JP3798924B2

JP3798924B2 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置

Info

Publication number: JP3798924B2
Application number: JP21177399A
Authority: JP
Inventors: 保東藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2019-07-27
Also published as: JP2001041013A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気側または排気側の機関弁の開閉時期を運転状況に応じて可変にする内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のバルブタイミング制御装置としては、例えば特開平１０−１５３１０４号公報に記載されているものが知られている。
【０００３】
概略を説明すれば、このバルブタイミング制御装置は、機関のクランクシャフトによって回転駆動するタイミングプーリ（駆動回転体）が、カムシャフトに一体に結合された軸部材（従動回転体）の外周側に同軸に配置され、タイミングプーリと軸部材が組付角調整機構を介して互いに連結されている。組付角調整機構は、タイミングプーリに相対回転を規制した状態で軸方向変位可能に取付けられたピストン部材（可動操作部材）と、このピストン部材の内周面と軸部材の外周面に形成されて互いに噛合するヘリカルギヤとによって主として構成されており、ピストン部材を、電磁石と復帰用スプリングを備えた制御機構によって軸方向に適宜進退操作することにより、タイミングプーリと軸部材の組付角度をヘリカルギヤを通して調整する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来のバルブタイミング制御装置においては、組付角調整機構のピストン部材（可動操作部材）がカムシャフトの軸方向に沿って進退操作される構造となっているため、カムシャフトの端部における組付角調整機構の軸方向占有スペースが大きくなり、機関の軸長が長くなって車両搭載性が悪化するという不具合がある。特に、電磁石によってピストン部材の進退操作位置を変更するためにはピストン部材の進退位置のさらに軸方向外側に電磁石を配置しなければならないため、軸方向の機関設置スペースの小さい車両においては、車両への機関搭載が不可能であった。
【０００５】
そこで本発明は、組付角調整機構の軸方向の占有スペースを小さくして、車両搭載性を向上させることのできる内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、機関のクランクシャフトによって回転駆動する駆動回転体と、カムシャフト若しくは該カムシャフトに結合された別体部材からなる従動回転体とが組付角調整機構を介して同軸上に連結され、機関運転状況に応じて組付角調整機構を操作することによってクランクシャフトとカムシャフトの回転位相を可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記組付角調整機構は、内側方向または外側方向に移動するように構成され、内側方向または外側方向へ移動することによって前記クランクシャフトとカムシャフトの回転位相を変更する可動操作部材と、
該可動操作部材に係合するガイドを有し、機関運転状況に応じて前記駆動回転体及び従動回転体に対して回動することによって前記ガイドを介して前記可動操作部材を内側方向または外側方向へ移動させるガイドプレートとを備えたことを特徴としている。
【０００７】
この発明の場合、可動操作部材が駆動回転体及び従動回転体の径方向に沿って変位するようになるため、可動操作部材の軸方向の占有スペースは小さくなる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記駆動回転体と従動回転体のいずれか一方に、前記可動操作部材を内側方向または外側方向へ移動案内する径方向ガイドを設けたことを特徴としている。
【０００９】
この発明の場合、可動操作部材を径方向ガイドに沿って進退操作すると、それに伴ってリンクの一端が径方向に変位しつつ回動して、駆動回転体と従動回転体を相対的に回動させる。これにより、きわめて簡単な構造でありながら、可動操作部材の径方向の運動を駆動回転体と従動回転体の相対的な回動に変換することが可能になる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記可動操作部材を複数設けたことを特徴としている。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、制御信号によって電磁石への通電状態を制御することにより、前記ガイドプレートを前記駆動回転体及び従動回転体に対して回動させ、該駆動回転体と従動回転体とを任意の回転位相に連続的に制御することを特徴としている。
