JP6390499B2 - バルブタイミング調整装置 - Google Patents
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Description
スリーブは、軸方向へ延びるよう筒状に形成され、カム軸側から順に供給ポート、第1ドレンポート、第1制御ポート、第2制御ポート、第2ドレンポートを有する。供給ポートはカム軸の供給油路に連通している。第1ドレンポートは、カム軸を径方向へ貫通するドレン油路を経由して、カム軸の外側にある第1ドレン空間に連通している。第1制御ポートは第1油圧室に連通している。第2制御ポートは第2油圧室に連通している。第2ドレンポートは、ベーンロータに対してカム軸とは反対側に位置する第2ドレン空間に連通している。
油路切換弁は、第1油圧室に作動油を供給するとき、供給ポートと第1制御ポートとを接続しつつ第2制御ポートと第2ドレンポートとを接続する。このとき、第2油圧室の作動油は、第2制御ポートを経由して第2ドレンポートに流れたのち、第2ドレン空間に排出される。一方、油路切換弁は、第2油圧室に作動油を供給するとき、供給ポートと第2制御ポートとを接続しつつ第1制御ポートと第1ドレンポートとを接続する。このとき、第1油圧室の作動油は、第1制御ポートと第1ドレンポートとを経由してドレン油路に流れたのち、第1ドレン空間に排出される。
ところが、ハウジングの外壁にタイミングプーリが設けられる場合、このタイミングプーリが露出する空間は、第1ドレン空間と第2ドレン空間との間に位置し、それらの空間と連通する。そのため、第1ドレン空間および第2ドレン空間に排出された作動油がタイミングプーリおよびドライベルトに付着し、タイミングプーリとドライベルトとの滑りが生じるおそれがある。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態によるバルブタイミング調整装置を図1に示す。バルブタイミング調整装置10は、内燃機関のクランク軸11に対するカム軸12の回転位相を変化させることによって、カム軸12が開閉駆動する図示しない吸気弁のバルブタイミングを調整するものである。バルブタイミング調整装置10は、クランク軸11からカム軸12までの動力伝達経路に設けられている。クランク軸11は、特許請求の範囲に記載の「駆動軸」に相当する。カム軸12は、特許請求の範囲に記載の「従動軸」に相当する。
先ず、バルブタイミング調整装置10の基本的な構成について図1および図2を参照して説明する。
バルブタイミング調整装置10は、ハウジング13と、ベーンロータ14と、油路切換弁15とを備えている。
スリーブボルト26は、半ねじタイプのボルトであり、ドレン空間38側からベーンロータ14に挿入され、カム軸12にねじ込まれている。スリーブボルト26は、頭部30とねじ部31との間にスリーブ32を形成している。スリーブ32は、ベーンロータ14の中心部において軸方向へ延びるよう筒状に形成されている。スリーブ32は、ボス23を貫通し、カム軸12の端面に開口する有底穴33に挿入されている。スリーブ32は、径方向へ貫通する各種ポートを有している。
また、バルブタイミング調整装置10は、カム軸12の回転位相が目標値よりも遅角側である場合、油路切換弁15を第2作動状態とする。これにより、ベーンロータ14がハウジング13に対して進角方向へ相対回転し、カム軸12の回転位相が進角側へ変化する。
また、バルブタイミング調整装置10は、カム軸12の回転位相が目標値と一致する場合、油路切換弁15を保持状態とする。これにより、カム軸12の回転位相が保持される。
次に、バルブタイミング調整装置10の詳細な構成について図1〜図5を参照して説明する。
図1および図3に示すように、スリーブ32は、カム軸12側から順に供給ポート40、ドレンポート41、第1制御ポート42、第2制御ポート43、および、第1ドレン油路44を有している。供給ポート40は、供給油路91、92を経由してオイルポンプ93の吐出口に連通している。ドレンポート41は、第2ドレン油路45を経由して、カム軸12の外側にあるドレン空間39に連通している。ドレン空間39は、特許請求の範囲に記載の「第1ドレン空間」に相当する。第1制御ポート42は、ベーンロータ14の遅角油路48を経由して遅角室27に連通している。第2制御ポート43は、ベーンロータ14の進角油路49を経由して進角室28に連通している。第1ドレン油路44は、スリーブボルト26とスプール29との間の環状隙間から構成されており、ドレン空間38に連通している。さらに、ドレン空間38は、ベーンロータ14とカム軸12とにまたがって設けられる第3ドレン油路46を経由してドレン空間39に接続されている。
