JP4165750B2 - Engine valve timing control unit mounting structure - Google Patents

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Abstract

Engine having a valve timing controller (26,28), wherein a camshaft (11) is provided with a mounting structure for the valve timing controller comprising a boss (11b) and a flange (11c) adjacent to the boss and radially protruding, wherein the valve timing controller is mounted to the flange with the boss fitted into the through hole (26f). <IMAGE>

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンに設けられたバルブの開閉タイミングを制御するバルブタイミング制御装置の取付構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のものとしては、例えば特許文献１に記載されたようなものがある。この特許文献１には、以下のような構造が開示されている。
【０００３】
すなわち、内燃機関のシリンダヘッドにカムシャフトが回転自在に支持され、このカムシャフトの先端部に内部ロータが設けられ、そのカムシャフト及び内部ロータに所定範囲で相対回転可能に外装された外部ロータ、フロントプレート、キャップ、リアプレート及びタイミングスプロケット等で回転伝達部材が設けられている。そして、その内部ロータには６枚のベーンが組み付けられ、外部ロータに組み付けたロック機構等により、弁開閉時期制御装置が構成されている。
【０００４】
なお、そのタイミングスプロケットには、周知のように、クランクスプロケットから樹脂又はゴム製のタイミングベルトを介して所定の方向に回転動力が伝達されるように構成されている。
【０００５】
また、そのカムシャフトは、吸気弁を開閉する周知のカム部を有しており、内部にはカムシャフトの軸方向に延びる進角通路と遅角通路が設けられ、これら両通路は、切換弁の異なる接続ポートに接続されている。この切換弁は、ソレノイドへ通電することにより、スプールをスプリングの付勢力に抗して移動させることができ、非通電時には、内燃機関により駆動されるオイルポンプに接続された供給ポートが前記一方の接続ポートに連通すると共に、他方の接続ポートが排出ポートに連通するように構成されている。また、通電時には、前記と逆に、スプールが移動されることにより、前記供給ポートが前記他方の接続ポートに連通すると共に、前記一方の接続ポートが前記排出ポートに連通するように構成されている。
【０００６】
ソレノイドの非通電時には、遅角通路に作動油である内燃機関の潤滑油が供給されて各ベーンにより区画された遅角用油室に送られ、通電時には進角通路に作動油が供給されて進角用油室に送られる。
【０００７】
これにより、非通電時と通電時とでは、内部ロータと外部ロータとが相対的に所定角度回動することにより、クランクシャフト側とカムシャフト側との位相を変化させることができて、吸気弁の開閉時期を制御することができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１ー０２２４２６号公報。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のものにあっては、内部ロータや外部ロータがカムシャフトの端部に装着されていた。ところが、種々の理由から、このような内部ロータ及び外部ロータをカムシャフトの周りに装着しようとするとすると、装置の外径が大きくなり、エンジンの大型化を招くという問題点があった。
【００１０】
そこで、この発明は、カムシャフトの周りに装着しても、バルブタイミング制御装置の外径、即ち、外部ロータの外径を極力抑えつつ、能力を確保することができるバルブタイミング制御装置の取付構造を提供することを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、エンジンのバルブを開閉するカム部が設けられたカムシャフトと、該カムシャフトの周囲に配置されて、クランクシャフトと前記カムシャフトとの回転角の位相を変化させるバルブタイミング制御装置とを備えたバルブタイミング制御装置の取付構造であって、前記バルブタイミング制御装置は、前記カム部のベース円半径及びカムノーズ高さを加算した値より僅かに大きい直径の真円形状の貫通孔を中央に設け、前記カムシャフトは、前記バルブタイミング制御装置の前記貫通孔を嵌合するボス部と、該ボス部に隣接して径方向に突設されたフランジ部とを有し、前記ボス部に前記貫通孔が嵌合された状態で、前記フランジ部に前記バルブタイミング制御装置が取付けられたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記バルブタイミング制御装置は、カムシャフトに設けられた内部ロータと、該内部ロータの周囲に回動可能に設けられた外部ロータとを有し、該外部ロータにクランクシャフトからの駆動力が入力される被駆動部を設け、前記内部ロータに前記貫通孔が形成されると共に、該内部ロータが前記フランジ部に取付けられるようにしたことを特徴とする。
【００１３】
ここで、クランクシャフトからの駆動力が入力される被駆動部とは、チェーン等を介してクランク軸から直に駆動力を受ける構造以外に、アイドラ軸或いは他方のカム軸経由で受けるものも含む。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の構成に加え、前記内部ロータに雌ねじ部を有するとともに、前記フランジ部に雄ねじ貫通孔を有し、前記内部ロータが前記フランジ側から取付ボルトにより固定されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一つに記載の構成に加え、少なくとも一対設けられた前記カムシャフトの一方に前記バルブタイミング制御装置が設けられ、該バルブタイミング制御装置の外部ロータに他方のカムシャフトを駆動させるカムシャフト駆動部を設けたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の構成に加え、前記カムシャフト駆動部の外径が前記被駆動部の外径より小さいことを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の構成に加え、前記外部ロータが、前記ボス部の外周部に配置された前記内部ロータに摺動可能に配置されると共に、前記外部ロータと別体に形成された前記カムシャフト駆動部が前記フランジ部に摺動可能に取付けられ、前記カムシャフト駆動部と前記フランジ部との間のクリアランスが、前記内部ロータと前記外部ロータとの間のクリアランスより小さいことを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項４又は５に記載の構成に加え、前記外部ロータが、前記ボス部の外周部に配置された前記内部ロータに摺動可能に配置されると共に、前記外部ロータと一体に形成された前記カムシャフト駆動部が前記フランジ部に摺動可能に取付けられ、前記カムシャフト駆動部と前記フランジ部との間のクリアランスが、前記外部ロータと前記内部ロータとの間のクリアランスより小さいことを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７の何れか一つに記載の構成に加え、前記カムシャフトの前記フランジ部のボルト取付側において、前記カムシャフトの周方向に関してカムノーズからずれた位相位置に前記取付ボルトの取付位置が設定されていることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
［発明の実施の形態１］
図１乃至図６には、この発明の実施の形態１を示す。
【００２２】
まず構成を説明すると、この実施の形態１の自動二輪車に搭載されたエンジンは、４バルブ２気筒の４サイクルエンジンで、このエンジンにはバルブタイミング制御装置が配置され、車体に対して、図示省略のクランクシャフトが車幅方向に沿うように配置されている。
【００２３】
具体的には、図１はエンジンの上部側（シリンダヘッド吸気側）を示す断面図で、この図１中、符号１１は車幅方向に沿って配置された吸気側のカムシャフトである。このカムシャフト１１は、シリンダヘッド１２にカムキャップ１３を図５に示すボルト２０等により取り付けることにより、これらで形成される図１に示すジャーナル部１４，１５，１６，１７に回転自在に支持されている。このカムシャフト１１には、複数のカム部１１ａが形成されることにより、これらカム部１１ａにより計４個所の吸気バルブ１８が押圧されて、スプリング１９の付勢力に抗して押し下げられることにより、吸気ポートが所定のタイミングで開かれるように構成されている。
【００２４】