【００１２】
この発明の場合、ガイドプレートを駆動回転体及び従動回転体に対して回動させると、ガイドプレートの渦巻き状ガイドが回動して、可動操作部材を径方向ガイドに沿わせて進退作動させるようになる。また、渦巻き状ガイドの半径変化の割合を小さく設定すると、ガイドプレートから可動操作部材には容易に動力が伝達されるようになるものの、逆に可動操作部材からサイドプレートには動力が伝達されにくくなる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記ガイドプレートを駆動回転体若しくは従動回転体にばね部材を介して連結し、このばね部材によってガイドプレートを一方の回転方向に付勢すると共に、前記電磁石によって前記ガイドプレートを前記ばね部材の力に抗して他方の回転方向に付勢することを特徴としている。
【００１４】
この発明の場合、電磁石に対する通電をオフにすると、ガイドプレートは駆動回転体若しくは従動回転体に対してばね部材の力によって一方側に回動し、ガイドプレートの渦巻き状ガイドはそれに係合する可動操作部材を径方向内側若しくは外側の所定位置に変位させる。これにより、リンクの一端が径方向の所定位置に変位し、それに伴って駆動回転体と従動回転体の組付角が遅角側若しくは進角側に変更される。また、この状態から電磁石に対する通電をオンにすると、ガイドプレートは電磁石の磁力による回転抵抗を受けて他方向に回動し、ガイドプレートの渦巻き状ガイドは可動操作部材を先ほどとは逆に径方向外側若しくは内側の所定位置に変位させる。この結果、リンクの一端は可動操作部材と共に径方向の所定位置に変位し、駆動回転体と従動回転体の組付角は先ほどとは逆側、つまり、進角側若しくは遅角側に変更される。
【００１５】
請求項６に記載の発明へ、請求項５に記載の発明において、前記可動操作部材と径方向ガイドに、前記可動操作部材のスラスト方向の変位を規制するスラスト支持構造を設けたことを特徴としている。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の発明において、前記可動操作部材を、前記駆動回転体と従動回転体のいずれか他方の中心から所定距離離れた部分に、リンクを介して連結したことを特徴としている。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記ガイドプレートと、前記駆動回転体または従動回転体との間に、前記ガイドプレートの所定角度以上の相対回動を規制するストッパ機構を設けたことを特徴としている。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかの記載の発明において、可動操作部材の摺動部に潤滑油を供給するための潤滑油供給路を設けたことを特徴としている。この発明の場合、可動操作部材の摺動部に対する潤滑が確実に為されるようになり、組付角調整機構の円滑な作動が得られるようになる。
請求項１０に記載の発明は、機関運転状況に応じて組付角調整機構を操作することによってクランクシャフトとカムシャフトの回転位相を可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記組付角調整機構は、機関運転状況に応じて回動するガイドプレートの回転運動を可動操作部材の径方向運動に変換し、該可動操作部材の径方向運動によって前記クランクシャフトとカムシャフトの回転位相を変更するように構成され、前記ガイドプレートから前記可動操作部材には動力が容易に伝達され、前記可動操作部材からガイドプレートには動力が伝達されにくくなるように構成したことを特徴としている。
請求項１１に記載の発明は、機関のクランクシャフトによって回転駆動する駆動回転体と、カムシャフトまたは該カムシャフトに結合された別部材からなる従動回転体とが組付角調整機構を介して同軸上に連結され、機関運転状況に応じて前記組付調整機構を操作することによって前記クランクシャフトとカムシャフトの回転位相を可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記組付角調整機構は、コントローラからの制御信号によって通電状態が制御され、前記駆動回転体と従動回転体に対して回転運動を行うことにより、可動操作部材を径方向に移動させてクランクシャフトとカムシャフトの回転位相を変更するガイドプレートを有し、前記カムシャフトからの変動トルクによる荷重入力によって前記ガイドプレートが回転しないように構成したことを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について説明する。
