JP2011190816A - 逆止弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＶＶＴに油圧を供給する油路に配される逆止弁本体やフィルタに関して、使用態様の自由度を高めて様々な流路構成や配置に対応できるようにする。
【解決手段】フィルタ１１は、軸方向一方側に底部２８を有する筒状に設けられ、軸方向他方側において熱かしめにより逆止弁本体１０に接続されている。これにより、フィルタ１１は、底部２８において軸方向に作動油を通過させることができるとともに、筒部２９において径方向に作動油を通過させることができる。このため、軸方向および径方向のいずれの方向に作動油を通過させても有効に異物を除去することができる。また、フィルタ１１の軸方向他方側を逆止弁本体１０に接続して逆止弁装置１を構成できるようにすることで、逆止弁本体１０とフィルタ１１とを一体化せずに使用したり、逆止弁本体１０とフィルタ１１とを一体化して使用したりすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンにおける吸排気バルブの開閉タイミングを進角または遅角させる可変バルブタイミング機構（以下、ＶＶＴと呼ぶ。）に対して使用される逆止弁装置であり、より詳しくは、ＶＶＴに油圧を供給する油路に配され、ＶＶＴから上流側に作動油が逆流するのを阻止する逆止弁装置に係わるものである。

従来から、ＶＶＴ１００では、吸排気バルブからカム軸が受ける変動トルクによって、進角側、遅角側の油圧室１０５、１０６を形成する回転羽（図示せず）が進角側または遅角側に回転してしまうことが課題視されている。例えば、開閉タイミングを進角させようとしているときに、回転羽が遅角側に回転するように変動トルクが作用すると、進角側の油圧室１０５から作動油が流出して吸排気バルブの開閉タイミングが充分に進角しなくなってしまう。このような事態を回避するため、図９に示すように、油圧ポンプ１０１とＶＶＴ１００とを接続する油路１０２に逆止弁１０３を配し、逆止弁１０３により、ＶＶＴ１００から上流側に作動油が逆流するのを阻止する技術が考えられている。

ところで、油路１０２には、逆止弁１０３以外に、異物を捕捉するフィルタ１０４や、油圧供給先を進角側、遅角側の油圧室１０５、１０６間で切り替える切替弁（以下、ＯＣＶ１０７と呼ぶ。）等が配されているが、これらの機器は、エンジンの種類や車両等に応じて、様々な流路構成や配置を取る必要がある。
このため、上記の機器は、様々な流路構成や配置に対応できるように、使用態様を自在に可変できることが好ましいと考えられている。

この点、ＯＣＶ１０７は、制御装置から指令を受けて電子制御されるものであり、信号入出力用の配線等の都合による制約が強いので、逆止弁１０３やフィルタ１０４よりも配置に関する自由度が低い。このため、逆止弁１０３やフィルタ１０４に関しては、使用態様の自由度を高めて様々な流路構成や配置に対応できるようにすることが要求されている。

なお、特許文献１には、逆止弁の弁体の上流側に「金網からなる円板状の異物除去用エレメント」を配する構造が開示されている。しかし、特許文献１のエレメントによれば、濾過面は平面として形成されており、有効に異物を除去するには、平面状の濾過面に対して垂直に作動油を通過させる必要がある。このため、特許文献１のエレメントの使用態様は、限定的である。

特開平７−２９３７１９号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ＶＶＴに油圧を供給する油路に配される逆止弁やフィルタに関して、使用態様の自由度を高めて様々な流路構成や配置に対応できるようにすることにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の逆止弁装置は、エンジンにおける吸排気バルブの開閉タイミングを進角または遅角させる可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）に油圧を供給する油路に配され、ＶＶＴから上流側に作動油が逆流するのを阻止するものである。この逆止弁装置は、作動油の通路を形成するとともに弁体を収容し、弁体により作動油の逆流を阻止する逆止弁本体と、逆止弁本体の上流側で逆止弁本体に一体化するように接続することができ、作動油に含まれる異物を除去するフィルタとを備える。また、フィルタは、軸方向一方側に底部を有する筒状に設けられ、軸方向他方側において逆止弁本体に接続できる。

