JP4076398B2

JP4076398B2 - Valve timing control device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP4076398B2
Application number: JP2002247984A
Authority: JP
Inventors: 克成吉田; 喜幸小林
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2022-08-28
Also published as: JP2004084587A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、内燃機関の吸気側または排気側の機関弁の開閉タイミングを運転状態に応じて可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のバルブタイミング制御装置として、特開２００１−４１０１３号公報に記載されるようなものがある。
【０００３】
この装置は、クランクシャフトにタイミングチェーン等を介して連係されたハウジング（駆動回転体）がカムシャフトの端部に回動可能に組み付けられ、ハウジングの内側端面に形成された径方向ガイドに可動案内部が径方向に沿って摺動自在に係合支持されると共に、径方向外側に突出するレバーを有するレバー軸（従動回転体）がカムシャフトの端部にボルト結合され、可動案内部とレバー軸のレバーとがリンクによって枢支連結されている。そして、前記径方向ガイドに対向する位置には、渦巻き状ガイドを有する中間回転体がハウジングとレバー軸に対して相対回動可能に設けられ、前記可動案内部の軸方向の一方の端部に突設された略円弧状の複数の突条が前記渦巻き状ガイドに案内係合されている。また、中間回転体はハウジングに対して回転を進める側にゼンマイばねによって付勢されると共に、電磁ブレーキによって回転を遅らせる側の力を適宜受けるようになっている。
【０００４】
この装置の場合、電磁ブレーキがＯＦＦ状態のときには、中間回転体がゼンマイばねの付勢力を受けハウジングに対して初期位置に位置されており、渦巻き状ガイドに突条でもって噛合う可動案内部は径方向外側に最大に変位し、リンクを引き起こしてハウジングとカムシャフトの組付角を最遅角位置または最進角位置に維持している。そして、この状態から電磁ブレーキがＯＮにされると、中間回転体が減速されてハウジングに対して遅れ側に相対回転する結果、渦巻き状ガイドに噛合う可動案内部が径方向内側に変位し、今まで引き起こされていたリンクを次第に倒すようにしてハウジングとカムシャフトの組付角を最進角位置または最遅角位置に変更する。
【０００５】
尚、このバルブタイミング制御装置の場合、ハウジングの径方向ガイドと、中間回転体の渦巻き状ガイドと、これらのガイドに係合する可動案内部と、可動案内部とレバーを連結するリンクとによって組付角操作機構が構成され、中間回転体を回動操作すべく電磁力を発生する電磁機構が電磁ブレーキによって構成されている
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来のバルブタイミング制御装置は、中間回転体を操作するための電磁機構（電磁ブレーキ）が組付角操作機構の軸方向前方側に直列に配置された構造となっているため、内燃機関全体の軸長が長くなり、車両に対する内燃機関の搭載性が悪いことが問題となっている。
【０００７】
そこでこの出願の発明は、装置の軸長を短縮化することによって内燃機関の軸長の短縮を図り、車両搭載性に優れた内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供しようとするものである。
【０００８】
上述した課題を解決するための手段として、本発明は、とりわけ、前記電磁機構を組付角操作機構に対して平行に配置し、前記電磁機構の回動軸と組付角操作機構の中間回転体とを動力伝達手段を介して連動させると共に、前記回転軸を前記中間回転体と動力伝達手段を介して常時前記カムシャフトとともに回転させたことを特徴している。
【０００９】
この発明の場合、電磁機構が組付角操作機構と並列に配置されるため、カムシャフトの端部からの突出量が小さくなる。したがって、内燃機関全体の軸長が短くなり、内燃機関を車両に搭載するうえで有利となる。
【００１０】
前記動力伝達手段には減速機能を持たせ、電磁機構の回転を減速して中間回転体に伝達するようにしても良い。この場合、電磁機構の作動トルクが動力伝達手段部分で増幅されるため、電磁機構の大型化を招くことなく大きな作動トルクで組付角操作機構を確実に操作することが可能となる。
【００１１】
また、前記動力伝達手段には増速機能を持たせ、電磁機構の回転を増速して中間回転体に伝達するようにしても良い。この場合、電磁機構の回動軸の回転が動力伝達手段部分で増速されるため、組付角操作機構の作動応答性を高めることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、この出願の発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
最初に、図１〜図５に示す第１の実施形態について説明する。この実施形態は、この出願の発明にかかるバルブタイミング制御装置を内燃機関の吸気側の動力伝達系に適用したものであるが、排気側の動力伝達系に同様に適用することも可能である。
【００１４】
バルブタイミング制御装置は、図１に示すように内燃機関のシリンダヘッド（図示せず）に回転自在に支持されたカムシャフト１と、このカムシャフト１の前端部に必要に応じて相対回動できるように組み付けられ、チェーン（図示せず）を介してクランクシャフト（図示せず）に連係されるタイミングスプロケット２を外周に有する駆動リング３（駆動回転体）と、この駆動リング３とカムシャフト１の前方側（図１中左側）に配置されて、両者３，１の組付角を操作する組付角操作機構４と、同機構４を駆動する操作力付与手段５と、を備えている。
【００１５】
駆動リング３は、段差状の挿通孔６を備えた略円板状に形成され、この挿通孔６部分が、カムシャフト１の前端部に結合された従動軸部材７（従動回転体）に回転可能に組み付けられている。そして、駆動リング３の前面（カムシャフト１と逆側の面）には、図２に示すように、対面する平行な側壁を有する３つの径方向溝８（径方向ガイド）が同リング３のほぼ半径方向に沿うように形成されている。
【００１６】
また、従動軸部材７は、図１に示すように、カムシャフト１の前端部に突き合される基部側外周に拡径部が形成されると共に、その拡径部よりも前方側の外周面に放射状に突出する三つのレバー９が一体に形成され、軸芯部を貫通するボルト１０によってカムシャフト１に結合されている。各レバー９には、リンク１１の基端がピン１２によって枢支連結され、各リンク１１の先端には前記各径方向溝８に摺動自在に係合する円柱状の突出部１３が一体に形成されている。
【００１７】
各リンク１１は、突出部１３が対応する径方向溝８に係合した状態において、ピン１２を介して従動軸部材７に連結されているため、リンク１１の先端側が外力を受けて径方向溝８に沿って変位すると、駆動リング３と従動軸部材７はリンク１１の作用でもって突出部１３の変位に応じた方向及び角度だけ相対回動する。
【００１８】
