WO2017047255A1 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

内燃機関のバルブタイミング制御装置 Download PDF

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WO2017047255A1
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valve timing
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internal combustion
housing
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孝太郎 渡辺
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a valve timing control device for an internal combustion engine that variably controls the opening / closing timing of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine according to an operating state.
  • Patent Document 1 A conventional valve timing control device is described in Patent Document 1 below.
  • This device includes a cylindrical pulley having a cylindrical wall and a bottom wall to which rotational force is transmitted from a crankshaft via a timing belt, and is accommodated in the inside of the pulley, and the front and rear opening ends are a pair of disk plates.
  • a ring-shaped housing closed by the inner surface of the housing, and a vane rotor that is housed in the housing so as to be relatively rotatable and fixed to the end of the camshaft.
  • An advance oil chamber and a retard oil chamber are defined between a plurality of shoes protruding in the direction and a plurality of vanes of the vane rotor.
  • the housing including each of the disk-shaped plates is fixed by a bolt and a bottom wall of the pulley, and the entire device is reduced in weight between the outer peripheral surface of the housing and the inner peripheral surface of the cylindrical wall of the pulley. Therefore, an annular gap having a relatively large width is formed.
  • the rotational force is transmitted from the crankshaft through the outer peripheral tooth portion, and the cylindrical wall having one end side in the axial direction opened, and the cylindrical wall are integrally provided on the other axial end side.
  • a drive rotator having a bottom wall with a through hole formed in, and accommodated in the drive rotator, one end opening is closed by the bottom wall, and a plurality of shoes projecting from the inner peripheral surface
  • a cylindrical housing having a plurality of working chambers formed by the plurality of shoes, a rotor portion housed in the housing so as to be relatively rotatable, and fixed to one end portion of a camshaft, and the rotor portion
  • a vane rotor provided radially from an outer peripheral surface, and a vane rotor that cooperates with each of the shoes to separate the working chamber into a retarding working chamber and an advanced working chamber, and an opening at the other end of the housing.
  • the drive rotating body is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical wall, and has an inclined guide portion whose inner diameter gradually decreases from one end side in the axial direction toward the other end side, and is formed on the other end side of the guide portion. And a positioning projection having a fitting protrusion for fitting and positioning the outer peripheral surface of the housing.
  • the present invention when assembling the housing with respect to the drive rotating body, it is possible to improve the assembly work efficiency by performing simple and accurate positioning.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line AA in FIG. 3. It is a perspective view of the drive pulley provided for 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line BB in FIG. 6. It is an expanded sectional view which shows the state which inserted the housing in the drive pulley in the same embodiment, and the state in the middle of insertion. It is a principal part expanded sectional view of the drive pulley provided to 3rd Embodiment of this invention.
  • the valve timing control device includes a driving pulley 1 that is a driving rotating body that is rotationally driven via a timing belt by a crankshaft (not shown) of the engine, and the driving pulley 1 A camshaft 2 that is rotatably provided, a phase change mechanism 3 that is disposed between the drive pulley 1 and the camshaft 2 and converts the relative rotation phase of the both 1 and 2, and the phase And a lock mechanism 4 that locks the operation of the change mechanism 3.
  • a driving pulley 1 that is a driving rotating body that is rotationally driven via a timing belt by a crankshaft (not shown) of the engine
  • the driving pulley 1 A camshaft 2 that is rotatably provided
  • a phase change mechanism 3 that is disposed between the drive pulley 1 and the camshaft 2 and converts the relative rotation phase of the both 1 and 2 and the phase
  • a lock mechanism 4 that locks the operation of the change mechanism 3.
  • the drive pulley 1 is integrally formed of a sintered alloy material in a bottomed cylindrical shape, and is formed on a cylindrical cylindrical wall 5 and one axial end of the cylindrical wall 5.
  • the cylindrical wall 5 is formed with a predetermined thickness to ensure rigidity, and a gear 5a around which a timing belt is wound is formed on the outer periphery.
  • the inner diameter d of the inner peripheral surface 5b of the cylindrical wall 5 is formed larger than the outer diameter d1 of the housing 8 to be described later, so as to reduce the weight between the inner peripheral surface 5b and the outer peripheral surface 8e of the housing 8.
  • An annular gap C is formed.
  • the bottom wall 6 is also formed with a thickness necessary to ensure rigidity, and a support hole 6a through which the axial end portion 2a of the camshaft 2 can be rotatably inserted is formed in the center.
  • Four female screw holes 6b into which male screws of bolts 13 to be described later are screwed are formed at substantially equal positions in the circumferential direction at substantially equal positions in the circumferential direction of the outer peripheral portion.
  • the camshaft 2 is rotatably supported by a cylinder head (not shown) via a cam bearing, and a plurality of drives for opening an intake valve (not shown) against a spring force of a valve spring at a predetermined position on the outer peripheral surface.
  • a cam is provided integrally, and a female screw hole 2b into which a male screw portion formed on an outer peripheral surface of a shaft portion 7a of the cam bolt 7 described later is screwed is formed in the inner axial direction of the one end portion 2a.
  • the phase changing mechanism 3 includes a housing 8 accommodated in an internal space surrounded by the cylindrical wall 5 and the bottom wall 6 of the drive pulley 1, and a cam bolt 7 that pivots on one end 2 a of the camshaft 2.
  • a vane rotor 9 fixed from the direction and accommodated in the housing 8 so as to be relatively rotatable, and four first to first parts formed in the housing 8 and integrally formed on the inner peripheral surface of the housing 8.
  • the four retard oil chambers 10 and the advance oil chamber 11 which are advance working chambers are respectively defined by four shoes 8a to 8d and four vanes 22 to 25 described later of the vane rotor 9 respectively.
  • a hydraulic circuit that selectively supplies and discharges hydraulic pressure to and from each retarded oil chamber 10 and each advanced oil chamber 11.
  • the housing 8 is formed separately from the drive pulley 1 and is formed in a cylindrical shape with both ends in the axial direction opened, and one end opening in the axial direction is closed by the bottom wall 6 of the drive pulley 1. The other end opening is closed by the front plate 12.
  • the housing 8 is integrally coupled to the bottom wall 6 together with the front plate 12 by four bolts 13 together from the axial direction.
  • Each of the shoes 8a to 8d formed on the inner peripheral surface of the housing 8 is formed in a substantially trapezoidal shape when viewed from the side, and is substantially co-located in a seal groove formed along the axial direction at each tip.
  • Each of the letter-shaped seal members 14 is fixedly fitted.
  • bolt insertion holes 15 through which the bolts 13 are inserted are formed through the radially outer peripheral sides of the shoes 8a to 8d, that is, in the inner axial direction on the base portion side that is a connecting portion to the inner peripheral surface of the housing 8. ing.
  • the front plate 12 is formed by pressing a metal plate into a relatively thin disk shape.
