JPH051513A - Valve timing controlling device for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve the efficiency of manufacturing work, reduce the cost, achieve a high-precision and good-responsiveness valve timing control, and reduce the axial length and the diametric length of a device so as to improve a degree of freedom of layout in an engine room. CONSTITUTION:For a device using a relative rotation of a cam shaft 1 and a driven sprocket 3 and a rotation torque fluctuation of the cam shaft 1, the maximum relative rotation position of 1 and 3 is held by a stopper mechanism 4 and clutch mechanisms 5, 6 for fastening and releasing an inner and an outer clutch springs 20, 21 by a collar member 22 between 20 and 21. The fastening and releasing action to the clutch mechanisms 5, 6 are changed relatively by a change mechanism 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の吸気バルブ
あるいは排気バルブの開閉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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve timing control device for variably controlling the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine according to the operating condition.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来のこの種バルブタイミング制御装置
としては、種々提供されており、その一例として米国特
許第４,２３１,３３０号公報に記載されたものなどが知
られている。2. Description of the Related Art Various conventional valve timing control devices of this kind have been provided, and an example thereof is disclosed in U.S. Pat. No. 4,231,330.

【０００３】概略を説明すれば、吸気・排気バルブを開
閉制御するカムシャフトは、前端部の外周に外歯が形成
されていると共に、前端部にスリーブが互いの雌雄ねじ
部を介して螺着固定されている。一方、該スリーブ及び
カムシャフト前端部の外側に配置支持されたスプロケッ
トは、筒状本体の外周に機関の回転力がタイミングチェ
ーンを介して伝達される歯車を備えていると共に、内周
には内歯が形成されている。そして、この内歯と上記カ
ムシャフトの外歯との間に、内外周の歯のうち少なくと
もいずれか一方がはす歯に形成された筒状歯車が噛合し
ており、この筒状歯車を、機関運転状態に応じて油圧回
路の油圧や圧縮スプリングのばね力によりカムシャフト
の軸方向へ移動させることによって、該カムシャフトを
スプロケットに対して相対回動させて吸気・排気バルブ
の開閉時期を制御するようになっている。In brief, a camshaft for controlling the opening / closing of intake / exhaust valves has external teeth formed on the outer periphery of the front end portion, and a sleeve is screwed to the front end portion through the male and female screw portions of each other. It is fixed. On the other hand, the sprocket, which is arranged and supported outside the sleeve and the front end of the camshaft, is provided with a gear on the outer periphery of the cylindrical body through which the rotational force of the engine is transmitted through a timing chain, and an inner periphery of the inner periphery. Teeth are formed. Then, between the inner teeth and the outer teeth of the cam shaft, a cylindrical gear in which at least one of the inner and outer teeth is formed as a helical tooth is meshed, and the cylindrical gear is The intake / exhaust valve opening / closing timing is controlled by moving the cam shaft relative to the sprocket by moving the cam shaft in the axial direction by the hydraulic pressure of the hydraulic circuit or the spring force of the compression spring according to the engine operating state. It is supposed to do.

【０００４】[0004]

【発明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、スプロケットと
カムシャフトとを、筒状歯車の内外周の少なくともいず
れか一方に形成されたはす歯を利用して相対回転させる
ようにしており、このはす歯は、スプロケットの内歯あ
るいはカムシャフトの外歯との良好な噛合い精度を確保
するために、高精度な加工が要求される。この結果、該
はす歯の加工作業が煩雑となり、加工作業能率の低下
と、加工コストの高騰を招いている。However, in the above-mentioned conventional valve timing control device, the sprocket and the cam shaft are formed by using the helical teeth formed on at least one of the inner and outer circumferences of the cylindrical gear. The helical teeth are required to be machined with high precision in order to ensure good meshing precision with the internal teeth of the sprocket or the external teeth of the camshaft. As a result, the machining work of the helical teeth becomes complicated, resulting in a reduction in machining work efficiency and a rise in machining cost.

【０００５】しかも、筒状歯車がカムシャフトの軸方向
へ延設されていると共に、該軸方向へ大きく移動するよ
うになっているため、バルブタイミング制御装置の大き
な設置スペースが必要となる。この結果、内燃機関の大
型化が余儀なくされ、エンジンルームの大きさによって
は、該装置の設置が不可能になる虞がある。Moreover, since the tubular gear is extended in the axial direction of the camshaft and is moved largely in the axial direction, a large installation space for the valve timing control device is required. As a result, the internal combustion engine is inevitably increased in size, and depending on the size of the engine room, the device may not be installed.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の実
情に鑑みて案出されたもので、とりわけ回転体とカムシ
ャフトとの間に、該両者の正逆最大相対回動を規制する
ストッパ機構を設けると共に、互いに逆方向に巻装され
た内外２重のクラッチスプリングにより前記正逆最大相
対回動位置を決定するクラッチ機構を設け、かつ前記回
転体とカムシャフトとの間に、該両者の正逆最大相対回
動を規制するストッパ機構を設けると共に、前記回転体
とカムシャフトとの内外２重の対向部位に同一方向に巻
装された内外２重のクラッチスプリングと、該両クラッ
チスプリングの間に回転自在に設けられて、該クラッチ
スプリングの各一端部が止着されたカラー部材とを備え
たクラッチ機構を設け、かつ機関運転状態に応じて前記
カラー部材を正逆回転させて各クラッチスプリングの各
対向部位に対する相対的な緊締あるいは弛緩作用を切り
替える切替機構を設けたことを特徴としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in view of the above-mentioned conventional circumstances, and particularly restricts the forward and reverse maximum relative rotation between the rotating body and the camshaft. A stopper mechanism is provided, and a clutch mechanism that determines the forward / reverse maximum relative rotational position by an inner and outer double clutch springs wound in opposite directions is provided, and the clutch mechanism is provided between the rotating body and the cam shaft. A stopper mechanism for restricting the maximum forward / reverse relative rotation of the both is provided, and an inner / outer double clutch spring wound in the same direction on an inner / outer double opposing portion of the rotating body and the camshaft, and the both clutches. A clutch mechanism is provided, which is rotatably provided between springs and has a collar member to which each one end of the clutch spring is fastened, and the collar member is normally or reversely rotated according to an engine operating state. It is characterized in that a switching mechanism for switching the relative tightening or loosening effect on the opposing part of the clutch spring by rolling.

