JP3952119B2 - 動弁機構の油圧制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（以下、エンジンという）に設けられた動弁機構の作動態様を切換える油圧制御装置に係り、詳しくは、その供給油路に設けられたオイルフィルタの構造に関するものである。
【０００２】
【関連する背景技術】
この種の油圧制御装置として、例えば実開平７−４２４０２号公報に記載されたものを挙げることができる。この油圧制御装置は、オイルポンプからの作動油を切換制御弁を介して油圧式切換手段に供給し、油圧式切換手段によりカムの作動態様を変更してバルブタイミングを調整している。そして、供給油路にはオイルフィルタが配設され、オイルフィルタを脱着するために供給油路に設けられた開口部はボルトにより閉鎖されている。オイルフィルタ内には供給油路から供給される作動油が導入され、作動油はフィルタの内周側から外周側に流通する際に異物を濾過されて、その後に切換制御弁を経て油圧式切換手段に供給されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、オイルフィルタの確実な濾過作用を得るには、オイルフィルタの外周や端部等を供給油路の内周に密着させて、隙間からの異物の素通りを防止する必要がある。上記した公報に記載の油圧制御装置では、例えば、締付けたボルトの先端でオイルフィルタを押圧して、反対側の供給油路に形成した段差部との間でオイルフィルタを挟持することにより、段差部とフィルタ端部とを密着させたり、或いは、オイルフィルタが供給油路内に隙間なく嵌合するように、オイルフィルタの外径と供給油路の内径との寸法公差を設定することが考えられる。
【０００４】
しかしながら、上記のようにボルトの先端でオイルフィルタを押圧するには、ボルトの先端が所定深さに位置するように、ねじ部の加工精度を高めたり、ボルトの締付トルクを厳密に管理したりする必要があり、又、オイルフィルタを供給油路内に嵌合させるには、双方の公差を厳密に管理する必要があり、何れの場合も製造コストが高騰する要因となってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、製造コストの高騰を抑制した上で、オイルフィルタと供給油路との隙間からの異物の素通りを防止して、オイルフィルタによる濾過作用を確実に発揮することができる動弁機構の油圧制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明では、内燃機関の運転状態に応じて吸気弁及び／又は排気弁の作動態様が切換可能な油圧式切換手段を有する動弁機構の油圧制御装置において、油圧式切換手段への油圧供給形態を切換可能な切換制御弁の上流側の供給油路に、内燃機関の外部に設けた開口部からの着脱が可能なオイルフィルタを備え、供給油路の内周に下流側に向けて縮径するテーパ状の傾斜部を形成すると共に、傾斜部と対応する傾斜部をオイルフィルタの外周に形成した。
【０００７】
従って、供給油路内の作動油の流れによりオイルフィルタは常に下流側への力を受け、オイルフィルタの傾斜部が供給油路の傾斜部に常に圧接されて、両傾斜部の間からの異物の素通りが防止され、異物の素通りを防止するための対策を特段に実施する必要がなくなる。
請求項２の発明では、供給油路の開口部に締結される締結部材を更に備え、締結部材とオイルフィルタとの間に間隙を形成した。そして、オイルフィルタの交換作業は、締結部材の締結を解除して供給油路を開口させた上で実施されるが、締結部材を脱着する際の押圧力や回転力はオイルフィルタには一切作用しなくなる。
請求項３の発明では、締結部材が、供給油路の開口部に形成されたねじ部に螺合するボルトであり、ねじ部の加工時の下穴を供給油路側の傾斜部としたものである。
