JP2543846B2 - 内燃機関のバルブタイミング調整装置の組立方法 - Google Patents

内燃機関のバルブタイミング調整装置の組立方法

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JP2543846B2 JP60142997A JP14299785A JP2543846B2 JP 2543846 B2 JP2543846 B2 JP 2543846B2 JP 60142997 A JP60142997 A JP 60142997A JP 14299785 A JP14299785 A JP 14299785A JP 2543846 B2 JP2543846 B2 JP 2543846B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-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
    • F01L1/344Valve-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
    • F01L1/34403Valve-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 helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
    • F01L1/34406Valve-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 helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft the helically teethed sleeve being located in the camshaft driving pulley
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は内燃機関の吸,排気バルブの開閉タイミング
の可変制御を行うバルブタイミング調整装置の組立方法
に関する。
従来の技術 この種のバルブタイミング調整装置として第4図に示
したように、タイミングプーリ1とカムシャフト2の間
に内外周に設けた歯のうち少なくともいずれか一方がは
す歯である筒状の歯車3を、この外周に設けたアウタ歯
3aをタイミングプーリ1の内周に設けたインナ歯1aに、
内周に設けたインナ歯3bをカムシャフト2の外周に設け
たアウタ歯2aに、それぞれ噛合させて取付け、タイミン
グプーリ1の回転をカムシャフト2に伝達可能とすると
共に、前記歯車3を油圧ポンプ4aやコイルスプリング4b
等を利用した歯車駆動機構4でカムシャフト2の軸方向
に移動させることにより、前記タイミングプーリ1とカ
ムシャフト2を相対回動させて、該カムシャフト2によ
る吸,排気バルブの開閉時期を内燃機関の運転状況に応
じて進遅させるようにしたものが知られている(例えば
米国特許第4,231,330号)。なお、5はタイミングベル
トである。
発明が解決しようとする問題点 上記従来のバルブタイミング調整装置は、歯車3を油
圧等によりカムシャフト2の軸方向に移動させるという
簡単な操作で、内燃機関の運転状況に応じて、例えば高
負荷運転時には吸気バルブを閉じるタイミングを進ませ
て(早めて)可燃混合気の充填効率を高めて高出力を得
ることができ、また低負荷運転時には、吸気バルブを閉
じるタイミングを遅らせることによって、残留既燃ガス
量を減少させ、燃焼の安定性,燃費の向上等を図ること
ができるのである。
しかしながら、このバルブタイミング調整装置は、歯
車3をタイミングプーリ1及びカムシャフト2のそれぞ
れの歯に所謂バックラッシのない状態で噛合わせること
は困難とされ、不可避的にバックラッシが発生した。従
って、このバックラッシ存在のために、作動中、バルブ
スプリングのばね力がカムシャフト2の回転方向あるい
は反回転方向に交番荷重的に作用してカムシャフト2の
回転トルクに変動を生ずると、噛合いの騒音(打音)を
生ずる場合や、甚だしくは吸,排気バルブを開閉するタ
イミングが不安定になる場合があった。
