JPH0267405A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents
弁開閉時期制御装置Info
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- JPH0267405A JPH0267405A JP63215191A JP21519188A JPH0267405A JP H0267405 A JPH0267405 A JP H0267405A JP 63215191 A JP63215191 A JP 63215191A JP 21519188 A JP21519188 A JP 21519188A JP H0267405 A JPH0267405 A JP H0267405A
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- JP
- Japan
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- spline
- cam pulley
- teeth
- fixed
- pulley
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- Pending
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-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
- F01L1/344—Valve-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
- F01L1/352—Valve-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 bevel or epicyclic gear
- F01L2001/3521—Harmonic drive of flexspline type
Landscapes
- 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。
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）
本発明は自動車用エンジンの他、他の内燃機関の動弁装
置にも利用できる弁開閉時期制御装置に関するものであ
る。
置にも利用できる弁開閉時期制御装置に関するものであ
る。
（従来の技術）
第４図は従来特開昭５５−９６３１１号公報で提案され
ている弁開閉時期制御装置を示し、吸排気弁を開閉する
カムシャツ）２０を機関回転に同期して駆動するように
した内燃機関において、タイミングベルト又はタイミン
グチェーンの伝導手段により機関の回転が伝達されるド
ライバ２１と、該ドライバ２１により従動されカムシャ
フト２０と一体的に回転するフォロワ２２とを互に相対
回転可能に取付け、該ドライバ２１とフォロワ２２間に
油圧アクチュエータ２３．２４を連結し、かつ該油圧ア
クチュエータ２３．２４を駆動する圧油を該油圧アクチ
ュエータ２３．２４内を通って供給するように構成し、
該油圧アクチュエータ２３．２４の下流に圧油の圧力制
御手段を設け、運転状態に応じて前記ドライバ２１とフ
ォロワ２２間の位相を変化させるようにしてなるもので
ある。即ち、前記従来の装置は、機関回転数を検出して
作動する油圧アクチュエータ２３．２４で、ドライバ２
１、即ちカムプーリとカムシャフト２０に位相差を生じ
させるもので、油圧源は電磁ソレノイド２５のオン、オ
フによるものである。
ている弁開閉時期制御装置を示し、吸排気弁を開閉する
カムシャツ）２０を機関回転に同期して駆動するように
した内燃機関において、タイミングベルト又はタイミン
グチェーンの伝導手段により機関の回転が伝達されるド
ライバ２１と、該ドライバ２１により従動されカムシャ
フト２０と一体的に回転するフォロワ２２とを互に相対
回転可能に取付け、該ドライバ２１とフォロワ２２間に
油圧アクチュエータ２３．２４を連結し、かつ該油圧ア
クチュエータ２３．２４を駆動する圧油を該油圧アクチ
ュエータ２３．２４内を通って供給するように構成し、
該油圧アクチュエータ２３．２４の下流に圧油の圧力制
御手段を設け、運転状態に応じて前記ドライバ２１とフ
ォロワ２２間の位相を変化させるようにしてなるもので
ある。即ち、前記従来の装置は、機関回転数を検出して
作動する油圧アクチュエータ２３．２４で、ドライバ２
１、即ちカムプーリとカムシャフト２０に位相差を生じ
させるもので、油圧源は電磁ソレノイド２５のオン、オ
フによるものである。
またこれと異なり空気圧アクチエエータで位相差を生じ
させる装置が、特開昭５５−９６３１２号公報で提案さ
れており、この装置における空圧源はアクチュエータの
オン、オフによるものである。
させる装置が、特開昭５５−９６３１２号公報で提案さ
れており、この装置における空圧源はアクチュエータの
