JPH09112222A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部材を軽量化し、組立時の結合方式を簡略化
することでコスト全般の低減を実現する。 【解決手段】 機関によって回転駆動する回転たるタイ
ミングプーリ１が、筒状本体１ａと該筒状本体１ａの外
周に設けられた歯車部１ｂとを有し、筒状本体１ａの一
端の開口部１ｅを油密的に封止するフロントカバー３
と、筒状本体の他端の開口部を油密的に封止するリアカ
バー７とを備えたものにおいて、フロントカバー３およ
びリアカバー７がそれぞれプレス成形によって形成さ
れ、一方のフロントカバー３の周端部３ａが筒状本体１
ａの一端の開口部１ｅに圧入またはかしめ固定され、他
方のリアカバー７の周端部７ｂが筒状本体１ａの他端の
開口部に圧入またはかしめ固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機関の運転状態に
応じて吸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】周知のように、内燃機関のバルブタイミ
ング制御装置は、機関のクランク軸からタイミングチェ
ーンやタイミングベルトを介して回転力が伝達される回
転体を有し、この回転体は鋳造または鍛造によって成形
された筒状本体と歯車部とからなっており、スプロケッ
トまたはプーリーによる歯車部は筒状本体の外周に一体
に形成されるか、あるいは筒状本体の一端の開口部に結
合される。また、回転体からの回転力によって例えば吸
気弁を開作動させるカムが外周に設けられたカムシャフ
トを有し、このカムシャフトは一端部が回転体と同軸上
で上記筒状本体の内部に挿通している。また、回転体と
カムシャフトとの間には、カムシャフト軸方向へ移動す
ることにより回転体とカムシャフトとの相対回転位相を
変換する位相変換手段たる筒状歯車が介装されている。

【０００３】一方、回転体においては、筒状本体の一端
である前端と他端である後端の各開口部を油密的に封止
する鋳物等のフロントカバーとリアカバーがボルトやネ
ジ等の締結手段によって結合されている。リアカバーの
場合、その一端部で上記歯車部を利用して結合されると
共に、カムシャフトの外周に相対回転可能に嵌合し、作
動油圧によって移動する上記筒状歯車を後方から押圧付
勢する圧縮スプリングを保持している。（特開昭６１−
２６８８１０号公報等）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の装置にあっては、フロントカバーやリアカバーは
いずれも鋳造または鍛造によって形成されたものである
ため、装置全体の重量が増大し、ボルトやネジ等の締結
手段を用いて結合することから、後加工としてネジ孔開
け等の機械加工が必要になり製造コストの高騰の一因と
なっている。

【０００５】本発明の目的は、部材を軽量化し、組立時
の結合方式を簡略化することでコスト全般の低減を実現
することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の問
題点に鑑みて案出されたもので、請求項１の発明は、機
関によって回転駆動し、筒状本体と該筒状本体の外周に
設けられた歯車部とを有する回転体と、一端部が前記筒
状本体の内部の同軸上に挿通して前記回転体からの回転
力によって吸排気弁を作動させるカムを外周に有するカ
ムシャフトと、回転体とカムシャフトとの間に介装され
て、機関運転状態に応じてカムシャフト軸方向への移動
に伴い回転体とカムシャフトとの相対回転位相を変換す
る位相変換手段と、前記筒状本体の一端の開口部を油密
的に封止するフロントカバーと、前記筒状本体の他端の
開口部に結合されたリアカバーと、を備えた内燃機関の
バルブタイミング制御装置において、前記フロントカバ
ーおよび前記リアカバーがそれぞれプレス成形によって
形成され、前記フロントカバーの周端部が前記筒状本体
の一端の開口部に圧入され、前記リアカバーの周端部が
前記筒状本体の他端の開口部に圧入されていることを特
徴としている。

【０００７】請求項２の発明は、前記フロントカバーの
周端部が前記筒状本体の一端の開口部にかしめ固定さ
れ、一方、前記リアカバーの周端部が前記筒状本体の他
端の開口部にかしめ固定されたことを特徴としている。

【０００８】また、請求項３の発明は、前記フロントカ
バーおよび前記リアカバーがそれぞれ前記筒状本体と前
記歯車部とを連結する連結壁まで延長して形成され、該
連結壁に前記フロントカバーと前記リアカバーとが共締
めにより結合されていることを特徴としている。

