JP3643894B2 - Valve timing changing device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の運転中に吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更するためのバルブタイミング変更装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のバルブタイミング変更装置は、内燃機関のクランクシャフトによって回転駆動される回転体と、吸気弁または排気弁を駆動するカムシャフトとの間に設けられ、回転体に対してカムシャフトを相対回動させて吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更するようにしてある。
【0003】
例えば特開平1−92504号公報には、内燃機関のクランクシャフトによって回転されるスプロケット(回転体)と共に回転するハウジングと、このハウジング内に収容されて、カムシャフトと共に回転するロータと、このロータに放射方向に突出して設けられ、ハウジング内に複数の作動油室を形成する複数のベーンとを備え、前記作動油室に作動油を吸排してハウジングとロータとを相対回動させるようにしたバルブタイミング変更装置が示されている。
【0004】
また、前記バルブタイミング変更装置には、ハウジングとロータとの相対回動を規制する回動規制手段が設けられており、この回動規制手段は、ハウジングに形成したシリンダ穴内に係合部材(ノックピン)を摺動自在に設け、この係合部材をばね部材のばね力によって向心方向に付勢してロータに設けた係合穴内に挿入することにより、ハウジングとロータとを連繋してバルブタイミングの変更を規制する一方、係合部材を係合穴内に導かれる作動油の圧力によって係合穴内から押し出すことにより、ハウジングとロータとの連繋を解き、バルブタイミングの変更の規制を解除するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来例にあっては、前記係合穴内に作動油を導くに際して、オイルギャラリから作動油を導く導入通路をロータに形成してある。
【0006】
このため、前記ロータに長さが長い導入通路を形成する必要があるから、加工工数が嵩む虞がある。
【0007】
本発明は前記従来の実情に鑑みて案出されたもので、オイルギャラリから係合穴内に作動油を導く導入通路を形成する必要がなく、加工が容易な内燃機関のバルブタイミング変更装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項1記載の発明は、内燃機関に同期して回転される回転体と、吸気弁または排気弁を駆動するカムシャフトとの間に設けられ、回転体に対してカムシャフトを相対回動させて吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更可能であって、回転体とカムシャフトとの相対回動を規制する回動規制手段を備えた内燃機関のバルブタイミング変更装置において、
前記回転体とカムシャフトとの何れか一方と共に回転するハウジング部材と、
このハウジング部材内に収容されて、回転体とカムシャフトとの何れか他方と共に回転するベーン部材と、
このベーン部材に、放射方向に突出してハウジング部材内に円周方向に複数の作動油室を形成するベーンと、を備え、
前記回動規制手段が、ハウジング部材またはベーン部材の何れか一方に、作動油室の1つに臨んで開口するように形成され、この作動油室の作動油が導かれる係合穴と、ハウジング部材またはベーン部材の何れか他方に形成されたシリンダ穴と、このシリンダ穴内に出没自在に設けられてその先端が作動油室を横切って突出して係合穴に係合可能な係合部材と、から形成され、
前記係合穴が臨む作動油室に作動油を供給することにより、この作動油によって係合部材がシリンダ穴内に押し戻されて係合穴との係合が解除されるようにした構成にしてある。
【0009】
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明の構成において、前記シリンダ穴が、開口端側に小径部が形成され、底部側に大径部が形成された段付き状に形成されてなり、このシリンダ穴内に出没自在に設けられる係合部材が、シリンダ穴の段付き形状に整合する小径部及び大径部を備えた段付き状に形成されてなる構成にしてある。
【0010】
また、請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明の構成において、前記係合部材は、その小径部または大径部の一方が、シリンダ穴の対応する小径部または大径部に案内されて摺動する構成にしてある。
【0011】
また、請求項4記載の発明は、請求項2記載の発明の構成において、前記係合部材は、その小径部及び大径部の両方が、シリンダ穴の小径部及び大径部にそれぞれ案内されて摺動する構成にしてある。
【0012】
また、請求項5記載の発明は、請求項4記載の発明の構成において、前記係合部材の大径部とシリンダ穴の大径部との間の摺動隙間は、係合部材の小径部とシリンダ穴の小径部との間の摺動隙間よりも大きく形成されてなる構成にしてある。
【0013】
また、請求項6記載の発明は、請求項2記載の発明の構成において、前記係合部材の大径部とシリンダ穴の小径部との間に環状室が形成され、この環状室内に作動油室内の作動油が導かれる構成にしてある。
【0014】
また、請求項7記載の発明は、請求項2記載の発明の構成において、前記係合部材の大径部とシリンダ穴の小径部との間に環状室が形成され、この環状室がシリンダ穴内を介して大気開放されている構成にしてある。
【0015】
また、請求項8記載の発明は、請求項1記載の発明の構成において、前記シリンダ穴内を大気開放する通路が、シリンダ穴の筒状胴部に開口している構成にしてある。
【0016】
また、請求項9記載の発明は、請求項1または請求項2記載の発明の構成において、前記シリンダ穴は、ベーン部材またはハウジング部材にシリンダ穴部材を埋設して形成されている構成にしてある。
【0017】
また、請求項10記載の発明は、請求項9記載の発明の構成において、前記シリンダ穴部材は、ベーン部材またはハウジング部材よりも硬さが硬い材料から形成されてなる構成にしてある。
【0018】
また、請求項11記載の発明は、請求項1記載の発明の構成において、前記回動規制手段の係合穴がハウジング部材に形成され、シリンダ穴がベーン部材に放射方向に形成されると共に、係合部材がシリンダ穴内に収容されてその先端が放射方向に突出して係合穴に係合可能とされている構成にしてある。
【0019】
また、請求項12記載の発明は、請求項1記載の発明の構成において、前記係合穴が形成されたベーン部材またはハウジング部材には、作動油室側に向かって傾斜する傾斜面が形成されている構成にしてある。
【0020】
また、請求項13記載の発明は、請求項12記載の発明の構成において、前記傾斜面は硬化処理が施されている構成にしてある。
【0021】
また、請求項14記載の発明は、請求項12記載の発明の構成において、前記傾斜面は、ベーン部材またはハウジング部材に傾斜面部材を埋設して形成されている構成にしてある。
【0022】
また、請求項15記載の発明は、請求項14記載の発明の構成において、前記傾斜面部材は、ベーン部材またはハウジング部材よりも硬さが硬い材料から形成されている構成にしてある。
【0023】
また、請求項16記載の発明は、請求項14または請求項15記載の発明の構成において、前記傾斜面部材は、係合穴部材と一体に形成されている構成にしてある。
【0024】
また、請求項17記載の発明は、請求項1記載の発明の構成において、前記係合部材には、この係合部材を係合穴への係合方向に付勢するばね部材が付属している構成にしてある。
【0025】
斯かる構成においては、前記回転体が内燃機関に同期して回転され、バルブタイミング変更装置を介してカムシャフトが回転される。これによって、前記カムシャフトが吸気弁または排気弁を駆動する。
【0026】
また、前記回転体に対するカムシャフトの相対回動は、回転体とカムシャフトとの何れか一方と共に回転するハウジング部材内の作動油室に作動油を吸排して、ハウジング部材とベーン部材とを相対回動することによって行われる。この場合に、前記作動油室への作動油の吸排は、油圧制御装置によって制御可能である。
【0027】
前記回転体に対してカムシャフトが相対回動されることによって、カムシャフトの回転位相が変更され、吸気弁または排気弁の開閉タイミングが変更される。
【0028】
ここで、内燃機関の始動直後で、前記作動油室に作動油が供給されない状態では、回動規制手段の係合部材は遠心力やばね力等によって係合方向に突出し、その先端が係合穴に係合している。このため、前記回転体とカムシャフトは係合部材によって所定の係合状態が維持され、一体に回転することになる。この状態は、前記回動規制手段によって回転体とカムシャフトとの相対回動が規制され、バルブタイミングの変更が規制された状態である。
【0029】
次に、前記回動規制手段の係合部材を係合方向とは逆の係合解除方向に移動させることにより、係合部材の先端が係合穴から離脱し、係合部材と係合穴との係合が解除される。
【0030】
前記回動規制手段の係合解除は、係合穴が作動油室の1つに臨んで開口するように形成されているから、この係合穴が臨む作動油室に作動油が供給されることによって、この作動油が係合穴内にも供給される。このため、前記係合部材には、作動油室及び係合穴内の作動油圧が作用し、この係合部材は遠心力やばね力に抗して向心方向に付勢され、係合穴内から押し出されることになる。これによって、前記係合部材の先端が係合穴から離脱し、係合が解除されることになる。
【0031】
これによって、前記ハウジング部材とベーン部材とは係合部材による拘束が解除されてから、作動油室に供給される作動油圧によってハウジング部材とベーン部材とが相対回動し、カムシャフトの回転位相が変更されることにより、このカムシャフトによって駆動される吸気弁または排気弁の開閉タイミングが変更される。
【0032】
