JP2015059430A - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 方向切換弁の体格を小さくし、また方向切換弁のスプール内の逆止弁の応答性を高めることができるバルブタイミング調整装置を提供する。【解決手段】 方向切換弁45のスプール40は、有底筒状部材56および栓部材73から構成される。有底筒状部材56の内壁面は、逆止弁80の弁体77の径方向位置を拘束しつつ弁体77を軸方向へ移動可能に案内するガイド面81を有する。弁体77の離座時、作動油は、ガイド面81に開口する吐出孔71を通じて油圧室に流れることができる。そのため、ガイド面81と弁体77との間に隙間を設けることなく逆止弁80を構成することができる。また、弁座78および弁体77は、接続通路72のうち吐出孔71と略同じ軸方向位置に配置されている。そのため、油圧室からオイルポンプ側に作動油が逆流するとき油圧変化が比較的短時間で逆止弁80まで伝達される。【選択図】図4

Description

本発明は、バルブタイミング調整装置に関する。
内燃機関のクランクシャフトとカムシャフトとの回転位相を変化させることによって吸排気弁のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置が知られている。バルブタイミング調整装置は、油圧式の場合、クランクシャフトと一体に回転可能なハウジングと、カムシャフトと一体に回転可能なベーンロータとを備え、ハウジング内でベーンロータが区画形成する進角室および遅角室の一方に作動油を供給することによってハウジングに対してベーンロータを進角または遅角させる。上記作動油の供給は、方向切換弁によって行われる。以下、進角室および遅角室を区別しないとき、単に「油圧室」と記載する。
特許文献1に開示されたバルブタイミング調整装置の方向切換弁は、スプール式のバルブであり、ベーンロータの中心部に設けられている。方向切換弁のスプールは、軸方向位置に応じてオイルポンプと油圧室とを接続する接続通路を有しており、接続通路には、当該接続通路の出口である吐出孔に対し軸方向に離れた位置に逆止弁が設けられている。
逆止弁は、接続通路の内壁に固定された筒状の弁ボディと、弁ボディに固定された弁座と、弁座に着座および離座可能な球体状の弁体とから構成され、油圧室側からオイルポンプ側に向かう作動油の流通を阻止する。これにより、オイルポンプから油圧室に作動油を供給するとき、吸排気弁のスプリング反力等の影響によりベーンロータに作用する交番トルクに起因して生じる、油圧室からオイルポンプ側への作動油の戻りを抑制している。
米国特許第7533695号明細書
ところで、特許文献1では、逆止弁の弁ボディと弁体との間には、弁体の離座時に作動油を流すための隙間がある。そのため、逆止弁の径方向の体格が大きくなり、結果として方向切換弁の体格が大きくなるという問題があった。
また、逆止弁の閉弁部すなわち弁座および弁体は、接続通路のうち吐出孔に対し軸方向に離れた位置に配置されている。そのため、油圧室からオイルポンプ側に作動油が逆流するとき逆止弁が閉弁するまでに時間がかかるという問題があった。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、方向切換弁の体格を小さくすることができ、また方向切換弁のスプール内の逆止弁の応答性を高めることができるバルブタイミング調整装置を提供することである。
本発明によるバルブタイミング調整装置は、ハウジング、ベーンロータ、スリーブ、スプール、弁座および弁体を備えている。ハウジングは、内燃機関の駆動軸および従動軸の一方と一体に回転可能であり、ベーンロータは、駆動軸および従動軸の他方と一体に回転可能である。またベーンロータは、ハウジング内で油圧室を区画形成し、油圧室に作動油を供給することによってハウジングに対し相対回転する。
スリーブは、ベーンロータの中心部で軸方向へ延びるように筒状に形成され、外部の油供給源に連通可能な供給ポート、および、油圧室に連通している吐出ポートを有している。スプールは、スリーブ内で軸方向へ移動可能であり、軸方向位置に応じて供給ポートと吐出ポートとを接続する接続通路を有している。弁座は、接続通路内に設けられている。弁体は、弁座に着座および離座可能であり、弁座に着座すると吐出ポートから供給ポートへ向かう作動油の流れを阻止する。
接続通路は、弁座に対し軸方向の一方へ延びている第1軸方向穴、当該第1軸方向穴から径方向外側に貫通して供給ポートに連通している供給孔、弁座に対し軸方向の他方へ延びている第2軸方向穴、および、第2軸方向穴から径方向外側に貫通し、スプールの軸方向位置に応じて吐出ポートに連通する吐出孔を含む。第2軸方向穴は、弁体の径方向位置を拘束しつつ当該弁体を軸方向へ移動可能に案内するガイド面を有し、吐出孔はガイド面に開口している。
このように構成することで、弁体が弁座から離座したとき、作動油は、吐出孔のうち、弁体とガイド面との摺動箇所に対し弁座側に開口する部分を通じて油圧室に流れることができる。そのため、ガイド面と弁体との間に隙間を設けることなく逆止弁を構成することができる。したがって、逆止弁の径方向寸法を小さくすることができ、方向切換弁の体格を小さくすることができる。
