JP2012036791A - Variable valve system of internal combustion engine, and method for adjusting holding state of valve timing thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バルブタイミングを変更する可変機構と同バルブタイミングを特定時期に保持する保持機構とを備える内燃機関の可変動弁装置及びそのバルブタイミングの保持状態調整方法に関する。 The present invention relates to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine including a variable mechanism that changes a valve timing and a holding mechanism that holds the valve timing at a specific time, and a method for adjusting a holding state of the valve timing.
内燃機関に搭載される装置として、カム軸により開閉駆動される吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを変更する可変動弁機構を備えた可変動弁装置が知られている。
図17は、このような可変動弁装置の可変動弁機構200を示す断面図である。可変動弁機構200は、カム軸300に同期して回転するベーンロータ210及びクランク軸310に同期して回転するハウジング220といった同一の回転軸周りに回転する2つの回転体を備えている。ベーンロータ210には、径方向外側に向けて延びる2つのベーン211が設けられている。ハウジング220には、各ベーン211を収容する2つの凹部221が設けられている。この凹部221には、これに収容されたベーン211によって作動油がそれぞれ供給される2つの油室が画成されている。このうち、ベーン211のカム軸300の回転方向と反対側に位置する油室は、ハウジング220に対してベーンロータ210をカム軸300の回転方向に相対回転させるための油圧を発生する進角室222となっている。また、凹部221においてベーン211を挟んで進角室222と反対側に位置する油室は、ハウジング220に対してベーンロータ210をカム軸300の反回転方向に相対回転させるための油圧を発生する遅角室223となっている。
As a device mounted on an internal combustion engine, a variable valve device having a variable valve mechanism that changes valve timings of intake valves and exhaust valves driven to open and close by a camshaft is known.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a
そして、こうした可変動弁機構200を備えた可変動弁装置によれば、各ベーン211に作用する進角室222の油圧及び遅角室223の油圧を変更することにより、ベーンロータ210をハウジング220に対して相対回転させてクランク軸310に対してカム軸300の相対回転位相を変更することができ、バルブタイミングをそのときどきの機関運転状態に即した時期に変更することができることとなる。
Then, according to the variable valve operating apparatus provided with such a
ところで、進角室222や遅角室223にはクランク軸310により駆動される機関駆動式の油圧ポンプを通じて作動油が供給されるため、機関停止後長期間が経過した後の機関始動時等、進角室222の油圧や遅角室223の油圧が低いときには、それら油室222,223の油圧によってベーン211を保持することができず、カム軸300が不必要に回動してしまうことがある。こうした回動が生じると機関始動時におけるバルブタイミングが不安定となり、例えば機関始動性の悪化を招くおそれがある。そこで、可変動弁装置にあっては、特許文献1にも記載されるように、油室222,223の油圧を十分に確保できない状況にあるときには、こうしたバルブタイミングの不安定化を避けるため、バルブタイミングを機関始動時に適した時期に機械的に保持することができる保持機構が設けられている。
By the way, since the hydraulic oil is supplied to the
このような保持機構にあっては、一般にベーンロータに設けられたピン等、バルブタイミングの進角及び遅角を制限する制限部材をハウジングに設けられた凹部に嵌入することにより、バルブタイミングを例えば機関始動時に適した特定時期に保持するようにしている。しかしながら、こうした構成にあっては、制限部材の外周面と凹部の内周面との間には、バルブスプリングの反力やクランク軸から伝達される回転力等々に基づく交番力が常に作用している。このため、制限部材を凹部から抜脱して保持機構によるバルブタイミングの保持を解除する際に、必要以上の時間を要するといった懸念がある。 In such a holding mechanism, a valve timing is controlled by, for example, an engine by inserting a limiting member for limiting the advance angle and delay angle of the valve timing, such as a pin provided on the vane rotor, into a recess provided in the housing. It is held at a specific time suitable for starting. However, in such a configuration, an alternating force based on the reaction force of the valve spring, the rotational force transmitted from the crankshaft, etc. always acts between the outer peripheral surface of the limiting member and the inner peripheral surface of the recess. Yes. For this reason, there is a concern that it takes more time than necessary to remove the restriction member from the recess and release the holding of the valve timing by the holding mechanism.
そこで、図18に示すように、保持機構230として、バルブタイミングの進角を制限する進角制限機構240と遅角を制限する遅角制限機構250とを各別に備えてそれらの協働により、バルブタイミングを特定時期に保持する構成を採用することが考えられる。具体的には、進角制限機構240は、ベーン211に設けられた進角制限部材241とハウジング220に設けられた進角制限凹部242とを係合させることにより、ハウジング220に対するベーンロータ210の相対回転を規制してバルブタイミングの進角を制限する。一方、遅角制限機構250は、ベーン211に設けられた遅角制限部材251とハウジング220に設けられた遅角制限凹部252とを係合させることにより、ハウジング220に対するベーンロータ210の相対回転を規制してバルブタイミングの遅角を制限する。そして保持機構230では、バルブタイミングの進角が制限されるときのハウジング220に対するベーンロータ210の相対回転位相と、バルブタイミングの遅角が制限されるときの同相対回転位相とが一致するようにして、バルブタイミングを特定時期に保持するようにしている。
Therefore, as shown in FIG. 18, as the
こうした構成を採用することにより、進角制限部材241と進角制限凹部242との間には、バルブタイミングが進角するようにハウジング220及びベーンロータ210が相対回転するときには押圧力が作用するものの、バルブタイミングが遅角するようにそれらが相対回転するときにはこうした押圧力が作用することはない。遅角制限部材251と遅角制限凹部252との間についても同様に、バルブタイミングが遅角するようにハウジング220及びベーンロータ210が相対回動するときには押圧力が作用するものの、バルブタイミングが進角するようにそれらが相対回転するときにはこうした押圧力が作用することはない。このように進角制限部材241と進角制限凹部242との間、また遅角制限部材251と遅角制限凹部252との間には間欠的に押圧力が作用することとなる。従って、こうした押圧力が作用していないときであれば、制限部材241,251を制限凹部242,252から容易に抜脱することができ、バルブタイミングの保持を速やかに解除することができるようになる。
By adopting such a configuration, a pressing force acts between the advance
但し、このような保持機構230にあっては、同機構230を構成する各部材の寸法誤差やそれら組み付け誤差等々の存在によって進角制限部材241及び遅角制限部材251の周方向の最短距離(図18:制限部材間距離L1)と、進角制限凹部242及び遅角制限凹部252の周方向の最短距離(図18:係合間距離L2)とが一致しない場合がある。制限部材間距離L1が係合間距離L2よりも短いときには、各制限部材241,251の一方がこれに対応する制限凹部242,252に嵌まらなくなるため、制限部材間距離L1を係合間距離L2よりも僅かに大きく設定する。換言すれば、各制限部材241,251が対応する制限凹部242,252にそれぞれ適度な大きさのクリアランスを有して嵌入可能であることが前提となる。
However, in such a
しかしながら、カム軸300(図17参照)にはバルブスプリングの反力等によって交番的なトルクが常に作用しているため、このクリアランスが過度に大きい場合には進角制限部材241と進角制限凹部242との係合部位における衝突、及び遅角制限部材251と遅角制限凹部252との係合部位における衝突がそれぞれ頻繁に繰り返されることによる打音の発生が問題となる。
However, since an alternating torque is constantly acting on the camshaft 300 (see FIG. 17) due to the reaction force of the valve spring or the like, if the clearance is excessively large, the advance
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、バルブタイミングを変更する可変動弁装置において、バルブタイミングの進角を制限する進角制限機構及び遅角を制限する遅角制限機構を備え、バルブタイミングの進角が制限される進角制限時期と遅角が制限される遅角制限時期との間の特定時期に保持するに際して、それら進角制限時期と遅角制限時期との間の必要以上に大きな差が生じることを回避し、そうした過大な差が生じることに起因する打音の発生を抑制すること、また併せて進角制限時期と遅角制限時期との間の差を適度な大きさに調整してバルブタイミングの保持状態を調整することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an advance angle limiting mechanism that limits the advance angle of the valve timing and a retard angle that limits the delay angle in a variable valve operating apparatus that changes the valve timing. When holding at a specific time between the advance limit time when the advance angle of the valve timing is restricted and the retard limit time when the retard angle is restricted, the advance angle limit time and the retard angle limit time are provided. Avoiding an unnecessarily large difference between the time limit and the occurrence of such an excessive difference, and suppressing the occurrence of sound hitting, and also between the advance angle limit time and the retard angle limit time This is to adjust the holding state of the valve timing by adjusting the difference between them to an appropriate size.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
(1)請求項1に記載の発明は、クランク軸及びカム軸の一方と同期して回転する第1の回転体及び他方と同期して回転する第2の回転体を含みそれら両回転体を同一の回転軸周りに相対回転させて前記カム軸により開閉駆動されるバルブのバルブタイミングを変更する可変動弁機構と、前記両回転体の相対回転を規制することによりバルブタイミングの進角を制限する進角制限機構及び前記両回転体の相対回転を規制することによりバルブタイミングの遅角を制限する遅角制限機構を各別に備えてそれら制限機構の協働によりバルブタイミングを特定時期に保持する保持機構とを備える内燃機関の可変動弁装置であって、前記保持機構は位相調整部材を含み、同位相調整部材は、前記各制限機構のいずれか一方によりバルブタイミングを制限する際に前記両回転体の一方向における相対回転を規制するものであって、前記回転軸周りに回動することによりその規制時における前記両回転体の相対回転位相を調節することを要旨とする。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
(1) The invention described in claim 1 includes a first rotating body that rotates in synchronization with one of the crankshaft and the camshaft and a second rotating body that rotates in synchronization with the other, and includes both the rotating bodies. A variable valve mechanism that changes the valve timing of a valve that is driven to open and close by the camshaft by rotating around the same rotation axis, and restricting the advancement of the valve timing by restricting the relative rotation of the two rotating bodies And a retard restriction mechanism that restricts the delay of the valve timing by restricting the relative rotation of the two rotating bodies, and holds the valve timing at a specific time by the cooperation of these restriction mechanisms. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine comprising a holding mechanism, wherein the holding mechanism includes a phase adjusting member, and the phase adjusting member controls the valve timing by any one of the limiting mechanisms. And controlling the relative rotation phase of the two rotating bodies at the time of the regulation by rotating around the rotating shaft. To do.
同構成によれば、各制限機構を構成する部材の寸法誤差やそれらの組み付け誤差等々が存在することにより、各制限機構によりバルブタイミングを特定時期に保持したときに両回転体に過大な相対回転が生じるような場合であっても、位相調整部材を回動させることにより、そうした相対回転量が小さくなるように、進角制限機構或いは遅角制限機構により相対回転が規制されるときの両回転体の相対回転位相を調整することができる。換言すれば、バルブタイミングについて進角制限機構による進角制限時期と遅角制限機構による遅角制限時期との間に必要以上に大きい差が生じないようにこれを調整することができる。従って、バルブタイミングを特定時期に保持したときに、バルブスプリングの反力等によって両回転体を相対回転させようとする交番的なトルクが作用しても、それに起因する打音の発生を抑制することができる。 According to this configuration, due to the existence of dimensional errors and assembly errors of the members constituting each limiting mechanism, excessive relative rotation of both rotating bodies when the valve timing is held at a specific time by each limiting mechanism. Even if this occurs, both rotations when the relative rotation is restricted by the advance angle limiting mechanism or the retard angle limiting mechanism so that the relative rotation amount is reduced by rotating the phase adjusting member. The relative rotational phase of the body can be adjusted. In other words, the valve timing can be adjusted so that a difference larger than necessary does not occur between the advance limit time by the advance limit mechanism and the retard limit time by the retard limit mechanism. Therefore, even when the valve timing is held at a specific time, even if an alternating torque is applied to rotate both rotating bodies relative to each other due to the reaction force of the valve springs, the occurrence of hitting sound due to the alternating torque is suppressed. be able to.
