JP6064780B2 - Variable valve timing mechanism for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関のバルブタイミング可変機構に関する。 The present invention relates to a variable valve timing mechanism for an internal combustion engine.
特許文献1に示されるように、内燃機関のバルブタイミング可変機構は、クランクシャフトからの回転伝達を受けるハウジングと、そのハウジング内に設けられてカムシャフトと一体回転しつつ同ハウジングに対し回転方向について相対移動可能なロータとを備えている。このバルブタイミング可変機構のハウジングに対するロータの回転方向についての相対移動を通じて、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相が変更されることにより、カムシャフトの回転に伴って開閉動作する機関バルブの開閉タイミング(バルブタイミング)が可変とされる。 As shown in Patent Document 1, a variable valve timing mechanism for an internal combustion engine includes a housing that receives rotation transmission from a crankshaft, and a rotation direction with respect to the housing that is provided in the housing and rotates integrally with the camshaft. And a relatively movable rotor. By changing the relative rotational phase of the camshaft with respect to the crankshaft through relative movement of the variable valve timing mechanism with respect to the rotation direction of the rotor, the opening / closing timing of the engine valve that opens and closes as the camshaft rotates ( Valve timing) is variable.
上記バルブタイミング可変機構は、ハウジングに対するロータの回転方向についての相対移動を禁止したり許可したりするロック機構を備えている。このロック機構は、ハウジングに対するロータの回転方向についての相対位置がロック位置となったときにハウジング及びロータのうちの一方に設けられた穴に対し他方に設けられたロックピンを出没させる。そして、上記穴に対し上記ロックピンを没入させることによりハウジングに対するロータの相対移動を禁止する一方で、上記穴に没入されたロックピンを同穴から抜き出すことによりハウジングに対するロータの相対移動を許可する。なお、特許文献1では、ロック機構として、上記ロック位置にて、上記穴に対し上記ロックピンを出没させる第1ロック機構及び第2ロック機構を備えている。 The variable valve timing mechanism includes a lock mechanism that prohibits or permits relative movement in the rotational direction of the rotor with respect to the housing. When the relative position of the rotor with respect to the rotation direction with respect to the housing becomes the lock position, the lock mechanism causes a lock pin provided on the other side of a hole provided on one of the housing and the rotor to appear and disappear. Then, the relative movement of the rotor with respect to the housing is prohibited by immersing the lock pin in the hole, while the relative movement of the rotor with respect to the housing is permitted by removing the lock pin immersed in the hole from the hole. . In Patent Document 1, the lock mechanism includes a first lock mechanism and a second lock mechanism that allow the lock pin to protrude and retract in the hole at the lock position.
上記バルブタイミング可変機構は、カムシャフトを中心とする渦巻き状に形成されてロータをロック位置に向けて周方向について付勢するスプリングも備えている。このスプリングにおける一方の端部がロータに対し係合されており、同スプリングにおけるもう一方の端部はハウジングに対し係合されている。なお、ロータが回転方向について上記ロック位置に位置するときにも、同ロータは上記スプリングによって周方向に付勢される。なお、上記スプリングは、ロータがロック位置にあってロックピンが穴に没入した状態でロータを周方向について付勢するとき、同ロータに対し上記付勢に起因する径方向への合力も作用させる。 The variable valve timing mechanism also includes a spring formed in a spiral shape around the camshaft and biasing the rotor in the circumferential direction toward the lock position. One end of the spring is engaged with the rotor, and the other end of the spring is engaged with the housing. Even when the rotor is positioned at the lock position in the rotational direction, the rotor is biased in the circumferential direction by the spring. When the rotor is biased in the circumferential direction with the rotor in the locked position and the lock pin is inserted into the hole, the spring also exerts a resultant force in the radial direction due to the bias on the rotor. .
上記バルブタイミング可変機構の内燃機関への組み付けは、例えば以下のように行われる。
すなわち、まず第1工程として、製造後のバルブタイミング可変機構におけるロックピンを穴に没入したときの両者のクリアランスが適正範囲内の値となるよう、そのクリアランスの調整が行われる。ここで、同クリアランスが適正範囲よりも小さい場合にはロックピンを穴に没入したり抜き出したりすることが困難になり、上記クリアランスが適正範囲よりも大きい場合にはロックピンを穴に没入させたときにハウジングに対するロータの相対移動を適切に禁止することが困難になる。このため、バルブタイミング可変機構では、第1ロック機構及び第2ロック機構におけるロックピンと穴とのクリアランスを適正範囲内の値とすることが重要になる。上記クリアランスは、穴の内周面に嵌め込まれる円環状の調整ブッシュの径方向厚さを変更することによって調整可能である。このため、第1工程では、バルブタイミング可変機構のハウジング及びロータを治具上に固定し、その状態のもとで穴の内周面に嵌め込まれる上記調整ブッシュを径方向厚さの異なるものに適宜交換することにより、ロックピンの外周面と穴(正確には調整ブッシュ)の内周面とのクリアランスが適正範囲内の値に調整される。
The valve timing variable mechanism is assembled to the internal combustion engine, for example, as follows.
That is, as a first step, the clearance is adjusted so that the clearance between the lock pin in the valve timing variable mechanism after manufacture is within a proper range when the lock pin is inserted into the hole. Here, when the clearance is smaller than the appropriate range, it is difficult to immerse or withdraw the lock pin, and when the clearance is larger than the appropriate range, the lock pin is immersed in the hole. Sometimes it becomes difficult to properly inhibit the relative movement of the rotor relative to the housing. For this reason, in the variable valve timing mechanism, it is important to set the clearance between the lock pin and the hole in the first lock mechanism and the second lock mechanism within a proper range. The clearance can be adjusted by changing the radial thickness of an annular adjustment bush fitted into the inner peripheral surface of the hole. For this reason, in the first step, the housing and rotor of the variable valve timing mechanism are fixed on a jig, and the adjustment bushing fitted into the inner peripheral surface of the hole under the state is changed to one having a different radial thickness. By appropriate replacement, the clearance between the outer peripheral surface of the lock pin and the inner peripheral surface of the hole (more precisely, the adjustment bush) is adjusted to a value within an appropriate range.
上記第1工程を行った後、治具からバルブタイミング可変機構が取り外される。そして、第2工程として、ハウジングをカムシャフトの外周面に対し周方向に変位可能な状態とし、その状態のもとでロータをロック位置に変位させ、第1ロック機構及び第2ロック機構のロックピンを穴に没入させる。このときにはロータがスプリングによって周方向に付勢されるとともに、同ロータに対し上記付勢に起因する径方向についての合力が作用し、その合力によってロータがハウジングに対し径方向に片寄せされる。この状態のもと、ロータをカムシャフトの端面に固定する。この固定が行われた後には、第1ロック機構及び第2ロック機構のロックピンが穴から抜き出されたとき、カムシャフトの外周面に対する周方向についてのハウジングの変位が許容され、且つ、ロータがハウジングに対し回転方向について相対移動可能となる。 After performing the first step, the variable valve timing mechanism is removed from the jig. And as a 2nd process, the housing is made into the state which can be displaced to the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of a camshaft, the rotor is displaced to a lock position in the state, and lock | rock of a 1st locking mechanism and a 2nd locking mechanism Immerse the pin into the hole. At this time, the rotor is urged in the circumferential direction by the spring, and a resultant force in the radial direction resulting from the urging acts on the rotor, and the rotor is biased toward the housing in the radial direction by the resultant force. Under this state, the rotor is fixed to the end face of the camshaft. After this fixing, when the lock pins of the first lock mechanism and the second lock mechanism are extracted from the holes, the displacement of the housing in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the camshaft is allowed, and the rotor Can move relative to the housing in the rotational direction.
ところで、上記第2工程において、ロータに対し径方向に作用する上記合力によって同ロータがハウジングに対し径方向に片寄せされる際、上記合力の作用方向(ハウジングに対するロータの片寄せ方向)によっては、第1ロック機構及び第2ロック機構におけるロックピンと穴とのクリアランスのばらつきが大きくなる。 By the way, in the second step, when the rotor is biased in the radial direction with respect to the housing by the resultant force acting in the radial direction with respect to the rotor, depending on the acting direction of the resultant force (the rotor biasing direction with respect to the housing). The variation in the clearance between the lock pin and the hole in the first lock mechanism and the second lock mechanism becomes large.
ここで、上記合力に基づいてハウジングに対しロータが径方向に片寄せされると、第1工程でロックピンと穴とのクリアランスを適正範囲内の値に調整したときと、第2工程でロータをカムシャフトの端面に固定したときとで、ハウジングに対するロータの径方向についての相対位置がずれる。このときの相対位置のずれに基づき上記クリアランスにばらつきが生じる。そして、上記クリアランスのばらつきの大きさは、上記合力の作用方向(ハウジングに対するロータの片寄せ方向)から影響を受ける。従って、第2工程における上記合力の作用方向によっては、第1ロック機構及び第2ロック機構におけるロックピンと穴とのクリアランスのばらつきが大きくなる。 Here, when the rotor is displaced in the radial direction with respect to the housing based on the resultant force, when the clearance between the lock pin and the hole is adjusted to a value within an appropriate range in the first step, the rotor is moved in the second step. The relative position in the radial direction of the rotor with respect to the housing shifts when the camshaft is fixed to the end surface of the camshaft. The clearance varies depending on the relative position shift at this time. The magnitude of the variation in the clearance is affected by the direction in which the resultant force acts (the direction in which the rotor is offset with respect to the housing). Therefore, depending on the direction in which the resultant force is applied in the second step, the variation in the clearance between the lock pin and the hole in the first lock mechanism and the second lock mechanism increases.