また、弁座および弁体は、接続通路のうち吐出孔と略同じ軸方向位置に配置されている。そのため、油圧室からオイルポンプ側に作動油が逆流するとき油圧変化が比較的短時間で逆止弁まで伝達される。したがって、逆止弁の応答性を高めることができる。
本発明の第1実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す断面図である。 図1のバルブタイミング調整装置が適用された内燃機関の模式図である。 図1のIII−III線断面図であって、方向切換弁の図示を省略した図である。 図1の方向切換弁の拡大図であって、方向切換弁が進角作動状態であり、逆止弁が閉弁している状態を示す図である。 図1の方向切換弁の拡大図であって、方向切換弁が保持作動状態であり、逆止弁が閉弁している状態を示す図である。 図1の方向切換弁の拡大図であって、方向切換弁が遅角作動状態であり、逆止弁が閉弁している状態を示す図である。 図1の方向切換弁の拡大図であって、方向切換弁が進角作動状態であり、逆止弁が開弁している状態を示す図である。 図4のVIII部分を拡大して示す図である。 図7のIX部分を拡大して示す図である。 図4のX−X線断面図である。 図10のXI−XI線断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
<一実施形態>
本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置を図1に示す。バルブタイミング調整装置10は、図2に示すエンジン90の排気弁91の開閉タイミングを調整するためのものである。図2に示すように、エンジン90の駆動軸であるクランクシャフト92の回転は、スプロケット26、94、95に巻き掛けられているチェーン96を介してカムシャフト97、98に伝達される。カムシャフト97は排気弁91を開閉駆動する従動軸であり、カムシャフト98は吸気弁99を開閉駆動する従動軸である。
バルブタイミング調整装置10は、クランクシャフト92と一体に回転するスプロケット93に対しカムシャフト97を回転方向へ相対回転させることによって、排気弁91の開閉タイミングを早くする。このように排気弁91の開閉タイミングが早くなるようにカムシャフト97を相対回転させることを「進角させる」という。
また、バルブタイミング調整装置10は、スプロケット93に対しカムシャフト97を回転方向とは反対方向へ相対回転させることによって、排気弁91の開閉タイミングを遅くする。このように排気弁91の開閉タイミングが遅くなるようにカムシャフト97を相対回転させることを「遅角させる」という。
先ず、バルブタイミング調整装置10の概略構成について図1および図3を参照して説明する。
バルブタイミング調整装置10は、ハウジング20、ベーンロータ30、スリーブボルト35およびスプール40などを備えている。
ハウジング20は、ケース21およびスプロケット26から構成されている。ケース21は、有底筒状であり、筒部22から内側に突き出す複数の隔壁部23を形成し、底部24の中央に開口する通孔25を有している。スプロケット26は、ケース21の開口端に組み合わされ、カムシャフト97が挿通する通孔27を有している。ケース21およびスプロケット26は、カムシャフト97と同軸上に配置されており、ボルト28により互いに一体に固定されている。
ベーンロータ30は、ボス31および複数のベーン32を形成している。ボス31は、筒状であり、ケース21の隔壁部23に対し内側で回転可能に設けられている。ボス31は、スリーブボルト35によってカムシャフト97に固定されている。ベーン32は、ボス31から径方向外側に突き出し、ケース21の各隔壁部23間に区画されている空間を進角室33と遅角室34とに仕切っている。進角室33は、ベーン32に対し回転方向とは反対方向に位置し、遅角室34は、ベーン32に対し回転方向に位置している。ベーンロータ30は、進角室33および遅角室34の油圧に応じて、ハウジング20に対し進角側または遅角側に相対回転する。
スリーブボルト35は、半ねじタイプのボルトであり、頭部36とねじ部37との間にスリーブ部38を形成している。スリーブ部38は、ベーンロータ30の中心部から、カムシャフト97の端面に開口する有底穴87内に向けて軸方向へ延びるように筒状に形成されており、特許請求の範囲に記載の「スリーブ」に相当する。ねじ部37は、有底穴87の底部に形成されたねじ穴88にねじ込まれている。スリーブ部38は、径方向へ貫通する各種ポートを有している。
スプール40は、スリーブ部38が有する有底筒状のスプール収容穴39内で軸方向へ移動可能である。スプール収容穴39のうち開口端側には、ストッパプレート41が嵌め付けられており、スプール40は、スプリング42によりストッパプレート41側に付勢されている。スプール40の軸方向位置は、ストッパプレート41に対しスプール40とは反対側に設けられたリニアソレノイド89による押圧力と、スプリング42の付勢力とのバランスにより決まる。
