JP2002155715A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

内燃機関のバルブタイミング制御装置

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JP2002155715A
JP2002155715A JP2000351100A JP2000351100A JP2002155715A JP 2002155715 A JP2002155715 A JP 2002155715A JP 2000351100 A JP2000351100 A JP 2000351100A JP 2000351100 A JP2000351100 A JP 2000351100A JP 2002155715 A JP2002155715 A JP 2002155715A
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internal combustion
combustion engine
control device
relative rotation
timing control
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JP2000351100A
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Seiji Suga
聖治 菅
Tetsuo Yamazaki
鉄雄 山崎
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
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Unisia Jecs Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 相対回動手段に交番トルクが発生しても、相
対回動規制手段のロックが解除されることがないバルブ
タイミング制御装置を提供する。 【解決手段】 駆動手段3と従動手段30の相対回動範
囲を規制する当接部と、駆動部材3と従動部材30に跨
って配置され、かつ当接部に当接する方向の回動を許容
し、また当接部より遠ざかる方向の回動を規制すると共
に、駆動部材3と従動部材30の間を無段階にロック可
能なワンウエイクラッチ32よりなる相対回動規制手段
31と、油圧給排手段60より供給される油圧により相
対回動規制手段31のロックを解除するロック解除手段
33とより構成したもので、相対回動手段16に交番ト
ルクが発生しても、交番トルクによって相対回動規制手
段31のロックが解除さたり、回転位相が保持できなく
なることがない。

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制御するため
の内燃機関のバルブタイミング制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のバルブタイミング制御装置は、
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
転伝達部材と、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、回転伝達部材に対してカムシャ
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
ングを制御するように構成されている。
【0003】例えば、特開平11−18815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
転伝達部材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
ング内に複数の進角室及び遅角室を形成する複数のベー
ンと、進角室及び遅角室に作動油を供給及び排出する油
圧給排手段とを備え、進角室及び遅角室に作動油を供給
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調整装置が開示されている。
【0004】また前記公報には、ベーン内に設けられた
係止ピンをハウジング側に設けられた係止孔に係合する
ことにより、ベーンとハウジングの相対回動を規制する
回動規制手段が開示されている。
【0005】前記公報の回動規制手段に設けられた係止
ピンは、ベーン内に形成された摺動孔に摺動自在に収容
されていて、スプリングにより係止孔方向に付勢されて
いると共に、係止ピンの先端はテーパ状に形成されてい
て、エンジン始動時のような低油圧時に、係止ピンの先
