JP3014893B2 - バルブタイミング調整装置 - Google Patents

バルブタイミング調整装置

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JP3014893B2
JP3014893B2 JP5116990A JP11699093A JP3014893B2 JP 3014893 B2 JP3014893 B2 JP 3014893B2 JP 5116990 A JP5116990 A JP 5116990A JP 11699093 A JP11699093 A JP 11699093A JP 3014893 B2 JP3014893 B2 JP 3014893B2
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oil
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    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/34403Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
    • F01L1/34406Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft the helically teethed sleeve being located in the camshaft driving pulley
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は吸・排気バルブの開弁タ
イミングを調整するバルブタイミング調整装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のバルブタイミング調整装
置として、特開昭63−131808号公報に開示され
る「内燃機関のバルブタイミング制御装置」が知られて
いる。この装置には、タイミングプーリとカムシャフト
との間を移動可能に設けられ、この間を移動することに
よりタイミングプーリとカムシャフトとを相対回動さ
せ、バルブの開閉時期を変更させる歯車が備えられる。
また、この歯車の前後には油圧室が形成され、この2つ
の油圧室へカムジャーナル部を介して油圧を供給する油
圧供給手段が備えられる。
【0003】そして、上記油圧供給手段が2つの油圧室
へ供給する油圧を調整することによって、歯車は、カム
プーリとカムシャフトとの間を所望の方向へ移動、ある
いは所望の位置で停止、保持される。これによって、バ
ルブタイミングは運転状態に応じた所望のタイミングに
調整される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、タ
イミングプーリの回転は、歯車の内外周に形成される歯
車を介してカムシャフトに伝達されている。このため、
歯車には、カムシャフトの駆動トルクの反力が常に作用
する。一方、カムシャフトは、摩擦力によってタイミン
グプーリの回転に対して常に遅れようとする。したがっ
て、カムシャフトからの反力によって、歯車には、バル
ブタイミングを遅角側に変化させる方向へ移動させよう
とする力が作用する。
【0005】ここで、バルブタイミングを所望のタイミ
ングに保持するとき、両油圧室内へ供給する油圧を調整
することによって歯車を所望の位置に保持させている。
このとき、上記のバルブタイミングを遅角側に変化させ
るように歯車に作用する力によって、この力を受ける油
圧室(すなわち進角側油圧室)内の油圧は上昇してしま
う。そして、この油圧の上昇により進角側油圧室から外
部へ油がリークし、油圧室内の油量が低下してしまう。
すると、この油量低下により歯車が移動するため、所望
の位置に歯車を保持できなくなる恐れがある。
【0006】歯車を所望の位置で保持するとき、このよ
うな問題が生じる恐れがあるが上記従来技術では、これ
に対処することまで考慮されていなかった。そこで本発
明は、バルブタイミングを安定的に保持できるバルブタ
イミング調整装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明において
