JP2013234677A - Valve opening-closing timing control apparatus - Google Patents
Valve opening-closing timing control apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013234677A JP2013234677A JP2013175888A JP2013175888A JP2013234677A JP 2013234677 A JP2013234677 A JP 2013234677A JP 2013175888 A JP2013175888 A JP 2013175888A JP 2013175888 A JP2013175888 A JP 2013175888A JP 2013234677 A JP2013234677 A JP 2013234677A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- chamber
- valve
- lock
- timing control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
- F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
- F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
- F01L2001/3445—Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
- F01L2001/34453—Locking means between driving and driven members
- F01L2001/34466—Locking means between driving and driven members with multiple locking devices
Landscapes
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
Description
本発明は、自動車に用いられる内燃機関の吸気弁および排気弁の開閉タイミングを調節する弁開閉時期制御装置に関するものであり、詳しくは、クランクシャフトに対して同期回転する駆動側回転体と、この駆動側回転体に対して相対回転可能に同軸に配置され、内燃機関の弁開閉用のカムシャフトに対して一体回転する従動側回転体と、これら駆動側回転体と従動側回転体とにより形成され、駆動側回転体に対する従動側回転体の相対回転位相を遅角方向に移動させる遅角室と、両者の相対回転位相を進角方向に移動させる進角室、さらに、前記相対回転位相を最遅角位相と最進角位相との間の所定位相で拘束可能なロック機構と、前記進角室・前記遅角室・前記ロック機構に対する作動流体の供給・排出を行う作動流体給排機構とを備えた弁開閉時期制御装置に関する。 The present invention relates to a valve opening / closing timing control device that adjusts the opening / closing timing of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine used in an automobile, and more specifically, a drive side rotating body that rotates synchronously with a crankshaft, A driven-side rotator that is coaxially disposed so as to be rotatable relative to the drive-side rotator and rotates integrally with a camshaft for opening / closing the valve of the internal combustion engine, and is formed by the drive-side rotator and the driven-side rotator. A retard chamber that moves the relative rotational phase of the driven rotor relative to the drive-side rotor in the retard direction, an advance chamber that moves the relative rotational phase of both in the advance direction, and the relative rotational phase A lock mechanism that can be restrained by a predetermined phase between the most retarded angle phase and the most advanced angle phase, and a working fluid supply / discharge mechanism that supplies / discharges working fluid to / from the advance chamber, the retard chamber, and the lock mechanism And with About valve timing control apparatus.
従来、ロック機構を備えた内燃機関として乗用車等のエンジンを例に挙げると、エンジン始動時には上記従動側回転体と駆動側回転体との位相を最適な初期位相に設定している。これにより、エンジンの吸気タイミングと点火タイミングとを最適化して、始動性が良く、有害な燃焼排気物の少ない低エミッションのエンジンを得ることができる。 Conventionally, taking an engine such as a passenger car as an example of an internal combustion engine provided with a lock mechanism, the phase of the driven-side rotator and the drive-side rotator is set to an optimum initial phase when the engine is started. As a result, it is possible to optimize the intake timing and ignition timing of the engine and obtain a low emission engine with good startability and less harmful combustion exhaust.
このようなロック機構を備えた内燃機関は、例えば、特許文献1に記載されている。特許文献1によれば、内燃機関停止時の惰性回転を利用して、従動側回転体と駆動側回転体とを内燃機関再始動時の位相に設定するものである(同公報中段落番号「0003」の記載参照)。
An internal combustion engine provided with such a locking mechanism is described in
具体的には、内燃機関を停止する際に、従動側回転体と駆動側回転体とで形成される遅角室及び進角室の双方を、これら両室に作動流体を給排する流路に連通させる。これにより、内燃機関が停止されるときには、遅角室及び進角室から共に前記流路を介して作動流体が排出される。これにより、内燃機関の運転が停止され惰性で回転する間に、カムシャフトが受ける反力により従動側回転体が駆動側回転体に対して容易に遅角側に相対回動し、ロック機構を作用させようとするものである(同公報中段落番号「0005」の記載参照)。 Specifically, when the internal combustion engine is stopped, both the retard chamber and the advance chamber formed by the driven-side rotator and the drive-side rotator are supplied to and discharged from both chambers. Communicate with. Thereby, when the internal combustion engine is stopped, the working fluid is discharged from both the retard chamber and the advance chamber through the flow path. As a result, while the operation of the internal combustion engine is stopped and rotating by inertia, the driven-side rotator easily rotates relative to the drive-side rotator to the retard side due to the reaction force received by the camshaft, and the lock mechanism is (See description of paragraph number “0005” in the same publication).
即ち、この技術は、内燃機関の停止時に、従動側回転体が惰性回転し、カムシャフトが受ける反力によって従動側回転体が遅角側に円滑に動くことを目指すものである。従動側回転体および駆動側回転体は惰性で進角側に回転する一方、従動側回転体はカムシャフトが受ける反力によって断続的に回転が阻害される。よって、従動側回転体に設けられたベーンは、遅角室あるいは進角室の内部で移動・減速を繰り返しながら遅角側に移動する。このとき、双方の室が外部に連通しているから、ベーンを挟む遅角室と進角室とに存在する作動流体も比較的容易に流動する。当該従来技術は、このベーンの動き、つまり、従動側回転体の動きを円滑にすることで、ロック位置までの位相変位を容易にし、エンジンの始動性を高めようとする技術である。 That is, this technique aims at the inertial rotation of the driven-side rotator when the internal combustion engine is stopped, and the driven-side rotator smoothly moves to the retarded side by the reaction force received by the camshaft. The driven-side rotator and the drive-side rotator rotate inertially by inertia, while the driven-side rotator is intermittently inhibited from rotating by the reaction force received by the camshaft. Therefore, the vane provided in the driven side rotating body moves to the retard side while repeating the movement / deceleration in the retard chamber or the advance chamber. At this time, since both the chambers communicate with the outside, the working fluid existing in the retard chamber and the advance chamber sandwiching the vane flows relatively easily. The prior art is a technique for facilitating the phase displacement to the lock position and improving the startability of the engine by smoothing the movement of the vane, that is, the movement of the driven side rotating body.
しかし、上記従来の装置のごとく、遅角室および進角室を作動流体の給排用の流路に連結するだけでは、内燃機関の停止時に、両室から作動流体を排出するにも限界がある。例えば、進角室および遅角室の作動流体の流れを自由にした場合でも、内燃機関が完全に停止した状態で、遅角室および進角室の内部には作動流体が残留する。よって、例えば冷間時であって、未だ作動流体の温度が十分に高まっていない状態でエンストしたような場合には、両室に存在する作動流体の粘度が高いためにベーンの動作抵抗が増大する。このため、従動側回転体の惰性回転が終了するまでにロック機構が作用しない事態も生じ得る。 However, there is a limit in discharging the working fluid from both chambers when the internal combustion engine is stopped only by connecting the retard chamber and the advance chamber to the working fluid supply / discharge flow path as in the above-described conventional apparatus. is there. For example, even when the flow of the working fluid in the advance chamber and the retard chamber is made free, the working fluid remains in the retard chamber and the advance chamber with the internal combustion engine completely stopped. Thus, for example, when the engine is cold and the working fluid temperature has not yet risen sufficiently, the operating resistance of the vane increases due to the high viscosity of the working fluid in both chambers. To do. For this reason, a situation may occur in which the lock mechanism does not act until the inertial rotation of the driven-side rotator is completed.
また、従来の装置では、従動側回転体と駆動側回転体とがロック可能な初期位相にある場合でも、ロック機構が誤動作するおそれがあった。即ち、両回転体が初期位相になるとはいえ、両回転体は相対回転しているから、両者が初期位相にある時間は短い。従来の装置ではこの場合に、ロック機構の係止溝に作動流体が溜まった状態になっているため、それが抵抗となって係止片が係入できない場合があった。これは特に、作動流体の粘性が高まる冷間時に顕著であった。 Further, in the conventional apparatus, there is a possibility that the lock mechanism malfunctions even when the driven side rotator and the drive side rotator are in the initial lockable phase. That is, although both rotating bodies are in the initial phase, both rotating bodies are rotating relative to each other, and therefore the time for both to be in the initial phase is short. In this case, in the conventional apparatus, since the working fluid is accumulated in the locking groove of the locking mechanism, there is a case where the locking piece cannot be engaged due to the resistance. This was particularly noticeable during cold weather when the viscosity of the working fluid increased.
以上の如く、各種の環境を鑑みた場合、従来の弁開閉時期制御装置には、内燃機関の始動性を向上させるために改善すべき点が多々ある。 As described above, in view of various environments, the conventional valve timing control apparatus has many points to be improved in order to improve the startability of the internal combustion engine.
本発明の目的は、内燃機関の再始動時に迅速確実にロック機構を機能させ、始動性を改善し得る弁開閉時期制御装置を得ることにある。 An object of the present invention is to obtain a valve opening / closing timing control device that can make a lock mechanism function quickly and surely when restarting an internal combustion engine and improve startability.
本発明に係る弁開閉時期制御装置の特徴構成は、内燃機関のクランクシャフトに対して同期回転する駆動側回転体と、前記駆動側回転体に対して相対回転可能に同軸上に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトに対して一体回転する従動側回転体と、前記駆動側回転体と前記従動側回転体とにより形成され、容積拡大により前記駆動側回転体に対する前記従動側回転体の相対回転位相を遅角方向に移動させる遅角室、及び、容積拡大により前記相対回転位相を進角方向に移動させる進角室と、前記相対回転位相を最遅角位相と最進角位相との間の所定位相に拘束可能なロック機構と、前記進角室・前記遅角室・前記ロック機構に対する作動流体の供給・排出を行う作動流体給排機構と、制御系の電力が遮断された状態のとき、前記遅角室あるいは前記進角室と大気とを連通して前記遅角室あるいは前記進角室に空気を流入させると共に、前記作動流体を外部に排出させることが可能な第一空気流入機構と、を備えた点にある。 The valve opening / closing timing control device according to the present invention is characterized by a drive-side rotator that rotates synchronously with respect to a crankshaft of an internal combustion engine, and a coaxial arrangement disposed so as to be rotatable relative to the drive-side rotator, The driven side rotating body is formed by a driven side rotating body that rotates integrally with a camshaft for opening and closing a valve of an internal combustion engine, the driving side rotating body, and the driven side rotating body, and the driven side rotation with respect to the driving side rotating body by volume expansion. A retard chamber that moves the relative rotation phase of the body in the retard direction, an advance chamber that moves the relative rotation phase in the advance direction by volume expansion, and the relative rotation phase as the most retarded phase and the most advanced angle. The lock mechanism that can be constrained to a predetermined phase between the phase, the working fluid supply / discharge mechanism that supplies / discharges the working fluid to / from the advance chamber, the retard chamber, and the lock mechanism, and the power of the control system are cut off When the state is A first air inflow mechanism capable of communicating the corner chamber or the advance chamber with the atmosphere to allow air to flow into the retard chamber or the advance chamber and to discharge the working fluid to the outside; It is in the point prepared.
