JP2003314219A - 可変カムシャフトタイミング位相器 - Google Patents
可変カムシャフトタイミング位相器Info
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- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
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- F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
- F01L2001/3445—Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
- F01L2001/34453—Locking means between driving and driven members
- F01L2001/34469—Lock movement parallel to camshaft axis
-
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- F01L2001/34453—Locking means between driving and driven members
- F01L2001/34473—Lock movement perpendicular to camshaft axis
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 可変カムタイミング位相器において、ロック
ピンに対する圧力の解除レベルを圧力の保持レベルより
も高くする。 【解決手段】 カムシャフトに連結され、ハウジング1
に対する相対的角度位置を変更可能なロータ2と、ハウ
ジング1の穴17にスライド自在に配置され、ロータ2
のテーパ状凹部19に係合し得るテーパ状内側先端部1
8を有し、内側先端部18が凹部19に係合してハウジ
ング1およびロータ2間の相対的角度位置をロックする
ロック位置とロック解除位置との間で穴17内を移動可
能なロックピン10と、ロックピン10をロック位置側
に付勢するスプリング21と、凹部19内に流体が流入
するのを許容しまたは阻止する移動可能なボール状また
は円筒状のピストン14とを設ける。ピストン14の横
断面積はロックピン本体の外径の横断面積よりも小さ
い。
ピンに対する圧力の解除レベルを圧力の保持レベルより
も高くする。 【解決手段】 カムシャフトに連結され、ハウジング1
に対する相対的角度位置を変更可能なロータ2と、ハウ
ジング1の穴17にスライド自在に配置され、ロータ2
のテーパ状凹部19に係合し得るテーパ状内側先端部1
8を有し、内側先端部18が凹部19に係合してハウジ
ング1およびロータ2間の相対的角度位置をロックする
ロック位置とロック解除位置との間で穴17内を移動可
能なロックピン10と、ロックピン10をロック位置側
に付勢するスプリング21と、凹部19内に流体が流入
するのを許容しまたは阻止する移動可能なボール状また
は円筒状のピストン14とを設ける。ピストン14の横
断面積はロックピン本体の外径の横断面積よりも小さ
い。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、可変カムシャフト
タイミングシステム(VCT: variable camshaft timi
ng system)の運転を制御するための液圧制御システムに
関する。より詳細には、本発明は、クランクシャフトお
よびカムシャフト間の回転位相を変えるのに油圧を利用
するベーン型または類似のカム位相器のための制御シス
テムに関する。本発明によるVCT機構は、ロックピン
をロック解除位置に保持するのに要求される圧力よりも
高い圧力でロック解除するように設けられたロックピン
を有している。
タイミングシステム(VCT: variable camshaft timi
ng system)の運転を制御するための液圧制御システムに
関する。より詳細には、本発明は、クランクシャフトお
よびカムシャフト間の回転位相を変えるのに油圧を利用
するベーン型または類似のカム位相器のための制御シス
テムに関する。本発明によるVCT機構は、ロックピン
をロック解除位置に保持するのに要求される圧力よりも
高い圧力でロック解除するように設けられたロックピン
を有している。
【0002】
【従来の技術およびその課題】内燃機関は、エンジン性
能を改良しまたは排気ガスを減少させるように、カムシ
ャフトおよびクランクシャフト間の角度を変えるため
に、種々の機構を採用している。このような可変カムタ
イミング機構の多くは、エンジンカムシャフトに一つま
たはそれ以上の「ベーン位相器」を使用している。
能を改良しまたは排気ガスを減少させるように、カムシ
ャフトおよびクランクシャフト間の角度を変えるため
に、種々の機構を採用している。このような可変カムタ
イミング機構の多くは、エンジンカムシャフトに一つま
たはそれ以上の「ベーン位相器」を使用している。
【0003】大抵の場合、位相器は、一つまたはそれ以
上のベーンを有するロータを備えており、ロータは、カ
ムシャフト端部に取り付けられるとともに、ベーンが装
着されるベーンチャンバを有するハウジングによって囲
繞されている。
上のベーンを有するロータを備えており、ロータは、カ
ムシャフト端部に取り付けられるとともに、ベーンが装
着されるベーンチャンバを有するハウジングによって囲
繞されている。
【0004】ベーンをロータに取り付けるとともに、チ
ャンバをステータに取り付けることも可能である。ハウ