は、クランク軸側部材に対してカム軸側部材を進角側に
相対回動させる進角側油圧室と、クランク軸側部材に対
してカム軸側部材を遅角側に相対回動させる遅角側油圧
室とを備えるバルブタイミング調整装置において、前記
カム軸側部材を前記クランク軸側部材に対して進角側に
相対回動させるとき、前記進角側油圧室へ油を供給する
とともに前記遅角側油圧室から油を排出し、前記カム軸
側部材を前記クランク軸側部材に対して遅角側に相対回
動させるとき、前記遅角側油圧室へ油を供給するととも
に前記進角側油圧室から油を排出し、前記カム軸側部材
を前記クランク軸側部材に対して所望の位置に保持され
るとき、前記両油圧室に油を満たすよう供給する油量調
整手段を備え、前記進角側油圧室及び前記遅角側油圧室
は油の漏れが許容される構成とされており、前記油量調
整手段は、前記進角側油圧室に連通する進角ポート、前
記遅角側油圧室に連通する遅角ポート、油が供給される
供給ポート、前記進角側油圧室連通する進角ドレーン
ポート、前記遅角側油圧室連通する遅角ドレーンポー
トを有するハウジングと、このハウジング内に移動可能
に配設され、上記各ポートの連通を制御する弁体とから
なり、前記弁体が前記供給ポートと前記進角ポート
連通するクリアランスが、前記弁体が前記遅角ドレーン
ポートと前記遅角ポートを連通するクリアランスより大
く、 前記弁体が前記進角ポートと前記供給ポートとが
非連通な位置から連通する方向へ連続的に移動する際
に、最初に前記進角ポートと前記供給ポートとが連通
し、その後、前記遅角ポートと前記遅角ドレーンポート
とが連通することを特徴とするバルブタイミング調整装
置という技術的手段を採用する。また、請求項2の発明
においては、クランク軸側部材に対してカム軸側部材を
進角側に相対回動させる進角側油圧室と、クランク軸側
部材に対してカム軸側部材を遅角側に相対回動させる遅
角側油圧室とを備えるバルブタイミング調整装置の制御
弁であって、 前記進角側油圧室へ油を供給する進角ポー
ト、前記遅角側油圧室へ油を供給する遅角ポート、油が
供給される供給ポート、前記進角側油圧室の油を排出す
る進角ドレンポート、前記遅角側油圧室の油を排出する
遅角ドレンポートを有するハウジングと、このハウジン
グ内に移動可能に収容され、上記各ポートの連通を制御
する弁体とからなり、 前記弁体が前記供給ポートと前記
進角ポートとを連通するクリアランスが、前記弁体が前
記遅角ポートと前記進角ポートとを連通するクリアラン
スより大きく、 前記弁体が前記進角ポートと前記供給ポ
ートとが非連通な位置から連通する方向へ連続的に移動
する際に、最初に前記進角ポートと前記供給ポートとが
連通し、その後、前記遅角ポートと前記遅角ドレーンポ
ートとが連通することを特徴とするバルブタイミング調
整装置の制御弁という技術的手段を採用する。また、請
求項3の発明においては、前記油量調整手段は、前記カ
ム軸側部材を前記クランク軸側部材に対して所望の位置
に保持させるとき、前記進角ポートと前記供給ポートと
を連通し、 前記進角ポートと前記進角ドレンポート、前
記遅角ポートと前記供給ポート。前記遅角ポートと前記
遅角ドレンポートの各連通を遮断することを特徴とする
請求項1に記載のバルブタイミング調整装置という技術
的手段を採用する。
【0008】
【作用】以上に述べたように、請求項1及び2の発明に
よれば、カム軸側部材をクランク軸側部材に対して所望
の位置に保持させるとき、油量調整手段により、遅角ポ
ートと遅角ドレーンポートが確実にシールされる。この
ため、カム軸側部材をクランク軸側部材に対して所望の
位置に保持させるとき、カム軸側部材の駆動トルク反力
によって、進角側油圧室へ移動しようとしても、遅角ポ
ートから排出される油量が可能な限り抑制される。それ
に伴って、進角ポートから供給する油量も抑制されるた
め、遅角側油圧室に残圧が発生するので、遅角側油圧室
も大気圧以上の油圧に保持される。従って、進角側油圧
室及び遅角側油圧室から油が漏れるとしても、カム軸側
部材をクランク軸側部材に対して所望の位置に安定的に
保持される。また、カム軸側部材をクランク軸側部材に
対して進角側に相対回動させるとき、遅角側油圧室から
