JP2010255576A

JP2010255576A - Reed valve for cam phaser

Info

Publication number: JP2010255576A
Application number: JP2009108236A
Authority: JP
Inventors: Kazuki Ichikawa; 和樹市川; Masayuki Toyokawa; 政行豊川; Fumihisa Takemoto; 史久竹本; Yuhei Matsuo; 雄平松尾; Koichiro Shinozaki; 広一郎篠崎
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-04-27
Filing date: 2009-04-27
Publication date: 2010-11-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the strength irregularity and maximally utilize the material strength by taking into consideration of the orientation dependency of the strength with respect to the rolling direction of the material in a reed valve of a cam torque actuator (CTA). <P>SOLUTION: A plurality of reed valves 91, 92 provided in an oil path 57 in a CTA 63 for switching the oil path is formed in a valve plate 26 with a rolling process applied in a predetermined rolling direction so that the longitudinal directions thereof linking their base ends 91c, 92c and free ends 91a, 92a, respectively are parallel with each other or the longitudinal directions intersect with each other at a 30° or less intersection angle. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車等のエンジンに設けられるカム位相可変装置の油路の開閉に供されるリードバルブに関する。 The present invention relates to a reed valve that is used to open and close an oil passage of a cam phase varying device provided in an engine of an automobile or the like.

ガソリンエンジンを始め、ディーゼルエンジンやＨＣＣＩ(Homogeneous Charge Compression Ignition：予混合圧縮着火)エンジンにおいては、出力および燃費の向上や有害排出ガス成分の低減等を実現すべく、運転状態に応じて吸排気バルブのリフト量や開弁タイミングを変化させる可変動弁装置を搭載したものが普及している。可変動弁装置としては、バルブリフトを段階的あるいは無段階に可変制御する可変バルブリフト装置（Variable valve Lift Control device：以下、ＶＬＣと記す）が従来より存在する他、カム位相（開弁タイミング）を連続的に可変制御するバルブタイミングコントロール装置（Variable Timing Control device：以下、ＶＴＣと記す）も知られている。 For gasoline engines, diesel engines, and HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) engines, intake and exhaust valves are used according to operating conditions to improve output and fuel consumption and reduce harmful exhaust gas components. The one equipped with a variable valve device that changes the lift amount and valve opening timing is widely used. As a variable valve operating device, there is a conventional variable valve lift control device (hereinafter referred to as VLC) that variably controls the valve lift stepwise or steplessly, and cam phase (valve opening timing). A valve timing control device (Variable Timing Control device: hereinafter referred to as VTC) is also known.

ＶＴＣとしては、高速運転に向いた油圧アクチュエータ（油圧駆動型位相可変機構（Oil Pressure Actuated phaser）：以下、ＯＰＡと記す）と、低速運転に向いたカムトルクアクチュエータ（カムトルク駆動型位相可変機構（Cam Torque Actuated phaser）：以下、ＣＴＡと記す）とを内装し、カムシャフトの端部に設置されるベーン式のものが存在し、ＣＴＡには、その進角室または遅角室とスプールバルブとを連通する油路の開閉に供される一対のチェックバルブ（リードバルブ）がバルブプレートに設けられている（特許文献１参照）。 The VTC includes a hydraulic actuator suitable for high-speed operation (Oil Pressure Actuated phaser: hereinafter referred to as OPA) and a cam torque actuator suitable for low-speed operation (cam torque-driven phase variable mechanism (Cam). Torque Actuated phaser) (hereinafter referred to as CTA) and vane type installed at the end of the camshaft, and the CTA has an advance chamber or retard chamber and a spool valve. A pair of check valves (reed valves) provided for opening and closing the communicating oil passages are provided on the valve plate (see Patent Document 1).

特許平２００５−１４７１５３号公報Japanese Patent Publication No. 2005-147153

ところで、上記のようなＣＴＡのリードバルブは、一般にステンレス鋼の板材等（圧延材料）で形成され、この種の板材の強度は圧延方向に対する方向依存性を有する。しかしながら、上記従来技術では、リードバルブの製造に際し、板材の圧延方向は全く考慮されていなかった。つまり、上記従来技術では、バルブプレートに設けられた２つのリードバルブは、互いの長手方向が大きく異なっている（すなわち、互いの長手方向の交わり角が約６０°と大きく設定されている）ため、それらの間で強度のバラツキが大きいという問題があった。特に、ＣＴＡで使用されるリードバルブは開閉動作の頻度も多く高い信頼性が要求されるため、そのような強度のバラツキは極力小さくすることが望ましい。 By the way, the above-mentioned CTA reed valve is generally formed of a stainless steel plate or the like (rolled material), and the strength of this type of plate has direction dependency with respect to the rolling direction. However, in the above prior art, the rolling direction of the plate material is not considered at all when the reed valve is manufactured. That is, in the above prior art, the two reed valves provided on the valve plate are greatly different from each other in the longitudinal direction (that is, the intersecting angle in the longitudinal direction is set to about 60 °). There was a problem that there was a large variation in strength between them. In particular, since the reed valve used in CTA has a high frequency of opening and closing operations and high reliability is required, it is desirable to reduce such a variation in strength as much as possible.

本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、カム位相可変装置における油路に複数設けられるリードバルブであって、板材の圧延方向に依存する強度変化の影響を抑制することにより、相互の強度のバラツキを効果的に低減することを可能としたリードバルブを提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of such problems of the prior art, and is a reed valve provided in a plurality of oil passages in a cam phase variable device, and the effect of strength change depending on the rolling direction of the plate material. It is an object of the present invention to provide a reed valve that can effectively reduce variations in strength by suppressing the above.