端をハウジング側に設けられたテーパ状の係止孔に嵌挿
してベーンとハウジングの相対回動を規制することによ
り、ベーンがバタツクのを防止するように構成されてい
る。
【0006】一方特開平5−1514号公報には、カム
シャフトとスプロケットの正逆相対回動変換位置を、ス
トッパ機構と、直列に配置された1対のスプリングクラ
ッチの緊締及び緊締解除によって保持すると共に、両ス
プリングクラッチの緊締及び緊締解除の相対的な切換え
を、機関の運転状態に応じて作動する切り替え機構によ
り行うようにした内燃機関のバルブタイミング制御装置
が開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし前者公報の内燃
機関のバルブタイミング調整装置のように、ベーン内に
摺動自在に収容された係止ピンのテーパ状先端を、テー
パ状の係止孔に嵌挿して、ベーンとハウジングの相対回
動を規制するようにしたものでは、係止ピンのテーパ状
先端がテーパ状の係止孔に隙間なく嵌挿されるのに対し
て、ベーンと係止ピンの間には、係止ピンが円滑に摺動
できるよう予めクリアランスが設けられているため、係
止ピンの先端が係止孔に嵌挿されている状態でベーンに
交番トルクが発生すると、係止ピンの先端部を支点とし
て係止ピンの後端側が揺動する状態が繰り返され、その
結果低油圧時であってもベーンとハウジングの係止状態
が解除されてしまうなどの問題があった。
【0008】一方後者公報の内燃機関のバルブタイミン
グ制御装置では、1対のスプリングクラッチの緊締及び
緊締解除によってカムシャフトとスプロケットの正逆相
対回動変換位置を保持しようとした場合、一方のスプリ
ングクラッチが締め上げられてロック状態になるまでの
間に微小な相対回転が発生し、この間に逆方向の反転ト
ルクが発生すると、さらに他方のスプリングクラッチが
ロック状態になるまでに微小に相対回転してしまい、そ
の結果ベーンに交番トルクが発生すると相対回転を繰り
返して、カムシャフトとスプロケットの回転位相が保持
できなくなるなどの問題がある。
【0009】本発明はかかる従来の問題点を改善するた
めになされたもので、内燃機関の始動時のように低油圧
時にベーンに交番トルクが発生しても、相対回動規制手
段のロックが解除されることがない内燃機関のバルブタ
イミング制御装置を提供することを目的とするものであ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項1記載の発明は、内燃機関の回転に同期して回転
される駆動部材と、吸気弁または排気弁を駆動するカム
シャフトに設けられた従動部材と、駆動部材と従動部材
の間に設けられ、駆動部材に対して従動部材を相対回動
させることにより、吸気弁または排気弁の開閉タイミン
グを制御する相対回動手段と、相対回動手段に作動油を
供給及び排出可能な油圧給排手段とよりなる内燃機関の
バルブタイミング制御装置であって、駆動手段と従動手
段が互いに当接することにより、駆動手段と従動手段の
相対回動範囲を規制する当接部と、駆動部材と従動部材
に跨って配置され、かつ当接部に当接する方向の回動を
許容し、また当接部より遠ざかる方向の回動を規制する
と共に、駆動手段と従動手段の間を無段階にロック可能
なワンウエイクラッチよりなる相対回動規制手段と、油
圧給排手段より供給される油圧により相対回動規制手段
のロックを解除するロック解除手段とより構成したもの
である。
【0011】前記構成により、駆動部材と従動部材の間
をワンウエイクラッチにより無段階にロックすることが
できるため、内燃機関の始動時、駆動部材と従動部材の
当接部を確実に当接状態に保持させることができ、これ
によって相対回動手段に交番トルクが発生しても、当接
部とワンウエイクラッチにより相対回動手段の相対回動
を規制することができるため、交番トルクによって相対
回動規制手段のロックが解除さたり、回転位相が保持で
きなくなることがない。
【0012】前記目的を達成するため請求項2記載の発
明は、ロック解除手段を、駆動部材と従動部材が当接部
より遠ざかる方向に相対回動したときのみ、ロックを解
除するように構成したものである。
【0013】前記構成により、駆動部材と従動部材が当
接部で当接する方向に相対回動する際に反転トルクが発
生しても、相対回動規制手段により遠ざかる方向の戻り
を防止することができるため、作動応答性が向上する。
【0014】またエンジンの停止時に、駆動部材と従動
部材が当接部で当接していない場合でも、エンジン始動
時のクランキングにより駆動部材と従動部材を当接部で
当接させることができるため、エンジンの始動性を向上
させることができると共に、排気弁を駆動するカムシャ
フトに従動部材を設けた場合に、特に有効である。
