JP2021063483A - Internal combustion engine valve timing control apparatus - Google Patents

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篤央 玉野
Atsuhisa Tamano
篤央 玉野
悠太 西村
Yuta Nishimura
悠太 西村
健吾 田端
Kengo Tabata
健吾 田端
啓介 堀田
Keisuke Hotta
啓介 堀田
洋介 後藤
Yosuke Goto
洋介 後藤
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Denso Corp
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Abstract

To suppress oil from leaking from an internal combustion engine side and the opposite side.SOLUTION: An internal combustion engine valve timing control apparatus changes valve timing by changing a rotation phase of a cam shaft relative to a crank shaft by hydraulic pressure. The control apparatus includes: a first rotary body allowing the cam shaft to go through; a rotor that has a protrusion part protruding toward the engine and the opposite side, the part having its center concentric with a rotation axis of the cam shaft; and a second rotary body, including an opening allowing the protrusion part to be loosely fit in, for forming a hydraulic pressure chamber to be supplied with oil, by sandwiching the rotor with the first rotary body.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。 The present invention relates to a valve timing control device for an internal combustion engine.

内燃機関の出力軸であるクランクシャフトと同期回転する回転体と、その回転体と相対回動可能なロータとを備えるバルブタイミング調整装置が知られている。回転体は、クランクシャフトと一体に回転するスプロケットと、内周部から突出した複数のシューを有するケースと、各シューにより構成される複数の油圧室を塞ぐカバーと、を含んでいる。スプロケット、ケース、及びカバーはボルトなどの締結部材により一体化している。 A valve timing adjusting device including a rotating body that rotates synchronously with a crankshaft, which is an output shaft of an internal combustion engine, and a rotor that can rotate relative to the rotating body is known. The rotating body includes a sprocket that rotates integrally with the crankshaft, a case having a plurality of shoes protruding from the inner peripheral portion, and a cover that closes a plurality of hydraulic chambers composed of the shoes. The sprocket, case, and cover are integrated by fastening members such as bolts.

一方、ロータは、カムシャフトの一端部を受け入れる軸受部を有するボス部と、ボス部の外周部から半径方向外方に突出し、上述した複数の油圧室をそれぞれ進角側油圧室と遅角側油圧室とに区画する複数のベーンとから構成されている。進角側油圧室と遅角側油圧室にはそれぞれ作動油(以下、オイルという)が供給される(以上、特許文献1参照)。 On the other hand, the rotor has a boss portion having a bearing portion that receives one end of the camshaft and a boss portion that protrudes outward in the radial direction from the outer peripheral portion of the boss portion. It is composed of a plurality of vanes that are partitioned into a hydraulic chamber. Hydraulic oil (hereinafter referred to as oil) is supplied to the advancing side hydraulic chamber and the retarding side hydraulic chamber, respectively (see Patent Document 1 above).

特開2003−120230号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-120230

ところで、上述したカバーは内燃機関側とは逆側から油圧室を塞ぐが、締結部材による締結のため、カバーは油圧室を完全には塞ぐことができない。この結果、カバーとケース及びロータとの間にはシャフト方向のクリアランスが発生する。したがって、例えば高温時にオイルの流動性が増してくると、進角側油圧室と遅角側油圧室に供給されたオイルがこのクリアランスを通じて漏れるおそれがある。すなわち、内燃機関側と逆側からオイル漏れが発生するおそれがある。オイル漏れが発生して油圧室内の油圧が低下すると、バルブタイミング調整装置の応答性が低下し、動作の安定性が失われるおそれがある。 By the way, the above-mentioned cover closes the hydraulic chamber from the side opposite to the internal combustion engine side, but the cover cannot completely close the hydraulic chamber because it is fastened by the fastening member. As a result, a clearance in the shaft direction is generated between the cover and the case and the rotor. Therefore, for example, if the fluidity of the oil increases at a high temperature, the oil supplied to the advancing side hydraulic chamber and the retarding side hydraulic chamber may leak through this clearance. That is, oil leakage may occur from the side opposite to the internal combustion engine side. If an oil leak occurs and the oil pressure in the hydraulic chamber drops, the responsiveness of the valve timing adjusting device deteriorates, and the stability of operation may be lost.

そこで、本発明では、内燃機関側と逆側からのオイル漏れを抑制することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to suppress oil leakage from the side opposite to the internal combustion engine side.

本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置は、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を油圧により変更することによってバルブタイミングを変更する内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、前記カムシャフトが挿通する第1回転体と、前記カムシャフトの回転軸を中心に前記内燃機関側と逆側に突出した突出部を含むロータと、前記突出部を隙間嵌めする開口を含み、オイルが供給される油圧室を、前記ロータを前記第1回転体と共に挟むことにより形成する第2回転体と、を有する。 The valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention is a valve timing control device for an internal combustion engine that changes the valve timing by changing the rotation phase of the camshaft with respect to the crankshaft by hydraulic pressure, through which the camshaft is inserted. A hydraulic chamber that includes a first rotating body, a rotor that includes a protruding portion that protrudes from the internal combustion engine side to the opposite side of the rotating shaft of the camshaft, and an opening that fits the protruding portion in a gap, and oil is supplied. Has a second rotating body formed by sandwiching the rotor together with the first rotating body.

本発明によれば、内燃機関側と逆側からのオイル漏れを抑制することができる。 According to the present invention, oil leakage from the side opposite to the internal combustion engine side can be suppressed.

図1は内燃機関の一例である。FIG. 1 is an example of an internal combustion engine. 図2はVVT機構の斜視図の一例である。FIG. 2 is an example of a perspective view of the VVT mechanism. 図3はVVT機構のA−A断面図の一例である。FIG. 3 is an example of a cross-sectional view taken along the line AA of the VVT mechanism. 図4はVVT機構のB−B断面図の一例である。FIG. 4 is an example of a cross-sectional view taken along the line BB of the VVT mechanism. 図5はVVT機構の斜視図の他の一例である。FIG. 5 is another example of a perspective view of the VVT mechanism. 図6はVVT機構のC−C断面図の一例である。FIG. 6 is an example of a CC cross-sectional view of the VVT mechanism. 図7はVVT機構のD−D断面図の一例である。FIG. 7 is an example of a DD cross-sectional view of the VVT mechanism.

以下、本発明を実施するための第1実施形態及び第2実施形態について図面を参照して説明する。特に、第1実施形態では第1回転体の一例としてスプロケットを採用し、第2回転体の一例としてハウジングを採用する。一方、第2実施形態では第1回転体の一例としてハウジング及びリアプレートを採用し、第2回転体の一例としてフロントプレートを採用する。また、第1実施形態及び第2実施形態では、VVT機構を基準にVVT機構の内燃機関側をリア側と呼び、内燃機関側と逆側をフロント側と呼ぶ。尚、VVT機構はバルブタイミング制御装置の一例である。 Hereinafter, the first embodiment and the second embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In particular, in the first embodiment, a sprocket is adopted as an example of the first rotating body, and a housing is adopted as an example of the second rotating body. On the other hand, in the second embodiment, the housing and the rear plate are adopted as an example of the first rotating body, and the front plate is adopted as an example of the second rotating body. Further, in the first embodiment and the second embodiment, the internal combustion engine side of the VVT mechanism is referred to as the rear side, and the side opposite to the internal combustion engine side is referred to as the front side with reference to the VVT mechanism. The VVT mechanism is an example of a valve timing control device.

(第1実施形態)
図1は内燃機関40の一例である。図1に示すように、内燃機関40の燃焼室1には、吸気通路2と排気通路3とが接続されている。燃焼室1と吸気通路2との間には吸気バルブ4が設けられている。燃焼室1と排気通路3との間には排気バルブ5が設けられている。吸気バルブ4及び排気バルブ5はそれぞれバルブスプリング6,7によって閉弁方向に常時付勢されている。
(First Embodiment)
FIG. 1 is an example of an internal combustion engine 40. As shown in FIG. 1, the intake passage 2 and the exhaust passage 3 are connected to the combustion chamber 1 of the internal combustion engine 40. An intake valve 4 is provided between the combustion chamber 1 and the intake passage 2. An exhaust valve 5 is provided between the combustion chamber 1 and the exhaust passage 3. The intake valve 4 and the exhaust valve 5 are constantly urged in the valve closing direction by valve springs 6 and 7, respectively.

内燃機関40には、吸気バルブ4を押し下げて開閉駆動するための吸気カム8を有する吸気カムシャフト9が設けられている。また、内燃機関40には、排気バルブ5を押し下げて開閉駆動するための排気カム10を有する排気カムシャフト11が設けられている。このように、内燃機関40は吸気カムシャフト9及び排気カムシャフト11を含んでいる。 The internal combustion engine 40 is provided with an intake camshaft 9 having an intake cam 8 for pushing down the intake valve 4 to open and close it. Further, the internal combustion engine 40 is provided with an exhaust camshaft 11 having an exhaust cam 10 for pushing down the exhaust valve 5 to open and close it. As described above, the internal combustion engine 40 includes the intake camshaft 9 and the exhaust camshaft 11.

吸気カムシャフト9の一端には、油圧式のVVT(Variable Valve Timing:可変バルブタイミング)機構100が設けられている。VVT機構100をバルブタイミング制御装置として採用することができる。VVT機構100はクランクシャフト13に対する吸気カムシャフト9の回転位相を油圧により変更することによって吸気バルブ4のバルブタイミングを変更する。VVT機構100はこのVVT機構100に対するオイルの給排態様を調節するOCV(Oil Control Valve:オイルコントロールバルブ)101を有している。詳細は後述するが、VVT機構100には、スプロケット102と、スプロケット102と別体のハウジング103が設けられている。 A hydraulic VVT (Variable Valve Timing) mechanism 100 is provided at one end of the intake camshaft 9. The VVT mechanism 100 can be adopted as a valve timing control device. The VVT mechanism 100 changes the valve timing of the intake valve 4 by hydraulically changing the rotation phase of the intake camshaft 9 with respect to the crankshaft 13. The VVT mechanism 100 has an OCV (Oil Control Valve) 101 that adjusts the supply and discharge mode of oil to the VVT mechanism 100. Although details will be described later, the VVT mechanism 100 is provided with a sprocket 102 and a housing 103 separate from the sprocket 102.

スプロケット102、排気カムシャフト11に取り付けられたスプロケット12、クランクシャフト13に取り付けられたスプロケット14にはタイミングチェーン15がそれぞれ巻き架けられている。したがって、内燃機関40はクランクシャフト13及びタイミングチェーン15を含んでいる。クランクシャフト13が回転すると、クランクシャフト13の回転に同期して吸気カムシャフト9及び排気カムシャフト11が回転する。これにより、吸気バルブ4及び排気バルブ5がそれぞれ吸気カム8及び排気カム10によって押し下げられて開閉駆動される。 A timing chain 15 is wound around the sprocket 102, the sprocket 12 attached to the exhaust camshaft 11, and the sprocket 14 attached to the crankshaft 13. Therefore, the internal combustion engine 40 includes a crankshaft 13 and a timing chain 15. When the crankshaft 13 rotates, the intake camshaft 9 and the exhaust camshaft 11 rotate in synchronization with the rotation of the crankshaft 13. As a result, the intake valve 4 and the exhaust valve 5 are pushed down by the intake cam 8 and the exhaust cam 10, respectively, and are opened and closed.

また、クランクシャフト13は、タイミングベルト16を介してオイルポンプ18と連結されている。オイルポンプ18は、クランクシャフト13の回転に伴い駆動され、オイルパン20に貯留されたオイルを汲み上げ、汲み上げたオイルを、OCV101を通じてVVT機構100に供給する。 Further, the crankshaft 13 is connected to the oil pump 18 via a timing belt 16. The oil pump 18 is driven by the rotation of the crankshaft 13, pumps the oil stored in the oil pan 20, and supplies the pumped oil to the VVT mechanism 100 through the OCV 101.

続いて、図2乃至図4を参照して、第1実施形態に係るVVT機構100の詳細について説明する。 Subsequently, the details of the VVT mechanism 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 4.

図2はVVT機構100の斜視図の一例である。図3はVVT機構100のA−A断面図の一例である。図4はVVT機構100のB−B断面図の一例である。VVT機構100は、図2に示すように、スプロケット102とハウジング103とロータ104とを含んでいる。ハウジング103はボルトなどの締結部材(不図示)によってスプロケット102に締結される。 FIG. 2 is an example of a perspective view of the VVT mechanism 100. FIG. 3 is an example of a cross-sectional view taken along the line AA of the VVT mechanism 100. FIG. 4 is an example of a cross-sectional view taken along the line BB of the VVT mechanism 100. The VVT mechanism 100 includes a sprocket 102, a housing 103, and a rotor 104, as shown in FIG. The housing 103 is fastened to the sprocket 102 by a fastening member (not shown) such as a bolt.

スプロケット102の材質は強度を確保する観点から例えば鉄などの重金属を採用することが望ましい。一方で、ハウジング103とロータ104の材質はいずれも重金属に限定されない。ハウジング103とロータ104の材質として重金属を採用してもよいし、例えばアルミニウムなどの軽金属を採用してもよい。尚、ハウジング103とロータ104を異なる材質とした場合、熱膨張差によりハウジング103又はロータ104が変形するおそれがあるため、同じ材質であることが望ましい。 From the viewpoint of ensuring strength, it is desirable that the sprocket 102 is made of a heavy metal such as iron. On the other hand, the materials of the housing 103 and the rotor 104 are not limited to heavy metals. A heavy metal may be used as the material of the housing 103 and the rotor 104, or a light metal such as aluminum may be used. If the housing 103 and the rotor 104 are made of different materials, the housing 103 or the rotor 104 may be deformed due to the difference in thermal expansion. Therefore, it is desirable that the housing 103 and the rotor 104 are made of the same material.

図3に示すように、ハウジング103はフロント円盤部103aとフロント円盤部103aの外周からリア側方向に延伸するフロント筒壁部103bを有する。特に、図2及び図3に示すように、フロント円盤部103aは中央部分に円形の開口103xを有する。すなわち、ハウジング103は円形の底面の中央部分にその円形より小さな円形の孔が設けられた箱型であるということができる。図4に示すように、ハウジング103のフロント筒壁部103bの内周面には中心方向に突出した複数のシュー103yが配置されている。 As shown in FIG. 3, the housing 103 has a front disk portion 103a and a front cylinder wall portion 103b extending from the outer circumference of the front disk portion 103a toward the rear side. In particular, as shown in FIGS. 2 and 3, the front disk portion 103a has a circular opening 103x in the central portion. That is, it can be said that the housing 103 has a box shape in which a circular hole smaller than the circular hole is provided in the central portion of the circular bottom surface. As shown in FIG. 4, a plurality of shoes 103y projecting in the central direction are arranged on the inner peripheral surface of the front cylinder wall portion 103b of the housing 103.

一方、図3に示すように、スプロケット102はフロント円盤部103aの外周より大きな径を有するリア円盤部102aとリア円盤部102aの外周からフロント側方向に延伸するリア筒壁部102bとリア筒壁部102bの外周に設けられた歯車部102cを有する。特に、リア円盤部102aは中央部分に円形の開口102xを有する。リア円盤部102aの開口102xには吸気カムシャフト9が挿通する。このように、スプロケット102は円形の底面の中央部分にその円形より小さな円形の孔が設けられた箱型であり、箱の縁周りに複数の歯が配置されている。 On the other hand, as shown in FIG. 3, the sprocket 102 has a rear disc portion 102a having a diameter larger than the outer circumference of the front disc portion 103a, and a rear cylinder wall portion 102b and a rear cylinder wall extending from the outer circumference of the rear disc portion 102a toward the front side. It has a gear portion 102c provided on the outer circumference of the portion 102b. In particular, the rear disk portion 102a has a circular opening 102x in the central portion. The intake camshaft 9 is inserted into the opening 102x of the rear disk portion 102a. As described above, the sprocket 102 has a box shape in which a circular hole smaller than the circular hole is provided in the central portion of the bottom surface of the circular shape, and a plurality of teeth are arranged around the edge of the box.

図2及び図3に示すように、ロータ104の大部分はスプロケット102とハウジング103の内側に収容される。すなわち、図3に示すように、ロータ104の大部分はスプロケット102とハウジング103に挟まれている。図4に示すように、ロータ104はボス部104aと複数のベーン104bを有する。複数のベーン104bはボス部104aの外周面に設けられている。各ベーン104bはフロント筒壁部103bの内周面とボス部104aの外周面と2つのシュー103yによって囲われる複数の油圧室をそれぞれ進角側油圧室R1と遅角側油圧室R2とに区画する。 As shown in FIGS. 2 and 3, most of the rotor 104 is housed inside the sprocket 102 and the housing 103. That is, as shown in FIG. 3, most of the rotor 104 is sandwiched between the sprocket 102 and the housing 103. As shown in FIG. 4, the rotor 104 has a boss portion 104a and a plurality of vanes 104b. The plurality of vanes 104b are provided on the outer peripheral surface of the boss portion 104a. Each vane 104b divides a plurality of hydraulic chambers surrounded by the inner peripheral surface of the front cylinder wall portion 103b, the outer peripheral surface of the boss portion 104a, and the two shoes 103y into an advance side hydraulic chamber R1 and a retard side hydraulic chamber R2, respectively. To do.

図4に示すように、複数のシュー103yのそれぞれの先端部に対向するボス部104aの部分にはチップシール104zが設けられる。チップシール104zは複数のシュー103yのそれぞれの先端部と当接する。進角側油圧室R1と遅角側油圧室R2にはそれぞれオイルが供給されるが、ボス部104aにチップシール104zを設けることにより、ボス部104aの外周面を介した進角側油圧室R1と遅角側油圧室R2の一方から他方へのオイル漏れを抑制することができる。 As shown in FIG. 4, a chip seal 104z is provided at a portion of the boss portion 104a facing the tip portions of the plurality of shoes 103y. The tip seal 104z comes into contact with the respective tips of the plurality of shoes 103y. Oil is supplied to the advance side hydraulic chamber R1 and the retard side hydraulic chamber R2, respectively. By providing the tip seal 104z on the boss portion 104a, the advance side hydraulic chamber R1 passes through the outer peripheral surface of the boss portion 104a. It is possible to suppress oil leakage from one of the retard side hydraulic chambers R2 to the other.

また、図4に示すように、ロータ104の各ベーン104bの先端部にもチップシール104zがそれぞれ設けられる。各チップシール104zはこれらと対向するハウジング103のフロント筒壁部103bの内周面に当接する(併せて図3参照)。上述したように、進角側油圧室R1と遅角側油圧室R2にはそれぞれオイルが供給されるが、各ベーン104bにチップシール104zを設けることにより、フロント筒壁部103bの内周面を介した進角側油圧室R1と遅角側油圧室R2の一方から他方へのオイル漏れを抑制することができる。 Further, as shown in FIG. 4, a tip seal 104z is also provided at the tip of each vane 104b of the rotor 104. Each chip seal 104z comes into contact with the inner peripheral surface of the front cylinder wall portion 103b of the housing 103 facing them (see also FIG. 3). As described above, oil is supplied to the advancing side hydraulic chamber R1 and the retarding side hydraulic chamber R2, respectively. By providing the tip seal 104z on each vane 104b, the inner peripheral surface of the front cylinder wall portion 103b can be provided. It is possible to suppress oil leakage from one of the advance angle side hydraulic chamber R1 and the retard angle side hydraulic chamber R2 to the other.

さらに、図2及び図3に示すように、ロータ104は吸気カムシャフト9の回転軸Pを中心に回転軸Pの方向に沿ってフロント側に突出した略凸型の突出部104cを含んでいる。突出部104cはハウジング103の開口103xに隙間嵌めされる。これにより、ハウジング103のフロント円盤部103aの内周面がロータ104の突出部104cの外周面に対する軸受構造になる。ここで、上述したように、ハウジング103は締結部材によってスプロケット102に締結されているため、図3に示すように、ハウジング103とロータ104との間に吸気カムシャフト9の回転軸Pの方向に延伸するクリアランス70が生じることがある。クリアランス70はロータ104をスプロケット102とハウジング103で挟むことにより形成される進角側油圧室R1(又は遅角側油圧室R2)と結合しているため、進角側油圧室R1(又は遅角側油圧室R2)に供給されたオイルがクリアランス70を通じて漏れる可能性がある。しかしながら、図3に示すように、突出部104cは開口103xに隙間嵌めされて開口103xの大部分を塞いでいる。すなわち、本実施形態の軸受構造を実現することにより、開口103xと突出部104cとの微小隙間を維持したクリアランスシール(非接触型のシール)が確保される。この結果、突出部104cがない場合に、進角側油圧室R1(又は遅角側油圧室R2)からクリアランス70を通じて漏れる可能性があったオイルが、たとえオイルの流動性が増しても、抑制することが可能となる。 Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the rotor 104 includes a substantially convex protruding portion 104c that protrudes toward the front side along the direction of the rotating shaft P about the rotating shaft P of the intake camshaft 9. .. The protrusion 104c is gap-fitted into the opening 103x of the housing 103. As a result, the inner peripheral surface of the front disk portion 103a of the housing 103 becomes a bearing structure with respect to the outer peripheral surface of the protruding portion 104c of the rotor 104. Here, as described above, since the housing 103 is fastened to the sprocket 102 by the fastening member, as shown in FIG. 3, in the direction of the rotation axis P of the intake camshaft 9 between the housing 103 and the rotor 104. A stretching clearance 70 may occur. Since the clearance 70 is coupled to the advance side hydraulic chamber R1 (or the retard side hydraulic chamber R2) formed by sandwiching the rotor 104 between the sprocket 102 and the housing 103, the advance side hydraulic chamber R1 (or the retard angle) The oil supplied to the side hydraulic chamber R2) may leak through the clearance 70. However, as shown in FIG. 3, the protruding portion 104c is gap-fitted in the opening 103x and closes most of the opening 103x. That is, by realizing the bearing structure of the present embodiment, a clearance seal (non-contact type seal) that maintains a minute gap between the opening 103x and the protruding portion 104c is secured. As a result, the oil that could leak from the advance side hydraulic chamber R1 (or the retard side hydraulic chamber R2) through the clearance 70 in the absence of the protruding portion 104c is suppressed even if the oil fluidity increases. It becomes possible to do.

特に本実施形態においてロータ104を押出材から製作する際には、図3の一部を拡大した部分拡大図に示すように、突出部104cの根元に幅C1の斜面を形成するとともに、この斜面に対向するハウジング103の部分にも幅C1より大きな幅C2の斜面を形成することが望ましい。幅C1より幅C2を大きくすることにより、ハウジング103に干渉しない軸受構造を容易に製作することができる。 In particular, when the rotor 104 is manufactured from an extruded material in the present embodiment, as shown in a partially enlarged view of FIG. 3, a slope having a width C1 is formed at the base of the protruding portion 104c, and this slope is formed. It is desirable to form a slope having a width C2 larger than the width C1 also in the portion of the housing 103 facing the above. By making the width C2 larger than the width C1, it is possible to easily manufacture a bearing structure that does not interfere with the housing 103.

以上、第1実施形態によれば、内燃機関40にはVVT機構100が設けられている。VVT機構100はクランクシャフト13に対する吸気カムシャフト9の回転位相を油圧により変更することによってバルブタイミングを変更する。特に、VVT機構100はスプロケット102とロータ104とハウジング103を含んでいる。スプロケット102は吸気カムシャフト9が挿通する。ロータ104は吸気カムシャフト9の回転軸Pを中心にフロント側に突出した突出部104cを含んでいる。ハウジング103はその突出部104cを隙間嵌めする開口103xを含み、オイルが供給される進角側油圧室R1及び遅角側油圧室R2を、ロータ104をスプロケット102と共に挟むことにより形成する。これにより、進角側油圧室R1及び遅角側油圧室R2に供給されたオイルの流動性が増しても、フロント側からのオイル漏れを抑制することができる。 As described above, according to the first embodiment, the internal combustion engine 40 is provided with the VVT mechanism 100. The VVT mechanism 100 changes the valve timing by hydraulically changing the rotation phase of the intake camshaft 9 with respect to the crankshaft 13. In particular, the VVT mechanism 100 includes a sprocket 102, a rotor 104 and a housing 103. The intake camshaft 9 is inserted through the sprocket 102. The rotor 104 includes a protruding portion 104c that protrudes toward the front side about the rotation shaft P of the intake camshaft 9. The housing 103 includes an opening 103x for fitting the protrusion 104c in a gap, and forms an advance side hydraulic chamber R1 and a retard side hydraulic chamber R2 to which oil is supplied by sandwiching the rotor 104 together with the sprocket 102. As a result, even if the fluidity of the oil supplied to the advancing side hydraulic chamber R1 and the retarding side hydraulic chamber R2 increases, oil leakage from the front side can be suppressed.

(第2実施形態)
続いて、図5乃至図7を参照して、第2実施形態に係るVVT機構100の詳細について説明する。
(Second Embodiment)
Subsequently, the details of the VVT mechanism 100 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 7.

図5はVVT機構100の斜視図の他の一例である。図6はVVT機構100のC−C断面図の一例である。図7はVVT機構100のD−D断面図の一例である。VVT機構100は、図5に示すように、ロータ105とハウジング106とフロントプレート107とリアプレート108を含んでいる。フロントプレート107はボルトなどの締結部材(不図示)によってハウジング106及びリアプレート108に締結される。 FIG. 5 is another example of a perspective view of the VVT mechanism 100. FIG. 6 is an example of a CC cross-sectional view of the VVT mechanism 100. FIG. 7 is an example of a DD cross-sectional view of the VVT mechanism 100. As shown in FIG. 5, the VVT mechanism 100 includes a rotor 105, a housing 106, a front plate 107, and a rear plate 108. The front plate 107 is fastened to the housing 106 and the rear plate 108 by fastening members (not shown) such as bolts.

スプロケット109は、図6に示すように、ハウジング106と一体的に形成することができる。尚、ハウジング106に代えて、スプロケット109をリアプレート108と一体的に形成してもよい。ロータ105、ハウジング106、フロントプレート107、リアプレート108、及びスプロケット109の材質は、いずれも重金属である。 The sprocket 109 can be integrally formed with the housing 106, as shown in FIG. Instead of the housing 106, the sprocket 109 may be integrally formed with the rear plate 108. The materials of the rotor 105, the housing 106, the front plate 107, the rear plate 108, and the sprocket 109 are all heavy metals.

図5及び図6に示すように、フロントプレート107は中央部分に円形の開口107xを有する円盤である。また、図6に示すように、リアプレート108は中央部分に円形の開口108xを有する円盤である。リアプレート108の開口108xには吸気カムシャフト9が挿通する。一方、図6及び図7に示すように、ハウジング106は外周面にスプロケット109が形成された円筒である。図7に示すように、ハウジング106の内周面には中心方向に突出した複数のシュー106yが配置されている。 As shown in FIGS. 5 and 6, the front plate 107 is a disk having a circular opening 107x in the central portion. Further, as shown in FIG. 6, the rear plate 108 is a disk having a circular opening 108x in the central portion. The intake camshaft 9 is inserted through the opening 108x of the rear plate 108. On the other hand, as shown in FIGS. 6 and 7, the housing 106 is a cylinder in which a sprocket 109 is formed on an outer peripheral surface. As shown in FIG. 7, a plurality of shoes 106y projecting in the central direction are arranged on the inner peripheral surface of the housing 106.

図5及び図6に示すように、ロータ105の大部分はハウジング106の内側に収容され、フロントプレート107とリアプレート108とにより挟まれる。図7に示すように、ロータ105はボス部105aと複数のベーン105bを有する。複数のベーン105bはボス部105aの外周面に設けられている。各ベーン105bの内周面とボス部105aの外周面と2つのシュー106yによって囲われる複数の油圧室をそれぞれ進角側油圧室R1と遅角側油圧室R2とに区画する。 As shown in FIGS. 5 and 6, most of the rotor 105 is housed inside the housing 106 and is sandwiched between the front plate 107 and the rear plate 108. As shown in FIG. 7, the rotor 105 has a boss portion 105a and a plurality of vanes 105b. The plurality of vanes 105b are provided on the outer peripheral surface of the boss portion 105a. A plurality of hydraulic chambers surrounded by the inner peripheral surface of each vane 105b, the outer peripheral surface of the boss portion 105a, and the two shoes 106y are divided into an advance side hydraulic chamber R1 and a retard side hydraulic chamber R2, respectively.

図7に示すように、複数のシュー106yのそれぞれの先端部に対向するボス部105aの部分にはチップシール105zが設けられる。チップシール105zは複数のシュー106yのそれぞれの先端部と当接する。ボス部105aにチップシール105zを設けることにより、ボス部105aの外周面を介した進角側油圧室R1と遅角側油圧室R2の一方から他方へのオイル漏れを抑制することができる。 As shown in FIG. 7, a tip seal 105z is provided at a portion of the boss portion 105a facing the tip portions of the plurality of shoes 106y. The tip seal 105z comes into contact with the respective tips of the plurality of shoes 106y. By providing the tip seal 105z on the boss portion 105a, it is possible to suppress oil leakage from one of the advance angle side hydraulic chamber R1 and the retard angle side hydraulic chamber R2 to the other via the outer peripheral surface of the boss portion 105a.

また、図7に示すように、ロータ105の各ベーン105bの先端部にもチップシール105zがそれぞれ設けられる。各チップシール105zはこれらと対向するハウジング106の内周面に当接する(併せて図6参照)。各ベーン105bにチップシール105zを設けることにより、ハウジング106の内周面を介した進角側油圧室R1と遅角側油圧室R2の一方から他方へのオイル漏れを抑制することができる。 Further, as shown in FIG. 7, a tip seal 105z is also provided at the tip of each vane 105b of the rotor 105. Each chip seal 105z abuts on the inner peripheral surface of the housing 106 facing them (see also FIG. 6). By providing the tip seal 105z on each vane 105b, it is possible to suppress oil leakage from one of the advancing side hydraulic chamber R1 and the retarding side hydraulic chamber R2 to the other via the inner peripheral surface of the housing 106.

さらに、図6に示すように、ロータ105は吸気カムシャフト9の回転軸Pを中心に回転軸Pの方向に沿ってフロント側に突出した略凸型の突出部105cを含んでいる。突出部105cはフロントプレート107の開口107xに隙間嵌めされる。これにより、フロントプレート107の内周面がロータ105の突出部105cの外周面に対する軸受構造になる。ここで、上述したように、フロントプレート107は締結部材によってハウジング106及びリアプレート108に締結されているため、図6に示すように、フロントプレート107とロータ105との間に吸気カムシャフト9の回転軸Pの方向に延伸するクリアランス80が生じることがある。クリアランス80はロータ105をフロントプレート107とリアプレート108で挟むことにより形成される進角側油圧室R1(又は遅角側油圧室R2)と結合しているため、進角側油圧室R1(又は遅角側油圧室R2)に供給されたオイルがクリアランス80を通じて漏れる可能性がある。しかしながら、図6に示すように、突出部105cは開口107xに隙間嵌めされて、開口107xの大部分を塞いでいる。すなわち、本実施形態の軸受構造を実現することにより、開口107xと突出部105cとの微小隙間を維持したクリアランスシールが確保される。この結果、突出部105cがない場合に、進角側油圧室R1(又は遅角側油圧室R2)からクリアランス80を通じて漏れる可能性があったオイルが、たとえオイルの流動性が増しても、抑制することが可能となる。 Further, as shown in FIG. 6, the rotor 105 includes a substantially convex protruding portion 105c that protrudes toward the front side along the direction of the rotating shaft P about the rotating shaft P of the intake camshaft 9. The protrusion 105c is gap-fitted into the opening 107x of the front plate 107. As a result, the inner peripheral surface of the front plate 107 becomes a bearing structure with respect to the outer peripheral surface of the protruding portion 105c of the rotor 105. Here, as described above, since the front plate 107 is fastened to the housing 106 and the rear plate 108 by the fastening member, as shown in FIG. 6, the intake camshaft 9 is between the front plate 107 and the rotor 105. A clearance 80 extending in the direction of the axis P may occur. Since the clearance 80 is coupled to the advance side hydraulic chamber R1 (or the retard side hydraulic chamber R2) formed by sandwiching the rotor 105 between the front plate 107 and the rear plate 108, the advance side hydraulic chamber R1 (or the clearance 80) The oil supplied to the retard side hydraulic chamber R2) may leak through the clearance 80. However, as shown in FIG. 6, the protrusion 105c is gap-fitted in the opening 107x to close most of the opening 107x. That is, by realizing the bearing structure of the present embodiment, a clearance seal that maintains a minute gap between the opening 107x and the protruding portion 105c is secured. As a result, the oil that could leak from the advance angle side hydraulic chamber R1 (or the retard angle side hydraulic chamber R2) through the clearance 80 in the absence of the protruding portion 105c is suppressed even if the oil fluidity increases. It becomes possible to do.

特に本実施形態においてロータ105を焼結材から製作する際には、図6の一部を拡大した部分拡大図に示すように、突出部105cの根元に金型からの型出しによる溝が生じ、ハウジング106に干渉しない軸受構造を容易に製作することができる。 In particular, when the rotor 105 is manufactured from a sintered material in the present embodiment, as shown in a partially enlarged view of FIG. 6, a groove is formed at the base of the protruding portion 105c due to molding from the mold. , A bearing structure that does not interfere with the housing 106 can be easily manufactured.

以上、第2実施形態によれば、内燃機関40にはVVT機構100が設けられている。VVT機構100はクランクシャフト13に対する吸気カムシャフト9の回転位相を油圧により変更することによってバルブタイミングを変更する。特に、VVT機構100はリアプレート108とロータ105とフロントプレート107を含んでいる。リアプレート108は吸気カムシャフト9が挿通する。ロータ105は吸気カムシャフト9の回転軸Pを中心にフロント側に突出した突出部105cを含んでいる。フロントプレート107はその突出部105cを隙間嵌めする開口107xを含み、オイルが供給される進角側油圧室R1及び遅角側油圧室R2を、ロータ104をリアプレート108と共に挟むことにより形成する。これにより、進角側油圧室R1及び遅角側油圧室R2に供給されたオイルの流動性が増しても、フロント側からのオイル漏れを抑制することができる。 As described above, according to the second embodiment, the internal combustion engine 40 is provided with the VVT mechanism 100. The VVT mechanism 100 changes the valve timing by hydraulically changing the rotation phase of the intake camshaft 9 with respect to the crankshaft 13. In particular, the VVT mechanism 100 includes a rear plate 108, a rotor 105, and a front plate 107. The intake camshaft 9 is inserted into the rear plate 108. The rotor 105 includes a protruding portion 105c that protrudes toward the front side about the rotation shaft P of the intake camshaft 9. The front plate 107 includes an opening 107x for fitting the protrusion 105c in a gap, and forms an advance side hydraulic chamber R1 and a retard side hydraulic chamber R2 to which oil is supplied by sandwiching the rotor 104 together with the rear plate 108. As a result, even if the fluidity of the oil supplied to the advancing side hydraulic chamber R1 and the retarding side hydraulic chamber R2 increases, oil leakage from the front side can be suppressed.

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、吸気カムシャフト9の一端にVVT機構100を設けたが、排気カムシャフト11の一端にVVT機構100を設けてもよい。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and modifications are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed. For example, in the above-described embodiment, the VVT mechanism 100 is provided at one end of the intake camshaft 9, but the VVT mechanism 100 may be provided at one end of the exhaust camshaft 11.

また、上述した実施形態では、ボス部105aにチップシール104z,105zを設けたが、シュー103y,106yの先端部にチップシール104z,105zを設けてもよい。尚、シュー103y,106yの先端面とボス部104aの外周面との間でクリアランスシールを確保できる場合には、部品点数増加の抑制と構造の簡素化のために、シュー103y,106yにチップシール104z,105zを設けなくてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the tip seals 104z and 105z are provided on the boss portion 105a, but the tip seals 104z and 105z may be provided on the tip portions of the shoes 103y and 106y. If a clearance seal can be secured between the tip surface of the shoes 103y and 106y and the outer peripheral surface of the boss portion 104a, the tip seals on the shoes 103y and 106y are used to suppress an increase in the number of parts and simplify the structure. It is not necessary to provide 104z and 105z.

40 内燃機関
70,80 クリアランス
100 VVT機構
102,109 スプロケット
103,106 ハウジング
103x,107x 開口
104,105 ロータ
104c,105c 突出部
107 フロントプレート
108 リアプレート
R1 進角側油圧室
R2 遅角側油圧室
40 Internal combustion engine 70,80 Clearance 100 VVT mechanism 102,109 Sprocket 103,106 Housing 103x, 107x Opening 104,105 Rotor 104c, 105c Protruding part 107 Front plate 108 Rear plate R1 Advance side hydraulic chamber R2 Diagonal side hydraulic chamber

Claims (1)

クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を油圧により変更することによってバルブタイミングを変更する内燃機関のバルブタイミング制御装置であって、
前記カムシャフトが挿通する第1回転体と、
前記カムシャフトの回転軸を中心に前記内燃機関側と逆側に突出した突出部を含むロータと、
前記突出部を隙間嵌めする開口を含み、オイルが供給される油圧室を、前記ロータを前記第1回転体と共に挟むことにより形成する第2回転体と、
を有する内燃機関のバルブタイミング制御装置。
A valve timing control device for an internal combustion engine that changes the valve timing by changing the rotation phase of the camshaft with respect to the crankshaft by flood control.
The first rotating body through which the camshaft is inserted and
A rotor including a protrusion that protrudes from the internal combustion engine side to the opposite side of the rotation axis of the camshaft.
A second rotating body formed by sandwiching the rotor together with the first rotating body, including an opening for fitting the protruding portion in a gap, and a hydraulic chamber to which oil is supplied.
Valve timing control device for internal combustion engines.
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