JP2016130467A - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

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Shota Toda
翔大 戸田
修平 大江
Shuhei Oe
修平 大江
邦晃 岡
Kuniaki Oka
邦晃 岡
太 川村
Futoshi Kawamura
太 川村
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Abstract

【課題】オイルポンプの性能が燃費向上のために抑えられても、スプール内のリターン油室にエアが侵入するのを回避する。
【解決手段】スプール12の後側中心部に設けられるスプールドレン穴31と、スプール12内の進角用バイパス30とを、軸方向連通路32を介して軸方向に直接連通し、進角用バイパス30と軸方向連通路32とスプールドレン穴31とスリーブドレン穴17とを軸方向に直接連通した作動油貯溜空間δを形成する。これにより、吸気カムシャフト1を介して伝わるトルク変動によりリターン油室24の油圧が上下に交番変動してリターン油室24が瞬発的に負圧になっても、大きな容積を持つ作動油貯溜空間δからリターン油室24へ作動油を瞬時に付与することができるため、エアがリターン油室24へ侵入する不具合を回避できる。
【選択図】 図2

Description

本発明は、可変カムシャフトタイミング機構(以下、VCT)とオイルフローコントロールバルブ(以下、OCV)を具備するバルブタイミング調整装置(以下、VVT)に関する。
(従来技術)
スプールの内部に進角逆止弁を搭載したOCVを用いたVVTが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に開示されるOCVのスプールの内部には、進角室あるいは遅角室から排出された作動油の一部が戻されるリターン油室(外径方向においてポンプポートに連通する作動油の分配室)と、遅角室から排出された作動油をリターン油室へ戻す進角用バイパスとが設けられている。そして、進角逆止弁は、リターン油室と進角用バイパスの境界部を開閉する弁体を備えており、カムシャフトの位相を進角側へ変化させる際に遅角室から排出された作動油をリターン油室へ戻るのを許容し、逆にリターン油室の作動油が進角用バイパスへ流れるを阻止する。
このように、スプールの内部に、リターン油室と進角用バイパスの連通をコントロールする進角逆止弁を設けることで、オイルポンプからOCVへ供給する油量を抑えることが可能になり、燃費向上の目的でオイルポンプの能力を抑えることができる。
(問題点)
従来技術のOCVは、進角用バイパスと、スプールの内部に設けられるスプールドレン穴(カムシャフトの内部に形成されたドレン油室に直接通じる通路)とが、スプールの外部でしか連通していない。即ち、スプールの内部では、進角用バイパスとスプールドレン穴が分離しており、進角用バイパスの通路容積が小さいものであった。
すると、オイルポンプからOCVへ供給される油量が少ない状態では、スプール内のリターン油室にエアが侵入する懸念がある。
リターン油室にエアが侵入する具体的を説明する。
エンジンの運転中、VCTのベーンロータは、カムシャフトに伝わるトルク変動(バルブを閉弁させるスプリングの反力等)を受ける。このため、進角室および遅角室の油圧は、カムシャフトからベーンロータに伝わるトルク変動により上下変動する。その結果、カムシャフトからベーンロータに伝わるトルク変動により、進角室および遅角室の油圧が上下に交番変動し、リターン油室の油圧が上下に交番変動する。
従来技術は、上述したように、遅角用バイパスの通路容積が小さかったため、リターン油室の油圧が上下に交番変動してリターン油室が瞬発的に負圧になると、遅角用バイパスからリターン油室へ作動油を導くことが追いつかず、スリーブの端側などで空気に触れる部位からエアがリターン油室へ吸い込まれる可能性がある。
上述したように、エアがリターン油室へ侵入すると、進角室や進角室に通じる油路、あるいは遅角室や遅角室に通じる油路にエアが噛み込む不具合が生じてしまい、VCTの安定性が低下したり、VCTの作動安定性の低下により異音が発生するおそれがある。
特開2012−132391号公報