プレートワッシャ25は、径方向内側へ延びる切欠き54を有する。切欠き54の周方向位置は、通孔53の周方向位置と同じである。また、切欠き54は、径方向において少なくとも一部が通孔53と重なっている。これにより、切欠き54は通孔53の他端と連通している。
第3ドレン油路46は、ベーンロータ14に形成された切欠き54および通孔53と、カム軸12に形成された切欠き51および通孔52とから構成されている。本実施形態では、第3ドレン油路46の一部は、第2ドレン油路45の一部と共通している。上記「一部」は切欠き51および通孔52である。
有底筒状部材55は、スリーブ32と同軸上に設けられた筒部57と、カム軸12側に位置する底部58とを形成している。有底筒状部材55は、図3に示すように筒部57がストッパプレート35に当接する位置から、図4に示す中間位置を経て、図5に示すように底部58がスプール収容穴34の底面に当接する位置まで軸方向へ移動可能である。
以上説明したように、第1実施形態によるバルブタイミング調整装置10は、ハウジング13と、ベーンロータ14と、スリーブ32と、スプール29とを備える。ハウジング13は、ドライベルト22を介してクランク軸11と連結されるタイミングプーリ18を有し、クランク軸11と連動して回転する。スリーブ32は、カム軸12側から順に供給ポート40、ドレンポート41、第1制御ポート42、第2制御ポート43および第1ドレン油路44を有する。スプール29は、軸方向位置に応じて供給ポート40を第1制御ポート42または第2制御ポート43に接続するよう軸心部に設けられている接続油路64を有する。ドレンポート41は、カム軸12に設けられる第2ドレン油路45を経由して、カム軸12の外側にあるドレン空間39に接続される。ドレン空間38は、ベーンロータ14とカム軸12とにまたがって設けられる第3ドレン油路46を経由してドレン空間39に接続される。
したがって、油路を設けるための加工が少なくて済み、製作コストを低減できる。
したがって、ベーンロータ14には、第2ドレン油路45を構成する環状溝を設ける必要がない。そのため、バルブタイミング調整装置10の軸方向の体格を小さくすることができる。
本発明の第2実施形態では、図6に示すように、第2ドレン油路80は、ベーンロータ81に形成された環状溝82および切欠き83と、カム軸84に形成された通孔85とから構成されている。そして、第3ドレン油路86は、ベーンロータ81に形成された切欠き54、通孔52および切欠き83と、カム軸84に形成された通孔85とから構成されている。
また、第2実施形態では、カム軸84に環状溝および切欠きを設ける必要がない。そのため、カム軸84の製作コストを低減できる。
本発明の他の実施形態では、第3ドレン油路の一部は、第2ドレン油路の一部と共通していなくてもよい。つまり、第3ドレン油路は、第2ドレン油路と完全に異なる経路をたどってもよい。
本発明の他の実施形態では、第2ドレン油路は、カム軸またはベーンロータに形成される環状溝と、カム軸に形成される通孔とから構成されてもよい。つまり、切欠きが形成されず、環状溝と通孔とが直接連通してもよい。
本発明の他の実施形態では、ベーンロータは、複数の部材から構成されてもよい。その場合、第2ドレン油路および第3ドレン油路は、各部材が有する穴や空間等から構成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、スプールの接続油路にはチェックバルブが設けられなくてもよい。
本発明の他の実施形態では、第1油圧室は進角室であり、第2油圧室は遅角室であってもよい。
