JPH09217608A - 内燃機関のバルブタイミング可変機構 - Google Patents
内燃機関のバルブタイミング可変機構Info
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- JPH09217608A JPH09217608A JP2563096A JP2563096A JPH09217608A JP H09217608 A JPH09217608 A JP H09217608A JP 2563096 A JP2563096 A JP 2563096A JP 2563096 A JP2563096 A JP 2563096A JP H09217608 A JPH09217608 A JP H09217608A
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- Japan
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- camshaft
- sliding contact
- ring gear
- sprocket
- valve timing
- Prior art date
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】内燃機関の始動時(暖機前)には、リングギア
のがたつきに起因する騒音の発生を抑え、暖機後には、
リングギアの応答性を確保すること。 【解決手段】カムシャフト17の先端に外歯38を有す
るインナギア31が嵌合される。インナギア31の先端
にカバー32が固定される。インナギア31とカバー3
2との間には、内歯41を有するスプロケット26が設
けられる。インナギア31とスプロケット26との間に
は、ヘリカルスプラインをなす外歯45及び内歯44を
有するリングギア33が介装されている。カムシャフト
17の軸線方向においてリングギア33の左右両側には
油圧室48,49が形成されている。カバー32の第1
の摺動部40とスプロケット26の第2の摺動部43は
互いに接している。第1の摺動部40は第2の摺動部4
3よりも、熱膨張係数の大きな材料からなり、エンジン
13の始動時には両者40,43の間の摺動抵抗が相対
的に大きくなるように設定される。
のがたつきに起因する騒音の発生を抑え、暖機後には、
リングギアの応答性を確保すること。 【解決手段】カムシャフト17の先端に外歯38を有す
るインナギア31が嵌合される。インナギア31の先端
にカバー32が固定される。インナギア31とカバー3
2との間には、内歯41を有するスプロケット26が設
けられる。インナギア31とスプロケット26との間に
は、ヘリカルスプラインをなす外歯45及び内歯44を
有するリングギア33が介装されている。カムシャフト
17の軸線方向においてリングギア33の左右両側には
油圧室48,49が形成されている。カバー32の第1
の摺動部40とスプロケット26の第2の摺動部43は
互いに接している。第1の摺動部40は第2の摺動部4
3よりも、熱膨張係数の大きな材料からなり、エンジン
13の始動時には両者40,43の間の摺動抵抗が相対
的に大きくなるように設定される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関の吸気バ
ルブ又は排気バルブのバルブタイミングを可変とするた
めの可変機構に関する。
ルブ又は排気バルブのバルブタイミングを可変とするた
めの可変機構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、内燃機関のバルブタイミング可変
機構(以下、「VVT」と書き表す。)は、カムシャフ
トの回転位相を変更し、吸気バルブ又は排気バルブのバ
ルブタイミングを調節する。これにより、バルブタイミ
ングがエンジンの運転状態(負荷、回転速度等)に応じ
た最適なものとなり、運転状態の変化の広範囲にわたっ
てエンジンの燃費、出力及びエミッションを向上させる
ことができる。特開平6−330712号公報はこの種
のVVTの一例を開示する。
機構(以下、「VVT」と書き表す。)は、カムシャフ
トの回転位相を変更し、吸気バルブ又は排気バルブのバ
ルブタイミングを調節する。これにより、バルブタイミ
ングがエンジンの運転状態(負荷、回転速度等)に応じ
た最適なものとなり、運転状態の変化の広範囲にわたっ
てエンジンの燃費、出力及びエミッションを向上させる
ことができる。特開平6−330712号公報はこの種
のVVTの一例を開示する。
【0003】図4は前記公報のVVTと同様の、油圧に
より駆動されるタイプのVVT61を含む動弁機構62
を示す。カムシャフト63はシリンダヘッド64に回転
可能に支持されている。カムシャフト63上にはプーリ
65が装着され、同プーリ65はカムシャフト63に対
して相対的に回動可能となっている。プーリ65とクラ
ンクシャフト66はベルト67等により互いに連結され
ている。プーリ65に固定されたカバー68は、プーリ
65の一側面及びカムシャフト63の先端を覆う。カバ
ー68はその内周に内歯69を有する。
より駆動されるタイプのVVT61を含む動弁機構62
を示す。カムシャフト63はシリンダヘッド64に回転
可能に支持されている。カムシャフト63上にはプーリ
65が装着され、同プーリ65はカムシャフト63に対
して相対的に回動可能となっている。プーリ65とクラ
ンクシャフト66はベルト67等により互いに連結され
ている。プーリ65に固定されたカバー68は、プーリ
65の一側面及びカムシャフト63の先端を覆う。カバ
ー68はその内周に内歯69を有する。
【0004】カムシャフト63の先端には、中空ボルト
70及びピン71によりインナキャップ72が固定され
ている。キャップ72はその外周に外歯73を有する。
カバー68とキャップ72との間にはリングギア74が
介装され、両者68,72に対して相対的に回動可能と
なっている。リングギア74はその内周と外周に、それ
ぞれヘリカルスプラインよりなる内歯75と外歯76を