【0015】前記目的を達成するため請求項3記載の発
明は、相対回動手段を、駆動部材側に設けられたハウジ
ング本体と、前記従動部材側に設けられ、かつ前記ハウ
ジング本体内に回動自在に収容されたベーン部材とより
構成したものである。
【0016】前記構成により、駆動部材と従動部材の間
をワンウエイクラッチにより無段階にロックすることが
できるため、内燃機関の始動時、駆動部材と従動部材の
当接部を確実に当接状態に保持させることができ、これ
によって相対回動手段に交番トルクが発生しても、当接
部とワンウエイクラッチにより相対回動手段の相対回動
を規制することができるため、交番トルクによって相対
回動規制手段のロックが解除さたり、回転位相が保持で
きなくなることがないと共に、ハウジング本体及びベー
ン部材よりなる相対回動手段は、動作が確実なため信頼
性が高い。
【0017】前記目的を達成するため請求項4記載の発
明は、相対回動規制手段のワンウエイクラッチを、スプ
リングクラッチにより構成したものである。
【0018】前記構成により、ワンウエイクラッチが安
価に得られると共に、少ないスペースにも容易に設置す
ることができるため、装置全体の小型化が図れるように
なる。
【0019】前記目的を達成するため請求項5記載の発
明は、スプリングクラッチを、駆動部材側に設けられた
板部材の筒状部と、従動部材側に設けられた円板部に跨
るように設けたものである。
【0020】前記構成により、駆動部材の外側にスプリ
ングクラッチを設けることができるため、スプリングク
ラッチの組立て作業が容易となる。
【0021】前記目的を達成するため請求項6記載の発
明は、ロック解除手段を、油圧により直線的に動作する
ロック解除ピンと、ロック解除ピンの直線動を回転動に
変換して、スプリングクラッチのロックを解除するテー
パスライダとより構成したものである。
【0022】前記構成により、回転動によりスプリング
クラッチのロックを解除する場合に比べて、ロックの解
除が容易となる。
【0023】前記目的を達成するため請求項7記載の発
明は、ロック解除ピンを、駆動部材の回転軸と平行する
方向に設けたものである。
【0024】前記構成により、駆動部材が高速で回転し
ても、ロック解除ピンが遠心力の影響を受けないので、
ロック解除ピンの動作が確実となる。
【0025】前記目的を達成するため請求項7記載の発
明は、ロック解除ピンを、駆動部材のハウジング本体内
に設けたものである。
【0026】前記構成により、装置全体の軸方向の長さ
を短縮することができるため、装置の小型化が図れるよ
うになる。
【0027】前記目的を達成するため請求項9記載の発
明は、油圧給排手段より相対回動手段へ供給される油圧
により、ロック解除手段のロックを解除するようにした
ものである。
【0028】前記構成により、ロック解除手段へ油圧を
供給する油路の長さを最短にできるため、油圧回路を単
純化できる上、油路の加工も容易なため、加工工数の削
減も図れる。
【0029】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1ないし
図9に示す図面を参照して詳述する。
【0030】図1は本発明の実施の形態になる内燃機関
のバルブタイミング制御装置を示す断面図、図2は駆動
部材及び従動部材の断面図、図3は図2のA−A線に沿
う断面図、図4は図2のB方向からの矢視図、図5は図
4のC方向からの矢視図、図5ないし図9は作用説明図
である。
【0031】図において符号1で示すカムシャフトは、
内燃機関の吸気弁または排気弁(ともに図示せず)を駆
動可能であって、この実施の形態では吸気弁を駆動する
カムシャフトについて説明する。
【0032】前記カムシャフト1は、シリンダヘッドに
固定された軸受け(ともに図示せず)によって回転自在
に支承されており、前記軸受けよりも図1において右側
のカムシャフト1の基幹部に図示しないカムが形成され
ていて、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。
【0033】前記カムシャフト1は内燃機関に同期して
回転される駆動部材3によって回転駆動されるようにな
っており、この駆動部材3は、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
9を介して回転されるようになっている。
【0034】また前記駆動部材3は、環状のハウジング
本体5とこのハウジング本体5の両端側を閉鎖する板部
材6,7とから構成されていて、駆動部材3の一方の板
部材7の外周側に前記スプロケット9が一体に形成され
ており、ハウジング本体5と板部材6,7は連結ボルト
8によって一体的に連結されている。