ここに、前記回動規制手段の係合穴は、作動油室の1つに臨んで開口するように形成してあるから、この係合穴が臨む作動油室に作動油が供給されることによって、この作動油室の作動油が係合穴内にも供給されることになる。このため、前記係合穴内に作動油を導くために、オイルギャラリからの格別の導入通路を形成する必要がない。
【0033】
したがって、オイルギャラリから係合穴内に作動油を導く導入通路を形成する必要がなく、加工が容易な内燃機関のバルブタイミング変更装置が得られる。
【0034】
また、前記作動油室の作動油圧を係合部材に直接作用させることができ、係合部材の迅速な作動が可能となる。
【0035】
また、請求項2記載の発明にあっては、前記シリンダ穴が小径部及び大径部を備えた段付き状に形成され、このシリンダ穴内に出没自在に設けられる係合部材がシリンダ穴の段付き形状に整合する小径部及び大径部を備えた段付き状に形成されているから、係合部材の大径部がシリンダ穴の小径部に係合することによって、係合部材がシリンダ穴から抜脱することを有利に防止できる。
【0036】
また、請求項3記載の発明にあっては、前記係合部材の小径部または大径部の一方が、シリンダ穴の対応する小径部または大径部に案内されて摺動するから、係合部材及びシリンダ穴は、互いに摺動する小径部または大径部の何れか一方を精度よく加工することで足り、加工の容易化を図ることができる。
【0037】
また、請求項4記載の発明は、前記係合部材の小径部及び大径部の両方が、シリンダ穴の小径部及び大径部にそれぞれ案内されて摺動するから、係合部材の摺動の支持点を軸方向に長く確保することができ、係合部材の倒れを防止して、円滑な摺動を成就できる。
【0038】
また、請求項5記載の発明は、前記係合部材の大径部とシリンダ穴の大径部との間の摺動隙間が、係合部材の小径部とシリンダ穴の小径部との間の摺動隙間よりも大きく形成されているから、小径部と大径部との段部に堆積しようとする摩耗粉等の異物を、大きな摺動隙間から容易に排出することができる。
【0039】
また、請求項6記載の発明は、前記係合部材の大径部とシリンダ穴の小径部との間に環状室が形成され、この環状室内に作動油室内の作動油が導かれるから、係合部材には先端のみならず環状室の油圧力が作用することになり、係合部材に対する作動油圧の受圧面積を大きくすることができ、係合部材の作動応答性を向上させることができる。
【0040】
また、請求項7記載の発明は、前記係合部材の大径部とシリンダ穴の小径部との間に環状室が形成され、この環状室がシリンダ穴内を介して大気開放されているから、環状室内の容積が変化しても圧力変化がなく、係合部材の円滑な摺動が可能となる。
【0041】
また、請求項8記載の発明は、前記シリンダ穴内を大気開放する通路が、シリンダ穴の筒状胴部に開口しているから、係合部材がシリンダ穴の底面に接した状態では、この接触面に大気圧が導かれない。このため、前記係合部材がシリンダ穴の底面に一時的に密着することが可能となり、係合部材に作用する作動油室の油圧が瞬間的に変動しても、係合部材は密着状態に保持される。これによって、前記係合部材の無用な遊動が防止され、この係合部材の摩耗や衝突音の発生が防止される。
【0042】
また、請求項9記載の発明は、前記シリンダ穴は、ベーン部材またはハウジング部材にシリンダ穴部材を埋設して形成されているから、シリンダ穴部材を任意の材料から所定の形状に容易に形成することができ、シリンダ穴の設計及び製造の自由度を高めることができる。
【0043】
また、請求項10記載の発明にあっては、前記シリンダ穴部材が、ベーン部材またはハウジング部材よりも硬さが硬い材料から形成されているから、シリンダ穴の摩耗を抑制して、耐久性を向上させることができる。
【0044】
また、請求項11記載の発明にあっては、前記回動規制手段の係合穴がハウジング部材に形成され、シリンダ穴がベーン部材に放射方向に形成されると共に、係合部材がシリンダ穴内に収容されてその先端が放射方向に突出して係合穴に係合可能としてあるから、ハウジング部材及びベーン部材が回転するとき、係合部材に作用する遠心力は係合部材の先端を係合穴に係合させる方向に作用することになる。このため、前記係合部材に遠心力が作用した場合に、この係合部材は係合穴から抜け出すことがない。
【0045】
また、請求項12記載の発明にあっては、前記係合穴が形成されたベーン部材またはハウジング部材には、作動油室側に向かって傾斜する傾斜面が形成されているから、作動油室内に突出していた係合部材の先端は、傾斜面に案内されつつ移動して、係合穴に容易に係合される。
【0046】
また、請求項13記載の発明にあっては、前記傾斜面は硬化処理が施されているから、この傾斜面の摩耗を抑制して、耐久性を向上させることができる。
【0047】
また、請求項14記載の発明にあっては、前記傾斜面は、ベーン部材またはハウジング部材に傾斜面部材を埋設して形成されているから、傾斜面部材を任意の材料から所定の形状に容易に形成することができ、傾斜面の設計及び製造の自由度を高めることができる。
【0048】
また、請求項15記載の発明にあっては、前記傾斜面部材は、ベーン部材またはハウジング部材よりも硬さが硬い材料から形成されているから、傾斜面の摩耗を抑制して、耐久性を向上させることができる。
【0049】
また、請求項16記載の発明にあっては、前記傾斜面部材は、係合穴部材と一体に形成されているから、部品点数の増加を抑制することができる。
【0050】
また、請求項17記載の発明にあっては、前記係合部材にはこの係合部材を係合穴への係合方向に付勢するばね部材が付属しているから、内燃機関の回転が極低速時や停止時であって、係合部材に作用する遠心力等が極小さいか零である場合にも、この係合部材を係合穴に確実に係合させることができる。
【0051】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳述する。
【0052】
図1は本発明の実施の形態を示す内燃機関のバルブタイミング変更装置の要部を断面して示す説明図、図2は図1のA−O−A線断面図を含む説明図、図3は図1の要部を拡大して示す断面図である。
【0053】
図において、1は内燃機関の吸気弁または排気弁を駆動するカムシャフトで、この実施の形態においては吸気弁を駆動するカムシャフトである。
【0054】
前記カムシャフト1は図外のシリンダヘッドに固定した軸受けによって回転自在に支持されている。また、前記図外の軸受けよりも図2において右側のカムシャフト1の基幹部(図示せず)には、カムが形成されており、このカムによって吸気弁が開閉駆動されるようになっている。
【0055】
2は内燃機関のフロントカバー(図示せず)側から延びるスパイダで、このスパイダ2の端部には、軸方向の通路3,4と、端面に近い側に位置する周溝5,6がそれぞれ形成してある。前記通路3は端面に開口しているけれども、この開口端を栓部材で閉塞することは任意に可能である。
【0056】
前記通路3,4のうち、通路3は一端側が半径方向通路7を介して周溝5に連通している。また、前記通路4は一端側が半径方向通路8を介して周溝6に連通している。
【0057】
17は内燃機関に同期して回転される回転体で、この回転体17は、この実施の形態において、内燃機関のクランクシャフト(図示せず)によって回転駆動されるスプロケットである。前記スプロケット17は、この実施の形態においてハウジング部材18と共に回転可能となっており、また、カムシャフト1に対して所定角度相対回動可能となっている。
【0058】
即ち、前記スプロケット17は、環状のハウジング本体19とこのハウジング本体19の両側に対峙配設された板部材20,21とからなるハウジング部材18に対して、図外の連結ボルトによって連結されている。なお、22a,22bは、前記スプロケット17、ハウジング本体19及び板部材20,21の位置決めをする位置決めピンである。
【0059】
また、前記スプロケット17は、カムシャフト1に固定される軸受け部材25の外周に軸受けされており、これによって、カムシャフト1に対して所定角度相対回動可能となっている。
【0060】
前記スプロケット17の外周側には外歯26が形成されており、この外歯26には図外のクランクシャフトによって駆動されるタイミングチェーン27が巻着される。
【0061】
前記ハウジング部材18内は全体として中空状になっており、環状のハウジング本体19の半径方向内方に向かって突出する複数(この実施の形態においては4個)の突起28を形成することによって、半径方向外方寄りに、中央部分で連結された4個の部屋29が形成してある(図1参照)。
【0062】
30は前記ハウジング部材18内に収容されたベーン部材で、このベーン部材30とハウジング部材18とを主要素として、後に詳述する相対回動手段31が構成されている。
【0063】
前記ベーン部材30は、その胴部32から放射方向に突出する複数(この実施の形態においては4個)のベーン33を有しており、このベーン33を部屋29内に配置した状態でハウジング部材18内に収容されている。
【0064】
前記ベーン部材30のベーン33が部屋29内に配置されることによって、この部屋29内にベーン33の円周方向両側に対峙して一対の作動油室34,35が区画形成される。前記一対の作動油室34,35は、この実施の形態において4組形成されている。
【0065】
前記作動油室34,35間相互の封止は、ハウジング本体19の内周側に形成した突起28の先端に設けたシール部材36をばね部材(図示せず)で押圧してベーン部材30の胴部32外周に摺接させると共に、ベーン33の先端に設けたシール部材38をばね部材39で押圧してハウジング本体19の内周に摺接させることによって成就するようにしてある。
【0066】
また、前記ベーン部材30には、スパイダ2に形成した周溝6と作動油室34とを連通する半径方向通路40が形成してあると共に、同じく周溝5と作動油室35とを連通する半径方向通路41が形成してある。
【0067】
前記半径方向通路40,41がそれぞれ連通する周溝6,5は、スパイダ2に形成した通路4,3にそれぞれ連通しているから、作動油室34,35はスパイダ2に形成した通路4,3にそれぞれ連通することになる。このため、前記通路4,3を介して作動油室34,35に作動油を選択的に吸排することによって、ハウジング部材18とベーン部材30とが相対回動することができるようになっている。
【0068】
ここに、前記スプロケット17はハウジング部材18に連結されて、カムシャフト1に対して相対回動可能となっており、これによって、相対回動手段31はスプロケット17をカムシャフト1に対して所定角度範囲内で相対回動可能となっている。したがって、前記ベーン部材30とハウジング部材18とを主要素として、スプロケット17をカムシャフト1に対して相対回動させる相対回動手段31が構成されていることになる。
【0069】
44は前記ハウジング部材18とベーン部材30との間に設けられ、ハウジング部材18とベーン部材30との相対回動を規制する回動規制手段である。前記回動規制手段44は、この実施の形態において、ベーン部材30に形成したシリンダ穴45内に収容することによって、ベーン部材30に放射方向に突出可能に設けられた係合部材47の先端を、ハウジング部材18に形成した係合穴48に係合可能とした構成にしてある。
【0070】
前記シリンダ穴45は、ベーン部材30に、詳しくはベーン部材30の胴部32外周とベーン33との間に形成した段部49に、作動油室34の1つに臨んで放射方向に開放して形成してある。また、前記シリンダ穴45は、この実施の形態においては、ベーン部材30よりも硬さの硬い材料からなる筒状のシリンダ穴部材50をシリンダ穴45に埋設することによって形成してある。このため、前記シリンダ穴45は、シリンダ穴部材50を埋設した部分が縮径され、底部側が拡径された段付き形状を呈している。即ち、前記シリンダ穴45は、開口端側に小径部45aが形成され、底部側に大径部45bが形成された段付き状に形成してある(図3参照)。
【0071】
また、前記シリンダ穴45の内部は、その底部側で、ベーン33に形成した段付き穴状の通路51を介して大気開放されており、この通路51はシリンダ穴45の胴部に開口している。即ち、前記通路51はシリンダ穴45の底面から軸方向に離れた位置に開口している。
【0072】
前記係合部材47は、シリンダ穴45の段付き形状に整合する小径部47a及び大径部47bが形成された段付き状に形成され、先端側がテーパ状に形成されており、大径部47bがシリンダ穴45の拡径された底部側(大径部45b)に位置し、小径部47aがシリンダ穴部材50の内面(シリンダ穴の小径部45a)によって支持された状態でシリンダ穴45内に収容されて、テーパ状の先端側がシリンダ穴45内から突出可能である。前記係合部材47の先端がシリンダ穴45から突出するとき、係合部材47の大径部47bがシリンダ穴45の拡径された底部側(大径部45b)に位置していることによって、係合部材47の段付き部はシリンダ穴45のシリンダ穴部材50に当接して、係合部材47がシリンダ穴45内から抜脱することを防止することが可能である。
【0073】
前記係合部材47は、作動油室34の1つに臨むシリンダ穴45内に収容されているから、この係合部材47の先端は作動室34の1つを横切って放射方向に突出し、係合穴48に係合することになる。
【0074】
また、前記係合部材47には、その先端に窪み52が形成されていると共に、大径胴部側の端面に開放する盲穴53が形成してある。これによって、前記係合部材47は軽量化が図られている。
【0075】
前記係合部材47は、この実施の形態において、小径部47aがシリンダ穴45の小径部45aに摺接案内されて摺動可能となっており、係合部材47の大径部47bとシリンダ穴45の大径部45bとの間には摺動隙間以上の大きな隙間が形成してある。
【0076】
ここで、前記係合部材47は、その小径部47aまたは大径部47bの一方が、シリンダ穴45の対応する小径部45aまたは大径部45bに案内されて摺動することが可能であって、係合部材47の大径部47bがシリンダ穴45の大径部45bに案内されるようにしてもよいものである。
【0077】
或いは、前記係合部材47は、その小径部47a及び大径部47bの両方が、シリンダ穴45の小径部45a及び大径部45bにそれぞれ案内されて摺動するようにすることが可能である。この場合に、好ましくは、前記係合部材47の大径部47aとシリンダ穴45の大径部45aとの間の摺動隙間は、係合部材47の小径部47bとシリンダ穴45の小径部45bとの間の摺動隙間よりも若干大きく形成される。
【0078】
なお、前記係合部材47の段付き形状としては、図4に示すように、矩形断面のリング部材を小径部47bの所定位置に圧入して大径部47aを形成してもよく、或いは図5に示すように、円形断面のC字状リング部材を小径部47bの所定位置に装着して大径部47aを形成するようにしてもよいものである。これらの場合には、前記係合部材47を段付き形状に加工するすることがないから、加工が容易になると共に、リング部材を軽量な材料から形成することによって、係合部材47全体の軽量化が図られることになる。
【0079】
前記係合部材47の大径部47bとシリンダ穴45の小径部45aとの間には環状室47Aが形成されるようになっており、この環状室47Aはシリンダ穴45内、即ち係合部材47の大径部47bとシリンダ穴45の大径部45bとの間の隙間及びシリンダ穴45の底部を介して、大気開放されている。
【0080】
なお、前記係合部材47の小径部47a及び大径部47bの両方が、シリンダ穴45の小径部45a及び大径部45bにそれぞれ案内されて摺動する場合には、係合部材47の大径部45bに軸方向の溝や貫通穴を形成することによって、環状室47A内を、シリンダ穴45内を介して大気開放可能である。
【0081】
前記係合穴48は、ハウジング部材18に、詳しくはハウジング本体19の内周と突起28との間に形成した段部54に、作動油室34の1つに臨んで開口するように形成してある。また、前記係合穴48は、この実施の形態においては、ハウジング本体19よりも硬さの硬い材料からなる係合穴部材55を係合穴48に埋設することによって形成してある。
【0082】
前記係合穴48の形状は、開口端側が大径のカップ状に形成されており、この係合穴48の底部には、係合部材47が係合した状態において油室56が形成されている。また、前記係合穴48内及び油室56内は、係合穴48の内面に形成した油溝57及び、ベーン部材30の段部49とハウジング部材18の段部54との間の隙間58を介して、作動油室34に連通している。
【0083】
なお、前記油溝57は、係合部材47が係合した状態で形成されることで足りるから、係合部材47のテーパ状の先端が係合穴48内へ侵入する深さを調節することによって、係合穴48の内面と係合部材47の外面との間で形成することが可能である。
【0084】
また、前記係合穴48が形成された段部54、即ちこの実施の形態においてはハウジング部材18に形成した段部54には、作動油室34側に向かって傾斜する傾斜面59が形成してある。
【0085】
前記傾斜面59には硬化処理が施されており、後述するように、係合部材47の先端との接触に際して、傾斜面59の摩耗を抑制して耐久性を向上させるようになっている。
【0086】
なお、前記傾斜面59は、図6に示すように、ベーン部材30よりも硬さの硬い材料からなる傾斜面部材60をベーン部材30に埋設して形成するようにしてもよいものである。この場合には、前記傾斜面部材60を任意の材料から所定の形状に容易に形成することができ、傾斜面59の設計及び製造の自由度を高めることができると共に、傾斜面59の摩耗を抑制して耐久性を向上させることができることになる。また、図7に示すように、前記傾斜面部材60を係合穴部材55と一体に形成する構成としてもよいものである。この場合には、部品点数の増加を抑制することができることになる。
【0087】
66は油圧給排手段である。前記油圧給排手段66は、通路3,4にそれぞれ連通する給排通路67,68と、これら給排通路67,68をオイルポンプ69からの供給通路70と貯油タンク71に連通する排出通路72とに選択的に切換えて連通させるか、または遮断する切換え弁73と、この切換え弁73を制御する制御装置74とを主要素として構成してある。前記切換え弁73はこの実施の形態において4ポート弁が採用されており、この切換え弁73を制御する制御装置74には、内燃機関の運転状態を示す各種信号が入力される。
【0088】
斯かる構成において、内燃機関の始動時で、前記オイルポンプ69から作動油が十分に供給されないとき、或いは制御装置74に最遅角状態を保つ信号が入力されている場合には、相対回動手段31のベーン部材30はハウジング部材18に対して最遅角位置にあって(図1参照)、回動規制手段44の係合部材47の先端は係合穴48に係合し、ハウジング部材18とベーン部材30とを連繋している。このため、図外のクランクシャフトからタイミングチェーン27を介して回転体としてのスプロケット17に与えられる回転駆動力は、ハウジング部材18及びベーン部材30を介してカムシャフト1に伝達される。なお、この場合に、前記ベーン部材30の段部49は、ハウジング部材18内に部屋29を形成する突起28の側面に当接可能であるが、好ましくは、ベーン33は突起28に接していない。
【0089】
前記カムシャフト1が回転することによって、内燃機関の吸気弁が駆動され、開閉制御されることになる。
【0090】
また、前記ベーン部材30がハウジング部材18に対して最遅角位置にあるとき、回動規制手段44の係合部材47は遠心力によって押圧されて、その先端が係合穴48に係合しており、ハウジング部材18とベーン部材30との間の相対回動が規制されている。このため、前記カムシャフト1が図外の吸気弁を駆動する際に、このカムシャフト1に正または負の反転トルクが作用してもベーン部材30はハウジング部材18に対して相対回動することがないから、ベーン部材30とハウジング部材18との衝突を防止でき、打音等を生じることが有利に防止される。
【0091】
次に、進角制御される場合は、前記油圧給排手段66の切換え弁73が制御装置74によって切換え制御され、給排通路68にオイルポンプ69からの供給通路70が接続されると共に、給排通路67が排出通路72に接続されることによって、オイルポンプ69からの作動油が給排通路68から、通路4、半径方向通路8、周溝6、半径方向通路40を介して作動油室34内に導かれる。また、前記作動油室34内に導かれた作動油は、隙間58及び油溝57を介して、係合部材47の先端が係合する係合穴48内(及び係合穴4の底部に設けられた油室56内)に導かれる。