ジングの外周は、通常カムシャフトからチェーン、ベル
トまたはギヤを介して駆動力を受け入れるスプロケッ
ト、プーリまたはギヤを構成している。
ャンバをステータに取り付けることも可能である。ハウ
ジングの外周は、通常カムシャフトからチェーン、ベル
トまたはギヤを介して駆動力を受け入れるスプロケッ
ト、プーリまたはギヤを構成している。
【0005】位相器は、作動流体としてエンジンオイル
を用いて運転されるが、エンジンオイルは、クランクシ
ャフトからの駆動装置に対して円周方向にカムシャフト
を回転させるように、ベーンのいずれかの側においてオ
イルチャンバ内に導入される。
を用いて運転されるが、エンジンオイルは、クランクシ
ャフトからの駆動装置に対して円周方向にカムシャフト
を回転させるように、ベーンのいずれかの側においてオ
イルチャンバ内に導入される。
【0006】位相器は完全にはシールすることができな
いので、漏れによるオイル損失の影響を受ける。通常の
エンジン運転中において、エンジンオイルポンプにより
発生する油圧および油量は、位相器をオイルで十分に満
たして完全な作動状態にするには十分なものである。し
かしながら、エンジン停止時には、オイルはVCT機構
から漏出し、その結果、取り除くべきエアでチャンバが
満たされることになる。
いので、漏れによるオイル損失の影響を受ける。通常の
エンジン運転中において、エンジンオイルポンプにより
発生する油圧および油量は、位相器をオイルで十分に満
たして完全な作動状態にするには十分なものである。し
かしながら、エンジン停止時には、オイルはVCT機構
から漏出し、その結果、取り除くべきエアでチャンバが
満たされることになる。
【0007】エンジン始動時において、エンジンオイル
ポンプが油圧を発生させる前には、制御油圧の不足およ
びチャンバ内のエアにより、位相器が過度に振動してノ
イズを発生させ、その結果、機器に損傷を与える可能性
がある。また、エンジンが始動される際には、位相器が
或る特定の位置でロックされている方が望ましい。
ポンプが油圧を発生させる前には、制御油圧の不足およ
びチャンバ内のエアにより、位相器が過度に振動してノ
イズを発生させ、その結果、機器に損傷を与える可能性
がある。また、エンジンが始動される際には、位相器が
或る特定の位置でロックされている方が望ましい。
【0008】従来の位相器で採用された一つの解決法
は、チャンバ内のオイルが十分でないときに、クランク
シャフトに対する或る特定の位相角度位置で位相器をロ
ックするロックピンを採用することである。典型的に
は、このロックピンは、ばね力によって係合し、エンジ
ンオイル圧によって解除される。
は、チャンバ内のオイルが十分でないときに、クランク
シャフトに対する或る特定の位相角度位置で位相器をロ
ックするロックピンを採用することである。典型的に
は、このロックピンは、ばね力によって係合し、エンジ
ンオイル圧によって解除される。
【0009】したがって、エンジンが停止してエンジン
の油圧が所定の低い値に達したときに、スプリング付勢
のピンが位相器と係合して位相器をロックする。エンジ
ン始動時には、エンジンオイルポンプがピンをロック解
除するのに十分な圧力を発生するまで、ピンは係合状態
におかれる。
の油圧が所定の低い値に達したときに、スプリング付勢
のピンが位相器と係合して位相器をロックする。エンジ
ン始動時には、エンジンオイルポンプがピンをロック解
除するのに十分な圧力を発生するまで、ピンは係合状態
におかれる。
【0010】これらのロックピンの欠点は、エンジン運
転中にVCT機構がロックされるのを回避するために、
最小エンジンオイル圧を使用してロックピンを解除位置
に保持しなければならないということである。
転中にVCT機構がロックされるのを回避するために、
最小エンジンオイル圧を使用してロックピンを解除位置
に保持しなければならないということである。
【0011】アイドル運転時のように油温が高くエンジ
ンが低回転数で運転されているとき、一般に、エンジン
は低い油圧しか発生しない。古いエンジンが高温のアイ
ドル運転時において発生する油圧は、さらに低いもので
ある。或るエンジンの場合、発生する油圧は5PSIし
かない。
ンが低回転数で運転されているとき、一般に、エンジン
は低い油圧しか発生しない。古いエンジンが高温のアイ
ドル運転時において発生する油圧は、さらに低いもので
ある。或るエンジンの場合、発生する油圧は5PSIし
かない。
【0012】もし位相器のロックピンがこのような低い
油圧で解除するように設計されていれば、低温のエンジ
ンが最初に始動するとき、位相器からすべてのエアが十
分に取り除かれるまでロックピンは解除された状態にな
る。このことは、位相器がオイルで完全に満たされて完
全な運転状態になる前に位相器が移動できることにな
る。このような運転状態下では、位相器は振動する。
油圧で解除するように設計されていれば、低温のエンジ
ンが最初に始動するとき、位相器からすべてのエアが十
分に取り除かれるまでロックピンは解除された状態にな
る。このことは、位相器がオイルで完全に満たされて完
全な運転状態になる前に位相器が移動できることにな
る。このような運転状態下では、位相器は振動する。
【0013】したがって、エンジン始動時に十分な量の
エアを位相器が排出できる一方、エンジンが暖機された
アイドル運転時に低い油圧でロックピンを解除状態に維
持できるように、高い圧力で解除するロックピンが要求
されている。
エアを位相器が排出できる一方、エンジンが暖機された
アイドル運転時に低い油圧でロックピンを解除状態に維
持できるように、高い圧力で解除するロックピンが要求
されている。
