JP3812690B2 - Valve timing control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、排気弁又は吸気弁を開閉させる回転軸と回転伝達部材との間に形成した圧力室をベーンによって進角室と遅角室とに区画し、進角室と遅角室との選択的な流体の給排によって回転軸と回転伝達部材との相対位相を可変とすることで、吸気弁又は排気弁の開閉時期を制御する内燃機関の弁開閉時期制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
これらの種類の弁開閉時期制御装置は、例えば特開平1−92504号公報や実開平2−50105号公報に開示されている。これらの従来の弁開閉時期制御装置には、回転軸と回転伝達部材との相対変位を規制するために、 受容孔、退避孔、退避孔内に収容され受容孔側にスプリングによって付勢されたロックピンからなる位相保持機構が備わっている。
【0003】
この位相保持機構は、図7(A)〜(C)に示すように、回転軸1の外周に、回転軸1に一体固定したロータ2と、ロータ2の外周に相対回転可能な回転伝達部材3とを配置している。ロータ2の外周には、ロータ2の径方向に延びる複数のベーン4が取り付けられている。それぞれのベーン4は、ロータ2の外側と回転伝達部材3の内側との間に円周上に複数形成された流体圧室5内に延びており、それぞれの流体圧室5を進角室5aと遅角室5bとに区画している。回転伝達部材3には、放射方向に退避孔6が形成されており、退避孔6内にはスプリング7によってロータ2側に付勢されたロックピン8が収容されている。ロータ2には、ロックピン8が挿入可能な受容孔9が形成されている。進角室5aには流体通路10bを介して流体が給排され、遅角室5bには流体通路10cを介して流体が給排されている。この弁開閉時期制御装置は、 進角室5aと遅角室5bとの流体圧の圧力差によって、ベーン4を流体圧室5の範囲で変位させることによって、回転伝達部材3とロータ2(回転軸1)との位相を変換している。ここに示した従来技術は、回転伝達部材3とロータ2(回転軸1)とが、時計の回転方向に回転するものであり、退避孔6と受容孔9との位置関係が、回転伝達部材3の回転に対して最遅角の位置に設けられている。受容孔9に挿入されたロックピン8は、連通路10aを介して供給される流体の流体圧によって、スプリング7の付勢力に抗して退避孔6に退けられる。連通路10aは流体通路10bと回転軸1の内部で合流しており、流体通路10cは連通路10a及び流体通路10bと独立している。
【0004】
上記の構成の従来技術の作動は、例えば図7(A)に示す最進角位置から、図示しない流体制御装置により流体通路10cを介して排出することにより、進角室5aと進角室5bとの流体圧差によりベーン4が図7(A)にBで示す矢印の方向へ回転する。これによって、ロータ2が回転伝達部材3との間で相対回転して、図7(B)に示す最遅角位置まで位相を変換する。最遅角位置になると、退避孔6と受容孔9の位置が合致し、スプリング7の付勢力によりロックピン8が受容孔9に挿入され、ロータ2と回転伝達部材3との相対回転を規制する。次に、最遅角位置から進角させる場合には、図7(C)に示すように、図示しない流体制御装置により流体通路10bを介して流体を進角室5aに供給し、遅角室5bの流体を流体通路10cを介して排出すると共に、連通路10aにも流体を供給して、ロックピン8を受容孔9から退避孔6へ排出することにより、図7(C)にAで示す矢印の方向へベーン4を回転するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の弁開閉時期制御装置によれば、ロックピン8は回転伝達部材3とロータ2とが最遅角位置になる度に受容孔9に挿入され、進角方向に位相を変換するときにロックピン8を退避孔6へ離脱させると共に進角室5aと遅角室5bとの流体圧差によって回転伝達部材3とロータ2とを進角させている。連通路10aと流体通路10bとを、回転軸1の内部で合流させている技術的なねらいは、遅角方向へ作用させる流体通路10cを独立させて、最遅角位置となったときに受容孔9内の流体を排出しておきロックピン8を受け入れる体制を整えておくため、並びにロックピン8を受容孔9から排出する流体と、進角方向へ位相を変換するための流体とを同時に供給することで、ロックピン8の排出処理と、進角方向への位相の変換処理とのレスポンスを向上させるためのものである。しかしながら、上記の従来のロックピン8は、弁開閉時期制御装置を作動させて最遅角位置となる度に受容孔9に係合するので、ロックピン8の作動回数が膨大な回数となり、ロックピン8の摩耗に対する耐久性、この耐久性を達成するための材料や材料の加工方法の開発及び選定、ロックピン8の作動を支える退避孔6および受容孔9の摩耗に対する耐久性、この耐久性を達成するための材料や材料の加工方法の開発及び選定など、さまざまな条件を検討のうえ、これらの耐久性を確保するために非常に効果な材料を用いなければならないなどの問題があった。
【0006】