の油の排出が遮断若しくは抑制された状態で進角側油圧
室に油が供給され、続いて遅角側油圧室からの油の排出
が許容される。従って、進角位置へ制御する場合、初め
に進角側油圧室の圧力が高くなり、その後、遅角側ドレ
ーンポートのオーバーラップ代が徐々に小さくなり、漏
れにより徐々に遅角室から油が排出される。そのため、
クランク軸側部材に対するカム軸側部材の変位速度が最
初緩やかになり、制御性が向上する。そのため、急激な
変位に起因する打音も防止できる。また、カム軸側部材
とクランク軸側部材との相対回動方向の切り替え時に、
進角側及び遅角側油圧室の圧力が急激に低下し空気が混
入することを防止することも可能となる。 請求項3の発
明によれば、カム軸側部材をクランク軸側部材に対して
所望の位置に保持させるとき、進角側油圧室にオイルを
供給する一方で、遅角側油圧室からのオイルの排出を遮
断している。これにより、カム駆動トルクの反力の影響
を受けても、所望の位置に保持することが可能となる。
【0009】ここで、カム軸側部材をクランク軸側部材
に対して所望の位置に保持させるとき、油量調整手段に
より、進角側油圧室へ所定の油量が供給されるととも
に、遅角側油圧室への油の供給、排出が遮断される。こ
のため、カム軸部材の駆動トルク反力によって進角側油
圧室内の油圧が上昇して油がリークしたときに歯車が進
角側油圧室方向へ移動しようとしても、所定油量が進角
側油圧室内に供給されるとともに遅角側油圧室内の油の
排出遮断により、この室内の油量が維持されるため、歯
車の移動が低減される。したがって、所望位置における
歯車の保持の安定性が大巾に向上する。
【0010】
【実施例】以下、本発明を適用したバルブタイミング調
整装置の実施例を図面に基づいて説明する。図1、2、
3は、バルブタイミング調整装置の断面図である。図示
せぬクランクシャフトの動力を伝達するタイミングベル
トによってクランク軸側部材であるタイミングプーリ5
は回転し、この回転に同期してカムシャフト1は回転す
る。なお、タイミングプーリ5およびカムシャフト1
は、図1中の矢印X方向からみて時計回り(以下、この
方向を進角方向とする)で回転する。
【0011】このカムシャフト1の端部には、カムシャ
フト1と一体に回転するようにピン3とボルト2とによ
って略円筒形のカム軸側部材であるカムシャフトスリー
ブ4が固定される。このカムシャフトスリーブ4の外周
面の一部には、外歯ヘリカルスプライン4aが形成され
る。また、タイミングプーリ5は、カムシャフト1とカ
ムシャフトスリーブ4との間に挟まれて軸方向移動が規
制されるとともにカムシャフト1に対して相対回転可能
に支持される。そして、タイミングプーリ5には、段付
き筒状のスプロケットスリーブ7がボルト6によって固
定される。なお、スプロケットスリーブ7のタイミング
プーリ5への取り付け面には溝6aが形成され、溝6a
内に液密を保つためのOリング16が備えられる。
【0012】スプロケットスリーブ7の小径部7bは、
上記カムシャフトスリーブ4と径方向に所定隙間を介し
て対向する。そして、小径部7bの内周面の一部に内歯
ヘリカルスプライン7aが形成される。この内歯ヘリカ
ルスプライン7aは、上記外歯ヘリカルスプライン4a
とは逆方向のねじれ角を有するように形成される。な
お、外歯ヘリカルスプライン4aまたは内歯ヘリカルス
プライン7aのいずれか一方は、ねじれ角をゼロとし
て、軸方向に平行な直線歯を有するスプラインとしても
よい。
【0013】そして、カムシャフトスリーブ4とスプロ
ケットスリーブ7の小径部7bとの上記径方向隙間に、
カムシャフト1の軸方向移動可能な略円筒状の歯車であ
る油圧ピストン8が挿入される。上記油圧ピストン8
は、円筒部8cと、この円筒部8cの端部に圧入される
穴を備えた円板部8dとによって構成される。
【0014】そして、円筒部8cは、タイミングプーリ
5に摺動可能に嵌合される。この円筒部8cの内周面の
一部には、カムシャフトスリーブ4の外歯ヘリカルスプ
ライン4aと噛み合う内歯ヘリカルスプライン8aが形
成されると共に、外面の一部にはスプロケットスリーブ
7の内歯ヘリカルスプライン7aと噛み合う外歯ヘリカ
ルスプライン8bが形成される。上記スプライン同士の
