JPH08200471A - 回転軸の位相調節装置 - Google Patents

回転軸の位相調節装置

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JPH08200471A
JPH08200471A JP661195A JP661195A JPH08200471A JP H08200471 A JPH08200471 A JP H08200471A JP 661195 A JP661195 A JP 661195A JP 661195 A JP661195 A JP 661195A JP H08200471 A JPH08200471 A JP H08200471A
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intermediate member
interposed
grooves
balls
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JP661195A
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Kazuya Hirose
和也 廣瀬
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Hephaist Seiko Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/34403Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
    • F01L1/34406Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft the helically teethed sleeve being located in the camshaft driving pulley
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H35/00Gearings or mechanisms with other special functional features
    • F16H35/008Gearings or mechanisms with other special functional features for variation of rotational phase relationship, e.g. angular relationship between input and output shaft

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】構成が簡単で小型化が容易であり、調節装置の
所要力が小さくて済む回転軸の位相調節装置を提供す
る。 【構成】筒状の第1の回転軸6内に第2の回転軸3を同
軸に配設すると共に、第1の回転軸と第2の回転軸間に
筒状の中間部材5を介装し、第1の回転軸の内面と中間
部材の外面にスプライン溝11a,11bを形成して、
これらのスプライン溝間に保持器12により保持した多
数のボール13を介装すると共に、中間部材の内面と第
2の回転軸の外面に多条のねじ溝8a,8bを形成し
て、これらのねじ溝間に保持器10により保持した多数
のボール9を介装し、中間部材を軸方向に変位させ、適
所で保持するための調節手段14を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、伝動機構を介して連結
された2つの回転軸の位相を調節する装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】例えばエンジンでは、吸・排気バルブの
開閉時期を調整するために、クランク軸とバルブのカム
軸との間に位相調節装置を介装させている。位相調整装
置の従来例としては、遊星歯車を利用したもの(特開平
5−10112号公報参照)や、ヘリカルギヤを利用し
たもの(特開平1−224407号公報参照)等があ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前者のも
のでは、機構が複雑であるという課題、また後者のもの
では位相調整操作をするのに要する力が大きいという課
題がある。そこで本発明では、このような課題を解決す
ることを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の位相調節装置では、第1の構成とし
て、筒状の第1の回転軸内に第2の回転軸を同軸に配設
し、第1の回転軸の内面と第2の回転軸の外面に多条の
ねじ溝を形成して、これらのねじ溝間に保持器により保
持した多数のボールを介装すると共に、第1、第2の回
転軸の軸方向の相対位置を変位させ、適所で保持するた
めの調節手段を設けた構成としている。
【0005】また本発明では、第2の構成として、筒状
の第1の回転軸内に第2の回転軸を同軸に配設すると共
に、第1の回転軸と第2の回転軸間に筒状の中間部材を
介装し、第1の回転軸の内面と中間部材の外面にスプラ
イン溝を形成して、これらのスプライン溝間に保持器に
より保持した多数のボールを介装すると共に、中間部材
の内面と第2の回転軸の外面に多条のねじ溝を形成し
て、これらのねじ溝間に保持器により保持した多数のボ
ールを介装し、中間部材を軸方向に変位させ、適所で保
持するための調節手段を設けた位相調節装置を提案す
る。
【0006】さらに本発明では、第3の構成として、筒
状の第1の回転軸内に第2の回転軸を同軸に配設すると
共に、第1の回転軸と第2の回転軸間に筒状の中間部材
を介装し、第1の回転軸の内面と中間部材の外面に多条
のねじ溝を形成して、これらのねじ溝間に保持器により
保持した多数のボールを介装すると共に、中間部材の内
面と第2の回転軸の外面にスプライン溝を形成して、こ
れらのスプライン溝間に保持器により保持した多数のボ
ールを介装し、中間部材を軸方向に変位させ、適所で保
持するための調節手段を設けた位相調節装置を提案す
る。
【0007】
【作用】第1の構成において、第1と第2の回転軸の回
転運動は、それらに形成したねじ溝間に介装した多数の
ボールにより伝達される。第1、第2の回転軸の軸方向
の相対位置は、それらの間に介装したボールにより小さ
な力で変位させることができ、この変位により第1、第
2の回転軸の回転方向の相対角度が変化して位相を変更
することができる。
【0008】第2の構成において、第1と第2の回転軸
の回転運動は、第1の回転軸と中間部材に形成したスプ
ライン溝間に介装した多数のボールと、中間部材と第2
の回転軸に形成したねじ溝間に介装したボールにより中
間部材を介して伝達される。中間部材はスプライン溝に
介装したボールにより第1の回転軸に対して軸方向に小
さな力で変位させることができる。このように中間部材
が変位すると、中間部材と第2の回転軸のねじ溝間に介
装した多数のボールにより、第2の回転軸に対しての中
間部材、従って第1の回転軸の回転方向の相対角度が変
化して位相を変更することができる。
【0009】第3の構成においては、第1と第2の回転
軸の回転運動は、第1の回転軸と中間部材に形成したね
じ溝間に介装した多数のボールと、中間部材と第2の回
転軸に形成したスプライン溝間に介装したボールにより
中間部材を介して伝達される。中間部材はスプライン溝
に介装したボールにより第2の回転軸に対して軸方向に
小さな力で変位させることができる。このように中間部
材が変位すると、中間部材と第1の回転軸のねじ溝間に
介装した多数のボールにより、第1の回転軸に対しての
中間部材、従って第2の回転軸の回転方向の相対角度が
変化して位相を変更することができる。
【0010】
【実施例】次に本発明を、実施例を示す添付図面を参照
して詳細に説明する。図1〜図5に示す実施例は本発明
の第2の構成に対応するもので、これらの図では、本発
明をエンジンの吸・排気バルブの開閉時期を調節する位
相調節装置に適用した場合の構成の要部として示してい
る。符号1はシリンダヘッド等の支持壁であり、この支
持壁1にハウジング2を固定している。符号3は上述し
た第2の回転軸に相当する回転軸であり、この実施例で
は回転軸3は吸・排気バルブのカム軸である。この回転
軸3の一端側は支持壁1に設けた軸受4を通してハウジ
ング2内に位置させており、軸方向には移動しないよう
に保持されている。そして回転軸3の一端側の外周には
筒状の中間部材5を配置すると共に中間部材5の外周に
プーリー6を配置しており、このプーリー6は、上述し
た第1の回転軸に相当する。プーリー6は外周に歯を形
成してタイミングプーリーとして構成しており、このプ
ーリー6と図示を省略している回転軸、この実施例の場
合にはエンジンのクランク軸に設けたプーリーとの間に
タイミングベルト7を巻掛けている。
【0011】回転軸3の一端側の外面には多条、図中で
は4条のねじ溝8aを形成すると共に、これに対応して
中間部材5の内面にも多条のねじ溝8bを形成してお
り、これらのねじ溝8a,8b間に多数のボール9を介
装している。この多数のボール9は保持器10により保
持している。一方、中間部材5の外面には軸方向に延び
るスプライン溝11aを形成すると共に、プーリー6の
内面にもスプライン溝11bを形成しており、これらの
スプライン溝11a,11b間に、保持器12により保
持した多数のボール13を介装している。ねじ溝8及び
スプライン溝11の断面形状は、例えば図3に示すよう
にゴシックアーチ形状としている。尚、図2と図5で
は、便宜上、保持器10,12の図示を省略している。
【0012】中間部材5の一端側には作動体14を装着
しており、この作動体14は中間部材5と共に回転可能
で、作動ロッド15により中間部材5の軸方向、即ち図
中左右方向に移動させる構成としている。また作動ロッ
ド15は油圧シリンダ装置やリニヤアクチュエータ等の
駆動装置16により上記軸方向に変位させる構成として
いる。そして作動体14とプーリー6間には圧縮コイル
スプリング17を介装している。
【0013】以上の構成において、タイミングベルト7
によりプーリー6が回転すると、プーリー6の回転力
は、スプライン溝11a,11bに介装されている多数
のボール13により中間部材5に伝達され、中間部材5
が作動体14と共に回転する。中間部材5は作動体14
により軸方向には移動しないように保持されているの
で、中間部材5の回転力は、ねじ溝8a,8bに介装さ
れているボール9を介して回転軸3に伝達され、回転軸
3が回転する。
【0014】このように回転している状態において、駆
動装置16を作動して作動ロッド15により作動体14
を図中左右方向に移動させると、中間部材5はスプライ
ン溝11a,11bに介装されている多数のボール13
により、小さな力でプーリー6に対して軸方向に移動す
る。上述したとおり回転軸3は軸方向には移動しないよ
うに保持されているので、中間部材5が上述のように軸
方向に移動すると、回転軸3は、ねじ溝8a,8bに介
装されているボール9により、移動距離に応じた角度だ
け中間部材5に対して回動させられる。このため回転軸
3に対してのプーリー6の回転方向の相対角度が変化し
て位相を変更することができる。即ち、図1、図2の状
態において作動ロッド15を伸長させ、作動体14によ
り中間部材5を図中右方に移動させると、回転軸3は図
5に示すようにプーリー6に対して時計回りに回動して
位相が変化する。
【0015】逆に図4の状態から図1の状態への中間部
材5の移動では、回転軸3は図5の状態から反時計回り
に回動して位相が変化する。この際、圧縮コイルスプリ
ング17は作動体14を介して作動ロッド15を短縮さ
せる方向に付勢する作用を有するが、駆動装置16の構
成によっては必ずしも必要ではない。
【0016】以上の実施例では、上記第1の回転軸に相
当するプーリーと中間部材間にボールスプライン機構を
構成すると共に、中間部材と、上述した第2の回転軸に
相当する回転軸間にボールねじ機構を構成しているが、
これとは逆にプーリーと中間部材間にボールねじ機構を
構成すると共に、中間部材と回転軸間にボールねじ機構
を構成することもでき、上述と同様な動作により位相を
変更することができる。また第1、第2の回転軸の具体
的構成も適宜である。
【0017】さらに本発明では、第1の回転軸と第2の
回転軸が、軸方向に相対的に移動可能で、しかも移動し
た適所で保持することができる構成であれば、中間部材
を省略することもできる。即ち、この場合には、第1の
回転軸の内面と第2の回転軸の外面に多条のねじ溝を形
成して、これらのねじ溝間に保持器により保持した多数
のボールを介装すると共に、第1、第2の回転軸の軸方
向の相対位置を変位させ、適所で保持するための調節手
段を設ければ良い。例えば、図1と同様に、第1の回転
軸をプーリー(6)とした構成において、回転軸(3)
を軸方向に移動可能に支持すると共に、回転軸(3)の
端部に図1と同様な作動体(14)を装着して軸方向に
移動可能に構成することにより実現することができる。
勿論、これとは逆にプーリー(6)側を移動可能とし、
これを作動体(14)により移動させるように構成する
こともできる。
【0018】
【発明の効果】本発明は以上の通りであるので、以下の
効果を有する位相調節装置を提供することができる。 構成が簡単で小型化が容易である。 可動部分にはボールを使用しているので、調節操作に
要する力が小さくて済み、安定した動作が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例を示す縦断面図である。
【図2】 図1のA−A線の断面図である。
【図3】 図2の要部の拡大図である。
【図4】 図1から動作した状態の縦断面図である。
【図5】 図4のB−B線断面図である。
【符号の説明】
1 支持壁 2 ハウジング 3 回転軸(第2の回転軸) 4 軸受 5 中間部材 6 プーリー(第1の回転軸) 7 タイミングベルト 8a,8b ねじ溝 9,13 ボール 10,12 保持器 11a,11b スプライン溝 14 作動体 15 作動ロッド 16 駆動装置 17 圧縮コイルスプリング

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒状の第1の回転軸内に第2の回転軸を
    同軸に配設し、第1の回転軸の内面と第2の回転軸の外
    面に多条のねじ溝を形成して、これらのねじ溝間に保持
    器により保持した多数のボールを介装すると共に、第
    1、第2の回転軸の軸方向の相対位置を変位させ、適所
    で保持するための調節手段を設けたことを特徴とする回
    転軸の位相調節装置
  2. 【請求項2】 筒状の第1の回転軸内に第2の回転軸を
    同軸に配設すると共に、第1の回転軸と第2の回転軸間
    に筒状の中間部材を介装し、第1の回転軸の内面と中間
    部材の外面にスプライン溝を形成して、これらのスプラ
    イン溝間に保持器により保持した多数のボールを介装す
    ると共に、中間部材の内面と第2の回転軸の外面に多条
    のねじ溝を形成して、これらのねじ溝間に保持器により
    保持した多数のボールを介装し、中間部材を軸方向に変
    位させ、適所で保持するための調節手段を設けたことを
    特徴とする回転軸の位相調節装置
  3. 【請求項3】 筒状の第1の回転軸内に第2の回転軸を
    同軸に配設すると共に、第1の回転軸と第2の回転軸間
    に筒状の中間部材を介装し、第1の回転軸の内面と中間
    部材の外面に多条のねじ溝を形成して、これらのねじ溝
    間に保持器により保持した多数のボールを介装すると共
    に、中間部材の内面と第2の回転軸の外面にスプライン
    溝を形成して、これらのスプライン溝間に保持器により
    保持した多数のボールを介装し、中間部材を軸方向に変
    位させ、適所で保持するための変位手段を設けたことを
    特徴とする回転軸の位相調節装置
JP661195A 1995-01-19 1995-01-19 回転軸の位相調節装置 Pending JPH08200471A (ja)

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JPH08200471A true JPH08200471A (ja) 1996-08-06

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ID=11643160

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