JP2019203447A - Valve opening/closing timing controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、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.
特許文献1には、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、駆動側回転体の回転軸心と同軸心に配置され弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体と、当該従動側回転体を当該カムシャフトに連結するため当該回転軸心と同軸心に配置され、且つ、当該駆動側回転体と当該従動側回転体との間に区画された進角室に連通する進角ポート、および、当該駆動側回転体と当該従動側回転体との間に区画された遅角室に連通する遅角ポートが外周面に形成された連結ボルトと、当該連結ボルトの内部のスプール室に配置され、当該連結ボルトに形成されたポンプポートから当該進角ポートまたは当該遅角ポートに対する作動流体の給排を制御するスプールと、を備えた弁開閉時期制御装置が記載されている。この弁開閉時期制御装置は、連結ボルトが、従動側回転体に連結するボルト本体と、このボルト本体に外嵌するスリーブと、を備えて構成されている。ポンプポートは、ボルト本体においてスプール室と外周面とに亘る貫通孔として形成され、進角ポートと遅角ポートとが、ボルト本体とスリーブとに亘って形成される貫通孔として形成されている。スプールは中空に形成され、スプールの外端部にある突出端にはドレン孔が形成されている。スプール室は、シリンダ内面状に形成され、回転軸心に沿って往復移動自在にスプールが収容され、このスプールの内端とリテーナとの間にスプールスプリングが配置されている。これにより、スプールは外端側の方向に突出するように付勢される。また、スプールの外端部に当接するように回転軸心と同軸心に配置されるプランジャを備えており、内部のソレノイドに供給する電力の制御により、プランジャの突出量を設定して、進角ポジションや遅角ポジションなどのスプールの操作位置が設定される。たとえば進角ポジションにおいては、遅角室から排出される作動油は、遅角ポートからスプール室に排出された後、さらにスプールの内部を流れ、ドレン孔から排出される。 Patent Document 1 discloses a drive-side rotator that rotates synchronously with a crankshaft of an internal combustion engine, a driven-side rotator that is arranged coaxially with the rotation axis of the drive-side rotator, and rotates integrally with a valve opening / closing camshaft. In order to connect the driven side rotating body to the camshaft, it is arranged coaxially with the rotational axis and communicates with an advance chamber defined between the driving side rotating body and the driven side rotating body. A connecting bolt having an outer peripheral surface formed with a retarding port communicating with a retarding chamber defined between the driving side rotating body and the driven side rotating body, and an inside of the connecting bolt A valve opening / closing timing control device including a spool that is disposed in the spool chamber and controls supply / discharge of the working fluid to or from the advance port or the retard port from a pump port formed in the connection bolt. Yes. In this valve opening / closing timing control device, the connecting bolt includes a bolt body that is connected to the driven side rotating body, and a sleeve that is externally fitted to the bolt body. The pump port is formed as a through hole extending from the spool chamber to the outer peripheral surface of the bolt body, and the advance port and the retard port are formed as a through hole formed between the bolt body and the sleeve. The spool is formed in a hollow shape, and a drain hole is formed at the protruding end at the outer end of the spool. The spool chamber is formed on the inner surface of the cylinder, accommodates the spool so as to reciprocate along the rotation axis, and a spool spring is disposed between the inner end of the spool and the retainer. As a result, the spool is biased so as to protrude in the direction of the outer end side. It also has a plunger that is arranged coaxially with the rotation axis so as to abut the outer end of the spool. By controlling the power supplied to the internal solenoid, the amount of protrusion of the plunger is set, and the advance angle The spool operating position such as position and retard position is set. For example, in the advance position, the hydraulic oil discharged from the retard chamber is discharged from the retard port to the spool chamber, and further flows through the spool and is discharged from the drain hole.
特許文献1に記載された弁開閉時期制御装置は、排出される作動油がスプールの内部を流れ、スプールの先端にあるドレン孔から排出される。この排出の際、スプールには外端側に向けて、排出される作動油の通流に伴う圧力(いわゆる、背圧)が加わる。この圧力により、スプールの位置が移動してしまったり、プランジャによるスプールの位置制御が正確に行えない場合が生じたりする。また、作動油がスプールの内部を流れる抵抗により、作動油の排出が迅速に行えない場合もある。このような場合、弁開閉時期制御装置は正確な弁開閉時期の制御を行えないため改善が望まれる。 In the valve opening / closing timing control device described in Patent Document 1, the discharged hydraulic oil flows through the inside of the spool and is discharged from the drain hole at the tip of the spool. At the time of this discharge, a pressure (so-called back pressure) is applied to the spool along the flow of the discharged hydraulic oil toward the outer end side. Due to this pressure, the position of the spool may move, or the spool position may not be accurately controlled by the plunger. In addition, the hydraulic oil may not be discharged quickly due to the resistance of the hydraulic oil flowing through the spool. In such a case, since the valve opening / closing timing control device cannot accurately control the valve opening / closing timing, an improvement is desired.
本発明は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、正確に弁開閉時期の制御を行うことができる弁開閉時期制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a valve opening / closing timing control device capable of accurately controlling the valve opening / closing timing.
上記目的を達成するための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と同期回転する駆動側回転体と、前記駆動側回転体の回転軸心と同軸心に配置され弁開閉用のカムシャフトと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の間に形成された進角室および遅角室と、前記回転軸心と同軸心に配置され、前記進角室および前記遅角室への流体の給排を制御する弁ユニットと、前記回転軸心に沿う方向に延在する内部空間を有し、当該内部空間に前記弁ユニットを収容し、前記回転軸心に沿う方向の一端に開口を有し、他端に底部を有する筒状のバルブケースと、を備え、前記バルブケースは、外周面から前記内部空間に亘って形成された前記進角室と前記遅角室とに各別に連通する進角ポートと遅角ポートとを有し、前記弁ユニットは、前記内部空間の前記底部側に嵌め込まれる基端部と当該基端部から前記開口側に向けて前記回転軸心に沿って延出し、当該基端部より小径且つ底面を有する管路部とを有する流体供給管と、前記バルブケースの内周面および前記流体供給管の前記管路部の外周面に案内される状態で前記回転軸心に沿う方向にスライド移動自在に配置される筒部を有するスプールと、を有し、前記スプールは、前記開口側から前記底部側に向けて順に前記筒部の外周に形成された第一ランド、第二ランド、および第三ランドを有し、前記第二ランドと前記第三ランドとの間の空間に、前記進角室もしくは前記遅角室から前記流体が排出される点にある。 In order to achieve the above object, the valve opening / closing timing control device according to the present invention has a characteristic configuration in which a driving side rotating body that rotates synchronously with a crankshaft of an internal combustion engine, and a rotational axis center of the driving side rotating body are arranged coaxially. A driven-side rotator that rotates integrally with the valve opening / closing camshaft, an advance chamber and a retard chamber formed between the drive-side rotator and the driven-side rotator, and coaxial with the rotation axis A valve unit that is disposed in the center and controls supply and discharge of fluid to and from the advance chamber and the retard chamber, and an internal space extending in a direction along the rotational axis, and the valve is disposed in the internal space. A cylindrical valve case containing a unit, having an opening at one end in a direction along the rotation axis and having a bottom at the other end, the valve case extending from the outer peripheral surface to the internal space The advance chamber and the retard chamber that are formed communicate with each other. The valve unit has a base end portion fitted on the bottom side of the internal space, and extends along the rotation axis from the base end portion toward the opening side. The fluid supply pipe having a conduit portion having a smaller diameter and a bottom surface than the base end portion, and the rotation in a state guided by the inner peripheral surface of the valve case and the outer peripheral surface of the conduit portion of the fluid supply pipe. A spool having a cylindrical portion that is slidably arranged in a direction along the axis, and the spool is formed on the outer periphery of the cylindrical portion in order from the opening side toward the bottom side. A land, a second land, and a third land, wherein the fluid is discharged from the advance chamber or the retard chamber into a space between the second land and the third land.
