JP2004084645A - Valve timing control device for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of low assembly workability in conventional assembly method with each component applied with an energizing force to a torsion spring. <P>SOLUTION: This valve timing control device controls conversion of rotational phase between a camshaft 3 and a crankshaft by selectively supplying and discharging oil pressure between a spark-advance side and a phase-lag side hydraulic oil chambers formed between a vane member 5 and a housing 2. A torsion spring 7 is provided, of which one end is latched against a supporting member 6 and the other end is latched against a front plate. In assembling the supporting member and housing, and the vane member into the inside of the housing, a unit body is first constructed by fitting into a fitting groove 30b in a tube section 30 of the supporting member, providing an engaging link 35 which joints the supporting member to the front plate so as to rotate relatively to each other. Next, the energizing force is set at the torsion spring by turning the supporting member for locating. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気弁や排気弁である機関弁の開閉時期（バルブタイミング）を運転状態に応じて可変にするバルブタイミング制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から内燃機関のクランクシャフトとカムシャフトとの相対回動による位相差により吸気弁及び排気弁の少なくともいずれか一方のバルブタイミングを制御するベーンタイプのバルブタイミング制御装置が種々提供されており、その１つとして特開２０００−１６１０２７号公報に記載されているものが知られている。
【０００３】
概略を説明すると、このバルブタイミング制御装置は、機関のクランクシャフトによってタイミングスプロケットを介して回転力が伝達される筒状のハウジングと、該ハウジング内に回転摺動自在に設けられて、吸気弁あるいは排気弁を開閉作動させるカムシャフトの端部にカムボルトによって軸方向から固定されたベーン部材と、前記ハウジングとベーン部材との間に形成された進角側油圧室及び遅角側油圧室と、該各油圧室に油圧を選択的に給排してベーン部材をハウジングに対して進角側あるいは遅角側に回転制御する油圧回路とを備え、前記ハウジングの外側には、トーションスプリングが巻回されている。
【０００４】
このトーションスプリングは、一端部がハウジングの周壁に設けられた固定部に係止固定され、他端部がベーン部材に固定ボルトによって軸方向から固定されたブッシュの突出部の固定孔に係止固定されている。
【０００５】
そして、機関停止時に、ベーン部材が基本位置、つまり排気側であれば最大進角側の位置から外れて停止した場合には、前記トーションスプリングの付勢力によってベーン部材をハウジングに対して最大進角側（基本位置）に回転させるようになっている。これによって、内燃機関のシリンダ内に残留ガスが増大して機関の再始動時に失火したり、機関が停止するのを防止することができる。
【０００６】
【特許文献】特開２０００−１６１０２７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のバルブタイミング制御装置にあっては、前記トーションスプリングがハウジングの外側に設けられているものの、一端部がハウジングの周壁に設けられた固定部に係止固定され、他端部がベーン部材に固定ボルトによって軸方向から固定されたブッシュの突出部の固定孔に、直接付勢力が掛かった状態で係止固定されるようになっている。したがって、このトーションスプリングを組み付ける際には、当初から両端部を互いに円周方向へ離間させて付勢力を与えた状態で両端部を前記固定部と固定孔にそれぞれ係止固定しなければならない。このため、かかるトーションスプリングの組付作業が煩雑になる。特に、前記付勢力によって、ベーン部材をカムシャフトにカムボルトによって固定する際に、固定部からトーションスプリングの一端部が脱落してしまうおそれがあり、組付作業性の悪化が余儀なくされている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記従来のバルブタイミング制御装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項１記載の発明は、とりわけ、支持部材とハウジング及び該ハウジング内へのベーン部材の組み付け時に、前記支持部材と封止部材とを互いに相対回転可能に予め連結させる係止手段を設けたことを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、付勢手段の各端部がそれぞれ係止される支持部材と封止部材とを係止手段によって予め連結して付勢手段をを含めてユニット化したことから、ベーン部材をカムシャフトに固定する前に、支持部材が封止部材から脱落することなく互いに連係されていると共に、付勢手段も該両者の間からの脱落を防止することができる。したがって、付勢手段などの組付作業性が良好になる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記支持部材のほぼ中央位置に筒状部を形成すると共に、該筒状部を前記封止部材に形成された開口部を介してハウジング内に臨んだ状態で前記ベーン部材に結合させる一方、前記係止手段を、前記ハウジングに臨んだ前記筒状部に設けたことを特徴としている。
【００１１】
この発明によれば、支持部材と封止部材とを組み付ける際に、筒状部を封止部材の開口部からハウジング内へ臨ませた状態で、前記筒状部の外周に係止手段を嵌着することによって、これら支持部材と封止部材及び付勢手段とを予めユニット化したことから、ベーン部材をカムシャフトに固定する前に、支持部材が封止部材から脱落することなく互いに連係されていると共に、付勢手段も該両者の間からの脱落を防止することができる。したがって、付勢手段などの組付作業性が良好になる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記付勢手段をトーションスプリングによって構成する一方、前記ハウジング本体と封止部材を軸方向から挿通されたボルトによって結合すると共に、前記支持部材の径方向の外周部に、前記トーションスプリングの軸方向の移動を規制する規制部を設けると共に、該規制部に、前記トーションスプリングが付勢していない状態で前記封止部材とハウジング本体と結合するボルトを挿通するボルト挿通孔を貫通形成したことを特徴としている。
【００１３】
支持部材の規制部によってトーションスプリングの軸方向の傾動、つまり付勢力を掛けた段階で発生するトーションスプリングの軸方向への傾きを規制することが可能になる。また、規制部を形成してもボルト挿通孔の存在によって該ボルト挿通孔からボルトを挿通して封止部材とハウジング本体とを結合させることができると共に、前記ボルト挿通孔によって支持部材の一部が切り取られるこから該支持部材の軽量化も図れる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、前記支持部材とベーン部材のいずれか一方側に、位置決め用穴を形成すると共に、他方側に、前記位置決め用穴に円周方向から弾性的に係合する位置決め部材を設け、前記封止部材をハウジング本体に組み付けた後に、前記支持部材を封止部材に対して所定周方向へ回転させて前記位置決め部材が位置決め穴に係合することにより前記付勢手段に回転方向の付勢力を設定することを特徴としている。
【００１５】
この発明によれば、支持部材と封止部材に予め付勢手段の両端部をそれぞれ係止する際には、付勢手段に付勢力が掛からない状態で係止させておき、この状態で該三者のユニット体を、ハウジング本体に組み付け、この組み付け状態で、支持部材を周方向へ回転させることによって事後的に付勢手段に付勢力を付与するようにしたことから、付勢手段などの各構成部品の組み付け作業が容易になり、該作業能率の向上が図れる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、各構成部品の組付方法を規定し、とりわけ付勢手段に付勢力が掛からない状態で、該付勢手段を封止部材と支持部材とに係止すると共に、支持部材と封止部材を係止手段によって組み付けてユニット体とする第１工程と、前記ユニット体を、内部にベーン部材が収容された前記ハウジングに組み付け付ける第２工程と、その後、前記支持部材を前記付勢手段の付勢力に抗して回転させて所定回転位置で位置決め手段により前記封止部材に対する支持部材の回転位置を規制して前記回転付勢力を前記支持部材に付与する第３工程と、続いて前記ユニット体及びハウジングをカムシャフトに組み付ける第４工程とから構成した。
【００１７】
