JP2020159200A - 作動油制御弁およびバルブタイミング調整装置 - Google Patents

作動油制御弁およびバルブタイミング調整装置 Download PDF

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【課題】インナースリーブとスプールとの抜け止めと、インナースリーブの回転止めとに要するコストの増大を抑制する。【解決手段】バルブタイミング調整装置100の回転軸AXに配置される作動油制御弁10、10a、10b、10c、10eは、スリーブ20とスプール50、50b、50eと移動規制部80、80b、80cと固定部材70、70b、70d、70e、70fとを備え、スリーブは、インナースリーブ40、40b、40c、40eとアウタースリーブ30、30a、30b、30c、30eとを有し、固定部材は、アウタースリーブのアクチュエータ側の端部に固定され、インナースリーブがアウタースリーブに対して周方向に回転することを規制可能、かつ、インナースリーブとスプールとがアウタースリーブから軸方向においてアクチュエータ側に抜けることをそれぞれ規制可能に構成されている。【選択図】図3

Description

本開示は、バルブタイミング調整装置に用いられる作動油制御弁に関する。
従来から、内燃機関の吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを調整可能な、油圧式のバルブタイミング調整装置が知られている。油圧式のバルブタイミング調整装置において、ハウジング内でベーンロータが区画形成する各油圧室への作動油の供給および各油圧室からの作動油の排出は、ベーンロータの中央部に設けられた作動油制御弁により実現されることがある。特許文献1および特許文献2には、アウタースリーブおよびインナースリーブからなる二重構造の筒状のスリーブを有し、アウタースリーブがカム軸の端部に締結され、インナースリーブの内側をスプールが摺動することにより油路を切り換える作動油制御弁が開示されている。
特許文献1に記載の作動油制御弁では、アクチュエータ側へのインナースリーブとスプールとの抜け止めのために、作動油制御弁のアクチュエータ側の端部にプレート状の部材が配置され、インナースリーブがアウタースリーブに対して回転することを規制するために、インナースリーブの外周面に設けた凸部とアウタースリーブの内周面に設けた凹部とを嵌合させている。特許文献2に記載の作動油制御弁では、アクチュエータ側へのインナースリーブとスプールとの抜け止めのために、アウタースリーブのアクチュエータ側の端部に径方向内側に突出する突出部が形成され、インナースリーブがアウタースリーブに対して回転することを規制するために、突出部において軸方向に形成された穴とインナースリーブに形成された突起とを嵌合させている。
国際公開第2015/141245号 独国特許出願公開第102012200682A1号明細書
特許文献1に記載の作動油制御弁では、有底筒状のアウタースリーブの内周面に凹部を設けることが容易ではなく、凹部を加工するためにアウタースリーブの製造コストが増大するおそれがある。特許文献2に記載の作動油制御弁では、アウタースリーブの端部に突出部を形成する必要があるとともに突出部に穴加工を要するので、アウタースリーブの加工性が悪く、アウタースリーブの製造コストが増大するおそれがある。このため、アクチュエータ側へのインナースリーブとスプールとの抜け止めと、インナースリーブのアウタースリーブに対する回転止めとに要するコストの増大を抑制できる技術が望まれている。
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
本開示の一形態によれば、作動油制御弁(10、10a、10b、10c、10e)が提供される。この作動油制御弁は、駆動軸(310)と前記駆動軸から動力が伝達されてバルブ(330)を開閉駆動する従動軸(320)とのうちの一方の軸の端部(321)に固定され前記バルブのバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置(100)において、前記バルブタイミング調整装置の回転軸(AX)に配置されて用いられて、作動油供給源(350)から供給される作動油の流動を制御する作動油制御弁であって、筒状のスリーブ(20)と、自身の一端に当接して配置されるアクチュエータ(160)により駆動され、前記スリーブの径方向の内側を軸方向(AD)に摺動するスプール(50、50b、50e)と、移動規制部(80、80b、80c)と、固定部材(70、70b、70d、70e)と、を備え、前記スリーブは、前記スプールの前記径方向の外側に配置されるインナースリーブ(40、40b、40c、40e)と、前記軸方向に沿った軸孔(34)が形成されたアウタースリーブ(30、30a、30b、30c、30e)であって、前記軸孔の前記軸方向における少なくとも一部に前記インナースリーブが挿入されているアウタースリーブと、を有し、前記移動規制部は、前記軸方向に沿った前記アクチュエータから遠ざかる方向への前記インナースリーブの移動を規制可能に構成され、前記固定部材は、前記アウタースリーブの前記アクチュエータ側の端部に固定され、前記インナースリーブが前記アウタースリーブに対して周方向に回転することを規制可能、かつ、前記インナースリーブと前記スプールとが前記アウタースリーブから前記軸方向において前記アクチュエータ側に抜けることをそれぞれ規制可能に構成されている。
この形態の作動油制御弁によれば、固定部材がアウタースリーブのアクチュエータ側の端部に固定され、インナースリーブがアウタースリーブに対して周方向に回転することを規制可能、かつ、インナースリーブとスプールとがアウタースリーブから軸方向においてアクチュエータ側に抜けることをそれぞれ規制可能に構成されているので、アクチュエータ側へのインナースリーブとスプールとの抜け止めと、インナースリーブのアウタースリーブに対する回転止めとに要するコストの増大を抑制できる。
本開示は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、作動油制御弁の製造方法、作動油制御弁を備えるバルブタイミング調整装置、かかるバルブタイミング調整装置の製造方法等の形態で実現することができる。
第1実施形態の作動油制御弁を備えるバルブタイミング調整装置の概略構成を示す断面図である。 図1のII−II線に沿った断面を示す断面図である。 作動油制御弁の詳細構成を示す断面図である。 作動油制御弁の詳細構成を分解して示す分解斜視図である。 図3のA矢視図である。 インナースリーブの概略構成を示す斜視図である。 固定部材の概略構成を示す斜視図である。 スプールがストッパに当接した状態を示す断面図である。 スプールが摺動範囲の略中央に位置する状態を示す断面図である。 第2実施形態の作動油制御弁の概略構成を示す断面図である。 第3実施形態の作動油制御弁の概略構成を示す断面図である。 第3実施形態におけるインナースリーブの概略構成を示す斜視図である。 第3実施形態における固定部材の概略構成を示す斜視図である。 第4実施形態の作動油制御弁の概略構成を示す断面図である。 第5実施形態における固定部材の概略構成を示す正面図である。 第6実施形態の作動油制御弁の概略構成を示す斜視図である。 第7実施形態における固定部材の概略構成を示す斜視図である。
A.第1実施形態:
A−1.装置構成:
図1に示すバルブタイミング調整装置100は、図示しない車両が備える内燃機関300において、クランク軸310から動力が伝達されるカム軸320により開閉駆動されるバルブのバルブタイミングを調整する。バルブタイミング調整装置100は、クランク軸310からカム軸320までの動力伝達経路に設けられている。より具体的には、バルブタイミング調整装置100は、カム軸320の回転軸AXに沿った方向(以下、「軸方向AD」とも呼ぶ)において、カム軸320の端部321に固定配置されている。バルブタイミング調整装置100の回転軸AXは、カム軸320の回転軸AXと一致している。本実施形態のバルブタイミング調整装置100は、バルブとしての吸気弁330と排気弁340とのうち、吸気弁330のバルブタイミングを調整する。
カム軸320の端部321には、軸穴部322と、供給穴部326とが形成されている。軸穴部322は、軸方向ADに形成されている。軸穴部322の内周面には、後述する作動油制御弁10を固定するための軸固定部323が形成されている。軸固定部323には、雌ねじ部324が形成されている。雌ねじ部324は、作動油制御弁10の固定部32に形成された雄ねじ部33と螺合する。供給穴部326は、径方向に形成され、カム軸320の外周面と軸穴部322を連通させている。供給穴部326には、作動油供給源350から作動油が供給される。作動油供給源350は、オイルポンプ351とオイルパン352とを有する。オイルポンプ351は、オイルパン352に貯留されている作動油を汲み上げる。
図1および図2に示すように、バルブタイミング調整装置100は、ハウジング120と、ベーンロータ130と、作動油制御弁10とを備える。図2では、作動油制御弁10の図示を省略している。