上記構成によれば、進角室もしくは遅角室からスプールの筒部の外周側に排出される流体の圧力は、回転軸心に沿う方向において相対的に開口側にある第二ランドと相対的に底部側にある第三ランドとの双方に対して、互いに逆向きに作用する。そのため、第二ランドに作用する圧力により生じる力と第三ランドに作用する圧力により生じる力は、互いに打ち消し合う。これにより、進角室もしくは遅角室からスプールの筒部の外周側に流体排出される際に、スプールには回転軸心に沿う方向の力が作用しない。したがって、進角室もしくは遅角室からスプールの筒部の外周側に流体が排出される際にスプールの位置が移動してしまったり、排出される流体の圧力によりスプールの位置制御が正確に行えなくなってしまったりするような不都合を生じない。 According to the above configuration, the pressure of the fluid discharged from the advance chamber or the retard chamber to the outer peripheral side of the cylindrical portion of the spool is relatively relative to the second land on the opening side in the direction along the rotation axis. In addition, they act in opposite directions to both the third land on the bottom side. Therefore, the force generated by the pressure acting on the second land and the force generated by the pressure acting on the third land cancel each other. Thereby, when fluid is discharged from the advance chamber or the retard chamber to the outer peripheral side of the cylindrical portion of the spool, no force in the direction along the rotation axis is applied to the spool. Therefore, when the fluid is discharged from the advance chamber or the retard chamber to the outer peripheral side of the cylindrical portion of the spool, the position of the spool moves or the position of the spool can be accurately controlled by the pressure of the discharged fluid. There will be no inconvenience that will be lost.
また上記構成によれば、排出される流体が流れる領域を、バルブケースの内部空間において、第二ランドと第三ランドとの間の領域に制約することができる。そのため、排出される流体の影響(たとえば、通流に伴い生じる圧力)を、スプールの移動に関わる弁開閉時期制御装置のその他の構成要素に与えない。 Moreover, according to the said structure, the area | region where the fluid discharged | emitted flows can be restrict | limited to the area | region between a 2nd land and a 3rd land in the internal space of a valve case. Therefore, the influence of the discharged fluid (for example, the pressure generated by the flow) is not given to other components of the valve timing control apparatus related to the movement of the spool.
したがって上記構成によれば、正確に弁開閉時期の制御を行うことができる弁開閉時期制御装置を提供することができる。 Therefore, according to the said structure, the valve opening / closing timing control apparatus which can control valve opening / closing timing correctly can be provided.
本発明に係る弁開閉時期制御装置の更なる特徴構成は、前記スプールは、前記筒部の前記開口側の先端に操作端部を有し、前記筒部の内部における前記操作端部と前記管路部の前記底面との間に、前記管路部に対して前記操作端部を前記開口側に向けて付勢する弾性部材を有する点にある。 The valve opening / closing timing control device according to the present invention is further characterized in that the spool has an operation end at a front end of the tube portion on the opening side, and the operation end portion and the pipe inside the tube portion. There exists an elastic member which urges | biases the said operation end part toward the said opening side with respect to the said pipe line part between the said bottom faces of a road part.
スプールを開口側に向けて付勢する弾性部材は、スプールの位置や移動の制御に影響を与える。しかし、上記構成によれば、弾性部材は排出される流体と直接接触しない。そのため、排出される流体が、スプールの位置や移動の制御に影響を与えない。また、弾性部材は排出される流体と直接接触しないため、たとえば、コイルばねなどの弾性部材が流体の通流により摩耗するような経時的な劣化を抑制することができる。これらにより、正確に弁開閉時期の制御を行うことができる弁開閉時期制御装置を提供することができる。 The elastic member that urges the spool toward the opening side affects the control of the position and movement of the spool. However, according to the above configuration, the elastic member does not directly contact the fluid to be discharged. Therefore, the discharged fluid does not affect the control of the position and movement of the spool. In addition, since the elastic member does not come into direct contact with the fluid to be discharged, for example, it is possible to suppress deterioration over time such that the elastic member such as a coil spring is worn by the flow of the fluid. Accordingly, it is possible to provide a valve opening / closing timing control device capable of accurately controlling the valve opening / closing timing.
本発明に係る弁開閉時期制御装置の更なる特徴構成は、前記弁ユニットは、前記開口側の空間に一端が開放され、前記回転軸心に沿う方向に配設された空間連通路を有し、前記第三ランドと前記基端部との間の空間は、前記空間連通路と接続されている点にある。 A further characteristic configuration of the valve opening / closing timing control device according to the present invention is that the valve unit has a space communication path having one end opened in the space on the opening side and disposed in a direction along the rotation axis. The space between the third land and the base end is connected to the space communication path.
上記構成によれば、第三ランドよりも回転軸心に沿う方向における底部側に流体が漏れ出た場合にも、当該漏れ出た流体を空間連通路を通じて開口側の空間、すなわち外部空間に排出することができる。これにより、漏れ出た流体がスプールの動作に影響を与えるような不具合を回避することができる。したがって、正確に弁開閉時期の制御を行うことができる弁開閉時期制御装置を提供することができる。 According to the above configuration, even when the fluid leaks to the bottom side in the direction along the rotation axis from the third land, the leaked fluid is discharged to the space on the opening side, that is, the external space through the space communication path. can do. As a result, it is possible to avoid the problem that the leaked fluid affects the operation of the spool. Therefore, it is possible to provide a valve opening / closing timing control device that can accurately control the valve opening / closing timing.
本発明に係る弁開閉時期制御装置の更なる特徴構成は、前記バルブケースの内周面に当接して備えられたスリーブを備え、前記スプールは、前記スリーブの内周面を介して前記バルブケースの内周面に案内されており、前記スリーブは、前記第二ランドと前記第三ランドとの間の空間から外部に連通する第一ドレン孔と、前記第三ランドと前記基端部との間の空間から外部に連通する第二ドレン孔と、を有し、前記第一ドレン孔と前記第二ドレン孔とは、前記スリーブにおいて前記回転軸心に沿う方向を中心とした周方向で異なる位相でそれぞれ複数配置されており、前記空間連通路は、前記バルブケースと前記スリーブとの間に複数形成されており、それぞれの当該空間連通路は、前記第一ドレン孔および前記第二ドレン孔のそれぞれと接続可能に設けられている点にある。 A further characteristic configuration of the valve opening / closing timing control device according to the present invention includes a sleeve provided in contact with an inner peripheral surface of the valve case, and the spool is connected to the valve case via an inner peripheral surface of the sleeve. The sleeve is formed of a first drain hole communicating with the outside from a space between the second land and the third land, and the third land and the base end portion. A second drain hole communicating from the space between the first drain hole and the second drain hole, and the first drain hole and the second drain hole differ in a circumferential direction centering on a direction along the rotation axis of the sleeve. A plurality of the space communication passages are arranged in phase, and a plurality of the space communication passages are formed between the valve case and the sleeve, and each of the space communication passages includes the first drain hole and the second drain hole. Contact with each of Capable in that provided.
上記構成によれば、バルブケースとスリーブとの間に空間連通路を形成することができる。そして、第二ランドと第三ランドとの間の空間と開口側の空間である外部空間とが第一ドレン孔と空間連通路とを通じて連通する。また、第三ランドと前記基端部との間の空間と外部空間とが第二ドレン孔と空間連通路とを通じて連通する。 According to the above configuration, a space communication path can be formed between the valve case and the sleeve. The space between the second land and the third land communicates with the external space that is the space on the opening side through the first drain hole and the space communication path. The space between the third land and the base end and the external space communicate with each other through the second drain hole and the space communication path.
さらに上記構成によれば、複数形成されている空間連通路が、スリーブにおいて周方向で異なる位相で複数配置されている第一ドレン孔と第二ドレン孔とのそれぞれと接続可能である。つまり、複数の空間連通路のそれぞれは、第一ドレン孔および第二ドレン孔との接続の点で互換性がある。そのため、スリーブをバルブケースに装着する際に、それぞれの空間連通路に対して、第一ドレン孔や第二ドレン孔の位置を区別することを要しない。すなわち、それぞれの空間連通路が、第一ドレン孔にも第二ドレン孔にも接続可能となって、スリーブをバルブケースに装着する場合に、作業性が向上する。 Further, according to the above configuration, the plurality of formed space communication paths can be connected to each of the first drain hole and the second drain hole that are arranged in the sleeve in different phases in the circumferential direction. That is, each of the plurality of space communication paths is compatible in terms of connection with the first drain hole and the second drain hole. Therefore, when the sleeve is attached to the valve case, it is not necessary to distinguish the positions of the first drain hole and the second drain hole with respect to each space communication path. That is, each space communication path can be connected to both the first drain hole and the second drain hole, and workability is improved when the sleeve is mounted on the valve case.
