JP2021127685A - Valve timing control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。 The present invention relates to a valve timing control device for an internal combustion engine.
例えば、特許文献1に記載された従来のバルブタイミング制御装置は、内周に複数のシューを一体に有するハウジングと、機関の例えば吸気側カムシャフトの一端部に固定され、前記ハウジングに相対回転可能に配設されると共に、外側に複数のベーンを有するベーンロータと、該ベーンロータの複数のベーンとハウジングの複数のシューとの間に形成された進角側油圧室及び遅角側油圧室と、前記ベーンロータをハウジングに対して所定の角度でロックするロック部材と、前記ベーンロータに設けられ、前記ロック部材と該ロック部材を付勢する付勢部材を収容する収容孔と、前記ハウジングに設けられ、前記ロック部材が係入可能なロック穴と、前記ロック穴に対するロック部材のロックを解除するための油圧を供給するロック解除通路と、を備えている。
For example, the conventional valve timing control device described in
また、前記収容孔の後端部に形成された背圧室と、油圧が供給される例えば前記遅角側油圧室と前記背圧室とを連通するパージ通路と、前記収容孔の背圧室と大気とを連通して前記ロック部材の背圧を排出する排出孔と、を備えている。 Further, a back pressure chamber formed at the rear end of the accommodating hole, a purge passage connecting the retard-angle side hydraulic chamber and the back pressure chamber to which hydraulic pressure is supplied, for example, and a back pressure chamber of the accommodating hole. It is provided with a discharge hole that communicates with the atmosphere and discharges the back pressure of the lock member.
そして、機関始動時に、オイルポンプから遅角側油圧室に流入した作動油の押し出されたエアが、パージ通路を介して背圧室に入りこの背圧室から排出孔を介して外部へ排出されるようになっている。 Then, when the engine is started, the extruded air of the hydraulic oil that has flowed into the retard side hydraulic chamber from the oil pump enters the back pressure chamber through the purge passage and is discharged from this back pressure chamber to the outside through the discharge hole. It has become so.
しかしながら、前記従来のバルブタイミング制御装置にあっては、前記排出孔は、開口面積が小さいことから、背圧室から外部へのエアの排出性が悪化するおそれがある。この結果、前記背圧室内の圧力(残留した空気圧)が高くなってしまう。したがって、ロック部材は、前記付勢部材の付勢力と背圧室の空気圧との合成力によって、ロック穴から退出方向への応答性が悪化するおそれがある。 However, in the conventional valve timing control device, since the opening area of the discharge hole is small, the air discharge property from the back pressure chamber to the outside may be deteriorated. As a result, the pressure in the back pressure chamber (residual air pressure) becomes high. Therefore, the lock member may have a poor responsiveness in the exit direction from the lock hole due to the combined force of the urging force of the urging member and the air pressure of the back pressure chamber.
本発明は、パージ通路を介してエアを排出する際に、ロック部材に対する背圧室内の圧力の影響を抑制することが可能な内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することを一つの目的としている。 One object of the present invention is to provide a valve timing control device for an internal combustion engine capable of suppressing the influence of pressure in a back pressure chamber on a lock member when air is discharged through a purge passage. ..
本発明の好ましい態様としては、とりわけ、ロック部材が摺動する収容孔の前記ロック部材を挟んでロック穴と軸方向で反対側の位置に有する背圧室と、ハウジングとベーンロータの少なくとも一方に設けられて、前記背圧室と外部を連通する排出通路と、前記背圧室に対して独立して設けられ、ハウジング内の作動室と外部とを連通し、前記ロック部材の摺動位置に応じて該ロック部材によって前記作動室と外部との連通と遮断が切り替えられるパージ通路と、を備えたことを特徴としている。 A preferred embodiment of the present invention is, in particular, provided in at least one of a back pressure chamber, a housing and a vane rotor, which is provided at a position opposite to the lock hole in the axial direction with the lock member of the accommodating hole in which the lock member slides. The discharge passage that communicates with the back pressure chamber and the outside is provided independently of the back pressure chamber, and the operating chamber in the housing and the outside are communicated with each other according to the sliding position of the lock member. The lock member is provided with a purge passage for switching communication and interruption between the operating chamber and the outside.
本発明の好ましい態様によれば、パージ通路を介してエアを排出する際に、ロック部材に対する背圧室内の圧力の影響を抑制することができる。 According to a preferred embodiment of the present invention, the influence of the pressure in the back pressure chamber on the lock member can be suppressed when the air is discharged through the purge passage.
以下、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、バルブタイミング制御装置を機関の吸気弁側に適用したものを示している。
〔第1実施形態〕
図1は本発明の第1実施形態に係るバルブタイミング制御装置を示す分解斜視図、図2は同実施形態のバルブタイミング制御装置の油圧回路を示す概略図、図3は同実施形態のバルブタイミング制御装置をカムボルトを外して示す正面図、図4は同実施形態におけるハウジング本体からフロントプレートを外してバルブタイミングを遅角側に制御した状態を示す正面図、図5は同実施形態によるバルブタイミングを進角側に制御した状態を示す正面図である。
Hereinafter, embodiments of the valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the valve timing control device is applied to the intake valve side of the engine.
[First Embodiment]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a valve timing control device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic view showing a hydraulic circuit of the valve timing control device of the same embodiment, and FIG. 3 is a valve timing of the same embodiment. A front view showing the control device with the cam bolt removed, FIG. 4 is a front view showing a state in which the front plate is removed from the housing body in the same embodiment and the valve timing is controlled to the retard side, and FIG. 5 is a front view showing the valve timing according to the same embodiment. It is a front view which shows the state which controlled to the advance angle side.
バルブタイミング制御装置は、図1及び図2に示すように、図外の機関のクランクシャフトによりタイミングベルトを介して回転駆動されるタイミングプーリ(以下、プーリという。)1と、機関の長手方向に沿って配置されて、プーリ1に対して相対回転可能に設けられた吸気側のカムシャフト2と、プーリ1とカムシャフト2との間に配置されて、該両者1,2の相対回転位相を変換する位相変更機構3と、該位相変更機構3を作動させる油圧回路4と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the valve timing control device includes a timing pulley (hereinafter referred to as a pulley) 1 that is rotationally driven by a crankshaft of an engine (not shown) via a timing belt, and a valve timing control device in the longitudinal direction of the engine. The
プーリ1は、鉄系金属粉を圧縮、加熱して成形される焼結金属によって有底円筒状に形成されており、円盤プレート状の基部1aと、該基部1aの外周部に回転軸方向の一端部が一体に設けられた筒状部1bと、を有している。この筒状部1bの外周には、タイミングベルトが巻回される複数の歯部1cを有している。
The
基部1aは、中央に、カムシャフト2に固定された後述するベーンロータの外周に回転可能に支持される挿入孔である支持孔1dが貫通形成されている。また、基部1aは、図3及び図4に示すように、外周部の周方向位置に後述する複数(本実施形態では4本)の第1〜第4ボルト5a、5b、5c、5dが螺着される4つの雌ねじ孔1eが形成されている。また、基部1aの内面である内側面の所定位置には、後述するハウジング本体7との位置決めを行うピン1fが突設されている。
A
また、プーリ1は、基部1aが後述するハウジング本体7の他端(後端)開口を閉塞するリアカバーとして構成されている。
Further, the
カムシャフト2は、図外のシリンダヘッドにカム軸受を介して回転可能に支持され、外周には吸気弁を開閉作動させる複数の卵形カムが軸方向の所定位置に一体に固定されている。また、カムシャフト2は、図2に示すように、回転軸方向の一端部2aの内部軸心方向にボルト挿入孔2bが形成されており、このボルト挿入孔2bの先端側に雌ねじ孔2cが形成されている。
The
位相変更機構3は、図1、図2及び図4にも示すように、プーリ1に軸方向から結合されて、内部に作動室を有する第1部材であるハウジング6と、該ハウジング6の内部に相対回転可能に収容され、カムシャフト2の一端部2aにカムボルト8を介して回転軸方向から固定された第2部材であるベーンロータ9と、ハウジング6の内部に有する作動室がベーンロータ9の後述する4つのベーン14a〜14dによって複数(本実施形態では4つ)に仕切られた遅角室である遅角側油圧室15及び進角室である進角側油圧室16と、を備えている。
As shown in FIGS. 1, 2 and 4, the
ハウジング6は、プーリ1と同じく焼結金属によって円筒状に形成されたハウジング本体7と、ハウジング本体7の前端開口を閉塞するプレート部材であるフロントプレート10と、後端開口を閉塞するリアカバーとしての前記プーリ1と、を備えている。
The
ハウジング本体7は、内周面に複数(本実施形態では4つ)の第1〜第4シュー11a〜11dが円周方向のほぼ等間隔位置に一体に設けられている。この各シュー11a〜11dの内部には、ボルト挿入孔12a〜12dがそれぞれ軸方向へ貫通形成されている。
A plurality of (four in this embodiment) first to
4つのシュー11a〜11dは、円周方向の幅長さが異なっている。つまり、4つのシュー11a〜11dのうち、第1シュー11aと該第1シュー11aに周方向で隣接する第2シュー11bは、周方向の幅長さが比較的大きく形成されて剛性が高くなっている。これに対して、第1、第2シュー11a、11bと反対側で隣接する2つの第3、第4シュー11c、11dは、第1、第2シュー11a、11bよりも幅長さが小さく形成されている。
The four
第1、第2シュー11a、11bは、円周方向の対向する各側面にベーンロータ9の第1ベーン14aが周方向から当接する凸部11e、11fが設けられている。
The first and
カムボルト8は、フロントプレート10側の頭部8aと、該頭部8aからカムシャフト2側に延出した軸部8bと、該軸部8bの先端側に形成されて、カムシャフト2の雌ねじ孔2cに螺着する雄ねじ部8cと、から構成されている。
The
フロントプレート10は、例えば鉄系金属板をプレス成形によって円盤状に形成されている。このフロントプレート10は、中央に大径な挿通孔10aが貫通形成されていると共に、外周部の周方向ほぼ等間隔位置にはそれぞれ座グリ部を介して4つのボルト挿入孔10bが貫通形成されている。
The
フロントプレート10は、挿通孔10aの孔縁の所定位置に後述する排出通路39と連通する円弧状の凹溝10cが設けられている。
The
フロントプレート10は、前面側の径方向ほぼ中央位置に後述するトーションスプリング26の外端部26aが係り止めされる係り止めピン24が設けられている。この係り止めピン24は、先端の頭部24aがフランジ板状に形成されて、軸部24bに係り止めされたトーションスプリング26の外端部26aが外側へ脱落しないように規制するようになっている。
The
そして、ハウジング本体7とフロントプレート10及びプーリ1とは、4本のボルト5a〜5dによって結合固定されている。
The
各ボルト5a〜5dは、先端面に工具係合用の溝を有する頭部と、該頭部の後端から延出した軸部と、該軸部の先端側に形成された雄ねじ部と、から構成されている。
Each
各ボルト5a〜5dは、それぞれ同一径の軸部がフロントプレート10の各ボルト挿入孔10bと各シュー11a〜11dの各ボルト挿入孔12a〜12dとに挿入されている。さらに先端部の各雄ねじ部が、プーリ1の各雌ねじ孔1eに螺着締結されるようになっている。これによって、フロントプレート10とハウジング本体7及びプーリ1は、各ボルト5a〜5dによって回転軸方向から一緒に共締め固定するようになっている。
Shafts of the same diameter of the
ベーンロータ9は、例えば金属粉末を圧縮、焼結によって一体に形成され、カムシャフト2の一端部2aにカムボルト8によって直接的に固定されたロータ13と、該ロータ13の外周面に円周方向のほぼ120°等間隔位置に放射状に設けられた複数(本実施形態では4枚)の第1〜第4ベーン14a〜14dと、から構成されている。
The
ロータ13は、軸心方向に沿って長いほぼ円筒状に形成されていると共に、中央にカムボルト8の軸部8bが挿入される挿入孔13aが軸方向に沿って貫通形成されている。また、ロータ13は、カムシャフト2側の後端部の内部に該カムシャフト2の一端部2aが嵌入される円柱状の嵌合溝13bが形成されている。
The
ロータ13は、回転軸方向の一端縁である前端縁にフロントプレート10の挿通孔10aに挿入される薄肉な円筒部13cを一体に有している。この円筒部13cは、外周側に後述するトーションスプリング26が巻回されるようになっている。また、円筒部13cは、前端縁の円周方向所定位置に内端部26bが係り止めされる矩形状の係り止め溝25が形成されている。
The
第1〜第4ベーン14a〜14dは、図1及び図4,図5に示すように、ロータ13の外周に一体に設けられていると共に、それぞれが各シュー11a〜11dの間に配置されている。この各ベーン14a〜14dと各シュー11a〜11dによって前記各4つの遅角側油圧室15と進角側油圧室16が仕切られている。
As shown in FIGS. 1, 4 and 5, the first to
また、各ベーン14a〜14dの各先端部の外面に回転軸方向に沿って形成されたシール溝内には、ハウジング本体7の内周面に摺動しつつシールするシール部材17aがそれぞれ嵌着固定されている。一方、前記各シュー11a〜11dの先端内周面に形成されたシール溝には、ロータ13の外周面に摺動しつつシールするシール部材17bがそれぞれ嵌着固定されている。
Further, in the seal groove formed along the rotation axis direction on the outer surface of each tip portion of each of the
ベーンロータ9は、図4にも示すように、図中最大左回転方向(最遅角側)へ相対回転すると、第1ベーン14aの一側面がこれに対向する前記第1シュー11aの対向凸部11eの外面に当接して最大遅角側の回転位置が規制されるようになっている。また、ベーンロータ9が、図5に示すように、図中最大右回転方向(最進角側)へ相対回転すると、第1ベーン14aの他側面がこれに対向する他の第2シュー11bの対向凸部11fの外面に当接して最大進角側の回転位置が規制されるようになっている。これら第1ベーン14aと2つの第1、第2シュー11a、11bがベーンロータ9の最遅角の相対回転位置と最進角の相対回転位置を規制する機械的なストッパとして機能するようになっている。
As shown in FIG. 4, when the
このとき、他の2つの第3,第4ベーン14c、14dは、両側面が円周方向から対向する各シュー11a〜11dの対向側面に当接せずに離間状態にある。したがって、第1ベーン14aと2つの第1、第2シュー11a、11bとの当接精度が向上すると共に、後述する各油圧室15,16への油圧の供給速度が速くなってベーンロータ9の正逆回転応答性が高くなる。
At this time, the other two third and
各遅角側油圧室15と各進角側油圧室16は、図2、図4及び図5に示すように、ロータ13の内部にほぼ放射状に形成された給排通路である第1、第2連通孔15a、16aを介して油圧回路4にそれぞれに連通している。
As shown in FIGS. 2, 4 and 5, each of the retard side
トーションスプリング26は、図3にも示すように、渦巻き状に折曲されていると共に、横断面が四角形状に形成されている。また、トーションスプリング26は、外側へ折り返し状に折り曲げられた外端部26aがフロントプレート10の係り止めピン24の軸部24bに係り止めされている。一方、内側へほぼL字形状に折り曲げられた内端部26bが、ロータ13の係り止め溝25の溝縁に係り止めされている。
As shown in FIG. 3, the
このトーションスプリング26は、外端部26aと内端部26bが係り止めされることによってばね反力が発生して、ベーンロータ9をハウジング6に対して進角方向へ付勢している。これによって、機関始動時や運転中にカムシャフト2の発生する交番トルク(カムトルク)のうち、特に負のトルクによる不可避的なベーンロータ9の遅角方向への相対回転力を抑制する。この抑制力が働くことにより、ベーンロータ9の位相変更機構3による相対回転角度の制御精度を向上させるようになっている。なお、トーションスプリング26のばね力は、負のトルクを僅かに抑制し得る程度の比較的小さく設定されている。
In the
油圧回路4は、図2及び図4,図5に示すように、各遅角、進角側油圧室15,16に対して作動油圧を選択的に供給あるいは排出するもので、各遅角側油圧室15に対して油圧を給排する遅角油通路18と、各進角側油圧室16に対して油圧を給排する進角油通路19と、該各通路18,19に作動油を選択的に供給する流体圧供給源であるオイルポンプ20と、機関の作動状態に応じて遅角油通路18と進角油通路19の流路を切り換える電磁切換弁21と、を備えている。
As shown in FIGS. 2, 4 and 5, the hydraulic circuit 4 selectively supplies or discharges the hydraulic pressure to the retard and advance side
遅角油通路18と進角油通路19は、それぞれの一端部が電磁切換弁21のバルブボディに設けられた給排ポートにそれぞれ接続されている。一方、該各油通路18、19のそれぞれの他端部は、カムシャフト一端部2aのボルト挿入孔2bとカムボルト8の軸部8bとの間に形成された筒状の遅角油通路部18aと、カムシャフト一端部2aの内部軸方向に形成された進角油通路部19aにそれぞれ接続されている。遅角油通路部18aは、ロータ13内の各第1連通孔15aを介して各遅角側油圧室15に連通している。一方、進角油通路部19aは、ロータ13内の第2連通孔16aを介して各進角側油圧室16に連通している。
One end of each of the
オイルポンプ20は、機関のクランクシャフトによって回転駆動するトロコイドポンプなどの一般的なものである。オイルポンプ20の吸入通路20bとドレン通路22は、オイルパン23内に連通している。
The
また、オイルポンプ20の吐出通路20aの下流側には、図外の濾過フィルタが設けられていると共に、この下流側で内燃機関の摺動部などに潤滑油を供給するメインオイルギャラリーM/Gに連通している。さらに、オイルポンプ20には、吐出通路20aから吐出された過剰な作動油をオイルパン23に排出して適正な吐出流量に制御する図外のリリーフ弁が設けられている。
A filtration filter (not shown) is provided on the downstream side of the
電磁切換弁21は、4ポート3位置の比例型弁であって、図外のコントロールユニットから出力されたパルス電流によって、図外のバルブボディ内に軸方向へ摺動可能に設けられたスプール弁体を前後方向に移動させる。これによって、オイルポンプ20の吐出通路20aといずれか一方の油通路18,19と連通させると同時に、該他方の油通路18,19とドレン通路22とを連通させるようになっている。
The
コントロールユニットは、内部のコンピュータが図外のクランク角センサ(機関回転数検出)やエアーフローメータ、機関水温センサ、機関温度センサ、スロットルバルブ開度センサおよびカムシャフト2の現在の回転位相を検出するカム角センサなどの各種センサ類からの情報信号を入力して現在の機関運転状態を検出する。これによって、機関を制御している。また、このコントロールユニットは、機関運転状態の検出結果に基づいて、電磁切換弁21の各コイルに制御パルス電流を出力してそれぞれのスプール弁体の移動位置を制御して各通路を切換制御させるようになっている。
In the control unit, an internal computer detects the current rotation phase of a crank angle sensor (engine rotation speed detection), an air flow meter, an engine water temperature sensor, an engine temperature sensor, a throttle valve opening sensor, and a
ハウジング6とベーンロータ9との間には、ハウジング6に対してベーンロータ9を最遅角側の回転位置(図4に示す位置)にロックするロック機構30が設けられている。
A
図6〜図10はロック機構30やパージ通路を各方向から拡大して詳細に示した図であって、図6は図4の要部拡大図、図7は図6のA−A線断面図であって、Aはロックピンがロック穴に挿入された状態を示し、Bはロックピンがロック穴から抜け出た状態を示している。また、図8は図7AのB−B線断面図、図9のAは本実施形態に供されるロックピンの正面図、Bはロックピンの俯瞰図、図10は本実施形態に供されるパージ通路の一部を示すベーンロータの斜視図である。
6 to 10 are views in which the
ロック機構30は、図1及び図2、図4、図7に示すように、プーリ1の基部1aの内側面に設けられたロック凹部であるロック穴31と、第1ベーン14aの内部軸方向に沿って設けられたピン収容孔32と、該ピン収容孔32内に摺動可能に設けられ、先端部33dがロック穴31に挿入、抜け出し可能なロック部材であるロックピン33と、第1ベーン14の内部に設けられて、ロックピン33をロック穴31から抜け出させてロックを解除する一対の第1、第2ロック解除通路34a、34bと、から主として構成されている。
As shown in FIGS. 1, 2, 4, and 7, the
ロック穴31は、有底円形状に形成されて、内周面に穴構成部35が圧入固定されている。この穴構成部35は、プーリ1と同じく焼結金属によって円環状に形成されているが、その硬度がプーリ1よりも高くなるように形成されている。すなわち、ロック穴構成部35は、焼結成形時における例えば金属粉末密度をプーリ1よりも高くすることによって、焼結後の硬度をプーリ1よりも高くしている。
The
また、この穴構成部35は、内径がロックピン33の先端部33dの外径よりも僅かに大きく形成されて、該先端部33dが精度良く挿入(係入)、抜けだし(離脱)可能になっている。
Further, the inner diameter of the
ロック穴31は、底面の中央に第2ロック解除通路34bの一端部が開口した受圧部である第2受圧室37が形成されている。この第2受圧室37は、小径円盤状に形成されて、ロックピン33の先端部33dの先端面に臨んでいると共に、第2ロック解除通路34bに連通している(図6参照)。
