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JP6137064B2 - Valve timing change device - Google Patents
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JP6137064B2 - Valve timing change device - Google Patents

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Description

本発明は、バルブタイミング変更装置に関するものである。   The present invention relates to a valve timing changing device.

車載などの内燃機関に、機関バルブ(吸気バルブや排気バルブ)の開閉時期(バルブタイミング)を変更するバルブタイミング変更装置を設けることが実用されている(例えば特許文献1参照)。特許文献1に記載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駆動連結されたハウジングとカムシャフトに一体に取り付けられたベーンロータとを備えており、それらハウジング及びベーンロータはカムシャフトを軸として相対回転可能に配設されている。ベーンロータにはその径方向に延びるベーンが形成されており、このベーンによってハウジングの内部が進角側圧力室と遅角側圧力室とに区画されている。これら圧力室にはそれぞれ調圧されたオイルが供給されており、その油圧がそれぞれベーンに作用することにより、ハウジングに対するベーンロータの相対回転位相、換言すればクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相が進角側または遅角側に変更される。そして、このようにカムシャフトの相対回転位相を変更することにより、内燃機関のバルブタイミングが変更される。   It is practical to provide a valve timing changing device that changes the opening / closing timing (valve timing) of an engine valve (intake valve or exhaust valve) in an internal combustion engine such as a vehicle (see Patent Document 1, for example). The valve timing changing device described in Patent Document 1 includes a housing that is drivingly connected to a crankshaft of an internal combustion engine, and a vane rotor that is integrally attached to the camshaft. The housing and the vane rotor are relative to each other about the camshaft. It is rotatably arranged. A vane extending in the radial direction is formed in the vane rotor, and the interior of the housing is partitioned into an advance side pressure chamber and a retard side pressure chamber by the vane. These pressure chambers are respectively supplied with regulated oil, and the oil pressure acts on the vanes, so that the relative rotational phase of the vane rotor with respect to the housing, in other words, the relative rotational phase of the camshaft with respect to the crankshaft is advanced. It is changed to the corner side or the retard side. And the valve timing of an internal combustion engine is changed by changing the relative rotation phase of a camshaft in this way.

また上記バルブタイミング変更装置には、カムシャフトの相対回転位相を所定のロック位相で機械的にロックするためのロック機構が設けられている。このロック機構は、ベーンに形成されてカムシャフトの軸方向に延びる収容孔と、同収容孔に出没可能に設けられたロックピンと、ハウジングに設けられて上記ロックピンの先端部が挿入される凹部(ロック穴)とを有している。このロック機構では、ロックピンの先端部が上記収容孔から突き出てロック穴に挿入されることにより、ハウジングに対するベーンロータの相対回転位相が所定の位相で固定され、ひいては内燃機関のバルブタイミングが所定のタイミングで固定される。一方、ロックピンの先端部が上記収容孔に没入してロック穴から脱出した状態になることにより、ハウジングに対するベーンロータの相対回転位相の固定が解除されて、内燃機関のバルブタイミングの変更が可能になる。   Further, the valve timing changing device is provided with a lock mechanism for mechanically locking the relative rotation phase of the camshaft with a predetermined lock phase. The lock mechanism includes a receiving hole formed in the vane and extending in the axial direction of the camshaft, a lock pin provided to be retractable in the receiving hole, and a recess provided in the housing and into which the distal end portion of the lock pin is inserted. (Lock hole). In this lock mechanism, the tip end portion of the lock pin protrudes from the housing hole and is inserted into the lock hole, so that the relative rotational phase of the vane rotor with respect to the housing is fixed at a predetermined phase. As a result, the valve timing of the internal combustion engine is predetermined. Fixed at timing. On the other hand, when the tip of the lock pin enters the accommodation hole and escapes from the lock hole, the fixing of the relative rotational phase of the vane rotor with respect to the housing is released, and the valve timing of the internal combustion engine can be changed. Become.

さらには、ベーンロータの相対回転位相を最も進角側の位相(最進角位相)で規制する進角規制部材や最も遅角側の位相(最遅角位相)で規制する遅角規制部材が設けられたバルブタイミング変更装置が知られている。それら進角規制部材及び遅角規制部材は、ベーンがハウジングに直接衝突することを防止するためのものであり、ハウジングの内部に設けられて、ベーンが突き当たることによってベーンロータの回転を規制するようになっている。   Furthermore, an advance angle restricting member that restricts the relative rotational phase of the vane rotor with the most advanced phase (most advanced angle phase) and a retard angle restricting member that regulates with the most retarded phase (most retarded angle phase) are provided. A known valve timing changing device is known. The advance angle restricting member and the retard angle restricting member are for preventing the vane from directly colliding with the housing, and are provided inside the housing so as to restrict the rotation of the vane rotor when the vane hits. It has become.

特開2012−97630号公報JP 2012-97630 A

ところで、ベーンロータはボルト締結などによってカムシャフトに取り付けられている。そのため、進角規制部材や遅角規制部材にベーンが衝突したときに、その衝突に伴いベーンに作用する反力によってカムシャフトに対するベーンロータの固定位置がずれることがある。この場合、ベーンロータとカムシャフトとが固定される部分の間隙の範囲で、ベーンロータとハウジングとの相対位置がずれるために、ロックピンとロック穴との相対位置がずれてしまう。このときロックピンとロック穴との隙間(ピンクリアランス)が小さくなることにより、ロックピンのロック穴からの脱出が円滑に行われなくなるなど、ロック機構が作動不良を起こすおそれがある。   By the way, the vane rotor is attached to the camshaft by bolt fastening or the like. Therefore, when the vane collides with the advance angle restricting member or the retard angle restricting member, the fixing position of the vane rotor with respect to the camshaft may shift due to the reaction force acting on the vane due to the collision. In this case, since the relative position between the vane rotor and the housing is shifted within the gap between the portions where the vane rotor and the camshaft are fixed, the relative position between the lock pin and the lock hole is shifted. At this time, since the clearance (pin clearance) between the lock pin and the lock hole becomes small, the lock mechanism may malfunction because the lock pin cannot be smoothly removed from the lock hole.

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロック機構の作動不良の発生を抑えることのできるバルブタイミング変更装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a valve timing changing device capable of suppressing the occurrence of malfunction of a lock mechanism.

