JPH1030410A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents
弁開閉時期制御装置Info
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- JPH1030410A JPH1030410A JP8183515A JP18351596A JPH1030410A JP H1030410 A JPH1030410 A JP H1030410A JP 8183515 A JP8183515 A JP 8183515A JP 18351596 A JP18351596 A JP 18351596A JP H1030410 A JPH1030410 A JP H1030410A
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Abstract
ーン68をカムシャフト34と環状ハウジング50との
間に挿入する工程において、ベーン68を環状ハウジン
グ50側に付勢する弾性部材の存在により挿入時に時間
を要する問題を解決する。 【解決手段】 弁開閉時期制御装置30のベーン68と
カムシャフト34との間に配置する弾性部材を板バネ7
4とすることで、ベーン68を簡単に挿入できるように
した。
Description
閉時期制御装置に関するものである。
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。
置には、特開平1−92504号に開示されたものがあ
る。
のC−C断面図である図10により説明すると、1はタ
イミングプーリで図示しない内燃機関のクランクプーリ
を駆動源とし、環状ベルト、環状チェーン又はギア等に
よって回転力が伝えられるようになっている。4はカム
シャフトでエンジンのシリンダーヘッド14に支承され
ており、ベーン2が内部ロータ3を介してカムシャフト
4に固定されている。ベーン2にはカムシャフト4の軸
方向に2つのスプリング受容孔2a,2bが形成されて
おり、受容孔2a,2bにはコイルスプリング25a,
25bが収容され、ベーン2をタイミングプーリ1の方
向に付勢している。また、タイミングプーリ1のタイミ
ングプーリ内周部1aには仕切壁1bが形成されてお
り、仕切壁1b、1bの間に油圧室8が形成されてい
る。この油圧室8にはそれぞれベーン2が挿入され、該
ベーン2と外側版5とにより圧力作動室9,9aが形成
され、かつ外側板5はプレート21及び固定ボルト20
とにより位置決めされている。すなわち、ベーン2を含
むカムシャフト4側と、油圧室8を含むタイミングプー
リ1の側とは、相対回転可能に支承されている。また、
この相対回転は、ベーン2がタイミングプーリ内周部に
設けられた油圧室8の範囲で回転することによって達成
され、その角度は図10に示すθの角度だけ回転するこ
とができる。カムシャフト4とタイミングプーリ1との
相対回転は、ベーン2の両側に設けられた圧力作動室
9,9aへ吸排する油圧によって、ベーン2を回転する
ことによって行われている。なお、図10に矢印で示す
回転方向に対して、ベーン2よりも上流側を圧力作動室
9とし、ベーン2よりも下流側を圧力作動室9aとし
た。この油圧は図示しないオイルポンプを油圧源とし、
その制御を切換バルブ15の制御によって行っている。
この切換バルブ15は、ソレノイド13へ通電すること
によって弁スプール18をスプリング16に抗して図示
右方向へ摺動させるものであり、オイルポンプから排出
されたオイルを油路12から切換バルブ15へ採り入
れ、油路10、11を介してベーン2の両側の油圧作動
室9,9aの油圧を調節するものである。
10は圧力作動室9へ連通しており、油路11は圧力作
動室9aへ連通している。切換バルブ15を制御して油
路10へオイルを供給し圧力作動室9の油圧を高める
と、ベーン2が図8の矢印で示す方向に回転し、カムシ
ャフト4の位相がタイミングプーリ1に対してベーン2
の回転分だけ進ませることができ、カムシャフト4に回
転に伴って開閉する吸気弁又は排気弁の開閉タイミング
を進ませることができる。また、逆に切換バルブ15を
制御して油路11へオイルを供給し圧力作動室9aの油
圧を高めると、ベーン2が図8の矢印と逆方向に回転
し、カムシャフト4の位相がタイミングプーリ1に対し
てベーン2の回転分だけ遅らせることができ、カムシャ
