JP2014051895A - Valve opening and closing time control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転部材と、前記駆動側回転部材と同軸上に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと同期回転する従動側回転部材と、前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材との間に形成される流体圧室と、前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材の少なくとも一方に設けられた仕切部で前記流体圧室を仕切ることにより形成される進角室及び遅角室と、前記駆動側回転部材に対する前記従動側回転部材の相対回転位相を特定位相に拘束するようにロック部材およびロック穴を有するロック機構と、前記ロック機構をロック状態とロック解除状態とに切換え自在な切換機構と、を備えた弁開閉時期制御装置に関する。 The present invention includes a driving side rotating member that rotates synchronously with a crankshaft of an internal combustion engine, a driven side rotating member that is arranged coaxially with the driving side rotating member and that rotates synchronously with a camshaft for opening and closing the valve of the internal combustion engine, The fluid pressure chamber is formed by a fluid pressure chamber formed between the driving side rotating member and the driven side rotating member, and a partition provided in at least one of the driving side rotating member and the driven side rotating member. An advance chamber and a retard chamber formed by partitioning, and a lock mechanism having a lock member and a lock hole so as to constrain the relative rotation phase of the driven side rotation member to the drive side rotation member to a specific phase; The present invention relates to a valve opening / closing timing control device comprising a switching mechanism that can switch a lock mechanism between a locked state and an unlocked state.
上記弁開閉時期制御装置は、例えば自動車に搭載されている内燃機関の始動直後やアイドリングストップからの再始動直後などの作動流体の流体圧力が安定しない状況において、駆動側回転部材に対する従動側回転部材の相対回転位相を特定位相に拘束して、エンジンの始動に最適な吸排気弁の開閉時期を実現することができる。
従来の弁開閉時期制御装置に備えられたロック機構としては、例えば特許文献1に示すごとく、ロック部材が従動側回転部材の径方向に出退するように構成してあり、ロック部材の先端部がロック穴に嵌合するようにロック部材を押し込み付勢する付勢部材を備えたものがある。また、この装置では、ロック部材の先端部が先窄まり形状に形成され、ロック穴部材の底部が奧窄まり形状に形成されて、ロック部材の係合の容易化を図っている。
ロック状態およびロック解除状態の切換えは、ロック穴に流体流路が接続され、ロック部材に対して付勢部材の付勢力を上回る流体圧を作用させることができる切換機構により行う(例えば、特許文献1参照)。
In the situation where the fluid pressure of the working fluid is not stable, for example, immediately after starting an internal combustion engine mounted in an automobile or immediately after restarting from an idling stop, the valve opening / closing timing control device is a driven side rotating member with respect to the driving side rotating member. By restricting the relative rotational phase of the engine to a specific phase, it is possible to realize the intake / exhaust valve opening / closing timing that is optimal for starting the engine.
As a lock mechanism provided in a conventional valve opening / closing timing control device, for example, as shown in
Switching between the locked state and the unlocked state is performed by a switching mechanism in which a fluid flow path is connected to the lock hole and fluid pressure exceeding the urging force of the urging member can be applied to the lock member (for example, Patent Documents). 1).
通常の弁開閉時期制御装置では、ロック部材はロック穴に対して回転径方向の外方側から嵌合するため、ロック部材を付勢する付勢部材の付勢力が弱いときは、ロック部材に過度な遠心力が作用すると、ロック部材がロック穴から不意に抜け出す場合がある。 In a normal valve opening / closing timing control device, since the lock member is fitted to the lock hole from the outer side in the rotational radial direction, when the urging force of the urging member that urges the lock member is weak, the lock member If excessive centrifugal force acts, the lock member may unexpectedly come out of the lock hole.
また、上記特許文献1のごとく、特にロック部材の先端部が先窄まり形状である場合には、エンジン始動時等の油圧が十分でない状態で生じる駆動側回転部材と従動側回転部材とのバタつきによってロック部材に抜け方向への外力が作用する。その結果、過大な遠心力が発生していないにも拘らずロック部材がロック穴から抜け出てしまうことがあった。
Further, as described in
さらに、従来の弁開閉時期制御装置には、ロック部材の出退方向がカム軸と平行な方向に設定されたものがある。その場合に、ロック部材の先端部が磨耗によって先細状に変形していたり、あるいは、ロック穴への出退を容易にすべく当初より先端を先細形状に加工したものがある。このような装置にあっても、エンジン始動時の駆動側回転部材と従動側回転部材とのバタつきによって、ロック部材に対して抜け出し方向の分力が作用し、不意にロック部材が抜け出ることがあった。 Further, in some conventional valve opening / closing timing control devices, the lock member is set in a direction parallel to the camshaft. In this case, there is a case where the distal end portion of the lock member is deformed into a tapered shape due to wear, or the distal end of the lock member is processed into a tapered shape from the beginning in order to make it easy to move into and out of the lock hole. Even in such a device, due to the flutter of the driving side rotating member and the driven side rotating member at the time of starting the engine, a component force in the pulling out direction acts on the locking member, and the locking member may unexpectedly come out. there were.
このため、ロック状態において、例えば振動や遠心力などに起因するロック部材のロック穴からの抜け出し方向の外力が、付勢部材の付勢力を越えてロック部材に作用すると、ロック部材がロック穴から意図せず抜け出してしまう。
したがって、このような事態を防止するためには、例えば付勢力の大きな付勢部材を装着しておく必要がある。ただしその場合、付勢部材の付勢力に抗してロック部材を解除操作するために圧力が高い操作油路を設ける必要がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、ロック解除に要する操作力の増大を抑制しつつ、ロック部材の意図しないロック解除を防止することができる弁開閉時期制御装置を提供することを目的とする。
For this reason, in the locked state, for example, when an external force in the direction in which the locking member is pulled out from the locking hole due to vibration or centrifugal force exceeds the urging force of the urging member and acts on the locking member, the locking member is removed from the locking hole. Escape unintentionally.
