JPH11210420A - Variable valve system - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize and lighten a device, reduce rotational inertia, simplify a hydraulic fluid supply passage and improve assemblage by forming without using a spring a lock mechanism preventing the phase shift of a cam while an engine in a cam phase varying device is stopped so as to prevent occurrence of misfire when the engine is started. SOLUTION: When a vane 44 is rotated to the most phase lag position in a housing 30, a lock pin 70 is inserted in a lock hole 22b by applying hydraulic fluid from a phase lag side oil chamber to the base end part of a lock pin 70 through an oil passage 44d. When hydraulic fluid is applied from a phase advance side oil chamber to the end part of the lock pin 70 through an oil passage 44c, the lock pin 70 is released from the lock hole 22b so as to cancel lock.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のクラン
ク軸と同期回転可能な回転伝達部材に対するカムシャフ
トの回転位相を油圧により可変調整する可変動弁機構に
関し、特に、遅角側油室への圧油供給によりベーン部材
が最遅角位置まで回動されたときにベーン部材をほぼ最
遅角位置にロックし、その後の進角側油室への圧油供給
によりロックを解除するベーン式カム位相可変装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable valve mechanism for variably adjusting the rotation phase of a camshaft relative to a rotation transmitting member that can rotate synchronously with a crankshaft of an internal combustion engine by hydraulic pressure. The vane type locks the vane member at the most retarded position when the vane member is rotated to the most retarded position by the supply of pressure oil, and releases the lock by supplying the pressure oil to the advance side oil chamber thereafter. The present invention relates to a cam phase changing device.

【０００２】[0002]

【関連する背景技術】吸気側カムシャフトにカム位相可
変装置を搭載したＤＯＨＣエンジンが実用化されてい
る。カム位相可変装置は、エンジンの吸気弁と排気弁と
の双方が開いているバルブオーバラップ期間を可変調整
して、エンジン始動性や中高速域でのエンジン出力向上
を図るもので、クランク軸に駆動的に連結されたカムス
プロケットとカムシャフトとの間に介在して両要素を相
対回転可能とすると共に所望の相対回転位置を維持する
ようになっている。2. Related Background Art A DOHC engine having a cam phase variable device mounted on an intake side camshaft has been put to practical use. The variable cam phase device variably adjusts the valve overlap period during which both the intake and exhaust valves of the engine are open to improve engine startability and engine output in the mid-high speed range. The two components are interposed between the drivingly connected cam sprocket and the camshaft so that the two components can rotate relative to each other and maintain a desired relative rotation position.

【０００３】カム位相可変装置には油圧ベーン式のもの
があり、この油圧ベーン式装置は、カムスプロケットと
一体回転可能な収容部材と、この収容部材内に収容され
たベーンを具備すると共にカムシャフトと一体回転可能
なベーン部材とを有し、ベーンと収容部材との間に形成
された油室に対して圧油を給排することによりカム位相
を変化させるようになっている。油圧ベーン式カム位相
可変装置には、比較的廉価に製造可能であるという利点
がある一方で、以下に述べるようにエンジン始動時にカ
ム位相が変動するという欠点がある。[0003] There is a hydraulic vane-type variable cam phase device. The hydraulic vane-type device includes a housing member rotatable with a cam sprocket, a vane housed in the housing member, and a camshaft. And a vane member that can rotate integrally with the vane member. The cam phase is changed by supplying and discharging pressure oil to and from an oil chamber formed between the vane and the housing member. While the hydraulic vane type cam phase variable device has an advantage that it can be manufactured relatively inexpensively, it has a disadvantage that the cam phase fluctuates when the engine is started as described below.

【０００４】カム位相可変装置はカムシャフト端部に配
され、その油室はエンジン上部に位置している。このた
め、エンジンの運転停止に伴って油ポンプの運転が停止
して油ポンプからカム位相可変装置の油室への圧油供給
が停止すると、油室内の圧油がシリンダヘッド内へ抜け
ていき、圧油を介するベーンと収容部材との結合が解除
され、ベーンは収容部材内で自由に回転可能になる。The variable cam phase device is disposed at the end of the camshaft, and its oil chamber is located above the engine. Therefore, when the operation of the oil pump is stopped along with the stop of the operation of the engine and the supply of the pressure oil from the oil pump to the oil chamber of the variable cam phase device is stopped, the pressure oil in the oil chamber flows into the cylinder head. The connection between the vane and the housing member via the pressure oil is released, and the vane can freely rotate within the housing member.

【０００５】この様な状態でエンジンが始動された場
合、例えば、カムの開弁期間の開弁から最大リフトまで
の期間はベーンが収容部材により押されてカムシャフト
が回転し、開弁時期が遅角側となる。しかし、最大リフ
トから閉弁までの期間はバルブスプリングによる回転ト
ルクによりカムシャフトが回転し、収容部材よりもベー
ンが速く回転するので、閉弁時期は進角側となる。When the engine is started in such a state, for example, during the period from the opening of the cam to the maximum lift during the valve opening period of the cam, the vane is pushed by the housing member to rotate the camshaft, and the valve opening timing is reduced. It is on the retard side. However, during the period from the maximum lift to the closing of the valve, the camshaft is rotated by the rotation torque of the valve spring, and the vane rotates faster than the housing member, so that the valve closing timing is advanced.

【０００６】このため、圧油による拘束のないベーンが
収容部材内で移動すると、カム位相が変動する。その一
方で、点火時期はエンジン始動に適した固定値に設定さ
れているため、カム位相が変動すると点火時期が不適切
なものになり、失火が発生し易くなり、未燃焼ガスの排
出を伴い、排気ガス浄化の観点から好ましくない。エン
ジン停止後の油室からの油抜け対策として、特開平８−
１２１１２３号公報には、油圧供給手段と遅角油圧室と
を接続する油路および油圧供給手段と進角油圧室とを接
続する油路のそれぞれにパイロット逆止弁を設けたバル
ブタイミング調整装置が提案されている。この装置は、
エンジン停止中の油抜けに有用であるが、エンジン運転
が特定条件下で停止された場合にカム位相ずれが生じる
ことがある。例えばカムによる吸気弁の開弁期間内の最
大リフトから閉弁までの期間でエンジン運転が停止され
ると、バルブスプリングによるカム回転を促進する駆動
トルクがカムシャフトを介してベーン側に作用するの
で、ベーンと回転伝達部材との間の僅かなクリアランス
を介して遅角油圧室内の油を進角油圧室へ移動させつ
つ、ベーンが進角方向へ回動する。その一方で、装置の
回転伝達部材側はエンジンのクランク系でのフリクショ
ン作用により直ちに回転停止する。この結果、カム位相
が進角側へずれて、次回のエンジン始動時に失火が発生
することがある。For this reason, when a vane which is not constrained by pressure oil moves in the housing member, the cam phase changes. On the other hand, since the ignition timing is set to a fixed value suitable for starting the engine, if the cam phase fluctuates, the ignition timing becomes inappropriate, misfiring easily occurs, and the emission of unburned gas is accompanied. This is not preferable from the viewpoint of exhaust gas purification. As a countermeasure against oil leakage from the oil chamber after the engine is stopped,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 121123 discloses a valve timing adjusting device in which a pilot check valve is provided in each of an oil path connecting a hydraulic pressure supply unit and a retard hydraulic chamber and an oil path connecting a hydraulic pressure supply unit and an advance hydraulic chamber. Proposed. This device is
Although useful for oil drainage while the engine is stopped, cam phase shift may occur when engine operation is stopped under certain conditions. For example, if the engine operation is stopped during the period from the maximum lift to the closing time during the opening period of the intake valve by the cam, the driving torque for promoting the cam rotation by the valve spring acts on the vane side via the cam shaft. The vane rotates in the advance direction while moving the oil in the retard hydraulic chamber to the advance hydraulic chamber through a slight clearance between the vane and the rotation transmitting member. On the other hand, the rotation transmission member side of the device immediately stops rotating due to frictional action in the crank system of the engine. As a result, the cam phase shifts to the advanced side, and misfire may occur at the next engine start.

【０００７】そこで、駆動トルクによるカム位相ずれを
防止するロック機構を設けたバルブタイミング調整装置
が特開平９−６０５０８号公報に提案されている。この
提案装置のロック機構は、ベーンロータのベーンに形成
した収容孔に収容される大径部とハウジング部材のフロ
ントプレートに形成したストッパ穴に嵌合する小径部と
からなるストッパピストンと、収容孔に組み込まれピス
トンをフロントプレート側へ付勢するスプリングと、収
容孔内でピストン小径部とベーン内壁との間に介在する
ガイドリングとを有している。ガイドリングとピストン
大径部との間においてベーンロータには遅角油圧室に連
通する油圧室が形成され、また、ストッパ穴とピストン
小径部との間においてフロントプレートには進角油圧室
に連通する油圧室が形成されている。このロック機構
は、上記２つの油圧室への圧油供給がなくかつベーンが
最遅角位置にあるときにスプリングの付勢力によりピス
トンをストッパ穴に嵌合させてベーンロータをロックす
る一方、上記油圧室のいずれかに圧油が供給されたとき
にピストンをストッパ穴から離脱させてロックを解除す
るようにしている。Therefore, a valve timing adjusting device provided with a lock mechanism for preventing a cam phase shift due to a driving torque has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-60508. The lock mechanism of the proposed device includes a stopper piston having a large-diameter portion accommodated in an accommodation hole formed in a vane of a vane rotor and a small-diameter portion fitted in a stopper hole formed in a front plate of a housing member. It has a spring that is installed and biases the piston toward the front plate, and a guide ring that is interposed between the small-diameter portion of the piston and the inner wall of the vane in the receiving hole. A hydraulic chamber communicating with the retard hydraulic chamber is formed in the vane rotor between the guide ring and the large-diameter portion of the piston, and an advanced hydraulic chamber communicates with the front plate between the stopper hole and the small-diameter portion of the piston. A hydraulic chamber is formed. The lock mechanism locks the vane rotor by fitting the piston into the stopper hole by the urging force of the spring when the pressure oil is not supplied to the two hydraulic chambers and the vane is at the most retarded position. When pressure oil is supplied to any of the chambers, the piston is released from the stopper hole to release the lock.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記のロック機構は、
カムの駆動トルクによる位相ずれを防止可能であるが、
ロック用のスプリングに加えて、ロック解除用の２つの
油圧室、両油圧室への２系統の圧油供給系および両油圧
室を区分するガイドリングを設ける必要がある。そし
て、ベーン内部へのガイドリング及びスプリングの配設
に伴い、ベーンの厚さ方向長さが長くなると共に、大径
の収容孔などが形成されるベーンの機械強度を増強する
べくベーンを鉄系材料で構成する必要が生じる。この結
果、装置寸法が大きくなるばかりか、ベーンロータの回
転慣性が大きくなってクランク軸の回転力をハウジング
部材に伝達する回転伝達要素への負担が大きくなる。そ
して、この回転伝達要素をベルトにより構成すると共に
収容孔内でのストッパピストンの移動を円滑にするべく
背圧抜き穴を設ける場合には、背圧抜き穴からの油分に
よるベルト劣化を防止するために背圧抜き穴をシリンダ
ヘッド内へ連通させることが望ましいが、背圧抜き穴と
圧油供給系とが輻輳してレイアウトが困難になる。更
に、ロック用スプリングを用いると、装置の組立てに際
してスプリングの付勢力に抗してストッパピストンを押
し込めなければならず、組立作業性が悪くなる。The above lock mechanism is
Although it is possible to prevent phase shift due to cam drive torque,
In addition to the lock spring, it is necessary to provide two hydraulic chambers for unlocking, two systems of hydraulic oil supply systems to both hydraulic chambers, and a guide ring for separating the two hydraulic chambers. With the arrangement of the guide ring and the spring inside the vane, the length in the thickness direction of the vane is increased, and the vane is formed of an iron-based material in order to increase the mechanical strength of the vane in which a large-diameter receiving hole is formed. It needs to be made of a material. As a result, not only does the size of the device increase, but also the rotational inertia of the vane rotor increases, and the load on the rotation transmitting element that transmits the rotational force of the crankshaft to the housing member increases. When the rotation transmitting element is constituted by a belt and a back pressure release hole is provided to facilitate movement of the stopper piston in the accommodation hole, in order to prevent belt deterioration due to oil from the back pressure release hole. Although it is desirable that the back pressure release hole communicates with the inside of the cylinder head, the back pressure release hole and the pressurized oil supply system are congested and layout becomes difficult. Further, when a locking spring is used, the stopper piston must be pushed in against the urging force of the spring when assembling the device, and the assembling workability is deteriorated.