【0035】前記スプロケット9の外周側には外歯9a
が形成されていて、この外歯9には図示しないクランク
シャフトによって駆動されるタイミングチェーン10が
巻装されている。
【0036】前記ハウジング本体5は内部が中空な環状
となっていて、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
突条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個の作動油室13が図3に示す
ように形成されている。
【0037】そしてこの作動油室13内には、ベーン部
材15が所定角度相対回動自在に収容されていて、この
ベーン部材15とハウジング本体5とにより相対回動手
段16が構成されている。
【0038】ベーン部材15は、その胴部17から放射
方向に突出された複数(この実施の形態においては4
個)のベーン18を有していて、このベーン18を作動
油室13内に配置した状態でハウジング本体5内に収容
されており、これによって各作動油室13内にベーン1
8の円周方向両側に対峙するよう一対の進角室19及び
遅角室20が区画形成されている。
【0039】なおこの実施の形態では、一対の進角室1
9及び遅角室20を4組形成してある。
【0040】前記進角室19及び遅角室20間はベーン
18の先端に設けられたシール部材21によりシールさ
れていると共に、ハウジング本体5の内周側に形成され
た突条12の先端にも同様なシール部材21が設けられ
ている。
【0041】前記シール部材21は、ハウジング本体5
と線膨張係数を同一とするため、ハウジング本体5と同
一材料により一体形成されたほぼ角柱状となっていて、
ばね部材23とともにベーン18の先端及び突条12の
先端に形成されたシール収容溝18a、12a内に収容
されており、ばね部材23によって作動油室13の内面
及びベーン部材15の胴部17外周面に圧接されてい
る。
【0042】前記ベーン部材15には、進角室19に連
通する半径方向の油室側通路25及び遅角室20に連通
する半径方向の油室側通路26が形成されていて、これ
ら油室側通路25,26を介して進角室19及び遅角室
20に作動油を選択的に供給及び排出することにより、
ハウジング本体5とベーン部材15とが相対回動される
ようになっている。
【0043】また前記ベーン部材15の胴部17に形成
された凹孔17aカムシャフト1の一端が嵌挿されてい
て、前記板部材6の外側に設けられた端板27の中心部
と、ベーン部材15の中心部を軸方向に貫通するボルト
29によって端板27及びベーン部材15をカムシャフ
ト1に連結することにより、カムシャフト1と一体に回
動する従動部材30が構成されている。
【0044】前記板部材6の外側面には、中央部に筒状
部6aが形成され、従動部材30を構成する端板27に
も、前記筒状部6aと同径の円板部27aが形成されて
いて、これら筒状部6aと円板部30aに跨って相対回
動規制手段31が設けられている。
【0045】相対回動規制手段31は、スプリングクラ
ッチよりなるワンウエイクラッチ32により構成されて
いて、筒状部6aと円板部30aの外周面に摩擦接触す
ることにより、駆動部材3と従動部材30の相対回動を
無段階にロックできるようになっている。
【0046】また駆動部材3側には、相対回動規制手段
31のロックを解除するロック解除手段33が設けられ
ている。
【0047】ロック解除手段33は、ハウジング本体5
の軸線と平行するよう形成されたピン孔34内にロック
解除ピン35が摺動自在に収容されている。
【0048】ロック解除ピン35のほぼ中間部には、フ
ランジ状のピストン35aが突設されていて、ピストン
35aに、ピン孔34のばね室34a内に収容された圧
縮ばね36の一端が当接されている。
【0049】圧縮ばね36の他端は板部材6に当接され
ていて、圧縮ばね36によりロック解除ピン35がスプ
ロケット9側へ付勢されていると共に、ロック解除ピン
35の一端は、板部材6に開口された突出口6bより板
部材6の外側へ突出されていて、先端部が板部材6の外
側に設けられたテーパスライダ37のテーパ部37aに
当接されている。
【0050】テーパスライダ37は環状に形成されてい
て、ワンウエイクラック35の外周部に遊嵌されてお
り、一端側が従動部材30を構成する端板27の円板部
27aに固着されて、端板27と一体に回動するように
なっていると共に、外周面にテーパ部37aが突設され
ている。
【0051】テーパ部37aは図4及び図5に示すよう
に、テーパスライダ37の回動方向に傾斜する突出片に
より形成されていて、板部材6と対向する面にロック解
除ピン35の先端が当接されており、ロック解除ピン3