Therefore, in order to prevent such a situation, for example, it is necessary to attach a biasing member having a large biasing force. However, in that case, it is necessary to provide an operation oil passage having a high pressure in order to release the lock member against the urging force of the urging member.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a valve opening / closing timing control device capable of preventing an unintended unlocking of a lock member while suppressing an increase in operating force required for unlocking. With the goal.
本発明に係る弁開閉時期制御装置の特徴構成は、内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転部材と、前記駆動側回転部材と同軸上に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと同期回転する従動側回転部材と、前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材との間に形成される流体圧室と、前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材の少なくとも一方に設けられた仕切部で前記流体圧室を仕切ることにより形成される進角室及び遅角室と、前記駆動側回転部材に対する前記従動側回転部材の相対回転位相を特定位相に拘束するロック機構と、を有し、
前記ロック機構が、前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材の何れか一方の回転部材に収容されかつ前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材の何れか他方の回転部材に対して出退可能な少なくとも一つのロック部材と、前記ロック部材が突出したときに入り込むように前記他方の回転部材に形成されたロック穴と、前記ロック部材が前記ロック穴に入り込むように突出付勢する付勢部材と、前記ロック部材が前記付勢部材の付勢力で突出して前記ロック穴に入り込むことにより前記特定位相に拘束するロック状態、及び、前記ロック部材が前記付勢部材の付勢力に抗して前記ロック穴から退出することにより前記拘束を解除するロック解除状態に切換え自在な切換機構と、前記ロック部材の少なくとも一つと前記ロック穴とに亘り、前記ロック部材が前記ロック穴から抜け出すのを規制する規制機構と、を備えた点にある。
The characteristic configuration of the valve timing control apparatus according to the present invention includes a driving side rotating member that rotates in synchronization with a crankshaft of an internal combustion engine, a cam for opening and closing the valve of the internal combustion engine that is arranged coaxially with the driving side rotating member. A driven-side rotating member that rotates synchronously with the shaft; a fluid pressure chamber formed between the driving-side rotating member and the driven-side rotating member; and at least one of the driving-side rotating member and the driven-side rotating member An advancing chamber and a retarding chamber formed by partitioning the fluid pressure chamber with the partition portion formed, and a lock mechanism for constraining the relative rotational phase of the driven side rotating member with respect to the driving side rotating member to a specific phase; Have
The lock mechanism is accommodated in one of the driving side rotating member and the driven side rotating member and is moved in and out of the other rotating member of the driving side rotating member and the driven side rotating member. At least one possible locking member, a locking hole formed in the other rotating member so as to enter when the locking member protrudes, and a biasing force that projects and urges the locking member to enter the locking hole A locked state in which the member and the lock member protrude into the lock hole by the urging force of the urging member and enter the lock hole, and the lock member resists the urging force of the urging member. A switch mechanism that is switchable to an unlocked state that releases the restraint by retreating from the lock hole, and spans at least one of the lock members and the lock hole. Serial locking member is in point and a restriction mechanism for restricting a get out from the lock hole.
本構成の弁開閉時期制御装置は、前記ロック機構が、前記ロック部材の少なくとも一つと前記ロック穴とに亘り、前記ロック部材が前記ロック穴から抜け出すのを規制する規制機構を備えている。
このため、ロック状態において、例えば振動や遠心力などに起因して、付勢力を越えた外力がロック部材に対して抜け出し方向に作用しても、付勢力が大きい付勢部材を装着しておくことなく、ロック部材の少なくとも一つとロック穴とに亘って備えた規制機構により、ロック部材の抜け出しを規制することができる。
したがって、本構成の弁開閉時期制御装置であれば、ロック解除に要する操作力の増大を抑制しながら、ロック部材のロック穴からの意図しない抜け出しを防止することができる。
In the valve opening / closing timing control device of this configuration, the lock mechanism includes a restriction mechanism that restricts the lock member from coming out of the lock hole across at least one of the lock members and the lock hole.
For this reason, in the locked state, a biasing member having a large biasing force is mounted even if an external force exceeding the biasing force acts on the lock member in the pulling-out direction due to, for example, vibration or centrifugal force. Without any restriction, it is possible to restrict the lock member from being pulled out by the restriction mechanism provided over at least one of the lock members and the lock hole.
Therefore, with the valve opening / closing timing control device of this configuration, it is possible to prevent unintentional withdrawal of the lock member from the lock hole while suppressing an increase in operating force required for unlocking.
本発明に係る弁開閉時期制御装置においては、前記規制機構を、前記ロック部材と前記ロック穴との係合により、前記ロック部材が前記ロック穴から抜け出すのを規制するように構成することができる。 In the valve opening / closing timing control device according to the present invention, the restriction mechanism can be configured to restrict the lock member from coming out of the lock hole by the engagement between the lock member and the lock hole. .
本構成のように、ロック部材とロック穴とを係合させることで、例えばロック部材に遠心力が作用した場合に、従来の付勢力による抜け出し防止効果に比べて、極めて大きな係止力をロック部材に作用させることができる。このため、ロック部材の抜け出しをより確実に規制することができる。 By engaging the lock member and the lock hole as in this configuration, for example, when centrifugal force acts on the lock member, it locks an extremely large locking force compared to the conventional anti-extraction effect by the urging force. It can act on the member. For this reason, it is possible to more reliably regulate the locking member from coming out.