また、そのシリンダヘッド１２は、隣接するジャーナル部１５，１６に配置されたスタッドボルト２１及びナット２２により、図示省略のシリンダブロックに取り付けられる一方、前記カムキャップ１３には、ねじ２３を介してヘッドカバー２４が装着され、このヘッドカバー２４の周縁部２４ａと、シリンダヘッド１２の上部周縁部１２ａとがガスケット２５を介して合わされてシールされるようになっている。
【００２５】
そして、そのカムシャフト１１には、２つの気筒Ａ，Ｂの間に、バルブタイミング制御装置が配設されている。
【００２６】
すなわち、そのカムシャフト１１には、車幅方向の略中央部分に、ボス部１１ｂが形成されると共に、このボス部１１ｂの図１中右側の隣接した位置には所定の径のフランジ部１１ｃが径方向に突設されている。
【００２７】
そして、このカムシャフト１１のボス部１１ｂの外周部には、バルブタミング制御装置のリング状の内部ロータ２６が配置されている。この内部ロータ２６は、バルブタイミング制御装置の中央となる中心位置に、切欠き等が存在しない真円形状の貫通孔２６ｆを有している。この貫通孔２６ｆの直径は、図４に示すように、カム部１１ａのベース円１１ｎの半径Ｌ１及びカムノーズ１１ｐの高さＬ２を加算した値Ｌ１＋Ｌ２より、僅かに大きい値となっている。この貫通孔２６ｆの直径は、具体的には、例えばＬ１＋Ｌ２より大きく２×Ｌ２より小さい範囲としてもよい。
【００２８】
なお、図４中、二点鎖線ａは、比較のためにカム部１１ａ全体を貫通孔２６ｆ内に配置した状態を示し、破線ｂは貫通孔２６ｆをボス部１１ｂに嵌合して装着した状態を示し、軸方向から見てカムノーズ１１ｐの先端部分が貫通孔２６ｆに重なった状態を示している。この貫通孔２６ｆの直径は、同時に、ボス部１１ｂの外側に嵌合可能な大きさとなっており、貫通孔２６ｆにボス部１１ｂが嵌合された状態となっている。
【００２９】
また、この内部ロータ２６のフランジ部１１ｃ側の端面には、３箇所に軸方向に形成された雌ねじ部２６ａが設けられており、フランジ部１１ｃの雌ねじ部２６ａに対応する部位には、雄ねじ貫通孔１１ｍが設けられている。このフランジ部１１ｃの雄ねじ貫通孔１１ｍは、カムシャフト１１の周方向に関してカムノーズ１１ｐからずれた位相位置に設定されている。
【００３０】
そして、内部ロータ２６は、カムシャフト１１の軸と平行な方向に沿う計３個の取付ボルト２７により、前記フランジ部１１ｃのボス部１１側の側面に密着した状態で取り付けられている。この取付ボルト２７は、フランジ部１１ｃ側から雄ねじ貫通孔１１ｍに挿入され、雄ねじ部２７ａが内部ロータ２６の雌ねじ部２６ａに螺合されると共に、頭部２７ｂがフランジ部１１ｃの雄ねじ貫通孔１１ｍに形成された凹部１１ｄ内に収容されるようになっている。
【００３１】
また、この内部ロータ２６の外側には、略リング状の外部ロータ２８が、内部ロータ２６の外周面と摺動可能なクリアランスを有して、カムシャフト１１軸を中心に相対回転可能に配置されている。
【００３２】
この外部ロータ２８の図１中右側には、カムシャフト駆動部としての吸気側ギヤ部材３１が、フランジ部１１ｃの外周面と摺動可能なクリアランスを有して、カムシャフト１１軸を中心に相対回転可能に取付けられている。このクリアランスは外部ロータ２８と内部ロータ２６との間のクリアランスより小さいものとなっている。
【００３３】
そして、外部ロータ２８の図１中左側には、遮蔽板３２が配置され、吸気側ギア部材３１と共にボルト３３により共締めされている。この吸気側ギヤ部材３１と遮蔽板３２とで、内部ロータ２６の側面部を両側から摺動可能に挟むようにして、それら外部ロータ２８，吸気側ギヤ部材３１及び遮蔽板３２の三者が一体となって、内部ロータ２６の周囲を所定角度相対回転可能に配置されている。
【００３４】
その外部ロータ２８には、周囲に被駆動部としてのスプロケット部２８ａが形成されている。このスプロケット部２８ａは吸気側ギア部材３１より大きい径を有している。図３に示すように、このスプロケット部２８ａと、クランクシャフト側に設けられたクランクスプロケット３４とにタイミングチェーン３５が架けられている。このタイミングチェーン３５は、一方側に固定側チェーンガイド３７が設けられ、他方側に可動側チェーンガイド３８が設けられ、この可動側チェーンガイド３８がチェーンテンショナ３９により回動されて所定の張力となるように調整されている。
【００３５】
そして、その吸気側ギヤ部材３１は、図２及び図３に示すように、同一径の排気側ギヤ部材４１に噛み合い、この排気側ギヤ部材４１の回転により、排気側のカムシャフト９１が同期して回転されるように構成されている。このカムシャフト９１には、排気バルブ９３を開閉するカム部９１ａが形成されると共に、長手方向の中間部に前記排気側ギア部材４１及びシザーズギア４２が取付けられている。この排気側ギア部材４１とシザーズギア４２とは、段付きボルト４０により取付けられている。また、その排気側ギア部材４１には、外部ロータ２８との干渉を防止するための面取り部４１ａが形成されている。
【００３６】
以下に、内部ロータ２６と外部ロータ２８とを相対回転させる油圧機構について説明する。
【００３７】
まず、外部ロータ２８には、図３、図４に示すように、計８個所に凹所２８ｂが形成され、これら凹所２８ｂと内部ロータ２６の外周面２６ｂとの間で、計８個所の油圧室４３が形成されている。これら各油圧室４３は、ベーン４６により、進角側油圧室４４と遅角側油圧室４５とに区画されている。このベーン４６は、内部ロータ２６に形成された保持溝２６ｃに基端部４６ａ側が保持されて、内部ロータ２６の半径方向に対して進退動自在に配設されると共に、この保持溝２６ｃ内に配設されている図示省略のばねにより外側に向けて付勢されることにより、このベーン４６の先端部４６ｂが外部ロータ２８の凹所２８ｂの底壁２８ｃに摺接されるように構成されている。
【００３８】
そして、その進角側油圧室４４に連通して、オイルを供給・排出する進角側オイル通路４８と、遅角側油圧室４５に連通して、オイルを供給・排出する遅角側オイル通路４９とが設けられている。
【００３９】
その進角側オイル通路４８は、図１、図３及び図４に示すように、前記吸気側ギヤ部材３１に形成されて前記進角側油圧室４４に臨む進角通路３１ａ、この進角通路３１ａに連通してカムシャフト１１のフランジ部１１ｃに形成された進角通路１１ｅ、この進角通路１１ｅに連通してカムシャフト１１の軸方向に沿って形成された進角通路１１ｆ、この進角通路１１ｆに連通してカムシャフト１１に形成された進角通路１１ｇ、この進角通路１１ｇに連通してジャーナル部１６に形成された進角通路１６ａを有している。さらに、図５及び図６に示すように、この進角通路１６ａからシリンダヘッド１２外方に向けて形成された進角通路１２ｂに連通され、この進角通路１２ｂが切換弁７６に接続されている。
【００４０】
一方、遅角側オイル通路４９は、前記内部ロータ２６に形成されて前記遅角側油圧室４５に臨む遅角通路２６ｄ、この遅角通路２６ｄに連通してカムシャフト１１のボス部１１ｂに形成された遅角通路１１ｈ、この遅角通路１１ｈに連通してカムシャフト１１の軸方向に沿って形成された遅角通路１１ｉ、この遅角通路１１ｉに連通してカムシャフト１１に形成された遅角通路１１ｊ、この遅角通路１１ｊに連通してジャーナル部１５に形成された遅角通路１５ａを有している。さらに、図５及び図６に示すように、この遅角通路１５ａからシリンダヘッド１２に形成された遅角通路１２ｃに連通され、この進角通路１２ｃが切換弁７６に接続されている。
【００４１】
このように、カムシャフト１１の軸方向に形成された進角通路１１ｆと遅角通路１１ｉとは、それぞれ内部ロータ２６と外部ロータ２８との配設位置を中心とした両側に左右に振り分けられて設けられ、カムシャフト１１の同一軸線上に形成されている。これら進角通路１１ｆ及び遅角通路１１ｉは、それぞれカムシャフト１１の両端部側からドリル等により孔が途中まで開けられ、それぞれ蓋体７７が配設されることにより形成されている。この際、その進角通路１１ｆと遅角通路１１ｉとして用いられる左右一対の通路の長さが諸事情により異なる場合に、短い方の通路が進角通路１１ｆとされている。
【００４２】
また、前記切換弁７６は、図５及び図６に示すように、ソレノイド７９によりスプール８０が図６中左右方向に進退動されるように構成され、そのスプール８０が図６中二点鎖線に示す位置まで移動させられることにより、エンジンにより駆動されるオイルポンプからオイルが供給されるオイル供給孔８１が、進角側オイル通路４８の進角通路１２ｂに連通されることにより、進角側オイル通路４８にオイルが供給され、反対に、遅角側オイル通路４９の遅角通路１２ｃがドレン開口１２ｄと連通され、図６中、二点鎖線の矢印に示すように、このドレン開口１２ｄからシリンダヘッド１２内に遅角側油圧室４５内のオイルが排出されるように構成されている。そのドレン開口１２ｄの位置は、図５に示す、ジャーナル部１４，１５，１６，１７におけるカムシャフト１１下端より高い位置に設定されている。図５中符号Ｏは水平線である。
【００４３】
さらに、スプール８０が図６中実線に示す位置まで移動させられることにより、オイル供給孔８１が、遅角側オイル通路４９の遅角通路１２ｃに連通されて、その遅角側オイル通路４９にオイルが供給され、反対に、進角側オイル通路４８の進角通路１２ｂがドレン開口１２ｄと連通され、図６中、実線の矢印に示すように、このドレン開口１２ｄからシリンダヘッド１２内に進角側油圧室４４内のオイルが排出されるように構成されている。
