JP4094911B2 - Valve timing control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、内燃機関の吸気側または排気側の機関弁の開閉タイミングを運転状態に応じて可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のバルブタイミング制御装置として、次のようなものが案出されている。
【0003】
このバルブタイミング制御装置は、クランクシャフトにタイミングチェーン等を介して連係されたハウジング(駆動回転体)がカムシャフトの端部に回動可能に組み付けられ、ハウジングの内側端面に形成された径方向ガイドに可動案内部が径方向に沿って摺動自在に係合支持されると共に、径方向外側に突出するレバーを有するレバー軸(従動回転体)がカムシャフトの端部にボルト結合され、可動案内部とレバー軸のレバーとがリンクによって枢支連結されている。そして、前記径方向ガイドに対向する位置には、渦巻き状ガイドを有する中間回転体がハウジングとレバー軸に対して相対回動可能に設けられ、前記可動案内部の軸方向の一方の端部に突設された略円弧状の複数の突条が前記渦巻き状ガイドに案内係合されている。また、中間回転体はハウジングに対して回転を進める側にゼンマイばねによって付勢されると共に、電磁ブレーキによって回転を遅らせる側の力を適宜受けるようになっている。
【0004】
この装置の場合、電磁ブレーキがOFF状態のときには、中間回転体がゼンマイばねの付勢力を受けハウジングに対して初期位置に位置されており、渦巻き状ガイドに突条でもって噛合う可動案内部は径方向外側に最大に変位し、リンクを引き起こしてハウジングとカムシャフトの組付角を最遅角位置または最進角位置に維持している。そして、この状態から電磁ブレーキがONにされると、中間回転体が減速されてハウジングに対して遅れ側に相対回転する結果、渦巻き状ガイドに噛合う可動案内部が径方向内側に変位し、今まで引き起こされていたリンクを次第に倒すようにしてハウジングとカムシャフトの組付角を最進角位置または最遅角位置に変更する。
【0005】
【特許文献】
特開2001−41013号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来のバルブタイミング制御装置の場合、略円弧状の突条を渦巻き状ガイドに摺動自在に係合させることで、中間回転体の回動を可動案内部の径方向変位に変換するようにしているため、中間回転体の渦巻き状ガイドと可動案内部の突条を高精度に製造しないと、両者間の円滑な作動を得ることができない。即ち、渦巻き状ガイドと突条の位置関係に大きな誤差があると、中間回転体と可動案内部の相互の動き自体がフリクションによって拘束され、両者の円滑な作動が妨げられてしまう。したがって、渦巻き状ガイドと突条の成形精度が低い場合には、バルブタイミング制御の作動応答性が低下してしまう。
【0007】
また、渦巻き状ガイドと突条は高精度に成形すれば問題は生じないが、満足できる円滑な作動を得られる程度にこれらの成形精度を高めるようとすると、製造コストが大幅に高騰し、商品性が低下してしまう。
【0008】
そこでこの出願の発明は、ある程度の成形誤差を許容しつつ中間回転体と可動案内部の円滑な係合作動が得られるようにして、製造コストの高騰を招くことなく作動応答性の向上を図ることのできる内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記従来技術の課題を解決するための手段として、本発明は、ガイドによって誘導されて径方向へ移動するように設けられたベアリングにおける樽形状部分の最大膨出部の前後に潤滑液が常時滞留していることを特徴としてる。
【0010】
この発明の場合、可動案内部のピンはベアリングを介してリンクに対して回転しつつ渦巻き状ガイドに案内係合される。また、可動案内部と渦巻き状ガイドにある程度の成形誤差があったとしても、ピンがベアリングを介してリンクに対して揺動することでその誤差を吸収することができる。したがって、この発明によれば、製造コストの高騰を招くことなく、渦巻き状ガイドと可動案内部の間のフリクションを低減することが可能となる。
【0011】
前記ベアリングの軸方向略中央部には、径方向外側に膨出する膨出部を設け、ベアリングの最大膨出部の前後位置には潤滑液が常時滞留しているため、ピンの回転時や揺動時の抵抗をその潤滑液によって確実に下げることができると共に、ピンの揺動に伴なうガタ付きを潤滑液の粘性抵抗によって低減することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、この出願の発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【0014】
この実施形態は、この出願の発明にかかるバルブタイミング制御装置を内燃機関の吸気側の動力伝達系に適用したものであるが、排気側の動力伝達系に同様に適用することも可能である。
【0015】
バルブタイミング制御装置は、図1に示すように内燃機関のシリンダヘッド(図示せず)に回転自在に支持されたカムシャフト1と、このカムシャフト1の前端部に必要に応じて相対回動できるように組み付けられ、チェーン(図示せず)を介してクランクシャフト(図示せず)に連係されるタイミングスプロケット2を外周に有する駆動リング3(駆動回転体)と、この駆動リング3とカムシャフト1の前方側(図1中左側)に配置されて、両者3,1の組付角を操作する組付角操作機構4と、この組付角操作機構4のさらに前方側に配置されて、同機構4を駆動する操作力付与手段5と、内燃機関の図外のシリンダヘッドとヘッドカバーの前面に跨って取り付けられて組付角操作機構4と操作力付与手段5の前面と周域を覆う図外のVTCカバーと、を備えている。
【0016】
駆動リング3は、段差状の挿通孔6を備えた略円板状に形成され、この挿通孔6部分が、カムシャフト1の前端部に結合された従動軸部材7(従動回転体)に回転可能に組み付けられている。そして、駆動リング3の前面(カムシャフト1と逆側の面)には、図2に示すように、対面する平行な側壁を有する3つの径方向溝8(径方向ガイド)が同リング3のほぼ半径方向に沿うように形成されている。
【0017】
また、従動軸部材7は、図1に示すように、カムシャフト1の前端部に突き合される基部側外周に拡径部が形成されると共に、その拡径部よりも前方側の外周面に放射状に突出する三つのレバー9が一体に形成され、軸芯部を貫通するボルト10によってカムシャフト1に結合されている。各レバー9には、リンク11の基端がピン12によって枢支連結され、各リンク11の先端には前記各径方向溝8に摺動自在に係合する円柱状の突出部13が一体に形成されている。
【0018】
各リンク11は、突出部13が対応する径方向溝8に係合した状態において、ピン12を介して従動軸部材7に連結されているため、リンク11の先端側が外力を受けて径方向溝8に沿って変位すると、駆動リング3と従動軸部材7はリンク11の作用でもって突出部13の変位に応じた方向及び角度だけ相対回動する。
【0019】
また、各リンク11の先端部には、軸方向前方側に開口する収容穴14が形成され、この収容穴14に、後述する渦巻き溝15(渦巻き状ガイド)に係合する係合ピン16と、この係合ピン16を前方側(渦巻き溝15側)に付勢するコイルばね17とが収容されている。尚、この実施形態の場合、リンク11の先端の突出部13と係合ピン16、コイルばね17等によって径方向に変位可能な可動案内部が構成されている。
【0020】
ここで、係合ピン16は、図4に拡大して示すように、リンク11の収容穴14内に収容される略円筒状の筒状部40と、その筒状部40の先端側に設けられ、中間回転体18の渦巻き溝15内に転動自在に係合される球面状の頭部41と、を有しており、これらは全体が金属材料によって一体に形成されている。筒状部40の外周面は軸方向全域に亙って一定外径に形成されているのではなく、軸方向の略中央部に向かって外径が次第に増大する樽形状となっている。したがって、この係合ピン16は筒状部40がリンク11の収容穴14内に回転自在に収容されているが、外面形状が樽形状であることから、その樽形状に沿った係合ピン16の揺動も許容される。また、係合ピン16の表面には、DLC(ダイヤモンド・ライク・カーボン)等の摺動抵抗を下げるための表面処理が施されている。
【0021】
また、組付角操作機構4の周域の空間部53には、カムシャフト1と従動軸部材7を通して機関ブロック側から潤滑油が供給されるようになっている。したがって、組付角操作機構4の各部はその潤滑油によって潤滑され、前記係合ピン16と収容穴14の隙間にもその潤滑油が回り込んでいる。特に、係合ピン16は軸方向略中央が膨出する樽形状に形成されているため、その中央の最大膨出部の前後には潤滑液がほぼ常時滞留している。
【0022】
一方、従動軸部材7のレバー9の突設位置よりも前方側には、円板状のフランジ壁を有する中間回転体18が軸受19を介して回転自在に支持されている。この中間回転体18のフランジ壁の後面側には断面半円状の前述の渦巻き溝15が形成され、この渦巻き溝15に、前記各リンク11の先端の係合ピン16が転動自在に案内係合されている。渦巻き溝15の断面の円弧は、係合ピン16の頭部41よりも大きい半径に形成され、係合ピン16の揺動時に、同ピン16が渦巻き溝15の開口エッジに接触しないように設定されている。また、渦巻き溝15の渦巻きは、機関回転方向Rに沿って次第に縮径するように形成されている。したがって、各リンク11先端の係合ピン16が渦巻き溝15に係合した状態において、中間回転体18が駆動リング3に対して遅れ方向に相対回転すると、リンク11の先端部は径方向溝8に案内されつつ、渦巻き溝15の渦巻き形状に誘導されて半径方向内側に移動し、逆に、中間回転体18が進み方向に相対変位すると、半径方向外側に移動する。
【0023】
組付角操作機構4は、以上説明した駆動リング3の径方向溝8、リンク11、突出部13、係合ピン16、レバー9、中間回転体18、渦巻き溝15等によって構成されている。この組付角操作機構4は、操作力付与手段5から中間回転体18にカムシャフト1に対する相対的な回動操作力が入力されると、その操作力が渦巻き溝15と係合ピン16の係合部を通してリンク11の先端を径方向に変位させ、このときリンク11とレバー9の作用でもって駆動リング3と従動軸部材7に相対的な回動力を伝達する。
【0024】
一方、操作力付与手段5は、中間回転体18を駆動リング3に対して機関回転方向Rに付勢する回転付勢ばねとしてのゼンマイばね47と、中間回転体18を駆動リング3に対して機関回転方向Rと逆方向に付勢するヒステリシスブレーキ20と、を備えて成り、内燃機関の運転状態に応じてヒステリシスブレーキ20の制動力を適宜制御することにより、中間回転体18を駆動リング3に対して相対回動させ、或は、両者の回転位置を維持するようになっている。
【0025】
ゼンマイばね47は、駆動リング3に延設された円筒壁21にその外周端部が結合される一方、内周端部が中間回転体18の円筒状の基部に結合されている。
【0026】
また、中間回転体18のカムシャフト1と逆側の端面には、封止壁50が一体に結合され、その封止壁50の外周面が前記円筒壁21の内面に摺動自在に密接している。
【0027】
ヒステリシスブレーキ20は、非回転部材であるVTCカバーに取り付けられ、略円筒状の隙間を挟んで対向する一対の周面状の対向面を有する磁気誘導部材22と、前記両対向面に夫々設けられた内側極歯23、及び、外側極歯24と、磁気誘導部材22に取り付けられて内側極歯23と外側極歯24の間に磁界を生じさせる電磁コイル25と、前記両極歯23,24間に非接触状態で挿入配置された円筒状のヒステリシスリング26と、外周端がこのヒステリシスリング26に一体に結合された状態で中間回転体18に連結ピン54とゴムブッシュ38を介して結合された円環プレート33と、を備え、電磁コイル25が図外のコントローラによって通電制御されるようになっている。
【0028】
磁気誘導部材22の内側極歯23と外側極歯24は夫々軸方向に沿って延出する複数の極歯要素を有している。両極歯23,24の極歯要素は夫々円周方向に沿って配置され、極歯23,24の極歯要素相互は円周方向に相互にオフセットされている。したがって、電磁コイル25が通電されると、両極歯23,24間には、オフセットした位置関係にある相手極歯要素に向かう磁界が発生する。
【0029】
ヒステリシスリング20は、磁気的ヒステリシス特性を有するヒステリシス材から成り、同リング20の回転中に内側極歯23と外側極歯24の間に磁界が発生すると、その磁界の向きとヒステリシスリング20内の磁束の向きとにずれが生じるようになっている。ヒステリシスブレーキ20は、このずれによって制動力を発生する。また、円環プレート33は、磁気誘導部材22の内周面に軸受34,35を介して支持された軸部材36に一体に結合されている。したがって、ヒステリシスリング20は、円環プレート33と軸部材36を介して磁気誘導部材22に相対回転可能に支持されている。
【0030】
ところで、中間回転体18は、ヒステリシスブレーキ20の励磁のオン,オフの切換えにより、駆動リング3に対して正逆いずれかの方向に相対回動することとなるが、この相対回動は、中間回転体18と駆動リング3の間に設けられた回動ストッパ42によって所定の角度範囲内に規制されるようになっている。
【0031】
回動ストッパ42は、中間回転体18の後面側の外周縁部に一体に形成された突起48(相手当接部)と、駆動リング3の前面側の外周縁部に取付けられた緩衝器49とによって構成され、これらの突起48と緩衝器49が相互に当接することによって駆動リング3と中間回転体18の相対回動を所定角度内に規制するようになっている。
【0032】
緩衝器49は、図5に示すように、その本体部分が弾性を有する薄肉の板状部材43、例えば、鋼板やステンレス板等から成り、その板状部材43が、重合面相互が摺動可能なように渦巻き状に積層されると共に、その積層部の径方向内側に板状部材43の変形を許容する空間部44が設けられている。板状部材43の径方向内側と外側の各端部は自由端とされている。また、板状部材43の積層部の外周側にはC字形状の鉄製のカバー部材45が被着されている。このカバー部材45は弾性を有し、そのC字形状を拡径することによって積層部に被着されている。そして、板状部材43とカバー部材45は、図5に示すように、頭部を二面幅状に切り欠いた係止具46によって駆動リング3の外周縁部に固定されている。
【0033】
この緩衝器49は、衝撃の入力時に、板状部材43の積層部のほぼ全域のずれによってその衝撃を確実に緩衝することができるが、相手当接部である突起48が直接接触する積層部の外周側にカバー部材45を被着しているため、直接接触部が衝撃によって損傷したり、摩耗したりする不具合を無くすことができる。つまり、カバー部材45を備えないタイプの緩衝器においては、板状部材43の積層部外面が入力衝撃によって破損したり摩耗する不具合があったが、この実施形態の緩衝器49においてはこのような負具合を確実に解消することができる。
【0034】
このバルブタイミング制御装置は以上のような構成であるため、内燃機関の始動時やアイドル運転時には、ヒステリシスブレーキ20の電磁コイル25の励磁をオフにしておくことにより、ゼンマイばね47の力によって中間回転体18を駆動リング3に対して機関回転方向Rに最大に回転させておく(図2参照)。これにより、クランクシャフトとカムシャフト1の回転位相(機関弁の開閉タイミング)は最遅角側に維持され、機関回転の安定化と燃費の向上が図られる。
【0035】
そして、この状態から機関の運転が通常運転に移行し、前記回転位相を最進角側に変更すべき指令が図外のコントローラから発されると、ヒステリシスブレーキ20の電磁コイル25の励磁がオンにされ、ゼンマイばね47に抗する制動力が円環プレート33から中間回転体18に連結ピン54とゴムブッシュ38を介して伝達される。これにより、中間回転体18が駆動リング3に対して逆方向に回転し、それによってリンク11の先端の係合ピン16が渦巻き溝15に誘導されてリンク11の先端部が径方向溝8に沿って変位し、図3に示すようにリンク11の作用によって駆動リング3と従動軸部材7の組付角が最進角側に変更される。この結果、クランクシャフトとカムシャフト1の回転位相が最進角側に変更され、それによって機関の高出力化が図られることとなる。
【0036】
また、この状態から前記回転位相を最遅角側に変更すべく指令がコントローラから発されると、ヒステリシスブレーキ20の電磁コイル25の励磁がオフにされ、再度ゼンマイばね47の力によって中間回転体18が機関回転方向Rに回転させられる。すると、渦巻き溝15による係合ピン16の誘導によってリンク11が上記と逆方向に揺動し、図2に示すようにそのリンク11の作用によって駆動リング3と従動軸部材7の組付角が再度遅角側に変更される。
【0037】
尚、このバルブタイミング制御装置によるクランクシャフトとカムシャフト1の回転位相は、以上で説明した最遅角と最進角の二種の位相ばかりでなく、ヒステリシスブレーキ20の制動力の制御によって任意の位相に変更し、ゼンマイばね47の力とヒステリシスブレーキ20の制動力のバランスによってその位相を保持することができる。
【0038】
ところで、このバルブタイミング制御装置においては、中間回転体18の回動が、渦巻き溝15と係合ピン16の係合部を通してリンク11の揺動に変換されるが、中間回転体18が駆動リング3に対して相対回動すると、係合ピン16が渦巻き溝15の内面に沿って転動しつつリンク11の先端部を径方向に変位させる。このとき、係合ピン16は、筒状部40の樽形状によって収容穴14内を適宜揺動し、収容穴14と渦巻き溝15の位置的な誤差等をその揺動によって吸収する。そして、係合ピン16は揺動が許容されていることで、回転を阻害するフリクションの発生を無くしているため、渦巻き溝15内を常時円滑に転動することができる。つまり、係合ピン16が仮に一定外径の円筒形状であったとすると、係合ピン16を傾斜させる方向の力が入力されたときに、係合ピン16の軸方向の端部が収容穴14の内面に強接触して係合ピン16の回転が妨げられるが、係合ピン16の揺動を許容するこの実施形態の装置においてはそのような不具合は生じない。
【0039】
したがって、この装置の場合、各部の製造誤差等に起因する若干の位置的なずれがあっても、中間回転体18の回動をリンク11の揺動に円滑に変換することができる。よって、製造コストの高騰を招くことなく、装置の作動応答性を高めることができる。
【0040】
また、この実施形態の装置においては、係合ピン16の頭部41が球面状に形成され、渦巻き溝15の断面がこの頭部41の半径よりも大きい半円状の断面形状に形成されているため、係合ピン16が揺動しても、その揺動に応じて溝15と頭部41の接触点を滑らかに変化させることができ、両者の間のガタ付きを無くすことができる。また、頭部41の球面形状の半径に対して渦巻き溝15の断面の半径が大きいことから、係合ピン16の揺動を充分に許容することができるうえ、係合ピン16が渦巻き溝15の開口エッジに当接することによるフリクションの増大を防止することができる。
【0041】
さらに、この実施形態の場合、係合ピン16の筒状部40を樽形状に形成することで、係合ピン16を収容穴14に対して自由に揺動できるようにしているため、簡素な構造によって係合ピン16の揺動を実現できるという利点がある他、係合ピン16と収容穴14の間の潤滑性能を高めることができるという利点もある。即ち、潤滑油は収容穴14の開口部側からその内部に供給されるが、係合ピン16の樽形状の最膨出部の軸方向前後には比較的大きな隙間ができるため、この大きな隙間部分に潤滑油を充分に滞留させておくことができる。
【0042】
また、係合ピン16の最膨出部の前後に滞留した潤滑油は粘性抵抗によるダンパ作用を得ることができるため、そのダンパ作用によって係合ピン16のガタ付きを抑えることができるという利点もある。尚、係合ピン16の軸方向略中央に部分的に隆起する膨出部を形成することによっても係合ピン16の揺動を許容したり、潤滑油を滞留させる効果は得ることができるが、この実施形態のように、係合ピン16の筒状部40の外面を樽形状に滑らかに変化させた場合には、係合ピン16が揺動する際の同ピン16と係合穴14の間の接触部の面圧を常に一定に低く抑えることができると共に、揺動に伴うガタ付きの発生も防止することができる。
【0043】
尚、この出願の発明の実施形態は以上で説明したものに限るものではなく、例えば、以上の実施形態では、係合ピン16の筒状部40の外周面を樽形状にすることによって係合ピン16の揺動を許容したが、図6に示すように係合ピン116の筒状部の外面に段差部60を設け、その段差部60と収容穴14の間に樽形状のニードルベアリング61を介装させるようにしても良い。この場合、係合ピン116はニードルベアリング61の樽形状に沿って自由に揺動できるようになり、さらに収容穴14との間にベアリング61を介在させたことから、回転に伴なう抵抗がより小さくなる。
【0044】
次に、上記の各実施形態から把握し得る請求項に記載以外の発明について、以下にその作用効果と共に記載する。
【0045】
(イ)前記係合ピンの、リンク側のピン収容穴内に収容される部位を、樽形状に形成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【0046】
この場合、係合ピンがピン収容穴内で滑らかに揺動するため、揺動時における係合ピンの接触部の面圧を全体的に低く抑えることができると共に、係合ピンのガタ付きを防止することができる。
【0047】
(ロ)前記係合ピンを、リンク側のピン収容穴に、樽形状のニードルベアリングを介して収容保持させたことを特徴とする請求項1または3に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【0048】
この場合、係合ピンはニードルベアリング部分で揺動を許容される。そして、係合ピンは、ニードルベアリングを介してピン収容穴内に回転自在に保持されるため、回転時の抵抗は非常に小さくなる。したがって、装置の作動応答性がより高まる。
【0049】
(ハ)前記係合ピンに、摺動抵抗を下げるための表面処理を施したことを特徴とする請求項1〜3、(イ)のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【0050】
この場合、表面処理の効果によって摩耗粉の発生が抑制され、摩耗粉によって係合ピンの回転や揺動に支障を来す不具合は生じなくなる。また、表面処理の効果により、係合ピンの円滑な回転や揺動を長期に亙って維持することができる。
【0051】
(ニ)相互に変位する二部材のうちの一方の部材に取り付けられ、他方の部材に設けられた相手当接部が当接するときに前記二部材間の衝突衝撃や振動を吸収する緩衝器において、
弾性を有する板状部材を、重合面相互が摺動可能になるように渦巻き状に積層し、その積層部の径方向内側に板状部材の変形を許容する空間部を設けると共に、その積層部の外周側にカバー部材を取り付け、そのカバー部材を相手当接部に対する当接部位としたことを特徴とする緩衝器。
【0052】
この場合、緩衝器本体は入力衝撃を積層部のほぼ全域のずれによって受け止めることができるため、大きな衝撃の入力に対して、部分的な塑性変形や損傷、摩耗等を招くことなく確実に緩衝することができる。また、相手当接部に対してはカバー部材を通して当接するため、当接時の直接的な衝撃等によって板状部材が破損する不具合を防止することができる。
【0053】
(ホ)前記カバー部材を、弾性変形可能なC字形状のリングによって構成したことを特徴とする(ニ)に記載の緩衝器。
【0054】
この場合、リングのC字の開口を押し開くだけで同リングを積層部の外表面に容易に装着することができる。リングは弾性変形可能であるため、装着後に積層部の緩衝特性に殆ど影響を及ぼすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この出願の発明の一実施形態を示す縦断面図。
【図2】同実施形態を示す図1のA−A線に沿う断面図。
【図3】同実施形態の作動状態を示す図2に対応の断面図。
【図4】同実施形態を示す要部の拡大断面図。
【図5】同実施形態を示すストッパの分解斜視図。
【図6】この出願の他の実施形態を示す拡大断面図。
【符号の説明】
1…カムシャフト
3…駆動リング(駆動回転体)
5…操作力付与手段
7…従動軸部材(従動回転体)
8…径方向溝(径方向ガイド)
11…リンク
13…突出部(可動案内部)
15…渦巻き溝(渦巻き状ガイド)
16…係合ピン(可動案内部)
17…コイルばね(可動案内部)
18…中間回転体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The invention of this application relates to a valve timing control device for an internal combustion engine that variably controls the opening / closing timing of an intake-side or exhaust-side engine valve of the internal combustion engine in accordance with an operating state.
[0002]
[Prior art]
As this type of valve timing control device, the following has been devised.
[0003]
In this valve timing control device, a housing (drive rotary member) linked to a crankshaft via a timing chain or the like is rotatably assembled to an end portion of a camshaft, and a radial guide formed on an inner end surface of the housing. The movable guide is slidably engaged and supported along the radial direction, and a lever shaft (driven rotor) having a lever protruding radially outward is bolted to the end of the camshaft, so that the movable guide The part and the lever of the lever shaft are pivotally connected by a link. An intermediate rotating body having a spiral guide is provided at a position facing the radial guide so as to be rotatable relative to the housing and the lever shaft, and is provided at one end in the axial direction of the movable guide portion. A plurality of substantially arc-shaped protruding protrusions are guided and engaged with the spiral guide. Further, the intermediate rotating body is biased by a mainspring spring toward the side where the rotation is advanced with respect to the housing, and appropriately receives a force on the side of delaying rotation by an electromagnetic brake.
[0004]
In the case of this device, when the electromagnetic brake is in the OFF state, the intermediate rotating body is positioned at the initial position with respect to the housing under the urging force of the spring, and the movable guide portion that meshes with the spiral guide with the ridge is It is displaced to the maximum in the radial direction and causes a link to maintain the assembly angle of the housing and the camshaft at the most retarded position or the most advanced position. Then, when the electromagnetic brake is turned on from this state, the intermediate rotating body is decelerated and rotates relatively to the delay side with respect to the housing, so that the movable guide portion that meshes with the spiral guide is displaced radially inward, The assembly angle of the housing and the camshaft is changed to the most advanced position or the most retarded position by gradually tilting the link that has been caused so far.
[0005]
[Patent Literature]
JP-A-2001-41013
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of this conventional valve timing control device, the rotation of the intermediate rotating body is converted into the radial displacement of the movable guide portion by slidably engaging the substantially arc-shaped protrusion with the spiral guide. Therefore, unless the spiral guide of the intermediate rotating body and the protrusion of the movable guide portion are manufactured with high accuracy, a smooth operation between them cannot be obtained. That is, if there is a large error in the positional relationship between the spiral guide and the ridge, the mutual movement of the intermediate rotating body and the movable guide portion itself is restricted by friction, and the smooth operation of both is hindered. Therefore, when the accuracy of forming the spiral guide and the ridge is low, the operation responsiveness of the valve timing control is lowered.
[0007]
In addition, the spiral guides and ridges will not cause problems if they are molded with high precision, but if these molding precisions are increased to such an extent that satisfactory smooth operation can be obtained, the manufacturing cost will rise significantly, The nature will decline.
[0008]
Therefore, the invention of this application aims to improve the operation responsiveness without causing an increase in manufacturing cost by allowing a smooth engagement operation between the intermediate rotating body and the movable guide portion while allowing a certain amount of molding error. It is an object of the present invention to provide an internal combustion engine valve timing control device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the problems of the prior art , in the present invention , the lubricating liquid always stays before and after the maximum bulge portion of the barrel-shaped portion in the bearing that is provided so as to move in the radial direction guided by the guide. It is characterized by doing.
[0010]
In the case of this invention, the pin of the movable guide portion is guided and engaged with the spiral guide while rotating with respect to the link via the bearing . Further, even if there is a certain amount of molding error in the movable guide and the spiral guide, the error can be absorbed by the pin swinging with respect to the link via the bearing . Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the friction between the spiral guide and the movable guide without causing an increase in manufacturing cost.
[0011]
Axially substantially central portion of the bearing is provided with a bulging portion that bulges radially outward, the longitudinal position of the maximum bulging portion of the bearing for lubricating liquid is retained at all times, Ya upon rotation of the pin The resistance at the time of swinging can be surely lowered by the lubricating liquid , and the play due to the swinging of the pin can be reduced by the viscous resistance of the lubricating liquid .
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the invention of this application will be described with reference to the drawings.
[0014]
In this embodiment, the valve timing control device according to the invention of this application is applied to the power transmission system on the intake side of the internal combustion engine, but can also be similarly applied to the power transmission system on the exhaust side.
[0015]
As shown in FIG. 1, the valve timing control device can rotate relative to a
[0016]
The
[0017]
Further, as shown in FIG. 1, the driven
[0018]
Each
[0019]
In addition, a
[0020]
Here, as shown in an enlarged view in FIG. 4, the
[0021]
Lubricating oil is supplied to the
[0022]
On the other hand, an intermediate
[0023]
The assembly
[0024]
On the other hand, the operating
[0025]
The
[0026]
A sealing
[0027]
The
[0028]
Each of the
[0029]
The
[0030]
By the way, the
[0031]
The
[0032]
As shown in FIG. 5, the
[0033]
The
[0034]
Since this valve timing control device has the above-described configuration, when the internal combustion engine is started or idling, the excitation of the
[0035]
When the engine operation is shifted to the normal operation from this state and a command to change the rotational phase to the most advanced angle side is issued from a controller (not shown), the excitation of the
[0036]
Further, when a command is issued from the controller to change the rotational phase to the most retarded side from this state, the excitation of the
[0037]
Note that the rotational phase of the crankshaft and the
[0038]
By the way, in this valve timing control device, the rotation of the intermediate
[0039]
Therefore, in the case of this apparatus, the rotation of the intermediate
[0040]
In the device of this embodiment, the
[0041]
Further, in the case of this embodiment, the
[0042]
Further, since the lubricating oil staying before and after the most bulged portion of the
[0043]
The embodiment of the invention of this application is not limited to that described above. For example, in the above embodiment, the outer peripheral surface of the
[0044]
Next, inventions other than those described in the claims that can be grasped from each of the above embodiments will be described below together with the effects thereof.
[0045]
(A) The valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of
[0046]
In this case, since the engaging pin smoothly swings in the pin receiving hole, the surface pressure of the contact portion of the engaging pin during swinging can be kept low as a whole, and rattling of the engaging pin is prevented. can do.
[0047]
(B) The valve timing control device for an internal combustion engine according to
[0048]
In this case, the engagement pin is allowed to swing at the needle bearing portion. And since an engagement pin is rotatably hold | maintained in a pin accommodation hole via a needle bearing, the resistance at the time of rotation becomes very small. Therefore, the operation responsiveness of the device is further increased.
[0049]
(C) The valve timing control device for an internal combustion engine according to any one of
[0050]
In this case, the generation of wear powder is suppressed by the effect of the surface treatment, and the trouble that hinders the rotation and swinging of the engagement pin due to the wear powder does not occur. In addition, smooth rotation and swinging of the engagement pin can be maintained over a long period of time due to the effect of the surface treatment.
[0051]
(D) In a shock absorber that is attached to one member of two members that are displaced from each other and absorbs a collision shock or vibration between the two members when the mating contact portion provided on the other member comes into contact ,
The plate-like member having elasticity is laminated in a spiral shape so that the overlapping surfaces can be slid, and a space for allowing deformation of the plate-like member is provided inside the laminated portion in the radial direction, and the laminated portion A shock absorber characterized in that a cover member is attached to the outer peripheral side of the shock absorber, and the cover member serves as a contact portion with respect to the mating contact portion.
[0052]
In this case, the shock absorber main body can receive the input shock by the displacement of almost the entire region of the laminated portion, so that the shock absorber can be surely buffered against the input of a large shock without incurring partial plastic deformation, damage, wear or the like. be able to. Further, since the abutting portion abuts through the cover member, it is possible to prevent the plate-like member from being damaged due to a direct impact at the time of abutting.
[0053]
(E) The shock absorber according to (d), wherein the cover member is configured by an elastically deformable C-shaped ring.
[0054]
In this case, the ring can be easily attached to the outer surface of the laminated portion by simply pushing open the C-shaped opening of the ring. Since the ring can be elastically deformed, it hardly affects the buffering characteristics of the laminated portion after mounting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the invention of this application.
2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 showing the embodiment.
3 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 showing an operating state of the embodiment.
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part showing the embodiment.
FIG. 5 is an exploded perspective view of a stopper showing the embodiment.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of this application.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
5 ... Operating force applying means 7 ... Driven shaft member (driven rotor)
8. Radial groove (radial guide)
11 ...
15 ... spiral groove (spiral guide)
16 ... engaging pin (movable guide)
17 ... Coil spring (movable guide)
18 ... Intermediate rotating body
Claims (3)
カムシャフト若しくは同シャフトに結合された別体部材から成る従動回転体と、
前記駆動回転体と従動回転体に対して相対回転可能に設けられ、回転方向に沿って縮径するガイドを有する中間回転体と、
前記ガイドによって誘導されて径方向へ移動するように設けられ、外面に樽形状のベアリングを備えたピンと、
前記従動回転体の回転中心から離間した部位と前記ピンとを連結し、前記ピンの径方向の移動に伴って前記従動回転体に回転力を付与するリンクと、
前記中間回転体に回動操作力を付与する操作力付与手段と、を備え、
前記ベアリングにおける樽形状部分の最大膨出部の前後に潤滑液が常時滞留していることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。A drive rotor that is driven to rotate by the crankshaft of the internal combustion engine;
A driven rotating body composed of a camshaft or a separate member coupled to the shaft;
An intermediate rotator having a guide which is provided so as to be relatively rotatable with respect to the drive rotator and the driven rotator, and whose diameter is reduced along the rotation direction;
A pin that is guided by the guide to move in the radial direction, and has a barrel-shaped bearing on the outer surface;
A link that connects the pin and the portion spaced from the rotation center of the driven rotator, and applies a rotational force to the driven rotator as the pin moves in the radial direction;
An operation force applying means for applying a rotation operation force to the intermediate rotating body ,
A valve timing control device for an internal combustion engine, characterized in that a lubricating liquid always stays before and after a maximum bulge portion of a barrel-shaped portion in the bearing .
カムシャフト若しくは同シャフトに結合された別体部材からなる従動回転体と、
前記駆動回転体と従動回転体に対して相対回転可能に設けられ、回転方向に沿って縮径する溝を有する中間回転体と、
前記溝によって誘導されて径方向へ移動するように設けられ、径方向外側に膨出する膨出部を有する係合部材と、
前記従動回転体の回転中心から離間した部位と前記係合部材とを連結し、前記係合部材の径方向の移動に伴って前記従動回転体に回転力を付与するリンクと、
前記中間回転体に回動操作力を付与する操作力付与手段と、を備え、
前記係合部材における最大膨出部の前後には潤滑液が常時滞留していることを特徴とする内燃機関のバルブタイミング装置。A drive rotor that is driven to rotate by the crankshaft of the internal combustion engine;
A driven rotating body composed of a camshaft or a separate member coupled to the shaft;
An intermediate rotator that is provided so as to be relatively rotatable with respect to the drive rotator and the driven rotator, and has a groove that is reduced in diameter along the rotation direction;
An engaging member that is provided so as to move in the radial direction by being guided by the groove and has a bulging portion that bulges outward in the radial direction;
A link that connects the portion spaced from the rotation center of the driven rotator and the engagement member, and applies a rotational force to the driven rotator as the engagement member moves in a radial direction;
An operation force applying means for applying a rotation operation force to the intermediate rotating body ,
A valve timing device for an internal combustion engine, characterized in that a lubricating liquid always stays before and after the maximum bulge portion of the engaging member .
内側方向若しくは外側方向に移動するように設けられ、外面に樽形状の部分を備えたピンと、A pin provided to move inwardly or outwardly and having a barrel-shaped portion on the outer surface;
周方向に縮径するガイドを有する中間回転体と、An intermediate rotating body having a guide with a reduced diameter in the circumferential direction;
前記ガイドに沿って前記ピンを内側方向若しくは外側方向に移動させて前記駆動回転体に対する前記従動回転体の組付角を調整する組付角操作機構と、An assembly angle operating mechanism for adjusting the assembly angle of the driven rotating body with respect to the drive rotating body by moving the pin inward or outward along the guide;
前記中間回転体に回転操作力を付与して前記ピンを前記ガイドに沿って径方向に変位させて前記クランクシャフトと前記カムシャフトの相対回転位相を可変制御する操作力付与手段と、を備え、An operation force applying means for applying a rotation operation force to the intermediate rotating body and displacing the pin in the radial direction along the guide to variably control the relative rotation phase of the crankshaft and the camshaft;
前記ピンにおける樽形状部分の最大膨出部の前後に潤滑液が常時滞留し、前記ピンが揺動した際、該ピンと前記ガイドとの接触点を滑らかに変化させるようにしたことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング装置。 The lubricating liquid always stays before and after the maximum bulging portion of the barrel-shaped portion of the pin, and when the pin swings, the contact point between the pin and the guide is changed smoothly. A valve timing device for an internal combustion engine.
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