【0014】このように本発明は、ロックピンをロック
解除位置に保持するのに要求された圧力よりも高い圧力
でロック解除するように設けられたロックピンを備えた
可変カムシャフトタイミング位相器を提供することを目
的とする。
解除位置に保持するのに要求された圧力よりも高い圧力
でロック解除するように設けられたロックピンを備えた
可変カムシャフトタイミング位相器を提供することを目
的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、少な
くとも一つのカムシャフトを有する内燃機関のための可
変カムシャフトタイミング位相器である。この位相器
は、駆動力が伝達されるハウジングと、カムシャフトに
連結され、ハウジングに対する相対的角度位置を変更で
きるように回転可能に設けられたロータと、ハウジング
に形成された穴にスライド自在に設けられ、ロータに形
成されたテーパ状凹部に係合し得るテーパ状内側先端部
を有するロックピンとを備えている。ロックピンは、テ
ーパ状内側先端部がテーパ状凹部に係合してハウジング
およびロータ間の相対的角度位置をロックするロック位
置と、ハウジングおよびロータが自由に移動するロック
解除位置との間で移動可能になっている。位相器は、さ
らに、ロックピンのテーパ状内側先端部の逆側において
ハウジング穴に配置され、ロックピンをロック位置に向
かって付勢するスプリングと、テーパ状凹部に設けられ
たピストンとを備えている。ピストンは、流体の流れを
阻止する第1の位置と、ピストンを通ってテーパ状凹部
内に流体が流入するのを許容する第2の位置との間を移
動可能になっている。そして、ロックピンのテーパ状内
側先端部がロータのテーパ状凹部に位置するロック位置
にロックピンが配置されているとき、ピストンが第1の
位置に配置されており、これにより、ロックピンがロッ
ク位置に配置されて流体圧が流路に導入されたときに
は、ピストンがスプリング力に抗してロックピンのテー
パ状内側先端部に圧接し、また、圧力が解除レベルに達
したときには、ピストンがスプリング力に打ち勝ってロ
ックピンをロック解除位置に向かって外方に移動させ、
さらに、ピストンが第2の位置に到達したときには、流
体の流れがピストンを通ってロックピンの内側端部に圧
力を作用させており、これにより、圧力の保持レベルが
ロックピンをロック解除位置に保持させている。圧力の
解除レベルが圧力の保持レベルよりも大きくなるよう
に、ピストンがロックピン本体の外径の横断面積よりも
小さい横断面積を有している。
くとも一つのカムシャフトを有する内燃機関のための可
変カムシャフトタイミング位相器である。この位相器
は、駆動力が伝達されるハウジングと、カムシャフトに
連結され、ハウジングに対する相対的角度位置を変更で
きるように回転可能に設けられたロータと、ハウジング
に形成された穴にスライド自在に設けられ、ロータに形
成されたテーパ状凹部に係合し得るテーパ状内側先端部
を有するロックピンとを備えている。ロックピンは、テ
ーパ状内側先端部がテーパ状凹部に係合してハウジング
およびロータ間の相対的角度位置をロックするロック位
置と、ハウジングおよびロータが自由に移動するロック
解除位置との間で移動可能になっている。位相器は、さ
らに、ロックピンのテーパ状内側先端部の逆側において
ハウジング穴に配置され、ロックピンをロック位置に向
かって付勢するスプリングと、テーパ状凹部に設けられ
たピストンとを備えている。ピストンは、流体の流れを
阻止する第1の位置と、ピストンを通ってテーパ状凹部
内に流体が流入するのを許容する第2の位置との間を移
動可能になっている。そして、ロックピンのテーパ状内
側先端部がロータのテーパ状凹部に位置するロック位置
にロックピンが配置されているとき、ピストンが第1の
位置に配置されており、これにより、ロックピンがロッ
ク位置に配置されて流体圧が流路に導入されたときに
は、ピストンがスプリング力に抗してロックピンのテー
パ状内側先端部に圧接し、また、圧力が解除レベルに達
したときには、ピストンがスプリング力に打ち勝ってロ
ックピンをロック解除位置に向かって外方に移動させ、
さらに、ピストンが第2の位置に到達したときには、流
体の流れがピストンを通ってロックピンの内側端部に圧
力を作用させており、これにより、圧力の保持レベルが
ロックピンをロック解除位置に保持させている。圧力の
解除レベルが圧力の保持レベルよりも大きくなるよう
に、ピストンがロックピン本体の外径の横断面積よりも
小さい横断面積を有している。
【0016】請求項2の発明では、ロックピンの少なく
とも内側先端部を囲繞する穴にブシュが設けられてい
る。請求項3の発明では、ピストンが球状の部材であ
り、請求項4の発明では、ピストンが円筒状の部材であ
る。また、請求項5の発明では、穴が半径方向を向いて
おり、請求項6の発明では、穴が軸方向を向いている。
とも内側先端部を囲繞する穴にブシュが設けられてい
る。請求項3の発明では、ピストンが球状の部材であ
り、請求項4の発明では、ピストンが円筒状の部材であ
る。また、請求項5の発明では、穴が半径方向を向いて
おり、請求項6の発明では、穴が軸方向を向いている。
【0017】本発明は、VCTから適切な量のエアを十
分に排出できないという問題を解決する。エアの不十分
な排出は、エンジンが高温で運転されかつ低回転数で回
転しているアイドル運転時(ホットアイドル時)に非常
に大きな問題になる。このことは、とくに、古い自動車
において顕著である。というのは、古いエンジンでは、
エンジンが摩耗しており、高温のアイドル状態下で低い
油圧しか発生しないからである。
分に排出できないという問題を解決する。エアの不十分
な排出は、エンジンが高温で運転されかつ低回転数で回
