KR101812913B1

KR101812913B1 - 밸브 개폐 시기 제어 장치

Info

Publication number: KR101812913B1
Application number: KR1020167021754A
Authority: KR
Inventors: 요시아키 이구치; 유지 노구치; 다케오 아사히; 겐지 이케다; 히로유키 하마사키; 도모히로 가지타
Original assignee: 아이신세이끼가부시끼가이샤
Priority date: 2014-02-14
Filing date: 2014-02-14
Publication date: 2017-12-27
Also published as: CN105980673A; JP6217763B2; EP3106632A4; EP3106632B1; EP3106632A1; US9879574B2; CN105980673B; US20170167314A1; WO2015121975A1; JPWO2015121975A1; KR20160107260A

Abstract

비틀림 코일 스프링과 종동측 회전체의 사이에 효율적으로 오일을 공급할 수 있는 오일 저장부를 구비한 밸브 개폐 시기 제어 장치를 제공한다. 구동측 회전체측에 설치된 프론트 부재와, 당해 프론트 부재에 대향하는 상태로 종동측 회전체에 형성된 통 형상 공간으로 형성되는 수용실에 설치되고, 프론트 부재와 종동측 회전체에 걸림 지지되어, 종동측 회전체를 구동측 회전체에 대하여 진각 방향 혹은 지각 방향으로 가압하는 비틀림 코일 스프링을 구비하고, 종동측 회전체를 향하는 비틀림 코일 스프링의 외면과, 종동측 회전체에 형성된 적어도 하나의 오목부에 의해 구획 형성되는 오일 저장부를 구비하고, 오목부는, 비틀림 코일 스프링의 내경보다 직경 방향 외측, 또한 외경보다 직경 방향 내측의 위치로부터 직경 외측 방향으로 형성된다.

Description

밸브 개폐 시기 제어 장치 {VALVE OPENING/CLOSING TIMING CONTROL DEVICE}

본 발명은 내연 기관의 크랭크축과 동기 회전하는 구동측 회전체에 대하여, 상기 내연 기관의 캠축과 일체 회전하는 종동측 회전체를 진각 방향 혹은 지각 방향으로 가압하는 비틀림 코일 스프링을 구비하는 밸브 개폐 시기 제어 장치에 관한 것이다.

상기 밸브 개폐 시기 제어 장치에서는, 종동측 회전체의 직경 방향 내측에는 비틀림 코일 스프링을 수용하는 수용부가 형성되어 있고, 구동측 회전체와 종동측 회전체의 상대 회전 위상의 변경 시에, 수용부 내에 있어서 비틀림 코일 스프링의 비틀림 정도가 변화함으로써 그 외경 치수가 변화한다. 이 형상 변화에 수반하여, 상기 수용부의 저면이나 내벽면에 대하여 비틀림 코일 스프링의 일부가 미끄럼 이동하는 경우가 있다. 그 경우, 종동측 회전체에 있어서 비틀림 코일 스프링과 미끄럼 이동하는 부분의 마모가 문제로 된다.

이러한 마모에 대처하기 위해, 예를 들어 특허문헌 1의 밸브 개폐 시기 제어 장치에서는, 종동측 회전체에 있어서 비틀림 코일 스프링이 맞닿는 면에 꽃 형상의 오일 저장부를 형성하여 비틀림 코일 스프링의 윤활성을 높이고 있다. 단, 이 오일에는 마모분 등의 이물이 포함되기 때문에, 오일 저장부에는 종동측 회전체를 축 방향으로 관통하는 복수의 드레인 구멍부가 형성되어 있다. 이 드레인 구멍부에 의해, 밸브 개폐 시기 제어 장치의 정지 시에 오일이 용이하게 배출되어 이물이 제거된다.

