JP4506059B2 - Valve timing control device - Google Patents

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JP4506059B2
JP4506059B2 JP2001280483A JP2001280483A JP4506059B2 JP 4506059 B2 JP4506059 B2 JP 4506059B2 JP 2001280483 A JP2001280483 A JP 2001280483A JP 2001280483 A JP2001280483 A JP 2001280483A JP 4506059 B2 JP4506059 B2 JP 4506059B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸排気弁の開閉時期を制御する弁開閉時期制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の弁開閉時期制御装置としては、特開平11―13432号公報に開示される技術がある。これは内燃機関のシリンダヘッドに組付けられる弁開閉用の回転部材と、回転部材と相対回転及び一体回転可能な回転伝達部材と、回転伝達部材に形成され、回転部材の周面と摺接する突部と、回転部材に設けられたベーンと、突部に形成され該ベーンと当接するストッパーと、回転部材と回転伝達部材間に形成され、ベーンによって進角用室と遅角用室とに区画される流体圧室と、進角用室及び遅角用室にそれぞれ流体を給排する進角用及び遅角用流体通路と、進角用室と進角用流体通路及び遅角用室と遅角用流体通路とをそれぞれ連通し、回転伝達部材の摺接面において突部の周方向端部に形成される溝とを備えたものである。
【0003】
しかしながら上記従来技術においては、突部の周方向端部に形成される溝により、回転部材の周面と摺接する面積が小さくなる。このため、回転伝達部材の外周に形成されるスプロケットに内燃機関の駆動軸から回転動力を伝達するタイミングチェーンの張力により発生する荷重によって突部の摺接面に発生する面圧が増大し、摩耗が懸念される。
【0004】
また、突部の周方向端部に形成される溝により、ベーンと当接するストッパーの面の位置が径方向外方部となり、ベーンとの当接時ベーンに発生する荷重がモーメント荷重となる。このため、ベーンの折損、ベーン溝の摩耗が懸念される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、弁開閉時期制御装置において、回転伝達部材の突部の摺接面に発生する面圧の低減と、ベーンに発生するモーメント荷重の低減をはかることを技術的課題とする。
【0006】
上記した技術的課題を解決するために請求項1の発明において講じた手段は、内燃機関のシリンダヘッドに支承されたカムシャフトに取り付けられたロータと、該ロータと相対回転可能に外装され、前記ロータの周面と摺接する突部を有するハウジングと、該ハウジングの外周に設けられるスプロケットと、前記ロータに設けられ前記ロータの径方向外側に延出するベーンと、前記ハウジング及び前記ロータの間に形成され、前記ベーンによって進角用室と遅角用室とに区画される流体圧室と、前記進角用及び遅角用室にそれぞれ流体を給排する進角用及び遅角用流体通路と、前記進角用室と前記進角用流体通路及び前記遅角用室と前記遅角用流体通路とをそれぞれ連通し、前記ロータとの摺接面において前記突部の周方向端部に形成される溝とを備える弁開閉時期制御装置において、前記スプロケットは前記ハウジングの軸方向一端側に設けられると共に、前記スプロケットの軸方向の長さは前記ハウジングの軸方向の長さよりも短く設定され、前記溝は、前記ハウジングの軸方向他端側から軸方向に沿って形成され、前記ハウジングの軸方向に関して前記スプロケットに対応する前記突部の周方向端部には、前記突部の軸方向一端面に前記ハウジングの径方向内側に沿って延びるとともに、前記ロータに摺接する角部が設けられ、該角部によって前記溝の軸方向一端側が閉塞されることである。
【0007】
この手段によれば、スプロケットはハウジングの軸方向一端側に設けられると共に、スプロケットの軸方向の長さはハウジングの軸方向の長さよりも短く設定され、溝を、ハウジングの軸方向他端側から軸方向に沿って形成し、ハウジングの軸方向に関してスプロケットに対応する突部の周方向端部に、突部の軸方向一端面にハウジングの径方向内側に沿って延びるとともに、ロータに摺接する角部を設けられ、角部によって溝の軸方向一端側が閉塞されるようにしたことによりハウジングの突部の摺接面の面積を拡大できるため、面圧を低減することができる。
【0008】
上記した技術的課題を解決するために請求項2の発明において講じた手段は、前記溝は、前記ストッパーに形成されることとしたことである。
【0009】
この手段によれば、ベーンと当接するストッパーの面の位置がベーン基部とすることができるため、当接時の荷重をモーメント荷重から剪断荷重とすることができる。
【0010】
より好ましくは、前記流体圧室について2つの対向する前記溝が同心の円弧によりそれぞれ形成されるとよい。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【0012】
図1及び図2に示した弁開閉時期制御装置は主に、内燃機関のシリンダヘッド100に回転自在に支承されたカムシャフト10の先端部に一体的に組付けた弁開閉用のロータ20と、ロータ20に所定範囲で相対回転可能に外装されたハウジング30、フロントプレート40、リアプレート50と、ハウジング30の外周に一体的に設けたタイミングスプロケット(スプロケット)31、ロータ20に組付けた4枚のベーン70と、ハウジング30に組付けたロックキー80等によって構成されている。
【0013】