(2)請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記第1の回転体には前記回転軸の周方向に離間して進角制限部材及び遅角制限部材がそれぞれ配設され、前記進角制限機構は前記進角制限部材を前記第2の回転体に係合させてバルブタイミングの進角を制限する一方、前記遅角制限機構は前記遅角制限部材を前記第2の回転体に係合させてバルブタイミングの遅角を制限するものであり、前記位相調整部材は、前記第2の回転体の一部としてこれに組み付けられるとともに前記回転軸周りに回動して前記両制限部材のいずれか一方と係合することにより前記両回転体の一方向における相対回転をバルブタイミングが前記特定時期となるときの前記両回転体の相対回転位相にて規制するものであることを要旨とする。 (2) The invention according to claim 2 is the variable valve operating apparatus for the internal combustion engine according to claim 1, wherein the first rotating body is spaced apart in the circumferential direction of the rotating shaft, and an advance angle limiting member and A retard limit member is provided, and the advance limit mechanism engages the advance limit member with the second rotating body to limit the advance timing of the valve timing, while the retard limit mechanism The retardation limiting member is engaged with the second rotating body to limit the retardation of the valve timing, and the phase adjusting member is assembled to the second rotating body as a part of the second rotating body. Relative rotation of the two rotating bodies when the valve timing becomes the specific time by rotating around the rotation axis and engaging either one of the limiting members in one direction. To be regulated by phase And effect.
同構成によれば、例えば遅角制限機構の遅角制限部材を第2の回転体に係合させてバルブタイミングの遅角が制限された状態のもと、位相調整部材を回転軸周りに回動させてこれを進角側制限機構の進角制限部材と係合させることにより、バルブタイミングを特定時期に保持することができる。また同様に、進角制限機構の進角制限部材を第2の回転体に係合させてバルブタイミングの進角が制限された状態のもと、位相調整部材を回転軸周りに回動させてこれを遅角制限機構の遅角制限部材と係合させることにより、バルブタイミングを特定時期に保持することができる。即ち、バルブタイミングについて進角制限機構による進角制限時期と遅角制限機構による遅角制限時期との間に過大な差が生じないように両回転体の相対回転を規制する際の相対回転位相を調整しつつ、バルブタイミングを特定時期に保持することができる。このように請求項1に記載の発明は、請求項2に記載した構成をもってこれを具現化することができる。 According to this configuration, for example, the retardation adjusting member of the retardation restriction mechanism is engaged with the second rotating body and the retardation of the valve timing is restricted, so that the phase adjusting member is rotated around the rotation axis. The valve timing can be maintained at a specific time by moving and engaging with the advance limit member of the advance side limit mechanism. Similarly, in a state where the advance angle limiting member of the advance angle limiting mechanism is engaged with the second rotating body and the advance timing of the valve timing is limited, the phase adjusting member is rotated around the rotation axis. By engaging this with the retard limit member of the retard limit mechanism, the valve timing can be maintained at a specific time. In other words, the relative rotation phase when regulating the relative rotation of both rotating bodies so that an excessive difference does not occur between the advance angle limit time by the advance angle limit mechanism and the retard angle limit time by the delay angle limit mechanism with respect to the valve timing. While adjusting the valve timing, the valve timing can be maintained at a specific time. Thus, the invention described in claim 1 can be embodied with the configuration described in claim 2.
(3)請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記保持機構は前記回転軸の周方向に離間した位置に進角制限用の貫通孔と遅角制限用の貫通孔とがそれぞれに形成された位相固定板と前記位相調整部材としての位相調整板とを含み、それら位相固定板と位相調整板とが前記第2の回転体の本体側面に重ね合わされて組み付けられることによりそれらの各進角制限用の貫通孔の各内周面と前記第2の回転体の本体側面とによって前記進角制限部材が係合する進角制限凹部が画成される一方、それらの前記各遅角制限用の貫通孔の各内周面と前記第2の回転体の本体側面とによって前記遅角制限部材が係合する遅角制限凹部が画成され、前記位相固定板が前記第2の回転体の本体に相対回転不能に固定された状態で前記両制限部材の一方をそれに対応する制限凹部の周方向端部において同位相固定板の貫通孔の内周面にのみ係合させて前記両回転体の相対回転を規制する一方、前記位相調整板を前記回転軸周りに回動させて前記両制限部材の他方をそれに対応する制限凹部の周方向端部において同位相調整板の貫通孔の内周面にのみ係合させて前記両回転体の逆向きの相対回転を規制することによりバルブタイミングを前記特定時期に保持することを要旨とする。 (3) According to a third aspect of the present invention, in the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the second aspect, the holding mechanism includes a through hole for restricting the advance angle at a position spaced apart in the circumferential direction of the rotating shaft. A phase fixing plate formed with a through hole for limiting retardation and a phase adjusting plate as the phase adjusting member, respectively, and the phase fixing plate and the phase adjusting plate are side surfaces of the main body of the second rotating body. The advance angle limiting recesses that engage the advance angle limiting member are defined by the inner peripheral surfaces of the respective advance angle limiting through holes and the side surface of the main body of the second rotating body. On the other hand, a retard angle limiting recess for engaging the retard angle limiting member is defined by each inner peripheral surface of each of the through holes for limiting the retard angle and a side surface of the main body of the second rotating body. The phase fixing plate is fixed to the main body of the second rotating body so as not to be relatively rotatable. While restricting relative rotation of the two rotating bodies by engaging only one of the restricting members with the inner peripheral surface of the through hole of the phase fixing plate at the circumferential end of the restricting recess corresponding thereto, The phase adjusting plate is rotated around the rotation shaft, and the other of the restricting members is engaged with only the inner peripheral surface of the through hole of the phase adjusting plate at the circumferential end of the corresponding restricting recess. The gist is to hold the valve timing at the specific time by regulating the relative rotation of the rotating body in the reverse direction.
同構成によれば、位相固定板を第2の回転体の本体に相対回転不能に固定する一方、位相調整板を回動させることにより、第1の回転体にそれぞれ設けられた制限部材についてこれらが制限凹部と係合する各部位の間の周方向における距離L1と、第2の回転体の制限凹部についてこれらが制限部材と係合する各部位の間の周方向における距離L2とが略一致するように、同距離L2を調整することができる。また、進角制限部材と係合する進角制限凹部、遅角制限部材と係合する遅角制限凹部はいずれも、一対の貫通孔がそれぞれ形成された位相固定板及び位相調整板を第2の回転体の本体側面にそれぞれ重ね合わせることにより形成される。このため、第2の回転体の本体に追加工して各制限凹部を形成する場合と比較して、それらを容易に形成することができるようになる。 According to the same configuration, the phase fixing plate is fixed to the main body of the second rotating body so as not to be relatively rotatable, and the phase adjusting plate is rotated to thereby provide a restriction member provided on each of the first rotating body. Is substantially equal to the distance L1 in the circumferential direction between the portions engaging with the limiting recess and the distance L2 in the circumferential direction between the portions engaging with the limiting member in the limiting recess of the second rotating body. Thus, the same distance L2 can be adjusted. Further, both the advance angle restricting recess that engages with the advance angle restricting member and the retard angle restricting recess that engages with the retard angle restricting member include the phase fixing plate and the phase adjustment plate each having a pair of through holes formed therein. Are formed by superimposing them on the side surfaces of the main body of the rotating body. For this reason, it becomes possible to easily form them as compared with the case where additional processing is performed on the main body of the second rotating body to form each limiting recess.
(4)請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記位相調整部材にはこれを治具により前記回転軸周りに回動操作するための調整部が前記各制限部材よりも外周側に設けられることを要旨とする。 (4) The invention according to claim 4 is the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 2 or 3, wherein the phase adjusting member is rotated around the rotation axis by a jig. The adjustment part is provided on the outer peripheral side with respect to each of the limiting members.
同構成によれば、調整部が各制限部材よりも内周側に設けられている構成と比較し、調整部を移動させるとき、即ち位相調整部材を回動させたときにおける各制限部材と第2の回転体との各係合位置の変化量が小さくなる。従って、それら係合位置についての微調整を容易に行うことができ、バルブタイミングを特定時期に保持したときに両回転体の間に生じる相対回転の量が無視できる程度の大きさにまで小さくなるようにこれを適切に調整することができるようになる。 According to the same configuration, when the adjustment unit is moved, that is, when the phase adjustment member is rotated, compared with the configuration in which the adjustment unit is provided on the inner peripheral side with respect to each limitation member, The amount of change in each engagement position with the second rotating body is reduced. Therefore, the fine adjustment of these engagement positions can be easily performed, and the amount of relative rotation generated between the two rotating bodies when the valve timing is held at a specific time is reduced to a level that can be ignored. So that this can be adjusted properly.
(5)請求項5に記載の発明は、請求項2〜4のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記位相調整部材は前記回転軸周りに回動して前記両回転体の相対回転位相を規制することによりバルブタイミングを前記特定時期から進角することを規制することを要旨とする。 (5) The invention according to claim 5 is the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 4, wherein the phase adjusting member is rotated around the rotation shaft to move both the shafts. The gist is to regulate the advancement of the valve timing from the specific time by regulating the relative rotational phase of the rotating body.
保持機構によりバルブタイミングが特定時期に保持されている状況にあっては両回転体に作用するトルクはバルブスプリングの反力等によってその都度変化するものの平均的にみれば、バルブタイミングを遅角側に変化させようとするトルクがこれを進角側に変化させようとするトルクよりも大きい。 In the situation where the valve timing is held at a specific time by the holding mechanism, the torque acting on both rotating bodies changes each time due to the reaction force of the valve springs, but on average, the valve timing is retarded The torque to be changed to is larger than the torque to be changed to the advance side.
このため、位相調整部材を回動させることによりバルブタイミングが特定時期に保持されるように各制限部材と第2の回転体との係合状態を調整した後、上述したようなバルブタイミングを遅角側に変化させようとするトルクが位相調整部材に作用すると、調整した係合状態が変化することが懸念される。 For this reason, after adjusting the engagement state of each limiting member and the second rotating body so that the valve timing is held at a specific time by rotating the phase adjusting member, the valve timing as described above is delayed. When torque that is to be changed to the corner side acts on the phase adjusting member, there is a concern that the adjusted engagement state changes.
この点、上記構成によれば、バルブタイミングを進角側に変化させようとするトルクが位相調整部材に作用するものの、これは同バルブタイミングを遅角側に変化させようとするトルクよりも小さいため、各制限部材と第2の回転体との係合状態を調整した後、そうしたトルクにより調整した係合状態が変化してしまうことを回避することができる。 In this regard, according to the above configuration, although the torque for changing the valve timing to the advance side acts on the phase adjusting member, this is smaller than the torque for changing the valve timing to the retard side. Therefore, after adjusting the engagement state between each limiting member and the second rotating body, it can be avoided that the engagement state adjusted by such torque changes.
(6)請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記両回転体の少なくとも一方には前記回転軸を中心とした円形の凹部が設けられ、前記位相調整部材は前記凹部に対して相対回転可能に嵌合される円板であり前記凹部の前記回転軸の径方向における側面に案内されて回動することを要旨とする。 (6) The invention according to claim 6 is the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein at least one of the rotating bodies is centered on the rotating shaft. A circular recess is provided, and the phase adjusting member is a disc fitted so as to be rotatable relative to the recess, and is rotated by being guided by a side surface of the recess in the radial direction of the rotating shaft. And
同構成によれば、位相調整部材は凹部の側面に案内された状態で回転軸周りに回転するようになるため、これを円滑に回動させることができるようになる。
(7)請求項7に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置においてその保持機構によるバルブタイミングの保持状態を調整する調整方法であって、前記位相調整部材を前記両回転体に対して相対回転可能な状態とするとともに、前記両制限機構のいずれか一方により前記両回転体を相対回転が規制された状態とし、その状態のもと、前記位相調整部材を前記回転軸周りに回動させて前記規制される前記両回転体の相対回転と逆向きの相対回転を同位相調整部材により規制した後、前記位相調整部材を前記第2の回転体に対して相対回転不能に固定することを要旨とする。
According to this configuration, the phase adjustment member rotates around the rotation axis while being guided by the side surface of the recess, and thus can be smoothly rotated.
