JP2017180308A

JP2017180308A - 可変動弁装置

Info

Publication number: JP2017180308A
Application number: JP2016069170A
Authority: JP
Inventors: 英一日岡; Hidekazu Hioka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2016-03-30
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2036-03-30
Also published as: JP6519514B2

Abstract

【課題】コストの増加および燃費の悪化を抑制し、かつチェーンへのオイル供給が可能な可変動弁装置を提供することを課題とする。【解決手段】外周面にタイミングチェーンが巻き掛けられ、内周面に凹部を有し、前記凹部の内壁から前記外周面にかけて延びる貫通孔を有するスプロケットと、カムシャフトに連結され、前記スプロケットの内側に位置し、外周面に突起を有し、モータにより前記スプロケットに対して相対回転可能な回転体と、を具備する可変動弁装置であって、前記凹部および前記回転体の外周面は、前記可変動弁装置の外部から供給されるオイルを貯留するオイル室を形成し、前記突起は、前記凹部の内側に位置し、前記回転体の相対回転により前記凹部内で移動する可変動弁装置。【選択図】図２

Description

本発明は可変動弁装置に関する。

内燃機関では、クランクシャフトの回転力をカムシャフトへと伝達するためにタイミングチェーン（以下、チェーンと記載することがある）が用いられる。チェーンの経年劣化により、チェーンが磨耗することで、伸びが発生することがある。これにより騒音、振動、およびバルブタイミングのずれなどが発生する。チェーンの経年劣化を抑制するため、チェーンにオイルを供給する（例えば特許文献１）。

特開２０００−２２７０１４号公報

十分な量のオイルをチェーンに供給するために、例えばオイルジェットなどオイルを供給するための装置を設け、オイルポンプからオイルジェットを通じてオイルを供給すればよい。しかしオイルジェットの追加により、車両の重量が増加し、燃費が悪化する。また油量および油圧を確保するために、オイルポンプの容量を拡大すると、コストの増加、オイルポンプの重量増加に伴う燃費の悪化などが生じる恐れがある。

そこで、コストの増加および燃費の悪化を抑制し、かつチェーンへのオイル供給が可能な可変動弁装置を提供することを目的とする。

上記目的は、外周面にタイミングチェーンが巻き掛けられ、内周面に凹部を有し、前記凹部の内壁から前記外周面にかけて延びる貫通孔を有するスプロケットと、カムシャフトに連結され、前記スプロケットの内側に位置し、外周面に突起を有し、モータにより前記スプロケットに対して相対回転可能な回転体と、を具備する可変動弁装置であって、前記凹部および前記回転体の外周面は、前記可変動弁装置の外部から供給されるオイルを貯留するオイル室を形成し、前記突起は、前記凹部の内側に位置し、前記回転体の相対回転により前記凹部内で移動する可変動弁装置によって達成できる。

コストの増加および燃費の悪化を抑制し、かつチェーンへのオイル供給が可能な可変動弁装置を提供できる。

図１は可変動弁装置の概略構成図である。図２（ａ）および図２（ｂ）はスプロケットおよびギヤカムシャフトを例示する正面図である。

以下、図面を参照して本実施例の可変動弁装置１００について説明する。図１は可変動弁装置１００の概略構成図である。図１に示す可変動弁装置１００は、例えばガソリンを燃料とする自動車に搭載される。図１に示すように、可変動弁装置１００は、スプロケット１０、ギヤカムシャフト２０（回転体）、シャフトエキセントリック３０、ギヤスプロケット３２、およびプラネタリギヤ３４を備える。

スプロケット１０の外周面にはチェーン５０が巻き掛けられている。チェーン５０を介してクランクシャフトの回転力がスプロケット１０に伝達される。これによりカムシャフト３６が回転し、吸気バルブおよび排気バルブが開閉する。

可変動弁装置１００はモータ６０と対向する。モータ６０の駆動部６２はシャフトエキセントリック３０に連結され、回転する。駆動部６２の回転力は、シャフトエキセントリック３０、プラネタリギヤ３４、ギヤカムシャフト２０、およびギヤスプロケット３２に伝達され、これらはスプロケット１０に対して相対回転する。ギヤカムシャフト２０は、ボルト３５によりカムシャフト３６に連結されている。ギヤカムシャフト２０の回転に伴い、カムシャフト３６が回転し、吸気バルブおよび排気バルブのバルブタイミングを変化させる。すなわち可変動弁装置１００は、電動可変バルブタイミング（Various Valve Timing：ＶＶＴ）機構として機能する。