これにより、フィルタは、底部において軸方向に作動油を通過させることができるとともに、筒部において径方向に作動油を通過させることができる。このため、軸方向および径方向のいずれの方向に作動油を通過させても有効に異物を除去することができる。

また、フィルタの軸方向他方側を逆止弁本体に接続して逆止弁装置を構成できるようにすることで、フィルタが不要である場合、もしくは、フィルタと逆止弁本体とを分離して使用したい場合、または、フィルタと逆止弁本体とを一体化して使用したい場合のそれぞれに応じて、フィルタと逆止弁本体とを一体化せずに使用したり、フィルタと逆止弁本体とを一体化して使用したりすることができる。
以上により、ＶＶＴに油圧を供給する油路に配される逆止弁本体やフィルタに関して、使用態様の自由度を高めて様々な流路構成や配置に対応することができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の逆止弁装置によれば、逆止弁本体は、作動油の通路を形成するとともに弁体を収容する筒状のホルダを有し、フィルタは、軸方向一方側に底部を有するように筒状に設けられて異物を捕捉する濾過部と、濾過部を支持する支持部材とを有する。そして、逆止弁本体とフィルタとは、熱かしめによりホルダの軸方向一端部と支持部材の軸方向他端部とを一体化することで接続できる。
この手段は、逆止弁本体とフィルタとを一体化する一態様を示すものである。

〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の逆止弁装置によれば、逆止弁本体とフィルタとは、弾性を有する締結部材によりホルダの軸方向一端部と支持部材の軸方向他端部とを一体化することで接続できる。
この手段は、逆止弁本体とフィルタとを一体化する一態様を示すものである。

〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の逆止弁装置によれば、逆止弁本体とフィルタとは、支持部材に設けられた締結部によりホルダの軸方向一端部と支持部材の軸方向他端部とを一体化することで接続できる。
この手段は、逆止弁本体とフィルタとを一体化する一態様を示すものである。

〔請求項５の手段〕
請求項５に記載の逆止弁装置によれば、逆止弁本体とフィルタとは、ホルダと支持部材との間に緩衝材を配するとともに、付勢手段により緩衝材を介して支持部材をホルダ側に付勢することで接続できる。
この手段は、逆止弁本体とフィルタとを一体化する一態様を示すものである。

ＶＶＴへ油圧を供給するための流路構成を示す説明図である（実施例）。 （ａ）は逆止弁装置の断面図であり、（ｂ）は逆止弁装置の下面図である（実施例）。 （ａ）はガイドの平面図であり、（ｂ）はガイドの断面図である（実施例）。 逆止弁装置がボディに収容された状態を示す断面図である（実施例）。 逆止弁装置がボディに収容された状態を示す断面図である（変形例）。 逆止弁装置の断面図である（変形例）。 逆止弁装置の断面図である（変形例）。 逆止弁装置の断面図である（変形例）。 ＶＶＴへ油圧を供給するための流路構成を示す説明図である（従来例）。

実施形態の逆止弁装置は、エンジンにおける吸排気バルブの開閉タイミングを進角または遅角させる可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）に油圧を供給する油路に配され、ＶＶＴから上流側に作動油が逆流するのを阻止するものである。この逆止弁装置は、作動油の通路を形成するとともに弁体を収容し、弁体により作動油の逆流を阻止する逆止弁本体と、逆止弁本体の上流側で逆止弁本体に一体化するように接続することができ、作動油に含まれる異物を除去するフィルタとを備える。また、フィルタは、軸方向一方側に底部を有する筒状に設けられ、軸方向他方側において逆止弁本体に接続できる。

また、逆止弁本体は、作動油の通路を形成するとともに弁体を収容する筒状のホルダを有し、フィルタは、軸方向一方側に底部を有するように筒状に設けられて異物を捕捉する濾過部と、濾過部を支持する支持部材とを有する。そして、逆止弁本体とフィルタとは、熱かしめによりホルダの軸方向一端部と支持部材の軸方向他端部とを一体化することで接続できる。

