JP2551824Y2 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、内燃機関の吸気バルブ
あるいは排気バルブの開閉時期を運転状態に応じて可変
制御するバルブタイミング制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種バルブタイミング制御装置
としては、種々提供されており、その一例として本出願
人が先に出願した特願平２−４０８７６４号に記載され
たものがある。

【０００３】これは、図４〜図６に示すように構成さ
れ、吸気バルブを開閉作動させるカムシャフト１の一端
部１ａにスリーブ２がボルト３により軸方向から固着さ
れていると共に、該スリーブ２の外周にクランク軸から
回転力が伝達されるタイミングスプロケット４が支承さ
れている。

【０００４】前記スリーブ２は、肉厚筒状のスリーブ本
体２ａと、該スリーブ本体２ａの先端側に有する薄肉筒
状の小径部２ｂと、後端側に有する大径フランジ部２ｃ
とからなり、小径部２ｂの外周にはタイミングスプロケ
ット４のフロントカバー５と一緒にボルト３により共締
めされたアーム６が固着されている。このアーム６は、
図５に示すように円形状の基部６ａから延出した扇状の
各延出部７，８の両側端面７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂが互
いに反対方向へ傾斜状に形成されている。

【０００５】前記タイミングスプロケット４は、筒状本
体４ａの後端側外周面にタイミングチェーンが巻装され
る歯車４ｂを有すると共に、前端側内周面に略台形状の
突起部９，１０が対向配置されている。

【０００６】また、スリーブ２とタイミングスプロケッ
ト４との間には円環状のピストン１１がカムシャフト１
軸方向へ進退動自在に介装されていると共に、該ピスト
ン１１の前面に４つのスライダー１２，１３，１４，１
５が周方向の等間隔位置に設けられている。この各スラ
イダー１２〜１５は、図５及び図６に示すように夫々が
略矩形片状を呈し、内部軸方向に貫通したピン１６…を
介してピストン１１の前端部に回転自在に支持されてい
ると共に、夫々の延出部７，８の各側端面７ａ〜８ｂに
当接する一側面１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａが各側
端面７ａ〜８ｂと同一傾斜角度に形成されている一方、
各円弧状の他側面１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂが突
起部９，１０の凹状両側面９ａ，９ｂ、１０ａ，１０ｂ
に摺接している。また、対向する一対のスライダー１
２，１４は、各ピン１６，１６の外周に巻装されたコイ
ルスプリング１７，１８のばね力で一側面１２ａ，１４
ａが側端面７ａ，８ａに常時当接して隙間つまりバック
ラッシの発生が防止されている。

【０００７】前記ピストン１１を進退動させる駆動機構
は、該ピストン１１をアーム６方向に付勢する圧縮スプ
リング１９と、フロントカバー５とピストン１１前面と
の間に形成された油圧室２０に油圧を供給して圧縮スプ
リング１９のばね力に抗してピストン１１を後退動させ
る油圧回路２１とを備えている。この油圧回路２１は、
一部がカムシャフト１及びスリーブ２の各ボルト挿通孔
とボルト３の軸部との間に形成されて、上流端が電磁切
換弁２２を介してオイルポンプ２３と連通する主通路２
４と、アーム６の内部に亘って形成されて、前記主通路
２４の下流端と油圧室２０とを連通する連通路２５とか
ら主として構成されている。前記電磁切換弁２２は、機
関運転状態を検出するコントロールユニット２６から出
力される制御信号に基づいて切換駆動するようになって
いる。尚、図中２７はオイルポンプ２３の吐出圧を一定
に調整する圧力調整弁である。

【０００８】そして、例えば機関低負荷時には、コント
ロールユニット２６からの制御信号により電磁切換弁２
２が制御されて、油圧室２０には作動油の供給が遮断さ
れる。したがって、ピストン１１は、圧縮スプリング１
９のばね力により前方へ進出して、各スライダー１２，
１４の一側面１２ａ，１４ａがアーム６の対向側端面７
ａ，８ａを押圧しつつ該アーム６をタイミングスプロケ
ット４の回転方向と逆方向に回動させる。これにより、
カムシャフト１が、タイミングスプロケット４に対して
一方向に相対回動して吸気バルブの閉時期を遅れ側に制
御する。