スリーブボルト35のスリーブ部38およびスプール40は、方向切換弁45を構成している。方向切換弁45は、スプール40の軸方向位置に応じてスリーブ部38の各ポート同士の連通および遮断を切り換えることにより、進角室33および遅角室34の一方に作動油を供給しつつ他方から作動油を排出するか、或いは進角室33および遅角室34の作動油を保持することができる。
以上のように構成されたバルブタイミング調整装置10は、カムシャフト97の回転位相が目標値よりも遅角側である場合、進角室33に作動油を供給しつつ遅角室34から作動油を排出する。これにより、ベーンロータ30がハウジング20に対し進角側に相対回転する。
また、バルブタイミング調整装置10は、カムシャフト97の回転位相が目標値よりも進角側である場合、遅角室34に作動油を供給しつつ進角室33から作動油を排出する。これにより、ベーンロータ30がハウジング20に対し遅角側に相対回転する。
また、バルブタイミング調整装置10は、カムシャフト97の回転位相が目標値と一致する場合、進角室33および遅角室34の作動油を保持する。これにより、ベーンロータ30とハウジング20との回転位相が保持される。
次に、方向切換弁45の詳細構成について図1、図4〜図8を参照して説明する。
図4に示すように、スリーブボルト35のスリーブ部38は、ねじ部37側から順に供給ポート46、ドレンポート47、進角ポート48および遅角ポート49を有している。
供給ポート46は、例えばシリンダヘッド等が有する供給通路51を介してオイルポンプ52の吐出部に繋がっている。ドレンポート47は、ドレン通路53を介して外部のドレン空間に繋がっている。遅角ポート49は、ベーンロータ30が有する遅角通路54を介して遅角室34に繋がっている。進角ポート48は、ベーンロータ30が有する進角通路55を介して進角室33に繋がっている。遅角ポート49および進角ポート48は、特許請求の範囲に記載の「吐出ポート」に相当する。
スプール40は、有底筒状部材56および栓部材73から構成されている。
有底筒状部材56は、スリーブ部38と同軸上に設けられた筒部57と、筒部57のうちスリーブボルト35のねじ部37側に位置する底部58とを形成している。スプール40は、図4に示すように有底筒状部材56の筒部57の開口端部59がストッパプレート41に当接する位置から、図5に示す中間位置を経て、図6に示すように有底筒状部材56の底部58がスリーブボルト35のねじ部37に当接する位置まで軸方向へ移動可能である。
また有底筒状部材56は、底部側から順に第1仕切り部61、第2仕切り部62、第3仕切り部63および第4仕切り部64を形成している。各仕切り部は、筒部57または底部58から径方向外側に突き出す円環状の突起である。スリーブボルト35のねじ部37は軸方向へ延びる通孔65を有しており、第1仕切り部61は、スリーブボルト35のスリーブ部38と有底筒状部材56の底部58とが区画する空間のうち、通孔65と供給ポート46との間を仕切るものである。第2仕切り部62は、スリーブボルト35のスリーブ部38と有底筒状部材56の筒部57とが区画する空間のうち、供給ポート46とドレンポート47との間を仕切るものである。
第3仕切り部63は、スリーブボルト35のスリーブ部38と有底筒状部材56の筒部57とが区画する空間のうち、ドレンポート47と遅角ポート49との間、および、遅角ポート49と進角ポート48との間を仕切るものである。第4仕切り部64は、スリーブボルト35のスリーブ部38と有底筒状部材56の筒部57とが区画する空間のうち、遅角ポート49と進角ポート48との間、および、進角ポート48とスプール収容穴39の開口66とを仕切るものである。
筒部57は、底部58側で軸方向へ延びる第1軸方向穴67と、開口端部59側で軸方向へ延びる第2軸方向穴68とを有している。第2軸方向穴68は、第1軸方向穴67と比べて内径が大きくなるよう形成されており、第1軸方向穴67とともに段付き状の穴を形成している。
また筒部57は、第1仕切り部61と第2仕切り部62との間で第1軸方向穴67から外側に向けて貫通している供給孔69、および、第3仕切り部63と第4仕切り部64との間で第2軸方向穴68から外側に向けて貫通している吐出孔71を有している。供給孔69は、スプール40の軸方向位置にかかわらず供給ポート46に連通する。吐出孔71は、スプール40の軸方向位置に応じて進角ポート48および遅角ポート49の一方と連通可能である。
供給孔69、第1軸方向穴67、第2軸方向穴68および吐出孔71は、互いに連通しており、スプール40の軸方向位置に応じて供給ポート46を進角ポート48または遅角ポート49に接続する接続通路72を構成している。
図1および図4に示すように、栓部材73は、スプール40の筒部57の開口端部59内に圧入されている圧入部74と、圧入部74からリニアソレノイド89側に突き出している押圧部75と、圧入部74から第2軸方向穴68内に突き出しているストッパ部76とを形成している。押圧部75は、リニアソレノイド89がスプール40を押圧するときの接触箇所である。栓部材73および有底筒状部材56は、一体に設けられており、リニアソレノイド89に押圧されると共に軸方向へ移動可能である。
