JP2000265813A - Valve timing adjusting device for automotive engine - Google Patents

Valve timing adjusting device for automotive engine

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JP2000265813A
JP2000265813A JP7344599A JP7344599A JP2000265813A JP 2000265813 A JP2000265813 A JP 2000265813A JP 7344599 A JP7344599 A JP 7344599A JP 7344599 A JP7344599 A JP 7344599A JP 2000265813 A JP2000265813 A JP 2000265813A
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JP
Japan
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housing
valve timing
vane
adjusting device
timing adjusting
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JP7344599A
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Japanese (ja)
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Masahiko Mizutani
正彦 水谷
Seiji Sato
誠二 佐藤
Yutaka Nanbu
豊 南部
Akihiko Matsuoka
晃彦 松岡
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a valve timing adjusting device which can reduce weight, a manufacturing cost, improve assembling performance, and stabilize seal fastening margin against temperature. SOLUTION: Each vane 1b of a rotor-like vane member 1 is housed in each hydraulic chamber 3 prepared by partitioning respective shoes 10 of a housing 4, in a relatively rotatable manner. A rotation transmitting member 5 is formed independently on the housing 4 and connected thereto. The housing 4 is made of a synthetic resin. A seal 11 is integrated with the shoe 10 of the synthetic resin housing 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車エンジン
の吸気弁や排気弁の開閉のタイミングを、運転状況に応
じて変更するためのバルブタイミング調整装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve timing adjusting device for changing the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve of an automobile engine according to the driving situation.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種のバルブタイミング装置は、エン
ジンのクランクシャフトと、吸気弁や排気弁を駆動する
カムシャフトとの間の駆動伝達系に設けられ、カムシャ
フトに結合されたベーンロータと、クランクシャフトか
ら回転伝達されるシューハウジングとで構成される。ベ
ーンロータは、ハウジング内に所定回転角度内で相対回
転自在に収容され、ハウジングに対するベーンロータの
位相差が、ハウジング内に供給される圧油により制御さ
れる。このようなバルブタイミング装置として、シュー
ハウジングをアルミ系の軽合金や、鉄系金属で構成し、
ベーンロータとシューハウジングとの間に形成された必
要最小限の隙間により、圧油の漏れを低減するものが提
案されている。また、ベーンロータとシューハウジング
との隙間からの圧油の漏れを防ぐために、板ばねと樹脂
製のシール材をセットとして、ベーンロータとシューハ
ウジングに装着している。
2. Description of the Related Art This type of valve timing apparatus is provided in a drive transmission system between a crankshaft of an engine and a camshaft for driving an intake valve or an exhaust valve, and includes a vane rotor coupled to the camshaft, and a crankshaft. And a shoe housing to which rotation is transmitted from a shaft. The vane rotor is housed in the housing so as to be relatively rotatable within a predetermined rotation angle, and the phase difference of the vane rotor with respect to the housing is controlled by pressure oil supplied into the housing. As such a valve timing device, the shoe housing is made of aluminum-based light alloy or iron-based metal,
A proposal has been made to reduce leakage of pressurized oil by a minimum necessary clearance formed between the vane rotor and the shoe housing. Further, in order to prevent leakage of pressure oil from a gap between the vane rotor and the shoe housing, a leaf spring and a resin sealing material are mounted on the vane rotor and the shoe housing as a set.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成のバ
ルブタイミング装置は、次のような課題がある。 バルブタイミング装置中で最も体積の大きいシューハ
ウジングを軽合金や鉄系金属で構成することは、軽量化
に逆行する。このため、装置全体の重量増加が余儀なく
されると共に、製造コストの高騰を招く。自動車部品
は、燃費、環境保全、コスト低下などの面から、僅かで
も軽量化,低コスト化することが求められており、この
ような要望に十分に対応することが難しい。 圧油の漏れをベーンロータとシューハウジングとの隙
間で管理することは、各構成部品の個々の寸法精度を厳
しく抑える必要があり、また組立時に、選択嵌合をする
等、工数のかかる作業が余儀なくされる。 ベーンロータの先端に装着される樹脂製シールとシュ
ーハウジングとの材質の違いにより、線膨張係数の差が
大きくて、熱によりシールの締め代が変化し、悪影響を
及ぼす。また、板ばねとシール材とをセットとしてベー
ンロータとシューハウジングとに装着することから、装
置の組立が容易でない。
However, the valve timing device having the above configuration has the following problems. Constructing the shoe housing having the largest volume in the valve timing device with a light alloy or an iron-based metal goes against weight reduction. For this reason, the weight of the entire apparatus is inevitably increased, and the manufacturing cost is increased. From the viewpoints of fuel efficiency, environmental conservation, cost reduction, and the like, automobile parts are required to be slightly reduced in weight and cost, and it is difficult to sufficiently meet such demands. Managing the leakage of pressurized oil by the gap between the vane rotor and the shoe housing requires strict control of the individual dimensional accuracy of each component, and requires time-consuming work such as selective fitting during assembly. Is done. Due to the difference in the material of the resin seal and the shoe housing mounted on the tip of the vane rotor, the difference in linear expansion coefficient is large, and the interference of the seal changes due to heat, which has an adverse effect. Further, since the leaf spring and the seal member are mounted on the vane rotor and the shoe housing as a set, assembly of the apparatus is not easy.

