JP2009185762A - Valve timing adjuster - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関(以下、「内燃機関」をエンジンという)の吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方の開閉タイミングを運転条件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。 The present invention relates to a valve timing adjusting device for changing the opening / closing timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an “internal combustion engine”) according to operating conditions.
従来、エンジンの駆動軸と同期回転するハウジングを介して従動軸を駆動し、ハウジングと従動軸との相対回転による位相差により吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方の開閉を行うベーン式のバルブタイミング調整装置が知られている。
特許文献1に開示されているバルブタイミング調整装置では、ベーンロータの反カムシャフト側に筒状の収容部材が圧入され、この収容部材の内側に付勢部材が収容されている。付勢部材は、一端がベーンロータに係止され、他端がハウジングに係止され、ハウジングに対しベーンロータを進角方向へ付勢している。
Conventionally, a vane-type valve that drives a driven shaft through a housing that rotates synchronously with the drive shaft of an engine and opens and closes at least one of an intake valve and an exhaust valve by a phase difference due to relative rotation between the housing and the driven shaft Timing adjustment devices are known.
In the valve timing adjusting device disclosed in
ところで、近年、エンジンの高出力化および低燃費化により動弁系の低フリクション化が進み、エンジンの変動トルク幅が大きくなっている。そのため、バルブタイミング調整装置のベーンロータが低圧で位相保持されているとき、ベーンロータの位相変動幅が大きくなり、ベーンロータがハウジングの進角ストッパ面を叩く場合がある。ベーンロータが進角ストッパ面を叩くと、ベーンロータに圧入された収容部材には進角方向の慣性力が働き、収容部材がベーンロータに対して相対回転することがある。収容部材がベーンロータに対して相対回転すると、収容部材に形成された切り欠き部と付勢部材とが干渉しベーンロータ本来の回転作動範囲を確保できなくなるおそれがある。さらに継続してベーンロータが進角ストッパ面を叩くと、収容部材は同軸を失い、ひいてはベーンロータから脱落するおそれもある。
そこで、本発明の目的は、部材の脱落等を低減し、信頼性が向上するバルブタイミング調整装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a valve timing adjusting device that reduces the dropout of members and the like and improves reliability.
請求項1記載の発明は、ハウジング、ベーンロータ、付勢部材および収容部材を備えている。ハウジングは、エンジンの駆動軸および従動軸の一方とともに回転し、内部に収容室が形成されている。ベーンロータは、ハウジングの収容室を遅角室および進角室に仕切り、エンジンの駆動軸および従動軸の他方とともに回転し、遅角室および進角室に供給される作動流体の圧力によりハウジングに対して相対回動する。付勢部材は、一端がベーンロータに係止され、他端がハウジングに係止され、ハウジングに対しベーンロータを進角方向または遅角方向に付勢する。収容部材は、ベーンロータの反従動軸側に設けられ、筒状に形成されて内側に付勢部材を収容する。
The invention described in
ベーンロータの反従動軸側端面は、従動軸側へ窪む凹部を有している。凹部におけるベーンロータの内壁には、径内方向へ突出する突出部が形成されている。収容部材は、従動軸側端部がベーンロータの凹部に挿入されている。収容部材は、従動軸側端部に係止溝を有し、係止溝にベーンロータの突出部が係止されている。これにより、ベーンロータに対する収容部材の相対回転、およびベーンロータに対する収容部材の軸方向移動を抑止することができる。そのため、バルブタイミング調整装置の作動中にベーンロータがハウジングのストッパ面を叩き、付勢部材がベーンロータを付勢する方向の慣性力が収容部材に作用したとしても、慣性力による収容部材の回転が抑止され、収容部材が付勢部材に干渉するのを低減することができる。また、収容部材に対して軸方向の力すなわち収容部材がベーンロータから離脱する方向の力が働いたとしても、収容部材のベーンロータからの脱落を低減することができる。 The end surface on the counter driven shaft side of the vane rotor has a recess that is recessed toward the driven shaft. A protrusion that protrudes in the radially inward direction is formed on the inner wall of the vane rotor in the recess. The receiving member has a driven shaft side end inserted into the recess of the vane rotor. The housing member has a locking groove at the end of the driven shaft, and the protruding portion of the vane rotor is locked in the locking groove. Thereby, relative rotation of the housing member relative to the vane rotor and axial movement of the housing member relative to the vane rotor can be suppressed. Therefore, even if the vane rotor hits the stopper surface of the housing during the operation of the valve timing adjustment device and the inertia force in the direction in which the biasing member biases the vane rotor acts on the storage member, the rotation of the storage member due to the inertial force is suppressed. Thus, the interference of the housing member with the biasing member can be reduced. Moreover, even if an axial force, that is, a force in a direction in which the housing member is detached from the vane rotor, acts on the housing member, it is possible to reduce the dropout of the housing member from the vane rotor.
