JP3679649B2

JP3679649B2 - Valve timing changing device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP3679649B2
Application number: JP16887899A
Authority: JP
Inventors: 昭鳥居; 正晴斉藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-01-14
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2019-06-15
Also published as: JP2000265816A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の運転中に吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更するためのバルブタイミング変更装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のバルブタイミング変更装置は、内燃機関のクランクシャフトによって回転される回転体と、吸気弁または排気弁を駆動するカムシャフトとの間に設けられ、回転体に対してカムシャフトを相対回動させて吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更するようにしてある。
【０００３】
例えば特開平１−９２５０４号公報には、内燃機関のクランクシャフトによって回転されるスプロケット（回転体）と共に回転するハウジングと、このハウジング内に収容されて、カムシャフトと共に回転するロータと、このロータに放射方向に突出して設けられ、ハウジング内に複数の作動油室を形成する複数のベーンとを備え、前記作動油室に作動油を吸排してハウジングとロータとを相対回動させるようにしたバルブタイミング変更装置が示されている。
【０００４】
また、前記バルブタイミング変更装置には、ハウジングとロータとの相対回動を規制する回動規制手段が設けられており、この回動規制手段は、ハウジングにノックピン（係合部材）を摺動自在に設け、このノックピンをばね部材のばね力によって向心方向に付勢してロータに設けた穴内に挿入することにより、ハウジングとロータとを連繋してバルブタイミングの変更を規制する一方、ノックピンを作動油の圧力によって穴内から押し出すことにより、ハウジングとロータとの連繋を解き、バルブタイミングの変更の規制を解除するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来例にあっては、回動規制手段のノックピン（係合部材）がハウジングに設けられており、このノックピンがばね部材のばね力により向心方向に付勢されてロータに設けた穴内に挿入されるようになっている。
【０００６】
このため、前記ロータが回転してノックピンに遠心力が作用した場合に、このノックピンがばね力に抗して、ロータに設けた穴内から抜け出し、バルブタイミングの変更の規制が意に反して解除される虞がある。つまり、前記ノックピンがロータに設けた穴内から抜け出すことによって、ハウジングとロータ、即ちスプロケットとカムシャフトとが相対回動可能となるのである。
【０００７】
本発明は前記従来の実情に鑑みて案出されたもので、回動規制手段の誤動作がなく、バルブタイミングの変更の規制及び規制解除を確実に行うことが可能な内燃機関のバルブタイミング変更装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１記載の発明は、内燃機関の回転に同期して回転される回転体と、吸気弁または排気弁を駆動するカムシャフトとの間に設けられ、回転体に対してカムシャフトを相対回動させて吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更可能であって、回転体とカムシャフトとの相対回動を規制する回動規制手段を備えた内燃機関のバルブタイミング変更装置において、前記回転体とカムシャフトとの何れか一方と共に回転するハウジング部材と、このハウジング部材内に収容されて、回転体とカムシャフトとの何れか他方と共に回転するベーン部材と、このベーン部材の放射方向に突出して設けられ、前記ハウジング部材内に円周方向に複数の作動油室を形成する複数のベーンと、を備えると共に、前記回動規制手段が、前記ハウジング部材に作動油室の１つに臨んで開口するように形成される係合穴と、前記ベーン部材に放射方向に脱落しないよう出没自在に設けられ、その先端が作動油室を横切って突出して前記係合穴に係合可能な係合部材と、を備えてなり、前記係合部材が、放射方向に移動して前記係合穴に係合することによって前記ハウジング部材と前記ベーン部材との相対回動を規制し、向心方向に移動して前記係合穴との係合を解除することによって両者の相対回動を許容するようにした構成にしてある。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記係合穴は前記ハウジング部材の内周側に設けた段部に設けられ、前記係合部材は前記ベーン部材の胴部外周に設けた段部に設けられた構成にしてある。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明の構成において、前記係合穴が臨む作動油室に作動油を供給することにより、この作動油によって係合部材を向心方向に付勢して係合穴との係合を解除するように構成してある。
【００１１】
また、請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３の何れか一記載の発明の構成において、前記係合穴が、ハウジング部材に埋設された係合穴部材によって形成されている構成にしてある。
【００１２】
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明の構成において、前記係合穴部材が、ハウジング部材よりも硬さが硬い材料から形成されている構成にしてある。
【００１３】
また、請求項６記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明の構成において、前記係合部材が、ベーン部材に形成したシリンダ穴内に収容されてなり、このシリンダ穴がベーン部材に埋設したシリンダ穴部材によって形成されている構成にしてある。
【００１４】
また、請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明の構成において、前記シリンダ穴部材が、ベーン部材よりも硬さが硬い材料から形成されている構成にしてある。
【００１５】
また、請求項８記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか一記載の発明の構成において、前記係合部材には、この係合部材を放射方向に付勢するばね部材が付属している構成にしてあり、請求項９記載の発明は、請求項１ないし請求項８のいずれか一に記載の前記係合部材が前記ハウジング部材内周に接することなく作動油室内に突出可能となっている構成にしてあり、さらに、請求項１０記載の発明は、前記ベーンの先端に、前記ハウジング部材内周に摺接するシール部材が設けられている構成にしてある。
【００１６】
斯かる構成においては、前記回転体が内燃機関に同期して回転され、バルブタイミング変更装置を介してカムシャフトが回転される。これによって、前記カムシャフトが吸気弁または排気弁を駆動する。
【００１７】
また、前記回転体に対するカムシャフトの相対回動は、回転体とカムシャフトとの何れか一方と共に回転するハウジング部材内の作動油室に作動油を吸排して、このハウジング部材とベーン部材とを相対回動することによって行われる。この場合に、前記作動油室への作動油の吸排は、油圧制御装置によって制御可能である。
【００１８】
前記回転体に対してカムシャフトが相対回動されることによって、カムシャフトの回転位相が変更され、その結果、吸気弁または排気弁の開閉タイミングが変更される。
【００１９】
ここで、内燃機関の始動直後で、前記作動油室に作動油が供給されない状態では、回動規制手段の係合部材は遠心力によって放射方向に突出し、その先端が係合穴に係合している。このため、前記回転体とカムシャフトは係合部材によって所定の係合状態が維持され、一体に回転することになる。この状態は、前記回動規制手段によって回転体とカムシャフトとの相対回動が規制され、バルブタイミングの変更が規制された状態である。
【００２０】
次に、前記回動規制手段の係合部材を向心方向に移動させることにより、係合部材の先端が係合穴から離脱し、係合部材と係合穴との係合が解除される。
【００２１】
前記回動規制手段の係合解除は、請求項３記載の発明によれば、次のように行われる。即ち、前記係合穴が臨む作動油室に作動油が供給されることによって、この作動油が係合穴内にも供給される。このため、前記係合部材には、作動油室及び係合穴内の作動油圧が作用し、この係合部材は遠心力に抗して向心方向に付勢され、係合孔内から押し出されることになる。これによって、前記係合部材の先端が係合穴から離脱し、係合が解除されることになる。
【００２２】
前記ハウジング部材とベーン部材とは係合部材による拘束が解除されることにより、作動油室に供給される作動油圧によってハウジング部材とベーン部材とが相対回動し、カムシャフトの回転位相が変更されることになり、これによって、カムシャフトによって駆動される吸気弁または排気弁の開閉タイミングが変更される。
【００２３】
ここに、請求項１記載の発明にあっては、前記回動規制手段の係合部材は、ベーン部材に、放射方向に出没自在に設けられ、その先端がハウジング部材に設けた係合穴に係合可能とされているから、ハウジング部材及びベーン部材が回転するとき、係合部材に作用する遠心力は係合部材の先端を係合穴に係合させる方向に作用する。
【００２４】
また、請求項２記載の発明にあっては、前記回動規制手段の係合部材は、ベーン部材の段部に、放射方向に出没自在に設けられ、その先端がハウジング部材の段部に設けた係合穴に係合可能とされているから、ハウジング部材及びベーン部材が回転するとき、係合部材に作用する遠心力は係合部材の先端を係合穴に係合させる方向に作用する。
【００２５】
このため、前記ハウジング部材及びベーン部材が回転して係合部材に遠心力が作用した場合、係合部材は係合穴から抜け出す（回動規制手段の誤動作）ことはなく、バルブタイミングの変更の規制が意に反して解除される虞がない。
【００２６】
したがって、回動規制手段の誤動作がなく、バルブタイミングの変更の規制及び規制解除を確実に行うことが可能な内燃機関のバルブタイミング変更装置が得られる。
【００２７】
加えて、請求項２記載の発明にあっては、前記係合部材が、ベーン部材の胴部外周に設けた段部に設けられ、その先端がハウジング部材の段部に設けた係合穴に係合可能とされているから、即ち、係合部材及び係合穴がベーン部材の段部及びハウジング部材の段部に配置されるから、バルブタイミング変更装置全体を大型化することなく、回動規制手段を容易に配置することができる。また、前記係合部材を設けるためにベーン部材の胴部外周全体を大径化する必要がない。このため、前記ベーン部材の胴部外周の全体を大径化する場合に比較して、ベーンの受圧面積を減じることがない。
【００２８】
また、請求項３記載の発明にあっては、前記係合部材が、ベーン部材に放射方向に出没自在に設けられ、その先端が作動油室を横切って突出して作動油室の作動油が導かれる係合穴に係合可能とされているから、作動油室の作動油圧を係合部材に直接作用させることができ、係合部材の迅速な作動が可能となる。
【００２９】
また、請求項４記載の発明にあっては、前記係合穴が、ハウジング部材に埋設された係合穴部材によって形成されているから、係合穴部材を任意の材料から所定の形状に容易に形成することができ、係合穴の設計及び製造の自由度を高めることができる。
【００３０】
また、請求項５記載の発明にあっては、前記係合穴部材がハウジング部材よりも硬さが硬い材料から形成されているから、係合穴の摩耗を抑制して、耐久性を向上させることができる。
【００３１】
