JP2007270686A - Valve timing controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを調整する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 that adjusts the opening / closing timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine.
従来、内燃機関の駆動条件に応じて内燃機関の吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の弁の開閉時期を調整するベーン式のバルブタイミング調整装置が提供されている。このベーン式のバルブタイミング調整装置としては、特許文献1に開示されているように、内燃機関のクランクシャフトと、内燃機関の吸気弁及び排気弁の少なくとも一方を開閉駆動するカムシャフトと、クランクシャフトから駆動力を受けるハウジング部材と、カムシャフトとともに回転しハウジング部材と所定の相対回転変位範囲内で相対回転可能なロータ部材とを有する。ハウジング部材は、内部に流体圧室とロータ部材を収容するロータ室とを有するハウジング本体と、ハウジング本体に固定されロータ室及び流体圧室の軸方向の開口を閉じるフロントプレート及びスプロケットとを有する。ロータ部材は、ロータ室に回動自在に保持されたベーンロータと、ベーンロータに保持されて遠心方向に延び流体圧室内に周方向に往復動可能に収容されたベーンとを有する。ハウジング本体は、周壁部から径方向内側に突出し周方向に配列する複数のシューを有する。ロータ部材の流体圧室は、ロータ室の遠心方向側に周方向にシューを介して複数設けられている。流体圧室は、ベーンにより進角室と遅角室とに仕切られている。シューは、ベーンと当接して相対回転変位範囲の一端を規定するストッパ面を有する。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is provided a vane type valve timing adjusting device that adjusts the opening / closing timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine according to a driving condition of the internal combustion engine. As disclosed in
また、ベーンの軸方向に開口する穴部には、ハウジング部材の凹部に出入り可能なストッパピストンが設けられている。ストッパピストンがハウジング部材の凹部に嵌合されることにより、ハウジング部材とロータ部材との相対回動が拘束される。
ところで、ハウジング部材は、上記のごとくハウジング本体と、ハウジング本体の軸方向の開口を閉塞するフロントプレート及びスプロケットとからなり、これらはボルトにて締結されている。ハウジング本体とフロントプレート及びスプロケットとは、ボルトによる締め付け力により強固に締結され、互いに摩擦力により拘束されている。そのため、ベーンがストッパ面に当接したときに、ストッパ面がベーン当接の衝撃力を受ける。この衝撃力は、ストッパ面を持つシューを経てボルトに伝わり、ボルトが破損するおそれがある。特に、作動油が高温で低粘度の場合に空気を吸い込み油圧制御不能となり、カムシャフトに発生するトルクによりベーンがシューのストッパ面に強く叩きつけられることがある。この場合には、ベーン当接の衝撃力でボルトが破損するおそれが大きい。 By the way, a housing member consists of a housing main body and the front plate and sprocket which block | close the opening of the axial direction of a housing main body as mentioned above, These are fastened with the volt | bolt. The housing body, the front plate, and the sprocket are firmly fastened by a tightening force by a bolt and are restrained by a frictional force. Therefore, when the vane comes into contact with the stopper surface, the stopper surface receives the impact force of the vane contact. This impact force is transmitted to the bolt through the shoe having the stopper surface, and the bolt may be damaged. In particular, when the hydraulic oil is hot and has a low viscosity, air is sucked in and hydraulic control becomes impossible, and the vane may be strongly struck against the stopper surface of the shoe by the torque generated in the camshaft. In this case, there is a high possibility that the bolt is damaged by the impact force of the vane contact.
かかるボルト破損を防止するために、ボルト装着部とストッパ面との間に肉抜き空間を形成し、一方の面をストッパ面とし他方の面を肉抜き空間と対面する所定幅の薄壁を設けることが考えられる。この場合、ベーンがストッパ面に当接したときに、ストッパ面を持つ所定幅の薄壁が肉抜き空間の方へ弾性変形する。ベーン当接の衝撃力は薄壁で吸収され、ボルト締結部には衝撃力が伝わりにくくなる。 In order to prevent such bolt breakage, a thinning space is formed between the bolt mounting portion and the stopper surface, and a thin wall having a predetermined width is provided with one surface serving as a stopper surface and the other surface facing the thinning space. It is possible. In this case, when the vane comes into contact with the stopper surface, the thin wall having a predetermined width with the stopper surface is elastically deformed toward the thinning space. The impact force of the vane contact is absorbed by the thin wall, and the impact force is not easily transmitted to the bolt fastening portion.
