JP2001082115A - 内燃機関のバルブタイミング変更装置 - Google Patents

内燃機関のバルブタイミング変更装置

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JP2001082115A JP26397099A JP26397099A JP2001082115A JP 2001082115 A JP2001082115 A JP 2001082115A JP 26397099 A JP26397099 A JP 26397099A JP 26397099 A JP26397099 A JP 26397099A JP 2001082115 A JP2001082115 A JP 2001082115A
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internal combustion
combustion engine
hydraulic
hole
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英志 宮坂
Itsunori Ichinosawa
厳典 市野澤
Naotaka Nagura
直孝 名倉
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化が可能であると共に、既存の内燃機関
へも有利に適用可能なバルブタイミング変更装置を提供
する。 【解決手段】 スプロケット(回転体)3と共に回転す
るハウジング部材4内に、カムシャフト1と共に回転す
るベーン部材15を収容する。前記ベーン部材15に、
放射方向に突出する複数のベーン18を設けて、ハウジ
ング部材4内に複数の作動油室19,20を形成する。
前記作動油室19,20に作動油を供給及び排出可能な
油圧吸排手段66を設ける。前記ベーン部材15に、作
動油室19,20に連通する油室側通路25,26及び
この油室側通路25,26が開口する一端開放の穴27
を形成する。前記穴27内に、油室側通路25,26及
び油圧吸排手段66に連通する油圧側通路51,52が
形成された軸部材49を挿入した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の運転中
に吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更するため
のバルブタイミング変更装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のバルブタイミング変更装置は、
内燃機関のクランクシャフトによって回転駆動される回
転体と、吸気弁または排気弁を駆動するカムシャフトと
の間に設けられ、回転体に対してカムシャフトを相対回
動させて吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更す
るようにしてある。
【0003】例えば特開平8−121123号公報に
は、内燃機関のクランクシャフトによって回転される回
転体と共に回転するハウジングと、このハウジング内に
収容されて、カムシャフトと共に回転するロータと、こ
のロータに放射方向に突出して設けられ、ハウジング内
に複数の作動油室を形成する複数のベーンと、作動油室
に作動油を供給及び排出する油圧吸排手段とを備え、作
動油室に作動油を供給及び排出してハウジングとロータ
とを相対回動させるようにしたバルブタイミング変更装
置が示されている。
【0004】また、前記作動油室へ連通する油室側通路
がベーン部材の端面に開口して、油圧吸排手段から作動
油が導かれるようになっている。
【0005】詳しくは、前記作動油室へ連通する油室側
通路がロータの端面に開口し、この油室側通路及び油圧
吸排手段の吸排通路に連通して作動油の吸排を司る油圧
側通路がカムシャフトまたはこのカムシャフトに固定さ
れる回転支持部材に軸方向に形成されている。また、前
記カムシャフトまたは回転支持部材に形成した油圧側通
路への油圧吸排手段からの作動油の吸排は、このカムシ
ャフトまたは回転支持部材を軸受け支持する部分(ジャ
ーナル部分)を介して行われるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このため、前記従来例
にあっては、前記カムシャフトのジャーナル部分から作
動油を吸排する場合は、このジャーナル部分に油圧吸排
手段の吸排通路を設ける分、カムシャフトの軸方向寸法
を長くしなければならず、内燃機関全体が大型化すると
共に、既存の内燃機関にバルブタイミング変更装置を適
用するに際して大幅な設計変更を必要とする。また、前
記回転支持部材を設け、この回転支持部材のジャーナル
部分から作動油を吸排する場合は、回転支持部材及びそ
のジャーナル部分を設ける分、バルブタイミング変更装
置が大型化することになる。
【0007】本発明は前記従来の実情に鑑みて案出され
たもので、小型化が可能であると共に、既存の内燃機関
へも有利に適用可能なバルブタイミング変更装置を提供
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項1記載の
