KR19990045233A

KR19990045233A - 유압식 밸브타이밍 조절장치

Info

Publication number: KR19990045233A
Application number: KR1019980048398A
Authority: KR
Inventors: 가쓰유키 후쿠하라; 마사후미 스가와라; 마코토 야마우치; 지카라 우에노
Original assignee: 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시; 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1998-11-12
Publication date: 1999-06-25
Also published as: DE19852252A1; KR100288622B1; FR2771134B1; US6173687B1; FR2771134A1

Abstract

액추에이터의 하우징과 로터를 엔진 정지시에 록하기 위한 플런저가 테이퍼 핀 구성으로 되어 있기 때문에, 그 테이퍼면에 의해, 플런저와 계합공간의 클리어던스가 커지고, 플런저가 계합공에서 빠지기 쉽고, 또 클리어런스부분에서 로터가 헌팅을 야기해서 불쾌소음을 발한다.

계합공(55a)에 대한 플런저(56)의 계합축부(56a)전역을 같은 직경으로 또 캠샤프트(19)에 평행되는 평행핀 구성으로 하였다.

Description

유압식 밸브타이밍 조절장치

본 발명은, 엔진의 운전조건에 따라 흡기밸브와 배기밸브의 한쪽 또는 양쪽의 개폐타이밍을 액추에이터로 변화시키기 위한 유압식 밸브타이밍 조절장치에 관한 것이다.

종래의 유압식 밸브타이밍 조절장치로서 엔진의 크랭크샤프트와 동기회전하는 타이밍 폴리나 체인 스플로켓에 의해 캠샤프트를 구동할때에 타이밍 폴리와 캠샤프트 사이에 베인식의 밸브 타이밍 기구를 두어, 이 밸브타이밍 기구를 작동유로 구동하는 액추에이터에 호일펌프로부터 오일콘트롤 밸브(이하 OCV 라고함)을 통해서 작동유를 공급함으로써 크랭크 샤프트에 대해 캠샤프트를 상대적으로 회전시켜, 크랭크 샤프트의 회전에 대한 캠샤프트의 회전을 지각,진각시킴으로써 흡기밸브와 배기밸브의 개폐타이밍을 엔진의 회전에 대해 시프트로 해서, 배기가스의 저감이나 연료비의 향상을 도모하는 것은 예를들면 일본국 특개평 7-139319호 공보, 특개평 7-139320 호 공보, 특개평 8-28219 호공보, 특개평 8-121122 호 공보, 특개평 9-60507 호 공보, 특개평 9-60508호 공보등에 의해 이미 알려져 있다.

이런 종래의 유압식 밸브 타이밍 조절장치에 채용되고 있는 상기 액추에이터의 플런저는 예를들면 일본국 특개평 9-60508호 공보에 스토퍼 피스톤으로 개시되어 있는바와같이, 계합공에 진입계합하기 쉽게 하기 위해 끝이 뾰족한 테이퍼 핀 구성으로 하고 있다.

종래의 유압식 밸브타이밍 조절장치는 이상과 같이 구성되어 있으므로, 끝이 뾰족한 테이퍼 핀으로 된 플런저는 그 테이퍼면에 의해 계합공과의 사이의 클리어런스를 크게할 필요가 있고, 이 때문에 플런저가 계합공에 계합되어 있는 엔진정지상태에서 엔진을 시동하면 이 플런저의 테이퍼면과 계합공과의 클리어런스부분에서 로터가 헌팅을 야기해 불쾌한 소음을 발생한다는 과제가 있었다.

또 플런저의 테이퍼면에서 계합공과 계합한 경우, 회전방향에 대해 계합면이 기울어져 플런저가 빠지는 방향으로 분력이 작용하고, 플런저가 빠기지 쉽게 되어 있었다.

본 발명은 상기한바와같은 과제를 해결하기 위해 된 것으로, 플런저와 계합공과의 클리어런스 부분에 기인해서 엔진시동시에 로터가 헌팅을 야기하는 일이 없는 플런저 구성으로 한 유압식 밸브 타이밍 조절장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 유압식 밸브 타이밍 조절장치는 엔진의 회전에 통기해서 회전구동되는 캠샤프트와 이 캠샤프트에 설치되어 엔진의 흡기밸브 또는 배기밸브의 개폐타이밍을 작동유 제어에 의해 변화시키는 밸브 타이밍가 변용 액추에이터를 구비하고, 상기 액추에이터가 접동가능한 플런저와 상기 액추에이터의 하우징에 수납된 로터를 갖고 상기 로터와 상기 플런저가 계합공에 의해 계합하고, 엔진정지시에는, 상기 플런저를 스프링의 작동력으로 상기 계합공에 진입계합시키고, 엔진시동시에는 상기 계합공에 공급된 작동유로 상기 플런저를 상기 계합공으로부터 밀어내어 하우징과 로터의 측을 해제하도록 한 유압식 밸브타이밍 조절장치에서, 상기 계합공 및 상기 플런저가 상기 플런저의 진행방향으로 평행된 면을 갖고 있고, 양자가 계합가능하고, 계합했을때의 클리어런스가 0.17mm 이하인 것을 특징으로 하는 유압식 밸브 타이밍 조절장치이다.

