JP2984745B2 - エンジンのバルブタイミング可変装置 - Google Patents
エンジンのバルブタイミング可変装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンの出力軸と該出
力軸に伝動連結されて駆動されるカム軸との位相を調整
することによって吸排気バルブのバルブタイミングを制
御するエンジンのバルブタイミング可変装置に関する。
力軸に伝動連結されて駆動されるカム軸との位相を調整
することによって吸排気バルブのバルブタイミングを制
御するエンジンのバルブタイミング可変装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用等のエンジンにおいては、たとえ
ば油圧でピストンのストロークを制御して、ヘリカルギ
ヤを介し駆動連結されたクランク軸とカム軸の位相を変
えて吸排気バルブのバルブタイミングを調整するように
したバルブタイミング可変装置が従来から用いられてい
る。また、たとえば米国特許第４７４７３７５号明細書
に記載されているように、遊星歯車機構を利用して、プ
ラネットギヤをカム軸に一体連結されたプラネットキャ
リヤに回転自在に支持せしめるとともに、該遊星歯車機
構のサンギヤ支持軸をエンジンの出力軸に伝動連結さ
せ、リングギヤの回転制御によってエンジンの出力軸と
カム軸との位相を調整するようにしたり、あるいは、や
はりカム軸に一体連結したプラネットキャリヤにプラネ
ットギヤを回転自在に支持せしめるとともに、リングギ
ヤの外周に出力導入部を設け、サンギヤ支持軸の先端に
サーボ機構を配置して、サンギヤの回転制御によりエン
ジンの出力軸とカム軸との位相を調整するようにしたバ
ルブタイミング可変装置も知られている。
ば油圧でピストンのストロークを制御して、ヘリカルギ
ヤを介し駆動連結されたクランク軸とカム軸の位相を変
えて吸排気バルブのバルブタイミングを調整するように
したバルブタイミング可変装置が従来から用いられてい
る。また、たとえば米国特許第４７４７３７５号明細書
に記載されているように、遊星歯車機構を利用して、プ
ラネットギヤをカム軸に一体連結されたプラネットキャ
リヤに回転自在に支持せしめるとともに、該遊星歯車機
構のサンギヤ支持軸をエンジンの出力軸に伝動連結さ
せ、リングギヤの回転制御によってエンジンの出力軸と
カム軸との位相を調整するようにしたり、あるいは、や
はりカム軸に一体連結したプラネットキャリヤにプラネ
ットギヤを回転自在に支持せしめるとともに、リングギ
ヤの外周に出力導入部を設け、サンギヤ支持軸の先端に
サーボ機構を配置して、サンギヤの回転制御によりエン
ジンの出力軸とカム軸との位相を調整するようにしたバ
ルブタイミング可変装置も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ピストンのストローク
制御によりクランク軸とカム軸との位相を調整するよう
にした上記従来のバルブタイミング可変装置では、油圧
式のピストンをカム軸のエンジン長手方向前方に配置す
るため、どうしてもエンジン全長が長くなり搭載性が悪
化する。また、このように油圧で制御するのでは、油温
によるオイルの粘性変化等があって、バルブタイミング
制御の応答性が環境によって変化するという問題も生ず
る。
制御によりクランク軸とカム軸との位相を調整するよう
にした上記従来のバルブタイミング可変装置では、油圧
式のピストンをカム軸のエンジン長手方向前方に配置す
るため、どうしてもエンジン全長が長くなり搭載性が悪
化する。また、このように油圧で制御するのでは、油温
によるオイルの粘性変化等があって、バルブタイミング
制御の応答性が環境によって変化するという問題も生ず
る。
【０００４】また、遊星歯車機構を利用した上記従来の
バルブタイミング装置においても、リングギヤの回転制
御によってエンジンの出力軸とカム軸との位相を調整す
る場合は、リングギヤを駆動するために結構大きなトル
クが必要で、そのため、サーボ機構等が大きくなるとい
った問題があり、また、サンギヤの回転制御によって位
相調整を行う場合、上記のようにサンギヤ支持軸の先端
側にサーボ機構を連結するのでは、エンジン全長が長く
なるのを避けることができない。
バルブタイミング装置においても、リングギヤの回転制
御によってエンジンの出力軸とカム軸との位相を調整す