発明は、内燃機関の回転に同期して回転される回転体
と、吸気弁または排気弁を駆動するカムシャフトとの間
に設けられ、回転体に対してカムシャフトを相対回動さ
せて吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更可能な
内燃機関のバルブタイミング変更装置において、前記回
転体とカムシャフトとの何れか一方と共に回転するハウ
ジング部材と、このハウジング部材内に収容されて、回
転体とカムシャフトとの何れか他方と共に回転するベー
ン部材と、このベーン部材の放射方向に突出して設けら
れ、ハウジング部材内に円周方向に複数の作動油室を形
成するベーンと、前記作動油室に作動油を供給及び排出
可能な油圧吸排手段と、を備えてなり、前記ベーン部材
に、作動油室に連通する油室側通路及びこの油室側通路
が開口する一端開放の穴を形成し、この穴内に、油室側
通路及び油圧吸排手段に連通する油圧側通路が形成され
た軸部材を挿入してなる構成にしてある。
【0009】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明の構成において、前記ベーン部材に形成した穴
に挿入される軸部材は、バルブタイミング変更装置を覆
うカバー部材に一体的に形成されている構成にしてあ
る。
【0010】また、請求項3記載の発明は、請求項1乃
至請求項2記載の発明の構成において、前記ベーン部材
に形成した穴とこの穴に挿入される軸部材との間には、
穴内の液密封止を司るシール部材が設けられている構成
にしてある。
【0011】また、請求項4記載の発明は、請求項3記
載の発明の構成において、前記ベーン部材に形成した穴
の開放端には、外方に向かって拡径するテーパ部が形成
されてなる構成にしてある。
【0012】また、請求項5記載の発明は、請求項3記
載の発明の構成において、前記ハウジング部材がハウジ
ング本体とこのハウジング本体の端部を封止する板部材
とからなり、板部材の内周側に位置して、ベーン部材と
共に穴を形成し、シール部材が接する筒状部材が設けら
れてなる構成にしてある。
【0013】また、請求項6記載の発明は、請求項5記
載の発明の構成において、前記筒状部材には回転角検出
用のターゲットプレートが設けられている構成にしてあ
る。
【0014】また、請求項7記載の発明は、請求項1記
載の発明の構成において、前記ベーン部材がボルトによ
ってカムシャフトに連結されてなり、このボルトの頭部
がベーン部材に形成した穴の底部に配置されてなる構成
にしてある。
【0015】また、請求項8記載の発明は、請求項7記
載の発明の構成において、前記軸部材に形成した油圧側
通路の1つが、ベーン部材に形成した穴の底部に向かっ
て開口している構成にしてある。
【0016】また、請求項9記載の発明は、請求項3乃
至請求項6記載の発明の構成において、前記シール部材
が、ベーン部材に形成した穴の内周または軸部材の外周
に形成したシール溝内に収容されてなり、このシール溝
内に収容されたシール部材が接するベーン部材または軸
部材は高硬度材料によって形成されてなる構成にしてあ
る。
【0017】また、請求項10記載の発明は、請求項1
乃至請求項9記載の発明の構成において、前記軸部材に
形成した油圧側通路には、油圧吸排手段の吸排通路が連
通してなり、この吸排通路は軸部材に形成した油圧側通
路に対して略直角に接続されている構成にしてある。
【0018】また、請求項11記載の発明は、請求項2
乃至請求項10記載の発明の構成において、前記カバー
部材に油圧吸排手段の切替え弁が収容配置されている構
成にしてある。
【0019】斯かる構成においては、前記回転体が内燃
機関の回転に同期して回転され、バルブタイミング変更
装置を介してカムシャフトが回転される。これによっ
て、前記カムシャフトが吸気弁または排気弁を駆動す
る。
【0020】また、前記回転体に対するカムシャフトの
相対回動は、回転体とカムシャフトとの何れか一方と共
に回転するハウジング部材内の作動油室に作動油を供給
及び排出して、ハウジング部材とベーン部材とが相対回
動することによって行われる。この場合に、前記作動油
室への作動油の供給及び排出は、油室側通路及び油圧側
通路を介して油圧吸排手段によって行われる。
【0021】前記回転体に対してカムシャフトが相対回
動されることによって、内燃機関の回転に対するカムシ
ャフトの回転位相が変更され、吸気弁または排気弁の開
閉タイミングが変更される。
【0022】ここで、本発明にあっては、前記作動油室
へ連通する油室側通路がベーン部材に形成した穴内に開
口しており、この穴内に油圧吸排手段に連通する油圧側
通路が形成された軸部材が挿入されているから、この軸
部材がバルブタイミング変更装置から突出することがな
く、装置の小型化を図ることができる。また、前記カム
シャフトに作動油の吸排通路を形成する必要がなく、既
存の内燃機関に容易に適用可能である。
【0023】したがって、小型化が可能であると共に、
既存の内燃機関へも有利に適用可能なバルブタイミング
変更装置が得られる。
【0024】また、請求項2記載の発明によれば、前記
ベーン部材に形成した穴に挿入される軸部材は、バルブ
