JP2005155539A - 軸位相調整装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 大型化しない軸位相調整装置とする。
【解決手段】 外部動力を受けて回転を行う差動歯車機構10を備えた軸位相調整装置1において、差動歯車機構10の入力歯車4と同軸配置され、傘歯車5,6を回転自在に支持された支持歯車8および支持歯車8を回転させるモータ2とを備え、モータ2を回転させることにより支持歯車8を回転させて、傘歯車5,6を介して出力歯車7を動かすことにより、カムシャフト3の位相調整を行う構成とした。
【選択図】 図1
【解決手段】 外部動力を受けて回転を行う差動歯車機構10を備えた軸位相調整装置1において、差動歯車機構10の入力歯車4と同軸配置され、傘歯車5,6を回転自在に支持された支持歯車8および支持歯車8を回転させるモータ2とを備え、モータ2を回転させることにより支持歯車8を回転させて、傘歯車5,6を介して出力歯車7を動かすことにより、カムシャフト3の位相調整を行う構成とした。
【選択図】 図1
Description
本発明は、軸位相調整装置に関するものであり、特に、車両においては、エンジンにおける吸排弁の吸気/排気の位相を調整して制御を行う可変バルブタイミング装置に適用できる軸位相調整装置に係る。
従来、この種の装置は、特許文献1に示される軸間位相変更装置が知られている。特許文献1に示される装置では、アイドラー軸とカム軸との間に差動歯車機構を有しており、差動歯車機構はケースの中にケースに支持された傘歯車を有している。この差動歯車機構の中の出力となる出力傘歯車には、カム軸が結合されており、差動歯車機構のケースはベルトにより回転させられる構成となっている。また、差動歯車機構の位相調整用の傘歯車にウォームと噛合したウォームホイールが結合され、ウォームにはカム軸の回転位相を変更する際に回転力を付与する回転駆動手段が設けられている。
特開平6−294451号公報(第1頁)
しかしながら、上記した従来の装置では、エンジンのクランク軸の回転をクランクプーリー、回転駆動手段および差動歯車機構のケースに張架されたタイミングベルトによって、回転駆動手段を回転動作させる構成となっている。一方、回転駆動手段には電磁クラッチにより従動傘歯車の回転を固定を行うことが可能となっており、電磁クラッチがECUにより駆動され、電磁クラッチが係合時にはクランク軸の回転がウォームに伝えられ、ウォームに噛合するウォームホイールが回転する。これにより、カム軸11が回転してカム軸の位相変更が可能となっている。しかしながら、この様な従来の装置ではカム軸の位相変更にはタイミングベルトにより、直接、回転駆動機構のアイドラプーリの駆動が成されるので、位相調整には差動歯車機構の他に、タイミングベルトにより駆動される回転駆動機構が必要になり、装置が大型化してしまう。
また、従来の装置では、タイミングベルトにより回転駆動機構の駆動がなされるために、エンジンが停止状態(例えば、クランク軸の回転が停止した状態)の場合には、カム軸の位相を調整することができない。
更に、従来の装置では、1つの差動歯車機構と2つの電磁クラッチを使用するため、制御が難しくなり、2つの電磁クラッチがオンして原動傘歯車に噛合する従動歯車が噛合状態となる場合には、回転駆動機構が共にロック状態となり、フェール上好ましくない。
よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、大型化せず、簡単な構成で位相調整が行える構成とすること、外部動力が停止時においても軸部材の位相調整が行える装置とすることを技術的課題とする。
上記した課題を解決するために講じた技術的手段は、外部動力により回転を行う入力歯車と、該入力歯車に噛合して回転を行う中間歯車と、前記入力歯車と同軸配置され、前記中間歯車に噛合して回転を行う出力歯車と、該出力歯車と一体回転を行う軸部材とを備えた軸位相調整装置において、前記入力歯車と同軸配置され、前記中間歯車を回転自在に支持する支持歯車と、該支持歯車を回転させる駆動源とを備え、前記駆動源を回転させることにより、前記支持歯車を回転させて前記中間歯車を介して前記軸部材の位相調整を行う構成としたことである。
この場合、中間歯車の回転軸は、軸部材と直交する構成とすると良い。
また、支持歯車にはスリットが形成され、スリット内に中間歯車が配設される構成とすると良い。
請求項1に記載の発明によれば、外部動力を受けて回転する入力歯車と同軸配置されて、中間歯車を回転自在に支持する支持歯車と、その支持歯車を回転させる駆動源とを備え、駆動源を回転させることにより支持歯車を回転させて、中間歯車を介して軸部材の位相調整を行う構成とすることにより、入力歯車、出力歯車および支持歯車は共に同軸配置とすることができる。これにより装置の大型化を防止することができる。また、支持歯車を駆動源により駆動することによって、支持歯車に支持される支持歯車を回転させ、中間歯車を介して軸部材の位相調整を簡単な構成により行うことができる。更に、この構成では、外部動力が停止状態でも、駆動源により位相調整が可能である。