しかし、薄壁には、ボルト締め付けによる拘束力で、フロントプレート及びスプロケットとの間に摩擦力が働いている。このため、薄壁は、この摩擦力により肉抜き空間の方へ変形した位置で保持され、元の位置に戻らない場合がある。薄壁の肉抜き空間の方への変形は、ストッパ面が最進角位置を規定する場合にはストッパ面は更に進角方向へずれる。ストッパ面が最遅角位置を規定する場合にはストッパ面は更に遅角方向へずれる。このため、ストッパ面の位置で規定される最進角と最遅角との間のベーンの最大回転角度が増大してしまう。ベーンの最大回転角度の増大は、内燃機関の吸気弁または排気弁とピストンとの干渉を招く。 However, a frictional force is acting on the thin wall between the front plate and the sprocket due to the restraining force by tightening the bolt. For this reason, a thin wall is hold | maintained in the position deform | transformed toward the thinning space by this frictional force, and may not return to the original position. When the stopper surface defines the most advanced position, the deformation of the thin wall toward the thinning space further shifts the stopper surface in the advance direction. When the stopper surface defines the most retarded position, the stopper surface further shifts in the retard direction. For this reason, the maximum rotation angle of the vane between the most advanced angle and the most retarded angle defined by the position of the stopper surface increases. An increase in the maximum rotation angle of the vane causes interference between the intake valve or the exhaust valve of the internal combustion engine and the piston.
本発明の目的は、ベーン当接時の衝撃により最進角と最遅角との間のベーンの最大回転角度の増大を抑制できるバルブタイミング調整装置を提供しようとするものである。 An object of the present invention is to provide a valve timing adjusting device that can suppress an increase in the maximum rotation angle of the vane between the most advanced angle and the most retarded angle due to an impact at the time of vane contact.
本発明は、内燃機関の吸気弁及び排気弁の少なくとも一方を開閉駆動する従動軸と、従動軸及び内燃機関の駆動軸の一方と共に回転し内部に流体圧室及びロータ室を有するハウジング部材と、従動軸及び駆動軸の他方と一体的でかつ前記ハウジング部材と所定の相対回転変位範囲内で相対回転可能な、ロータ室に回動自在に保持された軸芯部と軸芯部に保持されて遠心方向に延び流体圧室内に周方向に往復動可能に収納され流体圧室を進角室と遅角室とに分けるベーンとを有するロータ部材と、を備えたバルブタイミング調整装置であって、ハウジング部材は、少なくとも軸方向の一端が開口するロータ室と、ロータ室と連通しロータ室の遠心方向側に側壁部を介して設けられた少なくとも軸方向の同じ一端が開口する複数の流体圧室と、ベーンの一つが当接して相対回転変位範囲の一端を規定する側壁部に設けられ、ベーンと当接してストッパ面となる側壁面を一方の面とし所定幅を隔てて背向する他方の面をもつ薄壁を形成する肉抜き空間とを有するハウジング本体と、ハウジング本体に固定されロータ室及び流体圧室の開口を閉じ薄壁との間に間隙を介して固定された閉塞部材と、を有することを特徴とする。 The present invention includes a driven shaft that opens and closes at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine, a housing member that rotates together with one of the driven shaft and the drive shaft of the internal combustion engine, and has a fluid pressure chamber and a rotor chamber inside. A shaft core portion, which is integral with the other of the driven shaft and the drive shaft and is rotatable relative to the housing member within a predetermined relative rotational displacement range, is rotatably held in the rotor chamber, and is held by the shaft core portion. A valve timing adjusting device comprising: a rotor member extending in a centrifugal direction and housed in a fluid pressure chamber so as to be reciprocally movable in a circumferential direction and having a vane that divides the fluid pressure chamber into an advance chamber and a retard chamber; The housing member includes a rotor chamber having at least one axial end opening, and a plurality of fluid pressure chambers having at least the same axial end opening provided on the centrifugal direction side of the rotor chamber via a side wall portion. And One side is in contact with the vane to define one end of the range of relative rotational displacement, and the other side that is in contact with the vane and serves as a stopper surface is one side, and the other side is facing away with a predetermined width. A housing body having a thinning space forming a thin wall, and a closing member fixed to the housing body and closing the opening of the rotor chamber and the fluid pressure chamber and being fixed through a gap between the thin wall. It is characterized by that.
上記構成により、ベーンが当接するストッパ面を持つ薄壁が、その軸方向に対向する閉塞部材との間に間隙を形成している。このため、薄壁とこれと対面している閉塞部材との間に摩擦力が発生することを抑制できる。したがって、ストッパ面にベーンが当接し、薄壁が肉抜き空間の方へ弾性変形した後、薄壁は、その弾性特性を発揮でき、元の位置に戻ることができる。ゆえに、ストッパ面の位置で規定される最進角と最遅角との間のベーンの最大回転角度が増大することを抑制できる。 With the above configuration, the thin wall having the stopper surface with which the vane abuts forms a gap with the closing member opposed in the axial direction. For this reason, it can suppress that a frictional force generate | occur | produces between the thin wall and the obstruction | occlusion member facing this. Therefore, after the vane comes into contact with the stopper surface and the thin wall is elastically deformed toward the thinning space, the thin wall can exhibit its elastic characteristics and return to its original position. Therefore, it is possible to suppress an increase in the maximum rotation angle of the vane between the most advanced angle and the most retarded angle defined by the position of the stopper surface.
本発明によれば、ベーン当接時の衝撃による最進角と最遅角との間のベーンの最大回転角度の増大を抑制できる。このため、吸気弁及び排気弁の少なくとも一方が内燃機関のピストンと干渉することを抑制できる。 According to the present invention, an increase in the maximum rotation angle of the vane between the most advanced angle and the most retarded angle due to the impact at the time of vane contact can be suppressed. For this reason, it can suppress that at least one of an intake valve and an exhaust valve interferes with the piston of an internal combustion engine.