上記課題を解決するためになされた第１の発明は、カム位相可変装置（６３）における油路（５７）に複数設けられ、当該油路の開閉に供されるリードバルブ（９１，９２）であって、前記複数のリードバルブは、所定の圧延方向に沿って圧延加工が施された１つの板材（２６）に形成され、それぞれの基端（９１ｃ，９２ｃ）と自由端（９１ａ，９２ａ）とを結ぶ長手方向が平行である、または当該長手方向が３０°以下の交差角度をもって交差する構成とする。 A first invention made to solve the above problems is a reed valve (91, 92) provided in a plurality of oil passages (57) in the cam phase varying device (63) and used to open and close the oil passages. The plurality of reed valves are formed on a single plate (26) that has been rolled along a predetermined rolling direction, and each has a base end (91c, 92c) and a free end (91a, 92a). The longitudinal direction connecting the two is parallel, or the longitudinal direction intersects with an intersection angle of 30 ° or less.

また、第２の発明として、前記複数のリードバルブは、前記長手方向が前記圧延方向と平行である、または前記長手方向の交差角の二等分線が前記圧延方向と略一致する２つのリードバルブである構成とすることができる。 According to a second aspect of the present invention, the plurality of reed valves includes two leads whose longitudinal direction is parallel to the rolling direction, or whose bisector of the crossing angle of the longitudinal direction substantially coincides with the rolling direction. It can be set as the structure which is a valve | bulb.

また、第３の発明として、カム位相可変装置における油路に複数設けられ、当該油路の開閉に供されるリードバルブであって、前記複数のリードバルブは、所定の圧延方向に沿って圧延加工が施された板材からそれぞれ形成され、それぞれの基端と自由端とを結ぶ長手方向と前記圧延方向との交差角が略等しい構成とすることができる。 Further, as a third invention, a plurality of reed valves are provided in an oil passage in the cam phase varying device and used for opening and closing the oil passage, wherein the plurality of reed valves are rolled along a predetermined rolling direction. Each plate is formed from a processed plate material, and the crossing angle between the longitudinal direction connecting each base end and the free end and the rolling direction can be substantially equal.

また、第４の発明として、前記長手方向と前記圧延方向とが略一致する構成とすることができる。 As a fourth aspect of the invention, the longitudinal direction and the rolling direction can be substantially matched.

上記第１の発明によれば、カム位相可変装置において複数のリードバルブを１つの板材に設ける場合に、それぞれのリードバルブの長手方向を平行とするか、または当該長手方向を３０°以下の交差角度をもって交差させて、板材の圧延方向に依存する強度変化の影響を抑制することにより、リードバルブ間の強度のバラツキを効果的に低減することができるという優れた効果を奏する。
また、上記第２の発明によれば、２つのリードバルブの長手方向を圧延方向と平行とするか、または長手方向の交差角の二等分線を圧延方向と略一致させることにより、圧延方向に対する方向依存性を有する板材の強度を最大限に利用する（すなわち、各リードバルブの強度を増大させる）ことが可能となる。
また、上記第３の発明によれば、カム位相可変装置において複数のリードバルブを設ける場合に、リードバルブの長手方向と圧延方向との交差角を略等しくして、板材の圧延方向に依存する強度変化の影響を抑制することにより、リードバルブ間の強度のバラツキを効果的に低減することができる。
また、上記第４の発明によれば、リードバルブの長手方向と板材の圧延方向とを略一致させることにより、圧延方向に対する方向依存性を有する板材の強度を最大限に利用する（すなわち、各リードバルブの強度を増大させる）ことが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, when a plurality of reed valves are provided on one plate in the cam phase varying device, the longitudinal directions of the respective reed valves are made parallel or the longitudinal directions intersect each other by 30 ° or less. By intersecting with an angle and suppressing the influence of the strength change depending on the rolling direction of the plate material, there is an excellent effect that the variation in strength between the reed valves can be effectively reduced.
According to the second aspect of the invention, the longitudinal direction of the two reed valves is parallel to the rolling direction, or the bisector of the crossing angle of the longitudinal direction is substantially coincident with the rolling direction, so that the rolling direction It is possible to make maximum use of the strength of the plate material having the direction dependency on (that is, increase the strength of each reed valve).
According to the third aspect of the invention, when a plurality of reed valves are provided in the cam phase varying device, the crossing angle between the longitudinal direction of the reed valve and the rolling direction is made substantially equal and depends on the rolling direction of the plate material. By suppressing the influence of the strength change, the strength variation between the reed valves can be effectively reduced.
Further, according to the fourth aspect of the invention, the longitudinal direction of the reed valve and the rolling direction of the plate material are substantially matched to make maximum use of the strength of the plate material having direction dependency with respect to the rolling direction (that is, each It is possible to increase the strength of the reed valve.

第１実施形態に係るエンジンの要部透視斜視図The principal part perspective view of the engine which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係るＶＴＣアクチュエータの分解斜視図1 is an exploded perspective view of a VTC actuator according to a first embodiment. 第１実施形態に係るＶＴＣアクチュエータの概略構成図Schematic configuration diagram of a VTC actuator according to the first embodiment 第１実施形態に係るバルブプレート（リードバルブ）の平面図Plan view of valve plate (reed valve) according to the first embodiment 第１実施形態に係るＶＴＣアクチュエータの進角作動を示す模式図Schematic diagram showing the advance operation of the VTC actuator according to the first embodiment. 第１実施形態に係るリードバルブの長手方向の圧延方向に対する角度と強度との関係を示す図The figure which shows the relationship between the angle with respect to the rolling direction of the longitudinal direction of the reed valve which concerns on 1st Embodiment, and intensity | strength. 第１実施形態に係る２つのリードバルブの交差角θにおける二等分線の圧延方向に対する交差角度と、最大強度差に対する相互の強度差の割合との関係を示す図The figure which shows the relationship between the crossing angle with respect to the rolling direction of the bisector in the crossing angle (theta) of two reed valves which concern on 1st Embodiment, and the ratio of the mutual strength difference with respect to a maximum strength difference. 第２実施形態に係るリードバルブの平面図Plan view of a reed valve according to the second embodiment