この発明によれば、前記ユニット体をハウジングに組み付けた後に、位置決め手段によって規制されるまで支持部材を回転させて、事後的に付勢手段に付勢力を付与するようにしたため、付勢手段の付勢力の設定が容易になると共に、各構成部品の組付作業も極めて容易になり、それぞれの作業能率の向上が図れる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる内燃機関のバルブタイミング制御装置を排気弁側に適用した実施形態を図面に基づいて詳述する。
【００１９】
図３は本発明の一実施形態を示し、機関の図外のクランクシャフトによりタイミングチェーンを介して回転駆動される回転体たるタイミングスプロケット１と、内部に作動空間を有するハウジング２と、該ハウジング２内に挿通され、外周に図外の排気弁を開作動させる複数のカムを有するカムシャフト３と、該カムシャフト３の一端部３ａに軸方向からカムボルト４によって固定されて、前記ハウジング２の作動空間内に回動自在に収容されたベーン部材５と、前記ハウジング２の前端側に設けられて、前記ベーン部材５に固定される支持部材６と、前記ハウジング２の前端部と支持部材６の外側に巻回されて、前記クランクシャフトに対してカムシャフト３が進角する方向へ前記ベーン部材５を付勢する付勢手段であるトーションスプリング７とを備えている。
【００２０】
前記ハウジング２は、図３〜図７に示すように、外周に前記タイミングスプロケット１に一体に形成されたほぼ筒状の周壁９及び該周壁９の後端側開口を閉塞する円盤状のリアープレート１０とからなるハウジング本体８と、周壁９の前端側開口を封止する封止部材としてのフロントプレート１１とから構成されており、前記ハウジング本体８とフロントプレート１１とは、４つのボルト１２によって軸方向から一体的に結合されている。
【００２１】
前記周壁９は、内周面の円周方向のほぼ９０°位置に内方へ膨出したほぼ扇状の隔壁部１３が４つ形成されており、該各隔壁部１３の円周方向の中央位置に前記各ボルト１２が挿通するボルト挿通孔１４がそれぞれ貫通形成されている。また、各隔壁部１３の上端部には前記ベーン部材５のロータ１９の外周面に摺接してシールするシール部材１５が嵌着保持されている。
【００２２】
前記リアープレート１０は、外径が周壁９の外径とほぼ同一に設定され、中央部に前記カムボルト４が挿通されるボルト孔１０ａが貫通形成されていると共に、外周側の円周方向のほぼ９０°位置に前記各ボルト１２の先端部が螺着する４つの雌ねじ孔１０ｂが形成されている。また、外周側には、後述するロック機構のロックピンが出没するスリーブ１６を保持する保持孔１０ｃが貫通形成されている。なお、このリアープレート１０は、図４に示すように、ロケートピン５０とロケート穴５１によって周壁９に対する円周方向及び径方向の位置決めがなされる。
【００２３】
前記フロントプレート１１は、図８〜図１０にも示すように、ほぼ円盤状に形成され、中央に前記支持部材６の後述する筒状部３０が挿入される大径孔１１ａが貫通形成されていると共に、外周部に前記トーションスプリング７の軸方向の移動を規制するフランジ状の規制部１１が形成されている。
【００２４】
また、外周側の円周方向のほぼ９０°位置に前記ボルト１２が挿通される４つの挿通孔１１ｂが貫通形成されている。さらに、支持部材６側の外端面の円周方向には、トーションスプリング７の内周縁側を支持する円弧状の３つの突起部１８が軸方向に突設されていると共に、該隣接する突起部１８間には、トーションスプリング７の一端部７ａを中央の係止溝１８ｃ内に共同して挟持状態に係止固定する２つの係止突部１８ａ、１８ｂが一体に設けられている。なお、前記大径孔１１ａの孔縁には、ハウジング２の内部に連通する円弧状の切欠溝１１ｃが形成されている。
【００２５】
前記ベーン部材５は、図３及び図４に示すように、前記カムシャフト３の一端部３ａに軸方向から前記カムボルト４によって直接ボルト締めされたほぼ円筒状のロータ１９と、該ロータ１９の外周面に放射状に突設された４つのベーン２０とから構成されている。
【００２６】
前記ロータ１９は、後端中央位置に有する円筒部１９ａ内にカムシャフト３の一端部３ａが嵌合されていると共に、軸方向の内部にカムボルト４が挿通するボルト挿通孔１９ｂが貫通形成されている。また、前端中央位置には、後述の筒状部３０が嵌合する円環状の凹溝１９ｃが形成されている。
【００２７】
一方、前記４つのベーン２０は、前記ハウジング２の各隔壁部１３との間に、それぞれ２つの進角側油圧室２１と遅角側油圧室２２とを画成している。また、前記各ベーン２０は、径方向の先端部２０ａに形成されたシール溝内に前記周壁９の内周面に摺接して前記各油圧室２１，２２間をシールするシール部材２３それぞれ装着されていると共に、１つの大径なベーン２０ａの内部軸方向に後述のロック機構２４の一部が設けられている。
【００２８】
前記ロック機構２４は、図３、図４、図６などに示すように、前記１つのベーン２０ａに形成された摺動用孔２５と、該摺動用孔２５に対応した前記リアープレート１０の支持穴１０ｃに保持された有底碗状のスリーブ２６と、前記摺動用孔２５の内部に摺動自在に保持されて、先端部２７ａが前記スリーブ２６内のロック穴２６ａに係脱自在に設けられたロックピン２７と、該ロックピン２７の内部に挿通された軸状のリテーナ２８と、該リテーナ２８の後端フランジと前記ロックピン２７の内底面との間に弾装されて、該ロックピン２７をロック穴２６ａ方向へ付勢するコイルスプリング２９とから主として構成されている。また、前記ロックピン２７は、スリーブ２６のロック穴２６ａの底部側に形成された受圧室に後述する第１油圧通路４２の一つの第１油孔４２ｃを介して機関始動後に供給される油圧によって摺動用孔２５内に後退動するようになっており、ロック穴２６ａには、ベーン部材５の最進角側への回転位置で係入ロックするように設定されている。
【００２９】
前記支持部材６は、図１及び図１１〜図１３にも示すように、前記フロントプレート１１に対向して配置され、該フロントプレート１１とほぼ同径のほぼ円盤状に形成されて、中央に前記大径孔１１ａに嵌入する有底円筒状の筒状部３０が軸方向へ一体に突設されていると共に、外周部に前記トーションスプリング７の軸方向に移動を規制する円環状の規制部３１が形成されている。また、該規制部３１の基部付近には、前記各ボルト１２と該ボルト１２を回転させるドライバーなどの工具も挿通可能な比較的大径なボルト挿通孔である４つの作業用孔３２が貫通形成されている。
【００３０】
さらに、支持部材６のフロントプレート１１側の内端面には、前記トーションスプリング７の内周縁側を支持する円弧状の３つの突起部３３が軸方向に突設されていると共に、該隣接する作業用孔３２間には、トーションスプリング７の他端部７ｂを係止溝３３ｃに共同して挟持状態に係止固定する２つの係止突部３３ａ、３３ｂが一体に設けられている。前記係止溝３３ｃは、トーションスプリング７に付勢力が作用しない状態では、前記フロントプレートの前記係止溝１８ｃに対向配置されている。
【００３１】
また、前記筒状部３０は、図１及び図２に示すように、その外径が前記大径孔１１ａの内径よりも若干小さく設定されていると共に、底部の中央には前記カムボルト４が挿通するボルト孔３０ａが貫通形成されている。また、底部側の先端部３０ｂの外周面には、円環状の嵌着溝３４が形成され、この嵌着溝３４には、先端部３０ｂが大径孔１１ａからハウジング２内に臨んだ状態において係止手段である係止リング３５が嵌着されて、筒状部３０の抜け出しが規制されるようになっており、これによって支持部材６とフロントプレート１１及びトーションスプリング７を互いに仮止め状態に結合してユニット体を構成するようになっている。
【００３２】
前記トーションスプリング７は、前記両端部７ａ、７ｂが回転方向の付勢力が掛からない状態では、前記両係止溝１８ｃ、３３ｃに対応して互いに円周方向の同一位置に配置されている。
【００３３】
さらに、前記支持部材６の筒状部３０と前記ベーン部材５のロータ１９との間には、支持部材６の円周方向の所定位置でロータ１９と結合させる位置決め手段３６が設けられている。
【００３４】
この位置決め手段３６は、図１４及び図１５にも示すように、ロータ１９の前端部の周方向の所定位置に軸方向に穿設されたピン保持孔３７と、該ピン保持孔３７の内部に摺動自在に保持された位置決め部材である位置決めピン３８と、前記筒状部３０の先端部３０ｂの底壁外面の円周方向の所定位置に軸方向に穿設された位置決め穴３９と、前記位置決めピン３８を位置決め穴３９方向へ押出付勢するばね部材であるコイルスプリング４０とから構成されている。
【００３５】
前記ピン保持孔３７と位置決め穴３９とは径方向の同一位置に形成されているが、円周方向の位置は後述するように支持部材６を回転させて前記トーションスプリング７に所定の捩り付勢力を付与した時点で合致するようになっている。
【００３６】
また、前記各進角側油圧室２１と遅角側油圧室２２には、液圧回路である油圧回路４１から油圧が選択的に給排されるようになっている。この油圧回路４１は、図３に示すように、進角側油圧室２１に対して油圧を給排する第１油圧通路４２と、遅角側油圧室２２に対して油圧を給排する第２油圧通路４３との２系統の油圧通路を有し、この両油圧通路４２，４３には、供給通路４７ａとドレン通路４４とが夫々通路切替用の電磁切替弁４５を介して接続されている。前記供給通路４７ａには、オイルパン４６内の油を圧送するオイルポンプ４７が設けられていると共に、供給通路４７ａの上流端とドレン通路４４の下流端がオイルパン４６に連通している。
【００３７】
前記第１油圧通路４２は、図３に示すように、シリンダヘッド内からカム軸受の内周のグルーブ溝４２ａと、カムシャフト３の内部一側部に形成された軸方向孔４２ｂ及び径方向孔とを有し、またロータ１９の内部に放射状に形成されて、進角側油圧室２１と前記径方向孔とを連通する４つの第１油孔４２ｃを有している。
【００３８】
一方、第２油圧通路４３は、同じくシリンダヘッド内からカム軸受の内周のグルーブ溝４３ａを通って、カムシャフト３の内部側部の軸方向孔４３ｂ及び径方向孔とを有し、ロータ１９の内部に放射状に形成されて、前記各遅角側油圧室２２と径方向孔と連通する４つの第２油孔４３ｃとを有している。
【００３９】
前記電磁切替弁４５は、４ポート２位置型であって、内部の弁体が各油圧通路４２，４３と供給通路４７ａ及びドレン通路４４とを相対的に切り替え制御するようになっていると共に、マイクロコンピュータを内蔵した図外のコントローラ（ＥＣＵ）からの制御信号によって切り替え作動されるようになっている。コントローラは、図外の機関回転数を検出するクランク角センサからの機関回転数信号や吸入空気量を検出するエアフローメータからの負荷信号及び水温センサからの機関水温信号によって現在の運転状態を検出すると共に、クランク角及びカム角センサからの信号によってタイミングスプロケット１とカムシャフト３との相対回動位置を検出している。