本構成のごとく、第一空気流入機構を備えると、遅角室あるいは進角室に空気を流入させることが可能であるため、制御系の電力が遮断された状態のとき、遅角室あるいは進角室の作動流体の排出を促進することができる。したがって、エンジン始動時に速やかに相対回転位相を所定位相に設定することが可能となる。 As in this configuration, the provision of the first air inflow mechanism allows air to flow into the retarding chamber or the advance chamber, so that when the control system power is cut off, the retarding chamber or the advance chamber is turned off. The discharge of the working fluid in the corner chamber can be promoted. Therefore, it is possible to set the relative rotation phase to a predetermined phase promptly when the engine is started.
なお、所定位相は、最遅角位相よりも進角側の位相であり、かつ、最進角位相よりも遅角側の位相であって、最遅角位相及び最進角位相であることはない。以下の構成においても同様である。 Note that the predetermined phase is a phase on the more advanced side than the most retarded angle phase and a phase on the more retarded side than the most advanced angle phase, and is the most retarded phase and the most advanced angle phase. Absent. The same applies to the following configurations.
本発明に係る弁開閉時期制御装置の他の特徴構成は、前記第一空気流入機構は、前記駆動側回転体の回転速度が低下した状態で、前記遅角室あるいは前記進角室に空気を流入させるよう構成してある点にある。 Another characteristic configuration of the valve timing control apparatus according to the present invention is that the first air inflow mechanism is configured to supply air to the retard chamber or the advance chamber in a state where the rotational speed of the drive side rotating body is reduced. The point is that it is configured to flow in.
本構成によると、駆動側回転体の回転速度が低下した状態、例えば、エンジンが異常停止した直後等において、遅角室あるいは進角室に空気を流入させて、遅角室あるいは進角室の作動流体の排出を促進することができる。したがって、仮に、エンジン再始動がエンジン停止後即座に行われたとしても、駆動側回転体に対して従動側回転体が相対回転しやすく、速やかに相対回転位相を所定位相に設定することが可能となる。 According to this configuration, in a state where the rotational speed of the drive-side rotating body is reduced, for example, immediately after the engine is abnormally stopped, the air is allowed to flow into the retard chamber or the advance chamber, and the retard chamber or the advance chamber is The discharge of the working fluid can be promoted. Therefore, even if the engine is restarted immediately after the engine is stopped, the driven-side rotator easily rotates relative to the drive-side rotator, and the relative rotation phase can be quickly set to a predetermined phase. It becomes.
本発明に係る弁開閉時期制御装置の他の特徴構成は、前記第一空気流入機構を、前記駆動側回転体のうち、前記相対回転位相が前記所定位相であるときの前記遅角室に連通する位置に設けてある点にある。 According to another characteristic configuration of the valve timing control device according to the present invention, the first air inflow mechanism communicates with the retard chamber when the relative rotational phase is the predetermined phase in the driving side rotator. It is in the point provided in the position to do.
外気温が低温である場合等、エンジンの運転状態が不安定な低速回転側でエンストすることがある。エンジンが低速回転である場合、従動側回転体の位相は最遅角位相近傍にある場合が多い。この場合、次回のエンジン始動に際して従動側回転体の位相は、最遅角位相よりも進角側に設定した所定位相に移動させる必要がある。ただし、低温状態では、作動流体(一般にエンジンオイルが使用される)の粘性が高いため、遅角室あるいは進角室に作動流体が残留しがちである。この場合、エンジンが停止した最遅角位相から所定位相までは大きな位相変位が必要となるが、遅角室に残留した作動流体のために従動側回転体の戻り動作が阻害される。よって、相対回転位相は所定位相に速やかに変位することができず、エンジンの再始動性が悪化する。 When the outside air temperature is low, the engine may be stalled on the low speed rotation side where the operating state of the engine is unstable. When the engine is rotating at a low speed, the phase of the driven rotor is often in the vicinity of the most retarded phase. In this case, at the next engine start, it is necessary to move the phase of the driven-side rotator to a predetermined phase set on the advance side with respect to the most retarded phase. However, in a low temperature state, the working fluid (generally engine oil is used) has a high viscosity, so the working fluid tends to remain in the retarding chamber or the advance chamber. In this case, a large phase displacement is required from the most retarded phase when the engine is stopped to a predetermined phase, but the return operation of the driven rotor is hindered by the working fluid remaining in the retard chamber. Therefore, the relative rotational phase cannot be quickly displaced to the predetermined phase, and the restartability of the engine is deteriorated.
本構成であると、第一空気流入機構は、少なくとも相対回転位相が最遅角位相及び所定位相を含む最遅角位相から所定位相までの範囲である間は、遅角室と連通することとなる。したがって、相対回転位相が最遅角位相及び所定位相を含む最遅角位相から所定位相までの範囲である間、遅角室に空気を流入させ、遅角室の作動流体を排出させることが可能である。この結果、従動側回転体の動作抵抗が低減され、相対回転位相は所定位相に速やかに変位することが可能となり、エンジンの再始動性が高まる。 With this configuration, the first air inflow mechanism communicates with the retardation chamber at least as long as the relative rotational phase is in the range from the most retarded phase including the most retarded phase and the predetermined phase to the predetermined phase. Become. Therefore, while the relative rotational phase is in the range from the most retarded phase including the most retarded phase and the predetermined phase to the predetermined phase, it is possible to flow air into the retarded chamber and discharge the working fluid in the retarded chamber. It is. As a result, the operating resistance of the driven rotating body is reduced, the relative rotational phase can be quickly displaced to a predetermined phase, and the restartability of the engine is enhanced.
本発明に係る弁開閉時期制御装置の他の特徴構成は、前記第一空気流入機構が、外部の大気開放部と前記遅角室あるいは前記進角室とを連通する大気連通路と、該大気連通路と交差するよう前記駆動側回転体の径方向に沿って形成された弁案内路と、該弁案内路に摺動可能に収容され、前記回転速度に応じて前記径方向に移動して前記大気連通路を閉塞・開放可能な開閉弁と、を備えた点にある。 In another characteristic configuration of the valve timing control apparatus according to the present invention, the first air inflow mechanism includes an atmosphere communication path that communicates an external atmosphere opening portion and the retardation chamber or the advance chamber, and the atmosphere A valve guide path formed along the radial direction of the drive-side rotator so as to intersect the communication path, and is slidably accommodated in the valve guide path, and moves in the radial direction according to the rotational speed. And an on-off valve capable of closing and opening the atmosphere communication path.
本構成であると、開閉弁には駆動側回転体の回転速度に応じた遠心力が作用する。よって、駆動側回転体の回転速度が高くなれば、開閉弁に作用する遠心力が大きくなり、開閉弁が径方向外側に移動して大気連通路が閉塞される。また、駆動側回転体の回転速度が低くなれば、開閉弁に作用する遠心力が小さくなり、開閉弁が径方向内側に移動して大気連通路が開放される。即ち、このような簡易な構成で、エンジンが停止する等、駆動側回転体の回転速度が低下した状態で、外部の空気が遅角室や進角室に流入するのを許容し、遅角室や進角室から作動流体が排出するのを促進することができる。 In this configuration, a centrifugal force corresponding to the rotational speed of the driving side rotating body acts on the on-off valve. Therefore, if the rotational speed of the drive-side rotator increases, the centrifugal force acting on the on-off valve increases, and the on-off valve moves radially outward to close the atmosphere communication path. Further, when the rotational speed of the driving side rotating body is lowered, the centrifugal force acting on the on-off valve is reduced, and the on-off valve moves radially inward to open the atmosphere communication path. That is, with such a simple configuration, the outside air is allowed to flow into the retard chamber or the advance chamber in a state where the rotational speed of the driving side rotating body is reduced, such as when the engine is stopped, and the retard angle is retarded. The discharge of the working fluid from the chamber or the advance chamber can be facilitated.
本発明に係る弁開閉時期制御装置の他の特徴構成は、前記第一空気流入機構が、前記開閉弁を前記径方向の内側に付勢する付勢手段を備えた点にある。 Another characteristic configuration of the valve opening / closing timing control device according to the present invention is that the first air inflow mechanism includes an urging unit that urges the on-off valve inward in the radial direction.
本構成のごとく、付勢手段を備えると、駆動側回転体の回転速度が低下し、開閉弁に作用する遠心力が低下したときに、開閉弁は付勢手段の付勢力によって径方向内側に速やかに移動する。よって、エンジン停止時等において、遅角室あるいは進角室から作動流体を迅速に排出することができる。 As in this configuration, when the urging means is provided, when the rotational speed of the driving side rotating body decreases and the centrifugal force acting on the on / off valve decreases, the on / off valve is moved radially inward by the urging force of the urging means. Move quickly. Therefore, when the engine is stopped, the working fluid can be quickly discharged from the retard chamber or the advance chamber.
本発明に係る弁開閉時期制御装置の他の特徴構成は、前記大気連通路を前記駆動側回転体の回転軸芯の方向に沿って直線状に形成した点にある。 Another characteristic configuration of the valve timing control apparatus according to the present invention is that the atmosphere communication path is formed linearly along the direction of the rotation axis of the drive side rotator.
本構成であると、大気連通路として駆動側回転体を貫通する孔を形成するだけで良いので、加工が容易である。また、大気連通路と弁案内路とが直交することとなるため、開閉弁が大気連通路を閉塞した際に、開閉弁と大気連通路との間に隙間が生じ難く、大気連通路を確実に閉塞することができる。 With this configuration, it is only necessary to form a hole penetrating the drive side rotator as the atmospheric communication path, so that processing is easy. In addition, since the atmosphere communication path and the valve guide path are orthogonal to each other, when the opening / closing valve closes the atmosphere communication path, a gap is not easily formed between the opening / closing valve and the atmosphere communication path, and the atmosphere communication path is securely connected. Can be occluded.