有底筒状部材56の筒部57の第2軸方向穴68には、球状の弁体77が設けられている。弁体77は、第2軸方向穴68と第1軸方向穴67との間の段差部に形成されている弁座78に着座および離座可能である。弁体77は、図4に示すように弁座78に着座すると、接続通路72において吐出孔71から供給孔69に向かう作動油の流れを阻止する。一方、弁体77は、図7に示すように弁座78から離座すると、供給孔69から吐出孔71に向かう作動油の流れを許容する。弁体77は、スプール40、および、弁体77を弁座78に向けて付勢しているスプリング79と共に、接続通路72の作動油の流れを一方向のみに規制する逆止弁80を構成している。
スプール40は、図4に示すようにストッパプレート41に当接しているときの軸方向位置が原位置である。スプール40の軸方向位置が原位置であるとき、供給ポート46は接続通路72を介して進角ポート48に連通可能となり、遅角ポート49はドレンポート47に連通する。このとき、供給ポート46から作動油が供給されると、作動油の流動圧により逆止弁80が開弁し、供給ポート46と進角ポート48とが連通する。これにより、進角室33に作動油が供給されつつ遅角室34から作動油が排出され、ベーンロータ30がハウジング20に対し進角側に相対回転する進角作動状態となる。
図5に示すように、スプール40が原位置から所定距離だけ移動すると、供給ポート46、遅角ポート49および進角ポート48は、相互間の連通が遮断される。このとき、進角室33および遅角室34の作動油が保持される。これにより、ベーンロータ30とハウジング20との相対回転が阻止され、回転位相が保持される保持作動状態となる。
図6に示すように、スプール40が保持作動状態から所定距離だけねじ部37側に移動させられ、スプール40がスプール収容穴39の底面に当接したとき、供給ポート46は接続通路72を介して遅角ポート49に連通し、進角ポート48はスプール収容穴39の開口66に連通する。これにより、遅角室34に作動油が供給されつつ進角室33から作動油が排出され、ベーンロータ30がハウジング20に対し進角側に相対回転する進角作動状態となる。
次に、逆止弁80の特徴構成について図8〜図10を参照して説明する。
(ガイド面)
図8に示すように、第2軸方向穴68を区画している有底筒状部材56の内壁面は、弁体77の径方向位置を拘束しつつ当該弁体77を軸方向へ移動可能に案内するガイド面81を有している。つまりガイド面81の内径は、弁体77の外径と略同じに設定されている。
(吐出孔の開口範囲)
図9に二点鎖線で示すように着座時の弁体77の位置を全閉位置とし、図9に実線で示すように離座時に栓部材73のストッパ部76に当接する弁体77の位置を全開位置とする。また、全閉位置にある弁体77とガイド面81との摺接位置P1から、全開位置にある弁体77とガイド面81との摺接位置P2までを、弁体77のストローク範囲S1とする。有底筒状部材56の吐出孔71は、ストローク範囲S1よりも弁座78側およびストッパ部76側に広い範囲S2でガイド面81に開口している。
これにより、第2軸方向穴68のうち弁体77に対し弁座78側の空間A1、および、第2軸方向穴68のうち弁体77に対しストッパ部76側の空間A2は、弁体77の位置にかかわらず常に吐出孔71に連通する。
(吐出孔の通路断面形状)
図10および図11に示すように、ガイド面81における吐出孔71の開口の形状は矩形状である。
(吐出孔および供給孔の位置関係)
図10に示すように、吐出孔71は、スプール40の内壁面における開口の周方向位置が供給孔69と同じである。つまり、有底筒状部材56の吐出孔71および供給孔69は、スプール40を軸方向に見たとき同じ方向に開口している。
(第1軸方向穴および弁体の位置関係)
有底筒状部材56の第1軸方向穴67および弁体77は、同軸上に位置している。
(弁座)
弁座78は、有底筒状部材56の内壁の一部である。つまり、弁座78は有底筒状部材56と同一部材から構成されている。
以上説明したように、本実施形態では、第2軸方向穴68を区画している有底筒状部材56の内壁面は、弁体77の径方向位置を拘束しつつ当該弁体77を軸方向へ移動可能に案内するとともに、吐出孔71が開口しているガイド面81を有している。
このように構成することで、弁体77が弁座78から離座したとき、作動油は、吐出孔71のうち、弁体77とガイド面81との摺動箇所に対し弁座78側に開口する部分を通じて油圧室に流れることができる。そのため、ガイド面81と弁体77との間に隙間を設けることなく逆止弁80を構成することができる。したがって、逆止弁80の径方向寸法を小さくすることができ、方向切換弁45の体格を小さくすることができる。
また、弁座78および弁体77は、接続通路72のうち吐出孔71と略同じ軸方向位置に配置されている。そのため、進角室33または遅角室34からオイルポンプ52側に作動油が逆流するとき油圧変化が比較的短時間で逆止弁80まで伝達される。したがって、逆止弁80の応答性を高めることができる。