一方、従来の弁開閉時期制御装置においてロックピン8を設けて、回転伝達部材3とロータ2(回転軸1)との位相の変換を規制する最大の目的は次のとおりである。すなわち、エンジンの停止時など、流体の圧力源が停止することにより、進角室5aと遅角室5bとの内部の流体圧が低下した後、次にエンジンを始動させると、エンジンの始動と同時に進角室5aと遅角室5bとの内部の流体圧を確保できないことにより、ベーン4が流体室5内を自由に回転することができる。このベーン4の移動に伴って、ベーン4が流体室5の内壁に当接して打音を発生する。この打音を防止するためにベーン4も移動を規制する必要があり、少なくともエンジン始動直後の進角室5aと遅角室5bとの内部の流体圧が確保されるまで、回転伝達部材3とロータ2(回転軸1)との位相の変換を規制するためにロックピン8を設けている。逆に、エンジンの通常運転中は、少なくとも進角室5aと遅角室5bとの一方には流体が満たされていることにより、ベーン4が流体室5内を自由に回転することができないので打音の発生の問題は起きるものではない。
【0007】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、ロックピンの耐久性を向上させることを目的として、ロックピンによる回転伝達部材とロータ(回転軸)との係合をエンジンの始動時にのみ作用させるようにし、エンジンの通常運転中はロックピンが受容孔に挿入されないようにした弁開閉時期制御装置を開示するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために請求項1の弁開閉時期制御装置に係る発明において講じた手段は、クランクプーリからの回転動力が伝達されるバルブ開閉用の回転軸と、該回転軸と所定範囲で相対回転可能に外装された回転伝達部材と、前記回転軸及び前記回転伝達部材の一方に取り付けられたベーンと、前記回転軸と前記回転伝達部材との間に形成され前記ベーンによって進角用室と遅角用室とに二分される流体圧室と、前記進角用室に流体を給排する第1流体通路と、前記遅角用室に流体を給排する第2流体通路と、先端側に小径部を備え、基端側に大径部を備えたロックピンと、前記回転軸及び前記回転伝達部材の一方に形成され、内部に前記回転軸及び前記回転伝達部材の他方側に付勢された前記ロックピンを収容する退避孔と、前記回転軸及び前記回転伝達部材の他方に形成され、前記回転軸と前記回転伝達部材との相対位相が所定の位相で同期したときに前記ロックピンの小径部が挿入される受容孔と、前記受容孔に流体を給排する第3流体通路と、前記ロックピンと前記退避孔との間隙に形成した流体ダンパとを備える。
ロックピンと退避孔との間に流体ダンパを形成することにより、エンジン回転中で流体源からの流体圧が確保されている間は、ロックピンの受容孔側への移動を妨げることが可能となりロックピンの小径部が受容孔に挿入されることを防止することが可能となる。一方、ロックピンの小径部が受容孔に挿入することが必要となるエンジンの停止等により流体源の流体圧が進角室又は遅角室に十分供給されない場合においては、流体ダンパへの流体も供給されず速やかにロックピンの小径部が受容孔へ挿入されてカムシャフトと外部ロータとの移相を規制することが可能になる。
【0009】
そして、退避孔がロックピンの小径部が出入りできる開口を備え、流体ダンパが退避孔と小径部の側壁との間に配置した流体室を形成している。この構成によって、流体ダンパを流体圧によって作動するロックピンの作動領域に配置することが可能となり、流体ダンパを形成するための新規な構成を必要とせずコンパクトな弁開閉時期制御装置とすることができる。
【0010】
さらに、ロックピンの小径部と退避孔開口との摺動面に受容孔と流体室とを連通するスリット通路を形成してある。流体ダンパを形成するために流体ダンパ内に必要最低限の流体を取り込む必要がある。一方、ロックピンの作動を阻止するために流体ダンパの内部には圧力を貯える必要がある。この相反する必要事項を満たすために、ロックピンの小径部と退避孔開口との摺動面にスリット通路を形成し、微少な通路を確保してダンパ内部に流体を取込みつつ、流体圧を保持することが可能となる。
【0011】
請求項2の発明は、スリット通路を、ロックピンの小径部側壁に形成したスリット溝としてある。ロックピンの小径部側壁にスリット溝を形成することによって退避孔開口にスリット通路を形成するのに比べて加工が容易に行うことができる。
【0012】
請求項3の発明は、スリット通路がロックピンの小径部先端側に形成してある。この構成とすることにより、ロックピンの小径部の先端部が退避孔の開口に突出した状態、即ち流体ダンパの容積が大きい状態においてはスリット通路を介して流体の連通が可能となり、ロックピンの小径部の根元部まで退避孔の開口に突出した状態、即ち流体ダンパの容積が小さな状態においてはスリット通路が閉鎖され流体の連通がなくなる。従って、ロックピンが退避孔から突出する速度又は退避孔に退避する速度を可変とすることが可能となる。
【0013】
請求項4の発明は、退避孔と受容孔の位置は回転軸と回転伝達部材とが最遅角位置時に同期する位置とし、第2通路と第3通路とが回転軸内部で合流してある。従って、ロックピンを受容孔から排出するための流体通路に、退避孔と受容孔とが同期する直前まで流体供給が行われる遅角流体が供給されるので、最遅角位置になる直前まで弁開閉時期制御装置を作動させる流体がロックピンの受容孔への挿入を阻止でき、且つ流体ダンパ内に十分な流体を供給できる。
【0014】
