JP2552458Y2 - 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】従来の例えば自動車用内燃機関のバルブ
タイミング制御装置としては、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などがあ
る。

【０００３】これは、図９〜図１１に示すように、機関
のクランク軸からタイミングチェーンを介して回転力が
伝達される円筒状のタイミングスプロケット１と、該タ
イミングスプロケット１と同軸上に配置されて、該タイ
ミングスプロケット１から伝達された回転力により例え
ば吸気バルブを開閉作動させるカムシャフト２と、該カ
ムシャフト２の一端部２ａにボルト３により軸方向から
固定されたスリーブ４と、該スリーブ４とタイミングス
プロケット１との間に介装された位相変換手段５とを備
えている。

【０００４】前記タイミングスプロケット１は、筒状本
体１ａの後端部外周にタイミングチェーンが巻装される
歯車１ｂが設けられ、一方前端部の開口１ｃが円板状の
フロントカバー６によって閉塞されている。このフロン
トカバー６は、前記スリーブ４の先端部４ａにボルト３
により固着されていると共に、外周のフランジ部６ａが
前記開口１ｃの段差状周縁部１ｄをＯリング７とシール
リング８を介して被嵌している。また、筒状本体１ａ
は、歯車１ｂ側内周面がスリーブ４の後端側大径フラン
ジ部４ｂの外周に回転自在に支承されている。

【０００５】前記位相変換手段５は、スリーブ４の先端
部４ａにフロントカバー６と一緒にボルト３により共締
めされたアーム９と、スリーブ４とタイミングスプロケ
ット１との間にカムシャフト２軸方向へ進退動自在に介
装された円環状のピストン１０と、該ピストン１０の前
端にピン１１…を介して設けられた４つのスライダー１
２〜１５とから構成されている。

【０００６】前記アーム９は、直径方向に延びた延出部
１６，１７の各両側面１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂ
が互いに反対方向へ傾斜状に形成されている。一方スラ
イダー１２〜１５は、略矩形片状を呈し、前記各両側面
１６ａ〜１７ｂと当接する各一側面１２ａ〜１５ａが両
側面１６ａ〜１７ｂと同一角度で傾斜状に形成されてい
ると共に、各他側面１２ｂ〜１５ｂが筒状本体１ａの内
周面に設けられた突起部１８，１９の凹状内周面に当接
配置されている。

【０００７】前記ピストン１０は、圧縮スプリング２０
と油圧回路２１とからなる駆動機構によって進退移動す
るようになっており、前記油圧回路２１は、カムシャフ
ト２及びスリーブ４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２１ａと、アーム９
の内部に形成されて、主通路２１ａとピストン１０前端
側の油圧室２４とを連通する連通路２１ｂ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２５から出力される
制御信号によって切換作動するようになっている。図中
２６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２５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２４への作動油の供給が遮断さ
れる。したがって、ピストン１０は、圧縮スプリング２
０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９の対向側端面１
６ａ，１７ａを押圧しつつ該アーム９をタイミングスプ
ロケット１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２が、タイミングスプロケット１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２１ａ及び連通路２１ｂを通って油圧室２４
に供給され、該油圧室２４内の圧力上昇に伴いピストン
１０が後退動する。したがって、別異のスライダー１
３，１５の一側面１３ａ，１５ａが今度はアーム９の異
なる対向側端面１６ｂ，１７ｂを押圧して該アーム９を
タイミングスプロケット１の回転方向に回動させる。こ
れにより、カムシャフト２が、タイミングスプロケット
１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】然し乍ら、前記バルブ
タイミング制御装置にあっては、タイミングスプロケッ
ト１の筒状本体１ａがスリーブ４の大径フランジ部４ｂ
に回転自在に支承され、一方フロントカバー６はスリー
ブ４の先端部４ａにボルト３によって固定されており、
両者１，６は、直結されずに互いに相対回動するように
なっている。このため、筒状本体１ａやフロントカバー
６の加工精度やスリーブ４への組み付け精度等に起因し
て、両者１，６の軸心に僅かなずれが起こり相対回動時
に筒状本体１ａの開口周縁部１ｄ外周面とフロントカバ
ー６のフランジ部６ａ内周面が干渉する虞がある。特
に、筒状本体１ａの後端側のみがスリーブ４に支持され
る形になっているため、前端側の振れ回りが大きくな
り、筒状本体１ａとフロントカバー６との干渉が生じや
すい。

【００１１】干渉が生ずると、該筒状本体１ａとフロン
トカバー６間にスカッフィングが発生すると共に、大き
な摩擦抵抗によって、タイミングスプロケット１とカム
シャフト２との相対回動位相変換の応答性が悪化する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る考案は、
とりわけカムシャフトの一端部に、フロントカバーを径
方向へ移動可能に弾性支持する支持部材を設けたことを
特徴としている。

【００１３】請求項２に係る考案は、とりわけ回転体の
前端開口周縁と該開口周縁と対向するフロントカバーの
外周部との間に潤滑油等の摩擦低減手段を設けたことを
特徴としている。

【００１４】

【作用】請求項１の考案によれば、フロントカバーが、
支持部材を介してカムシャフトに弾性支持されているた
め、フロントカバーと回転体との組み付け誤差等により
両者の軸心にずれ等が生じて回転体がフロントカバーに
干渉しても、該フロントカバーが径方向へ自由移動して
大きな摩擦抵抗の発生が防止される。

【００１５】請求項２の考案によれば、回転体とフロン
トカバーが干渉しても潤滑油等の摩擦低減手段によって
両者間の大きな摩擦抵抗の発生が防止される。

【００１６】

【実施例】以下、本考案の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。

【００１７】図１及び図２は請求項１の考案に係る実施
例を示している。図中１はタイミングスプロケット、２
はカムシャフト、４はボルト３によってカムシャフト一
端部２ａに固定されたスリーブ、６は筒状本体１ａの先
端開口１ｃを閉塞する略円板状のフロントカバーであっ
て、このフロントカバー６は、外周にＯリング７及びシ
ールリング８を介して段差状周縁部１ｄを被嵌している
と共に、中央にスリーブ４の先端部４ａに嵌合する嵌合
孔６ｂが形成されている。この嵌合孔６ｂは、その内径
が先端部４ａの外径よりも一回り大きく設定されて該先
端部４ａに対して遊嵌状態になっている。また、該嵌合
孔６ｂの内周面中央位置には、図２に示すように円環状
のシール保持溝２７が形成されていると共に、該シール
保持溝２７内に支持部材たる環状シール部材２８が保持
されている。このシール部材２８は、ゴム材からなり外
周面が保持溝２７の底面に当接し、内周面がスリーブ先
端部４ａの外周面に当接して、フロントカバー６全体を
スリーブ前端部４ａに対して径方向へ移動可能に弾性支
持している。

【００１８】また、スリーブ先端部４ａの外端付近に有
する円環状係着溝２９には、スリーブ４とフロントカバ
ー６を筒状本体１ａ内で組み付ける際に、該フロントカ
バー６のスリーブ先端部４ａからの脱落を防止する仮止
め用のリング３０が係着されている。

【００１９】したがって、この実施例によれば、各構成
部品の組み付け完了後において、タイミングスプロケッ
ト１とフロントカバー６との加工精度や組み付け精度の
誤差等により両者１，６の軸心にずれが生じて、タイミ
ングスプロケット１とカムシャフト２との相対回動時
に、筒状本体１ａの周縁部１ｄ外周面とフロントカバー
６のフランジ部６ａ内周面が干渉すると、該干渉力によ
ってシール部材２８が弾性変形してフロントカバー６の
径方向の移動を許容する。したがって、該フロントカバ
ー６と筒状本体１ａとの強い干渉（圧接）が回避され、
摩擦抵抗が十分に小さくなる。このため、筒状本体１ａ
の周縁部１ｄとフロントカバー６のフランジ部６ａとに
スカッフィングの発生が防止されると共に、タイミング
スプロケット１とカムシャフト２との相対回動が円滑と
なり、位相変換の応答性が向上する。

【００２０】また、各構成部品の組み立て時には、フロ
ントカバー６をスリーブ４の先端部４ａに装着した後、
リング３０を係着溝２９に係着することによりフロント
カバー６の不用意な脱落を防止できるため、組み立て作
業が容易になる。

【００２１】図３は別異の仮止め手段を示し、前記リン
グ３０に替えてスリーブ４の先端部４ａ外周縁に加締め
用の円環状突起３１を一体に設けたものである。即ち、
フロントカバー６をスリーブ４の先端部４ａに装着した
後、突起３１を図示の如く外方へ折曲すれば、組み立て
時におけるフロントカバー６の不用意な脱落を防止する
ことができる。

【００２２】図４は請求項２の考案の第１実施例を示
し、フロントカバー６のフランジ部６ａの内周面に摩擦
低減手段としてモリブデン等の表面層３２を形成したも
のである。尚、フロントカバー６は、先願の場合と同様
にスリーブ４の先端部４ａに嵌合孔６ｂを介して圧入固
定されている。

【００２３】したがって、筒状本体１ａとフロントカバ
ー６との干渉時において、周縁部１ｄとフランジ部６ａ
との摺動摩擦抵抗が十分に低減する。この結果、タイミ
ングスプロケット１とカムシャフト２との相対回動が円
滑となり、位相変換の応答性が向上する。

【００２４】また、単にフランジ部６ａの内周面にモリ
ブデン等の表面層３２を形成するだけであるから、その
加工作業が簡単であり、コストの点でも有利である。

【００２５】尚、他の表面層３２としては、クロムメッ
キや油膜等が考えられる。

【００２６】図５及び図６は本考案の第２実施例を示し
フロントカバー６の外周側に有する環状溝６Ｃ及びフラ
ンジ部６ａの内周面に半径方向に沿って油導入用のスリ
ット３３を形成したものである。このスリット３３は、
その深さが十分に浅く形成されていると共に、内端部３
３ａが油圧室２４に、外端部３３ｂが外部に連通してい
る。

【００２７】したがって、この実施例によれば、油圧室
２４内に供給された作動油がスリット３３の内端部３３
ａから滲むような形で入り込み、そのままＯリング７や
シールリング８の外周に沿って外端部３３ｂに流れ、フ
ランジ部６ａの内周面に付着する。このため、該フラン
ジ部６ａの内周面と筒状本体１ａの周縁部１ｄが潤滑さ
れ、たとえ干渉が発生しても、斯かる摺動摩擦抵抗が低
減される。この結果、タイミングスプロケット１とカム
シャフト２との相対回動が円滑に行なわれ、位相変換の
応答性が向上する。

【００２８】また、図７に示すようにシールリング８の
筒状本体１ａ側一端面に油導入用のスリット３４を形成
することも可能であり、更に図８に示すように筒状本体
１ａの周縁部１ｄ前端面にスリット３５を形成すること
も可能である。これらの場合は、その各スリット３４，
３５の形成作業が極めて容易となる。

【００２９】尚、前記スリット３３，３４，３５は、周
方向へ所定間隔で複数形成することも可能であり、この
ようにすれば、フランジ部６ａと筒状本体１ａ間の潤滑
作用が一層良好になる。

【００３０】

【考案の効果】以上の説明で明らかなように、本考案に
係るバルブタイミング制御装置によれば、回転体とフロ
ントカバーの加工精度や組み付け精度の誤差などによ
り、回転体とカムシャフトとの相対回動時に、回転体と
フロントカバーが干渉しても、該干渉による摺動摩擦抵
抗が十分に低減される。このため、前記回転体とカムシ
ャフト間のスカッフィングの発生が防止できると共に、
両者の相対回動が円滑となり、正逆位相変換の応答性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の考案に係る一実施例を示す縦断面
図。

【図２】本実施例の要部拡大断面図。

【図３】本実施例に供される仮止め手段の他例を示す要
部拡大断面図。

【図４】請求項２の考案に斯かる第１実施例を示す要部
拡大断面図。

【図５】本考案の第２実施例を示す要部拡大断面図。

【図６】図５のＡ矢視図。

【図７】本考案の第３実施例を示す要部拡大断面図。

【図８】本考案の第４実施例を示す要部拡大断面図。

【図９】先願に係るバルブタイミング制御装置を示す全
体構成図。

【図１０】図９のＢ矢視図。

【図１１】図１０のＣ−Ｃ線断面図。

【符号の説明】

１…タイミングスプロケット（回転体）、１Ｃ…前端開
口、２…カムシャフト、２ａ…一端部、５…位相変換手
段、６…フロントカバー、２８…シール部材（支持部
材）、３２…表面層（摩擦低減手段）、３３・３４・３
５…油導入用スリット（摩擦低減手段）。

Claims (2)

(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かつ前
   端開口がフロントカバーで閉塞された筒状の回転体と、
   該回転体と同軸上に配置されて、回転体から伝達された
   回転力によりバルブを開閉作動させるカムシャフトと、
   前記回転体とカムシャフトとの相対回動位相を機関運転
   状態に応じて変換する位相変換手段とを備えたバルブタ
   イミング制御装置において、前記カムシャフトの一端部
   に、前記フロントカバーを径方向へ移動可能に弾性支持
   する支持部材を設け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】クランク軸から回転力が伝達されかつ前端
   開口がフロントカバーで閉塞された筒状の回転体と、該
   回転体と同軸上に配置されて、回転体から伝達された回
   転力によりバルブを開閉作動させるカムシャフトと、前
   記回転体とカムシャフトとの相対回動位相を機関運転状
   態に応じて変換する位相変換手段とを備えたバルブタイ
   ミング制御装置において、前記回転体の前端開口周縁と
   該開口周縁と対向するフロントカバーの外周部との間に
   摩擦低減手段を設け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。