本発明に係る弁開閉時期制御装置の他の特徴構成は、前記ロック機構は、前記従動側回転体および前記駆動側回転体のうち何れか一方に形成された係止溝と、該係止溝に対して係入・離脱可能となるよう前記従動側回転体および前記駆動側回転体のうち何れか他方に設けられた係止片と、を備えると共に、前記係止片が前記係止溝に係入して前記相対回転位相を前記所定位相に拘束し、前記相対回転位相が最遅角位相及び前記所定位相を含む最遅角位相から前記所定位相までの範囲であると共に、前記駆動側回転体の回転速度が低下した状態で、前記係止溝と大気とを連通して前記係止溝に空気を流入させることが可能な第二空気流入機構を備えた点にある。 Another characteristic configuration of the valve timing control device according to the present invention is that the lock mechanism includes a locking groove formed in one of the driven side rotating body and the driving side rotating body, and the locking groove. A locking piece provided on the other of the driven side rotating body and the driving side rotating body so as to be able to be engaged and disengaged with respect to the driving groove. The relative rotational phase is constrained to the predetermined phase, and the relative rotational phase is within a range from the most retarded phase including the most retarded phase and the prescribed phase to the prescribed phase, and the drive side rotation. In the state where the rotational speed of the body is lowered, a second air inflow mechanism is provided which can communicate the locking groove and the atmosphere to allow air to flow into the locking groove.
エンジン再始動時に、相対回転位相を速やかに中間ロック位相に設定するには、遅角室あるいは進角室の作動流体を排出することに加えて、ロック機構が迅速確実に動作することが必要である。さらに、従動側回転体と駆動側回転体とが、所定位相に固定される際に、激しく相対回転していることも考えられる。このような状態で確実にロック機構が働くためには、係止片が係止溝に素早く係入する必要がある。 In order to quickly set the relative rotation phase to the intermediate lock phase when the engine is restarted, in addition to discharging the working fluid in the retard chamber or advance chamber, the lock mechanism must operate quickly and reliably. is there. Furthermore, it is conceivable that the driven-side rotator and the drive-side rotator are violently rotating relative to each other when they are fixed to a predetermined phase. In order for the locking mechanism to work reliably in such a state, the locking piece needs to be quickly engaged in the locking groove.
本構成では、係止溝に溜まった作動流体を積極的に排出できるよう、相対回転位相が最遅角位相及び所定位相を含む最遅角位相から所定位相までの範囲であると共に、駆動側回転体の回転速度が低下した状態で、係止溝に空気を流入させることが可能な第二空気流入機構を設けてある。よって、係止片が係止溝に素早く確実に係入することが可能となり、相対回転位相を迅速確実に所定位相に拘束できる。この結果、エンジンの再始動性はさらに向上する。 In this configuration, the relative rotational phase is within the range from the most retarded phase including the most retarded phase and the prescribed phase to the prescribed phase so that the working fluid accumulated in the locking groove can be positively discharged, and the drive side rotation A second air inflow mechanism is provided that allows air to flow into the locking groove in a state where the rotational speed of the body is reduced. Therefore, the locking piece can be quickly and surely engaged with the locking groove, and the relative rotation phase can be quickly and reliably restricted to the predetermined phase. As a result, the restartability of the engine is further improved.
本発明に係る弁開閉時期制御装置の他の特徴構成は、前記第一空気流入機構は、前記作動流体給排機構による作動流体の供給圧力が低下した状態で、前記遅角室あるいは前記進角室に空気を流入させるよう構成してある点にある。 Another characteristic configuration of the valve opening / closing timing control device according to the present invention is that the first air inflow mechanism has the retard chamber or the advance angle in a state where the supply pressure of the working fluid by the working fluid supply / discharge mechanism is lowered. The point is that air is introduced into the chamber.
本構成によると、流体供給圧が低下した状態、すなわち制御系の電力が遮断されて弁開閉時期制御装置への油圧供給が停止した状態で、遅角室あるいは進角室に空気を流入させて、遅角室あるいは進角室の作動流体の排出を促進することができる。したがって、仮に、エンジン再始動が制御系の電力が遮断された後に即座に行われたとしても、駆動側回転体に対して従動側回転体が相対回転しやすく、速やかに相対回転位相を所定位相に設定することができる。 According to this configuration, in a state where the fluid supply pressure is lowered, that is, in a state where the control system power is cut off and the hydraulic pressure supply to the valve timing control device is stopped, air is allowed to flow into the retard chamber or the advance chamber. The discharge of the working fluid in the retard chamber or the advance chamber can be promoted. Therefore, even if the engine restart is performed immediately after the control system power is cut off, the driven-side rotator easily rotates relative to the drive-side rotator, and the relative rotation phase is quickly set to the predetermined phase. Can be set to
本発明に係る弁開閉時期制御装置の他の特徴構成は、前記第一空気流入機構は、前記相対回転位相が最遅角位相及び前記所定位相を含む最遅角位相から前記所定位相までの範囲であるときに前記遅角室と大気とを連通するよう構成してある点にある。 Another characteristic configuration of the valve opening / closing timing control device according to the present invention is that the first air inflow mechanism has a range from the most retarded angle phase including the most retarded phase and the predetermined phase to the predetermined phase. In this case, the retard chamber is communicated with the atmosphere.
外気温が低温である場合等、エンジンの運転状態が不安定な低速回転側でエンストすることがある。エンジンが低速回転である場合、従動側回転体の位相は最遅角位相近傍にある場合が多い。この場合、次回のエンジン始動に際して従動側回転体の位相は、最遅角位相よりも進角側に設定した所定位相に移動させる必要がある。ただし、低温状態では、作動流体(一般にエンジンオイルが使用される)の粘性が高いため、遅角室あるいは進角室に作動流体が残留しがちである。この場合、エンジンが停止した最遅角の位相から所定位相までは大きな位相変位が必要となるが、残留した作動流体のために従動側回転体の戻り動作が阻害される。よって、相対回転位相は所定位相に速やかに変位することができず、エンジンの再始動性が悪化する。 When the outside air temperature is low, the engine may be stalled on the low speed rotation side where the operating state of the engine is unstable. When the engine is rotating at a low speed, the phase of the driven rotor is often in the vicinity of the most retarded phase. In this case, at the next engine start, it is necessary to move the phase of the driven-side rotator to a predetermined phase set on the advance side with respect to the most retarded phase. However, in a low temperature state, the working fluid (generally engine oil is used) has a high viscosity, so the working fluid tends to remain in the retarding chamber or the advance chamber. In this case, a large phase displacement is required from the most retarded phase at which the engine is stopped to a predetermined phase, but the return operation of the driven-side rotator is hindered by the remaining working fluid. Therefore, the relative rotational phase cannot be quickly displaced to the predetermined phase, and the restartability of the engine is deteriorated.
本構成であると、相対回転位相が最遅角位相及び所定位相を含む最遅角位相から前記所定位相までの範囲にある間、遅角室に空気を流入させ、遅角室の作動流体を排出させることが可能である。この結果、従動側回転体の動作抵抗が低減され、相対回転位相は所定位相に速やかに変位することが可能となり、エンジンの再始動性が高まる。 With this configuration, while the relative rotational phase is in the range from the most retarded phase including the most retarded phase and the predetermined phase to the predetermined phase, air is introduced into the retarded chamber, and the working fluid in the retarded chamber is allowed to flow. It is possible to discharge. As a result, the operating resistance of the driven rotating body is reduced, the relative rotational phase can be quickly displaced to a predetermined phase, and the restartability of the engine is enhanced.
本発明に係る弁開閉時期制御装置の他の特徴構成は、前記第一空気流入機構を、前記駆動側回転体のうち前記遅角室に隣接する位置に設けると共に、前記相対回転位相が最遅角位相及び前記所定位相を含む最遅角位相から前記所定位相までの範囲であるときに前記遅角室と前記第一空気流入機構とを連通する連通路を、前記従動側回転体の外周部に形成してある点にある。 Another characteristic configuration of the valve timing control apparatus according to the present invention is that the first air inflow mechanism is provided at a position adjacent to the retard chamber in the drive side rotor, and the relative rotation phase is the latest. A communication path that communicates the retard chamber and the first air inflow mechanism when the angular phase and the most retarded phase including the predetermined phase are within a range from the predetermined phase to the predetermined phase. It is in the point formed in.
本構成の如く、連通路を従動側回転体の外周部に設けることで、従動側回転体が最遅角位相及び所定位相を含む最遅角位相から所定位相までの範囲にある際の連通機能が確実に発揮される。また、従動側回転体の外周部に連通路を形成するには、例えば、従動側回転体の外周部に溝を形成することや、外周角部を周方向に沿って面取りすること等で容易に形成することができ、第一空気流入機構を簡単に構成することができる。 As in this configuration, the communication path is provided in the outer peripheral portion of the driven-side rotator, so that the communication function when the driven-side rotator is in the range from the most retarded phase including the most retarded phase and the prescribed phase to the prescribed phase. Is surely demonstrated. Moreover, in order to form a communicating path in the outer peripheral part of a driven side rotary body, it is easy by forming a groove | channel in the outer peripheral part of a driven side rotary body, or chamfering an outer peripheral corner | angular part along the circumferential direction, for example. The first air inflow mechanism can be configured easily.
本発明に係る弁開閉時期制御装置の他の特徴構成は、前記第一空気流入機構が、作動流体を充填可能な機構空間と、該機構空間と前記遅角室あるいは前記進角室に連通する第一連通口と、前記機構空間と外部の大気開放部とを連通する第二連通口と、前記機構空間の内部に設けられ、前記第二連通口を閉塞・開放可能なボールと、を備えた点にある。 In another characteristic configuration of the valve timing control device according to the present invention, the first air inflow mechanism communicates with a mechanism space in which a working fluid can be filled, and the mechanism space and the retard chamber or the advance chamber. A first communication port, a second communication port that communicates the mechanism space with an external atmosphere opening portion, and a ball that is provided inside the mechanism space and that can close and open the second communication port. It is in the point prepared.
本構成のごとく、第一空気流入機構のうち、第二連通口を閉塞・開放する部材をボールで構成することで、弁体として機能するボールの移動容易性が高まる。このボールは、機構空間の内部に設置された状態で、第一連通口を介して流入してくる作動流体と接触可能であり、第二連通口を介して流入してくる空気とも接触可能である。つまり、これら作動流体の圧力と空気の圧力との大小関係に応じて容易に移動する。この結果、作動流体の圧力が高まった状態では、ボールは第二連通口の側に押し付けられ、この第二連通口を遮断する。一方、作動流体の圧力が低下する際や、作動流体が機構空間から流出する際には、第二連通口から離間する方向に移動して、機構空間の内部に外部から空気を流入させる。 As in this configuration, by configuring the member that closes / opens the second communication port in the first air inflow mechanism with a ball, the ease of movement of the ball that functions as a valve element is increased. This ball can be contacted with the working fluid flowing in through the first communication port and in contact with the air flowing in through the second communication port when installed in the mechanism space. It is. That is, it moves easily according to the magnitude relationship between the pressure of the working fluid and the pressure of air. As a result, in a state where the pressure of the working fluid is increased, the ball is pressed against the second communication port, and the second communication port is blocked. On the other hand, when the pressure of the working fluid decreases or when the working fluid flows out of the mechanism space, it moves in a direction away from the second communication port, and allows air to flow into the mechanism space from the outside.
