WO2010109982A1 - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

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金子雅昭
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アイシン精機株式会社
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    • F01L2001/34476—Restrict range locking means

Definitions

  • the present invention relates to a valve opening / closing timing control device used for controlling the opening / closing timing of an exhaust valve or an intake valve in a valve operating device of an internal combustion engine.
  • a rotation transmission member that is externally mounted on a rotary shaft for valve opening / closing so as to be relatively rotatable within a predetermined range
  • a rotational transmission member that transmits rotational power from a crank pulley
  • a camshaft are integrated with the camshaft.
  • Patent Document 1 What is provided with the 3rd fluid passage to supply and discharge is disclosed
  • Patent Document 1 What is provided with the 3rd fluid passage to supply and discharge is disclosed
  • Patent Literature 1 includes a first switching valve that controls supply and discharge of fluid to and from the first fluid passage and the second fluid passage, and a second switching valve that controls supply and discharge of fluid to and from the third fluid passage.
  • the fluid supply to and discharge from the third fluid passage and the fluid supply to and discharge from the first fluid passage and the second fluid passage are performed independently.
  • the pulsation pressure of the fluid due to the cam torque fluctuation is changed from the advance chamber and / or the retard chamber to the first fluid passage and / or the second fluid passage, the first switching valve, the second switching valve, and the third fluid passage.
  • the pressure drop due to the pulsation pressure lowers the lock release state holding pressure of the lock mechanism, and the lock mechanism may be locked unintentionally.
  • An open / close timing control device is provided.
  • the first characteristic configuration of the on-vehicle power generator according to the present invention is an internal rotor that rotates integrally with a rotary shaft for opening and closing a valve of an internal combustion engine, and is assembled to the internal rotor so as to be relatively rotatable within a predetermined range.
  • An external rotor that is rotated by power transmitted from the crankshaft of the internal combustion engine, and a fluid that is formed between the external rotor and the internal rotor, and is divided into an advance chamber and a retard chamber by a partitioning portion.
  • a lock mechanism capable of restraining, releasing a restraint by supplying a fluid to the lock mechanism, discharging a fluid from the lock mechanism and restraining the fluid, the first fluid passage, Supply and discharge of fluid to the second fluid passage
  • a first switching valve that controls, a second switching valve that controls supply and discharge of fluid to and from the third fluid passage, and a pump that supplies fluid to the first switching valve and the second switching valve
  • a check valve is provided which prohibits the flow of fluid from the first switching valve to the second switching valve and allows the flow of fluid from the second switching valve to the first switching valve.
  • a check valve that prohibits the flow of fluid from the first switching valve to the second switching valve and allows the flow of fluid from the second switching valve to the first switching valve.
  • the fluid supplied from the pump can be supplied to the first switching valve without going through the second switching valve, and the second switching can be made without going through the first switching valve.
  • the valve can be supplied.
  • the flow path resistance in the first switching valve and the flow path resistance in the second switching valve do not affect each other, so that the rotational phase control and the lock mechanism control can be performed more quickly. it can.
  • the fluid supplied from the pump can be supplied to the first switching valve via the check valve, and is supplied to the second switching valve without going through the check valve. That is possible.
  • the check valve exists between the pump and the first switching valve, it is possible to prevent the pulsating pressure of the fluid generated by the torque fluctuation of the rotating shaft from being transmitted to the pump. Therefore, the pulsation pressure does not affect the second switching valve via the pump, and the lock mechanism can maintain the unlocked state with a more stable fluid pressure.
  • the fourth characteristic configuration includes a first connection passage that connects the pump and the first switching valve, and a second connection passage that connects a branch point of the first connection passage and the second switching valve, The check valve is provided between the branch point and the first switching valve.
  • the flow path resistance in the first switching valve and the flow path resistance in the second switching valve do not affect each other, so that the rotational phase control and the lock mechanism control can be performed more quickly. it can.
  • the lock mechanism can maintain the unlocked state with a more stable fluid pressure.
  • the fifth characteristic configuration is that an opening area of the check valve when a fluid flows from the pump to the first switching valve is equal to or larger than a pipe hole area of the first connection passage.
  • the sixth characteristic configuration is that a pipe hole area of the first connection passage is larger than a pipe hole area of the second connection passage.
  • the valve opening / closing timing control device includes a driven-side rotating body including a camshaft (rotating shaft) 10, an inner rotor 30, and a vane (partition portion) 50 attached to the inner rotor 30.
  • the driven-side rotator is constituted by a drive-side rotator such as an external rotor 40, lock plates 60a and 60b, and timing sprocket 70 which are externally mounted on the driven-side rotator so as to be relatively rotatable within a predetermined range.
  • the outer periphery of the camshaft 10 is rotatably supported by a cylinder head 81.