【０００９】本発明の目的は、エンジン停止中の油抜け
によるカム位相ずれを防止してエンジン始動時の失火発
生を防止するロック機構をスプリングを用いずに構成し
て、装置の小型軽量化および回転慣性の低減ならびに圧
油供給経路の簡易化を図ると共に組立性に優れた可変動
弁機構を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a lock mechanism for preventing a cam phase shift due to an oil spill when the engine is stopped and for preventing a misfire from occurring at the time of engine start without using a spring. It is an object of the present invention to provide a variable valve mechanism that reduces rotational inertia and simplifies a pressure oil supply path and that is excellent in assemblability.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の可変動弁機構
は、内燃機関のクランク軸から回転力が伝達される回転
伝達部材と一体回転可能な収容部材と、この収容部材内
に配されたベーン部を有すると共にカムシャフトと一体
回転可能かつ収容部材に対して相対回転可能なベーン部
材と、油圧供給手段からベーン部と収容部材との間の遅
角側油室への圧油供給によりベーン部材が所定遅角位置
まで回転したときに可動体をロック穴に嵌入させる一
方、ベーン部と収容部材との間の進角側油室への油圧供
給により可動体をロック穴から離脱させるロック機構と
を備えることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION A variable valve mechanism according to the present invention comprises a housing member rotatable integrally with a rotation transmitting member to which a rotational force is transmitted from a crankshaft of an internal combustion engine, and a housing member disposed in the housing member. A vane member having a vane portion and being rotatable integrally with the camshaft and rotatable relative to the housing member, and a vane member provided by hydraulic oil supply means to supply hydraulic oil to a retard side oil chamber between the vane portion and the housing member. A lock mechanism for fitting the movable body into the lock hole when the member rotates to the predetermined retard position, and releasing the movable body from the lock hole by supplying hydraulic pressure to the advance-side oil chamber between the vane portion and the housing member. And characterized in that:

【００１１】上記構成の可変動弁機構では、遅角側油室
への圧油供給によりベーン部が収容部材内で回転しベー
ン部材が収容部材に対して相対回転すると共に、孔の一
端部ひいては可動体たとえばロックピンの一端部に圧油
が供給されて可動体がロック穴側へ付勢される。従っ
て、ベーン部材が所定遅角位置たとえばバルブオーバラ
ップ量が最小になる最遅角位置まで回転して可動体がロ
ック穴に整合すると、可動体がロック穴に嵌入してベー
ン部材が所定遅角位置にロックされる。一方、進角側油
室への圧油供給に伴って孔の他端部ひいては可動体の他
端部に圧油が供給されて可動体が反ロック穴側へ付勢さ
れると、可動体がロック穴から離脱してロックが解除さ
れる。この様に、本発明の可変動弁機構では、ロックピ
ンやストッパピストンなどの可動体をロック穴側へ付勢
するスプリングなどの付勢手段、ならびに、ロック解除
用の複数系統の圧油供給系を用いずに、ベーン部材のロ
ック及びロック解除が行われる。In the variable valve mechanism having the above-described structure, the supply of the pressurized oil to the retard-side oil chamber causes the vane portion to rotate in the housing member, the vane member to rotate relative to the housing member, and one end of the hole to the other end. Pressure oil is supplied to one end of a movable body, for example, a lock pin, and the movable body is urged toward the lock hole. Therefore, when the vane member is rotated to the predetermined retard position, for example, the most retard position where the valve overlap amount is minimized, and the movable body is aligned with the lock hole, the movable body is fitted into the lock hole and the vane member is moved to the predetermined retard position. Locked in position. On the other hand, when the pressurized oil is supplied to the other end of the hole and, consequently, the other end of the movable body with the supply of the pressurized oil to the advance-side oil chamber, and the movable body is urged toward the anti-lock hole side, Is released from the lock hole and the lock is released. As described above, in the variable valve mechanism of the present invention, the urging means such as the spring for urging the movable body such as the lock pin and the stopper piston toward the lock hole side, and a plurality of hydraulic oil supply systems for unlocking Locking and unlocking of the vane member are performed without using the.

【００１２】そして、ロック状態で内燃機関の運転が停
止された場合、内燃機関の運転停止中に遅角側油室およ
び進角側油室からの油抜けが生じたとしても、ロック状
態は維持されてカム位相ずれを来すことはない。従っ
て、次回の内燃機関の始動時にあってもこのロック状態
は維持されており、始動時の失火発生が防止される。When the operation of the internal combustion engine is stopped in the locked state, the locked state is maintained even if oil escapes from the retard side oil chamber and the advance side oil chamber during the stop of the operation of the internal combustion engine. No cam phase shift occurs. Therefore, even when the internal combustion engine is started next time, this locked state is maintained, and occurrence of misfire at the time of starting is prevented.

【００１３】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
可変動弁機構としてのベーン式カム位相可変装置を説明
する。本実施形態のカム位相可変装置は、ＤＯＨＣエン
ジンの吸気側カムシャフトに付設されて排気弁に対する
吸気弁のオーバラップ量を可変制御するもので、以下の
説明では吸気弁側の構成を主に説明する。但し、本装置
は、エンジンの排気側または吸排気側の双方に配設可能
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a vane type cam phase changing device as a variable valve mechanism according to an embodiment of the present invention will be described. The cam phase variable device of the present embodiment is attached to the intake camshaft of the DOHC engine and variably controls the amount of overlap of the intake valve with the exhaust valve. In the following description, the configuration on the intake valve side will be mainly described. I do. However, this device can be arranged on both the exhaust side and the intake / exhaust side of the engine.

【００１４】図１において、ＤＯＨＣエンジンのシリン
ダヘッドとその上方に配されたカムキャッププレート２
（二点鎖線で模式的に示す）との接合部位には、吸気側
のカムシャフト１０を回転自在に支持するカムジャーナ
ル１５が設けられている。カムシャフト１０には、ロッ
カアームを介して吸気弁に当接するカム４が形成され、
カムシャフト１０の回転につれて吸気弁が開閉するよう
になっている。In FIG. 1, a cylinder head of a DOHC engine and a cam cap plate 2 disposed above the cylinder head are shown.
A cam journal 15 that rotatably supports the intake-side camshaft 10 is provided at a joint portion (indicated schematically by a two-dot chain line). The cam 4 is formed on the camshaft 10 so as to contact the intake valve via the rocker arm.
The intake valve opens and closes as the camshaft 10 rotates.

【００１５】エンジンのクランク軸（図示略）は、ベル
トやチェーンなどの回転力伝達要素（図示略）を介して
吸気側のカムプーリやカムスプロケット（回転伝達部材
２０）に連結されている。本実施形態の回転力伝達要素
は、軽量化及びコスト低減を図るため例えば合成樹脂製
の歯付きベルトにより構成され、回転伝達部材２０はカ
ムプーリで構成されている。カムプーリ２０は、円板状
の主体部２２と、歯付きベルトと噛み合う歯付きフラン
ジ２４と、カムシャフト１０の端部に外嵌されたボス部
２６とを有している。即ち、カムプーリ２０は、カムシ
ャフト１０と同軸に配されると共にカムシャフト１０に
より回転可能に支持され、歯付きベルトを介して伝達さ
れるクランク軸の回転力を受けて回転するようになって
いる。The crankshaft (not shown) of the engine is connected to a cam pulley or a cam sprocket (rotation transmitting member 20) on the intake side via a torque transmitting element (not shown) such as a belt or a chain. The rotational force transmitting element of the present embodiment is constituted by a toothed belt made of, for example, a synthetic resin in order to reduce the weight and cost, and the rotational transmitting member 20 is constituted by a cam pulley. The cam pulley 20 has a disc-shaped main body 22, a toothed flange 24 that meshes with a toothed belt, and a boss 26 that is fitted to an end of the camshaft 10. That is, the cam pulley 20 is arranged coaxially with the camshaft 10 and is rotatably supported by the camshaft 10 so as to rotate by receiving the torque of the crankshaft transmitted via the toothed belt. .

【００１６】本実施形態のカム位相可変装置は、後で詳
述するように装置各部の回転慣性、重量及び外形寸法の
低減ならびに装置の回転バランスの向上をも企図してい
る。これに関連して、カムプーリ主体部２２の外周側に
は、カムプーリ２０の回転慣性及び重量の低減のため、
例えば４つの溝孔２２ａ（図２）が形成されている。図
２中、参照符号２０ａは、クランク軸に対するカムシャ
フト１０の回転位相の位置決めに供されるマークを示
す。The cam phase changing device of the present embodiment also intends to reduce the rotational inertia, weight and external dimensions of each part of the device and to improve the rotational balance of the device, as will be described in detail later. In connection with this, on the outer peripheral side of the cam pulley main body 22, to reduce the rotational inertia and weight of the cam pulley 20,
For example, four slots 22a (FIG. 2) are formed. In FIG. 2, reference numeral 20a indicates a mark used for positioning the rotational phase of the camshaft 10 with respect to the crankshaft.

【００１７】カムプーリ２０のボス部２６及びカムジャ
ーナル１５の対向周面間には、エンジン外部への油漏れ
を防止するリング状のオイルシール１７が配されてい
る。カムシャフト１０回りの潤滑などに用いられた油
は、カムジャーナル１５に形成された油路１５ｃを介し
てエンジン内部に戻される。カム位相可変装置は、例え
ば４本のボルト２３（図４）によりカムプーリ主体部２
２の外方端面に固定されてカムプーリ２０と一体回転可
能なベーンハウジング（収容部材）３０と、ボルト１４
によりカムシャフト１０の端面に固定されてカムシャフ
ト１０と一体に回転可能なベーンロータ（ベーン部材）
４０とを有し、両要素３０、４０はカムシャフト１０お
よびカムプーリ２０と同軸に配されている。ベーンハウ
ジング３０およびベーンロータ４０は、例えばアルミニ
ウムなどを基材とする軽合金からなる素材を押し出し成
形したもので、重量及び回転慣性の低減が図られてい
る。この様に回転慣性が小さいカム位相可変装置にあっ
ては、クランク軸とカムプーリ２０とを連結する回転力
伝達要素に加わる負荷が小さくなり、従って、この回転
力伝達要素を上記のようなベルトで構成可能になる。な
お、以下において、カム位相可変装置での要素配列や回
転バランス等に関連して、要素１０，２０，３０及び４
０を一括してカム駆動系と称することがある。A ring-shaped oil seal 17 for preventing oil leakage to the outside of the engine is arranged between the boss 26 of the cam pulley 20 and the opposing peripheral surface of the cam journal 15. Oil used for lubrication around the camshaft 10 is returned into the engine through an oil passage 15c formed in the cam journal 15. The cam phase changing device is composed of, for example, four bolts 23 (FIG. 4) using the cam pulley main body 2.
A vane housing (accommodating member) 30 fixed to the outer end surface of the cam 2 and rotatable with the cam pulley 20;
A vane rotor (vane member) fixed to the end face of the camshaft 10 and rotatable integrally with the camshaft 10
40, and both elements 30, 40 are arranged coaxially with the camshaft 10 and the cam pulley 20. The vane housing 30 and the vane rotor 40 are formed by extruding a material made of a light alloy, for example, based on aluminum or the like, to reduce the weight and the rotational inertia. In such a variable cam phase device having a small rotational inertia, the load applied to the rotational force transmitting element connecting the crankshaft and the cam pulley 20 becomes small. Therefore, the rotational force transmitting element is connected to the belt as described above. Configurable. In the following, the elements 10, 20, 30, and 4 are related to the arrangement of the elements and the rotational balance in the variable cam phase device.
0 may be collectively referred to as a cam drive system.