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、スプール内のリターン油室にエアが侵入するのを回避できるVVT(バルブタイミング調整装置)の提供にある。
本発明は、スプールの内部において進角用バイパスとスプールドレン穴とを軸方向において直接連通する軸方向連通路を設けて、進角用バイパスと軸方向連通路とスプールドレン穴とスリーブドレン穴が軸方向に連通して作動油貯溜空間を形成する構成を採用する。即ち、本発明を採用して、進角用バイパスと軸方向に直接通じる通路容積を大きく設けている。
このため、オイルポンプからOCVへ供給される油量が少ない状態であっても、スプール内のリターン油室にエアが侵入しない。即ち、遅角用バイパスに通じる通路容積を大きく設けたことにより、カムシャフトを介して伝わるトルク変動によりリターン油室の油圧が上下に交番変動してリターン油室が瞬発的に負圧になっても、大きな容積を持つ作動油貯溜空間からリターン油室へ作動油を導くことができるため、エアがリターン油室へ吸い込まれる不具合を回避できる。
これにより、エアがリターン油室へ侵入することによって生じる不具合(VCTの安定性が低下する不具合や、異音が発生する不具合)を回避でき、VVTの信頼性を高めることができる。
VVTの主要部の断面図である(実施例1)。 OCVの軸方向に沿う断面図である(実施例1)。 スプールの斜視図である(実施例1)。 (a)〜(c)スプールのスライドに伴う作動油の流れ方向の説明図、(a’)〜(c’)スプールのスライドに伴う作動油の分岐点変化の説明図である(実施例1)。 スプールのスライドに対して変化する進角用バイパスへ向かう戻り流量と、スプールドレン穴へ向かう排出流量との分配例の説明図であるである(実施例1)。 OCVにおける遅角ポートと遅角側排出ポートの断面図である(実施例2)。 スプールの斜視図である(実施例3)。 OCVにおける遅角ポートと遅角側排出ポートの断面図である(実施例4)。 OCVにおける遅角ポートと遅角側排出ポートの断面図である(実施例5)。 OCVにおける遅角ポートと遅角側排出ポートの断面図である(実施例6)。
以下、発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。
以下で開示する実施例は、本発明の具体的な一例であって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。
[実施例1]
実施例1を図1〜図5を参照して説明する。なお、以下の説明において、図1の左側(図面下)を「前」、図1の右側(図面上)を「後」と称して説明するが、この前後は説明のための方向であって、実際の搭載方向とは関係がなく、限定されるものではない。
また、以下では、具体的な一例として、VVTによって吸気バルブのバルブタイミングを調整する例を示すが、もちろん限定事項ではない。
(VVTの構成)
VVTは、車両走行用のエンジンに搭載されるものであり、VVTを搭載するエンジンの一例は、吸気バルブを開閉駆動する吸気カムシャフト1と、排気バルブを開閉駆動する排気カムシャフトとを備えるものであり、吸気カムシャフト1と排気カムシャフトは、クランクシャフトにより駆動される。
VVTは、
・吸気カムシャフト1の進角量を可変することで吸気バルブの開閉タイミングを可変可能な油圧式のVCT2と、
・このVCT2を油圧制御するOCV3と、
・このOCV3を操作する電磁アクチュエータ4と、
・この電磁アクチュエータ4を電気的に制御する図示しないECU(エンジン・コントロール・ユニット)と、
を用いて構成される。
(VCT2の説明)
VCT2は、クランクシャフトの回転トルクを吸気カムシャフト1と排気カムシャフトに伝達するカムシャフト駆動機構に設けられる。
このカムシャフト駆動機構は、クランクシャフトと一体に回転するクランクプーリと、吸気カムシャフト1へVCT2を介してトルク伝達する吸気側プーリと、排気カムシャフトと一体に回転する排気側プーリと、各プーリに架け渡されるドライブベルトとを備えて構成される。
VCT2は、上述した吸気側プーリを兼ねるシューハウジング5と、このシューハウジング5に対して相対回転可能に設けられ、吸気カムシャフト1と一体に回転するベーンロータ6とを備えるものであり、シューハウジング5内に構成される油圧機構によってシューハウジング5に対してベーンロータ6を相対的に回転駆動して、吸気カムシャフト1を進角側あるいは遅角側へ変化させる。