【０００７】[0007]

【作用】例えば機関低負荷域では、切替機構を一方向に
回転させる。これにより、各クラッチスプリングの一端
部側が相対的に捩られて、対向部位を例えば内側のクラ
ッチスプリングにより緊締状態とし、外側のクラッチス
プリングにより弛緩状態とする。したがって、カムシャ
フトは、バルブ開閉時に発生する負の回転トルク変動に
伴い該負の方向に回転してストッパ機構によりその最大
回転位置が規制される。ここで、バルブスプリングのば
ね力により正の回転トルク変動が発生しカムシャフトが
正転しようとしても、前記内側のクラッチスプリングの
緊締力で規制される。依って、カムシャフトは、例えば
吸気バルブの閉時期を遅らせる相対回動位置に確実に保
持される。In the engine low load range, for example, the switching mechanism is rotated in one direction. As a result, one end side of each clutch spring is relatively twisted, and the opposing portion is brought into a tightened state by, for example, the inner clutch spring and brought into a relaxed state by the outer clutch spring. Therefore, the camshaft rotates in the negative direction due to the negative rotational torque fluctuation that occurs when the valve is opened and closed, and the maximum rotation position is restricted by the stopper mechanism. Here, even if a positive rotational torque fluctuation is generated by the spring force of the valve spring and the camshaft is about to rotate in the normal direction, it is restricted by the tightening force of the inner clutch spring. Therefore, the camshaft is reliably held in the relative rotation position that delays the closing timing of the intake valve, for example.

【０００８】一方、機関が例えば高負荷域に移行した場
合は、切替機構を他方向に回転させることにより対向部
位を内側クラッチスプリングにより弛緩状態とし、外側
クラッチスプリングにより緊締状態とする。したがっ
て、カムシャフトは、今度は例えば正の回転トルク変動
に伴い該正方向に回転してストッパ機構によりその最大
正回転以上の回転が規制される。ここで、バルブスプリ
ングのばね力により負の回転トルク変動が発生しカムシ
ャフトが逆転しようとしても、前記外側のクラッチスプ
リングの緊締力で逆転が規制される。依って、カムシャ
フトは、吸気バルブの閉時期を早める相対回動位置に確
実に保持される。On the other hand, when the engine shifts to, for example, a high load region, the switching mechanism is rotated in the other direction so that the opposed portion is relaxed by the inner clutch spring and tightened by the outer clutch spring. Therefore, the camshaft, in turn, rotates in the positive direction due to, for example, a positive rotational torque fluctuation, and the stopper mechanism restricts the rotation beyond the maximum positive rotation. Here, even if a negative rotational torque fluctuation occurs due to the spring force of the valve spring and the cam shaft tries to reverse, the reverse rotation is restricted by the tightening force of the outer clutch spring. Therefore, the camshaft is securely held in the relative rotation position that advances the closing timing of the intake valve.

【０００９】[0009]

【実施例】図１は自動車のＤＯＨＣ型内燃機関に適用し
たこの発明の第１実施例を示し、１はシリンダヘッド上
部のカム軸受２に支承されて、吸気バルブを図外のカム
シャフトにより開閉するカムシャフト、３はカムシャフ
ト１の一端部１ａ外周に設けられ、クランク軸のドライ
ブスプロケットからタイミングチェーンを介して駆動力
が伝達される回転体たるドリブンスプロケットであっ
て、前記カムシャフト１の一端部１ａ側とドリブンスプ
ロケット３との間には、ストッパ機構４が設けられてい
ると共に、内外２重のクラッチ機構５，６が設けられて
いる。また、この両クラッチ機構５，６は、その断続作
用が切替機構７によって相対的に切り替えられるように
なっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention applied to a DOHC type internal combustion engine of an automobile, in which 1 is supported by a cam bearing 2 above a cylinder head to open and close an intake valve by a cam shaft (not shown). The camshaft 3 is a driven sprocket, which is a rotating body that is provided on the outer periphery of the one end 1a of the camshaft 1 and receives the driving force from the drive sprocket of the crankshaft through the timing chain. A stopper mechanism 4 is provided between the portion 1a side and the driven sprocket 3 and double inner and outer clutch mechanisms 5 and 6 are provided. Further, the engagement / disengagement action of the both clutch mechanisms 5 and 6 is relatively switched by the switching mechanism 7.

