JP2003262109A - Rotor for valve timing control device for internal combustion engine - Google Patents
Rotor for valve timing control device for internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関のバル
ブタイミングを可変制御するバルブタイミング制御装
置、特にハウジングとロータとの相対的な回転位相を流
体圧で変化させる形式のバルブタイミング制御装置にお
けるロータの改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve timing control device for variably controlling valve timing of an internal combustion engine, and more particularly to a rotor for a valve timing control device of a type in which a relative rotational phase between a housing and a rotor is changed by fluid pressure. Regarding the improvement of.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば内燃機関の吸気弁のバルブタイミ
ングを機関運転条件に応じて遅進させるために、特開平
１１−１８２２１４号公報等に記載されているようなベ
ーン式バルブタイミング制御装置が知られている。これ
は、半径方向へ延びた複数のベーンを有するロータと、
このロータを収容した円盤状のハウジングと、を備えた
ものであって、上記ロータがカムシャフトの端部に固定
されるとともに、上記ハウジングに、クランクシャフト
とタイミングチェーンを介して連動するスプロケットが
取り付けられている。上記ハウジングは、上記ベーンが
それぞれ噛み合わされる複数の扇形の凹部を有し、この
凹部とベーンとの噛み合いによって、上記ロータと上記
ハウジングとは、所定角度範囲だけ相対回転可能となっ
ている。そして、各凹部内には、ベーンを挟んで、一方
に進角側油圧室が、他方に遅角側油圧室が、それぞれ区
画され、これらの油圧室へ導入する油圧を適宜に可変制
御することで、ロータとハウジングとの相対位相が可変
制御され、ひいては、カムシャフトのクランクシャフト
に対する位相が変化するようになっている。なお、各油
圧室をシールするために、ロータとハウジングとの回転
摺動面には、シール部材、いわゆるアペックスシールが
それぞれ配設されている。2. Description of the Related Art For example, in order to delay the valve timing of an intake valve of an internal combustion engine in accordance with engine operating conditions, there is known a vane type valve timing control device as disclosed in JP-A-11-182214. Has been. This includes a rotor having a plurality of vanes extending in the radial direction,
A disk-shaped housing containing the rotor, wherein the rotor is fixed to an end of a camshaft, and a sprocket that is interlocked with a crankshaft via a timing chain is attached to the housing. Has been. The housing has a plurality of fan-shaped recesses in which the vanes engage with each other, and the engagement between the recesses and the vanes allows the rotor and the housing to rotate relative to each other within a predetermined angle range. Within each recess, a vane is sandwiched and an advance side hydraulic chamber is defined on one side and a retard side hydraulic chamber on the other side. The hydraulic pressures introduced into these hydraulic chambers can be appropriately variably controlled. Thus, the relative phase between the rotor and the housing is variably controlled so that the phase of the camshaft with respect to the crankshaft changes. In order to seal the hydraulic chambers, sealing members, so-called apex seals, are provided on the rotary sliding surfaces of the rotor and the housing.
【０００３】ここで、上記ロータは、中央の略円柱状の
ハブ部と、このハブ部から半径方向へ延びた３個ないし
４個程度のベーンと、を有するものであって、このよう
な複雑形状をなすことから、例えばアルミニウム合金の
押出成形やダイキャスト、あるいは適宜な合金を用いた
焼結、によって形成されている。Here, the rotor has a substantially cylindrical hub portion in the center and three to four vanes extending from the hub portion in the radial direction, and has such a complicated structure. Since it has a shape, it is formed by, for example, extrusion molding of an aluminum alloy, die casting, or sintering using an appropriate alloy.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記ロータのハブ部に
は、上記カムシャフトから油圧室へ油圧を供給，排出す
るためのオイル通路が設けられており、上記従来のロー
タでは、押出成形や焼結等の方法で所要の外形状にロー
タを成形した後に、このオイル通路を二次的に機械加工
する必要があった。例えば、進角側および遅角側の双方
へ油圧でもって強制的に駆動しようとすると、ベーンの
それぞれ両側に油圧室が設けられるので、例えば３個の
ベーンを具備するものでは、計６箇所に対しオイル通路
を形成しなければならない。従って、ハブ部におけるオ
イル通路のレイアウト自体も複雑となり、その加工が非
常に複雑なものとなっている。The hub portion of the rotor is provided with an oil passage for supplying and discharging the hydraulic pressure from the camshaft to the hydraulic chamber. In the conventional rotor, extrusion molding and baking are performed. It was necessary to secondarily machine this oil passage after forming the rotor into a desired external shape by a method such as binding. For example, when it is attempted to forcibly drive both the advance side and the retard side with hydraulic pressure, hydraulic chambers are provided on both sides of each vane. For example, in the case where three vanes are provided, there are a total of six locations. On the other hand, an oil passage must be formed. Therefore, the layout of the oil passages in the hub portion itself becomes complicated, and its processing is very complicated.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、請
求項１のように、内燃機関の動弁系の回転軸の端部に取
り付けられるとともに、半径方向に延びた複数のベーン
を有し、各ベーンが、ハウジングの半径方向に沿った凹
部と組み合わされて圧力室を形成するバルブタイミング
制御装置のロータにおいて、それぞれ所定の形状に形成
した多数の金属板を軸方向に積層して構成したことを特
徴としている。Therefore, the present invention has a plurality of vanes which are attached to the end of the rotary shaft of the valve train of the internal combustion engine and extend in the radial direction. In a rotor of a valve timing control device in which each vane is combined with a recess along the radial direction of the housing to form a pressure chamber, a plurality of metal plates each formed in a predetermined shape are axially laminated. It is characterized by that.
