JPH11311109A - Valve on-off timing controller - Google Patents

Valve on-off timing controller

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JPH11311109A
JPH11311109A JP11884198A JP11884198A JPH11311109A JP H11311109 A JPH11311109 A JP H11311109A JP 11884198 A JP11884198 A JP 11884198A JP 11884198 A JP11884198 A JP 11884198A JP H11311109 A JPH11311109 A JP H11311109A
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rotation
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rotation transmitting
rotor
valve
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Shigeru Nakajima
滋 中嶋
Katsuhiko Eguchi
勝彦 江口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent any increment in the manufacturing cost of a valve on-off timing controller and the malfumctioning of a locking member from occurring by making any shearing load so as not to act on a lock pin when locking by a locking member. SOLUTION: A locking member which is stored in rotary shafts (a camshaft and an inner rotor 20) or rotation transmitting member (an outer rotor and so on), and when in the specified relative phase between the rotary shaft 20 and the rotation transmitting member 39, and holds the relative phase between the rotary shaft 20 and the rotation transmitting member 30 by way of engaging with these elements 30 and 20 in the circumferential direction is composed of installing a piston part 81a being fitted in a storage hole to be formed in the rotary shaft or the rotation transmitting member and shiftable in the storage hole according to pressure in a pressure chamber to be formed in a bottom part of the storage hole, a regulating part 81b being connected to this piston part and being fitted in a circumferential clearance part 61 lying between a first stage part 25 of an outer circumference of the rotary shaft and a second stage part 23 of an inner circumference of the rotation transmitting member according to a movement of a piston part and capable of regulating a rotation to the other side in the circumferential direction to the rotation transmitting member 30 of the rotary shaft.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の動弁装
置において吸気弁又は排気弁の開閉時期を制御するため
に使用される弁開閉時期制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve timing control device for controlling the timing of opening or closing an intake valve or an exhaust valve in a valve train of an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の弁開閉時期制御装置の1つとし
て、内燃機関のシリンダヘッドに回転自在に組付けられ
る弁開閉用の回転軸(カムシャフトとこれに一体的に設
けた内部ロータからなる)に所定範囲で相対回転可能に
外装されクランク軸からの回転動力が伝達される回転伝
達部材と、前記回転軸に取り付けられたベーンと、前記
回転軸と前記回転伝達部材との間に形成され前記ベーン
によって進角用室と遅角用室とに二分される流体圧室
と、前記進角用室に流体を給排する第1流体通路と、前
記遅角用室に流体を給排する第2流体通路と、前記回転
伝達部材に形成され内部に前記回転軸に向けてばね付勢
されたロックピンを収容する退避孔と、前記回転軸に形
成され前記回転軸と前記回転伝達部材の相対位相が所定
の位相で前記退避孔と同期したとき前記ロックピンの頭
部が嵌入される受容孔と、この受容孔に流体を給排する
第3流体通路とを備えたものがあり、例えば特開平1−
92504号公報や実開平2−50105号公報に開示
されている。
2. Description of the Related Art As one type of valve opening / closing timing control device of this type, a valve opening / closing rotary shaft (camshaft and an internal rotor integrally provided therewith) which is rotatably mounted on a cylinder head of an internal combustion engine. Formed between the rotation shaft and the rotation transmission member, the rotation transmission member being externally rotatably rotatable within a predetermined range and transmitting rotation power from a crankshaft, a vane attached to the rotation shaft, and the rotation transmission member. A fluid pressure chamber divided into an advance chamber and a retard chamber by the vane, a first fluid passage for supplying and discharging fluid to the advance chamber, and a fluid supply and exhaust to the retard chamber. A second fluid passage, a retraction hole formed in the rotation transmitting member and accommodating therein a lock pin spring-biased toward the rotation shaft, a rotation hole formed in the rotation shaft, and the rotation transmission member. The evacuation hole has a relative phase of a predetermined phase. A receiving hole which the head of the lock pin when the synchronization is fitted, there is one having a third fluid passage for supplying and discharging fluid into the receiving hole, for example, JP-1-
No. 92504 and Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-50105.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記した各公報に開示
されている弁開閉時期制御装置においては、ロックピン
の頭部が受容孔に嵌入することにより回転軸と回転伝達
部材の相対位相が保持され、ロックピンの受容孔への嵌
入時に、ロックピンには退避孔に収容される部分と頭部
との境界部位に剪断荷重が作用し、該剪断荷重はカムシ
ャフトに作用する変動トルクにより繰り返し作用する。
このため、ロックピン及び受容孔には、この剪断荷重に
耐えるだけの強度を確保するための浸炭焼入れ等の熱処
理等が必要となり、当該弁開閉時期制御装置の製造コス
トが嵩むという問題があった。
In the valve timing control devices disclosed in the above publications, the relative phase between the rotating shaft and the rotation transmitting member is maintained by fitting the head of the lock pin into the receiving hole. When the lock pin is fitted into the receiving hole, a shear load is applied to the lock pin at the boundary between the portion accommodated in the evacuation hole and the head, and the shear load is repeatedly generated by the fluctuating torque applied to the camshaft. Works.
For this reason, the lock pin and the receiving hole require heat treatment such as carburizing and quenching to secure the strength enough to withstand the shear load, and there is a problem that the manufacturing cost of the valve timing control apparatus is increased. .

【0004】また、更に上記したようにロックピンに繰
り返しの剪断荷重が作用することから、該剪断荷重によ
り退避孔内周面が摩耗及び変形し、ロックピンの摺動が
阻害されてロックピンの作動不良が発生する恐れがあっ
た。
Further, as described above, since a repeated shearing load acts on the lock pin, the inner peripheral surface of the evacuation hole is worn and deformed by the shearing load, so that the sliding of the lock pin is hindered and the lock pin is prevented from sliding. There was a risk of malfunction.