有する。内歯75はキャップ72の外歯73に噛み合
い、外歯76はカバー68の内歯69に噛み合ってい
る。
70及びピン71によりインナキャップ72が固定され
ている。キャップ72はその外周に外歯73を有する。
カバー68とキャップ72との間にはリングギア74が
介装され、両者68,72に対して相対的に回動可能と
なっている。リングギア74はその内周と外周に、それ
ぞれヘリカルスプラインよりなる内歯75と外歯76を
有する。内歯75はキャップ72の外歯73に噛み合
い、外歯76はカバー68の内歯69に噛み合ってい
る。
【0005】カバー68の内部において、リングギア7
4の図面左右両側にはそれぞれ第1及び第2の油圧室7
7,78が形成されている。カムシャフト63の内部に
形成された油路79,80はそれぞれ第1及び第2の油
圧室77,78に連通している。
4の図面左右両側にはそれぞれ第1及び第2の油圧室7
7,78が形成されている。カムシャフト63の内部に
形成された油路79,80はそれぞれ第1及び第2の油
圧室77,78に連通している。
【0006】クランクシャフト66が回転されることに
より、ベルト67等を介してプーリ65が回転される。
プーリ65が回転されることにより、リングギア74を
介してキャップ72及びカムシャフト63がプーリ65
と一体的に回転される。
より、ベルト67等を介してプーリ65が回転される。
プーリ65が回転されることにより、リングギア74を
介してキャップ72及びカムシャフト63がプーリ65
と一体的に回転される。
【0007】ここで、油路79,70を通じて油圧室7
7,78に油圧が供給されることにより、リングギア7
4の両側に油圧力が加わる。その油圧力に基づいて、リ
ングギア74がカムシャフト63の軸線方向において図
面左方又は右方へ移動される。このとき、カムシャフト
63のプーリ65に対する回転位相が変更される。この
場合、カムシャフト63の回転位相に基づき、吸気バル
ブ(図示しない)のバルブタイミングが調節される。
7,78に油圧が供給されることにより、リングギア7
4の両側に油圧力が加わる。その油圧力に基づいて、リ
ングギア74がカムシャフト63の軸線方向において図
面左方又は右方へ移動される。このとき、カムシャフト
63のプーリ65に対する回転位相が変更される。この
場合、カムシャフト63の回転位相に基づき、吸気バル
ブ(図示しない)のバルブタイミングが調節される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のVV
T61の構成では、エンジンの始動時(暖機前)にはカ
ムシャフト63に負のトルクによるがたつきが生じるこ
とがある。この負のトルクは、カムを上方へ付勢するた
めのバルブスプリング(図示しない)からカムシャフト
63が受ける反力に起因するものである。エンジンの気
筒数が少ない程、カムシャフト63には正負のトルク変
動が生じる傾向にある。このトルク変動に起因して、リ
ングギア74にがたつきが生じることがあり、そのがた
つきによりVVT61から騒音が発生するというおそれ
があった。これは、エンジンの始動時には油圧室77,
78に油が充填されておらず(エンジン停止時に油がオ
イルパンへリークしているため)、油の粘度が比較的高
いことから、リングギア74に油圧力が作用し難く、リ
ングギア74が上記のトルク変動によって動き易くなる
ためである。
T61の構成では、エンジンの始動時(暖機前)にはカ
ムシャフト63に負のトルクによるがたつきが生じるこ
とがある。この負のトルクは、カムを上方へ付勢するた
めのバルブスプリング(図示しない)からカムシャフト
63が受ける反力に起因するものである。エンジンの気
筒数が少ない程、カムシャフト63には正負のトルク変
動が生じる傾向にある。このトルク変動に起因して、リ
ングギア74にがたつきが生じることがあり、そのがた
つきによりVVT61から騒音が発生するというおそれ
があった。これは、エンジンの始動時には油圧室77,
78に油が充填されておらず(エンジン停止時に油がオ
イルパンへリークしているため)、油の粘度が比較的高
いことから、リングギア74に油圧力が作用し難く、リ
ングギア74が上記のトルク変動によって動き易くなる
ためである。
【0009】上記のようなリングギア74の望ましくな
い動きを抑制するために、リングギア74をその軸方向
へ付勢するリターンスプリングを設けることが考えられ
る。この場合、リングギア74がスプリングによって特
定の方向へ常に付勢されることから、そのがたつきが抑
えられる。しかし、その反面でリングギアの応答性が悪
化することになる。また、リングギア74に自身を動き
難くするようなフリクションを常に与えてリングギア7
4のがたつきを抑えることが考えられるが、この場合に
もリングギア74の応答性が悪化することになる。
い動きを抑制するために、リングギア74をその軸方向
へ付勢するリターンスプリングを設けることが考えられ
る。この場合、リングギア74がスプリングによって特
定の方向へ常に付勢されることから、そのがたつきが抑
えられる。しかし、その反面でリングギアの応答性が悪
化することになる。また、リングギア74に自身を動き
難くするようなフリクションを常に与えてリングギア7
4のがたつきを抑えることが考えられるが、この場合に
もリングギア74の応答性が悪化することになる。
【0010】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、内燃機関の始動時(暖機
前)には、カムシャフト及び回転体に対して相対回転可
能な部材のがたつきやそのがたつきに起因する騒音の発
生を抑え、暖機後には、同部材の応答性を確保すること
を可能とした内燃機関のバルブタイミング可変機構を提
供することにある。
ものであって、その目的は、内燃機関の始動時(暖機
前)には、カムシャフト及び回転体に対して相対回転可
能な部材のがたつきやそのがたつきに起因する騒音の発
生を抑え、暖機後には、同部材の応答性を確保すること
を可能とした内燃機関のバルブタイミング可変機構を提