また、請求項６記載の発明にあっては、前記シリンダ穴がベーン部材に埋設したシリンダ穴部材によって形成されているから、シリンダ穴部材を任意の材料から所定の形状に容易に形成することができ、シリンダ穴の設計及び製造の自由度を高めることができる。
【００３２】
また、請求項７記載の発明にあっては、前記シリンダ穴部材が、ベーン部材よりも硬さが硬い材料から形成されているから、シリンダ穴の摩耗を抑制して、耐久性を向上させることができる。
【００３３】
また、請求項８記載の発明にあっては、前記係合部材にはこの係合部材を放射方向に付勢するばね部材が付属しているから、内燃機関の回転が極低速時や停止時であって、係合部材に作用する遠心力が極小さいか零である場合にも、この係合部材を係合穴に確実に係合させることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳述する。
【００３５】
図１は本発明の実施の形態を示す内燃機関のバルブタイミング変更装置の要部を断面して示す説明図、図２は図１のＡ−Ｏ−Ａ線断面図を含む説明図である。
【００３６】
図において、１は内燃機関の吸気弁または排気弁を駆動するカムシャフトで、この実施の形態においては吸気弁を駆動するカムシャフトである。
【００３７】
前記カムシャフト１は図外のシリンダヘッドに固定した軸受けによって回転自在に支持されている。また、前記図外の軸受けよりも図２において右側のカムシャフト１の基幹部（図示せず）には、カムが形成されており、このカムによって吸気弁が開閉駆動されるようになっている。
【００３８】
２は内燃機関のフロントカバー（図示せず）側から延びるスパイダで、このスパイダ２の端部には、軸方向の通路３，４と、端面に近い側に位置する周溝５，６がそれぞれ形成してある。前記通路３は端面に開口しているけれども、この開口端を栓部材で閉塞することは任意に可能である。
【００３９】
前記通路３，４のうち、通路３は一端側が半径方向通路７を介して周溝５に連通している。また、前記通路４は一端側が半径方向通路８を介して周溝６に連通している。
【００４０】
１７は内燃機関の回転に同期して回転される回転体で、この回転体１７はこの実施の形態において、内燃機関のクランクシャフト（図示せず）によって回転駆動されるスプロケットである。前記スプロケット１７は、この実施の形態においてハウジング部材１８と共に回転可能となっており、また、カムシャフト１に対して所定角度相対回動可能となっている。
【００４１】
即ち、前記スプロケット１７は、環状のハウジング本体１９とこのハウジング本体１９の両側に対峙配設された板部材２０，２１とからなるハウジング部材１８に対して、図外の連結ボルトによって連結されている。なお、２２ａ，２２ｂは、前記スプロケット１７、ハウジング本体１９及び板部材２０，２１の位置決めをする位置決めピンである。
【００４２】
また、前記スプロケット１７は、カムシャフト１に固定される軸受け部材２５の外周に軸受けされており、これによって、カムシャフト１に対して所定角度相対回動可能となっている。
【００４３】
前記スプロケット１７の外周側には外歯２６が形成されており、この外歯２６には図外のクランクシャフトによって駆動されるタイミングチェーン２７が巻着される。
【００４４】
前記ハウジング部材１８内は全体として中空状になっており、環状のハウジング本体１９の内周側に向かって突出する複数（この実施の形態においては４個）の突起２８を形成することによって、半径方向外方寄りに、中央部分で連結された４個の部屋２９が形成してある（図１参照）。
【００４５】
３０は前記ハウジング部材１８内に収容されたベーン部材で、このベーン部材３０とハウジング部材１８とを主要素として、後に詳述する相対回動手段３１が構成されている。
【００４６】
前記ベーン部材３０は、その胴部３２から放射方向に突出する複数（この実施の形態においては４個）のベーン３３を有しており、このベーン３３を部屋２９内に配置した状態でハウジング部材１８内に収容されている。
【００４７】
前記ベーン部材３０のベーン３３が部屋２９内に配置されることによって、この部屋２９内にベーン３３の円周方向両側に対峙して一対の作動油室３４，３５が区画形成される。前記一対の作動油室３４，３５は、この実施の形態において４組形成されている。
【００４８】
前記作動油室３４，３５間相互の液密的封止は、ハウジング本体１９の内周側に形成した突起２８の先端に設けたシール部材３６をばね部材（図示せず）で押圧してベーン部材３０の胴部３２外周に摺接させると共に、ベーン３３の先端に設けたシール部材３８をばね部材３９で押圧してハウジング本体２２の内周に摺接させることによって成就するようにしてある。
【００４９】
また、前記ベーン部材３０には、スパイダ２に形成した周溝６と作動油室３４とを連通する半径方向通路４０が形成してあると共に、同じく周溝５と作動油室３５とを連通する半径方向通路４１が形成してある。
【００５０】
前記半径方向通路４０，４１がそれぞれ連通する周溝６，５は、スパイダ２に形成した通路４，３にそれぞれ連通しているから、作動油室３４，３５はスパイダ２に形成した通路４，３にそれぞれ連通することになる。このため、前記通路４，３を介して作動油室３４，３５に作動油を選択的に吸排することによって、ハウジング部材１８とベーン部材３０とが相対回動することができるようになっている。
【００５１】
ここに、前記スプロケット１７はハウジング部材１８に連結されて、カムシャフト１に対して相対回動可能となっており、これによって、相対回動手段３１はスプロケット１７をカムシャフト１に対して所定角度範囲内で相対回動可能となっている。したがって、前記ベーン部材３０とハウジング部材１８とを主要素として、スプロケット１７をカムシャフト１に対して相対回動させる相対回動手段３１が構成されていることになる。
【００５２】
４４は前記ハウジング部材１８とベーン部材３０との間に設けられ、ハウジング部材１８とベーン部材３０との相対回動を規制する回動規制手段である。前記回動規制手段４４は、ベーン部材３０に形成したシリンダ穴４５内に収容することによって、ベーン部材３０に放射方向に出没自在に設けられた係合部材４７の先端を、ハウジング部材１８に形成した係合穴４８に係合可能とした構成にしてある。
【００５３】
前記シリンダ穴４５は、ベーン部材３０に、詳しくはベーン部材３０の胴部３２外周に、作動油室３４の１つに臨んで放射方向に開放して形成してある。前記シリンダ穴４５が形成される胴部３２は、このシリンダ穴４５の形成を容易にするために、シリンダ穴４５が形成されない胴部３２に比較して半径方向の寸法をやや大きく形成してある。また、前記シリンダ穴４５は、この実施の形態においては、ベーン部材３０よりも硬さの硬い材料からなる筒状のシリンダ穴部材５０をベーン部材３０の胴部３２に埋設することによって形成してある。このため、前記シリンダ穴４５は、シリンダ穴部材５０を埋設した部分が縮径され、底部側が拡径された段付き形状を呈している。
【００５４】
また、前記シリンダ穴４５の内部は、その底部側で、ベーン３３に形成した段付き穴状の通路５１を介して大気開放されており、この通路５１はシリンダ穴４５の内周に開口している。
【００５５】
前記係合部材４７は、シリンダ穴４５の段付き形状に整合する段付き状に形成され、先端側がテーパ状に形成されており、大径胴部がシリンダ穴４５の拡径された底部側に位置し、小径胴部がシリンダ穴部材５０の内面によって支持された状態でシリンダ穴４５内に収容されている。
【００５６】
前記係合部材４７は、シリンダ穴４５内に収容された状態で、遠心力等によって、テーパ状の先端側がシリンダ穴４５内から突出可能である。前記係合部材４７の先端がシリンダ穴４５から突出するとき、係合部材４７の大径胴部がシリンダ穴４５の拡径された底部側に位置していることによって、係合部材４７の段付き部はシリンダ穴４５のシリンダ穴部材５０に当接して、係合部材４７がシリンダ穴４５内から抜脱することを防止することが可能である。
【００５７】
また、前記係合部材４７は、作動油室３４の１つに臨むシリンダ穴４５内に収容されているから、この係合部材４７の先端は作動室３４の１つを横切って放射方向に突出し、係合穴４８に係合することになる。
【００５８】
また、前記係合部材４７には、その先端に窪み５２が形成されていると共に、大径胴部側の端面に開放する盲穴５３が形成してある。これによって、前記係合部材４７は軽量化が図られている。
【００５９】
前記係合穴４８は、ハウジング部材１８に、詳しくはハウジング本体１９の突起２８に、作動油室３４の１つに臨んで開口するように形成してある。前記係合穴４８が形成される突起２８は、シリンダ穴４５を形成したベーン部材３０の胴部３２に整合するために、係合穴４８が形成されない突起２８に比較して半径方向内方側への突出高さがやや小さく形成してある。また、前記係合穴４８は、この実施の形態においては、ハウジング本体１９よりも硬さの硬い材料からなり、係合穴４８が形成された係合穴部材５５をハウジング本体１９の段部５４に埋設することによって形成してある。
【００６０】
前記係合穴４８の形状は、開口端側が大径のカップ状に形成されており、この係合穴４８の底部には、係合部材４７が係合した状態において油室５６が形成されている。また、前記係合穴４８内及び油室５６内は、係合穴４８の内面に形成した油溝５７及び、ベーン部材３０の胴部３２外周とハウジング部材１８の突起２８内周との間の隙間５８を介して、作動油室３４に連通している。
【００６１】
なお、前記油溝５７は、係合部材４７が係合した状態で形成されることで足りるから、係合部材４７のテーパ状の先端が係合穴４８内へ侵入する深さを調節することによって、係合穴４８の内面と係合部材４７の外面との間で形成することが可能である。
【００６２】
６６は油圧給排手段である。前記油圧給排手段６６は、通路３，４にそれぞれ連通する給排通路６７，６８と、これら給排通路６７，６８をオイルポンプ６９からの供給通路７０と貯油タンク７１に連通する排出通路７２とに選択的に切換えて連通させるか、または遮断する切換え弁７３と、この切換え弁７３を制御する制御装置７４とを主要素として構成してある。前記切換え弁７３はこの実施の形態において４ポート弁が採用されており、この切換え弁７３を制御する制御装置７４には、内燃機関の運転状態を示す各種信号が入力される。
【００６３】
斯かる構成において、内燃機関の始動時で、前記オイルポンプ６９から作動油が十分に供給されないとき、或いは制御装置７４に最遅角状態を保つ信号が入力されている場合には、相対回動手段３１のベーン部材３０はハウジング部材１８に対して最遅角位置にあって（図１参照）、回転規制手段４４の係合部材４７は遠心力によって放射方向に突出して、この係合部材４７の先端は係合穴４８に係合し、ハウジング部材１８とベーン部材３０とを連繋している。このため、図外のクランクシャフトからタイミングチェーン２７を介して回転体としてのスプロケット１７に与えられる回転駆動力は、ハウジング部材１８及びベーン部材３０を介してカムシャフト１に伝達される。
【００６４】
前記カムシャフト１が回転することによって、内燃機関の吸気弁が駆動され、開閉制御されることになる。
【００６５】
また、前記ベーン部材３０がハウジング部材１８に対して最遅角位置にあるとき、回動規制手段４４の係合部材４７は遠心力によって押圧されて、その先端が係合穴４８に係合しており、ハウジング部材１８とベーン部材３０との間の相対回動が規制されている。このため、前記カムシャフト１が図外の吸気弁を駆動する際に、このカムシャフト１に正または負の反転トルクが作用してもベーン部材３０はハウジング部材１８に対して相対回動することがないから、ベーン３３とハウジング部材１８との衝突を防止でき、打音等を生じることが有利に防止される。
【００６６】
次に、進角制御される場合は、前記油圧給排手段６６の切換え弁７３が制御装置７４によって切換え制御され、給排通路６８にオイルポンプ６９からの供給通路７０が接続されると共に、給排通路６７が排出通路７２に接続される。これによって、前記オイルポンプ６９からの作動油が給排通路６８から、通路４、半径方向通路８、周溝６、半径方向通路４０を介して作動油室３４内に導かれる。また、前記作動油室３４内に導かれた作動油は、隙間５８及び油溝５７を介して、係合部材４７の先端が係合する係合穴４８内（及び係合穴４８の底部に設けられた油室５６内）に導かれる。
