JP4062387B2

JP4062387B2 - 動弁機構の油圧制御装置

Info

Publication number: JP4062387B2
Application number: JP2000135824A
Authority: JP
Inventors: 俊彦岡; 孝夫奥野; 徹志柳樂; 修治長野
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Priority date: 2000-05-09
Filing date: 2000-05-09
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2020-05-09
Also published as: JP2001317313A

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、例えば特開平９−１５００１７号公報に記載された一般的な油圧機器用のものを挙げることができる。この油圧制御装置では、油圧機器に形成された第１の供給油路の開口部にボルトを螺合すると共に、そのボルトに第２の供給油路を軸方向に貫設し、これらの第１及び第２の供給油路を経て油圧機器に作動油を供給するように構成されている。第１の供給油路内にはカップ状のオイルフィルタが配設され、オイルフィルタは、開口側の端部を前記ボルトの供給油路内に嵌め込むことにより固定されている。
【０００３】
オイルフィルタの脱着はボルトと共に行われ、油圧機器への装着時には、ボルトに対してオイルフィルタを嵌め込んだ上でボルトを第１の供給油路に螺合させ、又、取外時には第１の供給油路からボルトと一体でオイルフィルタを取外した上で、ボルトからオイルフィルタを取外している。
ところが、この公報に記載の油圧制御装置では、ボルトに対してオイルフィルタを嵌合させるために、ボルトに形成した第２の供給油路の内径とオイルフィルタの外径との間の公差を厳密に管理する必要があり、製造コストが高騰する要因となってしまう。又、オイルフィルタの取外時には、ボルトと共にオイルフィルタが第１の供給油路内で回転することから、その際に内部の濾過した異物が第１の供給油路内に脱落してしまう虞があり、本来のフィルタ機能が損なわれるという問題もある。
【０００４】
そこで、上記のような問題を解決するために、例えば実開平７−４２４０２号公報ではエンジンの動弁機構用の油圧制御装置が提案されている。この油圧制御装置も供給油路内にオイルフィルタを配設して、その供給油路の開口部をボルトにより閉鎖する構成となっているが、オイルフィルタの固定は、ボルトの先端と供給油路に形成した段差部とでオイルフィルタを挟持することにより行われている。つまり、ボルトに対しオイルフィルタを完全に別体として、両部材を嵌合させるための公差管理を不要とすると共に、ボルトと一体でオイルフィルタが回転したときの異物の脱落を防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、後段の公報に記載の油圧制御装置では、供給油路の奥に位置するオイルフィルタを脱着する際のことが何ら考慮されていない。即ち、周知のようにオイルフィルタはごく小さい上に、微細な異物を濾過すべく極めて華奢な構成となっているため、指先等ではオイルフィルタの脱着操作を行い難いばかりでなく、オイルフィルタを破損させてしまい、その破損に気付かないまま油圧制御装置を運転させて、異物の混入により油圧制御装置自体のトラブルまで引き起こす可能性があった。
【０００６】
作動油への異物の混入はどのような油圧機器についても回避すべきであるが、特にスプール弁等を用いて連続的に流量を可変させる形式の油圧制御装置では、異物により円滑なスプールの移動が妨げられるため、単なる切換弁に比較してより重大な問題となる。例えば、エンジンのカム軸の位相を連続的に変化させる可変バルブタイミング制御装置では、スプール式のオイルコントロールバルブ（以下、ＯＣＶという）により作動油を制御し、その作動油にてアクチュエータを作動させて位相調整を行っているが、異物の混入でＯＣＶが正常に作動しなくなると、不適切な位相調整によりエンジン自体の運転に異常をきたしてしまう。従って、このような流量を連続可変する油圧制御装置では、特に上記したオイルフィルタの破損は顕著な問題となる。
【０００７】
本発明の目的は、オイルフィルタを破損させることなく容易に脱着でき、ひいてはフィルタ破損による作動油への異物混入を未然に防止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。
【０００８】
【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、オイルフィルタが、濾過部材と、濾過部材の少なくとも供給油路に対して上流側の端部に配設される枠部材とから形成されると共に、開口部に螺合されるボルトとは間隔をおいて離間するように供給油路に設けられ、オイルフィルタの上流側端部にフィルタ脱着用突起を形成し、フィルタ脱着用突起が枠部材と同等以下の厚さをもって上流側に向けて形成されると共に係合孔が設けられたものである。
【０００９】
従って、オイルフィルタの装着時には、例えばピンセットやラジオペンチ等によりフィルタ脱着用突起を挟持し、この状態でオイルフィルタを開口部より供給油路内に正規の姿勢で挿入し、又、取外時には、ピンセットやラジオペンチ等の先端を供給油路内に挿入してフィルタ脱着用突起を挟持し、オイルフィルタを供給油路内より取り出す。又、ピンセットの先端等を係合孔内に挿入してオイルフィルタを脱着してもよい。このようにフィルタ脱着用突起を利用してオイルフィルタを脱着することから、脱着操作を容易に実施となると共に、指先で直接脱着したときの無理な力によるオイルフィルタの破損が防止される。一方、フィルタ脱着用突起が枠部材と同等以下の厚さであることから、流路抵抗を増大させる要因となる虞は一切ない。
又、開口部に螺合されるボルトに対して間隔をおいてオイルフィルタが設けられているため、フィルタ交換時には、オイルフィルタとは関係なくボルトを単体で取外すことができ、オイルフィルタの供回りによって内部の濾過した異物が脱落する虞も一切ないし、フィルタ脱着用突起がボルトの先端で押圧されてオイルフィルタが破損することもない。
【００１０】
請求項２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、オイルフィルタが、濾過部材と、濾過部材の少なくとも供給油路に対して上流側の端部に配設される枠部材とから形成されると共に、開口部に螺合されるボルトとは間隔をおいて離間するように供給油路に設けられ、オイルフィルタの上流側端部にフィルタ脱着用突起を形成し、フィルタ脱着用突起が枠部材と同等以下の厚さをもって上流側に向けて形成されると共に内周側又は周方向に屈曲するように形成されたものである。
従って、オイルフィルタの装着時には、例えばピンセットやラジオペンチ等によりフィルタ脱着用突起を挟持し、この状態でオイルフィルタを開口部より供給油路内に正規の姿勢で挿入し、又、取外時には、ピンセットやラジオペンチ等の先端を供給油路内に挿入してフィルタ脱着用突起を挟持し、オイルフィルタを供給油路内より取り出す。このようにフィルタ脱着用突起を利用してオイルフィルタを脱着することから、脱着操作を容易に実施となると共に、指先で直接脱着したときの無理な力によるオイルフィルタの破損が防止される。一方、フィルタ脱着用突起が枠部材と同等以下の厚さであることから、流路抵抗を増大させる要因となる虞は一切ない。
又、開口部に螺合されるボルトに対して間隔をおいてオイルフィルタが設けられているため、フィルタ交換時には、オイルフィルタとは関係なくボルトを単体で取外すことができ、オイルフィルタの供回りによって内部の濾過した異物が脱落する虞も一切ないし、フィルタ脱着用突起がボルトの先端で押圧されてオイルフィルタが破損することもない。
【００１１】
【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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
リング部２５ａには、略四角状をなす一対のフィルタ脱着用突起２７が上流側に向けて形成され、両脱着用突起２７はリング部２５ａの中心を挟んで反対側（つまり、１８０度ずれた位置）に位置している。又、それぞれのフィルタ脱着用突起２７の厚さｔは、リング部２５ａの半径方向の厚さＴより若干薄く設定されると共に、各脱着用突起２７にはそれぞれ係合孔２８が貫設されている。図１に示すように、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。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。
【００２０】
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ると共に、供給油路２０内のオイルフィルタ２４には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に常に圧接させて、傾斜部２９，３０間からの異物の素通りを防止することになる。又、オイルフィルタ２４による流路抵抗は少ないほど望ましいが、上記のようにフィルタ脱着用突起２７の厚さｔがリング部２５ａの厚さＴより薄く設定されていることから、フィルタ脱着用突起２７を形成したことによる流路抵抗の増大は一切ない。
【００２１】
次に、以上のように構成された内燃機関の油圧制御装置において、オイルフィルタ２４の脱着手順を説明する。
オイルフィルタ２４の装着時には、ピンセットやラジオペンチ等により何れか一方のフィルタ脱着用突起２７を挟持する。この状態でオイルフィルタ２４を供給油路２０内に正規の姿勢で挿入し、その後に供給油路２０の開口部にボルト２１を螺合させて油圧管路２２のジョイント部２２ａを連結すると、装着作業が完了する。又、取外時には、供給油路２０からボルト２１を取外した上で、開口した供給油路２０内にピンセットやラジオペンチの先端を挿入して、前記した装着時と同様にフィルタ脱着用突起２７を挟持し、オイルフィルタ２４を供給油路２０内より取り出す。
【００２２】
尚、この脱着時には、両方のフィルタ脱着用突起２７を同時に挟持可能な専用工具を用いてもよく、この場合にはオイルフィルタ２４を傾くことなく安定した姿勢で把持できることから、供給油路経２０に対する挿脱をより確実に実施できる。又、係合孔２８を利用してオイルフィルタ２４を把持してもよく、この場合には、例えばピンセットの先端等を係合孔２４内に挿入して脱着を行えばよい。