本発明に係る弁開閉時期制御装置においては、前記ロック部材と前記ロック穴とを、互いの相対回転位相が、進角方向側或いは遅角方向側の一方の側のみにあるときに係合するように構成することができる。 In the valve timing control apparatus according to the present invention, the lock member and the lock hole are engaged when the relative rotational phase of the lock member and the lock hole is only on one side of the advance side or the retard side. It can be constituted as follows.
ロック部材とロック穴とは、それぞれ互いに相対回転する駆動側回転部材と従動側回転部材とに振り分けて設けてある。これら回転部材にロック部材とロック穴とを設けて互いに係合させる場合、例えば、ロック部材をロック穴に突入させた状態で、両回転体を相対回転させるものが形成できる。
但し、ロック部材をロック穴から抜き出す場合を考えると、本構成のごとく、駆動側回転部材と従動側回転部材とを進角方向あるいは遅角方向の何れか一方に相対回転させた場合にのみ係合し、その反対方向に相対回転させた場合には係合しない構成としておくとよい。
The lock member and the lock hole are provided separately for a drive side rotation member and a driven side rotation member that rotate relative to each other. When these rotary members are provided with a lock member and a lock hole and engaged with each other, for example, it is possible to form a member that relatively rotates both rotary bodies in a state where the lock member is inserted into the lock hole.
However, considering the case where the lock member is pulled out from the lock hole, as in this configuration, only when the drive side rotation member and the driven side rotation member are relatively rotated in either the advance angle direction or the retard angle direction. In the case of relative rotation in the opposite direction, it may be configured not to engage.
つまり、ロック部材を抜き出す場合には、ロック部材とロック穴とが係合しない方向に両回転体を相対回転させ、両回転体の位相を固定することで、ロック部材を容易に抜くことができる。ただし、ロック部材の抜け出しを防止するために係合機構を設けることは、その反面、ロック部材の抜き出しを困難にする。
しかし、本構成のごとく、相対回転方向の一方側で係合状態、反対側で係合解除状態を形成することで、従来の装置に比べてロック部材とロック穴とが係合している状態を長く維持することができ、ロック部材の不意の抜け出しを阻止しつつロック部材の係合状態の維持・解除を容易にすることができる。
That is, when the lock member is extracted, the lock member can be easily extracted by relatively rotating both rotary members in a direction in which the lock member and the lock hole do not engage and fixing the phase of both rotary members. . However, providing an engagement mechanism to prevent the lock member from being pulled out makes it difficult to pull out the lock member.
However, as in this configuration, the engagement state is formed on one side in the relative rotation direction and the engagement release state is formed on the opposite side, so that the lock member and the lock hole are engaged compared to the conventional device. Can be maintained for a long time, and it is possible to easily maintain and release the engagement state of the lock member while preventing the lock member from being unexpectedly pulled out.
本発明に係る弁開閉時期制御装置においては、前記ロック部材を、前記他方の回転部材に対して回転径方向に沿って出退可能に構成することができる。 In the valve opening / closing timing control device according to the present invention, the lock member can be configured to be movable in and out along the radial direction of the rotation of the other rotation member.
本構成は、特に、回転部材の回転に伴う遠心力に起因するロック部材の抜け出しを規制するものであり、径方向に出退するロック部材を有する多くの弁開閉時期制御装置に適用可能となる。 In particular, this configuration restricts the locking member from being pulled out due to the centrifugal force caused by the rotation of the rotating member, and can be applied to many valve opening / closing timing control devices having a locking member that moves in and out in the radial direction. .
本発明に係る弁開閉時期制御装置においては、前記規制機構は、前記ロック部材の移動方向に対して傾斜している傾斜突出面を備えることができる。 In the valve opening / closing timing control device according to the present invention, the restriction mechanism may include an inclined protruding surface that is inclined with respect to a moving direction of the lock member.
本構成であれば、ロック部材をロック穴に入り込ませる際に、ロック部材を傾斜突出面に沿って接触させながらロック穴に案内して、容易にロック穴に入り込ませることができる。 With this configuration, when the lock member is inserted into the lock hole, the lock member can be guided into the lock hole while being brought into contact with the inclined projecting surface, and can be easily inserted into the lock hole.
本発明に係る弁開閉時期制御装置においては、前記規制機構は、前記ロック部材の前記ロック穴に入り込む先端部分のうち、遅角方向側及び進角方向側のうち少なくとも一側を前記先端部分以外の部分よりも粗面として構成することができる。 In the valve opening / closing timing control device according to the present invention, the restriction mechanism includes at least one of the retard direction side and the advance direction side other than the tip portion of the tip portion entering the lock hole of the lock member. It can comprise as a rough surface rather than this part.
本構成であれば、ロック部材の先端部分とロック穴の内面とが接触しているロック状態において、先端部分と内面の摺動抵抗を増大させて、ロック部材がロック穴から抜け出すのを規制することができる。 With this configuration, in a locked state where the tip portion of the lock member and the inner surface of the lock hole are in contact, the sliding resistance between the tip portion and the inner surface is increased to restrict the lock member from coming out of the lock hole. be able to.
