JP7657650B2 - Valve timing change device - Google Patents
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Description
本発明は、内燃エンジンの吸気バルブ又は排気バルブの開閉時期（バルブタイミング）を運転状況に応じて変更するバルブタイミング変更装置に関する。 The present invention relates to a valve timing change device that changes the opening and closing timing (valve timing) of the intake valve or exhaust valve of an internal combustion engine depending on the operating conditions.
従来のバルブタイミング変更装置としては、カムシャフトの軸線上においてクランクシャフトと同期して回転するハウジングロータ、カムシャフトと一体的に回転すると共にハウジングロータに対して所定の角度範囲を相対的に回転し得るベーンロータ、カムシャフトの軸線回りに回転付勢力を及ぼす捩りコイルスプリング等を備え、捩りコイルスプリングは、一端部がハウジングロータのピンに係止され、他端部がベーンロータの固定用溝に係止され、ハウジングロータに対してベーンロータを進角側に付勢するものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。 A conventional valve timing change device includes a housing rotor that rotates synchronously with the crankshaft on the axis of the camshaft, a vane rotor that rotates integrally with the camshaft and can rotate within a predetermined angular range relative to the housing rotor, and a torsion coil spring that exerts a rotational biasing force around the axis of the camshaft. One end of the torsion coil spring is engaged with a pin on the housing rotor and the other end is engaged with a fixing groove on the vane rotor, and biases the vane rotor to the advance side relative to the housing rotor (see, for example, Patent Document 1).
また、他のバルブタイミング変更装置としては、カムシャフトの軸線上においてクランクシャフトと同期して回転するハウジングロータ、カムシャフトと一体的に回転すると共にハウジングロータに対して所定の角度範囲を相対的に回転し得るベーンロータ、ベーンロータの前面に隣接して配置されてボルトによりカムシャフトに固定される座金、座金とベーンロータの軸線回りの相対回転を規制するストッパピン、カムシャフトの軸線回りに回転付勢力を及ぼす渦巻きバネ等を備え、渦巻きバネは、外周端がハウジングロータの凸部に係止され、内周端が座金の係止溝に係止され、ハウジングロータに対してベーンロータを進角側に付勢するものが知られている（例えば、特許文献２を参照）。 Another known valve timing change device includes a housing rotor that rotates synchronously with the crankshaft on the axis of the camshaft, a vane rotor that rotates integrally with the camshaft and can rotate within a predetermined angular range relative to the housing rotor, a washer that is disposed adjacent to the front surface of the vane rotor and fixed to the camshaft with a bolt, a stopper pin that regulates the relative rotation of the washer and the vane rotor about the axis, and a spiral spring that exerts a rotational biasing force about the axis of the camshaft, the outer peripheral end of the spiral spring being engaged with a protrusion of the housing rotor and the inner peripheral end being engaged with an engagement groove of the washer, and biasing the vane rotor to the advance side relative to the housing rotor (see, for example, Patent Document 2).
上記のバルブタイミング変更装置においては、回転付勢バネとして、装置ごとに専用の捩りコイルスプリングや渦巻きバネが設定され、ハウジングロータ及びベーンロータには専用の係止部が設けられている。すなわち、回転付勢バネは、カムシャフトの回転方向又はセット荷重に対応して、内燃エンジンの仕様ごとに設定されるものである。
したがって、内燃エンジンの仕様に応じて、カムシャフトの回転方向が異なる場合又は回転付勢バネのセット荷重が異なる場合、それぞれの仕様に対応する複数の回転付勢バネを設定する必要があり、部品点数の増加により、管理工数の増加、コストの増加を招く。
In the above-mentioned valve timing change device, a dedicated torsion coil spring or spiral spring is set as the rotational biasing spring for each device, and dedicated locking portions are provided on the housing rotor and the vane rotor. In other words, the rotational biasing spring is set for each internal combustion engine specification in accordance with the rotational direction of the camshaft or the set load.
Therefore, if the rotation direction of the camshaft differs or the set load of the rotational biasing spring differs depending on the specifications of the internal combustion engine, it is necessary to set multiple rotational biasing springs corresponding to each specification, and the increase in the number of parts leads to an increase in management labor and costs.
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて達成されたものであり、部品の共用化、低コスト化等を図れる、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 was achieved in consideration of the problems with the conventional technology described above, and aims to provide a valve timing change device that allows parts to be shared, reduces costs, etc.
本発明のバルブタイミング変更装置は、カムシャフトにより駆動される吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミングを変更するバルブタイミング変更装置であって、カムシャフトの軸線回りに回転可能な第１ロータと、第１ロータに収容されるベーンロータ及びベーンロータに接合されて位置決めされた有底円筒状の環状スペーサを含むと共に第１ロータに対して所定角度範囲を相対的に回転可能でカムシャフトと一体的に回転する第２ロータと、第１ロータに対して第２ロータを軸線回りに回転付勢する回転付勢バネを備え、第１ロータは、回転付勢バネの一端部を係止する一端係止部を含み、環状スペーサは、回転付勢バネが軸線回りの一方向に回転付勢力を及ぼす第１仕様に対応するべく回転付勢バネの他端部を係止する第１他端係止部と、回転付勢バネが軸線回りの他方向に回転付勢力を及ぼす第２仕様に対応するべく回転付勢バネの他端部を係止する第２他端係止部と、第１仕様に対応するべくベーンロータに対して軸線回りに位置決めされる第１位置決め部と、第２仕様に対応するべくベーンロータに対して軸線回りに位置決めされる第２位置決め部を含み、第１他端係止部、第２他端係止部、第１位置決め部、及び第２位置決め部は、回転付勢バネが第１仕様及び第２仕様において同一の回転付勢力を及ぼすセット荷重にて組み付けられるように配置されている、構成となっている。 The valve timing change device of the present invention is a valve timing change device that changes the opening and closing timing of an intake valve or an exhaust valve driven by a camshaft, and includes a first rotor that is rotatable about the axis of the camshaft, a second rotor that includes a vane rotor housed in the first rotor and a bottomed cylindrical annular spacer joined to the vane rotor and positioned thereon, is rotatable relatively to the first rotor within a predetermined angular range, and rotates integrally with the camshaft, and a rotational biasing spring that rotationally biases the second rotor about the axis relative to the first rotor, the first rotor including a one-end locking portion that locks one end of the rotational biasing spring, and the annular spacer is configured to lock the rotational biasing spring in one direction about the axis. The spring includes a first other-end locking portion that locks the other end of the rotational biasing spring to correspond to a first specification in which a rotational biasing force is exerted, a second other-end locking portion that locks the other end of the rotational biasing spring to correspond to a second specification in which the rotational biasing spring exerts a rotational biasing force in the other direction around the axis, a first positioning portion that is positioned around the axis with respect to the vane rotor to correspond to the first specification, and a second positioning portion that is positioned around the axis with respect to the vane rotor to correspond to the second specification, and the first other-end locking portion, the second other-end locking portion, the first positioning portion, and the second positioning portion are arranged so that the rotational biasing spring is assembled with a set load that exerts the same rotational biasing force in the first specification and the second specification .
上記バルブタイミング変更装置において、環状スペーサは、円筒部に形成された切欠き部を含み、切欠き部は、一方側縁において第１他端係止部を画定し、他方側縁において第２他端係止部を画定する、構成を採用してもよい。 In the above valve timing change device, the annular spacer may include a notch formed in the cylindrical portion, and the notch defines a first other-end locking portion at one side edge and a second other-end locking portion at the other side edge.
