、シューハウジング13およびフロントプレート15を有している。シューハウジング13は、図3に示す仕切部材としてのシュー131、132、133、134と、環状の周壁14とを有している。チェーンスプロケット12、シューハウジング13およびフロントプレート15は、ボルト16により同軸上に固定されている。チェーンスプロケット12は、図示しないチェーンにより図示しないエンジンの駆動軸としてのクランクシャフトと結合して駆動力が伝達され、クランクシャフトと同期して回転する。
As shown in FIG. 2, the
従動軸としてのカムシャフト20は、バルブタイミング調整装置10を経由してクランクシャフトの駆動力が伝達される。カムシャフト20は、図示しない吸気弁を開閉駆動する。カムシャフト20は、チェーンスプロケット12に対し所定の位相差をおいて回転可能にチェーンスプロケット12に挿入されている。
従動側回転体としてのベーンロータ21は、カムシャフト20の回転軸方向端面と接している。カムシャフト20およびベーンロータ21は、ボルト22により同軸上に固定されている。ベーンロータ21とカムシャフト20との回転方向の位置決めは、ベーンロータ21およびカムシャフト20に位置決めピン23をはめ込むことにより行われる。カムシャフト20、ハウジング11およびベーンロータ21は、図2に示す矢印X方向から見て時計方向へ回転する。以下、この回転方向をクランクシャフトに対するカムシャフト20の進角方向とする。
The
The
図3に示すように、台形状に形成されたシュー131、132、133、134は、周壁14から径方向内側に伸びている。シュー131、132、133、134は、周壁14の回転方向にほぼ等間隔に配置されている。シュー131、132、133、134により回転方向に所定角度範囲で四個所に形成された間隙にはそれぞれベーンを収容する扇状の収容室135が四室形成されている。
As shown in FIG. 3, the
ベーンロータ21は、カムシャフト20と軸方向端面で結合するボス部24と、ボス部24の外周側に回転方向へほぼ等間隔に配置されたベーン211、212、213、214とを有している。ベーンロータ21は、ハウジング11に対し相対回転可能にハウジング11の内部に収容されている。ベーン211、212、213、214は、各収容室135の内部に回転可能に収容されている。ベーン211、212、213、214は、各収容室135を遅角油圧室と進角油圧室とに仕切っている。図3に示す遅角方向、進角方向を表す矢印は、ハウジング11に対するベーンロータ21の遅角方向および進角方向を示している。
The
シール部材25は、半径方向に向き合うシュー131、132、133、134とボス部24との間、ならびにベーン211、212、213、214と周壁14の内周壁との間に形成されている摺動隙間に配設されている。シール部材25は、シュー131、132、133、134の先端、およびベーン211、212、213、214の外周壁に設けた溝にはめ込まれており、例えばばねなどによりボス部24の外周壁および周壁14の内周壁に向けて押し付けられている。この構成により、シール部材25は各遅角油圧室と各進角油圧室との間に作動油が漏れることを防止している。
The
図2に示すように、円筒状に形成されたストッパピストン31は、ベーン211に回転軸方向へ摺動可能に収容されている。嵌合リング32は、チェーンスプロケット12に形成された凹部17に圧入保持されている。ストッパピストン31は、嵌合リング32に嵌合可能である。ストッパピストン31および嵌合リング32の嵌合側はテーパ状に形成されている。そのため、ストッパピストン31は、嵌合リング32に滑らかに嵌合する。押し付け手段であるスプリング33は、嵌合リング32側にストッパピストン31を押し付けている。ストッパピストン31、嵌合リング32およびスプリング33は、ハウジング11に対するベーンロータ21の相対回転を拘束する拘束手段を構成している。
As shown in FIG. 2, the
ストッパピストン31のチェーンスプロケット12側に形成された油圧室34、ならびにストッパピストン31の外周に形成された油圧室35に供給される作動油の圧力は、嵌合リング32からストッパピストン31が抜け出す方向へ働く。油圧室34は後述する進角油圧室のいずれかと連通し、油圧室35は遅角油圧室のいずれかと連通している。ストッパピストン31の先端部は、ハウジング11に対し最も遅角側にベーンロータ21が位置するとき嵌合リング32に嵌合可能である。ストッパピストン31が嵌合リング32に嵌合した状態においてハウジング11に対するベーンロータ21の相対回転は拘束されている。