【０００６】上記の金属板は、例えばプレスによる打ち
抜き加工によって、非常に精度良く、かつ安価に効率よ
く生産することが可能である。この多数の金属板をロー
タ軸方向に積層することで、複数のベーンを備えた複雑
形状をなすロータが容易に得られる。このロータは、例
えば、上記回転軸の端部に固定するためのセンターボル
トが貫通し、かつベーン外周面にアペックスシールが取
り付けられるが、このセンターボルトのための貫通孔や
アペックスシール用の凹部など、内部に必要な孔や外形
に必要な凹凸形状などが予め各金属板に設けられる。な
お、これらの孔の軸方向の深さや凹凸の軸方向の位置に
対応して各金属板の形状が定まるので、各金属板の形状
は、必ずしも一定ではなく、１枚毎に、あるいは数枚の
群毎に、若干の差異を有するものとなる。従って、多数
の金属板を積層した状態で、基本的にロータが完成し、
二次的な機械加工を原則として廃止することが可能であ
る。なお、積層した多数の金属板は、かしめ等の適宜な
手段で互いに固定するようにしてもよく、あるいは、上
記センターボルトなどを利用して一体化するようにして
もよい。The above metal plate can be produced very accurately and inexpensively and efficiently by, for example, punching using a press. By laminating a large number of metal plates in the axial direction of the rotor, a rotor having a plurality of vanes and having a complicated shape can be easily obtained. In this rotor, for example, a center bolt for fixing to the end portion of the rotating shaft penetrates and an apex seal is attached to the outer peripheral surface of the vane, but a through hole for the center bolt or a recess for the apex seal, etc. The holes required inside and the uneven shape required for the outer shape are provided in advance on each metal plate. Since the shape of each metal plate is determined according to the axial depth of these holes and the axial position of the unevenness, the shape of each metal plate is not necessarily constant, and the shape of each metal plate is not limited to one or several sheets. There will be some differences for each group. Therefore, the rotor is basically completed with a large number of metal plates stacked,
In principle, secondary machining can be abolished. Note that a large number of stacked metal plates may be fixed to each other by an appropriate means such as caulking, or they may be integrated using the center bolt or the like.
【０００７】より具体的な請求項２では、本発明のロー
タは、上記回転軸に取り付けられる中央のハブ部と、こ
のハブ部から半径方向へ延びた上記ベーンと、を有し、
かつ上記ハブ部に、複数枚の金属板にそれぞれ加工され
た開口部が積層されてなる作動流体通路が設けられてい
る。各金属板に形成される上記開口部は、周囲が囲まれ
た孔もしくは一部が切り欠かれた切欠部となる。例えば
ロータ内部の通路部分では、孔となり、ロータ外周へ向
かって開口する作動流体通路端部では、切欠部となる。
この作動流体通路を通して、上記圧力室に作動流体が供
給され、あるいは排出される。In a more specific claim 2, the rotor of the present invention has a central hub portion attached to the rotating shaft, and the vane extending radially from the hub portion,
In addition, the hub portion is provided with a working fluid passage formed by stacking openings formed on a plurality of metal plates. The opening formed in each metal plate is a hole that is surrounded, or a cutout part that is cut out. For example, the passage portion inside the rotor becomes a hole, and the end portion of the working fluid passage opening toward the outer circumference of the rotor becomes a notch portion.
The working fluid is supplied to or discharged from the pressure chamber through the working fluid passage.
【０００８】上記作動流体通路は、例えば請求項３のよ
うに、ロータの軸方向に延びる部分と、上記軸方向と直
交する面に沿って延びる部分と、を少なくとも備えてい
る。つまり、隣接する金属板のそれぞれ同じ位置に孔が
開口していれば、この作動流体通路は、軸方向に延びて
形成される。また１枚の金属板に、細長くスリット状に
孔ないしは切欠部が設けられていれば、この作動流体通
路は、軸方向と直交する面に沿って延びたものとなる。
なお、２枚、３枚といった複数の金属板に亘って、軸方
向と直交する面に沿った通路を構成してもよい。従っ
て、これらの組み合わせにより、ロータ内部に任意の三
次元形状をなす作動流体通路を形成しうる。The working fluid passage has at least a portion extending in the axial direction of the rotor and a portion extending along a surface orthogonal to the axial direction. That is, if the holes are opened at the same positions of the adjacent metal plates, the working fluid passage is formed to extend in the axial direction. Further, if one metal plate is provided with elongated slit-like holes or cutouts, this working fluid passage extends along a plane orthogonal to the axial direction.
In addition, you may comprise the path | pass along the surface orthogonal to an axial direction over several metal plates, such as two sheets and three sheets. Therefore, by combining these, a working fluid passage having an arbitrary three-dimensional shape can be formed inside the rotor.
【０００９】例えば請求項４の発明では、上記作動流体
通路は、上記回転軸側の作動流体通路に接続される入口
部を有し、この入口部からロータの軸方向に延びるとと
もに、複数の圧力室に連通するように、上記軸方向と直
交する面に沿って複数の通路に分岐している。For example, in the invention of claim 4, the working fluid passage has an inlet portion connected to the working fluid passage on the rotating shaft side, extends from the inlet portion in the axial direction of the rotor, and has a plurality of pressures. A plurality of passages are branched along a plane orthogonal to the axial direction so as to communicate with the chamber.