タイミング装置を覆うカバー部材に一体的に形成されて
いるから、穴への軸部材の挿入組付け作業が容易に行え
る。また、前記軸部材は移動しないから、移動を考慮し
た寸法を必要としない。
【0025】また、請求項3記載の発明によれば、前記
ベーン部材に形成した穴とこの穴に挿入される軸部材と
の間には、穴内の液密封止を司るシール部材が設けられ
ているから、穴内から作動油が漏れることがなく、作動
油を効率よく利用して、バルブタイミング変更の応答性
を向上させることができる。
【0026】また、請求項4記載の発明によれば、前記
ベーン部材に形成した穴の開放端には、外方に向かって
拡径するテーパ部が形成してあるから、このテーパ部に
よってシール部材の外径を案内して、シール部材を穴内
に収容することが容易に可能となる。
【0027】また、請求項5記載の発明によれば、前記
ハウジング部材がハウジング本体とこのハウジング本体
の端部を封止する板部材とからなリ、板部材の内周側に
位置して、ベーン部材と共に穴を形成し、シール部材が
接する筒状部材を設けたことにより、シール部材が筒状
部材に接するから、このシール部材がハウジング本体と
板部材との境目に接することによるシール性の悪化が未
然に防止される。また、前記シール部材の配置の自由度
が高められる。
【0028】また、請求項6記載の発明によれば、前記
筒状部材に回転角検出用のターゲットプレートが設けら
れているから、このターゲットプレートを容易に設ける
ことができる。
【0029】また、請求項7記載の発明によれば、前記
ベーン部材がボルトによってカムシャフトに連結されて
なり、このボルトの頭部がベーン部材に形成した穴の底
部に配置されているから、ボルトを装置の外部に突出さ
せることなく、ベーン部材をカムシャフトに連結するこ
とができる。
【0030】また、請求項8記載の発明にあっては、前
記軸部材に形成した油圧側通路の1つが、ベーン部材に
形成した穴の底部に向かって開口しているから、穴の底
部側を通路の一部として有効に利用することができる。
【0031】また、請求項9記載の発明にあっては、前
記シール部材が、ベーン部材に形成した穴の内周または
軸部材の外周に形成したシール溝内に収容されてなり、
このシール溝内に収容されたシール部材が接するベーン
部材または軸部材は高硬度材料によって形成されてなる
から、シール部材が摺動する面の摩耗を可及的に少なく
することができる。
【0032】また、請求項10記載の発明にあっては、
前記軸部材に形成した油圧側通路には、油圧吸排手段の
吸排通路が連通してなり、この吸排通路は軸部材に形成
した油圧側通路に対して略直角に接続されているから、
軸部材の軸方向長さを可及的に短縮化することができ
る。
【0033】また、請求項11記載の発明にあっては、
前記カバー部材に油圧吸排手段の切替え弁が収容配置さ
れているから、切替え弁から軸部材の油圧側通路までの
吸排通路が継ぎ目なくカバー部材に形成されることにな
り、作動油の漏れを防止することができる。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳述する。
【0035】図1は本発明の実施の形態を示す内燃機関
のバルブタイミング変更装置の要部を断面して示す説明
図、図2は図1のA−A線断面図で、軸部材及びボルト
を取外して示す図面、図3は図1のB−B線断面図で、
軸部材を取外して示す図面、図4は図1の矢印C方向矢
視図である。
【0036】図において、付番1で示されるカムシャフ
トは内燃機関の吸気弁または排気弁を駆動可能であっ
て、この実施の形態においては吸気弁を駆動するカムシ
ャフトである。
【0037】前記カムシャフト1は図外のシリンダヘッ
ドに固定した軸受け2によって回転自在に支持されてい
る。また、前記軸受け2よりも図1において右側のカム
シャフト1の基幹部(図示せず)には、カムが形成され
ており、このカムによって吸気弁が開閉駆動されるよう
になっている。
【0038】前記カムシャフト1は内燃機関に同期して
回転される回転体3によって回転駆動されるようになっ
ており、この回転体3はこの実施の形態において、内燃
機関のクランクシャフト(図示せず)によって回転駆動
されるスプロケットである。前記スプロケット3は、こ
の実施の形態においてハウジング部材4と共に回転可能
となっており、また、カムシャフト1に対して所定角度
相対回動可能となっている。
【0039】即ち、前記スプロケット3は、環状のハウ
ジング本体5とこのハウジング本体5の一側端部を封止
する板部材6とからなるハウジング部材4に対して、連
結ボルト7によって連結されている。
【0040】前記スプロケット3の外周側には外歯8が
形成されており、この外歯8には図外のクランクシャフ
トによって駆動されるタイミングチェーン9が巻着され
る。
【0041】前記ハウジング部材4内は全体として中空
状になっており、環状のハウジング本体5の半径方向内
方に向かって突出する複数(この実施の形態においては
4個)の突起12を形成することによって、半径方向外
方寄りに、中央部分で連結された4個の部屋13が形成
してある(図2参照)。
【0042】前記ハウジング部材4内にはベーン部材1