請求項2記載の発明では、係止溝は、収容部材の従動軸側端部から軸方向へ切欠き延びる第1溝、および第1溝に連続し付勢部材がベーンロータを付勢する方向とは反対方向へ切欠き延びる第2溝からなる。そのため、収容部材にL字状に形成される係止溝の第2溝にベーンロータの突出部が係止されるから、バルブタイミング調整装置の作動中にベーンロータがハウジングのストッパ面を叩き、付勢部材がベーンロータを付勢する方向の慣性力が収容部材に作用したとしても、収容部材の第2溝における周方向の内壁面は、ベーンロータの突出部に係止される。その結果、慣性力による収容部材の回転が抑制され、収容部材が付勢部材に干渉するのを低減することができる。 According to the second aspect of the present invention, the locking groove includes a first groove extending in the axial direction from the driven shaft side end of the housing member, and a direction in which the biasing member biases the vane rotor continuously from the first groove. Consists of a second groove extending in the opposite direction. Therefore, since the protrusion of the vane rotor is locked to the second groove of the locking groove formed in the L shape in the housing member, the vane rotor hits the stopper surface of the housing during the operation of the valve timing adjusting device and biases it. Even if the inertial force in the direction in which the member biases the vane rotor acts on the housing member, the circumferential inner wall surface of the second groove of the housing member is locked to the protruding portion of the vane rotor. As a result, rotation of the housing member due to inertial force is suppressed, and interference of the housing member with the biasing member can be reduced.
また、上述の構成により、収容部材に対して軸方向の力すなわち収容部材がベーンロータから離脱する方向の力が働いたとしても、収容部材の第2溝における軸方向の内壁面は、ベーンロータの突出部に係止される。これにより、ベーンロータからの収容部材の脱落を低減することができる。 Further, with the above-described configuration, even if an axial force on the housing member, that is, a force in a direction in which the housing member separates from the vane rotor, is applied, the axial inner wall surface in the second groove of the housing member is projected from the vane rotor. It is locked to the part. Thereby, the dropout of the housing member from the vane rotor can be reduced.
請求項3記載の発明では、収容部材の第2溝における内壁は、付勢部材がベーンロータを付勢する方向とは反対方向へ向かうに従い幅が小さくなるテーパ面を形成している。そして、ベーンロータから突出する突出部は、テーパ面において収容部材に嵌合している。また、係止溝の第2溝は、第1溝から、付勢部材がベーンロータを付勢する方向とは反対方向へ切欠き延びている。そのため、バルブタイミング調整装置の作動中にベーンロータがハウジングのストッパ面を叩き、付勢部材がベーンロータを付勢する方向の慣性力が収容部材に作用したとしても、収容部材の第2溝における周方向の内壁面は突出部に押し付けられ、収容部材のテーパ面と突出部との間の嵌合による結合力が弱まることがない。したがって、収容部材のベーンロータに対する相対的な位置をより安定化することができる。 In the invention according to claim 3, the inner wall of the second groove of the housing member forms a tapered surface whose width decreases as it goes in the direction opposite to the direction in which the biasing member biases the vane rotor. And the protrusion part which protrudes from a vane rotor is fitted by the accommodating member in the taper surface. Further, the second groove of the locking groove extends from the first groove in a direction opposite to the direction in which the biasing member biases the vane rotor. Therefore, even if the inertia force in the direction in which the vane rotor hits the stopper surface of the housing and the urging member urges the vane rotor during the operation of the valve timing adjusting device acts on the accommodating member, the circumferential direction in the second groove of the accommodating member The inner wall surface is pressed against the protruding portion, and the coupling force due to the fitting between the tapered surface of the containing member and the protruding portion is not weakened. Therefore, the relative position of the housing member with respect to the vane rotor can be further stabilized.
本発明のバルブタイミング調整装置において、付勢部材は、ベーンロータおよびハウジングを付勢している。そのため、付勢部材とベーンロータおよびハウジングとの間には、付勢部材からベーンロータおよびハウジングへ作用する力の合力とは反対方向へ向かう反力が生じる。この反力は、付勢部材から収容部材の内周壁に対して作用する。これにより、収容部材は、ベーンロータの凹部における内周壁に押し付けられる。その結果、付勢部材によって収容部材が押圧される方向とは反対の方向において、収容部材とベーンロータの内周壁との間に隙間が生じることがある。 In the valve timing adjusting device of the present invention, the biasing member biases the vane rotor and the housing. Therefore, a reaction force is generated between the urging member and the vane rotor and the housing in a direction opposite to the resultant force of the force acting on the vane rotor and the housing from the urging member. This reaction force acts on the inner peripheral wall of the housing member from the biasing member. Thereby, the accommodating member is pressed against the inner peripheral wall of the recess of the vane rotor. As a result, a gap may be generated between the housing member and the inner peripheral wall of the vane rotor in a direction opposite to the direction in which the housing member is pressed by the urging member.
