(57)【要約】  【課題】  カムシャフトの反転トルクに起因して制御弁に作用する作動油の脈動を低減させることのできる油圧装置を提供する。  【解決手段】  油圧源１から供給される作動油によって作動するアクチュエータ２であるバルブタイミング変更装置である。前記油圧源１とバルブタイミング変更装置との間に、油圧源１からアクチュエータへの作動油の供給及びアクチュエータからの作動油の排出を制御する制御弁３を設けると共に、前記アクチュエータと制御弁との間の制御弁開口部にフィルタ３８，３９を設けて、前記制御弁開口部に作動油が導かれることによってカムシャフトに作用する反転トルクから生じる作動油の脈圧を低減させる。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の回転に同期して回転するスプロケットと、カムによって吸気弁または排気弁を駆動するカムシャフトとの間に設けられ、油圧ポンプからの作動油の供給及び作動油の排出を制御弁により制御することによって、前記スプロケットに対して前記カムシャフトを相対回動させて前記吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更する内燃機関のバルブタイミング変更装置において、
前記バルブタイミング変更装置と前記制御弁との間の制御弁開口部に作動油が導かれることによって前記カムシャフトに作用する反転トルクから生じる作動油の脈圧を減衰することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング変更装置。
【請求項２】
前記制御弁開口部にフィルタを設け、このフィルタに作動油が導かれることによって前記カムシャフトに作用する反転トルクから生じる作動油の脈圧を減衰することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
【請求項３】
油圧源に連通する開口部及び供給される作動油によってカムシャフトに設けられたカムにより駆動される吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更するアクチュエータに連通する開口部及びドレン通路に連通する開口部とを有する筒状のバルブボディと、このバルブボディ内に摺動自在に収容され、該バルブボディの開口部を開閉可能なスプール弁とを備えた内燃機関のバルブタイミング変更装置の制御弁において、
前記アクチュエータに連通する前記バルブボディの開口部に作動油が導かれることによって前記カムシャフトに作用する反転トルクから生じる作動油の脈圧を減衰することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング変更装置の制御弁。
【請求項４】
前記バルブボディの開口部にフィルタを設け、このフィルタに作動油が導かれることによって前記カムシャフトに作用する反転トルクから生じる作動油の脈圧を減衰することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置の制御弁。
【請求項５】
内燃機関の回転に基づいて、回転位相を制御しながらカムによって吸気弁または排気弁の開閉を行うカムシャフトを回転駆動する内燃機関のバルブタイミング変更装置であって、
前記バルブタイミング変更装置は、アクチュエータと、制御弁と、前記アクチュエータに前記制御弁から作動油を供給し、あるいは前記アクチュエータから前記制御弁へ作動油を排出する第１と第２の給排通路とを有し、
前記第１の給排通路を介して作動油を供給することによって内燃機関の回転に基づく前記カムシャフトの回転が進角方向に制御され、また、前記第２給排通路を介して作動油を供給することにより内燃機関の回転に基づく前記カムシャフトの回転が遅角方向に制御されるように構成されていて、
前記アクチュエータは、機関回転数に同期して回転するスプロケットと、該スプロケットの回転に対して前記第１と第２の給排通路の作動油によって位相制御された回転を前記カムシャフトに伝達する機構とを有し、
前記制御弁は、バルブボディと、該バルブボディ内に設けられたスプール弁と、前記スプロケットの回転に対して前記第１と第２の給排通路の作動油により位相制御された回転を前記カムシャフトに伝達する機構とを有しており、
前記制御弁は、前記スプール弁に対してその長手方向に力を付与する電磁ソレノイドと、該電磁ソレノイドに対する力を前記スプール弁に加えるばね部材とを有し、
前記第１と第２給排通路の脈圧低減手段を設け、前記カムシャフトに作用する反転トルクによる作動油の脈動の前記制御弁への作用を減衰させるようにしたことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング変更装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の運転中に吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更するためのバルブタイミング変更装置等の、各種アクチュエータを備えた油圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の油圧装置は、油圧源と、この油圧源から供給される作動油によって作動するアクチュエータと、これら油圧源とアクチュエータとの間に配置され、油圧源からアクチュエータへの作動油の供給及びアクチュエータからの作動油の排出を制御する制御弁とを備えている。