≪第１実施形態の構成≫
＜全体構成＞
図１に示すエンジンＥは、自動車に搭載されるＤＯＨＣ４バルブ型の４サイクル直列４気筒ガソリンエンジンであり、そのシリンダヘッド１に、各気筒２本ずつの吸気バルブ２および排気バルブ３、これら吸排気バルブ２，３を駆動する吸気カムシャフト４および排気カムシャフト５を備えている。両カムシャフト４，５は、クランクスプロケット６、カムチェーン７、吸気カムスプロケット８、排気カムスプロケット９を介し、クランクシャフト１０の１／２の回転速度をもって回転駆動される。また、クランクシャフト１０は、コネクティングロッド１１を介してピストン１２に連結されるとともに、チェーン１３を介して斜め下方に設置されたオイルポンプ１４を駆動する。 << Configuration of First Embodiment >>
<Overall configuration>
An engine E shown in FIG. 1 is a DOHC four-valve type four-cycle in-line four-cylinder gasoline engine mounted on an automobile. The cylinder head 1 has two intake valves 2 and two exhaust valves 3 for each cylinder, and intake and exhaust thereof. An intake camshaft 4 and an exhaust camshaft 5 that drive the valves 2 and 3 are provided. Both camshafts 4 and 5 are rotationally driven at a rotational speed ½ that of the crankshaft 10 via the crank sprocket 6, the cam chain 7, the intake cam sprocket 8, and the exhaust cam sprocket 9. The crankshaft 10 is connected to the piston 12 via a connecting rod 11 and drives an oil pump 14 installed obliquely downward via a chain 13.

シリンダヘッド１およびシリンダブロック１５には、後述するＶＴＣアクチュエータ２０，２１にオイルポンプ１４からの作動油（エンジンオイル）を供給するための作動油供給油路１６が形成されている。また、シリンダヘッド１にはノーマルオープン型の電磁シャットバルブ１７が装着されており、この電磁シャットバルブ１７が作動することによってＶＴＣアクチュエータ２０，２１に対する作動油の供給形態が切り換えられる。 The cylinder head 1 and the cylinder block 15 are formed with a hydraulic oil supply oil passage 16 for supplying hydraulic oil (engine oil) from the oil pump 14 to the VTC actuators 20 and 21 described later. The cylinder head 1 is provided with a normally open type electromagnetic shut valve 17, and when the electromagnetic shut valve 17 is operated, the supply form of hydraulic oil to the VTC actuators 20 and 21 is switched.

吸気カムシャフト４の前端には吸気側ＶＴＣアクチュエータ２０が取り付けられ、排気カムシャフト５の前端には排気側ＶＴＣアクチュエータ２１が取り付けられている。吸気カムシャフト４の後端には吸気側カム角センサ１８が設置され、排気カムシャフト５の後端には排気側カム角センサ１９が設置されている。吸気カムシャフト４と吸気バルブ２との間には吸気側ＶＬＣ機構７５が介装され、排気カムシャフト５と排気バルブ３との間には排気側ＶＬＣ機構７６が介装されている。 An intake side VTC actuator 20 is attached to the front end of the intake camshaft 4, and an exhaust side VTC actuator 21 is attached to the front end of the exhaust camshaft 5. An intake side cam angle sensor 18 is installed at the rear end of the intake camshaft 4, and an exhaust side cam angle sensor 19 is installed at the rear end of the exhaust camshaft 5. An intake side VLC mechanism 75 is interposed between the intake camshaft 4 and the intake valve 2, and an exhaust side VLC mechanism 76 is interposed between the exhaust camshaft 5 and the exhaust valve 3.

また、自動車には、各種センサ（両カム角センサ１８，１９、図示しないアクセルセンサ、吸気量センサ、クランク角センサ等）の出力情報に基づき、エンジンＥに付設された各種被制御装置（電磁シャットバルブ１７、両ＶＴＣアクチュエータ２０，２１、両ＶＬＣ機構７５，７６、図示しない燃料噴射弁や点火コイル等）の制御量を決定して駆動電流を出力するエンジンＥＣＵ７０が設置されている。 In addition, the automobile has various controlled devices (electromagnetic shut-off) attached to the engine E based on output information from various sensors (both cam angle sensors 18 and 19, an accelerator sensor (not shown), an intake air sensor, a crank angle sensor, etc.). An engine ECU 70 that determines the control amount of the valve 17, both VTC actuators 20 and 21, both VLC mechanisms 75 and 76, a fuel injection valve and an ignition coil (not shown), and outputs a drive current is installed.