【0005】それゆえ、本発明は当該弁開閉時期制御装
置において、ロック部材によるロック時に剪断荷重がロ
ックピンに作用しないようにして、当該弁開閉時期制御
装置の製造コストの増大及びロック部材の作動不良の発
生を防止することを、その課題とする。
Accordingly, the present invention provides a valve timing control apparatus in which a shearing load does not act on a lock pin when locking by a lock member, thereby increasing the manufacturing cost of the valve timing control apparatus and operating the lock member. The problem is to prevent the occurrence of defects.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に講じた本発明の技術的手段は、内燃機関のシリンダヘ
ッドに回転自在に組付けられる弁開閉用の回転軸と、該
回転軸に所定範囲で相対回転可能に外装される回転伝達
部材と、前記回転軸又は前記回転伝達部材の一方に設け
られたベーンと、前記回転軸と前記回転伝達部材との間
に形成され前記ベーンによって進角用室と遅角用室とに
二分される流体圧室と、前記進角用室に流体を給排する
第1流体通路と、前記遅角用室に流体を給排する第2流
体通路と、前記回転軸又は前記回転伝達部材に収容され
て前記回転軸と前記回転伝達部材との所定の相対位相の
時に前記回転伝達部材又は前記回転軸に周方向に係合し
て前記回転軸と前記回転伝達部材との相対位相を保持す
るロック部材とを備えて、内燃機関の吸気弁又は排気弁
の開閉時期を制御するために使用される弁開閉時期制御
装置において、前記回転軸の前記回転伝達部材に対する
周方向一方側への回転が前記回転軸に形成されたストッ
パ部が前記回転伝達部材に当接することにより規制され
るようにし、前記回転軸の外周に周方向他方側に向けら
れた第1段部を設けると共に、前記回転伝達部材の内周
に前記第1段部に対向するように周方向一方側に向けら
れ前記ストッパ部の当接時に前記第1段部との間に所定
の周方向間隙部を形成する第2段部を設け、前記ロック
部材を前記回転軸又は前記回転伝達部材に形成される収
容孔に嵌入されて該収容孔底部に形成される圧力室の圧
力に応じて前記収容孔内を移動可能なピストン部と、該
ピストン部に連結され前記ピストン部の移動に応じて前
記周方向間隙部に嵌入して前記回転軸の前記回転伝達部
材に対する周方向他方側への回転を規制可能な規制部と
を備えた構成としたことである。
Means for Solving the Problems The technical means of the present invention taken to solve the above problems is a rotating shaft for opening and closing a valve rotatably mounted on a cylinder head of an internal combustion engine, and a rotating shaft for the valve. A rotation transmitting member which is provided so as to be relatively rotatable in a predetermined range, a vane provided on one of the rotation shaft or the rotation transmission member, and a vane formed between the rotation shaft and the rotation transmission member and advanced by the vane. A fluid pressure chamber divided into a chamber for horn and a chamber for retard, a first fluid passage for supplying / discharging the fluid to the advance chamber, and a second fluid passage for supplying / discharging the fluid to the retard chamber And the rotation shaft or the rotation shaft that is housed in the rotation shaft or the rotation transmission member and circumferentially engages with the rotation transmission member or the rotation shaft at a predetermined relative phase between the rotation shaft and the rotation transmission member. A lock member for maintaining a relative phase with the rotation transmitting member. In the valve timing control apparatus used to control the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine, rotation of the rotating shaft to one side in a circumferential direction with respect to the rotation transmitting member is formed on the rotating shaft. The stopper portion is restricted by being brought into contact with the rotation transmitting member, and a first step portion directed to the other side in the circumferential direction is provided on the outer periphery of the rotation shaft, and on the inner periphery of the rotation transmission member. A second step portion which is directed to one side in the circumferential direction so as to face the first step portion and forms a predetermined circumferential gap with the first step portion when the stopper portion comes into contact with the first step portion; A piston that is fitted into a receiving hole formed in the rotation shaft or the rotation transmitting member and that can move in the receiving hole according to the pressure of a pressure chamber formed in the bottom of the receiving hole; The piston connected to the part Is moved that a structure in which a said regulation capable regulating unit rotation of the relative rotation transmission member to the other circumferential side of said rotary shaft fitted into the circumferential gap in accordance with the.

【0007】上記した手段によれば、ロック部材の規制
部が第1段部と第2段部との間の周方向間隙部に嵌入さ
れることにより、回転軸と回転伝達部材の相対位相が保
持される。この時、規制部は第1段部と第2段部との間
で周方向に挟圧され、剪断荷重を受けることがないの
で、剪断強度向上の為の処理等が不要となると共に、ピ
ストン部を収容する収容孔内周に変形及び摩耗が発生す
ることが防止される。
According to the above-described means, the relative phase between the rotation shaft and the rotation transmitting member is set by inserting the regulating portion of the lock member into the circumferential gap between the first step portion and the second step portion. Will be retained. At this time, the restricting portion is pinched in the circumferential direction between the first step portion and the second step portion, and does not receive a shear load. Deformation and wear are prevented from occurring on the inner periphery of the accommodation hole that accommodates the portion.

【0008】上記した手段において、前記ロック部材は
前記回転伝達部材に収容され、円筒状を呈する前記ピス
トン部が前記回転伝達部材に軸方向に形成される収容孔
に軸方向に移動可能に且つ前記圧力室に向けてばね付勢
されて嵌挿されていると共に、前記規制部は径方向に延
在する連結部を介して前記ピストン部に連結されて前記
ピストン部の移動に応じて軸方向に移動可能とされてい
ることが望ましい。更に、前記回転軸は、前記シリンダ
ヘッドに回転自在に支持されたカムシャフトと、このカ
ムシャフトの先端部に一体的に設けた内部ロータからな
り、前記回転伝達部材は、前記内部ロータを収容する外
部ロータ、フロントプレート及びリアプレートとからな
り、前記第1段部及び前記第2段部が夫々前記内部ロー
タの外周及び前記外部ロータの内周に形成されていると
共に、前記収容孔が形成される前記外部ロータに前記ロ
ック部材が収容されていることが望ましい。
In the above means, the lock member is housed in the rotation transmitting member, and the cylindrical piston portion is axially movable in a housing hole formed in the rotation transmitting member in the axial direction. The restricting portion is connected to the piston portion via a connecting portion extending in the radial direction, and is axially moved in accordance with the movement of the piston portion. It is desirable to be able to move. Further, the rotation shaft includes a cam shaft rotatably supported by the cylinder head, and an internal rotor integrally provided at a tip end of the cam shaft, and the rotation transmitting member accommodates the internal rotor. An outer rotor, a front plate, and a rear plate, wherein the first step portion and the second step portion are formed on an outer periphery of the inner rotor and an inner periphery of the outer rotor, respectively, and the accommodation hole is formed. Preferably, the lock member is accommodated in the external rotor.