【0004】この発明の目的は、軽量、低コスト化が図
れ、シール締め代の温度安定化も図れる自動車エンジン
用バルブタイミング調整装置を提供することである。こ
の発明の他の目的は、ハウジングを樹脂製としながら、
強度、摺動特性の向上と、熱膨張の抑制を可能とするこ
とである。この発明のさらに他の目的は、シール性能を
低下させることなく、組立性の向上を図ることである。
この発明のさらに他の目的は、シール性能の確保と共
に、ハウジングの成形性の向上を図ることである。
It is an object of the present invention to provide a valve timing adjusting device for an automobile engine which can reduce the weight and cost and stabilize the temperature of the sealing margin. Another object of the present invention is to make the housing made of resin,
An object is to improve strength and sliding characteristics and to suppress thermal expansion. Still another object of the present invention is to improve assemblability without lowering sealing performance.
Still another object of the present invention is to improve the moldability of the housing while ensuring the sealing performance.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明の自動車エンジ
ン用バルブタイミング調整装置は、前提構成を説明する
と、ベーン部材と、このベーン部材を所定角度範囲内で
相対回転可能に収容する液圧室を形成したハウジング
と、このハウジングと別体に形成されかつこのハウジン
グに結合された回転伝達部材と、前記液圧室に作動液を
給排して前記ベーン部材の前記ハウジングに対する位相
差を調整するための液路とを備える。このバルブタイミ
ング装置は、自動車エンジンのクランクシャフトと、エ
ンジンの吸気弁および排気弁の両方またはいずれか一方
を駆動するカムシャフトとの間に設けられ、前記両シャ
フトのいずれか一方のシャフトに対して前記回転伝達部
材が回転伝達し、他方のシャフトと共に前記ベーンが回
転する。この発明は、上記構成のバルブタイミング調整
装置において、ハウジングの少なくとも周壁部を耐熱性
合成樹脂製としたことを特徴とする。このように、構成
部品中で最も体積の大きい部品であるハウジングの周壁
部を合成樹脂製としたため、装置全体が軽量化され、か
つ製造コストが低下する。また、ハウジングの周壁部が
合成樹脂製であるため、ベーン部材に装着されて一般に
樹脂製とされるシールとハウジング周壁部との線膨張係
数の違いが小さくなり、熱によるシールの締め代の変化
が生じ難い。したがって、温度変化が大きくても、安定
したシール性能が得られる。ハウジングは、回転伝達部
材と別体に形成されているため、回転伝達部材のみを噛
み合い等による回転伝達のために硬質のものとすること
ができる。
The valve timing adjusting apparatus for an automobile engine according to the present invention is based on the premise that a vane member and a hydraulic chamber accommodating the vane member so as to be relatively rotatable within a predetermined angle range are described. A formed housing, a rotation transmitting member formed separately from the housing and coupled to the housing, and a hydraulic fluid supplied to and discharged from the hydraulic pressure chamber to adjust a phase difference between the vane member and the housing. Liquid path. The valve timing device is provided between a crankshaft of an automobile engine and a camshaft that drives at least one of an intake valve and an exhaust valve of the engine. The rotation transmitting member transmits the rotation, and the vane rotates together with the other shaft. The present invention is characterized in that, in the valve timing adjusting device having the above configuration, at least the peripheral wall of the housing is made of a heat-resistant synthetic resin. As described above, since the peripheral wall portion of the housing, which is the largest component among the components, is made of synthetic resin, the weight of the entire apparatus is reduced and the manufacturing cost is reduced. In addition, since the peripheral wall of the housing is made of synthetic resin, the difference in linear expansion coefficient between the seal attached to the vane member and generally made of resin and the peripheral wall of the housing is reduced, and the change in seal interference due to heat is reduced. Is unlikely to occur. Therefore, stable sealing performance can be obtained even when the temperature change is large. Since the housing is formed separately from the rotation transmitting member, only the rotation transmitting member can be made rigid for transmitting rotation by meshing or the like.

【0006】この発明において、前記ハウジングが、周
壁部となるハウジング本体と、側壁部となる一対の側壁
材とでなり、前記ハウジング本体の両側面に前記一対の
側壁材が結合されたものであっても良い。このようにハ
ウジングを3部材で構成することで、各部材の形状が簡
素化されて製造が容易となり、また各ハウジング構成部
材毎に、要求される機能に応じた最適の材質を選択する
ことができる。
In the present invention, the housing includes a housing main body serving as a peripheral wall portion and a pair of side wall materials serving as side wall portions, and the pair of side wall materials are joined to both side surfaces of the housing main body. May be. By configuring the housing with three members in this manner, the shape of each member is simplified and manufacturing is facilitated, and for each housing component, an optimal material according to the required function can be selected. it can.

【0007】この発明において、ハウジングの周壁部を
ポリアミド樹脂製としても良い。ポリアミド樹脂は、耐
熱性合成樹脂製としての機能が得られ、かつ安価であ
り、したがってバルブタイミング調整装置の一層のコス
ト低下が図れる。前記ポリアミド樹脂は、6−ナイロン
に、炭素繊維を15パーセント以下配合したものであっ
ても良い。強化繊維である炭素繊維を入れることによ
り、ハウジングの強度アップを図ることができ、また摺
動特性が向上するうえ、熱による膨張も抑止でき、液圧
室の液密性が確保し易い。炭素繊維量は、ある程度多い
ことが強度面等から好ましいが、15パーセントより増
加させると、成形性が低下すると共に、コストアップに
なる。
In the present invention, the peripheral wall of the housing may be made of a polyamide resin. The polyamide resin has a function as a heat-resistant synthetic resin and is inexpensive, so that the cost of the valve timing adjusting device can be further reduced. The polyamide resin may be a mixture of 6-nylon and 15% or less of carbon fiber. By incorporating carbon fibers, which are reinforcing fibers, the strength of the housing can be increased, the sliding characteristics can be improved, expansion due to heat can be suppressed, and the liquid tightness of the hydraulic chamber can be easily ensured. It is preferable that the amount of carbon fiber is large to some extent from the viewpoint of strength and the like. However, if it is more than 15%, the moldability decreases and the cost increases.