そして、上記クリアランスの大きなばらつきによって同クリアランスに適正範囲からのずれが生じると、ロックピンを穴に没入したり抜き出したりすることが困難になったり、ロックピンを穴に没入させたときにハウジングに対するロータの相対移動を適切に禁止することが困難になったりする。 If the clearance is deviated from the appropriate range due to the large variation in the clearance, it becomes difficult to insert or remove the lock pin into the hole, or when the lock pin is inserted into the hole, It may be difficult to appropriately prohibit the relative movement of the rotor.
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ロックピンと穴とのクリアランスが適正範囲からずれることを抑制できる内燃機関のバルブタイミング可変機構を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a variable valve timing mechanism for an internal combustion engine that can suppress the clearance between the lock pin and the hole from deviating from an appropriate range.
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する内燃機関のバルブタイミング可変機構は、クランクシャフトからの回転伝達を受けるハウジングと、そのハウジング内に設けられてカムシャフトと一体回転しつつ同ハウジングに対し回転方向について相対移動可能なロータとを備える。また、バルブタイミング可変機構は、ハウジングに対するロータの回転方向についての相対位置がロック位置となったとき、ハウジング及びロータのうちの一方に設けられた第1穴に対し他方に設けられた第1ロックピンを出没させる第1ロック機構を備える。この第1ロック機構は、第1穴に対し第1ロックピンを没入させることにより、ハウジングに対するロータの回転方向遅角側への相対移動を規制する。また、バルブタイミング可変機構は、ハウジングに対するロータの回転方向についての相対位置がロック位置となったとき、ハウジング及びロータのうちの一方に設けられた第2穴に対し他方に設けられた第2ロックピンを出没させる第2ロック機構も備える。この第1ロック機構は、第2穴に対し第2ロックピンを没入させることにより、ハウジングに対するロータの回転方向進角側への相対移動を規制する。更に、バルブタイミング可変機構は、カムシャフトを中心とする渦巻き状に形成されてロータをロック位置に向けて周方向について付勢するスプリングも備える。このスプリングにおける一方の端部はロータに対し係合されており、同スプリングにおけるもう一方の端部はハウジングに対し係合されている。そして、第1ロックピンが第1穴に没入するとともに第2ロックピンが第2穴に没入しているときには、スプリングにおけるハウジングに対する係合位置の同スプリングの付勢力がロータに作用する。また、このときには、第1ロック機構と第2ロック機構とのうち、上記付勢力の作用方向についてのハウジングに対するロータの相対移動を規制するロック機構におけるロックピンと穴との間の上記付勢力に基づく反力がロータに作用する。その結果、ロータに対しては、これら付勢力と反力との合力が作用する。この合力の作用方向は、第1ロック機構におけるカムシャフトの軸線方向に延びる第1ロックピン及び第1穴の中心線、並びに、第2ロック機構における前記カムシャフトの軸線方向に延びる第2ロックピン及び第2穴の中心線と直交する直線に対し、0度という小さい値の角度とさせられる。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
A variable valve timing mechanism for an internal combustion engine that solves the above-described problem is a housing that receives rotation transmission from a crankshaft, and is provided in the housing and can move relative to the housing in the rotational direction while rotating integrally with the camshaft. And a rotor. Further, the variable valve timing mechanism has a first lock provided on the other side of the first hole provided on one of the housing and the rotor when the relative position in the rotation direction of the rotor with respect to the housing becomes the lock position. A first locking mechanism for projecting and retracting the pin is provided. The first lock mechanism regulates relative movement of the rotor relative to the housing in the rotational direction retarded direction by immersing the first lock pin in the first hole. Further, the variable valve timing mechanism has a second lock provided on the other side of the second hole provided on one of the housing and the rotor when the relative position in the rotation direction of the rotor with respect to the housing becomes the lock position. A second locking mechanism for projecting and retracting the pin is also provided. The first lock mechanism restricts relative movement of the rotor relative to the housing toward the advance side in the rotational direction by immersing the second lock pin in the second hole. Further, the variable valve timing mechanism includes a spring formed in a spiral shape around the camshaft and biasing the rotor in the circumferential direction toward the lock position. One end of the spring is engaged with the rotor, and the other end of the spring is engaged with the housing. When the first lock pin is inserted into the first hole and the second lock pin is inserted into the second hole, the biasing force of the spring at the engagement position with respect to the housing acts on the rotor . Further, at this time, based on the urging force between the lock pin and the hole in the lock mechanism that restricts the relative movement of the rotor with respect to the housing in the acting direction of the urging force of the first lock mechanism and the second lock mechanism. Reaction force acts on the rotor . As a result, the resultant force of the urging force and the reaction force acts on the rotor. The direction of action of the resultant force is the first lock pin extending in the axial direction of the cam shaft and the center line of the first hole in the first lock mechanism, and the second lock pin extending in the axial direction of the cam shaft in the second lock mechanism. and to a straight line perpendicular to the center line of the second hole, provoking the angular degree of small value of 0 degrees.
ここで、バルブタイミング可変機構の内燃機関に対する組み付けは、例えば以下のように行われる。すなわち、まず第1工程として、製造後のバルブタイミング可変機構のハウジング及びロータを治具上に固定し、その状態のもとで第1ロックピンを第1穴に没入するとともに第2ロックピンを第2穴に没入したときのロックピンと穴とのクリアランスが適正範囲内の値となるよう同クリアランスの調整が行われる。更に、こうした第1工程の後の第2工程では、上記治具から取り外されたバルブタイミング可変機構のハウジングをカムシャフトの外周面に対し周方向に変位可能な状態とし、その状態のもとでロータをロック位置に変位させる。そして、第1ロック機構の第1ロックピンを第1穴に没入させるとともに、第2ロック機構の第2ロックピンを第2穴に没入させる。このときには、スプリングにおけるハウジングに対する係合位置に同スプリングの付勢力が作用するとともに、その付勢力の作用方向についてのハウジングに対するロータの相対移動を規制するロック機構におけるロックピンと穴との間に上記付勢力に対する反力が作用する。その結果、上記付勢力と上記反力との合力がロータに対して作用し、その合力によってロータがハウジングに対し径方向に片寄せされる。そして、ロータがハウジングに対し径方向に片寄せされた状態のもとで、ロータをカムシャフトの端面に固定する。 Here, the assembly of the variable valve timing mechanism to the internal combustion engine is performed, for example, as follows. That is, as a first step, the housing and rotor of the variable valve timing mechanism after manufacture are fixed on a jig, and the first lock pin is inserted into the first hole under the state and the second lock pin is inserted. The clearance is adjusted so that the clearance between the lock pin and the hole when immersed in the second hole is a value within an appropriate range. Further, in the second step after the first step, the housing of the variable valve timing mechanism removed from the jig is made to be displaceable in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the camshaft. Displace the rotor to the locked position. Then, the first lock pin of the first lock mechanism is immersed in the first hole, and the second lock pin of the second lock mechanism is immersed in the second hole. At this time, the urging force of the spring acts on the engagement position of the spring with respect to the housing, and the aforementioned urging force is applied between the lock pin and the hole in the lock mechanism that restricts the relative movement of the rotor with respect to the housing in the direction of the urging force. Reaction force against the power acts. As a result, the resultant force of the urging force and the reaction force acts on the rotor, and the rotor is biased in the radial direction with respect to the housing by the resultant force. Then, the rotor is fixed to the end surface of the camshaft under a state where the rotor is offset in the radial direction with respect to the housing.
ところで、上記第2工程において、ロータに対し作用する上記合力によって同ロータがハウジングに対し径方向に片寄せされる際、上記合力の作用方向(ハウジングに対するロータの片寄せ方向)によっては、第1ロック機構及び第2ロック機構におけるロックピンと穴とのクリアランスのばらつきが大きくなる。詳しくは、第1ロック機構の中心線及び第2ロック機構の中心線と直交する直線に対する上記合力の作用方向の角度が0度から離れるほど、上記クリアランスのばらつきが大きくなる。このことを考慮して、上述したように第1ロック機構の中心線及び第2ロック機構の中心線と直交する直線に対する上記合力の作用方向の角度が0度となるようにされる。これにより、上記クリアランスのばらつきが大きくなって同クリアランスが適正範囲からずれることが抑制されるようになる。 By the way, in the second step, when the rotor is biased in the radial direction with respect to the housing by the resultant force acting on the rotor, the first force depends on the acting direction of the resultant force (the rotor's biased direction with respect to the housing). The variation in the clearance between the lock pin and the hole in the lock mechanism and the second lock mechanism becomes large. Specifically, as the center line and angles of the direction of application of the resultant force for the straight line perpendicular to the center line of the second lock mechanism of the first lock mechanism is moved away from 0 degrees, the variation of the clearance becomes large. With this in mind, is to angles in the direction of action of the resultant force is zero degrees with respect to a straight line perpendicular to the center line of the center line and the second lock mechanism of the first lock mechanism as described above. Accordingly, the clearance variation above Symbol clearance increases that deviates from the appropriate range is suppressed.
上記スプリングとしては、ロータをロック位置に向けて回転方向進角側に付勢するものであり、且つ、第1ロックピンが第1穴に没入するとともに第2ロックピンが第2穴に没入しているときに上記付勢力に基づく反力を第2ロックピンと第2穴との間に作用させるものとすることが考えられる。この場合、第1ロック機構の中心線及び第2ロック機構の中心線と直交する上記直線に対する上記合力の作用方向の角度が0度となるよう、スプリングにおけるハウジングに対する係合位置と上記第2ロック機構との位置関係が定められる。 The spring urges the rotor toward the rotation direction toward the lock position, and the first lock pin is immersed in the first hole and the second lock pin is immersed in the second hole. It is conceivable that a reaction force based on the urging force is applied between the second lock pin and the second hole. In this case, so that the center line and angles of the direction of application of the force against the straight line perpendicular to the center line of the second lock mechanism of the first lock mechanism is 0 degree, the engagement position relative to the housing in the spring and the second The positional relationship with the lock mechanism is determined.
また、上記第1ロック機構と上記第2ロック機構との少なくとも一方のロック機構は、穴の内周面に嵌め込まれる円環状の調整ブッシュを備えており、その調整ブッシュを径方向厚さの異なるものに適宜交換することによってロックピンと穴との間のクリアランスを調整可能なものとすることが考えられる。この場合、上記クリアランスのばらつきが大きくなることに伴う同クリアランスの適正範囲からのずれに関しては、穴の内周面に嵌め込まれた調整ブッシュを径方向厚さの異なるものに適宜交換することによって対応することが可能にはなるものの、径方向厚さの異なる他種類の調整ブッシュを準備しなければならなくなる。しかし、こうした問題が生じることについては、上記クリアランスのばらつきが大きくなることを抑制することによって回避できる。 In addition, at least one of the first lock mechanism and the second lock mechanism includes an annular adjustment bush fitted into the inner peripheral surface of the hole, and the adjustment bush has a different radial thickness. It is conceivable that the clearance between the lock pin and the hole can be adjusted by appropriately replacing it. In this case, the deviation from the appropriate range of the clearance due to the large variation in the clearance can be dealt with by appropriately replacing the adjustment bush fitted in the inner peripheral surface of the hole with one having a different radial thickness. Although it is possible to do so, it is necessary to prepare other types of adjusting bushings having different radial thicknesses. However, such a problem can be avoided by suppressing an increase in the variation in the clearance.
以下、内燃機関のバルブタイミング可変機構の一実施形態について、図1〜図11を参照して説明する。
図1に示すように、内燃機関のバルブタイミング可変機構1は、同機関のカムシャフト2(例えば吸気カムシャフト)に対しボルトにより固定されたロータ3と、カムシャフト2と同一軸線上に上記ロータ3を囲むように設けられて内燃機関のクランクシャフトの回転が伝達されるハウジング4とを備えている。このハウジング4の内周面には、カムシャフト2の軸線に向かって突出する突部5が周方向について所定の間隔をおいて複数形成されている。また、上記ロータ3の外周面には、カムシャフト2の軸線から離れる方向に突出する複数のベーン6がそれぞれ上記各突部5の間に位置するように形成されている。これにより、ハウジング4内における各突部5の間に位置する部分が、ベーン6により進角側油圧室7と遅角側油圧室8とに区画されている。
Hereinafter, an embodiment of a variable valve timing mechanism for an internal combustion engine will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the variable valve timing mechanism 1 for an internal combustion engine includes a rotor 3 fixed by bolts to a camshaft 2 (for example, an intake camshaft) of the engine, and the rotor on the same axis as the camshaft 2. 3 and a housing 4 that is provided so as to surround the crankshaft of the internal combustion engine. A plurality of protrusions 5 projecting toward the axis of the camshaft 2 are formed on the inner peripheral surface of the housing 4 at predetermined intervals in the circumferential direction. A plurality of vanes 6 projecting in a direction away from the axis of the camshaft 2 are formed on the outer peripheral surface of the rotor 3 so as to be positioned between the protrusions 5. As a result, a portion located between the protrusions 5 in the housing 4 is partitioned into an advance side hydraulic chamber 7 and a retard side hydraulic chamber 8 by the vane 6.
そして、進角側油圧室7にオイルを供給するとともに遅角側油圧室8からオイルを排出すると、上記ロータ3がハウジング4に対し図中の右回転方向に相対移動してカムシャフト2のクランクシャフトに対する相対回転位相が進角側に変化し、それによって内燃機関の機関バルブ(この例では吸気バルブ)のバルブタイミングが進角側に変化する。また、遅角側油圧室8にオイルを供給するとともに進角側油圧室7からオイルを排出すると、上記ロータ3がハウジング4に対し図中左回転方向に相対移動してカムシャフト2のクランクシャフトに対する相対回転位相が遅角側に変化し、それによって内燃機関の機関バルブのバルブタイミングが遅角側に変化する。 When oil is supplied to the advance side hydraulic chamber 7 and discharged from the retard side hydraulic chamber 8, the rotor 3 moves relative to the housing 4 in the clockwise direction in FIG. The relative rotation phase with respect to the shaft changes to the advance side, and thereby the valve timing of the engine valve (in this example, the intake valve) of the internal combustion engine changes to the advance side. When oil is supplied to the retarded hydraulic chamber 8 and discharged from the advanced hydraulic chamber 7, the rotor 3 moves relative to the housing 4 in the counterclockwise direction in the figure, and the camshaft 2 crankshaft. The relative rotational phase of the internal combustion engine changes to the retard side, whereby the valve timing of the engine valve of the internal combustion engine changes to the retard side.
バルブタイミング可変機構1は、ハウジング4に対するロータ3の回転方向についての相対移動範囲の端以外の位置である中間ロック位置にて、ハウジング4に対するロータ3の回転方向についての相対移動を禁止する禁止動作や、その禁止を解除して上記相対移動を許可する許可動作を実行するロック機構16A,16Bを備えている。これらロック機構16A,16Bのうち、第1ロック機構16Aはハウジング4に対するロータの中間ロック位置から回転方向遅角側への相対移動を禁止(規制)するためのものであり、第2ロック機構16Bはハウジング4に対するロータの中間ロック位置から回転方向進角側への相対移動を禁止(規制)するためのものである。これらロック機構16A,16Bの許可動作は、同機構16A,16Bの解除室16aへのオイルの供給を通じて同解除室16aの油圧を上昇させることによって行われる。また、ロック機構16A,16Bの禁止動作は、同機構16A,16Bの解除室16aからのオイルの排出を通じて同解除室16aの油圧を低下させることによって行われる。 The variable valve timing mechanism 1 prohibits relative movement in the rotational direction of the rotor 3 relative to the housing 4 at an intermediate lock position that is a position other than the end of the relative movement range in the rotational direction of the rotor 3 relative to the housing 4. In addition, lock mechanisms 16A and 16B that perform a permission operation for canceling the prohibition and permitting the relative movement are provided. Of these lock mechanisms 16A and 16B, the first lock mechanism 16A is for prohibiting (regulating) the relative movement of the rotor relative to the housing 4 from the intermediate lock position to the retard side in the rotational direction, and the second lock mechanism 16B. Is for prohibiting (regulating) the relative movement of the rotor 4 relative to the housing 4 from the intermediate lock position to the advance side in the rotational direction. The permission operation of the lock mechanisms 16A and 16B is performed by increasing the hydraulic pressure of the release chamber 16a through the supply of oil to the release chamber 16a of the mechanisms 16A and 16B. Further, the prohibiting operation of the lock mechanisms 16A and 16B is performed by lowering the hydraulic pressure of the release chamber 16a through the discharge of oil from the release chamber 16a of the mechanisms 16A and 16B.
図2に示すように、第1ロック機構16Aには、解除室16a内の油圧に基づく力及びばね18の付勢力を受けてハウジング4に形成された穴19に対し出し入れされるロックピン20が設けられている。なお、穴19はカムシャフト2の軸線方向(図中の上下方向)に延びており、その方向についての上記ロックピン20の移動により同ロックピン20の穴19に対する出し入れが実現される。穴19の内周面には、その穴19とロックピン20とのクリアランスを調整するための円環状の調整ブッシュ21が嵌め込まれている。穴19とロックピン20とのクリアランスの調整は、上記調整ブッシュ21を径方向の厚さが異なるものに適宜交換することによって実現される。なお、ここでのクリアランスとは、ロック機構16Aにあっては、ロックピン20の外周面と穴19(調整ブッシュ21)の内周面との間におけるロータ3の回転方向遅角側の部分の最大距離のことである。一方、第2ロック機構16Bは、第1ロック機構16Aのような調整ブッシュ21を備えておらず、それ以外は第1ロック機構16Aと同じ構造となっている。この第2ロック機構16Bでの上記クリアランスとは、ロックピン20の外周面と穴19の内周面との間におけるロータ3の回転方向進角側の部分の最大距離のことを意味する。 As shown in FIG. 2, the first lock mechanism 16 </ b> A has a lock pin 20 that is inserted into and removed from the hole 19 formed in the housing 4 under the force based on the hydraulic pressure in the release chamber 16 a and the biasing force of the spring 18. Is provided. The hole 19 extends in the axial direction of the camshaft 2 (vertical direction in the drawing), and the lock pin 20 moves in and out of the cam shaft 2 in the direction to realize the insertion and removal of the lock pin 20. An annular adjustment bush 21 for adjusting the clearance between the hole 19 and the lock pin 20 is fitted into the inner peripheral surface of the hole 19. Adjustment of the clearance between the hole 19 and the lock pin 20 is realized by appropriately replacing the adjustment bush 21 with one having a different radial thickness. In the lock mechanism 16A, the clearance here refers to the portion of the rotor 3 on the retard side in the rotational direction between the outer peripheral surface of the lock pin 20 and the inner peripheral surface of the hole 19 (adjustment bush 21). It is the maximum distance. On the other hand, the second lock mechanism 16B does not include the adjusting bush 21 like the first lock mechanism 16A, and the other structure is the same as that of the first lock mechanism 16A. The clearance in the second lock mechanism 16B means the maximum distance between the outer peripheral surface of the lock pin 20 and the inner peripheral surface of the hole 19 at the portion on the rotation direction advance side of the rotor 3.
ちなみに、ロータ3は、第1ロック機構16Aでの上記クリアランス分だけ中間ロック位置に対し回転方向遅角側に変位することが許容される一方、第2ロック機構16Bでの上記クリアランス分だけ中間ロック位置に対し回転方向進角側に変位することが許容される。従って、第1ロック機構16Aと第2ロック機構16Bとの両方を考慮したときのロックピン20の穴19に対する実質的なクリアランスは、第1ロック機構16Aでの上記クリアランスと第2ロック機構16Bでの上記クリアランスとの合計値ということになる。 Incidentally, the rotor 3 is allowed to be displaced in the rotational direction retarded side with respect to the intermediate lock position by the clearance in the first lock mechanism 16A, while the intermediate lock is in the intermediate lock position by the clearance in the second lock mechanism 16B. It is allowed to be displaced toward the rotational direction advance side with respect to the position. Therefore, when considering both the first lock mechanism 16A and the second lock mechanism 16B, the substantial clearance with respect to the hole 19 of the lock pin 20 is the same as that of the first lock mechanism 16A and the second lock mechanism 16B. This is the total value of the above clearance.
ロック機構16A,16Bでは、ロータ3を中間ロック位置に移動させてロックピン20と穴19とを位置合わせした状態のもと、解除室16aからのオイルの排出を通じて同解除室16a内の油圧に基づく力を小さくすることにより、上記ばね18の付勢力でロックピン20を穴19内に没入する禁止動作が行われる。また、ロック機構16A,16Bでは、ロックピン20を穴19に没入した状態のもと、解除室16aに対するオイルの供給を通じて同解除室16a内の油圧に基づく力を大きくすることにより、上記ばね18の付勢力に抗して図3に示すように穴19からロックピン20を抜き出す許可動作が行われる。ロック機構16A,16Bのうち、第1ロック機構16Aにおける穴19及び同穴19に没入されるロックピン20は、ハウジング4に対するロータ3の回転方向遅角側への相対移動を規制するための第1穴及び第1ロックピンとして機能する。また、第2ロック機構16Bにおける穴19及び同穴19に没入されるロックピン20は、ハウジング4に対するロータ3の回転方向進角側への相対移動を規制するための第2穴及び第2ロックピンとして機能する。 In the lock mechanisms 16A and 16B, the oil pressure in the release chamber 16a is reduced by discharging the oil from the release chamber 16a while the rotor 3 is moved to the intermediate lock position and the lock pin 20 and the hole 19 are aligned. By reducing the force based on the force, the prohibiting operation of immersing the lock pin 20 into the hole 19 by the biasing force of the spring 18 is performed. Further, in the lock mechanisms 16A and 16B, the spring 18 is increased by increasing the force based on the hydraulic pressure in the release chamber 16a through supply of oil to the release chamber 16a with the lock pin 20 immersed in the hole 19. As shown in FIG. 3, the permission operation for extracting the lock pin 20 from the hole 19 is performed against the urging force. Of the lock mechanisms 16A and 16B, the hole 19 in the first lock mechanism 16A and the lock pin 20 that is inserted into the hole 19 are the first for restricting the relative movement of the rotor 3 relative to the rotation direction of the rotor 3 relative to the housing 4. It functions as one hole and a first lock pin. Further, the hole 19 in the second lock mechanism 16B and the lock pin 20 that is inserted into the hole 19 are provided with a second hole and a second lock for restricting relative movement of the rotor 3 relative to the housing 4 in the rotational direction advance side. Functions as a pin.
なお、ロック機構16A,16Bのロータ3(ベーン6)には、ロック機構16A,16Bの上記禁止動作が行われた状態のとき(図2)、進角側油圧室7と遅角側油圧室8とを連通する連通路17が形成されている。この連通路17は、図3に示すようにロック機構16A,16Bの許可動作が完了しているときにはロックピン20により遮断状態となる。 The rotor 3 (vane 6) of the lock mechanisms 16A and 16B has an advance side hydraulic chamber 7 and a retard side hydraulic chamber when the prohibiting operation of the lock mechanisms 16A and 16B is performed (FIG. 2). A communication path 17 that communicates with 8 is formed. As shown in FIG. 3, the communication path 17 is cut off by the lock pin 20 when the permission operation of the lock mechanisms 16 </ b> A and 16 </ b> B is completed.
図1に示すように、バルブタイミング可変機構1の進角側油圧室7及び遅角側油圧室8に対するオイルの給排、並びに、ロック機構16A,16Bの解除室16aに対するオイルの給排は、バルブタイミング可変機構1及びロック機構16A,16Bとオイルポンプ9とを繋ぐ油圧回路を構成する複数の油路を通じて行われる。この油圧回路における複数の油路の途中には、それら油路によるバルブタイミング可変機構1及びロック機構16A,16Bに対するオイルの給排態様を変更するオイルコントロールバルブ10が設けられている。 As shown in FIG. 1, oil supply / discharge to the advance side hydraulic chamber 7 and retard side hydraulic chamber 8 of the variable valve timing mechanism 1 and oil supply / discharge to the release chamber 16a of the lock mechanisms 16A, 16B are as follows. This is performed through a plurality of oil passages that constitute a hydraulic circuit that connects the variable valve timing mechanism 1 and the lock mechanisms 16A and 16B to the oil pump 9. An oil control valve 10 is provided in the middle of the plurality of oil passages in the hydraulic circuit to change the oil supply / discharge mode with respect to the variable valve timing mechanism 1 and the lock mechanisms 16A and 16B.
オイルコントロールバルブ10は、オイルポンプ9に対し供給通路11を介して接続されるとともに、そのオイルポンプ9により汲み上げられるオイルを貯留するためのオイルパン12に対し排出通路13を介して接続されている。なお、上記供給通路11に関しては、オイルポンプ9の下流側で二つに分岐してオイルコントロールバルブ10に対し二ヶ所で繋がっている。また、オイルコントロールバルブ10は、バルブタイミング可変機構1の進角側油圧室7に対し進角側油路14を介して接続されるとともに、同機構1の遅角側油圧室8に対し遅角側油路15を介して接続されている。更に、オイルコントロールバルブ10は、バルブタイミング可変機構1に設けられたロック機構16A,16Bの解除室16aに対し解除用油路22を介して接続されている。 The oil control valve 10 is connected to the oil pump 9 via a supply passage 11 and is connected to an oil pan 12 for storing oil pumped up by the oil pump 9 via a discharge passage 13. . The supply passage 11 is branched into two on the downstream side of the oil pump 9 and is connected to the oil control valve 10 at two points. The oil control valve 10 is connected to the advance side hydraulic chamber 7 of the variable valve timing mechanism 1 via the advance side oil passage 14 and is retarded to the retard side hydraulic chamber 8 of the mechanism 1. The side oil passage 15 is connected. Further, the oil control valve 10 is connected to a release chamber 16a of lock mechanisms 16A and 16B provided in the variable valve timing mechanism 1 via a release oil passage 22.
そして、オイルコントロールバルブ10を用いてバルブタイミング可変機構1及びロック機構16A,16Bに対するオイルの給排態様を変更することで、バルブタイミング可変機構1の動作によってクランクシャフトに対するカムシャフト2の相対回転位相が変更されたり、ロック機構16A,16Bの禁止動作や許可動作が行われたりする。 Then, by using the oil control valve 10 to change the oil supply / discharge mode with respect to the variable valve timing mechanism 1 and the lock mechanisms 16A and 16B, the relative rotation phase of the camshaft 2 with respect to the crankshaft is controlled by the operation of the variable valve timing mechanism 1. Or the lock mechanism 16A, 16B is prohibited or permitted.
次に、バルブタイミング可変機構1のカムシャフト2への取り付け態様について詳しく説明する。
図4に示すように、バルブタイミング可変機構1のロータ3は、同ロータ3を貫通するボルト23をカムシャフト2に形成されたねじ穴32にねじ込んで締め付けることにより、カムシャフト2の端部に固定されて同カムシャフト2に対し一体回転可能となっている。一方、そのロータ3を囲むハウジング4は、カムシャフト2の外周面によって同カムシャフト2の周りを相対回転可能な状態で支持されている。このハウジング4は、ロータ3を厚さ方向(図中左右方向)の両側から挟むフロントプレート24及びリヤプレート25と、ロータ3の外周に位置して同ロータ3の外周全体を囲むサイドリング26とを備え、それらフロントプレート24、リヤプレート25、及びサイドリング26を一体回転可能に連結することによって形成されている。
Next, how the variable valve timing mechanism 1 is attached to the camshaft 2 will be described in detail.
As shown in FIG. 4, the rotor 3 of the variable valve timing mechanism 1 is tightened by screwing a bolt 23 penetrating the rotor 3 into a screw hole 32 formed in the camshaft 2, thereby tightening the end of the camshaft 2. It is fixed and can rotate integrally with the camshaft 2. On the other hand, the housing 4 surrounding the rotor 3 is supported by the outer peripheral surface of the camshaft 2 so as to be relatively rotatable around the camshaft 2. The housing 4 includes a front plate 24 and a rear plate 25 that sandwich the rotor 3 from both sides in the thickness direction (the left-right direction in the figure), a side ring 26 that is located on the outer periphery of the rotor 3 and surrounds the entire outer periphery of the rotor 3. The front plate 24, the rear plate 25, and the side ring 26 are connected so as to be integrally rotatable.
