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JP2017057742A - Valve timing control device for internal combustion engine - Google Patents

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JP2017057742A
JP2017057742A JP2015181390A JP2015181390A JP2017057742A JP 2017057742 A JP2017057742 A JP 2017057742A JP 2015181390 A JP2015181390 A JP 2015181390A JP 2015181390 A JP2015181390 A JP 2015181390A JP 2017057742 A JP2017057742 A JP 2017057742A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
timing control
control device
combustion engine
internal combustion
valve timing
Prior art date
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Pending
Application number
JP2015181390A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
征次朗 成田
Seijiro Narita
征次朗 成田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Systems Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a valve timing control device for an internal combustion engine capable of reducing flexural deformation of a cam shaft based on tension of a timing chain.SOLUTION: A valve timing control device for an internal combustion engine includes: a housing body 11 which synchronously rotates with a crank shaft on the basis of rotational force transmitted via a tooth part 18 of a sprocket 13; and a vane rotor 20 which is accommodated on an inner peripheral side of the housing body 11 so as to be relatively rotatable, and synchronously rotates with a cam shaft 2 fixed on the inner peripheral side. The valve timing control device changes a relative rotation phase of the cam shaft 2 to the crank shaft by selectively supplying and discharging fluid pressure to an advance actuation chamber Ad and a retard actuation chamber Re spaced among the respective shoes S1-S4 by the respective vanes V1-V4. The tooth part 18 is provided on a side of the cam shaft 2 with respect to a fixing part X of the cam shaft 2 and the vane rotor 20.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、内燃機関の吸気弁ないし排気弁の開閉時期を運転状態に応じて制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。   The present invention relates to a valve timing control device for an internal combustion engine that controls the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine according to an operating state.

従来のバルブタイミング制御装置としては、例えば以下の特許文献1に記載されたものが知られている。   As a conventional valve timing control device, for example, one described in Patent Document 1 below is known.

すなわち、このバルブタイミング制御装置は、タイミングチェーンを介してクランクシャフトと同期回転する円盤状のスプロケットと一体的に設けられ、内周側に複数のシューが突設された有底円筒状のハウジングと、前記スプロケットに挿通嵌合するボス部を介してカムシャフトの一端部に締結され、外周側に複数のベーンが突設されたベーンロータと、を備え、前記ハウジングの内周側に前記ベーンロータが相対回転可能に収容配置されることにより構成される。   That is, this valve timing control device is provided integrally with a disc-shaped sprocket that rotates synchronously with the crankshaft via a timing chain, and a bottomed cylindrical housing with a plurality of shoes protruding on the inner peripheral side, A vane rotor that is fastened to one end portion of the camshaft through a boss portion that is inserted and fitted into the sprocket, and a plurality of vanes project from the outer peripheral side, and the vane rotor is relatively disposed on the inner peripheral side of the housing. It is configured by being housed and arranged to be rotatable.

特開2013−2327号公報JP 2013-2327 A

しかしながら、前記従来のバルブタイミング制御装置にあっては、上記構成にあたり、ベーンロータとカムシャフトとの連結部がスプロケットよりもカムシャフト側に設けられていることから、該スプロケットにタイミングチェーンの張力が作用すると、ハウジングとベーンロータとを反カムシャフト側へ傾倒させるような回転モーメントが発生することとなる。   However, in the conventional valve timing control device, since the connecting portion of the vane rotor and the camshaft is provided on the camshaft side of the sprocket in the above configuration, the tension of the timing chain acts on the sprocket. Then, a rotational moment that tilts the housing and the vane rotor toward the camshaft side is generated.

その結果、かかる回転モーメントによりカムシャフトの撓み変形が助長され、該カムシャフトを回転支持する軸受部の摩耗の増大を招来してしまう等の問題があった。   As a result, there has been a problem that the bending deformation of the camshaft is promoted by the rotational moment, leading to an increase in wear of the bearing portion that rotatably supports the camshaft.

本発明は、前記従来のバルブタイミング制御装置の実情に鑑みて案出されたもので、タイミングチェーンの張力に基づくカムシャフトの撓み変形を低減し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。   The present invention was devised in view of the actual situation of the conventional valve timing control device, and provides a valve timing control device for an internal combustion engine that can reduce the bending deformation of the camshaft based on the tension of the timing chain. It is aimed.

本発明は、内周側に複数のシューが突設されたほぼ円筒状のハウジング本体と、前記各シュー間を進角作動室と遅角作動室とに隔成する複数のベーンを外周側に有し、内周側がカムシャフトの端部に固定されたベーン部材と、前記カムシャフトと前記ベーン部材との固定部よりも前記カムシャフト側となる前記ハウジング本体の軸方向一端側に延設され、クランクシャフトの回転力伝達に供する回転力伝達部と、を備えたことを特徴としている。   According to the present invention, a substantially cylindrical housing main body having a plurality of shoes projecting on the inner peripheral side, and a plurality of vanes that divide the shoes into an advance working chamber and a retard working chamber on the outer peripheral side. And a vane member whose inner peripheral side is fixed to an end portion of the camshaft, and is extended to one end side in the axial direction of the housing body that is closer to the camshaft side than the fixing portion between the camshaft and the vane member. And a rotational force transmitting part for use in transmitting the rotational force of the crankshaft.

本発明によれば、回転力伝達部をベーン部材とカムシャフトとの固定部よりも軸方向一端側(カムシャフト側)に配置したことで、回転力伝達部にタイミングチェーンの張力が作用すると、ベーン部材は軸方向他端側に、ハウジング本体は軸方向一端側に、それぞれ打ち消し合う方向へと傾倒させるような回転モーメントが作用する結果、前記タイミングチェーンの張力に基づくカムシャフトの撓み変形を低減することができる。   According to the present invention, when the rotational force transmitting portion is arranged on one end side (camshaft side) in the axial direction from the fixed portion of the vane member and the camshaft, when the tension of the timing chain acts on the rotational force transmitting portion, As a result of a rotating moment that tilts the vane member toward the other end in the axial direction and the housing body toward the one end in the axial direction, the camshaft is deformed less due to the tension of the timing chain. can do.

本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention. 図1に示す内燃機関のバルブタイミング制御装置の縦断面図及びこれに係る油圧回路を示した要図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a valve timing control device for an internal combustion engine shown in FIG. 図1に示す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での正面図である。FIG. 2 is a front view of the valve timing control device shown in FIG. 1 with a front plate removed. 図1に示すバルブタイミング制御装置の背面図である。It is a rear view of the valve timing control apparatus shown in FIG. 図1に示す内燃機関のバルブタイミング制御装置の縦断面図であって本発明の作用説明に供する図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the valve timing control apparatus of the internal combustion engine shown in FIG. 従来の内燃機関のバルブタイミング制御装置の縦断面を表した図5相当図である。FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 5 showing a longitudinal section of a conventional valve timing control device for an internal combustion engine.

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、下記の実施形態では、当該装置を、従来と同様、排気側の動弁装置に適用したものを示している。また、説明の便宜上、図2の左側を「前」、右側を「後」として説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiment, the apparatus is applied to an exhaust-side valve operating apparatus, as in the prior art. Further, for convenience of explanation, the left side of FIG.

すなわち、このバルブタイミング制御装置1は、図1、図2に示すように、図示外のクランクシャフトの回転力をもって回転駆動されるスプロケット13と、該スプロケット13に対して相対回転可能に設けられるカムシャフト2と、の間に介装され、所定の油圧給排手段5を通じて作動制御されることで、当該両者1,2の相対回転位相を変換するものである。   That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the valve timing control device 1 includes a sprocket 13 that is rotationally driven by the rotational force of a crankshaft (not shown), and a cam that is provided to be rotatable relative to the sprocket 13. It is interposed between the shaft 2 and the operation is controlled through a predetermined hydraulic supply / exhaust means 5 to convert the relative rotational phases of the both 1 and 2.

具体的には、前記スプロケット13と一体的に設けられ、内周側に4つの第1〜第4シューS1〜S4が突設されたハウジング10と、該ハウジング10の内周側に相対回転可能に収容配置され、外周側に4つの第1〜第4ベーンV1〜V4が突設されたベーン部材であるベーンロータ20と、から主として構成されている。そして、前記各ベーンV1〜V4によって、前記各シューS1〜S4の周方向間を、1対の遅角作動室(以下、「遅角室」と略称する。)Reと進角作動室(以下、「進角室」と略称する。)Adとに隔成し、これら各作動室Ad,Reに前記油圧給排手段5から選択的に油圧が供給されることによって作動制御される。   Specifically, the housing 10 is provided integrally with the sprocket 13 and has four first to fourth shoes S1 to S4 projecting on the inner peripheral side, and is relatively rotatable on the inner peripheral side of the housing 10. And a vane rotor 20 that is a vane member that is provided with four first to fourth vanes V1 to V4 projecting on the outer peripheral side. A pair of retarded working chambers (hereinafter abbreviated as “retarded chambers”) Re and advanced working chambers (hereinafter referred to as “retarded chambers”) are provided between the circumferential directions of the shoes S1 to S4 by the vanes V1 to V4. And abbreviated as “advance angle chamber.”) The operation is controlled by selectively supplying hydraulic pressure to the operation chambers Ad, Re from the hydraulic supply / discharge means 5.