【００４０】
以下、本装置の作動について簡単に説明すれば、機関の始動及び始動後の所定の低回転低負荷域では、コントローラから制御信号が出力された電磁切替弁４５が供給通路４７ａと第１油圧通路４２を連通させると共に、ドレン通路４４と第２油圧通路４３とを連通させる。このため、図７に示すように、遅角側油圧室２２には、油圧が供給されず低圧状態を維持している一方、進角側油圧室２１には、オイルポンプ４７から圧送された油圧が第１油圧通路４２から第２油孔４２ｃを通って供給されるが、今だ十分に油圧が上昇していないため、ロックピン２７はコイルスプリング２９のばね力でロック穴２６ａ内に係入された状態を維持し、ベーン部材５は、図７に示す位置に保持されて、タイミングスプロケット１とカムシャフト３の所定の進角側の回動位置での確実な結合状態が維持される。
【００４１】
このため、排気弁のバルブタイミングを始動性に好適な所定の進角制御が維持されることにより機関のクランキングが速やかに立上って始動性が良好になると共に、カムシャフト３に作用する正負のトルク変動によるベーン部材５のばたつきの発生を抑制できる。
【００４２】
その後、機関が高回転域に移行すると、コントローラからの制御信号によって電磁切替弁４５が作動して、供給通路４７ａと第２油圧通路４３を連通させる一方、ドレン通路４４と第１油圧通路４２を連通させる。したがって、進角側油圧室２１内の油圧が第１油圧通路４２を通ってドレン通路４４からオイルパン４６内に戻されて進角側油圧室２１内が低圧になる。一方、遅角側油圧室２２内に油圧が第２油孔４３ｃを経由して供給されて高圧になると共に、この油圧が受圧室からロックピン２７の先端部２７ａに作用してコイルスプリング２９のばね力に抗して後退動させるため、該先端部２７ａがロック穴２６ａから抜け出す。このため、ベーン部材５は、進角側油圧室２１方向、つまり遅角側方向へのみの相対回動が許容されて、遅角側油圧室２２内の油圧の上昇に伴い、隔壁部１３の進角側油圧室２１側の他側面に当接するまで最大に回動して最遅角側位置に保持される。
【００４３】
したがって、タイミングギア１とカムシャフト３とは、最遅角側へ相対回動制御されて排気弁の開閉時期を最遅角側へ制御する。これによって、バルブオーバーラップが大きくなって出力の向上が図れる。
【００４４】
また、各油圧室２１，２２には、機関の運転状態に応じて油圧を適宜給排することによりカムシャフト３を所望の中間位置に連続的に保持することも可能である。
【００４５】
次に、本装置の前記各構成部品の組立工程を図１６〜図１８に基づいて説明する。すなわち、まず、図１６Ａ、Ｂに示すように、支持部材６とフロントプレート１１との間にトーションスプリング７を配置して、この各端部７ａ、７ｂをそれぞれの係止溝１８ｃ、３３ｃに、径方向からではなく図８及び図１３の正面から軸方向に押し込んで係入させて固定する。また、支持部材６の筒状部３０をフロントプレート１１の大径孔１１ａ内に軸方向から嵌入し、この状態で筒状部３０の先端部３０ａの嵌着溝３４に係止リング３５を嵌着させる。これによって、係止リング３５の外周部が大径孔１１ａの孔縁に当たって抜け止めされることから、支持部材６とフロントプレート１１及びトーションスプリング７が一体的に仮止めされてユニット体として構成される（第１工程）。
【００４６】
次に、図１７Ａ、Ｂに示すように、予めハウジング本体８の内部に、ベーン２０ａにロック機構２６のロックピン２７等が収容配置されたベーン部材５を収容しておき、このハウジング本体８の周壁９の前端部にフロントプレート１１を当接配置する、つまり前記ユニット体の筒状部３０をロータ１９の凹溝１９ｃ内に嵌合する。次に、支持部材６の各作業用孔３２から各ボルト１２を内部に挿通しつつ各ボルト挿通孔１１ｂ、１４にも挿通して各ボルト１２の先端部をリアープレート１０の雌ねじ孔１０ｂに螺合させ、所定のドライバー工具によって各ボルト１２を締めつける。これによって、図５に示すように、前記ユニット体がハウジング本体８に取り付けられて、さらにハウジング１を含むユニット体とすることができる。この時点での位置決め手段３６の位置決めピン３８と位置決め穴３９は、図１４に示すように合致せずに円周方向にずれた位置にある（第２工程）。なお、この組付完了時には、前記筒状部３０の先端部３０ｂとフロントプレート１１の大径孔１１ａの孔縁とは非接触状態になっている。
【００４７】
その後、支持部材６を、図１８に示すように、トーションスプリング７の付勢力（初期荷重の発生）に抗して反時計方向（矢印方向）へ回転させ、所定の回転位置に達してピン保持孔３７と位置決め穴３９が合致すると、図６及び図１５に示すように、位置決めピン３８がコイルスプリング４０のばね力によって前方へ突出して位置決め穴３９内に係入する。つまり、支持部材６が回転されてフロントプレート１１に回転方向の所定位置で位置決めされることにより、トーションスプリング７に所定の付勢力を付与することになる（第３工程）。
【００４８】
次に、かかるトーションスプリング７に付勢力が設定された状態で、カムボルト４を筒状部３０やロータ１９のボルト挿通孔３０ａ、１９ｂを挿通させて先端部をカムシャフト３のボルト孔３ｂに螺合しつつ所定トルクで締めつければ、図３に示すように、該カムシャフト３にハウジング１を含む前記ユニット体を取り付けることができる（第４工程）。
【００４９】
以上のように、支持部材６とフロントプレート１１とを組み付ける際に、筒状部３０をフロントプレート１１の大径孔１１ａからハウジング本体８内へ臨ませた状態で、前記筒状部３０の嵌着溝３４に係止リング３５を嵌着することによって、これら支持部材６とフロントプレート１１及びトーションスプリング７とを予めユニット化したことから、ベーン部材５をカムシャフト３に固定する前に、支持部材６がフロントプレート１１から脱落することなく互いに連係されていると共に、トーションスプリング７も該両者６，１１の間からの脱落を防止することができる。したがって、トーションスプリング７などの組み付け作業性が良好になる。
【００５０】
特に、前記ユニット体をハウジング本体８に各ボルト１２によって組み付けた後に、支持部材６をトーションスプリング７の付勢力（初期荷重の発生）に抗して回転させて位置決め手段３６によって円周方向の位置決めがなされることによって、事後的にトーションスプリング７に所定の付勢力を付与設定することになることから、従来のように、付勢力を掛けながら組み付ける必要が全くなくなるので、該トーションスプリング７の組付作業や各構成部品の組付作業も極めて容易になり、それぞれの作業能率の向上が図れる。
【００５１】
また、トーションスプリング７は、付勢力が設定された際に軸方向へ傾くとこの傾きを支持部材６とフロントプレート１１の各規制部１７，３１によって規制することかできると共に、各突起部１８，３３によって径方向の自由な移動も規制できるため、組み付け時及び付勢力付与時における脱落を効果的に防止できる。
【００５２】
また、位置決め手段３６のばね部材をコイルスプリング４０によって構成したことから、位置決めピン３８のストローク量を十分に確保することができ、位置決め穴３９からの不用意な抜け出しを防止できる。
【００５３】
本発明は前記実施形態の構成に限定されるものではなく、排気弁側ばかりか吸気弁側に適用することも可能であり、また、機関停止時におけるトーションスプリング７の付勢力によるベーン部材５の回動位置を、バルブタイミングの最進角側や最遅角側ではなく、その中間位相に制御することも可能である。
【００５４】
前記実施形態から把握できる請求項以外の技術的思想について、以下に記載する。
（イ）　前記係止手段を、前記ハウジングに臨んだ前記筒状部の先端部の外周に形成された円環状の嵌着溝に嵌着された係止リングによって構成した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。
【００５５】
この発明によれば、係止手段を単に嵌着溝に係止する係止リングによって構成したため、構造が簡素化されると共に、嵌着作業が容易になり、支持部材と封止部材の組付性も良好になる。
（ロ）　前記筒状部の先端部は、前記ハウジングに非接触状態に配置され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。
【００５６】
したがって、筒状部とハウジングとの干渉が防止されることから、互いの相対回転の作動応答性の低下を防止できる。
（ハ）　前記支持部材の規制部付近から軸方向へ突設されて、前記付勢手段の内周側にほぼ円周方向に沿って配置された突起部を設けた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。
【００５７】
したがって、突起部によってトーションスプリングに付勢力を付与した際における所定以上の傾きを規制することができる。
（ニ）　前記位置決め部材を、ばね部材によって前記位置決め穴の方向へ付勢された位置決めピンによって構成したことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
【００５８】
したがって、位置決めピンのいずれの回転位置に拘わらず、該位置決めピンを位置決め穴に挿入することが可能になる。
（ホ）　前記ばね部材をコイルスプリングによっ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。
【００５９】
したがって、コイルスプリングとしたことから、位置決めピンのストローク量を十分に確保することができ、位置決め穴からの不用意な抜け出しを防止できる。
（へ）　機関停止時において、前記付勢手段によるベーン部材の回転停止位置をバルブタイミングの中間位相となる位置に設定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。
【００６０】
したがって、機関停止後は、付勢手段によって常に最進角あるいは最遅角側ではなく中間位相としたことから機関の始動性などが良好になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に供される支持部材とフロントプレート及びトーションスプリングとのユニット体を示す縦断面である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】本実施形態のバルブタイミング制御装置に要部断面図である。
