JP4487263B2 - Valve timing adjustment device - Google Patents
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Description
本発明は、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉タイミング(以下、開閉タイミングをバルブタイミングという)を調整する内燃機関のバルブタイミング調整装置に関する。 The present invention relates to a valve timing adjusting device for an internal combustion engine that adjusts the opening / closing timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve (hereinafter, the opening / closing timing is referred to as a valve timing).
従来、ハウジング内において作動流体圧によりベーンロータを相対回転駆動することで、内燃機関の駆動軸と従動軸との間の相対回転位相を変化させて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が知られている。一般にこの種のバルブタイミング調整装置では、内燃機関の始動直後等といった作動流体圧が低いときであっても作動可能となるように、ベーンロータにベーンが複数設けられて受圧面積の増大、ひいては発生トルクの増大が図られている。一方、ベーンの数が多くなるほど多量の作動流体が必要となり、その結果として作動応答性が低下するため、例えば特許文献1に開示の技術では、作動流体圧を作用させるベーンの数を作動流体圧に応じて変化させている。ここで作動流体圧が低いときには、作動流体圧を多くのベーンに作用させて所望の作動を確保することが望ましく、また逆に作動流体圧が高いときには、作動流体圧を作用させるベーンの数を限定して作動応答性を高めることが望ましい。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a valve timing adjusting device that adjusts a valve timing by changing a relative rotational phase between a drive shaft and a driven shaft of an internal combustion engine by relatively rotating and driving a vane rotor with a working fluid pressure in a housing. Yes. In general, in this type of valve timing adjusting device, the vane rotor is provided with a plurality of vanes so that the operation can be performed even when the working fluid pressure is low, such as immediately after the start of the internal combustion engine. The increase of is planned. On the other hand, as the number of vanes increases, a larger amount of working fluid is required, and as a result, the operation responsiveness decreases. For example, in the technique disclosed in
上記特許文献1に開示の技術の場合、作動流体圧の作用しないベーンが作動流体圧の作用するベーンと共に駆動されるが、このとき前者のベーンとハウジングとの間の流体室には遮断弁によって作動流体が導入されないため、当該流体室では内圧低下が生じる。こうした内圧低下は、ベーンロータがハウジングに対して相対回転するときの作動抵抗となるため、作動応答性を高める上で障害となる。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、作動流体圧に応じた作動を実現するバルブタイミング調整装置を提供することにある。
In the case of the technique disclosed in
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a valve timing adjusting device that realizes an operation according to a working fluid pressure.
請求項1に記載の発明によると、流体圧供給手段から供給される作動流体圧(以下、単に作動流体圧という)が設定圧未満となることを必須条件として第二ベーンロータが第一ベーンロータに対してロックされ、またこのとき流体圧供給手段から第二収容室への作動流体圧の供給が許容される。これにより、第一及び第二収容室内の第一及び第二ベーンにそれぞれ作用する作動流体圧に応じて、第一及び第二ベーンロータの双方をハウジングに対して相対回転させることができる。したがって、作動流体圧が設定圧未満となる低圧時には、作動流体圧の作用により駆動するベーンの数を多くして所望の作動を確保することができる。 According to the first aspect of the present invention, the second vane rotor is more sensitive to the first vane rotor on the condition that the working fluid pressure supplied from the fluid pressure supply means (hereinafter simply referred to as working fluid pressure) is less than the set pressure. At this time, supply of working fluid pressure from the fluid pressure supply means to the second storage chamber is allowed. Accordingly, both the first and second vane rotors can be rotated relative to the housing in accordance with the working fluid pressures acting on the first and second vanes in the first and second storage chambers, respectively. Therefore, when the working fluid pressure is lower than the set pressure, the number of vanes driven by the action of the working fluid pressure can be increased to ensure a desired operation.
さらに請求項1に記載の発明によると、作動流体圧が設定圧以上となることを必須条件として第二ベーンロータの第一ベーンロータに対するロック(以下、単に第二ベーンロータのロックという)が解除され、またこのとき流体圧供給手段から第二収容室への作動流体圧の供給が規制される。これにより、第一収容室内の第一ベーンに作用する作動流体圧に応じて、第一ベーンロータをハウジングに対して相対回転させることはできるが、第二ベーンロータについては、第二収容室内の第二ベーンへの流体圧作用を抑制してハウジングに対する相対回転を止めることができる。したがって、作動流体圧が設定圧以上となる高圧時には、作動流体圧の作用により駆動するベーンの数を少なくして作動流体の必要量を減らすことができるのみならず、流体圧供給が規制される第二収容室において第二ベーンの作動による内圧低下を抑えることができる。故に、このような発明によれば、作動応答性を高めることができる。
尚、第一及び第二収容室並びに第一及び第二ベーンの数は、それぞれ単数であっても複数であってもよい。
Further, according to the first aspect of the present invention, the lock of the second vane rotor to the first vane rotor (hereinafter simply referred to as the lock of the second vane rotor) is released on the condition that the working fluid pressure is equal to or higher than the set pressure. At this time, the supply of the working fluid pressure from the fluid pressure supply means to the second storage chamber is restricted. Accordingly, the first vane rotor can be rotated relative to the housing in accordance with the working fluid pressure acting on the first vane in the first storage chamber. The relative pressure with respect to the housing can be stopped by suppressing the fluid pressure action on the vane. Accordingly, when the working fluid pressure is higher than the set pressure, not only can the number of vanes driven by the action of the working fluid pressure be reduced to reduce the required amount of working fluid, but also the fluid pressure supply is regulated. A decrease in internal pressure due to the operation of the second vane can be suppressed in the second storage chamber. Therefore, according to such an invention, the operation responsiveness can be enhanced.
The number of the first and second storage chambers and the number of the first and second vanes may be singular or plural.
請求項2に記載の発明によると、ロック部材は、第一及び第二ベーンロータの双方に嵌合するロック位置に作動流体圧によって移動することで、第二ベーンロータを第一ベーンロータに対してロックすることができる。またロック部材は、第一及び第二ベーンロータの一方から離脱する解除位置に作動流体圧によって移動することで、第二ベーンロータのロックを解除することができる。このような発明によれば、作動流体圧が設定圧未満となることを必須条件に第二ベーンロータのロックを実現し作動流体圧が設定圧以上となることを必須条件に当該ロックを解除するロック手段を、例えばロック部材をピストンとする簡素な構成によって構築することができる。 According to the second aspect of the present invention, the lock member is moved to the lock position fitted to both the first and second vane rotors by the working fluid pressure, thereby locking the second vane rotor with respect to the first vane rotor. be able to. Moreover, the lock member can unlock the second vane rotor by moving to the release position where the lock member is released from one of the first and second vane rotors by the working fluid pressure. According to such an invention, the lock for realizing the lock of the second vane rotor on the essential condition that the working fluid pressure is lower than the set pressure and releasing the lock on the essential condition that the working fluid pressure is equal to or higher than the set pressure. The means can be constructed by a simple configuration in which the lock member is a piston, for example.
請求項3に記載の発明によると、ロック部材は、第一ベーンロータから離脱する解除位置においてハウジングの嵌合孔に嵌合することにより、第二ベーンロータをハウジングに対してロックする。これにより、ロック部材が第一ベーンロータから離脱して第二ベーンロータのロックを解除する高圧時には、第二ベーンロータのハウジングに対する相対回転を確実に止めて作動応答性を十分に高めることができる。 According to the third aspect of the present invention, the lock member locks the second vane rotor with respect to the housing by fitting into the fitting hole of the housing at the release position where the lock member is detached from the first vane rotor. Thereby, at the time of high pressure at which the lock member is detached from the first vane rotor and unlocks the second vane rotor, the relative rotation of the second vane rotor with respect to the housing can be surely stopped to sufficiently enhance the operation responsiveness.
請求項4に記載の発明によると、ロック部材は、作動流体圧により第二ベーンロータの第二摺動孔側に押圧されて第一ベーンロータの第一摺動孔から離脱しつつ、ハウジングに設けられる嵌合孔にハウジングの軸方向においてテーパ嵌合する。これによりロック部材は、第二摺動孔と嵌合孔とがハウジングの回転方向にずれた状態から作動流体圧により押圧されても、第二ベーンロータの第一ベーンロータに対する相対回転を伴うことで第一摺動孔から離脱しつつ嵌合孔に嵌合することができる。そして、第二ベーンロータの第一ベーンロータに対する相対回転の結果、第一摺動孔と第二摺動孔とが各ベーンロータの回転方向にずれることとなるので、第一摺動孔から離脱した直後のロック部材が作動流体圧の変動等により誤って第一摺動孔に戻る事態を防止することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the lock member is provided in the housing while being pressed toward the second sliding hole side of the second vane rotor by the working fluid pressure and detached from the first sliding hole of the first vane rotor. The fitting hole is taper-fitted in the axial direction of the housing. As a result, even if the lock member is pressed by the working fluid pressure from the state in which the second sliding hole and the fitting hole are displaced in the rotation direction of the housing, the second vane rotor is relatively rotated with respect to the first vane rotor. It is possible to fit into the fitting hole while detaching from the one sliding hole. As a result of the relative rotation of the second vane rotor with respect to the first vane rotor, the first sliding hole and the second sliding hole are displaced in the rotation direction of each vane rotor. It is possible to prevent the lock member from returning to the first sliding hole by mistake due to fluctuations in the working fluid pressure or the like.
請求項5に記載の発明によると、第一ベーンロータの第一ベーンの第一摺動孔と、第一収容室内に第一ベーンと共に収容される第二ベーンロータの第三ベーンの第二摺動孔とにロック部材が嵌合する位置を、ロック位置として定めることができる。また、ロック部材が第一及び第二摺動孔に摺動してそれら摺動孔の一方から離脱した位置を、解除位置として定めることができる。このような発明によれば、第一及び第三ベーンの内部を有効利用して配置したロック部材に第二ベーンロータのロック及びその解除機能を持たせることができるので、装置の小型化を容易に図ることができる。
尚、第三ベーンの数は、それぞれ単数であっても複数であってもよい。
According to the invention described in claim 5, the first sliding hole of the first vane of the first vane rotor and the second sliding hole of the third vane of the second vane rotor housed together with the first vane in the first housing chamber. The position at which the lock member is fitted to each other can be determined as the lock position. Further, a position where the lock member slides in the first and second sliding holes and is separated from one of the sliding holes can be defined as a release position. According to such an invention, the lock member disposed by effectively utilizing the inside of the first and third vanes can be provided with the function of locking and releasing the second vane rotor, so that the apparatus can be easily downsized. Can be planned.