シューハウジング5の具体的な一例は、ドライブベルトが架け渡されるスプロケット5a、このスプロケット5aの前後に組付けられるフロントプレート5bおよびリヤプレート5cで構成され、内部にベーンロータ6を組み入れた状態でボルト5dにより締結固定される。そして、ベーンロータ6を収容するシューハウジング5の内部には、略扇形状を呈する凹部空間が回転方向に複数形成されている。
一方、ベーンロータ6は、吸気カムシャフト1の一端に位置決め固定されて、吸気カムシャフト1と一体に回転する。なお、図1では、ベーンロータ6と吸気カムシャフト1の間にスペーサ7を介在させる例を示すが、限定するものではない。
ベーンロータ6は、シューハウジング5の凹部空間内を、反回転側の進角室αと、回転側の遅角室βとに区画するベーン6aを備えるものであり、ベーンロータ6はシューハウジング5に対して所定の角度範囲内で回動可能に設けられている。
進角室αは、遅角室βに対する相対的な油圧上昇によってベーン6aを進角側へ駆動するための油圧室であって、ベーン6aの反回転方向側の凹部空間内に形成される。同様に、遅角室βは、進角室αに対する相対的な油圧上昇によってベーン6aを遅角側へ駆動するための油圧室であって、ベーン6aの回転方向側の凹部空間内に形成される。
なお、VCT2は、エンジンの停止時にシューハウジング5に対するベーンロータ6の進角量(位相量)を、エンジン始動に適した進角量に保持するためのロック装置8を備える。
(OCV3の説明)
OCV3は、進角室αおよび遅角室βの作動油を給排して、進角室αと遅角室βに油圧差を発生させてベーンロータ6をシューハウジング5に対して相対回転させる油圧制御弁であり、クランクシャフト等によって駆動されるオイルポンプ9から逆止弁10を通って圧送された作動油を進角室αまたは遅角室βの一方に調量供給するとともに、進角室αまたは遅角室βの油圧を調量排圧するものである。
具体的に、OCV3は、四方弁構造を採用するスプール弁であり、
・ベーンロータ6の中心部に形成された装着穴に挿入配置されるスリーブ11と、
・このスリーブ11の内部において直線方向(軸方向)へ摺動自在に支持されて各ポートの連通状態を調整するスプール12と、
・このスプール12を前方へ付勢するリターンスプリング13と、
を備えて構成される。
スリーブ11は、略円筒形状を呈するものであり、ベーンロータ6およびスペーサ7の中心部に形成された装着穴の内部に挿入され、さらに吸気カムシャフト1の端部の中心に形成された軸穴の内部に挿入配置される。具体的に、スリーブ11の後端の外周には、吸気カムシャフト1の軸穴に形成された雌ネジに螺合する雄ネジが形成されており、スリーブ11はスリーブボルトとして設けられている(限定しない)。
スリーブ11の内部には、スプール12を軸方向へ摺動自在に支持するための円筒状の摺動空間が形成されている。
スリーブ11には、複数の入出力ポートが形成されている。
具体的に、スリーブ11の径方向には、オイルポンプ9の吐出した作動油の供給を受けるポンプポート14、進角室αに通じる進角ポート15、遅角室βに通じる遅角ポート16が設けられている。これらの径方向のポートは、スリーブ11の前側から後側に向かって、進角ポート15、ポンプポート14、遅角ポート16の順に配置される。
一方、スリーブ11の軸方向の前端には、スプール12の組付穴が設けられている。
また、スリーブ11の軸方向の後端の中心部には、吸気カムシャフト1の内部に形成された軸穴に通じるスリーブドレン穴17が軸方向に伸びて形成されている。
なお、スリーブドレン穴17が連通する吸気カムシャフト1の内部空間は、ドレン空間(カムカバーの内部空間等)にドレンされる前の作動油が満たされるドレン油室γであり、このドレン油室γの作動油は吸気カムシャフト1の摺動部等に排出された後にドレン空間へ排出される。
スプール12は、略円筒形状を呈し、外周面がスリーブ11の内周面に対して微細なクリアランスを介して挿入配置される。
そして、スプール12が軸方向へスライド変位することで、各ポートの切替え状態が変化して、遅角状態(吸気カムシャフト1を遅角側へ駆動する状態)、保持状態(吸気カムシャフト1の進角量を保持する状態)、進角状態(吸気カムシャフト1を進角側へ駆動する状態)の調整が実施される。
スプール12の前端には、電磁アクチュエータ4の駆動力を受けるスプール凸部18が設けられている。