図1に示すように、ハウジング120は、スプロケット121と、ケース122とを有する。スプロケット121は、カム軸320の端部321に嵌合され、回転可能に支持されている。スプロケット121には、後述するロックピン150と対応する位置に嵌入凹部128が形成されている。スプロケット121には、クランク軸310のスプロケット311とともに、環状のタイミングチェーン360が掛け渡されている。スプロケット121は、複数のボルト129によってケース122と固定されている。このため、ハウジング120は、クランク軸310と連動して回転する。ケース122は、有底筒状の外観形状を有し、スプロケット121により開口端が塞がれている。図2に示すように、ケース122は、径方向内側に向かって周方向に互いに並んで形成された複数の隔壁部123を有する。周方向において互いに隣り合う各隔壁部123間は、それぞれ油圧室140として機能する。図1に示すように、ケース122の底部の中央部には、開口部124が形成されている。
ベーンロータ130は、ハウジング120の内部に収容され、後述する作動油制御弁10から供給される作動油の油圧に応じて、ハウジング120に対して遅角方向または進角方向へ相対回転する。このため、ベーンロータ130は、駆動軸に対する従動軸の位相を変換する位相変換部として機能する。ベーンロータ130は、複数のベーン131と、ボス135とを有する。
図2に示すように、複数のベーン131は、ベーンロータ130の中央部に位置するボス135から径方向外側に向かってそれぞれ突出し、周方向に互いに並んで形成されている。各ベーン131は、各油圧室140にそれぞれ収容され、各油圧室140を周方向において遅角室141と進角室142とに区画している。遅角室141は、ベーン131に対して周方向の一方に位置する。進角室142は、ベーン131に対して周方向の他方に位置する。複数のベーン131のうちの1つには、軸方向に収容穴部132が形成されている。収容穴部132は、ベーン131に形成された遅角室側ピン制御油路133を介して遅角室141と連通し、進角室側ピン制御油路134を介して進角室142と連通している。収容穴部132には、軸方向ADに往復動可能なロックピン150が配置されている。ロックピン150は、ハウジング120に対するベーンロータ130の相対回転を規制し、油圧が不十分な状態においてハウジング120とベーンロータ130とが周方向に衝突することを抑制する。ロックピン150は、スプリング151により、スプロケット121に形成された嵌入凹部128側へと軸方向ADに付勢されている。
ボス135は、筒状の外観形状を有し、カム軸320の端部321に固定されている。したがってボス135が形成されているベーンロータ130は、カム軸320の端部321に固定されて、カム軸320と一体に回転する。ボス135の中央部には、軸方向ADに貫通する貫通孔136が形成されている。貫通孔136には、作動油制御弁10が配置される。ボス135には、複数の遅角油路137と複数の進角油路138とが、径方向に貫通して形成されている。各遅角油路137と各進角油路138とは、軸方向ADにおいて互いに並んで形成されている。各遅角油路137は、後述する作動油制御弁10の遅角ポート27と遅角室141を連通させている。各進角油路138は、後述する作動油制御弁10の進角ポート28と進角室142を連通させている。貫通孔136において、各遅角油路137と各進角油路138との間は、後述する作動油制御弁10のアウタースリーブ30によってシールされている。
本実施形態において、ハウジング120およびベーンロータ130は、アルミニウム合金により形成されているが、アルミニウム合金に限らず、鉄やステンレス鋼等の任意の金属材料や樹脂材料等により形成されていてもよい。
図1に示すように、作動油制御弁10は、バルブタイミング調整装置100の回転軸AXに配置されて用いられ、作動油供給源350から供給される作動油の流動を制御する。作動油制御弁10の動作は、内燃機関300の全体動作を制御する図示しないECUからの指示により制御される。作動油制御弁10は、軸方向ADにおいてカム軸320側とは反対側に配置されたソレノイド160により駆動される。ソレノイド160は、電磁部162とシャフト164とを有する。ソレノイド160は、上述のECUの指示による電磁部162への通電によって、軸方向ADにシャフト164を変位させることにより、後述する作動油制御弁10のスプール50を、バネ60の付勢力に抗してカム軸320側へと押圧する。後述するように、押圧によってスプール50が軸方向ADに摺動することで、遅角室141に連通する油路と進角室142に連通する油路とを切り替えることができる。
図3および図4に示すように、作動油制御弁10は、スリーブ20と、スプール50と、バネ60と、固定部材70と、チェック弁90とを備える。なお、図3では、回転軸AXに沿った断面を示している。
スリーブ20は、アウタースリーブ30と、インナースリーブ40とを有する。アウタースリーブ30とインナースリーブ40とは、いずれも略筒状の外観形状を有する。スリーブ20は、アウタースリーブ30に形成された軸孔34にインナースリーブ40が挿入された概略構成を有する。
アウタースリーブ30は、作動油制御弁10の外郭を構成し、インナースリーブ40の径方向外側に配置されている。アウタースリーブ30は、本体部31と、突出部35と、固定部32と、拡径部36と、移動規制部80と、位置決め部82と、工具係合部38とを有する。本体部31と固定部32とには、軸方向ADに沿った軸孔34が形成されている。軸孔34は、アウタースリーブ30を軸方向ADに貫通して形成されている。
本体部31は、筒状の外観形状を有し、図1に示すようにベーンロータ130の貫通孔136に配置されている。図4に示すように、本体部31には、複数のアウター遅角ポート21と複数のアウター進角ポート22とが形成されている。複数のアウター遅角ポート21は、周方向に互いに並んで形成され、それぞれ本体部31の外周面と軸孔34を連通させている。複数のアウター進角ポート22は、軸方向ADにおいてアウター遅角ポート21よりもソレノイド160側にそれぞれ形成されている。複数のアウター進角ポート22は、周方向に互いに並んで形成され、それぞれ本体部31の外周面と軸孔34を連通させている。
突出部35は、本体部31から径方向外側に突出して形成されている。突出部35は、図1に示すベーンロータ130をカム軸320の端部321との間で軸方向ADに挟み込む。このため、突出部35は、軸方向ADにベーンロータ130と当接し、軸力を発生させている。
固定部32は、筒状の外観形状を有し、軸方向ADにおいて本体部31と連なって形成されている。固定部32は、本体部31と略同じ径に形成され、図1に示すようにカム軸320の軸固定部323に挿入されている。固定部32には、雄ねじ部33が形成されている。雄ねじ部33は、軸固定部323に形成された雌ねじ部324と螺合する。アウタースリーブ30は、雄ねじ部33と雌ねじ部324との締結により、カム軸320側へと向かう軸方向ADの軸力が加えられてカム軸320の端部321に固定される。軸力が加えられることにより、吸気弁330を押すことによるカム軸320の偏心力によって作動油制御弁10とカム軸320の端部321とがずれることを抑制でき、作動油が漏れることを抑制できる。
図3に示すように、本体部31のうちソレノイド160側の端部には、拡径部36が形成されている。拡径部36は、本体部31の他部分に比べて内径が拡大して形成されている。拡径部36には、後述するインナースリーブ40の鍔部46が配置される。
移動規制部80は、アウタースリーブ30の内周面において拡径部36によって形成される径方向の段差として構成されている。移動規制部80は、固定部材70との間において、後述するインナースリーブ40の鍔部46を軸方向ADに挟み込む。これにより、移動規制部80は、軸方向ADに沿ったソレノイド160の電磁部162から遠ざかる方向へのインナースリーブ40の移動を規制する。換言すると、移動規制部80は、軸方向ADに沿ったソレノイド160側とは反対側へのインナースリーブ40の移動を規制可能に構成されている。本実施形態において、移動規制部80は、軸方向ADにおいて突出部35よりもソレノイド160側に設けられている。
位置決め部82は、アウタースリーブ30の内周面において拡径部36によって形成される径方向の段差として構成されている。すなわち、かかる段差は、周方向の一部分において移動規制部80として機能し、周方向の他の部分において位置決め部82として機能する。位置決め部82は、軸方向ADにおいて、後述する固定部材70の嵌合突起部73の端部と当接する。位置決め部82と固定部材70との当接により、アウタースリーブ30に固定部材70を組み付ける際における固定部材70の軸方向ADの位置が定められる。
工具係合部38は、軸方向ADにおいて突出部35よりもソレノイド160側に形成されている。工具係合部38は、図示しない六角ソケット等の工具と係合可能に構成され、アウタースリーブ30を含む作動油制御弁10をカム軸320の端部321に締結固定するために用いられる。
