JP3963210B2 - Valve timing control 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、内燃機関のバルブタイミング制御装置およびその輸送方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、バルブタイミング制御装置におけるクランク角もしくはカム角を検出するにあたって、取付スペースの関係で、検出装置および検出媒体であるセンサプレート(ターゲットプレートやタイミングティースともいう)を装置の先端側に設けるものが考えられている。
【0003】
また、ベーンロータに摺動可能に設けられたロックピン(ロック部材)と、このロックピンが挿入して係合可能にハウジングに設けられた挿入孔とを備えた拘束手段を設け、この拘束手段によりベーンロータを最遅角位置などの所定位置で拘束し、低圧時のベーンロータのバタツキを防止する技術が知られている。この技術において、ベーンロータ内に収容したロックピンが遠心力の影響を受けないようにするためには、ロックピンを回転軸と平行に移動させるようにするのが好ましいことが知られている。すなわち、この構成では、ロックピンのロック穴をハウジングのカムシャフト側に設けることでロックピンとカムシャフトとの距離が縮まり、ロックピンの振れが少なくなることで、ロックピンのロック解除に必要なストローク量を抑えて、ロック解除操作が容易となる。
さらに、このような従来技術では、一般には、ロックピンは、ハウジングにおいてカムシャフトと反対側から組み付け、ハウジング本体と封止部材とを固定する固定ボルトはカムシャフト側から組み付けるようになっている。しかし、この構造では、組付作業がハウジングの両側のそれぞれからとなるため、組付性に問題があり、組付の容易性を確保するためには、ロックピンと固定ボルトの組み付け方向を一定方向とすることが望まれている。
【0004】
また、軸方向に限られた寸法範囲で、これらの課題を全て解決するために、センサプレートをハウジングの先端側(カムシャフトと反対側)に設け、さらに固定ボルトを先端側から挿入しようとした場合、ボルトの頭が断面四角形状となるような六角ボルトを用いると、センサがボルトの頭をセンサプレートであると誤判断してしまうことがあった。したがって、この誤検出を防止するにはセンサプレートをハウジングおよび固定ボルトから離して配置する必要があり、装置の軸方向寸法が大きくなり車両搭載性が悪化する。
【0005】
本願発明は、上述のような従来の問題点に着目して成されたもので、センサの誤検出防止を、軸方向寸法を短くすること、および組付容易性を確保することと同時に達成可能と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する。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、
内燃機関の駆動軸から回転が伝達される回転伝達部材と、
前記回転伝達部材とカムシャフトの一方に固定され、内部に作動室空間を有するハウジング本体と作動室空間を封止する封止部材とを備えたハウジングと、
前記ハウジング本体と前記封止部材とを固定する固定ボルトと、
前記作動室空間に収容され、径方向に突出したベーンを有、前記回転伝達部材と前記カムシャフトの他方に固定されるベーンロータと、
前記ハウジングと前記ベーンロータとの間で、前記ベーンによって画成される進角室または遅角室を形成し、前記進角室または前記遅角室へ流体の給排が行われる少なくとも1つの圧力室と、
前記ベーンロータ内に前記ベーンロータの回転軸方向に移動可能に保持され、前記カムシャフト側に移動することで前記ハウジングと前記ベーンロータとの回転位相を拘束可能で先端側に移動することで拘束が解除される拘束部材と、
前記ベーンロータと前記ハウジングの一方の先端に固定され、前記カムシャフトの回転角を検出するためのセンサプレートと、
前記センサプレートの先端部表面に対向するよう軸方向に配置された前記センサプレートの回転を検出するセンサとを有し、
前記固定ボルト、前記センサプレートとハウジングとの間、先端側から前記カムシャフト側に向かって挿入固定され、前記固定ボルトの頭部の断面形状は、先端側が基端側よりも小さいとともに、先端から離れるにしたがって広くなる側面を有した形状に形成されていることを特徴とする手段とした。
【0007】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記ベーンロータの軸方向に摺動可能に設けられたロック部材と、前記ハウジングに設けられ、前記ロック部材が出入り可能な挿入孔とを含んでなる拘束手段であって、前記ロック部材が挿入孔に挿入された拘束状態と、前記ロック部材が挿入孔に挿入されない非拘束状態とに切り替えられ、
前記挿入孔は、前記ハウジングの前記カムシャフト側に設けられ、前記ロック部材は、前記封止部材が固定される側から挿入可能に構成したことを特徴とする手段とした。
【0008】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記固定ボルトは、ボタンボルトであることを特徴とする手段とした。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記センサは、前記固定ボルトの検出信号のピークより前記センサプレートの検出信号のピークが高い出力信号を出力することを特徴とする手段とした。
【0009】
【発明の作用および効果】
本発明では、ハウジング本体と封止部材とを固定する固定ボルトを、その頭部の断面形状が、先端側が基端側よりも小さいとともに、先端から離れるにしたがって広くなる側面を有した形状に形成して、固定ボルトの先端部に直角に近い角度のエッジが生じることが無く、センサプレートとハウジングとの間に固定ボルトを設けた軸方向寸法を抑えた構造であっても、固定ボルトをセンサプレートと誤検出することがないという効果が得られる。
特に、本発明では、センサプレートの先端部表面に対向するよう軸方向に配置された前記センサプレートの回転を検出するセンサを有した構成において、高い誤判断防止効果を得ることができる。
また、請求項2に記載の発明では、拘束手段としてのロック部材と固定ボルトとの挿入方向が同一であるため、高い組付性が得られるという効果を上記効果と同時に得ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態の内燃機関のバルブタイミング制御装置は、請求項1,3,4に記載の発明に対応するものである。
【0011】
図1は実施の形態の内燃機関のバルブタイミング制御装置を示す横断面図、図2はその縦断面図である。
図1において2はカムシャフトである。このカムシャフト2は、図外の吸気弁と排気弁の少なくとも一方を開閉駆動するものである。
【0012】
前記カムシャフト2は、ハウジング1から駆動力を伝達される。