The number of third vanes may be singular or plural.
第二ベーンロータのロック時には、ベーンロータ間におけるトルク伝達がロック部材を通じて行われることにより、せん断応力がロック部材に発生するおそれがある。
請求項6に記載の発明によると、第一ベーンにおいて第一摺動孔を形成する孔形成部よりも第一ベーンロータの軸方向に突出する突出部は、第二ベーンロータのロック時に第一ベーンロータの回転方向の片側から第三ベーンに当接する。これにより、ベーンロータ間におけるトルク伝達を、突出部と第三ベーンとの当接界面を通じて実現することができるので、ロック部材にせん断応力が発生することを抑制してロック部材の耐久性を高めることができる。
When the second vane rotor is locked, torque transmission between the vane rotors is performed through the lock member, so that shear stress may be generated in the lock member.
According to the sixth aspect of the present invention, the protruding portion that protrudes in the axial direction of the first vane rotor rather than the hole forming portion that forms the first sliding hole in the first vane is formed on the first vane rotor when the second vane rotor is locked. It contacts the third vane from one side in the rotational direction. As a result, torque transmission between the vane rotors can be realized through the contact interface between the protrusion and the third vane, so that the shearing stress is prevented from being generated in the locking member and the durability of the locking member is increased. Can do.
請求項7に記載の発明によると、供給制御部材は、流体圧供給手段及び第二収容室の間を連通させる連通位置に作動流体圧によって移動することで、流体圧供給手段から第二収容室への作動流体圧の供給を許容することができる。また供給制御部材は、流体圧供給手段及び第二収容室の間の連通を遮断する遮断位置に作動流体圧によって移動することで、流体圧供給手段から第二収容室への作動流体圧の供給を規制することができる。このような発明によれば、第二ベーンロータのロック時に第二収容室への流体圧供給を許容し当該ロックの解除時に第二収容室への流体圧供給を規制する供給制御手段を、例えば供給制御部材をピストンとする簡素な構成によって構築することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the supply control member moves from the fluid pressure supply means to the second storage chamber by moving to the communication position for communicating between the fluid pressure supply means and the second storage chamber by the working fluid pressure. The supply of the working fluid pressure can be permitted. Further, the supply control member is moved by the working fluid pressure to a blocking position that cuts off the communication between the fluid pressure supply means and the second storage chamber, thereby supplying the working fluid pressure from the fluid pressure supply means to the second storage chamber. Can be regulated. According to such an invention, the supply control means for permitting the supply of the fluid pressure to the second storage chamber when the second vane rotor is locked and restricting the supply of the fluid pressure to the second storage chamber when the lock is released is provided, for example, It can be constructed with a simple configuration in which the control member is a piston.
さらに請求項7に記載の発明によると、ロック部材は、作動流体圧による駆動力を供給制御部材を介して受けることにより移動するので、ロック部材及び供給制御部材の移動を供給経路が同じ作動流体圧によって一挙に制御することができる。したがって、ロック部材及び供給制御部材の移動制御性が向上する。
尚、請求項7に記載の発明においてロック部材の移動形態については、作動流体圧による駆動力をロック部材が供給制御部材を介して受けることのみにより実現されるものであってもよいし、作動流体圧による駆動力をロック部材が供給制御部材を介して受けることにより実現される場合と、他の場合、例えば作動流体圧がロック部材に直接作用することにより実現される場合とが条件に応じて変わるものであってもよい。
According to the seventh aspect of the present invention, the lock member moves by receiving the driving force due to the working fluid pressure via the supply control member. It can be controlled at once by pressure. Therefore, the movement controllability of the lock member and the supply control member is improved.
In addition, in the invention according to claim 7, the movement form of the lock member may be realized only when the lock member receives the driving force by the working fluid pressure via the supply control member. The case where the lock member is realized by receiving the driving force due to the fluid pressure via the supply control member and the case where it is realized by other cases, for example, when the working fluid pressure is directly applied to the lock member, depending on the conditions. May change.
第二ベーンロータのロックが解除されると、ハウジングに対して相対回転する第一ベーンロータは、第二ベーンロータに対しても相対回転することとなる。
請求項8に記載の発明によると、ロック部材に当接して駆動力を伝達するテーパ部を端部に有する供給制御部材は、当該テーパ部を第二摺動孔に進入させることによりロック部材を第一摺動孔から離脱させる。故に、テーパ部が第二摺動孔に進入した状態から第一ベーンロータがハウジング及び第二ベーンロータに対して相対回転しようとすると、第二摺動孔から脱出する向きの力が第二摺動孔からテーパ部に作用する。この力の作用により、テーパ部を第二摺動孔から脱出させつつ第一ベーンロータをハウジング及び第二ベーンロータに対して相対回転させることができるので、テーパ部が第二摺動孔から完全に脱出したときには、第一摺動孔と第二摺動孔とが各ベーンロータの回転方向にずれることとなる。したがって、第一摺動孔から離脱した直後のロック部材が作動流体圧の変動等により誤って第一摺動孔に戻る事態を防止することができる。
When the lock of the second vane rotor is released, the first vane rotor that rotates relative to the housing also rotates relative to the second vane rotor.
According to the eighth aspect of the present invention, the supply control member having at its end a tapered portion that abuts on the lock member and transmits the driving force causes the lock member to enter the second sliding hole. Remove from the first sliding hole. Therefore, when the first vane rotor attempts to rotate relative to the housing and the second vane rotor from the state in which the tapered portion enters the second sliding hole, the force in the direction to escape from the second sliding hole is Acts on the tapered portion. Due to the action of this force, the first vane rotor can be rotated relative to the housing and the second vane rotor while the taper part escapes from the second sliding hole, so that the taper part completely escapes from the second sliding hole. When it does, the 1st sliding hole and the 2nd sliding hole will shift in the rotation direction of each vane rotor. Therefore, it is possible to prevent a situation in which the lock member immediately after being detached from the first sliding hole returns to the first sliding hole by mistake due to a change in working fluid pressure or the like.
請求項9に記載の発明によると、供給制御部材は、流体圧供給手段及び第二収容室の間を連通させる連通位置に作動流体圧によって移動することで、流体圧供給手段から第二収容室への作動流体圧の供給を許容することができる。また供給制御部材は、流体圧供給手段及び第二収容室の間の連通を遮断する遮断位置に作動流体圧によって移動することで、流体圧供給手段から第二収容室への作動流体圧の供給を規制することができる。このような発明によれば、第二ベーンロータのロック時に第二収容室への流体圧供給を許容し当該ロックの解除時に第二収容室への流体圧供給を規制する供給制御手段を、例えば供給制御部材をピストンとする簡素な構成によって構築することができる。 According to the ninth aspect of the present invention, the supply control member moves from the fluid pressure supply means to the second storage chamber by moving to the communication position where the fluid pressure supply means and the second storage chamber communicate with each other by the working fluid pressure. The supply of the working fluid pressure can be permitted. Further, the supply control member is moved by the working fluid pressure to a blocking position that cuts off the communication between the fluid pressure supply means and the second storage chamber, thereby supplying the working fluid pressure from the fluid pressure supply means to the second storage chamber. Can be regulated. According to such an invention, the supply control means for permitting the supply of the fluid pressure to the second storage chamber when the second vane rotor is locked and restricting the supply of the fluid pressure to the second storage chamber when the lock is released is provided, for example, It can be constructed with a simple configuration in which the control member is a piston.
請求項10に記載の発明によると、供給制御部材は、ハウジング及び第一ベーンロータの双方に嵌合する位置に作動流体圧により移動することで、第一ベーンロータをハウジングに対してロックすることができる。また、供給制御部材は、ハウジング及び第一ベーンロータの一方から離脱する連通位置及び遮断位置に作動流体圧により移動することで、第一ベーンロータのハウジングに対するロックを解除して第二ベーンロータのロック時及びその解除時における作動を円滑に進めることができる。このような発明によれば、流体圧供給の制御機能とロックの制御機能とを同一部材によって果たすことができるので、構成の簡素化を促進することができる。 According to the tenth aspect of the present invention, the supply control member can be locked to the housing by moving the supply control member to the position where the supply control member is fitted to both the housing and the first vane rotor by the working fluid pressure. . Further, the supply control member moves to a communication position and a cutoff position where the supply control member separates from one of the housing and the first vane rotor by operating fluid pressure, thereby releasing the lock on the housing of the first vane rotor and locking the second vane rotor and The operation at the time of release can be smoothly advanced. According to such an invention, since the fluid pressure supply control function and the lock control function can be achieved by the same member, simplification of the configuration can be promoted.
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。
(第一実施形態)
図1,2は、本発明の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置10を示す。バルブタイミング調整装置10は作動流体として作動油を用いる油圧制御式であり、内燃機関のクランク軸とカム軸20との間のトルク伝達系に設置されて吸気弁(図示しない)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は、ハウジング11、第一ベーンロータ21、第二ベーンロータ31、第一ピストン41及び第二ピストン51、油圧供給系60を備えている。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the overlapping description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol to the corresponding component in each embodiment.
