JP2958157B2 - Valve timing control device for internal combustion engine - Google Patents
Valve timing control device for internal combustion engineInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve timing control apparatus for variably controlling the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine in accordance with an operation state.
【0002】[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、その一例として米国特
許第4,231,330号公報に記載されたものなどが知
られている。2. Description of the Related Art Various types of conventional valve timing control devices have been provided, such as the one disclosed in U.S. Pat. No. 4,231,330.
【0003】概略を説明すれば、吸気・排気バルブを開
閉制御するカムシャフトは、前端部の外周に外歯が形成
されていると共に、前端部にスリーブが互いの雌雄ねじ
部を介して螺着固定されている。一方、該スリーブ及び
カムシャフト前端部の外側に配置支持されたスプロケッ
トは、筒状本体の外周に機関の回転力がタイミングチェ
ーンを介して伝達される歯車を備えていると共に、内周
には内歯が形成されている。そして、この内歯と上記カ
ムシャフトの外歯との間に、内外周の歯のうち少なくと
もいずれか一方がはす歯に形成された筒状歯車が噛合し
ており、この筒状歯車を、機関運転状態に応じて油圧回
路の油圧や圧縮スプリングのばね力によりカムシャフト
の軸方向へ移動させることによって、該カムシャフトを
スプロケットに対して相対回動させて吸気・排気バルブ
の開閉時期を制御するようになっている。[0003] In brief, a camshaft for controlling the opening and closing of an intake / exhaust valve has external teeth formed on the outer periphery of a front end, and a sleeve is screwed to the front end via mutual male and female threads. Fixed. On the other hand, the sprocket, which is disposed and supported outside the front end of the sleeve and the camshaft, has a gear on the outer periphery of the cylindrical main body through which the rotational force of the engine is transmitted via a timing chain, and has an inner periphery on the inner periphery. Teeth are formed. And, between the internal teeth and the external teeth of the camshaft, at least one of the inner and outer peripheral teeth is meshed with a cylindrical gear formed as a helical tooth. Controlling the opening and closing timing of intake and exhaust valves by rotating the camshaft relative to the sprocket by moving it in the axial direction of the camshaft by the hydraulic pressure of the hydraulic circuit and the spring force of the compression spring according to the engine operating state It is supposed to.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、前記従来の
バルブタイミング制御装置にあっては、スプロケットと
カムシャフトとを、筒状歯車の内外周の少なくともいず
れか一方に形成されたはす歯を利用して相対回転させる
ようにしており、このはす歯は、スプロケットの内歯あ
るいはカムシャフトの外歯との良好な噛合い精度を確保
するために、高精度な加工が要求される。この結果、該
はす歯の加工作業が煩雑となり、加工作業能率の低下
と、加工コストの高騰を招いている。However, in the above conventional valve timing control device, the sprocket and the camshaft use a helical tooth formed on at least one of the inner and outer circumferences of the cylindrical gear. The helical teeth are required to be machined with high precision in order to ensure good meshing accuracy with the internal teeth of the sprocket or the external teeth of the camshaft. As a result, the work of processing the helical teeth becomes complicated, resulting in a decrease in the efficiency of the processing operation and an increase in the processing cost.
【0005】また、筒状歯車を軸方向へ移動させること
によってはじめてカムシャフトとスプロケットとの相対
回動を変換させるようになっているため、筒状歯車と内
外歯との噛合い摩擦抵抗などに起因してその軸方向の移
動遅れが生じ易くなり、バルブタイミング制御の応答性
が悪化する虞がある。Further, since the relative rotation between the camshaft and the sprocket is converted only by moving the cylindrical gear in the axial direction, the friction between the cylindrical gear and the internal and external teeth is reduced. For this reason, the movement delay in the axial direction is likely to occur, and the response of the valve timing control may be deteriorated.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の問
題点に鑑みて案出されたもので、機関の駆動力によって
回転駆動する回転体と該回転体から回転力が伝達される
カムシャフトとを、正逆相対回動させてバルブの開閉時
期を可変制御するバルブタイミング制御装置であって、
前記回転体とカムシャフトとの間に設けられて、該両者
の正逆最大相対回動を規制するストッパ機構と、前記回
転体の筒状本体の内周面に沿って軸方向へ直列に配置さ
れて、互いに逆向きに巻装された一対のスプリングクラ
ッチと、前記カムシャフトにそれぞれ止着された両スプ
リングクラッチの各外端部と、互いに対向して設けられ
た両スプリングクラッチの両内端部のいずれか一方を周
方向へ選択的に押圧して、筒状本体に対して弛緩あるい
は緊締状態に切り替える切替機構とを備え、前記切替機
構によって内端部が押圧された一方側のスプリングクラ
ッチが前記筒状本体を弛緩して該筒状本体の正逆回転を
許容する一方、内端部が非押圧状態の他方のスプリング
クラッチが前記筒状本体の内周面を緊締して、回転体と
カムシャフトを正逆のいずれか一方への相対回転を規制
するように構成したことを特徴としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has been developed in consideration of the driving force of an engine .
A valve timing control device that variably controls the opening / closing timing of a valve by rotating a rotating body driven to rotate and a camshaft to which a rotating force is transmitted from the rotating body forward and reverse relative rotation,
A stopper mechanism that is provided between the rotating body and the camshaft and regulates the forward and reverse maximum relative rotation of the two, and is disposed in series in the axial direction along the inner peripheral surface of the cylindrical body of the rotating body. And a pair of spring clutches wound in opposite directions to each other, and respective outer end portions of both spring clutches respectively fastened to the camshaft , provided opposite to each other.
Around one of the inner ends of the two spring clutches.
And selectively pressed in the direction, and a switching mechanism for switching the relaxed or tightened state with respect to the tubular body, said switching device
The spring clamp on one side whose inner end is pressed by the
The switch relaxes the cylindrical main body and rotates the cylindrical main body in the forward and reverse directions.
The other spring, which is allowed but the inner end is not pressed
A clutch tightens the inner peripheral surface of the tubular main body, and
Restricts camshaft relative rotation to either forward or reverse
It is characterized by having been constituted so that .
【0007】[0007]
【作用】例えば機関低負荷域では、切替機構によって一
方側のスプリングクラッチの内端部を周方向に押圧する
と、該一方側のスプリングクラッチが回転体の筒状本体
の内周面に対して弛緩状態となる一方、切替機構が作用
しない他方側のスプリングクラッチは自身の捩りばね力
によって外方へ拡がって筒状本体の内周面を緊締し、回
転体とカムシャフトの正方向の相対回動を規制する。し
たがって、カムシャフトは、バルブスプリングのばね力
により発生する負の回転トルク変動に伴い該負の方向に
回動し、ストッパ機構でその最大回動が規制される。同
時に正の回転トルク変動に対しては他方側のスプリング
クラッチによって正転が規制される。依って、カムシャ
フトは、例えば吸気バルブの閉時期を遅らせる相対回動
位置に確実に保持される。For example, in the low engine load range, when the inner end of one spring clutch is pressed in the circumferential direction by the switching mechanism, the one spring clutch relaxes against the inner peripheral surface of the cylindrical body of the rotating body. On the other hand, the spring clutch on the other side where the switching mechanism does not act is expanded outward by its own torsion spring force to tighten the inner peripheral surface of the cylindrical main body, and the relative rotation of the rotating body and the cam shaft in the forward direction Regulate. Therefore, the camshaft rotates in the negative direction due to the negative rotation torque fluctuation generated by the spring force of the valve spring, and its maximum rotation is regulated by the stopper mechanism. At the same time, the forward rotation is regulated by the other side spring clutch with respect to the positive rotation torque fluctuation. Therefore, the camshaft is reliably held at the relative rotation position that delays the closing timing of the intake valve, for example.
【0008】一方、機関が例えば高負荷域に移行した場
合は、切替機構により他方側のスプリングクラッチを弛
緩状態に、一方側のスプリングクラッチを緊締状態に切
り替える。したがって、カムシャフトは、正の回転トル
ク変動に伴い該正方向に回転してストッパ機構によりそ
の最大正回転以上の回動が規制される。ここで、バルブ
スプリングのばね力により負の回転トルク変動が発生し
カムシャフトが逆転しようとしても、前記一方側のスプ
リングクラッチの筒状本体に対する緊締力で逆転が規制
される。依って、カムシャフトは、吸気バルブの閉時期
を早める相対回動位置に確実に保持される。On the other hand, when the engine shifts to, for example, a high load region, the switching mechanism switches the other side spring clutch to the relaxed state and the one side spring clutch to the tightened state. Therefore, the camshaft rotates in the forward direction in accordance with the positive rotation torque fluctuation, and the rotation of the camshaft beyond the maximum forward rotation is restricted by the stopper mechanism. Here, even if a negative rotation torque fluctuation occurs due to the spring force of the valve spring and the camshaft tries to reverse, the reverse rotation is restricted by the tightening force of the one side spring clutch with respect to the cylindrical body. Therefore, the camshaft is reliably held at the relative rotation position that advances the closing timing of the intake valve.
【0009】[0009]
【実施例】図1〜図2は自動車のDOHC型内燃機関に
適用したこの発明の一実施例を示し、1はシリンダヘッ
ド上部のカム軸受2に支承されて、吸気バルブを図外の
カムシャフトにより開閉するカムシャフト、3はカムシ
ャフト1の一端部1a外周に設けられ、クランク軸のド
ライブスプロケットからタイミングチェーンを介して駆
動力が伝達される回転体たるドリブンスプロケットであ
って、前記カムシャフト1の一端部1aとドリブンスプ
ロケット3との間には、ストッパ機構4が設けられてい
ると共に、2つのスプリングクラッチ5,6が設けられ
ている。また、この両スプリングクラッチ5,6は、そ
の断続作用が切替機構7によって相対的に切り替えられ
るようになっている。1 and 2 show an embodiment of the present invention applied to a DOHC type internal combustion engine of an automobile. Reference numeral 1 denotes a cam bearing 2 which is supported on a cam bearing 2 on an upper portion of a cylinder head and a camshaft (not shown). A driven sprocket, which is provided on the outer periphery of one end 1a of the camshaft 1 and receives a driving force from a drive sprocket of a crankshaft via a timing chain, is a driven sprocket. A stopper mechanism 4 and two spring clutches 5 and 6 are provided between the one end portion 1a and the driven sprocket 3. The intermittent operation of the two spring clutches 5 and 6 is relatively switched by the switching mechanism 7.
【0010】具体的に説明すれば、前記カムシャフト1
は、一端部1aに段差円筒状のスリーブ8が取付ボルト
9によって軸方向から締付け固定されている。また、該
スリーブ8には、先端側小径部及び中径部に嵌着された
筒部材10と、小径部の先端縁に配置された横断面略コ
字形の支持部材12が前記取付ボルト9により共締め固
定されている。また、支持部材12の先端側には、大径
な横断面略コ字形のカバー部材13がボルト14により
固着されている。さらに、筒部材10には、軸方向に係
止溝11が、また、図4及び図5に示すように下端部の
先端側外周壁に半円弧状の切欠部15が形成されてい
る。More specifically, the camshaft 1
The stepped cylindrical sleeve 8 is fastened and fixed to the one end 1a from the axial direction by a mounting bolt 9. The sleeve 8 includes a cylindrical member 10 fitted to the small-diameter portion and the medium-diameter portion on the distal end side, and a substantially U-shaped cross-section supporting member 12 disposed at the distal end edge of the small-diameter portion by the mounting bolt 9. They are fixed together. A cover member 13 having a large diameter and a substantially U-shaped cross section is fixed to the distal end side of the support member 12 with a bolt 14. Further, the cylindrical member 10 is formed with a locking groove 11 in the axial direction, and as shown in FIGS. 4 and 5, a semicircular notch 15 is formed in the outer peripheral wall on the distal end side at the lower end.
【0011】前記ドリブンスプロケット3は段差円筒状
の筒状本体3aと、該筒状本体3aの端部外周に設けら
れてタイミングチェーンが巻装される歯車3bとからな
り、筒状本体3aは、歯車3b側の一端部がスリーブ8
の大径部8aの外周面に回転自在に支持されていると共
に、他端部の下部にガイドピン16が径方向に沿って植
設されている。The driven sprocket 3 comprises a cylindrical main body 3a having a stepped cylindrical shape, and a gear 3b provided on an outer periphery of an end of the cylindrical main body 3a and wound with a timing chain. One end on the gear 3b side is a sleeve 8
Is rotatably supported on the outer peripheral surface of the large-diameter portion 8a, and a guide pin 16 is implanted along the radial direction below the other end.
【0012】前記ストッパ機構4は、図1及び図3に示
すように筒状本体3aの一端部側端面に軸方向へ一体に
突設された突起部17と、該一端部側端面に対向するス
リーブ8の大径部8aに径方向に沿って円弧状に切欠さ
れて突起部17が係入するストッパ溝18とから構成さ
れており、該ストッパ溝18の両端縁18a,18bが
突起部17の両側部に突き当たった位置でスプロケット
3に対するカムシャフト1の最大正負方向の相対回動位
置が規制されるようになっている。As shown in FIGS. 1 and 3, the stopper mechanism 4 has a projection 17 integrally formed in the end face of the cylindrical body 3a on one end side in the axial direction, and opposes the end face on the one end side. A stopper groove 18 is formed in the large-diameter portion 8a of the sleeve 8 so as to be cut out in an arc shape along the radial direction and the projection 17 is engaged with the stopper groove 18. Both end edges 18a and 18b of the stopper groove 18 are formed by the projection 17 The positions of the cam shaft 1 relative to the sprocket 3 in the maximum positive and negative directions are restricted at positions where the cam shaft 1 abuts on both sides of the cam shaft 1.
【0013】前記第1,第2スプリングクラッチ5,6
は、前記筒部材10と筒状本体3aとの間に介装され
て、軸方向へ直列状態に設けられていると共に、各外周
縁が筒状本体3aの内周面3cに近接配置されている。
また、図4及び図5に示すように互いに逆方向に巻か
れ、カバー部材13側の第1スプリングクラッチ5が図
中右巻きに、カムシャフト一端部1a側の第2スプリン
グクラッチ6が図中左巻きに形成されている。更に、両
スプリングクラッチ5,6の内方へ折曲された各外端部
5a,6aが夫々筒部材10の係止溝11の両端部に止
着されている一方、内方へ折曲されて軸方向に互いにオ
フセットとした各内端部5b,6bが周方向へ所定の隙
間部Xをもって対向配置されている。The first and second spring clutches 5, 6
Are disposed between the tubular member 10 and the tubular main body 3a, are provided in series in the axial direction, and each outer peripheral edge is disposed close to the inner peripheral surface 3c of the tubular main body 3a. I have.
4 and 5, the first spring clutch 5 on the cover member 13 is wound rightward in the drawing, and the second spring clutch 6 on the one end 1a of the cam shaft is wound in the drawing. It is formed left-handed. Further, the outer ends 5a and 6a of the spring clutches 5 and 6 bent inward are fixed to both ends of the locking groove 11 of the tubular member 10, respectively, while being bent inward. The inner ends 5b and 6b, which are offset from each other in the axial direction, are opposed to each other with a predetermined gap X in the circumferential direction.
【0014】前記切替機構7は、前記支持部材12とカ
バー部材13との間に軸方向へ摺動自在に設けられた横
断面略コ字形のスライダー19と、前記筒状本体3aの
外周面に沿って設けられて、前記スライダー19を図1
中左方向へ付勢する圧縮スプリング20と、スライダー
19とカバー部材13との間に形成された圧力室21
と、該圧力室21に油圧を導入する油圧回路22とを備
えている。The switching mechanism 7 includes a slider 19 having a substantially U-shaped cross section provided slidably in the axial direction between the support member 12 and the cover member 13 and an outer peripheral surface of the cylindrical main body 3a. along provided, FIG. 1 the slider 19
A compression spring 20 for urging in the middle left direction; and a pressure chamber 21 formed between the slider 19 and the cover member 13.
And a hydraulic circuit 22 for introducing a hydraulic pressure into the pressure chamber 21.
【0015】前記スライダー19は、図1及び図2に示
すように円板状本体19aの外周縁に前記カバー部材1
3の筒部内周面に摺接するフランジ部19bが一体に設
けられていると共に、本体19aの下部内端面に比較的
長尺な一対の係止部材23,24がカムシャフト軸方向
に沿って突設されている。この係止部材23,24は、
図6にも示すように互いに組み合わせ構成され、本体1
9aに穿設されたボルト孔25に挿通するボルト26,
26によって固定されるプレート状の基部23a,24
aと、該各基部23a,24aの上端縁から前記切欠部
15を介して各スプリングクラッチ5,6の隙間部X間
に挿通した一対の係止軸23b,24bとから構成され
ている。前記ボルト孔25は、周方向へ連続した円弧状
に形成されて左右に調整用隙間25a,25bが形成さ
れている。また、一方側の基部24aに形成されたボル
ト挿通孔27,27は、その内径がボルト26,26の
軸部外径よりも比較的大きく設定されており、これによ
って各基部23a,24aの相対位置を周方向にずらし
て前記係止軸23b,24b間のスパンを微調整できる
ようになっている。更に、各係止軸23b,24bは、
横断面矩形状を呈し、各外側面が各スプリングクラッチ
5,6の各内端部5b,6bに内側から夫々当接してい
る。またフランジ部19bは、一端部が筒状本体3aの
段差部3cで支持された前記圧縮スプリング20の他端
部を支持していると共に、下端部には図7にも示すよう
に前記ガイドピン16が係入する傾斜状の長溝28が形
成されている。この長溝28は、スライダー19全体の
直線的な軸方向の移動に伴いガイドピン16を介して該
スライダー19を所定方向に正逆回転させるようになっ
ている。また、スライダー19の最大左方向の移動は、
支持部材12の段差部29で、最大右方向の移動は筒部
材10で夫々規制されている。The slider 19 is shown in FIGS.
The cover member 1 is attached to the outer peripheral edge of the disk-shaped main body 19a.
3, a flange portion 19b is provided integrally with the inner peripheral surface of the cylindrical portion, and a pair of relatively long locking members 23, 24 project along the camshaft axial direction on the lower inner end surface of the main body 19a. Has been established. The locking members 23 and 24
As shown also in FIG.
9a, a bolt 26 inserted into a bolt hole 25 formed in
Plate-shaped bases 23a, 24 fixed by 26
and a pair of locking shafts 23b, 24b inserted between the gaps X of the spring clutches 5, 6 from the upper end edges of the bases 23a, 24a via the cutouts 15 respectively. The bolt hole 25 is formed in a circular arc shape that is continuous in the circumferential direction, and adjustment gaps 25a and 25b are formed on the left and right. Further, the bolt insertion holes 27, 27 formed in the base 24a on one side have an inner diameter set relatively larger than the outer diameter of the shafts of the bolts 26, 26 so that the relative positions of the bases 23a, 24a are relatively large. The span between the locking shafts 23b and 24b can be finely adjusted by shifting the position in the circumferential direction. Further, each locking shaft 23b, 24b
It has a rectangular cross section, and each outer surface is in contact with each inner end 5b, 6b of each spring clutch 5, 6 from the inside. Further, the flange 19b supports the other end of the compression spring 20, one end of which is supported by the step 3c of the cylindrical body 3a, and the lower end of the guide pin as shown in FIG. An inclined long groove 28 into which the 16 is engaged is formed. The long groove 28 rotates the slider 19 forward and backward in a predetermined direction via the guide pin 16 in accordance with the linear axial movement of the entire slider 19. The maximum leftward movement of the slider 19 is
At the step 29 of the support member 12, the movement in the maximum right direction is restricted by the cylindrical member 10.
【0016】前記油圧回路22は、オイルメインギャラ
リ30から分岐してカム軸受2及びカムシャフト1の半
径方向に形成された導入通路31と、カムシャフト1と
取付ボルト9との内部中央軸方向に形成された軸方向通
路32と、取付ボルト9の頭部とカバー部材13の内端
面との間に形成されて、軸方向通路32と連通する油室
33と、支持部材12の周壁半径方向に穿設されて、油
室33と圧力室21とを連通する半径方向孔34とを有
している。The hydraulic circuit 22 branches off from the oil main gallery 30 and is formed in a radial direction of the cam bearing 2 and the camshaft 1. The introduction passage 31 extends in the inner central axis direction between the camshaft 1 and the mounting bolt 9. The formed axial passage 32, an oil chamber 33 formed between the head of the mounting bolt 9 and the inner end surface of the cover member 13 and communicating with the axial passage 32, and a radial direction of the peripheral wall of the support member 12. It has a radial hole 34 that is bored and communicates the oil chamber 33 and the pressure chamber 21.
【0017】また、導入通路31の上流端には、オイル
ポンプ35から圧送された油圧の導入,遮断を電子コン
トローラ36からの出力信号によって行なう電磁弁37
が設けられている。前記電子コントローラ36は、図外
のクランク角センサやエアーフローメータ等からの出力
信号に基づいて現在の機関運転状態を検出して電磁弁3
9をON,OFF制御している。At the upstream end of the introduction passage 31, there is provided a solenoid valve 37 for introducing and shutting off the hydraulic pressure fed from the oil pump 35 by an output signal from an electronic controller 36.
Is provided. The electronic controller 36 detects the current engine operating state based on output signals from a crank angle sensor, an air flow meter, etc.
9 is ON / OFF controlled.
【0018】以下、本実施例の作用について説明する。The operation of this embodiment will be described below.
【0019】まず、例えば機関低負荷域では、電子コン
トローラ36によって電磁弁37にOFF信号(非通
電)が出力されて、オイルポンプ35から圧力室21へ
の油圧の導入が遮断される。このため、スライダー19
は、圧縮スプリング20のばね力で前端面が支持部材1
2の段差部29に突き当たる最大左方向の位置(図1の
位置)に保持される。そして、斯かる状態ではスライダ
ー19が長溝28を介してガイドピン16により図7の
実線で示すように上方向(図2中反時計方向)に回転す
る。First, for example, in an engine low load region, an OFF signal (non-energized) is output to the solenoid valve 37 by the electronic controller 36, and the introduction of oil pressure from the oil pump 35 to the pressure chamber 21 is shut off. For this reason, the slider 19
Means that the front end face is supported by the support member 1 by the spring force of the compression spring 20.
It is held at the maximum leftward position (the position in FIG. 1) abutting on the second step portion 29. In such a state, the slider 19 is rotated upward (counterclockwise in FIG. 2) by the guide pin 16 through the long groove 28 as shown by the solid line in FIG.
【0020】このため、第2係止軸24bが、図4に示
すように第2スプリングクラッチ6の内端部6bを図中
反時計方向に押圧する。このため、第2スプリングクラ
ッチ6は、自身のばね力に抗して全体が縮径状態に変形
し、筒状本体3aの内端面3cに対する締め付けを解除
し、筒状本体3aに対する筒部材10の正逆の自由な回
転を許容する。一方、第1スプリングクラッチ5は、自
身のばね力によって拡径して筒状本体3aの内周面3c
を緊締する。これによって、筒状本体3aに対し筒部材
10の負方向(図2中反時計方向)の回転は許容するも
のの正方向の回転を規制する。As a result, the second locking shaft 24b presses the inner end 6b of the second spring clutch 6 counterclockwise as shown in FIG. Therefore, the second spring clutch 6 is entirely deformed into a reduced diameter state against its own spring force, releases the tightening of the cylindrical body 3a to the inner end face 3c, and releases the cylindrical member 10 from the cylindrical body 3a. Allows forward and reverse free rotation. On the other hand, the first spring clutch 5 expands its diameter by its own spring force and expands the inner peripheral surface 3c of the cylindrical main body 3a.
Tighten. Thus, rotation of the cylindrical member 10 in the negative direction (counterclockwise in FIG. 2) with respect to the cylindrical main body 3a is permitted, but rotation in the positive direction is restricted.
【0021】依って、この状態でカムシャフト1に吸気
バルブの閉時に発生する負の回転トルクが作用すると、
図3に示すように該カムシャフト1が負方向に回転して
突起部17一端部18aに突き当りそれ以上の回転が規
制される。ここで、カムシャフト1に正の回転トルクが
発生し、該カムシャフト1が図中時計方向(正方向)に
回転しようとすると、前述のように第1スプリングクラ
ッチ5による筒状本体3aに対する緊締作用によってカ
ムシャフト1の正方向の回動が確実に規制される。この
ため、カムシャフト1は、ドリブンスプロケット3に対
する正負両方向への自由な回動が規制されて吸気バルブ
の閉時期を遅くする相対回動位置に保持される。Therefore, in this state, when a negative rotational torque generated when the intake valve is closed acts on the camshaft 1,
As shown in FIG. 3, the camshaft 1 rotates in the negative direction and hits one end 18a of the projection 17 to restrict further rotation. Here, when a positive rotation torque is generated in the camshaft 1 and the camshaft 1 tries to rotate in the clockwise direction (positive direction) in the drawing, the first spring clutch 5 tightens the cylindrical body 3a as described above. By the action, the forward rotation of the camshaft 1 is reliably restricted. Therefore, the camshaft 1 is held at a relative rotation position where free rotation in both the positive and negative directions with respect to the driven sprocket 3 is restricted and the closing timing of the intake valve is delayed.
【0022】一方、機関が高負荷域に移行した場合は、
電磁弁37がON(通電)されてオイルポンプ35から
圧送された作動油が導入通路31,軸方向通路32,油
室33,半径方向通路34を通って圧力室21に導入さ
れ、該圧力室21が即座に高圧となる。このため、スラ
イダー19は、図1の一点鎖線で示すように、圧縮スプ
リング20のばね力に抗して基部23a,24aが筒状
本体3aの端面に突き当たるまで図中右方向へ最大に移
動すると同時に、長溝28を介してガイドピン16によ
り図7の一点破線で示すように下方向(図2中時計方
向)に回転する。このため、図5に示すように第2係止
軸24bによる第2スプリングクラッチ6の押圧力が解
除されると共に、第1係止軸23bが第1スプリングク
ラッチ5の内端部5bを図中時計方向に押圧する。この
ため、前述とは逆に第1スプリングクラッチ5の全体が
縮径変形して筒状本体3aに対する締め付けを解除する
一方、第2スプリングクラッチ6が自身のばね力で拡径
して筒状本体3aの内周面3cを緊締する。これによっ
て、筒状本体3aに対し筒部材10の正方向(図2中時
計方向)の回転は許容するものの負方向の回転を規制す
る。On the other hand, when the engine has shifted to a high load region,
When the solenoid valve 37 is turned on (energized) and the hydraulic oil pressure-fed from the oil pump 35 is introduced into the pressure chamber 21 through the introduction passage 31, the axial passage 32, the oil chamber 33, and the radial passage 34, the pressure chamber 21 immediately becomes high pressure. Therefore, as shown by the dashed line in FIG. 1, the slider 19 moves to the right in the figure until the bases 23 a and 24 a come into contact with the end surface of the cylindrical body 3 a against the spring force of the compression spring 20. At the same time, the guide pin 16 is rotated downward (clockwise in FIG. 2) by the guide pin 16 through the long groove 28, as shown by the dashed line in FIG. Therefore, as shown in FIG. 5, the pressing force of the second spring clutch 6 by the second locking shaft 24b is released, and the first locking shaft 23b moves the inner end 5b of the first spring clutch 5 in the drawing. Press clockwise. For this reason, contrary to the above, the entire first spring clutch 5 is reduced in diameter to release the tightening to the cylindrical main body 3a, while the second spring clutch 6 expands in diameter by its own spring force and the cylindrical main body 3 The inner peripheral surface 3c of 3a is tightened. Thereby, the rotation of the cylindrical member 10 in the positive direction (clockwise direction in FIG. 2) with respect to the cylindrical main body 3a is permitted, but the rotation in the negative direction is restricted.