【００４４】
一方、前記外部ロータ２８に取り付けられた前記遮蔽板３２は、内部ロータ２６の保持溝２６ｃの側方を覆い、オイルがその保持溝２６ｃの側部開口から漏れないように構成されると共に、この遮蔽板３２と内部ロータ２６との間には、この内部ロータ２６と外部ロータ２８との相対回転をロック又はロック解除するストッパピン８３が図１中左右方向に移動可能に設けられている。
【００４５】
このストッパピン８３は、進角側オイル通路４８中のオイルが図４に示す連通路２６ｅを介して供給されることにより、油圧を受けて図示省略のスプリングの付勢力に抗して図１中右方向に移動させられる。これにより、ストッパピン８３の係止突部８３ａが遮蔽板３２の係止孔３２ａから離脱させられて、内部ロータ２６と外部ロータ２８とのロック解除が行われるように構成されている。
【００４６】
さらに、内部ロータ２６等に隣接するジャーナル部１５，１６以外の、ジャーナル部１４，１７には、カムキャップ１３にオイル通路１３ａが形成され、このオイル通路１３ａを介してジャーナル部１４，１７にオイルが供給されて潤滑されるように構成されている。
【００４７】
次に、作用について説明する。
【００４８】
上記構成のバルブタイミング制御装置を、図４に示す状態から進角させる場合には、ソレノイド７９によりスプール８０を図６中二点鎖線に示す位置まで移動させることにより、進角側オイル通路４８を介して進角側油圧室４４にオイルが供給され、反対に、遅角側油圧室４５内のオイルが遅角側オイル通路４９を介してドレン開口１２ｄから排出される。
【００４９】
また、進角側オイル通路４８にオイルが供給されると、ストッパピン８３にオイルが供給され、遮蔽板３２の係止孔３２ａからストッパピン８３の係止突部８３ａが離脱して、内部ロータ２６側と外部ロータ２８側とのロック状態が解除される。
【００５０】
これにより、各油圧室４３内におけるベーン４６の位置が図４中二点鎖線に示す位置まで移動し、進角側油圧室４４の容積が拡大し、遅角側油圧室４５の容積が縮小する。
【００５１】
これで、内部ロータ２６と外部ロータ２８とが相対回転することにより、クランクシャフト側とカムシャフト１１側との回転角の位相が変化して進角させられる。
【００５２】
一方、遅角させる場合には、ソレノイド７９によりスプール８０を図６中実線に示す位置まで移動させ、遅角側オイル通路４９を介して遅角側油圧室４５内のオイルが供給され、反対に、進角側油圧室４４内のオイルが進角側オイル通路４８を介してドレン開口１２ｄから排出させられる。
【００５３】
これにより、各油圧室４３内におけるベーン４６の位置が図４中実線に示す位置まで移動し、遅角側油圧室４５の容積が拡大し、進角側油圧室４４の容積が縮小する。
【００５４】
これで、内部ロータ２６と外部ロータ２８とが上記と逆方向に相対回転することにより、クランクシャフト側とカムシャフト１１側との回転角の位相が変化して遅角される。
【００５５】
このように進角又は遅角させることにより、吸気バルブ１８を所定のタイミングで開閉させることができる。
【００５６】
このようなものにおいては、バルブタイミング制御装置が、中央に所定の貫通孔２６ｆを有し、この貫通孔２６ｆをカムシャフト１１のボス部１１ｂに嵌合させた状態でフランジ部１１ｃに固定されるので、バルブタイミング制御装置をカムシャフト１１の周囲に固定することが可能である。また、バルブタイミング制御装置の貫通孔２６ｆをカム部１１ａのベース円１１ｎの半径Ｌ１及びカムノーズ１１ｐの高さＬ２を加算した値より僅かに大きい直径としているので、カムシャフト１１にバルブタイミング制御装置を固定する際、貫通孔２６ｆをカム部１１ａが通過でき、カムシャフト１１にバルブタイミング制御装置を取付けることができる。それと同時に、貫通孔２６ｆの直径を最小限に抑えることにより、バルブタイミング制御装置の外径を抑えて機能を確保し易く、進角側油圧室４４又は遅角側油圧室４５に油圧を供給することによりバルブタイミング制御装置を作動させる際、外部ロータ２８の外径を大きくすることなくベーン４６の油圧の受圧面積を広く確保することができる。
【００５７】
さらに、内部ロータ２６に雌ねじ部２６ａを有するとともに、フランジ部１１ｃに雄ねじ貫通孔１１ｍを設けて、内部ロータ２６がフランジ１１ｃ側から取付ボルト２７により固定されるので、内部ロータ２６側から取付ボルト２７により固定する場合に比べ、内部ロータ２６に形成される孔を小さくすることができ、内部ロータ２６の径を小さくし易い。
【００５８】
この内部ロータ２６には、オイルが通る複数の通路１１ｇ、１１ｈ等が設けられており、スペース的に制約がある内部ロータ２６に取付ボルト２７を貫通させるための大きな孔を形成しようとすると、内部ロータ２６が大きくなる。特に、取付ボルト２７の頭部２７ｂを収容する凹部１１ｄが設けられる場合、雌ねじ部２６ａに比べて雄ねじ貫通孔１１ｍの一部が著しく大きくなり、内部ロータ２６が大型化してバルブタイミング制御装置が大型化することになる。そのため、内部ロータ２６に雄ねじ貫通孔１１ｍより径の小さい雌ねじ部２６ａを設ければ、その分だけ内部ロータ２６の小型化を図ることができるのである。
【００５９】
また、カムシャフト１１にバルブタイミング制御装置が設けられ、このバルブタイミング制御装置の外部ロータ２８に排気側のカムシャフト９１を駆動させる吸気側ギア部材３１を設けたので、外部ロータ２８の有効利用を図ることができる。
【００６０】
さらに、吸気側ギア部材３１と排気側ギア部材４１とを噛合させて排気側カムシャフト９１に駆動力を伝達するようにしているため、タイミングチェーン等を吸気側と排気側とに跨らせて掛ける場合より、吸気側のカムシャフト１１と排気側のカムシャフト９１とを接近して配置することができる。しかも、吸気側ギヤ部材３１をスプロケット２８ａより小さくしているため、より、両シャフトを接近させることができる。
【００６１】
その結果、カムシャフト１１、９１に対応して配置される図示しない吸気側のバルブと排気側のバルブ間の距離や角度を小さくして、良好な燃焼室形状を得ることが可能である。
【００６２】
さらに、吸気側ギア部材３１とフランジ部１１ｃとの間のクリアランスが、内部ロータ２６と外部ロータ２８との間のクリアランスより小さいので、排気側のカムシャフト９１を駆動する吸気側ギア部材３１をカムシャフト１１に精度よく装着することができる。そのため、同軸度に関してスプロケット２８ａ側よりも吸気側ギア部材３１側を精度良く組み付けることができ、吸気側ギア部材３１のギア噛合音を低減することができる。
【００６３】
また、カムシャフト１１の周方向に関して、カムノーズ１１ｐからずれた位相位置に取付ボルト２７の取付位置が設定されているので、内部ロータ２６を小さくするために取付ボルト２７の位置をカムシャフト１１の位置に近づけて、カムノーズに干渉するような位置にしたとしても、内部ロータ２６の取付け、即ち、バルブタイミング制御装置の取付け作業を容易に行うことができる。
【００６４】
なお、上記の実施の形態１では、吸気側ギア部３１が外部ロータ２８と別体に形成されて、ボルト３３により固定されたものについて説明したが、吸気側ギア部３１と外部ロータ２８とを一体に形成することも可能であり、このようにしても、上記実施の形態１と全く同様の効果を得ることができる。
【００６５】
［発明の実施の形態２］
図７には、この発明の実施の形態２を示す。
【００６６】
この実施の形態２は、複数の気筒Ａ，Ｂの外側位置に内部ロータ２６及び外部ロータ２８（バルブタイミング制御装置）が配置されている。
【００６７】
すなわち、カムシャフト１１の、図中右側部分が気筒の外側まで延長され、内部ロータ２６及び外部ロータ２８の外側の右側端部１１ｋがジャーナル部８６により回転自在に支持されると共に、この内部ロータ２６及び外部ロータ２８と気筒Ａ，Ｂとの間がジャーナル部８７により回転自在に支持されている。このジャーナル部８７には、スタッドボルト２１及びナット２２が設けられている。
【００６８】
そして、両ジャーナル部８６，８７に、実施の形態１と同様に、進角側オイル通路４８と遅角側オイル通路４９とが左右に振り分けられている。
【００６９】
他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００７０】
［発明の実施の形態３］
図８乃至図１０には、この発明の実施の形態３を示す。
【００７１】
この実施の形態３は、タイミングチェーン３５が排気側のカムシャフト９１に掛けられている点で実施の形態１と相違している。
【００７２】
すなわち、図９に示す排気側では、シリンダヘッド１２にカムキャップ１３を介して排気側のカムシャフト９１が回転自在に支持され、このカムシャフト９１に形成されたカム部９１ａにより、複数の排気バルブ９３がスプリング９４の付勢力に抗して開かれるようになっている。
【００７３】
そして、このカムシャフト９１の中央部には、一対の気筒Ａ，Ｂの間にフランジ部９１ｂが形成され、このフランジ部９１ｂにスプロケット部材９２が複数のボルト９５により取り付けられている。
【００７４】