したがって、制御系の電力が遮断されて作動流体の圧力が低下した状態では、外部の空気が機構空間に流入するのを許容し、遅角室や進角室から作動流体が排出するのを促進することができる。 Therefore, when the control system power is cut off and the pressure of the working fluid is reduced, the outside air is allowed to flow into the mechanism space, and the discharge of the working fluid from the retard chamber and the advance chamber is promoted. can do.
本発明に係る弁開閉時期制御装置の他の特徴構成は、前記第一空気流入機構が、前記ボールを前記第二連通口から離間する方向に付勢する付勢手段を備えた点にある。 Another characteristic configuration of the valve timing control apparatus according to the present invention is that the first air inflow mechanism includes an urging unit that urges the ball in a direction away from the second communication port.
本構成のごとく、付勢手段を備えることで、作動流体の圧力が低下した場合には、ボールを速やかに第二連通口から離間させることができる。よって、制御系の電力が遮断されたときに、遅角室あるいは進角室から作動流体を迅速に排出することができる。 By providing the urging means as in this configuration, the ball can be quickly separated from the second communication port when the pressure of the working fluid decreases. Therefore, when the electric power of the control system is interrupted, the working fluid can be quickly discharged from the retard chamber or the advance chamber.
本発明に係る弁開閉時期制御装置の他の特徴構成は、前記ロック機構が、前記従動側回転体および前記駆動側回転体のうち何れか一方に形成された係止溝と、該係止溝に対して係入・離脱可能となるよう前記従動側回転体および前記駆動側回転体のうち何れか他方に設けられた係止片と、を備え、前記係止片が前記係止溝に係入したとき、前記相対回転位相は前記所定位相に拘束され、前記相対回転位相が最遅角位相及び前記所定位相を含む最遅角位相から前記所定位相までの範囲であると共に、前記供給圧力が低下した状態で、前記係止溝に空気を流入させることが可能な第二空気流入機構を備えた点にある。 According to another characteristic configuration of the valve timing control device according to the present invention, the locking mechanism includes a locking groove formed in one of the driven side rotating body and the driving side rotating body, and the locking groove. A locking piece provided on either one of the driven-side rotating body and the driving-side rotating body so that the locking-side can be engaged and disengaged with respect to the locking groove. The relative rotational phase is constrained to the predetermined phase, the relative rotational phase is in the range from the most retarded phase including the most retarded phase and the prescribed phase to the prescribed phase, and the supply pressure is It is in the point provided with the 2nd air inflow mechanism which can make air flow in into the above-mentioned stop slot in the state where it lowered.
エンジン再始動時に、相対回転位相を速やかに中間ロック位相に設定するには、遅角室あるいは進角室の作動流体を排出することに加えて、ロック機構が迅速確実に動作することが必要である。さらに、従動側回転体と駆動側回転体とが、所定位相に固定される際に、激しく相対回転していることも考えられる。このような状態で確実にロック機構が働くためには、係止片が係止溝に素早く係入する必要がある。 In order to quickly set the relative rotation phase to the intermediate lock phase when the engine is restarted, in addition to discharging the working fluid in the retard chamber or advance chamber, the lock mechanism must operate quickly and reliably. is there. Furthermore, it is conceivable that the driven-side rotator and the drive-side rotator are violently rotating relative to each other when they are fixed to a predetermined phase. In order for the locking mechanism to work reliably in such a state, the locking piece needs to be quickly engaged in the locking groove.
本構成では、係止溝に溜まった作動流体を積極的に排出できるよう、相対回転位相が最遅角位相及び所定位相を含む最遅角位相から所定位相までの範囲であると共に、作動流体の供給圧力が低下した状態で、係止溝に空気を流入させることが可能な第二空気流入機構を設けてある。よって、係止片が係止溝に素早く確実に係入することが可能となり、相対回転位相を迅速確実に所定位相に拘束できる。この結果、エンジンの再始動性はさらに向上する。 In this configuration, the relative rotational phase is within the range from the most retarded phase including the most retarded phase and the predetermined phase to the predetermined phase so that the working fluid accumulated in the locking groove can be positively discharged. A second air inflow mechanism is provided that allows air to flow into the locking groove in a state where the supply pressure is lowered. Therefore, the locking piece can be quickly and surely engaged with the locking groove, and the relative rotation phase can be quickly and reliably restricted to the predetermined phase. As a result, the restartability of the engine is further improved.
本発明を吸気弁側の弁開閉時期制御装置として自動車用エンジンに適応した実施形態について、図1乃至図9に基づいて説明する。図2乃至図5は、図1のII−II断面図であって、後述するリヤプレートの側から後述するフロントプレート22の側を見た断面図である。
An embodiment in which the present invention is applied to an automobile engine as a valve opening / closing timing control device on an intake valve side will be described with reference to FIGS. 2 to 5 are cross-sectional views taken along the line II-II of FIG. 1 and are viewed from the side of the rear plate, which will be described later, from the side of the
〔全体構成〕
図1,図2に示すごとく、本実施形態に係る弁開閉時期制御装置は、エンジン(内燃機構)のクランクシャフト(図示せず)と同期回転する駆動側回転体としての外部ロータ1と、エンジンの燃焼室の吸気弁又は排気弁を開閉するカムシャフト3と同軸で一体回転する従動側回転体としての内部ロータ2とを備えて構成されている。
〔overall structure〕
As shown in FIGS. 1 and 2, the valve timing control apparatus according to the present embodiment includes an
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周りで相対回転自在に構成され、外部ロータ1と内部ロータ2との間には、流体圧室40が形成されている。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とに仕切られる。相対回転軸芯Xが、本発明における回転軸芯に相当する。このベーン5は内部ロータ2の外周に突設され、作動油(作動流体の一例)の供給により遅角室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する。これとは逆に、作動油の供給により進角室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。これにより、クランク軸の回転位相に対するカムシャフト3の回転位相を変化させて吸気弁又は排気弁の開閉時期の制御を実現する。
The
相対回転軸芯Xと同軸芯にカムシャフト3が配置され、このカムシャフト3が内部ロータ2に連結されている。この内部ロータ2は、外部ロータ1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嵌め込まれている。外部ロータ1の一方の面にフロントプレート22が配置され、この外部ロータ1の他方の面にリヤプレート23が配置され、これらはボルト25を介して外部ロータ1に固定されている。このような構造から内部ロータ2は、フロントプレート22とリヤプレート23とに挟み込まれる位置に配置される。
A
また、リヤプレート23の外周には、タイミングスプロケット20が一体的に形成されている。この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、タイミングチェーンやタイミングベルト等の動力伝達部材24が架設される。
A
エンジンの稼働時にはクランクシャフトの回転駆動力が動力伝達部材24を介してタイミングスプロケット20に伝達され、外部ロータ1が図2等に示す回転方向Sに回転駆動する。この回転と連係して内部ロータ2が回転方向Sに回転することによりカムシャフト3が回転し、カムシャフト3に設けられたカム(図示せず)の駆動回転によりエンジンの吸気弁又は排気弁の開閉作動が行われる。
When the engine is in operation, the rotational driving force of the crankshaft is transmitted to the
作動油(作動流体)としてエンジンオイルが利用され、弁開閉時期制御装置には、外部ロータ1と内部ロータ2との相対回転位相を最遅角位相と最進角位相との間のロック位相に拘束するロック機構6が設けられている。ロック位相が、本発明に係る所定位相に相当する。このロック機構6はエンジンの始動直後において作動油の圧力が安定しない状況において外部ロータ1と内部ロータ2とを設定された相対回転位置に保持(ロック)することで、クランクシャフトの回転位相に対するカムシャフト3の回転位相を適正に維持し、エンジンの安定的な回転を現出する。
Engine oil is used as the working oil (working fluid), and the valve timing control device sets the relative rotational phase of the
図面には示していないが、エンジンのクランクシャフトの回転角を検出するクランク角センサと、カムシャフト3の回転角を検出するカムシャフト3角センサとが設けられている。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、これらのクランク角センサとカムシャフト3角センサとの検出結果から外部ロータ1と内部ロータ2との相対位相を検出し、相対回転位相が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。
Although not shown in the drawing, a crank angle sensor for detecting the rotation angle of the crankshaft of the engine and a camshaft triangle sensor for detecting the rotation angle of the
図面には示していないが、ECU9は、イグニッションキーのON/OFF情報、エンジンオイルの油温を検出する油温センサからの情報等を取得する信号系が形成され、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の制御情報を記憶している。ECU9は、運転状態(エンジン回転数、冷却水温など)の情報と、前述した制御情報とから、外部ロータ1と内部ロータ2との相対回転位相を制御する。
Although not shown in the drawing, the
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。 Hereinafter, the structure of the valve timing control apparatus according to the present invention will be described in detail.
〔流体圧室〕
図2に示すごとく、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出部4が、回転方向に沿って互いに離間して並設されている。このように形成された複数の突出部4の内周面に内部ロータ2の外周が接触する状態で内部ロータ2が嵌め込まれる。また、複数の突出部4の隣接するもの同士の間の空間で流体圧室40が形成される。
(Fluid pressure chamber)
As shown in FIG. 2, the
内部ロータ2の外周部の各流体圧室40に対向する部位にはベーン5溝41が形成され、このベーン5溝41に板状のベーン5が嵌め込み固定されている。このベーン5は、流体圧室40の内周面と、フロントプレート22の内面と、リヤプレート23の内面とに摺動自在に配置され、このベーン5は、前述したように流体圧室40の内部を相対回転方向(図2の矢印S1及び矢印S2の方向)に沿って互いに隣接した進角室43と遅角室42とに仕切る位置に配置される。
A
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。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。
The
この弁開閉時期制御装置では、内部ロータ2とフロントプレート22との間、及び、内部ロータ2とリヤプレート23との間に作動油が僅かにリークする程度の隙間が形成されており、この他、可動部分を介しても作動油が僅かにリークする。また、リークした作動油はオイルパン75で回収される。
In this valve opening / closing timing control device, gaps are formed between the
〔油圧回路〕
油圧回路7は、エンジンの駆動力で駆動され、図1に示すごとく、エンジンオイルを作動油として送り出す 油圧ポンプ70と、位相制御弁として機能する電磁制御型のOCV176(作動油給排機構の一例)を備え、OCV176はロック制御弁としても機能する。OCV176の所定のポートが、進角通路11と、遅角通路10と、係止溝としてのロック凹部162A,162Bに通じるロック片作動油通路63と、の夫々に連通している。OCV176はECU9で制御される。
[Hydraulic circuit]
The
ECU9は、OCV176を制御することにより、進角通路11、遅角通路10、及びロック片作動油通路63を介して進角室43、遅角室42、及びロック凹部162A,162Bに供給される作動油を制御する。その結果、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)との間で位相制御を行うと共に、ロック解除方向にロック片を作動させる。OCV176の動作についての説明はここでは省略する。
By controlling the
なお、OCV176は、スプール式に構成されており、電磁ソレノイドに供給する電力のデューティ比の調節により開度を設定することにより、作動油の給排量の微調節を行えるように構成されている。
The
〔トーションスプリング〕
図1に示すごとく、フロントプレート22と内部ロータ2との間には、内部ロータ2の相対回転位相を進角側に付勢する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2において内部ロータ2を外部ロータ1に対して矢印S2で示す方向(進角側)に付勢する。これによって、カムシャフト3と一体回転する内部ロータ2の相対位相が、カムシャフト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、遅れ傾向になる現象を解消する。
[Torsion spring]
As shown in FIG. 1, a
〔ロック機構〕
図2,図8に示すごとく、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の一部に係止溝として形成されたロック凹部162A及びロック凹部162Bとを備えている。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に対して径方向に摺動変位可能に支持されたプレート状の遅角用ロック片60A、進角用ロック片60B(係止片の一例)、及び、各ロック片60A,60Bを、ロック凹部162A,162Bの方向に突出付勢するバネ61を有している。なお、各ロック片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。
[Lock mechanism]
As shown in FIGS. 2 and 8, the
遅角用ロック部6Aは、遅角用ロック片60Aがロック凹部162Aに係入するロック位置に達することで、内部ロータ2が外部ロータ1に対して遅角側(図2においてS1で示す方向)への相対回転を阻止する。進角用ロック部6Bは、進角用ロック片60Bがロック凹部162Bに係入するロック位置に達することで、内部ロータ2が外部ロータ1に対して進角側(図2においてS2で示す方向)への相対回転を阻止する。
The
このような構成から、遅角用ロック部6Aがロック凹部162A内に係入している状態、又は、進角用ロック部6Bがロック凹部162B 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。
From such a configuration, when the
図2に示すごとく、遅角用ロック片60A、進角用ロック片60Bの双方を、同時にそれぞれロック凹部162A、ロック凹部162Bに係入させることで、両ロータ1、2の相対回転位相をロック位相に拘束してロック状態とする。
As shown in FIG. 2, the relative rotation phase of both
ロック凹部162B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OCV76における所定のポートに接続されている。ロック凹部162Aとロック凹部162Bとは、周方向に沿って形成された連通溝162Cを介して連通している。これにより、OCV176からロック片作動油通路63に作動油が供給された場合には、図3に示す如く、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てロックを解除し、例えば、図4に示すごとく、外部ロータ1と内部ロータ2との相対回転を可能にする。
The lock recess 162 </ b> B communicates with a lock piece
ロック凹部162Aは、周方向において段差形状に形成してある。ロック凹部162Aのうちの深さが浅い部分は、ロック凹部162Aのうちの深さが深い部分の進角側に形成してある。ロック凹部162Bも同様に形成してある。ロック凹部162Aの深い部分の周方向の長さは、ロック凹部162Bの深い部分の周方向の長さよりも短い。また、ロック凹部162Aの浅い部分の周方向の長さは、ロック凹部162Bの浅い部分の周方向の長さよりも長い。
162 A of lock recessed parts are formed in the level | step difference shape in the circumferential direction. The shallow portion of the
このように構成することで、ロック片60Aがロック凹部162Aの浅い部分へ係入するタイミングと、ロック片60Bがロック凹部162Bの浅い部分へ係入するタイミングと、を異ならせることができる。また、ロック片60Aがロック凹部162Aの深い部分へ係入するタイミングと、ロック片60Bがロック凹部162Bの深い部分へ係入するタイミングと、も異ならせることができる。したがって、段階的に相対回転位相を一定の範囲に規制しつつ、相対回転位相をロック位相に位相変更させることができる。この結果、ロック機構6による相対回転位相のロック位相への拘束の確実性が高まる。
With this configuration, the timing at which the
〔第一空気流入機構及び第二空気流入機構〕
この弁開閉時期制御装置では、エンジンの回転数が低速である場合には、外部ロータ1に対して内部ロータ2を遅角方向に相対回転させ、これとは逆に、エンジン回転数が高速である場合には、外部ロータ1に対して内部ロータ2を進角方向に相対回転させるようにECU9の制御形態が設定されている。
[First air inflow mechanism and second air inflow mechanism]
In this valve opening / closing timing control device, when the engine speed is low, the
従って、エンジンを停止させた場合には、外部ロータ1に対して内部ロータ2が遅角方向に達する相対回転角で停止状態に達する。この後エンジンの始動時には、トーションスプリング8の付勢力と、OCV176の制御による進角室43への作動油の供給とにより、図2に示すごとく、外部ロータ1に対する内部ロータ2の相対回転位相をロック位相まで変位させロック機構6によるロック状態にセットしてエンジンの始動を可能にしている。
Therefore, when the engine is stopped, the stopped state is reached at a relative rotation angle at which the
しかしながら、負荷が増大してエンジンが異常停止する際は、図5に示すごとく、内部ロータ2は遅角方向に最も回転した最遅角位相に達した状態で停止する。一般的に、ロック位相よりも遅角側の位相を超遅角領域と称する。また、相対回転位相が超遅角領域にある状態においてエンジンを始動した場合に、内部ロータ2の相対回転位相がロック位相に達するまでに時間を要することになり、エンジンの始動が円滑に行われない。
However, when the load increases and the engine stops abnormally, as shown in FIG. 5, the
このように外部ロータ1に対して内部ロータ2の相対回転位相がロック位相に達するまでに時間を要する現象は、遅角室42に作動油が残留した状態で発生する。特に、寒冷地においてエンジンストップから長時間が経過した後にエンジンを始動する場合のように、作動油が低温のため粘性が高く、遅角室42からの排出が円滑に行われない場合には、エンジンの始動までに無駄に時間を要するばかりでなくバッテリーの消耗が激しくなる。
Thus, the phenomenon that takes time until the relative rotational phase of the
この不都合を解消するため、本発明の弁開閉時期制御装置では、エンジン停止時や、制御系の電力が遮断した状態では、遅角室42の作動油をOCV176から排出する機構を備え、また、この遅角室42に外部の空気の進入を許すことで排油を積極的に行わせることや、遅角室42から直接的に作動油を排出することが可能な第一空気流入機構A1を備えている。更に、ロック片60A、60Bのロック凹部162A、162B(係止溝の一例)への係入を確実に行わせるため、ロック凹部162A、162Bに空気を流入させてロック凹部162A、162Bからの排油を促進する第二空気流入機構A2を備えている。
In order to eliminate this inconvenience, the valve opening / closing timing control device of the present invention includes a mechanism for discharging the hydraulic oil in the
遅角室42の作動油をOCV176から排出する機構についてはここでは説明を省略する。
Description of the mechanism for discharging the hydraulic oil in the
第一空気流入機構A1は、図5に示すごとく、遅角室42の最も遅角側の部分に対して相対回転軸芯X方向から対向するよう、フロントプレート22に設けてある。第一空気流入機構A1は、図6,図7に示すごとく、大気連通路151と、弁案内路152と、開閉弁153と、付勢手段としてのバネ154と、を備えている。大気連通路151は、相対回転軸芯X方向に沿いつつフロントプレート22を貫通する直線状の孔であって、組付け時には、外部側の大気開放部26と遅角室42とを連通可能である。弁案内路152は、大気連通路151と直交するよう、フロントプレート22の周側面から径方向内側に穿孔された孔である。開閉弁153は、弁案内路152の内周形状に対応した形状の部材であり、有底の中空部を備えている。開閉弁153は、弁案内路152に内周面に沿って径方向内外に摺動可能なよう、弁案内路152に配設されている。バネ154は、開閉弁153を径方向内側に付勢するよう、開閉弁153の中空部に配設してある。
As shown in FIG. 5, the first air inflow mechanism A1 is provided on the
弁開閉時期制御装置が動作すると、開閉弁153には外部ロータ1(フロントプレート22)の回転速度に応じた遠心力が作用する。外部ロータ1の回転速度が高まって遠心力がバネ154の付勢力よりも大きくなると、図6(b)に示すごとく、開閉弁153はバネ154の付勢力に抗して径方向外側に移動する。開閉弁153が、弁案内路152の径方向最外側に位置すると、開閉弁153の外周面によって大気連通路151は閉塞される。この結果、大気開放部26と遅角室42との連通は遮断され、空気が遅角室42に流入することも、遅角室42の作動油が大気開放部26から外部に排出されることもない。開閉弁153によって大気連通路151を確実に閉塞できるよう、弁案内路152の内径、即ち開閉弁153の外径は大気連通路151の内径よりも大きく設定してある。
When the valve opening / closing timing control device operates, a centrifugal force corresponding to the rotational speed of the external rotor 1 (front plate 22) acts on the opening /
なお、弁案内路152の径方向内側部分に通気孔160を形成し、弁案内路152の底部と開閉弁153の先端部との隙間の空間を外部に常時開放してある。よって、開閉弁153は、径方向の移動の際に前記空間の気圧の影響等を受けず、円滑に動作する。
A
外部ロータ1の回転速度が低くなって遠心力がバネ154の付勢力よりも小さくなると、図6(a)に示すごとく、開閉弁153はバネ154の付勢力によって径方向内側に移動する。開閉弁153が、弁案内路152の径方向最内側に位置すると、大気連通路151は開放される。この結果、大気開放部26と遅角室42とが連通して、空気が遅角室42に流入することが可能となって、遅角室42の作動油が外部に排出されることも可能となる。
When the rotational speed of the
なお、図7に示すごとく、フロントプレート22のうち大気連通路151よりも径方向外側部分に、弁案内路152と直交するよう、ピン用孔159bを形成してある。開閉弁153とバネ154を弁案内路152に配設した後に、抜け止め用のピン159aをピン用孔159bに嵌入する。これにより、開閉弁153は、図6(b)に示すごとく、大気連通路151を閉塞するときにピン159に当接してその位置を保持することができる。また、ピン用孔159bの内径を弁案内路152aの内径よりも小さく設定してある。よって、図6(a)に示すごとく、開閉弁153が径方向内側に位置して、大気連通路151が開放されると、弁案内路152とピン159aとの隙間を介して遅角室42と大気とが連通する。即ち、遅角室42にさらに多くの空気を流入させることができる。
As shown in FIG. 7, a pin hole 159 b is formed in the
フロントプレート22は、大気連通路151が遅角室42の最も遅角側の位置に連通するように外部ロータ1に組付けてある。これにより、少なくとも相対回転位相が最遅角位相及び所定位相を含む最遅角位相からロック位相までの範囲であるときは、第一空気流入機構A1が遅角室42に連通し、遅角室42の作動油の排出を促進することが可能となる。ただし、この第一空気流入機構A1の配置は例示に過ぎず、第一空気流入機構A1は、相対回転位相がロック位相であるときの状態で、大気連通路151が遅角室42に連通するよう配設されていれば良い。
The
なお、以下、「最遅角位相からロック位相までの範囲」と記載した場合には、最遅角位相及びロック位相がその範囲に含まれるものとする。 Hereinafter, when “range from the most retarded phase to the lock phase” is described, the most retarded phase and the lock phase are included in the range.
