JP2022036329A - Valve timing control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
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.
従来のバルブタイミング制御装置としては、例えば以下の特許文献1に記載されたものが知られている。
As a conventional valve timing control device, for example, the one described in the following
このバルブタイミング制御装置では、4つのベーンのうち1対のベーンが、ロータ本体よりも大径となる1対の大径部の外周側に突出形成されると共に、4つのシューのうち1対のシューが、それぞれ前記1対の大径部に摺接する構成となっている。 In this valve timing control device, one pair of vanes out of four vanes is formed so as to project on the outer peripheral side of a pair of large diameter portions having a diameter larger than that of the rotor body, and one pair of four shoes. Each shoe is configured to be in sliding contact with the pair of large diameter portions.
前記従来のバルブタイミング制御装置は、前記1対のシューが、前記1対の大径部に径方向から摺接する構成となっている。このため、前記1対のベーンと前記1対のシューとの間の容積が小さくなり、受圧面積を十分に確保することができず、カムシャフトを介して入力される交番トルクによって生じるベーンロータのばたつきを抑制することが困難であった。 The conventional valve timing control device has a configuration in which the pair of shoes is in sliding contact with the pair of large diameter portions from the radial direction. Therefore, the volume between the pair of vanes and the pair of shoes becomes small, a sufficient pressure receiving area cannot be secured, and the vane rotor flutters due to the alternating torque input via the camshaft. Was difficult to control.
本発明は、前記従来の内燃機関のバルブタイミング制御装置の実情に鑑みて案出されたものであり、ベーンロータのばたつきを抑制することができる内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been devised in view of the actual situation of the valve timing control device of the conventional internal combustion engine, and an object of the present invention is to provide a valve timing control device of an internal combustion engine capable of suppressing fluttering of a vane rotor. There is.
本発明は、その一態様として、ベーンロータのロータ本体から径方向外側へ突出し、ハウジングに対するベーンロータの相対回転可能範囲の全域にわたってハウジングに設けられた複数のロック穴(第1ロック穴及び第2ロック穴)を覆う複数の大径部(第1大径部及び第2大径部)が、ハウジングに設けられた複数のシューの周方向間に形成される複数の作動室(第1作動室及び第2作動室)内に位置している。 As one aspect of the present invention, a plurality of lock holes (first lock hole and second lock hole) protruding outward in the radial direction from the rotor body of the vane rotor and provided in the housing over the entire range of relative rotation of the vane rotor with respect to the housing. ), A plurality of working chambers (first working chamber and second working chamber) formed between the circumferential directions of the plurality of shoes provided in the housing are formed by the plurality of large diameter portions (first large diameter portion and second large diameter portion). 2 It is located in the working chamber).
本発明によれば、ベーンロータのばたつきを抑制することができる。 According to the present invention, the fluttering of the vane rotor can be suppressed.
以下、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、下記の実施形態では、当該装置を排気側のバルブタイミング制御装置に適用したものを示しているが、当然に、吸気側のバルブタイミング制御装置に適用することも可能である。 Hereinafter, embodiments of the valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiment, the device is applied to the valve timing control device on the exhaust side, but of course, it can also be applied to the valve timing control device on the intake side.
〔第1実施形態〕
図1~図10は本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の第1実施形態を示す。なお、当該実施形態の説明においては、便宜上、図2の左側を「前」、右側を「後」として説明する。また、図2の回転軸Zに沿う方向を「軸方向」、回転軸Zに直交する方向を「径方向」、回転軸Z周りの方向を「周方向」として説明する。
[First Embodiment]
1 to 10 show a first embodiment of a valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention. In the description of the embodiment, for convenience, the left side of FIG. 2 will be referred to as “front” and the right side will be referred to as “rear”. Further, the direction along the rotation axis Z of FIG. 2 will be described as "axial direction", the direction orthogonal to the rotation axis Z will be described as "diametrical direction", and the direction around the rotation axis Z will be described as "circumferential direction".
(バルブタイミング制御装置の構成)
図1は、本発明の第1実施形態に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の分解斜視図を示している。図2は、図1に示すバルブタイミング制御装置をカムシャフトの回転中心軸線に沿って切断した断面図を示し、これに油圧回路を付加したものである。
(Valve timing control device configuration)
FIG. 1 shows an exploded perspective view of a valve timing control device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a cross-sectional view of the valve timing control device shown in FIG. 1 cut along the rotation center axis of the camshaft, to which a hydraulic circuit is added.
図1、図2に示すように、バルブタイミング制御装置は、図示外のクランクシャフトの回転力により回転駆動されるスプロケット22と、該スプロケット22に対して相対回転可能に設けられるカムシャフト1と、の間に介装される。そして、このバルブタイミング制御装置は、後述する第1油圧回路51により給排される作動油圧をもって作動制御されることにより、スプロケット22と同期回転する前記クランクシャフトとカムシャフト1との相対回転位相を変換する。具体的には、バルブタイミング制御装置は、スプロケット22と一体に設けられ、内周側に突出する第1~第4シューS1~S4を有するハウジング2と、該ハウジング2の内周側に相対回転可能に収容され、外周側に突出する第1~第4ベーンV1~V4を有するベーンロータ3と、を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the valve timing control device includes a
また、ハウジング2とベーンロータ3との間には、一端部がハウジング2に固定されると共に、他端部がベーンロータ3に固定され、ベーンロータ3を進角側へ付勢する、ぜんまいばねであるスパイラルスプリング23が設けられている。すなわち、このスパイラルスプリング23は、いずれの作動室(後述する進角室Ad及び遅角室Re)にも作動油圧が作用しなくなる機関の停止直前において、カムシャフト1を介して伝達される遅角方向の回転力(いわゆる交番トルク)に抗してベーンロータ3を進角側へ付勢する。
Further, between the
カムシャフト1は、図示外のシリンダヘッドに設けられた軸受部に回転可能に支持され、図示外の駆動カムを介して図示外の排気弁を開作動させる。また、このカムシャフト1の前端部には、後述するロータ本体30の後端部内周側に臨んでベーンロータ3との接続に供するロータ接続部1aが設けられている。このロータ接続部1aの内部には、軸方向に沿って、ベーンロータ3を締結するためのカムボルト4がねじ込まれる雌ねじ部1bが形成されている。
The
ハウジング2は、軸方向の両端が開口する円筒状のハウジング本体20と、ハウジング本体20の前端側の開口部を閉塞する第1側部(第1板状部材)としてのフロントプレート21と、ハウジング本体20の後端側の開口部を閉塞する第2側部(第2板状部材)としてのリヤプレートを構成するスプロケット22と、を有する。そして、このハウジング本体20、フロントプレート21及びスプロケット22は、複数のボルトである、第1~第4ボルトB1~B4によって共締め固定されている。
The
なお、本実施形態では、ハウジング2について、前後両側が開口する態様を例示したが、当該ハウジング2は、必ずしも前後の両側が開口している必要はない。換言すれば、このハウジング2については、例えばハウジング本体20が有底円筒状に形成され、フロントプレート21又はスプロケット22のどちらか一方のみを有する態様であってもよい。
In this embodiment, the
ハウジング本体20は、焼結金属材料によって一体に形成されたものであり、周方向のほぼ等間隔位置には、第1~第4シューS1~S4が内方へ突出するかたちで一体に設けられている。この第1~第4シューS1~S4は、平面視ほぼ台形状を呈し、外周側に形成された比較的幅広の第1~第4根元部S11,S21,S31,S41の内部には、第1~第4ボルトB1~B4の各軸部が貫通する第1~第4ボルト孔S13,S23,S33,S43が、軸方向に沿って形成されている。
The
また、第1~第4シューS1~S4のうち内周側に形成された比較的幅狭の第1~第4先端部S12,S22,S32,S42には、径方向の内側に開口する横断面ほぼ矩形状のシール溝が軸方向へ沿って形成されている。そして、このシール溝内には、ほぼ角柱状のシュー側シール部材24が取り付けられている。
Further, the relatively narrow first to fourth tip portions S12, S22, S32, and S42 formed on the inner peripheral side of the first to fourth shoes S1 to S4 are cross-sectionally opened inward in the radial direction. A seal groove having a substantially rectangular surface is formed along the axial direction. A shoe-
フロントプレート21は、所定の金属材料からなる円板状を呈し、ほぼ中央位置に、ロータ本体30が貫通するフロント側ロータ貫通孔211が形成されている。ここで、フロント側ロータ貫通孔211は、ロータ本体30の前端部から突出するフロント側ボス部304よりも若干大径に設定されている。これにより、ハウジング2の内部に収容されるベーンロータ3のフロント側ボス部304が、フロント側ロータ貫通孔211を介して、外部に臨むようになっている。また、フロントプレート21におけるフロント側ロータ貫通孔211の外周側の領域には、第1~第4ボルト孔S13,S23,S33,S43に対応する位置に、第1~第4ボルトB1~B4の軸部が貫通する4つの第1~第4ボルト貫通孔212a~212dが形成されている。
The
スプロケット22は、燒結金属材料によって一体に形成されてなるもので、ほぼ円板状に形成されたスプロケット本体25と、該スプロケット本体25の後端部外周側に突出形成された複数の歯部26と、を有する。歯部26には、図示外のタイミングチェーンが巻き掛けられ、該タイミングチェーンを介して前記図示外のクランクシャフトと連係し、該クランクシャフトと同期回転する。
The
スプロケット本体25は、ほぼ中央位置に、ロータ本体30のリヤ側ボス部305が貫通するリヤ側ロータ貫通孔251が形成されている。ここで、リヤ側ロータ貫通孔251は、ロータ本体30の後端部より突出するリヤ側ボス部305よりも僅かに大径に設定されている。これにより、ハウジング2の内部に収容されるベーンロータ3のリヤ側ボス部305が、リヤ側ロータ貫通孔251を介して、外部に臨むようになっている。また、スプロケット本体25におけるリヤ側ロータ貫通孔251の外周側の領域には、第1~第4ボルト孔S13,S23,S33,S43に対応する位置に、第1~第4ボルトB1~B4の雄ねじ部が噛み合う雌ねじ穴252a~252dが形成されている。
The
さらに、スプロケット本体25の内側面(前側端面)には、後述する第1、第2ロックピン611,621が係合可能な第1ロック穴H1及び第2ロック穴H2が形成されている。第1ロック穴H1は、周方向に沿って延びる長溝状に形成されている。第2ロック穴H2は、第1ロック穴H1と同心円上に配置され、平面視ほぼ円形状に形成されている。
Further, a first lock hole H1 and a second lock hole H2 to which the first and second lock pins 611 and 621, which will be described later, can be engaged are formed on the inner surface (front end surface) of the
ベーンロータ3は、所定の金属材料により一体に形成されたもので、中央部にほぼ円筒状に形成されたロータ本体30と、該ロータ本体30の外周側へと放射状に突出するかたちで一体に設けられた第1~第4ベーンV1~V4と、を有する。また、ロータ本体30の外周側には、径方向外側に突出する1対の大径部である第1大径部31及び第2大径部32が、ベーンロータ3の回転軸Zを挟んで対向するような点対称に配置されている。すなわち、第2大径部32は、第1大径部31に対して、ベーンロータ3の回転軸Zを挟んで反対側に配置されている。
The
ロータ本体30は、前方へ向かって開口するほぼ有底円筒状を呈し、後述の第1、第2油圧回路51,52による各作動油圧の給排に供する筒状部301と、該筒状部301の後端側を閉塞するかたちで設けられ、カムボルト4によるベーンロータ3の締結に供する端壁302と、を有する。また、端壁302の後端側には、カムシャフト1のロータ接続部1aに嵌合可能な円筒状のカムシャフト受容部303が開口形成されている。
The rotor