【００１０】具体的に説明すれば、前記カムシャフト１
は、一端部１ａに段差円筒状のスリーブ８と、該スリー
ブ８の先端側小径部８ａに嵌着された内側筒部材９と横
断面略コ字形の外側筒部材１０と、スリーブ８の先端縁
に配置された横断面略コ字形の支持部材１１とが取付ボ
ルト１２により共締め固定されている。また、前記支持
部材１１の先端部には、大径な横断面略コ字形のカバー
部材１３がボルト１４より固着されている。さらに、外
側筒部材１０には、環状本体１０ａの上部周方向に円弧
状の切欠窓１０ａが形成されていると共に、本体の下端
部外周にガイドピン１５が径方向に沿って植設されてい
る。More specifically, the camshaft 1 will be described.
Is a stepped cylindrical sleeve 8 at one end 1a, an inner tubular member 9 fitted to the tip side small diameter portion 8a of the sleeve 8, an outer tubular member 10 having a substantially U-shaped cross section, and a tip edge of the sleeve 8. And a supporting member 11 having a substantially U-shaped cross section, are fixed together by a mounting bolt 12. A large-diameter cover member 13 having a substantially U-shaped cross section is fixed to the tip of the support member 11 with a bolt 14. Further, the outer tubular member 10 is formed with a circular arc-shaped cutout window 10a in the upper circumferential direction of the annular main body 10a, and a guide pin 15 is radially implanted on the outer periphery of the lower end portion of the main body. ..

【００１１】前記ドリブンスプロケット３は、略円板状
の本体３ａの外周にタイミングチェーンが巻装される歯
形を有し、また本体３ａの一端面内周には、前記スリー
ブ８の中径部８ｂの外周に摺動自在に支持されて前記内
側筒部材９と軸方向へ直列状態に並置される内筒部１６
が一体に設けられていると共に、本体３ａの一端面外周
には、内筒部１６と並行に突出して外側筒部材１０と軸
方向へ直列状態に並置される外筒部１７が一体に設けら
れている。前記内筒部１６と外筒部１７は、夫々対応す
る内側筒部材９及び外側筒部材１０と同一の外径に設定
されていると共に、夫々の対向端縁が互いに摺動可能に
当接している。The driven sprocket 3 has a tooth shape in which a timing chain is wound around an outer circumference of a substantially disk-shaped main body 3a, and an inner diameter portion 8b of the sleeve 8 is provided on an inner circumference of one end surface of the main body 3a. An inner cylindrical portion 16 slidably supported on the outer circumference of the inner cylindrical member 9 and arranged in parallel in the axial direction in series with the inner cylindrical member 9.
Is integrally provided on the outer periphery of the one end surface of the main body 3a, and an outer cylindrical portion 17 that protrudes in parallel with the inner cylindrical portion 16 and is juxtaposed axially in series with the outer cylindrical member 10 is integrally provided. ing. The inner tubular portion 16 and the outer tubular portion 17 are set to have the same outer diameters as the corresponding inner tubular member 9 and outer tubular member 10, respectively, and their respective opposite end edges slidably contact each other. There is.

【００１２】前記ストッパ機構４は、図１及び図３に示
すようにスプロケット本体３ａの外側面に一体に設けら
れた突部１８と、前記スプロケット本体３ａの外側面と
対向するスリーブ８の大径部８ｃに径方向に沿って設け
られて突部１８が係入する長孔１９とからなり、長孔１
９の両端部１９ａ，１９ｂが、前記突部１８の両端面に
突き当たった位置でカムシャフト１の最大正逆回転が規
制されるようになっている。As shown in FIGS. 1 and 3, the stopper mechanism 4 has a protrusion 18 integrally formed on the outer surface of the sprocket body 3a, and a large diameter of a sleeve 8 facing the outer surface of the sprocket body 3a. The elongated hole 19 is provided in the portion 8c along the radial direction and into which the protrusion 18 is engaged.
The maximum forward / reverse rotation of the camshaft 1 is restricted at a position where both end portions 19a, 19b of 9 abut on both end surfaces of the protrusion 18.