供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の発明では、カムシャフトと、そ
のカムシャフトの外周にカムシャフトに対して相対回転
可能に設けられた回転体と、カムシャフトと回転体との
間に設けられ、カムシャフトと回転体を互いに相対回転
させるために作動する作動手段とを備え、作動手段を作
動させることにより吸気バルブ又は排気バルブのバルブ
タイミングを可変とするバルブタイミング可変機構にお
いて、カムシャフトと一体的に回転可能に設けられた第
1の摺接部と、回転体と一体的に回転可能に設けられた
第2の摺接部とを互いに摺接可能に配置し、暖機前には
第1及び第2の摺接部の間の摺動抵抗が相対的に大きく
なるように設定し、第1及び第2の摺接部が互いに異な
る熱膨張係数を有する材料から形成したことを趣旨とす
る。
めに、請求項1に記載の発明では、カムシャフトと、そ
のカムシャフトの外周にカムシャフトに対して相対回転
可能に設けられた回転体と、カムシャフトと回転体との
間に設けられ、カムシャフトと回転体を互いに相対回転
させるために作動する作動手段とを備え、作動手段を作
動させることにより吸気バルブ又は排気バルブのバルブ
タイミングを可変とするバルブタイミング可変機構にお
いて、カムシャフトと一体的に回転可能に設けられた第
1の摺接部と、回転体と一体的に回転可能に設けられた
第2の摺接部とを互いに摺接可能に配置し、暖機前には
第1及び第2の摺接部の間の摺動抵抗が相対的に大きく
なるように設定し、第1及び第2の摺接部が互いに異な
る熱膨張係数を有する材料から形成したことを趣旨とす
る。
【0012】上記の構成によれば、カムシャフト又は回
転体に回転力が入力されることにより、カムシャフト及
び回転体が一体的に回転される。これにより、吸気バル
ブ又は排気バルブが所定のバルブタイミングで作動す
る。ここで、作動手段が作動されることにより、カムシ
ャフトと回転体の回転位相が変更され、吸気バルブ又は
排気バルブのバルブタイミングが変更される。。
転体に回転力が入力されることにより、カムシャフト及
び回転体が一体的に回転される。これにより、吸気バル
ブ又は排気バルブが所定のバルブタイミングで作動す
る。ここで、作動手段が作動されることにより、カムシ
ャフトと回転体の回転位相が変更され、吸気バルブ又は
排気バルブのバルブタイミングが変更される。。
【0013】ここで、内燃機関の始動時(暖機前)に
は、第1及び第2の摺接部は摺動抵抗が相対的に大きい
状態で、摺接している。従って、カムシャフトと回転体
との間の相対的な回転が規制される。
は、第1及び第2の摺接部は摺動抵抗が相対的に大きい
状態で、摺接している。従って、カムシャフトと回転体
との間の相対的な回転が規制される。
【0014】暖機後には、第1及び第2の摺接部はそれ
ぞれ熱膨張するがそれらの熱膨張係数の違いに起因し
て、両者の間にクリアランスが形成され、両者の間の摺
動抵抗が減少する。これにより、カムシャフトと回転体
との間の相対的な回動が許容される。
ぞれ熱膨張するがそれらの熱膨張係数の違いに起因し
て、両者の間にクリアランスが形成され、両者の間の摺
動抵抗が減少する。これにより、カムシャフトと回転体
との間の相対的な回動が許容される。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、この発明の内燃機関のバル
ブタイミング可変機構(以下、「VVT」と書き表
す。)を具体化した1つの実施形態を図1〜図3に基づ
いて詳細に説明する。
ブタイミング可変機構(以下、「VVT」と書き表
す。)を具体化した1つの実施形態を図1〜図3に基づ
いて詳細に説明する。
【0016】図3はVVT11を備えた動弁機構12を
含むエンジン13を示す図である。エンジン13は潤滑
油を貯留するオイルパン14と、シリンダ(図示しな
い)を有するシリンダブロック15と、カムシャフト1
6,17及びバルブ18,19を有するシリンダヘッド
20とを含む。
含むエンジン13を示す図である。エンジン13は潤滑
油を貯留するオイルパン14と、シリンダ(図示しな
い)を有するシリンダブロック15と、カムシャフト1
6,17及びバルブ18,19を有するシリンダヘッド
20とを含む。
【0017】クランクシャフト21はシリンダブロック
15に回転可能に支持される。テンショナ22,23は
シリンダブロック15の所定の位置に配置される。排気
バルブ18を開閉するためのカムシャフト16と、吸気
バルブ19を開閉するためのカムシャフト17とはシリ
ンダヘッド20において互いに並行に配置され、回転可
能に支持されている。VVT11はカムシャフト17の
先端に設けられている。クランクシャフト21、カムシ
ャフト16及びVVT11の先端には、それぞれスプロ
ケット24,25,26が設けられている。チェーン2
7はテンショナ22,23に接しながら、各スプロケッ
ト24,25,26に巻かれている。
15に回転可能に支持される。テンショナ22,23は
シリンダブロック15の所定の位置に配置される。排気
バルブ18を開閉するためのカムシャフト16と、吸気
バルブ19を開閉するためのカムシャフト17とはシリ
ンダヘッド20において互いに並行に配置され、回転可
能に支持されている。VVT11はカムシャフト17の
先端に設けられている。クランクシャフト21、カムシ
ャフト16及びVVT11の先端には、それぞれスプロ
ケット24,25,26が設けられている。チェーン2
7はテンショナ22,23に接しながら、各スプロケッ
ト24,25,26に巻かれている。
【0018】従って、クランクシャフト21が回転され
ることにより、その回転力がスプロケット24,25,
26を介して各カムシャフト16,17に伝達され、各
カムシャフト16,17がクランクシャフト21に同期
して回転される。各カムシャフト16,17が回転され
ることにより、排気バルブ18と吸気バルブ19がそれ
ぞれ選択的に開閉される。この状態では、各カムシャフ
ト16,17がクランクシャフト21に同期して回転さ
れ、その回転に基づいて各バルブ18,19が所定のバ