噛み合いにより、タイミングプーリ5の回転は、スプロ
ケットスリーブ7、油圧ピストン8、カムシャフトスリ
ーブ4を経てカムシャフト1に伝達される。軸方向移動
可能に設けられる。
【0015】なお、本実施例では、油圧ピストン8が図
中左方向へ移動するとバルブタイミングが遅角側へ変化
するように、上記ヘリカルスプラインのねじれ角は設定
されている。また、油圧ピストン8の円板部8dのスプ
ロケットスリーブ7の内周面と対向する外周端には溝8
eが形成され、溝8e内に液密を保つためのピストンリ
ング11が備えられる。
【0016】なお、この油圧ピストン8によって、タイ
ミングプーリ5とスプロケットスリーブ7とによってで
きる内部空間は2室に分割され、油圧ピストン8の図中
左側には進角側油圧室14、右側には遅角側油圧室12
が形成される。また、スプロケットスリーブ7の図中左
側端部に形成される穴にはボルト18が取り付けられ
る。そして、このボルト18には溝18aが形成され、
溝18a内に液密を保つためのOリング17が備えられ
る。
【0017】また、カムシャフト1に取り付けられるボ
ルト2には、その軸方向を貫通し、一端が進角側油圧室
14へ開口する油圧通路2aが形成される。そして、こ
の油圧通路2aの他端は、カムシャフト1の軸中心部に
形成される油圧通路1dと連通する。これにより油圧通
路1dは、油圧通路2aを介して進角側油圧室14と連
通する。
【0018】一方、カムシャフト1には、上記油圧通路
1dの他に別の油圧通路1aが形成される。この油圧通
路1aは、カムシャフト1に形成される環状溝1bに繋
げられる。そして、環状溝1bは、タイミングプーリ5
に形成される油圧通路5aに連通する。この油圧通路5
aは遅角側油圧室12に開口し、これにより油圧通路1
aは、環状溝1bおよび油圧通路5aを介して遅角側油
圧室12と連通する。
【0019】そして、上述のカムシャフト1に形成され
る2つの油圧通路1a、1dは制御弁10に連通する。
また、制御弁10には、オイルポンプ13によって圧送
されるオイルパン29内のオイルを供給する油圧供給路
30と、オイルパン29にオイルを戻す2つの油圧開放
路15a、15bとが連通する。さらに、この油圧開放
路15aには、この通路15aを通過する油量を制限す
る絞り40が設けられる。
【0020】以下、制御弁10の構成を説明する。略筒
状で磁性材料で形成されたヨーク20内には、巻線部2
1とヨーク20内を摺動可能な棒状のムービングコア2
2とが備えられる。また、ヨーク20の端部には、円筒
状のスリーブ23が取り付けられる。このスリーブ23
は所定の壁面位置に、上記のオイルを通過させる複数の
通路と連通する複数の開口部23a、23b、23c、
23d、23eが形成される。詳しくは、開口部23a
は油圧供給路30、開口部23bは油圧通路1a、開口
部23cは油圧通路1d、開口部23dは油圧開放路1
5b、開口部23eは油圧開放路15aにそれぞれ連通
する。
【0021】そしてスリーブ23内には、内部を摺動可
能なスプール24が設けられる。このスプール24は、
スリーブ23の内径とほぼ同じ径を有する大径部24
a、24b、24c、24dと、これら大径部を連結す
る小径部とによって構成される。そして、スプール24
の一端はムービングコア22と当接し、他端はスリーブ
23に設けられたスプリング25と当接する。これによ
り、スプール24とムービングコア22とはスプリング
25により図中左方向へ付勢される。
【0022】このスプール24は巻線部21に供給され
る電流値に比例して移動する。詳しくは、巻線部21に
電流が供給されると、ヨーク20とムービングコア22
との空隙部28に吸引力が発生する。この吸引力により
ムービングコア22およびスプール24は、スプリング
25の付勢力に抗して図中右方向へ移動する。また、巻
線部21への電流供給を遮断すると、ムービングコア2
2およびスプール24は、スプリング25の付勢力によ
り左方向へ移動し、図1の状態に戻る。
【0023】なお、巻線部21への供給電流値は、図1
ではゼロであり、図2では所定最大値となるように設定
される。そして、この供給電流値は制御回路9によって
制御される。そして、制御弁10のスプール24および
