JPH0510707U - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 内然機関のバルブタイミング制御装置の軸方
向の長さを短尺化して、該装置の小型化と軽量化を図る
と共に、エンジンルーム内へのレイアウトの自由度を向
上させる。 【構成】 機関により駆動されるタイミングスプロケッ
ト４とカムシャフト１との間に進退動自在に介装され
て、該両者１，４の相対回動位相を変換する位相変換手
段５と、該位相変換手段５の前後に夫々設けられた第
１、第２油圧室２３，２４内に油圧を給排して前記位相
変換手段５を進退動させる２経路の油圧回路２６，２７
とを備えたバルブタイミング制御装置において、前記前
側の第２油圧室２４を位相変換手段５のピストン１３の
内周面に切欠形成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、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。

【０００２】

【従来の技術】

例えば自動車用内燃機関の従来のバルブタイミング制御装置としては、本出願 人が先に出願した特開昭６３−１３１８０８号公報等に記載されたものが知られ ている。

【０００３】 これは、機関のクランク軸から駆動力が伝達されるタイミングプーリと該タイ ミングプーリと同軸上に配置されたカムシャフトとの間に、内外周に設けられた 歯のうち少なくとも一方がはす歯である筒状歯車が配置されている。この筒状歯 車は、外周に設けられた外歯をタイミングプーリの内周に有するインナ歯に、内 周に設けられた内歯をカムシャフトの外周に有するアウタ歯に夫々噛合させてタ イミングプーリの回転力をカムシャフトに伝達するようになっている。また、筒 状歯車の前後に形成された各第１，第２油圧室に油圧を給排する２経路の油圧回 路を、該各油圧回路の上流側に夫々設けられた２方型電磁弁の切替作動により切 り替えることによって筒状歯車をカムシャフトの前後軸方向に移動させ、タイミ ングプーリとカムシャフトの相対回転を得て、該カムシャフトによる吸気・排気 バルブの開閉時期を機関の運転状態に応じて進遅制御するようになっている。

【０００４】 そして、前述のように筒状歯車の軸方向への移動を２経路の油圧回路によって 行なうことにより、筒状歯車の良好な移動応答性を確保できると共に、バルブタ イミングの有効可変巾を大きくすることが可能になるなどの優れた効果が得られ るものである。

【０００５】

【考案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、油圧回路から油 圧が給排される第１油圧室が筒状歯車の前端部とタイミングプーリのフロントカ バーとの間に形成されているため、装置全体の軸方向の長さが必然的に長くなり 、装置の大型化が余儀なくされる。この結果、該装置の重量が増加すると共に、 エンジンルーム内へのレイアウトの自由度が制約されてしまう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前記従来の問題点に鑑みて案出されたもので、とりわけ位相変換手 段の前側の油圧室を、前記位相変換手段の周面を切欠いて形成したことを特徴と している。

【０００７】

【作用】

本考案は、前側の油圧室を位相変換手段の前端部側に形成するのではなく、周 面に切欠形成したため、該前側の油圧室を形成するための軸方向のスペースが不 要となり、装置の軸方向の長さを短尺化できる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳述する。

【０００９】 図１〜図３は本考案を吸気バルブ側に適用した一実施例を示し、吸気バルブを 開閉作動するカムシャフト１の一端部１ａにスリーブ２がボルト３により軸方向 から固着されていると共に、該スリーブ２の外周にクランク軸から回転力が伝達 される回転体たるタイミングスプロケット４が支承されている。また、スリーブ ２とタイミングスプロケット４との間には、カムシャフト１とタイミングスプロ ケット４との相対回動位相を変換する位相変換手段５が介装されている。

【００１０】 前記スリーブ２は、肉厚筒状のスリーブ本体２ａと、該スリーブ本体２ａの先 端側に有する薄肉筒状の小径部２ｂと、後端側に有しカムシャフト一端部１ａの 小径フランジ部１ｂと嵌着する大径フランジ部２ｃとから構成されている。

【００１１】 前記タイミングスプロケット４は、図２及び図３にも示すように筒状本体４ａ の後端側外周面にタイミングチェーンが巻装される歯車４ｂを有すると共に、前 端側内周面に略台形状の突起部８，９が対向配置されている。

【００１２】 前記位相変換手段５は、スリーブ２の小径部２ｂ外周にタイミングスプロケッ ト４のフロントカバー１１と一緒にボルト３により共締めされたアーム１２と、 スリーブ２とタイミングスプロケット４との間にカムシャフト１軸方向へ進退動 自在に介装された円環状のピストン１３と、該ピストン１３の前面に周方向へ等 間隔で設けられた４つのスライダー１４，１５，１６，１７とを備えている。

【００１３】 前記アーム１２は、図２に示すように固定端から延出した扇状の各延出部１８ ，１９の両側端面１８ａ，１８ｂ、１９ａ，１９ｂが互いに反対方向へ傾斜状に 形成されている。前記スライダー１４〜１７は、図２及び図３に示すように夫々 が略矩形片状を呈し、内部軸方向に貫通したピン２０…を介してピストン１３の 前端部に回転自在に支持されている。また、夫々の延出部１８，１９の各側端面 １８ａ〜１９ｂに当接する一側面１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａが各側端面１ ８ａ〜１９ｂと同一傾斜角度に形成されている一方、各円弧状の他側面１４ｂ， １５ｂ，１６ｂ，１７ｂが突起部８，９の凹状両側面８ａ，８ｂ、９ａ，９ｂに 摺接している。更に、対向する一対のスライダー１４，１６は、各ピン２０，２ ０の外周に巻装されたコイルスプリング２１，２２のばね力で一側面１４ａ，１ ６ａが側端面１８ａ，１９ａに常時当接して隙間つまりバックラッシの発生が防 止されている。

【００１４】 更に、前記ピストン１３の後端部と大径フランジ部２ｃとの間には、図１に示 すように円環状の第１油圧室２３が形成されている一方、ピストン１３の前端部 内周面に、第２油圧室２４が形成されている。即ち、この第２油圧室２４は、ピ ストン１３の前端部内周面を円環状に切欠形成されたもので、該切欠周面が受圧 面になっている。また、第１油圧室２３内には、機関停止時にピストン１３及び スライダー１４〜１７を進出方向（前方）に付勢するばね力の小さな圧縮スプリ ング２５が弾装されている。

【００１５】 そして、前記ピストン１３は、２経路の第１，第２油圧回路２６，２７から給 排される油圧によって進退動するようになっている。

【００１６】 前記第１油圧回路２６は、シリンダヘッド及びカム軸受２８とカムシャフト１ の半径方向に連続して貫通形成されて、上流端がオイルメインギャラリ２９を介 してオイルポンプ３０に接続された第１油通路３１と、カムシャフト１とスリー ブ２の各ボルト孔１ｃ，２ｄ内周面とボルト３の軸部外周面との間に形成された 環状通路３２と、スリーブ２の大径フランジ部２ｃ近傍に半径方向に沿って形成 されて、環状通路３２と第１油圧室２３とを連通する半径方向通路３３とを備え ている。

【００１７】 前記第２油圧回路２７は、前記第１油通路３１と並行に形成された第２油通路 ３４と、カムシャフト１とスリーブ２との外周側内部軸方向に連続して形成され て、一端が第２油通路３４と連通する軸方向通路３５と、スリーブ本体２ａの前 端面に半径方向に沿って形成されて、軸方向通路３５と第２油圧室２４とを連通 する連通路３６とを備えている。

【００１８】 また、前記第１，第２油通路３１，３４とオイルメインギャラリ２９との接続 部位には、１個の４方向型電磁弁３７が介装されている。この電磁弁３７は、オ イルメインギャラリ２９と第１油圧回路２６あるいは第２油圧回路２７のいずれ か一方を連通すると同時に、他方を電磁弁３７の端部に接続されたドレン通路３ ８と連通させる切替え制御を行なっている。この電磁弁３７は、図外のクランク 角センサやエアーフローメータ等から出力された機関回転数や吸入空気量等の情 報信号に基づいて機関の運転状態を検出する図外のコントロールユニットからの 指令信号によって前述のような切替え作動をする。