そこで、請求項4記載の発明では、収容部材は、従動軸側端部に係止溝を有し、その位置は、収容部材の周方向において、ベーンロータおよびハウジングに対して付勢部材から作用する力の合力の反作用方向の±90°の範囲に設定されている。すなわち、収容部材は、軸中心よりも収容部材が押圧される側に係止溝を有している。そのため、係止溝近傍においては、収容部材の外周壁とベーンロータの内周壁との間には隙間は生じない、もしくは生じたとしてもごく僅かである。これにより、バルブタイミング調整装置の作動中、収容部材に対して慣性力などの力が働いても、収容部材が係止溝において突出部を乗り越えて過剰に回転したり、ベーンロータから脱落したりすることを低減できる。 Therefore, in the invention according to claim 4, the housing member has a locking groove at the driven shaft side end portion, and the position acts on the vane rotor and the housing from the biasing member in the circumferential direction of the housing member. It is set within a range of ± 90 ° of the reaction direction of the resultant force. That is, the housing member has a locking groove on the side where the housing member is pressed rather than the shaft center. Therefore, in the vicinity of the locking groove, there is no gap between the outer peripheral wall of the housing member and the inner peripheral wall of the vane rotor, or very little, if any. As a result, even if a force such as an inertial force is applied to the housing member during the operation of the valve timing adjusting device, the housing member may excessively rotate over the protruding portion in the locking groove, or may fall off the vane rotor. Can be reduced.
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
(一実施形態)
本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置を図1および図2に示す。本実施形態のバルブタイミング調整装置10は油圧制御式であり、排気弁のバルブタイミングを制御するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(One embodiment)
A valve timing adjusting device according to an embodiment of the present invention is shown in FIGS. The valve
図1に示すように、ハウジング11は、それぞれ別部材であるチェーンスプロケット12、シューハウジング13およびフロントプレート14をボルト20により同軸上に固定して構成されており、ベーンロータ16を相対回動自在に収容している。チェーンスプロケット12、シューハウジング13およびフロントプレート14は、例えば鉄により焼結または鍛造等によって形成されている。チェーンスプロケット12は、図示しないチェーンにより図示しないエンジンの駆動軸としてのクランクシャフトから駆動力を伝達され、クランクシャフトと同期して回転する。
As shown in FIG. 1, the
ベーンロータ16は、図示しないカムシャフトと図示しないボルトにより一体に固定され、カムシャフトとともに回転する。カムシャフトは図示しない排気弁を開閉駆動する。ハウジング11、ベーンロータ16およびカムシャフトは図1に示す矢印X方向からみて時計方向に回転する。以下この回転方向を進角方向とする。ベーンロータ16は、反カムシャフト側端面に、カムシャフト側へ略円環状に窪む凹部165を有している。収容部材としてのブッシュ22は、カムシャフト側端部が凹部165に挿入され、ベーンロータ16とほぼ同軸に凹部165に軽圧入されている。ブッシュ22については、後に詳述する。
The
ベーンロータ16は、凹部165の径方向内側すなわちブッシュ22の内側に、反カムシャフト側へ略円環状に突出する凸部166を形成している。凸部166には、外周縁から径内方向へ延びる溝167が形成されている。
チェーンスプロケット12は、ハウジング11の一方の側壁を構成しており、フロントプレート14は、ハウジング11の他方の側壁を構成している。図2に示すように、シューハウジング13は、環状に形成されており、周方向にほぼ等間隔に内周側に突出した4個のシュー131、132、133、134を有している。回転方向に隣接するシュー同士の間隙には扇状の収容室50が形成されている。
The
The
ベーンロータ16は、例えば鉄により焼結または鍛造等によって形成されている。ベーンロータ16は、カムシャフトと回転軸方向の端面同士で当接するボス部160と、周方向にほぼ等間隔に設置され、ボス部160から径方向外側に突出する4個のベーン161、162、163、164とを有している。ベーンロータ16とカムシャフトとの回転方向の位置決めは、ボス部160に設けたピン穴18と、カムシャフトに設けたピン穴とに図示しない位置決めピンを嵌合することにより行う。