ハウジング部材はベーンの一つが当接して相対回転変位の範囲の他端を規定する側壁部に設けられ他方のストッパ面となる当接した側壁面を一方の面とし所定幅を隔てて背向する他方の面をもつ第二薄壁を形成する第二肉抜き空間を有し、第二薄壁と閉塞部材との間にも間隙が形成されていることが好ましい。ベーンは周方向に配置された薄壁のストッパ面により相対回転変位の範囲が規定されており、一方の薄壁のストッパ面で最進角が規定され、他方の薄壁のストッパ面で最遅角が規定されている。このため、一方の薄壁と閉塞部材との間に間隙を形成するだけでなく、他方の薄壁と閉塞部材との間にも間隙を形成することにより、最進角時及び最遅角時の双方において薄壁が弾性変形後に元の位置へ戻ることができる。ゆえに、最進角と最遅角との間のベーンの最大回転角度の増大を効果的に抑制できる。 The housing member is provided on the side wall portion defining one end of the range of relative rotational displacement by contact of one of the vanes, and the abutting side wall surface serving as the other stopper surface is set as one surface and is turned away with a predetermined width. It is preferable that the second thinning space for forming the second thin wall having the other surface is provided, and a gap is also formed between the second thin wall and the closing member. In the vane, the range of relative rotational displacement is defined by the stopper surface of the thin wall arranged in the circumferential direction. The most advanced angle is defined by the stopper surface of one thin wall and the slowest by the stopper surface of the other thin wall. A corner is defined. For this reason, not only a gap is formed between one thin wall and the closing member, but a gap is also formed between the other thin wall and the closing member, so that the most advanced angle and the most retarded angle can be obtained. In both cases, the thin wall can return to its original position after elastic deformation. Therefore, an increase in the maximum rotation angle of the vane between the most advanced angle and the most retarded angle can be effectively suppressed.
ハウジング本体は、その軸方向の少なくとも一端が開口し、この開口は閉塞部材により閉じられている。ここで、ハウジング本体は両端が開口するロータ室と流体圧室とを有し、閉塞部材はハウジング本体の両側に薄壁と間隙を介して固定されていることが好ましい。薄壁の軸方向の両端と閉塞部材との間に間隙を形成することにより、薄壁の軸方向の両端と閉塞部材との摩擦力が緩和される。このため、薄壁は、ベーン当接の衝撃で弾性変形した後、閉塞部材との摩擦力に遮られることなく、元の位置に戻ることができる。 At least one end of the housing body in the axial direction is opened, and the opening is closed by a closing member. Here, it is preferable that the housing body has a rotor chamber and a fluid pressure chamber that are open at both ends, and the closing member is fixed to both sides of the housing body via a thin wall and a gap. By forming a gap between the axial ends of the thin wall and the closing member, the frictional force between the axial ends of the thin wall and the closing member is alleviated. For this reason, the thin wall can return to its original position without being blocked by the frictional force with the closing member after being elastically deformed by the impact of the vane contact.
薄壁と閉塞部材との間に間隙を形成するにあたっては、たとえば、薄壁における閉塞部材との対向面に凹部を形成する。また、閉塞部材における薄壁との対向面に凹部を形成する。また、薄壁と閉塞部材の双方の対向面に凹部を形成してもよい。 In forming the gap between the thin wall and the closing member, for example, a recess is formed on the surface of the thin wall facing the closing member. Moreover, a recessed part is formed in the opposing surface with the thin wall in a closure member. Moreover, you may form a recessed part in the opposing surface of both a thin wall and a closure member.
凹部を薄壁に形成する場合には、凹部は、薄壁における少なくともベーンの当接する部位に形成することが好ましい。ベーン当接部位は、もっとも変形量が大きい箇所であるため、この部位に凹部を形成することにより、スムーズにもとの位置に戻すことができる。凹部は、薄壁の周方向に沿った幅全体に形成することが好ましい。これにより、薄壁の弾性変形の方向に間隙を形成でき、弾性変形後により効果的に元の位置に戻すことができる。凹部は、薄壁における閉塞部材と対面している部位全体に形成することが好ましい。これにより、弾性変形後に効果的に薄壁を元の位置に戻すことが出来る。 In the case where the concave portion is formed on a thin wall, the concave portion is preferably formed at least on a portion of the thin wall where the vane contacts. Since the vane contact part is the part where the amount of deformation is the largest, it is possible to smoothly return to the original position by forming a recess in this part. The recess is preferably formed in the entire width along the circumferential direction of the thin wall. Thereby, a gap can be formed in the direction of elastic deformation of the thin wall, and it can be returned to the original position more effectively after elastic deformation. The recess is preferably formed in the entire portion of the thin wall facing the closing member. Thereby, a thin wall can be effectively returned to the original position after elastic deformation.
凹部を閉塞部材に形成する場合には、凹部は、閉塞部材における薄壁と対面する部分の全体に形成することが好ましい。これにより、弾性変形後の薄壁の元の位置への戻りを十分に発揮させることができる。また、凹部は、閉塞部材における薄壁の少なくともベーン当接部位と対面する部分に形成することが好ましい。このベーンと当接する部位はベーン当接による薄壁の変形量が大きい部分である。このため、閉塞部材における薄壁の少なくとも変形量が大きいベーン当接部位と対面する部分に凹部を形成して薄壁のベーン当接部位との間に間隙を形成することにより、弾性変形後の薄壁を元の位置へ戻すことができる。 When the recess is formed in the closing member, the recess is preferably formed in the entire portion of the closing member that faces the thin wall. Thereby, the return to the original position of the thin wall after elastic deformation can fully be exhibited. Moreover, it is preferable to form a recessed part in the part which faces the vane contact | abutting site | part of the thin wall in a closure member at least. The portion in contact with the vane is a portion where the amount of deformation of the thin wall due to the vane contact is large. For this reason, by forming a recess in the portion facing the vane contact portion where at least the deformation amount of the thin wall of the closing member is large and forming a gap between the thin wall vane contact portion, The thin wall can be returned to its original position.
凹部を薄壁と閉塞部材のいずれに凹部を形成する場合にも、切削加工、凹部形成面を持つ成形型を用いた成形などにより凹部を形成できる。 In the case where the concave portion is formed on either the thin wall or the closing member, the concave portion can be formed by cutting, molding using a molding die having a concave surface.
薄壁と閉塞部材との間の間隙は5μm以上であることが好ましい。5μm未満の場合には、薄壁が閉塞部材に拘束されて、ベーン当接により弾性変形した後に元の位置に戻りにくくなるおそれがある。更に、この間隙は、5〜300μmであることが好ましい。300μmを超える場合には、流体圧室内の油が薄壁と閉塞部材との間の間隙を通りぬけて肉抜き空間へ漏れ出すおそれがある。特に好ましくは、この間隙は5〜200μmであり、望ましくは5〜100μmである。これにより、流体圧室内への油の流出を抑制し、薄壁の弾性変形後の戻りがスムーズになる。 The gap between the thin wall and the closing member is preferably 5 μm or more. When the thickness is less than 5 μm, the thin wall is constrained by the closing member, and may be difficult to return to the original position after being elastically deformed by the vane contact. Further, this gap is preferably 5 to 300 μm. When it exceeds 300 μm, the oil in the fluid pressure chamber may pass through the gap between the thin wall and the closing member and leak into the meat removal space. Particularly preferably, this gap is 5 to 200 μm, desirably 5 to 100 μm. Thereby, the outflow of oil into the fluid pressure chamber is suppressed, and the return after elastic deformation of the thin wall becomes smooth.
薄壁は、所定の幅を持つ長尺状であり、その一端はハウジング本体の周壁部に連結され、他端は側壁部の径方向内側の先端部まで延びていることが好ましい。これにより、薄壁が弾性変形しやすくなり、ベーン当接時の衝撃を吸収しやすくなる。 It is preferable that the thin wall is a long shape having a predetermined width, one end of which is connected to the peripheral wall portion of the housing main body, and the other end extends to the distal end portion on the radially inner side of the side wall portion. Thereby, a thin wall becomes easy to elastically deform and it becomes easy to absorb the impact at the time of vane contact.
薄壁は、流体圧室に向けて周方向にアーチ状に突出していることが好ましい。これにより、薄壁のストッパ面にベーンが当接した際の、ベーンの衝撃応力に対する薄壁の強度が増す。 The thin wall preferably projects in an arch shape in the circumferential direction toward the fluid pressure chamber. This increases the strength of the thin wall against the impact stress of the vane when the vane comes into contact with the stopper surface of the thin wall.
肉抜き空間は、側壁部の軸方向に貫通して形成されていることが好ましい。これにより、ベーン当接時の衝撃を薄壁で吸収し、他の部位へ衝撃が伝わりにくくなる、肉抜き空間は、径方向の一端がハウジング本体の周壁部から側壁部の径方向内側の先端部まで形成されていることが好ましい。これにより、薄壁が弾性変形しやすくなり、ベーン当接の衝撃を十分に吸収できる。 The lightening space is preferably formed so as to penetrate in the axial direction of the side wall portion. As a result, the shock at the time of vane contact is absorbed by the thin wall, and the impact is less likely to be transmitted to other parts. The thinning space has one end in the radial direction from the peripheral wall portion of the housing body to the tip on the radially inner side of the side wall portion. It is preferable that it is formed up to the part. Thereby, a thin wall becomes easy to elastically deform and can fully absorb the shock of vane contact.