カムシャフト10は、図示しない吸気弁を開閉する図示しない周知のカムを有しており、内部にはカムシャフト10の軸方向に延びる進角通路11と遅角通路12が設けられている。進角通路はカムシャフトに設けた径方向の通路71及びシリンダヘッド100に設けた環状溝14と接続通路16を通して切換弁200の第1接続ポート201に接続されている。又、遅角通路12は、カムシャフトに設けた径方向の通路72及びカムシャフトに設けた環状溝13とシリンダヘッド100に設けた接続通路15を通して切換弁200の第2接続ポート202に接続されている。尚、切換弁200はそのソレノイド203へ通電することによりスプール204を図示しないスプリングに抗して移動させる周知のものである。その非通電時には、内燃機関によって駆動されるオイルポンプ205に接続された供給ポート206が第2ポート202に連通すると共に、第1ポート201が排出ポート207に連通するように構成されている。また通電時には、図1に示すように供給ポート206が第1ポート201に連通すると共に、第2接続ポート202が排出ポート207に連通するように構成されている。このため切換弁200の非通電時には遅角通路12に作動油(油圧)が供給され、通電時には進角通路11に作動油(油圧)が供給される。切換弁200は単位時間当たりの通電と非通電の割合であるデューティ比を変えて制御されるものである。例えば、デューティ比50%で制御すると、第1及び第2ポート201、202と供給及び排出ポート206、207は互いに全く連通しない状態になる。
【0014】
ロータ20は単一の取り付けボルト91によってカムシャフト10に一体的に固着されていて、4つのベーン溝21、ロックキー受容溝22、及び径方向に延びるそれぞれ4つの進角・遅角通路23、24及びロータ20の外周面上に周方向に延びる通路25を備えている。ベーン溝21には4枚のベーン70のそれぞれが径方向に移動可能に取り付けられ、ベーン溝21の底部とベーン70の底面との間には板バネ73が配設され、ベーン70の先端をハウジングの内周面に圧接している。受容溝22には図2に示した状態、つまりロータ20とハウジング30の相対位置が所定の相対位相(最遅角位置)で同期したとき、ロックキー80の頭部が所定量没入する。受容溝22には進角通路23からの作動油が供給される。
【0015】
ハウジング30は、ロータ20の外周に所定の角度範囲で相対回転可能に組付けられている。ハウジング30の両側には、環状のフロントプレート40とリアプレート50が接合され、4本の連結ボルト92によって一体的に連結されている。ハウジング30の、リアプレート50が接合される軸方向端部の外周にはスプロケット31が一体に形成されている。
【0016】
ハウジング30の内周には周方向に4つの突部33が形成され、周方向で隣り合う突部33との間に流体圧室R0を形成している。これら突部33には、ロータ20の外周面上で接して、ハウジング30がロータ20に回転自在に支承される内周面が形成されている。また、これら突部33のうち2つの突部は、ベーン70のうち2つのベーン70a、70bと、それぞれ当接するストッパー33c、33dが形成されている。
【0017】
突部33は、図3に示すように周方向両端部に、ハウジング30の軸方向に溝33aとこれに続く角部33bとが形成される。溝33aは、突部33の内周側、周方向端面側及びフロントプレート40側が開放する断面が円弧状の溝を呈する。各流体圧室R0に対向する2つの溝33aは、断面が同心の円弧状とすることができる。従って、2つの溝33aは単一の回転刃具により同時加工できる。
【0018】
角部33bは、ハウジング30の軸方向においてスプロケット31と対向する位置に配設され、ハウジング軸方向の幅はスプロケット31の幅以上とするのが良い。図4は突部33の図3のA視を示し、突部33の内周面は、凸形状を呈し、受圧面37と角部33bの受圧面38とから形成される。このため、従来技術の受圧面37に対し、受圧面38の面積が拡大され、突部33の内周面のタイミングチェーンから受ける荷重による面圧を低減できる。
【0019】
図5は図3の突部33のB視を示し、突部33の周方向の端面は、端面39との端面40とから形成される。なお、ストッパー33c、33dの端面も図5のように端面39との端面40とから形成される。このため、ベーン70a、70bと当接する位置は、端面39及び、端面40とすることができる。このため、突部33のストッパー33c、33dとベーン70a、70bとが当接する時、ベーン70a、70bに作用する荷重をベーン基部から端面39までの位置に作用するモーメント荷重からベーン基部に作用する剪断荷重とすることができる。
【0020】
ベーン70a、70bと当接する面積を従来技術と同等とする場合は、突部33の周方向端面側の溝33aを径方向に拡大できる。つまり、オイル通路を形成する溝33aの断面積が拡大できるため、進角通路23から進角用室R1及び遅角通路24から遅角用室R2へそれぞれ供給される作動油量を増加することができる。なお、図7に示すように、突部33は、軸方向両端部に角部33bを形成し、その間に溝33aを形成する構成とすることもできる。突部33の内周面のある一つの内周面にはロックキー80を収容する退避溝34と、退避溝34と連通し、ロックキー80を径方向内方へと付勢するスプリング81の収容溝35が形成されている。
【0021】
各ベーン70は、軸方向では両プレート40、50の間に、径方向ではハウジング30とロータ20との間に、周方向では隣り合う突部33の間に形成される流体圧室R0を、進角用室R1と遅角用室R2とに区画している。ロータ20とハウジング30との相対回転量は、流体圧室R0の周方向幅(角度)に依存する。図2に示す最遅角側ではベーン70aがロータ20に取り付けられる基部側においては、突部33のストッパー33cの端面40にて当接する。また、最進角側ではベーン70bがロータ20に取り付けられる基部側にて、突部33のストッパー33dの端面40に当接する。これにより、最遅角側では図8に示すようにカムシャフト10の変動トルク及び弁開閉時期制御装置の駆動トルクにより発生する荷重Fがベーン70aのベーン基部に剪断荷重として作用する。一方、図9に示すように突部33のストッパー33cの径方向外方部にてベーン70aが当接し、荷重Fがベーン基部から長さlで作用するモーメント荷重がベーン基部に作用する従来技術の弁開閉時期制御装置のベーンに比し、ベーンの強度、ベーン溝の強度を向上することができる。なお、最進角側においても荷重Fがベーン70bのベーン基部に剪断荷重として作用する。
【0022】
以上のように構成した本実施形態の弁開閉時期制御装置の作用を説明する。
【0023】