フト4に回転に伴って開閉する吸気弁又は排気弁の開閉
タイミングを遅らせることができる。
内部ロータ3に設けた穴24内にスプリング23の付勢
力により挿入されている。この穴24の位置は、ベーン
2のオイル溝8内の相対回転可能範囲の端部であり、タ
イミングプーリ1の回転方向に対して最も遅れた位置に
設けられている。また、22aもノックピンでありノッ
クピン22と対称位置に設けられており、図9に示す状
態から角度θだけ相対回転すると、ノックピン22aは
穴24aにスプリング23aの付勢力により挿入される
ようになっている。
ては、ベーン2を径方向(タイミングプーリ1の方向)
へ付勢するためにコイルスプリング25a,25bを採
用しており、コイルスプリングが横方向への捩じれに弱
いため組付け時に慎重な作業が必要となり組付けに時間
を必要とする。
御装置の組付けは、カムシャフト4の外周にタイミング
プーリ1を取付け、そしてベーン受容溝3aを備えたロ
ータ3を取付け、その後コイルスプリング25a,25
bをスプリング受容孔2a,2bに挿入したベーン2を
ベーン受容溝3aにカムシャフト4の軸方向に押し込ん
で固定する。コイルスプリング25a,25bはベーン
2をロータ3側からタイミングプーリ1側へ押しつける
ものであることから、スプリング受容孔2a,2bに挿
入された状態のコイルスプリング25a,25bの自由
長はスプリング受容孔2a,2bから突出している。従
って、ベーン2をベーン受容溝3a内に押し込むときに
コイルスプリング25a,25bがベーン受容溝3aに
ひっかかったり、捩じれたりする可能性があり、組付け
性と信頼性が著しく低下する。
した弁開閉時期制御装置を開示するものである。
ために出願人らは、ベーンを径方向に付勢する弾性手段
として板バネを用いて組付け性の向上を図ることに着目
した。
周部に複数の流体室を形成する仕切壁を備えた回転伝達
部材と、流体室を区画するベーンを取り付けた吸気弁又
は排気弁を開閉させるカムシャフトと、カムシャフトと
ベーンとの間に配置した弾性部材と、ベーンで区画され
る流体室をそれぞれ流体作動室とし流体作動室へ流体圧
により前記回転伝達部材と前記カムシャフトとの位相を
可変とする弁開閉時期制御装置において、弾性部材を板
バネとしたことである。従って、板バネを用いることに
よりベーンがカムシャフトの軸方向に移動するときに大
きな抵抗が発生することがなく、非常に簡単に弁開閉時
期制御装置を組付けることが可能となる。
バネをカムシャフトまたはベーンに設けた板バネを収容
する凹部に収容したことである。従って、板バネが凹部
に収容されるので、カムシャフトにベーンを容易に取り
付けることが可能となる。
バネが湾曲部を備えたことである。従って、凹部に収容
された板バネの両端で板バネの長さ方向に突っ張って凹
部に板バネが固定され、湾曲部でカムシャフトの径方向
にベーンを付勢することが可能となる。
バネは両端に対向した屈曲部を形成したことである。従
って、凹部に収容された板バネの両端の屈曲部で板バネ
の長さ方向に突っ張って凹部に板バネが固定され、屈曲
片によってカムシャフトの径方向にベーンを付勢するこ
とが可能となる。
バネはカムシャフトとベーンとの間に挿入されたことで
ある。従って、カムシャフトとベーンとを仮組付けした
後にカムシャフトとベーンとの間に板バネを挿入するこ
とで組付けを容易にすることが可能となる。
バネは挿入方向に屈曲した複数の屈曲部を形成したこと
である。従って、板バネの屈曲が板バネの挿入方向に屈
曲することになり、板バネをカムシャフトとベーンとの
間に容易に挿入することが可能となる。
バネは第1の屈曲部を備えた第1片と第2の屈曲部を備
えた第2片とから形成されたことである。板バネを分割
することにより複数の屈曲部の屈曲方向を一致させるこ
とができ、板バネをカムシャフトとベーンとの間に容易
に挿入することが可能となる。
バネは第1片と第2片とが2層構造となったことであ
る。従って、肉厚の薄いベーンに対して2つの屈曲片で
カムシャフトとベーンとの間で付勢力を発生することが
可能となる。
バネは第1片と第2片とが横方向に並列配置されること
である。従って、挿入を容易にし、2つの屈曲片でカム
シャフトとベーンとの間で付勢力を発生し、第1片と第
2片とを一体とすることが可能となる。
図1〜3に基づいて説明する。
の弁開閉時期制御装置30を示す図面である。弁開閉時
期制御装置30は図1に示すようにDOHCエンジンに