5が所定角度回動自在に収容されており、このベーン部
材15とハウジング部材4とを主要素として、後に詳述
する相対回動手段16が構成されている。
【0043】前記ベーン部材15は、その胴部17から
放射方向に突出する複数(この実施の形態においては4
個)のベーン18を有しており、このベーン18を部屋
13内に配置した状態でハウジング部材4内に収容され
ている。
【0044】前記ベーン部材15のベーン18が部屋1
3内に配置されることによって、この部屋13内にベー
ン18の円周方向両側に対峙して一対の作動油室19,
20が区画形成される。また、前記一対の作動油室1
9,20は、この実施の形態において4組形成されてい
る。
【0045】前記作動油室19,20間相互の封止は、
ハウジング本体5の内周側に形成した突起12の先端に
設けたシール部材21をばね部材22で押圧してベーン
部材15の胴部17外周に摺接させると共に、ベーン1
8の先端に設けたシール部材23をばね部材24で押圧
してハウジング本体19の内周に摺接させることによっ
て成就するようにしてある。
【0046】また、前記ベーン部材15には、作動油室
19に連通する半径方向の油室側通路25及び作動油室
20に連通する半径方向の油室側通路26が形成してあ
ると共に、これら油室側通路25,26が開口する一端
開放の穴27が軸方向に形成してある。前記油室側通路
25,26は穴27の軸方向に相互に離れた位置に開口
している。
【0047】前記ベーン部材15は、ボルト28によっ
てカムシャフト1に連結されており、このボルト28の
頭部29はベーン部材15に形成した穴27の底部に配
置されるようになっている。また、前記ベーン部材15
の胴部17外周は、カムシャフト1に近い側においてス
プロケット3(及びスプロケット3に連結されたハウジ
ング4)を軸受けしている。
【0048】これによって、前記油室側通路25,26
を介して作動油室19,20に作動油を選択的に供給及
び排出することにより、ハウジング部材4とベーン部材
15とが相対回動することができるようになっている。
【0049】ここに、前記スプロケット3はハウジング
部材4に連結されている一方、カムシャフト1に連結さ
れたベーン部材15はハウジング部材4対して相対回動
可能となっているから、油室側通路25,26を介して
作動油室19,20に作動油を選択的に供給及び排出す
ることによって、ハウジング部材4とベーン部材15と
が所定角度範囲内で相対回動できることになる。したが
って、前記ハウジング部材4とベーン部材15とを主要
素として、スプロケット3をカムシャフト1に対して相
対回動させる相対回動手段16が構成されていることに
なる。
【0050】前記ハウジング部材4とベーン部材15と
の間には、このハウジング部材4とベーン部材15との
相対回動を規制する回動規制手段31が設けてある。前
記回動規制手段31は、この実施の形態において、ベー
ン部材15に形成したシリンダ孔32内にばね部材33
と共に収容することによって、ベーン部材15の軸方向
に突出可能に設けられた係合部材34の先端を、ハウジ
ング部材4(の板部材6)に形成した係合穴35に係合
可能とした構成にしてある。
【0051】前記シリンダ孔32は、ベーン部材15
に、詳しくはベーン部材15の円周方向幅を大きくした
ベーン18の1つに、軸方向に貫通して形成してある。
前記シリンダ孔32の開口端にはばね部材33のための
ばね受け36が圧入固定されており、このばね受け36
は、好ましくはベーン18よりも高硬度材料から形成さ
れている。また、前記ばね受け36の外周側の所定位置
には空気抜きのための切欠き溝37が設けてあり、この
切欠き溝37を介して係合部材34の後端側に位置する
シリンダ孔32の内部がその開口端側で大気開放されて
いる。
【0052】前記係合部材34は、先端側がテーパ状に
形成されており、このテーパ状の先端側がシリンダ孔3
2内から突出可能である。また、前記係合部材34に
は、その先端に窪み38が形成されていると共に、後端
側の端面に開放する盲穴39が形成してあり、これによ
って、軽量化が図られている。
【0053】前記係合穴35は、この実施の形態におい
ては、ハウジング部材4(の板部材6)よりも硬さの硬
い材料からなり、係合穴35が形成された係合穴部材4
0をハウジング部材4(の板部材6)に埋設することに
よって形成してある。
【0054】前記係合穴35の形状は、開口端側が大径
のカップ状に形成されており、この係合穴35の底部に
は、係合部材34が係合した状態において油室41が形
成されている。また、前記係合穴35内及び油室41内
は、係合穴部材40に形成した油孔42を介して、作動
油室19に連通している。
【0055】前記ベーン部材15には、板部材6の内周
側に位置して筒状部材45が設けられており、この筒状
部材45はベーン部材15と共に前述した穴27を形成
している。前記筒状部材45の端部には、穴27の開口
端に位置して、外方に向かって拡径するテーパ部45a
が形成してある。また、前記筒状部材45の端部には、
回転角度検出用のターゲットプレート46が設けられて
いる。
【0056】前記ベーン部材15に形成した穴27内に