  • a large-diameter hole 12a is formed in the center, and the outer peripheral portion is provided at equally spaced positions in the circumferential direction.
  • the four bolt holes 12b through which the bolts 13 are inserted are formed through.
  • the vane rotor 9 is integrally formed of a metal material, and as shown in FIGS. 1 and 2, a cylindrical rotor portion 21 at the center and a substantially equal interval in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the rotor portion 21. And four first to fourth vanes 22 to 25 projecting radially at positions.
  • the rotor part 21 is fixed to the one end part 2a of the camshaft 2 from the axial direction by the cam bolt 7 inserted from the axial direction into an insertion hole 21a formed in the center, and the outer peripheral surface is fixed to the shoes 8a to 8a. It rotates while sliding on the sealing member 14 fitted and fixed to the upper surface of the tip of 8d.
  • the rotor portion 21 has four retarded-side oil holes 16 communicating with the retarded oil chambers 10 at positions between the vanes 22 to 25 along the radial direction.
  • a circular fitting groove 21b into which the tip of one end 2a of the camshaft 2 is fitted is formed at the center of one axial end surface.
  • a cylindrical portion 21 c that is inserted into the large-diameter hole 12 a of the front plate 12 with a predetermined gap is integrally formed at the other end portion in the axial direction of the rotor portion 21.
  • Each of the vanes 22 to 25 is disposed between the shoes 8a to 8d, and is substantially U-shaped in sliding contact with the inner peripheral surface of the housing 8 in a seal groove formed in an axial direction on each tip surface.
  • Each of the sealing members 20 having a shape is fixedly fitted.
  • each of the vanes 22 to 25 is such that the first vane 22 is formed with the maximum width, and the other three second to fourth vanes 23 to 25 are more sufficient than the first vane 22. Are set to a small width and almost the same width. In this manner, the weight balance of the entire vane rotor 9 is made uniform by reducing the widths of the other three vanes 23 to 25 with respect to the first vane 22 having the maximum width.
  • the vane rotor 9 rotates in the maximum counterclockwise direction shown in FIG. 2, the first vane 22 abuts one side surface against the opposite side surface of the first shoe 8 a and rotates relative to the housing 8 on the maximum retarded angle side.
  • the position is regulated and the vane rotor 9 rotates in the maximum clockwise direction, the other side surface comes into contact with the opposite side surface of the second shoe 8b, and the relative rotational position on the maximum advance side is regulated.
  • the first vane 22 is in contact with the first and second shoes 8a and 8b, the other vanes 23 to 25 do not contact any of the shoes 8a to 8d that are opposed in the circumferential direction. It has become.
  • the lock mechanism 4 is slidably accommodated in a sliding hole 26 formed through the first vane 22 (specific vane) in the inner axial direction, and slidably accommodated in the sliding hole 26.
  • a lock pin 27 which is a lock member provided so as to be movable back and forth with respect to the bottom wall 6 side and a bottom surface of the bottom wall 6 are engaged with a tip end portion of the lock pin 27 so that the vane rotor is engaged.
  • the lock hole 28 is a lock recess for locking 9 and an engagement / disengagement mechanism for engaging or disengaging the tip of the lock pin 27 with the lock hole 28 according to the state of the engine. Yes.
  • the sliding hole 26 has an inner peripheral surface formed with a substantially uniform inner diameter, and an air vent groove (not shown) for ensuring good slidability of the lock pin 27 is formed at the rear end edge.
  • the lock pin 27 has a distal end portion that engages with and disengages from the lock hole 28, and an internal hollow large-diameter portion on the rear side of the distal end portion side, and the distal end portion is solid.
  • the outer peripheral surface is formed in a conical shape so that it can be easily engaged in the lock hole 28.
  • the lock hole 28 is formed at a predetermined position on the bottom wall 6 so that the tip of the lock pin 27 engages when the vane rotor 9 rotates relative to the maximum retarded angle side as shown in FIG. It has become. Therefore, when the lock pin 27 is engaged with the lock hole 28, the relative rotation angle between the housing 8 and the vane rotor 9 is set to be the maximum retard angle conversion angle optimum for engine start.
  • the engagement / disengagement mechanism is elastically mounted between the inner wall surface of the front end portion of the lock pin 27 and the inner end surface of the front plate 12 to urge the lock pin 27 in the advancing direction (direction of the lock hole 28).
  • a lock pin which is formed on the bottom surface of the bottom wall 6 and supplies a lock releasing hydraulic pressure from the one retarded oil chamber 10 to the lock hole 28 against the spring force of the coil spring.
  • a positioning mechanism 29 that performs circumferential positioning with the lock hole 28 is provided. As shown in FIG. 2, the positioning mechanism 29 is positioned at a position corresponding to the positioning groove 29a formed in one shoe 8a of the housing 8 and the positioning groove on the inner end surface of the outer peripheral side of the bottom wall 6. And a positioning pin 29b provided.
  • a torsion spring 30 for always applying a rotational force to the vane rotor 9 toward the advance side is provided on the outer end side of the front plate 12.
  • One end of the torsion spring 30 is locked and fixed to the rotor portion 21 of the vane rotor 9, and the other end is locked and fixed to the front plate 12.
  • the hydraulic circuit selectively supplies hydraulic pressure to the retard and advance oil chambers 10 and 11, or the retard and advance oil chambers 10 and 11. 11, the retard angle side passages 31 communicating with the respective retard angle side oil holes 16, the advance angle side passages 32 communicating with the respective advance angle side oil grooves (not shown), and the respective passages
  • An unillustrated electromagnetic switching valve provided between 31 and 32, an unillustrated oil pump that selectively supplies hydraulic pressure to the passages 31 and 32 via the electromagnetic switching valve, and the respective retarded side, advance angle
  • a drain passage selectively communicating with the side passages 31 and 32 via an electromagnetic switching valve. Note that the suction passage and the drain passage of the oil pump communicate with the oil pan.
  • Each of the retard side and advance side passages 31 and 32 has one end portion formed along the radial direction of the cam shaft one end portion 2a and the inner axial direction, and groove grooves and bearings formed on the outer periphery of the cam shaft one end portion 2a. While communicating with the internal oil passage, the other end communicates with the passage-side oil groove and the retarded-side oil hole 16, respectively.
  • the electromagnetic switching valve is a two-way valve, and selectively switches between each passage, the discharge passage of the oil pump, and the drain passage according to an output signal from the controller.
  • an internal computer inputs 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) to detect the current engine operating state, A control current is output to the electromagnetic coil of the electromagnetic switching valve in accordance with the engine operating state.
  • the housing 8 is inserted into the inner peripheral surface 5b of the cylindrical wall 5 of the driving pulley 1 along the cylindrical wall 5 when the housing 8 is assembled inside the driving pulley 1, as shown in FIGS.
  • a positioning mechanism 33 for guiding and positioning at the maximum insertion time is provided.