内燃機関が停止している時は、オイルポンプ205が停止しており且つ切換弁200が非通電の状態にあるので、流体圧室R0には作動油(油圧)が供給されていない。このため、ロータ20とハウジング30とは、図2に示すように最遅角位置において同期している。ここではロックキー80の頭部が内部ロータ20の受容溝22に所定量嵌まり込んでおり、最遅角位置でロータ20とハウジング30の相対回転が規制されている、いわゆるロック状態にある。
【0024】
内燃機関が始動されると、弁開閉時期制御装置は、最遅角位置にある図2の状態において、カムシャフトの変動トルク及び弁開閉時期制御装置の駆動トルクを受ける。これらトルクが、ハウジング30の突部33の端面39と端面40とから成るストッパー33cとロータ20に取り付けられるベーン70aとに作用する。
【0025】
内燃機関の運転条件に応じて、弁開閉時期を進角させるには、切換弁200に通電するデューティ比を大きくし、スプール204の位置を切り換える。従って、オイルポンプ205から供給される作動油(油圧)は、接続通路16、進角通路11及び通路23を通って、進角用室R1へと供給される。また、通路23を通って受容溝22に供給され、又、通路25を通って進角用室R1へと供給される。一方、遅角用室R2にあった作動油(油圧)は、通路24、遅角通路12、接続通路15を介して切換弁200の排出ポートから排出さる。この時、ロックキー80がスプリング81に抗して移動し、その頭部が受容溝22から抜けてロータ20とハウジング30のロックが解除されると共に、カムシャフト10と一体的に回転するロータ20と各ベーン70がハウジング30及びプレート40、50に対して進角側(時計方向)に相対回転する。この相対回転は、図2に示した最遅角状態から、図示しない最進角状態まで至ることができる。
【0026】
最進角状態では、ロータ20に取り付けられるベーン70bがハウジング30の突部33の端面39と端面40とから成るストッパー33dに当接する。この時、ベーン70bはカムシャフトの変動トルク及び弁開閉時期制御装置の駆動トルクを受ける。
【0027】
一方、弁開閉時期を遅角させるには、切換弁200に通電するデューティ比を小さくし、スプール204の位置を切り換える。従って、オイルポンプ205から切換弁200を介して供給される作動油(油圧)は、接続通路15、遅角通路12及び通路24、中間止め溝33cを通って、遅角用室R2へと供給される。一方、進角用室R1にあった作動油(油圧)は、通路23、遅角通路11、接続通路16及び切換弁を介して排出される。
【0028】
ロックキー80が受容溝22から抜けた状態では、切換弁200に通電するデューティ比を小さくしていくと、遅角用室R2に作動油を供給することができる。従って、図示しない最進角状態から図2に示した最遅角状態まで、ロータ20と各ベーン70がハウジング30及びプレート40、50に対して遅角側(反時計方向)に相対回転させることができる。
【0029】
内燃機関の運転中は、内燃機関の図示しないクランク軸からクランクスプロケットとタイミングチェーンを介して、弁開閉時期制御装置のスプロケット31に、図2の時計方向に回転動力が伝達される。ハウジング30はロータ20の外周面を受圧面37と受圧面38とからなる突部33の内周面で相対回転可能に支承するとともに、タイミングチェーンの張力により発生する荷重を受ける。
【0030】
なお、本実施形態は、ハウジング30からなる第1回転部材に突部33を形成したものであるが、ロータ20からなる第2回転部材に突部33を形成した弁開閉時期制御装置の実施形態とすることもできる。
【0031】
また、本実施形態は、ハウジング30の突部33の回転支承面の面圧の低減を低減をはかることができるため、材料をアルミに置換し、軽量化したものである。
【0032】
図6は、本発明のその他の実施形態を示す。これは、ハウジング30とロータ20の相対回転の規制時発生するモーメント荷重の低減をはかることができたため、材料を焼結材に置換し、ハウジングの突部外周部等の肉抜きを行うことができ、軽量化したものである。なお、その他の部分は、第1の実施形態と同一である。
【0033】
【発明の効果】
上記したように、請求項1の発明によれば、ハウジング30は、スプロケット31に伝達される回転動力による荷重を受ける突部33の内周面(回転支承面)の面積が増加でき、突部33の内周面の面圧が低減され、支承部の信頼性を向上することができる。
【0034】
また、請求項2の発明によれば、カムシャフトの変動トルク及び当該弁開閉時期制御装置の駆動トルクが内部ロータ20に取り付けられるベーン70の基部に剪断荷重として作用する。このため、モーメント荷重として作用する従来の弁開閉時期制御装置のベーンに比し、ベーン及びベーン溝の強度を向上することができるので、信頼性を向上をはかることができるとともに、オイル通路の拡大により作動油量が増加し、弁開閉時期制御装置の性能向上をはかることができる。
【0035】
また、請求項3の発明によれば、突部33の周方向両端部の溝33aが同心の円弧であるため、溝33aを機械加工及び塑性加工で成形する時、同時加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態である弁開閉時期制御装置の縦断面図である。
【図2】 弁開閉時期制御装置の最遅角状態であって、図1においてフロントプレート40を外した状態の正面図である。
【図3】 弁開閉時期制御装置のハウジング30の正面からの詳細図である。
【図4】 弁開閉時期制御装置のハウジング30の突部33のA視正面図である。
【図5】 弁開閉時期制御装置のハウジング30のB視正面図である。
【図6】 本発明の他の実施形態である弁開閉時期制御装置の最遅角状態の正面図である。
【図7】 本発明の他の実施形態である弁開閉時期制御装置のハウジング30のB視正面図である。
【図8】 本発明の最遅角状態におけるベーン部詳細図である。
【図9】 従来技術の最遅角状態におけるベーン部詳細図である。
【符号の説明】
20・・・ロータ
23・・・進角用通路(進角用流体通路)
24・・・遅角用通路(遅角用流体通路)
30・・・ハウジング
33・・・突部
33a・・・溝
33b・・・角部
33c・・・ストッパー
33d・・・ストッパー
70、70a、70b・・・ベーン
R0・・・流体圧室
R1・・・進角用室
R2・・・遅角用室
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve opening / closing timing control device for controlling the opening / closing timing of intake and exhaust valves of an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
As a conventional valve opening / closing timing control device, there is a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-13432. This is a rotary member for opening and closing a valve assembled to a cylinder head of an internal combustion engine, a rotation transmission member that can rotate relative to the rotation member and rotate integrally therewith, and a protrusion formed on the rotation transmission member and in sliding contact with the peripheral surface of the rotation member. , A vane provided on the rotating member, a stopper formed on the protrusion and in contact with the vane, and formed between the rotating member and the rotation transmitting member, and is divided into an advance angle chamber and a retard angle chamber by the vane. A fluid pressure chamber, advancing and retarding fluid passages for supplying and discharging fluid to and from the advancing chamber and retarding chamber, an advancing chamber, an advancing fluid passage, and a retarding chamber, respectively. A retarding fluid passage is communicated with each other, and a groove is formed on the sliding contact surface of the rotation transmitting member and is formed at a circumferential end of the protrusion.
[0003]
However, in the above prior art, the area formed in sliding contact with the peripheral surface of the rotating member is reduced by the groove formed at the circumferential end of the protrusion. For this reason, the surface pressure generated on the sliding contact surface of the protrusion increases due to the load generated by the tension of the timing chain that transmits the rotational power from the drive shaft of the internal combustion engine to the sprocket formed on the outer periphery of the rotation transmission member, and wear. Is concerned.
[0004]
Further, due to the groove formed at the circumferential end of the protrusion, the position of the surface of the stopper that comes into contact with the vane becomes the radially outward portion, and the load generated on the vane at the time of contact with the vane becomes the moment load. For this reason, there are concerns about vane breakage and vane groove wear.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention has a technical problem in the valve timing control device to reduce the surface pressure generated on the sliding contact surface of the protrusion of the rotation transmission member and the moment load generated on the vane.
[0006]
In order to solve the technical problem described above, the means taken in the invention of claim 1 includes a rotor attached to a camshaft supported on a cylinder head of an internal combustion engine, and a sheath rotatably mounted on the rotor. A housing having a protrusion slidably contacting the peripheral surface of the rotor, a sprocket provided on the outer periphery of the housing, a vane provided on the rotor and extending radially outward of the rotor, and between the housing and the rotor A fluid pressure chamber formed by the vane and divided into an advance chamber and a retard chamber, and an advance and retard fluid passage for supplying and discharging fluid to and from the advance chamber and the retard chamber, respectively. And the advance chamber, the advance fluid passage, and the retard chamber and the retard fluid passage, respectively, at the circumferential end of the projection on the sliding contact surface with the rotor It is formed In the valve timing control apparatus including bets, the sprocket with provided one axial end of the housing, the axial length of said sprockets is set to be shorter than the length in the axial direction of said housing, said groove The circumferential end of the projection corresponding to the sprocket with respect to the axial direction of the housing is formed on the axial end surface of the projection. A corner portion extending along the radially inner side of the housing and slidingly contacting the rotor is provided, and one end side in the axial direction of the groove is closed by the corner portion.
[0007]
According to this means, the sprocket is provided on one end side in the axial direction of the housing, the length in the axial direction of the sprocket is set shorter than the length in the axial direction of the housing , and the groove is formed from the other end side in the axial direction of the housing. An angle formed along the axial direction and extending along the radial inner side of the housing at one end surface in the axial direction of the projection at the circumferential end of the projection corresponding to the sprocket with respect to the axial direction of the housing and slidingly contacting the rotor Since the one end side in the axial direction of the groove is closed by the corner portion, the area of the sliding contact surface of the projection of the housing can be increased, so that the surface pressure can be reduced.
[0008]
In order to solve the above technical problem, the measure taken in the invention of claim 2 is that the groove is formed in the stopper.
[0009]
According to this means, since the position of the surface of the stopper that contacts the vane can be the vane base, the load at the time of contact can be changed from the moment load to the shear load.
[0010]
More preferably, the two opposing grooves for the fluid pressure chamber are each formed by concentric arcs.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0012]
The valve opening / closing timing control device shown in FIGS. 1 and 2 mainly includes a valve opening / closing rotor 20 that is integrally assembled with the tip of a camshaft 10 that is rotatably supported by a cylinder head 100 of an internal combustion engine. The housing 30 is mounted on the rotor 20 so as to be relatively rotatable within a predetermined range, the front plate 40 , the rear plate 50 , the timing sprocket (sprocket) 31 integrally provided on the outer periphery of the housing 30, and the rotor 20. The four vanes 70 and the lock key 80 assembled to the housing 30 are included.
[0013]
The camshaft 10 has a well-known cam (not shown) for opening and closing an intake valve (not shown), and an advance angle passage 11 and a retard angle passage 12 extending in the axial direction of the camshaft 10 are provided therein. The advance passage is connected to the first connection port 201 of the switching valve 200 through the radial passage 71 provided in the camshaft, the annular groove 14 provided in the cylinder head 100 and the connection passage 16. The retard passage 12 is connected to the second connection port 202 of the switching valve 200 through the radial passage 72 provided in the camshaft, the annular groove 13 provided in the camshaft, and the connection passage 15 provided in the cylinder head 100. ing. The switching valve 200 is a known valve that moves the spool 204 against a spring (not shown) by energizing the solenoid 203. When not energized, the supply port 206 connected to the oil pump 205 driven by the internal combustion engine communicates with the second port 202, and the first port 201 communicates with the discharge port 207. When energized, the supply port 206 communicates with the first port 201 and the second connection port 202 communicates with the discharge port 207 as shown in FIG. Therefore, hydraulic oil (hydraulic pressure) is supplied to the retard passage 12 when the switching valve 200 is not energized, and hydraulic oil (hydraulic pressure) is supplied to the advance passage 11 when energized. The switching valve 200 is controlled by changing a duty ratio which is a ratio of energization and non-energization per unit time. For example, when the duty ratio is controlled at 50%, the first and second ports 201 and 202 and the supply and discharge ports 206 and 207 are not in communication with each other.
[0014]
The rotor 20 is integrally fixed to the camshaft 10 by a single mounting bolt 91, and includes four vane grooves 21, a lock key receiving groove 22, and four advance / retard passages 23 extending in the radial direction, 24 and a passage 25 extending in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the rotor 20. Each of the four vanes 70 is attached to the vane groove 21 so as to be movable in the radial direction, and a leaf spring 73 is disposed between the bottom portion of the vane groove 21 and the bottom surface of the vane 70, and the tip of the vane 70 is disposed on the vane groove 21. It is in pressure contact with the inner peripheral surface of the housing. In the state shown in FIG. 2, that is, when the relative position of the rotor 20 and the housing 30 is synchronized at a predetermined relative phase (most retarded angle position), the head of the lock key 80 is sunk into the receiving groove 22 by a predetermined amount. The hydraulic oil from the advance passage 23 is supplied to the receiving groove 22.
[0015]
The housing 30 is assembled to the outer periphery of the rotor 20 so as to be relatively rotatable within a predetermined angle range. An annular front plate 40 and rear plate 50 are joined to both sides of the housing 30 and are integrally connected by four connecting bolts 92. A sprocket 31 is integrally formed on the outer periphery of the axial end of the housing 30 to which the rear plate 50 is joined.
[0016]
Four protrusions 33 are formed on the inner periphery of the housing 30 in the circumferential direction, and a fluid pressure chamber R0 is formed between the protrusions 33 adjacent in the circumferential direction. These protrusions 33 are in contact with the outer peripheral surface of the rotor 20 to form an inner peripheral surface on which the housing 30 is rotatably supported by the rotor 20. Further, two of the protrusions 33 are formed with stoppers 33c and 33d that abut against the two vanes 70a and 70b of the vane 70, respectively.
[0017]
As shown in FIG. 3, the protrusion 33 has a groove 33a and a corner 33b following the groove 33a in the axial direction of the housing 30 at both ends in the circumferential direction. The groove 33a has a circular arc-shaped cross section in which the inner peripheral side, the circumferential end face side, and the front plate 40 side of the protrusion 33 are opened. The two grooves 33a facing each fluid pressure chamber R0 can have a circular arc shape with a concentric cross section. Therefore, the two grooves 33a can be processed simultaneously by a single rotary blade.
[0018]
The corner 33 b is disposed at a position facing the sprocket 31 in the axial direction of the housing 30, and the width in the housing axial direction is preferably equal to or greater than the width of the sprocket 31. 4 shows the protrusion 33 as viewed in FIG. 3A, and the inner peripheral surface of the protrusion 33 has a convex shape and is formed of a pressure receiving surface 37 and a pressure receiving surface 38 of the corner 33b. For this reason, the area of the pressure receiving surface 38 is expanded with respect to the pressure receiving surface 37 of the prior art, and the surface pressure due to the load received from the timing chain on the inner peripheral surface of the protrusion 33 can be reduced.
[0019]
FIG. 5 shows a view of the protrusion 33 in FIG. The end faces of the stoppers 33c and 33d are also formed from the end face 40 with the end face 39 as shown in FIG. For this reason, the position which contacts the vanes 70a and 70b can be the end surface 39 and the end surface 40. For this reason, when the stoppers 33c and 33d of the protrusion 33 and the vanes 70a and 70b come into contact with each other, the load acting on the vanes 70a and 70b acts on the vane base from the moment load acting on the position from the vane base to the end face 39. It can be a shear load.
[0020]
When the area in contact with the vanes 70a and 70b is equal to that of the prior art, the groove 33a on the circumferential end face side of the protrusion 33 can be enlarged in the radial direction. In other words, since the cross-sectional area of the groove 33a forming the oil passage can be enlarged, the amount of hydraulic oil supplied from the advance passage 23 to the advance chamber R1 and from the retard passage 24 to the retard chamber R2 is increased. Can do. In addition, as shown in FIG. 7, the protrusion 33 can also be set as the structure which forms the corner | angular part 33b in the axial direction both ends, and forms the groove | channel 33a between them. One of the inner peripheral surfaces of the protrusion 33 has a retraction groove 34 that accommodates the lock key 80 and a spring 81 that communicates with the retraction groove 34 and biases the lock key 80 radially inward. A receiving groove 35 is formed.
[0021]
Each vane 70 includes a fluid pressure chamber R0 formed between the plates 40 and 50 in the axial direction, between the housing 30 and the rotor 20 in the radial direction, and between the adjacent protrusions 33 in the circumferential direction. The chamber is divided into an advance chamber R1 and a retard chamber R2. The relative rotation amount between the rotor 20 and the housing 30 depends on the circumferential width (angle) of the fluid pressure chamber R0. On the most retarded angle side shown in FIG. 2, the vane 70 a comes into contact with the end face 40 of the stopper 33 c of the protrusion 33 on the base side where the rotor 20 is attached. Further, on the most advanced angle side, the vane 70 b comes into contact with the end surface 40 of the stopper 33 d of the protrusion 33 on the base side attached to the rotor 20. Thereby, on the most retarded angle side, as shown in FIG. 8, the load F generated by the fluctuation torque of the camshaft 10 and the drive torque of the valve opening / closing timing control device acts as a shear load on the vane base of the vane 70a. On the other hand, as shown in FIG. 9, the vane 70 a comes into contact with the radially outer portion of the stopper 33 c of the protrusion 33, and a moment load in which the load F acts at a length 1 from the vane base acts on the vane base. Compared with the vanes of the valve opening / closing timing control device, the strength of the vanes and the strength of the vane grooves can be improved. Note that the load F acts as a shear load on the vane base of the vane 70b also on the most advanced side.
[0022]
The operation of the valve timing control apparatus of the present embodiment configured as described above will be described.
[0023]
When the internal combustion engine is stopped, the oil pump 205 is stopped and the switching valve 200 is in a non-energized state, so that hydraulic fluid (hydraulic pressure) is not supplied to the fluid pressure chamber R0. For this reason, the rotor 20 and the housing 30 are synchronized at the most retarded position as shown in FIG. Here, the head of the lock key 80 is fitted into the receiving groove 22 of the inner rotor 20 by a predetermined amount, and the relative rotation between the rotor 20 and the housing 30 is restricted at the most retarded position.
[0024]
When the internal combustion engine is started, the valve opening / closing timing control device receives the fluctuation torque of the camshaft and the driving torque of the valve opening / closing timing control device in the state of FIG. 2 at the most retarded position. These torques act on the stopper 33 c composed of the end surface 39 and the end surface 40 of the protrusion 33 of the housing 30 and the vane 70 a attached to the rotor 20.
[0025]
In order to advance the valve opening / closing timing in accordance with the operating conditions of the internal combustion engine, the duty ratio for energizing the switching valve 200 is increased and the position of the spool 204 is switched. Accordingly, the hydraulic oil (hydraulic pressure) supplied from the oil pump 205 is supplied to the advance chamber R1 through the connection passage 16, the advance passage 11 and the passage 23. Further, it is supplied to the receiving groove 22 through the passage 23, and is supplied to the advance angle chamber R1 through the passage 25. On the other hand, the hydraulic oil (hydraulic pressure) in the retarding chamber R2 is discharged from the discharge port of the switching valve 200 via the passage 24, the retarding passage 12, and the connection passage 15. At this time, the lock key 80 moves against the spring 81, the head of the lock key 80 comes out of the receiving groove 22, the rotor 20 and the housing 30 are unlocked, and the rotor 20 rotates integrally with the camshaft 10. Each vane 70 rotates relative to the housing 30 and the plates 40, 50 in the advance side (clockwise). This relative rotation can extend from the most retarded state shown in FIG. 2 to the most advanced angle state (not shown).
[0026]
In the most advanced angle state, the vane 70b attached to the rotor 20 contacts the stopper 33d formed by the end surface 39 and the end surface 40 of the protrusion 33 of the housing 30. At this time, the vane 70b receives the fluctuation torque of the camshaft and the driving torque of the valve timing control device.
[0027]
On the other hand, in order to retard the valve opening / closing timing, the duty ratio for energizing the switching valve 200 is decreased and the position of the spool 204 is switched. Accordingly, hydraulic oil (hydraulic pressure) supplied from the oil pump 205 via the switching valve 200 is supplied to the retarding chamber R2 through the connection passage 15, the retarding passage 12 and the passage 24, and the intermediate stop groove 33c. Is done. On the other hand, the hydraulic oil (hydraulic pressure) in the advance angle chamber R1 is discharged through the passage 23, the retard passage 11, the connection passage 16, and the switching valve.
[0028]
In a state where the lock key 80 is removed from the receiving groove 22, the hydraulic oil can be supplied to the retarding chamber R <b> 2 if the duty ratio energizing the switching valve 200 is reduced. Therefore, the rotor 20 and the vanes 70 are rotated relative to the housing 30 and the plates 40 and 50 in the retarding direction (counterclockwise) from the most advanced angle state (not shown) to the most retarded angle state shown in FIG. Can do.
[0029]
During operation of the internal combustion engine, rotational power is transmitted in the clockwise direction in FIG. 2 from the crankshaft (not shown) of the internal combustion engine to the sprocket 31 of the valve opening / closing timing control device via the crank sprocket and the timing chain. The housing 30 supports the outer peripheral surface of the rotor 20 on the inner peripheral surface of the projection 33 formed by the pressure receiving surface 37 and the pressure receiving surface 38 so as to be relatively rotatable, and receives a load generated by the tension of the timing chain.
[0030]
In addition, although this embodiment forms the protrusion 33 in the 1st rotation member which consists of the housing 30, embodiment of the valve opening / closing timing control apparatus which formed the protrusion 33 in the 2nd rotation member which consists of the rotor 20 is embodiment. It can also be.
[0031]
Further, in the present embodiment, since the reduction of the surface pressure of the rotation support surface of the protrusion 33 of the housing 30 can be reduced, the material is replaced with aluminum to reduce the weight.
[0032]
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention. This is because the moment load generated when the relative rotation of the housing 30 and the rotor 20 is restricted can be reduced, so that the material can be replaced with a sintered material and the outer peripheral portion of the protrusion of the housing can be thinned. Can be made lighter. Other parts are the same as those in the first embodiment.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention of claim 1, the housing 30 can increase the area of the inner peripheral surface (rotating bearing surface) of the protrusion 33 that receives the load by the rotational power transmitted to the sprocket 31. The surface pressure of the inner peripheral surface 33 can be reduced, and the reliability of the support portion can be improved.
[0034]
According to the invention of claim 2, the fluctuation torque of the camshaft and the driving torque of the valve opening / closing timing control device act as a shear load on the base of the vane 70 attached to the internal rotor 20. For this reason, the strength of the vane and the vane groove can be improved as compared with the vane of the conventional valve timing control device acting as a moment load, so that the reliability can be improved and the oil passage can be expanded. As a result, the amount of hydraulic oil increases, and the performance of the valve timing control device can be improved.
[0035]
According to the invention of claim 3, since the grooves 33a at both ends in the circumferential direction of the protrusion 33 are concentric arcs, the grooves 33a can be simultaneously processed when formed by machining and plastic working.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a valve timing control apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the valve opening / closing timing control device in the most retarded state with the front plate 40 removed in FIG.
FIG. 3 is a detailed view from the front of the housing 30 of the valve opening / closing timing control device.
FIG. 4 is a front view of the protrusion 33 of the housing 30 of the valve opening / closing timing control device as viewed from A. FIG.
FIG. 5 is a front view of the housing 30 of the valve opening / closing timing control device as viewed from B. FIG.
FIG. 6 is a front view of the most retarded angle state of the valve timing control apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a front view of the housing 30 of the valve timing control apparatus according to another embodiment of the present invention as viewed from the B side.
FIG. 8 is a detailed view of the vane portion in the most retarded state of the present invention.
FIG. 9 is a detailed view of a vane portion in the most retarded state of the prior art.
[Explanation of symbols]
20 ... Rotor 23 ... Advance passage (advance fluid passage)
24 .. retarding passage (retarding fluid passage)
30 ... Housing 33 ... Projection 33a ... Groove 33b ... Corner 33c ... Stopper 33d ... Stopper 70, 70a, 70b ... Vane R0 ... Fluid pressure chamber R1, ..Advance chamber R2 ... Delay chamber

Claims (3)

内燃機関のシリンダヘッドに支承されたカムシャフトに取り付けられたロータと、
該ロータと相対回転可能に外装され、前記ロータの周面と摺接する突部を有するハウジングと、
該ハウジングの外周に設けられるスプロケットと、
前記ロータに設けられ前記ロータの径方向外側に延出するベーンと、
前記ハウジング及び前記ロータの間に形成され、前記ベーンによって進角用室と遅角用室とに区画される流体圧室と、
前記進角用及び遅角用室にそれぞれ流体を給排する進角用及び遅角用流体通路と、
前記進角用室と前記進角用流体通路及び前記遅角用室と前記遅角用流体通路とをそれぞれ連通し、前記ロータとの摺接面において前記突部の周方向端部に形成される溝とを備える弁開閉時期制御装置において、
前記スプロケットは前記ハウジングの軸方向一端側に設けられると共に、前記スプロケットの軸方向の長さは前記ハウジングの軸方向の長さよりも短く設定され、
前記溝は、前記ハウジングの軸方向他端側から軸方向に沿って形成され、
前記ハウジングの軸方向に関して前記スプロケットに対応する前記突部の周方向端部には、前記突部の軸方向一端面に前記ハウジングの径方向内側に沿って延びるとともに、前記ロータに摺接する角部が設けられ、
該角部によって前記溝の軸方向一端側が閉塞されることを特徴とする弁開閉時期制御装置。
A rotor attached to a camshaft supported by a cylinder head of an internal combustion engine;
A housing that is externally rotatably supported with the rotor and has a protrusion that is in sliding contact with the circumferential surface of the rotor;
A sprocket provided on the outer periphery of the housing;
A vane provided in the rotor and extending radially outward of the rotor;
A fluid pressure chamber formed between the housing and the rotor and partitioned by the vane into an advance chamber and a retard chamber;
Advancing and retarding fluid passages for supplying and discharging fluid to and from the advancing and retarding chambers, respectively
The advance chamber, the advance fluid passage, the retard chamber, and the retard fluid passage communicate with each other, and are formed at circumferential ends of the protrusions on the sliding surface with the rotor. A valve opening / closing timing control device comprising a groove,
The sprocket is provided on one end side in the axial direction of the housing, and the axial length of the sprocket is set shorter than the axial length of the housing,
The groove is formed along the axial direction from the other axial end side of the housing,
A circumferential end portion of the protrusion corresponding to the sprocket with respect to the axial direction of the housing extends along the radially inner side of the housing to one axial end surface of the protrusion and is in sliding contact with the rotor. Is provided,
A valve opening / closing timing control device characterized in that one end side in the axial direction of the groove is closed by the corner portion.
前記溝は、前記ストッパーに形成されることを特徴とする請求項1に記載の弁開閉時期制御装置。The valve opening / closing timing control device according to claim 1, wherein the groove is formed in the stopper. 前記流体圧室について2つの対向する前記溝が同心の円弧によりそれぞれ形成されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の弁開閉時期制御装置。The valve opening / closing timing control device according to claim 1 or 2, wherein two opposing grooves are formed by concentric arcs for the fluid pressure chamber.
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