JP2017003041A - 油圧制御弁及び内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、バルブボディに対するフィルタの組み付け性を損なうことなく、フィルタの廻り止め機能を発揮可能な油圧制御弁を提供することを目的とする。
図1は、実施例1の内燃機関のバルブタイミング制御装置を表す概略図である。バルブタイミング制御装置は、エンジンのクランクシャフトCSからタイミングチェーンTCを介して回転駆動されるタイミングスプロケット6aと、タイミングスプロケット6aに対し相対回動可能に設けられたカムシャフト2と、カムシャフト2とタイミングスプロケット6aとの間に介装され、油圧によってタイミングスプロケット6aとカムシャフト2との相対位相を変更する位相変更機構3と、位相変更機構3の作動油を給排する油圧給排手段4と、油圧給排手段4の作動を制御する電子コントロールユニット5と、を有する。
遅角変換の指令が出力されると、図5(a)に示すように、制御電流がOFFとされ、スプールバルブ10は図5中の右端に移動する。これにより、導入ポート112aと遅角ポート113aとが連通され、遅角室Prに作動油が供給される。同時に、進角ポート111aは、第3ステム107外周に進角室Paの作動油を排出する。第3ステム107に流れ込んだ作動油は第2貫通孔10cを通って排出ポート11b,11cから排出する。
同様に、進角変換の指令が出力されると、図5(b)に示すように、スプールバルブ10を完全に押し下げ可能な制御電流が出力され、スプールバルブ10は図5(b)中の左端に移動する。これにより、導入ポート112aと進角ポート111aとが連通され、進角室Paに作動油が供給される。同時に、遅角ポート113aは、第1ステム105外周に遅角室Prの作動油を排出する。第1ステム105に流れ込んだ作動油は第1貫通孔10b及び油路10aを通って排出ポート11b,11cから排出する。
位相保持の指令が出力されると、図5(c)に示すように、スプールバルブ10の位置が、第2ランド部102が遅角ポート113aを塞ぎ、かつ、第3ランド部103が進角ポート111aを塞ぐように保持される。これにより、導入ポート112aはどのポートとも連通せず、遅角通路L1及び進角通路L2も遮断されるため、遅角室Pr及び進角室Pa内の作動油は増減せず、位相が保持される。
次に、フィルタの廻り止めについて説明する。図6は実施例1のバルブボディの側面図及び断面図である。図6(a)は側面図、図6(b)はA−A断面図、図6(c)はB−B断面図である。図6に示すように、規制部b1は、バルブボディ11の径方向外側に突出する凸部であり、バルブボディ11の軸方向を各環状溝b0の幅方向としたとき、規制部b1は、幅方向の略中央領域に形成されている。言い換えると、規制部b1は、環状溝b0の幅方向全体に亘って形成されているものではなく、幅方向の一部に形成されており、フィルタFの幅よりも規制部b1の幅は狭い。例えば、バルブボディ11を焼結材等により製造し、後加工により環状溝等を形成する際、規制部b1を全幅に亘って形成するには、環状溝b0の側面を特殊な治具で個別に加工する必要があり、加工コストが増大するおそれがある。これに対し、環状溝b0の幅方向の中央領域に部分的に規制部b1を形成する場合は、環状溝b0の側面を加工後、中央領域の加工時に部分的に削り取る部分を残すことで形成することができ、加工コストの増大を抑制できる。
図9は実施例1のバルブボディにフィルタを組み付ける際の組み付け工程を表す概略図である。第1治具x1は、マスク部Fbがはまり込む凹溝x11と、フィルタの板状領域Fpが載置される平面部x12と、バルブボディ11の周壁11aがはまり込む凹溝x13とを有する。第2治具x2及び第3治具x3は、ローラ保持部x21,x31と、ローラ軸x22,x32と、ローラx23,x33と、をそれぞれ有する。ローラx23,x33の幅は、環状溝b0の溝幅よりも若干狭く形成されている。
以上説明したように、実施例1に記載の電磁弁EVにあっては、下記に列挙する効果が得られる。