【００１３】前記クラッチ機構５，６は、図１に示すよ
うに前記各筒部材９，１０及び内外筒部１６，１７との
間に内外２重に配置され、内側筒部材９と内筒部１６と
外筒部１７との各内周面に跨って巻装された外側クラッ
チスプリング２１と、該各クラッチスプリング２０，２
１の間に回転自在に介装された１つのカラー部材２２と
を備えている。該両クラッチスプリング２０，２１は、
互いに例えば同一右方向に巻かれており、内側クラッチ
スプリング２０は、左側への捩り回転で弛緩（拡径）
し、右側への捩り回転は緊締（縮径）するようになって
いる一方、外側クラッチスプリング２１は、右側への捩
り回転で弛緩（拡径）し、左側への捩り回転は緊締（縮
径）するようになっている。また、両クラッチスプリン
グ２０，２１は、カムシャフト側一端部２０ａ，２１ａ
が前記カラー部材２２の端部に止着されていると共に、
他端部２０ｂ，２１ｂが夫々外側筒部材１０と内側筒部
材９に止着されている。またカラー部材２２は、図４に
も示すように前記切欠窓１０ｂと対向する外端部の内部
軸方向に細長い係止孔２３が穿設されている。As shown in FIG. 1, the clutch mechanisms 5 and 6 are arranged inside and outside between the tubular members 9 and 10 and the inner and outer tubular portions 16 and 17 so as to be doubled. 16, an outer clutch spring 21 wound around the inner peripheral surfaces of the outer cylindrical portion 16 and the outer cylindrical portion 17, and the clutch springs 20 and 2
1 and one collar member 22 rotatably interposed between the two. Both clutch springs 20 and 21 are
For example, the inner clutch springs 20 are wound in the same right direction, and the inner clutch spring 20 is relaxed (expanded) by twisting and rotating to the left.
However, the twist rotation to the right side is tightened (diameter reduction), while the outer clutch spring 21 is relaxed (expanded) by the twist rotation to the right side, and the twist rotation to the left side is tightened (diameter reduction). ). Further, both clutch springs 20 and 21 are connected to the camshaft side one end portions 20a and 21a.
Is fixed to the end of the collar member 22,
The other end portions 20b and 21b are fixed to the outer tubular member 10 and the inner tubular member 9, respectively. Further, as shown in FIG. 4, the collar member 22 has a slender locking hole 23 formed in the inner axial direction of the outer end portion facing the cutout window 10b.

【００１４】前記切替機構７は、前記支持部材１１とカ
バー部材１３との間に軸方向へ摺動自在に設けられた横
断面略コ字形のスライダー２４と、前記外側筒部材１０
と外筒部１７の各外周面に沿って設けられて前記スライ
ダー２４を図中左方向へ付勢する圧縮スプリング２５
と、スライダー２４と、カバー部材１３との間に形成さ
れた圧力室２６と、該圧力室２６に油圧を導入する油圧
回路２７とを備えている。The switching mechanism 7 includes a slider 24 having a substantially U-shaped cross section, which is provided between the support member 11 and the cover member 13 so as to be slidable in the axial direction, and the outer tubular member 10.
And a compression spring 25 which is provided along each outer peripheral surface of the outer cylinder portion 17 and biases the slider 24 leftward in the drawing.
A pressure chamber 26 formed between the slider 24 and the cover member 13, and a hydraulic circuit 27 for introducing hydraulic pressure into the pressure chamber 26.

【００１５】前記スライダー２４は、円板状本体２４ａ
の外周縁に前記カバー部材１３の筒部内周面に摺接する
フランジ部２４ｂが一体に設けられていると共に、本体
２４ａの内端面略中央位置に比較的長尺な丸棒状の係止
部材２８がカムシャフト軸方向に沿って突設されてい
る。この係止部材２８は、図４に示すように先端部が外
側筒部材１０の切欠窓１０ｂを貫通して係止孔２３内に
係入している。また、フランジ部２４ｂは、外端面で前
記圧縮スプリング２５の一端部を支持していると共に、
下端部には図５にも示すように前記ガイドピン１５が係
入する傾斜状の移動用長溝２９が形成されている。この
長溝２９は、ガイドピン１５によって案内されつつスラ
イダー１３全体の軸方向の移動に伴い該スライダー１３
を所定方向に回転させるようになっている。また、スラ
イダー１３の最大左方向の移動は、支持部材１１の段差
部１１ａで、最大右方向の移動は外側筒部材１０で夫々
規制されている。The slider 24 is a disk-shaped main body 24a.
A flange portion 24b slidably contacting the inner circumferential surface of the cylindrical portion of the cover member 13 is integrally provided on the outer peripheral edge of the cover member 13, and a relatively long round bar-shaped locking member 28 is provided at a substantially central position of the inner end surface of the main body 24a. It is provided so as to project along the axial direction of the camshaft. As shown in FIG. 4, the locking member 28 has a tip portion inserted into the locking hole 23 through the cutout window 10b of the outer tubular member 10. In addition, the flange portion 24b supports one end portion of the compression spring 25 at the outer end surface,
As shown in FIG. 5, an inclined long groove 29 for movement into which the guide pin 15 is inserted is formed at the lower end. The long groove 29 is guided by the guide pin 15 and is moved along with the axial movement of the slider 13 as a whole.
Is rotated in a predetermined direction. The maximum leftward movement of the slider 13 is restricted by the stepped portion 11a of the support member 11, and the maximum rightward movement is restricted by the outer tubular member 10.

【００１６】前記油圧回路２７は、オイルメインギャラ
リ３０から分岐してカム軸受２及びカムシャフト１の半
径方向に形成された導入通路３１と、カムシャフト１と
取付ボルト１２との内部中央軸方向に形成された軸方向
通路３２と、取付ボルト１２の頭部とカバー部材１３の
内端面との間に形成されて、軸方向通路３２と連通する
油室３３と、支持部材１１の周壁半径方向に穿設されて
油室３３と圧力室２６とを連通する半径方向孔３４とを
有している。The hydraulic circuit 27 extends from the oil main gallery 30 in the radial direction of the cam bearing 2 and the cam shaft 1 and the introduction passage 31 formed in the radial direction of the cam bearing 2 and the cam shaft 1 and the mounting bolt 12 in the central axial direction. The formed axial passage 32, the oil chamber 33 formed between the head of the mounting bolt 12 and the inner end surface of the cover member 13 and communicating with the axial passage 32, and the radial direction of the peripheral wall of the support member 11. It has a radial hole 34 that is bored and connects the oil chamber 33 and the pressure chamber 26.