この第一空気流入機構A1は遅角室42に対して空気の流入を行うものであるが、第一空気流入機構A1により進角室43に対して空気を流入させる構成であっても良い。また、第一空気流入機構A1は遅角室42の数と同数を備えることが理想であるが、遅角室42の数より少ない数を備えても良い。
The first air inflow mechanism A1 performs air inflow into the
第二空気流入機構A2は、第一空気流入機構A1の構成と基本的には変わるところはなく、図8,図9に示すごとく、フロントプレート22に相対回転軸芯X方向に沿って形成され、大気開放部26とロック凹部162Bとを連通可能な大気連通路155と、大気連通路155に直交するよう径方向に沿って形成した弁案内路156と、弁案内路156に摺動可能に配設された開閉弁157と、開閉弁157を径方向内側に付勢するバネ158と、を備えている。開閉弁157は、外部ロータ1の回転速度が高い場合には大気連通路155を閉塞し、外部ロータ1の回転速度が低下した場合には大気連通路155を開放して、ロック凹部162A及びロック凹部162Bと大気開放部26とを連通して空気の送り込みを実現する。
The second air inflow mechanism A2 is basically the same as the configuration of the first air inflow mechanism A1, and is formed on the
ただし、以下の点で第二空気流入機構A2は第一空気流入機構A1とは異なる。大気連通路155は、図8に示すごとく、相対回転位相がロック位相であるときの状態においてロック凹部162Bの最も遅角側の端部に連通するよう、フロントプレート22に形成させている。即ち、相対回転位相が最遅角位相からロック位相までの範囲である状態では、図3,図5に示すごとく、大気連通路155はロック凹部162Aに連通する。一方、相対回転位相がロック位相よりも進角側の位相である状態では、図4に示すごとく、ロック凹部162Bが大気連通路155に対して進角側に位置ずれして、大気連通路155とロック凹部162Aとは連通しない。
However, the second air inflow mechanism A2 is different from the first air inflow mechanism A1 in the following points. As shown in FIG. 8, the
このような構成から、図5に示すごとく、相対回転位相が最遅角位相からロック位相までの範囲の位相にある状態でエンジンが停止した場合には、エンジンの停止により外部ロータ1の回転速度が低下する。この回転速度低下により、第一空気流入機構A1の開閉弁は、図6(a)に示すごとく、バネ154の付勢力により径方向の最内側に達し、大気連通路151が開放される。この結果、フロントプレート22の大気開放部26から外気の吸入が可能となる。吸入した外気は遅角室の42に導かれ、OCV176による作動油の排出を促進すると同時に、前述したように作動油のリークにより遅角室42からの作動油の排出を促進する。
From such a configuration, as shown in FIG. 5, when the engine is stopped in a state where the relative rotation phase is in the range from the most retarded phase to the lock phase, the rotation speed of the
さらに、本実施形態では、第一空気流入機構A1が複数箇所に備えてあるため、高い位置にある空気流入機構の大気連通路151から空気を吸入し、低い位置にある第一空気流入機構A1の大気連通路151から作動油を外部に直接排出することも可能である。また、本実施形態では、図1乃至図5に示すごとく、内部ロータ2において、OCV176からの遅角通路10を相対回転軸芯X回りで三本に分岐させる構成としてある。よって、各遅角通路10をカムシャフト3において分岐する構成と比較して、高い位置にある第一空気流入機構の大気連通路151から遅角室42に流入した空気が、遅角通路10、遅角通路10の分岐部10A、遅角通路10、低い位置にある第一空気流入機構が面する遅角室42、と流通する際の流通路長が短い。したがって、作動油の排出がより迅速となる。
Further, in the present embodiment, since the first air inflow mechanism A1 is provided at a plurality of locations, air is sucked from the
また、前述したように、外部ロータ1の回転速度低下により第二空気流入機構A2の開閉弁はバネ158の付勢力により径方向最内側に達し、大気連通路155が開放される。よって、大気開放部26から外気の吸入が可能となる。吸入した外気はロック凹部162B及びロック凹部162Aに導かれ、OCV176による作動油の排出を促進すると同時に、前述したように作動油のリークによりロック凹部162A及びロック凹部162Bからの作動油の排出を促進する。さらに、ロック凹部162A及びロック凹部162Bの作動油を大気連通路155から外部に直接排出することも可能である。
Further, as described above, the opening / closing valve of the second air inflow mechanism A2 reaches the radially innermost side by the urging force of the
これらの結果、エンジンの停止時に相対回転位相が超遅角領域に達している場合には、外部の空気を遅角室42に導くことで、遅角室42の作動油を、積極的に送り排出することが可能になる。また、ロック凹部162A及びロック凹部162Bに空気を流入させることで、このロック凹部162A及びロック凹部162Bの作動油を外部に排出するものとなる。
As a result, when the relative rotational phase reaches the super retard angle region when the engine is stopped, the working oil in the
このように、エンジンの停止時に相対回転位相が超遅角領域に達している場合でも、エンジンの停止の直後に遅角室42の作動油の排出を積極的に行うことにより、遅角室42には作動油が残留しない状態となり、停止から時間が経過した後にエンジンを始動させた際にも、内部ロータ2の相対回転位相を迅速にロック位相まで変化させ、ロック機構6によるロックを早期に円滑に行い、適正なエンジンの始動を実現するのである。
As described above, even when the relative rotation phase reaches the super retard angle region when the engine is stopped, the
〔別実施形態〕
本発明に係る弁開閉時期制御装置の別実施形態を、図10乃至図16に基づいて説明する。上述の実施形態と同様の構成、特に、全体構成(段落番号「0044」乃至同「0051」の記載)、流体圧室(同「0053」乃至同「0056」の記載)、トーションスプリング(同「0060」の記載)に関する説明は省略する。また、同じ構成の箇所には同じ符号を付すこととする。図10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11は、図10のXI−XI線断面図と油路系とを組み合せた図である。また、図13、図14は、弁開閉時期制御装置の各作動状態における断面図である。
[Another embodiment]
Another embodiment of the valve timing control apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. The same configuration as that of the above-described embodiment, in particular, the overall configuration (described in paragraph numbers “0044” to “0051”), the fluid pressure chamber (described in “0053” to “0056”), the torsion spring (“ Description of “0060” is omitted. In addition, the same reference numerals are assigned to the same components. FIG. 10 is a side sectional view showing the overall configuration of the valve timing control apparatus according to the present embodiment. FIG. 11 is a combination of the sectional view taken along line XI-XI in FIG. 10 and the oil passage system. FIG. 13 and FIG. 14 are cross-sectional views in each operating state of the valve opening / closing timing control device.
〔油圧回路〕
油圧回路7は、エンジンの駆動力で駆動され、図10に示すごとく、エンジンオイルを作動油として送り出す油圧ポンプ70と、位相制御弁として機能する電磁制御型のOCV76(作動油給排機構の一例)と、ロック制御弁として機能する電磁制御型のOSV77とを備えている。OCV76の所定のポートと進角通路11と遅角通路10とに連通しており、OSV77の所定のポートと、係止溝としてのロック凹部62に通じるロック片作動油通路63とが連通している。OCV76とOSV77とはECU9で制御される。
[Hydraulic circuit]
The
ECU9は、OCV76を制御することにより進角通路11及び遅角通路10を介して進角室43及び遅角室42に供給する作動油を制御し、その結果、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)との間で位相制御を行う。
The
OCV76は、スプール式に構成され、進角室43へ作動油を供給し、かつ、遅角室42から作動油を排出する第一状態W1と、進角室43へ作動油を供給し、かつ、遅角通路を閉鎖する第二状態W2と、進角通路及び遅角通路の双方を閉鎖して作動油の給排を停止する第三状態W3と、進角通路を閉鎖し、かつ、遅角室42へ作動油を供給する第四状態W4と、進角室43から作動油を排出し、かつ、遅角室42へ作動油を供給する第五状態W5とに切り換え自在に構成されている。
The
なお、OCV76は電磁ソレノイドに供給する電力のデューティ比の調節により開度を設定し、これにより作動油の給排量の微調節を行えるように構成されている。
The
ECU9は、OSV77を制御することにより、ロック解除方向にロック片を作動させる。つまり、ロック機構6は外部ロータ1と内部ロータ2との相対回転位相をエンジンの始動に適したロック位相に拘束する機能を有する。
The
〔ロック機構〕
図11、図12に示すごとく、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の一部に係止溝として形成されたロック凹部62とを備えている。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に対して径方向に摺動変位可能に支持されたプレート状の遅角用ロック片60A、進角用ロック片60B(係止片の一例)、及び、各ロック片60A(係止片の一例)、60Bをロック凹部62の方向に突出付勢するバネ61を有している。なお、各ロック片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。
[Lock mechanism]
As shown in FIGS. 11 and 12, the
遅角用ロック部6Aは、遅角用ロック片60Aがロック凹部62に係入するロック位置に達することで、内部ロータ2が外部ロータ1に対して遅角側(図12においてS1で示す方向)への相対回転を阻止する。進角用ロック部6Bは、進角用ロック片60Bがロック凹部62に係入するロック位置に達することで、内部ロータ2が外部ロータ1に対して進角側(図11、図13においてS2で示す方向)への相対回転を阻止する。
The
このような構成から、遅角用ロック部6A又は進角用ロック部6B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。
From such a configuration, when the
図11および図12に示すごとく、遅角用ロック片60A及び進角用ロック片60Bの双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の相対回転位相をロック位相に拘束してロック状態とする。
As shown in FIGS. 11 and 12, both the
ロック凹部62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の突出端には切り欠きが形成され、この切り欠きの相対回転軸芯Xと対向する面に被操作面60Fが形成されている。これにより、OSV77から作動油が供給された場合には、図13に示す如く、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てロックを解除し、外部ロータ1と内部ロータ2との相対回転を可能にする。
The
〔第一空気流入機構・第二空気流入機構〕
本実施形態では、エンジン停止時や、制御系の電力が遮断した状態では遅角室42の作動油をOCV76から排出する機構を備え、また、この遅角室42に外部の空気の進入を許すことで排油を積極的に行わせることや、遅角室42から直接的に作動油を排出する第一空気流入機構A1を備えている。更に、ロック片60A、60Bのロック凹部62(係止溝の一例)への係入を確実に行わせるため、ロック凹部62空気を流入させてロック凹部62の排油を促進する第二空気流入機構A2を備えている。
[First air inflow mechanism and second air inflow mechanism]
In the present embodiment, a mechanism for discharging the hydraulic oil in the
遅角室42の作動油をOCV76から排出する機構としては、非制御時においてOCV76のスプールを第一状態W1に作動させるバネ(図示せず)等で構成される。このようにOCV76が第一状態W1に設定されることで、前述したように遅角室42から作動油がオイルパン75に排出される。
The mechanism that discharges the hydraulic oil in the
この機構として、OCV76以外に、エンジン停止時には排油を行うための専用のバルブを備えても良く、エンジンの停止時には遅角室42と進角室43とから排油を行うようにOCV76を構成しても良い。
As this mechanism, in addition to the
また、図15,図16に示すごとく、第一空気流入機構A1は、フロントプレート22に形成した機構空間としての連通空間51と、この連通空間51に備えたボール52A及び付勢手段としてのバネ52Bで成るチェック弁52と、相対回転位相が最遅角位相からロック位相までの範囲において遅角室42に空気の流入を許すように内部ロータ2の外周部に溝状に形成した連通路53と、を備えている。この第一空気流入機構A1として、相対回転位相が超遅角領域にある場合にのみ、遅角室42に対して空気の流入を許す構成でも良い。
As shown in FIGS. 15 and 16, the first air inflow mechanism A1 includes a
この第一空気流入機構A1を構成するチェック弁52においてボール52Aは、遅角室42に連通する第一連通口L1と、外部側の大気開放部26に連通する第二連通口L2との中間位置に配置されている。このボール52Aにより第一連通口L1と第二連通口L2との閉塞と連通(開放)とが実現する。なお、連通空間51は遅角室42に隣接する位置に配置され、外部の空気を短い距離で遅角室42に送り込めるようにしている。
In the
この第一空気流入機構A1は遅角室42に対して空気の流入を行うものであるが、第一空気流入機構A1により進角室43に対して空気を流入させる構成であっても良い。また、第一空気流入機構A1は遅角室42の数と同数を備えることが理想であるが、遅角室42の数より少ない数を備えても良い。なお、チェック弁52は遅角室42の作動油の圧力が高い場合には閉じ状態を維持し、遅角室42の作動油の圧力が低下した場合に開放する。
The first air inflow mechanism A1 performs air inflow into the
第二空気流入機構A2は、フロントプレート22に形成した連通空間51と、この連通空間51に備えたボール57A及びバネ57Bで成るチェック弁57と、相対回転位相が最遅角位相からロック位相までの範囲において、ロック凹部62に空気の流入を許すように内部ロータ2の外周に溝状に形成した連通路54と、で構成されている。なお、チェック弁57は、ロック凹部62の作動油の圧力が高い場合には閉じ状態を維持し、ロック凹部62の作動油の圧力が低下した場合には開放することで、ロック凹部62に連通する第一連通口L1と、大気開放部26に連通する第二連通口L2とを連通させて空気の送り込みを実現する。このチェック弁57の詳しい構造は図面に示していないが、前述した第一空気流入機構A1のチェック弁52と基本的に変わるところはない。この第二空気流入機構A2として、相対回転位相が超遅角領域にある場合にのみ、ロック凹部62に対して空気の流入を許す構成でも良い。
The second air inflow mechanism A2 includes a
このような構成から、図14に示すごとく、相対回転位相が最遅角位相からロック位相までの範囲の回転位相にある状態でエンジンが停止した場合には、遅角室42と連通空間51とが連通路53を介して連通する状態に達しており、エンジンの停止により遅角室42に作動油から作用する圧力が低下する。この圧力低下によりチェック弁52のボール52Aはバネ52Bの付勢力により第一連通口L1と第二連通口L2とを連通させる位置に達し、連通空間51を開放し、フロントプレート22の大気開放部26から外気の吸入が可能となる。吸入した外気は遅角室の42に導かれ、OCV76による作動油の排出を促進すると同時に、前述したように作動油のリークにより遅角室42からの作動油の排出を促進する。特に、この遅角室42の作動油をフロントプレート22の開口から外部に排出することも可能である。
From such a configuration, as shown in FIG. 14, when the engine is stopped in a state where the relative rotational phase is in the rotational phase ranging from the most retarded phase to the locked phase, the
また、前述したように、相対回転位相が最遅角位相からロック位相までの範囲の回転位相にある状態でエンジンが停止した場合には、エンジンの停止によりロック凹部62の圧力が低下し、この圧力低下によりチェック弁57のボール57Aはバネ57Bの付勢力により第一連通口L1と第二連通口L2とを連通させる位置に達し、フロントプレート22の外部からの外気の吸入が可能となる。吸入した外気はロック凹部62に導かれ作動油の排出を促進すると同時に、前述したように作動油のリークによりロック凹部62からの作動油の排出を促進する。特に、このロック凹部62の作動油をフロントプレート22の開口から外部に排出することも可能である。
Further, as described above, when the engine is stopped in a state where the relative rotation phase is in the rotation phase in the range from the most retarded phase to the lock phase, the pressure of the
〔その他の別実施形態〕
(1)上述の実施形態では、相対回転位相が最遅角位相からロック位相までの何れの位相であっても、第一空気流入機構及び第二空気流入機構によって、遅角室あるいは進角室、及びロック凹部に空気が流入するよう構成してあるが、必ずしもこれに限られるものではない。第一空気流入機構及び第二空気流入機構は、相対回転位相が最遅角位相からロック位相までの範囲にある場合において、遅角室あるいは進角室、及び、ロック凹部に空気を流入させることが可能であれば良い。例えば、最遅角位相からロック位相までの範囲において、遅角室あるいは進角室、及びロック凹部に空気が流入しない範囲があるよう構成してあっても良い。
[Other alternative embodiments]
(1) In the above-described embodiment, even if the relative rotation phase is any phase from the most retarded phase to the locked phase, the retarded angle chamber or the advanced angle chamber is controlled by the first air inflow mechanism and the second air inflow mechanism. In addition, although air is configured to flow into the lock recess, it is not necessarily limited thereto. The first air inflow mechanism and the second air inflow mechanism allow air to flow into the retard chamber or the advance chamber and the lock recess when the relative rotational phase is in the range from the most retarded phase to the lock phase. If possible. For example, in the range from the most retarded phase to the lock phase, there may be a configuration in which there is a range in which air does not flow into the retard chamber or advance chamber and the lock recess.
(2)上述の別実施形態では、チェック弁として、ボールとバネとを備えた構造を示したが、柔軟に変形する樹脂板等を用いることにより圧力が作用している状況では樹脂板が油路を閉じ、圧力低下時には樹脂板が自由に変形することにより油路を開放するようにチェック弁を構成する等、ボールとバネとを用いるものに限るものではない。 (2) In the above-described another embodiment, a structure including a ball and a spring is shown as a check valve. However, in a situation where pressure is applied by using a flexible resin plate or the like, the resin plate is oil. It is not limited to the one using a ball and a spring, such as a check valve configured to close the passage and open the oil passage by the resin plate being freely deformed when the pressure drops.
(3)また、ボールやポペットを用いたチェック弁を構成する場合、バネは必ずしも必要ではなく、バネを用いずにチェック弁を構成することも可能である。 (3) When a check valve using a ball or poppet is configured, a spring is not always necessary, and the check valve can be configured without using a spring.
(4)ロック機構として、外部ロータ1(駆動側回転体の一例)に対してロック凹部(係止溝の一例)を形成し、内部ロータ2(従動側回転体の一例)に対してロック片(係止片の一例)を備えても良い。 (4) As a locking mechanism, a lock recess (an example of a locking groove) is formed in the external rotor 1 (an example of a driving side rotating body), and a locking piece is formed in the internal rotor 2 (an example of a driven side rotating body). (An example of a locking piece) may be provided.
本発明は、自動車その他の内燃機関の弁開閉時期制御装置に利用することができる。 The present invention can be used for a valve opening / closing timing control device of an automobile or other internal combustion engine.