  • the positioning mechanism 33 is an inclined guide portion provided from the substantially central position in the axial direction of the inner peripheral surface 5b of the cylindrical wall 5 toward the bottom wall 6 direction.
  • a certain guide portion 34 and a fitting projection 35 provided further on the bottom wall 6 side than the guide portion 34 of the cylindrical wall 5 are configured.
  • the guide portion 34 has a guide surface 34a, which is an inner peripheral surface, formed in an inclined cylindrical surface shape along the circumferential direction of the inner peripheral surface 5b of the cylindrical wall 5, and has an inner diameter from the one end portion 34b side in the axial direction to the bottom wall. It is formed gradually smaller toward the other end 34c on the 6 side. That is, the guide portion 34 is formed so that the entire inner diameter of the guide surface 34a is larger than the outer diameter d1 of the housing 8, and is gradually inclined upward from the one end portion 34b side to the other end portion 34c side. Yes.
  • the fitting projection 35 is formed continuously with the other end 34c of the guide portion 34, and the fitting surface 35a, which is an inner circumferential surface formed in an annular shape, has a predetermined width W and a flat cross section. It is formed in a shape. Further, the inner diameter d2 of the fitting surface 35a of the fitting protrusion 35 is formed to be substantially the same (clearance fit) as the outer diameter d1 of the outer peripheral surface 8e of the housing 8, so that the housing 8 is brought into the guide portion 34. When inserted from the axial direction and reaches the fitting protrusion 35, the outer peripheral surface 8e of the housing 8 is abutted and supported.
  • annular recess 36 is formed between the fitting protrusion 35 and the bottom surface 6 c of the bottom wall 6, which is recessed radially outward from the fitting protrusion 35.
  • the annular recess 36 is formed in a downwardly inclined shape from the inner end edge of the fitting protrusion 35 along the bottom surface 6c direction of the bottom wall 6, and a portion coupled to the bottom surface 6c is a rounded curved surface portion 36a.
  • the housing 8 functions as a relief of the outer peripheral edge 8f of the housing 8 in a state in which the housing 8 is inserted into the cylindrical wall 5 to the maximum.
  • the clearance (side clearance) is made as small as possible between the front end face 8g of the housing 8 accommodated in the cylindrical wall 5 and the bottom face 6c of the bottom wall 6 due to the presence of the annular recess 36. ing.
  • the housing 8 is cylindrical.
  • the outer periphery 8f of the housing 8 is brought into contact with the rounded portion by line contact when it is inserted into the wall 5 to the maximum, the relative distance between the front end surface 8g of the housing 8 and the bottom surface 6c of the bottom wall 6 is relatively small. A large gap is formed.
  • the hydraulic oil supplied into the retard oil chambers 10 and the advance oil chambers 11 is likely to leak to the outside through the gaps, and the appropriate relative rotational phase control accuracy of the vane rotor 9 is reduced and control responsiveness is reduced. May get worse. Therefore, in the present embodiment, the side clearance is reduced by forming the annular recess 36 to suppress the leakage of hydraulic oil.
  • the front end surface 8g of the housing 8 and the bottom surface 6c of the bottom wall 6 are compared with those having no annular recess as in the third embodiment shown in FIG. Therefore, it is possible to further suppress hydraulic oil leakage. Further, since the necessity of chamfering so as to avoid the rounded portion (curved surface) as described above is reduced, the outer peripheral edge 8f of the housing 8 can be formed at a more acute angle. This makes it possible to obtain a larger contact area between the front end surface 8g and the bottom surface 6c of the housing.
  • annular tapered surface 37 is formed which gradually increases in diameter from the one end 34b of the guide portion 34 of the cylindrical wall 5 along the rear end opening edge.
  • the tapered surface 37 is formed to be smaller than the inclination angle of the guide portion 34, and ensures the moldability of the mold when the drive pulley 1 is sintered.
  • the annular recess 36 is formed by machining such as a lathe after the drive pulley 1 is integrally formed by sintering. This machining is performed together when machining the bottom surface 6c, thereby reducing the number of steps and obtaining a cost reduction effect.
  • the groove portions 38 are formed along the axial direction at four locations of approximately 90 ° in the circumferential direction of the inner peripheral surface 5b of the cylindrical wall 5 respectively. That is, the four groove portions 38 are formed along the axial direction with a predetermined width so as to divide the positioning mechanism 33 into four from the axial direction, and one end edge in the longitudinal direction is tapered. The other end edge 38 b extends to the bottom surface 6 c of the bottom wall 6 while being formed continuously with the surface 37.
  • the bottom wall 6 has an oil drain hole 39 penetratingly formed at the position of the bottom surface 6c corresponding to the other end edge 38b of the groove portion 38.
  • the oil drain hole 39 is set to a depth outside the outer peripheral surface 8e of the housing 8 in a state where the oil drain hole 39 is fitted in the cylindrical wall 5, and has the same width as the other end edge 38b and continuously. It is formed and the outer end side communicates with the outside.
  • the outer peripheral surface 8e of the housing 8 of the retarded oil chamber 10a (specific working chamber) on the side where the vane 25 (specific vane) of the shoe 8a does not contact is fitted with the fitting protrusion 35.
  • the vane 25 has a lock pin 27 and is heavier than the other vanes 22 to 24. Therefore, when the vane 25 collides with the shoe 8a due to an alternating torque applied to the camshaft 2, A rotational moment acts on the shoe 8a, and there is a possibility that the outer peripheral surface 8e of the housing 8 of the retarded oil chamber 10a (specific working chamber) formed in a relatively thin wall is deformed radially outward.
  • the fitting protrusion 35 is fitted with the outer peripheral surface 8e of the housing 8, the deformation of the outer peripheral surface 8e of the housing 8 can be suppressed.
  • the vane rotor 9 is assembled in advance inside the housing 8 through the seal members 14 and 20 while performing alignment.
  • these housing units are incorporated into the drive pulley 1.
  • the drive pulley 1 is previously mounted and fixed in a base shape with the bottom wall 6 down, and in this state the housing unit is mounted from above. Incorporate.
  • the outer peripheral edge 8f of the front end portion is fitted to the tapered surface 37 of the cylindrical wall 5 of the drive pulley 1, and further pushed in, the outer peripheral edge 8f is formed on the upper surface of each guide portion 34. While being guided, it is inserted in the direction of the bottom surface 6 c, and during this insertion (moving), the housing 8 moves while being positioned with respect to the axis of the drive pulley 1 on the upper surface of each guide portion 34. After that, the outer peripheral edge 8f of the housing 8 moves while being positioned as the outer peripheral edge 8f gets over the fitting surface 35a of each fitting protrusion 35, and finally, as shown in FIG.
  • the positioning and centering work of the housing 8 in the radial direction with respect to the drive pulley 1 is completed in the maximum insertion state where the whole is in contact with each fitting surface 35a and the front end surface 8g is in contact with the bottom surface 6c of the bottom wall 6.
