JPH0630403U - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 内燃機関のバルブタイミング制御装置におい
て、アームとスライダー間のバックラッシ隙間を減少さ
せて、回転体とカムシャフトとの相対回動位相変換速度
を上昇させると共に、衝突打音の発生を防止する。 【構成】 カムシャフト１に固定されたアーム６を、ピ
ストン２０及び各スライダー１２〜１５の軸方向の移動
により正逆回転させて、カムシャフト１とタイミングス
プロケット４との相対回動位相を変換する。各スライダ
ー１２〜１５に、連結ピン１６…を介して弾装された第
１，第２コイルスプリング１７，１８、３１，３２によ
って各前端面をアーム延出部の両側端面に弾接させて、
バックラッシ隙間を消失させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関の吸気弁あるいは排気弁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。

【０００２】

【従来の技術】

従来の内燃機関の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、 その一例として本出願人が先に出願した特願平２−４０８７６４号に記載された ものがある。

【０００３】 これは、図３〜図５に示すように構成され、吸気弁を開閉作動させるカムシャ フト１の一端部１ａにスリーブ２がボルト３により軸方向から固着されていると 共に、該スリーブ２の外周にクランク軸から回転力が伝達されるタイミングスプ ロケット４が支承されている。

【０００４】 前記スリーブ２は、肉厚筒状のスリーブ本体２ａと、該スリーブ本体２ａの先 端側に有する薄肉筒状の小径部２ｂと、後端側に有する大径フランジ部２ｃとか らなり、小径部２ｂの外周にはタイミングスプロケット４のフロントカバー５と 一緒にボルト３により共締めされたアーム６が固着されている。このアーム６は 、図４に示すように固定端から延出した扇状の各延出部７，８の摺動面たる両側 端面７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂが互いに反対方向へ傾斜状に形成されている。

【０００５】 前記タイミングスプロケット４は、筒状本体４ａの後端側外周面にタイミング チェーンが巻装される歯車４ｂを有すると共に、前端側内周面に略台形状の突起 部９，１０が対向配置されている。

【０００６】 また、スリーブ２とタイミングスプロケット４との間には、円環状のピストン １１がカムシャフト１軸方向へ進退動自在に介装されていると共に、該ピストン １１の前面に４つのスライダー１２，１３，１４，１５が周方向の等間隔位置に 設けられている。この各スライダー１２〜１５は、図４及び図５に示すように夫 々が略矩形片状を呈し、内部軸方向に貫通した連結ピン１６…を介してピストン １１の前端部に回転自在に支持されていると共に、夫々の延出部７，８の各側端 面７ａ〜８ｂに当接する前端面１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａが各側端面７ａ 〜８ｂと同一傾斜角度に形成されている一方、各円弧状の他側面１２ｂ，１３ｂ ，１４ｂ，１５ｂが突起部９，１０の凹状両側面９ａ，９ｂ、１０ａ，１０ｂに 摺接している。また、対向する一対の第１スライダー１２，１４は、各連結ピン １６，１６の外周に巻装されたコイルスプリング１７，１８のばね力で前端面１ ２ａ，１４ａが側端面７ａ，８ａに弾接して両者間の隙間つまりバックラッシ隙 間を消失させている。

【０００７】 前記ピストン１１を進退動させる駆動機構は、該ピストン１１をアーム６方向 に付勢する圧縮スプリング１９と、フロントカバー５とピストン１１前面との間 に形成された油圧室２０に油圧を供給して圧縮スプリング１９のばね力に抗して ピストン１１を後退動させる油圧回路２１とを備えている。この油圧回路２１は 、一部がカムシャフト１及びスリーブ２の各ボルト挿通孔とボルト３の軸部との 間に形成されて、上流端が電磁切換弁２２介してオイルポンプ２３と連通する主 通路２４と、アーム６の内部に亘って形成されて、前記主通路２４の下流端と油 圧室２０とを連通する油通路２５とから主として構成されている。前記電磁切換 弁２２は、機関運転状態を検出するコントロールユニット２６から出力される制 御信号に基づいて切換駆動するようになっている。尚、図中２７はオイルポンプ ２３の吐出圧を一定に調整する圧力調整弁である。

【０００８】 そして、例えば機関低負荷時には、コントロールユニット２６からの制御信号 により電磁切換弁２２が制御されて、油圧室２０には作動油の供給が遮断される 。したがって、ピストン１１は、圧縮スプリング１９のばね力により前方へ進出 して、各スライダー１２，１４の前端面１２ａ，１４ａがアーム６の対向側端面 ７ａ，８ａを押圧しつつ該アーム６をタイミングスプロケット４の回転方向と逆 方向に回動させる。これにより、カムシャフト１が、タイミングスプロケット４ に対して一方向に相対回動して吸気弁の閉時期を遅れ側に制御する。

【０００９】 一方、高負荷域に移行した場合は、電磁切換弁２２を介してオイルポンプ２３ から圧送された作動油が主通路２４及び油通路２５を通って油圧室２０に供給さ れ、該油圧室２０内の圧力上昇に伴いピストン１１が後退動する。したがって、 第２のスライダー１３，１５の前端面１３ａ，１５ａが、今度はアーム６の異な る対向側端面７ｂ，８ｂを押圧して該アーム６をタイミングスプロケット４の回 転方向に回動させる。これにより、カムシャフト１が、タイミングスプロケット ４に対して他方向に相対回動して吸気弁の閉時期を進み側に制御するようになっ ている。

【００１０】 ところで、前記バルブタイミング制御装置にあっては、タイミングスプロケッ ト４から伝達された回転力によりカムシャフト１が回転して、駆動カムにより吸 気弁を開閉作動している際に、該カムシャフト１にはバルブスプリングのばね反 力等に起因して回転方向の負の変動トルクと逆回転方向の正の変動トルクが交互 に発生している。そして、前記機関低負荷時あるいは高負荷時において、ピスト ン１１が圧縮スプリング１９のばね力あるいは油圧室２０内の高油圧により前後 に進退移動する際に、前記カムシャフト１の正負の変動トルクがアーム６及び各 スライダー１２〜１５を介して該ピストン１１の進退移動に影響を与えている。 つまり、カムシャフト１の回転方向とは逆方向の正の変動トルクが、圧縮スプリ ング１９のばね力を押圧分力としてアシストしてピストン１１の進出方向の移動 速度を上昇させる一方、負の変動トルクが油圧室２０内の油圧をアシストしてピ ストン１１の後退方向の移動速度を上昇させるようになっている。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

然し乍ら、前記先願のバルブタイミング制御装置にあっては、第１スライダー １２，１４の前端面１２ａ，１４ａがコイルスプリング１７，１８のばね力でピ ストン１１方向に付勢されてアーム６の側端面７ａ，８ａに弾接しているため、 前記カムシャフト１に発生した回転方向の負の変動トルクをコイルスプリング１ ７，１８のばね力でアシストすると共に、バックラッシ隙間の消失により変動ト ルクに起因した前端面１２ａ，１４ａと側端面７ａ，８ａ間の衝突打音の発生が 防止されるものの、第２スライダー１３，１５は、単にピン孔１３ｄ，１５ｄを 介して連結ピン１６，１６でピストン１１に連結されているだけであるから、正 の変動トルクが発生した際に、前端面１３ａ，１５ａと側端面７ｂ，８ｂ間に図 ５の破線で示すような比較的大きなバックラッシ隙間が形成されてしまう。この 結果、正の変動トルクに対する十分なアシスト力が得られないばかりか、負の変 動トルクが発生した際に、側端面７ｂ，８ｂが前端面１２ａ，１４ａに衝突して 大きな打音が発生する。

【００１２】

【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 る回転体と、該回転体から伝達された回転力により吸排気弁を駆動するカムを有 するカムシャフトと、該カムシャフトの一端部に固定されて、カムシャフトの径 方向に延出したアームと、前記回転体とカムシャフトとの間に介装されて、カム シャフトの軸方向への進退動自在なピストンと、該ピストンの前端部に設けられ て、該ピストンの進退動に伴いカムシャフト軸方向に沿って傾斜状に形成された 各前端面が前記アームの傾斜状の対向両側端面を相対的に押圧する複数のスライ ダーとを備えたバルブタイミング制御装置において、前記各スライダーを軸方向 に付勢して、該各スライダーの前端面をアームの各側端面に弾接させるばね部材 を設けたことを特徴としている。

【００１３】

【作用】

前記構成の本考案によれば、各ばね部材によって各スライダーが軸方向へ速や かに移動して各前端面とアームの各側端面とのバックラッシ隙間を速やかに減少 させて弾接するため、カムシャフトの正負の両方の変動トルクを効果的にアシス トすると共に、衝突打音等の発生が防止される。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１及び図２に基づいて詳述する。尚、前記先願と 共通の構成個所には同一の符号を付して重複説明を省略する。

【００１５】 即ち、図中１は一端部１ａにスリーブ２がボルト３により固定されたカムシャ フト、４は前端部がフロントカバー５で閉塞されたタイミングスプロケット、６ はスリーブ２の前端部にフロントカバー５と共にボルト３により共締め固定され たアーム、１１はスリーブ２とタイミングスプロケット４との間に進退自在に介 装されたピストンである。

【００１６】 前記アーム６は、各延出部７，８の両側端面７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂが互いに 反対方向へ傾斜状に形成されている。

【００１７】 前記ピストン１１は、前面に４つのスライダー１２〜１５が設けられていると 共に、後端側に弾装された圧縮スプリング１９のばね力でフロントカバー５方向 （前方）に付勢されている。

【００１８】 前記スライダー１２〜１５は、略中央に貫通形成されたピン孔１２ｄ〜１５ｄ を挿通した各連結ピン１６…を介して回転自在かつ軸方向への若干の移動が可能 になっている。また、図中上下に配置された一対の第１スライダー１２，１４は 、ばね部材たる第１コイルスプリング１７，１８のばね力で後方に付勢されて、 前端面１２ａ〜１４ａが側端面７ａ，８ａに弾接している。一方、左右に配置さ れた一対の第２スライダー１３，１５は、ピン孔１３ｄ，１５ｄのピストン１１ 側に形成されたスプリング穴３０内のばね部材たる第２コイルスプリング３１， ３２のばね力で前方に付勢されて前端面１３ａ，１５ａが側端面７ｂ，８ｂに弾 接している。

【００１９】 したがって、この実施例によれば、機関低負荷時において、油圧室２０内への 油圧の供給が遮断されて、ピストン１１が圧縮スプリング１９のばね力により前 方に進出移動する。この際、カムシャフト１に回転方向と逆の正の変動トルクが 発生すると、図２に示すようにアーム６の各側端面７ａ，８ａが第１スライダー １２，１４の前端面１２ａ，１４ａに圧接して、該第１スライダー１２，１４を 第１コイルスプリング１７，１８のばね力に抗して前方に移動させる。このとき 、アーム６の別異の側端面７ｂ，８ｂと第２スライダー１３，１５の前端面１３ ａ，１５ａとの間にバックラッシ隙間が発生しようとするが、第２コイルスプリ ング３１，３２のばね力で各第２スライダー１３，１５が図２の一点鎖線で示す ように前方に付勢されて、側端面７ｂ，８ｂと前端面１３ａ，１５ａとの間のバ ックラッシ隙間を速やかに消失させ互いに弾接する。したがって、ここで、一方 、アーム６から各スライダー１３，１５に正の変動トルクが伝達されると、該正 の変動トルクが第２コイルスプリング３１，３２のばね力にアシストされて圧縮 スプリング１９のばね力が２重にアシストされ、ピストン２０の前方移動応答性 が向上する。依って、カムシャフト１のタイミングスプロケット４に対する一方 の相対回動変換速度が上昇する。

【００２０】 しかも、前述のように、各スライダー１２〜１５は、各コイルスプリング１７ ，１８、３１，３２のばね力によりアームの側端面７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂに常 時弾接しているため、バックラッシ隙間が消失して、正負のトルク変動に伴うア ーム６と各スライダー１２〜１５との衝突打音の発生が確実に防止される。

【００２１】 一方、機関高負荷時には、各スライダー１２〜１５が前述のように各コイルス プリング１７，１８、３１，３２のばね力でアーム６に弾接しているため、負の 変動トルクを各第１コイルスプリング１７，１８のばね力でアシストし、油圧力 が２重にアシストされてピストン２０の後方移動応答性が向上すると共に、バッ クラッシ隙間の消失によるアーム６と各スライダー１２，１４との衝突打音の発 生が防止される。

【００２２】 尚、第１，第２コイルスプリング１７，１８、３１，３２の設定ばね力は、正 負の変動トルクの大きさに応じて任意に変更し、油圧力及び圧縮スプリング１９ のばね力に対するアシスト力を同一にすることも可能である。また、コイルスプ リングに代えて、ゴムばね等各種ばね部材が適用できる。

【００２３】

【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、とりわけ各スライダーを軸方向に付勢して、該各スライダーの前 端面をアームの各側端面に弾接させるばね部材を設けたため、前記各前端面と各 側端面間のバックラッシ隙間を速やかに消失させることができる。このため、カ ムシャフトに発生する正負の両方の変動トルクがばね部材でアシストされ、ピス トンの軸方向の移動力が２重にアシストされる。この結果、ピストンの軸方向の 移動速度が上昇し、回転体とカムシャフトの相対回動位相変換速度の上昇に伴い 、バルブタイミング制御応答性が向上する。

【００２４】 また、バックラッシ隙間の消失により、アームと各スライダーとの正負の変動 トルクによる衝突打音の発生が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す縦断面図。

【図２】本実施例の要部拡大断面図。

【図３】従来のバルブタイミング制御装置を示す縦断面
図。

【図４】図３のＡ矢視図。

【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図。

【符号の説明】

１…カムシャフト ４…タイミングスプロケット（回転体） ６…アーム ７ａ，７ｂ、８ａ，８ｂ…側端面 １２〜１５…スライダー １２ａ〜１５ａ…前端面 １７，１８…第１コイルスプリング（ばね部材） ２０…ピストン ３１，３２…第２コイルスプリング（ばね部材）

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る回転体と、該回転
   体から伝達された回転力により吸排気弁を駆動するカム
   を有するカムシャフトと、該カムシャフトの一端部に固
   定されて、カムシャフトの径方向に延出したアームと、
   前記回転体とカムシャフトとの間に介装されて、カムシ
   ャフトの軸方向への進退動自在なピストンと、該ピスト
   ンの前端部に設けられて、該ピストンの進退動に伴いカ
   ムシャフト軸方向に沿って傾斜状に形成された各前端面
   が前記アームの傾斜状の対向両側端面を相対的に押圧す
   る複数のスライダーとを備えたバルブタイミング制御装
   置において、前記各スライダーを軸方向に付勢して、該
   各スライダーの前端面をアームの各側端面に弾接させる
   ばね部材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。