JP2020190198A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】逆止弁を利用して流体を再利用できる弁開閉時期制御装置を小型に構成する。【解決手段】進角室及び遅角室に対する流体の給排を制御する制御弁ユニットVbと、制御弁ユニットVbに対して当接及び離間する方向に移動可能に配置された逆止弁ユニットCVと、を備え、制御弁ユニットVbと逆止弁ユニットCVとの間に圧力空間PSを備え、進角室及び遅角室の一方から制御弁ユニットVbを介して外部に排出されるべき流体の少なくとも一部を圧力空間PSに供給する連通流路が制御弁ユニットVbと弁ケースとの間に形成され、逆止弁ユニットCVが、流体の供給源からの流体を制御弁ユニットVbに供給する供給流路を内部に備えると共に、圧力空間PSの流体圧力の上昇に伴い制御弁ユニットVbから離間することにより、圧力空間PSの流体の制御弁ユニットVbへの供給を可能にする還元逆止弁CVaとなる。【選択図】図6
Description
本発明は、駆動側回転体と従動側回転体との間の進角室あるいは遅角室に対する流体の給排により弁の開閉時期を制御する弁開閉時期制御装置に関する。
弁開閉時期制御装置として特許文献1には、スプールの操作により、進角室と遅角室との一方に流体を供給し、他方から流体を排出する制御バルブを備え、進角室に流体を供給する際に、遅角室から排出される流体の一部を進角室に供給する流路と、該流路の途中に逆止弁とを備えた技術が記載されている。
特許文献2には、制御バルブの制御により2つのチャンバーの一方に流体を供給する流路構成を有すると共に、制御バルブに流体を供給する開口部分に逆止弁を備えており、当該逆止弁が、開口を有するプレートと、開口の閉塞が可能な閉部と、これを支持するバネの部位とをバネ板で形成した技術が記載されている。
特許文献1に記載の技術では、回転軸芯と同軸芯にスプールが配置される弁開閉時期制御装置において、スプールの内部に逆止弁を備え、スプールの操作によって進角室に流体が供給される際に、遅角室から排出される流体の一部を、逆止弁を介して進角室に供給する。このように、スプールに逆止弁を備えるものでは、スプールの大型化、複雑化に繋がる構成であった。
そこで、特許文献2に記載される技術のように逆止弁を構成することも考えられる。しかしながら、特許文献2の技術では、弁体とバネ体とが一体的に形成されるため、弁体の作動方向でのスペースの縮小が可能である反面、バネ体が弁体の外周縁から外方に張り出す構造となるため、却って逆止弁の大型化を招くものであった。
このような理由から、逆止弁を利用して流体の再利用が可能な弁開閉時期制御装置を小型に構成することが求められる。
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芯と同軸芯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、前記進角室および前記遅角室に対する流体の給排を制御する制御弁ユニットと、前記制御弁ユニットに流体を供給する供給流路において前記制御弁ユニットより上流側に、前記制御弁ユニットに対して当接及び離間する方向に移動可能に配置された逆止弁ユニットと、前記回転軸芯に沿う方向に延在する内部空間を有し、該内部空間に前記制御弁ユニットと前記逆止弁ユニットとを収容した筒状の弁ケースと、を備え、前記制御弁ユニットと前記逆止弁ユニットとの間に圧力空間を備えており、前記制御弁ユニットが、前記回転軸芯と同軸芯で前記回転軸芯に沿う方向に移動自在のスプールを収容し、前記スプールが操作された場合に前記進角室と前記遅角室との一方に流体を供給しつつ前記進角室と前記遅角室との他方から戻される流体を外部に排出し、前記制御弁ユニットから外部に排出されるべき流体の少なくとも一部を前記圧力空間に供給する連通流路が前記制御弁ユニットと前記弁ケースとの間に形成され、前記逆止弁ユニットが、前記供給流路を内部に備えると共に、前記圧力空間の流体圧力の上昇に伴い前記制御弁ユニットから離間することにより、前記圧力空間の流体の前記制御弁ユニットへの供給を可能にする還元逆止弁となる点にある。
本構成によると、スプールが操作され、進角室と遅角室との一方に流体が送り出され、進角室と遅角室との他方から戻される流体の一部を圧力空間に供給することが可能となる。このように圧力空間に流体が供給されて圧力空間の流体圧力が上昇した場合には、還元逆止弁となる逆止弁ユニットが制御弁ユニットから離間することで、圧力空間から制御弁ユニットへの流体の流れが許容される。これにより、弁開閉時期制御装置の位相が変化する際に排出される作動油を再び利用することを可能にする。このように、逆止弁ユニットに特別な構成を付加することなく、逆止弁ユニットを移動させて制御弁ユニットに当接及び離間させるだけで還元逆止弁を構成することができる。その結果、逆止弁ユニットをコンパクトに形成することができる。
従って、逆止弁を利用して流体の再利用が可能な弁開閉時期制御装置を小型に構成することができた。
従って、逆止弁を利用して流体の再利用が可能な弁開閉時期制御装置を小型に構成することができた。
また、本構成によると、圧力空間の流体は制御弁ユニットと逆止弁ユニットとの間の領域を通って制御弁ユニットに供給されるため、制御弁ユニットと逆止弁ユニットとの離間距離を大きくすることで、圧力空間の流体を制御弁ユニットに供給するための流路を容易に拡張することができる。その結果、制御弁ユニットから圧力空間に排出された流体を制御弁ユニットにスムーズに還元することができる。
他の構成として、前記逆止弁ユニットは、前記制御弁ユニットからの流体の流入を阻止する供給逆止弁と、前記供給逆止弁を収容する収容体と、を備え、前記逆止弁ユニットは、前記収容体が前記制御弁ユニットから離間することにより前記還元逆止弁となる構成でもよい。
本構成によると、圧力空間の流体の圧力が上昇した場合等、供給源側の流体の圧力が制御弁ユニット側における流体の圧力よりも相対的に低下した場合であっても、逆止弁ユニットは供給逆止弁によって制御弁ユニットからの流体の流入を阻止することができる。これにより、逆止弁ユニットは、収容体が制御弁ユニットから離間して還元逆止弁となった際に、制御弁ユニットからの流体の逆流を防止しつつ、圧力空間の流体の制御弁ユニットへの供給を可能にする。その結果、逆止弁ユニットは、圧力空間の流体を制御弁ユニットに効率よく還元することができる。
他の構成として、前記供給逆止弁は、流体の上流側から順に、流通孔が形成された弁座板と、前記流通孔を開閉する弁体と、前記流通孔を閉じる方向に前記弁体を付勢する第1バネとを有し、前記収容体は、前記圧力空間に面していてもよい。