(7) The invention according to
同構成によれば、両回転体の相対回転を両制限機構のいずれか一方により規制しつつ、その相対回転と逆向きの相対回転を位相調整部材により規制することにより、進角制限機構或いは遅角制限機構により相対回転が規制されるときの両回転体の相対回転位相が小さくなるようにこれを調整することができる。従って、バルブタイミングを特定時期に保持したときに、バルブスプリングの反力等によって両回転体に交番的なトルクが作用しても、それに伴う両回転体の相対回転を抑制することができ、それに起因する打音の発生を抑制することができる。 According to this configuration, by restricting the relative rotation of both rotating bodies by either one of the both limiting mechanisms and by restricting the relative rotation in the opposite direction to the relative rotation by the phase adjusting member, the advance angle limiting mechanism or the delaying mechanism is controlled. This can be adjusted so that the relative rotation phase of both rotating bodies becomes small when the relative rotation is restricted by the angle limiting mechanism. Therefore, even when the valve timing is held at a specific time, even if an alternating torque acts on both rotating bodies due to the reaction force of the valve springs, the relative rotation of both rotating bodies can be suppressed. The occurrence of the hitting sound can be suppressed.
(8)請求項8に記載の発明は、請求項2に記載の内燃機関の可変動弁装置においてその保持機構によるバルブタイミングの保持状態を調整する調整方法であって、前記位相調整部材を前記第2の回転体に対して相対回転可能な状態にするとともに、前記両制限機構のいずれか一方の制限部材を前記第2の回転体に係合させて前記両回転体を相対回転が規制された状態とし、その状態のもと、前記位相調整部材を前記回転軸周りに回動させて前記両制限機構の一方の制限部材を前記第2の回転体に係合させることにより規制される前記両回転体の相対回転と逆向きの相対回転を同位相調整部材により規制した後、前記位相調整部材を前記第2の回転体に相対回転不能に固定することを要旨とする。 (8) The invention according to claim 8 is an adjusting method for adjusting the holding state of the valve timing by the holding mechanism in the variable valve operating apparatus for the internal combustion engine according to claim 2, wherein the phase adjusting member is While being able to rotate relative to the second rotating body, one of the limiting members is engaged with the second rotating body to restrict the relative rotation of the rotating bodies. In this state, the phase adjustment member is rotated around the rotation axis, and one restriction member of both the restriction mechanisms is engaged with the second rotating body. The gist of the invention is that after the relative rotation in the opposite direction to the relative rotation of both rotating bodies is restricted by the same phase adjusting member, the phase adjusting member is fixed to the second rotating body so as not to be relatively rotatable.
同構成によれば、例えば遅角制限機構の遅角制限部材を第2の回転体に係合させて両回転体の遅角側の相対回転を規制しつつ、位相調整部材を回転軸周りに回動させてこれを進角側制限機構の進角制限部材と係合させ両回転体の逆向きの相対回転を規制することにより、進角制限機構或いは遅角制限機構により相対回転が規制されるときの両回転体の相対回転位相が小さくなるようにこれを調整することができる。また同様に、進角制限機構の進角制限部材を第2の回転体に係合させ両回転体の相対回転を規制しつつ、位相調整部材を回転軸周りに回動させてこれを遅角制限機構の遅角制限部材と係合させて両回転体の逆向きの相対回転を規制することにより、進角制限機構或いは遅角制限機構により相対回転が規制されるときの両回転体の相対回転位相が小さくなるようにこれを調整することができる。即ち、バルブタイミングについて進角制限機構による進角制限時期と遅角制限機構による遅角制限時期との間に過大な差が生じないように両回転体の相対回転を規制する際の回転位相を調整しつつ、バルブタイミングを特定時期に保持することができる。 According to this configuration, for example, the retardation adjusting member of the retardation limiting mechanism is engaged with the second rotating body to restrict the relative rotation on the retarding side of both rotating bodies, and the phase adjustment member is rotated around the rotation axis. By rotating and engaging this with the advance limit member of the advance side limit mechanism and restricting the relative rotation in the opposite direction of both rotating bodies, the relative rotation is restricted by the advance angle limit mechanism or the retard angle limit mechanism. This can be adjusted so that the relative rotational phase of both rotating bodies becomes smaller. Similarly, the advance angle restricting member of the advance angle restricting mechanism is engaged with the second rotating body and the relative rotation of both rotating bodies is restricted, and the phase adjusting member is rotated around the rotation axis to retard it. By engaging the retard angle limiting member of the limit mechanism and restricting the relative rotation of both rotating bodies in the opposite direction, the relative rotation of both rotating bodies when the relative rotation is regulated by the advance angle limiting mechanism or the retard angle limiting mechanism This can be adjusted to reduce the rotational phase. That is, the rotational phase when regulating the relative rotation of the two rotating bodies is set so that an excessive difference does not occur between the advance angle limit time by the advance angle limit mechanism and the retard angle limit time by the delay angle limit mechanism. The valve timing can be held at a specific time while adjusting.
(9)請求項9に記載の発明は、請求項3に記載の内燃機関の可変動弁装置においてその保持機構によるバルブタイミングの保持状態を調整する調整方法であって、前記位相固定板を前記第2の回転体の本体に相対回転不能に固定して前記両制限部材の一方をそれに対応する制限凹部の周方向端部において同位相固定板の貫通孔の内周面にのみ係合させて前記両回転体の相対回転が規制された状態とし、その状態のもと、前記位相調整板を前記回転軸周りに回動させて前記両制限部材の他方をそれに対応する制限凹部の周方向端部において同位相調整板の貫通孔の内周面のみに係合させて前記両回転体の逆向きの相対回転を規制した後、前記位相調整板を前記位相固定板とともに前記第2の回転体の本体に固定することを要旨とする。 (9) The invention according to claim 9 is an adjusting method for adjusting the holding state of the valve timing by the holding mechanism in the variable valve operating apparatus for the internal combustion engine according to claim 3, wherein the phase fixing plate is The second rotating body is fixed to the main body of the second rotating body so as not to be relatively rotatable, and one of the two restricting members is engaged with only the inner peripheral surface of the through hole of the same phase fixing plate at the circumferential end of the corresponding restricting recess. The relative rotation of the two rotating bodies is restricted, and in this state, the phase adjusting plate is rotated around the rotation axis, and the other end of the restricting members is connected to the circumferential end of the corresponding restricting recess. After engaging the inner peripheral surface of the through hole of the phase adjusting plate only at the portion to restrict the relative rotation of the rotating members in the opposite direction, the phase adjusting plate is moved together with the phase fixing plate to the second rotating member. The main point is to fix to the main body.
(10)請求項10に記載の発明は、請求項4に記載の内燃機関の可変動弁装置においてその保持機構によるバルブタイミングの保持状態を調整する調整方法であって、前記位相調整部材を前記第2の回転体に対して相対回転可能な状態にするとともに、前記両制限機構のいずれか一方の制限部材を前記第2の回転体に係合させて前記両回転体を相対回転が規制された状態とし、その状態のもと、治具により前記位相調整部材を前記回転軸周りに回動操作することにより前記位相調整部材を前記第2の回転体に対して相対回転させて規制される前記両回転体の相対回転と逆向きの相対回転を規制した後、前記位相調整部材を前記第2の回転体に相対回転不能に固定することを要旨とする。
(10) The invention according to
同構成によれば、調整部が各制限部材よりも内周側に設けられている構成と比較し、調整部を移動させたとき、即ち位相調整部材を回動させたときにおける各制限部材と第2の回転体との各係合位置の変化量が小さくなる。従って、それら係合位置の微調整を容易に行うことができ、バルブタイミングを特定時期に保持したときに両回転体の間に生じる相対回転の量が無視できる程度の大きさにまで小さくなるようにこれを適切に調整することができるようになる。 According to the same configuration, when the adjustment unit is moved, that is, when the phase adjustment member is rotated, the adjustment unit is compared with the configuration in which the adjustment unit is provided on the inner peripheral side of each restriction member. A change amount of each engagement position with the second rotating body is reduced. Accordingly, the fine adjustment of the engagement positions can be easily performed, and the amount of relative rotation generated between the two rotating bodies when the valve timing is held at a specific time is reduced to a level that can be ignored. You will be able to adjust this appropriately.
図1〜図12を参照して、本発明の内燃機関の可変動弁装置として、これを吸気バルブのバルブタイミングを変更するものとして具体化した一実施形態について説明する。尚、以下において単に「バルブタイミング」と記載した場合は、特に明示しない限り吸気バルブのバルブタイミングを意味することとする。 With reference to FIGS. 1 to 12, a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described as an embodiment in which the valve timing of an intake valve is changed. In the following description, the term “valve timing” simply means the valve timing of the intake valve unless otherwise specified.
図1に示すように、内燃機関10の下部には、油圧駆動式の各種補機を駆動するための作動油を貯留するオイルパン111が取り付けられている。一方、内燃機関10の上部には、吸気バルブ(図示略)を開閉駆動するためのカム軸13が設けられている。カム軸13には、そのバルブタイミングを変更するための可変動弁機構20が設けられている。このカム軸13には、クランク軸11の回転力がチェーン12から可変動弁機構20を介して伝達される。そしてこのようにクランク軸11の回転力によってカム軸13が回転することにより、カム軸13に形成されたカム(図示略)により吸気バルブが開閉駆動される。尚、オイルパン111に貯留される作動油は、可変動弁機構20を駆動するための油圧を発生する機能の他、内燃機関10の各部を潤滑するための潤滑油としての機能も併せ有している。
As shown in FIG. 1, an
また、可変動弁装置は、バルブタイミングを特定時期に固定するための保持機構40と、可変動弁機構20及び保持機構40に作動油を供給する作動油供給機構110と、この作動油供給機構110を通じて可変動弁機構20の駆動状態、即ちバルブタイミングを制御する制御装置130とを備えている。
The variable valve operating apparatus includes a
作動油供給機構110は、オイルパン111と可変動弁機構20及び保持機構40との間で作動油を給排する複数の油路からなる作動油回路120と、オイルパン111の作動油を汲み上げて作動油回路120に供給する機関駆動式のオイルポンプ112とを含む。この作動油回路120の途中には、可変動弁機構20及び保持機構40に対する作動油の給排状態を制御する流量制御弁113が設けられている。
The hydraulic
作動油回路120は、供給油路121、排出油路122、進角油路123、遅角油路124及び解除用油路125により構成されている。供給油路121は、オイルポンプ112から吐出される作動油を流量制御弁113に供給する。一方、排出油路122は、可変動弁機構20から流量制御弁113に排出された作動油をオイルパン111に戻す。
The
また、進角油路123及び遅角油路124は、それぞれ流量制御弁113と各進角室34及び各遅角室35(ともに図2参照)との間で作動油を流通させる。そして解除用油路125は、流量制御弁113と制限室57及び制限室77との間で作動油を流通させる。進角油路123及び遅角油路124は、各進角室34及び各遅角室35に対してそれぞれ独立して接続されている。解除用油路125は、制限室57及び制限室77に対して共通してそれぞれ接続されている。
Further, the
また、制御装置130は、クランク角センサ131及びカム角センサ132を含む各種センサの検出信号を取り込み、それら検出信号に基づいて機関運転状態に適したバルブタイミングにかかる目標時期を設定するとともに、この目標時期と実際のバルブタイミングとが一致するように可変動弁機構20を制御する。
Further, the
次に、図1及び図2を併せ参照して、可変動弁機構20の構成について説明する。尚、図1は、図2のDC−DA線に沿った可変動弁機構20の断面構造を示している。また、図2は、カバー23(図1参照)を取り外した可変動弁機構20の平面構造を示す。尚、カム軸13及びスプロケット21は図2(a)に示す回転方向RAに向けて回転するものとする。以下では、カム軸13の回転軸J方向において可変動弁機構20のカバー23が配置される側を「先端側」とし、その反対側を「基端側」とする。また同機構20の周方向において、回転方向RA側を「進角側」とし、その反対側を「遅角側」とする。
Next, the configuration of the
可変動弁機構20は、バルブタイミングを変更するために、カム軸13と同期して回転する第1の回転体及びクランク軸11と同期して回転する第2の回転体を主たる構成として備え、それら両回転体をカム軸13の回転軸J周りに相対回転させることでバルブタイミングを変更する。具体的には、カム軸13の先端側に設けられた可変動弁機構20は、第1の回転体として、ハウジング22に内嵌されるとともに、カム軸13の先端側にセンターボルト27及び圧入ピン(図示略)によってカム軸13と一体回転可能に固定されたベーンロータ24を備えている。ベーンロータ24には、その中心に位置するボス24Aと、このボス24Aからカム軸13の回転軸Jの径方向外側に向けて延びる3つのベーン24Bとが設けられている。
The
また、可変動弁機構20は、第2の回転体として、スプロケット21、ハウジング22、カバー23、位相調整板25及び位相固定板26を備えている。スプロケット21は、この第2の回転体の本体を構成するものであり、クランク軸11及びチェーン12を介して駆動連結されている。ハウジング22及びカバー23は、3本のボルト28によりスプロケット21と一体回転可能に締結されている。位相調整板25及び位相固定板26は、スプロケット21の先端側に組みつけられるとともに、スプロケット21及びハウジング22の軸方向の間に挟まれている。また位相調整板25は、上述した保持機構40を通じて第1及び第2の回転体の相対回転を保持する際に保持位相を調整する機能を有した位相調整部材として機能する。
The
ハウジング22には、回転軸Jの径方向内側に延びるとともにボス24Aの外周面に摺動部材(図示略)を介して接触する3つの区画部31が設けられている。このハウジング22内には、区画部31により各ベーン24Bをそれぞれ収容する3つの収容室32が区画形成されている。
The
各区画部31には、回転軸Jの軸方向に沿って貫通する貫通孔33がそれぞれ設けられている。各貫通孔33には、ボルト28がそれぞれ挿入される。そして各ボルト28がスプロケット21にそれぞれ螺合されることにより、スプロケット21、ハウジング22及びカバー23が一体に締結されている。
Each
各収容室32は、カバー23、スプロケット21及びボス24Aにより密閉されるとともに、ベーン24Bにより進角室34及び遅角室35に区画されている。これら進角室34及び遅角室35に対する作動油の給排状態が流量制御弁113を通じて制御されることにより、ハウジング22に対するベーンロータ24の相対回転位相、即ちクランク軸11に対するカム軸13の相対回転位相が変更される。これにより、カム軸13によって開閉されるバルブタイミングが変更される。以降では、ハウジング22の回転位相PHとベーンロータ24の回転位相PRとの相対回転位相を「相対回転位相PS」とする。
Each
次に、可変動弁機構20によるバルブタイミングの変更方法について説明する。
進角室34に対して作動油が供給される一方で遅角室35の作動油が排出されることにより、ベーンロータ24がハウジング22に対して進角側に向けて回転すると、バルブタイミングが進角される。そして、ベーン24Bの進角側の側面と区画部31の遅角側の側面とが接触してベーンロータ24がハウジング22に対してそれ以上進角側に向けて回転できない状態となると、バルブタイミングはその可変領域における最進角時期となる。
Next, a method for changing the valve timing by the
When the operating oil is supplied to the
一方、遅角室35に対して作動油が供給される一方で進角室34の作動油が排出されることにより、ベーンロータ24がハウジング22に対して遅角側に向けて回転すると、バルブタイミングは遅角される。そして、ベーン24Bの進角側の側面と区画部31の遅角側の側面とが接触してベーンロータ24がハウジング22に対してそれ以上遅角側に向けて回転できない状態となると、バルブタイミングはその可変領域における最遅角時期となる。
On the other hand, when the operating oil is supplied to the
また、可変動弁機構20には、バルブタイミングを最遅角時期と最進角時期との間の特定時期である中間角時期に保持する保持機構40が設けられている。ここで、中間角時期とは、機関始動に適したバルブタイミングである。以下、図3を参照して、保持機構40の詳細な構成について説明する。
In addition, the
図3に示すように、保持機構40は、進角制限機構50及び遅角制限機構70を備えている。進角制限機構50は、ベーンロータ24及びハウジング22の相対回転を規制することにより相対回転位相PSが中間角時期のバルブタイミングに対応する回転位相(以下、「中間位相PM」)よりも進角側の回転位相となることを制限するものである。遅角制限機構70は、ベーンロータ24及びハウジング22の相対回転を規制することにより相対回転位相PSが中間位相PMよりも遅角側の回転位相となることを制限するものである。保持機構40は、進角制限機構50及び遅角制限機構70を用いて、バルブタイミングを中間角時期に保持する。
As shown in FIG. 3, the holding
進角制限機構50は、ベーン24Bに設けられ、その軸方向に往復動可能なピン形状の進角制限部材51及びこれを往復駆動させる進角制限動作部52と、スプロケット21、位相調整板25及び位相固定板26にそれぞれ設けられ、進角制限部材51の軸方向の基端側の端部(以下、「先端部51A」)が接触する進角制限凹部53とを備えている。進角制限動作部52は、ベーン24Bに形成された空間54に収容されるとともに、進角制限部材51を基端側に付勢するばね55により構成されている。この空間54には、ばね55が収容されるばね室56と、作動油供給機構110(図1参照)から作動油が供給されることにより進角制限部材51を先端側に押す制限室57とに区画されている。進角制限凹部53は、スプロケット21の先端側の側面21F及び位相調整板25の第1進角貫通孔91の内周面及び位相固定板26の第2進角貫通孔101の内周面により構成されている。
The advance
制限室57の油圧がばね55の力よりも小さいとき、進角制限部材51は基端側に向けて動作する。一方、制限室57の油圧がばね55の力よりも大きいとき、進角制限部材51は先端側に向けて動作する。
When the hydraulic pressure in the limiting
進角制限凹部53には、互いに深さの異なる2つの溝、即ち深さが小さい進角上段溝61と深さが大きい進角下段溝62とが設けられている。進角上段溝61と進角下段溝62との間には、これら溝の境界となる進角段差部63が設けられている。
The advance
進角制限凹部53の進角側の端部、即ち進角上段溝61の進角側の端部(以下、「第1進角端部53A」)は、これに進角制限部材51の先端部51Aが接触したときにバルブタイミングが中間角時期となるようにその位置が設定されている。進角制限凹部53の遅角側の端部、即ち進角上段溝61の遅角側の端部(以下、「第1遅角端部53B」)は、これに進角制限部材51の先端部51Aが接触したときにバルブタイミングが中間角時期よりも遅角側になる第1遅角時期となるようにその位置が設定されている。また進角下段溝62の遅角側の端部(以下、「第1遅角端部53C」)は、進角制限部材51の先端部51Aが接触したときにバルブタイミングが中間角時期よりも遅角側かつ第1遅角時期よりも進角側となる第2遅角時期となるようにその位置が設定されている。尚、以下では、バルブタイミングが第1遅角時期に対応する相対回転位相PSを「第1遅角位相PX1」とし、バルブタイミングが第2遅角時期に対応する相対回転位相PSを「第2遅角位相PX2」とする。
The advance angle side end of the advance
遅角制限機構70は、ベーン24Bに設けられ、その軸方向に往復動可能なピン形状の遅角制限部材71及びこれを往復駆動させる遅角制限動作部72と、スプロケット21、位相調整板25及び位相固定板26にそれぞれ設けられ、遅角制限部材71の軸方向の基端側の端部(以下、「先端部71A」)が接触する遅角制限凹部73とを備えている。遅角制限動作部72は、ベーン24Bに形成された空間74に収容されるとともに、遅角制限部材71を基端側に付勢するばね75により構成されている。この空間74には、ばね75が収容されるばね室76と、作動油供給機構110から作動油が供給されることにより遅角制限部材71を先端側に押す制限室77とに区画されている。遅角制限凹部73は、スプロケット21の先端側の側面21F及び位相調整板25の第1遅角貫通孔92の内周面及び位相固定板26の第2遅角貫通孔102の内周面により構成されている。
The retard
制限室77の油圧がばね75の力よりも小さいとき、遅角制限部材71は基端側に向けて動作する。一方、制限室77の油圧がばね75の力よりも大きいとき、遅角制限部材71は先端側に向けて動作する。
When the hydraulic pressure in the
遅角制限凹部73には、互いに深さの異なる2つの溝、即ち相対的に深さが小さい遅角上段溝81と相対的に深さが大きい遅角下段溝82とが設けられている。遅角上段溝81と遅角下段溝82との間には、これら溝の境界となる遅角段差部83が設けられている。
The
遅角制限凹部73の進角側の端部、即ち遅角上段溝81の進角側の端部又は遅角下段溝82の進角側の端部(以下、「第2進角端部73A」)は、これに遅角制限部材71の先端部71Aが接触したときにバルブタイミングが中間角時期よりも進角側になる進角時期となるようにその位置が設定されている。遅角制限凹部73の遅角側の端部、即ち遅角上段溝81の遅角側の端部(以下、「第2遅角端部73B」)は、これに遅角制限部材71の先端部71Aが接触したときにバルブタイミングが第1遅角時期よりも遅角側となる第3遅角時期となるようにその位置が設定されている。また遅角下段溝82の遅角側の端部(以下、「第3遅角端部73C」)は、これに遅角制限部材71の先端部71Aが接触したときにバルブタイミングが中間角時期となるようにその位置が設定されている。尚、以下では、バルブタイミングが第3遅角時期に対応する相対回転位相PSを「第3遅角位相PX3」とする。
An advance side end of the
図4を参照して、スプロケット21、位相調整板25及び位相固定板26の構造の詳細について説明する。
スプロケット21には、各ボルト28(図2(b)参照)が締結される3つの締結孔21Dと、可変動弁機構20の製造時に位置決めするための位置決め孔21Bと、可変動弁機構20の製造時に治具150(図9参照)を挿通するための作業用孔21Cとが設けられている。この作業用孔21Cは、周方向が長手となる長穴形状に形成されている。また、スプロケット21の先端側には、軸方向の平面視において円環形状に形成された凹部21A(図2(b)参照)が設けられている。
The details of the structure of the
The
位相調整板25及び位相固定板26は、凹部21Aにそれぞれ収容されている。具体的には、位相調整板25が凹部21Aの底面である側面21Fに接触した状態で凹部21Aに嵌合されている。そして位相固定板26は、位相調整板25の先端側の面に接触した状態で凹部21Aに嵌合されている。これにより、位相調整板25及び位相固定板26は、スプロケット21の側面21Fに重ね合わされて組み付けられている。
The
位相調整板25及び位相固定板26は、軸方向の平面視において円環形状となる円板である。位相調整板25及び位相固定板26の外径は、凹部21Aの内径と概ね等しい。詳細には、位相調整板25及び位相固定板26の外径が凹部21Aの内径とすきま嵌めの関係となる。
The
位相調整板25には、進角制限凹部53の進角下段溝62(図3参照)を構成する第1進角貫通孔91と、遅角制限凹部73の遅角下段溝82(図3参照)を構成する第1遅角貫通孔92とが設けられている。また位相調整板25には、カム軸13及びセンターボルト27(図1参照)を挿通するための中央貫通孔93と、各ボルト28(図2参照)を挿通するためのボルト貫通孔94と、圧入ピン29を挿通するためのピン貫通孔95とが設けられている。加えて位相調整板25には、回転軸Jを中心に周方向に位相調整板25を移動させるための調整孔96と、可変動弁機構20の製造時に位相調整板25のスプロケット21に対する位置を決めるとともに位相調整板25の周方向の移動を許容するための切欠部97とが設けられている。
The
ボルト貫通孔94及びピン貫通孔95は、周方向が長手となる長穴形状に形成されている。即ち、ボルト貫通孔94及びピン貫通孔95をそれぞれ構成する各内周面とボルト28の外径及び圧入ピン29の外径との周方向の間には、間隙が形成される。また中央貫通孔93を構成する内周面の内径は、センターボルト27の軸部の外径よりも大きい。
The bolt through-
調整孔96は、第1進角貫通孔91と周方向に対応したところに設けられるとともに、第1進角貫通孔91よりも外周側に設けられている。即ち、調整孔96は、進角制限部材51及び遅角制限部材71(図3参照)よりも外周側に設けられている。そして調整孔96は、スプロケット21の作業用孔21Cと周方向及び回転径方向にそれぞれ対応したところに設けられている。
The
位相固定板26には、進角制限凹部53の進角上段溝61(図3参照)を構成する第2進角貫通孔101と、遅角制限凹部73の遅角上段溝81(図3参照)を構成する第2遅角貫通孔102とが設けられている。また位相固定板26には、カム軸13及びセンターボルト27を挿通するための中央貫通孔103と、各ボルト28を挿通するためのボルト貫通孔104と、圧入ピン29を挿通するためのピン貫通孔105と、可変動弁機構20の製造時において位相固定板26のスプロケット21に対する位置を決めるための切欠部106が設けられている。
In the
第1進角貫通孔91と第2進角貫通孔101とは、回転軸Jの径方向において同じ位置に設けられるとともに、軸方向に重合する部分を有している。そして進角制限凹部53の進角段差部63(図3参照)は、第2進角貫通孔101の遅角側の端部により構成されている。
The first advance through-
第1遅角貫通孔92と第2遅角貫通孔102とは、回転軸Jの径方向において同じ位置に設けられるとともに、軸方向に重合する部分を有している。そして遅角制限凹部73の遅角段差部83(図3参照)は、第2遅角貫通孔102の遅角側の端部により構成されている。
The first retarded through
図5を参照して、ハウジング22とベーンロータ24(図3参照)とを互いに保持するときの保持機構40の動作について説明する。図5は、相対回転位相PSが所定の回転位相にあるときの進角制限部材51及び遅角制限部材71の位置をそれぞれ示している。以降では、相対回転位相PSが中間位相PMに向けて変更される動作を「中間角保持動作」とする。
With reference to FIG. 5, the operation of the
中間角保持動作は、相対回転位相PSと中間位相PMとの関係によって以下の(状況A)及び(状況B)が考えられる。
(状況A)相対回転位相PSが中間位相PMよりも遅角側にあるとき
(状況B)相対回転位相PSが中間位相PMよりも進角側にあるとき
(状況A)は、例えば機関運転状態がアイドル運転のときに生じる。(状況B)は、例えば車両が停止した状態でアクセル操作により機関回転速度を高回転状態にした後、イグニッションスイッチを操作して内燃機関10(図1参照)を停止したときに生じる。
The following (situation A) and (situation B) can be considered for the intermediate angle holding operation depending on the relationship between the relative rotational phase PS and the intermediate phase PM.
(Situation A) When the relative rotational phase PS is on the more retarded side than the intermediate phase PM (Situation B) When the relative rotational phase PS is on the more advanced side than the intermediate phase PM (Situation A) Occurs during idle operation. (Situation B) occurs, for example, when the internal combustion engine 10 (see FIG. 1) is stopped by operating the ignition switch after setting the engine speed to a high speed state by an accelerator operation while the vehicle is stopped.
(状況A)の中間角保持動作について説明する。図5では、図中の左から順に1〜5列目までの進角制限部材51及び遅角制限部材71がこの動作に対応する。
(状況A)では、ベーンロータ24(図2参照)はハウジング22(図2参照)に対して中間位相PMに向けて進角する。即ち、ハウジング22に対してベーンロータ24は、相対回転位相PSが第3遅角位相PX3よりも遅角側(1列目)→第3遅角位相PX3(2列目)→第1遅角位相PX1(3列目)→第2遅角位相PX2(4列目)→中間位相PM(5列目)となるように順に進角する。以下、各列の保持機構40の動作について説明する。
The intermediate angle holding operation in (Situation A) will be described. In FIG. 5, the advance
In (Situation A), the vane rotor 24 (see FIG. 2) advances toward the intermediate phase PM with respect to the housing 22 (see FIG. 2). That is, the
相対回転位相PSが第3遅角位相PX3よりも遅角側にあるとき、進角制限部材51及び遅角制限部材71はそれぞれ進角制限凹部53及び遅角制限凹部73よりも遅角側に位置している。
When the relative rotational phase PS is on the retard side with respect to the third retard phase PX3, the
相対回転位相PSが第3遅角位相PX3にあるとき、遅角制限部材71が基端側に移動して先端部71Aが遅角上段溝81内に位置する。このとき、進角制限部材51は、進角制限凹部53よりも遅角側に位置している。保持機構40がこのような状態にあるとき、遅角制限部材71が第2遅角端部73Bに接触することによりベーンロータ24がハウジング22に対して第3遅角位相PX3よりも遅角側へ回転することが制限される。
When the relative rotational phase PS is in the third retardation phase PX3, the
相対回転位相PSが第1遅角位相PX1にあるとき、進角制限部材51は基端側に移動して先端部51Aが進角上段溝61内に位置する。このとき、遅角制限部材71は、遅角上段溝81内に位置している。保持機構40がこのような状態にあるとき、進角制限部材51が第1遅角端部53Bに接触することにより、ベーンロータ24がハウジング22に対して第2遅角位相PX2よりも遅角側の回転することが制限される。
When the relative rotational phase PS is in the first retardation phase PX1, the advance
相対回転位相PSが第2遅角位相PX2にあるとき、進角制限部材51はさらに基端側に移動して先端部51Aが進角下段溝62に位置する。このとき、遅角制限部材71は、遅角上段溝81内に位置している。保持機構40がこのような状態にあるとき、進角制限部材51が第2遅角端部53Cに接触することにより、ベーンロータ24がハウジング22に対して第1遅角位相PX1よりも遅角側へ回転することが制限される。
When the relative rotational phase PS is in the second retardation phase PX2, the advance
相対回転位相PSが中間位相PMにあるとき、遅角制限部材71はさらに基端側に移動して先端部71Aが遅角下段溝82に位置する。このとき、進角制限部材51と第1進角端部53Aとの接触により中間位相PMよりも進角側への回転が制限されるとともに、遅角制限部材71と第3遅角端部73Cとの接触により中間位相PMよりも遅角側への回転が制限される。これにより、ベーンロータ24がハウジング22に対して相対回転することが制限されるため、バルブタイミングが中間角時期に保持される。尚、進角制限部材51と第1進角端部53Aとの間に僅かな隙間が形成されてもよい。また、遅角制限部材71と第3遅角端部73Cとの間に僅かな隙間が形成されてもよい。要するに、相対回転位相PSが中間位相PMに保持された状態においてハウジング22に対するベーン24Bの相対回転の量が予め設定された設定範囲内にあればよい。ここで設定範囲とは、カム軸13のバルブスプリングの反力等によって発生する交番的なトルクに起因するベーン24Bの相対回転に対して進角制限部材51及び進角制限凹部53の打音及び遅角制限部材71及び遅角制限凹部73の打音が無視できる程度のレベルにまで抑制されるベーン24Bの相対回転の量の範囲である。
When the relative rotational phase PS is at the intermediate phase PM, the
(状況B)の中間角保持動作について説明する。図5では、図中の右から順に1〜3列目までの進角制限部材51及び遅角制限部材71がこの動作に対応する。
(状況B)では、ベーンロータ24はハウジング22に対して中間位相PMに向けて遅角する。即ち、ハウジング22に対してベーンロータ24は、相対回転位相PSが進角位相PYよりも進角側(1列目)→進角位相PY(2列目)→中間位相PM(3列目)となるように順に進角する。以下、各列の保持機構40の動作について説明する。
The intermediate angle holding operation in (Situation B) will be described. In FIG. 5, the advance
In (Situation B), the
相対回転位相PSが進角位相PYよりも進角にあるとき、進角制限部材51及び遅角制限部材71は、それぞれ進角制限凹部53及び遅角制限凹部73よりも進角側に位置している。
When the relative rotation phase PS is more advanced than the advance angle phase PY, the advance
相対回転位相PSが進角位相PYにあるとき、遅角制限部材71は基端側に移動して先端部71Aが遅角下段溝82内に位置する。このとき、進角制限部材51は遅角制限凹部73の外側に位置している。保持機構40がこのような状態にあるとき、遅角制限部材71が第2進角端部73Aに接触することにより、ベーンロータ24がハウジング22に対して進角位相PYよりも進角側へ回転することが制限される。
When the relative rotation phase PS is in the advance phase PY, the
相対回転位相PSが中間位相PMにあるとき、進角制限部材51は基端側に移動して先端部51Aが進角下段溝62に位置する。このとき、遅角制限部材71と第3遅角端部73Cとの接触により中間位相PMよりも遅角側への回転が制限されるとともに、進角制限部材51と第1進角端部53Aとの接触により中間位相PMよりも進角側への回転が制限される。これにより、ベーンロータ24がハウジング22に対して相対的に回転することが制限されるため、バルブタイミングが中間角時期に保持される。尚、進角制限部材51と第1進角端部53Aとの間に僅かな隙間が形成されてもよい。また、遅角制限部材71と第3遅角端部73Cとの間に僅かな隙間が形成されてもよい。要するに、相対回転位相PSが中間位相PMに保持された状態においてハウジング22に対するベーン24Bの相対回転の量が上記設定範囲内にあればよい。
When the relative rotational phase PS is at the intermediate phase PM, the advance
ところで、過大な打音を発生することなくベーンロータ24とハウジング22とを中間角時期に保持するためには、進角制限部材51が第1進角端部53Aに接触し、かつ遅角制限部材71が第3遅角端部73Cに接触する状態が維持されるか、あるいは進角制限部材51と第1進角端部53Aとの間のクリアランス及び遅角制限部材71と第3遅角端部73Cとの間のクリアランスの合計が所定範囲内であることが必要である。即ち、図2に示すように進角制限部材51における第1進角端部53Aと接触する側面と遅角制限部材71における第3遅角端部73Cと接触する側面とを周方向に結ぶ距離(以下、「制限ピン間距離D1」)が、第1進角端部53Aと第3遅角端部73Cとを周方向に結ぶ距離(以下、「係合間距離D2」)に対して一致するか、所定範囲内のクリアランスCLを有することが必要である。ここで、クリアランスCLの所定範囲とは、上記の設定範囲と同じ範囲を有している。
By the way, in order to hold the
但し、可変動弁機構20を構成する各部品の寸法公差及び組み立て誤差等々に起因して制限ピン間距離D1と係合間距離D2とが一致しない場合がある。制限ピン間距離D1が係合間距離D2よりも短いときには、各制限部材51,71の一方がこれに対応する制限凹部53,73に嵌まらなくなるため、制限ピン間距離D1が係合間距離D2よりも僅かに長くなるように設定する。換言すれば、各制限部材51,71が対応する制限凹部53,73にそれぞれ適度なクリアランスを有して嵌入可能であることが前提となる。従って、単に可変動弁機構20を組み付けるのみでは、打音が無視できる程度のレベルにまで抑制しつつ、ベーンロータ24とハウジング22とを中間角時期に保持することは困難である。
However, the distance D1 between the limit pins and the distance D2 between the engagements may not match due to dimensional tolerances, assembly errors, and the like of the parts constituting the
このような問題を解決するために、本実施形態では、位相調整板25をベーンロータ24及び位相固定板26に対して周方向の所定範囲内にて相対回転可能としている。そして可変動弁機構20を組み立てる工程において、位相調整板25を位相固定板26及びベーンロータ24に対して相対回転させることにより上記クリアランスCLを所定範囲内となるように調整する。
In order to solve such a problem, in the present embodiment, the
次に、図6〜図12を参照して、可変動弁機構20の組立方法について説明する。図6、図7及び図9については、工程内容の説明のために断面構造を変更して示している。
可変動弁機構20は、以下の(工程1)〜(工程7)の工程により組み立てられる。これら工程のうちの(工程4)〜(工程6)が相対回転位相PSの位相調整方法となる。
Next, a method for assembling the
The
(工程1)スプロケット21に位相調整板25及び位相固定板26を組み付ける。