また、中間歯車の回転軸は、軸部材と直交する構成とすると、入力歯車、出力歯車および中間歯車によって差動歯車機構を構成することができ、複雑な制御は必要なく、支持歯車を駆動源によって回転させるという簡単な構成で位相調整が可能となる。
更に、支持歯車にはスリットが形成され、スリット内に中間歯車が配設される構成とすると、中間歯車は支持歯車のスリット内で配設されるので、小型化が可能である。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、軸位相調整装置1の構成図である。図1に示される軸位相調整装置1は、例えば、車両においては、図示しないエンジンの効率化を図るために、エンジンの吸排気を行う吸排気弁の位相調整に使用されるものである。
図1の軸位相調整装置1は、エンジンからの外部動力により回転が成される入力歯車4と、その入力歯車4と同軸配置された出力歯車7を備えており、両歯車4,7の中心には、カムシャフト3が挿通している。入力歯車4と出力歯車7との間には径方向において、2つの傘歯車(中間歯車)5,6がカムシャフト3を介して反対側に配設され、この2つの傘歯車5,6は入力歯車4より大きな径を有する支持歯車8によって支持されている。支持歯車8もまたカムシャフト3と同軸配置されており、支持歯車8には中央の回転軸を通る線の径方向に対して直交する方向には、2つの細長いスリット16,17が形成されている。このスリット16の外径側および内径側には、それぞれ溝部23,24が径方向に延在するよう形成されていると共に、スリット17の外径および内径には、それぞれ溝部25,26が形成されている。また、スリット17と同様な形態で、スリット16には中央にピン21が挿通された傘歯車5が溝部23,24で回転自在に支持された状態で配設されていると共に、スリット17には中央にピン22が挿通された傘歯車6が溝部25,26で回転自在に支持された状態で配設されている。この様に配設された傘歯車5,6は回転しても、ピン21,22が支持歯車8の溝部23,24,25,26から外れない様になっている。
入力歯車4は、図1に示す形状を呈し、内側には出力歯車7と同径の傘歯車31が形成されていると共に、外側の外周にはタイミングチェーンが張架されるスプロケット32が形成されており、エンジン駆動時にはクランク軸の回転に伴って、タイミングチェーンが回転が成され、カムシャフト3の廻りで回転を行う。この場合、カムシャフト3には軸方向において環状のフランジ34を有し、フランジ34と入力歯車4との側面にはスプリング35が配設され、スプリング35の付勢力によって、入力歯車4は図1に示す左方向に常時付勢されている。
入力歯車4の一方の傘歯車31には、カムシャフト3と直交する方向において回転を行う傘歯車5,6が配設され、入力歯車4と対向して傘歯車5,6と噛合する様に出力歯車7が配設されている。出力歯車7にはカムシャフト3がスプライン結合後に両者は固定されており、出力歯車7とカムシャフト3は一体回転を行うようになっており、上記した入力歯車4、出力歯車7および傘歯車5,6により差動歯車機構10を構成している。
一方、2つの傘歯車5,6が支持される支持歯車8は、本実施形態では2つ用いているが、これに限定されるものではなく、出力歯車7へと伝達されるトルクの大きさにより用いられる数は決まるものであって、支持歯車8の外周にはウォーム9が配設され、支持歯車8はウォーム9と噛合する。支持歯車8は軸方向において形状が同一2つの歯車から成り立っており、2枚の支持歯車8は、同一中心から互いに周方向にずれることにより、ウォーム9と確実に噛合するシザーズギヤとなっている。
ウォーム9は、一動力であるモータ2により駆動が成される。モータ2の出力軸14にはカップリング13が取り付けられており、カップリング13を介して出力軸14の回転が出力軸14と同軸配置されるウォーム9に伝達される。ウォーム9は支持歯車8と確実に噛合する様、ウォーム9は中央に軸15が挿通された状態で、ウォーム9を支持する軸15は、支持部材11,12により両持ちで支持されている。
次に、動作について説明する。
図1に示す構成において、モータ2の駆動が成されると、カップリング13を介してモータ2の駆動力がウォーム9へと伝えられる。ウォーム9は支持部材11,12により支持されているので、ウォーム9が回転するとその回転に伴い、ウォーム9と確実に噛合する支持歯車8が回転を行う。支持歯車8は内部に2つの傘歯車5,6を有しており、支持歯車8が回転を行うと傘歯車5,6も一緒に回転を行う。その結果、傘歯車5,6に噛合する出力歯車7が回転を行い、出力歯車7が固定されるカムシャフト3の位相が、モータ2を駆動することにより行える。
つまり、スプロケット32に張架されるタイミングチェーンの回転によって、入力歯車4が回転(ここでは、時計方向に回転)し、図2に示す状態になった場合、例えば、モータ2を一方向(例えば、正方向)に回転駆動させると、モータ2の駆動によってウォーム9が回転して、支持部材8に支持された傘歯車5,6を図3に示す第1状態(エンジンでは遅角状態)にすることにより、出力歯車7を回転させてカムシャフト3の位相を変化させて調整することができる。また、モータ2を他方向(例えば、逆方向)に回転駆動させると、モータ2の駆動によって、ウォーム9が上記した方向とは反対の方向に回転して支持部材8に支持された傘歯車5,6を、図4に示す第2状態(進角状態)にすることにより、出力歯車7を回転させてカムシャフト3の位相を変化させて調整することができる。つまり、上記した構成を用いれば、エンジンの回転によらず、モータ2の駆動によって、カムシャフト3の位相を変化させてカムシャフト3の位置調整を行うことができるので、エンジンの可変バルブタイミング装置とすることができる。
この装置では、従来の如く、エンジン停止時でも調整を行うことができる。また、軸位相調整装置1は従来に比べて大型化せず、低コスト化への対応が可能である。
1 軸位相調整装置
2 モータ(駆動源)
3 カムシャフト(軸部材)
4 入力歯車
5,6 傘歯車(中間歯車)
7 出力歯車
8 支持歯車
16,17 スリット
21,22 ピン
23,24,25,26 溝部
2 モータ(駆動源)
3 カムシャフト(軸部材)
4 入力歯車
5,6 傘歯車(中間歯車)
7 出力歯車
8 支持歯車
16,17 スリット
21,22 ピン
23,24,25,26 溝部
Claims (3)
- 外部動力により回転を行う入力歯車と、
該入力歯車に噛合して回転を行う中間歯車と、
前記入力歯車と同軸配置され、前記中間歯車に噛合して回転を行う出力歯車と
該出力歯車と一体回転を行う軸部材とを備えた軸位相調整装置において、
前記入力歯車と同軸配置され、前記中間歯車を回転自在に支持する支持歯車と、
該支持歯車を回転させる駆動源とを備え、
前記駆動源を回転させることにより、前記支持歯車を回転させて前記中間歯車を介して前記軸部材の位相調整を行うことを特徴とする軸位相調整装置。 - 前記中間歯車の回転軸は、前記軸部材と直交する請求項1に記載の軸位相調整装置。
- 前記支持歯車にはスリットが形成され、該スリット内に前記中間歯車が配設される請求項2に記載の軸位相調整装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003397514A JP2005155539A (ja) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | 軸位相調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003397514A JP2005155539A (ja) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | 軸位相調整装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005155539A true JP2005155539A (ja) | 2005-06-16 |
Family
ID=34722649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003397514A Pending JP2005155539A (ja) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | 軸位相調整装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005155539A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009209711A (ja) * | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | エンジン及びそれを備える乗り物 |
CN108825321A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-16 | 浙江大学 | 一种单轴锥齿轮配气机构 |
-
2003
- 2003-11-27 JP JP2003397514A patent/JP2005155539A/ja active Pending
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