転しているアイドル運転時(ホットアイドル時)に非常
に大きな問題になる。このことは、とくに、古い自動車
において顕著である。というのは、古いエンジンでは、
エンジンが摩耗しており、高温のアイドル状態下で低い
油圧しか発生しないからである。
【0018】本発明は、解除位置でロックピンを保持す
るのに要求される圧力よりも高い圧力でロックピンを解
除させる機構を有している。解除のために要求される高
い圧力は、位相器を解除する前に位相器がよく多くのエ
アを排出することを許容する。
るのに要求される圧力よりも高い圧力でロックピンを解
除させる機構を有している。解除のために要求される高
い圧力は、位相器を解除する前に位相器がよく多くのエ
アを排出することを許容する。
【0019】ロックピンを保持するのに要求される低い
圧力は、高温のアイドル運転時のような低い油圧状態下
で、ロックピンが部分的にでもロータと係合することな
く、VCTを運転するのを許容する。
圧力は、高温のアイドル運転時のような低い油圧状態下
で、ロックピンが部分的にでもロータと係合することな
く、VCTを運転するのを許容する。
【0020】本発明は、内燃機関の可変カムシャフトタ
イミングシステムのためのロックベーン位相器である。
この位相器においては、ロックピンは、最初の始動時に
おいて縮退するのに高い油圧を要求しており、高温時お
よび(または)アイドル運転時には低い油圧でロック解
除状態に維持されている。
イミングシステムのためのロックベーン位相器である。
この位相器においては、ロックピンは、最初の始動時に
おいて縮退するのに高い油圧を要求しており、高温時お
よび(または)アイドル運転時には低い油圧でロック解
除状態に維持されている。
【0021】ロックピンは、ロックピンが係合する凹部
に通じる油路において、ボール状または円筒状ピストン
により押し戻されている。ピストンは、ロックピンの横
断面積よりも小さな横断面積を有している。
に通じる油路において、ボール状または円筒状ピストン
により押し戻されている。ピストンは、ロックピンの横
断面積よりも小さな横断面積を有している。
【0022】ピストンがテーパ状凹部内に押圧されたと
き、オイルはピストンを通って、ロックピンの大きな横
断面に作用する。これにより、ピストンを移動させるの
に要求される圧力よりも低い圧力がピストン保持のため
に必要とされる。
き、オイルはピストンを通って、ロックピンの大きな横
断面に作用する。これにより、ピストンを移動させるの
に要求される圧力よりも低い圧力がピストン保持のため
に必要とされる。
【0023】本発明およびその目的をさらに理解するた
めには、図面、図面の簡単な説明、本発明の好ましい実
施態様の詳細な説明および特許請求の範囲に注意が向け
られるべきである。
めには、図面、図面の簡単な説明、本発明の好ましい実
施態様の詳細な説明および特許請求の範囲に注意が向け
られるべきである。
【0024】
【発明の実施の形態】図1において、ベーン型の可変カ
ムシャフトタイミング(VCT: variable camshaft ti
ming)位相器は、ハウジング1を有している。ハウジン
グ1の外周は、タイミングチェーン9と噛み合ってタイ
ミングチェーン9により駆動されるスプロケット歯8を
有している。ハウジング1の内部には、流体チャンバ
6,7が配置されている。
ムシャフトタイミング(VCT: variable camshaft ti
ming)位相器は、ハウジング1を有している。ハウジン
グ1の外周は、タイミングチェーン9と噛み合ってタイ
ミングチェーン9により駆動されるスプロケット歯8を
有している。ハウジング1の内部には、流体チャンバ
6,7が配置されている。
【0025】ハウジング1の内部に同芯に配置されかつ
ハウジング1に対して回転自在になっているのは、チャ
ンバ6,7間に装着されたベーン5を有するロータ2
と、流路12,13を介してそれぞれチャンバ6,7に
加圧オイルを送出する中央の制御バルブ4である。バル
ブ4によって流路12に導入された加圧オイルは、ハウ
ジング1に対してベーン5を反時計回りに押して、チャ
ンバ6から流出したオイルを流路13およびバルブ4に
送る。
ハウジング1に対して回転自在になっているのは、チャ
ンバ6,7間に装着されたベーン5を有するロータ2
と、流路12,13を介してそれぞれチャンバ6,7に
加圧オイルを送出する中央の制御バルブ4である。バル
ブ4によって流路12に導入された加圧オイルは、ハウ
ジング1に対してベーン5を反時計回りに押して、チャ
ンバ6から流出したオイルを流路13およびバルブ4に
送る。
【0026】本明細書中の記述が一般のベーン位相器に
共通したものであり、図1に示されたベーン、チャン
バ、流路およびバルブの特定の配置が本発明の教示の範
囲内で変更され得るということが、当該分野の当業者に
は理解されるだろう。
共通したものであり、図1に示されたベーン、チャン
バ、流路およびバルブの特定の配置が本発明の教示の範
囲内で変更され得るということが、当該分野の当業者に
は理解されるだろう。
【0027】たとえば、ベーンの数および配置は変更可
能である。位相器の中には、ただ一つのベーンしか有し
ていないものもあれば、12個ものベーンを有している
ものもある。
能である。位相器の中には、ただ一つのベーンしか有し
ていないものもあれば、12個ものベーンを有している
ものもある。
【0028】またベーンは、ハウジング上に配置され
て、チャンバ内においてロータ上で往復動するようにし
てもよい。ハウジングは、チェーン、ベルトまたはギヤ
によって駆動され、ハウジングの外周には、図示された
ようなスプロケット歯の他に、ベルトと係合する歯付プ