본 발명의 하나의 실시예에 관한 유압식 밸브 타이밍 조절장치는 상기 플런저의 진행방향이 캠샤프트에 평행인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 하나의 실시예에 관한 유압식 밸브타이밍 조절장치는 상기 플런저가 상기 하우징에 설치되고 상기 계합공이 상기 로터내에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명의 실시의 형태 1 에 의한 유압식 밸브타이밍 조절장치를 구비한 휘발유 엔진 시스템을 표시하는 개략적인 단면도.

도 2 는 본 발명의 실시의 형태 1 에 의한 유압식 밸브타이밍 조절장치를 표시하는 단면도.

도 3 은 도 2 중의 요부가 되는 플런저 부분의 확대단면도.

도 4 는 도 3 중의 플런저에 유압이 걸린 상태를 표시하는 단면도.

도 5 는 도 3 의 X-X선에 따른 단면 화살표 도면.

도 6 은 도 5 중의 슬라이드 플레이트의 이동상태를 표시하는 부분 단면도.

도 7 은 도 3 의 X-X선에 따른 단면 화살표 도면.

도 8 은 도 3 의 Z-Z선에 따른 단면 화살표 도면.

도 9a 는 ECU100 으로부터 제어전류치가 0.1A 일 때, 오일콘트롤 밸브의 대표적인 작동상태를 표시하는 단면 설명도.

도 9b 는 ECU100 으로부터 제어전류가 0.5A일 때 오일콘트롤밸브의 대표적인 작동상태를 표시하는 단면 설명도.

도 9c 는 ECU100 으로부터 제어전류치가 1.0A일 때 오일콘트롤밸브의 대표적인 작동상태를 표시하는 단면 설명도.

도 10 은 본 발명의 실시의 형태 2를 설명하기 위해 플런저를 계합공에 끼워서 계합시킨 상태에서의 양자간의 클리어런스와 소음발생레벨과의 관계를 표시하는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1. 엔진, 17. 흡기밸브,

18. 배기밸브, 19. 캠샤프트,

40. 액추에이터, 42. 하우징,

44. 로터, 55a. 계합공,

56. 플런저.

이하 본 발명의 실시의 한 형태를 설명한다.

실시의 형태 1

도 1 은 본 발명의 실시의 형태 1 에 의항 유압식 밸브타이밍 조절시스템을 구비한 휘발유 엔진시스템을 표시하는 개략적인 단면도이다.

도면에서, 1 은 여러개의 실린더로 구성되고, 그 1기통을 도시한 엔진, 2 는 엔진 1 의 여러개의 실린더를 형성하는 실린더블록, 3 은 실린더 블록(2)의 상부에 설치된 실린더헤드, 4 는 실린더블록(2)의 각 실린더내를 상하로 왕복이동하는 피스톤, 5 는 피스톤(4)의 하단부에 연결된 크랭크 샤프트이고, 이 크랭크 샤프트(5)는 피스톤(4)의 상하동에 의해 회전구동한다.

6 은 크랭크 샤프트(5)근방에 배치된 크랭크각 센서이고, 엔진(1)의 회전수 NE 와 크랭크 샤프트(5)가 소정의 크랭크 각도에 있는 것을 검출한다.

7 은 크랭크 샤프트(5)에 연결된 시그널 로터이고, 이 시그널 로터(7)의 외주에는 2개의 톱니가 180° 마다 형성되어 있고, 이 톱니가 크랭크각 센서(6)의 전방을 통과할때마다 크랭크각 센서(6)로부터 펄스상태의 크랭크각 검출신호를 발생한다.

8 은 혼합기를 연소시키기 위한 연소실이고, 실린더 블록(2) 및 실린더 헤드(3)의 각 내벽과 피스톤(4)의 정부에 의해 구획형성되어 있다.

9 는 연소실(8)내의 혼합기에 점화하기 위한 점화 플러그이고, 실린더헤드(3)의 정부에 배치되어 연소실(8)내에 돌출하고 있다.

10 은 실린더 헤드(3)의 후술하는 배기측 캠샤프트(20)에 연결해서 배치된 디스트리 뷰터, 11 은 고전압을 발생하는 이그나이터이다.

