JPH01271606A - バルブタイミング可変装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンの運転状態に応じてバルブの開閉時
期を変化させるバルブタイミング可変装置に関する。

〔従来技術〕

従来より、円周カムによる動弁機構を備えた４サイクル
エンジンにおいては、運転状態に応じてクランク軸に対
するカムの位相を変化させ、エンジンの出力向上や燃費
の低減等を図る技術が提供されている。

たとえば、実開昭６１−１１０８０５号公報では、第６
図に示すように、カム軸１と円周カム２とを別体に構成
し、該カム２をカム軸１に対して回動可能に貫挿させる
とともに、カム軸１にその軸心に沿って満１ａを設け、
さらにこの満１ａ内に摺動子３を有している。摺動子３
は、カム軸１の外周よりも突出する突起３ａを備えてお
り、上配溝１ａ内に移動可能に配設されている。一方、
カム２は、カム軸１を挿通させる孔２ａの内周面に、眼
孔２ａの軸心に対して傾斜するガイド溝２ｂを有してお
り、該ガイドｖ４２ｂ内に上記摺動子３の突起３ａが係
合されている。

そしてこの装置では、摺動子３をＷ４１ａ内で移動させ
ることによってガイドＷ１１２ｂにおける突起３ａの位
置を変化させ、円周カム２をカム軸１に対して回動させ
ることによって該カム２のクランク軸（図示せず）に対
する位相を変化させるようにしている。

ところで、上記バルブタイミング可変装置では、摺動子
３を移動（往復ｖＪ）させるためには、上記構成部品の
他にシリンダ等のアクチュエータを用意しなければなら
ず、エンジンの大型化とともに、部品点数の増大を１Ｇ
来する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記実情に鑑みて、エンジンの小型化
および部品点数の削減を図ることのできるバルブタイミ
ング可変装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

本発明に係るバルブタイミング可変装置では、カム軸の
中心部にその軸心に沿って摺動孔を設け、この摺動孔に
摺動子を軸方向に移動可能に嵌入させてシリンダアクチ
ュエータを構成するとともに、前記カム軸に円周カムを
その軸心まわりに回動可能、かつ軸方向には移動不可能
に貫挿させ、前記カム軸における前記円周カムと対向す
る部位に前記摺動孔に連通するガイド孔を設け、さらに
前記Ｐｉ動子の外周面および前記円周カムの内周面のい
ずれか一方にその延設方向が前記ガイド孔の延設方向と
交又するガイド溝を設けるとともに、他方に突起を設け
、該突起の先端部を前記ガイド孔を介して前記ガイド溝
に係合させ、前記摺動孔に流体を送給することにより前
記摺動子を移動させ、前記突起を前記ガイド孔および前
記ガイド溝内で移動させることによって前記円周カムを
前記カム軸に対して適宜回動させるようにしている。

〔実施例〕

以下、実施例を示す図面に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は、本発明に係るバルブタイミング可変装置を採
用したエンジンのシリンダヘッド部を概念的に示したも
ので、このエンジンでは、上記シリンダヘッド部１０に
回動可能に支持されたカム軸１１と、図示せぬ吸・排気
パルプを作動させる円周カム１２．１３とがそれぞれ別
体に構成されている。これら円周カム１２．１３は、そ
れぞれカム軸１１にその軸心Ｘまわりに回動可能に貫挿
されており、該カム軸１１と対向する内周面にはガイド
溝１２ａ、１３ａが形成されている。これらガイド溝１
２ａ、１３ａは、それぞれの円周カム１２．１３の両端
面に開口しており、吸気パルプ用のカム１２のそれは、
第２図に示すようにカム軸１１の軸心Ｘに対して傾斜し
、また、排気パルプ用のカム１３のそれはカム軸１１の
軸心Ｘに沿ってそれぞれ形成されている。なお、第１図
に示すように、カム軸１１におけるこれら円周カム１２
．１３の端面に位置する部位には、それぞれＣ−リング
１４およびワッシャ１５が［ｔされており、円周カム１
２．１３のカム軸１１における軸方向への移動が規制さ
れている。

