JP2010209780A - Variable valve train for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の可変動弁機構に関し、特に、最進角位相と最遅角位相の中間位相で固定するロック機構を有する可変動弁機構に関する。 The present invention relates to a variable valve mechanism for an internal combustion engine, and more particularly to a variable valve mechanism having a lock mechanism that is fixed at an intermediate phase between a most advanced angle phase and a most retarded angle phase.
エンジンの出力性能、排気性能、燃費性能等を向上させるための機構として、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を運転状態に応じて変更することで、吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを変更する可変バルブタイミング機構が知られている。 As a mechanism for improving engine output performance, exhaust performance, fuel consumption performance, etc., the valve shaft timing of the intake and exhaust valves can be changed by changing the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft according to the operating state A valve timing mechanism is known.
例えば、カムシャフトと一体回転するよう固定されたベーンと、クランクシャフトと同期回転するスプロケットに固定されたハウジングを備え、油圧によりハウジングとべーンを相対回転させる、いわゆるベーン式の可変バルブタイミング機構が、一般によく知られている。 For example, there is a so-called vane type variable valve timing mechanism that includes a vane fixed to rotate integrally with a camshaft and a housing fixed to a sprocket that rotates synchronously with a crankshaft, and rotates the housing and vane relative to each other by hydraulic pressure. Generally well known.
特許文献1には、エンジンの始動性を向上させるとともに、バルブタイミングの可変領域を拡大して高回転時の出力の向上等を図るために、最進角と最遅角の中間の状態でベーンの動きを規制するロックピンを設ける構成が開示されている。具体的には、油圧がかかっていない状態では、ロックピンはスプリングに付勢されてロックピン用凹部に係合し、ベーンの動きが規制される。一方、油圧がスプリングの付勢力を超えると、ロックピンはロックピン用凹部から外れ、ベーンはハウジングに対して相対回転可能になる。そして、ロックピンで規制された状態が、エンジンの始動に好適なバルブタイミングとなっている。 Patent Document 1 discloses that the vane is in a state intermediate between the most advanced angle and the most retarded angle in order to improve the engine startability and expand the variable range of the valve timing to improve the output at the time of high rotation. The structure which provides the lock pin which controls the motion of this is disclosed. Specifically, in a state where no hydraulic pressure is applied, the lock pin is urged by a spring to engage with the lock pin recess, and the movement of the vane is restricted. On the other hand, when the hydraulic pressure exceeds the urging force of the spring, the lock pin is disengaged from the recess for the lock pin, and the vane can rotate relative to the housing. The state regulated by the lock pin is a valve timing suitable for starting the engine.
この構成によれば、バルブタイミングの可変領域を拡大することができるので、エンジン始動性を確保しつつ、例えば、エンジン高回転時にはエンジン始動に適したバルブタイミングよりさらに遅角側に変更することで、体積効率を向上させることができる。 According to this configuration, the variable range of the valve timing can be expanded, so that, for example, by changing the valve timing further to the retard side than the valve timing suitable for starting the engine at high engine speed while ensuring engine startability. , Volume efficiency can be improved.
ところで、上記構成では、通常運転時には少なくともロックピンがロックピン用凹部から外れるだけの油圧(解除油圧)をかけておく必要がある。運転状態に応じてバルブタイミングを変更する途中で、ロックピンがロックピン用凹部に係合しないようにするためである。 By the way, in the above configuration, it is necessary to apply a hydraulic pressure (release hydraulic pressure) that allows at least the lock pin to be removed from the recess for the lock pin during normal operation. This is to prevent the lock pin from engaging with the recess for the lock pin in the middle of changing the valve timing according to the operating state.
この点、特許文献1では、進角室用油圧及び遅角室用油圧のいずれもが、それぞれ解除油圧として用いることができる構成になっている。 In this regard, in Patent Document 1, both the advance chamber hydraulic pressure and the retard chamber hydraulic pressure can be used as the release hydraulic pressure.