여기서 각 점화플러그(9)는 고압코드(도시않음)을 통해서 디스트리뷰터(10)에 연속되어 있고 이그나이터(11)에 출력된 고전압은 디스트리뷰터(10)에 의해 크랭크 샤프트(5)의 회전에 동기해서 각점화 플러그(9)에 분배된다.

12 는 실린더블록(2)에 배치된 수온센서이고, 이 수온센서(12)는 냉각수통로를 흐르는 냉각수의 온도(냉각수온)THW를 검출한다.

13 은 실린더헤드(3)에 설치된 흡기포트, 14 는 실린더헤드(3)에 설치된 배기포트, 15 는 흡기포트(13)에 접속된 흡기통로, 16 은 배기포트(14)에 접속된 배기통로, 17 은 실린더헤드(3)에 설치되어 흡기포트(13)를 개폐하는 흡기밸브, 18 은 실린더헤드(3)에 설치되어 배기포트(14)를 개폐하는 배기밸브이다.

19 는 흡기밸브(17)상방에 배치된 흡기측 캠샤프트, 19a 는 흡기측 캠샤프트(19)에 동기회전가능하게 설치되어서 흡기밸브(17)를 개폐 구동하는 흡기측 캠, 20 은 배기밸브(18)의 상방에 배치된 배기측 캠샤프트, 20a 는 배기측 캠샤프트(20)에 동기 회전가능하게 설치되어 배기밸브(18)를 개폐구동하는 배기측 캠, 21 은 흡기측 캠샤프트(19)의 일단에 장착된 흡기측 타이밍풀리, 22 는 배기측 캠샤프트(20)의 일단에 장착된 배기측 타이밍풀리, 23 은 각 타이밍 풀리(21),(22)를 크랭크샤프트(5)에 연동시키는 타이밍 밸트이다.

따라서, 엔진(1)의 가동시에는 크랭크 샤프트(5)로부터 타이밍벨트(23) 및 각 타이밍 풀리(21),(22)를 통해서, 각 캠샤프트(19),(20)에 회전구동력이 전달되고, 각 캠샤프트(19),(20)와 일체로 각 캠(19a),(20a)가 회전함으로써 흡기밸브(17) 및 배기밸브(18)가 개폐구동되고, 이들 각 밸브(17),(18)는 크랭크 샤프트(5)의 회전 및 피스톤(4)의 상하동에 동기, 즉 흡기공정과 압축공정과 폭발팽창공정 및 배기공정으로 된 엔진(1)의 일련의 4공정에 동기해서, 소정의 개폐타이밍으로 구동된다.

24 는 흡기측 캠샤프트(19)의 근방에 배치된 캠각센서이고, 흡기밸브(17)의 개폐타이밍(소위 말하는 밸브 타이밍)을 검출한다.

25 는 흡기측 캠샤프트(19)에 연결된 시그널 로터이고, 이 시그널 로터(25)의 외주에는 4개의 톱니가 90도마다 형성되어 있고 , 이들의 톱니가 캠각센서(24)의 전방을 통고할때마다 캠각 센서(24)로부터 필스상의 캠각 검출신호가 발생한다.

26 은 흡기통로(13)도중에 배치된 스로틀 밸브이고, 이 스로틀밸브(26)가 액셀페달(도시않음)에 연동해서, 개폐구동됨으로써, 흡입공기량이 조정된다.

27 은 스로틀 밸브(26)에 연결배치된 스로틀 센서이고, 스로틀 개도 TVO를 검출한다.

28 은 스로틀 밸브(26)의 상류측에 배치된 흡입공기량센서이고, 엔진(1)에 흡입되는 공기유량(흡입공기량)QA 를 검출한다.

29 는 스로틀 밸브(26)의 하류측에 형성되어, 흡기맥동을 억제하기 위한 서지탱크, 30 은 각 실린더의 흡기포트(13)의 근방에 배치되어서, 연소실(8)에 연료를 공급하기 위한 인젝터이다.

여기서 인젝터(30)는 통전에 의해 개밸브되는 전자밸브로 되고, 연료펌프(도시않음)로부터 연료가 압송공급된다.

따라서 엔진(1)의 가동시에는 흡기통로(15)에 공기가 취입되는 동시에, 각 인젝터(30)에서 흡기포트(13)를 향해 연료가 분사된다.

이 결과, 흡기포트(13)에서는 혼합기가 생성되고, 이 혼합기는 흡입공정에서 개밸브되는 흡기밸브(1)의 개밸브에 따라, 연소실(8)내에 흡입된다.

40 은 흡기측 캠샤프트(19)에 연결해서 배치된 밸브타이밍가변용 액추에이터이다.

이 액추에이터(40)는 작동유로서 엔진(1)의 윤활유로 구동됨으로써 흡기측 타이밍 폴리(21)에 대한 흡기측 캠샤프트(19)의 변위각도를 변화시켜서, 흡기밸브(17)의 개폐타이밍(밸브타이밍)을 연속적으로 변경시키는 것으로, 그 상세 구조에 대해서는 후술한다.

80 은 액추에이터(40)에 작동유를 공급해서 그 유량을 조정하는 유체 공급수단으로서의 OCV 이고, 이 상세 구성에 대해서는 후술한다.

100 은 전자제어유닛(이하, ECU라함)이고, 이 ECU(100)은, 주로 흡입공기량센서(28), 스로틀센서(27), 수온센서(12), 크랭크각센서(6)캠각센서(24)로부터의 신호에 따라, 인젝터(30), 이그나이터(11), OCV (80)를 구동해서 연료분사량, 점화시기, 밸브타이밍을 제어하는 동시에 후술하는 IG 스위치의 OFF 후에 OCV(80)의 폐밸브의 시기를 제어하는 것이다.

도 2 는 본 발명의 실시의 형태 1 에 의한 유압식 밸브타이밍 조절장치를 표시하는 단면도, 도 3 은 도 2 중의 요부가 되는 플런저 부분의 확대단면도, 도 4 는 도 3 중의 플런저에 유압이 걸린상태를 표시하는 단면도이다.

도면에서, 40 은 흡기밸브(17)의 밸브타이밍을 조정하기 위한 액추에이터이고 이 액추에이터(40)의 구성에 대해 아래에서 설명한다.

또 도 1 과 같은 부분에는 같은 부호를 부쳐서 중복설명을 생략한다.

도면에서 41 은 흡기측 캠샤프트(19)의 베어링, 42 는 액추에이터(40)의 하우징이고, 이 하우징(42)는 흡기측 캠샤프트(19)에 대해 회전이 자유롭게 부착되어 있다.

43 은 하우징(42)에 고정된 케이스, 44 는 흡기측 캠샤프트(19)에 볼트(45)로 연결 고정되어 케이스(43)내에 수납된 베인식의 로터이고 이 로터(44)는 케이스(43)에 대해 상대적으로 회전가능하게 되었다.

46 은 케이스(43)와 로터(44)사이에 개재시킨 칩실이고, 이 칩 실(46)은 케이스(43)와 로터(44)에 의해 구분되는 유압실간의 기름의 이동을 방지한다.

47 은 케이스(43)와 칩실(46)사이에 배치된 백스프링이고 이 백스프링(47)은 칩실(46)을 로터(44)에 밀어주는 판스프링으로 되어 있다.

48 은 케이스(43)에 고착된 커버, 49 는 하우징(42)와 케이스(43)와 커버(48)를 함께 고정하는 볼트, 50 은 볼트(49)와 볼트구멍의 간격에서 외부로의 기름누설을 방지하는 0링, 51 은 커버(48)에 나사(52)로 부착고정된 플레이트이다.

여기서, 하우징(42)과 케이스(43)와 커버(48)에 의해 액추에이터(40)의 하우징 부재가 구성된다.

53 은 하우징(42)과 케이스(43)사이에 개재시킨 기름 누설방지용 0링, 54 는 케이스(43)와 커버(48)사이에 개재시킨 기름누설방지용의 0링, 55 는 로터(44)에 설치된 원주상의 홀더이고, 이 홀더(55)는 후술하는 플런저(56)를 계합시키기 위한 계합공(55a)를 축방향으로 갖고 있고, 이 결합공(55a)은, 흡기측 캠샤프트(19)에 평행하는 가로구멍상으로 형성되어 있다.

56 은 하우징(42)내에 접동가능하게 설치된 플런저이고, 이 플런저(56)는 홀더(55)의 계합공(55a)에 끼워넣어 계합시키기 위한 계합축부(56a)를 갖고 있고 이 계합축부(56a)는, 상기 계합공(55a)에 대한 끼워넣기 계합부분이 되는 전장이 동경이고, 또 흡기측 캠샤프트(19)에 평행하는 팽행 핀형상으로 형성되어 있다.

이와같이 플런저(56)의 적어도 계합축부(56a)를 테이퍼면이 없는 평행핀형상으로 형성한 것에 의해, 계합공(55a)에 대한 상기 계합축부(56a)의 끼워넣어 계합시킬때에 양자간의 클리어런스를 작게할 수 있다.

플런저(56)는 선단에 요부를 갖고, 이는 기름중의 이물질받이로 기능한다.

57 은 플런저(56)를 홀더(55)측에 작동하는 스프링, 58 은 홀더(55)의 계합공(55a)에 작동유를 도입하는 플런저유로이고, 이 플런저유로(58)로부터 홀더(55)의 계합공(55a)에 도입된 작동유로 플런저(56)를 스프링(57)에 대향해 이동시킴으로써 홀더(55)에 대한 플런저(56)의 록이 해제되게 되어 있다.

59 는 하우징(42)에 설치되어 플런저(56)의 스프링(57)측을 상시 대기압으로 하기 위한 공기구멍, 60 은 흡기측 캠샤프트(19)와 로터(44)를 축심부에서 연결 고정하는 축볼트이고, 이 축볼트(60)은 커버(48)에 대해 회전가능하다.

61 은 축볼트(60) 및 흡기측 캠샤프트(19)에 설치되고, 플레이트(51)의 내측을 대기압과 동압으로 하기 위한 공기구멍이다.

62 는 흡기측 캠샤프트(19) 및 로터(44)에 설치된 제1유로이고, 이 제1유로(62)는 로터(44)를 지각방향으로 이동시키기 위한 후술하는 지각유압실(73)에 연통하고 있다.

63 은 마찬가지로, 흡기측 캠샤프트(19) 및 로터(44)에 설치된 제2유로이고, 이 제2유로(63)는 로터(44)를 진각방향으로 이동시키기 위한 후술하는 진각유압실(74)에 연통하고 있다.

또 플런저를 하우징에 설치하고, 계합공을 로터내에 설치하는 대신에 플런저를 로터내에 계합공을 하우징에 설치하는 것도 가능하다.

다음, 도 2 중에서 상술한바와같이 구성된 액추에이터(40)에 공급되는 작동유의 압력제어를 하는 OCV 80 의 구성에 대해 설명한다.

81 은 OCV 80 의 하우징(이하 밸브하우징이라함), 82 는 밸브하우징(81)내를 접동하는 스풀, 83 은 스풀(82)를 한방향으로 작동하는 스프링, 84 는 스풀(82)을 스프링(83)의 작동력에 반해서 작동시키기 위한 리니어 솔레노이드, 85 는 밸브하우징(81)에 형성된 공급포트(1차측 포트), 86 은 밸브하우징(81)에 형성된 A포트(2차측 포트), 87 은 밸브하우징(81)에 형성된 B포트(2차측포트), 88a , 88b 는 밸브하우징(81)에 형성된 드레인포트, 88 은 드레이포트(88a),(88b)에 접속된 공통의 드레인 관로, 89 는 제1유로(62)와 A포트(86)를 접속하는 제1관로, 90 은 제2유로(63)와 B포트(87)을 접속하는 제2관로, 91 은 오일팬, 92 는 오일펌프, 93 은 오일필터이다.

여기서, 오일펌프(92)는 흡입측이 오일팬(91)내에 연통하고 또 토출측이 오일필터(93)를 통해서 공급포트(85)에 접속하고 있다.

또 오일팬(91)내에는 드레인관로(88)가 연통되어 있다.

이상에서, 오일팬(91)과 오일펌프(92)와 오일필터(93)는 엔진(1)의 각부를 윤활하기 위한 윤활장치를 구성하고 또 OCV 80 과 함께 액추에이터(40)에의 작동유 공급장치를 구성하고 있다.

도 5 는 도 3 의 X-X선에 따른 단면 화살표도, 도 6 은 도 5 중의 슬라이드 플레이트의 이동상태를 표시하는 부분단면도, 도 7 은 도 5 의 y-y 선에 따른 단면화살표도, 도 8 은 도 3 의 Z-Z선에 따른 단면, 화살표도이다.

이들 도면에서 64~67 은 로터(44)에서 외경방향으로 돌설될 제1~제4의 벤이고 이들 벤(64)~(67)의 선단은 케이스(43)의 내주면과 접하도록 되어 있고 이들의 선단 접촉부에는 칩실(68)이 설치되어 있다.

71 은 케이스(43)의 내주면에 돌설된 등간격 복수(도면에서는 4개)의 슈, 72 는 슈(71)에 설치된 볼트구멍이고, 이 볼트구멍(72)에는 도3중의 볼트(49)가 삽입된다.

또 슈(71)의 끝에는 로터(44)의 중심부분인 베인지지체(69)에 접하도록 되어 있고, 그 끝 접촉부에는 도 3에서 설명한 칩실(46)이 설치되어 있다.

73 은 제1~제4베인(64~67)을 지각방향으로 회전시키기 위한 지각유압실, 74 는 제1~제4의 베인 64~67을 진각방향으로 회전시키기 위한 진각유압실이고, 이들 지각유압실(73) 및 진각유압실(74)는, 베이스(43)와 로터(44)사이에서 케이스(43)의 슈(71)와 로터(44)의 각 베인(64~67)사이에 부채꼴기둥 상태로 형성되어 있다.

75 는 제1의 베인(64)에 설치되어 당해베인(64)의 양측의 지각유압실(73)과 진각유압실을 연통하는 연통유로, 76 은 연통유로(75)도중에 요설된 이동홈이고, 이 이동홈(76)의 도중에 플런저유로(58)가 연통해 있다.

77 은 이동유로(76)내를 이동하는 슬라이드 플레이트이고, 이 슬라이드 플레이트(77)에 의해 연통유로(75)가 분단되고 지각유압실(73)과 진각유압실(74)사이에서 기름누설이 생기지 않도록 하고 있다.

또 슬라이드 플레이트(77)는 지각유압실(73)의 유압이 높을 때, 도 6 에 표시하는바와같이 진각유압실(74)측으로 이동하고, 진각유압실(74)의 유압이 높을 때, 도 7 에 표시하는바와같이, 지각유압실(73)측으로 이동하는 것이다.

78 은 베인 64~67 의 각각에 설치되고 케이스(43)와 각 베인 64~67 사이를 실(seal)해서 기름누설을 방지하는 칩실이다.

또, 도5, 도7 , 도8 중의 화살표는 액추에이터(40)전체의 회전방향을 표시한다.

이상에서, 지각유압실(73) 및 진각유압실(74)은, 하우징(42)과 케이스(43)와 로터(44)와 커버(48)로 둘러싸여 있고, 지각유압실(73)은 제1유로(62)에 연통되고, 이 제1유로(62)로부터 작동유가 공급되고, 또 진각유압실(74)은 제2유로(63)에 연통하고, 이 제2유로(63)에서 작동유가 공급되고, 그리고 지각유압실(73)과 진각유압실(74)에 공급되는 작동유의 유량에 따라, 로터(44)가 하우징(42)에 대해 상대이동하고 지각유압실(73)과 진각유압실(74)의 각각의 체적이 변화하는 것이다.

다음에, 액추에이터(40) 및 OCV(80)의 동작에 대해 설명한다.

우선 엔진(1)이 정지한 상태에서의 로터(44)는 도 5 에 표시하는 바와같은 최대지각위치, 즉 하우징(42)에 대해 진각방향으로 최대로 상대 회동한 위치에 있고, 오일펌프(92)도 정지상태가 되어, 제1유로(62) 및 제2유로(63)에는 작동유가 공급되지 않고, 플런저 유로(58)에도 작동유가 공급되지 않으므로, 액추에이터(40)의 내부에 고인 유압은 낮게되어 있다.

이 때문에, 플런저(56)는 스프링(57)의 작동력으로 홀더(55)측에 밀어부쳐져, 플런저(56)의 계합축부(56a)가 홀더(55)의 계합공(55a)에 계합해서 하우징(42)과 로터(44)를 록한 상태에 있다.

이상태에서 엔진(1)을 시동하면, 오일펌프(92)가 가동하고, OCV 80 에 공급되는 작동유의 압력이 상승하게 되어, OCV 80 의 A 포트(86)로부터 제1관로(89) 및 제1유로(62)를 통해서 액추에이터(40)내의 지각유압실(73)에 작동유가 공급된다.

이때 지각유압실(73)의 유압에 의해, 슬라이드 플레이트(77)가 진각유압실(74)측으로 이동하고, 지각유압실(73)과 플런저유로(58)가 연통하고 이 플런저 유로(58)로부터 홀더(55)의 계합공(55a)에 작동유가 공급되고, 플런저956)가 스프링(57)의 작동력에 반해서 압압됨으로써 플런저(56)의 계합축부(56a)가 홀더(55)의 계합공(55a)에서 빠져서, 플런저(56)과 로터(44)의 록이 해제된다.

그러나, 지각유압실(73)에는 작동유가 공급되고 있으므로, 로터(44)의 각 베인 64~67 은 지각 방향의 슈(71)에 압압 당접된 상태이고, 이 때문에 플런저(56)에 의한 로터(44)의 계합이 해제되어도, 하우징(42)과 로터(44)는 지각유압실(73)의 유압으로 서로 밀어, 진동이나 충격을 저감, 해소할 수가 있다.

이와같이 지각유압실(73)의 유압으로 플런저(56)을 이동시킬수가 있으므로, 엔진(1)을 시동해서 소정의 유압(슬라이드 플레이트 77 및 플런저(56)과 이동가능한 유압)이 생기면 플런저(56)과 로터(44)의 계합이 해제됨으로써 로터(44)를 진각시킬 필요가 생겼을 때, 즉시 대응할 수가 있다.

