JPH02149707A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

弁開閉時期制御装置

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Publication number
JPH02149707A
JPH02149707A JP30240088A JP30240088A JPH02149707A JP H02149707 A JPH02149707 A JP H02149707A JP 30240088 A JP30240088 A JP 30240088A JP 30240088 A JP30240088 A JP 30240088A JP H02149707 A JPH02149707 A JP H02149707A
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JP
Japan
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timing pulley
power piston
cam follower
hydraulic chamber
camshaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP30240088A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Kano
潤一 加納
Kanetake Aoki
青木 金剛
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP30240088A priority Critical patent/JPH02149707A/ja
Publication of JPH02149707A publication Critical patent/JPH02149707A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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    • F01L1/34403Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
    • F01L1/34406Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft the helically teethed sleeve being located in the camshaft driving pulley

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

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】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は自動車エンジンに限らず、他の内燃機関の動弁
装置にも利用でき、内燃機関の吸気弁開閉時期を運動状
態に応じて可変するための弁開閉時期制御装置に関する
ものである。
(従来の技術) 本出願人と同一出願人の先の出願である特願昭62−2
46880号で提案されている弁開閉時期制御装置を第
4図〜第5図について説明すると、図中20はタイミン
グプーリで、図示しない内燃機関のクランクプーリを駆
動源とし、ベルトによって回転力が伝えられるようにな
っている。
21はカムシャフトで、エンジンのボディ22に支承さ
れており、ベーン23が内部ロータ24を介してカムシ
ャフト21に固定されている。またタイミングプーリ2
0のタイミングプーリ内周部20aに形成されたオイル
溝28aにはベーン23カ挿入され、該ベーン23と外
側板25とにより圧力室2Bが形成され、かつ外側板2
5はプレート26及び固定ボルト27により位置決めさ
れている。即ち、ベーン23の系と、タイミングプーリ
20の系は相対回転可能に支承され、タイミングプーリ
内周部に設けられたオイル溝28aにより回転角度θを
制限できる構造、即ちベーン23がこの角度θだけ回転
できる構造になっている。なお、図中29はシール材、
30.31はチエツクバルブ、32.33は通路、34
はソレノイド、35は切換バルブ、36はオイル通路、
37はスプール、38はスプリング、39はノックピン
、40はスプリング、41は内部ロータ24の穴である
以上の如く第4図の従来装置は構成されており、カムシ
ャフト21とタイミングブー9200回動に油圧を動力
源とした装置において、バルブスプリング及びカムの回
動による変動トルクのうち、小トルク時のみタイミング
プーリ20を回動させるものである。即ち、変動トルク
のうち大トルク時にオイルの流れを止めるチエツクバル
ブ30.31を設けで、オイルの逆流防止を行い、小l
・ルク時にのみオイルを流してベーン23を回転させよ
うとするものである。
(発明が解決しようとする課題) 前記従来の弁開閉時期制御装置では、油圧を駆動源とし
ているため低速時、即ち低圧時には変動トルクの極く小
さい時にしか作動しないため、切替応答性がかなり悪(
、これを改善するには装置の大型化が必要である等の問
題があった。
一般に吸気バルブの閉時期が早いと、低中速域で吸入効
率が向上し、閉時期が遅いと、高速域において吸入効率
が向上し、トルク効率の向上を図ることができることは
知られている。
本発明は前記の課題を解決し、低油圧時でも切替応答性
のよい弁開閉時期制御装置を提供せんとするものである
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) このため本発明は、内燃機関の弁開閉時期制御装置にお
いて、エンジンボディに支承されたカムシャフトの外周
部に配設され、エンジンの作動により回転するタイミン
グプーリ、該タイミングプーリの内周面部に形成された
油圧室、前記カムシャフトに回転可能に設置され、前記
タイミングプーリの内周面と共に前記油圧室を形成し、
該油圧室に面する側にカム面を有するパワーピストン、
前記カムシャフトと一体回転するインナーギヤ、該イン
ナーギヤと前記タイミングプーリの内周ギヤの夫々に噛
合うヘリカルスプラインを内外周に有すると共に、一端
面が前記油圧室に面し、前記パワーピストンのカム面に
脚部が押圧されるよう付勢されたカムフォロワ、前記エ
ンジンボディに回転方向に固定され、前記パワーピスト
ンのカム面と反対側の面に接すると該パワーピストンの
回転を止めるフ゛レーキを設けたカバー、3亥パワーピ
ストンが常時は前記ブレーキから離間するように付勢し
ているリターンスプリングとよりなるもので、これを課
題解決のための手段とするものである。
(作用) 油圧室に油圧を供給すると、パワーピストンは移動して