【0008】この発明において、ベーン部材に接触する
シールを、ハウジングの耐熱性合成樹脂製の部分に一体
に形成しても良い。ハウジングの周壁部を耐熱性合成樹
脂製としたため、このようにシールを一体に成形するこ
とができる。このようにハウジングにシールを一体に成
形することで、シールや、そのバックアップ用のばね部
材を組み込む工程が省け、組立性が容易になると共に、
部品点数が少なく、部品管理が容易になる。
In the present invention, the seal contacting the vane member may be formed integrally with the housing made of a heat-resistant synthetic resin. Since the peripheral wall of the housing is made of a heat-resistant synthetic resin, the seal can be integrally formed in this manner. By forming the seal integrally with the housing in this way, the step of incorporating the seal and the spring member for backing up the seal is omitted, and the assemblability is facilitated.
The number of parts is small, and parts management becomes easy.

【0009】前記ハウジングの周壁部が、内周面の周方
向複数箇所に、前記各液圧室を相互に仕切るシューを有
するものである場合に、前記シールを、前記シューの先
端におけるハウジング円周方向の両縁に軸方向に沿って
形成された互いに二股状となるリップ部からなるものと
しても良い。これらリップ部は、ベーン部材のボス部の
外径面に摺接させる。このように、シールを二股状のリ
ップとすることで、ベーン部材の正逆両方向の回転に対
して良好なシール機能が確保でき、ベーン部材との接触
力も一定化される。また、これらリップは、シューの先
端に軸方向に沿って形成されたものであるため、ハウジ
ングの周壁部にシールとなるリップを一体に成形するに
つき、軸方向に金型を抜くことができる。そのため、リ
ップ部の先端形状を、例えば断面円弧状にするなど、自
由な断面形状に形成し易く、シール性能、摺動特性に優
れたシール先端形状とすることができる。
In the case where the peripheral wall of the housing has shoes at a plurality of locations on the inner peripheral surface in the circumferential direction, the seals are used to partition the hydraulic chambers from each other. It may be formed of lip portions which are formed on both edges in the direction along the axial direction and are bifurcated with each other. These lip portions are brought into sliding contact with the outer diameter surface of the boss portion of the vane member. As described above, by forming the seal as a bifurcated lip, a good sealing function can be secured against rotation of the vane member in both the forward and reverse directions, and the contact force with the vane member is also constant. Further, since these lips are formed at the tip of the shoe along the axial direction, the mold can be removed in the axial direction when integrally forming the lip serving as a seal on the peripheral wall of the housing. For this reason, the tip of the lip can be easily formed into a free cross-sectional shape such as, for example, an arc-shaped cross section, and a seal tip having excellent sealing performance and sliding characteristics can be obtained.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図1と共
に説明する。この自動車エンジン用バルブタイミング調
整装置は、ベーン部材1と、このベーン部材1を所定角
度範囲内で相対回転可能に収容する液圧室3を形成した
ハウジング4と、このハウジング4と別体に形成されか
つこのハウジング4に結合された回転伝達部材5とを備
える。各液圧室3に対しては、オイル等の作動液を給排
してベーン部材1のハウジング4に対する位相差を調整
するための液路21,22が設けられる。また、ベーン
部材1とハウジング4との間には、相対回転をロックす
る回転ロック機構15が設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The valve timing adjusting device for an automobile engine includes a housing 4 having a vane member 1, a hydraulic chamber 3 accommodating the vane member 1 so as to be rotatable within a predetermined angle range, and a housing 4 formed separately from the housing 4. And a rotation transmitting member 5 coupled to the housing 4. Liquid passages 21 and 22 for supplying and discharging hydraulic fluid such as oil to adjust the phase difference of the vane member 1 with respect to the housing 4 are provided for each hydraulic pressure chamber 3. Further, a rotation lock mechanism 15 for locking relative rotation is provided between the vane member 1 and the housing 4.

【0011】ベーン部材1は、ボス部1aの外周に複数
(図示の例では4枚)のベーン1bを設けたベーンロー
タからなり、カムシャフト6の先端にボルト等の結合具
7で固定状態に結合されている。カムシャフト6は、自
動車エンジンの吸気弁および排気弁(図示せず)の両方
またはいずれか一方を開閉駆動するものである。
The vane member 1 is composed of a vane rotor having a plurality (four in the illustrated example) of vanes 1b provided on the outer periphery of a boss portion 1a, and is fixedly connected to a tip end of a cam shaft 6 by a coupling member 7 such as a bolt. Have been. The camshaft 6 is for opening and closing both or one of an intake valve and an exhaust valve (not shown) of the automobile engine.

【0012】回転伝達部材5は、エンジンのクランクシ
ャフト(図示せず)からギヤ列等の伝達機構(図示せ
ず)を介して回転伝達されるリング状の部材であり、外
周にギヤ部5aを有している。回転伝達部材5は、鉄系
等の金属製とされている。回転伝達部材5は、カムシャ
フト6の先端の嵌合軸部6aに回転自在に嵌合し、嵌合
軸部6aに隣接して設けられた鍔部6bに片方の幅面が
係合している。回転伝達部材5およびハウジング4は、
図1(A)の矢印X方向から見て時計方向に回転する。
この回転方向を進角方向aとする。
The rotation transmitting member 5 is a ring-shaped member that is rotationally transmitted from a crankshaft (not shown) of the engine via a transmission mechanism (not shown) such as a gear train, and has a gear portion 5a on its outer periphery. Have. The rotation transmitting member 5 is made of metal such as iron. The rotation transmitting member 5 is rotatably fitted to a fitting shaft 6a at the tip of the camshaft 6, and one width surface is engaged with a flange 6b provided adjacent to the fitting shaft 6a. . The rotation transmitting member 5 and the housing 4
It rotates clockwise as viewed from the direction of arrow X in FIG.
This rotation direction is referred to as an advance direction a.