ルブタイミングでそれぞれ開閉される。
ることにより、その回転力がスプロケット24,25,
26を介して各カムシャフト16,17に伝達され、各
カムシャフト16,17がクランクシャフト21に同期
して回転される。各カムシャフト16,17が回転され
ることにより、排気バルブ18と吸気バルブ19がそれ
ぞれ選択的に開閉される。この状態では、各カムシャフ
ト16,17がクランクシャフト21に同期して回転さ
れ、その回転に基づいて各バルブ18,19が所定のバ
ルブタイミングでそれぞれ開閉される。
【0019】図1はVVT11を含む動弁機構12の一
部を示す縦断面図である。VVT11はカムシャフト1
7、インナギア31、本発明の回転体としてのスプロケ
ット26、カバー32及びリングギア33を備える。
部を示す縦断面図である。VVT11はカムシャフト1
7、インナギア31、本発明の回転体としてのスプロケ
ット26、カバー32及びリングギア33を備える。
【0020】カムシャフト17の先端に嵌合されたほぼ
円筒状のインナギア31は、カムシャフト17と一体的
に回転可能となっている。インナギア31はボス部34
及びフランジ部35を有する。ボス部34はカムシャフ
ト17の軸線方向に沿って延び、その内部には長手方向
に沿って延びる穴36が設けられている。その穴36と
連通するように、ボス部34の先端には複数の油溝37
が形成されている。ボス部34の外周には外歯38が形
成されている。フランジ部35はほぼ円板状をなし、ボ
ス部34と直交する方向に沿って延びている。インナギ
ア31は本発明のカムシャフト17の一部を構成してい
る。
円筒状のインナギア31は、カムシャフト17と一体的
に回転可能となっている。インナギア31はボス部34
及びフランジ部35を有する。ボス部34はカムシャフ
ト17の軸線方向に沿って延び、その内部には長手方向
に沿って延びる穴36が設けられている。その穴36と
連通するように、ボス部34の先端には複数の油溝37
が形成されている。ボス部34の外周には外歯38が形
成されている。フランジ部35はほぼ円板状をなし、ボ
ス部34と直交する方向に沿って延びている。インナギ
ア31は本発明のカムシャフト17の一部を構成してい
る。
【0021】インナギア31の左端において、カバー3
2がカムシャフト17に締め付けられたボルト39によ
り固定されることにより、各部材17,31,32が一
体的に回転可能となっている。ほぼ円板状をなすカバー
32は、その外周にカムシャフト17の軸線方向に沿っ
て延びる第1の摺接部40を有する。この実施形態にお
いて、第1の摺接部40を含むカバー32は比較的大き
な熱膨張係数を有するアルミニウム系の金属又は樹脂か
らなる。
2がカムシャフト17に締め付けられたボルト39によ
り固定されることにより、各部材17,31,32が一
体的に回転可能となっている。ほぼ円板状をなすカバー
32は、その外周にカムシャフト17の軸線方向に沿っ
て延びる第1の摺接部40を有する。この実施形態にお
いて、第1の摺接部40を含むカバー32は比較的大き
な熱膨張係数を有するアルミニウム系の金属又は樹脂か
らなる。
【0022】ほぼ円筒状をなすスプロケット26はイン
ナギア31とカバー32との間に設けられ、インナギア
31及びカバー32に対して、相対的に回転可能となっ
ている。スプロケット26の内周と外周には、それぞれ
複数の内歯41と複数の外歯42が形成されている。ス
プロケット26の図面左端は第2の摺接部43をなし、
カバー32の第1の摺接部40の内側に位置し、両者4
3,40は互いに摺接可能となっている。第2の摺接部
43を含むスプロケット26は熱膨張係数の比較的小さ
な鉄系の金属からなり、第1の摺接部40と第2の摺接
部は互いに異なる熱膨張係数を有する材料から形成され
ている。ここでは、第1の摺接部40の熱膨張係数が第
2の摺接部43のそれよりも大きい。
ナギア31とカバー32との間に設けられ、インナギア
31及びカバー32に対して、相対的に回転可能となっ
ている。スプロケット26の内周と外周には、それぞれ
複数の内歯41と複数の外歯42が形成されている。ス
プロケット26の図面左端は第2の摺接部43をなし、
カバー32の第1の摺接部40の内側に位置し、両者4
3,40は互いに摺接可能となっている。第2の摺接部
43を含むスプロケット26は熱膨張係数の比較的小さ
な鉄系の金属からなり、第1の摺接部40と第2の摺接
部は互いに異なる熱膨張係数を有する材料から形成され
ている。ここでは、第1の摺接部40の熱膨張係数が第
2の摺接部43のそれよりも大きい。
【0023】図2は図1の一部を拡大して示す断面図で
ある。第1及び第2の摺接部40,43の間には、若干
のクリアランスC1が設定される。このクリアランスC
1の大きさは、カバー32とスプロケット26との相対
回転を許容する程度の小さな値(約0.1mm以下)で
ある。VVT11の駆動時には、スプロケット26に僅
かな振れが生じることがあるため、第1及び第2の摺接
部43は実質的には互いに接したものと見なすことがで
きる。上記クリアランスC1は、エンジン13の暖機後
に得られるものであり、エンジン13の暖機前には、第
1及び第2の摺接部40,43は互いに圧接している。
ある。第1及び第2の摺接部40,43の間には、若干
のクリアランスC1が設定される。このクリアランスC
1の大きさは、カバー32とスプロケット26との相対
回転を許容する程度の小さな値(約0.1mm以下)で
ある。VVT11の駆動時には、スプロケット26に僅
かな振れが生じることがあるため、第1及び第2の摺接
部43は実質的には互いに接したものと見なすことがで
きる。上記クリアランスC1は、エンジン13の暖機後
に得られるものであり、エンジン13の暖機前には、第
1及び第2の摺接部40,43は互いに圧接している。
【0024】ほぼ円筒状をなすリングギア33はインナ
ギア31とスプロケット26との間に介装され、両者3
1,26に対して相対的に回転可能に連結されている。
リングギア33の内周と外周には、それぞれ内歯44と
外歯45が形成されている。両者44,45はヘリカル
スプラインよりなる。内歯44はインナギア31の外歯
38に噛み合い、外歯45はスプロケット26の内歯4
1に噛み合っている。リングギア33の軸線方向におけ
る左右両端面46,47には油圧力が供給される。この
実施形態において、リングギア33と油圧とは本発明の
作動手段を構成する。
ギア31とスプロケット26との間に介装され、両者3
1,26に対して相対的に回転可能に連結されている。
リングギア33の内周と外周には、それぞれ内歯44と
外歯45が形成されている。両者44,45はヘリカル
スプラインよりなる。内歯44はインナギア31の外歯
38に噛み合い、外歯45はスプロケット26の内歯4
1に噛み合っている。リングギア33の軸線方向におけ
る左右両端面46,47には油圧力が供給される。この
実施形態において、リングギア33と油圧とは本発明の
作動手段を構成する。
【0025】リングギア33の左端面46とカバー32
とにより囲まれる空間は、その左端面46に油圧力を供
給するための第1の油圧室48を形成する。リングギア
33の右端面47とインナギア31及びスプロケット2
6とにより囲まれる複数の空間は、その右端面47に油
圧力を供給するための第2の油圧室49を形成する。カ
ムシャフト17及びインナギア31の内部に形成された
油路50は第1の油圧室48に連通し、同じく両者1
7,31の内部に形成された油路51は第2の油圧室4
9に連通している。油路50,51は油圧回路(図示し
ない)に連通している。両油圧室48,49にはそれぞ
れ油路50,51を通じて、油圧が供給される。
とにより囲まれる空間は、その左端面46に油圧力を供
給するための第1の油圧室48を形成する。リングギア
33の右端面47とインナギア31及びスプロケット2
6とにより囲まれる複数の空間は、その右端面47に油
圧力を供給するための第2の油圧室49を形成する。カ
ムシャフト17及びインナギア31の内部に形成された
油路50は第1の油圧室48に連通し、同じく両者1
7,31の内部に形成された油路51は第2の油圧室4
9に連通している。油路50,51は油圧回路(図示し
ない)に連通している。両油圧室48,49にはそれぞ
れ油路50,51を通じて、油圧が供給される。
【0026】ここで、VVT11が図1に示す状態にあ
る場合、油路50を通じて第1の油圧室48に油圧が供
給されることにより、リングギア33を図面右方へ押す
油圧力が加わる。この油圧の供給は油圧回路(図示しな
い)によって制御される。その油圧力により、リングギ
ア33はインナギア31及びスプロケット26に対して
相対的に回転しながら、第2の油圧室49の油に抗して
右方へ移動される。これにより、スプロケット26に対
するカムシャフト17の回転位相が変更され、吸気バル
ブ19(図3に示す)のバルブタイミングが調節され
る。
る場合、油路50を通じて第1の油圧室48に油圧が供
給されることにより、リングギア33を図面右方へ押す
油圧力が加わる。この油圧の供給は油圧回路(図示しな
い)によって制御される。その油圧力により、リングギ
ア33はインナギア31及びスプロケット26に対して
相対的に回転しながら、第2の油圧室49の油に抗して
右方へ移動される。これにより、スプロケット26に対
するカムシャフト17の回転位相が変更され、吸気バル
ブ19(図3に示す)のバルブタイミングが調節され
る。
【0027】リングギア33が図面右方に移動した状態
において、油路51を通じて第2の油圧室49に油圧が
供給されることにより、リングギア33の右端面47に
はリングギア33を図面左方へ押す油圧力が加わる。こ
のとき、リングギア33はインナギア31及びスプロケ
ット26に対して相対的に回転しながら、第1の油圧室
48に残る油に抗して左方に移動される。従って、スプ
ロケット26に対するカムシャフト17の回転位相が変
更され、上記と逆の位相方向へ吸気バルブ19のバルブ
タイミングが調節される。
において、油路51を通じて第2の油圧室49に油圧が
供給されることにより、リングギア33の右端面47に
はリングギア33を図面左方へ押す油圧力が加わる。こ
のとき、リングギア33はインナギア31及びスプロケ
ット26に対して相対的に回転しながら、第1の油圧室
48に残る油に抗して左方に移動される。従って、スプ
ロケット26に対するカムシャフト17の回転位相が変
更され、上記と逆の位相方向へ吸気バルブ19のバルブ
タイミングが調節される。
【0028】この実施形態では、第1及び第2の油圧室
48,49に対する油圧の供給が油圧回路により制御さ
れる。ここで、第1及び第2の油圧室48,49に対す
る油圧のバランスを適宜に制御することにより、リング
ギア33が図面左方へ移動したり、図面右方へ移動した
りする。あるいは、その移動ストローク上の中間位置に
おいてリングギア33が保持される。これにより、バル
ブタイミングの連続的な変更が可能となる。
48,49に対する油圧の供給が油圧回路により制御さ
れる。ここで、第1及び第2の油圧室48,49に対す
る油圧のバランスを適宜に制御することにより、リング
ギア33が図面左方へ移動したり、図面右方へ移動した
りする。あるいは、その移動ストローク上の中間位置に
おいてリングギア33が保持される。これにより、バル
ブタイミングの連続的な変更が可能となる。
【0029】次に、エンジン13の暖機前及び暖機後に
おけるVVT11の動作を説明する。エンジン13の暖
機前には、第1及び第2の摺接部40,43の間の摺動
抵抗が相対的に大きく、両者40,43は互いに圧接
し、両者40,43の間のクリアランスC1は極めて小
さいか、ほとんど無い。従って、両者40,43の間の
摩擦力が増大して、スプロケット26に対してカバー3
2、インナギア31及びカムシャフト17のそれぞれが
相対的に回転し難くなる。従って、リングギア33はス
プロケット26及びインナギア31に対して相対的に回
転し難くなり、その移動が規制される。このため、エン
ジン13の始動時において、カムシャフト17に正負の
トルク変動が生じても、リングギア33にがたつきが発
生することがなく、がたつきに起因する騒音が低減され