筒状部301には、第1~第4ベーンV1~V4を挟んだ周方向の両側位置に、遅角側油孔301a及び進角側油孔301bが形成されている。すなわち、筒状部301の内周側には、後述する通路構成部材6が挿入され、該通路構成部材6の内部に形成される後述の各油通路511,512と前記各油孔301a,302bとを介して、後述する遅角室Re又は進角室Adに作動油が給排されるようになっている。また、筒状部301の深さは、通路構成部材6の挿入量に対して十分に大きく設定されていて、端壁302と通路構成部材6の先端との軸方向間に、カムボルト4の頭部4aを収容可能なボルト収容空間33が画定されている。
The
端壁302は、ほぼ平坦状を呈し、ほぼ中央位置には、カムボルト4の軸部4bが貫通するカムボルト孔302aが、軸方向に沿って貫通形成されている。すなわち、このカムボルト孔302aを貫通するカムボルト4の頭部4aが端壁302の前端面に着座することによって、ベーンロータ3がカムシャフト1の端部に締結されている。
The
第1~第4ベーンV1~V4は、それぞれ第1~第4シューS1~S4の周方向間に形成される第1~第4作動室A1~A4(図3~図5参照)に配置される。また、第1~第4ベーンV1~V4の各先端部には、第1~第4シューS1~S4と同様、それぞれ径方向外側に開口する横断面ほぼ矩形状のシール溝が軸方向へ沿って形成されている。そして、このシール溝内には、ほぼ角柱状のベーン側シール部材27が取り付けられている。
The first to fourth vanes V1 to V4 are arranged in the first to fourth operating chambers A1 to A4 (see FIGS. 3 to 5) formed between the circumferential directions of the first to fourth shoes S1 to S4, respectively. To. Further, at the tips of the first to fourth vanes V1 to V4, similar to the first to fourth shoes S1 to S4, a seal groove having a substantially rectangular cross section that opens outward in the radial direction is along the axial direction. Is formed. A vane-
ここで、遅角室Re及び進角室Adに対する作動油の給排は、第1油圧回路51を介して行われる。この第1油圧回路51は、ベーンロータ3のロータ本体30(筒状部301)の内部に挿入される通路構成部材6に設けられた遅角側油通路511及び進角側油通路512と、この遅角側油通路511及び進角側油通路512と遅角室Re及び進角室Adとを連通する遅角側油孔301a及び進角側油孔301bと、を有する。すなわち、第1油圧回路51は、第1電磁弁513を介して遅角側油通路511及び進角側油通路512のうち一方の油通路511,512がオイルポンプ53の吐出通路54に接続され、他方の油通路511,512がドレン通路55に接続される。
Here, the supply and discharge of the hydraulic oil to the retard chamber Re and the advance chamber Ad is performed via the first
遅角側油通路511は、通路構成部材6の内部の軸方向に沿って設けられた遅角側接続通路511aと、該遅角側接続通路511aの前端部外周に設けられた環状溝511bを介して遅角側油孔301aと連通する。同様に、進角側油通路512は、通路構成部材6の内部の軸方向に沿って遅角側接続通路511aと平行に設けられた進角側接続通路512aと、該進角側接続通路512aの前端部外周に設けられた環状溝512bを介して進角側油孔301bと連通する。
The retard angle
第1電磁弁513は、4ポート3位置の比例制御弁であって、車載された各種センサの検出結果に基づいて出力される図示外の電子コントロールユニット(ECU)からの制御信号に基づいて、各油通路511,512と各通路54,55との接続を選択的に切換制御する。これにより、オイルポンプ53の吐出通路54から一方の油通路511,512を介して遅角室Re又は進角室Adに対し作動油が選択的に供給されると共に、他方の油通路511,512からドレン通路55を介して遅角室Re又は進角室Ad内の作動油が排出される。
The
また、第1、第2大径部31,32には、ハウジング2(スプロケット22)に対するベーンロータ3の相対回転位相を所定の中間位相(図3に示す位置)に保持する1対のロック機構である第1、第2ロック機構61,62が設けられている。なお、「所定の中間位相」とは、最遅角側の回転位置(図4に示す位置)と最進角側の回転位置(図5に示す位置)との間における任意の周方向位置を意味するものであって、バルブタイミング制御装置の仕様に応じて任意に変更可能である。
Further, the first and second
第1ロック機構61は、第1ロック穴H1に係合可能な第1ロック部材に相当する第1ロックピン611と、該第1ロックピン611をスプロケット22側へ付勢する第1スプリング612と、を備える。第1ロックピン611は、ほぼ有底円筒状を呈し、第1大径部31を軸方向に貫通する第1収容孔310に摺動可能に収容され、スプロケット22側へ進出することで、第1ロック穴H1に係合する。第1スプリング612は、第1ロックピン611とフロントプレート21との間で予圧縮され、この予圧縮に基づく付勢力によって、第1ロックピン611をスプロケット22側へ付勢する。
The
第2ロック機構62は、第1ロック機構61と同様に、第2ロック穴H2に係合可能な第2ロック部材に相当する第2ロックピン621と、該第2ロックピン621をスプロケット22側へ付勢する第2スプリング622と、を備える。第2ロックピン621は、ほぼ有底円筒状を呈し、第2大径部32を軸方向に貫通する第2収容孔320に摺動可能に収容され、スプロケット22側へ進出することで、第2ロック穴H2に係合する。第2スプリング622は、第2ロックピン621とフロントプレート21との間で予圧縮され、この予圧縮に基づく付勢力によって、第2ロックピン621をスプロケット22側へ付勢する。
Similar to the
このように、第1、第2ロック機構61,62は、第1、第2ロック穴H1,H2と第1、第2ロックピン611,621の周方向位置が合致すると、それぞれ第1、第2スプリング612,622の付勢力に基づき第1、第2ロックピン611,621の先端部が第1、第2ロック穴H1,H2に押し込まれる。これにより、ハウジング2とベーンロータ3との相対回転が規制された、いわゆるロック状態となる。
As described above, in the first and
ここで、第1、第2ロック機構61,62は、図2に示すように、第2油圧回路52を通じて作動制御される。この第2油圧回路52は、オイルポンプ53の吐出通路54から分岐形成された供給通路521と、ドレン通路55に連通する排出通路522と、第1、第2ロック穴H1,H2に対して作動油を給排する給排通路523と、を有する。すなわち、第2油圧回路52では、供給通路521及び排出通路522のうち一方の通路と給排通路523との接続が、第2電磁弁524を介して選択的に切り換えられる。
Here, the first and
給排通路523は、通路構成部材6の内部に設けられた軸方向油通路6aと、ロータ本体30の筒状部301に貫通形成された第1、第2径方向油通路6b,6cと、該第1、第2径方向油通路6b,6cと軸方向油通路6aとを連通するボルト収容空間33と、を有する。軸方向油通路6aは、一端が第2電磁弁524に接続され、他端がボルト収容空間33に臨む。第1、第2径方向油通路6b,6cは、一端がボルト収容空間33に臨み、他端が第1、第2ロック穴H1,H2に接続される。
The supply /
このように、給排通路523を介して第1、第2ロック穴H1,H2に作動油を供給し、第1、第2ロックピン611,621の先端側に作動油圧が作用することで、この作動油圧によって、第1、第2ロックピン611,621が押し退けられる。これにより、第1、第2ロックピン611,621が第1、第2ロック穴H1,H2から離脱し、前記ロック状態が解除される。
In this way, hydraulic oil is supplied to the first and second lock holes H1 and H2 via the supply /
図3は、図2のA-A線に沿って切断したバルブタイミング制御装置の断面図であって、中間位相におけるロック状態を表した図を示している。図4は、図2のA-A線に沿って切断したバルブタイミング制御装置の断面図であって、最遅角状態を表した図を示している。図5は図2のA-A線に沿って切断したバルブタイミング制御装置の断面図であって、最進角状態を表した図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the valve timing control device cut along the line AA of FIG. 2, showing a locked state in an intermediate phase. FIG. 4 is a cross-sectional view of the valve timing control device cut along the line AA of FIG. 2, and shows a diagram showing the most retarded angle state. FIG. 5 is a cross-sectional view of the valve timing control device cut along the line AA of FIG. 2, and is a view showing the maximum advance angle state.
図3~図5に示すように、ハウジング2は、軸方向の両端が開口する円筒状のハウジング本体20と、該ハウジング本体20の前端側の開口部を閉塞する図示外のフロントプレートと、ハウジング本体20の後端側の開口部を閉塞するスプロケット22と、を有する。そして、ハウジング本体20には、周方向におけるほぼ等間隔位置に、内周側へ突出する4つのシューである第1~第4シューS1~S4が、当該ハウジング本体20と一体に設けられている。第1~第4シューS1~S4は、平面視ほぼ台形状を呈し、比較的幅広となる第1~第4根元部S11,S21,S31,S41側に、それぞれ第1~第4ボルト孔S13,S23,S33,S43が形成されている。また、第1~第4シューS1~S4の第1~第4先端部S12,S22,S32,S42には、径方向内側に開口するシール溝が形成されている。このシール溝内には、シュー側シール部材24が配置されている。すなわち、このシュー側シール部材24がベーンロータ3のロータ本体30の外周面に摺接することで、各シューS1~S4の間に、第1~第4作動室A1~A4がそれぞれ液密に画定される。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
また、第1シューS1の第1先端部S12における第4シューS4側の周方向端部には、内側に窪む第1切欠部S14が形成されている。第1切欠部S14は、第1大径部31の径方向幅WR1に対応する径方向幅WR2に設定されている。そして、第1シューS1の第4シューS4側の端部のうち第1切欠部S14を除いた第1根元部S11側の残余の部分が、第1ベーンV1との当接面である第1ベーン当接面S15を構成する。この第1ベーン当接面S15は、周方向において、第1ボルト孔S13と重なるように設けられている。また、第1ベーン当接面S15とハウジング本体20の内周面との間に形成される第1隅アールR1は、第1切欠部S14における第1先端部S12と第1根元部S11との間に形成される第2隅アールR2よりも小さくなるように設定されている。
Further, a first notch S14 recessed inward is formed at the circumferential end of the first shoe S1 on the fourth shoe S4 side in the first tip S12. The first notch portion S14 is set to the radial width WR2 corresponding to the radial width WR1 of the first
かかる構成から、第1シューS1に対しては、第1ベーンV1のみが当接し、第1大径部31は当接しない。換言すれば、第1ベーンV1が第1シューS1に当接した状態において、第1シューS1と第1大径部31との周方向間に、第1切欠部S14による第1隙間C1が形成されるようになっている。すなわち、この第1隙間C1により、第1作動室A1における最進角位相での遅角室Reが画定されている。
Due to such a configuration, only the first vane V1 abuts on the first shoe S1, and the first
同様に、第2シューS2の第2先端部S22における第3シューS3側の周方向端部には、内側に窪む第2切欠部S24が形成されている。第2切欠部S24は、第2大径部32の径方向幅WR3に対応する径方向WR4に設定されている。そして、第2シューS2の第3シューS3側の端部のうち第2切欠部S24を除いた第2根元部S21側の残余の部分が、第2ベーンV2との当接面である第2ベーン当接面S25を構成する。この第2ベーン当接面S25は、周方向において、第2ボルト孔S23と重なるように設けられている。また、第2ベーン当接面S25とハウジング本体20の内周面との間に形成される第1隅アールR1は、第2切欠部S24における第2先端部S22と第2根元部S21との間に形成される第2隅アールR2よりも小さくなるように設定されている。
Similarly, a second notch S24 recessed inward is formed at the circumferential end of the second shoe S2 on the third shoe S3 side in the second tip S22. The second notch portion S24 is set to the radial direction WR4 corresponding to the radial direction width WR3 of the second
かかる構成から、第2シューS2に対しては、第2ベーンV2のみが当接し、第2大径部32は当接しない。換言すれば、第2ベーンV2が第2シューS2に当接した状態において、第2シューS2と第2大径部32との周方向間に、第2切欠部S24による第2隙間C2が形成されるようになっている。すなわち、この第2隙間C2により、第2作動室A2における最遅角位相での進角室Adが画定されている。
Due to this configuration, only the second vane V2 abuts on the second shoe S2, and the second
また、第1シューS1の第1根元部S11におけるベーンロータ3の回転方向の一方側、すなわち進角側の端部には、該進角側へ段差状に膨出する肉盛り部S16が設けられている。そして、この肉盛り部S16の外周側には、ハウジング本体20とスプロケット22との位置決めに供する位置決め凹部S17が、径方向外側に向かって開口形成されている。この位置決め凹部S17は、径方向に沿って一定の二面幅を有する溝状を呈し、スプロケット22の内側面に設けられた位置決めピン28との圧入係合をもって、ハウジング本体20とスプロケット22との相対的な位置決めに供する。
Further, on one side of the
ベーンロータ3は、ほぼ円筒状に形成されたロータ本体30の外周側に、放射状に突出する4つのベーンである第1~第4ベーンV1~V4が一体に形成されている。第1~第4ベーンV1~V4は、それぞれ第1~第4先端部S12,S22,S32,S42側から第1~第4根元部S11,S21,S31,S41側に向かって周方向幅が漸次狭くなる、平面視ほぼ台形状に形成されている。また、第1~第4ベーンV1~V4の各先端部には、第1~第4シューS1~S4と同様、それぞれ径方向外側に開口する横断面ほぼ矩形状のシール溝が軸方向へ沿って形成されている。このシール溝内には、ほぼ角柱状に構成されたベーン側シール部材34が取り付けられている。すなわち、このベーン側シール部材27がハウジング本体20の内周面に摺接することで、第1~第4作動室A1~A4が、それぞれ後述する遅角室Re及び進角室Adとして液密に仕切られる。
In the
また、第1~第4ベーンV1~V4のうち、第1、第2ベーンV1,V2については、ロータ本体30の外周側の周方向一定の領域に突出形成された第1、第2大径部31,32の外周側から径方向外側に延在している。他方、第3、第4ベーンV3,V4については、小径部に相当するロータ本体30の外周側から直接、径方向外側に延在している。そして、第1、第2ベーンV1、V2の周方向幅は、第3、第4ベーンV3,V4の周方向幅よりも大きく設定されている。
Of the 1st to 4th vanes V1 to V4, the 1st and 2nd vanes V1 and V2 have the first and second large diameters protruding from the outer peripheral side of the rotor
また、第1ベーンV1は、第1大径部31において、該第1大径部31の周方向幅の中央位置よりもベーンロータ3の回転方向の一端部に相当する、第1シューS1側(進角側)の端部に偏倚して配置されている。換言すれば、第1ベーンV1の第1シューS1側の周方向端面と、第1大径部31の第1シューS1側の周方向端面とにわたって、径方向に連続する一連の第1平面V10が形成されている。他方、第2ベーンV2は、第2大径部32において、該第2大径部32の周方向幅の中央位置よりもベーンロータ3の回転方向の他端部に相当する、第2シューS2側(遅角側)の端部に偏倚して配置されている。換言すれば、第2ベーンV2の第2シューS2側の周方向端面と、第2大径部32の第2シューS1側の周方向端面とにわたって、径方向に連続する一連の第2平面V20が形成されている。このように、第1、第2大径部31,32より延びる第1、第2ベーンV1,V2は、それぞれ第1、第2大径部31,32の周方向幅の領域内で、周方向において互いに近づく側に偏倚して配置されている。