【0013】ハウジング4は、周壁部となるハウジング
本体4aと、側壁部となる一対の側壁材4b,4cとで
なる。両側壁材4b,4cは、各々中央孔を有する円板
状の部材であり、外径部がハウジング本体4aの両側面
に重ねられ、ハウジング本体4aに結合具8で結合され
ている。結合具8は、ハウジング4と回転伝達部材5と
を結合する手段を兼ねていて、ハウジング本体4aと、
両側壁材4b,4cと、回転伝達部材5との4者を、一
体に固定状態に結合する。結合具8は、ボルトからな
り、ハウジング4にその各構成部材4a〜4cにわたっ
て設けられたボルト挿通孔9に挿通されて、先端が回転
部材5のねじ孔に螺合している。ボルト挿通孔9は、後
に説明するハウジング4の各シュー10に設けられてい
る。ハウジング4の外径は、回転伝達部材5の外径より
も大きくても小さくても良いが、この例では回転伝達部
材5の外径と略等しく形成されている。ハウジング4の
回転伝達部材5側の側壁材4cは、内径面がカムシャフ
ト6の嵌合軸部6aに回転自在に嵌合している。また、
この側壁材4cのハウジング外側の側面は、中心部側が
突出する段付き面に形成されていて、回転伝達部材5の
段付き面とされた側面と嵌合し合っている。
The housing 4 includes a housing main body 4a serving as a peripheral wall and a pair of side wall members 4b and 4c serving as side walls. Each of the side wall members 4b and 4c is a disk-shaped member having a central hole. The outer diameter portions are overlapped on both side surfaces of the housing main body 4a, and are connected to the housing main body 4a by the connecting members 8. The coupling tool 8 also serves as a means for coupling the housing 4 and the rotation transmitting member 5, and includes a housing body 4a,
The four members of the side wall members 4b and 4c and the rotation transmitting member 5 are integrally joined in a fixed state. The coupling member 8 is composed of a bolt, is inserted into a bolt insertion hole 9 provided in the housing 4 over each of the constituent members 4 a to 4 c, and has a distal end screwed into a screw hole of the rotating member 5. The bolt insertion hole 9 is provided in each shoe 10 of the housing 4 described later. The outer diameter of the housing 4 may be larger or smaller than the outer diameter of the rotation transmitting member 5, but in this example, it is formed substantially equal to the outer diameter of the rotation transmitting member 5. The inner wall surface of the side wall member 4 c of the housing 4 on the rotation transmitting member 5 side is rotatably fitted to the fitting shaft portion 6 a of the camshaft 6. Also,
The side surface of the side wall member 4c on the outer side of the housing is formed as a stepped surface protruding from the center portion side, and is fitted with the side surface of the rotation transmitting member 5 which is a stepped surface.

【0014】ハウジング4は、その周壁となるハウジン
グ本体4aの内周に、複数のシュー10が形成されたシ
ューハウジングからなり、隣合うシュー10間で形成さ
れた扇状の空間部が、各ベーン1bを収容する前記の液
圧室3となる。この液圧室3内でベーン1bが回転可能
な角度が、ハウジング4に対してベーン部材1の相対回
転が可能な所定角度範囲である。ハウジング4の両側壁
となる側壁材4b,4cの内径は、シュー10の先端位
置よりも小径とされていて、ベーン部材1のボス部1a
の両側面はハウジング側壁材4b,4cの内面に接触
し、各液圧室3は閉鎖空間となっている。各液圧室3は
ベーン1bで仕切られていて、ベーン1bよりも進み角
方向aの後方の液圧室部分が遅角液圧室3aであり、前
方向の液圧室部分が進角液圧室3bである。
The housing 4 comprises a shoe housing in which a plurality of shoes 10 are formed on the inner periphery of a housing main body 4a serving as a peripheral wall, and a fan-shaped space formed between adjacent shoes 10 is provided with each vane 1b. Is the above-mentioned hydraulic chamber 3 for accommodating the pressure. The angle at which the vane 1 b can rotate within the hydraulic pressure chamber 3 is a predetermined angle range in which the vane member 1 can rotate relative to the housing 4. The inner diameter of the side wall members 4b and 4c serving as both side walls of the housing 4 is smaller than the tip position of the shoe 10, and the boss portion 1a of the vane member 1 is formed.
Are in contact with the inner surfaces of the housing side wall members 4b and 4c, and each hydraulic chamber 3 is a closed space. Each of the hydraulic chambers 3 is partitioned by a vane 1b, and the hydraulic chamber portion behind the vane 1b in the advancing angle direction a is a retard hydraulic chamber 3a, and the hydraulic chamber portion in the forward direction is an advancing hydraulic fluid. The pressure chamber 3b.