【００１０】また請求項５の発明では、上記作動流体通
路は、上記回転軸側の作動流体通路に接続される入口部
を有するとともに、上記圧力室に連通するように上記ハ
ブ部外周に開口する出口部を有し、かつこの出口部にお
ける通路断面積が上記入口部の通路断面積に対応するよ
うに、各金属板の板厚が設定されている。つまり、本発
明のロータでは、金属板の板厚と、該金属板に形成する
スリット状の孔ないしは切欠部の幅と、によって作動流
体通路の通路断面積つまり等価直径が定まる。上記出口
部における切欠部の幅は、圧力室との位置関係で制限さ
れるので、この幅を考慮して、金属板の板厚が設定され
る。なお、全ての金属板の板厚を等しくしてもよく、あ
るいは、一部の金属板の板厚を異ならせてもよい。Further, in the invention of claim 5, the working fluid passage has an inlet portion connected to the working fluid passage on the rotating shaft side, and is opened to the outer periphery of the hub portion so as to communicate with the pressure chamber. The plate thickness of each metal plate is set so that it has an outlet and the passage cross-sectional area at this outlet corresponds to the passage cross-sectional area at the inlet. That is, in the rotor of the present invention, the passage cross-sectional area of the working fluid passage, that is, the equivalent diameter is determined by the thickness of the metal plate and the width of the slit-shaped hole or notch formed in the metal plate. Since the width of the cutout portion at the outlet portion is limited by the positional relationship with the pressure chamber, the plate thickness of the metal plate is set in consideration of this width. Note that all the metal plates may have the same plate thickness, or some of the metal plates may have different plate thicknesses.
【００１１】[0011]
【発明の効果】この発明によれば、ハブ部における作動
流体通路などの内部の構造を含めて、複雑形状をなすロ
ータを極めて簡単に製造することができ、二次的な孔加
工などを不要とすることができる。また、内部の作動流
体通路の通路形状の自由度が高くなり、複数の圧力室に
分岐した通路形状などを容易に得ることができる。According to the present invention, a rotor having a complicated shape including an internal structure such as a working fluid passage in a hub portion can be manufactured very easily, and secondary hole machining is unnecessary. Can be In addition, the degree of freedom of the passage shape of the working fluid passage inside is increased, and the passage shape branched into a plurality of pressure chambers can be easily obtained.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面に基づいて詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００１３】図１は、この発明に係る内燃機関のバルブ
タイミング制御装置の全体的構成を示す断面図であっ
て、このバルブタイミング制御装置は、略円盤状をなす
ハウジング１と、このハウジング１内に収容されたロー
タ２と、から大略構成され、上記ハウジング１の前端面
に、図示せぬカムスプロケットが固定されていて、該カ
ムスプロケットと図示せぬクランクシャフトのクランク
スプロケットとの間に図示せぬタイミングチェーンが巻
き掛けられている。また、ロータ２は、上記ハウジング
１に対し後述するように所定角度だけ相対回転可能とな
っており、かつ図示せぬカムシャフトの前端にセンター
ボルト４によって固定されている。つまり、ハウジング
１がクランクシャフトに同期して回転するとともに、こ
のハウジング１とともにロータ２が回転してカムシャフ
トが駆動され、かつハウジング１とロータ２との相対回
転によって、カムシャフトのクランクシャフトに対する
位相が遅進する構成となっている。なお、ハウジング１
およびロータ２は、カムシャフトの回転中心に対し同軸
状に配置されており、かつカムシャフト前端のロケート
ピン３によってカムシャフトに対し回転方向に位置決め
されている。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall construction of a valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention. The valve timing control device has a substantially disk-shaped housing 1 and the inside of the housing 1. A cam sprocket (not shown) is fixed to the front end surface of the housing 1, and is arranged between the cam sprocket and a crank sprocket (not shown) of a crankshaft. The timing chain is wrapped around. The rotor 2 is rotatable relative to the housing 1 by a predetermined angle as will be described later, and is fixed to the front end of a cam shaft (not shown) by a center bolt 4. That is, the housing 1 rotates in synchronization with the crankshaft, the rotor 2 rotates together with the housing 1 to drive the camshaft, and the relative rotation of the housing 1 and the rotor 2 causes the phase of the camshaft with respect to the crankshaft. Is slowed down. The housing 1
The rotor 2 is arranged coaxially with the center of rotation of the camshaft, and is positioned in the rotational direction with respect to the camshaft by the locate pin 3 at the front end of the camshaft.
【００１４】上記ロータ２は、半径方向に延びた複数個
例えば３個のベーン２１を備えている。具体的には、ロ
ータ２は中央に円柱状のハブ部２２を有し、このハブ部
２２からほぼ一定の角度間隔でもってベーン２１が突出
している。一方、ハウジング１の内部には、上記ベーン
２１がそれぞれ収容される扇形の凹部５が３箇所に形成
されており、かつ隣接する凹部５の間には、上記ハブ部
２２に達する凸部６がそれぞれ設けられている。上記ベ
ーン２１は、上記凹部５にそれぞれ噛み合っており、こ
のベーン２１と凹部５との噛み合いによって、上記ロー
タ２と上記ハウジング１とは、所定角度範囲だけ相対回
転可能となっている。そして、各凹部５内には、ベーン
２１を挟んで、圧力室として、一方に進角側油圧室９
が、他方に遅角側油圧室１０が、それぞれ区画されてい
る。従って、進角側油圧室９へ油圧が供給されるとバル
ブタイミングが進角する方向へロータ２が相対回転し、
かつ遅角側油圧室１０へ油圧が供給されるとバルブタイ
ミングが遅角する方向へロータ２が相対回転する。The rotor 2 has a plurality of vanes 21 extending in the radial direction, for example, three vanes 21. Specifically, the rotor 2 has a cylindrical hub portion 22 in the center, and the vanes 21 project from the hub portion 22 at substantially constant angular intervals. On the other hand, inside the housing 1, fan-shaped recesses 5 for accommodating the vanes 21 are formed at three locations, and between adjacent recesses 5, there are projections 6 reaching the hub portion 22. Each is provided. The vanes 21 are meshed with the recesses 5, respectively. The meshing of the vanes 21 with the recesses 5 allows the rotor 2 and the housing 1 to rotate relative to each other within a predetermined angular range. The vane 21 is sandwiched in each recess 5 to serve as a pressure chamber, and the advance side hydraulic chamber 9 is provided on one side.
However, the retard side hydraulic chamber 10 is divided into the other. Therefore, when hydraulic pressure is supplied to the advance side hydraulic chamber 9, the rotor 2 relatively rotates in the direction in which the valve timing advances.