다음, 로터(44)를 진각시키기 위해, OCV (80)의 B포트(87)가 열리면 제2관로(90)로부터 제2유로(63)를 통해서 진각유압실(74)에 작동유가 공급되고, 그 유압이 진각유압실(74)로부터 연통유로(75)에 전해져 슬라이드 플레이트(77)를 압압함으로써, 슬라이드 플레이트는 지각유압실(73)쪽으로 이동한다.

이 슬라이드 플레이트(77)의 이동에 의해 플런저 유로(58)는 연통유로(75)의 진각유압실(74)측에 연통하고, 진각유압실(74)로부터 플런저 유로(58)에 유압이 전해지고, 이 유압에 의해 플런저(56)가 스프링(57)의 작동력에 대향해서, 하우징(42)쪽으로 이동하고, 플런저(56)과 홀더(55)의 계합이 해제된다.

이 계합해제 상태에서 OCV 80 의 A포트(86)과 B포트 87 의 개폐로 공급유량을 조절함으로써, 지각유압실(73)과, 진각유압실(74)의 유량을 조정해, 하우징(42)의 회전에 대해 로터(44)의 회전을 진각,지각시킬수가 있다.

예를들면 로터(44)를 최대로 진각시켰을때에, 도 6 에 표시하는바와같이 로터(44)의 각 베인 64~67 은 지각유압실(73)측의 슈(71)에 당접한 상태에서 회전한다.

또 지각유압실(73)의 유압을 진각유압실(74)의 유압보다도 크게한 경우 로터(44)는 하우징(42)에 대해 지각방향으로 회전한다.

이와같이 지각유압실(73) 및 진각유압실(74)에의 공급유압을 조절해서 하우징(42)에 대한 로터(44)의 지각진각을 조절할 수가 있다.

여기서 OCV 80 의 공급유량은, 하우징(42)에 대한 로터(44)의 상대 회전각도를 검출하는 포지숀센서와, 오일펌프(92)에 의한 가압량을 결정하는 크랭크각 센서로부터의 신호에 의해, 후술하는 ECU100에서 연산되어서 피드백 제어된다.

도 9(a)~(c)는 OCV 80 의 대표적인 작동상태를 표시하는 설명도이다.

도 9(a)는 ECU(100)으로부터의 제어전류치가 0.1A일때의 예이고 스풀(82)이 스프링(83)에 의해 밸브하우징(81)의 좌단에 작동되어, 공급포트(85)와 A포트(86)의 사이 B포트(87)과 드레인포트(88b)사이가 연통된 상태를 표시하고 있다.

이 상태에서는 지각유압실(73)에 작동유가 공급되는 한편 진각유압실(74)로부터는 작동유가 배출되므로, 도 9(a)에 표시하는 로터(44)는 하우징(42)에 대해, 동도면중 반시계 방향으로 회전하고 흡기측 타이밍폴리(21)에 대한 흡기측 캠샤프트(19)의 위상이 늦어서 지각제어가 된다.

도 9(b)는 ECU 100 으로부터의 제어전류가 0.5A일때의 예이고, 상대하는 리니어 솔레노이드(84)가 스프링(83)이 균형이 잡혀, 스풀(82)이 샤프트(86)와 B포트(87)의 양쪽을 폐쇄하는 위치로 유지하고, 지각유압실(73), 진각유압실(73)의 작동유의 공급 및 배출이 안된 상태를 표시하고 있다.

이 상태에서, 지각유압실(73) 및 진각유압실(74)로부터의 작동유의누설이 없는 경우, 로터(44)는 현재위치로 보존되고, 흡기측 타이밍풀리(21)와 흡기측 캠샤프트(19)의 위상은 현상대로 유지된다.

도 9(C)는 ECU 100 으로부터 제어전류가 1.0A 일때의 예이고, 스풀(82)이 리니어 솔레노이드(84)에 의해 하우징(42)의 우단으로 구동되고, 공급포트(85)와 B포트(87)사이 및 A포트(86)와 드레인포트(88a)시이가 연통된 상태를 표시하고 있다.

이 상태에서는 진각유압실(74)에 제2유로(63)를 통해서 작동유가 공급되는 합편 지각유압실(73)로부터는 작동유가 배출된다.

이로써 도 9(c)에 표시하는 로터(44)는 하우징(42)에 대해 동도면중에서 시계방향으로 회전하고, 흡기측 타이밍풀리(21)에 대한 흡기축 캠샤프트(19)의 위상이 진행해 진각제어가 된다.