【0015】ハウジング4の周壁部であるハウジング本
体4aは、耐熱性合成樹脂製とされ、ベーン部材1のボ
ス部1aの外径面に摺接するシール11が一体に形成さ
れている。このシール11は、各シュー10の先端にお
けるハウジング円周方向の両縁に軸方向に沿って形成さ
れた互いに二股状となるリップ部11a,11aからな
る。これらリップ部11a,11aは、互いに逆V字状
に広がっており、先端の断面形状は、ベーン部材1のボ
ス部1aに密接するように円弧状に形成されている。各
シュー10の先端における両リップ部11a,11b間
の空間は、作動液の保持部となる。ハウジング4の側壁
材4b,4cの材質は、軽量合金等の金属材であっても
良く、またハウジング本体4aと同じく耐熱性合成樹脂
製としても良い。
A housing main body 4a, which is a peripheral wall of the housing 4, is made of a heat-resistant synthetic resin, and a seal 11 which is in sliding contact with the outer diameter surface of the boss 1a of the vane member 1 is integrally formed. The seal 11 is composed of lip portions 11a, 11a that are bifurcated from each other and are formed along the axial direction at both ends in the circumferential direction of the housing at the tip of each shoe 10. These lip portions 11a, 11a are spread in an inverted V-shape with each other, and the cross-sectional shape of the tip is formed in an arc shape so as to be in close contact with the boss portion 1a of the vane member 1. The space between both lip portions 11a and 11b at the tip of each shoe 10 serves as a holding portion for the hydraulic fluid. The material of the side wall members 4b and 4c of the housing 4 may be a metal material such as a lightweight alloy, or may be made of a heat-resistant synthetic resin similarly to the housing body 4a.

【0016】ハウジング4を構成する耐熱性合成樹脂と
しては、ポリアミド樹脂(例えば、6−ナイロン、6・
6−ナイロン、4・6−ナイロン、1・1−ナイロン、
1・2−ナイロン、または6・12ナイロン)や、ポリ
フェニレンサルファイド樹脂、ポリブチレンテレフタレ
ート樹脂、ポリエーテルサルファイド樹脂、ポリエーテ
ル・エーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ
イト樹脂、またはフェノール樹脂等が用いられ、添加材
として、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カルシウム、
タルク、または炭酸カルシウム等が用いられる。このう
ち、6−ナイロンに炭素繊維を15パーセント程度配合
したポリアミド樹脂が好ましい。
As the heat-resistant synthetic resin constituting the housing 4, a polyamide resin (for example, 6-nylon, 6.
6-nylon, 4.6-nylon, 1.1-nylon,
1.2-nylon or 6.12 nylon), polyphenylene sulfide resin, polybutylene terephthalate resin, polyether sulfide resin, polyether ether ketone resin, polyamideimide resin, polyite resin, phenol resin, or the like is used. As additives, glass fiber, carbon fiber, calcium titanate,
Talc or calcium carbonate is used. Of these, a polyamide resin obtained by blending carbon fiber with 6-nylon at about 15% is preferable.

【0017】ベーン部材1の各ベーン1bの先端面は円
筒面状に形成され、ハウジング4の内径面に相対回転可
能な程度の微小隙間を介して嵌合する。また、各ベーン
1bの先端面には、軸方向に延びるシール溝12が設け
られ、ハウジング4の内径面に密接する樹脂製等のシー
ル13が嵌合している。
The tip end surface of each vane 1b of the vane member 1 is formed in a cylindrical shape, and fits into the inner diameter surface of the housing 4 via a small gap that can be relatively rotated. A seal groove 12 extending in the axial direction is provided on the distal end surface of each vane 1b, and a seal 13 made of resin or the like that is in close contact with the inner diameter surface of the housing 4 is fitted.

【0018】各液圧室3に連通する油路21,22につ
き説明する。各遅角液圧室3aは、第1の油路21を介
して、図示しない駆動手段である油圧源またはドレイン
に接続される。各進角液圧室3bは、第2の油路22を
介して図示しない駆動手段である油圧源またはドレイン
に接続される。第1および第2の油路21,22は、ベ
ーン部材1およびカムシャフト6にわたって連通してお
り、カムシャフト6に設けられた出入口21a,22a
から前記油圧源等に接続される。
The oil passages 21 and 22 communicating with the respective hydraulic chambers 3 will be described. Each of the retard hydraulic chambers 3 a is connected via a first oil passage 21 to a hydraulic pressure source or a drain, which is a driving unit (not shown). Each advance angle hydraulic chamber 3b is connected via a second oil passage 22 to a hydraulic pressure source or drain, which is a drive unit (not shown). The first and second oil passages 21 and 22 communicate with each other over the vane member 1 and the camshaft 6, and the entrances 21 a and 22 a provided on the camshaft 6 are provided.
From the hydraulic pressure source.

【0019】回転ロック機構15は、ベーン部材1がハ
ウジング4に対する最遅角位置にあるときに、ベーン部
材1のハウジング4に対する相対回転をロックする手段
であり、油路21,22に作用する液圧に応答してロッ
クおよびロック解除動作を行うものとされている。回転
ロック機構15は、例えば、ベーン部材1内に設けられ
た軸方向の孔19内を摺動自在なストッパピストン17
およびその係合付勢ばね18と、ハウジング4に設けら
れてストッパピストン17に係合するストッパ孔16
と、ベーン部材1に設けられてストッパピストン17に
液圧を作用する液圧室(図示せず)とで構成され、その
液圧室が第1または第2の液路21,22に連通したも
のとされる。
The rotation lock mechanism 15 is means for locking the relative rotation of the vane member 1 with respect to the housing 4 when the vane member 1 is at the most retarded position with respect to the housing 4. Locking and unlocking operations are performed in response to pressure. The rotation lock mechanism 15 includes, for example, a stopper piston 17 slidable in an axial hole 19 provided in the vane member 1.
And a stopper hole 16 provided in the housing 4 and engaged with a stopper piston 17.
And a hydraulic chamber (not shown) provided on the vane member 1 to apply hydraulic pressure to the stopper piston 17. The hydraulic chamber communicates with the first or second liquid passages 21 and 22. It is assumed.