上記課題を達成するためのバルブタイミング変更装置は、カムシャフトに一体に取り付けられるとともに径方向に突出するベーンを有するベーンロータとクランクシャフトに駆動連結されたハウジングとを備えて、前記ベーンロータがハウジングの内部に相対回転可能に収容されて、前記ハウジングに対する前記ベーンロータの相対回転位相を変更可能なバルブタイミング変更機構を有する。またバルブタイミング変更装置は、前記ベーンに形成されて前記カムシャフトの軸方向に延びる収容孔と、同収容孔に収容されるロックピンと、前記ハウジングに形成されて前記ロックピンの先端部を挿入可能なロック穴と、を備えた2つのロック機構を有する。さらにバルブタイミング変更装置は、前記ハウジングの内部に設けられて前記ベーンロータの相対回転位相が最も進角側の位相であるときに前記ベーンが突き当たる進角規制部材と、前記ハウジングの内部に設けられて前記ベーンロータの相対回転位相が最も遅角側の位相であるときに前記ベーンが突き当たる遅角規制部材とを有する。   In order to achieve the above object, a valve timing changing device includes a vane rotor that is integrally attached to a camshaft and has vanes protruding in a radial direction, and a housing that is drivingly connected to a crankshaft, and the vane rotor is disposed inside the housing. And a valve timing changing mechanism capable of changing the relative rotational phase of the vane rotor with respect to the housing. Further, the valve timing changing device can be inserted into the receiving hole formed in the vane and extending in the axial direction of the camshaft, the lock pin received in the receiving hole, and the tip of the lock pin formed in the housing. And two locking mechanisms having a locking hole. Further, the valve timing changing device is provided in the housing, and is provided in the housing, an advance angle restricting member that the vane abuts when the relative rotational phase of the vane rotor is the most advanced phase, and the inside of the housing. And a retard angle restricting member against which the vane abuts when the relative rotational phase of the vane rotor is the most retarded phase.

そして、前記2つのロック機構のロックピンの配設位置とベーンロータの回転中心とを繋ぐ2本の直線を「L1」とし、その直線L1と直交するとともに前記ロックピンの配設位置を通過する2本の直線を「L2」とし、それら直線L2の交点と前記ベーンロータの回転中心とを繋ぐ直線を「L3」とする。この場合、前記進角規制部材に前記ベーンが突き当たったときに同ベーンに作用する反力の前記直線L3方向における向きと前記遅角規制部材に前記ベーンが突き当たったときに同ベーンに作用する反力の前記直線L3方向における向きとが同一になる態様で、前記進角規制部材及び遅角規制部材が配置される。また、前記ベーンロータは、前記カムシャフトに対して、前記直線L3方向において前記ロックピンが前記回転中心に近接する方向に片寄せされた状態で取り付けられる。   The two straight lines connecting the lock pin disposition position of the two lock mechanisms and the rotation center of the vane rotor are defined as “L1”, and are perpendicular to the straight line L1 and pass through the lock pin disposition position 2. The straight line of the book is “L2”, and the straight line connecting the intersection of the straight lines L2 and the rotation center of the vane rotor is “L3”. In this case, the direction in the direction of the straight line L3 of the reaction force acting on the vane when the vane hits the advance angle restricting member and the reaction acting on the vane when the vane hits the retard angle restricting member. The advance angle restricting member and the retard angle restricting member are arranged in such a manner that the direction of the force in the direction of the straight line L3 is the same. The vane rotor is attached to the camshaft in a state where the lock pin is offset in the direction of the straight line L3 in the direction of approaching the rotation center.

上記バルブタイミング変更装置では、カムシャフトに対するベーンロータの固定位置が直線L3方向にずれると、2つのロック機構におけるロックピンとロック穴との相対位置が共にずれてしまう。   In the above valve timing changing device, when the fixed position of the vane rotor with respect to the camshaft is shifted in the direction of the straight line L3, the relative positions of the lock pin and the lock hole in the two lock mechanisms are both shifted.

この点、上記バルブタイミング変更装置では、そうした直線L3方向において、進角規制部材に突き当たる際にベーンに作用する反力によってベーンロータの固定位置がずれる方向と遅角規制部材に突き当たる際にベーンに作用する反力によってベーンロータの固定位置がずれる方向とが同一方向(特定方向)になっている。そして、ベーンロータが、同ベーンロータとカムシャフトとの固定部分の間隙の範囲でカムシャフトに対して上記特定方向に片寄せされた状態で取り付けられている。   In this regard, in the valve timing changing device, in the direction of the straight line L3, the vane rotor acts on the vane when it strikes the retard angle regulating member in a direction in which the fixing position of the vane rotor shifts due to the reaction force acting on the vane when it strikes the advance angle regulating member. The direction in which the fixed position of the vane rotor shifts due to the reaction force is the same direction (specific direction). The vane rotor is attached in a state where the vane rotor is offset in the specific direction with respect to the camshaft in the range of the gap between the fixed portions of the vane rotor and the camshaft.

これにより、上記固定部分の間隙のうちの上記特定方向へのベーンロータのずれを許容する部分の間隙が小さくなっているため、ベーンに上記反力が作用した場合であっても、ベーンロータの固定位置が上記特定方向にずれることを抑えることができる。したがって上記バルブタイミング変更装置によれば、2つのロック機構におけるロックピンとロック穴との相対位置が共にずれることを抑えて、それらロック機構におけるロックピンとロック穴との隙間(ピンクリアランス)の不要な縮小を抑えることができ、各ロック機構の作動不良の発生を抑えることができる。   As a result, since the gap of the portion of the gap between the fixed portions that allows the vane rotor to shift in the specific direction is small, the vane rotor can be fixed even when the reaction force acts on the vane. Can be prevented from shifting in the specific direction. Therefore, according to the valve timing changing device, the relative positions of the lock pin and the lock hole in the two lock mechanisms are prevented from being shifted together, and the gap (pin clearance) between the lock pin and the lock hole in the lock mechanism is unnecessary reduced. And the occurrence of malfunction of each lock mechanism can be suppressed.

バルブタイミング変更装置の一実施形態の概略構成を示す略図。1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a valve timing changing device. バルブタイミング変更機構の断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross-section of a valve timing change mechanism. ロック機構の断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross-section of a locking mechanism. ロック機構の断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross-section of a locking mechanism. バルブタイミング変更機構の内部断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the internal cross-section of a valve timing change mechanism. バルブタイミング変更機構の内部断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the internal cross-section of a valve timing change mechanism. ロックピンとロック穴との位置関係の一例を示す略図。Schematic which shows an example of the positional relationship of a lock pin and a lock hole. ベーンロータの固定態様を示す説明図。Explanatory drawing which shows the fixed aspect of a vane rotor. 変形例のバルブタイミング変更機構の内部断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the internal cross-section of the valve timing change mechanism of a modification.

以下、バルブタイミング変更装置の一実施形態について説明する。
図1または図2に示すように、バルブタイミング変更機構20は、ハウジング21と、その内部に収容されたベーンロータ26とを有している。ハウジング21は、略円筒形状に形成されたハウジングロータ22と、円筒形状における両開口部分を覆うプレート23,24とにより構成されている。ハウジング21の外面にはギア25が一体に形成されており、このギア25を介してハウジング21は内燃機関10のクランクシャフトに同期して回転するように連結されている。上記ベーンロータ26は、センターボルト13の締結固定を通じて、機関バルブ(吸気バルブまたは排気バルブ)を駆動するカムシャフト11に一体に取り付けられている。
Hereinafter, an embodiment of the valve timing changing device will be described.
As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the valve timing changing mechanism 20 has a housing 21 and a vane rotor 26 accommodated therein. The housing 21 includes a housing rotor 22 formed in a substantially cylindrical shape, and plates 23 and 24 covering both opening portions of the cylindrical shape. A gear 25 is integrally formed on the outer surface of the housing 21, and the housing 21 is connected via the gear 25 so as to rotate in synchronization with the crankshaft of the internal combustion engine 10. The vane rotor 26 is integrally attached to the camshaft 11 that drives the engine valve (intake valve or exhaust valve) through fastening and fixing of the center bolt 13.

ベーンロータ26の外周には、その周方向に間隔を置いて径方向に延びる複数(本実施形態では3つ)のベーン27が形成されている。また、ハウジングロータ22の内周には、その周方向に間隔を置いて延びる複数(本実施形態では3つ)の溝部28が形成されている。そして、ベーンロータ26のベーン27はハウジングロータ22の溝部28内に1つずつ配設されている。各溝部28の内部には、ベーン27によって区画されることで、進角側圧力室29と遅角側圧力室30とがそれぞれ形成されている。   On the outer periphery of the vane rotor 26, a plurality of (three in the present embodiment) vanes 27 extending in the radial direction are formed at intervals in the circumferential direction. A plurality (three in this embodiment) of groove portions 28 extending at intervals in the circumferential direction are formed on the inner periphery of the housing rotor 22. The vanes 27 of the vane rotor 26 are disposed one by one in the groove portion 28 of the housing rotor 22. An advance side pressure chamber 29 and a retard side pressure chamber 30 are formed in each groove portion 28 by being partitioned by the vane 27.

そして、ベーン27は、その両側面に形成された進角側圧力室29内と遅角側圧力室30内との油圧の差により、上記溝部28内における相対回転位相が所望の位相に設定される。その結果、ベーンロータ26はハウジング21に対して相対回転され、ひいてはクランクシャフトに対するカムシャフト11の相対回転位相が変更されて、機関バルブのバルブタイミングが変更される。   The vane 27 is set to have a desired relative rotation phase in the groove 28 due to the difference in hydraulic pressure between the advance side pressure chamber 29 and the retard side pressure chamber 30 formed on both side surfaces thereof. The As a result, the vane rotor 26 is rotated relative to the housing 21, and the relative rotation phase of the camshaft 11 with respect to the crankshaft is changed, so that the valve timing of the engine valve is changed.

また内燃機関10には、バルブタイミング変更機構20にオイルを圧送するためのオイルポンプ12が設けられている。またバルブタイミング変更機構20とオイルポンプ12とを繋ぐ油圧回路にはオイルコントロールバルブが設けられている。そして、このオイルコントロールバルブの作動制御を通じて、バルブタイミング変更機構20の進角側圧力室29及び遅角側圧力室30へのオイルの給排態様が制御される。なお本実施形態では、前記センターボルト13として、オイルコントロールバルブの機能が付与されたものが採用されている。   Further, the internal combustion engine 10 is provided with an oil pump 12 for pumping oil to the valve timing changing mechanism 20. An oil control valve is provided in the hydraulic circuit connecting the valve timing changing mechanism 20 and the oil pump 12. Then, through the operation control of the oil control valve, the oil supply / discharge mode to the advance side pressure chamber 29 and the retard side pressure chamber 30 of the valve timing changing mechanism 20 is controlled. In the present embodiment, the center bolt 13 is provided with an oil control valve function.

図1に示すように、オイルコントロールバルブは、オイルを貯留するためのオイルパン14に供給油路41を介して接続されている。この供給油路41の途中には上記オイルポンプ12が設けられている。このオイルポンプ12によって圧送されたオイルが供給油路41を通じてオイルコントロールバルブに供給される。また、オイルコントロールバルブは、排出油路42を介してオイルパン14に接続されている。この排出油路42を通じてオイルコントロールバルブ内のオイルをオイルパン14に戻すことが可能になっている。   As shown in FIG. 1, the oil control valve is connected to an oil pan 14 for storing oil via a supply oil passage 41. The oil pump 12 is provided in the middle of the supply oil passage 41. The oil pumped by the oil pump 12 is supplied to the oil control valve through the supply oil passage 41. In addition, the oil control valve is connected to the oil pan 14 via a discharge oil passage 42. Oil in the oil control valve can be returned to the oil pan 14 through the drain oil passage 42.

一方、オイルコントロールバルブは、進角側油路43を介してバルブタイミング変更機構20の進角側圧力室29に接続されるとともに、遅角側油路44を介して同機構20の遅角側圧力室30に接続されている。また上記供給油路41はオイルポンプ12とオイルコントロールバルブとの間で分岐されている。そして、その分岐された油路の一方(バルブ制御油路41A)が進角側圧力室29及び遅角側圧力室30のいずれかにオイルを供給するための油路として機能し、他方(ロック制御油路41B)が後述するロック解除室にオイルを供給するための油路として機能するようになっている。   On the other hand, the oil control valve is connected to the advance side pressure chamber 29 of the valve timing changing mechanism 20 via the advance side oil passage 43 and also to the retard side of the mechanism 20 via the retard side oil passage 44. The pressure chamber 30 is connected. The supply oil passage 41 is branched between the oil pump 12 and the oil control valve. One of the branched oil passages (valve control oil passage 41A) functions as an oil passage for supplying oil to either the advance side pressure chamber 29 or the retard side pressure chamber 30, and the other (lock The control oil passage 41B) functions as an oil passage for supplying oil to a lock release chamber described later.

以下、バルブタイミング変更機構20の具体構造について説明する。
図2に示すように、ベーンロータ26の回転中心にはカムシャフト11の回転軸C1方向に延びる固定穴31が形成されている。そして、固定穴31の一方(図中右側)からカムシャフト11を挿入するとともに他方(図中左側)からカラー15を介してセンターボルト13を挿入し、ベーンロータ26の固定穴31の周縁部分を間に挟むかたちでセンターボルト13がカムシャフト11に締結固定されている。
Hereinafter, a specific structure of the valve timing changing mechanism 20 will be described.
As shown in FIG. 2, a fixed hole 31 extending in the direction of the rotation axis C <b> 1 of the camshaft 11 is formed at the rotation center of the vane rotor 26. Then, the camshaft 11 is inserted from one side (right side in the figure) of the fixing hole 31 and the center bolt 13 is inserted from the other side (left side in the figure) via the collar 15, so that the peripheral part of the fixing hole 31 of the vane rotor 26 is interposed. The center bolt 13 is fastened and fixed to the camshaft 11 by being sandwiched between the two.

図1に示すように、バルブタイミング変更機構20には、バルブタイミングを所定のタイミングで固定するための2つのロック機構50A,50Bが設けられている。これらロック機構50A,50Bは、2つのベーン27に設けられており、ベーンロータ26のベーン27に出没可能に設けられたロックピン51とハウジング21に形成された凹部との係合を通じてハウジング21とベーンロータ26との相対回転を規制する。   As shown in FIG. 1, the valve timing changing mechanism 20 is provided with two lock mechanisms 50A and 50B for fixing the valve timing at a predetermined timing. The lock mechanisms 50A and 50B are provided on the two vanes 27, and the housing 21 and the vane rotor are engaged through engagement between a lock pin 51 provided in the vane 27 of the vane rotor 26 and a recess formed in the housing 21. 26 to restrict relative rotation with H.26.

以下、ロック機構50A,50Bの具体構造について説明する。なお、2つのロック機構50A,50Bの基本構造は同一であるため、ここではその一方(ロック機構50A)の構造についてのみ説明する。   Hereinafter, a specific structure of the lock mechanisms 50A and 50B will be described. Since the basic structure of the two lock mechanisms 50A and 50B is the same, only the structure of one of them (the lock mechanism 50A) will be described here.

ロック機構50Aのベーン27には、上記カムシャフト11の回転軸C1と並行に延び且つ断面円形状で延びる収容孔52が形成されている。図3及び図4に示すように、この収容孔52の内部には円柱形状のロックピン51が出没可能な状態で収容されるとともに、同ロックピン51を収容孔52の外部に向けて突出する方向(脱出方向)に常時付勢するスプリング53が設けられている。またハウジング21(詳しくは、そのプレート23)の内面においてロックピン51の先端が対向する位置には、ロックピン51の先端部を挿入可能な凹部(ロック穴54)が形成されている。   The vane 27 of the lock mechanism 50A is formed with an accommodation hole 52 that extends in parallel with the rotation axis C1 of the camshaft 11 and has a circular cross section. As shown in FIGS. 3 and 4, a cylindrical lock pin 51 is housed in the housing hole 52 in a state where it can be projected and retracted, and the lock pin 51 projects toward the outside of the housing hole 52. A spring 53 that is constantly urged in the direction (escape direction) is provided. A recess (lock hole 54) into which the tip of the lock pin 51 can be inserted is formed at a position where the tip of the lock pin 51 faces on the inner surface of the housing 21 (specifically, its plate 23).

ロックピン51の外周面には外径が階段状に変化する形状の段差部55が形成されている。この段差部55は、ロックピン51の先端側(プレート23側)の部分の外径と比較して基端側(プレート24側)の部分の外径が大きい形状になっている。また収容孔52の内部には、同収容孔52の内面とロックピン51の段差部55の外面とによってロック解除室58が区画形成されている。このロック解除室58は、ロック解除油路45を介してオイルコントロールバルブに接続されており、同オイルコントロールバルブ及びロック解除油路45を介してオイルを供給及び排出可能な構造になっている。   On the outer peripheral surface of the lock pin 51, a step portion 55 having a shape in which the outer diameter changes stepwise is formed. The step portion 55 has a shape in which the outer diameter of the proximal end (plate 24 side) portion is larger than the outer diameter of the distal end side (plate 23 side) portion of the lock pin 51. In addition, a lock release chamber 58 is defined in the interior of the accommodation hole 52 by the inner surface of the accommodation hole 52 and the outer surface of the step portion 55 of the lock pin 51. The lock release chamber 58 is connected to an oil control valve via a lock release oil passage 45, and has a structure capable of supplying and discharging oil via the oil control valve and the lock release oil passage 45.

そして、このロック解除室58にオイルが供給されると、その内部圧力による付勢力によってロックピン51が上記スプリング53の付勢力に抗して没入方向(図中上方)に移動するようになる。一方、ロック解除室58の内部からオイルが排出されると、同ロック解除室58の圧力が低下するため、ロックピン51がスプリング53の付勢力によって収容孔52から脱出方向(図中下方)に移動可能な状態になる。   When oil is supplied to the lock release chamber 58, the lock pin 51 moves in the immersion direction (upward in the figure) against the biasing force of the spring 53 by the biasing force due to the internal pressure. On the other hand, when oil is discharged from the inside of the lock release chamber 58, the pressure in the lock release chamber 58 is reduced, so that the lock pin 51 is pulled out of the accommodation hole 52 by the urging force of the spring 53 (downward in the figure). It becomes movable.

内燃機関10の運転停止時には、オイルポンプ12も停止されるため、ロック解除室58の内圧が低くなる。そのため、ロックピン51が脱出方向に付勢されて移動する。これにより、ロックピン51の先端部分が収容孔52から脱出してハウジング21のロック穴54に挿入された状態(図3に示す状態)になり、ハウジング21とベーンロータ26との相対回転が規制された状態(ロック状態)になる。   When the operation of the internal combustion engine 10 is stopped, the oil pump 12 is also stopped, so that the internal pressure of the lock release chamber 58 is lowered. Therefore, the lock pin 51 is urged in the escape direction and moves. As a result, the tip portion of the lock pin 51 comes out of the receiving hole 52 and is inserted into the lock hole 54 of the housing 21 (the state shown in FIG. 3), and the relative rotation between the housing 21 and the vane rotor 26 is restricted. It becomes a locked state.

一方、内燃機関10の運転が開始されて、ロック解除室58にオイルが供給されると、ロックピン51が没入方向に移動するようになる。これにより、ロックピン51の先端部がロック穴54から抜けた状態(図4に示す状態)になって、ハウジング21とベーンロータ26との相対回転が可能な状態(ロック解除状態)になる。   On the other hand, when the operation of the internal combustion engine 10 is started and oil is supplied to the lock release chamber 58, the lock pin 51 moves in the immersion direction. As a result, the tip end portion of the lock pin 51 is removed from the lock hole 54 (the state shown in FIG. 4), and the housing 21 and the vane rotor 26 can be rotated relative to each other (the unlocked state).

図1及び図5に示すように、バルブタイミング変更機構20には、ハウジング21に対するベーンロータ26の相対回転位相が最も進角側の位相(最進角位相)であるときに同ベーンロータ26のベーン27が突き当たる形状の進角規制部材61が設けられている。なお図5は、ベーンロータ26の相対回転位相が最進角位相になって上記進角規制部材61にベーン27が突き当たっている状態を示している。   As shown in FIGS. 1 and 5, the valve timing changing mechanism 20 includes a vane 27 of the vane rotor 26 when the relative rotational phase of the vane rotor 26 with respect to the housing 21 is the most advanced phase (the most advanced angle phase). An advance angle restricting member 61 having a shape with which the abuts against is provided. FIG. 5 shows a state in which the relative rotational phase of the vane rotor 26 is the most advanced angle phase and the vane 27 is in contact with the advance angle regulating member 61.

また図1及び図6に示すように、バルブタイミング変更機構20には、ハウジング21に対するベーンロータ26の相対回転位相が最も遅角側の位相(最遅角位相)であるときに同ベーンロータ26のベーン27が突き当たる形状の遅角規制部材62が設けられている。なお図6は、ベーンロータ26の相対回転位相が最遅角位相になって上記遅角規制部材62にベーン27が突き当たっている状態を示している。   As shown in FIGS. 1 and 6, the valve timing changing mechanism 20 includes a vane of the vane rotor 26 when the relative rotational phase of the vane rotor 26 with respect to the housing 21 is the most retarded phase (most retarded phase). A retarding restriction member 62 having a shape with which 27 abuts is provided. FIG. 6 shows a state where the relative rotational phase of the vane rotor 26 is the most retarded phase and the vane 27 is in contact with the retard regulating member 62.

図1、図5及び図6に示すように、進角規制部材61及び遅角規制部材62は、カムシャフト11の回転軸C1方向に円柱状で延びる形状に形成されている。そして、これら進角規制部材61及び遅角規制部材62はそれぞれ、ハウジング21の溝部28の周方向における端部であり、且つロック機構50A,50Bが設けられた2つのベーン27の間に挟まれる位置に配設されている。これら進角規制部材61及び遅角規制部材62を設けることにより、ベーンロータ26(詳しくは、ベーン27)がハウジング21に直接衝突することが防止される。   As shown in FIGS. 1, 5, and 6, the advance angle restricting member 61 and the retard angle restricting member 62 are formed in a shape extending in a columnar shape in the direction of the rotation axis C <b> 1 of the camshaft 11. The advance angle restricting member 61 and the retard angle restricting member 62 are respectively end portions in the circumferential direction of the groove portion 28 of the housing 21 and are sandwiched between two vanes 27 provided with the lock mechanisms 50A and 50B. Arranged in position. By providing the advance angle regulating member 61 and the retard angle regulating member 62, the vane rotor 26 (specifically, the vane 27) is prevented from directly colliding with the housing 21.

ところで、ベーンロータ26はセンターボルト13の締結固定を通じてカムシャフト11に取り付けられている。そのため、ベーンロータ26の相対回転に際してベーン27が進角規制部材61や遅角規制部材62に衝突したときに、その衝突に伴ってベーン27に作用する反力(図5に矢印F1で示す力や、図6に矢印F2で示す力)によってカムシャフト11に対するベーンロータ26の固定位置がずれることがある。この場合、ベーンロータ26がカムシャフト11に固定される部分の間隙(詳しくは、センターボルト13とベーンロータ26との間隙)の範囲で、ベーンロータ26とカムシャフト11との相対位置がずれるために、ベーンロータ26とハウジング21との相対位置がずれ、ひいてはロックピン51とロック穴54との相対位置がずれてしまう。そして、このときロックピン51とロック穴54との隙間(ピンクリアランス)が小さくなることにより、ロックピン51のロック穴54からの脱出が円滑に行われなくなるなど、各ロック機構50A,50Bが作動不良を起こすおそれがある。   By the way, the vane rotor 26 is attached to the camshaft 11 through fastening and fixing of the center bolt 13. Therefore, when the vane 27 collides with the advance angle restricting member 61 or the retard angle restricting member 62 during the relative rotation of the vane rotor 26, the reaction force (the force indicated by the arrow F1 in FIG. The force indicated by the arrow F2 in FIG. 6) may cause the vane rotor 26 to be fixed to the camshaft 11 at a fixed position. In this case, since the relative position of the vane rotor 26 and the camshaft 11 is shifted in the range of the gap (specifically, the gap between the center bolt 13 and the vane rotor 26) where the vane rotor 26 is fixed to the camshaft 11, the vane rotor 26 and the housing 21 are displaced relative to each other, and as a result, the relative position between the lock pin 51 and the lock hole 54 is displaced. At this time, since the clearance (pin clearance) between the lock pin 51 and the lock hole 54 becomes small, the lock mechanisms 50A and 50B are actuated such that the lock pin 51 cannot be smoothly removed from the lock hole 54. May cause failure.

ここで図7に示すように、各ロック機構50A,50Bのロックピン51の軸心とベーンロータ26の回転中心C2とを繋ぐ2本の直線を「L1」とし、その直線L1と直交するとともにロックピン51の軸心を通過する2本の直線を「L2」とし、それら直線L2の交点とベーンロータ26の回転中心C2とを繋ぐ直線を「L3」とする。なお上記回転中心C2は、取り付け誤差が「0」の状態でベーンロータ26がカムシャフト11に取り付けられたと仮定した場合における同ベーンロータ26の回転中心である。本実施形態のバルブタイミング変更装置では、カムシャフト11に対するベーンロータ26の固定位置が直線L3方向にずれると、ハウジング21に対するベーンロータ26の相対位置がずれるため、例えば図7中に黒塗りの矢印で示すように、2つのロック機構50A,50Bにおけるロックピン51とロック穴54との相対位置が共にずれてしまう。これは2つのロック機構50A,50Bが同時に作動不良を起こす原因になるために、特に好ましくない。   Here, as shown in FIG. 7, the two straight lines connecting the axis of the lock pin 51 of each of the lock mechanisms 50A and 50B and the rotation center C2 of the vane rotor 26 are defined as “L1”, orthogonal to the straight line L1 and locked. Two straight lines passing through the axis of the pin 51 are referred to as “L2”, and a straight line connecting the intersection of the straight lines L2 and the rotation center C2 of the vane rotor 26 is referred to as “L3”. The rotation center C2 is the rotation center of the vane rotor 26 when it is assumed that the vane rotor 26 is attached to the camshaft 11 in a state where the attachment error is “0”. In the valve timing changing device of the present embodiment, when the fixing position of the vane rotor 26 with respect to the camshaft 11 is shifted in the direction of the straight line L3, the relative position of the vane rotor 26 with respect to the housing 21 is shifted. As described above, the relative positions of the lock pin 51 and the lock hole 54 in the two lock mechanisms 50A and 50B are shifted together. This is particularly undesirable because the two lock mechanisms 50A and 50B cause malfunctions at the same time.

この点をふまえて、本実施形態のバルブタイミング変更装置では、ハウジング21内における進角規制部材61及び遅角規制部材62の配設位置やカムシャフト11に対するベーンロータ26の固定態様が、上記作動不良の発生を抑えることが可能になる態様に設定されている。   In view of this point, in the valve timing changing device of the present embodiment, the position of the advance angle restricting member 61 and the retard angle restricting member 62 in the housing 21 and the manner in which the vane rotor 26 is fixed to the camshaft 11 are affected by the malfunction. It is set in a mode that makes it possible to suppress the occurrence of.

具体的には、図8に示すように、進角規制部材61にベーン27が突き当たったときに同ベーン27に作用する反力(図中に矢印F1で示す力)の直線L3方向における向きと、遅角規制部材62にベーン27が突き当たったときに同ベーン27に作用する反力(図中に矢印F2で示す力)の直線L3方向における向きとが同一方向(図中の右方向)になるように、進角規制部材61及び遅角規制部材62が配置されている。詳しくは、進角規制部材61及び遅角規制部材62は、ロック機構50Aが設けられたベーン27とロック機構50Bが設けられたベーン27との間に挟まれる位置にそれぞれ設けられている。   Specifically, as shown in FIG. 8, the reaction force acting on the vane 27 when the vane 27 hits the advance angle regulating member 61 (the force indicated by the arrow F1 in the drawing) in the direction of the straight line L3 and The direction of the reaction force (force indicated by the arrow F2 in the figure) in the straight line L3 direction when the vane 27 hits the retarding restriction member 62 is the same direction (right direction in the figure). The advance angle restricting member 61 and the retard angle restricting member 62 are arranged so as to be. Specifically, the advance angle restricting member 61 and the retard angle restricting member 62 are respectively provided at positions sandwiched between the vane 27 provided with the lock mechanism 50A and the vane 27 provided with the lock mechanism 50B.

また、ベーンロータ26は、カムシャフト11に対して、直線L3方向においてロック機構50A,50Bが上記回転中心C2に近接する方向(図中の右方向)に片寄せされた状態で取り付けられている。詳しくは、ベーンロータ26とセンターボルト13との間隙のうちの直線L3方向におけるロック機構50A,50Bに近い部分の間隙W1がロック機構50A,50Bから遠い部分の間隙W2よりも大きくなるように、ベーンロータ26が取り付けられている。なお図8では、ベーンロータ26の固定位置の理解を容易にするためにベーンロータ26とセンターボルト13との間隙を誇張して示しているが、実際の間隙は極めて小さい(例えば数十マイクロメートル)。   The vane rotor 26 is attached to the camshaft 11 in a state in which the lock mechanisms 50A and 50B are offset in the direction close to the rotation center C2 (right direction in the drawing) in the direction of the straight line L3. Specifically, the vane rotor is configured such that the gap W1 in the portion near the lock mechanisms 50A and 50B in the direction of the straight line L3 in the gap between the vane rotor 26 and the center bolt 13 is larger than the gap W2 in the portion far from the lock mechanisms 50A and 50B. 26 is attached. In FIG. 8, the gap between the vane rotor 26 and the center bolt 13 is exaggerated for easy understanding of the fixed position of the vane rotor 26, but the actual gap is extremely small (for example, several tens of micrometers).

以下、上述したようにベーンロータ26や進角規制部材61、遅角規制部材62を配設することによる作用について説明する。
本実施形態では、直線L3方向において、進角規制部材61に突き当たる際にベーン27に作用する反力F1によってベーンロータ26の固定位置がずれる方向と、遅角規制部材62に突き当たる際にベーン27に作用する反力F2によってベーンロータ26の固定位置がずれる方向とが同一方向(特定方向P1)になる。そして、ベーンロータ26が、同ベーンロータ26とセンターボルト13との間隙の範囲で、カムシャフト11に対して上記特定方向P1に片寄せされた状態で取り付けられる。
Hereinafter, the operation of the vane rotor 26, the advance angle restricting member 61, and the retard angle restricting member 62 as described above will be described.
In the present embodiment, in the direction of the straight line L3, the vane rotor 26 is fixed to the vane 27 when it strikes the retard angle regulating member 62 and the direction in which the vane rotor 26 is fixed due to the reaction force F1 acting on the vane 27 when it strikes the advance angle regulating member 61. The direction in which the fixing position of the vane rotor 26 shifts due to the reaction force F2 acting is the same direction (specific direction P1). The vane rotor 26 is attached to the camshaft 11 in a state where it is offset in the specific direction P1 within the range of the gap between the vane rotor 26 and the center bolt 13.

これにより、ベーンロータ26とカムシャフト11との固定部分における間隙のうちの上記直線L3方向におけるロック機構50A,50Bに近い部分の間隙W1、すなわち上記特定方向P1へのベーンロータ26のずれを許容する部分の間隙が小さくなっている。そのため、ベーン27に上記反力F1,F2が作用した場合であっても、ベーンロータ26の固定位置が上記特定方向P1にずれることを抑えることができる。したがって、2つのロック機構50A,50Bにおけるロックピン51とロック穴54との相対位置がずれることを抑えて、それらロック機構50A,50Bのピンクリアランスの不要な縮小を抑えることができ、各ロック機構50A,50Bの作動不良の発生を抑えることができる。特に、ベーンロータ26の固定位置が上記特定方向P1にずれることが抑えられるために、各ロック機構50A,50Bが同時に作動不良を起こすことを抑えることができる。   As a result, the gap W1 in the portion close to the locking mechanisms 50A and 50B in the direction of the straight line L3 in the gap in the fixed portion between the vane rotor 26 and the camshaft 11, that is, the portion that allows the vane rotor 26 to shift in the specific direction P1 The gap is small. Therefore, even when the reaction forces F1 and F2 act on the vane 27, it is possible to prevent the fixed position of the vane rotor 26 from shifting in the specific direction P1. Therefore, the relative positions of the lock pin 51 and the lock hole 54 in the two lock mechanisms 50A and 50B can be suppressed from shifting, and unnecessary reduction in the pin clearance of the lock mechanisms 50A and 50B can be suppressed. Occurrence of malfunctions of 50A and 50B can be suppressed. In particular, since the fixed position of the vane rotor 26 is suppressed from shifting in the specific direction P1, it is possible to suppress the malfunctions of the lock mechanisms 50A and 50B at the same time.

以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
(1)進角規制部材61にベーン27が突き当たったときに同ベーン27に作用する反力F1の直線L3方向における向きと、遅角規制部材62にベーン27が突き当たったときに同ベーン27に作用する反力F2の直線L3方向における向きとが同一になるように、進角規制部材61及び遅角規制部材62を配置した。そして、ベーンロータ26を、カムシャフト11に対して、直線L3方向においてロック機構50A,50Bが上記ベーンロータ26の回転中心C2に近接する方向に片寄せした状態で取り付けた。そのため各ロック機構50A,50Bの作動不良の発生を抑えることができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The direction of the reaction force F1 acting on the vane 27 when it abuts against the advance angle restricting member 61 in the direction of the straight line L3, and when the vane 27 abuts against the retard angle restricting member 62, The advance angle restricting member 61 and the retard angle restricting member 62 are arranged so that the direction of the acting reaction force F2 in the direction of the straight line L3 is the same. Then, the vane rotor 26 was attached to the camshaft 11 in a state where the lock mechanisms 50A and 50B were offset in the direction close to the rotation center C2 of the vane rotor 26 in the direction of the straight line L3. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of malfunctions of the lock mechanisms 50A and 50B.

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・各ロック機構50A,50Bの構造は、任意に変更することができる。
・進角規制部材61や遅角規制部材62の形状は、円柱形状に限らず、楕円柱形状や四角柱形状など、任意の形状に変更することができる。
The above embodiment may be modified as follows.
-The structure of each locking mechanism 50A, 50B can be changed arbitrarily.
The shape of the advance angle restricting member 61 and the retard angle restricting member 62 is not limited to a cylindrical shape, and can be changed to an arbitrary shape such as an elliptical prism shape or a quadrangular prism shape.

・図9に示すように、進角規制部材71及び遅角規制部材72を、ロック機構50A,50Bが設けられていないベーン27が収容される溝部28の周方向における両端部にそれぞれ設けるようにしてもよい。   As shown in FIG. 9, the advance angle restricting member 71 and the retard angle restricting member 72 are provided at both ends in the circumferential direction of the groove portion 28 in which the vane 27 in which the lock mechanisms 50A and 50B are not provided is accommodated. May be.

こうしたバルブタイミング変更装置によっても、進角規制部材71にベーン27が突き当たったときに同ベーン27に作用する反力(図中の矢印F3)の直線L3方向における向きと、遅角規制部材72にベーン27が突き当たったときに同ベーン27に作用する反力(図中の矢印F4)の直線L3方向における向き(図中の右方向)とが同一になる。そのため、このバルブタイミング変更装置では、ベーンロータ26を、カムシャフト11に対して、直線L3方向においてロック機構50A,50Bがベーンロータ26の回転中心C2に近接する方向(図中の右方向)に片寄せした状態で取り付ければよい。これにより、直線L3方向において、進角規制部材71に突き当たる際にベーン27に作用する反力F3によってベーンロータ26の固定位置がずれる方向と、遅角規制部材72に突き当たる際にベーン27に作用する反力F4によってベーンロータ26の固定位置がずれる方向とが同一方向(特定方向P2)になる。しかも、ベーンロータ26が、同ベーンロータ26とセンターボルト13との間隙の範囲で、カムシャフト11に対して上記特定方向P2に片寄せされた状態で取り付けられる。   Even with such a valve timing changing device, the reaction force (arrow F3 in the figure) acting on the vane 27 when the vane 27 hits the advance angle restricting member 71 in the direction of the straight line L3 and the retard angle restricting member 72 are also affected. The direction (right direction in the figure) of the reaction force (arrow F4 in the figure) in the direction of the straight line L3 when acting on the vane 27 is the same. Therefore, in this valve timing changing device, the vane rotor 26 is shifted to the camshaft 11 in the direction in which the lock mechanisms 50A and 50B are close to the rotation center C2 of the vane rotor 26 in the direction of the straight line L3 (right direction in the drawing). It may be attached in the state. As a result, in the direction of the straight line L3, it acts on the vane 27 in the direction in which the fixing position of the vane rotor 26 shifts due to the reaction force F3 acting on the vane 27 when it strikes the advance angle restricting member 71 and on the vane 27 when it strikes the retard angle restricting member 72. The direction in which the fixed position of the vane rotor 26 is shifted by the reaction force F4 is the same direction (specific direction P2). In addition, the vane rotor 26 is attached to the camshaft 11 in a state of being offset in the specific direction P2 within the range of the gap between the vane rotor 26 and the center bolt 13.

10…内燃機関、11…カムシャフト、12…オイルポンプ、13…センターボルト、14…オイルパン、15…カラー、20…バルブタイミング変更機構、21…ハウジング、22…ハウジングロータ、23…プレート、24…プレート、25…ギア、26…ベーンロータ、27…ベーン、28…溝部、29…進角側圧力室、30…遅角側圧力室、31…固定穴、41…供給油路、41A…バルブ制御油路、41B…ロック制御油路、42…排出油路、43…進角側油路、44…遅角側油路、45…ロック解除油路、50A,50B…ロック機構、51…ロックピン、52…収容孔、53…スプリング、54…ロック穴、55…段差部、58…ロック解除室、61,71…進角規制部材、62,72…遅角規制部材。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 11 ... Cam shaft, 12 ... Oil pump, 13 ... Center bolt, 14 ... Oil pan, 15 ... Collar, 20 ... Valve timing change mechanism, 21 ... Housing, 22 ... Housing rotor, 23 ... Plate, 24 ... Plate, 25 ... Gear, 26 ... Vane rotor, 27 ... Vane, 28 ... Groove, 29 ... Advance side pressure chamber, 30 ... Delay side pressure chamber, 31 ... Fixed hole, 41 ... Supply oil passage, 41A ... Valve control Oil path, 41B ... Lock control oil path, 42 ... Drain oil path, 43 ... Advance angle side oil path, 44 ... Delay angle side oil path, 45 ... Unlock oil path, 50A, 50B ... Lock mechanism, 51 ... Lock pin 52 ... Accommodating hole, 53 ... Spring, 54 ... Lock hole, 55 ... Stepped portion, 58 ... Lock release chamber, 61, 71 ... Advance angle restricting member, 62, 72 ... Delay angle restricting member.

Claims (1)

カムシャフトに一体に取り付けられるとともに径方向に突出するベーンを有するベーンロータとクランクシャフトに駆動連結されたハウジングとを備え、前記ベーンロータがハウジングの内部に相対回転可能に収容されて、前記ハウジングに対する前記ベーンロータの相対回転位相を変更可能なバルブタイミング変更機構と、
前記ベーンに形成されて前記カムシャフトの軸方向に延びる収容孔と、同収容孔に収容されるロックピンと、前記ハウジングに形成されて前記ロックピンの先端部を挿入可能なロック穴と、を有する2つのロック機構と、
前記ハウジングの内部に設けられて前記ベーンロータの相対回転位相が最も進角側の位相であるときに前記ベーンが突き当たる進角規制部材と、
前記ハウジングの内部に設けられて前記ベーンロータの相対回転位相が最も遅角側の位相であるときに前記ベーンが突き当たる遅角規制部材と
を有するバルブタイミング変更装置において、
前記進角規制部材及び遅角規制部材は、前記2つのロック機構のロックピンの配設位置とベーンロータの回転中心とを繋ぐ2本の直線を「L1」とし、その直線L1と直交するとともに前記ロックピンの配設位置を通過する2本の直線を「L2」とし、それら直線L2の交点と前記ベーンロータの回転中心とを繋ぐ直線を「L3」とすると、前記進角規制部材に前記ベーンが突き当たったときに同ベーンに作用する反力の前記直線L3方向における向きと前記遅角規制部材に前記ベーンが突き当たったときに同ベーンに作用する反力の前記直線L3方向における向きとが同一になる態様で配置されてなり、
前記ベーンロータは、前記カムシャフトに対して、前記直線L3方向において前記ロックピンが前記回転中心に近接する方向に片寄せされた状態で取り付けられてなる
バルブタイミング変更装置。
A vane rotor having a vane integrally attached to the camshaft and projecting in a radial direction; and a housing connected to the crankshaft. The vane rotor is housed in the housing so as to be relatively rotatable, and the vane rotor with respect to the housing. A valve timing changing mechanism capable of changing the relative rotational phase of
An accommodation hole formed in the vane and extending in the axial direction of the camshaft, a lock pin accommodated in the accommodation hole, and a lock hole formed in the housing and into which a distal end portion of the lock pin can be inserted. Two locking mechanisms;
An advance angle regulating member provided inside the housing and against which the vane abuts when the relative rotational phase of the vane rotor is the most advanced phase;
A valve timing changing device provided in the housing and having a retard restriction member that the vane abuts when the relative rotational phase of the vane rotor is the most retarded phase;
The advance angle restricting member and the retard angle restricting member have two straight lines connecting the arrangement positions of the lock pins of the two lock mechanisms and the rotation center of the vane rotor as “L1”, are orthogonal to the straight line L1 and When two straight lines passing through the position where the lock pin is disposed are “L2” and a straight line connecting the intersection of the straight lines L2 and the rotation center of the vane rotor is “L3”, the vane is attached to the advance angle regulating member. The direction in the direction of the straight line L3 of the reaction force acting on the vane when hitting is the same as the direction in the direction of the straight line L3 of the reaction force acting on the vane when the vane hits the retard angle regulating member. Arranged in the form of
The valve timing change device, wherein the vane rotor is attached to the camshaft in a state where the lock pin is shifted in a direction close to the rotation center in the direction of the straight line L3.
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