本構成によると、供給源から供給される流体の圧力が低下した場合等、供給源側の流体の圧力が制御弁ユニット側における流体の圧力よりも相対的に低下した場合には、供給逆止弁において弁体が第1バネの付勢力によって押し付けられて弁座板の流通孔を閉じることになる。これにより、供給逆止弁は制御弁ユニットからの流体の流入を阻止する共に、供給源からの流体の流れを遮断することができる。また、逆止弁ユニットにおいて供給逆止弁を収容する収容体が圧力空間に面しているので、圧力空間の流体圧力が上昇した際に収容体がその流体圧力を受けることで、逆止弁ユニットの収容体を制御弁ユニットから離間させることができる。
他の構成として、前記スプールに、前記回転軸芯に沿って形成された内部流路と、前記内部流路から前記スプールの外面に流体を送る孔部とが形成され、前記制御弁ユニットが、前記供給流路からの流体を前記スプールの前記内部流路に供給するため前記スプールの前記内部流路に挿入される流体供給管を備え、前記流体供給管のうち流体の供給方向の上流側の端部にフランジ状の基端部が形成され、前記逆止弁ユニットの前記収容体が、前記圧力空間に面する壁体を有し、前記壁体には、前記供給流路に連通する第2流通孔が形成されるとともに、前記第2流通孔の周囲の前記壁体から前記基端部に向けて突出した突出体が形成され、前記突出体が前記基端部に当接及び離間することにより前記圧力空間の流体の前記制御弁ユニットへの供給と供給停止とを切替えるものでもよい。
本構成によると、逆止弁ユニットの突出体が制御弁ユニットに設けられたフランジ状の基端部に当接することにより、制御弁ユニットと逆止弁ユニットとの間において、基端部と壁体と突出体とで取り囲まれる部位に圧力空間を形成できる。これにより、逆止弁ユニットの突出体を除く壁体は制御弁ユニットの基端部から離間して位置するようになるため、圧力空間を大きく確保することができる。また、逆止弁ユニットにおいて、壁体のうち突出体を除く部位が、圧力空間に供給される流体により発生する流体圧力のうち逆止弁ユニットを制御弁ユニットから離間させる方向に作用する流体圧力の受圧面になるため、当該受圧面に圧力空間の流体圧力が作用することで逆止弁ユニットは制御弁ユニットから離間し易くなる。また、逆止弁ユニットは、制御弁ユニットの基端部に対して壁体全体を当接及び離間させることなく、壁体から突出する突出体のみを制御弁ユニットの基端部に当接及び離間させることで、圧力空間の流体の制御弁ユニットへの供給と供給停止とを簡易に切替えることができる。
他の構成として、前記逆止弁ユニットの前記収容体が、前記圧力空間に面する壁体を有し、前記壁体には、前記供給流路に連通する第2流通孔が形成されるとともに、前記壁体は、前記供給逆止弁に向けて凹状の曲面が形成されてもよい。
本構成によると、逆止弁ユニットの収容体が圧力空間に面する壁体を有するので、制御弁ユニットから圧力空間に排出された流体は当該壁体に向かって流れるようになる。ここで、収容体の壁体には供給逆止弁に向けて凹状の曲面が形成されているので、逆止弁ユニットが制御弁ユニットから離間した状態で、当該流体は凹状の曲面に案内されて供給流路に連通する内部流路に向かい易くなる。これにより、圧力空間の流体は供給流路から制御弁ユニットに供給され易くなる。その結果、制御弁ユニットから圧力空間に排出された流体を制御弁ユニットにスムーズに還元することができる。
他の構成として、前記弁ケースの前記内部空間に、前記制御弁ユニットに当接する方向に前記逆止弁ユニットを付勢する第2バネを備えてもよい。
本構成によると、逆止弁ユニットは第2バネの付勢力を受けることで制御弁ユニットに当接し易くなる。これにより、圧力空間の流体の圧力が逆止弁ユニットの内部の供給流路の流体の圧力より低下した場合に、逆止弁ユニットを制御弁ユニットから離間した状態から制御弁ユニットに当接する状態に切替え易くなる。その結果、弁開閉時期制御装置は、逆止弁ユニットの供給流路を介して制御弁ユニットに流体を供給する状態に迅速に切替えることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
〔基本構成〕
図1〜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、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。
〔基本構成〕
図1〜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、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。
弁開閉時期制御装置Aは、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に対して内部ロータ30は相対回転自在に支持されている。
具体的な構成として、内部ロータ30(従動側回転体の一例)は、弁開閉用の吸気カムシャフト5の回転軸芯Xと同軸芯に配置され、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(弁ケースの一例)により吸気カムシャフト5に連結されている。また、外部ロータ20(駆動側回転体の一例)は、回転軸芯Xと同軸芯に配置され、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。
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に収容された制御弁ユニットVbとを備えて構成されている。特に、連結ボルト40の内部空間40Rにおいて制御弁ユニットVbより作動油の供給方向での上流側(図1で右側)には、逆止弁ユニットCVが配置されている。
電磁ユニットVaは、ソレノイド部50とプランジャ51とを備えている。プランジャ51は、ソレノイド部50の制御により出退作動するように回転軸芯Xと同軸芯に配置されている。制御弁ユニットVbは、作動油(流体の一例)の給排を制御するスプール55を回転軸芯Xと同軸芯に配置している。
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の突出量を設定し、プランジャ51がスプール55に当接することによりスプール55が回転軸芯Xに沿う方向に操作される(図3〜図5を参照)。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。電磁制御弁Vの構成と、作動油の制御形態は後述する。
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、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。
