JPH1113431A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧によって作動するベーン式の弁開閉時期
制御装置の小型化と軽量化を達成する。そして、オイル
に異物などが含まれていても、タイミングを変換するた
めの相対回転の摺動部の損傷を防止する。 【解決手段】 弁開閉時期制御装置の油圧室を形成する
ため、ハウジングの両端を閉鎖する部材を固定するボル
ト孔をハウジングの内周部に形成し、このボルト孔はハ
ウジングの内周に開口を形成するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用の弁開
閉時期制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、タイミングプーリとカムシャ
フトとのタイミングを制御する弁開閉時期制御装置は多
数紹介されており、その一例としてベーンタイプの弁開
閉時期制御装置が知られている。

【０００３】例えば、ベーンタイプの弁開閉時期制御装
置には、特開平８−１２１１２２に開示されたものがあ
る。

【０００４】この公報に開示された技術は、弁開閉用の
回転軸と、回転軸に所定範囲で相対回転可能に外装され
るハウジングと、ハウジングの一端に配置した回転伝達
部材と、回転軸と一体に取り付けられたベーンと、回転
軸とハウジングと回転伝達部材によって区画され、ベー
ンによって作動室と復帰室に二分される流体圧室と、ハ
ウジングと回転伝達部材とを固着するボルトとから構成
されている。そして、ハウジングと回転伝達部材を固着
するボルトは、略リング形状のハウジングの径方向の略
中央にねじ込むように挿入固定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
公報に開示された弁開閉時期制御装置においては、装置
自体の軽量化、小型化を目的として、ハウジングの径方
向の大きさを小さくするには、ボルト孔およびボルト孔
の強度を確保する必要から、ハウジングの径方向の小型
化には制約があった。

【０００６】本発明は、上記の問題点を解決した弁開閉
時期制御装置を開示するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために本願の発明者らは、ハウジングの内周側にボルト
孔を配置して、ハウジングの小型化を図ることが可能な
ことに着眼した。

【０００８】請求項１の発明において講じた手段は、弁
開閉用の回転軸と、回転軸に所定範囲で相対回転可能に
外装されるハウジングと、ハウジングの一端に配置した
回転伝達部材と、回転軸又は前記ハウジングの一方に取
り付けられたベーンと、回転軸とハウジングと回転伝達
部材によって区画されベーンによって作動室と復帰室に
二分される流体圧室と、ハウジングと回転伝達部材とを
固着するボルトとからなる弁開閉時期制御装置におい
て、ハウジングの内周側に開口するボルトを収容するボ
ルト孔を形成したことである。従って、ボルトを内周側
に配置することが可能となりハウジングの径方向の大き
さを小さくすることが可能である。更に、ハウジングの
内周側に開口を形成したことによる、回転軸との摺動部
分の接触面積の低減による相対回転の摺動抵抗を減らす
ことができ、万一当該摺動部位にしみ込だ流体に異物が
含まれていたとしても、この異物をボルト孔とボルトと
の間に収容することが可能となる。

【０００９】請求項２の発明において講じた手段は、ボ
ルト孔は、断面が長孔形状となっていることである。こ
の構成とすることにより、ハウジングの肉を減らすこと
により軽量化することができ、相対回転時に流体内に含
まれる異物を保持する空間を形成することが可能とな
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係る実施の形態を図面に
基づいて説明する。

【００１１】本発明の実施の形態の弁開閉時期制御装置
は、図１に示すようにＤＯＨＣエンジンに適用したもの
であり、エンジンＥのシリンダヘッド１に回転可能に支
持された排気バルブ用カムシャフト２および吸気バルブ
用カムシャフト３は、シリンダハッド1 内において、そ
れぞれ排気バルブ用カムシャフト２の外周に相対回転可
能に装着されたギヤ４と、吸気バルブ用カムシャフト３
の外周に相対回転不能に装着されたギヤ５とが噛合して
なる動力伝達手段６を介して連結されている。なお、以
下に説明する弁開閉時期制御機構は、ここでは排気バル
ブ用カムシャフト２（以下、単にカムシャフト２とい
う）に装着されている。

【００１２】タイミングプーリ７は、シンリダヘッド１
内より突出したカムシャフト２の端部に締結されたボル
ト８によってカムシャフト２に締結されている。ボルト
８の偏心位置には、回りとめ機能を果たすストッパピン
９が設けられている。

【００１３】シリンダヘッド１内に延びるカムシャフト
２の円筒部１０は、フロント側（図示左側）より雄ネジ
部１１と進角用作動油の環状通路１２、遅角用作動油の
環状通路１３が形成された部分とよりなり、該環状通路
１２、１３が形成された部分よりリヤ側（図示右側）に
はジャーナル部１４が形成されている。ジャーナル部１
４は、カム形成部分１５へと連続している。ギヤ４は、
このジャーナル部１４の外周に既に説明したように相対
回転可能に装着されている。

【００１４】上記環状油路１２、１３が形成された部分
には、弁開閉時期制御装置の主体となる弁開閉時期制御
装置１６が設けられている。弁開閉時期制御装置１６
は、図２に示すように、カムシャフト２に相対回転不能
に取り付けられた内周ロータ１７と、ベーン１９と、内
周ロータと所定範囲で相対回転可能なハウジング２０と
から構成されている。ベーン１９は、内周ロータ１７の
外周に形成された５つの溝１８にそれぞれ一端が係止さ
れ放射方向に延びている。ハウジング２０の内周側には
５つの凹部２１が円陣状に配置しており、各凹部２１に
はハウジング２０の内側からベーン１９が挿入されてい
る。ベーン１９は、凹部２１と内部ロータ１７の外周と
の間に形成される流体室２２を遅角室２３と進角室２４
とに二分している。更に、弁開閉時期制御装置１６に
は、ロック機構２５が形成されている。ロック機構２５
は、ハウジング２０の放射方向に形成された退避孔２６
と、内部ロータ１７の外周に形成された受容孔２７と、
退避孔２６にスプリング２８によって内部ロータ１８側
に付勢されたロックピン２９とから構成されている。ロ
ックピン２９は、スプリング２８によって常に内部ロー
タ１８側に付勢されており、内部ロータ１８とハウジン
グ２０とが相対回転して退避孔２６が受容孔２７の位置
に一致すると係合する。また、ハウジング２０には、断
面が放射方向に延びる３つの長孔３０が、ハウジング２
０の周方向に均等な間隔で形成されている。長孔３０の
ハウジング２０の内側には、開口部分３１が形成されて
おり、長孔３０にはボルト３２が貫通している。ボルト
３２は、図１に示すように、内部ロータ１７、ベーン１
９、ハウジング２０をフロントプレートハウジング３３
とリヤプレートハウジング３４で両端を挟み、更に隣接
して配置されるギヤ４を一体に固定している。なお、フ
ロントプレートハウジング３３とリヤプレートハウジン
グ３４は内部ロータ１７とハウジング２０との間をメタ
ルタッチでシールしているが、流体室２２のシール性能
を確保するためにシール材を介在させることも可能であ
る。また、ギヤ４の直径が確保でき、流体室２２のシー
ル性能も確保できれば、リヤプレートハウジング３４を
廃止して、内部ロータ１７とハウジング２０にギヤ４を
直接接合することも可能である。

【００１５】また、弁開閉時期制御装置１６は、内部ロ
ータ１７のリヤ側の側面をジャーナル部１４に当接して
おり、この当接状態において雄ネジ部１１に噛み合うナ
ット３５によって締め付けることによって固着してい
る。これによりカムシャフト２と内部ロータ１７とは、
一体的に回転する。

【００１６】次に、流体室２２には、油圧供給装置３６
から作動油圧が吸排される。油圧供給装置３６は、ＥＣ
Ｕ３７、バルブ３８、オイルポンプ３９から構成されて
いる。ＥＣＵ３７には、エンジンＥの運転状況などの信
号が入力され、オイルポンプ３９から弁開閉時期制御機
構１６へ供給または弁開閉時期制御装置１６からオイル
パン４０へ排出する作動の流れを決定するバルブ３８を
制御している。

【００１７】バルブ３８から流体室２２までの油路につ
いて説明する。バルブ３８のポートＡは、油路４１、カ
ムシャフト２を軸受けするシリンダヘッド１に形成され
た環状通路４２、カムシャフト２に設けた油路４３、４
４、４５、環状通路１３および内部ロータ１７に設けた
油路４６を介して遅角室２３に連通している。バルブ３
８のポートＢは、油路４７、カムシャフト２を軸受けす
るシリンダヘッド１に形成された環状通路４８、カムシ
ャフト２に設けた油路４９、５０と環状通路１２および
内部ロータ１７に設けた油路５１を介して進角室２４に
連通している。また、環状通路１２からは、内部ロータ
１７に設けた油路５２が分岐しており、油路５２は受容
孔２７に連通している。

