JP5834958B2 - Lock mechanism of variable valve timing mechanism - Google Patents

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Description

本発明は、可変バルブタイミング機構のロック機構に関する。   The present invention relates to a lock mechanism for a variable valve timing mechanism.

車載等の内燃機関に搭載される機構として、機関バルブ(吸/排気バルブ)のバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング機構が実用されている。そして、そうした可変バルブタイミング機構として、例えば特許文献1に見られるようなベーン式の可変バルブタイミング機構が知られている。   As a mechanism mounted on an on-board internal combustion engine, a variable valve timing mechanism that makes the valve timing of an engine valve (intake / exhaust valve) variable has been put into practical use. As such a variable valve timing mechanism, for example, a vane type variable valve timing mechanism as disclosed in Patent Document 1 is known.

図4に例示するベーン式の可変バルブタイミング機構は、カム軸に一体回転可能に固定されたベーンローター1と、カムスプロケット2に一体化されたハウジング3との2つの回転体を備えている。なお、カムスプロケット2は、機関出力軸であるクランクシャフトにチェーンを介して駆動連結されている。   The vane type variable valve timing mechanism illustrated in FIG. 4 includes two rotating bodies: a vane rotor 1 fixed to a camshaft so as to be integrally rotatable and a housing 3 integrated with a cam sprocket 2. The cam sprocket 2 is drivingly connected via a chain to a crankshaft that is an engine output shaft.

ベーンローター1は、円柱形状のローター本体4と、その外周に突出する複数のベーン5とを備えている。またハウジング3は、カムスプロケット2と、そのカムスプロケット2によって背面が覆われた、略円環形状のリング部6と、そのリング部6の前面を覆うカバー7とを備え、ベーンローター1をその内部に収容している。ベーンローター1とハウジング3とは、同軸を有して相対回動可能に組み付けられている。   The vane rotor 1 includes a columnar rotor body 4 and a plurality of vanes 5 projecting on the outer periphery thereof. The housing 3 includes a cam sprocket 2, a substantially annular ring portion 6 whose back surface is covered by the cam sprocket 2, and a cover 7 that covers the front surface of the ring portion 6. Housed inside. The vane rotor 1 and the housing 3 are coaxially assembled so as to be relatively rotatable.

ハウジング3のリング部6の内周には、ベーンローター1の各ベーン5をそれぞれ収容する複数の凹部8が形成されている。そしてリング部6の内周の凹部8は、ベーン5によって2つの油室に区画されている。このうち、ベーン5のカムシャフト回転方向に形成された油室は、ハウジング3に対してベーンローター1をカムシャフト反回転方向に相対回動させるための油圧が導入される遅角油室9となっている。またベーン5のカムシャフト反回転方向に形成された油室は、ハウジング3に対してベーンローター1をカムシャフト回転方向に相対回動させるための油圧が導入される進角油室10となっている。   On the inner periphery of the ring portion 6 of the housing 3, a plurality of recesses 8 that respectively accommodate the vanes 5 of the vane rotor 1 are formed. A recess 8 on the inner periphery of the ring portion 6 is partitioned into two oil chambers by a vane 5. Among these, the oil chamber formed in the camshaft rotating direction of the vane 5 is a retarded oil chamber 9 into which hydraulic pressure for rotating the vane rotor 1 relative to the housing 3 in the camshaft counter-rotating direction is introduced. It has become. The oil chamber formed in the camshaft counter-rotating direction of the vane 5 is an advance oil chamber 10 into which hydraulic pressure for rotating the vane rotor 1 relative to the housing 3 in the camshaft rotating direction is introduced. Yes.

進角油室10にオイルを供給し、遅角油室9からオイルを排出すると、ベーン5の両側に作用する油圧の差によって、ベーンローター1がハウジング3に対してカムシャフト回転方向に相対回動される。これにより、ベーンローター1に一体回転可能に固定されたカムシャフトの回転位相が進められて、そのカムシャフトに設けられたカムにより開閉駆動される機関バルブのバルブタイミングが進角される。一方、遅角油室9にオイルを供給し、進角油室10からオイルを排出すると、ベーン5の両側に作用する油圧の差によって、ベーンローター1がハウジング3に対してカムシャフト反回転方向に相対回動される。これにより、ベーンローター1に一体回転可能に固定されたカムシャフトの回転位相が遅らされて、そのカムシャフトに設けられたカムにより開閉駆動される機関バルブのバルブタイミングが遅角される。一方、両油室(9、10)の油圧を均衡させると、ハウジング3に対するベーンローター1の相対回動が、そしてひいてはカムシャフトの回転位相が固定されて、バルブタイミングが一定に保持される。   When oil is supplied to the advance oil chamber 10 and discharged from the retard oil chamber 9, the vane rotor 1 rotates relative to the housing 3 in the camshaft rotation direction due to the difference in oil pressure acting on both sides of the vane 5. Moved. As a result, the rotational phase of the camshaft fixed to the vane rotor 1 so as to be integrally rotatable is advanced, and the valve timing of the engine valve that is driven to open and close by the cam provided on the camshaft is advanced. On the other hand, when oil is supplied to the retarded oil chamber 9 and discharged from the advanced oil chamber 10, the vane rotor 1 rotates in the camshaft counter-rotating direction with respect to the housing 3 due to the difference in hydraulic pressure acting on both sides of the vane 5. Relative rotation. As a result, the rotational phase of the camshaft fixed to the vane rotor 1 so as to be integrally rotatable is retarded, and the valve timing of the engine valve that is driven to open and close by the cam provided on the camshaft is retarded. On the other hand, when the oil pressures in the oil chambers (9, 10) are balanced, the relative rotation of the vane rotor 1 with respect to the housing 3 and, consequently, the rotational phase of the camshaft is fixed, and the valve timing is kept constant.

こうしたベーン式の可変バルブタイミング機構では、内燃機関の始動時には、両油室(9、10)からオイルが抜けているため、油圧によるバルブタイミングの保持が不能となる。そこで、ベーン式の可変バルブタイミング機構には、そうした内燃機関の始動時にも、バルブタイミングを適切な時期に保持できるように、ハウジング3に対するベーンローター1の相対回動を係止するロック機構が設置されている。   In such a vane type variable valve timing mechanism, when the internal combustion engine is started, oil is removed from both the oil chambers (9, 10), so that the valve timing cannot be maintained by hydraulic pressure. Therefore, the vane variable valve timing mechanism is provided with a lock mechanism that locks the relative rotation of the vane rotor 1 with respect to the housing 3 so that the valve timing can be maintained at an appropriate time even when the internal combustion engine is started. Has been.

ロック機構は、ベーンローター1のベーン5に形成された収容孔11と、その収容孔11に進退可能に収容されたロックピン12と、カムスプロケット2に形成されたロック穴(図示略)とを備えている。ロックピン12は、スプリング13によって先端側、すなわちカムスプロケット2に形成されたロック穴に嵌入する方向に常時付勢されるとともに、両油室(9、10)の油圧によって後方、すなわちロック穴から離脱する方向に押圧されるようになっている。そのため、ロックピン12は、両油室(9、10)の油圧が抜けた内燃機関の始動時には、スプリング13の付勢力で先端側に突出する。そしてその突出したロックピン12がロック穴に係合することで、ハウジング3に対するベーンローター1の相対回動が係止される。   The lock mechanism includes an accommodation hole 11 formed in the vane 5 of the vane rotor 1, a lock pin 12 accommodated in the accommodation hole 11 so as to be able to advance and retreat, and a lock hole (not shown) formed in the cam sprocket 2. I have. The lock pin 12 is constantly urged by the spring 13 in the direction of fitting into the front end side, that is, the lock hole formed in the cam sprocket 2, and at the rear, that is, from the lock hole by the oil pressure of both oil chambers (9, 10). It is pressed in the direction of detachment. Therefore, the lock pin 12 protrudes to the tip side by the urging force of the spring 13 when starting the internal combustion engine in which the oil pressures of both oil chambers (9, 10) are released. The protruding lock pin 12 is engaged with the lock hole, so that the relative rotation of the vane rotor 1 with respect to the housing 3 is locked.

ところで、近年には、吸気バルブの閉弁時期を吸気下死点よりも大幅に遅角することで、アトキンソンサイクルによる内燃機関の運転を実現するベーン式可変バルブタイミング機構の実用化が進められている。こうしたベーン式可変バルブタイミング機構では、吸気バルブのバルブタイミングが最遅角とされた状態では、十分な圧縮比を確保できず、内燃機関の始動を保証できないことがある。そこでこうした可変バルブタイミング機構では、最遅角位相から一定の角度だけ進角した位置で、ハウジング3に対するベーンローター1の相対回動を係止するように構成されたロック機構が採用されている。こうしたロック機構は、最進角位相と最遅角位相との中間の位相で相対回動の係止を行うことから、中間ロック機構と呼ばれている。   By the way, in recent years, the vane type variable valve timing mechanism that realizes the operation of the internal combustion engine by the Atkinson cycle has been advanced by delaying the closing timing of the intake valve substantially from the intake bottom dead center. Yes. In such a vane type variable valve timing mechanism, when the valve timing of the intake valve is set to the most retarded angle, a sufficient compression ratio cannot be ensured and the start of the internal combustion engine may not be guaranteed. In view of this, such a variable valve timing mechanism employs a lock mechanism configured to lock the relative rotation of the vane rotor 1 with respect to the housing 3 at a position advanced by a certain angle from the most retarded phase. Such a lock mechanism is called an intermediate lock mechanism because it locks the relative rotation at a phase intermediate between the most advanced angle phase and the most retarded angle phase.

なお、中間ロック機構を備える可変バルブタイミング機構では、内燃機関の停止時に、中間ロック機構の作動に失敗して、内燃機関の始動開始時に中間ロック機構のロックピンがロック穴から抜けた状態となっていることがある。こうした場合、内燃機関の始動開始時に、中間ロック位相までベーンローター1を速やかに回動させて、ハウジング3に対するベーンローター1の相対回動を中間ロック機構により係止させる必要がある。   In the variable valve timing mechanism provided with the intermediate lock mechanism, the operation of the intermediate lock mechanism fails when the internal combustion engine is stopped, and the lock pin of the intermediate lock mechanism comes out of the lock hole when the internal combustion engine starts. May have. In such a case, when starting the internal combustion engine, it is necessary to quickly rotate the vane rotor 1 to the intermediate lock phase, and to lock the relative rotation of the vane rotor 1 with respect to the housing 3 by the intermediate lock mechanism.

このときのベーンローター1の回動は、可変バルブタイミング機構のハウジング3のロック穴の形成面に、次のようなラッチ溝を設けることで実現されている。ラッチ溝は、ロック穴を起点とし、そのロック穴からカムシャフト反回転方向に延伸された円弧状の溝で、ロック穴から離れるにつれて階段状に溝深さが浅くなるように形成されている。なお、以下では、ラッチ溝の溝深さが最も浅い部位をラッチ溝の最初の段と記載し、次に溝深さが浅い部位をラッチ溝の2番目の段と記載する。   The rotation of the vane rotor 1 at this time is realized by providing the following latch grooves on the lock hole forming surface of the housing 3 of the variable valve timing mechanism. The latch groove is an arc-shaped groove that starts from the lock hole and extends in the counter-rotating direction of the camshaft, and is formed so that the groove depth becomes shallower as the distance from the lock hole increases. In the following description, a portion where the groove depth of the latch groove is the shallowest is referred to as the first stage of the latch groove, and a part where the groove depth is next shallow is referred to as the second stage of the latch groove.

こうしたラッチ溝を利用した中間ロック位相へのベーンローター1の回動は、次の態様で行われる。回転するカムシャフトには、カムによる機関バルブの開閉駆動に伴う反力、すなわちカム駆動反力が作用し、カムシャフト回転中のベーンローター1にも、そうしたカム駆動反力が作用する。そのため、両油室(9、10)の油圧が抜けた状態では、ベーンローター1は、そうしたカム駆動反力によって、ハウジング3に対して揺動するようになる。そしてそうした揺動により、ベーンローター1がハウジング3に対して一定量進角側に回動すると、ロックピン12がラッチ溝の最初の段に嵌入する。こうしてロックピン12がラッチ溝の最初の段に嵌入すると、ベーンローター1の遅角側への回動は、ラッチ溝の遅角側の端の段差によって規制されるため、ベーンローター1の揺動範囲は、ラッチ溝の最初の段の遅角側の端よりも進角側の範囲となる。そこからベーンローター1がハウジング3に対して一定量進角側に回動し、ロックピン12がラッチ溝の2番目の段に嵌入すると、ベーンローター1の遅角側への回動は、ラッチ溝の2番目の段と最初の段との段差によって規制されるため、ベーンローター1の揺動範囲は、ラッチ溝の2番目の段の遅角側の端よりも進角側の範囲となる。以後、同様にして、ロックピン12は、順次、ラッチ溝の溝深さが深い段に嵌入し、ベーンローター1の揺動範囲は、徐々に進角側に移動する。そして最終的にベーンローター1は、中間ロック位相まで回動されるようになる。   The rotation of the vane rotor 1 to the intermediate lock phase using such a latch groove is performed in the following manner. A reaction force accompanying the opening / closing drive of the engine valve by the cam, that is, a cam drive reaction force acts on the rotating camshaft, and such a cam drive reaction force also acts on the vane rotor 1 during rotation of the camshaft. Therefore, the vane rotor 1 swings with respect to the housing 3 by such a cam drive reaction force in a state where the oil pressures of both the oil chambers (9, 10) are released. Then, when the vane rotor 1 rotates by a certain amount with respect to the housing 3 by such swinging, the lock pin 12 is fitted into the first stage of the latch groove. When the lock pin 12 is inserted into the first stage of the latch groove in this way, the rotation of the vane rotor 1 to the retard side is restricted by the step at the end of the latch groove on the retard side, so that the vane rotor 1 swings. The range is a range on the advance side with respect to the end on the retard side of the first stage of the latch groove. From there, the vane rotor 1 rotates to the advance side by a certain amount with respect to the housing 3, and when the lock pin 12 is inserted into the second stage of the latch groove, the rotation of the vane rotor 1 to the retard side is latched. Since it is regulated by the step between the second stage and the first stage of the groove, the swinging range of the vane rotor 1 is a range on the advance side with respect to the retard side end of the second stage of the latch groove. . Thereafter, similarly, the lock pin 12 is sequentially inserted into a step where the depth of the latch groove is deep, and the swing range of the vane rotor 1 gradually moves to the advance side. Finally, the vane rotor 1 is rotated to the intermediate lock phase.

こうした中間ロック位相へのベーンローター1の回動を速やかかつ確実に行うには、ベーンローター1がカム駆動反力で制約を受けずに円滑に揺動される必要がある。ここで、遅角油室9と進角油室10とが完全に遮断された状態にあると、ベーンローター1の進角側への揺動に応じて進角油室10の容積が増大すると、進角油室10に負圧が発生してベーンローター1の揺動が妨げられるようになる。また、両油室(9、10)にオイルが充填されていると、ベーンローター1の揺動に応じた油室(9、10)の容積の縮小に応じてオイルが圧縮されるため、これもまた、ベーンローター1の揺動の妨げとなる。そのため、ベーンローター1の可動性を十分に確保するには、このときの両油室(9、10)を連通させることが望ましい。   In order to quickly and reliably rotate the vane rotor 1 to such an intermediate lock phase, the vane rotor 1 needs to be smoothly swung without being restricted by the cam drive reaction force. Here, when the retard oil chamber 9 and the advance oil chamber 10 are completely shut off, the volume of the advance oil chamber 10 increases as the vane rotor 1 swings toward the advance side. As a result, a negative pressure is generated in the advance oil chamber 10 to prevent the vane rotor 1 from swinging. In addition, when both oil chambers (9, 10) are filled with oil, the oil is compressed in accordance with the reduction in the volume of the oil chamber (9, 10) according to the swing of the vane rotor 1. Also, the vane rotor 1 is prevented from swinging. For this reason, in order to sufficiently ensure the mobility of the vane rotor 1, it is desirable to connect the oil chambers (9, 10) at this time.

そこで、そうした両油室(9、10)の連通を実現するための機構として、図5に示すような二重ピン構造のロック機構が考えられている。
同図に示すように、ベーンローター1のベーン5の一つには、そのベーン5を貫通する収容孔20が形成されている。そしてその収容孔20には、インナーピン21とアウターピン22との2つのピンが収容されている。
Therefore, as a mechanism for realizing such communication between the oil chambers (9, 10), a lock mechanism having a double pin structure as shown in FIG. 5 is considered.
As shown in the drawing, one of the vanes 5 of the vane rotor 1 is formed with an accommodation hole 20 penetrating the vane 5. The accommodation hole 20 accommodates two pins, an inner pin 21 and an outer pin 22.

一方、可変バルブタイミング機構のハウジング3を構成するカムスプロケット2には、周方向に延びるロック溝35が形成されている。そして、そうしたロック溝35の途中には、その深さが一段大きくされたロック穴36が形成されている。このロック穴36は、ベーンローター1及びハウジング3の相対回動範囲の中間に設定された中間ロック位相にベーンローター1が回動されたときに、インナーピン21と重なる位置に形成されている。そしてそのロック穴36にインナーピン21が係合することで、ベーンローター1とハウジング3との相対回動が係止されるようになっている。   On the other hand, the cam sprocket 2 constituting the housing 3 of the variable valve timing mechanism is formed with a lock groove 35 extending in the circumferential direction. A lock hole 36 whose depth is increased by one step is formed in the middle of the lock groove 35. The lock hole 36 is formed at a position overlapping the inner pin 21 when the vane rotor 1 is rotated to an intermediate lock phase set in the middle of the relative rotation range of the vane rotor 1 and the housing 3. The inner pin 21 is engaged with the lock hole 36, so that the relative rotation between the vane rotor 1 and the housing 3 is locked.

インナーピン21は、軸方向に貫通する貫通孔21aが形成された略中空円筒形状に形成されている。そしてその外周には、略円環形状に形成されたアウターピン22が軸方向に摺動可能に外挿されている。インナーピン21の軸方向中央の外周には、周方向に突き出した凸部32が形成されており、インナーピン21に対するその基端側へのアウターピン22の摺動がこの凸部32との当接により係止されるようになっている。   The inner pin 21 is formed in a substantially hollow cylindrical shape in which a through hole 21a penetrating in the axial direction is formed. And the outer pin 22 formed in the substantially annular | circular shape is extrapolated by the outer periphery so that it can slide to an axial direction. A convex portion 32 protruding in the circumferential direction is formed on the outer periphery at the center in the axial direction of the inner pin 21, and sliding of the outer pin 22 toward the base end side with respect to the inner pin 21 is in contact with the convex portion 32. It is locked by contact.

インナーピン21の基端側における収容孔20の開口には、略筒状のガイドブッシュ23が圧入により固定されている。またインナーピン21の先端側における収容孔20の開口には、インナーピン21の先端が通過できるだけの円孔24が中央に形成された環状のリングブッシュ25が圧入により固定されている。そして、これらガイドブッシュ23及びリングブッシュ25により両端の開口を閉塞することで、収容孔20内に、インナーピン21及びアウターピン22の収容空間26が形成されている。   A substantially cylindrical guide bush 23 is fixed to the opening of the accommodation hole 20 on the proximal end side of the inner pin 21 by press-fitting. An annular ring bush 25 having a circular hole 24 formed at the center thereof through which the tip of the inner pin 21 can pass is fixed by press-fitting to the opening of the accommodation hole 20 on the tip side of the inner pin 21. The guide bushes 23 and the ring bushes 25 close the openings at both ends, so that an accommodation space 26 for the inner pin 21 and the outer pin 22 is formed in the accommodation hole 20.

なお、ガイドブッシュ23には、インナーピン21の基端部分が挿入されるガイド穴27が形成されている。インナーピン21の先端側におけるガイド穴27の内周は、インナーピン21の基端部分の外径とほぼ等しくされ、インナーピン21の外周と摺接する摺接面27aとなっている。一方、インナーピン21の基端側におけるガイド穴27の内周は、インナーピン21の基端部分の外径よりも大きくされている。   The guide bush 23 has a guide hole 27 into which the proximal end portion of the inner pin 21 is inserted. The inner periphery of the guide hole 27 on the distal end side of the inner pin 21 is substantially equal to the outer diameter of the proximal end portion of the inner pin 21, and serves as a sliding contact surface 27 a that is in sliding contact with the outer periphery of the inner pin 21. On the other hand, the inner periphery of the guide hole 27 on the proximal end side of the inner pin 21 is made larger than the outer diameter of the proximal end portion of the inner pin 21.

インナーピン21とガイドブッシュ23との間には、インナーピンスプリング28が介設されている。そしてインナーピン21は、このインナーピンスプリング28によって、先端側に向けて常時付勢されている。またアウターピン22とガイドブッシュ23との間には、アウターピンスプリング29が介設されている。そしてアウターピン22は、このアウターピンスプリング29によって、インナーピン21の先端側に向けて常時付勢されている。   An inner pin spring 28 is interposed between the inner pin 21 and the guide bush 23. The inner pin 21 is constantly urged toward the distal end side by the inner pin spring 28. An outer pin spring 29 is interposed between the outer pin 22 and the guide bush 23. The outer pin 22 is constantly urged toward the distal end side of the inner pin 21 by the outer pin spring 29.

一方、収容孔20内のアウターピン22とリングブッシュ25との間には、アウターピン解除油室30が区画形成されている。アウターピン解除油室30には、アウターピン解除油路31が接続されている。そして、アウターピン解除油室30には、このアウターピン解除油路31を通じて、アウターピン22を解除、すなわちアウターピンスプリング29の付勢力に抗してインナーピン21の基端側にアウターピン22を変位させるための油圧が導入されるようになっている。なお、インナーピン21がその先端側に変位した状態でアウターピン22が後退すると、インナーピン21の外周に形成された凸部32がアウターピン22の内周と当接して、インナーピン21もアウターピン22と共にその基端側に後退されるようになっている。   On the other hand, an outer pin releasing oil chamber 30 is defined between the outer pin 22 and the ring bush 25 in the accommodation hole 20. An outer pin releasing oil passage 31 is connected to the outer pin releasing oil chamber 30. And, the outer pin 22 is released to the outer pin releasing oil chamber 30 through the outer pin releasing oil passage 31, that is, the outer pin 22 is put on the proximal end side of the inner pin 21 against the urging force of the outer pin spring 29. Hydraulic pressure for displacement is introduced. When the outer pin 22 is retracted with the inner pin 21 displaced toward the tip side, the convex portion 32 formed on the outer periphery of the inner pin 21 comes into contact with the inner periphery of the outer pin 22, and the inner pin 21 is Along with the pins 22, the pins 22 are retracted to the base end side.

また収容孔20の側周には、可変バルブタイミング機構の遅角油室9、進角油室10にそれぞれ連通する油室連通路33,34が接続されている。これら油室連通路33,34の収容孔20の側周における開口は、アウターピン22がインナーピン21の基端側に後退したときに、そのアウターピン22によって閉塞されるようになっている。   Further, oil chamber communication passages 33 and 34 communicating with the retard oil chamber 9 and the advance oil chamber 10 of the variable valve timing mechanism are connected to the side periphery of the accommodation hole 20. The opening in the side periphery of the accommodation hole 20 of the oil chamber communication passages 33 and 34 is closed by the outer pin 22 when the outer pin 22 is retracted to the proximal end side of the inner pin 21.

次に、こうした二重ピン構造のロック機構の動作を説明する。
内燃機関の始動開始時には、アウターピン解除油室30はオイルが抜けた状態にあり、アウターピン22は、アウターピンスプリング29の付勢力によってインナーピン21の先端側に前進した状態となっている。そのため、このときの油室連通路33,34は、収容孔20を介して互いに連通されることになる。そして、これにより、可変バルブタイミング機構の遅角油室9と進角油室10とが互いに連通され、ベーンローター1の円滑な揺動が許容されるようになる。
Next, the operation of such a double pin structure locking mechanism will be described.
At the start of starting the internal combustion engine, the outer pin releasing oil chamber 30 is in a state in which oil has been removed, and the outer pin 22 has been advanced toward the distal end side of the inner pin 21 by the urging force of the outer pin spring 29. Therefore, the oil chamber communication passages 33 and 34 at this time are communicated with each other through the accommodation hole 20. As a result, the retard oil chamber 9 and the advance oil chamber 10 of the variable valve timing mechanism are communicated with each other, and the smooth swing of the vane rotor 1 is allowed.

その後、カム駆動反力による揺動の繰り返しを通じてベーンローター1が中間ロック位相まで回動すると、インナーピンスプリング28の付勢力により、インナーピン21がロック穴に嵌入し、ベーンローター1とハウジング3との相対回動が係止される。そして、この状態で内燃機関の始動が行われる。   Thereafter, when the vane rotor 1 rotates to the intermediate lock phase through repeated swinging by the cam drive reaction force, the inner pin 21 is fitted into the lock hole by the urging force of the inner pin spring 28, and the vane rotor 1 and the housing 3 Relative rotation is locked. In this state, the internal combustion engine is started.

内燃機関の始動後のバルブタイミングの可変制御の開始に際しては、アウターピン解除油室30への油圧の供給が行われ、図6に示すように、アウターピンスプリング29の付勢力に抗してアウターピン22がインナーピン21の基端側に後退される。これにより、収容孔20の側周における油室連通路33,34の開口がアウターピン22により閉塞されて、可変バルブタイミング機構の遅角油室9と進角油室10との連通が遮断される。また、このときのインナーピン21は、アウターピン22と共に後退して、ロック穴から離脱される。その結果、ベーンローター1とハウジング3との相対回動が、すなわち機関バルブのバルブタイミングの変更が許容されるようになる。   When starting the variable control of the valve timing after starting the internal combustion engine, the hydraulic pressure is supplied to the outer pin releasing oil chamber 30 and the outer pin is resisted against the urging force of the outer pin spring 29 as shown in FIG. The pin 22 is retracted to the proximal end side of the inner pin 21. Thereby, the opening of the oil chamber communication passages 33 and 34 on the side periphery of the accommodation hole 20 is closed by the outer pin 22, and the communication between the retarded oil chamber 9 and the advanced oil chamber 10 of the variable valve timing mechanism is blocked. The Further, the inner pin 21 at this time moves backward together with the outer pin 22 and is detached from the lock hole. As a result, the relative rotation between the vane rotor 1 and the housing 3, that is, the change of the valve timing of the engine valve is allowed.

特開2006−009694号公報JP 2006-009694 A 特開平10−159521号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-159521 特開2002−256825号公報JP 2002-256825 A

ところで、こうした二重ピン構造のロック機構では、オイル中に混入した異物がインナーピン21とガイド穴27との摺動部に入り込み、噛み込んでしまうことがある。こうした場合、インナーピン21の円滑な動作が阻害されて、ロック機構の作動不良が発生してしまう。   By the way, in such a lock mechanism with a double pin structure, foreign matter mixed in the oil may enter the sliding portion between the inner pin 21 and the guide hole 27 and bite. In such a case, the smooth operation of the inner pin 21 is hindered, resulting in malfunction of the lock mechanism.

ちなみに、従来には、特許文献2及び3に見られるように、一重ピン構造のロック機構を備える可変バルブタイミング機構において、ロックピンを収容する収容孔のロックピン後背側の部分と可変バルブタイミング機構の外部とを直接連通するドレイン孔を設けたものが提案されている。こうしたドレイン孔を設ければ、ロックピンの後背側から異物を含んだオイルが外部に排出されるようになる。   Incidentally, conventionally, as can be seen in Patent Documents 2 and 3, in a variable valve timing mechanism having a lock mechanism with a single pin structure, a portion on the back side of the lock pin of the accommodation hole for accommodating the lock pin and a variable valve timing mechanism Providing a drain hole that directly communicates with the outside is proposed. If such a drain hole is provided, oil containing foreign matter is discharged to the outside from the back side of the lock pin.

そこで、上記のような二重ピン構造のロック機構においても、ガイドブッシュ23に形成されたガイド穴27のインナーピン21の後背側の部分を可変バルブタイミング機構の外部に直接連通するドレイン孔を形成すれば、そのドレイン孔を通じて異物が排出されるため、ガイド穴27とインナーピン21との摺接部への異物の侵入を抑えられる。しかしながら、摺接部への異物の侵入を確実に防止するには、ドレイン孔通過時のオイルの流動抵抗を、摺接部通過時のオイルの流動抵抗よりも十分小さくする必要があり、ドレイン孔の流路面積をある程度に大きくしなければならなくなる。   Therefore, even in the lock mechanism having the double pin structure as described above, a drain hole that directly communicates the rear side portion of the inner pin 21 of the guide hole 27 formed in the guide bush 23 to the outside of the variable valve timing mechanism is formed. Then, foreign matter is discharged through the drain hole, so that foreign matter can be prevented from entering the sliding contact portion between the guide hole 27 and the inner pin 21. However, in order to reliably prevent foreign matter from entering the sliding contact portion, it is necessary to make the oil flow resistance when passing through the drain hole sufficiently smaller than the oil flow resistance when passing through the sliding contact portion. It is necessary to increase the flow path area to some extent.

ここで、上記のような二重ピン構造のロック機構では、インナーピン21に形成された貫通孔21aのため、ガイド穴27のインナーピン21の後背側の部分が密閉されていない構造となっている。そのため、上記のようなドレイン孔を設ければ、そのドレイン孔を通じてオイルが外部に常時漏れ出すようになり、オイルのリーク量が大幅に増大してしまうようになる。   Here, the double pin structure locking mechanism as described above has a structure in which the back side portion of the inner pin 21 of the guide hole 27 is not sealed because of the through hole 21 a formed in the inner pin 21. Yes. Therefore, if the drain hole as described above is provided, the oil always leaks to the outside through the drain hole, and the amount of oil leakage increases greatly.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、オイルリーク量の増大を抑えつつ、オイル中の異物の噛み込みによるロック機構の作動不良を好適に抑制することのできる可変バルブタイミング機構のロック機構を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the problem to be solved is to suitably suppress the malfunction of the lock mechanism due to the biting of foreign matter in the oil while suppressing an increase in the amount of oil leak. An object of the present invention is to provide a lock mechanism for a variable valve timing mechanism that can be used.

本発明にかかる可変バルブタイミング機構のロック機構は、機関出力軸及びカム軸の一方及び他方とそれぞれ同期回転するとともに、同軸を有して相対回動可能に配設された第1及び第2の回転体を備える可変バルブタイミング機構に設けられる。そして、第1の回転体に形成されたロック穴に第2の回転体に配設されたロックピンの先端を係合することで第1及び第2の回転体の相対回動を係止するように構成されている。   The lock mechanism of the variable valve timing mechanism according to the present invention is configured to rotate in synchronism with one and the other of the engine output shaft and the cam shaft, respectively, and have a first axis and a second axis that are coaxially arranged and relatively rotatable. A variable valve timing mechanism including a rotating body is provided. Then, the relative rotation of the first and second rotating bodies is locked by engaging the tip of the lock pin disposed in the second rotating body with the lock hole formed in the first rotating body. It is configured as follows.

さらに、本発明の可変バルブタイミング機構のロック機構では、上記課題を解決するため、第2の回転体に形成された収容孔と、その収容孔のロックピンの基端側の開口閉塞されて収容孔にロックピンの収容空間及びガイド穴を形成しているとともに、ガイド穴の中心軸に向けて膨出されておりロックピンの外周と摺接する摺接面を有するガイドブッシュと、を備えるとともに、摺接面よりもロックピンの基端側におけるガイド穴の内部と、収容空間のガイド穴の外側とを連通する連通孔をガイドブッシュに形成するようにしている。 Furthermore, the locking mechanism of the variable valve timing mechanism of the present invention, in order to solve the above problems, a housing hole formed in the second rotary member, the opening of the base end side of the locking pin of the housing hole is closed together form a housing space and the guide hole of the lock pin receiving hole, and Ruga id bushing having a periphery in sliding contact with the sliding surface of the locking pin are bulged toward the center axis of the guide hole, In addition, a communication hole that connects the inside of the guide hole on the base end side of the lock pin with respect to the sliding contact surface and the outside of the guide hole in the accommodation space is formed in the guide bush.

こうした構成では、ロックピンの基端側におけるガイド穴の内部のオイルが連通孔を通じて収容空間のガイド穴の外側に流れるようになる。そのため、ロックピンとガイド穴との摺接部へのオイル中の異物の侵入が抑えられる。しかも、連通孔は、可変バルブタイミング機構の外部に直接連通されていないため、オイルのリーク量の増大は抑えつつ、連通孔の流路面積を大きくすることができる。したがって、上記構成によれば、オイルリーク量の増大を抑えつつ、オイル中の異物の噛み込みによるロック機構の作動不良を好適に抑制することができる。   In such a configuration, the oil inside the guide hole on the base end side of the lock pin flows to the outside of the guide hole in the accommodation space through the communication hole. Therefore, the entry of foreign matter in the oil into the sliding contact portion between the lock pin and the guide hole can be suppressed. Moreover, since the communication hole is not directly communicated with the outside of the variable valve timing mechanism, the flow passage area of the communication hole can be increased while suppressing an increase in the amount of oil leakage. Therefore, according to the above configuration, it is possible to suitably suppress the malfunction of the lock mechanism due to the inclusion of foreign matter in the oil while suppressing an increase in the amount of oil leak.

なお、オイル中の異物は、摺接面よりもロックピンの基端側におけるガイド穴の内周とロックピンの外周との間隙に溜ることが確認されている。そのため、摺接面よりもロックピンの基端側におけるガイド穴の内周より、同ガイド穴の径方向に延伸するように連通孔を形成すれば、そうした間隙に溜った異物をより的確に排除することが可能となり、オイル中の異物の噛み込みによるロック機構の作動不良をより確実に抑えられる。
また、連通孔におけるロックピンの軸方向であって連通孔が延伸される方向に垂直な面の断面積を、摺接面とロックピンにおいて当該摺接面に対向する部分との間に形成される隙間におけるガイド穴の径方向であってロックピンの軸方向に垂直な面の断面積よりも大きく構成すれば、オイルは当該隙間よりも流動抵抗の小さい連通孔を通ってガイド穴の外側に流出しやすくなる。すなわち、ロックピンとガイド穴との摺接部へのオイル中の異物の侵入をより好適に抑えることができる。
It has been confirmed that foreign matters in the oil accumulate in the gap between the inner periphery of the guide hole and the outer periphery of the lock pin on the proximal end side of the lock pin with respect to the sliding contact surface. Therefore, if a communication hole is formed so as to extend in the radial direction of the guide hole from the inner periphery of the guide pin on the base end side of the lock pin with respect to the sliding contact surface, foreign matter accumulated in the gap is more accurately eliminated. This makes it possible to more reliably suppress malfunctions of the lock mechanism due to the inclusion of foreign matter in the oil.
In addition, a cross-sectional area of a surface perpendicular to the axial direction of the lock pin in the communication hole and extending in the communication hole is formed between the sliding contact surface and a portion of the lock pin facing the sliding contact surface. If the oil is configured to be larger than the cross-sectional area of the surface in the radial direction of the guide hole in the gap and perpendicular to the axial direction of the lock pin , the oil passes outside the guide hole through the communication hole having a smaller flow resistance than the gap. It becomes easy to leak. That is, it is possible to more suitably suppress the entry of foreign matter in oil into the sliding contact portion between the lock pin and the guide hole.

また、異物を可変バルブタイミング機構の外部に排出するには、収容空間のガイド穴の外側と可変バルブタイミング機構の外部とを連通するドレイン通路を備えるようにすると良い。ロックピンとガイド穴との摺接部へのオイル中の異物の侵入を確実に抑えるには、オイルが摺接部ではなく、連通孔に向うように、連通孔の流路面積を大きくしなければならない。一方、ドレイン通路は、異物の排出が可能であれば、その流路面積を余り大きくする必要はない。そのため、異物を可変バルブタイミング機構の外部に排出するようにしながらも、オイルリーク量の増大を抑えることが可能である。   Further, in order to discharge foreign matter to the outside of the variable valve timing mechanism, it is preferable to provide a drain passage that communicates the outside of the guide hole of the accommodation space with the outside of the variable valve timing mechanism. To ensure that foreign matter in the oil does not enter the sliding contact portion between the lock pin and the guide hole, the flow passage area of the communication hole must be increased so that the oil faces the communication hole instead of the sliding contact portion. Don't be. On the other hand, the drain passage does not need to have an excessively large flow path area as long as foreign matter can be discharged. Therefore, it is possible to suppress an increase in the amount of oil leak while discharging foreign matter to the outside of the variable valve timing mechanism.

ちなみに、本発明の可変バルブタイミング機構のロック機構は、例えば、ロックピンに外挿される環形状のアウターピンを備え、そのアウターピンのロックピン基端側への変位に応じてロックピンがその基端側に変位される二重ピン構造のロック機構として構成することができる。また、本発明の可変バルブタイミング機構のロック機構は、第1及び第2の回転体の相対回動範囲の中間において、それら2つの相対回動を係止する中間ロック機構としての具現化も可能である。   Incidentally, the lock mechanism of the variable valve timing mechanism of the present invention includes, for example, an annular outer pin that is externally inserted into the lock pin, and the lock pin is based on the displacement of the outer pin toward the lock pin proximal end side. It can be configured as a double pin structure locking mechanism that is displaced to the end side. Further, the lock mechanism of the variable valve timing mechanism of the present invention can be embodied as an intermediate lock mechanism that locks the two relative rotations in the middle of the relative rotation range of the first and second rotating bodies. It is.

本発明の可変バルブタイミング機構のロック機構を具体化した一実施の形態についてそのロック機構の側部断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the side part cross-section of the locking mechanism about one Embodiment which actualized the locking mechanism of the variable valve timing mechanism of this invention. 図1のIIで示される部分を拡大して示す断面図。Sectional drawing which expands and shows the part shown by II of FIG. 同実施の形態のロック解除途中におけるロック機構の側部断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the side part cross-section of the locking mechanism in the middle of the lock release of the embodiment. ベーン式の可変バルブタイミング機構の部分断面図。The fragmentary sectional view of a vane type variable valve timing mechanism. 二重ピン構造のロック機構の側部断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the side part cross-section of the locking mechanism of a double pin structure. 同二重ピン構造のロック機構のロック解除時の側部断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the side part sectional structure at the time of lock release of the locking mechanism of the double pin structure.

以下、本発明の可変バルブタイミング機構のロック機構を具体化した一実施の形態を、図1〜図3を参照して詳細に説明する。
まず、本実施の形態の可変バルブタイミング機構のロック機構の構成を、図1及び図2を参照して説明する。
Hereinafter, an embodiment embodying the lock mechanism of the variable valve timing mechanism of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the configuration of the lock mechanism of the variable valve timing mechanism of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

なお、本実施の形態のロック機構の適用される可変バルブタイミング機構は、そのロック機構の構成を除き、図4に示したものと同様の構成となっている。すなわち、本実施の形態の適用される可変バルブタイミング機構は、機関出力軸及びカム軸の一方及び他方とそれぞれ同期回転するとともに、同軸を有して相対回動可能に配設されたハウジング3及びベーンローター1の2つの回転体を備え、それらの相対回動を通じて機関バルブのバルブタイミングを可変とするように構成されている。   The variable valve timing mechanism to which the locking mechanism of the present embodiment is applied has the same configuration as that shown in FIG. 4 except for the configuration of the locking mechanism. That is, the variable valve timing mechanism to which the present embodiment is applied rotates in synchronization with one and the other of the engine output shaft and the cam shaft, respectively, and has a housing 3 disposed coaxially and relatively rotatable. The two rotors of the vane rotor 1 are provided, and the valve timing of the engine valve is made variable through relative rotation thereof.

そして本実施の形態のロック機構は、こうした可変バルブタイミング機構において、ベーンローター1及びハウジング3の相対回動範囲の中間において、それら2つの相対回動を係止する中間ロックを行うように構成されている。また、本実施の形態のロック機構は、インナーピン及びアウターピンからなる二重ピン構造のロック機構として構成されており、その基本的な構成は、図5に示したものと同様とされている。すなわち、本実施の形態のロック機構は、図1に示すように、インナーピン21と、そのインナーピン21に外挿される環形状のアウターピン22と、を備え、アウターピン22のインナーピン21の基端側への変位に応じて同インナーピン21がその基端側に変位される二重ピン構造のロック機構として構成されている。そして、ハウジング3を構成するカムスプロケット2に形成されたロック穴36にインナーピン21の先端を係合することで、ベーンローター1とハウジング3との相対回動を係止する構造となっている。   In the variable valve timing mechanism, the lock mechanism according to the present embodiment is configured to perform an intermediate lock that locks the two relative rotations in the middle of the relative rotation range of the vane rotor 1 and the housing 3. ing. Further, the lock mechanism of the present embodiment is configured as a double pin structure lock mechanism including an inner pin and an outer pin, and the basic configuration is the same as that shown in FIG. . That is, as shown in FIG. 1, the lock mechanism of the present embodiment includes an inner pin 21 and an annular outer pin 22 that is externally inserted into the inner pin 21, and the inner pin 21 of the outer pin 22 The inner pin 21 is configured as a lock mechanism having a double pin structure in which the inner pin 21 is displaced toward the proximal end in accordance with the displacement toward the proximal end. Then, the relative rotation between the vane rotor 1 and the housing 3 is locked by engaging the tip of the inner pin 21 with a lock hole 36 formed in the cam sprocket 2 constituting the housing 3. .

また、上述したように、こうしたロック機構では、ベーンローター1に形成された収容孔20におけるインナーピン21の基端側の開口をガイドブッシュ23により閉塞することで、収容孔20にインナーピン21の収容空間26が形成されている。そして、ガイドブッシュ23には、インナーピン21の外周と摺接する摺接面27aを有するガイド穴27が形成されている。   In addition, as described above, in such a lock mechanism, the opening on the proximal end side of the inner pin 21 in the accommodation hole 20 formed in the vane rotor 1 is closed by the guide bush 23, so that the inner pin 21 is inserted into the accommodation hole 20. A storage space 26 is formed. The guide bush 23 is formed with a guide hole 27 having a sliding contact surface 27 a that is in sliding contact with the outer periphery of the inner pin 21.

こうしたロック機構では、摺接面27aよりもインナーピン21の基端側におけるガイド穴27の内径がインナーピン21の基端部分の外径よりも大きくされており、そうした部分には、ガイド穴27の内周とインナーピン21の外周との間に間隙Sが形成されている。そして、こうしたロック機構では、そうした間隙Sに、オイル中の異物が溜ることが確認されている。   In such a locking mechanism, the inner diameter of the guide hole 27 on the proximal end side of the inner pin 21 relative to the sliding contact surface 27a is made larger than the outer diameter of the proximal end portion of the inner pin 21. A gap S is formed between the inner periphery of the inner pin 21 and the outer periphery of the inner pin 21. In such a locking mechanism, it has been confirmed that foreign matter in the oil accumulates in the gap S.

そこで、本実施の形態では、上記間隙Sに溜った異物の排出経路を形成することで、インナーピン21とガイド穴27との摺接部への異物の侵入を抑えるようにしている。すなわち、本実施の形態の可変バルブタイミング機構のロック機構では、図2に示すように、ガイド穴27の内部と収容空間26のガイド穴27の外側とを連通する連通孔37をガイドブッシュ23に形成している。この連通孔37は、インナーピン21との摺接面27aよりも基端側におけるガイド穴27の内周からガイドブッシュ23の径方向に延伸されている。なお、連通孔37の断面積(オイルの流路面積)は、インナーピン21とガイド穴27との摺接部の隙間の断面積よりも十分大きくされている。   Therefore, in the present embodiment, by forming a discharge path for foreign matter accumulated in the gap S, entry of foreign matter into the sliding contact portion between the inner pin 21 and the guide hole 27 is suppressed. That is, in the lock mechanism of the variable valve timing mechanism of the present embodiment, as shown in FIG. 2, a communication hole 37 that connects the inside of the guide hole 27 and the outside of the guide hole 27 of the accommodation space 26 is formed in the guide bush 23. Forming. The communication hole 37 extends in the radial direction of the guide bush 23 from the inner periphery of the guide hole 27 on the proximal side of the sliding contact surface 27 a with the inner pin 21. The cross-sectional area of the communication hole 37 (oil passage area) is sufficiently larger than the cross-sectional area of the gap between the sliding contact portions of the inner pin 21 and the guide hole 27.

さらに、インナーピン21の基端側における収容孔20の内周には、軸方向に延びる溝が形成されている。そして、この溝により、収容孔20とガイドブッシュ23との嵌合部を通り、収容空間26のガイド穴27の外側と可変バルブタイミング機構の外部とを連通するドレイン通路38が形成されている。このドレイン通路38は、連通孔37よりもその断面積(オイルの流路面積)が小さくなるように形成されている。ちなみに、ドレイン通路38は、その収容空間26に対する開口が、ガイドブッシュ23の外周における連通孔37の開口と対向するように形成されている。   Further, a groove extending in the axial direction is formed on the inner periphery of the accommodation hole 20 on the proximal end side of the inner pin 21. The groove forms a drain passage 38 that passes through the fitting portion between the accommodation hole 20 and the guide bush 23 and communicates the outside of the guide hole 27 of the accommodation space 26 with the outside of the variable valve timing mechanism. The drain passage 38 is formed so that its cross-sectional area (oil passage area) is smaller than that of the communication hole 37. Incidentally, the drain passage 38 is formed so that the opening to the accommodation space 26 faces the opening of the communication hole 37 on the outer periphery of the guide bush 23.

続いて、こうした本実施の形態の可変バルブタイミング機構のロック機構の作用を説明する。
ロック解除時には、アウターピン解除油路31を通じてアウターピン解除油室30にロック解除油圧が導入され、これにより、アウターピン22がインナーピン21と共に基端側に変位される。なお、このときの遅角油室9及び進角油室10には、ロック解除後のベーンローター1の回動を規制するため、双方共に油圧が導入されている。
Next, the operation of the lock mechanism of the variable valve timing mechanism of this embodiment will be described.
At the time of unlocking, the unlocking hydraulic pressure is introduced into the outer pin releasing oil chamber 30 through the outer pin releasing oil passage 31, whereby the outer pin 22 is displaced together with the inner pin 21 to the proximal end side. Note that hydraulic pressure is introduced into both the retard oil chamber 9 and the advance oil chamber 10 at this time in order to restrict the rotation of the vane rotor 1 after unlocking.

図3に示すように、こうしたロック解除の途中には、遅角油室9からインナーピン21に形成された貫通孔21aを通って、ガイド穴27のインナーピン21の後背の部分にオイルが流入する。そのため、ガイド穴27のインナーピン21の後背の部分の油圧は、ドレイン通路38を通じて大気開放されていることから大気圧となる収容空間26のガイド穴27の外側の油圧よりも高くなる。   As shown in FIG. 3, during such unlocking, oil flows from the retarded oil chamber 9 through the through hole 21 a formed in the inner pin 21 into the rear portion of the inner pin 21 of the guide hole 27. To do. Therefore, the hydraulic pressure at the rear portion of the inner pin 21 of the guide hole 27 is higher than the hydraulic pressure outside the guide hole 27 of the accommodation space 26 that is at atmospheric pressure because it is opened to the atmosphere through the drain passage 38.

このとき、本実施の形態では、インナーピン21とガイド穴27との摺接部の隙間よりも断面積が大きくなるように連通孔37が形成されている。そのため、こうしたオイルは、より流動抵抗の小さい連通孔37を通って、収容空間26のガイド穴27の外側に流出するようになる。そして収容空間26のガイド穴27の外側に流入したオイルは、ドレイン通路38を通って可変バルブタイミング機構の外部に排出される。このとき、上記間隙Sに溜った異物は、こうしたオイルの流れにより押し流されて、オイルと共に可変バルブタイミング機構の外部に排出される。   At this time, in the present embodiment, the communication hole 37 is formed so that the cross-sectional area is larger than the gap of the sliding contact portion between the inner pin 21 and the guide hole 27. Therefore, such oil flows out of the guide hole 27 of the accommodation space 26 through the communication hole 37 having a smaller flow resistance. The oil that has flowed into the outside of the guide hole 27 of the accommodation space 26 is discharged to the outside of the variable valve timing mechanism through the drain passage 38. At this time, the foreign matter accumulated in the gap S is pushed away by such a flow of oil and discharged to the outside of the variable valve timing mechanism together with the oil.

なお、ロック中には、インナーピン21の先端とロック穴36の底面との当接により、ロック解除後には、インナーピン21の基端とガイド穴27の底面との当接により、インナーピン21の貫通孔21aを通じたオイルの流れが阻止される。そのため、連通孔37及びドレイン通路38を通じた外部へのオイルの流出は、ロック解除の途中に限られ、連通孔37の形成によりオイルリーク量の増大は、限定されたものとなる。   During locking, the inner pin 21 comes into contact with the tip of the inner pin 21 and the bottom surface of the lock hole 36. After unlocking, the inner pin 21 comes into contact with the base end of the inner pin 21 and the bottom surface of the guide hole 27. The flow of oil through the through-hole 21a is blocked. Therefore, the outflow of oil to the outside through the communication hole 37 and the drain passage 38 is limited to the middle of unlocking, and the increase in the amount of oil leak is limited by the formation of the communication hole 37.

ちなみに、こうした本実施の形態では、ハウジング3が本発明における第1の回転体に、ベーンローター1が本発明における第2の回転体にそれぞれ対応する構成となっている。また、本実施の形態では、インナーピン21が本発明におけるロックピンに対応する構成となっている。   Incidentally, in this embodiment, the housing 3 corresponds to the first rotating body in the present invention, and the vane rotor 1 corresponds to the second rotating body in the present invention. Moreover, in this Embodiment, the inner pin 21 becomes a structure corresponding to the lock pin in this invention.

以上の本実施の形態の可変バルブタイミング機構のロック機構によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)本実施の形態では、インナーピン21の外周との摺接面27aよりも基端側におけるガイド穴27の内部と収容空間26のガイド穴27の外側とを連通する連通孔37をガイドブッシュ23に形成している。そのため、インナーピン21とガイド穴27との摺接部へのオイル中の異物の侵入が抑えられる。しかも、連通孔37は、可変バルブタイミング機構の外部に直接連通されていないため、オイルリーク量の増大は抑えつつ、連通孔37の流路面積を大きくすることができる。したがって、本実施の形態によれば、オイルリーク量の増大を抑えつつ、オイル中の異物の噛み込みによるロック機構の作動不良を好適に抑制することができる。
According to the lock mechanism of the variable valve timing mechanism of the present embodiment described above, the following effects can be achieved.
(1) In the present embodiment, the communication hole 37 that communicates the inside of the guide hole 27 and the outside of the guide hole 27 in the accommodation space 26 on the proximal side of the sliding contact surface 27 a with the outer periphery of the inner pin 21 is guided. The bush 23 is formed. Therefore, entry of foreign matter in oil into the sliding contact portion between the inner pin 21 and the guide hole 27 is suppressed. Moreover, since the communication hole 37 is not directly communicated with the outside of the variable valve timing mechanism, the flow passage area of the communication hole 37 can be increased while suppressing an increase in the amount of oil leak. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suitably suppress the malfunction of the lock mechanism due to the inclusion of foreign matter in the oil while suppressing an increase in the amount of oil leak.

(2)本実施の形態では、摺接面27aよりも基端側におけるガイド穴27の内周より、同ガイド穴27の径方向に延伸するように連通孔37が形成されている。そのため、摺接面27aよりも基端側におけるガイド穴27の内周とインナーピン21の外周との間隙Sに溜る異物をより的確に排除することが可能となり、オイル中の異物の噛み込みによるロック機構の作動不良をより確実に抑えられる。   (2) In the present embodiment, the communication hole 37 is formed so as to extend in the radial direction of the guide hole 27 from the inner periphery of the guide hole 27 on the proximal end side with respect to the sliding contact surface 27a. For this reason, it is possible to more accurately eliminate the foreign matter accumulated in the gap S between the inner periphery of the guide hole 27 and the outer periphery of the inner pin 21 on the base end side with respect to the sliding contact surface 27a. The malfunction of the lock mechanism can be suppressed more reliably.

(3)本実施の形態では、収容空間26のガイド穴27の外側と可変バルブタイミング機構の外部とを連通するドレイン通路38が設けられているため、オイル中の異物を外部に排除することができる。なお、インナーピン21及びガイド穴27の摺接部にオイルが流れないようにするため、大きい流路面積が必要な連通孔37とは異なり、ドレイン通路38の流路面積は、余り大きくする必要がないことから、収容空間26を経由してオイル中の異物を外部に排出する構造とすることで、オイルリーク量の増大を抑えることが可能である。   (3) In the present embodiment, since the drain passage 38 that communicates the outside of the guide hole 27 of the accommodation space 26 and the outside of the variable valve timing mechanism is provided, foreign matter in the oil can be excluded to the outside. it can. In order to prevent oil from flowing into the sliding contact portion between the inner pin 21 and the guide hole 27, the flow passage area of the drain passage 38 needs to be excessively large, unlike the communication hole 37 that requires a large flow passage area. Therefore, it is possible to suppress an increase in the amount of oil leak by adopting a structure in which foreign matter in the oil is discharged to the outside via the accommodation space 26.

なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施の形態では、ドレイン通路38の収容空間26に対する開口を、ガイドブッシュ23の外周における連通孔37の開口と対向させていたが、レイアウト上、そうした開口の配置が困難な場合などには、両開口の位置をずらした構成としても良い。
In addition, the said embodiment can also be changed and implemented as follows.
In the above-described embodiment, the opening of the drain passage 38 with respect to the accommodation space 26 is opposed to the opening of the communication hole 37 on the outer periphery of the guide bush 23. A configuration in which the positions of both openings are shifted may be employed.

・上記構成では、収容孔20の内周に溝を形成することで、ドレイン通路38を形成していたが、ベーン5の内部に穴を空けるなど、他の方法により、収容空間26と可変バルブタイミング機構の外部とを連通するドレイン通路を形成するようにしても良い。   In the above configuration, the drain passage 38 is formed by forming a groove in the inner periphery of the accommodation hole 20, but the accommodation space 26 and the variable valve can be formed by other methods such as making a hole in the vane 5. A drain passage communicating with the outside of the timing mechanism may be formed.

・上記構成では、ドレイン通路38を通じて収容空間26を外部に連通することで、最終的に可変バルブタイミング機構の外部に異物を排出するようにしていたが、異物をオイルと共にオイルパンに戻したり、可変バルブタイミング機構の内部等に形成した空間に排除した異物を捕集しておくようにしたりしても良い。   In the above configuration, the foreign space is finally discharged to the outside of the variable valve timing mechanism by communicating the accommodating space 26 to the outside through the drain passage 38. Foreign substances excluded may be collected in a space formed in the variable valve timing mechanism or the like.

・上記実施の形態では、摺接面27aよりもインナーピン21の基端側におけるガイド穴27の内周より、同ガイド穴27の径方向に延伸するように連通孔37を形成していた。尤も、摺接面27aよりもインナーピン21の基端側におけるガイド穴27の内部と収容空間26のガイド穴27の外側とを連通し、かつオイルの流動抵抗が十分小さくなるように連通孔が形成されていれば、オイルリーク量の増大を抑えつつ、インナーピン21とガイド穴27との摺接部への異物の噛み込みを抑えることが可能である。   In the above embodiment, the communication hole 37 is formed so as to extend in the radial direction of the guide hole 27 from the inner periphery of the guide hole 27 on the proximal end side of the inner pin 21 relative to the sliding contact surface 27a. However, the communication hole is formed so that the inside of the guide hole 27 on the base end side of the inner pin 21 with respect to the sliding contact surface 27a communicates with the outside of the guide hole 27 of the accommodation space 26 and the oil flow resistance is sufficiently small. If formed, it is possible to suppress biting of foreign matter into the sliding contact portion between the inner pin 21 and the guide hole 27 while suppressing an increase in the amount of oil leak.

・上記実施の形態では、ベーンローター1及びハウジング3の相対回動範囲の中間においてそれらの相対回動を係止する中間ロック機構として本発明を具体化した場合の例を説明したが、本発明は、上記相対回動範囲の端において相対回動の係止を行うロック機構として実施することも可能である。   In the above embodiment, the example in which the present invention is embodied as an intermediate lock mechanism that locks the relative rotation of the vane rotor 1 and the housing 3 in the middle of the relative rotation range has been described. Can also be implemented as a lock mechanism that locks the relative rotation at the end of the relative rotation range.

・上記実施の形態では、インナーピン21、アウターピン22の二重ピン構造のロック機構として本発明を具体化した場合の例を説明したが、本発明は、単一のロックピンのみを備えるロック機構にもその適用が可能である。要は、収容孔のロックピンの基端側の開口を閉塞することでロックピンの収容空間が形成され、ロックピンの外周と摺接する摺接面を有するガイド穴が形成されたガイドブッシュを備えるロック機構であれば、本発明を適用することが可能である。   In the above embodiment, an example in which the present invention is embodied as a lock mechanism having a double pin structure of the inner pin 21 and the outer pin 22 has been described, but the present invention is a lock having only a single lock pin. It can also be applied to mechanisms. The point is that the housing space for the lock pin is formed by closing the opening on the base end side of the lock pin of the housing hole, and the guide bush having the sliding hole surface that is in sliding contact with the outer periphery of the lock pin is provided. The present invention can be applied to any lock mechanism.

・上記実施の形態では、カム軸と同期回転する側の回転体(ベーンローター1)にロックピン(インナーピン21)が、機関出力軸と同期回転する側の回転体(ハウジング3)にロック穴36がそれぞれ設けられた構成とされている。これに対して、機関出力軸と同期回転する側の回転体にロックピンを、カム軸と同期回転する側の回転体にロック穴を、それぞれ設けるようにロック機構を構成することも可能である。   In the above embodiment, a lock pin (inner pin 21) is provided on the rotating body (vane rotor 1) that rotates in synchronization with the camshaft, and a lock hole is provided on the rotating body (housing 3) that rotates in synchronization with the engine output shaft. 36 is provided. On the other hand, it is also possible to configure the lock mechanism such that a lock pin is provided in the rotating body that rotates synchronously with the engine output shaft, and a lock hole is provided in the rotating body that rotates synchronously with the camshaft. .

1…ベーンローター(第2の回転体:4…ローター本体、5…ベーン)、3…ハウジング(第1の回転体:2…カムスプロケット、6…リング部、7…カバー)、8…凹部、9…遅角油室、10…進角油室、11…収容孔、12…ロックピン、13…スプリング、20…収容孔、21…インナーピン(ロックピン)、21a…貫通孔、22…アウターピン、23…ガイドブッシュ、24…円孔、25…リングブッシュ、26…収容空間、27…ガイド穴、27a…摺接面、28…インナーピンスプリング、29…アウターピンスプリング、30…アウターピン解除油室、31…アウターピン解除油路、32…凸部、33…油室連通路、34…油室連通路、35…ロック溝、36…ロック穴、37…連通孔、38…ドレイン通路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vane rotor (2nd rotary body: 4 ... Rotor main body, 5 ... Vane) 3 ... Housing (1st rotary body: 2 ... Cam sprocket, 6 ... Ring part, 7 ... Cover), 8 ... Recessed part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Retarded oil chamber, 10 ... Advance oil chamber, 11 ... Accommodating hole, 12 ... Lock pin, 13 ... Spring, 20 ... Accommodating hole, 21 ... Inner pin (lock pin), 21a ... Through-hole, 22 ... Outer Pins 23 ... Guide bushing 24 ... Round hole 25 ... Ring bush 26 ... Accommodating space 27 ... Guide hole 27a ... Sliding contact surface 28 ... Inner pin spring 29 ... Outer pin spring 30 ... Outer pin release Oil chamber 31... Outer pin release oil passage 32. Projection 33 33 Oil chamber communication passage 34 Oil chamber communication passage 35 Lock groove 36 Lock hole 37 Communication hole 38 Drain passage

Claims (3)

機関出力軸及びカム軸の一方及び他方とそれぞれ同期回転するとともに、同軸を有して相対回動可能に配設された第1及び第2の回転体を備える可変バルブタイミング機構に設けられ、前記第1の回転体に形成されたロック穴に前記第2の回転体に配設されたロックピンの先端を係合することで前記第1及び第2の回転体の相対回動を係止するロック機構であって、
前記第2の回転体に形成された収容孔と、その収容孔の前記ロックピンの基端側の開口閉塞されて前記収容孔に前記ロックピンの収容空間及びガイド穴を形成しているとともに、同ガイド穴の中心軸に向けて膨出されており前記ロックピンの外周と摺接する摺接面を有するガイドブッシュと、前記収容空間の前記ガイド穴の外側と当該可変バルブタイミング機構の外部とを連通するドレイン通路と、を備えるとともに、
前記摺接面よりも前記ロックピンの基端側における前記ガイド穴の内部と、前記収容空間の前記ガイド穴の外側とを連通する連通孔が前記ガイドブッシュに形成され、
前記連通孔は、前記摺接面よりも前記ロックピンの基端側における前記ガイド穴の内周から、同ガイド穴の径方向に延伸され、
前記連通孔における前記ロックピンの軸方向であって前記連通孔が延伸される方向に垂直な面の断面積は、前記摺接面と前記ロックピンにおいて当該摺接面に対向する部分との間に形成される隙間における前記ガイド穴の径方向であって前記ロックピンの軸方向に垂直な面の断面積よりも大きくされている
ことを特徴とする可変バルブタイミング機構のロック機構。
Provided in a variable valve timing mechanism comprising first and second rotating bodies that rotate synchronously with one and the other of the engine output shaft and the cam shaft and that are coaxially disposed so as to be relatively rotatable, The relative rotation of the first and second rotating bodies is locked by engaging the tip of a lock pin disposed on the second rotating body in a lock hole formed in the first rotating body. A locking mechanism,
Said second rotary member which is formed in the accommodation hole, an opening of the locking pin on the base end side of the accommodation hole forms a housing space and the guide hole of the lock pin in the housing bore is closed and Ruga id bushing having a periphery in sliding contact with the sliding surface of the locking pin are bulged toward the center axis of the guide hole, the outer and the variable valve timing mechanism of the guide hole of the housing space A drain passage communicating with the outside of the
A communication hole is formed in the guide bush for communicating the inside of the guide hole on the proximal end side of the lock pin with respect to the sliding contact surface and the outside of the guide hole in the housing space,
The communication hole is extended in the radial direction of the guide hole from the inner periphery of the guide hole on the proximal end side of the lock pin with respect to the sliding contact surface,
The cross-sectional area of the axial direction of the lock pin in the communication hole and perpendicular to the direction in which the communication hole extends is between the sliding contact surface and the portion of the locking pin facing the sliding contact surface. A lock mechanism for a variable valve timing mechanism, wherein the cross-sectional area of a surface perpendicular to the axial direction of the lock pin in the radial direction of the guide hole in the gap formed in the gap is larger.
当該ロック機構は、前記ロックピンに外挿される環形状のアウターピンを備え、前記アウターピンの前記ロックピンの基端側への変位に応じて前記ロックピンがその基端側に変位される二重ピン構造のロック機構として構成されてなる
請求項1に記載の可変バルブタイミング機構のロック機構。
The lock mechanism includes an annular outer pin that is externally inserted into the lock pin, and the lock pin is displaced to the proximal end side in accordance with the displacement of the outer pin toward the proximal end side of the lock pin. The lock mechanism for a variable valve timing mechanism according to claim 1, wherein the lock mechanism is configured as a lock mechanism having a heavy pin structure.
当該ロック機構は、前記第1及び第2の回転体の相対回動範囲の中間において、それら2つの相対回動を係止する
請求項1又は2に記載の可変バルブタイミング機構のロック機構。
The lock mechanism of the variable valve timing mechanism according to claim 1 or 2 , wherein the lock mechanism latches the two relative rotations in the middle of the relative rotation range of the first and second rotating bodies.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8973542B2 (en) 2012-09-21 2015-03-10 Hilite Germany Gmbh Centering slot for internal combustion engine
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US9784143B2 (en) 2014-07-10 2017-10-10 Hilite Germany Gmbh Mid lock directional supply and cam torsional recirculation
KR101679020B1 (en) * 2015-12-23 2016-12-29 현대자동차주식회사 Locking structure of valve timing adjusting device for internal combustion engine
KR101679016B1 (en) 2015-12-23 2017-01-02 현대자동차주식회사 Apparatus of adjusting valve timing for internal combustion engine
KR101767463B1 (en) 2016-01-06 2017-08-14 현대자동차(주) Oil drain structure of valve timing adjusting device for internal combustion engine
KR101689654B1 (en) 2016-02-05 2016-12-26 현대자동차주식회사 Control valve for valve timing adjusting device of internal combustion engine
DE102017105063A1 (en) 2017-03-09 2018-09-13 Delphi Powertrain Systems Korea Ltd. DEVICE AND METHOD FOR ADJUSTING THE VALVE CONTROL TIMES FOR A COMBUSTION ENGINE
DE102017105064A1 (en) 2017-03-09 2018-09-13 Delphi Powertrain Systems Korea Ltd. OIL FLOW STRUCTURE OF AN ADJUSTMENT DEVICE FOR VALVE CONTROL TIMES FOR A COMBUSTION ENGINE

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001012218A (en) * 1999-06-30 2001-01-16 Unisia Jecs Corp Valve timing control device for internal combustion engine
JP3692848B2 (en) * 1999-08-17 2005-09-07 株式会社デンソー Variable valve timing control device for internal combustion engine
JP3912968B2 (en) * 2000-09-08 2007-05-09 株式会社日立製作所 Valve timing control device for internal combustion engine
JP4985729B2 (en) * 2008-09-11 2012-07-25 株式会社デンソー Valve timing adjustment device
JP4752953B2 (en) * 2009-06-10 2011-08-17 株式会社デンソー Valve timing adjustment device
JP5051267B2 (en) * 2010-04-26 2012-10-17 株式会社デンソー Valve timing adjustment device
JP4985822B2 (en) * 2010-05-31 2012-07-25 株式会社デンソー Valve timing adjustment device

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