しかしながら、エンジンを停止する際に、カム反力またはベーンを付勢するスプリング等によってベーンが初期位置に向けて回転するとき、ベーンの進行方向側の油室(例えば初期位置が最遅角の場合には進角室)では、残っている作動油がベーンに押されることで油圧が発生する。これによって、ロックピンが解除された状態となり、ベーンが中間位相でロックされることなく、最進角または最遅角の状態まで回転してしまうおそれがある。この場合、次回始動時には、始動に好適なバルブタイミングにはなっていないので、始動性が低下してしまう。 However, when the engine is stopped, when the vane rotates toward the initial position by a cam reaction force or a spring that biases the vane, the oil chamber on the vane traveling direction side (for example, when the initial position is the most retarded angle) In the advance chamber, the remaining hydraulic oil is pushed by the vanes to generate hydraulic pressure. As a result, the lock pin is released, and the vane may be rotated to the most advanced angle or most retarded angle state without being locked in the intermediate phase. In this case, at the next start, since the valve timing is not suitable for the start, startability is deteriorated.
そこで、本発明では、ロックピンがエンジン停止時には確実にロックし、通常運転時には確実に解除するような可変バルブタイミング機構を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a variable valve timing mechanism in which a lock pin is surely locked when the engine is stopped and reliably released during normal operation.
本発明の内燃機関の可変動弁機構は、クランク軸により回転駆動されるスプロケットと、スプロケットと相対回転可能に設けられたカム軸と、カム軸の一端側に固定されスプロケットのハウジング内で回転自在に設けられたベーン部材と、ハウジングの内部にベーン部材により区画された進角室及び遅角室と、ベーン部材を進角方向または遅角方向のいずれか一方に回転させるよう付勢する付勢手段と、を備え、進角室及び遅角室への油圧の供給を制御することによりクランク軸とカム軸の位相を変更させる。そして、最進角位相と最遅角位相の中間位相で、ベーン部材とスプロケットの相対回転を禁止するロック状態とすることが可能なロック機構と、ロック状態を解除するための油圧を進角室及び遅角室のそれぞれから供給する回路と、進角室または遅角室のうちベーン部材が付勢手段により付勢される方向にある方の油室からロック機構に油圧を供給する回路の途中に設けられ、回路内の油圧に応じて開閉するチェック弁と、を有する。さらに、チェック弁の開弁圧が、進角室または遅角室のうちベーン部材が付勢手段により付勢される方向にある方の油室の機関低回転時における油圧では開弁しないように設定されている。 The variable valve mechanism for an internal combustion engine according to the present invention includes a sprocket that is driven to rotate by a crankshaft, a camshaft that is provided to be rotatable relative to the sprocket, and is fixed to one end of the camshaft and is rotatable within a housing of the sprocket. A vane member provided in the housing, an advance angle chamber and a retard angle chamber defined by the vane member inside the housing, and an urging force to urge the vane member to rotate in either the advance angle direction or the retard angle direction. And the phase of the crankshaft and the camshaft is changed by controlling the supply of hydraulic pressure to the advance chamber and the retard chamber. A lock mechanism that can be in a locked state that prohibits relative rotation of the vane member and the sprocket at an intermediate phase between the most advanced angle phase and the most retarded angle phase, and a hydraulic pressure for releasing the locked state. And a circuit for supplying hydraulic pressure to the lock mechanism from the oil chamber in the direction in which the vane member is urged by the urging means in the advance chamber or the retard chamber. And a check valve that opens and closes according to the hydraulic pressure in the circuit. Further, the check valve is not opened by the hydraulic pressure at the time of engine low rotation of the oil chamber of the advance chamber or the retard chamber in the direction in which the vane member is urged by the urging means. Is set.
