JPH0683909U - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置の組み立て作業能率の向上と軽量化を図
ると共に、軸方向の短尺化を図る。 【構成】 タイミングプーリ２１とカムシャフト２２
を、筒状歯車３３の前後移動に伴い相対回動位相を変換
させて吸気弁の開閉時期を制御する装置である。フロン
トカバー２４のカバー部４２の外周を筒状本体２３の外
端部にかしめ固定すると共に、該カバー部４２の中央孔
４２ａの内側孔縁に、スリーブ２７を内側から軸受する
薄肉円筒状の軸受部４４をカムシャフト軸方向に沿って
一体に突設した。この軸受部４４は、装置の組み立て時
にコイルスプリング３２の他端部３２ｂを弾持するよう
になっている。

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・排気弁の開閉時期を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】

従来のこの種の内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、例えば図５に 示すようなものが知られている（実開平１−１１３１１１号公報等参照）。

【０００３】 概略を説明すれば、図中１は機関のクランク軸により回転駆動するタイミング プーリ、２はタイミングプーリ１から伝達された回転力によって図外の吸・排気 バルブを作動させるカムシャフトであって、前記タイミングプーリ１は、筒状本 体３の前端部に該前端開口を閉塞するフロントカバー４が複数のボルト５により 固定されている。また、カムシャフト２の一端部２ａには、タイミングスプロケ ット１の後端側から内部に収納されたスリーブ６が固定ボルト７によって軸方向 から固定されている。また、タイミングプーリ１とスリーブ６との間には、軸直 角方向から２分割された筒状歯車８がカムシャフト軸方向へ摺動自在に介装され ており、この筒状歯車８は、内外周に前記筒状本体３の内周面に形成されたイン ナ歯３ａとスリーブ６の外周面に形成されたアウタ歯６ａと噛合するばす歯形の 内外歯８ａ，８ｂが形成されている。

【０００４】 また、この筒状歯車８は、前端側に有する圧力室９に油圧回路１０を介して供 給される油圧と、後端側に有する圧縮スプリング１１のばね力との相対圧で前後 方向に移動することによりタイミングスプロケット１とカムシャフト２との相対 回動位相を変換して、機関運転状態に応じて吸気・排気弁の開閉時期を可変制御 するようになっている。

【０００５】 また、前記固定ボルト７の頭部７ａとフロントカバー４の内側面との間には、 フロントカバー４を前方向へ付勢するコイルスプリング１２が弾装されており、 このコイルスプリング１２のばね力によってタイミングプーリ１とカムシャフト ２の相対回動を容易にするために両者１，２間に形成された隙間を消失させて、 相対回動位相変換時におけるタイミングプーリ１のカムシャフト２に対する軸方 向からの衝突を防止するようになっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

然し乍ら、前記従来の装置にあっては、フロントカバー４を複数のボルト５に よって筒状本体３に固定するようになっているため、コイルスプリング１２のば ね力等に起因して、その組立作業性が悪い。即ち、該装置を組み立てる際には、 まずタイミングプーリ１の筒状本体３のインナ歯３ａに筒状歯車８を予め組み付 ける一方、スリーブ６のアウタ歯６ａを、筒状歯車８の内歯８ａに組み付ける。 その後、筒状本体３内に圧縮スプリング１１を挿入し一端部をリテーナ１４によ り弾持しながら、該リテーナ１４を筒状本体３の後端でかしめ固定して該後端を 封止する。

【０００７】 続いて、前記筒状本体３等のサブアッシーを、カムシャフト２の一端部２ａに スリーブ６を介して組み付け、固定ボルト７で軸方向から締め付け固定する。次 に、コイルスプリング１２の一端部１２ａを固定ボルト７の頭部７ａに組み付け ると共に、該コイルスプリング１２の他端部１２ｂをフロントカバー４の内端面 で押し付けながら、該フロントカバー４を筒状本体３の前端部に複数のボルト５ によって固定していなければならない。このため、その一連の作業が煩雑となり 、組付作業能率の低下を招いている。

【０００８】 また、スリーブ６の前端部６ｂを、筒状本体３の前端部に一体に形成された円 環部１３の内周面で外側から軸受けするようになっている。即ち、タイミングベ ルトの張力に起因してタイミングプーリ１の径方向（矢印方向）に作用するラジ アル荷重を筒状本体３から円環部１３を介してスリーブ６により支持するように なっており、このスリーブ６の外周面を円環部１３の内周面１３ａで軸受するよ うになっている。このため、前記円環部１３の径方向の肉厚を筒状歯車８の肉厚 より大きく設定しなければならず、該円環部１３の肉厚が必然的に大きくなって しまう。また、軸受のための十分な接触面積を確保するために円環部１３の軸方 向の長さを大きくしなければならない。この結果、装置の重量の増加を招いてい るばかりか、装置の軸方向の長尺化が余儀なくされている。