The
各ベーンは各収容室50に相対回動自在に収容されており、各収容室50を遅角室としての遅角油圧室と進角室としての進角油圧室とに二分している。図2に示す遅角方向、進角方向を表す矢印は、ハウジング11に対するベーンロータ16の遅角方向、進角方向を表している。図1および図2に示すように、カムシャフト、ベーンロータ16は、ハウジング11に対し同軸に相対回動自在である。
Each vane is accommodated in each
図2に示すように、シュー131とベーン161との間に遅角油圧室51が形成され、シュー132とベーン162との間に遅角油圧室52が形成され、シュー133とベーン163との間に遅角油圧室53が形成され、シュー134とベーン164との間に遅角油圧室54が形成されている。また、シュー134とベーン161との間に進角油圧室55が形成され、シュー131とベーン162との間に進角油圧室56が形成され、シュー132とベーン163の間に進角油圧室57が形成され、シュー133とベーン164の間に進角油圧室58が形成されている。
As shown in FIG. 2, a retarded
各遅角油圧室には、ベーンロータ16に形成された遅角油路100(図2参照)から作動油が供給され、各進角油圧室には、チェーンスプロケット12のベーンロータ16と当接する端面側に形成された進角油路110から作動油が供給される。
両油路100、110への作動油の供給、ならびに両油路100、110からの作動油の排出を切り換えることにより、ハウジング11に対してベーンロータ16を相対回動し、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相差を調整する。
Hydraulic oil is supplied to each retarded hydraulic chamber from a retarded oil passage 100 (see FIG. 2) formed in the
By switching the supply of hydraulic oil to both the
図1に示すスプリングピン24は、フロントプレート14を貫通してシューハウジング13のシュー133に形成された圧入穴25(図2参照)に圧入固定されている。付勢部材としてのスプリング26は、ブッシュ22の内側に収容され、一端をベーンロータ16の凸部166に形成された溝167に係止され、他端をスプリングピン24に係止されている。スプリング26の付勢力は、ハウジング11に対しベーンロータ16を進角方向に回転させるトルクとして働く。
The
ここで、カムシャフトが排気弁を駆動するときに排気弁から受ける変動トルクは正・負に変動している。変動トルクの正方向はハウジング11に対しベーンロータ16の遅角方向を表し、変動トルクの負方向はハウジング11に対しベーンロータ16の進角方向を表している。変動トルクの平均は正方向、つまり遅角方向に働く。スプリング26がベーンロータ16に加える進角方向のトルクはカムシャフトが受ける変動トルクの平均とほぼ同じ大きさである。
Here, the fluctuation torque received from the exhaust valve when the camshaft drives the exhaust valve varies positively and negatively. The positive direction of the variable torque represents the retard direction of the
シール部材28は、例えば樹脂で形成されており、図2に示すように各シューの内周壁および各ベーンの外周壁に嵌合している。各シューとボス部160の外周壁、ならびに各ベーンの外周壁とシューハウジング13の内周壁との間には微小クリアランスが設けられており、このクリアランスを介して油圧室間に作動油が漏れることをシール部材28により防止している。シール部材28はそれぞれ板ばねの付勢力によりボス部160の外周壁およびシューハウジング13の内周壁に向けて押されている。
The
図1に示すように、有底円筒状に形成されたストッパピストン30は、ベーン161を回転軸方向に貫通して形成された貫通穴17に回転軸方向に往復移動自在に収容されている。ストッパピストン30は、内部にスプリング34を収容する収容穴31を有している。スプリング34は、一端をフロントプレート14に係止されており、他端をストッパピストン30の収容穴31の底に係止されている。スプリング34は、嵌合リング36に向けてストッパピストン30を付勢する。嵌合リング36は、チェーンスプロケット12に設けた圧入穴121に圧入保持されている。嵌合リング36には、ストッパピストン30の底部側が嵌合する嵌合穴37が形成されている。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すストッパピストン30が嵌合リング36に嵌合した状態では、ハウジング11に対するベーンロータ16の相対回動は拘束される。ストッパピストン30が嵌合リング36に嵌合する所定角度位置は、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相がエンジンを始動するときに最適な始動位相であり、本実施形態の排気弁用のバルブタイミング調整装置10では最進角位置である。ストッパピストン30に対し貫通穴17の嵌合リング36と反対側に設けた背圧室38は、最進角位置においてフロントプレート14に形成した連通孔15に連通し大気開放される。したがって、最進角位置におけるストッパピストン30の往復移動は妨げられない。
In the state where the
嵌合リング36側に形成された第1圧力室40は遅角油圧室51と連通し、ストッパピストン30の周囲に形成された第2圧力室42は進角油圧室55と連通している。第1圧力室40および第2圧力室42の油圧は嵌合リング36からストッパピストン30が抜け出る方向に働く。
The
次に、ブッシュ22について、詳細に説明する。
図3(A)および図3(B)に示すように、ブッシュ22は、例えば金属により略円筒状に形成されている。ブッシュ22は、軸方向反カムシャフト側端部に切欠部221を有している。ブッシュ22は、軸方向カムシャフト側端部に係止溝222を有している。係止溝222は、ブッシュ22のカムシャフト側端部から軸方向へ切欠き延びる第1溝223、および第1溝223に連続しスプリング26がベーンロータ16を付勢する方向とは反対方向へ切欠き延びる第2溝224からなり、略L字状に形成されている。すなわち、第2溝224は、第1溝223の反カムシャフト側端部から遅角方向へ延びて形成されている。
Next, the
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
図3(B)に示すように、ブッシュ22は、第2溝224において軸方向に互いに対向するテーパ面225、226を形成している。第2溝224は、テーパ面225およびテーパ面226により遅角方向へ向かうに従い軸方向の幅が小さくなっている。また、ブッシュ22は、第2溝224の反第1溝223側において、テーパ面225とテーパ面226との間に壁面227を形成している。
As shown in FIG. 3B, the
上述したように、ベーンロータ16は、反カムシャフト側端面に、カムシャフト側へ略円環状に窪む凹部165を有している。凹部165の外径、すなわちベーンロータ16の凹部165における内径は、ブッシュ22の外径とほぼ同じかやや大きく設定されている。図1に示すように、ブッシュ22は、ベーンロータ16とほぼ同軸に凹部165に軽圧入されている。図1および図4に示すように、ベーンロータ16の凹部165における内壁は、径内方向へ突出する突出部168を有している。突出部168の高さ、すなわちベーンロータ16の内壁からの突出量は、ブッシュ22の径方向の厚みよりもやや小さく設定されている。
As described above, the
図4に示すように、第2溝224の壁面227近傍におけるブッシュ22軸方向の幅、すなわちテーパ面225とテーパ面226との間の距離は、ブッシュ22軸方向における突出部168の幅よりもやや小さい。ブッシュ22をベーンロータ16に取り付けるとき、まず、第1溝223と突出部168との位置を合わせてブッシュ22をベーンロータ16の凹部165に軽圧入する。次に、ブッシュ22を進角方向へ回転させる。これにより、突出部168は、第2溝224内に位置するとともに、テーパ面225とテーパ面226とに挟まれてブッシュ22に嵌合する。その結果、ベーンロータ16とブッシュ22との間には、突出部168と第2溝224との嵌合箇所において結合力が生じる。
As shown in FIG. 4, the width in the
図1および図5に示すスプリング26は、いわゆる捻りばねであり、ブッシュ22の内側に収容される。スプリング26は、一端をベーンロータ16の凸部166に形成された溝167に係止してから、他端を進角方向へ捻ってハウジング11に設けられたスプリングピン24に係止することによって取り付けられる。そのため、スプリング26は、ベーンロータ16およびハウジング11を、溝167およびスプリングピン24において付勢する。これにより、スプリング26の付勢力は、ベーンロータ16をハウジング11に対し進角方向に回転させるトルクとして働く。なお、このとき、スプリング26の他端は、ブッシュ22の切欠部221の内側に位置し、ブッシュ22とは干渉しない。
The
図5に示すように、ベーンロータ16の溝167には、スプリング26からの付勢力としての力F1が作用する。また、スプリングピン24には、スプリング26からの付勢力としての力F2が作用する。そのため、スプリング26には、力F1と力F2との合力の反対方向へ反力F3が生じる。反力F3は、スプリング26からブッシュ22の内周壁に対して作用する。これにより、ブッシュ22は、ベーンロータ16の凹部165における内周壁に押し付けられる。
As shown in FIG. 5, a force F 1 as an urging force from the
本実施形態の場合、ブッシュ22の係止溝222は、ブッシュ22の周方向において、ベーンロータ16に対してスプリング26から作用する力F1とハウジング11に対してスプリング26から作用する力F2との合力の反力F3が作用する方向の±90°の範囲に形成されている。すなわち、ブッシュ22は、軸中心Oよりもブッシュ22が押圧される側に係止溝222を有している。そのため、係止溝222近傍においては、ブッシュ22の外周壁とベーンロータ16の内周壁との間には隙間は生じない、もしくは生じたとしてもごく僅かである。
In the present embodiment, the locking
次に、バルブタイミング調整装置10の作動を図1および図2を用いて説明する。なお、図1および図2は、エンジン始動前、すなわちエンジン停止時のバルブタイミング調整装置10の状態を示している。
<エンジン停止時>
エンジン停止状態ではストッパピストン30は嵌合リング36に嵌合している。エンジンを始動した直後の状態では、遅角油圧室51、52、53、54、進角油圧室55、56、57、58、第1圧力室40、第2圧力室42に油圧ポンプから十分に作動油が供給されないので、ストッパピストン30は嵌合リング36に嵌合した状態を維持し、クランクシャフトに対しカムシャフトは最進角位置に保持されている。これにより、作動油が各油圧室に供給されるまでの間、カムシャフトが受けるトルク変動によりハウジング11とベーンロータ16とが揺動振動して衝突し打音が発生することを防止する。
Next, the operation of the valve
<When the engine is stopped>
When the engine is stopped, the