本発明に係る弁開閉時期制御装置の更なる特徴構成は、前記スリーブは、当該スリーブの内周面から前記進角ポートに連通する進角連通孔と、当該内周面から前記遅角ポートに連通する遅角連通孔と、を有し、前記スプールは、前記第一ランドと前記第二ランドとの中間位置に形成され、当該スプールのスライド移動によって、前記筒部の内周面から前記進角連通孔もしくは遅角連通孔に連通可能な中間孔部を有し、前記流体供給管は、前記管路部の先端部の外周に設けられ、内部から前記中間孔部に前記流体を供給する供給口を有している点にある。 The valve opening / closing timing control device according to the present invention is further characterized in that the sleeve includes an advance communication hole communicating from the inner peripheral surface of the sleeve to the advance port, and the retard port from the inner peripheral surface. The spool is formed at an intermediate position between the first land and the second land, and is moved from the inner peripheral surface of the cylindrical portion by sliding movement of the spool. An intermediate hole portion that can communicate with a corner communication hole or a retard communication hole is provided, and the fluid supply pipe is provided on an outer periphery of a distal end portion of the pipe line portion, and supplies the fluid to the intermediate hole portion from the inside. It has a supply port.
上記構成によれば、流体供給管の供給口からスプールの中間孔部を介して、進角連通孔および進角ポートもしくは進角連通孔および遅角ポートを介して進角室もしくは遅角室へ流体を供給することができる。この際、スプールのスライド移動によって中間孔部を進角連通孔もしくは遅角連通孔に連通させて進角室もしくは遅角室のいずれか一方に流体を供給することが可能となる。 According to the above configuration, from the supply port of the fluid supply pipe to the advance chamber or the retard chamber through the advance hole and the advance port or the advance port and the retard port through the intermediate hole portion of the spool. Fluid can be supplied. At this time, the fluid can be supplied to either the advance chamber or the retard chamber by causing the intermediate hole portion to communicate with the advance communication hole or the retard communication hole by the sliding movement of the spool.
以下、本発明に係る弁開閉時期制御装置の具体例について、図1から図9を参照しつつ説明する。 Hereinafter, a specific example of the valve timing control apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
〔基本構成〕
図1から図3に示すように、駆動側回転体としての外部ロータ20と、従動側回転体としての内部ロータ30と、作動流体としての作動油を制御する電磁制御弁Vとを備えて弁開閉時期制御装置Aが構成されている。
[Basic configuration]
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the valve includes an
内部ロータ30(従動側回転体の一例)は、吸気カムシャフト5(カムシャフトの一例)の回転軸心Xと同軸心に配置され、この吸気カムシャフト5と一体回転するように連結ボルト40(バルブケースの一例)により吸気カムシャフト5に連結される。外部ロータ20(駆動側回転体の一例)は、回転軸心Xと同軸心に配置され、内燃機関としてのエンジンEのクランクシャフト1と同期回転する。外部ロータ20が内部ロータ30を内包しており、外部ロータ20と内部ロータ30とは相対回転自在に支持されている。
The internal rotor 30 (an example of a driven-side rotator) is disposed coaxially with the rotation axis X of the intake camshaft 5 (an example of a camshaft), and the connecting bolt 40 ( It is connected to the
電磁制御弁Vは、エンジンEに支持される電磁ユニットVaを備えると共に、連結ボルト40の内部空間40Rに収容された弁ユニットVbとを備える。
The electromagnetic control valve V includes an electromagnetic unit Va supported by the engine E and a valve unit Vb accommodated in the
電磁ユニットVaは、ソレノイド部50と、回転軸心Xと同軸心に配置されソレノイド部50の駆動制御により出退作動するように回転軸心Xと同軸心に配置されるプランジャ51とを備えている。弁ユニットVbは、作動油(流体の一例)の給排を制御するスプール55を回転軸心Xと同軸心に配置している。
The electromagnetic unit Va includes a
この構成から、ソレノイド部50に供給する電力の制御によりプランジャ51の突出量が設定され、これに連係してスプール55が回転軸心Xに沿う方向に操作される。その結果、スプール55で作動油が制御され、外部ロータ20と内部ロータ30との相対回転位相が決まり、吸気バルブ5Vの開閉時期の制御を実現する。この電磁制御弁Vの構成と、作動油の制御形態は後述する。
With this configuration, the protrusion amount of the
〔エンジンと弁開閉時期制御装置〕
図1のエンジンE(内燃機関の一例)は、乗用車などの車両に備えられるものを示している。エンジンEは、上部位置のシリンダブロック2のシリンダボアの内部にピストン3を収容し、このピストン3とクランクシャフト1とをコネクティングロッド4で連結した4サイクル型に構成されている。エンジンEの上部には吸気バルブ5Vを開閉作動させる吸気カムシャフト5と、図示されない排気カムシャフトとを備えている。
[Engine and valve timing control device]
An engine E (an example of an internal combustion engine) in FIG. 1 is provided in a vehicle such as a passenger car. The engine E is configured in a four-cycle type in which a
吸気カムシャフト5を回転自在に支持するエンジン構成部材10には、エンジンEで駆動される油圧ポンプPからの作動油を供給する供給流路8が形成されている。油圧ポンプPは、エンジンEのオイルパン11に貯留される潤滑油を、供給流路8を介して作動油(流体の一例)として電磁制御弁Vに供給する。
A supply flow path 8 for supplying hydraulic oil from a hydraulic pump P driven by the engine E is formed in the
エンジンEのクランクシャフト1に形成した出力スプロケット6と、外部ロータ20のタイミングスプロケット22Sとに亘ってタイミングチェーン7が巻回されている。これにより外部ロータ20は、クランクシャフト1と同期回転する。なお、排気側の排気カムシャフトの前端にもスプロケットが備えられ、このスプロケットにもタイミングチェーン7が巻回される。
The
図2に示すように、クランクシャフト1からの駆動力により外部ロータ20が駆動回転方向Sに向けて回転する。内部ロータ30が外部ロータ20に対して駆動回転方向Sと同方向に相対回転する方向を進角方向Saと称し、この逆方向を遅角方向Sbと称する。この弁開閉時期制御装置Aでは、相対回転位相が進角方向Saに変位する際に変位量の増大に伴い吸気圧縮比を高め、相対回転位相が遅角方向Sbに変位する際に変位量の増大に伴い吸気圧縮比を低減するようにクランクシャフト1と吸気カムシャフト5との関係が設定されている。
As shown in FIG. 2, the
なお、この実施形態では、吸気カムシャフト5に備えた弁開閉時期制御装置Aを示しているが、弁開閉時期制御装置Aは排気カムシャフトに備えてもよい。また、弁開閉時期制御装置Aは吸気カムシャフト5と排気カムシャフトとの双方に備えても良い。
In this embodiment, the valve opening / closing timing control device A provided in the
図1、図2に示すように、外部ロータ20は、外部ロータ本体21と、フロントプレート22と、リヤプレート23とを有し、これらが複数の締結ボルト24の締結により一体化されている。フロントプレート22の外周にはタイミングスプロケット22Sが形成されている。また、フロントプレート22の内周には、環状部材9を嵌め込んでおり、この環状部材9に対して連結ボルト40のボルト頭部42が圧着することにより、環状部材9と内部ロータ本体31と吸気カムシャフト5とが一体化する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