When the hydraulic pressure is supplied to the retard side hydraulic chamber 10, the rotor 2 relatively rotates in the direction in which the valve timing is retarded.
【００１５】ここで、各ベーン２１の先端部には、進角
側油圧室９と遅角側油圧室１０との間をシールするため
に、適宜な金属からなるアペックスシール１１がそれぞ
れ配置されている。このアペックスシール１１は、ロー
タ２の軸方向へ延びた細長いブロック状のものであっ
て、ベーン２１に凹設された断面矩形の溝１２内に図示
せぬシールスプリングとともに装着され、凹部５内周面
に摺接している。また、隣接する凹部５の間をシールす
るために、ハウジング１の凸部６の先端部にも、同様の
アペックスシール１３が配置されている。このハウジン
グ１側のアペックスシール１３は、凸部６先端の溝１４
内に図示せぬシールスプリングとともに装着され、ロー
タ２のハブ部２２の外周面２２ａに摺接している。Here, at the tip of each vane 21, an apex seal 11 made of an appropriate metal is arranged to seal between the advance side hydraulic chamber 9 and the retard side hydraulic chamber 10. There is. The apex seal 11 is in the form of an elongated block extending in the axial direction of the rotor 2 and is mounted in a groove 12 having a rectangular cross section formed in the vane 21 together with a seal spring (not shown). It is in sliding contact with the surface. Further, a similar apex seal 13 is also arranged at the tip of the convex portion 6 of the housing 1 to seal between the adjacent concave portions 5. The apex seal 13 on the housing 1 side is provided with a groove 14 at the tip of the convex portion 6.
It is mounted inside together with a seal spring (not shown), and is in sliding contact with the outer peripheral surface 22a of the hub portion 22 of the rotor 2.
【００１６】また、ベーン２１の一つは、他の２つに比
べて周方向に大きく形成されており、ここに、ストッパ
ピン１５が配置されている。このストッパピン１５は、
油圧が未だ十分に発生していない始動時にロータ２を所
定位置、例えば最遅角位置に固定するためのロック機構
を構成するもので、ロータ２の軸方向に摺動可能に装着
されているとともに、図示せぬスプリングによって突出
方向へ付勢され、ハウジング１の内側面に形成した係止
孔（図示せず）に係合するようになっている。そして、
制御油圧、例えば進角側油圧室９の油圧が上昇すると、
スプリングの付勢力に抗してストッパピン１５は後退
し、係止孔から離脱してロータ２の回転が許容されるの
である。Further, one of the vanes 21 is formed to be larger in the circumferential direction than the other two, and the stopper pin 15 is arranged therein. This stopper pin 15
It constitutes a lock mechanism for fixing the rotor 2 to a predetermined position, for example, the most retarded angle position at the time of starting when the hydraulic pressure is not yet sufficiently generated, and is mounted so as to be slidable in the axial direction of the rotor 2. A spring (not shown) is urged in the protruding direction to engage with a locking hole (not shown) formed in the inner surface of the housing 1. And
When the control hydraulic pressure, for example, the hydraulic pressure in the advance side hydraulic chamber 9 rises,
The stopper pin 15 retreats against the biasing force of the spring, and is released from the locking hole to allow the rotor 2 to rotate.
【００１７】上記ロータ２の端面、詳しくはハブ部２２
の端面には、作動流体通路として、一対の進角側オイル
通路１６，１７と、一対の遅角側オイル通路１８，１９
と、が開口している。これらのオイル通路１６〜１９
は、後述するようにハブ部２２内部を通して各油圧室
９，１０に連通するものであり、また図示せぬカムシャ
フト側のオイル通路にそれぞれ接続されて、制御油圧が
導入されるようになっている。The end face of the rotor 2, more specifically, the hub portion 22
A pair of advance side oil passages 16 and 17 and a pair of retard side oil passages 18 and 19 as working fluid passages.
And are open. These oil passages 16-19
As will be described later, each of them communicates with each of the hydraulic chambers 9 and 10 through the inside of the hub portion 22 and is connected to an oil passage on the camshaft side (not shown) to introduce the control hydraulic pressure. There is.
【００１８】図２は、上記ロータ２のみを示す断面図で
あり、特に、図１のＸ−Ｘ線に沿った断面を示してい
る。図示するように、このロータ２は、複数枚、例えば
１３枚の金属板２５を積層することで構成されている。
なお、これらの１３枚の金属板２５は、基本的な形状は
同一であるものの、細部において異なっているので、各
々を、その積層順にアルファベットＡ〜Ｍを付した符号
２５Ａ〜２５Ｍでもって示す。金属板２５Ａは、最前端
の金属板２５であり、また金属板２５Ｍは、最後端つま
り図示せぬカムシャフト側となる金属板２５である。こ
れらの金属板２５としては、例えば圧延鋼板が用いら
れ、それぞれプレス加工によって所定形状に打ち抜かれ
ている。本実施例では、１３枚の金属板２５が同一の板
材から形成されており、つまりいずれも同一の板厚を有
している。この板厚は、オイル通路１６〜１９の必要な
通路断面積を考慮して最適に設定され、例えば、１〜３
ｍｍの板厚となっている。FIG. 2 is a cross-sectional view showing only the rotor 2, and particularly shows a cross section taken along line XX of FIG. As shown in the figure, the rotor 2 is configured by laminating a plurality of metal plates 25, for example, 13 metal plates 25.
Although the 13 metal plates 25 have the same basic shape but different details, each of the 13 metal plates 25 is indicated by reference numerals 25A to 25M in which the alphabets A to M are added in the order of stacking. The metal plate 25A is the frontmost metal plate 25, and the metal plate 25M is the rearmost metal plate 25 on the camshaft side (not shown). As these metal plates 25, for example, rolled steel plates are used, and each is punched into a predetermined shape by press working. In this embodiment, thirteen metal plates 25 are formed of the same plate material, that is, all have the same plate thickness. This plate thickness is optimally set in consideration of the required passage cross-sectional areas of the oil passages 16 to 19, for example, 1 to 3
The plate thickness is mm.