上記バルブタイミング変更装置において、ハウジングロータは、環状スペーサを軸線の方向において突出させる開口部と、開口部を画定する外壁を含み、回転付勢バネは、外壁に沿うように配置されて、外壁に設けられた一端係止部に一端部が係止され、環状スペーサの第１他端係止部又は第２他端係止部に他端部が係止される渦巻きバネである、構成を採用してもよい。 In the above valve timing change device, the housing rotor may include an opening that allows the annular spacer to protrude in the axial direction and an outer wall that defines the opening, and the rotational biasing spring may be a spiral spring that is arranged along the outer wall, has one end engaged with a one-end engaging portion provided on the outer wall, and has the other end engaged with a first other-end engaging portion or a second other-end engaging portion of the annular spacer.
上記構成をなすバルブタイミング変更装置によれば、部品の共用化を達成することができ、それ故に、装置の低コスト化を達成することができる。 The valve timing change device configured as above allows parts to be shared, and therefore reduces the cost of the device.
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
本発明の第１実施形態に係るバルブタイミング変更装置としては、カムシャフト１が一方向（ＣＷ方向）に回転する第１仕様に対応するバルブタイミング変更装置Ｍ１と、カムシャフト１が他方向（ＣＣＷ方向）に回転する第２仕様に対応するバルブタイミング変更装置Ｍ２とが示される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The valve timing change device according to the first embodiment of the present invention includes a valve timing change device M1 corresponding to a first specification in which the
第１仕様に係るバルブタイミング変更装置Ｍ１は、図１に示すように、内燃エンジンのカムシャフト１に装着されるものであり、図２ないし図４に示すように、ベーンロータ１０、ハウジングロータ２０、環状スペーサ３０、ベーンロータ１０をハウジングロータ２０に対してロックするロック機構４０、回転付勢バネ５０を備えている。
The valve timing change device M1 according to the first specification is attached to the
ここで、ハウジングロータ２０は、カムシャフト１の軸線Ｓ回りに回転可能な第１ロータに相当し、ベーンロータ１０及び環状スペーサ３０は、第１ロータに対して所定角度範囲を相対的に回転可能でカムシャフト１と一体的に回転する第２ロータに相当する。
また、回転付勢バネ５０は、ハウジングロータ２０に対してベーンロータ１０を軸線Ｓ回りに回転付勢するものであり、図１に示す第１仕様においては、軸線Ｓ回りの一方向（ＣＷ方向）に回転付勢力を及ぼすように組み付けられる。
Here, the
In addition, the
カムシャフト１は、内燃エンジンのシリンダヘッドに形成された軸受により軸線Ｓ回りにおいて回転可能に支持され、吸気バルブ又は排気バルブをカム作用により開閉駆動する。また、カムシャフト１は、図１に示すように、ハウジングロータ２０を回動自在に支持する円形状の軸部１ａ、作動油の供給及び排出を行う通路１ｂ，１ｃ、ボルトＢを捩じ込む雌ネジ穴１ｄ、位置決めピンＰ１を嵌合する嵌合穴１ｅを備えている。
The
そして、バルブタイミング変更装置Ｍ１は、ベーンロータ１０及び環状スペーサ３０がボルトＢを用いてカムシャフト１に固定された状態で、ハウジングロータ２０がチェーン又は歯車等の連動部材を介してクランクシャフトの回転に連動し、ベーンロータ１０を介してクランクシャフトの回転駆動力をカムシャフト１に伝達する。また、作動油の流れを制御する油圧制御系２に接続されることにより、内燃エンジンにおいてバルブタイミングを変更する機能を果たす。
油圧制御系２は、図１に示すように、ポンプから吐出される作動油の流れを制御する油圧制御弁２ａ、油圧制御弁２ａと通路１ｂとを接続する通路２ｂ、油圧制御弁２ａと通路１ｃとを接続する通路２ｃ、油圧制御弁２ａの駆動を制御する制御手段（不図示）により構成されている。
ここでは、バルブタイミング変更装置Ｍ１において、ボルトＢを挿入する側を「前側」と称し、カムシャフト１を連結する側を「後側」と称する。
With the
As shown in FIG. 1, the
Here, in the valve timing varying device M1, the side where the bolt B is inserted is referred to as the "front side", and the side where the
ベーンロータ１０は、アルミニウム材料等を用いて形成され、図３及び図４に示すように、前面１０ａ及び後面１０ｂ、四つのベーン部１１、円柱状のハブ部１２、貫通孔１３、凹部１３ａ、位置決めピンＰ２を嵌合する嵌合孔１３ｂ、ロック機構４０を取り付ける取付け穴１４、通路１５，１６、カムシャフト１を嵌合する嵌合凹部１７、ベーン部１１の先端に形成された四つのシール１８、カムシャフト１の位置決めピンＰ１を嵌合する位置決め穴１９を備えている。
The
四つのベーン部１１は、ハブ部１２に対して略等間隔で配置されている。一つのベーン部１１には、ロック機構４０を取り付ける取付け穴１４が形成されている。
貫通孔１３は、ボルトＢのネジ部及び首下部を非接触にて通して首下部の周りに作動油の通路を画定するべく、軸線Ｓを中心とし前面１０ａから後面１０ｂまで貫通する。
凹部１３ａは、環状スペーサ３０が圧入により接合されるべく、軸線Ｓを中心として前面１０ａから軸線Ｓ方向に凹む円筒状に形成されている。
嵌合孔１３ｂは、位置決めピンＰ２を嵌合させるべく、凹部１３ａの底面において軸線Ｓ方向に伸長するように形成されている。
The four
The through
The
The
取付け穴１４は、図４及び図５に示すように、後面１０ｂに開口し、ロック機構４０の円筒ホルダ４１を嵌め込むように形成されている。また、取付け穴１４には、圧力を調整する通路１４ａ，１４ｂが連通するように形成されている。通路１４ａは、開口部２１ｄを通して外部に連通するべく前面１０ａに形成された長溝１４ａ１に連通する。通路１４ｂは、一つのベーン部１１の側面に開口して第１作動油室Ｃ１に連通し、ロックピン４２を埋没させる向きに作用する第１作動油室Ｃ１内の作動油を供給する。