  • the timing sprocket 70 is configured such that rotational power is transmitted in the clockwise direction in FIG. 2 from a crankshaft (not shown) via a timing chain (not shown).
  • the camshaft 10 has a known cam (not shown) that opens and closes an intake valve (not shown) or an exhaust valve (not shown).
  • an advance passage 11, a retard passage 12, and a pilot passage 13 extending in the axial direction are provided inside the camshaft 10.
  • the advance passage 11 is formed in a mounting hole for the mounting bolt 16 provided in the camshaft 10, and the annular passage 91 and the connection passage 92 provided on the outer peripheral side of the supported portion of the camshaft 10 are used. It is connected to the connection port 101 of the first switching valve 100.
  • the retard passage 12 is connected to the connection port 102 of the switching valve 100 through an annular passage 93 and a connection passage 94 provided on the outer peripheral side of the supported portion of the camshaft 10.
  • the pilot passage 13 is connected to the connection port 111 of the second switching valve 110 via an annular passage 95 and a connection passage 96 provided on the outer peripheral side of the supported portion of the camshaft 10.
  • the first switching valve 100 has a switching operation controlled by a control device (not shown).
  • a control device not shown.
  • the supply port 103 connected to the oil pump 120 via the check valve 140 is connected to the connection port 101 and communicated.
  • the connection port 102 is connected to and communicates with the discharge port 104 connected to the oil pan 130.
  • the supply port 103 is connected to the connection port 102 and communicates, and the connection port 101 is connected to the discharge port 104 and communicates.
  • connection port 111 is connected to and communicates with the supply port 114 connected to the oil pump 120, and the discharge port connected to the oil pan 130. Communication with 113 is blocked. Further, in the state switched to the discharge position shown in FIG. 2 (when power is not supplied), the connection port 111 is connected to and communicates with the discharge port 113, and the supply port 114 is closed. Therefore, oil is supplied to the pilot passage 13 in the supply position state, and oil is discharged from the pilot passage 13 to the oil pan 130 in the discharge position state.
  • the inner rotor 30 is integrally fixed to the camshaft 10 by bolts 16 and has vane grooves 31 for attaching the four vanes 50 in the radial direction. Further, the internal rotor 30 connects the receiving groove 32, the connecting passage 33 that connects the bottom of the receiving groove 32 and the pilot passage 13, and the advance chamber R ⁇ b> 1 defined by each vane 50 and the advance passage 11.
  • the connecting passage 34 has a retarding chamber R ⁇ b> 2 defined by each vane 50 and a connecting passage 37 that connects the retarding passage 12.
  • Each vane 50 is urged radially outward by a spring 51 housed in the bottom of the vane groove 31.
  • the relative phase between the driven side rotator such as the camshaft 10 and the internal rotor 30 and the drive side rotator such as the external rotor 40 and the timing sprocket 70 in the state shown in FIG. This is a groove into which a predetermined amount of the heads of the lock plates 60a and 60b are inserted when synchronized with an intermediate phase between the most advanced angle phase and the most retarded angle phase suitable for starting the internal combustion engine.
  • the outer rotor 40 is assembled to the outer periphery of the inner rotor 30 so as to be relatively rotatable within a predetermined range, and a front plate 41 and a rear plate 42 are integrally fastened by bolts 43 on both sides thereof. Further, the inner rotor 30 is formed in the outer rotor 40 by containing the vanes 50 and working chambers R0 that are divided into the advance chambers R1 and the retard chambers R2 by the vanes 50.
  • the outer rotor 40 is formed with retraction grooves 46 a and 46 b for accommodating the lock plates 60 a and 60 b and springs 61 a and 61 b for urging the lock plates 60 a and 60 b toward the inner rotor 30 in the radial direction of the outer rotor 40. .
  • the lock plates 60a and 60b are fitted in the retreat grooves 46a and 46b so as to be movable in the radial direction of the external rotor 40, and are urged toward the internal rotor 30 by the springs 61a and 61b.
  • the springs 61a and 61b are compression springs interposed between the lock plates 60a and 60b and the retainers 62a and 62b, and the retainers 62a and 62b are assembled and fixed to the external rotor 40.
  • the internal combustion engine When the internal combustion engine is started, the internal combustion engine is in the state shown in FIG. 2, that is, in a state where the heads of the lock plates 60a and 60b are fitted in the receiving grooves 32 and locked at a predetermined phase suitable for starting the internal combustion engine. Is started.
  • the oil pump 120 When the internal combustion engine is started, the oil pump 120 is driven to start supplying oil.
  • the oil discharged from the oil pump 120 passes from the supply port 103 of the first switching valve 100 through the check valve 140 to the connection port 101, the connection passage 92, the annular passage 91, the advance passage 11, and the connection passage 34. It is supplied to the advance angle chamber R1.