る場合は、リングギヤを駆動するために結構大きなトル
クが必要で、そのため、サーボ機構等が大きくなるとい
った問題があり、また、サンギヤの回転制御によって位
相調整を行う場合、上記のようにサンギヤ支持軸の先端
側にサーボ機構を連結するのでは、エンジン全長が長く
なるのを避けることができない。
【０００５】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、エンジン長手方向の寸法増大やサーボ機構の
大型化を抑えてコンパクトに構成することができ、しか
も環境に左右されずに一定の応答性を得ることのできる
エンジンのバルブタイミング可変装置を提供することを
目的とする。
であって、エンジン長手方向の寸法増大やサーボ機構の
大型化を抑えてコンパクトに構成することができ、しか
も環境に左右されずに一定の応答性を得ることのできる
エンジンのバルブタイミング可変装置を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンの出
力軸に伝動連結される出力導入部を遊星歯車機構のリン
グギヤの外周に一体形成し、該遊星歯車機構のプラネッ
トギヤをバルブ駆動用カム軸に固定したプラネットキャ
リヤに回転自在に支持せしめ、該遊星歯車機構のサンギ
ヤに前記エンジンの出力軸とカム軸との位相調整のため
の駆動力を受けて該サンギヤを回転させる二軸間位相調
整装置を設けたエンジンのバルブタイミング可変装置で
あって、前記出力導入部のエンジン本体側に前記カム軸
を支承する軸受部が設けられるとともに、前記二軸間位
相調整装置が、前記サンギヤのエンジン本体側に設けら
れ前記軸受部と前記カム軸との間をエンジン本体側に延
びるスリーブと、該スリーブの先端に設けられ前記駆動
力を受ける駆動力導入部とから構成されたものである。
力軸に伝動連結される出力導入部を遊星歯車機構のリン
グギヤの外周に一体形成し、該遊星歯車機構のプラネッ
トギヤをバルブ駆動用カム軸に固定したプラネットキャ
リヤに回転自在に支持せしめ、該遊星歯車機構のサンギ
ヤに前記エンジンの出力軸とカム軸との位相調整のため
の駆動力を受けて該サンギヤを回転させる二軸間位相調
整装置を設けたエンジンのバルブタイミング可変装置で
あって、前記出力導入部のエンジン本体側に前記カム軸
を支承する軸受部が設けられるとともに、前記二軸間位
相調整装置が、前記サンギヤのエンジン本体側に設けら
れ前記軸受部と前記カム軸との間をエンジン本体側に延
びるスリーブと、該スリーブの先端に設けられ前記駆動
力を受ける駆動力導入部とから構成されたものである。
【０００７】前記出力導入部をベルトによって前記エン
ジンの出力軸に連結する場合、潤滑オイルによるベルト
の劣化を防止するため、当該装置が前記出力導入部の反
エンジン本体側端面に装着されたカバーにより覆われる
ようにするとよい。
ジンの出力軸に連結する場合、潤滑オイルによるベルト
の劣化を防止するため、当該装置が前記出力導入部の反
エンジン本体側端面に装着されたカバーにより覆われる
ようにするとよい。
【０００８】
【作用】駆動力導入部にモータ等サーボ機構から駆動力
が導入されて二軸間位相調整装置が駆動されると、この
二軸間位相調整装置に連結されたサンギヤが制御量に相
当する角度だけ回転し、それによってリングギヤとプラ
ネットキャリヤの位相が変わり、エンジンの出力軸とカ
ム軸との位相が変わる。
が導入されて二軸間位相調整装置が駆動されると、この
二軸間位相調整装置に連結されたサンギヤが制御量に相
当する角度だけ回転し、それによってリングギヤとプラ
ネットキャリヤの位相が変わり、エンジンの出力軸とカ
ム軸との位相が変わる。
【０００９】このような装置において、遊星歯車機構の
リングギヤがエンジンの出力軸に伝動連結される出力導
入部の内周に位置し、かつ、二軸間位相調整装置が、サ
ンギヤのエンジン本体側に設けられ軸受部とカム軸との
間をエンジン本体側に延びるスリーブと、該スリーブの
先端に設けられ位相調整のための駆動力を受ける駆動力
導入部とから構成されたことにより、プーリー等の出力
導入部および軸受部の巾の中に遊星歯車機構および二軸
間位相調整装置の大部分が収まり、エンジン全長の増大
が抑えられる。また、本装置によれば、モータ等のサー
ボ機構によって二軸間位相調整装置を駆動しサンギヤを
回転させて位相調整を行うものであるため、温度変化等
の影響を受けない一定した制御応答性が得られるととも