【０００９】一方、高負荷域に移行した場合は、電磁切
換弁２２を介してオイルポンプ２３から圧送された作動
油が主通路２４及び連通路２５を通って油圧室２０に供
給され、該油圧室２０内の圧力上昇に伴いピストン１１
が後退動する。したがって、別異のスライダー１３，１
５の一側面１３ａ，１５ａが今度はアーム６の異なる対
向側端面７ｂ，８ｂを押圧して該アーム６をタイミング
スプロケット４の回転方向に回動させる。これにより、
カムシャフト１が、タイミングスプロケット４に対して
他方向に相対回動して吸気バルブの閉時期を進み側に制
御するようになっている。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】ところで、前記先願に
係るバルブタイミング制御装置にあっては、クランク軸
からタイミングスプロケット４に伝達された回転トルク
は、各突起部９，１０から各スライダー１２，１４に伝
達されて、各側面１２ａ，１４ａ，側端面７ａ，８ａを
介してアーム６に伝達される。さらに、該アーム６から
スリーブ２に伝達されて、そのままカムシャフト１に伝
達されるようになっている。即ち、前記アーム６とスリ
ーブ２とは、ボルト３の締付けによって圧接する基部６
ａ及びスリーブ本体２ａの対向面６ｂ，２ｄ同志の摩擦
抵抗によって回転トルクの伝達を確保している。

【００１１】然し乍ら、前記アーム６の基部６ａとスリ
ーブ本体２ａの対向面６ｂ，２ｄは、平坦でかつその接
触面積が比較的小さいため、十分な摩擦抵抗が得られず
に滑りが発生し易い。したがって、前記タイミングスプ
ロケット４の回転トルクをカムシャフト１に確実に伝達
することが困難である。この結果、アーム６とスリーブ
２との大きな接触面積を確保するために該アーム６やス
リーブ２の大型化が余儀なくされ、装置全体の重量の増
加やエンジンルーム内へのレイアウトの自由度が制約さ
れる等の問題を招いている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本考案は前記従来の問題
点に鑑みて案出されたもので、とりわけ、カムシャフト
一端部の外端面あるいは該外端面に前記ボルト締付けに
より圧接するアームの一側面の少なくともいずれか一方
に切欠部を形成したことを特徴としている。

【００１３】

【作用】前記構成の本考案によれば、カムシャフトの一
端部にアームをボルトにより締付け固定した後、該アー
ムからカムシャフトに回転トルクが伝達される際に、例
えばアームの一側面に形成された切欠部のエッジ状周縁
が対向するカムシャフト一端部の外端面に食い込み状態
で係止する。このため、該アーム一側面とカムシャフト
一端部の外端面との摩擦抵抗が十分に大きくなる。した
がって、アームからカムシャフトへの回転トルクの伝達
効率が向上する。

【００１４】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳
述する。尚、前記先願に係る構成と共通の構成個所には
同一の符号を付して重複説明を省略する。

【００１５】本考案に係るバルブタイミング制御装置
は、図３に示すように構成され、図中１はカムシャフ
ト、２はカムシャフト一端部１ａに軸方向から螺着した
ボルト３によって締付け固定されたスリーブ、４は該ス
リーブ２の外周に支承された回転体たるタイミングスプ
ロケットであって、前記スリーブ２は、中央の厚肉なス
リーブ本体２ａと、前端側の薄肉な小径部２ｂと、後端
側の大径フランジ部２ｃとから構成されている。また、
このスリーブ２の小径部２ｂには、前記ボルト３により
共締めされたアーム６が固着されている。

【００１６】図中１１はピストン、１２〜１５は該ピス
トン１１の前端部にピン１６…を介して連結されたスラ
イダー、１９はピストン１１をアーム６方向に進出移動
させる圧縮スプリング、２１は油圧室２０に油圧を供給
してピストン１１を後退動させる油圧回路、２２は油圧
回路２１の途中に介装された電磁切替弁、２３はオイル
ポンプである。