The pressure of the hydraulic fluid supplied to the
ハウジング11に対しベーンロータ21が最も遅角側から進角側へ回転すると、ストッパピストン31と嵌合リング32との回転方向の位置がずれる。そのため、ストッパピストン31は、嵌合リング32に嵌合不能となる。
図3に示すように、シュー131とベーン211との間に遅角油圧室41が形成され、シュー132とベーン212との間に遅角油圧室42が形成され、シュー133とベーン213との間に遅角油圧室43が形成され、シュー134とベーン214との間に遅角油圧室44が形成されている。また、シュー134とベーン211との間に進角油圧室51が形成され、シュー131とベーン212との間に進角油圧室52が形成され、シュー132とベーン213との間に進角油圧室53が形成され、シュー133とベーン214との間に進角油圧室54が形成されている。ここで、遅角油圧室41、42、43、44は特許請求の範囲の遅角室であり、進角油圧室51、52、53、54は特許請求の範囲の進角室である。
When the
As shown in FIG. 3, a retard
図2に示すように流体供給源としてのオイルポンプ1は、オイルタンク2から汲み上げた作動油を供給通路3に供給する。切換弁60は、公知の電磁スプール弁であり、カムシャフト20の軸受6よりもオイルポンプ1側において、供給通路3および排出通路4と、遅角通路70、進角通路80との間に設置されている。切換弁60は、電子制御装置(ECU)5から電磁駆動部61に供給されるディーティ比制御された駆動電流により切換制御される。切換弁60のスプール62は、駆動電流のディーティ比に基づいて変位する。このスプール62の位置により、切換弁60は、遅角油圧室41、42、43、44および進角油圧室51、52、53、54への作動油の供給、ならびに遅角油圧室41、42、43、44および進角油圧室51、52、53、54からの作動油の排出を切り換える。切換弁60への通電をオフした状態では、スプリング63の押し付け力によりスプール62は図2および図4に示す位置にある。
As shown in FIG. 2, the oil pump 1 as a fluid supply source supplies hydraulic oil pumped from the
図2に示すように、軸受6により回転を支持されているカムシャフト20の外周壁には、環状通路26、27が形成されている。遅角通路71は切換弁60から環状通路26を通り、進角通路81は切換弁60から環状通路27を通ってカムシャフト20の内部およびベーンロータ21のボス部24の内部に形成されている。
As shown in FIG. 2,
図4および図5に示すように、遅角通路70は、遅角油圧室41、42、43、44と接続する遅角通路72、73、74、75に分岐している。遅角通路72、73、74、75は、遅角油圧室41、42、43、44に作動油を供給するとともに、遅角油圧室41、42、43、44から流体排出側である排出通路4を経由して作動油を排出する。したがって、遅角通路72、73、74、75は、遅角供給通路と遅角排出通路とを兼ねている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
進角通路80は、進角油圧室51、52、53、54と接続する進角通路82、83、84、85に分岐している。進角通路82、83、84、85は、進角油圧室51、52、53、54に作動油を供給するとともに、進角油圧室51、52、53、54から排出通路4を経由して作動油を排出する。したがって、進角通路82、83、84、85は、進角供給通路と進角排出通路とを兼ねている。
The
逆止弁90は、進角油圧室53に接続する進角通路83に設置され、かつ軸受6よりも進角油圧室53側に設置されている。すなわち、進角油圧室53は特許請求項の範囲の制御進角室であり、進角油圧室53に接続する進角通路83は制御進角通路である。逆止弁90は、オイルポンプ1から進角通路83を通って進角油圧室53に作動油が流入することを許容し、進角油圧室53から進角通路83を通ってオイルポンプ1側へ作動油が逆流することを規制する。
The
