JP6683142B2 - バルブタイミング調整装置 - Google Patents
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Description
駆動軸および従動軸の一方を第1軸とし、駆動軸および従動軸の他方を第2軸とすると、ハウジングは、第1軸と連動して回転し、第2軸の端部に嵌合し、第2軸により回転可能に支持される。
また、本発明では、リサイクルチェック弁は、スプールの径方向に弾性変形可能に形成されている。
(第1実施形態)
バルブタイミング調整装置10の構成について図1、2に基づき説明する。
バルブタイミング調整装置10は、ハウジング20とベーンロータ30と油路切換弁11とを備えている。
油路切換弁11は、スリーブ40、スプール50、チェック弁60を有している。
スリーブ40は、インナースリーブ41、アウタースリーブ42、供給ポート43、第1制御ポート44、第2制御ポート45、ドレンポート46、係止部47を有している。
供給ポート43、第1制御ポート44、第2制御ポート45は、この順で、スリーブ40の一方の端部側から他方の端部側に向かって所定の間隔を空けて並ぶよう形成されている。
ドレンポート46は、インナースリーブ41のスリーブ筒部411の外壁と内壁とを接続するよう形成されている。
ドレンポート46は、スリーブ内油路48を経由して、油路切換弁11に対しカム軸3とは反対側、すなわち、バルブタイミング調整装置10の外部に連通している。
係止部47は、スリーブ筒部421の他方の端部側の外壁から径方向外側へ突出するよう環状に形成されている。
カム軸3の軸穴部100の内壁には、スリーブ40のねじ部422にねじ結合可能な軸側ねじ部110が形成されている。
軸穴部100に流入した作動油は、環状油路431、供給ポート43を経由して内側空間400に流入する。
スプール50は、スプール筒部51、スプール蓋部52、スプール底部53、供給油路54、第1制御油路55、第2制御油路56、リサイクル油路57を有している。
第1制御油路55は、スプール筒部51の外壁に形成された環状の凹部とスプール筒部51の内壁とを接続するよう形成されている。第1制御油路55は、スプール50の周方向に複数形成されている。
第2制御油路56は、スプール筒部51の外壁に形成された環状の凹部とスプール筒部51の内壁とを接続するよう形成されている。第2制御油路56は、スプール50の周方向に複数形成されている。
供給油路54、第1制御油路55、リサイクル油路57、第2制御油路56は、この順で、スプール50の一方の端部側から他方の端部側に向かって所定の間隔を空けて並ぶよう形成されている。
スプール50は、スプール蓋部52がスリーブ底部412を向くようにしてスリーブ40の内側、すなわち、内側空間400に設けられる。スプール50は、内側空間400において軸方向へ往復移動可能である。
供給油路54は、スプール50がスリーブ40に対し軸方向のどの位置にあっても、供給ポート43に連通している。
チェック弁60は、例えば図3(C)に示すような金属製の薄板600を巻くことにより形成されている。薄板600は、供給チェック弁対応部601、リサイクルチェック弁対応部602、軸部対応部603を有している。供給チェック弁対応部601、リサイクルチェック弁対応部602、軸部対応部603は矩形板状に形成されている。供給チェック弁対応部601、リサイクルチェック弁対応部602は、それぞれ、軸部対応部603の長手方向の辺から短手方向へ延びるよう軸部対応部603と一体に形成されている。チェック弁60は、軸部対応部603、供給チェック弁対応部601、リサイクルチェック弁対応部602を、軸部対応部603の短手方向に巻くことにより形成されている。
軸部63は、略円筒状に形成されている(図3(A)、(B)参照)。なお、軸部63は、周方向において板材すなわち軸部対応部603同士は重なっていない。
また、バルブタイミング調整装置10は、カム軸3の回転位相が目標値と一致する場合、油路切換弁11を保持状態とする。これにより、カム軸3の回転位相が保持される。
クランク軸2およびカム軸3の一方を第1軸とし、クランク軸2およびカム軸3の他方を第2軸とすると、ハウジング20は、第1軸と連動して回転し、第2軸の端部に嵌合し、第2軸により回転可能に支持される。
また、(10)本実施形態では、リサイクルチェック弁62は、スプール50の径方向に弾性変形可能に形成されている。そのため、リサイクルチェック弁62を、薄板等により簡単に形成することができる。