＜ＶＴＣアクチュエータ＞
図２に示すように、排気側ＶＴＣアクチュエータ２１は、クランクシャフトに同期して回転するとともに、外周に排気カムスプロケット９が形成されたハウジング２２、ハウジング２２内に回転自在に保持されるとともに、排気カムシャフト５の前端にその後端面が締結されてこれと一体に回転するロータ２３、ハウジング２２の前面を覆うフロントプレート２４、ハウジング２２の後面を覆うバックプレート２５、フロントプレート２４の内側に配置され、リードバルブ９１ａ，９２ａ（図４参照）が形成されたバルブプレート２６、バルブプレート２６をロータ２３に固定するバルブプレートカバー２７、ハウジング２２とロータ２３とを遅角方向に相対回転させるバイアススプリング２８、排気カムシャフト５およびロータ２３の軸心に設置されたスプールバルブ２９、エンジンＥＣＵ７０によって制御されることによってスプールバルブ２９を駆動するリニアソレノイド３１、ロータ２３に保持されたロックピン３３、ロックピン３３をバックプレート２５側に付勢するロックピンスプリング３４、ロータ２３に保持されたバイパスバルブ３６、バイパスバルブ３６をフロントプレート２４側に付勢するバイパスバルブスプリング３７等を構成要素としている。なお、スプールバルブ２９は、排気カムシャフト５やロータ２３の軸心に保持されたバルブスリーブ３８と、バルブスリーブ３８に摺動自在に内嵌したスプール３９と、スプール３９をリニアソレノイド３１側に付勢するリターンスプリング４０とから構成されている。 <VTC actuator>
As shown in FIG. 2, the exhaust-side VTC actuator 21 rotates in synchronization with the crankshaft, and is rotatably held in a housing 22 having an exhaust cam sprocket 9 formed on the outer periphery thereof. A rotor 23 whose rear end surface is fastened to the front end of the camshaft 5 and rotates integrally therewith, a front plate 24 covering the front surface of the housing 22, a back plate 25 covering the rear surface of the housing 22, and an inner side of the front plate 24, A valve plate 26 on which reed valves 91a and 92a (see FIG. 4) are formed; a valve plate cover 27 for fixing the valve plate 26 to the rotor 23; a bias spring 28 for relatively rotating the housing 22 and the rotor 23 in the retard direction; Axes of exhaust camshaft 5 and rotor 23 A spool valve 29 installed, a linear solenoid 31 that drives the spool valve 29 by being controlled by the engine ECU 70, a lock pin 33 held by the rotor 23, and a lock pin spring that urges the lock pin 33 toward the back plate 25 34, a bypass valve 36 held by the rotor 23, a bypass valve spring 37 for urging the bypass valve 36 toward the front plate 24, and the like are used as constituent elements. The spool valve 29 includes a valve sleeve 38 held at the shaft center of the exhaust camshaft 5 and the rotor 23, a spool 39 slidably fitted in the valve sleeve 38, and the spool 39 attached to the linear solenoid 31 side. And a return spring 40 that is energized.

図３に示すように、ロータ２３の外周には第１ベーン４１と第２ベーン４２と第３ベーン４３とが立設される一方、ハウジング２２の内周にはこれらベーン４１〜４３を、所定角度をもって（すなわち、最進角位置と最遅角位置との間で）相対回転可能に収容する第１〜第３ベーン室４５〜４７が形成されている。本実施形態の場合、第１ベーン４１および第１ベーン室４５は第１ＯＰＡ６１の構成要素であり、第２ベーン４２および第２ベーン室４６は第２ＯＰＡ６２の構成要素であり、第３ベーン４３および第３ベーン室４７はＣＴＡ６３の構成要素である。 As shown in FIG. 3, a first vane 41, a second vane 42, and a third vane 43 are erected on the outer periphery of the rotor 23, while these vanes 41 to 43 are provided on the inner periphery of the housing 22. First to third vane chambers 45 to 47 are formed that are accommodated so as to be relatively rotatable with an angle (that is, between the most advanced angle position and the most retarded angle position). In the present embodiment, the first vane 41 and the first vane chamber 45 are components of the first OPA 61, the second vane 42 and the second vane chamber 46 are components of the second OPA 62, and the third vane 43 and the second vane chamber 46. The 3-vane chamber 47 is a component of the CTA 63.

第１，第２ベーン室４５，４６は、第１，第２ベーン４１，４２により、ＯＰＡ側進角室４５ａ，４６ａとＯＰＡ側遅角室４５ｂ，４６ｂとにそれぞれ区画されている。スプールバルブ２９からの作動油は、ＯＰＡ側進角油路５１，５２を介してＯＰＡ側進角室４５ａ，４６ａに供給されるとともに、ＯＰＡ側遅角油路５３，５４を介してＯＰＡ側遅角室４５ｂ，４６ｂに供給される。また、第３ベーン室４７は、第３ベーン４３により、ＣＴＡ側進角室４７ａとＣＴＡ側遅角室４７ｂとに区画されている。ＣＴＡ側進角室４７ａとＣＴＡ側遅角室４７ｂとは、それぞれ第１ＣＴＡ油路５５と第２ＣＴＡ油路５６とを介してスプールバルブ２９に連通する。なお、ＯＰＡ側進角油路５１，５２は、後述するように、作動油排出路８１〜８３を介して電磁シャットバルブ１７に接続している。 The first and second vane chambers 45 and 46 are partitioned by the first and second vanes 41 and 42 into OPA-side advance chambers 45a and 46a and OPA-side retard chambers 45b and 46b, respectively. The hydraulic oil from the spool valve 29 is supplied to the OPA side advance chambers 45a and 46a through the OPA side advance oil passages 51 and 52, and is also supplied to the OPA side retard oil passages 53 and 54 through the OPA side retard oil passages 53 and 54. It is supplied to the corner chambers 45b and 46b. The third vane chamber 47 is partitioned by the third vane 43 into a CTA-side advance chamber 47a and a CTA-side retard chamber 47b. The CTA side advance chamber 47a and the CTA side retard chamber 47b communicate with the spool valve 29 through the first CTA oil passage 55 and the second CTA oil passage 56, respectively. The OPA side advance oil passages 51 and 52 are connected to the electromagnetic shut-off valve 17 via the hydraulic oil discharge passages 81 to 83, as will be described later.