逆止弁90の進角油圧室53側からは、進角通路83と進角通路80とを接続する進角通路86が分岐している。この進角通路86には、制御弁100が設置されている。制御弁100は、図2に示すようにベーンロータ21の内部に往復移動可能にスプール101を収容したスプール弁である。制御弁100は、軸受6よりも進角油圧室53側に設置されている。制御弁100には、遅角通路70から分岐する遅角パイロット油路102および進角通路80から分岐する進角パイロット油路103と接続している。制御弁100のスプール101は、遅角パイロット油路102および進角パイロット油路103から供給される作動油の圧力バランスによって移動する。これにより、制御弁100は、進角油圧室53と排出通路4とを接続する進角通路86を開閉する。
以上の通路構成により、オイルポンプ1から遅角油圧室41、42、43、44、進角油圧室51、52、53、54、油圧室34および油圧室35に作動油を供給可能になるとともに、各油圧室から排出通路4へ作動油を排出可能になる。
An
With the above-described passage configuration, hydraulic oil can be supplied from the oil pump 1 to the retarded
次に、逆止弁90について詳細に説明する。
逆止弁90は、図3に示すようにベーンロータ21のベーン213に設置されている。ベーン213は、図1および図2に示すようにチェーンスプロケット12側の端部からフロントプレート15側の油路87へベーンロータ21の軸方向へ貫く孔部91を有している。この孔部91は内部に逆止弁通路92を形成し、逆止弁通路92は進角通路83および油路87に連通している。逆止弁90は、弁部材93、ホルダ94および押し付け手段としてのスプリング95から構成されている。ホルダ94は、ベーン213の孔部91に収容されている。ホルダ94は、例えば圧入などにより孔部91に固定されている。ホルダ94は、筒状に形成されており、内周側に逆止弁通路92を形成している。ホルダ94は、進角油圧室53とは反対の油路87側に弁座96を形成している。油路87は、逆止弁通路92に対して進角油圧室53とは反対側で進角通路80と接続している。
Next, the
The
弁部材93は、球状に形成され、ホルダ94の内周側にベーンロータ21の軸方向へ移動可能に収容されている。弁部材93は、スプリング95により弁座96側へ押し付けられている。弁部材93が弁座96に着座することにより、逆止弁通路92は遮断される。そのため、進角通路80に接続する油路87と進角油圧室53に接続する進角通路83との間は逆止弁90によって遮断される。スプリング95は、一方の端部が弁部材93に接し、他方の端部がキャップ97に固定されている。キャップ97は、孔部91のチェーンスプロケット12側の端部に設置されている。キャップ97は、孔部91の油路87とは反対側の端部を封止している。
The
弁部材93に作用する油路87における作動油から受ける力がスプリング95の押し付け力よりも大きくなると、弁部材93はスプリング95の押し付け力に抗してキャップ97側へ移動する。これにより、弁部材93は、弁座96から離座し、逆止弁通路92は開放される。その結果、油路87と進角通路83とは連通し、進角通路80の作動油は進角油圧室53へ供給される。
When the force received from the hydraulic oil in the
ホルダ94は、図1(A)に示すように逆止弁通路92の径方向内側へ突出するガイド部としての凸部98を有している。凸部98は、ホルダ94から径方向内側へ突出し、内周側の端部が弁部材93と接している。凸部98は、ホルダ94の周方向すなわち逆止弁通路92の周方向において、複数設置されている。これにより、周方向で隣り合う凸部98の間は、作動油が通過可能な通路を形成する。凸部98の内周側の端部が弁部材93と接することにより、弁部材93は図1(A)に示すホルダ94の径方向すなわちベーンロータ21の軸に垂直な方向への移動が規制される。そのため、ベーンロータ21の回転によって弁部材93に遠心力が加わっても、弁部材93は凸部98と接することにより逆止弁通路92の径方向への移動が妨げられる。
The
次に、バルブタイミング調整装置10の作動を説明する。