The
ピン収容孔32は、第1ベーン14aの内部にロータ13の軸方向に沿って貫通形成されている。このピン収容孔32は、軸方向のほぼ中央位置から基部1a側(前側)の小径孔部32aと、フロントプレート10側(後側)の大径孔部32bと、該小径孔部32aと大径孔部32bとの間に形成された段差孔部と、によって構成されている。
The
ロックピン33は、図7及び図9A,Bにも示すように、ピン収容孔32の小径孔部32aの内周面に摺動可能に配置された小径部であるピン本体33aと、該ピン本体33aのフロントプレート10側の後端部に一体に設けられて、大径孔部32bに摺動可能に配置された大径部であるフランジ部33bと、該フランジ部33bとピン本体33aとの間に形成された段差部である段差面33cと、から構成されている。
As shown in FIGS. 7 and 9A and 9B, the
ピン本体33aは、外周面が単純なストレートの円筒面に形成されて、小径孔部32aに液密的に摺動するようになっている。また、ピン本体33aは、先端部33dの外径が穴構成部35の内径よりも僅かに小さく設定されて、ロック穴31(穴構成部35)内に挿入、抜け出し可能になっている。
The outer peripheral surface of the
フランジ部33bは、ロックピン33軸方向に沿った所定の幅を有し、外周面が大径孔部32bに液密的に摺動するようになっている。また、フランジ部33bは、後端面がフロントプレート10の内端面10dに当接してロックピン33のそれ以上の後退移動が規制されるようになっている。
The
また、ロックピン33は、フランジ部33b側の後端面から内部軸方向に沿ってばね収容室33eが形成されている。さらに、フランジ部33bの後端面とフロントプレート10の内端面10dとの間には、ばね収容室33eと連通する背圧室38が形成されている。
Further, in the
この背圧室38は、図1、図2及び図7、図10に示すように、ロックピン33の摺動方向の他方側、つまり、ピン収容孔32の大径孔部32bの後端部とフロントプレート10の内端面10dとの間に形成されている。また、背圧室38は、第1ベーン14aのフロントプレート10側の回転軸方向の一側面に形成された排出通路39に連通している。
As shown in FIGS. 1, 2, 7, and 10, the
背圧室38は、ロックピン33の摺動位置によってその容積が変化し、ロックピン33のフランジ部33bがフロントプレート10の内端面10dに当接した状態で最小になる。
The volume of the
排出通路39は、第1ベーン14aの一側面に背圧室38の孔縁からベーンロータ9の径方向内側に向かって延びた所定幅の長溝と、該長溝を覆うフロントプレート10の内端面10dとの間に形成されている。また、この排出通路39は、上流側開口部39aが背圧室38に開口し、下流側開口部39bが円筒部13cの外周面付近まで延びている。また、排出通路39の下流側開口部39bは、フロントプレート10の挿通孔10aの内周面に形成された円弧状の凹溝10cを介して外部(大気)に連通している。これによって、背圧室38は、大気と連通している。この排出通路39は、背圧室38内のエアを排出してピン収容孔32内でのロックピン33の円滑な摺動性を確保するためのものである。
The
また、この排出通路39と凹溝10cの通路断面積は、比較的大きく形成されて、図示のように、背圧室38の最大開口断面積とほぼ同じ大きさに形成されている。
Further, the passage cross-sectional area of the
ロックピン33の段差面33cは、ピン収容孔32の段差孔部との間に受圧部である第1受圧室36を形成している。この第1受圧室36は、ピン本体33aの回りに円筒状に形成されて、前記第1ロック解除通路34aに連通している。
The stepped
このロックピン33は、内部のばね収容室33e内に収容された付勢部材であるコイルばね40のばね力によって先端部33dがロック穴31に入り込む方向へ付勢されている。このコイルばね40は、一端部がばね収容室33eの底面に弾性的に当接し、他端部がフロントプレート10の内端面10dに弾性的に当接してロックピン33にばね力を付与している。
The
第1ロック解除通路34aは、第1ベーン14aの他側部内に形成されて、遅角側油圧室15と第1受圧室36を連通して、該第1受圧室36に油圧を給排するようになっている。一方、第2ロック解除通路34bは、第1ベーン14aの一側部内に形成されて、進角側油圧室16と第2受圧室37を連通して、該第2受圧室37に油圧を給排するようになっている。
The
したがって、ロックピン33は、遅角側油圧室15または進角側油圧室16に供給された作動油圧を第1ロック解除通路34aから第1受圧室36を介し、または第2ロック解除通路34bから第2受圧室37を介して受ける。したがって、ロックピン33は、いずれか一方の受圧室36,37の油圧によってコイルばね40のばね力に抗してロック穴31から抜け出てハウジング6に対するロックを解除するようになっている。
Therefore, the
第1ベーン14aとロックピン33には、遅角側油圧室15内に供給された作動油に混入したエアを外部に排出するパージ通路41が設けられている。
The
このパージ通路41は、図7〜図10にも示すように、第1ベーン14aの他側部内に形成された第1通路42と、第1ベーン14aの内部に形成されて、第1通路42にピン収容孔32の小径孔部32aを介して連通する第2通路43と、ロックピン33のピン本体33aの外周面に形成された連通路44と、から構成されている。
As shown in FIGS. 7 to 10, the
第1通路42は、図7A,B及び図10に示すように、第1ベーン14a内で径方向の横断面形状が円形状に形成されて、内径全体が均一に形成されている。また、第1通路42は、第1ベーン14aの幅方向のプーリ1寄りの位置で第1ロック解除通路34aとほぼ並行に配置されている。この第1通路42は、上流端が第1ロック解除通路34aと同じく一つの遅角側油圧室15に開口し、下流端がピン収容孔32の小径孔部32aに径方向から開口している。
As shown in FIGS. 7A and 7B and FIG. 10, the
第2通路43は、径方向の横断面形状が第1通路42と同じく円形状に形成されて、内径全体が均一に設定されている。また、この第2通路43は、軸方向のほぼ中央部が第1ベーン14aとロータ13の内部にほぼ直角状に屈曲形成されている。第2通路43の上流端43aは、小径孔部32aに径方向から第1通路42の他端とほぼ同軸状に開口している。また、第2通路43は、ほぼ中央位置の屈曲部43cから円筒部13cの内周面方向に沿って形成されて、下流端43bが円筒部13cの内部(大気)に開口している。なお、第1通路42と第2通路43は、通路断面積がほぼ同一に設定されている。
The
連通路44は、図7A,B及び図9A,Bにも示すように、ピン本体33aの軸方向のほぼ中央位置に円周方向に沿って円環溝状に形成されている。また、この連通路44は、通路断面積が第1、第2通路43,43の通路断面積よりも小さく形成されている。つまり、この連通路44は、通路断面積が最小絞りとしてのオリフィスとして機能し、エアは通り易いが作動油は通り難くなる程度の大きさに設定されている。具体的には、最遅角状態での機関始動時に遅角側油圧室15にエアや作動油が供給された際に、第1通路42から連通路44に流入したエアは、この連通路44を速やかに通過してそのまま第2通路43内に流入する。しかし、第1通路42から連通路44に流入した作動油は、その粘性などに起因して連通路44内を通過し難い大きさに設定されている。
As shown in FIGS. 7A and 7B and FIGS. 9A and 9B, the
さらに、この連通路44は、ロックピン33の先端部33dがロック穴31内に挿入している状態では、第1、第2通路43,43と連通している。また、連通路44は、ロックピン33が後退移動してロック穴31から抜け出た状態では、小径孔部32aの内周面で閉じられた形になって、第1,第2通路43,43との連通が遮断されるようになっている。すなわち、パージ通路41は、連通路44が第1通路42の下流端と第2通路43の上流端43aに臨んでいる間は、遅角側油圧室15と大気を連通している。しかし、連通路44が両通路42,43から外れたときは、遅角側油圧室15と大気との連通が遮断されるようになっている。
Further, the
ここで、遮断とは、厳密に空気が入らないものに限られず、製造誤差や公差、ロックピン33とピン収容孔32との間の摺動クリアランスなどによって外部と連通するものも含まれる。
Here, the cutoff is not limited to the one that does not allow air to enter strictly, but also includes the one that communicates with the outside due to a manufacturing error, a tolerance, a sliding clearance between the
本実施形態では、連通路44の通路断面積全体を、絞り部として説明したが、例えば、この連通路44の一部に絞り部を設けることも可能である。また、連通路44全体を円環溝としたが、第1通路42と第2通路43を連通できれば、周方向の一部へ閉じて間欠的に円環状に形成することも可能である。
〔本実施形態の作用〕
以下、本実施形態におけるバルブタイミング制御装置の作用について簡単に説明する。
In the present embodiment, the entire passage cross-sectional area of the
[Operation of the present embodiment]
Hereinafter, the operation of the valve timing control device in the present embodiment will be briefly described.
イグニッションスイッチをオフ操作すると、オイルポンプ20は、駆動が停止されることから、各遅角側油圧室15と各進角側油圧室16への油圧の供給が停止される。
When the ignition switch is turned off, the operation of the
そして、ベーンロータ9は、機関が完全に停止されるまでの間に、カムシャフト2に作用する特に負の交番トルクによって、トーションスプリング26のばね力に抗してハウジング6に対して遅角側へ相対回転する。したがって、ベーンロータ9は、図4に示すように、第1ベーン14aが第1シュー11aの対向凸部11eに当接して最大遅角側の相対回転位置に規制される。
Then, the
この時点で、ロックピン33は、コイルばね40のばね力で先端部33dがロック穴31内に挿入して、ベーンロータ9をハウジング6に対してロックして自由な相対回転を規制する。
At this point, the
その後、イグニッションスイッチをオン操作して機関を始動させた場合には、クランキング時の吸気弁の開閉タイミングが遅角側になっていることから、始動の安定化と始動性の向上が図れる。 After that, when the ignition switch is turned on to start the engine, the opening / closing timing of the intake valve at the time of cranking is on the retard side, so that the start can be stabilized and the startability can be improved.
このとき、ロックピン33は、先端部33dがロック穴31内に挿入した状態が維持されていて、ベーンロータ9がハウジング6に対してロックした状態に保持されている。したがって、ベーンロータ9のガタツキも抑制されて打音の発生も抑えられる。
At this time, the
また、この機関が始動されると、オイルポンプ20が駆動すると共に、コントロールユニットから制御電流(パルス電流)が電磁切換弁21に出力される。このため、吐出通路20aと遅角油通路18を連通させると共に、進角油通路19とドレン通路22を連通させる。このため、オイルポンプ20から吐出通路20aに吐出された作動油の油圧は、遅角油通路18などを通って各遅角側油圧室15に流入する。
When this engine is started, the
さらにこの油圧は、第1ロック解除通路34aを通って第1受圧室36に流入してロックピン33の段差面33cに作用する。したがって、ロックピン33は、コイルばね40のばね力に抗して後退して、先端部33dがロック穴31から抜け出してロックが解除される。これによって、ベーンロータ9は、自由な回転が速やかに確保される。
Further, this flood pressure flows into the first
また、この時点では、各進角側油圧室16の作動油が進角油通路19を通ってドレン通路22からオイルパン23に排出される。
Further, at this point, the hydraulic oil of each advance angle side
よって、各遅角側油圧室15内が高圧になる一方、各進角側油圧室16内が低圧になる。このため、ベーンロータ9は、図4に示すように、図中左側(遅進角側)へ相対回転して第1ベーン14aの他側面が第1シュー11aの対向凸部に当接して、最遅角側の相対回転位置に保持される。
Therefore, the pressure inside each of the retard side
この結果、吸気弁と排気弁のバルブオーバーラップが無くなって燃焼ガスの吹き返しが抑制されて、良好な燃焼状態が得られると共に、燃費の向上と機関回転の安定化が図れる。 As a result, the valve overlap between the intake valve and the exhaust valve is eliminated, the blowback of the combustion gas is suppressed, a good combustion state can be obtained, fuel efficiency can be improved, and engine rotation can be stabilized.