スリーブ23は、図1の状態(すなわち供給電流ゼロ)
のとき、スプール24の大径部24bの右側端部が開口
部23bを所定クリアランスAで開口する一方で、大径
部24cの右側端部が開口部23cを所定クリアランス
Bで開口するように設定される。
【0024】一方、図2の状態(すなわち供給電流所定
最大値)のとき、スプール24の大径部24bの左側端
部が開口部23bを所定クリアランスDで開口する一方
で、大径部24cの左側端部が開口部23cを所定クリ
アランスCで開口するように設定される。なお、上記ク
リアランスC、DはC>Dとなるように設定される。そ
して、上記スプール24がスリーブ23内を移動する
と、スプール24の大径部24a〜dによって開口部2
3a〜eは選択的に連通されたり、閉鎖される。これに
より油圧通路1a、1dと、油圧供給路30、油圧開放
路15a、15bとの連通状態が変化して、進角側油圧
室14や遅角側油圧室12へオイルが供給されたり、排
出される。したがって、油圧ピストン8の両側に作用す
る油圧が変化し、油圧ピストン8は軸方向に移動した
り、所定の位置で保持される。
【0025】以下、本実施例の作動を説明する。制御回
路9によって巻線部21への電流が供給されないとき、
スプール24はスリーブ23内を図1に示す位置へ移動
する。すると、開口部23aは開口部23bに連通する
とともに開口部23cは開口部23eに連通するため、
油圧供給路30は油圧通路1aと連通する一方で、油圧
開放路15aは油圧通路1dと連通する。したがって、
オイルが遅角側油圧室12へ供給される一方で進角側油
圧室14のオイルが排出される。
【0026】これにより遅角側油圧室12内の油圧は進
角側油圧室14内の油圧より高くなるため、油圧ピスト
ン8は図中左方向へ移動し、カムシャフト1はタイミン
グプーリ5に対して遅角するように相対回動し、バルブ
タイミングは遅角側に変更される。なお、図1では、油
圧ピストン8が油圧力により最も図中左方向へ移動し、
カムシャフト1が最遅角状態となっている状態を示して
いる。
【0027】一方、制御回路9によって巻線部21へ所
定最大電流が供給されるとき、スプール24はスリーブ
23内を図2に示す位置へ移動する。すると、開口部2
3aは開口部23cに連通するとともに開口部23dは
開口部23bに連通するため、油圧供給路30は油圧通
路1dと連通する一方で、油圧開放路15bは油圧通路
1aと連通する。したがって、オイルが進角側油圧室1
4へ供給される一方で遅角側油圧室12のオイルが排出
される。
【0028】これにより進角側油圧室14内の油圧は遅
角側油圧室12内の油圧より高くなるため、油圧ピスト
ン8は図中右方向へ移動し、カムシャフト1はタイミン
グプーリ5に対して進角するように相対回動し、バルブ
タイミングは進角側に変更される。なお、図2では、油
圧ピストン8が油圧力により最も図中右方向へ移動し、
カムシャフト1が最進角状態となっている状態を示して
いる。
【0029】さらに、制御回路9によって巻線部21へ
ある一定の所定電流が供給されるとき、スプール24
は、ムービングコア22を吸引する吸引力とスプリング
25の付勢力とが釣り合い、スリーブ23内を図3に示
す所定位置(以下、中間位置と呼ぶ)で保持される。す
ると、大径部24bは開口部23bを閉鎖するととも
に、大径部24cは開口部23cを閉鎖し、両油圧室1
2、14へのオイルの供給、排出を遮断する。これによ
り、油圧ピストン8はこのときの位置で保持される。
【0030】ここで、上記の如く本実施例では、油圧ピ
ストン8のヘリカルスプラインのねじれ角は、油圧ピス
トン8が左方向へ移動するとバルブタイミングは遅角側
に変化するように設定されている。したがって、カムシ
ャフト1の駆動トルクの反力によって、油圧ピストン8
はバルブタイミングを遅角側に変化させる方向、すなわ
ち進角側油圧室14の方向へ移動する力が作用する。
【0031】すると、カムシャフト1をタイミングプー
リ5に対して遅角側に相対回動させる(例えば図2の状
態から図1の状態とする)とき、両油圧室の油圧差の他
に上記駆動トルクの反力が付加される。ここで、カムシ
ャフト1の駆動トルクの変動が生じると、油圧ピストン
8の移動速度が一瞬増大して、このときに遅角側油圧室