また、本実施形態では、有底筒状部材56の吐出孔71は、弁体77のストローク範囲S1よりも弁座78側およびストッパ部76側に広い範囲S2でガイド面81に開口している。これにより、第2軸方向穴68のうち弁体77に対し弁座78側の空間A1は、弁体77の位置にかかわらず常に吐出孔71に連通する。そのため、逆止弁80の開弁直後から供給孔69と吐出孔71とを連通させることができる。また、第2軸方向穴68のうち弁体77に対しストッパ部76側の空間A2は、弁体77の位置にかかわらず常に吐出孔71に連通する。そのため、空間A2に作動油を充満させ、当該空間A2の作動油から弁体77に作用する力を逆止弁80の閉弁作動に利用することができ、逆止弁80の応答性を高めることができる。
また、本実施形態では、ガイド面81における吐出孔71の開口の形状は矩形状である。そのため、吐出孔の開口の形状が円形状である場合と比較すると、逆止弁80の開弁直後の通路断面積が大きくなり、大流量を得ることができる。
また、本実施形態では、有底筒状部材56の吐出孔71および供給孔69は、スプール40を軸方向に見たとき同じ方向に開口している。さらに、有底筒状部材56の第1軸方向穴67および弁体77は、同軸上に位置している。そのため、接続通路72に形成される流れ場を安定化させることができ、接続通路72のおける圧力損失を低くすることができる。
ここで、逆止弁の弁座がスプールとは別部材から構成される形態の場合、逆止弁の閉弁作動時に弁座が弁体から受ける力により、弁座がスプールに対し移動する問題が生じる。
これに対し、本実施形態では、弁座78は有底筒状部材56と同一部材から構成されている。そのため、上記問題が生じない。また、高硬度材料を採用する有底筒状部材56と同一部材から構成することで、高い耐摩耗性を得ることができる。
<他の実施形態>
本発明の他の実施形態では、ベーンロータは、ねじ締結に限らず、例えば圧入等によりカムシャフトに固定されてもよい。その場合、方向切換弁のスリーブは、ボルトに一体に形成されなくてもよい。
本発明の他の実施形態では、スリーブの各ポートは、軸方向にどのような順序で形成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、逆止弁の弁体は、球状に限らず、例えば円筒状であってもよい。
本発明の他の実施形態では、スプールの吐出孔は、少なくとも逆止弁の弁体のストローク範囲に重なるようにガイド面に開口していればよい。
本発明の他の実施形態では、スプールのガイド面における吐出孔の開口の形状は、矩形状に限らず、円形状や他の形状であってもよい。また、矩形状である場合、角は丸みを帯びていてもよい。
本発明の他の実施形態では、スプールの吐出孔および供給孔は、スプールを軸方向に見たとき異なる方向に開口していてもよい。
本発明の他の実施形態では、逆止弁の弁体は、スプールの第1軸方向穴とは異なる軸上に位置していてもよい。
本発明の他の実施形態では、逆止弁の弁座は、スプールと別部材から構成してもよい。
本発明の他の実施形態では、バルブタイミング調整装置は、エンジンの吸気弁の開閉タイミングを調整してもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
10・・・バルブタイミング調整装置 20・・・ハウジング
30・・・ベーンロータ 33・・・進角室(油圧室)
34・・・遅角室(油圧室) 38・・・スリーブ
40・・・スプール 46・・・供給ポート
48・・・進角ポート(吐出ポート) 49・・・遅角ポート(吐出ポート)
52・・・オイルポンプ(油供給源) 67・・・第1軸方向穴
69・・・供給孔 68・・・第2軸方向穴
71・・・吐出孔 72・・・接続通路
77・・・弁体 78・・・弁座
81・・・ガイド面

Claims (7)

  1. 内燃機関(90)の駆動軸(92)から、吸気弁(99)および排気弁(91)の少なくとも一方を開閉駆動する従動軸(97)までの回転伝達経路に設けられ、前記駆動軸と前記従動軸との回転位相を変化させることによって前記吸気弁または前記排気弁の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置(10)であって、
    前記駆動軸および前記従動軸の一方と一体に回転可能なハウジング(20)と、
    前記駆動軸および前記従動軸の他方と一体に回転可能であり、前記ハウジング内で油圧室(33、34)を区画形成し、前記油圧室に作動油を供給することによって前記ハウジングに対し相対回転するベーンロータ(30)と、
    前記ベーンロータの中心部で軸方向へ延びるように筒状に形成され、外部の油供給源(52)に連通可能な供給ポート(46)、および、前記油圧室に連通している吐出ポート(48、49)を有するスリーブ(38)と、
    前記スリーブ内で軸方向へ移動可能であり、軸方向位置に応じて前記供給ポートと前記吐出ポートとを接続する接続通路(72)を有しているスプール(40)と、
    前記接続通路内に設けられている弁座(78)と、
    前記弁座に着座および離座可能であり、前記弁座に着座すると前記吐出ポートから前記供給ポートへ向かう作動油の流れを阻止する弁体(77)と、
    を備え、