As shown in Figures 4 and 5, the
通路１５は、図３、図４、図１０に示すように、嵌合凹部１７の底面に形成されカムシャフト１の通路１ｃに連通する溝状の二つの通路１５ａ、ハブ部１２の外周面に開口する四つの通路１５ｂにより形成されている。そして、通路１５は、貫通孔１３内でボルトＢの首下部の周りに画定される通路を介して、第１作動油室Ｃ１に作動油を供給し又第１作動油室Ｃ１から作動油を排出する。
通路１６は、図３、図４、図１１に示すように、カムシャフト１の通路１ｂに連通するべく嵌合凹部１７の底面に開口して軸線Ｓの方向に伸長する四つの通路１６ａ、ハブ部１２の外周面に開口する四つの通路１６ｂにより形成されている。そして、通路１６は、第２作動油室Ｃ２に作動油を供給し又第２作動油室Ｃ２から作動油を排出する。
嵌合凹部１７は、ベーンロータ１０の後面１０ｂ側において、カムシャフト１の軸部１ａの前端部を嵌合させるべく、円筒状の凹部として形成されている。
3, 4 and 10, the
3, 4 and 11, the
The
そして、ベーンロータ１０は、ハウジングロータ２０の収容室Ｃに、所定角度範囲において、すなわち、図１０に示す最遅角位置と図１１に示す最進角位置との間の角度Δθの範囲において相対的に回転可能に収容され、収容室Ｃを第１作動油室Ｃ１及び第２作動油室Ｃ２に領域分けすると共に、環状スペーサ３０を介してボルトＢによりカムシャフト１に固定され、カムシャフト１と一体的に回転する。
The
ハウジングロータ２０は、図３ないし図５に示すように、有底円筒状の前側ハウジング２１と、前側ハウジング２１にネジｂにより結合される円板状の後側ハウジング２２とからなる二分割構造をなす。
そして、ハウジングロータ２０は、ベーンロータ１０を所定角度範囲（Δθ）において相対的に回転可能に収容する。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
The
前側ハウジング２１は、アルミニウム材料を用いて、収容室Ｃを画定する有底円筒状に形成されている。
前側ハウジング２１は、外壁としての前壁２１ａ、前壁２１ａに設けられた一端係止部２１ｂ、円筒壁２１ｃ、開口部２１ｄ、ネジｂを捩じ込む四つのネジ穴２１ｅ、四つのシュー部２１ｆを備えている。
The
The
一端係止部２１ｂは、鍔付き円柱状をなすピンが一つのシュー部２１ｆに対応する領域の前壁２１ａに形成された嵌合孔に嵌合されたものであり、回転付勢バネ５０の一端部５１を係止するものである。
一端係止部２１ｂは、回転付勢バネ５０が軸線Ｓ回りの一方向（ＣＷ方向）に回転付勢力を及ぼす第１仕様において一端部５１を係止する役割と、回転付勢バネ５０が軸線Ｓ回りの他方向（ＣＣＷ方向）に回転付勢力を及ぼす第２仕様において一端部５１を係止する役割とを兼ねる。
The one-
The one-
開口部２１ｄは、隙間をおいて環状スペーサ３０を通すべく、軸線Ｓを中心とする円形状に形成されている。
四つのシュー部２１ｆは、円筒壁から中心（軸線Ｓ）に向かって突出すると共に周方向において等間隔に配置して形成されている。
The
The four
後側ハウジング２２は、鉄系の金属材料を用いた焼結体として円板状に形成され、歯列２２ａ、嵌合内周面２２ｂ、ネジｂを通す四つの円孔２２ｃ、内壁面２２ｄ、溝状の通路２２ｅ、嵌合穴２２ｆを備えている。
The
歯列２２ａは、クランクシャフトの回転に連動する連動部材が噛み合うように形成されている。嵌合内周面２２ｂは、カムシャフト１の軸部１ａに回動自在に嵌合される。内壁面２２ｄは、軸線Ｓに垂直な平面をなし、軸線Ｓの方向においてベーンロータ１０の後面１０ｂが摺動自在に接触する。
通路２２ｅは、嵌合穴２２ｆに対する作動油の供給及び排出を行うべく、内壁面２２ｄにおいて溝状にかつ通路１６（通路１６ｂ）に連通するように形成されている。
嵌合穴２２ｆは、内壁面２２ｄにおいて、ロック機構４０に含まれるロックピン４２が嵌合し得るように形成されている。
The
The
The
環状スペーサ３０は、鉄系材料の焼結体として形成され、図５ないし図８に示すように、軸線Ｓを中心とする円筒部３１、底壁部３２、ボルトＢを通す円孔３３、円筒部３１に形成された一つの切欠き部３４、底壁部３２に形成された位置決め部３５を備えている。
The
円筒部３１は、前側ハウジング２１の開口部２１ｄと隙間をおいて通されると共にベーンロータ１０の凹部１３ａに圧入される。
底壁部３２は、ベーンロータ１０の凹部１３ａの底面に接合されて、外側からボルトＢの頭部が当接するように形成されている。
円孔３３は、ボルトＢが通される内径寸法に形成されている。
The
The
The
切欠き部３４は、円筒部３１の一部を軸線Ｓ方向に切り欠いて形成されている。そして、切欠き部３４は、回転付勢バネ５０の他端部５２を選択的に係止する複数の係止部として、周方向における切欠き部３４の一方側縁において第１他端係止部３４ａを画定し、周方向における切欠き部３４の他方側縁において第２他端係止部３４ｂを画定する。
第１他端係止部３４ａは、回転付勢バネ５０が軸線Ｓ回りの一方向（ＣＷ方向）に回転付勢力を及ぼす第１仕様において他端部５２を係止する第１係止部である。
第２他端係止部３４ｂは、回転付勢バネ５０が軸線Ｓ回りの他方向（ＣＣＷ方向）に回転付勢力を及ぼす第２仕様において他端部５２を係止する第２係止部である。
ここでは、第１他端係止部３４ａが、第１仕様において、回転付勢バネ５０の他端部５２を係止するために使用される。
The
The first other
The second other
Here, the first other
位置決め部３５は、ベーンロータ１０に対して環状スペーサ３０を軸線Ｓ回りに位置決めするものであり、ベーンロータ１０に嵌合された位置決めピンＰ２を嵌合させるべく径方向に僅かに長い長孔として形成されている。
そして、位置決め部３５は、軸線Ｓ回りに所定の角度αだけ離れた位置において、位置決めピンＰ２が選択的に嵌合される第１位置決め部３５ａ及び第２位置決め部３５ｂを含む。角度αは、角度Δθと切欠き部３４の幅寸法（軸線Ｓを中心として切欠き部３４の一方側縁と他方側縁に挟まれる挟角）とを考慮して設定される。
第１位置決め部３５ａには、回転付勢バネ５０が軸線Ｓ回りの一方向（ＣＷ方向）に回転付勢力を及ぼす第１仕様において、位置決めピンＰ２が嵌合される。
第２位置決め部３５ｂには、回転付勢バネ５０が軸線Ｓ回りの他方向（ＣＣＷ方向）に回転付勢力を及ぼす第２仕様において、位置決めピンＰ２が嵌合される。
ここでは、第１位置決め部３５ａが、第１仕様において、ベーンロータ１０に対する環状スペーサ３０の位置決めのために使用される。
The positioning
The positioning
In the first specification in which the
In the second specification in which the
Here, the
ロック機構４０は、図５に示すように、円筒ホルダ４１、ロックピン４２、コイルバネ４３を備えている。
円筒ホルダ４１は、コイルバネ４３により付勢されたロックピン４２を往復動自在に保持するべく、ベーンロータ１０の取付け穴１４に嵌め込まれる。