このハウジング1は、筒状のハウジング本体4と、このハウジング本体4のカムシャフト2側を塞ぐ封止部材としての機能と図外のエンジンから回転が入力される回転伝達部材としての機能とを併せ持つスプロケット3と、前記ハウジング本体4のカムシャフト2とは反対側を塞ぐ封止部材としてのフロントプレート5とにより構成されている。
【0013】
前記スプロケット3は、図外のチェーンを介して図外のエンジン駆動軸としてのクランクシャフトから駆動力を伝達されてクランクシャフトと同期して回転する。なお、エンジン駆動軸から動力を伝達する部材としては、チェーンやベルトやギヤなどを用いることができ、また、これらから回転が伝達される部材としては、図示のスプロケットの他、ベルトで駆動されるプーリやギヤどうしで駆動されるギヤなどが考えられる。
【0014】
前記スプロケット3には、固定ボルト13を締結するボルト穴3bが形成されているとともに、ハウジング本体4およびフロントプレート5には、各ボルト穴3bと同軸にボルト挿入孔4b,5bが形成されている。したがって、前記固定ボルト13を各ボルト挿通穴4b,5bに挿通させてボルト穴3bに締結することにより、スプロケット3とハウジング本体4とフロントプレート5とが同軸に一体的に締付固定されている。
なお、図示の例では、スプロケット3をハウジング1のカムシャフト2側を塞ぐ部材を兼ねる構成としたが、この回転伝達部材は、ハウジング1のどこに設けられていてもよく、カムシャフト2側とは反対側のフロントプレート5側やハウジング本体4の外周に設けてもよい。
【0015】
前記ハウジング1の内部にはベーンロータ6が相対回動可能に同軸に設けられている、このベーンロータ6がカムシャフト2の先端部にボルト17により固定されている。
このベーンロータ6は、軸心部において略円柱形状を成すロータ部61と、このロータ部61から外径方向に突出して一体に設けられたベーン62と、ロータ部61において軸心部に形成されて前記ボルト17を貫通させる貫通孔65およびボルト17の頭部を収容する収容孔67とを備えている。また、各ベーン62の先端面にはシール部材66が装着されている。
一方、前記ハウジング本体4の内部には、図2に示すように軸方向視で略扇形状を成す4つの空間部(特許請求の範囲の圧力室に相当する)41が形成されている。そして、各空間部41には、前記ベーン62が収容され、このベーン62を挟んで周方向の両側に進角室81と遅角室82とが形成されている。
したがって、進角室81に作動液を供給するとともに、遅角室82から作動液を排出させると、ベーンロータ6がハウジング本体4に対して進角室81の容積を拡大する方向に相対回動し、これによりカムシャフト2がスプロケット3に対して、相対的に進角方向に回動する。
一方、前記遅角室82に作動液を供給するとともに、進角室81から作動液を排出させると、ベーンロータ6がハウジング本体4に対して遅角室82の容積を拡大する方向に相対回動し、これによりカムシャフト2がスプロケット3に対して遅角方向に相対的に回動する。
【0016】
なお、前記ハウジング4の内周部には、進角室81と遅角室82とを画成するシール部材44が設けられている。
また、図示の例においてスプロケット3は、ハウジング1において進角室81および遅角室82を封止する部材を兼ねているが、回転伝達部材は、これら両室81,82を封止する部材とは全く別体に形成してもよい。
また、図示の例では、進角室81と遅角室82とは、4対形成したが、これらは少なくとも一対あればよいもので、4対に限られるものではない。
【0017】
前記進角室81および遅角室82への作動液の給排は、図外の電磁比例弁およびポンプにより成される。
この作動液の給排の構造について説明すると、前記収容孔67には軸部材7が挿入されている。この軸部材7には、油路部材71を介して図外の電磁比例弁から作動液が給排される進角側回路72と遅角側回路73とが形成されている。
また、軸部材7の外周には、1つの外側シール材74と2つの内側シール材75とが装着され、軸部材7の先端側に形成された遅角側連通室76と、両シール材74,75に挟まれた進角側連通室77とが形成されている。そして、進角側連通室77が図2に示すベーンロータ6に径方向に形成された連通孔6fにより進角室81と接続され、前記遅角側連通室76が同じく径方向に形成された連通孔6sにより遅角室82と接続され、これにより図外の電磁比例弁の切替により進角室81と遅角室82に対する作動液の給排が可能な構成となっている。
なお、前記ポンプは、内燃機関を潤滑するために用いるオイルポンプであっても専用のポンプを設けてもかまわない。
【0018】
さらに、本実施の形態にあっては、電磁比例弁およびポンプが非作動状態であるときに、ベーンロータ6をハウジング1に対して所定の位置(エンジン始動時に配置する位置)である最遅角位置に保持する拘束手段9が設けられている。
この拘束手段9は、ロック部材としてのロックピン91およびロック穴部材92を備えている。
前記ロックピン91は、ベーンロータ6のベーン62の1つにおいて軸方向に穿設された摺動穴63に摺動自在に支持されている。なお、前記ベーンロータ6の端面には、前記摺動穴63を常時外部と連通してロックピン91の摺動時に圧力を抜くための連通溝69が形成されている。この連通溝69は、一端が摺動穴63に接続され、他端は前記フロントプレート5の軸心部に形成された内周穴51の内周端よりも軸心側まで延在され、この内周穴51を通じて外部との連通を行っている。
【0019】
一方、前記スプロケット3には、円形のロック用穴3hが形成され、このロック用穴3hには、スプロケット3よりも高硬度の素材により前記ロックピン91を挿通可能な内径の挿入孔92hを有した有底筒状に形成されたロック穴部材92がきつく嵌合されている。
したがって、図3に示すように、ロックピン91がロック穴部材92に差し込まれたときにはスプロケット3とベーンロータ6は相対回動不可能な状態となる。なお、このようにロックピン91がロック穴部材92の挿入孔92hに差し込まれて係合した状態を拘束状態と称し、ロック穴部材92の挿入孔92hから離脱して係合していない状態を非拘束状態と称することにする。
また、ロック部材として円筒形状のロックピン91を示したが、その形状は、円筒形状に限られず、多角形形状のものでもかまわない。また、前記ロックピン91は、先端部は絞り形状としてコンタミが引っかかるのを防止しているが、その形状としては、このような形状に限られるものではない。
また、ロック穴部材92は、図示の例では有底筒状のものを示したが、有底筒状のものに限られず、リング形状のものであってもかまわない。
【0020】
前記ロックピン91の拘束状態と非拘束状態との切り替えは、リターンスプリング94および両室81,82に供給される油圧により行われる。
すなわち、前記ロックピン91は、穴91hを有した筒状に形成されているとともに、基端部にフランジ91fが形成されている。一方、前記ベーンロータ6に形成された摺動穴63には、前記ロックピン91のフランジ91fと係合する段部が形成され、さらに、前記摺動穴63の内径と略同径の外径を有して前記フロントプレート5に突き当てられた頭部93hと、前記ロックピン91の穴91hに差し込まれた軸部93rとを有したリテーナ93が設けられている。