は軸部材49が挿入されており、この軸部材49はバル
ブタイミング変更装置を覆うカバー部材50に一体的に
形成されている。
【0057】前記軸部材49には、ベーン部材15に形
成した油室側通路25,26にそれぞれ連通すると共
に、後述する油圧吸排手段に連通する油圧側通路51,
52がそれぞれ形成してある。
【0058】前記油圧側通路51は、軸部材49の軸方
向に形成されて穴27の底部側の開口端を栓部材53に
よって封止されており、この油圧側通路51から分岐す
る斜め通路54及びこの斜め通路54が連通する周溝5
5を介して油室側通路25に連通している。また、前記
油圧側通路52は軸部材49の軸方向に形成されて穴2
7の底部側に向かって開口しており、穴27の底部側を
介して油室側通路26に連通している。
【0059】前記ベーン部材15に形成した穴27とこ
の穴27内に挿入される軸部材49との間には、穴27
内の液密封止を司るシール部材58,59が設けられて
いる。前記シール部材58は軸部材49に形成した周溝
55を越えて穴27の開口端側に設けられており、軸部
材49の外周に形成したシール溝60内に収容され、筒
状部材45の内周に接している。前記シール部材59
は、軸部材49に形成した周溝55を越えて穴27の底
部側に設けられており、軸部材49の外周に形成したシ
ール溝61内に収容され、穴27の内周に接している。
また、前記シール部材59はこの実施の形態において軸
方向に2個設けられている。
【0060】これによって、前記穴27の内部は、油室
側通路25が開口する部分と油室側通路26が開口する
部分とに区画されることになる。
【0061】また、この場合に、前記シール部材58,
59が接する筒状部材45及びベーン部材15は、鉄系
金属等の高硬度材料から形成してある。
【0062】前記油圧側通路51,52には、油圧吸排
手段66から作動油が導かれるようになっている。即
ち、前記油圧給排手段66は、油圧側通路51,52に
それぞれ連通する給排通路67,68と、これら給排通
路67,68をオイルポンプ69からの供給通路70と
貯油タンク71に連通する排出通路72とに選択的に切
換えて連通させるか、または遮断する切換え弁73と、
この切換え弁73を制御する制御装置74とを主要素と
して構成してある。
【0063】前記吸排通路67,68はこの実施の形態
においてカバー部材50に形成されており、軸部材49
に形成した油圧側通路51,52に対して略直角に接続
されている(図4参照)。
【0064】また、前記切換え弁73は、この実施の形
態において4ポート弁が採用されており、カバー部材5
0に収容配置されている(図4参照)。尚、前記切換え
弁73を制御する制御装置74には、内燃機関の運転状
態を示す各種信号が入力される。
【0065】斯かる構成において、内燃機関の始動時
で、前記オイルポンプ69から作動油が十分に供給され
ないとき、或いは制御装置74に最遅角状態を保つ信号
が入力されている場合には、相対回動手段16のベーン
部材15はハウジング部材4に対して最遅角位置にあっ
て(図2参照)、回動規制手段31の係合部材34の先
端は係合穴35に係合し、ハウジング部材4とベーン部
材15とを連繋している。このため、図外のクランクシ
ャフトからタイミングチェーン9を介してスプロケット
3に与えられる回転駆動力は、ハウジング部材4及びベ
ーン部材15を介してカムシャフト1に伝達される。
尚、この場合に、前記ベーン部材15のベーン18は、
ハウジング部材4内に部屋13を形成する突起12の側
面に当接していない。
【0066】前記カムシャフト1が回転することによっ
て、内燃機関の吸気弁が駆動され、開閉制御されること
になる。
【0067】また、前記ベーン部材15がハウジング部
材4に対して最遅角位置にあるとき、回動規制手段31
の係合部材34はばね部材33によって押圧されて、そ
の先端が係合穴35に係合しており、ハウジング部材4
とベーン部材15との間の相対回動が規制されている。
このため、前記カムシャフト1が図外の吸気弁を駆動す
る際に、このカムシャフト1に正または負の反転トルク
が作用してもベーン部材15はハウジング部材4に対し
て相対回動することがないから、ベーン部材15のベー
ン18が突起12の側面に衝接して打音等を生じること
が有利に防止される。
【0068】次に、進角制御される場合は、前記油圧給
排手段66の切換え弁73が制御装置74によって切換
え制御され、給排通路67にオイルポンプ69からの供
給通路70が接続されると共に、給排通路68が排出通
路72に接続されることによって、オイルポンプ69か
らの作動油が給排通路67から、油圧側通路51、斜め
通路54、周溝55、油室側通路25を介して作動油室
19内に導かれる。また、前記作動油室19内に導かれ
た作動油は、係合穴部材40の油孔42を介して、係合
部材34の先端が係合する係合穴35内(及び係合穴3
5の底部に形成された油室41内)に導かれる。
【0069】同時に、前記作動油室20内が、油室側通
路26、穴27の底部側、油圧側通路52、給排通路6
8を介して排出通路72に連通することになる。
【0070】前記作動油室19内及び回動規制手段31
の係合穴35(及び油室41)内に作動油が導かれるこ
とにより、係合部材34には作動油室19及び係合穴3
5(及び油室41)の作動油圧力が作用し、この係合部
材34はばね部材33のばね力に抗してばね受け36側
に付勢され、シリンダ孔32内に押し戻される。このた
め、前記係合部材34の先端が係合穴35内から離脱し
て係合が解除され、これによって、ハウジング部材4と
ベーン部材15とは係合部材34による拘束が解除され
る。
【0071】前記作動油室19内に作動油が供給される
一方、作動油室20内が排出通路72に連通することに
よって、作動油室19内の油圧力がベーン18の側面に
作用し、ベーン部材15をハウジング部材4に対して図
2の矢印方向、即ち進角方向に回動させる。これによっ
て、前記スプロケット3とカムシャフト1とが相対回動
することになり、カムシャフト1のクランクシャフトに
対する回転位相が変更されて、カムシャフト1は進角制
御され、このカムシャフト1によって駆動される吸気弁
の開閉のタイミングが早められる。
【0072】前記カムシャフト1が進角制御され、ベー
ン部材15がハウジング部材4に対して相対回動して最
進角位置にある場合に、係合部材34は作動油室19内
の油圧によってシリンダ穴32内に押し戻された状態が
継続され、この係合部材34の先端は板部材6の側面に
接することはない。
【0073】次に、油圧給排手段66の切換え弁73が
制御装置74によって切換え制御され、給排通路68に
オイルポンプ69からの供給通路70が接続されると共
に、給排通路67が排出通路72に接続されると、オイ
ルポンプ69からの作動油が油圧側通路52、穴27の
底部側及び油室側通路26を介して作動油室20に導か
れる。また、前記作動油室19内の作動油は、油室側通
路25、周溝55、斜め通路54、油圧側通路51及び
吸排通路67及び排出通路72を通じて貯油タンク71
に排出される。
【0074】前記作動油室19内の作動油が排出される
ことによって、係合部材34はこの係合部材34に作用
するばね部材33のばね力によって付勢されるけれど
も、この係合部材34の先端が係合穴35に係合しない
状態においては、ハウジング部材4とベーン部材15と
は、回動規制手段31による拘束が解除された状態が継
続される。
【0075】前記作動油室20内に作動油が供給される
一方、作動油室19内が排出通路72に連通することに
よって、作動油室20内の油圧力がベーン18の側面に
作用し、ベーン部材15をハウジング部材4に対して図
2において反時計方向、即ち遅角方向に回動させる。こ
れによって、前記スプロケット3とカムシャフト1とが
相対回動することになり、カムシャフト1のクランクシ
ャフトに対する回転位相が変更されて、カムシャフト1
は再び遅角制御され、このカムシャフト1によって駆動
される吸気弁の開閉のタイミングが遅らされることにな
る。
【0076】前記カムシャフト1が遅角制御され、ベー
ン部材15がハウジング部材4に対して相対回動して最
遅角位置となる場合に、係合部材47の先端は係合穴4
8内に再び係合される。
【0077】また、前記ベーン部材15がハウジング部
材4に対して進角方向或いは遅角方向に回動している状
態で、油圧給排手段66の切換え弁73が制御装置74
によって切換え制御され、給排通路67,68と供給通
路70または排出通路72との連通が遮断されると、ハ
ウジング部材4とベーン部材15とは、相対回動の中間
的な位置に保持される。これによって、前記スプロケッ
ト3とカムシャフト1とは相対回動の中間的な位置に保
持されることになり、カムシャフト1は、このカムシャ
フト1によって駆動される吸気弁を所望のタイミングで
制御することになる。
【0078】この場合には、前記作動油室19内は、所
定の圧力状態が維持されていると共に、密閉された状態
となっているから、係合部材34にはばね部材33のば
ね力が作用するけれども、この係合部材34は係合穴3
5に係合することがないから、ハウジング部材4とベー
ン部材15とは、回動規制手段31による拘束が解除さ
れた状態が継続される。
【0079】ここで、本発明にあっては、前記作動油室
19,20へ作動油を導く油室側通路25,26がベー
ン部材15に形成した穴27内に開口しており、この穴
27内に油圧吸排手段66に連通する油圧側通路51,
52が形成された軸部材49が挿入されているから、こ
の軸部材49がバルブタイミング変更装置から突出する
ことがなく、装置の小型化を図ることができる。また、
前記カムシャフト1に作動油の吸排通路を形成する必要
がなく、既存の内燃機関に容易に適用可能である。
【0080】したがって、小型化が可能であると共に、
既存の内燃機関へも有利に適用可能なバルブタイミング
変更装置が得られる。
【0081】また、前記ベーン部材15に形成した穴2
7に挿入される軸部材49は、バルブタイミング装置を
覆うカバー部材50に一体的に形成されているから、穴
27への軸部材49の挿入組付け作業が容易に行える。
また、前記軸部材49は移動しないから、移動を考慮し
た寸法を必要としない。
【0082】また、前記ベーン部材15に形成した穴2
7とこの穴27に挿入される軸部材49との間には、穴
27内の液密封止を司るシール部材58,59が設けら
れているから、穴27内から作動油が漏れることがな
く、作動油を効率よく利用して、バルブタイミング変更
の応答性を向上させることができる。
【0083】また、前記ベーン部材15に形成した穴2
7の開放端には、外方に向かって拡径するテーパ部45
aが形成してあるから、このテーパ部45aによってシ
ール部材58,59の外径を案内して、シール部材5
8,59を穴27内に収容することが容易に可能とな
る。
【0084】また、前記ハウジング部材4がハウジング
本体5とこのハウジング本体5の端部を封止する板部材
6とからなリ、板部材6の内周側に位置して、ベーン部
材15と共に穴27を形成し、シール部材58が接する
筒状部材45を設けたことにより、シール部材58が筒
状部材45の内周に接するから、シール部材58がハウ
ジング本体5と板部材6との境目に接することによるシ
ール性の悪化が未然に防止される。また、前記シール部
材58の配置の自由度が高められる。
【0085】また、前記筒状部材45に回転角検出用の
ターゲットプレート46が設けられているから、このタ
ーゲットプレート46を容易に設けることができる。
【0086】また、前記ベーン部材15がボルト28に
よってカムシャフト1に連結されてなり、このボルト2
8の頭部29がベーン部材15に形成した穴27の底部
に配置されているから、ボルト28を装置の外部に突出
させることなく、ベーン部材15をカムシャフト1に連
結することができる。
【0087】また、前記軸部材49に形成した油圧側通
路51,52の1つ、即ちこの実施の形態においては油
圧側通路52が、ベーン部材15に形成した穴27の底
部に向かって開口しているから、穴27の底部側を通路
の一部として有効に利用することができる。
【0088】また、前記シール部材58,59が軸部材
49の外周に形成したシール溝60,61内に収容され
てなり、このシール溝60,61内に収容されたシール
部材58,59が接する筒状部材45及びベーン部材1
5が高硬度材料によって形成されてなるから、シール部
材58,59が摺動する面の摩耗を可及的に少なくする
ことができる。
【0089】また、前記軸部材49に形成した油圧側通
路51,52には、油圧吸排手段66の吸排通路67,
68が連通してなり、この吸排通路67,68は軸部材
49に形成した油圧側通路51,52に対して略直角に
接続されているから、軸部材49の軸方向長さを可及的
に短縮化することができる。
【0090】また、前記カバー部材50に油圧吸排手段
66の切替え弁73が収容配置されているから、切替え
弁73から軸部材49の油圧側通路51,52までの吸
排通路67,68が継ぎ目なくカバー部材50に形成さ
れることになり、作動油の漏れを防止することができ
る。
【0091】図5は本発明の別の実施の形態を示す図面
で、この実施の形態が前記実施の形態と変わるところ
は、前記筒状部材45を、ベーン部材15の端部を軸方
向に延長して、このベーン部材15と一体に形成した点
である。
【0092】即ち、図5に示す実施の形態のベーン部材
15は、穴27の開口端側が軸方向に延長され、筒状部
材45が形成してある。また、前記筒状部材45の端部
には、この筒状部材45とは別体として、回転角度検出
用のターゲットプレート46が設けられている。
【0093】なお、その他の構成は前記実施の形態と同
様であるから、同一構成部分には同一符号を付し、その
重複する説明を省略する。
【0094】斯かる構成においても、前記実施の形態と
同様の作用及び効果が得られる。
【0095】以上、実施の形態を図面に基づいて説明し
たが、具体的構成はこの実施の形態に限られるものでは
なく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、前記シール部材58,59を軸部材49の外周
に形成したシール溝61,62内に収容した実施の形態
について述べたが、シール部材58,59は、ベーン部
材15の穴27(及びこの穴27を形成する筒状部材4
5)の内周にシール溝を形成して、このシール溝内に収
容するようにしてもよいものである。この場合には軸部
材49が高硬度材料から形成され、軸部材49の先端に
先細状のテーパ部が形成される。
【0096】また、前記カムシャフト1を進角制御する
実施の形態について述べたが、遅角制御するバルブタイ
ミング変更装置に採用することも可能である。
【0097】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、小型化が可能であると共に、既存の内燃機関へ
も有利に適用可能なバルブタイミング変更装置が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す内燃機関のバルブタ
イミング装置の要部を断面して示す説明図である。
【図2】図1のA−A線断面図で、軸部材及びボルトを
取外して示す図面である。
【図3】図1のB−B線断面図で、軸部材を取外して示
す図面である。
【図4】図1の矢印C方向矢視図である。
【図5】本発明の別の実施の形態を示す、図1と略同様
な図面である。