この際、前記ハウジング10と前記ベーンロータ20との間には、図2、図4に示すように、前端側の一端部30aがハウジング10(後述するスプロケット13の内周側突部13a)に、後端側の他端部30bがベーンロータ20(後述する係止溝21c)に、それぞれ固定されることで、ベーンロータ20を進角側へと付勢する捩りコイルばねであるトーションスプリング30が介装され、該トーションスプリング30の付勢力によって、いずれの作動室Ad,Reにも油圧が作用しなくなる機関の停止直前において、前記カムシャフト2を介して伝達される遅角方向の回転力(いわゆる交番トルク)に抗してベーンロータ20を進角側へ付勢する構成となっている。   At this time, between the housing 10 and the vane rotor 20, as shown in FIGS. 2 and 4, one end 30 a on the front end side is located on the housing 10 (an inner protrusion 13 a of the sprocket 13 described later), A torsion spring 30 that is a torsion coil spring that biases the vane rotor 20 toward the advance side is provided by fixing the other end 30b on the rear end side to the vane rotor 20 (latching groove 21c described later). Then, immediately before the stop of the engine in which the hydraulic pressure does not act on any of the working chambers Ad and Re due to the urging force of the torsion spring 30, the rotational force in the retarding direction (so-called alternating) transmitted through the camshaft 2 is transmitted. The vane rotor 20 is biased to the advance side against the torque.

前記カムシャフト2は、図示外のシリンダヘッドに設けられた軸受部3を介して回転可能に支持され、外周部の所定位置に設けられた図示外の駆動カムを介して図示外の排気弁を開作動させる。そして、このカムシャフト2には、前端部に、後述する筒状部17の内周側へと臨み、ベーンロータ20との接続に供するロータ接続部2aが設けられると共に、該ロータ接続部2aの内部軸方向に、前記ベーンロータ20の締結に供するカムボルト4が螺着する雌ねじ部2bが形成されている。   The camshaft 2 is rotatably supported via a bearing portion 3 provided on a cylinder head (not shown), and an exhaust valve (not shown) is connected to a cam cam (not shown) provided at a predetermined position on the outer peripheral portion. Open. The camshaft 2 is provided with a rotor connecting portion 2a that faces the inner peripheral side of a cylindrical portion 17 to be described later and serves for connection with the vane rotor 20 at the front end, and the interior of the rotor connecting portion 2a. In the axial direction, a female screw portion 2b to which a cam bolt 4 used for fastening the vane rotor 20 is screwed is formed.

前記ハウジング10は、軸方向両端側が開口形成された円筒状のハウジング本体11と、該ハウジング本体11の外端側開口を閉塞するフロントプレート12と、前記ハウジング本体11の内端側開口を閉塞するリヤプレートを構成するスプロケット13と、が複数(本実施形態では4つ)のボルト14によって共締め固定されている。   The housing 10 has a cylindrical housing body 11 having openings at both ends in the axial direction, a front plate 12 that closes the outer end side opening of the housing body 11, and an inner end side opening of the housing body 11. The sprocket 13 constituting the rear plate is fixed together by a plurality of (four in this embodiment) bolts 14.

前記ハウジング本体11は、焼結金属材料によって一体に形成されたもので、内周側の周方向ほぼ等間隔位置に前記第1〜第4シューS1〜S4が内方へと一体に突設されている。この第1〜第4シューS1〜S4は、それぞれ平面視ほぼ台形状を呈し、各基端部側の内部軸方向に、前記各ボルト14が挿通して前記スプロケット13への共締め固定に供するボルト挿通孔11aが貫通形成されると共に、各先端部に軸方向に沿って凹設されたシール溝内に、ほぼ角柱状のシール部材15が嵌着されている。   The housing body 11 is integrally formed of a sintered metal material, and the first to fourth shoes S1 to S4 are integrally projected inward at substantially equal positions in the circumferential direction on the inner circumferential side. ing. Each of the first to fourth shoes S1 to S4 has a substantially trapezoidal shape in plan view, and the bolts 14 are inserted in the direction of the internal axis on the base end side to be fastened and fixed to the sprocket 13 together. Bolt insertion holes 11a are formed so as to penetrate therethrough, and substantially prismatic seal members 15 are fitted in seal grooves that are recessed along the axial direction at the respective tip portions.

前記フロントプレート12は、所定の金属材料からなる円板状を呈し、ほぼ中央部に、後述するロータ本体21の前端部が挿通するロータ挿通孔12aが貫通形成されると共に、外周側の前記各ボルト挿通孔11aに対応する位置に、前記各ボルト14が挿通することにより前記スプロケット13への共締め固定に供する4つのボルト挿通孔12bが貫通形成されている。   The front plate 12 has a disk shape made of a predetermined metal material, and a rotor insertion hole 12a through which a front end portion of a rotor body 21 (described later) is inserted is formed substantially at the center. Four bolt insertion holes 12b for penetrating and fixing to the sprocket 13 when the bolts 14 are inserted are formed at positions corresponding to the bolt insertion holes 11a.