請求項5の発明は、ロックピンの段差部又は裏面の少なくとも一方に弾性部材を配置してある。流体ダンパを配置することにより、ロックピンが最大突出状態となるときには流体ダンパの作用により突出速度が低下するのでロックピンが周辺部材に当接する衝撃音は低下させることができるが、段差部に設けた弾性部材によりロックピンが挿入(突出)するときに段差部が退避孔内壁に衝突する際の衝撃音を確実に防止でき、ロックピンの裏面に配置した弾性部材によりロックピンが退避するときにロックピンの裏面に配置したリテーナとの衝撃音も確実に防音することが可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施の形態を図面を参照して説明する。
【0016】
図1において、符号12は図示しないシリンダヘッドに回転自在に支持された吸気弁を開閉するカム(図示していない)を取り付けたカムシャフト(回転軸)である。本発明に係る弁開閉時期制御装置は、このカムシャフト12の先端部に次に詳細を説明するように取り付けられている。この実施の形態における回転伝達部材は、ベルト又はチェーンによって図示しないクランクシャフトの回転力が伝達されるタイミングプーリ14、外部ロータ18及び外板20をボルト16によって共締されており、これらの部材が相対回転不能に且つ一体に固定されている。略円筒形状をした外部ロータ18内側には、内部ロータ22がカムシャフト12の先端部にボルト17によって相対回転不能に取り付けられている。従って、外部ロータ18を主たる部材とする回転伝達部材とカムシャフト12とは、内部ロータ22の外周面と外部ロータ18の内周面との間で相対回転が可能に形成されている。なお、外部ロータ18は、ベルト又はチェーンによって図1において時計の回転方向に回転している。カムシャフト12の内部には、それぞれカムシャフト12の軸方向に延びる遅角通路28と進角通路30とが切削されている。遅角通路28と進角通路30は、一端を弁開閉時期制御装置側の外周オイル給排口35、36に連通しており、他端を外周オイル給排口32、34と連通している。外周オイル給排口32、34は、図示しないオイルポンプから供給される流体としてのオイルが切換バルブ111を介して選択的に給排状態となって通流する。なお、流体はオイルなどの液体の媒体以外にエアーなどの気体の媒体に置き換えることも可能である。
【0017】
切換バルブ111は、ソレノイド112へ通電することによってスプール113をスプリング114に抗して図示右方向へ摺動されるものであり、オイルポンプから供給されるオイルを油路115から取り入れ、一方のポート通路117を外周オイル給排口32に連通し、他方のポート通路116を外周オイル排出口34に連通している。119はドレンであり、ソレノイド112の非通電時にはポート通路117が給圧状態、ポート通路116が排圧状態となり、ソレノイド112の通電時にはその逆になる。従って、通電時に進角通路28にオイルが供給され、非通電時に遅角通路30にオイルが供給される。
【0018】
図2は、図1のA−A断面を示している。なお、図2は、後に説明するロックピン44がロック状態の図面である。
【0019】
図2に示すように、外部ロータ18の内周側には仕切壁33によって形成された5個の圧力室38と、1つの退避孔40が形成されている。それぞれの圧力室38は、内部ロータ22に固定され放射方向に突設したベーン52により、作動室38a(進角室)と作動室38b(遅角室)とに区画されている。ベーン52は、内部ロータ22側の端部に配置されたバネ部材49によって遠心方向に付勢されている(図1参照)。作動室38aは内部ロータ22に形成された中間通路54を介して進角通路28の外周オイル給排口36に連通され、作動室38bは内部ロータ22に形成された中間通路56を介して遅角通路30の外周オイル給排口35に連通されている。
【0020】
また、外部ロータ18に設けた退避孔40は、外側にエア抜きを有する蓋材42により封栓され、その内部には外側に付勢手段を構成するスプリング46が配置され、このスプリング46は退避孔40の内部に位置されたロックピン44を内側(内部ロータ22側)へ付勢している。ロックピン44は、先端部に径の小さな小径部44aとスプリング46に隣接した側の基端側に径の大きな大径部44bとにより構成されている。退避孔40の開口部41は、ロックピン44とほぼ同径となっており、内部ロータ22の外周には退避孔40の開口とほぼ同径の受容孔48が形成されている。この受容孔48の底部略中央には内部ロータ22の中央側へ延びる連通路50が形成され、この連通路50はカムシャフト12の外周オイル給排口36に連通している。従って、連通路50は外周オイル給排口36を介して遅角通路30および中間通路56に連通している。この遅角通路30、連通路50を介して受容孔48に供給されるオイルの流体圧によってロックピン44を内部ロータ22側へ付勢するスプリング46の付勢力に抗して受容孔48から排出することができる。
【0021】
本実施の形態においては、受容孔48と退避孔40とが同相になるときのカムシャフト12と外部ロータ18との位相が最遅角状態に設定されている。即ち、図2に示すようにベーン52が進角時に給圧側となる作動室38aを最小化しているときに受容孔48と退避孔40との位相が一致する。
【0022】