最初に、図１〜図６に示す第１の実施形態について説明する。尚、この実施形態のバルブタイミング制御装置は内燃機関の吸気弁側に適用したものであるが、排気弁側に同様に適用することも可能である。
【００２０】
このバルブタイミング制御装置は、機関のシリンダヘッドに回転自在に支持されると共に外周に吸気弁駆動用のカム（図示せず。）を有するカムシャフト１と、このカムシャフト１の前端部に回転自在に取付けられた厚肉円板状のハウジング２と、このハウジング２の一端側外周に形成され、機関の図外のクランクシャフトによって回転駆動されるタイミングスプロケット３と、カムシャフト１の端部とハウジング２の間に配置されて同シャフト１とハウジング２の組付角度を可変調整する組付角調整機構４と、シリンダヘッド５と図外のロッカカバーの前端面に跨って取付けられてハウジング２と組付角調整機構４の周域を囲繞するＶＴＣカバー６と、機関の運転状況に応じて組付角調整機構４を制御するコントローラ７とを備えている。尚、この実施形態においては、本発明における従動回転体はカムシャフト１によって構成され、駆動回転体はタイミングスプロケット３とハウジング２によって構成されている。
【００２１】
ハウジング２は、その中央部に取付孔８が形成され、この取付孔８がカムシャフト１の先端部に摺動回転可能に嵌合されると共に、取付孔８の周縁部が、カムシャフト１に一体に形成された係止フランジ９に当接するようになっている。また、ハウジング２の前端面には周壁を残すように浅い円形状の窪み部１０が形成され、この窪み部１０の底面には半径方向に沿うようにガイド溝１１ａ，１１ｂ（本発明における径方向ガイド。）が形成されると共に、中心部に前記取付孔８に連通する開口１２が形成されている。ガイド溝１１ａ，１１ｂは後述する組付角調整機構４の可動操作部材１４ａ，１４ｂを摺動自在に収容保持する部分で、その各端部はハウジング２の外周壁の近傍部まで延出している。そして、ハウジング２の軸方向の略中間位置には円盤状の内ぐり部１５が形成され、この内ぐり部１５によって後述する組付角調整機構４のリンクアーム１６ａ，１６ｂ等がハウジング２と干渉するのを回避するようになっている。
【００２２】
また、組付角調整機構４は、相反方向に延出する一対の爪部１７ａ，１７ｂを有すると共に、カムシャフト１の端面に一体に結合されるレバー部材１８と、前記各ガイド溝１１ａ，１１ｂに摺動自在に係合された略方形状の可動操作部材１４ａ，１４ｂと、前記一方の爪部１７ａと可動操作部材１４ａ、他方の爪部１７ｂと可動操作部材１４ｂを夫々連結する円弧状のリンクアーム１６ａ，１６ｂと、前記可動操作部材１４ａ，１４ｂをコントローラ７からの制御信号に基づいて進退作動させる作動装置１９とによって主として構成されている。
【００２３】
レバー部材１８は、全体が板状に形成され、その中心部をカムシャフト１の先端面に重合した状態で、インナ支持ロッド２０と共に固定ボルト２１によって同シャフト１に共締め固定されている。尚、レバー部材１８とカムシャフト１には位置決めピン２２が嵌合され、同ピン２２によって両者の正確な位置決めがなされている。
【００２４】
また、各可動操作部材１４ａ，１４ｂは、ガイド溝１１ａ，１１ｂの底部側に収容される後端面から所定距離離間した位置にスリット２３が形成されており、この各スリット２３には、対応するリンクアーム１６ａ，１６ｂの先端部が挿入され、その状態において同先端部がピン２４によって回動可能に連結されている。このとき各リンクアーム１６ａ，１６ｂの基端はレバー部材１８の各爪部１７ａ，１７ｂの上面に重合され、その状態において同基端がピン２５によって各爪部１７ａ，１７ｂに回動可能に連結されている。したがって、ガイド溝１１ａ，１１ｂに収容された各可動操作部材１４ａ，１４ｂはカムシャフト１に一体に結合されたレバー部材１８に対してリンクアーム１６ａ，１６ｂを介して連結されており、各可動操作部材１４ａ，１４ｂがガイド溝１１ａ，１１ｂに沿って径方向に変位すると、リンク１６ａ，１６ｂによる作用によってハウジング２とレバー部材１８、つまり、タイミングスプロケット３とカムシャフト１が可動操作部材１４ａ，１４ｂの変位に応じた角度だけ相対回動する。
【００２５】
さらに、各可動操作部材１４ａ，１４ｂの前端面には、ほぼカムシャフト１の軸心を中心とする円弧状の突条２６（本発明における噛み合い部）が複数列形成されており、これらの突条２６は、可動操作部材１４ａ，１４ｂがガイド溝１１ａ，１１ｂに係合された状態においてハウジング２の前端の窪み部１０から突出するようになっている。
【００２６】
一方、作動装置１９は、ハウジング２とインナ支持ロッド２０に回転可能に支持されると共に、自身の回転によって可動操作部材１４ａ，１４ｂを径方向に変位させるガイドプレート２７と、ハウジング２とガイドプレート２７に連結されてガイドプレート２７を一方の回転方向（ハウジング２の回転方向Ｒと同じ方向）に付勢するゼンマイばね２８と、ガイドプレート２７に磁力を作用させることによってガイドプレート２７を他方の回転方向（ハウジング２の回転方向と逆方向Ｒ’）に付勢する電磁石２９とを備えている。
【００２７】
ガイドプレート２７は、その外周端にハウジング２の外周域を囲繞するように延出する円筒壁３０が一体に形成されると共に、ハウジング２の窪み部１０の内周面とインナ支持ロッド２０の外周面に夫々摺動回動可能に係合される円筒ボス部３１ａ，３１ｂが裏面側に突設されている。したがって、ガイドプレート２７は、内外周の円筒ボス部３１ｂ，３１ａを介してインナ支持ロッド２０とハウジング２によって支持され、それによって倒れや傾きが確実に防止されている。
【００２８】
そして、さらにガイドプレート２７の裏面には渦巻き状ガイド壁３２（本発明における渦巻き状ガイド。）が形成されており、このガイド壁３２の隣り合う壁面の間には、可動操作部材１４ａ，１４ｂの前記突条２６が係合するようになっている。ガイド壁３２の渦巻きは、図４に示すようにハウジング２の回転方向（図中Ｒ方向）に沿って次第に縮径するように形成されており、可動操作部材１４ａ，１４ｂの突条２６が渦巻き状ガイド壁３２に係合した状態でガイドプレート２７がハウジング２と逆方向（図中Ｒ’方向）に回動すると、可動操作部材１４ａ，１４ｂがこのとき同ガイド壁３２の渦巻き形状に沿って半径方向内側に移動する。
【００２９】
また、インナ支持ロッド２０の基端部外周には規制フランジ３３が形成され、この規制フランジ３３によってガイドプレート２７の前方側の変位が規制されている。そして、ガイドプレート２７の規制フランジ３３との当接面にはほぼ３６０°近くにわたる円弧溝３４が形成されており、規制フランジ３３に突設されたストッパピン３５がこの円弧溝３４内に挿入されている。このストッパピン３５はインナ支持ロッド２０に対するガイドプレート２７の回動範囲、つまり、可動操作部材１４ａ，１４ｂの径方向ストロークによって決定されるハウジング２とカムシャフト１の組付調整角を規制するもので、ストッパピン３５が円弧溝３４の一方の端部に当接したときには遅角側の最大組付角となり、ストッパピン３５が逆側の端部に当接したときには進角側の最大組付角となる。尚、ストッパピン３５と円弧溝３４は本発明におけるストッパ機構を構成する。
【００３０】
一方、前記ゼンマイばね２８はハウジング２の周壁外面とガイドプレート２７の円筒壁３０内面との間に介装され、各端部がハウジング２側とガイドプレート２７側の各切欠口３６，３７に挿入係止されている。
【００３１】
また、前記電磁石２９はガイドプレート２７の外側端面に対し軸方向から近接して対峙するようにＶＴＣカバー６に取付けられている。
【００３２】
さらにまた、シリンダヘッド５からカムシャフト１にかけては、先端部がハウジング２のガイド溝１１ａ，１１ｂ近傍に開口する潤滑油供給路３８が形成されており、この供給路３８を通して各可動操作部材１４ａ，１４ｂの摺動部に潤滑油を供給するようになっている。
【００３３】
以下、本実施形態の作用を説明する。
【００３４】
機関始動時及びアイドル運転時には、コントローラ７からの制御信号によって電磁石２９の通電がオフにされ、その結果、ガイドプレート２７がゼンマイばね２８の力のみによってハウジング２の回転と同方向に付勢される。これにより、ガイドプレート２７はストッパピン３５が円弧溝３４の一端に当接する初期位置に維持され、このガイドプレート２７の渦巻き状ガイド壁３２に係合している各可動操作部材１４ａ，１４ｂは、図１及び図２に示すように径方向外側に最大に変位した状態となり、この各可動操作部材１４ａ，１４ｂにリンクアーム１６ａ，１６ｂとレバー部材１８を介して連結されたカムシャフト１はハウジング２に対して最遅角側の組付角度に維持されている。
【００３５】
したがって、このときにはクランクシャフトとカムシャフト１の回転位相が最遅角側に制御され、機関回転の安定化と燃費の向上が図られる。
【００３６】
また、機関が通常運転に移行すると、コントローラ７からの制御信号によって電磁石２９の通電がオンにされ、ガイドプレート２７に回転抵抗を付与するような磁力が電磁石２９に発生する。これにより、ゼンマイばね２８を介してハウジング２と追従回転するガイドプレート２７の回転が妨げられ、ガイドプレート２７はハウジング２の回転と逆回転方向の付勢力を受け、ストッパピン３５が円弧溝３４の他端に当接するまでハウジング２に対して相対回転する。
【００３７】
このとき、各可動操作部材１４ａ，１４ｂの突条２６と渦巻き状ガイド壁３２との当接部が漸次径方向内側方向に変位し、各可動操作部材１４ａ，１４ｂはハウジング２のガイド溝１１ａ，１１ｂに沿って真直ぐに径方向内側方向に移動する。そして、図５，図６に示すように、各可動操作部材１４ａ，１４ｂの径方向内側方向の移動に伴ってリンクアーム１６ａ，１６ｂの先端側の連結点（ピン２４）が径方向内側に移動すると、リンクアーム１６ａ，１６ｂの基端側もそれに追従して移動しようとするが、このときリンクアーム１６ａ，１６ｂの基端側はピン２５によってレバー部材１８の爪部１７ａ，１７ｂに連結されているため、レバー部材１８を回転させながら円弧状に移動する。この結果、ハウジング２とカムシャフト１の組付角は最進角状態に調整変更される。
【００３８】
したがって、このときにクランクシャフトとカムシャフト１の回転位相が最進角側に制御され、機関の高出力化が図られる。
【００３９】
尚、クランクシャフトとカムシャフト１の回転位相の制御は遅角側と進角側の２位置の切換えに限らず、電磁石２９の発生磁力を適宜調整することで任意の回転位相に連続的に制御することも可能である。
【００４０】
このバルブタイミング制御装置は、可動操作部材１４ａ，１４ｂをガイド溝１１ａ，１１ｂに沿わせてハウジング２の径方向に変位させると共に、可動操作部材１４ａ，１４ｂのこの径方向の変位をリンクアーム１６ａ，１６ｂとレバー部材１８を用いたリンク機構を介してハウジング２とカムシャフト１の相対回動に変換するようにしているため、軸方向に大きくスペースを占有しないコンパクトな構造によって確実な位相制御を行うことができる。そして、可動操作部材１４の径方向の操作についても、ガイドプレート２７の渦巻き状ガイド壁３２と可動操作部材１４ａ，１４ｂの突条２６を係合させることによって行っているため、これらの操作機構が軸方向の占有スペースを大きく増大させることがない。
【００４１】
また、この装置の場合、ハウジング２とガイドプレート２７を連結するばね部材としてゼンマイばね２８を採用すると共に、そのゼンマイばね２８をハウジング２の周壁とガイドプレート２７の円筒壁３０との間に配置するようにしたため、ばね部材が装置の軸長を増大させることもない。
【００４２】
したがって、これらのことから電磁石２９も含めた装置全体の軸長は従来のものに比較して大幅に短縮され、車両に対する機関の搭載性が確実に向上する。
【００４３】
また、この装置においては、ガイドプレート２７の渦巻き状ガイド壁３２と可動操作部材１４ａ，１４ｂの突条２６を係合させることで、ガイドプレート２７の回転を可動操作部材１４ａ，１４ｂの径方向の運動に変換しているため、ガイド壁３２の渦巻きの径方向の変化率を小さく設定するようにすれば、可動操作部材１４ａ，１４ｂ側からの荷重入力によってガイドプレート２７が回転する不具合を回避することができる。したがって、このように設定すれば、機関作動中に機関弁のリターンスプリングからカムシャフト１に入力される変動トルクによってガイドプレート２７が回転変動する不具合が起こらなくなり、バルブタイミングの制御も速やかに完了する。
【００４４】
さらに、この装置は、ハウジング２に対するガイドプレート２７の回動をゼンマイばね２８のばね力と電磁石２９の磁力によって制御するようにしているため、オイルポンプの油圧を用いて制御を行う場合に比較して機関運転速度の影響を受けなくて済む。したがって、機関の運転状況に関係なく、バルブタイミング制御を迅速に完了することができる。また、ゼンマイばね２８のばね力がバルブタイミングを遅角側に制御する方向に設定されているため、万一、電磁石２９が故障することがあっても機関の始動は保証される。
【００４５】
また、可動操作部材１４ａ，１４ｂを設ける数は一つ以上であれば任意であるが、この実施形態のように複数設けるようにすれば、一つの可動操作部材にかかる応力が小さくなり、装置の耐久性が向上する。
【００４６】
さらに、この実施形態のように可動操作部材１４ａ，１４ｂの摺動部に潤滑油を供給する潤滑油供給路３８を設けるようにした場合、可動操作部材の円滑な作動を常時保証することが可能になる。とりわけ、この実施形態のように可動操作部材１４ａ，１４ｂの径方向内側となる位置に潤滑油供給路３８を開口形成した場合には、可動操作部材１４ａ，１４ｂに対し遠心力によって効率よく潤滑油を供給することができる。
【００４７】
つづいて、図７，図８に示す本発明の第２の実施形態について説明する。尚、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、重複する部分については説明を省略するものとする。
【００４８】
この実施形態の装置は、基本的な構成は第１の実施形態のものとほぼ同様であるが、可動操作部材１１４とそれをガイドする径方向ガイドの形状が若干異なっている。
【００４９】
即ち、可動操作部材１１４は、その両側面にガイド溝１１１と直交する方向に延出する支持フランジ４０，４０が延設されており、ガイド溝１１１の上部両縁には、これらフランジが摺動自在に係合される段差部４１，４１が設けられている。そして、各段差部４１の上面側には押え板４２が取付けられ、段差部４１とこの押え板４２とによって前記支持フランジ４０を摺動自在に案内する横溝４３が形成されている。この横溝４３は支持フランジ４０と共に可動操作部材１１４のスラスト方向のがた付きを防止するスラスト支持構造を構成している。
【００５０】
したがって、この実施形態の装置は、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができるうえ、可動操作部材１１４のスラスト方向のがた付きを防止することができるため、組付角調整機構４の作動時にリンクアーム１６等に捩れが生じにくくなり、その結果、組付角調整機構４の作動が円滑になると共に、装置の耐久性も向上するというさらなる効果を得ることができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載の発明は、組付角調整機構の可動操作部材を、その可動方向が駆動回転体及び従動回転体の径方向に沿うように設置したため、組付角調整機構の機関軸方向の占有スペースが小さくなり、その結果、車両搭載性が向上する。
また、ガイドプレートを回転させることによって可動操作部材を容易に、かつ , 確実に径方向に操作することができる。また、ガイドの半径変化の割合を小さく設定することにより、ガイドプレートから可動操作部材へは操作力を確実に伝達できるようにしつつも、可動操作部材からガイドプレート方向への荷重入力時にはガイドプレートの作動を阻止できるようになり、その結果、機関弁からトルク半力によって組付角調整機構が変更されてしまう不具合を確実に無くすことができる。
【００５２】
請求項２に記載の発明は、径方向ガイドとリンクによるきわめて簡単な構造でありながら、可動操作部材の径方向の運動を駆動回転体と従動回転体の相対的な回動に確実に変換することができるため、軸方向の占有スペースの小さい組付角調整機構を低コストで製造することができる。
【００５３】
請求項３に記載の発明は、組付角調整機構の可動操作部材を複数設けることで、可動操作部材から駆動回転体と従動回転体への操作力の伝達が複数箇所で為されるようにしたため、一つの可動操作部材に入力される応力が分散され、装置の作動精度や耐久性が向上する。
【００５５】
請求項５に記載の発明は、ばね部材と電磁石を用いた簡単な構造によって回転状態にあるガイドプレートを確実に回動制御することができ、したがって、機関動力によって回転する油圧ポンプ等を用いる場合と異なり、機関運転速度等に関係なくクランクシャフトとカムシャフトの回転位相を常時速やかに変更することが可能になる。また、電磁石がカムシャフトの軸方向延長上に配置されても、可動操作部材の可動方向が径方向であって、全体の軸長がさして増大することがないため、軸長を確保することが難しい車両にあって機関搭載が可能になる。
【００５６】
請求項６に記載の発明は、可動操作部材と径方向ガイドに可動操作部材のスラスト方向の変位を規制するスラスト支持構造を設けるようにしたため、このスラスト支持構造によって可動操作部材のスラスト方向のがた付きを防止して、可動操作部材の円滑な作動を得ることができる。
【００５７】
請求項７に記載の発明は、径方向ガイドとリンクによるきわめて簡単な構造でありながら、可動操作部材の径方向の運動を駆動回転体と従動回転体の相対的な回動に確実に変換することができるため、軸方向の占有スペースの小さい組付角調整機構を低コストで製造することができる。
【００５８】
請求項８に記載の発明は、ストッパ機構によって従動回転体若しはく駆動回転体とガイドプレートとの所定角度以上の相対回動を確実に規制することができるため、駆動回転体と従動回転体の最大調整角を正確に制御することが可能になる。
【００５９】
請求項９に記載の発明は、可動操作部材の摺動部に潤滑油を供給するための潤滑油供給路を設けるようにしたため、組付角調整機構の長期に亙っての円滑な作動が保証される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図２のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図２】同実施形態を示す図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図３】同実施形態を示す分解斜視図。
【図４】同実施形態を示す図１のＣ矢視図。
【図５】同実施形態の動作を示す正面図。
【図６】同実施形態の動作を示す断面図。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す部分破断正面図。
【図８】同実施形態を示す図７のＤ−Ｄ線に沿う断面図。
【符号の説明】
１…カムシャフト（従動回転体）
２…ハウジング（駆動回転体）
３…タイミングスプロケット（駆動回転体）
４…組付角調整機構
１１ａ，１１ｂ…ガイド溝（径方向ガイド）
１４ａ，１４ａ…可動操作部材
１６ａ，１６ｂ…リンクアーム（リンク）
２６…突条（噛み合い部）
２７…ガイドプレート
２８…ゼンマイばね（ばね部材）
２９…電磁石
３２…渦巻き状ガイド壁（渦巻き状ガイド）
３４…円弧溝（ストッパ機構）
３５…ストッパピン（ストッパ機構）
３８…潤滑油供給路

Claims

機関のクランクシャフトによって回転駆動する駆動回転体と、カムシャフト若しくは該カムシャフトに結合された別体部材からなる従動回転体とが組付角調整機構を介して同軸上に連結され、機関運転状況に応じて組付角調整機構を操作することによってクランクシャフトとカムシャフトの回転位相を可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記組付角調整機構は、
内側方向または外側方向に移動するように構成され、内側方向または外側方向へ移動することによって前記クランクシャフトとカムシャフトの回転位相を変更する可動操作部材と、
該可動操作部材に係合するガイドを有し、機関運転状況に応じて前記駆動回転体及び従動回転体に対して回動することによって前記ガイドを介して前記可動操作部材を内側方向または外側方向へ移動させるガイドプレートとを備え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。
前記駆動回転体と従動回転体のいずれか一方に、前記可動操作部材を内側方向または外側方向へ移動案内する径方向ガイドを設けたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
前記可動操作部材を複数設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
制御信号によって電磁石への通電状態を制御することにより、前記ガイドプレートを前記駆動回転体及び従動回転体に対して回動させ、該駆動回転体と従動回転体とを任意の回転位相に連続的に制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
前記ガイドプレートを駆動回転体若しくは従動回転体にばね部材を介して連結し、このばね部材によってガイドプレートを一方の回転方向に付勢すると共に、前記電磁石によって前記ガイドプレートを前記ばね部材の力に抗して他方の回転方向に付勢することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
前記可動操作部材と径方向ガイドに、前記可動操作部材のスラスト方向の変位を規制するスラスト支持構造を設けたことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
前記可動操作部材を、前記駆動回転体と従動回転体のいずれか他方の中心から所定距離離れた部分に、リンクを介して連結したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
前記ガイドプレートと、前記駆動回転体または従動回転体との間に、前記ガイドプレートの所定角度以上の相対回動を規制するストッパ機構を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
可動操作部材の摺動部に潤滑油を供給するための潤滑油供給路を設けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
機関運転状況に応じて組付角調整機構を操作することによってクランクシャフトとカムシャフトの回転位相を可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記組付角調整機構は、
機関運転状況に応じて回動するガイドプレートの回転運動を可動操作部材の径方向運動に変換し、該可動操作部材の径方向運動によって前記クランクシャフトとカムシャフトの回転位相を変更するように構成され、
前記ガイドプレートから前記可動操作部材には動力が容易に伝達され、前記可動操作部材からガイドプレートには動力が伝達されにくくなるように構成したことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
機関のクランクシャフトによって回転駆動する駆動回転体と、カムシャフトまたは該カムシャフトに結合された別部材からなる従動回転体とが組付角調整機構を介して同軸上に連結され、機関運転状況に応じて前記組付調整機構を操作することによって前記クランクシャフトとカムシャフトの回転位相を可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置において、
前記組付角調整機構は、
コントローラからの制御信号によって通電状態が制御され、前記駆動回転体と従動回転体に対して回転運動を行うことにより、可動操作部材を径方向に移動させてクランクシャフトとカムシャフトの回転位相を変更するガイドプレートを有し、
前記カムシャフトからの変動トルクによる荷重入力によって前記ガイドプレートが回転しないように構成したことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。