前記リヤプレートとしてのスプロケット13は、燒結金属によって一体に成形されてなるもので、前端部に平坦状に設けられ、前記ハウジング本体11及びフロントプレート12との共締め固定に供する端壁16と、該スプロケット13の後端面より軸方向に沿って延設された中空状の筒状部17と、該筒状部17の後端部外周側に放射状に突設され、図示外のタイミングチェーンが噛合巻回されることで前記クランクシャフトの回転力を伝達するに供する回転力伝達部としての複数の歯部18と、を備える。   The sprocket 13 as the rear plate is integrally formed of sintered metal, is provided in a flat shape at the front end portion, and is provided with an end wall 16 that is used to fix the housing body 11 and the front plate 12 together. A hollow cylindrical portion 17 extending in the axial direction from the rear end surface of the sprocket 13 and a radially protruding outer periphery of the rear end portion of the cylindrical portion 17 are engaged with a timing chain (not shown). And a plurality of tooth portions 18 serving as a rotational force transmitting portion that serves to transmit the rotational force of the crankshaft by being wound.

特に、前記スプロケット13においては、図2に示すように、前記各歯部18が、ベーンロータ20の後述するボス部21aよりも後端側に偏倚して配置されることで、これら各歯部18が、前記端壁16の中央部に貫通形成されるロータ挿通孔19を通じてカムシャフト2側へと臨む後述するロータ本体21とカムシャフト2との固定部Xよりも後端側(カムシャフト2側)に位置するように構成されている。   In particular, in the sprocket 13, as shown in FIG. 2, the tooth portions 18 are arranged so as to be biased toward the rear end side of a boss portion 21 a to be described later of the vane rotor 20. However, the rear end side (the camshaft 2 side) of the fixing portion X between the rotor main body 21 and the camshaft 2 described later facing the camshaft 2 side through the rotor insertion hole 19 penetratingly formed in the central portion of the end wall 16. ).

また、かかる構成に伴い、前記筒状部17もカムシャフト2側へと延設されていて、ベーンロータ20の後述するボス部21aと、ボス部21aの内周側に接続されるカムシャフト2の前端側と、ボス部21aの外周側にほぼ巻回状に配置されるトーションスプリング30とが、前記筒状部17の内周側に収容されるようになっている。   With this configuration, the cylindrical portion 17 is also extended to the camshaft 2 side, and a boss portion 21a (described later) of the vane rotor 20 and the camshaft 2 connected to the inner peripheral side of the boss portion 21a. The front end side and the torsion spring 30 disposed in a substantially wound shape on the outer peripheral side of the boss portion 21 a are accommodated on the inner peripheral side of the cylindrical portion 17.

さらに、前記各歯部18の内周側であって、前記各ボルト挿通孔11aに対応する位置には、当該各歯部18の内周側を部分的に肉盛り状に突設してなる内周側突部13aが突出形成されていて、この内周側突部13aの内部軸方向には、前記各ボルト14の雄ねじ部が螺着することで前記ハウジング本体11及びフロントプレート12との共締め固定に供する雌ねじ穴13bが形成されている。   Further, the inner peripheral side of each tooth portion 18 is formed so as to partially protrude in the inner peripheral side of each tooth portion 18 at a position corresponding to each bolt insertion hole 11a. An inner peripheral protrusion 13a is formed so as to protrude, and in the direction of the inner axis of the inner peripheral protrusion 13a, the male threaded portion of each bolt 14 is screwed so that the housing main body 11 and the front plate 12 are in contact with each other. A female screw hole 13b is provided for co-fastening.

前記ベーンロータ20は、所定の金属材料によって一体に形成されたもので、中央部にほぼ円筒状に設けられ、前記カムシャフト2及び油圧給排手段5との接続に供するロータ本体21と、該ロータ本体21の外周側にほぼ放射状に突設され、前記各遅角室Re及び各進角室Adの隔成に供する第1〜第4ベーンV1〜V4と、から主として構成される。   The vane rotor 20 is integrally formed of a predetermined metal material, and is provided in a substantially cylindrical shape at the center, and is provided with a rotor main body 21 for connection with the camshaft 2 and the hydraulic supply / discharge means 5, and the rotor The first to fourth vanes V <b> 1 to V <b> 4 mainly projecting radially from the outer peripheral side of the main body 21 and serving to separate the retard chamber Re and the advance chamber Ad.

前記ロータ本体21は、図3に示すように、その外径が前記各シューS1〜S4の先端部に嵌着されたシール部材15に摺接するように構成され、前記各ベーンV1〜V4の各両側に、前記各遅角室Reと連通可能な遅角側油孔23と、前記各進角室Adと連通可能な進角側油孔24と、がそれぞれ径方向沿って貫通形成されている。   As shown in FIG. 3, the rotor main body 21 is configured so that the outer diameter thereof is in sliding contact with the seal member 15 fitted to the distal end portion of each of the shoes S1 to S4, and each of the vanes V1 to V4. On both sides, retard angle side oil holes 23 that can communicate with the respective retard angle chambers Re and advance angle side oil holes 24 that can communicate with the respective advance angle chambers Ad are formed penetrating along the radial direction. .