また、図3(A)、(B)にロックピン44の拡大図を示すように、ロックピン44の小径部44aと大径部44bとの間の段差部44cと退避孔40の内壁との間には油圧ダンパー58が形成される。ロックピン44の小径部44aの外周と退避孔40の開口41との摺動部およびロックピン44の大径部44bの外周と退避孔40の内周壁との摺動部は、ロックピン44の作動を妨げない程度に液密的な隙間となっている。従って、油圧ダンパー58に流体、即ちオイルを封入することにより、ロックピン44を受容孔48に挿入しようとすると油圧ダンパー58内のオイルを油圧ダンパー58から排出する必要があり、通常のエンジン作動中にカムシャフト12と外部ロータ18との位相が最遅角状態になってもロックピン44の作動を阻止することができる。なお、図3(A)はロックピン44の小径部44aが受容孔48に挿入された状態で、図3(B)はロックピン44が退避孔40に排出された状態を示している。
【0023】
図4には、ロックピンの変形例を示している。図4に示すロックピン60は、小径部60aと大径部60bとから構成されており、ロックピン60の段差部と大径部60bの小径部60aとの対向面(ロックピン60の裏面)には、耐油性のあるゴム(例えばNBR)、樹脂等で形成されるクッション材62、64が配置されている。このクッション材62、64により、ロックピン60が突出する際に退避孔40の開口41の近傍に当接する打音、ロックピン60が退避する際に蓋42に当接する打音の発生を防止できる。なお、クッション材62、64は、図4に示すようにロックピン60に取り付けることなく、退避孔40の開口41の近傍または蓋42に取り付けることも可能である。また、小径部60aの外周壁には、適宜の間隔で形成された軸方向スリット66が形成されている。このスリット66は、小径部60aの先端部に形成すると有利である。本実施の形態においては、図4に示す如く、小径部60aの先端側にL2の長さのスリット溝66を形成しており、スリット溝66を形成しない部分を小径部60aの基端側にL1だけ残している。なお、L1の長さは、図4に示した位置からロックピン60が突出した際の最大突出位置までのL3の長さに等しい。このような長さのスリット溝66を小径部60aに形成することによって、ロックピン60の小径部60aの先端部が退避孔40の開口41に位置しても油圧ダンパー58は、連通路50をスリット66を介してオイルの供給を受けることができ、ロックピン60の退避レスポンスを高めることができ、誤作動を防止することができる。
【0024】
次に図2、図5、図6に基づき、本実施の形態の作用を説明する。
【0025】
図2は、エンジンが停止して図示しないオイルポンプが停止することにより遅角通路28、進角通路30、作動室38a、38b、連通路50、中間通路54、56内のオイル圧力が低下して、スプリング46の付勢力によってロックピン44が受容孔48に挿入された状態、即ちロック状態を示している。このようにロックピン44が受容孔48に挿入されることによって、内部ロータ22と外部ロータ18との相対回転を規制する。なお、エンジンの停止時に退避孔40と受容孔48との位置が一致していないことにより、ロックピン44が受容孔48に挿入できない場合であっても、エンジンの始動時に作動室38a、38bのオイル圧力が低下していることによりベーン52が遅角側に相対回転することにより、最遅角位置となると同時にロックピン44が受容孔48に係合する。
【0026】
図2の最遅角位置から進角させる場合には、一端切換バルブ111を非通電状態として遅角通路30、中間通路56を介して作動室38bへオイルを供給する。このとき、中間通路56と連通する連通路50にもオイルが供給され、ロックピン44を受容孔48から排出する(図5参照)。その後切換バルブ111を通電状態として進角通路28にオイルを供給し、進角通路28と連通する中間通路54を介して作動室38aにオイルを供給する。
【0027】
図6には、上記の如くロックピン44を退避孔40へ排出し、内部ロータ22が外部ロータ18とに対し進角方向に相対回転している状態を示している。
【0028】
一方、外部ロータ18と内部ロータ22と相対位置が進角状態から遅角状態に切り換える場合には、切換バルブ111を非通電状態として遅角通路30、中間通路56を介して作動室38bへオイルを供給する。ここで、中間通路56と連通路50とが連通していることにより、作動室38bへオイルを供給し内部ロータ22を遅角側へ相対回転させる場合には、オイルは連通路50を介して受容孔48、油圧ダンパー58にも充填されている。従って、図5に示す最遅角位置となっても、受容孔48に充填されたオイルと油圧ダンパー58によりロックピン44を外側に付勢し、スプリング46により付勢されたロックピン44の受容孔48への挿入を阻止することができる。
【0029】
以上のように、本実施の形態においては、退避孔40内に油圧ダンパー58を形成したので、エンジンの作動中はロックピン44が受容孔48へ挿入することを阻止できるので、図示しないオイルポンプ等の駆動源が作動するエンジンの回転中はロックピン44が作動することがなく、ロックピン44の不必要な作動を防止することができると共に、ロックピン44の耐久性を向上させることができる。
【0030】
なお、本実施の形態においては、連通路50を中間通路56と連通して受容孔48に遅角油圧を供給しているが、連通路50と中間通路54を連通して受容孔48に進角油圧を供給することも可能である。この場合には、上記の実施の形態で行った進角方向に移相を変換する際に一端遅角油圧を供給する工程を除外することが可能となる。