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
図1〜図3は、内燃機関Bに装備される本発明による弁開閉時期制御装置Aを示す。
弁開閉時期制御装置Aは、内燃機関としての自動車用エンジンBのクランクシャフトB1と同期回転する駆動側回転部材としての焼結金属やアルミ合金等の金属製のハウジング1と、ハウジング1の内部に同軸上に配置され、エンジンBの弁開閉用のカムシャフトB2と同期回転する従動側回転部材としての焼結金属製のインナロータ2とを有している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
1 to 3 show a valve opening / closing timing control device A according to the present invention, which is installed in an internal combustion engine B. FIG.
A valve opening / closing timing control device A includes a
ハウジング1は、フロントプレート1aと、タイミングスプロケット1bを一体に備えているリアプレート1cと、それらの間に組み付けてあるアウタロータ1dとをねじ等で締結して一体化してある。
インナロータ2は、カムシャフトB2の先端部にボルト2aで一体に固定され、ハウジング1に対して一定の角度範囲内で相対回転可能に組み付けられている。
カムシャフトB2は、エンジンBの吸気弁の開閉を制御するカム(不図示)の回転軸であり、エンジンBのシリンダヘッド(不図示)に回転自在に組み付けられている。
The
The
The camshaft B2 is a rotating shaft of a cam (not shown) that controls opening and closing of the intake valve of the engine B, and is rotatably assembled to a cylinder head (not shown) of the engine B.
クランクシャフトB1が回転駆動すると、その回転駆動力が動力伝達部材B3を介してタイミングスプロケット1bに伝達され、ハウジング1が図2,図3において矢印Sで示す回転方向に回転する。
ハウジング1の回転に伴い、インナロータ2が回転方向Sに従動回転してカムシャフトB2が回転し、カムシャフトB2に設けられたカムがエンジンBの吸気弁を開閉させる。
When the crankshaft B1 is rotationally driven, the rotational driving force is transmitted to the
As the
図2,図3に示すように、ハウジング1とインナロータ2との間に四つの流体圧室3が形成されている。流体圧室3は、アウタロータ1dの内周側に回転方向Sで互いに離間して径方向内側に突出するように形成した四つの突出部4により区画されている。
本実施形態においては、流体圧室3の数が四つとなるよう区画形成されているが、これに限られるものではない。
As shown in FIGS. 2 and 3, four
In the present embodiment, the number of
夫々の流体圧室3に面するインナロータ2の外周部分にはベーン溝5aが形成され、これらのベーン溝5aには仕切部を構成するベーン5が径方向に沿って摺動可能に装着されている。ベーン5はベーン溝5aの奥側に備えられたバネ(不図示)により、径方向外方に向けて付勢されている。
A
流体圧室3は、ベーン5によって進角室3aと遅角室3bとに仕切られている。進角室3aと遅角室3bはインナロータ2に形成してある進角通路6aと遅角通路6bに夫々接続されている。
これらの進角通路6a及び遅角通路6bを介して、進角室3aと遅角室3bに対する作動流体(作動油)の供給・排出を行う流体給排機構7を設けてある。
The
A fluid supply / discharge mechanism 7 that supplies and discharges the working fluid (hydraulic oil) to and from the
インナロータ2とフロントプレート1aとに亘ってトーションスプリング2bが設けられている。トーションスプリング2bの付勢力により、ハウジング1とインナロータ2との相対回転位相が矢印S1で示す進角方向(進角室3aの容積が大きくなる方向)になるように付勢されている。
なお、トーションスプリング2bは、ハウジング1とインナロータ2との相対回転位相が矢印S2で示す遅角方向(遅角室3bの容積が大きくなる方向)になるように付勢するものでもよい。
A torsion spring 2b is provided across the
The torsion spring 2b may be urged so that the relative rotational phase between the
弁開閉時期制御装置Aは、ハウジング1に対するインナロータ2の相対回転位相を、最進角位相(進角室3aの容積が最大になる位相)と最遅角位相(遅角室3bの容積が最大になる位相)との間の中間位相である中間ロック位相(特定位相)に拘束する中間ロック機構8を有している。
中間ロック位相は、エンジンBを始動するのに最適な所定の位相、若しくはエンジンBの始動が可能な範囲内で排ガスを低減するのに適した位相である。
In the valve opening / closing timing control device A, the relative rotational phase of the
The intermediate lock phase is a predetermined phase that is optimal for starting the engine B, or a phase that is suitable for reducing exhaust gas within a range where the engine B can be started.
