JP2551823Y2 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、内燃機関の吸気・排気
バルブの開閉動作時期を運転状態に応じて可変制御する
バルブタイミング制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車用内燃機関の従来のバルブ
タイミング制御装置としては、本出願人が先に出願した
特開昭６３−１３１８０８号公報等に記載されたものが
知られている。

【０００３】これは、機関のクランク軸から駆動力が伝
達されるタイミングプーリと該タイミングプーリと同軸
上に配置されたカムシャフトとの間に、内外周に設けら
れた歯のうち少なくとも一方がはす歯である筒状歯車が
配置されている。この筒状歯車は、外周に設けられた外
歯をタイミングプーリの内周に有するインナ歯に、内周
に設けられた内歯をカムシャフトの外周に有するアウタ
歯に夫々噛合させてタイミングプーリの回転力をカムシ
ャフトに伝達するようになっている。また、筒状歯車の
前後に形成された各第１，第２油圧室に油圧を給排する
２経路の油圧回路を、該各油圧回路の上流側に夫々設け
られた２方型電磁弁の切替作動により切り替えることに
よって筒状歯車をカムシャフトの前後軸方向に移動さ
せ、タイミングプーリとカムシャフトの相対回転を得
て、該カムシャフトによる吸気・排気バルブの開閉時期
を機関の運転状態に応じて進遅制御するようになってい
る。

【０００４】そして、前述のように筒状歯車の軸方向へ
の移動を２経路の油圧回路によって行なうことにより、
筒状歯車の良好な移動応答性を確保できると共に、バル
ブタイミングの有効可変巾を大きくすることが可能にな
るなどの優れた効果が得られるものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】然し乍ら、前記従来の
バルブタイミング制御装置にあっては、油圧回路から油
圧が給排される第１油圧室が筒状歯車の前端部とタイミ
ングプーリのフロントカバーとの間に形成されているた
め、装置全体の軸方向の長さが必然的に長くなり、装置
の大型化が余儀なくされる。この結果、該装置の重量が
増加すると共に、エンジンルーム内へのレイアウトの自
由度が制約されてしまう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案は、前記従来の問
題点に鑑みて案出されたもので、とりわけ位相変換手段
の前側の油圧室を、前記位相変換手段の周面を切欠いて
形成したことを特徴としている。

【０００７】

【作用】本考案は、前側の油圧室を位相変換手段の前端
部側に形成するのではなく、周面に切欠形成したため、
該前側の油圧室を形成するための軸方向のスペースが不
要となり、装置の軸方向の長さを短尺化できる。

【０００８】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳述
する。

【０００９】図１〜図３は本考案を吸気バルブ側に適用
した一実施例を示し、吸気バルブを開閉作動するカムシ
ャフト１の一端部１ａにスリーブ２がボルト３により軸
方向から固着されていると共に、該スリーブ２の外周に
クランク軸から回転力が伝達される回転体たるタイミン
グスプロケット４が支承されている。また、スリーブ２
とタイミングスプロケット４との間には、カムシャフト
１とタイミングスプロケット４との相対回動位相を変換
する位相変換手段５が介装されている。

【００１０】前記スリーブ２は、肉厚筒状のスリーブ本
体２ａと、該スリーブ本体２ａの先端側に有する薄肉筒
状の小径部２ｂと、後端側に有しカムシャフト一端部１
ａの小径フランジ部１ｂと嵌着する大径フランジ部２ｃ
とから構成されている。

【００１１】前記タイミングスプロケット４は、図２及
び図３にも示すように筒状本体４ａの後端側外周面にタ
イミングチェーンが巻装される歯車４ｂを有すると共
に、前端側内周面に略台形状の突起部８，９が対向配置
されている。

【００１２】前記位相変換手段５は、スリーブ２の小径
部２ｂ外周にタイミングスプロケット４のフロントカバ
ー１１と一緒にボルト３により共締めされたアーム１２
と、スリーブ２とタイミングスプロケット４との間にカ
ムシャフト１軸方向へ進退動自在に介装された円環状の
ピストン１３と、該ピストン１３の前面に周方向へ等間
隔で設けられた４つのスライダー１４，１５，１６，１
７とを備えている。