〔実施例の構成〕
実施例の逆止弁装置１の構成を、図面に基づいて説明する。
逆止弁装置１は、図１に示すように、エンジン（図示せず）における吸排気バルブの開閉タイミングを進角または遅角させる可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）２に油圧を供給する油路３に配され、ＶＶＴ２から上流側に作動油が逆流するのを阻止するものである。なお、ＶＶＴ２は、例えば、回転羽（図示せず）の両側に進角側、遅角側の油圧室４、５がそれぞれ形成される周知構造を有するものである。

また、ＶＶＴ２と油圧ポンプ６とを接続する油路３には、例えば、上流側から順に、逆止弁装置１、切替弁（ＯＣＶ）７が配されている。なお、ＯＣＶ７は、油圧供給先を進角側、遅角側の油圧室４、５間で切り替えるものであり、所定の制御装置（図示せず）から指令を受けて電子制御されるものである。

逆止弁装置１は、図２に示すように、弁体９により作動油の逆流を阻止する逆止弁本体１０と、作動油に含まれる異物を除去するフィルタ１１とを備える。
逆止弁本体１０は、球状の鋼球からなる弁体９と、作動油の通路を形成するとともに弁体９を収容する筒状のホルダ１２と、ホルダ１２内で軸方向に摺動自在に支持されて弁体９を軸方向に移動可能となるように支持するガイド１３と、ガイド１３を介して弁体９を軸方向一方側に付勢するスプリング１４と、ガイド１３とともにスプリング１４を支持するスプリング支持部材１５とを有する。

ホルダ１２は、軸方向一方側の開口が軸方向他方側の開口よりも縮径するように軸方向一端部が括れ１８を形成している。そして、弁体９は、括れ１８の内周側に形成される軸方向一方側の開口を閉鎖するように、ガイド１３を介してスプリング１４により軸方向一方側に付勢されている。また、ホルダ１２の軸方向他端は、逆止弁装置１をボディ１９に固定する際に、ボディ１９に圧接される固定部２０をなす（図４参照）。

ガイド１３は、弁体９を軸方向他方側から凹状かつ球面状に当接して支持する支持面２２を有し、支持面２２は、例えば、図３に示すように、軸方向一方側かつ外周側に向かって１２０°間隔で三方に枝状に分岐して広がっている。また、支持面２２の外周側は、ホルダ１２の内周面に摺接する摺動面２３をなす。さらに、ガイド１３は、弁体９を支持面２２により支持した状態で、軸方向一端から軸方向他端に向かって作動油の流れを内周側に集約させながら導く内部油路２４を形成している。

フィルタ１１は、逆止弁本体１０の軸方向他方側で逆止弁本体１０に一体化するように接続されている。フィルタ１１は、異物を捕捉する濾過部２６と、濾過部２６を支持する支持部材２７とを有する。
濾過部２６は、例えば、金網等を網目状に形成してなるものであり、円板状の底部２８と円筒状の筒部２９とからなり、逆止弁装置１の軸方向一端に底部２８が配されるように組み込まれている。

支持部材２７は、底部２８を軸方向一方側から支持する略円環状の支持部３１と、軸方向に関して底部２８の反対側にある筒部２９の開口周縁を支持する略円環状の支持部３２と、支持部３１、３２を等角度間隔で架橋するとともに筒部２９を外周側から支持する柱状部３３とを有する。そして、支持部３２の内周側にホルダ１２の括れ１８を配して支持部３２を括れ１８に熱かしめすることで、ホルダ１２の軸方向一端部と支持部材２７の軸方向他端部とが一体化されている。そして、ホルダ１２と支持部材２７との一体化によって、逆止弁本体１０とフィルタ１１とが軸方向に接続されている。