【０００９】したがって、請求項１の発明によれば、回
転体の筒状本体において、この軸方向の一端と他端の各
開口部に結合されるフロントカバーおよびリアカバーは
いずれもプレス成形により加工容易で軽量化され、結合
に従来のボルトやネジ等が不要となり、圧入によって結
合することが可能になる。

【００１０】また、請求項２の発明によれば、上記請求
項１における圧入方式に代えて、かしめ固定によって結
合することができる。

【００１１】さらに、請求項３の発明によれば、フロン
トカバーおよびリアカバーの各一端をそれぞれ回転体の
筒状本体と歯車部とを連結する連結壁まで延長して形成
することにより、その連結壁を挟んでその両側からフロ
ントカバーとリアカバーの共締めが可能になり、それだ
け結合個所を少なくできる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳述する。

【００１３】図１は本発明の実施例を示し、装置は機関
のクランク軸から図外の例えばタイミングベルトを介し
て回転力が伝達される回転体たるタイミングプーリ１を
有している。このタイミングプーリ１は、筒状本体１ａ
と、上記タイミングベルトが巻回され、前記筒状本体１
ａの外周の連結壁１ｄによって連結されている歯車部１
ｂとを有し、筒状本体１ａの一端および他端にそれぞれ
結合されたフロントカバー３とリアカバー５を有してい
る。

【００１４】また、タイミングプーリ１からの回転力に
よって例えば吸気弁を開作動させるカムが外周に設けら
れたカムシャフト２を有し、カムシャフト２はその一端
に結合された筒状のスリーブ８を介してタイミングプー
リ１の同軸上に筒状本体１ａの内部に挿通している。

【００１５】また、タイミングプーリ１とカムシャフト
との間には、これらの軸上で、カムシャフト軸方向への
移動によってタイミングプーリ１とカムシャフト２との
相対回転位相を変換する位相変換手段たる筒状歯車９が
介装されている。この筒状歯車９は軸直角方向から２分
割された前側歯車構成部９ａと後側歯車構成部９ｂとか
らなり、両歯車構成部９ａ，９ｂのそれぞれ内外周面に
形成されたヘリカル歯を、筒状本体１ａの内周面に形成
されたヘリカルインナ歯１ｃと上記スリーブ８の外周面
に形成されたヘリカルアウタ歯８ａに噛合させている。
また、両歯車構成部９ａ，９ｂはバックラッシュ隙間を
吸収するために連結ピン１０とコイルスプリング１１を
介して互いに接近する方向へ付勢されつつ連結されてい
る。

【００１６】この筒状歯車９においては、図示しないオ
イルポンプからの作動油が油圧供給回路に設けた圧力室
を介して前側歯車構成部９ａに図の左側から作用するよ
うになっており、後側歯車構成部９ｂの後方からピスト
ン１２を介して圧縮スプリング１３によって押圧付勢さ
れている。圧力室は運転状態に応じて変化する油圧供給
回路からの作動油量によってその容積が軸方向へ増減
し、圧力室に供給された油圧力と圧縮スプリング１３の
ばね力との相対圧で、筒状歯車９が図中左右軸方向へ移
動できるようになっている。こうした筒状歯車９の移動
によってタイミングプーリ１とカムシャフト２との相対
回転位相を変換するものである。

【００１７】ここで、上記タイミングプーリ１の筒状本
体１ａにおいては、その一端である図の左側前端の開口
部１ｅに円板状のフロントカバー３が圧入による嵌め込
みで固定されている。このフロントカバー３は鋼板等を
プレス成形したもので、円板状の周端に沿って設けたフ
ランジ部３ａで、開口部１ｅを油密的に封止している。
なお、円板中央部に円形の取付用孔３ｂが設けられてい
るが、この取付用孔３ｂは上記スリーブ８をカムシャフ
ト２の一端部に連結する結合ボルト１４を組み入れるた
めのものであり、組付後は止栓のプラグ４で封鎖され
る。