【0009】また、上記した手段において、前記ベーン
は前記回転軸の外周から径方向に延在するように一体に
設けられており、前記ベーンの径方向内端に前記ストッ
パ部が周方向一方側に突設されていることが望ましい。
In the above means, the vane is integrally provided so as to extend in a radial direction from an outer periphery of the rotary shaft, and the stopper portion is provided at a radially inner end of the vane on one side in a circumferential direction. It is desirable to be protruded.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明に従った弁開閉時期
制御装置の一実施形態を図面に基づき、説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a valve timing control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】図1及び図2に示した弁開閉時期制御装置
は、内燃機関のシリンダヘッド70に回転自在に支持さ
れたカムシャフト10とこれの先端部(図1の左端)に
一体的に組付けた内部ロータ20とからなる弁開閉用の
回転軸と、カムシャフト10及び内部ロータ20に所定
範囲で相対回転可能に外装された外部ロータ30、フロ
ントプレート40、リアプレート50及びリアプレート
50の外周に一体的に設けたタイミングスプロケット5
1から成る回転伝達部材と、内部ロータ20の外周に一
体的に設けた4枚のベーン20aと、外部ロータ30に
組付けたロック機構(位相保持機構)80によって構成
されている。尚、タイミングスプロケット51には、周
知のように、図示省略したクランク軸からクランクスプ
ロケットとタイミングチェーンを介して図2の時計方向
に回転動力が伝達されるように構成されている。
The valve timing control apparatus shown in FIGS. 1 and 2 is integrally assembled with a camshaft 10 rotatably supported by a cylinder head 70 of an internal combustion engine and a tip end thereof (left end in FIG. 1). A rotation shaft for opening and closing a valve, which is provided with an internal rotor 20 attached thereto, and an outer rotor 30, a front plate 40, a rear plate 50, and a rear plate 50 which are externally rotatable relative to the camshaft 10 and the internal rotor 20 within a predetermined range. Timing sprocket 5 provided integrally on the outer periphery
1, four vanes 20 a integrally provided on the outer periphery of the inner rotor 20, and a lock mechanism (phase holding mechanism) 80 attached to the outer rotor 30. As is well known, the timing sprocket 51 is configured to transmit rotational power clockwise in FIG. 2 from a crankshaft (not shown) via a crank sprocket and a timing chain.

【0012】カムシャフト10は、吸気弁を開閉する図
示しない周知のカムを有していて、内部にはカムシャフ
ト10の軸方向に延びる遅角通路11及び進角通路12
が設けられている。進角通路12は、カムシャフト10
に設けた取付ボルト16用の取付孔内に形成されてい
て、カムシャフト10に設けた径方向の通路13及び環
状溝14とシリンダヘッド70に設けた接続通路72を
通して制御弁90の接続ポート91bに接続されてい
る。遅角通路11は、カムシャフト10に設けた環状溝
15とシリンダヘッド70に設けた接続通路71を介し
て制御弁90の接続ポート91aに接続されている。
The camshaft 10 has a well-known cam (not shown) for opening and closing the intake valve, and has therein a retard passage 11 and an advance passage 12 extending in the axial direction of the camshaft 10.
Is provided. The advance passage 12 is provided in the camshaft 10.
The connecting port 91b of the control valve 90 is formed in a mounting hole for the mounting bolt 16 provided in the camshaft 10 and passes through the radial passage 13 and the annular groove 14 provided in the camshaft 10 and the connecting passage 72 provided in the cylinder head 70. It is connected to the. The retard passage 11 is connected to the connection port 91 a of the control valve 90 via the annular groove 15 provided in the camshaft 10 and the connection passage 71 provided in the cylinder head 70.

【0013】制御弁90は、ソレノイド92へ通電する
ことによりハウジング内に軸方向に移動可能に嵌挿され
たスプール91をスプリング93に抗して図1の左方向
へ移動できるものであり、非通電時には当該内燃機関に
よって駆動されるオイルポンプPに接続された供給ポー
ト91cが接続ポート91aに連通すると共に、接続ポ
ート91bが排出ポート91dに連通するように、また
通電時には供給ポート91cが接続ポート91bに連通
すると共に、接続ポート91aが排出ポート91dに連
通するように構成されている。このため、制御弁90の
ソレノイド92の非通電時には遅角通路11に作動油が
供給され、ソレノイド92の通電時には進角通路12に
作動油が供給され、ソレノイド92への通電が図示しな
い制御装置によりデューティ制御される。
The control valve 90 is capable of moving a spool 91 inserted in the housing movably in the axial direction to the left in FIG. 1 against a spring 93 by supplying a current to a solenoid 92. When energized, the supply port 91c connected to the oil pump P driven by the internal combustion engine communicates with the connection port 91a, and the connection port 91b communicates with the discharge port 91d. The connection port 91a communicates with the discharge port 91d while communicating with the discharge port 91b. For this reason, when the solenoid 92 of the control valve 90 is not energized, hydraulic oil is supplied to the retard passage 11, and when the solenoid 92 is energized, hydraulic oil is supplied to the advance passage 12. Is used to control the duty.