また、前記ロータ本体21の後端側は、図2に示すように、僅かに段差縮径状に形成され、前記ロータ挿通孔19に挿通することによってスプロケット13(筒状部17)の内周側にてトーションスプリング30の係止固定に供するボス部21aとして構成されている。このボス部21aの中央部には、図2、図4に示すように、カムシャフト2のロータ接続部2aが嵌合する嵌合凹部21bが穿設されると共に、該嵌合凹部21bの開口端縁には、トーションスプリング30の他端部30bが係止する係止溝21cが径方向に沿って切欠形成されている。   Further, as shown in FIG. 2, the rear end side of the rotor main body 21 is formed in a slightly stepped diameter shape, and is inserted into the rotor insertion hole 19 so that the inner periphery of the sprocket 13 (tubular portion 17). It is comprised as the boss | hub part 21a used for the latching fixation of the torsion spring 30 by the side. As shown in FIGS. 2 and 4, a fitting recess 21b into which the rotor connecting portion 2a of the camshaft 2 is fitted is formed in the central portion of the boss portion 21a, and an opening of the fitting recess 21b is formed. A locking groove 21c that locks the other end 30b of the torsion spring 30 is formed in the end edge in a radial direction.

前記各ベーンV1〜V4は、図1、図3に示すように、前記各シューS1〜S4間に配置されると共に、各先端部に軸方向に沿って凹設されたシール溝内に、ほぼ角柱状のシール部材22が嵌着されていて、これら各シール部材22がハウジング本体11の内周面に摺接することで、前記各シューS1〜S4間に形成される空間が、前記各対の油圧室Ad,Reに隔成されている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the vanes V1 to V4 are disposed between the shoes S1 to S4, and are substantially disposed in seal grooves recessed along the axial direction at the distal ends. A rectangular columnar seal member 22 is fitted, and the seal member 22 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the housing body 11, so that the space formed between the shoes S1 to S4 is a pair of the pairs. The hydraulic chambers Ad and Re are separated.

また、前記各ベーンV1〜V4のうち第1ベーンV1のみが他のベーンV2〜V4に比べて大きな周方向幅に設定され、ベーンロータ20の最大相対回転時に隣接する各シューS1,S4と当接することで、当該ベーンロータ20のそれ以上の回転が規制されるようになっている。さらに、この第1ベーンV1の内部には、後述する機関停止時のベーンロータ20の位相保持に供する周知のロック機構40が収容配置されている。   Of the vanes V1 to V4, only the first vane V1 is set to have a larger circumferential width than the other vanes V2 to V4, and abuts against the adjacent shoes S1 and S4 during the maximum relative rotation of the vane rotor 20. As a result, further rotation of the vane rotor 20 is restricted. Further, a well-known lock mechanism 40 for accommodating the phase of the vane rotor 20 when the engine is stopped, which will be described later, is accommodated and disposed inside the first vane V1.

このロック機構40は、第1ベーンV1の内部軸方向に貫通形成されたピン収容孔43内に摺動自在に収容され、スプロケット13に穿設された係合穴44と係合することによってベーンロータ20とハウジング10との相対移動を規制するほぼ円筒状のロックピン41と、該ロックピン41とフロントプレート12との間に介装され、前記ロックピン41をスプロケット13側へと付勢するスプリング42と、から主として構成される。   The lock mechanism 40 is slidably accommodated in a pin accommodation hole 43 formed so as to penetrate the first vane V1 in the inner axial direction, and engages with an engagement hole 44 formed in the sprocket 13 to engage the vane rotor. A substantially cylindrical lock pin 41 that restricts relative movement between the housing 20 and the housing 10 and a spring that is interposed between the lock pin 41 and the front plate 12 and biases the lock pin 41 toward the sprocket 13. 42.

すなわち、前記ロックピン41と前記係合穴44の位置が合致すると、前記スプリング42の付勢力によってロックピン41の先端部が係合穴44に押し込まれて、ハウジング10とベーンロータ20との相対回転が規制(ロック)される。一方、前記第1ベーンV1の内側面(スプロケット13との対向端面)に、遅角室Reと係合穴44とを連通する連通溝45が切欠形成されていて、該連通溝45を介して係合穴44内におけるロックピン41の先端側に油圧が作用することで、該油圧によってロックピン41が押し退けられ、前記ロックが解除されることとなる。   That is, when the positions of the lock pin 41 and the engagement hole 44 coincide with each other, the front end portion of the lock pin 41 is pushed into the engagement hole 44 by the urging force of the spring 42, and the relative rotation between the housing 10 and the vane rotor 20 is performed. Is regulated (locked). On the other hand, a communication groove 45 that communicates the retard chamber Re and the engagement hole 44 is formed in the inner side surface of the first vane V1 (the end surface facing the sprocket 13). When the hydraulic pressure acts on the distal end side of the lock pin 41 in the engagement hole 44, the lock pin 41 is pushed away by the hydraulic pressure, and the lock is released.