〔外部ロータ、内部ロータ〕
図2に示すように、外部ロータ本体21には径方向の内側に突出する複数の突出部21Tが一体的に形成されている。内部ロータ30は、外部ロータ本体21の突出部21Tに密接する円柱状の内部ロータ本体31と、外部ロータ本体21の内周面に接触するように内部ロータ本体31の外周から径方向の外方に突出する4つのベーン部32とを有している。
[External rotor, internal rotor]
As shown in FIG. 2, the outer rotor
このように外部ロータ20が内部ロータ30を内包し、回転方向で隣接する突出部21Tの中間位置で、内部ロータ本体31の外周側に複数の流体圧室Cが形成され、この流体圧室Cがベーン部32で仕切られることで進角室Caと遅角室Cbとが区画形成される。さらに、内部ロータ30には、進角室Caに連通する進角流路33と、遅角室Cbに連通する遅角流路34とが形成されている。
In this way, the
図1、図2に示すように、外部ロータ20と内部ロータ30との相対回転位相(以下、相対回転位相と称する)を最遅角位相から進角方向Saに付勢力を作用させて進角方向Saへの変位をアシストするトーションスプリング28が、外部ロータ20と環状部材9とに亘って備えられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the relative rotational phase between the
図1、図2に示すように、この弁開閉時期制御装置Aでは外部ロータ20と内部ロータ30との相対回転位相を最遅角位相に保持するロック機構Lを備えている。このロック機構Lは、1つのベーン部32に対し回転軸心Xに沿う方向に出退自在に支持されるロック部材25と、このロック部材25を突出付勢するロックスプリング26と、リヤプレート23に形成したロック凹部23aとで構成されている。なお、ロック機構Lは、ロック部材25が径方向に沿って移動するようにガイドして構成しても良い。
As shown in FIGS. 1 and 2, the valve timing control apparatus A includes a lock mechanism L that holds the relative rotational phase between the
ロック機構Lは、相対回転位相が、最遅角位相に達した場合にロック部材25がロックスプリング26の付勢力によりロック凹部23aに係合してロック状態に達する。また、ロック機構Lは、進角流路33に作用する作動油の圧力をロック部材25にロック解除方向に作用させることでロック解除される。
In the lock mechanism L, when the relative rotational phase reaches the most retarded phase, the
〔連結ボルト〕
図3から図6に示すように連結ボルト40は、全体的に筒状となるボルト本体41の外端部(電磁ユニットVaに対向する側)にボルト頭部42が形成されている。連結ボルト40の内部には回転軸心Xに沿う方向に貫通し、ボルト頭部42における回転軸心Xと同軸心の開口を起点とした円筒状の内部空間40Rが形成され、ボルト本体41におけるボルト頭部42とは他端の部分の外周に雄ネジ部41S(ネジ部の一例)が形成されている。内部空間40Rの内周面のうち回転軸心Xに沿う方向における、上述の開口とは他端側には回転軸心Xに近接する方向に突出し、内部空間40Rの終点となる底部壁44(底部の一例)が形成されている。内部空間40Rの前方側の空間は、後方側の空間に比べて段部45を境に拡径している。段部45は、前方側に向く面を有している。
[Connection bolt]
As shown in FIGS. 3 to 6, the connecting
以下では、弁開閉時期制御装置Aの各部の方向や相対的な位置関係を説明する場合に、回転軸心Xに沿う方向でボルト本体41のボルト頭部42の側、すなわち内部空間40Rの起点となる開口側を前方側と称する場合がある。また、回転軸心Xに沿う方向でボルト本体41の雄ネジ部41Sの側、すなわち内部空間40Rの終点となる底部壁44がある底部側を後方側と称する場合がある。これら後方側と前方側とはそれぞれ、供給流路8を介して供給される作動油の通流方向の上流側と下流側とに対応する。
Hereinafter, when the direction and relative positional relationship of each part of the valve opening / closing timing control device A are described, the
図1に示すように吸気カムシャフト5には回転軸心Xを中心にするシャフト内空間5Rが形成され、このシャフト内空間5Rの内周に雌ネジ部5Sが形成されている。シャフト内空間5Rは、前述した供給流路8と連通する。
As shown in FIG. 1, the
この構成から、ボルト本体41を環状部材9と外部ロータ20と内部ロータ30とに挿通する状態で、その雄ネジ部41Sを吸気カムシャフト5の雌ネジ部5Sに螺合させ、ボルト頭部42の回転操作により内部ロータ30が吸気カムシャフト5に締結される。この締結により環状部材9と内部ロータ30とが吸気カムシャフト5に固定され、シャフト内空間5Rと連結ボルト40とが連通する。
With this configuration, in a state where the
図2に示すように、連結ボルト40の内周面で中間位置から前方側の先端に達する領域には4つのドレン溝D(空間連通路の一例)が回転軸心Xに沿う姿勢で形成される。これらドレン溝Dは、回転軸心Xを中心とする周方向で90度ずつ位相をずらして形成されている。
As shown in FIG. 2, four drain grooves D (an example of a spatial communication path) are formed in a posture along the rotation axis X in a region reaching the front end from the intermediate position on the inner peripheral surface of the
図1に示すように、ボルト本体41には、進角流路33に連通する進角ポート41aと、遅角流路34に連通する遅角ポート41bとが外周面から内部空間40Rに亘って形成されている。
As shown in FIG. 1, the bolt
〔弁ユニット〕
図3から図6に示すように弁ユニットVbは、連結ボルト40の内部空間40Rのうち、ボルト本体41の内周面に密着する状態で嵌め込まれるスリーブ53と、回転軸心Xと同軸心で内部空間40Rに収容される流体供給管54と、スリーブ53の内周面と流体供給管54の管路部54Tの外周面に案内される状態で回転軸心Xに沿う方向にスライド移動自在に配置されるスプール55とを備えている。
(Valve unit)
As shown in FIGS. 3 to 6, the valve unit Vb is coaxial with the rotation axis X and the
さらに、弁ユニットVbは、スプール55を突出方向に付勢する付勢部材としてのスプールスプリング56(弾性部材の一例)と、逆止弁CVと、逆止弁CVに流入する作動油を濾過する濾過部Fと、先端リング61と、を備えている。
Further, the valve unit Vb filters a spool spring 56 (an example of an elastic member) as an urging member that urges the
逆止弁CVは、弁座部材としての開口プレート57と、弁体58aを有する弁プレート58を備えている。
The check valve CV includes an opening
濾過部Fは、フィルタユニット59と、フィルタユニット59の支持部60とを含んで構成される。
The filtration part F includes a
先端リング61は、内部空間40Rに嵌る外筒部61aと、外筒部61aの後方側に、回転軸心Xと垂直に交差する壁部61bとを有する。壁部61bには、回転軸心Xを中心とする開口部61cが形成されている。
The
〔弁ユニット:スリーブ〕
図3から図6に示すようにスリーブ53は、回転軸心Xを中心とする筒状の部材である。スリーブ53には、径方向外側に突出する2つの係合突起53Tが形成されている。また、スリーブ53は、後方側を回転軸心Xに直交する姿勢に屈曲させて端部壁53Wを絞り加工等により形成している。
[Valve unit: Sleeve]
As shown in FIGS. 3 to 6, the
係合突起53Tがドレン溝Dに嵌ることにより回転軸心Xを中心にしたスリーブ53の姿勢が定まり、後述する第一ドレン孔53cと第二ドレン孔53dとがドレン溝Dに連通する状態が維持される(図9参照)。
When the
スリーブ53には、進角ポート41aを内部空間40Rに連通させる複数の進角連通孔53aと、遅角ポート41bに内部空間40Rを連通させる複数の遅角連通孔53bと、内部空間40Rの作動油をスリーブ53の外面側に排出する複数の第一ドレン孔53cおよび第二ドレン孔53dとが角孔状(矩形)に形成されている。
The
進角連通孔53aと遅角連通孔53bとは、回転軸心Xを中心とする周方向で90度ずつ位相をずらした4箇所で、回転軸心Xに沿う方向に並列して形成されている。
The
第一ドレン孔53cは、進角連通孔53aないし遅角連通孔53bよりもスリーブ53において回転軸心Xに沿う方向における後方側に形成されている。第一ドレン孔53cは、回転軸心Xを中心とする周方向で、進角連通孔53aおよび遅角連通孔53bとで異なる位相となる2箇所に形成されている。2箇所の第一ドレン孔53cは互いに回転軸心Xを中心とする周方向(以下では単に周方向と記載する)で180度ずれた位相(回転軸心Xを挟んで対向する位置)で配置されている。
The
第二ドレン孔53dは、周方向で進角連通孔53a、遅角連通孔53bおよび第一ドレン孔53cとで回転軸心Xに沿う方向を中心とした周方向で異なる位相となる2箇所に形成されている。第一ドレン孔53cと第二ドレン孔53dとは、互いに周方向で90度ずれた位相で配置されている(図9参照)。第二ドレン孔53dは、第一ドレン孔53cよりも、回転軸心Xに沿う方向における後方側に配置されている。2箇所の第二ドレン孔53dは互いに周方向で180度ずれた位相で配置されている。
The
前述した係合突起53Tは、回転軸心Xを挟んで対向する2つの第一ドレン孔53cの位置を基準に回転軸心Xに沿う方向での延長線上に配置されている。
The
この構成から、係合突起53Tをドレン溝Dに沿わせた状態でスリーブ53を嵌め込むことにより、進角連通孔53aと進角ポート41aとが連通する。また、遅角連通孔53bと遅角ポート41bとが連通する。また、第一ドレン孔53cおよび第二ドレン孔53dがドレン溝Dに連通する状態が維持される。なお、第二ドレン孔53dは、第一ドレン孔53cが連通したドレン溝Dとは異なるドレン溝Dと連通する。
With this configuration, the
〔弁ユニット:流体供給管〕
図3から図6に示すように流体供給管54は、内部空間40Rに嵌め込まれる基端部54S、および基端部54Sより小径で、基端部54Sから内部空間40Rにおける前方側に向けて延出する管路部54Tが一体形成されている。この管路部54Tの先端部の外周には供給口54aが形成されている。この管路部54Tの先端は底面54bを有する。
[Valve unit: Fluid supply pipe]
As shown in FIGS. 3 to 6, the
基端部54Sは、回転軸心Xを中心とし、内部空間40Rに嵌る直径の嵌合筒部54Saと、この嵌合筒部54Saから管路部54Tに亘る領域に形成され回転軸心Xに直交する姿勢の中間壁54Sbと、逆止弁CVとで構成されている。
The
管路部54Tの先端部の外周に形成される3つの供給口54aは、回転軸心Xに沿う方向に伸びる長孔状であり、スプール55に形成される4つの中間孔部55cは円形状である。そして、供給口54aの数と、スプール55に形成される中間孔部55cの数とが異なり、供給口54aの周方向での開口幅が、周方向で隣接する供給口54aの中間部分(管路部54Tの部分のうち、周方向で隣り合う供給口54a、54aの間にある部分)の幅より大きいため、管路部54Tからの作動油を、中間孔部55cに対して確実に作動油を供給できる。
The three
〔弁ユニット:スプール、スプールスプリング〕
図3から図6に示すようにスプール55は、筒状で先端に操作端部55sが形成されたスプール本体55aと、この外周に突出状態で形成された3つのランド部Rと、スプール55の内部とを連通させる複数の(4つの)中間孔部55cが形成されている。3つのランド部Rは、回転軸心Xに沿う方向において前方側から後方側へ順に、第一ランドR1、第二ランドR2、第三ランドR3を有する。回転軸心Xに沿う方向における第三ランドR3の厚みは、第一ランドR1ないし第二ランドR2の厚みよりも相対的に薄い。
[Valve unit: spool, spool spring]
As shown in FIGS. 3 to 6, the
中間孔部55cは、第一ランドR1と第二ランドR2との中間位置に設けられている。以下では、第一ランドR1と第二ランドR2とを包括して前方側一対のランド部と称する。また、第二ランドR2と第三ランドR3とを包括して後方側一対のランド部と称する。
The
操作端部55sの反対側となるスプール55の後方側端部には、スプール55が押し込み方向に操作された際に、端部壁53Wに当接して作動限界を決める第二当接端部55rが第三ランドR3と一体となって形成されている。この第二当接端部55rは、スプール本体55aを延長した領域の端部においてランド部Rより小径に構成される。
A second
スプールスプリング56は、圧縮コイル型のばねである。スプールスプリング56は、スプール55の内部における管路部54Tの底面54bの前方側に配置されている。スプールスプリング56は底面54bを支点として、スプール55の内部からスプール55の操作端部55sを、管路部54Tに対して前方に向けて付勢している。この付勢力の作用により、電磁ユニットVaのソレノイド部50に電力が供給されない状態では、スプール55は第一ランドR1が壁部61bに当接して図3に示す進角ポジションPaに維持される。第一ランドR1は壁部61b側に延出する第一当接端部55fを有しており、この第一当接端部55fが壁部61bに当接する。
The
さらに、この弁ユニットVbでは、スリーブ53の端部壁53Wと、流体供給管54の中間壁54Sbとが回転軸心Xに沿う方向で互いに当接するように位置関係が設定されている。端部壁53Wと中間壁54Sbとは、このように当接する端部壁53Wと中間壁54Sbとの平面精度を高くすることにより作動油の流れを阻止するシール部Hとして構成されている。
Further, in the valve unit Vb, the positional relationship is set such that the end wall 53W of the
この構成では、流体供給管54の基端部54Sの位置が支持部60によって固定される。そのため、この基端部54Sがリテーナとして機能する。
In this configuration, the position of the
また、流体供給管54には、スプールスプリング56の付勢力が底面54bから作用する。これにより、流体供給管54は後方側へ付勢される。
Further, the urging force of the
〔逆止弁〕
図6、図7に示すように逆止弁CVを構成する開口プレート57と弁プレート58とは等しい外径の金属材で形成され、作動油の供給方向(後方側から前方側へ向かう方向)での上流側に開口プレート57を配置し、これより下流側で開口プレート57に接する位置に弁プレート58を配置している。特に弁プレート58にはバネ板材が用いられている。
〔Check valve〕
As shown in FIGS. 6 and 7, the opening
開口プレート57は回転軸心Xを中心とする環状領域に、一対の開口梁部57cを隔てて一対の流通口57aが回転軸心Xを中心に対称となる円弧状に成されている。また、開口プレート57のうち弁プレート58に対向する面(下流側の面)で、流通口57aを取り囲む領域には回転軸心Xを中心に円弧状となる複数の溝部57bが形成されている。
The opening
弁プレート58は、中央位置に回転軸心Xを中心とする円形の弁体58aが配置され、外周に回転軸心Xを中心とする環状部58bが配置されると共に、弁体58aと環状部58bとを繋ぐように渦巻き状のバネ部58sを備えている。弁体58aは、外径側が前述した流通口57aが形成される環状領域より大径で、内径側には環状領域より小径の開口部58cが形成されている。この構成では、開口部58cが回転軸心Xを中心とする円形に形成される。これにより、弁体58aは、流通口57aに密着したときに流通口57aを閉塞することができる。
The
弁プレート58は、環状部58bを、基端部54Sの嵌合筒部54Saと開口プレート57とで挟持されて内部空間40R内で固定される。
The
このような構成から、逆止弁CVを組み立てる際には、弁プレート58と、開口プレート57とを連結ボルト40の内部空間40Rに嵌め込むだけで、各々が最適な位置関係となり、位置決め等の作業が不要となる。
With this configuration, when assembling the check valve CV, the
また、この逆止弁CVでは、作動油が供給された場合には、図3、図5に示すように、バネ部58sが弾性変形することにより、弁体58aが流通口57aから離間して作動油の流通を許容する。弁体58aは、回転軸心Xに沿い、中間壁54Sbまでの範囲で前後に揺動し、作動油の流通を許容する。
In the check valve CV, when hydraulic oil is supplied, as shown in FIGS. 3 and 5, the
この逆止弁CVは、逆止弁CVの下流側となる前方側の圧力が上流側となる後方側の圧力よりも相対的に上昇した場合、あるいは、スプール55が中立ポジションPnに設定された場合に、図4に示すように、バネ部58sの弾性力により弁体58aが開口プレート57の流通口57aを閉塞するように密着して流通口57aを閉塞する。その結果、下流側から上流側への逆流が防止される。特に、弁体58aで流通口57aを閉塞する場合に、開口プレート57に溝部57bが形成されているため、バネ部58sが開口プレート57に密着して離れ難く成る不都合を抑制する。
In the check valve CV, when the pressure on the front side which is the downstream side of the check valve CV is relatively higher than the pressure on the rear side which is the upstream side, or the
このように逆止弁CVが構成されるため小型化が可能となる。しかも、図3に示すように、逆止弁CVが開放する状態にある場合には、開口プレート57に形成された一対の流通口57aを流れた作動油が、弁体58aの開口部58cを通過できる。これにより開口部58cを通過した回転軸心Xの近傍位置において、この回転軸心Xに沿って流れることにより、たとえば、作動油が流体供給管54の管路部54Tの内壁に接触して圧損を招く等の不都合を解消し、圧損を抑制した状態での作動油の供給を実現する。
Since the check valve CV is configured in this way, the size can be reduced. In addition, as shown in FIG. 3, when the check valve CV is in an open state, the hydraulic oil that has flowed through the pair of
また、開口プレート57には回転軸心Xを中心に対称となる形状の一対の流通口57aが形成されるため、弁体58aに偏りのない圧力を作用させて弁体58aを確実に開放させると共に、一対の流通口57aを通過した作動油を弁体58aの開口部58cに送り込むことも可能となる。
Further, since the opening
特に、逆止弁CVが連結ボルト40の内部空間40Rに収容されているため、たとえば、連結ボルト40の外部に備える構成と比較して、流路構成が簡素化し、この逆止弁CVを進角室Caや遅角室Cbに連通する流路の近傍に配置されるため、応答性良く閉塞作動させることも可能となる。
In particular, since the check valve CV is accommodated in the
〔フィルタ〕
図6に示すように、濾過部Fのフィルタユニット59は、開口プレート57と弁プレート58と等しい外径の環状の枠体59aの中央部が作動油の流通を許容する網状部材で成る濾材59bを備えて構成されている。
〔filter〕
As shown in FIG. 6, the
図8に示すように、濾過部Fの支持部60は、回転軸心Xと軸心を共有し(図6参照)、内部空間40Rに嵌る外径の筒部である環状座部60aと、環状座部60aの開口部60eを横断して開口部60eを区分けする梁部60bとを有しているリング状のリテーナである。環状座部60aと梁部60bとは、回転軸心Xに沿う方向において同じ厚さである。