第１ベーン４１にはロックピン３３とロックピンスプリング３４（図２参照）とが収容されており、ロックピン解除油路への作動油の供給が行われない場合にのみ、ロックピンスプリング３４のばね力によってロックピン３３の先端がバックプレート２５に形成されたロック孔２５ａに嵌入する。なお、ロック孔２５ａは、ロータ２３がハウジング２２に対して最遅角位相となった際に、ロックピン３３が嵌入する位置に穿設されている。 The first vane 41 accommodates a lock pin 33 and a lock pin spring 34 (see FIG. 2), and only when the hydraulic oil is not supplied to the lock pin release oil passage, The tip of the lock pin 33 is fitted into the lock hole 25 a formed in the back plate 25 by the spring force. The lock hole 25a is formed at a position where the lock pin 33 is inserted when the rotor 23 is in the most retarded phase with respect to the housing 22.

＜リードバルブ＞
図４に示すように、ステンレス薄板鋼板（冷間圧延ステンレス鋼板）からなる略円板状のバルブプレート２６には、その中央部を刳り抜くようにして同一形状（左右対称形状）を有する一対のリードバルブ９１，９２が形成されている。リードバルブ９１，９２は、自由端に設けられた円形の弁体９１ａ，９２ａにより油路を閉鎖する。また、油路の開放時には、弁体９１ａ，９２ａを支持する弁体支持片９１ｂ，９２ｂが基端９１ｃ，９２ｃを固定支点として弾性変形することにより、弁体９１ａ，９２ａが開放側に変位（すなわち、図４の紙面に対して略垂直方向に変位）する。 <Reed valve>
As shown in FIG. 4, a substantially disc-shaped valve plate 26 made of stainless steel sheet steel (cold rolled stainless steel sheet) has a pair of identical shapes (laterally symmetric shapes) so that the center portion is hollowed out. Reed valves 91 and 92 are formed. The reed valves 91 and 92 close the oil passages by circular valve bodies 91a and 92a provided at free ends. Further, when the oil passage is opened, the valve body support pieces 91b and 92b that support the valve bodies 91a and 92a are elastically deformed with the base ends 91c and 92c as fixed fulcrums, so that the valve bodies 91a and 92a are displaced to the open side ( That is, it is displaced in a direction substantially perpendicular to the paper surface of FIG.

リードバルブ９１，９２は、それぞれの弁体９１ａ，９２ａと基端９１ｃ，９２ｃとを結ぶ長手方向（図４中の一点鎖線Ｘ１，Ｘ２）が、互いに平行になるように配置されている。後述するように、リードバルブ９１，９２の長手方向は、必ずしも互いに平行である必要はなく、その場合、３０°以下の交差角度をもって交差することが好ましい。また、ここでは、リードバルブ９１，９２の長手方向がバルブプレート２６の圧延方向（図４中の矢印Ｒを参照）と平行となっているが、リードバルブ９１，９２の長手方向が互いに交差する場合には、その長手方向の交差角θの二等分線（図４中の一点鎖線Ｘ３）がバルブプレート２６の圧延方向と略一致するように配置される。なお、本明細書におけるリードバルブの「長手方向」は、その基端と自由端とを結ぶ方向であり、リードバルブの寸法の長い方向を厳密に意味するものではない。 The reed valves 91 and 92 are arranged so that the longitudinal directions (dashed lines X1 and X2 in FIG. 4) connecting the valve bodies 91a and 92a and the base ends 91c and 92c are parallel to each other. As will be described later, the longitudinal directions of the reed valves 91 and 92 are not necessarily parallel to each other. In this case, it is preferable that the reed valves 91 and 92 intersect at an intersection angle of 30 ° or less. Here, the longitudinal direction of the reed valves 91 and 92 is parallel to the rolling direction of the valve plate 26 (see arrow R in FIG. 4), but the longitudinal directions of the reed valves 91 and 92 intersect each other. In this case, the bisector of the crossing angle θ in the longitudinal direction (one-dot chain line X3 in FIG. 4) is arranged so as to substantially coincide with the rolling direction of the valve plate 26. In addition, the “longitudinal direction” of the reed valve in this specification is a direction connecting the base end and the free end, and does not strictly mean a direction in which the reed valve has a long dimension.

≪第１実施形態の作用≫
以下、図５〜図７を更に参照して、本実施形態の作用を説明する。エンジンＥの通常運転時において、エンジンＥＣＵ７０は、両ＶＴＣアクチュエータ２０，２１の通常運転時制御を所定の制御インターバル（例えば、１０ｍｓ）をもって繰り返し実行する。通常運転時制御を開始すると、エンジンＥＣＵ７０は、上述した各種運転情報に基づき両カムシャフト４，５の目標カム位相を決定した後、目標カム位相を実現するための駆動電流を両ＶＴＣアクチュエータ２０，２１のリニアソレノイド３１に対して適宜出力する。また、エンジンＥＣＵ７０は、両カム角センサ１８，１９の出力信号に基づき、両カムシャフト４，５に対するカム位相のフィードバック制御を実行する。 << Operation of First Embodiment >>
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described with further reference to FIGS. During normal operation of the engine E, the engine ECU 70 repeatedly executes normal operation control of both the VTC actuators 20 and 21 with a predetermined control interval (for example, 10 ms). When the normal operation control is started, the engine ECU 70 determines the target cam phase of both the camshafts 4 and 5 based on the various operation information described above, and then supplies the drive current for realizing the target cam phase to the two VTC actuators 20, 21 to the linear solenoid 31 as appropriate. Further, the engine ECU 70 executes feedback control of the cam phase for both the camshafts 4 and 5 based on the output signals of both the cam angle sensors 18 and 19.