従って、ねじ部の下穴加工により自ずと傾斜部が形成されるため、傾斜部を形成するための特別な加工を必要としない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をエンジンの吸気弁の開閉タイミングを連続的に可変させる油圧制御装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１は実施形態の内燃機関の油圧制御装置を示す概略構成図である。この図では、エンジン１とのＯＣＶ２（オイルコントロールバルブ）との各々の構成を明示するために、ＯＣＶ２を平面視した状態で表しているが、実際のＯＣＶ２は、図示から９０度角度変更した水平姿勢でエンジン１のシリンダヘッド３上に搭載されている。
【０００９】
シリンダヘッド３には吸気カム軸４ａ及び排気カム軸４ｂが設けられ、各カム軸４ａ，４ｂの前端にはタイミングプーリ５ａ，５ｂが接続されている。タイミングプーリ５ａ，５ｂはタイミングベルト６を介して図示しないクランク軸に連結され、クランク軸の回転に伴ってタイミングプーリ５ａ，５ｂと共にカム軸４ａ，４ｂが回転されて、これらのカム軸４，４ｂにより吸気弁７ａ及び排気弁７ｂが開閉駆動される。
【００１０】
吸気カム軸４ａと吸気側のタイミングプーリ５ａとの間には，油圧式切換手段としてのバルブタイミング可変機構８が設けられている。バルブタイミング可変機構８の構成は、例えば特開２０００−２７６０９号公報等で公知のため詳細は説明しないが、吸気側のタイミングプーリ５ａに設けたハウジング内にベーンロータを回動可能に設け、そのベーンロータに吸気カム軸４ａを連結して構成されており、ハウジング内でのベーンロータの回動に応じて、タイミングプーリ５ａに対するカム軸４ａの位相、即ち、吸気弁７ａの開閉タイミングを調整し得るようになっている。
【００１１】
前記したＯＣＶ２は切換制御手段として機能し、そのハウジング１１のスリーブ１２内には、スプール１３が左右方向に摺動可能に配設されている。スプール１３の一端にはソレノイド１４に連結され、このソレノイド１４は、反対側の圧縮ばね１５の付勢力に抗してスプール１３の左右位置を変更するようになっている。スリーブ１２には、供給ポート１６、進角ポート１７及び遅角ポート１８、一対のドレンポート１９がそれぞれ形成されている。
【００１２】
ＯＣＶ２のハウジング１１には、スリーブ１２の供給ポート１６から水平方向（図では上下方向として表している）に延びるように供給油路２０が形成され、この供給油路２０はハウジング１１の一側に開口している。供給油路２０の開口部にはねじ部２０ａが形成され、ねじ部２０ａにはハウジング１１の側方より締結部材としてのボルト２１が螺合している。ボルト２１の頭部とハウジング１１との間には、油圧管路２２の一端に設けられたジョイント部２２ａが挟持され、図示はしないが、油圧管路２２の他端はエンジン１のオイルポンプに連結されている。
【００１３】
そして、オイルポンプから供給される作動油は、油圧管路２２及びジョイント部２２ａを経てボルト２１内に形成された案内油路２１ａから常にハウジング１１の供給油路２０内に導入され、前記したＯＣＶ２のスプール１３が中立位置にあるときには供給ポート１６が遮断されることから、バルブタイミング可変機構８への作動油の供給が中断されて、バルブタイミング可変機構８は現在の位相に保持される。又、スプール１３が中立位置より左方に移動すると（図に示す状態）、供給ポート１６は進角ポート１７と連通して、作動油は供給ポート１６から進角ポート１７を経てバルブタイミング可変機構８の進角側の油圧室に供給されて、その位相が進角側に変更されると共に、遅角側の油圧室内の余剰作動油が遅角ポート１８を経て一方のドレンポート１９から排出される。逆に、スプール１３が中立位置より右方に移動すると、供給ポート１６は遅角ポート１８と連通して、作動油は供給ポート１６から遅角ポート１８を経てバルブタイミング可変機構８の遅角側の油圧室に供給されて、位相が遅角側に変更されると共に、進角側の油圧室内の余剰作動油が進角ポート１７を経て他方のドレンポート１９から排出される。