また、(11)本実施形態では、スリーブ40は、ベーンロータ30の中央部に配置されている。つまり、本実施形態では、油路切換弁11を構成するスリーブ40およびスプール50が、ベーンロータ30の中央部に設けられている。これにより、油路切換弁11と遅角室201および進角室202との油路経路を短くし、バルブタイミング調整装置10の応答性の向上を図ることができる。
本発明の第2実施形態によるバルブタイミング調整装置を図5に示す。第2実施形態は、スリーブ40、スプール50、チェック弁60、ベーンロータ30およびカム軸3の構成等が第1実施形態と異なる。
スリーブ40は、例えば鉄等の金属により形成されている。スリーブ40は、スリーブ筒部451、スリーブ底部452、ねじ部453を有している。
スリーブ40は、ベーンロータ30のボス31の内側を通り、ねじ部453がカム軸3の軸側ねじ部110に結合するようにしてカム軸3に固定される。
スプール蓋部52は、スプール筒部51と一体に形成されている。スプール底部53は、スプール筒部51とは別体に形成され、スプール筒部51のスプール蓋部52とは反対側の端部に圧入されている。
リサイクル油路571は、供給油路54に対しスプール蓋部52とは反対側において、スプール筒部51の外壁に形成された環状の凹部とスプール筒部51の内壁とを接続するよう形成されている。リサイクル油路571は、スプール50の周方向に複数形成されている。
本実施形態では、第1制御油路55および第2制御油路56は、リサイクル油路571とリサイクル油路572との間において一体に形成されている。
ドレンポート49は、油路切換弁11に対しカム軸3とは反対側、すなわち、バルブタイミング調整装置10の外部に連通している。
本実施形態では、チェック弁60は、リサイクルチェック弁62に代えて、リサイクルチェック弁621、622を有している。
リサイクルチェック弁621、622は、リサイクルチェック弁62と同様の構成のため、説明を省略する。
第2実施形態は、上述した点以外の構成は、第1実施形態と同様である。そのため、第1実施形態と同様の構成については、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
本発明の第3実施形態によるバルブタイミング調整装置を図6に示す。第3実施形態は、チェック弁60の構成等が第1実施形態と異なる。
図7に示すように、チェック弁60は、本体64、供給チェック弁65、リサイクルチェック弁66、穴部67を有している。
本体64は、例えば金属により略円筒状に形成されている。本体64は、肉厚が比較的小さく設定されている。
供給チェック弁65、リサイクルチェック弁66は、所謂リード弁である。
穴部67は、供給チェック弁65とリサイクルチェック弁66との間において、本体64の外壁と内壁とを接続するよう略円形に形成されている。
第3実施形態は、上述した点以外の構成は、第1実施形態と同様である。そのため、第1実施形態と同様の構成については、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
本発明の第4実施形態によるバルブタイミング調整装置の一部を図8に示す。第4実施形態は、スリーブ40、スプール50、チェック弁60の構成等が第2実施形態と異なる。
本実施形態では、供給ポート43は、第1制御ポート44と第2制御ポート45との間に形成されている。
本実施形態では、第1制御油路55、第2制御油路56、供給油路54は、リサイクル油路571とリサイクル油路572との間において一体に形成されている。
チェック弁60は、供給チェック弁61、リサイクルチェック弁621、622を有している。
第4実施形態は、上述した点以外の構成は、第2実施形態と同様である。そのため、第2実施形態と同様の構成については、第2実施形態と同様の効果を奏することができる。
本発明の第5実施形態によるバルブタイミング調整装置を図9に示す。第5実施形態は、スリーブ40、スプール50、チェック弁60の構成等が第1実施形態と異なる。
スリーブ40は、第2実施形態と同様、スリーブ筒部451、スリーブ底部452、ねじ部453を有している。
供給ポート43は、スリーブ筒部451の外壁と内壁とを接続するよう形成されている。供給ポート43は、スプール50の外壁と軸穴部100の内壁との間の筒状の隙間を経由して供給穴部101に連通している。
第1制御ポート44は、供給ポート43に対し係止部47側においてスリーブ筒部451の外壁と内壁とを接続するよう形成されている。
第2制御ポート45は、第1制御ポート44に対し係止部47側においてスリーブ筒部451の外壁と内壁とを接続するよう形成されている。