【0021】
そして、リテーナ93の頭部93hと前記穴91hの底部との間に、前記ロックピン91を前記拘束状態方向に付勢するリターンスプリング94が設けられている。
また、前記ロックピン91は、図示のようにフランジ91fにおいて段付形状に形成されており、図示は省略するがこのフランジ91fに対して遅角室82の流体圧が供給されるとともに、ロックピン91の先端部に進角室81の流体圧が供給され、両室81,82の一方に流体圧が供給されると、ロックピン91がリターンスプリング94の付勢力に抗してロックピン91がストロークする構成となっている。
【0022】
したがって、ポンプが非駆動状態で両室81,82に圧力が供給されていないときには、ロックピン91には圧力が作用せず、ロックピン91はリターンスプリング94の付勢力により拘束状態方向に付勢される。よって、ベーンロータ6が最遅角位置に配置されたときには、ロックピン91の先端部が、図1に示すようにロック穴部材92に挿入されて、ベーンロータ6とスプロケット3との相対回動が規制される。
また、図外のエンジンを駆動させてポンプに圧力が発生され、かつ、電磁比例弁20から進角室81あるいは遅角室82に液圧が供給されたときには、ロックピン91は、リターンスプリング94の付勢力に抗してロック解除ポジションに摺動する。
なお、ロックピン91とロック穴部材92とのロックを解除する手段としては、図示の例では、液圧で行うものを示したが、これに限らず、電磁力などの他の手段を用いて係脱させるものを用いてもよい。
【0023】
前記ベーンロータ6において、フロントプレート5の軸心部に開口された内周穴51から突き出された軸部68に、センサプレート100がフロントプレート5と略平行に固定されている。
図3はこのセンサプレート100を示すもので、図において(b)が正面図,(a)が図3(b)のSa−Sa断面図である。
この図に示すように、前記センサプレート100は、前記軸部68に固定されるリング部材101と、このリング部材101から外径方向に突出された4本の腕部102とを備えている。
【0024】
また、図1に示すように、前記固定ボルト13は、その頭部13hの軸方向寸法L(図4参照)が、締付固定時に前記センサプレート100と干渉しない寸法に形成され、かつ、図4の固定ボルト13の側面図に示すように、先端面13tの面積が基部13bの面積よりも小さく、断面形状が先端面13tから基部13bに向かって面積が徐々に広がるように湾曲した形状に形成されたいわゆるボタンボルトが用いられている。なお、この固定ボルト13としては、要するに、頭部13hの断面形状が、六角ボルトのように略四角形状ではなく、先端側から基端部に向かって面積が広がっていて先端部に直角や鋭角の角部を有しない形状であれば、例えば略半円形状や略台形状などの断面形状のものを用いてもよい。
【0025】
前記センサプレート100の腕部102の先端部表面に検出部111が対向するようにして電磁ピックアップなどのセンサ110が設けられている。このセンサ110は、その検出部111の正面に金属のエッジが通過したときに信号を出力するものである。
【0026】
図5はこのセンサ110の出力を示したもので、同図(a)はフロントプレート5に六角ボルトを締め付けた構成において六角ボルトのみが通過したときの信号、同図(b)は固定ボルト13などのボタンボルトのみが通過したときの信号、同図(c)はセンサプレート100の腕部102のみが通過したときの信号、同図(d)は実施の形態の固定ボルト13に替えて六角ボルトを設けた構成において六角ボルトとセンサプレート100の腕部102が通過したときの信号、同図(e)は実施の形態のバルブタイミング制御装置において固定ボルト13とセンサプレート100の腕部102とが通過したときの信号を示している。
【0027】
このように本実施の形態にあっては、ハウジング1を締め付ける固定ボルト13の頭部13hの形状を、先端部にエッジのない形状に形成したために、固定ボルト13を検出する信号のピークPBとセンサプレート100の腕部102を検出する信号のピークPPとの差Eが、六角ボルトを検出する信号のピークP6と腕部102を検出する信号のピークPPとの差Dよりも大きな値となる。
よって、本実施の形態にあっては、固定ボルト13として六角ボルトを用いた場合と比較して固定ボルト13をセンサプレート100の腕部102と誤検出し難くなる。
【0028】
また、本実施の形態にあっては、従来技術でも述べたように、ロックピン91を軸方向に摺動させるとともに挿入孔92hとが係合する位置をカムシャフト2に近い位置としており、ロックピン91が遠心力の影響を受け難く、ロック解除操作が容易である。
また、ロックピン91、固定ボルト13、センサプレート100の組付方向が共通しており、組付作業性に優れる。
さらに、固定ボルト13を上述のようにセンサプレート100と同じ側に設けるとともに、固定ボルト13として、頭部13hの形状が先端面13tから基部13bに向けて断面積が徐々に広がる形状のボタンボルトを用いたため、フロントプレート5とセンサプレート100との間隔を抑えて装置全体の軸方向寸法を小さく抑えることができる。
【0029】
以上説明したように、本実施の形態の内燃機関のバルブタイミング制御装置にあっては、ロックピン91,固定ボルト13,センサプレート100をハウジング1の同一方向から組み付けるようにして組付容易性を確保するとともに装置の軸方向寸法を小さく抑えることと、センサ110が誤検出するのを防止することの両立を図ることができるという効果が得られる。
【0030】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
例えば、実施の形態では、センサプレートをベーンロータに固定した例を示したが、要は、このセンサプレートはカムシャフトと一体の部材に設ければよいものであり、カムシャフトをハウジングに結合させた構成ではセンサプレートをハウジングに固定する構成としてもよい。すなわち、ハウジングとベーンロータは、その一方に回転伝達部材を結合し、他方にカムシャフトを結合する。よって、回転伝達部材をベーンロータに結合させた構成では、カムシャフトをハウジングに結合させる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態の内燃機関のバルブタイミング制御装置を示す横断面図である。
【図2】実施の形態の内燃機関のバルブタイミング制御装置を示す縦断面図である。
【図3】実施の形態の内燃機関のバルブタイミング制御装置におけるセンサプレートを示す断面図(a)および正面図(b)である。
【図4】実施の形態の内燃機関のバルブタイミング制御装置における固定ボルトを示す側面図である。
【図5】実施の形態の内燃機関のバルブタイミング制御装置におけるセンサの出力を示す出力特性図である。
【符号の説明】
1 ハウジング
2 カムシャフト
3 スプロケット
3b ボルト穴
3h ロック用穴
4 ハウジング本体
4b ボルト挿入孔
5 フロントプレート
5b ボルト挿入孔
6 ベーンロータ
6f 連通孔
6s 連通孔
7 軸部材
9 拘束手段
13t 先端面
13 固定ボルト
13b 基部
13h 頭部
17 ボルト
20 電磁比例弁
41 空間部
44 シール部材
51 内周穴
61 ロータ部
62 ベーン
63 摺動穴
65 貫通孔
66 シール部材
67 収容孔
68 軸部
69 連通溝
71 油路部材
72 進角側回路
73 遅角側回路
74 外側シール材
75 内側シール材
76 遅角側連通室
77 進角側連通室
81 進角室
82 遅角室
91f フランジ
91 ロックピン
91h 穴
92 ロック穴部材
92h 挿入孔
93 リテーナ
93r 軸部
93h 頭部
94 リターンスプリング
100 センサプレート
101 リング部材
102 腕部
110 センサ
111 検出部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve timing control device for an internal combustion engine and a transportation method thereof.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
Conventionally, when detecting a crank angle or a cam angle in a valve timing control device, a sensor plate (also referred to as a target plate or timing teeth) as a detection device and a detection medium is provided on the front end side of the device due to the mounting space. It is considered.
[0003]
Also provided is a restraining means having a lock pin (lock member) provided slidably on the vane rotor and an insertion hole provided in the housing so that the lock pin can be inserted and engaged with the lock pin. A technique is known in which the vane rotor is restrained at a predetermined position such as the most retarded angle position to prevent fluttering of the vane rotor at a low pressure. In this technique, it is known that it is preferable to move the lock pin parallel to the rotation axis so that the lock pin accommodated in the vane rotor is not affected by the centrifugal force. In other words, in this configuration, by providing the lock pin lock hole on the camshaft side of the housing, the distance between the lock pin and the camshaft is reduced, and the lock pin swing is reduced, so that the stroke required for unlocking the lock pin is reduced. The amount is reduced and the unlocking operation becomes easy.
Further, in such a conventional technique, generally, the lock pin is assembled from the side opposite to the camshaft in the housing, and the fixing bolt for fixing the housing body and the sealing member is assembled from the camshaft side. However, in this structure, the assembly work is performed on both sides of the housing, so there is a problem with the assembly, and in order to ensure ease of assembly, the assembly direction of the lock pin and the fixing bolt is fixed. It is hoped that.
[0004]
In addition, in order to solve all of these problems in a limited dimension range in the axial direction, a sensor plate is provided on the front end side of the housing (opposite side of the camshaft), and a fixing bolt is inserted from the front end side. In such a case, if a hexagonal bolt having a square bolt cross section is used, the sensor may erroneously determine that the bolt head is a sensor plate. Therefore, in order to prevent this erroneous detection, it is necessary to dispose the sensor plate away from the housing and the fixing bolt, and the axial dimension of the apparatus becomes large, and the vehicle mountability deteriorates.
[0005]
The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned conventional problems, and can prevent sensor misdetection simultaneously with shortening the axial dimension and ensuring ease of assembly. It is an object of the present invention to provide a valve timing control device for an internal combustion engine.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1
A rotation transmission member for transmitting rotation from a drive shaft of the internal combustion engine;
A housing having a housing body fixed to one of the rotation transmission member and the camshaft and having a working chamber space therein and a sealing member for sealing the working chamber space;
A fixing bolt for fixing the said sealing member and the housing body,
A vane rotor which said working chamber is accommodated in the space, have a vane protruding radially, is fixed to the other of the cam shaft and the rotation transmitting member,
Between the vane rotor and the housing, wherein the forming the advance chamber or retard chamber defined by the vanes, at least one pressure chamber which supply and discharge of fluid is performed to the advanced angle chamber or the retarded angle chamber When,
The vane rotor within movably held in the direction of the rotation axis of the vane rotor, the restraint by moving the rotational phase between the vane rotor and the housing to allow a distal end side restraint by moving the camshaft is released A restraining member
Fixed to one of the distal end of the said vane rotor housing, a sensor plate for detecting the rotation angle of the cam shaft,
A sensor for detecting the rotation of the sensor plate disposed in the axial direction so as to face the front surface of the sensor plate;
The fixing bolts, between the sensor plate and the housing, is inserted and fixed toward the camshaft side from the front end side, cross-sectional shape of the head of the fixing bolt, the tip end is smaller than the proximal end side, It is a means characterized in that it is formed in a shape having a side surface that becomes wider as it goes away from the tip.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the valve timing control device for an internal combustion engine according to the first aspect,
A restraining means including a lock member provided to be slidable in the axial direction of the vane rotor, and an insertion hole provided in the housing through which the lock member can enter and exit, wherein the lock member is provided in the insertion hole. It is switched between the inserted restraint state and the non-restraint state in which the lock member is not inserted into the insertion hole,
The insertion hole is provided on the camshaft side of the housing, and the lock member is configured to be insertable from a side to which the sealing member is fixed .
[0008]
The invention according to claim 3 is the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The fixing bolt is a button bolt .
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of the first to third aspects, wherein the sensor is based on a peak of a detection signal of the fixed bolt. An output signal having a high peak of the detection signal of the plate is output.
[0009]
Operation and effect of the invention
In the present invention, the fixing bolt for fixing the housing main body and the sealing member is formed into a shape having a side surface that has a cross-sectional shape of the head portion that is smaller at the distal end side than the proximal end side and becomes wider as it is separated from the distal end side. Even if the structure has a structure in which the fixing bolt is provided between the sensor plate and the housing and the axial dimension is suppressed, the fixing bolt can be used as a sensor. The effect of not erroneously detecting the plate is obtained.
In particular, in the present invention, a high misjudgment prevention effect can be obtained in a configuration having a sensor that detects the rotation of the sensor plate arranged in the axial direction so as to face the front end surface of the sensor plate .
In the invention according to claim 2 , since the insertion direction of the lock member as the restraining means and the fixing bolt is the same, the effect that high assemblability is obtained can be obtained simultaneously with the above effect.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment corresponds to the invention described in claims 1, 3, and 4 .
[0011]
FIG. 1 is a transverse sectional view showing a valve timing control device for an internal combustion engine according to an embodiment, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view thereof.
In FIG. 1, 2 is a camshaft. This camshaft 2 opens and closes at least one of an intake valve and an exhaust valve (not shown).
[0012]
The camshaft 2 receives driving force from the housing 1.
The housing 1 has a cylindrical housing body 4, a function as a sealing member that closes the camshaft 2 side of the housing body 4, and a function as a rotation transmission member that receives rotation input from an engine (not shown). The sprocket 3 is constituted by a front plate 5 as a sealing member that closes the opposite side of the housing body 4 from the camshaft 2.
[0013]
The sprocket 3 is rotated in synchronism with the crankshaft when a driving force is transmitted from a crankshaft as an engine drive shaft (not shown) through a chain (not shown). As a member for transmitting power from the engine drive shaft, a chain, a belt, a gear, or the like can be used. As a member for transmitting rotation from these, the belt is driven by a belt in addition to the illustrated sprocket. A gear driven by pulleys or gears can be considered.
[0014]
Bolt holes 3b for fastening fixing bolts 13 are formed in the sprocket 3, and bolt insertion holes 4b and 5b are formed in the housing body 4 and the front plate 5 coaxially with the respective bolt holes 3b. . Therefore, the sprocket 3, the housing body 4, and the front plate 5 are integrally clamped and fixed coaxially by inserting the fixing bolt 13 through the bolt insertion holes 4 b and 5 b and fastening them to the bolt holes 3 b. .
In the example shown in the figure, the sprocket 3 also serves as a member that closes the camshaft 2 side of the housing 1. However, the rotation transmission member may be provided anywhere on the housing 1. It may be provided on the opposite side of the front plate 5 side or the outer periphery of the housing body 4.
[0015]
A vane rotor 6 is coaxially provided in the housing 1 so as to be relatively rotatable. The vane rotor 6 is fixed to the tip of the camshaft 2 by a bolt 17.
The vane rotor 6 includes a rotor portion 61 having a substantially cylindrical shape in an axial center portion, a vane 62 that protrudes from the rotor portion 61 in the outer diameter direction, and an integrally provided vane rotor 62. A through-hole 65 through which the bolt 17 passes and an accommodation hole 67 for accommodating the head of the bolt 17 are provided. In addition, a seal member 66 is attached to the front end surface of each vane 62.
On the other hand, as shown in FIG. 2, four space portions (corresponding to pressure chambers in the claims) 41 are formed in the housing body 4. In each space portion 41, the vane 62 is accommodated, and an advance chamber 81 and a retard chamber 82 are formed on both sides in the circumferential direction with the vane 62 interposed therebetween.