エンジンが停止しているとき、ストッパピストン31は嵌合リング32に嵌合している。エンジンを始動した直後の状態では、遅角油圧室41、42、43、44、進角油圧室51、52、53、54、油圧室34および油圧室35にオイルポンプ1から十分な圧力の作動油が供給されない。そのため、ストッパピストン31は嵌合リング32に嵌合したままであり、クランクシャフトに対しカムシャフト20は最遅角位置に保持されている。これにより、作動油が各油圧室に供給されるまでの間、カムシャフト20が受けるトルク変動によってハウジング11とベーンロータ21との衝突による異音の発生が防止される。
Next, the operation of the valve
When the engine is stopped, the
エンジンが始動され、オイルポンプ1から作動油が十分に供給されると、油圧室34または油圧室35に供給される作動油の油圧によってストッパピストン31は嵌合リング32から抜け出す。そのため、ベーンロータ21は、ハウジング11に対し回転可能となる。そして、遅角油圧室41、42、43、44および進角油圧室51、52、53、54に供給する作動油を制御することにより、クランクシャフトに対するカムシャフト20の位相差が調整される。
When the engine is started and hydraulic oil is sufficiently supplied from the oil pump 1, the
切換弁60への通電がオフのとき、スプール62はスプリング63の押し付け力によって図4に示す位置にある。この状態のとき、供給通路3から遅角通路70に作動油が供給され、遅角通路70から遅角油圧室41、42、43、44へ作動油が供給される。また、この状態のとき、進角油圧室51、52、53、54の作動油は、進角通路82、83、84、84から進角通路80および切換弁60を経由して排出通路4に排出される。進角油圧室53の作動油は、進角通路83に接続している逆止弁90へ流入する。このとき、逆止弁90では、油路87側よりも進角油圧室53側の進角通路83の作動油の圧力が高くなる。そのため、逆止弁90は、弁部材93が弁座96に着座し、進角油圧室53と油路87とを接続する逆止弁通路92を遮断する。一方、このとき、制御弁100には、遅角通路74に接続する遅角パイロット油路102から作動油が供給されている。そのため、制御弁100は、供給された作動油から受ける力によって進角通路86を開放する。その結果、進角油圧室53から排出された作動油は、進角通路83、進角通路86、制御弁100、進角通路80および切換弁60を経由して排出通路4へ排出される。このように、遅角油圧室41、42、43、44に作動油が供給され、進角油圧室51、52、53、54から作動油が排出されることにより、ベーンロータ21は四室ある遅角油圧室41、42、43、44の作動油から力を受ける。その結果、ベーンロータ21はハウジング11に対し遅角側へ回転する。
When the energization to the switching
切換弁60への通電をオンすると、スプール62はスプリング63の押し付け力に抗して加わる電磁駆動部61の駆動力によって図5に示す位置へ移動する。この状態において、供給通路3から進角通路80に作動油が供給され、進角通路80を経由して進角油圧室51、52、53、54へ作動油が供給される。進角油圧室53の場合、油路87から逆止弁90を経由して作動油が供給される。一方、遅角油圧室41、42、43、44の作動油は、遅角通路72、73、74、75から遅角通路70、切換弁60、排出通路4を経由して排出通路4に排出される。このように、進角油圧室51、52、53、54に作動油が供給され、遅角油圧室41、42、43、44から作動油が排出されることにより、ベーンロータ21は四室ある進角油圧室51、52、53、54の作動油から力を受ける。その結果、ベーンロータ21はハウジング11に対し進角側へ回転する。このとき、制御弁100には、進角通路80に接続する進角パイロット油路103から作動油が供給されている。そのため、制御弁100は、供給された作動油から受ける力によって進角通路86を遮断している。
When the energization of the switching