ドレンポート46は、第1制御ポート44と第2制御ポート45との間においてスリーブ筒部451の外壁と内壁とを接続するよう形成されている。
ベーンロータ30のボス31には、スリーブ外油路33が形成されている。スリーブ外油路33は、ドレンポート49とバルブタイミング調整装置10の外部とを連通するよう形成されている。
チェック弁60は、供給チェック弁68、リサイクルチェック弁69を有している。
供給チェック弁68、リサイクルチェック弁69は、それぞれ、別体に形成されている。供給チェック弁68、リサイクルチェック弁69は、例えば金属の薄板を折り曲げることにより形成されている。
第5実施形態は、上述した点以外の構成は、第1実施形態と同様である。そのため、第1実施形態と同様の構成については、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
本発明の第6実施形態によるバルブタイミング調整装置の一部を図10に示す。第6実施形態は、スリーブ40、スプール50、チェック弁60の構成等が第1実施形態と異なる。
図10に示すように、スリーブ40は、3重の筒状に形成されている。スリーブ40は、第2実施形態と同様、スリーブ筒部451、スリーブ底部452、ねじ部453を有している。
供給ポート43は、スリーブ筒部451の外壁と内壁とを接続するよう形成されている。供給ポート43には、オイルポンプ8が接続される。
第1制御ポート44は、供給ポート43に対し係止部47側においてスリーブ筒部451の外壁と内壁とを接続するよう形成されている。
第2制御ポート45は、第1制御ポート44に対し係止部47側においてスリーブ筒部451の外壁と内壁とを接続するよう形成されている。
本実施形態では、スプール蓋部52は、スプール筒部51と一体に形成されている。スプール底部53は、スプール筒部51とは別体に形成され、スプール筒部51のスプール蓋部52とは反対側に圧入されている。
供給油路54は、リサイクル油路57に対しスプール底部53側においてスプール筒部51の外壁と内壁とを接続するよう形成されている。
第1制御油路55と第2制御油路56とは、供給油路54に対しスプール底部53側においてスプール筒部51の外壁と内壁とを接続するよう一体に形成されている。
チェック弁60は、供給チェック弁61、リサイクルチェック弁62を有している。
供給チェック弁61は、供給油路54に対応するよう蓄圧空間500に設けられている。リサイクルチェック弁62は、リサイクル油路57に対応するよう蓄圧空間500に設けられている。
第6実施形態は、上述した点以外の構成は、第1実施形態と同様である。そのため、第1実施形態と同様の構成については、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
本発明の第7実施形態によるバルブタイミング調整装置の一部を図11に示す。第6実施形態は、スプール50、チェック弁60の構成等が第6実施形態と異なる。
本実施形態では、リサイクル油路57は、スプール蓋部52の中央に形成されている。つまり、リサイクル油路57は、スプール50の軸上においてスプール50のカム軸3側の端部に形成されている。
リサイクルチェック弁73は、収容部74の内側において移動可能である。
第7実施形態は、上述した点以外の構成は、第6実施形態と同様である。そのため、第6実施形態と同様の構成については、第6実施形態と同様の効果を奏することができる。
上述の実施形態では、油路切換弁11を構成するスリーブ40およびスプール50が、ベーンロータ30の中央部に配置される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、油路切換弁11は、ベーンロータ30の中央部以外の場所、例えばハウジング20の外部に配置してもよい。
また、上述の第1実施形態等では、スリーブ40に対するスプール50の位置にかかわらず、ドレンポートの少なくとも一部が、リサイクル油路に対しスプール50の径方向外側に位置するよう形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ドレンポートは、スリーブ40の内側においてリサイクル油路と連通可能であれば、リサイクル油路に対しスプール50の径方向外側に位置するよう形成されていなくてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、チェーン6に代えて、例えばベルト等の伝達部材によりハウジング20とクランク軸2とが連結されていてもよい。