【００１８】また、筒状本体１ａの他端である図の右側
後端では、歯車部１ｂとの連結壁１ｄに筒状の延長部材
５がその胴部５ａの一端のフランジ部５ｂでボルトネジ
６によって結合され、Ｏリング８０を介して油密性を確
保している。延長部材５は筒状本体１ａの延長部として
考えることができ、上記ピストン１２の往復動ストロー
クを確保すると共に、上記圧縮スプリング１３の格納ス
ペースを確保するために設けられている。

【００１９】このように筒状本体１ａの延長部として結
合された上記延長部材５の胴部５ａの後端開口部５ｃで
は、筒状のリアカバー７が圧入による嵌め込みで固定さ
れている。このリアカバー７もまた鋼板等をプレス成形
したもので、胴部７ａの一端側にコ字形状に屈曲させて
設けたフランジ部７ｂで延長部材５の後端開口部５ｃの
内周面に圧入され、後端開口部５ｃを油密的に封止して
いる。また、リアカバー７は、フランジ部７ｂの側面で
圧縮スプリング１３を当接させて保持すると共に、胴部
７ａはカムシャフト２の外周面に相対回転可能に嵌合し
ている。

【００２０】上記実施例において、鋳造によって形成さ
れる部材は筒状本体１ａと歯車部１ｂを有するタイミン
グプーリ１のみである。フランジカバー３およびリアカ
バー７のいずれもプレス成形によって形成されているか
ら、筒状本体１ａに対して圧入による結合方式を採用す
ることができ、従来のようにボルトやネジ類による締結
手段の使用が皆無となり、締結のための下孔開けやネジ
孔加工等の機械加工は不要である。したがって、フラン
ジカバー３およびリアカバー７の加工コストや組立コス
ト等からなる製造コストが大幅に低減し、またプレス成
形による肉厚の薄型化で装置全体がかなり軽減化する。

【００２１】次に、以上の構成による作動形態と作用に
ついて概略的に説明する。例えば、機関低負荷域では、
コントローラからステッピングモータにＯＦＦ信号（非
通電）が出力されて、オイルポンプから油圧供給通路を
介して圧力室に供給された作動油は、その殆どがドレン
孔を通って外部に排出される。したがって、圧力室内が
低圧状態になり、筒状歯車９は、圧縮スプリング１３の
ばね力によって最大前方向位置（図中左方向位置）に付
勢される。これによって、タイミングプーリ１とカムシ
ャフト２は、一方側の最大相対回転角度位置に保持され
て、例えば吸気弁の閉時期を最大遅角制御する。

【００２２】また、機関運転が高負荷域に移行すると、
圧力室は密閉状態になって内部油圧が最大に上昇する。
したがって、ピストン１２は図の右方向に移動して、筒
状歯車９を最大右方向に押圧する。このため、タイミン
グプーリ１とカムシャフト２は、相対回転角度が他方側
に最大に変換され、吸気弁の閉時期を最大進角側に制御
するものである。

【００２３】なお、上記実施例においては、図示の形状
でもってプレス成形されたフロントカバー３とリアカバ
ー７が示されたが、これに限定されず、次の図２および
図３の各図に示す第２、第３の実施例も可能である。図
１の第１実施例で示された各部材と同一または同種のも
のには同一部材を付して説明する。

【００２４】まず、図２に示す第２実施例にあっては、
上記第１実施例の圧入方式によるフロントカバー３とリ
アカバー７に代えて、かしめ方式によるフロントカバー
２０とリアカバー３０が用いられ、これら両部材の場合
もいずれもプレス成形されている。フロントカバー２０
は、その周端部２１において筒状本体１ａの前端開口部
の内周に設けた環状のかしめ凹溝１ｆにかしめ固定され
ている。また、リアカバー３０の場合、その周端部３１
において筒状本体１ａの軸方向に結合された延長部の延
長部材５にかしめ固定されている。すなわち、延長部材
５の胴部５ａの後端部内周に環状のかしめ凹溝５ｃが設
けられ、ここにリアカバー３０が周端部３１でかしめら
れている。また、このリアカバー３０の胴部３２はカム
シャフト２の外周面に相対回転可能に嵌合している。