【0014】内部ロータ20は、本実施形態においては
樹脂材により成形されており、単一の取付ボルト16に
よってカムシャフト10に一体的に固着されていて、4
枚の各ベーン20aをその外周に一体に有している。更
に、内部ロータ20は、カムシャフト10及び内部ロー
タ20と外部ロータ30の相対位相が後述する所定の位
相(最大遅角位置)で同期したとき後述する外部ロータ
30の突部31の内周に形成される第2段部33とその
対向面25aとの間に周方向間隙部61を形成するよう
に径方向に拡径された第1段部25(図4参照)と、各
ベーン20aによって区画された進角用室R1に進角通
路12から作動油を給排するように進角通路12と各進
角用室R2を連通する通路23と、カムシャフト10の
先端面に対向する側の一端面に形成され遅角通路11に
連通する環状溝21と、該環状溝21から軸方向に他端
面側に延びる4つの通路22と、各ベーン20aによっ
て区画された遅角用室R2に遅角通路11から作動油を
環状溝21及び通路22を通して給排するように各通路
22と各遅角用室R2を連通する通路24を有してい
る。尚、第1段部25は対向面25aが進角側(図2に
おいて、時計方向側)を向くように形成され、また図4
に示すように、第1段部25の軸方向リアプレート50
側には遅角側(図2において、反時計方向)に切欠き部
26が形成されている。
In the present embodiment, the internal rotor 20 is formed of a resin material, and is integrally fixed to the camshaft 10 by a single mounting bolt 16.
Each of the vanes 20a is integrally provided on the outer periphery thereof. Further, when the relative phase between the camshaft 10 and the internal rotor 20 and the external rotor 30 is synchronized at a predetermined phase (maximum retard position), which will be described later, the internal rotor 20 moves to the inner periphery of a protrusion 31 of the external rotor 30 which will be described later. The first step 25 (see FIG. 4), which is radially expanded so as to form a circumferential gap 61 between the formed second step 33 and the opposing surface 25 a, and each vane 20 a A passage 23 communicating the advance passage 12 and each advance chamber R2 so as to supply and discharge the working oil from the advance passage 12 to the divided advance chamber R1, and a side facing the tip end surface of the camshaft 10. An annular groove 21 formed on one end face of the annular groove 21 and communicating with the retard passage 11, four passages 22 extending from the annular groove 21 to the other end face side in the axial direction, and a retard chamber R 2 partitioned by the vanes 20 a. The hydraulic oil is supplied from the retard passage 11 to the annular groove 21 and And a passage 24 communicating the respective retarded angle chamber R2 and the passages 22 to supply and discharge through the road 22. The first step 25 is formed so that the opposing surface 25a faces the advance side (clockwise in FIG. 2).
As shown in the figure, the axial rear plate 50 of the first step 25
On the side, a notch 26 is formed on the retard side (counterclockwise in FIG. 2).

【0015】外部ロータ30は、本実施形態においては
樹脂材により成形されており、内部ロータ20の外周に
所定範囲で相対回転可能に組付けられていて、その両側
にはフロントプレート40とリアプレート50が接合さ
れ、貫通孔32を貫通する4本の図示しない連結ボルト
によって一体的に連結されている。また、外部ロータ3
0の内周には所定の周方向間隔で4個の突部31が径方
向内方に向けて夫々突出形成されていて、これら突部3
1の内周面がシール部材102を介して内部ロータ20
の外周面に液密的に摺接する構成で外部ロータ30が内
部ロータ20に回転自在に支承されており、一つの突部
31にはロック部材81を収容する収容孔34が外部ロ
ータ30の軸方向に形成されている。ロック部材81を
収容する突部31の内周面には、内部ロータ20の第1
段部25が摺接する第2段部33が径方向に拡径されて
形成されている。収容孔34は、軸方向にリアプレート
50側に開口すると共に、径方向に第2段部33側に開
口するように形成されており、収容孔34のフロントプ
レート40側の底部には第2段部33から径方向外方に
離間した位置に軸方向にフロントプレート40側に貫通
する油圧孔34aが形成されている。該油圧孔34aの
フロントプレート40側開口は、フロントプレート40
により閉塞されていると共に、油圧孔34aのフロント
プレート40側開口端は外部ロータ30の突部31のフ
ロントプレート40側対向面に形成される連通溝35を
介して隣設される流体圧室R0の進角用室R1に連通さ
れている。
The outer rotor 30 is formed of a resin material in the present embodiment, and is mounted on the outer periphery of the inner rotor 20 so as to be relatively rotatable within a predetermined range. 50 are joined and integrally connected by four connecting bolts (not shown) penetrating through holes 32. In addition, the external rotor 3
On the inner circumference of the projection 0, four protrusions 31 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction so as to protrude radially inward.
The inner peripheral surface of the internal rotor 20 is
The outer rotor 30 is rotatably supported by the inner rotor 20 in such a configuration that the outer rotor 30 is in sliding contact with the outer peripheral surface of the outer rotor 30 in a liquid-tight manner. It is formed in the direction. The first inner surface of the internal rotor 20 is
The second step portion 33 with which the step portion 25 slides is formed so as to be enlarged in the radial direction. The accommodation hole 34 is formed to open to the rear plate 50 side in the axial direction and to open to the second step portion 33 side in the radial direction, and the second hole is formed in the bottom of the accommodation hole 34 on the front plate 40 side. A hydraulic hole 34 a penetrating in the axial direction toward the front plate 40 is formed at a position radially outwardly separated from the step portion 33. The opening of the hydraulic hole 34a on the front plate 40 side is
And the opening end of the hydraulic hole 34a on the front plate 40 side is adjacent to the fluid pressure chamber R0 via the communication groove 35 formed in the surface of the projection 31 of the external rotor 30 facing the front plate 40 side. Is connected to the advance chamber R1.

【0016】各ベーン20aは、上記したように内部ロ
ータ20の外周に一体に設けられていて、外部ロータ3
0と、外部ロータ30の各突部31と、内部ロータ20
と、フロントプレート40と、リアプレート50との間
に形成される流体圧室R0を進角用室R1と遅角用室R
2とに二分しており、外部ロータ30に形成した一対の
突部31の互いに対向する周方向端面に1つのベーン
(図2の上のベーン)20aのストッパ部20b、20
cが当接することにより、当該弁開閉時期制御装置によ
り調整される位相(相対回転量)が制限されるようにな
っている。本実施形態においては、ストッパ部20b、
20cは、図2の上に位置する1つのベーン20aの基
部(径方向内端)に周方向に突出して形成されており、
ストッパ部20b、20cの外径Rsは、図2の上に位
置する1つのベーン20aの基部から周方向に延在する
内部ロータ20の摺動外径R1<Rs<ベーン20aの
最大径となるように設定されている。また、これらスト
ッパ部20b、20cが当接する一対の突部31の互い
に対向する周方向端面には、夫々凹部31a、31bが
形成されており、凹部31a、31bの外径>内部ロー
タ20の摺動外径R1となるように設定されている。こ
れにより、本実施形態においては、ベーン20aは上記
した位相制限時に衝撃的な荷重を受けることなく、最小
限(流体圧室R0内の油圧に対する剛性)のみの薄肉化
が可能とされ、この薄肉化によりベーン枚数を多くする
ことができ、大きな変換トルク及び変換角度が確保でき
るようにされている。
Each vane 20a is provided integrally with the outer periphery of the inner rotor 20 as described above, and
0, each protrusion 31 of the outer rotor 30 and the inner rotor 20.
And a fluid pressure chamber R0 formed between the front plate 40 and the rear plate 50 is formed by an advance chamber R1 and a retard chamber R1.
2 and the stopper portions 20b, 20 of one vane (upper vane in FIG. 2) 20a are provided on the circumferential end faces of the pair of protrusions 31 formed on the outer rotor 30 so as to face each other.
Due to the contact of c, the phase (the relative rotation amount) adjusted by the valve timing control device is limited. In the present embodiment, the stopper 20b,
20c is formed at the base (radial inner end) of one vane 20a located at the top of FIG.
The outer diameter Rs of the stopper portions 20b and 20c is the maximum outer diameter of the sliding outer diameter R1 <Rs <the vane 20a of the internal rotor 20 extending in the circumferential direction from the base of one vane 20a located at the top of FIG. It is set as follows. Recesses 31a and 31b are formed on the opposing circumferential end surfaces of the pair of protrusions 31 with which the stopper portions 20b and 20c abut, respectively, and the outer diameter of the recesses 31a and 31b> the sliding of the inner rotor 20. It is set to be the dynamic outer diameter R1. Accordingly, in the present embodiment, the vane 20a can be reduced in thickness only to a minimum (rigidity with respect to the oil pressure in the fluid pressure chamber R0) without receiving an impact load during the above-described phase limitation. Thus, the number of vanes can be increased, and a large conversion torque and a large conversion angle can be secured.

【0017】ロック部材81は、図3に示すように、収
容孔34内に軸方向へ移動可能に組み付けられていて、
油圧孔34a内に軸方向に摺動可能に嵌挿されて油圧孔
34aの開口端に圧力室60を形成するピストン部81
aと、該ピストン部81aに連結部81cを介して連結
されてピストン部81aに平行に軸方向に突出形成され
る規制部81bとを有している。ロック部材81は、一
端をリアプレート50に係止されるスプリング82によ
って圧力室60側に向けて常時付勢されており、圧力室
60に作動油が供給されることにより圧力室60内の油
圧によってスプリング82に抗してリアプレート50側
に移動可能となっている。規制部81bは、ストッパ部
20bが凹部31aに当接する図2に示す最大遅角状態
において第1段部25と第2段部33との間に形成され
る周方向間隙部61に嵌入可能であるように該間隙部に
沿った形状を呈しており、上記したように圧力室60の
油圧によりロック部材81(ピストン部81a)がリア
プレート50側に移動することで周方向間隙部61から
退避するようになっている。尚、規制部81bが退避し
た状態では、切欠き部26により規制部81bにより内
部ロータ20は外部ロータ30に対する進角側への回転
を妨げられることなく、ストッパ部20cが凹部31b
に当接する最大進角状態まで内部ロータ20は外部ロー
タ30に対して回転可能となっている。
As shown in FIG. 3, the lock member 81 is assembled in the accommodation hole 34 so as to be movable in the axial direction.
A piston portion 81 which is slidably fitted in the hydraulic hole 34a in the axial direction to form the pressure chamber 60 at the open end of the hydraulic hole 34a.
a and a restricting portion 81b connected to the piston portion 81a via a connecting portion 81c so as to protrude in the axial direction parallel to the piston portion 81a. The lock member 81 is constantly urged toward the pressure chamber 60 by a spring 82 having one end locked to the rear plate 50, and the hydraulic oil in the pressure chamber 60 is supplied by supplying hydraulic oil to the pressure chamber 60. This allows the spring to move toward the rear plate 50 against the spring 82. The restricting portion 81b can be fitted into the circumferential gap 61 formed between the first step portion 25 and the second step portion 33 in the maximum retarded state shown in FIG. 2 in which the stopper portion 20b contacts the concave portion 31a. The lock member 81 (piston portion 81a) moves toward the rear plate 50 by the oil pressure of the pressure chamber 60 as described above, and retreats from the circumferential gap 61. It is supposed to. When the restricting portion 81b is retracted, the internal rotor 20 is not hindered by the notch 26 from rotating toward the advance angle with respect to the external rotor 30 by the restricting portion 81b.
The inner rotor 20 is rotatable with respect to the outer rotor 30 up to the maximum advancing state in contact with the inner rotor 20.