【図４】同バルブタイミング制御装置の分解斜視図である。
【図５】同バルブタイミング制御装置のユニット体を示す斜視図である。
【図６】同バルブタイミング制御装置のユニット体を示す縦断面図である。
【図７】図６のＢ矢視図である。
【図８】本実施形態に供されるフロントプレートの正面図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】同フロントプレートの背面図である。
【図１１】本実施形態に供される支持部材の正面図である。
【図１２】図１１のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１３】同支持部材の背面図である。
【図１４】本実施形態に供される位置決め手段の要部拡大断面図である。
【図１５】同位置決め手段の作用説明図である。
【図１６】Ａはバルブタイミング制御装置の組立時における第１工程を示す支持部材側からみた説明図、Ｂは同第１工程を示す側部からみた説明図である。
【図１７】Ａは組立時における第２工程を示す支持部材側からみた説明図、Ｂは同第２工程を示す側部からみた説明図である。
【図１８】組立時における第３工程を示す支持部材側からみた説明図である。
【符号の説明】
１…タイミングススプロケット（回転体）
２…ハウジング
３…カムシャフト
４…カムボルト
５…ベーン部材
６…支持部材
７…トーションスプリング（付勢手段）
７ａ・７ｂ…両端部
８…ハウジング本体
９…周壁
１０…リアープレート
１１…フロントプレート（封止部材）
１２…ボルト
１３…隔壁部
１８…突起部
１８ｃ…係止溝
２１…進角側油圧室
２２…遅角側油圧室
３１…規制部
３４…嵌着溝
３５…係止リング（係止手段）
３６…位置決め手段
３８…位置決めピン
３９…位置決め穴
４１…油圧回路（液圧回路）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve timing control device that makes opening and closing timing (valve timing) of an engine valve that is an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine variable according to an operation state.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Various vane-type valve timing control devices that control valve timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve based on a phase difference caused by a relative rotation between a crankshaft and a camshaft of an internal combustion engine have been conventionally provided. As one of them, the one described in JP-A-2000-161027 is known.
[0003]
In brief, the valve timing control device is provided with a cylindrical housing in which rotational force is transmitted via a timing sprocket by a crankshaft of an engine, and is provided rotatably and slidably in the housing. A vane member axially fixed by a cam bolt to an end of a camshaft for opening and closing the exhaust valve, an advance hydraulic chamber and a retard hydraulic chamber formed between the housing and the vane member; A hydraulic circuit for selectively supplying and discharging hydraulic pressure to each hydraulic chamber to control the rotation of the vane member to the advance side or the retard side with respect to the housing, wherein a torsion spring is wound around the outside of the housing. ing.
[0004]
One end of this torsion spring is locked and fixed to a fixing portion provided on the peripheral wall of the housing, and the other end is fixed to a fixing hole of a projecting portion of the bush fixed to the vane member by a fixing bolt from the axial direction. Have been.
[0005]
When the engine stops, the vane member deviates from the basic advance position if it is on the exhaust side and stops when the vane member deviates from the position on the maximum advance side. It is designed to rotate to the side (basic position). As a result, it is possible to prevent the residual gas from increasing in the cylinder of the internal combustion engine, thereby preventing a misfire or a stop of the engine when the engine is restarted.
[0006]
[Patent Document] JP-A-2000-161027
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional valve timing control device, although the torsion spring is provided outside the housing, one end is locked and fixed to a fixing portion provided on a peripheral wall of the housing, and the other end is fixed. The bush is fixed and fixed to the vane member by a fixing bolt in the axial direction by a fixing bolt in a projecting portion of the bush in a state where the urging force is directly applied. Therefore, when assembling the torsion spring, both ends must be locked and fixed to the fixing portion and the fixing hole, respectively, in a state where both ends are separated from each other in the circumferential direction and a biasing force is applied from the beginning. For this reason, the work of assembling the torsion spring becomes complicated. In particular, when the vane member is fixed to the camshaft by the cam bolt by the urging force, one end of the torsion spring may fall off from the fixing portion, and the assembling workability is inevitably deteriorated.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been devised in view of the technical problems of the conventional valve timing control device, and the invention according to claim 1 is particularly advantageous when assembling a support member and a housing and a vane member in the housing. And a locking means for connecting the support member and the sealing member in advance so as to be relatively rotatable with each other.