【００６７】
同時に、前記作動油室３５内が、半径方向通路４１、周溝５、半径方向通路７、通路３、給排通路６７を介して排出通路７２に連通することになる。
【００６８】
前記作動油室３４内及び回動規制手段４４の係合穴４８（油室５６）内に作動油が導かれることにより、係合部材４７には作動油室３４及び係合穴４８の作動油圧力が作用し、この係合部材４７は遠心力に抗して向心方向に付勢され、シリンダ穴４５内に押し戻される。このため、前記係合部材４７の先端が係合穴４８内から離脱して係合が解除され、これによって、ハウジング部材１８とベーン部材３０とは係合部材４７による拘束が解除される。
【００６９】
前記作動油室３４内に作動油が供給される一方、作動油室３５内が排出通路７２に連通することによって、作動油室３４内の油圧力がベーン３３の側面に作用し、ベーン部材３０をハウジング部材１８に対して図１の矢印方向、即ち進角方向に回動させる。これによって、前記スプロケット１７とカムシャフト１とが相対回動することになり、カムシャフト１の回転位相が変更されて、カムシャフト１は進角制御され、このカムシャフト１によって駆動される吸気弁の開閉のタイミングが早められる。
【００７０】
前記カムシャフト１が進角制御され、ベーン部材３０がハウジング部材１８に対して最進角位置にある場合には、係合部材４７は作動油室３４内の油圧によってシリンダ穴４５内に押し戻された状態が継続され、この係合部材４７の先端はハウジング部材１８の内周に接することはない。
【００７１】
次に、前記油圧給排手段６６の切換え弁７３が制御装置７４によって切換え制御され、給排通路６７にオイルポンプ６９からの供給通路７０が接続されると共に、給排通路６８が排出通路７２に接続されると、オイルポンプ６９からの作動油が作動油室３５に導かれる。また、前記作動油室３４内の作動油は、吸排通路６８及び排出通路７２を通じて排出される。
【００７２】
前記作動油室３４内の作動油が排出されることによって、係合部材４７はこの係合部材４７に作用する遠心力によって放射方向に突出するけれども、この係合部材４７の先端はハウジング部材１８の内周に接することはない。また、前記係合部材４７がハウジング本体１９の段部５４よりも作動油室３４側にある場合には係合穴４８に係合することがないから、ハウジング部材１８とベーン部材３０とは、回動規制手段４４による拘束が解除された状態が継続される。
【００７３】
前記作動油室３５内に作動油が供給される一方、作動油室３４内が排出通路７２に連通することによって、作動油室３５内の油圧力がベーン３３の側面に作用し、ベーン部材３０をハウジング部材１８に対して図１において反時計方向、即ち遅角方向に回動させる。これによって、前記スプロケット１７とカムシャフト１とが相対回動することになり、カムシャフト１の回転位相が変更されて、カムシャフト１は遅角制御され、このカムシャフト１によって駆動される吸気弁の開閉のタイミングが遅らされることになる。
【００７４】
前記カムシャフト１が遅角制御され、ベーン部材３０がハウジング部材１８に対して最遅角位置となる場合に、作動油室３４内に突出していた係合部材４７の先端は、係合穴４８内に再び係合される。
【００７５】
また、前記ベーン部材３０がハウジング部材１８に対して進角方向或いは遅角方向に回動している状態で、油圧給排手段６６の切換え弁７３が制御装置７４によって切換え制御され、給排通路６７，６８と供給通路７０または排出通路７２との連通が遮断されると、ハウジング部材１８とベーン部材３０とは、相対回動の中間的な位置に保持される。これによって、前記スプロケット１７とカムシャフト１とは相対回動の中間的な位置に保持されることになり、カムシャフト１は、このカムシャフト１によって駆動される吸気弁を所望のタイミングで制御することになる。
【００７６】
この場合には、前記作動油室３４内は、所定の圧力状態が維持されていると共に、密閉された状態となっているから、係合部材４７には遠心力が作用するけれども、この係合部材４７は放射方向に突出することはなく、係合穴４８に係合することがないから、ハウジング部材１８とベーン部材３０とは、回動規制手段４４による拘束が解除された状態が継続される。
【００７７】
ここに、前記回動規制手段４４の係合部材４７は、ベーン部材３０に、放射方向に出没自在に設けられ、その先端が突出してハウジング部材１８に設けた係合穴４８に係合可能とされているから、ハウジング部材１８及びベーン部材３０が回転するとき、係合部材４７に作用する遠心力は係合部材４７の先端を係合穴４８に係合させる方向に作用する。
【００７８】
このため、前記ハウジング部材１８及びベーン部材３０が回転して係合部材４７に遠心力が作用した場合、この係合部材４７は係合穴４８から抜け出す（回動規制手段４４の誤動作）ことはなく、バルブタイミングの変更の規制が意に反して解除される虞がない。
【００７９】
したがって、回動規制手段４４の誤動作がなく、バルブタイミングの変更の規制及び規制解除を確実に行うことが可能な内燃機関のバルブタイミング変更装置が得られる。
【００８０】
また、前記係合部材４７が、ベーン部材３０に放射方向に出没自在に設けられ、その先端が作動油室３４を横切って突出して作動油室３４の作動油が導かれる係合穴４８に係合可能とされているから、作動油室３４の作動油圧を係合部材４７に直接作用させることができ、係合部材４７の迅速な作動が可能となる。
【００８１】
また、前記係合穴４８が、ハウジング部材１８に埋設された係合穴部材５５によって形成されているから、係合穴部材５５を任意の材料から所定の形状に容易に形成することができ、係合穴４８の設計及び製造の自由度を高めることができる。
【００８２】
また、前記係合穴部材５５がハウジング部材１８よりも硬さが硬い材料から形成されているから、係合穴４８の摩耗を抑制して、耐久性を向上させることができる。
【００８３】
また、前記シリンダ穴４５がベーン部材３０に埋設したシリンダ穴部材５０によって形成されているから、シリンダ穴部材５０を任意の材料から所定の形状に容易に形成することができ、シリンダ穴４５の設計及び製造の自由度を高めることができる。
【００８４】
また、前記シリンダ穴部材５０が、ベーン部材３０よりも硬さが硬い材料から形成されているから、シリンダ穴４５の摩耗を抑制して、耐久性を向上させることができる。
【００８５】
図３は本発明の別の実施の形態を示す図面で、この実施の形態が前記実施の形態と変わるところは、前記ベーン部材３０に形成するシリンダ穴４５をベーン部材３０の段部４９に形成し、ハウジング部材１８に形成する係合穴４８をハウジング部材１８の段部５４に形成した点である。
【００８６】
即ち、前記シリンダ穴４５は、ベーン部材３０に、詳しくはベーン部材３０の胴部３２外周とベーン３３との間に形成した段部４９に、作動油室３４の１つに臨んで放射方向に開放して形成してある。また、前記シリンダ穴４５は、ベーン部材３０よりも硬さの硬い材料からなる筒状のシリンダ穴部材５０をベーン部材３０の段部４９に埋設することによって形成してある。このため、前記シリンダ穴４５は、シリンダ穴部材５０を埋設した部分が縮径され、底部側が拡径された段付き形状を呈している。
【００８７】
前記シリンダ穴４５が段部４９に形成されることによって、胴部３２の半径方向寸法はすべて等しく形成される。このため、前記段部４９が油室３４内の油圧を受け、この段部４９に連なるベーン３３の受圧面の一部を構成することになるから、４個のベーン３３の受圧面積は実質的に等しくなっている。
【００８８】
また、前記係合穴４８は、ハウジング部材１８に、詳しくはハウジング本体１９の内周と突起２８との間に形成した段部５４に、作動油室３４の１つに臨んで開口するように形成してある。また、前記係合穴４８は、ハウジング本体１９よりも硬さの硬い材料からなり、係合穴４８が形成された係合穴部材５５をハウジング本体１９の段部５４に埋設することによって形成してある。
【００８９】
前記係合穴４８の形状は、開口端側が大径のカップ状に形成されており、この係合穴４８の底部には、係合部材４７が係合した状態において油室５６が形成されている。また、前記係合穴４８内及び油室５６内は、係合穴４８の内面に形成した油溝５７及び、ベーン部材３０の段部４９とハウジング部材１８の段部５４との間の隙間５９を介して、作動油室３４に連通している。
【００９０】
前記係合穴４８が段部５４に形成されることによって、突起２８の突出高さはすべて等しく形成される。このため、前記段部５４が油室３４内の油圧を受け、この段部４９に連なる突起２８の受圧面の一部を構成することになるから、４個の突起２８の受圧面積は実質的に等しくなっている。
【００９１】
尚、その他の構成は前記実施の形態と同様であるから、同一構成部分には同一符号を付し、その重複する説明を省略する。
【００９２】
斯かる構成において、内燃機関の始動時で、図外のオイルポンプから作動油が十分に供給されないとき、或いは油圧吸排手段を制御する制御装置に最遅角状態を保つ信号が入力されている場合には、相対回動手段３１のベーン部材３０はハウジング部材１８に対して最遅角位置にある（図３参照）。尚、この場合に、前記ベーン部材３０の段部４９は、ハウジング部材１８内に部屋２９を形成する突起２８の側面に当接可能であるが、好ましくは、ベーン３３は突起２８に接していない。
【００９３】
前記カムシャフト１が回転することによって、内燃機関の吸気弁が駆動され、開閉制御されることになる。
【００９４】
次に進角制御される場合は、図外のオイルポンプからからの作動油が作動油室３４内に導かれる。また、前記作動油室３４内に導かれた作動油は、隙間５９及び油溝５７を介して、係合部材４７の先端が係合する係合穴４８内（及び係合穴４８の底部に設けられた油室５６内）に導かれる。同時に、作動油室３５内は図外の排出通路に連通される。
【００９５】
前記作動油室３４内及び油室５６内に作動油が導かれることによって、係合部材４７の先端が係合穴４８内から離脱して、係合部材４７によるハウジング部材１８とベーン部材３０との拘束が解除される。また、前記作動油室３４内の油圧力がベーン３３の側面に作用し、ベーン部材３０をハウジング部材１８に対して図３の矢印方向、即ち進角方向に回動させる。その結果、図外のカムシャフトの回転位相が変更されて、カムシャフトは進角制御され、このカムシャフトによって駆動される吸気弁の開閉のタイミングが早められる。
【００９６】
この状態から遅角制御される場合は、前記作動油室３５内に作動油が供給される一方、作動油室３４内の作動油が排出される。これによって、前記作動油室３５内の油圧力がベーン３３の側面に作用し、ベーン部材３０をハウジング部材１８に対して図３において反時計方向、即ち遅角方向に回動させる。その結果、図外のカムシャフトの回転位相が変更されて、カムシャフトは遅角制御され、このカムシャフトによって駆動される吸気弁の開閉のタイミングが遅らされることになる。
【００９７】
また、前記ベーン部材３０がハウジング部材１８に対して進角方向或いは遅角方向に回動している状態で、作動油室３４，３５への作動油の吸排を遮断することによって、ベーン部材３０とハウジング部材１８とは相対回動の中間的な位置に保持される。これによって、前記図外のカムシャフトの回転位相が中間的な位置に保持されて、カムシャフトは、このカムシャフトによって駆動される吸気弁の開閉のタイミングを制御することになる。
【００９８】
ここに、前記回動規制手段４４の係合部材４７は、ベーン部材３０に、放射方向に出没自在に設けられ、その先端が突出してハウジング部材１８に設けた係合穴４８に係合可能とされているから、ハウジング部材１８及びベーン部材３０が回転するとき、係合部材４７に作用する遠心力は係合部材４７の先端を係合穴４８に係合させる方向に作用する。
【００９９】
このため、前記ハウジング部材１８及びベーン部材３０が回転して係合部材４７に遠心力が作用した場合、この係合部材４７は係合穴４８から抜け出す（回動規制手段４４の誤動作）ことはなく、バルブタイミングの変更の規制が意に反して解除される虞がない。
【０１００】
したがって、この実施の形態においても、回動規制手段４４の誤動作がなく、バルブタイミングの変更の規制及び規制解除を確実に行うことが可能な内燃機関のバルブタイミング変更装置が得られる。
【０１０１】