問題点を解決するための手段 そこでこの発明にあっては、タイミングプーリとカム
シャフトとを連繋する歯車を、アウタ歯とインナ歯を有
する複数の歯車構成体と、これら歯車構成体相互の歯す
じを僅かにずらした状態で、一側面に一方の歯車構成体
を接合し、他側面に他方の歯車構成体を接合しているゴ
ムやプラスチック等の弾性部材とで構成し、該弾性部材
の弾性を利用して、歯車構成体相互の歯すじを揃えた状
態で、これら歯車構成体からなる歯車をタイミングプー
リとカムシャフトに噛合させた。
作用 弾性部材の弾性を利用して歯車構成体を相対的に軸方
向移動及び回動させて、これら歯車構成体の歯すじを揃
えた状態で、これら歯車構成体および弾性部材で作られ
た歯車をタイミングプーリおよびカムシャフトに取付
け、歯車構成体への移動力および回動力を解くと、これ
ら歯車構成体は弾性部材の弾性で元の状態に復帰し、相
互の歯すじが僅かにずれて、バツクラッシを埋める。従
って歯車はタイミングプーリおよびカムシャフトにバツ
クラッシを零にして取付られる。
実施例 次に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図はタイミングプーリとカムシャフトを連繋する
歯車3の分解斜視図である。上記歯車3は、はす歯に形
成されたアウタ歯3aとインナ歯3bを有する複数(第1図
では2個)の歯車構成体3c,3dと、これら歯車構成体3c,
3d相互の歯すじをずらした状態で一方の歯車構成体3cを
一側面に接合し、他方の歯車構成体3dを他側面に接合し
ているゴムやプラスチック等の弾性部材3eとからなって
いる。前記複数の歯車構成体3c,3dは、長尺の歯車を所
定の幅に切断し分割することにより形成されている。ま
た、前記弾性部材3eは、ゴムにより、前記歯車構成体3
c,3dの歯底円の直径と略同径で、かつ所定の肉厚のリン
グ状に形成されていて、前述したように、前記歯車構成
体3c,3dの歯すじをずらした状態で、一側面に一方の歯
車構成体3cを、他側面に他方の歯車構成体3dを、それぞ
れ加硫接着している。
そして、前記歯車3を、前記弾性部材3eの弾性を利用
して、前記歯車構成体3c,3dの歯すじを揃えた状態で前
記タイミングプーリ1とカムシャフト2の間に組み付け
たのち、前記歯車構成体3c,3dの歯すじを揃えていた力
を解除すれば、歯車構成体3c,3dのそれぞれは、弾性部
材3e自身によって生ずる回転方向及び軸方向のばね力
で、噛合するタイミングプーリ1のインナ歯1a及びカム
シャフト2のアウタ歯2aの各歯溝内を噛合いのバックラ
ッシを零とする方向に移動し、歯車3のタイミングプー
リ1及びカムシャフト2に対するバックラッシを零とし
た組付が成就される。このとき、弾性部材3eで与えられ
るばね力は消尽しておらず、以後バックラッシを零とし
た組付状態が維持される。尚、歯車3の内外周に形成し
た歯のうち少なくともいずれか一方がはす歯であるか
ら、各歯車構成体3c,3dが弾性部材3eのばね力で移動し
バックラッシを零とした状態では、これらの歯はタイミ
ングプーリ1及びカムシャフト2の歯に対してくさび作
用をもって噛合う状態となるから、弾性部材3eにトルク
伝達を過剰に負担させることなくカムシャフト2を回転
駆動する。
第3図は上記の如くして歯車3をタイミングプーリ1
とカムシャフト2との間に該カムシャフト2の軸方向に
スライド可能に取付た状態を示している。そして該歯車
3は歯車駆動機構4によって駆動されるようになってい
る。この歯車駆動機構4は、歯車3の一端側に受圧ピス
トン4cを介して油圧を供給する油圧ポンプ4a及び歯車3
の他端側に取付けられた復帰スプリング4bとからなって
いて、高負荷運転時には、油圧ポンプ4aからカムシャフ
ト2に設けた油圧通路4dを介して歯車3の一端側に油圧
が供給され、該油圧によって歯車3が復帰スプリング4b
を圧縮しながら第3図右方に移動すると、タイミングプ
ーリ1に対してカムシャフト2は一方向に回動して吸気
バルブを閉じるタイミングを進ませて充填効率を高め
る。また低負荷運転時には、油圧ポンプ4aからの歯車3
の一端側への油圧の供給を停止すると歯車3は復帰スプ
リング4bのばね力で第3図左方に移動し、タイミングプ
ーリ1に対してカムシャフト2は他方向に回動して吸気
バルブを閉じるタイミングを遅らせ(バルブオーバーラ
ップを小さくし)て残留既燃ガス量を減少させ、燃焼の
安定性,燃費の向上を図るのである。
なお、図面に示す実施例では歯車駆動機構4に油圧ポ
ンプを用いた場合を示したが、油圧ポンプの代わりにス
テップモータ等を使用して、歯車3をカムシャフト2の
軸方向に移動させる構成としてもよい。
発明の効果 以上、説明したように本発明は、タイミングプーリ1
とカムシャフト2とを連繋する歯車3を、相互にはすじ
を僅かにずらした複数の歯車構成体3c,3dを弾性部材3e
を介して結合(連結)した構成としたから、上記弾性部
材3eの弾性を利用して、歯車構成体3c,3d相互の歯すじ
を揃えた状態にすることにより、これら歯車構成体3c,3
dからなる歯車3をタイミングプーリ1のインナ歯1a及
びカムシャフト2のアウタ歯2aのそれぞれに対してバッ
クラッジを零として組付けることができる。従って、バ
ックラッシの存在に起因する噛合騒音の発生を防止する
ことができるとともに、吸,排気バルブを開閉するタイ
ミングを安定化することができる。さらに、歯車3及び
この歯車3と噛合するタイミングプーリ1のインナ歯1a
やカムシャフト2のアウタ歯2aの仕上精度を低いものに
しても、噛合いにバックラッシを生ずることがないか
ら、バルブタイミング調整装置の機能を低下させること
がないので、製造が容易となり、製造コストの低廉化が
図れる。また、歯車3は各歯車構成体3c,3dが弾性部材3
eで接合され一つの部品として扱えるから、組付時の部
品管理工数が増大することがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に使用する歯車の歯車構成体を分解した
状態の斜視図、第2図は同組付状態の一部破砕断面図、
第3図は本発明の実施例を示すバルブタイミング調整装
置の断面図、第4図は従来のバルブタイミング調整装置
の断面図である。 1……タイミングプーリ、1a……インナ歯、2……カム
シャフト、2a……アウタ歯、3……歯車、3a……アウタ
歯、3b……インナ歯、3c,3d……歯車構成体、3e……弾
性部材。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】タイミングプーリ(1)とカムシャフト
    (2)の間に内外周に設けた歯のうち少なくともいずれ
    か一方がはす歯である筒状の歯車(3)を、この歯車
    (3)の外周に設けたアウタ歯(3a)をタイミングプー
    リ(1)の内周に設けたインナ歯(1a)に、内周に設け
    たインナ歯(3b)をカムシャフト(2)の外周に設けた
    アウタ歯(2a)に、それぞれ噛合させて取付け、タイミ
    ングプーリ(1)の回転をカムシャフト(2)に伝達可
    能とすると共に、前記歯車(3)を歯車駆動機構(4)
    でカムシャフト(2)の軸方向に移動させることによ
    り、前記タイミングプーリ(1)に対してカムシャフト
    (2)を相対回動させ、該カムシャフト(2)による吸
    気,排気バルブの開閉動作時期を変化可能な内燃機関の
    バルブタイミング調整装置において、前記歯車(3)
    を、それぞれアウタ歯(3a)とインナ歯(3b)を有する
    複数の歯車構成体(3c),(3d)で構成し、これら歯車
    構成体(3c),(3d)の間に弾性部材(3e)を挟み、該
    弾性部材(3e)の一側面を一方の歯車構成体(3c)の一
    側面に接着し、他側面を他方の歯車構成体(3d)の一側
    面に接着して、相互の歯すじをずらした状態で、これら
    歯車構成体(3c),(3d)を接合するとともに、前記弾
    性部材(3e)の弾性を利用して、歯車構成体(3c),
    (3d)の歯すじを揃えた状態で、これら歯車構成体(3
    c),(3d)からなる歯車(3)のアウタ歯(3a)とイ
    ンナ歯(3b)をタイミングプーリ(1)のインナ歯(1
    a)とカムシャフト(2)のアウタ歯(2a)に噛合させ
    たことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング装置の
    組立方法。
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