本発明によれば、エンジンを停止する際に、ベーンが回転することによって、回転方向にある油室に油圧が発生しても、この油圧がロック機構に作用することを防止できる。したがって、エンジン停止時には、ロック機構は確実にロック可能な状態となる。 According to the present invention, when the engine is stopped, even if the oil pressure is generated in the oil chamber in the rotation direction by rotating the vane, the oil pressure can be prevented from acting on the lock mechanism. Therefore, when the engine is stopped, the lock mechanism can be reliably locked.
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の第1実施形態を適用する可変バルブタイミングシステムの構成図である。1は可変動弁機構(VTC)、7はオイルポンプ、8はオイルパン、9はVTC変換角位置決めコントローラ、10はソレノイドバルブ、14はチェック弁、15はロックピンである。 FIG. 1 is a configuration diagram of a variable valve timing system to which a first embodiment of the present invention is applied. 1 is a variable valve mechanism (VTC), 7 is an oil pump, 8 is an oil pan, 9 is a VTC conversion angle positioning controller, 10 is a solenoid valve, 14 is a check valve, and 15 is a lock pin.
VTC変換角位置決めコントローラ9は、クランク角センサ11及びカム軸位置センサ12の検出値に基づいて後述するVTC1の変換角を計測するとともに、水温センサ13の検出値や運転者のアクセル開度等に応じて目標変換角を算出し、目標変換角に応じた電流指令値をソレノイドバルブ10に出力し、変換角を制御する。
The VTC conversion angle positioning controller 9 measures the conversion angle of VTC 1 (described later) based on the detection values of the
オイルポンプ7はオイルパン8内のオイルを汲み上げてソレノイドバルブ10に供給し、ソレノイドバルブ10はVTC変換角位置決めコントローラ9からの電流指令値に基づいて、VTC1に供給する油圧の調節、油路の切替えを行う。
The oil pump 7 pumps up the oil in the oil pan 8 and supplies it to the
VTC1は、エンジンのカム軸3の一端にカム軸3と一体回転可能に固定された複数のベーン4と、カム軸3と同軸かつカム軸3に対して周方向に回転可能に取り付けたカム軸駆動用スプロケット2とで構成される。
The VTC 1 includes a plurality of
カム軸駆動用スプロケット2はハウジング内部に油圧室が設けられ、この油圧室はベーン4によって進角室5と遅角室6とに区切られている。また、カム軸駆動用スプロケット2には図示しないタイミングチェーンが掛けまわされ、このタイミングチェーンを介して図示しないクランクシャフトと同期回転する。ここで、カム軸駆動用スプロケット2の回転方向は図中時計回りとする。そして、カム軸駆動用スプロケット2が回転すると、カム軸3はカム軸駆動用スプロケット2に対して相対位相角(以下、変換角という)をもって回転する。
The camshaft drive sprocket 2 is provided with a hydraulic chamber inside the housing, and the hydraulic chamber is divided into an
上記のような構成において、進角室5又は遅角室6のいずれに油圧を供給するかにより進角側又は遅角側の何れの方向の変換角にするかを制御し、供給する油圧の大きさにより変換角の大きさを制御する。例えば、遅角室6に油圧を供給すると、ベーン4はカム軸駆動用スプロケット2に対して反時計回りに相対回転するので、バルブ開閉時期は相対的に遅角する。
In the configuration as described above, the conversion angle of the advance side or the retard side is controlled depending on whether the hydraulic pressure is supplied to the
これとは反対に、進角室5に油圧を供給すると、ベーン4はカム軸駆動用スプロケット2に対して時計回りに相対回転するので、バルブ開閉時期は相対的に進角する。進角量又は遅角量、すなわち変換角の大きさは、進角室5又は遅角室6に供給する油圧の大きさを調節することにより制御する。例えば、供給する油圧を高くするほど進角量又は遅角量は大きくなり、供給する油圧を低くするほど進角量又は遅角量は小さくなる。
On the contrary, when the hydraulic pressure is supplied to the
また、本実施形態のVTCは、ベーン4を進角方向に付勢するスプリング(図示せず)を備える。このため、エンジンが停止して進角室5及び遅角室6の油圧が低下すると、ベーン4は進角方向に回転し、後述するロックピン15によって中間位相でロックされなければ最進角の状態となる。
Further, the VTC of the present embodiment includes a spring (not shown) that urges the
このような、初期状態では最進角の状態となっており、遅角方向にのみ回転可能なVTCを「遅角VTC」と呼ぶ。 Such a VTC that is in the most advanced state in the initial state and can rotate only in the retard direction is referred to as “retard angle VTC”.