(1)筒状の周壁11aの軸方向に離間して形成され周壁11aの径方向に作動油を流通させる複数のポート111a,112a及び113a(開口部)と、周壁11aの外周であってポート111a,112a及び113aが形成された軸方向位置に形成された環状溝b0と、該環状溝b0に設けられた規制部b1と、を有するバルブボディ11と、周壁11aの内部で軸方向に移動可能に設けられ、移動位置に応じてポート111a,112a及び113aを開閉するスプールバルブ10と、ポート111a,112a及び113aを覆って巻き付けられ作動油を濾過するメッシュ部Faと、規制部b1を覆うマスク部Fbと、を有するフィルタFと、を備えた。
よって、環状溝b0内にフィルタFを巻き付ける際、規制部b1とマスク部Fbの位置合わせをするだけで、フィルタFを組み付けることができ、フィルタFの組み付け性を損なうことなくフィルタFの軸方向位置決め機能及び廻り止め機能を発揮できる。
よって、フィルタFをバルブボディ11に組み付ける際、幅方向への位置決め精度をさほど高めることなく組み付けることができる。また、両端が開放されているため、製造時に屈曲部を形成するのみでマスク部Fbを形成することができ、製造容易性を確保できる。
(3)規制部b1は、バルブボディ11の径方向外側に突出する凸部であり、マスク部Fbは、バルブボディ11の径方向外側に突出し凸部を覆う外側突出部である。
よって、バルブボディ11の径方向外側に規制部b1を形成するため、バルブボディ11の径方向内側に向けて形成する場合に比べて、他の部位に影響を与えることなく規制部b1を形成できる。また、規制部b1にコンタミ等が留まることを回避でき、電磁弁EVの作動安定性を高めることができる。
(4)メッシュ部Faは、マスク部Fbを挟んでバルブボディ11の周方向両側に設けられている。
よって、フィルタFをバルブボディ11に組み付ける際、フィルタFの左右方向を確認することなく容易に組み付けることができる。
(5)規制部b1(凸部)は、ポート111a,112a及び113aの周方向端縁側に設けられている。
よって、フィルタFをバルブボディ11に組み付ける際、マスク部Fbを規制部b1の位置に合わせるだけで、メッシュ部Faを各ポートに位置させることができ、組み付け容易性を確保できる。
よって、フィルタFをバルブボディ11に組み付ける際、各フィルタFを一方の周方向側から組み付けることができ、組み付け容易性を確保できる。
(7)規制部b1(凸部)の幅は、フィルタFの幅よりも狭い。
よって、規制部b1を形成する際、加工容易性を確保でき、寸法精度を緩和できる。
(8)マスク部Fbと規制部b1(凸部)との間には隙間が設けられている。
よって、廻り止め機能を確保しつつ、寸法精度を緩和することができ、製造容易性及び組み付け容易性を確保できる。
(9)フィルタFは、金属の薄板により形成されている。
よって、エッチング処理やプレス加工により容易にフィルタFを製造できる。
(10)フィルタFは、規制部b1と径方向において対向する位置に溶接接合部を有する。
よって、フィルタFを強固に固定することができる。
よって、環状溝b0にフィルタFを組み付ける際、規制部b1とマスク部Fbの位置を合わせるだけで、他の部位における位置精度を緩和することができ、製造容易性及び組み付け容易性を確保できる。
(12)筒状の周壁11aの径方向に作動油を流通させる複数のポート111a,112a及び113a(開口部)を軸方向に間隔をあけて有すると共に、周壁11aの各ポート111a,112a及び113aの軸方向位置において、周方向に連続する環状溝b0を有するバルブボディ11と、バルブボディ11の内部で軸方向に移動可能に設けられ、移動位置に応じてポート111a,112a及び113aを開閉するスプールバルブ10と、環状溝b0に巻き付けられ、ポート111a,112a及び113aを覆うフィルタFと、を備え、フィルタFは、環状溝b0に設けられた周壁11aの径方向外側に突出する凸部である規制部b1に沿って該凸部を覆うことで、バルブボディ11との周方向相対移動を規制する。
よって、環状溝b0内にフィルタFを巻き付ける際、規制部b1とマスク部Fbの位置合わせをするだけで、フィルタFを組み付けることができ、フィルタFの組み付け性を損なうことなくフィルタFの軸方向位置決め機能及び廻り止め機能を発揮できる。
すなわち、内燃機関のバルブタイミング制御装置に適用される電磁弁EVはフィルタFを備えたバルブボディ11を有する。このバルブボディ11の環状溝b0内にフィルタFを巻き付ける際、規制部b1とマスク部Fbの位置合わせをするだけで、フィルタFを組み付けることができ、フィルタFの組み付け性を損なうことなくフィルタFの軸方向位置決め機能及び廻り止め機能を発揮できる。
次に、実施例2について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図10は実施例2のバルブボディの斜視図、図11は実施例2のバルブボディの側面図及び断面図である。図11(a)は側面図、図11(b)はA−A断面図、図11(c)はB−B断面図である。実施例1では、規制部b1が環状溝b0の幅方向の略中央領域に形成されていた。これに対し、実施例2の規制部b1は、環状溝b0の幅方向の全体に亘って形成されている点が異なる。これにより、フィルタFがバルブボディ11の周方向に相対回動する力が作用したとしても、マスク部Fbと規制部b1とが幅方向全体に亘って接触するため、接触応力を低減することができ、フィルタFの耐久性を向上できる。
次に、実施例3について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図12は実施例3のフィルタを表す図である。図12(a)はバルブボディ11への組み付け前の状態を表し、図12(b)はバルブボディ11に組み付けた後の状態を表す。実施例1のマスク部Fbは、板状部材を屈曲形成した形状とした。これに対し、実施例3では、断面が波形状の湾曲した形状となるように形成した点が異なる。これにより、フィルタFに何らかの力が作用したとしても、屈曲形成していないため、応力集中を回避することができ、フィルタFの耐久性を向上できる。
次に、実施例4について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図13は実施例4のフィルタを表す図である。実施例1では、マスク部Fbの幅方向両端を開放した形状とした。これに対し、実施例4では、規制部b1の形状に沿って部分的に凸形状とし、軸方向両端を閉塞した形状とした点が異なる。これにより、バルブボディ11とフィルタFとの軸方向の相対移動についても規制することができ、両者の組み付け状態を安定化することができる。
次に、実施例5について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図14は実施例5のバルブボディの斜視図、図15は実施例5のバルブボディの側面図及び断面図、図16は実施例5のフィルタを表す図である。図15(a)は側面図、図15(b)はA−A断面図、図15(c)はB−B断面図である。実施例1では、環状溝b0の幅方向の略中央領域に規制部b1を形成した。これに対し、実施例5では、環状溝b0の一方側の側壁に沿って規制部b1を形成した点が異なる。これに合わせて、図16に示すように、フィルタFのマスク部Fbは、環状溝b0の一方側の側壁にのみ開放した凸形状としている。これにより、実施例1と同様の作用効果が得られる。
次に、実施例6について説明する。基本的な構成は実施例3と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図17は実施例6のフィルタを表す図である。実施例3では、一つのマスク部Fbにより位置決めを行った。これに対し、実施例6では複数(2つ)のマスク部Fbを設けた点が異なる。バルブボディ11側の規制部b1が一つの場合、バルブボディ11にフィルタFを組み付ける際、多少、相対位置がずれた状態で組み付けたとしても、2つのマスク部Fbのいずれか一方が規制部b1と嵌めあうことで、位置決めを完了することができ、組み付け容易性を更に向上できる。尚、バルブボディ11側の規制部b1も複数形成してもよい。この場合、複数の規制部b1と複数のマスク部Fbにより位置決めを行うことが可能となり、一組の規制部b1とマスク部Fbとの間に作用する接触応力を低減することで、フィルタFの耐久性を向上できる。