ーリまたはギヤ歯を形成するようにしてもよい。
て、チャンバ内においてロータ上で往復動するようにし
てもよい。ハウジングは、チェーン、ベルトまたはギヤ
によって駆動され、ハウジングの外周には、図示された
ようなスプロケット歯の他に、ベルトと係合する歯付プ
ーリまたはギヤ歯を形成するようにしてもよい。
【0029】図1および図2(a)の詳細図に示すよう
に、本発明による位相器の内部には、ハウジング1にお
ける半径方向の穴17内をスライド自在なロックピン1
0が設けられており、ロックピン10は、ロータ2およ
びハウジング1を固定位置にロックするように、スプリ
ング21によってロータ2内部のテーパ状凹部19内に
押圧されている。
に、本発明による位相器の内部には、ハウジング1にお
ける半径方向の穴17内をスライド自在なロックピン1
0が設けられており、ロックピン10は、ロータ2およ
びハウジング1を固定位置にロックするように、スプリ
ング21によってロータ2内部のテーパ状凹部19内に
押圧されている。
【0030】ベント11は、ピストン10を通って漏れ
るオイルの排出を許容している。穴17内には、良好な
シール状態を提供するために、ロックピン10の少なく
とも内側端部20を囲繞するブシュ16が設けられてい
る。
るオイルの排出を許容している。穴17内には、良好な
シール状態を提供するために、ロックピン10の少なく
とも内側端部20を囲繞するブシュ16が設けられてい
る。
【0031】流路15は、図示しないエンジンオイル供
給路からの加圧オイルを凹部19に送出している。ボー
ル形状または円筒状のピストン14が流路15内に配置
されており、ロックピン10の内側先端部18に当接し
ている。ピストン14は、図2(a)に示すように、ロ
ックピン10が係合するときに、流路15に係合して流
路15を完全に閉塞するような大きさに形成されてい
る。
給路からの加圧オイルを凹部19に送出している。ボー
ル形状または円筒状のピストン14が流路15内に配置
されており、ロックピン10の内側先端部18に当接し
ている。ピストン14は、図2(a)に示すように、ロ
ックピン10が係合するときに、流路15に係合して流
路15を完全に閉塞するような大きさに形成されてい
る。
【0032】穴17および穴17内に係合するロッキン
グピン本体の内側端部20の直径(したがってその受圧
面積)は、流路15の直径(したがってその断面積)よ
りも大きくなっている。このため、流路15内に係合す
るピストン14の受圧面積もまた、ロッキングピン本体
の内側端部20の受圧面積より小さくなっている。
グピン本体の内側端部20の直径(したがってその受圧
面積)は、流路15の直径(したがってその断面積)よ
りも大きくなっている。このため、流路15内に係合す
るピストン14の受圧面積もまた、ロッキングピン本体
の内側端部20の受圧面積より小さくなっている。
【0033】エンジン始動時において、流路12,13
内のオイルがチャンバ6,7を完全に満たすとともに、
エンジン停止中の漏れにより導入されたエアを排出する
ほど十分なレベルに供給油圧が達するまでは、スプリン
グ21のばね力に抗してピストン14がロックピン10
を押し戻すことができないように、ピストン14の表面
積の大きさが選択されている。
内のオイルがチャンバ6,7を完全に満たすとともに、
エンジン停止中の漏れにより導入されたエアを排出する
ほど十分なレベルに供給油圧が達するまでは、スプリン
グ21のばね力に抗してピストン14がロックピン10
を押し戻すことができないように、ピストン14の表面
積の大きさが選択されている。
【0034】圧力が設定圧またはそれよりも高い圧力に
達すると、図2(b)に示すように、ピストン14は、
テーパ状凹部19からロックピン10を押し戻し始め
る。ピストン14がテーパ状凹部19内まで押される
と、オイルはピストン14を通って流れ(同図中の点線
22参照)、油圧がロックピン10の大面積の内側端部
20に作用する。
達すると、図2(b)に示すように、ピストン14は、
テーパ状凹部19からロックピン10を押し戻し始め
る。ピストン14がテーパ状凹部19内まで押される
と、オイルはピストン14を通って流れ(同図中の点線
22参照)、油圧がロックピン10の大面積の内側端部
20に作用する。
【0035】この大面積の部分は、ピストン14をテー
パ状凹部19から離れさせるのに要求されていた圧力よ
りも低い圧力でピンを保持できるようにする。ロックピ
ン10の面積は、エンジン加熱後アイドル状態まで減速
したときに、ロックピン10を穴17内に保持するのに
依然として低い油圧で十分であるような大きさに設定さ
れている。
パ状凹部19から離れさせるのに要求されていた圧力よ
りも低い圧力でピンを保持できるようにする。ロックピ
ン10の面積は、エンジン加熱後アイドル状態まで減速
したときに、ロックピン10を穴17内に保持するのに
依然として低い油圧で十分であるような大きさに設定さ
れている。
【0036】ピストン14は丸い形状を有しているの
で、ハウジング1およびロータ2が回転移動して流路1
5がロックピン10と非整列状態に移動したときでも、
ピストン14はハウジング1に対するロータ2の回転に
は干渉しない。
で、ハウジング1およびロータ2が回転移動して流路1
5がロックピン10と非整列状態に移動したときでも、
ピストン14はハウジング1に対するロータ2の回転に
は干渉しない。
【0037】エンジン停止時には、流路15内の圧力
が、スプリング21のばね力に抗してロックピン10を
穴17内に保持させる設定圧よりも低下し、ロックピン
10がロータ2に向かって移動する。ロックピン10お