適用したものである。シリンダヘッド32には、回転可
能に支持された吸気バルブ用カムシャフト34と排気ハ
ルブ用カムシャフト36が取り付けられている。吸気バ
ルブ用カムシャフト34の外周には相対回転可能に取り
付けられたギヤ38と、排気ハルブ用カムシャフト36
の外周には相対回転不能に取り付けられたギヤ40とが
それぞれ取り付けられており、ギヤ38とギヤ40とが
噛み合うことにより吸気バルブ用カムシャフト34と排
気ハルブ用カムシャフト36とが連結している。本実施
の形態の弁開閉時期制御装置30は、吸気バルブ用カム
シャフト34(回転軸、以下、カムシャフト34とい
う)に取り付けられている。
ド32から突出したカムシャフト34の端部にボルト4
4によって固定され、ストッパピン46によって位置決
めされ相対回転不能に固定されている。
フロントプレートハウジング48、環状ハウジング5
0、リアプレートハウジング52がボルト54によって
一体に締結され回転伝達部材56を形成し、カムシャフ
ト14と相対回転可能に装着されている。フロントプレ
ートハウジング48とリアプレートハウジング52に挟
まれた環状ハウジング50の内部には、図2に示すよう
に仕切壁58、58の間に5つの油圧室(圧力室)60
と、環状ハウジング50の外側から切削した支持孔62
が設けられている。
周ロータ64がピン66によって相対回転不能に固定さ
れており、ナット65によって内周ロータ64をカムシ
ャフト34に対して締めつけ固定している。5つのベー
ン68は、内周ロータ64に形成されたベーン受容溝7
0に内周側の端部を係止して放射方向に延びている。ベ
ーン68の内周側には凹部72が形成されており、この
凹部72には板バネ74が収容されている。ベーン68
は、それぞれの油圧室60を進角油圧室76と遅角油圧
室78とに区画している。カムシャフト34の内部に
は、進角油圧室76と遅角油圧室78とにそれぞれ連通
した進角油路80と遅角油路82が形成されている。進
角油路80と遅角油路82とは、それぞれカムシャフト
34とシリンダーヘッド32との間に形成した進角油路
接続リング84と遅角油路接続リング86を介して制御
バルブ90へ連通している。制御バルブ90は、90
a、90b、90cの3つの室を備えた電磁弁であり、
エンジンの回転数やエンジンの出力等の情報を受ける中
央制御装置(ECU)92からの信号によって作動し、
オイルパン94からオイルポンプ96を介して油圧を導
入する通路98とオイルパン94へ油圧を排出する通路
100とに連結されている。なお、102は位相保持機
構であり、環状ハウジング50の支持孔62内に段付ピ
ン104がスプリング106によって内周ロータ64側
へ付勢されて配置されており、環状ハウジング50と内
周ロータ64との位相変化により、段付ピン104が内
周ロータ64に設けた受容孔108と一致したとき(最
遅角状態)に環状ハウジング50と内周ロータ64との
位相を固定する。また、段付ピン104の係合は、進角
油路80の油圧によって、スプリング106の付勢力に
抗して受容孔108から排出される。
いて説明する。図示しないタイミングプーリの回転がチ
ェーンベルト等を介してタイミングプーリ42に伝達さ
れると、タイミングプーリ42と一体となったカムシャ
フト34を図2に矢印で示す方向に回転させると共に、
内周ロータ64、ベーン68、回転伝達部56(ギヤ3
8、フロントプレートハウジング48、環状ハウジング
50、リアプレートハウジング52)、ギヤ40を介し
て吸気バルブ用カムシャフト36も回転させる。
可能であり、カムシャフト34の位相変化が可能であ
る。エンジンの回転数やエンジンの出力状態によってE
CU92によって制御バルブ90を切り換えて、カムシ
ャフト34の回転位相と吸気バルブ用カムシャフト36
の回転位相を変化させる。具体的には、制御バルブ90
を図1に示すように室90aにして通路70のオイルを
進角油路80へ供給すると共に、遅角油路82のオイル
を通路72を介してオイルパン94へ排出する。このと
き、進角油路80へ供給されたオイルは、進角油圧室7
6へ供給されると共に、その一部は段付ピン104の内
周側に作用し、段付ピン104をスプリング106の付
勢力に抗して受容孔108から排出する。段付ピン10
4が受容孔108から排出されることによって、カムシ
ャフト34と環状ハウジング50との相対回転が可能と
なる。そして、進角油圧室76供給されるオイルの油圧
によってベーン68を図2に示す矢印の方向へ回転させ
て、吸気バルブ用カムシャフト36の回転に比べてカム
シャフト34の回転を進角させる。
えて、遅角油路82を介して遅角油圧室78へオイルを
供給し、進角油圧室76のオイルを進角油路80を介し
てオイルパン94へ排出して、ベーン68を図2に示す
矢印の逆方向へ回転させて、吸気バルブ用カムシャフト
36の回転に比べてカムシャフト34の回転を遅角させ
ることができる。なお、制御バルブ90を室90bに切
り換えて、ベーン68を挟む進角油圧室76と遅角油圧
室78との油圧を保持して、ベーン68を所望の位置で
保持することもできる。
よる油圧で弁開閉時期制御装置30の位相を変換してい
るが、オイル以外にエアー等の流体によって位相を変換
することも可能である。
74の詳細について説明する。図3は、第1の実施の形
態の弁開閉時期制御装置30の要部を拡大した図面であ
る。凹部72に収容された板バネ74は湾曲部74bを
備えており、板バネ74の両端部74aと74cが凹部
72の長さ方向(凹部72の壁72a、72cに対し
て)で突っ張って凹部72内に固定され、湾曲部74b
が内周ロータ64側へ張り出すことによってベーン68
をカムシャフト34の径方向へ付勢している。板バネ7
4を凹部72に収容することにより、ベーン68と板バ
ネ74とを一体化することができ、組付時にベーン68
をベーン受容溝70に容易に挿入することができる。
示す図面である。第2の実施形態に用いた板バネ110
は、図5に単品図を示したように2つの屈曲部112、
114を備えている。屈曲部112と屈曲部114との
間隔は、凹部72の長さ(凹部72の壁72aと72c
との間隔)よりも若干大きくなっており、板バネ110
が凹部72に収容されたときに凹部72の長さ方向に突
っ張って凹部72内に保持される。板バネ110は、屈
曲部112、114の外側を内周ロータ64側へ張り出
す2枚の押し返し片116、118としており、押し返
し片116、118によってベーン68をカムシャフト
34の径方向へ付勢している。板バネ110は、第1の
実施の形態の板バネ74と比べて、2枚の押し返し片1
16、118でベーン68をカムシャフト34の径方向
へ付勢するので、確実な付勢力を確保できる。また、2
枚の押し返し片116、118が適宜の間隔を有してい
るので、ベーン68に対する付勢力を均一化することが
できる。
示す図面である。第3の実施形態においては、ベーン6
8に設けた凹部72の代わりに、ベーン68の大きさを
ベーン68の一片73と内部ロータ64との間に隙間7
5を形成する大きさとしている。そして、この隙間75
に板バネ120を図6の左側から挿入している。板バネ
120は、図7に単品図を示したように屈曲部122を
備えた小型板バネ124と屈曲部126を備えた大型板
バネ128とを接合している。小型板バネ124の押し
返し片124aと大型板バネ128の押し返し片128
aが内周ロータ64側へ張り出しており、ベーン68を
カムシャフト34の径方向へ付勢する。上記のように、
板バネ120は、屈曲部122と屈曲部126の屈曲方
向が同じであることから、隙間75に板バネ120を容
易に挿入することができ、組付け工数を低減することが
できる。
0の変形例である板バネ130の単品図面を示してい
る。板バネ130は一枚板に2ヵ所の屈曲部132、1
36を形成し、押し返し片134、138を形成してい
るので、板バネ120のように小型板バネ124と大型
板バネ128とを接合する必要はなく、一連のプレス工
程のみで成形することができる。
8に示した板バネ130の隙間75への挿入は、図6に
示す上下関係を逆にし、押し返し片がベーン68側に付
勢するように挿入されていてもよい。
や図5に示した板バネ110を、ベーン68の形状を変
更し図6に示す隙間75へ挿入することもできる。この
場合には、板バネ74の両端の74a、74cを、面取
りして鋭角になった部分を除去したり、湾曲部74bの
湾曲方向と逆の方向にカールさせるなどして板バネ74
が挿入しやすい形状とすることが好ましい。
部に複数の流体室を形成する仕切壁を備えた回転伝達部
材と、流体室を区画するベーンを取り付けた吸気弁又は
排気弁を開閉させるカムシャフトと、カムシャフトとベ
ーンとの間に配置した弾性部材と、ベーンで区画される
流体室をそれぞれ流体作動室とし流体作動室へ流体圧に