【００１８】ベーンロータ４０は、これを収容するベー
ンハウジング３０との間に供給される圧油を介してベー
ンハウジング３０と駆動的に連結された状態でハウジン
グ３０と一体に回転するようにされている。クランク軸
の回転力は、カムプーリ２０、ベーンハウジング３０お
よびベーンロータ４０を介してカムシャフト１０へ伝達
される。The vane rotor 40 rotates integrally with the vane housing 30 while being drivingly connected to the vane housing 30 via pressure oil supplied between the vane rotor 30 and the vane housing 30. . The rotational force of the crankshaft is transmitted to the camshaft 10 via the cam pulley 20, the vane housing 30, and the vane rotor 40.

【００１９】カムプーリ２０は、カムシャフト１０に嵌
合する上記のボス部２６を有し、カムシャフト１０に対
して相対回転可能になっている。また、ベーンロータ４
０は、ハウジング３０内で該ハウジングに対して例えば
約３０度の所定角度範囲内で回動可能になっている。そ
して、ベーンロータ４０が回動すると、カムプーリ２０
に対するカムシャフト１０の回転位相が変化して、吸気
弁と排気弁とのバルブオーバラップ量が変化することに
なる。本実施形態では、ベーンロータ４０が図７に示す
最遅角側の回動位置をとったときにバルブオーバラップ
量を略ゼロにしてエンジンの始動性向上を図る一方、エ
ンジン回転の上昇につれてバルブオーバラップ量を増大
させて吸気効率向上を図るようにしている。The cam pulley 20 has the boss portion 26 fitted to the camshaft 10 and is rotatable relative to the camshaft 10. In addition, the vane rotor 4
0 is rotatable within the housing 30 within a predetermined angle range of, for example, about 30 degrees with respect to the housing. When the vane rotor 40 rotates, the cam pulley 20
, The rotational phase of the camshaft 10 changes, and the amount of valve overlap between the intake valve and the exhaust valve changes. In the present embodiment, when the vane rotor 40 assumes the most retarded rotation position shown in FIG. 7, the valve overlap amount is reduced to substantially zero to improve the startability of the engine. The intake efficiency is improved by increasing the lap amount.

【００２０】詳しくは、ベーンロータ４０は、円筒状の
主体部４２と、ロータ主体部４２の周面に等角度間隔で
設けられた例えば４つのベーン４４とを有している（図
２）。ロータ主体部４２のカムシャフト側の端面にはピ
ン穴４２ｂが形成され、このピン穴４２ｂに整合してカ
ムシャフト１０の対向端面にピン孔が形成されている。
そして、両ピン穴に配されるピン８により、カムシャフ
ト１０に対するベーンロータ４０の取付位置を位置決め
するようにしている。More specifically, the vane rotor 40 has a cylindrical main body 42 and, for example, four vanes 44 provided at equal angular intervals on the peripheral surface of the rotor main body 42 (FIG. 2). A pin hole 42b is formed on the cam shaft side end surface of the rotor main body 42, and a pin hole is formed on the facing end surface of the camshaft 10 in alignment with the pin hole 42b.
The mounting position of the vane rotor 40 with respect to the camshaft 10 is determined by the pins 8 arranged in both pin holes.

【００２１】ベーン４４は、ベーンロータ主体部４２か
ら半径方向外方へ延びている。各ベーン４４は、縦断面
でみて先細形状（本実施形態では略台形状）に形成さ
れ、これにより、半径方向外方部位でのベーン４４の重
量が低減され、従って、ベーン４４の回転慣性が大幅に
低減される。また、各ベーン４４は、ベーンロータ回転
中心を通るベーン長手方向軸線に関して対称な断面形状
を有している。この様な先細形状のベーン４４を周方向
に等間隔に設けたベーンロータ４０は、回転慣性が小さ
く、しかも、ベーンロータ回転中心ひいてはカム駆動系
１０、２０、３０及び４０の回転軸線まわりの回転バラ
ンスに富み、回転振動が抑制される。The vane 44 extends radially outward from the vane rotor main body 42. Each of the vanes 44 is formed in a tapered shape (substantially trapezoidal shape in the present embodiment) when viewed in a longitudinal section, whereby the weight of the vane 44 at the radially outer portion is reduced, and therefore, the rotational inertia of the vane 44 is reduced. It is greatly reduced. Further, each vane 44 has a symmetrical cross-sectional shape with respect to the longitudinal axis of the vane passing through the center of rotation of the vane rotor. The vane rotor 40 in which such tapered vanes 44 are provided at equal intervals in the circumferential direction has a small rotational inertia, and furthermore, the vane rotor rotation center and, consequently, the rotational balance of the cam drive systems 10, 20, 30, and 40 around the rotation axis. Abundant, rotational vibration is suppressed.

【００２２】ベーンハウジング３０は、ハウジング本体
３２とハウジング端壁３４とを有している。ハウジング
本体３２はベーン数と同数（例えば４つ）の周壁部３２
ａを有し、各ハウジング周壁部３２ａの両縁から一対の
隔壁３２ｂ、３２ｃが互いに平行にベーンロータ半径方
向内方へ延びている。また、隔壁３２ｂの内面は、ベー
ンロータ回転中心を通りかつ隔壁３２ｂと直交する仮想
平面に関してこの隔壁３２ｂと対称に配される隔壁３２
ｃの内面と面一をなしている。隔壁３２ｂの内方端部
は、この隔壁３２ｂとベーンロータ周方向に隣る隔壁３
２ｃの内方端部に結合されている（以下、相隣る隔壁の
結合部を隔壁結合部３２ｄと称する）。ハウジング３０
において、隔壁結合部３２ｄの内周面は縦断面円弧状に
形成されてベーンロータ主体部４２の外周面に摺接して
おり、ベーンロータ４０を回転自在に支持している。隔
壁結合部３２ｄには、ボルト２３が挿通するボルト孔２
３ａが形成されている。The vane housing 30 has a housing body 32 and a housing end wall 34. The housing body 32 has the same number (for example, four) of peripheral wall portions 32 as the number of vanes.
a, a pair of partition walls 32b, 32c extend inward in the vane rotor radial direction from both edges of each housing peripheral wall portion 32a in parallel with each other. The inner surface of the partition 32b is arranged symmetrically to the partition 32b with respect to a virtual plane passing through the center of rotation of the vane rotor and orthogonal to the partition 32b.
It is flush with the inner surface of c. The inner end of the partition 32b is connected to the partition 3b adjacent to the partition 32b in the circumferential direction of the vane rotor.
It is connected to the inner end of 2c (hereinafter, the connecting portion of adjacent partition walls is referred to as partition connecting portion 32d). Housing 30
The inner peripheral surface of the partition connecting portion 32d is formed in an arc shape in a vertical section and is in sliding contact with the outer peripheral surface of the vane rotor main portion 42, and rotatably supports the vane rotor 40. A bolt hole 2 through which the bolt 23 is inserted is formed in the partition joint 32d.
3a are formed.

【００２３】上述のようにベーン４４が先細形状である
ので、カム位相可変範囲を所要のものにしつつ、ハウジ
ング周壁部３２ａの周方向長さを短くすることができ
る。このため、ハウジング３０の回転慣性を低減するべ
く、隔壁結合部３２ｄ回りでハウジング３０の半径方向
外方部分を除肉可能になる。すなわち、除肉された隔壁
結合部３２ｄの外面は、ハウジング周壁部３２ａよりも
半径方向内方に位置して例えばカムプーリ２２の溝孔２
２ａ画成面に沿って延びている。Since the vane 44 has a tapered shape as described above, the circumferential length of the housing peripheral wall portion 32a can be reduced while the cam phase variable range is required. For this reason, in order to reduce the rotational inertia of the housing 30, the radially outer portion of the housing 30 can be thinned around the partition connecting portion 32d. That is, the outer surface of the thinned-out partition coupling portion 32d is located radially inward of the housing peripheral wall portion 32a, for example, the slot 2 of the cam pulley 22.
2a extends along the defining surface.

【００２４】ベーンハウジング３０の各対の隔壁３２
ｂ、３２ｃは、ハウジング端壁３４及びカムプーリ主体
部２２と協働してベーン４４を収容するベーン収容室を
画成している。換言すれば、本実施形態のカムプーリ主
体部２２は、ハウジング要素３２及び３４と共に収容部
材を構成している。ベーン４４の先端周面とハウジング
周壁部３２ａの内周面との間にはシール４９が配され、
このシール４９とベーン４４とにより、ベーン収容室は
進角側油室４７と遅角側油室４８との２つに区分されて
いる。即ち、ベーンハウジング３０とベーンロータ４０
との間には各ベーン４４を挟んで４対の油室４７，４８
が画成されている。そして、両油室４７、４８の所要の
一方に圧油を供給することにより、ハウジング３０内で
ベーンロータ４０を回動させるようにしている。Each pair of partition walls 32 of the vane housing 30
b and 32c define a vane accommodating chamber for accommodating the vane 44 in cooperation with the housing end wall 34 and the cam pulley main body 22. In other words, the cam pulley main body 22 of the present embodiment constitutes a housing member together with the housing elements 32 and 34. A seal 49 is provided between the distal end peripheral surface of the vane 44 and the inner peripheral surface of the housing peripheral wall portion 32a,
The seal 49 and the vane 44 divide the vane accommodating chamber into two, an advanced oil chamber 47 and a retard oil chamber 48. That is, the vane housing 30 and the vane rotor 40
And four pairs of oil chambers 47 and 48 with each vane 44 interposed therebetween.
Is defined. By supplying pressure oil to one of the oil chambers 47 and 48, the vane rotor 40 is rotated in the housing 30.

【００２５】本実施形態では、後述のように、エンジン
に通常装備される油ポンプを圧油供給源として利用して
いる。この様な場合、油圧増大によるベーンロータ回転
力の増大には制約がある。そこで、本実施形態では、ベ
ーン数を例えば４つと比較的多くしてベーン全体の合計
受圧面を広くし、圧油の給排に伴って発生するベーンロ
ータ回転力を大きなものにしている。In the present embodiment, as described later, an oil pump normally provided in an engine is used as a pressure oil supply source. In such a case, there is a restriction on the increase in the vane rotor rotational force due to the increase in oil pressure. Therefore, in the present embodiment, the number of vanes is relatively large, for example, four, so that the total pressure receiving surface of the entire vane is widened, and the rotational force of the vane rotor generated by the supply and discharge of the pressure oil is increased.