ロックピン４２は、軸線Ｓの方向に往復動自在であり、コイルバネ４３の付勢力によりベーンロータ１０の後面１０ｂから突出して後側ハウジング２２の嵌合穴２２ｆに嵌合し、又、嵌合穴２２ｆに導かれた作動油の油圧を受けて又は通路１４ｂを通して導かれた作動油の油圧を受けてベーンロータ１０内に埋没するように形成されている。
コイルバネ４３は、ベーンロータ１０の後面１０ｂからロックピン４２を突出させる向きに付勢力を及ぼす。
As shown in FIG. 5 , the
The
The
The
上記構成をなすロック機構４０においては、通路１６及び通路２２ｅを経て供給される作動油の油圧が低下しかつ通路１４ｂを経て供給される作動油の油圧が低下すると、ロックピン４２がコイルバネ４３の付勢力によりハウジングロータ２０の嵌合穴２２ｆに嵌合し、ベーンロータ１０がハウジングロータ２０に対して最遅角位置にロックされる。
一方、通路１６及び通路２２ｅを経て導かれる作動油の油圧がコイルバネ４３の付勢力よりも大きくなると、ロックピン４２がベーンロータ１０の後面１０ｂから没入して、ベーンロータ１０のロックが解除される。また、通路１４ｂを経て供給される作動油の油圧がコイルバネ４３の付勢力よりも大きくなると、ロックの解除状態が維持される。
In the
On the other hand, when the hydraulic pressure of the hydraulic oil guided through the
回転付勢バネ５０は、平板状をなすバネ鋼等の材料を用いて予め渦巻き状に成形されたものであり、図１ないし図４に示すように、外周端に位置する一端部５１、内周端に他端部５２を有する渦巻きバネである。
そして、回転付勢バネ５０は、第１仕様において、前壁２１ａに沿うように配置されて、一端部５１が外壁としての前壁２１ａに設けられた一端係止部２１ｂに係止され、他端部５２が環状スペーサ３０の第１他端係止部３４ａに係止される。
すなわち、回転付勢バネ５０は、ハウジングロータ２０に対してベーンロータ１０を軸線Ｓ回りの一方向（ＣＷ方向）に、すなわち、進角方向に回転付勢する所定の回転付勢力を及ぼすセット荷重にて組み付けられる。
The
In the first specification, the
That is, the
このように、進角方向に付勢する回転付勢バネ５０を採用することにより、ベーンロータ１０のガタツキを防止できると共に、進角させる際の必要油圧を低減でき、又、応答性を向上させることができる。
また、作動トルクと負荷トルクとの差が、進角時と遅角時とで略同等となるように回転付勢バネ５０のセット荷重を設定することにより、制御性を向上させることができる。
特に、回転付勢バネ５０が渦巻きバネであるため、軸線Ｓ方向の寸法は線径の厚み寸法だけであり、それ故に軸線Ｓ方向における装置の薄型化、小型化を達成できる。
In this way, by employing the
Furthermore, by setting the set load of the
In particular, since the
次に、上記バルブタイミング変更装置Ｍ１の組み付け方法について説明する。
予め、ベーンロータ１０、位置決めピンＰ２、四つのシール１８、前側ハウジング２１、後側ハウジング２２、環状スペーサ３０、ロック機構４０、回転付勢バネ５０、四つのネジｂを準備する。
先ず、ベーンロータ１０の嵌合孔１３ｂに位置決めピンＰ２を嵌合して固定する。
続いて、第１位置決め部３５ａに位置決めピンＰ２を嵌合させつつ、円筒部３１を凹部１３ａに圧入して、環状スペーサ３０をベーンロータ１０に固定する。
続いて、ベーンロータ１０の取付け穴１４にロック機構４０を取り付ける。
Next, a method of assembling the variable valve timing device M1 will be described.
The
First, the positioning pin P2 is fitted into the
Next, the positioning pin P2 is fitted into the
Next, the
続いて、環状スペーサ３０の前端領域が開口部２１ｄから突出するようにして、ベーンロータ１０を前側ハウジング２１の収容室Ｃに挿入する。また、四つのシール１８をベーンロータ１０のシール溝に挿入する。
続いて、ベーンロータ１０の後面１０ｂを覆うように、前側ハウジング２１に後側ハウジング２２を対向させて接合し、ロックピン４２を嵌合孔２２ｆに嵌合させ、四つのネジｂを円孔２２ｃに通してネジ穴２１ｅに捩じ込み、後側ハウジング２２を前側ハウジング２１に結合する。
Next, the
Next, the
続いて、回転付勢バネ５０をハウジングロータ２０の前壁２１ａに沿うように配置し、一端部５１を前壁２１ａに設けられた一端係止部２１ｂに係止し、他端部５２を開口部２１ｄから突出する環状スペーサ３０の第１他端係止部３４ａに係止する。
このとき、回転付勢バネ５０は、図９に示すように、一端部５１と他端部５２とのなす角度がθｓとなり、所定の回転付勢力を及ぼすセット荷重にて組み付けられる。
この組み付け状態において、回転付勢バネ５０は、第１ロータ（ハウジングロータ２０）に対して第２ロータ（ベーンロータ１０及び環状スペーサ３０）を軸線Ｓ回りの一方向（ＣＷ方向）にすなわち進角方向に回転付勢する。
以上により、バルブタイミング変更装置Ｍ１の組立が完了する。尚、組立手順としては、上記の手順に限るものではなく、その他の手順で行ってもよい。
Next, the
At this time, as shown in FIG. 9, the angle between one
In this assembled state, the
This completes the assembly of the variable valve timing device M1. Note that the assembly procedure is not limited to the above, and other procedures may be used.
このように、有底円筒状の前側ハウジング２１にベーンロータ１０及び環状スペーサ３０を挿入して、後側ハウジング２２で覆い、ネジｂで前側ハウジング２１と後側ハウジング２２とを結合し、ハウジングロータ２０の外側から回転付勢バネ５０を配置して取り付けるという簡単な段取りにより、バルブタイミング変更装置Ｍ１を容易に組み立てることができる。
In this way, the valve timing change device M1 can be easily assembled by the simple steps of inserting the
次に、バルブタイミング変更装置Ｍ１の動作について、図１０及び図１１を参照しつつ説明する。
内燃エンジンが停止した状態においては、第１作動油室Ｃ１及び第２作動油室Ｃ２内の作動油が排出されて、図１０に示すように、ベーンロータ１０は最遅角位置に位置付けられる。また、ロック機構４０のロックピン４２が嵌合穴２２ｆに嵌合して、ベーンロータ１０がハウジングロータ２０に対してロックされた状態にある。
これにより、内燃エンジンの始動時には、ベーンロータ１０のバタツキ等を防止しつつ、円滑に始動させることができる。
Next, the operation of the valve timing varying device M1 will be described with reference to FIGS.