進角油圧室51、52、53、54に作動油を供給し、遅角油圧室41、42、43、44から作動油を排出することによりベーンロータ21を進角側の目標位相に位相制御するとき、ベーンロータ21はハウジング11に対し遅角側および進角側にトルク変動を受ける。このとき、ベーンロータ21が受けるトルク変動は、平均すると遅角側に大きく働く。ベーンロータ21が遅角側にトルク変動を受けると、進角油圧室51、52、53、54の作動油は進角通路82、83、84、85に流出する力を受ける。しかし、進角通路83は逆止弁90が遮断し、進角通路86は制御弁100が遮断している。そのため、進角油圧室53の作動油は進角通路83側へ排出されない。したがって、オイルポンプ1から供給される作動油の油圧が低いときに、ベーンロータ21が遅角側にトルク変動を受けても、ベーンロータ21はハウジング11に対して遅角側へ戻されない。その結果、進角油圧室51、52、54からも作動油は排出されない。これにより、ベーンロータ21がカムシャフト20から遅角側へトルク変動を受けても、ベーンロータ21がハウジング11に対し目標位相と反対の遅角側へ戻ることが防止できる。その結果、ベーンロータ21は、進角側の目標位相へ速やかに到達する。
The hydraulic oil is supplied to the advance
ベーンロータ21が目標位相に到達すると、ECU5は切換弁60に供給する駆動電流のデューティ比を制御し、スプール62を図4と図5との中間位置に保持する。その結果、切換弁60は、遅角通路70および進角通路80と、オイルポンプ1および排出通路4との接続を遮断し、遅角油圧室41、42、43、44および進角油圧室51、52、53、54から排出通路4へ作動油が排出されることを防止する。したがって、ベーンロータ21は、目標位相に保持される。
When the
第1実施形態では、逆止弁90の弁部材93はホルダ94の凸部98によって逆止弁通路92の径方向への移動が規制される。そのため、ベーンロータ21の回転によって逆止弁90の弁部材93に遠心力が加わっても、弁部材93はベーンロータ21の径方向への移動が妨げられる。これにより、弁部材93が弁座96に着座しているとき、遠心力によって弁部材93が移動することはなく、弁部材93と弁座96との間に隙間が形成されることもない。したがって、逆止弁90のシール性が向上し、弁部材93と弁座96との間からの作動油の漏れを防止することができる。また、弁部材93と弁座96との間の作動油の漏れを防止することにより、作動油の圧力低下が抑えられ、バルブタイミング調整装置10の作動応答性を高めることができる。
また、第1実施形態では、凸部98はホルダ94の周方向へ複数設置されている。そのため、隣り合う凸部98の間には作動油が通過可能な通路が形成される。したがって、凸部98を形成しても、逆止弁通路92における作動油の流れが妨げられることはない。
In the first embodiment, the
In the first embodiment, a plurality of
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態によるバルブタイミング調整装置の要部を図6に示す。なお、第1実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第2実施形態では、図6に示すように弁部材93はシール部としての弁座96側の端部と、弁座96とは反対側の端部すなわちスプリング95側の端部にガイド部としての突出部99を有している。突出部99は、弁部材93から径方向外側へ突出し、外周側の端部がホルダ94の内壁と接している。これにより、突出部99の外周側の端部がホルダ94の内壁と接することにより、弁部材93はホルダ94の径方向すなわちベーンロータ21の軸に垂直な方向へ移動が規制される。そのため、ベーンロータ21の回転によって弁部材93に遠心力が加わっても、弁部材93の突出部99がホルダ94の内壁と接することにより弁部材93は逆止弁通路92の径方向への移動が規制される。
(Second Embodiment)
The principal part of the valve timing adjusting apparatus according to the second embodiment of the present invention is shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component substantially the same as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
In the second embodiment, as shown in FIG. 6, the