中間ロック機構8は、インナロータ2のハウジング1に対する進角方向S1への相対回転を規制する第1ロック部9と、インナロータ2のハウジング1に対する、矢印S2で示す遅角方向(遅角室3bの容積が大きくなる方向)への相対回転を規制する第2ロック部10と、中間ロック位相に拘束するロック状態とその拘束を解除するロック解除状態とに切換え自在な切換機構11とを備えている。
The
中間ロック機構8は、インナロータ2のハウジング1に対する相対回転を第1ロック部9と第2ロック部10とによって規制することにより、ハウジング1とインナロータ2との相対回転位相を中間ロック位相に拘束する。
第1ロック部9と第2ロック部10は、一つの共通の突出部4に第2ロック部10が第1ロック部9よりも回転方向Sの下手側に位置するように配設してある。
なお、第1ロック部9と第2ロック部10は、一つの共通の突出部4に第2ロック部10が第1ロック部9よりも回転方向Sの上手側に位置するように配設してあってもよい。
The
The
The
第1ロック部9及び第2ロック部10の夫々は、アウタロータ(一方の回転部材)1dに形成された第1挿入部9a及び第2挿入部10aに径方向内方側に向けて出退可能に収容されたプレート状の第1ロック部材9b及び第2ロック部材10bを備えている。第1ロック部9及び第2ロック部10の夫々は、第1ロック部材9bおよび第2ロック部材10bの先端部分が入り込むようインナロータ2(他方の回転部材)に形成された第1ロック穴9cおよび第2ロック穴10cを備えている。さらに、第1ロック部9及び第2ロック部10の夫々は、第1ロック部材9bおよび第2ロック部材10bを径方向内方側に向けて突出付勢する付勢部材としての圧縮コイルスプリング9d,10dを備えている。
第1ロック穴9c及び第2ロック穴10cの夫々の奥側には、インナロータ2に形成したロック切換通路12が連通している。
Each of the
A
第1ロック部材9b及び第2ロック部材10bは、板面が回転軸芯Xに沿う姿勢でインナロータ2に対して回転径方向に沿って出退可能に装着してある。第1ロック穴9c及び第第2ロック穴10cは、長手方向が回転軸芯Xに沿う溝状に形成してある。
第1ロック部材9b及び第2ロック部材10bの形状は、本実施形態に示されたプレート状の他にピン状などの形状を適宜採用することができる。
The
As the shapes of the
第1ロック穴9cは、図4〜図6に示すように、インナロータ2の外周面に開口する幅広の溝部13aと、溝部13aの溝底面に開口する溝部13aよりも幅狭の溝部13bとを備えてラチェット機構を構成している。溝部13bは溝部13aの遅角方向S2の側に寄せて溝側面が互いに面一になるように形成してある。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
第1ロック部9は、ロック切換通路12を通して第1ロック穴9cから作動流体が排出されているときに、ハウジング1とインナロータ2との相対回転により第1ロック部材9bが第1ロック穴9cに対向したタイミングで、コイルスプリング9dの付勢力により溝部13a、溝部13bの順に第1ロック穴9cに入り込んで、図2,図4に示すように、インナロータ2のハウジング1に対する進角方向S1への相対回転を規制する。
When the working fluid is discharged from the
第2ロック部10は、ロック切換通路12を通して第2ロック穴10cから作動流体が排出されているときに、ハウジング1とインナロータ2との相対回転により第2ロック部材10bが第2ロック穴10cに対向したタイミングで、コイルスプリング10dの付勢力により第2ロック穴10cに入り込んで、図2,図4に示すように、インナロータ2のハウジング1に対する遅角方向S2への相対回転を規制する。
When the working fluid is discharged from the
第2ロック部10は、図4〜図6に示すように、第2ロック部材10bと第2ロック穴10cとの係合により、第2ロック部材10bがコイルスプリング10dの付勢力に抗して第2ロック穴10cから抜け出すのを規制する規制機構14を備えている。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
規制機構14は、第2ロック部材10bと第2ロック穴10cとが、互いの相対回転位相が進角方向S1の側のみにあるとき、つまり、第2ロック部材10bが第2ロック穴10cのうちの最も進角方向S1の側に入り込んでいるときにのみ係合するように構成してある。
The restricting
すなわち、第2ロック部材10bの進角方向S1の側に臨む面に断面形状がコの字形の凹入溝15を形成し、第2ロック穴10cの内面のうちの、第2ロック部材10bの凹入溝15に対向する面に断面形状がコの字形の突条部16を形成してある。
That is, a
凹入溝15は、第2ロック部材10bの突出方向先端側において回転径方向に対して直交する姿勢の係合溝側面15aを備えたコの字形に形成してある。
突条部16は、インナロータ2の外周面に沿って一連に延設してあり、係合溝側面15aに対して平行に対向させる係合突出面16aを備えている。
The recessed
The
図4,図5に示すように、凹入溝15に突条部16が入り込むことにより、係合溝側面15aと係合突出面16aとが回転径方向で互いに係合して、第2ロック部材10bが第2ロック穴10cから抜け出すのを規制できるように構成してある。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
凹入溝15と突条部16は、回転軸芯Xに沿って互いに平行に形成してある。
突条部16は、凹入溝15の溝深さよりも短い突出高さで、かつ、インナロータ2の外周面に沿って開口する第2ロック穴10cの周方向の開口幅が、第2ロック部材10bの板厚よりも大きくなるように形成してある。
The recessed
The
図2に示すように、各第1ロック部材9b,第2ロック部材10bが各第1ロック穴9c,第2ロック穴10cに入り込んでいるロック状態において、流体給排機構7により、各ロック切換通路12を介して第1ロック穴9c,第2ロック穴10cの夫々に作動流体が供給されると、第1ロック部材9bおよび第2ロック部材10bの夫々の、第1ロック穴9c,第2ロック穴10cの奥側に臨む先端面が流体圧力を受ける。
As shown in FIG. 2, in the locked state in which the
第1ロック部材9b,第2ロック部材10bが受ける流体圧力がコイルスプリング9d,10dの付勢力を越えると、第1ロック部材9bおよび第2ロック部材10bが、各々第1ロック穴9c,第2ロック穴10cから退出して、図3に示すように、相対回転位相を変更可能なロック解除状態に切換えられる。
第1ロック穴9c及び第2ロック穴10cの夫々の穴底面には、第1ロック部材9b,第2ロック部材10bの先端面に流体圧力を確実に作用させることができるように、先端面を穴底面から持ち上げる凸部17を形成してある。
When the fluid pressure received by the
Tip surfaces are provided on the bottom surfaces of the
したがって、流体給排機構7は、インナロータ2に形成したロック切換通路12を介して各第1ロック穴9c,第2ロック穴10cに対する作動流体の供給・排出を行うことにより、第1ロック部9及び第2ロック部10をロック状態とロック解除状態とに切換え自在な切換機構11としての機能を有している。
Accordingly, the fluid supply / discharge mechanism 7 supplies and discharges the working fluid to and from the first lock holes 9c and the second lock holes 10c via the
流体給排機構7について説明する。
図1に示すように、流体給排機構7は、エンジンBにより駆動されて作動流体(作動油)の供給を行う機械式のオイルポンプ18と、進角通路6a及び遅角通路6bに対する作動流体の供給・排出を制御するスプール式のOCV(オイルコントロールバルブ)19と、ロック切換通路12への作動流体の供給・排出を切り換えるスプール式のOSV(オイルスイッチングバルブ)20と、OCV19,OSV20及びオイルポンプ18の作動を制御するECU(エンジンコントロールユニット)21を備えている。
The fluid supply / discharge mechanism 7 will be described.