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ポンプ流路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作動油(流体の一例)としてポンプ流路8から、逆止弁ユニットCVと制御弁ユニットVbとに、この順序で供給する。
図1に示すように、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。尚、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が巻回されている。
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。
本実施形態では、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よい。
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の中央の内周には、環状部材9を嵌め込んでおり、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。
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。
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。
更に、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。
更に、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。
図1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。
図1、図2に示すように、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。ロック機構Lは、1つのベーン部32に対し回転軸芯Xに沿う方向に出退自在に支持されるロック部材25と、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。尚、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よい。
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、ロック状態にある状況において、進角流路33に作動油が供給された場合に、進角流路33の作動油の圧力をロック解除方向に作用させ、ロック状態の解除を実現するように構成されている。
〔連結ボルト〕
図1及び図3〜図5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(図3で左側の端部、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。また、ボルト本体41におけるボルト頭部42とは反対の側の内端部の外周に雄ネジ部41Sが形成されている。
図1及び図3〜図5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(図3で左側の端部、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。また、ボルト本体41におけるボルト頭部42とは反対の側の内端部の外周に雄ネジ部41Sが形成されている。
図3〜図5に示すように、連結ボルト40は、回転軸芯Xと同軸芯で配置され、回転軸芯Xに沿う方向に貫通する円筒状の内部空間40Rに形成されている。内部空間40Rの内周面のうち回転軸芯Xに沿う方向で内端側(図3で右側の端部)には回転軸芯Xに近接する方向に突出する規制壁44が形成されている。
また、連結ボルト40のボルト頭部42の内周には、内部空間40Rより大径となる連結嵌合部40Sが形成されている。
これにより、ボルト頭部42で開放する開口から、連結ボルト40の内部空間40Rに対し、逆止弁ユニットCVと制御弁ユニットVbとを挿入し、連結嵌合部40Sに固定リング57を圧入固定することにより、これらが内部空間40Rの内部に保持される。
図1に示すように、吸気カムシャフト5には回転軸芯Xを中心にするシャフト内空間5Rが形成され、シャフト内空間5Rは、前述したポンプ流路8と連通している。
このようにして、逆止弁ユニットCVと制御弁ユニットVbとをボルト本体41の内部空間40Rに収容する。そして、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を回転操作することにより内部ロータ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からの作動油を、連結ボルト40の内部の逆止弁ユニットCVと制御弁ユニットVbとに供給できる。
図1〜図5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、ボルト本体41の外周面から内部空間40Rに亘る貫通孔状に形成されている。連結ボルト40の内周には、連結ボルト40の内端近くから外端の連結嵌合部40Sに達する複数(4つ)のドレン溝D(連通流路の一例)が回転軸芯Xに沿う姿勢で形成されている。尚、複数のドレン溝Dは、固定リング57に形成された連通空間を介してボルト本体41の外部に連通する。
〔制御弁ユニット〕
図3〜図5及び図7に示すように、制御弁ユニットVbは、連結ボルト40の内部空間40Rに、スリーブ53と、流体供給管54と、スプール55と、スプールスプリング56とを備えて構成されている。
図3〜図5及び図7に示すように、制御弁ユニットVbは、連結ボルト40の内部空間40Rに、スリーブ53と、流体供給管54と、スプール55と、スプールスプリング56とを備えて構成されている。
スリーブ53は、全体的に筒状であり、連結ボルト40の内部空間40Rのうちボルト本体41の内周面に密着状態で嵌め込まれる。流体供給管54は、内部空間40Rにおいて回転軸芯Xと同軸芯で配置される。スプール55は、スリーブ53の内周面と流体供給管54の管路部54Tの外周面にとの間において回転軸芯Xに沿って移動自在に配置される。スプールスプリング56は、スプール55をスリーブ53から突出する方向(図3の左方向)に付勢するように流体供給管54とスプール55との間に備えられる。
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ドレン孔53cとが形成されている。
尚、進角連通孔53a及び遅角連通孔53bは、周方向の4箇所に配置されている。ドレン孔53cは、スリーブ53の外端側と内端側とにおいて、進角連通孔53a及び遅角連通孔53bとは異なる位相となる周方向の4箇所に配置されている。