【0092】
同時に、前記作動油室35内が、半径方向通路41、周溝5、半径方向通路7、通路3、給排通路67を介して排出通路72に連通することになる。
【0093】
前記作動油室34内及び回動規制手段44の係合穴48(油室56)内に作動油が導かれることにより、係合部材47には作動油室34及び係合穴48の作動油圧力が作用し、この係合部材47は遠心力に抗して向心方向に付勢され、シリンダ穴45内に押し戻される。このため、前記係合部材47の先端が係合穴48内から離脱して係合が解除され、これによって、ハウジング部材18とベーン部材30とは係合部材47による拘束が解除される。
【0094】
前記作動油室34内に作動油が供給される一方、作動油室35内が排出通路72に連通することによって、作動油室34内の油圧力がベーン33の側面に作用し、ベーン部材30をハウジング部材18に対して図1の矢印方向、即ち進角方向に回動させる。これによって、前記スプロケット17とカムシャフト1とが相対回動することになり、カムシャフト1の回転位相が変更されて、カムシャフト1は進角制御され、このカムシャフト1によって駆動される吸気弁の開閉のタイミングが早められる。
【0095】
前記カムシャフト1が進角制御され、ベーン部材30がハウジング部材18に対して最進角位置にある場合には、係合部材47は作動油室34内の油圧によってシリンダ穴45内に押し戻された状態が継続され、この係合部材47の先端はハウジング18の内周に接することはない。
【0096】
次に、油圧給排手段66の切換え弁73が制御装置74によって切換え制御され、給排通路67にオイルポンプ69からの供給通路70が接続されると共に、給排通路68が排出通路72に接続されると、オイルポンプ69からの作動油が作動油室35に導かれる。また、前記作動油室34内の作動油は、吸排通路68及び排出通路72を通じて貯油タンク71に排出される。
【0097】
前記作動油室34内の作動油が排出されることによって、係合部材47はこの係合部材47に作用する遠心力によって放射方向に突出するけれども、この係合部材47の先端はハウジング18の内周に接することはない。また、前記係合部材47がハウジング本体19の段部54よりも作動油室34側にある場合には係合穴48に係合することがないから、ハウジング部材18とベーン部材30とは、回動規制手段44による拘束が解除された状態が継続される。
【0098】
前記作動油室35内に作動油が供給される一方、作動油室34内が排出通路72に連通することによって、作動油室35内の油圧力がベーン33の側面に作用し、ベーン部材30をハウジング部材18に対して図1において反時計方向、即ち遅角方向に回動させる。これによって、前記スプロケット17とカムシャフト1とが相対回動することになり、カムシャフト1の回転位相が変更されて、カムシャフト1は遅角制御され、このカムシャフト1によって駆動される吸気弁の開閉のタイミングが遅らされることになる。
【0099】
前記カムシャフト1が遅角制御され、ベーン部材30がハウジング部材18に対して最遅角位置となる場合に、作動油室34内に突出していた係合部材47の先端は、ハウジング18の段部54に形成した傾斜面59に案内されつつ移動して、係合穴48内に再び係合される。
【0100】
また、前記ベーン部材30がハウジング部材18に対して進角方向或いは遅角方向に回動している状態で、油圧給排手段66の切換え弁73が制御装置74によって切換え制御され、給排通路67,68と供給通路70または排出通路72との連通が遮断されると、ハウジング部材18とベーン部材30とは、相対回動の中間的な位置に保持される。これによって、前記第1スプロケット17とカムシャフト1とは相対回動の中間的な位置に保持されることになり、カムシャフト1は、このカムシャフト1によって駆動される吸気弁を所望のタイミングで制御することになる。
【0101】
この場合には、前記作動油室34内は、所定の圧力状態が維持されていると共に、密閉された状態となっているから、係合部材47には遠心力が作用するけれども、この係合部材47は放射方向に突出することはなく、係合穴48に係合することがないから、ハウジング部材18とベーン部材30とは、回動規制手段44による拘束が解除された状態が継続される。
【0102】
ここに、前記回動規制手段44の係合穴48は、作動油室の1つ、即ち作動油室34に臨んで開口するように形成してあるから、この係合穴48が臨む作動油室34に作動油が供給されることによって、この作動油室34の作動油が係合穴48内にも供給されることになる。このため、前記係合穴48内に作動油を導くために、オイルギャラリからの格別の導入通路を形成する必要がない。
【0103】
したがって、オイルギャラリから係合穴48内に作動油を導く導入通路を形成する必要がなく、加工が容易な内燃機関のバルブタイミング変更装置が得られる。
【0104】
また、前記作動油室34の作動油圧を係合部材47に直接作用させることができ、係合部材47の迅速な作動が可能となる。
【0105】
また、前記シリンダ穴45が小径部45a及び大径部45bを備えた段付き状に形成され、このシリンダ穴45内に出没自在に設けられる係合部材47がシリンダ穴45の段付き形状に整合する小径部45a及び大径部45bを備えた段付き状に形成されているから、係合部材47の大径部47bがシリンダ穴45の小径部45aに係合することによって、係合部材47がシリンダ穴45から抜脱することを有利に防止できる。
【0106】
また、前記係合部材47の小径部47aが、シリンダ穴45の対応する小径部45aに案内されて摺動するから、係合部材47及びシリンダ穴45は、互いに摺動する小径部47a,45aのみを精度よく加工することで足り、加工の容易化を図ることができる。
【0107】
また、前記係合部材47の小径部47a及び大径部47bの両方が、シリンダ穴45の小径部45a及び大径部47bにそれぞれ案内されて摺動する場合には、係合部材47の摺動の支持点を軸方向に長く確保することができ、係合部材47の倒れを防止して、円滑な摺動を成就できる。また、この場合に、前記係合部材47の大径部47bとシリンダ穴45の大径部45bとの間の摺動隙間を、係合部材47の小径部47aとシリンダ穴45の小径部45aとの間の摺動隙間よりも大きく形成することにより、小径部45a,47aと大径部45b,47bとの段部に堆積しようとする摩耗粉等の異物を、大きな摺動隙間から容易に排出することができる。
【0108】
また、前記係合部材47の大径部47bとシリンダ穴45の小径部45aとの間に環状室47Aが形成され、この環状室47Aがシリンダ穴45内を介して大気開放されているから、環状室47A内の容積が変化しても圧力変化がなく、係合部材47の円滑な摺動が可能となる。
【0109】
また、前記シリンダ穴45内を大気開放する通路51が、シリンダ穴45の筒状胴部に開口しているから、係合部材47がシリンダ穴45の底面に接した状態では、この接触面に大気圧が導かれない。このため、前記係合部材47がシリンダ穴45の底面に一時的に密着することが可能となり、係合部材47に作用する作動油室34の油圧が瞬間的に変動しても、係合部材47は密着状態に保持されることになる。これによって、前記係合部材47の無用な遊動が防止され、この係合部材47の摩耗や衝突音の発生が防止される。
【0110】
また、前記シリンダ穴45は、ベーン部材30にシリンダ穴部材50を埋設して形成されているから、シリンダ穴部材50を任意の材料から所定の形状に容易に形成することができ、シリンダ穴45の設計及び製造の自由度を高めることができる。
【0111】
また、前記シリンダ穴部材50が、ベーン部材30よりも硬さが硬い材料から形成されているから、シリンダ穴45の摩耗を抑制して、耐久性を向上させることができる。
【0112】
また、前記回動規制手段44の係合穴48がハウジング部材18に形成され、シリンダ穴45がベーン部材30に放射方向に形成されると共に、係合部材47がシリンダ穴45内に収容されてその先端が放射方向に突出して係合穴48に係合可能としてあるから、ハウジング部材18及びベーン部材30が回転するとき、係合部材47に作用する遠心力は係合部材47の先端を係合穴48に係合させる方向に作用することになる。このため、前記係合部材47に遠心力が作用した場合に、この係合部材47は係合穴48から抜け出すことがない。
【0113】
また、前記係合穴48が形成されたハウジング部材18の段部54には、作動油室34側に向かって傾斜する傾斜面59が形成されているから、作動油室34内に突出していた係合部材47の先端は、傾斜面59に案内されつつ移動して、係合穴に容易に係合される。
【0114】
また、前記傾斜面59は硬化処理が施されているから、傾斜面59の摩耗を抑制して、耐久性を向上させることができる。
【0115】
図8及び図9は本発明の別の実施の形態を示す図面で、この実施の形態が前記実施の形態と変わるところは、前記係合部材47の大径部47bとシリンダ穴45の小径部45aとの間に形成された環状室47Aに作動油室34内の作動油を導くようにした点である。
【0116】
即ち、図8に示す実施の形態は、係合部材47に貫通孔47cを形成して作動油室34と環状油室47Aとを連通した構成にしてある。また、図9に示す実施の形態は、シリンダ穴部材50を埋設する前のシリンダ穴45の内周に溝45cを形成して作動油室34と環状油室47Aとを連通した構成にしてある。
【0117】
なお、その他の構成は前記実施の形態と同様であるから、同一構成部分には同一符号を付し、その重複する説明を省略する。
【0118】
斯かる構成によれば、前記係合部材47の大径部47bとシリンダ穴45の小径部45aとの間の環状室47A内に作動油室34内の作動油が導かれる。このため、前記係合部材47には先端のみならず環状室47Aの油圧力が作用することになる。
【0119】
したがって、この実施の形態においては、前記実施の形態と同様の作用効果が得られるのに加え、係合部材47に対する作動油圧の受圧面積を大きくすることができるから、係合部材47の作動応答性を向上させることができる。
【0120】
図10は本発明の更に別の実施の形態を示す図面で、この実施の形態が前記実施の形態と変わるところは、回動規制手段44の係合部材47に、この係合部材47を半径方向に付勢するばね部材46を付属させた点である。
【0121】
即ち、図10に示す実施の形態の回動規制手段44は、ベーン部材30に形成したシリンダ穴45内に収容することによって、ベーン部材30に放射方向に突出可能に設けられた係合部材47の先端を、ハウジング部材18に形成した係合穴48に係合可能な構成とすると共に、シリンダ穴45内に、係合部材47と共にこの係合部材47を放射方向に付勢するばね部材46を収容した構成にしてある。
【0122】
前記ばね部材46は、シリンダ穴45の底部に接し、他端が係合部材47に形成した盲穴53の底部に接して、係合部材47を常時放射方向に付勢している。なお、前記ばね部材46は、この実施に形態においてコイルばねが採用されているけれども、これに限らず、各種ばね部材が採用可能である。
【0123】
なお、その他の構成は前記実施の形態と同様であるから、同一構成部分には同一符号を付し、その重複する説明を省略する。
【0124】
斯かる構成にあっては、前記回動規制手段44の係合部材47は、ばね部材46のばね力によって常時放射方向に付勢される。つまり、前記係合部材47には遠心力に加えて、ばね部材46のばね力が作用することになる。
【0125】
したがって、この実施の形態においては、前記実施の形態と同様の作用・効果が得られるのに加え、係合部材47にはこの係合部材47を放射方向に付勢するばね部材46が付属しているから、内燃機関の回転が極低速時や停止時であって、係合部材47に作用する遠心力が極めて小さいか零である場合にも、この係合部材47を係合穴48に確実に係合させることができる。
【0126】
以上、実施の形態を図面に基づいて説明したが、具体的構成はこの実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、前記回動規制手段44を、ハウジング18の段部54に形成した係合穴48に、ベーン部材30の段部49に放射方向に出没自在に設けた係合部材47の先端を係合可能とした構成について述べたが、ベーン部材30の段部49に係合穴48を形成し、ハウジング部材18の段部54に係合部材47を設ける構成としてもよい。
【0127】
また、前記係合部材47をベーン部材30の回転軸に平行な軸方向に設ける構成としてもよい。
【0128】
また、前記カムシャフト1を進角制御する実施の形態について述べたが、遅角制御するバルブタイミング変更装置に採用することも可能である。
【0129】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、オイルギャラリから係合穴内に作動油を導く導入通路を形成する必要がなく、加工が容易な内燃機関のバルブタイミング変更装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す内燃機関のバルブタイミング装置の要部を断面して示す説明図である。
【図2】図1のA−O−A線断面図を含む説明図である。
【図3】図1の要部を拡大して示す断面図である。
【図4】係合部材の別の実施の形態を示す要部断面図である。
【図5】係合部材の別の実施の形態を示す要部断面図である。
【図6】傾斜面の別の実施の形態を示す要部断面図である。
【図7】傾斜面の別の実施の形態を示す要部断面図である。
【図8】本発明の別の実施の形態を示す、図3と同様な図面である。
【図9】本発明の別の実施の形態を示す、図3と同様な図面である。
【図10】本発明の更に別の実施の形態を示す図1と同様な図面である。
【符号の説明】
1 カムシャフト
17 スプロケット(回転体)
18 ハウジング部材
30 ベーン部材
31 相対回動手段
33 ベーン
34 作動油室
44 回動規制手段
45シリンダ穴
47 係合部材
48 係合穴[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve timing changing device for changing the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve during operation of an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
This type of valve timing changing device is provided between a rotating body that is rotationally driven by a crankshaft of an internal combustion engine and a camshaft that drives an intake valve or an exhaust valve, and rotates the camshaft relative to the rotating body. The opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve is changed by moving.
[0003]
For example, JP-A-1-92504 discloses a housing that rotates together with a sprocket (rotating body) rotated by a crankshaft of an internal combustion engine, a rotor that is housed in the housing and rotates together with a camshaft, A valve that protrudes in the radial direction and includes a plurality of vanes that form a plurality of hydraulic oil chambers in the housing, and the hydraulic oil is sucked into and discharged from the hydraulic oil chambers to rotate the housing and the rotor relative to each other. A timing change device is shown.
[0004]
Further, the valve timing changing device is provided with a rotation restricting means for restricting relative rotation between the housing and the rotor, and the rotation restricting means is provided in an engagement member (a knock pin) in a cylinder hole formed in the housing. ) Is slidable, and the engaging member is urged in the centripetal direction by the spring force of the spring member and inserted into the engaging hole provided in the rotor, so that the housing and the rotor are connected to each other to provide valve timing. While the change of the valve timing is restricted, the engagement member is pushed out of the engagement hole by the pressure of the hydraulic oil guided into the engagement hole, so that the connection between the housing and the rotor is released, and the restriction on the change of the valve timing is released. It has become.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional example, when introducing the hydraulic oil into the engagement hole, an introduction passage for introducing the hydraulic oil from the oil gallery is formed in the rotor.
[0006]
For this reason, since it is necessary to form a long introduction passage in the rotor, there is a possibility that the number of processing steps increases.
[0007]
The present invention has been devised in view of the above-described conventional situation, and provides a valve timing changing device for an internal combustion engine that is easy to process without the need to form an introduction passage for introducing hydraulic oil from an oil gallery into an engagement hole. The purpose is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Accordingly, the invention described in
A housing member that rotates together with either the rotating body or the camshaft;
A vane member housed in the housing member and rotated together with either the rotating body or the camshaft;
The vane member includes a vane that protrudes in the radial direction and forms a plurality of hydraulic oil chambers in the circumferential direction in the housing member,
The rotation restricting means is formed in either one of the housing member or the vane member so as to open toward one of the hydraulic oil chambers, and an engagement hole through which the hydraulic oil in the hydraulic oil chamber is guided, and the housing A cylinder hole formed in either the member or the vane member, and an engagement member provided so as to be able to protrude and retract in the cylinder hole, the tip of which protrudes across the hydraulic oil chamber and engages with the engagement hole; Formed from
By supplying the hydraulic oil to the hydraulic oil chamber where the engagement hole faces, the engagement member is pushed back into the cylinder hole by the hydraulic oil so that the engagement with the engagement hole is released. .
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the present invention, the cylinder hole is formed in a stepped shape in which a small diameter portion is formed on the opening end side and a large diameter portion is formed on the bottom side. Thus, the engaging member provided so as to be able to protrude and retract in the cylinder hole is formed in a stepped shape having a small diameter portion and a large diameter portion that match the stepped shape of the cylinder hole.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect of the present invention, the engagement member has one of the small diameter portion and the large diameter portion guided to the corresponding small diameter portion or large diameter portion of the cylinder hole. And is configured to slide.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect of the present invention, the engaging member is guided by the small diameter portion and the large diameter portion of the cylinder hole at both the small diameter portion and the large diameter portion, respectively. And is configured to slide.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth aspect of the invention, the sliding gap between the large diameter portion of the engagement member and the large diameter portion of the cylinder hole is a small diameter portion of the engagement member. And a smaller clearance than the small diameter portion of the cylinder hole.
[0013]
According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect of the present invention, an annular chamber is formed between the large-diameter portion of the engaging member and the small-diameter portion of the cylinder hole. Indoor hydraulic oil is guided.
[0014]
According to a seventh aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect of the present invention, an annular chamber is formed between the large diameter portion of the engaging member and the small diameter portion of the cylinder hole, and the annular chamber is formed in the cylinder hole. It is set as the structure open | released to the atmosphere through.
[0015]
The invention according to
[0016]
The invention according to claim 9 is the structure of the invention according to
[0017]
The invention according to claim 10 is the structure according to claim 9, wherein the cylinder hole member is made of a material harder than the vane member or the housing member.
[0018]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the invention, the engagement hole of the rotation restricting means is formed in the housing member, and the cylinder hole is formed in the vane member in the radial direction. The engaging member is accommodated in the cylinder hole, and its tip protrudes in the radial direction so as to be engageable with the engaging hole.
[0019]
According to a twelfth aspect of the invention, in the configuration of the first aspect of the invention, the vane member or the housing member in which the engagement hole is formed is formed with an inclined surface that is inclined toward the hydraulic oil chamber side. It is set as the structure.
[0020]
The invention described in claim 13 is the configuration of the invention described in claim 12, wherein the inclined surface is subjected to a curing treatment.
[0021]
According to a fourteenth aspect of the invention, in the configuration of the twelfth aspect of the invention, the inclined surface is formed by embedding an inclined surface member in a vane member or a housing member.
[0022]
The invention according to claim 15 is the structure of the invention according to
[0023]
The invention according to claim 16 is the structure of the invention according to claim 14 or 15, wherein the inclined surface member is formed integrally with the engagement hole member.
[0024]
According to a seventeenth aspect of the invention, in the configuration of the first aspect of the invention, the engaging member is attached with a spring member that urges the engaging member in the engaging direction with respect to the engaging hole. The configuration is
[0025]
In such a configuration, the rotating body is rotated in synchronization with the internal combustion engine, and the camshaft is rotated via the valve timing changing device. Thereby, the camshaft drives the intake valve or the exhaust valve.
[0026]
In addition, relative rotation of the camshaft with respect to the rotating body causes the hydraulic oil to be sucked into and discharged from the hydraulic oil chamber in the housing member that rotates together with either the rotating body or the camshaft, so that the housing member and the vane member are relatively moved. This is done by turning. In this case, the intake and discharge of the hydraulic oil to and from the hydraulic oil chamber can be controlled by a hydraulic control device.
[0027]
By rotating the camshaft relative to the rotating body, the rotation phase of the camshaft is changed, and the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve is changed.
[0028]
Here, immediately after the start of the internal combustion engine, when the hydraulic oil is not supplied to the hydraulic oil chamber, the engaging member of the rotation restricting means protrudes in the engaging direction due to centrifugal force, spring force, etc., and its tip is engaged. Engage with the hole. For this reason, the rotary body and the camshaft are maintained in a predetermined engagement state by the engagement member, and rotate integrally. This state is a state in which the relative rotation between the rotating body and the camshaft is restricted by the rotation restricting means, and the change of the valve timing is restricted.
[0029]
Next, by moving the engaging member of the rotation restricting means in the disengaging direction opposite to the engaging direction, the tip of the engaging member is detached from the engaging hole, and the engaging member and the engaging hole Is disengaged.
[0030]
The disengagement of the rotation restricting means is formed such that the engagement hole opens toward one of the hydraulic oil chambers, so that the hydraulic oil is supplied to the hydraulic oil chamber where the engagement hole faces. As a result, the hydraulic oil is also supplied into the engagement hole. For this reason, the hydraulic pressure in the hydraulic oil chamber and the engagement hole acts on the engagement member, and the engagement member is urged in the centripetal direction against the centrifugal force and the spring force, and from the engagement hole. It will be pushed out. As a result, the tip of the engagement member is released from the engagement hole, and the engagement is released.
[0031]
As a result, the housing member and the vane member are released from the restraint by the engaging member, and the housing member and the vane member are relatively rotated by the hydraulic pressure supplied to the hydraulic oil chamber, so that the rotational phase of the camshaft is changed. By changing, the opening / closing timing of the intake valve or exhaust valve driven by the camshaft is changed.
[0032]
Here, since the engagement hole of the rotation restricting means is formed so as to open facing one of the hydraulic oil chambers, the hydraulic oil is supplied to the hydraulic oil chamber facing this engagement hole. Thus, the hydraulic oil in the hydraulic oil chamber is also supplied into the engagement hole. For this reason, it is not necessary to form a special introduction passage from the oil gallery in order to guide the hydraulic oil into the engagement hole.
[0033]
Therefore, there is no need to form an introduction passage for guiding the hydraulic oil from the oil gallery into the engagement hole, and a valve timing changing device for an internal combustion engine that is easy to process can be obtained.
[0034]
Further, the hydraulic pressure of the hydraulic oil chamber can be directly applied to the engagement member, and the engagement member can be quickly operated.
[0035]
According to a second aspect of the present invention, the cylinder hole is formed in a stepped shape having a small diameter portion and a large diameter portion, and the engagement member provided in the cylinder hole so as to be able to protrude and retract is a step of the cylinder hole. Since it is formed in a stepped shape having a small-diameter portion and a large-diameter portion that match the attached shape, when the large-diameter portion of the engaging member engages with the small-diameter portion of the cylinder hole, the engaging member becomes the cylinder hole. It is possible to advantageously prevent the removal from
[0036]
In the invention according to claim 3, since one of the small diameter portion or the large diameter portion of the engaging member slides while being guided by the corresponding small diameter portion or large diameter portion of the cylinder hole, The member and the cylinder hole need only be processed accurately with respect to one of the small diameter portion and the large diameter portion that slide with each other, and the processing can be facilitated.
[0037]
In the invention according to
[0038]
According to a fifth aspect of the present invention, the sliding gap between the large diameter portion of the engagement member and the large diameter portion of the cylinder hole is between the small diameter portion of the engagement member and the small diameter portion of the cylinder hole. Since it is formed to be larger than the sliding gap, foreign matter such as wear powder that tends to accumulate on the steps of the small diameter portion and the large diameter portion can be easily discharged from the large sliding gap.
[0039]
In the invention according to claim 6, an annular chamber is formed between the large-diameter portion of the engaging member and the small-diameter portion of the cylinder hole, and the hydraulic oil in the hydraulic oil chamber is guided into the annular chamber. Not only the tip but also the oil pressure of the annular chamber acts on the combined member, the pressure receiving area of the operating hydraulic pressure with respect to the engaging member can be increased, and the operating responsiveness of the engaging member can be improved.
[0040]
Further, in the invention according to claim 7, an annular chamber is formed between the large diameter portion of the engaging member and the small diameter portion of the cylinder hole, and the annular chamber is opened to the atmosphere through the inside of the cylinder hole. Even if the volume in the annular chamber changes, the pressure does not change, and the engagement member can slide smoothly.
[0041]
According to the eighth aspect of the present invention, since the passage that opens the inside of the cylinder hole to the atmosphere is open to the cylindrical body portion of the cylinder hole, the contact is made when the engagement member is in contact with the bottom surface of the cylinder hole. No atmospheric pressure is led to the surface. For this reason, the engaging member can be temporarily brought into close contact with the bottom surface of the cylinder hole, and even if the hydraulic pressure of the hydraulic oil chamber acting on the engaging member fluctuates momentarily, the engaging member remains in the close contact state. Retained. This prevents unnecessary movement of the engaging member, and prevents wear of the engaging member and occurrence of collision noise.
[0042]
In the invention according to claim 9, since the cylinder hole is formed by embedding the cylinder hole member in the vane member or the housing member, the cylinder hole member is easily formed from an arbitrary material into a predetermined shape. The degree of freedom in designing and manufacturing the cylinder hole can be increased.
[0043]
In the invention according to claim 10, since the cylinder hole member is formed of a material whose hardness is harder than that of the vane member or the housing member, the wear of the cylinder hole is suppressed and durability is improved. Can be improved.
[0044]
In the invention according to claim 11, the engagement hole of the rotation restricting means is formed in the housing member, the cylinder hole is formed in the radial direction in the vane member, and the engagement member is in the cylinder hole. Since the front end of the housing member and the vane member can be engaged with each other when the housing member and the vane member rotate, the distal end of the engaging member is moved to the engagement hole. Will act in the direction of engagement. For this reason, when a centrifugal force acts on the engaging member, the engaging member does not come out of the engaging hole.
[0045]
In the invention according to claim 12, since the vane member or the housing member in which the engagement hole is formed has an inclined surface inclined toward the hydraulic oil chamber side, the hydraulic oil chamber The distal end of the engaging member that protrudes to the position moves while being guided by the inclined surface, and is easily engaged with the engaging hole.
[0046]
In the invention according to claim 13, since the inclined surface is subjected to a curing treatment, wear of the inclined surface can be suppressed and durability can be improved.
[0047]
In the invention according to
[0048]
In the invention according to claim 15, since the inclined surface member is formed of a material whose hardness is harder than that of the vane member or the housing member, the wear of the inclined surface is suppressed and durability is improved. Can be improved.
[0049]
In the invention according to claim 16, since the inclined surface member is formed integrally with the engagement hole member, an increase in the number of parts can be suppressed.
[0050]
In the invention according to claim 17, since the engagement member is provided with a spring member for urging the engagement member in the engagement direction with respect to the engagement hole, the rotation of the internal combustion engine is prevented. The engaging member can be reliably engaged with the engaging hole even when the centrifugal force acting on the engaging member is extremely small or zero at extremely low speed or when stopped.
[0051]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0052]
FIG. 1 is an explanatory view showing a section of a valve timing changing device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view including a cross-sectional view taken along line A-O-A in FIG. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of FIG. 1.
[0053]
In the figure,
[0054]
The
[0055]
[0056]
Of the
[0057]
Reference numeral 17 denotes a rotating body that is rotated in synchronization with the internal combustion engine. In this embodiment, the rotating body 17 is a sprocket that is rotationally driven by a crankshaft (not shown) of the internal combustion engine. In this embodiment, the sprocket 17 can rotate together with the
[0058]
That is, the sprocket 17 is connected to a
[0059]
Further, the sprocket 17 is supported on the outer periphery of a bearing
[0060]
[0061]
The inside of the
[0062]
[0063]
The
[0064]
By arranging the
[0065]
Sealing between the
[0066]
The
[0067]
Since the
[0068]
Here, the sprocket 17 is connected to the
[0069]
[0070]
The
[0071]
Further, the inside of the
[0072]
The engaging
[0073]
Since the engaging
[0074]
The engaging
[0075]
In this embodiment, the engaging
[0076]
Here, the
[0077]
Alternatively, the
[0078]
As the stepped shape of the engaging
[0079]
An
[0080]
When both the
[0081]
The
[0082]
The shape of the
[0083]
It is sufficient that the
[0084]
Further, an
[0085]
The
[0086]
The
[0087]
66 is a hydraulic supply / discharge means. The hydraulic supply / discharge means 66 includes supply /
[0088]
In such a configuration, when the internal combustion engine is started, when the hydraulic oil is not sufficiently supplied from the oil pump 69, or when a signal for maintaining the most retarded state is input to the control device 74, the relative rotation is performed. The
[0089]
As the
[0090]
When the
[0091]
Next, when the advance angle control is performed, the switching valve 73 of the hydraulic supply / exhaust means 66 is controlled to be switched by the control device 74, the
[0092]
At the same time, the inside of the
[0093]
When the hydraulic oil is introduced into the
[0094]
While the hydraulic oil is supplied into the
[0095]
When the
[0096]
Next, the switching valve 73 of the hydraulic supply / discharge means 66 is controlled to be switched by the control device 74, the
[0097]
As the hydraulic oil in the
[0098]
While the hydraulic oil is supplied into the
[0099]
When the
[0100]
Further, the switching valve 73 of the hydraulic supply / discharge means 66 is controlled to be switched by the control device 74 in a state where the
[0101]
In this case, the inside of the
[0102]
Here, the
[0103]
Therefore, it is not necessary to form an introduction passage for introducing hydraulic oil from the oil gallery into the
[0104]
Further, the hydraulic pressure of the
[0105]
Further, the
[0106]
Further, since the small-
[0107]
Further, when both the
[0108]
Further, an
[0109]
Further, since the
[0110]
Further, since the
[0111]
In addition, since the
[0112]
In addition, an
[0113]
Further, since the stepped
[0114]
In addition, since the
[0115]
8 and 9 show another embodiment of the present invention. This embodiment differs from the above embodiment in that the
[0116]
That is, the embodiment shown in FIG. 8 has a configuration in which the
[0117]
Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.
[0118]
According to such a configuration, the hydraulic oil in the
[0119]
Therefore, in this embodiment, in addition to obtaining the same operational effects as the above-described embodiment, it is possible to increase the pressure receiving area of the operating hydraulic pressure with respect to the engaging
[0120]
FIG. 10 is a drawing showing still another embodiment of the present invention. This embodiment is different from the above embodiment in that the
[0121]
That is, the rotation restricting means 44 according to the embodiment shown in FIG. 10 is accommodated in a
[0122]
The
[0123]
Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.
[0124]
In such a configuration, the engaging
[0125]
Therefore, in this embodiment, in addition to the same operation and effect as in the previous embodiment, the engaging
[0126]
Although the embodiment has been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment and can be changed without departing from the gist of the invention. For example, the rotation restricting means 44 is engaged with the engaging
[0127]
Further, the engaging
[0128]
Moreover, although the embodiment for controlling the advance angle of the
[0129]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, there is no need to form an introduction passage for introducing hydraulic oil from the oil gallery into the engagement hole, and a valve timing changing device for an internal combustion engine that is easy to process can be obtained.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view showing a cross section of a main part of a valve timing device for an internal combustion engine showing an embodiment of the present invention.
2 is an explanatory view including a cross-sectional view taken along the line A-O-A in FIG. 1;
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of FIG. 1;
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part showing another embodiment of the engaging member.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part showing another embodiment of the engaging member.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a principal part showing another embodiment of an inclined surface.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part showing another embodiment of an inclined surface.
FIG. 8 is a view similar to FIG. 3, showing another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view similar to FIG. 3, showing another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view similar to FIG. 1 showing still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Camshaft
17 Sprocket (Rotating body)
18 Housing member
30 Vane member
31 Relative rotation means
33 Vane
34 Hydraulic oil chamber
44 Rotation restricting means
45 cylinder holes
47 Engagement member
48 engagement hole
Claims (17)
前記回転体とカムシャフトとの何れか一方と共に回転するハウジング部材と、
このハウジング部材内に収容されて、回転体とカムシャフトとの何れか他方と共に回転するベーン部材と、
このベーン部材に、放射方向に突出してハウジング部材内に円周方向に複数の作動油室を形成するベーンと、を備え、
前記回動規制手段が、ハウジング部材またはベーン部材の何れか一方に、作動油室の1つに臨んで開口するように形成され、この作動油室の作動油が導かれる係合穴と、ハウジング部材またはベーン部材の何れか他方に形成されたシリンダ穴と、このシリンダ穴内に出没自在に設けられてその先端が作動油室を横切って突出して係合穴に係合可能な係合部材と、から形成され、
前記係合穴が臨む作動油室に作動油を供給することにより、この作動油によって係合部材がシリンダ穴内に押し戻されて係合穴との係合が解除されることを特徴とする、内燃機関のバルブタイミング変更装置。An intake valve or an exhaust valve is provided between a rotating body that rotates in synchronization with the rotation of the internal combustion engine and a camshaft that drives an intake valve or an exhaust valve, and the camshaft is rotated relative to the rotating body. In the valve timing changing device for an internal combustion engine provided with a rotation restricting means for restricting relative rotation between the rotating body and the camshaft, the opening / closing timing of the engine can be changed.
A housing member that rotates together with either the rotating body or the camshaft;
A vane member housed in the housing member and rotated together with either the rotating body or the camshaft;
The vane member includes a vane that protrudes in the radial direction and forms a plurality of hydraulic oil chambers in the circumferential direction in the housing member,
The rotation restricting means is formed in either one of the housing member or the vane member so as to open toward one of the hydraulic oil chambers, and an engagement hole through which the hydraulic oil in the hydraulic oil chamber is guided, and the housing A cylinder hole formed in either the member or the vane member, and an engagement member provided so as to be able to protrude and retract in the cylinder hole, the tip of which protrudes across the hydraulic oil chamber and engages with the engagement hole; Formed from
By supplying hydraulic oil to the hydraulic oil chamber facing the engagement hole, the engagement member is pushed back into the cylinder hole by the hydraulic oil, and the engagement with the engagement hole is released. Engine valve timing change device.
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