【０００９】

【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、機関により駆動され 、かつ筒状本体の一端開口を閉塞するフロントカバーを有する回転体と、一端部 に固定されたスリーブが回転体の内部に配置され、かつ回転体からスリーブを介 して伝達された回転力により吸気・排気弁を作動するカムシャフトと、前記回転 体とカムシャフト一端部との間に介装されて、機関運転状態に応じて回転体とカ ムシャフトとの相対回動位相を変換する位相変換手段と、前記スリーブとフロン トカバーとの間に弾装されて、回転体をカムシャフト軸方向へ付勢するばね部材 とを備えたバルブタイミング制御装置において、前記フロントカバーの外周部を 筒状本体の外端部に固定すると共に、該フロントカバーの内側面に前記スリーブ を内側から軸受けする軸受部を突設し、かつ該軸受部の先端縁で前記ばね部材の 一端部を弾持したことを特徴としている。

【００１０】

【作用】

装置のカムシャフトへの組み付け前においては、ばね部材の端部をフロントカ バーの軸受部の先端縁に弾持すると同時に、スリーブが軸受部によって内側から 軸受される。したがって、従来のようにフロントカバーをコイルスプリングのば ね力に抗して押し付けつつボルト固定する場合に比較して組立作業能率の向上が 図れる。また、軸受部は、スリーブの内側に配置されているため、該軸受部の十 分な軸方向の長さを確保しつつ径方向の薄肉化が図れるとにすることができる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳述する。

【００１２】 図１は本考案に係る内燃機関のバルブタイミング制御装置の第１実施例を示し 、図中２１は図外の機関のクランク軸からタイミングベルトを介して回転駆動力 が伝達される回転体たるタイミングスプロケット、２２はタイミングスプロケッ ト２１から伝達された回転力によって図外の吸気弁を作動させるカムを有するカ ムシャフトであって、タイミングスプロケット２１の筒状本体２３は、外周面略 中央にタイミングベルトが巻装される歯車部２１ａがボルト固定されていると共 に、前端部に該前端開口を閉塞するフロントカバー２４が設けられている。また 、筒状本体２３は、後端部にカムシャフト２２の一端部２２ａ外周面に摺動軸受 される環状リテーナ２５がかしめ固定されていると共に、内周面前端側にインナ 歯２３ａが形成されている。

【００１３】 一方、カムシャフト２２は、シリンダヘッド２６の上端部に有するカム軸受２ ６ａによって支持されていると共に、一端部２２ａにスリーブ２７が固定ボルト ２８によって軸方向から固定されている。このスリーブ２７は、内部の略中央に 有する隔壁２９の後端側の内周にカムシャフト２２の前端縁が嵌合する嵌合溝３ ０が形成されていると共に、前端側外周面にアウタ歯２７ａが形成されている。 また、隔壁２９の嵌合溝３０と反対側の円柱溝３１の内部には、フロントカバー ２４を介してタイミングスプロケット２１を図中左方向に付勢するばね部材たる コイルスプリング３２が弾装されている。このコイルスプリング３２は、その外 径が円柱溝３１の内径よりも若干小さく設定されていると共に、一端部３２ａが 円柱溝３１の底面に、他端部３２ｂがフロントカバー２４に夫々弾持されている 。

【００１４】 更に、前記筒状本体２３とスリーブ２７との間には、位相変換手段たる筒状歯 車３３が介装されている。この筒状歯車３３は、従来と同様に軸直角方向から２ 分割されて、内外周に前記インナ歯２３ａとアウタ歯２７ａに噛合するはす歯形 の内外歯３３ａ，３３ｂが形成されている。また、この筒状歯車３３は、筒状本 体２３と後側歯車構成部との間に形成された円環状の圧力室３４内の油圧と後側 歯車構成部とリテーナ２５との間に弾装された圧縮スプリング３５のばね力との 相対圧で前後方向に摺動してタイミングスプロケット２１とカムシャフト２２と の相対回動位相を変換するようになっている。また、前記圧力室３４には、固定 ボルト２８の軸心方向に沿って形成された油圧通路３６やスリーブ２７の隔壁２ ９に形成された軸方向通路３７及びスリーブ２７の周壁に形成された通路孔３８ 等からなる油圧回路を介して電磁切換弁３９の切り換え作動によりオイルポンプ ４０から油圧が供給あるいはドレン通路４１から排出されるようになっている。

【００１５】 また、前記フロントカバー２４は、略円環状のカバー部４２と、該カバー部４ ２の中央孔４２ａをねじ込みにより閉止するプラグ部４３とから主として構成さ れ、前記カバー部４２は、外周部が筒状本体２３の前端部２３ｂにかしめにより 固定されていると共に、中央孔４２ａの孔縁にカムシャフト２２方向へ突設され た円筒状の軸受部４４を一体に有している。この軸受部４４は、比較的薄肉に設 定され、その外径がスリーブ２７の円柱溝３１の内径よりも若干小さく設定され て、外周面でスリーブ２７を内側から回転自在に軸受けしている。また、軸受部 ４４の先端縁で、前記コイルスプリング３２の他端部３２ｂを弾持している。尚 、図中４８は、カム軸受２６ａとカムシャフト２２との間に潤滑油を供給する潤 滑油供給通路である。

【００１６】 したがって、この実施例によれば、装置を組み付けるには、まず、従来と同様 にタイミングプーリ２１の筒状本体２３のインナ歯２３ａに、筒状歯車３３の外 歯３３ｂを組み付ける一方、スリーブ２７のアウタ歯２７ａを、筒状歯車３３の 内歯３３ａに組み付ける。その後、筒状本体２３の後端側内部に圧縮スプリング ３５を挿入しつつリテーナ２５を筒状本体２３の後端部に嵌合しつつ該後端部を かしめて固定する。

【００１７】 次に、コイルスプリング３２を、筒状本体２３の前端部側から円柱溝３１内に 挿入すると共に、フロントカバー２４のカバー部４２を筒状本体２３の前端部に 嵌合させて、該前端部をかしてめカバー部４２を固定する。これによって、コイ ルスプリング３２は、他端部３２ｂが軸受部４４の先端縁に弾持されながら圧縮 して所定のばね力でタイミングプーリ２１全体をスリーブ２７に対して図中左方 向に付勢する。次に、コイルスプリング３２等を収容した筒状本体２３のサブア ッシーを、カムシャフト２２の一端部２２ａにスリーブ２７を介して嵌合すると 共に、カバー部４２の中央孔４２ａ外方から固定ボルト２８をスリーブ２７のボ ルト挿通孔２７ｂを貫通させて、そのままカムシャフト２２のボルト孔２２ｂ内 に螺合して締め付ければ、前記サブアッシーがカムシャフト２２に固定される。

【００１８】 その後、プラグ部４３を、外周のシールリング４５を介して中央孔４２ａに螺 着させると共に、圧縮スプリング３５を内部に装着しながらリテーナ２５をかし め固定すれば、装置の組立作業が完了する。

【００１９】 このように、本実施例では、タイミングスプロケット２１内にスリーブ２７を 装着するだけでコイルスプリング３２を所定位置に確実に弾装できると共に、ス リーブ２７と軸受部４４との組み付けが簡単にできるため、従来のようにフロン トカバーを位置決めしつつ押し付けながらボルト締めする場合に比較して、全体 の組み立て作業能率の向上が図れる。

【００２０】 しかも、軸受部４４は、スリーブ２７を内側から軸受するようになっているた め、該軸受部４４の軸方向の長さを十分に確保しつつ、径方向の肉厚を十分に薄 肉にすることが可能になる。この結果、装置の軽量化が図れると共に、装置の軸 方向の長さの短尺化が図れ、機関への搭載性が向上する。

【００２１】 また、固定ボルト２８をカバー部４２に中央孔４２ａから挿通して内部に収納 すると共に、その中央孔４２ａを１つのプラグ部４３によって密封するだけであ るから、全体のコンパクト化と装着性の向上が図れる。

【００２２】 図２及び図３は、本考案の第２実施例を示し、第１実施例と異なるところは、 圧力室３４が筒状歯車３３の前端側に形成されていると共に、該圧力室３４に連 通する油圧回路の一部である油通路４６が隔壁２９やスリーブ２７の周壁に形成 するのではなく、軸受部４４の外周とカバー部４２の内周面に沿って形成されて いる。

【００２３】 また、コイルスプリング３２は、カバー部４２側が縮径された略円錐状に形成 され、その他端部３２ｂが軸受部４４の先端縁とプラグ部４３の外周縁に亘って 形成された環状溝４７内に保持されている。

【００２４】 したがって、この実施例によれば、オイルポンプ４０から圧送された作動油は 、矢印で示すように油圧回路の油圧通路３６を通ってプラグ部４３と固定ボルト ３８頭部との間を流入する。そして、そのまま油通路４６を通って直接的に圧力 室３４に供給される。つまり、油通路４５を作動油の略流動方向である軸受部４ ４とカバー部４２に形成したことにより、第１実施例の場合に比較して油圧回路 の構造が単純化されたため、作動油の流動性が良好となり、圧力室３４への供給 速度及び排出速度が向上する。この結果、筒状歯車３３の前後方向の移動速度が 上昇してバルブタイミング制御応答性が向上する。

【００２５】 しかも、コイルスプリング３２を円錐状に形成したことにより、該コイルスプ リング３２の外周縁と円柱溝３１の内周面３１ａとの間に隙間Ｃが形成されるた め、スリーブ２７と軸受部４４の相対回動時にコイルスプリング３２の捩れによ る外径が拡張しても、該コイルスプリング３２の外周縁が円柱溝３１の内周面３ １ａにこじり状態で圧接することがなくなる。この結果、タイミングスプロケッ ト２１とカムシャフト２２との円滑な相対回動に支障を来すことがないことは勿 論のこと、円柱溝３１内周面３１ａやコイルスプリング３２外周縁の摩耗等の発 生が防止される。

【００２６】 図４は本考案の第３実施例を示し、前記第１，第２実施例のカバー部４２及び 軸受部４４を筒状本体２３と一体に形成したものである。したがって、フロント カバー２４がプラグ部４３のみで構成されている。他は、第１，第２実施例の構 成と略同一である。

【００２７】 そして、この装置を組み付けるには、まず、筒状本体２３のインナ歯２３ａに 筒状歯車３３の外歯３３ｂを噛合させて組み付ける。その後、筒状本体２３の後 端部側から内部にコイルスプリング３２を挿入して他端部３２ｂを軸受部４４の 先端縁に弾接しつつスリーブ２７を筒状歯車３３の内歯３３ａに噛合させて組み 付ける。

【００２８】 その後、圧縮スプリング３５を、筒状本体２３の後端部内に挿入して、リテー ナ２５をかしめ固定する。

【００２９】 次に、前記筒状本体２３のサブアッシーを固定ボルト２８によってカムシャフ ト２２に締め付け固定した後、プラグ部４３によって中央孔４２ａを閉塞すれば 組立作業が完了する。

【００３０】 このように、本実施例では、フロントカバー４２と軸受部４４とを筒状本体２ ３と一体に形成したため、その製造作業性が良好になると共に、組み付け作業性 もさらに良好になり、コストもさらに低下させることが可能になる。

【００３１】

【考案の効果】

以上の説明で明らかなように、本考案によれば、とりわけフロントカバーを筒 状本体にかしめ固定すると共に、該フロントカバーの内側面にスリーブの軸受と コイルスプリングのスプリングシートを兼備した軸受部を突設したため、従来の ようにフロントカバーをコイルスプリングのばね力に抗して押さえ付けながら固 定する必要がなくなり、組み立て作業能率の向上が図れる。

【００３２】 また、スリーブを軸受部によって内側から軸受したため、該軸受部の軸方向の 十分な長さを確保しつつ径方向の薄肉化が図れる。この結果、装置の軽量化が図 れると共に、装置の軸方向の長さを短尺化でき、機関への搭載性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示す縦断面図。

【図２】本考案の第２実施例を示す縦断面図。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。

【図４】本考案の第３実施例を示す縦断面図。

【図５】従来の装置を示す縦断面図。

【符号の説明】

２１…タイミングプーリ（回転体） ２２…カムシャフト ２２ａ…一端部 ２３…筒状本体 ２４…フロントカバー ２７…スリーブ ３２…コイルスプリング（ばね部材） ３２ｂ…他端部 ３３…筒状歯車（位相変換手段） ４２…カバー部 ４４…軸受部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関により駆動され、かつ筒状本体の一
   端開口を閉塞するフロントカバーを有する回転体と、一
   端部に固定されたスリーブが回転体の内部に配置され、
   かつ回転体からスリーブを介して伝達された回転力によ
   り吸気・排気弁を作動するカムシャフトと、前記回転体
   とカムシャフト一端部との間に介装されて、機関運転状
   態に応じて回転体とカムシャフトとの相対回動位相を変
   換する位相変換手段と、前記スリーブとフロントカバー
   との間に弾装されて、回転体をカムシャフト軸方向へ付
   勢するばね部材とを備えたバルブタイミング制御装置に
   おいて、前記フロントカバーの外周部を筒状本体の外端
   部に固定すると共に、該フロントカバーの内側面に前記
   スリーブを内側から軸受けする軸受部を突設し、かつ該
   軸受部の先端縁で前記ばね部材の一端部を弾持したこと
   を特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。