(14)マスク部Fbは、バルブボディ11の周方向に複数設けられている。
よって、フィルタFの組み付け容易性を更に向上できる。尚、実施例6では、断面が波形状の湾曲したマスク部Fbを複数形成した例を示したが、他の実施例のマスク部Fbを周方向に複数設けてもよい。すなわち、規制部b1が凸形状であれば、マスク部Fbも凸形状となるため、他の実施例に示すマスク部Fbを周方向に複数設けた場合であっても、嵌めあわないマスク部Fbが存在するだけであって、他に影響を及ぼすことが無いからである。
次に、実施例7について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。実施例1では、規制部b1を凸形状として形成した。これに対し、実施例7では規制部b1を凹形状として形成した点が異なる。図18は実施例7のバルブボディの斜視図、図19は実施例7のバルブボディの側面図及び断面図である。図19(a)は側面図、図19(b)はA−A断面図、図19(c)はB−B断面図である。図19に示すように、規制部b1は、バルブボディ11の径方向内側に突出する凹部であり、バルブボディ11の軸方向を各環状溝b0の幅方向としたとき、規制部b1は、幅方向の全幅に亘って形成されている。尚、幅方向領域内で部分的に凹部を形成してもよい。
(15)規制部b1は、バルブボディ11の径方向内側に凹む凹部であり、マスク部Fbは、規制部b1である凹部の凹みに沿って凹部を覆う内側突出部である。
よって、バルブボディ11の径方向内側に規制部b1を形成するため、バルブボディ11の径方向外側に向けて形成する場合に比べて、環状溝b0内の作動油の流れに影響を与えることなく規制部b1を形成できる。
(16)周壁11aの軸方向をフィルタFの幅方向としたとき、マスク部Fbは、フィルタFの幅方向中央領域に設けられた凹部としてもよい。
これにより、フィルタFの組み付け容易性を損なうことなく軸方向位置決め機能及び廻り止め機能を発揮しつつ、環状溝b0内の作動油の流れに与える影響を小さくすることができる。
以上、各実施例に基づいて説明したが、上記実施例に限らず、他の構成を採用しても構わない。例えば、実施例1では内燃機関のバルブタイミング制御装置の油圧制御弁に本発明を採用したが、内燃機関の圧縮比を可変とする圧縮比可変機構に本発明を採用してもよい。また、マスク部や規制部の組み合わせは、各実施例に示すものに限らず、それぞれの実施例のマスク部や規制部を適宜組み合わせて構成してもよい。
3 位相変更機構
4 油圧給排手段
5 電子コントロールユニット
6 ハウジング
6a タイミングスプロケット
6b シュー
7 ベーンロータ
7a 環状基部
7b ベーン
7c ロック機構
8 ポンプ
9 オイルパン
10 スプールバルブ
11 バルブボディ
11a 周壁
11b,11c 排出ポート
12 コイルスプリング
20 電磁ソレノイド
111a 進角ポート
112a 導入ポート
113,112,111 環状溝
113a 遅角ポート
b0 環状溝
b1 規制部
CS クランクシャフト
EV 電磁弁
F フィルタ
Fa メッシュ部
Fb マスク部
Fc 接合部
L0 吸入通路
L1 遅角通路
L2 進角通路
L3 導入通路
L4 ドレン通路
Pa 進角室
Pr 遅角室
TC タイミングチェーン
Claims (16)
- 筒状の周壁の軸方向に離間して形成され前記周壁の径方向に作動油を流通させる複数の開口部と、前記周壁の外周であって前記開口部が形成された軸方向位置に形成された環状溝と、該環状溝に設けられた規制部と、を有するバルブボディと、
前記周壁の内部で軸方向に移動可能に設けられ、移動位置に応じて前記開口部を開閉するスプールバルブと、
前記開口部を覆って巻き付けられ前記作動油を濾過するメッシュ部と、前記規制部を覆うマスク部と、を有するフィルタと、
を備えたことを特徴とする油圧制御弁。 - 請求項1に記載の油圧制御弁において、
前記周壁の軸方向を前記マスク部の幅方向としたとき、