또한, 특허문헌 2의 밸브 개폐 시기 제어 장치에서는, 종동측 회전체의 회전 축심 방향에 있어서 종동측 회전체와 비틀림 코일 스프링의 사이에 와셔가 배치되어 있다. 이 와셔는, 비틀림 코일 스프링을 내측으로부터 지지하도록 외측 테두리부를 절결하면서 세운 가이드부와, 비틀림 코일 스프링의 직경 방향으로 연장되는 면과 종동측 회전체의 수용부의 저면의 사이에 배치되는 와셔부를 구비한다. 가이드부에 의해 비틀림 코일 스프링의 직경 방향의 변형이 억제되어, 비틀림 코일 스프링의 외주부와 수용부의 내주면의 맞닿음이 방지된다. 또한, 와셔부에 의해 비틀림 코일 스프링과 종동측 회전체의 수용부의 저면의 맞닿음이 방지된다. 이와 같이 비틀림 코일 스프링과 종동측 회전체가 직접 맞닿지 않도록 구성함으로써, 비틀림 코일 스프링의 외경 치수의 변화에 수반하는 종동측 회전체의 마모가 억제되어 있다.

일본 특허 공개 제2005-240651호 공보 일본 특허 공개 제2012-92739호 공보

특허문헌 1의 밸브 개폐 시기 제어 장치에서는, 오일 저장부가 갖는 복수의 구멍부가 드레인에 연통되고, 정지 시에는 오일이 배출되는 구성이므로, 오일의 저류성은 낮아진다. 또한, 오일 저장부에 형성된 복수의 구멍부는 종동측 회전체를 축 방향으로 관통하는 비교적 큰 것이기 때문에, 종동측 회전체의 강도가 저하된다.

특허문헌 2의 밸브 개폐 시기 제어 장치에서는, 비틀림 코일 스프링 중 와셔에 기립 설치되는 가이드부에 지지되는 부분과 종동측 회전체의 수용부의 저면의 사이에는, 원래 가이드부가 존재한 공간을 이용한 오일 저장부가 형성된다. 단, 비틀림 코일 스프링의 내측은 가이드부에 지지되어 있기는 하지만, 비틀림 정도의 변화에 따라 비틀림 코일 스프링의 외경 치수가 변화하면, 비틀림 코일 스프링과 가이드부의 사이에는 간극이 발생한다. 따라서, 상기 오일 저장부의 오일은 이 간극으로부터 유출되어, 비틀림 코일 스프링에의 급유 성능을 유지할 수 없다.

본 발명은 상기 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 비틀림 코일 스프링과 종동측 회전체의 사이에 효율적으로 오일을 공급할 수 있는 오일 저장부를 구비한 밸브 개폐 시기 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 밸브 개폐 시기 제어 장치의 제1 특징 구성은, 내연 기관의 크랭크축과 동기 회전하는 구동측 회전체와, 상기 내연 기관의 캠축과 일체 회전하고, 상기 구동측 회전체와 동일한 회전 축심 상에서 회전하는 종동측 회전체와, 상기 구동측 회전체와 상기 종동측 회전체의 상대 회전 위상을 변경 제어하는 위상 제어 기구와, 상기 구동측 회전체측에 설치된 프론트 부재와, 당해 프론트 부재에 대향하는 상태로 상기 종동측 회전체에 형성된 통 형상 공간으로 형성되는 수용실에 설치되고, 상기 프론트 부재와 상기 종동측 회전체에 걸림 지지되어, 상기 종동측 회전체를 상기 구동측 회전체에 대하여 진각 방향 혹은 지각 방향으로 가압하는 비틀림 코일 스프링을 구비하고, 상기 종동측 회전체를 향하는 상기 비틀림 코일 스프링의 외면과, 상기 종동측 회전체에 형성된 적어도 하나의 오목부에 의해 구획 형성되는 오일 저장부를 구비하고, 상기 오목부는, 상기 비틀림 코일 스프링의 내경보다 직경 방향 외측, 또한 외경보다 직경 방향 내측의 위치로부터 직경 외측 방향으로 형성되는 점에 있다.