【0023】依って、カムシャフト1は、正の回転トル
ク変動により正方向に回転し、突起部17にストッパー
溝18の他端部18bが突き当たってそれ以上の正回転
が規制される。ここで、カムシャフト1に負の回転トル
クが発生し、反時計方向(負方向)に回転しようとする
と、第2スプリングクラッチ6の緊締作用によってカム
シャフト1の負方向の回動が確実に規制される。このた
め、カムシャフト1は、正負両方向への自由な回動が規
制されて吸気バルブの閉時期を早くする相対回動位置に
保持される。Accordingly, the camshaft 1 rotates in the positive direction due to the positive rotation torque fluctuation, and the other end portion 18b of the stopper groove 18 abuts on the projection 17 to further restrict the forward rotation. Here, when a negative rotation torque is generated in the camshaft 1 and the camshaft 1 attempts to rotate in the counterclockwise direction (negative direction), the rotation of the camshaft 1 in the negative direction is reliably restricted by the tightening action of the second spring clutch 6. Is done. Therefore, the camshaft 1 is held at a relative rotation position where free rotation in both positive and negative directions is restricted and the closing timing of the intake valve is advanced.
【0024】尚、各スプリングクラッチ5,6による緊
締作用は、正,負の回転トルクが大きい程強くなるた
め、カムシャフト1の確実な回動規制作用が得られる。
また、高負荷域から低負荷域に移行した場合における圧
力室21内の作動油は電磁弁37を介して外部へ速やか
に排出される。The tightening action of the spring clutches 5 and 6 increases as the positive and negative rotational torques increase, so that the rotation of the camshaft 1 can be reliably controlled.
Further, the hydraulic oil in the pressure chamber 21 when the load shifts from the high load range to the low load range is quickly discharged to the outside via the electromagnetic valve 37.
【0025】また、本実施例では、カムシャフト1の相
対回動を正負の回転トルク変動を利用するものであるか
ら、機関運転変化に即応したバルブタイミングの切換制
御が可能になる。さらに、各係止軸23b,24bの各
スプリングクラッチ内端部5b,6bに対する位置決め
を、調整用隙間25a,25bを介して各構成部品の組
み立て後に微調整することができるため、該構成部品の
高い加工精度や組み立て精度が要求されない。したがっ
て、製造や組み立て作業性が良好となりコストの低廉化
が図れる更に、本発明は、前記実施例に限定されること
なく、例えば切替機構7を別異の構成とすることも可能
であり、また排気バルブ側あるいは吸気・排気バルブの
両方に適用することも可能である。Further, in this embodiment, since the relative rotation of the camshaft 1 utilizes the positive and negative rotational torque fluctuations, the switching control of the valve timing in response to the engine operation change becomes possible. Further, the positioning of the locking shafts 23b and 24b with respect to the inner ends 5b and 6b of the spring clutches can be finely adjusted after assembling the components via the adjustment gaps 25a and 25b. High processing accuracy and assembly accuracy are not required. Therefore, the manufacturing and assembling workability is improved, and the cost can be reduced. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the switching mechanism 7 can have a different configuration. It is also possible to apply to the exhaust valve side or both the intake and exhaust valves.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、カムシャフトと回転体との相対回動を従来のよ
うな筒状歯車ではなく、カムシャフトの回転トルク変動
を利用するものであるため、製造加工作業能率の向上が
図れる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the relative rotation between the camshaft and the rotating body utilizes the fluctuation of the rotational torque of the camshaft instead of the conventional cylindrical gear. As a result, it is possible to improve the efficiency of manufacturing and processing operations.
【0027】また、カムシャフトと回転体の正逆相対回
動変換を、ストッパ機構と、直列に配置された複数のス
プリングクラッチと、該各スプリングクラッチの緊締・
解除を切り替える切替機構とによって行なうようにした
ため、機関運転状態に応じて高精度かつ応答性の優れた
バルブタイミング制御が得られる。Further, the forward / reverse relative rotation between the camshaft and the rotating body is converted by a stopper mechanism, a plurality of spring clutches arranged in series, and tightening / closing of each spring clutch.
Since the switching is performed by the switching mechanism that switches the release, valve timing control with high accuracy and excellent responsiveness can be obtained according to the engine operating state.
【図1】本発明に係るバルブタイミング制御装置の一実
施例を示す図2のA−A線断面図。FIG. 1 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2 showing one embodiment of a valve timing control device according to the present invention.