[0009]
According to the present invention, the support member and the sealing member to which the respective ends of the urging means are respectively locked are preliminarily connected by the locking means to form a unit including the urging means. Before fixing to the camshaft, the support members are linked to each other without dropping off from the sealing member, and the biasing means can also prevent dropping from between them. Therefore, the workability of assembling the urging means and the like is improved.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, a tubular portion is formed at a substantially central position of the support member, and the tubular portion faces the inside of the housing through an opening formed in the sealing member. It is characterized in that the locking means is provided on the cylindrical portion facing the housing while being coupled to the vane member.
[0011]
According to the present invention, when assembling the support member and the sealing member, the locking means is fitted to the outer periphery of the cylindrical portion with the cylindrical portion facing the inside of the housing from the opening of the sealing member. By attaching, the support member, the sealing member and the biasing means are unitized in advance, so that before the vane member is fixed to the camshaft, the support member is linked to each other without falling off from the sealing member. In addition, the biasing means can also prevent falling off from between the two. Therefore, the workability of assembling the urging means and the like is improved.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, while the urging means is constituted by a torsion spring, the housing body and the sealing member are coupled by a bolt inserted from an axial direction, and a radially outer peripheral portion of the support member. A regulating portion for regulating the axial movement of the torsion spring, and a bolt for inserting a bolt for coupling the sealing member and the housing body in a state where the torsion spring is not biased. It is characterized in that the insertion hole is formed through.
[0013]
The restricting portion of the supporting member makes it possible to restrict the axial tilting of the torsion spring, that is, the axial tilting of the torsion spring that occurs when the urging force is applied. In addition, even if the restricting portion is formed, the sealing member and the housing body can be coupled by inserting the bolt through the bolt insertion hole due to the presence of the bolt insertion hole, and a part of the support member is formed by the bolt insertion hole. Is cut off, the weight of the support member can be reduced.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, a positioning hole is formed on one side of the support member and the vane member, and the other side is elastically engaged with the positioning hole from a circumferential direction. A member is provided, and after assembling the sealing member to the housing main body, the supporting member is rotated in a predetermined circumferential direction with respect to the sealing member so that the positioning member engages with the positioning hole, so that It is characterized in that the urging force in the rotation direction is set.
[0015]
According to the present invention, when each of both ends of the urging means is previously locked to the support member and the sealing member, the urging means is locked in a state where no urging force is applied. The unit body of the three members is assembled to the housing body, and in this assembled state, the supporting member is rotated in the circumferential direction to apply the urging force to the urging means afterward, so that the urging means and the like are used. The work of assembling each component becomes easy, and the work efficiency can be improved.
[0016]
The invention according to claim 5 defines a method of assembling each component, and particularly, locks the urging means to the sealing member and the support member in a state where no urging force is applied to the urging means. A first step of assembling a support member and a sealing member by a locking means to form a unit body, a second step of assembling the unit body to the housing in which a vane member is housed, and thereafter, A third member for rotating the member against the urging force of the urging unit and regulating the rotational position of the support member with respect to the sealing member by the positioning unit at a predetermined rotational position to apply the rotational urging force to the support member; And a fourth step of subsequently assembling the unit body and the housing to the camshaft.
[0017]
According to this invention, after assembling the unit body into the housing, the support member is rotated until it is regulated by the positioning means, so that the urging force is applied to the urging means afterward. The setting of the biasing force becomes easy, and the assembling work of each component becomes extremely easy, so that the work efficiency of each can be improved.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which a valve timing control device for an internal combustion engine according to the present invention is applied to an exhaust valve side will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 3 shows an embodiment of the present invention, in which a timing sprocket 1, which is a rotating body driven by a crankshaft (not shown) of an engine via a timing chain, a housing 2 having an internal working space, and the housing 2 A camshaft 3 having a plurality of cams which are inserted into the inside and open the exhaust valve (not shown) on the outer periphery, and which is fixed to one end 3a of the camshaft 3 by a cam bolt 4 from the axial direction to operate the housing 2 A vane member 5 rotatably accommodated in a space, a support member 6 provided on the front end side of the housing 2 and fixed to the vane member 5, and a front end portion of the housing 2 and the support member 6. A torsion spring, which is an outer winding, is an urging means for urging the vane member 5 in a direction in which the camshaft 3 advances with respect to the crankshaft. And a grayed 7.
[0020]
As shown in FIGS. 3 to 7, the housing 2 has a substantially cylindrical peripheral wall 9 formed integrally with the timing sprocket 1 on the outer periphery and a disk-shaped rear plate for closing the rear end opening of the peripheral wall 9. 10, and a front plate 11 as a sealing member for sealing the front end opening of the peripheral wall 9. The housing main body 8 and the front plate 11 are connected by four bolts 12. They are integrally connected from the axial direction.
[0021]
The peripheral wall 9 is formed with four substantially fan-shaped partition portions 13 bulging inward at a position of about 90 ° in the circumferential direction of the inner peripheral surface, and a central position of each partition portion 13 in the circumferential direction. A bolt insertion hole 14 through which each of the bolts 12 is inserted is formed. A seal member 15 that slides on and seals the outer peripheral surface of the rotor 19 of the vane member 5 is fitted and held at the upper end of each partition 13.
[0022]
The outer diameter of the rear plate 10 is set to be substantially the same as the outer diameter of the peripheral wall 9, a bolt hole 10 a through which the cam bolt 4 is inserted is formed through the center portion, and the rear plate 10 has a substantially circumferential outer circumferential side. Four female screw holes 10b are formed at 90 ° positions to which the tips of the bolts 12 are screwed. Further, a holding hole 10c for holding a sleeve 16 in which a lock pin of a lock mechanism described later protrudes and protrudes is formed on the outer peripheral side. The rear plate 10 is positioned in the circumferential direction and the radial direction with respect to the peripheral wall 9 by the locate pin 50 and the locate hole 51 as shown in FIG.
[0023]
8 to 10, the front plate 11 is formed in a substantially disk shape, and a large-diameter hole 11a into which a tubular portion 30 of the support member 6 described later is inserted is formed in the center thereof. In addition, a flange-shaped restricting portion 11 for restricting the axial movement of the torsion spring 7 is formed on the outer peripheral portion.
[0024]
In addition, four insertion holes 11b into which the bolts 12 are inserted are formed at approximately 90 ° positions on the outer circumferential side in the circumferential direction. Further, in the circumferential direction of the outer end face on the support member 6 side, three arc-shaped projections 18 for supporting the inner peripheral edge side of the torsion spring 7 are provided in the axial direction, and the adjacent projections 18 are provided. Two locking projections 18a and 18b for integrally locking and fixing one end 7a of the torsion spring 7 in a central locking groove 18c in a sandwiched state are provided between the two. An arc-shaped notch 11c communicating with the inside of the housing 2 is formed at the edge of the large-diameter hole 11a.
[0025]
As shown in FIGS. 3 and 4, the vane member 5 has a substantially cylindrical rotor 19 directly bolted to the one end 3 a of the camshaft 3 from the axial direction by the cam bolt 4, and an outer periphery of the rotor 19. And four vanes 20 projecting radially from the surface.
[0026]
In the rotor 19, one end 3a of the camshaft 3 is fitted into a cylindrical portion 19a at the center of the rear end, and a bolt insertion hole 19b through which the cam bolt 4 is inserted is formed in the axial direction inside. I have. Further, an annular concave groove 19c into which a tubular portion 30 described later is fitted is formed at the center of the front end.
[0027]
On the other hand, the four vanes 20 define two advance-side hydraulic chambers 21 and two retard-side hydraulic chambers 22, respectively, between the partition walls 13 of the housing 2. In addition, each of the vanes 20 is mounted in a seal groove formed at a radial end portion 20a in such a manner as to be in sliding contact with the inner peripheral surface of the peripheral wall 9 to seal between the hydraulic chambers 21 and 22 respectively. In addition, a part of a lock mechanism 24 described later is provided in the inner axial direction of one large-diameter vane 20a.