また、各リンク１１の先端部には、軸方向前方側に開口する収容穴１４が形成され、この収容穴１４に、後述する渦巻き溝１５（渦巻き状ガイド）に係合する係合ピン１６と、この係合ピン１６を前方側（渦巻き溝１５側）に付勢するコイルばね１７とが収容されている。尚、この実施形態の場合、リンク１１の先端の突出部１３と係合ピン１６、コイルばね１７等によって径方向に変位可能な可動案内部が構成されている。
【００１９】
一方、従動軸部材７のレバー９の突設位置よりも前方側には、円板状のフランジ壁を有する中間回転体１８が軸受１９を介して回転自在に支持されている。この中間回転体１８のフランジ壁の後面側には断面半円状の前述の渦巻き溝１５が形成され、この渦巻き溝１５に、前記各リンク１１の先端の係合ピン１６が転動自在に案内係合されている。渦巻き溝１５の渦巻きは、機関回転方向Ｒに沿って次第に縮径するように形成されている。したがって、各リンク１１先端の係合ピン１６が渦巻き溝１５に係合した状態において、中間回転体１８が駆動リング３に対して遅れ方向に相対回転すると、リンク１１の先端部は径方向溝８に案内されつつ、渦巻き溝１５の渦巻き形状に誘導されて半径方向内側に移動し、逆に、中間回転体１８が進み方向に相対変位すると、半径方向外側に移動する。
【００２０】
尚、図中４８，４９は、駆動リング３と中間回転体１８が設定角度以上に相対回動したときに当接して両者３，１８の回動を規制する突起とストッパである。
【００２１】
組付角操作機構４は、以上説明した駆動リング３の径方向溝８、リンク１１、突出部１３、係合ピン１６、レバー９、中間回転体１８、渦巻き溝１５等によって構成されている。この組付角操作機構４は、操作力付与手段５から中間回転体１８にカムシャフト１に対する相対的な回動操作力が入力されると、その操作力が渦巻き溝１５と係合ピン１６の係合部を通してリンク１１の先端を径方向に変位させ、このときリンク１１とレバー９の作用でもって駆動リング３と従動軸部材７に相対的な回動力を伝達する。
【００２２】
一方、操作力付与手段５は、中間回転体１８を駆動リング３に対して機関回転方向Ｒに付勢するゼンマイばね４７と、中間回転体１８を駆動リング３に対して機関回転方向Ｒと逆方向に操作すべく制動力を発生するヒステリシスブレーキ２０（この出願の発明における電磁機構）と、を備えて成り、内燃機関の運転状態に応じてヒステリシスブレーキ２０の制動力を適宜制御することにより、中間回転体１８を駆動リング３に対して相対回動させ、或は、両者の回転位置を維持するようになっている。
【００２３】
ゼンマイばね４７は、駆動リング３に延設された円筒壁２１にその外周端部が結合される一方、内周端部が中間回転体１８の円筒状の基部に結合され、全体が中間回転体１８のフランジ壁の前方側スペースに配置されている。また、中間回転体１８のカムシャフト１と逆側の端面には、封止壁５０が一体に結合され、その封止壁５０の外周面が前記円筒壁２１の内面に摺動自在に密接している。
【００２４】
また、封止壁５０の前方側には、後述するヒステリシスブレーキ２０の回動軸５１との間で回転トルクの授受を行う第１ギヤ５２が配置されている。この第１ギヤ５２は、動力伝達用の歯面を有するギヤ本体５２ａから連結用のボス部５２ｂが突設され、そのボス部５２ｂが封止壁５０を貫通して中間回転体１８の基部に連結されている。
【００２５】
一方、ヒステリシスブレーキ２０は、非回転部材である内燃機関の機関ブロック５３に取り付けられ、カムシャフト１の前端部の前記組付角操作機構４に対して並列に配置されている。この実施形態の場合、組付角操作機構４の中間回転体１８とヒステリシスブレーキ２０の回動軸５１は相互に平行になるように配置されている。
【００２６】
このヒステリシスブレーキ２０は、略円筒状の隙間を挟んで対向する一対の周面状の対向面を有する磁気誘導部材２２と、前記両対向面に夫々設けられた内側極歯２３、及び、外側極歯２４と、磁気誘導部材２２に取り付けられて内側極歯２３と外側極歯２４の間に磁界を生じさせる電磁コイル２５と、前記両極歯２３，２４間に非接触状態で挿入配置された円筒状のヒステリシスリング２６と、磁気誘導部材２２に回転自在に支持される一方で、ヒステリシスリング２６が一体に結合された回動軸５１と、を備えている。そして、このブレーキ２０においては、磁気誘導部材２２が機関ブロック５３に固定され、電磁コイル２５が図外のコントローラによって通電制御されるようになっている。
【００２７】
また、前記回動軸５１の基端には、組付角操作機構４側の前記第１ギヤ５２と噛合される第２ギヤ５４が一体に設けられている。この実施形態の場合、第１ギヤ５２と第２ギヤ５４は、図４に示すように同歯数に形成されており、第１ギヤ５２と第２ギヤ５４の間で回転が１対１の比で伝達されるようになっている。
【００２８】
ヒステリシスブレーキ２０は具体的には以下のような構造となっている。
【００２９】
磁気誘導部材２２は、図１，図５に示すように、外周面に内側極歯２３を有する内歯リング２７と、内周面に外側極歯２４を有する外歯リング２８と、内歯リング２７と外歯リング２８を連結する連結リング２９とから構成されている。そして、連結リング２９の極歯２３，２４に臨む側の外周コーナ部分には環状の段部が設けられ、その段部に前記電磁コイル２５が嵌合装着されている。
【００３０】
また、前記内側極歯２３と外側極歯２４は夫々軸方向に沿って延出する複数の極歯要素を有している。両極歯２３，２４の極歯要素は夫々円周方向に沿って配置され、極歯２３，２４の極歯要素相互は円周方向に相互にオフセットされている。したがって、電磁コイル２５が通電されると、両極歯２３，２４間には、オフセットした位置関係にある相手極歯要素に向かう磁界が発生する。
【００３１】
一方、ヒステリシスリング２６は、磁気的ヒステリシス特性を有するヒステリシス材から成り、前記両極歯２３，２４の隙間から突出したその端部には、金属製の円環プレート３３（プレート部材）が嵌着固定されている。この円環プレート３３は、連結リング２９の内周面に軸受３４，３５を介して支持された前記回動軸５１に一体に結合されている。したがって、ヒステリシスリング２６は、円環プレート３３と回動軸５１を介して磁気誘導部材２２に相対回転可能に支持されている。
【００３２】
尚、この実施形態の場合、第１ギヤ５２と第２ギヤ５４によって中間回転体１８と回動軸５１を連動させる動力伝達手段が構成されている。
【００３３】
このバルブタイミング制御装置は以上のような構成であるため、内燃機関の始動時やアイドル運転時には、ヒステリシスブレーキ２０の電磁コイル２５の励磁をオフにしておくことにより、ゼンマイばね４７の力によって中間回転体１８を駆動リング３に対して機関回転方向Ｒに最大に回転させておく（図２参照）。これにより、クランクシャフトとカムシャフト１の回転位相（機関弁の開閉タイミング）は最遅角側に維持され、機関回転の安定化と燃費の向上が図られる。
【００３４】
そして、この状態から機関の運転が通常運転に移行し、前記回転位相を最進角側に変更すべき指令が図外のコントローラから発されると、ヒステリシスブレーキ２０の電磁コイル２５の励磁がオンにされ、第１，第２ギヤ５２，５４を介して中間回転体１８と連動回転する回動軸５１に制動力が作用する。これにより、中間回転体１８がゼンマイばね４７の力に抗して回転し、それによってリンク１１の先端の係合ピン１６が渦巻き溝１５に誘導されてリンク１１の先端部が径方向溝８に沿って変位し、図３に示すようにリンク１１の作用によって駆動リング３と従動軸部材７の組付角が最進角側に変更される。この結果、クランクシャフトとカムシャフト１の回転位相が最進角側に変更され、それによって機関の高出力化が図られることとなる。
【００３５】
また、この状態から前記回転位相を最遅角側に変更すべく指令がコントローラから発されると、ヒステリシスブレーキ２０の電磁コイル２５の励磁がオフにされ、再度ゼンマイばね４７の力によって中間回転体１８が機関回転方向Ｒに回転させられる。すると、渦巻き溝１５による係合ピン１６の誘導によってリンク１１が上記と逆方向に揺動し、図２に示すようにそのリンク１１の作用によって駆動リング３の従動軸部材７の組付角が再度遅角側に変更される。
【００３６】
尚、このバルブタイミング制御装置によって変更できる回転位相は、以上で説明した最遅角と最進角の二つの位相ばかりでなく、ヒステリシスブレーキ２０の制動力の制御によって任意の位相に変更し、ゼンマイばね４７の力とヒステリシスブレーキ２０の制動力のバランスによってその位相を保持することができる。
【００３７】
ところで、このバルブタイミング制御装置は、中間回転体１８に制動力を付与するヒステリシスブレーキ２０が組付角操作機構４を含む本体部に対して並列に配置され、中間回転体１８とヒステリシスブレーキ２０の回動軸５１が第１，第２ギヤ５２，５４を介して連動する構成とされているため、ヒステリシスブレーキ２０を本体部の前方側に直列に配置する場合に比較して、カムシャフト１の前端部からの装置全体の突出量を小さく抑えることができる。したがって、この装置を含む内燃機関全体の軸方向長さが短縮され、車両に対する内燃機関の搭載性が向上する。
【００３８】
特に、この実施形態においては、中間回転体１８とヒステリシスブレーキ２０の回動軸５１を連動させる動力伝達手段としてギヤ機構（第１，第２ギヤ５２，５４）を採用したため、極めて簡単な構造でありながらロスの少ない動力伝達を実現でき、しかも、内燃機関の前端部側にバルブタイミング制御装置をコンパクトに配置できるという利点がある。
【００３９】
また、上述の実施形態では、組付角操作機構４として、先端部が駆動リング３の径方向溝８に案内係合されたリンク１１の基端を従動軸部材７のレバー９に枢支連結し、リンク１１の先端部に保持した係合ピン１６を中間回転体１８の渦巻き溝１５に案内係合させた構造を採用したが、組付角操作機構４は中間回転体１８の回動操作によって駆動回転体（駆動リング３）と従動回転体（従動軸部材７）を相対回動させることができるものであれば、これ以外の構造も採用可能である。ただし、上述の実施形態の組付角操作機構４の場合、中間回転体１８の回動操作力を、フリクションロスの少ない渦巻き溝１５と係合ピン１６による係合部とリンク機構とを通して駆動リング３と従動軸部材７の相対回動に変換することができ、しかも、リンク１１から渦巻き溝１５への荷重入力方向がほぼ直角に近いことから、カムシャフト１の交番トルクによって組付角が変更されにくいという利点がある。このため、この組付角操作機構４を採用した場合には、ヒステリシスブレーキ２０で発生する制動力を小さく抑えることができることから、ヒステリシスブレーキ２０をより小型化して内燃機関の車両搭載性をさらに向上させることが可能である。
【００４０】
さらに、上述の実施形態は、中間回転体１８を回動操作すべく電磁機構としてヒステリシスブレーキ２０を採用したものであるが、電磁機構はヒステリシスブレーキ２０に限らず、他の構造の電磁ブレーキやステップモータ等であっても良い。ただし、ヒステリシスブレーキ２０は、耐久面で有利な非接触式であり、しかも、制動部の回転速度に関係なく安定した制動トルクを得ることができるという利点がある反面、ある程度大きな制動力を確保するためにはヒステリシス材の軸長を長くせざるを得ず、そのためにブレーキ全体の軸長が長くなり易いという問題がある。このため、特に、電磁機構にヒステリシスブレーキ２０を採用する場合には、この出願の発明にかかる装置の構造は装置全体の軸長を短縮するうえで非常に有利となる。
【００４１】
ところで、上述の実施形態においては、中間回転体１８側の第１ギヤ５２とヒステリシスブレーキ２０側の第２ギヤ５４のギヤ比を１対１に設定して、ヒステリシスブレーキ２０から中間回転体１８に等速で回転が伝達されるようにしているが、図６に示す第２の実施形態のように第２ギヤ１５４を第１ギヤ１５２よりも小型化して、回転を減速して中間回転体に伝達するようにしたり、逆に、図７に示す第３の実施形態のように第１ギヤ２５２を第２ギヤ２５４よりも小型化して、回転を増速して中間回転体に伝達するようにしても良い。
【００４２】
図６に示すような減速機能を有するギヤ機構を採用した場合には、ブレーキトルクを増幅して中間回転体に伝達することができるため、ヒステリシスブレーキの高出力化や大型化を招くことなく、確実な組付角操作を実現することができる。
【００４３】
また、図７に示すような増速機能を有するギヤ機構を採用した場合には、中間回転体の作動回転速度を高めることができるため、バルブタイミング制御時における装置の作動応答性を高めることができる。
【００４４】
図８，図９は、この出願の発明の第４の実施形態を示すものである。この実施形態は、基本的な構造は第１の実施形態のものと同様であるが、ヒステリシスデレーキ２０の回動軸５１と組付角操作機構４の中間回転体１８を連動させる動力伝達手段の構成が異なっている。以下、この相違点についてのみ説明するが、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、重複する部分については説明を省略するものとする。
【００４５】
この実施形態における動力伝達手段は、中間回転体１８と回動軸５１に夫々第１プーリ６０と第２プーリ６１を取り付け、両プーリ６０，６１間にベルト６２を掛け渡すことによって、回動軸５１と中間回転体１８を連動させるようにしている。
【００４６】
この実施形態の場合、ヒステリシスブレーキ２０を組付角操作機構４に対して比較的大きく離間して配置することができるため、ヒステリシスブレーキ２０の配置をエンジンルーム内のレイアウトに合わせて柔軟に設計変更できるという利点がある。
【００４７】
尚、この実施形態においては、プーリ６０，６１とベルト６２によって回動軸５１と中間回転体１８を連動させたが、プーリ６０，６１とベルト６２に代えてギヤとチェーンを用いることも可能である。ただし、プーリ６０，６１とベルト６２を用いた上記の実施形態の場合、動力伝達が摩擦接触によって行われるために、作動時にガタ付き音等の異音が発生せず、静粛性に優れるという利点がある。
【００４８】
次に、上記の各実施形態から把握し得る請求項に記載以外の発明について、以下にその作用効果と共に記載する。
【００４９】
（イ）前記動力伝達手段をギヤ相互の噛合い機構によって構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００５０】
この場合、極めて簡単な構造でありながら、電磁機構の回動軸から中間回転体にロスなく動力を伝達することができる。また、装置全体をコンパクト化することもできる。
【００５１】
（ロ）前記動力伝達手段をギヤとチェーンによる噛合い機構によって構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００５２】
この場合、電磁機構の配置の自由度が高まるため、内燃機関の車両搭載性がより向上する。
【００５３】
（ハ）前記動力伝達手段をプーリとベルトによる摩擦伝達機構によって構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００５４】
この場合、電磁機構の配置の自由度が高まるうえ、動力伝達部でのダカ付き音の発生が生じなくなるために静粛性も向上する。
【００５５】
（ニ）組付角操作機構は、駆動回転体と従動回転体のいずれか一方に設けられた径方向ガイドと、前記駆動回転体と従動回転体に対して相対回転可能に設けられ、前記径方向ガイドに対峙する側の面に渦巻き状ガイドを有する中間回転体と、前記径方向ガイドと渦巻き状ガイドに変位可能に案内係合される可動案内部と、前記駆動回転体と従動回転体のいずれか他方のものの回転中心から離間した部位と前記可動案内部とを揺動可能に連結するリンクと、を備えた構成であることを特徴とする請求項１〜３、（イ）〜（ハ）のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００５６】
この場合、組付角操作機構の操作フリクションが非常に小さくなるうえ、カムシャフト側の変動トルクによって駆動回転体と従動回転体の組付角が変更されにくくなるため、組付角操作や組付角維持のために要する電磁機構での発生トルクを小さくすることができる。したがって、電磁機構を小型化して内燃機関の車両搭載性をより高めることが可能となる。
【００５７】
（ホ）前記電磁機構は、
非回転部材に取り付けられ、略円筒状の隙間を挟んで対向する一対の周面状の対向面を有する磁気誘導部材と、
前記一対の対向面のうちの径方向内側の面に、複数の極歯要素が円周方向に沿って設けられた内側極歯と、
前記一対の対向面のうちの径方向外側の面に、複数の極歯要素が円周方向に沿って設けられ、その各極歯要素が前記内側極歯の極歯要素に対して円周方向にオフセットして配置された外側極歯と、
回転軸に取り付けられ、前記磁気誘導部材の内側極歯と外側極歯の間に非接触状態で介装される円筒部を有するヒステリシス材と、
内側極歯と外側極歯の間に磁界を生じさせる電磁コイルと、
を備えた構成としたことを特徴とする請求項１〜３、（イ）〜（ニ）のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００５８】
ヒステリシス材の磁気的ヒステリシス特性を利用するこの電磁機構の場合、回動軸側の部材に対して非接触状態で、回転速度に関係なく安定した制動トルクを付与できる利点を有する反面、制動トルクを大きくするためにヒステリシス材の延出長さを長くすると、電磁機構全体の軸長が増大してしまう。したがって、このような構造の電磁機構を用いる場合には、組付角操作機構と電磁機構を並列に配置することによって内燃機関の軸長を特に大きく短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明の第１の実施形態を示す縦断面図。
【図２】同実施形態を示す図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】同実施形態の作動状態を示す図２に対応の断面図。
【図４】同実施形態を示す正面図。
【図５】同実施形態を示す分解斜視図。
【図６】この出願の発明の第２の実施形態を示す正面図。
【図７】この出願の発明の第３の実施形態を示す正面図。
【図８】この出願の発明の第４の実施形態を示す縦断面図。
【図９】同実施形態を示す正面図。
【符号の説明】
３…駆動リング（駆動回転体）
４…組付角操作機構
７…従動軸部材（従動回転体）
１８…中間回転体
２０…ヒステリシスブレーキ（電磁機構）
５１…回動軸
５２，１５２，２５２…第１ギヤ（動力伝達手段）
５４，１５４，２５４…第２ギヤ（動力伝達手段）
６０…第１プーリ（動力伝達手段）
６１…第２プーリ（動力伝達手段）
６２…ベルト（動力伝達手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The invention of this application relates to a valve timing control device for an internal combustion engine that variably controls the opening / closing timing of an intake-side or exhaust-side engine valve of the internal combustion engine in accordance with an operating state.
[0002]
[Prior art]
As this type of valve timing control device, there is one as described in JP-A-2001-41013.
[0003]
In this device, a housing (drive rotator) linked to a crankshaft via a timing chain or the like is rotatably assembled to an end portion of a camshaft, and a movable guide is guided by a radial guide formed on an inner end surface of the housing. A lever shaft (driven rotor) having a lever protruding radially outward is bolted to the end of the camshaft, and the movable guide portion and the lever are slidably engaged and supported along the radial direction. The lever of the shaft is pivotally connected by a link. An intermediate rotating body having a spiral guide is provided at a position facing the radial guide so as to be rotatable relative to the housing and the lever shaft, and is provided at one end in the axial direction of the movable guide portion. A plurality of substantially arc-shaped protruding protrusions are guided and engaged with the spiral guide. Further, the intermediate rotating body is biased by a mainspring spring toward the side where the rotation is advanced with respect to the housing, and appropriately receives a force on the side of delaying rotation by an electromagnetic brake.
[0004]
In the case of this device, when the electromagnetic brake is in the OFF state, the intermediate rotating body is positioned at the initial position with respect to the housing under the urging force of the spring, and the movable guide portion that meshes with the spiral guide with the ridge is It is displaced to the maximum in the radial direction and causes a link to maintain the assembly angle of the housing and the camshaft at the most retarded position or the most advanced position. Then, when the electromagnetic brake is turned on from this state, the intermediate rotating body is decelerated and rotates relatively to the delay side with respect to the housing, so that the movable guide portion that meshes with the spiral guide is displaced radially inward, The assembly angle of the housing and the camshaft is changed to the most advanced position or the most retarded position by gradually tilting the link that has been caused so far.
[0005]
In the case of this valve timing control device, the housing is constituted by a radial guide of the housing, a spiral guide of the intermediate rotating body, a movable guide portion engaging with these guides, and a link connecting the movable guide portion and the lever. An angled operating mechanism is configured, and an electromagnetic mechanism that generates an electromagnetic force to rotate the intermediate rotating body is configured by an electromagnetic brake.
[Problems to be solved by the invention]
However, this conventional valve timing control device has a structure in which an electromagnetic mechanism (electromagnetic brake) for operating the intermediate rotating body is arranged in series in front of the assembly angle operation mechanism in the axial direction. axial length of the entire engine length no longer, it is poor mountability of the internal combustion engine is a problem for the vehicle.
[0007]
Accordingly, the invention of this application aims to provide a valve timing control device for an internal combustion engine that is excellent in vehicle mountability by shortening the axial length of the internal combustion engine by shortening the axial length of the device.
[0008]
As a means for solving the problems described above, the present invention is, inter alia, an intermediate rotation of the parallel arranged with respect to the electromagnetic mechanism assembling angle operating mechanism, the rotary shaft and the assembling angle control mechanism of the electromagnetic mechanism The rotating shaft is always rotated together with the camshaft via the intermediate rotating body and the power transmission means.
[0009]
In the case of this invention, since the electromagnetic mechanism is arranged in parallel with the assembly angle operation mechanism, the amount of protrusion from the end of the camshaft becomes small. Therefore, the axial length of the entire internal combustion engine is shortened, which is advantageous for mounting the internal combustion engine in a vehicle.
[0010]
The power transmission means may be provided with a deceleration function so that the rotation of the electromagnetic mechanism is decelerated and transmitted to the intermediate rotating body. In this case, since the operating torque of the electromagnetic mechanism is amplified by the power transmission means, it is possible to reliably operate the assembly angle operating mechanism with a large operating torque without causing an increase in the size of the electromagnetic mechanism.
[0011]
The power transmission means may have a speed increasing function so that the rotation of the electromagnetic mechanism is increased and transmitted to the intermediate rotating body. In this case, since the rotation of the rotating shaft of the electromagnetic mechanism is accelerated at the power transmission means, it is possible to improve the operation response of the assembly angle operation mechanism.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, each embodiment of the invention of this application will be described with reference to the drawings.
[0013]
First, the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5 will be described. In this embodiment, the valve timing control device according to the invention of this application is applied to the power transmission system on the intake side of the internal combustion engine, but can also be similarly applied to the power transmission system on the exhaust side.
[0014]
As shown in FIG. 1, the valve timing control device can rotate relative to a camshaft 1 rotatably supported by a cylinder head (not shown) of an internal combustion engine and a front end portion of the camshaft 1 as necessary. And a drive ring 3 (drive rotator) having a timing sprocket 2 on the outer periphery linked to a crankshaft (not shown) via a chain (not shown), and the drive ring 3 and the camshaft 1 1 is provided with an assembly angle operating mechanism 4 for operating the assembly angles of both 3 and 1, and an operation force applying means 5 for driving the mechanism 4. .
[0015]
The drive ring 3 is formed in a substantially disk shape having a step-like insertion hole 6, and this insertion hole 6 portion rotates to a driven shaft member 7 (driven rotary body) coupled to the front end portion of the camshaft 1. It is assembled as possible. Then, on the front surface of the drive ring 3 (the surface opposite to the camshaft 1), as shown in FIG. 2, three radial grooves 8 (radial guides) having parallel side walls facing each other are provided on the ring 3. It is formed so as to be substantially along the radial direction.
[0016]
Further, as shown in FIG. 1, the driven shaft member 7 has a diameter-enlarged portion formed on the base-side outer periphery that abuts the front end portion of the camshaft 1, and an outer peripheral surface on the front side of the enlarged-diameter portion. The three levers 9 projecting radially are integrally formed, and are coupled to the camshaft 1 by bolts 10 penetrating the shaft core portion. The base end of each link 11 is pivotally connected to each lever 9 by a pin 12, and a columnar protrusion 13 slidably engaged with each radial groove 8 is integrally formed at the tip of each link 11. Is formed.
[0017]
Each link 11 is connected to the driven shaft member 7 via the pin 12 in a state where the protruding portion 13 is engaged with the corresponding radial groove 8, so that the distal end side of the link 11 receives an external force and receives the radial groove. When displaced along 8, the drive ring 3 and the driven shaft member 7 are relatively rotated by the action of the link 11 by a direction and an angle corresponding to the displacement of the protrusion 13.
[0018]
In addition, a housing hole 14 that opens to the front side in the axial direction is formed at the tip of each link 11, and an engagement pin 16 that engages with a spiral groove 15 (a spiral guide), which will be described later, in the housing hole 14. A coil spring 17 that urges the engaging pin 16 forward (spiral groove 15 side) is accommodated. In the case of this embodiment, a movable guide portion that is displaceable in the radial direction is configured by the protruding portion 13 at the tip of the link 11, the engaging pin 16, the coil spring 17, and the like.
[0019]
On the other hand, an intermediate rotating body 18 having a disk-like flange wall is rotatably supported via a bearing 19 on the front side of the protruding position of the lever 9 of the driven shaft member 7. The aforementioned spiral groove 15 having a semicircular cross section is formed on the rear surface side of the flange wall of the intermediate rotating body 18, and the engagement pin 16 at the tip of each link 11 is rotatably guided in the spiral groove 15. Is engaged. The spiral of the spiral groove 15 is formed so as to gradually reduce the diameter along the engine rotation direction R. Therefore, when the intermediate rotating body 18 rotates relative to the drive ring 3 in the delay direction in a state where the engaging pin 16 at the tip of each link 11 is engaged with the spiral groove 15, the tip of the link 11 is in the radial groove 8. , Guided to the spiral shape of the spiral groove 15 and moved radially inward, and conversely, when the intermediate rotating body 18 is relatively displaced in the advance direction, it moves radially outward.
[0020]
In the figure, reference numerals 48 and 49 denote protrusions and stoppers that come into contact with each other when the drive ring 3 and the intermediate rotating body 18 are relatively rotated by a set angle or more to restrict the rotation of the three and 18.
[0021]
The assembly angle operation mechanism 4 includes the radial groove 8, the link 11, the protrusion 13, the engagement pin 16, the lever 9, the intermediate rotating body 18, and the spiral groove 15 of the drive ring 3 described above. In the assembly angle operation mechanism 4, when a relative rotation operation force with respect to the camshaft 1 is input from the operation force applying means 5 to the intermediate rotating body 18, the operation force is applied to the spiral groove 15 and the engagement pin 16. The distal end of the link 11 is displaced in the radial direction through the engaging portion, and at this time, relative rotational force is transmitted to the drive ring 3 and the driven shaft member 7 by the action of the link 11 and the lever 9.
[0022]
On the other hand, the operating force applying means 5 includes a mainspring 47 that biases the intermediate rotating body 18 in the engine rotation direction R with respect to the drive ring 3, and the intermediate rotating body 18 opposite to the engine rotation direction R with respect to the drive ring 3. Hysteresis brake 20 that generates a braking force to operate in the direction (the electromagnetic mechanism in the invention of this application), and by appropriately controlling the braking force of hysteresis brake 20 according to the operating state of the internal combustion engine, The intermediate rotator 18 is rotated relative to the drive ring 3 or the rotational positions of both are maintained.
[0023]
The spring spring 47 has an outer peripheral end portion coupled to the cylindrical wall 21 extending to the drive ring 3, while an inner peripheral end portion is coupled to a cylindrical base portion of the intermediate rotating body 18, and the entire spring body 47 is an intermediate rotating body. It arrange | positions in the front side space of 18 flange walls. A sealing wall 50 is integrally coupled to the end surface of the intermediate rotating body 18 opposite to the camshaft 1, and the outer peripheral surface of the sealing wall 50 is slidably in close contact with the inner surface of the cylindrical wall 21. ing.
[0024]
In addition, a first gear 52 is provided on the front side of the sealing wall 50 to transmit and receive rotational torque to and from a rotation shaft 51 of the hysteresis brake 20 described later. The first gear 52 has a connecting boss portion 52 b protruding from a gear body 52 a having a tooth surface for power transmission, and the boss portion 52 b penetrates the sealing wall 50 to the base of the intermediate rotating body 18. It is connected.
[0025]
On the other hand, the hysteresis brake 20 is attached to the engine block 53 of the internal combustion engine, which is a non-rotating member, and is arranged in parallel with the assembly angle operation mechanism 4 at the front end portion of the camshaft 1. In the case of this embodiment, the intermediate rotating body 18 of the assembly angle operation mechanism 4 and the rotation shaft 51 of the hysteresis brake 20 are arranged so as to be parallel to each other.
[0026]
The hysteresis brake 20 includes a magnetic induction member 22 having a pair of circumferentially opposed surfaces facing each other across a substantially cylindrical gap, inner pole teeth 23 provided on both the opposed surfaces, and an outer pole. A tooth 24, an electromagnetic coil 25 that is attached to the magnetic induction member 22 and generates a magnetic field between the inner pole tooth 23 and the outer pole tooth 24, and a cylinder that is inserted between the pole teeth 23 and 24 in a non-contact state. And a rotating shaft 51 with which the hysteresis ring 26 is integrally coupled while being rotatably supported by the magnetic induction member 22. In the brake 20, the magnetic induction member 22 is fixed to the engine block 53, and the electromagnetic coil 25 is energized and controlled by a controller (not shown).
[0027]
A second gear 54 that meshes with the first gear 52 on the assembly angle operating mechanism 4 side is integrally provided at the base end of the rotation shaft 51. In the case of this embodiment, the first gear 52 and the second gear 54 are formed with the same number of teeth as shown in FIG. 4, and the rotation between the first gear 52 and the second gear 54 is 1: 1. The ratio is transmitted.
[0028]
Specifically, the hysteresis brake 20 has the following structure.
[0029]
As shown in FIGS. 1 and 5, the magnetic induction member 22 includes an inner tooth ring 27 having inner pole teeth 23 on the outer peripheral surface, an outer tooth ring 28 having outer pole teeth 24 on the inner peripheral surface, and an inner tooth ring. 27 and a connecting ring 29 that connects the external tooth ring 28. An annular step portion is provided on the outer peripheral corner portion of the connecting ring 29 facing the pole teeth 23 and 24, and the electromagnetic coil 25 is fitted and mounted on the step portion.
[0030]
Each of the inner pole teeth 23 and the outer pole teeth 24 has a plurality of pole teeth elements extending along the axial direction. The pole teeth elements of the pole teeth 23 and 24 are respectively arranged along the circumferential direction, and the pole tooth elements of the pole teeth 23 and 24 are offset from each other in the circumferential direction. Therefore, when the electromagnetic coil 25 is energized, a magnetic field is generated between the pole teeth 23 and 24 toward the counterpart pole tooth element having an offset positional relationship.
[0031]
On the other hand, the hysteresis ring 26 is made of a hysteresis material having magnetic hysteresis characteristics, and a metal annular plate 33 (plate member) is fitted and fixed to the end portion protruding from the gap between the bipolar teeth 23 and 24. Has been. The annular plate 33 is integrally coupled to the rotating shaft 51 supported on the inner peripheral surface of the connecting ring 29 via bearings 34 and 35. Therefore, the hysteresis ring 26 is supported by the magnetic induction member 22 via the annular plate 33 and the rotation shaft 51 so as to be relatively rotatable.
[0032]
In the case of this embodiment, the first gear 52 and the second gear 54 constitute power transmission means for interlocking the intermediate rotating body 18 and the rotating shaft 51.
[0033]
Since this valve timing control device has the above-described configuration, when the internal combustion engine is started or idling, the excitation of the electromagnetic coil 25 of the hysteresis brake 20 is turned off so that the intermediate spring is rotated by the force of the mainspring spring 47. The body 18 is rotated to the maximum in the engine rotation direction R with respect to the drive ring 3 (see FIG. 2). As a result, the rotational phase of the crankshaft and the camshaft 1 (the opening / closing timing of the engine valve) is maintained at the most retarded angle side, and the engine rotation is stabilized and the fuel consumption is improved.
[0034]
When the engine operation is shifted to the normal operation from this state and a command to change the rotational phase to the most advanced angle side is issued from a controller (not shown), the excitation of the electromagnetic coil 25 of the hysteresis brake 20 is turned on. The braking force acts on the rotating shaft 51 that rotates in conjunction with the intermediate rotating body 18 via the first and second gears 52 and 54. As a result, the intermediate rotating body 18 rotates against the force of the mainspring spring 47, whereby the engaging pin 16 at the tip of the link 11 is guided to the spiral groove 15 and the tip of the link 11 becomes the radial groove 8. As shown in FIG. 3, the assembly angle of the drive ring 3 and the driven shaft member 7 is changed to the most advanced angle side by the action of the link 11 as shown in FIG. As a result, the rotational phase of the crankshaft and the camshaft 1 is changed to the most advanced angle side, thereby increasing the engine output.
[0035]
Further, when a command is issued from the controller to change the rotational phase to the most retarded side from this state, the excitation of the electromagnetic coil 25 of the hysteresis brake 20 is turned off, and the intermediate rotor is again driven by the force of the mainspring spring 47. 18 is rotated in the engine rotation direction R. Then, the link 11 swings in the direction opposite to the above by the guide of the engaging pin 16 by the spiral groove 15, and the assembly angle of the driven shaft member 7 of the drive ring 3 is caused by the action of the link 11 as shown in FIG. It is changed to the retard side again.
[0036]
The rotation phase that can be changed by this valve timing control device is not only the two phases of the most retarded angle and the most advanced angle described above, but can be changed to an arbitrary phase by controlling the braking force of the hysteresis brake 20. The phase can be maintained by the balance between the force of the spring 47 and the braking force of the hysteresis brake 20.
[0037]
By the way, in this valve timing control device, a hysteresis brake 20 for applying a braking force to the intermediate rotating body 18 is arranged in parallel to the main body including the assembly angle operating mechanism 4, and the intermediate rotating body 18 and the hysteresis brake 20 are connected. Since the rotation shaft 51 is configured to be interlocked via the first and second gears 52 and 54, the camshaft 1 is compared with the case where the hysteresis brake 20 is arranged in series on the front side of the main body. The amount of protrusion of the entire device from the front end can be kept small. Therefore, the axial length of the entire internal combustion engine including this device is shortened, and the mountability of the internal combustion engine to the vehicle is improved.
[0038]
In particular, in this embodiment, since the gear mechanism (first and second gears 52 and 54) is employed as the power transmission means for interlocking the intermediate rotating body 18 and the rotating shaft 51 of the hysteresis brake 20, the structure is extremely simple. However, there is an advantage that power transmission with little loss can be realized and the valve timing control device can be arranged compactly on the front end side of the internal combustion engine.
[0039]
Further, in the above-described embodiment, as the assembly angle operation mechanism 4, the base end of the link 11 whose tip is guided and engaged with the radial groove 8 of the drive ring 3 is pivotally connected to the lever 9 of the driven shaft member 7. Although the structure in which the engaging pin 16 held at the tip of the link 11 is guided and engaged with the spiral groove 15 of the intermediate rotating body 18 is adopted, the assembly angle operating mechanism 4 operates to rotate the intermediate rotating body 18. Any other structure can be adopted as long as the drive rotator (drive ring 3) and the driven rotator (driven shaft member 7) can be rotated relative to each other. However, in the case of the assembly angle operating mechanism 4 of the above-described embodiment, the rotational operating force of the intermediate rotating body 18 is driven through the spiral groove 15 and the engaging pin 16 with a small friction loss and the link mechanism. 3 and the driven shaft member 7 can be converted into relative rotation, and the load input direction from the link 11 to the spiral groove 15 is almost perpendicular, so that the assembly angle is changed by the alternating torque of the camshaft 1. There is an advantage that it is hard to be done. For this reason, when this assembly angle operation mechanism 4 is adopted, the braking force generated by the hysteresis brake 20 can be suppressed to a small level. Therefore, the hysteresis brake 20 can be further downsized to further improve the vehicle mountability of the internal combustion engine. It is possible to make it.
[0040]
Furthermore, although the above-mentioned embodiment employs the hysteresis brake 20 as an electromagnetic mechanism for rotating the intermediate rotating body 18, the electromagnetic mechanism is not limited to the hysteresis brake 20, and electromagnetic brakes or steps of other structures are used. It may be a motor or the like. However, the hysteresis brake 20 is a non-contact type that is advantageous in terms of durability, and has an advantage that a stable braking torque can be obtained regardless of the rotation speed of the braking portion, but a certain degree of braking force is ensured. Therefore, there is a problem that the axial length of the hysteresis member has to be increased, and therefore the axial length of the entire brake tends to be increased. For this reason, particularly when the hysteresis brake 20 is employed in the electromagnetic mechanism, the structure of the device according to the invention of this application is very advantageous in reducing the axial length of the entire device.
[0041]
By the way, in the above-described embodiment, the gear ratio between the first gear 52 on the intermediate rotating body 18 side and the second gear 54 on the hysteresis brake 20 side is set to 1: 1 so that the hysteresis brake 20 changes to the intermediate rotating body 18. Although the rotation is transmitted at a constant speed, the second gear 154 is made smaller than the first gear 152 as in the second embodiment shown in FIG. In contrast, as in the third embodiment shown in FIG. 7, the first gear 252 is made smaller than the second gear 254 to increase the rotation and transmit it to the intermediate rotating body. May be.
[0042]
When a gear mechanism having a deceleration function as shown in FIG. 6 is adopted, the brake torque can be amplified and transmitted to the intermediate rotating body, so that the hysteresis brake does not increase in output and size, A reliable assembly angle operation can be realized.
[0043]
In addition, when a gear mechanism having a speed increasing function as shown in FIG. 7 is employed, the operating rotational speed of the intermediate rotating body can be increased, so that the operating responsiveness of the apparatus during valve timing control can be improved. it can.
[0044]
8 and 9 show a fourth embodiment of the invention of this application. In this embodiment, the basic structure is the same as that of the first embodiment. However, the power transmission means for interlocking the rotation shaft 51 of the hysteresis rake 20 and the intermediate rotating body 18 of the assembly angle operation mechanism 4. The configuration is different. Hereinafter, only this difference will be described, but the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description of the overlapping parts will be omitted.
[0045]
The power transmission means in this embodiment is configured such that the first pulley 60 and the second pulley 61 are attached to the intermediate rotating body 18 and the rotating shaft 51, respectively, and the belt 62 is stretched between the pulleys 60 and 61, thereby rotating the rotating shaft. 51 and the intermediate rotator 18 are interlocked.
[0046]
In the case of this embodiment, the hysteresis brake 20 can be arranged relatively far away from the assembly angle operation mechanism 4, so that the arrangement of the hysteresis brake 20 can be flexibly changed in accordance with the layout in the engine room. There is an advantage that you can.
[0047]
In this embodiment, the rotating shaft 51 and the intermediate rotating body 18 are interlocked by the pulleys 60 and 61 and the belt 62. However, instead of the pulleys 60 and 61 and the belt 62, gears and chains can be used. is there. However, in the case of the above-described embodiment using the pulleys 60 and 61 and the belt 62, the power transmission is performed by frictional contact, so that no abnormal noise such as rattling noise is generated during operation, and the quietness is excellent. There is.
[0048]
Next, inventions other than those described in the claims that can be grasped from each of the above embodiments will be described below together with the effects thereof.
[0049]
(A) The valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the power transmission means is constituted by a gear meshing mechanism.
[0050]
In this case, the power can be transmitted without loss from the rotating shaft of the electromagnetic mechanism to the intermediate rotating body with an extremely simple structure. In addition, the entire apparatus can be made compact.
[0051]
(B) The valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the power transmission means is constituted by a gear and chain meshing mechanism.
[0052]
In this case, since the freedom degree of arrangement | positioning of an electromagnetic mechanism increases, the vehicle mounting property of an internal combustion engine improves more.
[0053]
(C) The valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the power transmission means is constituted by a friction transmission mechanism including a pulley and a belt.
[0054]
In this case, the degree of freedom of arrangement of the electromagnetic mechanism is increased, and quietness is also improved because the generation of a sound with a dullness in the power transmission portion does not occur.
[0055]
(D) The assembly angle operating mechanism is provided with a radial guide provided on one of the drive rotator and the driven rotator, and provided so as to be relatively rotatable with respect to the drive rotator and the driven rotator. An intermediate rotating body having a spiral guide on a surface facing the direction guide, a movable guide portion that is displaceably guided by the radial guide and the spiral guide, and the drive rotating body and the driven rotating body. The structure provided with the link | linkage which connects the site | part spaced apart from the rotation center of the other one, and the said movable guide part so that rocking | fluctuation is possible, It is the structure characterized by the above-mentioned. The valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of the above.
[0056]
In this case, the operation friction of the assembly angle operation mechanism becomes very small, and the assembly angle between the drive rotator and the driven rotator is not easily changed by the fluctuation torque on the camshaft side. The torque generated by the electromagnetic mechanism required for maintaining the angle can be reduced. Therefore, the electromagnetic mechanism can be miniaturized and the vehicle mountability of the internal combustion engine can be further improved.
[0057]
(E) The electromagnetic mechanism is
A magnetic induction member attached to a non-rotating member and having a pair of circumferentially opposed surfaces facing each other across a substantially cylindrical gap;
Inner pole teeth in which a plurality of pole tooth elements are provided along the circumferential direction on the radially inner surface of the pair of opposed surfaces;
A plurality of pole teeth elements are provided along a circumferential direction on a radially outer surface of the pair of opposed surfaces, and each pole tooth element is circumferential with respect to the pole teeth elements of the inner pole teeth. Outer pole teeth arranged offset to
A hysteresis member attached to a rotating shaft and having a cylindrical portion interposed in a non-contact state between an inner pole tooth and an outer pole tooth of the magnetic induction member;
An electromagnetic coil that generates a magnetic field between the inner and outer pole teeth;
The valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, and (a) to (d), wherein
[0058]
In the case of this electromagnetic mechanism using the magnetic hysteresis characteristics of the hysteresis material, it has the advantage that a stable braking torque can be applied regardless of the rotational speed in a non-contact state with respect to the member on the rotating shaft side, while the braking torque is reduced. If the extension length of the hysteresis material is increased in order to increase the axial length, the axial length of the entire electromagnetic mechanism increases. Therefore, when the electromagnetic mechanism having such a structure is used, the axial length of the internal combustion engine can be particularly greatly reduced by arranging the assembly angle operation mechanism and the electromagnetic mechanism in parallel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of the invention of this application.
2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 showing the embodiment.
3 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 showing an operating state of the embodiment.
FIG. 4 is a front view showing the embodiment.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing the embodiment.
FIG. 6 is a front view showing a second embodiment of the invention of this application.
FIG. 7 is a front view showing a third embodiment of the invention of this application.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of the invention of this application.
FIG. 9 is a front view showing the embodiment.
[Explanation of symbols]
3 ... Drive ring (drive rotor)
4 ... Assembly angle operating mechanism 7 ... Driven shaft member (driven rotor)
18 ... Intermediate rotator 20 ... Hysteresis brake (electromagnetic mechanism)
51 ... Rotating shafts 52, 152, 252 ... first gear (power transmission means)
54,154,254 ... 2nd gear (power transmission means)
60 ... 1st pulley (power transmission means)
61 ... Second pulley (power transmission means)
62 ... Belt (power transmission means)

Claims

A drive rotator that is rotationally driven by a crankshaft of an internal combustion engine, a driven rotator comprising a camshaft or a separate member coupled to the shaft, and a rotatable relative to the drive rotator and the driven rotator. An intermediate rotating body, an assembly angle operating mechanism for changing the assembly angle of the driving rotating body and the driven rotating body by rotating the intermediate rotating body, and rotating the intermediate rotating body by energization. an electromagnetic mechanism for causing movement operation, the valve timing control apparatus for an internal combustion engine having a
The parallel arrangement to the electromagnetic mechanism assembling angle operating mechanism, and an intermediate rotary member with interlocking via the power transmission means of the rotation axis and the assembling angle operating mechanism of said electromagnetic mechanism, said rotary shaft A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the valve timing control device is always rotated together with the camshaft via the intermediate rotating body and power transmission means .

2. The valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the power transmission means is constituted by a gear meshing mechanism.

The assembly angle operating mechanism is provided so as to be relatively rotatable with respect to the drive rotating body and the driven rotating body, and has an intermediate rotation having a guide whose diameter is reduced along the rotation direction on a surface facing the radial guide. A body, a movable guide that is guided and engaged with the radial guide so as to be displaceable, and a portion that is separated from the center of rotation of either the drive rotary body or the driven rotary body, and the movable guide section can be swung. A link coupled to the intermediate rotating body, and the intermediate rotating body rotates relative to the driving rotating body and the driven rotating body, whereby the movable guide portion is displaced in a radial direction, so that the driving rotating body and the driven rotation are rotated. 3. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the assembly angle of the body is changed.

The electromagnetic mechanism is
A magnetic induction member attached to a non-rotating member and having a pair of circumferentially opposed surfaces facing each other across a substantially cylindrical gap;
Inner pole teeth in which a plurality of pole teeth elements are provided along the circumferential direction on the radially inner surface of the pair of opposed surfaces;
A plurality of polar tooth elements are provided along a circumferential direction on a radially outer surface of the pair of opposed surfaces, and each of the polar tooth elements is circumferential with respect to the polar tooth element of the inner polar tooth. Outer pole teeth arranged offset to
A hysteresis member attached to a rotating shaft and having a cylindrical portion interposed in a non-contact state between an inner pole tooth and an outer pole tooth of the magnetic induction member;
An electromagnetic coil that generates a magnetic field between the inner and outer pole teeth;
The valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising: