JPS62251412A - 内燃機関のバルブタイミング調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 殖業上の利用分野 この発明は、内燃機関の吸、排気バルブの開閉動作時期
を運転状態に応じてｏＴ変的に制御するバルブタイミン
グ調整装置に関する。

従来の技術 この種のバルブタイミング調整装置として、タイミング
プーリとカムシャフトの間に内外周に設けた歯のうち少
なくともいずれか一方がはす歯である筒状の歯車を、こ
の外周に設けたアウタ歯をタイミングブーりの内周に設
けたインナ歯に、内周に設けたインチ歯をカムシャフト
の外周に設けたアウタ歯ｆこ、それぞれ噛合させて取付
け、タイミングプーリの回転をカムシャフトに伝達可能
とすると共に、前記歯車を油圧ポンプやコイルスプリン
グ等を利用した歯車駆ｍＪ機構でカムシャフトの軸方向
に［ｅｌさせることにより、前記タイミングブーりとカ
ムシャフトを相対回動させて、該カムシャフトによる吸
、排気バルブの開閉時期を内燃機関の運転状況に応じて
進遅させるようにしたものが知らｎている（例えば米国
時ｎ　ｇ　４．２３１．３３０号）。

上記従来のバルブタイミング調肇装置は、歯車を油圧等
によりカムシャフトの軸方向に移動させるという簡単な
操作で、内燃機関の運転状況に応じて、例えば高負萌運
蝿時には吸気バルブを閉じるタイミングを迷らせて可燃
混合気の充填効率を高めて高出力を祷ることがで＾、ま
た低負荷運転時には、吸気バルブを閉じるタイミングを
進める（早める）ことによって、残留既−ガス量を減少
させ、炉焼の安定性、燃費の向上等を図ることができる
のである。

しかしながら、このバルブタイミング調ｍ装置は、歯車
がタイミングプーリ及びカムシャフトのそれぞれの歯１
こ噛合う構成であるから、当然のことながら、それら噛
合いの間に所謂バツクラツシと称する噛合隙間が存在す
る。従って、このバツクラツシの存在のために、作動中
、バルブスプリングのばね力がカムシャフトの回転方向
あるいは反回転方向に父番荷重的に作用してカムシャフ
トの回転トルクに変動が生ずると、噛合いの騒音（打￥
ｆ）を生ずる場合や、甚だしくは吸、排気バルブを開閉
するタイミングカ１不安定になる場合があった。

このようなことから、本出願人は先に特願昭６０−１２
３３７１号において、第４図に示すようなバルブタイミ
ング調整装置を提案している。これは、歯車３を、相互
に歯すじを僅かζこすらした複数の歯車構成体３ｃ、３
ｄを弾性部材３ｅを弁し゛Ｃ連結したものとなし、該歯
車構成体３ｃ、３ｄを軸方向及び回転方向に移・勅させ
ることｌこより、アウタｌ！ＩＩ！１３ａ及びインナ歯
３ｂの見掛は上の歯厚を調整して、この歯車３をタイミ
ングプーリ１のインナ歯１ａ及びカムシャフト２のアウ
タ歯２ａのそれぞれに対してバツクラツシを零として噛
合させるようにしたものである。なお、５はタイミング
ベルトである。

発明が解決しようおする間櫃点 しかじなケら、このような従来のバルブタイミング調雫
装置において、弾性部組３ｅのばね力が複砂の歯車構成
体３ｃ、３ｄを互い憂こ引寄せる方向に作用するように
構成された歯Ｎ３の場合にあっては、該歯車３をタイミ
ングプーリ１とカムシャフト２との間に噛合させる際番
こ以下に述べる問題点があった。

すなわち、歯車３の歯車構成体３ｃ、３ｄは一般に長尺
の歯車を切断分割して形成され、同一のアウタ歯３ａと
インナ歯３ｂを有するから、歯合させる以前の歯車３の
歯車構成体３ｃ、３ｄが、弾性部材３ｅのばね力によっ
て互いに当接しているので、この時の歯車３のアウタ歯
３ａとインナ歯３ｂの見損は上の歯厚は、それぞれの本
来の歯厚に比べて大きくなっている。この歯車３をタイ
ミングプーリ１のイ／す歯ｌａ＃ｃ噛合させるには、１
１１１ＲＬｇ成体３ｃ　、３ｄをわずかにねじること番
こよって、アウタ歯３ａの見掛は上の歯厚をタイミング
プーリ１のインナ歯１ａの歯溝の幅よりも小さくしなけ
ればならない。そうすると、他方の歯車３のインナ歯３
ｂの見掛は上の歯厚はさらに大きくなっており、カムシ
ャフト２のアウタ歯２ａと噛合させる際に、該アウタ歯
２ａは第５図番こ示すよう薯こ、歯車構成体３Ｃのイン
ナ歯３ｂに当接して止まる。この状態からアウタ歯２ａ
がインナ歯３ｂとの噛合を成就するためには、歯車構成
体３Ｃが歯４Ｑ４成体３ｄに対して軸方向に移動してイ
ンナ歯３ｂの見損は上の歯厚を小さくすることができれ
ばよいのであるが、歯車構成体３Ｃはタイミングプーリ
１の底部１ｂに当接していて軸力向に移動することがで
きない。したがって、やむなくカムシャフト２を軸方向
に押圧しで強制的にインナｉ３ｂと噛合させていた。こ
のよ引こず菰と、噛合は成就するが、カムシャフト２の
アウタ歯２＆と歯車構成体３Ｃのインナ歯３ｂの歯が傷
ついたり、破損したりする場合があった。また、このよ
うな１膚制的な噛合が成就するには、タイミングプーリ
１のインナ歯１ａと歯車３のアウタ歯３ａを噛合させた
状態で、歯車３のインナ歯３ｂの見掛は上の歯厚は適当
に小さいものでなければならず、各歯の創成に格別のＭ
ｌｆを要する。さらに、上述の状態で歯車３のインナ６
１１３ｍ）の見掛は上の歯厚を適当に小さいものとする
には、歯車構成体３ｃ。

３ｄの相互の歯すじのすらし徴（具体的には各歯車構成
体３ｃ　、３ｄを得るための切断幅によって決定される
。）を小さくすることが必要となり、歯車３の噛合いの
パツクラック。１１１１１！可能量が小さいものとなっ
て、長期に亘る使用の末期にパツクラツシの発生が懸念
される。

この発明は、このような従来の問題点に層目してなされ
たものであって、カムシャフトの外周に形成した歯が、
複数の歯車構成体に噛合する時に容易に噛合が成就して
歯面の損傷等が防止され、耐久性に優れた、しかも、製
造コストの低廉化が図れる内燃機関のバルブタイミング
調整装置を得んとするものである。

問題点を解決するための手段 そこで、この発明にあっては、歯車を構成する２つの歯
車構成体のうち、カムシャフトが最初に挿入される側の
歯車構成体に、これの軸方向の移動を規制する治具が係
合する係止部を備えている。

作　　用 歯車とカムシャフトを噛合させる際、係止部を備えた一
方の歯車構成体は、治具によって支持されて軸方向の移
動を規制され、他方の歯車構成体は、２つの歯車構成体
を連結する弾性部材のばね力を受けつつ、軸方向ｌこ移
動することが１５Ｔ能になり、噛合が容易に達成できる
ように作用する。

実施例 以下、この発明に係る内燃機関のバルブタイミング、Ｊ
整装置を、第１〜３図に示す実施例に基づいて説明する
。

第１図は本発明のバルブタイミング調整装置に使甲する
歯車３の噛合状１襲を示す断面図である。

図１こおいて、１は５イミングブーりで、この内周にイ
ンナ歯１ａが形成されている。２ａはカムシャフト２の
外周Ｅこ、この実施例にあってはカムシャフト２に一体
回動可能Ｊこ結合されるスリーブ２ｂの外周に形成され
たアウタ歯である。３は歯車で、該歯車３は、一般に長
尺の歯車を長手方向に切断分割して形成され、同一のア
ウタ歯３ａとインナ歯３ｂを有する２個の歯車構成体３
ｃ　、３ｄと、−万の歯車構成体３ｄＪｃ嵌合されて、
該歯車構成体３ｄと他方の歯車構成体３ｃを連結する弾
性部材３ｅ及び連結ビン３ｆとからなり、前記カムシャ
フト２のアウタ歯２ａが最初に挿入される側の歯Ｓ構成
体３ｄの端部には、該−単構成体３ｄの軸方向の＃＠を
規制する治具６が係合する係上部３ｇが形成しである。

治具６は、カムシャフト２のアウタ歯２ａを歯ｆｆ１３
のインナ歯３ｂｉζ噛合させる時に使用するもので、前
記係止部３ｇと係合する爪６ａが基部６ｂ憂こ形成され
ている。

以下に歯車３をタイミングプーリ１のインチ歯１ａとカ
ムシャフト２のアウタ歯２ａとの間に噛合させる手１１
ヲ説明する。まず、歯車構成体３ｃ。

３ｄをわずか番こねじってアウタｍ３ａの爾すシラそろ
え、タイミングプーリ１のインナ歯１ａに噛合させる。

次に、タイミングプーリ１の一端に形成された段部１ｃ
に治具６の基部６ｂを載イして、その爪６ａを歯車構成
体３ｄの係止部３ｇに係合させる。すると、歯車３は第
１図に示すように、タイミングプーリ１の底部１ｂから
クリアランスｄをもって、治具６によって支持され、歯
車構成体３Ｃは軸方向（図中下方）に移動可能となる。

そして、この状態でカムシャフト２のアウタ歯２ａを歯
車構成体３ｄのインナ歯３ｂに挿入する。すると、第２
図（ａ）　ｌこ概略図として示す位置で、アウタ歯２Ｉ
！Ｌが歯車構成体３ｃのインナ１１１３１）ｌこ当接す
る。この時、インナ歯３ｂの見損は上の歯厚はアウタ歯
２ａの歯溝の幅より大きく、インナ歯３ｂの見損は上の
歯溝の暢はアウタＩ）１２＆の歯厚より小さいので、こ
のままでは歯車構成体３ｃのインナ歯３ｂとアウタ歯２
ａとの噛合は成就しない。

さらにアウタ歯２ａを、弾性部材３ｅのばね力より大き
い力をもって軸方向下方に押圧すると、歯車構成体３Ｃ
はすでｌこ噛合しているタイミングプーリ１のインナ歯
１ａの歯すじにそって、８ｇ２図（ｂ）に示すように移
動する。すると、インナ歯３ｂの見損は上の歯溝の幅が
大きくなっていき、その幅がアラ、り歯２ａの歯厚より
も大きくなるとアウタ歯２ａが歯車構成体３ｃのインナ
歯３ｂとも噛合する。このようにして歯車３は、タイミ
ングプーリ１のインチ歯１ａとカムシャフト２のアウタ
に２ａとの間に、弾性部材３θのばね力を受けつつそれ
ぞれの噛合のバツクラツシを零として組付けられるので
ある。この組付が完了した後、治具６を取りはずす。

第３図は上記の如くして歯車３をタイミングプーリ１と
カムシャフト２との間に、該カムシャフト２の軸方向に
スライド可能に取付けた状態を示している。そして該歯
車３は歯車艷動機構４によって駆動さｎるようになって
いる。この歯車蛎動機構４は、ｔ！ａｊｊＥ３の一端側
に油圧を供給する油圧ポンプ４ａおよび歯車３の他端側
とばね受７との間に収容された復帰スプリング４ｂとか
らなっていて、高負荷運転時には、油圧ポンプ４ａから
カムシャフト２に設けた油圧通路４ｄを弁して歯車３の
一端側に油圧が供給され、該油圧によって歯車３が復帰
スプリング４ｂを圧縮しながら第３図右方に移動すると
、タイミングプーリ１に対してカムシャフト２は一方向
に回動して吸気バルブを閉じるタイミングを遅らせて充
填効率を高める。

また低負荷運転時ｌこは、油圧ポンプ４ａからの歯車３
の一端側への油圧の供給を停止すると歯車３は復帰スプ
リング４ｂのばね力で第３図左方ｌこ移動して、吸気バ
ルブを閉じるタイミングを進ませて残留既燃ガス量を減
少させ、燃暁の安定性、燃費の向上を図るのである。

発明の効果 以上説明したように本発明は、タイミングブーリドカム
シャフトとを連繋する歯車を、２つの歯車構成体で構成
し、カムシャフトが最初に挿入される側の歯車構成体に
、これの軸方向の移動を規制する治具が係合する係止部
を備えたから、タイミングブーりと噛合した歯車をカム
シヤフトに噛合させる際に、２つの歯車構成体を互いに
引寄せる弾性部材のばね力より大きい力でカムシャフト
を押圧するだけで、歯車とカムシャフトの噛合が成就す
るので、噛合させる作業が極めて容易になるほか、以下
に述べる効果がある。

α）　カムシャフトを押圧して電制的に歯車と噛合させ
る必要がなくなるので、噛合組付時（ζ、歯車やカムシ
ャフトの歯が傷ついたり、破損したりすることがない。

（２）　　タイミングプーリおよびカムシャフトの歯車
との噛合のパツクラツシを小さくする必要がないので、
各歯の創成に格別の精度を要しない。すなわち、製造コ
ストの低廉化が図れる。

（３）　　歯車を切断分割する時の切断幅を大きくする
ことがアきるので、歯車のアウタ歯およびインナ歯の見
掛は上の歯厚の調整代が大きくなり、各歯の噛合によっ
て生じる摩耗に対する耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のバルブタイミング調整装置に使用する
歯車をタイミングプーリとカムシャフトの間に噛合させ
た状態を示す断面図、第２図（ａ）。 （′ｂ）は歯車のインナ歯とカムシャフトのアウタ歯と
の噛合を示す概略図、第３図は本発明のバルブタイミン
グ調整装置の実施例を示す断面図、ａｇ４図は従来のバ
ルブタイミング調整装置の断面図、第５図は従来の歯車
のインナ歯とカムシャフトのアウタ歯との噛合を示す概
略図である。 １・・・タイミングプーリ、’１　’ａ・・・インナ歯
、２・・・カムシャフト、２ａ・・・アウタ歯、３・・
・歯車、３１Ｌ　′・・・アウタ歯、３ｂ・・・アウタ
歯、’３ｃｗ３ａ・・・歯車　□構成体、３ｅ・・・弾
性部材、３ｇ・・・係止部、６・・・治　□具。 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内外周に創成した歯のうち少なくともいずれか一
   方がはす歯であつて、且つ相互に歯すじを僅かにずらし
   て、夫々弾性部材を介して連結された、複数の歯車構成
   体からなる歯車を、タイミングプーリとカムシヤフトと
   の間に噛合させて取り付け、該タイミングプーリの回転
   をカムシヤフトに伝達可能とすると共に、前記歯車を歯
   車駆動機構でカムシヤフトの軸方向に移動させることに
   より、前記タイミングプーリに対してカムシヤフトを相
   対回動させ、該カムシヤフトによる吸気、排気バルブの
   開閉動作時期を変更可能とする内燃機関のバルグタイミ
   ング調整装置において、前記歯車は、２つの歯車構成体
   から成り、カムシヤフトが最初に挿入される側の歯車構
   成体に、これの軸方向の移動を規制する治具が係合する
   係止部を備えた内燃機関のバルブタイミング調整装置。