ハウジング本体と閉塞部材とは、たとえばボルトで固定されている。この場合、ボルトの装着部位は、前記側壁部における前記肉抜き空間を隔てて前記薄壁と背向する部位に形成されていることが好ましい。ベーンが薄壁に当接したときの衝撃力は、薄壁により吸収され、他の部位には伝わりにくい。このため、薄壁と肉抜き空間を隔ててベーン衝撃力の伝わりにくい部位にボルトを装着することにより、ボルトへの衝撃力が緩和され、ボルトの破損を抑制できる。 The housing body and the closing member are fixed with bolts, for example. In this case, it is preferable that the mounting part of the bolt is formed in a part facing away from the thin wall across the lightening space in the side wall part. The impact force when the vane comes into contact with the thin wall is absorbed by the thin wall and is not easily transmitted to other parts. For this reason, by attaching the bolt to a portion where the vane impact force is difficult to be transmitted across the thin wall and the lightening space, the impact force on the bolt is alleviated, and the damage to the bolt can be suppressed.
(実施例)
以下、本発明を具体化した実施例を図1〜図10に基づいて説明する。
(Example)
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1は本実施例のバルブタイミング調整装置の縦断面図、図2は図1のA−A線断面図であって最進角時のバルブタイミング調整装置の状態を示す図、図3は図1のA−A線断面図であって最遅角時のバルブタイミング調整装置の状態を示す図、図4はハウジング本体の平面図、図5は図3のC−C線断面図、図6は図2のB−B線断面図、図7は比較のためのハウジング本体、フロントプレート及びスプロケットの断面図、図8は比較のための薄壁が変形した状態を示す図、図9は最遅角時のストッパピストンのブッシュ内への嵌入位置を示すためのスプロケットの一部平面図、図10(a)は本実施例のストッパピストンの断面図、図10(b)は比較のためのストッパピストンの断面図である。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the valve timing adjusting device of the present embodiment, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1, and shows a state of the valve timing adjusting device at the most advanced angle, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 and shows a state of the valve timing adjusting device at the most retarded angle, FIG. 4 is a plan view of the housing body, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 2, FIG. 7 is a cross-sectional view of a housing body, a front plate, and a sprocket for comparison, FIG. 8 is a view showing a deformed thin wall, and FIG. A partial plan view of the sprocket for showing the insertion position of the stopper piston into the bush at the time of retarding, FIG. 10 (a) is a sectional view of the stopper piston of this embodiment, and FIG. 10 (b) is for comparison. It is sectional drawing of a stopper piston.
本実施例のバルブタイミング調整装置は、図1に示すように、内燃機関の吸気弁を開閉駆動する従動軸であるカムシャフト21と、内燃機関の駆動軸であるクランクシャフトから駆動力を受けるハウジング部材1と、カムシャフト21とともに回転しハウジング部材1と所定の相対回転変位範囲内で相対回転可能なロータ部材2とを有する。ハウジング部材1及びロータ部材2は図1に示すY方向からみて時計回りに回転する。この回転方向を進角方向といい、この回転方向と反対側の方向を遅角方向という。
As shown in FIG. 1, the valve timing adjusting device of the present embodiment includes a
図1、図4に示すように、ハウジング部材1は、周壁部17の内部に流体圧室である油圧室78a、78b、78cとロータ部材2を収容するロータ室87とを有し軸方向の両端が開口するハウジング本体19と、ハウジング本体19に固定されロータ室87及び油圧室78a、78b、78cの軸方向の両端開口を閉じる閉塞部材であるフロントプレート13及びスプロケット11とを有する。ロータ部材2は、図2,図3,図4に示すように、ロータ室87に回動自在に保持された軸芯部であるベーンロータ22と、ベーンロータ22に保持されて遠心方向に延び各油圧室78a、78b、78c内に周方向に往復動可能に収容されたベーン23a、23b、23cとを有する。3つの油圧室78a、78b、78cは、ロータ室87の遠心方向側に周方向に側壁部である3つのシュー10a、10b、10cを介して設けられている。油圧室78a、78b、78cは、ベーン23a、23b、23cにより、それぞれ進角室8と遅角室7とに仕切られている。ハウジング部材1の3つのシュー10a、10b、10cのうちの二つのシュー10a、10bは、ベーン23bと当接して相対回転変位範囲の両端を規定するストッパ面161a、161bを有する。ストッパ面161aは最遅角位置、ストッパ面161bは最進角位置を規定する。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
図4、図2に示すように、ハウジング部材1のハウジング本体19は、筒状の周壁部17と、周壁部17の内側に延設され周方向に配列する3つのシュー10a、10b、10cと、軸方向の両端が開口しハウジング本体19の中心部に位置するロータ室87と、ロータ室87と連通しロータ室87の遠心方向側にシュー10a、10b、10cを介して設けられた軸方向の両端が開口する3つの油圧室78a、78b、78cとを有する。