る。
おけるVVT11の動作を説明する。エンジン13の暖
機前には、第1及び第2の摺接部40,43の間の摺動
抵抗が相対的に大きく、両者40,43は互いに圧接
し、両者40,43の間のクリアランスC1は極めて小
さいか、ほとんど無い。従って、両者40,43の間の
摩擦力が増大して、スプロケット26に対してカバー3
2、インナギア31及びカムシャフト17のそれぞれが
相対的に回転し難くなる。従って、リングギア33はス
プロケット26及びインナギア31に対して相対的に回
転し難くなり、その移動が規制される。このため、エン
ジン13の始動時において、カムシャフト17に正負の
トルク変動が生じても、リングギア33にがたつきが発
生することがなく、がたつきに起因する騒音が低減され
る。
【0030】この実施形態では、上記のようにエンジン
13の暖機前にリングギア33の移動が規制される場合
には、VVT11が作動しないように油圧回路が制御さ
れる。つまり、油圧回路から油圧室48への油圧の供給
は行われない。通常、エンジン13の暖機前にはVVT
11を駆動させる要求は少ないことから、このような制
御を行っても問題は生じない。
13の暖機前にリングギア33の移動が規制される場合
には、VVT11が作動しないように油圧回路が制御さ
れる。つまり、油圧回路から油圧室48への油圧の供給
は行われない。通常、エンジン13の暖機前にはVVT
11を駆動させる要求は少ないことから、このような制
御を行っても問題は生じない。
【0031】エンジン13の始動が完了して暖機が完了
した状態では、第1及び第2の摺接部40,43が共に
熱膨張する。このとき、第1の摺接部40を含むカバー
32の膨張量は、第2の摺接部43を含むスプロケット
26のそれよりも大きい。図2に示すように、カバー3
2はスプロケット26よりも径方向に膨張するため、第
1の摺接部40と第2の摺接部43との間に所定のクリ
アランスC1が形成される。従って、両者40,43の
間の摩擦力が減少して、スプロケット26に対するカバ
ー32、インナギア31及びカムシャフト17の相対的
な回転が許容される。その結果、リングギア33はスプ
ロケット26及びインナギア31に対して相対的に回転
し易くなり、その移動がスムーズになる。リングギア3
3の移動がスムーズになることから、リングギア33の
応答性が確保される。
した状態では、第1及び第2の摺接部40,43が共に
熱膨張する。このとき、第1の摺接部40を含むカバー
32の膨張量は、第2の摺接部43を含むスプロケット
26のそれよりも大きい。図2に示すように、カバー3
2はスプロケット26よりも径方向に膨張するため、第
1の摺接部40と第2の摺接部43との間に所定のクリ
アランスC1が形成される。従って、両者40,43の
間の摩擦力が減少して、スプロケット26に対するカバ
ー32、インナギア31及びカムシャフト17の相対的
な回転が許容される。その結果、リングギア33はスプ
ロケット26及びインナギア31に対して相対的に回転
し易くなり、その移動がスムーズになる。リングギア3
3の移動がスムーズになることから、リングギア33の
応答性が確保される。
【0032】上記のように、この実施形態のVVT11
の構成によれば、カムシャフト17に正負のトルク変動
が発生し易くなるエンジン13の始動時(暖機前)に
は、リングギア33にがたつきが発生することを抑制す
ることができ、そのがたつきに起因する騒音を低減する
ことができる。併せて、VVT11が制御されることに
なるエンジン13の暖機後には、リングギア33の応答
性を確保することができる。
の構成によれば、カムシャフト17に正負のトルク変動
が発生し易くなるエンジン13の始動時(暖機前)に
は、リングギア33にがたつきが発生することを抑制す
ることができ、そのがたつきに起因する騒音を低減する
ことができる。併せて、VVT11が制御されることに
なるエンジン13の暖機後には、リングギア33の応答
性を確保することができる。
【0033】この実施形態では、エンジン13の暖機
前、即ちリングギア33の移動が規制されている状態
で、VVT11が作動しないように制御される。このた
め、無駄な油圧が油圧室48,49に供給されることは
ない。
前、即ちリングギア33の移動が規制されている状態
で、VVT11が作動しないように制御される。このた
め、無駄な油圧が油圧室48,49に供給されることは
ない。
【0034】尚、この発明は次のような別の実施形態に
具体化することもできる。以下の別の実施形態でも、前
記実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。 (1)上記実施形態では、第1及び第2の摺接部40,
43の径方向の膨張又は収縮により、両者40,43の
間の摩擦力(摺動抵抗)を増大させたり減少させたりし
た。これに対して、軸方向の膨張又は収縮により、第1
及び第2の摺接部40,43の間の摩擦力を変化させて
もよい。
具体化することもできる。以下の別の実施形態でも、前
記実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。 (1)上記実施形態では、第1及び第2の摺接部40,
43の径方向の膨張又は収縮により、両者40,43の
間の摩擦力(摺動抵抗)を増大させたり減少させたりし
た。これに対して、軸方向の膨張又は収縮により、第1
及び第2の摺接部40,43の間の摩擦力を変化させて
もよい。
【0035】(2)上記実施形態では、インナギア31
とスプロケット26との間に両者31,26に対して噛
合するリングギア33を備えたVVT11に具体化し
た。これに対して、本発明をロータリ式のVVTに具体
化してもよい。即ち、ベーンを有するロータをカムシャ
フトに固定し、そのロータの外周にカムシャフト及びロ
ータに対して相対回転可能なハウジングを設ける。ま
た、ロータの回転方向において、ベーンの両側にそれぞ
れ油圧室を形成する。ハウジングはその外周にチェーン
ギアを有する。更に、そのVVTはベーンをその始動位
置又は終端位置で係止するロックピンを備えている。
とスプロケット26との間に両者31,26に対して噛
合するリングギア33を備えたVVT11に具体化し
た。これに対して、本発明をロータリ式のVVTに具体
化してもよい。即ち、ベーンを有するロータをカムシャ
フトに固定し、そのロータの外周にカムシャフト及びロ
ータに対して相対回転可能なハウジングを設ける。ま
た、ロータの回転方向において、ベーンの両側にそれぞ
れ油圧室を形成する。ハウジングはその外周にチェーン
ギアを有する。更に、そのVVTはベーンをその始動位
置又は終端位置で係止するロックピンを備えている。
【0036】(3)上記実施形態では、スプロケット2
4,25,26及びチェーン27を介してクランクシャ
フト21の回転力をカムシャフト16,17に入力させ
た。これに対して、各スプロケット24,25,26を
タイミングプーリに置き換え、チェーン27をタイミン
グベルトに置き換えて動弁機構を構成してもよい。
4,25,26及びチェーン27を介してクランクシャ
フト21の回転力をカムシャフト16,17に入力させ
た。これに対して、各スプロケット24,25,26を
タイミングプーリに置き換え、チェーン27をタイミン
グベルトに置き換えて動弁機構を構成してもよい。
【0037】(4)上記実施形態では、第1の摺接部4
0をアルミニウム系金属又は樹脂から形成し、第2の摺
接部43を鉄系の金属から形成した。それに対して、第
1の摺接部40の熱膨張係数が第2の摺接部43のそれ
よりも大きければ、両者40,43を他の金属等により
形成してもよい。
0をアルミニウム系金属又は樹脂から形成し、第2の摺
接部43を鉄系の金属から形成した。それに対して、第
1の摺接部40の熱膨張係数が第2の摺接部43のそれ
よりも大きければ、両者40,43を他の金属等により
形成してもよい。
【0038】(5)上記実施形態では、本発明をスプロ
ケット26を回転させることにより、リングギア33を
介してカムシャフト17の回転位相を変更するVVT1
1に具体化した。これに対して、カムシャフト17を回
転させることにより、スプロケット26の回転位相を変
更するVVTに具体化してもよい。即ち、カムシャフト
17の右端をクランクシャフト21に連結するととも
に、スプロケット26を相対的に回転できるように別の
スプロケットに連結する。
ケット26を回転させることにより、リングギア33を
介してカムシャフト17の回転位相を変更するVVT1
1に具体化した。これに対して、カムシャフト17を回
転させることにより、スプロケット26の回転位相を変
更するVVTに具体化してもよい。即ち、カムシャフト
17の右端をクランクシャフト21に連結するととも
に、スプロケット26を相対的に回転できるように別の
スプロケットに連結する。
【0039】(6)上記実施形態では、第1及び第2の
油圧室48,49に供給する油圧を制御することによ
り、吸気バルブ19のバルブタイミングを連続的(無段
階)に変更可能とした。これに対し、第1及び第2の油
圧室48,49に供給する油圧を段階的に制御し、吸気
バルブ19のバルブタイミングを段階的に変更可能とし
てもよい。
油圧室48,49に供給する油圧を制御することによ
り、吸気バルブ19のバルブタイミングを連続的(無段
階)に変更可能とした。これに対し、第1及び第2の油
圧室48,49に供給する油圧を段階的に制御し、吸気
バルブ19のバルブタイミングを段階的に変更可能とし
てもよい。
【0040】更に、上記各実施形態には、特許請求の範
囲に記載した技術的思想に係る次の実施態様が含まれる
ことを、以下にその効果と共に記載する。 (イ)請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング可
変機構において、前記第1の摺接部は前記第2の摺接部
の外側に位置し、前記第1及び第2の摺接部は前記カム
シャフトの軸線方向に沿って互いに接することを特徴と
する内燃機関のバルブタイミング可変機構。
囲に記載した技術的思想に係る次の実施態様が含まれる
ことを、以下にその効果と共に記載する。 (イ)請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング可
変機構において、前記第1の摺接部は前記第2の摺接部
の外側に位置し、前記第1及び第2の摺接部は前記カム
シャフトの軸線方向に沿って互いに接することを特徴と
する内燃機関のバルブタイミング可変機構。
【0041】この構成によれば、エンジンの始動時に
は、第1の摺接部がカムシャフトの径方向に収縮して第
2の摺接部との摩擦力が増大する。 (ロ)請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング可
変機構において、前記第1の摺接部はアルミニウム系の
金属又は樹脂から形成され、前記第2の摺接部は鉄系の
金属から形成されることを特徴とする内燃機関のバルブ
タイミング可変機構。
は、第1の摺接部がカムシャフトの径方向に収縮して第
2の摺接部との摩擦力が増大する。 (ロ)請求項1に記載の内燃機関のバルブタイミング可
変機構において、前記第1の摺接部はアルミニウム系の
金属又は樹脂から形成され、前記第2の摺接部は鉄系の
金属から形成されることを特徴とする内燃機関のバルブ
タイミング可変機構。
【0042】この構成によれば、第1の摺接部と第2の
摺接部の熱膨張係数が大きく異なることから、内燃機関
の始動時には第1の摺接部と第2の摺接部とが互いに圧
接し、内燃機関の暖機完了時には第1の摺接部と第2の
摺接部との間のクリアランスが形成される。
摺接部の熱膨張係数が大きく異なることから、内燃機関
の始動時には第1の摺接部と第2の摺接部とが互いに圧
接し、内燃機関の暖機完了時には第1の摺接部と第2の
摺接部との間のクリアランスが形成される。
【0043】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、カムシ
ャフトと一体的に回転可能に設けられた第1の摺接部
と、回転体と一体的に回転可能に設けられた第2の摺接
部とを互いに摺接可能に配置し、暖機前には第1及び第
2の摺接部の間の摺動抵抗が相対的に大きくなるように
設定し、第1及び第2の摺接部が互いに異なる熱膨張係
数を有する材料から形成している。
ャフトと一体的に回転可能に設けられた第1の摺接部
と、回転体と一体的に回転可能に設けられた第2の摺接
部とを互いに摺接可能に配置し、暖機前には第1及び第
2の摺接部の間の摺動抵抗が相対的に大きくなるように
設定し、第1及び第2の摺接部が互いに異なる熱膨張係
数を有する材料から形成している。
【0044】従って、内燃機関の始動時(暖機前)には
第1及び第2の摺接部が互いに強く接触し、両者の間の
摩擦力が増大してカムシャフトと回転体との間の相対的
な回動が規制される。内燃機関の暖機後には、第1及び
第2の摺接部の熱膨張係数の違いに起因して、両者の間
にクリアランスが形成され、両者の間の摩擦力が減少す
る。カムシャフトと回転体との間の相対的な回動が許容
される。そのため、内燃機関の始動時には、カムシャフ
ト及び回転体に対して相対回転可能な部材のがたつきや
そのがたつきに起因する騒音の発生を抑えることがで
き、内燃機関の暖機後には、同部材の応答性を確保する
ことができるという効果を発揮する。
第1及び第2の摺接部が互いに強く接触し、両者の間の
摩擦力が増大してカムシャフトと回転体との間の相対的
な回動が規制される。内燃機関の暖機後には、第1及び
第2の摺接部の熱膨張係数の違いに起因して、両者の間
にクリアランスが形成され、両者の間の摩擦力が減少す
る。カムシャフトと回転体との間の相対的な回動が許容
される。そのため、内燃機関の始動時には、カムシャフ
ト及び回転体に対して相対回転可能な部材のがたつきや
そのがたつきに起因する騒音の発生を抑えることがで
き、内燃機関の暖機後には、同部材の応答性を確保する
ことができるという効果を発揮する。
【図1】 本発明のVVTを含むエンジンを示す正面
図。
図。
【図2】 VVTの要部を拡大して示す断面図。
【図3】 本発明のVVTを示す断面図。
【図4】 従来のVVTを示す断面図。
11…バルブタイミング可変機構(VVT)、13…内
燃機関としてのエンジン、16,17……カムシャフ
ト、18,19…バルブ、26…回転体としてのスプロ
ケット、31…インナギア(31は本発明のカムシャフ
トの一部を構成する)、32…カバー、33…リングギ
ア(33は本発明の作動手段を構成する)、40…第1
の摺接部、43…第2の摺接部、C1…クリアランス。
燃機関としてのエンジン、16,17……カムシャフ
ト、18,19…バルブ、26…回転体としてのスプロ
ケット、31…インナギア(31は本発明のカムシャフ
トの一部を構成する)、32…カバー、33…リングギ
ア(33は本発明の作動手段を構成する)、40…第1
の摺接部、43…第2の摺接部、C1…クリアランス。
Claims (1)
- 【請求項1】 カムシャフトと、 そのカムシャフトの外周に前記カムシャフトに対して相
対回転可能に設けられた回転体と、 前記カムシャフトと前記回転体との間に設けられ、前記
カムシャフトと前記回転体を互いに相対回転させるため
に作動する作動手段とを備え、前記作動手段を作動させ
ることにより吸気バルブ又は排気バルブのバルブタイミ
ングを可変とするバルブタイミング可変機構において、 前記カムシャフトと一体的に回転可能に設けられた第1
の摺接部と、前記回転体と一体的に回転可能に設けられ
た第2の摺接部とを互いに摺接可能に配置し、暖機前に
は前記第1及び第2の摺接部の間の摺動抵抗が相対的に
大きくなるように設定し、前記第1及び第2の摺接部が
互いに異なる熱膨張係数を有する材料から形成したこと
を特徴とする内燃機関のバルブタイミング可変機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2563096A JPH09217608A (ja) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | 内燃機関のバルブタイミング可変機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2563096A JPH09217608A (ja) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | 内燃機関のバルブタイミング可変機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09217608A true JPH09217608A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=12171195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2563096A Pending JPH09217608A (ja) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | 内燃機関のバルブタイミング可変機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09217608A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011236875A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Suzuki Motor Corp | エンジンの動弁装置 |
-
1996
- 1996-02-13 JP JP2563096A patent/JPH09217608A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011236875A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Suzuki Motor Corp | エンジンの動弁装置 |
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