[0028]
As shown in FIG. 3, FIG. 4, FIG. 6, etc., the lock mechanism 24 includes a sliding hole 25 formed in the one vane 20a, and a supporting hole of the rear plate 10 corresponding to the sliding hole 25. A bottomed bowl-shaped sleeve 26 held by 10 c and a sliding hole 25 slidably held inside the sliding hole 25, and a distal end 27 a is provided so as to be freely detachable from a lock hole 26 a in the sleeve 26. A lock pin 27, a shaft-like retainer 28 inserted into the lock pin 27, and a spring between the rear end flange of the retainer 28 and the inner bottom surface of the lock pin 27, And a coil spring 29 for urging the spring toward the lock hole 26a. Further, the lock pin 27 is supplied to the pressure receiving chamber formed at the bottom side of the lock hole 26a of the sleeve 26 by a hydraulic pressure supplied after the engine is started via one first oil hole 42c of a first hydraulic passage 42 described later. The vane member 5 is configured to be retracted into the sliding hole 25 and locked in the lock hole 26a at a rotational position of the vane member 5 toward the most advanced angle side.
[0029]
As shown in FIGS. 1 and 11 to 13, the support member 6 is disposed so as to face the front plate 11, is formed in a substantially disk shape having substantially the same diameter as the front plate 11, and is formed at the center. A cylindrical portion 30 with a bottomed cylindrical shape that fits into the large-diameter hole 11a is integrally provided in the axial direction so as to protrude, and an annular regulating portion that regulates the axial movement of the torsion spring 7 on the outer peripheral portion. 31 are formed. In the vicinity of the base of the restricting portion 31, four working holes 32, which are relatively large-diameter bolt insertion holes through which the bolts 12 and a tool such as a screwdriver for rotating the bolts 12, can be inserted. Have been.
[0030]
Further, on the inner end surface of the support member 6 on the front plate 11 side, three arc-shaped projections 33 for supporting the inner peripheral side of the torsion spring 7 are provided in the axial direction, and the adjacent work is performed. Two locking projections 33a and 33b are integrally provided between the use holes 32 to lock and fix the other end 7b of the torsion spring 7 in a holding state in cooperation with the locking groove 33c. The locking groove 33c is arranged to face the locking groove 18c of the front plate when no urging force acts on the torsion spring 7.
[0031]
As shown in FIGS. 1 and 2, the outer diameter of the cylindrical portion 30 is set slightly smaller than the inner diameter of the large-diameter hole 11a, and the cam bolt 4 is inserted through the center of the bottom. A bolt hole 30a is formed to penetrate. An annular fitting groove 34 is formed on the outer peripheral surface of the tip portion 30b on the bottom side. The fitting groove 34 has a tip portion 30b facing the inside of the housing 2 from the large-diameter hole 11a. A locking ring 35 serving as a locking means is fitted, so that the tubular portion 30 is prevented from coming out, whereby the support member 6, the front plate 11, and the torsion spring 7 are temporarily fixed to each other. They are combined to form a unit body.
[0032]
The torsion spring 7 is arranged at the same circumferential position with respect to the locking grooves 18c, 33c when the both ends 7a, 7b are not subjected to the urging force in the rotational direction.
[0033]
Further, between the cylindrical portion 30 of the support member 6 and the rotor 19 of the vane member 5, there is provided a positioning means 36 for coupling with the rotor 19 at a predetermined position in the circumferential direction of the support member 6.
[0034]
As shown in FIGS. 14 and 15, the positioning means 36 includes a pin holding hole 37 formed in a predetermined position in the circumferential direction of the front end of the rotor 19, and a pin holding hole 37 inside the pin holding hole 37. A positioning pin 38 which is a positioning member slidably held; a positioning hole 39 formed in a predetermined position in a circumferential direction on an outer surface of a bottom wall of the distal end portion 30b of the cylindrical portion 30; A coil spring 40 which is a spring member for urging the positioning pin 38 toward the positioning hole 39.
[0035]
The pin holding hole 37 and the positioning hole 39 are formed at the same position in the radial direction. However, the position in the circumferential direction is such that the supporting member 6 is rotated and the predetermined torsional biasing force is applied to the torsion spring 7 as described later. At the time when is given.
[0036]
The hydraulic pressure is selectively supplied to and discharged from the hydraulic circuit 41, which is a hydraulic circuit, to each of the advance hydraulic chamber 21 and the retard hydraulic chamber 22. As shown in FIG. 3, the hydraulic circuit 41 includes a first hydraulic passage 42 that supplies and discharges hydraulic pressure to the advance hydraulic chamber 21 and a second hydraulic passage 42 that supplies and discharges hydraulic pressure to the retard hydraulic chamber 22. There are two hydraulic passages, a hydraulic passage 43, and a supply passage 47 a and a drain passage 44 are connected to the two hydraulic passages 42, 43 via respective electromagnetic switching valves 45 for switching the passages. An oil pump 47 for feeding oil in the oil pan 46 is provided in the supply passage 47a, and an upstream end of the supply passage 47a and a downstream end of the drain passage 44 communicate with the oil pan 46.
[0037]
As shown in FIG. 3, the first hydraulic passage 42 has a groove 42a formed in the inner periphery of the cam bearing from the inside of the cylinder head, and an axial hole 42b and a radial hole formed in one side inside the camshaft 3. , And four first oil holes 42c radially formed inside the rotor 19 and communicating the advance side hydraulic chamber 21 and the radial holes.
[0038]
On the other hand, the second hydraulic passage 43 also has an axial hole 43 b and a radial hole on the inner side of the camshaft 3 through the groove 43 a on the inner periphery of the cam bearing from inside the cylinder head. And has four retard oil pressure chambers 22 and four second oil holes 43c communicating with the radial holes.
[0039]
The electromagnetic switching valve 45 is a four-port two-position type, and an internal valve body controls relative switching between the hydraulic passages 42 and 43, the supply passage 47a, and the drain passage 44, and The switching operation is performed by a control signal from a controller (ECU) (not shown) containing a microcomputer. The controller detects a current operating state based on an engine speed signal from a crank angle sensor for detecting an engine speed, a load signal from an air flow meter for detecting an intake air amount, and an engine water temperature signal from a water temperature sensor. At the same time, a relative rotation position between the timing sprocket 1 and the camshaft 3 is detected based on signals from the crank angle and cam angle sensors.
[0040]
The operation of the present apparatus will be briefly described below. In the start of the engine and in a predetermined low-speed low-load region after the start, the electromagnetic switching valve 45 to which the control signal is output from the controller is connected to the supply passage 47a and the first hydraulic passage. 42, and the drain passage 44 and the second hydraulic passage 43. For this reason, as shown in FIG. 7, the hydraulic pressure is not supplied to the retard hydraulic pressure chamber 22 and the low pressure state is maintained, while the hydraulic pressure supplied from the oil pump 47 is supplied to the advanced hydraulic pressure chamber 21. Is supplied from the first hydraulic passage 42 through the second oil hole 42c, but the hydraulic pressure has not yet sufficiently increased, so that the lock pin 27 engages in the lock hole 26a by the spring force of the coil spring 29. In this state, the vane member 5 is held at the position shown in FIG. 7, and the reliable connection state of the timing sprocket 1 and the camshaft 3 at the predetermined advanced rotation position is maintained.
[0041]
For this reason, the valve timing of the exhaust valve is maintained at a predetermined advance angle control suitable for the startability, whereby the cranking of the engine quickly rises to improve the startability, and acts on the camshaft 3. The occurrence of fluttering of the vane member 5 due to positive and negative torque fluctuations can be suppressed.
[0042]
Thereafter, when the engine shifts to a high rotation range, the electromagnetic switching valve 45 is operated by a control signal from the controller to connect the supply passage 47a and the second hydraulic passage 43, and to connect the drain passage 44 and the first hydraulic passage 42 to each other. Communicate. Therefore, the hydraulic pressure in the advance hydraulic chamber 21 passes through the first hydraulic passage 42 and is returned from the drain passage 44 into the oil pan 46, and the pressure in the advance hydraulic chamber 21 becomes low. On the other hand, the hydraulic pressure is supplied to the retard side hydraulic chamber 22 via the second oil hole 43 c and becomes high pressure, and this hydraulic pressure acts on the tip 27 a of the lock pin 27 from the pressure receiving chamber and the coil spring 29 The tip portion 27a comes out of the lock hole 26a in order to retreat against the spring force. For this reason, the vane member 5 is allowed to rotate relatively only in the advance-side hydraulic chamber 21, that is, only in the retard-side direction. It is rotated to the maximum and held at the most retarded position until it contacts the other side surface of the advanced hydraulic chamber 21.