なお、これとは逆に、初期状態では最遅角の状態で、進角方向にのみ回転可能なVTCを進角VTCという。 On the other hand, a VTC that can rotate only in the advance angle direction in the initial state with the most retarded angle is referred to as an advance angle VTC.
次に、ロックピン15及びチェック弁14について図2を参照して説明する。
Next, the
図2は、図1のA−A線に沿った断面図であり、ロックピン15の位置がロックピン用凹部16と重なる状態を示している。30はVTC1のフロントプレート、31はリアプレートである。カム軸3の軸方向でエンジン側にあるのがリアプレート31である。なお、車両搭載状態では、VTC1全体を覆うようなフロントカバーを、エンジンフロント部分を取り付ける。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 and shows a state in which the position of the
ベーン4には、ロックピン15が摺動可能に収まる第1シリンダ32と、チェック弁14が摺動可能に収まる第2シリンダ33と、第2シリンダ33と遅角室6を連通する油路20と、2つのシリンダを連通する油路22と、第1シリンダ32と進角室5を連通する油路23と、第2シリンダ33と油路22を連通する油路21と、を設ける。
The
第1シリンダ32及び第2シリンダ33のシリンダ軸は、カム軸3の長手方向軸と一致する。また、油路20及び油路23は、リアプレート31とベーン4の間に形成されている。
The cylinder axes of the
ロックピン15は、リアプレート31側端部から所定範囲にわたって外径が細くなっている、いわゆる段付き形状となっている。そして、フロントプレート30側からリアプレート31方向へ向けて、スプリング18により付勢される。したがって、後述する油圧の作用がなければ、ロックピン15の後端部15aはロックピン用凹部16に収まり、ベーン4がスプロケット2に対して相対回転できない状態(以下、ロック状態という)となる。
The
ロックピン用凹部16は、最進角状態と最遅角状態の中間の、エンジン始動に適したバルブタイミングとなる位置に設ける。
The
一方、チェック弁14は、フロントプレート30側及びリアプレート31側のいずれも、先端から所定範囲にわたって外径が細い段付き形状となっている。そして、ロックピン15と同様にスプリング19によってリアプレート31方向に付勢されている。
On the other hand, the
油路22のリアプレート31側の底面と、チェック弁14の先端部14aと胴体部14cの段付部との距離をaとする。そして、第2シリンダ33と油路21とで形成される段付部34と、チェック弁14の後端部14bと胴体部14cの段付部との距離をbとする。このとき、aがbより大きくなるようにチェック弁14や油路22等の寸法を設定する。
The distance between the bottom surface of the oil passage 22 on the
また、第2シリンダ33のフロントプレート30側端面には、フロントプレート30及びベーン4を貫通するリリーフ通路17が設けられている。
A
次に、上記のような構成における、ロックピン15のロック・解除について説明する。
Next, lock / release of the
進角室5の油圧を高めると、油路23に流入した作動油の油圧によって、ロックピン15がスプリング18の付勢力に抗して押し上げられ、ロック状態が解除される。
When the hydraulic pressure of the
一方、遅角室6の油圧を高めると、油路20に流入した作動油の油圧によって、チェック弁14がスプリング19の付勢力に抗して押し上げられる。チェック弁14が距離aだけ押し上げられたら、油路20、油路21及び油路22が連通するので、油路22の油圧が高まってロックピン15を押し上げる。
On the other hand, when the hydraulic pressure of the
なお、前述したように距離aは距離bより大きいので、油路20と油路21が連通したときに、チェック弁14の胴体部14cによって油路21と第2シリンダ33の連通は遮断される。よって、遅角室6から流入した作動油の油圧は、リリーフ通路17で開放されることなく、ロックピン15のロック解除に用いられる。
Since the distance a is larger than the distance b as described above, the communication between the oil passage 21 and the