<エンジン始動後>
エンジン始動後、油圧ポンプから作動油が十分に供給されると、第1圧力室40および第2圧力室42に供給される油圧によりストッパピストン30が嵌合リング36から抜け出すので、ハウジング11に対しベーンロータ16は相対回動自在となる。そして、各遅角油圧室および各進角油圧室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の位相差を調整する。
<After starting the engine>
When the hydraulic oil is sufficiently supplied from the hydraulic pump after the engine is started, the
<遅角作動時>
バルブタイミング調整装置10が遅角作動するとき、図示しない電子制御装置(ECU)は、切換弁に供給する駆動電流を制御する。図示しない切換弁は、油圧ポンプと遅角油路100とを接続し、進角油路110とオイルパンとを接続する。油圧ポンプから吐出される作動油は、遅角油路100を経由し、遅角油圧室51、52、53、54に供給される。遅角油圧室51、52、53、54の油圧がベーン161、162、163、164に作用し、ベーンロータ16を遅角方向に付勢するトルクを発生する。このとき、進角室55、56、57、58の作動油は進角油路110を経由し、オイルパンに排出される。遅角油圧室51、52、53、54の油圧の発生するトルクが、スプリング26の発生する進角方向のトルクに抗し、ベーンロータ16は、ハウジング11に対し遅角方向に回転する。
<At retarded angle operation>
When the valve
<進角作動時>
バルブタイミング調整装置10が進角作動するとき、ECUは、切換弁に供給する駆動電流を制御する。切換弁は、油圧ポンプと進角油路110とを接続し、遅角油路100とオイルパンとを接続する。油圧ポンプから吐出される作動油は、進角油路110を経由し、進角油圧室55、56、57、58に供給される。進角油圧室55、56、57、58の油圧は、ベーン161、162、163、164に作用し、ベーンロータ16を進角方向に付勢するトルクを発生する。このとき、遅角油圧室51、52、53、54の作動油は、遅角油路100を経由し、オイルパンに排出される。進角油圧室55、56、57、58の油圧の発生するトルクと、スプリング26の復元力がベーンロータ16を進角方向へ回動させるトルクとの合力により、ベーンロータ16は、ハウジング11に対し進角方向に回転する。
<Advance angle operation>
When the valve
<中間保持作動時>
ベーンロータ16が目標位相に到達すると、ECUは切換弁に供給する駆動電流のデューティ比を制御する。これにより、切換弁は、油圧ポンプと、遅角油路100および進角油路110との接続を遮断し、遅角油圧室51、52、53、54および進角油圧室55、56、57、58からオイルパンに作動油が排出されることを規制する。このため、ベーンロータ16は目標位相に保持される。
<Intermediate holding operation>
When the
上述の中間保持作動時において、各遅角油圧室および各進角油圧室の圧力が低いとき、すなわちベーンロータ16が低圧で位相保持されているとき、ベーンロータ16のベーン163がハウジングシュー133に形成された進角ストッパ面135を叩く場合がある。ベーンロータ16が進角ストッパ面135を叩くと、ベーンロータ16に軽圧入されたブッシュ22には進角方向の慣性力が働き、ブッシュ22がベーンロータ16に対して相対回転することがある。
During the above-described intermediate holding operation, when the pressure in each retarded hydraulic chamber and each advanced hydraulic chamber is low, that is, when the
本発明の一実施形態の場合、ブッシュ22の係止溝222は、ブッシュ22のカムシャフト側端部から軸方向へ切欠き延びる第1溝223、および第1溝223に連続し遅角方向へ切欠き延びる第2溝224からなり、略L字状に形成されている。そして、ベーンロータ16の突出部168は、係止溝222の第2溝224に係止されている。そのため、バルブタイミング調整装置10の作動中にベーンロータ16がハウジング11の進角ストッパ面135を叩き、進角方向の慣性力がブッシュ22に作用したとしても、ブッシュ22の第2溝224における壁面227は、ベーンロータ16の突出部168に係止される。その結果、慣性力によるブッシュ22の回転が抑制され、ブッシュ22がスプリング26に干渉するのを低減することができる。また、ブッシュ22に対して軸方向の力すなわちブッシュ22がベーンロータ16から離脱する方向の力が働いたとしても、ブッシュ22の第2溝224におけるテーパ面226は、ベーンロータ16の突出部168に係止される。これにより、ベーンロータ16からのブッシュ22の脱落を低減することができる。したがって、バルブタイミング調整装置10の信頼性を向上することができる。
In the case of the embodiment of the present invention, the locking
また、本発明の一実施形態の場合、ブッシュ22は、第2溝224において、遅角方向へ向かうに従い幅が小さくなるテーパ面225、226を形成している。そして、ベーンロータ16から突出する突出部168は、ブッシュ22のテーパ面225、226に嵌合している。また、係止溝222の第2溝224は、第1溝223から遅角方向へ切欠き延びて形成されている。そのため、バルブタイミング調整装置10の作動中にベーンロータ16がハウジング11の進角ストッパ面135を叩き、進角方向の慣性力がブッシュ22に作用したとしても、ブッシュ22の第2溝224における壁面227は突出部168に押し付けられ、ブッシュ22のテーパ面225、226と突出部168との間の嵌合による結合力が弱まることがない。したがって、ブッシュ22のベーンロータ16に対する相対的な位置をより安定化することができる。
