JPH05125911A

JPH05125911A - 弁開閉時期制御装置

Info

Publication number: JPH05125911A
Application number: JP28656191A
Authority: JP
Inventors: Koji Hotta; 田浩二堀; Kanetake Aoki; 木金剛青
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1991-10-31
Filing date: 1991-10-31
Publication date: 1993-05-21

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】本発明は、エンジンの弁開閉時期制御装置の
小型化を目的とする。【構成】噛合するギア間のバツクラツシによる打音の
発生防止を従来のような粘性ダンパ手段を用いず、第１
付勢手段２２により付勢されるピストン２０を介して相
対回転可能に結合された第１および第２主ギア１４，１
８と、相対回転量を規制する規制手段３１を介して相対
回転可能に結合された第１および第２副ギア２６，２７
とがシザーズギアを構成することで行つている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの弁開閉時期
制御装置に関するもので、より具体的には小型化された
弁開閉時期制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】弁開閉時期制御装置の従来技術として、
様々なものがあるが例えば特開平３−１１７６０４号公
報に開示されたものがある。この従来技術を図３に基づ
いて説明すると、エンジン７１のシリンダブロツク７２
には２本のカム軸（１本のみ図示）７３が回転自在に支
承され、カム軸７３の一端には弁開閉時期制御装置７０
が配設されている。ここで、プーリ７４がカム軸７３に
回転自在に支承され、プーリ７４は２つの外周面を有し
ており、片方の外周面にはギア部７５が形成されてい
る。ギア部７５には図示しないベルト手段等を介してエ
ンジン７１の出力軸の回転駆動力が伝達されている。

【０００３】断面凹形状のケース７６はカム軸７３の一
端に固設されている。プーリ７４とケース７６とは、ピ
ストン７７を介して相対回転可能に連結されている。具
体的には、ケース７６の内周面とピストン７７の外周面
にそれぞれ形成されたヘリカルスプライン同士が噛合
し、ピストン７７の内周面とプーリ７４の他方の外周面
にそれぞれ形成されたヘリカルスプライン同士が噛合し
ている。

【０００４】ピストン７７の図示右端面にはスプリング
７８が係合しており、ピストン７７を常時図示左方へと
付勢している。一方、ピストン７７の図示左端面には油
圧室７９が形成されており、油圧室７９内の油圧に応じ
てスプリング７８の付勢力に抗し、ピストン７７を図示
右方へと付勢する。この油圧室７９には、図示しないオ
イルポンプの吐出油圧が図示しない制御弁および油路８
０を介して供給または非供給とされている。

【０００５】前述の各ヘリカルスプラインにはバツクラ
ツシが存在するため、常に打音が発生しやすくなつてい
る。そこで、この打音防止のために次のような粘性ダン
パ手段８１が配設されている。つまり、プーリ７４に固
設されたカバー８２に形成されたラビリンス溝とケース
７６の一部に形成されたラビリンス溝とが噛合し、その
内部にシリコンオイル等の粘性オイルが封入されてい
る。従つて、各ヘリカルスプラインのバツクラツシによ
つて打音が発生するような状況のとき、粘性ダンパ手段
８１が作用して打音の発生を防止している。尚、粘性ダ
ンパ手段８１はカム軸７３が図示しないバルブスプリン
グから受ける変動トルクも吸収している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな粘性ダンパ手段８１の存在は弁開閉時期制御装置７
０の外径を大きくすると共に、エンジン７１本体からの
突出量を大きくしてしまう。近年、自動車等ではエンジ
ンの収容されるボンネツト内の容積に余裕がなく、エン
ジン７１本体からの弁開閉時期制御装置７０の突出量が
大きくなると、実際に弁開閉時期制御装置７０をエンジ
ン７１に搭載することが不可能となる。

【０００７】また、２本のカム軸７３の距離が短いタイ
プのエンジンでは、弁開閉時期制御装置７０の外径が大
きいと、同様に実際に弁開閉時期制御装置７０をエンジ
ンに搭載することが不可能となる。

【０００８】そこで、本発明では弁開閉時期制御装置の
小型化を、その技術的課題とする。

【０００９】

【発明の構成】

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述した本発明の技術的
課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、弁
開閉時期制御装置を、主および副カム軸と、主カム軸に
相対回転不能に配設された第１主ギアと、主カム軸に相
対回転可能に支承された第２主ギアと、第１主ギアと第
２主ギアとを相対回転可能に連結するピストンと、ピス
トンの一端面に係合し、前記第１主ギアと第２主ギアと
を正方向に相対回転させる第１付勢手段と、ピストンの
他端面に係合し、前記第１主ギアと第２主ギアとを逆方
向に相対回転させる第２付勢手段と、副カム軸に相対回
転可能に支承され、前記第１主ギアと噛合する第１副ギ
アと、副カム軸に相対回転不能に配設され、前記第２主
ギアと噛合する第２副ギアと、第１副ギアと第２副ギア
との相対回転量を規制する規制手段とから構成したこと
である。

【００１１】

【作用】上述した本発明の技術的手段によれば、第１付
勢手段により付勢されるピストンを介して相対回転可能
に結合された第１および第２主ギアと、相対回転量を規
制する規制手段を介して相対回転可能に結合された第１
および第２副ギアとがシザーズギアを構成することで、
各ギア間に存在するバツクラツシを略０としている。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の技術的手段を具体化した実施
例について添付図面に基づいて説明する。

【００１３】図１乃至図２に示す本発明実施例の弁開閉
時期制御装置１０において、エンジン１１のブロツクに
主カム軸１２と副カム軸（ドリブン側）１３がそれぞれ
回転自在に支承されている。主カム軸１２の一端には図
示しない入力プーリが配設されて、エンジン１１の駆動
力が伝達されている。従つて、主カム軸１２はドライブ
側カム軸として作用し、副カム軸１３がドリブン側カム
軸として作用するが、この逆でもよい。

【００１４】主カム軸１２には、第１主ギア１４が形成
されたカバー１５が、ピン１６およびボルト１７を介し
て相対回転不能に配設されている。また、主カム軸１２
には、第２主ギア１８が形成されたケース１９が相対回
転可能に支承されている。カバー１５はその断面が略凹
形状となつており、内周面にはヘリカルギア１５ａが形
成されている。また、ケース１９の外周面にはヘリカル
ギア１９ａが形成されている。円筒状に形成されたピス
トン２０の内外周面にもそれぞれヘリカルギア２０ａ，
２０ｂが形成されて、ヘリカルギア１５ａとヘリカルギ
ア２０ｂとが、またヘリカルギア１９ａとヘリカルギア
２０ａとがそれぞれ噛合している。このピストン２０は
図示水平方向に移動が可能となつている。この結果、第
１主ギア１４を有するカバー１５と第２主ギア１８を有
するケース１９とがピストン２０を介して相対回転可能
に連結されていることとなる。

【００１５】ピストン２０には、その図示左方に開口す
る凹所２１が形成されており、凹所２１とケース１９と
の間にはスプリング（第１付勢手段）２２が配設されて
いる。従つて、ピストン２０はスプリング２２により常
時図示左方へと付勢されている。このスプリング２２の
付勢力はカバー１５とケース１９との間に正方向の相対
回転を生じさせる。また、ピストン２０の図示左側面と
カバー１５の図示右側面との間には油圧室２３が形成さ
れ、この油圧室２３に油路２４を介して供給される油圧
によつてピストン２０は図示右方へと付勢される。従つ
て、この油圧室２３と油圧によつて第２付勢手段２５が
構成される。

【００１６】一方、副カム軸１３には第１主ギア１４と
噛合する第１副ギア２６が相対回転可能に支承されてい
る。また、副カム軸１３には第２主ギア１８と噛合する
第２副ギア２７がピン２８を介して相対回転不能に配設
されている。しかし、第１副ギア２６と第２副ギア２７
との相対回転量は、第１副ギア２６に形成された長孔２
９と第２副ギア２７に固設されたピン３０とから構成さ
れる規制手段３１により規制されている。また、スナツ
プリング３２は第１副ギア２６のガタツキを抑えてい
る。

【００１７】以上の構成を有する本発明実施例の作用に
ついて以下に説明する。

【００１８】エンジン１１の運転中は入力プーリよりエ
ンジン１１の回転駆動力が主カム軸１２に入力されてい
るので、主カム軸１２が回転すると共に、その力は主カ
ム軸１２〜カバー１５〜第１主ギア１４〜第１副ギア〜
ピン３０〜第２副ギア２７〜副カム軸１３と伝達される
と共に、主カム軸１２〜カバー１５〜ピストン２０〜ケ
ース１９〜第２主ギア１８〜第２副ギア２７〜副カム軸
１３によつても伝達される。このとき、前述したとおり
第１主ギア１４と第２主ギア１８との間にはスプリング
２２により相対回転力が作用しているので、第１副ギア
２６を介して第２副ギア２７を挟み込んでいる。従つ
て、第１および第２主ギア１４，１８と第１および第２
副ギア２６，２７とがいわゆるシザーズギアを構成する
ことで、各ギア間に存在するバツクラツシを略０として
いる。この結果、バツクラツシに基づく打音は発生しな
い。

【００１９】図１に示す様に油圧室２３に油圧が供給さ
れていない状態では、ピン３０は長孔２９に対して図２
に示す３０−１の位置に存在する。

【００２０】さて、主および副カム軸１２，１３に配設
された図示しないカムによつて開閉駆動されるエンジン
１１の図示しない吸排気弁は、エンジン１１の負荷状態
によつてそれらの開閉タイミングが変化されることが望
ましい。そこで、弁開閉時期制御装置１０が作用するこ
とで主カム軸１２と副カム軸との相対角度を変化でき、
吸排気弁の開閉タイミングを可変とできる。

【００２１】即ち、図示しない制御手段がエンジン１１
の負荷状態の変化を検知すると、図示しない油圧制御弁
を用いて図示しない油圧ポンプの吐出油圧を油圧室２３
に作用させる。この結果、ピストン２０はスプリング２
２の付勢力に抗して図示右方へと移動し、ヘリカルギア
１５ａ，２０ｂおよびヘリカルギア１９ａ，２０ａの作
用により、カバー１５とケース１９との間に逆方向の相
対回転を生じさせる。

【００２２】この結果、ケース１９はカバー１５に対し
てある設定角度だけ進角（または遅角）される。する
と、第１副ギア２６と第２副ギア２７との間にも相対回
転が生じ、ピン３０は長孔２９に対して図２に示す３０
−２の位置に存在することとなる。

【００２３】このとき、第１主ギア１４と第１副ギア２
６との噛み合う面、および第２主ギア１８と第１副ギア
２７との噛み合う面は、油圧室２３に油圧が供給されて
いない時の各面とは反対側の面となるので、各ギアの偏
摩耗が防止できる。

【００２４】

【発明の効果】以上に示した様に本発明では、従来のよ
うに粘性ダンパ手段を持たないので弁開閉時期制御装置
の小型化が達成できる。そして、噛合する各ギア間のバ
ツクラツシは、第１付勢手段により付勢されるピストン
を介して相対回転可能に結合された第１および第２主ギ
アと、相対回転量を規制する規制手段を介して相対回転
可能に結合された第１および第２副ギアとがシザーズギ
アを構成することで略０とされている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の弁開閉時期制御装置の断面図を
示す。

【図２】図１における正面図を示す。

【図３】従来技術の弁開閉時期制御装置の断面図を示
す。

【符号の説明】

１０弁開閉時期制御装置、１２主カム軸、１４第１主ギア、１８第２主ギア、２０ピストン、２２スプリング（第１付勢手段）、２５第２付勢手段、１３副カム軸、２６第１副ギア、２７第２副ギア、３１規制手段。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１１月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】エンジン１１の運転中は入力プーリよりエ
ンジン１１の回転駆動力が主カム軸１２に入力されてい
るので、主カム軸１２が回転すると共に、その力は、後
述する状態Ａのとき、主カム軸１２〜カバー１５〜第１
主ギア１４〜第１副ギア２６〜ピン３０〜第２副ギア２
７〜副カム軸１３と伝達され、後述する状態Ｂのとき、
主カム軸１２〜カバー１５〜ピストン２０〜ケース１９
〜第２主ギア１８〜第２副ギア２７〜副カム軸１３と伝
達される。このとき、前述したとおり第１主ギア１４と
第２主ギア１８との間にはスプリング２２により相対回
転力が作用しているので、この両者の間には第１副ギア
２６及びピン３０を介して第２副ギア２７が挟み込まれ
ることとなる。従って、第１および第２主ギア１４，１
８と第１および第２副ギア２６，２７とがいわゆるシザ
ーズギアを構成することで、各ギア間に存在するバック
ラッシを略０としている。この結果、バックラッシに基
づく打音は発生しない。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】図１に示す様に油圧室２３に油圧が供給さ
れていない状態（状態Ａ）では、ピン３０は長孔２９に
対して図２に示す３０−１に存在する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】この結果、ケース１９はカバー１５に対し
てある設定角度だけ進角（または遅角）された状態（状
態Ｂ）となる。すると、第１副ギア２６と第２副ギア２
７との間にも相対回転が生じ、ピン３０は長孔２９に対
して図２に示す３０−２に位置に存在することとなる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主および副カム軸と、前記主カム軸に相対回転不能に配設された第１主ギア
と、前記主カム軸に相対回転可能に支承された第２主ギア
と、前記第１主ギアと第２主ギアとを相対回転可能に連結す
るピストンと、前記ピストンの一端面に係合し、前記第１主ギアと第２
主ギアとを正方向に相対回転させる第１付勢手段と、前記ピストンの他端面に係合し、前記第１主ギアと第２
主ギアとを逆方向に相対回転させる第２付勢手段と、前記副カム軸に相対回転可能に支承され、前記第１主ギ
アと噛合する第１副ギアと、前記副カム軸に相対回転不能に配設され、前記第２主ギ
アと噛合する第２副ギアと、前記第１副ギアと第２副ギアとの相対回転量を規制する
規制手段とを有する弁開閉時期制御装置。