【００２６】本実施形態によるベーンハウジング３０及
びベーンロータ４０は、上記のように押し出し成形によ
り得られるもので、両要素３０、４０の対向面などは必
要に応じてブローチ盤などを用いて切削加工される。上
記のように一対の隔壁３２ｂ、３２ｃを互いに平行に設
けると共にそれぞれの内面がベーンロータ直径方向に対
向する一対の隔壁３２ｃ、３２ｂの内面と同一平面上に
配されるように設けることにより、ブローチ加工が容易
になると共に加工精度が向上し、また、加工面の検査が
容易になる。例えば、図１３に二点鎖線で模式的に示す
検査治具８１を用いてベーンロータ直径方向に対向する
２対の隔壁の加工面の検査を一度に行え、別の検査治具
８２を用いて２つの隔壁の加工面を一度に検査できる。The vane housing 30 and the vane rotor 40 according to the present embodiment are obtained by extrusion molding as described above, and the opposing surfaces of the two elements 30, 40 are cut using a broaching machine or the like as necessary. You. By providing the pair of partition walls 32b and 32c in parallel with each other as described above and providing the inner surfaces of the pair of partition walls 32c and 32b on the same plane as the inner surfaces of the pair of partition walls 32c and 32b opposed in the diametrical direction of the vane rotor, broaching is performed. And the processing accuracy is improved, and the inspection of the processed surface is facilitated. For example, using a test jig 81 schematically shown by a two-dot chain line in FIG. The processing surface of two partitions can be inspected at a time.

【００２７】次に、油室４７、４８に対する圧油の給排
について説明する。図１に示すように、カムジャーナル
１５には、カムシャフト１０の長手方向軸線に略直交し
てそれぞれ延びる第１及び第２油路１５ａ、１５ｂが形
成されている。油路１５ａ、１５ｂの外方端は、オイル
コントロールバルブ（ＯＣＶ）５０の第１及び第２出口
ポート５１、５２にそれぞれ連通している。ＯＣＶ５０
の第１入口ポート５３は、油タンク６０から汲み上げた
油を加圧する油ポンプ６２の吐出側に連通する油供給パ
イプ６３に接続され、第２入口ポート５４はリターンパ
イプ６４に接続されている。後述のように第１油路１５
ａは遅角側油室４７に連通しており、ＯＣＶ５０が図１
に示す切換位置（遅角位置）５０ａをとって第１入口ポ
ート５３と第１出口ポート５１とが連通すると共に第２
入口ポート５４と第２出口ポート５２とが連通したと
き、油ポンプ６２からの圧油が遅角側油室４８に供給さ
れるようになっている。一方、ＯＣＶ５０が別の切換位
置（進角位置）５０ｂをとって第１入口ポート５３と第
２出口ポート５２とが連通すると共に第２入口ポート５
４と第１出口ポート５１とが連通したとき、進角側油室
４７への圧油供給が行われる。そして、ＯＣＶ５０を例
えば電子制御ユニット（図示略）によりエンジン回転数
に応じてデューティ制御して油室４７，４８に対する圧
油の給排を制御し、カムシャフト１０に対するカムプー
リ２０の回転位相を可変制御するようにしている。ま
た、ＯＣＶ５０が中立位置５０ｃをとって入口ポート５
３、５４と出口ポート５１、５２との連通が遮断される
と、回転位相が維持されることになる。即ち、ＯＣＶ
は、油ポンプ６２等と共にベーンロータ４０を必要に応
じて油圧により遅角側または進角側へ回転させる油圧供
給手段を構成している。Next, the supply and discharge of pressure oil to and from the oil chambers 47 and 48 will be described. As shown in FIG. 1, the cam journal 15 is formed with first and second oil passages 15 a and 15 b extending substantially perpendicular to the longitudinal axis of the cam shaft 10. Outer ends of the oil passages 15a and 15b communicate with first and second outlet ports 51 and 52 of an oil control valve (OCV) 50, respectively. OCV50
The first inlet port 53 is connected to an oil supply pipe 63 communicating with the discharge side of an oil pump 62 that pressurizes oil pumped from an oil tank 60, and the second inlet port 54 is connected to a return pipe 64. As described later, the first oil passage 15
a is in communication with the retard side oil chamber 47, and the OCV 50 is
The first inlet port 53 and the first outlet port 51 communicate with each other at a switching position (retard position) 50a shown in FIG.
When the inlet port 54 and the second outlet port 52 communicate with each other, the pressure oil from the oil pump 62 is supplied to the retard side oil chamber 48. On the other hand, the OCV 50 takes another switching position (advance angle position) 50b, and the first inlet port 53 and the second outlet port 52 communicate with each other.
When the first outlet port 51 and the fourth outlet port 51 communicate with each other, pressure oil is supplied to the advance-side oil chamber 47. The OCV 50 is duty-controlled by, for example, an electronic control unit (not shown) in accordance with the engine speed to control the supply and discharge of pressure oil to and from the oil chambers 47 and 48, and to variably control the rotational phase of the cam pulley 20 with respect to the camshaft 10. I am trying to do it. Also, the OCV 50 takes the neutral position 50c, and the inlet port 5
When the communication between the ports 3 and 54 and the outlet ports 51 and 52 is interrupted, the rotational phase is maintained. That is, OCV
Constitutes a hydraulic supply means for rotating the vane rotor 40 to the retard side or the advance side by hydraulic pressure as needed together with the oil pump 62 and the like.

【００２８】カムジャーナル１５に形成され圧油給排経
路の一部を構成する第１及び第２油路１５ａ、１５ｂの
内方端は、カムシャフト１０の周面に形成された第１及
び第２環状溝１１ａ、１１ｂにそれぞれ開口している。
カムシャフト１０には、第１環状溝１１ａからカムシャ
フト軸線の手前までそれぞれ延びる第１半径方向孔１２
ａと、第２環状溝１１ｂからカムシャフト軸線まで延び
る第２半径方向孔１２ｂとがカムシャフト半径方向に形
成されている。第１半径方向孔１２ａはベーン数と同数
設けられている。カムシャフト１０が如何なる回転位置
をとったときにも、孔１２ａは第１環状溝１１ａに連通
し、孔１２ｂは第２環状溝１１ｂに連通している。ま
た、カムシャフト１０には、孔１２ａ、１２ｂの内方端
からカムシャフト端面までそれぞれ延びる第１及び第２
長手方向孔１３ａ、１３ｂがカムシャフト軸線方向に形
成されている。第２長手方向孔１３ｂはカムシャフト軸
線上に一つ設けられ、第１長手方向孔１３ａはカムシャ
フト軸線から偏倚した半径方向位置においてベーン数と
同数設けられている。The inner ends of the first and second oil passages 15a and 15b formed on the cam journal 15 and constituting a part of the pressure oil supply / discharge passage are formed by the first and second oil passages formed on the peripheral surface of the cam shaft 10. The two annular grooves 11a and 11b are open.
The camshaft 10 has first radial holes 12 extending from the first annular groove 11a to a position short of the camshaft axis.
a, and a second radial hole 12b extending from the second annular groove 11b to the camshaft axis is formed in the camshaft radial direction. The number of the first radial holes 12a is equal to the number of the vanes. The hole 12a communicates with the first annular groove 11a and the hole 12b communicates with the second annular groove 11b when the camshaft 10 is in any rotational position. In the camshaft 10, first and second extending from inner ends of the holes 12a and 12b to the camshaft end surface, respectively.
The longitudinal holes 13a, 13b are formed in the camshaft axial direction. One second longitudinal hole 13b is provided on the camshaft axis, and the same number of the first longitudinal holes 13a as the number of vanes is provided at a radial position offset from the camshaft axis.

【００２９】第２長手方向孔１３ｂは段付き孔であっ
て、第２半径方向孔１２ｂに連通する小径部と、六角穴
付きの中空ボルト１４が螺着される大径部とを有してい
る。中空ボルト１４は、ベーンロータ主体部４２にこれ
と同軸に形成された段付き貫通孔４２ａ内に配され、中
空ボルト１４の頭部は、段付き貫通孔４２ａの大径部に
収容されている。中空ボルト１４の中空部１４ａは、ベ
ーンロータ主体部４２の内周面（段付き貫通孔４２ａ形
成面）と、ハウジング端壁３４の中央部のネジ孔３５に
螺着された六角穴付きボルト３６の内方端面と、中空ボ
ルト１４の頭部外面とにより画成される断面Ｕ字状の油
路４１に連通している。The second longitudinal hole 13b is a stepped hole and has a small diameter portion communicating with the second radial hole 12b and a large diameter portion into which the hollow bolt 14 with a hexagonal hole is screwed. I have. The hollow bolt 14 is disposed in a stepped through hole 42a formed coaxially with the vane rotor main body 42, and the head of the hollow bolt 14 is accommodated in a large diameter portion of the stepped through hole 42a. The hollow portion 14a of the hollow bolt 14 is formed by the inner peripheral surface of the vane rotor main portion 42 (the surface on which the stepped through-hole 42a is formed) and the hexagon socket head bolt 36 screwed into the screw hole 35 at the center of the housing end wall 34. It communicates with an oil passage 41 having a U-shaped cross section defined by the inner end surface and the outer surface of the head of the hollow bolt 14.

【００３０】油室４７，４８への圧油給排経路に関連し
て、ベーンロータ４０において、ロータ主体部４２に
は、カムシャフト１０の４つの第１長手方向孔１３ａに
整合して４つの短い第１長手方向孔４５ａがベーンロー
タ軸線方向に形成され、また、それぞれの孔４５ａから
ベーンロータ半径方向外方に延びる４つの第１半径方向
孔４６ａが形成されている。孔４６ａの外方端は、ベー
ン４４の根元付近でロータ主体部４２の外周面に開口し
て遅角側油室４８に連通している。また、第１半径方向
孔４６ａに関して反カムシャフト側に偏倚したベーンロ
ータ厚さ方向位置において、ベーンロータ主体部４２に
は第２半径方向孔４６ｂがベーンロータ半径方向に形成
されている。孔４６ｂは、その内方端がロータ主体部４
２の段付き貫通孔４２ａの大径部に開口し、その外方端
がベーン４４の根元付近においてロータ主体部４２の外
周面に開口して進角側油室４７に連通している。In connection with the pressure oil supply / discharge path to the oil chambers 47 and 48, in the vane rotor 40, the rotor main body 42 has four short holes aligned with the four first longitudinal holes 13 a of the camshaft 10. First longitudinal holes 45a are formed in the axial direction of the vane rotor, and four first radial holes 46a are formed from the respective holes 45a and extend outward in the radial direction of the vane rotor. The outer end of the hole 46a is open to the outer peripheral surface of the rotor main body 42 near the root of the vane 44 and communicates with the retard-side oil chamber 48. A second radial hole 46b is formed in the vane rotor main body 42 in the radial direction of the vane rotor at the vane rotor thickness direction position offset toward the camshaft side with respect to the first radial hole 46a. The inner end of the hole 46 b has the rotor main body 4.
The second stepped through hole 42 a is opened at the large diameter portion, and the outer end is opened at the outer peripheral surface of the rotor main body 42 near the root of the vane 44 and communicates with the advance side oil chamber 47.

【００３１】上記の環状溝、半径方向孔および長手方向
孔は、油路１５ａまたは１５ｂと油室４８または４７と
を連通させる油路を構成している。図２から明らかなよ
うに、４つの第１半径方向孔４６ａのうちベーンロータ
直径方向に対向するもの同士は、同一直線上に延びてい
る。即ち、一対の孔４６ａはベーンロータ回転中心を通
る一つの直線上に設けられ、別の一対の孔４６ａはベー
ンロータ回転中心を通り上記の直線に直交する別の直線
上に設けられている。この様な孔配列によれば、同一直
線上に配列すべき一対の孔４６ａを一回の孔加工で同時
に形成して加工コスト低減を図れる。また、各対の孔４
６ａが、ベーンロータ４０の回転中心（カム駆動系の回
転軸線）に関して対称に配されているので、４つの孔４
６ａをベーンロータ４０に形成したことにより、ベーン
ロータ回転中心に対するベーンロータ４０の回転バラン
ス（カム駆動系の回転バランス）が損なわれることがな
い。The above-mentioned annular groove, radial hole and longitudinal hole constitute an oil passage connecting the oil passage 15a or 15b with the oil chamber 48 or 47. As is clear from FIG. 2, the four first radial holes 46a that face each other in the vane rotor diameter direction extend on the same straight line. That is, the pair of holes 46a are provided on one straight line passing through the vane rotor rotation center, and the other pair of holes 46a are provided on another straight line passing through the vane rotor rotation center and orthogonal to the above-described straight line. According to such a hole arrangement, a pair of holes 46a to be arranged on the same straight line can be simultaneously formed by a single hole processing to reduce the processing cost. Also, each pair of holes 4
6a are arranged symmetrically with respect to the center of rotation of the vane rotor 40 (the axis of rotation of the cam drive system).
By forming 6a in the vane rotor 40, the rotational balance of the vane rotor 40 with respect to the rotational center of the vane rotor (the rotational balance of the cam drive system) is not impaired.

【００３２】カム位相可変装置は、吸気弁と排気弁との
オーバラップ量を最小値（たとえばゼロ）にするべくベ
ーン４４を最遅角側回転位置にロックするためのロック
機構を有している。図２及び図３に示すように、本実施
形態のロック機構は、ベーン数と同数（例えば４つ）の
ロックピン（可動体）７０を有している。各ロックピン
７０は、ベーン厚さ方向に各ベーン４４を貫通して形成
されたロックピン孔４４ａ内に移動自在に配されてい
る。The variable cam phase device has a lock mechanism for locking the vane 44 at the most retarded rotation position in order to minimize the amount of overlap between the intake valve and the exhaust valve (eg, zero). . As shown in FIGS. 2 and 3, the lock mechanism of the present embodiment has the same number (for example, four) of lock pins (movable bodies) 70 as the number of vanes. Each lock pin 70 is movably arranged in a lock pin hole 44a formed through each vane 44 in the vane thickness direction.

【００３３】ロックピン７０は、図５に示されるよう
に、進角側油室４７への圧油供給によりカムプーリ主体
部２２側（ロック解除方向）へ移動する一方、遅角側油
室４８への圧油供給によりハウジング端壁３４側（ロッ
ク方向）へ移動するようにされている。そして、ロック
ピン７０が最遅角側回転位置付近まで移動したとき、ロ
ックピン７０のカムプーリ主体部側の先端部７０ａが、
カムプーリ主体部２２の対向端面に形成されたロック穴
２２ｂに嵌入してロックピン７０がロックされるように
なっている。As shown in FIG. 5, the lock pin 70 moves toward the cam pulley main portion 22 (lock release direction) by supplying the pressurized oil to the advance-side oil chamber 47, while moving to the retard-side oil chamber 48. Is moved toward the housing end wall 34 (locking direction) by the supply of pressure oil. Then, when the lock pin 70 moves to the vicinity of the most retarded rotation position, the tip 70 a of the lock pin 70 on the cam pulley main body side becomes
The lock pin 70 is locked by being fitted into a lock hole 22b formed on the opposite end face of the cam pulley main body 22.

【００３４】このロック状態では、ベーンハウジング３
０からベーンロータ４０に加えられる回転トルクは４つ
のロックピン７０で分担される。このときにロックピン
７０に加わる剪断力に耐えるように、ロックピン７０は
例えば鉄系材料で構成されている。この場合、カム位相
可変装置単体でロックピン７０をロックピン孔４４ａ内
で移動させる必要が生じた際に磁石を用いてこれを行え
る。In this locked state, the vane housing 3
The rotational torque applied to the vane rotor 40 from zero is shared by the four lock pins 70. At this time, the lock pin 70 is made of, for example, an iron-based material so as to withstand the shearing force applied to the lock pin 70. In this case, when it is necessary to move the lock pin 70 in the lock pin hole 44a with the cam phase variable device alone, this can be performed using a magnet.

【００３５】このロック機構は、ロックピン７０をロッ
ク穴２２ｂ側へ付勢する上で、遅角側油室４８へ圧油を
供給する以外には、特別な付勢手段たとえばスプリング
を用いていない。この様にロックピン付勢用スプリング
が不要なので、ロックピン７０にスプリング収容空間を
形成する必要がなく、その分だけロックピン長さを短く
でき、従って、ロックピン孔４４ａが形成されるベーン
４４（ベーンロータ４０）の厚さを薄くできる。このた
め、ベーンロータ４０の重量ならびに回転慣性を低減で
き、カム位相可変装置全体の外形寸法を小さくできる。
また、カム位相可変装置の組立時のスプリング組み込み
が不要なので、装置の組立てが簡単になる。更に、スプ
リングの圧縮動作を円滑にするべくスプリングに加わる
背圧を除去するための呼吸孔（油路）を設ける必要がな
く、ベーン４４を簡便に製作可能になる。また、呼吸孔
から油分が排出されないので、油分による劣化を来すお
それのあるベルトを回転力伝達要素として使用可能にな
る。This lock mechanism does not use any special urging means, such as a spring, for urging the lock pin 70 toward the lock hole 22b, except for supplying pressure oil to the retard side oil chamber 48. . Since the spring for urging the lock pin is not necessary, there is no need to form a spring accommodating space in the lock pin 70, and the lock pin length can be shortened by that much, and therefore, the vane 44 in which the lock pin hole 44a is formed. (Vane rotor 40) can be reduced in thickness. For this reason, the weight and rotational inertia of the vane rotor 40 can be reduced, and the outer dimensions of the entire cam phase variable device can be reduced.
Also, since it is not necessary to incorporate a spring when assembling the variable cam phase device, assembly of the device is simplified. Further, there is no need to provide a breathing hole (oil passage) for removing the back pressure applied to the spring in order to smooth the compression operation of the spring, and the vane 44 can be easily manufactured. Further, since no oil is discharged from the breathing hole, a belt which may be deteriorated by the oil can be used as the rotational force transmitting element.

【００３６】進角側油室４７からロックピン７０への圧
油印加のため、各ベーン４４のカムプーリ主体部２２側
の端面には第１油通路４４ｃが形成されている。第１油
通路４４ｃは、ベーンロータ厚さ方向断面（図３）でみ
てロックピン孔４４ａからベーンロータ半径方向外方へ
延び、また、ベーンロータ横断面（図２）でみてロック
ピン孔４４ａからベーン長手方向軸線に対して斜め外方
に延びて進角側油室４７に開口している。進角側油室４
７からのロック解除用の圧油は、第１油通路４４ｃを介
してロックピン７０のカムプーリ主体部２２側の先端部
７０ａの受圧面（詳細な図示は省略）に加えられ、ロッ
クピン７０をロックピン長手方向軸線に沿ってロック解
除方向へ移動させるように作用する。A first oil passage 44c is formed on the end face of each vane 44 on the cam pulley main body 22 side for applying pressure oil from the advance side oil chamber 47 to the lock pin 70. The first oil passage 44c extends outward in the radial direction of the vane rotor from the lock pin hole 44a when viewed in the cross section in the thickness direction of the vane rotor (FIG. 3), and extends from the lock pin hole 44a in the longitudinal direction in the vane rotor when viewed in the cross section in the vane rotor (FIG. 2). It extends obliquely outward with respect to the axis and opens to the advance-side oil chamber 47. Advance side oil chamber 4
7 is applied to the pressure receiving surface (not shown in detail) of the distal end portion 70a of the lock pin 70 on the side of the cam pulley main body 22 through the first oil passage 44c, and the lock pin 70 is released. Acts to move in the unlocking direction along the lock pin longitudinal axis.

【００３７】遅角室側油室４８からロックピン７０への
圧油印加のため、各ベーン４４のハウジング端壁３４側
の端面には第２油通路４４ｄが形成されている。第２油
通路４４ｄは、ベーンロータ厚さ方向断面（図３）でみ
てロックピン孔４４ａからベーンロータ半径方向外方へ
延び、また、ベーンロータ横断面（図２）でみてロック
ピン孔４４ａからベーン長手方向軸線に対して斜め外方
へかつ第１油通路４４ｃと反対方向に延びて遅角側油室
４８に開口している。遅角側油室４８からのロック用の
圧油は、第２油通路４４ｄを介してロックピン７０のハ
ウジング端壁３４側の基端部７０ｂの受圧面（詳細な図
示は省略）に加えられ、ロックピン７０をロックピン長
手方向軸線に沿ってロック方向へ移動させるように作用
する。ロックピン７０がロック穴２２ｂに整合したベー
ン回動位置にあれば（図７）、遅角側油室４８から供給
される圧油を受けて、ロックピン７０の先端部７０ａが
ロック穴２２ｂに嵌入することになる（図６及び図
７）。A second oil passage 44d is formed on the end surface of each vane 44 on the housing end wall 34 side to apply pressure oil from the retard chamber oil chamber 48 to the lock pin 70. The second oil passage 44d extends outward from the lock pin hole 44a in the vane rotor radial direction as viewed in a cross section in the vane rotor thickness direction (FIG. 3), and extends from the lock pin hole 44a in the vane longitudinal direction as viewed in the vane rotor cross section (FIG. 2). It extends obliquely outward with respect to the axis and in a direction opposite to the first oil passage 44 c and opens to the retard-side oil chamber 48. The pressure oil for locking from the retard side oil chamber 48 is applied to the pressure receiving surface (not shown in detail) of the base end 70b of the lock pin 70 on the housing end wall 34 side via the second oil passage 44d. , And acts to move the lock pin 70 in the lock direction along the lock pin longitudinal axis. If the lock pin 70 is in the vane rotation position aligned with the lock hole 22b (FIG. 7), the pressure oil supplied from the retard side oil chamber 48 is received, and the tip 70a of the lock pin 70 is inserted into the lock hole 22b. It will fit (FIGS. 6 and 7).

【００３８】上述のようにロックピン孔４４ａおよび油
通路４４ｃ、４４ｄはベーン厚さ方向すなわちカムシャ
フト軸線方向に延びている。従って、ベーンロータ４０
をカム軸方向に型抜きする場合、これらの要素４４ａ、
４４ｃ、４４ｄを同時に形成可能であり、必要に応じて
仕上げ加工を行うことになる。上記の４つのロックピン
孔４４ａは、ベーンロータ回転中心に関して同一円周上
に等角度間隔で設けられ、しかも、ベーン長手方向軸線
上に設けられている。換言すれば、４つのロックピン孔
４４ａのうちベーンロータ直径方向に対向するもの同士
は、ベーンロータ回転中心に関して対称に配されてい
る。従って、ロックピン孔４４ａに収容されるロックピ
ン７０もベーンロータ回転中心に関して対称に配されて
いる。上記のロック穴２２ｂ、油通路４４ｃ及び４４ｄ
に関しても、ベーンロータ直径方向に対向するもの同士
はベーンロータ回転中心に関して対称に配されている。As described above, the lock pin hole 44a and the oil passages 44c, 44d extend in the vane thickness direction, that is, in the camshaft axis direction. Therefore, the vane rotor 40
When die cutting in the cam axis direction, these elements 44a,
44c and 44d can be formed at the same time, and finishing is performed as necessary. The four lock pin holes 44a are provided at equal angular intervals on the same circumference with respect to the center of rotation of the vane rotor, and are provided on the longitudinal axis of the vane. In other words, ones of the four lock pin holes 44a that face each other in the diametrical direction of the vane rotor are arranged symmetrically with respect to the center of rotation of the vane rotor. Therefore, the lock pins 70 housed in the lock pin holes 44a are also arranged symmetrically with respect to the center of rotation of the vane rotor. The above-mentioned lock hole 22b, oil passages 44c and 44d
Also, with respect to the vane rotor, those that face each other in the radial direction of the vane rotor are arranged symmetrically with respect to the center of rotation of the vane rotor.

【００３９】上述のように、ロック機構の各種要素を好
ましくは油路を含めてロータベーン回転中心に関して対
称に設けることにより、または、複数の同一要素を少な
くともロータベーン回転中心に関して同一円周上にかつ
互いに等角度間隔で設けることにより、ロック機構の配
設に伴うベーンロータ回転中心（カム駆動系の回転軸
線）に関するベーンロータ４０の回転バランス悪化を回
避することができる。As described above, the various elements of the lock mechanism are preferably provided symmetrically with respect to the center of rotation of the rotor vane including the oil passage, or a plurality of the same elements are arranged at least on the same circumference with respect to the center of rotation of the rotor vane and mutually. By providing them at equal angular intervals, deterioration of the rotation balance of the vane rotor 40 with respect to the vane rotor rotation center (the rotation axis of the cam drive system) due to the arrangement of the lock mechanism can be avoided.

【００４０】上記のロック機構配列において、ベーンロ
ータ直径方向に互いに対向するロック機構の一方は、他
方のロック機構のバランス取り手段として機能すると考
えることもできる。すなわち、一つのベーンにロック機
構を配設するとベーンロータ４０の回転バランスはその
分悪化するのであるが、このベーンとベーンロータ直径
方向に対向する別のベーンに同一構成のロック機構を設
けることによりその様な回転バランスの悪化が補償され
る。換言すれば、ベーン全てにロック機構を設けない場
合にあっては、ロック機構を設けたベーンとベーンロー
タ直径方向に対向して配されるベーンに、回転バランス
上でロック機構と等価の作用を奏する回転バランス手段
を設けることにより、ロック機構の配設に伴う回転バラ
ンス悪化を補償できる。より広義には、或るベーンにロ
ック機構を設けたことによる回転バランスの悪化を、そ
れ以外の一つまたは２つ以上のベーンに回転バランス手
段を設けることにより補償可能である。例えば、３枚ベ
ーンの一つにロック機構を設けた場合、残りの２つのベ
ーンにバランス手段を形成する。回転バランス手段は、
ロック機構形成部位に対応する部位におけるベーンの除
肉やベーンへの追加ウエイトの付与により実現可能であ
る。In the above-described lock mechanism arrangement, one of the lock mechanisms facing each other in the diametrical direction of the vane rotor can be considered to function as balance means for the other lock mechanism. That is, if a lock mechanism is provided for one vane, the rotational balance of the vane rotor 40 is degraded by that amount. However, such a lock mechanism is provided by providing a lock mechanism of the same configuration to this vane and another vane facing the vane rotor in the radial direction. The poor rotation balance is compensated. In other words, when the lock mechanism is not provided on all the vanes, the vane provided with the lock mechanism and the vane arranged in the vane rotor diametrical direction have an operation equivalent to the lock mechanism on the rotational balance. By providing the rotation balance means, it is possible to compensate for deterioration of the rotation balance due to the arrangement of the lock mechanism. In a broader sense, the deterioration of the rotational balance caused by providing a lock mechanism on a certain vane can be compensated by providing rotational balance means on one or more other vanes. For example, when a lock mechanism is provided on one of the three vanes, the balance means is formed on the remaining two vanes. The rotation balance means
This can be realized by removing the thickness of the vane and adding an additional weight to the vane at a portion corresponding to the lock mechanism forming portion.

【００４１】上記のように、本実施形態のロック機構
は、ベーン４４が最遅角側回転位置をとったときにロッ
ク動作するように設けられている。但し、実際には、ロ
ック穴２２ｂは、その長手方向軸線がベーン４４の最遅
角側回動位置よりも僅かに進角側へ偏倚した位置に合致
するように形成されている（図１１）。その一方で、遅
角側油室４８への油圧供給により、ベーン４４が最遅角
側回動位置（図１１）またはその手前の位置（図１２）
まで回動した場合にも、最遅角位置の少し手前に設けら
れたロック穴２２ｂにロックピン先端部７０ａが円滑に
嵌入するように、ロックピン先端部７０ａの周面には先
細のテーパが付けられ、ロック穴２２ｂの周面にもロッ
ク穴底面側に行くほど先細になるテーパが付けられてい
る。As described above, the lock mechanism of the present embodiment is provided so as to perform a lock operation when the vane 44 takes the most retarded rotation position. However, in practice, the lock hole 22b is formed so that its longitudinal axis coincides with a position where the vane 44 is slightly advanced to the advanced side from the most retarded side rotational position (FIG. 11). . On the other hand, by supplying the hydraulic pressure to the retard side oil chamber 48, the vane 44 is moved to the most retard side rotational position (FIG. 11) or a position immediately before the pivot position (FIG. 12).
Even when the lock pin tip 70a is turned up to the maximum delay position, the peripheral surface of the lock pin tip 70a has a tapered taper so that the lock pin tip 70a smoothly fits into the lock hole 22b provided slightly before the most retarded position. The peripheral surface of the lock hole 22b is also provided with a taper that tapers toward the bottom of the lock hole.

【００４２】ロック穴２２ｂの形成位置ならびにロック
ピン先端部７０ａ及びロック穴２２ｂの形状を上述のよ
うに設定することにより、ロック機構のロック動作時に
は、ロックピン７０およびロック穴２２ｂの調芯作用に
よりベーン４４は最遅角側回動位置よりも僅かに進角側
のロック位置にロックされることになる。この結果、ロ
ック動作完了状態において、ベーン４４とベーンハウジ
ング隔壁３２ｂの対向面同士間にクリアランスが付与さ
れる。この様な構成によれば、ロック穴２２ｂを、ベー
ン４４の最遅角側回動位置に合致する位置に形成してロ
ック動作完了状態においてベーン４４がベーンハウジン
グ隔壁３２ｂに密着するような構成に比べて、ロック穴
形成位置やベーン及びベーンハウジング隔壁についての
許容加工誤差を大きな値に設定することができ加工時間
及び加工コストを低減できると共に、ロック解除時にお
ける進角側油室４７からの油圧供給に対するロック機構
の立ち上がり特性（ロック穴２２ｂからのロックピン７
０の離脱容易性）が向上する。また、エンジン始動時、
ベーン４４とハウジング３０との衝突による打音の発生
が防止される。By setting the formation position of the lock hole 22b and the shapes of the lock pin tip portion 70a and the lock hole 22b as described above, during the locking operation of the lock mechanism, the lock pin 70 and the lock hole 22b are aligned. The vane 44 is locked at the lock position slightly advanced from the most retarded rotation position. As a result, in the lock operation completed state, a clearance is provided between the opposing surfaces of the vane 44 and the vane housing partition wall 32b. According to such a configuration, the lock hole 22b is formed at a position corresponding to the most retarded rotation position of the vane 44 so that the vane 44 comes into close contact with the vane housing partition wall 32b when the lock operation is completed. As compared with the above, the allowable processing error for the lock hole forming position and the vane and the vane housing partition can be set to a large value, the processing time and the processing cost can be reduced, and the hydraulic pressure from the advance side oil chamber 47 at the time of unlocking can be reduced. Start-up characteristics of the lock mechanism with respect to supply (lock pin 7 from lock hole 22b)
0 is easily removed). Also, when starting the engine,
The hitting sound due to the collision between the vane 44 and the housing 30 is prevented.

【００４３】本実施形態では、ロックピン先端部７０ａ
の周面およびカムプーリ主体部２２の周面にクラウニン
グを付けるようにしている。詳しくは、ロックピン先端
部７０ａは、その直径がロックピン先端面側ほど小さく
なると共にこのロックピン直径低減率がロックピン先端
面側ほど大きくなるような外形形状（複合曲面）に形成
されている。換言すれば、ロックピン先端部７０ａの周
面は、長手方向断面（図８）でみて、ロックピン先端面
側ほど曲率が小さくなる複合円弧状に形成されている。
一方、ロック穴２２ｂの周面は、ロック穴底面側では外
側に凸でかつ曲率が小さい円弧状に形成され、ロック穴
開口面側では外側に凹でかつ曲率がやや大きい円弧状に
形成されている。In this embodiment, the lock pin tip 70a
And the peripheral surface of the cam pulley main portion 22 are crowned. More specifically, the lock pin distal end portion 70a is formed in an outer shape (composite curved surface) such that its diameter decreases toward the lock pin distal end surface side and the lock pin diameter reduction rate increases toward the lock pin distal end surface side. . In other words, the peripheral surface of the lock pin distal end portion 70a is formed in a compound arc shape having a smaller curvature toward the lock pin distal end side when viewed in a longitudinal section (FIG. 8).
On the other hand, the peripheral surface of the lock hole 22b is formed in an arc shape that is outwardly convex and has a small curvature on the lock hole bottom surface side, and is formed in an arc shape that is outwardly concave and has a slightly large curvature on the lock hole opening surface side. I have.

【００４４】ロックピン先端部７０ａの周面およびロッ
ク穴２２ｂの周面に上記のようなクラウニングを付けた
構成によれば、ロックピン７０、ロックピン孔４４ａま
たはロック穴２２ｂなどの加工誤差に起因してロックピ
ン孔４４ａやロックピン７０の軸線とロック穴２２ｂの
軸線とが正確に合致していない場合にも、ロック状態に
おいて（図９）、ロックピン先端部７０ａとロック穴２
２ｂとが、互いに面接触または線接触するようになる。
従って、ロックピン先端部７０ａとロック穴２２ｂとの
点接触によるロックピン７０やカムプーリ主体部２２の
ロック穴形成部位の摩耗が防止される。なお、上述した
クラウニングは、ロックピン先端部７０ａの周面または
カムプーリ主体部２２の周面の何れか一方に付けるよう
にしても良い。According to the configuration in which the above-described crowning is provided on the peripheral surface of the lock pin tip portion 70a and the peripheral surface of the lock hole 22b, a machining error in the lock pin 70, the lock pin hole 44a, or the lock hole 22b is caused. Then, even when the axis of the lock pin hole 44a or the lock pin 70 does not exactly match the axis of the lock hole 22b, in the locked state (FIG. 9), the lock pin tip portion 70a and the lock hole 2
2b come into surface contact or line contact with each other.
Therefore, wear of the lock pin 70 and the lock hole forming portion of the cam pulley main body 22 due to the point contact between the lock pin tip portion 70a and the lock hole 22b is prevented. The above-described crowning may be applied to either the peripheral surface of the lock pin tip portion 70a or the peripheral surface of the cam pulley main body 22.

