JP2015059430A - バルブタイミング調整装置 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
<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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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、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。
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)
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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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