(First embodiment)
1 and 2 show a valve
ハウジング11は、スプロケット12、シューハウジング13及びフロントプレート14から構成されている。スプロケット12のシューハウジング13側には、円環状の嵌合リング120が設けられている。スプロケット12はクランク軸(図示しない)にタイミングチェーン(図示しない)を介して連繋しており、クランク軸の出力トルクが伝達されることによりクランク軸と共に回転する。ここで、ハウジング11の回転方向は図2の時計方向である。
The
図1,2に示すようにシューハウジング13は、円筒状の周壁130と、周壁130から径方向内側へ突出するシュー131,132,133,134とを有している。シュー131,132,133,134はハウジング11の回転方向に所定間隔をあけて設けられ、それぞれの間に扇状の収容室111,112,113,114を形成している。ここで、収容室111はシュー131,134間に配置され、収容室112はシュー131,132間に配置され、収容室113はシュー132,133間に配置され、収容室114はシュー133,134間に配置されている。フロントプレート14はシューハウジング13を挟んでスプロケット12とは反対側に配置され、スプロケット12及びシューハウジング13に螺子締めされている。フロントプレート14には、シューハウジング13側の壁面に開口する嵌合孔140が設けられている。嵌合孔140はテーパ孔状であり、開口側へ向かって拡径する内周面を有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1に示すカム軸20は、内燃機関の出力トルクがクランク軸からバルブタイミング調整装置10を通じて伝達されることにより吸気弁を開閉駆動する。カム軸20はハウジング11と同軸に配置され、ハウジング11に対して相対回転可能にスプロケット12の内周側に嵌合している。図1,2に示すように第一ベーンロータ21は、ハウジング11に対して相対回転可能にハウジング11内に収容されている。第一ベーンロータ21はカム軸20に同軸にボルト固定されており、カム軸20と共に回転する。ここで、第一ベーンロータ21及びカム軸20の回転方向は図2の時計方向である。したがって、第一ベーンロータ21がハウジング11に対して進角する相対回転方向は図2の時計方向であり、第一ベーンロータ21がハウジング11に対してする相対回転方向は図2の反時計方向である。
The
図1,2に示すように第一ベーンロータ21は、カム軸20に固定される円筒状のボス部210と、ボス部210から径方向外側へ突出するベーン213,214とを有している。ベーン213,214は第一ベーンロータ21の回転方向に所定間隔をあけて設けられ、それぞれ対応する収容室113,114内に収容されている。ベーン213は、収容室113内の周壁130に当接することにより収容室113をシュー132との間の進角室63及びシュー133との間の遅角室73に仕切っている。ベーン214は、収容室114内の周壁130に当接することにより収容室114をシュー133との間の進角室64及びシュー134との間の遅角室74に仕切っている。図2,3に示すようにベーン214は、第一摺動孔219を内部に形成する孔形成部215と、第一ベーンロータ21の軸方向のフロントプレート14側に孔形成部215よりも突出する突出部216とを有している。第一摺動孔219は孔形成部215を第一ベーンロータ21の軸方向に貫通する円筒孔状であり、図2に示すように第一ベーンロータ21のハウジング11に対する相対回転位置が最遅角位置となるとき、図1に示すように嵌合リング120の内周孔(以下、嵌合孔という)121と略同軸上に並ぶ。図2,3に示すように突出部216は孔形成部215よりも遅角室74側に配置されており、台形状の本体217の側壁面から進角室64側に突出する当接突起218を有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1,2に示すように第二ベーンロータ31は、第一ベーンロータ21よりもフロントプレート14側において、ハウジング11に対して相対回転可能にハウジング11内に収容されている。第二ベーンロータ31は第一ベーンロータ21及びハウジング11と同軸に配置され、第一ベーンロータ21に対して相対回転可能にボス部210の外周側に嵌合している。第二ベーンロータ31は、第二ピストン51の働きにより第一ベーンロータ21に対してロックされるとき、図2,4に示すように第一ベーンロータ21と一体に回転する。したがって、第二ベーンロータ31の回転方向は図2の時計方向であり、第一ベーンロータ21がハウジング11に対して進角及び遅角する相対回転方向はそれぞれ図2の時計方向及び反時計方向である。尚、第二ベーンロータ31のハウジング11に対する相対回転位置について、油圧供給系60からの供給油圧による最遅角位置は図2の位置となるが、本実施形態では、第二ピストン51の働きによって当該最遅角位置よりも例えば1°程度遅角側となる図6の位置が実現される。そこで、以下における本実施形態の説明では、第二ベーンロータ31のハウジング11に対する相対回転位置について、単に「最遅角位置」という場合には図2の位置を表し、「特別最遅角位置」という場合には図6の位置を表すものとする。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1,2に示すように第二ベーンロータ31は、ボス部210に嵌合する円筒状のボス部310と、ボス部310から径方向外側へ突出するベーン311,312,314とを有している。ベーン311,312,314は第二ベーンロータ31の回転方向に所定間隔をあけて設けられ、それぞれ対応する収容室111,112,114に収容されている。べーン311は、収容室111内の周壁130に当接することにより収容室111をシュー134との間の進角室61及びシュー131との間の遅角室71に仕切っている。ベーン312は、収容室112内の周壁130に当接することにより収容室112をシュー131との間の進角室62及びシュー132との間の遅角室72に仕切っている。ベーン314は突出部216とシュー133との間の進角室64内に配置され、進角室64内の周壁130との間に隙間640をあけている。ベーン314は、第二ベーンロータ31の軸方向において孔形成部215とフロントプレート14との間に挟持されている。ベーン314は、第二摺動孔315を内部に形成している。第二摺動孔315は、ベーン314を第二ベーンロータ31の軸方向に貫通する円筒孔状であり、図6に示すように第二ベーンロータ31のハウジング11に対する相対回転位置が特別最遅角位置となるとき、図7に示すように嵌合孔140と略同軸上に並ぶ。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
第二ベーンロータ31が第一ベーンロータ21に対してロックされるとき、図2,3に示すようにベーン314には、各ベーンロータ21,31の回転方向の片側から突出部216の当接突起218が当接する。この当接によりベーン314と突出部216の本体217との間には、当接突起218と孔形成部215との間を通じて隙間640と連通する隙間641が形成される。また図6に示すように、第二ピストン51の働きによって第二ベーンロータ31がハウジング11に対して特別最遅角位置にロックされるとき、ベーン314はシュー133と当接すると共に、当接突起218とは離間して隙間641を拡大する。
When the
図8,9に示すように第一ピストン41は円柱状であり、第一摺動孔219に同軸嵌合して摺動する。図1に示すように第一ピストン41は、第一摺動孔219と嵌合した状態下、スプロケット12の嵌合リング120に嵌合することで、ハウジング11に対して第一ベーンロータ21を最遅角位置にロックする。第一ピストン41には、外周壁面に開口する環状の溝路410が設けられている。第一ピストン41のスプロケット12側の端部には、嵌合孔121への供給油圧及び第一摺動孔219への供給油圧のうち作動状態に応じた油圧を受ける受圧部411が設けられている。第一ピストン41の外周壁には、第一摺動孔219への供給油圧を受ける受圧部412が設けられている。これら受圧部411,412の少なくも一方に油圧が作用することにより、スプロケット12側から第二ベーンロータ31側に向かう軸力が第一ピストン41に発生する。第一ピストン41の第二ベーンロータ31側の端部には、第一摺動孔219への供給油圧及び進角室64の油圧のうち作動状態に応じた油圧を受ける受圧部413(図8参照)が設けられている。この受圧部413に油圧が作用することにより、第二ベーンロータ31側からスプロケット12側に向かう軸力がで第一ピストン41に発生する。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
図1,2に示すように第二ピストン51は有底の段付円筒状であり、第一及び第二摺動孔219,315に同軸嵌合して摺動する。第二ピストン51のフロントプレート14側の大径端部には、その最先端面に向かって縮径するテーパ状の外周面を有する嵌合部510が設けられている。ここで、嵌合部510のテーパ角度は嵌合孔140のテーパ角度と略同一である。図7に示すように第二ピストン51は、第二摺動孔315と嵌合した状態下、嵌合部510によってフロントプレート14の嵌合孔140に嵌合することで、ハウジング11に対して第二ベーンロータ31を特別最遅角位置にロックする。本実施形態において第二ピストン51の軸方向長さは、嵌合孔140及び第二摺動孔315の軸方向長さの和と略等しい。故に第二ピストン51は、図1に示すように嵌合孔140と嵌合しない位置に移動したとき、第一及び第二摺動孔219,315の双方に嵌合して第二ベーンロータ31を第一ベーンロータ21に対してロックする。一方、第二ピストン51は、図7に示すように嵌合孔140と嵌合する位置に移動したとき、第二摺動孔315のみに嵌合して第二ベーンロータ31の第一ベーンロータ21に対するロックを解除する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図7に示すように第二ピストン51の底側の小径端部には、第一摺動孔219への供給油圧及び進角室64の油圧のうち作動状態に応じた油圧を受ける受圧部511が設けられている。第二ピストン51の外周壁には、第二摺動孔315への供給油圧を受ける受圧部512が設けられている。これら受圧部511,512の少なくも一方に油圧が作用することにより、第一ベーンロータ21側からフロントプレート14側に向かう軸力が第二ピストン51に発生する。また、第二ピストン51は、受圧部411,412の少なくとも一方への油圧作用により軸力が発生した第一ピストン41と当接することで当該軸力を第一ピストン41から受ける。さらに第二ピストン51は、フロントプレート14との間に介装された弾性部材514の復原力をフロントプレート14側から第一ベーンロータ21側に向かって受ける。尚、本実施形態の弾性部材514は圧縮コイルばねからなり、第二ピストン51とは反対側の端部がフロントプレート14に対して摺動する構成となっている。
As shown in FIG. 7, a
図1に示す油圧供給系60は、例えばポンプ、切換弁等から構成される。油圧供給系60は内燃機関の回転数に追従して高低する油圧を発生し、油圧を供給する通路と油圧を抜く通路とを進角通路80と遅角通路90との間で切り換える。ここで進角通路80及び遅角通路90はカム軸20に設けられており、油圧供給系60の出力ポートに常時連通している。
The hydraulic
図1〜3に示すように、スプロケット12には進角通路85が設けられ、第一ベーンロータ21には進角通路83,84,86,87,88が設けられ、第二ベーンロータ31には進角通路89が設けられている。進角通路85は進角室64と嵌合孔121との間を接続し、進角通路83は進角通路80と進角室63との間を接続し、進角通路84は進角通路80と進角室64との間を接続し、進角通路86は進角室64と第一摺動孔219との間を接続している。故に油圧は、進角通路80からそれぞれ進角通路83,84を通じて進角室63,64に供給され、さらに進角室64からそれぞれ進角通路85,86を通じて嵌合孔121及び第一摺動孔219に供給される。進角通路87は進角室64と第一摺動孔219との間を接続し、進角通路88は第一摺動孔219と接続している。進角通路87,88は、図1に示すように第一摺動孔219の径方向に溝路410と重なることで当該溝路410を介して相互に連通し、図9に示すように溝路410との重なりがなくなることで相互の連通が遮断される。図2,8に示すように進角室61,62と接続している進角通路89は、任意の作動状態において各ベーンロータ21,31の軸方向に進角通路88と重なることで当該通路88と常時連通する。以上より進角室64への供給油圧は、進角通路87,88間が連通するときには、進角通路87,88,89を通じて進角室61,62に供給される。一方、進角通路87,88間の連通が遮断されるときには、進角室64から進角室61,62への油圧供給は規制される。