As shown in FIGS. 4 and 2, the
シュー10a、10b、10cのうち1つのシュー10bは、ベーン23a、23b、23cのうちの一つのベーン23bが当接して相対回転変位範囲の一端である最進角位置を規定するストッパ面161bを有する。シュー10bは、ストッパ面161bを一方の面とし所定幅を隔てて背向する他方の背面162bをもつ薄壁16bと、薄壁16bを形成する肉抜き空間15bと、肉抜き空間15bを挟んで薄壁16bと反対側にボルト14を装着した装着部12bとを有する。
One
図5、図6、図1に示すように、フロントプレート13及びスプロケット11は、ハウジング本体19内のロータ87室及び油圧室78a、78b、78cの開口を閉じ、ハウジング本体19に対してボルト14により固定されている。薄壁16bとの間に間隙18を介して固定されている。この間隙18は、薄壁16bのフロントプレート13と対面する部位に凹部163bを設けることにより形成される。凹部163bは、切削加工により形成する。間隙18の大きさAは5〜100μmである。間隙18の大きさAは、ハウジング本体19におけるフロントプレート13と対面する他の部位の間隙よりも大きい。具体的には、薄壁16bとフロントプレート13との間の間隙18は、ボルト14の装着部12b及び周壁17とフロントプレート13との間隙189よりも5〜100μm大きい。
As shown in FIGS. 5, 6, and 1, the
また、図3に示すように、シュー10bと周方向に隣合う他のシュー10aは、ベーン23bが当接して相対回転変位の範囲の他端である最遅角位置を規定するストッパ面161aを有する。シュー10aは、ストッパ面161aを一方の面とし所定幅を隔てて背向する他方の背面162aをもつ薄壁16aと、薄壁16aを形成する肉抜き空間15aと、肉抜き空間15aを挟んで薄壁16aと反対側にボルト14を装着した装着部12aとを有する。薄壁16aとフロントプレート13及びスプロケット11との間にも、5〜100μmの間隙18が形成されている。
Further, as shown in FIG. 3, the
シュー10a,10bの双方に形成されている薄壁16a、16bは、長尺状で、周壁部17からシュー先端部までほぼ同じ幅で延びており、全体が油圧室78a、78bに向かってゆるやかなアーチ状に突出している。凹部163a、163bは、長尺状の薄壁16a、16bの長さ方向の全体に形成されている。凹部163a、163bは、薄壁16a、16bの周方向に沿った幅全体に形成されている。凹部163a、163bの底部は、均一な深さの平面であり、深さは5〜100μmである。肉抜き空間15a、15bは、薄壁16a、16bとボルト14の装着部12a、12bとの間に形成されおり、周壁部17からシュー19a、10bの径方向内側の先端部まで比較的大きく開口している。肉抜き空間15a、15bは、周壁部17の側が周方向に沿って大きく開口し、シュー先端部にいくにしたがって徐々にその幅を小さくしている。薄壁16a及び肉抜き空間15aと、薄壁16b及び肉抜き空間15bとは、油圧室78bを挟んでほぼ対称の形状である。
The
図1に示すように、ロータ部材1におけるベーンロータ22はカムシャフト21の軸方向の端面と当接し、これらの内部に嵌入されたボルト20により一体的に固定されている。カムシャフト21は、スプロケット11に形成した貫通穴110の内部に摺動回転自在に挿入されている。ハウジング部材1におけるハウジング本体19は、フロントプレート13及びスプロケット11とボルト14にて一体的に固定されている。ハウジング部材1とロータ部材2とは、相対回転変位可能であり、ハウジング部材1の内壁とロータ部材2の外壁とは互いに所定角度範囲内で摺動する。
As shown in FIG. 1, the
図1、図2、図3に示すように、ハウジング部材1の周壁部17とロータ部材2のベーン23a、23b、23cとの間の間隙、及びハウジング部材1のシュー10a、10b、10cとロータ部材2のベーンロータ22との間の間隙には、隣接する油圧室間で作動油が漏れ出ることを防止するシール部材24,25が設けられている。シール部材24,25は、長板状の板ばねの付勢力により径方向に対向する摺動面に向けて押圧している。
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the gaps between the
図1に示すように、進角室8内の進角油は、油供給部材70に設けた油路81及びフロントプレート13に設けられた油路84を経由して、進角室8に開口する油穴85より供給排出される。遅角室7内の遅角油は、油供給部材70に設けた油路71、ボルト20の頭部の周囲に設けた油路72及びロータ22に設けた油路74を経由して、遅角室7に開口する油穴75より供給排出される。なお、油供給部材70は、フロントプレート13の中心部に設けた凹部139に嵌入されている。
As shown in FIG. 1, the advance oil in the
図1、図9、図10(a)に示すように、ロータ部材2のベーン23aの中には、ハウジング部材1に対して最遅角位置でロータ部材2を拘束するストッパピストン26が設けられている。ロータ部材2におけるベーン23aに設けられた穴部263には、円筒状のスリーブピンガイド262が嵌入されている。スリーブピンガイド262はストッパピストン26を軸方向に摺動可能に収容している。ハウジング部材1におけるスプロケット11に設けられたテーパ状の凹部117には、ブッシュ119が埋設されている。ストッパピストン26は、ブッシュ119の中に出入り可能である。ストッパピストン26の内部にはバネ室261を設けている。バネ室261には、ピストン先端部262をブッシュ119の側へ付勢するバネが装着されている。ベーン23aの穴部263及びスリーブピンガイド262には図示しない油路が形成されており、またスプロケット11の凹部117には、進角室8と連通する油路86が形成されている。これらの油路を経由して進角油が、スリーブピンガイド262とストッパピストン26との間及びブッシュ119とストッパピストン26との間の間隙に供給排出される。この進角油の供給排出量とバネ室261内のバネの付勢力とのバランスにより、ストッパピストン26がブッシュ119の中に出入りする。
As shown in FIGS. 1, 9, and 10 (a), a
ここで、本実施例では、吸気弁のバルブタイミングを調整し、エンジン始動時における吸気弁と排気弁との開弁オーバラップ期間を短くするため、図9、図10(a)に示すように、ベーン23bがシュー10aのストッパ面161aと当接する最遅角位置でストッパピストン26がブッシュ119の中に進入すると、ストッパピストン26の先端部262がテーパ状のブッシュ119の進角側壁面118と当接する。この位置で、ストッパピストン26はロータ部材2をハウジング部材1に対して拘束する。