第2実施形態では、弁部材95のシール部としての弁座96側端部の直径よりも突出部99の直径が大きい。すなわちシール部の直径よりもホルダ94の内壁の直径が大きい。したがって、シール部とホルダ94の内壁間には作動流体が通過可能な通路が形成されるため、逆止弁通路92における作動油の流れが妨げられることはない。
In the second embodiment, the diameter of the projecting
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態によるバルブタイミング調整装置の要部を図7に示す。なお、第1実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第3実施形態では、図7に示すようにホルダ94に形成されている弁座96の中心軸C1とガイド部を形成する筒状のホルダ94の中心軸C2とをずらしてある。このとき、弁座96の中心軸C1は、ベーンロータ21の径方向外側すなわちベーンロータ21の回転によって弁部材93に加わる遠心力が働く側にずらしてある。つまり、ホルダ94の中心軸C2は、弁座96の中心軸C1に対し、遠心力が加わる方向と逆方向へずらしてある。これにより、弁部材93は、遠心力が加わると、ベーンロータ21の径方向において外側でホルダ94の内壁と接する。その結果、弁部材93に遠心力が加わっても、弁部材93はホルダ94の内壁と接することにより移動が規制される。
(Third embodiment)
The principal part of the valve timing adjusting apparatus according to the third embodiment of the present invention is shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component substantially the same as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
In the third embodiment, as shown in FIG. 7, the center axis C1 of the
第3実施形態では、弁部材93と弁座96との間からの作動油の漏れを防止することができるとともに、ベーンロータ21の径方向において内側では弁部材93とホルダ94の内壁との間に隙間が形成される。この隙間により、作動油が通過可能な通路が形成され、逆止弁通路92における作動油の流れが妨げられることはない。
また、第3実施形態では、ホルダ94の内壁と弁座96との中心軸をずらすことにより、逆止弁90のシール性の向上が達成される。そのため、弁部材93およびホルダ94に特別な加工を必要とせず、加工工数の増加を招くことがない。
In the third embodiment, it is possible to prevent leakage of hydraulic oil from between the
In the third embodiment, the sealing performance of the
(その他の実施形態)
以上説明した複数の実施形態では、逆止弁90の弁部材93がベーンロータ21の軸方向へ往復移動することにより逆止弁通路92を開閉する構成について説明した。しかし、逆止弁90は、逆止弁通路92をベーンロータ21の周方向またはベーンロータ21の弦に対応する方向へ形成し、弁部材93がベーンロータ21の回転周方向または弦に対応する方向へ往復移動することにより逆止弁通路92を開閉する構成としてもよい。このように、逆止弁通路92がベーンロータ21の回転周方向または弦に対応する方向へ形成される場合、ベーンロータ21の回転によって弁部材93にはベーンロータ21の径方向外側へ力が加わる。そこで、上記の複数の実施形態で説明した構成を採用することにより、弁部材93に遠心力が加わっても弁部材93の径方向の移動は規制される。したがって、逆止弁通路92がベーンロータ21の回転周方向または弦に対応する方向へ形成される場合でも、逆止弁90のシール性を高めることができる。
(Other embodiments)
In the embodiments described above, the configuration in which the
上述のように本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.