【0020】つぎに、上記構成の動作を説明する。エン
ジンの通常運転時は、遅角液圧室3aおよび進角液圧室
3bに圧油等の作動液が供給される。ベーン部材1内の
回転ロック機構15は、これら液圧室3a,3bに供給
される液圧により、ストッパピストン17がハウジング
4の係合孔16から抜け出していて、ハウジング4に対
してベーン部材1の相対回転は自在である。したがっ
て、各液圧室3a,3bに加わる油圧を制御することに
より、クランクシャフトに対するカムシャフト6の位相
差が調整される。エンジンが停止すると、遅角液圧室3
aおよび進角液圧室3bに作動液が供給されなくなるた
め、ベーン部材1はハウジング4に対して最遅角位置で
停止する(図1(B)の状態)。このとき、回転ロック
機構15にも作動液が供給されなくなるため、ストッパ
ピストン17が係合付勢ばね18の付勢力によりストッ
パ孔16に係合する。エンジンが再始動しても、遅角液
圧室3aおよび進角液圧室3bに作動液が供給されるま
では、ストッパピストン17はストッパ孔16に係合し
たままであり、クランクシャフトに対してカムシャフト
6は最遅角位置に保持される。各液圧室3a,3bに作
動液が供給されると、回転ロック機構15のストッパピ
ストン17は、その液圧により、係合付勢ばね18に抗
してストッパ孔16から抜け出す。これにより、回転ロ
ック機構15によるハウジング4とベーン部材1との係
合が解除されるため、遅角液圧室3aおよび進角液圧室
3bに加わる作動液圧により、ハウジング4に対してベ
ーン部材1が相対回転し、クランクシャフトに対するカ
ムシャフトの相対位相差が調整される。
Next, the operation of the above configuration will be described. During normal operation of the engine, hydraulic fluid such as pressure oil is supplied to the retard hydraulic chamber 3a and the advance hydraulic chamber 3b. The rotation lock mechanism 15 in the vane member 1 is configured such that the stopper piston 17 comes out of the engagement hole 16 of the housing 4 due to the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chambers 3a and 3b. Can rotate freely. Therefore, by controlling the hydraulic pressure applied to each of the hydraulic chambers 3a and 3b, the phase difference of the camshaft 6 with respect to the crankshaft is adjusted. When the engine stops, the retard hydraulic chamber 3
Since the hydraulic fluid is not supplied to the a and the advance hydraulic chamber 3b, the vane member 1 stops at the most retarded position with respect to the housing 4 (the state of FIG. 1B). At this time, since the hydraulic fluid is not supplied to the rotation lock mechanism 15, the stopper piston 17 is engaged with the stopper hole 16 by the urging force of the engagement urging spring 18. Even when the engine is restarted, the stopper piston 17 remains engaged with the stopper hole 16 until the hydraulic fluid is supplied to the retard hydraulic chamber 3a and the advance hydraulic chamber 3b. Thus, the camshaft 6 is held at the most retarded position. When the hydraulic fluid is supplied to each of the hydraulic chambers 3a and 3b, the stopper piston 17 of the rotation lock mechanism 15 comes out of the stopper hole 16 against the engagement urging spring 18 due to the hydraulic pressure. As a result, the engagement between the housing 4 and the vane member 1 by the rotation lock mechanism 15 is released, so that the operating fluid pressure applied to the retard hydraulic chamber 3a and the advance hydraulic chamber 3b causes the vane to move relative to the housing 4. The member 1 rotates relatively, and the relative phase difference between the camshaft and the crankshaft is adjusted.

【0021】この構成のバルブタイミング調整装置によ
ると、構成部品中で最も体積の大きい部品であるハウジ
ング4のハウジング本体4aを合成樹脂製としたため、
鉄系焼結合金等に比べて大幅な軽量化が達成でき、かつ
製造コストが低下する。ハウジング4は、回転伝達部材
5と別体に形成されているため、回転伝達部材5のみを
噛み合い等による回転伝達のために硬質のものとするこ
とができる。また、ハウジング4を合成樹脂製としてシ
ールリップ部11aを一体に形成したため、ベーン部材
1との隙間からの圧液の漏れを防ぐことが可能となる。
そのため、従来のようにシール材とそのバックアップ用
の板ばねとを組み合わせて用いることが不要で、組立が
簡単になる。シールリップ部11aは、ハウジング4と
同材質であるため、温度変化による熱膨張差の影響もな
く、優れたシール性能が得られる。
According to the valve timing adjusting apparatus of this configuration, the housing body 4a of the housing 4, which is the largest component among the components, is made of synthetic resin.
Significant weight reduction can be achieved as compared with iron-based sintered alloys and the like, and the manufacturing cost is reduced. Since the housing 4 is formed separately from the rotation transmitting member 5, only the rotation transmitting member 5 can be made rigid for transmitting rotation by meshing or the like. In addition, since the housing 4 is made of synthetic resin and the seal lip portion 11a is formed integrally, it is possible to prevent the pressure liquid from leaking from the gap with the vane member 1.
Therefore, it is not necessary to use a combination of a sealing material and a leaf spring for backup as in the related art, and the assembly is simplified. Since the seal lip portion 11a is made of the same material as the housing 4, excellent sealing performance is obtained without being affected by a difference in thermal expansion due to a temperature change.