【００１９】図３〜図１１は、上記のロータ２を構成す
る金属板２５Ａ〜Ｍをそれぞれ示している。但し、３枚
目と４枚目となる金属板２５Ｃと金属板２５Ｄは全く同
一の形状であり、図５にまとめて示してある。同様に、
金属板２５Ｅと金属板２５Ｆ（５枚目と６枚目）、金属
板２５Ｊと金属板２５Ｋ（１０枚目と１１枚目）、金属
板２５Ｌと金属板２５Ｍ（１２枚目と１３枚目）、は、
それぞれ同一の形状であるので、図６、図１０、図１１
にそれぞれまとめて示してある。つまり、この実施例で
は、細部が異なる９種類の形状の金属板２５が用いられ
ている。3 to 11 respectively show the metal plates 25A to 25M constituting the rotor 2 described above. However, the third and fourth metal plates 25C and 25D have exactly the same shape, and are collectively shown in FIG. Similarly,
Metal plate 25E and metal plate 25F (fifth and sixth plates), metal plate 25J and metal plate 25K (10th and 11th plates), metal plate 25L and metal plate 25M (12th and 13th plates) , Is
Since they have the same shape, respectively, FIG. 6, FIG.
Are summarized in each. That is, in this embodiment, nine types of metal plates 25 having different details are used.
【００２０】図３〜図１１に明らかなように、１３枚の
金属板２５は、ハブ部２２および３個のベーン２１の基
本的な外形状については同一であり、またセンターボル
ト４用のセンターボルト挿通孔２６およびアペックスシ
ール１１用の溝１２も、全てに共通して形成されてい
る。ロケートピン３が嵌合する長円形のロケート孔２７
は、カムシャフト側のみに必要であるので、図７に示す
７枚目の金属板２５Ｇから図１１に示す１３枚目の金属
板２５Ｍまでに設けられている。As is apparent from FIGS. 3 to 11, the thirteen metal plates 25 have the same basic outer shape of the hub portion 22 and the three vanes 21, and the center for the center bolt 4 is the same. The bolt insertion hole 26 and the groove 12 for the apex seal 11 are also formed in common to all. Elliptical locate hole 27 into which the locate pin 3 fits
Is required only on the camshaft side, and is therefore provided from the seventh metal plate 25G shown in FIG. 7 to the thirteenth metal plate 25M shown in FIG.
【００２１】また、ストッパピン１５が保持されるスト
ッパピン孔２８は、段付形状をなすストッパピン１５に
対応して、ロータ２の前端側が大径部、カムシャフト側
が小径部となるように、各金属板２５に形成されてい
る。詳しくは、金属板２５Ａ〜２５Ｇでは、ストッパピ
ン孔２８は大径に、金属板２５Ｈ〜２５Ｍでは小径に、
それぞれ開口形成されている。そして、最前端の金属板
２５Ａには、ストッパピン孔２８内でリークした油を外
部へ排出するための油路の一部をなす矩形の切欠部２９
が上記ストッパピン孔２８からハブ部２２内に亘って形
成されている。さらに、７枚目の金属板２５Ｇと８枚目
の金属板２５Ｇとにそれぞれ形成された細長い切欠部３
０ａ，３０ｂによって、ストッパピン１５を囲むように
形成される環状の油室と進角側油圧室９とを連通する油
路が構成され、また１０枚目および１１枚目の金属板２
５Ｊ，２５Ｋの切欠部３１によって、ストッパピン孔２
８端部と遅角側油圧室１０とを連通する油路が構成され
ている。ストッパピン１５は、前者の油路を通して導入
された油圧によって後退し、さらにその後退位置におい
て後者の油路を通して導入される油圧によって、後退位
置に確実に保持されることになる。Further, the stopper pin hole 28 for holding the stopper pin 15 corresponds to the stepped stopper pin 15 such that the front end side of the rotor 2 has a large diameter portion and the camshaft side has a small diameter portion. It is formed on each metal plate 25. Specifically, the stopper pin hole 28 has a large diameter in the metal plates 25A to 25G, and has a small diameter in the metal plates 25H to 25M.
Each is formed with an opening. Then, in the frontmost metal plate 25A, a rectangular notch 29 which forms a part of an oil passage for discharging the oil leaked in the stopper pin hole 28 to the outside.
Is formed from the stopper pin hole 28 to the inside of the hub portion 22. Furthermore, the elongated cutouts 3 formed in the seventh metal plate 25G and the eighth metal plate 25G, respectively.
0a and 30b form an oil passage that connects the annular oil chamber formed so as to surround the stopper pin 15 and the advance-side hydraulic chamber 9, and the tenth and eleventh metal plates 2
With the 5J and 25K notches 31, the stopper pin hole 2
An oil passage that connects the eight end portion and the retard side hydraulic chamber 10 is configured. The stopper pin 15 is retracted by the hydraulic pressure introduced through the former oil passage, and is reliably held in the retracted position by the hydraulic pressure introduced through the latter oil passage at the retracted position.