例えば、エンジンＥの運転中に排気カムシャフト５を進角させる場合、エンジンＥＣＵ７０は、図５に示すように、リニアソレノイド３１によってスプール３９を進角ポジション（図中、右方）に移動させる。すると、オイルポンプ１４から作動油供給油路１６を経由して供給された作動油は、スプール３９およびＯＰＡ側進角油路５１，５２を介してＯＰＡ側進角室４５ａ，４６ａに流入し、第１，第２ベーン４１，４２を進角側に相対回転させる。なお、ＯＰＡ側遅角室４５ｂ，４６ｂ内の作動油は、ＯＰＡ側遅角油路５３，５４を介してスプール３９の左方から外部に排出される。 For example, when the exhaust camshaft 5 is advanced during operation of the engine E, the engine ECU 70 moves the spool 39 to the advance position (rightward in the figure) by the linear solenoid 31 as shown in FIG. Then, the hydraulic oil supplied from the oil pump 14 via the hydraulic oil supply oil passage 16 flows into the OPA side advance chambers 45a and 46a via the spool 39 and the OPA side advance oil passages 51 and 52, The first and second vanes 41 and 42 are rotated relative to the advance side. The hydraulic oil in the OPA side retarding chambers 45b and 46b is discharged to the outside from the left side of the spool 39 through the OPA side retarding oil passages 53 and 54.

一方、ＣＴＡ６３では、進角ポジションに移動したスプール３９を介して、第２ＣＴＡ油路５６と中央油路５７とが連通する。そして、排気カムシャフト５に進角側のカムトルクが作用し、ハウジング２２に対してロータ２３が進角側に相対回転するごとにリードバルブ９２の弁体９２ａが開き、ＣＴＡ側遅角室４７ｂ内の作動油がＣＴＡ側進角室４７ａに流入して第３ベーン４３を進角側に相対回転させる。また、遅角側のカムトルクが作用した場合には、リードバルブ９１，９２の弁体９１ａ，９２ａは閉じ、作動油の移動は起こらずにカム位相が保持される。 On the other hand, in the CTA 63, the second CTA oil passage 56 and the central oil passage 57 communicate with each other via the spool 39 moved to the advance position. Then, an advance cam torque acts on the exhaust camshaft 5 and the valve element 92a of the reed valve 92 opens each time the rotor 23 rotates relative to the housing 22 in the advance side. The hydraulic oil flows into the CTA side advance chamber 47a and relatively rotates the third vane 43 to the advance side. When the retard side cam torque is applied, the valve bodies 91a, 92a of the reed valves 91, 92 are closed, and the cam phase is maintained without moving the hydraulic oil.

これら第１，第２ＯＰＡ６１，６２およびＣＴＡ６３の作動により、ロータ２３はハウジング２２に対して図中時計回りに相対回転し、排気カムシャフト５が進角する。なお、ＣＴＡ６３への作動油の供給は、エンジンＥの運転開始時に、ＣＴＡ６３が満たされるまで行われる。また、エンジンＥの通常運転時には電磁シャットバルブ１７に駆動電流が供給されず（作動油供給油路１６ａ，１６ｂが連通され）、オイルポンプ１４からの作動油によって、保持されるとともに、バイパスバルブ３６がフロントプレート２４側に移動して連通油路４３ｃ，４３ｄ間での作動油の流通を遮断する。 By the operation of the first and second OPAs 61 and 62 and the CTA 63, the rotor 23 rotates relative to the housing 22 in the clockwise direction in the drawing, and the exhaust camshaft 5 advances. The hydraulic oil is supplied to the CTA 63 until the CTA 63 is satisfied at the start of operation of the engine E. Further, during normal operation of the engine E, no driving current is supplied to the electromagnetic shut valve 17 (the hydraulic oil supply oil passages 16a and 16b are communicated), and the electromagnetic shut valve 17 is held by the hydraulic oil from the oil pump 14 and is also bypass valve 36. Moves to the front plate 24 side and interrupts the flow of hydraulic oil between the communicating oil passages 43c and 43d.

上記リードバルブ９１，９２を構成するステンレス薄板鋼板の強度（引張強さ、降伏点等）は、圧延加工時の圧延方向に対する方向依存性が高い。したがって、圧延方向に対するリードバルブ９１，９２の長手方向の交差角度θ（以下、リードバルブの圧延角度と記す）とリードバルブ９１，９２の強度との関係は、例えば、図６に示すものとなる。図６では、リードバルブ９１，９２の強度は、リードバルブの圧延角度＝０degの場合（すなわち、弾性変形時の弁体支持片９１ｂ，９２ｂの曲げ軸が圧延方向と垂直に交わる場合）に最大値をとり、その圧延角度が大きくなるにつれて減少し、リードバルブの圧延角度＝９０degの場合に最小値をとる。 The strength (tensile strength, yield point, etc.) of the stainless steel sheet steel constituting the reed valves 91 and 92 is highly directional dependent on the rolling direction during rolling. Therefore, the relationship between the crossing angle θ in the longitudinal direction of the reed valves 91 and 92 with respect to the rolling direction (hereinafter referred to as the reed valve rolling angle) and the strength of the reed valves 91 and 92 is, for example, as shown in FIG. . In FIG. 6, the strength of the reed valves 91 and 92 is maximum when the reed valve rolling angle is 0 deg (that is, when the bending axis of the valve body support pieces 91b and 92b during elastic deformation intersects the rolling direction perpendicularly). It takes a value and decreases as the rolling angle increases, and takes the minimum value when the rolling angle of the reed valve is 90 deg.