【００１７】そして、前記アーム６は、図１及び図２に
示すようにボルト締めされる楕円状の基部６ａと、該基
部６ａの両側に一体に設けられた略扇状の延出部７，８
とを備えている。前記基部６ａは、中央に前記小径部２
ｂに嵌合する嵌合孔６ｃが形成されていると共に、前記
スリーブ本体２ａの円環状外端面２ｄと当接する一側面
６ｂには８つのスリット状切欠溝２８…が半径方向に沿
って形成されている。この切欠溝２８…は、嵌合孔６ｃ
の周縁から放射状に形成されており、夫々の横断面形状
が略正方形状に形成されていると共に、その長さが外端
面２ｄの半径方向長さと略同一に設定されている。

【００１８】尚、前記延出部７，８は、夫々の両側端面
７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂが互いに反対方向に傾斜状に形
成されている。

【００１９】したがって、本実施例によれば、アーム６
をボルト３によってスリーブ２のスリーブ本体２ａに固
定する等各構成部品の組み立て完了後において、クラン
ク軸からタイミングチェーンを介してタイミングスプロ
ケット４に伝達された回転トルクはアーム６及びスリー
ブ２を介してカムシャフト１に伝達されるが、斯かるア
ーム６からスリーブ２に伝達される際に、アーム一側面
６ｂの切欠溝２８…のエッジ状開口周縁２８ａがスリー
ブ本体２ａの外端面２ｄに食い込み状態で係止する。こ
のため、該一側面６ｂと外端面２ｄ間の摩擦抵抗が十分
に大きくなる。したがって、アーム６からスリーブ２つ
まりカムシャフト１への回転トルクの伝達効率が向上す
る。

【００２０】依って、アーム６とスリーブ２との接触面
積を拡大する必要がなく、可及的に小さくすることがで
きる。この結果、装置の小型化が図れ、軽量化とエンジ
ンルーム内へのレイアウトの自由度が向上する。

【００２１】また、アーム６に単に切欠溝２８…を形成
するだけであるから、その加工作業も簡単であり、コス
トの面でも有利である。

【００２２】本実施例では、アーム６側に切欠溝２８…
を形成したが、スリーブ２側に形成しても良く、また、
アーム６とスリーブ２の両方に形成することも可能であ
る。また、切欠溝２８の数や形状を任意に変更すること
も可能である。

【００２３】尚、切欠溝２８の横断面形状を略台形状に
形成すれば、スリーブ２に対する食い込み性も一層良好
となる。

【００２４】

【考案の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係る内燃機関のバルブタイミング制御装置によれば、と
りわけカムシャフト一端部の外端面あるいは該外端面に
ボルト締めにより圧接するアームの一側面の少なくとも
いずれか一方に切欠部を形成したため、回転トルクの伝
達時に該切欠部のエッジ状周縁が前記対向面に食い込ん
で両者間の摩擦抵抗が大きくなる。したがって、アーム
からカムシャフトへの回転トルクの伝達効率が向上す
る。この結果、アームとカムシャフトとの接触面積を可
及的に小さくすることが可能となり、したがって装置の
小型化と軽量化が促進されると共に、エンジンルームへ
のレイアウトの自由度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に供されるアームの正面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】本実施例の全体構成図。

【図４】従来の装置を示す全体構成図。

【図５】図４のＢ矢視図。

【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図。

【符号の説明】

１…カムシャフト、１ａ…一端部、２…スリーブ、２ｄ
…外端面、３…ボルト、４…タイミングスプロケット
（回転体）、６…アーム、６ｂ…一側面、７ａ〜８ｂ…
側端面、１１…ピストン、１２〜１５…スライダー、１
２ａ〜１５ａ…一側面、１９…圧縮スプリング、２１…
油圧回路、２８…切欠溝（切欠部）。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸から回転力が伝達される回転
   体と、該回転体が配置されるカムシャフトの一端部にボ
   ルトにより固定されたアームと、前記回転体とカムシャ
   フトとの間に介装されて、該カムシャフトの軸方向に進
   退動するピストンと、該ピストンの前端部に設けられ、
   かつ傾斜状の側面が前記ピストンの進退動に伴いアーム
   の側端面を押圧しつつ正逆回動させる可動部材と、前記
   ピストンを機関運転状態に応じて進退動させる駆動機構
   とを備えたバルブタイミング制御装置において、前記カ
   ムシャフト一端部の外端面あるいは該外端面に前記ボル
   ト締付けにより圧接するアームの一側面の少なくともい
   ずれか一方に切欠部を形成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。