図3〜図5及び図7に示すように、スリーブ53の外端側には、外周から回転軸芯Xに沿う方向に交差する姿勢で外方に突出する複数の係合突起53Tが形成されている。また、スリーブ53の内端側には、回転軸芯Xに向かう方向に張り出す端部壁53Wが絞り加工等により形成されている。
この構成から、スリーブ53の係合突起53Tをボルト本体41の内周面の所定の嵌合部に嵌合させることにより、進角ポート41aに進角連通孔53aが連通し、遅角ポート41bに遅角連通孔53bが連通し、ドレン溝Dにドレン孔53cが連通する状態が維持される。
図3〜図5に示すように、流体供給管54は、内部空間40Rに嵌め込まれるフランジ状の基端部54S、及び、基端部54Sから内部空間40Rにおける先端側に向けて延出する管路部54Tが一体形成され、管路部54Tの先端近くの外周に供給口54aが形成されている。すなわち、フランジ状の基端部54Sは、流体供給管54のうち作動油の供給方向の上流側の端部に形成されている。更に、流体供給管54の外端側に小径となるスプリング支持部54bが形成されている。
流体供給管54の基端部54Sは、円形ではなく、回転軸芯Xに沿う方向視において小判状に成形されている。基端部54Sの最も大径となる部位の外径が、内部空間40Rの内径より僅かに小径に設定されている。尚、基端部54Sは円板状に形成されても良い。
スプール55は、先端が閉じた筒状のスプール本体55aを有している。スプール本体55aの先端に操作端部55sが形成されている。また、スプール本体55aの外周には、スプール本体55aより大径となる一対のランド部55bが形成され、スプール本体55aの外端位置にはストッパー部55cが形成されている。
スプール本体55aのうち、一対のランド部55bの中間位置には、スプール本体55aの内部空間55R(内部流路の一例)と連通する複数(4つ)の中間孔部55dが形成されている。更に、スプール本体55aのうちストッパー部55cより外端側にはスプール本体55aの内部空間55Rと連通するドレン孔部55eが形成されている。こうして、スプール55には、回転軸芯Xに沿って形成された内部空間55Rと、内部空間55Rからスプール55の外面に作動油を送る孔部55d,55eとが形成されている。
流体供給管54は、スリーブ53の端部壁53Wに固着されることで回転軸芯Xに沿う方向での位置が決まる。特に、連結ボルト40の内部空間40Rに逆止弁ユニットCVと制御弁ユニットVbとを挿入した状態では、流体供給管54の基端部54Sとスリーブ53の端部壁53Wとが重なり合うため、この部位でシール状態となり、スリーブ53の内部と、圧力空間PSとの間で直接的に作動油が流れる不都合を招くことがない。
スプールスプリング56は、圧縮コイル型であり、流体供給管54のスプリング支持部54bと、スプール55の内部空間55Rであって操作端部55sの内側面との間に介装される。また、電磁ユニットVaが駆動されない状態において、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のストッパー部55cが固定リング57に当接する状態に達し、スプール55の突出方向への作動限界が決まる。
〔逆止弁ユニット〕
図3〜図8に示すように、逆止弁ユニットCVは、圧力空間PSに面して配置される樹脂製のユニットケース60(収容体の一例)と、ユニットケース60の内部に収容される供給逆止弁CVb(逆止弁の一例)と、フィルタ部材70とを備えて構成されている。
図3〜図8に示すように、逆止弁ユニットCVは、圧力空間PSに面して配置される樹脂製のユニットケース60(収容体の一例)と、ユニットケース60の内部に収容される供給逆止弁CVb(逆止弁の一例)と、フィルタ部材70とを備えて構成されている。
ユニットケース60は、流体供給管54の基端部54Sに対向する側の端部に配置された端壁61(壁体の一例)と連結ボルト40の内部空間40Rの内周に近接配置される円筒状の外側壁62とを備えて構成されている。
ユニットケース60は、シャフト内空間5Rから供給される作動油を、制御弁ユニットVbに供給する供給流路Rの一部を構成するものである。
端壁61(壁体)は、圧力空間PSに面しており、流体供給管54の基端部54Sに対向する位置に配置されている。端壁61の中央位置には基端部54Sに向けて突出する環状の突出体61aが一体的に形成され、突出体61aで取り囲まれる中央位置に流路孔61b(第2流通孔の一例)が形成されている。
特に、突出体61aが、流体供給管54の基端部54Sに当接することにより、制御弁ユニットVbと逆止弁ユニットCVとの間で、突出体61aを取り囲む領域に圧力空間PSを作り出している。圧力空間PSはドレン溝Dと連通している。つまり、圧力空間PSは、連結ボルト40の内部空間40Rにおいて、基端部54Sと、端壁61(壁体)との間に配置され、突出体61aを取り囲む領域として形成されている。
ユニットケース60の内部には、供給流路Rの作動油の上流側から順に、弁座板65と、弁体64と、第1バネ63とを配置して供給逆止弁CVbが構成されている。弁座板65には流通孔65aが形成され、弁体64は流通孔65aを開閉する。第1バネ63は、流通孔65aを閉じる方向に弁体64を付勢する。第1バネ63は、圧縮方向で一方の端部における弾性線材の巻径より、他方の端部における弾性線材の巻径が大きい円錐バネとして構成されている。
供給逆止弁CVbにおいて、弁体64として中央部に孔部64aが形成された板状材が用いられている。供給逆止弁CVbは、シャフト内空間5Rの油圧、具体的には、弁座板65の流通孔65aを通って弁体64に作用する油圧が第1バネ63の付勢力よりも高い場合には、弁体64は第1バネ63の付勢力に抗して弁座板65から離間し、流通孔65aを開放する。これにより、シャフト内空間5Rから流通孔65a及び孔部64aを介したユニットケース60の内部への作動油の流れが許容され、作動油は制御弁ユニットVbの内部の供給流路Rに流入する。
これに対し、シャフト内空間5Rの油圧が第1バネ63の付勢力より低下した場合には、弁体64は第1バネ63の付勢力により弁座板65に密着し、複数の流通孔65aを閉鎖する。これにより、シャフト内空間5Rからユニットケース60の内部への作動油の流れが遮断される。このように、逆止弁ユニットCVは、ユニットケース60に収容された供給逆止弁CVbを備えることで、油圧ポンプPから制御弁ユニットVbへの作動油の供給を制御することができる。
フィルタ部材70は、金属製の網体70aを、樹脂製のフレーム70bで補強した構造を有し、作動油に含まれる塵埃を除去する。