12への油供給が瞬間的に追従できず、油圧室内に断続
的な負圧が生じ、ヘリカルスプライン部で歯打ち音が生
じることがある。
【0032】本実施例では、まず上記問題点をどのよう
にして解決したのかを説明する。上記の如く、カムシャ
フト1をタイミングプーリ5に対して遅角側に相対回動
させるとき、油圧開放路15aに設けられる絞り40に
よって進角側油圧室14からの単位時間当たりの油排出
量は制限される。すると、油圧ピストン8の進角側油圧
室14方向(図中左方向)への移動速度が制限される。
これにより、遅角側油圧室12へ進角側油圧室14内に
作用する油圧よりも高い油圧を常に作用させることが可
能となり、油圧ピストン8の移動速度が一瞬増大し、瞬
間的な遅角側油圧室12への油供給不足が生じることを
防止できる。このため、ヘリカルスプライン部での歯打
ち音を防止できるとともに耐久性向上を図ることができ
る。
【0033】また、上記実施例では、油圧開放路15a
に絞り40を設けることによって進角側油圧室14から
の単位時間当たりの油排出量を制限したが、図1に示し
たクリアランスBをより小さくするようにスプール24
あるいはスリーブ23を形成して、進角側油圧室14か
らの油排出量を制限してもよい。さらに、開口部23e
の開口面積をより減少させて、進角側油圧室14からの
油排出量を制限してもよい。
【0034】なお、上記実施例において、カムシャフト
1の駆動トルクの反力によって油圧ピストン8の進角側
油圧室方向への移動速度が増大し、遅角側油圧室12へ
の油量供給が不足してしまうとき(例えば、オイルポン
プ13の吐出油量が減少するとき)に、油圧ピストン8
の振動防止のため進角側油圧室14からの排出油量を制
限するように流路抵抗が増大するように設定し、遅角側
油圧室12への油量供給が十分となるときであれば、バ
ルブタイミングの応答性確保のため進角側油圧室14か
らの排出油量が多くなるように流路抵抗を減少させるよ
うに設定してもよい。
【0035】また、スプール24が図3に示す中間位置
に保持されるとき、上述したように油圧通路からの流
入、流出がないため、油圧ピストン8は静止状態となる
はずである。ところが、上記の如く、油圧ピストン8は
図中左方向へ常に駆動トルクの反力を受けている。この
ため、進角側油圧室14内の油圧は遅角側油圧室12内
の油圧よりも高い正圧となっている。また、上述のよう
にバルブタイミング調整装置の各部材は主に回転体で構
成されているため、その回転摺動部よりオイルはリーク
してしまう。
【0036】この場合、進角側油圧室14内の油圧が遅
角側油圧室12内の油圧よりも高いと、油圧ピストン8
の円筒部8cとタイミングプーリ5との回転摺動部から
オイルが遅角側油圧室12へリークする。このリーク量
により遅角側油圧室12内の油圧が大気圧よりも高くな
ると、遅角側油圧室12内のオイルは、主に油圧通路5
aを介してカムシャフト1に対するタイミングプーリ5
の回転摺動部から外部へリークしてしまう。すると、油
圧ピストン8は徐々に左方向へ移動してしまい所望の位
置に油圧ピストン8を保持できなくなることがある。
【0037】上記問題点を解決することが本発明の内容
を最も示すものであり、以下に述べる。上記のような問
題点を解決するために、以下の数式1、2を成立させる
ことにより油圧ピストン8を静止させる。
【0038】
【数1】FP=(P1−P2)×W
【0039】
【数2】Q1=Q2=Q3 なお、進角側油圧室14内の油圧をP1、遅角側油圧室
12内の油圧をP2、油圧ピストン8の受圧面積をW、
油圧ピストン8への駆動トルクの反力をFP、油圧通路
1dから進角側油圧室14内へのオイル供給量をQ1、
進角側油圧室14から遅角側油圧室12へのリーク量を
Q2、遅角側油圧室12から外部へのリーク量をQ3と
する。
【0040】また、油圧ピストン8を安定的に静止させ
るために、遅角側油圧室12の油圧P2は大気圧よりも
高い正圧であるのが望ましい。これは、P2が高くなる
ほどP1が高くなるため、より油圧ピストン8が安定す
るためである。したがって、以下の数式3を成立させる
ようにすればよい。
【0041】
【数3】P2>0 上記の数式1〜3を成立させるために、スプール24に
