JP6394222B2 - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents
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Description
前記駆動側回転体と同軸芯上で相対回転自在に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体と、
電動アクチュエータの駆動力により前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の相対回転位相を設定するギヤ式の位相調節機構とを備え、
前記位相調節機構が、前記回転軸芯と同軸芯上に配置される回転軸と、前記回転軸芯と同軸芯上に配置されるリングギヤと、前記回転軸芯と平行姿勢の偏心軸芯と同軸芯上に配置され前記リングギヤの内周の内歯部に噛合する外歯部を有するインナギヤと、前記回転軸芯を中心に回転自在に備えられ前記インナギヤを相対回転自在に支持する偏心部とを有し、前記リングギヤの内周の内歯部の一部に前記インナギヤの外歯部の一部を噛み合わせた状態で、前記電動アクチュエータの駆動力で前記回転軸を駆動回転させることで前記偏心軸芯の位置を公転させ、前記リングギヤの歯数と前記インナギヤの歯数との差分に相当する角度だけ前記リングギヤに対して前記インナギヤを相対回転させる差動型の減速機構に構成され、
前記回転軸の一端部を前記回転軸芯を中心に回転自在に支持する第1軸受が前記駆動側回転体に備えられると共に、前記回転軸の前記回転軸芯に直交する方向への前記回転軸の他端部の変位を抑制する第2軸受が前記従動側回転体に備えられ、
前記第2軸受が環状を成し、かつ、前記回転軸の前記他端部の外面を取り囲む支持部を有する点にある。
従って、インナギヤを支持する回転軸の姿勢の変動を抑制して安定した作動を行う弁開閉時期制御装置が構成された。
〔基本構成〕
図1及び図2には、電動アクチュエータとしての電動モータMの駆動力により駆動側回転体Aと従動側回転体Bとの相対回転位相を制御することにより吸気バルブ3Bの開閉時期(開閉タイミング)を制御する弁開閉時期制御装置1を示している。
図1〜図5に示すように、弁開閉時期制御装置1は、駆動側回転体Aとして駆動スプロケット11Sが形成されたリアケース11とフロントケース12とを複数の締結ボルト13で締結した構成を有している。リアケース11とフロントケース12とで形成される空間にハイポトロコイド型減速ギヤ(差動型の減速機構の具体例)として構成される位相調節機構Cが収容されている。
弁開閉時期制御装置1は、エンジンEの稼働時に吸気カムシャフト3の回転速度と等速で電動モータMの出力軸Maを回転させることにより、吸気バルブ3Bの開閉時期が維持される。この回転速度より出力軸Maの回転速度を増大させる又は減少させることにより位相調節機構Cの作動により相対回転位相を進角方向Sa又は遅角方向Sbを変位させる制御が実現する。
位相調節機構Cは、単一のリングギヤ21と、単一のインナギヤ22と、インナギヤ22を駆動する回転軸としての駆動シャフト24を備えている。リングギヤ21は回転軸芯Xと同軸芯に配置されると共に、多数の内歯部21Aを有している。このリングギヤ21は、従動プレート21Pが吸気カムシャフト3に対して連結ボルト35により連結固定されることにより吸気カムシャフト3と一体的に回転する。
オルダム継手30はフロントケース12とインナギヤ22との間に配置されるオルダムリング31を備えると共に、インナギヤ22の側面に支持される一対の第1キー32と、フロントケース12に支持される一対の第2キー33とを備えている。オルダムリング31には、回転軸芯Xに直交する方向への第1キー32の径方向への相対変位を許す一対の第1キー溝30Aと、第1キー溝30Aと直交する姿勢で形成され、回転軸芯Xと直交する方向への第2キー33の相対変位を許す一対の第2キー溝30Bが形成されている。
この位相調節機構Cは、前述したように駆動シャフト24の外端部(一端部)が第1軸受としての第1ボールベアリング26により片持ち状態で支持されている。この位相調節機構Cでは、リングギヤ21の内歯部21Aの一部にインナギヤ22の外歯部22Aの一部が噛み合うため駆動シャフト24に対して常に曲げ方向(回転軸芯Xに対して直交する方向)に荷重が作用する。特に、電動モータMの回転速度の変更時には荷重が増減するため、駆動シャフト24の内端部(他端部)に作用する曲げ荷重により、回転軸芯Xに直交する方向へ大きく変位し、リングギヤ21の内歯部21Aからインナギヤ22の外歯部22Aが離脱する不都合に繋がることも想像された。
この構成から、吸気カムシャフト3の回転速度より高速又は低速で電動モータMを駆動することにより、駆動シャフト24が回転軸芯Xを中心に回転すると共に、偏心部24Bが回転軸芯Xを中心に公転する。この公転によりリングギヤ21の内歯部21Aに対するインナギヤ22の外歯部22Aに対する噛み合い位置がリングギヤ21の内周に沿って変位し、この変位に伴いインナギヤは偏心軸芯Yを中心に自転する。
弁開閉時期制御装置として、リングギヤ21を駆動側回転体Aに支持し、インナギヤ22をオイルダム継手30等の連係機構を介して従動側回転体Bに連係させるように位相調節機構Cを構成しても良い。この変形例でも、リングギヤ21とインナギヤ22との差動による減速は同様に行われ、リングギヤ21とインナギヤ22との差動に起因する回転を吸気カムシャフト3に伝えることが可能となる。
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い。
2 クランクシャフト
3 カムシャフト(吸気カムシャフト)
21 リングギヤ
21A 内歯部
22 インナギヤ
22A 外歯部
24 回転軸(駆動シャフト)
24B 偏心部
24U 内周面
26 第1軸受(第1ボールベアリング)
40 第2軸受(環状部)
40S 支持部(内支持部)
45 第2軸受(内挿部材)
45S 支持部(外支持部)
A 駆動側回転体
B 従動側回転体
C 位相調節機構
E 内燃機関(エンジン)
M 電動アクチュエータ(電動モータ)
X 回転軸芯
Y 偏心軸芯
Claims (4)
- 回転軸芯を中心に内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、
前記駆動側回転体と同軸芯上で相対回転自在に配置され、前記内燃機関の弁開閉用のカムシャフトと一体回転する従動側回転体と、
電動アクチュエータの駆動力により前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の相対回転位相を設定するギヤ式の位相調節機構とを備え、
前記位相調節機構が、前記回転軸芯と同軸芯上に配置される回転軸と、前記回転軸芯と同軸芯上に配置されるリングギヤと、前記回転軸芯と平行姿勢の偏心軸芯と同軸芯上に配置され前記リングギヤの内周の内歯部に噛合する外歯部を有するインナギヤと、前記回転軸芯を中心に回転自在に備えられ前記インナギヤを相対回転自在に支持する偏心部とを有し、前記リングギヤの内周の内歯部の一部に前記インナギヤの外歯部の一部を噛み合わせた状態で、前記電動アクチュエータの駆動力で前記回転軸を駆動回転させることで前記偏心軸芯の位置を公転させ、前記リングギヤの歯数と前記インナギヤの歯数との差分に相当する角度だけ前記リングギヤに対して前記インナギヤを相対回転させる差動型の減速機構に構成され、
前記回転軸の一端部を前記回転軸芯を中心に回転自在に支持する第1軸受が前記駆動側回転体に備えられると共に、前記回転軸の前記回転軸芯に直交する方向への前記回転軸の他端部の変位を抑制する第2軸受が前記従動側回転体に備えられ、
前記第2軸受が環状を成し、かつ、前記回転軸の前記他端部の外面を取り囲む支持部を有する弁開閉時期制御装置。 - 前記第2軸受が、前記カムシャフト側に一体形成される請求項1記載の弁開閉時期制御装置。
- 前記第2軸受が、前記カムシャフト側に取付られる請求項1記載の弁開閉時期制御装置。
- 前記支持部と、前記支持部に対向する前記回転軸の外周面との間に隙間が形成されている請求項1〜3のいずれか一項に記載の弁開閉時期制御装置。
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