このように、進角室5または遅角室6のいずれの油圧でもロックピン15を解除することができる構成となっている。したがって、進角室5または遅角室6のいずれかの油圧が高まっている運転中は、ロックピン15が解除された状態となり、バルブタイミング変更時にロックピン用凹部16を通過しても、ロック状態になることはない。
In this way, the
なお、スプリング19のバネ定数は、エンジン低回転時の遅角室6の油圧を遮断することができるような値に設定する。
The spring constant of the
また、より確実に運転中にロック状態となることを防止するために、通常の運転時には、ロックピン15とロックピン用凹部16が重なる状態となるようなバルブタイミングは設定しないようにしてもよい。
Further, in order to prevent the locked state during operation more reliably, the valve timing may not be set so that the
次に、エンジンを停止する際のロックピン15の挙動について説明する。
Next, the behavior of the
エンジンを停止する際には、ロックピン用凹部16よりも遅角側にした状態でエンジンを停止する。すると、進角室5及び遅角室6の油圧が低下し、ベーン4は進角方向(図2において遅角室6方向)に回転する。このとき、ロックピン15にかかる油圧がスプリング18の付勢力よりも低下していれば、ロックピン用凹部16まできたときにロック状態となる。しかし、油圧が低下する前にロックピン15がロックピン用凹部16に到達してしまうと、ロック状態とはならず、ロックピン用凹部16を通過してしまう。
When stopping the engine, the engine is stopped in a state in which the engine is on the retard side with respect to the
本実施形態では、ベーン4が遅角室6方向に回転することによって、進角室5は負圧になるので、進角室5の油圧は速やかに低下する。
In this embodiment, since the
一方、遅角室6に作動油が残っている状態で、ベーン4が遅角室6方向に回転することにより、遅角室6には油圧が発生する。
On the other hand, when the operating oil remains in the retarding
しかし、チェック弁14がスプリング19によりリアプレート31側に付勢されているので、遅角室6で発生した油圧は遮断される。また、チェック弁14が、遅角室6からの油圧を遮断する程度リアプレート31側へ移動すると、油路21とシリンダ33が連通する。このため、油路21、油路22に残っている作動油はリリーフ通路17から排出される。したがって、遅角室6で発生した油圧によって、ロックピン15がロック不可能な状態になることはない。
However, since the
すなわち、ベーン4は、エンジンを停止する際に中間位相で確実にロックされる。
That is, the
上述したような構成の遅角VTC1を、排気側、つまり排気バルブの駆動装置として用いる。そして、ロック状態では、エンジン始動に好適なバルブタイミングとなるようにロックピン用凹部16の位置を設定する。
The retardation VTC1 having the above-described configuration is used as an exhaust side, that is, an exhaust valve driving device. In the locked state, the position of the
始動時のバルブタイミングは、例えば冷間始動時におけるHC排出量の低減等を目的として設定される。そして、加速時のように出力が要求される場面では、これより進角させる。一方、中高回転・部分負荷運転時には、内部EGRを増大させて燃費性能の向上を図るために始動時よりもバルブタイミングを遅角させる。 The valve timing at the start is set, for example, for the purpose of reducing the HC emission amount at the cold start. Then, in a scene where output is required as in acceleration, the angle is advanced from this. On the other hand, at the time of middle / high rotation and partial load operation, the valve timing is retarded from that at the start in order to increase the internal EGR and improve the fuel efficiency.