加えて、前記係合部材４７が、ベーン部材３０の段部４９に設けられ、その先端がハウジング部材１８の段部５４に設けた係合穴４８に係合可能とされているから、即ち、係合部材４７及び係合穴４８がベーン部材３０の段部４９及びハウジング部材１８の段部５４に配置されるから、バルブタイミング変更装置全体を大型化することなく、回動規制手段４４を容易に配置することができる。また、前記係合部材４７を設けるためにベーン部材３０の胴部外周全体を大径化する必要がない。
【０１０２】
また、前記段部４９がベーン３３の受圧面積の一部を構成すると共に、段部５４が突起２８の受圧面の一部を構成するから、全てのベーン３３及び突起２８の受圧面積を実質的に同一とすることができる。このため、前記図外のカムシャフトの回転位相を変更する際の作動応答性の向上を図ることができる。
【０１０３】
図４は本発明の更に別の実施の形態を示す図面で、この実施の形態が前記実施の形態と変わるところは、回動規制手段４４の係合部材４７に、この係合部材４７を放射方向に付勢するばね部材４６を付属させた点である。
【０１０４】
即ち、図４に示す実施の形態の回動規制手段４４は、ベーン部材３０に形成したシリンダ穴４５内に収容することによって、ベーン部材３０に放射方向に出没自在に設けられた係合部材４７の先端を、ハウジング部材１８に形成した係合穴４８に係合可能な構成とすると共に、シリンダ穴４５内に、係合部材４７と共にこの係合部材４７を放射方向に付勢するばね部材４６を収容した構成にしてある。
【０１０５】
前記ばね部材４６は、シリンダ穴４５の底部に接し、他端が係合部材４７に形成した盲穴５３の底部に接して、係合部材４７を放射方向に常時付勢している。なお、前記ばね部材４６は、この実施の形態においてコイルばねが採用されているけれども、これに限らず、各種ばね部材が採用可能である。
【０１０６】
なお、その他の構成は前記実施の形態と同様であるから、同一構成部分には同一符号を付し、その重複する説明を省略する。
【０１０７】
斯かる構成にあっては、前記回動規制手段４４の係合部材４７は、ばね部材４６のばね力によって放射方向に常時付勢される。つまり、前記係合部材４７には遠心力に加えて、ばね部材４６のばね力が作用することになる。
【０１０８】
したがって、斯かる構成にあっては、前記実施に形態と同様の作用・効果が得られるのに加え、係合部材４７にはこの係合部材４７を放射方向に付勢するばね部材４６が付属しているから、内燃機関の回転が極低速時や停止時であって、係合部材４７に作用する遠心力が極めて小さいか零である場合にも、この係合部材４７を係合穴４８に確実に係合させることができる。
【０１０９】
図５は本発明の更に別の実施の形態を示す図面で、この実施の形態は、内燃機関の始動時に相対回動手段３１のベーン部材３０がハウジング部材１８に対して最進角位置にあるようにして、排気弁の開閉タイミングを変更するために好適なバルブタイミング変更装置とするために、回動規制手段４４の配置位置を変更したものである。
【０１１０】
つまり、前記回動規制手段４４が、ベーン部材３０に形成したシリンダ穴４５内に収容することによってベーン部材３０に放射方向に出没自在に設けられた係合部材４７の先端を、ハウジング部材１８に形成した係合穴４８に係合可能とした構成である点は前記実施の形態と同様であるが、この回動規制手段４４は前記実施の形態とは異なる位置に配置してある。
【０１１１】
即ち、前記回動規制手段４４のシリンダ穴４５及び係合穴４８は、一対の作動油室３４，３５のうち、作動油室３５の１つに臨んで形成されており、シリンダ穴４５内に収容された係合部材４７の先端は作動油室３５の１つを横切って放射方向に突出し、係合穴４８に係合可能となっている。
【０１１２】
また、前記ベーン部材３０には、好ましくは排気弁を駆動するカムシャフト（図示せず）が連結される。なお、その他の構成は前記実施の形態と同様であるから、同一構成部分には同一符号を付し、その重複する説明を省略する。
【０１１３】
斯かる構成にあっては、内燃機関の始動時で、図外のオイルポンプから作動油が十分に供給されないとき、或いは図外の制御装置に最遅角状態を保つ信号が入力されている場合には、相対回動手段３１のベーン部材３０はハウジング部材１８に対して最進角位置にあって、回転規制手段４４の係合部材４７の先端は係合穴４８に係合し、ハウジング部材１８とベーン部材３０とを連繋している。このため、図外のクランクシャフトからタイミングチェーンを介してスプロケットに与えられる回転駆動力は、ハウジング部材１８及びベーン部材３０を介してカムシャフトに伝達される。なお、この場合に、前記ベーン部材３０の段部４９は、ハウジング部材１８内に部屋２９を形成する突起２８の側面に当接可能であるが、好ましくは、ベーン３３は突起２８に接していない。
【０１１４】
前記カムシャフトが回転することによって、内燃機関の排気弁が駆動され、開閉制御されることになる。
【０１１５】
前記作動油室３５内及び油室５６内に作動油が導かれることによって、係合部材４７によるハウジング部材１８とベーン部材３０との拘束が解除されると共に、ベーン部材３０がハウジング部材１８に対して反時計方向、即ち遅角方向に回動する。これによって、カムシャフトは遅角制御され、このカムシャフトによって駆動される排気弁の開閉のタイミングが遅らされる。
【０１１６】
一方、前記作動油室３４内に作動油が導かれた場合には、ベーン部材３０がハウジング部材１８に対して時計方向に回動する。これによってカムシャフトは進角制御され、このカムシャフトによって駆動される排気弁の開閉のタイミングが早められる。
【０１１７】
また、前記ベーン部材３０がハウジング部材１８に対して遅角方向或いは進角方向に回動している状態で、作動油の作動油室３４，３５内への給排を遮断することによって、ハウジング部材１８とベーン部材３０とは、相対回動の中間的な位置に保持されることは、前記実施の形態と同様である。
【０１１８】
斯かる構成においても、前記回動規制手段４４の係合部材４７は、ベーン部材３０に、放射方向に出没自在に設けられ、その先端が突出してハウジング部材１８に設けた係合穴４８に係合可能とされているから、前記実施の形態で述べたと同様の作用及び効果が得られる。
【０１１９】
以上、実施の形態を図面に基づいて説明したが、具体的構成はこの実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【０１２０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、回動規制手段の誤動作がなく、バルブタイミングの変更の規制及び規制解除を確実に行うことが可能な内燃機関のバルブタイミング変更装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す内燃機関のバルブタイミング装置の要部を断面して示す説明図である。
【図２】図１のＡ−Ｏ−Ａ線断面図を含む説明図である。
【図３】本発明の別の実施の形態を示す図１と同様な図面である。
【図４】本発明の更に別の実施の形態を示す図１と同様な図面である。
【図５】本発明の更に別の実施の形態を示す図１と同様な図面である。
【符号の説明】
１カムシャフト
１７スプロケット（回転体）
１８ハウジング部材
３０ベーン部材
３１相対回動手段
３３ベーン
４４回動規制手段
４５シリンダ穴
４７係合部材
４８係合穴[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve timing changing device for changing the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve during operation of an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
This type of valve timing changing device is provided between a rotating body that is rotated by a crankshaft of an internal combustion engine and a camshaft that drives an intake valve or an exhaust valve, and the camshaft rotates relative to the rotating body. Thus, the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve is changed.
[0003]
For example, JP-A-1-92504 discloses a housing that rotates together with a sprocket (rotating body) rotated by a crankshaft of an internal combustion engine, a rotor that is housed in the housing and rotates together with a camshaft, A valve that protrudes in the radial direction and includes a plurality of vanes that form a plurality of hydraulic oil chambers in the housing, and the hydraulic oil is sucked into and discharged from the hydraulic oil chambers to rotate the housing and the rotor relative to each other. A timing change device is shown.
[0004]
Further, the valve timing changing device is provided with a rotation restricting means for restricting the relative rotation between the housing and the rotor, and the rotation restricting means can freely slide a knock pin (engagement member) on the housing. The knock pin is urged in the centripetal direction by the spring force of the spring member and inserted into the hole provided in the rotor, thereby connecting the housing and the rotor to regulate the change in valve timing, while the knock pin is By pushing out from the hole by the pressure of the hydraulic oil, the connection between the housing and the rotor is released, and the restriction on the change of the valve timing is released.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional example, the knock pin (engagement member) of the rotation restricting means is provided in the housing, and this knock pin is urged in the centripetal direction by the spring force of the spring member in the hole provided in the rotor. It is supposed to be inserted.
[0006]
For this reason, when the rotor rotates and centrifugal force acts on the knock pin, the knock pin comes out of the hole provided in the rotor against the spring force, and the restriction on the change of the valve timing is released unintentionally. There is a risk. That is, when the knock pin comes out of the hole provided in the rotor, the housing and the rotor, that is, the sprocket and the camshaft can be rotated relative to each other.
[0007]
The present invention has been devised in view of the above-described conventional situation, and there is no malfunction of the rotation restricting means, and the valve timing changing device for an internal combustion engine capable of reliably restricting and releasing the restriction of the valve timing. The purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Accordingly, an invention according to claim 1 is provided between a rotating body that is rotated in synchronization with the rotation of the internal combustion engine and a camshaft that drives an intake valve or an exhaust valve, and the camshaft is provided to the rotating body. In the valve timing changing device for an internal combustion engine, which is capable of changing the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve by being relatively rotated, and provided with a rotation restricting means for restricting the relative rotation between the rotating body and the camshaft. A housing member that rotates together with either the rotating body or the camshaft, a vane member that is housed in the housing member and rotates together with either the rotating body or the camshaft, and a radial direction of the vane member Provided to protrude, Said A plurality of vanes that form a plurality of hydraulic oil chambers in the circumferential direction in the housing member, and the rotation restricting means, Said For housing member Open to face one of the hydraulic oil chambers The engagement hole to be formed and the vane member in the radial direction Do not fall off It is provided so that it can appear and disappear, and its tip is Projecting across the hydraulic oil chamber An engagement member engageable with the engagement hole, and the engagement member moves in a radial direction. Said By engaging the engagement hole Said Housing member and Said Restricts relative rotation with the vane member and moves in the centripetal direction Said By disengaging the engagement hole, the relative rotation of both is permitted.
[0009]
The invention according to claim 2 In the invention according to claim 1, the engagement hole is provided in a step portion provided on an inner peripheral side of the housing member, and the engagement member is provided in a step portion provided on an outer periphery of a body portion of the vane member. It has a configuration.
[0010]
Further, the invention according to claim 3 is the configuration of the invention according to claim 1 or 2, Previous By supplying the hydraulic oil to the hydraulic oil chamber where the engagement hole faces, the engagement member is urged in the centripetal direction by this hydraulic oil to release the engagement with the engagement hole. .
[0011]
Further, the invention according to claim 4 is the invention according to claim 1. Or any one of claims 3 In the configuration of the described invention, the engagement hole is formed by an engagement hole member embedded in the housing member.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth aspect of the present invention, the engagement hole member is formed of a material that is harder than the housing member.
[0013]
According to a sixth aspect of the invention, in the configuration of the first or second aspect of the invention, the engaging member is accommodated in a cylinder hole formed in the vane member, and the cylinder hole is formed in the vane member. It is configured to be formed by a buried cylinder hole member.
[0014]
The invention according to claim 7 is the structure of the invention according to claim 6, wherein the cylinder hole member is formed of a material harder than the vane member.
[0015]
The invention according to claim 8 is the invention according to claim 1. Or any one of 7 In the configuration of the invention described above, the engagement member is provided with a spring member for urging the engagement member in the radial direction. Accordingly, the invention according to claim 9 is configured such that the engaging member according to any one of claims 1 to 8 can protrude into the hydraulic oil chamber without contacting the inner periphery of the housing member. Further, the invention described in claim 10 has a configuration in which a seal member slidably contacting the inner periphery of the housing member is provided at the tip of the vane. The
[0016]
In such a configuration, the rotating body is rotated in synchronization with the internal combustion engine, and the camshaft is rotated via the valve timing changing device. Thereby, the camshaft drives the intake valve or the exhaust valve.
[0017]
In addition, relative rotation of the camshaft with respect to the rotating body causes the hydraulic oil to be sucked into and discharged from the hydraulic oil chamber in the housing member that rotates together with either the rotating body or the camshaft. This is done by relative rotation. In this case, the intake and discharge of the hydraulic oil to and from the hydraulic oil chamber can be controlled by a hydraulic control device.
[0018]
By rotating the camshaft relative to the rotating body, the rotational phase of the camshaft is changed, and as a result, the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve is changed.
[0019]
Here, immediately after the start of the internal combustion engine, in a state where hydraulic oil is not supplied to the hydraulic oil chamber, the engaging member of the rotation restricting means protrudes in the radial direction by centrifugal force, and the tip thereof engages with the engaging hole. ing. For this reason, the rotary body and the camshaft are maintained in a predetermined engagement state by the engagement member, and rotate integrally. This state is a state in which the relative rotation between the rotating body and the camshaft is restricted by the rotation restricting means, and the change of the valve timing is restricted.
[0020]
Next, by moving the engagement member of the rotation restricting means in the centripetal direction, the tip of the engagement member is detached from the engagement hole, and the engagement between the engagement member and the engagement hole is released. .
[0021]
According to the invention of claim 3, the disengagement of the rotation restricting means is performed as follows. That is, when the hydraulic oil is supplied to the hydraulic oil chamber where the engagement hole faces, the hydraulic oil is also supplied into the engagement hole. Therefore, the hydraulic oil in the hydraulic oil chamber and the engagement hole acts on the engagement member, and the engagement member is urged in the centripetal direction against the centrifugal force and pushed out from the engagement hole. It will be. As a result, the tip of the engagement member is released from the engagement hole, and the engagement is released.
[0022]
When the housing member and the vane member are released from the restraint by the engaging member, the housing member and the vane member are relatively rotated by the hydraulic pressure supplied to the hydraulic oil chamber, and the rotational phase of the camshaft is changed. As a result, the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve driven by the camshaft is changed.
[0023]
Here, in the first aspect of the present invention, the engaging member of the rotation restricting means is provided on the vane member so as to be able to protrude and retract in the radial direction, and the tip thereof is in an engaging hole provided in the housing member. Since the engagement is enabled, when the housing member and the vane member rotate, the centrifugal force acting on the engagement member acts in a direction in which the front end of the engagement member is engaged with the engagement hole.
[0024]
According to a second aspect of the present invention, the engaging member of the rotation restricting means is provided at the step portion of the vane member so as to be able to project and retract in the radial direction, and the tip thereof is provided at the step portion of the housing member. When the housing member and the vane member rotate, the centrifugal force acting on the engaging member acts in a direction to engage the tip of the engaging member with the engaging hole. .
[0025]
Therefore, when the housing member and the vane member rotate and a centrifugal force acts on the engagement member, the engagement member does not come out of the engagement hole (a malfunction of the rotation restricting means), and the valve timing is changed. There is no risk that the regulations will be lifted unintentionally.
[0026]
Therefore, there can be obtained a valve timing changing device for an internal combustion engine that is capable of reliably regulating and releasing the regulation of the valve timing without causing malfunction of the rotation regulating means.
[0027]
In addition, in the invention according to claim 2, the engaging member is provided in a stepped portion provided on the outer periphery of the body portion of the vane member, and a tip thereof is provided in an engaging hole provided in the stepped portion of the housing member. Since the engagement member and the engagement hole are arranged in the stepped portion of the vane member and the stepped portion of the housing member, the valve timing changing device can be rotated without increasing the size. The restricting means can be easily arranged. Moreover, it is not necessary to increase the diameter of the entire outer periphery of the body of the vane member in order to provide the engaging member. For this reason, compared with the case where the diameter of the whole outer periphery of the trunk portion of the vane member is increased, the pressure receiving area of the vane is not reduced.
[0028]
According to a third aspect of the present invention, the engagement member is provided on the vane member so as to be able to project and retract in a radial direction, and a tip of the engagement member protrudes across the hydraulic oil chamber to guide the hydraulic oil in the hydraulic oil chamber. Since the engagement hole can be engaged, the hydraulic pressure of the hydraulic oil chamber can be directly applied to the engagement member, and the engagement member can be quickly operated.
[0029]
In the invention according to claim 4, since the engagement hole is formed by the engagement hole member embedded in the housing member, the engagement hole member can be easily formed into a predetermined shape from any material. It is possible to increase the degree of freedom in designing and manufacturing the engagement hole.
[0030]
In the invention according to claim 5, since the engagement hole member is formed of a material whose hardness is harder than that of the housing member, wear of the engagement hole is suppressed and durability is improved. be able to.
[0031]
In the invention according to claim 6, since the cylinder hole is formed by a cylinder hole member embedded in the vane member, the cylinder hole member can be easily formed from an arbitrary material into a predetermined shape. The degree of freedom in designing and manufacturing the cylinder hole can be increased.
[0032]
In the invention according to claim 7, since the cylinder hole member is formed of a material whose hardness is harder than that of the vane member, wear of the cylinder hole is suppressed and durability is improved. Can do.
[0033]
In the invention according to claim 8, since the engagement member is attached with a spring member for urging the engagement member in the radial direction, the rotation of the internal combustion engine is performed at an extremely low speed or when the engine is stopped. Even when the centrifugal force acting on the engaging member is extremely small or zero, the engaging member can be reliably engaged with the engaging hole.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0035]
FIG. 1 is an explanatory view showing a cross section of a main part of a valve timing changing device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view including a cross-sectional view taken along the line A-O-A of FIG.
[0036]
In the figure, reference numeral 1 denotes a camshaft for driving an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine, and in this embodiment, a camshaft for driving an intake valve.
[0037]
The camshaft 1 is rotatably supported by a bearing fixed to a cylinder head (not shown). Further, a cam is formed on the trunk (not shown) of the right camshaft 1 in FIG. 2 with respect to the non-illustrated bearing, and the intake valve is driven to open and close by this cam. .
[0038]
Reference numeral 2 denotes a spider extending from the front cover (not shown) side of the internal combustion engine. At the end of the spider 2, axial passages 3 and 4 and circumferential grooves 5 and 6 positioned on the side close to the end face are respectively provided. It is formed. Although the passage 3 is open at the end face, it is optionally possible to close the open end with a plug member.
[0039]
Of the passages 3 and 4, one end of the passage 3 communicates with the circumferential groove 5 via the radial passage 7. Further, the one end side of the passage 4 communicates with the circumferential groove 6 through the radial passage 8.
[0040]
Reference numeral 17 denotes a rotating body that rotates in synchronization with the rotation of the internal combustion engine. In this embodiment, the rotating body 17 is a sprocket that is rotationally driven by a crankshaft (not shown) of the internal combustion engine. In this embodiment, the sprocket 17 can rotate together with the housing member 18 and can rotate relative to the camshaft 1 by a predetermined angle.
[0041]
That is, the sprocket 17 is connected to a housing member 18 comprising an annular housing main body 19 and plate members 20 and 21 disposed on opposite sides of the housing main body 19 by connecting bolts (not shown). . Reference numerals 22a and 22b denote positioning pins for positioning the sprocket 17, the housing body 19 and the plate members 20 and 21, respectively.