In the case of one embodiment of the present invention, the
さらに、本発明の一実施形態の場合、ブッシュ22は、カムシャフト側端部に係止溝222を有し、その位置は、ブッシュ22の周方向において、ベーンロータ16およびハウジング11に対してスプリング26から作用する力の合力の反作用方向の±90°の範囲に設定されている。すなわち、ブッシュ22は、軸中心Oよりもブッシュ22が押圧される側に係止溝222を有している。そのため、係止溝222近傍においては、ブッシュ22の外周壁とベーンロータ16の内周壁との間には隙間は生じない、もしくは生じたとしてもごく僅かである。これにより、バルブタイミング調整装置10の作動中、ブッシュ22に対して慣性力などの力が働いても、ブッシュ22が係止溝222において突出部168を乗り越えて過剰に回転したり、ベーンロータ16から脱落したりすることを低減できる。したがって、バルブタイミング調整装置10の信頼性をより向上することができる。
Furthermore, in the case of one embodiment of the present invention, the
(他の実施形態)
本発明の他の実施形態では、ブッシュは、ベーンロータの凹部に圧入されていなくてもよい。本発明では、ブッシュは係止溝を有し、この係止溝でベーンロータの突出部に係止されているため、ブッシュがベーンロータに圧入されていなくても、慣性力によるブッシュの回転やベーンロータからのブッシュの脱落を低減することができる。
(Other embodiments)
In another embodiment of the present invention, the bush may not be press-fitted into the recess of the vane rotor. In the present invention, the bush has a locking groove, and the locking groove is locked to the protruding portion of the vane rotor. Therefore, even if the bush is not press-fitted into the vane rotor, the bushing is rotated by inertial force or from the vane rotor. This can reduce the falling off of the bush.
上述の実施形態では、バルブタイミング調整装置をエンジンの排気弁に適用する例について示した。しかし、本発明の他の実施形態では、バルブタイミング調整装置を吸気弁に適用してもよい。また、上述の実施形態では、スプリングによってベーンロータをハウジングに対して進角方向へ付勢する例について示した。しかし、本発明の他の実施形態では、スプリングによってベーンロータをハウジングに対して遅角方向へ付勢する構成としてもよい。この場合、ブッシュの第2溝を第1溝から進角方向へ延びるように形成すれば、上述の実施形態と同様の効果が得られる。 In the above-described embodiment, an example in which the valve timing adjusting device is applied to an engine exhaust valve has been described. However, in another embodiment of the present invention, the valve timing adjusting device may be applied to an intake valve. In the above-described embodiment, an example in which the vane rotor is urged in the advance direction with respect to the housing by the spring has been described. However, in another embodiment of the present invention, the vane rotor may be biased with respect to the housing in a retarded direction by a spring. In this case, if the second groove of the bush is formed so as to extend in the advance direction from the first groove, the same effect as the above-described embodiment can be obtained.
なお、本発明は、ストッパピストンを備えていないバルブタイミング調整装置にも適用することができる。
このように、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で他の種々の実施形態に適用可能である。
The present invention can also be applied to a valve timing adjusting device that does not include a stopper piston.
Thus, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to other various embodiments without departing from the gist thereof.