すなわち、エンジン始動直後には、排気バルブのバルブタイミングを遅角する場面はなく、バルブタイミングを変更する場合には、進角させることとなる。したがって、図2に示したように、始動時及び低回転域では遅角室6からの油圧が遮断される構成であっても、進角室5の油圧がロックピン15に作用して、ロックの解除及びバルブタイミングの進角が可能となるので、バルブタイミング変更の遅れによるエンジン性能の低下を招くことはない。
That is, immediately after the engine is started, there is no scene where the valve timing of the exhaust valve is retarded, and when the valve timing is changed, the valve timing is advanced. Therefore, as shown in FIG. 2, even when the hydraulic pressure from the
以上により本実施形態では、次のような効果が得られる。 As described above, in the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1)ベーン式のVTC1において、中間位相でベーン4とスプロケット2の相対回転を禁止するロックピン15と、ロック状態を解除するための油圧を供給する油路20〜23と、ベーン4がスプリングにより付勢される方向にある遅角室6からロックピン15に油圧を供給する油路20〜22の途中に設けられるチェック弁14とを有し、チェック弁14の開弁圧が、遅角室6の機関低回転時における油圧では開弁しないように設定されている。このため、エンジンを停止する際に、遅角室6の作動油が抜け切る前にベーン4が進角方向に回転することによって遅角室6に油圧が発生しても、この油圧がロックピン15に作用することを防止できる。したがって、エンジン停止時に、ロック状態が解除されたままベーン4が最進角位相まで回転してしまうことを防止できる。
(1) In the vane-type VTC 1, a
(2)ロックピン15がロック解除状態からロック状態に変化し、かつチェック弁14が開弁状態から閉弁状態に変化したときに、ベーン4内部に設けた油路21、22の油圧をリリーフするリリーフ通路17を備えるので、エンジン停止時に、速やかにロック可能状態にすることができる。
(2) When the
(3)リリーフ通路17は、チェック弁14が閉弁状態になると、油路21がスプロケット2の外部と連通し、チェック弁14が開弁状態になると、この連通を遮断する構成になっているので、遅角室6の油圧が直接大気中にリリーフされてしまうことがない。
(3) The
(4)機関始動後には、ロックピン15とロックピン用凹部16が重なる中間位相で運転しないので、低回転時のように油圧が不安定となり易い状況でも、運転中に誤ってロックピン15がロック状態となることを防止できる。
(4) Since the engine is not operated in the intermediate phase where the
なお、本実施形態では、遅角VTCについて説明したが、進角VTCについても同様である。ただし、図2の進角室5と遅角室6の位置が逆になる。つまり、エンジンを停止する際に油圧が発生するのは進角室5なので、進角室5からの油圧を遮断するようにチェック弁14を設ける。
In this embodiment, the retard angle VTC has been described, but the same applies to the advance angle VTC. However, the positions of the
また、排気側のVTC1について説明したが、吸気側に設ける場合にも適用することができる。この場合には、進角VTCであることが望ましい。加速時等は、充填効率を高めるために吸気バルブ閉時期を遅らせ、中高回転・部分負荷運転時には、オーバーラップ期間を拡げるために吸気バルブ開時期を進角させる。したがって、始動直後に進角させることはなく、進角室5からの油圧が遮断されても構わないからである。
Further, although the exhaust side VTC 1 has been described, the present invention can also be applied to the case where it is provided on the intake side. In this case, the advance angle VTC is desirable. During acceleration or the like, the intake valve closing timing is delayed to increase charging efficiency, and during mid-high rotation / partial load operation, the intake valve opening timing is advanced to extend the overlap period. Therefore, the advance angle is not made immediately after starting, and the hydraulic pressure from the
第2実施形態について説明する。 A second embodiment will be described.