具体的には、図6に示すように、組立台140に設けられた位置決めピン141にスプロケット21の位置決め孔21Bを挿通させる。この状態において、スプロケット21に設けられた2つのピン穴21Eに2つの圧入ピン29をそれぞれ圧入する。そして位相調整板25をスプロケット21の凹部21Aに取り付ける。このとき、ピン貫通孔95及び切欠部97に圧入ピン29及び位置決めピン141をそれぞれ挿通する。そして位相固定板26を位相調整板25(スプロケット21)に取り付ける。このとき、切欠部106に位置決めピン141を挿通するとともにピン貫通孔105を構成する内周面に圧入ピン29を圧入する。これにより、位相固定板26は、凹部21Aに収容されるとともにスプロケット21及び位相調整板25に相対回転不能に固定される。以上により、スプロケット組立体20Aが完成する。
(Step 1) The
Specifically, as shown in FIG. 6, the
また、(工程1)において、位相調整板25は、位相固定板26及びスプロケット21に対して回転軸Jを中心に周方向に相対回転可能な状態となる。位相調整板25の回転可能範囲は、圧入ピン29と位相調整板25のピン貫通孔95との間の周方向の隙間の大きさである。尚、以降では、位相調整板25の位相固定板26及びベーンロータ24(図2参照)等の他の部材に対して回転軸J周りに回動させることを単に「位相調整板25の回動」とする。
Further, in (Step 1), the
(工程2)ベーンロータ24とハウジング22(ともに図7参照)とを組み付ける。
具体的には、ベーンロータ24に保持機構40(図3参照)を組み付けた状態において、ハウジング22にベーンロータ24を組み付ける。これにより、ハウジング組立体20B(図7参照)が完成する。
(Step 2) The
Specifically, the
(工程3)スプロケット組立体20Aとハウジング組立体20Bとを仮組みする。
具体的には、図7に示すように、組立台140の位置決めピン141にスプロケット21の位置決め孔21Bを挿通させた状態にてスプロケット組立体20Aを配置する。そして位置決めピン141にハウジング22の位置決め部22A及びカバー23の位置決め部23Aをそれぞれ挿通させた状態にてスプロケット組立体20Aにハウジング組立体20Bを取り付ける。
(Step 3) The
Specifically, as shown in FIG. 7, the
またこの状態において、制限室57及び制限室77(図7では不図示)には、それぞれ作動油が充填されていないため、進角制限部材51及び遅角制限部材71(図7では不図示)はそれぞれベーン24Bから突出している。そして進角制限部材51の先端部51A及び遅角制限部材71の先端部71A(図7では不図示)は、進角制限凹部53内及び遅角制限凹部73内(図7では不図示)にそれぞれ位置する。これにより、上記(工程2)の状態においては相対回転位相PSが中間位相PMにそれぞれ保持されている。
Further, in this state, the
そして、この状態において、ベーンロータ24をハウジング22に対して進角させて進角制限部材51とスプロケット21とを係合させる。このとき、進角制限部材51と第1進角端部53Aとが接触する。これにより、進角制限部材51と第1進角端部53Aとのクリアランスが「0」となる。このため、進角制限部材51は、これ以上進角側に相対回転することが規制される。
In this state, the
次いで、ボルト28によってスプロケット組立体20Aとハウジング組立体20Bとを緩く締結する。この状態においても、位相調整板25はスプロケット21及び位相固定板26に対して相対回転可能な状態である。以上により、可変動弁機構20の仮組みが完成する。
Next, the
(工程4)位相調整板25を遅角側に回動させる。
(工程3)により仮組みされた可変動弁機構20において、図8に示すように、保持機構40は以下の(状態A)及び(状態B)が考えられる。
(Step 4) The
In the
(状態A)制限ピン間距離D1が係合間距離D2よりも大きい状態、即ち図8(a)に示すように、遅角制限部材71が遅角下段溝82内に位置するとともに第3遅角端部73Cよりも進角側に位置することにより、クリアランスCLが大きくなる状態。
(State A) A state in which the distance D1 between the limiting pins is larger than the distance D2 between the engagements, that is, as shown in FIG. 8A, the
(状態B)制限ピン間距離D1が係合間距離D2よりも小さい状態、即ち図8(b)に示すように、遅角制限部材71が遅角下段溝82内に位置せず、位相調整板25の先端側の面に接触している状態。
(State B) State where the distance D1 between the limiting pins is smaller than the distance D2 between the engagements, that is, as shown in FIG. 8B, the
作業者が可変動弁機構20(図7参照)の外部からこれら状態を判別することは困難であるため、位相調整板25を回動させることにより、(状態A)の状態に統一させる。即ち、図9に示すように、(状態B)の場合には、位相調整板25を相対回転操作するための治具150に設けられたピン形状の先端部151をスプロケット21の作業用孔21Cに挿入するとともに位相調整板25の調整孔96に嵌合させる。このとき先端部151は位相固定板26の基端側の面に接触している。次いで、図10に示すように、先端部151が作業用孔21Cの遅角側の側面に接触するところまで、又は第3遅角端部73Cが進角制限部材51に接触するところまで先端部151を遅角側に向けて移動させる。これにより、位相調整板25は遅角側に回動する。このとき、遅角制限部材71の先端部71Aは遅角下段溝82内に位置する。
Since it is difficult for the operator to discriminate these states from the outside of the variable valve mechanism 20 (see FIG. 7), the
また予め(状態A)であるときにも上述の位相調整板25を遅角側に回動させる作業を行う。この場合には、遅角制限部材71と第3遅角端部73CとのクリアランスCLがさらに大きくなる。
In addition, the operation of rotating the
(工程5)位相調整板25を進角側に回動させることにより遅角制限部材71と第3遅角端部73Cとの間のクリアランスCLを「0」にする。
即ち、図11に示すように、図10に示す状態から治具150の先端部151を進角側に向けて移動させることにより位相調整板25を進角側に回動させる。これにより、クリアランスCLを「0」とする。詳細には、第3遅角端部73Cが遅角制限部材71の先端部71Aに接触した時点でクリアランスCLを「0」と判断する。これにより、(工程3)にて規制された相対回転とは逆向きの相対回転が規制される。
(Step 5) The clearance CL between the
That is, as shown in FIG. 11, the
(工程6)クリアランスCLが「0」の状態を基準として、位相調整板25を所定量だけ遅角側に回動させる。
具体的には、図12に示すように、上記(工程5)において、クリアランスCLを「0」とした状態から治具150を上記(工程5)のときとは逆向き(遅角側)に所定量動かしてクリアランスCLが所定範囲内となるように調整する。ここで、所定量とは、進角制限部材51及び進角制限凹部53の衝突及び遅角制限部材71と遅角制限凹部73の衝突の少なくとも一方に起因する過大な打音が発生するクリアランスCLよりも小さく、かつ各制限部材51,71が各制限凹部53,73から円滑に抜脱することができるような値である。
(Step 6) The
Specifically, as shown in FIG. 12, in the above (Step 5), the
(工程7)可変動弁機構20を本組みする。
具体的には、上記(工程5)においてクリアランスCLを上記所定範囲内となるように調整した状態において、ボルト28を締め付ける(即ち、本締めする)。これにより、可変動弁機構20の組立が完成する。またこの状態において、ハウジング22及びスプロケット21により位相調整板25及び位相固定板26を挟み込む力が強くなるため、位相調整板25は位相固定板26及びスプロケット21により軸方向の両側から押圧される。これにより、位相調整板25の回動が規制される。
(Step 7) The
Specifically, the
上述したように、本実施形態によれば以下の効果を奏することができる。
(1)各制限機構50,70によりバルブタイミングを中間角時期に保持したときにハウジング22及びベーンロータ24に過大な相対回転が生じる場合であっても、位相調整板25を回動させることにより、そうした相対回転量が小さくなるように、進角制限機構50により相対回転が規制されるときの相対回転位相PSを調整することができる。すなわち、クリアランスCLが所定範囲内となるように調整することができる。換言すれば、バルブタイミングについて進角制限機構50による進角制限時期と遅角制限機構70による遅角制限時期との間に必要以上に大きい差が生じないようにこれを調整することができる。従って、バルブタイミングを中間角時期に保持したときに、バルブスプリングの反力等によってハウジング22とベーンロータ24とを相対回転させようとする交番的なトルクが作用しても、それに起因する打音が無視できる程度のレベルにまで抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Even when excessive relative rotation occurs in the
また、(工程3)において可変動弁機構20を仮組み後に(工程4)〜(工程6)において位相調整板25を回動させてクリアランスCLを調整する。これにより、両制限機構50,70を通じて相対回転位相PSを中間位相PMに保持したときに、これら制限機構50,70を構成する各部材の寸法誤差や組み付け誤差等々の存在によってクリアランスCLが所定範囲よりも大きくなっても、(工程4)〜(工程6)を通じてクリアランスCLが所定範囲内となるように調整することができる。
Further, after the
(2)位相調整板25の第1進角貫通孔91及び第1遅角貫通孔92と位相固定板26の第2進角貫通孔101及び第2遅角貫通孔102とにより進角制限凹部53及び遅角制限凹部73が形成されている。従って、スプロケット21に進角制限凹部53及び遅角制限凹部73を構成するためのそれぞれの溝を追加工する場合と比較して、これら制限凹部53,73を容易に形成することができる。
(2) The advance angle limiting recess is formed by the first advance angle through
(3)調整孔96が進角制限部材51よりも外周側に設けられるため、位相調整板25の調整孔が進角制限部材51よりも内周側に設けられる構成と比較し、調整部を移動させたとき、即ち位相調整板25を回動させるときにおける各制限部材51,71と第1進角端部53A及び第3遅角端部73Cとの係合位置の変化量が小さくなる。従って、第1進角端部53A及び第3遅角端部73Cの微調整を容易に行うことができ、バルブタイミングを中間角時期に保持したときにハウジング22及びベーンロータ24の間に生じる相対回転の量が無視できる程度の大きさにまで小さくなるようにこれを適切に調整することができる。
(3) Since the
(4)スプロケット21の凹部21Aに収容された位相調整板25が回動するとき、凹部21Aの内側面に案内される。このため、位相調整板25を回動させる際に位相調整板25が径方向に移動することを抑制することができる。これにより、位相調整板25を円滑に回動させることができる。
(4) When the
加えて、このような構成により、位相調整板25のボルト貫通孔94を構成する内周面の内径及びピン貫通孔95を構成する内周面の内径がボルト28の外径及び圧入ピン29の外径よりも周方向の全周にわたり大きくすることもできる。これにより、位相調整板25にボルト28及び圧入ピン29を容易に挿通することができる。
In addition, with such a configuration, the inner diameter of the inner peripheral surface constituting the bolt through
(5)スプロケット21に位相調整板25及び位相固定板26を取り付けるときに、組立台140の位置決めピン141にスプロケット21の位置決め孔21B及び位相調整板25の切欠部97及び位相固定板26の切欠部106をそれぞれ挿通する。このため、ピン貫通孔95,105にそれぞれ圧入ピン29が挿通し、かつ切欠部97,106に位置決めピン141が挿通することにより、スプロケット21に位相調整板25及び位相固定板26が取り付けられる。これにより、第1進角貫通孔91と第2進角貫通孔101との組み合わせ及び第1遅角貫通孔92と第2遅角貫通孔102との組み合わせを誤った作業がなされることを抑制することができる。
(5) When the
(6)進角制限部材51と第1進角端部53Aとのクリアランス及び遅角制限部材71と第3遅角端部73Cとのクリアランスがともに生じているときにこれらクリアランスの合計を所定範囲内に調整する場合、それぞれのクリアランスを計測するための基準位置を設定することが困難である。従って、上記合計のクリアランスが所定範囲内か否かを判断することができないおそれがある。
(6) When the clearance between the advance
その点、本実施形態では、(工程3)において、進角制限部材51と第1進角端部53Aとのクリアランスを「0」とした後、(工程5)において、遅角制限部材71と第3遅角端部73CとのクリアランスCLを「0」としている。このため、クリアランスCLが「0」となる位置を基準位置と設定することにより、クリアランスCLを計測するための基準位置を設定することができる。従って、(工程6)において治具150の移動量に応じてクリアランスCLが所定範囲内となるように調整することができる。
In this regard, in this embodiment, after the clearance between the advance
(その他の実施形態)
本発明の内燃機関の可変動弁装置の具体的な構成は、上記実施形態に例示した内容に限定されるものではなく、例えば以下のように変更することもできる。また以下の変形例は、上記実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。
(Other embodiments)
The specific configuration of the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine of the present invention is not limited to the contents exemplified in the above embodiment, and can be changed as follows, for example. The following modifications are not applied only to the above-described embodiment, and different modifications can be combined with each other.
・上記実施形態では、位相調整板25の第1進角貫通孔91の全てが位相固定板26の第2進角貫通孔101と重合したが、第1進角貫通孔91の一部が第2進角貫通孔101と重合することもできる。また位相調整板25の第1遅角貫通孔92の全てが位相固定板26の第2遅角貫通孔102と重合したが、第1遅角貫通孔92の一部が第2遅角貫通孔102と重合することもできる。
In the above embodiment, all of the first advance through
・上記実施形態では、位相調整板25を回動させることにより遅角制限機構70の遅角制限部材71に第3遅角端部73Cを接触させて相対回転位相PSを中間位相PMに保持する構成であったが、相対回転位相PSを中間位相PMに保持する構成はこれに限られない。例えば、図13及び図14に示すように、位相固定板26を位相調整板25に対して回動させることにより進角制限機構50の進角制限部材51に第1進角端部53Aを接触させて相対回転位相PSを中間位相PMに保持することもできる。具体的には、図13(b)に示すように、図13(a)に示す状態から治具150により位相固定板26を遅角側に回動させる。これにより、進角制限部材51と第1進角端部53Aとの間のクリアランスCLを「0」とする。そして、図14に示すように、図13(b)の状態から位相固定板26を進角側に所定量だけ回動させることにより、クリアランスCLを所定範囲内に調整する。
In the above embodiment, the relative rotation phase PS is held at the intermediate phase PM by rotating the
ところで、一般に相対回転位相PSが中間位相PMに保持された状況にあってはハウジング22及びベーンロータ24のそれぞれに作用するトルクはバルブスプリングの反力等によってその都度変化するものの平均的にみれば、バルブタイミングを遅角側に変化させようとするトルクがこれを進角側に変化させようとするトルクよりも大きい。即ち、上記状態においては、遅角制限部材71に加えられるトルクは進角制限部材51に加えられるトルクよりも大きくなる。このため、位相調整板25を回動させて相対回転位相PSを調整した後に遅角制限部材71にトルクが作用すると、位相調整板25により調整した係合状態が変化することが懸念される。
By the way, in general, when the relative rotational phase PS is held at the intermediate phase PM, the torque acting on each of the
この点、本実施形態では、位相固定板26をスプロケット21に対して相対回転可能な状態とするとともに進角制限部材51の進角側に位相固定板26が接触するとともに位相固定板26を回動させることにより相対回転位相PSを調整する。これによりバルブタイミングを進角側に変化させようとするトルクが位相固定板26に作用するものの、これは同バルブタイミングを遅角側に変化させようとするトルクよりも相対的に小さいため、位相固定板26により相対回転位相PSを中間位相PMに保持する状態を調整した後、そうしたトルクにより調整した係合状態が変化してしまうことを抑制することができる。なお、この場合、位相調整板25がスプロケット21に相対回転不能に固定されている。
In this respect, in the present embodiment, the
・上記実施形態では、位相調整板25及び位相固定板26がそれぞれ単一部材の円板にて形成されたが、位相調整板25及び位相固定板26の形状はこれに限られない。例えば、位相調整板25及び位相固定板26を複数の円弧部材の組み合わせにより円板を構成することもできる。具体的には、第1進角貫通孔91を有する第1円弧部材と第1遅角貫通孔92を有する第2円弧部材との組み合わせにより位相調整板25を円板として形成することもできる。また位相固定板26も同様である。
In the above embodiment, the
・また、位相調整部材として位相調整板25が第1進角貫通孔91を有する平板もしくは位相調整板25が第1遅角貫通孔92を有する平板もしくは第1進角貫通孔91及び第1遅角貫通孔92の両方を有する平板のいずれかから構成することもできる。要するに、位相調整部材は、同部材を相対回転させることにより係合間距離D2を調整することができれば、どのような形状であってもよい。
Further, as the phase adjusting member, the
・上記実施形態では、進角制限凹部53及び遅角制限凹部73が位相調整板25の第1進角貫通孔91と第1遅角貫通孔92及び位相固定板26の第2進角貫通孔101と第2遅角貫通孔102により構成されたが、進角制限凹部53及び遅角制限凹部73の構成はこれに限られない。例えば、位相固定板26を省略した構成とすることもできる。具体的には、スプロケット21の先端側に進角下段溝62及び遅角下段溝82が設けられている。そして、スプロケット21に対して位相調整板25が相対回転可能に組み付けられる。
In the above embodiment, the advance
・上記実施形態の可変動弁機構20の組立方法において、(工程1)と(工程2)とを逆の順番にすることもできる。
・上記実施形態では、保持機構40の構成として、進角制限凹部53及び遅角制限凹部73をそれぞれスプロケット21側に設けたが、これら制限凹部53,73の少なくとも一方をカバー23側に設けることもできる。具体的には、例えば、図15に示すように、遅角制限凹部73をカバー23側に設けた場合、スプロケット21の先端側及びカバー23の基端側に進角下段溝62及び遅角下段溝82がそれぞれ設けられる。このとき、位相調整板25の第1進角貫通孔91及び第1遅角貫通孔92は、それぞれ進角上段溝61及び遅角上段溝81を構成する。また、位相固定板26がカバー23側に設けられる。このとき、位相調整板25は、スプロケット21に対して周方向に相対回転可能な状態に取り付けられるとともに、位相固定板26は、ハウジング22又はカバー23に相対回転不能に固定されている。またこの場合、ハウジング22にはスプロケット21の凹部21Aに相当する凹部が設けられている。この凹部に位相固定板26が収容されている。
-In the assembly method of the
In the above embodiment, as the structure of the
・また、図15に示す保持機構40の構成において、位相調整板25がスプロケット21に固定されるとともに、位相固定板26がカバー23に対して相対回転可能な状態に取り付けることもできる。
Further, in the configuration of the
この場合、位相調整板25による相対回転位相PSの調整に代えて、位相固定板26による相対回転位相PSの調整を行うこともできる。具体的には、カバー23にスプロケット21の作業用孔21Cに相当する孔を設けるとともに、位相固定板26に位相調整板25の調整孔96に相当する孔を設けることにより、(工程4)〜(工程6)の相対回転位相PSを調整する作業を行う。
In this case, instead of adjusting the relative rotational phase PS by the
・また、図15に示す保持機構40の構成において位相固定板26により相対回転位相PSを調整する作業を行う場合、図16に示すように、可変動弁機構20の側方(径方向)から位相固定板26をカバー23に対して回動させることもできる。具体的には、位相固定板26を相対回転操作するための治具160に設けられた中央突起部161を位相固定板26の切欠部106に嵌合させるとともに、治具160に設けられた保持突起部162を位相固定板26の外側面に嵌合させた状態において、治具160を周方向に移動させる。これにより、相対回転位相PSを調整することができる。この場合、切欠部106が調整部に対応する。
Further, in the configuration of the
・上記実施形態では、保持機構40の構成として、進角制限部材51及び遅角制限部材71をベーンロータ24にそれぞれ設け、進角制限凹部53及び遅角制限凹部73をスプロケット21に設けたが、保持機構40の構成はこれに限られない。進角制限部材51及び遅角制限部材71をそれぞれスプロケット21に設け、進角制限凹部53及び遅角制限凹部73をベーンロータ24に設けることもできる。また、進角制限部材51及び遅角制限部材71のうちの一方をスプロケット21に設けるとともに他方をベーンロータ24に設けることもできる。この場合、進角制限凹部53及び遅角制限凹部73のうちスプロケット21に設けられた制限ピンに対応する制限凹部をベーンロータ24に設けるとともに他方の制限凹部をスプロケット21に設けることもできる。
In the above embodiment, as the structure of the
・上記実施形態では、第1の回転体として、ベーンロータ24を備えたが、第1の回転体として、スプロケット21及びハウジング22及びカバー23及び位相調整板25及び位相固定板26を備えることもできる。この場合、第2の回転体がベーンロータ24となる。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、可変動弁機構20と保持機構40とを1つの流量制御弁113により制御しているが、両機構を個別の流量制御弁により制御することもできる。
・上記実施形態では、相対回転位相PSを中間位相PMに保持したが、相対回転位相PSをバルブタイミングが最進角時期となる回転位相に保持すること、及び相対回転位相PSをバルブタイミングが最遅角時期となる回転位相に保持することもできる。
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the relative rotational phase PS is held at the intermediate phase PM, but the relative rotational phase PS is held at the rotational phase at which the valve timing is the most advanced timing, and the relative rotational phase PS is at the maximum valve timing. It is also possible to maintain the rotational phase that is the retard timing.
・上記実施形態では、吸気バルブのカム軸13のバルブタイミングを変更する可変動弁機構20を備えたが、これに代えて又はこれに加えて排気バルブのカム軸のバルブタイミングを変更する可変動弁機構20を備えることもできる。
In the above embodiment, the
10…内燃機関、11…クランク軸、12…チェーン、13…カム軸、20…可変動弁機構、20A…スプロケット組立体、20B…ハウジング組立体、21…スプロケット、21A…凹部、21B…位置決め孔、21C…作業用孔、21D…締結孔、21E…ピン穴、21F…側面、22…ハウジング、22A…位置決め部、23…カバー、23A…位置決め部、24…ベーンロータ、24A…ボス、24B…ベーン、25…位相調整板(位相調整部材)、26…位相固定板、27…センターボルト、28…ボルト、29…圧入ピン、31…区画部、32…収容室、33…貫通孔、34…進角室、35…遅角室、40…保持機構、50…進角制限機構、51…進角制限部材、51A…先端部、52…進角制限動作部、53…進角制限凹部(制限凹部)、53A…第1進角端部、53B…第1遅角端部、53C…第2遅角端部、54…空間、55…ばね、56…ばね室、57…制限室、61…進角上段溝、62…進角下段溝、63…進角段差部、70…遅角制限機構、71…遅角制限部材、71A…先端部、72…遅角制限動作部、73…遅角制限凹部(制限凹部)、73A…第2進角端部、73B…第2遅角端部、73C…第3遅角端部、74…空間、75…ばね、76…ばね室、77…制限室、81…遅角上段溝、82…遅角下段溝、83…遅角段差部、91…第1進角貫通孔、92…第1遅角貫通孔、93…中央貫通孔、94…ボルト貫通孔、95…ピン貫通孔、96…調整孔(調整部)、97…切欠部、101…第2進角貫通孔、102…第2遅角貫通孔、103…中央貫通孔、104…ボルト貫通孔、105…ピン貫通孔、106…切欠部(調整部)、110…作動油供給機構、111…オイルパン、112…オイルポンプ、113…流量制御弁、120…作動油回路、121…供給油路、122…排出油路、123…進角油路、124…遅角油路、125…解除用油路、130…制御装置、131…クランク角センサ、132…カム角センサ、140…組立台、141…位置決めピン、150…治具、151…先端部、160…治具、161…中央突起部、162…保持突起部。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記保持機構は位相調整部材を含み、同位相調整部材は、前記各制限機構のいずれか一方によりバルブタイミングを制限する際に前記両回転体の一方向における相対回転を規制するものであって、前記回転軸周りに回動することによりその規制時における前記両回転体の相対回転位相を調節する
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 The cam includes a first rotating body that rotates in synchronization with one of the crankshaft and the camshaft, and a second rotating body that rotates in synchronization with the other, and the two rotating bodies are relatively rotated around the same rotating shaft. A variable valve mechanism that changes the valve timing of a valve that is driven to open and close by a shaft; an advance angle limiting mechanism that limits the advance angle of the valve timing by restricting the relative rotation of the two rotary bodies; A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, which is provided with a delay angle limiting mechanism that limits the delay angle of the valve timing by restricting rotation, and a holding mechanism that holds the valve timing at a specific time by the cooperation of the limit mechanisms Because
The holding mechanism includes a phase adjusting member, and the phase adjusting member regulates relative rotation in one direction of the two rotating bodies when the valve timing is limited by any one of the limiting mechanisms. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the relative rotational phase of the two rotating bodies at the time of regulation is adjusted by rotating around the rotating shaft.
請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置。 The first rotating body is provided with an advance angle restricting member and a retard angle restricting member spaced apart from each other in the circumferential direction of the rotation shaft, and the advance angle restricting mechanism moves the advance angle restricting member to the second rotation. While the valve timing advance angle is limited by being engaged with the body, the retard angle limiting mechanism is configured to limit the valve timing delay angle by engaging the delay angle limiting member with the second rotating body. The phase adjusting member is assembled to the second rotating body as a part of the second rotating body and rotates around the rotating shaft to engage with either one of the restricting members. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein relative rotation in one direction is restricted by a relative rotation phase of the two rotating bodies when the valve timing becomes the specific time.
前記位相固定板が前記第2の回転体の本体に相対回転不能に固定された状態で前記両制限部材の一方をそれに対応する制限凹部の周方向端部において同位相固定板の貫通孔の内周面にのみ係合させて前記両回転体の相対回転を規制する一方、前記位相調整板を前記回転軸周りに回動させて前記両制限部材の他方をそれに対応する制限凹部の周方向端部において同位相調整板の貫通孔の内周面にのみ係合させて前記両回転体の逆向きの相対回転を規制することによりバルブタイミングを前記特定時期に保持する
請求項2に記載の内燃機関の可変動弁装置。 The holding mechanism includes a phase fixing plate in which an advance angle limiting through hole and a retard angle limiting through hole are formed at positions spaced apart in the circumferential direction of the rotating shaft, and a phase adjustment plate as the phase adjustment member The phase fixing plate and the phase adjusting plate are superimposed on the side surface of the main body of the second rotating body and assembled to each inner peripheral surface of each of the advance angle limiting through holes, and the second The advance angle restricting recess with which the advance angle restricting member engages is defined by the main body side surface of each of the rotating bodies, while the inner peripheral surfaces of the respective retard angle restricting through holes and the second rotation A retardation limiting recess for engaging the retardation limiting member is defined by a body side surface of the body,
In a state where the phase fixing plate is fixed to the main body of the second rotating body so as not to be relatively rotatable, one of the restricting members is inserted into the through hole of the phase fixing plate at the circumferential end of the corresponding restricting recess. Engaging only the peripheral surface to restrict the relative rotation of the two rotating bodies, while rotating the phase adjusting plate around the rotation shaft, the other end of the limiting members corresponding to the circumferential end of the limiting recess 3. The internal combustion engine according to claim 2, wherein the valve timing is maintained at the specific time by engaging only with the inner peripheral surface of the through-hole of the same phase adjusting plate in the portion and restricting the relative rotation in the opposite direction of the two rotating bodies. Variable valve gear for engine.
請求項2又は3に記載の内燃機関の可変動弁装置。 4. The variable valve for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the phase adjustment member is provided with an adjustment portion for rotating the phase adjustment member around the rotation axis by a jig on the outer peripheral side of the restricting members. apparatus.
請求項2〜4のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置。 5. The phase adjustment member is configured to regulate the advancement of the valve timing from the specific time by turning around the rotation axis and regulating the relative rotation phase of the two rotary bodies. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the item.
前記位相調整部材は前記凹部に対して相対回転可能に嵌合される円板であり前記凹部の前記回転軸の径方向における側面に案内されて回動する
請求項1〜5のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置。 At least one of the rotating bodies is provided with a circular recess centered on the rotating shaft,
The said phase adjustment member is a disk fitted so that relative rotation with respect to the said recessed part is carried out, and it is guided and rotated by the side surface in the radial direction of the said rotating shaft of the said recessed part. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
前記位相調整部材を前記両回転体に対して相対回転可能な状態とするとともに、前記両制限機構のいずれか一方により前記両回転体を相対回転が規制された状態とし、その状態のもと、前記位相調整部材を前記回転軸周りに回動させて前記規制される前記両回転体の相対回転と逆向きの相対回転を同位相調整部材により規制した後、前記位相調整部材を前記第2の回転体に対して相対回転不能に固定する
ことを特徴とするバルブタイミングの保持状態調整方法。 An adjustment method for adjusting a holding state of valve timing by the holding mechanism in the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
While the phase adjustment member is in a state capable of relative rotation with respect to the two rotating bodies, and the relative rotation of the both rotating bodies is restricted by either one of the two limiting mechanisms, The phase adjustment member is rotated around the rotation axis to restrict relative rotation in the opposite direction to the relative rotation of the two rotating bodies to be regulated, and then the phase adjustment member is moved to the second phase. A valve timing holding state adjusting method characterized by fixing the rotating body so as not to rotate relative to the rotating body.
前記位相調整部材を前記第2の回転体に対して相対回転可能な状態にするとともに、前記両制限機構のいずれか一方の制限部材を前記第2の回転体に係合させて前記両回転体を相対回転が規制された状態とし、その状態のもと、前記位相調整部材を前記回転軸周りに回動させて前記両制限機構の一方の制限部材を前記第2の回転体に係合させることにより規制される前記両回転体の相対回転と逆向きの相対回転を同位相調整部材により規制した後、前記位相調整部材を前記第2の回転体に相対回転不能に固定する
ことを特徴とするバルブタイミングの保持状態調整方法。 An adjustment method for adjusting a holding state of valve timing by the holding mechanism in the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 2,
The phase adjusting member is brought into a state in which the phase adjusting member can be rotated relative to the second rotating body, and one of the limiting mechanisms is engaged with the second rotating body so that the both rotating bodies are engaged. In a state in which relative rotation is restricted, and in this state, the phase adjusting member is rotated around the rotation shaft to engage one of the limiting members of the both limiting mechanisms with the second rotating body. After the relative rotation in the opposite direction to the relative rotation of the two rotating bodies regulated by the above is regulated by the same phase adjusting member, the phase adjusting member is fixed to the second rotating body so as not to be relatively rotatable. To adjust the hold timing of the valve timing.
前記位相固定板を前記第2の回転体の本体に相対回転不能に固定して前記両制限部材の一方をそれに対応する制限凹部の周方向端部において同位相固定板の貫通孔の内周面にのみ係合させて前記両回転体の相対回転が規制された状態とし、その状態のもと、前記位相調整板を前記回転軸周りに回動させて前記両制限部材の他方をそれに対応する制限凹部の周方向端部において同位相調整板の貫通孔の内周面のみに係合させて前記両回転体の逆向きの相対回転を規制した後、前記位相調整板を前記位相固定板とともに前記第2の回転体の本体に固定する
ことを特徴とするバルブタイミングの保持状態調整方法。 An adjustment method for adjusting a holding state of valve timing by the holding mechanism in the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 3,
The phase fixing plate is fixed to the main body of the second rotating body in a relatively non-rotatable manner, and one of the limiting members is fixed to the inner peripheral surface of the through hole of the phase fixing plate at the circumferential end of the limiting recess corresponding thereto. The relative rotation of both rotating bodies is restricted by engaging only with the rotation member, and in this state, the phase adjusting plate is rotated around the rotation axis, and the other of the restricting members corresponds to it. After restricting relative rotation of the rotating bodies in the opposite direction by engaging only the inner peripheral surface of the through hole of the phase adjusting plate at the circumferential end of the limiting recess, the phase adjusting plate is used together with the phase fixing plate. The valve timing holding state adjusting method, wherein the valve timing holding state is fixed to the main body of the second rotating body.
前記位相調整部材を前記第2の回転体に対して相対回転可能な状態にするとともに、前記両制限機構のいずれか一方の制限部材を前記第2の回転体に係合させて前記両回転体を相対回転が規制された状態とし、その状態のもと、治具により前記位相調整部材を前記回転軸周りに回動操作することにより前記位相調整部材を前記第2の回転体に対して相対回転させて規制される前記両回転体の相対回転と逆向きの相対回転を規制した後、前記位相調整部材を前記第2の回転体に相対回転不能に固定する
ことを特徴とするバルブタイミングの保持状態調整方法。 An adjustment method for adjusting a holding state of valve timing by the holding mechanism in the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 4,
The phase adjusting member is brought into a state in which the phase adjusting member can be rotated relative to the second rotating body, and one of the limiting mechanisms is engaged with the second rotating body so that the both rotating bodies are engaged. In a state where relative rotation is restricted, and the phase adjustment member is rotated relative to the second rotating body by rotating the phase adjustment member around the rotation axis with a jig under the state. The phase adjustment member is fixed to the second rotating body so as not to be rotatable relative to the second rotating body after restricting relative rotation opposite to the relative rotation of the two rotating bodies to be controlled by rotation. Holding state adjustment method.
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JP2010176294A JP2012036791A (en) | 2010-08-05 | 2010-08-05 | Variable valve system of internal combustion engine, and method for adjusting holding state of valve timing thereof |
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JP2014009678A (en) * | 2012-07-03 | 2014-01-20 | Toyota Motor Corp | Vvt lock pin clearance measuring device |
JP2014199052A (en) * | 2013-03-11 | 2014-10-23 | アイシン精機株式会社 | Valve opening/closing timing control device |
JP2017207070A (en) * | 2013-03-11 | 2017-11-24 | アイエムオー・インダストリーズ・インコーポレーテッド | Automatic adjustment-type gear pump |
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2010
- 2010-08-05 JP JP2010176294A patent/JP2012036791A/en active Pending
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