本発明の他の実施形態では、ハウジングは3つ以上の部材から構成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、タイミングプーリは、ハウジングのどこに設けられてもよい。また、タイミングプーリは、ケースまたはカバーと一体に設けられてもよい。
本発明の他の実施形態では、接続油路の出口孔は、保持状態において第1制御ポートおよび第2制御ポートの両方にほんの僅かに連通していてもよい。
本発明の他の実施形態では、バルブタイミング調整装置は、内燃機関の排気弁のバルブタイミングを調整するものであってもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
12・・・カム軸(従動軸) 13・・・ハウジング
14・・・ベーンロータ 18・・・タイミングプーリ
24・・・ベーン 27・・・遅角室(第1油圧室)
28・・・進角室(第2油圧室) 29・・・スプール
32・・・スリーブ 38・・・ドレン空間(第2ドレン空間)
39・・・ドレン空間(第1ドレン空間) 40・・・供給ポート
41・・・ドレンポート 42・・・第1制御ポート
43・・・第2制御ポート 45、80・・・第2ドレン油路
46、86・・・第3ドレン油路 64・・・接続油路
91・・・供給油路
Claims (3)
- 内燃機関の駆動軸(11)から従動軸(12)まで動力を伝達する動力伝達経路に設けられ、前記従動軸により開閉駆動されるバルブのバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置であって、
前記駆動軸および前記従動軸の一方を第1軸とし、前記駆動軸および前記従動軸の他方を第2軸とすると、
ドライベルトを介して前記第1軸と連結されるタイミングプーリ(18)を有し、前記第1軸と連動して回転するハウジング(13)と、
前記第2軸の端部に固定され、前記ハウジングの内部空間を周方向の一方側の第1油圧室(27)と周方向の他方側の第2油圧室(28)とに仕切るベーン(24)を有し、前記第1油圧室および前記第2油圧室に供給される作動油の圧力に応じて前記ハウジングに対して相対回転するベーンロータ(14)と、
前記ベーンロータの中心部に設けられ、前記第2軸側から順に、前記第2軸の供給油路(91)に連通する供給ポート(40)、前記第2軸の外側にある第1ドレン空間(39)に連通するドレンポート(41)、前記第1油圧室に連通する第1制御ポート(42)、前記第2油圧室に連通する第2制御ポート(43)、および、前記ベーンロータに対して前記第2軸とは反対側にある第2ドレン空間(38)に連通する第1ドレン油路(44)、を有するスリーブ(32)と、
前記スリーブの内側において軸方向へ移動し、軸方向位置に応じて前記供給ポートを前記第1制御ポートまたは前記第2制御ポートに接続するよう軸心部に設けられている接続油路(64)を有し、前記第1油圧室に作動油を供給するとき前記供給ポートと前記第1制御ポートとを接続しつつ前記第2制御ポートと前記第1ドレン油路とを接続し、前記第2油圧室に作動油を供給するとき前記供給ポートと前記第2制御ポートとを接続しつつ前記第1制御ポートと前記ドレンポートとを接続するスプール(29)と、
を備え、
前記ドレンポートは、前記第2軸に設けられるか或いは前記ベーンロータと前記第2軸とにまたがって設けられる第2ドレン油路(45、80)を経由して前記第1ドレン空間に接続され、
前記第2ドレン空間は、前記ベーンロータと前記第2軸とにまたがって軸方向へ貫通するように設けられる第3ドレン油路(46、86)を経由して前記第1ドレン空間に接続され、
前記第3ドレン油路の一部は、前記第2ドレン油路の一部と共通していることを特徴とするバルブタイミング調整装置。 - 前記第2ドレン油路(45)は前記第2軸のみに設けられ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。
- 前記第2ドレン油路(80)は、前記ベーンロータに設けられる前半部と、前記第2軸に設けられる後半部と、から構成され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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