よび凹部19が整列すると、ロックピン10は凹部19
内に嵌まり込んで、ロータ2およびハウジング1を再度
固定する。
が、スプリング21のばね力に抗してロックピン10を
穴17内に保持させる設定圧よりも低下し、ロックピン
10がロータ2に向かって移動する。ロックピン10お
よび凹部19が整列すると、ロックピン10は凹部19
内に嵌まり込んで、ロータ2およびハウジング1を再度
固定する。
【0038】本発明によるロックピンの移動および配置
は、前記実施態様で述べた配向また方向には限定されな
い。たとえば、ロックピンは、軸方向に配向していても
よく、エンジンオイル圧が、ロックピンをスプリング力
に抗して穴に保持させる設定圧よりも低下したときに、
ロックピンがハウジングに向かって外方にスライドする
ようにしてもよい。
は、前記実施態様で述べた配向また方向には限定されな
い。たとえば、ロックピンは、軸方向に配向していても
よく、エンジンオイル圧が、ロックピンをスプリング力
に抗して穴に保持させる設定圧よりも低下したときに、
ロックピンがハウジングに向かって外方にスライドする
ようにしてもよい。
【0039】本発明が関連する分野の当業者は、上述の
教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な
特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する
種々の変形例やその他の実施態様を構築し得る。上述の
実施態様はあらゆる点で単なる例示としてのみみなされ
るべきものであり、限定的なものではない。
教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な
特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する
種々の変形例やその他の実施態様を構築し得る。上述の
実施態様はあらゆる点で単なる例示としてのみみなされ
るべきものであり、限定的なものではない。
【0040】それゆえ、本発明の範囲は、上記記述内容
よりもむしろ添付の請求の範囲に示されている。したが
って、本発明が個々の実施態様に関連して説明されてき
たものの、構造、順序、材料その他の変更は、本発明の
範囲内においてではあるが、当該技術分野の当業者にと
って明らかであろう。
よりもむしろ添付の請求の範囲に示されている。したが
って、本発明が個々の実施態様に関連して説明されてき
たものの、構造、順序、材料その他の変更は、本発明の
範囲内においてではあるが、当該技術分野の当業者にと
って明らかであろう。
【0041】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る可変カムシ
ャフトタイミング位相器によれば、ロックピンに対する
圧力の解除レベルを圧力の保持レベルよりも大きくする
ことができる効果がある。
ャフトタイミング位相器によれば、ロックピンに対する
圧力の解除レベルを圧力の保持レベルよりも大きくする
ことができる効果がある。
【図1】本発明を採用するVCT位相器の前面図であ
る。
る。
【図2】図1のII部分詳細図であって、(a)は本発明
によるロックピンの係合位置を、(b)は本発明による
ロックピンの非係合位置をそれぞれ示している。
によるロックピンの係合位置を、(b)は本発明による
ロックピンの非係合位置をそれぞれ示している。
1: ハウジング
2: ロータ
10: ロックピン
14: ピストン
15: 流路
17: 穴
18:(テーパ状)内側先端部
19: テーパ状凹部
20: 内側端部
21: スプリング
フロントページの続き
(71)出願人 500124378
Powetrain Technical
Center 3800 Automati
on Avenue Suite 100,
Auburn Hills,Michig
an 48326−1782 U.S.A
(72)発明者 フランクリン・アール・スミス
アメリカ合衆国 ニューヨーク州 13045
コートランド ヘッジムーア・ドライブ
3736
Fターム(参考) 3G018 CA20 DA18 DA72 DA83 GA02
Claims (6)
- 【請求項1】 少なくとも一つのカムシャフトを有する
内燃機関のための可変カムシャフトタイミング位相器で
あって、 駆動力を受け入れる外周部を有するハウジングと、 カムシャフトに連結され、ハウジングに対する相対的角
度位置を変更できるように回転可能に設けられかつハウ
ジング内に同芯に配置されるとともに、テーパ状凹部を
外周に有し、テーパ状凹部をエンジン流体圧源に連結す
る流路を有するロータと、 穴にスライド自在に配置されるとともに、穴に密着する
外径を有するボディと、ロータのテーパ状凹部に係合し
得るテーパ状内側先端部とを備え、テーパ状内側先端部
がテーパ状凹部に係合してハウジングおよびロータ間の
相対的角度位置をロックするロック位置と、ハウジング
およびロータが自由に移動するロック解除位置との間で
穴内を移動可能なロックピンと、 ロックピンのテーパ状内側先端部の逆側において穴に配
置され、ロックピンをロック位置に向かって内方に付勢
するスプリングと、 流体が密封された流路内に配置されるとともに、内部へ
の流体の流れを阻止する第1の位置と、テーパ状凹部内
に少なくとも一部が配置され、ピストンを通ってテーパ
状凹部内に流体が流入するのを許容する第2の位置との
間を移動可能なピストンとを備え、 ロックピンのテーパ状内側先端部がロータのテーパ状凹
部に位置するロック位置にロックピンが配置されている
とき、ピストンが第1の位置に配置されており、これに
より、ロックピンがロック位置に配置されて流体圧が流
