JP5637106B2 - 液圧式バルブタイミング調整装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第一実施形態による液圧式バルブタイミング調整装置1を車両の内燃機関に適用した例につき、示している。装置1は、「作動液」としての作動油の圧力により、「動弁」としての吸気弁のバルブタイミングを調整する。
まず、装置1の基本構成につき、説明する。装置1は、内燃機関においてクランク軸(図示しない)から出力される機関トルクをカム軸2へ伝達する伝達経路に設置の回転機構系10と、当該回転機構系10を駆動するための作動油の入出を制御する制御系40とを、組み合わせてなる。
まず、回転機構系10の基本構成を説明する。図1,2に示す回転機構系10において、ハウジング11は、有底円筒状を呈するシューケーシング12の軸方向一端部にスプロケットプレート13を締結してなる。シューケーシング12の周壁は、円筒状のハウジング本体120と、仕切部である複数のシュー121,122,123,124とを有している。各シュー121,122,123,124は、ハウジング本体120において回転方向に所定間隔ずつあけた箇所から径方向内側へ突出している。回転方向において隣り合うシュー121,122,123,124の間には、それぞれ収容室20が形成されている。
次に、制御系40の基本構成を説明する。図1,2に示す制御系40において、進角通路41は、回転軸140のうち軸本体140aを貫通して、進角作動室21,22,23,24と連通している。遅角通路45は、回転軸140のうち軸本体140aを貫通して、遅角作動室25,26,27,28と連通している。
次に、装置1における制御弁60の詳細構造につき、説明する。尚、以下の説明では、スリーブ66及びスプール70に共通の軸方向、径方向及び周方向を、それぞれ単に「軸方向」、「径方向」及び「周方向」という。
図10に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。第二実施形態のスプール2070において周方向に等間隔に三つ設けられる排出孔2706は、ドレン孔701へ向かうほど径方向に対してカム軸2とは軸方向反対側に傾斜する円筒孔状に、貫通形成されている。故に、図10の進角調整位置にて排出凹部703を通じて各遅角ポート662から各排出孔2706へと流入した作動油は、それら各排出孔2706の傾斜する方向へ図11の一点鎖線矢印の如く案内されることにより、ドレン孔701へ向かうほどカム軸2とは軸方向反対側へと流動する。その結果として、各排出孔2706からドレン孔701へ流入する際の作動油がカム軸2側へ向かう流れとなるのを、確実に抑制できる。したがって、スリーブ底部669及びスプール2070の間における圧力上昇の回避効果を確固たるものとして、制御精度を確保することが可能となるのである。
図12に示すように、本発明の第三実施形態は第一実施形態の変形例である。第三実施形態のスリーブ3066では、固定部665の通路孔665aをシールするシール部材3665bが、スリーブ底部669から収容孔667内へ同軸上に突出している。このスリーブ3066のシール部材3665bは、図12の進角調整位置にてスプール70のドレン孔701内に同軸上に突入し、各排出孔706と径方向に対向することになる。ここでシール部材3665bのうち各排出孔706との対向部分3665cは、カム軸2とは軸方向反対側へ向かって漸次縮径する円錐状のテーパ部3665cを、形成している。故に、進角調整位置にて各遅角ポート662から排出凹部703及び各排出孔706を経てドレン孔701へと流入した作動油は、図13の一点鎖線矢印の如く、当該ドレン孔701内にて各排出孔706と対向するテーパ部3665cに衝突する。かかる衝突により作動油は、カム軸2とは軸方向反対側へ向かって縮径するテーパ部3665cの外周面3665dに沿って流れ方向を曲げられることで、カム軸2側への流れを確実に抑制され得る。したがって、スリーブ底部669及びスプール70の間における圧力上昇の回避効果を確固たるものとして、制御精度を確保することが可能となるのである。
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
Claims (7)
- 内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを、作動液の圧力により調整する液圧式バルブタイミング調整装置において、
前記クランク軸と連動して回転するハウジングと、
軸方向に連結される前記カム軸と連動して回転し、前記ハウジング内に区画した作動室に対する作動液の入出により、前記ハウジングに対する回転位相が調整されるベーンロータと、
前記ベーンロータ及び前記カム軸のうち少なくとも一方である連動回転要素に内蔵され、スリーブの収容孔内に同軸上に収容されるスプールの軸方向移動に応じて、前記作動室に対する作動液の入出を制御する制御弁とを、備え、
前記スリーブは、
前記カム軸とは反対側の軸方向端部が開放されて作動液を外部へ排出するドレンポートを形成する一方、前記カム軸側の軸方向端部が閉塞される有底形状の前記収容孔と、
前記収容孔において前記スプールが摺接する内周面に開口し、前記回転位相の調整時に前記作動室から作動液が排出される排出ポートとを、有し、
前記スプールは、
前記スプールを軸方向に貫通し、前記回転位相の調整時に前記ドレンポートと連通するドレン孔と、
前記スプールにおいて前記収容孔の前記内周面と摺接する外周面に開口し、前記回転位相の調整時に前記カム軸とは反対側の軸方向端部が前記排出ポートと径方向に対向する対向端部となる有底形状の排出凹部と、
前記排出ポートとは周方向にずれて位置し、前記ドレン孔の内周面及び前記排出凹部の底面に開口する排出孔とを、有することを特徴とする液圧式バルブタイミング調整装置。 - 前記排出ポートと前記排出孔とは、周方向に相異なる数ずつ設けられることを特徴とする請求項1に記載の液圧式バルブタイミング調整装置。
- 前記排出孔は、前記ドレン孔へ向かうほど、径方向に対して前記カム軸とは軸方向反対側に傾斜することを特徴とする請求項1又は2に記載の液圧式バルブタイミング調整装置。
- 前記スリーブは、前記カム軸とは軸方向反対側へ向かって縮径し、前記回転位相の調整時に前記ドレン孔内へ同軸上に突入して前記排出孔と径方向に対向するテーパ部を、有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の液圧式バルブタイミング調整装置。
- 前記排出孔は、前記回転位相の調整時に前記対向端部から前記カム軸側へ離れる軸方向位置に、設けられることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の液圧式バルブタイミング調整装置。
- 前記回転位相の調整時に前記排出凹部は、前記対向端部よりも前記カム軸側の軸方向位置において前記収容孔の前記内周面により覆われることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の液圧式バルブタイミング調整装置。
- 前記排出凹部は、前記スプールの前記外周面において周方向全域に開口することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の液圧式バルブタイミング調整装置。
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