【０００３】
また、前記油圧装置は、作動油中に異物が混入して、制御弁等の作動不良が生じることを未然に防止するために、作動油をろ過するフィルタを備えており、このフィルタは、一般に油圧源から制御弁に通じる通路のみに設けられている。
【特許文献１】特開平８−１４０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来例にあっては、フィルタが油圧源から制御弁に通じる通路のみに設けられているから、油圧源からの作動油をろ過することはできるが、アクチュエータを循環した作動油をろ過することができない。このため、何らかの理由によりアクチュエータの内部で生じた異物が制御弁内に侵入して、この制御弁の作動不良が生じる虞がある。
【０００５】
本発明は前記従来の実情に鑑みて案出されたもので、作動油中の異物により制御弁の作動不良が生じることを有利に防止することが可能な油圧装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、請求項１記載の発明は、とりわけ、前記バルブタイミング変更装置と前記制御弁との間の制御弁開口部に作動油が導かれることによって前記カムシャフトに作用する反転トルクから生じる作動油の脈圧を減衰することを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記制御弁開口部にフィルタを設け、このフィルタに作動油が導かれることによって前記カムシャフトに作用する反転トルクから生じる作動油の脈圧を減衰することを特徴としている。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、バルブタイミング変更装置の制御弁に関し、該制御弁は、アクチュエータに連通するバルブボディの開口部に作動油が導かれることによって前記カムシャフトに作用する反転トルクから生じる作動油の脈圧を減衰することを特徴としている。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記バルブボディの開口部にフィルタを設け、このフィルタに作動油が導かれることによって前記カムシャフトに作用する反転トルクから生じる作動油の脈圧を減衰することを特徴としている。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、バルブタイミング変更装置に関し、この装置は、アクチュエータと、制御弁と、前記アクチュエータに前記制御弁から作動油を供給し、あるいは前記アクチュエータから前記制御弁へ作動油を排出する第１と第２の給排通路とを有し、前記第１の給排通路を介して作動油を供給することによって内燃機関の回転に基づく前記カムシャフトの回転が進角方向に制御され、また、前記第２給排通路を介して作動油を供給することにより内燃機関の回転に基づく前記カムシャフトの回転が遅角方向に制御されるように構成されていて、前記アクチュエータは、機関回転数に同期して回転するスプロケットと、該スプロケットの回転に対して前記第１と第２の給排通路の作動油によって位相制御された回転を前記カムシャフトに伝達する機構とを有し、前記制御弁は、バルブボディと、該バルブボディ内に設けられたスプール弁と、前記スプロケットの回転に対して前記第１と第２の給排通路の作動油により位相制御された回転を前記カムシャフトに伝達する機構とを有しており、前記制御弁は、前記スプール弁に対してその長手方向に力を付与する電磁ソレノイドと、該電磁ソレノイドに対する力を前記スプール弁に加えるばね部材とを有し、前記第１と第２給排通路の脈圧低減手段を設け、前記カムシャフトに作用する反転トルクによる作動油の脈動の前記制御弁への作用を減衰させるようにしたことを特徴としている。
【００１１】
斯かる構成において、前記制御弁が制御装置等によって制御されることにより、油圧源からバルブタイミング変更装置への作動油の供給及びバルブタイミング変更装置からの作動油の排出が制御される。具体的には、例えば、前記スプール弁が駆動されることによって、このスプール弁がバルブボディの開口部を開閉制御して、それぞれの開口部を通過する作動油の流量を制御する。
【００１２】
これによって、前記制御弁を介してバルブタイミング変更装置に導かれる作動油が制御されることになり、バルブタイミング変更装置の作動が制御されることになる。
【００１３】
ここで、前記バルブタイミング変更装置から制御弁を介して排出される作動油は、バルブタイミング変更装置と制御弁との間に設けられたフィルタによってろ過される。
【００１４】
これによって、前記バルブタイミング変更装置の摩耗等により作動油中に混入した異物はフィルタによって取り除かれ、制御弁内に侵入することが防止される。
【００１５】
このため、前記制御弁内には清浄な作動油のみが導かれることになるから、制御弁は円滑に作動することになる。
【００１６】
したがって、作動油中の異物により制御弁の作動不良が生じることを有利に防止することが可能な油圧装置が得られる。
【００１７】
また、バルブタイミング変更装置と制御弁との間にフィルタが設けてあるから、このフィルタによって、作動油をろ過すると共に、カムシャフトに作用する反転トルクによる回転位相の変化を可及的に減じることができる。
【００１８】
即ち、前記バルブタイミング変更装置は、カムシャフトに作用する反転トルクによって、その内部で脈圧を生じ、その作動油の脈圧が制御弁に作用して制御弁から漏れる虞がある。前記制御弁から作動油の漏れが生じると、カムシャフトの回転位相が意に反して変更されるが、本発明にあっては、作動油の脈圧が制御弁に作用しようとするとき、フィルタが抵抗となって作動油の脈動を減衰させる。このため、前記カムシャフトに作用する反転トルクによる影響を減じることができるのである。
【００１９】
また、請求項４記載の発明によれば、前記フィルタがバルブボディの開口部に設けられているから、フィルタを油圧通路の途中に設ける場合に比較して、取付けが容易となると共に、バルブタイミング変更装置と制御弁との間の油圧通路の全範囲に亘る作動油がろ過の対象となってろ過される。
【発明の効果】
【００２０】
以上、本発明によれば、作動油中の異物により制御弁の作動不良が生じることを有利に防止することが可能な油圧装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳述する。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態を示す油圧装置の説明図、図２は図１に示す制御弁の断面図である。
【００２３】
図において、１は油圧源、２は油圧源１から供給される作動油によって作動するアクチュエータである。３は前記油圧源１とアクチュエータ２との間に配置された制御弁で、この制御弁３は油圧源１からアクチュエータ２への作動油の供給及びアクチュエータ２からの作動油の排出を制御するようになっている。
【００２４】
前記油圧源１は油圧ポンプを主要素として構成されており、この油圧源１と制御弁３との間は、供給通路４によって連通している。
【００２５】
前記アクチュエータ２は、内燃機関のバルブタイミング変更装置である。このバルブタイミング変更装置は、内燃機関の回転に同期して回転されるスプロケット５と、図外の吸気弁または排気弁を駆動するカムシャフト６との間に設けられ、作動油によって、スプロケット５に対してカムシャフト６を相対回動させて吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更するようになっている。即ち、前記スプロケット５は外周に巻着されたタイミングチェーン７を介して、図外のクランクシャフトに連結駆動されており、また、カムシャフト６は、このカムシャフト６に形成した図外のカムによって吸気弁または排気弁を開閉駆動するようになっている。また、前記アクチュエータ２と制御弁３との間は、吸排通路８，９によって連通している。
【００２６】
前記制御弁３は筒状のバルブボディ１０と、このバルブボディ１０の筒状内部に摺動自在に収容されるスプール弁１１とを備えている。
【００２７】
前記バルブボディ１０には、油圧源１に連通する開口部１２、アクチュエータ２に連通する開口部１３，１４が形成してある。即ち、前記開口部１２は供給通路４を介して油圧源１に連通するようになっており、開口部１３は吸排通路８を介してアクチュエータ２に連通し、開口部１４は吸排通路９を介してアクチュエータ２に連通するようになっている。また、前記バルブボディ１０には開口部１５が形成してあり、この開口部１５はドレン通路１６を介して貯油タンク１７に連通するようになっている。前記開口部１２，１３，１４，１５は、バルブボディ１０の胴部外周に形成した周溝２２，２３，２４，２５に臨んでそれぞれ開口している。
【００２８】
前記スプール弁１１は、バルブボディ１０内に設けたばね部材２８によって電磁ソレノイド２９側に付勢されており、この電磁ソレノイド２９によって駆動され、バルブボディ１０内を摺動可能である。前記スプール弁１１はバルブボディ１０内を摺動することによって、バルブボディ１０に形成した開口部１２，１３，１４，１５をそのランド部３０，３１で開閉可能である。
【００２９】
前記ばね部材２８は一端側がばね受け３２によって支持されており、このばね受け３２は止め輪３３によって抜脱が防止されている。また、前記電磁ソレノイド２９の接続端には接続端子３４が設けられ、図外の制御装置及び電源に接続されるようになっている。
【００３０】