[0042]
Further, the sprocket 17 is supported on the outer periphery of a bearing member 25 fixed to the camshaft 1, and thereby can be rotated relative to the camshaft 1 by a predetermined angle.
[0043]
External teeth 26 are formed on the outer peripheral side of the sprocket 17, and a timing chain 27 driven by a crankshaft (not shown) is wound around the external teeth 26.
[0044]
The inside of the housing member 18 is hollow as a whole, and a plurality of (four in this embodiment) projections 28 project toward the inner peripheral side of the annular housing body 19 to form a radius. Four chambers 29 connected at the central portion are formed on the outer side in the direction (see FIG. 1).
[0045]
Reference numeral 30 denotes a vane member accommodated in the housing member 18, and the relative rotation means 31, which will be described in detail later, is configured with the vane member 30 and the housing member 18 as main elements.
[0046]
The vane member 30 has a plurality (four in this embodiment) of vanes 33 projecting in the radial direction from the trunk portion 32, and the housing member in a state in which the vanes 33 are disposed in the chamber 29. 18.
[0047]
By arranging the vane 33 of the vane member 30 in the chamber 29, a pair of hydraulic oil chambers 34 and 35 are defined in the chamber 29 so as to face both sides of the vane 33 in the circumferential direction. The pair of hydraulic oil chambers 34 and 35 is formed in four sets in this embodiment.
[0048]
The fluid-tight seal between the hydraulic oil chambers 34 and 35 is achieved by pressing a seal member 36 provided at the tip of a projection 28 formed on the inner peripheral side of the housing body 19 with a spring member (not shown). This is accomplished by sliding in contact with the outer periphery of the body portion 32 of the member 30 and pressing the seal member 38 provided at the tip of the vane 33 with the spring member 39 to be in sliding contact with the inner periphery of the housing body 22.
[0049]
The vane member 30 is formed with a radial passage 40 that communicates the circumferential groove 6 formed in the spider 2 and the hydraulic oil chamber 34, and also communicates the circumferential groove 5 and the hydraulic oil chamber 35. A radial passage 41 is formed.
[0050]
Since the circumferential grooves 6 and 5 communicating with the radial passages 40 and 41 respectively communicate with the passages 4 and 3 formed in the spider 2, the hydraulic oil chambers 34 and 35 are formed in the passage 4 formed in the spider 2. 3 to communicate with each other. For this reason, the housing member 18 and the vane member 30 can rotate relative to each other by selectively sucking and discharging the working oil into and from the working oil chambers 34 and 35 through the passages 4 and 3. .
[0051]
Here, the sprocket 17 is connected to the housing member 18 so as to be rotatable relative to the camshaft 1, whereby the relative rotating means 31 causes the sprocket 17 to move at a predetermined angle relative to the camshaft 1. Relative rotation is possible within the range. Accordingly, the relative rotation means 31 for rotating the sprocket 17 relative to the camshaft 1 is configured with the vane member 30 and the housing member 18 as main elements.
[0052]
Reference numeral 44 denotes a rotation restricting means which is provided between the housing member 18 and the vane member 30 and restricts relative rotation between the housing member 18 and the vane member 30. The rotation restricting means 44 is accommodated in a cylinder hole 45 formed in the vane member 30, thereby forming a distal end of an engaging member 47 provided in the vane member 30 so as to be able to protrude and retract in the radial direction in the housing member 18. The engagement hole 48 can be engaged.
[0053]
The cylinder hole 45 is formed in the vane member 30, specifically, on the outer periphery of the body portion 32 of the vane member 30 so as to face one of the hydraulic oil chambers 34 and open in the radial direction. The body portion 32 in which the cylinder hole 45 is formed has a slightly larger radial dimension than the body portion 32 in which the cylinder hole 45 is not formed in order to facilitate the formation of the cylinder hole 45. . Further, in this embodiment, the cylinder hole 45 is formed by embedding a cylindrical cylinder hole member 50 made of a material harder than the vane member 30 in the trunk portion 32 of the vane member 30. is there. For this reason, the cylinder hole 45 has a stepped shape in which the diameter of the portion in which the cylinder hole member 50 is embedded is reduced and the diameter of the bottom side is increased.
[0054]
Further, the inside of the cylinder hole 45 is opened to the atmosphere on the bottom side through a stepped hole-shaped passage 51 formed in the vane 33, and the passage 51 opens to the inner periphery of the cylinder hole 45. Yes.
[0055]
The engaging member 47 is formed in a stepped shape that matches the stepped shape of the cylinder hole 45, the tip end side is formed in a tapered shape, and the large-diameter body portion is on the bottom side where the diameter of the cylinder hole 45 is expanded. The small-diameter body is positioned and supported by the inner surface of the cylinder hole member 50 in the cylinder hole 45.
[0056]
When the engaging member 47 is housed in the cylinder hole 45, the distal end side of the tapered shape can protrude from the cylinder hole 45 by centrifugal force or the like. When the front end of the engaging member 47 protrudes from the cylinder hole 45, the large diameter body portion of the engaging member 47 is positioned on the bottom side where the diameter of the cylinder hole 45 is increased, so that the step of the engaging member 47 is performed. The attached portion abuts on the cylinder hole member 50 of the cylinder hole 45 and can prevent the engaging member 47 from being pulled out of the cylinder hole 45.
[0057]
Further, since the engaging member 47 is accommodated in the cylinder hole 45 facing one of the hydraulic oil chambers 34, the tip of the engaging member 47 protrudes in a radial direction across one of the working chambers 34. , It engages with the engagement hole 48.
[0058]
The engaging member 47 has a recess 52 formed at the tip thereof, and a blind hole 53 that opens to the end surface on the large diameter body side. Thereby, the engaging member 47 is reduced in weight.
[0059]
The engagement hole 48 is formed in the housing member 18, specifically, in the protrusion 28 of the housing body 19 so as to open to face one of the hydraulic oil chambers 34. The protrusion 28 in which the engagement hole 48 is formed is radially inward compared to the protrusion 28 in which the engagement hole 48 is not formed in order to align with the body portion 32 of the vane member 30 in which the cylinder hole 45 is formed. The projecting height to is slightly smaller. Further, in this embodiment, the engagement hole 48 is made of a material harder than the housing body 19, and the engagement hole member 55 formed with the engagement hole 48 is replaced with the step 54 of the housing body 19. It is formed by embedding in.
[0060]
The shape of the engagement hole 48 is a cup shape having a large diameter on the opening end side, and an oil chamber 56 is formed at the bottom of the engagement hole 48 in a state where the engagement member 47 is engaged. Yes. Further, the inside of the engagement hole 48 and the oil chamber 56 are between an oil groove 57 formed on the inner surface of the engagement hole 48 and between the outer periphery of the body 32 of the vane member 30 and the inner periphery of the protrusion 28 of the housing member 18. The hydraulic fluid chamber 34 communicates with the gap 58.
[0061]
It is sufficient that the oil groove 57 is formed in a state where the engaging member 47 is engaged. Therefore, the depth at which the tapered tip of the engaging member 47 enters the engaging hole 48 is adjusted. Thus, it is possible to form between the inner surface of the engagement hole 48 and the outer surface of the engagement member 47.
[0062]
66 is a hydraulic supply / discharge means. The hydraulic supply / discharge means 66 includes supply / discharge passages 67, 68 communicating with the passages 3, 4, and a discharge passage 72 communicating these supply / discharge passages 67, 68 with the supply passage 70 from the oil pump 69 and the oil storage tank 71. A switching valve 73 for selectively switching to and disconnecting from each other and a control device 74 for controlling the switching valve 73 are configured as main elements. The switching valve 73 is a four-port valve in this embodiment, and various signals indicating the operating state of the internal combustion engine are input to the control device 74 that controls the switching valve 73.
[0063]
In such a configuration, when the internal combustion engine is started, when the hydraulic oil is not sufficiently supplied from the oil pump 69, or when a signal for maintaining the most retarded state is input to the control device 74, the relative rotation is performed. The vane member 30 of the means 31 is at the most retarded position with respect to the housing member 18 (see FIG. 1), and the engaging member 47 of the rotation restricting means 44 protrudes in the radial direction by centrifugal force. The front end of the housing engages with the engagement hole 48 to connect the housing member 18 and the vane member 30 together. For this reason, the rotational driving force applied to the sprocket 17 as the rotating body from the crankshaft (not shown) via the timing chain 27 is transmitted to the camshaft 1 via the housing member 18 and the vane member 30.
[0064]
As the camshaft 1 rotates, the intake valve of the internal combustion engine is driven and open / close controlled.
[0065]
When the vane member 30 is at the most retarded position with respect to the housing member 18, the engagement member 47 of the rotation restricting means 44 is pressed by the centrifugal force, and the tip thereof engages with the engagement hole 48. The relative rotation between the housing member 18 and the vane member 30 is restricted. Therefore, when the camshaft 1 drives an intake valve (not shown), the vane member 30 rotates relative to the housing member 18 even if a positive or negative reversal torque acts on the camshaft 1. Therefore, the collision between the vane 33 and the housing member 18 can be prevented, and it is advantageously prevented that a hitting sound is generated.
[0066]
Next, when the advance angle control is performed, the switching valve 73 of the hydraulic supply / exhaust means 66 is controlled to be switched by the control device 74, the supply passage 70 from the oil pump 69 is connected to the supply / discharge passage 68, A discharge passage 67 is connected to the discharge passage 72. As a result, the hydraulic oil from the oil pump 69 is guided from the supply / discharge passage 68 into the hydraulic oil chamber 34 via the passage 4, the radial passage 8, the circumferential groove 6, and the radial passage 40. In addition, the hydraulic oil introduced into the hydraulic oil chamber 34 passes through the gap 58 and the oil groove 57, and enters the engagement hole 48 (and the bottom of the engagement hole 48) with which the tip of the engagement member 47 is engaged. The oil chamber 56 is provided).
[0067]
At the same time, the inside of the hydraulic oil chamber 35 communicates with the discharge passage 72 through the radial passage 41, the circumferential groove 5, the radial passage 7, the passage 3, and the supply / discharge passage 67.
[0068]
When the hydraulic oil is introduced into the hydraulic oil chamber 34 and into the engagement hole 48 (oil chamber 56) of the rotation restricting means 44, the hydraulic oil in the hydraulic oil chamber 34 and the engagement hole 48 is supplied to the engagement member 47. Pressure is applied, and the engaging member 47 is urged in the centripetal direction against the centrifugal force and pushed back into the cylinder hole 45. For this reason, the front end of the engagement member 47 is released from the engagement hole 48 and the engagement is released, whereby the housing member 18 and the vane member 30 are released from the restraint by the engagement member 47.
[0069]
While the hydraulic oil is supplied into the hydraulic oil chamber 34, the hydraulic oil chamber 35 communicates with the discharge passage 72, whereby the hydraulic pressure in the hydraulic oil chamber 34 acts on the side surface of the vane 33, and the vane member 30. Is rotated in the direction of the arrow in FIG. As a result, the sprocket 17 and the camshaft 1 rotate relative to each other, the rotation phase of the camshaft 1 is changed, the camshaft 1 is advanced, and the intake valve driven by the camshaft 1 is controlled. The opening and closing timing of the is advanced.
[0070]
When the camshaft 1 is controlled to advance, and the vane member 30 is at the most advanced position with respect to the housing member 18, the engaging member 47 is pushed back into the cylinder hole 45 by the hydraulic pressure in the hydraulic oil chamber 34. This state continues, and the tip of the engagement member 47 does not contact the inner periphery of the housing member 18.
[0071]
Next, the switching valve 73 of the hydraulic supply / discharge means 66 is controlled to be switched by the control device 74, the supply passage 70 from the oil pump 69 is connected to the supply / discharge passage 67, and the supply / discharge passage 68 is connected to the discharge passage 72. When connected, the hydraulic oil from the oil pump 69 is guided to the hydraulic oil chamber 35. The hydraulic oil in the hydraulic oil chamber 34 is discharged through the intake / exhaust passage 68 and the discharge passage 72.
[0072]
When the hydraulic oil in the hydraulic oil chamber 34 is discharged, the engaging member 47 protrudes in the radial direction by the centrifugal force acting on the engaging member 47, but the distal end of the engaging member 47 is the housing member 18. No contact with the inner circumference of Further, when the engaging member 47 is closer to the hydraulic oil chamber 34 than the stepped portion 54 of the housing main body 19, the engaging member 47 does not engage with the engaging hole 48. The state where the restriction by the rotation restricting means 44 is released is continued.
[0073]
While the hydraulic oil is supplied into the hydraulic oil chamber 35 and the hydraulic oil chamber 34 communicates with the discharge passage 72, the hydraulic pressure in the hydraulic oil chamber 35 acts on the side surface of the vane 33, and the vane member 30. Is rotated counterclockwise, that is, retarded in FIG. As a result, the sprocket 17 and the camshaft 1 rotate relative to each other, the rotational phase of the camshaft 1 is changed, the camshaft 1 is retarded, and the intake valve driven by the camshaft 1 is controlled. The opening / closing timing of the is delayed.
[0074]
When the camshaft 1 is controlled to be retarded and the vane member 30 is at the most retarded position with respect to the housing member 18, the front end of the engaging member 47 protruding into the hydraulic oil chamber 34 is engaged with the engaging hole 48. Again engaged.
[0075]
Further, the switching valve 73 of the hydraulic supply / discharge means 66 is controlled to be switched by the control device 74 in a state where the vane member 30 is rotated in the advance direction or the retard direction with respect to the housing member 18, so that the supply / discharge passage is provided. When the communication between the supply passages 67 and 68 and the supply passage 70 or the discharge passage 72 is blocked, the housing member 18 and the vane member 30 are held at an intermediate position of relative rotation. As a result, the sprocket 17 and the camshaft 1 are held at an intermediate position of relative rotation, and the camshaft 1 controls the intake valve driven by the camshaft 1 at a desired timing. It will be.
[0076]
In this case, the inside of the hydraulic oil chamber 34 is maintained in a predetermined pressure state and is in a sealed state, so that centrifugal force acts on the engagement member 47. Since the member 47 does not protrude in the radial direction and does not engage with the engagement hole 48, the housing member 18 and the vane member 30 continue to be released from the restraint by the rotation restricting means 44. The
[0077]
Here, the engaging member 47 of the rotation restricting means 44 is provided on the vane member 30 so as to be able to project and retract in the radial direction, and its tip protrudes to be engageable with an engaging hole 48 provided in the housing member 18. Therefore, when the housing member 18 and the vane member 30 rotate, the centrifugal force acting on the engaging member 47 acts in a direction in which the tip of the engaging member 47 is engaged with the engaging hole 48.
[0078]
For this reason, when the housing member 18 and the vane member 30 rotate and a centrifugal force acts on the engaging member 47, the engaging member 47 is pulled out from the engaging hole 48 (malfunction of the rotation restricting means 44). In addition, there is no possibility that the restriction on the change of the valve timing is unintentionally released.
[0079]
Therefore, there is obtained a valve timing changing device for an internal combustion engine in which the rotation restricting means 44 does not malfunction and the valve timing change can be reliably restricted and released.
[0080]
Further, the engagement member 47 is provided in the vane member 30 so as to be able to protrude and retract in the radial direction, and its tip protrudes across the hydraulic oil chamber 34 and engages with an engagement hole 48 through which the hydraulic oil in the hydraulic oil chamber 34 is guided. Accordingly, the hydraulic pressure of the hydraulic oil chamber 34 can be directly applied to the engagement member 47, and the engagement member 47 can be quickly operated.
[0081]
Further, since the engagement hole 48 is formed by the engagement hole member 55 embedded in the housing member 18, the engagement hole member 55 can be easily formed into a predetermined shape from any material, The degree of freedom in designing and manufacturing the engagement hole 48 can be increased.
[0082]
Further, since the engagement hole member 55 is formed of a material whose hardness is harder than that of the housing member 18, wear of the engagement hole 48 can be suppressed and durability can be improved.
[0083]
Further, since the cylinder hole 45 is formed by the cylinder hole member 50 embedded in the vane member 30, the cylinder hole member 50 can be easily formed into a predetermined shape from an arbitrary material. In addition, the degree of manufacturing freedom can be increased.
[0084]
In addition, since the cylinder hole member 50 is formed of a material that is harder than the vane member 30, wear of the cylinder hole 45 can be suppressed and durability can be improved.
[0085]
FIG. 3 is a drawing showing another embodiment of the present invention. This embodiment is different from the above embodiment in that a cylinder hole 45 formed in the vane member 30 is formed in a step portion 49 of the vane member 30. The engagement hole 48 formed in the housing member 18 is formed in the step portion 54 of the housing member 18.
[0086]
That is, the cylinder hole 45 faces the one of the hydraulic oil chambers 34 in the radial direction in the vane member 30, more specifically, in the stepped portion 49 formed between the outer periphery of the body portion 32 of the vane member 30 and the vane 33. It is open and formed. The cylinder hole 45 is formed by embedding a cylindrical cylinder hole member 50 made of a material harder than the vane member 30 in the stepped portion 49 of the vane member 30. For this reason, the cylinder hole 45 has a stepped shape in which the diameter of the portion in which the cylinder hole member 50 is embedded is reduced and the diameter of the bottom side is increased.
[0087]
By forming the cylinder hole 45 in the stepped portion 49, all the radial dimensions of the body portion 32 are formed to be equal. For this reason, the step portion 49 receives the oil pressure in the oil chamber 34 and constitutes a part of the pressure receiving surface of the vane 33 connected to the step portion 49, so that the pressure receiving areas of the four vanes 33 are substantially equal. It is equal to.
[0088]
The engagement hole 48 opens in the housing member 18, more specifically, in a stepped portion 54 formed between the inner periphery of the housing main body 19 and the protrusion 28 so as to face one of the hydraulic oil chambers 34. It is formed. The engagement hole 48 is made of a material harder than the housing body 19 and is formed by embedding the engagement hole member 55 in which the engagement hole 48 is formed in the step portion 54 of the housing body 19. It is.
[0089]
The shape of the engagement hole 48 is a cup shape having a large diameter on the opening end side, and an oil chamber 56 is formed at the bottom of the engagement hole 48 in a state where the engagement member 47 is engaged. Yes. Further, in the engagement hole 48 and the oil chamber 56, there are an oil groove 57 formed on the inner surface of the engagement hole 48 and a gap 59 between the step portion 49 of the vane member 30 and the step portion 54 of the housing member 18. The hydraulic fluid chamber 34 communicates with the hydraulic oil chamber 34.
[0090]
By forming the engagement hole 48 in the step portion 54, the protrusion heights of the protrusions 28 are all formed equal. For this reason, the step portion 54 receives the oil pressure in the oil chamber 34 and constitutes a part of the pressure receiving surface of the projection 28 connected to the step portion 49. Therefore, the pressure receiving areas of the four protrusions 28 are substantially equal. It is equal to.
[0091]
In addition, since the other structure is the same as that of the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[0092]
In such a configuration, when the internal combustion engine is started, when hydraulic oil is not sufficiently supplied from an unillustrated oil pump, or when a signal for maintaining the most retarded state is input to the control device that controls the hydraulic intake / exhaust means In other words, the vane member 30 of the relative rotation means 31 is at the most retarded position with respect to the housing member 18 (see FIG. 3). In this case, the stepped portion 49 of the vane member 30 can be brought into contact with the side surface of the projection 28 forming the chamber 29 in the housing member 18, but the vane 33 is preferably not in contact with the projection 28. .
[0093]
As the camshaft 1 rotates, the intake valve of the internal combustion engine is driven and open / close controlled.
[0094]
Next, when the advance angle control is performed, hydraulic oil from an oil pump (not shown) is guided into the hydraulic oil chamber 34. In addition, the hydraulic oil introduced into the hydraulic oil chamber 34 passes through the gap 59 and the oil groove 57, and is engaged in the engagement hole 48 (and the bottom of the engagement hole 48) with which the tip of the engagement member 47 is engaged. The oil chamber 56 is provided). At the same time, the inside of the hydraulic oil chamber 35 is communicated with a discharge passage not shown.
[0095]
When the hydraulic oil is guided into the hydraulic oil chamber 34 and the oil chamber 56, the distal end of the engagement member 47 is detached from the engagement hole 48, and the housing member 18 and the vane member 30 formed by the engagement member 47 are separated. Will be released. Further, the hydraulic pressure in the hydraulic oil chamber 34 acts on the side surface of the vane 33, and the vane member 30 is rotated with respect to the housing member 18 in the direction of the arrow in FIG. As a result, the rotational phase of the camshaft (not shown) is changed, the camshaft is advanced, and the opening / closing timing of the intake valve driven by this camshaft is advanced.
[0096]
When retarding control is performed from this state, hydraulic oil is supplied into the hydraulic oil chamber 35 while hydraulic oil in the hydraulic oil chamber 34 is discharged. As a result, the hydraulic pressure in the hydraulic oil chamber 35 acts on the side surface of the vane 33, and the vane member 30 is rotated counterclockwise in FIG. As a result, the rotational phase of the camshaft (not shown) is changed, the camshaft is retarded, and the opening / closing timing of the intake valve driven by this camshaft is delayed.
[0097]
In addition, when the vane member 30 is rotated in the advance angle direction or the retard angle direction with respect to the housing member 18, the intake and discharge of the hydraulic oil to and from the hydraulic oil chambers 34 and 35 is blocked, thereby the vane member 30. And the housing member 18 are held at an intermediate position of relative rotation. As a result, the rotational phase of the camshaft (not shown) is held at an intermediate position, and the camshaft controls the opening / closing timing of the intake valve driven by this camshaft.
[0098]
Here, the engaging member 47 of the rotation restricting means 44 is provided on the vane member 30 so as to be able to project and retract in the radial direction, and its tip protrudes to be engageable with an engaging hole 48 provided in the housing member 18. Therefore, when the housing member 18 and the vane member 30 rotate, the centrifugal force acting on the engaging member 47 acts in a direction in which the tip of the engaging member 47 is engaged with the engaging hole 48.
[0099]
For this reason, when the housing member 18 and the vane member 30 rotate and a centrifugal force acts on the engaging member 47, the engaging member 47 is pulled out from the engaging hole 48 (malfunction of the rotation restricting means 44). In addition, there is no possibility that the restriction on the change of the valve timing is unintentionally released.
[0100]
Therefore, also in this embodiment, there is obtained a valve timing changing device for an internal combustion engine in which the rotation restricting means 44 does not malfunction and the valve timing change can be reliably restricted and released.
[0101]
In addition, the engaging member 47 is provided in the stepped portion 49 of the vane member 30, and the tip thereof is engageable with the engaging hole 48 provided in the stepped portion 54 of the housing member 18, that is, Since the engaging member 47 and the engaging hole 48 are disposed in the stepped portion 49 of the vane member 30 and the stepped portion 54 of the housing member 18, the rotation restricting means 44 can be easily performed without increasing the size of the entire valve timing changing device. Can be arranged. Further, since the engaging member 47 is provided, it is not necessary to increase the diameter of the entire outer periphery of the body portion of the vane member 30.
[0102]
Further, since the step portion 49 constitutes a part of the pressure receiving area of the vane 33 and the step portion 54 constitutes a part of the pressure receiving surface of the protrusion 28, the pressure receiving areas of all the vanes 33 and the protrusions 28 are substantially reduced. Can be the same. Therefore, it is possible to improve the operation responsiveness when changing the rotational phase of the camshaft (not shown).
[0103]
FIG. 4 is a drawing showing still another embodiment of the present invention. This embodiment differs from the above embodiment in that the engagement member 47 is radiated to the engagement member 47 of the rotation restricting means 44. This is the point of attaching a spring member 46 that biases in the direction.
[0104]
That is, the rotation restricting means 44 of the embodiment shown in FIG. 4 is accommodated in a cylinder hole 45 formed in the vane member 30, so that the engagement member 47 is provided in the vane member 30 so as to be able to protrude and retract in the radial direction. The spring member 46 is configured to be engageable with an engagement hole 48 formed in the housing member 18 and urge the engagement member 47 in the radial direction together with the engagement member 47 in the cylinder hole 45. It is set as the structure which accommodated.
[0105]
The spring member 46 is in contact with the bottom portion of the cylinder hole 45 and the other end is in contact with the bottom portion of the blind hole 53 formed in the engagement member 47 so as to constantly urge the engagement member 47 in the radial direction. In addition, although the coil spring is employ | adopted as the said spring member 46 in this embodiment, not only this but various spring members are employable.
[0106]
Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.
[0107]
In such a configuration, the engaging member 47 of the rotation restricting means 44 is always urged in the radial direction by the spring force of the spring member 46. In other words, the spring force of the spring member 46 acts on the engagement member 47 in addition to the centrifugal force.
[0108]
Therefore, in this configuration, in addition to the same operation and effect as in the above embodiment, the engaging member 47 is provided with a spring member 46 that urges the engaging member 47 in the radial direction. Therefore, even when the rotation of the internal combustion engine is at an extremely low speed or when the engine is stopped and the centrifugal force acting on the engagement member 47 is extremely small or zero, the engagement member 47 is inserted into the engagement hole 48. Can be reliably engaged.
[0109]
FIG. 5 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the vane member 30 of the relative rotation means 31 is at the most advanced position with respect to the housing member 18 when the internal combustion engine is started. Thus, the arrangement position of the rotation restricting means 44 is changed in order to obtain a valve timing changing device suitable for changing the opening / closing timing of the exhaust valve.
[0110]
That is, when the rotation restricting means 44 is accommodated in a cylinder hole 45 formed in the vane member 30, the tip of the engaging member 47 provided in the vane member 30 so as to be able to protrude and retract in the radial direction is provided on the housing member 18. Although the point which is the structure which can be engaged with the formed engagement hole 48 is the same as that of the said embodiment, this rotation control means 44 is arrange | positioned in the position different from the said embodiment.
[0111]
That is, the cylinder hole 45 and the engagement hole 48 of the rotation restricting means 44 are formed so as to face one of the hydraulic oil chambers 35 of the pair of hydraulic oil chambers 34, 35. The tip of the accommodated engagement member 47 projects radially across one of the hydraulic oil chambers 35 and can engage with the engagement hole 48.
[0112]
The vane member 30 is preferably connected to a camshaft (not shown) that drives an exhaust valve. Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.
[0113]
In such a configuration, at the time of starting the internal combustion engine, when hydraulic oil is not sufficiently supplied from an unillustrated oil pump, or a signal for maintaining the most retarded angle state is input to a non-illustrated control device The vane member 30 of the relative rotation means 31 is at the most advanced angle position with respect to the housing member 18, and the distal end of the engagement member 47 of the rotation restricting means 44 engages with the engagement hole 48. 18 and the vane member 30 are connected. Therefore, the rotational driving force applied to the sprocket from the crankshaft (not shown) via the timing chain is transmitted to the camshaft via the housing member 18 and the vane member 30. In this case, the stepped portion 49 of the vane member 30 can be in contact with the side surface of the projection 28 forming the chamber 29 in the housing member 18, but preferably the vane 33 is not in contact with the projection 28. .
[0114]
As the camshaft rotates, the exhaust valve of the internal combustion engine is driven and open / close controlled.
[0115]
When the hydraulic oil is introduced into the hydraulic oil chamber 35 and the oil chamber 56, the restraint between the housing member 18 and the vane member 30 by the engaging member 47 is released, and the vane member 30 is moved relative to the housing member 18. Thus, it rotates counterclockwise, that is, in the retarding direction. As a result, the camshaft is retarded, and the opening / closing timing of the exhaust valve driven by the camshaft is delayed.
[0116]
On the other hand, when the hydraulic oil is introduced into the hydraulic oil chamber 34, the vane member 30 rotates clockwise with respect to the housing member 18. As a result, the advance angle of the camshaft is controlled, and the opening / closing timing of the exhaust valve driven by the camshaft is advanced.
[0117]
In addition, when the vane member 30 is rotated in the retarding direction or the advancing direction with respect to the housing member 18, the supply and discharge of the working oil into the working oil chambers 34 and 35 is cut off, thereby The member 18 and the vane member 30 are held at an intermediate position of relative rotation as in the above embodiment.
[0118]
Also in such a configuration, the engaging member 47 of the rotation restricting means 44 is provided on the vane member 30 so as to be able to protrude and retract in the radial direction, and its tip projects from the engaging hole 48 provided in the housing member 18. Therefore, the same operations and effects as described in the above embodiment can be obtained.
[0119]
Although the embodiment has been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment and can be changed without departing from the gist of the invention.
[0120]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, there is obtained an internal combustion engine valve timing changing device that can reliably perform the restriction and release of the valve timing without malfunction of the rotation restricting means. It is done.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view showing a cross section of a main part of a valve timing device for an internal combustion engine showing an embodiment of the present invention.
2 is an explanatory view including a cross-sectional view taken along the line A-O-A in FIG. 1;
FIG. 3 is a view similar to FIG. 1 showing another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view similar to FIG. 1 showing still another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view similar to FIG. 1 showing still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Camshaft
17 Sprocket (Rotating body)
18 Housing member
30 Vane member
31 Relative rotation means
33 Vane
44 Rotation restricting means
45 Cylinder hole
47 Engagement member
48 engagement hole

Claims

An intake valve or an exhaust valve is provided between a rotating body that rotates in synchronization with the rotation of the internal combustion engine and a camshaft that drives an intake valve or an exhaust valve, and the camshaft is rotated relative to the rotating body. The opening and closing timing of the can be changed,
In a valve timing changing device for an internal combustion engine comprising a rotation restricting means for restricting relative rotation between the rotating body and the camshaft,
A housing member that rotates together with either the rotating body or the camshaft;
A vane member housed in the housing member and rotated together with either the rotating body or the camshaft;
Protrudes in a radial direction of the vane member, and a plurality of vanes forming a plurality of hydraulic oil chamber in the circumferential direction in said housing member,
With
It said rotation restricting means, the engaging hole is formed so as to open facing the one of the hydraulic oil chamber in said housing member,
An engagement member provided on the vane member so as not to fall off in a radial direction so that the tip thereof protrudes across the hydraulic oil chamber and engages with the engagement hole;
With
Said engaging member, by engaging the engaging hole to move in the radial direction to restrict the relative rotation between the vane member and the housing member, said moving the centripetal direction engaging hole A valve timing changing device for an internal combustion engine characterized in that the relative rotation of the two is permitted by releasing the engagement.

The engaging hole is provided with the stepped portion provided on the inner circumferential side of said housing member, said engaging member is characterized in that provided in the stepped portion provided on the body portion outer periphery of said vane member, wherein Item 2. The valve timing changing device for an internal combustion engine according to Item 1 .

By supplying hydraulic fluid to the hydraulic oil chamber facing the front Kigakarigoana, and cancels the engagement with the engaging hole to bias the engaging member in the centripetal direction by the hydraulic oil 3. A valve timing changing apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2.

The engagement hole is characterized in that it is formed by the engagement hole member embedded in the housing member, the valve timing apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to claim 3.

5. The valve timing changing device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the engagement hole member is made of a material harder than the housing member.

The said engaging member is accommodated in the cylinder hole formed in the vane member, This cylinder hole is formed of the cylinder hole member embed | buried under the vane member, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. The valve timing changing device for an internal combustion engine.

The valve timing changing device for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the cylinder hole member is made of a material having a hardness higher than that of the vane member.

The said engaging member, wherein the spring member for urging the engagement member in the radial direction is supplied, the valve timing of an internal combustion engine according to any one of claims 1 to claim 7 Change device.

The valve timing change of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8, wherein the engagement member can protrude into the hydraulic oil chamber without contacting the inner periphery of the housing member. apparatus.

The valve timing changing device for an internal combustion engine according to claim 9, wherein a seal member that slides in contact with an inner periphery of the housing member is provided at a tip of the vane.