JPH09125920A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歯車集合体と中心歯車及び外周歯車間の噛合
部のバックラッシュをゼロ近辺に保持するための構成部
品点数を減らし、製造コストが低減できる弁開閉時期制
御装置を提供する。 【解決手段】 歯車集合体２０を、中心歯車１４の外歯
１４ａと外周歯車１７の内歯１７ａとに噛合する内歯２
１ａと外歯２１ｂとを有する主歯車２１と、この主歯車
とは別体で中心歯車の外歯と外周歯車の内歯とに噛合す
る内歯２２ａと外歯２２ｂを有する副歯車２２と、主歯
車と副歯車が中心歯車と外周歯車間に組付けられた状態
で主歯車と副歯車間に介在し主歯車と副歯車を回転方向
の逆方向に付勢する付勢手段（カラー）２３とを備える
構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関における
吸気、排気弁の開閉動作時期を変化可能とした弁開閉時
期制御装置（内燃機関のバルブタイミング調整装置）に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の弁開閉時期制御装置の１つとし
て、内燃機関のクランクシャフトまたはカムシャフトの
一方に連結されて回転し、外周に外歯が形成された中心
歯車と、前記クランクシャフトまたは前記カムシャフト
の他方に連結されて回転すると共に、前記中心歯車の外
周に同軸的に組付けられ、内周に内歯が形成された外周
歯車と、前記中心歯車と前記外歯歯車との間の環状空間
に軸方向へ移動可能に挿入され、少なくとも一方がはす
歯とされた前記中心歯車の外歯と前記外周歯車の内歯と
に係合して回転を伝達すると共に、軸方向への移動によ
り前記中心歯車と前記外周歯車とを相対的に回転させ
て、前記クランクシャフトと前記カムシャフトとの間の
回転位相を変更させる円筒形の歯車集合体と、前記歯車
集合体を軸方向へ移動させる歯車駆動機構を備えて、前
記カムシャフトによる吸気、排気弁の開閉動作時期を変
化可能としたものがあり、例えば特公平５―７７８４３
号公報に示されている。

【０００３】上記した公報の弁開閉時期制御装置におい
ては、前記歯車集合体が、前記中心歯車の外歯と前記外
周歯車の内歯とに係合する内歯と外歯を有して前記歯車
駆動機構により軸方向へ移動される主歯車と、この主歯
車とは別体で前記中心歯車の外歯と前記外周歯車の内歯
とに係合する内歯と外歯を有して、スラストピン及びコ
イルスプリングを介して前記主歯車に連結された副歯車
とを備える構成となっていて、主歯車と副歯車の相対回
転がスラストピンにより規制されると共に、主歯車と副
歯車がコイルスプリングの付勢力により軸方向の逆方向
に付勢されることにより、当該歯車集合体の各歯と前記
中心歯車の外歯及び前記外周歯車の内歯とのバックラッ
シュがゼロとされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の弁開閉
時期制御装置においては、バックラッシュをゼロにでき
ることから、バックラッシュの存在に起因する噛合騒音
の発生などを防止することができるものの、バックラッ
シュをゼロとすべく主歯車と副歯車を連結するためにス
ラストピン及びコイルスプリングを要するため、部品点
数が増え、当該弁開閉時期制御装置の製造コストが嵩む
という問題があった。

【０００５】本発明は、上記した実情に鑑みなされたも
ので、製造コストが安価である弁開閉時期制御装置を提
供することを、その課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に講じた本発明の技術的手段は、内燃機関のクランクシ
ャフトまたはカムシャフトの一方に連結され回転し、外
周に外歯が形成された中心歯車と、前記クランクシャフ
トまたは前記カムシャフトの他方に連結されて回転する
と共に、前記中心歯車の外周に同軸的に組付けられ、内
周に内歯が形成された外周歯車と、前記中心歯車と前記
外歯歯車との間の環状空間に軸方向へ移動可能に挿入さ
れ、少なくとも一方がはす歯とされた前記中心歯車の外
歯と前記外周歯車の内歯とに係合して回転を伝達すると
共に、軸方向への移動により前記中心歯車と前記外周歯
車とを相対的に回転させて、前記クランクシャフトと前
記カムシャフトとの間の回転位相を変更させる円筒形の
歯車集合体と、前記歯車集合体を軸方向へ移動させる歯
車駆動機構を備えて、前記カムシャフトによる吸気、排
気弁の開閉動作時期を変化可能とした弁開閉時期制御装
置において、前記歯車集合体を、前記中心歯車の外歯と
前記外周歯車の内歯とに噛合する内歯と外歯とを有する
主歯車と、この主歯車とは別体で前記中心歯車の外歯と
前記外周歯車の内歯とに噛合する内歯と外歯を有する副
歯車と、前記主歯車と副歯車が前記中心歯車と外周歯車
間に組付けられた状態で前記主歯車と副歯車間に介在し
前記主歯車と副歯車を回転方向の逆方向に付勢する付勢
手段とを備える構成としたことである。

【０００７】上記手段によれば、付勢手段により、主歯
車と副歯車とが回転方向の逆方向に付勢され、同付勢力
により各歯の噛合部におけるバックラッシュをゼロ近辺
に保持することが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従った弁開閉時期
制御装置の一実施形態を図面に基づき、説明する。

【０００９】図１及び図２において、内燃機関のカムシ
ャフト１１にピン１２とボルト１３を用いて中心歯車１
４が同軸的かつ一体回転可能に組付けられている。ま
た、カムシャフト１１にはハブ１５が回転可能に組付け
られていて、このハブ１５にボルト１６を用いて外周歯
車１７とタイミングプーリー１８が同軸的かつ一体回転
可能に組付けられている。タイミングプーリー１８は、
タイミングベルト（図示省略）を介して内燃機関のクラ
ンクシャフト（図示省略）により駆動されるようになっ
ている。

【００１０】中心歯車１４は、所要の軸方向長さを有し
ていて、外周にはす歯の外歯１４ａが形成されている。
外周歯車１７は中心歯車１４の外周に至るまで同軸的に
延びていて、中心歯車１４の外歯１４ａに対応する内周
にははす歯の内歯１７ａが形成されており、中心歯車１
４と外周歯車との間の環状空間には、歯車駆動機構３０
によって軸方向に移動される円筒状の歯車集合体２０が
軸方向へ移動可能に挿入されている。尚、外周歯車１７
の端部にはカバープレート１９が液密的かつ脱着可能に
組付けられている。

【００１１】歯車集合体２０は、中心歯車１４の外歯１
４ａと外周歯車１７の内歯１７ａとに係合して回転を伝
達するとともに、軸方向への移動により中心歯車１４と
外周歯車１７とを相対的に回転させて、クランクシャフ
ト（図示省略）とカムシャフト１１との間の回転位相を
変更させるものであり、中心歯車１４の外歯１４ａと外
周歯車１７の内歯１７ａとに噛合する内歯２１ａと外歯
２１ｂを有する環状の主歯車２１と、この主歯車２１と
は別体で中心歯車１４の外歯１４ａと外周歯車１７の内
歯１７ａとに噛合する内歯２２ａと外歯２２ｂを有する
副歯車２２と、主歯車２１と副歯車２２を回転方向の逆
方向に付勢する付勢手段としての断面Ｃ形状のカラー２
３（周方向にて略等間隔に４個設けられている）によっ
て構成されている。

【００１２】歯車駆動機構３０は、中心歯車１４とハブ
１５と外周歯車１７等によって構成されるシリンダ３１
と、上記した主歯車２１に一体的に形成されてシリンダ
３１内にシールリング３２を介して軸方向へ液密的に摺
動可能に組付けたピストン３３と、このピストン３３の
軸方向移動を制御する油圧制御弁３４及びバルブタイミ
ング制御装置３５等によって構成されている。ピストン
３３の図示右側に形成された油室はハブ１５とカムシャ
フト１１に設けた油路３６を通して油圧制御弁３４のＡ
ポートに接続され、ピストン３３の図示左側に形成され
た油室は各歯の噛合部とボルト１３とカムシャフト１１
に設けた油路３７を通して油圧制御弁３４のＢポートに
接続されている。また、油圧制御弁３４のＰポートには
油圧ポンプ３８が接続されＲポートにはリザーバ３９が
接続されていて、油圧制御弁３４がバルブタイミング制
御装置３５によって作動を制御されることにより、ピス
トン３３が軸方向に駆動されて、歯車集合体２０が軸方
向に駆動されるようになっている。

【００１３】主歯車２１及び副歯車２２には、図２乃至
図５に示すように、略等間隔に４個の取付孔２１ｃ及び
２２ｃが形成されている。取付孔２１ｃは主歯車２１の
軸方向に貫通して形成されており、ピストン３３側が大
径となり、副歯車２２側が小径となる段付状を呈してい
る。取付孔２２ｃは、主歯車２１側のみに開口する軸方
向に延びる孔で、取付孔２１ｃの小径側と同径とされて
いる。取付孔２１ｃ及び取付孔２２は、主歯車２１を副
歯車２２に対して所定角度回転させて主歯車２１と副歯
車２２の各歯を歯車集合体２０の歯としてみた場合の見
かけの歯厚を増大させ、中心歯車１４の外歯１４ａ及び
外周歯車１７の内歯１７ａとの噛合部のバックラッシュ
をゼロとした状態で、図３に示されるように、両取付孔
２１ｃ及び２２ｃのオーバーラップが大きくなるように
夫々主歯車２１及び副歯車２２に形成されている。図４
は、バックラッシュが存在する状態の両取付孔２１ｃ及
び２２ｃのオーバーラップ状態を示す。

【００１４】カラー２３は、弾性部材からなり、主歯車
２１を副歯車２２に対して所定角度回転させて主歯車２
１と副歯車２２の各歯を歯車集合体２０の歯としてみた
場合の見かけの歯厚を増大させ、中心歯車１４の外歯１
４ａ及び外周歯車１７の内歯１７ａとの噛合部のバック
ラッシュをゼロとした図３に示される状態にて、取付孔
２１ｃ及び取付孔２２ｃに圧入嵌合される。これによ
り、主歯車２１及び副歯車２２はカラー２３により、回
転方向の逆方向に付勢され、主歯車２１及び副歯車２２
と中心歯車１４及び外周歯車１７との噛合部にバックラ
ッシュが存在する状態になるには、主歯車２１及び副歯
車２２が付勢力に抗してカラー２３を変形させねばなら
ないため、カラー２３の弾性力によりバックラッシュは
ゼロ近辺に保持される。

【００１５】尚、カラー２３の圧入作業は、上記したバ
ックラッシュがゼロの状態で、副歯車２２の端面に当接
して圧入時の荷重を受ける受圧台を有する治具及び、取
付孔２１ｃの大径部に挿入されカラー２３を取付孔２１
ｃの小径部内へ押動する押動ピンを有する治具を用い
て、行われる。

【００１６】以上のように、本実施形態によれば、断面
Ｃ形状のカラー２３によって主歯車２１及び副歯車２２
を軸方向の逆方向に付勢することにより、バックラッシ
ュをゼロ近辺に保持することができるので、部品点数を
減らし製造コストを低減しつつ、バックラッシュに起因
する噛合騒音の発生などを防止することができる。

【００１７】上記した実施形態においては、中心歯車１
４の外歯１４ａと外周歯車１７の内歯１７ａを共にはす
歯として実施したが、何れか一方のみをはす歯として実
施することも可能である。また、上記した実施形態にお
いては、本発明による弁開閉時期制御装置をカムシャフ
ト側に設けたが、クランクシャフト側に設けて実施する
ことも可能である。

【００１８】

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、付勢手段
により、主歯車と副歯車とが回転方向の逆方向に付勢さ
れ、同付勢力により各歯の噛合部におけるバックラッシ
ュをゼロ近辺に保持することができ、バックラッシュに
起因する噛合騒音の発生などを防止することができる。
また、付勢手段のみによりバックラッシュをゼロ近辺に
保持することができるので、部品点数を削減でき、当該
弁開閉時期制御装置の製造コストを低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従った弁開閉時期制御装置の一実施形
態の縦断側面図である。

【図２】図１の要部拡大断面図である。

【図３】図２のＡ―Ａ断面図である。

【図４】図１及び図２に示した歯車集合体と中心歯車及
び外周歯車間にバックラッシュが存在するときの図２の
Ａ―Ａ断面図である。

【図５】図１及び図２に示した歯車集合体の分解斜視図
である。

【符号の説明】

１１ カムシャフト １４ 中心歯車 １４ａ 外歯 １７ 外周歯車 １７ａ 内歯 ２０ 歯車集合体 ２１ 主歯車 ２１ａ 内歯 ２１ｂ 外歯 ２２ 副歯車 ２２ａ 内歯 ２２ｂ 外歯 ２３ カラー（付勢手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のクランクシャフトまたはカム
   シャフトの一方に連結され回転し、外周に外歯が形成さ
   れた中心歯車と、前記クランクシャフトまたは前記カム
   シャフトの他方に連結されて回転すると共に、前記中心
   歯車の外周に同軸的に組付けられ、内周に内歯が形成さ
   れた外周歯車と、前記中心歯車と前記外歯歯車との間の
   環状空間に軸方向へ移動可能に挿入され、少なくとも一
   方がはす歯とされた前記中心歯車の外歯と前記外周歯車
   の内歯とに係合して回転を伝達すると共に、軸方向への
   移動により前記中心歯車と前記外周歯車とを相対的に回
   転させて、前記クランクシャフトと前記カムシャフトと
   の間の回転位相を変更させる円筒形の歯車集合体と、前
   記歯車集合体を軸方向へ移動させる歯車駆動機構を備え
   て、前記カムシャフトによる吸気、排気弁の開閉動作時
   期を変化可能とした弁開閉時期制御装置において、前記
   歯車集合体を、前記中心歯車の外歯と前記外周歯車の内
   歯とに噛合する内歯と外歯とを有する主歯車と、この主
   歯車とは別体で前記中心歯車の外歯と前記外周歯車の内
   歯とに噛合する内歯と外歯を有する副歯車と、前記主歯
   車と副歯車が前記中心歯車と外周歯車間に組付けられた
   状態で前記主歯車と副歯車間に介在し前記主歯車と副歯
   車を回転方向の逆方向に付勢する付勢手段とを備える構
   成としたことを特徴とする弁開閉時期制御装置。