JP2007247509A - Valve timing controlling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関のクランク軸に対して同期回転する第1回転体と、同内燃機関のカム軸と一体回転し、且つ、前記第1回転体と相対回転可能な第2回転体と、両回転体どうしの相対回転位相を最進角と最遅角との間にある制御領域内で変更する位相制御手段と、前記相対回転位相を前記最進角と前記最遅角との中間に位置する中間ロック位相に拘束可能なロック機構とを備え、前記ロック機構は、前記第1回転体と前記第2回転体のうちの一方の回転体に形成された係止溝と、他方の回転体上に突出変位可能に支持され、前記係止溝内に係止したロック姿勢と前記係止溝から離脱したロック解除姿勢との間で変位可能なロック片と、前記ロック姿勢にある前記ロック片を前記係止溝から離脱させるためのロック片作動油室とを有する弁開閉時期制御装置に関する。 The present invention includes a first rotating body that rotates synchronously with a crankshaft of an internal combustion engine, a second rotating body that rotates integrally with a camshaft of the internal combustion engine and that can rotate relative to the first rotating body, Phase control means for changing the relative rotational phase between the two rotating bodies within a control region between the most advanced angle and the most retarded angle, and the relative rotational phase between the most advanced angle and the most retarded angle. A locking mechanism that can be constrained to the intermediate locking phase that is positioned, and the locking mechanism includes a locking groove formed in one of the first rotating body and the second rotating body, and the other rotation. A lock piece supported on the body so as to be displaceable and displaceable between a locking posture locked in the locking groove and a unlocking posture released from the locking groove, and the lock in the locking posture A valve opening having a lock piece hydraulic oil chamber for releasing the piece from the locking groove. On timing control device.
この種の弁開閉時期制御装置としては、本発明に関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献1がある。この特許文献1に記された弁開閉時期制御装置では、相対回転位相を内燃機関の始動に適した中間ロック位相に拘束可能なロック機構が設けられている。すなわち、内燃機関の停止過程中などに、ロック機構のロック片を係止溝に係止させることで、相対回転位相を中間ロック位相とすれば、吸/排気弁を開閉操作するためにカム軸に発生する周期的なカム変動トルクによって、両回転体の間に設けられたベーンが振動することが防止され、しかも、両回転体の相対回転位相の調整幅を進角側と遅角側との双方に確保できるので、次回の始動をより円滑なものにできる。
As this type of valve opening / closing timing control device, there is
しかし、特許文献1に記された弁開閉時期制御装置では、ロック姿勢にあるロック片を係止溝から離脱させるためにオイルパン等からロック片作動油室に作動油が供給された際に、もしも作動油に微小な金属片などの異物が混入していると、この異物がロック片と係止溝の間などに噛み込むなどしてロック片の変位を妨げ、ロック機構の作動性に影響が生じる虞があった。
However, in the valve opening / closing timing control device described in
そこで、本発明の目的は、上に例示した従来技術による弁開閉時期制御装置の持つ前述した欠点に鑑み、もしも作動油に微小な金属片などの異物が混入していても、ロック機構の作動性が良好に維持され易い弁開閉時期制御装置を提供することにある。 Therefore, in view of the above-described drawbacks of the prior art valve opening / closing timing control device exemplified above, the object of the present invention is to operate the lock mechanism even if foreign matter such as a minute metal piece is mixed in the hydraulic oil. An object of the present invention is to provide a valve opening / closing timing control device that is easily maintained with good performance.
本発明の第1の特徴構成は、内燃機関のクランク軸に対して同期回転する第1回転体と、同内燃機関のカム軸と一体回転し、且つ、前記第1回転体と相対回転可能な第2回転体と、両回転体どうしの相対回転位相を最進角と最遅角との間にある制御領域内で変更する位相制御手段と、前記相対回転位相を前記最進角と前記最遅角との中間に位置する中間ロック位相に拘束可能なロック機構とを備え、前記ロック機構は、前記第1回転体と前記第2回転体のうちの一方の回転体に形成された係止溝と、他方の回転体上に突出変位可能に支持され、前記係止溝内に係止したロック姿勢と前記係止溝から離脱したロック解除姿勢との間で変位可能なロック片と、前記ロック姿勢にある前記ロック片を前記係止溝から離脱させるためのロック片作動油室とを有する弁開閉時期制御装置であって、
少なくとも所定の前記相対回転位相の範囲内において、前記ロック片作動油室と連通し、且つ、前記第1回転体と前記第2回転体との間の境界部位を含むように形成された異物収容空間が、前記第1回転体と前記第2回転体のうちの外側の回転体に設けられている点にある。
A first characteristic configuration of the present invention includes a first rotating body that rotates synchronously with a crankshaft of an internal combustion engine, a camshaft of the internal combustion engine that rotates integrally with the first rotating body, and a relative rotation with the first rotating body. A second rotation body, phase control means for changing a relative rotation phase between the two rotation bodies in a control region located between a most advanced angle and a most retarded angle, and the relative rotation phase is changed to the most advanced angle and the most advanced angle. A locking mechanism that can be constrained to an intermediate locking phase located in the middle of the retard angle, and the locking mechanism is a latch formed on one of the first rotating body and the second rotating body. A locking piece that is supported on the other rotating body in a projecting and displaceable manner and is displaceable between a locking posture locked in the locking groove and an unlocking posture released from the locking groove; Lock piece hydraulic oil for releasing the lock piece in the locking posture from the locking groove A valve timing control apparatus having the bets,
Contain foreign matter formed so as to communicate with the lock piece hydraulic fluid chamber and to include a boundary portion between the first rotating body and the second rotating body within at least a predetermined range of the relative rotational phase. There is a space provided in the outer rotating body of the first rotating body and the second rotating body.
したがって、本発明の第1の特徴構成による弁開閉時期制御装置では、ロック片を係止溝から離脱させるためにロック片作動油室に送られた作動油にもしも金属片などの異物が混入していても、一般にこれらの異物は作動油に比して比重が大きいことから、両回転体の回転に伴って異物に作用する遠心力によって外側の回転体に設けられた異物収容空間内に導かれ、同空間内に留まる結果となる。そのため、ロック部への異物の影響(ロック片と係止溝の間への噛み込み等)が抑制されるので、ロック機構の滑らかな作動が確保されるという効果が得られる。しかも、異物収容空間は第1回転体と第2回転体との間の境界部位を含むように形成されているので、作動油中の異物は、ロック片が係止溝から離脱した後に行われる2つの回転体どうしの相対回転に伴って、ロック片作動油室内の作動油に生じる流動現象に促されて異物収容空間内へ導かれ易い。 Therefore, in the valve opening / closing timing control device according to the first characteristic configuration of the present invention, foreign matter such as metal pieces is mixed into the hydraulic oil sent to the lock piece hydraulic oil chamber in order to release the lock piece from the locking groove. However, since these foreign substances generally have a higher specific gravity than hydraulic oil, they are introduced into the foreign substance containing space provided in the outer rotating body by the centrifugal force acting on the foreign objects as both rotating bodies rotate. As a result, it stays in the same space. As a result, the influence of foreign matter on the lock portion (such as biting between the lock piece and the locking groove) is suppressed, so that an effect of ensuring a smooth operation of the lock mechanism is obtained. In addition, since the foreign matter storage space is formed so as to include the boundary portion between the first rotating body and the second rotating body, the foreign matter in the hydraulic oil is performed after the lock piece is detached from the locking groove. Along with the relative rotation of the two rotating bodies, it is easily guided to the foreign substance accommodating space by the flow phenomenon generated in the hydraulic oil in the lock piece hydraulic oil chamber.
本発明の他の特徴構成は、前記異物収容空間が、前記相対回転に応じて前記外側の回転体の一部に対して摺動可能な内側の回転体の部位と対向する位置に設けられている点にある。 According to another characteristic configuration of the present invention, the foreign substance containing space is provided at a position facing a portion of the inner rotating body that can slide with respect to a part of the outer rotating body in accordance with the relative rotation. There is in point.
本構成であれば、ロック片が係止溝から離脱した後に行われる2つの回転体どうしの相対回転に際して、内側の回転体の部位がロック片作動油室内の作動油に流動現象を積極的に促進するので、異物が異物収容空間内へより導かれ易くなり、ロック機構のより滑らかな作動が確保される。 In this configuration, when the two rotary bodies are rotated relative to each other after the lock piece is separated from the locking groove, the inner rotary body part positively applies a flow phenomenon to the hydraulic oil in the lock piece hydraulic oil chamber. As a result, the foreign matter is more easily guided into the foreign matter accommodation space, and a smoother operation of the lock mechanism is ensured.
本発明の他の特徴構成は、前記異物収容空間が前記ロック片作動油室と対向する位置に設けられている点にある。 Another characteristic configuration of the present invention is that the foreign substance accommodation space is provided at a position facing the lock piece hydraulic oil chamber.
本構成であれば、異物収容空間はロック片がロック姿勢とロック解除姿勢とのいずれに位置するかと無関係に常にロック片作動油室との連通状態を維持することになるので、例えばロック片がロック解除姿勢に達した時のみならず、ロック片が未だロック姿勢にある時にも、作動油中の異物が異物収容空間内へ導かれる機会が得られて、ロック機構のより滑らかな作動が確保される。 In this configuration, the foreign substance containing space always maintains the communication state with the lock piece hydraulic oil chamber regardless of whether the lock piece is in the locked posture or the unlocked posture. Not only when the unlocked position is reached, but also when the lock piece is still in the locked position, the opportunity for foreign matter in the hydraulic fluid to be guided into the foreign matter storage space is ensured, ensuring a smoother operation of the lock mechanism. Is done.
本発明の他の特徴構成は、前記異物収容空間が、前記第1回転体と前記第2回転体の回転軸芯に関して最も径方向外側に位置する収容空間本体と、前記収容空間本体よりも狭隘であり、且つ、前記収容空間本体と前記ロック片作動油室とを連通させる異物導入路とを有する点にある。 According to another characteristic configuration of the present invention, the foreign-material housing space is a housing space main body that is positioned on the outermost radial direction with respect to the rotation axis of the first rotating body and the second rotating body, and is narrower than the housing space main body. And a foreign substance introduction path that allows the housing space body and the lock piece hydraulic fluid chamber to communicate with each other.
本構成であれば、異物収容空間内に一旦収容された異物は、収容空間本体よりも狭隘に形成された異物導入路の作用によって収容空間本体に保持され易いので、ロック機構の滑らかな作動が確実に得られる。 In this configuration, since the foreign matter once accommodated in the foreign matter accommodation space is easily held in the accommodation space main body by the action of the foreign matter introduction path formed narrower than the accommodation space main body, the lock mechanism can be smoothly operated. It is definitely obtained.
本発明の他の特徴構成は、前記ロック片作動油室に向かって次第に断面積を増す漏斗状の傾斜案内部が前記異物導入路の入口部に形成されている点にある。 Another characteristic configuration of the present invention is that a funnel-shaped inclined guide portion that gradually increases in cross-sectional area toward the lock piece hydraulic oil chamber is formed at an inlet portion of the foreign substance introduction path.
本構成であれば、作動油に含まれる異物が漏斗状の傾斜案内部によって異物収容空間へとより進入し易くなるので、ロック機構の滑らかな作動がより確実に得られる。 If it is this structure, since the foreign material contained in hydraulic fluid will enter more easily into a foreign material accommodation space by a funnel-shaped inclination guide part, the smooth operation | movement of a locking mechanism is obtained more reliably.
本発明の他の特徴構成は、前記異物収容空間の内面に、前記第1回転体と前記第2回転体の径方向内側に向かって次第に前記異物収容空間の軸芯から離間するように延びた傾斜面からなる補助トラップ空間が設けられている点にある。 In another aspect of the present invention, the inner surface of the foreign object storage space extends gradually away from the axis of the foreign object storage space toward the radially inner side of the first rotating body and the second rotating body. An auxiliary trap space having an inclined surface is provided.
すなわち、遠心力などの作用で異物収容空間内に一旦収容された異物は、内燃機関の停止に伴って回転体が停止した際の異物収容空間の角度位相によっては、重力などの作用で異物収容空間を下方に沈降して異物収容空間外に抜け出て、以後ロック機構の作動に影響を及ぼす可能性が生じる。しかし、本構成であれば、重力などの作用で異物収容空間を下方に沈降しようとする異物は、異物収容空間の内面を伝って沈降する間に、径方向内側に向かって延びた補助トラップ空間に入り込んで、そこに閉じ込められるので、異物収容空間外に抜け出ることがなく、ロック機構の滑らかな作動が確実に得られる。 That is, the foreign matter once accommodated in the foreign matter accommodation space by the action of centrifugal force or the like is stored by the action of gravity or the like depending on the angle phase of the foreign matter accommodation space when the rotating body stops with the stop of the internal combustion engine. There is a possibility that the space sinks downward and escapes out of the foreign substance containing space, and thereafter affects the operation of the lock mechanism. However, according to this configuration, the foreign trapping material that sinks downward in the foreign matter storage space by the action of gravity or the like extends along the inner side of the foreign matter storage space and extends toward the inner side in the radial direction. Since it enters and is confined there, the smooth operation of the locking mechanism can be reliably obtained without coming out of the foreign-object accommodation space.
本発明の他の特徴構成は、前記異物収容空間は回転体の一方の端面から他方の端面に亘って設けられている点にある。 Another feature of the present invention lies in that the foreign substance storage space is provided from one end face of the rotating body to the other end face.
本構成であれば、異物収容空間を回転体の一方の端面から他方の端面に亘って可能な限り大きく設けることで、ロック片作動油室から異物収容空間へと向かう連通路の断面積を大きくとれるので、作動油中の異物が異物収容空間内へ導かれる機会がより多くなり、ロック機構のより滑らかな作動が確保される。 With this configuration, the foreign substance containing space is provided as large as possible from one end face of the rotating body to the other end face, thereby increasing the cross-sectional area of the communication path from the lock piece hydraulic oil chamber to the foreign substance containing space. As a result, there are more opportunities for foreign matter in the hydraulic oil to be introduced into the foreign matter storage space, and a smoother operation of the lock mechanism is ensured.
以下に本発明による最良の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る弁開閉時期制御装置の全体構成を示す側断面図である。図2は、図1に示された弁開閉時期制御装置に設けられた流体制御弁(OCV)の作動構成を示す図である。また、図3、図5及び図6は、弁開閉時期制御装置の各作動状態における図1のIII−III断面図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side sectional view showing the overall configuration of the valve timing control apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a diagram showing an operation configuration of a fluid control valve (OCV) provided in the valve opening / closing timing control device shown in FIG. 3, FIG. 5 and FIG. 6 are sectional views taken along the line III-III in FIG. 1 in each operating state of the valve timing control apparatus.