このスプール凸部18は、エンジン側の固定部材(カムシャフト駆動機構を覆うカバー部材等)に固定支持される電磁アクチュエータ4の駆動シャフト4aと常に接するものであり、電磁アクチュエータ4の駆動シャフト4aとの接触部は接触面積を減らすべく前方に膨出して設けられている。
スプール12の外周の前端と後端には、スリーブ11に摺接してスプール12の傾きを抑える前端大径部19と後端大径部20とが設けられている。
スプール12の外周における前端大径部19の隣部には、進角ポート15とポンプポート14の連通と遮断を行う第1大径部21が設けられている。
スプール12の外周における前端大径部19と後端大径部20の間には、遅角ポート16とポンプポート14の連通と遮断を行う第2大径部22が設けられている。
スプール12の外周で、且つ第1大径部21と第2大径部22の間には、小径の分配環状溝23が設けられている。
この分配環状溝23は、ポンプポート14と常に連通する全周溝であり、スプール12が前方へ移動した際にポンプポート14と進角ポート15を連通して進角室αの油圧を上昇させ、スプール12が後方へ移動した際にポンプポート14と遅角ポート16を連通して遅角室βの油圧を上昇させる作動油の分配機能を果たす。
スプール12の内部で、且つ分配環状溝23と軸方向にオーバーラップする部位(即ち、分配環状溝23の内側)には、分配環状溝23を介してポンプポート14に連通するリターン油室24が設けられている。このリターン油室24は軸方向へ延びる穴である。
分配環状溝23の溝底には、図3に示すように、径方向に貫通するリターンポート25が複数設けられており、このリターンポート25によりリターン油室24と分配環状溝23とが連通する。
スプール12の前方には、径方向に貫通した進角側排出ポート26が設けられている。この進角側排出ポート26は、スプール12が後方へ移動した際に進角ポート15と連通して、進角室αの油圧を下降させる。
また、スプール12の内部で、且つスリーブ11の前側には、進角側排出ポート26とリターン油室24とを軸方向に連通する遅角用バイパス27が設けられている。
一方、第2大径部22と後端大径部20の間のスプール12には、小径の遅角排出溝28が設けられている。
この遅角排出溝28は、円環状の全周溝であり、スプール12が前方へ移動した際に遅角ポート16と連通する。
遅角排出溝28の溝底には、径方向に貫通した遅角側排出ポート29が設けられている。この遅角側排出ポート29は、スプール12が前方へ移動した際に、遅角排出溝28を介して遅角ポート16と連通して、遅角室βの油圧を下降させる。
ここで、スプール12の内部には、遅角ポート16から排出された作動油をリターン油室24へ戻すための進角用バイパス30が設けられている。
この進角用バイパス30は、遅角側排出ポート29からスプール12の内部に導いた作動油をリターン油室24へ戻すように設けられている。
具体的に、スプール12の後端の中心部には、スリーブドレン穴17と軸方向において直接連通するスプールドレン穴31が設けられている。
また、スプール12の内部で、且つ遅角排出溝28と軸方向にオーバーラップする部位(即ち、遅角排出溝の内側)には、軸方向へ延びて進角用バイパス30とスプールドレン穴31とを軸方向に直接連通する軸方向連通路32が設けられている。この軸方向連通路32は、上述した遅角側排出ポート29を介して遅角排出溝28に直接連通するものであり、遅角ポート16から排出された作動油が遅角排出溝28と遅角側排出ポート29を介して軸方向連通路32に流入する。そして、軸方向連通路32に流入した作動油は、軸方向連通路32の内部で分流して、進角用バイパス30またはスプールドレン穴31へ向かう。
スプール12の内部には、
・遅角用バイパス27からリターン油室24へのみ作動油を流す遅角逆止弁33と、
・進角用バイパス30からリターン油室24へのみ作動油を流す進角逆止弁34と、
が設けられている。
遅角逆止弁33および進角逆止弁34の構造は限定するものではないが、理解補助の目的で一例を開示する。
遅角逆止弁33と進角逆止弁34は、ともにリターン油室24に組付けられる。この実施例の遅角逆止弁33と進角逆止弁34は、リターン油室24に挿入された後、スプール12の内部に圧入等で固定される筒体35によって組付けられるものであり、遅角用バイパス27は、逆止弁組付用の筒体35の中心部を通って形成される。