이상 설명한 실시의 형태 1 에 의하면, 엔진 정지시에 액추에이터(40)의 하우징(42)와 로터(44)를 록하고, 그 록을 엔진시 동시에 해제하는 플런저(56)에 테이퍼면이 없는 평행핀 형상의 계합축부(56A)를 설치함으로써 엔진시동시의 캠샤프트에 걸리는 반력을 플런저(56)가 받기 힘들게 되어, 이 때문에, 플런저(56)가 계합공(55)에서 빠지기 힘들게 된다.

또 플런저(56)의 계합축부(56a)에 테이퍼면이 없게됨으로써, 계합공(55a)에 플런저(56)의 계합축부(56a)가 계합한 상태에서의 양자간의 클리어런스를, 테이퍼핀의 경우보다도 작게할 수 있고, 이 때문에 엔진시동시에 로터가 헌팅을 야기하는 일이 없어져 불쾌한 소음발생을 방지할 수 있다.

실시의 형태 2

도 10 은 본 발명의 실시의 형태 2를 설명하기 위해 계합공(55)에 플런저(56)를 끼워넣어 계합시킨 상태에서의 양자간의 클리어런스와 소음발생레벨의 관계를 표시하는 도면이다.

횡축은 클리어런스를 표시하고, 종축은 소음 발생레벨의 실측치를 표시한다.

도면에서 알다싶이 클리어런스가 0.17mm 이상일 때, 청각으로 인식할 수 있을 정도의 소음 발생레벨이고, 0.17mm 에 가까워질수록 레벨이 내려가고, 0.17mm 이하에서는 청각으로는 인식할 수 없는 정도의 레벨이 된다.

이 실시의 형태 2 에서는 계합공(55)에 플런저(56)를 끼워 계합시킨 상태에서의 양자간의 클리어런스를 0.17mm 이하로 설정한 것이다.

이와같이 계합공(55)과 플런저(56)의 클리어런스를 0.17mm 이하로 설정함으로써 플런저(56)의 조립정밀도나, 가공정밀도의 향상이 도모되고 불쾌한 소음발생을 방지할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 플런저의 계합축부전역을 같은 직경으로 또 상기 캠샤프트에 평행하는 팽행핀 구성으로 하였으므로, 플런저의 계합축부가 테이퍼면을 갖지 않으므로 해서, 엔진 시동시의 캠샤프트에 걸리는 반력을 플런저가 받기 힘들게 되어, 이 때문에 플런저가 계합공에서 빠지기 힘들어진다는 효과가 있다.

또 플런저의 계합축부에 테이퍼면이 없으므로 해서, 계합공에 플런저의 계합축부가 계합한 상태에서의 양자간의 클리어런스를 테이퍼핀의 경우보다도 작게할 수 있고 이 때문에 엔진시동시에 로터가 힌팅을 야기하는 일이 없어져, 불쾌한 소음발생을방지할 수 있는 효과가 있다.

또 본 발명에 의하면 플런저와 계합공의 계합상태에서의 양자간에 클리어런스를 0.17 이하로 설정함으로써, 플런저의 조립정밀도나 가공정밀도의 향상이 도모되는 동시에 불쾌한 소음방지가 가능하다는 효과가 있다.

Claims

엔진의 회전에 동기해서 회전구동되는 캠샤프트와 이 캠샤프트에 설치되어 엔진의 흡기밸브 또는 배기밸브의 개폐타이밍을 작동유 제어에 의해 변화시키는 밸브타이밍 가변용의 액추에이터를 구비하고, 상기 액추에이터가 접동 가능한 플런저와 상기 액추에이터의 하우징에 수납된 로터를 갖고, 상기 로터와 상기 플런저가 계합공에 의해 계합하고, 엔진정지시에는 상기 플런저를 스프링의 작동력으로 상기 계합공에 진입계합시켜 엔진시동시에는 상기 계합공에 공급된 작동유로 상기 플런저를 상기 계합공으로부터 밀어내어 하우징과 로터의 록을 해제하도록 한 유압식 밸브타이밍 조절장치에서 상기 계합공 및 상기 플런저가 상기 플런저의 진행방향으로 평행한면을 갖고, 양쪽이 계합가능하고 계합했을때의 클리어런스가 0.17mm 이하인 것을 특징으로 하는 유압식 밸브타이밍 조절장치.
제 1 항에 있어서,

상기 플런저의 진행방향이 캠샤프트에 평행인 것을 특징으로 하는 유압식 밸브타이밍 조절장치.
제 1 항에 있어서,

상기 플런저가 상기 하우징에 설치되고 상기 계합공이 상기 로터내에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유압식 밸브타이밍 조절장치.