図3は、本実施形態のVTC1の、ロックピン15及びチェック弁14周辺の構成図である。図2と異なるのは、チェック弁14及びその周辺の油路の構成である。
FIG. 3 is a configuration diagram around the
チェック弁14の胴体部には、外径が絞られた小径部が設けられている。この小径部と、これに対向するシリンダ33の壁面とで、油路42を形成している。
The body portion of the
そして、チェック弁14がリアプレート31に当接した状態で、油路42に対向する位置に開口する油路40及び油路41がベーン4に設けられている。
An oil passage 40 and an oil passage 41 are provided in the
油路40は、油路42に対向する位置に開口部を有し、そこから油路22のシリンダ33側開口部とシリンダ32側開口部との間に合流している。油路41は、ベーン4内部を貫通して、油路42とVTC1の外部とを連通している。
The oil passage 40 has an opening at a position facing the oil passage 42, and then joins between the
チェック弁14が遅角室6からの油圧で上昇し、油路22とシリンダ33が連通すると、油路40及び油路41のシリンダ33側開口部は、チェック弁14の胴体部14cで閉塞される。つまり、図2の構成と同様に、遅角室6からの油圧が直接リリーフされてしまうことがない。また、エンジンを停止する際、チェック弁14がリアプレート31に当接したときに油路22にある作動油は、油路40から油路42、油路41を介して外部に放出される。
When the
このように、図3に示した構成でも、第1実施形態と同様の効果が得られる。 Thus, even with the configuration shown in FIG. 3, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
なお、リリーフ通路17を設けることでシリンダ33が外部と連通するので、シリンダ33内の圧力変動によってチェック弁14の動きが妨げられることを防止できる。
In addition, since the
第3実施形態について説明する。 A third embodiment will be described.
図4は、本実施形態のVTC1の、ロックピン15及びチェック弁14周辺の構成図である。本実施形態では、チェック弁14とロックピン15を同軸に配置する。
FIG. 4 is a configuration diagram around the
ベーン4に、チェック弁14及びロックピン15が摺動可能に収まる、カム軸方向に延びるシリンダ57を設ける。
The
シリンダ57には、リアプレート31側にロックピン15を、フロントプレート30側にチェック弁14を収める。
The
ロックピン15は、スプリング18によってリアプレート31方向に付勢されている。なお、スプリング18は、一端がロックピン15に、他端がシリンダ57内のロックピン15とチェック弁14の中間に固定した支持部材56にそれぞれ固定支持されている。
The
チェック弁14は、スプリング19によってリアプレート31方向に付勢されている。スプリング19は、一端がチェック弁14に、他端がシリンダ57の内壁面に固定支持されている。
The
ベーン4には、遅角室6とシリンダ57を連通する油路50を、シリンダ57側の開口部が支持部材56とチェック弁14の間となるように設ける。さらに、カム軸方向に延びる油路54と、シリンダ57と油路54を連通する油路52、油路53及び油路55を設ける。
The
油路52及び油路53は、いずれもシリンダ57側の開口部がチェック弁14によって開閉されるように設けられる。具体的には、油路52は、チェック弁14が支持部材56に当接した状態になると、シリンダ57側が開口するような位置に設けられる。油路53は、チェック弁14が遅角室6からの油圧によってフロントプレート30側に動いたときに、シリンダ57側が開口するような位置に設けられる。
The
油路55は、シリンダ57側の開口部が、ロックピン15の段付部が着座する位置付近になるように設けられる。
The oil passage 55 is provided so that the opening on the
このような構成にすることで、遅角室6の油圧が高まると、油路50からシリンダ57に流入した作動油がチェック弁14を押し上げ、油路53が開口する。そして、油路53から油路54に流入した作動油は、油路55を通ってロックピン15を押し上げる。
With this configuration, when the hydraulic pressure in the
一方、進角室5の油圧が高まったときは、油路51を通った作動油がロックピン15を押し上げる。
On the other hand, when the hydraulic pressure in the
また、エンジンを停止する際には、油圧が低下してチェック弁14が支持部材56に着座すると、油路52が開口するので、油路54内に残っている作動油はベーン4内から速やかに排出される。このため、ロックピン15は速やかにロック可能な状態となり、確実にロックピン用凹部16に係合する。
Further, when the engine is stopped, when the hydraulic pressure is reduced and the
ここで、油路52〜油路55の形成方法について説明する。 Here, the formation method of the oil path 52-the oil path 55 is demonstrated.