【００２３】
このように本実施形態の内燃機関の油圧制御装置では、フィルタ脱着用突起２７を利用してオイルフィルタ２４を把持して脱着操作を行っている。従って、小さく且つ華奢なオイルフィルタ２４を容易に把持して脱着できるばかりでなく、従来技術として説明した実開平７−４２４０２号公報のように、指先で直接把持したときの無理な力によるオイルフィルタ２４の破損を防止でき、その結果、破損したオイルフィルタ２４を使用した場合の作動油への異物の混入を未然に防止できる。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。
【００２４】
更に、上記のように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の傾斜部２９に圧接させて、オイルフィルタ２４を定位置に保持していることから、ボルト２１とは別個にオイルフィルタ２４を配置することができる。つまり、従来技術として説明した特開平９−１５００１７号公報のように、ボルトに対してオイルフィルタを嵌合させるための厳密な公差管理を要することもなく、又、フィルタ交換時には、オイルフィルタ２４とは関係なくボルト２１を単体で取外すことができ、オイルフィルタ２４の供回りによって内部の濾過した異物が脱落する虞も一切ない。更に、オイルフィルタ２４から離間した状態でボルト２１が螺合されることから、ボルト２１の先端で押圧されたときのオイルフィルタ２４の破損を防止することができる。
【００２５】
一方、フィルタ脱着用突起２７の厚さｔをリング部の厚さＴより薄く設定したため、フィルタ脱着用突起２７の形成による流路抵抗の増大を未然に回避することができるという利点もある。
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。
【００２６】
又、上記実施形態では、オイルフィルタ２４に係合孔２８を備えた略四角状をなす一対のフィルタ脱着用突起２７を形成したが、その形状や個数は限定されるものではなく、例えば図３に示すように、三角状のフィルタ脱着用突起４１を形成したり、図４に示すように、４つのフィルタ脱着用突起５１を形成したりしてもよい。又、ピンセットやラジオペンチ等で把持し易いように、図５に示すように、オイルフィルタ２４の内周側に屈曲するようにフィルタ脱着用突起６１を形成したり、図６に示すように、オイルフィルタ２４の周方向に屈曲するようにフィルタ脱着用突起７１を形成したりしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１，２の発明の動弁機構の油圧制御装置によれば、フィルタ脱着用突起を利用してオイルフィルタを把持するため、オイルフィルタを破損させることなく容易に脱着でき、ひいてはフィルタ破損による作動油への異物混入を未然に防止できると共に、フィルタ脱着用突起を枠部材と同等以下の厚さとしたため、フィルタ脱着用突起の形成による流路抵抗の増大を未然に回避でき、さらにボルトに対して間隔をおいてオイルフィルタを設けたため、オイルフィルタ交換時の異物の脱落やオイルフィルタの破損を未然に防止することができる。
【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】オイルフィルタの詳細を示す斜視図である。
【図３】フィルタ脱着用突起を三角状としたオイルフィルタの別例を示す斜視図である。
【図４】フィルタ脱着用突起を４つ形成したオイルフィルタの別例を示す斜視図である。
【図５】フィルタ脱着用突起を内周側に屈曲させたオイルフィルタの別例を示す斜視図である。
【図６】フィルタ脱着用突起を周方向に屈曲させたオイルフィルタの別例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１エンジン（内燃機関）
２ＯＣＶ（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
２４オイルフィルタ
２５枠部材
２６金網（濾過部材）
２７，４１，５１，６１，７１フィルタ脱着用突起

Claims

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、
上記オイルフィルタは、濾過部材と、該濾過部材の少なくとも供給油路に対して上流側の端部に配設される枠部材とから形成されると共に、上記開口部に螺合されるボルトとは間隔をおいて離間するように上記供給油路に設けられ、
上記オイルフィルタの上流側端部にフィルタ脱着用突起を形成し、上記フィルタ脱着用突起は上記枠部材と同等以下の厚さをもって上流側に向けて形成されると共に係合孔が設けられていることを特徴とする動弁機構の油圧制御装置。
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、
上記オイルフィルタは、濾過部材と、該濾過部材の少なくとも供給油路に対して上流側の端部に配設される枠部材とから形成されると共に、上記開口部に螺合されるボルトとは間隔をおいて離間するように上記供給油路に設けられ、
上記オイルフィルタの上流側端部にフィルタ脱着用突起を形成し、上記フィルタ脱着用突起は上記枠部材と同等以下の厚さをもって上流側に向けて形成されると共に内周側又は周方向に屈曲するように形成されていることを特徴とする動弁機構の油圧制御装置。