そして、前述のように、各遅角側油圧室15に作動油の油圧が供給されると、一つの遅角側油圧室15内のエアは、パージ通路41の第1通路42と連通路44及び第2通路43に流入して大気(外部)に速やかに排出される。つまり、遅角側油圧室15や遅角油通路18及び第1連通孔15aなどには、機関の長い時間停止中に、作動油が自重によりオイルパン23に流れ落ちて、内部にエアが入り込んでいることが多い。
Then, as described above, when the hydraulic oil of the hydraulic oil is supplied to each retard angle side
したがって、前述のように、機関の始動に伴いオイルポンプ20から圧送された作動油は、遅角油通路18、第1連通孔15a及び遅角側油圧室15内に滞留したエアを押し出す。このため、一つの遅角側油圧室15から押し出されたエアは、パージ通路41を通って大気に排出される。
Therefore, as described above, the hydraulic oil pumped from the
すなわち、遅角側油圧室15から第1通路42に流入したエアは、連通路44を通ってそのまま第2通路43に流入し、ここから円筒部13cの内側(大気)へ速やかに排出される。このとき、このエアは、背圧室38には流入することなく、該背圧室38に対して独立して設けられたパージ通路41のみを通って大気に排出される。このため、排出エアによる背圧室38への影響が少ない。換言すれば、パージ通路41を、ベーンロータ9内に背圧室38を迂回した形(背圧室を38を介さない)で形成したことから、エアによる背圧室38内への影響を十分に回避することが可能になる。
That is, the air that has flowed into the
このため、前述したエア排出に続いて一つの遅角側油圧室15に供給された作動油は、第1ロック解除通路34a及び第1受圧室36に流入する。これにより、この作動油圧が、ロックピン33の段差面33cに作用して、ロックピン33をコイルばね40のばね力に抗して円滑に後退移動させてロックを速やかに解除する。これによって、ベーンロータ9は、自由な回転が速やかに確保することができる。
Therefore, the hydraulic oil supplied to one of the retard side
また、本実施形態では、パージ通路41の連通路44の通路断面積を殆どエアのみを通過できる程度に小さく設定したことから、遅角側油圧室15に供給された作動油は、パージ通路41を介して大気に排出されることが少ない。したがって、遅角側油圧室15内のエアを速やかに排出できることは勿論のこと、作動油の無用な排出がなくなるので、ベーンロータ9を、遅角側へ効率良く相対回転させることができる。
Further, in the present embodiment, since the passage cross-sectional area of the
しかも、第1通路42の通路断面積は、第1ロック解除通路34aとほぼ同じであるが、連通路44の通路断面積が、第1ロック解除通路34aの通路断面積よりも小さく設定されている。このため、ロックピン33の後退移動の安定性が図れる。つまり、連通路44の通路断面積が、第1ロック解除通路34aとほぼ同じである場合は、第1受圧室36に作動油が充満される前に、パージ通路41から作動油が排出されてしまう。これによって、ロックピン33の後退移動が不安定になるおそれがあるが、本実施形態の場合には、連通路44の通路断面積が第1ロック解除通路34aよりも十分に小さく設定されていることから、遅角側油圧室15の作動油を、無駄なく第1ロック解除通路34aから第1受圧室36に供給できる。これにより、ロックピン33の迅速かつ安定したロック解除作用が得られる。この結果、前記ベーンロータ9の自由な回転を速やかに確保することができる。
Moreover, the passage cross-sectional area of the
また、連通路44は、前述のように、通路断面積が小さく絞られていることから、ロックピン33がロック穴31から抜け出た場合に、ピン収容孔32の内周面での閉止作用が確実になり、作動油の外部へのリークを抑制できる。
Further, since the
さらに、連通路44は、円環溝状に形成されていることから、ロックピン33がピン収容孔32内で回転したとしてもロックピン33のロック穴31に対する挿入あるいは抜け出しによるパージ通路41の連通と遮断の切り替えを確実に行うことが可能になる。
Further, since the
また、連通路44は、ロックピン33のピン本体33aの外周面に形成されていることから、背圧室38への作動油のリークが少なくなる。つまり、ピン本体33aは、小径孔部32aの内周面との間のクリアランスがフランジ部33bと大径孔部32bの内周面との間のクリアランスよりも小さくなっているので、連通路44からの作動油のリークが少なくなるのである。
Further, since the
第2通路43は、下流端43bが円筒部13cの内部の比較的大きな空間に開口していることから、エアの排出効果が大きくなる。
Since the
その後、機関運転状態が中負荷領域に移行すると、コントロールユニットコントロールユニットの制御電流によって電磁切換弁21が、吐出通路20aと進角油通路19を連通させると共に、遅角油通路18とドレン通路22を連通させる。このため、オイルポンプ20から吐出通路20aに吐出された油圧は、進角油通路19などを通って各進角側油圧室16に流入する。
After that, when the engine operating state shifts to the medium load region, the
さらに、この油圧は、第2ロック解除通路34bを通って第2受圧室37に流入してロックピン33の先端部33dに作用する。したがって、ロックピン33は、コイルばね40のばね力に抗した後退移動位置に保持されて、先端部33dがロック穴31から抜け出した状態が維持される。
Further, this hydraulic pressure flows into the second
また、この時点では、各遅角側油圧室15の作動油が、遅角油通路18を通ってドレン通路22からオイルパン23に排出される。したがって、各進角側油圧室16内が高圧になる一方、各遅角側油圧室15内が低圧になる。
Further, at this point, the hydraulic oil of each retard angle side
このため、ベーンロータ9は、図5に示すように、図中時計方向(進角側)へ相対回転して第1ベーン14aの他側面が第2シュー11bの対向凸部11fに当接して、最進角側の相対回転位置に規制保持される。
Therefore, as shown in FIG. 5, the
この結果、吸気弁と排気弁のバルブオーバーラップが大きくなって燃焼温度を低下させ、排出ガス中のNOxを低減させる。また、未燃焼ガスを再燃焼させることから排気ガス中のHCも低減できる。 As a result, the valve overlap between the intake valve and the exhaust valve becomes large, the combustion temperature is lowered, and NOx in the exhaust gas is reduced. Further, since the unburned gas is reburned, HC in the exhaust gas can be reduced.
なお、他の機関運転状態の変化によって、コントロールユニットと電磁切換弁21等を介してハウジング6に対するベーンロータ9の相対回転位置を自由に変更できる。これによって、吸気弁の開閉タイミングを任意に変更することが可能になり、燃費や出力などの機関性能を十分に発揮させることができる。
The relative rotation position of the
また、本実施形態では、パージ通路41の第1通路42と第2ロック解除通路34bを、内径が同じでかつ並行に形成されていることから、これらの通路41,34bの成形加工作業が容易になる。つまり、これらを例えばドリル加工によって形成する場合は、同じドリルを用いて同一方向からドリル加工が行えるので、この加工作業が容易になる。
Further, in the present embodiment, since the
また、ベーンロータ9が、トーションスプリング26のばね力によって交番トルクの、特にトルクの大きな負のトルク(遅角側)に対する僅かな付勢力が付与されている。このため、ベーンロータ9の負のトルクによる影響を抑制できることから、ベーンロータ9の進角あるいは遅角側の相対回転制御を高精度に行うことが可能になる。
〔第2実施形態〕
図11は第2実施形態を示し、基本構造は第1実施形態と同じであるが、パージ通路41の配置を変更したものである。
Further, the
[Second Embodiment]
FIG. 11 shows a second embodiment, and the basic structure is the same as that of the first embodiment, but the arrangement of the
すなわち、パージ通路41は、第1通路42が第1ベーン14aの内部において第1ロック解除通路34aの図中上側に並行に配置されている。また、連通路44は、ロックピン33のフランジ部33bの外周面に形成されている。さらに、第2通路43は、ベーンロータ9の内部において第1通路42と同方向へほぼ直線状に形成されている。
That is, in the
第1通路42は、第1実施形態と同じく径方向の横断面形状が円形でかつほぼ均一径に形成され、上流端が遅角側油圧室15に開口し、下流端がピン収容孔32の大径孔部32bに開口している。なお、この第1通路42は、この通路断面積が第1ロック解除通路34aとほぼ同じ大きさに設定されている。
The
連通路44は、フランジ部33bの外周面に円環溝状に形成されて、ロックピン33の先端部32dがロック穴31に入り込んでいる状態では、図示のように第1通路42と第2通路43に連通している。しかし、この連通路44は、ロックピン33が後退移動してロック穴31から抜け出ている状態では、大径孔部32bの内周面で閉じられるようになっている。つまり、第1通路42と第2通路43の連通を遮断するようになっている。
The
第2通路43は、径方向の横断面形状が円形でかつ全体の内径がほぼ均一径に形成されているが、この通路断面積が第1通路42よりも小さく設定されている。また、第2通路43は、上流端43aが大径孔部32bに径方向から開口し、ほぼ直角方向に屈曲形成された下流端43bが円筒部13cの内側に開口している。
The
したがって、この実施形態によれば、基本的な作用効果は第1実施形態と同様であるが、第2通路43の上流端43aの開口面積が第1実施形態よりも小さくなっている。このため、ロックピン33の移動に伴う連通路44の開閉動作の応答が向上する。
Therefore, according to this embodiment, the basic action and effect are the same as those of the first embodiment, but the opening area of the
また、第2通路43は、第1実施形態のものよりも通路長が短くなっているので、その分、加工が容易になり、コストの点で有利である。
〔第3実施形態〕
図12は第3実施形態を示し、基本構造は第1実施形態とほぼ同様であるが、異なるところは、第2通路43の下流端43bを、円筒部13c内側ではなく、排出通路39の下流側に開口形成したものである。
Further, since the passage length of the
[Third Embodiment]
FIG. 12 shows a third embodiment, and the basic structure is almost the same as that of the first embodiment, except that the
すなわち、第1通路42や連通路44の形成位置と第2通路43の上流端43aが第1通路42と同軸状に形成されている構成は、第1実施形態と同じである。しかし、第2通路43は、円筒部13c方向へほぼ直角に屈曲形成された屈曲部43cから図中上方へ延びた下流端43bが排出通路39の下流側開口部39b付近に開口している。
That is, the configuration in which the formation positions of the
したがって、ロックピン33がロック穴31に入り込んでいる状態(ロック状態)では、機関始動時に遅角側油圧室15に供給されたエアは、第1通路42から連通路44を通って第2通路43内に流入する。ここから、エアは、第2通路43の下流端43bから直接的に排出通路39の下流側へ流入して、該下流側開口部39bからフロントプレート10の凹溝10cと円筒部13cの外周面との間を通って大気に排出される。
Therefore, in the state where the
この実施形態では、前述のように、第2通路43に流入したエアは、背圧室38に連通する排出通路39に流入するが、この下流側開口部39bからそのまま凹溝10cを通って大気に速やかに排出される。したがって、このエアによる背圧室38への影響が殆どない。他の作用効果は第1実施形態と同様である。
〔第4実施形態〕
図13及び図14は第4実施形態を示し、第1実施形態と異なるところは、第2通路43の下流端43bを、円筒部13cと軸方向で反対側、つまりロータ13の嵌合溝13bの近傍に開口形成したものである。
In this embodiment, as described above, the air flowing into the
[Fourth Embodiment]
13 and 14 show the fourth embodiment, and the difference from the first embodiment is that the
すなわち、第1通路42や連通路44の形成位置と第2通路43の上流端43aが第1通路42と同軸状に形成されている構成は、第1実施形態と同じである。
That is, the configuration in which the formation positions of the
しかし、第2通路43は、下流端43bが嵌合溝13bにロータ13の径方向から開口していると共に、下流端43bの一部である溝部43dがプーリ1方向に向かって、つまり嵌合溝13bの軸方向に沿って屈曲形成されている。
However, in the
また、プーリ1は、基部1aの挿入孔1bの内周面、つまり、嵌合溝13bの内周面と面する内周面に通路溝45が軸方向に沿って形成されている。この通路溝45は、横断面ほぼ円弧状に形成されて、軸方向の内側部が嵌合溝13bの内に臨んでいる。また、この通路溝45は、軸方向の外端45aが大気の開口している一方、内端45bが下流端43bの溝部43dと連通している。
Further, in the
したがって、この実施形態によれば、第1通路42から連通路44を介して第2通路43に流入したエアは、下流端43bから溝部43dとカムシャフト2の一端部2aの外周面との間を通って通路溝45から大気に排出される。
Therefore, according to this embodiment, the air flowing from the
