JP6533322B2 - Valve timing control system for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の吸気弁や排気弁の開閉タイミングを運転状態に応じて可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。   The present invention relates to a valve timing control system for an internal combustion engine that variably controls the opening and closing timings of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine according to the operating state.

従来のバルブタイミング制御装置としては、例えば、吸気弁側に適用された以下の特許文献１に記載されているものがある。   As a conventional valve timing control device, there is, for example, one described in the following Patent Document 1 applied to the intake valve side.

概略を説明すると、クランク軸から回転力が伝達されるハウジングと、該ハウジングの内部に相対回転自在に収容されて、カムシャフトの端部に固定されたベーンロータと、を備え、前記ハウジングの内周面に直径方向から互いに内方へ突出された複数のシューと前記ベーンロータの複数のベーンとの間に進角油室と遅角油室が隔成されている。   Generally described, it comprises a housing to which a rotational force is transmitted from a crankshaft, and a vane rotor rotatably accommodated in the interior of the housing and fixed to an end of the camshaft, the inner periphery of the housing An advancing oil chamber and a retarding oil chamber are separated between a plurality of shoes projecting inward from each other in a diametrical direction on the surface and a plurality of vanes of the vane rotor.

また、前記ハウジングとベーンロータとの間には、例えば機関停止時に、ベーンロータがハウジングに対して最遅角側の相対回転位置でロックさせるロック機構が設けられている。   Further, a lock mechanism is provided between the housing and the vane rotor, for example, for locking the vane rotor at a relative rotational position on the most retarded side with respect to the housing when the engine is stopped.

このロック機構は、前記一つのベーンの内部軸方向に形成された摺動用孔に摺動自在に設けられたロックピンと、前記ハウジング本体の一端開口を閉塞するリアプレートに設けられて、前記ロックピンの先端部がコイルばねのばね力によって係合するロック穴とを備えている。   The lock mechanism is provided on a lock pin slidably provided in a sliding hole formed in the inner axial direction of the one vane, and a rear plate closing an opening at one end of the housing main body. And a lock hole engaged by the spring force of a coil spring.

そして、機関始動時には、オイルポンプから電磁切換弁を介して前記遅角油室に供給された油圧が、同時に前記ロック穴に形成された受圧室にも供給される。この油圧によって、前記ロックピンがコイルばねのばね力に抗して後退移動してロック穴に対するロックが解除されるようになっている。   When the engine is started, the hydraulic pressure supplied from the oil pump to the retarded oil chamber via the electromagnetic switching valve is simultaneously supplied to the pressure receiving chamber formed in the lock hole. The oil pressure causes the lock pin to move backward against the spring force of the coil spring to release the lock with respect to the lock hole.

これにより、前記ハウジングに対するベーンロータの自由な相対回転が許容されて、機関運転状態に応じて進角側あるいは遅角側に相対回転することにより、吸気弁の開閉タイミングを制御するようになっている。   Thereby, the free relative rotation of the vane rotor with respect to the housing is permitted, and the opening / closing timing of the intake valve is controlled by relative rotation to the advance side or the retard side according to the engine operating state. .

特開２０１１−２２０１３７号公報JP, 2011-220137, A 特許第４１６８４５０号公報Patent No. 4168450 gazette

しかしながら、前記特許文献１に記載のバルブタイミング制御装置は、機関停止後の再始動までに、比較的長い時間放置した場合には、前記各遅角油室や各進角油室内の作動室及び油圧回路内の作動油がオイルパン内に自然落下して、前記各作動室や油圧回路内に空気が溜まってしまう。   However, when the valve timing control device described in Patent Document 1 is left for a relatively long time before restarting after the engine stops, the working chambers in the respective retarding oil chambers and the advancing oil chambers and The hydraulic oil in the hydraulic circuit naturally falls into the oil pan, and air is accumulated in the respective operating chambers and the hydraulic circuit.

したがって、機関始動時のクランキング時に、例えば前記油圧回路を介して前記各遅角油室にオイルポンプから油圧が供給されるが、このとき、前記油圧回路内や各遅角油室に溜まっていた空気が、前記油圧によって圧縮空気となってロック機構の前記記受圧室内に前記油圧よりも先に入り込んで前記ロックピンを不用意に後退移動させてしまうおそれがある。   Therefore, at the time of cranking at the time of engine start, although oil pressure is supplied from the oil pump to the respective retarded angle chambers via, for example, the hydraulic circuit, at this time, oil pressure is accumulated in the hydraulic circuit and each retarded oil chamber. There is a possibility that the compressed air becomes compressed air by the hydraulic pressure and enters the pressure receiving chamber of the lock mechanism earlier than the hydraulic pressure to inadvertently retract the lock pin.

これによって、前記各遅角油室に油圧が供給される前に、前記ベーンロータのハウジングに対するロックが解除されてしまう。この結果、ベーンロータの挙動が不安定となって前記カムシャフトに作用する交番トルクなどに起因してベーンロータのベーン部がハウジングの各シューに干渉して大きな打音が発生するおそれがある。   As a result, before the oil pressure is supplied to the respective retarding oil chambers, the lock of the vane rotor with respect to the housing is released. As a result, the behavior of the vane rotor becomes unstable, and there is a possibility that the vane portion of the vane rotor interferes with each shoe of the housing due to the alternating torque acting on the cam shaft, etc. to generate a loud hitting noise.

特に、冷機始動時には、前記オイルポンプから圧送される作動油の粘性も高いことから、油圧回路内での流動抵抗が大きくなって各遅角油室への油圧の供給が遅れるため、前記圧縮空気によるベーンロータの誤った早期解除が行われ易くなる。   In particular, since the viscosity of the hydraulic fluid pumped from the oil pump is high at the start of the cold machine, the flow resistance in the hydraulic circuit becomes large, and the supply of hydraulic pressure to each retarded oil chamber is delayed. False early release of the vane rotor is facilitated.

そこで、特許文献２に記載されている発明のように、遅角油室と受圧室との間に空気抜き通路を形成し、この空気抜き通路は、ロータの周方向においてベーンの中間部に形成された溝部によって形成されていると共に、ロータを貫通して形成された大気通路に連通するようになっている。   Therefore, as in the invention described in Patent Document 2, an air vent passage is formed between the retarded oil chamber and the pressure receiving chamber, and this air vent passage is formed in the middle portion of the vane in the circumferential direction of the rotor. It is formed by the groove and is in communication with an atmosphere passage formed through the rotor.

そして、機関始動時に、前記遅角油室から受圧室側へ作動油に混在した空気が流入すると、前記空気抜き通路から大気通路を通って大気に排出されることにより、ロックピンの不用意な抜けだしを抑制するようになっている。   Then, when air mixed with the working oil from the retarding oil chamber flows into the pressure receiving chamber at the time of engine start, the air is discharged from the air vent passage to the atmosphere through the air passage, whereby the lock pin is accidentally removed It is designed to suppress soup stock.

しかしながら、前記特許文献２に記載されている発明は、前記空気抜き通路が大気通路と常時連通して状態になっているか、あるいは連通状態から所定時間経過した後に連通が遮断されるようになっている。つまり、比較的長い連通状態が維持されている。   However, according to the invention described in Patent Document 2, the air vent passage is always in communication with the atmosphere passage, or the communication is interrupted after a predetermined time has elapsed from the communication state. . That is, a relatively long communication state is maintained.

このため、遅角油室に供給された空気が排出された後には、作動油もそのまま排出されてしまうおそれがある。この結果、チェーンスプロケットに対するロータの相対回転変換の応答性が低下してしまう。   For this reason, after the air supplied to the retardation oil chamber is discharged, the hydraulic oil may be discharged as it is. As a result, the responsiveness of the relative rotation conversion of the rotor with respect to the chain sprocket is reduced.

本発明は、機関始動におけるロック早期解除の発生を抑制して、ベーンロータによる干渉打音の発生を抑制すると共に、エア排出後におけるベーンロータの相対回転変換の良好な作動応答性を確保し得るバルブタイミング制御装置を提供することを目的としている。   The present invention suppresses the occurrence of early lock release during engine start-up, thereby suppressing the generation of interference sound due to the vane rotor, and at the same time ensuring good operational response of relative rotation conversion of the vane rotor after air discharge. It aims at providing a control device.

請求項１に記載の発明は、とりわけ、ハウジングの内部に相対回転自在に収容されている共に、カムシャフトの一端部に固定されたロータ部及び該ロータ部の外周面から放射状に設けられたベーンと、を有し、前記各シューと協働してハウジング内部に遅角作動室と進角作動室を隔成するベーンロータと、前記ハウジングに対して前記ベーンロータの相対回転位置をロックするか、または、少なくとも前記進角作動室からの油圧によって前記ベーンロータのロックを解除するロック機構と、を備え、
機関の始動時に前記遅角作動室に油圧が供給されて、前記ロック機構が前記ハウジングに対して前記ベーンロータの相対回転位置を最遅角側の相対回転位置でロックしている状態において、前記進角作動室内に供給された空気を大気に排出可能な連通機構を有し、
前記連通機構は、ロックが解除されて前記ベーンロータが所定角度だけ相対回転した際には、前記進角作動室と大気との連通が規制されるように構成されていることを特徴としている。 The invention according to claim 1 is, inter alia, a rotor portion rotatably accommodated inside the housing and fixed to one end of a camshaft, and a vane radially provided from an outer peripheral surface of the rotor portion. And a vane rotor that cooperates with each of the shoes to separate a retarding operating chamber and an advancing operating chamber inside the housing, and locking the relative rotational position of the vane rotor with respect to the housing, or A lock mechanism for unlocking the vane rotor by at least hydraulic pressure from the advance operation chamber;
The hydraulic pressure is supplied to the retarding operation chamber at the time of starting the engine, and the advancing is performed in a state where the lock mechanism locks the relative rotational position of the vane rotor with respect to the housing at the relative rotational position on the most retarded side. A communication mechanism capable of discharging the air supplied into the angular working chamber to the atmosphere,
The communication mechanism is characterized in that when the lock is released and the vane rotor relatively rotates by a predetermined angle, the communication between the advance operation chamber and the atmosphere is restricted .

本発明によれば、機関始動におけるベーンロータのロックの誤った早期解除を抑制して、ベーンロータによる干渉打音の発生を抑制することができると共に、エア排出後におけるベーンロータの相対回転変換の良好な作動応答性を確保することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress the erroneous early release of the lock of the vane rotor at the time of starting the engine, and to suppress the generation of the interference sound due to the vane rotor, and good operation of the relative rotation conversion of the vane rotor after the air discharge. Responsiveness can be secured.

本発明に係るバルブタイミング制御装置の一実施形態を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view showing one embodiment of a valve timing control device concerning the present invention. 同実施形態のバルブタイミング制御装置の油圧回路を示す概略図である。It is the schematic which shows the hydraulic circuit of the valve timing control apparatus of the embodiment. 図２のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. Ａは本実施形態に供されるロータ部のエア抜き溝を示す断面図、Ｂはエア抜き溝の他の構造を示す断面図である。A is a sectional view showing an air vent groove of the rotor portion provided in the present embodiment, and B is a sectional view showing another structure of the air vent groove. 第２エア抜き溝と第２連通孔との関係を示し、Ａは要部拡大図、ＢはＡのＢ−Ｂ線断面図である。The relationship between a 2nd air vent groove and a 2nd communicating hole is shown, A is a principal part enlarged view, B is a BB sectional drawing of A. FIG. 同実施形態によるバルブタイミングを遅角側に制御した状態を、フロントプレートを外して示す正面図である。It is a front view which removes the front plate and shows the state which controlled the valve timing by the same embodiment to the retard side. 同実施形態によるバルブタイミングを進角側に制御した状態を、フロントプレートを外して示す正面図である。It is a front view which removes the front plate and shows the state which controlled the valve timing by the same embodiment to the advance side. 同実施形態によるバルブタイミングを遅角側に制御した状態を、フロントプレートを取り付けた状態で示す正面図である。It is a front view which shows the state which controlled the valve timing by the same embodiment to the retard side, in the state which attached the front plate. 同実施形態によるバルブタイミングを進角側に制御した状態を、フロントプレートを取り付けた状態で示す正面図である。It is a front view which shows the state which controlled the valve timing by the same embodiment to the advance side in the state which attached the front plate. 本発明の第２実施形態におけるバルブタイミングを遅角側に制御した状態を、フロントプレートを取り付けた状態で示す正面図である。It is a front view which shows the state which controlled the valve timing to the retard side in 2nd Embodiment of this invention in the state which attached the front plate. 本実施形態によるバルブタイミングを進角側に制御した状態を、フロントプレートを取り付けた状態で示す正面図である。It is a front view which shows the state which controlled the valve timing by this embodiment to the advance side in the state which attached the front plate. 第３実施形態におけるバルブタイミングを遅角側に制御した状態を、フロントプレートを取り付けた状態で示す正面図である。It is a front view which shows the state which controlled the valve timing in the 3rd embodiment to the retard side in the state where a front plate was attached. 第４実施形態における第２エア抜き溝と第２連通孔との関係を示し、Ａは要部拡大図、ＢはＡのＢ−Ｂ線断面図である。The relation between the second air vent groove and the second communication hole in the fourth embodiment is shown, where A is an enlarged view of the main part, and B is a cross-sectional view of A taken along the line B-B. 第５実施形態に供される第２エア抜き溝と第２連通孔を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the 2nd air vent groove and the 2nd communicating hole which are provided to 5th Embodiment.

以下、本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置を吸気弁側に適用した実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment in which a valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention is applied to an intake valve side will be described based on the drawings.

このバルブタイミング制御装置は、図１、図２、図６〜図９に示すように、機関の図外のクランクシャフトによってタイミングチェーンを介して回転駆動されるスプロケット１と、該スプロケット１に対して相対回動可能に設けられたカムシャフト２と、スプロケット１とカムシャフト２との間に配置されて、該両者１，２の相対回動位置を変換する位相変換機構３と、該位相変更機構３の作動をロックするロック機構４と、を備えている。   As shown in FIGS. 1, 2 and 6 to 9, the valve timing control device is provided with a sprocket 1 rotationally driven by a crankshaft (not shown) of the engine via a timing chain, and the sprocket 1 A phase change mechanism 3 disposed between the camshaft 2 rotatably provided relative to each other, the phase change mechanism 3 disposed between the sprocket 1 and the camshaft 2 for converting the relative rotational position of the two, and the phase change mechanism And a lock mechanism 4 for locking the operation of 3.

前記スプロケット１は、後述するハウジング本体１１と一体に形成されており、外周にギア部が形成されている。   The sprocket 1 is integrally formed with a housing main body 11 described later, and a gear portion is formed on the outer periphery.

前記カムシャフト２は、図外のシリンダヘッドにカム軸受を介して回転自在に支持され、外周面所定位置に図外の吸気弁をバルブスプリングのばね力に抗して開作動させる複数の駆動カムが一体に設けられていると共に、一端部２ａの内部軸方向に後述するカムボルト６の雄ねじ部６ａが螺着する雌ねじ孔２ｂが形成されている。   The camshaft 2 is rotatably supported by a cylinder head (not shown) via a cam bearing, and a plurality of drive cams open the intake valve (not shown) at a predetermined position on the outer peripheral surface against the spring force of a valve spring. Are integrally formed, and a female screw hole 2b is formed in the one end portion 2a in the axial direction of the one end, in which a male screw portion 6a of a cam bolt 6 described later is screwed.

前記位相変換機構３は、カムシャフト２の一端部２ａ側に配置されたハウジング５と、前記カムシャフト２の一端部２ａに前記カムボルト６によって軸方向から固定されて、前記ハウジング５内に回転自在に収容されたベーンロータ７と、前記ハウジング５内に形成されて、後述するハウジング本体１１の内周面に一体に有する５つの第１〜第４シュー８ａ〜８ｅとベーンロータ７の後述する５枚のベーン２２〜２６とによって隔成されたそれぞれ５つの遅角作動室である遅角油室９及び進角作動室である進角油室１０と、前記各遅角油室９と各進角油室１０にそれぞれ油圧を選択的に給排する油圧回路と、を備えている。   The phase conversion mechanism 3 is axially fixed to the housing 5 disposed on one end 2 a side of the cam shaft 2 by the cam bolt 6 on the one end 2 a of the cam shaft 2 and is rotatable in the housing 5. And the five first to fourth shoes 8a to 8e formed in the housing 5 and integrally formed on the inner peripheral surface of the housing main body 11 described later, and five sheets of the vane rotor 7 described later The retarding oil chamber 9, which is five retarding operating chambers separated by the vanes 22 to 26, and the advancing oil chamber 10, which is an advancing operating chamber, and each retarding oil chamber 9 and each advancing oil The chamber 10 is provided with a hydraulic circuit that selectively supplies and discharges the hydraulic pressure.

前記ハウジング５は、軸方向両端が開口されたほぼ円筒状の前記ハウジング本体１１と、該ハウジング本体１１の軸方向前端開口を閉塞するフロントプレート１２と、ハウジング本体１１の軸方向後端開口を閉塞するリアプレート１３とを備え、該ハウジング本体１１に対してフロントプレート１２とリアプレート１３が５本のボルト１４によって軸方向から共締めにより一体的に結合されている。   The housing 5 closes the substantially cylindrical housing main body 11 whose both axial ends are open, the front plate 12 which closes the axial front end opening of the housing main body 11, and the axial rear end opening of the housing main body 11 The front plate 12 and the rear plate 13 are integrally coupled together in the axial direction by the five bolts 14 with respect to the housing body 11.

前記ハウジング本体１１は、焼結金属材によって一体に形成され、外周に前記スプロケット１が一体に設けられていると共に、内周面の円周方向のほぼ等間隔位置に前記５つの第１〜第４シュー８ａ〜８ｅが内方へ一体に突設されている。   The housing main body 11 is integrally formed of a sintered metal material, and the sprocket 1 is integrally provided on the outer periphery, and the first to the fifth at approximately equally spaced positions in the circumferential direction of the inner peripheral surface. Four shoes 8a to 8e are integrally protruded inward.

この各シュー８ａ〜８ｅは、それぞれが側面視ほぼ台形状に形成されて、それぞれの先端部に軸方向に沿って形成されたシール溝内にほぼコ字形状のシール部材１６がそれぞれ嵌着固定されている。また、各シュー８ａ〜８ｅの径方向外周側、つまりハウジング本体１１の内周面に対する結合部である付け根部側の内部軸方向には、前記各ボルト１４が挿通するボルト挿通孔１７が貫通形成されている。   Each of the shoes 8a to 8e is formed in a substantially trapezoidal shape in a side view, and a substantially U-shaped seal member 16 is fitted and fixed in a seal groove formed along the axial direction at the tip of each of the shoes 8a to 8e. It is done. Further, bolt insertion holes 17 through which the bolts 14 are inserted are formed through the radially outer peripheral sides of the respective shoes 8a to 8e, that is, in the inner axial direction on the root side which is a coupling portion to the inner peripheral surface of the housing main body 11. It is done.

前記フロントプレート１２は、金属板をプレス成形によって比較的薄肉な円板状に形成され、中央に前記カムボルト６の頭部６ｂが嵌入する大径孔１２ａが穿設されていると共に、外周側の円周方向等間隔位置には、前記各ボルト１４が挿通する５つのボルト孔１２ｂが貫通形成されている。   The front plate 12 is formed in a relatively thin disc shape by press forming a metal plate, and a large diameter hole 12a into which the head portion 6b of the cam bolt 6 is inserted is formed at the center and Five bolt holes 12b through which the bolts 14 are inserted are formed at equal intervals in the circumferential direction.

前記リアプレート１３は、全体が焼結合金によって形成されていると共に、中央に前記カムシャフト２の一端部２ａが挿通して回転自在に支持される支持孔１３ａが貫通形成されていると共に、外周側の円周方向等間隔位置には、前記各ボルト１４の先端部の雄ねじが螺着する５つの雌ねじ孔１３ｂが形成されている。   The rear plate 13 is entirely formed of a sintered alloy, and a support hole 13a through which the one end portion 2a of the camshaft 2 is inserted and rotatably supported is formed at the center and the outer periphery Five female screw holes 13b are formed in the circumferential direction equally spaced positions on the side, into which male screws on the tip of each bolt 14 are screwed.

また、前記リアプレート１３の内端面には、前記各進角油室１０に連通する５つの進角側油溝１８が前記支持孔１３ａの中心から放射状に形成されている。   Further, on the inner end face of the rear plate 13, five advance side oil grooves 18 communicating with the respective advance oil chambers 10 are radially formed from the center of the support hole 13a.

前記ベーンロータ７は、金属材によって一体に形成されており、中央に形成された挿通孔７ａ内に軸方向から挿通した前記カムボルト６によってカムシャフト２の一端部２ａに軸方向から固定された円筒状のロータ部２１と、該ロータ部２１の外周面の円周方向のほぼ等間隔位置に放射状に突設された５枚の第１〜第５ベーン２２〜２６と、を備えている。   The vane rotor 7 is integrally formed of a metal material, and is cylindrically fixed from one end 2 a of the camshaft 2 in the axial direction by the cam bolt 6 axially inserted into an insertion hole 7 a formed at the center. The rotor portion 21 and the five first to fifth vanes 22 to 26 are provided so as to project radially at approximately equally spaced positions in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the rotor portion 21.

前記ロータ部２１は、前記各シュー８ａ〜８ｅの先端部上面に嵌着固定された前記シール部材１６に摺動しつつ回転するようになっている。また、ロータ部２１は、図６〜図９に示すように、前記各ベーン２２〜２６のそれぞれの両側の径方向に前記各遅角油室９に連通する５つの遅角側油孔１９が径方向に沿ってそれぞれ貫通形成されている。また、ロータ部２１のカムシャフト２側の端面中央には、図２に示すように、前記カムシャフト２の一端部２ａ先端が嵌合する嵌合溝２１ａが形成されている。   The rotor portion 21 rotates while sliding on the seal member 16 fitted and fixed to the top surface of the tip end portion of each of the shoes 8a to 8e. Further, as shown in FIGS. 6 to 9, the rotor portion 21 has five retarded oil holes 19 communicating with the respective retarded oil chambers 9 in the radial direction on both sides of the respective vanes 22 to 26. It penetrates along the radial direction, respectively. Further, at the center of the end face of the rotor portion 21 on the camshaft 2 side, as shown in FIG. 2, a fitting groove 21a is formed in which the end of the one end portion 2a of the camshaft 2 is fitted.

前記各ベーン２２〜２６は、図６にも示すように、それぞれが各シュー８ａ〜８ｅ間に配置されていると共に、各先端面に軸方向に形成されたシール溝内に前記ハウジング本体１１の内周面１１ａに摺接するほぼコ字形状のシール部材２０がそれぞれ嵌着されている。   The respective vanes 22 to 26 are disposed between the respective shoes 8a to 8e, as shown in FIG. 6, and the housing main body 11 is disposed in seal grooves axially formed on the respective tip end faces. A substantially U-shaped seal member 20 which is in sliding contact with the inner circumferential surface 11a is fitted.

また、この各ベーン２２〜２６は、第１ベーン２２が最大幅に形成され、他の４枚の第２〜第５ベーン２３〜２６が第１ベーン２２よりも十分に小さい幅でかつほぼ同一の幅に設定されている。このように、最大幅の第１ベーン２２に対して他の４つのベーン２３〜２６の幅をそれぞれ小さくすることによってベーンロータ７全体の重量バランスを均一化するようになっている。   Further, in each of the vanes 22 to 26, the first vane 22 is formed to have the maximum width, and the other four second to fifth vanes 23 to 26 have a sufficiently smaller width than the first vane 22 and almost the same. Is set to the width of. Thus, the weight balance of the entire vane rotor 7 is made uniform by reducing the widths of the other four vanes 23 to 26 with respect to the first vane 22 having the largest width.

前記第１ベーン２２は、ベーンロータ７が図６、図８に示す最大反時計方向へ回転した際に、一側面が前記第１シュー８ａの対向側面に当接して前記ハウジング５に対する最大遅角側の相対回転位置が規制され、ベーンロータ７が図７、図９に示す最大時計方向へ回転した際に、他側面が前記第２シュー８ｂの対向側面に当接して最大進角側の相対回転位置が規制されるようになっている。   When the vane rotor 7 rotates in the maximum counterclockwise direction shown in FIGS. 6 and 8, one side of the first vane 22 abuts on the opposite side of the first shoe 8 a and the maximum retardation angle with respect to the housing 5 is obtained. When the vane rotor 7 is rotated in the maximum clockwise direction as shown in FIGS. 7 and 9, the other side surface is in contact with the opposite side surface of the second shoe 8b and the relative rotation position on the maximum advance angle side is restricted. Is to be regulated.

なお、前記第１ベーン２２が第１、第２シュー８ａ、８ｂに当接した状態では、図６，図７に示すように、他のベーン２３〜２５は円周方向で対向するいずれのシュー８ａ〜８ｅにも当接しないようになっている。   In the state where the first vane 22 is in contact with the first and second shoes 8a and 8b, as shown in FIGS. 6 and 7, any of the other vanes 23 to 25 faces in the circumferential direction. It does not abut on 8a to 8e.

前記ロック機構４は、図１〜図３及び図６〜図９に示すように、前記第１ベーン２２の内部軸方向に貫通形成された摺動用孔２９と、該摺動用孔２９内に摺動自在に収容されて、リアプレート１３側に対して進退自在が設けられたロックピン３０と、前記リアプレート１３の径方向のほぼ中央所定位置に形成され、前記ロックピン３０の先端部３０ａが係合してベーンロータ７をロックするロック凹部であるロック穴３１と、機関の始動状態に応じて前記ロックピン３０の先端部３０ａをロック穴３１に係合させ、あるいは係合を解除させる係脱機構と、から構成されている。   As shown in FIGS. 1 to 3 and 6 to 9, the lock mechanism 4 slides in a slide hole 29 formed in the axial direction of the first vane 22 and in the slide hole 29. A lock pin 30, which is accommodated movably and is movable back and forth with respect to the rear plate 13, and is formed at a substantially central predetermined position in the radial direction of the rear plate 13, and the tip 30a of the lock pin 30 is The lock hole 31 which is a lock recess which engages and locks the vane rotor 7 and the engagement / disengagement which engages the tip end 30a of the lock pin 30 with the lock hole 31 or releases the engagement according to the start state of the engine. And a mechanism.

前記摺動用孔２９は、図３に示すように、内周面が段差径状に形成されて、リアプレート１３側の前端側の小径孔２９ａと後端側の大径孔２９ｂとを有し、該小径孔２９ａと大径孔２９ｂとの間に環状の第１段差部２９ｃが形成されている。   As shown in FIG. 3, the sliding hole 29 has an inner peripheral surface formed in a step diameter, and has a small diameter hole 29a on the front end side and a large diameter hole 29b on the rear side of the rear plate 13 side. An annular first step 29c is formed between the small diameter hole 29a and the large diameter hole 29b.

前記ロックピン３０は、図２、図３に示すように、前記ロック穴３１と摺動用孔２９に対応して外周面が段差径状に形成され、最小径の前記先端部３０ａと、該先端部３０ａ側より後ろ側の中空状の小径部３０ｂ及び大径部３０ｃと、該小径部３０ｂと大径部３０ｃとの間に形成された第２段差部３０ｄを有し、前記先端部３０ａは、中実になっており、この外周面が円錐状に形成されて前記ロック穴３１内に係合し易い形状になっている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the lock pin 30 has a step diameter on the outer peripheral surface corresponding to the lock hole 31 and the slide hole 29, and the tip 30a having the smallest diameter and the tip A hollow small-diameter portion 30b and a large-diameter portion 30c on the rear side from the portion 30a side, and a second step portion 30d formed between the small-diameter portion 30b and the large-diameter portion 30c The outer peripheral surface is formed in a conical shape so as to be easily engaged with the lock hole 31.

また、前記摺動用孔２９の第１段差部２９ｃとロックピン３０の第２段差部３０ｄとの間に環状の第１受圧室３３ａが形成されていると共に、前記ロックピン３０の先端部３０ａとロック穴３１との間に第２受圧室３３ｂが形成されている。これら第１、第２受圧室３３ａ、３３ｂは、後述する解除用油圧回路の一部を構成している。   Further, an annular first pressure receiving chamber 33a is formed between the first stepped portion 29c of the sliding hole 29 and the second stepped portion 30d of the lock pin 30, and the distal end portion 30a of the lock pin 30 and Between the lock hole 31 and the second pressure receiving chamber 33 b is formed. The first and second pressure receiving chambers 33a and 33b constitute a part of a release hydraulic circuit to be described later.

前記ロック穴３１は、リアプレート１３に穿設された保持孔３ｃに圧入固定された有底円筒状のロック穴構成部３４の内部に形成されて、ロック穴構成部３４を介して円周方向の前記進角油室１０側寄り、つまり、ベーンロータ７が最大遅角側に相対回転した場合に前記ロックピン３０と軸方向から対向する位置に形成されている。   The lock hole 31 is formed inside a bottomed cylindrical lock hole forming portion 34 press-fitted and fixed to a holding hole 3 c bored in the rear plate 13, and circumferential direction through the lock hole forming portion 34. It is formed at a position closer to the advance angle oil chamber 10, that is, at a position facing the lock pin 30 in the axial direction when the vane rotor 7 is relatively rotated to the maximum retardation side.

したがって、前記ロックピン３０がロック穴３１係合した場合には、ハウジング５とベーンロータ７の相対回転角度が機関始動に最適な最大遅角の変換角度となるように設定されている。   Therefore, when the lock pin 30 is engaged with the lock hole 31, the relative rotation angle of the housing 5 and the vane rotor 7 is set to be the conversion angle of the maximum retardation that is optimal for engine start.

また、前記摺動用孔２９の後端側のベーンロータ７の後面には、図１及び図２に示すように、切欠溝３５がロック穴３１の径方向に沿って形成されている。この切欠溝３５は、前記フロントプレート１３の挿通孔１２ａの孔縁に周方向に沿って円弧状に切欠形成された溝状の第１連通孔５０を介して外気と連通させることによって、ベーンロータ７の回転範囲内で常にロックピン３０の摺動用孔２９内での良好な摺動性を確保するようになっている。   Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a notch groove 35 is formed along the radial direction of the lock hole 31 on the rear surface of the vane rotor 7 on the rear end side of the sliding hole 29. The notched groove 35 is communicated with the outside air through a groove-shaped first communication hole 50 which is formed in a circular arc shape along the circumferential direction at the hole edge of the insertion hole 12 a of the front plate 13. Within the range of rotation, good slidability in the slide hole 29 of the lock pin 30 is always ensured.

前記第１連通孔５０は、その円弧長さが前記ベーンロータ７の最遅角側と最進角の相対回転する範囲内において常時切欠溝３５と連通する長さに設定されていると共に、後述する連通機構の一部を構成している。これによって、前記ロックピン３０の摺動用孔２９内での良好な摺動性を確保されるようになっている。   The first communication hole 50 is set such that the arc length thereof is always in communication with the notch groove 35 within the range of relative rotation of the vane rotor 7 to the most retarded side and the most advanced angle, and will be described later It constitutes a part of the communication mechanism. Thus, good slidability in the slide hole 29 of the lock pin 30 is ensured.

前記係脱機構は、前記ロックピン３０の後端部とフロントプレート１２の内端面との間に弾装されて、ロックピン３０を進出方向(ロック穴３１方向)へ付勢するコイルスプリング３２と、前記ロック穴３１と第１、第２受圧室３３ａ、３３ｂ内にそれぞれ油圧を供給してロックピン３０を後退させる解除用油圧回路と、から構成されている。   The engagement / disengagement mechanism is resiliently mounted between the rear end portion of the lock pin 30 and the inner end face of the front plate 12 to urge the lock pin 30 in the advancing direction (the direction of the lock hole 31); The lock hole 31 and a release hydraulic circuit for supplying hydraulic pressure into the first and second pressure receiving chambers 33a and 33b to retract the lock pin 30 are constituted.

前記コイルスプリング３２は、前記ベーンロータ７が最大遅角位相位置に相対回転した際に、そのばね力によって前記ロックピン３０を進出移動させて、ロックピン３０の先端部３０ａをロック穴３１内に係入させて、ハウジング５に対してベーンロータ７をロックさせるようになっている。   When the vane rotor 7 relatively rotates to the maximum retardation phase position, the coil spring 32 causes the lock pin 30 to move forward by its spring force, and the tip 30a of the lock pin 30 is engaged in the lock hole 31. The vane rotor 7 is locked with respect to the housing 5.

この解除用油圧回路は、図３に示すように、前記遅角油室９と進角油室１０にそれぞれ供給された油圧を、第１ベーン２２の内部及び側面に形成された第１油孔４１ａと第２油孔４１ｂを介して前記第１受圧室３３ａと第２受圧室３３ｂにそれぞれ供給する。これによって、前記ロックピン３０を、前記コイルスプリング３２のばね力に抗して後退移動させて、先端部３０ａと前記ロック穴３１との係合を解除して、ハウジング５に対してベーンロータ７の相対回転を許容するようになっている。   As shown in FIG. 3, the releasing hydraulic circuit is configured such that the oil pressure supplied to the retarding oil chamber 9 and the advancing oil chamber 10 is formed on the inside and the side of the first vane 22 as shown in FIG. The pressure is supplied to the first pressure receiving chamber 33a and the second pressure receiving chamber 33b through the 41a and the second oil hole 41b. As a result, the lock pin 30 is moved backward against the spring force of the coil spring 32 to release the engagement between the tip 30 a and the lock hole 31. It is designed to allow relative rotation.

また、前記ハウジング本体１１とリアプレート１３との間には、これらの各構成部材を前記各ボルト１４によって組み付ける際に、ハウジング本体１１とリアプレート１３の回転位置、つまり前記ロックピン３０の先端部３０ａとロック穴３１との円周方向の位置決めなどを行う位置決め手段が設けられている。   Further, when assembling the respective constituent members between the housing main body 11 and the rear plate 13 with the respective bolts 14, the rotational positions of the housing main body 11 and the rear plate 13, that is, the tip portion of the lock pin 30 Positioning means for positioning the circumferential direction of the lock holes 30a and the lock holes 31 is provided.

この位置決め手段は、図１に示すように、前記ハウジング本体１１の一つのシュー２２に形成された図外の位置決め溝と、前記リアプレート１３の外周部側の内端面の前記位置決め溝と対応する位置に設けられた位置決めピン４２と、から構成されている。   This positioning means corresponds to a positioning groove (not shown) formed in one shoe 22 of the housing body 11 and the positioning groove on the inner end face of the outer peripheral portion of the rear plate 13 as shown in FIG. And a positioning pin 42 provided at a position.

前記油圧回路は、前記各遅角、進角油室９，１０に対して油圧を選択的に供給するか、あるいは各遅角、進角油室９，１０内の油を排出するもので、図２に示すように、前記各遅角側油孔１９に連通する遅角側通路３６と、前記各進角側油溝１８に連通する進角側通路３７と、該各通路３６，３７に設けられた電磁切換弁３８と、各通路３６，３７に電磁切換弁３８を介して油圧を選択的に供給するオイルポンプ３９と、前記各遅角側、進角側通路３６，３７に電磁切換弁３８を介して選択的に連通するドレン通路４０と、を備えている。なお、前記オイルポンプ３９の吸入通路３９ｂとドレン通路４０はオイルパン４１に連通している。   The hydraulic circuit selectively supplies hydraulic pressure to the respective retarding and advancing oil chambers 9 and 10, or discharges oil in the respective retarding and advancing oil chambers 9 and 10. As shown in FIG. 2, the retard side passage 36 communicating with the respective retard side oil holes 19, the advance side passage 37 communicating with the respective advance side oil grooves 18, and the respective passages 36 and 37. An electromagnetic switching valve 38 provided, an oil pump 39 selectively supplying hydraulic pressure to each passage 36, 37 via the electromagnetic switching valve 38, and electromagnetic switching to the retarding side and the advancing side passage 36, 37 And a drain passage 40 selectively in communication via a valve 38. The suction passage 39 b and the drain passage 40 of the oil pump 39 communicate with the oil pan 41.

前記両遅角側、進角側通路３６、３７は、一端部がカムシャフト一端部２ａの径方向や内部軸方向に沿って形成された油通路孔３６ａ、３７ａ及び外周側のグルーブ溝３６ｂ、３７ｂ介して前記各油溝１８及び各油孔１９に連通している。   Both the retard side and advance side passages 36, 37 have oil passage holes 36a, 37a and groove grooves 36b on the outer peripheral side, one end of which is formed along the radial direction or the internal axial direction of the camshaft one end 2a. It communicates with each oil groove 18 and each oil hole 19 via 37b.

前記電磁切換弁３８は、２方向弁であって、図外のコントローラかからの出力信号によって各通路３６，３７とオイルポンプ３９の吐出通路３９ａとドレン通路４０とを選択的に切り換え制御するようになっている。   The electromagnetic switching valve 38 is a two-way valve, and selectively switches and controls the passages 36 and 37, the discharge passage 39a of the oil pump 39, and the drain passage 40 according to an output signal from a controller not shown. It has become.

前記コントローラは、内部のコンピュータが図外のクランク角センサやエアーフローメータ、水温センサ、スロットルバルブ開度センサなどの各種センサ類からの情報信号を入力して現在の機関運転状態を検出すると共に、かかる機関運転状態に応じて前記電磁切換弁３８の電磁コイルに制御電流を出力するようになっている。   The controller receives information signals from various sensors such as a crank angle sensor, an air flow meter, a water temperature sensor, and a throttle valve opening sensor (not shown) and detects the current engine operating condition. A control current is output to the electromagnetic coil of the electromagnetic switching valve 38 according to the engine operating condition.

そして、前記フロントプレート１２とロータ部２２との間には、機関の始動初期に前記遅角油室９と進角油室１０内に供給された圧縮空気を大気に排出する連通機構が設けられている。   A communication mechanism is provided between the front plate 12 and the rotor portion 22 for discharging the compressed air supplied into the retarding oil chamber 9 and the advancing oil chamber 10 at the initial stage of engine start to the atmosphere. ing.

具体的に説明すれば、前記連通機構は、図１、図３、図５〜図９に示すように、前記ベーンロータ７のロータ部２１の前記フロントプレート１２の内側面１２ｃに対向した一端面２１ｂに形成された２つの連通溝である第１、第２エア抜き溝５１，５２と、前記フロントプレート１２の挿通孔１２ａの内周縁に形成されて、前記第１エア抜き溝５１に適宜連通する前記第１連通孔５０と、フロントプレート１２の前記第１連通孔５０の側部に形成されて、前記第２エア抜き溝５２に適宜連通する第２連通孔５３と、から構成されている。   Specifically, as shown in FIG. 1, FIG. 3, and FIG. 5 to FIG. 9, the communication mechanism has one end surface 21b opposed to the inner surface 12c of the front plate 12 of the rotor portion 21 of the vane rotor 7. Formed on the inner peripheral edge of the insertion hole 12 a of the front plate 12 and the first and second air extraction grooves 51 and 52 which are two communication grooves formed in The first communication hole 50 and a second communication hole 53 which is formed on the side of the first communication hole 50 of the front plate 12 and which communicates with the second air vent groove 52 as appropriate.

前記第１、２エア抜き溝５１、５２は、図４及び図５Ａ，Ｂに示すように、前記一端面２１ｂの前記第１ベーン２２を挟んだ周方向両側に形成されていると共に、横断面ほぼ矩形状に形成され、前記ロータ部２１の外周縁から径方向内側へ細長く形成されている。この第１エア抜き溝５１，５２は、前記ロータ部２１の一端面２１ｂとサイドクリアランスをもって対向した前記フロントプレート１２の内側面１２ｃと協働して通路孔を構成している。   As shown in FIG. 4 and FIGS. 5A and 5B, the first and second air vent grooves 51 and 52 are formed on both sides in the circumferential direction of the one end surface 21b across the first vane 22 and have a cross section It is formed in a substantially rectangular shape and elongated inward in the radial direction from the outer peripheral edge of the rotor portion 21. The first air vent grooves 51, 52 cooperate with the inner side surface 12c of the front plate 12 opposed to the one end face 21b of the rotor portion 21 with a side clearance to constitute a passage hole.

また、各エア抜き溝５１，５２は、図６及び図８に示すように、前記ベーンロータ７が最大遅角側の相対回転位置において、それぞれの径方向の各外側の各一端部５１ａ、５２ａが前記一つの遅角油室９と進角油室１０にそれぞれ連通する一方、径方向の各内側の各他端部５１ｂ、５２ｂが前記第１連通孔５０と第２連通孔５３にそれぞれ連通するようになっている。   Further, as shown in FIGS. 6 and 8, in each air vent groove 51, 52, at the relative rotational position on the vane rotor 7 at the maximum retardation side, each outer end 51a, 52a of each radial direction is The one retarded oil chamber 9 and the advancing oil chamber 10 communicate with each other, while the other inner end portions 51b and 52b in the radial direction communicate with the first communication hole 50 and the second communication hole 53, respectively. It is supposed to be.

すなわち、図５Ａ，Ｂに示す第２エア抜き溝５２側を例に取ると、該第２エア抜き溝５２は、ベーンロータ７が最大遅角側の相対回転位置にある場合には、一端部５２ａが前記ロータ部２１と第１シュー８ａの径方向内端面との間に隙間Ｃを介して前記進角油室９に連通していると共に、他端部５２ｂが前記第２連通孔５３に重なり合っている（オーバーラップ領域）。この他端部５２ｂのオーバーラップ領域長さＬは、前記第２連通孔５３の中心Ｐからの半径ｒの長さよりも僅かに短く形成されている。   That is, taking the second air vent groove 52 shown in FIGS. 5A and 5B as an example, the second air vent groove 52 has one end 52a when the vane rotor 7 is at the relative rotational position on the maximum retardation side. Communicates with the advance oil chamber 9 via the gap C between the rotor portion 21 and the radial inner end surface of the first shoe 8a, and the other end 52b overlaps the second communication hole 53. (Overlap area). The overlap region length L of the other end 52 b is formed to be slightly shorter than the length of the radius r from the center P of the second communication hole 53.

一方、前記第１エア抜き溝５１は、図８に示すように、進角油室９側の一側縁が円弧状の第１連通孔５０の周方向の進角油室９側の端縁に沿って形成されていると共に、一端部が進角油室９に連通し、他端部の先端縁が第１連通孔５０に連通している。   On the other hand, as shown in FIG. 8, the first air vent groove 51 has an end edge on the side of the advancing oil chamber 9 in the circumferential direction of the first communication hole 50 having an arc-shaped one side edge on the side of the advancing oil chamber 9. The one end portion communicates with the advance angle oil chamber 9, and the tip edge of the other end portion communicates with the first communication hole 50.

なお、本実施形態では、第１連通孔５０は、円弧状に形成されているが、この第１連通孔５０も第２連通孔５３と同じく小径な円形孔としてもよく、この場合も第１エア抜き溝５１の他端部５１ｂと第１連通孔５０との重なり合うオーバーラップ領域が前記Ｌとｒと同じ関係になるように構成することも可能である。   In the present embodiment, the first communication hole 50 is formed in an arc shape, but the first communication hole 50 may also be a circular hole having a diameter as small as that of the second communication hole 53. It is also possible to configure so that the overlapping region where the other end 51 b of the air vent groove 51 and the first communication hole 50 overlap has the same relationship as L and r.

そして、図７及び図９に示すように、前記ベーンロータ７が最遅角側の相対回転位置から進角側へ相対回転すると、各フロントプレート１２と位置ずれが生じて各内端開口がフロントプレート１２の内側面１２ｃによって閉塞されて連通が規制されるようになっている。   Then, as shown in FIGS. 7 and 9, when the vane rotor 7 relatively rotates from the relative rotation position on the most retarded side to the advancing side, positional deviation with each front plate 12 occurs, and each inner end opening is a front plate It is closed by the inner surface 12c of 12 and communication is regulated.

特に、前記第２エア抜き溝５２は、前記Ｌとｒとの関係で第２連通孔５３とのオーバーラップ領域が小さくなっており、また、第１エア抜き溝５１も一側縁が第２連通孔５０の側縁に配置されていることから、前記ベーンロータ７の最遅角側から進角側へ僅かな位置ずれが生じると、即座に第２エア抜き溝５２との連通が遮断されることになる。また、前記第２連通孔５３の内径も比較的小さく形成されていることから、第２エア抜き溝５２との連通の規制速度の向上に貢献している。   In particular, the overlap area between the second air vent groove 52 and the second communication hole 53 is smaller due to the relationship between L and r, and the first air vent groove 51 also has a second side edge Since the vane rotor 7 is disposed at the side edge of the communication hole 50, communication with the second air vent groove 52 is immediately interrupted when a slight positional deviation from the most retarded side to the advanced side of the vane rotor 7 occurs. It will be. Further, the inner diameter of the second communication hole 53 is also formed relatively small, which contributes to the improvement of the restriction speed of the communication with the second air vent groove 52.

また、前記各エア抜き溝５１，５２は、巾寸法が約１ｍｍ程度であって断面積が極めて小さく形成されていることから、前記遅角油室９と進角油室１０内の空気を通流させることはできるが、作動油は粘度に拘わらず殆ど通流させることができないような大きさになっている。   Further, since each air vent groove 51, 52 has a width dimension of about 1 mm and a very small cross-sectional area, the air in the retardation oil chamber 9 and the advance oil chamber 10 passes through. Although it can be made to flow, the hydraulic oil is sized so that it can hardly flow regardless of its viscosity.

なお、前記第１、第２エア抜き溝５１，５２は、図４Ｂに示すように、横断面ほぼＶ字形状に形成することも可能であり、このようにすればベーンロータ７の焼結成形時の型抜き性が良好になると共に、断面積を小さくできるので、作動油の通流をさらに制限することが可能になる。
〔本実施形態の作用〕
以下、本実施形態の作用を説明すれば、まず、機関停止時には、図６及び図８に示すように、カムシャフト２に作用する交番トルクによってベーンロータ７が最大遅角位置に相対回転し、この位置でコイルスプリング３２のばね力によってロックピン３０の先端部３０ａがロック穴３１内に係入して、ベーンロータ７を始動に最適な最遅角側の位置にロックする。 The first and second air vent grooves 51, 52 may be formed substantially V-shaped in cross section, as shown in FIG. 4B. In this way, at the time of sintering and forming the vane rotor 7 As the cross-sectional area can be reduced, the flow of hydraulic oil can be further restricted.
[Operation of this embodiment]
Hereinafter, when the operation of the present embodiment will be described, first, at the time of engine stop, as shown in FIGS. 6 and 8, the vane rotor 7 relatively rotates to the maximum retardation position by the alternating torque acting on the camshaft 2, At the position, the tip 30a of the lock pin 30 is engaged in the lock hole 31 by the spring force of the coil spring 32, and the vane rotor 7 is locked in the position on the most retarded side optimum for starting.

かかる機関停止状態が例えば１日間などの比較的長時間継続されていると、この時点で最大容積となっている前記各遅角油室９や最小容積の各進角油室１０及び油圧回路内の作動油が自然にオイルパン４１内に落下して、各油室９、１０や各通路３６、３７などの油圧回路内に空気が流入して滞留する。   When the engine stop state is continued for a relatively long time such as one day, for example, the retarded oil chambers 9 having the largest volume at this time, the advancing oil chambers 10 of the smallest volume, and the hydraulic circuit The hydraulic oil naturally drops into the oil pan 41, and the air flows into the hydraulic circuits such as the oil chambers 9, 10 and the passages 36, 37 and stagnates.

次に、イグニッションスイッチをオン操作して始動が開始されると、つまり、クランキング初期の段階において、コントローラが電磁切換弁３８の電磁コイルへの非通電状態が維持される。これによって、図２に示すように、オイルポンプ３９の吐出通路３９ａと遅角側通路３６を連通させると同時に、進角側通路３７とドレン通路４０を連通させる。   Next, when the ignition switch is turned on to start the start, that is, at the initial stage of the cranking, the controller maintains the non-energized state of the electromagnetic coil of the electromagnetic switching valve 38. As a result, as shown in FIG. 2, the discharge passage 39a of the oil pump 39 and the retard side passage 36 are communicated, and at the same time, the advance side passage 37 and the drain passage 40 are communicated.

このため、オイルポンプ３９から吐出された作動油は、遅角側通路３６などを介して各遅角油室９内に流入して、該各遅角油室９が高圧になる一方、各進角油室１０内の作動油が進角側通路３７を通ってドレン通路４０からオイルパン４１内に排出されて、各進角油室１０内が低圧になる。   For this reason, the hydraulic oil discharged from the oil pump 39 flows into each retardation oil chamber 9 via the retardation side passage 36 etc., and while each retardation oil chamber 9 becomes high in pressure, The hydraulic oil in the angular oil chamber 10 is discharged from the drain passage 40 through the advance side passage 37 into the oil pan 41, and the pressure in each advance oil chamber 10 becomes low.

このとき、前記各遅角油室９や遅角側通路３６などの油圧回路内に溜まった空気は、前記油圧によって押し込まれて圧縮空気となり、前記油圧よりも先に各遅角油室９に圧縮空気として供給されるが、この圧縮空気は、一つの遅角油室９ａから前記第１エア抜き溝５１を通って、第１連通孔５０から大気中へ速やかに排出される。   At this time, the air accumulated in the hydraulic circuits such as the retardation oil chambers 9 and the retardation side passages 36 is pushed into the compressed air by the oil pressure and becomes compressed air, and is added to the retardation oil chambers 9 before the oil pressure. The compressed air is supplied as compressed air, and this compressed air is quickly discharged from the first communication holes 50 to the atmosphere through the first air vent groove 51 from one retarded oil chamber 9a.

このように、前記一つの遅角油室９ａに流入し、また、この遅角油室９ａで形成された圧縮空気は、前記第１エア抜き溝５１を通って第１連通孔５０から大気中に速やかに排出されるため、前記圧縮空気は、第１油孔４１ａからロック穴３１の第１受圧室３３ａに流入することがなくなる。したがって、前記ロックピン３０は、後退移動することなく、先端部３０ａが早期にロック穴３１から抜けだしてロックが解除されることがなくなる。   Thus, the compressed air that has flowed into the one retarded oil chamber 9a and that is formed by the retarded oil chamber 9a passes through the first air vent groove 51 and is released to the atmosphere through the first communication hole 50. Because the compressed air is discharged quickly, the compressed air will not flow into the first pressure receiving chamber 33a of the lock hole 31 from the first oil hole 41a. Therefore, the lock pin 30 does not move backward without the tip end 30a coming out of the lock hole 31 at an early stage, so that the lock is not released.

このため、ベーンロータ７は、かかる機関始動のクランキン初期の時点ではロック状態が維持されて、最遅角の相対回転位置になっていることから、スムーズなクランキングによって良好な始動性が得られることは勿論のこと、ばたつきが抑制されると共に、各ベーン２２〜２６と各シュー８ａ〜８ｅとの間の干渉が抑制される。この結果、斯かる激しい干渉打音の発生を十分に抑制することができる。特に、前記第１ベーン２２と各シュー８ａ８ｂとの間の干渉打音の発生を十分に抑制できる。   For this reason, the vane rotor 7 is maintained in the locked state at the initial stage of cranking of the engine start and is in the relative rotational position of the most retarded angle, so that good starting property is obtained by smooth cranking. Of course, rattling is suppressed and interference between each vane 22 to 26 and each shoe 8a to 8e is suppressed. As a result, it is possible to sufficiently suppress the occurrence of such violent interference sound. In particular, it is possible to sufficiently suppress the generation of the interference sound between the first vane 22 and each shoe 8a 8b.

前記一つの遅角油室９ａから圧縮空気が外部に排出されると同時に、前記ポンプ吐出油圧が前記各油孔１９から各遅角油室９に供給されると共に、この油圧が前記第１油孔４１ａから第１受圧室３３ａ内にも流入して高圧となり、これにより、ロックピン３０が後退動して先端部３０ａがロック穴３１から抜け出して、ベーンロータ７の自由な回転が確保される。   The compressed air is discharged from the one retarded oil chamber 9a to the outside, and at the same time, the pump discharge hydraulic pressure is supplied from the respective oil holes 19 to the respective retarded oil chambers 9, and this hydraulic pressure is supplied to the first oil. The pressure also flows into the first pressure receiving chamber 33a from the hole 41a and becomes high pressure, whereby the lock pin 30 retracts and the tip 30a gets out of the lock hole 31 to ensure free rotation of the vane rotor 7.

したがって、各遅角油室９の容積の拡大状態が維持させることに伴い、ベーンロータ７が、図６及び図８に示すように、反時計方向へ回転した状態となって、第１ベーン２２の一側面が第１シュー８ａの対向側面に当接して、それ以上の反時計方向の回転が規制される。これにより、ベーンロータ７、つまりカムシャフト２は、スプロケット１(リアプレート１３)に対して相対回転角度が最遅角側に維持される。   Therefore, as the expansion state of the volume of each retarded oil chamber 9 is maintained, the vane rotor 7 is turned in the counterclockwise direction as shown in FIGS. One side surface abuts on the opposite side surface of the first shoe 8a to restrict further counterclockwise rotation. Thus, the relative rotation angle of the vane rotor 7, that is, the camshaft 2 with respect to the sprocket 1 (rear plate 13) is maintained at the most retarded side.

次に、機関が例えばアイドリング運転などの所定の機関運転状態に移行した場合は、コントローラから電磁切換弁３８に制御電流が出力されて、吐出通路３９ａと進角側通路３７を連通させると同時に、遅角側通路３６とドレン通路４０を連通させる。これにより、各遅角油室９内の作動油が排出されて低圧になると共に、各進角油室１０に作動油が供給されて内部が高圧になる。このとき、一つの進角油室１０ａから第２油孔４１ｂを介して第２受圧室３３ｂに油圧が供給されることから、この油圧によってロックピン３０はロック穴３１から抜け出した状態が維持される。   Next, when the engine shifts to a predetermined engine operating state such as idling operation, for example, the control current is output from the controller to the electromagnetic switching valve 38 to make the discharge passage 39a communicate with the advance side passage 37 at the same time. The retard side passage 36 and the drain passage 40 are communicated with each other. As a result, the hydraulic oil in each retarding oil chamber 9 is discharged to a low pressure, and the hydraulic oil is supplied to each advancing oil chamber 10 to a high pressure inside. At this time, since the hydraulic pressure is supplied from one advance angle oil chamber 10a to the second pressure receiving chamber 33b through the second oil hole 41b, the lock pin 30 is kept out of the lock hole 31 by this hydraulic pressure. Ru.

このため、ベーンロータ７は、図７，図９に示すように、ハウジング５に対して時計方向へ回転して、第１ベーン２２の他側面が第２シュー８ｂの対向側面に当接して、それ以上の時計方向の回転が規制される。これによって、カムシャフト２のスプロケット１に対する相対回動位相が最進角側に変換される。この結果、吸気弁の開閉タイミングが最進角側に制御されて、かかる運転域における機関の性能を向上させることができる。   Therefore, as shown in FIGS. 7 and 9, the vane rotor 7 rotates clockwise with respect to the housing 5, and the other side surface of the first vane 22 abuts on the opposing side surface of the second shoe 8b. The above clockwise rotation is restricted. Thereby, the relative rotational phase of the camshaft 2 with respect to the sprocket 1 is converted to the most advanced side. As a result, the opening / closing timing of the intake valve is controlled to the most advanced side, and the performance of the engine in such an operating range can be improved.

以上のように、本実施形態では、機関始動のクランキング初期には、油圧回路の遅角側通路３６や遅角油室９内の圧縮空気が、連通機構の第１エア抜き溝５１と第１連通孔５０を介して大気中に速やかに排出されるため、ロックピン３０がロック穴３１から誤って早期に抜け出してロックが解除されることがなくベーンロータ７は安定に最遅角側の相対回転位置に保持される。   As described above, in the present embodiment, at the initial stage of engine cranking, compressed air in the retard side passage 36 of the hydraulic circuit and the retarded oil chamber 9 is transferred to the first air vent groove 51 of the communication mechanism and the first air vent groove 51. (1) Since the lock pin 30 is quickly discharged to the atmosphere through the communication hole 50, the lock pin 30 is not accidentally pulled out of the lock hole 31 at an early stage, and the lock is not released. It is held in the rotational position.

この結果、カムシャフト２に発生する交番トルクなどに起因したベーンロータ７のばたつきが抑制されると共に、各ベーン２２〜２６や各シュー８ａ〜８ｅとの干渉による打音(騒音)の発生を十分に抑制することができる。   As a result, fluttering of the vane rotor 7 caused by the alternating torque and the like generated in the camshaft 2 is suppressed, and the generation of hitting noise (noise) due to the interference with the vanes 22 to 26 and the shoes 8a to 8e is sufficient. It can be suppressed.

また、前記機関の始動初期(クランキング初期)にオイルポンプ３９から吐出された油圧によって油圧回路内で圧縮された空気は、油圧回路側のクリアランスなどによって前記進角側通路３７に流入して進角油室１０にも供給されるおそれがあるが、この一つの進角油室１０ａに供給された圧縮空気は、前述した第２エア抜き溝５２から第２連通孔５３を通って大気中に排出される。このため、前記一つの進角油室１０ａから第２油孔４１ｂを介して第２受圧室３３ｂに流入することがなくなるので、この状態においても、ロックピン３０のロック穴３１からの早期の抜け出しによるロック解除を抑制することが可能になる。   Further, the air compressed in the hydraulic circuit by the hydraulic pressure discharged from the oil pump 39 at the initial stage of engine start (early cranking) flows into the advance side passage 37 by the clearance on the hydraulic circuit side, etc. The compressed air supplied to this one advance angle oil chamber 10a may also be supplied to the angular oil chamber 10, from the above-described second air vent groove 52 to the atmosphere through the second communication hole 53. Exhausted. For this reason, since it does not flow into the 2nd pressure receiving chamber 33b from the said one advance angle oil chamber 10a via the 2nd oil hole 41b, also in this state, the early removal from the lock hole 31 of the lock pin 30 is carried out It becomes possible to suppress the lock release by

特に、本実施形態では、前述した機関の始動開始後に、各油室９，１０内のエア抜きが完了した後に、ロック機構によるロックが解除されて遅角油室９内の油圧によって前記ベーンロータ７が、進角側へ僅かに相対回転すると、図７及び図９に示すように、前記第１エア抜き溝５１と第２エア抜き溝５２がフロントプレート１２の内側面１２ｃによって速やかに閉止されることから、前記各エア抜き溝５１，５２からのエアの排出作用はなくなる。   In particular, in the present embodiment, after air release in each oil chamber 9, 10 is completed after the start of the engine described above, the lock by the lock mechanism is released and the vane rotor 7 is released by the oil pressure in the retarded oil chamber 9. As shown in FIGS. 7 and 9, the first air vent groove 51 and the second air vent groove 52 are quickly closed by the inner side surface 12 c of the front plate 12 when the relative rotation slightly advances to the advance side. Thus, the action of discharging the air from the air vent grooves 51, 52 is eliminated.

つまり、前記ベーンロータ７が僅かに進角側へ相対回転してフロントプレート１２との周方向へ相対的に位置ずれが生じると、前述した特異な構成によって、前記第１エア抜き溝５１と第１連通孔５０の連通と、第２エア抜き溝５２と第２連通孔５３との連通が即座に遮断されることから、前記各油室９，１０に供給された作動油が前記各エア抜き溝５１，５２や各連通孔５０、５３から大気に排出することがない。   That is, when the vane rotor 7 rotates slightly relative to the advance side and a positional deviation occurs in the circumferential direction relative to the front plate 12, the first air vent groove 51 and the first air bleed groove 51 and the Since the communication between the communication hole 50 and the communication between the second air vent groove 52 and the second communication hole 53 is immediately interrupted, the hydraulic oil supplied to the oil chambers 9 and 10 is the air vent groove It does not discharge to the atmosphere from 51, 52 and each communication hole 50, 53.

したがって、作動油によるベーンロータ７の進角側への作動応答性が向上して、バルブタイミング制御の良好な応答性を確保できる。
〔第２実施形態〕
図１０及び図１１は本発明の第２実施形態を示し、第１実施形態の構造を前提として、前記ロータ部２１側の第１、第２エア抜き溝５１、５２と、フロントプレート１２側の第１、第２連通孔５０、５３の他に、他の４つの遅角油室９と大気を連通する複数のエア抜き溝を形成したものである。 Therefore, the operation response to the advance side of vane rotor 7 by hydraulic oil improves, and the good response of valve timing control can be secured.
Second Embodiment
10 and 11 show a second embodiment of the present invention, and based on the structure of the first embodiment, the first and second air vent grooves 51 and 52 on the side of the rotor portion 21 and the side on the front plate 12 are shown. In addition to the first and second communication holes 50 and 53, a plurality of air vent grooves for communicating the atmosphere with the other four retarded oil chambers 9 are formed.

すなわち、前記ロータ部２１の一端面２１ｂに、他のベーン２３〜２６の一側に各遅角油室９に連通する４つのエア抜き溝５４〜５７が形成されていると共に、フロントプレート１２の前記各エア抜き溝５４〜５７に対応した位置に小径な連通孔５８〜６１が貫通形成されている。この各エア抜き溝５４〜５７は、前記第１エア抜き溝５１と同じ構造であって、断面積も同じであるが、前記各連通孔５８〜６１は、前記第２連通孔５３の内径と同じく大きさに形成されている。   That is, four air vent grooves 54 to 57 communicating with the respective retarded oil chambers 9 are formed on one side of the other vanes 23 to 26 on one end face 21 b of the rotor portion 21, and Small diameter communication holes 58 to 61 are formed at positions corresponding to the air vent grooves 54 to 57, respectively. The air vent grooves 54 to 57 have the same structure as the first air vent groove 51 and the same cross sectional area, but the communication holes 58 to 61 have the same inner diameter as the second communication hole 53. It is also sized.

したがって、この実施形態によれば、第１実施形態と同じく機関の始動初期において、遅角側通路３６などの油圧回路と他の遅角油室９からの圧縮空気を速やかに大気に排出することができる。したがって、各遅角油室９内での油圧によってベーンロータ７の最遅角側への相対回転位置の保持性を向上させることが可能になる。   Therefore, according to this embodiment, similarly to the first embodiment, compressed air from the hydraulic circuit such as the retard side passage 36 and the other retard oil chambers 9 is promptly discharged to the atmosphere at the initial stage of starting the engine. Can. Therefore, the oil pressure in each retardation oil chamber 9 makes it possible to improve the retention of the relative rotational position of the vane rotor 7 on the most retarded side.

また、本実施形態では、前記第１連通孔５０を、ロックピン３０の摺動性を確保するための空気抜き孔を利用したが、これに限定されるものでなく、第２連通孔５３と同じく、前記空気抜き孔とは別個に小径な連通孔を形成することも可能である。
〔第３実施形態〕
図１２は第３実施形態を示し、第２実施形態における前記ロータ部２１の一端面２１ｂに形成された５つのエア抜き溝とフロントプレート１２に形成された５つの連通孔をそれぞれ４つとしたものである。 Further, in the present embodiment, although the air vent hole for securing the slidability of the lock pin 30 is used as the first communication hole 50, the present invention is not limited to this, the same as the second communication hole 53. It is also possible to form a small diameter communication hole separately from the air vent hole.
Third Embodiment
FIG. 12 shows a third embodiment, in which five air vent grooves formed on one end face 21b of the rotor portion 21 and five communication holes formed on the front plate 12 in the second embodiment are respectively four. It is.

つまり、第１実施形態における第１、第２エア抜き溝５１，５２と第１、第２連通孔５０，５３の他に、他の遅角油室９に連通する第２実施形態における第３、第４エア抜き溝５４、５７が形成されていると共に、これらに対応してフロントプレート１２に第３、第４に小径な連通孔５８、６１が貫通形成されている。この各エア抜き溝５４、５７は、前記第１エア抜き溝５１と同じ構造であって、断面積も同じであるが、前記各連通孔５８、６１は、前記第２連通孔５３の内径と同じく大きさに形成されている。   That is, in addition to the first and second air vent grooves 51 and 52 and the first and second communication holes 50 and 53 in the first embodiment, the third embodiment in the second embodiment communicates with another retarded oil chamber 9. The fourth air vent grooves 54, 57 are formed, and correspondingly, third and fourth small-diameter communication holes 58, 61 are formed through the front plate 12 so as to pass therethrough. The air vent grooves 54 and 57 have the same structure as the first air vent groove 51 and the same cross sectional area, but the communication holes 58 and 61 have the same inner diameter as the second communication hole 53. It is also sized.

したがって、この実施形態によれば、前記各実施形態と同じく機関の始動初期において、遅角側通路３６などの油圧回路と他の遅角油室９からの圧縮空気を速やかに大気に排出することができる。したがって、各遅角油室９内での油圧によってベーンロータ７の最遅角側への相対回転位置の保持性を向上させることが可能になる。   Therefore, according to this embodiment, the compressed air from the hydraulic circuit such as the retard side passage 36 and the other retard oil chambers 9 is promptly discharged to the atmosphere at the initial stage of starting the engine as in the above embodiments. Can. Therefore, the oil pressure in each retardation oil chamber 9 makes it possible to improve the retention of the relative rotational position of the vane rotor 7 on the most retarded side.

また、本実施形態では、前記第１連通孔５０を、ロックピン３０の摺動性を確保するための空気抜き孔を利用したが、これに限定されるものでなく、第２連通孔５３と同じく、前記空気抜き孔とは別個に小径な連通孔を形成することも可能である。
〔第４実施形態〕
図１３Ａ，Ｂは第４実施形態を示し、第１実施形態を基本構成として、前記第２エア抜き溝５２の長さを短く形成して、ベーンロータ７が最遅角位置にある場合に、他端部５２ｂの前記第２連通孔５３に臨む長さＬを第２連通孔５３の半径ｒ長さよりもさらに短く形成して両者５２ｂ、５３の重合面積、つまり、オーバーラップ領域をさらに小さくしたものである。 Further, in the present embodiment, although the air vent hole for securing the slidability of the lock pin 30 is used as the first communication hole 50, the present invention is not limited to this, the same as the second communication hole 53. It is also possible to form a small diameter communication hole separately from the air vent hole.
Fourth Embodiment
FIGS. 13A and 13B show the fourth embodiment, in which the second air vent groove 52 has a short length and the vane rotor 7 is at the most retarded position, with the first embodiment as a basic configuration. The length L of the end 52b facing the second communication hole 53 is made shorter than the radius r of the second communication hole 53 to make the overlapping area of the two 52b and 53, ie, the overlap region smaller. It is.

したがって、この実施形態によれば、前記他端部５２ｂと第２連通孔５３とのオーバーラップ領域を小さくすることによって、前記機関始動時における良好なエア抜き効果を確保できることは勿論のこと、前記ベーンロータ７が進角側へ僅かに相対回転した際には、前記他端部５２ｂがフロントプレート１２によって即座に遮断されて、他端部５２ｂと第２連通孔５３との連通がさらに速やかに規制される。したがって、作動油の大気への排出をさらに抑制することができる。
〔第５実施形態〕
図１４は第５実施形態を示し、前記第２エア抜き溝５２の基本形状は第１実施形態と同じく他端部５２ｂの第２連通孔５３に臨む長さＬは第２連通孔５３の半径ｒ長さよりも短く形成されているが、異なるところは、他端部５２ｂの形状を先端先細り状の流線形状、つまり放物線状に形成したものである。 Therefore, according to this embodiment, by reducing the overlapping area between the other end 52b and the second communication hole 53, it is needless to say that a good air bleeding effect at the time of starting the engine can be secured. When the vane rotor 7 rotates slightly relative to the advance side, the other end 52b is immediately shut off by the front plate 12, and the communication between the other end 52b and the second communication hole 53 is restricted more rapidly. Be done. Therefore, the discharge of hydraulic oil to the atmosphere can be further suppressed.
Fifth Embodiment
FIG. 14 shows the fifth embodiment, and the basic shape of the second air vent groove 52 is the same as the first embodiment, and the length L facing the second communication hole 53 of the other end 52b is the radius of the second communication hole 53. Although it is formed shorter than the r length, the difference is that the shape of the other end 52b is formed in a tapered streamline shape, that is, a parabolic shape at the tip.

したがって、この実施形態では、前記他端部５２ｂの特殊形状によってベーンロータ７の進角側への相対回転直後から第２連通孔５３との連通を遮断することができる。したがって、この実施形態でも、作動油の大気への排出をさらに抑制することができる。   Therefore, in this embodiment, communication with the second communication hole 53 can be interrupted immediately after relative rotation to the advancing side of the vane rotor 7 by the special shape of the other end 52b. Therefore, also in this embodiment, the discharge of hydraulic oil to the atmosphere can be further suppressed.

本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、バルブタイミング制御装置を排気弁側に適用した場合も、機関始動時には、ベーンロータ７が例えば最進角側に相対回転している際にも、圧縮空気の排出によってベーンロータ７のばたつきや各シューとの干渉を効果的に抑制することが可能になる。   The present invention is not limited to the configurations of the above-described embodiments. For example, even when the valve timing control device is applied to the exhaust valve side, the vane rotor 7 relatively rotates, for example, to the most advanced angle side at engine startup. Also in this case, it is possible to effectively suppress the fluttering of the vane rotor 7 and the interference with each shoe by discharging the compressed air.

１…スプロケット
２…カムシャフト
３…位相変換機構
４…ロック機構
５…ハウジング
７…ベーンロータ
８ａ〜８ｅ…第１〜第４シュー
９…遅角油室（遅角作動室）
１０…進角油室（進角作動室）
１１…ハウジング本体
１２…フロントプレート(プレート)
１３…リアプレート
１４…ボルト
１８…進角側油溝
１９…遅角側油孔
２１…ロータ部
２２…第１ベーン
２３〜２６…第２〜第５ベーン
２９…摺動用孔
３０…ロックピン
３１…ロック穴
３２…コイルスプリング(付勢部材)
３３ａ・３３ｂ…第１、第２受圧室
３５…切欠溝
３６…遅角側通路
３７…進角側通路
３８…電磁切換弁
３９…オイルポンプ
４０…ドレン通路
５０・５８・５９・６０・６１…連通孔
５１・５２・５４・５５・５６・５７…エア抜き溝(連通溝)
Ｌ…他端部の連通孔に臨む長さ
ｒ…連通孔の半径長さ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sprocket 2 ... Camshaft 3 ... Phase conversion mechanism 4 ... Locking mechanism 5 ... Housing 7 ... Vane rotor 8a-8e ... 1st-4th shoes 9 ... Retardation oil chamber (retard operation chamber)
10 ... Advance oil chamber (advance operation chamber)
11 ... housing body 12 ... front plate (plate)
Reference Signs List 13 rear plate 14 bolt 18 advance side oil groove 19 retard side oil hole 21 rotor portion 22 first vane 23 to 26 second to fifth vane 29 sliding hole 30 lock pin 31 ... Lock hole 32 ... Coil spring (biasing member)
33a, 33b: first and second pressure receiving chamber 35: notched groove 36: retarding side passage 37: advancing side passage 38: electromagnetic switching valve 39: oil pump 40: drain passage 50, 58, 59, 60, 61 Communication hole 51, 52, 54, 55, 56, 57 ... Air vent groove (communication groove)
L: Length facing the communication hole at the other end r: Radial length of the communication hole

Claims (1)

クランクシャフトから回転力が伝達され、内周面に複数のシューが突設されたハウジングと、
前記ハウジングの内部に相対回転自在に収容されている共に、カムシャフトの一端部に固定されたロータ部及び該ロータ部の外周面から放射状に設けられたベーンと、を有し、前記各シューと協働してハウジング内部に遅角作動室と進角作動室を隔成するベーンロータと、
前記ハウジングに対して前記ベーンロータの相対回転位置をロックするか、または、少なくとも前記進角作動室からの油圧によって前記ベーンロータのロックを解除するロック機構と、
を備え、
機関の始動時に前記遅角作動室に油圧が供給されて、前記ロック機構が前記ハウジングに対して前記ベーンロータの相対回転位置を最遅角側の相対回転位置でロックしている状態において、前記進角作動室内に供給された空気を大気に排出可能な連通機構を有し、
前記連通機構は、ロックが解除されて前記ベーンロータが所定角度だけ相対回転した際には、前記進角作動室と大気との連通が規制されるように構成されていることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。 A housing in which a rotational force is transmitted from a crankshaft and a plurality of shoes are provided on an inner peripheral surface,
A rotor portion relatively rotatably accommodated inside the housing, and a rotor portion fixed to one end portion of the camshaft and a vane provided radially from an outer peripheral surface of the rotor portion; A vane rotor that cooperates to define a retarding operation chamber and an advancing operation chamber inside the housing;
A locking mechanism which locks the relative rotational position of the vane rotor with respect to the housing, or at least unlocks the vane rotor by hydraulic pressure from the advance operation chamber;
Equipped with
The hydraulic pressure is supplied to the retarding operation chamber at the time of starting the engine, and the advancing is performed in a state where the lock mechanism locks the relative rotational position of the vane rotor with respect to the housing at the relative rotational position on the most retarded side. A communication mechanism capable of discharging the air supplied into the angular working chamber to the atmosphere,
The internal combustion engine is characterized in that when the lock is released and the vane rotor relatively rotates by a predetermined angle, the communication between the advance operation chamber and the atmosphere is restricted. Valve timing control device.
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