そして、逆止弁装置１は、図４に示すように、軸方向一端が上流側（油圧ポンプ６側）となるように、かつ、軸方向他端が下流側（ＯＣＶ７側、ＶＶＴ２側）となるように、油路３の一部を形成する所定のボディ１９内に収容されて固定される。すなわち、ボディ１９には、逆止弁装置１を収容する収容空間３５が筒状に設けられ、収容空間３５の上流側、下流側の端面３６、３７に、それぞれ、油圧ポンプ６に通じる上流側の油路３、ＯＣＶ７およびＶＶＴ２に通じる下流側の油路３が開口している。

そして、収容空間３５の下流端においてＯリング３８を介して固定部２０をボディ１９に圧接することで、逆止弁装置１は、ボディ１９に固定されて下流側の油路３の開口を封鎖する。また、フィルタ１１の底部２８および筒部２９は、それぞれ、上流側の端面３６および収容空間３５の内周面３９との間に隙間を形成するように配されている。このため、上流側の油路３の開口から収容空間３５に流入した作動油は、軸方向に底部２８を通過するとともに径方向に筒部２９を通過してフィルタ１１内に流入する。

そして、弁体９およびガイド１３に対し軸方向に作用する力のバランスに関し、上流側の油圧による付勢力が、下流側の油圧による付勢力およびスプリング１４による付勢力の合力よりも大きくなると、弁体９およびガイド１３が軸方向他方側に移動してホルダ１２の軸方向一端側の開口が開放され、フィルタ１１を通過した作動油が内部油路２４を通って下流側に送り出される。また、下流側の油圧による付勢力およびスプリング１４による付勢力の合力が、上流側の油圧による付勢力よりも大きくなると、弁体９およびガイド１３が軸方向一方側に移動してホルダ１２の軸方向一端側の開口が閉鎖され、下流側に向かって作動油が送り出されなくなる。

〔実施例の効果〕
実施例の逆止弁装置１によれば、フィルタ１１は、軸方向一方側に底部２８を有する筒状に設けられ、軸方向他方側において熱かしめにより逆止弁本体１０に接続されている。
これにより、フィルタ１１は、底部２８において軸方向に作動油を通過させることができるとともに、筒部２９において径方向に作動油を通過させることができる。このため、軸方向および径方向のいずれの方向に作動油を通過させても有効に異物を除去することができる。

また、フィルタ１１の軸方向他方側を逆止弁本体１０に接続して逆止弁装置１を構成できるようにすることで、フィルタ１１が不要である場合、もしくは、逆止弁本体１０とフィルタ１１とを分離して使用したい場合、または、逆止弁本体１０とフィルタ１１とを一体化して使用したい場合のそれぞれに応じて、逆止弁本体１０とフィルタ１１とを一体化せずに使用したり、逆止弁本体１０とフィルタ１１とを一体化して使用したりすることができる。
以上により、ＶＶＴ２に油圧を供給する油路３に配される逆止弁本体１０やフィルタ１１に関して、使用態様の自由度を高めて様々な流路構成や配置に対応することができる。

〔変形例〕
逆止弁装置１の態様は、実施例に限定されず種々の変形例を考えることができる。
まず、実施例によれば、逆止弁装置１を収容する収容空間３５が筒状に設けられ、収容空間３５の上流側、下流側の端面３６、３７に、それぞれ上流側、下流側の油路３が開口していたが、図５に示すように、例えば、内周面３９に上流側の油路３を開口させてもよい。この場合にも、上流側の開口から収容空間３５に流入した作動油は、軸方向に底部２８を通過するとともに径方向に筒部２９を通過してフィルタ１１内に流入することができる。

また、実施例の逆止弁装置１によれば、逆止弁本体１０とフィルタ１１とは、熱かしめによりホルダ１２の括れ１８と支持部材２７の支持部３２とを一体化することで接続されていたが、弾性を有する締結部材４２により括れ１８と支持部３２とを一体化することで接続してもよく（図６参照）、支持部３２に締結部４３を設け、締結部４３により括れ１８と支持部３２とを一体化することで接続してもよい（図７参照）。