また、圧延方向に対するリードバルブの交差角θの二等分線の交差角度（以下、リードバルブの交差角二等分線の圧延角度と記す）と図６に示した最大強度差に対するリードバルブ９１，９２間の強度差の割合（すなわち、図６における最大値からの強度の減少度合）との関係は、例えば、図７に示すものとなる。図７では、リードバルブ９１，９２の互いの長手方向の複数の交差角度（以下、リードバルブの交差角度と記す）１０°〜５０°についての関係が示されている。 Further, the reed valve 91 with respect to the maximum strength difference shown in FIG. 6 and the crossing angle of the bisector of the reciprocal angle θ of the reed valve with respect to the rolling direction (hereinafter referred to as the rolling angle of the reciprocal angle bisector of the reed valve) , 92 (that is, the degree of decrease in intensity from the maximum value in FIG. 6) is, for example, as shown in FIG. FIG. 7 shows the relationship between a plurality of crossing angles (hereinafter referred to as crossing angles of the reed valves) of 10 to 50 degrees in the longitudinal direction of the reed valves 91 and 92.

ここで、最大強度差に対するリードバルブ９１，９２間の強度差の割合は、リードバルブの交差角度が大きくなるについれて増大する傾向にある。また、リードバルブの各交差角度１０°〜５０に関し、最大強度差に対するリードバルブ９１，９２間の強度差の割合は、リードバルブの交差角二等分線の圧延角度＝０degの場合に最小値をとり、その圧延角度が大きくなるにつれて増大して最大値をとり、その後、減少して最小値に向かう傾向を示す。したがって、最大強度差に対するリードバルブ９１，９２間の強度差の割合を良好に維持する（強度差の割合を５０％以下とする）ためには、リードバルブの交差角度を３０°以下とする必要がある。 Here, the ratio of the strength difference between the reed valves 91 and 92 to the maximum strength difference tends to increase as the crossing angle of the reed valves increases. In addition, with respect to each crossing angle 10 ° to 50 of the reed valve, the ratio of the strength difference between the reed valves 91 and 92 with respect to the maximum strength difference is the minimum value when the rolling angle of the reciprocal angle bisector of the reed valve = 0 deg. And increases as the rolling angle increases to take a maximum value, and then decreases to a minimum value. Therefore, in order to maintain the ratio of the strength difference between the reed valves 91 and 92 with respect to the maximum strength difference (the ratio of the strength difference is 50% or less), the crossing angle of the reed valves needs to be 30 ° or less. There is.

このように、上記ＣＴＡ６３では、複数（ここでは、２つ）のリードバルブ９１，９２を１つのバルブプレート２６に設ける場合に、それぞれのリードバルブ９１，９２の長手方向を平行とするか、または当該長手方向を３０°以下の交差角度をもって交差させる構成としたため、バルブプレート２６の圧延方向に依存する強度変化の影響を抑制することが可能となり、リードバルブ９１，９２間の強度のバラツキを効果的に低減することができる。 As described above, in the CTA 63, when a plurality of (here, two) reed valves 91 and 92 are provided on one valve plate 26, the longitudinal directions of the reed valves 91 and 92 are parallel to each other, or Since the longitudinal direction intersects with an intersecting angle of 30 ° or less, the influence of the strength change depending on the rolling direction of the valve plate 26 can be suppressed, and the strength variation between the reed valves 91 and 92 is effective. Can be reduced.

また、上記ＣＴＡ６３では、２つのリードバルブ９１，９２の長手方向を圧延方向と平行とする、または長手方向の交差角の二等分線を圧延方向と一致させる構成としたため、圧延方向に対する方向依存性を有する板材の強度を最大限に利用する（すなわち、各リードバルブ９１，９２の強度を増大させる）ことが可能となる。 Further, in the CTA 63, the longitudinal direction of the two reed valves 91 and 92 is parallel to the rolling direction, or the bisector of the crossing angle of the longitudinal direction is made coincident with the rolling direction. It is possible to make maximum use of the strength of the plate material having the property (that is, increase the strength of the reed valves 91 and 92).

≪第２実施形態≫
本発明の第２実施形態に係るＣＴＡでは、図８に示すように、リードバルブ９１，９２は、上述のような１つのバルブプレート２６に一体に形成される構成ではなく、別部材として設けられる。なお、図８では、第１実施形態の場合と同様の構成要素については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。また、第２実施形態において、以下で特に言及しない事項については、第１実施形態の場合と同様とする。 << Second Embodiment >>
In the CTA according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, the reed valves 91 and 92 are not formed integrally with one valve plate 26 as described above, but are provided as separate members. . In FIG. 8, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In the second embodiment, items not particularly mentioned below are the same as those in the first embodiment.

図８に示すように、リードバルブ９１，９２は、バルブプレートカバー２７（図２参照）によって固定される代わりに、ボルト孔９１ｄ，９２ｄを介してロータ２３に対してボルト締結される。リードバルブ９１，９２は、ステンレス薄板鋼板（板材）から互いに別部材ととして形成されるため、第１実施形態の場合のようにリードバルブの交差角度を考慮する必要はない。リードバルブ９１，９２を製造する際には、各リードバルブ９１，９２の圧延角度が等しくなるようにする。これにより、ステンレス薄板鋼板の圧延方向に依存するリードバルブ９１，９２の強度変化の影響を抑制することが可能となり、リードバルブ９１，９２間の強度のバラツキを効果的に低減することができる。特に、リードバルブ９１，９２の圧延角度をともにゼロとする（すなわち、長手方向と圧延方向とを一致させる）構成とすれば、圧延方向に対する方向依存性を有するステンレス薄板鋼板の強度を最大限に利用する（すなわち、各リードバルブ９１，９２の強度を増大させる）ことが可能となる。 As shown in FIG. 8, the reed valves 91 and 92 are bolted to the rotor 23 via bolt holes 91d and 92d instead of being fixed by the valve plate cover 27 (see FIG. 2). Since the reed valves 91 and 92 are formed as separate members from a thin stainless steel plate (plate material), it is not necessary to consider the crossing angle of the reed valves as in the first embodiment. When the reed valves 91 and 92 are manufactured, the rolling angles of the reed valves 91 and 92 are made equal. Thereby, it becomes possible to suppress the influence of the strength change of the reed valves 91 and 92 depending on the rolling direction of the stainless steel sheet, and the variation in strength between the reed valves 91 and 92 can be effectively reduced. In particular, if the rolling angle of the reed valves 91 and 92 is set to zero (that is, the longitudinal direction and the rolling direction are made coincident), the strength of the stainless steel sheet having direction dependency with respect to the rolling direction is maximized. It is possible to use (that is, increase the strength of each reed valve 91, 92).