還元逆止弁CVaは、ユニットケース60のうち、特に端壁61と突出体61aによって構成されている。還元逆止弁CVaは以下の通り作動する。供給流路Rにおいて油圧ポンプPから逆止弁ユニットCVに流入される作動油の圧力、特に、端壁61のユニットケース60内部側にある内面61dに作用する油圧が圧力空間PSの油圧、特に端壁61のユニットケース60の外側にある外面61eに作用する油圧よりも高い場合には、逆止弁ユニットCVが制御弁ユニットVbの側に向けて移動してユニットケース60の突出体61aが流体供給管54の基端部54Sに当接する。これにより、圧力空間PSから制御弁ユニットVbに流入する作動油の流れが遮断される。
これに対し、圧力空間PSの油圧、特に端壁61のユニットケース60の外側にある外面61eに作用する油圧が供給流路Rにおいて油圧ポンプPから逆止弁ユニットCVに流入される作動油の圧力、特に、端壁61のユニットケース60内部側にある内面61dに作用する油圧がよりも高い場合には、ユニットケース60が制御弁ユニットVbから離間する方向に向けて移動して逆止弁ユニットCVの突出体61aが基端部54Sから離間する。これにより、圧力空間PSから制御弁ユニットVbへの作動油の流入が許容される。この構成では、圧力空間PSから制御弁ユニットVbの内部の供給流路Rに作動油を還元する流路が形成されている。
仮に作動油が制御弁ユニットVbから逆止弁ユニットCVに向かって流れたとしても、その作動油を流れを受けた供給逆止弁CVbの弁体64が弁座板65に押し付けられることで弁座板65の流通孔65aが閉鎖される。このため、逆止弁ユニットCVにおいて制御弁ユニットVbからの作動油の流入は阻止される。したがって、圧力空間PSの作動油の圧力が上昇した場合等、油圧ポンプP側の作動油の圧力が制御弁ユニットVb側における作動油の圧力よりも相対的に低下した場合であっても、逆止弁ユニットCVは供給逆止弁CVbによって制御弁ユニットVbからの作動油の流入を阻止することができる。これにより、逆止弁ユニットCVは、ユニットケース60が制御弁ユニットVbから離間して還元逆止弁CVaとなった際に、制御弁ユニットVbからの作動油の逆流を防止しつつ、圧力空間PSの作動油の制御弁ユニットVbへの供給を可能にする。その結果、逆止弁ユニットCV(還元逆止弁CVa)は、圧力空間PSの作動油を制御弁ユニットVbに効率よく還元することができる。
〔逆止弁ユニットの詳細〕
図3〜図8に示すように、ユニットケース60は、端壁61の中央かつ流路孔61bの周囲において端壁61の外面61eより外方に突出した環状の突出体61aを有している。尚、突出体61aの内部空間が供給流路Rとして機能する。
図3〜図8に示すように、ユニットケース60は、端壁61の中央かつ流路孔61bの周囲において端壁61の外面61eより外方に突出した環状の突出体61aを有している。尚、突出体61aの内部空間が供給流路Rとして機能する。
また、図9に示すように、外側壁62のうち端壁61と反対側の端部に開口部が形成され、この開口部の開口縁を等しく分割する複数箇所に、半径方向の内方に突出する複数の係合爪部62aが形成されている。更に、外側壁62の内面には、内周を周方向で等しく分割する位置に対し、回転軸芯Xに平行となる姿勢の複数の突条62bが形成されている。
図3〜図5、図10に示すように、供給逆止弁CVbの弁体64の外周は、複数の突条62bの突出端に軽く接触しており、回転軸芯Xに沿う方向への滑らかな移動を実現している。ユニットケース60では、供給逆止弁CVbが開状態のときには、流路孔61bを取り囲む領域に第1バネ63が当接するとともに、弁体64が当該領域に押圧される。第1バネ63は円錐バネであるため、巻き線が回転軸芯Xに沿う方向で重ならず、密着長を短くすることができる。これにより、弁体64を弁座板65から大きく離間させることができる。また、このとき、弁体64の押圧力によって流路孔61bの部位の変形を招くおそれがある。そこで、この変形を抑制するため、図6、図8、図9に示すように、流路孔61bの内周面に回転軸芯Xと平行する姿勢の複数のリブ61bfが形成されている。各々のリブ61bfは、第1バネ63が当接する部位から第1バネ63とは反対の側に延びる領域に配置されている。
フィルタ部材70は、その外径が、ユニットケース60の外側壁62より僅かに小さい値に設定されている。これによりユニットケース60の内部に第1バネ63と、弁体64と、弁座板65とを収容し、フィルタ部材70を嵌め込むことにより、複数の係合爪部62aがフィルタ部材70の外周部分に係合され、フィルタ部材70がユニットケース60の開口部を閉じ、これら収容された部材の脱落が阻止される。また、弁座板65とフィルタ部材70とは密着した状態で、複数の突条62bと複数の係合爪部62aとに挟まれてユニットケース60内に固定されるので、回転軸芯Xに沿う方向への移動が規制される。
〔作動油の制御形態〕
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に押圧力が作用しないため、図3に示すようにスプール55の位置が進角ポジションPaに保持される。
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に押圧力が作用しないため、図3に示すようにスプール55の位置が進角ポジションPaに保持される。
進角ポジションPaでは、スプールスプリング56の付勢力によりスプール55のストッパー部55cが固定リング57に当接しており、スプール55の中間孔部55dが進角連通孔53aに連通し、遅角連通孔53bがスリーブ53の内側の空間(内部空間40R)に連通する。
進角ポジションPaでは、油圧ポンプPから作動油が供給されると、作動油が供給逆止弁CVbを開弁して供給流路Rに流れ、制御弁ユニットVbに供給される。この作動油は、流体供給管54の供給口54aからスプール55の中間孔部55dと進角連通孔53aと進角ポート41aとを介して、進角室Caに供給される。
これにより弁開閉時期制御装置Aの相対回転位相が進角方向Saに変位を開始し、遅角室Cbから排出される作動油が、遅角ポート41bからドレン溝Dに戻され、このドレン溝Dの前端部分(図3における左側)から外部に排出される。特に、ロック機構Lがロック状態にある場合には、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が実現する(図1参照)。
尚、作動油が供給流路Rに流れる際には、端壁61の外面61eに作用する油圧が内面61dに作用する油圧よりも上昇しない限り、逆止弁ユニットCVは制御弁ユニットVbに当接している状態に維持される。
次に、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を突出作動させ、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となる。