本発明のバルブタイミング調整装置10は、エンジン1の排気弁5のバルブタイミングを調整することとしてもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
Claims (9)
- 内燃機関(1)の駆動軸(2)から従動軸(3)まで動力を伝達する動力伝達経路に設けられ、前記従動軸により開閉駆動されるバルブ(4、5)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(10)であって、
前記駆動軸および前記従動軸の一方を第1軸とし、前記駆動軸および前記従動軸の他方を第2軸とすると、
前記第1軸と連動して回転し、前記第2軸の端部に嵌合し、前記第2軸により回転可能に支持されるハウジング(20)と、
前記第2軸の端部に固定され、前記ハウジングの内部空間(200)を周方向の一方側の第1油圧室(201)と周方向の他方側の第2油圧室(202)とに仕切るベーン(32)を有し、作動油供給源(8)から前記第1油圧室および前記第2油圧室に供給される作動油の圧力に応じて前記ハウジングに対して相対回転するベーンロータ(30)と、
前記作動油供給源に連通する供給ポート(43)、前記第1油圧室に連通している第1制御ポート(44)、前記第2油圧室に連通している第2制御ポート(45)、および、前記バルブタイミング調整装置の外部に連通しているドレンポート(46、49、454)を有する筒状のスリーブ(40)と、
前記スリーブの内側において軸方向へ往復移動可能に設けられ、内側に形成された蓄圧空間(500)、前記蓄圧空間と前記供給ポートとを接続するよう形成された供給油路(54)、前記蓄圧空間と前記第1制御ポートとを接続可能に形成された第1制御油路(55)、前記蓄圧空間と前記第2制御ポートとを接続可能に形成された第2制御油路(56)、および、前記第1制御ポートまたは前記第2制御ポートと前記蓄圧空間とを接続可能に形成されたリサイクル油路(57、571、572)を有する筒状のスプール(50)と、
前記スプールの内側に設けられ、前記リサイクル油路側から前記蓄圧空間側へ向かう作動油の流れを許容し、前記蓄圧空間側から前記リサイクル油路側へ向かう作動油の流れを規制するリサイクルチェック弁(62、621、622、66、69、73)と、を備え、
前記リサイクル油路と前記ドレンポートとは、前記スリーブの内側において互いに接続し、
前記リサイクルチェック弁(62、621、622、66、69)は、前記スプールの径方向に弾性変形可能に形成されているバルブタイミング調整装置。 - 前記ドレンポート(46、49)は、少なくとも一部が、前記リサイクル油路に対し前記スプールの径方向外側に位置するよう形成されている請求項1に記載のバルブタイミング調整装置。
- 前記ドレンポートは、前記スリーブと前記スプールとの間を経由して前記バルブタイミング調整装置の外部に連通している請求項1または2に記載のバルブタイミング調整装置。
- 前記リサイクル油路は、前記スリーブの軸方向において前記第1制御油路と前記第2制御油路との間に形成されている請求項1〜3のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
- 前記リサイクル油路は、前記スリーブの軸方向において2つ(571、572)形成されており、
前記第1制御油路および前記第2制御油路は、2つの前記リサイクル油路の間において一体に形成されている請求項1〜3のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。 - 前記ドレンポートは、前記スリーブの肉厚内に形成された油路であるスリーブ内油路(48)を経由して前記バルブタイミング調整装置の外部に連通している請求項1〜5のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
- 前記ドレンポートは、前記第2軸または前記ベーンロータに形成された油路であるスリーブ外油路(33、103)を経由して前記バルブタイミング調整装置の外部に連通している請求項1〜5のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
- 前記ドレンポート(454)は、前記スリーブの軸上において前記スリーブの前記第2軸側の端部に形成されており、
前記リサイクル油路は、前記スプールの径方向に延びるよう形成されている請求項1に記載のバルブタイミング調整装置。 - 前記スリーブは、前記ベーンロータの中央部に配置されている請求項1〜8のいずれかの一項に記載のバルブタイミング調整装置。
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