5が駆動部材3内より突出して、テーパスライダ37を
回動させることにより、ワンウエイクラッチ32のロッ
クを解除するようになっている。
【0052】またロック解除ピン35を収容したピン孔
34には、ばね室34aとピストン35aを挟んで対向
する位置に油圧室34bが形成されていて、この油圧室
34bは、ハウジング本体5の外周面側より中心に向け
て穿設された油路38により進角室19及び遅角室20
に連通されており、ハウジング本体5の外周面に開口す
る油路38の開口部38aはボールプラグ39により閉
鎖されている。
【0053】一方前記カムシャフト1内には、ベーン部
材15に形成した油室側通路25,26と油圧給排手段
60を連通する油圧側通路51,52がそれぞれ形成さ
れている。
【0054】油圧側通路51、52の一端側は、カムシ
ャフト1の一端側外周面に開口された通孔51a、52
aにより油室側通路25,26にそれぞれ連通され、油
圧側通路51、52の他端側は、カムシャフト1の中間
部外周面に開口された通孔51b、52bにより、給排
通路53,54を介して油圧給排手段60が接続されて
いる。
【0055】前記油圧給排手段60は、油圧側通路5
1,52にそれぞれ連通する給排通路53,54と、こ
れら給排通路53,54へ油圧を供給する油圧ポンプ6
1及び油圧ポンプ61の吐出側に設けられた切換え弁6
2とより構成されていて、図示しない制御装置により切
換え弁62を切換え制御することにより、給排通路5
3,54、油圧側通路51,52、油室側通路25,2
6を介して進角室19及び遅角室20に油圧を給排でき
るようになっている。
【0056】なお前記実施の形態においては、切換え弁
62に4ポート弁を採用しており、切換え弁62を制御
する制御装置には、内燃機関の運転状態を示す各種の信
号が入力される。
【0057】次に前記構成された内燃機関のバルブタイ
ミング制御装置の作用を説明すると、内燃機関の始動時
で、油圧ポンプ61から作動油が十分に供給されないと
き、あるいは制御装置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
はハウジング本体5に対して最進角位置にあって(図3
参照)、ベーン部材15のベーン18とハウジング本体
5内の突条12が互いに当接部で当接され、また相対回
動規制手段31のワンウエイクラッチ32によりハウジ
ング本体5とベーン部材15とがロックされている。
【0058】これによって図示しないクランクシャフト
からタイミングチェーン10を介してスプロケット9に
伝達された回転駆動力は、ハウジング本体5及びベーン
部材15を介してカムシャフト1に伝達され、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、吸気弁は次のように開閉制御されることにな
る。
【0059】前記ベーン部材15がハウジング本体5に
対して最進角位置にあるとき、ロック解除手段33のロ
ック解除ピン35は圧縮ばね36により押圧されて、そ
の先端が板部材7に当接されており、ハウジング本体5
とベーン部材15との間は、ワンウエイクラッチ32に
より図8の(イ)及び(ロ)に示すように相対回動が規
制されているため、前記カムシャフト1が吸気弁を駆動
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はハウジング本体5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が突条12の側面に衝突して打音等を生じるこ
とが確実に防止される。
【0060】次に遅角制御される場合は、前記油圧給排
手段60の切換え弁62が制御装置によって切換え制御
され、これによって油圧ポンプ61から、給排通路5
4、油圧側通路52、油室側通路26を介して遅角室2
0内へ作動油が供給されると同時に、ロック解除手段3
3のロック解除ピン35が収容された油圧室34bにに
も、油路38より作動油が供給される。
【0061】前記遅角室20内及びロック解除手段34
の油圧室34bにに作動油が供給されることにより、ロ
ック解除ピン33には油圧室34b内の作動油が作用
し、これによってロック解除ピン33は圧縮ばね36の
ばね力に抗して図7の矢印Hに示すようにテーパスライ
ダ37側に移動されて、板部材6の突出孔6bより突出
されたロック解除ピン35の先端によりテーパスライダ
37のテーパ部37aが押圧されるため、テーパスライ
ダ37が矢印G方向に回動されてワンウエイクラッチ3
2のロックが解除され、ハウジング本体5とベーン部材
15の拘束が図9の(イ)及び(ロ)に示すように解除
される。
【0062】また遅角室20内に作動油が供給される一