よって、スリーブ23の開口部23cをわずかにオイル
供給側に開口させるとともに、開口部23bを開口させ
ないようにする。
【0042】ここで、上記の如く図2においてクリアラ
ンスC、Dの関係がC>Dと設定されている。すると、
開口部23cがオイルポンプ13と進角側油圧室14と
を連通させる瞬間であるC=0のとき、開口部23dで
のクリアランスDはD<0(すなわち、スプール24の
大径部24bがスリーブ23の開口部23bとオーバラ
ップし、油圧開放路15bと油圧通路1aとが非連通と
なっている状態)となる。そして、上記クリアランスC
を(C−D)の範囲でスプール24を駆動するように制
御回路9で制御すれば、常にD<0が保たれる。
【0043】つまり、上記の如くクリアランスを制御弁
10で制御すれば、上記数式1〜3を成立させるよう
に、進角側油圧室14にオイルを供給する一方で、遅角
側油圧室12から開口部23bを介してのオイルの排出
を遮断することができる。したがって、スプール24の
大径部とスリーブ23の開口部との位置関係を上述のク
リアランスとするように形成するとともに、スプール2
4の位置制御によって、油圧ピストン8を所望の位置で
安定的に保持することができる。これにより、バルブタ
イミングを所望のタイミングで確実に保持することがで
きる。
【0044】
【発明の効果】請求項1の発明によると、油量調整手段
が進角側油圧室に連通する進角ポート、遅角側油圧室に
連通する遅角ポート、油が供給される供給ポート、進角
側油圧室と連通する進角ドレーンポート、遅角側油圧室
と連通する遅角ドレーンポートを有するハウジングと、
このハウジング内に移動可能に配設され、上記各ポート
の連通を制御する弁体とからなり、弁体が供給ポートと
進角ポートを連通するクリアランスが、弁体が遅角ドレ
ーンポートと遅角ポートを連通するクリアランスより大
きいことから、カム軸側部材をクランク軸側部材に対し
て所望の位置に保持させる際、進角側油圧室及び遅角側
室から油が漏れるとしても、遅角ポートと遅角ドレーン
ポートは確実にシールされ、遅角ポートから排出される
油量を可能な限り抑制できるとともに、進角ポートから
供給する油量も抑制できるため、遅角側油圧室も大気圧
以上の油圧に保持され、位置保持の安定化が図れる。
た、請求項2の発明によると、油量調整手段が、カム軸
側部材をクランク軸側部材に対して所望の位置に保持さ
せるとき、遅角側油圧室からの油の排出を遮断するとと
もに進角側油圧室へ油を供給し、遅角側油圧室からの油
の漏れを許容しつつ遅角側油圧室を大気圧以上に保つよ
うにしているため、遅角側室から油が漏れるとしても、
カム軸側部材をクランク軸側部材に対して所望の位置に
安定的に保持することができる。 また、請求項3の発明
によると、油量調整手段が、カム軸側部材をクランク軸
側部材に対して所望の位置に保持されるとき、遅角側油
圧室及び進角側油圧室からの油の漏れを許容しつつ各油
圧室内を大気圧以上に保つよう油を各油圧室へ供給する
ことから、各油圧室から油が漏れるとしても、カム軸側
部材をクランク軸側部材に対して所望の位置に安定的に
保持することができる。
【0045】これによって、カム軸側部材をクランク軸
側部材に対して所望の位置に保持させるとき、カム軸側
部材の駆動トルク反力による歯車の進角側油圧室方向へ
の移動を低減できる。したがって、安定的に歯車を所望
の位置で保持でき、バルブタイミングを所望のタイミン
グで確実に保持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバルブタイミング調整装置の最遅角状
態時の断面図である。
【図2】本発明のバルブタイミング調整装置の最進角状
態時の断面図である。
【図3】本発明のバルブタイミング調整装置の中間保持
時の断面図である。
【符号の説明】
1 カムシャフト 4 カムシャフトスリーブ 5 タイミングプーリ 7 スプロケットスリーブ 8 油圧ピストン 9 制御回路 10 制御弁 12 遅角側油圧室 14 進角側油圧室 40 絞り