Therefore, when the hydraulic fluid is supplied to the advance chamber 81 and the hydraulic fluid is discharged from the retard chamber 82, the vane rotor 6 rotates relative to the housing body 4 in the direction of expanding the volume of the advance chamber 81. As a result, the camshaft 2 rotates relative to the sprocket 3 in the advance direction.
On the other hand, when the hydraulic fluid is supplied to the retard chamber 82 and the hydraulic fluid is discharged from the advance chamber 81, the vane rotor 6 rotates relative to the housing body 4 in the direction of expanding the volume of the retard chamber 82. As a result, the camshaft 2 rotates relative to the sprocket 3 in the retarding direction.
[0016]
A seal member 44 that defines an advance chamber 81 and a retard chamber 82 is provided on the inner periphery of the housing 4.
In the illustrated example, the sprocket 3 also serves as a member that seals the advance chamber 81 and the retard chamber 82 in the housing 1, but the rotation transmission member is a member that seals both the chambers 81 and 82. May be formed completely separately.
In the illustrated example, four pairs of the advance chamber 81 and the retard chamber 82 are formed. However, these pairs are not limited to four pairs, as long as at least one pair is formed.
[0017]
The hydraulic fluid is supplied to and discharged from the advance chamber 81 and the retard chamber 82 by an electromagnetic proportional valve and a pump (not shown).
The structure for supplying and discharging the hydraulic fluid will be described. The shaft member 7 is inserted into the accommodation hole 67. The shaft member 7 is formed with an advance side circuit 72 and a retard side circuit 73 through which hydraulic fluid is supplied and discharged from an electromagnetic proportional valve (not shown) via an oil passage member 71.
Further, one outer side sealing material 74 and two inner side sealing materials 75 are mounted on the outer periphery of the shaft member 7, the retard side communication chamber 76 formed on the distal end side of the shaft member 7, and both the sealing materials 74. , 75 and an advance side communication chamber 77 is formed. The advance side communication chamber 77 is connected to the advance chamber 81 through a communication hole 6f formed in the radial direction in the vane rotor 6 shown in FIG. 2, and the retard side communication chamber 76 is also formed in the same radial direction. The hole 6 s is connected to the retard chamber 82, so that hydraulic fluid can be supplied to and discharged from the advance chamber 81 and the retard chamber 82 by switching an electromagnetic proportional valve (not shown).
The pump may be an oil pump used for lubricating the internal combustion engine or a dedicated pump.
[0018]
Further, in the present embodiment, when the electromagnetic proportional valve and the pump are in the non-operating state, the most retarded angle position that is a predetermined position (position where the vane rotor 6 is disposed when the engine is started) with respect to the housing 1. Constraint means 9 is provided for holding.
The restraining means 9 includes a lock pin 91 and a lock hole member 92 as lock members.
The lock pin 91 is slidably supported in a sliding hole 63 formed in one of the vanes 62 of the vane rotor 6 in the axial direction. A communication groove 69 is formed on the end face of the vane rotor 6 so that the sliding hole 63 is always in communication with the outside and the pressure is released when the lock pin 91 slides. One end of the communication groove 69 is connected to the sliding hole 63, and the other end extends to the axial center side from the inner peripheral end of the inner peripheral hole 51 formed in the axial center portion of the front plate 5. Communication with the outside is performed through the inner peripheral hole 51.
[0019]
On the other hand, the sprocket 3 is formed with a circular locking hole 3h. The locking hole 3h has an insertion hole 92h having an inner diameter through which the lock pin 91 can be inserted with a material having a hardness higher than that of the sprocket 3. The lock hole member 92 formed in the bottomed cylindrical shape is tightly fitted.
Therefore, as shown in FIG. 3, when the lock pin 91 is inserted into the lock hole member 92, the sprocket 3 and the vane rotor 6 are in a state in which relative rotation is impossible. The state in which the lock pin 91 is inserted into and engaged with the insertion hole 92h of the lock hole member 92 in this way is referred to as a restrained state, and the state in which the lock pin 91 is detached from the insertion hole 92h of the lock hole member 92 and is not engaged. It will be referred to as an unconstrained state.
Moreover, although the cylindrical lock pin 91 is shown as the lock member, the shape is not limited to the cylindrical shape, and may be a polygonal shape. Further, the lock pin 91 has a distal end portion with a throttle shape to prevent contamination from being caught, but the shape is not limited to such a shape.
In addition, the lock hole member 92 has a bottomed cylindrical shape in the illustrated example, but is not limited to a bottomed cylindrical shape, and may have a ring shape.
[0020]
Switching between the restraining state and the unconstraining state of the lock pin 91 is performed by the hydraulic pressure supplied to the return spring 94 and both chambers 81 and 82.
That is, the lock pin 91 is formed in a cylindrical shape having a hole 91h, and a flange 91f is formed at the base end portion. On the other hand, the sliding hole 63 formed in the vane rotor 6 is formed with a stepped portion that engages with the flange 91f of the lock pin 91, and has an outer diameter that is substantially the same as the inner diameter of the sliding hole 63. A retainer 93 having a head portion 93h that is abutted against the front plate 5 and a shaft portion 93r that is inserted into the hole 91h of the lock pin 91 is provided.
[0021]
A return spring 94 is provided between the head 93h of the retainer 93 and the bottom of the hole 91h to urge the lock pin 91 in the restrained state.
Further, the lock pin 91 is formed in a stepped shape in the flange 91f as shown in the figure, and although not shown, the fluid pressure in the retard chamber 82 is supplied to the flange 91f, and the lock pin 91 When the fluid pressure of the advance chamber 81 is supplied to the tip of 91 and the fluid pressure is supplied to one of the chambers 81 and 82, the lock pin 91 resists the urging force of the return spring 94 and the lock pin 91 is It is configured to stroke.
[0022]
Therefore, when the pump is not driven and no pressure is supplied to the chambers 81 and 82, no pressure is applied to the lock pin 91, and the lock pin 91 is biased in the restrained state by the biasing force of the return spring 94. Is done. Therefore, when the vane rotor 6 is disposed at the most retarded position, the tip end portion of the lock pin 91 is inserted into the lock hole member 92 as shown in FIG. 1, and the relative rotation between the vane rotor 6 and the sprocket 3 is restricted. Is done.
When the engine (not shown) is driven and pressure is generated in the pump, and when hydraulic pressure is supplied from the electromagnetic proportional valve 20 to the advance chamber 81 or the retard chamber 82, the lock pin 91 is connected to the return spring 94. Slides to the unlock position against the urging force.
In addition, as a means for releasing the lock between the lock pin 91 and the lock hole member 92, in the illustrated example, the one performed by hydraulic pressure is shown, but not limited to this, other means such as electromagnetic force are used. You may use what is engaged / disengaged.
[0023]
In the vane rotor 6, a sensor plate 100 is fixed substantially parallel to the front plate 5 on a shaft portion 68 protruding from an inner peripheral hole 51 opened in the shaft center portion of the front plate 5.
3A and 3B show the sensor plate 100, in which FIG. 3B is a front view and FIG. 3A is a sectional view taken along the line Sa-Sa in FIG.
As shown in the figure, the sensor plate 100 includes a ring member 101 fixed to the shaft portion 68 and four arm portions 102 protruding from the ring member 101 in the outer diameter direction.
[0024]
As shown in FIG. 1, the fixing bolt 13 is formed such that the axial dimension L (see FIG. 4) of the head 13h does not interfere with the sensor plate 100 when tightened and fixed. 4, the area of the tip surface 13t is smaller than the area of the base portion 13b, and the cross-sectional shape is curved so that the area gradually increases from the tip surface 13t toward the base portion 13b. A so-called button bolt formed is used. In short, as the fixing bolt 13, the cross-sectional shape of the head portion 13 h is not a substantially square shape like a hexagonal bolt, but the area is widened from the distal end side toward the proximal end portion, and a right angle or acute angle is formed at the distal end portion. If it is a shape which does not have a corner | angular part, you may use the thing of cross-sectional shapes, such as a substantially semicircle shape and a substantially trapezoid shape, for example.
[0025]
A sensor 110 such as an electromagnetic pickup is provided so that the detection unit 111 faces the tip surface of the arm 102 of the sensor plate 100. The sensor 110 outputs a signal when a metal edge passes in front of the detection unit 111.
[0026]
FIG. 5 shows the output of the sensor 110. FIG. 5A shows a signal when only the hexagon bolt passes in the configuration in which the hexagon bolt is fastened to the front plate 5. FIG. 5B shows the fixing bolt 13. (C) is a signal when only the arm portion 102 of the sensor plate 100 is passed, and (d) is a hexagon in place of the fixing bolt 13 of the embodiment. The signal when the hexagonal bolt and the arm portion 102 of the sensor plate 100 pass in the configuration in which the bolt is provided, FIG. 5 (e) shows the fixing bolt 13 and the arm portion 102 of the sensor plate 100 in the valve timing control device of the embodiment. Shows the signal when.
[0027]
As described above, in the present embodiment, since the shape of the head 13h of the fixing bolt 13 for tightening the housing 1 is formed in a shape having no edge at the tip, the peak PB of the signal for detecting the fixing bolt 13 and The difference E between the peak PP of the signal for detecting the arm portion 102 of the sensor plate 100 is larger than the difference D between the peak P6 of the signal for detecting the hexagon bolt and the peak PP of the signal for detecting the arm portion 102. .
Therefore, in the present embodiment, it is difficult to erroneously detect the fixing bolt 13 as the arm portion 102 of the sensor plate 100 as compared with the case where a hexagon bolt is used as the fixing bolt 13.
[0028]
Further, in the present embodiment, as described in the prior art, the position where the lock pin 91 is slid in the axial direction and the insertion hole 92h is engaged is the position close to the camshaft 2, and the lock pin 91 is locked. The pin 91 is not easily affected by the centrifugal force, and the unlocking operation is easy.
Further, the assembly direction of the lock pin 91, the fixing bolt 13, and the sensor plate 100 is common, and the assembly workability is excellent.
Further, the fixing bolt 13 is provided on the same side as the sensor plate 100 as described above, and as the fixing bolt 13, a button bolt having a shape in which the shape of the head portion 13h gradually increases in cross-sectional area from the distal end surface 13t toward the base portion 13b. Therefore, the distance between the front plate 5 and the sensor plate 100 can be suppressed and the axial dimension of the entire apparatus can be reduced.
[0029]
As described above, in the valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment, assembling is facilitated by assembling the lock pin 91, the fixing bolt 13, and the sensor plate 100 from the same direction of the housing 1. As a result, it is possible to achieve both the securing of the axial dimension of the apparatus and the prevention of erroneous detection by the sensor 110.
[0030]
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and even if there is a design change without departing from the gist of the present invention. It is included in the present invention.
For example, in the embodiment, the example in which the sensor plate is fixed to the vane rotor has been described. In short, the sensor plate may be provided on a member integrated with the camshaft, and the camshaft is coupled to the housing. In the configuration, the sensor plate may be fixed to the housing. That is, the rotation transmission member is coupled to one of the housing and the vane rotor, and the camshaft is coupled to the other. Therefore, in the configuration in which the rotation transmission member is coupled to the vane rotor, the camshaft is coupled to the housing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a valve timing control device for an internal combustion engine according to an embodiment.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a valve timing control device for an internal combustion engine according to the embodiment.
FIGS. 3A and 3B are a cross-sectional view and a front view showing a sensor plate in the valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment; FIGS.
FIG. 4 is a side view showing a fixing bolt in the valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment.
FIG. 5 is an output characteristic diagram showing an output of a sensor in the valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing 2 Camshaft 3 Sprocket 3b Bolt hole 3h Locking hole 4 Housing main body 4b Bolt insertion hole 5 Front plate 5b Bolt insertion hole 6 Vane rotor 6f Communication hole 6s Communication hole 7 Shaft member 9 Restricting means 13t Tip surface 13 Fixing bolt 13b Base 13h Head 17 Bolt 20 Proportional solenoid valve 41 Space 44 Seal member 51 Inner peripheral hole 61 Rotor 62 Vane 63 Sliding hole 65 Through hole 66 Sealing member 67 Housing hole 68 Shaft 69 Communication groove 71 Oil passage member 72 Advance angle Side circuit 73 Delay side circuit 74 Outer seal material 75 Inner seal material 76 Delay angle side communication chamber 77 Advance angle side communication chamber 81 Advance angle chamber 82 Delay angle chamber 91f Flange 91 Lock pin 91h Hole 92 Lock hole member 92h Insert hole 93 Retainer 93r Shaft 93h Head 94 Return spring 100 Sensor play 101 ring member 102 arm 110 sensor 111 detection unit

Claims (4)

内燃機関の駆動軸から回転が伝達される回転伝達部材と、
前記回転伝達部材とカムシャフトの一方に固定され、内部に作動室空間を有するハウジング本体と作動室空間を封止する封止部材とを備えたハウジングと、
前記ハウジング本体と前記封止部材とを固定する固定ボルトと、
前記作動室空間に収容され、径方向に突出したベーンを有、前記回転伝達部材と前記カムシャフトの他方に固定されるベーンロータと、
前記ハウジングと前記ベーンロータとの間で、前記ベーンによって画成される進角室または遅角室を形成し、前記進角室または前記遅角室へ流体の給排が行われる少なくとも1つの圧力室と、
前記ベーンロータ内に前記ベーンロータの回転軸方向に移動可能に保持され、前記カムシャフト側に移動することで前記ハウジングと前記ベーンロータとの回転位相を拘束可能で先端側に移動することで拘束が解除される拘束部材と、
前記ベーンロータと前記ハウジングの一方の先端に固定され、前記カムシャフトの回転角を検出するためのセンサプレートと、
前記センサプレートの先端部表面に対向するよう軸方向に配置された前記センサプレートの回転を検出するセンサとを有し、
前記固定ボルト、前記センサプレートとハウジングとの間、先端側から前記カムシャフト側に向かって挿入固定され、前記固定ボルトの頭部の断面形状は、先端側が基端側よりも小さいとともに、先端から離れるにしたがって広くなる側面を有した形状に形成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。
A rotation transmission member for transmitting rotation from a drive shaft of the internal combustion engine;
A housing having a housing body fixed to one of the rotation transmission member and the camshaft and having a working chamber space therein and a sealing member for sealing the working chamber space;
A fixing bolt for fixing the said sealing member and the housing body,
A vane rotor which said working chamber is accommodated in the space, have a vane protruding radially, is fixed to the other of the cam shaft and the rotation transmitting member,
Between the vane rotor and the housing, wherein the forming the advance chamber or retard chamber defined by the vanes, at least one pressure chamber which supply and discharge of fluid is performed to the advanced angle chamber or the retarded angle chamber When,
The vane rotor within movably held in the direction of the rotation axis of the vane rotor, the restraint by moving the rotational phase between the vane rotor and the housing to allow a distal end side restraint by moving the camshaft is released A restraining member
Fixed to one of the distal end of the said vane rotor housing, a sensor plate for detecting the rotation angle of the cam shaft,
A sensor for detecting the rotation of the sensor plate disposed in the axial direction so as to face the front surface of the sensor plate;
The fixing bolts, between the sensor plate and the housing, is inserted and fixed toward the camshaft side from the front end side, cross-sectional shape of the head of the fixing bolt, the tip end is smaller than the proximal end side, A valve timing control device for an internal combustion engine, characterized in that the valve timing control device is formed in a shape having a side surface that becomes wider as it goes away from the tip.
前記ベーンロータの軸方向に摺動可能に設けられたロック部材と、前記ハウジングに設けられ、前記ロック部材が出入り可能な挿入孔とを含んでなる拘束手段であって、前記ロック部材が挿入孔に挿入された拘束状態と、前記ロック部材が挿入孔に挿入されない非拘束状態とに切り替えられ、
前記挿入孔は、前記ハウジングの前記カムシャフト側に設けられ、前記ロック部材は、前記封止部材が固定される側から挿入可能に構成したことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
A restraining means including a lock member provided to be slidable in the axial direction of the vane rotor, and an insertion hole provided in the housing through which the lock member can enter and exit, wherein the lock member is provided in the insertion hole. It is switched between the inserted restraint state and the non-restraint state in which the lock member is not inserted into the insertion hole,
2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the insertion hole is provided on the camshaft side of the housing, and the lock member is configured to be insertable from a side on which the sealing member is fixed . Valve timing control device.
前記固定ボルトは、ボタンボルトであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the fixing bolt is a button bolt . 前記センサは、前記固定ボルトの検出信号のピークより前記センサプレートの検出信号のピークが高い出力信号を出力することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。4. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the sensor outputs an output signal in which a peak of the detection signal of the sensor plate is higher than a peak of the detection signal of the fixing bolt. 5. Valve timing control device.
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