ブレーキに押し付けられて回転しないようになる。従っ
、て油圧室に供給された油圧は、カムフォロワに作用し
て該カムフォロワを移動させようとする。この時カムフ
ォロワはタイミングプーリの回転トルクにより回転する
ため、パワーピストンのカム面により移動する。
カムフォロワが移動すると、この内外周のヘリカルスプ
ラインに噛合っているタイミングプーリとカムシャフト
との相対角度が変化し吸気側バルブのタイミングを変え
る。また油圧室の油圧を抜くとカムフォロワはリターン
スプリングによって元の方向に戻るため、タイミングプ
ーリとカムシャフトは元の位置関係に戻る。
(実施例) 以下本発明を図面の実施例について説明すると、第1図
〜第3図は本発明の実施例を示し、1はタイミングプー
リ、2はパワーピストン、3はカムフォロワ、4はイン
ナーギヤである。
5はカムシャフトで、エンジンボディ7に支承されてお
り、またカムシャフト5には前記パワーピストン2が回
転可能に設置されている。パワ−ピストン20片側端面
の円周上にはカム2aが形成されており、該ピストン2
のもう一方の面側には、ブレーキ6がエンジンボディ7
と回転方向に固定されたカバー14に設けられている。
またカム2a上には前記カムフォロワ3が設置され、該
カムフォロワ3には内外周ヘリカルスプライン3a、 
3bが形成されており、外周のヘリカルスプライン3a
はタイミングプーリlの内周面のギヤlaと噛合い、内
周のヘリカルスプライン3bは前記インナーギヤ4と噛
合っている。インナーギヤ4はカムシャフト5とキー1
1により一体回転可能になっており、ヘリカルスプライ
ン3bにより発生する回転トルクをカムシャフト5に伝
達するようになっている。なお、図中8は油圧室、9は
リターンスプリング、10はオイルシール、12はスリ
ーブ、13はスリーブ12を介してタイミングプーリ1
の抜は出しを防止するボルトである。
次に作用を説明する。エンジンが回転すると、タイミン
グプーリ1にその回転が伝えられる。
先ず通常走行時には、その回転トルクはタイミングプー
リ1のギヤ1aから外周のヘリカルスプライン3aに伝
達されることによりカムフォロワ3が回転し、更に内周
のヘリカルスプライン3bを介してインナーギヤ4が回
転し、この回転はカムシャフト5に伝達される。この時
ブレーキ6にはブレーキ力が働いていないため、パワー
ピストン2はカムフォロワ3の脚部15.16とカム2
aの接触面でつれ回りしている。従ってこの場合にはカ
ムフォロワ3は軸方向には移動しない。
この状態より弁開閉時期を早めたい場合には、パワーピ
ストン2のカム2a側の油圧室8へ油圧を供給すると、
パワーピストン2は移動してブレーキ6に押し付けられ
る。従って油圧室8に供給された油圧はカムフォロワ3
に作用し、該カムフォロワ3を左方にスライドさせよう
とする。またこの油圧によってパワーピストン2は前記
の如くブレーキ6に押し付けられているため、タイミン
グプーリlに対して相対的に固定された状態となる。こ
の時カムフォロワ3はタイミングプーリlの回転トルク
により回転するため、パワーピストン2に設けられたカ
ム2a面に沿いリターンスプリング9に抗して第1図の
下部断面の如く左方向に摺動する。
このようにカムフォロワ3が左方向に移動すると、これ
の内外周のヘリカルスプライン3a。
3bに噛合っているタイミングプーリ1とインナーギヤ
4が回転するため、タイミングプーリ1とカムシャフト
5との相対角度を変化させて吸気側のバルブタイミング
を変えることができる。
またカムシャフト変角後も油圧室8に油圧を供給するこ
とにより、カムフォロワ3はその位置を保持でき、しか
もカムシャフト5がバルブスプリングにより受けるトル
ク変動も油圧により吸収できるため、ヘリカルスプライ
ン3a、 3bのバンクラッシュによる打音発生を防止
できる。
次に開閉時期を遅くする場合には、油圧室8の油圧を抜
くとパワーピストン2はリターンスプリング17のスプ
リング力によりブレーキ6から離れるように移動し、ま
たカムフォロワ3はリターンスプリング9により右方向
に移動するため、タイミングプーリlとカムシャフト5
は回転して元の位置関係に戻る。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明した如く本発明は構成されているので、
タイミングプーリの回転トルクをパワーピストンの端面
カムにより、ヘリカルスプラインを内外周に有するカム
フォロワの移動に変えることができる。これによりカム
シャフトを回転させてバルブタイミングを変換するこ六
により、低油圧時にも切替応答性のよい弁開閉時期制御
装置を得ることができ、従来のバルブタイミングの変換
角を更に大きくする場合のように、装置を大型化する必
要はな(、小型の装置で十分に対応できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す弁開閉時期制御装置の側
断面図、第2図は同カムフォロワの斜視図、第3図は同
パワーピストン端面カムの展開図、第4図は従来の弁開
閉時期制御装置の側断面図、第5図は第4図のA−A断
面図である。 図の主要部分の説明 1・−タイミングプーリ  la・−ギヤ2−パワーピ
ストン   3−カムフォロワ3a、 3b−・−へり
カルスプライン4−・インナーギヤ    5−カムシ
ャフト6−ブレーキ   7−・・エンジンボディ8・
・−油圧室    9・・・リターンスプリング11・
−・キー     14−・−カバー第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 内燃機関の弁開閉時期制御装置において、エンジンボデ
    ィに支承されたカムシャフトの外周部に配設され、エン
    ジンの作動により回転するタイミングプーリ、該タイミ
    ングプーリの内周面部に形成された油圧室、前記カムシ
    ャフトに回転可能に設置され、前記タイミングプーリの
    内周面と共に前記油圧室を形成し、該油圧室に面する側
    にカム面を有するパワーピストン、前記カムシャフトと
    一体回転するインナーギヤ、該インナーギヤと前記タイ
    ミングプーリの内周ギヤの夫々に噛合うヘリカルスプラ
    インを内外周に有すると共に、一端面が前記油圧室に面
    し、前記パワーピストンのカム面に脚部が押圧されるよ
    う付勢されたカムフォロワ、前記エンジンボディに回転
    方向に固定され、前記パワーピストンのカム面と反対側
    の面に接すると該パワーピストンの回転を止めるブレー
    キを設けたカバー、該パワーピストンが常時は前記ブレ
    ーキから離間するように付勢しているリターンスプリン
    グとよりなることを特徴とする弁開閉時期制御装置。
JP30240088A 1988-11-30 1988-11-30 弁開閉時期制御装置 Pending JPH02149707A (ja)

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JP (1) JPH02149707A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5090365A (en) * 1990-03-29 1992-02-25 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Variable valve timing system in an engine having a rotating cam-shaft
US8893677B2 (en) 2013-03-14 2014-11-25 Borgwarner Inc. Dual lock pin phaser
US9121358B2 (en) 2013-02-22 2015-09-01 Borgwarner Inc. Using camshaft timing device with hydraulic lock in an intermediate position for vehicle restarts
US10001036B2 (en) 2013-06-19 2018-06-19 Borgwarner Inc. Variable camshaft timing mechanism with a lock pin engaged by oil pressure
US10544714B2 (en) 2017-06-30 2020-01-28 Borgwarner Inc. Variable camshaft timing device with two locking positions

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5090365A (en) * 1990-03-29 1992-02-25 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Variable valve timing system in an engine having a rotating cam-shaft
US9121358B2 (en) 2013-02-22 2015-09-01 Borgwarner Inc. Using camshaft timing device with hydraulic lock in an intermediate position for vehicle restarts
US8893677B2 (en) 2013-03-14 2014-11-25 Borgwarner Inc. Dual lock pin phaser
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US10767518B2 (en) 2013-06-19 2020-09-08 Borgwarner Inc. Variable camshaft timing mechanism with a lock pin engaged by oil pressure
US10544714B2 (en) 2017-06-30 2020-01-28 Borgwarner Inc. Variable camshaft timing device with two locking positions

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