よって、この実施形態は、特に、第2通路43は、溝部43dを含む下流端43bが背圧室38や排出通路39とは軸方向で反対側の位置に形成されていることから、パージ通路41を通るエアが背圧室38の内圧に影響を与えることが殆どない。他は、第1実施形態と同様な作用効果が得られる。
〔第5実施形態〕
図15及び図16は第5実施形態を示し、基本構造は第4実施形態と同じであるが、異なるところは、連通路44をロックピン33のピン本体33aの内部に軸芯Pを中心として径方向に沿って放射状(クロス状)に貫通形成したものである。
Therefore, in this embodiment, in particular, in the
[Fifth Embodiment]
15 and 16 show a fifth embodiment, and the basic structure is the same as that of the fourth embodiment, except that the
すなわち、連通路44は、ロックピン33の軸芯Pを中心としてクロス状に貫通した8本の貫通孔である小径孔44aによって構成されている。この各小径孔44aは、ロックピン33の回転方向のいずれの位置においても第1通路42と第2通路43を連通するように形成されている。他の構成は、第4実施形態と同じである。
That is, the
したがって、この実施形態によれば、特に、一つの遅角側油圧室15から第1通路42を介して連通路44に流入したエアは、図16の矢印で示すように、各小径孔44aによってほぼV字形状に通流して第2通路43に流入する。このため、流路長が短くなって第1通路42から第2通路43までの流入時間が短縮できることから、エアの排出性が向上する。
〔第6実施形態〕
図17は第6実施形態を示し、基本構造は第2実施形態(図11)と同じであるが、異なるところは、第2通路43の下流端43bの接続箇所が排出通路39になっている。
Therefore, according to this embodiment, in particular, the air that has flowed from one retard side
[Sixth Embodiment]
FIG. 17 shows a sixth embodiment, and the basic structure is the same as that of the second embodiment (FIG. 11), except that the connection point of the
つまり、第2通路43は、図示のように、ベーンロータ9の第1ベーン14aとロータ13の内部にほぼL字形状に屈曲形成されて、上流端43aが連通路44に開口しているが、下流端43bが排出通路39の下流側開口部39bに開口している。
That is, as shown in the drawing, the
したがって、一つの遅角側油圧室15から第1通路42と連通路44を介して第2通路43に流入したエアは、下流端43bから排出通路39の下流側開口部39b付近に直接的に流入する。ここから、フロントプレート10の凹溝10cと円筒部13cの外周面との間を通って大気に排出される。このため、背圧室38への影響は殆どない。他の構成は第2実施形態と同じであるから、同様な作用効果が得られる。
〔第7実施形態〕
図18は第7実施形態を示し、第1通路42を、第1ロック解除通路34aと兼用すると共に、第2通路43を、第2ロック解除通路34bと兼用した。また、連通路44を、ロックピン33のピン本体33aの外周面に螺旋状に形成したものである。
Therefore, the air that has flowed from one retard side
[7th Embodiment]
FIG. 18 shows a seventh embodiment, in which the
すなわち、第1通路42は、前記各実施形態のように別途設けることなく、一つの遅角側油圧室15と第1受圧室36を連通する第1ロック解除通路34aをそのまま利用するようになっている。一方、第2通路43も、一つの進角側油圧室16と第2受圧室37を連通する図外の第2ロック解除通路34bをそのまま利用するようになっている。
That is, the
ロックピン33は、ピン本体33aのロック穴31に臨む先端部(図中下端部)の外周に連通路44と連通する円環溝33fが形成されている。つまり、この円環溝33fは、連通路44の一部を構成するようになっている。したがって、ピン本体33aは、
この円環部33gは、円環溝33fによって結果的にピン本体33aの図中下部に形成されるようになっている。言い換えれば、円環部33gは、ピン本体33aの一部であって、図18の実線で示すように、ピン本体33aの先端部がロック穴31内に挿入している状態では、円環溝33fと共にロック穴31内に位置している。しかし、ロックピン33が、図中一点鎖線で示すように、最大後退移動してピン本体33aの先端部がロック穴31から抜け出た状態では、円環部33gの外周面が小径孔部32aの内周面に液密的に当接して円環溝33fが閉止されるようになっている。
The
The
連通路44は、図示のように、ピン本体33aの外周面のほぼ全域に螺旋状に形成され、ロックピン33がロック穴31に挿入された状態で、上流端44aが第1受圧室36に連通している。一方、下流端44bは、ピン本体33aの円環溝33fに連通している。この連通路44は、その通路断面積が第1実施形態のものと同じく、第1、第2通路43,43の通路断面積よりも十分に小さく設定されている。
As shown in the figure, the
したがって、一つの遅角側油圧室15から第1ロック解除通路34a(第1通路42)に流入したエアは、第1受圧室36を介して連通路44の上流端44aに入り込む。ここから、エアは、連通路44と小径孔部32aの内周面との間を通って下流端44bから円環溝33fを介して第2受圧室37に流入する。さらに、このエアは、第2ロック解除通路34bを介して一つの進角側油圧室16内に流入し、ここから進角油通路19を通って電磁切換弁21を介してドレン通路22からオイルパン23(大気中)に排出される。
Therefore, the air that has flowed into the
したがって、一つの遅角側油圧室15から排出されたエアは、背圧室38に対して影響を殆ど与えることがない。
Therefore, the air discharged from one retard side
また、連通路44は、通路断面積が十分に小さく設定されていると共に、螺旋状に形成されてパージ通路41全体の通路長が長くなっている。このため、連通路44を通る流体の通路抵抗が大きくなる。この結果、連通路44内では、粘性のある作動油は通流し難いがエアは通流し易くなる。したがって、エア自体の排出性が向上する。
Further, the
また、ロックピン33のピン本体33aの外周面に連通路44や円環溝33fなどを形成するだけで、第1、第2通路43,43などは第1、第2ロック解除通路34a、34bを兼用している。このため、製造作業が容易になり、この作業能率の向上が図れる。
Further, only by forming the
しかも、機関が始動されると、遅角側油圧室15に油圧が供給されるが、その際に、進角側油圧室16には作動油が供給されずに、内部の作動油が排出されるようになっている。また、エアも遅角側油圧室15から進角側油圧室16に入って、ここから速やかに大気に排出される。このため、ロックピン33は、第2受圧室37のエアによる圧力上昇が抑制されて、ロック穴31からの不用意な抜け出しを抑えることが可能になる。
〔第8実施形態〕
図19及び図20は第8実施形態を示し、基本構造は第1実施形態と同じであるが、異なるところは、第2通路43の下流端43bを進角油通路部19aに直接開口した点にある。
Moreover, when the engine is started, the flood control is supplied to the retard side
[8th Embodiment]
19 and 20 show the eighth embodiment, and the basic structure is the same as that of the first embodiment, except that the
すなわち、第2通路43は、上流側が直線状に形成された上流端43aがピン収容孔32の小径孔部32aに開口しているが、下流側がベーンロータ9内において図20中、下方へ屈曲形成されて、下流端43bが進角油通路部19aに直接開口している。他の構成は、第1実施形態と同じである。
That is, in the
したがって、この実施形態によれば、最遅角始動時において、遅角側油圧室15から第1通路42に流入したエアは、連通路44を通って第2通路43に流入し、ここから進角油通路部19aに流入する。さらに、このエアは、進角油通路部19aから進角油通路19に流入して電磁切換弁21を介してドレン通路22からオイルパン23(大気)に排出される。
Therefore, according to this embodiment, the air flowing into the
よって、この実施形態も第1実施形態と同じく背圧室38への影響が少ないなどの作用効果が得られる。特に、エアは、第2通路43から直接的に進角油通路19内に速やかに流入することから、ロックピン33への影響も殆どないと共に、大気への排出性が良好になる。
〔第9実施形態〕
図21及び図22は第9実施形態を示し、第1通路42は、第1ロック解除通路34aが兼用している。第2通路43は、上流端43aがピン収容孔32の小径孔部32aに開口しているが、下流端43b側が第2連通路16aに連通するようになっている。
Therefore, this embodiment also has the same effect as the first embodiment, such as having little influence on the
[9th Embodiment]
21 and 22 show a ninth embodiment, and the
すなわち、第1通路42(第1ロック解除通路34a)は、上流端が一つの遅角側油圧室15に開口し、下流端が第1受圧室36に開口している。
That is, in the first passage 42 (first unlock
また、ロックピン33は、ピン本体33aの外周に第1受圧室36を構成する段差部と連続する筒状溝が形成されて、この筒状溝と小径孔部32aの内周面との間に連通路44が形成されている。つまり、この連通路44は、図22A、Bに示すように、ピン本体33aの段差面33c(第1受圧室36)から図中下方へ連続して延長した筒状溝と小径孔部32aの内周面との間に円筒状に形成されている。
Further, the
この連通路44は、図22Aに示すように、外周面の軸方向に沿った長さはピン本体33aがロック穴31に挿入された状態で、第1受圧室36と第2通路43を連通し得る長さに設定されている。また、連通路44は、図22Bに示すように、ロックピン33がロック穴31から抜け出た状態では、ピン収容孔32の小径孔部32aの内周面で閉じられて、第2通路43との連通が遮断されるようになっている。
As shown in FIG. 22A, the
また、連通路44は、図22Aに示すように、ピン本体33aがロック穴31に挿入された状態では、小径孔部32aに臨んでいることから、該小径孔部32aの内周面との間の通路断面積Wが十分に小さく設定されている。すなわち、径方向の通路断面積Wは、第1、第2通路34a、34bより十分に小さいことは勿論のこと、エアはスムーズに通流できるが、作動油は粘性などに起因してスムーズ通流できない大きさに設定されている。
Further, as shown in FIG. 22A, the
また、第2通路43は、ロックピン33が最大後退移動にあるときは、上流端43aが連通路44に連通している。下流端43bは、第2連通路16aに常時開口している。したがって、第2通路43は、進角側油圧室16を介して進角側の第2連通孔16aに連通している。
Further, in the
よって、機関の始動が開始されて、各遅角側油圧室15にオイルポンプ20から作動油が供給されると、一つの遅角側油圧室15内のエアは、図22Aに示すように、第1通路42(第1ロック解除通路34a)から第1受圧室36内に流入する。このエアは、連通路44を通って第2通路43を介して進角側油圧室16に流入し、さらに第2連通孔16aと進角油通路部19a及び進角油通路19を通って電磁切換弁21を介してドレン通路22からオイルパン23内(大気)に排出される。
Therefore, when the start of the engine is started and the hydraulic oil is supplied from the
したがって、この実施形態も、前記排出エアによる背圧室38への影響が殆どない。また、エアを既存の第2連通孔16aや進角油通路19など利用して排出するようになっているため、構造を大きく変更する必要がないことから製造作業が容易になる。
Therefore, also in this embodiment, the exhaust air has almost no effect on the
他の作用効果は、前記各実施形態と同様である。 Other effects are the same as in each of the above-described embodiments.
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、バルブタイミング制御装置を排気弁側に設けた場合には、前述した機関始動時のロック機構を介したエア排出構造を進角側油圧室16側に設けることも可能である。なお、このとき、ロック機構は、ベーンロータ9が最進角側の相対回転位置でロックするようになっている。
The present invention is not limited to the configuration of each of the above-described embodiments. For example, when the valve timing control device is provided on the exhaust valve side, the air discharge structure via the lock mechanism at the time of engine start described above is provided. It can also be provided on the advance side
また、クランクシャフトからの回転力が伝達される対象を、タイミングプーリではなくタイミングスプロケットとすることも可能である。 Further, the target to which the rotational force from the crankshaft is transmitted can be a timing sprocket instead of the timing pulley.
さらに、パージ通路41の通路構造をさらに変更することも可能である。
Further, the passage structure of the
以上説明した実施形態に基づく内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。 As the valve timing control device for the internal combustion engine based on the embodiment described above, for example, the one described below can be considered.