【００２５】また、図３に示す第３実施例の場合、筒状
本体１ａと歯車部１ｂとを連結する上記連結壁１ｄを利
用して、ここに共締めされるフロントカバー４０とリア
カバー５０を設けたものである。フロントカバー４０の
場合、プレス成形により筒状本体１ａの外周を外側から
完全に覆って、連結壁１ｄまで延長された胴部４１が形
成され、胴部４１の後端には鍔状に拡がるフランジ部４
２が形成されている。このフランジ部４２においてリベ
ット６０により連結壁１ｄの外側面にＯリング８１を介
し油密性を確保してかしめ固定されている。リベット６
０に代えてボルト結合とすることも勿論可能である。

【００２６】ここで、上記リアカバー５０の場合、第１
および第２各実施例で示された延長部材５とリアカバー
７（または３０）とを一体化してなっているものであ
る。すなわち、リアカバー５０は、胴部５１と、ばね保
持部５２と、延長胴部５３と、そして鍔状に拡大された
フランジ部５４とを有してプレス成形されている。この
フランジ部５４において、上記連結壁１ｄの内側面にＯ
リング８２を介して油密性を確保してかしめ固定され、
連結壁１ｄを挟んで両側から上記フロントカバー４０と
リベット６０で三体一体に共締めされている。胴部５１
はカムシャフト２の外周面に相対回転可能に嵌合し、ば
ね保持部５２の表面で上記圧縮スプリング１３の一端部
を受けて保持している。

【００２７】この第３実施例においては、リアカバー５
０のばね保持部５２に当接しているリテーナブッシュ７
０が設けられ、このリテーナブッシュ７０はリアカバー
５０を補助する部材としてそのフランジ部７１で圧縮ス
プリング１３を保持している。また、以上から明らかな
ように、タイミングプーリ１側の連結壁１ｄを利用し
て、フロントカバー４０とリアカバー５０がリベット６
０により三体一体にかしめられた構造であるから、第１
および第２実施例で示された圧入またはかしめによる結
合部が削減できる利点がある。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
の発明によれば、回転体の筒状本体において軸方向の一
端と他端の各開口部に結合されるフロントカバーとリア
カバーのいずれもプレス成形によって形成することで、
従来の鋳造や鍛造に比べて製造が容易かつ軽量化が可能
になり、従来のボルトやネジ等が不要で、圧入、または
請求項２の発明のようにかしめによって結合するので、
全般的に製造コストを低減できる。

【００２９】また、請求項３の発明によれば、フロント
カバーとリアカバーを回転体の筒状本体と歯車部との連
結壁を利用してかしめ等により共締めしているので、そ
れだけ結合個所も削減されてコストダウンがさらに可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す要部縦断面図。

【図２】第２実施例を示す要部縦断面図。

【図３】第３実施例を示す要部縦断面図。

【符号の説明】

１…タイミングプーリ ２…カムシャフト ３、２０、４０…フロントカバー ５…延長部材 ７，３０，５０…リアカバー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関によって回転駆動し、筒状本体と該
   筒状本体の外周に設けられた歯車部とを有する回転体
   と、一端部が前記筒状本体の内部の同軸上に挿通して前
   記回転体からの回転力によって吸排気弁を作動させるカ
   ムを外周に有するカムシャフトと、回転体とカムシャフ
   トとの間に介装されて、機関運転状態に応じてカムシャ
   フト軸方向への移動に伴い回転体とカムシャフトとの相
   対回転位相を変換する位相変換手段と、前記筒状本体の
   一端の開口部を油密的に封止するフロントカバーと、前
   記筒状本体の他端の開口部に結合されたリアカバーと、
   を備えた内燃機関の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および前記リアカバーがそれぞれプ
   レス成形によって形成され、前記フロントカバーの周端
   部が前記筒状本体の一端の開口部に圧入され、前記リア
   カバーの周端部が前記筒状本体の他端の開口部に圧入さ
   れている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。
2. 【請求項２】 前記フロントカバーの周端部が前記筒状
   本体の一端の開口部にかしめ固定され、一方、前記リア
   カバーの周端部が前記筒状本体の他端の開口部にかしめ
   固定されたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の
   バルブタイミング制御装置。
3. 【請求項３】 前記フロントカバーおよび前記リアカバ
   ーがそれぞれ前記筒状本体と前記歯車部とを連結する連
   結壁まで延長して形成され、該連結壁に前記フロントカ
   バーと前記リアカバーとが共締めにより結合されている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関のバ
   ルブタイミング制御装置。