【0031】
【発明の効果】
上記した請求項1の発明によれば、ロックピンと退避孔との間に流体ダンパを形成することにより、エンジン回転中で流体源からの流体圧が確保されている間は、ロックピンの受容孔側への移動を妨げることができる。
【0032】
そして、退避孔がロックピンの小径部が出入りできる開口を備え、流体ダンパが退避孔と小径部の側壁との間に配置した流体室を形成しているので、流体ダンパを流体圧によって作動するロックピンの作動領域に配置することができ、流体ダンパを形成するための新規な構成を必要とせずコンパクトな弁開閉時期制御装置とすることができる。
【0033】
さらに、ロックピンの小径部と退避孔開口との摺動面に受容孔と流体室とを連通するスリット通路を形成したので、流体ダンパを形成するために流体ダンパ内に必要最低限の流体を取り込むことができ、ロックピンの作動を阻止するために流体ダンパの内部には圧力を貯えることができる。
【0034】
請求項2の発明によれば、スリット通路を、ロックピンの小径部側壁に形成したスリット溝としたので、ロックピンの小径部側壁にスリット溝を形成することによって退避孔開口にスリット通路を形成するのに比べて加工が容易に行うことができる。
【0035】
請求項3の発明によれば、スリット通路を、ロックピンの小径部先端側に形成したので、ロックピンが退避孔から突出する速度又は退避孔に退避する速度を可変とすることが可能となる。
【0036】
請求項4の発明によれば、退避孔と受容孔の位置は回転軸と回転伝達部材とが最遅角位置時に同期する位置とし、第2通路と第3通路とが回転軸内部で合流しているので、ロックピンを受容孔から排出するための流体通路に、退避孔と受容孔とが同期する直前まで流体供給が行われる遅角流体が供給されるので、最遅角位置になる直前まで弁開閉時期制御装置を作動させる流体がロックピンの受容孔への挿入を阻止でき、且つ流体ダンパ内に十分な流体を供給できる。
【0037】
請求項5の発明によれば、ロックピンの段差部又は裏面の少なくとも一方に弾性部材を配置したので、ロックピン作動時の打音を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態の弁開閉時期制御装置の断面を示す図面である。
【図2】 図1のA−A断面図を示した図面である。
【図3】 図2の要部詳細図であり、(A)はロックピンの係合状態、(B)はロックピンが解除された状態を示す図面である。
【図4】 本発明の実施形態のロックピンの変形例を示す図面である。
【図5】 本発明の実施形態の弁開閉時期制御装置を示す断面図であり、進角状態に移った状態を示す図面である。
【図6】 本発明の実施形態の弁開閉時期制御装置を示す断面図であり、若干進角動作を行っている状態を示す図面である。
【図7】 従来の弁開閉時期制御装置を示す各動作説明図である。
【符号の説明】
12・・・カムシャフト(回転軸)
18・・・外部ロータ(回転伝達部材)
22・・・内部ロータ(回転軸)
38・・・圧力室(流体圧室)
38a・・・作動室(進角用室)
38b・・・作動室(遅角用室)
40・・・退避孔
44・・・ロックピン
48・・・受容孔
50・・・連通路(第3流体通路)
52・・・ベーン
54・・・中間通路(第1流体通路)
56・・・中間通路(第2流体通路)
58・・・油圧ダンパー
62、64・・・クッション材(弾性部材)
66・・・スリット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the invention of this application, a pressure chamber formed between a rotation shaft that opens and closes an exhaust valve or an intake valve and a rotation transmission member is divided into an advance chamber and a retard chamber by a vane, and the advance chamber and the retard chamber are divided. The present invention relates to a valve opening / closing timing control device for an internal combustion engine that controls the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve by making the relative phase of a rotation shaft and a rotation transmission member variable by selectively supplying and discharging fluid. .
[0002]
[Prior art]
These types of valve opening / closing timing control devices are disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-92504 and Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-50105. In these conventional valve opening / closing timing control devices, in order to restrict the relative displacement between the rotating shaft and the rotation transmitting member, the receiving hole, the retracting hole, and the retracting hole are accommodated and biased by the spring to the receiving hole side. A phase holding mechanism comprising a lock pin is provided.
[0003]
As shown in FIGS. 7A to 7C, this phase holding mechanism includes a
[0004]
The operation of the prior art with the above-described configuration is performed, for example, by discharging from the most advanced position shown in FIG. 7A through the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
According to the above conventional valve timing control device, the
[0006]
On the other hand, in the conventional valve opening / closing timing control device, the maximum purpose of providing the
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art. For the purpose of improving the durability of the lock pin, the engagement between the rotation transmission member and the rotor (rotary shaft) by the lock pin is started in the engine. A valve opening / closing timing control device that is operated only at times and prevents the lock pin from being inserted into the receiving hole during normal operation of the engine is disclosed.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Means taken in the invention according to the valve timing control apparatus according to
By forming a fluid damper between the lock pin and the retraction hole, it is possible to prevent the lock pin from moving to the receiving hole side while the engine is rotating and the fluid pressure from the fluid source is secured. It is possible to prevent the small diameter portion of the pin from being inserted into the receiving hole. On the other hand, when the fluid pressure of the fluid source is not sufficiently supplied to the advance chamber or the retard chamber due to an engine stop or the like that requires the small diameter portion of the lock pin to be inserted into the receiving hole, the fluid to the fluid damper is also The small diameter portion of the lock pin is quickly inserted into the receiving hole without being supplied, and the phase shift between the camshaft and the external rotor can be regulated.