1-3, the
図1,2に示すように、スプロケット12には遅角通路91,92,93,94が設けられ、第一ベーンロータ21には遅角通路95が設けられ、第二ベーンロータ31には遅角通路96が設けられている。遅角通路91は遅角通路90と遅角室71との間を接続し、遅角通路92は遅角通路90と遅角室72との間を接続し、遅角通路93は遅角通路90と遅角室73との間を接続し、遅角通路94は遅角通路90と遅角室74との間を接続している。故に油圧は、遅角通路90からぞれぞれ遅角通路91,92、93,94を通じて遅角室71,72,73,74に供給される。遅角通路95は第一摺動孔219と接続し、特に図7に示すように第一及び第二ピストン41,51が分離するときには、それらピストン41,51間に形成される圧力室97と連通する。収容室113と接続している遅角通路96は、図2に示すように各ベーンロータ21,31の軸方向に遅角通路95と重なることで当該通路95と連通し、図8に示すように遅角通路95との重なりがなくなることで当該通路95との連通が遮断される。また、本実施形態では、各通路95,96間が連通遮断されるのに伴い、図8,9に示すようにベーン213が収容室113と遅角通路96との接続部分98を塞ぐことにより、遅角室73と遅角通路96との間の連通が遮断される。以上より、遅角室73及び遅角通路96の間で連通状態が確保されるとき、遅角室73への供給油圧が遅角通路95,96を通じて第一摺動孔219に供給される。一方、遅角室73及び遅角通路96の間で連通遮断されるとき、遅角室73から第一摺動孔219への油圧供給が規制される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
次に、第一実施形態の作動について説明する。
(1)内燃機関の停止中は、図2に示すように各ベーンロータ21,31がハウジング11に対する最遅角位置に留められることにより、図1,3に示すように各孔121,140,219,315が略同軸上に並ぶ。このとき、油圧供給系60は油圧の供給を止めているので、第一ピストン41が第一摺動孔219及び嵌合リング120に嵌合し、また第二ピストン51が第一及び第二摺動孔219,315には嵌合するが、嵌合孔140には嵌合しない。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
(1) While the internal combustion engine is stopped, the
(2)内燃機関が始動すると、まず、油圧供給系60が遅角通路90に油圧を供給する。これにより、油圧が遅角室71,72,73,74に供給される。また、遅角室73への供給油圧は、図2に示すように相互連通する遅角通路95,96を通じて第一摺動孔219に供給される。このとき、図1に示すように第一摺動孔219は受圧部512周りで第二摺動孔315と連通するので、第一摺動孔219への供給油圧が第二摺動孔315を通じて受圧部512に作用する。ここで、始動初期における油圧供給系60からの供給油圧は設定圧Pth(例えば200kPa)よりも低いので、弾性部材514の復原力を受ける第二ピストン51は、動孔219,315との嵌合状態並びに嵌合孔140との非嵌合状態を維持する。したがって、第二ベーンロータ31が第一ベーンロータ21に対してはロックされるが、ハウジング11に対してはロックされない。尚、このとき、受圧部411周りの嵌合孔121及び受圧部412周りの第一摺動孔219には進角通路85,86を通じて油圧が供給されないので、第一ピストン41は嵌合リング120との嵌合状態を維持することにより、第一ベーンロータ21をハウジング11に対してロックする。このように第二ベーンロータ31がロックされた第一ベーンロータ21がハウジング11に対してロックされるので、吸気弁からカム軸20に伝わる変動トルクにより各ベーンロータ21,31がハウジング11と衝突して打音を発生する事態を防止することができる。
(2) When the internal combustion engine is started, first, the hydraulic
(3)続いて油圧供給系60は、遅角通路90から油圧を抜きつつ進角通路80に油圧を供給する。これにより、遅角室71,72,73,74及び受圧部512周りから油圧が抜かれつつ進角室63,64に油圧が供給される。また、進角室64への供給油圧は、図1,3に示すように溝路410を介して連通する進角通路87,88と、図1,2に示すように進角通路88に連通する進角通路89とを通じて進角室61,62に供給される。さらに、進角室64への供給油圧は進角通路85,86を通じて嵌合孔121及び第一摺動孔219に供給され、受圧部411,412に作用する。その結果、図10に示すように第一ピストン41は、第二ベーンロータ31側に向かって発生する軸力により弾性部材514の復原力に抗して第二ピストン51を押圧しつつ、嵌合リング120から離脱する。ここで、第一ピストン41により押圧される第二ピストン51はフロントプレート14側に移動するが、始動初期において油圧供給系60からの供給油圧は設定圧Pthより低いので、第二ピストン51は第一摺動孔219から離脱するには至らない。したがって、第二ピストン51は嵌合孔140には嵌合できない。以上より、第一ベーンロータ21はハウジング11に対するロックを解除され、また第二ベーンロータ31は第一ベーンロータ21に対してはロックされるが、ハウジング11に対してはロックされない。
(3) Subsequently, the hydraulic
(4)第一ピストン41の離脱直後、油圧供給系60は、進角通路80への設定圧Pth未満の油圧供給を継続する。これにより進角室61,62,63,64への油圧供給が進むので、図4に示すように第一ベーンロータ21がハウジング11に対する進角側に相対回転する。このとき第二ピストン51は、図5に示すように第一ピストン41と共にスプロケット12及びフロントプレート14の間に挟持されるため、受圧部411,412,512周りの油圧によることなく摺動孔219,315との嵌合状態を維持する。その結果、第二ベーンロータ31が第一ベーンロータ21に対してロックされたままとなるので、図4に示すように両ベーンロータ21,31が一体となってハウジング11に対する進角側に相対回転する。以上により、バルブタイミングが進角する。
(4) Immediately after the
(5)この後、油圧供給系60からの供給油圧が設定圧Pth未満である間は、低圧保持作動、低圧進角作動及び低圧遅角作動のうち内燃機関の運転に適した作動が実施される。ここで低圧保持作動は、油圧供給系60が出力ポートと通路80,90との連通を遮断する作動である。この低圧保持作動によると、進角室61,62,63,64及び遅角室71,72,73,74の内圧が保持されるので、第一及び第二ベーンロータ21,31がハウジング11に対して相対回転しなくなり、バルブタイミングが保持される。一方、低圧進角作動は、油圧供給系60が遅角通路90から油圧を抜きつつ進角通路80に油圧を供給する作動である。この低圧進角作動によると、上記(4)の作動に準じて両ベーンロータ21,31がハウジング11に対する進角側に相対回転し、バルブタイミングが進角する。また一方、低圧遅角作動は、油圧供給系60が進角通路80から油圧を抜きつつ遅角通路90に油圧を供給する作動である。この低圧遅角作動によると、進角室61,62,63,64から油圧が抜かれつつ遅角室71,72,73,74に油圧が供給されるが、上記(4)の場合と同様の原理で第二ピストン51が摺動孔219,315との嵌合状態を維持する。したがって、両ベーンロータ21,31が一体となってハウジング11に対する遅角側に相対回転し、バルブタイミングが遅角する。
(5) After this, while the hydraulic pressure supplied from the hydraulic
(6)供給油圧が設定圧Pth以上となった後、上記(5)の低圧遅角作動によりベーンロータ21,31が図2の最遅角位置に達したときには、受圧部512周りへの供給油圧によって第二ピストン51に発生する軸力が弾性部材514の復原力に打ち勝つ。このとき第二ピストン51は、図11に示すように嵌合孔140に対して僅かに偏心しているが、軸力を受ける第二ピストン51は、図12,13に示すように第一ピストン41から分離して、第一摺動孔219から離脱しつつテーパ状の嵌合部510をテーパ孔状の嵌合孔140に嵌入させる。これに伴い第二ピストン51は、ハウジング11に対して最遅角位置にある第二ベーンロータ31を図6の特別最遅角位置まで相対回転させる。ここで、第二ピストン51が離脱した第一ベーンロータ21は最遅角位置に留まることとなるため、第二ベーンロータ31は第一ベーンロータ21に対しても相対回転する。その結果、第二ピストン51は、図13に示すように第一摺動孔219に対して僅かに偏心して第一ベーンロータ21とフロントプレート14との間に挟持されるので、第二ピストン51の第一摺動孔219への戻りが防止される。以上により、第二ベーンロータ31の第一ベーンロータ21に対するロックが解除されると共に、第二ベーンロータ31がハウジング11に対してロックされる。
(6) After the supply hydraulic pressure becomes equal to or higher than the set pressure P th , when the
尚、図12に示すように第二ピストン51が第一ピストン41から分離してできる圧力室97の油圧は、受圧部511に作用して軸力を発生させることにより第二ピストン51の嵌合孔140への嵌入を促進する。それと共に圧力室97の油圧は、受圧部413に作用して軸力を第一ピストン41に発生させることにより、第一ピストン41を図7,13に示すように嵌合リング120に嵌入させる。第一ピストン41と嵌合リング120との嵌合の結果、第二ベーンロータ31がハウジング11に対して相対回転するにもかかわらず、第一ベーンロータ21が最遅角位置に確実に留められる。
As shown in FIG. 12, the hydraulic pressure in the
(7)第二ピストン51の離脱直後、油圧供給系60が遅角通路90からの油圧抜き並びに進角通路80への設定圧Pth以上の油圧供給を実施すると、遅角室71,72,73,74及び受圧部511,512周りから油圧が抜かれつつ進角室63,64に油圧が供給される。これにより、上記(3)の場合と同様の原理で第一ピストン41が図14に示すように嵌合リング120から離脱するため、第一ベーンロータ21のハウジング11に対するロックが解除される。このとき、進角通路85,86を通じて嵌合孔121及び第一摺動孔219に供給される油圧が高くなっているので、当該油圧を受圧部411,412に受ける第一ピストン41は、第二ベーンロータ31と要素21,14間の第二ピストン51とに係止されるまで移動する。その結果、第一ピストン41が進角通路87,88間の連通を遮断するので、進角室64から進角室61,62への油圧供給が規制される。
(7) Immediately after the
(8)第一ピストン41の離脱後、油圧供給系60は、進角通路80への設定圧Pth以上の油圧供給を継続する。これにより進角室63,64への油圧供給が進むので、図8に示すように第一ベーンロータ21がハウジング11に対する進角側に相対回転する。このとき進角室64内のベーン314は、ベーン214との間の隙間641の油圧によって遅角側のシュー133に押し付けられる。またこのとき第二ピストン51は、図9に示すように第一ベーンロータ21及びフロントプレート14の間に挟持されることによって嵌合孔140との嵌合状態を維持する。さらにこのとき受圧部413の一部は進角室64に露出するので、進角室64の油圧が受圧部411,412周りだけでなく、受圧部413周りにも供給される。ここで、受圧部413周りの油圧により発生する軸力は受圧部411,412周りの油圧により発生する軸力よりも小さくなるので、図9に示すように第一ピストン41は、進角通路87,88間の連通遮断により進角室61,62への油圧供給を規制する位置に留められる。これらのことから第二ベーンロータ31は、第一ベーンロータ21がハウジング11に対して相対回転しても、それに追従することなく特別最遅角位置にロックされる。以上により、バルブタイミングが進角する。
(8) After the
(9)この後、高圧保持作動、高圧進角作動及び高圧遅角作動のうち内燃機関の運転に適した作動が実施される。ここで高圧保持作動は、上記(5)の低圧保持作動に準ずる。一方、高圧進角作動は、油圧供給系60が遅角通路90から油圧を抜きつつ進角通路80に設定圧Pth以上の油圧を供給する作動である。この高圧進角作動によると、上記(8)の作動に準じて第一ベーンロータ21のみがハウジング11に対する進角側に相対回転し、バルブタイミングが進角する。また一方、高圧遅角作動は、油圧供給系60が進角通路80から油圧を抜きつつ遅角通路90に設定圧Pth以上の油圧を供給する作動である。この高圧遅角作動によると、進角室63,64及び受圧部411,412,413周りから油圧が抜かれつつ遅角室71,72,73,74に油圧が供給されるが、上記(8)の場合と同様の原理で第二ピストン51が嵌合孔140との嵌合状態を維持する。したがって、第二ベーンロータ31がハウジング11に対してロックされたまま第一ベーンロータ21のみがハウジング11に対する遅角側に相対回転し、バルブタイミングが遅角する。尚、このとき遅角室73と遅角通路96との間では、第一ベーンロータ21の最遅角位置近傍を除いて図8の如き連通遮断状態となるため、遅角室73への供給油圧が第一摺動孔219を通じて進角室64に及ぶことを防止できる。
(9) Thereafter, an operation suitable for the operation of the internal combustion engine among the high pressure holding operation, the high pressure advance operation, and the high pressure retard operation is performed. Here, the high pressure holding operation conforms to the low pressure holding operation of (5) above. On the other hand, the high pressure advance operation is an operation in which the hydraulic
以上説明した第一実施形態によると、油圧供給系60からの供給油圧が設定圧Pth未満となる所定時に、第二ベーンロータ31が第一ベーンロータ21に対してロックされる。またそれと共に、進角室61,62,63,64及び遅角室71,72,73,74の全てへの油圧供給が許容される。これらの結果、ベーンロータ21,31の双方をハウジング11に対して相対回転させることができるが、相対回転時の収容室114内では、ベーン214,314があたかも一つのベーンの如く揺動するので、相対回転に寄与するベーン数は実質的に四つであると考えることができる。
According to a first embodiment described above, a predetermined time to supply from the
これに対し、油圧供給系60からの供給油圧が設定圧Pth以上となる所定時には、第二ベーンロータ31がハウジング11に対してはロックされるが、第一ベーンロータ21に対してはロック解除される。またそれと共に、進角室61,62,63,64のうち第二ベーンロータ31に接する進角室61,62への油圧供給が規制される。これらの結果、ハウジング11に対して第二ベーンロータ31を最遅角位置に留めて第一ベーンロータ21のみを相対回転させることができるので、相対回転に寄与するベーン数を二つに減らすことができる。また、油圧供給が規制された進角室61,62内においてベーン311,312が揺動しなくなることにより、それら進角室61,62の内圧低下を防止することができる。
On the other hand, when the supply hydraulic pressure from the
このような第一実施形態によれば、油圧供給系60からの供給油圧が低いときには、ベーン数を実質的に四つとして所望の作動を確保し、また供給油圧が高いときには、ベーン数を二つに少なくして作動油の必要量を減らしつつ作動抵抗の発生を抑制して作動応答性を高めることができる。
According to the first embodiment, when the hydraulic pressure supplied from the hydraulic
さらに第一実施形態によると、第一ベーンロータ21に対する第二ベーンロータ31のロック時には、それら各ベーンロータ21,31のベーン214,314が回転方向において当接する。これにより、例えば両ベーンロータ21,31がハウジング11に対する遅角側へ相対回転するときには、遅角室74の油圧による回転トルクがベーン214,314の当接界面を通じて第一ベーンロータ21から第二ベーンロータ31へと伝達される。故にこのときには、双方のベーン214,314に嵌合する第二ピストン51を通じては回転トルクが伝達されなくなるので、第二ピストン51にせん断応力が発生することに起因する耐久性低下を回避することができる。
Furthermore, according to the first embodiment, when the
尚、ここまでの第一実施形態では、収容室113,114がそれぞれ特許請求の範囲に記載の「第一収容室」に相当し、ベーン213,214がそれぞれ特許請求の範囲に記載の「第一ベーン」に相当する。また、第一実施形態では、収容室111,112がそれぞれ特許請求の範囲に記載の「第二収容室」に相当し、ベーン311,312がそれぞれ特許請求の範囲に記載の「第二ベーン」に相当し、ベーン314が特許請求の範囲に記載の「第三ベーン」に相当する。さらに第一実施形態では、第二ピストン51が特許請求の範囲に記載の「ロック手段」及び「ロック部材」に相当し、嵌合孔140が特許請求の範囲に記載の「嵌合孔」に相当し、第一ピストン41が特許請求の範囲に記載の「供給制御手段」及び「供給制御部材」に相当する。またさらに第一実施形態では、クランク軸が特許請求の範囲に記載の「駆動軸」に相当し、カム軸20が特許請求の範囲に記載の「従動軸」に相当し、油圧供給系60が特許請求の範囲に記載の「流体圧供給手段」に相当する。
In the first embodiment thus far, the
(第二実施形態)
図15,16に示すように本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。
第二実施形態では、フロントプレート14に設けられる嵌合孔146が円筒孔状であり、また第二ピストン51の嵌合部516の外周面が円筒面状である。図15に示すように第二ベーンロータ31のハウジング11に対する相対回転位置が最進角位置となるとき、図16,17に示すように第二摺動孔315は嵌合孔146と略同軸上に並ぶ。第二ピストン51は、第二摺動孔315と嵌合した状態下、嵌合部516によって嵌合孔146に嵌合することで、ハウジング11に対して第二ベーンロータ31を最進角位置にロックする。本実施形態において第二ピストン51の軸方向長さは、第二摺動孔315の軸方向長さよりも長く、嵌合孔140及び第二摺動孔315の軸方向長さの和よりも短い。故に第二ピストン51は、図16に示すように嵌合孔146と嵌合しない位置に移動したとき、第一及び第二摺動孔219,315の双方に嵌合して第二ベーンロータ31を第一ベーンロータ21に対してロックする。一方、第二ピストン51は、図17に示すように嵌合孔146と嵌合する位置に移動したとき、第二摺動孔315のみに嵌合して第二ベーンロータ31の第一ベーンロータ21に対するロックを解除する。
(Second embodiment)
As shown in FIGS. 15 and 16, the second embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment.
In 2nd embodiment, the
第二摺動孔315の第一ベーンロータ21側の端部には、その最先端面に向かって拡径する内周面を有するテーパ孔部316が設けられている。また、第一ピストン41の第二ベーンロータ31側の端部には、その最先端面に向かって縮径する外周面を有するテーパ部416が設けられている。本実施形態では、第二ピストン51の軸方向長さが上述の如く設定されているので、図17に示すように第二ピストン51が嵌合孔146に嵌合するとき、テーパ部416はテーパ孔部316側から第二摺動孔315に進入して第二ピストン51に当接可能である。また本実施形態では、テーパ孔部316及びテーパ部416のテーパ角度が略同一であると共に、テーパ孔部316の最小径よりもテーパ部416の最小径の方が小さい。故に、テーパ部416が第二摺動孔315に進入した状態では、テーパ孔部316とテーパ部416との間に隙間317が形成される。
At the end of the second sliding
図15に示すように第一ベーンロータ21のベーン214の突出部220は、当接突起218が本体217の側壁面から遅角室74側に突出する構成を有し、孔形成部215よりも進角室64側に配置されている。第二ベーンロータ31には、ベーン314が設けられておらず、その代わりに、突出部220とシュー134との間の遅角室74内に配置されるベーン318が設けられている。ベーン318は第二摺動孔315を有し、遅角室74内の周壁130との間に隙間740をあけている。第二ピストン51の働きによって第二ベーンロータ31が第一ベーンロータ21に対してロックされるときには、図18,20に示すように突出部220の当接突起218が各ベーンロータ21,31の回転方向の片側からベーン318に当接する。この当接によりベーン318と突出部220の本体217との間には、当接突起218と孔形成部215との間を通じて隙間740と連通する隙間741が形成される。
As shown in FIG. 15, the protruding
第一ベーンロータ21には、進角通路86が設けれておらず、その代わりに、遅角室74と第一摺動孔219との間を接続する遅角通路99が設けられている。故に、遅角室74への供給油圧は遅角通路99を通じて第一摺動孔219に供給される。図18,19に示すように各ベーンロータ21,31には、遅角室73から油圧が供給される遅角通路95,96が設けられていない。
尚、本実施形態では、図21,25に示す作動状態となるとき進角通路88,89間の連通が遮断され、それ以外の作動状態では進角通路88,89間が連通する。
The
In the present embodiment, the communication between the
次に、第二実施形態の作動について説明する。
(I)内燃機関の停止中は、図19に示すように嵌合孔121及び摺動孔219,315のみが略同軸上に並ぶ点を除いて、第一実施形態の(1)に準ずる状態となる。
(II)内燃機関の始動により油圧供給系60が遅角通路90への油圧供給を開始すると、油圧は遅角室71,72,73,74に供給される。このとき、図19に示すように第一ピストン41は遅角通路99と第一摺動孔219との連通を遮断するため、遅角室74の油圧は受圧部412周りには供給されない。それ故、第二ピストン51は、弾性部材514の復原力によって摺動孔219,315との嵌合状態を維持する。また、このとき嵌合孔121には油圧が供給されないので、第一ピストン41が嵌合リング120との嵌合状態を維持する。以上より、第二ベーンロータ31が第一ベーンロータ21に対してロックされると共に、当該第一ベーンロータ21がハウジング11に対してロックされる。
Next, the operation of the second embodiment will be described.
(I) While the internal combustion engine is stopped, a state according to (1) of the first embodiment except that only the
(II) When the hydraulic
(III)続いて、油圧供給系60が遅角通路90からの油圧抜き並びに進角通路80への油圧供給を実施すると、遅角室71,72,73,74から油圧が抜かれつつ進角室63,64に油圧が供給される。また、進角室64への供給油圧は、図19,20に示すように溝路410を介して連通する進角通路87,88と、図18,20に示すように進角通路88に連通する進角通路89とを通じて進角室61,62に供給される。さらに、進角室64への供給油圧は進角通路85を通じて受圧部411周りの嵌合孔121に供給されるので、第一ピストン41は弾性部材514の復原力に抗して第二ピストン51を押圧しつつ、図22に示すように嵌合リング120から離脱する。このとき油圧供給系60からの供給油圧は設定圧Pthより低いので、第二ピストン51は第一摺動孔219から離脱するには至らない。したがって、第一ベーンロータ21はハウジング11に対するロックを解除されるが、第二ベーンロータ31は第一ベーンロータ21に対してロックされたままとなる。
(III) Subsequently, when the hydraulic
(IV)第一ピストン41の離脱直後、油圧供給系60が遅角通路90からの油圧抜き並びに進角通路80への設定圧Pth未満の油圧供給を継続すると、進角室61,62,63,64への油圧供給が進むので、図15に示すように第一ベーンロータ21がハウジング11に対する進角側に相対回転する。このとき、図16に示すように第一ピストン41は遅角通路99と第一摺動孔219との連通を許容するため、受圧部411,412周りの第一摺動孔219からは油圧が遅角室74を通じて抜かれていく。その結果、第二ピストン51は、弾性部材514の復原力によって第一ピストン41をスプロケット12に押し付けた状態となる。それ故、第二ベーンロータ31のハウジング11に対する相対回転位置が最進角位置となったとき第二摺動孔315が嵌合孔146と並んでも、第二ピストン51は嵌合孔146と嵌合しないで、摺動孔219,315との嵌合状態を維持する。これにより、第二ベーンロータ31が第一ベーンロータ21に対してロックされたままとなるので、図15に示すように両ベーンロータ21,31が一体となってハウジング11に対する進角側に相対回転し、バルブタイミングが進角する。
(IV) Immediately after the
(V)この後、油圧供給系60からの供給油圧が設定圧Pth未満である間は、低圧保持作動、低圧進角作動及び低圧遅角作動のうち内燃機関の運転に適した作動が実施される。ここで低圧保持作動は、第一実施形態の(5)の低圧保持作動に準ずる。一方、低圧進角作動では、遅角通路90からの油圧抜き並びに進角通路80への油圧供給により、上記(IV)の作動に準じて両ベーンロータ21,31がハウジング11に対する進角側に相対回転し、バルブタイミングが進角する。また一方、低圧遅角作動では、進角通路80からの油圧抜き並びに遅角通路90への油圧供給により、進角室61,62,63,64からの油圧抜き並びに遅角室71,72,73,74及び遅角通路99を通じた受圧部411,412周りの第一摺動孔219への油圧供給が実現される。このとき、受圧部411,412周りへの油圧供給は低いので、弾性部材514の復原力によって第二ピストン51が第一ピストン41をスプロケット12に押し付けて摺動孔219,315との嵌合状態を維持する。したがって、両ベーンロータ21,31が一体となってハウジング11に対する遅角側に相対回転し、バルブタイミングが遅角する。
(V) Thereafter, as long as the hydraulic pressure supplied from the hydraulic
(VI)供給油圧が設定圧Pth以上となった後、上記(V)の低圧進角作動によってベーンロータ21,31が図15の最進角位置に達すると、上記(V)の低圧遅角作動に準じて油圧供給系60が進角通路80からの油圧抜き並びに遅角通路90への油圧供給を実施する。これにより、受圧部411,412周りには遅角室74から油圧が供給されるため、第一ピストン41が第二ピストン51をフロントプレート14側に押圧するが、当該供給油圧は高くなっているので、図17に示すようにテーパ部416が第二摺動孔315のテーパ孔部316に進入する。その結果、第二ピストン51は、第一摺動孔219から離脱すると同時に嵌合孔146に嵌入する。したがって、第二ベーンロータ31の第一ベーンロータ21に対するロックが解除されると共に、第二ベーンロータ31がハウジング11に対してロックされる。
(VI) After the supply hydraulic pressure becomes equal to or higher than the set pressure P th , when the
(VII)第二ピストン51の離脱直後、油圧供給系60が遅角通路90への設定圧Pth以上の油圧供給を継続すると、最進角位置の第一ベーンロータ21は遅角室71,72,73,74への供給油圧によってハウジング11に対する遅角側に回転トルクを受ける。これにより第一ベーンロータ21は、テーパ孔部316及びテーパ部416間の隙間317分、ハウジング11に対する遅角側に相対回転し、図23に示すようにテーパ部416をテーパ孔部316に当接させる。このとき、第二ピストン51の嵌合孔146への嵌合により第二ベーンロータ31が最遅角位置にロックされているので、テーパ部416がテーパ孔部316に当接すると、ベーン214から第一ピストン41に伝わる回転トルクがスプロケット12側への軸力に変換される。その結果、回転トルクによる軸力が受圧部411,412周りの油圧による軸力よりも大きくなるため、図24に示すようにテーパ部416がテーパ孔部316から脱出しつつ、第一ベーンロータ21がハウジング11に対してさらに相対回転する。したがって、弾性部材514の復原力により第一ベーンロータ21側に押し付けられる第二ピストン51であっても、軸ずれした第一摺動孔219には戻り難くなる。
(VII) Immediately after the
(VIII)テーパ部416の脱出直後、油圧供給系60が遅角通路90への設定圧Pth以上の油圧供給をさらに継続すると、遅角室71,72,73,74への油圧供給が進むので、図21に示すように第一ベーンロータ21がハウジング11に対する遅角側に相対回転する。このとき受圧部511が遅角室74に露出する第二ピストン51は、フロントプレート14側への軸力を受けて嵌合孔146との嵌合状態を維持する。またこのとき遅角室74内のベーン318は、ベーン214との間の隙間741の油圧によって進角側のシュー134に押し付けられる。これらのことから第二ベーンロータ31は、第一ベーンロータ21がハウジング11に対して相対回転しても、それに追従することなく最進角位置にロックされる。以上により、バルブタイミングが遅角する。尚、このような遅角作動において受圧部413の一部は遅角室74に露出するので、遅角室74の油圧が受圧部411,412周りだけでなく、受圧部413周りにも供給される。ここで、受圧部413周りの油圧により発生する軸力は受圧部411,412周りの油圧により発生する軸力よりも小さくなるので、図25に示すように第一ピストン41は、進角通路87,88間の連通を遮断する位置に留められる。その結果、変動トルク等によって第一ベーンロータ21がハウジング11に対する遅角側に押されて進角室64が圧縮されるようなことがあっても、進角室64から進角室61,62への油圧漏れを規制することができる。
(VIII) Immediately after the
(IX)この後、高圧保持作動、高圧遅角作動及び高圧進角作動のうち内燃機関の運転に適した作動が実施される。ここで高圧保持作動は、第一実施形態の(5)の低圧保持作動に準ずる。一方、高圧遅角作動では、進角通路80からの油圧抜き並びに遅角通路90への設定圧Pth以上の油圧供給により、上記(VIII)の作動に準じて第一ベーンロータ21のみがハウジング11に対する遅角側に相対回転し、バルブタイミングが遅角する。また一方、高圧進角作動では、遅角通路90からの油圧抜き並びに進角通路80への設定圧Pth以上の油圧供給により、遅角室71,72,73,74からの油圧抜き並びに進角室63,64への油圧供給が実現される。このとき、遅角室74を通じて受圧部411,412,413周りから油圧が抜かれるため、第一ピストン41は進角通路87,88間の連通遮断位置に留められて、進角室64から進角室61,62への油圧供給を規制する。またこのとき、遅角室74からの油圧抜きが進角室63,64への油圧供給よりも遅くされることによって、本高圧進角作動中は、第二ピストン51が嵌合孔146から完全には離脱しないようになっている。したがって、第二ベーンロータ31がハウジング11に対してロックされたまま第一ベーンロータ21のみがハウジング11に対する進角側に相対回転し、バルブタイミングが進角する。
(IX) Thereafter, an operation suitable for the operation of the internal combustion engine among the high pressure holding operation, the high pressure retarding operation, and the high pressure advance operation is performed. Here, the high pressure holding operation is in accordance with the low pressure holding operation (5) of the first embodiment. On the other hand, in the high pressure retarded operation, only the
以上説明した第二実施形態によっても、油圧供給系60からの供給油圧が低いときには、ベーン数を実質的に四つとして所望の作動を確保し、また供給油圧が高いときには、ベーン数を二つに減らして作動油の必要量を抑えつつ作動抵抗の発生を抑制して作動応答性を高めることができる。
尚、ここまでの第二実施形態では、ベーン318が特許請求の範囲に記載の「第三ベーン」に相当し、嵌合孔146が特許請求の範囲に記載の「嵌合孔」に相当する。
Also according to the second embodiment described above, when the supply hydraulic pressure from the
In the second embodiment thus far, the
(第三実施形態)
図26,27に示すように本発明の第三実施形態は、第一実施形態の変形例である。
第三実施形態では、フロントプレート14に嵌合孔140が設けられず、これに応じて第二ピストン51には嵌合部510が設けられていない。故に本実施形態では、第二ピストン51がフロントプレート14に嵌合して第二ベーンロータ31をハウジング11に対してロックする機能はない。
(Third embodiment)
As shown in FIGS. 26 and 27, the third embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment.
In the third embodiment, the
第二ピストン51の軸方向長さについては、本実施形態では、第二摺動孔315の軸方向長さと略等しい。故に第二ピストン51は、図27に示すようにフロントプレート14から離間する位置に移動したとき、第一及び第二摺動孔219,315の双方に嵌合して第二ベーンロータ31を第一ベーンロータ21に対してロックする。一方、図28に示すように第二ピストン51は、フロントプレート14と当接する位置に移動したとき、第二摺動孔315のみに嵌合して第二ベーンロータ31の第一ベーンロータ21に対するロックを解除する。
The axial length of the
図26に示すように各ベーンロータ21,31には、遅角室73から油圧が供給される遅角通路95,96が設けれていない。また、本実施形態では、収容室112及びベーン312の組と、収容室113及びベーン213の組との配置位置が入れ換えられている。即ち、ベーン312を収容する収容室112はシュー132,133間に配置され、ベーン213を収容する収容室113はシュー131,132間に配置されている。故に、ベーン312は収容室112をシュー132との間の進角室62及びシュー133との間の遅角室72に仕切っており、ベーン213は収容室113を収容室113をシュー131との間の進角室63及びシュー132との間の遅角室73に仕切っている。
As shown in FIG. 26, the
次に、第三実施形態の作動について説明する。
(i)内燃機関の停止中は、図27に示すように嵌合孔121及び摺動孔219,315のみが略同軸上に並ぶ点を除いて、第一実施形態の(1)に準ずる状態となる。
(ii)内燃機関の始動により油圧供給系60が遅角通路90への油圧供給を開始すると、油圧は遅角室71,72,73,74に供給される。このとき、受圧部411,412周りの嵌合孔121及び第一摺動孔219には油圧が供給されないので、弾性部材514の復原力を受ける第二ピストン51は、図27に示すように自身と摺動孔219,315との嵌合状態を維持すると共に、第一ピストン41と嵌合リング120との嵌合状態を維持する。以上により、第二ベーンロータ31が第一ベーンロータ21に対してロックされると共に、当該第一ベーンロータ21がハウジング11に対してロックされる。
Next, the operation of the third embodiment will be described.
(I) While the internal combustion engine is stopped, a state according to (1) of the first embodiment, except that only the
(Ii) When the hydraulic
(iii)続いて、油圧供給系60が遅角通路90からの油圧抜き並びに進角通路80への油圧供給を実施すると、遅角室71,72,73,74から油圧が抜かれつつ進角室63,64に油圧が供給される。また、進角室64への供給油圧は、図27に示すように溝路410を介して連通する進角通路87,88と、図26,27に示すように進角通路88に連通する進角通路89とを通じて進角室61,62に供給される。さらに、進角室64への供給油圧は進角通路85,86を通じて受圧部411,412周りに供給されるので、図29に示すように第一ピストン41は、第二ピストン51を押圧しつつ嵌合リング120から離脱する。このとき油圧供給系60からの供給油圧は設定圧Pthより低いので、第二ピストン51は第一摺動孔219からは離脱しない。したがって、第一ベーンロータ21はハウジング11に対するロックを解除されるが、第二ベーンロータ31は第一ベーンロータ21に対してロックされたままとなる。
(Iii) Subsequently, when the hydraulic
(iv)第一ピストン41の離脱直後、油圧供給系60が進角通路80への設定圧Pth未満の油圧供給を継続すると、進角室61,62,63,64への油圧供給が進むので、図30に示すように第一ベーンロータ21がハウジング11に対する進角側に相対回転する。このとき、進角室64から受圧部411,412周りに供給される油圧は設定圧Pthよりも低いので、弾性部材514の復原力によって第二ピストン51は、図31に示すように第一ピストン41をスプロケット12に押し付けて摺動孔219,315との嵌合状態を維持する。その結果、第二ベーンロータ31が第一ベーンロータ21に対してロックされたままとなるので、図30に示すように両ベーンロータ21,31が一体となってハウジング11に対する進角側に相対回転し、バルブタイミングが進角する。
(Iv) Immediately after the
(v)この後、油圧供給系60からの供給油圧が設定圧Pth未満である間は、低圧保持作動、低圧進角作動及び低圧遅角作動のうち内燃機関の運転に適した作動が実施される。ここで低圧保持作動は、第一実施形態の(5)の低圧保持作動に準ずる。一方、低圧進角作動では、遅角通路90からの油圧抜き並びに進角通路80への油圧供給により、上記(iv)の作動に準じて両ベーンロータ21,31がハウジング11に対する進角側に相対回転し、バルブタイミングが進角する。また一方、低圧遅角作動では、進角通路80からの油圧抜き並びに遅角通路90への油圧供給により、進角室61,62,63,64からの油圧抜き並びに遅角室71,72,73,74への油圧供給が実現される。このとき、受圧部411,412周りからは進角室64を通じて油圧が抜かれるので、弾性部材514の復原力によって第二ピストン51が第一ピストン41をスプロケット12に押し付けて摺動孔219,315との嵌合状態を維持する。したがって、両ベーンロータ21,31が一体となってハウジング11に対する遅角側に相対回転し、バルブタイミングが遅角する。
(V) Thereafter, as long as the hydraulic pressure supplied from the hydraulic
(vi)供給油圧が設定圧Pth以上となった後、上記(v)の低圧遅角作動によってベーンロータ21,31が図26の最遅角位置に達したときには、受圧部411,412周りから油圧が抜かれているため、第一ピストン41が一旦、嵌合リング120に嵌合する。この後、油圧供給系60は、上記(v)の低圧進角作動に準じて遅角通路90からの油圧抜き並びに進角通路80への油圧供給を実施する。これにより受圧部411,412周りには油圧が供給されため、第一ピストン41は第二ピストン51を押圧しつつ嵌合リング120から離脱する。但し、このとき供給油圧は高くなっているので、図28に示すように第一ピストン41は、第二ピストン51を第一摺動孔219から離脱させると共に進角通路87,88間の連通を遮断する位置まで移動する。以上により、第一ベーンロータ21のハウジング11に対するロック並びに第二ベーンロータ31の第一ベーンロータ21に対するロックが解除されると共に、進角室64から進角室61,62への油圧供給が規制される。尚、第一ピストン41が嵌合リング120から離脱した後、第二ピストン51が第一摺動孔219から離脱するまでの期間には、進角室63,64への供給油圧によって両ベーンロータ21,31がハウジング11に対する進角側に僅かに相対回転してもよい。
(Vi) After the supply hydraulic pressure becomes equal to or higher than the set pressure P th , when the
(vii)第二ピストン51の離脱直後、油圧供給系60が進角通路80への設定圧Pth以上の油圧供給を継続すると、進角室63,64への油圧供給が進むので、図32に示すように第一ベーンロータ21がハウジング11に対する進角側に相対回転する。このとき第二ピストン51は、図33に示すように第一ベーンロータ21及びフロントプレート14の間に挟持される。またこのとき、受圧部413の一部は進角室64に露出するので、第一実施形態の(8)の場合と同様の原理により第一ピストン41は、進角通路87,88間の連通を遮断して進角室61,62への油圧供給を規制する位置に留められる。これらのことから第二ベーンロータ31は、第一ベーンロータ21がハウジング11に対して相対回転しても追従しない。以上により、バルブタイミングが進角する。
(Vii) Immediately after the
(viii)この後、高圧保持作動、高圧進角作動及び高圧遅角作動のうち内燃機関の運転に適した作動が実施される。ここで高圧保持作動は、第一実施形態の(5)の低圧保持作動に準ずる。一方、高圧進角作動では、遅角通路90からの油圧抜き並びに進角通路80への設定圧Pth以上の油圧供給により、上記(vii)の作動に準じて第一ベーンロータ21のみがハウジング11に対する遅角側に相対回転し、バルブタイミングが遅角する。また一方、高圧遅角作動では、進角通路80からの油圧抜き並びに遅角通路90への設定圧Pth以上の油圧供給により、進角室63,64及び受圧部411,412,413周りからの油圧抜き並びに遅角室71,72,73,74への油圧供給が実現される。このとき、第二ピストン51は第一ベーンロータ21及びフロントプレート14の間に挟持されるので、第二ベーンロータ31がハウジング11に対してロックされたまま第一ベーンロータ21のみがハウジング11に対する遅角側に相対回転し、バルブタイミングが遅角する。
(Viii) Thereafter, an operation suitable for the operation of the internal combustion engine among the high pressure holding operation, the high pressure advance operation and the high pressure retard operation is performed. Here, the high pressure holding operation is in accordance with the low pressure holding operation (5) of the first embodiment. On the other hand, in the high pressure advance operation, only the
以上説明した第三実施形態によっても、油圧供給系60からの供給油圧が低いときには、ベーン数を実質的に四つとして所望の作動を確保し、また供給油圧が高いときには、ベーン数を二つに減らして作動油の必要量を抑えつつ作動抵抗の発生を抑制して作動応答性を高めることができる。
Also according to the third embodiment described above, when the supply hydraulic pressure from the
ここまで本発明の複数の実施形態について説明してきたが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用可能である。
例えば第一〜第三実施形態では、各摺動孔219,315を各ベーンロータ21,31のボス部210,310に設けてもよい。
Although a plurality of embodiments of the present invention have been described so far, the present invention is not construed as being limited to these embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the present invention. .