その一つの態様において、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有するハウジングと、カムシャフトに固定されつつ前記ハウジングの内部に相対回転可能に配置され、前記作動室を複数に仕切るベーンを有するベーンロータと、前記ベーンロータに設けられた収容孔と、前記収容孔の内部に摺動可能に配置され、油圧を受ける受圧部を有し、該受圧部に作用する油圧によって摺動方向の一方向へ摺動可能なロック部材と、前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングとベーンロータの所定の相対回転角度位置において付勢部材の付勢力によって前記ロック部材が挿入可能なロック穴と、前記収容孔の前記ロック部材を挟んで前記ロック穴と軸方向で反対側の位置に有する背圧室と、前記背圧室に対して独立して設けられ、前記作動室と外部とを連通し、前記ロック部材の摺動位置に応じて該ロック部材によって前記作動室と外部との連通と遮断が切り替えられるパージ通路と、を備えている。 In one aspect thereof, the rotational force from the crankshaft is transmitted and is arranged so as to be relatively rotatable inside the housing while being fixed to the camshaft and the housing having the working chamber inside, and partitioning the working chamber into a plurality of parts. It has a vane rotor having a vane, an accommodating hole provided in the vane rotor, and a pressure receiving portion slidably arranged inside the accommodating hole to receive a hydraulic pressure, and is slidable in the sliding direction by the hydraulic pressure acting on the pressure receiving portion. A lock member that can slide in one direction, a lock hole that is provided in the housing and into which the lock member can be inserted by the urging force of the urging member at a predetermined relative rotation angle position between the housing and the vane rotor, and the accommodating hole. A back pressure chamber having the lock member at a position opposite to the lock hole in the axial direction and the back pressure chamber are provided independently of the back pressure chamber, and the operating chamber and the outside are communicated with each other to communicate the lock. It is provided with a purge passage in which communication and blocking between the operating chamber and the outside can be switched by the lock member according to the sliding position of the member.
さらに好ましくは、前記パージ通路は、前記ベーンロータに設けられ、前記収容孔と前記作動室とを連通する第1通路と、前記ベーンロータに前記背圧室を迂回して設けられ、前記収容孔と外部とを連通する第2通路と、前記ロック部材に設けられ、該ロック部材が前記ロック穴に挿入された状態で、前記第1通路と第2通路とを連通し、前記ロック部材が前記ロック穴から抜け出た状態で、前記第1通路と第2連通路との連通が遮断される連通路と、を有している。 More preferably, the purge passage is provided in the vane rotor, a first passage communicating the accommodating hole and the operating chamber, and the vane rotor is provided so as to bypass the back pressure chamber, and the accommodating hole and the outside are provided. The first passage and the second passage are communicated with each other in a state where the second passage is provided in the lock member and the lock member is inserted into the lock hole, and the lock member communicates with the lock hole. It has a communication passage in which communication between the first passage and the second communication passage is cut off in a state of being out of the passage.
この態様によれば、パージ通路の第2通路を設けたことによって、ロック部材のロックや解除によって連通や遮断を行っても背圧室への影響が少ない。 According to this aspect, by providing the second passage of the purge passage, the influence on the back pressure chamber is small even if the lock member is locked or unlocked to communicate or shut off.
さらに好ましくは、前記パージ通路は、前記連通路の通路断面積が第1通路の通路断面積よりも小さい。 More preferably, in the purge passage, the passage cross-sectional area of the continuous passage is smaller than the passage cross-sectional area of the first passage.
この態様によれば、連通路の通路断面積が小さくなっているので、ロック部材が、ロック穴から後退してロックが解除されたときの連通路の閉止作用が確実となり、作動油の外部へのリークを抑制できる。 According to this aspect, since the passage cross-sectional area of the communication passage is small, the closing action of the communication passage when the lock member retracts from the lock hole and the lock is released is ensured, and the hydraulic oil is released to the outside. Leakage can be suppressed.
さらに好ましくは、前記連通路は、ロック部材の外周に形成された環状溝である。 More preferably, the communication passage is an annular groove formed on the outer periphery of the lock member.
さらに好ましくは、前記ロック部材は、軸方向の前記背圧室側の一方側に大径部を有する一方、前記ロック穴側の他方側に前記大径部よりも小径な小径部を有し、前記連通路は、前記小径部の外周に形成されている。 More preferably, the lock member has a large diameter portion on one side of the back pressure chamber side in the axial direction, and has a small diameter portion smaller than the large diameter portion on the other side of the lock hole side. The communication passage is formed on the outer periphery of the small diameter portion.
この態様によれば、小径部は、収容孔の内周面との間のクリアランスが大径部よりも小さく設定されているので、この小径部の外周にパージ通路を設けることによって背圧室側への作動油のリークが少ない。 According to this aspect, since the clearance between the small diameter portion and the inner peripheral surface of the accommodating hole is set to be smaller than that of the large diameter portion, the back pressure chamber side is provided by providing a purge passage on the outer circumference of the small diameter portion. There is little leakage of hydraulic oil to.
さらに好ましくは、前記第2通路は、前記ベーンロータの内部において前記収容孔に開口する上流端と、前記ハウジングの外部に開口する下流端と、を有し、前記下流端が、前記ベーンロータの回転軸方向の前記カムシャフトが取り付けられる面と反対側の側面に開口している。 More preferably, the second passage has an upstream end that opens into the accommodating hole inside the vane rotor and a downstream end that opens to the outside of the housing, and the downstream end is the rotation shaft of the vane rotor. It is open on the side surface opposite to the surface on which the camshaft is mounted in the direction.
さらに好ましくは、前記第2通路は、前記ベーンロータの内部において前記収容孔に開口する上流端と、前記ハウジングの外部に開口する下流端と、を有し、前記下流端が、前記ハウジングとベーンロータの少なくとも一方に設けられて、前記背圧室と外部を常時連通する排出通路に開口している。 More preferably, the second passage has an upstream end that opens into the accommodation hole inside the vane rotor and a downstream end that opens to the outside of the housing, with the downstream end being the housing and vane rotor. It is provided on at least one side and is open to a discharge passage that always communicates with the back pressure chamber and the outside.
さらに好ましくは、前記第2通路は、前記ベーンロータの内部において前記収容孔に開口する上流端と、前記カムシャフトが取り付けられる嵌合溝に開口した下流端と、を有し、前記ハウジングは、前記第2通路の下流端と外部とを連通する排出溝を有している。 More preferably, the second passage has an upstream end that opens into the accommodating hole inside the vane rotor and a downstream end that opens into a fitting groove to which the camshaft is mounted. It has a discharge groove that communicates the downstream end of the second passage with the outside.
さらに好ましくは、前記第2通路は、前記ベーンロータの内部において前記収容孔に開口する上流端と、前記ベーンロータに設けられた前記作動室に連通する油給排通路に開口する下流端と、を有している。 More preferably, the second passage has an upstream end that opens into the accommodating hole inside the vane rotor and a downstream end that opens into an oil supply / discharge passage that communicates with the operating chamber provided in the vane rotor. doing.
さらに好ましくは、前記ロック部材は、軸方向の前記背圧室側の一方側に大径部を有する一方、前記ロック穴側の他方側に前記大径部よりも小径な小径部を有し、前記連通路は、前記大径部の外周に形成されている。 More preferably, the lock member has a large diameter portion on one side of the back pressure chamber side in the axial direction, and has a small diameter portion smaller than the large diameter portion on the other side of the lock hole side. The communication passage is formed on the outer periphery of the large diameter portion.
さらに好ましくは、前記連通路は、前記ロック部材の軸心に対して径方向に沿って貫通形成された複数の貫通孔によって形成されている。 More preferably, the communication passage is formed by a plurality of through holes formed through the lock member along the radial direction with respect to the axial center.
さらに好ましくは、前記ベーンロータは、前記ロック部材の受圧部と連通するロック解除通路を有し、前記パージ通路の最小通路断面積は、前記ロック解除通路の最小通路断面積よりも小さく設定されている。 More preferably, the vane rotor has an unlock passage that communicates with the pressure receiving portion of the lock member, and the minimum passage cross-sectional area of the purge passage is set to be smaller than the minimum passage cross-sectional area of the unlock passage. ..
別の好ましい態様として、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有するハウジングと、
カムシャフトに固定されつつ前記ハウジングの内部に相対回転可能に配置され、前記作動室を複数に仕切るベーンを有するベーンロータと、
前記ベーンロータに設けられた収容孔と、前記収容孔の内部に摺動可能に配置され、油圧を受ける受圧部を有し、該受圧部に作用する油圧によって摺動方向の一方向へ摺動可能なロック部材と、
前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングとベーンロータの所定の相対回転角度位置において付勢部材の付勢力によって前記ロック部材が挿入可能なロック穴と、
前記収容孔の前記ロック部材を挟んでロック穴と軸方向で反対側の位置に有する背圧室と、
前記ベーンロータに設けられ、前記収容孔と前記作動室とを連通する第1通路と、前記ベーンロータに設けられ、前記収容孔と外部とを連通する第2通路と、前記ロック部材の外周に設けられ、該ロック部材が前記ロック穴に挿入した状態で、前記第1通路と第2通路を連通し、前記ロック部材が前記ロック穴から抜け出た状態で前記第1通路と第2通路の連通が遮断される円環溝状の連通路と、を有するパージ通路と、を備えている。
In another preferred embodiment, a housing in which the rotational force from the crankshaft is transmitted and has an working chamber inside,
A vane rotor, which is fixed to a camshaft and is arranged so as to be relatively rotatable inside the housing and has a vane that divides the operating chamber into a plurality of parts.
It has an accommodating hole provided in the vane rotor and a pressure receiving portion that is slidably arranged inside the accommodating hole and receives hydraulic pressure, and can slide in one direction in the sliding direction by the hydraulic pressure acting on the pressure receiving portion. Lock member and
A lock hole provided in the housing into which the lock member can be inserted by the urging force of the urging member at a predetermined relative rotation angle position between the housing and the vane rotor.
A back pressure chamber having the lock member of the accommodating hole at a position opposite to the lock hole in the axial direction,
A first passage provided in the vane rotor and communicating the accommodating hole and the operating chamber, a second passage provided in the vane rotor and communicating the accommodating hole and the outside, and an outer periphery of the lock member are provided. With the lock member inserted into the lock hole, the first passage and the second passage are communicated with each other, and the communication between the first passage and the second passage is cut off with the lock member coming out of the lock hole. It is provided with a ring-shaped groove-shaped continuous passage, and a purge passage having.
別の好ましい態様として、クランクシャフトからの回転力が伝達され、内部に作動室を有するハウジングと、
カムシャフトに固定されつつ前記ハウジングの内部に相対回転可能に配置され、前記作動室を遅角室と進角室に仕切るベーンを有するベーンロータと、
前記ベーンロータに設けられた収容孔と、
前記収容孔の内部に摺動可能に配置されたロック部材であって、摺動方向の一方側に設けられた大径部と、前記摺動方向の他方側に設けられた小径部と、前記大径部と小径部との間の段差部と、を有し、油圧によって摺動方向の一方向へ摺動可能なロック部材と、
前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングとベーンロータの所定の相対回転角度位置において付勢部材の付勢力によって前記ロック部材が挿入可能なロック穴と、
前記ベーンロータに設けられ、前記段差部と前記収容孔の内周面との間に形成される第1受圧室と前記遅角室を連通する第1ロック解除通路と、
前記ハウジングまたは前記ベーンロータに設けられ、前記ロック部材の前記小径部と前記ロック穴との間に形成される第2受圧室と前記進角室とを連通する第2ロック解除通路と、
前記ロック部材の摺動位置に応じて前記第1受圧室と第2受圧室の連通と遮断が切り替えられるパージ通路と、を備えている。
In another preferred embodiment, a housing in which the rotational force from the crankshaft is transmitted and has an working chamber inside,
A vane rotor, which is fixed to a camshaft and is arranged so as to be relatively rotatable inside the housing and has a vane that divides the operating chamber into a retard chamber and an advance chamber.