As shown in FIG. 8, the
支持部60は、その厚み方向、すなわち、回転軸心Xに沿う方向において対称に形成されている。つまり、支持部60は、回転軸心Xに沿う方向において表裏の区別がない。
The
本実施形態では、梁部60bは、支持部60の軸心を通過するように、環状座部60aの一端から、支持部60の軸心に対する他端に横架されている。本実施形態では、互いに直交する二本の梁部60bが、開口部60eを4つの区分け部分に区分けしている。
In the present embodiment, the
梁部60bは、梁部60bにおける作動油の通流方向、すなわち、本実施形態における回転軸心Xに沿う方向と交差する面を切り欠いて設けられた凹部60cを有する。凹部60cは、作動油の通流方向と交差する方向に向けて切り欠いて設けられている。
The
本実施形態では、凹部60cは、梁部60bの回転軸心Xに沿う方向の両側にそれぞれ設けられた矩形の窪み形状に形成されている。また、凹部60cは、梁部60bにおける環状座部60a側の根元部分60fと、梁部60bが他の梁部60bと交わる交点60xとの中間位置に配置されている。本実施形態では、支持部60(梁部60b)の両面に凹部60cが合計8個設けられている。
In this embodiment, the recessed
本実施形態では、凹部60cは、根元部分60fと交点60xとの間における、梁部60bの回転軸心Xに沿う方向に直交する面のおよそ半分の面積の大きさの領域を、切欠いて設けられている。また、凹部60cは、回転軸心Xに沿う方向における、梁部60bの厚みの三分の一の深さで切欠かれた凹部である。
In the present embodiment, the
このように、梁部60bに凹部60cを設けることで、隣接する開口部60e同士が凹部60cで連通する。そのため、たとえば濾材59bの一部が目詰まりして、作動流体がフィルタユニット59を片流れした結果、区画された開口部60eの一つへの作動流体の供給が減少した場合にも、当該開口部60eに、隣り合う開口部60eから、凹部60cを通じて作動流体が供給される。その結果、作動流体は区分けされた開口部60eの各部分に行き渡り、均一な流れを再度形成することができる。
Thus, by providing the recessed
環状座部60aは、その内周側から外周側に(径方向における外側に)向けて、作動油の通流方向と交差する面を切り欠いて設けられた凹部60dを有する。
The
本実施形態では、凹部60dは、環状座部60aにおける、隣り合う根元部分60f同士の中間位置のそれぞれに、矩形の窪みとして形成されている。本実施形態では、支持部60(環状座部60a)の両面に、内周側を起点とし、外周側に到るまで延び、回転軸心Xに沿う方向の一方から他方に向けて窪む凹部60dがそれぞれ一つ以上(本実施形態では一方の面に合計4個、両面で8個)設けられている。作動流体に含まれる塵埃は、弁ユニットVbの回転に伴って、遠心力を受けて径方向外側に移動する。そのため、凹部60dを設けることで、作動流体が滞留する液だまりが形成されて、作動流体に含まれる塵埃の一部をトラップすることができる。
In the present embodiment, the
支持部60は、開口プレート57とフィルタユニット59との間において、連結ボルト40の内部空間40Rに嵌め込まれる。
The
この際、環状座部60aは、フィルタユニット59の外周部に位置する枠体59aに下流側から当接し、枠体59aを介してフィルタユニット59を支持する。また、梁部60bが下流側から濾材59bに当接し、支承する。したがって、作動流体がフィルタユニット59に流入し濾材59bを通流しても、作動流体の通流によって生じた圧力損失によって、フィルタユニット59の濾材59bが、下流側に向けて凹みなどの変形を生じない。濾過部Fは、このように構成されるため小型化が可能となる。
At this time, the
〔弁ユニットの組み付け、逆止弁、およびフィルタの固定〕
図6に示すように、まず、フィルタユニット59を内部空間40Rの前方側から挿入し、底部壁44に当接させる。その後、支持部60、開口プレート57、弁プレート58、流体供給管54を、この順に内部空間40Rに挿入し、それぞれ当接させる。
[Assembly of valve unit, check valve and filter fixing]
As shown in FIG. 6, first, the
なお、本実施形態においては、支持部60と開口プレート57とを内部空間40Rに挿入する際、支持部60の二本の梁部60bの内、一つの梁部60bを、開口プレート57の一対の開口梁部57cと、回転軸心Xの方向視で重複させるとよい。作動流体の通流抵抗を低減できるためである。
In this embodiment, when the
さらに、スリーブ53の係合突起53Tをドレン溝Dに嵌めて、スリーブ53を内部空間40Rに挿入し、スリーブ53の端部壁53Wを流体供給管54の中間壁54Sbに当接させる。
Further, the
さらにスプールスプリング56をあらかじめスプール55の内部に挿入する。スプールスプリング56が挿入された状態のスプール55を、流体供給管54の管路部54Tの外側から嵌める。これにより、スプール55とスプールスプリング56とが内部空間40Rに挿入される。
Further, the
最後に、先端リング61を、後方側に向けて、内部空間40Rに圧入する。この圧入の際、スプール55のスプール本体55aを、先端リング61の開口部61cに挿入し、第一当接端部55fを先端リング61の壁部61b押し当てて、スプール本体55aの前方側の先端部分が、先端リング61よりも前方側に突出した状態とする。そして、スプール55を前方側に向けて付勢するスプールスプリング56の付勢力に抗しつつ、先端リング61を内部空間40Rの段部45に突き当たるまで圧入する。
Finally, the
先端リング61の圧入が完了すると、先端リング61がスリーブ53の前方側端部を、回転軸心Xに沿う方向における後方側に押圧した状態になる。この際、スリーブ53の後方側端部である端部壁53Wが中間壁54Sbを押圧する状態で中間壁54Sbと密着し、この部位がシール部Hとして構成される。
When the press-fitting of the
先端リング61の圧入が完了した状態で、先端リング61と、底部壁44との間で、前方側から後方側に向けて、スプール55、スプールスプリング56、スリーブ53、流体供給管54、逆止弁CV、支持部60、フィルタユニット59が内部空間40Rにおいて位置決めされる。以上で弁ユニットVbの組み付けが完了する。
In a state where the press-fitting of the
組み付けが完了した状態で、スプール55の操作端部55sをスプールスプリング56の付勢力に抗して回転軸心Xに沿い後方側へ付勢し、また、付勢した後に付勢を解除することで、スプール55は、ランド部Rの外周をスリーブ53の内周に摺接させつつ回転軸心Xに沿い後方側ないし前方側に移動可能となる。
With the assembly completed, the
〔作動油の制御形態〕
〔進角ポジション〕
この弁開閉時期制御装置Aでは電磁ユニットVaのソレノイド部50に電力が供給されない状態では、プランジャ51からスプール55に押圧力が作用することはなく、図3に示すようにスプールスプリング56の付勢力によりスプール55は、第一当接端部55fが壁部61bに当接する位置に維持される。
[Control form of hydraulic oil]
[Advance position]
In this valve opening / closing timing control device A, when power is not supplied to the
このスプール55の位置が進角ポジションPaであり、3つのランド部Rと進角連通孔53aおよび遅角連通孔53bとの位置関係から、スプール55の中間孔部55cと進角連通孔53aとが前方一対のランド部の間の空間を介して連通し、遅角連通孔53bが後方一対のランド部の間の空間に連通する。
The position of the
これにより、油圧ポンプPから供給される作動油が、流体供給管54の供給口54aからスプール55の中間孔部55cと進角連通孔53aと進角ポート41aとを介して、進角室Caに供給開始される。
As a result, the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump P flows from the
これと同時に遅角室Cbの作動油が遅角ポート41bから遅角連通孔53bを介して後方一対のランド部の間の空間に排出される。
At the same time, the hydraulic oil in the retard chamber Cb is discharged from the
後方一対のランド部の間の空間に排出された作動油は、第一ドレン孔53cに流れ、ドレン溝Dを介して連結ボルト40の前方側の端部から外部に排出される。この際、後方一対のランド部の間の空間に排出された作動油の背圧は、第二ランドR2に対して前方側に向けて付勢する力として作用し、第三ランドR3に対して後方側に向けて付勢する力として作用する。すなわち、第二ランドR2に対して作用する力と、第三ランドR3に対して作用する力とはそれぞれ回転軸心Xに沿う方向において逆向きに作用するため、互いに打ち消し合う。これにより、スプール55は、後方一対のランド部の間の空間に排出された作動油の背圧の影響を受けない。たとえば、スプール55が、当該背圧により回転軸心Xに沿う方向に力を受けることは無い。
The hydraulic oil discharged into the space between the pair of rear lands flows into the
また、後方一対のランド部の間の空間に排出された作動油が第一ドレン孔53cに流れ、ドレン溝Dを介して連結ボルト40の前方側の端部から外部に排出される際、当該作動油とスプールスプリング56とは直接接触しない。そのため、スプールスプリング56が作動油の通流により摩耗するような経時的な劣化を抑制することができる。
Further, when the hydraulic oil discharged into the space between the pair of rear land portions flows into the
この作動油の給排の結果、相対回転位相が進角方向Saに変位する。 As a result of supplying and discharging the hydraulic oil, the relative rotational phase is displaced in the advance angle direction Sa.