【００１４】
前記ソレノイド１４はコントローラ２３に接続され、例えばコントローラ２３は、エンジン負荷やエンジン回転速度等に応じて吸気カム軸４ａの目標位相角を設定し、実際の位相角が目標位相角となるようにソレノイド１４に出力する駆動信号のデューティ率を制御し、そのデューティ率に応じて上記のようにスプール１３の位置が変更されて実際の位相角が変更される。
【００１５】
一方、ハウジング１１の供給油路２０内には、作動油に含まれた異物を濾過するためのオイルフィルタ２４が配設されている。以下、このオイルフィルタ２４の構成を詳述すると、図２に示すように、オイルフィルタ２４の枠部材２５は略カップ状をなし、開口端側（図２の上側）のリング部２５ａ、反対側（図２の下側）の底部２５ｂ、及びこれらのリング部２５ａと底部２５ｂとを連結する一対の連結部２５ｃとから構成されて、金属或いは合成樹脂により一体形成されている。枠部材２５の内部には濾過部材としての金網２６が円筒状をなした状態で保持されており、作動油はこの金網２６を介して内周側から外周側に流通する。
【００１６】
供給油路２０の内壁には下流側に向けて縮径するテーパ状の傾斜部２９が形成され、この傾斜部２９と対応するように、枠部材２５のリング部２５ａにも同一角度のテーパ状の傾斜部３０が形成されている。尚、本実施形態では、ねじ部２０ａを加工する際の下穴を傾斜部２９として利用しているが、下穴加工とは別個の加工により傾斜部２９を形成してもよい。そして、オイルフィルタ２４は、その傾斜部３０を供給油路２０の傾斜部２９に接触させて供給油路２０内に位置し、オイルフィルタ２４と前記ボルト２１とは間隙Ｓをおいて離間している。
【００１７】
そして、エンジン１の運転時においては、オイルポンプからの作動油が供給油路２０を経てＯＣＶ２に供給されて上記のように位相制御が行われ、このときのオイルフィルタ２４は、供給油路２０内の作動油の流れにより常に下流側への力を受ける。従って、オイルフィルタ２４は特別に固定されてはいないが、その傾斜部３０を供給油路２０内の傾斜部２９に常に圧接させることになり、傾斜部２９，３０間からの異物の素通りが防止される。ここで、例えば供給油路２０側の傾斜部２９の加工誤差やフィルタ２４側の傾斜部３０の形成誤差により、両傾斜部２９，３０のテーパ角度が僅かに相違したときには相互に面接触しなくなるが、この場合でも傾斜部２９，３０の内周側か外周側の何れか一方で線接触するため、異物は確実に遮断される。
【００１８】
又、ＯＣＶ２のハウジング１１はエンジン１からの振動を常に受けるが、上記のようにオイルフィルタ２４は油圧により固定保持されていることから、供給油路２０内での移動による破損を未然に回避される。
このように本実施形態の内燃機関の油圧制御装置では、作動油の流れを利用してオイルフィルタ２４の傾斜部３０を供給油路２０内の傾斜部２９に常に圧接させて、異物の素通りや振動によるフィルタ破損を防止している。そして、上記のように双方の傾斜部２９，３０のテーパ角度が多少相違していても異物が確実に遮断されることから、傾斜部２９を含む供給油路２０の加工、及び傾斜部３０を含むオイルフィルタ２４の形成には高い精度を要求されることがなく、ごく低コストの製造方法にて実施することができる。
【００１９】
その結果、従来技術の実開平７−４２４０２号公報で説明した対策（ボルトの先端でオイルフィルタを押圧・固定したり、オイルフィルタを供給油路内に嵌合させる対策）、つまり、コストの高い対策を実施する必要がなくなるため、製造コストの高騰を抑制した上で、異物の素通りを防止してオイルフィルタ２４による濾過作用を確実に発揮させることができる。特に本実施形態の油圧制御装置では、カム軸４ａの位相を連続的に変化させるためにスプール式のＯＣＶ２を用いているため、異物によりスプール１３の摺動が円滑に行われなくなると直ちに位相制御に悪影響を及ぼしてしまうが、このような事態を回避して常に適切な位相調整を実現することができる。