方、進角室19内が切換え弁62を介してタンク65に
連通されることによって、遅角室20内の油圧力がベー
ン18の側面に作用し、ベーン部材15をハウジング本
体5に対して図3の矢印で示す反時計回り方向、即ち遅
角方向に回動させるため、これによって、前記駆動部材
3とカムシャフト1に設けられた従動部材30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。
【0063】前記カムシャフト1が遅角制御され、ベー
ン部材15がハウジング本体5に対して相対回動して最
遅角位置にある場合は、ロック解除ピン33は遅角室2
0内の油圧によってテーパスライダ37側に押し戻され
た状態が継続されるため、ワンウエイクラッチ32のロ
ック解除状態も継続される。
【0064】また前記進角室19内の作動油がタンク6
5へ排出されることによって、ロック解除ピン35は圧
縮ばね36の付勢力でスプロケット9側へ戻ろうとする
が、ロック解除ピン35の先端がテーパスライダ37の
テーパ部37aより離間しない状態では、ハウジング本
体5とベーン部材15の間は回動規制手段31によるロ
ック状態が継続される。
【0065】以上のように、遅角室20内に作動油が供
給される一方、進角室19内の作動油が排出されること
によって遅角室20内の油圧力がベーン18の側面に作
用し、ベーン部材15をハウジング本体5とが相対回動
することになり、これによってカムシャフト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。
【0066】前記カムシャフト1が遅角制御され、ベー
ン部材15がハウジング本体5に対して相対回動して最
遅角位置になると、ロック解除ピン35の先端がテーパ
スライダ37のテーパ部37aより離れるため、ベーン
部材15がハウジング本体5の間がワンウエイクラッチ
32によりロックされて、両者の相対回動が規制され
る。
【0067】また前記ベーン部材15がハウジング本体
5に対して進角方向あるいは遅角方向に回動している状
態で、油圧給排手段60の切換え弁62が制御装置によ
って切換え制御され、給排通路53,54が遮断される
と、ハウジング本体5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、これによって、駆動部材3
と従動部材30とは相対回動の中間的な位置に保持され
ることになり、この状態でカムシャフト1は、吸気弁を
所望のタイミングで制御することになる。
【0068】この場合前記進角室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、ロック解除ピン35に圧縮ばね36の付勢力
が作用しても、ロック解除ピン35はテーパスライダ3
7のテーパ部37aに当接することがないため、ハウジ
ング本体5とベーン部材15の間は、回動規制手段34
によるロックが解除された状態が継続される。
【0069】またロック解除手段33は、駆動部材3と
従動部材30が当接部より遠ざかる方向へ相対回動され
たときにのみ、ロックを解除するように構成されている
ため、エンジンの停止時に、駆動部材3と従動部材30
が当接部で当接していない場合でも、エンジン始動時の
クランキングにより駆動部材3と従動部材30を当接部
で当接させることができるため、エンジンの始動性を向
上させることができると共に,排気弁を駆動するカムシ
ャフトに従動部材30を設けた場合に、特に有効であ
る。
【0070】一方図10ないし図13はロック解除手段
33の変形例を示すもので、次にこれを説明する。
【0071】なお前記実施の形態と同一部分は同一符号
を付してその説明は省略する。
【0072】この変形例では、ロック解除手段33のロ
ック解除ピン35を駆動部材3の外側に設けた構成とな
っている。
【0073】すなわち駆動部材3の一端側に設けられた
板部材6の外側面に角筒状のシリンダ部材6cが突設さ
れていて、このシリンダ部材6c内に、板部材6の半径
方向方向と直交する方向に摺動自在にロック解除ピン3
5が収容されている。
【0074】ロック解除ピン35は圧縮ばね36により
シリンダ部材6cの没入方向へ付勢されていると共に、
シリンダ部材6cより突出した先端部は、テーパスライ
ダ37の外周面に突設された突出片37bに当接されて
いる。
【0075】テーパスライダ37の突出片37bは、テ
ーパスライダ37の軸線と平行するように形成されてい
て、ロック解除ピン35の先端が直角方向より当接する
ようになっていると共に、シリンダ部材6c内に形成さ
れた油圧室34b内に、油路38を介して進角室19及
び遅角室20の作動油が構成されている。
【0076】前記変形例になるロック解除手段33を採
用したバルブタイミング制御装置によるバルブタイミン
グ制御は前記実施の形態と同様なのでその説明は省略す
るが、ロック解除手段33の動作を説明すると、バルブ
の進角または遅角制御のため、ハウジング本体5内の進
角室19または遅角室20へ作動油が供給されると、こ
の作動油の一部は油路38よりシリンダ部材6c内の油
圧室34bへ供給され、これによってシリンダ部材6c
内のロック解除ピン35が圧縮ばね36に抗して突出方
向へ押圧されるため、シリンダ部材6cより突出された
ロック解除ピン35の先端によりテーパスライダ37の
突出片37bが押圧されて、テーパスライダ37が回動
され、これによってハウジング本体5とベーン部材15
の間をロックしているワンウエイクラッチ43のロック
が解除されるため、両者の相対回動が可能になり、進角
室19または遅角室20に供給された作動油により駆動
部材3と従動部材30の間が相対回動されて、バイブタ
イミングが制御されるようになる。
【0077】なお前記実施の形態では、駆動手段5と従
動手段15の当接部を、ハウジング本体5の内周面に突
設された突条12に、ベーン部材15のベーン18を当
接させる構造としたが、ハウジング本体5の外側に別部
材を設けて当接部を構成してもよいと共に、ワンウエイ
クラッチ32にスプリングクラッチを使用したが、例え
ば特開平5−118358号公報に開示されているよう
な円周方向に多数のダルマ状駒を設けた構造のワンウエ
イクラッチを採用してもよく、またワンウエイクラッチ
32をハウジング本体5の外周やカムシャフト1側へ設
けるようにしてもよい。
【0078】さらに前記実施の形態では駆動部材3を、
ハウジング本体5と、このハウジング本体5内に回動自
在に収容されたベーン部材15により構成したが、ヘリ
カルギヤを用いたバルブタイミング制御装置に適用して
もよく、この場合ヘリカルギヤの噛み合い時のガタを防
止できる効果が得られる。
【0079】また油圧給排手段60より直接ロック解除
手段33に油圧を供給してもよいと共に、スプリングク
ラッチの一端側に直接油圧を作用させて、スプリングク
ラッチのロックを解除するようにしてもよい。
【0080】
【発明の効果】本発明は以上詳述したように、駆動手段
と従動手段が互いに当接することにより、駆動手段と従
動手段の相対回動範囲を規制する当接部と、駆動部材と
従動部材に跨って配置され、かつ当接部に当接する方向
の回動を許容し、また当接部より遠ざかる方向の回動を
規制すると共に、駆動部材と従動部材の間を無段階にロ
ック可能なワンウエイクラッチよりなる相対回動規制手
段と、油圧給排手段より供給される油圧により相対回動
規制手段のロックを解除するロック解除手段とより構成
したことから、、駆動部材と従動部材の間をワンウエイ
クラッチにより無段階にロックすることができるため、
内燃機関の始動時、駆動部材と従動部材の当接部を確実
に当接状態に保持することができ、これによって相対回
動手段に交番トルクが発生しても、当接部とワンウエイ
クラッチにより相対回動手段の相対回動を規制すること
ができるため、交番トルクによって相対回動規制手段の
ロックが解除さたり、回転位相が保持できなくなること
がない。
【0081】またロック解除手段は、駆動部材と従動部
材が当接部より遠ざかる方向へ相対回動されたときにの
み、ロックを解除するように構成されているため、エン
ジンの停止時に、駆動部材と従動部材が当接部で当接し
ていない場合でも、エンジン始動時のクランキングによ
り駆動部材と従動部材を当接部で当接させることができ
るため、エンジンの始動性を向上させることができると
共に,排気弁を駆動するカムシャフトに従動部材を設け
た場合に、特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態になる内燃機関のバルブタ
イミング制御装置を示す断面図である。
【図2】本発明の実施の形態になる内燃機関のバルブタ
イミング制御装置を構成する駆動部及び従動部を示す断
面図である。
【図3】図2のA−A線に沿う断面図である。
【図4】図2のB方向からの矢視図である。
【図5】図4のC方向からの矢視図である。
【図6】本発明の実施の形態になる内燃機関のバルブタ
イミング制御装置の作用説明図である。
【図7】本発明の実施の形態になる内燃機関のバルブタ
イミング制御装置の作用説明図である。
【図8】(イ)及び(ロ)は本発明の実施の形態になる
内燃機関のバルブタイミング制御装置の作用説明図であ
る。
【図9】(イ)及び(ロ)は本発明の実施の形態になる
内燃機関のバルブタイミング制御装置の作用説明図であ
る。
【図10】本発明の実施の形態になる内燃機関のバルブ
タイミング制御装置に設けられたロック解除手段の変形
