JP2003286815A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

弁開閉時期制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁開閉時期制御装置において、回転部材とク
ランク軸との相対回転位相を検出する検出部材を低コス
トおよび簡単な構造で回転部材に固定すること。 【解決手段】 センサホィール４５をロータ２０の軸方
向に形成される円筒部２０ａに圧入固定し、ロータ２０
をカムシャフト１０に取り付けボルト９０により締結し
固定すること。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸排気
弁の開閉時期を制御する弁開閉時期制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の弁開閉時期制御装置としては、特
開２００１―３５５４６８号公報に開示される技術があ
る。これは内燃機関のシリンダヘッドに回転自在に組付
けられる弁開閉用の回転軸に一体的に固定される回転部
材と、該回転部材と相対回転可能に係合する回転伝達部
材と、前記回転部材又は前記回転伝達部材の一方に設け
られるベーンと、前記回転部材と前記回転伝達部材との
間に形成され前記ベーンによって進角用室と遅角用室に
二分される流体圧室と、前記回転部材とクランク軸との
相対回転位相を検出する検出部材とを備えたものであ
る。
【０００３】上記従来技術においては、検出部材は回転
部材に形成された円筒状凹部に嵌入されて、締結部材と
回転軸との累合により締結部材と回転軸との間に挟着さ
れている。また、検出部材は、プレス一体成形と切削加
工又は焼結一体成形品と切削加工、或いは２部品の結合
等によって形成されている。
【０００４】しかし、検出部材は、嵌入部および締結座
面等を高精度にする必要があり、例えば切削加工で、コ
ストが高くなる。また、締結部材の締結力を締結座面に
て受けもつため、限界面圧の高い材料又は熱処理を選択
する必要があり、コストが更に高くなる。また、締結部
材を締結時、検出部材がつれ回らないようにするため、
組付冶具又は回転防止機構により回転部材の回転を防止
する必要があり組付が複雑になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、弁開
閉時期制御装置において、回転部材とクランク軸との相
対回転位相を検出する検出部材を低コストおよび簡単な
構造で回転部材に固定することを技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の第１の技術的手段は、内燃機関のシリンダヘッドに回
転自在に組付けられる弁開閉用の回転軸に一体的に固定
される回転部材と、該回転部材と相対回転可能に係合す
る回転伝達部材と、前記回転部材又は前記回転伝達部材
の一方に設けられるベーンと、前記回転部材と前記回転
伝達部材との間に形成され前記ベーンによって進角用室
と遅角用室に二分される流体圧室と、前記回転部材と前
記クランク軸との相対回転位相を検出する検出部材とを
備える弁開閉時期制御装置において、前記検出部材を前
記回転部材の軸方向に形成される円筒部に圧入固定し、
前記回転部材を前記回転軸に締結部材により固定するこ
とである。
【０００７】この手段によれば、締結部材の座面からの
締結力を回転部材で受け持つため、検出部材の限界面圧
は低くてもよく、安価な材料を採用できる。また、その
ような材料は成形性が良いため、プレス一体成形（切削
加工が不要）が可能。また、締結部材の座面からの締結
力による回転を回転部材で受け持つため、検出部材のつ
れ回りを無くすことができると共に、つれ回り防止の組
付治具あるいは回り止めの機構を必要としない。
【０００８】上記課題を解決するための第２の技術的手
段は、前記検出部材は前記円筒部の外周に圧入固定され
ることである。
【０００９】この手段によれば、締結部材の軸力によ
り、回転部材の軸方向に軸力が加わり径方向に回転部材
が微小に膨らみ、円筒部の外周と検出部材の緊迫力を向
上できる。また、単純に回転部材と検出部材の寸法を調
整し圧入代を上げた場合は、かじり等が発生し検出部材
が垂直に圧入されない等の問題が発生するが、本手段に
よれば、適正に圧入可能な圧入代で圧入した後に締結部
材の軸力による回転部材の微小膨らみで更に圧入代が増
し緊迫力を向上できる。これにより、エンジン運転時、
回転軸（カムシャフト）から受ける衝撃トルク等による
検出部材の回転部材に対するずれを無くすことができ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に従った弁開閉時期
制御装置の一実施形態を図面に基づき、説明する。
【００１１】図１及び図２に示した弁開閉時期制御装置
は、内燃機関のシリンダヘッド１１０に回転自在に支持
されたカムシャフト（回転軸）１０の先端部に一体的に
組付けたロータ（回転部材）２０と、ロータ２０に所定
範囲で相対回転可能に外装され、外周に一体的にタイミ
ングスプロケット３１が設けられたハウジング（回転伝
達部材）３０と、ロータ２０に組付けた４枚のベーン７
０等によって構成されている。尚、タイミングスプロケ
ット３１には、クランク軸１３０から図示しないクラン
クスプロケットとタイミングチェーン１２０を介して、
回転動力が伝達される。尚、本実施形態においては、一
例として内燃機関のクランク軸１３０の回転を、タイミ
ングチェーン１２０を介してハウジング３０のタイミン
グスプロケット３１に回転動力が伝達される構成につい
て説明するが、これに限定されるものではない。例え
ば、別の構成として、タイミングチェーンに代わってベ
ルト部材を用い、タイミングスプロケット３１をプーリ
に置き換えても良い。
【００１２】ロータ２０は段付円筒形状を呈し、中心に
は軸方向に円筒部２０ａが形成されると共に、貫通孔２
０ｂが形成されている。また、ロータ２０は、カムシャ
フト１０が取り付けられる端面に凹部２０ｄが形成さ
れ、その凹部２０ｄに、カムシャフト１０が位置決めさ
れる。単一の取り付けボルト９０が貫通孔２０ｂを通し
て、円筒部２０ａの端部に形成された座面２０ｃと当接
し、カムシャフト１０に締結され、ロータ２０を固定し
ている。円筒部２０ａの外周２０ｅには、略円板状のセ
ンサホィール４５が圧入され固定されている。尚、取り
付けボルト９０により、ロータ２０をカムシャフト１０
に固定するとき、取り付けボルト９０の軸力により、円
筒部２０ａの外周２０ｅが径方向に微小変形し、円筒部
２０ａとセンサホィール４５の緊迫力を向上させ、カム
シャフト１０から受ける衝撃トルク等によるセンサホィ
ール４５のロータ２０に対するずれを無くすことができ
る。尚、ボルト座面２０ｃは、図１ではセンサホィール
４５と同一高さだがこの限りではない。ロータ２０の外
方には、４つのベーン溝２１、受容溝２２および径方向
に延びるそれぞれ４つの通路２３、２４を備えている。
ベーン溝２１には４枚のベーン７０がそれぞれ径方向に
移動可能に取り付けられ、ベーン溝２１の底部とベーン
７０の底面との間には板バネ２５が配設されている。こ
れにより、ベーン７０は、外方に向けて付勢されて、ハ
ウジング３０の摺動面を摺動する。受容溝２２には図１
に示した状態、カムシャフト１０及びロータ２０とハウ
ジング３０の相対位置が所定の位相（最遅角位置）で同
期したとき、その頭部が所定量没入するロックキー８０
が配設されている。また、受容溝２２は進角通路２３に
連通されている。
【００１３】ハウジング３０は、ロータ２０の外周に所
定角度範囲で相対回転可能に組付けられている。ハウジ
ング３０の外周にはタイミングスプロケット３１が一体
に形成されている。
【００１４】ハウジング３０の内周には周方向に４個の
凸部３３が形成されている。これら凸部３３の内周面は
ロータ２０の外周面上で接しており、ハウジング３０が
ロータ２０に回転自在に支承されている。ある一つの凸
部にはロックキー８０を収容する退避溝３４と、退避溝
３４と連通し、ロックキー８０を径方向内方へと付勢す
るスプリング６０の収容溝３５が形成されている。
【００１５】各ベーンは７０、ハウジング３０とロータ
２０との間に、周方向に隣り合う凸部３３の間に形成さ
れる流体圧室Ｒ０を進角用油室（進角用室）Ｒ１と遅角
用油室（遅角用室）Ｒ２とに区画している。最進角側で
はベーン７０ａが凸部３３の周方向の一側面３３ａに当
接する位置で相対回転が規制され、最遅角側ではベーン
７０ｂが凸部３３の周方向の他側面３３ｂに当接する位
置で規制される。遅角側ではロックキー８０の頭部が受
容溝２２に入り込むことでロータ２０とハウジング３０
の相対回転を規制する。
【００１６】以上のように構成した本実施形態の弁開閉
時期制御装置の作用を説明する。
【００１７】弁開閉時期制御装置は、各進角用油室Ｒ１
および各遅角用油室Ｒ２の油圧を調整し、ハウジング３
０に対するロータ２０の相対回転を制御することにより
所望の弁開閉時期を得る。この時、ロータ２０と一体回
転するセンサホィール４５から図示しないセンサにより
検出する回転位相とクランク軸部に設けられるセンサに
より検出する回転位相とを比較し所望の弁開閉時期が得
られたか判定する。
【００１８】内燃機関が停止している時は、ロックキー
８０の頭部がロータ２０の受容溝２２に所定量嵌まり込
んでおり、最遅角位置でロータ２０とハウジング３０の
相対回転がロックされている。
【００１９】内燃機関の始動後、運転条件によって、弁
開閉時期に進角が必要になると、図示しない切換弁の作
動により、図示しないオイルポンプから供給される作動
油（油圧）は、通路２３を通って、進角用油室Ｒ１へと
供給される。また、通路２３から受容溝２２にも供給さ
れる。一方で遅角用油室Ｒ２にあった作動油（油圧）
は、通路２４を介して切換弁から図示しないオイルパン
へ排出される。この時、ロックキー８０はスプリング６
０に抗して移動し、その頭部が受容溝２２から抜けて、
ロータ２０とハウジング３０のロックが解除される。従
って、カムシャフト１０と一体的に回転するロータ２０
と各ベーン７０がハウジング３０等に対して進角側Ｒに
相対回転させることができる。
【００２０】また、運転条件によって、弁開閉時期に遅
角が必要になると、切換弁の作動により、オイルポンプ
から供給される作動油（油圧）は、通路２４を通って、
遅角用油室Ｒ２へと供給される。一方で進角用油室Ｒ１
にあった作動油（油圧）は、通路２３を介して切換弁か
ら図示しないオイルパンへ排出される。従って、ロータ
２０と各ベーン７０をハウジング３０に対して遅角側に
相対回転させることができる。
【００２１】
【発明の効果】上記したように、請求項１の発明によれ
ば、取り付けボルト９０の座面からの締結力をロータ２
０で受け持つため、センサホィール４５の限界面圧は低
くてもよく、安価な材料を採用できる。また、そのよう
な材料は成形性が良いため、プレス一体成形（切削加工
が不要）が可能。また、取り付けボルト９０の座面から
の締結力による回転をロータ２０で受け持つため、セン
サホィール４５のつれ回りを無くすことができると共
に、つれ回り防止の組付治具あるいは回り止めの機構を
必要としない。
【００２２】また、請求項２の発明によれば、取り付け
ボルト９０の軸力により、ロータ２０の軸方向に軸力が
加わり径方向にロータ２０が微小に膨らみ、円筒部の外
周とセンサホィール４５の緊迫力を向上できる。また、
単純にロータ２０とセンサホィール４５の寸法を調整し
圧入代を上げた場合は、かじり等が発生しセンサホィー
ル４５が垂直に圧入されない等の問題が発生するが、本
手段によれば、適正に圧入可能な圧入代で圧入した後に
取り付けボルト９０の軸力によるロータ２０の微小膨ら
みで更に圧入代が増し緊迫力を向上できる。これによ
り、エンジン運転時、カムシャフト１０から受ける衝撃
トルク等によるセンサホィール４５のロータ２０に対す
るずれを無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従った弁開閉時期制御装置の一実施形
態を示す縦断側面図である。
【図２】図１の−線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１０・・・カムシャフト（回転軸） ２０・・・ロータ（回転部材） ２０ａ・・・円筒部 ２０ｅ・・・外周 ３０・・・ハウジング（回転伝達部材） ４５・・・センサホィール（検出部材） ７０・・・ベーン ９０・・・取り付けボルト（締結部材） １１０・・・シリンダヘッド １３０・・・クランク軸 Ｒ０・・・流体圧室 Ｒ１・・・進角用油室（進角用室） Ｒ２・・・遅角用油室（遅角用室）

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関のシリンダヘッドに回転自在に
    組付けられる弁開閉用の回転軸に一体的に固定される回
    転部材と、 該回転部材と相対回転可能に係合する回転伝達部材と、 前記回転部材又は前記回転伝達部材の一方に設けられる
    ベーンと、 前記回転部材と前記回転伝達部材との間に形成され前記
    ベーンによって進角用室と遅角用室に二分される流体圧
    室と、 前記回転部材とクランク軸との相対回転位相を検出する
    検出部材とを備える弁開閉時期制御装置において、 前記検出部材を前記回転部材の軸方向に形成される円筒
    部に圧入固定し、前記回転部材を前記回転軸に締結部材
    により固定することを特徴とする弁開閉時期制御装置。
  2. 【請求項２】前記検出部材は前記円筒部の外周に圧入固
    定されることを特徴とする請求項１に記載の弁開閉時期
    制御装置。
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