スプール55が中立ポジションPnに設定された場合には、一対のランド部55b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。作動油がドレン溝Dに排出されないので、端壁61の外面61eに作用する油圧が内面61dに作用する油圧よりも低く、依然として逆止弁ユニットCVは制御弁ユニットVbに当接している状態に維持される。
更に、電磁ユニットVaのソレノイド部50に中立ポジションPnに設定する電力を超える電力を供給することにより、プランジャ51を更に突出作動させ、スプール55を図5に示す遅角ポジションPbに設定できる。
遅角ポジションPbでは、スプール55の中間孔部55dが遅角連通孔53bに連通し、進角連通孔53aがスリーブ53の内側の空間(内部空間40R)に連通する。
遅角ポジションPbでは、油圧ポンプPから供給される作動油が供給逆止弁CVbを介して供給流路Rに流れ、制御弁ユニットVbに供給される。この作動油は、流体供給管54の供給口54aからスプール55の中間孔部55d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。
これにより、弁開閉時期制御装置Aの相対回転位相が遅角方向Sbに変位を開始し、進角室Caから排出される作動油が、進角ポート41aからドレン溝Dに戻され、このドレン溝Dの前端部分(図5における左側)から外部に排出される。
尚、作動油が供給流路Rに流れる際には、端壁61の外面61eに作用する油圧が内面61dに作用する油圧より上昇しない限り、逆止弁ユニットCVは制御弁ユニットVbに当接している状態に維持される。この状態では、圧力空間PSの作動油の制御弁ユニットVbへの供給が停止されている。
特に、例えば、スプール55を遅角ポジションPbから進角ポジションPaに切替えた場合には、この切替えに連係して進角室Caに作動油が供給されると同時に、弁開閉時期制御装置Aの相対回転位相が進角方向Saに変位するに伴い遅角室Cbから比較的高圧の作動油がドレン溝Dに流れる。このように圧力空間PSの油圧を上昇させる現象は、スプール55を進角ポジションPaから遅角ポジションPbに切替えた場合にも発生する。
ドレン溝Dに連通する圧力空間PSの油圧(端壁61の外面61eに作用する油圧)が上昇し、端壁61の内面61dに作用する油圧を上回った場合には、この圧力により、図6に示すように逆止弁ユニットCVが制御弁ユニットVbから離間し、圧力空間PSに排出された作動油を還元する形態で制御弁ユニットVbに供給することが可能になる。すなわち、逆止弁ユニットCVは、突出体61aが基端部54Sに当接及び離間することにより圧力空間PSの作動油の制御弁ユニットVbへの供給と供給停止とを切替えるよう構成されている。
このような作動により作動油が、供給流路Rに戻された場合には、作動油の油量が低下する状況であっても、進角室Caに充分な量の作動油を供給して相対回転位相の迅速な変位を可能にする。
〔実施形態の作用効果〕
逆止弁ユニットCVが制御弁ユニットVbに対して当接及び離間する方向に移動可能に配置されているため、端壁61の外面61eに作用する油圧が内面61dに作用する油圧より上昇した場合には、制御弁ユニットVbから逆止弁ユニットCVが離間する。これにより、弁開閉時期制御装置Aの位相が変化する際に排出される作動油を再び利用することを可能にする。このように、逆止弁ユニットCVに特別な構成を付加することなく、逆止弁ユニットCV自体を移動させて制御弁ユニットVbに当接及び離間させるだけで還元逆止弁CVaを構成することができる。その結果、逆止弁ユニットCVをコンパクトに形成することができるので、逆止弁ユニットCVを利用して作動油の再利用が可能な弁開閉時期制御装置Aを小型化することができる。
逆止弁ユニットCVが制御弁ユニットVbに対して当接及び離間する方向に移動可能に配置されているため、端壁61の外面61eに作用する油圧が内面61dに作用する油圧より上昇した場合には、制御弁ユニットVbから逆止弁ユニットCVが離間する。これにより、弁開閉時期制御装置Aの位相が変化する際に排出される作動油を再び利用することを可能にする。このように、逆止弁ユニットCVに特別な構成を付加することなく、逆止弁ユニットCV自体を移動させて制御弁ユニットVbに当接及び離間させるだけで還元逆止弁CVaを構成することができる。その結果、逆止弁ユニットCVをコンパクトに形成することができるので、逆止弁ユニットCVを利用して作動油の再利用が可能な弁開閉時期制御装置Aを小型化することができる。
また、本実施形態によると、圧力空間PSの作動油は制御弁ユニットVbと逆止弁ユニットCVとの間の領域を通って制御弁ユニットVbに供給されるため、還元逆止弁CVaの開弁時に、制御弁ユニットVbと逆止弁ユニットCVとの離間距離を大きくすることで、圧力空間PSの作動油を制御弁ユニットVbに供給するための流路を容易に拡張することができる。その結果、制御弁ユニットVbから圧力空間PSに排出された作動油を制御弁ユニットVbにスムーズに還元することができる。
また、第1バネ63が円錐バネとして構成されるため、例えば、円筒状のコイルバネと比較して第1バネ63の密着長を短くすることが可能となる。これにより、ユニットケース60において第1バネ63を収容するための空間の縮小が可能となり、ユニットケース60を小型化することができる。その結果、逆止弁ユニットCVをよりコンパクトに形成することができる。
〔第2実施形態〕
第2実施形態では、図11に示すように、連結ボルト40の内部空間40Rに、制御弁ユニットVbに当接する方向に逆止弁ユニットCVを付勢する第2バネ66を備えている。他の構成は、第1実施形態と同じである。図11に示す例では、第2バネ66は、制御弁ユニットVbと逆止弁ユニットCVとの間に配置されており、バネの両端部は流体供給管54の基端部54Sとユニットケース60の端壁61とにそれぞれ係合している。第2バネ66は引張りバネであり、引張り力によって制御弁ユニットVbに当接する方向に逆止弁ユニットCVを付勢している。第2バネ66も第1バネ63と同じく円錐バネであり、ユニットケース60の突出体61aが基端部54Sに当接した状態でも十分な付勢力を維持し、制御弁ユニットVbに逆止弁ユニットCVを密着させることができる。
第2実施形態では、図11に示すように、連結ボルト40の内部空間40Rに、制御弁ユニットVbに当接する方向に逆止弁ユニットCVを付勢する第2バネ66を備えている。他の構成は、第1実施形態と同じである。図11に示す例では、第2バネ66は、制御弁ユニットVbと逆止弁ユニットCVとの間に配置されており、バネの両端部は流体供給管54の基端部54Sとユニットケース60の端壁61とにそれぞれ係合している。第2バネ66は引張りバネであり、引張り力によって制御弁ユニットVbに当接する方向に逆止弁ユニットCVを付勢している。第2バネ66も第1バネ63と同じく円錐バネであり、ユニットケース60の突出体61aが基端部54Sに当接した状態でも十分な付勢力を維持し、制御弁ユニットVbに逆止弁ユニットCVを密着させることができる。