前記マスク部の幅方向端部は、開放されていることを特徴とする油圧制御弁。 - 請求項2に記載の油圧制御弁において、
前記規制部は、前記バルブボディの径方向外側に突出する凸部であり、
前記マスク部は、前記バルブボディの径方向外側に突出し前記凸部を覆う外側突出部であることを特徴とする油圧制御弁。 - 請求項3に記載の油圧制御弁において、
前記メッシュ部は、前記マスク部を挟んで前記バルブボディの周方向両側に設けられていることを特徴とする油圧制御弁。 - 請求項4に記載の油圧制御弁において、
前記凸部は、前記開口部の周方向端縁側に設けられていることを特徴とする油圧制御弁。 - 請求項5に記載の油圧制御弁において、
前記複数の凸部は、前記周壁の軸方向において重なる位置に設けられていることを特徴とする油圧制御弁。 - 請求項3に記載の油圧制御弁において、
前記凸部の幅は、前記フィルタの幅よりも狭いことを特徴とする油圧制御弁。 - 請求項3に記載の油圧制御弁において、
前記マスク部と前記凸部との間には隙間が設けられていることを特徴とする油圧制御弁。 - 請求項3に記載の油圧制御弁において、
前記外側突出部は、前記バルブボディの周方向に複数設けられていることを特徴とする油圧制御弁。 - 請求項2に記載の油圧制御弁において、
前記規制部は、前記バルブボディの径方向内側に凹む凹部であり、
前記マスク部は、前記凹部の凹みに沿って前記凹部を覆う内側突出部であることを特徴とする油圧制御弁。 - 請求項1に記載の油圧制御弁において、
前記周壁の軸方向を前記フィルタの幅方向としたとき、
前記マスク部は、前記フィルタの幅方向中央領域に設けられた凹部であることを特徴とする油圧制御弁。 - 請求項1に記載の油圧制御弁において、
前記フィルタは、金属の薄板により形成されていることを特徴とする油圧制御弁。 - 請求項12に記載の油圧制御弁において、
前記フィルタは、前記規制部と径方向において対向する位置に溶接接合部を有することを特徴とする油圧制御弁。 - 請求項1に記載の油圧制御弁において、
前記周壁の軸方向を前記フィルタの幅方向としたとき、
前記フィルタは、略同一幅であることを特徴とする油圧制御弁。 - 筒状の周壁の径方向に作動油を流通させる複数の開口部を軸方向に間隔をあけて有すると共に、前記周壁の前記各開口部の軸方向位置において、周方向に連続する環状溝を有するバルブボディと、
前記バルブボディの内部で軸方向に移動可能に設けられ、移動位置に応じて前記開口部を開閉するスプールバルブと、
前記環状溝に巻き付けられ、前記開口部を覆うフィルタと、
を備え、
前記フィルタは、前記環状溝に設けられた前記周壁の径方向外側に突出する凸部に沿って該凸部を覆うことで、前記バルブボディとの周方向相対移動を規制することを特徴とする油圧制御弁。 - クランクシャフトから回転力が伝達され、内部に作動室が形成された駆動回転体と、
前記駆動回転体の内部に回転可能に収容配置され、前記作動室を進角作動室と遅角作動室に隔成し、前記両作動室に作動油が給排されることで前記駆動回転体に対して進角側あるは遅角側に相対回転する従動回転体と、
オイルポンプから圧送された作動油を前記両作動室に給排制御する油圧制御弁と、
前記油圧制御弁を作動させるアクチュエータと、
を備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
前記油圧制御弁は、
筒状の周壁の軸方向に離間して形成され前記周壁の径方向に作動油を流通させる複数の開口部と、前記周壁の外周であって前記開口部が形成された軸方向位置に形成された環状溝と、該環状溝に設けられた規制部と、を有するバルブボディと、
前記周壁の内部で軸方向に移動可能に設けられ、移動位置に応じて前記開口部を開閉するスプールバルブと、
前記開口部を覆って巻き付けられ前記作動油を濾過するメッシュ部と、前記規制部を覆うマスク部と、を有するフィルタと、
を備えていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
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