【図2】図1のB矢視図。FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 1;
【図3】図1のC矢視図。FIG. 3 is a view taken in the direction of the arrow C in FIG. 1;
【図4】図1のD−D線断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along line DD of FIG. 1;
【図5】図1のE−E線断面図。FIG. 5 is a sectional view taken along line EE of FIG. 1;
【図6】図1のF−F線断面図。FIG. 6 is a sectional view taken along line FF of FIG. 1;
【図7】図1のG−G線断面図。FIG. 7 is a sectional view taken along line GG of FIG. 1;
1…カムシャフト、3…ドリブンスプロケット(回転
体)、3a…筒状本体、3c…内周面、4…ストッパ機
構、5,6…スプリングクラッチ、5a,6a…外部、
5b,6b…内端部。7…切替機構。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Camshaft, 3 ... Driven sprocket (rotating body), 3a ... Cylindrical main body, 3c ... Inner peripheral surface, 4 ... Stopper mechanism, 5, 6 ... Spring clutch, 5a, 6a ... External,
5b, 6b ... inner end. 7. Switching mechanism.
フロントページの続き (72)発明者 北村 吉治 長野県駒ヶ根市赤穂1170番地の3 日本 発条株式会社内 (72)発明者 小松 峻雄 神奈川県愛甲郡愛川町中津字桜台4056番 地 日本発条株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01L 1/34 Continuation of the front page (72) Inventor Yoshiharu Kitamura 1170, Ako, Komagane-shi, Nagano Japan 3 Within Hatsu Co., Ltd. (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F01L 1/34
Claims (1)
体と該回転体から回転力が伝達されるカムシャフトと
を、正逆相対回動させてバルブの開閉時期を可変制御す
るバルブタイミング制御装置であって、 前記回転体とカムシャフトとの間に設けられて、該両者
の正逆最大相対回動を規制するストッパ機構と、 前記回転体の筒状本体の内周面に沿って軸方向へ直列に
配置されて、互いに逆向きに巻装された一対のスプリン
グクラッチと、 前記カムシャフトにそれぞれ止着された両スプリングク
ラッチの各外端部と、互いに対向して設けられた両スプリングクラッチの両内
端部のいずれか一方を周方向へ選択的に押圧して、 筒状
本体に対して弛緩あるいは緊締状態に切り替える切替機
構とを備え、前記切替機構によって内端部が押圧された一方側のスプ
リングクラッチが前記筒状本体を弛緩して該筒状本体の
正逆回転を許容する一方、内端部が非押圧状態の他方の
スプリングクラッチが前記筒状本体の内周面を緊締し
て、回転体とカムシャフトを正逆のいずれか一方への相
対回転を規制するように構成した 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。1. A valve timing control device for variably controlling the opening / closing timing of a valve by rotating a rotating body, which is rotationally driven by a driving force of an engine, and a camshaft, to which a rotating force is transmitted from the rotating body, in forward and reverse directions. And a stopper mechanism provided between the rotating body and the camshaft to restrict the forward / reverse maximum relative rotation of the two, and an axial direction along an inner peripheral surface of a cylindrical main body of the rotating body. A pair of spring clutches arranged in series with each other and wound in opposite directions to each other; outer ends of both spring clutches respectively fixed to the camshaft; and two spring clutches provided to face each other No
A switching mechanism for selectively pressing one of the ends in the circumferential direction to switch the cylindrical body to a relaxed or tightened state, wherein the one end of the sprag whose inner end is pressed by the switching mechanism is provided.
A ring clutch relaxes the cylindrical main body so that the cylindrical main body can be loosened.
While allowing forward and reverse rotation, the other end of which the inner end is not pressed
A spring clutch tightens the inner peripheral surface of the cylindrical body.
Rotating the rotating body and the camshaft
A valve timing control device for an internal combustion engine, characterized in that the valve timing control device is configured to restrict the anti-rotation .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14914091A JP2958157B2 (en) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | Valve timing control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14914091A JP2958157B2 (en) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | Valve timing control device for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH051514A JPH051514A (en) | 1993-01-08 |
JP2958157B2 true JP2958157B2 (en) | 1999-10-06 |
Family
ID=15468635
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14914091A Expired - Lifetime JP2958157B2 (en) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | Valve timing control device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2958157B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001107712A (en) | 1999-08-03 | 2001-04-17 | Unisia Jecs Corp | Valve timing control device for internal combustion engine |
JP4493488B2 (en) | 2004-12-17 | 2010-06-30 | ヤマハ発動機株式会社 | Valve timing control device, and engine device and vehicle including the same |
-
1991
- 1991-06-21 JP JP14914091A patent/JP2958157B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH051514A (en) | 1993-01-08 |
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