【００４５】以下、上記構成のカム位相可変装置の作用
を説明する。エンジン運転中、エンジン回転数が略一定
であって現在のカム位相（吸排気弁のオーバラップ量）
が適正であれば、オイルコントロールバルブ５０は、そ
の入口ポート５３、５４と出口ポート５１、５２との連
通が遮断される中立位置５０ｃに保持される。この場
合、進角側及び遅角側油室４７、４８に対する圧油の給
排がなされず、カム位相可変装置のベーン４４は油室４
７、４８に満たされた油により移動不能に拘束される。
この結果、ベーンハウジング３０とベーンロータ４０と
の相対回転位置が固定されてカム位相が維持された状態
で、クランク軸の回転に同期してカムプーリ２０、ベー
ンハウジング３０、ベーンロータ４０及びカムシャフト
１０が回転し、カムシャフト１０のカム４により吸気弁
が開閉される。上述のように、ベーンハウジング３０お
よびベーンロータ４０の各部は、ベーンロータ回転中心
に関する回転バランスを考慮して構成されており、従っ
て、要素３０及び４０の回転に伴う回転振動は充分に抑
制される。The operation of the variable cam phase device having the above configuration will be described below. During engine operation, the engine rotation speed is almost constant and the current cam phase (overlap amount of intake and exhaust valves)
Is appropriate, the oil control valve 50 is held at the neutral position 50c where the communication between the inlet ports 53 and 54 and the outlet ports 51 and 52 is cut off. In this case, the supply and discharge of the pressure oil to the advance side and the retard side oil chambers 47 and 48 are not performed, and the vane 44 of the cam phase variable device
It is immovably restrained by the oil filled in 7,48.
As a result, the cam pulley 20, the vane housing 30, the vane rotor 40, and the camshaft 10 rotate in synchronization with the rotation of the crankshaft while the relative rotational position between the vane housing 30 and the vane rotor 40 is fixed and the cam phase is maintained. Then, the intake valve is opened and closed by the cam 4 of the camshaft 10. As described above, each part of the vane housing 30 and the vane rotor 40 is configured in consideration of the rotational balance with respect to the vane rotor rotation center, and therefore, the rotational vibration caused by the rotation of the elements 30 and 40 is sufficiently suppressed.

【００４６】その後、エンジン回転が上昇すると、オイ
ルコントロールバルブ５０は、第１入口ポート５３と第
２出口ポート５２とが連通すると共に第２入口ポート５
４と第１出口ポート５１とが連通する進角位置５０ｂに
切り換えられる。この結果、油ポンプ６２からの圧油
は、カムジャーナル１５の第２油路１５ｂとカムシャフ
ト１０の第２環状溝１１ｂ、第２半径方向孔１２ｂ及び
第２長手方向孔１３ｂとを介して中空ボルト１４の中空
部１４ａへ流入し、更に、油路４１とベーンロータ主体
部４２の第２半径方向孔４６ｂとを介して進角側油室４
７に供給される。油室４７への圧油供給により、ベーン
４４に進角方向（ハウジング隔壁３２ｃ側）への付勢力
が作用し、ベーン４４は遅角側油室４８内の油を排出し
つつベーンハウジング３０のベーン収容室内で進角方向
へ移動する。この結果、ベーンロータ４０はベーンハウ
ジング３０と共に回転しつつ、ハウジング３０に対して
進角方向へ相対回転し、カム位相が進角される。Thereafter, when the engine speed rises, the oil control valve 50 connects the first inlet port 53 and the second outlet port 52 with each other and the second inlet port 5
4 is switched to the advanced position 50b where the first outlet port 51 communicates. As a result, the pressure oil from the oil pump 62 is hollow through the second oil passage 15b of the cam journal 15 and the second annular groove 11b, the second radial hole 12b, and the second longitudinal hole 13b of the camshaft 10. The fluid flows into the hollow portion 14a of the bolt 14, and further through the oil passage 41 and the second radial hole 46b of the vane rotor main body 42, the advance side oil chamber 4
7 is supplied. By supplying the pressurized oil to the oil chamber 47, an urging force acts on the vane 44 in the advancing direction (the side of the housing partition 32 c), and the vane 44 discharges the oil in the retarding-side oil chamber 48 while the vane 44 It moves in the advance direction in the vane accommodation room. As a result, the vane rotor 40 rotates relative to the housing 30 in the advance angle direction while rotating together with the vane housing 30, and the cam phase is advanced.

【００４７】進角方向へのベーン４４の移動中、遅角側
油室４８内の油は、ベーンロータ主体部４２の第１半径
方向孔４６ａ及び第１長手方向孔４５ａを介してカムシ
ャフト１０の第１長手方向孔１３ａに流入し、次いで、
カムシャフト１０の第１半径方向孔１２ａおよび第１環
状溝１１ａとカムジャーナル１５の第１油路１５ａとオ
イルコントロールバルブ５０を介してシリンダヘッド内
へ排出され、油タンク６０へ戻る。During the movement of the vane 44 in the advance direction, the oil in the retard-side oil chamber 48 is supplied to the camshaft 10 through the first radial hole 46a and the first longitudinal hole 45a of the vane rotor main body 42. Flows into the first longitudinal hole 13a and then
The oil is discharged into the cylinder head through the first radial hole 12a and the first annular groove 11a of the camshaft 10, the first oil passage 15a of the cam journal 15, and the oil control valve 50, and returns to the oil tank 60.

【００４８】また、上記のように進角側油室４７へ圧油
が供給されると、ベーン４４のカムプーリ主体部２２側
端面の第１油通路４４ｃを介して油室４７からロックピ
ン先端部７０ａの受圧面に圧油が供給され、ロックピン
７０をロック解除方向（ロックピン基端部７０ｂ側）へ
付勢する。このとき、ロックピン７０は既にロック解除
状態にあるので、このロック解除状態が維持される（図
２および図１０）。When the pressurized oil is supplied to the advance side oil chamber 47 as described above, the lock pin tip from the oil chamber 47 through the first oil passage 44c on the end surface of the vane 44 on the cam pulley main body 22 side. Pressure oil is supplied to the pressure receiving surface 70a to urge the lock pin 70 in the lock release direction (lock pin base end 70b side). At this time, since the lock pin 70 is already in the unlocked state, this unlocked state is maintained (FIGS. 2 and 10).

【００４９】その後、エンジン回転が低下すると、オイ
ルコントロールバルブ５０は、第１入口ポート５３と第
１出口ポート５１とが連通すると共に第２入口ポート５
４と第２出口ポート５２とが連通する図１に示す遅角位
置５０ａに切り換えられる。この結果、油ポンプ６２か
らの圧油は、オイルコントロールバルブ５０が進角位置
にある場合の油排出経路に対応する経路を逆方向に辿っ
て遅角側油室４８に供給される。油室４８への圧油供給
により、ベーン４４に遅角方向（ハウジング隔壁３２ｂ
側）への付勢力が作用し、ベーン４４は進角側油室４７
内の油を排出しつつベーンハウジング３０のベーン収容
室内で遅角方向へ移動する。この結果、ベーンロータ４
０はベーンハウジング３０と共に回転しつつ、ハウジン
グ３０に対して遅角方向へ相対回転し、カム位相が遅角
される。進角側油室４７からの油排出は、オイルコント
ロールバルブ５０が進角位置にある場合の圧油供給経路
に対応する経路を逆方向に辿って行われ、圧油が油タン
ク６０へ戻る。After that, when the engine speed decreases, the oil control valve 50 connects the first inlet port 53 and the first outlet port 51 to each other and the second inlet port 5
4 is switched to the retard position 50a shown in FIG. 1 where the second outlet port 52 and the second outlet port 52 communicate with each other. As a result, the pressure oil from the oil pump 62 is supplied to the retard-side oil chamber 48 by following the path corresponding to the oil discharge path when the oil control valve 50 is in the advanced position in the reverse direction. By supplying the pressure oil to the oil chamber 48, the vane 44 is retarded in the retard direction (the housing partition 32b).
Side), the vane 44 is advanced to the advance side oil chamber 47.
It moves in the retard direction in the vane housing chamber of the vane housing 30 while discharging the oil inside. As a result, the vane rotor 4
0 rotates with the vane housing 30 in the retard direction with respect to the housing 30, and the cam phase is retarded. Oil is discharged from the advance side oil chamber 47 by following a path corresponding to the pressure oil supply path when the oil control valve 50 is at the advance position in the reverse direction, and the pressure oil returns to the oil tank 60.

【００５０】また、遅角側油室４８への圧油供給時、ベ
ーン４４のハウジング端壁３４側端面の第２油通路４４
ｄを介して油室４８からロックピン基端部７０ｂの受圧
面に圧油が供給され、ロックピン７０をロック方向（ロ
ックピン先端部７０ａ側）へ付勢するが、エンジンがア
イドル運転されていなければロックピン７０はロック穴
２２ｂと整合しておらず、ロックピン７０はロック穴２
２ｂに嵌入することはない。すなわち、ロックピン７０
は、その先端部７０ａがカムプーリ主体部２２に当接さ
せたロック解除状態に維持される（図２および図１
０）。Also, when supplying the pressure oil to the retard side oil chamber 48, the second oil passage 44 in the end face of the vane 44 on the housing end wall 34 side is provided.
Pressure oil is supplied from the oil chamber 48 to the pressure receiving surface of the lock pin base end portion 70b through the oil chamber d to urge the lock pin 70 in the lock direction (lock pin tip end portion 70a side), but the engine is idling. If not, the lock pin 70 is not aligned with the lock hole 22b, and the lock pin 70 is
It does not fit into 2b. That is, the lock pin 70
Is maintained in an unlocked state in which the tip portion 70a is in contact with the cam pulley main portion 22 (FIGS. 2 and 1).
0).

【００５１】エンジンを運転停止させる直前では、エン
ジンはアイドル運転されている。このアイドル運転中、
ベーン収容室内でベーン４４が最遅角位置まで回動する
ように、図１に示す遅角位置にあるオイルコントロール
バルブ５０を介して油ポンプ６２から遅角側油室４８へ
圧油が供給される。この結果、ロックピン７０はロック
穴２２ｂに略整合する（図１１及び図１２に二点鎖線で
示す）。このとき、ベーン４４の第２油通路４４ｄを介
して油室４８からロックピン基端部７０ｂの受圧面に圧
油が供給されているので、ロックピン７０がロック方向
へ付勢されており、ロックピン７０は、ロック穴２２ｂ
内の油およびベーン４４の第１油通路４４ｃ内の油を上
述の遅角側油室４８からの油排出経路に沿って排出しつ
つ、ロック穴２２ｂに嵌入する（図９）。この結果、ベ
ーン４４は最遅角位置にロックされる（図７）。ロック
穴２２ｂへのロックピン７０の嵌入は、両要素２２ｂ、
７０の調芯作用により円滑に行われる（図１１及び図１
２）。Immediately before stopping the operation of the engine, the engine is operating at idle. During this idle operation,
Pressure oil is supplied from the oil pump 62 to the retard side oil chamber 48 via the oil control valve 50 at the retard position shown in FIG. 1 so that the vane 44 rotates to the most retard position in the vane storage chamber. You. As a result, the lock pin 70 is substantially aligned with the lock hole 22b (shown by a two-dot chain line in FIGS. 11 and 12). At this time, since the pressure oil is supplied from the oil chamber 48 to the pressure receiving surface of the lock pin base end portion 70b through the second oil passage 44d of the vane 44, the lock pin 70 is urged in the locking direction. The lock pin 70 has a lock hole 22b.
The inner oil and the oil in the first oil passage 44c of the vane 44 are fitted into the lock hole 22b while being discharged along the oil discharge path from the retard side oil chamber 48 (FIG. 9). As a result, the vane 44 is locked at the most retarded position (FIG. 7). The fitting of the lock pin 70 into the lock hole 22b is performed by the two elements 22b,
Smoothly performed by the centering action of FIG.
2).

【００５２】エンジンが運転停止状態にある間、ロック
ピン７０はロック穴２２ｂに嵌入したままであり（図７
及び図９）、ベーン４４は最遅角位置にロックされてい
る。このエンジン停止中、カムジャーナル１５よりも上
方位置にある進角側および遅角側油室４７、４８内の油
はシリンダヘッド内に抜けるが、ベーン４４のロック状
態は維持される。While the engine is stopped, the lock pin 70 remains fitted in the lock hole 22b (FIG. 7).
And FIG. 9), the vane 44 is locked at the most retarded position. While the engine is stopped, the oil in the advance-side and retard-side oil chambers 47 and 48 located above the cam journal 15 escapes into the cylinder head, but the locked state of the vane 44 is maintained.

【００５３】次のエンジン始動時、ベーン４４はエンジ
ン始動に適した最遅角位置にロックされており、エンジ
ンは失火発生を伴うことなく円滑に始動する。また、ロ
ック状態のベーン４４とハウジング隔壁３２ｂとの間に
は僅かなクリアランスが付与されているので、エンジン
始動時に吸気弁側からカムに正負トルクが加えられても
ベーン４４とハウジング隔壁３２ｂとが衝突することは
なく、打音が発生しない。At the next start of the engine, the vane 44 is locked at the most retarded position suitable for starting the engine, and the engine starts smoothly without occurrence of misfire. Further, since a slight clearance is provided between the locked vane 44 and the housing partition 32b, the vane 44 and the housing partition 32b may be connected to each other even if a positive or negative torque is applied to the cam from the intake valve side when the engine is started. There is no collision and no hitting sound is generated.

【００５４】本発明の可変動弁機構は上記実施形態のも
のに限定されず、種々に変形可能である。例えば、上記
実施形態では４枚ベーンのカム位相可変装置を説明した
が、ベーン数は４つに限定されない。２枚ベーンの装置
を図１４に例示する。この装置はベーン４４が２つであ
る点を除き上記実施形態のものと略同一構成であり、実
施形態のものに対応する要素を図１４に同一符号で示
し、説明を省略する。The variable valve mechanism according to the present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified. For example, in the above-described embodiment, the cam phase variable device having four vanes has been described, but the number of vanes is not limited to four. FIG. 14 illustrates a two-vane apparatus. This device has substantially the same configuration as that of the above-described embodiment except that the number of vanes 44 is two. Elements corresponding to those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals in FIG. 14, and description thereof will be omitted.

【００５５】また、ロック機構がロック状態にあるエン
ジン始動時に吸気弁または排気弁からカムシャフトを介
してロック機構に駆動トルクが加わるが、このときのロ
ック機構の負担を軽減するために、特開平８−１２１１
２３号公報で提案されているパイロット式逆止弁を本発
明の装置に組み込むようにしても良い。この場合、一方
のパイロット式逆止弁は、カムジャーナル１５の油路１
５ａと遅角側油室４８とを連通する油経路に配され、例
えばベーン４４の油路４６ａに配される。他方のパイロ
ット式逆止弁は、油路１５ｂと進角側油室４７とを連通
する油経路たとえば油路４６ｂに配される。When the engine is started while the lock mechanism is locked, a drive torque is applied to the lock mechanism from the intake valve or the exhaust valve via the camshaft. 8-1211
The pilot check valve proposed in Japanese Patent Publication No. 23 may be incorporated in the device of the present invention. In this case, one of the pilot check valves is connected to the oil passage 1 of the cam journal 15.
The oil passage 5a and the retard side oil chamber 48 communicate with each other, and are arranged, for example, in the oil passage 46a of the vane 44. The other pilot check valve is disposed in an oil path that connects the oil path 15b and the advance-side oil chamber 47, for example, an oil path 46b.

【００５６】[0056]

【発明の効果】本発明の可変動弁機構は、内燃機関のク
ランク軸から回転力が伝達される回転伝達部材と一体回
転可能な収容部材と、この収容部材内に配されたベーン
部を有すると共にカムシャフトと一体回転可能かつ収容
部材に対して相対回転可能なベーン部材と、油圧供給手
段から遅角側油室への圧油供給によりベーン部材が所定
遅角位置まで回転したときに可動体をロック穴に嵌入さ
せる一方、進角側油室への油圧供給により可動体をロッ
ク穴から離脱させるロック機構とを備えるので、内燃機
関の運転停止中に遅角側油室および進角側油室からの油
抜けが生じたとしても、次回の内燃機関の始動時にあっ
てもロック状態は維持されてカム位相ずれを来すことが
なく、始動時の失火発生を確実に防止できる。また、本
発明のロック機構は、ロックピンやストッパピストンな
どからなる可動体をロック穴側へ付勢するスプリングな
どの付勢手段、ならびに、ロック解除用の複数系統の圧
油供給系を用いずに、ベーン部材のロック及びロック解
除を行えるため、可動体長さひいてはベーンの厚さを薄
くでき、可変動弁機構を小型軽量化可能である。また、
ベーンに大径の収容孔を形成する必要がないと共にロッ
ク解除用の圧油供給系が簡易であり、しかも、孔内での
可動体の移動を円滑化するための背圧抜き孔が不要であ
るので、ベーン部材に対する強度要件が緩和され、例え
ばベーン部材を軽合金製にするなどして更なる軽量化が
可能である。また、ベーン部材の製造が容易になる。そ
して、付勢手段の組み込みが不要なので組立ても簡単に
行える。更に、回転慣性も小さいのでクランク軸から回
転伝達部材への回転力伝達を行う要素に加わる負担が小
さくなり、当該要素をベルトなどで構成可能になる。The variable valve mechanism according to the present invention has a housing member rotatable integrally with a rotation transmitting member to which a rotational force is transmitted from a crankshaft of an internal combustion engine, and a vane disposed in the housing member. A vane member rotatable integrally with the camshaft and rotatable relative to the housing member; and a movable member when the vane member rotates to a predetermined retard position by supplying hydraulic oil from the hydraulic pressure supply means to the retard side oil chamber. And a lock mechanism for releasing the movable body from the lock hole by supplying hydraulic pressure to the advance-side oil chamber while fitting the oil into the lock hole, so that the retard-side oil chamber and the advance-side oil Even if oil escapes from the chamber, even when the internal combustion engine is started next time, the locked state is maintained and the cam phase is not shifted, so that the occurrence of misfire at the start can be reliably prevented. Further, the lock mechanism of the present invention does not use a biasing means such as a spring for biasing a movable body including a lock pin and a stopper piston toward the lock hole, and a plurality of pressure oil supply systems for unlocking. In addition, since the lock and unlock of the vane member can be performed, the length of the movable body and thus the thickness of the vane can be reduced, and the variable valve mechanism can be reduced in size and weight. Also,
There is no need to form a large-diameter accommodation hole in the vane, the pressure oil supply system for unlocking is simple, and there is no need for a back pressure release hole to facilitate the movement of the movable body in the hole. As a result, the strength requirements for the vane member are relaxed, and the weight can be further reduced by, for example, making the vane member made of a light alloy. Further, the manufacture of the vane member becomes easy. Further, since it is not necessary to incorporate the urging means, the assembly can be easily performed. Further, since the rotational inertia is small, the load applied to the element for transmitting the rotational force from the crankshaft to the rotation transmitting member is reduced, and the element can be configured by a belt or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施形態によるカム位相可変装置の
長手方向断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a variable cam phase device according to an embodiment of the present invention.

【図２】図１または図３のＩＩ−ＩＩ線に沿うカム位相
可変装置の横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the variable cam phase device taken along the line II-II in FIG. 1 or FIG.

【図３】ロック解除状態のカム位相可変装置を示す、図
４のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the variable cam phase device in the unlocked state, taken along line III-III of FIG. 4;

【図４】カム位相可変装置の端面図である。FIG. 4 is an end view of the variable cam phase device.

【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV in FIG. 2;

【図６】カム位相可変装置の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the variable cam phase device.

【図７】ロック状態のカム位相可変装置を示す、図６の
ＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 6, showing the cam phase variable device in a locked state;

【図８】ロックピン先端部およびロック穴の形状を示す
一部断面拡大図である。FIG. 8 is an enlarged partial cross-sectional view showing the shapes of a lock pin tip and a lock hole.

【図９】ロックピンをロック状態で示す拡大部分断面図
である。FIG. 9 is an enlarged partial sectional view showing the lock pin in a locked state.

【図１０】ロックピンをロック解除状態で示す拡大部分
断面図である。FIG. 10 is an enlarged partial sectional view showing a lock pin in an unlocked state.

【図１１】ロック穴形成位置をロックピンおよびロック
穴の調芯作用を示す拡大部分断面図である。FIG. 11 is an enlarged partial cross-sectional view showing a lock pin formation position and a centering action of the lock pin and the lock hole.

【図１２】ロックピンおよびロック穴の調芯作用を示す
拡大部分断面図である。FIG. 12 is an enlarged partial cross-sectional view showing a centering action of a lock pin and a lock hole.

【図１３】カム位相可変装置のハウジングの検査容易性
を示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing easiness of inspection of a housing of the variable cam phase device.

【図１４】本発明の変形例に係るカム位相可変装置の横
断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of a cam phase changing device according to a modification of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

４ カム １０ カムシャフト １１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１
４ａ、１５ａ、１５ｂ、４１、４５ａ、４６ａ、４６ｂ
油路 ２０ カムプーリ ２２ｂ ロック穴 ３０ ベーンハウジング ４０ ベーンロータ ４４ ベーン ４４ａ ロックピン孔 ４４ｃ、４４ｄ 油通路 ４７ 進角側油室 ４８ 遅角側油室 ５０ オイルコントロールバルブ ６２ 油ポンプ ７０ ロックピン4 Cam 10 Camshaft 11a, 11b, 12a, 12b, 13a, 13b, 1
4a, 15a, 15b, 41, 45a, 46a, 46b
Oil passage 20 Cam pulley 22b Lock hole 30 Vane housing 40 Vane rotor 44 Vane 44a Lock pin hole 44c, 44d Oil passage 47 Advance oil chamber 48 Delay oil chamber 50 Oil control valve 62 Oil pump 70 Lock pin

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 内燃機関のクランク軸から回転力が伝達
される回転伝達部材と一体回転可能な収容部材と、 上記収容部材内に配されて上記収容部材との間に遅角側
油室及び進角側油室を画成するベーン部を有し、上記内
燃機関の吸気弁または排気弁の一方を開閉するカム部が
形成されたカムシャフトと一体回転可能でかつ上記収容
部材に対して相対回転可能なベーン部材と、 上記遅角側油室または上記進角側油室に油圧を供給して
上記ベーン部材を上記回転伝達部材に対して遅角側また
は進角側へ相対回転させる油圧供給手段と、 上記遅角側油室への圧油供給により上記ベーン部材が所
定遅角位置まで相対回転したとき上記ベーン部材または
上記収容部材に形成した孔に配された可動体を上記収容
部材または上記ベーン部材に形成したロック穴に嵌入さ
せ、上記進角側油室への油圧供給により上記可動体を上
記ロック穴から離脱させるロック機構とを備えることを
特徴とする可変動弁機構。1. A housing member rotatable integrally with a rotation transmitting member to which a rotational force is transmitted from a crankshaft of an internal combustion engine, a retard-side oil chamber disposed between the housing member and the housing member, and A camshaft having a vane portion defining an advance-side oil chamber, and having a cam portion for opening and closing one of an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine; Hydraulic supply for supplying a hydraulic pressure to the rotatable vane member and the retard-side oil chamber or the advance-side oil chamber to cause the vane member to rotate relatively to the retard side or the advance side with respect to the rotation transmitting member. Means, when the vane member is relatively rotated to a predetermined retard position by the supply of pressurized oil to the retard-side oil chamber, the movable member disposed in the hole formed in the vane member or the accommodation member is the accommodation member or Lock formed on the vane member And a lock mechanism that fits into the hole and releases the movable body from the lock hole by supplying hydraulic pressure to the advance side oil chamber.