図２（ａ）および図２（ｂ）はスプロケット１０およびギヤカムシャフト２０を例示する正面図である。図２（ａ）に示すように、スプロケット１０の内周面には凹部１４が設けられている。凹部１４の内周壁からスプロケット１０の外周面にかけて、スプロケット１０を貫通し、スプロケット１０の径方向に伸びる貫通孔１２が設けられている。貫通孔１２および凹部１４はそれぞれ４つずつ設けられている。

ギヤカムシャフト２０の外周面には４つの突起２２が設けられている。突起２２は凹部１４の内側に位置している。図２（ａ）において、突起２２の外周面は凹部１４の内周壁に接触し、突起２２の一つの側面は凹部の一つの側面に接触する。凹部１４、突起２２、およびギヤカムシャフト２０の外周面は、オイルを貯留するオイル室４０を形成する。オイルは、可変動弁装置１００の外部に設けられたオイルポンプ５２により、図１に示すカムシャフト３６内の通路３８を通じてオイル室４０に供給される。貫通孔１２はオイル室４０と連通している。

図１に示したモータ６０の駆動部６２の回転により、ギヤカムシャフト２０がスプロケット１０に対して相対回転する。例えば図２（ａ）に示すバルブタイミングが最遅角の状態から、ギヤカムシャフト２０が矢印Ａ１の方向に回転することで、図２（ｂ）に示す最進角の状態となる。このとき、突起２２も凹部１４内を移動する。突起２２がオイル室４０内のオイルを押し出すことで、図２（ｂ）に矢印Ａ２で示すように、オイルは貫通孔１２からスプロケット１０の外部へと放出される。この結果、スプロケット１０の外周面に巻き掛けられたチェーン５０にオイルが供給される。ギヤカムシャフト２０が図２（ａ）の状態に戻ると、オイル室４０に再びオイルが充填される。

本実施例によれば、ギヤカムシャフト２０の回転により突起２２が凹部１４内を移動し、オイルをオイル室４０から押し出す。オイル室４０から貫通孔１２を通じて放出されたオイルがチェーン５０に供給される。つまり、電動ＶＶＴ機構の作動に伴いオイルを供給することができる。このため、オイルジェットなどオイルを供給するための装置を新たに設けなくてよい。またオイルポンプの容量を大きくしなくてよい。このためコストの増加、オイルポンプの重量増加に伴う燃費の悪化が抑制される。チェーン５０へのオイル供給により、チェーン５０の磨耗が低減され、騒音、振動、およびバルブタイミングのずれが抑制される。

ギヤカムシャフト２０の回転によってオイルを放出するため、例えばオイルをチェーンに常時供給する場合より、油量を少なくすることができる。コスト削減のため、油圧および油量を変更可能なオイルポンプを用いることもできる。

図２（ａ）および図２（ｂ）では、最進角から最遅角へとバルブタイミングを変更する際にオイルを放出するとした。構成はこれに限定されない。突起２２と凹部１４との位置関係を変更することで、オイル放出のタイミングを変更することができる。例えば最遅角から最進角への変更の際にオイルを放出してもよいし、進角および遅角する際にオイルを放出してもよい。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０スプロケット
１２貫通孔
１４凹部
２０ギヤカムシャフト
２２突起
３０シャフトエキセントリック
３２ギヤスプロケット
３４プラネタリギヤ
３６カムシャフト
４０オイル室
５０チェーン
５２オイルポンプ
６０モータ
６２駆動部
１００可変動弁装置

Claims

外周面にタイミングチェーンが巻き掛けられ、内周面に凹部を有し、前記凹部の内壁から前記外周面にかけて延びる貫通孔を有するスプロケットと、
カムシャフトに連結され、前記スプロケットの内側に位置し、外周面に突起を有し、モータにより前記スプロケットに対して相対回転可能な回転体と、を具備する可変動弁装置であって、
前記凹部および前記回転体の外周面は、前記可変動弁装置の外部から供給されるオイルを貯留するオイル室を形成し、
前記突起は、前記凹部の内側に位置し、前記回転体の相対回転により前記凹部内で移動する可変動弁装置。