例を示す断面図である。
【図11】本発明の実施の形態になる内燃機関のバルブ
タイミング制御装置に設けられたロック解除手段の変形
例を示す断面図である。
【図12】図11のD−D線に沿う断面図である。
【図13】図11のE方向からの矢視図である。
【符号の説明】 1 カムシャフト 3 駆動部材 5 ハウジング本体 6 板部材 6a 筒状部 15 ベーン部材 16 相対回動手段 27 テーパスライダ 27a 円板部 30 従動部材 32 ワンウエイクラッチ 33 ロック解除手段 35 ロック解除ピン 60 油圧給排手段

Claims (9)

    【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駆
    動部材と、 吸気弁または排気弁を駆動するカムシャフトに設けられ
    た従動部材と、 前記駆動部材と前記従動部材の間に設けられ、前記駆動
    部材に対して前記従動部材を相対回動させることによ
    り、吸気弁または排気弁の開閉タイミングを制御する相
    対回動手段と、 前記相対回動手段に作動油を供給及び排出可能な油圧給
    排手段とよりなる内燃機関のバルブタイミング制御装置
    であって、 前記駆動手段と前記従動手段が互いに当接することによ
    り、前記駆動手段と前記従動手段の相対回動範囲を規制
    する当接部と、 前記駆動部材と前記従動部材に跨って配置され、かつ前
    記当接部に当接する方向の回動を許容し、また前記当接
    部より遠ざかる方向の回動を規制すると共に、前記駆動
    手段と前記従動手段の間を無段階にロック可能なワンウ
    エイクラッチよりなる相対回動規制手段と、 前記油圧給排手段より供給される油圧により前記相対回
    動規制手段のロックを解除するロック解除手段とを具備
    し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。
  2. 【請求項2】 前記ロック解除手段を、前記駆動部材と
    前記従動部材が前記当接部より遠ざかる方向に相対回動
    したときのみ、ロックを解除するように構成してなる請
    求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
  3. 【請求項3】 前記相対回動手段を、駆動部材側に設け
    られたハウジング本体と、前記従動部材側に設けられ、
    かつ前記ハウジング本体内に回動自在に収容されたベー
    ン部材とより構成してなる請求項1または2に記載の内
    燃機関のバルブタイミング制御装置。
  4. 【請求項4】 前記相対回動規制手段のワンウエイクラ
    ッチを、スプリングクラッチにより構成してなる請求項
    1または2に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装
    置。
  5. 【請求項5】 前記スプリングクラッチを、駆動部材側
    に設けられた板部材の筒状部と、従動部材側に設けられ
    た円板部に跨るように設けてなる請求項4に記載の内燃
    機関のバルブタイミング制御装置。
  6. 【請求項6】 前記ロック解除手段を、油圧により直線
    的に動作するロック解除ピンと、前記ロック解除ピンの
    直線動を回転動に変換して、前記スプリングクラッチの
    ロックを解除するテーパスライダとより構成してなる請
    求項4または5に記載の内燃機関のバルブタイミング制
    御装置。
  7. 【請求項7】 前記ロック解除ピンを、前記駆動部材の
    回転軸と平行する方向に設けてなる請求項6記載の内燃
    機関のバルブタイミング制御装置。
  8. 【請求項8】 前記ロック解除ピンを、前記駆動部材の
    ハウジング本体内に設けてなる請求項6または7に記載
    の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
  9. 【請求項9】 前記油圧給排手段より前記相対回動手段
    へ供給される油圧により、前記ロック解除手段のロック
    を解除するようにしてなる請求項1ないしの何れか1項
    に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014222023A (ja) * 2013-05-13 2014-11-27 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の可変動弁装置

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