1 外部ロータ(駆動側回転体)
2 内部ロータ(従動側回転体)
3 カムシャフト
6 ロック機構
26 大気開放部
42 遅角室
43 進角室
151 大気連通路
152 弁案内路
153 開閉弁
154 バネ(付勢手段)
60A ロック片(係止片)
60B ロック片(係止片)
162A ロック凹部(係止溝)
162B ロック凹部(係止溝)
176 OCV(作動流体給排機構)
51 連通空間(機構空間)
52A ボール
52B バネ(付勢手段)
53 連通路
62 ロック凹部(係止溝)
76 OCV(作動流体給排機構)
77 OSV(作動流体給排機構)
A1 第一空気流入機構
A2 第二空気流入機構
L1 第一連通口
L2 第二連通口
1 External rotor (drive side rotating body)
2 Internal rotor (driven rotor)
3
60A Lock piece (locking piece)
60B Lock piece (locking piece)
162A Lock recess (locking groove)
162B Lock recess (locking groove)
176 OCV (Working fluid supply / discharge mechanism)
51 Communication space (mechanism space)
53
76 OCV (Working fluid supply / discharge mechanism)
77 OSV (Working fluid supply / discharge mechanism)
A1 1st air inflow mechanism A2 2nd air inflow mechanism L1 1st series opening L2 2nd opening
Claims (13)
前記駆動側回転体に対して相対回転可能に同軸上に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトに対して一体回転する従動側回転体と、
前記駆動側回転体と前記従動側回転体とにより形成され、容積拡大により前記駆動側回転体に対する前記従動側回転体の相対回転位相を遅角方向に移動させる遅角室、及び、容積拡大により前記相対回転位相を進角方向に移動させる進角室と、
前記相対回転位相を最進角位相と最遅角位相との間の所定位相に拘束可能なロック機構と、
前記進角室・前記遅角室・前記ロック機構に対する作動流体の供給・排出を行う作動流体給排機構と、
制御系の電力が遮断された状態のとき、前記遅角室あるいは前記進角室と大気とを連通して前記遅角室あるいは前記進角室に空気を流入させると共に、前記作動流体を外部に排出させることが可能な第一空気流入機構と、を備えた弁開閉時期制御装置。 A drive side rotating body that rotates synchronously with the crankshaft of the internal combustion engine;
A driven-side rotating body that is coaxially disposed so as to be relatively rotatable with respect to the driving-side rotating body, and rotates integrally with a camshaft for opening and closing the valve of the internal combustion engine;
A retarding chamber formed by the drive-side rotator and the driven-side rotator and moving a relative rotation phase of the driven-side rotator with respect to the drive-side rotator in a retarded direction by volume expansion, and by volume expansion. An advance chamber that moves the relative rotational phase in an advance direction;
A lock mechanism capable of constraining the relative rotational phase to a predetermined phase between a most advanced angle phase and a most retarded angle phase;
A working fluid supply / discharge mechanism for supplying and discharging the working fluid to and from the advance chamber, the retard chamber, and the lock mechanism;
When the electric power of the control system is cut off, the retard chamber or the advance chamber is communicated with the atmosphere to allow air to flow into the retard chamber or the advance chamber, and the working fluid to the outside. A valve opening / closing timing control device comprising a first air inflow mechanism capable of being discharged.
外部の大気開放部と前記遅角室あるいは前記進角室とを連通する大気連通路と、
該大気連通路と交差するよう前記駆動側回転体の径方向に沿って形成された弁案内路と、
該弁案内路に摺動可能に収容され、前記回転速度に応じて前記径方向に移動して前記大気連通路を閉塞・開放可能な開閉弁と、を備えた請求項2又は3に記載の弁開閉時期制御装置。 The first air inflow mechanism is
An atmosphere communication passage that communicates the outside atmosphere opening part with the retard chamber or the advance chamber;
A valve guide path formed along the radial direction of the drive-side rotator so as to intersect the atmosphere communication path;
4. The open / close valve according to claim 2, further comprising: an on-off valve that is slidably accommodated in the valve guide path, and that moves in the radial direction according to the rotational speed to close and open the atmosphere communication path. Valve opening / closing timing control device.
前記相対回転位相が最遅角位相及び前記所定位相を含む最遅角位相から前記所定位相までの範囲であると共に、前記駆動側回転体の回転速度が低下した状態で、前記係止溝と大気とを連通して前記係止溝に空気を流入させることが可能な第二空気流入機構を備えた請求項2から6の何れか一項に記載の弁開閉時期制御装置。 The locking mechanism includes a locking groove formed in one of the driven-side rotating body and the driving-side rotating body, and the driven-side rotating body so as to be able to engage and disengage from the locking groove. And a locking piece provided on the other of the drive side rotators, and the locking piece engages with the locking groove to constrain the relative rotational phase to the predetermined phase,
In the state where the relative rotational phase is within the range from the most retarded phase including the most retarded phase and the predetermined phase to the predetermined phase, and the rotational speed of the driving side rotating body is reduced, the locking groove and the atmosphere The valve opening / closing timing control device according to any one of claims 2 to 6, further comprising a second air inflow mechanism capable of communicating air and allowing air to flow into the locking groove.
前記相対回転位相が最遅角位相及び前記所定位相を含む最遅角位相から前記所定位相までの範囲であるときに前記遅角室と前記第一空気流入機構とを連通する連通路を、前記従動側回転体の外周部に形成してある請求項9に記載の弁開閉時期制御装置。 The first air inflow mechanism is provided at a position adjacent to the retardation chamber in the driving side rotator,
A communication path that communicates the retard chamber and the first air inflow mechanism when the relative rotational phase is in the range from the most retarded phase including the most retarded phase and the predetermined phase to the predetermined phase; The valve opening / closing timing control device according to claim 9, wherein the valve opening / closing timing control device is formed on an outer peripheral portion of the driven side rotating body.
作動流体を充填可能な機構空間と、
該機構空間と前記遅角室あるいは前記進角室に連通する第一連通口と、
前記機構空間と外部の大気開放部とを連通する第二連通口と、
前記機構空間の内部に設けられ、前記第二連通口を閉塞・開放可能なボールと、を備えた請求項8から10の何れか一項に記載の弁開閉時期制御装置。 The first air inflow mechanism is
A mechanism space that can be filled with a working fluid; and
A first series of openings communicating with the mechanism space and the retard chamber or the advance chamber;
A second communication port that communicates the mechanism space with an external atmosphere opening;
The valve opening / closing timing control device according to any one of claims 8 to 10, further comprising a ball provided inside the mechanism space and capable of closing and opening the second communication port.
前記係止片が前記係止溝に係入したとき、前記相対回転位相は前記所定位相に拘束され、
前記相対回転位相が最遅角位相及び前記所定位相を含む最遅角位相から前記所定位相までの範囲であると共に、前記供給圧力が低下した状態で、前記係止溝に空気を流入させることが可能な第二空気流入機構を備えた請求項8から12の何れか一項に記載の弁開閉時期制御装置。 The locking mechanism includes a locking groove formed in one of the driven-side rotating body and the driving-side rotating body, and the driven-side rotating body so that the locking mechanism can be engaged and disengaged from the locking groove. And a locking piece provided on either one of the driving side rotating bodies,
When the locking piece is engaged with the locking groove, the relative rotation phase is constrained to the predetermined phase,
The relative rotational phase is in a range from the most retarded phase including the most retarded phase and the predetermined phase to the predetermined phase, and air is allowed to flow into the locking groove in a state where the supply pressure is lowered. The valve opening / closing timing control device according to any one of claims 8 to 12, further comprising a possible second air inflow mechanism.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013175888A JP5574205B2 (en) | 2009-02-26 | 2013-08-27 | Valve timing control device |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009044747 | 2009-02-26 | ||
JP2009044747 | 2009-02-26 | ||
JP2013175888A JP5574205B2 (en) | 2009-02-26 | 2013-08-27 | Valve timing control device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009225236A Division JP5516938B2 (en) | 2009-02-26 | 2009-09-29 | Valve timing control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013234677A true JP2013234677A (en) | 2013-11-21 |
JP5574205B2 JP5574205B2 (en) | 2014-08-20 |
Family
ID=49760961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013175888A Active JP5574205B2 (en) | 2009-02-26 | 2013-08-27 | Valve timing control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5574205B2 (en) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11159308A (en) * | 1997-11-27 | 1999-06-15 | Aisin Seiki Co Ltd | Valve opening/closing timing controller |
JP2001050064A (en) * | 1999-08-05 | 2001-02-23 | Denso Corp | Variable valve timing control device for internal combustion engine |
JP2002250240A (en) * | 2001-02-22 | 2002-09-06 | Mitsubishi Electric Corp | Valve timing control device of internal combustion engine |
JP2003227320A (en) * | 2002-01-31 | 2003-08-15 | Mitsubishi Electric Corp | Valve timing adjusting device |
JP2007023953A (en) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Denso Corp | Valve timing adjustment device |
JP2007138744A (en) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Denso Corp | Valve timing adjusting device |
JP2008025393A (en) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Aisin Seiki Co Ltd | Valve timing controller |
JP2008050970A (en) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Aisin Seiki Co Ltd | Valve opening/closing timing control device |
JP2010223212A (en) * | 2009-02-26 | 2010-10-07 | Aisin Seiki Co Ltd | Valve opening/closing timing control device |
-
2013
- 2013-08-27 JP JP2013175888A patent/JP5574205B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11159308A (en) * | 1997-11-27 | 1999-06-15 | Aisin Seiki Co Ltd | Valve opening/closing timing controller |
JP2001050064A (en) * | 1999-08-05 | 2001-02-23 | Denso Corp | Variable valve timing control device for internal combustion engine |
JP2002250240A (en) * | 2001-02-22 | 2002-09-06 | Mitsubishi Electric Corp | Valve timing control device of internal combustion engine |
JP2003227320A (en) * | 2002-01-31 | 2003-08-15 | Mitsubishi Electric Corp | Valve timing adjusting device |
JP2007023953A (en) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Denso Corp | Valve timing adjustment device |
JP2007138744A (en) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Denso Corp | Valve timing adjusting device |
JP2008025393A (en) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Aisin Seiki Co Ltd | Valve timing controller |
JP2008050970A (en) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Aisin Seiki Co Ltd | Valve opening/closing timing control device |
JP2010223212A (en) * | 2009-02-26 | 2010-10-07 | Aisin Seiki Co Ltd | Valve opening/closing timing control device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5574205B2 (en) | 2014-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5516938B2 (en) | Valve timing control device | |
JP4411814B2 (en) | Valve timing adjustment device | |
JP5582363B2 (en) | Valve timing control device | |
JP5403341B2 (en) | Valve timing control device | |
JP4484843B2 (en) | Valve timing control device for internal combustion engine | |
JP4752953B2 (en) | Valve timing adjustment device | |
JP4687964B2 (en) | Valve timing control device | |
JP4459892B2 (en) | Valve timing adjustment device | |
JP5739305B2 (en) | Valve timing control device for internal combustion engine | |
JP5376227B2 (en) | Valve timing control device | |
EP2711511B1 (en) | Zentriernut für einen Verbrennungsmotor | |
JP2011069287A (en) | Valve opening/closing timing control device | |
WO2013031338A1 (en) | Solenoid valve and valve opening-closing timing control device | |
JP2015045242A (en) | Control valve and structure for attaching the same | |
US11396831B2 (en) | Advance locked spool valve pump phaser with hydraulic detent valve | |
EP2881620B1 (en) | Variable Valve Timing Control Apparatus | |
WO2015019735A1 (en) | Valve opening/closing timing control device | |
JP4531705B2 (en) | Valve timing control device | |
JP5574205B2 (en) | Valve timing control device | |
WO2015098858A1 (en) | Control valve | |
JP5067628B2 (en) | Valve timing control device | |
JP2014051919A (en) | Valve opening-closing timing control apparatus | |
EP2891773B1 (en) | Variable valve timing control apparatus | |
JP6150217B2 (en) | Control valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130911 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140417 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140424 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140508 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140605 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140618 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5574205 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |