JPH04191406A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

内燃機関のバルブタイミング制御装置

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JPH04191406A
JPH04191406A JP2322178A JP32217890A JPH04191406A JP H04191406 A JPH04191406 A JP H04191406A JP 2322178 A JP2322178 A JP 2322178A JP 32217890 A JP32217890 A JP 32217890A JP H04191406 A JPH04191406 A JP H04191406A
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Japan
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passage
hydraulic
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lubricating
valve
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JP2322178A
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Katsuhiko Uchida
内田　勝彦
Seiji Suga
聖治 菅
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Atsugi Unisia Corp
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    • 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
    • F01L1/34403—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 helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
    • F01L1/34406—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 helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft the helically teethed sleeve being located in the camshaft driving pulley

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、内燃機関の吸気・排気バルブの開閉動作時期
を運転状態に応じて可変制御するバルブタイミング制御
装置に関する。
従来の技術 従来のこの種バルブタイミング制御装置とシテは、種々
提供されており、その−例として米国特許第４，５３５
，７３１号公報に記載されたものなどが知られている。
概略を説明すれば、吸気・排気バルブを開閉制御するカ
ムシャフトは、前端部の外周に外歯が形成されている。
一方、カムシャフト前端部の外側に配置支持された外筒
は、外周に機関の回転力がタイミングチェーンを介して
伝達されるスプロケットを備えていると共に、内周には
内歯が形成されている。そして、この内歯と上記カムシ
ャフトの外歯との間に、内外周の歯のうち少なくともい
ずれか一方がはす歯に形成された筒状歯車が噛合してお
り、この筒状歯車を、機関運転状態に応じて制御油圧回
路により圧力室に供給される油圧や、圧縮スプリングの
ばね力によりカムシャフトの軸方向へ移動させることに
よって、該カムシャフトをスプロケットに対して相対回
動位相を変換させて吸気・排気バルブの開閉時期を制御
するようになっている。
発明が解決しようとする課題 然し乍ら、前記従来のバルブタイミング制御装置にあっ
ては、前記筒状歯車を一方向に移動させる制御油圧回路
がカムシャフトとシリンダヘッドに有するカム軸受との
間に潤滑油を供給する潤滑用油圧回路をも兼ねている。
即ち、例えば機関低負荷域の運転状態において、前記圧
力室への油圧の供給が停止されても制御油圧回路内の潤
滑油がカムシャフトとカム軸受との間に供給されるよう
になっている。このため、制御油圧回路内の油圧を残留
させる必要があり、前記圧力室内の潤滑油を速やかに排
出させることが困難になる。この結果、前記筒状歯車の
圧力室方向への円滑な移動が阻害されて、バルブタイミ
ング制御の切換応答性が低下してしまう。
課題を解決するための手段 本発明は、前記従来の問題点に鑑みて案出されたもので
、とりわけ制御用油圧回路をカム軸受の潤滑用油圧回路
とを別個独立に設けると共に、該制御用油圧回路の上流
に方向切換弁を設けたことを特徴としている。
作用 前記構成の本発明によれば、制御用油圧回路と潤滑用油
圧回路とを別個独立に設けたため、カム軸受に対する効
率の良い潤滑作用が得られることは勿論のこと、所定の
機関運転状態時に方向切換弁お油圧排出側の切換えが行
なわれると、前記制御用油圧回路内のオイルが方向切換
弁を介してシリンダヘッド内等へ速やかにかつ完全に排
出される。
実施例 図はＤＯＨＣ型動弁機構に適用されたバルブタイミング
制御装置の一実施例を示し、図中１はシリンダヘッド２
の上端部に有するカム軸受３に軸受されたカムシャフト
、４は該カムシャフト１の一端部ｌａ内に有するボルト
孔５に外部軸方向から挿通した固定ボルト６によって固
定されたスリーブ、７は該スリーブ４とカムシャフト１
間の外周に配置され、図外のクランク軸からタイミング
ベルトにより駆動力が伝達される回転体たるタイミング
プーリである。このタイミングプーリ７は、筒状本体８
の後端部内周にカムシャフトＩ外周に摺接する環状部材
９がかしめ固定されていると共に、筒状本体８の前端部
８ａ側内周面にインナ歯カ形成され、さらに前端面に端
板１ｏがボルト１１により固定されている。また、前端
部８ａの内周面がスリーブ４の前端側外周面に回転自在
に当接している。
前記スリーブ４は、薄肉円筒状の基部４ａがカムシャフ
ト一端１ａに嵌合していると共に、前端側外周面にアウ
タ歯が形成されている。
また、タイミングプーリ７とスリーブ４との間には、位
相変換機構たる筒状歯車１２が介装されており、この筒
状歯車１２は、長尺な歯車を軸直角方向に切断分割して
形成された２つの歯車構成部１３．１４からなり、この
両歯車構成部１３゜１４は、前側の歯車構成部１３内に
装着されたスプリング１５と両者間に設けられた連結ピ
ン１６とにより連結されている。また、各歯車構成部１
３、Ｉ４の内外周には、両方がはす歯の内歯Ｉ２ａと外
歯１２ｂが夫々形成されており、この両内外歯１２ａ、
１２ｂに前記筒状本体８にインナ歯とスリーブ４のアウ
タ歯がスパイラル噛合している。更に、前側の歯車構成
部１３の前端縁が筒状本体８の前端部８ａに突き当たっ
た位置で最大前方向（図中左方向）への移動が規制され
、一方、後側の歯車構成部１４の後端縁が前記環状部材
９の内端面に突き当たった位置で最大後方向（図中右方
向）への移動が規制されるようになっている。
また、この筒状歯車１２は、駆動機構によって前後軸方
向に移動するようになっている。この移動機構は、筒状
本体８の前端部８ａ内側に切欠形成されて、内部の油圧
によって筒状歯車１２を後方向に移動させる圧力室Ｉ７
と、該圧力室１７に対して油圧を導入する制御用油圧回
路１８と、後側歯車構成部１４と環状部材９との間に弾
装されて、筒状歯車１２を前方向に付勢する圧縮スプリ
ング１９とを備えている。
前記制御用油圧回路１８は、上流端がオイルポンプ２０
に連通し、シリンダへラド２及びカム軸受３を貫通して
カムシャフト１の半径方向通路２１に開口した油圧通路
２２と、カムシャフトｌ及び固定ボルト６の内部軸方向
に連続して形成され、一端が半径方向通路２１に、他端
が端板ｌＯとスリーブ４間の油室２３を介して圧力室１
７に夫々連通する油通路２４とを備えている。また、前
記油圧通路２２の途中には、三方型電磁弁２６が設けら
れている。この三方型電磁弁２６は、油圧通路２２とド
レン通路２５とを選択的に切り換えるもので、電子コン
トローラ２７からの０Ｎ−ＯＦＦ信号に基づいて切換作
動するようになっている。
前記電子コントローラ２７は、クランク角センサからの
機関回転数信号及びエアフローメータからの吸気量信号
等に基づいて現在の機関運転状態を検出し、その信号を
三方型電磁弁２６に出力するようになっている。
また、前記シリンダヘッド２とカム軸受３内の油圧通路
２２両側には、一対の潤滑用油圧回路２８．２９が設け
られている。この潤滑用油圧回路２８．２９は、制御用
油圧回路１８と別個独立に設けられ、上流端がオイルポ
ンプ２０と連通するオイルメインギヤラリに接続され、
下流端がカムシャツ）ｌとカム軸受３との間に開口形成
されている。
尚、端板１０と固定ボルト６のワッシャ６ａとの間には
、タイミングプーリ７を図中左方向に付勢して環状部材
９をスリーブ４の端縁に常時当接させるコイルスプリン
グ３０が弾装されている。
これによって、環状部材９とスリーブ４との間に摺動摩
擦抵抗を発生させてカムシャフト１の回転トルク変動に
伴う該カムシャフト１とタイミングプーリ７との急激な
相対回動を抑制して各歯間の打音等を防止するようにな
っている。
以下、本実施例の作用について説明する。まず、機関高
負荷域などにおいて、電子コントローラ２７からの出力
信号によって三方型電磁弁２６がＯＮ状態になり、油圧
通路２２とドレン通路２５の連通を遮断すると共に、油
圧通路２２全体を連通させる。したがって、オイルポン
プ２０から圧送された潤滑油は、油圧通路２２．半径方
向通路２１、油通路２４．油室２３を通、て圧力室１７
内に供給される。このため、該圧力室１７内の油圧の上
昇に伴い筒状歯車１２が圧縮スプリング１９のばね力に
抗して環状部材９に突き当たるまで後方向に速やかに移
動し、タイミングプーリ７とカムシャフト１とを一方向
に相対回動させる。これによって、吸気バルブの閉時期
を早める制御を行なう。
また、機関運転状態が高負荷域から低負荷域に移行した
場合は、三方型電磁弁２６がＯＦＦ状態となり油圧通路
２２の途中を遮断すると共に、該油圧通路２２の上流側
とドレン通路２５とを連通させる。このため、圧力室１
７内の潤滑油は、油室２３．油通路２４．半径方向通路
２１．油圧通路２２を逆流してドレン通路２５からシリ
ンダヘッド２内部に速やかに排出される。したがって、
圧力室１７内の油圧の低下に伴い筒状歯車１２が圧縮ス
プリングＩ９のばね力により前端部８ａに突き当たるま
で前方向へ移動し、タイミングプーリ７とカムシャフト
１とを他方向に相対回動させる。これによって、吸気バ
ルブの閉時期を遅らせる制御を行なう。
このように、高負荷域から低負荷域への移行時には、圧
力室１７内の潤滑油がカム軸受３に供給される９と、な
く油圧通路２２等を介してドレン通路２５から外部へ速
やかに排出されるため、該圧力室１７の速やかな圧力低
下に伴い筒状歯車１２の前方向への移動速度が上昇する
。したがって、カムシャフトｌとタイミングプーリ７の
相対回動位相変換速度も高まり、バルブタイミング制御
の切換応答性が一段と向上する。
一方、カムシャフト１とカム軸受３との間には、オイル
ポンプ２０から圧送された潤滑油が機関運転状態に拘わ
らず潤滑用油圧回路２８．２９から常時供給されている
ため、十分な潤滑作用が営まれ、焼−き付き等の発生を
未然に防止することができる。
しかも、前述のように三方型電磁弁２６のＯＦＦ状態時
には、圧力室１７及び制御用油圧回路１８内の潤滑油の
みを排出するだけであるから、シリンダヘッド２内への
潤滑油の常時たれ流し状態が防止される。
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、位相
変換機構や制御用、潤滑用の各油圧回路の構成を適宜変
更することも可能であり、また排気バルブ側あるいは吸
気バルブと排気バルブの両方に適用することも可能であ
る。
発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明に係る内燃機関の
バルブタイミング制御装置によれば、バルブタイミング
制御用の油圧回路とカム軸受潤滑用の油圧回路とを別個
独立に設け、制御用油圧回路に方向切換弁を設けたため
、カム軸受に対する良好な潤滑性能が維持できることは
勿論のこと、バルブタイミング制御用の油圧不要時には
、制御用油圧回路内に油圧が残留することなく略完全に
排出することが可能となるため、該バルブタイミング制
御の切換え応答性が向上する。
【図面の簡単な説明】
図は本発明に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置
の一実施例を示す要部断面図である。 １・・・カムシャフト、２・・・シリンダヘッド、３・
・・カム軸受、７・・・タイミングプーリ（回転体）、
１２・・・筒状歯車（位相変換機構）、１８・・・制御
用油圧回路、２６・−・三方型電磁弁（方向切換弁）、
２８．２９・・・潤滑用油圧回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）機関により駆動される回転体と、シリンダヘッド
    のカム軸受に支持されて前記回転体から回転力が伝達さ
    れるカムシャフトと、該両者の相対回動位相を変換する
    位相変換機構と、該位相変換機構を作動制御する制御用
    油圧回路とを備えたバルブタイミング制御装置において
    、前記制御用油圧回路と前記カム軸受の潤滑用油圧回路
    とを別個独立に設けると共に、該制御用油圧回路の上流
    に方向切換弁を設けたことを特徴とする内燃機関のバル
    ブタイミング制御装置。
JP2322178A 1990-11-26 1990-11-26 内燃機関のバルブタイミング制御装置 Pending JPH04191406A (ja)

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US07/796,478 US5209193A (en) 1990-11-26 1991-11-22 Intake- and/or exhaust-valve timing control system for internal combustion engines
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