【００１７】また、導入通路３１の上流端には、オイル
ポンプ３５から圧送された油圧の導入，遮断を電子コン
トローラ３６からの出力信号によって行なう電磁弁３７
が設けられている。前記電子コントローラ３６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の出力
信号に基づいて現在の機関運転状態を検出して電磁弁３
７をＯＮ，ＯＦＦ制御している。At the upstream end of the introduction passage 31, a solenoid valve 37 for introducing and shutting off the hydraulic pressure sent from the oil pump 35 by an output signal from the electronic controller 36.
Is provided. The electronic controller 36 detects the current engine operating state based on an output signal from a crank angle sensor (not shown), an air flow meter, etc., and detects the electromagnetic valve 3
7 is ON / OFF controlled.

【００１８】以下、本実施例の作用について説明する。The operation of this embodiment will be described below.

【００１９】まず、例えば機関低負荷域では、電子コン
トローラ３６によって電磁弁３７にＯＦＦ信号（非通
電）が出力されて、オイルポンプ３５から圧力室２６へ
の油圧の導入が遮断される。このため、スライダー２４
は、圧縮スプリング２５のばね力で前端面が支持部材１
１の段差部１１ａに突き当たる最大左方向の位置（図１
の位置）に保持される。そして、斯かる状態では長溝２
９がガイドピン１５によって図５の実線で示すように斜
め上方向に回動案内されてカラー部材２２を２図中反時
計方向に回転させる。First, in the low engine load region, for example, the electronic controller 36 outputs an OFF signal (non-energized) to the solenoid valve 37 to interrupt the introduction of hydraulic pressure from the oil pump 35 to the pressure chamber 26. Therefore, the slider 24
The front end surface of the support member 1
The position in the maximum leftward direction that hits the stepped portion 11a of No. 1 (see FIG.
Position). And in such a state, the long groove 2
The guide pin 15 is guided by the guide pin 15 in a diagonally upward direction to rotate the collar member 22 counterclockwise in FIG.

【００２０】このため、外側クラッチスプリング２１
が、右方向に捩られて弛緩状態となり、ドリブンスプロ
ケット３の外筒部１７と外側筒部材１０との連結が解除
され自由な正負方向の相対回転を許容する。一方、内側
クラッチスプリング２０は、右方向に捩られて緊締状態
となり、内筒部１６と内側筒部材９を連結して、内筒部
１６に対する内側筒部材９の負方向の回転は許容するも
のの正方向の回転を規制する。Therefore, the outer clutch spring 21
However, it is twisted to the right to be in a relaxed state, and the connection between the outer cylinder portion 17 of the driven sprocket 3 and the outer cylinder member 10 is released, allowing free relative rotation in the positive and negative directions. On the other hand, the inner clutch spring 20 is twisted rightward to be in a tightened state, connects the inner tubular portion 16 and the inner tubular member 9, and allows the inner tubular member 9 to rotate in the negative direction with respect to the inner tubular portion 16. Restricts rotation in the forward direction.

【００２１】依って、この状態でカムシャフト１に吸気
バルブの閉時に発生する負の回転トルクが作用すると、
図３に示すように該カムシャフト１が負方向に回転して
ストッパ１８に長孔１９の一端部１９ａに突き当たって
それ以上の回転が規制される。ここで、カムシャフト１
に正の回転トルクが発生し、該カムシャフト１が図中反
時計方向（正方向）に回転しようとすると、前述のよう
に内側クラッチスプリング２０による内筒部１６と内側
筒部材９との緊締作用によってカムシャフト１の正方向
の回動が確実に規制される。このため、カムシャフト１
は、ドリブンスプロケット３に対する正負両方向への自
由な回動が規制されて吸気バルブの閉時期を遅くする相
対回動位置に保持される。Therefore, in this state, when the negative rotation torque generated when the intake valve is closed acts on the camshaft 1,
As shown in FIG. 3, the camshaft 1 rotates in the negative direction and strikes the stopper 18 at one end 19a of the elongated hole 19 to restrict further rotation. Where the camshaft 1
When a positive rotation torque is generated in the camshaft 1 and the camshaft 1 tries to rotate in the counterclockwise direction (positive direction) in the drawing, as described above, the inner clutch spring 20 tightens the inner cylinder portion 16 and the inner cylinder member 9. Due to the action, the forward rotation of the camshaft 1 is reliably regulated. Therefore, the camshaft 1
Is held in a relative rotation position in which free rotation in both positive and negative directions with respect to the driven sprocket 3 is restricted and the closing timing of the intake valve is delayed.