Further, the first vane V1 corresponds to one end of the
第1、第2大径部31,32は、それぞれ第1、第2作動室A1,A2の周方向幅よりも小さい周方向幅に設定されることで、図3に示す最遅角位置から図4に示す最進角位置までのベーンロータ3の相対回転が可能となっている。また、第1、第2大径部31,32は、第1~第4シューS1~S4(第1~第4作動室A1~A4)の径方向幅の1/2程度の径方向幅に設定されている。そして、第1大径部31は、第1シューS1と第4シューS4との周方向間、すなわち第1作動室A1の周方向領域内に収容配置され、ベーンロータ3の相対回転の全域において第1ロック穴H1を常時覆う構成となっている。他方、第2大径部32は、第2シューS2と第3シューS3との周方向間、すなわち第2作動室A2の周方向領域内に収容配置され、ベーンロータ3の相対回転の全域において第2ロック穴H2を常時覆う構成となっている。
The first and second
ハウジング2に対するベーンロータ3の相対回転にあたり、第1~第4シューS1~S4に設けられたシュー側シール部材24が、ロータ本体30の外周面に摺接し、第1~第4ベーンV1~V4に設けられたベーン側シール部材34が、ハウジング本体20の内周面に摺接する。これにより、第1~第4シューS1~S4の周方向間が、遅角作動室(以下、「遅角室」と略称する。)Reと、進角作動室(以下、「進角室」と略称する。)Adとに、液密に仕切られる。そして、この遅角室Re又は進角室Adに対して第1油圧回路51から選択的に作動油が供給されることで、バルブタイミング制御装置が作動制御される。
Upon relative rotation of the
ロータ本体30の筒状部301の内部には、軸方向ほぼ中央位置であって、第1~第4ベーンV1~V4のうち遅角室Re側の第1~第4根元部S11,S21,S31,S41に隣接する周方向位置に、それぞれ各遅角室Reと連通可能な4つの遅角側油孔301aが、径方向に沿って貫通形成されている。これにより、各遅角室Reには、それぞれ各遅角側油孔301aを介して作動油が給排される。
Inside the
同様に、ロータ本体30の筒状部301の内部には、軸方向ほぼ中央位置であって、第1~第4ベーンV1~V4のうち進角室Ad側の第1~第4根元部S11,S21,S31,S41に隣接する周方向位置に、それぞれ各進角室Adと連通可能な4つの進角側油孔301bが、径方向に沿って貫通形成されている。これにより、各進角室Adには、それぞれ各進角側油孔301bを介して作動油が給排される。
Similarly, inside the
さらに、第1進角側油孔301bと第1遅角側油孔301aとの周方向間には、ボルト収容空間33と第1ロック穴H1とを連通し、給排通路523を介して第1ロック穴H1に対する作動油の給排に供する第1径方向油通路6bが、概ね径方向に貫通形成されている。同様に、第2進角側油孔301bと第2遅角側油孔301aとの周方向間には、ボルト収容空間33と第2ロック穴H2とを連通し、給排通路523を介して第2ロック穴H2に対する作動油の給排に供する第2径方向油通路6cが、概ね径方向に貫通形成されている。これにより、第1、第2ロック穴H1,H2には、それぞれ第1、第2径方向油通路6b,6cを介して作動油が供給され、前記ロック状態の解除に供する。
Further, the
スプロケット22の内側面には、それぞれ第1、第2作動室A1,A2に開口する周方向位置であって、第1、第2作動室A1,A2の径方向幅の1/2よりも内周側となる径方向位置に、第1、第2ロック穴H1,H2が開口形成されている。第1ロック穴H1は、平面視やや長溝状を呈し、底面が、進角側から遅角側に下る2段の階段状に形成されている。第2ロック穴H2は、平面視ほぼ円形状を呈し、第1ロック穴H1と同心円上に設けられ、底面が、第1ロック穴H1と同様、進角側から遅角側に下る2段の階段状に形成されている。そして、本実施形態に係るバルブタイミング制御装置では、図4に示す最進角位相から交番トルクによってベーンロータ3が遅角側へ移動して、図3に示す中間位相となったところで、第1、第2ロックピン611,621がそれぞれ第1、第2ロック穴H1,H2に係合し、ベーンロータ3の回動が規制される。
The inner surface of the
図6は、図5のC-C線に沿って切断したバルブタイミング制御装置の要部拡大断面図であって、最進角状態における第1、第2ロックピン611,621の状態を表した図を示している。図7は、図6の状態から僅かに遅角側に回転したときの第1、第2ロックピン611,621の状態を表した図を示している。図8は、図7の状態からさらに遅角側に回転したときの第1、第2ロックピン611,621の状態を表した図を示している。図9は、図8の状態からさらに遅角側に回転して中間位相となったときの第1、第2ロックピン611,621の状態を表した図を示している。図10は、図3のB-B線に沿って切断したバルブタイミング制御装置の要部拡大断面図であって、中間位相において第1、第2ロックピン611,621が完全に係合した状態を表した図を示している。 FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the valve timing control device cut along the line CC of FIG. 5, and shows the states of the first and second lock pins 611 and 621 in the maximum advance angle state. The figure is shown. FIG. 7 shows a diagram showing the states of the first and second lock pins 611 and 621 when rotated slightly to the retard side from the state of FIG. FIG. 8 shows a diagram showing the states of the first and second lock pins 611 and 621 when rotated further to the retard side from the state of FIG. 7. FIG. 9 shows a diagram showing the states of the first and second lock pins 611 and 621 when the state of FIG. 8 is further rotated to the retard side and the intermediate phase is reached. FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the valve timing control device cut along the line BB of FIG. 3, in which the first and second lock pins 611 and 621 are completely engaged in the intermediate phase. Is shown in the figure.
図6~図10に示すように、第1、第2ロックピン611,621は、それぞれベーンロータ3の第1、第2大径部31,32に設けられた第1、第2収容孔310,320内に、軸方向に沿って摺動可能に収容されている。そして、第1、第2ロックピン611,621は、それぞれフロントプレート21に着座した第1、第2スプリング612,622の付勢力に基づき、スプロケット22側へ付勢されている。
As shown in FIGS. 6 to 10, the first and second lock pins 611 and 621 have the first and second
第1ロック穴H1は、ベーンロータ3の回転方向に沿って若干延びる長溝状に形成されたものであって、遅角側に向かって周方向へ2段階に下る階段状に形成されている。すなわち、第1ロック穴H1は、スプロケット22の内側面220を最上段として該内側面220から1段下った第1底面H11aと、該第1底面H11aからさらに1段下った最下段となる第2底面H12aと、を有する。
The first lock hole H1 is formed in a long groove shape slightly extending along the rotation direction of the
第1底面H11aは、第1ロックピン611の先端面(第1係合部611bの端面)の面積よりも十分に小さく設定され、該第1ロックピン611の先端面(第1係合部611bの端面)の一部のみが当接可能に構成されている。また、第1底面H11aの進角側の側縁には、該第1底面H11aからスプロケット22の内側面220まで垂直に立ち上がる第1側縁H11bが形成されている。
The first bottom surface H11a is set sufficiently smaller than the area of the tip surface (end surface of the first engaging
他方、第2底面H12aは、周方向に沿って僅かに延び、第1ロックピン611の先端面(第1係合部611bの端面)の面積よりも大きく設定され、該第1ロックピン611の先端面(第1係合部611bの端面)の全体が当接可能に構成されている。また、第2底面H12aの進角側の側縁には、該第2底面H12aから第1底面H11aまで垂直に立ち上がる第2側縁H12bが形成されると共に、第2底面H12aの遅角側の側縁には、該第2底面H12aからスプロケット22の内側面220まで垂直に立ち上がる第3側縁H12cが形成されている。そして、図10に示すように、第2底面H12aの周方向幅WP1は、第1ロックピン611の先端面(第1係合部611bの端面)の周方向幅WP2よりも大きく設定されている。すなわち、第1ロックピン611の先端面(第1係合部611bの端面)が第2底面H12aに当接した状態で、第2側縁H12bとの間に、第1ロックピン611の先端面(第1係合部611bの端面)の1/2程度の十分に大きな周方向隙間である、第1周方向隙間CX1が形成されるようになっている。
On the other hand, the second bottom surface H12a extends slightly along the circumferential direction and is set to be larger than the area of the tip surface (end surface of the first engaging
同様に、第2ロック穴H2は、平面視ほぼ円形状に形成されたもので(図5参照)、遅角側に向かって周方向へ2段階に下る階段状に形成されている。すなわち、第2ロック穴H2は、スプロケット22の内側面220を最上段として該内側面220から1段下った第1底面H21aと、該第1底面H21aからさらに1段下った最下段となる第2底面H22aと、を有する。
Similarly, the second lock hole H2 is formed in a substantially circular shape in a plan view (see FIG. 5), and is formed in a stepped shape that descends in two steps in the circumferential direction toward the retard side. That is, the second lock hole H2 is a first bottom surface H21a one step down from the
第1底面H21aは、第2ロックピン621の先端面(第2係合部621bの端面)の面積よりも十分に小さく設定され、該第2ロックピン621の先端面(第2係合部621bの端面)の一部のみが当接可能に構成されている。また、第1底面H21aの進角側の側縁には、該第1底面H21aからスプロケット22の内側面220まで垂直に立ち上がる第1側縁H21bが形成されている。
The first bottom surface H21a is set sufficiently smaller than the area of the tip surface (end surface of the second
他方、第2底面H22aは、平面視円形状を呈し、第2ロックピン621の先端面(第2係合部621bの端面)とほぼ同じ形状及び面積に設定され、該第2ロックピン621の先端面(第2係合部621bの端面)の全体が当接可能に構成されている。また、第2底面H22aの進角側の側縁には、該第2底面H22aから第1底面H21aまで垂直に立ち上がる第2側縁H22bが形成されると共に、第2底面H22aの遅角側の側縁には、該第2底面H22aからスプロケット22の内側面220まで垂直に立ち上がる第3側縁H22cが形成されている。そして、図10に示すように、第2底面H22aの周方向幅WP3は、第1ロックピン611の先端面(第1係合部611bの端面)の周方向幅WP4とほぼ同じに設定されている。すなわち、第1ロックピン611の先端面(第1係合部611bの端面)が第2底面H22aに当接した状態で、第3側縁H22cとの間に、僅かな周方向隙間である第2周方向隙間CX2が形成されるようになっている。
On the other hand, the second bottom surface H22a has a circular shape in a plan view, and is set to have substantially the same shape and area as the tip surface of the second lock pin 621 (the end surface of the second
かかる第1、第2ロック穴H1,H2には、第2油圧回路52を介して作動油が導入され、この作動油の油圧が、第1、第2ロックピン611,621の後述する第1、第2段差部611c,621cに作用する。これにより、第1、第2ロックピン611,621が、それぞれ第1、第2スプリング612,622の付勢力に抗して後退して、第1、第2ロック穴H1,H2から離脱することによって、第1、第2ロックピン611,621による前記ロック状態が解除される。
Hydraulic oil is introduced into the first and second lock holes H1 and H2 via the second
第1ロックピン611は、第1収容孔310内を摺動する大径状の第1ピン本体611aと、該第1ピン本体611aの先端側に第1段差部611cを介して縮径状に設けられ、第1ロック穴H1との係合に供する小径状の第1係合部611bと、を有する。具体的には、第1ピン本体611aは、軸方向において一定の外径を有する円筒状を呈し、フロントプレート21と対向する前端側が開口し、スプロケット22と対向する後端側が閉塞されている。また、第1ピン本体611aの内周側には、第1スプリング収容部611dが形成されていて、この第1スプリング収容部611d内に、第1スプリング612を収容する。第1係合部611bは、ほぼ円柱状を呈し、外径が、第1ピン本体611aよりも小さく、かつ第1ロック穴H1(第2底面H12a)の内径よりも小さく設定されている。そして、ベーンロータ3が最進角位相から遅角側へ回転する際に、図6~図10に示すように、第1係合部611bが、第1ロック穴H1の第1、第2底面H11a,H12aに段階的に当接して、最終的に第1係合部611bの外周面が第3側縁H12cに当接することにより、それ以上のベーンロータ3の遅角側への移動を規制する。また、第1段差部611cは、第1ロック穴H1に導入された作動油の油圧を受圧する受圧面として機能する。すなわち、第1段差部611cに油圧が作用することによって、第1スプリング612の付勢力に抗して第1ロックピン611が後退し、第1係合部611bが第1ロック穴H1から離脱する。
The
同様に、第2ロックピン621は、第2収容孔320内を摺動する大径状の第2ピン本体621aと、該第2ピン本体621aの先端側に第2段差部621cを介して縮径状に設けられ、第2ロック穴H2との係合に供する小径状の第2係合部621bと、を有する。具体的には、第2ピン本体621aは、軸方向において一定の外径を有する円筒状を呈し、フロントプレート21と対向する前端側が開口形成されている。また、第2ピン本体621aの内周側には、第2スプリング収容部621dが形成されていて、この第2スプリング収容部621d内に、第2スプリング622を収容する。第2係合部621bは、ほぼ円柱状を呈し、外径が、第2ピン本体621aよりも小さく、かつ第2ロック穴H2(第2底面H22a)の内径よりも小さく設定されている。そして、ベーンロータ3が最進角位置から遅角側へと回転する際に、図6~図10に示すように、第2係合部621bが、第2ロック穴H2の第1、第2底面H21a,H22aに段階的に当接して、最終的に第2係合部621bの外周面が第3側縁H22cに当接することにより、それ以上のベーンロータ3の遅角側への移動を規制する。また、第2段差部621cは、第2ロック穴H2に導入された作動油の油圧を受圧する受圧面として機能する。すなわち、第2段差部621cに油圧が作用することによって、第2スプリング622の付勢力に抗して第2ロックピン621が後退して、第2係合部621bが第2ロック穴H2から離脱する。
Similarly, the
(バルブタイミング制御装置の作動制御)
以下、本実施形態に係るバルブタイミング制御装置の作動制御について、図3~図10に基づいて説明する。
(Operation control of valve timing control device)
Hereinafter, the operation control of the valve timing control device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 10.
本実施形態に係るバルブタイミング制御装置では、イグニッションをオフにして機関を停止する場合、機関が完全に停止する直前に、図示外のECUから第1電磁弁513に制御電流が通電される。これにより、第1電磁弁513では、遅角側油通路511又は進角側油通路512の一方をオイルポンプ53の吐出通路54に連通させると共に、各油通路511,512の他方をドレン通路55に連通させる。このように、ECUが各種センサの情報に基づいてベーンロータ3の相対回転位置を検出し、これに基づいて遅角室Re又は進角室Adの一方に作動油を供給することで、ベーンロータ3を、図3に示すように、最進角位相と最遅角位相の間となる所定の中間位相まで回転制御する。
In the valve timing control device according to the present embodiment, when the ignition is turned off and the engine is stopped, a control current is energized from an ECU (not shown) to the
また、同時に、図示外のECUから第2電磁弁524に制御電流が通電され、給排通路523と排出通路522とが連通する。これにより、第1、第2ロック穴H1,H2内の作動油が、給排通路523を通じ、排出通路522からドレン通路55を介してオイルパン56に排出され、第1、第2ロック穴H1,H2内が低圧になる。その結果、第1、第2ロックピン611,621は、図10に示すように、第1、第2スプリング622の付勢力によってスプロケット22側に付勢され、それぞれ第1、第2ロック穴H1,H2に係合することになる。
At the same time, a control current is applied to the
この状態では、第1ロックピン611の第1係合部611bの外周面が第1ロック穴H1の第3側縁H12cに当接することにより、ベーンロータ3の遅角側への移動が規制される。また、第2ロックピン621の第2係合部621bの外周面が第2ロック穴H2の第2側縁H22bに当接することにより、ベーンロータ3の進角側への移動が規制される。これにより、ベーンロータ3は、図3に示すような所定の中間位相に保持される。
In this state, the outer peripheral surface of the first engaging
一方、前述のように、機関を停止させるにあたり、イグニッションをオフにしたときに、ベーンロータ3が前記中間位相に戻らずに、例えば図5、図6に示すような最進角位相の状態で停止してしまうことがある。この場合には、機関の再始動時に以下のように作動する。
On the other hand, as described above, when the ignition is turned off when the engine is stopped, the
すなわち、図6に示すような最進角位相の状態からイグニッションをオンにして、クランキングが開始されると、このクランキングの初期には、カムシャフト1に対して、排気弁のバルブスプリングのばね力に起因して発生する正負の交番トルクが入力される。すると、この交番トルクのうち正のトルクが入力された際に、ベーンロータ3が遅角側へ僅かに回転し、図7に示すように、第1スプリング612の付勢力に基づいて第1ロックピン611が進出し、該第1ロックピン611の第1係合部611bが第1ロック穴H1の第1底面H11aに当接する。続いて、交番トルクの負のトルクが入力され、ベーンロータ3に進角側のトルクが作用すると、第1ロックピン611の第1係合部611bの外周面が、第1ロック穴H1の第1底面H11aの第1側縁H11bに当接し、ベーンロータ3の進角側の移動が規制される(図7参照)。
That is, when the ignition is turned on from the state of the maximum advance phase as shown in FIG. 6 and the cranking is started, at the initial stage of this cranking, the valve spring of the exhaust valve is referred to the
その後、再び正のトルクが入力され、ベーンロータ3に遅角側のトルクが作用することで、ベーンロータ3がさらに遅角側に回転する。すると、これに伴い、図8に示すように、第1スプリング612の付勢力に基づいて第1ロックピン611がさらに進出し、該第1ロックピン611の第1係合部611bが第1ロック穴H1の第2底面H12aに当接する。続いて、再び負のトルクが入力されると、第1ロックピン611の第1係合部611bの外周面が第1ロック穴H1の第2底面H12aの第2側縁H12bに当接し、ベーンロータ3の進角側の移動が規制される(図8参照)。このように、本実施形態に係るバルブタイミング制御装置では、第1ロックピン611の第1係合部611bが第1ロック穴H1にいわゆるラチェット式に係合することにより、ベーンロータ3の進角側の移動を規制しつつ、ベーンロータ3が遅角側へ徐々に回転する。
After that, a positive torque is input again, and the torque on the retard side acts on the
続いて、再び正のトルクが入力され、ベーンロータ3に遅角側のトルクが作用すると、図9に示すように、第1ロックピン611の第1係合部611bの端面が第2底面H12a上を摺動して、該第2底面H12aにおける周方向の中間位置まで移動する。同時に、第2スプリング622の付勢力に基づいて第2ロックピン621が進出し、該第2ロックピン621の第2係合部621bが第2ロック穴H2の第1底面H21aに当接する。続いて、再び負のトルクが入力されると、第2ロックピン621の第2係合部621bの外周面が第2ロック穴H2の第1底面H21aの第1側縁H21bに当接し、ベーンロータ3の進角側の移動が規制される(図9参照)。
Subsequently, when a positive torque is input again and a torque on the retard side acts on the
その後、再び正のトルクが入力され、ベーンロータ3に遅角側のトルクが作用することにより、ベーンロータ3がさらに遅角側に回転する。すると、これに伴い、図10に示すように、第1ロックピン611の第1係合部611bの端面が第2底面H12a上の摺動し、該第2底面H12aの第3側縁H12cに当接する。同時に、第2スプリング622の付勢力に基づいて第2ロックピン621がさらに進出し、該第2ロックピン621の第2係合部621bが第2ロック穴H2の第2底面H22aに当接する。また、これに伴い、第2ロックピン621の第2係合部621bの外周面が第2ロック穴H2の第2底面H22aの第2側縁H22bに当接する(図10参照)。このようにして、第2ロックピン621についても、第2係合部621bが第2ロック穴H2にいわゆるラチェット式に係合することにより、ベーンロータ3の進角側の移動を規制しつつ、ベーンロータ3が遅角側へさらに回転する。
After that, a positive torque is input again, and the torque on the retard side acts on the
そして、最終的に、第1係合部611bが第2底面H12aの第3側縁H12cに当接し、第2係合部621bが第2底面H22aの第2側縁H22bに当接することによって、周方向においてロックピン611,621が突っ張った状態となり、ベーンロータ3の回転が拘束される。その結果、ベーンロータ3は、図3に示すような中間位相、すなわち図4に示す最遅角位相と、図5に示す最進角位相との間の所定の中間位相に保持されることになる。
Finally, the first engaging
(本実施形態の作用効果)
前記従来のバルブタイミング制御装置では、第1、第2大径部31,32が、径方向において、第2、第4シューS2,S4とオーバーラップ(対向)する構成となっていた。換言すれば、第2、第4シューS2,S4が、第1、第2大径部31,32に摺接する構成となっていた。このため、各進角室Adに面する第1、第3ベーンV1,V3の受圧面積が、第1、第2大径部31,32の厚さ(径方向寸法)分だけ減少されてしまい、カムシャフト1を介して入力される前記交番トルクによって生じるベーンロータ3のばたつきを抑制することが困難であった。
(Action and effect of this embodiment)
In the conventional valve timing control device, the first and second
これに対して、本実施形態に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置では、以下の効果が奏せられることによって、前記従来のバルブタイミング制御装置の課題を解決することができる。 On the other hand, the valve timing control device for the internal combustion engine according to the present embodiment can solve the problem of the conventional valve timing control device by achieving the following effects.
本実施形態に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置は、筒状に形成された筒状部(ハウジング本体20)と、筒状部(ハウジング本体20)の軸方向一端側を閉塞する第1側部(フロントプレート21)と、筒状部(ハウジング本体20)の軸方向他端側を閉塞する第2側部(スプロケット22)と、筒状部(ハウジング本体20)の内周側から径方向内側へ突出する第1シューS1及び第2シューS2を含む複数のシュー(第1~第4シューS1~S4)と、筒状部301において周方向に隣接する複数のシュー(第1~第4シューS1~S4)の間に形成される第1作動室A1及び第2作動室A2と、第1側部(フロントプレート21)又は第2側部(スプロケット22)に設けられ、第1作動室A1及び第2作動室A2に向かって軸方向に開口する第1ロック穴H1及び第2ロック穴H2と、を有し、内燃機関のクランクシャフトと同期して回転するハウジング2と、筒状部(ハウジング本体20)の内周側に相対回転可能に配置され、カムシャフト1と一体に回転するベーンロータであって、カムシャフト1に固定され、複数のシュー(第1~第4シューS1~S4)が摺接するロータ本体30と、第1作動室A1及び第2作動室A2の範囲内に配置され、ロータ本体30から径方向外側へ突出し、ハウジング2とベーンロータ3との相対回転範囲の全域にわたって第1ロック穴H1及び第2ロック穴H2を覆う第1大径部31及び第2大径部32と、第1大径部31及び第2大径部32において軸方向に開口する第1収容孔310及び第2収容孔320と、第1大径部31及び第2大径部32の外周側から径方向外側へ突出し、第1作動室A1及び第2作動室A2を分ける第1ベーンV1及び第2ベーンV2と、を有するベーンロータ3と、第1収容孔310及び第2収容孔320の内部に移動可能に収容され、ハウジング2に対するベーンロータ3の所定の回転位置において第1ロック穴H1及び第2ロック穴H2に挿入される第1ロック部材(第1ロックピン611)及び第2ロック部材(第2ロックピン621)と、を備えている。
The valve timing control device for an internal combustion engine according to the present embodiment has a cylindrical portion (housing body 20) formed in a tubular shape and a first side portion that closes one end side of the tubular portion (housing body 20) in the axial direction. (Front plate 21), a second side portion (sprocket 22) that closes the other end side of the tubular portion (housing body 20) in the axial direction, and a radial inside from the inner peripheral side of the tubular portion (housing body 20). A plurality of shoes (first to fourth shoes S1 to S4) including the first shoe S1 and the second shoe S2 protruding toward the cylinder, and a plurality of shoes (first to fourth shoes) adjacent to each other in the circumferential direction in the
このように、本実施形態では、第1、第2大径部31,32が、第1、第2作動室A1,A2の周方向内に配置されている。すなわち、第1、第2大径部31,32が、周方向において第1、第2作動室A1,A2を画定するシューS1~S4とオーバーラップ(対向)するように構成されている。また、換言すれば、ベーンロータ3の相対回転範囲において、各シューS1~S4が、いずれもベーンロータ3の小径部であるロータ本体30の外周面と径方向にオーバーラップ(対向)するように構成されている。
As described above, in the present embodiment, the first and second
上記構成によれば、第1、第2大径部31,32を含めて第1、第2ベーンV1,V2の受圧面を構成することが可能となる。すなわち、第1、第2大径部31,32が各シューS1~S4と径方向に対向して配置されていた従来のバルブタイミング制御装置と比べて、第1、第2ベーンV1,V2の受圧面積(径方向幅)を拡大することができる。これにより、第1、第2ベーンV1,V2に作用する作動油圧に基づき発生するベーンロータ3のトルクが高められ、前記交番トルクによって発生するベーンロータ3のばたつきを抑制することができる。
According to the above configuration, it is possible to configure the pressure receiving surfaces of the first and second vanes V1 and V2 including the first and second
また、換言すれば、第1、第2大径部31,32を含めて第1、第2ベーンV1,V2の受圧面を構成可能となる分、従来のバルブタイミング制御装置と比べて、当該受圧面により増大する第1、第2作動室A1,A2の容積分だけハウジング2及びベーンロータ3を小型化することが可能となる。これにより、バルブタイミング制御装置を小型化でき、車両や機関に対する搭載性を向上させることができる。
In other words, the pressure receiving surfaces of the first and second vanes V1 and V2 including the first and second
また、本実施形態では、第1側部及び第2側部は、筒状部(ハウジング本体20)と別体に設けられた第1板状部材(フロントプレート21)及び第2板状部材(スプロケット22)であって、第1シューS1は、筒状部(ハウジング本体20)と第1板状部材(フロントプレート21)及び第2板状部材(スプロケット22)とを締結する第1ボルトB1が貫通する第1ボルト孔S13を有し、第1ベーンV1が当接する第1シューS1の当接面(第1ベーン当接面S15)は、周方向において第1ボルト孔S13と重なる。 Further, in the present embodiment, the first side portion and the second side portion are the first plate-shaped member (front plate 21) and the second plate-shaped member (front plate 21) provided separately from the tubular portion (housing body 20). The first shoe S1 is a sprocket 22), and the first shoe S1 is a first bolt B1 for fastening a tubular portion (housing body 20) to a first plate-shaped member (front plate 21) and a second plate-shaped member (sprocket 22). Has a first bolt hole S13 through which the first vane V1 abuts, and the contact surface (first vane contact surface S15) of the first shoe S1 with which the first vane V1 abuts overlaps with the first bolt hole S13 in the circumferential direction.
このように、本実施形態では、第1ベーン当接面S15が、周方向において第1ボルト孔S13と重なるように構成されている。換言すれば、第1シューS1には、第1ボルトB1によって剛性が高められる位置に、第1ベーン当接面S15が形成されている。このため、第1シューS1における第1ベーンV1の当接(衝突)によるモーメントの発生を抑制することが可能となる。これにより、ハウジング本体20に対して別体に設けられたフロントプレート21及びスプロケット22の位相がずれてしまう不具合を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, the first vane contact surface S15 is configured to overlap with the first bolt hole S13 in the circumferential direction. In other words, the first shoe S1 is formed with the first vane contact surface S15 at a position where the rigidity is increased by the first bolt B1. Therefore, it is possible to suppress the generation of a moment due to the contact (collision) of the first vane V1 in the first shoe S1. As a result, it is possible to suppress a problem that the
また、本実施形態では、ハウジング2に対してベーンロータ3が周方向の一方側に回転したとき、第1ベーンV1は第1シューS1と当接し、第1大径部31は第1シューS1と当接しない。
Further, in the present embodiment, when the
例えば、第1ベーンV1が第1シューS1の先端側に当接した場合、該第1シューS1において、第1ボルトB1を中心とした回転モーメントが発生してしまう。これにより、ハウジング本体20とは別体に形成されたフロントプレート21及びスプロケット22に対して、ハウジング本体20の位相がずれてしまうおそれがある。
For example, when the first vane V1 comes into contact with the tip end side of the first shoe S1, a rotational moment around the first bolt B1 is generated in the first shoe S1. As a result, the phase of the
そこで、本実施形態では、第1ベーンV1は第1シューS1と当接し、第1大径部31は第1シューS1とは当接しない構成となっている。換言すれば、ハウジング2に対して、ベーンロータ3は、先端側である第1ベーンV1のみが第1シューS1の径方向外側に位置する第1根元部S11側、すなわち第1ボルトB1による締結点に近い位置に当接することになる。このように、第1ベーンV1を第1ボルトB1による締結点に近い位置に当接させることにより、ハウジング本体20とは別体に設けられたフロントプレート21及びスプロケット22に対して当該ハウジング本体20の位相がずれてしまう不具合を抑制することができる。
Therefore, in the present embodiment, the first vane V1 is in contact with the first shoe S1, and the first
また、本実施形態では、第1ベーンV1と第1シューS1とが当接した状態で、第1大径部31と第1シューS1の間に隙間(第1隙間C1)がある。
Further, in the present embodiment, there is a gap (first gap C1) between the first
このように、本実施形態では、第1ベーンV1と第1シューS1との当接時において、第1大径部31と第1シューS1との間に第1隙間C1を形成するように構成されている。これにより、ベーンロータ3は、先端側である第1ベーンV1のみが第1シューS1の径方向外側に位置する第1根元部S11側、すなわち第1ボルトB1による締結点に近い位置に当接することになる。このように、第1ベーンV1を第1ボルトB1による締結点に近い位置に当接させることで、ハウジング本体20とは別体に設けられたフロントプレート21及びスプロケット22に対して当該ハウジング本体20の位相がずれてしまう不具合を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, the first gap C1 is formed between the first
また、本実施形態では、第2大径部32及び第2ベーンV2は、第1大径部31及び第1ベーンV1に対して、ベーンロータ3の回転軸Zを挟んで反対側に配置されている。
Further, in the present embodiment, the second
このように、本実施形態では、第1大径部31及び第1ベーンV1と第2大径部32及び第2ベーンV2とが回転軸Zを挟んで対称となるように配置されている。これにより、ベーンロータ3の回転バランスが向上し、バルブタイミング制御装置の円滑な作動に供する。
As described above, in the present embodiment, the first
また、本実施形態では、第1ベーンV1は、第1大径部31の周方向幅の中央位置よりもベーンロータ3の回転方向の一端側に配置され、第2ベーンV2は、第2大径部32の周方向幅の中央位置よりもベーンロータ3の回転方向の他端側に配置されている。
Further, in the present embodiment, the first vane V1 is arranged on one end side in the rotation direction of the
第1、第2ベーンV1,V2が、それぞれ第1、第2大径部31,32の周方向の中間位置に配置されている場合、シューS1~S4を周方向に延長することによって、最進角位相ないし最遅角位相において第1、第2ベーンV1,V2に当接させることが必要になる。この場合、上述したシューS1~S4の周方向の延長によりハウジング2の重量が増大し、バルブタイミング制御装置の重量増を招来してしまうおそれがある。
When the first and second vanes V1 and V2 are arranged at intermediate positions in the circumferential direction of the first and second
そこで、本実施形態では、第1ベーンV1が、回転方向の一端側に偏倚して配置されると共に、第2ベーンV2が、回転方向の他端側に偏倚して配置されている。これにより、ベーンロータ3の回転時において、ベーンロータ3が回転方向の一端側に回転したときは第1ベーンV1が第1シューS1に、ベーンロータ3が回転方向の他端側に回転したときは第2ベーンV2が第1シューS1に、それぞれ当接しやすくなる。その結果、各シューS1~S4の延長を抑制することが可能となり、バルブタイミング制御装置の重量増を抑制することができる。
Therefore, in the present embodiment, the first vane V1 is eccentrically arranged on one end side in the rotation direction, and the second vane V2 is eccentrically arranged on the other end side in the rotation direction. As a result, when the
なお、本実施形態では、第1ベーンV1を、第1大径部31におけるベーンロータ3の回転方向の一端部に配置し、第2ベーンV2を、第2大径部32におけるベーンロータ3の回転方向の他端部に配置したものを例示しているが、これに限定されるものではない。すなわち、第1ベーンV1はベーンロータ3の回転方向の一端側に、第2ベーンV2はベーンロータ3の回転方向の他端側に、それぞれ偏倚して配置されていれば、上述したバルブタイミング制御装置の重量増の抑制といった本実施形態の作用効果が奏せられるものであり、第1、第2ベーンV1,V2の具体的な配置については、任意に変更可能である。
In the present embodiment, the first vane V1 is arranged at one end of the
また、本実施形態では、第1ベーンV1は、第1大径部31の周方向において、ベーンロータ3の回転方向の一端部に配置され、第2ベーンV2は、第2大径部32の周方向において、ベーンロータ3の回転方向の他端部に配置されている。
Further, in the present embodiment, the first vane V1 is arranged at one end of the
このように、本実施形態では、第1、第2ベーンV1が、第1、第2大径部31,32において、ベーンロータ3の回転方向(周方向)に最も偏倚して配置されている。これにより、各シューS1~S4の延長を最小限に抑えることが可能となり、バルブタイミング制御装置の重量増を、より効果的に抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, the first and second vanes V1 are arranged in the first and second
また、本実施形態では、第1ベーンV1の第1シューS1側の周方向端面と、第1大径部31の第1シューS1側の周方向端面とは、径方向に連続する一連の第1平面V10を有し、第2ベーンV2の第2シューS2側の周方向端面と、第2大径部32の第2シューS2側の周方向端面とは、径方向に連続する一連の第2平面V20を有する。
Further, in the present embodiment, the circumferential end surface of the first vane V1 on the first shoe S1 side and the circumferential end surface of the first
このように、本実施形態では、第1、第2シューS1,S2に対する第1、第2ベーンV1,V2の当接面が、第1、第2平面V10,V20として、平坦状に形成されている。これにより、第1、第2シューS1,S2に対する第1、第2ベーンV1,V2の当接面積が拡大され、第1、第2ベーンV1,V2に対する入力荷重を低減することができ、バルブタイミング制御装置の耐久性の向上が図れる。 As described above, in the present embodiment, the contact surfaces of the first and second vanes V1 and V2 with respect to the first and second shoes S1 and S2 are formed flat as the first and second planes V10 and V20. ing. As a result, the contact area of the first and second vanes V1 and V2 with respect to the first and second shoes S1 and S2 is expanded, the input load on the first and second vanes V1 and V2 can be reduced, and the valve can be valved. The durability of the timing control device can be improved.
また、本実施形態では、第2ベーンV2は、ハウジング2に対してベーンロータ3が周方向他方側に回転したときに、第2シューS2と当接する。
Further, in the present embodiment, the second vane V2 comes into contact with the second shoe S2 when the
このように、本実施形態では、ベーンロータ3の周方向他端側の回転時に、第2ベーンV2が第2シューS1と当接する構成となっている。換言すれば、最進角位相及び最遅角位相において、それぞれ異なるベーンV1、V2が当接する構成となっている。これにより、各ベーンV1,V2に入力される荷重を分散することが可能となり、ベーンロータ3における金属疲労を低減することができる。その結果、バルブタイミング制御装置の耐久性の向上を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, the second vane V2 comes into contact with the second shoe S1 when the
さらに、上記の荷重分散により、前記荷重に対抗するべく1つのベーンのみを拡大して形成する必要がなくなるため、ベーンロータ3の軽量化や回転バランスの向上にも供する。
Further, since it is not necessary to expand and form only one vane in order to counter the load by the above load distribution, the weight of the
また、本実施形態では、第1根元部S11と筒状部(ハウジング本体20)の内周側との境界部に形成される第1隅アールR1は、第1根元部S11と第1先端部S12との境界部に形成される第2隅アールR2よりも小さい。 Further, in the present embodiment, the first corner radius R1 formed at the boundary between the first root portion S11 and the inner peripheral side of the tubular portion (housing body 20) is the first root portion S11 and the first tip portion. It is smaller than the second corner radius R2 formed at the boundary with S12.
このように、本実施形態では、第2隅アールR2に対して第1隅アールR1が相対的に小さく形成されているため、第1シューS1に当接する第1ベーンV1の当接面積を、より大きく確保することが可能となる。これにより、ベーンロータ3の耐荷重性が向上し、バルブタイミング制御装置の耐久性の向上を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, since the first corner radius R1 is formed to be relatively smaller than the second corner radius R2, the contact area of the first vane V1 that abuts on the first shoe S1 is determined. It is possible to secure a larger size. As a result, the load bearing capacity of the
また、本実施形態では、ハウジング2は、筒状部(ハウジング本体20)において周方向に隣り合う複数のシューS1~S4の間に形成される第3作動室A3をさらに有し、ベーンロータ3は、ロータ本体30の外周面から径方向外側へ突出し、第3作動室A3を分ける第3ベーンV3をさらに有し、第1ベーンV1の周方向幅は、第3ベーンV3の周方向幅よりも大きく設定され、第3ベーンV3は、複数のシューS1~S4と当接しない。
Further, in the present embodiment, the
このように、本実施形態では、第3ベーンV3が各シューS1~S4に当接しない構成となっているため、各シューS1~S4(具体的には「シューS1」)に当接する第1ベーンV1の強度を確保する必要がある。そこで、本実施形態では、第1ベーンV1の周方向幅が、第3ベーンV3の周方向幅よりも大きく設定されていることから、第1ベーンV1の強度が確保され、ベーンロータ3の耐久性の向上を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, the third vane V3 does not abut on the shoes S1 to S4, so that the first vane V3 abuts on the shoes S1 to S4 (specifically, "shoe S1"). It is necessary to secure the strength of vane V1. Therefore, in the present embodiment, since the circumferential width of the first vane V1 is set to be larger than the circumferential width of the third vane V3, the strength of the first vane V1 is secured and the durability of the
また、本実施形態に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置は、筒状に形成された筒状部(ハウジング本体20)と、筒状部(ハウジング本体20)の内周側から径方向内側へ突出する複数のシュー(第1~第4シューS1~S4)とを有し、内燃機関のクランクシャフトと同期して回転するハウジング2と、筒状部(ハウジング本体20)の内周側に相対回転可能に配置され、カムシャフト1と一体に回転するベーンロータであって、カムシャフト1に固定されるロータ本体30と、ロータ本体30から径方向外側へ突出した複数の大径部(第1、第2大径部31,32)と、複数の大径部(第1、第2大径部31,32)の外周側から径方向外側へ突出し、筒状部(ハウジング本体20)の内周側と摺接する複数のベーン(第1~第4ベーンV1~V4)と、を有するベーンロータ3と、複数の大径部(第1、第2大径部31,32)に配置された複数のロック部材(第1、第2ロックピン611,621)と、ハウジング2に設けられ、複数のロック部材((第1、第2ロックピン611,621)が係合可能な複数のロック穴第1、第2ロック穴H1,H2と、を備え、複数の大径部(第1、第2大径部31,32)は、複数のシュー(第1~第4シューS1~S4)の周方向間に形成される複数の作動室(第1~第4作動室A1~A4)内に配置され、複数のロック穴(第1、第2ロック穴H1,H2)を常時覆っている。
Further, the valve timing control device for the internal combustion engine according to the present embodiment has a tubular portion (housing body 20) formed in a tubular shape and a tubular portion (housing body 20) protruding inward in the radial direction from the inner peripheral side. The
このように、本実施形態では、第1、第2大径部31,32が、第1、第2作動室A1,A2内に配置され、第1、第2ロック穴H1,H2を常時覆う構成となっている。すなわち、第1、第2大径部31,32が、周方向において第1、第2作動室A1,A2を画定するシューS1~S4とオーバーラップ(対向)するように構成されている。また、換言すれば、ベーンロータ3の相対回転範囲において、各シューS1~S4が、いずれもベーンロータ3の小径部であるロータ本体30の外周面と径方向にオーバーラップ(対向)するように構成されている。
As described above, in the present embodiment, the first and second
上記構成によれば、第1、第2大径部31,32を含めて第1、第2ベーンV1,V2の受圧面を構成することが可能となる。すなわち、第1、第2大径部31,32が各シューS1~S4と径方向に対向して配置されていた従来のバルブタイミング制御装置と比べて、第1、第2ベーンV1,V2の受圧面積(径方向幅)を拡大することができる。これにより、第1、第2ベーンV1,V2に作用する作動油圧に基づき発生するベーンロータ3のトルクが高められ、前記交番トルクによって発生するベーンロータ3のばたつきを抑制することができる。
According to the above configuration, it is possible to configure the pressure receiving surfaces of the first and second vanes V1 and V2 including the first and second
また、換言すれば、第1、第2大径部31,32を含めて第1、第2ベーンV1,V2の受圧面を構成可能となる分、従来のバルブタイミング制御装置と比べて、当該受圧面により増大する第1、第2作動室A1,A2の容積分だけハウジング2及びベーンロータ3を小型化することが可能となる。これにより、バルブタイミング制御装置を小型化でき、車両や機関に対する搭載性を向上させることができる。
In other words, the pressure receiving surfaces of the first and second vanes V1 and V2 including the first and second
また、本実施形態では、複数のベーン(第1~第4ベーンV1~V4)のうちの少なくとも一部が複数のシュー(第1~第4シューS1~S4)と当接した状態で、複数の大径部(第1、第2大径部31,32)は、複数のシュー(第1~第4シューS1~S4)と当接しない。
Further, in the present embodiment, at least a part of the plurality of vanes (first to fourth vanes V1 to V4) is in contact with the plurality of shoes (first to fourth shoes S1 to S4). The large diameter portions (first and second
このように、本実施形態では、第1~第4ベーンV1~V4のうち、少なくとも一部のベーン(第1、第2ベーンV1,V2)は第1、第2シューS1,S2と当接して、第1、第2大径部31,32は第1、第2シューS1,S2と当接しない構成となっている。換言すれば、ハウジング2に対して、ベーンロータ3は、先端側に設けられる第1、第2ベーンV1,V2のみが、第1、第2ボルトB1,B2による締結点に近い、第1、第2シューS1,S2の第1、第2根元部S11,S21側に当接する。これにより、第1、第2ベーンV1,V2の当接によって第1、第2シューS1,S2に発生するモーメントが低減され、フロントプレート21及びスプロケット22に対してハウジング本体20の位相がずれてしまう不具合を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, at least a part of the vanes (first and second vanes V1 and V2) of the first to fourth vanes V1 to V4 are in contact with the first and second shoes S1 and S2. Therefore, the first and second
また、本実施形態では、複数の大径部は、ベーンロータ3の回転軸Zを挟んで設けられた1対の大径部(第1、第2大径部31,32)を有し、1対の大径部(第1、第2大径部31,32)から延びる1対のベーン(第1、第2ベーンV1,V2)は、1対の大径部(第1、第2大径部31,32)の周方向幅の領域内で、周方向において互いに近づく側に偏倚して配置されている。
Further, in the present embodiment, the plurality of large diameter portions have a pair of large diameter portions (first and second
このように、本実施形態では、第1、第2大径部31,32から延びる第1、第2ベーンV1,V2が、第1、第2大径部31,32の周方向幅の領域内で、周方向において互いに近づく側に偏倚して配置されている。このため、ベーンロータ3の回転時において、ベーンロータ3が一方側に回転したときには第1ベーンV1が第1シューS1に当接し、ベーンロータ3が他方側に回転したときは第2ベーンV2が第1シューS1に当接しやすくなる。その結果、前述のように各シューS1~S4の周方向の延長が抑制され、バルブタイミング制御装置の重量増を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, the first and second vanes V1 and V2 extending from the first and second
〔第2実施形態〕
図11~図13は本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の第2実施形態を示し、前記第1実施形態に係る第1、第2ベーンV1,V2の配置を変更したものである。なお、かかる変更点以外の基本的な構成については前記第1実施形態と同様であるため、該第1実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を省略する。
[Second Embodiment]
11 to 13 show a second embodiment of the valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention, and the arrangement of the first and second vanes V1 and V2 according to the first embodiment is changed. Since the basic configuration other than the changes is the same as that of the first embodiment, the same configurations as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
図11~図13は本発明の第2実施形態に係るバルブタイミング制御装置の縦断面図であって、図11は中間位相におけるロック状態を表した図、図12は最遅角状態を表した図、図13は最進角状態を表した図である。 11 to 13 are vertical cross-sectional views of the valve timing control device according to the second embodiment of the present invention, FIG. 11 shows a locked state in an intermediate phase, and FIG. 12 shows a most retarded angle state. FIG. 13 is a diagram showing the maximum advance angle state.
図11~図13に示すように、本実施形態に係るバルブタイミング制御装置では、第1、第2ベーンV1,V2が、それぞれ第1、第2大径部31,32の周方向の中間位置に配置されている。具体的には、第1、第2ベーンV1,V2は、それぞれ第1、第2大径部31,32の周方向におけるほぼ中央位置から径方向外側へ突出形成されている。
As shown in FIGS. 11 to 13, in the valve timing control device according to the present embodiment, the first and second vanes V1 and V2 are located at intermediate positions in the circumferential direction of the first and second
また、上記第1、第2ベーンV1,V2の配置に伴い、図13に示す最進角位相において第1ベーンV1と当接する第1シューS1の第1根元部S11が、第1作動室A1側に向かって延びるように突出形成されている。具体的には、この第1根元部S11は、周方向の全域において、第1ベーンV1の径方向幅に対応する一定の径方向幅を有し、ベーンロータ3が進角側に回転する際、径方向において第1大径部31と重なるように設けられている。そして、第1根元部S11の第1作動室A1側の周方向端面は、径方向の全域にわたって、第1ベーンV1の第1シューS1側の周方向端面と当接する第1ベーン当接面S15を構成する。
Further, with the arrangement of the first and second vanes V1 and V2, the first root portion S11 of the first shoe S1 that comes into contact with the first vane V1 in the maximum advance angle phase shown in FIG. 13 is the first operating chamber A1. It is formed so as to extend toward the side. Specifically, the first root portion S11 has a constant radial width corresponding to the radial width of the first vane V1 in the entire circumferential direction, and when the
ここで、第1根元部S11の径方向幅WR5は、第1ベーンV1の径方向幅WR6よりも僅かに小さく設定されている。すなわち、例えば図11に示すように、径方向において第1根元部S11と第1大径部31とが重なった状態において、第1根元部S11と第1大径部31との径方向間に、第1径方向隙間CR1が形成されるようになっている。換言すれば、第1根元部S11と第1大径部31が径方向に重なった状態で、遅角室Reは、第1シュー側室SR1と第1ベーン側室VR1に分断されず、第1シュー側室SR1と第1ベーン側室VR1とが第1径方向隙間CR1を通じて連通可能に構成されている。
Here, the radial width WR5 of the first root portion S11 is set to be slightly smaller than the radial width WR6 of the first vane V1. That is, for example, as shown in FIG. 11, in a state where the first root portion S11 and the first
また、第1作動室A1側に延びる第1根元部S11の周方向幅WP5は、第1ベーンV1よりも第1シューS1側へ延びる第1大径部一端部311の周方向幅WP6よりも若干大きく設定されている。すなわち、図13に示す最進角位相において、第1シューS1の第1先端部S12と第1大径部31との周方向間に、所定の第1周方向隙間CP1が形成されるようになっている。
Further, the circumferential width WP5 of the first root portion S11 extending toward the first operating chamber A1 is wider than the circumferential width WP6 of the first large diameter
また、本実施形態では、前記第1実施形態に係る肉盛り部S16が廃止され、該肉盛り部S16に設けられていた位置決め凹部S17が、第1根元部S11の外周側に設けられている。これにより、第1シューS1が周方向の両側に膨出せず、第1シューS1の構成が簡素化されている。さらには、第1シューS1を周方向の両側に膨出させないことで、第1シューS1の小型化、軽量化にも供されている。 Further, in the present embodiment, the build-up portion S16 according to the first embodiment is abolished, and the positioning recess S17 provided in the build-up portion S16 is provided on the outer peripheral side of the first root portion S11. .. As a result, the first shoe S1 does not bulge on both sides in the circumferential direction, and the configuration of the first shoe S1 is simplified. Further, by preventing the first shoe S1 from bulging on both sides in the circumferential direction, the first shoe S1 is also made smaller and lighter.
また、第1大径部31のうち、第1シューS1側に延びる第1大径部一端部311には、周方向のほぼ中央位置に、遅角室Reと遅角側油通路511とを連通する遅角側油孔301aが、径方向に沿って形成されている。そして、この遅角側油孔301aを通じて遅角室Reに導かれた作動油は、例えば図13の矢印Fに示すように、第1径方向隙間CR1を通じて二股に分岐するかたちで、第1シュー側室SR1と第1ベーン側室VR1の双方に導かれる。
Further, in the first
また、第1大径部31において、第1ベーンV1と第1収容孔310とが、径方向に重なるように設けられている。換言すれば、第1収容孔310の外周側に、第1ベーンV1が突出形成されている。これにより、第1収容孔310が第1大径部一端部311又は第1大径部他端部312に偏倚して配置された場合と比べて、第1収容孔310から進角室Ad及び遅角室Reまでの距離、すなわち第1収容孔310のシール代SL1が、比較的大きくなるように構成されている。
Further, in the first
第1根元部S11と同様、図12に示す最遅角位相において第2ベーンV2と当接する第2シューS2の第2根元部S21が、第2作動室A2側に向かって延びるように突出形成されている。具体的には、この第2根元部S21は、周方向の全域において、第2ベーンV2の径方向幅に対応する一定の径方向幅を有し、ベーンロータ3が遅角側に回転する際、径方向において第2大径部32と重なるように設けられている。そして、第2根元部S21の第2作動室A2側の周方向端面は、径方向の全域にわたって、第2ベーンV2の第2シューS2側の周方向端面と当接する第2ベーン当接面S25を構成する。
Similar to the first root portion S11, the second root portion S21 of the second shoe S2 that abuts on the second vane V2 in the most retarded phase shown in FIG. 12 is formed so as to extend toward the second operating chamber A2 side. Has been done. Specifically, the second root portion S21 has a constant radial width corresponding to the radial width of the second vane V2 in the entire circumferential direction, and when the
ここで、第2根元部S21の径方向幅WR7は、第2ベーンV2の径方向幅WR8よりも僅かに小さく設定されている。すなわち、例えば図12に示すように、径方向において第2根元部S21と第2大径部32とが重なった状態において、第2根元部S21と第2大径部32との径方向間に、第2径方向隙間CR2が形成されるようになっている。換言すれば、第2根元部S21と第2大径部32が径方向に重なった状態で、進角室Adは、第2シュー側室SR2と第2ベーン側室VR2に分断されず、第2シュー側室SR2と第2ベーン側室VR2とが第2径方向隙間CR2を通じて連通可能に構成されている。
Here, the radial width WR7 of the second root portion S21 is set to be slightly smaller than the radial width WR8 of the second vane V2. That is, for example, as shown in FIG. 12, in a state where the second root portion S21 and the second
また、第2作動室A2側に延びる第2根元部S21の周方向幅WP7は、第2大径部32において第2ベーンV2よりも第2シューS2側へ延びる第2大径部他端部322の周方向幅WP8よりも若干大きく設定されている。すなわち、図12に示す最遅角位相において、第2シューS2の第2先端部S22と第2大径部32との周方向間に、所定の第2周方向隙間CP2が形成されるようになっている。
Further, the circumferential width WP7 of the second root portion S21 extending to the second operating chamber A2 side is the other end portion of the second large diameter portion extending toward the second shoe S2 side from the second vane V2 in the second
また、第2大径部32において、第2ベーンV2と第2収容孔320とが、径方向に重なるように設けられている。換言すれば、第2収容孔320の外周側に、第2ベーンV2が突出形成されている。これにより、第2収容孔320が第2大径部一端部321又は第2大径部他端部322に偏倚して配置された場合と比べて、第2収容孔320から進角室Ad及び遅角室Reまでの距離、すなわち第2収容孔320のシール代SL2が、比較的大きくなるように構成されている。
Further, in the second
以上のように、本実施形態に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置では、第1ベーンV1は、第1大径部31の周方向の中間位置であって、かつ第1収容孔310の径方向外側に設けられ、第1シューS1は、ロータ本体30と摺接する第1先端部S12と、第1先端部S12よりも径方向外側に設けられ、第1ベーンV1と当接する第1根元部S11と、を有する。
As described above, in the valve timing control device for the internal combustion engine according to the present embodiment, the first vane V1 is at an intermediate position in the circumferential direction of the first
このように、本実施形態では、第1ベーンV1が、第1大径部31の周方向の中間位置に設けられている。これにより、ベーンロータ3の回転バランスが向上し、バルブタイミング制御装置の円滑な作動に供する。
As described above, in the present embodiment, the first vane V1 is provided at an intermediate position in the circumferential direction of the first
さらに、本実施形態では、第1ベーンV1が、第1収容孔310の径方向外側に設けられている。これにより、第1収容孔310が第1大径部一端部311又は第1大径部他端部312に偏倚して配置された場合と比べて、第1収容孔310から進角室Ad及び遅角室Reまで距離、すなわち当該第1収容孔310のシール代SL1を拡大することが可能となる。その結果、第1収容孔310と進角室Ad及び遅角室Reとの間に生ずる作動油の漏れを抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the first vane V1 is provided on the radial outer side of the first
なお、本実施形態では、第1ベーンV1を第1大径部31の周方向中間位置に配置する一例として、第1ベーンV1を第1大径部31の周方向のほぼ中央位置に配置するものを例示して説明した。しかし、本発明における「周方向の中間位置」とは、前記第1実施形態で例示したような「周方向の一端部及び他端部」を除く任意の周方向位置を意味するものであって、「周方向の中央位置」に限定されるものではない。
In the present embodiment, as an example of arranging the first vane V1 at the circumferential intermediate position of the first
また、本実施形態では、第1側部及び第2側部は、筒状部(ハウジング本体20)と別体に設けられた第1板状部材(フロントプレート21)及び第2板状部材(スプロケット22)であって、第1シューS1は、筒状部(ハウジング本体20)と第1板状部材(フロントプレート21)及び第2板状部材(スプロケット22)とを締結する第1ボルトB1が貫通する第1ボルト孔S13を有し、第1根元部S11は、第1ベーンV1と当接した状態で、径方向において第1大径部31と重なる。
Further, in the present embodiment, the first side portion and the second side portion are the first plate-shaped member (front plate 21) and the second plate-shaped member (front plate 21) provided separately from the tubular portion (housing body 20). The first shoe S1 is a sprocket 22), and the first shoe S1 is a first bolt B1 for fastening a tubular portion (housing body 20) to a first plate-shaped member (front plate 21) and a second plate-shaped member (sprocket 22). Has a first bolt hole S13 through which the first bolt hole S13 penetrates, and the first root portion S11 overlaps with the first
このように、本実施形態では、第1シューS1の第1根元部S11と第1ベーンV1とが当接した状態において、第1根元部S11と第1大径部31とが径方向に重なる構成となっている。かかる構成とすることにより、第1シューS1に対して、第1ベーンV1のみを当接させることが可能となる。すなわち、第1ベーンV1のみが、第1シューS1において第1ボルトB1による締結点に近い位置に当接することになる。このように、第1ベーンV1を第1ボルトB1による締結点に近い位置に当接させることにより、ハウジング本体20とは別体に設けられたフロントプレート21及びスプロケット22に対して当該ハウジング本体20の位相がずれてしまう不具合を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, the first root portion S11 and the first
また、本実施形態では、第1根元部S11は、第1ベーンV1と当接した状態で、第1大径部31との径方向間に隙間(第1径方向隙間CR1)を有し、第1大径部31は、第1シューS1と第1ベーンV1とによって画定される第1遅角作動室(遅角室Re)に連通する第1供給油路(遅角側油孔301a)を有する。
Further, in the present embodiment, the first root portion S11 has a gap (first radial gap CR1) between the first
このように、本実施形態では、第1シューS1の第1根元部S11と第1ベーンV1とが当接した状態において、第1根元部S11と第1大径部31との径方向間に第1径方向隙間CR1が形成される構成となっている。かかる構成とすることで、遅角室Reが第1シュー側室SR1と第1ベーン側室VR1とに分断されず、第1径方向隙間CR1によって第1シュー側室SR1と第1ベーン側室VR1とを連通することが可能となる。これにより、遅角側油孔301aから遅角室Reに導入された作動油を、第1径方向隙間CR1を通じて、第1シュー側室SR1と第1ベーン側室VR1の両室へとそれぞれ供給することができ、バルブタイミング制御装置の円滑な作動に供する。
As described above, in the present embodiment, in a state where the first root portion S11 of the first shoe S1 and the first vane V1 are in contact with each other, between the first root portion S11 and the first
本発明は前記実施形態の構成に限定されるものではなく、前述した本発明の作用効果を奏し得るような形態であれば、適用対象の仕様やコスト等に応じて自由に変更可能である。 The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and can be freely changed according to the specifications and costs of the applicable object as long as the above-mentioned functions and effects of the present invention can be exhibited.
以上説明した実施形態に基づく内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。 As the valve timing control device for the internal combustion engine based on the embodiment described above, for example, the one described below can be considered.
すなわち、当該内燃機関のバルブタイミング制御装置は、その1つの態様において、筒状に形成された筒状部と、前記筒状部の軸方向一端側を閉塞する第1側部と、前記筒状部の軸方向他端側を閉塞する第2側部と、前記筒状部の内周側から径方向内側へ突出する第1シュー及び第2シューを含む複数のシューと、前記筒状部において周方向に隣接する前記複数のシューの間に形成される第1作動室及び第2作動室と、前記第1側部又は前記第2側部に設けられ、前記第1作動室及び前記第2作動室に向かって軸方向に開口する第1ロック穴及び第2ロック穴と、を有し、内燃機関のクランクシャフトと同期して回転するハウジングと、前記筒状部の内周側に相対回転可能に配置され、カムシャフトと一体に回転するベーンロータであって、前記カムシャフトに固定され、前記複数のシューが摺接するロータ本体と、前記第1作動室及び前記第2作動室の範囲内に配置され、前記ロータ本体から径方向外側へ突出し、前記ハウジングと前記ベーンロータとの相対回転範囲の全域にわたって前記第1ロック穴及び前記第2ロック穴を覆う第1大径部及び第2大径部と、前記第1大径部及び前記第2大径部において軸方向に開口する第1収容孔及び第2収容孔と、前記第1大径部及び前記第2大径部の外周側から径方向外側へ突出し、前記第1作動室及び前記第2作動室を分ける第1ベーン及び第2ベーンと、を有するベーンロータと、前記第1収容孔及び前記第2収容孔の内部に移動可能に収容され、前記ハウジングに対する前記ベーンロータの所定の回転位置において前記第1ロック穴及び前記第2ロック穴に挿入される第1ロック部材及び第2ロック部材と、を備えている。 That is, in one aspect of the internal combustion engine valve timing control device, the tubular portion has a tubular portion, a first side portion that closes one end side of the tubular portion in the axial direction, and the tubular portion. In the tubular portion, a second side portion that closes the other end side in the axial direction of the portion, a plurality of shoes including a first shoe and a second shoe that project radially inward from the inner peripheral side of the tubular portion, and the tubular portion. A first operating chamber and a second operating chamber formed between the plurality of shoes adjacent to each other in the circumferential direction, and the first operating chamber and the second operating chamber provided on the first side portion or the second side portion. A housing that has a first lock hole and a second lock hole that open axially toward the working chamber and rotates in synchronization with the crankshaft of an internal combustion engine, and a relative rotation toward the inner peripheral side of the tubular portion. A vane rotor that is possibly arranged and rotates integrally with the camshaft, and is within the range of the rotor main body fixed to the camshaft and in which the plurality of shoes are in sliding contact, and the first operating chamber and the second operating chamber. A first large-diameter portion and a second large-diameter portion that are arranged, project radially outward from the rotor body, and cover the first lock hole and the second lock hole over the entire relative rotation range between the housing and the vane rotor. The diameters of the first accommodating hole and the second accommodating hole that open in the axial direction in the first large-diameter portion and the second large-diameter portion, and the outer peripheral side of the first large-diameter portion and the second large-diameter portion. A vane rotor having a first vane and a second vane that project outward in the direction and separate the first operating chamber and the second operating chamber, and movably accommodated inside the first accommodating hole and the second accommodating hole. The vane rotor is provided with a first lock hole and a first lock member and a second lock member inserted into the second lock hole at a predetermined rotation position of the vane rotor with respect to the housing.
前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の好ましい態様において、前記第1側部及び前記第2側部は、前記筒状部と別体に設けられた第1板状部材及び第2板状部材であって、前記第1シューは、前記筒状部と前記第1板状部材及び前記第2板状部材とを締結する第1ボルトが貫通する第1ボルト孔を有し、前記第1ベーンが当接する前記第1シューの当接面は、周方向において前記第1ボルト孔と重なる。 In a preferred embodiment of the valve timing control device for an internal combustion engine, the first side portion and the second side portion are a first plate-shaped member and a second plate-shaped member provided separately from the cylindrical portion. The first shoe has a first bolt hole through which a first bolt for fastening the cylindrical portion, the first plate-shaped member, and the second plate-shaped member penetrates, and the first vane hits the first shoe. The contact surface of the first shoe in contact overlaps with the first bolt hole in the circumferential direction.
別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記ハウジングに対して前記ベーンロータが周方向の一方側に回転したとき、前記第1ベーンは前記第1シューと当接し、前記第1大径部は前記第1シューと当接しない。 In another preferred embodiment, in any of the aspects of the valve timing control device of the internal combustion engine, when the vane rotor rotates to one side in the circumferential direction with respect to the housing, the first vane corresponds to the first shoe. The first large diameter portion is in contact with the first shoe and does not come into contact with the first shoe.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記第1ベーンと前記第1シューとが当接した状態で、前記第1大径部と前記第1シューの間に隙間がある。 In yet another preferred embodiment, in any one of the aspects of the valve timing control device of the internal combustion engine, the first large diameter portion and the first shoe are in contact with the first vane and the first shoe. There is a gap between them.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記第2大径部及び前記第2ベーンは、前記第1大径部及び前記第1ベーンに対して、前記ベーンロータの回転軸を挟んで反対側に配置されている。 In yet another preferred embodiment, in any of the aspects of the valve timing control device of the internal combustion engine, the second large diameter portion and the second vane are relative to the first large diameter portion and the first vane. It is arranged on the opposite side of the rotation axis of the vane rotor.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記第1ベーンは、前記第1大径部の周方向幅の中央位置よりも前記ベーンロータの回転方向の一端側に配置され、前記第2ベーンは、前記第2大径部の周方向幅の中央位置よりも前記ベーンロータの回転方向の他端側に配置されている。 In yet another preferred embodiment, in any of the aspects of the valve timing control device of the internal combustion engine, the first vane is one end of the vane rotor in the rotational direction rather than the center position of the circumferential width of the first large diameter portion. The second vane is arranged on the side, and the second vane is arranged on the other end side in the rotational direction of the vane rotor from the central position of the circumferential width of the second large diameter portion.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記第1ベーンは、前記第1大径部の周方向において、前記ベーンロータの回転方向の一端部に配置され、前記第2ベーンは、前記第2大径部の周方向において、前記ベーンロータの回転方向の他端部に配置されている。 In yet another preferred embodiment, in any of the aspects of the valve timing control device of the internal combustion engine, the first vane is arranged at one end of the vane rotor in the rotational direction in the circumferential direction of the first large diameter portion. The second vane is arranged at the other end of the vane rotor in the rotational direction in the circumferential direction of the second large diameter portion.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記第1ベーンの前記第1シュー側の周方向端面と、前記第1大径部の前記第1シュー側の周方向端面とは、径方向に連続する一連の第1平面を有し、前記第2ベーンの前記第2シュー側の周方向端面と、前記第2大径部の前記第2シュー側の周方向端面とは、径方向に連続する一連の第2平面を有する。 In yet another preferred embodiment, in any of the aspects of the valve timing control device of the internal combustion engine, the circumferential end surface of the first vane on the first shoe side and the first shoe side of the first large diameter portion. The circumferential end face of the above has a series of first planes continuous in the radial direction, and the circumferential end face of the second vane on the second shoe side and the second shoe side of the second large diameter portion. The circumferential end face has a series of second planes continuous in the radial direction.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記第1ベーンは、前記第1大径部の周方向の中間位置であって、かつ前記第1収容孔の径方向外側に設けられ、前記第1シューは、前記ロータ本体と摺接する第1先端部と、前記第1先端部よりも径方向外側に設けられ、前記第1ベーンと当接する第1根元部と、を有する。 In yet another preferred embodiment, in any of the aspects of the valve timing control device of the internal combustion engine, the first vane is at an intermediate position in the circumferential direction of the first large diameter portion and the first accommodating hole. The first shoe is provided on the radial outer side of the rotor body, and the first shoe is provided on the radial outer side of the first tip portion and the first tip portion that is in sliding contact with the rotor body, and is in contact with the first vane. With a part.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記第1側部及び前記第2側部は、前記筒状部と別体に設けられた第1板状部材及び第2板状部材であって、前記第1シューは、前記筒状部と前記第1板状部材及び前記第2板状部材とを締結する第1ボルトが貫通する第1ボルト孔を有し、前記第1根元部は、前記第1ベーンと当接した状態で、径方向において前記第1大径部と重なる。 In yet another preferred embodiment, in any one of the aspects of the valve timing control device of the internal combustion engine, the first side portion and the second side portion have a first plate shape provided separately from the tubular portion. A member and a second plate-shaped member, the first shoe has a first bolt hole through which a first bolt for fastening the tubular portion, the first plate-shaped member, and the second plate-shaped member penetrates. The first root portion is in contact with the first vane and overlaps with the first large diameter portion in the radial direction.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記第1根元部は、前記第1ベーンと当接した状態で、前記第1大径部との径方向間に隙間を有し、前記第1大径部は、前記第1シューと前記第1ベーンとによって画定される第1遅角作動室に連通する第1供給油路を有する。 In yet another preferred embodiment, in any one of the aspects of the valve timing control device of the internal combustion engine, the first root portion is in contact with the first vane in the radial direction with the first large diameter portion. With a gap between them, the first large diameter portion has a first supply oil passage that communicates with a first retard angle operating chamber defined by the first shoe and the first vane.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記第2ベーンは、前記ハウジングに対して前記ベーンロータが周方向他方側に回転したときに、前記第2シューと当接する。 In yet another preferred embodiment, in any of the aspects of the valve timing controller of the internal combustion engine, the second shoe is the second shoe when the vane rotor rotates to the other side in the circumferential direction with respect to the housing. Contact with.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記第1シューは、前記ロータ本体と摺接する第1先端部と、前記第1先端部よりも径方向外側に設けられ、前記第1ベーンと当接する第1根元部と、を有し、前記第1根元部と前記筒状部の内周側との境界部に形成される第1隅アールは、前記第1根元部と前記第1先端部との境界部に形成される第2隅アールよりも小さい。 In yet another preferred embodiment, in any of the aspects of the valve timing control device of the internal combustion engine, the first shoe has a first tip portion that is in sliding contact with the rotor body and a radial outer side of the first tip portion. The first corner radius formed in the boundary portion between the first root portion and the inner peripheral side of the tubular portion is provided with a first root portion that abuts on the first vane. It is smaller than the second corner radius formed at the boundary between the first root portion and the first tip portion.
さらに別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記ハウジングは、前記筒状部において周方向に隣り合う前記複数のシューの間に形成される第3作動室をさらに有し、前記ベーンロータは、前記ロータ本体の外周面から径方向外側へ突出し、前記第3作動室を分ける第3ベーンをさらに有し、前記第1ベーンの周方向幅は、前記第3ベーンの周方向幅よりも大きく設定され、前記第3ベーンは、前記複数のシューと当接しない。 In yet another preferred embodiment, in any of the aspects of the valve timing control device of the internal combustion engine, the housing is formed between the plurality of shoes adjacent to each other in the circumferential direction in the cylindrical portion. The vane rotor further has a third vane that protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the rotor body and separates the third operating chamber, and the circumferential width of the first vane is the third. It is set to be larger than the circumferential width of the vane, and the third vane does not abut on the plurality of shoes.
また、別の観点から、前述した実施形態に基づく内燃機関のバルブタイミング制御装置は、その一態様として、筒状に形成された筒状部と、前記筒状部の内周側から径方向内側へ突出する複数のシューとを有し、内燃機関のクランクシャフトと同期して回転するハウジングと、前記筒状部の内周側に相対回転可能に配置され、カムシャフトと一体に回転するベーンロータであって、前記カムシャフトに固定されるロータ本体と、前記ロータ本体から径方向外側へ突出した複数の大径部と、前記複数の大径部の外周側から径方向外側へ突出し、前記筒状部の内周側と摺接する複数のベーンと、を有するベーンロータと、前記複数の大径部に配置された複数のロック部材と、前記ハウジングに設けられ、前記複数のロック部材が係合可能な複数のロック穴と、を備え、前記複数の大径部は、前記複数のシューの周方向間に形成される複数の作動室内に配置され、前記複数のロック穴を常時覆っている。 From another point of view, the valve timing control device for an internal combustion engine based on the above-described embodiment has, as one aspect, a cylindrical portion formed in a cylindrical shape and a radial inner side from the inner peripheral side of the tubular portion. A housing that has a plurality of shoes protruding toward the inside and rotates in synchronization with the crankshaft of an internal combustion engine, and a vane rotor that is rotatably arranged on the inner peripheral side of the cylindrical portion and rotates integrally with the camshaft. The rotor body is fixed to the camshaft, a plurality of large diameter portions projecting radially outward from the rotor body, and the tubular shape protruding radially outward from the outer peripheral side of the plurality of large diameter portions. A vane rotor having a plurality of vanes that are in sliding contact with the inner peripheral side of the portion, a plurality of lock members arranged in the plurality of large diameter portions, and the plurality of lock members provided in the housing and the plurality of lock members can be engaged with each other. A plurality of lock holes are provided, and the plurality of large diameter portions are arranged in a plurality of operating chambers formed between the circumferential directions of the plurality of shoes, and constantly cover the plurality of lock holes.
前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の好ましい態様において、前記複数のベーンのうちの少なくとも一部が前記複数のシューと当接した状態で、前記複数の大径部は、前記複数のシューと当接しない。 In a preferred embodiment of the valve timing control device for an internal combustion engine, the plurality of large diameter portions are in contact with the plurality of shoes while at least a part of the plurality of vanes is in contact with the plurality of shoes. do not do.
別の好ましい態様では、前記内燃機関のバルブタイミング制御装置の態様のいずれかにおいて、前記複数の大径部は、前記ベーンロータの回転軸を挟んで設けられた1対の大径部を有し、前記1対の大径部から延びる1対のベーンは、前記1対の大径部の周方向幅の領域内で、周方向において互いに近づく側に偏倚して配置されている。 In another preferred embodiment, in any of the embodiments of the valve timing control device of the internal combustion engine, the plurality of large diameter portions have a pair of large diameter portions provided so as to sandwich the rotation shaft of the vane rotor. The pair of vanes extending from the pair of large diameter portions are arranged unevenly toward each other in the circumferential direction within the region of the circumferential width of the pair of large diameter portions.
1…カムシャフト、2…ハウジング、20…ハウジング本体(筒状部)、21…フロントプレート(第1側部)、22…スプロケット(第2側部)、H1…第1ロック穴、H2…第2ロック穴、3…ベーンロータ、30…ロータ本体、31…第1大径部、32…第2大径部、310…第1収容孔、320…第2収容孔、611…第1ロックピン(第1ロック部材)、621…第2ロックピン(第2ロック部材)、S1~S4…第1~第4シュー(複数のシュー)、V1~V4…第1~第4ベーン(複数のベーン)、A1…第1作動室、A2…第2作動室、 1 ... camshaft, 2 ... housing, 20 ... housing body (cylindrical part), 21 ... front plate (first side part), 22 ... sprocket (second side part), H1 ... first lock hole, H2 ... first 2 lock hole, 3 ... vane rotor, 30 ... rotor body, 31 ... first large diameter part, 32 ... second large diameter part, 310 ... first accommodating hole, 320 ... second accommodating hole, 611 ... first lock pin ( 1st lock member), 621 ... 2nd lock pin (2nd lock member), S1 to S4 ... 1st to 4th shoes (multiple shoes), V1 to V4 ... 1st to 4th vanes (multiple vanes) , A1 ... 1st working chamber, A2 ... 2nd working chamber,
Claims (17)
前記筒状部の内周側に相対回転可能に配置され、カムシャフトと一体に回転するベーンロータであって、前記カムシャフトに固定され、前記複数のシューが摺接するロータ本体と、前記第1作動室及び前記第2作動室の範囲内に配置され、前記ロータ本体から径方向外側へ突出し、前記ハウジングと前記ベーンロータとの相対回転範囲の全域にわたって前記第1ロック穴及び前記第2ロック穴を覆う第1大径部及び第2大径部と、前記第1大径部及び前記第2大径部において軸方向に開口する第1収容孔及び第2収容孔と、前記第1大径部及び前記第2大径部の外周側から径方向外側へ突出し、前記第1作動室及び前記第2作動室を分ける第1ベーン及び第2ベーンと、を有するベーンロータと、
前記第1収容孔及び前記第2収容孔の内部に移動可能に収容され、前記ハウジングに対する前記ベーンロータの所定の回転位置において前記第1ロック穴及び前記第2ロック穴に挿入される第1ロック部材及び第2ロック部材と、
を備えたことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 A tubular portion formed in a tubular shape, a first side portion that closes one end side of the tubular portion in the axial direction, a second side portion that closes the other end side of the tubular portion in the axial direction, and the cylinder. The first operation formed between a plurality of shoes including a first shoe and a second shoe protruding radially inward from the inner peripheral side of the shaped portion and the plurality of shoes adjacent to the circumferential portion in the tubular portion. A first lock hole and a second lock provided in the first side portion or the second side portion of the chamber and the second working chamber and opening axially toward the first working chamber and the second working chamber. A housing that has holes and rotates in synchronization with the crankshaft of an internal combustion engine,
A vane rotor that is rotatably arranged on the inner peripheral side of the tubular portion and rotates integrally with the camshaft. The rotor body is fixed to the camshaft and the plurality of shoes are slidably contacted, and the first operation. Arranged within the range of the chamber and the second working chamber, it projects radially outward from the rotor body and covers the first lock hole and the second lock hole over the entire relative rotation range between the housing and the vane rotor. The first large-diameter portion and the second large-diameter portion, the first accommodating hole and the second accommodating hole that open in the axial direction in the first large-diameter portion and the second large-diameter portion, the first large-diameter portion, and the first large-diameter portion. A vane rotor having a first vane and a second vane projecting radially outward from the outer peripheral side of the second large diameter portion and separating the first operating chamber and the second operating chamber.
A first lock member that is movably accommodated inside the first accommodating hole and the second accommodating hole and is inserted into the first lock hole and the second lock hole at a predetermined rotation position of the vane rotor with respect to the housing. And the second lock member,
A valve timing control device for an internal combustion engine, which is characterized by being equipped with.
前記第1側部及び前記第2側部は、前記筒状部と別体に設けられた第1板状部材及び第2板状部材であって、
前記第1シューは、前記筒状部と前記第1板状部材及び前記第2板状部材とを締結する第1ボルトが貫通する第1ボルト孔を有し、
前記第1ベーンが当接する前記第1シューの当接面は、周方向において前記第1ボルト孔と重なることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1.
The first side portion and the second side portion are a first plate-shaped member and a second plate-shaped member provided separately from the tubular portion.
The first shoe has a first bolt hole through which a first bolt for fastening the cylindrical portion, the first plate-shaped member, and the second plate-shaped member penetrates.
A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the contact surface of the first shoe with which the first vane abuts overlaps with the first bolt hole in the circumferential direction.
前記ハウジングに対して前記ベーンロータが周方向の一方側に回転したとき、前記第1ベーンは前記第1シューと当接し、前記第1大径部は前記第1シューと当接しないことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 2.
When the vane rotor rotates to one side in the circumferential direction with respect to the housing, the first vane abuts on the first shoe, and the first large diameter portion does not abut on the first shoe. Valve timing control device for internal combustion engines.
前記第1ベーンと前記第1シューとが当接した状態で、前記第1大径部と前記第1シューの間に隙間があることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 3.
A valve timing control device for an internal combustion engine, characterized in that there is a gap between the first large diameter portion and the first shoe in a state where the first vane and the first shoe are in contact with each other.
前記第2大径部及び前記第2ベーンは、前記第1大径部及び前記第1ベーンに対して、前記ベーンロータの回転軸を挟んで反対側に配置されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1.
The internal combustion engine is characterized in that the second large-diameter portion and the second vane are arranged on opposite sides of the first large-diameter portion and the first vane with the rotation shaft of the vane rotor interposed therebetween. Valve timing control device.
前記第1ベーンは、前記第1大径部の周方向幅の中央位置よりも前記ベーンロータの回転方向の一端側に配置され、
前記第2ベーンは、前記第2大径部の周方向幅の中央位置よりも前記ベーンロータの回転方向の他端側に配置されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 5.
The first vane is arranged on one end side in the rotational direction of the vane rotor with respect to the central position of the circumferential width of the first large diameter portion.
The valve timing control device for an internal combustion engine is characterized in that the second vane is arranged on the other end side in the rotational direction of the vane rotor with respect to the central position of the circumferential width of the second large diameter portion.
前記第1ベーンは、前記第1大径部の周方向において、前記ベーンロータの回転方向の一端部に配置され、
前記第2ベーンは、前記第2大径部の周方向において、前記ベーンロータの回転方向の他端部に配置されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 6.
The first vane is arranged at one end of the vane rotor in the rotational direction in the circumferential direction of the first large diameter portion.
The valve timing control device for an internal combustion engine is characterized in that the second vane is arranged at the other end of the vane rotor in the rotational direction in the circumferential direction of the second large diameter portion.
前記第1ベーンの前記第1シュー側の周方向端面と、前記第1大径部の前記第1シュー側の周方向端面とは、径方向に連続する一連の第1平面を有し、
前記第2ベーンの前記第2シュー側の周方向端面と、前記第2大径部の前記第2シュー側の周方向端面とは、径方向に連続する一連の第2平面を有することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 7.
The circumferential end face of the first vane on the first shoe side and the circumferential end face of the first large diameter portion on the first shoe side have a series of first planes continuous in the radial direction.
The circumferential end surface of the second vane on the second shoe side and the circumferential end surface of the second large diameter portion on the second shoe side are characterized by having a series of second planes continuous in the radial direction. Valve timing control device for internal combustion engine.
前記第1ベーンは、前記第1大径部の周方向の中間位置であって、かつ前記第1収容孔の径方向外側に設けられ、
前記第1シューは、前記ロータ本体と摺接する第1先端部と、前記第1先端部よりも径方向外側に設けられ、前記第1ベーンと当接する第1根元部と、を有することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1.
The first vane is provided at an intermediate position in the circumferential direction of the first large-diameter portion and outside the radial direction of the first accommodating hole.
The first shoe is characterized by having a first tip portion that is in sliding contact with the rotor body and a first root portion that is provided radially outside the first tip portion and is in contact with the first vane. Valve timing control device for internal combustion engine.
前記第1側部及び前記第2側部は、前記筒状部と別体に設けられた第1板状部材及び第2板状部材であって、
前記第1シューは、前記筒状部と前記第1板状部材及び前記第2板状部材とを締結する第1ボルトが貫通する第1ボルト孔を有し、
前記第1根元部は、前記第1ベーンと当接した状態で、径方向において前記第1大径部と重なることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 9.
The first side portion and the second side portion are a first plate-shaped member and a second plate-shaped member provided separately from the tubular portion.
The first shoe has a first bolt hole through which a first bolt for fastening the cylindrical portion, the first plate-shaped member, and the second plate-shaped member penetrates.
A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the first root portion overlaps with the first large diameter portion in the radial direction in a state of being in contact with the first vane.
前記第1根元部は、前記第1ベーンと当接した状態で、前記第1大径部との径方向間に隙間を有し、
前記第1大径部は、前記第1シューと前記第1ベーンとによって画定される第1遅角作動室に連通する第1供給油路を有することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 10.
The first root portion has a gap in the radial direction with the first large diameter portion in a state of being in contact with the first vane.
The valve timing control device for an internal combustion engine, characterized in that the first large diameter portion has a first supply oil passage communicating with a first retard angle operating chamber defined by the first shoe and the first vane. ..
前記第2ベーンは、前記ハウジングに対して前記ベーンロータが周方向他方側に回転したときに、前記第2シューと当接することを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1.
The second vane is a valve timing control device for an internal combustion engine, characterized in that the vane rotor comes into contact with the second shoe when the vane rotor rotates to the other side in the circumferential direction with respect to the housing.
前記第1シューは、前記ロータ本体と摺接する第1先端部と、前記第1先端部よりも径方向外側に設けられ、前記第1ベーンと当接する第1根元部と、を有し、
前記第1根元部と前記筒状部の内周側との境界部に形成される第1隅アールは、前記第1根元部と前記第1先端部との境界部に形成される第2隅アールよりも小さいことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1.
The first shoe has a first tip portion that is in sliding contact with the rotor body, and a first root portion that is provided radially outside the first tip portion and is in contact with the first vane.
The first corner radius formed at the boundary between the first root portion and the inner peripheral side of the tubular portion is the second corner formed at the boundary portion between the first root portion and the first tip portion. A valve timing control device for an internal combustion engine, which is characterized by being smaller than R.
前記ハウジングは、前記筒状部において周方向に隣り合う前記複数のシューの間に形成される第3作動室をさらに有し、
前記ベーンロータは、前記ロータ本体の外周面から径方向外側へ突出し、前記第3作動室を分ける第3ベーンをさらに有し、
前記第1ベーンの周方向幅は、前記第3ベーンの周方向幅よりも大きく設定され、
前記第3ベーンは、前記複数のシューと当接しないことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1.
The housing further comprises a third working chamber formed between the plurality of shoes adjacent to each other in the circumferential direction in the cylindrical portion.
The vane rotor further has a third vane that protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the rotor body and separates the third working chamber.
The circumferential width of the first vane is set to be larger than the circumferential width of the third vane.
The third vane is a valve timing control device for an internal combustion engine, characterized in that it does not come into contact with the plurality of shoes.
前記筒状部の内周側に相対回転可能に配置され、カムシャフトと一体に回転するベーンロータであって、前記カムシャフトに固定されるロータ本体と、前記ロータ本体から径方向外側へ突出した複数の大径部と、前記複数の大径部の外周側から径方向外側へ突出し、前記筒状部の内周側と摺接する複数のベーンと、を有するベーンロータと、
前記複数の大径部に配置された複数のロック部材と、
前記ハウジングに設けられ、前記複数のロック部材が係合可能な複数のロック穴と、
を備え、
前記複数の大径部は、前記複数のシューの周方向間に形成される複数の作動室内に配置され、前記複数のロック穴を常時覆っていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 A housing having a cylindrical portion formed in a tubular shape and a plurality of shoes protruding radially inward from the inner peripheral side of the tubular portion, and rotating in synchronization with the crankshaft of an internal combustion engine.
A vane rotor that is rotatably arranged on the inner peripheral side of the cylindrical portion and rotates integrally with the camshaft, and has a rotor body fixed to the camshaft and a plurality of vanes that project radially outward from the rotor body. A vane rotor having a large-diameter portion, and a plurality of vanes protruding outward in the radial direction from the outer peripheral side of the plurality of large-diameter portions and in sliding contact with the inner peripheral side of the tubular portion.
A plurality of lock members arranged in the plurality of large diameter portions, and
A plurality of lock holes provided in the housing and to which the plurality of lock members can engage,
Equipped with
The plurality of large-diameter portions are arranged in a plurality of operating chambers formed between the plurality of shoe circumferential directions, and constantly cover the plurality of lock holes. A valve timing control device for an internal combustion engine. ..
前記複数のベーンのうちの少なくとも一部が前記複数のシューと当接した状態で、前記複数の大径部は、前記複数のシューと当接しないことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 15.
A valve timing control device for an internal combustion engine, characterized in that at least a part of the plurality of vanes is in contact with the plurality of shoes, and the plurality of large diameter portions are not in contact with the plurality of shoes. ..
前記複数の大径部は、前記ベーンロータの回転軸を挟んで設けられた1対の大径部を有し、
前記1対の大径部から延びる1対のベーンは、前記1対の大径部の周方向幅の領域内で、周方向において互いに近づく側に偏倚して配置されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 In the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 16.
The plurality of large diameter portions have a pair of large diameter portions provided so as to sandwich the rotation shaft of the vane rotor.
The pair of vanes extending from the pair of large diameter portions are characterized in that they are arranged unevenly toward each other in the circumferential direction within the region of the circumferential width of the pair of large diameter portions. Valve timing control device for internal combustion engine.
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