図5に示すように、工具係合部38は、回転軸AXに垂直な断面において、六角形の断面視形状を有する。このため、工具係合部38には、径方向の厚みが厚肉に形成された6つの頂部39が形成されている。
図3に示すように、本実施形態のアウタースリーブ30は、インナースリーブ40が径方向の内側に配置されていない非配置部37をさらに有する。非配置部37は、固定部32のうちカム軸320側の端部を構成している。本実施形態において、非配置部37の内径は、インナースリーブ40の内径よりも大きく形成されている。このため、アウタースリーブ30の内径の最小値は、インナースリーブ40の内径の最大値よりも大きい。
図3および図6に示すように、インナースリーブ40は、筒部41と、底部42と、複数の遅角側突出壁43と、複数の進角側突出壁44と、封止壁45と、鍔部46と、ストッパ49とを有する。
筒部41は、略筒状の外観形状を有し、アウタースリーブ30の本体部31と固定部32とに亘ってアウタースリーブ30の径方向内側に位置している。筒部41には、遅角側供給ポートSP1と、進角側供給ポートSP2と、リサイクルポート47とがそれぞれ形成されている。遅角側供給ポートSP1は、軸方向ADにおいて遅角側突出壁43よりも底部42側に形成され、筒部41の外周面と内周面を連通させている。本実施形態において、遅角側供給ポートSP1は、周方向の半周に亘って複数並んで形成されているが、全周に亘って形成されていてもよく、単数であってもよい。進角側供給ポートSP2は、軸方向ADにおいて進角側突出壁44よりもソレノイド160側に形成され、筒部41の外周面と内周面を連通させている。本実施形態において、進角側供給ポートSP2は、周方向の半周に亘って複数並んで形成されているが、全周に亘って形成されていてもよく、単数であってもよい。遅角側供給ポートSP1と進角側供給ポートSP2とは、図1に示すカム軸320の軸穴部322とそれぞれ連通している。図3および図6に示すように、リサイクルポート47は、軸方向ADにおいて遅角側突出壁43と進角側突出壁44との間に形成され、筒部41の外周面と内周面を連通させている。リサイクルポート47は、図6に示すように、遅角側供給ポートSP1および進角側供給ポートSP2とそれぞれ連通している。具体的には、リサイクルポート47は、アウタースリーブ30の本体部31の内周面とインナースリーブ40の筒部41の外周面との間の空間であって、周方向に互いに隣り合う遅角側突出壁43の間および周方向に互いに隣り合う進角側突出壁44の間の空間により、各供給ポートSP1、SP2と連通している。このため、リサイクルポート47は、遅角室141および進角室142から排出された作動油を供給側へと戻すリサイクル機構として機能する。本実施形態において、リサイクルポート47は、周方向に複数並んで形成されているが、単数であってもよい。なお、スプール50の摺動による油路の切り替え動作を含めたバルブタイミング調整装置100の動作については、後述する。
図3に示すように、底部42は、筒部41と一体に形成され、筒部41の軸方向ADにおけるソレノイド160側とは反対側(以下、説明の便宜上「カム軸320側」とも呼ぶ)の端部を塞いでいる。底部42には、バネ60の一端が当接している。
図6に示すように、複数の遅角側突出壁43は、筒部41から径方向外側に突出するように、周方向に互いに並んで形成されている。周方向に互いに隣り合う遅角側突出壁43の間は、図1に示すカム軸320の軸穴部322と連通しており、作動油供給源350から供給される作動油が流通する。図6に示すように、各遅角側突出壁43には、それぞれインナー遅角ポート23が形成されている。各インナー遅角ポート23は、それぞれ遅角側突出壁43の外周面と内周面を連通させている。図3に示すように、各インナー遅角ポート23は、それぞれアウタースリーブ30に形成された各アウター遅角ポート21と連通する。インナー遅角ポート23の軸線は、アウター遅角ポート21の軸線と軸方向ADにおいてずれている。
図6に示すように、複数の進角側突出壁44は、それぞれ軸方向ADにおいて遅角側突出壁43よりもソレノイド160側に形成されている。複数の進角側突出壁44は、筒部41から径方向外側に突出するように、周方向に互いに並んで形成されている。周方向に互いに隣り合う進角側突出壁44の間は、図1に示す軸穴部322と連通しており、作動油供給源350から供給される作動油が流通する。図6に示すように、各進角側突出壁44には、それぞれインナー進角ポート24が形成されている。各インナー進角ポート24は、それぞれ進角側突出壁44の外周面と内周面を連通させている。図3に示すように、各インナー進角ポート24は、それぞれアウタースリーブ30に形成された各アウター進角ポート22と連通する。インナー進角ポート24の軸線は、アウター進角ポート22の軸線と軸方向ADにおいてずれている。
封止壁45は、軸方向ADにおける進角側供給ポートSP2よりもソレノイド160側において、筒部41の全周に亘って径方向外側に向かって突出して形成されている。封止壁45は、アウタースリーブ30の本体部31の内周面とインナースリーブ40の筒部41の外周面とをシールすることにより、後述する作動油供給油路25を流通する作動油がソレノイド160側へと漏れることを抑制する。封止壁45の外径は、遅角側突出壁43および進角側突出壁44の外径と略同じに形成されている。
鍔部46は、インナースリーブ40のソレノイド160側の端部において、筒部41の全周に亘って径方向外側に向かって突出して形成されている。鍔部46は、アウタースリーブ30の拡径部36に配置されている。図6に示すように、鍔部46には、複数の嵌合部48が形成されている。複数の嵌合部48は、鍔部46の外縁部において周方向に互いに並んで形成されている。本実施形態において、各嵌合部48は、鍔部46の外縁部が直線状に切り落とされて形成されているが、直線状に限らず曲線状に形成されていてもよい。各嵌合部48は、後述する固定部材70の各嵌合突起部73とそれぞれ嵌合する。本実施形態において、鍔部46のソレノイド160側の端面は、第1当接部CP1として機能する。第1当接部CP1は、固定部材70と当接可能に構成されている。また、鍔部46のカム軸320側の端面は、第2当接部CP2として機能する。第2当接部CP2は、移動規制部80と当接可能に構成されている。
図3に示すように、ストッパ49は、インナースリーブ40の軸方向ADの端部であってカム軸320側の端部に形成されている。ストッパ49は、筒部41の他部分に比べて内径が縮小して形成されることにより、スプール50のカム軸320側の端部が当接可能に構成されている。ストッパ49は、ソレノイド160の電磁部162から遠ざかる方向へのスプール50の摺動限界を規定する。
アウタースリーブ30に形成された軸孔34と、インナースリーブ40との間の空間は、作動油供給油路25として機能する。作動油供給油路25は、図1に示すカム軸320の軸穴部322と連通しており、作動油供給源350から供給される作動油を遅角側供給ポートSP1および進角側供給ポートSP2へと導く。図3に示すように、アウター遅角ポート21とインナー遅角ポート23とは、遅角ポート27を構成し、図2に示す遅角油路137を介して遅角室141と連通する。図3に示すように、アウター進角ポート22とインナー進角ポート24とは、進角ポート28を構成し、図2に示す進角油路138を介して進角室142と連通する。
図3に示すように、アウタースリーブ30とインナースリーブ40とは、作動油の漏れを抑制するために、軸方向ADの少なくとも一部においてシールされている。より具体的には、遅角側突出壁43によって、遅角側供給ポートSP1およびリサイクルポート47と遅角ポート27との間がシールされ、進角側突出壁44によって、進角側供給ポートSP2およびリサイクルポート47と進角ポート28との間がシールされている。また、封止壁45によって、作動油供給油路25と作動油制御弁10の外部とがシールされている。すなわち、軸方向ADにおいて遅角側突出壁43から封止壁45までの範囲が、シール範囲SAとして設定されている。また、本実施形態において、アウタースリーブ30の本体部31の内径は、シール範囲SAにおいて略一定に構成されている。
スプール50は、インナースリーブ40の径方向内側に配置されている。スプール50は、自身の一端に当接して配置されるソレノイド160により駆動され、軸方向ADに摺動する。スプール50は、スプール筒部51と、スプール底部52と、バネ受け部56とを有する。また、スプール50には、ドレン油路53の少なくとも一部と、ドレン流入部54と、ドレン流出部55とが形成されている。