【００１３】前記アーム１２は、図２に示すように固定
端から延出した扇状の各延出部１８，１９の両側端面１
８ａ，１８ｂ、１９ａ，１９ｂが互いに反対方向へ傾斜
状に形成されている。前記スライダー１４〜１７は、図
２及び図３に示すように夫々が略矩形片状を呈し、内部
軸方向に貫通したピン２０…を介してピストン１３の前
端部に回転自在に支持されている。また、夫々の延出部
１８，１９の各側端面１８ａ〜１９ｂに当接する一側面
１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａが各側端面１８ａ〜１
９ｂと同一傾斜角度に形成されている一方、各円弧状の
他側面１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂが突起部８，９
の凹状両側面８ａ，８ｂ、９ａ，９ｂに摺接している。
更に、対向する一対のスライダー１４，１６は、各ピン
２０，２０の外周に巻装されたコイルスプリング２１，
２２のばね力で一側面１４ａ，１６ａが側端面１８ａ，
１９ａに常時当接して隙間つまりバックラッシの発生が
防止されている。

【００１４】更に、前記ピストン１３の後端部と大径フ
ランジ部２ｃとの間には、図１に示すように円環状の第
１油圧室２３が形成されている一方、ピストン１３の前
端部内周面に、第２油圧室２４が形成されている。即
ち、この第２油圧室２４は、ピストン１３の前端部内周
面を円環状に切欠形成されたもので、該切欠周面が受圧
面になっている。また、第１油圧室２３内には、機関停
止時にピストン１３及びスライダー１４〜１７を進出方
向（前方）に付勢するばね力の小さな圧縮スプリング２
５が弾装されている。

【００１５】そして、前記ピストン１３は、２経路の第
１，第２油圧回路２６，２７から給排される油圧によっ
て進退動するようになっている。

【００１６】前記第１油圧回路２６は、シリンダヘッド
及びカム軸受２８とカムシャフト１の半径方向に連続し
て貫通形成されて、上流端がオイルメインギャラリ２９
を介してオイルポンプ３０に接続された第１油通路３１
と、カムシャフト１とスリーブ２の各ボルト孔１ｃ，２
ｄ内周面とボルト３の軸部外周面との間に形成された環
状通路３２と、スリーブ２の大径フランジ部２ｃ近傍に
半径方向に沿って形成されて、環状通路３２と第１油圧
室２３とを連通する半径方向通路３３とを備えている。

【００１７】前記第２油圧回路２７は、前記第１油通路
３１と並行に形成された第２油通路３４と、カムシャフ
ト１とスリーブ２との外周側内部軸方向に連続して形成
されて、一端が第２油通路３４と連通する軸方向通路３
５と、スリーブ本体２ａの前端面に半径方向に沿って形
成されて、軸方向通路３５と第２油圧室２４とを連通す
る連通路３６とを備えている。

【００１８】また、前記第１，第２油通路３１，３４と
オイルメインギャラリ２９との接続部位には、１個の４
方向型電磁弁３７が介装されている。この電磁弁３７
は、オイルメインギャラリ２９と第１油圧回路２６ある
いは第２油圧回路２７のいずれか一方を連通すると同時
に、他方を電磁弁３７の端部に接続されたドレン通路３
８と連通させる切替え制御を行なっている。この電磁弁
３７は、図外のクランク角センサやエアーフローメータ
等から出力された機関回転数や吸入空気量等の情報信号
に基づいて機関の運転状態を検出する図外のコントロー
ルユニットからの指令信号によって前述のような切替え
作動をする。

【００１９】したがって、この実施例によれば、例えば
機関低負荷時には、コントロールユニットから４方型電
磁弁３７にＯＦＦ信号が出力され、図１に示すように該
電磁弁３７が第２油通路３４とドレン通路３８を連通さ
せるため、第２油圧室２４内の作動油が連通路３６，軸
方向通路３５，第２油通路３４を介して速やかに排出さ
れる。同時に電磁弁３７がオイルメインギャラリ２９と
第１油通路３１とを連通させるため、オイルポンプ３０
から圧送された作動油が環状通路３２と半径方向通路３
３を介して第１油圧室２３に供給され、該第１油圧室２
３の内部圧力が上昇する。依って、ピストン１３は、第
１油圧室２３内の高油圧と圧縮スプリング２５のばね力
との合成力で前方（図示位置）へ速やかに進出移動す
る。したがって、各スライダー１４，１６の一側面１４
ａ，１６ａが、アーム１２の対向側端面１８ａ，１９ａ
を押圧しつつ該アーム１２をタイミングスプロケット４
の回転方向と逆方向に回動させる。これにより、カムシ
ャフト１が、タイミングスプロケット４に対して一方向
に相対回動して吸気バルブの閉時期を遅れ側に制御す
る。依って、燃焼の安定化と燃費の向上が図れる。

【００２０】一方、機関高負荷時には、電磁弁３７にＯ
Ｎ信号が出力されて切替作動し、図４に示すように第１
油通路３１とドレン通路２８とを連通させ、これによっ
て第１油圧室３１内の作動油が排出される。同時に電磁
弁３７は、オイルメインギャラリ２９と第２油通路３４
とを連通するため、第２油圧室２４に第２油通路３４、
軸方向通路３５及び連通路３６を夫々介して作動油が供
給されて内部圧力が上昇する。依って、ピストン１３
は、第２油圧室２４内の高油圧で圧縮スプリング２５を
圧縮しながら後方（図示位置））に速やかに後退移動す
る。したがって、別異のスライダー１５，１７の一側面
１５ａ，１７ａが今度はアーム１２の異なる対向側端面
１８ｂ，１９ｂを押圧して該アーム１２をタイミングス
プロケット４の回転方向に回動させる。これにより、カ
ムシャフト１がタイミングスプロケット４に対して他方
向に相対回動して吸気バルブの閉時期を進み側に制御す
る。依って、吸気充填効率が高まり出力を向上させるこ
とができる。

【００２１】このように、本実施例ではピストン１３及
びスライダー１４〜１７を、両油圧室２３，２４に相対
的に給排される油圧によって進退移動させるようにした
ため、従来のような圧縮スプリングのばね力を用いる場
合に比較して移動応答性が十分に向上する。また、油圧
を細かく制御することによりピストン１３等を任意の位
置で停止させることができ、バルブタイミングの無段階
制御が可能となる。

【００２２】また、各油圧回路の切り替えを１つの４方
向型電磁弁３７で行なうようにしたため、油圧回路の簡
素化が図れると共に、部品点数が削減されて、製造作業
能率の向上と製造コストの低廉化が図れる。

【００２３】しかも、第２油圧室２４をピストン１３の
前端側ではなく、内周面に形成したため、該第２油圧室
２４を形成する軸方向のスペースが不要となり、装置の
軸方向の長さを短尺化できる。

【００２４】尚、本考案は前記実施例の構成に限定され
るものではなく、例えば位相変換手段を筒状歯車あるい
はクラッチ機構などで構成したものにも適用できる。

【００２５】

【考案の効果】以上の説明で明らかなように、本考案に
係る内燃機関のバルブタイミング制御装置によれば、位
相変換手段を２経路の油圧回路からの油圧によって進退
移動させるようにしたため、該移動応答性等が向上する
ことは勿論のこと、前側の油圧室を位相変換手段の周面
に切欠形成したため、装置の軸方向の長さを可及的に短
尺化できる。この結果、装置の軽量化と小型化が図れ、
エンジンルーム内へのレイアウトの自由度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す全体構成図。

【図２】図１のＡ矢視図。

【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図。

【図４】本実施例の作用を示す全体構成図。

【符号の説明】

１…カムシャフト、４…タイミングスプロケット（回転
体）、５…位相変換手段、２３，２４…第１，第２油圧
室、２６，２７…第１，第２油圧回路。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関により駆動される回転体とカムシャ
   フトとの間に進退動自在に介装されて、該両者の相対回
   動位相を変換する位相変換手段と、該位相変換手段の前
   後に夫々設けられた各油圧室内に油圧を給排して前記位
   相変換手段を進退動させる２経路の油圧回路とを備えた
   バルブタイミング制御装置において、前記前側の油圧室
   を位相変換手段の周面に切欠形成したことを特徴とする
   内燃機関のバルブタイミング制御装置。