路に導入されたときには、ピストンがスプリング力に抗
してロックピンのテーパ状内側先端部に圧接し、また、
圧力が解除レベルに達したときには、ピストンがスプリ
ング力に打ち勝ってロックピンをロック解除位置に向か
って外方に移動させ、さらに、ピストンが第2の位置に
到達したときには、流体の流れがピストンを通ってロッ
クピンのテーパ状内側先端部に圧力を作用させてお
り、、これにより、圧力の保持レベルがロックピンをロ
ック解除位置に保持させており、 圧力の解除レベルが圧力の保持レベルよりも大きくなる
ように、ピストンがロックピン本体の外径の横断面積よ
りも小さい横断面積を有している、可変カムシャフトタ
イミング位相器。 - 【請求項2】 請求項1において、 ロックピンの少なくとも内側先端部を囲繞する穴にブシ
ュをさらに備えている、ことを特徴とする可変カムシャ
フトタイミング位相器。 - 【請求項3】 請求項1において、 ピストンが球状の部材である、ことを特徴とする可変カ
ムシャフトタイミング位相器。 - 【請求項4】 請求項1において、 ピストンが円筒状の部材である、ことを特徴とする可変
カムシャフトタイミング位相器。 - 【請求項5】 請求項1において、 穴が半径方向の穴である、ことを特徴とする可変カムシ
ャフトタイミング位相器。 - 【請求項6】 請求項1において、 穴が軸方向の穴である、ことを特徴とする可変カムシャ
フトタイミング位相器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US37433202P | 2002-04-22 | 2002-04-22 | |
US60/374332 | 2002-04-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003314219A true JP2003314219A (ja) | 2003-11-06 |
Family
ID=28792066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003109682A Pending JP2003314219A (ja) | 2002-04-22 | 2003-04-15 | 可変カムシャフトタイミング位相器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6644258B1 (ja) |
EP (1) | EP1357262A2 (ja) |
JP (1) | JP2003314219A (ja) |
KR (1) | KR20030084644A (ja) |
CN (1) | CN1497135A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200064294A (ko) * | 2018-11-29 | 2020-06-08 | 셰플러안산 유한회사 | 가변 캠 기구 |
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---|---|---|---|---|
DE102004028015A1 (de) * | 2004-06-08 | 2006-01-19 | Daimlerchrysler Ag | Hydraulischer Schwenkmotor |
US7124722B2 (en) * | 2004-12-20 | 2006-10-24 | Borgwarner Inc. | Remote variable camshaft timing control valve with lock pin control |
US7519466B2 (en) * | 2007-05-08 | 2009-04-14 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Cam phaser compensation in a hybrid vehicle system |
US8516981B2 (en) * | 2009-10-28 | 2013-08-27 | GM Global Technology Operations LLC | Engine assembly including cam phaser with dual lock position |
US9080471B2 (en) | 2010-11-02 | 2015-07-14 | Borgwarner, Inc. | Cam torque actuated phaser with mid position lock |
US8714123B2 (en) | 2012-01-18 | 2014-05-06 | Ford Global Technologies, Llc | Oil pressure modification for variable cam timing |
US9260986B2 (en) | 2012-01-31 | 2016-02-16 | Ford Global Technologies, Llc | Oil pressure scheduling based on engine acceleration |
DE102012209027B4 (de) * | 2012-05-30 | 2017-06-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Nockenwellenversteller |
JP5946781B2 (ja) * | 2013-02-06 | 2016-07-06 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
DE102013226437B4 (de) * | 2013-12-18 | 2017-09-07 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Nockenwellenverstelleinrichtung |
JP6337674B2 (ja) * | 2014-07-28 | 2018-06-06 | アイシン精機株式会社 | 弁開閉時期制御装置 |
US9988949B2 (en) * | 2014-10-21 | 2018-06-05 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for variable cam timing device |
US10539048B2 (en) * | 2017-09-20 | 2020-01-21 | Borgwarner, Inc. | Hydraulic lock for electrically-actuated camshaft phasers |
US11898472B1 (en) | 2023-06-06 | 2024-02-13 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Hydraulically lockable variable camshaft phaser |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6006709A (en) | 1995-06-14 | 1999-12-28 | Nippondenso Co., Ltd. | Control apparatus for varying a rotational or angular phase between two rotational shafts, preferably applicable to a valve timing control apparatus for an internal combustion engine |
DE69712992T2 (de) | 1996-07-23 | 2003-01-09 | Aisin Seiki K.K., Kariya | Ventilzeitsteuervorrichtungen |
JPH1150820A (ja) | 1997-08-05 | 1999-02-23 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
JP3815014B2 (ja) * | 1997-12-24 | 2006-08-30 | アイシン精機株式会社 | 弁開閉時期制御装置 |
JP4147435B2 (ja) | 1998-01-30 | 2008-09-10 | アイシン精機株式会社 | 弁開閉時期制御装置 |
US6250265B1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-06-26 | Borgwarner Inc. | Variable valve timing with actuator locking for internal combustion engine |
JP3983457B2 (ja) * | 2000-06-22 | 2007-09-26 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関のバルブタイミング変更装置 |
JP4257477B2 (ja) * | 2000-06-23 | 2009-04-22 | 株式会社デンソー | バルブタイミング調整装置 |
-
2003
- 2003-03-31 US US10/403,859 patent/US6644258B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-04-09 EP EP03252240A patent/EP1357262A2/en not_active Withdrawn
- 2003-04-15 JP JP2003109682A patent/JP2003314219A/ja active Pending
- 2003-04-17 CN CNA031229158A patent/CN1497135A/zh active Pending
- 2003-04-21 KR KR10-2003-0025063A patent/KR20030084644A/ko not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200064294A (ko) * | 2018-11-29 | 2020-06-08 | 셰플러안산 유한회사 | 가변 캠 기구 |
KR102143387B1 (ko) | 2018-11-29 | 2020-08-11 | 셰플러안산 유한회사 | 가변 캠 기구 |
Also Published As
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---|---|
CN1497135A (zh) | 2004-05-19 |
US20030196628A1 (en) | 2003-10-23 |
KR20030084644A (ko) | 2003-11-01 |
EP1357262A2 (en) | 2003-10-29 |
US6644258B1 (en) | 2003-11-11 |
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