As shown in FIG. 1, the fluid supply / discharge mechanism 7 is driven by an engine B to supply a working fluid (working oil), and a working fluid for the
ECU21は、OCV19に対する通電量を制御することによりスプール弁の位置を変化させて、進角室3aへの作動流体の供給及び遅角室3bからの作動流体の排出を行う進角制御と、遅角室3bへの作動流体の供給及び進角室3aからの作動流体の排出を行う遅角制御と、進角室3a及び遅角室3bへの作動流体の供給及び排出を遮断する制御とを実行する。
The ECU 21 changes the position of the spool valve by controlling the amount of current supplied to the OCV 19 to supply the working fluid to the
本実施形態においては、OCV19への通電量が最大のときに進角制御が可能な作動流体経路が形成され、進角通路6aを介して作動流体が供給されることにより進角室3aの容積が増大して、インナロータ2のアウタロータ1dに対する回転位相が進角方向S1に変位する。
通電が遮断されたときに遅角制御が可能な作動流体経路が形成され、遅角通路6bを介して作動流体が供給されることにより遅角室3bの容積が増大して相対回転位相が遅角方向S2に変位する。
In the present embodiment, a working fluid path capable of controlling the advance angle when the energization amount to the OCV 19 is maximum is formed, and the working fluid is supplied via the
A working fluid path capable of retarding control is formed when the energization is interrupted, and the working fluid is supplied through the
OSV20は、ECU21による通電・遮断の制御に基づくスプール弁の位置変更により、ロック切換通路12を通した第1ロック穴9c,第2ロック穴10cへの作動流体の供給状態と、ロック切換通路12を通した第1ロック穴9c,第2ロック穴10cからの作動流体の排出状態とに切り換える。
The OSV 20 changes the position of the spool valve based on energization / cutoff control by the ECU 21, and supplies the working fluid to the
エンジンBが停止している状態ではOSV20への通電が遮断されているので、図2に示すようにOSV20は供給状態に切り換えられている。エンジンBの停止状態ではオイルポンプ18は駆動されていないので、第1ロック穴9c及び第2ロック穴10cには作動流体が供給されない。
このため、エンジンBが停止している状態では、図4に示すように、中間ロック機構8は、ハウジング1とインナロータ2との相対位相を中間ロック位相に拘束するロック状態に切り換えられていて、第2ロック部材10bに形成した凹入溝15に突条部16が入り込んでいる。
Since the power supply to the OSV 20 is cut off when the engine B is stopped, the OSV 20 is switched to the supply state as shown in FIG. Since the oil pump 18 is not driven when the engine B is stopped, the working fluid is not supplied to the
For this reason, when the engine B is stopped, as shown in FIG. 4, the
ECU21は、エンジンBが始動されるとOSV20に通電する。これにより、OSV20が排出状態に切り換えられて、オイルポンプ18の駆動に拘わらず、第1ロック穴9c及び第2ロック穴10cへの作動流体の供給が停止されている。
エンジンBが低速回転しているとき、つまり、第2ロック部材10bに作用する遠心力が小さいときは、図2,図4に示すロック状態が維持される。
The ECU 21 energizes the OSV 20 when the engine B is started. Thereby, the OSV 20 is switched to the discharge state, and the supply of the working fluid to the
When the engine B rotates at a low speed, that is, when the centrifugal force acting on the
図5は、アクセルペダルを大きく踏み込むことによってエンジンBが高速回転したとき、つまり、第1ロック部材9b及び第2ロック部材10bに大きな遠心力が作用しているときのロック状態を示す。
この状態では、仮に第1ロック部材9bが第1ロック穴9cから抜け出しても、凹入溝15と突条部16との係合により、第2ロック部材10bが第2ロック穴10cから抜け出すのを阻止される。
FIG. 5 shows a locked state when the engine B rotates at a high speed by greatly depressing the accelerator pedal, that is, when a large centrifugal force is acting on the
In this state, even if the
エンジンBの回転が安定すると、ECU21はOSV20への通電を遮断して、OSV20を供給状態に切り換え、図2に示すように、ロック切換流路12を通して第1ロック穴9c,第2ロック穴10cに作動流体が供給される。
これにより、図6に示すように、第1ロック部材9bがコイルスプリング9dの付勢力に抗して第1ロック穴9cから退出すると共に、インナロータ2のハウジング1に対する相対位相が進角方向S1に変位して凹入溝15と突条部16との係合が解除されたタイミングで、第2ロック部材10bがコイルスプリング10dの付勢力に抗して第2ロック穴10cから退出して、中間ロック位相の拘束が解除されるロック解除状態に切換えられる。
When the rotation of the engine B is stabilized, the ECU 21 cuts off the energization to the OSV 20 and switches the OSV 20 to the supply state. As shown in FIG. 2, the
As a result, as shown in FIG. 6, the
ロック状態からロック解除状態への切換え時には、第2ロック部10における凹入溝15と突条部16との係合が確実に解除されるように、ECU21により進角通路6aを通して進角室3aに作動流体を供給する制御を実行して、インナロータ2のハウジング1に対する相対位相を進角方向S1に強制的に変位させてもよい。
When switching from the locked state to the unlocked state, the ECU 21 causes the
〔第2実施形態〕
図7は、本発明の別実施形態における第2ロック部10を示す。
本実施形態では、規制機構14は、第2ロック部材10bの移動方向に対して傾斜している傾斜突出面16bを備えている。
すなわち、第2ロック部材10bに第1実施形態と同様に形成してある凹入溝15と、第2ロック穴10cの内面のうちの、第2ロック部材10bの凹入溝15に対向する面に形成してある断面形状がV字状の突条部16との係合により、第2ロック部材10bが第2ロック穴10cから抜け出すのを規制する規制機構14を備えている。