このスプロケット部材９２には、前記タイミングチェーン３５が掛けられるスプロケット部９２ａが形成されると共に、このスプロケット部９２ａに隣接してギヤ部９２ｂが形成され、このスプロケット部材９２の側面部には、シザーズギヤ９６が段付きボルト９８により取り付けられている。
【００７５】
一方、図８に示す吸気側では、外部ロータ２８の外周面部に、スプロケット部２８ａの代わりにギヤ部２８ｄが形成されており、実施の形態１の吸気側ギヤ部材３１の代わりにリング状部材９７が配設されている。このリング状部材９７は、吸気側ギヤ部材３１より幅が狭く形成されると共に、進角通路９７ａが形成されている。
【００７６】
そして、この吸気側の外部ロータ２８のギヤ部２８ｄと、前記排気側のスプロケット部材９２のギヤ部９２ｂとが噛み合っている。
【００７７】
かかる構成において、クランクシャフトが駆動されると、タイミングチェーン３５を介して排気側のカムシャフト９１が回転される。これと同時に、この排気側のカムシャフト９１のスプロケット部材９２のギヤ部９２と、吸気側のカムシャフト１１の外部ロータ２８のギヤ部２８ｄとが噛み合っているため、そのスプロケット部材９２及び外部ロータ２８等を介して吸気側のカムシャフト１１も回転されることとなる。
【００７８】
このようなものにあっては、バルブタイミング制御装置が設けられた吸気側において、油圧室４３の容積を確保するため所定の幅を必要とする外部ロータ２８の側部に、強度確保のため所定の幅を必要とする吸気側ギヤ部材３１を配設する必要がないことから、幅の狭いリング状部材９７を配置できると共に、カムシャフト１１のフランジ部１１ｃの幅も狭くできることから、この部分の幅Ｈを狭くすることができる。従って、エンジン全体の車幅方向の幅を狭くコンパクトにすることができる。
【００７９】
他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、重複した説明を省略する。
【００８０】
【発明の効果】
以上詳述の通り、請求項１又は２に記載の発明によれば、バルブタイミング制御装置が、中央に所定の貫通孔を有し、この貫通孔をカムシャフトのボス部に嵌合させた状態でフランジ部に固定されるので、バルブタイミング制御装置をカムシャフトの外周囲に固定することが可能であり、また、バルブタイミング制御装置の貫通孔がカムのベース円半径及びカムノーズ高さを加算した値より僅かに大きい直径となっているので、カムシャフトにバルブタイミング制御装置を固定する際、貫通孔をカムが確実に通過でき、カムシャフトにバルブタイミング制御装置を取付けることができると同時に、貫通孔の直径を最小限に抑えることにより、バルブタイミング制御装置の外径を抑えて機能を確保し易く、例えば、油圧室に油圧を供給することにより作動するバルブタイミング制御装置のようなものでは、外径を大きくすることなく油圧の受圧面積を広く確保する等が可能になる。
【００８１】
更に、請求項３に記載の発明によれば、内部ロータに雌ねじ部を有するとともに、フランジ部に雄ねじ貫通孔を有し、内部ロータがフランジ側から取付ボルトにより固定されるので、内部ロータ側から固定する場合に比べ、例えば、取付ボルトの頭部を格納する凹部を形成する必要がない等、内部ロータに形成される孔を小さくすることができ、内部ロータの径を小さくし易い。
【００８２】
また、請求項４又は５に記載の発明によれば、少なくとも一対設けられた前記カムシャフトの一方にバルブタイミング制御装置が設けられ、このバルブタイミング制御装置の外部ロータに他方のカムシャフトを駆動させるカムシャフト駆動部を設けたので、被駆動部の外径よりカムシャフト駆動部を小さくすることが可能であり、そのため、他方のカムシャフトに装着される従動部もカムシャフト駆動部と同じく小さくすることができ、一対のカムシャフト間の距離を小さくすることができる。その結果、複数のバルブ間の距離や角度を小さくすることが可能となり、良好な燃焼室形状を得易い。
【００８３】
更に、請求項６又は７に記載の発明によれば、カムシャフト駆動部とフランジ部との間のクリアランスが、内部ロータと外部ロータとの間のクリアランスより小さいので、同軸度に関して被駆動部側よりもカムシャフト駆動部側を精度良く組み付けることができ、カムシャフト駆動部にギア等の噛合して伝達する要素を用いた場合に噛合い音を低減することができる。
【００８４】
また、請求項８に記載の発明によれば、カムシャフトの周方向に関してカムノーズからずれた位相位置に取付ボルトの取付位置が設定されているので、カムノーズよりカムシャフトに近い位置に取付ボルトが配置されていても、バルブタイミング制御装置の取付け作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係るバルブタイミング制御装置のシリンダヘッド側の縦断面図である。
【図２】同実施の形態１に係るバルブタイミング制御装置のシリンダヘッド側の横断面図である。
【図３】同実施の形態１に係るタイミングチェーン等を示す説明図である。
【図４】同実施の形態１に係る内部ロータ及び外部ロータを示す断面図である。
【図５】同実施の形態１に係るジャーナル部へのオイルの供給構造を示す断面図である。
【図６】同実施の形態１に係るスプール等を示す断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る図１に相当する断面図である。
【図８】この発明の実施の形態３に係る図１に相当する断面図である。
【図９】同実施の形態３に係る排気側の図８に相当する断面図である。
【図１０】同実施の形態３に係る図３に相当する側面図である。
【符号の説明】
11 カムシャフト（吸気側）
11a カム部
11b ボス部
11c フランジ部
11e,11f,11g 進角通路
11h,11i,11j 遅角通路
11m 雄ねじ貫通孔
11n ベース円
11p カムノーズ
12 シリンダヘッド
12b 進角通路
12c 遅角通路
13 カムキャップ
13a オイル通路
15,16 ジャーナル部（隣接するジャーナル部）
14,17 ジャーナル部（隣接するジャーナル部以外のもの）
18 吸気バルブ
21 スタッドボルト
22 ナット
26 内部ロータ
26f 貫通孔
26a 雌ねじ部
26d 遅角通路
27 ボルト
27a 雄ねじ部
27b 頭部
28 外部ロータ
28a スプロケット部（被駆動部）
28d ギヤ部
31 吸気側ギヤ部材（カムシャフト駆動部）
31a 進角通路
32 遮蔽板
35 タイミングチェーン
41 排気側ギヤ部材
43 油圧室
44 進角側油圧室
45 遅角側油圧室
46 ベーン
48 進角側オイル通路
49 遅角側オイル通路
76 切換弁
83 ストッパピン
91 カムシャフト（排気側）
91a カム部
92 スプロケット部材
93 排気バルブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mounting structure for a valve timing control device that controls the opening and closing timing of a valve provided in an engine.
[0002]
[Prior art]
As this kind of conventional thing, there exists a thing as described in patent document 1, for example. This patent document 1 discloses the following structure.
[0003]
In other words, a camshaft is rotatably supported by a cylinder head of an internal combustion engine, an internal rotor is provided at a tip portion of the camshaft, and the camshaft and the internal rotor are externally rotatably mounted within a predetermined range, A rotation transmission member is provided by a front plate, a cap, a rear plate, a timing sprocket, and the like. And six vanes are assembled | attached to the internal rotor, and the valve opening / closing timing control apparatus is comprised by the lock mechanism etc. which were assembled | attached to the external rotor.
[0004]
As is well known, the timing sprocket is configured such that rotational power is transmitted from the crank sprocket through a resin or rubber timing belt in a predetermined direction.
[0005]
Further, the camshaft has a known cam portion for opening and closing the intake valve, and an advance angle passage and a delay angle passage extending in the axial direction of the camshaft are provided in the camshaft. Are connected to different connection ports. The switching valve can move the spool against the urging force of the spring by energizing the solenoid, and when not energized, the supply port connected to the oil pump driven by the internal combustion engine The communication port communicates with the connection port, and the other connection port communicates with the discharge port. When energized, the supply port communicates with the other connection port and the one connection port communicates with the discharge port by moving the spool, contrary to the above. .
[0006]
When the solenoid is not energized, the retarding passage is supplied with the lubricating oil of the internal combustion engine, which is the working oil, and is sent to the retarding oil chamber partitioned by each vane, and when energized, the operating oil is supplied to the advancement passage. It is sent to the advance oil chamber.
[0007]
As a result, the phase between the crankshaft side and the camshaft side can be changed by rotating the internal rotor and the external rotor relatively by a predetermined angle between the non-energized state and the energized state. Can be controlled.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-11-022426.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional one, the internal rotor and the external rotor are mounted on the end portion of the camshaft. However, for various reasons, when such an inner rotor and an outer rotor are to be mounted around the camshaft, the outer diameter of the device increases, resulting in an increase in the size of the engine.
[0010]
Therefore, the present invention provides a valve timing control device mounting structure capable of ensuring the capability while suppressing the outer diameter of the valve timing control device, that is, the outer diameter of the external rotor, as much as possible even when mounted around the camshaft. It is an issue to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, the invention described in claim 1 includes a camshaft provided with a cam portion that opens and closes a valve of an engine, and a camshaft disposed around the camshaft. A valve timing control device mounting structure including a valve timing control device that changes a phase of a rotation angle , wherein the valve timing control device is slightly more than a value obtained by adding a base circle radius and a cam nose height of the cam portion. The camshaft is provided in the center with a boss portion that fits the through hole of the valve timing control device and is adjacent to the boss portion in the radial direction. The valve timing control device is attached to the flange portion in a state where the through hole is fitted to the boss portion. To.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the valve timing control device includes an internal rotor provided on the camshaft and an externally provided around the internal rotor. And a driven portion to which a driving force from a crankshaft is inputted to the external rotor, the through-hole is formed in the internal rotor, and the internal rotor is attached to the flange portion. It is characterized by that.
[0013]
Here, the driven part to which the driving force from the crankshaft is input includes not only the structure that receives the driving force directly from the crankshaft via a chain or the like, but also that that is received via the idler shaft or the other camshaft. .
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect, the internal rotor has a female screw portion, the flange portion has a male screw through hole, and the inner rotor is attached to the mounting bolt from the flange side. It is fixed by.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration according to any one of the first to third aspects, the valve timing control device is provided on at least one of the camshafts provided in a pair, and the valve timing control is performed. A camshaft drive section for driving the other camshaft is provided in the external rotor of the apparatus.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the fourth aspect, the outer diameter of the camshaft drive section is smaller than the outer diameter of the driven section.
[0017]
According to a sixth aspect of the invention, in addition to the configuration of the fourth or fifth aspect, the outer rotor is slidably disposed on the inner rotor disposed on an outer peripheral portion of the boss portion, and the The camshaft drive portion formed separately from the external rotor is slidably attached to the flange portion, and a clearance between the camshaft drive portion and the flange portion is defined between the internal rotor and the external rotor. It is characterized by being smaller than the clearance between.
[0018]
According to a seventh aspect of the invention, in addition to the configuration of the fourth or fifth aspect, the outer rotor is slidably disposed on the inner rotor disposed on an outer peripheral portion of the boss portion, and the The camshaft drive unit formed integrally with the external rotor is slidably attached to the flange unit, and a clearance between the camshaft drive unit and the flange unit is defined between the external rotor and the internal rotor. It is characterized by being smaller than the clearance between them.
[0019]
According to an eighth aspect of the present invention, in addition to the configuration according to any one of the first to seventh aspects, the camshaft is displaced from the cam nose with respect to a circumferential direction of the camshaft on a bolt mounting side of the flange portion of the camshaft. The mounting position of the mounting bolt is set at the phase position.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0021]
Embodiment 1 of the Invention
1 to 6 show a first embodiment of the present invention.
[0022]
First, the configuration will be described. The engine mounted on the motorcycle of the first embodiment is a four-cycle, two-cylinder, four-cycle engine. This engine is provided with a valve timing control device and is not shown in the figure relative to the vehicle body. The crankshaft is arranged along the vehicle width direction.
[0023]
Specifically, FIG. 1 is a sectional view showing the upper side (cylinder head intake side) of the engine. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes an intake side camshaft arranged along the vehicle width direction. The camshaft 11 is rotatably supported by journal portions 14, 15, 16, and 17 shown in FIG. 1 formed by attaching a cam cap 13 to the cylinder head 12 with bolts 20 shown in FIG. ing. By forming a plurality of cam portions 11 a on the cam shaft 11, a total of four intake valves 18 are pressed by these cam portions 11 a and pushed down against the biasing force of the spring 19. The intake port is configured to be opened at a predetermined timing.
[0024]
The cylinder head 12 is attached to a cylinder block (not shown) by stud bolts 21 and nuts 22 arranged in adjacent journal portions 15 and 16, while the cam cap 13 is attached to a head cover via a screw 23. 24 is mounted, and the peripheral edge 24a of the head cover 24 and the upper peripheral edge 12a of the cylinder head 12 are joined together via a gasket 25 and sealed.
[0025]
The camshaft 11 is provided with a valve timing control device between the two cylinders A and B.
[0026]
That is, the camshaft 11 is formed with a boss portion 11b at a substantially central portion in the vehicle width direction, and a flange portion 11c having a predetermined diameter is provided at an adjacent position on the right side of the boss portion 11b in FIG. It protrudes in the radial direction.
[0027]
A ring-shaped internal rotor 26 of the valve timing control device is disposed on the outer peripheral portion of the boss portion 11b of the camshaft 11. The inner rotor 26 has a perfectly circular through hole 26f having no notch or the like at a central position that is the center of the valve timing control device. As shown in FIG. 4, the diameter of the through hole 26f is slightly larger than a value L1 + L2 obtained by adding the radius L1 of the base circle 11n of the cam portion 11a and the height L2 of the cam nose 11p. Specifically, the diameter of the through hole 26f may be, for example, a range larger than L1 + L2 and smaller than 2 × L2.
[0028]
In FIG. 4, a two-dot chain line a indicates a state in which the entire cam portion 11a is disposed in the through hole 26f for comparison, and a broken line b indicates a state in which the through hole 26f is fitted and attached to the boss portion 11b. And shows a state where the tip portion of the cam nose 11p overlaps the through hole 26f when viewed from the axial direction. The diameter of the through hole 26f is a size that can be fitted to the outside of the boss portion 11b at the same time, and the boss portion 11b is fitted into the through hole 26f.
[0029]
Further, on the end face of the internal rotor 26 on the flange portion 11c side, there are provided female screw portions 26a formed in the axial direction at three locations, and a portion corresponding to the female screw portion 26a of the flange portion 11c is provided with a male screw penetration. A hole 11m is provided. The male screw through hole 11m of the flange portion 11c is set at a phase position shifted from the cam nose 11p in the circumferential direction of the cam shaft 11.
[0030]
The internal rotor 26 is attached in close contact with the side surface of the flange portion 11c on the boss portion 11 side by a total of three attachment bolts 27 along the direction parallel to the axis of the camshaft 11. The mounting bolt 27 is inserted into the male screw through hole 11m from the flange portion 11c side, the male screw portion 27a is screwed into the female screw portion 26a of the internal rotor 26, and the head portion 27b is inserted into the male screw through hole 11m of the flange portion 11c. It is accommodated in the formed recess 11d.
[0031]
Further, on the outside of the internal rotor 26, a substantially ring-shaped external rotor 28 is disposed so as to be capable of relative rotation about the axis of the camshaft 11 with a clearance slidable with the outer peripheral surface of the internal rotor 26. ing.
[0032]
On the right side in FIG. 1 of the external rotor 28, an intake side gear member 31 as a camshaft drive portion has a clearance that can slide with the outer peripheral surface of the flange portion 11c, and is relative to the camshaft 11 axis. It is mounted rotatably. This clearance is smaller than the clearance between the outer rotor 28 and the inner rotor 26.
[0033]
A shielding plate 32 is disposed on the left side of the external rotor 28 in FIG. 1 and is fastened together with the intake side gear member 31 by a bolt 33. The intake side gear member 31 and the shielding plate 32 sandwich the side surface of the internal rotor 26 from both sides so that the external rotor 28, the intake side gear member 31 and the shielding plate 32 are integrated. Thus, the inner rotor 26 is disposed so as to be relatively rotatable by a predetermined angle.
[0034]
The outer rotor 28 is formed with a sprocket portion 28a as a driven portion around it. The sprocket portion 28 a has a larger diameter than the intake side gear member 31. As shown in FIG. 3, a timing chain 35 is hung on the sprocket portion 28a and a crank sprocket 34 provided on the crankshaft side. The timing chain 35 is provided with a fixed-side chain guide 37 on one side and a movable-side chain guide 38 on the other side. The movable-side chain guide 38 is rotated by a chain tensioner 39 to have a predetermined tension. Have been adjusted so that.
[0035]
As shown in FIGS. 2 and 3, the intake side gear member 31 meshes with the exhaust side gear member 41 having the same diameter, and the rotation of the exhaust side gear member 41 synchronizes the exhaust side camshaft 91. It is configured to be rotated. The camshaft 91 is formed with a cam portion 91a for opening and closing the exhaust valve 93, and the exhaust side gear member 41 and the scissors gear 42 are attached to an intermediate portion in the longitudinal direction. The exhaust side gear member 41 and the scissor gear 42 are attached by a stepped bolt 40. Further, the exhaust side gear member 41 is formed with a chamfered portion 41 a for preventing interference with the external rotor 28.
[0036]
Hereinafter, a hydraulic mechanism that relatively rotates the inner rotor 26 and the outer rotor 28 will be described.
[0037]
First, as shown in FIGS. 3 and 4, the outer rotor 28 is formed with a total of eight recesses 28b. Between these recesses 28b and the outer peripheral surface 26b of the inner rotor 26, a total of eight recesses 28b are formed. A hydraulic chamber 43 is formed. Each of the hydraulic chambers 43 is divided into an advance side hydraulic chamber 44 and a retard side hydraulic chamber 45 by a vane 46. The vane 46 is disposed on the holding groove 26c formed in the inner rotor 26 on the base end portion 46a side so as to be movable forward and backward in the radial direction of the inner rotor 26, and in the holding groove 26c. The tip 46b of the vane 46 is slidably contacted with the bottom wall 28c of the recess 28b of the outer rotor 28 by being biased outward by a spring (not shown) provided. Yes.
[0038]
The advance angle side oil passage 48 that communicates with the advance angle side hydraulic chamber 44 and supplies and discharges oil, and the retard angle side oil passage that communicates with the retard angle side hydraulic chamber 45 and supplies and discharges oil. 49 is provided.
[0039]
As shown in FIGS. 1, 3 and 4, the advance side oil passage 48 is formed in the intake side gear member 31 so as to face the advance side hydraulic chamber 44, and this advance passage. An advance passage 11e formed in the flange portion 11c of the camshaft 11 in communication with 31a, an advance passage 11f formed in the axial direction of the camshaft 11 in communication with the advance passage 11e, and this advance There is an advance passage 11g formed in the camshaft 11 in communication with the passage 11f, and an advance passage 16a formed in the journal portion 16 in communication with the advance passage 11g. Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the advance passage 12 a is communicated with the advance passage 12 b formed outward from the cylinder head 12, and the advance passage 12 b is connected to the switching valve 76. Yes.
[0040]
On the other hand, the retard side oil passage 49 is formed in the inner rotor 26 and a retard passage 26d facing the retard side hydraulic chamber 45, and is formed in the boss portion 11b of the camshaft 11 in communication with the retard passage 26d. A retarded passage 11h, a retarded passage 11i formed along the axial direction of the camshaft 11 in communication with the retarded passage 11h, and a retard formed in the camshaft 11 in communication with the retarded passage 11i. An angular passage 11j has a retard passage 15a formed in the journal portion 15 so as to communicate with the retard passage 11j. Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the retard passage 15 a communicates with a retard passage 12 c formed in the cylinder head 12, and the advance passage 12 c is connected to the switching valve 76.
[0041]
In this way, the advance passage 11f and the retard passage 11i formed in the axial direction of the camshaft 11 are distributed to the left and right sides on the center of the arrangement position of the internal rotor 26 and the external rotor 28, respectively. Provided on the same axis of the camshaft 11. Each of the advance passage 11f and the retard passage 11i is formed by opening a hole halfway from both ends of the camshaft 11 by a drill or the like and disposing a lid 77, respectively. At this time, when the lengths of the pair of left and right passages used as the advance passage 11f and the retard passage 11i differ depending on various circumstances, the shorter passage is taken as the advance passage 11f.
[0042]
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the switching valve 76 is configured such that the spool 80 is moved back and forth in the left-right direction in FIG. 6 by a solenoid 79, and the spool 80 is shown by a two-dot chain line in FIG. The oil supply hole 81 to which oil is supplied from the oil pump driven by the engine is communicated with the advance passage 12b of the advance side oil passage 48 by being moved to the position shown in FIG. Oil is supplied to the passage 48 and, conversely, the retard passage 12c of the retard side oil passage 49 is communicated with the drain opening 12d. From the drain opening 12d to the cylinder as shown by the two-dot chain line arrow in FIG. The oil in the retard side hydraulic chamber 45 is discharged into the head 12. The position of the drain opening 12d is set to a position higher than the lower end of the camshaft 11 in the journal portions 14, 15, 16, and 17 shown in FIG. In FIG. 5, the symbol O is a horizontal line.
[0043]
Further, when the spool 80 is moved to the position indicated by the solid line in FIG. 6, the oil supply hole 81 is communicated with the retarding passage 12 c of the retarding oil passage 49, and oil is supplied to the retarding oil passage 49. On the contrary, the advance passage 12b of the advance side oil passage 48 is communicated with the drain opening 12d, and the advance angle into the cylinder head 12 from the drain opening 12d as shown by the solid line arrow in FIG. The oil in the side hydraulic chamber 44 is configured to be discharged.
[0044]
On the other hand, the shielding plate 32 attached to the outer rotor 28 covers the side of the holding groove 26c of the inner rotor 26 and is configured so that oil does not leak from the side opening of the holding groove 26c. A stopper pin 83 for locking or unlocking the relative rotation between the inner rotor 26 and the outer rotor 28 is provided between the shielding plate 32 and the inner rotor 26 so as to be movable in the left-right direction in FIG.
[0045]
This stopper pin 83 receives oil pressure through the communication passage 26e shown in FIG. 4 when the oil in the advance side oil passage 48 is supplied, and resists the biasing force of a spring (not shown) in FIG. It can be moved to the right. As a result, the locking projection 83a of the stopper pin 83 is separated from the locking hole 32a of the shielding plate 32, and the internal rotor 26 and the external rotor 28 are unlocked.
[0046]
Further, in the journal portions 14 and 17 other than the journal portions 15 and 16 adjacent to the internal rotor 26 and the like, an oil passage 13a is formed in the cam cap 13, and oil is supplied to the journal portions 14 and 17 through the oil passage 13a. Is supplied and lubricated.
[0047]
Next, the operation will be described.
[0048]
When the valve timing control device having the above configuration is advanced from the state shown in FIG. 4, the advance side oil passage 48 is moved by moving the spool 80 to the position shown by the two-dot chain line in FIG. 6 by the solenoid 79. The oil is supplied to the advance side hydraulic chamber 44 through the reverse side, and conversely, the oil in the retard side hydraulic chamber 45 is discharged from the drain opening 12 d through the retard side oil passage 49.
[0049]
Further, when oil is supplied to the advance side oil passage 48, oil is supplied to the stopper pin 83, and the locking protrusion 83a of the stopper pin 83 is detached from the locking hole 32a of the shielding plate 32, and the internal rotor. The locked state between the 26 side and the external rotor 28 side is released.
[0050]
As a result, the position of the vane 46 in each hydraulic chamber 43 is moved to the position indicated by the two-dot chain line in FIG. 4, the volume of the advance side hydraulic chamber 44 is increased, and the volume of the retard side hydraulic chamber 45 is reduced. .
[0051]
As a result, the relative rotation between the internal rotor 26 and the external rotor 28 changes the phase of the rotation angle between the crankshaft side and the camshaft 11 side and advances the rotation angle.
[0052]
On the other hand, when retarding, the spool 79 is moved to the position shown by the solid line in FIG. 6 by the solenoid 79, and the oil in the retarding hydraulic chamber 45 is supplied via the retarding oil passage 49, on the contrary. The oil in the advance side hydraulic chamber 44 is discharged from the drain opening 12 d through the advance side oil passage 48.
[0053]
As a result, the position of the vane 46 in each hydraulic chamber 43 is moved to the position shown by the solid line in FIG. 4, the volume of the retard side hydraulic chamber 45 is increased, and the volume of the advance side hydraulic chamber 44 is reduced.
[0054]
As a result, the internal rotor 26 and the external rotor 28 are rotated relative to each other in the opposite direction to change the phase of the rotation angle between the crankshaft side and the camshaft 11 side to be retarded.
[0055]
By advancing or retarding in this way, the intake valve 18 can be opened and closed at a predetermined timing.
[0056]
In such a configuration, the valve timing control device has a predetermined through hole 26f in the center, and is fixed to the flange portion 11c in a state where the through hole 26f is fitted to the boss portion 11b of the camshaft 11. Therefore, it is possible to fix the valve timing control device around the camshaft 11. Further, since the through hole 26f of the valve timing control device has a diameter slightly larger than the value obtained by adding the radius L1 of the base circle 11n of the cam portion 11a and the height L2 of the cam nose 11p, the valve timing control device is attached to the camshaft 11. When fixing, the cam portion 11a can pass through the through hole 26f, and the valve timing control device can be attached to the camshaft 11. At the same time, by minimizing the diameter of the through hole 26f, it is easy to secure the function by suppressing the outer diameter of the valve timing control device, and supply hydraulic pressure to the advance side hydraulic chamber 44 or the retard side hydraulic chamber 45. Accordingly, when the valve timing control device is operated, a large pressure receiving area of the oil pressure of the vane 46 can be secured without increasing the outer diameter of the external rotor 28.
[0057]
Further, the internal rotor 26 has a female screw portion 26a, and the flange portion 11c is provided with a male screw through hole 11m, and the internal rotor 26 is fixed by the mounting bolt 27 from the flange 11c side. As compared with the case of fixing by this, the hole formed in the internal rotor 26 can be made small, and the diameter of the internal rotor 26 can be easily reduced.
[0058]
The internal rotor 26 is provided with a plurality of passages 11g, 11h, etc. through which oil passes. If an attempt is made to form a large hole for allowing the mounting bolt 27 to pass through the internal rotor 26 having space restrictions, The rotor 26 becomes larger. In particular, when the recess 11d that accommodates the head portion 27b of the mounting bolt 27 is provided, a part of the male screw through hole 11m is significantly larger than the female screw portion 26a, the internal rotor 26 is enlarged, and the valve timing control device is large. It will become. Therefore, if the internal rotor 26 is provided with the internal thread portion 26a having a diameter smaller than that of the external thread through hole 11m, the internal rotor 26 can be reduced in size accordingly.
[0059]
Further, since the valve timing control device is provided on the camshaft 11 and the intake side gear member 31 for driving the camshaft 91 on the exhaust side is provided on the external rotor 28 of this valve timing control device, the external rotor 28 can be effectively used. Can be planned.
[0060]
Further, since the intake side gear member 31 and the exhaust side gear member 41 are engaged with each other to transmit the driving force to the exhaust side camshaft 91, the timing chain or the like is straddled between the intake side and the exhaust side. The intake camshaft 11 and the exhaust camshaft 91 can be arranged closer to each other than the case of the hanging. Moreover, since the intake side gear member 31 is made smaller than the sprocket 28a, both shafts can be brought closer to each other.
[0061]
As a result, it is possible to obtain a good combustion chamber shape by reducing the distance and angle between the intake side valve and the exhaust side valve (not shown) arranged corresponding to the camshafts 11 and 91.
[0062]
Further, since the clearance between the intake side gear member 31 and the flange portion 11c is smaller than the clearance between the internal rotor 26 and the external rotor 28, the intake side gear member 31 that drives the exhaust side camshaft 91 is camped. The shaft 11 can be attached with high accuracy. Therefore, the intake side gear member 31 side can be assembled with higher accuracy than the sprocket 28a side with respect to the coaxiality, and the gear meshing sound of the intake side gear member 31 can be reduced.
[0063]
Since the mounting position of the mounting bolt 27 is set at a phase position shifted from the cam nose 11p with respect to the circumferential direction of the camshaft 11, the position of the mounting bolt 27 is set to the position of the camshaft 11 in order to reduce the internal rotor 26. Even if the position is set so as to interfere with the cam nose, the mounting of the internal rotor 26, that is, the mounting operation of the valve timing control device can be easily performed.
[0064]
In the first embodiment, the intake side gear portion 31 is formed separately from the external rotor 28 and is fixed by the bolts 33. However, the intake side gear portion 31 and the external rotor 28 are connected to each other. It is also possible to form them integrally, and even in this case, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0065]
[Embodiment 2 of the Invention]
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
[0066]
In the second embodiment, an internal rotor 26 and an external rotor 28 (valve timing control device) are arranged at positions outside the plurality of cylinders A and B.
[0067]
That is, the right side portion of the camshaft 11 in the drawing is extended to the outside of the cylinder, the right side end portion 11k outside the inner rotor 26 and the outer rotor 28 is rotatably supported by the journal portion 86, and the inner rotor 26 In addition, the journal portion 87 is rotatably supported between the external rotor 28 and the cylinders A and B. The journal portion 87 is provided with stud bolts 21 and nuts 22.
[0068]
Further, as in the first embodiment, the advance angle side oil passage 48 and the retard angle side oil passage 49 are distributed to the left and right sides in both journal portions 86 and 87.
[0069]
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0070]
Embodiment 3 of the Invention
8 to 10 show a third embodiment of the present invention.
[0071]
The third embodiment is different from the first embodiment in that the timing chain 35 is hung on the camshaft 91 on the exhaust side.
[0072]
That is, on the exhaust side shown in FIG. 9, an exhaust side camshaft 91 is rotatably supported by the cylinder head 12 via the cam cap 13, and a plurality of exhaust valves are formed by cam portions 91 a formed on the camshaft 91. 93 is opened against the urging force of the spring 94.
[0073]
A flange 91b is formed between the pair of cylinders A and B at the center of the camshaft 91, and a sprocket member 92 is attached to the flange 91b with a plurality of bolts 95.
[0074]
The sprocket member 92 is formed with a sprocket portion 92a on which the timing chain 35 is hung, and a gear portion 92b is formed adjacent to the sprocket portion 92a. Are attached by stepped bolts 98.
[0075]
On the other hand, on the intake side shown in FIG. 8, a gear portion 28 d is formed on the outer peripheral surface portion of the external rotor 28 instead of the sprocket portion 28 a, and a ring-shaped member 97 is substituted for the intake-side gear member 31 of the first embodiment. Is arranged. The ring-shaped member 97 has a narrower width than the intake side gear member 31 and an advance passage 97a.
[0076]
The gear portion 28d of the external rotor 28 on the intake side and the gear portion 92b of the sprocket member 92 on the exhaust side mesh with each other.
[0077]
In such a configuration, when the crankshaft is driven, the camshaft 91 on the exhaust side is rotated via the timing chain 35. At the same time, the gear portion 92 of the sprocket member 92 of the exhaust camshaft 91 and the gear portion 28d of the external rotor 28 of the intake camshaft 11 are engaged with each other. Thus, the camshaft 11 on the intake side is also rotated.
[0078]
In such a case, on the intake side where the valve timing control device is provided, the side of the external rotor 28 that requires a predetermined width to secure the volume of the hydraulic chamber 43 is provided to ensure the strength. Since it is not necessary to dispose the intake side gear member 31 that requires a large width, the ring-shaped member 97 having a narrow width can be disposed, and the width of the flange portion 11c of the camshaft 11 can also be narrowed. The width H can be reduced. Therefore, the width of the entire engine in the vehicle width direction can be made narrow and compact.
[0079]
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, a duplicate description is omitted.
[0080]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the invention described in claim 1 or 2, the valve timing control device has a predetermined through hole in the center, and the through hole is fitted to the boss portion of the camshaft. It is possible to fix the valve timing control device to the outer periphery of the camshaft, and the through hole of the valve timing control device adds the cam base circle radius and cam nose height. Since the diameter is slightly larger than the value, when the valve timing control device is fixed to the camshaft, the cam can surely pass through the camshaft and the valve timing control device can be attached to the camshaft. By minimizing the diameter of the hole, it is easy to secure the function by reducing the outer diameter of the valve timing control device, for example, supplying hydraulic pressure to the hydraulic chamber Is like a valve timing control apparatus further operation allows such wide to ensure pressure receiving area of the hydraulic without increasing the outer diameter.
[0081]
Further, according to the invention described in claim 3, since the internal rotor has the internal thread portion and the flange portion has the external thread through hole, and the internal rotor is fixed by the mounting bolt from the flange side, the internal rotor side Compared to the case of fixing, for example, it is not necessary to form a recess for storing the head of the mounting bolt, and the hole formed in the internal rotor can be made small, and the diameter of the internal rotor can be easily reduced.
[0082]
According to the invention described in claim 4 or 5, a valve timing control device is provided on at least one of the camshafts provided at least one pair, and the other camshaft is driven by an external rotor of the valve timing control device. Since the camshaft drive section is provided, the camshaft drive section can be made smaller than the outer diameter of the driven section. Therefore, the driven section mounted on the other camshaft is also made the same as the camshaft drive section. And the distance between the pair of camshafts can be reduced. As a result, the distance and angle between the plurality of valves can be reduced, and a good combustion chamber shape can be easily obtained.
[0083]
Furthermore, according to the invention described in claim 6 or 7, since the clearance between the camshaft drive portion and the flange portion is smaller than the clearance between the internal rotor and the external rotor, As a result, the camshaft drive part side can be assembled with higher accuracy, and the engagement sound can be reduced when an element such as a gear that engages and transmits the camshaft drive part is used.
[0084]
According to the invention described in claim 8, since the mounting position of the mounting bolt is set at a phase position shifted from the cam nose in the circumferential direction of the camshaft, the mounting bolt is disposed at a position closer to the camshaft than the cam nose. Even if this is done, the valve timing control device can be easily attached.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view on a cylinder head side of a valve timing control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view on the cylinder head side of the valve timing control device according to the first embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a timing chain and the like according to the first embodiment.
4 is a cross-sectional view showing an inner rotor and an outer rotor according to the first embodiment. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a structure for supplying oil to a journal portion according to the first embodiment.
6 is a cross-sectional view showing a spool and the like according to the first embodiment. FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 8 on the exhaust side according to the third embodiment.
FIG. 10 is a side view corresponding to FIG. 3 according to the third embodiment.
[Explanation of symbols]
11 Camshaft (intake side)
11a Cam part
11b Boss
11c Flange
11e, 11f, 11g Advance passage
11h, 11i, 11j retarded passage
11m male screw through hole
11n base yen
11p cam nose
12 Cylinder head
12b Advance passage
12c retarded passage
13 Cam cap
13a Oil passage
15,16 Journal part (adjacent journal part)
14,17 Journal section (other than the adjacent journal section)
18 Intake valve
21 Stud bolt
22 Nut
26 Internal rotor
26f Through hole
26a Female thread
26d retarded passage
27 volts
27a Male thread
27b head
28 External rotor
28a Sprocket part (driven part)
28d gear section
31 Intake gear member (camshaft drive)
31a Advance passage
32 Shield plate
35 Timing chain
41 Exhaust gear member
43 Hydraulic chamber
44 Advance hydraulic chamber
45 Delay side hydraulic chamber
46 Vane
48 Advance oil passage
49 Delay side oil passage
76 Switching valve
83 Stopper pin
91 Camshaft (exhaust side)
91a Cam part
92 Sprocket parts
93 Exhaust valve

Claims (8)

エンジンのバルブを開閉するカム部が設けられたカムシャフトと、該カムシャフトの周囲に配置されて、クランクシャフトと前記カムシャフトとの回転角の位相を変化させるバルブタイミング制御装置とを備えたバルブタイミング制御装置の取付構造であって、
前記バルブタイミング制御装置は、前記カム部のベース円半径及びカムノーズ高さを加算した値より僅かに大きい直径の真円形状の貫通孔を中央に設け、
前記カムシャフトは、前記バルブタイミング制御装置の前記貫通孔を嵌合するボス部と、該ボス部に隣接して径方向に突設されたフランジ部とを有し、
前記ボス部に前記貫通孔が嵌合された状態で、前記フランジ部に前記バルブタイミング制御装置が取付けられたことを特徴とするエンジンのバルブタイミング制御装置の取付構造。A valve comprising a camshaft provided with a cam portion for opening and closing a valve of an engine, and a valve timing control device arranged around the camshaft to change a phase of a rotation angle between the crankshaft and the camshaft A timing control device mounting structure,
The valve timing control device is provided with a circular through hole having a diameter slightly larger than a value obtained by adding a base circle radius and a cam nose height of the cam portion in the center,
The camshaft has a boss portion that fits the through hole of the valve timing control device, and a flange portion that protrudes in a radial direction adjacent to the boss portion,
An engine valve timing control device mounting structure, wherein the valve timing control device is attached to the flange portion in a state where the through hole is fitted to the boss portion. 前記バルブタイミング制御装置は、カムシャフトに設けられた内部ロータと、該内部ロータの周囲に回動可能に設けられた外部ロータとを有し、該外部ロータにクランクシャフトからの駆動力が入力される被駆動部を設け、前記内部ロータに前記貫通孔が形成されると共に、該内部ロータが前記フランジ部に取付けられるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのバルブタイミング制御装置の取付構造。The valve timing control device includes an internal rotor provided on a camshaft and an external rotor provided to be rotatable around the internal rotor, and a driving force from a crankshaft is input to the external rotor. 2. The valve timing control device for an engine according to claim 1, wherein the driven portion is provided, the through-hole is formed in the internal rotor, and the internal rotor is attached to the flange portion. Mounting structure. 前記内部ロータに雌ねじ部を有するとともに、前記フランジ部に雄ねじ貫通孔を有し、前記内部ロータが前記フランジ側から取付ボルトにより固定されていることを特徴とする請求項２に記載のエンジンのバルブタイミング制御装置の取付構造。3. The engine valve according to claim 2, wherein the internal rotor has a female screw portion, the flange portion has a male screw through hole, and the internal rotor is fixed by a mounting bolt from the flange side. Timing control device mounting structure. 少なくとも一対設けられた前記カムシャフトの一方に前記バルブタイミング制御装置が設けられ、該バルブタイミング制御装置の外部ロータに他方のカムシャフトを駆動させるカムシャフト駆動部を設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載のエンジンのバルブタイミング制御装置の取付構造。The valve timing control device is provided on one of at least a pair of camshafts, and a camshaft drive unit for driving the other camshaft is provided on an external rotor of the valve timing control device. 4. An engine valve timing control device mounting structure according to 2 or 3. 前記カムシャフト駆動部の外径が前記被駆動部の外径より小さいことを特徴とする請求項４に記載のエンジンのバルブタイミング制御装置の取付構造。5. The engine valve timing control device mounting structure according to claim 4, wherein an outer diameter of the camshaft drive portion is smaller than an outer diameter of the driven portion. 前記外部ロータが、前記ボス部の外周部に配置された前記内部ロータに摺動可能に配置されると共に、前記外部ロータと別体に形成された前記カムシャフト駆動部が前記フランジ部に摺動可能に取付けられ、
前記カムシャフト駆動部と前記フランジ部との間のクリアランスが、前記内部ロータと前記外部ロータとの間のクリアランスより小さいことを特徴とする請求項４又は５に記載のエンジンのバルブタイミング制御装置の取付構造。The outer rotor is slidably disposed on the inner rotor disposed on the outer peripheral portion of the boss portion, and the camshaft drive portion formed separately from the outer rotor slides on the flange portion. Installed and possible
The engine valve timing control device according to claim 4 or 5, wherein a clearance between the camshaft drive portion and the flange portion is smaller than a clearance between the inner rotor and the outer rotor. Mounting structure. 前記外部ロータが、前記ボス部の外周部に配置された前記内部ロータに摺動可能に配置されると共に、前記外部ロータと一体に形成された前記カムシャフト駆動部が前記フランジ部に摺動可能に取付けられ、
前記カムシャフト駆動部と前記フランジ部との間のクリアランスが、前記外部ロータと前記内部ロータとの間のクリアランスより小さいことを特徴とする請求項４又は５に記載のエンジンのバルブタイミング制御装置の取付構造。The outer rotor is slidably disposed on the inner rotor disposed on the outer peripheral portion of the boss portion, and the camshaft drive unit formed integrally with the outer rotor is slidable on the flange portion. Mounted on and
6. The valve timing control device for an engine according to claim 4, wherein a clearance between the camshaft driving portion and the flange portion is smaller than a clearance between the outer rotor and the inner rotor. Mounting structure. 前記カムシャフトの前記フランジ部のボルト取付側において、前記カムシャフトの周方向に関してカムノーズからずれた位相位置に前記取付ボルトの取付位置が設定されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一つに記載のエンジンのバルブタイミング制御装置の取付構造。8. The mounting position of the mounting bolt is set at a phase position shifted from a cam nose in the circumferential direction of the cam shaft on the bolt mounting side of the flange portion of the cam shaft. An engine valve timing control device mounting structure according to claim 1.
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