    前記接続通路は、前記弁座に対し軸方向の一方へ延びている第1軸方向穴(67)、当該第1軸方向穴から径方向外側に貫通して前記供給ポートに連通している供給孔(69)、前記弁座に対し軸方向の他方へ延びている第2軸方向穴(68)、および、前記第2軸方向穴から径方向外側に貫通し、前記スプールの軸方向位置に応じて前記吐出ポートに連通する吐出孔(71)を含み、
    前記第2軸方向穴を区画している前記スプールの内壁面は、前記弁体の径方向位置を拘束しつつ当該弁体を軸方向へ移動可能に案内するガイド面(81)を有し、
    前記吐出孔は前記ガイド面に開口していることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
  2. 前記スプールは、前記弁体に対し前記弁座とは反対側で当該弁体の開弁方向の移動を規制するストッパ部(76)を形成し、
    着座時の前記弁体の位置を全閉位置とし、
    離座時に前記スプールの前記ストッパ部に当接する前記弁体の位置を全開位置とし、
    前記全閉位置にある前記弁体と前記ガイド面との摺接位置(P1)から、前記全開位置にある前記弁体と前記ガイド面との摺接位置(P2)までを、前記弁体のストローク範囲(S1)とすると、
    前記吐出孔は、少なくとも前記ストローク範囲に重なるように前記ガイド面に開口していることを特徴とする請求項1に記載のバルブタイミング調整装置。
  3. 前記吐出孔は、前記ストローク範囲よりも前記弁座側および前記ストッパ部側に広い範囲(S2)で前記ガイド面に開口していることを特徴とする請求項2に記載のバルブタイミング調整装置。
  4. 前記ガイド面における前記吐出孔の開口の形状は矩形状であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
  5. 前記吐出孔および前記供給孔は、前記スプールを軸方向に見たとき同じ方向に開口していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
  6. 前記第1軸方向穴および前記弁体は同軸上に位置していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
  7. 前記弁座は前記スプールと同一部材から構成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016163119A1 (ja) * 2015-04-08 2016-10-13 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
JP2016200031A (ja) * 2015-04-08 2016-12-01 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
WO2021106892A1 (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107013523B (zh) * 2015-06-02 2018-05-01 台州骊威环保科技有限公司 一种液压锤的换向装置及使用方法
JP2017089518A (ja) * 2015-11-11 2017-05-25 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
JP6410742B2 (ja) * 2016-01-08 2018-10-24 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
US10041384B2 (en) * 2016-05-31 2018-08-07 Gm Global Technology Operations Control valve
CN106194304A (zh) * 2016-09-12 2016-12-07 奇瑞汽车股份有限公司 一种匹配中置ocv的凸轮轴
JP6690633B2 (ja) * 2017-01-19 2020-04-28 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置およびチェック弁
JP6645448B2 (ja) * 2017-01-19 2020-02-14 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
US10895178B2 (en) * 2017-03-08 2021-01-19 ECO Holding 1 GmbH Actuator for cam phaser and cam phaser
CN113847115B (zh) * 2021-10-07 2022-08-23 浙江富杰德汽车系统有限公司 一种螺栓阀机油控制结构

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10029261A1 (de) * 2000-06-14 2001-12-20 Deutz Ag Nockenwellenverschwenkeinrichtung
JP2005325841A (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Ina Schaeffler Kg 内燃機関の制御時間を変更するための装置用の制御弁
JP2006046315A (ja) * 2004-06-28 2006-02-16 Denso Corp バルブタイミング調整装置
JP2007046786A (ja) * 2005-08-09 2007-02-22 Schaeffler Kg 制御弁及び制御弁を作製する方法
JP2009515090A (ja) * 2005-11-03 2009-04-09 シャフラー、コマンディット、ゲゼルシャフト 内燃機関のガス交換弁の制御時間を可変調整するための装置用の制御弁
WO2010066551A1 (en) * 2008-12-10 2010-06-17 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Control valve for a device for variably adjusting the control times of gas-exchange valves of an internal combustion engine

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE502005010369D1 (de) * 2004-05-14 2010-11-25 Schaeffler Kg Nockenwellenversteller
JP2007247633A (ja) * 2006-03-20 2007-09-27 Denso Corp バルブタイミング調整装置
JP4492684B2 (ja) * 2007-11-28 2010-06-30 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
US8695548B2 (en) * 2010-12-10 2014-04-15 Denso Corporation Valve timing control apparatus
JP6046518B2 (ja) 2013-02-15 2016-12-14 株式会社日本自動車部品総合研究所 バルブタイミング調整装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10029261A1 (de) * 2000-06-14 2001-12-20 Deutz Ag Nockenwellenverschwenkeinrichtung
JP2005325841A (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Ina Schaeffler Kg 内燃機関の制御時間を変更するための装置用の制御弁
JP2006046315A (ja) * 2004-06-28 2006-02-16 Denso Corp バルブタイミング調整装置
JP2007046786A (ja) * 2005-08-09 2007-02-22 Schaeffler Kg 制御弁及び制御弁を作製する方法
JP2009515090A (ja) * 2005-11-03 2009-04-09 シャフラー、コマンディット、ゲゼルシャフト 内燃機関のガス交換弁の制御時間を可変調整するための装置用の制御弁
WO2010066551A1 (en) * 2008-12-10 2010-06-17 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Control valve for a device for variably adjusting the control times of gas-exchange valves of an internal combustion engine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016163119A1 (ja) * 2015-04-08 2016-10-13 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
JP2016200030A (ja) * 2015-04-08 2016-12-01 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
JP2016200031A (ja) * 2015-04-08 2016-12-01 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
WO2021106892A1 (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
JP2021085401A (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
JP7200914B2 (ja) 2019-11-29 2023-01-10 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置

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