前記油圧給排手段5は、図2に示すように、前記各作動室Ad,Reに対し油圧を選択的に供給する、あるいは前記各作動室Ad,Re内の作動油を排出するものであって、前記各遅角側油孔23に接続される遅角側油通路51と、前記各進角側油孔24に接続される進角側油通路52と、周知の電磁弁55を介して一方側の油通路51,52に油圧を供給する油圧源であるオイルポンプ53と、前記電磁弁55を介して前記オイルポンプ53に接続されない他方側の油通路51,52に接続されるドレン通路54と、から主として構成されている。   As shown in FIG. 2, the hydraulic supply / discharge means 5 selectively supplies hydraulic pressure to the working chambers Ad and Re, or discharges hydraulic oil in the working chambers Ad and Re. The retard angle side oil passages 51 connected to the respective retard angle side oil holes 23, the advance angle side oil passages 52 connected to the respective advance angle side oil holes 24, and a known solenoid valve 55. An oil pump 53 that is a hydraulic pressure source that supplies hydraulic pressure to the oil passages 51 and 52 on one side, and a drain passage that is connected to the other oil passages 51 and 52 that are not connected to the oil pump 53 via the electromagnetic valve 55. 54.

前記遅角側油通路51及び進角側油通路52は、ベーンロータ20の前端部内周面21dに接続される通路構成部材56を介して前記遅角側油孔23及び進角側油孔24と連通可能に構成されている。具体的には、前記遅角側油通路51は、通路構成部材56の内部軸方向に沿って設けられた遅角側接続通路56aと、ベーンロータ20と通路構成部材56との軸方向間に形成される連通室57と、を介して前記各遅角側油孔23と連通する。他方、前記進角側油通路52は、通路構成部材56の内部軸方向に沿って前記遅角側接続通路56aと平行に設けられた進角側接続通路56bと、通路構成部材56の先端部外周側に設けられた環状溝56cと、を介して前記各進角側油孔24とが連通する。   The retard angle side oil passage 51 and the advance angle side oil passage 52 are connected to the retard angle side oil hole 23 and the advance angle side oil hole 24 via a passage constituting member 56 connected to the inner peripheral surface 21d of the front end portion of the vane rotor 20. It is configured to communicate. Specifically, the retard angle side oil passage 51 is formed between the retard angle side connection passage 56 a provided along the internal axial direction of the passage constituting member 56 and the axial direction between the vane rotor 20 and the passage constituting member 56. The retarding angle side oil holes 23 communicate with each other through the communicating chamber 57. On the other hand, the advance side oil passage 52 includes an advance side connection passage 56 b provided in parallel with the retard side connection passage 56 a along the internal axis direction of the passage component member 56, and a distal end portion of the passage component member 56. The advance angle side oil holes 24 communicate with each other through an annular groove 56c provided on the outer peripheral side.

また、前記通路構成部材56の外周には、環状の溝部56dが複数形成され、該溝部56dに環状のシール部材58が嵌着されていて、該シール部材58がベーンロータ20の前端部内周面21dと摺接することで、連通室57と環状溝56cとの間がシールされている。   A plurality of annular groove portions 56d are formed on the outer periphery of the passage constituting member 56, and an annular seal member 58 is fitted into the groove portion 56d, and the seal member 58 is an inner peripheral surface 21d of the front end portion of the vane rotor 20. The space between the communication chamber 57 and the annular groove 56c is sealed.

前記電磁弁55は、2方向切換弁であって、車載の各種センサの検出結果に基づいて出力される図示外の電子コントロールユニット(ECU)からの制御信号により、前記各油通路51,52とオイルポンプ53及びドレン通路54との接続を選択的に切換制御する。   The electromagnetic valve 55 is a two-way switching valve, and the oil passages 51 and 52 are controlled by a control signal from an electronic control unit (ECU) (not shown) output based on detection results of various on-vehicle sensors. The connection between the oil pump 53 and the drain passage 54 is selectively switched.

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特徴的な作用を、図5、図6に基づいて説明する。   The characteristic operation of the valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

図6に示すように、従来の内燃機関のバルブタイミング制御装置100では、スプロケット103の歯部103aが、ベーンロータ104とカムシャフト101との固定部Yよりも前端側に位置するように構成されていたため、該スプロケット103に図示外のタイミングチェーンの張力Fcが作用すると、ハウジング102とベーンロータ104とを共に前端側(反カムシャフト101側)へと傾倒させるような回転モーメント、すなわちハウジング102を前端側へ傾倒させる回転モーメントM1’とベーンロータ104を前端側へ傾倒させる回転モーメントM2’とが発生する。   As shown in FIG. 6, the conventional valve timing control device 100 for an internal combustion engine is configured such that the tooth portion 103 a of the sprocket 103 is positioned on the front end side of the fixed portion Y between the vane rotor 104 and the camshaft 101. Therefore, when the tension Fc of the timing chain (not shown) acts on the sprocket 103, a rotational moment that tilts both the housing 102 and the vane rotor 104 toward the front end side (the opposite camshaft 101 side), that is, the housing 102 is moved to the front end side. A rotational moment M1 ′ that causes the vane rotor 104 to tilt toward the front end side is generated.