【００１９】 したがって、この実施例によれば、例えば機関低負荷時には、コントロールユ ニットから４方型電磁弁３７にＯＦＦ信号が出力され、図１に示すように該電磁 弁３７が第２油通路３４とドレン通路３８を連通させるため、第２油圧室２４内 の作動油が連通路３６，軸方向通路３５，第２油通路３４を介して速やかに排出 される。同時に電磁弁３７がオイルメインギャラリ２９と第１油通路３１とを連 通させるため、オイルポンプ３０から圧送された作動油が環状通路３２と半径方 向通路３３を介して第１油圧室２３に供給され、該第１油圧室２３の内部圧力が 上昇する。依って、ピストン１３は、第１油圧室２３内の高油圧と圧縮スプリン グ２５のばね力との合成力で前方（図示位置）へ速やかに進出移動する。したが って、各スライダー１４，１６の一側面１４ａ，１６ａが、アーム１２の対向側 端面１８ａ，１９ａを押圧しつつ該アーム１２をタイミングスプロケット４の回 転方向と逆方向に回動させる。これにより、カムシャフト１が、タイミングスプ ロケット４に対して一方向に相対回動して吸気バルブの閉時期を遅れ側に制御す る。依って、燃焼の安定化と燃費の向上が図れる。

【００２０】 一方、機関高負荷時には、電磁弁３７にＯＮ信号が出力されて切替作動し、図 ４に示すように第１油通路３１とドレン通路２８とを連通させ、これによって第 １油圧室３１内の作動油が排出される。同時に電磁弁３７は、オイルメインギャ ラリ２９と第２油通路３４とを連通するため、第２油圧室２４に第２油通路３４ 、軸方向通路３５及び連通路３６を夫々介して作動油が供給されて内部圧力が上 昇する。依って、ピストン１３は、第２油圧室２４内の高油圧で圧縮スプリング ２５を圧縮しながら後方（図示位置））に速やかに後退移動する。したがって、 別異のスライダー１５，１７の一側面１５ａ，１７ａが今度はアーム１２の異な る対向側端面１８ｂ，１９ｂを押圧して該アーム１２をタイミングスプロケット ４の回転方向に回動させる。これにより、カムシャフト１がタイミングスプロケ ット４に対して他方向に相対回動して吸気バルブの閉時期を進み側に制御する。 依って、吸気充填効率が高まり出力を向上させることができる。

【００２１】 このように、本実施例ではピストン１３及びスライダー１４〜１７を、両油圧 室２３，２４に相対的に給排される油圧によって進退移動させるようにしたため 、従来のような圧縮スプリングのばね力を用いる場合に比較して移動応答性が十 分に向上する。また、油圧を細かく制御することによりピストン１３等を任意の 位置で停止させることができ、バルブタイミングの無段階制御が可能となる。

【００２２】 また、各油圧回路の切り替えを１つの４方向型電磁弁３７で行なうようにした ため、油圧回路の簡素化が図れると共に、部品点数が削減されて、製造作業能率 の向上と製造コストの低廉化が図れる。

【００２３】 しかも、第２油圧室２４をピストン１３の前端側ではなく、内周面に形成した ため、該第２油圧室２４を形成する軸方向のスペースが不要となり、装置の軸方 向の長さを短尺化できる。

【００２４】 尚、本考案は前記実施例の構成に限定されるものではなく、例えば位相変換手 段を筒状歯車あるいはクラッチ機構などで構成したものにも適用できる。

【００２５】

【考案の効果】

以上の説明で明らかなように、本考案に係る内燃機関のバルブタイミング制御 装置によれば、位相変換手段を２経路の油圧回路からの油圧によって進退移動さ せるようにしたため、該移動応答性等が向上することは勿論のこと、前側の油圧 室を位相変換手段の周面に切欠形成したため、装置の軸方向の長さを可及的に短 尺化できる。この結果、装置の軽量化と小型化が図れ、エンジンルーム内へのレ イアウトの自由度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す全体構成図。

【図２】図１のＡ矢視図。

【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図。

【図４】本実施例の作用を示す全体構成図。

【符号の説明】

１…カムシャフト、４…タイミングスプロケット（回転
体）、５…位相変換手段、２３，２４…第１，第２油圧
室、２６，２７…第１，第２油圧回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 機関により駆動される回転体とカムシャ
   フトとの間に進退動自在に介装されて、該両者の相対回
   動位相を変換する位相変換手段と、該位相変換手段の前
   後に夫々設けられた各油圧室内に油圧を給排して前記位
   相変換手段を進退動させる２経路の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、前記前側の油圧室
   を位相変換手段の周面に切欠形成し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。