The accommodating hole provided in the vane rotor and
A lock member slidably arranged inside the accommodation hole, the large diameter portion provided on one side in the sliding direction, the small diameter portion provided on the other side in the sliding direction, and the above. A lock member having a stepped portion between a large diameter portion and a small diameter portion and slidable in one direction in the sliding direction by flood control.
A lock hole provided in the housing into which the lock member can be inserted by the urging force of the urging member at a predetermined relative rotation angle position between the housing and the vane rotor.
A first unlock passage which is provided in the vane rotor and communicates between the first pressure receiving chamber and the retarded angle chamber formed between the stepped portion and the inner peripheral surface of the accommodating hole.
A second unlock passage which is provided in the housing or the vane rotor and communicates between the second pressure receiving chamber and the advance angle chamber formed between the small diameter portion of the lock member and the lock hole.
It is provided with a purge passage for switching communication and blocking between the first pressure receiving chamber and the second pressure receiving chamber according to the sliding position of the lock member.
さらに好ましくは、前記パージ通路は、前記ロック部材の小径部が前記ロック穴に挿入した状態で、前記第1受圧室と第2受圧室を連通し、前記ロック部材が前記ロック穴から抜け出した状態で、前記第1受圧室と第2受圧室の連通が遮断されるようになっている。 More preferably, the purge passage communicates the first pressure receiving chamber and the second pressure receiving chamber with the small diameter portion of the lock member inserted into the lock hole, and the lock member comes out of the lock hole. Therefore, the communication between the first pressure receiving chamber and the second pressure receiving chamber is cut off.
さらに好ましくは、前記パージ通路は、前記ロック部材の小径部に形成され、前記ロック部材の小径部が前記ロック穴に入り込んだ状態において前記第2受圧室と連通し、前記ロック部材の小径部が前記ロック穴から抜け出した状態で前記第2受圧室との連通が遮断される環状溝と、前記ロック部材の外周に設けられ、前記環状溝と第1受圧室を連通する螺旋状溝と、を有している。 More preferably, the purge passage is formed in the small diameter portion of the lock member, communicates with the second pressure receiving chamber in a state where the small diameter portion of the lock member has entered the lock hole, and the small diameter portion of the lock member is formed. An annular groove that blocks communication with the second pressure receiving chamber when it comes out of the lock hole, and a spiral groove that is provided on the outer periphery of the lock member and communicates between the annular groove and the first pressure receiving chamber. Have.
さらに好ましくは、前記パージ通路は、前記ロック部材の外周に設けられ、前記第1受圧室と連通し、前記小径部よりも直径長さが小さい円環溝状の連通路と、該連通路と前記第2受圧室とを連通する第2通路と、を有している。 More preferably, the purge passage is provided on the outer periphery of the lock member, communicates with the first pressure receiving chamber, and has an annular groove-like communication passage having a diameter length smaller than that of the small diameter portion, and the communication passage. It has a second passage that communicates with the second pressure receiving chamber.
別の好ましい態様として、供給される作動油の油圧によって相対回転する第1部材と第2部材を備え、前記第1部材と前記第2部材の相対回転によってクランクシャフトとカムシャフトの相対回転位相を変更可能な内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
前記第1部材又は前記第2部材に設けられた収容孔と、前記収容孔の内部に移動可能に配置され、前記作動油の油圧を受ける受圧部を有し、該受圧部に作用する油圧によって移動方向の一方向へ移動して前記第1部材と前記第2部材の相対回転位相の規制を解除し、前記受圧部に油圧が作用しないときに前記移動方向の他方向へ移動して前記第1部材と前記第2部材の相対回転位相を規制するロック部材と、
前記収容孔の前記ロック部材よりも前記移動方向の一方向側である背圧室を介さずに、前記第1部材又は前記第2部材の前記供給される作動油を保持する作動室と外部とを連通し、前記ロック部材の移動位置に応じて連通と遮断が切り替えられるパージ通路と、を備えている。
As another preferred embodiment, the first member and the second member which are relatively rotated by the hydraulic pressure of the supplied hydraulic oil are provided, and the relative rotation phase of the crankshaft and the camshaft is determined by the relative rotation of the first member and the second member. A variable internal combustion engine valve timing controller
It has an accommodating hole provided in the first member or the second member, and a pressure receiving portion which is movably arranged inside the accommodating hole and receives the oil pressure of the hydraulic oil, and is provided by the oil pressure acting on the pressure receiving portion. It moves in one direction in the moving direction to release the regulation of the relative rotation phase between the first member and the second member, and moves in the other direction in the moving direction when no oil pressure acts on the pressure receiving portion. A lock member that regulates the relative rotation phase of one member and the second member,
The working chamber and the outside for holding the supplied hydraulic oil of the first member or the second member without passing through the back pressure chamber which is one direction side of the moving direction of the accommodating hole with respect to the locking member. It is provided with a purge passage for communicating with the lock member and switching between communication and blocking according to the moving position of the lock member.
1…スプロケット(リアプレート)、1c…雌ねじ孔、2…カムシャフト、3…位相変更機構、4…油圧回路、6…ハウジング(第1部材)、7…ハウジング本体、8…カムボルト、9…ベーンロータ(第2部材)、10…フロントプレート、10b…ボルト挿入孔、10c…凹溝、11a〜11d…第1〜第4シュー、15…遅角側油圧室(作動室)、16…進角側油圧室(作動室)、13…ロータ、14a…第1ベーン、14b〜14d…第2〜第4ベーン、18…遅角油通路、19…進角油通路、30…ロック機構、31…ロック穴、32…ピン収容孔、32a…大径孔部、32b…小径孔部、33…ロックピン(ロック部材)、33a…ピン本体(小径部)、33b…フランジ部(大径部)、33c…段差面、33d…先端部、34a…第1ロック解除通路34a…第2ロック解除通路、36…第1受圧室、37…第2受圧室、38…背圧室、39…排出通路、39b…下流側開口部、40…コイルばね(付勢部材)、41…パージ通路、42…第1通路、43…第2通路、43a…上流端、43b…下流端、44…連通路、44a…上流端、44b…下流端。
1 ... Sprocket (rear plate), 1c ... Female screw hole, 2 ... Cam shaft, 3 ... Phase change mechanism, 4 ... Hydraulic circuit, 6 ... Housing (first member), 7 ... Housing body, 8 ... Cam bolt, 9 ... Vane rotor (2nd member), 10 ... Front plate, 10b ... Bolt insertion hole, 10c ... Recessed groove, 11a to 11d ... 1st to 4th shoes, 15 ... Diagonal side hydraulic chamber (operating chamber), 16 ... Advance angle side Hydraulic chamber (operating chamber), 13 ... rotor, 14a ... 1st vane, 14b-14d ... 2nd to 4th vanes, 18 ... retard oil passage, 19 ... advance oil passage, 30 ... lock mechanism, 31 ... lock Hole, 32 ... Pin accommodating hole, 32a ... Large diameter hole, 32b ... Small diameter hole, 33 ... Lock pin (lock member), 33a ... Pin body (small diameter), 33b ... Flange (large diameter), 33c ... Step surface, 33d ... Tip, 34a ...
Claims (18)
カムシャフトに固定されつつ前記ハウジングの内部に相対回転可能に配置され、前記作動室を複数に仕切るベーンを有するベーンロータと、
前記ベーンロータに設けられた収容孔と、
前記収容孔の内部に摺動可能に配置され、油圧を受ける受圧部を有し、該受圧部に作用する油圧によって摺動方向の一方向へ摺動可能なロック部材と、
前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングとベーンロータの所定の相対回転角度位置において付勢部材の付勢力によって前記ロック部材が挿入可能なロック穴と、
前記収容孔の前記ロック部材を挟んで前記ロック穴と軸方向で反対側の位置に有する背圧室と、
前記背圧室に対して独立して設けられ、前記作動室と外部とを連通し、前記ロック部材の摺動位置に応じて該ロック部材によって前記作動室と外部との連通と遮断が切り替えられるパージ通路と、
を備えた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。 A housing that transmits the rotational force from the crankshaft and has an operating chamber inside,
A vane rotor, which is fixed to a camshaft and is arranged so as to be relatively rotatable inside the housing and has a vane that divides the operating chamber into a plurality of parts.
The accommodating hole provided in the vane rotor and
A lock member that is slidably arranged inside the accommodating hole, has a pressure receiving portion that receives flood pressure, and is slidable in one direction in the sliding direction by the hydraulic pressure acting on the pressure receiving portion.
A lock hole provided in the housing into which the lock member can be inserted by the urging force of the urging member at a predetermined relative rotation angle position between the housing and the vane rotor.
A back pressure chamber having the lock member of the accommodating hole at a position opposite to the lock hole in the axial direction.
It is provided independently of the back pressure chamber, communicates the operating chamber with the outside, and the lock member switches between communication and blocking between the operating chamber and the outside according to the sliding position of the lock member. Purge passage and
A valve timing control device for an internal combustion engine, which is characterized by being equipped with.
前記パージ通路は、
前記ベーンロータに設けられ、前記収容孔と前記作動室とを連通する第1通路と、
前記ベーンロータに前記背圧室を迂回して設けられ、前記収容孔と外部とを連通する第2通路と、
前記ロック部材に設けられ、該ロック部材が前記ロック穴に挿入された状態で、前記第1通路と第2通路とを連通し、前記ロック部材が前記ロック穴から抜け出た状態で、前記第1通路と第2連通路との連通が遮断される連通路と、
を有す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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1.
The purge passage
A first passage provided in the vane rotor and communicating the accommodating hole and the operating chamber,
A second passage, which is provided in the vane rotor by bypassing the back pressure chamber and communicates between the accommodating hole and the outside,
The first passage is provided in the lock member, the lock member is inserted into the lock hole, the first passage and the second passage are communicated with each other, and the lock member is pulled out of the lock hole. A communication passage that cuts off the communication between the passage and the second passage, and
A valve timing control device for an internal combustion engine.
前記パージ通路は、前記連通路の通路断面積が第1通路の通路断面積よりも小さい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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 2.
The purge passage is a valve timing control device for an internal combustion engine, characterized in that the passage cross-sectional area of the communication passage is smaller than the passage cross-sectional area of the first passage.
前記連通路は、ロック部材の外周に形成された環状溝であ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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 3.
A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the communication passage is an annular groove formed on the outer periphery of a lock member.
前記ロック部材は、軸方向の前記背圧室側の一方側に大径部を有する一方、前記ロック穴側の他方側に前記大径部よりも小径な小径部を有し、
前記連通路は、前記小径部の外周に形成され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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 4.
The lock member has a large diameter portion on one side of the back pressure chamber side in the axial direction, and has a small diameter portion smaller than the large diameter portion on the other side of the lock hole side.
A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the communication passage is formed on the outer periphery of the small diameter portion.
前記第2通路は、前記ベーンロータの内部において前記収容孔に開口する上流端と、前記ハウジングの外部に開口する下流端と、を有し、前記下流端が、前記ベーンロータの回転軸方向の前記カムシャフトが取り付けられる面と反対側の側面に開口し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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 2.