10:バルブタイミング調整装置、11:ハウジング、12:チェーンスプロケット(ハウジング)、13:シューハウジング(ハウジング)、14:フロントプレート(ハウジング)、16:ベーンロータ、22:ブッシュ(収容部材)、26:スプリング(付勢部材)、50:収容室、51、52、53、54:遅角油圧室(遅角室)、55、56、57、58:進角油圧室(進角室)、165:凹部、168:突出部、222:係止溝 10: Valve timing adjusting device, 11: Housing, 12: Chain sprocket (housing), 13: Shoe housing (housing), 14: Front plate (housing), 16: Vane rotor, 22: Bush (housing member), 26: Spring (Biasing member), 50: storage chamber, 51, 52, 53, 54: retarded hydraulic chamber (retarded chamber), 55, 56, 57, 58: advanced hydraulic chamber (advanced chamber), 165: recessed portion 168: protrusion, 222: locking groove
Claims (4)
前記駆動軸および前記従動軸の一方とともに回転し、回転方向に所定角度範囲で形成される収容室を有するハウジングと、
前記駆動軸および前記従動軸の他方とともに回転し、前記収容室を遅角室および進角室に仕切り、前記遅角室および前記進角室に供給される作動流体の圧力により遅角側または進角側に前記ハウジングに対して相対回動するように駆動されるベーンロータと、
一端が前記ベーンロータに係止され、他端が前記ハウジングに係止され、前記ハウジングに対し前記ベーンロータを進角方向または遅角方向に付勢する付勢部材と、
前記ベーンロータの反従動軸側に前記ベーンロータと同軸に設けられ、筒状に形成され、内側に前記付勢部材を収容する収容部材とを備え、
前記ベーンロータの反従動軸側端面は、従動軸側へ窪む凹部を有し、
前記ベーンロータの前記凹部における内壁は、径内方向へ突出する突出部を有し、
前記収容部材は、従動軸側端部に係止溝を有し、前記凹部に従動軸側端部を挿入し、前記係止溝に前記突出部が係止されていることを特徴とするバルブタイミング調整装置。 Provided in a driving force transmission system for transmitting a driving force from a drive shaft of an internal combustion engine to a driven shaft that opens and closes at least one of an intake valve and an exhaust valve, and opens and closes at least one of the intake valve and the exhaust valve In the valve timing adjusting device for adjusting the timing,
A housing having a storage chamber that rotates together with one of the drive shaft and the driven shaft and is formed in a predetermined angle range in the rotation direction;
It rotates with the other of the drive shaft and the driven shaft, partitions the storage chamber into a retard chamber and an advance chamber, and retards or advances by the pressure of the working fluid supplied to the retard chamber and the advance chamber. A vane rotor driven to rotate relative to the housing on the corner side;
One end is locked to the vane rotor, the other end is locked to the housing, and a biasing member that biases the vane rotor in an advance direction or a retard direction with respect to the housing;
Provided coaxially with the vane rotor on the counter-driven shaft side of the vane rotor, formed in a cylindrical shape, and an accommodating member that accommodates the urging member inside,
The end surface on the side of the driven shaft of the vane rotor has a recess recessed toward the driven shaft.
The inner wall of the recess of the vane rotor has a protruding portion that protrudes in a radially inward direction,
The accommodating member has a locking groove at a driven shaft side end portion, the driven shaft side end portion is inserted into the recessed portion, and the protruding portion is locked in the locking groove. Timing adjustment device.
前記突出部は、前記第2溝に係止されていることを特徴とする請求項1記載のバルブタイミング調整装置。 The locking groove includes a first groove extending in the axial direction from the driven shaft side end of the housing member, and a direction opposite to the direction in which the biasing member biases the vane rotor. Formed in an L-shape consisting of a second groove extending into the notch,
The valve timing adjusting device according to claim 1, wherein the protruding portion is engaged with the second groove.
前記突出部は、前記テーパ面において前記収容部材に嵌合していることを特徴とする請求項1または2記載のバルブタイミング調整装置。 The inner wall of the housing member in the second groove forms a tapered surface with a width that decreases in the direction opposite to the direction in which the biasing member biases the vane rotor;
3. The valve timing adjusting device according to claim 1, wherein the protruding portion is fitted to the housing member on the tapered surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008028842A JP2009185762A (en) | 2008-02-08 | 2008-02-08 | Valve timing adjuster |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015200229A (en) * | 2014-04-08 | 2015-11-12 | 株式会社デンソー | Hydraulic valve timing adjustment device |
JP2017057742A (en) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Valve timing control device for internal combustion engine |
EP3382168A1 (en) * | 2017-03-30 | 2018-10-03 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Valve opnening and closing timing control apparatus |
-
2008
- 2008-02-08 JP JP2008028842A patent/JP2009185762A/en active Pending
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