[Second Embodiment]
FIG. 7 shows the
In the present embodiment, the restricting
That is, the surface facing the recessed
突条部16は、凹入溝15の係合溝側面15aに対して平行に対向させる係合突出面16aと、係合突出面16aに対して進角方向S1に向けて傾斜する傾斜突出面16bとを有するV字状に形成してある。
The protruding
本実施形態によれば、第2ロック部材10bを第2ロック穴10cに入り込ませる際に、第2ロック部材10bを傾斜突出面16bに沿って接触させながら第2ロック穴10cに案内して、容易に第2ロック穴10cに入り込ませることができる。
その他の構成は第1実施形態と同様である。
According to the present embodiment, when the
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
〔第3実施形態〕
図8は、本発明の別実施形態における第2ロック部10を示す。
本実施形態では、規制機構14は、第2ロック部材10bの第2ロック穴10cに入り込む先端部分22aのうち、遅角方向側及び進角方向側の二側を先端部分22a以外の部分よりも粗面として構成してある。
すなわち、第2ロック部材10bの第2ロック穴10cからの抜け出しを、第2ロック部材10bの外面と第2ロック穴10cの内面23との摺動抵抗によって規制する規制機構14を備えている。
[Third Embodiment]
FIG. 8 shows the
In the present embodiment, the restricting
That is, a
第2ロック部材10bは、第2ロック穴10cに入り込ませる先端部分22aを、第2挿入部10aの内部で回転径方向に移動する基部22bよりも薄肉に形成して、その表面を基部22bよりも粗面に形成してある。
また、第2ロック穴10cの回転方向Sで互いに対向する両内面23を先端部分22aと同様の粗面に形成してある。
The
Further, both
これにより、第2ロック部材10bの先端部分22aと第2ロック穴10cの内面23とが接触しているロック状態において、先端部分22aと内面23との摺動抵抗を増大させて、第2ロック部材10bが第2ロック穴10cから抜け出すのを規制することができる。
As a result, in the locked state in which the
なお、本実施形態では、ロック部材10bの外面のうち遅角方向側及び進角方向側の二側を粗面とし、第2ロック穴10cの内面のうち遅角方向側及び進角方向側の2側を粗面とした場合を例示した。しかし、ロック部材10bの外面のうち遅角方向側及び進角方向側のうち少なくとも一側を粗面とし、第2ロック穴10cの内面のうちロック部材10bの粗面と対応する側を粗面とすればよい。
その他の構成は第1実施形態と同様である。
In the present embodiment, two of the outer surface of the
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
〔第4実施形態〕
図9〜図11は、本発明の別実施形態を示す。
本実施形態では、インナロータ2のハウジング1に対する相対位相を中間ロック位相に拘束する中間ロック機構8が、インナロータ2とリアプレート1cとに亘って回転軸芯Xの方向に出退する断面円形の軸状ロック部材24を備えている。
尚、流体圧室3を進角室3aと遅角室3bとに仕切る仕切部5は、インナーロータ2に一体形成されている。
[Fourth Embodiment]
9 to 11 show another embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the
The
図10,図11に示すように、ロック部材24は、インナロータ(一方の回転部材)2に一体形成した仕切部5の一つに回転軸芯Xの方向に沿って形成したロック部材挿入孔25に、リアプレート(他方の回転部材)1cに向けて出退可能に収容してある。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
ロック部材24は、円錐面状の先端面26aを備えたロック先端部26と、ロック先端部26よりも大径の基軸部27とを備え、ロック先端部26と基軸部27との段部と、ロック部材挿入孔25との間に環状空間28を形成してある。
インナロータ2には、環状空間28に連通するロック切換通路12を形成してある。
The
The
リアプレート1cには、ロック部材挿入孔25から突出したロック部材24のロック先端部26が入り込むロック穴29を設けてある。
ロック穴29は、鋼などの硬質金属製のロック穴形成部材30で形成してあるので、リアプレート1cをアルミ合金や硬度が低い焼結金属で構成してある場合でも、耐久性の向上を図ることができる。
The
Since the
流体給排機構7は、第1実施形態と同様に、ロック切換通路12を介してロック穴29に対して作動流体の供給・排出を行うことにより、中間ロック機構8をロック状態とロック解除状態とに切換え自在な切換機構11としての機能を有する。
As in the first embodiment, the fluid supply / discharge mechanism 7 supplies and discharges the working fluid to and from the
基軸部27の後端側とフロントプレート1aとの間に亘って、ロック部材24をリアプレート1cの側に向けて突出するように付勢する付勢部材としてのコイルスプリング32を装着してある。
ロック部材24とロック穴29とに亘り、ロック部材24の先端面26aに形成した周溝33と、ロック穴29の内面のうちの進角方向S1の側に形成した突部34との係合により、ロック部材24がロック穴29から抜け出すのを規制する規制機構14を備えている。
A
Engagement between the locking
中間ロック機構8は、環状空間28からロック切換通路12を通して作動流体が排出されているときに、ロック部材24がコイルスプリング32の付勢力で突出してロック穴29に入り込むことにより、図10に示すように、周溝33と突部34とが回転軸芯Xの方向に係合する状態で、中間ロック位相に拘束するロック状態に切換える。
The
また、ロック切換通路12を通して環状空間28に作動流体を供給することにより、ロック穴29に入り込んでいるロック部材24を、図11に示すように、インナロータ2のハウジング1に対する相対位相が進角方向S1に変位して周溝33と突部34との係合が解除されたタイミングでロック穴29から退出させてロック解除状態に切換える。
その他の構成は第1実施形態と同様である。
Further, by supplying the working fluid to the
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
〔その他の実施形態〕
1.本発明による弁開閉時期制御装置は、ロック機構が備える複数のロック部材の夫々とロック穴とに亘り、ロック部材がロック穴から抜け出すのを規制する規制機構を備えていてもよい。
2.本発明による弁開閉時期制御装置は、ロック部材とロック穴とが、互いの相対回転位相が進角方向の側にあるとき、及び、遅角方向側の側にあるときのいずれにおいても、互いに係合するように構成してある規制機構を備えていてもよい。
[Other Embodiments]
1. The valve opening / closing timing control device according to the present invention may include a restriction mechanism that restricts the lock member from coming out of the lock hole over each of the plurality of lock members provided in the lock mechanism and the lock hole.