1 オイルポンプ、10 バルブタイミング調整装置、11 ハウジング、20 カムシャフト(従動軸)、21 ベーンロータ、41、42、43、44 遅角油圧室(遅角室)、51、52、54 進角油圧室(進角室)、53 進角油圧室(制御進角室)、70、71、72、73、74 遅角通路、80、81、82、84、85 進角通路、83 進角通路(制御進角通路)、90 逆止弁、92 逆止弁通路、93 弁部材、94 ホルダ(ガイド部)、96 弁座、98 凸部(ガイド部)、99 突出部(ガイド部)、135 収容室、211、212、213、214 ベーン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oil pump, 10 Valve timing adjustment apparatus, 11 Housing, 20 Cam shaft (driven shaft), 21 Vane rotor, 41, 42, 43, 44 Retarded hydraulic chamber (retarded chamber), 51, 52, 54 Advanced hydraulic chamber (Advance angle chamber), 53 advance angle hydraulic chamber (control advance angle chamber), 70, 71, 72, 73, 74 retard passage, 80, 81, 82, 84, 85 advance passage, 83 advance passage (control) Advance valve), 90 check valve, 92 check valve passage, 93 valve member, 94 holder (guide part), 96 valve seat, 98 convex part (guide part), 99 projecting part (guide part), 135 accommodation chamber , 211, 212, 213, 214
Claims (6)
前記駆動軸または前記従動軸の一方とともに回転し、所定角度範囲で回転方向に形成された収容室を回転方向に複数有するハウジングと、
前記駆動軸または前記従動軸の他方とともに回転し、前記収容室に収容されるベーンを有し、前記ベーンにより各収容室を仕切って形成された複数の遅角室および進角室の作動流体圧力により前記ハウジングに対し遅角側または進角側に相対回転駆動されるベーンロータと、
前記進角室のうち少なくとも一つの進角室を制御進角室とし、この制御進角室と遅角通路または進角通路を経由して各遅角室または各進角室へ作動流体を供給する流体供給源とを接続する進角通路を制御進角通路とするとき、前記制御進角通路に設置され、前記流体供給源から前記制御進角室への作動流体の流れを許容し、前記制御進角室から前記流体供給源側への作動流体の流れを規制する逆止弁とを備え、
前記逆止弁は、前記ベーンに設置されている逆止弁通路と、前記ベーンロータの径方向と異なる方向へ往復移動可能であって前記逆止弁通路に形成される弁座から離座または前記弁座に着座することにより前記逆止弁通路を開閉する弁部材と、前記ベーンロータの回転にともなう遠心力による前記弁部材の移動を規制するガイド部と、を有することを特徴とするバルブタイミング調整装置。 Provided in a driving force transmission system for transmitting a driving force from a drive shaft of an internal combustion engine to a driven shaft that opens and closes at least one of an intake valve and an exhaust valve, and opens and closes at least one of the intake valve and the exhaust valve In the valve timing adjusting device for adjusting the timing,
A housing that rotates together with one of the drive shaft or the driven shaft and has a plurality of storage chambers formed in the rotation direction within a predetermined angle range in the rotation direction;
Working fluid pressures of a plurality of retarding chambers and advance chambers that rotate together with the other of the drive shaft or the driven shaft and have vanes that are accommodated in the accommodating chambers and that are partitioned by the vanes. A vane rotor that is driven to rotate relative to the housing at a retarded angle side or an advanced angle side with respect to the housing;
At least one of the advance chambers is a control advance chamber, and the working fluid is supplied to each retard chamber or each advance chamber via the control advance chamber and the retard passage or advance passage. When the advance passage connecting the fluid supply source is a control advance passage, the advance passage is installed in the control advance passage, allowing the flow of working fluid from the fluid supply source to the control advance chamber, A check valve for restricting the flow of the working fluid from the control advance chamber to the fluid supply source side,
The check valve is separated from a check valve passage installed in the vane and a valve seat that is reciprocally movable in a direction different from the radial direction of the vane rotor and formed in the check valve passage, or A valve timing adjustment comprising: a valve member that opens and closes the check valve passage by being seated on a valve seat; and a guide portion that restricts movement of the valve member due to centrifugal force accompanying rotation of the vane rotor. apparatus.
4. The valve timing adjusting device according to claim 2, wherein the guide portion is formed by shifting a central axis of the valve seat in a direction in which a centrifugal force is applied from a central axis of the check valve passage. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005329581A JP2007138722A (en) | 2005-11-15 | 2005-11-15 | Valve timing adjusting device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2007138722A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8449198B2 (en) | 2006-12-20 | 2013-05-28 | Ntn Corporation | Rolling bearing, hub unit, rolling contact member, universal joint, torque transmission member for universal joint, and method of producing the same |
WO2023037738A1 (en) * | 2021-09-09 | 2023-03-16 | 日立Astemo株式会社 | Valve timing control device for internal combustion engine |
-
2005
- 2005-11-15 JP JP2005329581A patent/JP2007138722A/en active Pending
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