【0022】なお、前記実施形態では、ハウジング4を
ハウジング本体4aと一対の側壁材4b,4cとで構成
したが、ハウジング本体4aといずれか片方の側壁材4
b,4cとを一体化した部材と、もう片方の側壁材4
b,4cとの2部材で構成しても良く、さらにハウジン
グ4の全体を一体の部材としても良い。また、前記実施
形態では、ベーン部材1を金属製としたが、ベーン部材
1も耐熱性合成樹脂製とすることができる。その場合、
例えば図2に示すように、ハウジング4の内径面に摺接
するシール23をベーン部材1に一体に形成することが
できる。さらに、前記各実施形態は、ベーン部材1をカ
ムシャフト6に結合し、回転伝達部材5をクランクシャ
フトから回転伝達されるものとしたが、ベーン部材1を
クランクシャフトに回転伝達機構を介して連結し、回転
伝達部材5がカムシャフトにギヤ等の回転伝達部材を介
して接続されるものとしても良い。
In the above-described embodiment, the housing 4 is constituted by the housing body 4a and the pair of side wall members 4b and 4c. However, the housing body 4a and one of the side wall members 4b are formed.
b, 4c and the other side wall member 4
b and 4c, and the entire housing 4 may be an integral member. In the above-described embodiment, the vane member 1 is made of metal. However, the vane member 1 can be made of a heat-resistant synthetic resin. In that case,
For example, as shown in FIG. 2, the seal 23 that slides on the inner diameter surface of the housing 4 can be formed integrally with the vane member 1. Further, in each of the above embodiments, the vane member 1 is connected to the camshaft 6 and the rotation transmitting member 5 is rotationally transmitted from the crankshaft. However, the vane member 1 is connected to the crankshaft via the rotation transmitting mechanism. Alternatively, the rotation transmitting member 5 may be connected to the camshaft via a rotation transmitting member such as a gear.

【0023】[0023]

【発明の効果】この発明の自動車エンジン用バルブタイ
ミング調整装置は、ハウジングの少なくとも周壁部を耐
熱性合成樹脂製としたため、軽量、低コスト化が図れ、
シール締め代の温度安定化も得られる。ハウジングが、
周壁部となるハウジング本体と、側壁部となる一対の側
壁材とでなり、ハウジング本体の両側面に一対の側壁材
が結合されたものである場合は、製造が容易となり、ま
た各ハウジング構成部品毎に、要求される機能に応じた
最適の材質を選択することができる。ハウジングの周壁
部をポリアミド樹脂製とした場合は、材料コストが安
く、より一層安価にできる。前記ポリアミド樹脂が、6
−ナイロンに炭素繊維を15パーセント以下添加したも
のである場合は、ハウジングの強度アップを図ることが
でき、摺動特性が向上するうえ、熱による膨張も抑止で
き、液圧室の液密性が確保し易い。また、炭素繊維の混
入に伴う成形性の低下も防げる。ベーン部材に接触する
シールを、ハウジングの耐熱性合成樹脂製の部分に一体
に形成した場合は、シールやそのバックアップ用のばね
部材を組み込む工程が省け、組立性が容易になると共
に、部品点数が少なく、部品管理が容易になる。ハウジ
ングの周壁部が、内周面の周方向複数箇所に、各液圧室
を相互に仕切るシューを有し、前記シールが、このシュ
ーの先端におけるハウジング円周方向の両縁に軸方向に
沿って形成された互いに二股状となるリップ部からなる
ものである場合は、シール性能の確保と共に、ハウジン
グの成形性の向上が得られる。
According to the valve timing adjusting device for an automobile engine of the present invention, since at least the peripheral wall of the housing is made of a heat-resistant synthetic resin, the weight and cost can be reduced.
Temperature stabilization of the seal interference is also obtained. The housing is
When the housing body is a peripheral wall portion and a pair of side wall materials is formed as a side wall portion, and the pair of side wall materials are joined to both side surfaces of the housing body, manufacturing becomes easy, and each housing component Each time, an optimum material according to the required function can be selected. When the peripheral wall of the housing is made of a polyamide resin, the material cost is low and the cost can be further reduced. The polyamide resin is 6
-If carbon fiber is added to nylon at 15% or less, the strength of the housing can be increased, the sliding characteristics can be improved, expansion due to heat can be suppressed, and the liquid tightness of the hydraulic chamber can be improved. Easy to secure. In addition, it is possible to prevent a decrease in moldability due to the mixing of carbon fibers. If the seal that comes into contact with the vane member is formed integrally with the heat-resistant synthetic resin part of the housing, the step of incorporating the seal and its backup spring member is omitted, facilitating assembly and reducing the number of parts. Less parts management becomes easier. The peripheral wall portion of the housing has, at a plurality of locations on the inner peripheral surface in the circumferential direction, shoes that partition the respective hydraulic chambers from each other, and the seal is formed along the axial direction at both ends in the circumferential direction of the housing at the tip of the shoe. In the case where the lip portions are formed in a bifurcated shape, the sealing performance is ensured and the moldability of the housing is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(A)はこの発明の一実施形態にかかるバルブ
タイミング調整装置の破断正面図、(B)は同装置を階
段状に破断した破断側面図である。
FIG. 1A is a cutaway front view of a valve timing adjustment device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cutaway side view of the valve timing adjustment device cut in a stepwise manner.