また、前記油圧源１と制御弁３との間にフィルタ３７が設けられ、アクチュエータ２と制御弁３との間にフィルタ３８，３９が設けられている。詳しくは、前記フィルタ３７は油圧源１と制御弁３との間の供給通路４の途中に設けられており、フィルタ３８はアクチュエータ２と制御弁３との間の吸排通路８の途中に設けられており、フィルタ３９はアクチュエータ２と制御弁３との間の吸排通路９の途中に設けられている。
【００３１】
次に、斯かる構成のバルブタイミング変更装置の作用について説明する。
【００３２】
先ず、前記電磁ソレノイド２９に図外の制御装置及び電源から制御電流が供給されない状態（非通電状態）では、スプール弁１１はばね部材２８のばね力によって図１において左方向に付勢されており、スプール弁２８は所定位置に停止している（図１参照）。
【００３３】
前記非通電状態では、スプール弁１１のランド部３０がバルブボディ１０の開口部１３を開口部１２側において所定面積開口すると共に、ランド部３１が開口部１４を開口部１５側において所定面積開口している。このため、前記油圧源１から供給通路４、開口部１２を介してバルブボディ１０の内部に導かれた作動油は、開口部１３及び吸排通路８を介してアクチュエータ２に導かれる。一方、吸排通路９は、開口部１４、開口部１５及びドレン通路１６を介して貯油タンク１７に連通している。
【００３４】
これによって、前記アクチュエータ２が所定の動作をし、例えば、カムシャフト６がスプロケット５に対して進角方向に制御されることになる。
【００３５】
次に、前記電磁ソレノイド２９に制御電流が供給されると（通電状態）、スプール弁１１が駆動される。
【００３６】
前記電磁ソレノイド２９によってスプール弁１１が駆動され、このスプール弁１１が図１において右方向に移動することによって、スプール弁１１のランド部３０がバルブボディ１０の開口部１３を開口部１５側において所定面積開口すると共に、ランド部３１が開口部１４を開口部１２側において所定面積開口することになる。このため、前記油圧源１から供給通路４、開口部１２を介してバルブボディ１０の内部に導かれた作動油は、開口部１４及び吸排通路９を介してアクチュエータ２に導かれる。一方、吸排通路８は、開口部１３、開口部１５及びドレン通路１６を介して貯油タンク１７に連通する。
【００３７】
これによって、前記アクチュエータ２が所定の動作をし、例えば、カムシャフト６がスプロケット５に対して遅角方向に制御されることになる。
【００３８】
ここで、前記油圧源１から制御弁３を介してアクチュエータ２に導かれる作動油は、油圧源１と制御弁３との間に設けられたフィルタ３７でろ過されると共に、アクチュエータ２と制御弁３との間に設けられたフィルタ３８またはフィルタ３９によって、ろ過される。また、前記アクチュエータ２から制御弁３を介して排出される作動油は、アクチュエータ２と制御弁３との間に設けられたフィルタ３８またはフィルタ３９によって、ろ過される。つまり、前記油圧源１から制御弁３に向かう作動油はフィルタ３７でろ過され、アクチュエータ２から制御弁３に向かう作動油はフィルタ３８，３９でろ過される。
【００３９】
これによって、前記アクチュエータ２の摩耗等により作動油中に混入した異物はフィルタ３８またはフィルタ３９によって取り除かれ、制御弁３内に侵入することが防止される。
【００４０】
このため、前記制御弁３内には清浄な作動油のみが導かれることになるから、制御弁３は円滑に作動することになる。
【００４１】
したがって、作動油中の異物により制御弁３の作動不良が生じることを有利に防止することが可能な油圧装置が得られる。
【００４２】
また、前記アクチュエータ２がバルブタイミング変更装置であって、このバルブタイミング変更装置と制御弁３との間にフィルタ３８，３９が設けてあるから、このフィルタ３８，３９によって、作動油をろ過すると共に、カムシャフト６に作用する反転トルクによる回転位相の変化を可及的に減じることができる。即ち、前記バルブタイミング変更装置は、カムシャフト６に作用する反転トルクによって、その内部で脈圧を生じ、その作動油の脈圧が制御弁３に作用して制御弁から漏れる虞がある。前記制御弁３から作動油の漏れが生じると、カムシャフト６の回転位相が意に反して変更されるが、本発明にあっては、作動油の脈圧が制御弁３に作用しようとするとき、フィルタ３８，３９が抵抗となって作動油の脈動を減衰させる。このため、前記カムシャフト６に作用する反転トルクによる影響を減じることができるのである。
【００４３】
図３乃至図６は本発明の別の実施の形態を示す図面で、この実施の形態が前記実施の形態と変わるところは、前記アクチュエータ２と制御弁３との間に設けるフィルタ３８，３９を、バルブボディ１０の開口部１３，１４にそれぞれ設けた点である。以下、この実施に形態について詳述する。
【００４４】
なお、説明に際して、前記実施の形態と同一構成部分には同一符号を付し、その重複する説明を省略する。
【００４５】
即ち、前記フィルタ３８はバルブボディ１０の開口部１３に設けられ、フィルタ３９は同じく開口部１４に設けられている。
【００４６】