【００２０】
一方、このように構成されたオイルフィルタ２４の交換作業は、ボルト２１を取外して供給油路２０を開口させた上で実施される。そして、上記のようにオイルフィルタ２４とボルト２１とは間隙Ｓをおいて離間していることから、ボルト２１の脱着の押圧力や回転力はオイルフィルタ２４には一切作用しない。よって、ボルト２１の押圧力によりオイルフィルタ２４が破損したり、回転力によりオイルフィルタ２４が共回りして内部の濾過した異物を供給油路２０内に脱落させたりするトラブルを未然に回避できるという利点もある。
【００２１】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、スプール式のＯＣＶ２を用いてカム軸４ａの位相を連続的に変化させる油圧制御装置として具体化したが、エンジン１の吸気弁７ａや排気弁７ｂの作動態様を切換可能なものであればよく、例えば、切換弁の切換に応じて作動するアクチュエータにより、カム軸に設けた一対のカム部を吸排気弁に選択的に作用させ、これによりバルブタイミングを調整する形式の油圧制御装置として具体化し、その切換弁の上流側の供給油路に、上記実施形態と同様のオイルフィルタ２４を設けてもよい。
【００２２】
又、上記実施形態では、供給油路２０の傾斜部２９とオイルフィルタ２４の傾斜部３０とを同一のテーパ角度としたが、上記のように角度が相違しても異物を遮断可能なため、双方を異なるテーパ角度としてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明の動弁機構の油圧制御装置によれば、製造コストの高騰を抑制した上で、オイルフィルタと供給油路との隙間からの異物の素通りを防止して、オイルフィルタによる濾過作用を確実に発揮させることができる。
【００２４】
又、請求項２の発明の動弁機構の油圧制御装置によれば、請求項１の発明に加えて、締結部材を脱着する際の押圧力や回転力がオイルフィルタに一切作用しないため、これらの押圧力や回転力によるフィルタ破損や濾過した異物の脱落等のトラブルを未然に回避することができる。
又、請求項３の発明の動弁機構の油圧制御装置によれば、請求項２の発明に加えて、ねじ部の下穴加工と同時に傾斜部を形成でき、加工工程を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の内燃機関の油圧制御装置を示す概略構成図である。
【図２】オイルフィルタの取付状態の詳細を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１ エンジン（内燃機関）
２ ＯＣＶ（切換制御弁）
７ａ 吸気弁
７ｂ 排気弁
８ バルブタイミング可変装置（油圧式切換手段）
２０ 供給油路
２１ ボルト（締結部材）
２４ オイルフィルタ
２９，３０ 傾斜部
Ｓ 間隙

Claims (3)

1. 内燃機関の運転状態に応じて吸気弁及び／又は排気弁の作動態様が切換可能な油圧式切換手段を有する動弁機構の油圧制御装置において、
   上記油圧式切換手段への油圧供給形態を切換可能な切換制御弁の上流側の供給油路に、上記内燃機関の外部に設けた開口部からの着脱が可能なオイルフィルタを備え、
   上記供給油路の内周に下流側に向けて縮径するテーパ状の傾斜部を形成すると共に、該傾斜部と対応する傾斜部を上記オイルフィルタの外周に形成したことを特徴とする動弁機構の油圧制御装置。
2. 上記供給油路の開口部に締結される締結部材を更に備え、該締結部材と上記オイルフィルタとの間に間隙を形成したことを特徴とする請求項１に記載の動弁機構の油圧制御装置。
3. 上記締結部材は、上記供給油路の開口部に形成されたねじ部に螺合するボルトであり、
   上記ねじ部の加工時の下穴を上記供給油路側の傾斜部としたことを特徴とする請求項２に記載の動弁機構の油圧制御装置。

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