  • the oil supplied from the oil pump 120 to the second switching valve 110 is not supplied to the pilot passage 13 because the supply port 114 of the second switching valve 110 is closed, and the locked state is maintained. .
  • the oil discharged from the oil pump 120 is supplied to the second switching valve 110 as shown in FIG. 114 is supplied to the receiving groove 32 through the connection port 111, the connection passage 96, the annular passage 95, the pilot passage 13, and the connection passage 33.
  • the lock plates 60a and 60b are pushed radially outward against the springs 61a and 61b to disengage from the receiving groove 32, and the retracting groove 46a. , 46b.
  • the locked state by the lock plates 60a and 60b is released, and the driven side rotator such as the camshaft 10, the inner rotor 30 and the vane 50 can rotate relative to the drive side rotator such as the outer rotor 40.
  • oil is supplied from the oil pump 120 to the advance chamber R1 through the first switching valve 100, the advance passage 11 and the like in a state where the lock by the lock plates 60a and 60b shown in FIG. 3 is released. Then, oil is discharged from the retardation chamber R2 to the oil pan 130 through the retardation passage 12, the switching valve 100, and the like. Then, the driven rotary bodies such as the camshaft 10, the internal rotor 30 and the vane 50 rotate relative to the drive rotary bodies such as the external rotor 40 in the clockwise direction of FIG. The most advanced angle state where the volume of the retardation chamber R2 is minimized.
  • the oil discharged from the oil pump 120 as shown in FIG. Is supplied from the supply port 103 of the first switching valve 100 via the check valve 140 to the retardation chamber R2 via the connection port 102, the connection passage 94, the annular passage 93, the retardation passage 12, and the connection passage 37.
  • oil is discharged from the advance chamber R1 to the oil pan 130 through the advance passage 11 and the switching valve 100 and the like.
  • the driven-side rotator such as the camshaft 10
  • the inner rotor 30 and the vane 50 rotates relative to the drive-side rotator such as the outer rotor 40 in the counterclockwise direction of FIG. A state of the most retarded angle in which the volume of the advance angle chamber R1 is minimized.
  • the valve opening / closing timing is controlled to an optimum phase by reciprocating between the most advanced angle state and the most retarded angle state in accordance with the operation state of the internal combustion engine.
  • the lock plate 60a is held in the retracting groove 46a.
  • the state of the most retarded angle shown in FIG. 5 is shifted to the most advanced angle state shown in FIG. 4, it is necessary to maintain the state in which the lock plate 60b is accommodated in the retreat groove 46b.
  • the first switching valve 100 is connected to the connection passage between the first switching valve 100 that controls the supply and discharge of oil to the advance passage 11 and the retard passage 12 and the oil pump 120 that discharges oil.
  • a check valve 140 is provided to permit the oil flow and prohibit the oil flow to the oil pump 120.
  • the second switching valve 110 that controls the supply and discharge of oil to and from the pilot passage 13 is a second connection passage 84 branched from a branch point 83 of the first connection passage 82 between the oil pump 120 and the check valve 140. And is connected to the oil pump 120. Therefore, oil pulsation pressure generated by torque fluctuation of the camshaft 10 can be prevented from being transmitted from the first switching valve 100 to the oil pump 120 by the check valve 140.
  • the second switching valve 110 is supplied with oil through the second connection passage 84 branched from the first connection passage 82 between the oil pump 120 and the check valve 140, the second switching valve 110 is generated due to torque fluctuation of the camshaft 10.
  • Stable oil can be supplied from the second switching valve 110 to the pilot passage 13 without being affected by the pulsation pressure of the oil to be generated.
  • stable oil is supplied to the receiving groove 32, so that the state in which the lock plates 60a and 60b are accommodated in the retreat grooves 46a and 46b can be maintained, and it is possible to prevent unintentional locking.
  • the opening area of the check valve 140 is the first connection passage 82. It is desirable that it is more than the pipe hole area. Further, in order to supply oil to the working chamber R0 preferentially during advance / retard angle control, it is desirable that the pipe hole area of the first connection passage 82 is larger than the pipe hole area of the second connection passage 84.
  • the predetermined phase is an intermediate phase between the most advanced angle phase and the most retarded angle phase suitable for starting the internal combustion engine.
  • the present invention is not limited to this. Needless to say, the predetermined phase may be the most retarded phase or the most advanced phase.