【図2】この発明の他の実施形態にかかるバルブタイミ
ング調整装置を階段状に破断した破断側面図である。
FIG. 2 is a cutaway side view of a valve timing adjusting device according to another embodiment of the present invention, which is cut in a stepwise manner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ベーン部材 1a…ボス部 1b…ベーン 3…液圧室 4…ハウジング 4a…ハウジング本体 4b,4c…側壁材 5…回転伝達部材 6…カムシャフト 10…シュー 11…シール 11a…リップ部 21,22…油路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vane member 1a ... Boss part 1b ... Vane 3 ... Hydraulic chamber 4 ... Housing 4a ... Housing body 4b, 4c ... Side wall member 5 ... Rotation transmission member 6 ... Camshaft 10 ... Shoe 11 ... Seal 11a ... Lip part 21, 22 ... oil passage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南部 豊 静岡県磐田市東貝塚1578番地 エヌティエ ヌ株式会社内 (72)発明者 松岡 晃彦 三重県員弁郡東員町大字穴太970 エヌテ ィエヌ精密樹脂株式会社内 Fターム(参考) 3G016 AA06 AA19 BA21 BA38 CA01 CA13 CA27 CA33 CA36 CA46 CA51 CA52 DA06 DA22 EA08 EA12 EA17 GA00 GA01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yutaka Nanbu 1578 Higashikaizuka, Iwata-shi, Shizuoka Prefecture Inside NTN Co., Ltd. Terms (reference) 3G016 AA06 AA19 BA21 BA38 CA01 CA13 CA27 CA33 CA36 CA46 CA51 CA52 DA06 DA22 EA08 EA12 EA17 GA00 GA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ベーン部材と、このベーン部材を所定角
度範囲内で相対回転可能に収容する液圧室を形成したハ
ウジングと、このハウジングと別体に形成されかつこの
ハウジングに結合された回転伝達部材と、前記液圧室に
作動液を給排して前記ベーンの前記ハウジングに対する
位相差を調整するための液路とを備え、自動車エンジン
のクランクシャフトと、エンジンの吸気弁および排気弁
の両方またはいずれか一方を駆動するカムシャフトとの
間に設けられて、前記両シャフトのいずれか一方のシャ
フトに対して前記回転伝達部材が回転伝達し、他方のシ
ャフトと共に前記ベーン部材が回転する自動車エンジン
用バルブタイミング調整装置において、前記ハウジング
の少なくとも周壁部を耐熱性合成樹脂製としたことを特
徴とする自動車エンジン用バルブタイミング調整装置。
1. A vane member, a housing having a hydraulic chamber for accommodating the vane member so as to be relatively rotatable within a predetermined angle range, and a rotation transmission formed separately from the housing and coupled to the housing. A member, and a fluid path for supplying and discharging hydraulic fluid to and from the hydraulic chamber to adjust a phase difference of the vane with respect to the housing, wherein both a crankshaft of an automobile engine and both an intake valve and an exhaust valve of the engine are provided. Or, an engine provided between a camshaft that drives one of the two shafts, wherein the rotation transmitting member transmits the rotation to one of the two shafts, and the vane member rotates together with the other shaft. A valve timing adjusting device for a vehicle, wherein at least a peripheral wall of the housing is made of a heat-resistant synthetic resin. Gin valve timing adjustment device.
【請求項2】 前記ハウジングが、周壁部となるハウジ
ング本体と、側壁部となる一対の側壁材とでなり、前記
ハウジング本体の両側面に前記一対の側壁材が結合され
た請求項1記載の自動車エンジン用バルブタイミング調
整装置。
2. The housing according to claim 1, wherein the housing comprises a housing main body serving as a peripheral wall portion and a pair of side wall materials serving as side wall portions, and the pair of side wall materials are joined to both side surfaces of the housing main body. Valve timing adjustment device for automobile engine.
【請求項3】 前記ハウジングの周壁部を、ポリアミド
樹脂製とした請求項1または請求項2記載の自動車エン
ジン用バルブタイミング調整装置。
3. The valve timing adjusting device for an automobile engine according to claim 1, wherein the peripheral wall of the housing is made of a polyamide resin.
【請求項4】 前記ポリアミド樹脂が、6−ナイロンに
炭素繊維を15パーセント以下配合したものである請求
項3記載の自動車エンジン用バルブタイミング調整装
置。
4. The valve timing adjusting device for an automobile engine according to claim 3, wherein the polyamide resin is obtained by blending 15% or less of carbon fiber with 6-nylon.
【請求項5】 前記ベーン部材に接触するシールを、前
記ハウジングの前記耐熱性合成樹脂製の部分に一体に形
成した請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の自動
車エンジン用バルブタイミング調整装置。
5. The valve timing adjusting device for an automobile engine according to claim 1, wherein a seal contacting the vane member is formed integrally with the heat-resistant synthetic resin portion of the housing. .
【請求項6】 前記ハウジングの周壁部が、内周面の周
方向複数箇所に、前記各液圧室を相互に仕切るシューを
有し、前記シールが、前記シューの先端におけるハウジ
ング円周方向の両縁に軸方向に沿って形成された互いに
二股状となるリップ部からなり、これらリップ部はベー
ン部材のボス部の外径面に摺接する請求項5記載の自動
車エンジン用バルブタイミング調整装置。
6. A peripheral wall portion of the housing has, at a plurality of locations on an inner peripheral surface in a circumferential direction, shoes for partitioning the hydraulic chambers from each other, and the seal is provided at a tip end of the shoe in a circumferential direction of the housing. 6. The valve timing adjusting device for an automobile engine according to claim 5, further comprising a bifurcated lip formed on both edges along the axial direction, and the lips slidingly contacting the outer diameter surface of the boss of the vane member.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015516039A (en) * 2012-05-01 2015-06-04 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. Rotor for variable valve timing device and VVT device having the rotor

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