JP5447436B2 - Valve timing adjustment device - Google Patents

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JP5447436B2 JP2011113972A JP2011113972A JP5447436B2 JP 5447436 B2 JP5447436 B2 JP 5447436B2 JP 2011113972 A JP2011113972 A JP 2011113972A JP 2011113972 A JP2011113972 A JP 2011113972A JP 5447436 B2 JP5447436 B2 JP 5447436B2
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Description

本発明は、内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを調整する液圧式バルブタイミング調整装置に関する。   The present invention relates to a hydraulic valve timing adjusting device that adjusts the valve timing of a valve that opens and closes a camshaft by torque transmission from a crankshaft in an internal combustion engine.

従来、クランク軸と連動回転するハウジング内部において、ベーンロータのうちカム軸と連動回転する回転軸から回転径方向に突出するベーンにより、作動室を回転周方向の両側に区画してなる液圧式バルブタイミング調整装置が、知られている。   Conventionally, a hydraulic valve timing in which a working chamber is divided on both sides in a rotational circumferential direction by a vane protruding in a radial direction from a rotary shaft rotating in conjunction with a camshaft among vane rotors inside a housing rotating in conjunction with a crankshaft. Adjustment devices are known.

このような液圧式バルブタイミング調整装置の一種として特許文献1の開示装置では、内燃機関の運転に伴って供給される作動液の作動室への入出により、ハウジングに対するベーンロータの相対回転位相(以下、単に「位相」ともいう)、ひいてはバルブタイミングを調整している。そのため、内燃機関の運転が停止するのに伴って作動液の供給が停止すると、位相の調整が困難となることに起因して、内燃機関の次の運転時に始動性を悪化させることが、懸念される。   As a kind of such a hydraulic valve timing adjusting device, in the disclosed device of Patent Document 1, the relative rotation phase of the vane rotor with respect to the housing (hereinafter referred to as the following) is obtained by entering and exiting the working fluid supplied along with the operation of the internal combustion engine. It is also simply referred to as “phase”), and the valve timing is adjusted accordingly. For this reason, if the supply of the hydraulic fluid is stopped as the operation of the internal combustion engine is stopped, the startability may be deteriorated during the next operation of the internal combustion engine due to the difficulty in adjusting the phase. Is done.

そこで、特許文献1の開示装置では、回転周方向のうちハウジングに対してベーンロータを付勢する付勢方向に、渦巻ばねの付勢力を作用させている。こうした構成によれば、作動液の供給が止まっても、渦巻ばねの付勢力による付勢方向に向かってベーンロータがハウジングに対して相対回転し得るので、内燃機関の始動に適した位相に強制することが、可能となる。   Therefore, in the disclosed device of Patent Document 1, the urging force of the spiral spring is applied in the urging direction for urging the vane rotor with respect to the housing in the rotational circumferential direction. According to such a configuration, even if the supply of hydraulic fluid stops, the vane rotor can rotate relative to the housing in the biasing direction due to the biasing force of the spiral spring, so that a phase suitable for starting the internal combustion engine is forced. It becomes possible.

特開2010−180862号公報JP 2010-180862 A

さて、特許文献1の開示装置では、渦巻ばねをベーンロータに係止させるべく、ベーンロータの回転軸をハウジングの内部から外部へ突出させている。これにより、ハウジングのうち回転周方向に連続する内フランジ状のフロントプレートの中心孔には、ベーンロータの回転軸をなすブッシュが、当該回転軸をカム軸に締結する螺子部材の周囲にて通された形態となっている。こうした形態の場合、螺子部材を囲むブッシュの外径以上のサイズが中心孔の内径に必要となるため、回転軸方向にてフロントプレートと摺接するベーンの両側の作動室から当該中心孔までのシール長は、短くなる。その結果、ベーン及びフロントプレート間の摺接界面を通じて作動室の作動液が中心孔に漏れ易くなるので、作動液の入出による位相の調整応答性に影響を与えるおそれがあった。   In the device disclosed in Patent Document 1, the rotating shaft of the vane rotor protrudes from the inside of the housing to the outside in order to lock the spiral spring to the vane rotor. As a result, a bush forming the rotating shaft of the vane rotor is passed around the screw member that fastens the rotating shaft to the cam shaft through the center hole of the inner flange-shaped front plate that is continuous in the rotational circumferential direction in the housing. It has become a form. In such a configuration, since the inner diameter of the center hole is required to be larger than the outer diameter of the bush surrounding the screw member, the seal from the working chamber on both sides of the vane that is in sliding contact with the front plate in the rotation axis direction to the center hole. The length becomes shorter. As a result, the hydraulic fluid in the working chamber is likely to leak into the central hole through the sliding contact interface between the vane and the front plate, which may affect the phase adjustment response due to the hydraulic fluid entering and exiting.

また、特許文献1の開示装置では、上述の如きブッシュに対して渦巻ばねの最内周部を巻付状態にて係止させると共に、ハウジング及びベーンロータのいずれかに対して渦巻ばねの最外周部を回転径方向への屈曲状態にて係止させる構成が、採用されている。こうした構成の場合、渦巻ばねのうち最内周部及び最外周部の間にてねじれ変形する中間部の配置スペースは、ブッシュの肉厚及び最外周部の屈曲量に応じた分、回転径方向に小さくなる。その結果、ねじれ変形により付勢力を発生する中間部では、渦巻ばねの巻数を十分に確保し得なくなるので、最大応力が増大して耐久性が低下するおそれもあった。   Further, in the disclosed device of Patent Document 1, the innermost peripheral portion of the spiral spring is locked in a wound state with respect to the bush as described above, and the outermost peripheral portion of the spiral spring with respect to either the housing or the vane rotor. A configuration is adopted in which is locked in a bent state in the rotational radial direction. In the case of such a configuration, the arrangement space of the intermediate portion that is torsionally deformed between the innermost peripheral portion and the outermost peripheral portion of the spiral spring is the amount corresponding to the thickness of the bush and the bending amount of the outermost peripheral portion. Becomes smaller. As a result, in the intermediate portion where the urging force is generated by torsional deformation, the number of turns of the spiral spring cannot be ensured sufficiently, so that the maximum stress may increase and the durability may decrease.

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、液圧式バルブタイミング調整装置において位相の調整応答性と耐久性とを高めることにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to improve phase adjustment response and durability in a hydraulic valve timing adjustment device.

請求項1に記載の発明は、内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを、内燃機関の運転に伴って供給される作動液により調整する液圧式バルブタイミング調整装置であって、中心孔を形成する内フランジを回転周方向に連続して有し、クランク軸と連動回転するハウジングと、中心孔に通される締結部材と、締結部材によりカム軸に締結されて当該カム軸と連動回転する回転軸、並びに回転軸から回転径方向の外側に突出して内フランジと回転軸方向に摺接するベーンを、ハウジングの内部において有し、ベーンが回転周方向の両側に区画する作動室への作動液の入出により、位相が調整されるベーンロータと、最内周部及び最外周部の間の中間部がねじれ変形することにより、回転周方向のうちハウジングに対してベーンロータを付勢する付勢方向に、付勢力を発生する渦巻ばねとを、備えるバルブタイミング調整装置において、
内フランジは、中心孔に開口して回転周方向に延伸する弧状の通し孔、並びに回転軸方向に開口するハウジング側軸方向孔を、形成し、ベーンロータは、回転軸方向に開口するロータ側軸方向孔を、形成し、渦巻ばねは、回転軸方向に屈曲されて通し孔を通してロータ側軸方向孔に係止されるロータ側屈曲部を、最内周部に形成すると共に、回転軸方向に屈曲されてハウジング側軸方向孔に係止されるハウジング側屈曲部を、最外周部に形成する。
The invention according to claim 1 is a hydraulic valve timing in which the valve timing of the valve that opens and closes the camshaft by torque transmission from the crankshaft in the internal combustion engine is adjusted by the hydraulic fluid supplied along with the operation of the internal combustion engine. An adjusting device having an inner flange that continuously forms a central hole in the rotational circumferential direction, a housing that rotates in conjunction with the crankshaft, a fastening member that is passed through the central hole, and a fastening member that fastens the camshaft. A rotating shaft that rotates in conjunction with the cam shaft, and a vane that protrudes outward from the rotating shaft in the radial direction and slides in contact with the inner flange in the rotating shaft direction. When the working fluid enters and exits the working chamber, the vane rotor whose phase is adjusted and the intermediate portion between the innermost peripheral portion and the outermost peripheral portion are twisted and deformed, so that The urging direction for biasing the vane rotor relative to the housing of the direction, and a spiral spring for generating a biasing force, in the valve timing control apparatus comprising,
The inner flange forms an arc-shaped through hole that opens in the center hole and extends in the rotation circumferential direction, and a housing side axial hole that opens in the rotation axis direction, and the vane rotor has a rotor side shaft that opens in the rotation axis direction. The spiral spring is bent in the direction of the rotation axis, and has a rotor side bent portion that is locked to the rotor side axial hole through the through hole in the innermost peripheral portion, and in the direction of the rotation axis. A bent portion on the housing side that is bent and locked to the axial hole in the housing side is formed on the outermost peripheral portion.

この発明のハウジングのうち回転周方向に連続する内フランジにて、ベーンロータの回転軸をカム軸に締結する締結部材の通される中心孔には、回転周方向に延伸する通し孔が開口する。そのため、回転軸方向に摺接するベーン及び内フランジ間の界面を通じて、ベーン両側の作動室から中心孔や通し孔に作動液が漏れる事態につき、懸念される。しかし、渦巻ばねの最内周部にて回転軸方向に屈曲のロータ側屈曲部が、ベーンロータにて回転軸方向に開口のロータ側軸方向孔により、弧状の通し孔を通して係止される構成では、回転軸を貫通させる必要のない中心孔の内径と通し孔の弧長とを可及的に縮小し得る。これによれば、作動室から中心孔までのシール長が長くなると共に、作動室からのシール長が中心孔よりも短い通し孔の形成範囲が回転周方向に短くなるので、中心孔や通し孔への作動液漏れを抑制して位相の調整応答性を高めることが、可能である。   In the housing of the present invention, a through hole extending in the rotational circumferential direction is opened in a central hole through which a fastening member that fastens the rotational shaft of the vane rotor to the camshaft is an inner flange continuous in the rotational circumferential direction. Therefore, there is a concern about the situation in which the working fluid leaks from the working chambers on both sides of the vane to the center hole and the through hole through the interface between the vane and the inner flange that are in sliding contact with the rotation axis. However, in the configuration in which the rotor side bent portion bent in the rotation axis direction at the innermost peripheral portion of the spiral spring is locked through the arc-shaped through hole by the rotor side axial hole opened in the rotation axis direction in the vane rotor. In addition, the inner diameter of the central hole and the arc length of the through hole that do not need to pass through the rotating shaft can be reduced as much as possible. According to this, the seal length from the working chamber to the center hole is increased, and the formation range of the through hole whose seal length from the working chamber is shorter than the center hole is shortened in the rotation circumferential direction. It is possible to improve the phase adjustment responsiveness by suppressing the hydraulic fluid leakage.

さらに渦巻ばねは、ハウジングにて回転軸方向に開口のハウジング側軸方向孔に係止されるべく、上述の如き最内周部のみならず、最外周部をも回転軸方向に屈曲されるので、最内外周部の間にてねじれ変形する中間部の配置スペースを、回転径方向に増大し得る。これによれば、ねじれ変形により付勢力を発生する中間部では、渦巻ばねの巻数を確保して最大応力を低減することができるので、耐久性を高めることも可能となるのである。   Furthermore, the spiral spring is bent not only at the innermost peripheral portion as described above but also at the outermost peripheral portion in the rotational axis direction so as to be locked in the housing side axial hole of the opening in the rotational axis direction at the housing. The space for arranging the intermediate portion that is torsionally deformed between the innermost and outer peripheral portions can be increased in the rotational radial direction. According to this, since the maximum stress can be reduced by securing the number of turns of the spiral spring in the intermediate portion where the biasing force is generated by the torsional deformation, the durability can also be improved.

請求項2に記載の発明によると、ロータ側軸方向孔は、回転軸に形成される。この発明では、ベーンよりも回転径方向内側の回転軸に形成のロータ側軸方向孔には、当該ベーンと回転軸方向に摺接の内フランジのうち中心孔よりも回転径方向外側の通し孔を通すことで、渦巻ばねのロータ側屈曲部が係止される。こうした構成によれば、通し孔が回転径方向の中心に近付くように中心孔の内径を縮小し得るので、作動室から通し孔及び中心孔までのシール長をそれぞれ確保して、位相の調整応答性の向上に貢献することが可能である。また、渦巻ばねのうち最内周部のロータ側屈曲部を通す通し孔が、回転径方向の中心に近付けられることによれば、渦巻ばねのうち中間部の配置スペースを回転径方向に増大して、耐久性の向上に貢献することも可能となるのである。   According to the second aspect of the present invention, the rotor side axial hole is formed in the rotating shaft. In this invention, the rotor side axial hole formed on the rotary shaft on the inner side in the rotational radial direction than the vane has a through hole on the outer side in the rotational radial direction than the center hole among the inner flanges slidably contacted with the vane in the rotational axial direction. By passing, the rotor-side bent portion of the spiral spring is locked. According to such a configuration, the inner diameter of the center hole can be reduced so that the through hole comes closer to the center in the radial direction of the rotation. Therefore, the seal length from the working chamber to the through hole and the center hole is secured, and the phase adjustment response is achieved. It is possible to contribute to improvement of performance. In addition, when the through hole through which the rotor-side bent portion of the innermost circumferential portion of the spiral spring passes is closer to the center in the rotational radial direction, the space for arranging the intermediate portion of the spiral spring is increased in the rotational radial direction. Thus, it is possible to contribute to improvement of durability.

請求項3に記載の発明によると、渦巻ばねは、回転径方向の肉厚が回転軸方向の肉厚以上の長方形断面をもって延伸する。この発明では、長方形断面にて回転径方向の肉厚が回転軸方向の肉厚以上となる渦巻ばねは、当該回転径方向の曲げに対する断面係数が大きいので、ねじれ変形時の曲げ応力に対する剛性がアップして耐久性が高くなる。また換言すれば、回転軸方向の肉厚が回転径方向の肉厚以下となる渦巻ばねは、当該回転軸方向の曲げに対する断面係数が小さいので、各側の屈曲部を形成する際に最内外周部を回転軸方向に屈曲させ易くなる。以上によれば、高い生産性をもって製造され得るバルブタイミング調整装置において、位相の調整応答性の向上と耐久性の向上とを達成することが、可能となるのである。   According to invention of Claim 3, a spiral spring is extended | stretched with the rectangular cross section whose thickness of a rotation radial direction is more than the thickness of a rotation axis direction. In the present invention, a spiral spring having a rectangular cross section whose thickness in the rotation radial direction is equal to or greater than the thickness in the rotation axis direction has a large section modulus for bending in the rotation radial direction, and therefore has rigidity against bending stress during torsional deformation. Increases durability. In other words, a spiral spring whose thickness in the direction of the rotation axis is equal to or less than the thickness in the direction of the rotation diameter has a small section modulus for bending in the direction of the rotation axis, so when forming the bent portion on each side, It becomes easy to bend the peripheral portion in the direction of the rotation axis. According to the above, in the valve timing adjusting device that can be manufactured with high productivity, it is possible to improve the phase adjustment responsiveness and the durability.

請求項4に記載の発明によると、ロータ側屈曲部と同一方向に屈曲されるハウジング側屈曲部は、内フランジの形成するハウジング側軸方向孔に係止される。この発明において内フランジのハウジング側軸方向孔に係止されるハウジング側屈曲部は、当該内フランジの通し孔を通してロータ側軸方向孔に係止されるロータ側屈曲部に対し、同一方向への屈曲形態となる。こうした構成によれば、ハウジング及びベーンロータの各側の屈曲部を、それぞれ対応する側の軸方向孔に対して同一方向に挿入することで、それらハウジング及びベーンロータに対する渦巻ばねの係止形態を容易に実現できる。故に、高い生産性をもって製造され得るバルブタイミング調整装置において、位相の調整応答性の向上と耐久性の向上とを達成することが、可能となるのである。   According to the fourth aspect of the present invention, the housing side bent portion bent in the same direction as the rotor side bent portion is locked in the housing side axial hole formed by the inner flange. In this invention, the housing-side bent portion that is locked to the housing-side axial hole of the inner flange extends in the same direction as the rotor-side bent portion that is locked to the rotor-side axial hole through the through-hole of the inner flange. It will be bent. According to such a configuration, the bent portions on each side of the housing and the vane rotor are inserted in the same direction with respect to the axial holes on the corresponding sides, respectively, so that the locking form of the spiral spring with respect to the housing and the vane rotor can be easily performed. realizable. Therefore, in the valve timing adjusting device that can be manufactured with high productivity, it is possible to achieve improvement in phase adjustment response and improvement in durability.

請求項5に記載の発明によると、ハウジングは、内フランジとの間に渦巻ばねを挟んで中心孔及び通し孔を覆うカバーを、さらに有し、ロータ側屈曲部とは反対方向に屈曲されるハウジング側屈曲部は、カバーの形成するハウジング側軸方向孔に係止される。この発明においてハウジング側屈曲部は、内フランジの通し孔を通してロータ側軸方向孔に係止されるロータ側屈曲部に対し、反対方向に屈曲されることで、当該内フランジとの間に渦巻ばねを挟むカバーのハウジング側軸方向孔により係止される状態となる。こうした構成によれば、内フランジ及びカバーの間では回転軸方向に渦巻ばねを位置決めして、位相に応じた大きさの付勢力を安定的に発生させることができるので、位相についての高い調整応答性を長きに亘って発揮可能となる。しかもカバーは、渦巻ばねを位置決めするための係止機能に加え、中心孔及び通し孔を覆う機能をも発揮し得るので、それらの孔に作動液が万が一漏れても、カバー及び内フランジの間に作動液を閉じ込めて位相の調整応答性への影響を最小限に抑制可能となるのである。   According to the fifth aspect of the present invention, the housing further includes a cover that covers the center hole and the through hole with the spiral spring interposed between the inner flange and the housing, and the housing is bent in a direction opposite to the rotor-side bent portion. The housing side bent portion is locked in the housing side axial hole formed by the cover. In the present invention, the housing-side bent portion is bent in the opposite direction to the rotor-side bent portion that is locked to the rotor-side axial hole through the through-hole of the inner flange, so that a spiral spring is formed between the housing-side bent portion and the inner flange. It will be in the state latched by the housing side axial hole of the cover which pinches | interposes. According to such a configuration, the spiral spring can be positioned in the direction of the rotation axis between the inner flange and the cover, and an urging force having a magnitude corresponding to the phase can be stably generated. It becomes possible to exhibit the properties for a long time. In addition to the locking function for positioning the spiral spring, the cover can also function to cover the center hole and the through-hole. Thus, it is possible to confine the hydraulic fluid in the phase and suppress the influence on the phase adjustment response.

請求項6に記載の発明によると、ハウジングは、内フランジから回転軸方向に突出して渦巻ばねを回転径方向の内側から支持するガイドを、さらに有する。この発明では、ハウジングのうち内フランジから回転軸方向に突出するガイドにより、回転径方向内側から支持される渦巻ばねにつき、ねじれ変形に伴う当該内側への倒れを規制し得る。これによれば、渦巻ばねを回転軸方向に対して傾き難くして、位相に応じた大きさの付勢力を安定的に発生させることができるので、位相についての高い調整応答性を長きに亘って発揮可能となる。   According to the sixth aspect of the present invention, the housing further includes a guide that protrudes from the inner flange in the rotational axis direction and supports the spiral spring from the inner side in the rotational radial direction. In the present invention, the spiral spring supported from the inner side in the radial direction of the spiral can be regulated by the guide projecting from the inner flange of the housing in the direction of the rotational axis. According to this, the spiral spring can be made difficult to tilt with respect to the rotation axis direction, and the biasing force having a magnitude corresponding to the phase can be stably generated. Can be demonstrated.

請求項7に記載の発明によると、位相の可変範囲の全域において通し孔は、ロータ側屈曲部から回転周方向の両側に離間することにより、ロータ側軸方向孔によるロータ側屈曲部の係止を維持する。この発明では、位相可変範囲の全域にて通し孔が回転周方向両側に離間するロータ側屈曲部につき、ロータ側軸方向孔による係止が当該全域にて維持されるので、内燃機関の運転停止に伴う作動液の供給停止に応じて位相を、渦巻ばねによる付勢方向の最端位相に強制できる。これによれば、最端位相への強制により始動性の確保され得る内燃機関の運転時において、位相の調整応答性の向上と耐久性の向上とを達成することが、可能となるのである。   According to the seventh aspect of the present invention, the through-hole is separated from the rotor-side bent portion on both sides in the rotational circumferential direction in the entire range of the variable range of the phase, whereby the rotor-side bent portion is locked by the rotor-side axial hole. To maintain. In this invention, since the rotor side bent portion in which the through hole is spaced apart on both sides in the rotational circumferential direction in the entire phase variable range, the locking by the rotor side axial hole is maintained in the entire region, so the operation of the internal combustion engine is stopped. The phase can be forced to the extreme end phase in the urging direction by the spiral spring according to the supply stop of the hydraulic fluid accompanying the above. According to this, it is possible to improve the phase adjustment response and the durability during the operation of the internal combustion engine in which startability can be ensured by forcing to the extreme end phase.

請求項8に記載の発明によると、通し孔は、位相の可変範囲のうち所定の中間位相よりも渦巻ばねによる付勢方向の最端位相までの解除領域において、ロータ側屈曲部を回転周方向に係止することにより、ロータ側軸方向孔によるロータ側屈曲部の係止を解除する一方、位相の可変範囲のうち当該中間位相よりも渦巻ばねによる付勢方向とは反対方向の最端位相までの許容領域において、ロータ側屈曲部から回転周方向の両側に離間することにより、ロータ側軸方向孔によるロータ側屈曲部の係止を許容する。この発明の位相可変範囲のうち中間位相よりも付勢方向の最端位相までの解除領域では、通し孔により回転周方向に係止されるロータ側屈曲部がロータ側軸方向孔による係止を解除されることで、渦巻ばねによる付勢力の作用がベーンロータに対して規制される。一方、位相可変範囲のうち中間位相よりも付勢方向と反対方向の最端位相までの許容領域では、回転周方向の両側にて通し孔と離間するロータ側屈曲部がロータ側軸方向孔による係止を許容されることで、渦巻ばねによる付勢力がベーンロータに対して当該付勢方向に作用する。こうした構成によれば、内燃機関の運転停止に伴う作動液の供給停止に応じて位相を、解除領域と許容領域との境界の中間位相に強制できる。したがって、中間位相への強制により始動性の確保され得る内燃機関の運転時において、位相の調整応答性の向上と耐久性の向上とを達成することが、可能となるのである。   According to the eighth aspect of the present invention, the through hole allows the rotor side bent portion to rotate in the circumferential direction in the release region from the predetermined intermediate phase to the extreme end phase in the biasing direction by the spiral spring in the variable range of the phase. , The rotor-side bent portion is unlocked by the rotor-side axial hole, while the endmost phase of the variable phase range is opposite to the biasing direction by the spiral spring than the intermediate phase. In the permissible region up to, the rotor-side bent portion is allowed to be locked by the rotor-side axial hole by being separated from the rotor-side bent portion on both sides in the rotational circumferential direction. In the release region from the intermediate phase to the extreme end phase in the biasing direction of the phase variable range of the present invention, the rotor side bent portion locked in the rotational circumferential direction by the through hole is locked by the rotor side axial hole. By releasing, the action of the urging force by the spiral spring is restricted with respect to the vane rotor. On the other hand, in the allowable range from the intermediate phase to the extreme end phase in the direction opposite to the biasing direction in the phase variable range, the rotor-side bent portion that is separated from the through hole on both sides in the rotational circumferential direction is due to the rotor-side axial hole. By allowing the locking, the urging force by the spiral spring acts on the vane rotor in the urging direction. According to such a configuration, the phase can be forced to an intermediate phase at the boundary between the release region and the permissible region in accordance with the supply stop of the hydraulic fluid accompanying the stop of the operation of the internal combustion engine. Therefore, it is possible to achieve improvement in phase adjustment response and improvement in durability during operation of the internal combustion engine in which startability can be ensured by forcing to an intermediate phase.

請求項9に記載の発明によると、解除領域においてロータ側軸方向孔は、ロータ側屈曲部を回転周方向に挟む両側に空間部を形成する。この発明の解除領域においてロータ側屈曲部は、回転周方向の両側に空間部を形成することにより、ロータ側軸方向孔から当該回転周方向の両側に離間し得るので、付勢力作用の規制が確固たるものとなる。これによれば、運転停止に伴う中間位相への正確な強制により始動性の確保され得る内燃機関の運転時において、位相の調整応答性の向上と耐久性の向上とを達成することが、可能となるのである。   According to the ninth aspect of the present invention, in the release region, the rotor side axial hole forms a space portion on both sides sandwiching the rotor side bent portion in the rotational circumferential direction. In the release region of the present invention, the rotor-side bent portion can be separated from the rotor-side axial hole to both sides in the rotational circumferential direction by forming space portions on both sides in the rotational circumferential direction. It will be solid. According to this, it is possible to achieve improved phase adjustment response and improved durability during operation of an internal combustion engine that can ensure startability by accurately forcing the intermediate phase due to shutdown It becomes.

本発明の第一実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図であって、図2のI−I線断面図である。It is a figure which shows the valve timing adjustment apparatus by 1st embodiment of this invention, Comprising: It is the II sectional view taken on the line of FIG. 本発明の第一実施形態による液圧式バルブタイミング調整装置を示す図であって、図1のII−II線断面図である。It is a figure which shows the hydraulic valve timing adjustment apparatus by 1st embodiment of this invention, Comprising: It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. 図1のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 図2とは別の作動状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the operation state different from FIG. 図4と同じ作動状態を示す図であって、図3に対応する断面図である。It is a figure which shows the same operation state as FIG. 4, Comprising: It is sectional drawing corresponding to FIG. 図3のVI−VI線断面図である。It is the VI-VI sectional view taken on the line of FIG. 図1の渦巻ばねを無負荷状態にて示す図であって、正面図(a)、側面図(b)、並びに(a)におけるVII−VII線拡大断面図(c)である。It is a figure which shows the spiral spring of FIG. 1 in a no-load state, Comprising: It is a front view (a), a side view (b), and the VII-VII line expanded sectional view (c) in (a). 図1のベーンロータへ伝達される変動トルクについて説明をするための特性図である。It is a characteristic view for demonstrating the fluctuation | variation torque transmitted to the vane rotor of FIG. 本発明の第二実施形態による液圧式バルブタイミング調整装置を示す図であって、図6に対応する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 6, illustrating a hydraulic valve timing adjusting device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第三実施形態による液圧式バルブタイミング調整装置を示す図であって、図2に対応する断面図である。It is a figure which shows the hydraulic valve timing adjustment apparatus by 3rd embodiment of this invention, Comprising: It is sectional drawing corresponding to FIG. 本発明の第三実施形態による液圧式バルブタイミング調整装置を示す図であって、図3に対応する断面図である。FIG. 4 is a diagram showing a hydraulic valve timing adjusting device according to a third embodiment of the present invention, and a sectional view corresponding to FIG. 3. 図11とは別の作動状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the operation state different from FIG. 図11,12とは別の作動状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the operation state different from FIG. 図12の拡大図である。It is an enlarged view of FIG. 図14の空間部について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the space part of FIG.

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。   Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the overlapping description may be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol to the corresponding component in each embodiment. When only a part of the configuration is described in each embodiment, the configuration of the other embodiment described above can be applied to the other part of the configuration. In addition, not only combinations of configurations explicitly described in the description of each embodiment, but also the configurations of a plurality of embodiments can be partially combined even if they are not explicitly specified unless there is a problem with the combination. .

(第一実施形態)
図1は、本発明の第一実施形態による液圧式バルブタイミング調整装置1を車両の内燃機関に適用した例について、示している。装置1は、内燃機関においてカム軸2を駆動するための機関トルクをクランク軸(図示しない)から伝達する伝達系に設置され、当該機関トルクの伝達によりカム軸2が開閉する動弁として排気弁のバルブタイミングを調整する。
(First embodiment)
FIG. 1 shows an example in which a hydraulic valve timing adjusting device 1 according to a first embodiment of the present invention is applied to an internal combustion engine of a vehicle. The apparatus 1 is installed in a transmission system that transmits engine torque for driving the camshaft 2 in an internal combustion engine from a crankshaft (not shown), and is an exhaust valve as a valve that opens and closes the camshaft 2 by transmission of the engine torque. Adjust the valve timing.

(基本構成)
まず、装置1の基本構成を説明する。図1〜3に示すように装置1は、バルブタイミングを決める位相としてハウジング10に対するベーンロータ20の相対回転位相を、作動液としての作動油により調整する。ここで、ハウジング10及びベーンロータ20の回転軸方向、回転径方向及び回転軸方向はいずれも共通となっており、それらの方向を以下では単に、「回転軸方向」、「回転径方向」及び「回転軸方向」と表記する。
(Basic configuration)
First, the basic configuration of the device 1 will be described. As shown in FIGS. 1 to 3, the device 1 adjusts the relative rotational phase of the vane rotor 20 with respect to the housing 10 as a phase that determines the valve timing, using hydraulic oil as hydraulic fluid. Here, the rotation axis direction, the rotation diameter direction, and the rotation axis direction of the housing 10 and the vane rotor 20 are common, and these directions are simply referred to as “rotation axis direction”, “rotation diameter direction”, and “ It is written as “Rotation axis direction”.

図1に示すようにハウジング10は、リアプレート11、リング本体12、フロントプレート13及びカバー14を、この順で回転軸方向に共締めしてなる。リアプレート11及びフロントプレート13は共に金属により形成され、リング本体12を回転軸方向に挟む両側においてそれぞれ円環形の内フランジ状に設けられている。リアプレート11は、回転軸方向のうちリング本体12とは反対方向へと突出する円筒状のジャーナル部110を一体に有しており、カム軸2と共に当該ジャーナル部110が内燃機関の軸受4により軸受されることで、回転周方向に回転自在となっている。リアプレート11のうちジャーナル部110を含む回転径方向の中央部分を回転軸方向へと貫通する中心孔112には、カム軸2が同軸上に遊挿されている。   As shown in FIG. 1, the housing 10 is formed by tightening a rear plate 11, a ring body 12, a front plate 13, and a cover 14 together in this order in the rotation axis direction. Both the rear plate 11 and the front plate 13 are made of metal, and are provided in an annular inner flange shape on both sides of the ring main body 12 in the rotation axis direction. The rear plate 11 integrally has a cylindrical journal portion 110 protruding in the direction opposite to the ring body 12 in the rotation axis direction. The journal portion 110 together with the cam shaft 2 is supported by the bearing 4 of the internal combustion engine. The bearing is rotatable in the circumferential direction. The camshaft 2 is loosely coaxially inserted into a center hole 112 that passes through the central portion in the rotational radial direction including the journal portion 110 in the rear plate 11 in the rotational axis direction.

図1,2に示すように、リング本体12は金属により形成され、円筒状の周壁120、複数のシュー122及び複数のスプロケット歯124を有している。各シュー122は、周壁120のうち回転周方向に所定間隔ずつあけた箇所から回転径方向内側へと突出して、相互間に収容室30を形成している。図1〜3に示すように各スプロケット歯124は、周壁120のうち回転周方向に等間隔ずつあけた箇所から回転径方向外側へと突出している。リング本体12は、それらスプロケット歯124とクランク軸の複数の歯との間にタイミングチェーン(図示しない)が掛け渡されることにより、当該クランク軸と連係する。かかる連係により内燃機関の運転時には、クランク軸から出力の機関トルクがタイミングチェーンを通じてリング本体12に伝達されることで、ハウジング10がクランク軸と連動して回転周方向の一方(図2,3の時計方向)に回転する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the ring body 12 is made of metal and has a cylindrical peripheral wall 120, a plurality of shoes 122, and a plurality of sprocket teeth 124. Each shoe 122 protrudes inward in the rotational radial direction from a portion of the peripheral wall 120 that is spaced by a predetermined interval in the rotational circumferential direction, thereby forming a storage chamber 30 therebetween. As shown in FIGS. 1 to 3, each sprocket tooth 124 protrudes outward in the rotational radial direction from a portion of the peripheral wall 120 that is spaced at regular intervals in the rotational circumferential direction. The ring body 12 is linked to the crankshaft by a timing chain (not shown) being spanned between the sprocket teeth 124 and a plurality of teeth of the crankshaft. When the internal combustion engine is operated by this linkage, the engine torque output from the crankshaft is transmitted to the ring body 12 through the timing chain, so that the housing 10 is linked to the crankshaft in one of the rotational circumferential directions (see FIGS. 2 and 3). Rotate clockwise.

図1,3に示すように、カバー14は金属により形成され、リング本体12との間にフロントプレート13を回転軸方向に挟む箇所において有底円筒形の皿状に設けられている。かかるカバー14により本実施形態では、フロントプレート13のうち回転径方向の中央部分を回転軸方向へ貫通する中心孔130と、後に詳述する通し孔132とが覆われている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the cover 14 is made of metal, and is provided in the shape of a bottomed cylindrical dish at a position where the front plate 13 is sandwiched between the cover body 14 and the ring body 12 in the rotation axis direction. In this embodiment, the cover 14 covers the center hole 130 that penetrates the central portion in the rotational radial direction of the front plate 13 in the rotational axis direction and the through hole 132 that will be described in detail later.

図1に示すように、ベーンロータ20は金属により形成され、その全体が、ハウジング10のうちプレート11,13間に同軸上に収容されている。ベーンロータ20は、円筒状の回転軸200及び複数のベーン202を有している。回転軸200は、リアプレート11の中心孔112を貫通するカム軸2に対して、同軸上に締結されている。かかる締結によりベーンロータ20は、カム軸2と連動して回転周方向の一方(図2,3の時計方向)に回転しつつ、ハウジング10に対して相対回転可能となっている。ここで図1,2に示すように、回転軸方向において回転軸200の両端面204,205は、それぞれ中心孔112,130の周囲にてプレート11,13と摺接する。また、回転径方向において回転軸200の外周面206は、各シュー122の突出側先端面126と摺接する。   As shown in FIG. 1, the vane rotor 20 is made of metal, and the whole is accommodated coaxially between the plates 11 and 13 in the housing 10. The vane rotor 20 has a cylindrical rotating shaft 200 and a plurality of vanes 202. The rotary shaft 200 is coaxially fastened to the cam shaft 2 that passes through the center hole 112 of the rear plate 11. By such fastening, the vane rotor 20 can rotate relative to the housing 10 while rotating in one of the rotational circumferential directions (clockwise in FIGS. 2 and 3) in conjunction with the cam shaft 2. As shown in FIGS. 1 and 2, both end surfaces 204 and 205 of the rotating shaft 200 are in sliding contact with the plates 11 and 13 around the center holes 112 and 130, respectively, in the rotating shaft direction. In addition, the outer peripheral surface 206 of the rotary shaft 200 is in sliding contact with the protruding end surface 126 of each shoe 122 in the rotational radial direction.

各ベーン202は、回転軸200のうち周方向に所定間隔ずつあけた箇所から回転径方向外側へと突出して、それぞれ対応する収容室30に収容されている。各ベーン202は、回転軸方向において両端面207,208をそれぞれプレート11,13と摺接させると共に、回転周方向において対応収容室30を二分している。かかる形態により各ベーン202は、図2に示すように、回転周方向の両側に作動室32,33を区画している。具体的には、回転軸200等を通る進角通路34から作動油を導入される各進角作動室32は、回転周方向のうちハウジング10に対する進角方向へベーンロータ20を駆動する回転力を、当該導入に応じて発生する。一方、回転軸200等を通る遅角通路35から作動油を導入される各遅角作動室33は、回転周方向のうちハウジング10に対する遅角方向へベーンロータ20を駆動する回転力を、当該導入に応じて発生する。尚、以下では、ハウジング10に対するベーンロータ20の進角方向と遅角方向とをそれぞれ、「進角方向」と「遅角方向」と単に表記する。   Each vane 202 protrudes to the outer side in the rotational radial direction from a portion of the rotary shaft 200 that is spaced by a predetermined interval in the circumferential direction, and is stored in the corresponding storage chamber 30. Each vane 202 slidably contacts both end surfaces 207 and 208 with the plates 11 and 13 in the rotation axis direction and bisects the corresponding storage chamber 30 in the rotation circumferential direction. With this configuration, each vane 202 defines working chambers 32 and 33 on both sides in the rotational circumferential direction, as shown in FIG. Specifically, each advance working chamber 32 into which hydraulic oil is introduced from an advance passage 34 passing through the rotary shaft 200 or the like generates a rotational force that drives the vane rotor 20 in the advance direction relative to the housing 10 in the rotational circumferential direction. Occurs in response to the introduction. On the other hand, each retarded working chamber 33 into which hydraulic oil is introduced from the retarded passage 35 that passes through the rotating shaft 200 or the like introduces the rotational force that drives the vane rotor 20 in the retarded direction relative to the housing 10 in the rotational circumferential direction. It occurs according to. In the following, the advance angle direction and the retard angle direction of the vane rotor 20 with respect to the housing 10 are simply expressed as “advance angle direction” and “retard angle direction”, respectively.

図1,2に示すように、複数のベーン202のうち特定の一ベーン202aについては、他のベーン202よりも回転周方向に拡幅されている。ベーン202aには、共に金属製のロックピン22及びロックスプリング24が保持されている。ロックピン22は、ロックスプリング24により付勢されて、図1の如くフロントプレート13のロック孔134へと嵌入することで、ベーンロータ20をハウジング10に対して相対回転不能にロックする。一方でロックピン22は、ベーン202aの回転周方向両側の作動室32,33から作動油の油圧を受けてロック孔134から離脱することで、ロックを解除してハウジング10に対するベーンロータ20の相対回転を許容する。   As shown in FIGS. 1 and 2, one specific vane 202 a among the plurality of vanes 202 is wider in the rotational circumferential direction than the other vanes 202. A metal lock pin 22 and a lock spring 24 are held on the vane 202a. The lock pin 22 is urged by the lock spring 24 and is fitted into the lock hole 134 of the front plate 13 as shown in FIG. 1, thereby locking the vane rotor 20 relative to the housing 10 so as not to rotate relative to the housing 10. On the other hand, the lock pin 22 is released from the lock hole 134 by receiving the hydraulic pressure of the hydraulic oil from the working chambers 32 and 33 on both sides in the rotational circumferential direction of the vane 202 a, thereby releasing the lock and rotating the vane rotor 20 relative to the housing 10. Is acceptable.

また、本実施形態において各進角作動室32及び各遅角作動室33は、それぞれ対応する通路34,35を介して制御弁36に接続されている。制御弁36は、内燃機関のポンプ6及びドレンパン8にも接続されており、それら機関要素6,8と通路34,35との間の連通を制御する。ここで、クランク軸により駆動されるポンプ6は、内燃機関の運転に伴ってドレンパン8から吸入した作動油を吐出供給する、所謂メカポンプである。故に内燃機関の運転中に、制御弁36がポンプ6及びドレンパン8をそれぞれ進角通路34及び遅角通路35に連通させるときには、ポンプ6からの供給作動油が各進角作動室32に導入されると共に、各遅角作動室33内の作動油がドレンパン8に排出される。一方、内燃機関の運転中に、制御弁36がポンプ6及びドレンパン8をそれぞれ遅角通路35及び進角通路34に連通させるときには、ポンプ6からの供給作動油が各遅角作動室33に導入されると共に、各進角作動室32内の作動油がドレンパン8に排出される。   Further, in the present embodiment, each advance angle working chamber 32 and each retard angle working chamber 33 are connected to a control valve 36 via corresponding passages 34 and 35, respectively. The control valve 36 is also connected to the pump 6 and the drain pan 8 of the internal combustion engine, and controls the communication between the engine elements 6 and 8 and the passages 34 and 35. Here, the pump 6 driven by the crankshaft is a so-called mechanical pump that discharges and supplies hydraulic oil sucked from the drain pan 8 during the operation of the internal combustion engine. Therefore, when the control valve 36 causes the pump 6 and the drain pan 8 to communicate with the advance passage 34 and the retard passage 35, respectively, during operation of the internal combustion engine, supply hydraulic oil from the pump 6 is introduced into each advance working chamber 32. At the same time, the hydraulic oil in each retarded working chamber 33 is discharged to the drain pan 8. On the other hand, when the control valve 36 causes the pump 6 and the drain pan 8 to communicate with the retard passage 35 and the advance passage 34, respectively, during operation of the internal combustion engine, supply hydraulic oil from the pump 6 is introduced into each retard operation chamber 33. At the same time, the hydraulic oil in each advance angle working chamber 32 is discharged to the drain pan 8.

以上の構成において、ロックピン22よるロックの解除下、各進角作動室32への作動油の導入と各遅角作動室33からの作動油の排出とにより、ハウジング10に対してベーンロータ20が進角方向に相対回転すると、位相が変化してバルブタイミングが進角する。その結果、ベーン202aが進角方向のシュー122に当接するときには、図2の如く位相の可変範囲を決める進角方向の最端位相Aに位相が制限される。ここで本実施形態では、かかる進角方向の最端位相Aが、内燃機関の始動に適した始動位相として、ロックピン22よるロックを実現する位相に設定されている。一方、各遅角作動室33への作動油の導入と各進角作動室32からの作動油の排出とにより、ハウジング10に対してベーンロータ20が遅角方向に相対回転すると、位相が変化してバルブタイミングが遅角する。その結果、ベーン202aが遅角方向のシュー122に当接するときには、図4の如く位相の可変範囲を決める遅角方向の最端位相Rに位相が制限される。尚、以下では、進角方向の最端位相Aと遅角方向の最端位相Rとをそれぞれ、「最進角位相A」と「最遅角位相R」と表記する。   In the above configuration, the vane rotor 20 is moved relative to the housing 10 by introducing the hydraulic oil into each advance working chamber 32 and discharging the working oil from each retard working chamber 33 under the unlocking by the lock pin 22. When relative rotation is made in the advance direction, the phase changes and the valve timing advances. As a result, when the vane 202a contacts the advance shoe 122, the phase is limited to the most advanced phase A in the advance direction that determines the variable range of the phase as shown in FIG. Here, in the present embodiment, the most advanced phase A in the advance direction is set to a phase that realizes locking by the lock pin 22 as a starting phase suitable for starting the internal combustion engine. On the other hand, when the vane rotor 20 rotates relative to the housing 10 in the retarding direction due to the introduction of the working oil into each retarded working chamber 33 and the discharge of the working oil from each advanced working chamber 32, the phase changes. The valve timing is retarded. As a result, when the vane 202a comes into contact with the retarded shoe 122, the phase is limited to the retarded endmost phase R that determines the variable range of the phase as shown in FIG. In the following description, the most advanced phase A in the advance angle direction and the most extreme phase R in the retard angle direction are referred to as “the most advanced angle phase A” and “the most retarded angle phase R”, respectively.

(特徴的構成)
次に、第一実施形態の特徴的構成を説明する。図1,3,5に示すように、ハウジング10のうち回転周方向に連続する内フランジとしてのフロントプレート13には、中心孔130の内周面130aに開口する通し孔132が、切り欠き状に設けられている。通し孔132は、内周面130aから回転径方向の外側に凹む形態でフロントプレート13を回転軸方向の両側に貫通し、回転周方向においては内周面130aに沿って一周未満の長さで延伸する円弧状を呈している。また、フロントプレート13には、カバー14側へと向かって回転軸方向に突出するガイド133が、一体のピン状に設けられている。さらに、図3,5,6に示すようにフロントプレート13には、カバー14側へ向かって回転軸方向に開口するハウジング側軸方向孔131が、各孔130,132から離間する箇所にて有底孔状に設けられている。
(Characteristic configuration)
Next, a characteristic configuration of the first embodiment will be described. As shown in FIGS. 1, 3, and 5, the front plate 13 serving as an inner flange continuous in the circumferential direction of rotation in the housing 10 has a through hole 132 that opens in the inner peripheral surface 130 a of the center hole 130. Is provided. The through-hole 132 penetrates the front plate 13 to both sides in the rotation axis direction in a form recessed from the inner circumferential surface 130a to the outer side in the rotation radial direction, and has a length of less than one round along the inner circumferential surface 130a in the rotation circumferential direction. It has an arc shape that extends. The front plate 13 is provided with a guide 133 that protrudes in the direction of the rotation axis toward the cover 14 in the form of an integral pin. Further, as shown in FIGS. 3, 5, and 6, the front plate 13 has housing side axial holes 131 that open in the rotational axis direction toward the cover 14 side at locations separated from the holes 130 and 132. It is provided in the shape of a bottom hole.

図1〜3,5に示すようにベーンロータ20のうち回転軸200には、当該軸200をカム軸2に締結する締結部材として、フロントプレート13の中心孔130に通される螺子部材40が、同軸上に貫通している。また、回転軸200には、摺接対象のフロントプレート13側へと向かって回転軸方向に開口するロータ側軸方向孔201が、有底孔状に設けられている。ここで、特に本実施形態のロータ側軸方向孔201は、最進角位相A(図3)及び最遅角位相R(図5)の間となる位相可変範囲の全域に亘って、通し孔132と回転軸方向に対向可能となっている。   As shown in FIGS. 1 to 3 and 5, the rotating shaft 200 of the vane rotor 20 includes a screw member 40 that is passed through the center hole 130 of the front plate 13 as a fastening member that fastens the shaft 200 to the cam shaft 2. It penetrates on the same axis. Further, the rotating shaft 200 is provided with a rotor-side axial hole 201 having a bottomed hole shape that opens in the rotating shaft direction toward the front plate 13 to be slidably contacted. Here, in particular, the rotor side axial hole 201 of the present embodiment is a through hole over the entire phase variable range between the most advanced angle phase A (FIG. 3) and the most retarded angle phase R (FIG. 5). It can oppose 132 in a rotating shaft direction.

さらに装置1では、ハウジング10を構成するフロントプレート13及びカバー14の間に、渦巻ばね50が配置されている。図3,5,7に示すように渦巻ばね50は、実質同一の平面上にて金属素線を渦巻状に巻いて形成され、その渦巻中心が図1,3の如くハウジング10及びベーンロータ20の回転径方向中心Oと心合わせされている。ここで、特に本実施形態の渦巻ばね50は、図7(c)に示すように回転径方向の肉厚Δrが回転軸方向の肉厚Δa以上(図示のものは、肉厚Δrが肉厚Δaよりも厚い例)の長方形断面をもって、渦巻状に延伸形成されている。   Further, in the device 1, a spiral spring 50 is disposed between the front plate 13 and the cover 14 that constitute the housing 10. As shown in FIGS. 3, 5, and 7, the spiral spring 50 is formed by spirally winding a metal wire on substantially the same plane, and the spiral centers of the housing 10 and the vane rotor 20 are as shown in FIGS. It is aligned with the center O in the radial direction of rotation. Here, in particular, in the spiral spring 50 of the present embodiment, as shown in FIG. 7C, the thickness Δr in the rotational radial direction is equal to or greater than the thickness Δa in the rotational axis direction (the thickness Δr in the illustrated example is thicker). A rectangular cross section of an example thicker than Δa) is formed in a spiral shape.

渦巻ばね50のうち最内周部500となる一端部は、図7(b)の如く回転軸方向へ実質垂直に屈曲されることにより、図1〜3,5の如く通し孔132を通してロータ側軸方向孔201に挿入されるロータ側屈曲部501を、形成している。ここで、特に本実施形態のロータ側屈曲部501は、通し孔132から回転周方向両側となる進角方向と遅角方向とに離間し、且つロータ側軸方向孔201により進角方向にて係止される状態を、位相可変範囲の全域に亘って実現する。   One end portion of the spiral spring 50 which becomes the innermost peripheral portion 500 is bent substantially perpendicularly in the direction of the rotation axis as shown in FIG. 7B, thereby passing through the through hole 132 as shown in FIGS. A rotor-side bent portion 501 that is inserted into the axial hole 201 is formed. Here, in particular, the rotor side bent portion 501 of the present embodiment is separated from the through hole 132 in the advance angle direction and the retard angle direction on both sides in the rotational circumferential direction, and in the advance direction by the rotor side axial hole 201. The locked state is realized over the entire phase variable range.

一方、渦巻ばね50のうち最外周部502となる他端部は、図7(b)の如くロータ側屈曲部501と同一の回転軸方向へ実質垂直に屈曲されることにより、図3,5,6の如くハウジング側軸方向孔131に挿入されるハウジング側屈曲部503を、形成している。ここで特に本実施形態では、位相可変範囲の全域に亘ってハウジング側屈曲部503が遅角方向にてハウジング側軸方向孔131により係止されることで、渦巻ばね50のうち最内外周部500,502間の中間部504が常に(即ち、最も形状復原した図3の進角位相Aであっても)、ねじれ変形した状態となる。また、渦巻ばね50のうち最内周部500に近い箇所において中間部504は、図3,5の如くガイド133によって回転径方向の内側から常に支持される状態となっている。   On the other hand, the other end portion which becomes the outermost peripheral portion 502 of the spiral spring 50 is bent substantially perpendicularly to the same rotation axis direction as the rotor-side bent portion 501 as shown in FIG. , 6, a housing-side bent portion 503 that is inserted into the housing-side axial hole 131 is formed. Here, particularly in the present embodiment, the housing-side bent portion 503 is locked by the housing-side axial hole 131 in the retarding direction over the entire phase variable range, so that the innermost outer peripheral portion of the spiral spring 50. The intermediate portion 504 between 500 and 502 is always in a torsionally deformed state (that is, even in the advanced phase A in FIG. 3 where the shape has been restored most). Further, the intermediate portion 504 is always supported from the inner side in the rotational radial direction by the guide 133 as shown in FIGS.

以上の構成から、各軸方向孔131,201による係止が位相可変範囲の全域にて維持される渦巻ばね50は、ねじれ変形状態の中間部504により、ハウジング10に対してベーンロータ20を進角方向に付勢する付勢力を、位相に応じた大きさに発生する。ここで特に本実施形態では、カム軸2からベーンロータ20へ伝達される変動トルクに着目して、図8に示すように遅角方向に偏る平均変動トルクTaveよりも、渦巻ばね50の付勢力が位相可変範囲内の任意の位相で大きくなるように、当該ばね50が形成されている。   With the above configuration, the spiral spring 50 in which the locking by the respective axial holes 131 and 201 is maintained in the entire phase variable range causes the vane rotor 20 to be advanced with respect to the housing 10 by the intermediate portion 504 in the torsionally deformed state. A biasing force biasing in the direction is generated in a magnitude corresponding to the phase. Here, particularly in the present embodiment, paying attention to the fluctuation torque transmitted from the camshaft 2 to the vane rotor 20, the biasing force of the spiral spring 50 is larger than the average fluctuation torque Tave deviated in the retarding direction as shown in FIG. The spring 50 is formed so as to increase at an arbitrary phase within the phase variable range.

(作用効果)
ここまで説明の装置1では、ハウジング10のうち回転周方向に連続するフロントプレート13において、ベーンロータ20の回転軸200をカム軸2に締結する螺子部材40の通される中心孔130には、回転周方向に延伸する通し孔132が、開口している。そのため、回転軸方向に摺接するベーンロータ20及びフロントプレート13の間の界面を通じて、各ベーン202両側の作動室32,33から中心孔130や通し孔132へ作動油が漏れる事態につき、懸念される。
(Function and effect)
In the apparatus 1 described so far, in the front plate 13 that continues in the circumferential direction of rotation in the housing 10, the center hole 130 through which the screw member 40 that fastens the rotating shaft 200 of the vane rotor 20 to the camshaft 2 passes is rotated. A through hole 132 extending in the circumferential direction is opened. Therefore, there is a concern about a situation in which hydraulic fluid leaks from the working chambers 32 and 33 on both sides of each vane 202 to the central hole 130 and the through hole 132 through the interface between the vane rotor 20 and the front plate 13 that are in sliding contact with the rotation axis direction.

しかし、装置1によると、渦巻ばね50の最内周部500にて回転軸方向に屈曲されたロータ側屈曲部501が、ベーンロータ20にて回転軸方向に開口するロータ側軸方向孔201により、弧状の通し孔132を通して係止されている。こうした係止形態によれば、回転軸200を貫通させる必要のない中心孔130の内径と、通し孔132の弧長とを、可及的に縮小し得る。しかもロータ側屈曲部501は、中心孔130よりも回転径方向外側の通し孔132を通して、各ベーン202よりも回転径方向内側の回転軸200に係止されているので、通し孔132が回転径方向中心Oに近付くように中心孔130の内径を縮小し得る。これらのことから、作動室32,33から各孔130,132までのシール長は、中心孔130の内径の縮小分に応じて長くなると共に、作動室32,33からのシール長が中心孔130よりも短い通し孔132の形成範囲は、回転周方向において短くなる。したがって、中心孔130や通し孔132への作動油の漏れを抑制して位相の調整応答性を高めることが、可能となるのである。   However, according to the apparatus 1, the rotor-side bent portion 501 bent in the rotation axis direction at the innermost circumferential portion 500 of the spiral spring 50 is formed by the rotor-side axial hole 201 opened in the rotation axis direction by the vane rotor 20. It is locked through the arc-shaped through hole 132. According to such a locking configuration, the inner diameter of the center hole 130 that does not need to penetrate the rotating shaft 200 and the arc length of the through hole 132 can be reduced as much as possible. In addition, the rotor-side bent portion 501 is locked to the rotary shaft 200 on the inner side in the rotational radial direction from each vane 202 through the through hole 132 on the outer side in the rotational radial direction than the center hole 130. The inner diameter of the center hole 130 can be reduced so as to approach the direction center O. For these reasons, the seal length from the working chambers 32 and 33 to the holes 130 and 132 becomes longer according to the reduction of the inner diameter of the center hole 130, and the seal length from the working chambers 32 and 33 is longer than the center hole 130. The formation range of the shorter through-hole 132 becomes shorter in the rotational circumferential direction. Therefore, it is possible to suppress the leakage of hydraulic oil to the center hole 130 and the through hole 132 and improve the phase adjustment responsiveness.

さらに渦巻ばね50は、ハウジング10において回転軸方向に開口するハウジング側軸方向孔131に係止されるべく、上述の如き最内周部500のみならず、最外周部502をも回転軸方向に屈曲されてハウジング側屈曲部503が形成されている。こうした回転軸方向の屈曲形態によれば、渦巻ばね50のうち最内外周部500,502の間にてねじれ変形する中間部504の配置スペースを、ハウジング10のうちフロントプレート13及びカバー14の間において回転径方向に増大し得る。しかも、ロータ側屈曲部501を通す通し孔132が、上述の如く回転径方向の中心Oに近付けられることによれば、中間部504の配置スペースの増大を促進し得る。これらのことから、ねじれ変形により付勢力を発生する中間部504では、渦巻ばね50の巻数を確保して最大応力を低減することができるので、耐久性を高めることも可能となる。   Further, the spiral spring 50 is engaged not only with the innermost peripheral portion 500 as described above but also with the outermost peripheral portion 502 in the rotational axis direction so as to be locked in the housing side axial hole 131 that opens in the rotational axis direction in the housing 10. The housing side bent portion 503 is formed by bending. According to such a bending form in the rotation axis direction, the space for arranging the intermediate portion 504 that is torsionally deformed between the innermost and outer peripheral portions 500 and 502 of the spiral spring 50 is reduced between the front plate 13 and the cover 14 of the housing 10. In the radial direction of rotation. In addition, when the through hole 132 through which the rotor-side bent portion 501 passes is brought close to the center O in the rotational radial direction as described above, an increase in the arrangement space of the intermediate portion 504 can be promoted. For these reasons, in the intermediate portion 504 that generates an urging force by torsional deformation, the number of turns of the spiral spring 50 can be secured and the maximum stress can be reduced, so that the durability can be improved.

またさらに、長方形断面において回転径方向の肉厚Δrが回転軸方向の肉厚Δa以上となる渦巻ばね50は、当該回転径方向の曲げに対する断面係数が大きいので、ねじれ変形時の曲げ応力に対する剛性がアップして耐久性が高くなる。また換言すれば、回転軸方向の肉厚Δaが回転径方向の肉厚Δr以下となる渦巻ばね50は、当該回転軸方向の曲げに対する断面係数が小さいので、各側の屈曲部501,503を形成する際に最内外周部500,502を回転軸方向に屈曲させ易くなる。これらによれば、高い生産性をもって製造され得る装置1において、位相の調整応答性の向上と耐久性の向上とを達成することが、可能となるのである。   Furthermore, since the spiral spring 50 in which the thickness Δr in the rotational radial direction is equal to or greater than the thickness Δa in the rotational axis direction in the rectangular cross section has a large section modulus for bending in the rotational radial direction, the stiffness against bending stress during torsional deformation is large. Increases durability. In other words, the spiral spring 50 in which the thickness Δa in the rotation axis direction is equal to or less than the thickness Δr in the rotation radius direction has a small section coefficient for bending in the rotation axis direction. When forming, it becomes easy to bend innermost peripheral part 500,502 to a rotating shaft direction. According to these, in the apparatus 1 that can be manufactured with high productivity, it is possible to achieve improvement in phase adjustment response and improvement in durability.

加えて、渦巻ばね50において同一方向に屈曲されてなる各側の屈曲部501,503については、それぞれ対応する側の軸方向孔201,131に対して当該同一方向に挿入することで、それら軸方向孔201,131による係止形態を容易に実現できる。故に、そうした屈曲形態によっても高い生産性を実現し得る装置1において、位相の調整応答性の向上と耐久性の向上とを達成することが、可能となるのである。   In addition, the bent portions 501 and 503 on each side bent in the same direction in the spiral spring 50 are inserted into the corresponding axial holes 201 and 131 in the same direction, so that the axes The locking form by the direction holes 201 and 131 can be easily realized. Therefore, in the apparatus 1 that can realize high productivity even by such a bent form, it is possible to achieve improvement in phase adjustment response and improvement in durability.

また加えて、ハウジング10のうちフロントプレート13から回転軸方向に突出するガイド133により中間部504が回転径方向内側から支持される渦巻ばね50については、ねじれ変形に伴う当該内側への中間部504の倒れが規制され得る。これによれば、渦巻ばね50を回転軸方向に対して傾き難くして、位相に応じた大きさの付勢力を安定的に発生させることができるので、位相についての高い調整応答性を長きに亘って発揮することが、可能となるのである。   In addition, for the spiral spring 50 in which the intermediate portion 504 is supported from the inner side in the rotational radial direction by the guide 133 protruding from the front plate 13 in the rotational axis direction in the housing 10, the intermediate portion 504 toward the inner side accompanying torsional deformation. Falling can be regulated. According to this, the spiral spring 50 can be made difficult to tilt with respect to the rotation axis direction, and an urging force having a magnitude corresponding to the phase can be stably generated, so that a high adjustment responsiveness with respect to the phase is lengthened. It is possible to exert it throughout.

さらに加えて、通し孔132が位相可変範囲の全域で回転周方向に離間するロータ側屈曲部501については、ロータ側軸方向孔201による回転周方向の係止が当該全域で維持されるようになっている。こうした係止維持形態によれば、内燃機関の運転停止に伴う作動油の供給停止に応じて位相は、渦巻ばね50による付勢方向の最端位相A、即ち最進角位相Aに強制され得る。故に、始動に適した最進角位相Aへの強制により始動性の確保され得る内燃機関の運転時において、上述の如き位相の調整応答性の向上と耐久性の向上とを達成することが、可能となるのである。   In addition, for the rotor-side bent portion 501 in which the through-hole 132 is separated in the rotational circumferential direction over the entire phase variable range, the rotational circumferential locking by the rotor-side axial hole 201 is maintained throughout the entire region. It has become. According to such a locking and maintaining mode, the phase can be forced to the extreme end phase A in the urging direction by the spiral spring 50, that is, the most advanced angle phase A in accordance with the supply stop of the hydraulic oil accompanying the operation stop of the internal combustion engine. . Therefore, at the time of operation of the internal combustion engine in which startability can be ensured by forcing to the most advanced angle phase A suitable for starting, it is possible to achieve improvement in phase adjustment response and durability as described above. It becomes possible.

(第二実施形態)
図9に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。第二実施形態による液圧式バルブタイミング調整装置2001のハウジング2010では、フロントプレート2013側へ向かって回転軸方向に開口するように、有底孔状のハウジング側軸方向孔2140がカバー2014に設けられている。それに応じて装置2001の渦巻ばね2050では、最外周部2502がロータ側屈曲部501とは反対の回転軸方向に向かって実質垂直に屈曲されることにより、ハウジング側軸方向孔2140に挿入されるハウジング側屈曲部2503を形成している。ここで本実施形態においても、位相可変範囲の全域に亘ってハウジング側屈曲部2503が遅角方向にてハウジング側軸方向孔2140に係止されることで、渦巻ばね2050の中間部504が常にねじれ変形された状態となる。
(Second embodiment)
As shown in FIG. 9, the second embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment. In the housing 2010 of the hydraulic valve timing adjusting device 2001 according to the second embodiment, a bottom side hole-shaped housing side axial hole 2140 is provided in the cover 2014 so as to open in the rotational axis direction toward the front plate 2013 side. ing. Accordingly, in the spiral spring 2050 of the device 2001, the outermost peripheral portion 2502 is bent substantially perpendicularly toward the rotation axis direction opposite to the rotor-side bent portion 501, thereby being inserted into the housing-side axial hole 2140. A housing side bent portion 2503 is formed. Here, also in the present embodiment, the housing-side bent portion 2503 is locked to the housing-side axial hole 2140 in the retarded direction over the entire phase variable range, so that the intermediate portion 504 of the spiral spring 2050 is always It is in a twisted state.

以上の構成により装置2001では、フロントプレート2013及びカバー2014の間において渦巻ばね2050が回転軸方向に挟まれて位置決めされることとなるので、位相に応じた大きさの付勢力を安定的に発生させ得る。故に、位相についての高い調整応答性を長きに亘って発揮することが、可能となるのである。しかもカバー2014は、そうした位置決めのための係止機能だけでなく、第一実施形態と同様にフロントプレート2013の中心孔130及び通し孔132を覆うカバー機能をも、発揮し得る。故に、それらの孔130,132に作動油が万が一漏れたとしても、カバー2014及びフロントプレート2013の間に作動油を閉じ込めて、位相の調整応答性への影響を最小限に抑制することが、可能となるのである。   With the above configuration, in the device 2001, the spiral spring 2050 is positioned between the front plate 2013 and the cover 2014 while being sandwiched in the direction of the rotation axis, so that a biasing force having a magnitude corresponding to the phase is stably generated. Can be. Therefore, it is possible to exhibit a high adjustment response with respect to the phase for a long time. Moreover, the cover 2014 can exhibit not only such a locking function for positioning, but also a cover function that covers the center hole 130 and the through hole 132 of the front plate 2013 as in the first embodiment. Therefore, even if the hydraulic oil leaks into the holes 130 and 132, it is possible to confine the hydraulic oil between the cover 2014 and the front plate 2013 to minimize the influence on the phase adjustment response. It becomes possible.

(第三実施形態)
図10に示すように、本発明の第三実施形態は第一実施形態の変形例である。第三実施形態による液圧式バルブタイミング調整装置3001は、カム軸2が開閉する動弁として吸気弁のバルブタイミングを調整する。ここで、内燃機関の始動に適した始動位相としては、最進角位相及び最遅角位相の間にてロックピン22よるロックを実現する中間位相Mが、設定されている。それに応じて装置3001のハウジング3010では、図10〜12の如くフロントプレート3013を長孔状に貫通する通し孔3132が、位相可変範囲の一部領域におけるロータ側屈曲部501を進角方向にて係止可能な長さを、回転周方向に有している。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 10, the third embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment. The hydraulic valve timing adjusting device 3001 according to the third embodiment adjusts the valve timing of the intake valve as a valve that opens and closes the camshaft 2. Here, as a starting phase suitable for starting the internal combustion engine, an intermediate phase M that achieves locking by the lock pin 22 between the most advanced phase and the most retarded phase is set. Correspondingly, in the housing 3010 of the apparatus 3001, as shown in FIGS. It has a lockable length in the rotational circumferential direction.

具体的に通し孔3132は、位相可変範囲のうち上記始動位相としての中間位相M(図11)並びに当該位相Mよりも最進角位相A(図12)までの解除領域において、ロータ側屈曲部501を係止する。ここで特に本実施形態では、解除領域の全域に亘ってロータ側軸方向孔201は、図14の如くロータ側屈曲部501の回転周方向両側に空間部3201aを形成することで、当該屈曲部501から回転周方向両側となる進角方向と遅角方向とに離間する。したがって、解除領域では、ロータ側屈曲部501が通し孔3132に係止されてロータ側軸方向孔201による係止を解除されることになるので、渦巻ばね50からベーンロータ20への付勢力の作用が規制される。尚、図15の如く本実施形態では、位相Mから位相Aに至るベーンロータ20のハウジング3010に対する相対回転角度θに比して、大きな角度φを中心角とした円弧長に軸方向孔201の孔長Lを設定することで、図14の如く空間部3201aが確保され得ている。   Specifically, the through hole 3132 has a rotor-side bent portion in the intermediate phase M (FIG. 11) as the starting phase in the phase variable range and the release region from the phase M to the most advanced angle phase A (FIG. 12). 501 is locked. Here, particularly in the present embodiment, the rotor side axial hole 201 extends over the entire release region by forming space portions 3201a on both sides in the rotational circumferential direction of the rotor side bent portion 501 as shown in FIG. 501 is separated from the advance angle direction and the retard angle direction on both sides in the rotational circumferential direction. Therefore, in the release region, the rotor-side bent portion 501 is locked to the through hole 3132 and the lock by the rotor-side axial hole 201 is released, so that the action of the urging force from the spiral spring 50 to the vane rotor 20 is achieved. Is regulated. As shown in FIG. 15, in this embodiment, the hole of the axial hole 201 has a circular arc length with a large angle φ as a central angle compared to the relative rotation angle θ of the vane rotor 20 from the phase M to the phase A with respect to the housing 3010. By setting the length L, the space part 3201a can be secured as shown in FIG.

一方、位相可変範囲のうち中間位相M(図11)よりも最遅角位相R(図13)までの許容領域において通し孔3132は、ロータ側屈曲部501から進角方向及び遅角方向の双方に離間する。ここで特に本実施形態では、中間位相M並びに許容領域の全域に亘ってロータ側屈曲部501が進角方向にてロータ側軸方向孔201に係止されることで、渦巻ばね50の中間部504がねじれ変形状態となる。したがって、許容領域では、ロータ側屈曲部501が通し孔3132と離間してロータ側軸方向孔201による係止を許容されることになるので、渦巻ばね50からベーンロータ20への付勢力の作用が進角方向に実現される。尚、本実施形態では、遅角方向に偏る平均変動トルクTaveよりも渦巻ばね50の付勢力が許容領域内の任意の位相で大きくなるように、当該ばね50が形成されている。   On the other hand, in the allowable range from the intermediate phase M (FIG. 11) to the most retarded phase R (FIG. 13) in the phase variable range, the through-hole 3132 extends from the rotor-side bent portion 501 in both the advanced angle direction and the retarded angle direction. Separate. Here, particularly in the present embodiment, the rotor-side bent portion 501 is locked to the rotor-side axial hole 201 in the advance angle direction over the entire intermediate phase M and the allowable region, so that the intermediate portion of the spiral spring 50 is 504 becomes a twist deformation state. Therefore, in the permissible region, the rotor-side bent portion 501 is separated from the through hole 3132 and is allowed to be locked by the rotor-side axial hole 201, so that the biasing force from the spiral spring 50 to the vane rotor 20 is exerted. Realized in the advance direction. In the present embodiment, the spring 50 is formed so that the urging force of the spiral spring 50 becomes larger at an arbitrary phase within the allowable region than the average fluctuation torque Tave biased in the retard direction.

以上の構成により装置3001では、内燃機関の運転停止に伴う作動油の供給停止に応じて位相が、渦巻ばね50による付勢方向の最端位相たる最進角位相Aと、当該付勢方向とは反対方向の最端位相たる最遅角位相Rとの間にて、所定の中間位相Mに強制され得る。故に、始動に適した中間位相Mへの強制により始動性の確保され得る内燃機関の運転時には、第一実施形態と同様な位相の調整応答性の向上と耐久性の向上とを達成することが、可能となるのである。   With the above-described configuration, in the apparatus 3001, the phase advances according to the supply stop of the hydraulic oil accompanying the stop of the operation of the internal combustion engine, and the most advanced angle phase A which is the extreme end phase of the urging direction by the spiral spring 50 and the urging direction Can be forced to a predetermined intermediate phase M between the most retarded phase R which is the extreme end phase in the opposite direction. Therefore, at the time of operation of the internal combustion engine in which startability can be ensured by forcing to the intermediate phase M suitable for start-up, it is possible to achieve the same phase adjustment response improvement and durability improvement as in the first embodiment. It will be possible.

(他の実施形態)
ここまで本発明の複数の実施形態について説明してきたが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
(Other embodiments)
A plurality of embodiments of the present invention have been described so far, but the present invention is not construed as being limited to these embodiments, and various embodiments and combinations can be made without departing from the scope of the present invention. Can be applied to.

具体的に、第一〜第三実施形態の渦巻ばね50,2050については、回転径方向の肉厚Δrが回転軸方向の肉厚Δa未満の長方形断面をもって形成してもよいし、長方形断面以外の例えば円形断面をもって形成してもよい。また、第一〜第三実施形態のガイド133については、複数設けてもよいし、設けないようにしてもよい。さらに第一〜第三実施形態では、例えばリベット等、螺子部材40以外の締結部材を採用してもよい。   Specifically, the spiral springs 50 and 2050 of the first to third embodiments may be formed with a rectangular cross section whose thickness Δr in the rotational radial direction is less than the thickness Δa in the rotational axis direction, or other than the rectangular cross section. For example, it may be formed with a circular cross section. A plurality of guides 133 according to the first to third embodiments may be provided or may not be provided. Furthermore, in 1st-3rd embodiment, you may employ | adopt fastening members other than the screw member 40, such as a rivet, for example.

加えて第一及び第二実施形態では、カム軸2により開閉する動弁を吸気弁とし且つ「進角」と「遅角」との関係を逆にして、渦巻ばね50,2050によりベーンロータ20を遅角方向に付勢してもよい。また加えて第三実施形態では、カム軸2により開閉する動弁を排気弁とし且つ「進角」と「遅角」方向との関係を逆にして、渦巻ばね50によりベーンロータ20を遅角方向に付勢してもよい。さらに加えて第三実施形態では、第二実施形態に準ずる渦巻ばね2050の最外周部2502の屈曲形態とハウジング2010による係止形態とを、渦巻ばね50の最外周部502とハウジング10とに採用してもよい。   In addition, in the first and second embodiments, the valve that opens and closes by the camshaft 2 is an intake valve and the relationship between “advance angle” and “retard angle” is reversed, and the vane rotor 20 is moved by the spiral springs 50 and 2050. It may be energized in the retard direction. In addition, in the third embodiment, the valve that opens and closes by the camshaft 2 is an exhaust valve, and the relationship between the “advance” and “retard” directions is reversed, and the vane rotor 20 is retarded by the spiral spring 50. May be energized. In addition, in the third embodiment, the bent form of the outermost peripheral part 2502 of the spiral spring 2050 and the locking form by the housing 2010 according to the second embodiment are adopted for the outermost peripheral part 502 of the spiral spring 50 and the housing 10. May be.

1,2001,3001 液圧式バルブタイミング調整装置、2 カム軸、4 軸受、6 ポンプ、10,2010,3010 ハウジング、11 リアプレート、12 リング本体、13,2013,3013 フロントプレート、14,2014 カバー、20 ベーンロータ、32 進角作動室、33 遅角作動室、40 螺子部材、122 シュー、130 中心孔、130a 内周面、131,2140 ハウジング側軸方向孔、132,3132 通し孔、133 ガイド、200 回転軸、201 ロータ側軸方向孔、202,202a ベーン、204,205,207,208 端面、500 最内周部、501 ロータ側屈曲部、502,2502 最外周部、503,2503 ハウジング側屈曲部、504 中間部、3201a 空間部、A 最端位相・最進角位相、L 孔長、M 中間位相、O 中心、R 最端位相・最遅角位相、Δa,Δr 肉厚、Tave 平均変動トルク、θ,φ 角度 1, 2001, 3001 Hydraulic valve timing adjusting device, 2 cam shaft, 4 bearing, 6 pump, 10, 2010, 3010 housing, 11 rear plate, 12 ring body, 13, 2013, 3013 front plate, 14, 2014 cover, 20 vane rotor, 32 advance working chamber, 33 retard working chamber, 40 screw member, 122 shoe, 130 center hole, 130a inner peripheral surface, 131, 2140 housing side axial hole, 132, 3132 through hole, 133 guide, 200 Rotating shaft, 201 Rotor side axial hole, 202, 202a vane, 204, 205, 207, 208 End face, 500 Innermost peripheral part, 501 Rotor side bent part, 502, 2502 Outermost peripheral part, 503, 2503 Housing side bent part 504 Intermediate part 3201a Space part , A endmost phase / leading angle phase, L hole length, M intermediate phase, O center, R endmost phase / most retarded phase, Δa, Δr thickness, Tave average fluctuation torque, θ, φ angle

Claims (9)

内燃機関においてクランク軸からのトルク伝達によりカム軸が開閉する動弁のバルブタイミングを、前記内燃機関の運転に伴って供給される作動液により調整する液圧式バルブタイミング調整装置であって、
中心孔を形成する内フランジを回転周方向に連続して有し、前記クランク軸と連動回転するハウジングと、
前記中心孔に通される締結部材と、
前記締結部材により前記カム軸に締結されて当該カム軸と連動回転する回転軸、並びに前記回転軸から回転径方向の外側に突出して前記内フランジと回転軸方向に摺接するベーンを、前記ハウジングの内部において有し、前記ベーンが回転周方向の両側に区画する作動室への前記作動液の入出により、前記ハウジングに対する相対回転位相が調整されるベーンロータと、
最内周部及び最外周部の間の中間部がねじれ変形することにより、回転周方向のうち前記ハウジングに対して前記ベーンロータを付勢する付勢方向に、付勢力を発生する渦巻ばねとを、備えるバルブタイミング調整装置において、
前記内フランジは、前記中心孔に開口して回転周方向に延伸する弧状の通し孔、並びに回転軸方向に開口するハウジング側軸方向孔を、形成し、
前記ベーンロータは、回転軸方向に開口するロータ側軸方向孔を、形成し、
前記渦巻ばねは、回転軸方向に屈曲されて前記通し孔を通して前記ロータ側軸方向孔に係止されるロータ側屈曲部を、前記最内周部に形成すると共に、回転軸方向に屈曲されて前記ハウジング側軸方向孔に係止されるハウジング側屈曲部を、前記最外周部に形成することを特徴とするバルブタイミング調整装置。
A hydraulic valve timing adjusting device for adjusting a valve timing of a valve that opens and closes a camshaft by torque transmission from a crankshaft in an internal combustion engine, using hydraulic fluid supplied in accordance with the operation of the internal combustion engine,
A housing that continuously has an inner flange that forms a center hole in the rotational circumferential direction, and that rotates in conjunction with the crankshaft;
A fastening member passed through the central hole;
A rotating shaft that is fastened to the camshaft by the fastening member and rotates in conjunction with the camshaft, and a vane that protrudes outward from the rotating shaft in the radial direction of the rotation and is in sliding contact with the inner flange in the rotating shaft direction. A vane rotor having an internal phase and a relative rotational phase of the vane adjusted with respect to the housing by entering and exiting the working fluid into and out of a working chamber partitioned on both sides of the circumferential direction of the vane;
A spiral spring that generates a biasing force in a biasing direction that biases the vane rotor with respect to the housing in a rotating circumferential direction by twisting and deforming an intermediate portion between the innermost peripheral portion and the outermost peripheral portion. In the valve timing adjustment device comprising:
The inner flange forms an arc-shaped through hole that opens in the center hole and extends in the rotational circumferential direction, and a housing side axial hole that opens in the rotational axis direction,
The vane rotor forms a rotor side axial hole that opens in the rotational axis direction,
The spiral spring is formed in the innermost peripheral portion with a rotor side bent portion that is bent in the rotation axis direction and locked to the rotor side axial hole through the through hole, and is bent in the rotation axis direction. The valve timing adjusting device according to claim 1, wherein a housing side bent portion that is locked to the housing side axial hole is formed in the outermost peripheral portion.
前記ロータ側軸方向孔は、前記回転軸に形成されることを特徴とする請求項1に記載のバルブタイミング調整装置。   The valve timing adjusting device according to claim 1, wherein the rotor side axial hole is formed in the rotating shaft. 前記渦巻ばねは、回転径方向の肉厚が回転軸方向の肉厚以上の長方形断面をもって延伸することを特徴とする請求項1又は2に記載のバルブタイミング調整装置。   3. The valve timing adjusting device according to claim 1, wherein the spiral spring extends with a rectangular cross section whose thickness in the rotation radial direction is equal to or greater than the thickness in the rotation axis direction. 前記ロータ側屈曲部と同一方向に屈曲される前記ハウジング側屈曲部は、前記内フランジの形成する前記ハウジング側軸方向孔に係止されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。   The said housing side bending part bent in the same direction as the said rotor side bending part is latched by the said housing side axial direction hole which the said inner flange forms. The valve timing adjusting device according to item. 前記ハウジングは、前記内フランジとの間に前記渦巻ばねを挟んで前記中心孔及び前記通し孔を覆うカバーを、さらに有し、
前記ロータ側屈曲部とは反対方向に屈曲される前記ハウジング側屈曲部は、前記カバーの形成する前記ハウジング側軸方向孔に係止されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。
The housing further includes a cover that covers the center hole and the through hole with the spiral spring interposed between the housing and the inner flange,
The housing-side bent portion bent in a direction opposite to the rotor-side bent portion is engaged with the housing-side axial hole formed by the cover. The valve timing adjusting device according to item.
前記ハウジングは、前記内フランジから回転軸方向に突出して前記渦巻ばねを回転径方向の内側から支持するガイドを、さらに有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。   6. The valve according to claim 1, wherein the housing further includes a guide that protrudes in a rotation axis direction from the inner flange and supports the spiral spring from an inner side in a rotation radial direction. Timing adjustment device. 前記相対回転位相の可変範囲の全域において前記通し孔は、前記ロータ側屈曲部から回転周方向の両側に離間することにより、前記ロータ側軸方向孔による前記ロータ側屈曲部の係止を維持することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。   In the entire range of the relative rotational phase variable range, the through hole is separated from the rotor side bent portion on both sides in the rotation circumferential direction, thereby maintaining the locking of the rotor side bent portion by the rotor side axial hole. The valve timing adjusting device according to any one of claims 1 to 6, wherein 前記通し孔は、前記相対回転位相の可変範囲のうち所定の中間位相よりも前記付勢方向の最端位相までの解除領域において、前記ロータ側屈曲部を回転周方向に係止することにより、前記ロータ側軸方向孔による前記ロータ側屈曲部の係止を解除する一方、前記相対回転位相の可変範囲のうち当該中間位相よりも前記付勢方向とは反対方向の最端位相までの許容領域において、前記ロータ側屈曲部から回転周方向の両側に離間することにより、前記ロータ側軸方向孔による前記ロータ側屈曲部の係止を許容することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。   The through hole locks the rotor-side bent portion in the rotational circumferential direction in the release region from the predetermined intermediate phase to the extreme end phase in the biasing direction in the variable range of the relative rotational phase. While releasing the locking of the rotor-side bent portion by the rotor-side axial hole, the allowable range from the intermediate rotation phase to the extreme end phase opposite to the biasing direction in the variable range of the relative rotation phase 7, the rotor-side bent portion is allowed to be locked by the rotor-side axial hole by being separated from the rotor-side bent portion on both sides in the rotational circumferential direction. The valve timing adjusting device according to one item. 前記解除領域において前記ロータ側軸方向孔は、前記ロータ側屈曲部を回転周方向に挟む両側に空間部を形成することを特徴とする請求項8に記載のバルブタイミング調整装置。   9. The valve timing adjusting device according to claim 8, wherein in the release region, the rotor-side axial hole forms a space on both sides sandwiching the rotor-side bent portion in the circumferential direction of rotation.
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