When the internal combustion engine is stopped, the hydraulic oil in the first hydraulic oil chamber C1 and the second hydraulic oil chamber C2 is discharged, and the
As a result, when starting the internal combustion engine, flapping of the
続いて、内燃エンジンの始動により、通路１６及び通路２２ｅを通して、作動油がロックピン４２の先端に供給されると、ロックピン４２が押圧されて嵌合穴２２ｆから外れてロック状態が解除される。そして、内燃エンジンの始動後は、油圧制御弁２ａが適宜切り替えられて、ベーンロータ１０及びカムシャフト１が進角側へ又は遅角側へあるいは所定の角度位置に保持されるように位相制御が行われる。
Then, when the internal combustion engine starts, hydraulic oil is supplied to the tip of the
例えば、進角モードの場合は、通路１５及び通路２ｃを経て、第１作動油室Ｃ１内の作動油が排出されると共に、通路２ｂ及び通路１６を経て、第２作動油室Ｃ２内に作動油が供給される。そして、ベーンロータ１０は、第２作動油室Ｃ２内の作動油の油圧により、ハウジングロータ２０に対して時計回りに、すなわち、進角側に回転し、図１１に示す最進角位置まで回転し得る。
For example, in the advance mode, hydraulic oil is discharged from the first hydraulic oil chamber C1 through
一方、遅角モードの場合には、通路１６及び通路２ｂを経て、第２作動油室Ｃ２内の作動油が排出されると共に、通路２ｃ及び通路１５を経て、第１作動油室Ｃ１内に作動油が供給される。そして、ベーンロータ１０は、第１作動油室Ｃ１内の作動油の油圧により、ハウジングロータ２０に対して反時計回りに、すなわち、遅角側に回転する。
尚、図１０に示すように、ベーンロータ１０が最遅角位置に移動した場合、ロックピン４２は嵌合穴２２ｆに対向するが、第１作動油室Ｃ１内の作動油が通路１４ｂを通してロックピン４２を埋没させる方向に作用しているため、ロックピン４２は嵌合穴２２ｆに嵌合することなくロックの解除状態が維持される。
On the other hand, in the case of the retard mode, the hydraulic oil in the second hydraulic oil chamber C2 is discharged through the
As shown in FIG. 10, when the
また、ベーンロータ１０を最進角位置と最遅角位置との間の中間位置に保持する保持モードの場合には、油圧制御弁２ａが切り替えられて、第１作動油室Ｃ１及び第２作動油室Ｃ２に作動油が供給され、第１作動油室Ｃ１及び第２作動油室Ｃ２内の作動油の油圧により、ベーンロータ１０は所定の中間位置に保持される。
上記のように、第１仕様においては、第１作動油室Ｃ１がベーンロータ１０をハウジングロータ２０に対して遅角側に回転させる油圧を生じる遅角室として機能し、第２作動油室Ｃ２がベーンロータ１０をハウジングロータ２０に対して進角側に回転させる油圧を生じる進角室として機能する。
In addition, in the case of a holding mode in which the
As described above, in the first specification, the first hydraulic oil chamber C1 functions as a retard chamber that generates oil pressure to rotate the
第２仕様に係るバルブタイミング変更装置Ｍ２は、図１２に示すように、内燃エンジンのカムシャフト１に装着されるものであり、図１３ないし図１５に示すように、ベーンロータ１１０、前側ハウジング２１及び後側ハウジング１２２からなるハウジングロータ１２０、環状スペーサ３０、ベーンロータ１１０をハウジングロータ１２０に対してロックするロック機構４０、回転付勢バネ５０を備えている。
The valve timing change device M2 according to the second specification is mounted on the
尚、バルブタイミング変更装置Ｍ２は、バルブタイミング変更装置Ｍ１に対して、カムシャフト１の回転方向がＣＷ方向からＣＣＷ方向になり、回転付勢バネ５０はハウジングロータ１２０に対してベーンロータ１１０を他方向（ＣＣＷ方向）に回転付勢するように組み付けられる。また、当該装置Ｍ１の最遅角位置が当該装置Ｍ２の最進角位置に相当し、当該装置Ｍ１の最進角位置が当該装置Ｍ２の最遅角位置に相当し、ベーンロータ１１０がハウジングロータ１２０に対して相対的に回転可能な角度は同一の角度Δθである。
ここで、ハウジングロータ１２０は、カムシャフト１の軸線Ｓ回りに回転可能な第１ロータに相当し、ベーンロータ１１０及び環状スペーサ３０は、第１ロータに対して所定角度範囲（Δθ）を相対的に回転可能でカムシャフト１と一体的に回転する第２ロータに相当する。
Incidentally, the valve timing changing device M2 is assembled so that, with respect to the valve timing changing device M1, the rotational direction of the
Here, the
ベーンロータ１１０は、前述のベーンロータ１０の通路１４ｂが通路１１４ｂに変更された以外はベーンロータ１０と同一の構成をなすため、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
通路１１４ｂは、一つのベーン部１１の側面に開口して第２作動油室Ｃ２に連通し、ロックピン４２を埋没させる向きに作用する第２作動油室Ｃ２内の作動油を供給する。
The
The
ハウジングロータ１２０の後側ハウジング１２２は、ハウジングロータ２０の後側ハウジング２２における通路２２ｅ及び嵌合穴２２ｆが通路１２２ｅ及び嵌合穴１２２ｆに変更された以外は後側ハウジング２２と同一の構成をなすため、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
通路１２２ｅは、嵌合穴１２２ｆに対する作動油の供給及び排出を行うべく、内壁面２２ｄにおいて溝状にかつ通路１５（通路１５ｂ）に連通するように形成されている。
嵌合穴１２２ｆは、内壁面２２ｄにおいて、ロック機構４０に含まれるロックピン４２が嵌合し得るように形成されている。
The
The
The
次に、上記バルブタイミング変更装置Ｍ２の組み付け方法について説明する。
予め、ベーンロータ１１０、位置決めピンＰ２、四つのシール１８、前側ハウジング２１、後側ハウジング１２２、環状スペーサ３０、ロック機構４０、回転付勢バネ５０、四つのネジｂを準備する。
先ず、ベーンロータ１１０の嵌合孔１３ｂに位置決めピンＰ２を嵌合して固定する。
続いて、第２位置決め部３５ｂに位置決めピンＰ２を嵌合させつつ、円筒部３１を凹部１３ａに圧入して、環状スペーサ３０をベーンロータ１０に固定する。
続いて、ベーンロータ１０の取付け穴１４にロック機構４０を取り付ける。
Next, a method of assembling the variable valve timing device M2 will be described.
The
First, the positioning pin P2 is fitted into the
Subsequently, the positioning pin P2 is fitted into the
Next, the
続いて、環状スペーサ３０の前端領域が開口部２１ｄから突出するようにして、ベーンロータ１１０を前側ハウジング２１の収容室Ｃに挿入する。また、四つのシール１８をベーンロータ１１０のシール溝に挿入する。
続いて、ベーンロータ１１０の後面１０ｂを覆うように、前側ハウジング２１に後側ハウジング１２２を対向させて接合し、ロックピン４２を嵌合孔１２２ｆに嵌合させ、四つのネジｂを円孔２２ｃに通してネジ穴２１ｅに捩じ込み、後側ハウジング１２２を前側ハウジング２１に結合する。
Next, the
Next, the
続いて、回転付勢バネ５０を、第１仕様の場合とは逆向きにすなわち表裏を反転させてハウジングロータ２０の前壁２１ａに沿うように配置し、一端部５１を前壁２１ａに設けられた一端係止部２１ｂに係止し、他端部５２を開口部２１ｄから突出する環状スペーサ３０の第２他端係止部３４ｂに係止する。
このとき、回転付勢バネ５０は、図１６に示すように、一端部５１と他端部５２とのなす角度θｓが、第１仕様における角度θｓと同一となる、すなわち、同一の回転付勢力を及ぼすセット荷重にて組み付けられる。
この組み付け状態において、回転付勢バネ５０は、第１ロータ（ハウジングロータ２０）に対して第２ロータ（ベーンロータ１０及び環状スペーサ３０）を軸線Ｓ回りの他方向（ＣＣＷ方向）にすなわち進角方向に回転付勢する。
以上により、バルブタイミング変更装置Ｍ２の組立が完了する。尚、組立手順としては、上記の手順に限るものではなく、その他の手順で行ってもよい。
Next, the
At this time, as shown in FIG. 16 , the angle θs between one
In this assembled state, the
This completes the assembly of the variable valve timing device M2. Note that the assembly procedure is not limited to the above, and other procedures may be used.