に、位相調整のための駆動トルクが小さくて済む。さら
にまた、軸受部は、二軸間位相調整装置を介してカム軸
を支承するため、巾および径を大きくしてベルト張力等
に対する剛性を確保することが容易であり、したがっ
て、プラネットギヤとリングギヤの歯面を出すための位
置決めが容易となる。
リングギヤがエンジンの出力軸に伝動連結される出力導
入部の内周に位置し、かつ、二軸間位相調整装置が、サ
ンギヤのエンジン本体側に設けられ軸受部とカム軸との
間をエンジン本体側に延びるスリーブと、該スリーブの
先端に設けられ位相調整のための駆動力を受ける駆動力
導入部とから構成されたことにより、プーリー等の出力
導入部および軸受部の巾の中に遊星歯車機構および二軸
間位相調整装置の大部分が収まり、エンジン全長の増大
が抑えられる。また、本装置によれば、モータ等のサー
ボ機構によって二軸間位相調整装置を駆動しサンギヤを
回転させて位相調整を行うものであるため、温度変化等
の影響を受けない一定した制御応答性が得られるととも
に、位相調整のための駆動トルクが小さくて済む。さら
にまた、軸受部は、二軸間位相調整装置を介してカム軸
を支承するため、巾および径を大きくしてベルト張力等
に対する剛性を確保することが容易であり、したがっ
て、プラネットギヤとリングギヤの歯面を出すための位
置決めが容易となる。
【００１０】また、出力導入部をベルトによってエンジ
ンの出力軸に連結する場合に、この出力導入部の反エン
ジン側端面にカバーが装着されて当該装置が覆われるこ
とにより、潤滑オイルによるベルトの劣化が防止され
る。
ンの出力軸に連結する場合に、この出力導入部の反エン
ジン側端面にカバーが装着されて当該装置が覆われるこ
とにより、潤滑オイルによるベルトの劣化が防止され
る。
【００１１】
【実施例】以下、実施例を図面に基づいて説明する。
【００１２】図１は本発明の一実施例に係るエンジンの
部分断面図、図２は同部分正面図である。
部分断面図、図２は同部分正面図である。
【００１３】図に示すように、エンジン１のシリンダヘ
ッド２の上部には排気弁３駆動用のカム軸４が気筒列方
向（図１の左右方向）に配置されている。また、図では
省略しているが、シリンダヘッド２の上部には上記カム
軸４と平行に吸気弁駆動用のカム軸が配置され、エンジ
ン１のシリンダブロック５の下部には、やはり気筒列方
向にクランク軸が配置されている。そして、上記排気弁
３駆動用のカム軸４のフロント側端部は、シリンダヘッ
ド２の端面からフロント側に突出し、その先端には、遊
星歯車機構６と二軸間位相調整装置７からなるバルブタ
イミング可変装置が装着されている。
ッド２の上部には排気弁３駆動用のカム軸４が気筒列方
向（図１の左右方向）に配置されている。また、図では
省略しているが、シリンダヘッド２の上部には上記カム
軸４と平行に吸気弁駆動用のカム軸が配置され、エンジ
ン１のシリンダブロック５の下部には、やはり気筒列方
向にクランク軸が配置されている。そして、上記排気弁
３駆動用のカム軸４のフロント側端部は、シリンダヘッ
ド２の端面からフロント側に突出し、その先端には、遊
星歯車機構６と二軸間位相調整装置７からなるバルブタ
イミング可変装置が装着されている。
【００１４】上記遊星歯車機構６は、シリンダヘッド２
の外方に突出したカム軸４の端部周囲に間隔をおいて同
心状に配置されたリングギヤ８と、その内側でカム軸４
の端部に回転可能に装着されたサンギヤ９と、上記リン
グギヤ８およびサンギヤ９の間に配置された複数のプラ
ネットギヤ１０と、これら複数のプラネットギヤ１０を
回転自在に支持するプラネットキャリヤ１１とから構成
されている。
の外方に突出したカム軸４の端部周囲に間隔をおいて同
心状に配置されたリングギヤ８と、その内側でカム軸４
の端部に回転可能に装着されたサンギヤ９と、上記リン
グギヤ８およびサンギヤ９の間に配置された複数のプラ
ネットギヤ１０と、これら複数のプラネットギヤ１０を
回転自在に支持するプラネットキャリヤ１１とから構成
されている。
【００１５】上記リングギヤ８の外周には、ベルト１２
によりクランク軸に伝動連結されるプーリー１３が一体
形成され、該プーリー１３のエンジン本体側（シリンダ
ヘッド２側）にはカム軸４の軸受部１４が延設されてい
る。また、上記サンギヤ９のエンジン本体側には、クラ
ンク軸とカム軸４との間の位相調整のため駆動力を受け
てサンギヤ９を回転させるスリーブ１５が一体に設けら
れている。上記スリーブ１５は、上記軸受部１４とカム
軸４との間をエンジン本体側に延び、その先端にはカム
軸４に対するスラスト面が形成されるとともに、カム軸
４の周囲に張り出す形で駆動力導入用ギヤ１６が一体形
成されたものであって、これらスリーブ１５およびギヤ
１６により上記二軸間位相調整装置７が構成されてい
る。また、上記プラネットキャリヤ１１はボルト１７に
よってカム軸４の端面に固定されている。
によりクランク軸に伝動連結されるプーリー１３が一体
形成され、該プーリー１３のエンジン本体側（シリンダ
ヘッド２側）にはカム軸４の軸受部１４が延設されてい
る。また、上記サンギヤ９のエンジン本体側には、クラ
ンク軸とカム軸４との間の位相調整のため駆動力を受け
てサンギヤ９を回転させるスリーブ１５が一体に設けら
れている。上記スリーブ１５は、上記軸受部１４とカム
軸４との間をエンジン本体側に延び、その先端にはカム
軸４に対するスラスト面が形成されるとともに、カム軸
４の周囲に張り出す形で駆動力導入用ギヤ１６が一体形
成されたものであって、これらスリーブ１５およびギヤ
１６により上記二軸間位相調整装置７が構成されてい
る。また、上記プラネットキャリヤ１１はボルト１７に
よってカム軸４の端面に固定されている。
【００１６】また、ヘッドカバー１９の上部には、上記
二軸間位相調整装置７を制御するステップモータ１８が
配設され、このステップモータ１８の軸２０には上記二
軸間位相調整装置７のギヤ１６と噛合するウォームギヤ
２１が設けられている。このウォームギヤ２１は、図２
に示すように、シリンダヘッド２とヘッドカバー１９の
合わせ面の位置に配置されている。
二軸間位相調整装置７を制御するステップモータ１８が
配設され、このステップモータ１８の軸２０には上記二
軸間位相調整装置７のギヤ１６と噛合するウォームギヤ
２１が設けられている。このウォームギヤ２１は、図２
に示すように、シリンダヘッド２とヘッドカバー１９の
合わせ面の位置に配置されている。
【００１７】また、上記プーリー１３の反エンジン本体
側端面には、このバルブタイミング可変装置からのオイ
ル漏れを防ぐためのカバー２２が装着されている。
側端面には、このバルブタイミング可変装置からのオイ
ル漏れを防ぐためのカバー２２が装着されている。
【００１８】上記遊星歯車機構６の場合、入力回転に対
し出力回転は２／３程度に減速される。したがって、遊
星歯車機構の出力導入部である上記リングギヤ８外周の
プーリー１３の径は、クランク軸に対し１段で１／２に
減速する通常のカム軸プーリー径と比較してかなり小さ
くできる。
し出力回転は２／３程度に減速される。したがって、遊
星歯車機構の出力導入部である上記リングギヤ８外周の
プーリー１３の径は、クランク軸に対し１段で１／２に
減速する通常のカム軸プーリー径と比較してかなり小さ
くできる。
【００１９】なお、上記実施例ではエンジンの排気弁駆
動機構にバルブタイミング可変装置を設けたものを説明
したが、本発明の装置は吸気弁駆動機構にも適用でき
る。
動機構にバルブタイミング可変装置を設けたものを説明
したが、本発明の装置は吸気弁駆動機構にも適用でき
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、エンジン長手方向の寸法増大を抑え、また、サーボ
機構の大型化を抑えてエンジンのバルブタイミング可変
装置をコンパクトに形成することができる。また、モー
タ等により環境に左右されない一定した制御が行える。
さらにまた、二軸間位相調整装置を挟んで巾および径の
大きな軸受部を構成することにより、ベルト張力等に対
する軸受部の剛性を確保し機械抵抗を低減することがで
きる。
で、エンジン長手方向の寸法増大を抑え、また、サーボ
機構の大型化を抑えてエンジンのバルブタイミング可変
装置をコンパクトに形成することができる。また、モー
タ等により環境に左右されない一定した制御が行える。
さらにまた、二軸間位相調整装置を挟んで巾および径の
大きな軸受部を構成することにより、ベルト張力等に対
する軸受部の剛性を確保し機械抵抗を低減することがで
きる。
【図１】本発明の一実施例に係るエンジンの部分断面図
【図２】同エンジンの部分正面図
１ エンジン ２ シリンダヘッド ４ カム軸 ６ 遊星歯車機構 ７ 二軸間位相調整装置 ８ リングギヤ ９ サンギヤ １０ プラネットギヤ １１ プラネットキャリヤ １３ プーリー １４ 軸受部 １５ スリーブ １６ ギヤ（駆動力導入部） ２２ ヘッドカバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−88907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−74605（ＪＰ，Ａ) 特表 昭62−503043（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01L 1/34
Claims (2)
- 【請求項１】 エンジンの出力軸に伝動連結される出力
導入部を遊星歯車機構のリングギヤの外周に一体形成
し、該遊星歯車機構のプラネットギヤをバルブ駆動用カ
ム軸に固定したプラネットキャリヤに回転自在に支持せ
しめ、該遊星歯車機構のサンギヤに前記エンジンの出力
軸とカム軸との位相調整のための駆動力を受けて該サン
ギヤを回転させる二軸間位相調整装置を設けたエンジン
のバルブタイミング可変装置であって、 前記出力導入部のエンジン本体側に前記カム軸を支承す
る軸受部が設けられるとともに、 前記二軸間位相調整装置が、前記サンギヤのエンジン本
体側に設けられ前記軸受部と前記カム軸との間をエンジ
ン本体側に延びるスリーブと、該スリーブの先端に設け
られ前記駆動力を受ける駆動力導入部とから構成された
ことを特徴とするエンジンのバルブタイミング可変装
置。 - 【請求項２】 前記出力導入部がベルトによって前記エ
ンジンの出力軸に連結され、当該装置が前記出力導入部
の反エンジン本体側端面に装着されたカバーにより覆わ
れた請求項１記載のエンジンのバルブタイミング可変装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40947290A JP2984745B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | エンジンのバルブタイミング可変装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40947290A JP2984745B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | エンジンのバルブタイミング可変装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04232312A JPH04232312A (ja) | 1992-08-20 |
| JP2984745B2 true JP2984745B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=18518806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40947290A Expired - Fee Related JP2984745B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | エンジンのバルブタイミング可変装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2984745B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0918142B1 (en) * | 1997-11-21 | 2003-10-15 | Mazda Motor Corporation | Apparatus for controlling rotational phase |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP40947290A patent/JP2984745B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04232312A (ja) | 1992-08-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081001 Year of fee payment: 9 |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |