JPH11200824A - 可変弁制御装置 - Google Patents

可変弁制御装置

Info

Publication number
JPH11200824A
JPH11200824A JP10008782A JP878298A JPH11200824A JP H11200824 A JPH11200824 A JP H11200824A JP 10008782 A JP10008782 A JP 10008782A JP 878298 A JP878298 A JP 878298A JP H11200824 A JPH11200824 A JP H11200824A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
driven shaft
axial direction
camshaft
variable valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10008782A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Sato
佐藤　　修
Yoshito Moriya
嘉人 守谷
Atsushi Sugimoto
淳 杉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, Toyota Motor Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP10008782A priority Critical patent/JPH11200824A/ja
Priority to US09/233,477 priority patent/US6062183A/en
Priority to DE19902095A priority patent/DE19902095A1/de
Publication of JPH11200824A publication Critical patent/JPH11200824A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-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
    • F01L1/344—Valve-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
    • F01L1/3442—Valve-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 hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F01L13/0042—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction with cams being profiled in axial and radial direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/024—Belt drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • F01L2001/0537—Double overhead camshafts [DOHC]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-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
    • F01L1/344—Valve-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
    • F01L1/3442—Valve-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 hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/3445—Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34453—Locking means between driving and driven members
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2101—Cams
    • Y10T74/2102—Adjustable

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の従動軸を有し、装置の構造を簡単化し
組付けおよび加工の容易な可変弁制御装置を提供する。 【解決手段】 排気カムシャフト３は軸方向に移動不可
であり、軸方向にプロフィールの異なるカム６を有する
吸気カムシャフト５は軸方向に移動可能である。タイミ
ングプーリと排気カムシャフト３とはボルト４１で固定
されており、クランクシャフトからタイミングプーリを
介して排気カムシャフト３に駆動力が伝達される。ベー
ンロータ１１は排気カムシャフト３に固定されており、
シューハウジング１２およびギア１５はベーンロータ１
１に対し相対回動自在である。両トルクギア１６、１７
は吸気カムシャフト５とともに回転する。油圧によりベ
ーンロータ１１に対するシューハウジング１２の回転位
相を調整することにより、クランクシャフトに対する吸
気カムシャフト５の位相を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（以下、
「内燃機関」をエンジンという）の吸気弁および排気弁
の少なくともいずれか一方の開閉タイミング、開弁期間
およびリフト量を運転条件に応じて変更可能な可変弁制
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、特開平９−３２５１９号公報
に開示されるように、軸方向にプロフィールの異なるカ
ムを有するカムシャフトを軸方向に移動することにより
吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方の開弁期
間およびリフト量を変化させる可変弁制御装置が知られ
ている。
【０００３】また、特開平９−１５１７１９号公報に開
示されるように、第１のカムシャフトから第２のカムシ
ャフトに駆動力を伝達する際に運転状態に応じて第１の
カムシャフトに対する第２のカムシャフトの位相を制御
し、第１のカムシャフトに対する第２のカムシャフトの
回転位相を可変に調整し、第２のカムシャフトが開閉す
る弁の開閉タイミングを調整する可変弁制御装置が知ら
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】さらに、軸方向にプロ
フィールの異なるカムを有するカムシャフトを軸方向に
移動することにより開弁期間および弁のリフト量を変化
させる軸方向駆動手段と、第１のカムシャフトに対する
第２のカムシャフトの回転位相を調整する位相調整手段
とを組み合わせることが考えられる。
【０００５】位相調整手段は通常軸方向に移動しない部
材に支持されるので、カムシャフトが軸方向に移動しな
い場合カムシャフトで位相調整手段を支持する。位相調
整手段は組付けられるカムシャフトとともに回転するカ
ムシャフト側回転体を有するので、軸方向に移動しない
カムシャフトに位相調整手段を組付ける場合、カムシャ
フトにカムシャフト側回転体をボルト等で固定するとい
う簡単な構造で位相調整手段を支持できる。しかし、軸
方向に移動する第１のカムシャフトに位相調整手段を組
付けると、第１のカムシャフトではなく、例えばシリン
ダヘッドで位相調整手段を回転自在に支持する必要があ
る。回転しないシリンダヘッドで位相調整手段を支持す
るために、シリンダヘッドに回転自在に支持され、かつ
位相調整手段を支持する部材が新たに必要になることが
あるので、部品点数が増加するとともに位相調整手段を
支持する構造が複雑になるという問題がある。
【０００６】さらに、第１のカムシャフトが軸方向に移
動するので、第１のカムシャフトに形成した油路と位相
調整手段に形成した油路との連通部のずれを吸収するた
め、連通部を軸方向に長く形成する等の加工が必要にな
る。したがって、油路の加工が煩雑になるという問題が
ある。また、シリンダヘッドに支持された位相調整手段
に第１のカムシャフトを軸方向に移動可能に嵌挿するた
め第１のカムシャフトとスプライン結合する構造を位相
調整手段に設ける必要があるので、位相調整手段の構造
が複雑化するという問題がある。
【０００７】また、カムシャフトを軸方向に移動可能に
するためのスプライン結合部や、第１のカムシャフトか
ら第２のカムシャフトへの駆動力伝達をギア結合で行う
場合のギア結合部において、第２のカムシャフトが受け
る正負のトルク変動により歯打ち音が発生するという問
題がある。本発明の目的は、複数の従動軸を有し、装置
の構造を簡単化し組付けおよび加工の容易な可変弁制御
装置を提供することにある。
【０００８】本発明の他の目的は、軸方向に移動する従
動軸が正・負のトルク変動を受けても歯打ち音の発生を
抑制する可変弁制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
可変弁制御装置によると、第１の従動軸と第２の従動軸
との回転位相を調整する位相調整手段を軸方向に移動し
ない第１の従動軸に配置している。位相調整手段は、第
１の従動軸とともに回転する第１の回転体と、第１の回
転体に相対回動可能に組付けられている駆動側回転体と
を有し、第２の従動軸とともに回転する第２の回転体に
駆動側回転体から駆動力を伝達している。
【００１０】したがって、例えばシリンダヘッドで位相
調整手段を支持することなく、第１の従動軸により簡単
な構造で位相調整手段を支持することができるので、位
相調整手段を支持する構造が簡単化する。これにより、
可変弁制御装置の組付けが容易になるとともに、製造コ
ストが低減する。さらに、第１の従動軸が軸方向に移動
しないので、第１の従動軸とともに回転する第１の回転
体と第１の従動軸との結合を例えばスプライン結合にす
る必要がないので、結合構造が簡単化する。したがっ
て、位相調整手段の構造が簡単化するので、可変弁制御
装置の組付けが容易になるとともに、製造コストが低減
する。
【００１１】本発明の請求項２記載の可変弁制御装置に
よると、第２の歯車は複数の歯車部で構成されており、
付勢手段が複数の歯車部を反対方向に付勢することによ
り複数の歯車部の内外の歯筋がずれている。第１の従動
軸に配設された第１の歯車と第２の従動軸に配設された
第２の歯車とのギア結合部、ならびに第２の歯車と第２
の従動軸とのスプライン結合部にバックラッシュが形成
されない。したがって、第２の従動軸が正・負のトルク
変動を受けてもギア結合部およびスプライン結合部にお
ける歯打ち音の発生を抑制できる。
【００１２】本発明の請求項３記載の可変弁制御装置に
よると、第２の従動軸を軸方向に駆動する軸方向駆動手
段を第２の回転体の近傍に配設することにより、位相調
整手段および軸方向駆動手段を可変弁制御装置に集約し
て配設している。したがって、位相調整手段および軸方
向駆動手段を離れて配設する場合に比べ装置全体の組付
けが容易になるとともに、装置を小型化することができ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例を図に基づいて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例による可変弁制御装
置を図１に示す。第１実施例の可変弁制御装置１は油圧
制御式であり、図示しない駆動軸としてのクランクシャ
フトの駆動力を排気カムシャフト３および吸気カムシャ
フト５に伝達する。排気カムシャフト３および吸気カム
シャフト５はシリンダヘッド２に回転自在に支持されて
いる。第１の従動軸としての排気カムシャフト３は軸方
向に移動不可であり、排気弁を開閉するカム４を有して
いる。カム４は軸方向に同一のプロフィールを有する。
第２の従動軸としての吸気カムシャフト５は軸方向に移
動可能であり、図示しない軸方向駆動手段が吸気カムシ
ャフト５を軸方向に駆動する。吸気カムシャフト５は吸
気弁を開閉するカム６を有している。カム６は軸方向に
プロフィールが異なっており、図１の左側が低速回転
用、図１の右側が高速回転用である。
【００１４】タイミングプーリ１０はピン４０により回
転方向位置を規定されており、ボルト４１により排気カ
ムシャフト３と固定されている。クランクシャフトから
タイミングプーリ１０を介して排気カムシャフト３に駆
動力が伝達される。第１の回転体としてのベーンロータ
１１はピン４２により排気カムシャフト３に対する回転
方向位置および軸方向位置を規定されており、ナット４
３により排気カムシャフト３の段差部３ａに押しつけら
れ排気カムシャフト３に固定されている。タイミングプ
ーリ１０、排気カムシャフト３およびベーンロータ１１
はクランクシャフトとともに回転する。タイミングプー
リ１０、排気カムシャフト３およびベーンロータ１１は
図１の左側からみて時計回りに回転する。
【００１５】シューハウジング１２と第１の歯車として
のギア１５とはボルト４４により結合されており、シュ
ーハウジング１２およびギア１５は駆動側回転体を構成
している。シューハウジング１２はベーンロータ１１に
相対回動自在に組付けられており、ベーンロータ１１に
対するシューハウジング１２の回転位相が油圧制御され
る。シューハウジング１２およびギア１５はタイミング
プーリ１０、排気カムシャフト３およびベーンロータ１
１に対して相対回動自在である。ベーンロータ１１およ
びシューハウジング１２は位相調整手段を構成してお
り、排気カムシャフト３に支持されている。
【００１６】歯車部としての正トルクギア１６および負
トルクギア１７は第２の歯車を構成している。本実施例
では、第２の歯車と第２の回転体とは同じ構成である。
正トルクギア１６および負トルクギア１７は、外周側に
形成したギア歯１６ｂ、１７ｂがギア１５のギア歯１５
ｂと結合しており、内周側に形成したスプライン１６
ａ、１７ａが吸気カムシャフト５のスプライン５ａと結
合している。ギア歯１５ｂ、１６ｂ、１７ｂは斜め歯で
あり、スプライン５ａ、１６ａ、１７ａは直線歯であ
る。したがって、吸気カムシャフト５は軸方向に往復移
動可能に正トルクギア１６および負トルクギア１７に嵌
挿している。正トルクギア１６はシリンダヘッド２に軸
方向に移動不可に組付けられている。
【００１７】ピン４６は負トルクギア１７に圧入されて
おり、付勢手段としてのスプリング４７はピン４６を図
１の左方向に付勢している、両トルクギアはスプリング
４７により互いに接近する反対方向に付勢されている。
両トルクギアが互いに近づくことにより、両トルクギア
がギア１５および吸気カムシャフト５と結合した状態に
おいて、図３の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ギア
歯１６ｂとギア歯１７ｂ、ならびにスプライン１６ａと
スプライン１７ａとはそれぞれ歯筋がずれている。正ト
ルクギア１６のギア歯１６ｂおよびスプライン１６ａは
回転方向と反対方向でそれぞれギア歯１５ｂおよびスプ
ライン５ａと当接しており、負トルクギア１７のギア歯
１７ｂおよびスプライン１７ａは回転方向と同一方向で
それぞれギア歯１５ｂおよびスプライン５ａと当接して
いる。
【００１８】カム６が吸気弁を開閉駆動するときに吸気
カムシャフト５が受ける正・負の変動トルクは平均する
と正のトルクになるので、正トルクギア１６が受ける変
動トルクよりも負トルクギア１７が受ける変動トルクの
方が小さい。したがって、シリンダヘッドが正トルクギ
ア１６を軸方向に移動不可に支持し、正トルクギア１６
に近づく方向にスプリング４７が負トルクギア１７を付
勢する構成とすることにより、スプリング４７の付勢力
を小さくすることができる。
【００１９】ベーンロータ１１の軸方向両端面はシュー
ハウジング１２およびリアプレート１３により覆われて
いる。図２に示すように、ベーンロータ１１は周方向に
ほぼ等間隔にベーン１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを
有し、各ベーンは後述するシュー１２ａ、１２ｂ、１２
ｃ、１２ｄの周方向の四箇所の間隙に形成された扇状空
間部２０に収容されている。図２に示す遅角方向、進角
方向を表す矢印は、ベーンロータ１１に対するシューハ
ウジング１２の遅角方向、進角方向を表している。以
下、「遅角」および「進角」は、ベーンロータ１１に対
するシューハウジング１２の回転方向を表すこととす
る。図２は、図１に示すII−II線に従い、排気カムシャ
フト３とそれ以外の部分を異なる断面で切断した断面図
を示している。
【００２０】シューハウジング１２は周方向にほぼ等間
隔に断面円弧状に形成されたシュー１２ａ、１２ｂ、１
２ｃ、１２ｄを有している。各シューは周方向の両側に
位置するベーンの間を相対回動する。図２において、シ
ューハウジング１２はベーンロータ１１に対し最遅角位
置にある。最遅角位置は、シュー１２ａの遅角側側面が
ベーン１１ｄの進角側側面に係止されることにより規定
されている。
【００２１】シール部材２９はベーンロータ１１の外周
壁に嵌合している。ベーンロータ１１の外周壁とシュー
ハウジング１２の内周壁との間には微小クリアランスが
設けられており、このクリアランスを介して油圧室間に
作動油が漏れることをシール部材２９により防止してい
る。シール部材２９はそれぞれ板ばねの付勢力によりシ
ューハウジング１２の内周壁に向けて押されている。
【００２２】図１に示すように、ガイドリング３０はベ
ーン１１ｄの内壁に圧入保持され、このガイドリング３
０にストッパピストン３１が挿入されている。ストッパ
ピストン３１は有底円筒状に形成されており、排気カム
シャフト３の軸方向に摺動可能にガイドリング３０に収
容されている。ストッパピストン３１はスプリング３３
により後述するストッパ穴３２ａに向けて付勢されてい
る。嵌合リング３２はシューハウジング１２に形成した
嵌合穴に嵌合しており、嵌合リング３２の内周壁にスト
ッパ穴３２ａが形成されている。ストッパピストン３１
は最遅角位置においてストッパ穴３２ａに嵌合可能であ
る。ストッパピストン３１がストッパ穴３２ａに嵌合
し、ストッパピストン３１がストッパ穴３２ａに回転方
向で当接した状態ではベーンロータ１１に対するシュー
ハウジング１２の相対回動は拘束される。つまり、スト
ッパピストン３１とストッパ穴３２ａとは最遅角位置に
おいて拘束位置にある。
【００２３】ストッパピストン３１は進角側および遅角
側のいずれからも油圧を受ける。ストッパピストン３１
の受圧面が作動油から受ける力はストッパ穴３２ａから
ストッパピストン３１を抜け出させる方向に働く。所定
圧以上の油圧がストッパピストン３１に加わると、スプ
リング３３の付勢力に抗しストッパピストン３１はスト
ッパ穴３２ａから抜け出す。
【００２４】ストッパピストン３１の位置とストッパ穴
３２ａの位置とは、ベーンロータ１１に対しシューハウ
ジング１２が最遅角位置にあるとき、つまりクランクシ
ャフトに対し吸気カムシャフト５が最遅角位置にあると
きにスプリング３３の付勢力によりストッパピストン３
１がストッパ穴３２ａに嵌合可能な位置に設定されてい
る。
【００２５】ベーン１１ｄのリアプレート１３側に形成
したエア抜き通路３５、リアプレート１３に形成した図
示しないエア抜き通路、ギア１５に形成したエア抜き通
路１５ａはシリンダヘッド２内の油潤滑空間２ａと連通
しており、最遅角位置においてストッパピストン３１の
背圧室３４と各エア抜き通路とが連通する。最遅角位置
において背圧室３４は大気開放されるので、最遅角位置
においてストッパピストン３１の移動が妨げられない。
シューハウジング１２が最遅角位置から進角側に回転す
る、つまりストッパピストン３１とストッパ穴３２ａと
が嵌合不能な非拘束位置にシューハウジング１２が回転
すると、背圧室３４と各エア抜き通路との連通は遮断さ
れる。
【００２６】図２に示すように、ベーン１１ａとシュー
１２ａとの間に遅角油圧室２１が形成され、ベーン１１
ｂとシュー１２ｂとの間に遅角油圧室２２が形成され、
ベーン１１ｃとシュー１２ｃとの間に遅角油圧室２３が
形成され、ベーン１１ｄとシュー１２ｄとの間に遅角油
圧室２４が形成されている。また、ベーン１１ｄとシュ
ー１２ａとの間に進角油圧室２５が形成され、ベーン１
１ａとシュー１２ｂとの間に進角油圧室２６が形成さ
れ、ベーン１１ｂとシュー１２ｃとの間に進角油圧室２
７が形成され、ベーン１１ｃとシュー１２ｄとの間に進
角油圧室２８が形成されている。
【００２７】図１に示すように、排気カムシャフト３の
軸方向に油路３６、３９が形成されている。油路３６、
３９は図示しない切換弁を介して駆動源としての油圧ポ
ンプまたはドレインに接続可能である。油路３６は油路
３７、環状油路３８を介して遅角油圧室２１、２２、２
３、２４に連通している。油路３９は、油路５０、５
１、５２、５３を介して進角油圧室２５、２６、２７、
２８に連通している。油路３９の両端はボール４５によ
り閉塞されている。吸気カムシャフト５に形成されてい
る油路５５は、吸気カムシャフト５と両トルクギアとの
スプライン結合部に潤滑油を供給する油路である。
【００２８】遅角油圧室２１、２２、２３、２４、進角
油圧室２５、２６、２７、２８の油圧を制御することに
より、ベーンロータ１１に対するシューハウジング１２
の回転位相、すなわちクランクシャフトに対する吸気カ
ムシャフト５の回転位相を調整することができる。次
に、可変弁制御装置１の作動を説明する。
【００２９】エンジン始動時、油圧ポンプから作動油が
各油圧室にまだ導入されていないとき、クランクシャフ
トの回転に伴いシューハウジング１２はベーンロータ１
１に対し図１および図２に示す最遅角位置にある。スト
ッパピストン３１の先端部はスプリング３３の付勢力に
よりストッパ穴３２ａに嵌合しており、この嵌合により
シューハウジング１２とベーンロータ１１とは強固に拘
束されている。吸気弁を駆動する際に吸気カムシャフト
５が正・負のトルク変動を受け、このトルク変動がシュ
ーハウジング１２に伝達しても、シューハウジング１２
がベーンロータ１１に対し遅角側および進角側に回転振
動を発生することはなく、シューハウジング１２とベー
ンロータ１１とが衝突して打音を発生することを防止す
る。
【００３０】吸気カムシャフト５が正のトルク変動を受
けると、回転方向と反対方向で正トルクギア１６のスプ
ライン１６ａが吸気カムシャフト５のスプライン５ａに
当接するとともに、回転方向と反対方向でギア歯１６ｂ
がギア歯１５ｂと当接していることにより正トルクを受
け止める。また、吸気カムシャフト５が負のトルク変動
を受けると回転方向と同一方向で負トルクギア１７のス
プライン１７ａが吸気カムシャフト５のスプラインス５
ａに当接するとともに、回転方向と同一方向でギア歯１
７ｂがギア歯１５ｂと当接していることにより負トルク
を受け止める。したがって、吸気カムシャフト５が正・
負のトルク変動を受けても正トルクギア１６および負ト
ルクギア１７とギア１５とのギア結合部、ならびに正ト
ルクギア１６および負トルクギア１７と吸気カムシャフ
ト５とのスプライン結合部において歯打ち音の発生を抑
制できる。
【００３１】エンジン始動後、油圧ポンプから各遅角油
圧室に作動油が供給される。ストッパピストン３１にも
遅角油圧室２４を介して遅角油圧が加わるので、遅角油
圧室２５の油圧が所定圧以上になるとスプリング３３の
付勢力に抗してストッパピストン３１がストッパ穴３２
ａから抜け出す。これにより、シューハウジング１２は
ベーンロータ１１に対し相対回動自在になる。しかし、
シューハウジング１２は各遅角油圧室から遅角側に油圧
を受け図２に示す最遅角位置に保持されるので、吸気弁
を駆動する際に吸気カムシャフト５が正・負のトルク変
動を受けてもベーンロータ１１とシューハウジング１２
とが衝突して打音を発生することを防止する。
【００３２】次に、図２に示す最遅角位置から進角側に
シューハウジング１２を回転させるために、エンジン制
御装置（以下、「エンジン制御装置」をＥＣＵという）
からの指示により切換弁を切換えて各遅角油圧室を大気
開放し、各進角油圧室に作動油を供給する。このとき、
進角油圧室２５からストッパピストン３１に進角油圧が
加わるので、ストッパピストン３１がストッパ穴３２ａ
から抜け出した状態を保持する。そして、各進角油圧室
の油圧が所定圧以上に上昇するとストッパピストン３１
がストッパ穴３２ａから抜け出た状態でシューハウジン
グ１２が最遅角位置から進角側に回転しストッパピスト
ン３１とストッパ穴３２ａとの周方向位置がずれること
により、ストッパピストン３１はストッパ穴３２ａに嵌
合しなくなる。
【００３３】これ以後、エンジン運転状態に応じたＥＣ
Ｕからの指示により切換弁を切り換えて各遅角油圧室お
よび各進角油圧室の油圧を制御し、ベーンロータ１１に
対するシューハウジング１２の回転位相、つまりクラン
クシャフトおよび排気カムシャフト３に対する吸気カム
シャフト５の回転位相を制御する。これにより、吸気弁
の開閉タイミングを高精度に制御できる。
【００３４】また、エンジン運転状態に応じＥＣＵから
の指示により図示しない軸方向駆動装置が吸気カムシャ
フト５を軸方向に移動することにより吸気弁を開閉駆動
するカム６のプロフィールが変化するので、吸気弁の開
閉タイミング、開弁期間およびリフト量を制御できる。 （第２実施例）本発明の第２実施例を図４に示す。第１
実施例と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。
【００３５】排気カムシャフト３はタイミングプーリ６
２とボルト４１により固定されており、クランクシャフ
トからタイミングプーリ６２に駆動力が伝達される。カ
バー６３およびシリンダ部材６４はボルト６５によりシ
リンダヘッド６１の外壁に固定されている。カバー６３
およびシリンダ部材６４により形成される油圧室は、ピ
ストン部材６６により低速油圧室６８および高速油圧室
６９に区画されている。カバー６３、シリンダ部材６４
およびピストン部材６６は軸方向駆動手段を構成してお
り、シリンダヘッド６１の外部に組付けられている。ピ
ストン部材６６はベアリング６７を介して吸気カムシャ
フト５に取付けられているので、吸気カムシャフト５は
ピストン材６６に対し回転自在である。ピストン部材６
６は吸気カムシャフト５とともに軸方向に移動する。
【００３６】低速油圧室６８に作動油が供給され、高速
油圧室６９の作動油がドレインに排出されると、ピスト
ン部材６６とともに吸気カムシャフト５は図４の右方向
に移動し、吸気弁を開閉駆動するカム６の低速プロフィ
ールが選択される。低速油圧室６８の作動油がドレイン
に排出され、高速油圧室６９に作動油が供給されると、
ピストン部材６６とともに吸気カムシャフト５は図４の
左方向に移動し、吸気弁を開閉駆動するカム６の高速プ
ロフィールが選択される。低速油圧室６８および高速油
圧室６９に作動油が供給されていない場合、吸気弁を駆
動する際にカム６が図４の右方向にスラスト力を受ける
ので、吸気カムシャフト５は図４の右方向に移動する。
したがって、エンジン始動時に吸気弁を駆動するのはカ
ム６の低速プロフィールである。
【００３７】第２実施例では、軸方向駆動手段としての
カバー６３、シリンダ部材６４およびピストン部材６６
を吸気カムシャフト５の正トルクギア１６および負トル
クギア１７側に配置したことにより、ベーンロータ１１
およびシューハウジング１２が構成する位相調整手段と
軸方向駆動手段とを集約して可変弁制御装置６０に組付
けている。したがって、正トルクギア１６および負トル
クギア１７と反対側の吸気カムシャフト５に軸方向駆動
手段を設ける場合に比べ、可変弁制御装置の組付けが容
易になるとともに可変弁制御装置が小型化するので、製
造コストを低減することができる。
【００３８】また、ピストン部材は逆方向に油圧を受け
る二面の受圧面を設け、吸気カムシャフト５が回転自在
であるようにベアリング６７を介して吸気カムシャフト
５に取付けられていればよいので、ピストン部材の受圧
部を吸気カムシャフト５に対し偏心して形成してもよ
い。これにより、ピストン部材とピストン部材を収容す
る油圧室を形成する部材とが構成する軸方向駆動手段が
排気カムシャフト３側のシリンダヘッドと干渉すること
を防止できるので、軸方向駆動手段の配置の自由度が向
上する。
【００３９】（第３実施例）本発明の第３実施例を図５
に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号
を付す。カバー７２はボルト７３により負トルクギア１
７に固定されている。つまり、シリンダ部材７２はシリ
ンダヘッド７１内に収容されている。ピストン部材７４
は吸気カムシャフト５とともに回転し、カバー７２に案
内され軸方向に移動する。カバー７２およびピストン部
材７４は軸方向駆動手段を構成している。カバー７２お
よび負トルクギア１７により形成される油圧室は、ピス
トン部材７４により低速油圧室７５および高速油圧室７
６に区画されている。
【００４０】低速油圧室７５に作動油が供給され、高速
油圧室７６の作動油がドレインに排出されると、ピスト
ン部材７４とともに吸気カムシャフト５は図５の右方向
に移動し、吸気弁を開閉駆動するカム６の低速プロフィ
ールが選択される。低速油圧室７５の作動油がドレイン
に排出され、高速油圧室７６に作動油が供給されると、
ピストン部材７４とともに吸気カムシャフト５は図５の
左方向に移動し、吸気弁を開閉駆動するカム６の高速プ
ロフィールが選択される。
【００４１】第３実施例では、軸方向駆動手段としての
カバー７２およびピストン部材７４を吸気カムシャフト
５の正トルクギア１６および負トルクギア１７側に配置
したことにより、軸方向駆動手段とベーンロータ１１お
よびシューハウジング１２が構成する位相調整手段とを
集約して可変弁制御装置に組付けている。したがって、
軸方向駆動手段を正トルクギア１６および負トルクギア
１７と反対側の吸気カムシャフト５に設ける場合に比
べ、可変弁制御装置の組付けが容易になるとともに可変
弁制御装置が小型化するので、製造コストを低減するこ
とができる。
【００４２】以上説明した本発明の実施の形態を示す上
記複数の実施例では、軸方向に移動しない排気カムシャ
フト３に位相調整手段が組付けられ、位相調整手段を構
成するベーンロータ１１がナット４３により排気カムシ
ャフト３に固定されている。一方、軸方向に移動する吸
気カムシャフト５に位相調整手段を組付ける場合、回転
しないシリンダヘッド２等で回転する位相調整手段を支
持する必要がある。シリンダヘッド２で位相調整手段を
支持するためには、シリンダヘッド２に回転自在に支持
され、かつ位相調整手段を支持する部材が新たに必要に
なることがあるので、部品点数が増加するとともに位相
調整手段の支持構造が複雑化する。
【００４３】これに対し、上記複数の実施例のように軸
方向に移動しない排気カムシャフト３で位相調整手段を
支持すると、ナット締めという簡単な構造で排気カスシ
ャフト３で位相調整手段を支持することができる。した
がって、装置の組付けが容易になるとともに製造コスト
が減少する。さらに、軸方向に移動しない排気カムシャ
フト３に位相調整手段を組付けているので、軸方向に移
動する吸気カムシャフト５に位相調整手段を組付ける場
合に比べ、位相調整手段に対しカムシャフトを軸方向に
移動可能にする構造、例えばスプライン等を位相調整手
段に設ける必要がない。したがって、位相調整手段の構
造が簡単化する。
【００４４】さらに、排気カムシャフト３に形成した油
路とベーンロータ１１に形成した油路との連通部に軸方
向のずれが生じないので、油路の加工が容易である。ま
た上記複数の実施例では、吸気カムシャフト５とともに
回転する第２の歯車を正トルクギア１６および負トルク
ギア１７で構成し、スプリング４７により互いに接近す
るように付勢されている。したがって、正トルクギア１
６および負トルクギア１７の外周側に形成したギア歯１
６ｂ、１７ｂ、ならびに内周側に形成したスプライン１
６ａ、１７ａは歯筋がずれており、バックラッシュを形
成することなくギア１５のギア歯１５ｂ、ならびに吸気
カムシャフト５のスプライン５ａと結合している。した
がって、吸気カムシャフト５が正・負のトルク変動を受
けても各歯の歯打ち音の発生を抑制することができる。
【００４５】上記複数の実施例では、タイミングプーリ
によりクランクシャフトの駆動力を受けたが、チェーン
スプロケットやタイミングギア等を用いる構成にするこ
とも可能である。上記複数の実施例では、排気カムシャ
フト３から吸気カムシャフト５への駆動力伝達をギア結
合により実現したが、ギア結合に限らずベルト等により
排気カムシャフト側と吸気カムシャフト側とを結合して
もい。
【００４６】また、ギア１５と正トルクギア１６および
負トルクギア１７とを斜め歯によるギア結合、吸気カム
シャフト５と正トルクギア１６および負トルクギア１７
との結合を平行歯によるスプライン結合としたが、ギア
結合を平行歯による結合とし、スプライン結合を斜め歯
による結合としてもよいし、両結合を斜め歯による結合
としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による可変弁制御装置を示
す縦断面図である。
【図２】図１のII−II線に従い、排気カムシャフトとそ
れ以外の部分を異なる断面で切断した断面図である。
【図３】（Ａ）は第１実施例によるスプライン結合部を
示す模式的断面図であり、（Ｂ）は第１実施例によるギ
ア結合部を示す模式的断面図である。
【図４】本発明の第２実施例による可変弁制御装置を示
す縦断面図である。
【図５】本発明の第３実施例による可変弁制御装置を示
す縦断面図である。
【符号の説明】
１、６０、７０ 可変弁制御装置 ２、６１、７１ シリンダヘッド ３ 排気カムシャフト（第１の従動軸） ４ カム ５ 吸気カムシャフト（第２の従動軸） ６ カム １０、６２ タイミングプーリ １１ ベーンロータ（第１の回転体、位相調整手
段） １１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ ベーン １２ シューハウジング（駆動側回転体、位相調
整手段） １２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ シュー １５ ギア（第１の歯車） １６ 正トルクギア（第２の回転体、第２の歯
車、歯車部） １７ 負トルクギア（第２の回転体、第２の歯
車、歯車部） ２１、２２、２３、２４ 遅角油圧室 ２５、２６、２７、２８ 進角油圧室 ４７ スプリング（付勢手段） ６３、７２ カバー（軸方向駆
動手段） ６４ シリンダ部材（軸方向駆動手段） ６６、７４ ピストン部材（軸
方向駆動手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉本 淳 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の従動軸を有し、駆動軸から前記従
    動軸に伝達された駆動力により弁を開閉する可変弁制御
    装置であって、 軸方向に移動不可であり前記駆動軸とともに回転する第
    １の従動軸と、 軸方向にプロフィールの異なるカムを有し軸方向に移動
    可能な第２の従動軸と、 前記第１の従動軸に配置され前記第１の従動軸に対する
    前記第２の従動軸の回転位相を調整する位相調整手段で
    あって、前記第１の従動軸とともに回転する第１の回転
    体、ならびに前記第１の回転体に相対回動可能に組付け
    られ液圧により前記第１の回転体に対する回転位相を調
    整される駆動側回転体を有する位相調整手段と、 前記第２の従動軸とともに回転し、前記駆動側回転体か
    ら駆動力を伝達される第２の回転体と、 を備えることを特徴とする可変弁制御装置。
  2. 【請求項２】 前記駆動側回転体は第１の歯車を有し、 前記第２の回転体は複数の歯車部からなる第２の歯車を
    有し、前記第２の歯車が外周側で前記第１の歯車とギア
    結合し、内周側で前記第２の従動軸とスプライン結合す
    ることにより前記第２の従動軸は前記第２の回転体に軸
    方向に移動可能に嵌挿し、前記第２の歯車と前記第１の
    歯車、ならびに前記第２の歯車と前記第２の従動軸との
    結合の少なくとも一方は斜め歯による結合であり、 前記複数の歯車部を反対方向に付勢し、前記複数の歯車
    部の内外の歯筋をずらす付勢手段を備えることを特徴と
    する請求項１記載の可変弁制御装置。
  3. 【請求項３】 前記第２の従動軸を軸方向に移動させる
    軸方向駆動手段を前記第２の回転体に近接して配設する
    ことを特徴とする請求項１または２記載の可変弁制御装
    置。
JP10008782A 1998-01-20 1998-01-20 可変弁制御装置 Pending JPH11200824A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10008782A JPH11200824A (ja) 1998-01-20 1998-01-20 可変弁制御装置
US09/233,477 US6062183A (en) 1998-01-20 1999-01-20 Variable valve operation control apparatus
DE19902095A DE19902095A1 (de) 1998-01-20 1999-01-20 Gerät zur variablen Ventilbetriebssteuerung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10008782A JPH11200824A (ja) 1998-01-20 1998-01-20 可変弁制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11200824A true JPH11200824A (ja) 1999-07-27

Family

ID=11702456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10008782A Pending JPH11200824A (ja) 1998-01-20 1998-01-20 可変弁制御装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6062183A (ja)
JP (1) JPH11200824A (ja)
DE (1) DE19902095A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001014694A1 (fr) * 1999-08-23 2001-03-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Unite de commande de caracteristiques de soupape de moteur
JP2001073718A (ja) * 1999-09-03 2001-03-21 Yamaha Motor Co Ltd エンジンの動弁装置
JP2001355462A (ja) * 2000-06-09 2001-12-26 Denso Corp 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置
JP4202297B2 (ja) * 2004-05-20 2008-12-24 株式会社日立製作所 内燃機関のバルブタイミング制御装置
DE102004043935B4 (de) * 2004-09-11 2016-10-20 Audi Ag Vorrichtung im Zylinderkopf einer ventilgesteuerten Brennkraftmaschine
DE102007003997A1 (de) * 2007-01-26 2008-07-31 Schaeffler Kg Verstellvorrichtung zur axialen Verstellung einer Nockenwelle mittels eines Verstellaktuators

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1156204B (it) * 1982-10-12 1987-01-28 Fiat Auto Spa Sistema di punteria per motori con alberi a camme a profilo verticale
IT1182480B (it) * 1985-07-02 1987-10-05 Fiat Auto Spa Sistema di punteria per motori a combustione interna provvisti di alberi con camme a profilo variabile
JPH086568B2 (ja) * 1989-04-13 1996-01-24 日産自動車株式会社 エンジンの弁作動制御装置
JP3392514B2 (ja) * 1993-05-10 2003-03-31 日鍛バルブ株式会社 エンジンのバルブタイミング制御装置
JP3385717B2 (ja) * 1994-05-02 2003-03-10 日産自動車株式会社 内燃機関の可変動弁装置
JP3420661B2 (ja) * 1995-07-14 2003-06-30 株式会社オティックス 可変動弁機構
JP3562075B2 (ja) * 1995-11-30 2004-09-08 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
JPH09310607A (ja) * 1996-05-21 1997-12-02 Toyota Motor Corp 内燃機関のバルブタイミング可変機構
DE69716382T2 (de) * 1996-11-19 2003-06-12 Toyota Motor Co Ltd Variable Ventilsteuerungseinrichtung in einem Verbrennungsmotor
JPH10317927A (ja) * 1997-05-15 1998-12-02 Toyota Motor Corp 内燃機関のバルブ特性制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US6062183A (en) 2000-05-16
DE19902095A1 (de) 1999-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107829792B (zh) 阀正时控制装置
GB2319071A (en) Rotational phase adjusting apparatus
JP2005002992A (ja) 位相器
JP2001173414A (ja) バルブタイミング調整装置
JP2005061261A (ja) 内燃機関の可変動弁装置
EP1517009A2 (en) Camshaft incorporating variable camshaft timing phaser rotor
JPH11153009A (ja) 内燃機関用バルブタイミング調整装置
JP4161356B2 (ja) バルブタイミング調整装置
US6035818A (en) Variable valve control apparatus
JP4165382B2 (ja) バルブタイミング調整装置
US6182623B1 (en) Variable valve control device
JP2000161028A (ja) バルブタイミング調整装置
JP3029020B2 (ja) 内燃機関用バルブタイミング調整装置
JPH0886206A (ja) トルク伝達装置
JPH11200824A (ja) 可変弁制御装置
JP3265979B2 (ja) 内機機関のバルブタイミング制御装置
JPH1068306A (ja) 内燃機関用バルブタイミング調整装置
JP4058580B2 (ja) バルブタイミング調整装置
JP2009526941A (ja) 内燃機関の給排気バルブの制御時間の可変設定のための装置
JP2003113703A (ja) バルブタイミング調整装置
EP0808996A1 (en) Engine valve adjusting apparatus
JP4238486B2 (ja) バルブタイミング調整装置
JPH112109A (ja) 内燃機関用バルブタイミング調整装置
JP4085221B2 (ja) バルブタイミング調整装置
JP4304878B2 (ja) バルブタイミング調整装置