Here, in this embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10A, the valve timing of the intake valve is adjusted to shorten the valve opening overlap period between the intake valve and the exhaust valve when the engine is started. When the
本実施例においては、図5に示すように、薄壁16bは、ベーン23bが当接しロータ部材2の最進角位置を規定するストッパ面161bを持つ。薄壁16bは、その軸方向に対向するフロントプレート13との間に間隙18を形成している。このため、薄壁16bとフロントプレート13との間に摩擦力が発生することを抑制できる。したがって、図6に示すように、ストッパ面161bにベーン23bが当接し、薄壁16bが肉抜き空間15bの側へ弾性変形した後、フロントプレート13との摩擦力により元の位置(図6中の点線部分)に戻ることができる。ゆえに、ロータ部材2の最進角位置がずれることがなく、ストッパ面161bの位置で規定される最進角と最遅角との間の最大回転角度が増大することを抑制できる。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the
また、薄壁16bのストッパ面161bと反対側の背面162bの側には肉抜き空間15bが形成されている。肉抜き空間15bを挟んで対向する部位にはボルト14を装着する装着部12bが形成されている。このため、薄壁16bで受けたベーン23bの衝撃力は、薄壁16bで吸収され、ボルト14の装着部12bには伝わりにくい。ゆえに、薄壁16bとボルト14の装着部12bとの間に肉抜き空間15bを形成することにより、ボルト14への衝撃を緩和させることができる。
Further, a thinning
また、本実施例では、ロータ部材2の最遅角位置を規定するストッパ面161aを持つシュー10aにも、最進角位置を規定するストッパ面161bを持つシュー10bと同様に、薄壁16aとフロントプレート13との間に間隙18を設け、薄壁16aと装着部12aとの間に肉抜き空間15aを設けている。このため、ロータ部材2の最遅角位置がずれることがなく、ストッパ面161bの位置で規定される最進角と最遅角との間の角度が増大することをより効果的に抑制できる。また、装着部12aに装着されているボルト14の破損を抑制できる。
Further, in this embodiment, the
一方、図7、図8に示すように、薄壁16bとフロントプレート13との間の間隙181が不十分である場合、たとえば5μm未満のときには、薄壁16bとフロントプレート13との間に摩擦力が発生する。このため、ストッパ面161bにベーン23bが当接して肉抜き空間15bの側に弾性変形した後、フロントプレート13との摩擦力により薄壁16bは元の位置(図7,図8の点線部位)に戻らないおそれがある。これにより、ストッパ面161bで規定される最進角位置が肉抜き空間の側と同じ方向の進角方向にずれ、吸気弁の開閉タイミングを正常に調整できない。また、図9、図10(a)に示すようにストッパピストン26は正常なブッシュ119の進角側壁面118で保持されるが、図10(b)に示すようにベーン23bの最進角位置がずれるとストッパピストン26の先端部262は、遅角側に変位し、ブッシュ119の進角側壁面118から離れ、先端部262と進角側壁面118との間に間隙116が形成されてしまう。このため、ストッパピストン26がブッシュ117の中で揺動し、ブッシュ壁面118をカタカタと叩く音が生じるおそれがある。
On the other hand, as shown in FIGS. 7 and 8, when the
(変形例)
前記実施例では、薄壁に凹部を形成することにより薄壁とフロントプレートとの間に間隙を形成したが、これに限られることはない。たとえば、図11(a)、図12に示すように、フロントプレート13における薄壁16bとの対向面に凹部133を形成してもよい。図11(b)に示すように、薄壁16bとフロントプレート13との双方に凹部163b、133を形成してもよい。
(Modification)
In the above-described embodiment, the gap is formed between the thin wall and the front plate by forming the recess in the thin wall, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIGS. 11A and 12, a
また、図11(c)に示すように、薄壁16bの他端を閉塞しているスプロケット11との間に間隙18を形成してもよい。この間隙18は、薄壁16bにおけるスプロケット11と対面する側に凹部163bを設けることにより形成することができる。また、図13に示すように、スプロケット11に凹部113を設けてもよい。
Further, as shown in FIG. 11C, a
また、図11(d)に示すように、薄壁16bとフロントプレート13との間、及び薄壁16bとスプロケット11との間の双方に間隙18を形成することができる。
Further, as shown in FIG. 11 (d), a
図12,図13に示すように、フロントプレート13及びスプロケット11に形成する凹部133,113の周方向の幅は、薄壁16bのストッパ面161bの位置から薄壁16bの周方向の幅よりも大きく、肉抜き空間15bの形成部位まで至る大きさである。凹部133,113の遠心方向の長さは、薄壁16bの遠心方向の長さとほぼ同じである。
As shown in FIGS. 12 and 13, the circumferential width of the
また、図14(a)に示すように、ハウジング本体19がスプロケット11と一体に成形されている場合にも、薄壁16bが、ベーンの当接により弾性変形する。この場合、薄壁16bとフロントプレート13との間に間隙がない場合には、ボルト14の締め付けによるフロントプレート13との間の摩擦力により、薄壁16bが拘束されて、変形後に元の位置に戻ることができない。そこで、薄壁16bとフロントプレート13との間に間隙18を設けることにより、薄壁16bの弾性特性による復元力を発揮させ元の位置に戻すことができる。
As shown in FIG. 14A, even when the housing
図14(b)に示すように、ハウジング本体19がフロントプレート13と一体成形されている場合には、薄壁16bとスプロケット11との間に間隙18を設けることができる。
As shown in FIG. 14B, when the housing
前記実施例では、最進角位置を規定するストッパ面を持つ薄壁と最遅角位置を規定するストッパ面を持つ薄壁の双方に凹部を設けてフロントプレートとの間に間隙を形成したが、最進角位置を規定するストッパ面を持つ薄壁または最遅角位置を規定するストッパ面を持つ薄壁の一方に凹部を設けて、フロントプレートとの間に間隙を形成することもできる。 In the above embodiment, a recess is provided in both the thin wall having a stopper surface that defines the most advanced angle position and the thin wall having the stopper surface that defines the most retarded angle position, and a gap is formed between the front plate and the front plate. Alternatively, a recess may be provided on one of the thin wall having a stopper surface that defines the most advanced position or the thin wall having the stopper surface that defines the most retarded position, and a gap may be formed between the front plate and the front plate.
図中、1はハウジング部材、11はスプロケット、10a、10b、10はシュー、12a、12b、12cは装着部、13はフロントプレート、133は凹部、15a、15bは肉抜き空間、16a、16bは薄壁、161a、161bはストッパ面、162a、162bは背面、163a、163bは凹部、17は周壁部、18、18,181,189は間隙、19はハウジング本体、2はロータ部材、21はカムシャフト、22はベーンロータ、23a、23b、23はベーン、24,25はシール部材、26はストッパピストンである。 In the figure, 1 is a housing member, 11 is a sprocket, 10a, 10b, 10 are shoes, 12a, 12b, 12c are mounting parts, 13 is a front plate, 133 is a recess, 15a, 15b are thinning spaces, 16a, 16b are Thin walls, 161a and 161b are stopper surfaces, 162a and 162b are back surfaces, 163a and 163b are concave portions, 17 are peripheral wall portions, 18, 18, 181, and 189 are gaps, 19 is a housing body, 2 is a rotor member, and 21 is a cam. A shaft, 22 is a vane rotor, 23a, 23b and 23 are vanes, 24 and 25 are seal members, and 26 is a stopper piston.
Claims (6)
前記ハウジング部材は、少なくとも軸方向の一端が開口する前記ロータ室と、該ロータ室と連通し該ロータ室の遠心方向側に側壁部を介して設けられた少なくとも軸方向の同じ一端が開口する複数の前記流体圧室と、前記ベーンの一つが当接して前記相対回転変位範囲の一端を規定する前記側壁部に設けられ、前記ベーンと当接してストッパ面となる側壁面を一方の面とし所定幅を隔てて背向する他方の面をもつ薄壁を形成する肉抜き空間とを有するハウジング本体と、該ハウジング本体に固定され前記ロータ室及び前記流体圧室の開口を閉じ前記薄壁との間に間隙を介して固定された閉塞部材と、を有することを特徴とするバルブタイミング調整装置。 A driven shaft that opens and closes at least one of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine; a housing member that rotates together with one of the driven shaft and the drive shaft of the internal combustion engine and includes a fluid pressure chamber and a rotor chamber; and the driven A shaft core that is integral with the other of the shaft and the drive shaft and that can rotate relative to the housing member within a predetermined relative rotational displacement range, and is rotatably held in the rotor chamber, and held in the shaft core. And a rotor member that extends in the centrifugal direction and is housed in the fluid pressure chamber so as to be reciprocally movable in the circumferential direction, and has a vane that divides the fluid pressure chamber into an advance chamber and a retard chamber. Because
The housing member includes a rotor chamber having at least one axial end opening, and a plurality of at least one axial end that communicates with the rotor chamber and is provided on the centrifugal direction side of the rotor chamber via a side wall portion. The fluid pressure chamber and one of the vanes are in contact with each other to define one end of the relative rotational displacement range, and one side is a sidewall surface that is in contact with the vane and serves as a stopper surface. A housing body having a thinning space forming a thin wall with the other surface facing away from the width, and an opening of the rotor chamber and the fluid pressure chamber fixed to the housing body to close the thin wall And a closing member fixed through a gap therebetween.
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