油路54は、ベーン4のフロントプレート30側からドリル加工により形成した後、フロントプレート30側端部付近をプラグ60で塞ぐ。
The
油路52、油路53及び油路55は、進角室5側からシリンダ57に向けてドリル加工した後、油路54よりも進角室5側の部分をプラグ60で塞ぐ。
The
以上説明したように、図4の構成でも、第1、第2実施形態と同様の効果が得られる。さらに、チェック弁14とロックピン15を同軸に配置することで、ベーン4の径方向にコンパクトな構成にすることができる。
As described above, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained with the configuration of FIG. Furthermore, by arranging the
また、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims.
1 可変動弁機構(VTC)
2 スプロケット
3 カム軸
4 ベーン
5 進角室
6 遅角室
7 オイルポンプ
8 オイルパン
9 VTC変換角位置決めコントローラ
10 ソレノイドバルブ
11 クランク角センサ
12 カム軸位置センサ
13 水温センサ
14 チェック弁
15 ロックピン
17 リリーフ通路
30 フロントプレート
31 リアプレート
1 Variable valve mechanism (VTC)
2
Claims (4)
前記スプロケットと相対回転可能に設けられたカム軸と、
前記カム軸の一端側に固定され前記スプロケットのハウジング内で回転自在に設けられたベーン部材と、
前記ハウジングの内部に前記ベーン部材により区画された進角室及び遅角室と、
前記ベーン部材を進角方向または遅角方向のいずれか一方に回転させるよう付勢する付勢手段と、
を備え、
前記進角室及び前記遅角室への油圧の供給を制御することにより前記クランク軸と前記カム軸の位相を変更させる内燃機関の可変動弁機構において、
最進角位相と最遅角位相の中間位相で、前記ベーン部材と前記スプロケットの相対回転を禁止するロック状態とすることが可能なロック機構と、
前記ロック状態を解除するための油圧を前記進角室及び前記遅角室のそれぞれから供給する回路と、
前記進角室または前記遅角室のうち前記ベーン部材が前記付勢手段により付勢される方向にある方の油室から前記ロック機構に油圧を供給する回路の途中に設けられ、回路内の油圧に応じて開閉するチェック弁と、
を有し、
前記チェック弁の開弁圧が、前記進角室または前記遅角室のうち前記ベーン部材が前記付勢手段により付勢される方向にある方の油室の機関低回転時における油圧では開弁しないように設定されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。 A sprocket that is rotationally driven by a crankshaft of an internal combustion engine;
A camshaft provided to be rotatable relative to the sprocket;
A vane member fixed to one end of the camshaft and rotatably provided in the sprocket housing;
An advance chamber and a retard chamber partitioned by the vane member inside the housing;
Urging means for urging the vane member to rotate in either the advance angle direction or the retard angle direction;
With
In a variable valve mechanism for an internal combustion engine that changes the phase of the crankshaft and the camshaft by controlling the supply of hydraulic pressure to the advance chamber and the retard chamber,
A locking mechanism that can be in a locked state that prohibits relative rotation of the vane member and the sprocket at an intermediate phase between a most advanced angle phase and a most retarded angle phase;
A circuit for supplying hydraulic pressure for releasing the locked state from each of the advance chamber and the retard chamber;
Of the advance chamber or the retard chamber, the vane member is provided in the middle of a circuit for supplying hydraulic pressure to the lock mechanism from an oil chamber in a direction in which the vane member is biased by the biasing means. A check valve that opens and closes according to the hydraulic pressure;
Have
The valve opening pressure of the check valve is opened at the oil pressure at the time of engine low rotation of the oil chamber in the direction in which the vane member is urged by the urging means in the advance chamber or the retard chamber. A variable valve mechanism for an internal combustion engine, characterized in that it is set so as not to occur.
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2009
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