同図に示すように、このカム軸１１は、その中心部に摺
動孔１１ａを有している。摺動孔１１ａは、カム軸１１
の基端面からその軸方向のほぼ全長に亘って形成されて
おり、径の小さな空気孔１１ｂを介して先端面に開口し
ている。また、このカム軸１１は、ガイド孔１１ｃと複
数の油孔１１ｄ、１１ｄ・・・とを有している。ガイド
孔１１Ｃは、第２図に示すように、上記カム軸１１にお
ける吸気パルプ用の円周カム１２に対応す、る部位に、
該カム軸１１の軸方向に沿って長く形成された長孔であ
り、第３図に示すように、カム軸１１の周面における対
称な２位置に開口している。油孔１１ｄ、１１ｄ・・・
は、第１図に示すように、カム軸１１の基端部における
シリンダヘッド部１０に支持された部位に、上記摺動孔
１１ａから径外方向に放射状に形成されており、それら
は、シリンダヘッド部１０に設けられた環状の油溝１０
ａと上記摺動孔１１ａとを互いに連通させている。

なお、この油溝１０ａは、油路１０ｂを介して図示せぬ
オイルポンプに接続されている。

一方、上記カム軸１１の摺動孔１１ａは、その基端面の
間口がプラグ栓１６によって密閉されており、内部には
２つのリターンスプリング１７．１８が配設されている
。リターンスプリング１７．１８は、上記摺動孔１１ａ
の両端部にれぞれ配置されており、該摺動孔１１ａの先
端部に位置するリターンスプリング１７は、そのバネ定
数が他方のリターンスプリング１８のそれよりも大きく
設定されている。

他方、上記摺動孔１１ａにおける２つのリターンスプリ
ング１７．１８の間には、１対の摺動子１９ａ、１９ｂ
がその軸方向に摺動可能に嵌入されている。これら摺動
子１９ａ、１９ｂは、互いに当接して配置されており、
上記リターンスプリング１７．１日によって互いに近接
する向きに付勢されている。摺動孔１１ａにおける先端
部側に配置された摺動子１９ａは、上記カム軸１１のガ
イド孔１１ｃを閉塞する位置に配設されており、その中
央部にはビン（突起）２０を備えている。

ビン２０は、第３図に示すように、その両端部が上記ガ
イド孔１１ｃ内に突設されており、さらにその一端部は
、カム軸１１の外表面から突出し、吸気バルブ用円周カ
ム１２のガイド溝り２ａ内に位置されている。

なお、第１図中の符号２１は、カム軸１１に植設された
ビンであり、排気バルブ用円周カム１３のガイド溝り３
ａ内に位置され、該円周カム１３のカム軸１１に対する
回動を規制している。また、符＠２２はカム軸１１に固
設されたカムスプロケットであり、図示せぬクランク軸
のドライブスプロケットとの間にはタイミングチェーン
２３が巻回されている。さらに、符号２４はカム軸１１
にｌｌＸ１されたＣ−リングであり、該カム軸１１のシ
リンダヘッド部１０に対する軸方向への移動を規制して
いる。

上記のように構成されたバルブタイミング可変装置では
、エンジンが運転されると、クランク軸（図示せず）の
回転がタイミングチェーン２３によってカム軸１１に伝
達され、該カム軸１１が回転するとともに、ビン２０．
２１を介して円周カム１２．１３がカム軸１１と一体的
に回転され、図示せぬ吸・排気バルブがそれぞれ作動さ
れる。

この装置では、通常状態においては、第２図に示すよう
に、リターンスプリング１７．１８のそれぞれのバネ定
数の差異により、１対の摺動子１９ａ、１９ｂが図中の
右方に押圧されており、ビン２０がガイ、ド孔１１ｃの
右壁に当接されている。この時、吸気バルブ用円周カム
１２は、上記ビン２０の先端部がガイド１１２ａの右側
端部に位置され、咳カム１２の頂部１２ｂが、第３図に
示す状態に保持されており、たとえばエンジンの低速回
転域に適したバルブタイミングを確保している。

一方、図示せぬオイルポンプによって、油溝１０ａにオ
イルを圧送すると、油孔１１ｄ、１１ｄ・・・を介して
圧油が摺動孔１１ａ内に送給され、第４図に示すように
、一対の摺動子１９ａ、１９ｂがリターンスプリング１
７に抗して図中の左方へ移動されるとともに、ビン２０
がガイド孔１１Ｃ内を図中の左方へ移動される。この時
、吸気パルプ用円周カム１２は、第５図に示すように、
上記ビン２０の先端部が、上記ガイド孔１１ｃに対して
傾斜するガイド溝り２ａ内を図中の左方へ移動すること
によって、カム軸１１に対して矢印六方向へ回転され、
該カム軸１１に対する位相がずれた状態に保持される。

このため、クランク軸（図示せず）の回転位置に対する
吸気パルプ（図示せず）の開閉時期が変化され、たとえ
ばエンジンの高速回転域に適したバルブタイミングを得
ることができる。

さらに、上記の状態からオイルの送給を停止すると、摺
動孔１１ａ内の油圧が低下し、リターンスプリング１７
の押圧力によって一対の摺動子１９ａ、１９ｂが、第２
図に示すように、図中の右方へ移動されるとともに、ビ
ン２０がガイド孔１１ｃ内を図中の右方へ移動される。

この時、吸気パルプ用円周カム１２は、先とは逆の作用
によつて第３図に示す通常状態に復帰され、再びエンジ
ンの低速回転域に適したバルブタイミングが確保される
。

なお、上記実施例では、円周カム１２の内周面にガイド
溝１２ａを設けるとともに、摺動子１９ａに突起２０を
設けた場合を例示しているが、本発明ではこの逆でも構
わない。ただし、摺動子１９ａにガイド溝を設ける場合
には、摺動子１９ａをカム軸１１に対して回動不可能に
配設するとともに、ガイド溝の両端に突起のストッパを
設けることが好ましい。また、ガイド孔１１ｃをカム軸
１１の軸心に沿って形成するとともに、ガイド溝１２ａ
をカム軸１１の軸心に対して傾斜させて形成しているが
、本発明では、この逆でも構わないし、また両者がカム
軸１１の軸心に対して傾斜していても良い。

また、上記実施例では、摺動子を２つ備えているが、本
発明ではこれに限らない。さらに、摺動子１９ａ、１９
ｂの両端部にリターンスプリング１７．１８を配設し、
かつこれら活動子１９ａ。

１９ｂを低速回転域と高速回転域の２位置に保持させて
バルブタイミングを変化させるようにしているが、本発
明ではこれらに限定されない。たとえば、活動子の両端
部にそれぞれ流体を送給させることによ２て該活動子を
移１ｌＪ（往復動）させるように構成すれば、リターン
スプリングは不要であり、また、摺動子を上記した２位
置以外でも保持させるようにすれば、エンジンの一層の
出力向上や燃費の低減等を図ることが可能となる。

さらに、上記実施例では、吸気パルプ用のカム１２のみ
の位相を変化させるようにしているが、本発明では勿論
これに限定されない。

〔発明の効果〕

上記したように、本発明に係るバルブタイミング可変装
置によれば、エンジンの運転状態に応じてパルプの開閉
時期を変化させるようにしているため、エンジンのあら
ゆる回転域で出力の向上や燃費の低減を図ることができ
る。しかも、カム軸内にシリンダアクチュエータを構成
しているので、他にアクチュエータを必要とせず、した
がって、エンジンの小型化および部品点数の削減を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るバルブタイミング可変装置を採
用したエンジンのシリンダヘッド部を概念的に示した要
部断面図、第２図は、本発明に係るバルブタイミング可
変装置における低速回転時のカム軸を概念的に示した平
面図、第３図は、第２図における■−■線断面図、第４
図は、本発明に係るバルブタイミング可変装置における
高速回転時のカム軸を概念的に示した平面図、第５図は
、第４図におけるＶ−ＶＳ断面図、第６図は、従来のバ
ルブタイミング可変装置を概念的に示した要部斜視図で
ある。 １１・・・カム軸、１１ａ・・・摺動孔、１１ｃ・・・
ガイド孔、１２．１３・・・円周カム、１２ａ、１３ａ
・・・ガイド溝、１９ａ、１９ｂ・・・摺動子、２ｏ・
・・突起。 ■−１ −ｉ 第２図 第３図 第４回 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カム軸の中心部にその軸心に沿つて摺動孔を設け、この
   摺動孔に摺動子を軸方向に移動可能に嵌入させてシリン
   ダアクチュエータを構成するとともに、前記カム軸に円
   周カムをその軸心まわりに回動可能、かつ軸方向には移
   動不可能に貫挿させ、前記カム軸における前記円周カム
   と対向する部位に前記摺動孔に連通するガイド孔を設け
   、さらに前記摺動子の外周面および前記円周カムの内周
   面のいずれか一方にその延設方向が前記ガイド孔の延設
   方向と交又するガイド溝を設けるとともに、他方に突起
   を設け、該突起の先端部を前記ガイド孔を介して前記ガ
   イド溝に係合させ、前記摺動孔に流体を送給することに
   より前記摺動子を移動させ、前記突起を前記ガイド孔お
   よび前記ガイド溝内で移動させることによつて前記円周
   カムを前記カム軸に対して適宜回動させるようにしたこ
   とを特徴とするバルブタイミング可変装置。