特に、ロック機構Lがロック状態にある場合にスプール55を進角ポジションPaに設定して作動油が供給されることにより、進角室Caに供給される作動油の一部が進角流路33からロック機構Lに供給され、ロック部材25をロック凹部23aから離脱させてロック解除も実現する。
In particular, when the lock mechanism L is in the locked state, the hydraulic oil is supplied by setting the
なお、後方一対のランド部の間の空間に排出された作動油が、第三ランドR3の外周とスリーブ53の内周との隙間から、内部空間40Rにおける第三ランドR3の後方側の空間(以下では単に後方側空間と称する)にリークする場合もある。しかし、後方側空間にリークした作動油は、第二ドレン孔53dに流れ、ドレン溝Dを介して連結ボルト40の前方側の端部から外部に排出される。したがって、後方側空間にリークした作動油は、スプール55に対してなんらの影響も与えない。たとえば、後方側空間にリークした作動油により、スプール55の回転軸心Xに沿う方向における後方側への移動が妨げられることは無い。
In addition, the hydraulic oil discharged into the space between the pair of rear lands is from the gap between the outer periphery of the third land R3 and the inner periphery of the
〔中立ポジション〕
電磁ユニットVaのソレノイド部50に所定の電力を供給することにより、プランジャ51が突出作動し、スプールスプリング56の付勢力に抗してスプール55を図4に示す中立ポジションPnに設定することが可能である。
[Neutral position]
By supplying a predetermined electric power to the
スプール55が中立ポジションPnに設定された場合には、前方側一対のランド部がスリーブ53の進角連通孔53aと遅角連通孔53bとを閉じる位置関係となる。すなわち、第一ランドR1が進角連通孔53aを閉じ、第二ランドR2が遅角連通孔53bを閉じる。これにより、進角室Caと遅角室Cbとに作動油が給排されず相対回転位相が維持される。
When the
〔遅角ポジション〕
電磁ユニットVaのソレノイド部50に前述した所定の電力を超える電力を供給することにより、プランジャ51がさらに突出作動し、スプール55を図5に示す遅角ポジションPbに設定することが可能である。
(Delay position)
By supplying electric power exceeding the predetermined electric power described above to the
この遅角ポジションPbでは、3つのランド部Rと進角連通孔53aおよび遅角連通孔53bとの位置関係から、スプール55の中間孔部55cと遅角連通孔53bとが前方一対のランド部の間の空間を介して連通し、進角連通孔53aが、スプール本体55aの外周と先端リング61の壁部61bの後方側との間の空間と、スプール本体55aの外周と開口部61cとの間の隙間とを介して外部空間と連通する。
In this retard angle position Pb, the
これにより、油圧ポンプPから供給される作動油が、流体供給管54の供給口54aからスプール55の中間孔部55cと遅角連通孔53bと遅角ポート41bとを介して遅角室Cbに供給される。
As a result, the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump P enters the retard chamber Cb from the
これと同時に、進角室Caの作動油が進角ポート41aから進角連通孔53aを介してスプール本体55aの外周と壁部61bの後方側との間の空間に排出される。
At the same time, the hydraulic oil in the advance chamber Ca is discharged from the
スプール本体55aの外周と壁部61bの後方側との間の空間に排出された作動油は、スプール本体55aの外周と開口部61cとの間の隙間を介して外部に排出される。
The hydraulic oil discharged to the space between the outer periphery of the
この作動油の給排の結果、相対回転位相が遅角方向Sbに変位する。 As a result of supplying and discharging the hydraulic oil, the relative rotational phase is displaced in the retarding direction Sb.
以上のようにして、正確に弁開閉時期の制御を行うことができる弁開閉時期制御装置を提供することができる。 As described above, it is possible to provide a valve opening / closing timing control device that can accurately control the valve opening / closing timing.
〔別実施形態〕 [Another embodiment]
(1)上記実施形態では、連結ボルト40は、全体的に筒状となるボルト本体41の外端部にボルト頭部42が形成されており、ボルト本体41におけるボルト頭部42とは他端の部分の外周に雄ネジ部41Sが形成されている場合を説明した。そして、連結ボルト40のボルト本体41を環状部材9と外部ロータ20と内部ロータ30とに挿通する状態で、その雄ネジ部41Sを吸気カムシャフト5の雌ネジ部5Sに螺合させ、ボルト頭部42の回転操作により内部ロータ30が吸気カムシャフト5に締結される場合を説明した。
(1) In the above-described embodiment, the connecting
しかしながら、連結ボルト40は、必ずしも雄ネジ部41Sが形成されることを要せず、また、内部ロータ30と吸気カムシャフト5との締結は、連結ボルト40の雄ネジ部41Sと吸気カムシャフト5の雌ネジ部5Sの螺合による態様に限られない。
However, the connecting
たとえば、連結ボルト40は、全体的に筒状となるボルト本体41の外端部に、径方向外側に向けて延在する縁部を有するボルト頭部42を形成し、連結ボルト40のボルト本体41を環状部材9と外部ロータ20と内部ロータ30とに挿通することもできる。この場合、内部ロータ30と吸気カムシャフト5との連結(締結)は、たとえば、ボルト頭部42の縁部と、環状部材9と、内部ロータ30とに、回転軸心Xに沿う方向の貫通孔を設け、さらに、吸気カムシャフト5の当該貫通孔に対応する位置に、回転軸心Xに沿う方向の雌ネジ部を設け、締結ボルト(カムボルト)をボルト頭部42の縁部、環状部材9、および内部ロータ30の貫通孔の順に挿通して吸気カムシャフト5の雌ネジ部に螺合させ、環状部材9に対して連結ボルト40のボルト頭部42を圧着させて、連結ボルト40と環状部材9と内部ロータ本体31と吸気カムシャフト5とを一体化して行うこともできる。つまり、締結ボルトによって、内部ロータ30を吸気カムシャフト5に連結することもできる。締結ボルトは、複数本(たとえば3本)用いて連結することができる。
For example, the connecting
(2)上記実施形態では、第一ドレン孔53cと第二ドレン孔53dとは、互いに周方向で90度ずれた位相で配置されており、第二ドレン孔53dは、第一ドレン孔53cよりも、回転軸心Xに沿う方向における後方側に配置されている場合を説明した。
(2) In the above embodiment, the
しかしながら、第一ドレン孔53cと第二ドレン孔53dとは別個に設けられる場合に限られない。たとえば、第一ドレン孔53cと第二ドレン孔53dとを一体に形成することもできる。具体的には、第一ドレン孔53cを回転軸心Xに沿う方向に長軸が沿う長穴に形成する。そして、第三ランドR3の回転軸心Xに沿う方向における移動範囲が、当該長穴と、径方向視で重複する範囲内にする。このようにすれば、進角ポジションPaにおいて後方一対のランド部の間の空間は、当該長穴を介してドレン溝Dと連通する。中立ポジションPnもしくは遅角ポジションPbにおいては、後方側空間が当該長穴を介してドレン溝Dと連通する。したがって、上記実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
However, the
(3)上記実施形態では、進角ポート41aが進角流路33に連通し、遅角ポート41bが遅角流路34に連通する場合などを説明した。
(3) In the above embodiment, the case where the
しかしながら、進角ポート41aと遅角ポート41bとの関係は入れ替えが可能である。進角ポート41aと遅角ポート41bとの関係を入れ替えた場合は、進角ポジションPaと遅角ポジションPbの関係が入れ替わる。
However, the relationship between the
なお、上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 Note that the configurations disclosed in the above-described embodiments (including other embodiments, the same applies hereinafter) can be applied in combination with the configurations disclosed in the other embodiments as long as no contradiction arises. The embodiment disclosed in this specification is an exemplification, and the embodiment of the present invention is not limited to this, and can be appropriately modified without departing from the object of the present invention.
本発明は、弁開閉時期制御装置に適用できる。 The present invention can be applied to a valve opening / closing timing control device.
1 :クランクシャフト
5 :吸気カムシャフト(カムシャフト)
20 :外部ロータ(駆動側回転体)
30 :内部ロータ(従動側回転体)
33 :進角流路
34 :遅角流路
40 :連結ボルト(バルブケース)
40R :内部空間
41 :ボルト本体
41a :進角ポート
41b :遅角ポート
44 :底部壁(底部)
51 :プランジャ
53 :スリーブ
53a :進角連通孔
53b :遅角連通孔
53c :第一ドレン孔
53d :第二ドレン孔
54 :流体供給管
54S :基端部
54T :管路部
54a :供給口
54b :底面
55 :スプール
55c :中間孔部
55s :操作端部
56 :スプールスプリング(弾性部材)
A :弁開閉時期制御装置
Ca :進角室
Cb :遅角室
D :ドレン溝(空間連通路)
R :ランド部
R1 :第一ランド
R2 :第二ランド
R3 :第三ランド
Vb :弁ユニット
X :回転軸心
1: Crankshaft 5: Intake camshaft (camshaft)
20: External rotor (drive-side rotator)
30: Internal rotor (driven rotor)
33: Advance channel 34: Slag channel 40: Connection bolt (valve case)
40R: Internal space 41:
51: Plunger 53:
A: Valve opening / closing timing control device Ca: Advance chamber Cb: Delay chamber D: Drain groove (space communication passage)
R: Land portion R1: First land R2: Second land R3: Third land Vb: Valve unit X: Rotational axis
Claims (5)
前記駆動側回転体の回転軸心と同軸心に配置され弁開閉用のカムシャフトと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の間に形成された進角室および遅角室と、
前記回転軸心と同軸心に配置され、前記進角室および前記遅角室への流体の給排を制御する弁ユニットと、
前記回転軸心に沿う方向に延在する内部空間を有し、当該内部空間に前記弁ユニットを収容し、前記回転軸心に沿う方向の一端に開口を有し、他端に底部を有する筒状のバルブケースと、を備え、
前記バルブケースは、外周面から前記内部空間に亘って形成された前記進角室と前記遅角室とに各別に連通する進角ポートと遅角ポートとを有し、
前記弁ユニットは、前記内部空間の前記底部側に嵌め込まれる基端部と当該基端部から前記開口側に向けて前記回転軸心に沿って延出し、当該基端部より小径且つ底面を有する管路部とを有する流体供給管と、前記バルブケースの内周面および前記流体供給管の前記管路部の外周面に案内される状態で前記回転軸心に沿う方向にスライド移動自在に配置される筒部を有するスプールと、を有し、
前記スプールは、前記開口側から前記底部側に向けて順に前記筒部の外周に形成された第一ランド、第二ランド、および第三ランドを有し、
前記第二ランドと前記第三ランドとの間の空間に、前記進角室もしくは前記遅角室から前記流体が排出される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 rotator that is arranged coaxially with the rotational axis of the drive-side rotator and rotates integrally with a valve opening / closing camshaft;
An advance chamber and a retard chamber formed between the drive-side rotor and the driven-side rotor,
A valve unit that is arranged coaxially with the rotation axis and controls supply and discharge of fluid to and from the advance chamber and the retard chamber;
A cylinder having an internal space extending in a direction along the rotation axis, accommodating the valve unit in the internal space, having an opening at one end in the direction along the rotation axis, and having a bottom at the other end A valve case, and
The valve case has an advance port and a retard port communicating with each of the advance chamber and the retard chamber formed from the outer peripheral surface to the internal space,
The valve unit has a base end portion fitted into the bottom side of the internal space, and extends from the base end portion toward the opening side along the rotation axis, and has a smaller diameter and a bottom surface than the base end portion. A fluid supply pipe having a conduit section, and a slide supply arrangement in a direction along the rotation axis in a state guided by the inner peripheral surface of the valve case and the outer peripheral surface of the conduit section of the fluid supply pipe A spool having a cylindrical portion to be
The spool has a first land, a second land, and a third land formed on the outer periphery of the cylindrical portion in order from the opening side toward the bottom side,
A valve opening / closing timing control device for discharging the fluid from the advance chamber or the retard chamber into a space between the second land and the third land.
前記筒部の内部における前記操作端部と前記管路部の前記底面との間に、前記管路部に対して前記操作端部を前記開口側に向けて付勢する弾性部材を有する請求項1に記載の弁開閉時期制御装置。 The spool has an operation end at a tip on the opening side of the cylindrical portion,
The elastic member which urges | biases the said operation end part toward the said opening side with respect to the said pipe line part between the said operation end part in the inside of the said cylinder part, and the said bottom face of the said pipe line part. 2. The valve opening / closing timing control device according to 1.
前記第三ランドと前記基端部との間の空間は、前記空間連通路と接続されている請求項1または2に記載の弁開閉時期制御装置。 The valve unit has a space communication path that is open at one end in the space on the opening side and disposed in a direction along the rotation axis.
The valve opening / closing timing control device according to claim 1 or 2, wherein a space between the third land and the base end is connected to the space communication path.
前記スプールは、前記スリーブの内周面を介して前記バルブケースの内周面に案内されており、
前記スリーブは、前記第二ランドと前記第三ランドとの間の空間から外部に連通する第一ドレン孔と、前記第三ランドと前記基端部との間の空間から外部に連通する第二ドレン孔と、を有し、
前記第一ドレン孔と前記第二ドレン孔とは、前記スリーブにおいて前記回転軸心に沿う方向を中心とした周方向で異なる位相でそれぞれ複数配置されており、
前記空間連通路は、前記バルブケースと前記スリーブとの間に複数形成されており、それぞれの当該空間連通路は、前記第一ドレン孔および前記第二ドレン孔のそれぞれと接続可能に設けられている請求項3に記載の弁開閉時期制御装置。 A sleeve provided in contact with the inner peripheral surface of the valve case;
The spool is guided to the inner peripheral surface of the valve case via the inner peripheral surface of the sleeve,
The sleeve has a first drain hole communicating with the outside from the space between the second land and the third land, and a second communicating with the outside from the space between the third land and the base end portion. A drain hole, and
A plurality of the first drain holes and the second drain holes are arranged in different phases in the circumferential direction around the direction along the rotation axis in the sleeve,
A plurality of the space communication passages are formed between the valve case and the sleeve, and each of the space communication passages is provided so as to be connectable to each of the first drain hole and the second drain hole. The valve opening / closing timing control device according to claim 3.
前記スプールは、前記第一ランドと前記第二ランドとの中間位置に形成され、当該スプールのスライド移動によって、前記筒部の内周面から前記進角連通孔もしくは前記遅角連通孔に連通可能な中間孔部を有し、
前記流体供給管は、前記管路部の先端部の外周に設けられ、内部から前記中間孔部に前記流体を供給する供給口を有している請求項4に記載の弁開閉時期制御装置。 The sleeve has an advance communication hole communicating with the advance port from the inner peripheral surface of the sleeve, and a retard communication hole communicating with the retard port from the inner peripheral surface,
The spool is formed at an intermediate position between the first land and the second land, and can be communicated with the advance communication hole or the retard communication hole from the inner peripheral surface of the cylindrical portion by sliding movement of the spool. An intermediate hole,
The valve opening / closing timing control device according to claim 4, wherein the fluid supply pipe has a supply port that is provided on an outer periphery of a distal end portion of the pipe line portion and supplies the fluid from the inside to the intermediate hole portion.
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