このように、有底円筒状の前側ハウジング２１にベーンロータ１１０及び環状スペーサ３０を挿入して、後側ハウジング１２２で覆い、ネジｂで前側ハウジング２１と後側ハウジング１２２とを結合し、ハウジングロータ１２０の外側から回転付勢バネ５０を配置して取り付けるという簡単な段取りにより、バルブタイミング変更装置Ｍ２を容易に組み立てることができる。
In this way, the valve timing change device M2 can be easily assembled by the simple steps of inserting the
尚、バルブタイミング変更装置Ｍ２においては、第１作動油室Ｃ１が進角室として機能し、第２作動油室Ｃ２が遅角室として機能し、通路１５と通路１６の役割が入れ替わる。すなわち、バルブタイミング変更装置Ｍ２は、通路１５と通路１６及び第１作動油室Ｃ１と第２作動油室Ｃ２とが遅角動作及び進角動作のために入れ替わる以外は、前述のバルブタイミング変更装置Ｍ１と同様の動作をなすため、ここでの説明は省略する。
In addition, in the valve timing change device M2, the first hydraulic oil chamber C1 functions as an advance chamber, and the second hydraulic oil chamber C2 functions as a retard chamber, and the roles of
上記のように、カムシャフト１の回転方向が異なるバルブタイミング変更装置Ｍ１，Ｍ２において、第２ロータを構成する環状スペーサ３０に対して回転付勢バネ５０の他端部５２を選択的に係止する複数の係止部（第１係止部及び第２係止部）としての第１他端係止部３４ａ及び第２他端係止部３４ｂを設けたことにより、同一仕様の回転付勢バネ５０を当該装置Ｍ１，Ｍ２に組み付けることができる。
このように、異なる仕様の当該装置Ｍ１，Ｍ２に対して同一の回転付勢バネ５０を組み付けることができるため、回転付勢バネ５０は勿論のこと、その他の殆どの部品も共用して使用することができる。それ故に、部品の共用化を達成でき、装置の低コスト化を達成できる。
As described above, in the valve timing change devices M1, M2 in which the rotational directions of the
In this way, the same
特に、環状スペーサ３０は、選択的に使用される複数の係止部としての第１他端係止部３４ａ及び第２他端係止部３４ｂの他に、選択的に使用される第１位置決め部３５ａ及び第２位置決め部３５ｂを備えている。
したがって、回転付勢バネ５０が第１仕様及び第２仕様において同一のセット荷重となるように、すなわち、図９及び図１６に示すように、一端部５１と他端部５２とがなす係止角度θｓが同じになるように組み付けられる場合に、第１位置決め部３５ａ又は第２位置決め部３５ｂを選択的に使用して調整代を負担させることで、一つの切欠き部３４の幅寸法を大きくすることなく、すなわち、機械的強度を低下させることなく、複数の係止部（第１係止部及び第２係止部）を設けることができ、堅固な環状スペーサ３０を提供することができる。
In particular, the
Therefore, when the
図１７及び図１８は、本発明の第２実施形態を示すものであり、第１実施形態の環状スペーサ３０に替えて環状スペーサ１３０を採用した以外は第１実施形態と同一であり、第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
第２実施形態において、環状スペーサ１３０は、鉄系材料の焼結体として形成され、軸線Ｓを中心とする円筒部３１、底壁部３２、ボルトＢを通す円孔３３、円筒部３１に形成された第１他端係止部１３４ａ及び第２他端係止部１３４ｂ、底壁部３２に形成された位置決め部１３５を備えている。
Figures 17 and 18 show a second embodiment of the present invention, which is the same as the first embodiment except that an
In the second embodiment, the
第１他端係止部１３４ａ及び第２他端係止部１３４ｂは、円筒部３１を軸線Ｓ方向にそれぞれ切り欠いて形成され、回転付勢バネ５０の他端部５２を選択的に係止する複数の係止部として機能する。
第１他端係止部１３４ａは、回転付勢バネ５０が軸線Ｓ回りの一方向（ＣＷ方向）に回転付勢力を及ぼす第１仕様において他端部５２を係止する第１係止部である。
第２他端係止部１３４ｂは、回転付勢バネ５０が軸線Ｓ回りの他方向（ＣＣＷ方向）に回転付勢力を及ぼす第２仕様において他端部５２を係止する第２係止部である。
位置決め部１３５は、ベーンロータ１０，１１０に対して環状スペーサ３０を軸線Ｓ回りに位置決めするものであり、ベーンロータ１０，１１０に嵌合された位置決めピンＰ２を嵌合させるべく径方向に僅かに長い長孔として形成されている。
The first other
The first other
The second other
The
第２実施形態においては、環状スペーサ１３０は、位置決め部１３５に位置決めピンＰ２が嵌合され、円筒部３１が凹部１３ａに圧入されて、ベーンロータ１０，１１０に固定されている。
そして、第１仕様においては、図１７に示すように、回転付勢バネ５０は、ハウジングロータ２０の前壁２１ａに沿うように配置されて、一端部５１が前壁２１ａに設けられた一端係止部２１ｂに係止され、他端部５２が開口部２１ｄから突出する環状スペーサ１３０の第１他端係止部１３４ａに係止される。
このとき、回転付勢バネ５０は、図９に示す状態と同様に、一端部５１と他端部５２とのなす角度がθｓとなり、所定の回転付勢力を及ぼすセット荷重にて組み付けられる。
この組み付け状態において、回転付勢バネ５０は、第１ロータ（ハウジングロータ２０）に対して第２ロータ（ベーンロータ１０及び環状スペーサ１３０）を軸線Ｓ回りの一方向（ＣＷ方向）にすなわち進角方向に回転付勢する。
In the second embodiment, the
In the first specification, as shown in FIG. 17, the
At this time, the
In this assembled state, the
一方、第２仕様においては、図１８に示すように、回転付勢バネ５０は、図１７に示す形態に対して表裏逆向きでハウジングロータ１２０の前壁２１ａに沿うように配置されて、一端部５１が前壁２１ａに設けられた一端係止部２１ｂに係止され、他端部５２が開口部２１ｄから突出する環状スペーサ１３０の第２他端係止部１３４ｂに係止される。
このとき、回転付勢バネ５０は、図１６に示す状態と同様に、一端部５１と他端部５２とのなす角度がθｓとなり、所定の回転付勢力を及ぼすセット荷重にて組み付けられる。
この組み付け状態において、回転付勢バネ５０は、第１ロータ（ハウジングロータ１２０）に対して第２ロータ（ベーンロータ１１０及び環状スペーサ１３０）を軸線Ｓ回りの他方向（ＣＣＷ方向）にすなわち進角方向に回転付勢する。
On the other hand, in the second specification, as shown in FIG. 18, the
At this time, the
In this assembled state, the
上記第２実施形態においても、前述同様に、カムシャフト１の回転方向が異なるバルブタイミング変更装置Ｍ１，Ｍ２において、第２ロータを構成する環状スペーサ１３０に対して回転付勢バネ５０の他端部５２を選択的に係止する複数の係止部（第１係止部及び第２係止部）としての第１他端係止部１３４ａ及び第２他端係止部１３４ｂを設けたことにより、同一仕様の回転付勢バネ５０を当該装置Ｍ１，Ｍ２に組み付けることができる。
このように、異なる仕様の当該装置Ｍ１，Ｍ２に対して同一の回転付勢バネ５０を組み付けることができるため、回転付勢バネ５０は勿論のこと、その他の殆どの部品も共用して使用することができる。それ故に、部品の共用化を達成でき、装置の低コスト化を達成できる。
In the second embodiment, as in the above, in the valve timing change devices M1, M2 in which the rotational directions of the
In this way, the same
図１９及び図２０は、本発明の第３実施形態を示すものであり、第１実施形態の環状スペーサ３０と前側ハウジング２１に替えて環状スペーサ２３０と前側ハウジング２２１を含むハウジングロータ２２０，３２０を採用した以外は第１実施形態と同一であり、第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
第３実施形態において、ハウジングロータ２２０は、前側ハウジング２２１と後側ハウジング２２を備え、第１仕様において適用される。ハウジングロータ３２０は、前側ハウジング２２１と後側ハウジング１２２を備え、第２仕様において適用される。