図1及び図3に示すように、本実施形態に係る弁開閉時期制御装置は、エンジン(内燃機関)のクランクシャフト(図示せず)に対して同期回転する駆動側回転部材としての外部ロータ1(第1回転体)と、外部ロータ1に対して相対回転可能に同軸に配置され、弁開閉用のカム軸3と一体回転する従動側回転部材としての内部ロータ2(第2回転体)とを備えて構成されている。外部ロータ1と内部ロータ2とは共通の相対回転軸芯Xを有する。外部ロータ1と内部ロータ2との間には、流体圧室40が形成されており、この流体圧室40は、内部に配置されるベーン5によって遅角室42と進角室43とに仕切られている。そして、作動油が供給されることによって遅角室42の容積が増大すると、外部ロータ1に対する内部ロータ2の相対回転位相が遅角側に変位し、進角室43の容積が増大すると、同相対回転位相が進角側に変位する。
As shown in FIGS. 1 and 3, the valve timing control apparatus according to the present embodiment is an
尚、外部ロータ1は、内部ロータ2に対して所定の相対回転位相の範囲内で相対回転可能に外装され、互いにネジ等で連結されたフロントプレート22とリアプレート23とからなり、リアプレート23の外周にはタイミングスプロケット20が一体的に設けられている。
タイミングスプロケット20とエンジンの前記クランクシャフトに取り付けられたギアとの間には、タイミングベルト等の動力伝達部材24が架設されている。
The
A
エンジンのクランクシャフトが回転駆動されると、動力伝達部材24を介してタイミングスプロケット20に回転動力が伝達されるので、タイミングスプロケット20を備えた外部ロータ1が図3などに示す回転方向Sに沿って回転駆動し、更には、内部ロータ2が回転方向Sに沿って回転駆動してカム軸3が回転し、カム軸3に設けられたカムがエンジンの吸気弁又は排気弁を押し下げて開弁させる。
また、弁開閉時期制御装置には、相対回転位相を内燃機関の始動に適した中間ロック位相に拘束するロック機構6が設けられている。中間ロック位相は、最進角と最遅角との中間に位置する。
When the crankshaft of the engine is rotationally driven, rotational power is transmitted to the
Further, the valve timing control device is provided with a
尚、前記エンジンには現在のクランク角を検出するセンサとカム軸の角度位相を検出するセンサとが設けられており、本発明に係る弁開閉時期制御装置を制御するECU9(電子制御ユニット)は、これらのセンサの検出結果から外部ロータ1と内部ロータ2の間の相対位相を検出し、相対回転位相が中間ロック位相に対して進角側と遅角側とのいずれの位相にあるかを判定する位相判定機構を構成している。
また、ECU9はそのメモリ内に、エンジンの運転状態に応じた最適の相対回転位相を格納・記憶しており、別途検出される運転状態(エンジン回転数、冷却水温など)に対して、最適の相対回転位相が認識できるように構成されている。したがって、ECU9は、その時のエンジンの運転状態に適合した最適の相対回転位相になるように、相対回転位相を制御する制御指令を生成及び出力する。更に、このECU9には、イグニッションキーのON/OFF情報、エンジン油温を検出する油温センサからの情報等が取りこまれるように構成されている。
以下、本発明に係る弁開閉時期制御装置の構成について具体的に説明する。
The engine is provided with a sensor for detecting the current crank angle and a sensor for detecting the angle phase of the camshaft, and an ECU 9 (electronic control unit) for controlling the valve opening / closing timing control device according to the present invention is provided. The relative phase between the
Further, the
Hereinafter, the structure of the valve timing control apparatus according to the present invention will be described in detail.
(流体圧室40)
図3に示すように、外部ロータ1には、径内方向に突出するシューとして機能する複数の突部4が、回転方向に沿って互いに離間して並設されている。そして、外部ロータ1の隣接する突部4の夫々の間には、前述した流体圧室40が形成されている。
内部ロータ2の外周部の、各流体圧室40に対面する個所にはベーン溝41が形成されており、このベーン溝41には、流体圧室40の内部を相対回転方向(図3の矢印S1及びS2方向)に沿って互いに隣接した進角室43と遅角室42とに仕切るベーン5が、径方向に沿って摺動可能に支持されている。
進角室43は内部ロータ2に形成された進角通路11に連通し、遅角室42は内部ロータ2に形成された遅角通路10に連通している。そして、遅角通路10及び進角通路11は、エンジンのオイルパン75と接続された油圧回路7に接続されている。
(Fluid pressure chamber 40)
As shown in FIG. 3, the
A
The
(油圧回路)
油圧回路7は、進角通路11及び遅角通路10を介して進角室43及び遅角室42の一方若しくは両方に対する作動油としてのエンジンオイルの給/排出を実行することで、ベーン5の流体圧室40での位置を変更して、外部ロータ1に対する内部ロータ2の相対回転位相を最進角位相(進角室43の容積が最大となる時の相対回転位相)と最遅角位相(遅角室42の容積が最大となる時の相対回転位相)との間で変位調整可能な位相制御手段として機能する。
具体的には、油圧回路7は、図1に示すように、エンジンの駆動力で駆動し、作動油又は後述の作動油となるエンジンオイルをOCV76及びOSV77側に供給するポンプ70を備えており、ECU9からの制御指令に伴って、ポンプ70の作動、非作動が制御される。
(Hydraulic circuit)
The
Specifically, as shown in FIG. 1, the
OCV76は、この油圧回路7のポンプ70より下流側で、進角室43及び遅角室42の上流側に設けられている。他方、OSV77は、ポンプ70より下流側で、ロック凹部62に通じるロック片作動油通路63の上流側に設けられている。