オン、オフによるものである。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら前記の各従来装置は、何れも油圧又は空気
圧のアクチュエータで直接位相差を生じさせるものであ
って、バルブスプリング及びカムの回転による変動トル
クに打ち勝つ力が必要なため、装置が大型化する欠点が
あった。
圧のアクチュエータで直接位相差を生じさせるものであ
って、バルブスプリング及びカムの回転による変動トル
クに打ち勝つ力が必要なため、装置が大型化する欠点が
あった。
また従来もカムシャフトと駆動プーリの回動に油圧を動
力源とした装置において、バルブスプリング及びカムの
回転による変動トルクのうち、小トルク時のみ駆動プー
リを回動させるようにした弁開閉時期制御装置が提案さ
れているが、この装置は低油圧時には小トルク時にしか
作動しないため、切替応答性が遅くなるなどの問題があ
った。
力源とした装置において、バルブスプリング及びカムの
回転による変動トルクのうち、小トルク時のみ駆動プー
リを回動させるようにした弁開閉時期制御装置が提案さ
れているが、この装置は低油圧時には小トルク時にしか
作動しないため、切替応答性が遅くなるなどの問題があ
った。
一般に吸気バルブの閉時期が遅いと高速域において吸入
効率が向上し、トルクの向上を図ることができることが
知られている。本発明はカムシャフトとカムプーリの位
相をずらすのに、ハーモニックドライブを差動装置とし
て使用し、モータ駆動力を直接動力源として利用するこ
とにより、前記従来の課題を解決し得る弁開閉時期制御
装置を提供せんとするものである。
効率が向上し、トルクの向上を図ることができることが
知られている。本発明はカムシャフトとカムプーリの位
相をずらすのに、ハーモニックドライブを差動装置とし
て使用し、モータ駆動力を直接動力源として利用するこ
とにより、前記従来の課題を解決し得る弁開閉時期制御
装置を提供せんとするものである。
（課題を解決するための手段、）ｌ
このため本発明は、エンジンに固定された回転駆動モー
タの駆動軸に楕円形のウェーブジェネレータが固定され
、該ウェーブジェネレータと相似する楕円形の内径部を
有し、該ジェネレータの外周にボールを介して配設され
た楕円形スプラインを有するフレクスプラインの一部が
、円形の内径スプラインを有するサーキュラスプライン
に噛合うようにして、これら三者で差動装置を構成する
と共に、前記サーキュラスプラインに内燃機関のクラン
クプーリとタイミングベルトを介して連結されたカムプ
ーリを固定し、かつ前記フレクスプラインにカムシャフ
トを固定することにより、該カムプーリとカムシャフト
の位相をずらすように構成してなるもので、これを課題
解決のための手段とするものである。
タの駆動軸に楕円形のウェーブジェネレータが固定され
、該ウェーブジェネレータと相似する楕円形の内径部を
有し、該ジェネレータの外周にボールを介して配設され
た楕円形スプラインを有するフレクスプラインの一部が
、円形の内径スプラインを有するサーキュラスプライン
に噛合うようにして、これら三者で差動装置を構成する
と共に、前記サーキュラスプラインに内燃機関のクラン
クプーリとタイミングベルトを介して連結されたカムプ
ーリを固定し、かつ前記フレクスプラインにカムシャフ
トを固定することにより、該カムプーリとカムシャフト
の位相をずらすように構成してなるもので、これを課題
解決のための手段とするものである。
また本発明は、クランクプーリの歯数をｎ、フレクスプ
ラインの歯数をａ１サーキュラスプラインの歯数をｂと
した場合、カムプーリの歯数を２ｎ／（ａ／ｂ）として
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。
ラインの歯数をａ１サーキュラスプラインの歯数をｂと
した場合、カムプーリの歯数を２ｎ／（ａ／ｂ）として
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）
クランクプーリが回転するとタイミングベルトを介して
カムプーリに回転力が伝達され、その回転力、即ちトル
クが通常走行時はカムプーリからサーキュラスプライン
に伝わり、更にフレクスプラインからカムシャフトに伝
達される。
カムプーリに回転力が伝達され、その回転力、即ちトル
クが通常走行時はカムプーリからサーキュラスプライン
に伝わり、更にフレクスプラインからカムシャフトに伝
達される。
しかし回転駆動モータの駆動軸と一体のウェーブジェネ
レータは回転しないため、フレクスプラインとサーキュ
ラスプラインは差動回転をし、カムプーリとカムシャフ
トは位相ずれを起こす。
レータは回転しないため、フレクスプラインとサーキュ
ラスプラインは差動回転をし、カムプーリとカムシャフ
トは位相ずれを起こす。
（実施例）
以下本発明を図面の実施例について説明すると、１はカ
ムプーリで、第３図の如く内燃機関のクランクプーリ１
２を駆動源とし、タイミングベルト１１によって回転力
が伝えられるようになっており、かつハーモニックドラ
イブ１０のサーキュラスプライン９にボルト１３で固定
されている。３はカムシャフトでエンジンボディー４に
支承されており、サーキュラスプライン９に支承された
フレクスプライン８をボルト１４で固定している。フレ
クスプライン８の楕円形の内周面内には、これと相似す
る楕円外周を有するウェーブジェネレータ７がボール１
７を介して支承されており、ウエーブジエネレータフに
はハーモニックドライブ駆動軸６がキーにより固定され
、かつ該駆動軸６にはエンジンに固定されている回転駆
動モータ５が連結されている。ハーモニックドライブ１
０を構成しているウェーブジェネレータ７、フレクスプ
ライン８及びサーキュラスプライン９のうち、サーキュ
ラスプライン９の内径スプラインは円形であり、フレク
スプライン８は楕円形スプラインであるため、両者が第
２図の如く噛合うと、噛合っている部分は上下の一部分
のみであり、両側部は噛合うことなく空間１５．１５が
形成されている。なお、図中１ａは他のカムプーリ、２
はシリンダへラドカバー、１６はベアリングである。
ムプーリで、第３図の如く内燃機関のクランクプーリ１
２を駆動源とし、タイミングベルト１１によって回転力
が伝えられるようになっており、かつハーモニックドラ
イブ１０のサーキュラスプライン９にボルト１３で固定
されている。３はカムシャフトでエンジンボディー４に
支承されており、サーキュラスプライン９に支承された
フレクスプライン８をボルト１４で固定している。フレ
クスプライン８の楕円形の内周面内には、これと相似す
る楕円外周を有するウェーブジェネレータ７がボール１
７を介して支承されており、ウエーブジエネレータフに
はハーモニックドライブ駆動軸６がキーにより固定され
、かつ該駆動軸６にはエンジンに固定されている回転駆
動モータ５が連結されている。ハーモニックドライブ１
０を構成しているウェーブジェネレータ７、フレクスプ
ライン８及びサーキュラスプライン９のうち、サーキュ
ラスプライン９の内径スプラインは円形であり、フレク
スプライン８は楕円形スプラインであるため、両者が第
２図の如く噛合うと、噛合っている部分は上下の一部分
のみであり、両側部は噛合うことなく空間１５．１５が
形成されている。なお、図中１ａは他のカムプーリ、２
はシリンダへラドカバー、１６はベアリングである。
次に作用を説明すると、図示しないエンジンが回転する
と、クランクブー１月２が回転し、タイミングベルト１
１を介してカムプーリ１に回転力が伝達され、その回転
力、即ちトルクは、通常走行時はカムプーリｌとボルト
１３によって一体になっているハーモニックドライブ１
０のサーキュラスプライン９に伝わり、更に該スプライ
ン９と一部で噛合っているフレクスプライン８に伝わり
、該スプライン８を介してこれにボルト１４で固定され
ているカムシャフト３に伝達される。
と、クランクブー１月２が回転し、タイミングベルト１
１を介してカムプーリ１に回転力が伝達され、その回転
力、即ちトルクは、通常走行時はカムプーリｌとボルト
１３によって一体になっているハーモニックドライブ１
０のサーキュラスプライン９に伝わり、更に該スプライ
ン９と一部で噛合っているフレクスプライン８に伝わり
、該スプライン８を介してこれにボルト１４で固定され
ているカムシャフト３に伝達される。
しかしこの時ハーモニックドライブ１０のウェーブジェ
ネレータ７は、カムプーリｌの外部にあるエンジンに固
定された駆動モータ５と一体のハーモニックドライブ駆
動軸６に固定されているため、回転しない。このためハ
ーモニックドライブ１０が差動装置として働き、カムプ
ーリ１とカムシャフト３は位相ずれを起こす。これを防
止するために本発明では、カムプーリ１の歯数を従来の
カムプーリと異ならせ、ハーモニックドライブ１０の差
動をカムプーリ１の歯数の変更による差動で吸収し、カ
ムブーＩ７１とカムシャフト３が１；１で回転するよう
にしている。
ネレータ７は、カムプーリｌの外部にあるエンジンに固
定された駆動モータ５と一体のハーモニックドライブ駆
動軸６に固定されているため、回転しない。このためハ
ーモニックドライブ１０が差動装置として働き、カムプ
ーリ１とカムシャフト３は位相ずれを起こす。これを防
止するために本発明では、カムプーリ１の歯数を従来の
カムプーリと異ならせ、ハーモニックドライブ１０の差
動をカムプーリ１の歯数の変更による差動で吸収し、カ
ムブーＩ７１とカムシャフト３が１；１で回転するよう
にしている。
またこの状態より閉弁時期を早めたい場合は、回転駆動
モータ５をカムプーリ１の回転方向とは逆方向に回転さ
せることにより、ハーモニックドライブ駆動軸６を介し
てウエーブジエネレータフに回転力が伝わる。このよう
にウェーブジェネレータフに回転力が伝わると、該ジエ
ネレータフに対してカムシャフト３は閉弁時期を早める
ように位相がずれる。その後カムシャフト３がカムプー
リ１に対してパルプタイミングを変位させるに必要な角