より前記回転伝達部材と前記カムシャフトとの位相を可
変とする弁開閉時期制御装置において、弾性部材を板バ
ネとしたので、組付け時のベーンをカムシャフトの軸方
向に移動させるときに大きな抵抗が発生することがな
く、非常に簡単に弁開閉時期制御装置を組付けることが
できる。
ャフトまたはベーンに設けた板バネを収容する凹部に収
容したので、板バネが凹部に収容され、カムシャフトに
ベーンを容易に取り付けることができる。
を備えたことにより、凹部に収容された板バネの両端で
板バネの長さ方向に突っ張って凹部に板バネが固定さ
れ、湾曲部でカムシャフトの径方向にベーンを付勢する
ことができる。
対向した屈曲部を形成したので、凹部に収容された板バ
ネの両端の屈曲部で板バネの長さ方向に突っ張って凹部
に板バネが固定され、屈曲片によってカムシャフトの径
方向にベーンを付勢することができる。
ャフトとベーンとの間に挿入されているので、カムシャ
フトとベーンとを仮組付けした後にカムシャフトとベー
ンとの間に板バネを挿入することで組付けを容易にする
ことができる。
向に屈曲した複数の屈曲部を形成したので、板バネの屈
曲が板バネの挿入方向に屈曲することになり、板バネを
カムシャフトとベーンとの間に容易に挿入することがで
きる。
屈曲部を備えた第1片と第2の屈曲部を備えた第2片と
から形成したので、板バネを分割することにより複数の
屈曲部の屈曲方向を一致させることができ、板バネをカ
ムシャフトとベーンとの間に容易に挿入することができ
る。
と第2片とが2層構造としたので、肉厚の薄いベーンに
対して2つの屈曲片でカムシャフトとベーンとの間で付
勢力を発生することができる。
と第2片とが横方向に並列配置されるので、挿入を容易
にし、2つの屈曲片でカムシャフトとベーンとの間で付
勢力を発生し、第1片と第2片とを一体とすることがで
きる。
御装置の断面を示したものである。
フトが最進角位置にある状態を示したものである。
示したものである。
御装置の図3に対応する板バネの配置の状態を示したも
のである。
図を示したものである。(a)は上視図、(b)は断面
図である。
御装置の図3に対応する板バネの配置の状態を示したも
のである。
図を示したものである。(a)は上視図、(b)は断面
図である。
例の単品図を示したものである。(a)は上視図、
(b)は断面図である。
を示したものである。
材) 74b・・・湾曲部 76,78・・・流体作動室 112,114,122,126,132,136・・
・屈曲部 124・・・小型板バネ(第1片) 128・・・大型板バネ(第2片)
Claims (9)
- 【請求項1】 内周部に複数の流体室を形成する仕切壁
を備えた回転伝達部材と、前記流体室を区画するベーン
を取り付けた吸気弁又は排気弁を開閉させるカムシャフ
トと、該カムシャフトと前記ベーンとの間に配置した弾
性部材と、前記ベーンで区画される流体室をそれぞれ流
体作動室とし該流体作動室へ流体圧により前記回転伝達
部材と前記カムシャフトとの位相を可変とする弁開閉時
期制御装置において、前記弾性部材を板バネとしたこと
を特徴とする弁開閉時期制御装置。 - 【請求項2】 前記板バネを前記カムシャフトまたは前
記ベーンに設けた板バネを収容する凹部に収容したこと
を特徴とする請求項1記載の弁開閉時期制御装置。 - 【請求項3】 前記板バネは湾曲部を備えたことを特徴
とする請求項2記載の弁開閉時期制御装置。 - 【請求項4】 前記板バネは両端に対向した屈曲部を形
成したことを特徴とする請求項2又は請求項3記載の弁
開閉時期制御装置。 - 【請求項5】 前記板バネは前記カムシャフトと前記ベ
ーンとの間に挿入されたことを特徴とする請求項1記載
の弁開閉時期制御装置。 - 【請求項6】 前記板バネは挿入方向に屈曲した複数の
屈曲部を形成したことを特徴とする請求項5記載の弁開
閉時期制御装置。 - 【請求項7】 前記板バネは第1の屈曲部を備えた第1
片と第2の屈曲部を備えた第2片とから形成されたこと
を特徴とする請求項7記載の弁開閉時期制御装置。 - 【請求項8】 前記板バネは第1片と第2片とが2層構
造となったことを特徴とする請求項7記載の弁開閉時期
制御装置。 - 【請求項9】 前記板バネは第1片と第2片とが横方向
に並列配置されることを特徴とする請求項7記載の弁開
閉時期制御装置。
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