JPH0528321Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 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
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して
は、種々提供されており、その一例として米国特
許第4231330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
御するカムシヤフトは、前端部の外周に外歯が形
成されていると共に、前端部にスリーブが互いの
雌雄ねじ部を介して螺着固定されている。一方、
該スリーブ及びカムシヤ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
ングチエーンを介して伝達されるスプロケツトが
形成されていると共に、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ヤフトの
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
油圧回路の油圧や圧縮スプリングのばね力により
カムシヤフトの軸方向へ移動させることによつ
て、該カムシヤフトをスプロケツトに対して相対
回動させて吸気・排気バルブの開閉時期を制御す
るようになつている。

考案が解決しようとする課題 然し乍ら、上記従来のバルブタイミング制御装
置にあつては、カムシヤフトの前端部に形成され
た外歯に筒状歯車のインナ歯を直接噛合させつつ
スリーブをカムシヤフトの前端部に螺着固定する
ようになつている。すなわち、バルブタイミング
制御装置をカムシヤフトにスリーブによつて直結
するようになつているため、該スリーブの螺着固
定後にカムシヤフトとスプロケツトとのタイミン
グ合わせを行なわなければならず、そのためには
別異のタイミング合致調整機構を設けなけらばな
らない。この結果、斯かるタイミング合致調整作
業の煩雑化やコストの高騰を招くといつた問題が
ある。

課題を解決するための手段 本考案は、上記従来の実情に鑑みて案出された
もので、基本的にはバルブタイミング制御装置を
カムシヤフトとは独立に構成して筒状歯車とカム
シヤフトとの直接的な噛合せを回避したものであ
る。すなわち、筒状歯車のインナ歯と噛合する内
筒を、該内筒内に貫通した取付ボルトによつてカ
ムシヤフトの前端部に連結すると共に、上記内筒
のカムシヤフト側後端部に外筒の後部を回転自在
に支持するフランジ部を形成する一方、上記取付
ボルトの頭部付近に上記外筒の前部を回転自在に
支持する支持部を設けたことを特徴としている。

作 用 上記構成の本考案によれば、制御装置全体を内
筒内を貫通した取付ボルトによつてカムシヤフト
に連結したため、被回転部とカムシヤフトのタイ
ミング合わせ作業を予め行なつておけば、制御装
置をカムシヤフトに組み付けるに際し、被回転部
のカムシヤフトに対する回転方向の位置をずらす
ことなくボルトのみを回転させて行なえるため、
そのタイミング合致調整作業が容易になるばかり
か、従来のような調整機構が全く不要となる。し
かも、外筒は、フランジ部及び支持部を介して内
筒等に安定に支持されるため、被回転部から筒状
歯車及び内筒を介して伝達されるカムシヤフトへ
の機関回転力の伝達性並びにバルブタイミング制
御作用が良好になる。

実施例 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳述す
る。

第１図は本考案に係るバルブタイミング制御装
置の第１実施例を示し、１はシリンダヘツド２に
ブラケツト３を介して軸支され、かつ外周に図外
の吸気バルブを開閉作動させるカムを有するカム
シヤフトであつて、このカムシヤフト１は、前端
部１ａに前面４ａが平坦状の円環部４を一体に有
していると共に、前端部１ａの内部軸方向に雌ね
じ部５が形成されている。

６は前部に円環状の端板７が液密的に嵌合した
外筒であつて、この外筒６は、前部側内周にイン
ナ歯１０が形成され、後部側外周にタイミングチ
エーン８により機関クランク軸の回転力が伝達さ
れる被回転部たるスプロケツト９が一体に設けら
れていると共に、該後部側内周には環状溝１１が
形成されている。また、１２は上記カムシヤフト
１に連結される内筒であつて、この内筒１２は、
外周にアウタ歯１３が形成されていると共に、後
端部には比較的大径なフランジ部１４が一体に設
けられている。このフランジ部１４は、外側面１
４ａがカムシヤフト１の円環部４前面４ａと当接
しかつ外周面１４ｂが上記外筒６の環状溝１１の
内周面に小さなクリアランスＣを介して摺接し外
筒６を回転自在に支持している。また、１５は内
筒１２と外筒６との間に介装された歯車機構であ
つて、この歯車機構１５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個の歯車構成体
１６ａ，１６ｂからなる軸方向移動可能な筒状歯
車１６と、前側の歯車構成体１６ａ内に装着され
て該歯車構成体１６ａと後側の歯車構成体１６ｂ
とを連結ピン１８を介して弾着させるスプリング
１７とを備えている。また、各歯車構成体１６
ａ，１６ｂの内外周には、両方がはす歯の内歯１
６ｃと外歯１６ｄが夫々形成されており、この両
内外歯１６ｃ，１６ｄに上記インナ歯１０とアウ
タ歯１３がスパイラル噛合している。更に、前側
の歯車構成体１６ａは、前端外縁が上記端板７の
内端縁に突き当たつて最大前方向（図中左方向）
への移動が規制されるようになつていると共に、
前端側に端板７や後述の取付ボルト２０によつて
形成された環状の圧力室１９内の油圧により後方
向（図中右方向）へ移動可能になつている。一
方、後側の歯車構成体１６ｂは、後端部が上記フ
ランジ部１４の内端面１４ｃに突き当たつて歯車
１６の最大後方移動が規制されるようになつてい
る。

そして、上記内筒１２は、該内筒１２内を貫通
した取付ボルト２０によつてカムシヤフト１の円
環部４に連結されている。この取付ボルト２０
は、軸部２０ｂの先端に上記カムシヤフト１の雌
ねじ部５と螺合するリーマ化した雄ねじ部２０ｃ
が形成されていると共に、頭部２０ａに対する軸
部２０ｂの付根部付近に内筒１２の前端面を押圧
する比較的肉厚な円板部２１を有し、またこの円
板部２１と頭部２０ａとの間に、外周端縁２２ａ
が端板７の内周切欠溝面７ａに摺接して外筒６の
前部６ａを回転自在に支持する環状支持部２２が
設けられている。

更に、上記内筒１２のフランジ部１４とカムシ
ヤフト１の円環部４の対向面夫々に形成されたピ
ン収納孔に角度位置決め用のピン２３が圧入され
ている。

また、上記歯車１６は、駆動機構によつて駆動
されるようになつており、この駆動機構は、上記
圧力室１９に対し油圧を給・排する油圧回路２４
と、後側歯車構成体１６ｂとフランジ部１４との
間に装着されて上記歯車１６を前方へ付勢する圧
縮スプリング２５とから主として構成されてい
る。上記油圧回路２４は、下流側でメインギヤラ
リ２６から分岐した油圧供給通路２７と、該油圧
供給通路２７の下流に配置された二方型の電磁弁
２８とを備えている。上記油圧供給通路２７は、
ブラケツト３及びカムシヤフト１の軸直角方向に
形成されていると共に、上記取付ボルト２０の軸
部２０ｂ内に中心軸方向に貫通形成され、さらに
環状支持部２１の内部直径方向に形成された連通
孔２９を介して圧力室１９に連通している。ま
た、上記電磁弁２８は、図外のクランク角センサ
やエアフローメータ等の各センサからの出力信号
に基づいて機関の運転状態を検出するコンピユー
タユニツト（図示せず）によつてON−OFF的に
開閉制御されている。一方、上記圧縮スプリング
２５は、圧力室１９に油圧が作用しない時に歯車
１６を前方位置へ移動させる程度にそのばね力が
設定されている。

以下、この実施例の作用について説明する。ま
ず、例えば機関低負荷時において電磁弁２８にコ
ンピユータユニツトからOFF信号（非通電）が
出力されている場合は、圧力室１９への油圧の供
給が遮断されて圧力室１９は低圧状態になつてい
る。したがつて、筒状歯車１６は、圧縮スプリン
グ２５のばね力で最左端位置（前方位置）に付勢
され、この位置で決定されるスプロケツト９とカ
ムシヤフト１との相対回転位置に応じて吸・排気
バルブの開閉時期が制御される。

一方、低負荷域から高負荷域に変化し、電磁弁
２８にON信号（通電）が出力されると、図外の
オイルポンプからメインギヤラリ２６に圧送され
た作動油は油圧供給通路２７を通つて圧力室１９
に供給され、圧力室１９が高圧となつて前側歯車
構成体１６ａと連結ピン１８に作用し、圧縮スプ
リング２５の設定ばね圧以上になると、該ばね力
に抗して筒状歯車１６全体が図中右方向（後方）
に移動する。このため、外筒６とカムシヤフト１
が内筒１２のフランジ部１４及び支持部２２を介
して所定角度相対回動し、給・排気バルブの開閉
時期が変更される。尚、圧力室１９内の作動油
は、筒状歯車１６と内外筒６，１２間等の〓間や
クリアランスＣを通つて各部を潤滑しつつ外部に
排出される。

また、筒状歯車１６は、前側歯車構成体１６ａ
と後側歯車構成体１６ｂに分割されているため、
コイルスプリング１７自身によつて生ずる回転方
向及び軸方向のばね力で外筒６のインナ歯１０及
び内筒１２のアウタ歯１３の各歯溝内の噛合いの
バツクラツシユを零にすることができることは勿
論である。

そして、この実施例によれば、制御装置全体を
内筒１２及び取付ボルト２０によつてカムシヤフ
ト１に連結したため、スプロケツト９とカムシヤ
フト１のタイミング合わせ作業を予めピン２３に
より行なつておき、制御装置をカムシヤフト１に
組み付けるに際し、スプロケツト９のカムシヤフ
ト１に対する回転方向の位置をずらすことなく、
取付ボルト２０のみを回転させて行なえるため、
そのタイミング合致調整作業が容易になる。しか
も、外筒６は、フランジ部１４及び支持部２２を
介して内筒１２及び取付ボルト２０に安定支持さ
れるため、スプロケツト９から筒状歯車１６及び
内筒１２を介して伝達されるカムシヤフト１への
クランク軸回転力の伝達性並びに上述のバルブタ
イミング制御作用が良好となる。

また、内筒１２は、その肉厚が均一に設定され
ており、したがつてアウタ歯１３の軸方向の長さ
全域の肉厚も均一に設定できるため、内歯１６ｃ
との継続的な噛み合いによる摩耗が全体に均一化
すると共に、製造時における熱処理後の冷却時の
収縮変形量が均一になり、製造不良を防止でき
る。

更に、カムシヤフト１の円環部４前面４ａを平
坦に形成できるため、このカムシヤフト１をバル
ブタイミング制御装置を有しないものにも適用が
可能になる。

更にまた、内筒１２は、内周面に雌ねじを形成
することなく単に曲面状になつているだけである
から、加工が容易であるばかりか内部にねじ締結
部品を螺着する必要がないため、十分に小型化が
図れる。

第２図は本考案の第２実施例を示し、内筒１２
のフランジ部１４外側面内端側にカムシヤフト１
の円環部４を液密的に嵌合する環状溝１４ｄが形
成され、一方、油圧供給通路２７を取付ボルト２
０内ではなく取付ボルト２０の外周に形成されて
いる。すなわち、内筒１２の内径とカムシヤフト
１前端部１ａ内のボルト孔１ｂの前端側内径を取
付ボルト２０の軸部２０ｂ外径よりも若干大きく
設定され、該取付ボルト２０の軸部２０ｂ外周面
と内筒１２の内周面並びカムシヤフト１のボルト
孔１ａ内周面との間に油圧供給通路２７の一部が
形成されている。また、内筒１２の延長された前
端部１２ｂ直径方向に、圧力室１９と上記油圧供
給通路２７を連通する連通孔２９が形成されてい
る。したがつて、油圧供給通路２７を取付ボルト
２０内に形成する場合と比較して加工が容易とな
る。また、この実施例では内筒１２の延長前端部
１２ｂ外端縁に端板７を回転自在に支持する支持
部２２が形成されている。

尚、本考案は、上記実施例の如く機関の回転伝
達作用をスプロケツトによる場合に限定されず、
タイミングプーリで行なうことも可能である。

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、該
制御装置全体を内筒及び該内筒内を貫通した取付
ボルトによつてカムシヤフトに連結するように構
成したため、被回転部とカムシヤフトのタイミン
グ合わせ作業が極めて容易となり作業能率の向上
が図れる。また従来のようなタイミング調整機構
が不要となるため、コストの低廉化が図れる。

しかも、外筒が内筒のフランジ部及び支持部に
より安定に支持されるため、機関回転のカムシヤ
フトへの伝達性やバルブタイミング制御作用が良
好となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を示す要部断面
図、第２図は本考案の第２実施例を示す要部断面
図である。 １……カムシヤフト、１ａ……前端部、６……
外筒、９……スプロケツト（被回転部）、１０…
…インナ歯、１２……内筒、１３……アウタ歯、
１４……フランジ部、１６……筒状歯車、２０…
…取付ボルト、２０ａ……頭部、２２……支持
部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内外周の歯のうち少なくともいずれか一方をは
   す歯に形成した筒状歯車を、機関に同期回転する
   被回転部を外周に有する外筒のインナ歯とカムシ
   ヤフトの前端部に連結される内筒のアウタ歯とに
   夫々噛合し、上記筒状歯車をカムシヤフトの軸方
   向に移動させることにより上記被回転部に対して
   カムシヤフトを相対回動させて吸気・排気バルブ
   の開閉時期を制御するバルブタイミング制御装置
   であつて、上記内筒を該内筒内を貫通した取付ボ
   ルトによつて上記カムシヤフトの前端部に連結す
   ると共に、上記内筒のカムシヤフト側後端部に上
   記外筒の後部を回転自在に支持するフランジ部を
   形成する一方、上記取付ボルトの頭部付近に上記
   外筒の前部を回転自在に支持する支持部を設けた
   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。