  • the present invention can be applied to a valve opening / closing timing control device used for controlling the opening / closing timing of an exhaust valve or an intake valve in a valve operating device of an internal combustion engine.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

　カムシャフトのトルク変動による発生する流体の脈動圧の影響がロック解除用の流体通路に及ぶことを防ぎ、内燃機関の駆動時に意図せずロック状態になることを抑制できる弁開閉時期制御装置を提供する。進角用室に流体を給排する第１流体通路と、遅角用室に流体を給排する第２流体通路と、内部ロータと外部ロータとの相対回転を拘束可能なロック機構に流体を給排する第３流体通路と、第１流体通路及び第２流体通路への流体の給排を制御する第１切換弁と、第３流体通路への流体の給排を制御する第２切換弁と、第１切換弁及び第２切換弁へ流体を供給するポンプと、第１切換弁から第２切換弁への流体の流通を禁止し、第２切換弁から第１切換弁への流体の流通を許容する逆止弁を設けた。

Description

弁開閉時期制御装置
　本発明は、内燃機関の動弁装置において排気弁又は吸気弁の開閉時期を制御するために使用される弁開閉時期制御装置に関する。
　従来、弁開閉時期制御装置の一つとして、弁開閉用の回転軸に所定範囲で相対回転可能に外装されクランクプーリからの回転動力が伝達される回転伝達部材と、カムシャフトとこれに一体的に設けた内部ロータからなる回転軸に取付けられたベーンと、回転軸と回転伝達部材との間に形成され、ベーンによって進角用室と遅角用室とに二分される流体圧室と、進角用室に流体を給排する第１流体通路と、遅角用室に流体を給排する第２流体通路と、回転伝達部材に形成され内部に回転軸に向けて付勢されたロックピンを収容する退避孔と、回転軸に形成され回転軸と回転伝達部材との相対位相が所定の位相で同期したときロックピンの頭部が嵌入される受容孔と、この受容孔に流体を給排する第３流体通路とを備えたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１に記載の発明は、第１流体通路及び第２流体通路への流体の給排を制御する第１切換弁と、第３流体通路への流体の給排を制御する第２切換弁とを有し、第３流体通路への流体の給排と第１流体通路及び第２流体通路への流体の給排とが独立して行われるようにしたものである。
特開平１０－２２０２０７号公報
　しかしながら、このような弁開閉時期制御装置では、吸気弁又は排気弁を開閉駆動するときに吸気弁又は排気弁からカムシャフトが受けるトルク変動がベーンに伝わり、外部ロータに対し内部ロータが遅角側および進角側にトルク変動を受ける。
　例えば進角用室に流体を供給し、クランクシャフトに対してカムシャフトの位相を遅角側から進角側の目標位相に変更する場合、内部ロータが遅角側にトルク変動を受けると、内部ロータは進角用室の容積を減少する方向にトルク変動を受けることになる。その結果、進角用室の流体は進角用室から流出する力を受ける。逆に、内部ロータが進角側にトルク変動を受けると、内部ロータは進角用室の容積を増大する方向にトルク変動を受けることになるので、進角用室は流体を吸引する力を発生する。このようなトルク変動による流体の脈動は、特に、ポンプから供給される流体の圧力が低いときに顕著となる。この現象は、遅角用室に流体を供給し、クランクシャフトに対してカムシャフトの位相を進角側から遅角側の目標位相に変更する場合も同様に発生する。
　カムのトルク変動による流体の脈動圧が、進角用室及び／又は遅角用室から第１流体通路及び／又は第２流体通路、第１切換弁、第２切換弁、第３流体通路を介してロック機構に作用すると、脈動圧による圧力低下がロック機構のロック解除状態保持圧を低下させ、意図せずにロック機構がロックされる虞がある。
　回転軸と回転伝達部材との相対位相が最進角位相と最遅角位相との中間位相においてロック制御される、所謂中間ロックタイプの弁開閉時期制御装置においては、ロック機構の規制体としてのロックピンが退避孔に収容された状態で受容孔の外周を揺動する。その際、ロックピンを収容孔に保持するための流体圧力が脈動すると、ロックピンは退避孔から突出したり、退避孔に退避したりを繰り返すことになる。その結果、ロックピンが意図せず受容孔に突入してロック状態になる虞がある。