Figures 19 and 20 show a third embodiment of the present invention, which is the same as the first embodiment except that a
In the third embodiment, the
前側ハウジング２２１は、アルミニウム材料を用いて収容室Ｃを画定する有底円筒状に形成され、外壁としての前壁２１ａ、前壁２１ａに一体的に形成された第１一端係止部２２１ａ及び第２一端係止部２２１ｂ、円筒壁２１ｃ、開口部２１ｄ、ネジｂを捩じ込む四つのネジ穴２１ｅ、四つのシュー部２１ｆを備えている。
The
第１一端係止部２２１ａ及び第２一端係止部２２１ｂは、それぞれ、前壁２１ａから軸線Ｓ方向に突出する凸部として形成され、回転付勢バネ５０の一端部５１を選択的に係止するものである。
第１一端係止部２２１ａは、回転付勢バネ５０が軸線Ｓ回りの一方向（ＣＷ方向）に回転付勢力を及ぼす第１仕様において一端部５１を係止する第１係止部である。
第２一端係止部２２１ｂは、回転付勢バネ５０が軸線Ｓ回りの他方向（ＣＣＷ方向）に回転付勢力を及ぼす第２仕様において一端部５１を係止する第２係止部である。
The first
The first one-
The second one-
環状スペーサ２３０は、鉄系材料の焼結体として形成され、軸線Ｓを中心とする円筒部３１、底壁部３２、ボルトＢを通す円孔３３、円筒部３１に形成された他端係止部２３４、底壁部３２に形成された位置決め部２３５を備えている。
他端係止部２３４は、円筒部３１において軸線Ｓ方向に切り欠かれて形成され、回転付勢バネ５０の他端部５２を係止するものである。
他端係止部２３４は、回転付勢バネ５０が軸線Ｓ回りの一方向（ＣＷ方向）に回転付勢力を及ぼす第１仕様において他端部５２を係止する役割と、回転付勢バネ５０が軸線Ｓ回りの他方向（ＣＣＷ方向）に回転付勢力を及ぼす第２仕様において他端部５２を係止する役割とを兼ねる。
位置決め部２３５は、ベーンロータ１０，１１０に対して環状スペーサ２３０を軸線Ｓ回りに位置決めするものであり、ベーンロータ１０，１１０に嵌合された位置決めピンＰ２を嵌合させるべく径方向に僅かに長い長孔として形成されている。
The
The other
The other
The
第３実施形態においては、環状スペーサ２３０は、位置決め部２３５に位置決めピンＰ２が嵌合され、円筒部３１が凹部１３ａに圧入されて、ベーンロータ１０，１１０に固定されている。
そして、第１仕様においては、図１９に示すように、回転付勢バネ５０は、ハウジングロータ２２０の前壁２１ａに沿うように配置されて、一端部５１が前壁２１ａに設けられた第１一端係止部２２１ａに係止され、他端部５２が開口部２１ｄから突出する環状スペーサ２３０の他端係止部２３４に係止される。
このとき、回転付勢バネ５０は、図９に示す状態と同様に、一端部５１と他端部５２とのなす角度がθｓとなり、所定の回転付勢力を及ぼすセット荷重にて組み付けられる。
この組み付け状態において、回転付勢バネ５０は、第１ロータ（ハウジングロータ２２０）に対して第２ロータ（ベーンロータ１０及び環状スペーサ２３０）を軸線Ｓ回りの一方向（ＣＷ方向）にすなわち進角方向に回転付勢する。
In the third embodiment, the
In the first specification, as shown in FIG. 19, the
At this time, the
In this assembled state, the
一方、第２仕様においては、図２０に示すように、回転付勢バネ５０は、図１９に示す形態に対して表裏逆向きでハウジングロータ３２０の前壁２１ａに沿うように配置されて、一端部５１が前壁２１ａに設けられた第２一端係止部２２１ｂに係止され、他端部５２が開口部２１ｄから突出する環状スペーサ２３０の他端係止部２３４に係止される。
このとき、回転付勢バネ５０は、図１６に示す状態と同様に、一端部５１と他端部５２とのなす角度がθｓとなり、所定の回転付勢力を及ぼすセット荷重にて組み付けられる。
この組み付け状態において、回転付勢バネ５０は、第１ロータ（ハウジングロータ３２０）に対して第２ロータ（ベーンロータ１１０及び環状スペーサ２３０）を軸線Ｓ回りの他方向（ＣＣＷ方向）にすなわち進角方向に回転付勢する。
On the other hand, in the second specification, as shown in Figure 20, the
At this time, the
In this assembled state, the
上記第３実施形態においても、前述同様に、カムシャフト１の回転方向が異なるバルブタイミング変更装置Ｍ１，Ｍ２において、第１ロータを構成するハウジングロータ２２０，３２０に対して回転付勢バネ５０の一端部５１を選択的に係止する複数の係止部（第１係止部及び第２係止部）としての第１一端係止部２２１ａ及び第２一端係止部２２１ｂを設けたことにより、同一仕様の回転付勢バネ５０を当該装置Ｍ１，Ｍ２に組み付けることができる。
このように、異なる仕様の当該装置Ｍ１，Ｍ２に対して同一の回転付勢バネ５０を組み付けることができるため、回転付勢バネ５０は勿論のこと、その他の殆どの部品も共用して使用することができる。それ故に、部品の共用化を達成でき、装置の低コスト化を達成できる。
In the third embodiment, as described above, in valve timing change devices M1, M2 in which the rotational directions of the
In this way, the same
上記実施形態においては、回転付勢バネとして、渦巻きバネの形態をなす回転付勢バネ５０を示したが、これに限定されるものではなく、回転付勢バネとして捩りコイルバネを採用してもよい。
また、上記実施形態においては、第１ロータ又は第２ロータに設けた回転付勢バネの一端部又は他端部を選択的に係止する複数の係止部として、同一のセット荷重を生じるように回転付勢バネ５０を係止する形態を示したが、これに限定されるものではなく、セット荷重が内燃エンジンの仕様に応じて異なる場合において、係止角度を変更しても機能的に許容されれば、同一の回転付勢バネの係止角度を変更して係止できる二つ又は三つ以上の複数の係止部を採用してもよい。
In the above embodiment, the
In the above embodiment, a form in which the
上記実施形態においては、第２ロータとして、ベーンロータ１０，１１０及び環状スペーサ３０，１３０，２３０を含む構成を採用し、一端係止部２１ｂがハウジングロータ２０，１２０に設けられ、第１他端係止部３４ａ，１３４ａ及び第２他端係止部３４ｂ，１３４ｂが環状スペーサ３０，１３０に設けられる構成を示したが、これに限定されるものではなく、第２ロータがベーンロータだけからなる構成において，本発明を採用してもよい。
この場合、第１ロータは収容室を画定するハウジングロータであり、第２ロータは収容室に収容されるベーンロータであり、一端係止部はハウジングロータに設けられ、第１他端係止部及び第２他端係止部はベーンロータに設けられる構成としてもよい。
また、第１ロータは収容室を画定するハウジングロータであり、第２ロータは収容室に収容されるベーンロータであり、第１一端係止部及び前記第２一端係止部はハウジングロータに設けられ、他端係止部はベーンロータに設けられる構成としてもよい。
In the above embodiment, a configuration is adopted in which the second rotor includes a
In this case, the first rotor may be a housing rotor that defines the accommodating chamber, the second rotor may be a vane rotor that is accommodated in the accommodating chamber, the one end locking portion may be provided on the housing rotor, and the first other end locking portion and the second other end locking portion may be provided on the vane rotor.
In addition, the first rotor may be a housing rotor that defines an accommodating chamber, the second rotor may be a vane rotor that is accommodated in the accommodating chamber, and the first one-end locking portion and the second one-end locking portion may be provided on the housing rotor, and the other end locking portion may be provided on the vane rotor.
上記実施形態においては、ハウジングロータとして、前側ハウジング及び後側ハウジングからなる二分割構造をなすハウジングロータ２０，１２０，２２０，３２０を示したが、これに限定されるものではない。例えば、平板状の前側ハウジング、円筒状の外周ハウジング、平板状の後側ハウジングからなる三分割構造、あるいはその他の形態をなすハウジングロータを備えた構成において、本発明を採用してもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態においては、ロック機構として、円筒ホルダ４１、ロックピン４２、コイルバネ４３を含むと共に最遅角位置にロックするロック機構４０を示したが、これに限定されるものではない。例えば、ベーンロータ１０，１１０をハウジングロータ２０，１２０，２０，３２０に対してロックし得る構成であれば、その他のロック機構を採用してもよく、又、ロック位置としては、最遅角位置に限らず、最進角位置あるいは必要に応じてその他の位置であってもよい。
In the above embodiment, the
以上述べたように、本発明のバルブタイミング変更装置は、部品の共用化を達成することができ、それ故に、装置の低コスト化を達成することができるため、自動車等に搭載された内燃エンジンに適用できるのは勿論のこと、二輪車等に搭載された小型の内燃エンジン、その他の車両又は船舶等に搭載の内燃エンジンにおいても有用である。 As described above, the valve timing change device of the present invention can achieve the common use of parts, and therefore can achieve low costs for the device, and is therefore not only applicable to internal combustion engines mounted on automobiles, but is also useful in small internal combustion engines mounted on motorcycles, and internal combustion engines mounted on other vehicles or ships, etc.
１ カムシャフト
Ｓ 軸線
ＣＷ 一方向
ＣＣＷ 他方向
Ｍ１ 第１仕様に係るバルブタイミング変更装置
Ｍ２ 第２仕様に係るバルブタイミング変更装置
１０，１１０ ベーンロータ（第２ロータ）
２０，１２０ ハウジングロータ（第１ロータ）
Ｃ 収容室
２１ａ 前壁（外壁）
２１ｂ 一端係止部
２１ｃ 開口部
３０ 環状スペーサ（第２ロータ）
３１ 円筒部
３４ 切欠き部
３４ａ 第１他端係止部（第１係止部）
３４ｂ 第２他端係止部（第２係止部）
３５ａ 第１位置決め部
３５ｂ 第２位置決め部
５０ 回転付勢バネ（渦巻きバネ）
５１ 一端部
５２ 他端部
１３０ 環状スペーサ（第２ロータ）
１３４ａ 第１他端係止部（第１係止部）
１３４ｂ 第２他端係止部（第２係止部）
２２０，３２０ ハウジングロータ（第１ロータ）
２２１ａ 第１一端係止部（第１係止部）
２２２ｂ 第２一端係止部（第２係止部）
２３０ 環状スペーサ（第２ロータ）
２３４ 他端係止部
1 Camshaft S Axis CW One direction CCW Other direction M1 Valve timing change device M2 Valve
20, 120 Housing rotor (first rotor)
21b One
31
34b Second other end locking portion (second locking portion)
35a: First positioning
51 One
134a: first other end locking portion (first locking portion)
134b Second other end locking portion (second locking portion)
220, 320 Housing rotor (first rotor)
221a First one end locking part (first locking part)
222b Second one end locking part (second locking part)
230 Annular spacer (second rotor)
234 Other end locking portion
Claims (3)
前記カムシャフトの軸線回りに回転可能な第１ロータと、
前記第１ロータに収容されるベーンロータ及び前記ベーンロータに接合されて位置決めされた有底円筒状の環状スペーサを含むと共に前記第１ロータに対して所定角度範囲を相対的に回転可能で前記カムシャフトと一体的に回転する第２ロータと、
前記第１ロータに対して前記第２ロータを前記軸線回りに回転付勢する回転付勢バネを備え、
前記第１ロータは、前記回転付勢バネの一端部を係止する一端係止部を含み、
前記環状スペーサは、前記回転付勢バネが前記軸線回りの一方向に回転付勢力を及ぼす第１仕様に対応するべく前記回転付勢バネの他端部を係止する第１他端係止部と、前記回転付勢バネが前記軸線回りの他方向に回転付勢力を及ぼす第２仕様に対応するべく前記回転付勢バネの他端部を係止する第２他端係止部と、前記第１仕様に対応するべく前記ベーンロータに対して前記軸線回りに位置決めされる第１位置決め部と、前記第２仕様に対応するべく前記ベーンロータに対して前記軸線回りに位置決めされる第２位置決め部を含み、
前記第１他端係止部、前記第２他端係止部、前記第１位置決め部、及び前記第２位置決め部は、前記回転付勢バネが前記第１仕様及び前記第２仕様において同一の回転付勢力を及ぼすセット荷重にて組み付けられるように配置されている、
ことを特徴とするバルブタイミング変更装置。 A valve timing change device that changes the opening and closing timing of an intake valve or an exhaust valve driven by a camshaft,
A first rotor rotatable about an axis of the camshaft;
a second rotor including a vane rotor accommodated in the first rotor and a bottomed cylindrical annular spacer joined to the vane rotor and positioned thereon, the second rotor being rotatable within a predetermined angular range relative to the first rotor and rotating integrally with the camshaft;
a rotation biasing spring that biases the second rotor about the axis relative to the first rotor,
the first rotor includes a one-end locking portion that locks one end of the rotation biasing spring,
the annular spacer includes a first other end locking portion that locks the other end of the rotational biasing spring to correspond to a first specification in which the rotational biasing spring exerts a rotational biasing force in one direction about the axis, a second other end locking portion that locks the other end of the rotational biasing spring to correspond to a second specification in which the rotational biasing spring exerts a rotational biasing force in the other direction about the axis, a first positioning portion that is positioned about the axis with respect to the vane rotor to correspond to the first specification, and a second positioning portion that is positioned about the axis with respect to the vane rotor to correspond to the second specification,
the first other end locking portion, the second other end locking portion, the first positioning portion, and the second positioning portion are arranged so as to be assembled with a set load that causes the rotation biasing spring to exert the same rotation biasing force in the first specification and the second specification.
A valve timing varying device.
前記切欠き部は、一方側縁において前記第１他端係止部を画定し、他方側縁において前記第２他端係止部を画定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング変更装置。 the annular spacer includes a notch formed in a cylindrical portion,
The notch portion defines the first other-end locking portion at one side edge and defines the second other-end locking portion at the other side edge.
2. The valve timing changing device according to claim 1 .
前記ハウジングロータは、前記環状スペーサを前記軸線の方向において突出させる開口部と、前記開口部を画定する外壁を含み、
前記回転付勢バネは、前記外壁に沿うように配置されて、前記外壁に設けられた前記一端係止部に一端部が係止され、前記環状スペーサの前記第１他端係止部又は前記第２他端係止部に他端部が係止される渦巻きバネである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブタイミング変更装置。 the first rotor is a housing rotor defining an accommodation chamber for accommodating the vane rotor;
the housing rotor includes an opening through which the annular spacer projects in the axial direction, and an outer wall defining the opening;
the rotation biasing spring is a spiral spring disposed along the outer wall, one end of which is engaged with the one end engaging portion provided on the outer wall, and the other end of which is engaged with the first other end engaging portion or the second other end engaging portion of the annular spacer.
3. The valve timing changing device according to claim 1 or 2 .
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| JP2021076904A JP7657650B2 (en) | 2021-04-29 | 2021-04-29 | Valve timing change device |
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| US20160146065A1 (en) | 2014-11-21 | 2016-05-26 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Support pin for spring guidance in a camshaft phaser |
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