１シリンダヘッド
４吸気カムシャフト
５排気カムシャフト
８吸気カムスプロケット
９排気カムスプロケット
１０クランクシャフト
１５シリンダブロック
１６作動油供給油路
１７電磁シャットバルブ
２０ＶＴＣアクチュエータ
２１排気側ＶＴＣアクチュエータ
２２ハウジング
２３ロータ
２５ａロック孔
２６バルブプレート（板材）
２９スプールバルブ
３３ロックピン
３６バイパスバルブ
４１第１ベーン
４２第２ベーン
４３第３ベーン
４５第１ベーン室
４５ａＯＰＡ側進角室
４５ｂＯＰＡ側遅角室
４６第２ベーン室
４６ａＯＰＡ側進角室
４６ｂＯＰＡ側遅角室
４７第３ベーン室
４７ａＣＴＡ側進角室
４７ｂＣＴＡ側遅角室
４８内側開口
４９外側開口
５５第１ＣＴＡ油路
５６第２ＣＴＡ油路
５７中央油路
６３ＣＴＡ（カム位相可変装置）
６５外周面
６６内周面
７０エンジンＥＣＵ
８１作動油排出路
９１リードバルブ
９１ａ弁体（自由端）
９１ｃ基端
９２リードバルブ
９２ａ弁体（自由端）
９２ｃ基端 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder head 4 Intake camshaft 5 Exhaust camshaft 8 Intake cam sprocket 9 Exhaust cam sprocket 10 Crankshaft 15 Cylinder block 16 Hydraulic oil supply oil path 17 Electromagnetic shut valve 20 VTC actuator 21 Exhaust side VTC actuator 22 Housing 23 Rotor 25a Lock hole 26 Valve plate (plate material)
29 Spool valve 33 Lock pin 36 Bypass valve 41 First vane 42 Second vane 43 Third vane 45 First vane chamber 45a OPA side advance chamber 45b OPA side retard chamber 46 Second vane chamber 46a OPA side advance chamber 46b OPA side retarding chamber 47 Third vane chamber 47a CTA side advance chamber 47b CTA side retarding chamber 48 Inner opening 49 Outer opening 55 First CTA oil passage 56 Second CTA oil passage 57 Central oil passage 63 CTA (cam phase variable device)
65 outer peripheral surface 66 inner peripheral surface 70 engine ECU
81 Hydraulic oil discharge passage 91 Reed valve 91a Valve body (free end)
91c Base end 92 Reed valve
92a Valve body (free end)
92c base

Claims

カム位相可変装置における油路に複数設けられ、当該油路の開閉に供されるリードバルブであって、
前記複数のリードバルブは、所定の圧延方向に沿って圧延加工が施された１つの板材に形成され、それぞれの基端と自由端とを結ぶ長手方向が平行である、または当該長手方向が３０°以下の交差角度をもって交差することを特徴とするカム位相可変装置のリードバルブ。 A plurality of oil passages in the cam phase variable device are provided for opening and closing the oil passage,
The plurality of reed valves are formed on a single plate that has been rolled along a predetermined rolling direction, and the longitudinal directions connecting the respective base ends and free ends are parallel or the longitudinal direction is 30. A reed valve of a cam phase varying device characterized by intersecting at an angle of intersection of less than or equal to °.

前記複数のリードバルブは、前記長手方向が前記圧延方向と平行である、または前記長手方向の交差角の二等分線が前記圧延方向と略一致する２つのリードバルブであることを特徴とする、請求項１に記載のカム位相可変装置のリードバルブ。 The plurality of reed valves are two reed valves in which the longitudinal direction is parallel to the rolling direction or the bisector of the crossing angle of the longitudinal direction substantially coincides with the rolling direction. The reed valve of the cam phase varying apparatus according to claim 1.

カム位相可変装置における油路に複数設けられ、当該油路の開閉に供されるリードバルブであって、
前記複数のリードバルブは、所定の圧延方向に沿って圧延加工が施された板材からそれぞれ形成され、それぞれの基端と自由端とを結ぶ長手方向と前記圧延方向との交差角が略等しいことを特徴とするカム位相可変装置のリードバルブ。 A plurality of oil passages in the cam phase variable device are provided for opening and closing the oil passage,
The plurality of reed valves are each formed from a plate material that has been rolled along a predetermined rolling direction, and the crossing angle between the longitudinal direction connecting the base end and the free end and the rolling direction is substantially equal. A reed valve for a cam phase varying device.

前記長手方向と前記圧延方向とが略一致することを特徴とする、請求項３に記載のカム位相可変装置のリードバルブ。 The reed valve of the cam phase varying device according to claim 3, wherein the longitudinal direction and the rolling direction substantially coincide with each other.