[0009]
Then, an opening in which evacuation holes can enter and leave the small diameter portion of the lock pin, that form a fluid chamber which is disposed between the side wall of the fluid damper is retracted hole and the small diameter portion. With this configuration, the fluid damper can be disposed in the operating region of the lock pin that is operated by the fluid pressure, and a compact valve opening / closing timing control device can be obtained without requiring a new configuration for forming the fluid damper. it can.
[0010]
Further , a slit passage that connects the receiving hole and the fluid chamber is formed on the sliding surface between the small diameter portion of the lock pin and the retraction hole opening. In order to form the fluid damper, it is necessary to take a minimum amount of fluid into the fluid damper. On the other hand, in order to prevent the operation of the lock pin, it is necessary to store pressure inside the fluid damper. In order to satisfy this contradictory requirement, a slit passage is formed on the sliding surface between the small-diameter portion of the lock pin and the opening of the retraction hole, and the fluid pressure is maintained while taking in the fluid inside the damper by securing a minute passage. It becomes possible to do.
[0011]
The invention of
[0012]
In the invention of
[0013]
A fourth aspect of the present invention, the position of the retracting hole and the receiving hole is a position where the rotation transmission member and the rotation axis is synchronized at the most retarded position, is in the second passage and the third passage meet at the internal rotating shaft . Accordingly, since the retarded fluid is supplied to the fluid passage for discharging the lock pin from the receiving hole until just before the retracting hole and the receiving hole are synchronized, the valve is kept until just before reaching the most retarded position. The fluid that operates the opening / closing timing control device can prevent the lock pin from being inserted into the receiving hole, and can supply sufficient fluid into the fluid damper.
[0014]
In the invention of claim 5 , an elastic member is arranged on at least one of the stepped portion or the back surface of the lock pin. By disposing the fluid damper, when the lock pin is in the maximum projecting state, the projecting speed is reduced by the action of the fluid damper, so the impact sound that the lock pin contacts the peripheral member can be reduced. When the lock pin is inserted (projected) by the elastic member, it is possible to reliably prevent the impact sound when the step portion collides with the inner wall of the retraction hole, and when the lock pin is retreated by the elastic member arranged on the back surface of the lock pin. The impact sound with the retainer arranged on the back surface of the lock pin can be reliably prevented.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
In FIG. 1,
[0017]
The switching
[0018]
FIG. 2 shows an AA cross section of FIG. FIG. 2 is a drawing in which a
[0019]
As shown in FIG. 2, five
[0020]
The
[0021]
In the present embodiment, the phase of the
[0022]
3A and 3B, an enlarged view of the
[0023]
FIG. 4 shows a modification of the lock pin. The
[0024]
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2, 5, and 6.
[0025]
FIG. 2 shows that the oil pressure in the
[0026]
In the case of advancing from the most retarded position in FIG. 2, the one-
[0027]
FIG. 6 shows a state in which the
[0028]
On the other hand, when the relative position between the
[0029]
As described above, in the present embodiment, since the
[0030]
In the present embodiment, the retarding hydraulic pressure is supplied to the receiving
[0031]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, by forming a fluid damper between the lock pin and the retraction hole, while the fluid pressure from the fluid source is secured during engine rotation, the lock pin receiving hole is provided. The movement to the side can be prevented.
[0032]
The retraction hole has an opening through which the small diameter portion of the lock pin can enter and exit, and the fluid damper forms a fluid chamber disposed between the retraction hole and the side wall of the small diameter portion, so that the fluid damper is operated by fluid pressure. It can be disposed in the operating region of the lock pin, and a compact valve opening / closing timing control device can be obtained without requiring a new configuration for forming a fluid damper.
[0033]
Furthermore , a slit passage that connects the receiving hole and the fluid chamber is formed on the sliding surface between the small diameter portion of the lock pin and the retraction hole opening, so that a minimum amount of fluid is required in the fluid damper to form the fluid damper. Pressure can be stored and pressure can be stored inside the fluid damper to prevent actuation of the lock pin.
[0034]
According to the invention of
[0035]
According to the invention of
[0036]
According to the fourth aspect of the present invention, the position of the retracting hole and the receiving hole is a position where the rotating shaft and the rotation transmitting member are synchronized when the most retarded position is reached, and the second passage and the third passage are merged inside the rotating shaft. Therefore, since the retarded fluid is supplied to the fluid passage for discharging the lock pin from the receiving hole until just before the retracting hole and the receiving hole are synchronized, immediately before reaching the most retarded position. The fluid that operates the valve opening / closing timing control device can prevent the lock pin from being inserted into the receiving hole, and can supply sufficient fluid into the fluid damper.
