JPH03485Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、吸気バルブのバルブタイミングを自
動的に変更する機能を備えた自動車用エンジン等
の動弁装置に関するものである。

(ロ) 従来技術 一般的な往復動エンジンにおいて、アイドリン
グ運転時にバルブタイミングを所要角度だけ遅角
させてやるとエンジンの安定性が向上するためい
わゆるアイドル回転数をより低く設定でき、燃料
経済性を向上させることができる。しかしなが
ら、このような作用を得るには、可変バルブタイ
ミング機能を備えた動弁装置を採用する必要があ
る。

ところで、この種動弁装置に関する先行技術と
して、特開昭55−81213号に示されるように、カ
ムシヤフトに装着するスプリングプーリを、前記
カムシヤフトに固定される第１の回転体と、外周
にベルトが噛合する第２の回転体とを相対回転可
能に組み合せてなるものにし、これら両回転体を
回転速度の増加に応じて位相角が変化するように
遠心遅角手段を介して連結したものがある。とこ
ろが、前記遠心遅角手段は、複数本のピン軸、遠
心鍾、引張スプリングおよびカム等の小物部品を
狭小なプーリ内に組み込んだものであり、構造が
複雑で組立てに手間がかかる上、信頼性に欠ける
という不都合がある。

(ハ) 考案の目的 本考案は、このような事情に着目してなされた
もので、簡単な構成によりアイドリング運転時の
バルブタイミングを所要角度だけ確実に遅角させ
ることができるようにしたエンジンの動弁装置を
提供することを目的とする。

(ニ) 考案の構成 本考案は、かかる目的を達成するために、動弁
装置を構成するプーリ、スプロケツトまたはギヤ
ー等の伝動部材を、クランクシヤフトあるいはカ
ムシヤフトに固定された第１の回転体と、この第
１の回転体に対して軸心方向に進退可能に設けら
れ外周部に伝動要素を有してなる第２の回転体
と、これら両回転体の対向面にそれぞれ設けられ
少なくとも一方がその外方端に向つて漸次浅くな
るように形成された対をなすカム溝と、これら両
カム溝間に係合されこれら両カム溝に沿つて略径
方向に摺動可能なウエイトと、前記両回転体を相
寄る方向に押圧して前記ウエイトを前記カム溝の
内方端側へ求心付勢する弾性体とを具備してなる
ものにし、前記ウエイトが両カム溝の外方端部に
保持されている状態において前記第１の回転体の
カム溝の内方端部が前記第２の回転体のカム溝の
内方端部よりも回転進み側に偏位するようにして
おくことによつて、前記両カム溝の内方端部に前
記ウエイトが保持されるアイドリング運転域でバ
ルブタイミングを遅角させ得るように構成したこ
とを特徴とする。

(ホ) 実施例 以下、本考案の一実施例を第１図〜第６図を参
照して説明する。

エンジンのクランクシヤフト１とカムシヤフト
２とにそれぞれ伝動部材たるタイミングプーリ
３，４を軸装するとともに、これら両プーリ３，
４間にタイミングベルト５を張設し、前記クラン
クシヤフト１の矢印ｘ方向の回転力を前記プーリ
３、ベルト５およびプーリ４を介して前記カムシ
ヤフト２に伝達するようにしている。なお、駆動
側のタイミングプーリ３は、通常のものであり、
キー６を介して前記クランクシヤフト１に固定さ
れている。一方、従動側のタイミングプーリ４は
前記カムシヤフト２に固定された第１の回転体７
と、この第１の回転体７に対して軸心方向に進退
可能に設けた第２の回転体８と、これら両回転体
７，８の対向面にそれぞれ設けた対をなすカム溝
９，１０と、これら両カム溝９，１０間に係合さ
せたウエイトたる鋼鉄製のボール１２と、前記両
回転体７，８を相寄る方向に押圧する弾性体たる
ウエーブスプリング１３とを具備してなる。前記
第１の回転体７は、前記カムシヤフト２の端部外
周に嵌合するハブ７ａと、このハブ７ａの外周か
ら突設した円板部７ｂとからなるもので、前記ハ
ブ７ａは、キー１４およびボルト１５を用いて前
記カムシヤフト２に固定されている。また、前記
第２の回転体８は、前記第１の回転体７のハブ７
ａの外周に回転可能に嵌合させた円板部８ａと、
この円板部８ａの外周に一体に形成した円筒部８
ｂとからなるもので、前記円筒部８ｂの外周には
伝動要素、すなわち、前記タイミングベルト５が
噛合する歯８ｃが設けてある。また、前記カム溝
９は、前記第１の回転体７の円板部７ｂの端面に
略径方向に設けた小判形のものであり、前記ボー
ル１２の片半部が嵌合し得るように横断面半円弧
状に成形されている。そして、このカム溝９は、
その内方端９ａから外方端９ｂに向つて漸次浅く
なるように設定してある。また、前記カム溝１０
は前記第２の回転体８における円板部８ａの前記
カム溝９に対応する部位に設けた小判形のもので
あり、前記ボール１２の他方の片半部が嵌合し得
るように横断面半円弧状に成形されている。そし
てこのカム溝１０も、その内方端１０ａから外方
端１０ｂに向つて漸次浅くなるように設定してあ
る。なお、前記両カム溝９，１０の刻設方向は相
互に若干異ならせてある。すなわち、前記ボール
１２が両カム溝９，１０の外方端９ｂ，１０ｂ部
に保持されている状態において前記第１の回転体
７のカム溝９の内方端９ａ部が前記第２の回転体
８のカム溝１０の内方端１０ａ部よりも回転進み
側に偏位するように、前記両カム溝９，１０の刻
設方向を設定している。そして、アイドリング運
転域で前記ボール１２が前記両カム溝９，１０の
内方端９ａ，１０ａに保持され得るように前記ウ
エーブスプリング１３の押圧力を設定している。
なお、１６は前記ウエーブスプリング１３を係止
させるスナツプリングである。また前記カム溝
９，１０とボール１２は、複数組（例えば、３〜
６組）のものが円周方向に等角間隔をあけて設け
てある。

このような構成のものであれば、クランクシヤ
フト１およびカムシヤフト２の回転速度が低いア
イドリング運転域においては、ボール１２に作用
する遠心力が小さいため、該ボール１２は、第２
図および第３図に示すように、各カム溝９，１０
の内方端９ａ，１０ａ部に保持される。すなわち
第１の回転体と第２の回転体８とはウエーブスプ
リング１３の弾性力により相寄る方向に付勢され
ているため、その付勢力によつて前記ボール１２
が前記両カム溝９，１０間で挟圧されることにな
るが、これらカム溝９，１０は、外方端９ｂ，１
０ｂ方向に漸次浅くなるようにしてある。そのた
め、前記挟圧力と前記カム溝９，１０の深さ変化
によつて前記ボール１２に求心方向の力が作用す
ることになり、その求心力が前記遠心力に打ち勝
つアイドリング運転域では、前記ボール１２が前
記カム溝９，１０の内方端９ａ，１０ａ部に保持
されることになる。その結果、前記第１の回転体
７の位相が前記第２の回転体２の位相よりも所要
角度Θだけ遅れることになり、バルブタイミング
がその分だけ遅角する。この状態からエンジンの
回転速度が上昇し、アイドリングよりも若干高い
値に定めた進角開始設定回転数に達すると該ボー
ル１２に作用する遠心力が前述した求心力を上ま
わり、該ボール１２が外方へ動きはじめる。そし
て、回転速度がさらに高くなるにつれて、前記ボ
ール１２が前記両回転体７，８の間隔を押し広げ
つつカム溝９，１０の外方端９ｂ，１０ｂ方向に
移動し、前述した求心力とつり合う位置で保持さ
れる。この際、前記両カム溝９，１０の回転方向
の傾きの相異により前記両回転体７，８間の位相
差が生じその分だけバルブタイミングが進角す
る。そしてさらに回転速度が高くなり、ボール１
２が第２図想像線および第４図に示すようにカム
溝９，１０の外方端９ｂ，１０ｂにまで達すると
その点で進角は停止されバルブタイミングが標準
的なものになる。そして、エンジンが、かかる
中、高速回転域から減速すると、前記ボール１２
に作用する遠心力が減少し、前述したウエーブス
プリング１３により惹起される求心力によつて該
ボール１２が前記内方端９ａ，１０ａ方向へ戻さ
れる。第５図は本実施例におけるクランクシヤフ
ト１の回転速度とバルブタイミングとの関係を示
したものであり、第６図はアイドリング運転域に
おけるバルブタイミングと中、高速運転域にお
けるバルブタイミングとの違いを示したもので
ある。

このように、本考案に係る動弁装置によればウ
エーブスプリング１３の押圧力やカム溝９，１０
の形状等を適当に選択することによつて、アイド
リング運転時のバルブタイミングを自動的に所定
角度だけ遅角させることができる。そのため、中
高速回転域における性能を低下させることなしに
アイドル運転時の燃焼の安定化を図ることが可能
となり、アイドル回転数を通常のものよりも低目
に設定して燃料経済性を向上させることができ
る。しかも、本装置は、カム溝９，１０間にボー
ル１２を介在させ前記両回転体７，８をウエーブ
スプリング１３により相寄る方向に押圧するよう
にしただけのものであるため、部品点数が少なく
構造がきわめて簡単であり、容易に実施すること
ができるとともに確実な作動が期待できる。

なお、前記実施例では伝動部材がカムシヤフト
側のタイミングプーリである場合について説明し
たが、本考案はかならずしもこのようなものに限
られないのは勿論であり、例えば、クランクシヤ
フト側のプーリに適用してもよい。あるいは、ま
た、プーリに代えて、チエーンを張設するための
スプロケツトやギヤー等にも同様に適用が可能で
ある。

また、ウエイトはボールに限らず、ころ等であ
つても良い。

(ヘ) 考案の効果 本考案は、以上のような構成であるから、簡単
な構成によりアイドリング運転時のバルブタイミ
ングを所要角度だけ確実に遅角させることができ
るエンジンの動弁装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は一部
切欠した正面図、第２図は要部を示す拡大した側
断面図、第３図、第４図は作用説明図、第５図は
進角特性を示す特性説明図、第６図はバルブタイ
ミングを示す図である。 １……クランクシヤフト、２……カムシヤフ
ト、４……伝動部材（タイミングプーリ）、７…
…第１の回転体、８……第２の回転体、９，１０
……カム溝、９ａ，１０ａ……内方端、９ｂ，１
０ｂ……外方端、１２……ウエイト（ボール）、
１３……弾性体（ウエーブスプリング）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. クランクシヤフトの回転力を吸気バルブ開閉用
   のカムシヤフトに、これら両シヤフトにそれぞれ
   支持させたプーリ、スプロケツトまたはギヤー等
   の対をなす伝動部材を介して伝達するようにした
   ものにおいて、少なくとも一方の伝動部材を、前
   記シヤフトに固定された第１の回転体と、この第
   １の回転体に対して軸心方向に進退可能に設けら
   れ外周部に伝動要素を有してなる第２の回転体
   と、これら両回転体の対向面にそれぞれ設けられ
   少なくとも一方がその外方端に向かつて漸次浅く
   なるように形成された対をなすカム溝と、これら
   両カム溝間に係合されこれら両カム溝に沿つて略
   径方向に摺動可能なウエイトと、前記両回転体を
   相寄る方向に押圧して前記ウエイトを深くなつた
   カム溝の内方端側へ求心付勢する弾性体とを具備
   してなるものにし、前記ウエイトが両カム溝の外
   方端部に保持されている状態において前記第１の
   回転体のカム溝の内方端部が前記第２の回転体の
   カム溝の内方端部よりも回転進み側に偏位するよ
   うにしておくことによつて、前記両カム溝の内方
   端部に前記ウエイトが保持されるアイドリング運
   転域でバルブタイミングを遅角させ得るように構
   成したことを特徴とするエンジンの動弁装置。