【００２２】一方、機関が高負荷域に移行した場合は、
電磁弁３７がＯＮ（通電）されてオイルポンプ３５から
圧送された作動油が導入通路３１，軸方向通路３２，油
室３３，半径方向通路３４を通って圧力室２６に導入さ
れ、該圧力室２６が即座に高圧となる。このため、スラ
イダー２４は、図１の一点鎖線で示すように圧縮スプリ
ング２５のばね力に抗して本体２４ａの内端面が外側筒
部材１０の外端面に突き当たるまで図中右方向へ最大に
移動すると共に、長溝２９が図５の破線で示すようにガ
イドピン１５によって逆に時計方向へ回動案内される。On the other hand, when the engine shifts to the high load range,
The hydraulic oil pressure-fed from the oil pump 35 when the solenoid valve 37 is turned on (energized) is introduced into the pressure chamber 26 through the introduction passage 31, the axial passage 32, the oil chamber 33, and the radial passage 34. 26 is immediately at high pressure. Therefore, the slider 24 moves maximally to the right in the figure until the inner end surface of the main body 24a abuts the outer end surface of the outer tubular member 10 against the spring force of the compression spring 25, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. At the same time, the long groove 29 is reversely rotated and guided in the clockwise direction by the guide pin 15 as shown by the broken line in FIG.

【００２３】したがって、カラー部材２２が、係止部材
２８により同方向に回転させられ、このため、内側クラ
ッチスプリング２０が、左方向に捩られて弛緩状態とな
り、内筒部１６と内側筒部材９との連結が解除されて自
由な相対回転を許容する。一方、外側クラッチスプリン
グ２１は、同方向に捩られて緊締状態となり、外筒部１
７に対する外側筒部材１０の正方向の相対回転は許容す
るものの負の方向の回転を規制する。Therefore, the collar member 22 is rotated in the same direction by the locking member 28, so that the inner clutch spring 20 is twisted leftward to be in a relaxed state, and the inner tubular portion 16 and the inner tubular member 9 are in a relaxed state. The connection with is released to allow free relative rotation. On the other hand, the outer clutch spring 21 is twisted in the same direction to be in the tightened state, and the outer tubular portion 1
Although the relative rotation of the outer tubular member 10 in the positive direction with respect to 7 is permitted, the rotation in the negative direction is restricted.

【００２４】依って、カムシャフト１は、正の回転トル
ク変動により正方向に回転し、ストッパピン１８が長孔
１９の他端部１９ｂに突き当たってそれ以上の正回転が
規制される。ここで、カムシャフト１に負の回転トルク
が発生し、図中時計方向（負方向）に回転しようとする
と、外側クラッチスプリング２１の緊締作用によって負
方向の回動が確実に規制される。このため、正負両方向
への自由な回動が規制されて吸気バルブの閉時期を進め
る相対回動位置に保持される。Therefore, the camshaft 1 rotates in the positive direction due to the positive rotational torque fluctuation, and the stopper pin 18 abuts against the other end 19b of the elongated hole 19 to restrict further normal rotation. Here, when a negative rotation torque is generated in the camshaft 1 and the camshaft 1 tries to rotate in the clockwise direction (negative direction) in the drawing, the tightening action of the outer clutch spring 21 surely restricts the rotation in the negative direction. Therefore, free rotation in both positive and negative directions is restricted, and the intake valve is held at the relative rotation position that advances the closing timing.

【００２５】尚、内外側のクラッチスプリング２０，２
１による緊締作用は、正，負の回転トルクが大きい程強
くなるため、カムシャフト１の確実な回動規制作用が得
られる。また、高負荷域から低負荷域に移行した場合に
おける圧力室２６内の作動油は電磁弁３７を介して外部
へ速やかに排出される。The inner and outer clutch springs 20 and 2
Since the tightening action by 1 becomes stronger as the positive and negative rotation torques become larger, the reliable rotation restraining action of the camshaft 1 can be obtained. Further, the hydraulic oil in the pressure chamber 26 when the high load region is shifted to the low load region is promptly discharged to the outside via the solenoid valve 37.

【００２６】また、本実施例では、カムシャフト１の相
対回動を正負の回転トルク変動を利用するものであるか
ら、機関運転変化に即応したバルブタイミングの切換制
御が可能になることは勿論のこと、クラッチスプリング
２０，２１を内外に配置し、かつスライダー２４の軸方
向の移動量も十分に小さいため、軸方向へ２連に並設し
た場合よりも装置全体の長さを可及的に短尺化できる。
しかも、一つのカラー部材２２で両クラッチスプリング
２０，２１の緊締，弛緩作用を行なうようにしたため、
径方向の大きさも小さくすることができ、かつ構造が簡
素化されると共に、コストの低廉化が図れる。Further, in this embodiment, since the relative rotation of the camshaft 1 uses positive and negative rotational torque fluctuations, it goes without saying that valve timing switching control can be performed in response to changes in engine operation. In addition, since the clutch springs 20 and 21 are arranged inside and outside, and the amount of movement of the slider 24 in the axial direction is sufficiently small, the length of the entire device can be reduced as compared with the case where two sliders are arranged side by side in the axial direction. Can be shortened.
Moreover, since the one collar member 22 performs the tightening and loosening action of both clutch springs 20 and 21,
The size in the radial direction can be reduced, the structure can be simplified, and the cost can be reduced.

【００２７】図６〜図７は本発明の第２実施例を示し、
内外クラッチスプリング２０，２１の緊締，弛緩タイミ
ングを微調整可能にしたものである。6 to 7 show a second embodiment of the present invention,
The tightening and loosening timings of the inner and outer clutch springs 20 and 21 can be finely adjusted.