【００１８】なお、タイミングプーリ７は、チェーン又
はベルト５３を介して、エンジンＥのクランクシャフト
５４の回転力の伝達を受けることができる。

【００１９】次に、上記実施の形態の弁開閉時期制御装
置の作動について説明する。

【００２０】ＥＣＵ３７の制御により、図１に示すよう
にバルブ３８を室３８ａとすると、オイルポンプ３９か
らの油圧が遅角室２３に供給され、進角室２４の油圧が
オイルパン４０へ排出される。従って、ベーン１９を挟
んだ遅角室２３と進角室２４との圧力差によって弁開閉
時期制御機構１６は、図２に示す最遅角状態となり、ロ
ック機構２５がロック状態となる。従って、カムシャフ
ト２の回転に対して、ギヤ４（ギヤ４、ギヤ５を介して
連動して回転するカムシャフト３）の回転が最も遅れた
回転位置となる。一方、ＥＣＵ３７の制御により、バル
ブ３８を室３８ｃの位置に変換すると、オイルポンプ３
９からの油圧が進角室２４に供給され、遅角室２３の油
圧がオイルパン４０へ排出されると共に、油圧の一部が
油路５２を介して受容孔２７に供給される。従って、先
ず、図３に示すように受容孔２７に供給された油圧がス
プリング２７の付勢力に抗してロックピン２９を退避孔
２６に排出する。次に、進角室２４の油圧が遅角室２３
の油圧よりも大きくなると、ベーン１９の位置を回転さ
せるように、内部ロータ１７とハウジング２０とが相対
回転させて、図４に示す最進角位置となるまで相対回転
する。

【００２１】上記の実施の形態によれば、ボルト３２が
開口３１を備えた長孔３０を貫通しているので、ハウジ
ング２０の外形を小さくすることができ、ハウジング２
０即ち弁開閉時期制御装置を小型化、軽量化することが
できる。また、内部ロータ１９とハウジング２０との相
対回転を行う際に、万一油圧内に異物などが混在してい
ても、長孔３０の開口３１、ボルト３２の外周を介して
長孔３０内にこの異物を収容することが可能となり、内
部ロータ１７とハウジング２０との間の摺動面に傷や、
損傷を発生させることなく耐久性を向上させることがで
きる。

【００２２】

【発明の効果】上記した請求項１の発明によれば、弁開
閉用の回転軸と、回転軸に所定範囲で相対回転可能に外
装されるハウジングと、ハウジングの一端に配置した回
転伝達部材と、回転軸又は前記ハウジングの一方に取り
付けられたベーンと、回転軸とハウジングと回転伝達部
材によって区画されベーンによって作動室と復帰室に二
分される流体圧室と、ハウジングと回転伝達部材とを固
着するボルトとからなる弁開閉時期制御装置において、
ハウジングの内周側に開口するボルトを収容するボルト
孔を形成したので、ボルトを内周側に配置することが可
能となりハウジングの径方向の大きさを小さくし、弁開
閉時期制御装置の軽量化を達成できる。更に、ハウジン
グの内周側に開口を形成したことによる、回転軸との摺
動部分の接触面積の低減による相対回転の摺動抵抗を減
らすことができ、万一当該摺動部位にしみ込だ流体に異
物が含まれていたとしても、この異物をボルト孔とボル
トとの間に収容することができる。

【００２３】請求項２の発明によれば、ボルト孔は、断
面が長孔形状となっていることである。この構成とする
ことにより、ハウジングの肉を減らすことにより軽量化
することができ、相対回転時に流体内に含まれる異物を
保持する空間を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である弁開閉時期制御装置
の断面を示したものである。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図を示したものであ
り、最遅角状態でロック機構が閉鎖している状態を示し
たものである。

【図３】図１におけるＡ−Ａ断面図を示したものであ
り、最遅角状態でロック機構が開放している状態を示し
たものである。

【図４】図１におけるＡ−Ａ断面図を示したものであ
り、最進角状態を示したものである。

【符号の説明】

２・・・カムシャフト（回転軸） ４・・・ギヤ（回転伝達部材） ２０・・・ハウジング １９・・・ベーン ２２・・・流体室 ２３・・・進角室（作動室） ２４・・・遅角室（復帰室） ３１・・・長孔 ３２・・・ボルト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁開閉用の回転軸と、該回転軸に所定範
   囲で相対回転可能に外装されるハウジングと、該ハウジ
   ングの一端に配置した回転伝達部材と、前記回転軸又は
   前記ハウジングの一方に取り付けられたベーンと、前記
   回転軸と前記ハウジングと前記回転伝達部材によって区
   画され前記ベーンによって作動室と復帰室に二分される
   流体圧室と、前記ハウジングと前記回転伝達部材とを固
   着するボルトとからなる弁開閉時期制御装置において、
   前記ハウジングの内周側に開口する前記ボルトを収容す
   るボルト孔を形成したことを特徴とする弁開閉時期制御
   装置。
2. 【請求項２】 前記ボルト孔は、断面が長孔形状となっ
   ていることを特徴とする請求項１記載の弁開閉時期制御
   装置。