逆止弁ユニットCVの供給流路Rによる制御弁ユニットVbへの作動油の供給の際には、図12に示すように、制御弁ユニットVbに逆止弁ユニットCVが当接する。一方、進角室Caと遅角室Cbとの他方から戻される作動油の一部が圧力空間PSに供給され、端壁61の外面61eに作用する油圧が内面61dに作用する油圧より上昇した場合には、図11に示すように、制御弁ユニットVbから逆止弁ユニットCVが離間し、逆止弁ユニットCVと制御弁ユニットVbとの間から作動油を還元する形態で制御弁ユニットVbに供給することが可能になる。
第2バネ66を備えることで、逆止弁ユニットCVを制御弁ユニットVbに当接させ易くなる。これにより、端壁61の外面61eに作用する油圧が内面61dに作用する油圧より低下した場合に、逆止弁ユニットCVは制御弁ユニットVbから離間した状態から制御弁ユニットVbに当接する状態に迅速に移行する。その結果、弁開閉時期制御装置Aは、逆止弁ユニットCVの供給流路Rを介して制御弁ユニットVbに作動油を供給する状態に迅速に切替えることができる。
〔別実施形態〕
本発明は、上記の実施形態以外に以下のように構成しても良い(実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している)。
本発明は、上記の実施形態以外に以下のように構成しても良い(実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している)。
(1)上記の第2実施形態では、第2バネ66が制御弁ユニットVbと逆止弁ユニットCVとの間に配置される例を示したが、第2バネ66は逆止弁ユニットCVの上流側に配置にしてもよい。その場合には、第2バネ66は圧縮バネとなり、付勢力によって制御弁ユニットVbに当接する方向に逆止弁ユニットCVを付勢する構成となる。
また、第2バネ66は、制御弁ユニットVbから離間する方向に逆止弁ユニットCVを付勢する構成でもよい。第2バネ66が制御弁ユニットVbと逆止弁ユニットCVとの間に配置される場合は、第2バネ66は圧縮バネになる。本別形態の第2バネ66を備えると、逆止弁ユニットCVは第2バネ66の付勢力を受けて制御弁ユニットVbから離間し易くなる。これにより、逆止弁ユニットCVが制御弁ユニットVbに当接した状態から、逆止弁ユニットCVが制御弁ユニットVbから離間する状態に迅速に移行する。その結果、弁開閉時期制御装置Aは、圧力空間PSの作動油を制御弁ユニットVbに供給する状態に迅速に切替えることができる。
また、第2バネ66は、制御弁ユニットVbから離間する方向に逆止弁ユニットCVを付勢する構成でもよい。第2バネ66が制御弁ユニットVbと逆止弁ユニットCVとの間に配置される場合は、第2バネ66は圧縮バネになる。本別形態の第2バネ66を備えると、逆止弁ユニットCVは第2バネ66の付勢力を受けて制御弁ユニットVbから離間し易くなる。これにより、逆止弁ユニットCVが制御弁ユニットVbに当接した状態から、逆止弁ユニットCVが制御弁ユニットVbから離間する状態に迅速に移行する。その結果、弁開閉時期制御装置Aは、圧力空間PSの作動油を制御弁ユニットVbに供給する状態に迅速に切替えることができる。
(2)上記の第1及び第2実施形態のユニットケース60の端壁61(壁体)に突出体61a(例えば図3を参照)を形成する構成に代えて、図13に示すように、流体供給管54のフランジ状の基端部54Sの一部を端壁61に向けて突出するように膨出部54Saを形成しても良い。
本別形態では端壁61(壁体)は、回転軸芯Xに対して直交する平坦な面に成形されており、図3等に示す突出体61aを有していない。端壁61に対向する部位に膨出部54Saを形成することにより、制御弁ユニットVbと、逆止弁ユニットCVとの間に隙間状に圧力空間PSを作り出すことが可能となる。そして、端壁61の外面61eに作用する油圧が内面61dに作用する油圧より上昇した場合には、上記実施形態と同様に、制御弁ユニットVbから逆止弁ユニットCVが離間することで、圧力空間PSの作動油の制御弁ユニットVbへの流入を可能にする。
(3)第1及び第2実施形態と同様に端壁61(壁体)に突出体61aを設けることにより圧力空間PSを形成したもの、及び、上記(2)に示す形態のように流体供給管54の基端部54Sに膨出部54Saを設けることで圧力空間PSを形成したものの何れであっても、制御弁ユニットVbの内部でドレン溝Dと連通する空間と、圧力空間PSとを結ぶ連通孔を、スリーブ53の端部壁53Wと、流体供給管54の基端部54Sとを貫通するように形成しても良い。
このように連通孔を形成するものでは、ドレン溝Dを圧力空間PSに連通させる必要がないが、ドレン溝Dと圧力空間PSとが連通しても良い。
(4)上記の実施形態のユニットケース60の端壁61(壁体)の構成に代えて、図14に示すように、端壁61は供給逆止弁CVbに向けて凹状の曲面61cを形成してもよい。本構成により、制御弁ユニットVbから圧力空間PSに排出された作動油は、逆止弁ユニットCVにおいて圧力空間PSに面する端壁61に向かって流れた後に、凹状の曲面61cに案内されて供給流路Rに連通する端壁61の流路孔61bに向かい易くなる。これにより、逆止弁ユニットCVが制御弁ユニットVbから離間した開弁状態において、圧力空間PSの作動油は制御弁ユニットVbに供給され易くなる。その結果、制御弁ユニットVbから圧力空間PSに排出された作動油を制御弁ユニットVbにスムーズに還元することができる。
(5)上記の実施形態では、逆止弁ユニットCVに備えられる供給逆止弁CVbが、流通孔65aが形成された弁座板65と、流通孔65aを開閉する弁体64と、流通孔65aを閉じる方向に弁体64を付勢する第1バネ63とによって構成される例を示したが、供給逆止弁CVbは上記構成に限定されない。供給逆止弁CVbは、油圧ポンプPから制御弁ユニットVbへの作動油の流れを許容し、制御弁ユニットVbからの作動油の流通を阻止する構成であればよく、他の構成(例えばボール状の弁体等)であってもよい。
(6)上記の実施形態では、連結ボルト40のボルト本体41に形成した雄ネジ部41Sを、吸気カムシャフト5の雌ネジ部5Sに螺合させることでボルト本体41を吸気カムシャフト5に固定する構成であった。これに代えて、螺合によって固定する構成を用いずに、逆止弁ユニットCVと制御弁ユニットVbとを回転軸芯Xと同軸芯に配置してもよい。
本構成の一例として、外端位置にフランジ部を有し、回転軸芯Xと同軸芯に配置可能な筒状部材を用い、この筒状部材の内部に逆止弁ユニットCVと制御弁ユニットVbとを収容し、この筒状部材を上記の実施形態のボルト本体41と同様の位置に配置する。この状態で、フランジ部を挿通する複数のビスをフロントプレート22に螺合することにより筒状部材を固定する構成が考えられる。
これにより、筒状部材が上記の実施形態のボルト本体41と同様の位置に固定され、逆止弁ユニットCVと制御弁ユニットVbとを回転軸芯Xと同軸芯に配置することが可能となる。尚、筒状部材をフロントプレート22等に固定する構成として、例えば、筒状体の外端部分に対して、回転不能、且つ、回転軸芯Xに沿う方向に移動不能に係合するブラケットを用い、このブラケットを複数のビス等でフロントプレート22に固定する構成等を採用してもよい。
本発明は、流体の制御により相対回転位相を設定する弁開閉時期制御装置に利用することができる。
1 :クランクシャフト
5 :吸気カムシャフト(カムシャフト)
5R :シャフト内空間
20 :外部ロータ(駆動側回転体)
30 :内部ロータ(従動側回転体)
40 :連結ボルト(弁ケース)
40R :内部空間
41a :進角ポート
41b :遅角ポート
54 :流体供給管
54S :基端部
55 :スプール
55R :内部空間(内部流路)
55d :中間孔部(孔部)
60 :ユニットケース(収容体)
61 :端壁(壁体)
61a :突出体
61b :流路孔(第2流通孔)
61c :曲面
61d :内面
61e :外面
62 :外側壁
63 :第1バネ
64 :弁体
64a :孔部
65 :弁座板
65a :流通孔
66 :第2バネ
70 :フィルタ部材
A :弁開閉時期制御装置
CV :逆止弁ユニット
CVa :還元逆止弁
CVb :供給逆止弁
Ca :進角室
Cb :遅角室
D :ドレン溝(連通流路)
E :エンジン(内燃機関)
P :油圧ポンプ
PS :圧力空間
R :供給流路
Vb :制御弁ユニット
X :回転軸芯
5 :吸気カムシャフト(カムシャフト)
5R :シャフト内空間
20 :外部ロータ(駆動側回転体)
30 :内部ロータ(従動側回転体)
40 :連結ボルト(弁ケース)
40R :内部空間
41a :進角ポート
41b :遅角ポート
54 :流体供給管
54S :基端部
55 :スプール
55R :内部空間(内部流路)
55d :中間孔部(孔部)
60 :ユニットケース(収容体)
61 :端壁(壁体)
61a :突出体
61b :流路孔(第2流通孔)
61c :曲面
61d :内面
61e :外面
62 :外側壁
63 :第1バネ
64 :弁体
64a :孔部
65 :弁座板
65a :流通孔
66 :第2バネ
70 :フィルタ部材
A :弁開閉時期制御装置
CV :逆止弁ユニット
CVa :還元逆止弁
CVb :供給逆止弁
Ca :進角室
Cb :遅角室
D :ドレン溝(連通流路)
E :エンジン(内燃機関)
P :油圧ポンプ
PS :圧力空間
R :供給流路
Vb :制御弁ユニット
X :回転軸芯
Claims (6)
- 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芯と同軸芯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、
前記進角室および前記遅角室に対する流体の給排を制御する制御弁ユニットと、
前記制御弁ユニットに流体を供給する供給流路において前記制御弁ユニットより上流側に、前記制御弁ユニットに対して当接及び離間する方向に移動可能に配置された逆止弁ユニットと、
前記回転軸芯に沿う方向に延在する内部空間を有し、該内部空間に前記制御弁ユニットと前記逆止弁ユニットとを収容した筒状の弁ケースと、を備え、
前記制御弁ユニットと前記逆止弁ユニットとの間に圧力空間を備えており、
前記制御弁ユニットが、前記回転軸芯と同軸芯で前記回転軸芯に沿う方向に移動自在のスプールを収容し、前記スプールが操作された場合に前記進角室と前記遅角室との一方に流体を供給しつつ前記進角室と前記遅角室との他方から戻される流体を外部に排出し、
前記制御弁ユニットから外部に排出されるべき流体の少なくとも一部を前記圧力空間に供給する連通流路が前記制御弁ユニットと前記弁ケースとの間に形成され、
前記逆止弁ユニットが、前記供給流路を内部に備えると共に、前記圧力空間の流体圧力の上昇に伴い前記制御弁ユニットから離間することにより、前記圧力空間の流体の前記制御弁ユニットへの供給を可能にする還元逆止弁となる弁開閉時期制御装置。 - 前記逆止弁ユニットは、前記制御弁ユニットからの流体の流入を阻止する供給逆止弁と、前記供給逆止弁を収容する収容体と、を備え、
前記逆止弁ユニットは、前記収容体が前記制御弁ユニットから離間することにより前記還元逆止弁となる請求項1に記載の弁開閉時期制御装置。 - 前記供給逆止弁は、流体の上流側から順に、流通孔が形成された弁座板と、前記流通孔を開閉する弁体と、前記流通孔を閉じる方向に前記弁体を付勢する第1バネとを有し、
前記収容体は、前記圧力空間に面している請求項2に記載の弁開閉時期制御装置。 - 前記スプールに、前記回転軸芯に沿って形成された内部流路と、前記内部流路から前記スプールの外面に流体を送る孔部とが形成され、
前記制御弁ユニットが、前記供給流路からの流体を前記スプールの前記内部流路に供給するため前記スプールの前記内部流路に挿入される流体供給管を備え、前記流体供給管のうち流体の供給方向の上流側の端部にフランジ状の基端部が形成され、
前記逆止弁ユニットの前記収容体が、前記圧力空間に面する壁体を有し、前記壁体には、前記供給流路に連通する第2流通孔が形成されるとともに、前記第2流通孔の周囲の前記壁体から前記基端部に向けて突出した突出体が形成され、前記突出体が前記基端部に当接及び離間することにより前記圧力空間の流体の前記制御弁ユニットへの供給と供給停止とを切替える請求項2又は3に記載の弁開閉時期制御装置。 - 前記逆止弁ユニットの前記収容体が、前記圧力空間に面する壁体を有し、前記壁体には、前記供給流路に連通する第2流通孔が形成されるとともに、前記壁体は、前記供給逆止弁に向けて凹状の曲面が形成されている請求項2から4のいずれか一項に記載の弁開閉時期制御装置。
- 前記弁ケースの前記内部空間に、前記制御弁ユニットに当接する方向に前記逆止弁ユニットを付勢する第2バネを備える請求項1から5のいずれか一項に記載の弁開閉時期制御装置。
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JP2019094022A JP2020190198A (ja) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | 弁開閉時期制御装置 |
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