【００２８】具体的に説明すれば、カラー部材は、内側
クラッチスプリング２０の緊締，弛緩を司る内側カラー
部材２２ａと、外側クラッチスプリング２１の緊締，弛
緩を司る外側カラー部材２２ｂの内外に２分割されてい
る。また、この内外カラー部材２２ａ，２２ｂは、夫々
薄肉に形成されて、両者を合わせた全体の肉厚寸法が第
１実施例のカラー部材２２と略同一に設定されており、
各外端部に１８０°の位置で対向する夫々一対の係止孔
２３ａ，２３ａ、２３ｂ，２３ｂが軸方向に沿って形成
されていると共に、各端部に各クラッチスプリング２
０，２１の一端部２０ａ，２１ａが止着されている。前
記各係止孔２３ａ，２３ｂは、図８〜図９に示すように
周方向に沿って巾広に形成されている。More specifically, the collar member is divided into an inner collar member 22a for tightening and loosening the inner clutch spring 20 and an outer collar member 22b for tightening and loosening the outer clutch spring 21. ing. Further, the inner and outer collar members 22a and 22b are each formed thin, and the total thickness dimension of the both is set to be substantially the same as that of the collar member 22 of the first embodiment.
A pair of locking holes 23a, 23a, 23b, 23b facing each other at the position of 180 ° are formed along the axial direction, and the clutch spring 2 is provided at each end.
One ends 20a and 21a of 0 and 21 are fixed. The locking holes 23a and 23b are formed wide along the circumferential direction as shown in FIGS.

【００２９】一方、スライダー２４は、内端面に前記各
係止孔２３ａ，２３ｂに係入する内外係入部材４０，４
０、４１，４１が設けられている。この各係入部材４
０，４１は、図８〜図９に示すようにスライダー本体２
４ａに穿設されたボルト孔２４ｃ，２４ｃに挿通する夫
々左右一対の調整ボルト４２，４２、４３，４３で締付
け固定された板状基部４０ａ，４１ａと、該基部４０
ａ，４１ａの内周側端縁から軸方向へ突出した平板状の
軸部４０ｂ，４１ｂとから構成されている。前記各ボル
ト孔２４ｃ，２４ｃは、図１０にも示すように夫々周方
向へ連続した円弧状に形成されて、左右に調整代Ｘ，Ｙ
をもたせている一方、軸部４０ｂ，４０ｂはその巾長さ
が前記係止孔２３ａ，２３ｂの巾長よりも小さく設定さ
れている。On the other hand, the slider 24 has inner and outer engaging members 40 and 4 which are engaged with the engaging holes 23a and 23b on the inner end surface thereof.
0, 41, 41 are provided. Each engagement member 4
0 and 41 are slider bodies 2 as shown in FIGS.
Plate-shaped base portions 40a, 41a, which are fixed by a pair of left and right adjusting bolts 42, 42, 43, 43, respectively, which are inserted into bolt holes 24c, 24c formed in 4a, and the base portion 40.
a, 41a, and plate-shaped shaft portions 40b, 41b protruding in the axial direction from the inner peripheral side edges. Each of the bolt holes 24c, 24c is formed in a circular arc shape continuous in the circumferential direction as shown in FIG.
On the other hand, the widths of the shaft portions 40b, 40b are set to be smaller than the widths of the locking holes 23a, 23b.

【００３０】したがって、この実施例によれば、各構成
部品の組み立て後において、前記各調整ボルト４２，４
３を一旦弛めて各調整代Ｘ，Ｙを介して係入部材４０，
４１を周方向に移動させ、各係入孔２３ａ，２３ｂに対
し各軸部４０ｂ，４１ｂの周方向の位置決めを行なう。
これによって、内外カラー部材２２ａ，２２ｂによる各
クラッチスプリング２０，２１の緊締と弛緩のタイミン
グの微調整を行なうことが可能となる。この結果、カラ
ー部材２２ａ，２２ｂや係入部材４０，４１の高い加工
精度や組み立て精度が要求されず、製造や組み立て作業
が簡単になると共に、コストを大巾に低下させることが
できる。Therefore, according to this embodiment, after the components are assembled, the adjusting bolts 42, 4 are
3 is loosened once and the engaging members 40,
41 is moved in the circumferential direction to position the shaft portions 40b, 41b in the circumferential direction with respect to the engagement holes 23a, 23b.
This makes it possible to finely adjust the timing of tightening and loosening the clutch springs 20 and 21 by the inner and outer collar members 22a and 22b. As a result, high processing accuracy and assembling accuracy of the collar members 22a and 22b and the engaging members 40 and 41 are not required, and the manufacturing and assembling work can be simplified and the cost can be drastically reduced.

【００３１】しかも、緊締と弛緩タイミングを微調整す
ることができることにより、カムシャフト１とスプロケ
ット３との相対回動変換を機関運転変化に対して応答性
良く切り替えることができ、高精度なバルブタイミング
制御が可能となる。Moreover, since the tightening and loosening timings can be finely adjusted, the relative rotational conversion between the camshaft 1 and the sprocket 3 can be switched with a high responsiveness to a change in engine operation, and highly accurate valve timing is possible. It becomes possible to control.

【００３２】尚、本実施例の他の構成は第１実施例と同
様である。The other construction of this embodiment is the same as that of the first embodiment.

【００３３】本発明は、前記実施例に限定されることな
く、例えば切替機構７を別異の構成とすることも可能で
あり、また排気バルブ側あるいは吸気・排気バルブの両
方に適用することも可能である。The present invention is not limited to the above-described embodiment, but the switching mechanism 7 may have a different structure, and may be applied to the exhaust valve side or both the intake and exhaust valves. It is possible.