  • the lock pin 27 is housed in the sliding hole 26 of the lock mechanism 4 from the front end side while the front end portion is engaged with the lock hole, and the coil spring is attached, and then the rear end surface of the housing 8 is The front plate 12 is placed in contact with the positioning.
  • the housing 8 and the front plate 12 are fastened together and fixed to the bottom wall 6 of the drive pulley 1 in the axial direction by the bolts 13, and the torsion spring 30 is attached to the outer surface side of the front plate 12.
  • the assembly work of the member is completed.
  • the positioning centering operation becomes extremely simple and easy, and highly accurate positioning can be performed. For this reason, the assembly work efficiency of the housing unit with respect to the drive pulley 1 can be improved.
  • the housing unit can be positioned with high precision with respect to the drive pulley 1 by the positioning mechanism 33, the positioning of the lock pin 27 and the lock hole is also good, and the tip portion of the lock pin 27 and the lock hole are aligned. A desired backlash in the meantime can be obtained.
  • the assembly of the drive pulley 1 and the housing 8 eliminates the need for chucking the outer peripheral surface of the housing 8 by a generally used scroll chuck at three points, thereby avoiding deformation of the housing 8 in advance. It becomes possible to do.
  • the guide portion 34 is formed such that the length in the axial direction, that is, the length from the one end 34b to the other end 34c is about half that of the first embodiment.
  • the approach portion 40 is formed between 34 c and the fitting protrusion 35.
  • the approach portion 40 has a step shape and is formed in a substantially annular groove shape, the inner peripheral surface 40a is formed in an arc shape, and the axial width W2 is the guide portion 34 of the first embodiment. It is formed about half of the axial direction.
  • the inner peripheral surface 40a is formed to have an obtuse angle with respect to the guide surface 34a of the guide portion 34, and preferably has an inner peripheral surface 40a substantially perpendicular to the rotation axis.
  • a step surface 40 b is formed between the fitting protrusion 35 and the approach portion 40.
  • annular recess 36 and the tapered surface 37 are the same as those in the first embodiment.
  • the housing 8 (housing unit) is inserted into the inside from the one end opening side (tapered surface) of the drive pulley 1 when assembling the respective components, the front end of the housing 8 is obtained.
  • the outer peripheral edge 8f moves while making sliding contact with the guide surface 34a of the guide portion 34 and reaches the approach portion 40, a part of the front end surface 8g of the housing 8 becomes the stepped surface 40b as shown by a one-dot chain line in FIG. It fits here once while hitting. Thereby, the attitude
  • FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention.
  • the basic configuration is the same as that of the second embodiment, such as the approach portion 40 being formed, but the fitting projection 35 is formed on the bottom wall 6. While extending to the bottom surface 6c, an annular recess 41 is provided at a portion facing the fitting protrusion 35 of the bottom surface 6c of the bottom wall 6 from the axial direction.
  • the annular recess 41 is formed to be recessed in the axially outer side at a portion of the bottom surface 6c that extends the fitting surface 35a of the fitting projection 35 in the axial direction, and has a substantially trapezoidal cross section. ing. Therefore, the annular recess 41 can sufficiently reduce the side clearance between the front end surface 8g of the housing 8 and the bottom surface 6c of the bottom wall 6, and facilitates positioning work and positioning accuracy when the housing 8 is inserted. Can be improved.
  • the area of the fitting surface 35a of the fitting projection 35 is compared with each of the above embodiments. Since the contact area with the outer peripheral surface 8e of the front end portion of the housing 8 can be increased, positioning work when the housing 8 is inserted can be facilitated, and positioning accuracy can be improved.
  • the annular recess 41 is also formed by machining with a lathe after the drive pulley 1 is sintered.
  • the driving rotating body may be a driving sprocket that winds a timing chain around the outer periphery in addition to the driving pulley 1.
  • the guide portion 34 can be further extended in the axial direction in the direction of the tapered surface 37, and the inclination angle can be arbitrarily changed.
  • the axial length of the fitting protrusion 35 can be arbitrarily increased, and the inner diameter of the fitting surface 35 a can be arbitrarily set according to the outer diameter of the housing 8.

Abstract

クランクシャフトから回転力が伝達される筒壁５及び該筒壁の軸方向端部に一体に設けられた底壁６と、を有する駆動プーリ１と、駆動プーリの内部に収容され、一端開口が底壁によって閉塞された円筒状のハウジング８と、該ハウジングの内部に相対回転自在に収容され、カムシャフトの一端部に固定されたベーンロータ９と、を備え、駆動プーリは、筒壁の内周面５ｂに設けられ、内径が軸方向の一端側から底壁側の他端側に向かって漸次小さくなる傾斜状の案内部３４と、案内部の他端側に形成され、前記ハウジングの外周面が嵌合して位置決めされる嵌合突部３５と、を有している。駆動回転体に対してハウジングを組み立てる際に、簡単かつ精度の高い位置決めを行うことで、組立作業能率の向上を図り得ることができる。

Description

内燃機関のバルブタイミング制御装置
　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。
　従来のバルブタイミング制御装置としては、以下の特許文献１に記載されているものがある。
　この装置は、クランクシャフトからタイミングベルトを介して回転力が伝達される筒壁と底壁からなる有底円筒状のプーリと、該プーリの内部に収容配置され、前後開口端が一対の円盤プレートによって閉塞された円環状のハウジングと、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。
　前記各円盤状プレートを含むハウジングは、前記プーリの底壁とボルトによって固定されていると共に、ハウジングの外周面とプーリの筒壁の内周面との間には、装置全体の軽量化を図るために比較的大きな幅の環状隙間が形成されている。
特開２０１４－１６３３８０号公報
　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、前述のように、装置全体の軽量化を図るためにハウジングの外周面とプーリの内周面との間に比較的大きな環状隙間が形成されていることから、前記プーリの内部にハウジングを軸方向一端部から組み付け収容する際に、該ハウジングを精度良く位置決め保持することが困難であった。このため、駆動プーリに対するハウジングの組立作業が煩雑になり、該組み付け作業能率の低下を招いている。
　本発明は、駆動回転体に対してハウジングを組み立てる際に、簡単かつ精度の高い位置決めを行うことにより、組立作業能率の向上を図り得る内燃機関の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。
　請求項１記載の発明は、外周の歯部を介してクランクシャフトから回転力が伝達され、軸方向の一端側が開口した筒壁及び該筒壁の軸方向他端側に一体に設けられて中央に貫通孔が形成された底壁と、を有する駆動回転体と、該駆動回転体の内部に収容され、一端開口が前記底壁によって閉塞されると共に、内周面に複数のシューが突設され、前記複数のシューにより形成される複数の作動室を有する円筒状のハウジングと、該ハウジングの内部に相対回転自在に収容され、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前記作動室を遅角作動室と進角作動室に隔成するベーンロータと、前記ハウジングの他端開口を閉塞すると共に、該ハウジングと前記駆動回転体に軸方向から結合されたフロントプレートと、を備え、
　前記駆動回転体は、前記筒壁の内周面に設けられ、内径が軸方向の一端側から他端側に向かって漸次小さくなる傾斜状の案内部と、該案内部の他端側に形成され、前記ハウジングの外周面が嵌合して位置決めされる嵌合突部と、を有する位置決め機構を備えたことを特徴としている。
　本発明によれば、駆動回転体に対してハウジングを組み立てる際に、簡単かつ精度の高い位置決めを行うことにより、組立作業能率の向上を図ることが可能になる。
本発明に係るバルブタイミング制御装置の第１実施形態を示す縦断面図である。 同実施形態のバルブタイミング制御装置のフロントプレートを外した状態を示す正面図である。 同実施形態に供される駆動プーリの斜視図である。 同駆動プーリの正面図である。 図３のＡ－Ａ線断面図である。 本発明の第２実施形態に供される駆動プーリの斜視図である。 図６のＢ－Ｂ線断面図である。 同実施形態における駆動プーリにハウジングを挿入した状態と挿入途中の状態を示す拡大断面図である。 本発明の第３実施形態に供される駆動プーリの要部拡大断面図である。
　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の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、排気側に適用されているものを示している。
〔第１実施形態〕
　このバルブタイミング制御装置は、図１及び図２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ベルトを介して回転駆動される駆動回転体である駆動プーリ１と、該駆動プーリ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、駆動プーリ１とカムシャフト２との間に配置されて、該両者１，２の相対回動位相を変換する位相変更機構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。
　前記駆動プーリ１は、図１～図４に示すように、焼結合金材によって有底円筒状に一体に形成され、円筒状の筒壁５と、該筒壁５の軸方向一端部に形成された円盤状の底壁６と、を備えている。前記筒壁５は、剛性を確保するために所定に肉厚に形成されていると共に、外周にタイミングベルトが巻回される歯車５ａが形成されている。
　また、この筒壁５の内周面５ｂの内径ｄは後述するハウジング８の外径ｄ１よりも大きく形成されて、内周面５ｂとハウジング８の外周面８ｅとの間に軽量化を図るために円環状の隙間Ｃが形成されている。
　前記底壁６は、同じく剛性を確保するのに必要な肉厚に形成され、中央に前記カムシャフト２の軸方向一端部２ａが回転自在に挿通可能な支持孔６ａが貫通形成されていると共に、外周部の円周方向のほぼ等間隔位置に後述するボルト１３の雄ねじが螺着する雌ねじ孔６ｂが周方向の等間隔位置に４つ形成されている。
　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、外周面の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７の軸部７ａの外周面に形成された雄ねじ部が螺着する雌ねじ孔２ｂが形成されている。
　前記位相変更機構３は、前記駆動プーリ１の前記筒壁５と底壁６に囲まれた内部空間内に収容配置されたハウジング８と、前記カムシャフト２の一端部２ａに前記カムボルト７によって軸方向から固定されて、前記ハウジング８内に相対回転自在に収容されたベーンロータ９と、前記ハウジング８内に形成されて、該ハウジング８の内周面に一体に形成された４つの第１～第４シュー８ａ～８ｄとベーンロータ９の後述する４枚のベーン２２～２５とによって隔成されたそれぞれ４つの遅角作動室である遅角油室１０及び進角作動室である進角油室１１と、前記各遅角油室１０と各進角油室１１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。
　前記ハウジング８は、前記駆動プーリ１とは別体に形成されており、軸方向の両端が開口された円筒状に形成され、軸方向の一端開口が前記駆動プーリ１の底壁６によって閉塞されていると共に、他端開口がフロントプレート１２によって閉塞されている。そして、このハウジング８は、前記底壁６に対してフロントプレート１２と共に４本のボルト１３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。
　前記ハウジング８の内周面に形成された前記各シュー８ａ～８ｄ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１４がそれぞれ嵌着固定されている。また、各シュー８ａ～８ｄの径方向外周側、つまりハウジング８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１３が挿通するボルト挿通孔１５が貫通形成されている。
　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、中央には大径孔１２ａが穿設されていると共に、外周部の円周方向の等間隔位置には、前記各ボルト１３が挿通する４つのボルト孔１２ｂが貫通形成されている。
　前記ベーンロータ９は、金属材によって一体に形成されて、図１及び図２に示すように、中央に有する円筒状のロータ部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４枚の第１～第４ベーン２２～２５と、を備えている。
　前記ロータ部２１は、中央に形成された挿通孔２１ａ内に軸方向から挿通した前記カムボルト７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ていると共に、外周面が前記各シュー８ａ～８ｄの先端部上面に嵌着固定された前記シール部材１４に摺動しつつ回転するようになっている。また、このロータ部２１は、図１に示すように、前記各ベーン２２～２５間の位置に前記各遅角油室１０に連通する４つの遅角側油孔１６が径方向に沿ってそれぞれ貫通形成されていると共に、軸方向の一端面中央には、前記カムシャフト２の一端部２ａ先端が嵌合する円形状の嵌合溝２１ｂが形成されている。また、ロータ部２１の軸方向の他端部には、フロントプレート１２の大径孔１２ａに所定隙間をもって挿入する円筒部２１ｃが一体に形成されている。
　前記各ベーン２２～２５は、それぞれが各シュー８ａ～８ｄ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８の内周面に摺接するほぼコ字形状のシール部材２０がそれぞれ嵌着固定されている。
　また、この各ベーン２２～２５は、図２に示すように、第１ベーン２２が最大幅に形成され、他の３枚の第２～第４ベーン２３～２５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３つのベーン２３～２５の幅をそれぞれ小さくすることによってベーンロータ９全体の重量バランスを均一化するようになっている。
　前記第１ベーン２２は、ベーンロータ９が図２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８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９が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。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、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～８ｄにも当接しないようになっている。
　前記ロック機構４は、図２に示すように、前記第１ベーン２２（特定のベーン）の内部軸方向に貫通形成された摺動用孔２６と、該摺動用孔２６内に摺動自在に収容されて、前記底壁６側に対して進退自在が設けられたロック部材であるロックピン２７と、前記底壁６の底面に形成されて、前記ロックピン２７の先端部が係合してベーンロータ９をロックするロック凹部であるロック穴２８と、機関の状態に応じて前記ロックピン２７の先端部をロック穴２８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。
　前記摺動用孔２６は、内周面がほぼ均一内径に形成されて、後端縁に前記ロックピン２７の良好な摺動性を確保するための空気抜き溝(図示せず)が形成されている。前記ロックピン２７は、前記ロック穴２８に係脱する先端部と、該先端部側より後ろ側の内部中空状の大径部と、を有し、前記先端部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２８内に係合し易い形状になっている。
　前記ロック穴２８は、底壁６の所定位置に穿設されて、図２に示すように、ベーンロータ９が最大遅角側に相対回転した場合に、ロックピン２７の先端部が係合するようになっている。したがって、前記ロックピン２７がロック穴２８係合した場合には、ハウジング８とベーンロータ９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。
　前記係脱機構は、前記ロックピン２７の先端部の内部壁面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２７を進出方向(ロック穴２８方向)へ付勢する図外のコイルスプリングと、前記底壁６の底面に形成されて、前記１つの遅角油室１０からロック穴２８にロック解除用の油圧を供給して前記コイルスプリングのばね力に抗してロックピン２７をロック穴２８から離脱させる油溝６ｄと、から構成されている。
　また、前記ハウジング８と前記底壁６との間には、これらの各構成部材を前記各ボルト１３によって組み付ける際に、ハウジング８と底壁６の回転位置、つまり前記ロックピン２７の先端部とロック穴２８との円周方向の位置決めなどを行う位置決め機構２９が設けられている。この位置決め機構２９は、図２に示すように、前記ハウジング８の一つのシュー８ａに形成された位置決め溝２９ａと、前記底壁６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２９ｂと、から構成されている。
　また、前記フロントプレート１２の外端側には、前記ベーンロータ９を進角側への回転力を常時付与するトーションスプリング３０が設けられている。このトーションスプリング３０は、一端部が前記ベーンロータ９のロータ部２１に係止固定されている一方、他端部が前記フロントプレート１２に係止固定されている。
　前記油圧回路は、図１に基づいて簡単に説明すると、前記各遅角、進角油室１０，１１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１０，１１内の油を排出するもので、前記各遅角側油孔１６に連通する遅角側通路３１と、図外の各進角側油溝に連通する進角側通路３２と、該各通路３１、３２間に設けられた図外の電磁切換弁と、各通路３１，３２に電磁切換弁を介して油圧を選択的に供給する図外のオイルポンプと、前記各遅角側、進角側通路３１，３２に電磁切換弁を介して選択的に連通するドレン通路と、を備えている。なお、前記オイルポンプの吸入通路とドレン通路はオイルパンに連通している。
　前記遅角側、進角側通路３１，３２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、カムシャフト一端部２ａの外周に形成されたグルーブ溝や軸受け内の油通路に連通している一方、他端部が前記通路側油溝や遅角側油孔１６にそれぞれ連通している。
　前記電磁切換弁は、２方向弁であって、コントローラかからの出力信号によって各通路とオイルポンプの吐出通路とドレン通路とを選択的に切り換え制御するようになっている。
　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の電磁コイルに制御電流を出力するようになっている。
　そして、前記駆動プーリ１の筒壁５の内周面５ｂには、図２～図５に示すように、前記ハウジング８を、駆動プーリ１の内部に組み付ける際に、筒壁５に沿って挿入案内すると共に、最大挿入時において位置決めする位置決め機構３３が設けられている。
　すなわち、前記位置決め機構３３は、図３～図５に示すように、筒壁５の内周面５ｂの軸方向のほぼ中央位置から底壁６方向に向かって設けられた傾斜状のガイド部である案内部３４と、筒壁５の案内部３４よりもさらに底壁６側に設けられた嵌合突部３５と、によって構成されている。
　前記案内部３４は、内周面である案内面３４ａが筒壁５の内周面５ｂの円周方向に沿って傾斜円筒面状に形成され、内径が軸方向の一端部３４ｂ側から底壁６側の他端部３４ｃに向かって漸次小さく形成されている。つまり、この案内部３４は、案内面３４ａの内径全体が前記ハウジング８の外径ｄ１よりも大きく形成されて、一端部３４ｂ側から他端部３４ｃ側に向かって漸次上り傾斜状に形成されている。
　前記嵌合突部３５は、前記案内部３４の他端部３４ｃと連続して形成されていると共に、円環状に形成された内周面である嵌合面３５ａが所定幅Ｗでかつ断面平坦状に形成されている。また、この嵌合突部３５の嵌合面３５ａの内径ｄ２は、前記ハウジング８の外周面８ｅの外径ｄ１とほぼ同一（隙間ばめ）に形成されて、ハウジング８を案内部３４内に軸方向から挿入して嵌合突部３５に達した際に、ハウジング８の外周面８ｅが当接支持されるようになっている。
　また、前記嵌合突部３５と底壁６の底面６ｃとの間には、図５に示すように、嵌合突部３５よりも径方向外側に凹んだ環状凹部３６が形成されている。
　この環状凹部３６は、前記嵌合突部３５の内端縁から底壁６の底面６ｃ方向に沿って下り傾斜状に形成されて、前記底面６ｃに結合された部位がアール状の曲面部３６ａが形成されて、前記ハウジング８が筒壁５内に最大に嵌入された状態におけるハウジング８の外周縁８ｆの逃げとして機能するようになっている。
　このように、環状凹部３６の存在によって筒壁５内に収容されたハウジング８の前端面８ｇと底壁６の底面６ｃとの間に隙間(サイドクリアランス)を可及的に小さくするようになっている。
　すなわち、駆動プーリ１を焼結成形した際に、前記嵌合突部３５と底壁６の底面６ｃとの結合コーナ箇所にアール部(曲面)が形成された場合には、前記ハウジング８を筒壁５内に最大に嵌入させた場合、該ハウジング８の外周縁８ｆが前記アール部に線接触で当接することによって、ハウジング８の前端面８ｇと底壁６の底面６ｃとの間に比較的大きな隙間が形成されてしまう。この結果、前記各遅角油室１０や進角油室１１内供給された作動油が前記隙間から外部へリークし易くなって、ベーンロータ９の適正な相対回転位相制御精度の低下や制御応答性が悪化してしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、環状凹部３６を形成することによって前記サイドクリアランスを小さくして作動油の漏れを抑制するようになっている。
　さらに、環状凹部３６を形成することによって、後述する図９に示される第３実施形態のような環状凹部を有さないものと比較して、ハウジング８の前端面８ｇと底壁６の底面６ｃとの接触面積が大きく取れるため、作動油の漏れをより抑制することができる。また、前述のようなアール部(曲面)を避けるように面取りを付ける必要性が低減するため、ハウジング８の外周縁８ｆをより鋭角に形成することが可能となる。これにより、ハウジングの前端面８ｇと底面６ｃとの接触面積をより大きく得ることが可能となる。
　さらに、前記筒壁５の案内部３４の一端部３４ｂから後端開口縁に沿って漸次拡径する円環状のテーパ面３７が形成されている。このテーパ面３７は、前記案内部３４の傾斜角度よりも小さく形成されて、前記駆動プーリ１を焼結成形する際の金型の抜き性を確保するものである。
　なお、前記環状凹部３６は、駆動プーリ１を焼結成形によって一体に形成した後に、旋盤などの機械加工によって形成されるようになっている。この機械加工は、底面６ｃを機械加工する際に一緒に行うことによって工数の削減となり、コスト低減効果が得られる。
　前記筒壁５の内周面５ｂの円周方向のほぼ９０°の４箇所には、それぞれ溝部３８が軸方向に沿って形成されている。すなわち、この４つの溝部３８は、所定幅をもって軸方向に沿って形成されて、前記位置決め機構３３を軸方向から４つに分断するように形成されていると共に、長手方向の一端縁が前記テーパ面３７と連続して形成されている一方、他端縁３８ｂが前記底壁６の底面６ｃまで延出している。
　また、前記底壁６は、前記溝部３８の他端縁３８ｂに対応した底面６ｃ位置に油抜き孔３９が貫通形成されている。この油抜き孔３９は、前記筒壁５内に嵌入した状態におけるハウジング８の外周面８ｅよりも外側となる深さに設定されていると共に、前記他端縁３８ｂと同じ幅でかつ連続して形成されて外端側が外部に連通している。
　また、特に、シュー８ａのベーン２５（特定のベーン）が当接しない側の遅角油室１０ａ（特定の作動室）のハウジング８の外周面８ｅと嵌合突部３５が嵌合している。これは、ベーン２５はロックピン２７を有し、他のベーン２２～２４に対して質量が重くなっているため、カムシャフト２にかかる交番トルクなどによってベーン２５がシュー８ａに衝突した際に、シュー８ａに回転モーメントが作用し、比較的薄肉に形成されている遅角油室１０ａ（特定の作動室）のハウジング８の外周面８ｅが径方向外側に変形するおそれがあった。しかし、嵌合突部３５がハウジング８の外周面８ｅと嵌合していることから、ハウジング８の外周面８ｅの変形が抑制できる。
　以下、本実施形態における駆動プーリ１に対してハウジング８等を組み付ける手順について説明する。なお、前記カムボルト７によるカムシャフト２の一端部２ａとベーンロータ９との締結作業の説明は省略する。
　まず、前記ハウジング８の内部に、各シール部材１４，２０を介してベーンロータ９を、位置合わせを行いながら予め組み込んでおく。次に、これらハウジングユニットを駆動プーリ１の内部に組み込むが、前記駆動プーリ１は、予め底壁６を下にして基台状に載置固定しておき、この状態で前記ハウジングユニットを上方から組み込んでいく。
　このとき、前記ハウジング８は、前端部の外周縁８ｆを前記駆動プーリ１の筒壁５のテーパ面３７に合わせながら嵌入して、さらに押し込めば、前記外周縁８ｆが各案内部３４の上面で案内されながら底面６ｃ方向へ嵌入され、この嵌入中（移動中）にハウジング８は各案内部３４の上面で駆動プーリ１の軸心に対して位置決め芯だしされながら移動する。その後、ハウジング８の外周縁８ｆが各嵌合突部３５の嵌合面３５ａを乗り越えていくうちにさらに位置決めされつつ移動して、図５に示すように、最終的にハウジング８の外周面８ｅ全体が各嵌合面３５ａに当接すると共に、前端面８ｇが底壁６の底面６ｃに当接した最大嵌入状態で、駆動プーリ１に対するハウジング８の径方向の位置決めと芯だし作業が終了する。
　その後、前記ロック機構４の摺動用孔２６にロックピン２７を先端部側から収納しつつ該先端部をロック孔に係入すると共に、前記コイルスプリングを装着した後、ハウジング８の後端面に前記フロントプレート１２を位置決めしながら当接配置する。この状態で前記各ボルト１３によってハウジング８とフロントプレート１２を駆動プーリ１の底壁６に軸方向から共締め固定すると共に、トーションスプリング３０をフロントプレート１２の外側面側に取り付けることによって、各構成部材の組み付け作業が完了する。
　以上のように、本実施形態によれば、駆動プーリ１に対するハウジング８の組み付け時における位置決め作業をハウジング８の筒壁５内への嵌入時に、前記位置決め機構３３の案内部３４や嵌合突部３５によって自動的に行うことができるので、かかる位置決め芯だし作業が極めて簡単かつ容易になると共に、精度の高い位置決めを行うことができる。このため、駆動プーリ１に対するハウジングユニットの組立作業能率の向上を図ることができる。
　しかも、前記位置決め機構３３によって前記駆動プーリ１に対してハウジングユニットを高精度に位置決めできることから、前記ロックピン２７とロック穴との位置決めも良好になり、ロックピン２７の先端部とロック穴との間の所望のバックラッシを得ることができる。
　また、前記駆動プーリ１とハウジング８の組み付けには、一般的に行われるスクロールチャックによる前記ハウジング８の外周面を３点でチャック固定する必要がなくなることから、ハウジング８の変形などを未然に回避することが可能になる。
　また、前記バルブタイミング制御装置の駆動中に、各遅角油室１０や各進角油室１１から前記底壁６の底面６ｃとハウジング８の前端面８ｇとの間のサイドクランクシャフトから僅かながらもリークした作動油は、前記各溝部３８から各油抜き孔３９を通って外部に効率良く排出することができる。
〔第２実施形態〕
　図６及び図７は本発明の第２実施形態を示し、基本構成は第１実施形態と同じであるが、位置決め機構３３の前記案内部３４と嵌合突部３５との間にアプローチ部４０が形成されている。
　すなわち、前記案内部３４は、軸方向の長さ、つまり一端部３４ｂから他端部３４ｃまでの長さが第１実施形態にものよりも約半分の長さに形成されて、この他端部３４ｃと嵌合突部３５までの間に前記アプローチ部４０が形成されている。
　このアプローチ部４０は、段差状で、かつほぼ円環溝状に切欠形成されて、内周面４０ａが円弧状に形成されている共に、軸方向の幅Ｗ２が第１実施形態の案内部３４の軸方向の半分程度に形成されている。内周面４０ａは案内部３４の案内面３４ａよりも傾斜が鈍角になるように形成され、望ましくは回転軸に対してほぼ直角に内周面４０ａを持つように形成されている。
　また、前記アプローチ部４０を形成したことによって前記嵌合突部３５とアプローチ部４０との間に段差面４０ｂが形成されている。
　他の環状凹部３６やテーパ面３７などの構成は第１実施形態と同じである。
　したがって、この実施形態によれば、前述のように、各構成部材の組み立て時において、駆動プーリ１の一端開口側(テーパ面)から内部にハウジング８(ハウジングユニット)を挿入すると、ハウジング８の前端外周縁８ｆが案内部３４の案内面３４ａを摺接しながら移動し、前記アプローチ部４０に達すると、図８の一点鎖線で示すように、ハウジング８の前端面８ｇの一部が前記段差面４０ｂに突き当たりながら一旦ここに嵌合する。これによって、ハウジング８は、傾いている場合の姿勢が正される。この姿勢が正された状態でさらに挿入すれば図８の実線で示すように前端部の外周面８ｅ全体が嵌合突部３５の嵌合面３５ａに当接して、最終的に安定かつ精度の高い位置決め(芯だし)を行うことができる。
　このように、本実施形態では前記アプローチ部４０を設けたことによって、ハウジング８を筒壁５内に挿入した際に、前述したように案内部３４においてハウジング８全体が傾いた状態となったとしもアプローチ部４０に到達した段階で、ハウジング８の傾いた姿勢が強制的に正されることから、嵌合突部３５の領域では高精度な位置決めがなされる。この結果、特別な装置などを用いずに常時安定かつ確実な位置決め作業を行うことができると共に、組み付け作業能率の向上が図れる。
〔第３実施形態〕
　図９は本発明の第３実施形態を示し、第２実施形態と同様にアプローチ部４０などが形成されているなどの基本構成は同様であるが、前記嵌合突部３５を底壁６の底面６ｃまで延長形成すると共に、環状凹部４１を、底壁６の底面６ｃの嵌合突部３５に軸方向から対向した部位に設けたものである。
　すなわち、環状凹部４１は、前記底面６ｃのうち嵌合突部３５の嵌合面３５ａを軸方向に延長した部位に軸方向外側に凹んで形成されていると共に、横断面ほぼ台形状に形成されている。したがって、この環状凹部４１によってハウジング８の前端面８ｇと底壁６の底面６ｃとの間のサイドクリアランスを十分に小さくできることは勿論のこと、ハウジング８の挿入時における位置決め作業の容易性と位置決め精度の向上を図ることができる。
　つまり、環状凹部４１を筒壁５の内周面５ｂではなく底壁６の底面６ｃに形成したことによって、前記嵌合突部３５の嵌合面３５ａの面積を前記各実施形態に比較して大きくすることができるので、ハウジング８の前端部の外周面８ｅとの接触面積が大きくなって、ハウジング８の挿入時における位置決め作業が容易になると共に、位置決め精度の向上が図れる。
　なお、この環状凹部４１も駆動プーリ１を焼結成形した後に旋盤などによって機械加工によって形成されるようになっている。
　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、例えば駆動回転体としては、駆動プーリ１の他に外周にタイミングチェーンを巻回する駆動スプロケットとすることも可能である。
　また、前記案内部３４は、その軸方向の長さをさらにテーパ面３７方向へ延長することも可能である共に、傾斜角度を任意に変更することも可能である。
　さらに嵌合突部３５の軸方向の長さも任意に長くすることも可能であると共に、嵌合面３５ａの内径もハウジング８の外径に応じて任意に設定することも可能である。

Claims (15)

  1. 　外周の歯部を介してクランクシャフトからの回転力が伝達される軸方向一端側が開口した筒壁及び該筒壁の軸方向他端側に一体に設けられて中央に貫通孔が形成された底壁と、を有する駆動回転体と、
    　該駆動回転体の内部に収容され、一端開口が前記底壁によって閉塞されると共に、内周面に複数のシューが突設され、前記複数のシューにより形成される複数の作動室を有する円筒状のハウジングと、
    　該ハウジングの内部に相対回転自在に収容され、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前記作動室を遅角作動室と進角作動室に隔成するベーンロータと、
    　前記ハウジングの他端開口を閉塞すると共に、該ハウジングと前記駆動回転体に軸方向から結合されたフロントプレートと、を備え、
    　前記駆動回転体は、前記筒壁の内周面に設けられ、内径が軸方向の一端側から他端側に向かって漸次小さくなる傾斜状の案内部と、該案内部の他端側に形成され、前記ハウジングの外周面が嵌合して位置決めされる嵌合突部と、を有する位置決め機構を備え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。
  2. 　請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    　前記複数のベーンのうち、特定のベーンに前記カムシャフトの軸方向に進退可能なロックピンが設けられ、前記駆動回転体の底壁に前記ロックピンが係脱するロック穴が形成されていると共に、
    　前記特定のベーンは、前記ハウジングの複数のシューのうち回転方向の一対のシューに当接して前記ベーンロータの最大進角位置あるいは最大遅角位置を規制し、
    　前記複数の作動室は、前記一対のシューの前記遅角作動室及び進角作動室を形成する側面のうち、前記特定のベーンが当接しない側の側面が形成する特定の作動室を有し、
    　前記嵌合突部は、前記ハウジングの前記特定の作動室の外周面と嵌合し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。
  3. 　請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    　前記位置決め機構は、案内部と嵌合突部との間に、段差状のアプローチ部が設けら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。
  4. 　請求項３に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    　前記駆動回転体は、前記筒壁と底壁を焼結合金によって一体に形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。
  5. 　請求項４に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    　前記底壁と前記嵌合突部との間に、該嵌合突部よりも径方向外側に凹んだ環状凹部が形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。
  6. 　請求項４に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    　前記底壁と前記嵌合突部との間に、前記底壁の底面よりも軸方向外側に凹んだ環状凹部が形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。
  7. 　請求項４に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    　前記駆動回転体の筒壁の開口された軸方向他端側の内周面に、前記案内部と連続しかつ前記案内部方向へ漸次縮径するテーパ面が形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。
  8. 　請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    　前記案内部と嵌合突部は軸方向に沿って連続して形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。
  9. 　請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    　前記筒壁の嵌合突部の円周方向の一部を筒壁の軸方向に沿って切り欠いて溝部を形成した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。
  10. 　請求項９に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    　前記底壁の前記溝部に対応した位置に油抜き孔が貫通形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。
  11. 　請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    　前記案内部は、前記筒壁の軸方向の開口した他端側から前記底壁側の一端側に掛けて一部が上り傾斜面に形成されていると共に、該傾斜面の端縁から一端側に掛けて円環面に形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。
  12. 　請求項１１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    　前記筒壁は、他端側の内周面に形成されたテーパ面を有し、前記テーパ面は前記案内部の傾斜角度よりも小さな傾斜角度に形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。
  13. 　請求項１２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    　前記テーパ面は、前記駆動回転体を焼結成形する際における金型の抜きテーパであ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。
  14. 　クランクシャフトからの回転力が伝達される有底円筒状の駆動回転体と、
    　該駆動回転体の内部に収容され、一端開口が前記駆動回転体の底壁に固定されると共に、内周面に複数のシューが突設された円筒状のハウジングと、
    　該ハウジングの内部に相対回転自在に収容されつつカムシャフトの一端部に固定されて、前記各シューと協働して前記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、
    　前記ハウジングの他端開口を閉塞するフロントプレートと、を備え、
    　前記駆動回転体は、筒壁の内周面に、前記ハウジングの軸方向の一端部外周面が嵌合する嵌合突部と、前記ハウジングを前記嵌合突部に軸方向から嵌合する際の前記ハウジングを嵌入方向へ案内するガイド部と、を有する位置決め機構を備え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。
  15. 　請求項１４に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
    　前記ガイド部は、筒壁の前記嵌合突部よりも軸方向他端側に、半径が前記嵌合突部よりも大きな段差状のアプローチ部が形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。
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