【符号の説明】
1 カムシャフト 3 スプロケット(回転体) 4 ハウジング部材 15 ベーン部材 18 ベーン 25 油室側通路 26 油室側通路 27 穴 49 軸部材 51 油圧側通路 52 油圧側通路 66 油圧吸排手段
フロントページの続き (72)発明者 名倉 直孝 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 Fターム(参考) 3G016 AA19 BA23 BA40 BA41 CA04 CA17 CA18 CA24 CA25 CA29 CA36 CA40 CA43 CA46 CA48 CA51 DA06 DA22 DA23 EA01 FA27 FA39 GA01

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の回転に同期して回転される回
    転体と、吸気弁または排気弁を駆動するカムシャフトと
    の間に設けられ、回転体に対してカムシャフトを相対回
    動させて吸気弁または排気弁の開閉タイミングを変更可
    能な内燃機関のバルブタイミング変更装置において、前
    記回転体とカムシャフトとの何れか一方と共に回転する
    ハウジング部材と、このハウジング部材内に収容され
    て、回転体とカムシャフトとの何れか他方と共に回転す
    るベーン部材と、このベーン部材の放射方向に突出して
    設けられ、ハウジング部材内に円周方向に複数の作動油
    室を形成するベーンと、前記作動油室に作動油を供給及
    び排出可能な油圧吸排手段と、を備えてなり、前記ベー
    ン部材に、作動油室に連通する油室側通路及びこの油室
    側通路が開口する一端開放の穴を形成し、この穴内に、
    油室側通路及び油圧吸排手段に連通する油圧側通路が形
    成された軸部材を挿入してなることを特徴とする、内燃
    機関のバルブタイミング変更装置。
  2. 【請求項2】 前記ベーン部材に形成した穴に挿入され
    る軸部材は、バルブタイミング変更装置を覆うカバー部
    材に一体的に形成されていることを特徴とする、請求項
    1記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
  3. 【請求項3】 前記ベーン部材に形成した穴とこの穴に
    挿入される軸部材との間には、穴内の液密封止を司るシ
    ール部材が設けられていることを特徴とする、請求項1
    乃至請求項2記載の内燃機関のバルブタイミング変更装
    置。
  4. 【請求項4】 前記ベーン部材に形成した穴の開放端に
    は、外方に向かって拡径するテーパ部が形成されてなる
    ことを特徴とする、請求項3記載の内燃機関のバルブタ
    イミング変更装置。
  5. 【請求項5】 前記ハウジング部材がハウジング本体と
    このハウジング本体の端部を封止する板部材とからな
    り、板部材の内周側に位置して、ベーン部材と共に穴を
    形成し、シール部材が接する筒状部材が設けられてなる
    ことを特徴とする、請求項3記載の内燃機関のバルブタ
    イミング変更装置。
  6. 【請求項6】 前記筒状部材には回転角検出用のターゲ
    ットプレートが設けられていることを特徴とする、請求
    項5記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
  7. 【請求項7】 前記ベーン部材がボルトによってカムシ
    ャフトに連結されてなり、このボルトの頭部がベーン部
    材に形成した穴の底部に配置されてなることを特徴とす
    る、請求項1記載の内燃機関のバルブタイミング変更装
    置。
  8. 【請求項8】 前記軸部材に形成した油圧側通路の1つ
    が、ベーン部材に形成した穴の底部に向かって開口して
    いることを特徴とする、請求項7記載の内燃機関のバル
    ブタイミング変更装置。
  9. 【請求項9】 前記シール部材が、ベーン部材に形成し
    た穴の内周または軸部材の外周に形成したシール溝内に
    収容されてなり、このシール溝内に収容されたシール部
    材が接するベーン部材または軸部材は高硬度材料によっ
    て形成されてなることを特徴とする、請求項3乃至請求
    項6記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
  10. 【請求項10】 前記軸部材に形成した油圧側通路に
    は、油圧吸排手段の吸排通路が連通してなり、この吸排
    通路は軸部材に形成した油圧側通路に対して略直角に接
    続されていることを特徴とする、請求項1乃至請求項9
    記載の内燃機関のバルブタイミング変更装置。
  11. 【請求項11】 前記カバー部材に油圧吸排手段の切替
    え弁が収容配置されていることを特徴とする、請求項2
    乃至請求項10記載の内燃機関のバルブタイミング変更
    装置。
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