[0043]
Accordingly, the timing gear 1 and the camshaft 3 are controlled to rotate relatively to the most retarded side to control the opening / closing timing of the exhaust valve to the most retarded side. As a result, the valve overlap increases and the output can be improved.
[0044]
In addition, the camshaft 3 can be continuously held at a desired intermediate position by appropriately supplying and discharging hydraulic pressure to and from the hydraulic chambers 21 and 22 according to the operating state of the engine.
[0045]
Next, a process of assembling the components of the apparatus will be described with reference to FIGS. That is, first, as shown in FIGS. 16A and 16B, the torsion spring 7 is disposed between the support member 6 and the front plate 11, and the ends 7a and 7b are respectively inserted into the locking grooves 18c and 33c. It is pushed in the axial direction not from the radial direction but from the front in FIGS. 8 and 13 to engage and fix. Further, the cylindrical portion 30 of the support member 6 is axially fitted into the large-diameter hole 11a of the front plate 11, and in this state, the locking ring 35 is fitted into the fitting groove 34 of the distal end 30a of the cylindrical portion 30. To wear. As a result, the outer peripheral portion of the locking ring 35 hits the hole edge of the large-diameter hole 11a and is prevented from falling off, so that the support member 6, the front plate 11 and the torsion spring 7 are temporarily fixed integrally to form a unit body. (First step).
[0046]
Next, as shown in FIGS. 17A and 17B, the vane member 5 in which the lock pin 27 of the lock mechanism 26 and the like are accommodated in the vane 20a is housed in the housing body 8 in advance. The front plate 11 is placed in contact with the front end of the peripheral wall 9, that is, the cylindrical portion 30 of the unit body is fitted into the concave groove 19 c of the rotor 19. Next, the respective bolts 12 are inserted through the respective working holes 32 of the support member 6 into the respective bolt insertion holes 11 b and 14 while the tips of the respective bolts 12 are screwed into the female screw holes 10 b of the rear plate 10. And tighten each bolt 12 with a predetermined screwdriver tool. Thereby, as shown in FIG. 5, the unit body is attached to the housing body 8, and a unit body further including the housing 1 can be obtained. At this time, the positioning pin 38 and the positioning hole 39 of the positioning means 36 are not aligned as shown in FIG. 14 and are at positions shifted in the circumferential direction (second step). When this assembly is completed, the distal end portion 30b of the tubular portion 30 and the hole edge of the large-diameter hole 11a of the front plate 11 are in a non-contact state.
[0047]
Thereafter, as shown in FIG. 18, the support member 6 is rotated counterclockwise (in the direction of the arrow) against the urging force (generation of the initial load) of the torsion spring 7, and reaches the predetermined rotational position to hold the pin. When the hole 37 and the positioning hole 39 match, as shown in FIGS. 6 and 15, the positioning pin 38 projects forward by the spring force of the coil spring 40 and engages with the positioning hole 39. In other words, the supporting member 6 is rotated and positioned on the front plate 11 at a predetermined position in the rotation direction, so that a predetermined urging force is applied to the torsion spring 7 (third step).
[0048]
Next, with the biasing force set to the torsion spring 7, the cam bolt 4 is inserted through the cylindrical portion 30 and the bolt insertion holes 30 a and 19 b of the rotor 19, and the tip is screwed into the bolt hole 3 b of the camshaft 3. By tightening with a predetermined torque while fitting, the unit body including the housing 1 can be attached to the camshaft 3 as shown in FIG. 3 (fourth step).
[0049]
As described above, when assembling the support member 6 and the front plate 11, the tubular portion 30 is fitted with the tubular portion 30 facing the inside of the housing body 8 from the large-diameter hole 11 a of the front plate 11. Since the support member 6, the front plate 11 and the torsion spring 7 are previously unitized by fitting the locking ring 35 into the attachment groove 34, the support member 6 is fixed before the vane member 5 is fixed to the camshaft 3. The member 6 is linked to each other without dropping off from the front plate 11, and the torsion spring 7 can also be prevented from dropping off between the two. Therefore, workability in assembling the torsion spring 7 and the like is improved.
[0050]
In particular, after assembling the unit body to the housing body 8 with the bolts 12, the support member 6 is rotated against the biasing force (initial load generation) of the torsion spring 7, and is positioned in the circumferential direction by the positioning means 36. Is performed, a predetermined urging force is applied to the torsion spring 7 afterward, so that there is no need to mount the torsion spring 7 while applying the urging force as in the related art. Attachment work and assembling work of each component are also extremely easy, and each work efficiency can be improved.
[0051]
When the torsion spring 7 is inclined in the axial direction when the biasing force is set, the inclination can be regulated by the support member 6 and the regulating portions 17 and 31 of the front plate 11, and the projections 18 and 31 can be restricted. Since free movement in the radial direction can also be restricted by the use of 33, it is possible to effectively prevent falling during assembly and application of biasing force.
[0052]
Further, since the spring member of the positioning means 36 is constituted by the coil spring 40, a sufficient stroke amount of the positioning pin 38 can be secured, and it is possible to prevent inadvertent escape from the positioning hole 39.
[0053]
The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, but can be applied not only to the exhaust valve side but also to the intake valve side, and the biasing force of the torsion spring 7 at the time of engine stop causes the vane member 5 to move. It is also possible to control the rotation position not on the most advanced side or the most retarded side of the valve timing but on an intermediate phase thereof.
[0054]
The technical ideas other than the claims that can be grasped from the embodiment will be described below.
(B) The locking means is constituted by a locking ring fitted in an annular fitting groove formed on the outer periphery of the distal end of the cylindrical portion facing the housing. Item 2. The valve timing control device for an internal combustion engine according to Item 1.
[0055]
According to the present invention, since the locking means is simply constituted by the locking ring that locks into the fitting groove, the structure is simplified, the fitting work is facilitated, and the support member and the sealing member are assembled. The property also becomes good.
(2) The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a distal end portion of the tubular portion is disposed in a non-contact state with the housing.
[0056]
Therefore, interference between the cylindrical portion and the housing is prevented, so that it is possible to prevent the responsiveness of the relative rotations from decreasing.
(C) A projection protruding in the axial direction from the vicinity of the regulating portion of the support member, and provided on the inner peripheral side of the urging means and substantially along the circumferential direction. 2. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1.
[0057]
Therefore, it is possible to restrict a predetermined inclination or more when the urging force is applied to the torsion spring by the projection.
(5) The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the positioning member is constituted by a positioning pin urged in a direction of the positioning hole by a spring member.
[0058]
Therefore, the positioning pin can be inserted into the positioning hole regardless of the rotational position of the positioning pin.
(E) A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein the spring member is constituted by a coil spring.
[0059]
Therefore, since the coil spring is used, a sufficient stroke amount of the positioning pin can be secured, and it is possible to prevent inadvertent escape from the positioning hole.
(V) A valve timing control device for an internal combustion engine, wherein when the engine is stopped, the rotation stop position of the vane member by the urging means is set to a position at an intermediate phase of the valve timing.
[0060]
Therefore, after the engine is stopped, the biasing means always sets the intermediate phase instead of the most advanced or most retarded side, so that the startability of the engine is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a unit body of a support member, a front plate, and a torsion spring provided in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG.
FIG. 3 is a sectional view of a main part of the valve timing control device of the embodiment.
FIG. 4 is an exploded perspective view of the valve timing control device.
FIG. 5 is a perspective view showing a unit body of the valve timing control device.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a unit body of the valve timing control device.
7 is a view as viewed in the direction of arrow B in FIG. 6;
FIG. 8 is a front view of a front plate provided in the embodiment.
FIG. 9 is a sectional view taken along the line CC of FIG. 8;
FIG. 10 is a rear view of the front plate.
FIG. 11 is a front view of a support member provided in the present embodiment.
FIG. 12 is a sectional view taken along line DD of FIG. 11;
FIG. 13 is a rear view of the support member.
FIG. 14 is an enlarged sectional view of a main part of a positioning means provided in the present embodiment.
FIG. 15 is an explanatory diagram of the operation of the positioning means.
FIG. 16A is an explanatory view showing the first step in assembling the valve timing control device as viewed from the support member side, and FIG. 16B is an explanatory view showing the first step as viewed from the side.
FIG. 17A is an explanatory view from the side of the support member showing a second step in assembling, and FIG. 17B is an explanatory view from the side showing the second step.
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a third step in assembling, as viewed from the support member side.
[Explanation of symbols]
1: Timing sprocket (rotating body)
2. Housing
3. Camshaft
4: Cam bolt
5 ... Vane member
6 ... Support member
7 ... torsion spring (biasing means)
7a ・ 7b ... both ends
8. Housing body
9 ... peripheral wall
10. Rear plate
11 Front plate (sealing member)
12 ... bolt
13 ... Partition part
18 Projection
18c ... locking groove
21 ... Advance side hydraulic chamber
22 ... retard side hydraulic chamber
31 ... Regulatory department
34 ... fitting groove
35 ... locking ring (locking means)
36 ... Positioning means
38 ... Positioning pin
39 ... Positioning hole
41 ... Hydraulic circuit (hydraulic circuit)

Claims (5)

機関のクランクシャフトによって回転駆動される回転体と、
該回転体と相対回動可能なカムシャフトと、
前記回転体に固定されたハウジング本体と該ハウジング本体の端部開口を封止する封止部材とから構成されたハウジングと、
前記カムシャフトに固定されて、前記ハウジング内を所定範囲で正逆回動可能に設けられたベーン部材と、
該ベーン部材とハウジングとの間に画成された進角側油圧室と遅角側油圧室とに選択的に油圧を給排することによりカムシャフトとクランクシャフトとの回転位相を変換制御する液圧回路と、
前記ベーン部材に結合された支持部材と、
両端部が前記支持部材と封止部材にそれぞれ係止固定されて、前記クランクシャフトに対してカムシャフトが進角する方向あるいは遅角する方向に前記ベーン部材を付勢する付勢手段とを備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記支持部材と封止部材をハウジング本体に組み付ける際に、前記支持部材と前記封止部材とを互いに相対回転可能に予め連結させる係止手段を設け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。A rotating body that is rotationally driven by an engine crankshaft;
A cam shaft rotatable relative to the rotating body;
A housing composed of a housing body fixed to the rotating body and a sealing member for sealing an end opening of the housing body,
A vane member fixed to the camshaft and provided in the housing so as to be capable of rotating forward and backward within a predetermined range,
A fluid for converting and controlling the rotational phase of a camshaft and a crankshaft by selectively supplying and discharging hydraulic pressure to an advance hydraulic pressure chamber and a retard hydraulic pressure chamber defined between the vane member and the housing. Pressure circuit,
A support member coupled to the vane member,
Both ends are fixedly fixed to the support member and the sealing member, respectively, and biasing means for biasing the vane member in a direction in which a camshaft advances or retards with respect to the crankshaft is provided. In the internal combustion engine valve timing control device,
Valve timing control for an internal combustion engine, wherein a locking means for connecting the support member and the sealing member to each other in advance so as to be relatively rotatable when the support member and the sealing member are assembled to the housing body is provided. apparatus. 前記支持部材のほぼ中央位置に筒状部を形成すると共に、該筒状部を前記封止部材に形成された開口部を介してハウジング内に臨んだ状態で前記ベーン部材に結合させる一方、前記係止手段を、前記ハウジングに臨んだ前記筒状部に設けた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。A tubular portion is formed at a substantially central position of the support member, and the tubular portion is coupled to the vane member while facing the housing through an opening formed in the sealing member. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a locking means is provided on the cylindrical portion facing the housing. 前記付勢手段をトーションスプリングによって構成する一方、前記ハウジング本体と封止部材をボルトによって結合すると共に、前記支持部材の外周部に、前記トーションスプリングの軸方向の移動を規制する規制部を設け、該規制部に、前記トーションスプリングが付勢していない状態で前記封止部材とハウジング本体とを結合するボルトを挿通するボルト挿通孔を貫通形成した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。While the urging means is constituted by a torsion spring, the housing main body and the sealing member are coupled by bolts, and an outer peripheral portion of the support member is provided with a regulating portion for regulating the axial movement of the torsion spring, 3. The internal combustion engine according to claim 2, wherein a bolt insertion hole through which a bolt connecting the sealing member and the housing body is inserted is formed in the regulating portion in a state where the torsion spring is not biased. Engine valve timing control device. 前記支持部材とベーン部材のいずれか一方側に、位置決め用穴を形成すると共に、他方側に、前記位置決め用穴に弾性的に係合する位置決め部材を設け、
前記封止部材をハウジング本体に組み付けた後に、前記支持部材を、封止部材に対して所定方向へ回転させて前記位置決め部材が位置決め穴に係合するこにより前記付勢手段に回転方向の付勢力を設定することを特徴とする請求項１〜３に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。On one of the support member and the vane member, a positioning hole is formed, and on the other side, a positioning member elastically engaged with the positioning hole is provided.
After assembling the sealing member to the housing main body, the supporting member is rotated in a predetermined direction with respect to the sealing member, and the positioning member is engaged with the positioning hole, whereby the urging means is rotated in a rotational direction. 4. The valve timing control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the power is set. 機関のクランクシャフトによって回転駆動される回転体と、
該回転体と相対回動可能なカムシャフトと、
前記回転体に固定されたハウジング本体と該ハウジング本体の端部開口を封止する封止部材とから構成されたハウジングと、
前記カムシャフトに固定されて、前記ハウジング内を所定範囲で正逆回動可能に設けられたベーン部材と、
該ベーン部材とハウジングとの間に画成された進角側油圧室と遅角側油圧室とに選択的に油圧を給排することによりカムシャフトとクランクシャフトとの回転位相を変換制御する液圧回路と、
前記ベーン部材に固定された支持部材と、
両端部が前記支持部材と前記封止部材にそれぞれ係止固定されて、前記クランクシャフトに対してカムシャフトが進角する方向あるいは遅角する方向に前記ベーン部材を付勢する付勢手段とを備えた内燃機関のバルブタイミング制御装置の組付方法であって、
前記封止部材と付勢手段及び支持部材を係止手段によって組み付けてユニット体とする第１工程と、
前記ユニット体を、内部にベーン部材が収容された前記ハウジングに組み付け付ける第２工程と、
その後、前記支持部材を前記付勢手段の付勢力に抗して回転させて所定回転位置で位置決め手段により前記封止部材に対する支持部材の回転位置を規制して前記回転付勢力を前記支持部材に付与する第３工程と、
続いて前記ユニット体及びハウジングをカムシャフトに組み付ける第４工程とから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組付方法。A rotating body that is rotationally driven by an engine crankshaft;
A cam shaft rotatable relative to the rotating body;
A housing composed of a housing body fixed to the rotating body and a sealing member for sealing an end opening of the housing body,
A vane member fixed to the camshaft and provided in the housing so as to be capable of rotating forward and backward within a predetermined range,
A fluid for converting and controlling the rotational phase of a camshaft and a crankshaft by selectively supplying and discharging hydraulic pressure to an advance hydraulic pressure chamber and a retard hydraulic pressure chamber defined between the vane member and the housing. Pressure circuit,
A support member fixed to the vane member,
Energizing means for energizing the vane member in a direction in which a camshaft advances or retards with respect to the crankshaft, wherein both ends are locked and fixed to the support member and the sealing member, respectively. A method for assembling a valve timing control device for an internal combustion engine, comprising:
A first step in which the sealing member, the urging means, and the support member are assembled by a locking means to form a unit body;
A second step of assembling the unit body to the housing in which a vane member is housed;
Thereafter, the support member is rotated against the urging force of the urging means, and the rotational position of the support member with respect to the sealing member is regulated by the positioning means at a predetermined rotational position, so that the rotational urging force is applied to the support member. A third step of providing;
And a fourth step of assembling the unit body and the housing to a camshaft.

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