【００２２】次に、一方の進角側オイル通路１６は、カ
ムシャフトに接続される入口部となる孔１６ａが最後端
の金属板２５Ｍに開口し、かつ７枚目の金属板２５Ｇか
ら１２枚目の金属板２５Ｌまで、同一位置に同じ孔１６
ａが開口している。従って、この部分では、ロータ２の
軸方向に沿って直線状に延びた通路形状となる。そし
て、５，６枚目の金属板２５Ｅ，２５Ｆには、達磨形に
延びた孔１６ｂが形成され、さらに、３，４枚目の金属
板２５Ｃ，２５Ｄには、通路出口部として、ハブ部２２
外周に一端が開放された切欠部１６ｃが形成されてい
て、これらが順次上記の孔１６ａに重なっている。これ
によって、軸方向に直交する面に沿って延びる通路形状
が構成されることとなり、全体として、カムシャフト端
面に対向する入口部から進角側油圧室９に開口する出口
部に至るまで三次元的に進角側オイル通路１６が構成さ
れる。同様に、他方の進角側オイル通路１７は、カムシ
ャフトに接続される入口部となる孔１７ａが最後端の金
属板２５Ｍに開口し、かつ７枚目の金属板２５Ｇから１
２枚目の金属板２５Ｌまで、同一位置に同じ孔１７ａが
開口していて、この部分では、ロータ２の軸方向に沿っ
て直線状に延びた通路形状となる。そして、５，６枚目
の金属板２５Ｅ，２５Ｆには、この孔１７ａを中心にし
て両側に分岐するように長いスリット状の孔１７ｂが形
成され、さらに、３，４枚目の金属板２５Ｃ，２５Ｄ
に、通路出口部として、ハブ部２２外周に一端が開放さ
れた一対の切欠部１７ｃ，１７ｄが形成されている。従
って、これらが順次積層される結果、図１２に示すよう
に、ハブ部２２内部で２本に分岐した通路形状が得ら
れ、それぞれの先端が、それぞれ進角側油圧室９に連通
する。Next, one of the advance-side oil passages 16 has a hole 16a serving as an inlet connected to the camshaft, which is opened in the rearmost metal plate 25M, and from the seventh metal plate 25G to the 12th metal plate 25G. The same hole 16 at the same position up to the metal plate 25L of the eye
a is open. Therefore, this portion has a passage shape that extends linearly along the axial direction of the rotor 2. Then, the holes 16b extending in a polished shape are formed in the fifth and sixth metal plates 25E and 25F, and the hub portions are formed in the third and fourth metal plates 25C and 25D as passage outlets. 22
A notch portion 16c having one end opened is formed on the outer periphery, and these are sequentially overlapped with the hole 16a. As a result, a passage shape extending along the plane orthogonal to the axial direction is formed, and as a whole, the three-dimensional structure is provided from the inlet portion facing the camshaft end surface to the outlet portion opening to the advance side hydraulic chamber 9. The advancing side oil passage 16 is configured as a result. Similarly, in the other advance-side oil passage 17, a hole 17a serving as an inlet portion connected to the camshaft is opened to the rearmost metal plate 25M, and the seventh metal plate 25G
The same hole 17a is opened at the same position up to the second metal plate 25L, and this portion has a passage shape linearly extending along the axial direction of the rotor 2. Then, long slit-shaped holes 17b are formed in the fifth and sixth metal plates 25E and 25F so as to branch to both sides around the hole 17a, and further, the third and fourth metal plates 25C. , 25D
A pair of notches 17c and 17d having one end open to the outer periphery of the hub 22 is formed as a passage outlet. Therefore, as a result of sequentially stacking these, as shown in FIG. 12, a passage shape branched into two inside the hub portion 22 is obtained, and the respective tips communicate with the advance-side hydraulic chamber 9.
【００２３】また、一方の遅角側オイル通路１８は、カ
ムシャフトに接続される入口部となる孔１８ａが最後端
の金属板２５Ｍに開口し、かつ１２枚目の金属板２５Ｌ
にも同じ孔１８ａが開口している。そして、１０，１１
枚目の金属板２５Ｊ，２５Ｋには、達磨形に延びた孔１
８ｂが形成され、さらに、８，９枚目の金属板２５Ｈ，
２５Ｉには、通路出口部として、ハブ部２２外周に一端
が開放された切欠部１８ｃが形成されていて、これらが
順次上記の孔１８ａに重なっている。これによって、カ
ムシャフト端面に対向する入口部から遅角側油圧室１０
に開口する出口部に至るまで三次元的に遅角側オイル通
路１８が構成される。同様に、他方の進角側オイル通路
１９は、カムシャフトに接続される入口部となる孔１９
ａが最後端の金属板２５Ｍに開口し、かつ１２枚目の金
属板２５Ｌにも同じ孔１９ａが開口している。そして、
１０，１１枚目の金属板２５Ｊ，２５Ｋには、この孔１
９ａを中心にして両側に分岐するように長いスリット状
の孔１９ｂが形成され、さらに、８，９枚目の金属板２
５Ｈ，２５Ｉに、通路出口部として、ハブ部２２外周に
一端が開放された一対の切欠部１９ｃ，１９ｄが形成さ
れている。従って、これらが順次積層される結果、図１
２と同様の要領で、ハブ部２２内部で２本に分岐した通
路形状が得られ、それぞれの先端が、それぞれ遅角側油
圧室１０に連通する。Further, in the one retard angle side oil passage 18, a hole 18a serving as an inlet portion connected to the camshaft is opened to the rearmost metal plate 25M, and a twelfth metal plate 25L.
Also, the same hole 18a is opened. And 10, 11
The first metal plate 25J, 25K has a hole 1 extending in a polished shape.
8b is formed, and the eighth and ninth metal plates 25H,
In 25I, a notch 18c having one end opened is formed on the outer periphery of the hub 22 as a passage outlet, and these are sequentially overlapped with the hole 18a. As a result, the retard angle side hydraulic chamber 10 extends from the inlet portion facing the camshaft end surface.
The retard angle side oil passage 18 is three-dimensionally constructed up to the outlet opening. Similarly, the other advance-side oil passage 19 has a hole 19 serving as an inlet portion connected to the camshaft.
a is opened in the rearmost metal plate 25M, and the same hole 19a is also opened in the twelfth metal plate 25L. And
This hole 1 is formed in the 10th and 11th metal plates 25J and 25K.
A long slit-shaped hole 19b is formed so as to branch to both sides around 9a, and further, the eighth and ninth metal plates 2
5H and 25I are provided with a pair of cutout portions 19c and 19d, one end of which is open to the outer periphery of the hub portion 22, as passage outlet portions. Therefore, as a result of sequentially stacking these, as shown in FIG.
In the same manner as in 2, a passage shape branched into two is obtained inside the hub portion 22, and the respective tips communicate with the retard side hydraulic chamber 10.
【００２４】このように、上記ロータ２を構成する金属
板２５Ａ〜２５Ｍは、それぞれ所定の形状に打ち抜き加
工され、互いに積層される。なお、この積層状態での取
り扱いを容易にするために、かしめ等の適宜な手段で各
金属板２５Ａ〜２５Ｍを一体に固定するようにしてもよ
い。最終的には、ロータ２がセンターボルト４で締付固
定されるので、格別な固定を行わなくてもよい。また、
各金属板２５の間のシールは不要である。これは、各金
属板２５が広く面接触するので、油の漏れ量は少なく、
またロータ２は全体がハウジング１内に収容されている
ので、外部へ漏洩することにはならないためである。As described above, the metal plates 25A to 25M forming the rotor 2 are punched into a predetermined shape and laminated on each other. In order to facilitate the handling in the laminated state, the metal plates 25A to 25M may be integrally fixed by an appropriate means such as caulking. Finally, since the rotor 2 is tightened and fixed by the center bolt 4, it is not necessary to perform special fixing. Also,
A seal between the metal plates 25 is unnecessary. This is because the metal plates 25 are in wide surface contact with each other, so that the amount of oil leakage is small,
Moreover, since the rotor 2 is entirely housed in the housing 1, it does not leak to the outside.
【００２５】現在のプレス加工の加工精度は非常に高
く、従って、各金属板２５を積層した状態において、ベ
ーン２１の外周面やストッパピン孔２８内周面などにつ
いても、十分な面精度が得られ、ロータ２組立後の二次
的な機械加工は基本的に不要である。また、上記のよう
に僅かずつ形状が異なる孔や切欠部を予め設けることに
よって、ハブ部２２内部にオイル通路１６〜１９を三次
元的に形成することができ、二次的な孔加工が不要であ
る。The current pressing precision is very high. Therefore, in the state where the metal plates 25 are stacked, sufficient surface precision can be obtained for the outer peripheral surface of the vane 21 and the inner peripheral surface of the stopper pin hole 28. Therefore, secondary machining after the rotor 2 is assembled is basically unnecessary. In addition, as described above, the oil passages 16 to 19 can be three-dimensionally formed inside the hub portion 22 by preliminarily providing the holes and the notches having slightly different shapes, and the secondary hole processing is unnecessary. Is.
【００２６】なお、上記実施例では、３箇所の進角側油
圧室９に対し２本のオイル通路１６，１７を有し、その
一方をハブ部２２内部で２本に分岐させているが、入口
側で１本となったオイル通路をハブ部２２内部で３本に
分岐させるように構成することも可能である。これは、
遅角側オイル通路１８，１９についても同様である。In the above embodiment, the two oil passages 16 and 17 are provided for the three advancing hydraulic chambers 9, and one of them is branched into two inside the hub portion 22. It is also possible to configure the oil passage, which is one on the inlet side, into three inside the hub portion 22. this is,
The same applies to the retard oil passages 18 and 19.
【００２７】また、ハブ部２２内部に金属板２５の積層
によって形成されるオイル通路１６〜１９の通路断面積
は、特に、軸方向と直交する面に沿って延びる通路部分
においては、金属板２５の板厚と、オイル通路となるス
リット状の孔もしくは切欠部の形成幅と、これを加工し
た金属板２５の枚数と、で定まる。例えば、進角側油圧
室９に通じる進角側オイル通路１６，１７の出口部側の
通路断面積は、切欠部１６ｃ，１７ｃ，１７ｄが２枚の
金属板２５に形成されているので、これらの切欠部の幅
と２枚の金属板２５の厚さとで定まる。ここで、進角側
油圧室９との連通を常時確保するために、上記切欠部１
６ｃ，１７ｃ，１７ｄの幅は、ある大きさに制限され
る。そのため、これを勘案して、金属板２５の板厚なら
びにこの切欠部を加工する枚数が設定されている。具体
的には、最後端の金属板２５Ｍに開口したオイル通路１
６〜１９の入口部の孔は、直径６ｍｍに形成されてお
り、内部のオイル通路１６〜１９が、これに等しい等価
直径となるように、それぞれ形成されている。これによ
り、バルブタイミング制御装置として、応答性の悪化と
いった不具合を生じることがない。The passage cross-sectional areas of the oil passages 16 to 19 formed by stacking the metal plates 25 inside the hub portion 22 are particularly large in the passage portion extending along the plane orthogonal to the axial direction. Is determined by the plate thickness, the forming width of the slit-shaped hole or notch serving as the oil passage, and the number of metal plates 25 processed by this. For example, as for the passage cross-sectional area of the advance side oil passages 16 and 17 leading to the advance side hydraulic chamber 9 on the outlet side, since the cutout portions 16c, 17c and 17d are formed in the two metal plates 25, It is determined by the width of the notch and the thickness of the two metal plates 25. Here, in order to always ensure communication with the advance side hydraulic chamber 9, the cutout portion 1 is provided.
The width of 6c, 17c and 17d is limited to a certain size. Therefore, in consideration of this, the plate thickness of the metal plate 25 and the number of processed notches are set. Specifically, the oil passage 1 opened in the rearmost metal plate 25M
The holes at the inlets of 6 to 19 are formed to have a diameter of 6 mm, and the internal oil passages 16 to 19 are formed so as to have the equivalent diameters. As a result, the valve timing control device does not have a problem such as poor response.