遅角逆止弁33は、リターン油室24と遅角用バイパス27の境界部を開閉する略カップ形状の弁体と、この弁体を前方へ向けて付勢する逆止弁バネとで構成される。同様に、進角逆止弁34は、リターン油室24と進角用バイパス30の境界部を開閉する略カップ形状の弁体と、この弁体を後方へ向けて付勢する逆止弁バネとで構成される。なお、遅角逆止弁33の逆止弁バネと、進角逆止弁34の逆止弁バネは共通のものである。
(実施例1の特徴技術1)
この実施例のVVTは、上述したように、
・進角室αと遅角室βの油圧差によってカムシャフトの進角量の可変を行なうVCT2と、
・進角室αと遅角室βの油圧差を調整するOCV3と、
を具備する。
また、OCV3は、上述したように、
・油圧発生源であるオイルポンプ9から加圧された作動油が供給されるポンプポート14、進角室αに通じる進角ポート15、遅角室βに通じる遅角ポート16、ドレン用の作動油(ドレン空間にドレンされる前の作動油)が満たされるドレン油室γに直接通じるスリーブドレン穴17等を有するスリーブ11と、
・このスリーブ11の内部において軸方向へ摺動自在に支持され、各ポートの連通状態を調整するスプール12と、
を備える。
さらに、スプール12の内部には、上述したように、
・外径方向においてポンプポート14に連通するリターン油室24と、
・遅角ポート16を介してスプール12内へ流入した作動油をリターン油室24へ戻す進角用バイパス30と、
・この進角用バイパス30からリターン油室24へのみ作動油を流す進角逆止弁34と、
・スリーブドレン穴17と軸方向に直接連通するスプールドレン穴31と、
が設けられる。
そしてさらに、スプール12の内部には、上述したように、進角用バイパス30とスプールドレン穴31とを軸方向に直接連通する軸方向連通路32を設けている。これにより、この実施例では、進角用バイパス30と軸方向連通路32とスプールドレン穴31とスリーブドレン穴17を軸方向に直接連通して作動油貯溜空間δを形成している。
また、スリーブドレン穴17と軸方向に直接連通するドレン油室γも、作動油を満たす作動油貯溜空間δの一部として機能する。
即ち、この実施例1は、上記の構成(本発明)を採用することにより、進角用バイパス30と軸方向に直接通じる通路容積を、従来技術に比較して極めて大きく設けている。
このように、進角用バイパス30と軸方向に直接通じる通路容積を大きく設けたことにより、燃費向上等の目的でオイルポンプ9のポンプ性能が小さく抑えられた場合(即ち、オイルポンプ9からOCV3へ供給される油量が少ない場合)であっても、リターン油室24にエアが侵入しない。
即ち、吸気カムシャフト1を介して伝わるトルク変動によりリターン油室24の油圧が上下に交番変動してリターン油室24が瞬発的に負圧になっても、大きな容積を持つ作動油貯溜空間δからリターン油室24へ作動油を付与することができるため、エアがリターン油室24へ吸い込まれる不具合を回避できる。
これにより、エアがリターン油室24へ侵入することによって生じる不具合(エアの噛み込みによってVCT2の安定性が低下する不具合や、作動が不安定になることで異音が発生する不具合)を回避でき、オイルポンプ9のポンプ性能が燃費向上のために抑えられる場合であってもVVTの信頼性を高めることができる。
(実施例1の特徴技術2)
スプール12の内部には、上述したように、進角用バイパス30とスプールドレン穴31を軸方向において直接連通する軸方向連通路32が設けられる。
スプール12の外周面には、軸方向連通路32と軸方向にオーバーラップする部位(具体的には第2大径部22と後端大径部20の間)に円周方向に沿う環状の遅角排出溝28が設けられる。
遅角排出溝28の溝底には、遅角排出溝28から軸方向連通路32へ作動油を導く遅角側排出ポート29が設けられる。
この遅角側排出ポート29は、リターンポート25と同様、スプール12の軸方向に対して垂直方向に穿設された貫通穴によって設けられる。具体的に、遅角側排出ポート29は、スプール12の軸方向に対して垂直方向に穿設されたドリル穴によって設けられる。これにより、1回のドリル加工により、2つの遅角側排出ポート29を形成することができ、遅角側排出ポート29の形成コストを抑えることができる。
さらに具体的に説明すると、この実施例の遅角側排出ポート29は、スプール12に対してドリル穴を十字に貫通形成したものである。このように設けることで、図3に示すように、2回のドリル加工によって4つの遅角側排出ポート29を形成することができ、スプール12の加工コストを抑えることができる。
(実施例1の特徴技術3)
スリーブ11の遅角ポート16(具体的には、遅角ポート16に連通して設けられたスリーブ11の内周に形成された環状溝)と、スプール12の遅角排出溝28とが連通する状態であっても、図4(a)〜(c)に示すように、スプール12のストローク位置によって、遅角ポート16から遅角排出溝28に流入する作動油の流れ方向(流速ベクトル)が変化する。
具体的に、
(i)図4(a)に示すように進角量が大きい時(進角大)は、遅角ポート16から遅角排出溝28に流入する作動油の流れ方向は、内径方向へ強く向かい、
(ii)図4(b)に示すように進角量が少なくなるに従い、遅角ポート16から遅角排出溝28に流入する作動油の流れ方向は後方へ向かう量が増え、
(iii)図4(c)に示すようにさらに進角量が少なくなると(進角小)、遅角ポート16から遅角排出溝28に流入する作動油の流れ方向は強く後方へ向かって流れる。
上述したように、軸方向連通路32は、進角側排出ポート26を介して遅角排出溝28と連通しており、遅角ポート16から排出された作動油は軸方向連通路32の内部で分流して、進角用バイパス30とスプールドレン穴31へ向かう。以下では、軸方向連通路32の内部で作動油が分流する部位を分岐部Xと称する。
上述したように、スプール12のストローク位置によって、遅角ポート16から遅角排出溝28に流入する作動油の流れ方向が変化すると、図4(a’)〜(c’)に示すように、スプール12のストローク位置によって、軸方向連通路32における分岐部Xが前後方向に変化する。
具体的に、
(i)進角量が大きい時(進角大)の分岐部Xを図4(a)に示す位置とすると、
(ii)図4(b’)に示すように進角量が少なくなるに従い、分岐部Xが後方へ変化し、
(iii)図4(c’)に示すようにさらに進角量が少なくなると(進角小)、分岐部Xがさらに後方へ変化する。
このように、スプール12のストローク位置に応じて分岐部Xが前後に変化すること(流速ベクトルが変化すること)を利用し、図5に示すように、スプール12のストロークに応じて、進角用バイパス30へ向かう作動油の流量(実線A参照)と、スプールドレン穴31へ向かう作動油の流量(実線B参照)との割合を可変させることができる。
[実施例2]
実施例2を図6を参照して説明する。なお、以下の各実施例において、上記実施例1と同一符合は同一機能物を示すものである。
この実施例2は、遅角側排出ポート29の周方向間隔を、遅角ポート16の周方向間隔より狭く設けるものである。
具体的に、スリーブ11の周方向に遅角ポート16が並ぶ数より、スプール12の周方向に遅角側排出ポート29が並ぶ数を多く設けるものである。
さらに具体的に説明すると、スリーブ11の周方向に遅角ポート16が並ぶ間隔が90°間隔の場合、スプール12の周方向に遅角側排出ポート29が並ぶ間隔を90°より小さい角度(例えば、60°、45°、30°など)に設けるものである。
このように、遅角側排出ポート29の周方向間隔を、遅角ポート16の周方向間隔より狭く設けることにより(例えば、図6に示すように、スリーブ11の周方向に遅角ポート16が並ぶ数より、スプール12の周方向に遅角側排出ポート29が並ぶ数を2倍に設けることにより)、スリーブ11に対してスプール12が周方向へ回転しても、遅角ポート16から進角側排出ポート26を介して軸方向連通路32へ作動油を安定して導くことができる。
即ち、スプール12が周方向へ回転しても、遅角ポート16から軸方向連通路32へ導かれる作動油の圧損を抑えることができるとともに、圧損変化に伴うOCV3の特性変化を抑えることができる。
[実施例3]
実施例3を図7を参照して説明する。
この実施例3は、遅角排出溝28の溝底に多数の遅角側排出ポート29を設けるものであり、多数の遅角側排出ポート29は、スプール12の周方向に一定の間隔を隔てて並ぶとともに、軸方向に所定の間隔を隔てて並んで設けられる。
そして、周方向に並ぶ遅角側排出ポート29と、これに軸方向に隣接して周方向に並ぶ遅角側排出ポート29とは、周方向においてズレて配置されるものである。
具体的に、周方向に並ぶ遅角側排出ポート29と、これに軸方向に隣接して周方向に並ぶ遅角側排出ポート29とが、図7に示すように、周方向において1/2ピッチづつズレて配置されるものである。なお、1ピッチは、周方向に並ぶ遅角側排出ポート29の円周方向の間隔である。
このように設けることにより、スリーブ11に対してスプール12が周方向へ回転しても、遅角ポート16から進角側排出ポート26を介して軸方向連通路32へ作動油を安定して導くことができる。
特に、上記実施例2の技術とこの実施例3の技術を組み合わせることで、上述した実施例2の効果を高めることができる。即ち、スリーブ11に対してスプール12が周方向へ回転しても、OCV3の特性変化を無くすことができる。
[実施例4]
実施例4を図8を参照して説明する。
この実施例4は、遅角側排出ポート29を、スプール12の径方向(半径方向)に対して傾斜して設けたものである。
具体的に、スプール12には、遅角側排出ポート29が等間隔で複数設けられており、図8に示すように、各遅角側排出ポート29が同一方向に傾斜して設けられる。
このように遅角側排出ポート29をスプール12の径方向に対して傾斜して設けることにより、スプール12の内部で作動油を旋回させることができる。このため、スプール12の内部で作動油が径方向に衝突することにより生じてしまう圧力損失を低減することができる。
[実施例5]
実施例5を図9を参照して説明する。
この実施例5は、遅角ポート16を、スリーブ11の径方向に対して傾斜して設けたものである。
具体的に、スリーブ11には、遅角ポート16が等間隔で複数設けられており、図9に示すように、各遅角ポート16が同一方向に傾斜して設けられる。
このように遅角ポート16をスリーブ11の径方向に対して傾斜して設けることにより、スリーブ11とスプール12の間(即ち遅角排出溝28)で作動油を旋回させることができるため、スリーブ11に対してスプール12が周方向へ回転しても、遅角ポート16から進角側排出ポート26を介して軸方向連通路32へ作動油を安定して導くことができる。即ち、スリーブ11に対してスプール12が周方向へ回転しても、OCV3の特性変化を無くすことができる。
[実施例6]
実施例6を図10を参照して説明する。
この実施例6は、上記実施例4と上記実施例5を組み合わせたものである。
即ち、この実施例6は、遅角側排出ポート29をスプール12の径方向に対して傾斜して設けるとともに、遅角ポート16をスリーブ11の径方向に対して傾斜して設けたものである。
このように設けることにより、上記実施例4と実施例5の効果を同時に得ることができる。
上記の実施例では、OCV3をVCT2の内部に組付ける例を示したが、OCV3の組付箇所は限定するものではなく、例えばエンジンのシリンダヘッドなど他の部位にOCV3を組付けるものであっても良い。
上記の実施例では、OCV3の駆動手段として電磁アクチュエータ4を用いる例を示したが、スプール12の駆動源として他の駆動手段を用いても良い。
1・・吸気カムシャフト 2・・VCT(可変カムシャフトタイミング機構)
3・・OCV(オイルフローコントロールバルブ)
9・・オイルポンプ 11・・スリーブ
12・・スプール 14・・ポンプポート
15・・進角ポート 16・・遅角ポート
17・・スリーブドレン穴 24・・リターン油室
30・・進角用バイパス 31・・スプールドレン穴
32・・軸方向連通路 34・・進角逆止弁
α・・進角室 β・・遅角室
γ・・ドレン油室 δ・・作動油貯溜空間

Claims (6)

  1. 進角室(α)と遅角室(β)の油圧差によってカムシャフト(1)の進角量の可変を行なう可変カムシャフトタイミング機構(2)と、前記進角室(α)と前記遅角室(β)の油圧差を調整するオイルフローコントロールバルブ(3)とを具備するバルブタイミング調整装置において、
    前記オイルフローコントロールバルブ(3)は、油圧発生源であるオイルポンプ(9)から加圧された作動油が供給されるポンプポート(14)、前記進角室(α)に通じる進角ポート(15)、前記遅角室(β)に通じる遅角ポート(16)、ドレン用の作動油が満たされるドレン油室(γ)に直接通じるスリーブドレン穴(17)を有するスリーブ(11)と、このスリーブ(11)の内部において軸方向へ摺動自在に支持され、前記各ポート(14〜16)の連通状態を調整するスプール(12)とを備え、
    前記スプール(12)の内部には、外径方向において前記ポンプポート(14)に連通するリターン油室(24)と、前記遅角ポート(16)を介して前記スプール(12)内へ流入した作動油を前記リターン油室(24)へ戻す進角用バイパス(30)と、この進角用バイパス(30)から前記リターン油室(24)へのみ作動油を流す進角逆止弁(34)と、前記スリーブドレン穴(17)と軸方向に直接連通するスプールドレン穴(31)とが設けられ、
    さらに、前記スプール(12)の内部には、前記進角用バイパス(30)と前記スプールドレン穴(31)とを軸方向において直接連通する軸方向連通路(32)が設けられて、前記進角用バイパス(30)と前記軸方向連通路(32)と前記スプールドレン穴(31)と前記スリーブドレン穴(17)とが軸方向に連通して作動油貯溜空間(δ)を形成することを特徴とするバルブタイミング調整装置。
  2. 請求項1に記載のバルブタイミング調整装置において、
    前記スプール(12)の外周面には、前記軸方向連通路(32)と軸方向にオーバーラップする部位に円周方向に沿う環状の遅角排出溝(28)が設けられ、
    前記遅角排出溝(28)の溝底には、前記遅角排出溝(28)から前記軸方向連通路(32)へ作動油を導く遅角側排出ポート(29)が設けられ、
    前記遅角側排出ポート(29)は、前記スプール(12)の軸方向に対して垂直方向に穿設された1つまたは複数の貫通穴によって設けられることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載のバルブタイミング調整装置において、
    前記スプール(12)の外周面には、前記軸方向連通路(32)と軸方向にオーバーラップする部位に円周方向に沿う環状の遅角排出溝(28)が設けられ、
    前記遅角排出溝(28)の溝底には、前記遅角排出溝(28)から前記軸方向連通路(32)へ作動油を導く複数の遅角側排出ポート(29)が設けられ、
    前記遅角側排出ポート(29)の周方向間隔は、前記遅角ポート(16)の周方向間隔より狭く設けられることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
  4. 請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載のバルブタイミング調整装置において、
    前記スプール(12)の外周面には、前記軸方向連通路(32)と軸方向にオーバーラップする部位に円周方向に沿う環状の遅角排出溝(28)が設けられ、
    前記遅角排出溝(28)の溝底には、前記遅角排出溝(28)から前記軸方向連通路(32)へ作動油を導く多数の遅角側排出ポート(29)が設けられ、
    多数の前記遅角側排出ポート(29)は、前記スプール(12)の周方向に一定の間隔を隔てて並ぶとともに、軸方向に所定の間隔を隔てて並ぶものであり、
    周方向に並ぶ前記遅角側排出ポート(29)と、これに隣接して周方向に並ぶ前記遅角側排出ポート(29)とは、周方向においてズレて配置されることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
  5. 請求項1に記載のバルブタイミング調整装置において、
    前記スプール(12)の外周面には、前記軸方向連通路(32)と軸方向にオーバーラップする部位に円周方向に沿う環状の遅角排出溝(28)が設けられ、
    前記遅角排出溝(28)の溝底には、前記遅角排出溝(28)から前記軸方向連通路(32)へ作動油を導く多数の遅角側排出ポート(29)が設けられ、
    前記遅角側排出ポート(29)は、前記スプール(12)の径方向に対して傾斜して設けられることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
  6. 請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載のバルブタイミング調整装置において、
    前記スプール(12)の外周面には、前記軸方向連通路(32)と軸方向にオーバーラップする部位に円周方向に沿う環状の遅角排出溝(28)が設けられ、
    前記遅角排出溝(28)の溝底には、前記遅角排出溝(28)から前記軸方向連通路(32)へ作動油を導く多数の遅角側排出ポート(29)が設けられ、
    前記遅角ポート(16)は、前記スリーブ(11)の径方向に対して傾斜して設けられることを特徴とするバルブタイミング調整装置。
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