さらに、ホルダ１２と支持部材２７との間に緩衝材４４を配するとともに、支持部材２７をスプリング４５等の付勢手段によりホルダ１２側に付勢することで、逆止弁本体１０とフィルタ１１とを接続してもよい（図８参照）。

また、実施例の逆止弁装置１によれば、逆止弁本体１０とフィルタ１１とは一体に接続されて収容空間３５に収容されていたが、逆止弁本体１０とフィルタ１１とを一体化せずに分離し、フィルタ１１を逆止弁本体１０よりも上流側の油路３に配してもよく、フィルタ１１を油路３に配さず、逆止弁本体１０のみを油路３に配して使用してもよい。

１ 逆止弁装置
２ ＶＶＴ（可変バルブタイミング機構）
３ 油路
９ 弁体
１０ 逆止弁本体
１１ フィルタ
１２ ホルダ
２６ 濾過部
２７ 支持部材
２８ 底部
４２ 締結部材
４３ 締結部
４４ 緩衝材
４５ スプリング（付勢手段）

Claims (5)

1. エンジンにおける吸排気バルブの開閉タイミングを進角または遅角させる可変バルブタイミング機構に油圧を供給する油路に配され、前記可変バルブタイミング機構から上流側に作動油が逆流するのを阻止する逆止弁装置において、
   作動油の通路を形成するとともに弁体を収容し、この弁体により作動油の逆流を阻止する逆止弁本体と、
   この逆止弁本体の上流側で前記逆止弁本体に一体化するように接続することができ、作動油に含まれる異物を除去するフィルタとを備え、
   前記フィルタは、軸方向一方側に底部を有する筒状に設けられ、軸方向他方側において前記逆止弁本体に接続できることを特徴とする逆止弁装置。
2. 請求項１に記載の逆止弁装置において、
   前記逆止弁本体は、作動油の通路を形成するとともに弁体を収容する筒状のホルダを有し、
   前記フィルタは、軸方向一方側に底部を有するように筒状に設けられて異物を捕捉する濾過部と、前記濾過部を支持する支持部材とを有し、
   前記逆止弁本体と前記フィルタとは、熱かしめにより前記ホルダの軸方向一端部と前記支持部材の軸方向他端部とを一体化することで接続できることを特徴とする逆止弁装置。
3. 請求項１に記載の逆止弁装置において、
   前記逆止弁本体は、作動油の通路を形成するとともに弁体を収容する筒状のホルダを有し、
   前記フィルタは、軸方向一方側に底部を有するように筒状に設けられて異物を捕捉する濾過部と、前記濾過部を支持する支持部材とを有し、
   前記逆止弁本体と前記フィルタとは、弾性を有する締結部材により前記ホルダの軸方向一端部と前記支持部材の軸方向他端部とを一体化することで接続できることを特徴とする逆止弁装置。
4. 請求項１に記載の逆止弁装置において、
   前記逆止弁本体は、作動油の通路を形成するとともに弁体を収容する筒状のホルダを有し、
   前記フィルタは、軸方向一方側に底部を有するように筒状に設けられて異物を捕捉する濾過部と、前記濾過部を支持する支持部材とを有し、
   前記逆止弁本体と前記フィルタとは、前記支持部材に設けられた締結部により前記ホルダの軸方向一端部と前記支持部材の軸方向他端部とを一体化することで接続できることを特徴とする逆止弁装置。
5. 請求項１に記載の逆止弁装置において、
   前記逆止弁本体は、作動油の通路を形成するとともに弁体を収容する筒状のホルダを有し、
   前記フィルタは、軸方向一方側に底部を有するように筒状に設けられて異物を捕捉する濾過部と、前記濾過部を支持する支持部材とを有し、
   前記逆止弁本体と前記フィルタとは、前記ホルダと前記支持部材との間に緩衝材を配するとともに、付勢手段により前記緩衝材を介して前記支持部材を前記ホルダ側に付勢することで接続できることを特徴とする逆止弁装置。

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