この油圧回路7において、進角通路11及び遅角通路10がOCV76の所定のポートに接続され、ロック片作動油通路63がOSV77の所定のポートに接続されている。
The
In the
流体圧室40(進角室43及び遅角室42)への作動油の供給及び排出は、油圧回路7に介装されているポンプ70とスプール式のOCV(流体制御弁)76とを介して行われる。図2及び図3に示すように、OCV76は、進角室43へ作動油を供給可能で、且つ、遅角室42から作動油を排出可能な第1状態W1と、進角室43へ作動油を供給可能であり且つ遅角通路を閉鎖する第2状態W2と、進角通路及び遅角通路の両方を閉鎖して、進角室43及び遅角室42の両方への作動油の供給を停止する第3状態W3と、進角通路を閉鎖し且つ遅角室42へ作動油を供給可能な第4状態W4と、進角室43から作動油を排出可能であり且つ遅角室42へ作動油を供給可能な第5状態W5との間でスプール位置を切換制御することで、進角室43及び遅角室42への作動油の供給量及び排出量を調節可能である。
The hydraulic oil is supplied to and discharged from the fluid pressure chamber 40 (
具体的には、ECU9がOCV76に設けられたリニアソレノイド(不図示)への通電量を制御することで、OCV76のハウジング内に摺動可能に支持されたスプールの位置が前記リニアソレノイドによって図の左右方向で調節される。但し、図2において、Duty0%からDuty50%へとスプール位置が移行するのに応じて、進角通路への開度は徐々に減少する。同様に、Duty100%からDuty75%へとスプール位置が移行するのに応じて、遅角通路への開度は徐々に減少する。
Specifically, the
ところで、ロック機構6への作動油の供給及び排出は、OCV76とは別のOSV(流体切換弁)77を用いて行われる。OSV77は、ロック機構6への作動油の供給及び排出を行って、相対回転位相の中間位相状態におけるロック及びロック解除を行う。すなわち、後述するロック片60A,60Bのロック凹部62への係入操作が、OCV76による進角油圧経路及び遅角油圧経路の油圧制御とは独立したOSV77によって行われるため、エンジン停止直後の油圧が不安定となる状態においても、ロック片60A,60Bをロック凹部62に確実に係合させ易い。
By the way, supply and discharge of the hydraulic oil to and from the
また、本実施形態においては、ロック凹部62及びロック片作動油通路63は、進角室43、遅角室42、進角通路11及び遅角通路10とは連通していない。そのため、例えば、OCV76が第1状態W1や第5状態W5とされて、進角室43或いは遅角室42から作動油が排出されても、ロック凹部62及びロック片作動油通路63からは作動油は排出されない。
In this embodiment, the
(付勢機構)
図1に示すように、内部ロータ2と外部ロータ1との間には、両ロータ1,2の相対回転位相を進角側に付勢する付勢機構としてのトーションスプリング8が設けられている。
このトーションスプリング8は、図3において内部ロータ2を外部ロータ1に対してS2で示す方向(進角側)に付勢する。これによって、カム軸3と一体回転する内部ロータ2の相対位相が、カム軸3がバルブスプリングから受ける抵抗のために、外部ロータ1の回転に対し、遅れがちになるのを解消する役目を果たす。
(Biasing mechanism)
As shown in FIG. 1, a
The
(ロック機構6及び作動油室)
図3に示すように、ロック機構6は、外部ロータ1に設けられた遅角用ロック部6A及び進角用ロック部6Bと、内部ロータ2の摺接外周面2Aの一部に形成されたロック凹部62(係止溝の一例)とを備える。遅角用ロック部6A及び進角用ロック部6Bは、外部ロータ1上に径方向に摺動変位可能に支持された各ロック片60A,60B、および、各ロック片60A,60Bを径方向内向きに突出付勢するバネ61を有する。尚、ロック片60A,60Bの形状としては、本実施形態に示されたプレート状の他にピン状などを適宜採用することができる。
(
As shown in FIG. 3, the
遅角用ロック部6Aは、遅角用ロック片60Aをロック凹部62内に係入したロック位置にすることで、内部ロータ2が外部ロータ1に対して中間ロック位相から遅角側(図3においてS1で示す方向)へ相対回転することを阻止する。他方、進角用ロック部6Bは、進角用ロック片60Bをロック凹部62内に係入したロック位置にすることで、内部ロータ2が外部ロータ1に対して中間ロック位相から進角側(図3においてS2で示す方向)へ相対回転することを阻止する。即ち、遅角用ロック部6Aまたは進角用ロック部6Bのいずれか一方が、ロック凹部62内に係入している状態にあっては、遅角側または進角側の何れか一方への位相変更が規制され、他方への位相変更は許容される。
The retard
ロック凹部62の幅は、遅角用ロック片60Aと進角用ロック片60Bとの、互いに内部ロータ2の周方向に離間した側面どうしの距離と略一致させてある。したがって、図3および図4に示すように、遅角用ロック片60A及び進角用ロック片60Bの両方を同時にロック凹部62に係入させることで、両ロータ1,2の相対回転位相を、実質的に幅を持たない中間ロック位相に拘束する、所謂ロック状態とすることができる。
The width of the
尚、ロック凹部62は、油圧回路7のOSV77から供給される作動油を受け入れるためのロック片作動油室62Rを兼ねている。ロック片作動油室62Rは内部ロータ2に形成されたロック片作動油通路63に連通しており、ロック片作動油通路63は油圧回路7のOSV77における所定のポートに接続されている。また、遅角用ロック片60Aと進角用ロック片60Bの底辺の中央部には矩形状などの切り欠きが形成されており、この切り欠きの相対回転軸芯Xと対向する面は被操作面60Fを構成している。油圧回路7のOSV77から供給される作動油は、この被操作面60Fを介して遅角用ロック片60A及び進角用ロック片60Bをバネ61の付勢力に抗して押し上げることができる。
The
したがって、油圧回路7は、ロック片作動油通路63を介して、ロック片作動油室62Rに作動油としてのエンジンオイルを給/排出することが可能である。OSV77からロック片作動油室62Rに作動油が圧入されると、図5に示すように、ロック凹部62に係入していた一対のロック片60A,60Bは、油圧によって外部ロータ1側に引退する。すなわち、ロック片60A,60Bがロック凹部62から抜け出ることで両ロータ1,2のロック状態が解除され、相対回転が可能な状態になる。
Accordingly, the
また、本実施形態のロック機構6においては、前述したように、ロック片作動油通路63が、進角通路11或いは遅角通路10とは独立して形成されている。また、OSV77によりロック片作動油通路63への油圧の供給が停止されても(ロック片作動油通路63とオイルパン75とが連通しても)、ロック片作動油通路63の油圧が開放されるのみで、ロック凹部62(ロック片作動油室62R)からの作動油がオイルパン75に排出されるわけではない。これは、例えば進角室43や遅角室42の作動油は、外部ロータ1と内部ロータ2との相対回転により、ベーン5に押されて強制的に排出されるが、ロック凹部62にはそのように作動油を強制的に排出する機構がないからである。したがって、仮にロック凹部62に異物が混入している場合、該異物が該作動油と共にロック凹部62に滞留し易い。
Further, in the
(異物収容空間V)
本発明による弁開閉時期制御装置の最大の特徴は、図4に示すように、ロック片作動油室62Rと連通し、且つ、外部ロータ1と内部ロータ2の間の境界部位を含むように形成された異物収容空間Vが、ロック片作動油室62Rとは別に、外部ロータ1の内周面付近に設けられていることにある。本実施形態に示す異物収容空間は、周方向に関して遅角用ロック片60Aの進角側(矢印S2方向)に隣接した第1収容空間V1と、進角用ロック片60Bの遅角側(矢印S1方向)に隣接した第2収容空間V2とからなる。そして、各異物収容空間V1,V2は、ロック片60A,60Bの側面と接し、且つ、ロック片作動油室62Rと連通した細い異物導入路Vaと、異物導入路Vaよりも両ロータ1,2の相対回転軸芯Xに関して径方向外側まで延びた袋小路状の収容空間本体Vbとからなる。異物導入路Vaは、ロック片作動油室62Rに圧送された作動油に含まれる異物を収容空間本体Vbに導くための手段であり、断面が半円形の収容空間本体Vbに一旦進入した異物が収容空間本体Vbから抜け出ることを抑制するために収容空間本体Vbよりも狭隘となっている。
(Foreign matter storage space V)
The greatest feature of the valve timing control apparatus according to the present invention is, as shown in FIG. 4, formed to communicate with the lock piece
ここでは、異物収容空間Vは、異物導入路Vaと収容空間本体Vbとの双方が共に、外部ロータ1と内部ロータ2との境界部位を含むように形成されており、且つ、相対回転に応じて外部ロータ1の一部に対して摺動する内部ロータ2の摺接外周面2Aと対向する位置に設けられている。また、異物収容空間V1,V2は、両ロータ1,2の相対回転軸芯に沿って外部ロータ1の一方の端面から他方の端面に亘って延びるように構成してある。尚、異物収容空間Vとロック片作動油室62Rの間の連通状態は、ロック片60A,60Bがロック位置の際には得られず、ロック解除位置に変位した状態で得られる。
Here, the foreign matter accommodation space V is formed so that both the foreign matter introduction path Va and the accommodation space main body Vb include the boundary portion between the
このように異物収容空間Vを外部ロータ1に設けることで次のような効果が奏される。すなわち、もしも作動油内に金属片などの異物が混入していても、ロック片60A,60Bが作動油の作用によってロック位置から僅かでもロック解除位置に向けて変位した状態で、これらの異物は両ロータ1,2の高速回転に基づく遠心力の作用で先ず異物導入路Va内に導かれる。そして、遠心力の作用で更に収容空間本体Vbまで導かれてそこに保持されるため、異物がロック片60A,60Bとロック凹部62の端部との間などに挟み込まれて、作動油によるロック片60A,60Bの変位操作に支障が生じるといった事態を招き難い。
Thus, the following effects are show | played by providing the foreign material accommodation space V in the
〔別実施形態〕
〈1〉図7に例示する実施形態では、遅角用ロック片60Aに隣接した第1収容空間V3と、進角用ロック片60Bに隣接した第2収容空間V4とは、ロック片60A,60Bの側面と接し、且つ、ロック片作動油室62Rと連通したL字形の異物導入路Vcと、異物導入路Vcよりも相対回転軸芯Xに関して径方向外側まで延びた袋小路状の収容空間本体Vdとからなる。異物導入路Vcは、ロック片作動油室62Rに圧送された作動油に含まれる異物を収容空間本体Vdに導くための手段であり、収容空間本体Vdに一旦進入した異物が収容空間本体Vdから抜け出ることを抑制するために収容空間本体Vdよりも狭隘となっている。
ここでは、異物収容空間Vのうちの異物導入路Vcのみが、外部ロータ1と内部ロータ2との境界部位を含むように形成されており、且つ、相対回転に応じて外部ロータ1の一部に対して摺動可能な内部ロータ2の摺接外周面と対向する位置に設けられていることになる。
[Another embodiment]
<1> In the embodiment illustrated in FIG. 7, the first storage space V3 adjacent to the
Here, only the foreign material introduction path Vc in the foreign material storage space V is formed so as to include the boundary portion between the
〈2〉図8に例示する実施形態の異物収容空間V5は、中間ロック位相においてロック片作動油室62Rと対向する位置に設けられている。異物収容空間V5は、ロック片作動油室62Rと連通した異物導入路Veと、異物導入路Veよりも相対回転軸芯Xに関して径方向外側まで延びた袋小路状の収容空間本体Vfとからなる。異物導入路Veは、ロック片作動油室62Rに圧送された作動油に含まれる異物を収容空間本体Vfに導くための手段であり、収容空間本体Vfに一旦進入した異物が収容空間本体Vfから抜け出ることを抑制するために収容空間本体Vfよりも狭隘となっている。
異物導入路Veの内径側端部には、ロック片作動油室62Rに向かって次第に断面積を増す漏斗状の傾斜案内部Vgが形成されている。また、両ロータ1,2の径方向に沿って延びた異物導入路Veの対称面Yを定義すると、収容空間本体Vfの内径側端部には、両ロータ1,2の径方向内側に向かって次第に対称面Yから離間するように延びた傾斜面を備えた補助トラップ空間Vtが設けられている。
<2> The foreign substance storage space V5 of the embodiment illustrated in FIG. 8 is provided at a position facing the lock piece
A funnel-shaped inclined guide portion Vg that gradually increases in cross-sectional area toward the lock piece
〈3〉図4に示す収容空間本体Vb、図7に示す収容空間本体Vd、図8に示す収容空間本体Vfの各内面に、作動油によって濡れた異物の移動を規制する粗雑面をサンドブラスト、エッチングなどによって施すことができる。 <3> Sand blasting is provided on each inner surface of the housing space body Vb shown in FIG. 4, the housing space body Vd shown in FIG. 7, and the housing space body Vf shown in FIG. It can be applied by etching or the like.
〈4〉図9に例示する実施形態では、図4に例示する異物収容空間V1,V2から異物導入路Vaを除いた形態である。具体的には、異物収容空間V6は、遅角用ロック片60Aから進角側(S2方向)に所定距離離間して形成されている。ここで、所定距離とは、少なくとも進角用ロック片60Bがロック解除位置である場合に、内部ロータ2が外部ロータ1に対して中間ロック位相から進角側に該所定距離移動した際、異物収容空間V6とロック凹部62(ロック片作動油室62R)とが連通状態を得るような距離である。すなわち、内部ロータ2が外部ロータ1に対して中間ロック位相から進角側に所定位相だけ回転した際に、異物収容空間V6とロック凹部62(ロック片作動油室62R)とが連通するようになっている。より好ましくは、少なくとも相対回転位相が最進角側のときに、異物収容空間V6とロック凹部62(ロック片作動油室62R)とが連通する形態を例示することができる。
<4> In the embodiment illustrated in FIG. 9, the foreign material introduction space Va is removed from the foreign material storage spaces V <b> 1 and V <b> 2 illustrated in FIG. 4. Specifically, the foreign substance accommodation space V6 is formed a predetermined distance away from the
一方、異物収容空間V7は、進角用ロック片60Bから遅角側(S1方向)に所定距離離間して形成されている。ここで、所定距離とは、少なくとも遅角用ロック片60Aがロック解除位置である場合に、内部ロータ2が外部ロータ1に対して中間ロック位相から遅角側に該所定距離移動した際、異物収容空間V7とロック凹部62(ロック片作動油室62R)とが連通状態を得るような距離である。すなわち、内部ロータ2が外部ロータ1に対して中間ロック位相から遅角側に所定位相だけ回転した際に、異物収容空間V7とロック凹部62(ロック片作動油室62R)とが連通するようになっている。より好ましくは、少なくとも相対回転位相が最遅角側のときに、異物収容空間V7とロック凹部62(ロック片作動油室62R)とが連通する形態を例示することができる。
On the other hand, the foreign substance storage space V7 is formed at a predetermined distance from the
このような形態によっても、内部ロータ2と外部ロータ1とが相対回転している状態や、相対回転位相が最進角側或いは最遅角側に固定されている状態で両回転体が回転されていれば、その回転に伴う遠心力によって異物が異物収容空間に導かれ、同空間内に留まる結果となる。
Even in such a form, both rotating bodies are rotated in a state where the
本発明は、内燃機関の排気弁や吸気弁をカム軸によって開閉操作するタイミングを制御するために、クランク軸に対して同期回転する第1回転体と、カム軸と一体回転し、且つ、第1回転体と相対回転可能な第2回転体と、両回転体どうしの相対回転位相を変更する位相制御手段と、相対回転位相を最進角と最遅角との中間に位置する中間ロック位相に拘束可能なロック機構とを備え、ロック機構は、第1回転体と第2回転体のうちの一方の回転体に形成された係止溝と、他方の回転体上に突出変位可能に支持され、係止溝内に係止したロック姿勢と係止溝から離脱したロック解除姿勢との間で変位可能なロック片と、ロック姿勢にあるロック片を係止溝から離脱させるための作動油を受け入れ可能であり、且つ、ロック片が進入可能なロック片作動油室とを有する弁開閉時期制御装置を、作動油内に含まれる異物がロック片の動作に影響を及ぼし難くなるように改良する技術として利用できる。 The present invention provides a first rotating body that rotates synchronously with respect to a crankshaft, a first rotating body that rotates synchronously with a crankshaft, an integral rotation with the camshaft, A second rotating body capable of rotating relative to one rotating body, phase control means for changing a relative rotating phase between the rotating bodies, and an intermediate lock phase in which the relative rotating phase is positioned between the most advanced angle and the most retarded angle. The locking mechanism is supported by the locking groove formed on one of the first rotating body and the second rotating body, and on the other rotating body so as to be able to project and displace. And a lock piece that is displaceable between a lock posture locked in the lock groove and a lock release posture released from the lock groove, and a hydraulic oil for releasing the lock piece in the lock posture from the lock groove Can be received and the lock piece can enter. The valve timing control device having a single hydraulic oil chamber, foreign matter contained in the hydraulic oil can be utilized as a technique for improving such difficult to affect the operation of the lock piece.
S1 遅角側
S2 進角側
V1 第1収容空間(異物収容空間)
V2 第2収容空間(異物収容空間)
Va 異物導入路
Vb 収容空間本体
1 外部ロータ(第1回転体)
2 内部ロータ(第2回転体)
3 カム軸
5 ベーン
6 ロック機構
6A 遅角用ロック部
6B 進角用ロック部
7 油圧回路
9 ECU(位相制御機構)
10 遅角通路
11 進角通路
20 タイミングスプロケット
40 流体圧室(位相制御機構)
42 遅角室
43 進角室
60A 遅角用ロック片
60B 進角用ロック片
62 ロック凹部
62R ロック片作動油室
62M 係止溝
63 ロック片作動油通路
70 ポンプ
76 OCV(位相制御機構)
77 OSV
S1 retard side S2 advance side V1 first accommodation space (foreign matter accommodation space)
V2 Second storage space (foreign material storage space)
Va Foreign substance introduction path Vb Housing space
2 Internal rotor (second rotating body)
3
10
42
77 OSV
Claims (7)
少なくとも所定の前記相対回転位相の範囲内において、前記ロック片作動油室と連通し、且つ、前記第1回転体と前記第2回転体との間の境界部位を含むように形成された異物収容空間が、前記第1回転体と前記第2回転体のうちの外側の回転体に設けられている弁開閉時期制御装置。 A first rotating body that rotates synchronously with a crankshaft of the internal combustion engine, a second rotating body that rotates integrally with the camshaft of the internal combustion engine and that can rotate relative to the first rotating body, and both rotating bodies A phase control means for changing the relative rotational phase of the relative rotational phase within a control region between the most advanced angle and the most retarded angle, and an intermediate lock that positions the relative rotational phase between the most advanced angle and the most retarded angle. A locking mechanism that can be constrained to a phase, and the locking mechanism protrudes on a locking groove formed in one of the first rotating body and the second rotating body, and on the other rotating body. A lock piece supported so as to be displaceable and displaceable between a lock posture locked in the lock groove and a lock release posture released from the lock groove, and the lock piece in the lock posture are It is possible to receive hydraulic oil for separating from the stop groove, and Click pieces a valve timing control apparatus having a possible lock piece operating oil chamber entrance,
Contain foreign matter formed so as to communicate with the lock piece hydraulic fluid chamber and to include a boundary portion between the first rotating body and the second rotating body within at least a predetermined range of the relative rotational phase. A valve opening / closing timing control device in which a space is provided in an outer rotating body of the first rotating body and the second rotating body.
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