The second passage has an upstream end that opens into the accommodating hole inside the vane rotor and a downstream end that opens to the outside of the housing, and the downstream end is the cam in the rotation axis direction of the vane rotor. A valve timing control device for an internal combustion engine, which is characterized by having an opening on a side surface opposite to the surface on which the shaft is mounted.
前記第2通路は、前記ベーンロータの内部において前記収容孔に開口する上流端と、前記ハウジングの外部に開口する下流端と、を有し、前記下流端が、前記ハウジングとベーンロータの少なくとも一方に設けられて、前記背圧室と外部を常時連通する排出通路に開口し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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 2.
The second passage has an upstream end that opens into the accommodating hole inside the vane rotor and a downstream end that opens to the outside of the housing, and the downstream end is provided in at least one of the housing and the vane rotor. A valve timing control device for an internal combustion engine, which is open to a discharge passage that constantly communicates with the back pressure chamber to the outside.
前記第2通路は、前記ベーンロータの内部において前記収容孔に開口する上流端と、前記カムシャフトが取り付けられる嵌合溝に開口した下流端と、を有し、
前記ハウジングは、前記第2通路の下流端と外部とを連通する排出溝を有す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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 2.
The second passage has an upstream end that opens into the accommodating hole inside the vane rotor and a downstream end that opens into a fitting groove to which the camshaft is mounted.
A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the housing has a discharge groove that communicates a downstream end of the second passage with the outside.
前記第2通路は、前記ベーンロータの内部において前記収容孔に開口する上流端と、前記ベーンロータに設けられた前記作動室に連通する油給排通路に開口する下流端と、を有し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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 2.
The second passage has an upstream end that opens into the accommodating hole inside the vane rotor and a downstream end that opens into an oil supply / discharge passage that communicates with the operating chamber provided in the vane rotor. A valve timing control device for an internal combustion engine.
前記ロック部材は、軸方向の前記背圧室側の一方側に大径部を有する一方、前記ロック穴側の他方側に前記大径部よりも小径な小径部を有し、
前記連通路は、前記大径部の外周に形成され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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 4.
The lock member has a large diameter portion on one side of the back pressure chamber side in the axial direction, and has a small diameter portion smaller than the large diameter portion on the other side of the lock hole side.
A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the communication passage is formed on the outer periphery of the large diameter portion.
前記連通路は、前記ロック部材の軸心に対して径方向に沿って貫通形成された複数の貫通孔によって形成され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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 3.
A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the communication passage is formed by a plurality of through holes formed through the lock member in the radial direction with respect to the axial center.
前記ベーンロータは、前記ロック部材の受圧部と連通するロック解除通路を有し、
前記パージ通路の最小通路断面積は、前記ロック解除通路の最小通路断面積よりも小さい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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1.
The vane rotor has an unlock passage that communicates with a pressure receiving portion of the lock member.
A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the minimum passage cross-sectional area of the purge passage is smaller than the minimum passage cross-sectional area of the unlock passage.
カムシャフトに固定されつつ前記ハウジングの内部に相対回転可能に配置され、前記作動室を複数に仕切るベーンを有するベーンロータと、
前記ベーンロータに設けられた収容孔と、
前記収容孔の内部に摺動可能に配置され、油圧を受ける受圧部を有し、該受圧部に作用する油圧によって摺動方向の一方向へ摺動可能なロック部材と、
前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングとベーンロータの所定の相対回転角度位置において付勢部材の付勢力によって前記ロック部材が挿入可能なロック穴と、
前記収容孔の前記ロック部材を挟んでロック穴と軸方向で反対側の位置に有する背圧室と、
前記ベーンロータに設けられ、前記収容孔と前記作動室とを連通する第1通路と、前記ベーンロータに設けられ、前記収容孔と外部とを連通する第2通路と、前記ロック部材の外周に設けられ、該ロック部材が前記ロック穴に挿入した状態で、前記第1通路と第2通路を連通し、前記ロック部材が前記ロック穴から抜け出た状態で前記第1通路と第2通路の連通が遮断される円環溝状の連通路と、を有するパージ通路と、
を備えた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。 A housing that transmits the rotational force from the crankshaft and has an operating chamber inside,
A vane rotor, which is fixed to a camshaft and is arranged so as to be relatively rotatable inside the housing and has a vane that divides the operating chamber into a plurality of parts.
The accommodating hole provided in the vane rotor and
A lock member that is slidably arranged inside the accommodating hole, has a pressure receiving portion that receives flood pressure, and is slidable in one direction in the sliding direction by the hydraulic pressure acting on the pressure receiving portion.
A lock hole provided in the housing into which the lock member can be inserted by the urging force of the urging member at a predetermined relative rotation angle position between the housing and the vane rotor.
A back pressure chamber having the lock member of the accommodating hole at a position opposite to the lock hole in the axial direction,
A first passage provided in the vane rotor and communicating the accommodating hole and the operating chamber, a second passage provided in the vane rotor and communicating the accommodating hole and the outside, and an outer periphery of the lock member are provided. With the lock member inserted into the lock hole, the first passage and the second passage are communicated with each other, and the communication between the first passage and the second passage is cut off with the lock member coming out of the lock hole. An annular groove-shaped communication passage, and a purge passage having a
A valve timing control device for an internal combustion engine, which is characterized by being equipped with.
カムシャフトに固定されつつ前記ハウジングの内部に相対回転可能に配置され、前記作動室を遅角室と進角室に仕切るベーンを有するベーンロータと、
前記ベーンロータに設けられた収容孔と、
前記収容孔の内部に摺動可能に配置されたロック部材であって、摺動方向の一方側に設けられた大径部と、前記摺動方向の他方側に設けられた小径部と、前記大径部と小径部との間の段差部と、を有し、油圧によって摺動方向の一方向へ摺動可能なロック部材と、
前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングとベーンロータの所定の相対回転角度位置において付勢部材の付勢力によって前記ロック部材が挿入可能なロック穴と、
前記ベーンロータに設けられ、前記段差部と前記収容孔の内周面との間に形成される第1受圧室と前記遅角室を連通する第1ロック解除通路と、
前記ハウジングまたは前記ベーンロータに設けられ、前記ロック部材の前記小径部と前記ロック穴との間に形成される第2受圧室と前記進角室とを連通する第2ロック解除通路と、
前記ロック部材の摺動位置に応じて前記第1受圧室と第2受圧室の連通と遮断が切り替えられるパージ通路と、
を備えた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。 A housing that transmits the rotational force from the crankshaft and has an operating chamber inside,
A vane rotor, which is fixed to a camshaft and is arranged so as to be relatively rotatable inside the housing and has a vane that divides the operating chamber into a retard chamber and an advance chamber.
The accommodating hole provided in the vane rotor and
A lock member slidably arranged inside the accommodation hole, the large diameter portion provided on one side in the sliding direction, the small diameter portion provided on the other side in the sliding direction, and the above. A lock member having a stepped portion between a large diameter portion and a small diameter portion and slidable in one direction in the sliding direction by flood control.
A lock hole provided in the housing into which the lock member can be inserted by the urging force of the urging member at a predetermined relative rotation angle position between the housing and the vane rotor.
A first unlock passage which is provided in the vane rotor and communicates between the first pressure receiving chamber and the retarded angle chamber formed between the stepped portion and the inner peripheral surface of the accommodating hole.
A second unlock passage which is provided in the housing or the vane rotor and communicates between the second pressure receiving chamber and the advance angle chamber formed between the small diameter portion of the lock member and the lock hole.
A purge passage in which communication and disconnection between the first pressure receiving chamber and the second pressure receiving chamber can be switched according to the sliding position of the lock member.
A valve timing control device for an internal combustion engine, which is characterized by being equipped with.
前記パージ通路は、前記ロック部材の小径部が前記ロック穴に挿入した状態で、前記第1受圧室と第2受圧室を連通し、前記ロック部材が前記ロック穴から抜け出した状態で、前記第1受圧室と第2受圧室の連通が遮断され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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 14.
The purge passage communicates the first pressure receiving chamber and the second pressure receiving chamber with the small diameter portion of the lock member inserted into the lock hole, and the lock member comes out of the lock hole. A valve timing control device for an internal combustion engine, characterized in that the communication between the first pressure receiving chamber and the second pressure receiving chamber is cut off.
前記パージ通路は、前記ロック部材の小径部に形成され、前記ロック部材の小径部が前記ロック穴に入り込んだ状態において前記第2受圧室と連通し、前記ロック部材の小径部が前記ロック穴から抜け出した状態で前記第2受圧室との連通が遮断される環状溝と、前記ロック部材の外周に設けられ、前記環状溝と第1受圧室を連通する螺旋状溝と、を有す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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 15.
The purge passage is formed in a small diameter portion of the lock member, communicates with the second pressure receiving chamber in a state where the small diameter portion of the lock member has entered the lock hole, and the small diameter portion of the lock member is formed from the lock hole. It is characterized by having an annular groove in which communication with the second pressure receiving chamber is cut off in a pulled out state, and a spiral groove provided on the outer periphery of the lock member and communicating with the annular groove and the first pressure receiving chamber. Valve timing control device for internal combustion engines.
前記パージ通路は、前記ロック部材の外周に設けられ、前記第1受圧室と連通し、前記小径部よりも直径長さが小さい円環溝状の連通路と、該連通路と前記第2受圧室とを連通する第2通路と、を有す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。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 15.
The purge passage is provided on the outer periphery of the lock member, communicates with the first pressure receiving chamber, and has an annular groove-shaped communication passage having a diameter length smaller than that of the small diameter portion, and the communication passage and the second pressure receiving passage. A valve timing control device for an internal combustion engine, which comprises a second passage that communicates with a chamber.
前記第1部材又は前記第2部材に設けられた収容孔と、前記収容孔の内部に移動可能に配置され、前記作動油の油圧を受ける受圧部を有し、該受圧部に作用する油圧によって移動方向の一方向へ移動して前記第1部材と前記第2部材の相対回転位相の規制を解除し、前記受圧部に油圧が作用しないときに前記移動方向の他方向へ移動して前記第1部材と前記第2部材の相対回転位相を規制するロック部材と、
前記収容孔の前記ロック部材よりも前記移動方向の一方向側である背圧室を介さずに、前記第1部材又は前記第2部材の前記供給される作動油を保持する作動室と外部とを連通し、前記ロック部材の移動位置に応じて連通と遮断が切り替えられるパージ通路と、
を備えた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。 An internal combustion engine that includes a first member and a second member that rotate relative to each other by the hydraulic pressure of the supplied hydraulic oil, and can change the relative rotation phase of the crankshaft and the camshaft by the relative rotation of the first member and the second member. It is a valve timing control device
It has an accommodating hole provided in the first member or the second member, and a pressure receiving portion which is movably arranged inside the accommodating hole and receives the oil pressure of the hydraulic oil, and is provided by the oil pressure acting on the pressure receiving portion. It moves in one direction in the moving direction to release the regulation of the relative rotation phase between the first member and the second member, and moves in the other direction in the moving direction when no oil pressure acts on the pressure receiving portion. A lock member that regulates the relative rotation phase of one member and the second member,
The working chamber and the outside for holding the supplied hydraulic oil of the first member or the second member without passing through the back pressure chamber which is one direction side of the moving direction of the accommodating hole with respect to the locking member. A purge passage that communicates with each other and switches between communication and shutoff according to the moving position of the lock member.
A valve timing control device for an internal combustion engine, which is characterized by being equipped with.
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