また、上記ボルト23の頭部23aとロータ3との間には、そのロータ3に固定されて同ロータ3と一体回転するフロントブッシュ27が挟まれている。フロントブッシュ27の周りには、カムシャフト2を中心とする渦巻き状のスプリング28が設けられている。このスプリング28は、ハウジング4に対するロータ3が上記中間ロック位置よりも遅角側に相対移動したとき、そのロータ3を周方向について上記中間ロック位置に向けて進角側に付勢するためのものである。 Further, between the head 23 a of the bolt 23 and the rotor 3, a front bush 27 fixed to the rotor 3 and rotating integrally with the rotor 3 is sandwiched. A spiral spring 28 around the camshaft 2 is provided around the front bush 27. The spring 28 is used to urge the rotor 3 toward the advance side toward the intermediate lock position in the circumferential direction when the rotor 3 relative to the housing 4 moves relative to the retard side relative to the intermediate lock position. It is.
図5に示すように、スプリング28における一方の端部28a、詳しくはカムシャフト2の中心CL寄りの端部28aは、フロントブッシュ27に形成された切り欠き部31と係合されている。フロントブッシュ27はロータ3に固定されていることから、このときのスプリング28の上記端部28aはロータ3に対しフロントブッシュ27を介して係合された状態となる。また、スプリング28におけるもう一方の端部28b、詳しくはカムシャフト2の中心CLから離れた端部28bは、ハウジング4(正確にはフロントプレート24)に固定されたピン29、もしくはフロントブッシュ27に固定されたピン30と係合可能となっている。 As shown in FIG. 5, one end 28 a of the spring 28, specifically, an end 28 a near the center CL of the camshaft 2 is engaged with a notch 31 formed in the front bush 27. Since the front bush 27 is fixed to the rotor 3, the end 28 a of the spring 28 at this time is engaged with the rotor 3 via the front bush 27. The other end 28 b of the spring 28, specifically, the end 28 b away from the center CL of the camshaft 2 is attached to the pin 29 or the front bush 27 fixed to the housing 4 (precisely, the front plate 24). The pin 30 can be engaged with the fixed pin 30.
ここで、ハウジング4に対しロータ3及びフロントブッシュ27が中間ロック位置よりも遅角側(矢印Y1方向)に相対移動すると、スプリング28における上記端部28bがフロントプレート24のピン29と係合する一方、その係合に伴ってフロントブッシュ27のピン30が端部28bから矢印Y1方向に離間する。その結果、フロントブッシュ27(ロータ3)がスプリング28によって中間ロック位置に向けてロータ3の回転方向進角側に付勢される。また、ハウジング4に対しロータ3及びフロントブッシュ27が中間ロック位置よりも進角側(矢印Y2方向)に相対移動すると、スプリング28における上記端部28bがフロントブッシュ27のピン30と係合する一方、その係合に伴って端部28bがフロントプレート24のピン29から矢印Y2方向に離間する。このときには、フロントブッシュ27(ロータ3)がスプリング28によって中間ロック位置に向けて付勢されることはない。 Here, when the rotor 3 and the front bush 27 are moved relative to the housing 4 toward the retard side (in the direction of the arrow Y1) with respect to the intermediate lock position, the end portion 28b of the spring 28 is engaged with the pin 29 of the front plate 24. On the other hand, with the engagement, the pin 30 of the front bush 27 is separated from the end portion 28b in the arrow Y1 direction. As a result, the front bush 27 (rotor 3) is urged toward the intermediate lock position by the spring 28 toward the rotational direction advance side of the rotor 3. Further, when the rotor 3 and the front bush 27 move relative to the housing 4 toward the advance side (in the direction of the arrow Y2) from the intermediate lock position, the end portion 28b of the spring 28 engages with the pin 30 of the front bush 27. With this engagement, the end portion 28b is separated from the pin 29 of the front plate 24 in the arrow Y2 direction. At this time, the front bush 27 (the rotor 3) is not biased toward the intermediate lock position by the spring 28.
従って、ハウジング4に対しロータ3及びフロントブッシュ27が中間ロック位置に相対移動したとき、若しくは中間位置よりも遅角側(矢印Y1方向)に相対移動したときには、スプリング28の端部28bがピン29と係合する。同ピン29はフロントプレート24に形成されているため、このときには端部28bがピン29を介してフロントプレート24(ハウジング4)に係合された状態となり、それに伴いロータ3がスプリング28によって中間ロック位置に向けて同ロータ3の回転方向進角側に付勢される。なお、ロータ3が中間ロック位置に位置して第1ロック機構16A(図2、図3)及び第2ロック機構16Bのロックピン20が穴19に没入したときにも、同ロータ3は上記スプリング28によって周方向に付勢される。更に、スプリング28は、このようにロータ3を周方向について付勢するとき、同ロータ3に対し上記付勢に起因する径方向への合力も作用させる。 Accordingly, when the rotor 3 and the front bush 27 move relative to the housing 4 relative to the intermediate lock position, or when they move relative to the retard side (in the direction of the arrow Y1) relative to the intermediate position, the end portion 28b of the spring 28 is moved to the pin 29. Engage with. Since the pin 29 is formed on the front plate 24, the end portion 28 b is engaged with the front plate 24 (housing 4) via the pin 29 at this time, and the rotor 3 is intermediately locked by the spring 28 accordingly. The rotor 3 is biased toward the advance side in the rotational direction toward the position. Even when the rotor 3 is located at the intermediate lock position and the lock pins 20 of the first lock mechanism 16A (FIGS. 2 and 3) and the second lock mechanism 16B are immersed in the holes 19, the rotor 3 is not affected by the spring. It is urged by 28 in the circumferential direction. Furthermore, when the spring 28 urges the rotor 3 in the circumferential direction in this way, a resultant force in the radial direction caused by the urging is also applied to the rotor 3.
詳しくは、上述したようにロータ3を周方向に付勢するスプリング28の付勢力F1が図5に示すスプリング28の端部28bとハウジング4に固定されたピン29との間、すなわちスプリング28におけるハウジング4に対する係合位置に作用する。このときの付勢力F1の作用方向は図6に示す方向となる。更に、上記付勢力F1がロータ3に作用すると、その付勢力F1の作用方向についてのハウジング4に対するロータ3の相対移動を規制する第2ロック機構16B(正確にはロックピン20と穴19との間)にて、上記付勢力F1に基づく反力F2が同図に示す方向に作用する。そして、それら付勢力F1と反力F2との合力F3はロータ3に対し同図に示すように径方向に作用する。そして、第1ロック機構16Aにおけるカムシャフト2の軸線方向に延びるロックピン20及び穴19の中心線、及び、第2ロック機構16Bにおけるカムシャフト2の軸線方向に延びるロックピン20及び穴19中心線と直交する直線L1に対し、上記合力F3は傾斜されている。この直線L1に対する合力F3の角度θは、予め定められた設定値未満という小さい値とされている。 Specifically, as described above, the urging force F1 of the spring 28 that urges the rotor 3 in the circumferential direction is between the end portion 28b of the spring 28 and the pin 29 fixed to the housing 4 shown in FIG. It acts on the position of engagement with the housing 4. The acting direction of the urging force F1 at this time is the direction shown in FIG. Further, when the urging force F1 is applied to the rotor 3, the second lock mechanism 16B that restricts the relative movement of the rotor 3 with respect to the housing 4 in the direction in which the urging force F1 is applied (precisely, the lock pin 20 and the hole 19 The reaction force F2 based on the urging force F1 acts in the direction shown in FIG. The resultant force F3 of the urging force F1 and the reaction force F2 acts on the rotor 3 in the radial direction as shown in FIG. The center line of the lock pin 20 and the hole 19 extending in the axial direction of the camshaft 2 in the first lock mechanism 16A, and the center line of the lock pin 20 and the hole 19 extending in the axial direction of the camshaft 2 in the second lock mechanism 16B. The resultant force F3 is inclined with respect to the straight line L1 perpendicular to the line. Angles θ of the resultant force for the straight line L1 F3 is a small value of less than the set value determined in advance.
ちなみに、ロータ3に対する上記合力F3の作用方向は、スプリング28におけるハウジング4に対する係合位置と第2ロック機構16Bとの位置関係によって定められる。仮に、スプリング28におけるハウジング4に対する係合位置(付勢力F1が作用する位置)が図7に示す位置に設定されたとすると、上記付勢力F1が同図に示す方向に作用することから、それら付勢力F1と反力F2との合力F3もロータ3に対し上記係合位置に対応した方向に作用する。従って、この実施形態では、スプリング28におけるハウジング4に対する係合位置と第2ロック機構16Bとの位置関係が、図6に示す直線L1に対する合力F3の作用方向の角度θが上記設定値未満という小さい値となるように設定されている。なお、ここで用いられる設定値としては予め実験等によって求められた最適値(例えば45度)に設定することが好ましく、上記角度θとしては0度とすることが好ましい。 Incidentally, the acting direction of the resultant force F3 with respect to the rotor 3 is determined by the positional relationship between the engagement position of the spring 28 with respect to the housing 4 and the second lock mechanism 16B. If the engagement position of the spring 28 with respect to the housing 4 (the position where the biasing force F1 acts) is set to the position shown in FIG. 7, the biasing force F1 acts in the direction shown in FIG. The resultant force F3 of the force F1 and the reaction force F2 also acts on the rotor 3 in the direction corresponding to the engagement position. Thus, in this embodiment, the positional relationship between the engaging position and the second lock mechanism 16B to the housing 4 in the spring 28, the corners of the direction of action of the resultant force against the straight line L1 F3 shown in FIG. 6 theta is of less than the set value It is set to be a small value. Incidentally, it is preferable to set here at the optimum value determined in advance by experiments or the like as the setting value to be used (e.g., 45 degrees), it is preferable that the upper Symbol angles θ and 0 degrees.
次に、バルブタイミング可変機構1の内燃機関への組み付け方法について説明する。
この組み付け方法では、第1工程として、製造後のバルブタイミング可変機構1におけるロック機構16A,16Bのロックピン20を穴19に没入したときの両者のクリアランスが適正範囲内の値となるよう、そのクリアランスの調整が行われる。なお、ここでのクリアランスとは、第1ロック機構16Aと第2ロック機構16Bとの両方を考慮したときの上述した実質的なクリアランスのことである。
Next, a method for assembling the variable valve timing mechanism 1 to the internal combustion engine will be described.
In this assembling method, as a first step, the clearance between the lock mechanism 20 when the lock pin 20 of the lock mechanism 16A, 16B in the valve timing variable mechanism 1 after manufacture is immersed in the hole 19 is set to a value within an appropriate range. The clearance is adjusted. The clearance here is the substantial clearance described above when both the first lock mechanism 16A and the second lock mechanism 16B are taken into consideration.
図8に示すように、円柱状の治具33の外周面にハウジング4のリヤプレート25を挿入するとともに、ハウジング4内のロータ3を治具33の端面に形成された円筒部33aの外周面に挿入する。更に、仮組みボルト35を円筒部33a内に挿入して治具33のねじ穴34にねじ込んだ後、同ボルト35を締め付けることによってハウジング4及びロータ3が治具33上に固定される。この状態で、第1ロック機構16Aの穴19の内周面に嵌め込まれる調整ブッシュ21を径方向厚さの異なるものに適宜交換することにより、上記実質的なクリアランスが適正範囲内の値となるようロックピン20の外周面と穴19(正確には調整ブッシュ21)の内周面とのクリアランスが調整される。ちなみに、上記実質的なクリアランスの適正範囲とは、ロック機構16A,16Bのロックピン20を穴19に対し的確に没入したり抜き出したりすることが可能であり、且つ、上記ロックピン20を上記穴19に没入させたときにハウジング4に対するロータ3の回転方向についての相対移動を適切に禁止することが可能な範囲のことである。なお、上述した調整ブッシュ21の交換は、ハウジング4におけるリヤプレート25をサイドリング26に対し一時的に取り外すことによって実現することが可能である。 As shown in FIG. 8, the rear plate 25 of the housing 4 is inserted into the outer peripheral surface of the columnar jig 33, and the outer surface of the cylindrical portion 33 a formed on the end surface of the jig 33 with the rotor 3 in the housing 4. Insert into. Further, the temporary assembly bolt 35 is inserted into the cylindrical portion 33 a and screwed into the screw hole 34 of the jig 33, and the housing 4 and the rotor 3 are fixed on the jig 33 by tightening the bolt 35. In this state, by appropriately replacing the adjustment bush 21 fitted in the inner peripheral surface of the hole 19 of the first lock mechanism 16A with one having a different radial thickness, the substantial clearance becomes a value within an appropriate range. Thus, the clearance between the outer peripheral surface of the lock pin 20 and the inner peripheral surface of the hole 19 (more precisely, the adjustment bush 21) is adjusted. Incidentally, the appropriate range of the substantial clearance means that the lock pin 20 of the lock mechanisms 16A and 16B can be accurately inserted and removed from the hole 19, and the lock pin 20 can be removed from the hole. 19 is a range in which relative movement in the rotation direction of the rotor 3 with respect to the housing 4 can be appropriately prohibited when immersed in the housing 19. Note that the replacement of the adjustment bush 21 described above can be realized by temporarily removing the rear plate 25 in the housing 4 from the side ring 26.
上記第1工程を行った後、仮組みボルト35を緩めることにより治具33からバルブタイミング可変機構1が取り外される。その後、第2工程として、上記バルブタイミング可変機構1の内燃機関のカムシャフト2に対する組み付けが行われる。 After performing the said 1st process, the valve timing variable mechanism 1 is removed from the jig | tool 33 by loosening the temporary assembly volt | bolt 35. FIG. Thereafter, as a second step, the valve timing variable mechanism 1 is assembled to the camshaft 2 of the internal combustion engine.
詳しくは、図9に示すように、カムシャフト2の外周面にハウジング4のリヤプレート25を挿入し、更にロータ3を貫通するボルト23をカムシャフト2のねじ穴32にねじ込んでバルブタイミング可変機構1をカムシャフト2に仮組みする。この状態のもとでは、カムシャフト2に対する軸線方向についてのハウジング4の変位が規制されるとともに、カムシャフト2の周方向についてのハウジング4の変位が許容される。このとき、ボルト23とロータ3との間の隙間の分だけハウジング4に対しロータ3が径方向に変位可能であるとともに、カムシャフト2とハウジング4との隙間の分だけカムシャフト2に対しハウジング4が径方向に変位可能である。その後、ロータ3がスプリング28によって周方向に付勢されるよう同ロータ3を中間ロック位置に変位させ、第1ロック機構16A及び第2ロック機構16Bのロックピン20を穴19に没入させる。このときには、ロータ3がスプリング28によって周方向に付勢されるとともに、同ロータ3に対し上記付勢に起因する径方向についての合力F3が作用する。そして、この合力F3によりロータ3がハウジング4に対し径方向(矢印Y4方向)に片寄せされる。そして、ロータ3がハウジング4に対し径方向に片寄せされた状態のもとで、ボルト23を締め付けることによりロータ3をカムシャフト2の端面に固定する。これにより、ロータ3がカムシャフト2と一体回転可能となり、且つ、同ロータ3がカムシャフト2の外周面に対し周方向に変位可能なハウジング4に対し回転方向について相対移動可能となる。 Specifically, as shown in FIG. 9, the rear plate 25 of the housing 4 is inserted into the outer peripheral surface of the camshaft 2, and the bolt 23 penetrating the rotor 3 is screwed into the screw hole 32 of the camshaft 2, thereby changing the valve timing. 1 is temporarily assembled to the camshaft 2. Under this state, the displacement of the housing 4 in the axial direction relative to the camshaft 2 is restricted, and the displacement of the housing 4 in the circumferential direction of the camshaft 2 is allowed. At this time, the rotor 3 can be displaced in the radial direction with respect to the housing 4 by the gap between the bolt 23 and the rotor 3, and the housing with respect to the camshaft 2 by the gap between the camshaft 2 and the housing 4. 4 can be displaced in the radial direction. Thereafter, the rotor 3 is displaced to the intermediate lock position so that the rotor 3 is biased in the circumferential direction by the spring 28, and the lock pins 20 of the first lock mechanism 16 </ b> A and the second lock mechanism 16 </ b> B are inserted into the holes 19. At this time, the rotor 3 is biased in the circumferential direction by the spring 28, and a resultant force F3 in the radial direction due to the biasing acts on the rotor 3. The resultant force F3 causes the rotor 3 to be displaced in the radial direction (arrow Y4 direction) with respect to the housing 4. Then, the rotor 3 is fixed to the end surface of the camshaft 2 by tightening the bolts 23 in a state where the rotor 3 is displaced in the radial direction with respect to the housing 4. Thereby, the rotor 3 can rotate integrally with the camshaft 2, and the rotor 3 can move relative to the housing 4 that can be displaced in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the camshaft 2 in the rotational direction.
次に、バルブタイミング可変機構1の作用について説明する。
上記第2工程において、ロータ3に対し径方向に作用する上記合力F3によって同ロータ3がハウジング4に対し径方向に片寄せされる際、上記合力F3の作用方向(ハウジング4に対するロータ3の片寄せ方向)によっては、ロックピン20と穴19との上記実質的なクリアランスのばらつきが大きくなる。詳しくは、第1ロック機構16Aの中心線及び第2ロック機構16Bの中心線と直交する直線L1に対する上記合力F3の作用方向の角度θが0〜90度までの範囲において0度から離れるほど、上記実質的なクリアランスのばらつきが大きくなる。
Next, the operation of the variable valve timing mechanism 1 will be described.
In the second step, when the rotor 3 is biased to the housing 4 in the radial direction by the resultant force F3 acting in the radial direction with respect to the rotor 3, the acting direction of the resultant force F3 (the piece of the rotor 3 with respect to the housing 4) Depending on the approach direction, the substantial clearance variation between the lock pin 20 and the hole 19 increases. Specifically, as the center line and angles of the direction of application of the resultant force F3 against the straight line L1 perpendicular to the center line of the second lock mechanism 16B of the first lock mechanism 16A theta away from 0 degrees in the range up to 0 to 90 degrees The substantial clearance variation is increased.
図10(a)〜(C)は、ロックピン20が穴19に対し直線L1と直交する方向に相対移動する場合における第1ロック機構16Aでのロックピン20と穴19とのクリアランス(図中のC1)、及び第2ロック機構16Bでのロックピン20と穴19とのクリアランス(図中のC2)の発生態様を示している。なお、同図において、(a)はロックピン20と穴19とが同軸上に位置する状態を示し、(b)はロックピン20が穴19に対し図中右側に相対移動した状態を示し、(c)はロックピン20が穴19に対して図中左側に相対移動した状態を示している。 10A to 10C show the clearance between the lock pin 20 and the hole 19 in the first lock mechanism 16A when the lock pin 20 moves relative to the hole 19 in the direction orthogonal to the straight line L1 (in the drawing). C1) and the generation of the clearance (C2 in the figure) between the lock pin 20 and the hole 19 in the second lock mechanism 16B. In the figure, (a) shows a state in which the lock pin 20 and the hole 19 are coaxially located, (b) shows a state in which the lock pin 20 has moved relative to the hole 19 on the right side in the figure, (C) shows a state in which the lock pin 20 has moved relative to the hole 19 to the left in the drawing.
一方、図11(a)〜(C)は、ロックピン20が穴19に対し直線L1と平行となる方向に相対移動する場合における第1ロック機構16Aでの上記クリアランスC1、及び第2ロック機構16Bでの上記クリアランスC2の発生態様を示している。なお、同図において、(a)はロックピン20と穴19とが同軸上に位置する状態を示し、(b)はロックピン20が穴19に対し図中上側に相対移動した状態を示し、(c)はロックピン20が穴19に対して図中下側に相対移動した状態を示している。 On the other hand, FIGS. 11A to 11C show the clearance C1 and the second lock mechanism in the first lock mechanism 16A when the lock pin 20 moves relative to the hole 19 in the direction parallel to the straight line L1. The generation | occurrence | production aspect of the said clearance C2 in 16B is shown. In the figure, (a) shows a state in which the lock pin 20 and the hole 19 are coaxially located, (b) shows a state in which the lock pin 20 has moved relative to the hole 19 in the upper side in the figure, (C) shows a state in which the lock pin 20 has moved relative to the hole 19 downward in the figure.
ここで、ロータ3は、第1ロック機構16Aでの上記クリアランスC1分だけ中間ロック位置に対し回転方向遅角側に変位することが許容される一方、第2ロック機構16Bでの上記クリアランスC2分だけ中間ロック位置に対し回転方向進角側に変位することが許容される。従って、第1ロック機構16Aと第2ロック機構16Bとの両方を考慮したときのロックピン20の穴19に対する上記実質的なクリアランスは、既に説明したとおり上記クリアランスC1と上記クリアランスC2との合計値となる。 Here, the rotor 3 is allowed to be displaced toward the rotation direction retard side with respect to the intermediate lock position by the clearance C1 in the first lock mechanism 16A, while the clearance C2 in the second lock mechanism 16B. Therefore, it is allowed to be displaced toward the advance side in the rotational direction with respect to the intermediate lock position. Therefore, the substantial clearance with respect to the hole 19 of the lock pin 20 when considering both the first lock mechanism 16A and the second lock mechanism 16B is the sum of the clearance C1 and the clearance C2 as described above. It becomes.
図10(a)〜(c)に示すように、ロックピン20が穴19に対し直線L1と直交する方向に相対移動する場合、第1ロック機構16Aの上記クリアランスC1及び第2ロック機構16Bの上記クリアランスC2は、ロックピン20の穴19に対する直線L1と直交する方向(図中左右方向)についての相対位置に基づき共に拡大したり縮小したりする。すなわち、図10(b)に示すように、ロックピン20が穴19に対し図中右側に相対移動した状態では、上記クリアランスC1及び上記クリアランスC2が共に大きくなる。これにより、第1ロック機構16Aと第2ロック機構16Bとの両方を考慮した上記実質的なクリアランス(「C1+C2」)が大きくなる。また、図10(c)に示すように、ロックピン20が穴19に対し図中左側に相対移動した状態では、上記クリアランスC1及び上記クリアランスC2が共に小さくなる。これにより、第1ロック機構16Aと第2ロック機構16Bとの両方を考慮した上記実質的なクリアランス(「C1+C2」)が小さくなる。従って、ロックピン20が穴19に対し直線L1と直交する方向に相対移動する場合、その相対移動に伴う上記実質的なクリアランスのばらつきが大きくなることは避けられない。 As shown in FIGS. 10A to 10C, when the lock pin 20 moves relative to the hole 19 in the direction orthogonal to the straight line L1, the clearance C1 of the first lock mechanism 16A and the second lock mechanism 16B The clearance C2 expands or contracts together based on a relative position in a direction (left and right direction in the figure) perpendicular to the straight line L1 with respect to the hole 19 of the lock pin 20. That is, as shown in FIG. 10B, when the lock pin 20 is moved relative to the hole 19 on the right side in the figure, both the clearance C1 and the clearance C2 become large. As a result, the substantial clearance (“C1 + C2”) considering both the first lock mechanism 16A and the second lock mechanism 16B is increased. Further, as shown in FIG. 10C, when the lock pin 20 is moved relative to the hole 19 to the left side in the drawing, both the clearance C1 and the clearance C2 become small. Thereby, the substantial clearance (“C1 + C2”) considering both the first lock mechanism 16A and the second lock mechanism 16B is reduced. Therefore, when the lock pin 20 moves relative to the hole 19 in the direction orthogonal to the straight line L1, it is inevitable that the substantial clearance variation due to the relative movement increases.
一方、図11(a)〜(c)に示すように、ロックピン20が穴19に対し直線L1と平行となる方向に相対移動する場合、第1ロック機構16Aの上記クリアランスC1及び第2ロック機構16Bの上記クリアランスC2は、ロックピン20の穴19に対する直線L1と平行となる方向(図中上下方向)についての相対位置に基づき互い違いに変化する。すなわち、図11(b)に示すように、ロックピン20が穴19に対し図中上側に相対移動した状態では、上記クリアランスC1が大きくなる一方で上記クリアランスC2が小さくなる。これにより、第1ロック機構16Aと第2ロック機構16Bとの両方を考慮した上記実質的なクリアランス(「C1+C2」)の変化が抑制される。また、図11(c)に示すように、ロックピン20が穴19に対し図中下側に相対移動した状態では、上記クリアランスC1が小さくなる一方で上記クリアランスC2が大きくなる。これにより、第1ロック機構16Aと第2ロック機構16Bとの両方を考慮した上記実質的なクリアランス(「C1+C2」)の変化が抑制される。従って、ロックピン20が穴19に対し直線L1と平行となる方向に相対移動する場合、その相対移動に伴う上記実質的なクリアランスのばらつきが小さく抑えられる。 On the other hand, as shown in FIGS. 11A to 11C, when the lock pin 20 moves relative to the hole 19 in a direction parallel to the straight line L1, the clearance C1 and the second lock of the first lock mechanism 16A are used. The clearance C2 of the mechanism 16B changes alternately based on a relative position in a direction (vertical direction in the drawing) parallel to the straight line L1 with respect to the hole 19 of the lock pin 20. That is, as shown in FIG. 11B, in the state where the lock pin 20 is moved relative to the hole 19 in the upper side in the figure, the clearance C1 is increased while the clearance C2 is decreased. Thereby, the change of the said substantial clearance ("C1 + C2") which considered both the 1st lock mechanism 16A and the 2nd lock mechanism 16B is suppressed. Further, as shown in FIG. 11C, in the state where the lock pin 20 is moved relative to the hole 19 in the lower side in the figure, the clearance C1 is reduced while the clearance C2 is increased. Thereby, the change of the said substantial clearance ("C1 + C2") which considered both the 1st lock mechanism 16A and the 2nd lock mechanism 16B is suppressed. Therefore, when the lock pin 20 moves relative to the hole 19 in a direction parallel to the straight line L1, the substantial clearance variation due to the relative movement is suppressed to a small value.
以上のことから、上記第2工程において、直線L1に対する上記合力の作用方向(ハウジング4に対するロータ3の片寄せ方向)の角度θが0度(直線L1に対し平行)から離れて90度(直線L1に対し直交)に近づくほど、上記実質的なクリアランスのばらつきが大きくなる。このことを考慮して、バルブタイミング可変機構1では上記角度θが予め定められた設定値未満という小さい値となるようにされる。これにより、上記角度θが0度から離れることは抑制され、ひいては上記実質的なクリアランスのばらつきが大きくなって同クリアランスが適正範囲からずれることが抑制されるようになる。 From the above, in the second step, angles θ are 0 ° direction of action of the resultant force for linearly L1 (biasing direction of the rotor 3 relative to the housing 4) 90 degrees away from the (parallel to the straight line L1) ( The closer to the straight line L1, the greater the variation in the substantial clearance. With this in mind, the variable valve timing mechanism on SL angles in 1 theta is such a small value of less than a predetermined set value. Thus, the upper Symbol angles θ away from 0 degrees is suppressed, thus the substantial clearance increasing dispersion becomes in the clearance is to be prevented from deviating from the proper range.
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)バルブタイミング可変機構1では、直線L1に対する上記合力F3の作用方向(ハウジング4に対するロータ3の片寄せ方向)の角度θが設定値未満という小さい値となるため、同角度θが0度から離れることを抑制できる。これにより、上記第2工程の実行に伴う記実質的なクリアランスのばらつきが大きくなって同クリアランスが適正範囲からずれることを抑制できる。
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) In the variable valve timing mechanism 1, since a small value of angles θ is less than the set value in the acting direction of the resultant force F3 against the straight line L1 (biasing direction of the rotor 3 relative to the housing 4), the angles θ are Leaving from 0 degrees can be suppressed. As a result, it is possible to suppress a substantial variation in clearance due to the execution of the second step and to prevent the clearance from deviating from an appropriate range.
(2)仮に、上記第2工程において、穴19の内周面に嵌め込まれた調整ブッシュ21を径方向厚さの異なるものに適宜交換することにより、上記実質的なクリアランスの適正範囲からのずれを抑制しようとした場合、径方向厚さの異なる他種類の調整ブッシュ21を準備しなければならなくなる。しかし、こうした問題が生じることについては、上記(1)に記載したように上記実質的なクリアランスのばらつきが大きくなることを抑制することによって回避できる。 (2) If the adjustment bush 21 fitted in the inner peripheral surface of the hole 19 is appropriately replaced with one having a different radial thickness in the second step, the substantial clearance is deviated from the appropriate range. Therefore, it is necessary to prepare another type of adjusting bush 21 having a different radial thickness. However, the occurrence of such a problem can be avoided by suppressing an increase in the substantial clearance variation as described in (1) above.
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
スプリング28は、ロータ3を中間ロック位置に向けて遅角側に付勢するものであってもよい。この場合、スプリング28の付勢力F1の作用方向についてのハウジング4に対するロータ3の相対移動を規制する第1ロック機構16A(正確にはロックピン20と穴19との間)にて上記付勢力F1に基づく反力F2が作用し、それら付勢力F1と反力F2との合力F3がロータ3に対して作用する。そして、直線L1に対する上記合力F3の作用方向の角度θが設定値未満となるよう、スプリング28におけるハウジング4に対する係合位置と第1ロック機構16Aとの位置関係が定められる。
In addition, the said embodiment can also be changed as follows, for example.
The spring 28 may urge the rotor 3 toward the retarded angle toward the intermediate lock position. In this case, the biasing force F1 is applied by the first lock mechanism 16A (more precisely, between the lock pin 20 and the hole 19) that restricts the relative movement of the rotor 3 with respect to the housing 4 in the direction of the biasing force F1 of the spring 28. The reaction force F2 based on this acts, and the resultant force F3 of the urging force F1 and the reaction force F2 acts on the rotor 3. Then, as the angle of the direction of action of the resultant force F3 against the straight line L1 theta is less than the set value, the positional relationship between the engaging position and the first lock mechanism 16A to the housing 4 in the spring 28 is determined.
・第1ロック機構16Aにおけるロックピン20と穴19とのクリアランスの調整を調整ブッシュ21によって行うようにする代わりに、第2ロック機構16Bにおけるロックピン20と穴19とのクリアランスの調整を調整ブッシュ21によって行うようにしてもよい。また、第1ロック機構16Aと第2ロック機構16Bとの両方で、調整ブッシュ21によるロックピン20と穴19とのクリアランスの調整を行うようにしてもよい。 Instead of adjusting the clearance between the lock pin 20 and the hole 19 in the first lock mechanism 16A by the adjustment bush 21, the adjustment bushing is used to adjust the clearance between the lock pin 20 and the hole 19 in the second lock mechanism 16B. 21 may be performed. Further, the clearance between the lock pin 20 and the hole 19 by the adjustment bush 21 may be adjusted by both the first lock mechanism 16A and the second lock mechanism 16B.
・上記設定値として45度を例示したが、この値を適宜変更してもよい。
・ロック機構16A,16Bにおいて、ロックピン20と穴19との位置関係が逆となっていてもよい。
-Although 45 degree | times was illustrated as said setting value, you may change this value suitably.
In the lock mechanisms 16A and 16B, the positional relationship between the lock pin 20 and the hole 19 may be reversed.
・バルブタイミング可変機構によってバルブタイミングが可変とされる機関バルブは、排気バルブであってもよい。この場合、バルブタイミング可変機構のスプリングによってハウジングに対しロータが最進角位置に向けて付勢されるとともに、その最進角位置をロック位置としてロック機構によるハウジングに対するロータの相対移動の禁止が行われる。 The engine valve whose valve timing is variable by the valve timing variable mechanism may be an exhaust valve. In this case, the rotor of the valve timing variable mechanism is urged toward the most advanced position by the spring of the variable valve timing mechanism, and the relative movement of the rotor with respect to the housing is prohibited by the lock mechanism with the most advanced position as the lock position. Is called.
1…バルブタイミング可変機構、2…カムシャフト、3…ロータ、4…ハウジング、5…突部、6…ベーン、7…進角側油圧室、8…遅角側油圧室、9…オイルポンプ、10…オイルコントロールバルブ、11…供給通路、12…オイルパン、13…排出通路、14…進角側油路、15…遅角側油路、16A…第1ロック機構、16B…第2ロック機構、16a…解除室、17…連通路、18…ばね、19…穴、20…ロックピン、21…調整ブッシュ、22…解除用油路、23…ボルト、23a…頭部、24…フロントプレート、25…リヤプレート、26…サイドリング、27…フロントブッシュ、28…スプリング、28a…端部、28b…端部、29…ピン、30…ピン、31…切り欠き部、32…ねじ穴、33…治具、33a…円筒部、34…ねじ穴、35…仮組みボルト。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Valve timing variable mechanism, 2 ... Cam shaft, 3 ... Rotor, 4 ... Housing, 5 ... Projection, 6 ... Vane, 7 ... Advance side hydraulic chamber, 8 ... Delay side hydraulic chamber, 9 ... Oil pump, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Oil control valve, 11 ... Supply passage, 12 ... Oil pan, 13 ... Discharge passage, 14 ... Advance angle side oil passage, 15 ... Delay angle side oil passage, 16A ... First lock mechanism, 16B ... Second lock mechanism 16a ... Release chamber, 17 ... Communication path, 18 ... Spring, 19 ... Hole, 20 ... Lock pin, 21 ... Adjustment bushing, 22 ... Release oil passage, 23 ... Bolt, 23a ... Head, 24 ... Front plate, 25 ... rear plate, 26 ... side ring, 27 ... front bush, 28 ... spring, 28a ... end, 28b ... end, 29 ... pin, 30 ... pin, 31 ... notch, 32 ... screw hole, 33 ... Jig, 33a ... Circle Part, 34 ... screw hole, 35 ... provisional-assembly bolt.
Claims (3)
前記ハウジングに対する前記ロータの回転方向についての相対位置がロック位置となったとき、前記ハウジング及び前記ロータのうちの一方に設けられて前記カムシャフトの軸線方向に延びる第1穴に対し、前記ハウジング及び前記ロータのうちの他方に設けられた第1ロックピンを出没可能であり、前記第1穴に対し前記第1ロックピンを没入させることによって前記ハウジングに対する前記ロータの回転方向遅角側への相対移動を規制する第1ロック機構と、
前記ハウジングに対する前記ロータの回転方向についての相対位置がロック位置となったとき、前記ハウジング及び前記ロータのうちの一方に設けられて前記カムシャフトの軸線方向に延びる第2穴に対し、前記ハウジング及び前記ロータのうちの他方に設けられた第2ロックピンを出没可能であり、前記第2穴に対し前記第2ロックピンを没入させることによって前記ハウジングに対する前記ロータの回転方向進角側への相対移動を規制する第2ロック機構と、
前記カムシャフトを中心とする渦巻き状に形成され、一方の端部が前記ロータに対し係合されるとともに、もう一方の端部が前記ハウジングに対し係合されることにより、前記ロータを前記ロック位置に向けて周方向について付勢するスプリングと、
を備える内燃機関のバルブタイミング可変機構において、
前記第1ロックピンが前記第1穴に没入するとともに前記第2ロックピンが前記第2穴に没入しているとき、前記スプリングにおける前記ハウジングに対する係合位置の同スプリングの付勢力が前記ロータに作用する一方で、前記第1ロック機構と前記第2ロック機構とのうち前記付勢力の作用方向についての前記ハウジングに対する前記ロータの相対移動を規制するロック機構におけるロックピンと穴との間の前記付勢力に基づく反力が前記ロータに作用することにより、それら付勢力と反力との合力が前記ロータに対して作用し、
前記第1ロック機構における前記カムシャフトの軸線方向に延びる前記第1ロックピン及び前記第1穴の中心線、並びに、前記第2ロック機構における前記カムシャフトの軸線方向に延びる前記第2ロックピン及び前記第2穴の中心線と直交する直線に対し、前記合力の作用方向の角度を0度とする
ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング可変機構。 A housing that receives rotation transmission from the crankshaft, a rotor that is provided in the housing and rotates relative to the housing while rotating integrally with the camshaft;
When the relative position in the rotational direction of the rotor with respect to the housing is a locked position, the housing and the first hole provided in one of the housing and the rotor and extending in the axial direction of the camshaft A first lock pin provided on the other of the rotors can be moved in and out, and the first lock pin is inserted into the first hole so that the rotor relative to the housing in the rotation direction is retarded. A first lock mechanism for restricting movement;
When the relative position in the rotational direction of the rotor with respect to the housing is a locked position, the housing and the second hole provided in one of the housing and the rotor and extending in the axial direction of the camshaft A second lock pin provided on the other of the rotors can be moved in and out, and the second lock pin is inserted into the second hole so as to be relative to the housing in the rotational direction of the rotor. A second lock mechanism for restricting movement;
The rotor is formed in a spiral shape with the camshaft as the center, and one end is engaged with the rotor and the other end is engaged with the housing, thereby locking the rotor. A spring biasing in the circumferential direction toward the position;
In a valve timing variable mechanism of an internal combustion engine comprising:
When the first lock pin is immersed in the first hole and the second lock pin is immersed in the second hole, the urging force of the spring at the engagement position with respect to the housing is applied to the rotor. On the other hand, among the first lock mechanism and the second lock mechanism, the attachment between the lock pin and the hole in the lock mechanism that restricts the relative movement of the rotor with respect to the housing in the direction of application of the biasing force. by the reaction force based on the forces acting on the rotor, the resultant force of those urging force and the reaction force acts on the said rotor,
The first lock pin extending in the axial direction of the cam shaft in the first lock mechanism and the center line of the first hole, and the second lock pin extending in the axial direction of the cam shaft in the second lock mechanism; the relative straight line perpendicular to the center line of the second hole, a variable valve timing mechanism for an internal combustion engine, characterized in that the direction of action of the angles of the pre-Symbol force to 0 °.
前記直線に対する前記合力の作用方向の角度が0度となるよう、前記スプリングにおける前記ハウジングに対する係合位置と前記第2ロック機構との位置関係が定められている請求項1記載の内燃機関のバルブタイミング可変機構。 The spring urges the rotor toward the rotation position toward the lock position, and the first lock pin is inserted into the first hole and the second lock pin is the first lock. A reaction force based on the urging force is applied between the second lock pin and the second hole when immersed in two holes;
As the angle of the direction of action of the resultant force to said straight line is 0 degrees, for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the positional relationship between the engaging position and the second lock mechanism relative to the housing in the spring are determined Valve timing variable mechanism.
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