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安達 美智雄 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−107511(JP,A) 特開 平3−225005(JP,A) 特開 平4−153510(JP,A) 特開 昭63−131808(JP,A) 実開 平3−82811(JP,U) 実開 平5−19505(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01L 1/34

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クランク軸側部材に対してカム軸側部材
    を進角側に相対回動させる進角側油圧室と、クランク軸
    側部材に対してカム軸側部材を遅角側に相対回動させる
    遅角側油圧室とを備えるバルブタイミング調整装置にお
    いて、 前記カム軸側部材を前記クランク軸側部材に対して進角
    側に相対回動させるとき、前記進角側油圧室へ油を供給
    するとともに前記遅角側油圧室から油を排出し、前記カ
    ム軸側部材を前記クランク軸側部材に対して遅角側に相
    対回動させるとき、前記遅角側油圧室へ油を供給すると
    ともに前記進角側油圧室から油を排出し、前記カム軸側
    部材を前記クランク軸側部材に対して所望の位置に保持
    されるとき、前記両油圧室に油を満たすよう供給する油
    量調整手段を備え、 前記進角側油圧室及び前記遅角側油圧室は油の漏れが許
    容される構成とされており、 前記油量調整手段は、前記進角側油圧室に連通する進角
    ポート、前記遅角側油圧室に連通する遅角ポート、油が
    供給される供給ポート、前記進角側油圧室連通する進
    角ドレーンポート、前記遅角側油圧室連通する遅角ド
    レーンポートを有するハウジングと、このハウジング内
    に移動可能に配設され、上記各ポートの連通を制御する
    弁体とからなり、 前記弁体が前記供給ポートと前記進角ポートを連通す
    るクリアランスが、前記弁体が前記遅角ドレーンポート
    前記遅角ポートを連通するクリアランスより大きく、 前記弁体が前記進角ポートと前記供給ポートとが非連通
    な位置から連通する方向へ連続的に移動する際に、最初
    に前記進角ポートと前記供給ポートとが連通し、その
    後、前記遅角ポートと前記遅角ドレーンポートとが連通
    する ことを特徴とするバルブタイミング調整装置。
  2. 【請求項2】 クランク軸側部材に対してカム軸側部材
    を進角側に相対回動させる進角側油圧室と、クランク軸
    側部材に対してカム軸側部材を遅角側に相対回動させる
    遅角側油圧室とを備えるバルブタイミング調整装置の制
    御弁であって、 前記進角側油圧室へ油を供給する進角ポート、前記遅角
    側油圧室へ油を供給す る遅角ポート、油が供給される供
    給ポート、前記進角側油圧室の油を排出する進角ドレン
    ポート、前記遅角側油圧室の油を排出する遅角ドレンポ
    ートを有するハウジングと、このハウジング内に移動可
    能に収容され、上記各ポートの連通を制御する弁体とか
    らなり、 前記弁体が前記供給ポートと前記進角ポートとを連通す
    るクリアランスが、前記弁体が前記遅角ポートと前記進
    角ポートとを連通するクリアランスより大きく、 前記弁体が前記進角ポートと前記供給ポートとが非連通
    な位置から連通する方向へ連続的に移動する際に、最初
    に前記進角ポートと前記供給ポートとが連通し、その
    後、前記遅角ポートと前記遅角ドレーンポートとが連通
    すること を特徴とするバルブタイミング調整装置の制御
  3. 【請求項3】 前記油量調整手段は、前記カム軸側部材
    を前記クランク軸側部材に対して所望の位置に保持させ
    るとき、前記進角ポートと前記供給ポートとを連通し、 前記進角ポートと前記進角ドレンポート、前記遅角ポー
    トと前記供給ポート、前記遅角ポートと前記遅角ドレン
    ポートの各連通を遮断することを特徴とする請求項1に
    記載のバルブタイミング調整装置。
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