For example, in the first to third embodiments, the sliding
また、第一〜第三実施形態では、各ベーンロータ21,31のベーン数を要求特性に応じて適宜設定してもよい。
さらに第一〜第三実施形態では、嵌合リング120を設けないで、第一ベーンロータ21のハウジング11に対するロック及びその解除機能を第一ピストン41によって実現しないようにしてもよい。あるいは第一〜第三実施形態では、嵌合リング120の配設位置を変更し、第一及び第二ピストン41,51とは別のピストンを当該嵌合リング120に嵌合させることにより、第一ベーンロータ21のロック及びその解除機能を実現してもよい。
In the first to third embodiments, the number of vanes of the
Furthermore, in 1st-3rd embodiment, without providing the
またさらに第一〜第三実施形態では、ハウジング11をカム軸20と共に回転させ、ベーンロータ21,31をクランク軸と共に回転させるようにしてもよい。
加えて第一〜第三実施形態では、「進角」と「遅角」との関係を逆にしてもよい。
また加えて本発明は、吸気弁のバルブタイミングを調整する装置以外にも、排気弁のバルブタイミングを調整する装置や、吸気弁及び排気弁の双方を調整するバルブタイミング調整装置にも適用可能である。
In the first to third embodiments, the
In addition, in the first to third embodiments, the relationship between “advance angle” and “retard angle” may be reversed.
In addition, the present invention can be applied not only to a device that adjusts the valve timing of the intake valve, but also to a device that adjusts the valve timing of the exhaust valve, and a valve timing adjustment device that adjusts both the intake valve and the exhaust valve. is there.
10 バルブタイミング調整装置、11 ハウジング、12 スプロケット、13 シューハウジング、14 フロントプレート、20 カム軸(従動軸)、21 第一ベーンロータ、31 第二ベーンロータ、41 第一ピストン(供給制御手段、供給制御部材)、51 第二ピストン(ロック手段、ロック部材)、60 油圧供給系(流体圧供給手段)、61,62,63,64 進角室(収容室)、71,72,73,74 遅角室(収容室)、80,83,84,85,86,87,88,89 進角通路、90,91,92,93,94,95,96,99 遅角通路、97 圧力室、98 接続部分、111,112 収容室(第二収容室),113,114 収容室(第一収容室)、120 嵌合リング、121 内周孔/嵌合孔、131,132,133,134 シュー、140,146 嵌合孔(嵌合孔)、210,310 ボス部、213,214 ベーン(第一ベーン)、215 孔形成部、216,220 突出部、217 本体、218 当接突起、219 第一摺動孔、311,312 ベーン(第二ベーン)、314,318 ベーン(第三ベーン)、315 第二摺動孔、316 テーパ孔部、410 溝路、411,412,413,511,512 受圧部、416 テーパ部、510,516 嵌合部、514 弾性部材、641,741 隙間、Pth 設定圧
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Valve timing adjustment apparatus, 11 Housing, 12 Sprocket, 13 Shoe housing, 14 Front plate, 20 Cam shaft (driven shaft), 21 1st vane rotor, 31 2nd vane rotor, 41 1st piston (supply control means, supply control member) ), 51 Second piston (locking means, locking member), 60 Hydraulic supply system (fluid pressure supply means), 61, 62, 63, 64 Advance chamber (accommodating chamber), 71, 72, 73, 74 Retarded chamber (Accommodating chamber), 80, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89 advance passage, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 99 retard passage, 97 pressure chamber, 98 connection part 111, 112 storage chamber (second storage chamber), 113, 114 storage chamber (first storage chamber), 120 fitting ring, 121 inner peripheral hole / fitting hole, 131, 132, 133 134 shoe, 140, 146 fitting hole (fitting hole), 210, 310 boss part, 213, 214 vane (first vane), 215 hole forming part, 216, 220 protruding part, 217 main body, 218 abutting protrusion, 219 First sliding hole, 311, 312 vane (second vane), 314, 318 vane (third vane), 315 Second sliding hole, 316 taper hole, 410 groove, 411, 412, 413, 511 , 512 pressure receiving portion, 416 taper portion, 510, 516 fitting portion, 514 elastic member, 641, 741 clearance, P th set pressure
Claims (10)
前記駆動軸及び前記従動軸の一方と共に回転し、回転方向に複数の収容室を形成するハウジングと、
前記駆動軸及び前記従動軸の他方と共に回転し、前記収容室である第一収容室内に収容される第一ベーンを有し、流体圧供給手段から前記第一収容室に供給されて前記第一ベーンに作用する作動流体圧により前記ハウジングに対して相対回転する第一ベーンロータと、
前記第一収容室とは別の前記収容室である第二収容室内に収容される第二ベーンを有し、前記流体圧供給手段から前記第二収容室に供給されて前記第二ベーンに作用する作動流体圧により前記ハウジングに対して相対回転する第二ベーンロータと、
前記流体圧供給手段から供給される作動流体圧が設定圧未満となることを必須条件として前記第二ベーンロータを前記第一ベーンロータに対してロックし、前記流体圧供給手段から供給される作動流体圧が前記設定圧以上となることを必須条件として前記第二ベーンロータの前記第一ベーンロータに対するロックを解除するロック手段と、
前記第二ベーンロータが前記第一ベーンロータに対してロックされるとき前記流体圧供給手段から前記第二収容室への作動流体圧の供給を許容し、前記第二ベーンロータの前記第一ベーンロータに対するロックが解除されるとき前記流体圧供給手段から前記第二収容室への作動流体圧の供給を規制する供給制御手段と、
を備えることを特徴とするバルブタイミング調整装置。 Valve timing that is installed in a torque transmission system that transmits torque from a drive shaft of an internal combustion engine to a driven shaft that opens and closes at least one of an intake valve and an exhaust valve, and adjusts an opening / closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve An adjustment device,
A housing that rotates with one of the drive shaft and the driven shaft and forms a plurality of storage chambers in the rotational direction;
A first vane that rotates together with the other of the drive shaft and the driven shaft and is accommodated in a first accommodating chamber that is the accommodating chamber, is supplied from the fluid pressure supply means to the first accommodating chamber, and is A first vane rotor that rotates relative to the housing by a working fluid pressure acting on the vane;
A second vane housed in a second housing chamber that is a separate housing chamber from the first housing chamber, and is supplied from the fluid pressure supply means to the second housing chamber and acts on the second vane; A second vane rotor that rotates relative to the housing by a working fluid pressure;
The working fluid pressure supplied from the fluid pressure supply means by locking the second vane rotor with respect to the first vane rotor on condition that the working fluid pressure supplied from the fluid pressure supply means is less than a set pressure. Lock means for releasing the lock of the second vane rotor with respect to the first vane rotor as an essential condition that is equal to or higher than the set pressure;
When the second vane rotor is locked with respect to the first vane rotor, supply of working fluid pressure from the fluid pressure supply means to the second storage chamber is allowed, and the second vane rotor is locked with respect to the first vane rotor. Supply control means for restricting the supply of working fluid pressure from the fluid pressure supply means to the second storage chamber when released;
A valve timing adjusting device comprising:
前記ロック部材は、前記第一ベーンロータから離脱する前記解除位置において前記嵌合孔に嵌合することにより前記第二ベーンロータを前記ハウジングに対してロックすることを特徴とする請求項2に記載のバルブタイミング調整装置。 Said housing, a fitting hole is provided,
3. The valve according to claim 2, wherein the lock member locks the second vane rotor with respect to the housing by fitting into the fitting hole at the release position where the lock member is detached from the first vane rotor. Timing adjustment device.
前記第二ベーンロータは、前記ロック部材が嵌合して摺動する第二摺動孔を有し、
前記ロック部材は、前記流体圧供給手段から供給される作動流体圧により第二摺動孔側に押圧されて前記第一摺動孔から離脱しつつ、前記ハウジングの軸方向において前記嵌合孔にテーパ嵌合することを特徴とする請求項3に記載のバルブタイミング調整装置。 It said first vane rotor has a first sliding hole for sliding fit is the locking member,
The second vane rotor has a second sliding hole in which the lock member is fitted and slid,
The locking member is pressed toward the second sliding hole side by the working fluid pressure supplied from the fluid pressure supply means, and is disengaged from the first sliding hole, and is inserted into the fitting hole in the axial direction of the housing. The valve timing adjusting device according to claim 3, wherein the valve timing adjustment is performed.
前記第二ベーンロータは、前記第一収容室内に前記第一ベーンと共に収容される第三ベーンを有し、前記ロック部材が嵌合して摺動する第二摺動孔を前記第三ベーンに有することを特徴とする請求項2〜4のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。 The first vane rotor has a first sliding hole in the first vane in which the lock member is fitted and slid,
The second vane rotor has a third vane accommodated together with the first vane in the first accommodating chamber, and the second vane has a second sliding hole into which the lock member is fitted and slid. The valve timing adjusting device according to any one of claims 2 to 4, wherein
前記ロック部材は、前記流体圧供給手段から供給される作動流体圧による駆動力を前記供給制御部材を介して受けることにより移動することを特徴とする請求項2〜6のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。 The supply control means includes a communication position for communicating between the fluid pressure supply means and the second storage chamber by a working fluid pressure supplied from the fluid pressure supply means, the fluid pressure supply means, and the second storage. A supply control member that moves to a blocking position that blocks communication between the chambers;
The said lock member moves by receiving the driving force by the working fluid pressure supplied from the said fluid pressure supply means via the said supply control member, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Valve timing adjustment device.
前記第二ベーンロータは、前記ロック部材が嵌合して摺動する第二摺動孔を有し、
前記供給制御部材は、前記ロック部材に当接して前記駆動力を伝達するテーパ部を端部に有し、前記テーパ部を前記第二摺動孔に進入させることにより前記ロック部材を前記第一摺動孔から離脱させることを特徴とする請求項7に記載のバルブタイミング調整装置。 The first vane rotor has a first sliding hole in which the lock member and the supply control member are fitted and slid,
The second vane rotor has a second sliding hole in which the lock member is fitted and slid,
The supply control member has a tapered portion at an end thereof that abuts on the locking member and transmits the driving force, and the locking member is moved into the second sliding hole by moving the tapered member into the first sliding hole. The valve timing adjusting device according to claim 7, wherein the valve timing adjusting device is separated from the sliding hole.
The supply control member is fitted to both the housing and the first vane rotor by the working fluid pressure supplied from the fluid pressure supply means, and the first vane rotor is locked with respect to the housing. The detachment from one of the housing and the first vane rotor moves to the communication position and the blocking position where the lock of the first vane rotor with respect to the housing is released. The valve timing adjusting device according to 1.
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