【００３４】[0034]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、カムシャフトと回転体との相対回動を従来のよ
うな筒状歯車ではなく、カムシャフトの回転トルク変動
を利用して行なうと共に、該正逆相対回動位置規制を、
ストッパ機構と内外２重のクラッチスプリングを利用し
た切替機構により行なうようにしたため、高精度かつ応
答性の優れたバルブタイミング制御が得られることは勿
論のこと、特にはす歯が不要になるため構造が簡素化さ
れ、製造作業能率の向上とコストの低廉化が図れる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the relative rotation between the camshaft and the rotating body is made by utilizing the rotational torque fluctuation of the camshaft instead of the conventional cylindrical gear. And the forward / reverse relative rotational position regulation,
Since a switching mechanism that uses a stopper mechanism and double clutch springs inside and outside is used, it is of course possible to obtain valve timing control with high precision and excellent responsiveness. The manufacturing process can be simplified and the manufacturing work efficiency can be improved and the cost can be reduced.

【００３５】また、前記クラッチスプリングをカムシャ
フトと回転体との間に形成した内外２重の対向部位に配
置したため、特に装置の径方向の長さを可及的に短尺化
することが可能となり、該装置を備えた内燃機関のエン
ジンルーム内へのレイアウトの自由度が向上する。Further, since the clutch springs are arranged at the inner and outer double opposing portions formed between the cam shaft and the rotating body, the radial length of the device can be particularly shortened as much as possible. The degree of freedom in layout of the internal combustion engine equipped with the device in the engine room is improved.

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

【図１】本発明に係るバルブタイミング制御装置の一実
施例を示す図２のＡ−Ａ線断面図。FIG. 1 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2 showing an embodiment of a valve timing control device according to the present invention.

【図２】図１のＢ−Ｂ線断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line BB of FIG.

【図３】図１のＣ矢視図。FIG. 3 is a view on arrow C of FIG.

【図４】図１のＤ−Ｄ線断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along the line DD of FIG.

【図５】図１のＥ−Ｅ線断面図。5 is a sectional view taken along line EE of FIG.

【図６】本発明の第２実施例を示す図７のＦ−Ｆ線断面
図。FIG. 6 is a sectional view taken along line FF of FIG. 7 showing a second embodiment of the present invention.

【図７】図６のＧ−Ｇ線断面図。7 is a cross-sectional view taken along line GG of FIG.

【図８】図６のＨ−Ｈ線断面図。8 is a sectional view taken along line HH of FIG.

【図９】図６のＩ−Ｉ線断面図。9 is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG.

【図１０】図６のＪ矢視図。FIG. 10 is a view on arrow J of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…カムシャフト、３…ドリブンスプロケット（回転
体）、４…ストッパ機構、５，６…クラッチ機構、７…
切替機構、９，１０…内外筒部材、１６，１７…内外筒
部（対向部材）２０，２１…内外クラッチスプリング。1 ... Cam shaft, 3 ... Driven sprocket (rotating body), 4 ... Stopper mechanism, 5, 6 ... Clutch mechanism, 7 ...
Switching mechanism, 9, 10 ... Inner / outer tubular member, 16, 17 ... Inner / outer tubular portion (opposing member) 20, 21 ... Inner / outer clutch spring.

フロントページの続き (72)発明者 北村 吉治 長野県駒ケ根市赤穂1170番地の３ 日本発 条株式会社内 (72)発明者 小松 峻雄 神奈川県愛甲郡愛川町中津字桜台4056番地 日本発条株式会社内Front Page Continuation (72) Inventor Yoshiharu Kitamura 1170, Ako, Komagane-shi, Nagano 3 Japan Article Co., Ltd. (72) Inventor Tatsuo Komatsu 4056 Sakuradai, Nakatsu, Aikawa-cho, Aiko-gun, Kanagawa Japan Article Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項１】 機関の駆動力が伝達される回転体とカム
シャフトとを、該カムシャフトの回転トルク変動により
正逆相対回動させて、バルブの開閉時期を可変制御する
バルブタイミング制御装置であって、前記回転体とカム
シャフトとの間に、該両者の正逆最大相対回動を規制す
るストッパ機構を設けると共に、前記回転体とカムシャ
フトとの内外２重の対向部位に同一方向に巻装された内
外２重のクラッチスプリングと、該両クラッチスプリン
グの間に回転自在に設けられ、機関運転状態に応じて各
クラッチスプリングの各対向部位に対する相対的な緊締
あるいは弛緩作用を切り替える切替機構を設けたことを
特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。Claim: What is claimed is: 1. A rotary body, to which a driving force of an engine is transmitted, and a cam shaft are rotated forward and backward relative to each other due to fluctuations in the rotational torque of the cam shaft, and the valve opening / closing timing is variably controlled. In the valve timing control device, a stopper mechanism is provided between the rotating body and the camshaft, the stopper mechanism restricting forward and reverse maximum relative rotation of the rotating body and the camshaft. The inner and outer double clutch springs are wound in the same direction in opposite parts, and are rotatably provided between the two clutch springs. Relative tightening of each clutch spring with respect to each opposite part according to the engine operating state or A valve timing control device for an internal combustion engine, comprising a switching mechanism for switching a relaxation action.