度分だけ回転すると、回転駆動モータ５を停止させる。
モータ５をカムプーリ１の回転方向とは逆方向に回転さ
せることにより、ハーモニックドライブ駆動軸６を介し
てウエーブジエネレータフに回転力が伝わる。このよう
にウェーブジェネレータフに回転力が伝わると、該ジエ
ネレータフに対してカムシャフト３は閉弁時期を早める
ように位相がずれる。その後カムシャフト３がカムプー
リ１に対してパルプタイミングを変位させるに必要な角
度分だけ回転すると、回転駆動モータ５を停止させる。
次に閉弁時期を遅くする場合は、回転駆動モータ５をカ
ムプーリ１の回転方向と同方向に回転させることにより
、ハーモニックドライブ駆動軸６を介してウェーブジェ
ネレータフに回転力が伝わる。このようにウェーブジェ
ネレータフに回転力が伝わると、ウェーブジェネレータ
７に対してカムシャフト３は閉弁時期を遅くするように
位相がずれる。カムシャフト３がカムプーリ１に対して
通常走行時の位相に戻れば、回転駆動モータ５を停止さ
せる。
ムプーリ１の回転方向と同方向に回転させることにより
、ハーモニックドライブ駆動軸６を介してウェーブジェ
ネレータフに回転力が伝わる。このようにウェーブジェ
ネレータフに回転力が伝わると、ウェーブジェネレータ
７に対してカムシャフト３は閉弁時期を遅くするように
位相がずれる。カムシャフト３がカムプーリ１に対して
通常走行時の位相に戻れば、回転駆動モータ５を停止さ
せる。
ここでクランクプーリ１２の歯数をｎとすると、ハーモ
ニックドライブ１０の差動装置を付けない場合はカムプ
ーリ１の歯数は２ｎであるが、本発明ではハーモニック
ドライブ１０の差動装置を取付けであるため、カムプー
リ１の歯数は２ｎ／（ａ／ｂ） となる、但し、ａ：
フレクスプライン８の歯数、ｂ＝ササ−ュラスプライン
９の歯数である。
ニックドライブ１０の差動装置を付けない場合はカムプ
ーリ１の歯数は２ｎであるが、本発明ではハーモニック
ドライブ１０の差動装置を取付けであるため、カムプー
リ１の歯数は２ｎ／（ａ／ｂ） となる、但し、ａ：
フレクスプライン８の歯数、ｂ＝ササ−ュラスプライン
９の歯数である。
例えば、 ｎ＝２３
ａ＝−２３
ｂ＝２５ とすると、
カムプーリの歯数＝ （２Ｘ ２３） ／ （２３／２
５） ＝ ５０となる。
５） ＝ ５０となる。
以上詳細に説明した如く本発明は、ウェーブジェネレー
タ、フレクスプライン、サーキュラスプラインの三者で
差動装置を構成して、カムプーリとカムシャフトの位相
をずらすようにしたものであり、従来のように油圧又は
空気圧のアクチュエータで直接位相差を生じさせるもの
ではないので、バルブタイミングの可変角を、装置を大
型化することなく大きくできる。また従来の歯車差動装
置に比べるとＡ以下の容量と、Ａ以下の重量で同じトル
ク容量と減速比が得られるため、装置を小型、軽量化で
きる。
タ、フレクスプライン、サーキュラスプラインの三者で
差動装置を構成して、カムプーリとカムシャフトの位相
をずらすようにしたものであり、従来のように油圧又は
空気圧のアクチュエータで直接位相差を生じさせるもの
ではないので、バルブタイミングの可変角を、装置を大
型化することなく大きくできる。また従来の歯車差動装
置に比べるとＡ以下の容量と、Ａ以下の重量で同じトル
ク容量と減速比が得られるため、装置を小型、軽量化で
きる。
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図は第１図におけるハーモニックドライブ
の正面断面図、第３図は本発明のエンジンベルトレイア
ウトの１実施例を示す正面図、第４図は従来の弁開閉時
期制御装置の側断面図である。 図の主要部分の説明 １−・カムプーリ ３−カムシャフト ４・−・シリンダヘッド ５・−・回転駆動モーフ ロ・・・ハーモニックドライブ駆動軸 ７・・・・ウェーブジェネレータ ８・・・・フレクスプライン ９−・・サーキュラスプライン １０−・ハーモニックドライブ １１・−タイミングベルト １２・・・クランクシャフト １３、１４・・・ボルト １５・・−・空間 １７−・−ボール 第２図 第３図
断面図、第２図は第１図におけるハーモニックドライブ
の正面断面図、第３図は本発明のエンジンベルトレイア
ウトの１実施例を示す正面図、第４図は従来の弁開閉時
期制御装置の側断面図である。 図の主要部分の説明 １−・カムプーリ ３−カムシャフト ４・−・シリンダヘッド ５・−・回転駆動モーフ ロ・・・ハーモニックドライブ駆動軸 ７・・・・ウェーブジェネレータ ８・・・・フレクスプライン ９−・・サーキュラスプライン １０−・ハーモニックドライブ １１・−タイミングベルト １２・・・クランクシャフト １３、１４・・・ボルト １５・・−・空間 １７−・−ボール 第２図 第３図
Claims (2)
- （１）エンジンに固定された回転駆動モータの駆動軸に
楕円形のウェーブジェネレータが固定され、該ウェーブ
ジェネレータと相似する楕円形の内径部を有し、該ジェ
ネレータの外周にボールを介して配設された楕円形スプ
ラインを有するフレクスプラインの一部が、円形の内径
スプラインを有するサーキュラスプラインに噛合うよう
にして、これら三者で差動装置を構成すると共に、前記
サーキュラスプラインに内燃機関のクランクプーリとタ
イミングベルトを介して連結されたカムプーリを固定し
、かつ前記フレクスプラインにカムシャフトを固定する
ことにより、該カムプーリとカムシャフトの位相をずら
すように構成してなることを特徴とする弁開閉時期制御
装置。 - （２）第１項記載の弁開閉時期制御装置において、クラ
ンクプーリの歯数をｎ、フレクスプラインの歯数をａ、
サーキュラスプラインの歯数をｂとした場合、カムプー
リの歯数を２ｎ／（ａ／ｂ）としたことを特徴とする弁
開閉時期制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63215191A JPH0267405A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 弁開閉時期制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63215191A JPH0267405A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 弁開閉時期制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0267405A true JPH0267405A (ja) | 1990-03-07 |
Family
ID=16668188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63215191A Pending JPH0267405A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 弁開閉時期制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0267405A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006300068A (ja) * | 2005-04-23 | 2006-11-02 | Schaeffler Kg | 内燃機関用カムシャフト調整装置 |
| EP1832718A1 (de) | 2006-03-06 | 2007-09-12 | Ovalo GmbH | Vorrichtung zur Nockenwellenverstellung |
| JP2007527968A (ja) * | 2004-02-25 | 2007-10-04 | シエツフレル コマンディートゲゼルシャフト | 電動式のカム軸調節装置 |
| EP1895114A1 (en) * | 2006-08-22 | 2008-03-05 | Delphi Technologies, Inc. | Harmonic drive camshaft phaser |
| US9016250B2 (en) | 2013-06-18 | 2015-04-28 | Delphi Technologies, Inc. | Camshaft phaser |
| US9151191B1 (en) | 2014-04-01 | 2015-10-06 | Delphi Technologies, Inc. | Electrically actuated camshaft phaser |
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| WO2018077341A1 (de) * | 2016-10-25 | 2018-05-03 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verstellgetriebeanordnung für ein fahrzeug, fahrzeug mit der verstellgetriebeanordnung sowie verfahren zur montage der verstellgetriebeanordnung |
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| US11015692B2 (en) | 2015-09-10 | 2021-05-25 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Gearing having an elastic gear |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP63215191A patent/JPH0267405A/ja active Pending
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