　本発明の目的は、カムシャフトのトルク変動による発生する流体の脈動圧の影響がロック解除用の流体通路に及ぶことを防ぎ、内燃機関の駆動時に意図せずロック状態になることを抑制できる弁開閉時期制御装置を提供することである。
　本発明に係る車載用発電装置の第１特徴構成は、内燃機関の弁開閉用の回転軸と一体に回転する内部ロータと、前記内部ロータに所定範囲内にて相対回転可能に組付けられ、前記内燃機関のクランク軸から伝達される動力によって回転する外部ロータと、前記外部ロータと前記内部ロータとの間に形成され、仕切部によって進角用室と遅角用室とに二分される流体圧室と、前記進角用室に流体を給排する第１流体通路と、前記遅角用室に流体を給排する第２流体通路と、前記内部ロータと前記外部ロータとの相対回転を拘束可能なロック機構と、前記ロック機構に対して流体を供給して拘束を解除するとともに、前記ロック機構から流体を排出して拘束させるための第３流体通路と、前記第１流体通路及び前記第２流体通路への流体の給排を制御する第１切換弁と、前記第３流体通路への流体の給排を制御する第２切換弁と、前記第１切換弁及び前記第２切換弁へ流体を供給するポンプと、を備え、前記第１切換弁から前記第２切換弁への流体の流通を禁止し、前記第２切換弁から前記第１切換弁への流体の流通を許容する逆止弁を設けた点にある。
　本特徴構成によれば、第１切換弁から第２切換弁への流体の流通を禁止し、第２切換弁から第１切換弁への流体の流通を許容する逆止弁を設けてあるので、回転軸のトルク変動により発生する流体の脈動圧が第１切換弁から第２切換弁に伝わることを防止できる。したがって、脈動圧の影響を受けない安定した流体を第２切換弁から第３流体通路に供給することができるので、ロック機構は安定した流体圧によりロック解除状態を保持することができ、意図せずロックされることを防止できる。
　第２特徴構成は、前記ポンプから供給される流体は、前記第２切換弁を介さずに前記第１切換弁に供給可能であり、かつ、前記第１切換弁を介さずに前記第２切換弁に供給可能である点にある。
　本特徴構成によれば、第１切換弁における流路抵抗と第２切換弁における流路抵抗が互いに影響を及ぼすことがないので、回転位相の制御やロック機構の制御をより速やかに行うことができる。
　第３特徴構成は、前記ポンプから供給される流体は、前記逆止弁を介して前記第１切換弁に供給可能であり、かつ、前記逆止弁を介さずに前記第２切換弁に供給可能である点にある。
　本特徴構成によれば、ポンプと第１切換弁との間に逆止弁が存在することになるので、回転軸のトルク変動により発生する流体の脈動圧がポンプに伝わることを防止できる。したがって、ポンプを経由して第２切換弁に脈動圧が影響を及ぼすことがなく、ロック機構は一層安定した流体圧によりロック解除状態を保持することができる。
　第４特徴構成は、前記ポンプと前記第１切換弁とを接続する第１接続通路と、前記第１接続通路の分岐点と前記第２切換弁とを接続する第２接続通路とを備え、前記分岐点と前記第１切換弁との間に前記逆止弁を設けた点にある。
　本特徴構成によれば、第１切換弁における流路抵抗と第２切換弁における流路抵抗が互いに影響を及ぼすことがないので、回転位相の制御やロック機構の制御をより速やかに行うことができる。と同時に、ポンプを経由して第２切換弁に脈動圧が影響を及ぼすことがないので、ロック機構は一層安定した流体圧によりロック解除状態を保持することができる。
　第５特徴構成は、前記ポンプから前記第１切換弁へ流体を流通している時の前記逆止弁の開口面積は、前記第１接続通路の管路孔面積以上である点にある。
　通常、流体が流れる管路中に逆止弁が設けられていると管路抵抗となり、内部ロータと外部ロータとの相対回転移動に必要な流体が、速やかに流体圧室に供給できないことも考えられる。本特徴構成によれば、流体が流通している時の逆止弁の開口面積が第１接続通路の管路孔面積以上なので管路抵抗を小さくすることができ、逆止弁を設けていても速やかに流体圧室に流体を供給できる。
　第６特徴構成は、前記第１接続通路の管路孔面積は、前記第２接続通路の管路孔面積より大きい点にある。
　通常の進遅角制御時は、ロック機構はロック解除状態に保持されるので、第２接続通路は流体が流通している状態を維持している。一方、第１接続通路は進角制御と遅角制御との切換えに利用されるので、流体の流通状況が刻々と変化する。したがって、第２接続通路よりも第１接続通路に流体が供給されやすくする必要性が高い。本特徴構成によれば、第１接続通路の管路孔面積が第２接続通路の管路孔面積よりも大きいので、第２接続通路に流体が供給されやすくなり進遅角制御を速やかに行うことができる。
本発明に係る弁開閉時期制御装置の実施形態を示す全体構成図である。 ロック状態にある弁開閉時期制御機構を示す全体構成図である。 ロック解除状態にある弁開閉時期制御機構を示す全体構成図である。 最進角状態にある弁開閉時期制御機構を示す全体構成図である。 最遅角状態にある弁開閉時期制御機構を示す全体構成図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２に示した本発明による弁開閉時期制御装置は、カムシャフト（回転軸）１０と内部ロータ３０及び内部ロータ３０に取付けたベーン（仕切部）５０とからなる従動側回転体と、この従動側回転体に所定範囲で相対回転可能に外装された外部ロータ４０、ロックプレート６０ａ、６０ｂ及びタイミングスプロケット７０等の駆動側回転体によって構成されている。カムシャフト１０の外周はシリンダヘッド８１によって回転自在に支持されている。また、タイミングスプロケット７０には、周知のように、クランク軸（図示省略）からタイミングチェーン（図示省略）を介して、図２の時計方向に回転動力が伝達されるように構成されている。
　カムシャフト１０は、吸気弁（図示省略）又は排気弁（図示省略）を開閉する周知のカム（図示省略）を有している。図１及び図２に示したように、カムシャフト１０の内部に軸方向に延びる進角通路１１、遅角通路１２及びパイロット通路１３が設けられている。進角通路１１は、カムシャフト１０に設けた取付ボルト１６用の取付孔内に形成されていて、カムシャフト１０の被支持部の外周側に設けた環状通路９１及び接続通路９２を介して、第１切換弁１００の接続ポート１０１に接続されている。遅角通路１２は、カムシャフト１０の被支持部の外周側に設けた環状通路９３及び接続通路９４を介して、切換弁１００の接続ポート１０２に接続されている。パイロット通路１３は、カムシャフト１０の被支持部の外周側に設けた環状通路９５及び接続通路９６を介して、第２切換弁１１０の接続ポート１１１に接続されている。
　第１切換弁１００は、制御装置（図示省略）によって切換作動を制御されるものである。図１及び図２に示した進角位置に切換えられている状態（非通電時）では、逆止弁１４０を介してオイルポンプ１２０と接続された供給ポート１０３が接続ポート１０１に接続されて連通するとともに、接続ポート１０２がオイルパン１３０に接続された排出ポート１０４に接続されて連通する。また、図示右方の遅角位置に切換えられた状態（通電時）では、供給ポート１０３が接続ポート１０２に接続されて連通するとともに、接続ポート１０１が排出ポート１０４に接続されて連通する。
　このため、進角位置の状態ではオイルポンプ１２０から逆止弁１４０を介して進角通路１１にオイルが供給されるとともに、遅角通路１２からオイルパン１３０にオイルが排出される。また、遅角位置の状態ではオイルポンプ１２０から逆止弁１４０を介して遅角通路１２にオイルが供給されるとともに、進角通路１１からオイルパン１３０にオイルが排出される。
　第２切換弁１１０は、制御装置（図示省略）によって切換作動を制御されるものである。図１に示した供給位置に切換えられている状態（通電時）では、接続ポート１１１がオイルポンプ１２０に接続された供給ポート１１４に接続されて連通するとともに、オイルパン１３０に接続された排出ポート１１３との連通を遮断される。また、図２に示した排出位置に切換えられた状態（非通電時）では、接続ポート１１１が排出ポート１１３に接続されて連通し、供給ポート１１４は閉塞される。このため、供給位置の状態ではパイロット通路１３にオイルが供給され、排出位置の状態ではパイロット通路１３からオイルパン１３０にオイルが排出される。
　内部ロータ３０は、ボルト１６によってカムシャフト１０に一体的に固着されていて、４枚の各ベーン５０をそれぞれ径方向に取付けるためのベーン溝３１を有している。さらに、内部ロータ３０は、受容溝３２と、この受容溝３２の底部とパイロット通路１３を接続する接続通路３３と、各ベーン５０によって区画された進角用室Ｒ１と進角通路１１を接続する接続通路３４と、各ベーン５０によって区画された遅角用室Ｒ２と遅角通路１２を接続する接続通路３７とを有している。なお、各ベーン５０は、ベーン溝３１の底部に収容したスプリング５１によって径外方向に付勢されている。受容溝３２は、図２に示した状態、すなわちカムシャフト１０、内部ロータ３０等の従動側回転体と、外部ロータ４０、タイミングスプロケット７０等の駆動側回転体との相対位相が所定の位相（内燃機関の始動に適した最進角位相と最遅角位相との中間位相）で同期したときに、ロックプレート６０ａ、６０ｂの頭部が所定量嵌入されるための溝である。
　外部ロータ４０は、内部ロータ３０の外周に所定範囲で相対回転可能に組付けられていて、その両側にはフロントプレート４１、リアプレート４２がボルト４３によって一体的に締結されている。また、外部ロータ４０には、各ベーン５０を収容し各ベーン５０によって進角用室Ｒ１と遅角用室Ｒ２とに二分される作動室Ｒ０を内部ロータ３０によって形成される。さらに外部ロータ４０には、ロックプレート６０ａ、６０ｂとこれを内部ロータ３０に向けて付勢するスプリング６１ａ、６１ｂとを収容する退避溝４６ａ、４６ｂが、外部ロータ４０の径方向に形成されている。
　ロックプレート６０ａ、６０ｂは、外部ロータ４０の径方向に移動可能なように退避溝４６ａ、４６ｂに嵌合されており、スプリング６１ａ、６１ｂによって内部ロータ３０に向けて付勢されている。スプリング６１ａ、６１ｂはロックプレート６０ａ、６０ｂとリテーナ６２ａ、６２ｂとの間に介装した圧縮スプリングであり、リテーナ６２ａ、６２ｂは外部ロータ４０に組付け固定されている。
　上記のように構成した本実施形態の弁開閉時期制御装置の作動について説明する。内燃機関の始動時には、図２に示した状態、すなわち内燃機関の始動に適した所定の位相でロックプレート６０ａ、６０ｂの頭部が受容溝３２に嵌入してロックされている状態にて内燃機関が始動される。内燃機関が始動するとオイルポンプ１２０が駆動されてオイルの供給が開始される。オイルポンプ１２０から吐出されたオイルは、逆止弁１４０を介して第1切換弁１００の供給ポート１０３から接続ポート１０１、接続通路９２、環状通路９１、進角通路１１、接続通路３４を介して進角用室Ｒ１に供給される。一方、オイルポンプ１２０から第２切換弁１１０へ供給されたオイルは、第２切換弁１１０の供給ポート１１４が閉塞されているのでパイロット通路１３へ供給されることがなく、ロック状態が保持される。
　内燃機関始動後、制御装置（図示省略）からの信号により第２切換弁１１０に通電されると、図３に示すようにオイルポンプ１２０から吐出されたオイルは、第２切換弁１１０の供給ポート１１４から接続ポート１１１、接続通路９６、環状通路９５、パイロット通路１３、接続通路３３を介して受容溝３２に供給される。受容溝３２にオイルが供給されると、図３に示したように、ロックプレート６０ａ、６０ｂがスプリング６１ａ、６１ｂに抗して径外方向に押動されて受容溝３２から外れ、退避溝４６ａ、４６ｂに退避する。こうして、ロックプレート６０ａ、６０ｂによるロック状態が解除されてカムシャフト１０、内部ロータ３０及びベーン５０等の従動側回転体が、外部ロータ４０等の駆動側回転体に対して相対回転可能となる。
　さらに、図３に示したロックプレート６０ａ、６０ｂによるロックが解除されている状態にて、オイルポンプ１２０から第１切換弁１００及び進角通路１１等を通して進角用室Ｒ１にオイルが供給されると、遅角用室Ｒ２から遅角通路１２及び切換弁１００等を通してオイルパン１３０にオイルが排出される。すると、カムシャフト１０、内部ロータ３０及びベーン５０等の従動側回転体は、外部ロータ４０等の駆動側回転体に対して図３の時計方向へ相対回転して図４に示した状態、すなわち遅角用室Ｒ２の容積が最小となる最進角の状態となる。
　また、図４に示した最進角の状態にて、制御装置（図示省略）からの信号により第１切換弁１００に通電されると、図５に示すようにオイルポンプ１２０から吐出されたオイルは、逆止弁１４０を介して第1切換弁１００の供給ポート１０３から接続ポート１０２、接続通路９４、環状通路９３、遅角通路１２、接続通路３７を介して遅角用室Ｒ２に供給される。一方、進角用室Ｒ１からは進角通路１１及び切換弁１００等を通してオイルパン１３０にオイルが排出される。すると、カムシャフト１０、内部ロータ３０及びベーン５０等の従動側回転体は外部ロータ４０等の駆動側回転体に対して図４の反時計方向へ相対回転して図５に示した状態、すなわち進角用室Ｒ１の容積が最小となる最遅角の状態となる。
　内燃機関の駆動時は、内燃機関の運転状態に合わせ最進角の状態と最遅角の状態との間を往復動して最適な位相に弁開閉時期が制御される。その際、図４に示した最進角の状態から図５に示した最遅角の状態に移行する時には、ロックプレート６０ａが退避溝４６ａに収容されている状態を保持する。逆に、図５に示した最遅角の状態から図４に示した最進角の状態に移行する時には、ロックプレート６０ｂが退避溝４６ｂに収容されている状態を保持する必要がある。
　本実施形態では、進角通路１１及び遅角通路１２へのオイルの給排を制御する第１切換弁１００とオイルを吐出するオイルポンプ１２０との間の接続通路に、第１切換弁１００へのオイルの流通を許可しオイルポンプ１２０へのオイルの流通を禁止する逆止弁１４０が設けられている。そして、パイロット通路１３へのオイルの給排を制御する第２切換弁１１０は、オイルポンプ１２０と逆止弁１４０との間の第１接続通路８２の分岐点８３から分岐した第２接続通路８４にてオイルポンプ１２０と接続されている。よって、カムシャフト１０のトルク変動により発生するオイルの脈動圧が、逆止弁１４０により第１切換弁１００からオイルポンプ１２０に伝わることが防止できる。また、第２切換弁１１０はオイルポンプ１２０と逆止弁１４０との間の第１接続通路８２から分岐した第２接続通路８４でオイルが供給されているので、カムシャフト１０のトルク変動により発生するオイルの脈動圧が影響することなく、第２切換弁１１０からは安定したオイルをパイロット通路１３に供給することができる。その結果、受容溝３２には安定したオイルが供給されるので、ロックプレート６０ａ、６０ｂが退避溝４６ａ、４６ｂに収容されている状態を保持でき、意図せずロックすることを防止できる。
　逆止弁１４０による管路抵抗の影響を低減させ、速やかに作動室Ｒ０にオイルを供給して進遅角制御を円滑に行うために、逆止弁１４０の開口面積は、第１接続通路８２の管路孔面積以上であることが望ましい。また、進遅角制御時に優先的に作動室Ｒ０にオイルを供給するために、第１接続通路８２の管路孔面積は、第２接続通路８４の管路孔面積より大きいことが望ましい。
　尚、本実施形態の説明においては、所定の位相が内燃機関の始動に適した最進角位相と最遅角位相との中間位相である場合を説明したが、これに限定されるものではなく、所定の位相は最遅角位相であっても最進角位相であってもよいことは述べるまでもない。
　本発明は、内燃機関の動弁装置において排気弁又は吸気弁の開閉時期を制御するために使用される弁開閉時期制御装置に適用することができる。
１０・・・カムシャフト（回転軸）
１１・・・進角通路（第１流体通路）
１２・・・遅角通路（第２流体通路）
１３・・・パイロット通路（第３流体通路）
３０・・・内部ロータ
３２・・・受容溝（ロック機構）
４０・・・外部ロータ
４１・・・フロントプレート
４２・・・リアプレート
４６ａ、４６ｂ・・・退避溝
５０・・・ベーン（仕切部）
６０ａ、６０ｂ・・・ロックプレート（ロック機構）
８１・・・シリンダヘッド
８２・・・第１接続通路
８３・・・分岐点
８４・・・第２接続通路
１００・・・第１切換弁
１１０・・・第２切換弁
１２０・・・オイルポンプ（ポンプ）
１３０・・・オイルパン
１４０・・・逆止弁
Ｒ０・・・作動室（流体圧室）
Ｒ１・・・進角用室
Ｒ２・・・遅角用室
 

Claims (6)

  1. 　内燃機関の弁開閉用の回転軸と一体に回転する内部ロータと、
    　前記内部ロータに所定範囲内にて相対回転可能に組付けられ、前記内燃機関のクランク軸から伝達される動力によって回転する外部ロータと、
    　前記外部ロータと前記内部ロータとの間に形成され、仕切部によって進角用室と遅角用室とに二分される流体圧室と、
    　前記進角用室に流体を給排する第１流体通路と、
    　前記遅角用室に流体を給排する第２流体通路と、
    　前記内部ロータと前記外部ロータとの相対回転を拘束可能なロック機構と、
    　前記ロック機構に対して流体を供給して拘束を解除するとともに、前記ロック機構から流体を排出して拘束させるための第３流体通路と、
    　前記第１流体通路及び前記第２流体通路への流体の給排を制御する第１切換弁と、
    　前記第３流体通路への流体の給排を制御する第２切換弁と、
    　前記第１切換弁及び前記第２切換弁へ流体を供給するポンプと、を備え、
    　前記第１切換弁から前記第２切換弁への流体の流通を禁止し、前記第２切換弁から前記第１切換弁への流体の流通を許容する逆止弁を設けた弁開閉時期制御装置。
  2. 　前記ポンプから供給される流体は、前記第２切換弁を介さずに前記第１切換弁に供給可能であり、かつ、前記第１切換弁を介さずに前記第２切換弁に供給可能である請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。
  3. 　前記ポンプから供給される流体は、前記逆止弁を介して前記第１切換弁に供給可能であり、かつ、前記逆止弁を介さずに前記第２切換弁に供給可能である請求項１に記載の弁開閉時期制御装置。
  4. 　前記ポンプと前記第１切換弁とを接続する第１接続通路と、前記第１接続通路の分岐点と前記第２切換弁とを接続する第２接続通路とを備え、前記分岐点と前記第１切換弁との間に前記逆止弁を設けた請求項１～３の何れか一項に記載の弁開閉時期制御装置。
  5. 　前記ポンプから前記第１切換弁へ流体を流通しているときの前記逆止弁の開口面積は、前記第１接続通路の管路孔面積以上である請求項４に記載の弁開閉時期制御装置。
  6. 　前記第１接続通路の管路孔面積は、前記第２接続通路の管路孔面積より大きい請求項４又は５に記載の弁開閉時期制御装置。
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