본 구성과 같이, 비틀림 코일 스프링의 일부의 면을 이용한 오일 저장부가 형성됨으로써, 비틀림 코일 스프링에 대하여 오일을 확실하게 공급할 수 있다. 또한, 오일 저장부를 형성하는 오목부가, 비틀림 코일 스프링의 내경보다 직경 방향 외측, 또한 외경보다 직경 방향 내측의 위치로부터 직경 외측 방향으로 형성됨으로써, 오일 저장부의 오일을 비틀림 코일 스프링의 외주측을 향하여 확실하게 공급할 수 있다. 이에 의해, 비틀림 코일 스프링의 미끄럼 이동성을 높이고, 종동측 회전체의 마모를 방지하여 내구성을 높일 수 있다. 또한, 내연 기관이 장기간 정지한 경우에도, 비틀림 코일 스프링에는 오일이 부착된 상태가 유지된다. 따라서, 다음회 시동 시에 비틀림 코일 스프링의 미끄럼 이동성이 손상되는 일이 없고, 구동측 회전체와 종동측 회전체의 위상 제어가 원활하게 행해진다.

본 발명에 따른 밸브 개폐 시기 제어 장치의 다른 특징 구성은, 복수의 상기 오목부가, 상기 종동측 회전체의 주위 방향을 따라 배치되는 점에 있다.

본 구성과 같이, 복수의 오목부가 주위 방향을 따라 배치되면, 오일 저장부에 오일을 분산시켜 저류할 수 있고, 특히 정지 시에 상방의 오목부에도 내벽부에서 오일의 하방 유출이 제한되어 오일이 유지되므로, 비틀림 코일 스프링의 전체 주위에 대한 급유 효과를 유지할 수 있다.

본 발명에 따른 밸브 개폐 시기 제어 장치의 다른 특징 구성은, 상기 비틀림 코일 스프링과 상기 종동측 회전체의 사이에 판 부재를 설치하고, 당해 판 부재의 외측 테두리부에 의해 상기 오목부가 구획 형성되는 점에 있다.

본 구성과 같이, 비틀림 코일 스프링과 종동측 회전체의 사이에 설치된 판 부재의 외측 테두리부에 의해 오목부가 구획 형성됨으로써, 판 부재의 두께분의 깊이를 갖는 오일 저장부를 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 밸브 개폐 시기 제어 장치의 다른 특징 구성은, 상기 종동측 회전체가 철계 재료로 형성되고, 상기 오일 저장부가, 상기 종동측 회전체의 상기 수용실의 저면에 형성되는 점에 있다.

종동측 회전체가 철계 재료로 구성되어 있으면, 비틀림 코일 스프링과 직접 맞닿았다고 해도 종동측 회전체의 마모 정도는 작다. 따라서, 종동측 회전체가 철계 재료로 형성되는 경우에는, 종동측 회전체의 수용실의 저면에 직접 오목부를 형성할 수 있다. 이에 의해, 부품 개수가 줄어들어, 조립 공정수가 적고 구조가 간단한 밸브 개폐 시기 제어 장치를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 밸브 개폐 시기 제어 장치의 다른 특징 구성은, 상기 비틀림 코일 스프링의 한쪽 단부를 걸림 지지하는 걸림 지지부가, 상기 종동측 회전체의 상기 수용실의 주위 벽면으로부터 직경 방향 외측으로 연장되고, 또한 상기 오목부와 연통되는 점에 있다.

본 구성과 같이, 비틀림 코일 스프링의 한쪽 단부를 걸림 지지하는 걸림 지지부를 설치함으로써, 비틀림 코일 스프링의 단부에도 오일이 공급되어 종동측 회전체와의 윤활을 유지할 수 있다. 이에 의해, 종동측 회전체의 마모를 저감하고, 비틀림 코일 스프링의 단부와 종동측 회전체의 사이에서 마찰음이 발생하는 것 등도 방지할 수 있다. 또한, 가령, 비틀림 코일 스프링과 종동측 회전체의 사이에서 마모 등에 의한 이물이 발생한 경우라도, 당해 이물이 원심력 등에 의해 걸림 지지부로 이동하게 된다. 이 결과, 비틀림 코일 스프링과 종동측 회전체의 사이의 미끄럼 이동을 항상 원활하게 유지할 수 있다.

도 1은 밸브 개폐 시기 제어 장치의 전체 구성을 도시하는 종단면도이다.
도 2는 도 1의 II-II선 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 3은 밸브 개폐 시기 제어 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 IV-IV선 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 5는 밸브 개폐 시기 제어 장치의 판 부재와 오일 저장부를 도시하는 주요부 단면도이다.
도 6은 다른 실시 형태의 종동측 회전체의 사시도이다.
도 7은 다른 실시 형태의 밸브 개폐 시기 제어 장치의 전체 구성을 도시하는 종단면도이다.

이하에 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

[제1 실시 형태]

도 1 내지 도 5는, 자동차용 엔진(내연 기관의 일례)에 장비되는 본 발명에 따른 밸브 개폐 시기 제어 장치를 도시한다.

[전체 구성]

도 1에 도시하는 바와 같이, 밸브 개폐 시기 제어 장치는, 엔진(E)의 크랭크축(C)과 동기 회전하는 외부 로터(1)(구동측 회전체의 일례)와, 엔진(E)의 캠축(2)과 일체 회전하는 알루미늄 합금제의 내부 로터(3)(종동측 회전체의 일례)와, 내부 로터(3)를 외부 로터(1)에 대하여 진각 방향(도 2의 화살표(S1)의 방향)으로 가압하는 비틀림 코일 스프링(10)과, 외부 로터(1)와 내부 로터(3)의 상대 회전 위상을 변경 제어하는 위상 제어 기구(A)를 구비하고 있다. 외부 로터(1)와 내부 로터(3)는 동일 축심(X) 상에서 회전한다.

[외부 로터 및 내부 로터]

도 1 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 외부 로터(1)는, 프론트 플레이트(프론트 부재의 일례)(4)와, 캠축(2)의 측에 설치된 리어 플레이트(5)를 구비하고 있다.

외부 로터(1)에 있어서, 프론트 플레이트(4) 및 리어 플레이트(5)는 4개의 접시 나사(7)로 서로 함께 체결 상태로 고정되어 있다. 리어 플레이트(5)의 외주부에는, 크랭크축(C)으로부터의 동력이 전달되는 스프로킷(5a)이 설치되어 있다.

프론트 플레이트(4)와, 당해 프론트 플레이트(4)에 대향하는 상태로 내부 로터(3)에 형성된 통 형상 공간으로 형성되는 수용실(23)에, 비틀림 코일 스프링(10)이 배치되어 있다. 비틀림 코일 스프링(10)은, 직경 축소 방향으로 비틀림 변형시킨 상태에서 프론트 플레이트(4)와 내부 로터(3)에 걸림 지지되어 있다. 비틀림 코일 스프링(10)은, 내부 로터(3)를 외부 로터(1)에 대하여 진각 방향 혹은 지각 방향으로 가압한다.

크랭크축(C)이 회전 구동하면, 체인 등의 동력 전달 부재를 통하여 리어 플레이트(5)에 회전 구동력이 전달되고, 외부 로터(1)가 도 2의 화살표(S)로 나타내는 방향으로 회전한다.

외부 로터(1)의 회전 구동에 수반하여, 진각실(11)ㆍ지각실(12)의 내부 오일을 통하여 내부 로터(3)가 회전 방향(S)으로 회전 구동되어 캠축(2)이 회전하고, 캠축(2)에 설치된 캠(도시 생략)이 엔진(E)의 흡기 밸브를 작동시킨다.

외부 로터(1)의 내주부에는, 직경 방향 내측으로 돌출되는 제1 구획부(8)가 복수 형성되어 있다. 내부 로터(3)의 외주부에는, 직경 방향 외측으로 돌출되는 제2 구획부(9)가 복수 형성되어 있다. 제1 구획부(8)에 의해, 외부 로터(1)와 내부 로터(3)의 사이의 공간이 복수의 유체압실로 구획된다. 제2 구획부(9)에 의해, 이들 유체압실은 각각 진각실(11)과 지각실(12)로 구획된다. 제1 구획부(8)에 있어서 내부 로터(3)의 외주면에 대향하는 위치, 및 제2 구획부(9)에 있어서 외부 로터(1)의 내주면에 대향하는 위치에는, 각각 시일 부재(SE)가 설치되어 있다.

도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이, 위상 제어 기구(A)는, 진각실(11) 및 지각실(12)에의 오일의 급배 및 그 급배의 차단을 행함으로써, 외부 로터(1)와 내부 로터(3)의 상대 회전 위상을 변경 제어한다. 캠축(2)과 내부 로터(3)의 내부에는, 각 진각실(11)과 위상 제어 기구(A)를 접속하는 진각 통로(13), 각 지각실(12)과 위상 제어 기구(A)를 접속하는 지각 통로(14), 및 내부 로터(3)와 외부 로터(1)를 소정의 상대 회전 위상으로 로크하는 로크 기구(B)와 위상 제어 기구(A)를 접속하는 로크 통로(15)가 형성되어 있다.

위상 제어 기구(A)는, 오일 팬과, 오일 펌프와, 유체 제어 밸브(OCV)와, 유체 전환 밸브(OSV)와, 유체 제어 밸브(OCV) 및 유체 전환 밸브(OSV)의 작동을 제어하는 전자 제어 유닛(ECU)을 구비하고 있다. 위상 제어 기구(A)에 의한 제어 동작으로, 내부 로터(3)를 외부 로터(1)에 대하여 진각 방향(도 2의 화살표(S1)로 나타내는 방향) 또는 지각 방향(도 2의 화살표(S2)로 나타내는 방향)으로 변위시켜, 내부 로터(3)와 외부 로터(1)의 상대 회전 위상을 임의의 위상으로 유지한다.

내부 로터(3)와 캠축(2)은 볼트(21)로 서로 체결 고정되어 있다. 볼트(21)는, 캠축(2)의 선단부에 형성한 삽입 관통 구멍(2c)의 안측에 형성한 암 나사부(2b)에 체결되어 있다. 이에 의해, 내부 로터(3)는 캠축(2)의 선단부에 일체적으로 고정된다. 볼트(21)를 삽입 관통하는 관통 구멍(25)이 내부 로터(3)에 형성되고, 볼트(21)의 헤드부는 수용실(23) 내에 유지된다. 내부 로터(3)의 관통 구멍(25) 및 캠축(2)의 삽입 관통 구멍(2c)과 볼트(21)의 간극이, 진각 통로(13)로서 기능한다.

[오일 저장부]

비틀림 코일 스프링(10)과 내부 로터(3)의 수용실(23)의 저면(23a)의 사이에는, 판 부재(40)가 배치되어 있다. 판 부재(40)는 비틀림 코일 스프링(10)과의 미끄럼 접촉에 의해 마모되기 어렵도록, 예를 들어 강재 등으로 형성한다. 판 부재(40)는 외형이 수용실(23)의 외주를 따르는 원 형상이며, 도 3 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 외측 테두리에 복수의 절결부(41)와 돌출부(42)를 교대로 구비한다(도면에서는 절결부(41), 돌출부(42)는 모두 3개소). 판 부재(40)의 중앙에는, 볼트(21)용 구멍부(43)가 형성되어 있다. 절결부(41)(판 부재(40)의 외측 테두리부) 및 수용실(23)의 저면(23a)에 의해 오목부(44)가 형성된다. 오일 저장부(50)는, 저면(23a)을 향하는 비틀림 코일 스프링(10)의 단부면(외면)(10d)과, 내부 로터(3)에 형성된 적어도 하나의 오목부(44)에 의해 구획 형성된다.

이와 같이, 비틀림 코일 스프링(10)의 일부의 면을 이용한 오일 저장부(50)를 형성함으로써, 비틀림 코일 스프링(10)에 대하여 오일을 확실하게 공급할 수 있다. 이에 의해, 비틀림 코일 스프링(10)의 미끄럼 이동성을 높이고, 내부 로터(3)의 마모를 방지하여 내구성을 높일 수 있다.

또한, 엔진(E)이 장기간 정지한 경우에도, 비틀림 코일 스프링(10)에는 오일이 부착된 상태가 유지된다. 따라서, 다음회 시동 시에 비틀림 코일 스프링(10)의 미끄럼 이동성이 손상되는 일이 없고, 외부 로터(1)와 내부 로터(3)의 위상 제어가 원활하게 행해진다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 오목부(44)는, 비틀림 코일 스프링(10)의 내주부(내경(R1))보다 직경 방향 외측, 또한 외주부(외경(R2))보다 직경 방향 내측의 위치로부터 직경 외측 방향으로 형성된다. 이에 의해, 오일 저장부(50)에 저류된 오일은 비틀림 코일 스프링(10)의 외면에 부착되기 쉬워져, 비틀림 코일 스프링(10)에의 급유를 확실하게 행할 수 있다.

또한, 복수의 오목부(44)는, 내부 로터(3)의 주위 방향을 따라 배치되어 있다. 이와 같이 함으로써, 오일 저장부(50)에 오일을 분산시켜 저류할 수 있고, 특히 정지 시에 상방에 위치하는 오목부(44)에도 오일이 저류되므로, 비틀림 코일 스프링(10)에 대한 급유 효과를 높일 수 있다.

[비틀림 코일 스프링의 조립 구조]

도 1 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 비틀림 코일 스프링(10)은, 코일 형상으로 감겨 있는 스프링 본체(10a)의 단부에, 프론트측 스프링 단부(10b)와, 로터측 스프링 단부(10c)를 갖고 있다. 프론트측 스프링 단부(10b)는 프론트 플레이트(4)에 설치한 프론트측 걸림 지지부(16)에 걸려지고, 로터측 스프링 단부(10c)는 내부 로터(3)에 설치한 로터측 걸림 지지부(17)에 걸려진다. 프론트측 스프링 단부(10b) 및 로터측 스프링 단부(10c)는, 스프링 본체(10a)의 직경 방향의 외측으로 돌출된 자세로 설치되어 있다.

프론트 플레이트(4)는, 도 3에 도시하는 바와 같이 이경(異徑) 관통 구멍(18)을 구비하고 있다. 이경 관통 구멍(18)은, 동일 직경의 2개의 내측 원호 부분(18a)과, 동일 직경의 2개의 외측 원호 부분(18b)을 주위 방향에서 교대로 구비한 형상으로 형성되어 있다. 내측 원호 부분(18a)은, 축심(X)과 동심이며, 볼트(21)의 헤드부 외경보다 크고, 스프링 본체(10a)의 권선 부분(19)의 내경보다 작은 직경으로 형성되어 있다. 외측 원호 부분(18b)은, 축심(X)과 동심이며, 내부 로터(3)의 수용실(23)의 내경과 동일한 정도의 직경으로 형성되어 있다.

프론트 플레이트(4)의 배면(내면측)에는, 권선 부분(19)의 외주측을 전체 주위에 걸쳐 지지하는 보유 지지부(20)가, 2개의 내측 원호 부분(18a) 및 2개의 외측 원호 부분(18b)의 각각을 따라 형성되어 있다. 보유 지지부(20)는, 내측 원호 부분(18a)을 따르는 제1 보유 지지부(20a)와, 외측 원호 부분(18b)을 따르는 제2 보유 지지부(20b)를 구비하고 있다. 보유 지지부(20) 중 스프링 본체(10a)에 맞닿는 면은, 비틀림 변형된 스프링 본체(10a)의 피치에 따른 경사를 갖는 나선 형상으로 형성되어 있다.

제1 보유 지지부(20a)는 권선 부분(19)의 내주측을 지지하고, 제2 보유 지지부(20b)는 권선 부분(19)의 외주측을 지지한다. 2개의 외측 원호 부분(18b)에 위치하는 권선 부분(19)은 이경 관통 구멍(18)을 통하여 프론트 플레이트(4)의 전방면측에 노출된다.

이와 같이, 비틀림 코일 스프링(10)의 내주측 및 외주측을 제1 보유 지지부(20a) 및 제2 보유 지지부(20b)에 의해 지지함으로써, 비틀림 코일 스프링(10)의 축심 위치가 내부 로터(3)의 회전 축심(X)과 거의 일치하는 상태로 유지된다.

2개의 외측 원호 부분(18b) 중 한쪽에는, 프론트측 스프링 단부(10b)를 걸림 지지하는 프론트측 걸림 지지부(16)가 설치되어 있다. 프론트측 걸림 지지부(16)는, 비틀림 코일 스프링(10)을 꼰 상태에서 프론트측 스프링 단부(10b)를 코일 스프링 주위 방향으로부터 걸림 지지한다.

프론트측 걸림 지지부(16)는, 프론트 플레이트(4)의 전방면측에, 한쪽의 외측 원호 부분(18b)을 향하여 연통되는 오목면부(24)를 형성하고, 프론트측 스프링 단부(10b)를 코일 스프링 주위 방향으로부터 맞닿게 하여 걸림 지지하는 걸림면부(26)가 설치되어 있다. 이에 의해, 프론트 플레이트(4)의 배면측으로부터 오목면부(24)의 저면 부분(24a)에 대하여 프론트측 스프링 단부(10b)가 걸림 가능하게 된다.

로터측 걸림 지지부(17)는, 내부 로터(3)에 형성된 복수의 제2 구획부(9)의 하나에 형성된 홈부(9a)에 의해 구성되어 있다. 홈부(9a)는, 수용실(23)의 주위 벽면으로부터 직경 방향 외측으로 연장되고, 또한 오목부(44)와 연통되도록 형성되어 있다.

로터측 걸림 지지부(17)를 설치함으로써, 비틀림 코일 스프링(10)의 로터측 스프링 단부(10c)에도 오일을 공급하여 내부 로터(3)와의 윤활을 유지할 수 있다. 이 결과, 내부 로터(3)의 마모를 저감하고, 비틀림 코일 스프링(10)의 로터측 스프링 단부(10c)와 내부 로터(3)의 사이에서 마찰음이 발생하는 것 등도 방지할 수 있다. 또한, 가령, 비틀림 코일 스프링(10)과 내부 로터(3)의 사이에서 마모 등에 의한 이물이 발생한 경우라도, 당해 이물이 원심력 등에 의해 로터측 걸림 지지부(17)로 이동한다. 이 결과, 비틀림 코일 스프링(10)과 내부 로터(3)의 사이의 미끄럼 이동을 원활하게 유지할 수 있다.

로터측 스프링 단부(10c)가 로터측 걸림 지지부(17)에 걸려진 비틀림 코일 스프링(10)의 비틀림력은, 프론트측 스프링 단부(10b)가 걸려진 프론트 플레이트(4)측에서 받아내어진다. 이에 의해, 비틀림 코일 스프링(10)은 내부 로터(3)를 외부 로터(1)에 대하여 진각 방향으로 가압하고 있다.

[다른 실시 형태]

(1) 내부 로터(3)는 철계 재료로 형성할 수도 있다. 그 경우, 비틀림 코일 스프링(10)과의 맞닿음에 의한 내부 로터(3)의 마모 정도는 작아진다. 내부 로터(3)가 철계 재료로 형성되는 경우에는, 도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 내부 로터(3)의 수용실(23)의 저면(23a)에 직접 오목부(44)를 형성할 수 있다. 이에 의해, 부품 개수가 줄어들어, 조립 공정수가 적고 구조가 간단한 밸브 개폐 시기 제어 장치를 얻을 수 있다.

오목부(44)는 수용실(23)의 저면(23a)의 전체 주위에 걸쳐 형성할 수 있다. 단, 도 7에 도시하는 바와 같이, 수용실(23)의 저면(23a)에 있어서 원호 형상으로 복수 형성하는 것이어도 된다. 이와 같이 주위 방향을 따라 분산 배치하는 것에서는, 비틀림 코일 스프링(10)에 대한 급유 효과를 유지하면서, 내부 로터(3)에 형성하는 오목부(44)를 최대한 작게 할 수 있고, 내부 로터(3)의 강도 저하를 최소한으로 그치게 할 수 있다.

(2) 오목부(44)는, 판 부재(40) 또는 수용실(23)의 저면(23a)에 있어서 비틀림 코일 스프링(10)의 외경 내측이며 비틀림 코일 스프링(10)의 내경보다 외측의 위치에 형성한 구멍부여도 된다.

(3) 상기 실시 형태에서는, 로터측 걸림 지지부(17)를 직경 방향 외측에 설치하는 예를 나타냈지만, 로터측 걸림 지지부(17)은 회전축 방향을 따라 설치해도 된다.

또한, 프론트측 걸림 지지부(16)에 대해서도, 프론트 플레이트(4)의 배면(내면측)에 설치해도 된다. 이와 같이 하면, 진각실(11) 또는 지각실(12)로부터 압출된 오일이 비틀림 코일 스프링(10)의 프론트측 스프링 단부(10b)에 공급되므로, 프론트 플레이트(4)의 배면(내면측)에서의 미끄럼 이동 저항 혹은 미끄럼 이동음을 경감할 수 있다.

<산업상 이용가능성>

본 발명은 자동차 그 밖의 내연 기관의 밸브 개폐 시기 제어 장치에 이용 가능하다.

1: 구동측 회전체(외부 로터)
2: 캠축
3: 종동측 회전체(내부 로터)
4: 프론트 부재(프론트 플레이트)
10: 비틀림 코일 스프링
10b: 프론트측 스프링 단부
10c: 로터측 스프링 단부
10d: 단부면
16: 프론트측 걸림 지지부
17: 로터측 걸림 지지부
23: 수용실
23a: 저면
40: 판 부재
44: 오목부
50: 오일 저장부
A: 위상 제어 기구
E: 내연 기관
R1: 비틀림 코일 스프링의 내경
R2: 비틀림 코일 스프링의 외경
X: 회전 축심

Claims

내연 기관의 크랭크축과 동기 회전하는 구동측 회전체와,
상기 내연 기관의 캠축과 일체 회전하고, 상기 구동측 회전체와 동일한 회전 축심 상에서 회전하는 종동측 회전체와,
상기 구동측 회전체와 상기 종동측 회전체의 상대 회전 위상을 변경 제어하는 위상 제어 기구와,
상기 구동측 회전체측에 설치된 프론트 부재와, 당해 프론트 부재에 대향하는 상태로 상기 종동측 회전체에 형성된 통 형상 공간으로 형성되는 수용실에 설치되고, 상기 프론트 부재와 상기 종동측 회전체에 걸림 지지되어, 상기 종동측 회전체를 상기 구동측 회전체에 대하여 진각 방향 혹은 지각 방향으로 가압하는 비틀림 코일 스프링을 구비하고,
상기 종동측 회전체를 향하는 상기 비틀림 코일 스프링의 외면과, 상기 종동측 회전체에 형성된 적어도 하나의 오목부에 의해 구획 형성되는 오일 저장부를 구비하고,
상기 오목부는, 상기 비틀림 코일 스프링의 내경보다 직경 방향 외측, 또한 외경보다 직경 방향 내측의 위치로부터 직경 외측 방향으로만 형성되는, 밸브 개폐 시기 제어 장치.
제1항에 있어서, 복수의 상기 오목부가, 상기 종동측 회전체의 주위 방향을 따라 배치되는, 밸브 개폐 시기 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 비틀림 코일 스프링과 상기 종동측 회전체의 사이에 판 부재를 설치하고, 당해 판 부재의 외측 테두리부에 의해 상기 오목부가 구획 형성되는, 밸브 개폐 시기 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 종동측 회전체가 철계 재료로 형성되고,
상기 오일 저장부가, 상기 종동측 회전체의 상기 수용실의 저면에 형성되는, 밸브 개폐 시기 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 비틀림 코일 스프링의 한쪽 단부를 걸림 지지하는 걸림 지지부가, 상기 종동측 회전체의 상기 수용실의 주위 벽면으로부터 직경 방향 외측으로 연장되고, 또한 상기 오목부와 연통되는, 밸브 개폐 시기 제어 장치.