【図１】この発明に係るロータを用いたバルブタイミン
グ制御装置全体の断面図。FIG. 1 is a sectional view of an entire valve timing control device using a rotor according to the present invention.
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿ったロータの断面図。2 is a cross-sectional view of the rotor taken along line XX of FIG.
【図３】１枚目の金属板２５Ａの平面図。FIG. 3 is a plan view of a first metal plate 25A.
【図４】２枚目の金属板２５Ｂの平面図。FIG. 4 is a plan view of a second metal plate 25B.
【図５】３，４枚目の金属板２５Ｃ，２５Ｄの平面図。FIG. 5 is a plan view of third and fourth metal plates 25C and 25D.
【図６】５，６枚目の金属板２５Ｅ，２５Ｆの平面図。FIG. 6 is a plan view of fifth and sixth metal plates 25E and 25F.
【図７】７枚目の金属板２５Ｇの平面図。FIG. 7 is a plan view of a seventh metal plate 25G.
【図８】８枚目の金属板２５Ｈの平面図。FIG. 8 is a plan view of an eighth metal plate 25H.
【図９】９枚目の金属板２５Ｉの平面図。FIG. 9 is a plan view of a ninth metal plate 25I.
【図１０】１０，１１枚目の金属板２５Ｊ，２５Ｋの平
面図。FIG. 10 is a plan view of the tenth and eleventh metal plates 25J and 25K.
【図１１】１２，１３枚目の金属板２５Ｌ，２５Ｍの平
面図。FIG. 11 is a plan view of twelfth and thirteenth metal plates 25L and 25M.
【図１２】図６のＹ−Ｙ線に沿った断面図。12 is a cross-sectional view taken along the line YY of FIG.
２…ロータ ２１…ベーン ２２…ハブ部 ２５Ａ〜Ｍ…金属板 １６，１７…進角側オイル通路 １８，１９…遅角側オイル通路 2 ... rotor 21 ... Vane 22 ... Hub 25A-M ... Metal plate 16, 17 ... Advance side oil passage 18, 19 ... retard oil passage
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 正行 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G016 AA19 BA38 CA02 CA04 CA33 CA36 DA06 DA22 EA01 FA06 FA26 3G018 AB02 AB12 BA09 BA10 BA29 BA33 CA19 DA12 DA20 DA52 DA55 DA70 DA72 DA73 DA83 DA84 DA85 FA01 FA07 GA14 GA17 GA18 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Masayuki Suzuki Nissan, Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Nissan Inside the automobile corporation F-term (reference) 3G016 AA19 BA38 CA02 CA04 CA33 CA36 DA06 DA22 EA01 FA06 FA26 3G018 AB02 AB12 BA09 BA10 BA29 BA33 CA19 DA12 DA20 DA52 DA55 DA70 DA72 DA73 DA83 DA84 DA85 FA01 FA07 GA14 GA17 GA18
Claims (5)
付けられるとともに、半径方向に延びた複数のベーンを
有し、各ベーンが、ハウジングの半径方向に沿った凹部
と組み合わされて圧力室を形成するバルブタイミング制
御装置のロータにおいて、 それぞれ所定の形状に形成した多数の金属板を軸方向に
積層して構成したことを特徴とする内燃機関のバルブタ
イミング制御装置のロータ。1. A plurality of vanes that are attached to an end of a rotary shaft of a valve train of an internal combustion engine and extend in a radial direction, and each vane is combined with a recess along a radial direction of a housing. A rotor for a valve timing control device for an internal combustion engine, comprising: a rotor for a valve timing control device that forms a pressure chamber, wherein a plurality of metal plates each having a predetermined shape are laminated in the axial direction.
部と、このハブ部から半径方向へ延びた上記ベーンと、
を有し、かつ上記ハブ部に、複数枚の金属板にそれぞれ
加工された開口部が積層されてなる作動流体通路が設け
られていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関
のバルブタイミング制御装置のロータ。2. A central hub portion attached to the rotary shaft, and the vane extending radially from the hub portion,
2. The valve for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising: a working fluid passage having a plurality of openings, which are formed in each of a plurality of metal plates, and which is laminated on the hub portion. Timing control device rotor.
延びる部分と、上記軸方向と直交する面に沿って延びる
部分と、を少なくとも備えていることを特徴とする請求
項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置のロ
ータ。3. The working fluid passage according to claim 2, wherein the working fluid passage includes at least a portion extending in the axial direction of the rotor and a portion extending along a surface orthogonal to the axial direction. A rotor of a valve timing control device for an internal combustion engine.
動流体通路に接続される入口部を有し、この入口部から
ロータの軸方向に延びるとともに、複数の圧力室に連通
するように、上記軸方向と直交する面に沿って複数の通
路に分岐していることを特徴とする請求項３に記載の内
燃機関のバルブタイミング制御装置のロータ。4. The working fluid passage has an inlet portion connected to the working fluid passage on the rotating shaft side, extends from the inlet portion in the axial direction of the rotor, and communicates with a plurality of pressure chambers. The rotor of the valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the rotor branches into a plurality of passages along a surface orthogonal to the axial direction.
動流体通路に接続される入口部を有するとともに、上記
圧力室に連通するように上記ハブ部外周に開口する出口
部を有し、かつこの出口部における通路断面積が上記入
口部の通路断面積に対応するように、各金属板の板厚が
設定されていることを特徴とする請求項２〜４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のロー
タ。5. The working fluid passage has an inlet portion connected to the working fluid passage on the rotating shaft side, and an outlet portion opening to the outer periphery of the hub portion so as to communicate with the pressure chamber, The plate thickness of each metal plate is set so that the passage cross-sectional area at the outlet portion corresponds to the passage cross-sectional area at the inlet portion. The rotor of the valve timing controller of the engine.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002062783A JP2003262109A (en) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | Rotor for valve timing control device for internal combustion engine |
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|---|---|
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