【0018】上記のように構成した本実施形態の弁開閉
時期制御装置においては、内燃機関が始動され各進角用
室R1及び各遅角用室R2に所定油圧が供給される中間
位相でのバランス状態(各進角用室R1内の進角油圧に
よる押圧力が、各遅角用室R2内の遅角油圧による押圧
力と、外部ロータ30から内部ロータ20への回転伝達
経路に流体圧室R0及びベーン20aが介在しているこ
とから内部ロータ20及びカムシャフト10に常に作用
している遅角方向への力との和とバランスしている状
態)において、内燃機関の運転状態に応じて、制御弁9
0のソレノイド92へ供給される電流のデューティ比を
高くすることにより、進角通路12と通路23を通して
各進角用室R1に作動油が供給されると共に、各遅角用
室R2から各通路24、22と遅角通路11と制御弁9
0等を通して作動油が排出されると、内部ロータ20と
各ベーン20aが外部ロータ30、両プレート40、5
0等に対して進角側(図2の時計方向)に相対回転し、
この相対回転量(最大進角量)は、ストッパ部20cが
凹部31bに当接することにより制限される。また、制
御弁90のソレノイド92へ供給される電流のデューテ
ィ比を低くすることにより、遅角通路11と各通路2
2、24を通して各遅角用室R2に作動油が供給される
と共に、各進角用室R1から各通路23と進角通路12
と制御弁90等を通して作動油が排出されると、内部ロ
ータ20と各ベーン20aが外部ロータ30、両プレー
ト40、50等に対して遅角側(図2の反時計方向)に
相対回転し、この相対回転量(最大遅角量)は、図2に
示すように、ストッパ部20bが凹部31aに当接する
ことにより制限される。尚、この位相変換制御中(最大
遅角状態時を除く)は、圧力室60に連通溝35を通し
て設定圧以上の油圧(上記した所定油圧よりも低い油
圧)が供給されており、ピストン部81a(ロック部材
81)がスプリング82に抗して移動し、規制部81b
が周方向間隙部60から収容孔34に退避して、ロック
部材81によるロックが解除されている。
In the valve opening / closing timing control device of the present embodiment configured as described above, the internal combustion engine is started and the predetermined hydraulic pressure is supplied to each of the advance chamber R1 and each of the retard chamber R2 in the intermediate phase. Balance state (the pressing force by the advance hydraulic pressure in each advance chamber R1 is the pressing force by the retard hydraulic pressure in each retard chamber R2, and the hydraulic pressure is transmitted through the rotation transmission path from the external rotor 30 to the internal rotor 20). (In a state in which the chamber R0 and the vane 20a are interposed and the sum of the force in the retard direction acting on the internal rotor 20 and the camshaft 10 is always balanced) according to the operating state of the internal combustion engine. And the control valve 9
By increasing the duty ratio of the current supplied to the solenoid 92 of 0, hydraulic oil is supplied to the advance chambers R1 through the advance passages 12 and 23, and at the same time, the passage oil is supplied from the retard chambers R2 to the passages R2. 24, 22 and retard passage 11 and control valve 9
0 and the like, the inner rotor 20 and each vane 20a are connected to the outer rotor 30, both plates 40, 5
Relative to 0 etc. on the advance side (clockwise in FIG. 2),
The relative rotation amount (maximum advance angle amount) is limited by the contact of the stopper portion 20c with the concave portion 31b. Further, by reducing the duty ratio of the current supplied to the solenoid 92 of the control valve 90, the retard passage 11 and each passage 2
Hydraulic oil is supplied to each of the retard chambers R2 through the chambers 2 and 24, and each passage 23 and the advance passage 12
When the hydraulic oil is discharged through the control valve 90 and the like, the inner rotor 20 and each vane 20a rotate relative to the outer rotor 30, the two plates 40, 50, and the like in the retarded direction (counterclockwise in FIG. 2). As shown in FIG. 2, the relative rotation amount (maximum retardation amount) is limited by the stopper portion 20b abutting on the concave portion 31a. During this phase conversion control (except during the maximum retarded state), a hydraulic pressure higher than the set pressure (a hydraulic pressure lower than the predetermined hydraulic pressure) is supplied to the pressure chamber 60 through the communication groove 35, and the piston portion 81a The (lock member 81) moves against the spring 82, and the regulating portion 81b
Are retracted from the circumferential gap 60 into the accommodation hole 34, and the lock by the lock member 81 is released.

【0019】内燃機関の停止時には、オイルポンプPの
駆動が停止されて流体圧室R0への作動油の供給が停止
されると共に、制御弁90が非通電状態とされる。これ
により、進角用室R1内の進角油圧による押圧力と遅角
用室R2内の遅角油圧による押圧力がベーン60に作用
しなくなり、内部ロータ20及びカムシャフト10に
は、上記した遅角方向への力により最大遅角状態まで回
転させられる。この最大遅角状態にて、周方向間隙部6
0に規制部81bが嵌入され、内部ロータ20と外部ロ
ータ30の相対位相が保持(ロック)される。
When the internal combustion engine is stopped, the operation of the oil pump P is stopped, the supply of the hydraulic oil to the fluid pressure chamber R0 is stopped, and the control valve 90 is turned off. Thus, the pressing force by the advance hydraulic pressure in the advance chamber R1 and the pressing force by the retard hydraulic pressure in the retard chamber R2 do not act on the vane 60, and the internal rotor 20 and the cam shaft 10 It is rotated to the maximum retarded state by the force in the retard direction. In this maximum retarded state, the circumferential gap 6
The restricting portion 81b is fitted in the inner rotor 20 and the relative phase between the inner rotor 20 and the outer rotor 30 is held (locked).

【0020】このロック状態にて、当該内燃機関が始動
してオイルポンプPが駆動されても、当該内燃機関の始
動後所定時間、即ち、流体圧室R0の油圧が上昇し該油
圧によりベーン20aを保持することができるようにな
るまでは不安定な状態となり、カムシャフト10に作用
する変動トルクによってカムシャフト10及び内部ロー
タ20が外部ロータ30に対して遅角方向及び進角方向
に回転しようとするが、この時には規制部81bが周方
向間隙部61に嵌入されていてストッパ部20bとでカ
ムシャフト10及び内部ロータ20の外部ロータ30に
対する遅角方向及び進角方向への回転が阻止される。こ
れにより、内燃機関の始動時にベーン20aが流体圧室
R0の端壁に当接して発生する打音を防止することがで
きる。
In this locked state, even if the internal combustion engine is started and the oil pump P is driven, a predetermined time after the start of the internal combustion engine, that is, the oil pressure in the fluid pressure chamber R0 rises and the vane 20a is driven by the oil pressure. And the internal rotor 20 will rotate in the retarded and advanced directions with respect to the external rotor 30 due to the fluctuating torque acting on the camshaft 10. However, at this time, the regulating portion 81b is fitted into the circumferential gap 61, and the rotation of the camshaft 10 and the internal rotor 20 with respect to the external rotor 30 in the retard direction and the advance direction is prevented by the stopper portion 20b. You. Accordingly, it is possible to prevent a sound generated when the vane 20a comes into contact with the end wall of the fluid pressure chamber R0 when the internal combustion engine is started.

【0021】本実施形態においては、上記したロック時
には、規制部81bが第1段部25と第2段部33との
間で挟圧され、従来装置のようにロック部材81には剪
断荷重が作用しない。一般に剪断強度に対して圧縮荷重
は高いため、本実施形態においては強度向上のために浸
炭焼入れ等の熱処理をロック部材81に施す必要はな
い。そのため、本実施形態によれば当該弁開閉時期制御
装置の製造コストを低減することが可能である。また、
本実施形態においては、規制部81bと周方向間隙部6
1に周方向のガタが生じたとしても、このガタ分だけロ
ック部材81が周方向に移動することなく、ピストン部
81aの軸心を中心にロック部材81が回動することに
よりガタが吸収される。このため、ガタにより油圧孔3
4aの摺動面に荷重が付与されることがなく、ピストン
部81aの油圧孔34a内の摺動が円滑に維持される。
したがって、第1段部25、第2段部33及び規制部8
1bを高精度とする必要がなく、型成形による加工レス
化が可能となり、当該弁開閉時期制御装置の製造コスト
の低減が可能となる。また、ロック部材81は軸方向に
収容孔34内に組込まれるので、同一方向の組付けが可
能となり、生産性を向上することができる。
In the present embodiment, at the time of the above-described locking, the restricting portion 81b is pinched between the first step portion 25 and the second step portion 33, and a shear load is applied to the lock member 81 as in the conventional device. Does not work. In general, since the compressive load is high with respect to the shear strength, it is not necessary to perform a heat treatment such as carburizing and quenching on the lock member 81 to improve the strength in the present embodiment. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reduce the manufacturing cost of the valve timing control apparatus. Also,
In the present embodiment, the regulating portion 81b and the circumferential gap 6
Even if there is a backlash in the circumferential direction, the lock member 81 does not move in the circumferential direction by the amount of the backlash but the backlash is absorbed by the rotation of the lock member 81 about the axis of the piston portion 81a. You. For this reason, the hydraulic hole 3
No load is applied to the sliding surface 4a, and the sliding in the hydraulic hole 34a of the piston portion 81a is smoothly maintained.
Therefore, the first step portion 25, the second step portion 33, and the regulating portion 8
It is not necessary to make 1b high precision, and it is possible to reduce machining by molding, and it is possible to reduce the manufacturing cost of the valve timing control apparatus. In addition, since the lock member 81 is assembled in the accommodation hole 34 in the axial direction, the assembly can be performed in the same direction, and the productivity can be improved.

【0022】上記実施形態においては、一つのベーン2
0aのストッパ部20cが凹部31bに当接することに
より最大進角量が制限される弁開閉時期制御装置に本発
明を実施したが、本発明は最大進角量が進角用室R1と
遅角用室R2の油圧を制御することによりストッパ部が
凹部31bに当接する前に制限されるようにされた弁開
閉時期制御装置にも同様に実施し得るものである。この
場合には、ストッパ部20c及び凹部31bは不要とな
る。また、更に上記実施形態においては、吸気用のカム
シャフト10に組付けられる弁開閉時期制御装置に本発
明を実施したが、本発明は排気用のカムシャフトに組付
けられる弁開閉時期制御装置にも同様に実施し得るもの
である。
In the above embodiment, one vane 2
The present invention has been implemented in a valve opening / closing timing control device in which the maximum advance amount is limited by the abutment of the stopper portion 20c of 0a against the concave portion 31b. The present invention can be similarly applied to a valve opening / closing timing control device in which the hydraulic pressure of the chamber R2 is controlled so that the stopper portion is restricted before coming into contact with the concave portion 31b. In this case, the stopper 20c and the recess 31b become unnecessary. Further, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the valve opening / closing timing control device mounted on the intake camshaft 10, but the present invention is applied to the valve opening / closing timing control device mounted on the exhaust camshaft. Can be similarly implemented.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、ロック部
材の規制部が第1段部と第2段部との間の周方向間隙部
に嵌入されることにより、回転軸と回転伝達部材の相対
位相が保持されるので、この保持時には規制部は第1段
部と第2段部との間で周方向に挟圧され、剪断荷重を受
けることがない。このため、剪断強度向上の為の処理等
が不要とし、当該弁開閉時期制御装置の製造コストを低
減することが可能となると共に、ピストン部を収容する
収容孔内周に変形及び摩耗が発生することが防止され、
当該弁開閉時期制御装置の作動信頼性を向上することが
できる。
As described above, according to the present invention, the restricting portion of the lock member is fitted into the circumferential gap between the first step portion and the second step portion, thereby transmitting the rotation to the rotating shaft. Since the relative phase of the members is maintained, the regulating portion is clamped in the circumferential direction between the first step portion and the second step portion during this holding, and does not receive a shear load. For this reason, processing for improving the shear strength is not required, and the manufacturing cost of the valve timing control apparatus can be reduced. In addition, deformation and wear occur in the inner circumference of the housing hole that houses the piston portion. Is prevented,
The operation reliability of the valve timing control device can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に従った弁開閉時期制御装置の一実施形
態を示す縦断側面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional side view showing an embodiment of a valve timing control apparatus according to the present invention.

【図2】図1のA−A断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】図1に示す第1実施形態のロック部材の斜視図
である。
FIG. 3 is a perspective view of a lock member according to the first embodiment shown in FIG.

【図4】図1に示す第1実施形態の内部ロータの第1段
部を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a first step portion of the internal rotor according to the first embodiment shown in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 カムシャフト(回転軸) 11 遅角通路(第2流体通路) 12 進角通路(第2流体通路) 20 内部ロータ(回転軸) 20a ベーン 20b ストッパ部 23 通路(第1流体通路) 24 通路(第2流体通路) 25 第1段部 30 外部ロータ(回転伝達部材) 31 突部 33 第2段部 34 収容孔 34a 油圧孔 40 フロントプレート(回転伝達部材) 50 リアプレート(回転伝達部材) 81 ロック部材 81a ピストン部 81b 規制部 81c 連結部 82 スプリング R0 流体圧室 R1 進角用室 R2 遅角用室 Reference Signs List 10 camshaft (rotating shaft) 11 retard passage (second fluid passage) 12 advance passage (second fluid passage) 20 internal rotor (rotating shaft) 20a vane 20b stopper portion 23 passage (first fluid passage) 24 passage ( 2nd fluid passage) 25 1st step part 30 External rotor (rotation transmission member) 31 Projection 33 2nd step part 34 Housing hole 34a Hydraulic hole 40 Front plate (rotation transmission member) 50 Rear plate (rotation transmission member) 81 Lock Member 81a Piston portion 81b Restriction portion 81c Connecting portion 82 Spring R0 Fluid pressure chamber R1 Advance chamber R2 Delay chamber

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関のシリンダヘッドに回転自在に
組付けられる弁開閉用の回転軸と、該回転軸に所定範囲
で相対回転可能に外装される回転伝達部材と、前記回転
軸又は前記回転伝達部材の一方に設けられたベーンと、
前記回転軸と前記回転伝達部材との間に形成され前記ベ
ーンによって進角用室と遅角用室とに二分される流体圧
室と、前記進角用室に流体を給排する第1流体通路と、
前記遅角用室に流体を給排する第2流体通路と、前記回
転軸又は前記回転伝達部材に収容されて前記回転軸と前
記回転伝達部材との所定の相対位相の時に前記回転伝達
部材又は前記回転軸に周方向に係合して前記回転軸と前
記回転伝達部材との相対位相を保持するロック部材とを
備えて、内燃機関の吸気弁又は排気弁の開閉時期を制御
するために使用される弁開閉時期制御装置において、前
記回転軸の前記回転伝達部材に対する周方向一方側への
回転が前記回転軸に形成されたストッパ部が前記回転伝
達部材に当接することにより規制されるようにし、前記
回転軸の外周に周方向他方側に向けられた第1段部を設
けると共に、前記回転伝達部材の内周に前記第1段部に
対向するように周方向一方側に向けられ前記ストッパ部
の当接時に前記第1段部との間に所定の周方向間隙部を
形成する第2段部を設け、前記ロック部材を前記回転軸
又は前記回転伝達部材に形成される収容孔に嵌入されて
該収容孔底部に形成される圧力室の圧力に応じて前記収
容孔内を移動可能なピストン部と、該ピストン部に連結
され前記ピストン部の移動に応じて前記周方向間隙部に
嵌入して前記回転軸の前記回転伝達部材に対する周方向
他方側への回転を規制可能な規制部とを備えた構成とし
たことを特徴とする弁開閉時期制御装置。
A rotating shaft for opening and closing a valve rotatably mounted on a cylinder head of an internal combustion engine; a rotation transmitting member externally rotatable relative to the rotating shaft within a predetermined range; and the rotating shaft or the rotating shaft. A vane provided on one of the transmission members,
A fluid pressure chamber formed between the rotation shaft and the rotation transmitting member and divided into an advance chamber and a retard chamber by the vane; and a first fluid for supplying and discharging fluid to and from the advance chamber. Aisle and
A second fluid passage for supplying / discharging fluid to / from the retard chamber, the rotation transmitting member or the rotation transmitting member being contained in the rotation shaft or the rotation transmission member at a predetermined relative phase between the rotation shaft and the rotation transmission member; A lock member that is engaged with the rotation shaft in a circumferential direction to maintain a relative phase between the rotation shaft and the rotation transmitting member, and is used to control opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine. The rotation of the rotary shaft to one side in the circumferential direction with respect to the rotation transmitting member is restricted by a stopper formed on the rotary shaft abutting on the rotation transmitting member. A first step portion directed to the other side in the circumferential direction is provided on the outer periphery of the rotating shaft, and the stopper is directed to one side in the circumferential direction on the inner periphery of the rotation transmitting member so as to face the first step portion. At the time of contact of the part A second step portion that forms a predetermined circumferential gap between the step portion and the step portion is provided, and the lock member is fitted into a receiving hole formed in the rotation shaft or the rotation transmitting member and formed at the bottom of the receiving hole. A piston that is movable in the housing hole in accordance with the pressure of the pressure chamber, and is connected to the piston and fits into the circumferential gap according to the movement of the piston to rotate the rotation shaft. A valve opening / closing timing control device, comprising: a regulating portion capable of regulating rotation of the transmission member to the other side in the circumferential direction.
【請求項2】 前記ロック部材は前記回転伝達部材に収
容され、円筒状を呈する前記ピストン部が前記回転伝達
部材に軸方向に形成される収容孔に軸方向に移動可能に
且つ前記圧力室に向けてばね付勢されて嵌挿されている
と共に、前記規制部は径方向に延在する連結部を介して
前記ピストン部に連結されて前記ピストン部の移動に応
じて軸方向に移動可能とされていることを特徴とする請
求項1に記載の弁開閉時期制御装置。
2. The lock member is housed in the rotation transmitting member, and the cylindrical piston portion is axially movable in a housing hole formed in the rotation transmission member in the axial direction, and is provided in the pressure chamber. The restricting portion is connected to the piston portion via a connecting portion extending in a radial direction, and is movable in the axial direction in accordance with the movement of the piston portion, while being spring-biased and fitted. The valve opening / closing timing control device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記回転軸は、前記シリンダヘッドに回
転自在に支持されたカムシャフトと、このカムシャフト
の先端部に一体的に設けた内部ロータからなり、前記回
転伝達部材は、前記内部ロータを収容する外部ロータ、
フロントプレート及びリアプレートとからなり、前記第
1段部及び前記第2段部が夫々前記内部ロータの外周及
び前記外部ロータの内周に形成されていると共に、前記
収容孔が形成される前記外部ロータに前記ロック部材が
収容されていることを特徴とする請求項2に記載の弁開
閉時期制御装置。
3. The rotating shaft comprises a camshaft rotatably supported by the cylinder head and an internal rotor integrally provided at a tip end of the camshaft. Housing the outer rotor,
A front plate and a rear plate, wherein the first step portion and the second step portion are formed on an outer periphery of the inner rotor and an inner periphery of the outer rotor, respectively, and wherein the housing hole is formed; The valve timing control apparatus according to claim 2, wherein the lock member is housed in a rotor.
【請求項4】 前記ベーンは前記回転軸の外周から径方
向に延在するように一体に設けられており、前記ベーン
の径方向内端に前記ストッパ部が周方向一方側に突設さ
れていることを特徴とする請求項1に記載の弁開閉時期
制御装置。
4. The vane is integrally provided so as to extend radially from an outer periphery of the rotating shaft, and the stopper portion is provided at a radially inner end of the vane so as to protrude to one side in a circumferential direction. The valve opening / closing timing control device according to claim 1, wherein:
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