[0037]
According to the fifth aspect of the present invention, since the elastic member is disposed on at least one of the stepped portion or the back surface of the lock pin, it is possible to prevent a hitting sound when the lock pin is activated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a valve opening / closing timing control apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
FIGS. 3A and 3B are detailed views of a main part of FIG. 2, in which FIG. 2A is a diagram illustrating an engagement state of a lock pin, and FIG.
FIG. 4 is a view showing a modified example of the lock pin of the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a valve opening / closing timing control device according to an embodiment of the present invention, and is a view showing a state in which the valve is moved to an advanced angle state.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the valve opening / closing timing control apparatus according to the embodiment of the present invention, showing a state in which a slight advance operation is performed.
FIG. 7 is an operation explanatory diagram showing a conventional valve timing control apparatus.
[Explanation of symbols]
12 ... Camshaft (rotary shaft)
18 ... External rotor (rotation transmission member)
22 ... Internal rotor (rotary shaft)
38 ... Pressure chamber (fluid pressure chamber)
38a ... Working chamber (advance chamber)
38b ... Working chamber (retarding chamber)
40 ...
52 ...
56 ... Intermediate passage (second fluid passage)
58 ...
66 ... Slit
Claims (5)
該回転軸と所定範囲で相対回転可能に外装された回転伝達部材と、
前記回転軸及び前記回転伝達部材の一方に取り付けられたベーンと、
前記回転軸と前記回転伝達部材との間に形成され前記ベーンによって進角用室と遅角用室とに二分される流体圧室と、
前記進角用室に流体を給排する第1流体通路と、
前記遅角用室に流体を給排する第2流体通路と、
先端側に小径部を備え、基端側に大径部を備えたロックピンと、
前記回転軸及び前記回転伝達部材の一方に形成され、内部に前記回転軸及び前記回転伝達部材の他方側に付勢された前記ロックピンを収容する退避孔と、
前記回転軸及び前記回転伝達部材の他方に形成され、前記回転軸と前記回転伝達部材との相対位相が所定の位相で同期したときに前記ロックピンの小径部が挿入される受容孔と、
前記受容孔に流体を給排する第3流体通路と、
前記ロックピンと前記退避孔との間隙に形成した流体ダンパとを備え、さらに、
前記退避孔は前記ロックピンの小径部が出入りできる開口を備え、前記流体ダンパは前記退避孔と前記小径部の側壁との間に配置した流体室を形成し、
前記ロックピンの小径部と前記開口との摺動面に前記受容孔と前記流体室とを連通するスリット通路を形成してある弁開閉時期制御装置。A rotary shaft for opening and closing a valve through which rotational power from the crank pulley is transmitted;
A rotation transmission member that is externally rotatable relative to the rotation shaft within a predetermined range;
A vane attached to one of the rotating shaft and the rotation transmitting member;
A fluid pressure chamber formed between the rotation shaft and the rotation transmission member and divided into an advance chamber and a retard chamber by the vane;
A first fluid passage for supplying and discharging fluid to the advance chamber;
A second fluid passage for supplying and discharging fluid to the retardation chamber;
A lock pin having a small diameter portion on the distal end side and a large diameter portion on the proximal end side;
Formed on one of said rotary shaft and the rotation transmitting member, and a retracted hole for accommodating the biased the locking pin on the other side of the rotary shaft and the rotation transmitting member therein,
Formed on the other of said rotary shaft and the rotation transmitting member, a receiving hole diameter portion of the lock pin when the relative phase between the rotation transmitting member and the rotary shaft is synchronized with a predetermined phase are inserted,
A third fluid passage for supplying and discharging fluid to and from the receiving hole;
A fluid damper formed in a gap between the lock pin and the retraction hole ;
The retraction hole has an opening through which the small diameter portion of the lock pin can enter and exit, and the fluid damper forms a fluid chamber disposed between the retraction hole and the side wall of the small diameter portion,
A valve opening / closing timing control device in which a slit passage for communicating the receiving hole and the fluid chamber is formed on a sliding surface between the small diameter portion of the lock pin and the opening .
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