その結果、かかる両回転モーメントM1’,M2’によりカムシャフト101の撓み変形が助長され、該カムシャフト101を回転支持する軸受部105の摩耗の増大を招来してしまう等の問題があった。   As a result, there has been a problem that the bending deformation of the camshaft 101 is promoted by the both rotational moments M1 'and M2', leading to an increase in wear of the bearing portion 105 that rotatably supports the camshaft 101.

また、前記両回転モーメントM1’,M2’によりカムシャフト2の撓み変形が発生してベーンロータ104は傾くことになるものの、通路構成部材106は図示外のエンジンのチェーンケース等に取り付けられることによって傾きが抑制されるため、通路構成部材106の外周に設けられたシール部材107のシール性が低下してしまうおそれもあった。   Further, although the camshaft 2 is bent and deformed by the rotational moments M1 ′ and M2 ′, the vane rotor 104 is inclined, but the passage component member 106 is inclined by being attached to an engine chain case (not shown). Therefore, the sealing performance of the sealing member 107 provided on the outer periphery of the passage constituting member 106 may be deteriorated.

これに対し、本実施形態に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置では、図5に示すように、スプロケット13の前記各歯部18が、ベーンロータ20とカムシャフト2との固定部Xよりも後端側に位置するように構成されているため、図示外のタイミングチェーンの張力Fcが前記各歯部18に作用すると、ベーンロータ20に対しては前記従来と同様に前端側へ傾倒させるような回転モーメントM2が発生する一方、ハウジング本体11に対しては後端側へ傾倒させるような回転モーメントM1が発生する。   On the other hand, in the valve timing control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, each tooth portion 18 of the sprocket 13 is rear end of the fixed portion X between the vane rotor 20 and the camshaft 2. Therefore, when the tension Fc of the timing chain (not shown) acts on each tooth portion 18, the rotational moment that causes the vane rotor 20 to tilt to the front end side as in the conventional case. While M2 is generated, a rotational moment M1 that tilts the housing body 11 toward the rear end side is generated.

このように、本実施形態に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置では、スプロケット13の前記各歯部18を、ベーンロータ20とカムシャフト2との固定部Xよりも後端側に配置したことにより、前記タイミングチェーンの張力Fcに基づく前記ハウジング本体11に係る回転モーメントM1と前記カムシャフト2に係る回転モーメントM2とが相互に打ち消し合うように作用する結果、前記タイミングチェーンの張力Fcに基づくカムシャフト2の撓み変形を低減することができる。   Thus, in the valve timing control device for the internal combustion engine according to the present embodiment, the tooth portions 18 of the sprocket 13 are arranged on the rear end side of the fixed portion X between the vane rotor 20 and the camshaft 2. The camshaft 2 based on the timing chain tension Fc as a result of the rotational moment M1 related to the housing body 11 based on the tension Fc of the timing chain and the rotation moment M2 related to the camshaft 2 acting to cancel each other. Can be reduced.

また、本実施形態では、とりわけ、前記各歯部18をスプロケット13の後端部に配置したことにより、前記タイミングチェーンの張力Fcが前記軸受部3により効果的に支持されることとなる。その結果、前記タイミングチェーンの張力Fcに基づく前記両モーメントM1,M2自体も極力低減させることが可能となり、前記カムシャフト2の撓み変形をより一層低減することができる。   In the present embodiment, in particular, the teeth 18 are arranged at the rear end of the sprocket 13, whereby the tension Fc of the timing chain is effectively supported by the bearing 3. As a result, both the moments M1 and M2 themselves based on the tension Fc of the timing chain can be reduced as much as possible, and the bending deformation of the camshaft 2 can be further reduced.

さらに、かかる前記各歯部18の後端側配置によってカムシャフト2側へと延出する筒状部17の内周側にトーションスプリング30を収容配置することが可能となり、これによって、前記筒状部17の周壁をトーションスプリング30のガイドとして機能させることができる。これにより、例えばトーションスプリング30の付勢力のさらなる増大が可能になるなど、該トーションスプリング30の設計自由度を向上できるメリットがある。   Furthermore, it becomes possible to accommodate and arrange the torsion spring 30 on the inner peripheral side of the cylindrical portion 17 extending toward the camshaft 2 side by the rear end side arrangement of the respective tooth portions 18. The peripheral wall of the portion 17 can function as a guide for the torsion spring 30. Accordingly, there is an advantage that the degree of freedom in designing the torsion spring 30 can be improved, for example, the urging force of the torsion spring 30 can be further increased.

加えて、本実施形態では、前記各歯部18がベーンロータ20のボス部21aよりも後端側に延出していることから、該ボス部21aにおけるトーションスプリング30の係止溝21cの配置の自由度の拡大に供され、該トーションスプリング30の設計自由度を向上させることができる。   In addition, in the present embodiment, since each tooth portion 18 extends to the rear end side from the boss portion 21a of the vane rotor 20, the disposition of the locking groove 21c of the torsion spring 30 in the boss portion 21a is free. The degree of freedom in designing the torsion spring 30 can be improved.

また、前述のように、前記カムシャフト2の撓み変形が抑制されることで、ベーンロータ20の傾きが抑制される結果、前記通路構成部材56の外周に設けられたシール部材58のシール性の低下を抑制することができ、前記連通室57等からの作動油の漏出の抑制にも供される。   Further, as described above, the bending deformation of the camshaft 2 is suppressed, so that the inclination of the vane rotor 20 is suppressed. As a result, the sealing performance of the seal member 58 provided on the outer periphery of the passage constituting member 56 is deteriorated. It is also possible to suppress leakage of hydraulic oil from the communication chamber 57 and the like.

本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば本発明の特徴とは直接関係しないベーンロータ20やロック機構40、油圧給排手段5などの具体的構成は勿論、本発明の特徴に関係する前記各歯部18の具体的な軸方向位置等についても、前述した本発明の作用効果を奏し得るような形態であれば、適用対象の仕様やコスト等に応じて自由に変更可能である。   The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment. For example, the specific configuration of the vane rotor 20, the lock mechanism 40, the hydraulic supply / discharge unit 5, and the like that are not directly related to the features of the present invention is included. The specific axial position of each tooth portion 18 related to the feature can be freely changed according to the specification and cost of the application target as long as the above-described effects of the present invention can be obtained. Is possible.

2…カムシャフト
11…ハウジング本体
18…歯部(回転力伝達部)
20…ベーンロータ(ベーン部材)
S1〜S4…シュー
V1〜V4…ベーン
Ad…進角室(進角作動室)
Re…遅角室(遅角作動室)
X…固定部
2 ... Camshaft 11 ... Housing body 18 ... Tooth part (rotational force transmission part)
20 ... Vane rotor (vane member)
S1-S4 ... Shoes V1-V4 ... Vane Ad ... Advance chamber (advance chamber)
Re ... retarding chamber (retarding chamber)
X: Fixed part

Claims (6)

内周側に複数のシューが突設されたほぼ円筒状のハウジング本体と、
前記各シュー間を進角作動室と遅角作動室とに隔成する複数のベーンを外周側に有し、内周側がカムシャフトの端部に固定されたベーン部材と、
前記カムシャフトと前記ベーン部材との固定部よりも前記カムシャフト側となる前記ハウジング本体の軸方向一端側に延設され、クランクシャフトの回転力伝達に供する回転力伝達部と、
を備え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。
A substantially cylindrical housing body with a plurality of shoes projecting on the inner peripheral side;
A vane member having a plurality of vanes that are separated into an advance working chamber and a retard working chamber between the shoes on the outer peripheral side, and an inner peripheral side fixed to an end of the camshaft;
A rotational force transmitting portion that extends toward one end in the axial direction of the housing body that is closer to the camshaft than the fixed portion between the camshaft and the vane member, and serves to transmit the rotational force of the crankshaft;
A valve timing control apparatus for an internal combustion engine, comprising:
前記ハウジング本体の軸方向一端側に、該ハウジング本体に対し前記ベーン部材を回転方向の一方側へ付勢する付勢部材が配置されたことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。   2. The valve of the internal combustion engine according to claim 1, wherein a biasing member that biases the vane member toward one side in a rotational direction with respect to the housing main body is disposed on one axial end side of the housing main body. Timing control device. 前記回転力伝達部は、ほぼ円筒状に形成され、前記付勢部材を包囲するように設けられることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。   The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the rotational force transmitting portion is formed in a substantially cylindrical shape and is provided so as to surround the urging member. 前記ベーン部材は、前記軸方向一端側に、前記カムシャフトの一端部が嵌合するボス部を有し、該ボス部に前記付勢部材の一端部が固定されていることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。   The vane member has a boss portion into which one end portion of the camshaft is fitted on one end side in the axial direction, and one end portion of the biasing member is fixed to the boss portion. Item 4. The valve timing control device for an internal combustion engine according to Item 3. 前記付勢部材は、一端部が前記ボス部に係止すると共に他端部が前記ハウジング本体に係止する捩りコイルばねによって構成されていることを特徴とする請求項4に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。   5. The internal combustion engine according to claim 4, wherein the biasing member is constituted by a torsion coil spring having one end portion locked to the boss portion and the other end portion locked to the housing body. Valve timing control device. 前記回転力伝達部は、前記ボス部よりも軸方向一端側に延出していることを特徴とする請求項5に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。   6. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the rotational force transmitting portion extends to one end side in the axial direction from the boss portion.
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