2. The valve opening / closing timing control device according to the present invention enables the lock member and the lock hole to be connected to each other regardless of whether the relative rotational phase of the lock member and the lock hole is on the advance side or on the retard side. You may provide the control mechanism comprised so that it might engage.
本発明は、内燃機関のクランクシャフトと同期して回転する駆動側回転部材に対する従動側回転部材の相対回転位相を制御する弁開閉時期制御装置に用いることが可能である。 The present invention can be used in a valve opening / closing timing control device that controls the relative rotation phase of a driven side rotating member with respect to a driving side rotating member that rotates in synchronization with a crankshaft of an internal combustion engine.
1 駆動側回転部材
2 従動側回転部材
3 流体圧室
3a 進角室
3b 遅角室
5 仕切部
8 ロック機構
9b,10b,24 ロック部材
9c,10c,29 ロック穴
9d,10d,32 付勢部材
11 切換機構
14 規制機構
B 内燃機関
B1 クランクシャフト
B2 カムシャフト
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記駆動側回転部材と同軸上に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと同期回転する従動側回転部材と、
前記駆動側回転部材と前記従動側回転部材との間に形成される流体圧室と、
前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材の少なくとも一方に設けられた仕切部で前記流体圧室を仕切ることにより形成される進角室及び遅角室と、
前記駆動側回転部材に対する前記従動側回転部材の相対回転位相を特定位相に拘束するロック機構と、を有し、
前記ロック機構が、
前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材の何れか一方の回転部材に収容されかつ前記駆動側回転部材及び前記従動側回転部材の何れか他方の回転部材に対して出退可能な少なくとも一つのロック部材と、
前記ロック部材が突出したときに入り込むように前記他方の回転部材に形成されたロック穴と、
前記ロック部材が前記ロック穴に入り込むように突出付勢する付勢部材と、
前記ロック部材が前記付勢部材の付勢力で突出して前記ロック穴に入り込むことにより前記特定位相に拘束するロック状態、及び、前記ロック部材が前記付勢部材の付勢力に抗して前記ロック穴から退出することにより前記拘束を解除するロック解除状態に切換え自在な切換機構と、
前記ロック部材の少なくとも一つと前記ロック穴とに亘り、前記ロック部材が前記ロック穴から抜け出すのを規制する規制機構と、を備えている弁開閉時期制御装置。 A drive-side rotating member that rotates synchronously with the crankshaft of the internal combustion engine;
A driven-side rotating member that is arranged coaxially with the drive-side rotating member and rotates synchronously with a camshaft for opening and closing the valve of the internal combustion engine;
A fluid pressure chamber formed between the driving side rotating member and the driven side rotating member;
An advance chamber and a retard chamber formed by partitioning the fluid pressure chamber with a partition provided in at least one of the driving side rotating member and the driven side rotating member;
A lock mechanism that restrains the relative rotation phase of the driven side rotation member with respect to the drive side rotation member to a specific phase;
The locking mechanism is
At least one of the drive-side rotation member and the driven-side rotation member that is accommodated in the rotation member and that can be moved back and forth with respect to the other rotation member of the drive-side rotation member and the driven-side rotation member. A locking member;
A lock hole formed in the other rotating member so as to enter when the lock member protrudes;
A biasing member that projects and biases so that the lock member enters the lock hole;
The lock member protrudes by the urging force of the urging member and enters the lock hole, and is locked to the specific phase, and the lock member resists the urging force of the urging member. A switching mechanism that can be switched to an unlocked state to release the restraint by exiting from,
A valve opening / closing timing control device comprising: a restriction mechanism that restricts the lock member from coming out of the lock hole across at least one of the lock members and the lock hole.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012195414A JP2014051895A (en) | 2012-09-05 | 2012-09-05 | Valve opening and closing time control device |
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