前記フィルタ３８，３９のそれぞれは、ろ過体４１と、このろ過体４１の外周側に設けられた枠体４２とからなり、自由状態において略Ｃ字状に形成してある。前記ろ過体４１は金属線材からメッシュ状に形成され、枠体４２は合成樹脂材料から形成される。
【００４７】
前記フィルタ３８，３９のそれぞれには、一端側にフック部４３が形成され、他端側にフック係止部４４が形成してある。また、略Ｃ字状の内周側に突起状を呈するように、軸方向の桟部材４５が複数個形成してあり、この桟部材４５の１つは端部に形成され、フック係止部４４を兼ねている（図５参照）。
【００４８】
前記フィルタ３８，３９のそれぞれは、バルブボディ１０に、詳しくはバルブボディ１０の周溝２３，２４内に取付けられるようになっており、バルブボディ１０に取付けられた状態では、フック係止部４４にフック部４３を係止することによって全体として略環状となっている。前記フィルタ３８，３９のそれぞれは、バルブボディ１０の周溝２３，２４内に取付けられることによって、バルブボディ１０の軸方向に正しく位置決めされ、バルブボディ１０の開口部１３，１４に対して正しく配置される。
【００４９】
また、前記フィルタ３８，３９のそれぞれは、自由状態で略Ｃ字状に形成されているから、フック係止部４４にフック部４３を係止することによって略環状とされた状態では、フック部４３とフック係止部４４には引張力が作用することになり、強固な係止が成就される。
【００５０】
斯かる構成においても、前記制御弁３に向かう作動油はフィルタ３７，３７，３８によって、ろ過されるため、制御弁３内には清浄な作動油のみが導かれることになるから、制御弁３は円滑に作動することになる。
【００５１】
したがって、作動油中の異物により制御弁３の作動不良が生じることを有利に防止することが可能になる。
【００５２】
加えて、前記フィルタ３８，３９がバルブボディ１０の開口部１３，１４にそれぞれ設けられているから、フィルタ３８，３９のそれぞれを吸排通路８，９の途中に設ける場合に比較して、取付けが容易となると共に、アクチュエータ２と制御弁３との間の吸排通路８，９の全範囲に亘る作動油がろ過の対象となって、ろ過される。
【００５３】
また、前記フィルタ３８，３９のそれぞれは、フック係止部４４にフック部４３を係止することによってバルブボディ１０に取付けられるから、容易にバルブボディ１０に取付けることが可能となる。
【００５４】
また、前記フィルタ３８，３９のそれぞれは、ろ過体４１と、このろ過体４１の外周側に設けられた枠体４２とから形成されているから、取り扱いが容易であると共に、取付けが容易となる。
【００５５】
図７及び図８は本発明の別の実施の形態を示す図面で、この実施の形態が前記実施の形態と異なるところは、前記油圧源１と制御弁との間に設けるフィルタ３７及び、アクチュエータ２と制御弁３との間に設けるフィルタ３８，３９を、バルブボディ１０の開口部１２，１３，１４にそれぞれ設けた点である。以下、この実施に形態について詳述する。尚、説明に際して、前記実施の形態と同一構成部分には同一符号を付し、その重複する説明を省略する。
【００５６】
即ち、前記フィルタ３７はバルブボディ１０の開口部１２に設けられ、フィルタ３８は同じく開口部１３に設けられ、フィルタ３９は同じく開口部１４に設けられている。
【００５７】
前記フィルタ３７は、前記実施の形態で述べたフィルタ３８，３９と同様に構成されている。即ち、前記フィルタ３７，３８，３９は共通部品として使用される。
【００５８】
斯かる構成においても、前記実施の形態と同様の作用、効果が得られる。
【００５９】
以上、実施の形態を図面に基づいて説明したが、具体的構成はこの実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態を示す油圧装置の説明図である。
【図２】図１に示す制御弁の断面図である。
【図３】本発明の別の実施の形態を示す油圧装置の説明図である。
【図４】図３に示す制御弁の断面図である。
【図５】図３に示すフィルタの自由状態を、正面図（ａ）、正面図（ａ）の矢印Ｂ方向の拡大矢視図（ｂ）で示す図面である。
【図６】図３に示すフィルタの装着状態を、正面図（ａ）、正面図（ａ）のＢ部拡大図（ｂ）で示す図面である。
【図７】本発明の別の実施の形態を示す油圧装置の説明図である。
【図８】図７に示す制御弁の断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…油圧源
２…アクチュエータ（バルブタイミング変更装置）
３…制御弁
１０… バルブボディ
１１…スプール弁
１２，１３，１４…開口部
３７，３８，３９…フィルタ
【図１】
2004150444.tif 000003
【図２】
2004150444.tif 000004
【図３】
2004150444.tif 000005
【図４】
2004150444.tif 000006
【図５】
2004150444.tif 000007
【図６】
2004150444.tif 000008
【図７】
2004150444.tif 000009
【図８】
2004150444.tif 000010