図3および図4に示すように、スプール筒部51は、略筒状の外観形状を有する。スプール筒部51の外周面には、遅角側シール部57と、進角側シール部58と、係止部59とが、軸方向ADにおいてカム軸320側からこの順に並んで、それぞれ径方向外側に向かって突出して全周に亘って形成されている。遅角側シール部57は、図3に示すようにスプール50が最もソレノイド160の電磁部162に近付いた状態において、リサイクルポート47と遅角ポート27との連通を断ち、図8に示すようにスプール50が最も電磁部162から遠ざかった状態において、遅角側供給ポートSP1と遅角ポート27との連通を断つ。進角側シール部58は、図3に示すようにスプール50が最も電磁部162に近付いた状態において、進角側供給ポートSP2と進角ポート28との連通を断ち、図8に示すようにスプール50が最も電磁部162から遠ざかった状態において、リサイクルポート47と進角ポート28との連通を断つ。係止部59は、固定部材70と当接することにより、ソレノイド160の電磁部162に近付く方向へのスプール50の摺動限界を規定する。
スプール底部52は、スプール筒部51と一体に形成され、スプール筒部51のソレノイド160側の端部を塞いでいる。スプール底部52は、軸方向ADにおいてスリーブ20よりもソレノイド160側に突出可能に構成されている。スプール底部52は、スプール50の基端部として機能する。
スプール筒部51とスプール底部52とインナースリーブ40の筒部41と底部42とにより囲まれた空間は、ドレン油路53として機能する。このため、スプール50の内部には、ドレン油路53の少なくとも一部が形成されている。ドレン油路53には、遅角室141と進角室142とから排出される作動油が流通する。
ドレン流入部54は、スプール筒部51のうち軸方向ADにおいて遅角側シール部57と進角側シール部58との間に形成されている。ドレン流入部54は、スプール筒部51の外周面と内周面を連通させている。ドレン流入部54は、遅角室141と進角室142とから排出される作動油をドレン油路53へと導く。また、ドレン流入部54は、リサイクルポート47を介して各供給ポートSP1、SP2と連通している。
ドレン流出部55は、スプール50の一端であるスプール底部52において、径方向外側に開口するように形成されている。ドレン流出部55は、ドレン油路53の作動油を作動油制御弁10の外部へと排出する。図1に示すように、ドレン流出部55から排出された作動油は、オイルパン352へと回収される。
図3に示すように、バネ受け部56は、スプール筒部51のカム軸320側の端部において、スプール筒部51の他部分に比べて内径が拡大されて形成されている。バネ受け部56には、バネ60の他端が当接されている。
本実施形態において、アウタースリーブ30とスプール50とは、それぞれ鉄により形成され、インナースリーブ40は、アルミニウムにより形成されている。なお、これらの材料に限らず、任意の金属材料や樹脂材料等によりそれぞれ形成されていてもよい。
バネ60は、圧縮コイルバネにより構成され、自身の端部がインナースリーブ40の底部42とスプール50のバネ受け部56とにそれぞれ当接して配置されている。バネ60は、軸方向ADに沿って、スプール50をソレノイド160側へと付勢している。
固定部材70は、アウタースリーブ30のソレノイド160側の端部に固定されている。固定部材70は、インナースリーブ40がアウタースリーブ30に対して周方向に回転することを規制可能、かつ、インナースリーブ40とスプール50とがアウタースリーブ30から軸方向ADにおいてソレノイド160側に抜けることをそれぞれ規制可能に構成されている。固定部材70は、平板部71と、複数の嵌合突起部73とを有する。
図7に示すように、平板部71は、径方向に沿った平板状に形成されている。平板部71は、径方向に限らず、軸方向ADと交差する方向に沿って形成されていてもよい。平板部71の略中央には、開口72が形成されている。図3に示すように、開口72には、スプール50の一端であるスプール底部52が挿入される。
図7に示すように、複数の嵌合突起部73は、平板部71から軸方向ADに向かって突起し、周方向に互いに並んで形成されている。嵌合突起部73は、軸方向ADに限らず、径方向と交差する任意の方向に突出して形成されていてもよい。各嵌合突起部73は、インナースリーブ40の各嵌合部48とそれぞれ嵌合する。
図3に示すように、固定部材70は、インナースリーブ40の内部にスプール50が挿入されて、嵌合突起部73と嵌合部48とが嵌合するように組み付けられた後に、アウタースリーブ30にかしめ固定される。図5に示すように、固定部材70のソレノイド160側の端面の外縁部は、アウタースリーブ30にかしめ固定される被かしめ部74として機能する。被かしめ部74は、周方向においてアウタースリーブ30の工具係合部38の頂部39と対応する位置でかしめられる。これにより、被かしめ部74において頂部39と対応する位置に、かしめ片Fが形成される。本実施形態において、固定部材70は、工具係合部38の6つの頂部39のうち周方向に断続する3つの頂部39と対応する位置でかしめ固定される。かしめ固定の際に、固定部材70の複数の嵌合突起部73のカム軸320側の端部は、アウタースリーブ30に形成された位置決め部82と当接する。これにより、固定部材70の軸方向ADの位置が定められる。
嵌合突起部73と嵌合部48とが嵌合した状態において固定部材70がアウタースリーブ30に固定されることにより、インナースリーブ40がアウタースリーブ30に対して周方向に回転することが規制される。また、固定部材70がアウタースリーブ30に固定されることにより、インナースリーブ40とスプール50とが、アウタースリーブ30から軸方向ADにおいてソレノイド160側に抜けることがそれぞれ規制される。
固定部材70がアウタースリーブ30にかしめ固定された状態において、固定部材70と第1当接部CP1との間と、移動規制部80と第2当接部CP2との間とのうちの少なくとも一方には、軸方向ADの隙間が形成されている。換言すると、固定部材70がアウタースリーブ30にかしめ固定された状態において、固定部材70の平板部71における第1当接部CP1側の端面から、移動規制部80の第2当接部CP2側の端面までの軸方向ADに沿った寸法は、インナースリーブ40の第1当接部CP1から第2当接部CP2までの軸方向ADに沿った寸法、すなわち鍔部46の厚みよりもわずかに大きく形成されている。
チェック弁90は、作動油の逆流を抑制する。チェック弁90は、2つの供給チェック弁91と、リサイクルチェック弁92とを含んで構成されている。図4に示すように、各供給チェック弁91とリサイクルチェック弁92とは、それぞれ帯状の薄板を環状に巻いて形成されることにより、径方向に弾性変形する。図3に示すように、各供給チェック弁91は、遅角側供給ポートSP1および進角側供給ポートSP2と対応する位置において、それぞれ筒部41の内周面と当接して配置されている。各供給チェック弁91は、径方向外側から作動油の圧力を受けることによって、帯状の薄板の重なり部分が大きくなり、径方向に縮小する。リサイクルチェック弁92は、リサイクルポート47と対応する位置において、筒部41の外周面と当接して配置されている。リサイクルチェック弁92は、径方向内側から作動油の圧力を受けることによって、帯状の薄板の重なり部分が小さくなり、径方向に拡大する。
本実施形態において、クランク軸310は、本開示における駆動軸の下位概念に相当し、カム軸320は、本開示における従動軸の下位概念に相当し、吸気弁330は、本開示におけるバルブの下位概念に相当する。また、ソレノイド160は、本開示におけるアクチュエータの下位概念に相当し、ベーンロータ130は、本開示における位相変換部の下位概念に相当する。
A−2.バルブタイミング調整装置の動作:
図1に示すように、作動油供給源350から供給穴部326へと供給された作動油は、軸穴部322を通って作動油供給油路25へと流通する。図3に示す状態のように、ソレノイド160に通電が行われずスプール50が最もソレノイド160の電磁部162に近付いた状態において、遅角ポート27は、遅角側供給ポートSP1と連通する。これにより、作動油供給油路25の作動油が遅角室141へと供給されて、ベーンロータ130がハウジング120に対して遅角方向へ相対回転し、クランク軸310に対するカム軸320の相対回転位相が遅角側へと変化する。また、この状態において、進角ポート28は、進角側供給ポートSP2と連通せず、リサイクルポート47と連通する。これにより、進角室142から排出された作動油は、リサイクルポート47を介して遅角側供給ポートSP1へと戻されて再循環する。また、進角室142から排出された作動油の一部は、ドレン流入部54を介してドレン油路53に流入し、ドレン流出部55を通ってオイルパン352へと戻される。
図8に示すように、ソレノイド160に通電が行われてスプール50が最もソレノイド160の電磁部162から遠ざかった状態、すなわち、スプール50がストッパ49に当接した状態において、進角ポート28は、進角側供給ポートSP2と連通する。これにより、作動油供給油路25の作動油が進角室142へと供給されて、ベーンロータ130がハウジング120に対して進角方向へ相対回転し、クランク軸310に対するカム軸320の相対回転位相が進角側へと変化する。また、この状態において、遅角ポート27は、遅角側供給ポートSP1と連通せず、リサイクルポート47と連通する。これにより、遅角室141から排出された作動油は、リサイクルポート47を介して進角側供給ポートSP2へと戻されて再循環する。また、遅角室141から排出された作動油の一部は、ドレン流入部54を介してドレン油路53に流入し、ドレン流出部55を通ってオイルパン352へと戻される。
また、図9に示すように、ソレノイド160に通電が行われてスプール50が摺動範囲の略中央に位置する状態では、遅角ポート27と遅角側供給ポートSP1とが連通し、進角ポート28と進角側供給ポートSP2とが連通する。これにより、作動油供給油路25の作動油が遅角室141と進角室142との両方へと供給されて、ベーンロータ130のハウジング120に対する相対回転が抑制され、クランク軸310に対するカム軸320の相対回転位相が保持される。
遅角室141または進角室142へと供給される作動油は、遅角室側ピン制御油路133または進角室側ピン制御油路134を介して収容穴部132へと流入する。このため、遅角室141または進角室142に十分な油圧がかけられて、収容穴部132へと流入した作動油によってロックピン150がスプリング151の付勢力に抗して嵌入凹部128から抜け出すと、ハウジング120に対するベーンロータ130の相対回転が許容された状態となる。
バルブタイミング調整装置100は、カム軸320の相対回転位相が目標値よりも進角側である場合、ソレノイド160への通電量を比較的小さくすることによって、ベーンロータ130をハウジング120に対して遅角方向へ相対回転させる。これにより、クランク軸310に対するカム軸320の相対回転位相が遅角側へと変化し、バルブタイミングが遅角する。また、バルブタイミング調整装置100は、カム軸320の相対回転位相が目標値よりも遅角側である場合、ソレノイド160への通電量を比較的大きくすることによって、ベーンロータ130をハウジング120に対して進角方向へ相対回転させる。これにより、クランク軸310に対するカム軸320の相対回転位相が進角側へと変化し、バルブタイミングが進角する。また、バルブタイミング調整装置100は、カム軸320の相対回転位相が目標値と一致する場合、ソレノイド160への通電量を中程度とすることによって、ベーンロータ130のハウジング120に対する相対回転を抑制する。これにより、クランク軸310に対するカム軸320の相対回転位相が保持され、バルブタイミングが保持される。
以上説明した第1実施形態のバルブタイミング調整装置100が備える作動油制御弁10によれば、アウタースリーブ30に固定された固定部材70が、インナースリーブ40がアウタースリーブ30に対して周方向に回転することを規制可能、かつ、インナースリーブ40とスプール50とがアウタースリーブ30から軸方向ADにおいてソレノイド160側に抜けることをそれぞれ規制可能に構成されている。このため、インナースリーブ40の回転止めとインナースリーブ40の抜け止めとスプール50の抜け止めとを、1つの部品で兼用して実現できる。したがって、インナースリーブ40の回転止めとインナースリーブ40の抜け止めとスプール50の抜け止めとを、別々の部品により実現する構成と比較して、作動油制御弁10の部品点数の増加を抑制できる。また、インナースリーブ40の回転止めとインナースリーブ40の抜け止めとスプール50の抜け止めとを、互いに異なる2以上の機構を用いて実現する構成と比較して、作動油制御弁10の製造工程の複雑化を抑制できる。また、固定部材70によってインナースリーブ40の回転止めとインナースリーブ40の抜け止めとスプール50の抜け止めとを実現できるので、アウタースリーブ30の形状が複雑化することを抑制できる。したがって、ソレノイド160側へのインナースリーブ40とスプール50との抜け止めと、インナースリーブ40のアウタースリーブ30に対する回転止めとに要するコストの増大を抑制できる。
また、固定部材70がアウタースリーブ30に固定されているので、固定部材70の固定のためにインナースリーブ40に過度な荷重がかかることを抑制できる。このため、インナースリーブ40の変形を抑制できるので、スプール50の摺動性の悪化を抑制できる。
また、固定部材70と第1当接部CP1との間と、移動規制部80と第2当接部CP2との間とのうちの少なくとも一方に軸方向ADの隙間が形成されているので、インナースリーブ40の線膨張係数がアウタースリーブ30の線膨張係数よりも大きい態様の場合に、温度変化によって固定部材70と移動規制部80とにインナースリーブ40から荷重が加えられることを抑制できる。このため、固定部材70の機能と移動規制部80の機能との信頼性が低下することをそれぞれ抑制できる。また、かかる隙間を形成できるので、組み付けの際に固定部材70に加えられるかしめ荷重がインナースリーブ40に加えられることを抑制できる。このため、かしめ荷重に起因するインナースリーブ40の変形を抑制でき、スプール50の摺動性の悪化を抑制できる。
また、アウタースリーブ30に軸方向ADにおいて固定部材70と当接する位置決め部82が形成されているので、固定部材70の軸方向ADの位置を定めることができる。このため、固定部材70と第1当接部CP1との間と、移動規制部80と第2当接部CP2との間とのうちの少なくとも一方に軸方向ADの隙間を容易に形成でき、インナースリーブ40に軸方向ADの荷重が加えられることを抑制できる。また、アウタースリーブ30の内周面において拡径部36によって形成される径方向の段差が、移動規制部80としての機能と位置決め部82としての機能とを兼用しているので、移動規制部80と位置決め部82とを実現させるための構成が複雑化することを抑制できる。
また、アウタースリーブ30の本体部31の内径が、シール範囲SAにおいて略一定に構成されているので、寸法精度が要求されるシール範囲SAにおけるアウタースリーブ30の本体部31の内面加工が複雑化することを抑制できる。このため、アウタースリーブ30の本体部31の内面を研磨加工やリーマ加工等を用いて加工できるので、加工工程が増加することを抑制でき、アウタースリーブ30の製造コストの増大を抑制できる。また、アウタースリーブ30の軸孔34がアウタースリーブ30を軸方向ADに貫通して形成されており、アウタースリーブ30の非配置部37の内径がインナースリーブ40の内径よりも大きく形成されているので、アウタースリーブ30を鍛造等により容易に作製できる他、管状の材料を用いて容易に作製できる。このため、アウタースリーブ30の加工工程が増加することを抑制でき、アウタースリーブ30の製造コストの増大を抑制できる。
また、平板部71と嵌合突起部73とを有する固定部材70を備えるので、固定部材70の構造が複雑化することを抑制でき、固定部材70の製造コストの増大を抑制できる。また、アウタースリーブ30の拡径部36にインナースリーブ40の鍔部46が配置されるので、拡径部36による段差を移動規制部80として機能させることができ、軸方向ADに沿ったソレノイド160側とは反対側へのインナースリーブ40の移動を規制できる。また、インナースリーブ40の鍔部46を挟み込むことによりインナースリーブ40のソレノイド160側への抜け止めとカム軸320側への移動規制とを実現できるので、組み付けの際の位置決めが複雑化することを抑制でき、組み付け精度を向上できる。また、移動規制部80が軸方向ADにおいてアウタースリーブ30の突出部35よりもソレノイド160側に設けられているので、アウタースリーブ30の固定部32に移動規制部を設けなくてもよく、固定部32の形状をカム軸320の端部321および軸穴部322の形状等に応じて容易に変更できる。
また、固定部材70が被かしめ部74を有するので、かしめ固定により固定部材70をアウタースリーブ30に固定できる。このため、圧入等により固定する態様と比較して、固定部材70とアウタースリーブ30との寸法精度をそれぞれ緩和でき、製造コストの増大を抑制できる。また、固定部材70の被かしめ部74が、周方向においてアウタースリーブ30の工具係合部38の頂部39と対応する位置でかしめられるので、かしめ強度の低下を抑制できる。
また、アウタースリーブ30およびインナースリーブ40からなる二重構造のスリーブ20を有するので、アウタースリーブ30に形成された軸孔34とインナースリーブ40との間の空間により作動油供給油路25を容易に実現できる。このため、スプール内部を作動油供給油路として機能させる構成と比較して、作動油の供給のためにスプール50に油圧がかかることを抑制でき、スプール50の摺動性の悪化を抑制できる。また、スリーブ20が二重構造を有するので、インナースリーブ40に各ポートSP1、SP2、23、24、47を容易に形成できる。このため、スリーブ20における各ポートSP1、SP2、27、28、47の加工性を向上でき、スリーブ20の製造工程が複雑化することを抑制できる。また、かかる加工性を向上できるので、各ポートSP1、SP2、27、28、47の設計の自由度を向上でき、作動油制御弁10およびバルブタイミング調整装置100の搭載性を向上できる。
B.第2実施形態:
図10に示す第2実施形態の作動油制御弁10aは、アウタースリーブ30に代えてアウタースリーブ30aを備える点において、第1実施形態の作動油制御弁10と異なる。その他の構成は、第1実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。
第2実施形態の作動油制御弁10aが備えるアウタースリーブ30aは、軸方向ADにおいて本体部31と固定部32aとの間に供給部327を有する。供給部327は、軸方向ADの少なくとも一部において、インナースリーブ40が径方向の内側に配置されていない非配置部37aを構成している。また、供給部327には、径方向に開口して供給部327の外周面と軸孔34aを連通させる供給孔328が形成されている。供給孔328には、作動油供給源350から作動油が供給される。固定部32aは、柱状の外観形状を有し、軸孔34aが省略されている。このため、軸孔34aは、アウタースリーブ30aを軸方向ADに貫通していない。本実施形態において、供給部327と固定部32aとは、本体部31よりもそれぞれ外径が小さく形成されているが、略同じ外径に形成されていてもよい。
以上説明した第2実施形態の作動油制御弁10aによれば、第1実施形態の作動油制御弁10と同様な効果を奏する。加えて、供給孔328が形成された供給部327を有するので、カム軸320の構成に合わせて供給部327の軸方向ADの長さを調整して設計でき、作動油制御弁10の設計の自由度を向上できる。
C.第3実施形態:
図11に示す第3実施形態の作動油制御弁10bは、アウタースリーブ30とインナースリーブ40とスプール50と固定部材70とに代えて、アウタースリーブ30bとインナースリーブ40bとスプール50bと固定部材70bとを備える点において、第1実施形態の作動油制御弁10と異なる。その他の構成は、第1実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。
第3実施形態の作動油制御弁10bが備えるアウタースリーブ30bは、拡径部36bの軸方向ADの長さが短く形成され、移動規制部80に代えて移動規制部80bを有する。すなわち、アウタースリーブ30bの内周面において拡径部36bによって形成される径方向の段差は、移動規制部80としての機能を果たさず、位置決め部82bとしての機能のみを有している。移動規制部80bは、軸方向ADにおけるインナースリーブ40bの遅角側突出壁43よりもカム軸320側において、本体部31の他部分に比べて内径が縮小して形成されている。位置決め部82bは、軸方向ADにおいて固定部材70bの嵌合突起部73bの端部と当接する。
図12に示すように、インナースリーブ40bは、ソレノイド160側の端部において、鍔部46に代えて係止端部46bを有する。係止端部46bの外径は、アウタースリーブ30bの本体部31の内径よりも小さく形成され、遅角側突出壁43と進角側突出壁44と封止壁45とのそれぞれの外径と略同じに形成されている。係止端部46bのソレノイド160側の端面は、第1当接部CP1として機能する。第1当接部CP1は、固定部材70bと当接可能に構成されている。係止端部46bには、嵌合部48bが形成されている。本実施形において、嵌合部48bは、係止端部46bのソレノイド160側の端面の外縁部において周方向の1箇所が凹んで形成されている。嵌合部48bは、固定部材70bの嵌合突起部73bと嵌合する。図11に示すように、インナースリーブ40bの遅角側突出壁43のカム軸320側の端面は、第2当接部CP2として機能する。第2当接部CP2は、移動規制部80bと当接可能に構成されている。
スプール50bは、スプール底部52と係止部59とに代えてスプール底部52bと係止部59bとを有する。スプール底部52bは、固定部材70bよりもカム軸320側に位置している。係止部59bは、スプール底部52bにおいて径方向外側に突出して形成されている。
図13に示すように、固定部材70bは、薄板状の外観形状を有し、複数の嵌合突起部73に代えて1つの嵌合突起部73bを有する。嵌合突起部73bは、平板部71から軸方向ADに向かって突起するように、平板部71の一部が折り曲げられて形成されている。嵌合突起部73bは、インナースリーブ40bの嵌合部48bと嵌合する。
固定部材70bがアウタースリーブ30bにかしめ固定された状態において、固定部材70bと第1当接部CP1との間と、移動規制部80bと第2当接部CP2との間とのうちの少なくとも一方には、軸方向ADの隙間が形成されている。換言すると、固定部材70bがアウタースリーブ30bにかしめ固定された状態において、固定部材70bの平板部71における第1当接部CP1側の端面から、移動規制部80bの第2当接部CP2側の端面までの軸方向ADに沿った寸法は、インナースリーブ40bの第1当接部CP1から第2当接部CP2までの軸方向ADに沿った寸法よりもわずかに大きく形成されている。
以上説明した第3実施形態の作動油制御弁10bによれば、第1実施形態の作動油制御弁10と同様な効果を奏する。加えて、インナースリーブ40bの鍔部46が省略されているので、鍔部46を形成するための切削加工等を省略でき、インナースリーブ40bの製造コストの増大を抑制できる。また、薄板状の固定部材70bを備えるので、固定部材70bの構成を簡略化でき、固定部材70bの製造コストの増大を抑制できる。
D.第4実施形態:
図14に示す第4実施形態の作動油制御弁10cは、作動油の供給機構と作動油の排出機構と移動規制部80cの構成とにおいて、第3実施形態の作動油制御弁10bと異なる。より具体的には、アウタースリーブ30bとインナースリーブ40bとに代えて、アウタースリーブ30cとインナースリーブ40cとを備える点において、第3実施形態の作動油制御弁10bと異なる。その他の構成は、第3実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。
第4実施形態の作動油制御弁10cが備えるアウタースリーブ30cは、本体部31と固定部32とに代えて本体部31cと固定部32cとを有し、軸方向ADにおいて本体部31cと固定部32cとの間に連なる縮径部327cを有する。
本体部31cには、アウター遅角ポート21よりも軸方向ADにおいてカム軸320側に、本体部31cの外周面と内周面を連通させる供給孔328cが形成されている。供給孔328cには、作動油供給源350から作動油が供給される。
固定部32cは、本体部31cよりも外径と内径とがそれぞれ小さく形成されている。固定部32cの内部は、ドレン油路53cとして機能する。固定部32cのカム軸320側の端部には、第2ドレン流出部55cが形成されている。第2ドレン流出部55cは、ドレン油路53cの作動油を、カム軸320に形成された軸穴部322を介して作動油制御弁10cの外部に排出する。
縮径部327cは、本体部31cよりも外径と内径とがそれぞれ小さく形成されている。縮径部327cは、シール部Sと、移動規制部80cと、ストッパ49cと、バネ当接部69cとを有する。シール部Sと移動規制部80cとストッパ49cとバネ当接部69cとは、軸方向ADにおいてソレノイド160側からこの順に並んで、縮径部327cの内径が段階的に縮小して形成されている。
シール部Sは、作動油供給油路25とドレン油路53cとを分離している。シール部Sの内径は、インナースリーブ40cのカム軸320側の端部の外径と略同じ大きさに形成されている。移動規制部80cは、インナースリーブ40cのカム軸320側の端面である第2当接部CP2と当接可能に構成されている。移動規制部80cは、軸方向ADに沿ったソレノイド160側とは反対側へのインナースリーブ40cの移動を規制する。ストッパ49cは、スプール50bのカム軸320側の端部が当接可能に構成されている。ストッパ49cは、ソレノイド160の電磁部162から遠ざかる方向へのスプール50bの摺動限界を規定する。バネ当接部69cには、バネ60の一端が当接している。縮径部327cの内部は、ドレン油路53cとして機能する。
インナースリーブ40cは、底部42が省略されている。このため、インナースリーブ40cのカム軸320側の端部には、軸方向ADに貫通する開口部THが形成されている。開口部THには、スプール50bのカム軸320側の端部が挿入される。本実施形態において、軸方向ADに沿ったインナースリーブ40cの長さは、スプール50bの長さと略同じに形成されているが、シール部Sの機能を確保できる範囲内において、スプール50bの長さよりも短く形成されてもよく、長く形成されてもよい。
以上説明した第4実施形態の作動油制御弁10cによれば、第3実施形態の作動油制御弁10bと同様な効果を奏する。加えて、インナースリーブ40cの底部42が省略されている開口部THが形成されているので、インナースリーブ40cの軸方向ADに沿った長さを短縮できる。このため、作動油制御弁10cの設計の自由度を向上でき、作動油制御弁10cの搭載性を向上できる。
E.第5実施形態:
図15に示すように、第5実施形態の作動油制御弁が備える固定部材70dは、被かしめ部74に代えて被かしめ部74dを有する点において、第1実施形態の作動油制御弁10が備える固定部材70と異なる。その他の構成は、第1実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。図15では、図5と同様にソレノイド160側から見た固定部材70dの正面図を示している。
固定部材70dの被かしめ部74dには、軸方向ADの凹凸75が形成されている。本実施形態では、略四角形の断面視形状を有する複数の凹凸75が、周方向においてアウタースリーブ30の工具係合部38の頂部39と対応する位置を含んで形成されている。なお、軸方向ADに限らず、径方向と交差する方向の凹凸75が形成されていてもよく、複数に限らず単数の凹凸75が形成されていてもよい。
以上説明した第5実施形態の固定部材70dを備える作動油制御弁によれば、第1実施形態の作動油制御弁10と同様な効果を奏する。加えて、固定部材70dの被かしめ部74dには、軸方向ADの凹凸75が形成されているので、固定部材70dがアウタースリーブ30にかしめ固定された状態において、固定部材70dがアウタースリーブ30に対して周方向に回転することを抑制できる。このため、インナースリーブ40がアウタースリーブ30に対して周方向に回転することを抑制でき、周方向の固定強度を増大できる。
F.第6実施形態:
図16に示す第6実施形態の作動油制御弁10eは、固定部材70に代えて固定部材70eを備える点と、固定部材70eが移動規制部としての機能を兼用する点と、固定部材70eの固定機構とにおいて、第1実施形態の作動油制御弁10と異なる。固定部材70eの固定機構としては、アウタースリーブ30とインナースリーブ40とに代えてアウタースリーブ30eとインナースリーブ40eとを備える点において、第1実施形態の作動油制御弁10と異なる。その他の構成は、第1実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。
固定部材70eは、棒状のピンにより構成されている。固定部材70eは、軸方向ADにおいてアウタースリーブ30eの突出部35とスプール50の係止部59とのいずれよりもソレノイド160側において、アウタースリーブ30eとインナースリーブ40eとを貫いて配置されている。本実施形態において、固定部材70eは、略円柱状の外観形状を有するが、略円柱状に限らず、略四角柱状等の任意の棒状の外観形状を有していてもよい。
アウタースリーブ30eの工具係合部38eには、アウター貫通孔78が形成されている。アウター貫通孔78は、アウタースリーブ30eの外周面と内周面を連通させている。アウター貫通孔78には、固定部材70eが挿入されて固定される。本実施形態において、アウタースリーブ30eの拡径部36は、省略されている。このため、アウタースリーブ30eの内径は、軸方向ADの全体に亘って略同じに形成されている。
インナースリーブ40eは、鍔部46に代えて係止端部45eを有する。係止端部45eの外径は、アウタースリーブ30eの内径よりも小さく形成され、遅角側突出壁43と進角側突出壁44とのそれぞれの外径と略同じに形成されている。係止端部45eには、インナー貫通孔79が形成されている。インナー貫通孔79は、インナースリーブ40eの外周面と内周面を連通させている。インナー貫通孔79には、固定部材70eが挿入される。
本実施形態において、アウター貫通孔78およびインナー貫通孔79の断面視形状は、略円形であるが、略円形に限らず、固定部材70eの断面視形状に応じた任意の形状であってもよい。
第6実施形態の作動油制御弁10eにおいて、固定部材70eは、移動規制部としての機能も備える。固定部材70eは、アウタースリーブ30eとインナースリーブ40eとを貫いて配置されることにより、インナースリーブ40eの回転を規制でき、インナースリーブ40eがソレノイド160側に抜けることを規制でき、インナースリーブ40eがカム軸320側へと移動することを規制できる。本実施形態において、インナースリーブ40eに形成されたインナー貫通孔79の内周面は、第1当接部CP1および第2当接部CP2として機能する。また、インナー貫通孔79の内周面とインナー貫通孔79に挿入された固定部材70eの外周面との間には、軸方向ADの隙間が形成されている。
固定部材70eは、スプール50の係止部59よりもソレノイド160側においてアウタースリーブ30eとインナースリーブ40eとを貫いて配置されることにより、スプール50がソレノイド160側に抜けることを規制できる。すなわち、ソレノイド160の電磁部162に近付く方向へのスプール50の摺動は、固定部材70eと係止部59とが当接することにより規制される。
以上説明した第6実施形態の作動油制御弁10eによれば、第1実施形態の作動油制御弁10と同様な効果を奏する。加えて、固定部材70eが棒状のピンにより構成されることにより、移動規制部としての機能も備えるので、インナースリーブ40eの回転止めとインナースリーブ40eの抜け止めとスプール50eの抜け止めに加え、軸方向ADに沿ったソレノイド160側とは反対側へのインナースリーブ40e移動規制とを、1つの部品で兼用して実現できる。このため、作動油制御弁10eの製造コストの増大をさらに抑制できる。
また、固定部材70eが棒状のピンにより構成され、アウタースリーブ30eとインナースリーブ40eとを貫いて配置されているので、アウタースリーブ30eとインナースリーブ40eとの形状が複雑化することをそれぞれ抑制できる。また、アウタースリーブ30eの内径が軸方向ADの全体に亘って略同じに形成されているので、アウタースリーブ30の本体部31の内面加工が複雑化することをさらに抑制できる。また、インナースリーブ40eの鍔部46が省略されているので、鍔部46を形成するための切削加工等を省略でき、インナースリーブ40eの製造コストの増大を抑制できる。また、移動規制部としての固定部材70eが軸方向ADにおいてアウタースリーブ30の突出部35よりもソレノイド160側に設けられているので、アウタースリーブ30の固定部32に移動規制部を設けなくてもよく、固定部32の形状をカム軸320の端部321および軸穴部322の形状等に応じて容易に変更できる。
G.第7実施形態:
図17に示すように、第7実施形態の作動油制御弁が備える固定部材70fは、第1係合部78fをさらに有する点において、第3実施形態の作動油制御弁10bが備える固定部材70bと異なる。その他の構成は、第3実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。
第1係合部78fは、平板部71から径方向外側に向かって突出して形成された凸部により構成されている。第1係合部78fは、アウタースリーブ30bのソレノイド160側の端部に形成された図示しない第2係合部と係合する。かかる第2係合部は、径方向外側に向かって窪んで形成された凹部により構成されていてもよい。なお、固定部材70fに形成された第1係合部78fが凹部として構成され、アウタースリーブ30bに形成された第2係合部が凸部として構成されていてもよく、互いに係合可能な任意の形状により構成されていてもよい。
以上説明した第7実施形態の固定部材70fを備える作動油制御弁によれば、第3実施形態の作動油制御弁10bと同様な効果を奏する。加えて、固定部材70fに形成された第1係合部78fがアウタースリーブ30bに形成された第2係合部と係合するので、アウタースリーブ30bに対して固定部材70fが周方向に回転することを規制できる。また、第1係合部78fが凸部により構成されているので、アウタースリーブに第2係合部を形成するための加工が複雑化することを抑制できる。
H.他の実施形態:
(1)上記第1、2、5実施形態において、固定部材70、70dには、それぞれ複数の嵌合突起部73が形成されていたが、複数に限らず1つの嵌合突起部73が形成されていてもよい。また、上記第3、4実施形態において、固定部材70bには、それぞれ1つの嵌合突起部73bが形成されていたが、1つに限らず複数の嵌合突起部73bが形成されていてもよい。また、上記第3、4実施形態において、インナースリーブ40b、40cの嵌合部48bは、係止端部46bのソレノイド160側の端面の外縁部に形成されていたが、外縁部に限らず、係止端部46bのソレノイド160側の端面の任意の位置に形成されていてもよい。また、上記第7実施形態において固定部材70fに形成されていた第1係合部78fが、第1、2、5実施形態の固定部材70、70dに形成されていてもよい。このような構成によっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
(2)上記第1〜5実施形態において、固定部材70、70b、70dは、工具係合部38の頂部39と対応する位置でかしめられていたが、頂部39と対応する位置に限らず、周方向の任意の位置でかしめられてもよい。また、固定部材70、70b、70dは、かしめ固定に限らず、溶接等によりアウタースリーブ30、30a、30b、30cに固定されてもよい。このような構成によっても、上記第1〜5実施形態と同様な効果を奏する。
(3)上記第3、6実施形態において、固定部材70b、70eと第1当接部CP1との間と、移動規制部80bと第2当接部CP2との間とのうちの少なくとも一方には、軸方向ADの隙間が形成されていたが、かかる隙間が省略されていてもよい。また、上記各実施形態において、アウタースリーブ30、30a、30b、30c、30eの本体部31、31cの内径は、少なくともシール範囲SAにおいて一定に構成されていたが、一定でなくてもよい。また、上記第1、3、6実施形態において、アウタースリーブ30、30eの内径の最小値は、インナースリーブ40、40b、40eの内径の最大値よりも大きく構成されていたが、かかる最大値よりも小さく構成されていてもよい。このような構成によっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
(4)上記各実施形態における作動油制御弁10、10a、10b、10c、10eの構成は、あくまで一例であり、種々変更可能である。例えば、リサイクルポート47によるリサイクル機構が省略されていてもよい。また、例えば、スプール50、50b、50eの内部が作動油供給油路25として構成されていてもよく、アウタースリーブ30、30a、30b、30c、30eとインナースリーブ40、40b、40c、40eとの径方向の隙間がドレン油路53、53cとして構成されていてもよい。また、例えば、雄ねじ部33と雌ねじ部324との締結に限らず、溶接等の任意の固定方法により、カム軸320の端部321に固定されてもよい。また、ソレノイド160に限らず、電動モータやエアシリンダー等の任意のアクチュエータにより駆動されてもよい。このような構成によっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
(5)上記各実施形態において、バルブタイミング調整装置100は、カム軸320が開閉駆動する吸気弁330のバルブタイミングを調整していたが、排気弁340のバルブタイミングを調整してもよい。また、駆動軸としてのクランク軸310から中間の軸を介して動力が伝達される従動軸としてのカム軸320の端部321に固定されて用いられてもよく、二重構造のカム軸が備える駆動軸と従動軸とのうちの一方の端部に固定されて用いられてもよい。
本開示は、上述の各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した形態中の技術的特徴に対応する各実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
10、10a、10b、10c、10e 作動油制御弁、20 スリーブ、30、30a、30b、30c、30e アウタースリーブ、40、40b、40c、40e インナースリーブ、50、50b、50e スプール、70、70b、70d、70e、70f 固定部材、80、80b、80c 移動規制部、100 バルブタイミング調整装置、160 ソレノイド、310 クランク軸(駆動軸)、320 カム軸(従動軸)、321 端部、350 作動油供給源、AD 軸方向、AX 回転軸

Claims (14)

  1. 駆動軸(310)と前記駆動軸から動力が伝達されてバルブ(330)を開閉駆動する従動軸(320)とのうちの一方の軸の端部(321)に固定され前記バルブのバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置(100)において、前記バルブタイミング調整装置の回転軸(AX)に配置されて用いられて、作動油供給源(350)から供給される作動油の流動を制御する作動油制御弁(10、10a、10b、10c、10e)であって、
    筒状のスリーブ(20)と、
    自身の一端に当接して配置されるアクチュエータ(160)により駆動され、前記スリーブの径方向の内側を軸方向(AD)に摺動するスプール(50、50b、50e)と、
    移動規制部(80、80b、80c)と、
    固定部材(70、70b、70d、70e、70f)と、
    を備え、
    前記スリーブは、
    前記スプールの前記径方向の外側に配置されるインナースリーブ(40、40b、40c、40e)と、
    前記軸方向に沿った軸孔(34)が形成されたアウタースリーブ(30、30a、30b、30c、30e)であって、前記軸孔の前記軸方向における少なくとも一部に前記インナースリーブが挿入されているアウタースリーブと、
    を有し、
    前記移動規制部は、前記軸方向に沿った前記アクチュエータ側とは反対側への前記インナースリーブの移動を規制可能に構成され、
    前記固定部材は、前記アウタースリーブの前記アクチュエータ側の端部に固定され、前記インナースリーブが前記アウタースリーブに対して周方向に回転することを規制可能、かつ、前記インナースリーブと前記スプールとが前記アウタースリーブから前記軸方向において前記アクチュエータ側に抜けることをそれぞれ規制可能に構成されている、
    作動油制御弁。
  2. 請求項1に記載の作動油制御弁において、
    前記インナースリーブは、前記固定部材と当接可能な第1当接部(CP1)と、前記移動規制部と当接可能な第2当接部(CP2)とをさらに有し、
    前記固定部材と前記第1当接部との間と、前記移動規制部と前記第2当接部との間と、のうちの少なくとも一方には、前記軸方向の隙間が形成されている、
    作動油制御弁。
  3. 請求項1または請求項2に記載の作動油制御弁において、
    前記固定部材は、前記軸方向と交差する平板状に形成された平板部(71)と、前記平板部から前記径方向と交差する方向に突起して形成された嵌合突起部(73、73b)とを有し、
    前記インナースリーブは、前記アクチュエータ側の端部において前記嵌合突起部と嵌合する嵌合部(48、48b)を有する、
    作動油制御弁。
  4. 請求項3に記載の作動油制御弁において、
    前記アウタースリーブには、前記軸方向において前記固定部材と当接する位置決め部(82、82b)が形成されている、
    作動油制御弁。
  5. 請求項3または請求項4に記載の作動油制御弁において、
    前記固定部材には、前記アウタースリーブに対して前記固定部材が周方向に回転することを規制する第1係合部(78f)が形成されており、
    前記アウタースリーブには、前記第1係合部と係合する第2係合部が形成されている、
    作動油制御弁。
  6. 請求項3から請求項5までのいずれか一項に記載の作動油制御弁において、
    前記固定部材は、前記アクチュエータ側の端面に、前記アウタースリーブにかしめ固定されるための被かしめ部(74、74d)をさらに有する、
    作動油制御弁。
  7. 請求項6に記載の作動油制御弁において、
    前記被かしめ部には、前記径方向と交差する方向の凹凸(75)が形成されている、
    作動油制御弁。
  8. 請求項6または請求項7に記載の作動油制御弁において、
    前記アウタースリーブは、前記アウタースリーブを前記一方の軸の端部に固定するための工具係合部(38、38e)であって、前記アクチュエータ側の端部に形成され、前記径方向の厚みが厚肉に形成された前記周方向の頂部(39)を有する工具係合部を有し、
    前記被かしめ部は、前記周方向において前記頂部と対応する位置でかしめられている、
    作動油制御弁。
  9. 請求項3から請求項8までのいずれか一項に記載の作動油制御弁において、
    前記アウタースリーブは、前記アクチュエータ側の端部において内径が拡大して形成された拡径部(36)を有し、
    前記インナースリーブは、前記アクチュエータ側の端部において前記径方向の外側に向かって形成されて前記拡径部に配置される鍔部(45)を有し、
    前記嵌合部は、前記鍔部に形成されている、
    作動油制御弁。
  10. 請求項1または請求項2に記載の作動油制御弁において、
    前記固定部材は、棒状のピンにより構成され、前記アウタースリーブと前記インナースリーブとを貫いて配置されている、
    作動油制御弁。
  11. 請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載の作動油制御弁において、
    前記アウタースリーブの内径は、前記軸方向において前記インナースリーブと前記アウタースリーブとがシールされている範囲(SA)において、一定である、
    作動油制御弁。
  12. 請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載の作動油制御弁において、
    前記アウタースリーブは、前記インナースリーブが前記径方向の内側に配置されていない非配置部(37、37a)を有し、
    前記非配置部の内径は、前記インナースリーブの内径よりも大きく形成され、
    前記軸孔は、前記アウタースリーブを前記軸方向に貫通して形成されている、
    作動油制御弁。
  13. 請求項1から請求項12までのいずれか一項に記載の作動油制御弁において、
    前記アウタースリーブには、前記径方向の外側に突出し、前記バルブタイミング調整装置が備える位相変換部(130)を前記一方の軸との間で前記軸方向に挟み込む突出部(35)が形成されており、
    前記移動規制部は、前記軸方向において前記突出部よりも前記アクチュエータ側に設けられている、
    作動油制御弁。
  14. 請求項1から請求項13までのいずれか一項に記載の作動油制御弁を備える、
    バルブタイミング調整装置。
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