JPH11280423A - バルブタイミング可変装置 - Google Patents
バルブタイミング可変装置Info
- Publication number
- JPH11280423A JPH11280423A JP7960298A JP7960298A JPH11280423A JP H11280423 A JPH11280423 A JP H11280423A JP 7960298 A JP7960298 A JP 7960298A JP 7960298 A JP7960298 A JP 7960298A JP H11280423 A JPH11280423 A JP H11280423A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- valve timing
- variable valve
- camshaft
- timing device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 組立性およびメンテナンス性を向上させる。
【解決手段】 カムプーリ2とカムシャフト1との間に
遊星歯車機構10を介設し、電動モータ30の駆動によ
り軸体42に沿って移動するスライド部材44に遊星歯
車機構10のサンギヤ11を設け、スライド部材44の
軸方向移動をサンギヤ11を介して回転に変換しつつ遊
星歯車機構10に伝動するようにした。そして、クラン
クシャフトの回転を遊星歯車機構10を介してカムシャ
フト1に伝動させつつ、電動モータ30によりスライド
部材44を移動させることによりカムシャフト1の回転
位相を変化させるようにした。電動モータ30、軸体4
2およびスライド部材44は、これらをケーシング35
に一体に取付けた。そして、該ケーシング35をエンジ
ン本体に対して脱着することにより、電動モータ30等
をケーシング35と一体にエンジン本体に脱着し得るよ
うにした。
遊星歯車機構10を介設し、電動モータ30の駆動によ
り軸体42に沿って移動するスライド部材44に遊星歯
車機構10のサンギヤ11を設け、スライド部材44の
軸方向移動をサンギヤ11を介して回転に変換しつつ遊
星歯車機構10に伝動するようにした。そして、クラン
クシャフトの回転を遊星歯車機構10を介してカムシャ
フト1に伝動させつつ、電動モータ30によりスライド
部材44を移動させることによりカムシャフト1の回転
位相を変化させるようにした。電動モータ30、軸体4
2およびスライド部材44は、これらをケーシング35
に一体に取付けた。そして、該ケーシング35をエンジ
ン本体に対して脱着することにより、電動モータ30等
をケーシング35と一体にエンジン本体に脱着し得るよ
うにした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの動弁機
構に組み込まれ、バルブタイミングの制御に用いられる
バルブタイミング可変装置に関するものである。
構に組み込まれ、バルブタイミングの制御に用いられる
バルブタイミング可変装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種のバルブタイミング可変装置の一
例として、従来、特開平4−232312号公報に開示
されるような装置が知られている。
例として、従来、特開平4−232312号公報に開示
されるような装置が知られている。
【0003】この装置では、カムシャフトとカムプーリ
との間に、サンギヤとプラネタリキャリアに支持された
プラネタリギヤとリングギヤとからなる遊星歯車機構が
設けられ、そのリングギヤにカムプーリが連設され、プ
ラネタリキャリアがカムシャフトに連結されるととも
に、サンギヤに連設されたスリーブの後端に駆動力導入
用ギヤが設けられ、一方、エンジン本体にモータが設置
され、このモータ軸に、上記駆動力導入用ギヤに噛合す
るウォームが設けられている。そして、サンギヤが停止
されているときに、カムプーリに対してカムシャフトが
一定の減速比で回転し、上記モータの駆動によりウォー
ム等を介してサンギヤが駆動されると、カムシャフトの
位相が変化するようになっている。
との間に、サンギヤとプラネタリキャリアに支持された
プラネタリギヤとリングギヤとからなる遊星歯車機構が
設けられ、そのリングギヤにカムプーリが連設され、プ
ラネタリキャリアがカムシャフトに連結されるととも
に、サンギヤに連設されたスリーブの後端に駆動力導入
用ギヤが設けられ、一方、エンジン本体にモータが設置
され、このモータ軸に、上記駆動力導入用ギヤに噛合す
るウォームが設けられている。そして、サンギヤが停止
されているときに、カムプーリに対してカムシャフトが
一定の減速比で回転し、上記モータの駆動によりウォー
ム等を介してサンギヤが駆動されると、カムシャフトの
位相が変化するようになっている。
【0004】また、上記のようなバルブタイミング可変
装置の改良として、モータを上記遊星歯車機構と同軸上
に配置し、該モータのステータ側をエンジンに連結固定
する一方、ロータ側を減速機構を介して上記サンギヤに
接続するようにしたバルブタイミング可変装置も開発さ
れている。
装置の改良として、モータを上記遊星歯車機構と同軸上
に配置し、該モータのステータ側をエンジンに連結固定
する一方、ロータ側を減速機構を介して上記サンギヤに
接続するようにしたバルブタイミング可変装置も開発さ
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のバルブタイミング可変装置は、構成が比較的複
雑であり、そのため、例えばエンジンへの組付けや、モ
ータの交換、あるいはカムプーリ又はカムスプロケット
に装着されているベルト又はチェーンの交換等のメンテ
ナンス作業時には、多数の部品を決められた順序で一つ
ずつ取付けたり、あるいは取外さなければならず、組付
性やメンテナンス性が必ずしも良くないという欠点があ
った。
な従来のバルブタイミング可変装置は、構成が比較的複
雑であり、そのため、例えばエンジンへの組付けや、モ
ータの交換、あるいはカムプーリ又はカムスプロケット
に装着されているベルト又はチェーンの交換等のメンテ
ナンス作業時には、多数の部品を決められた順序で一つ
ずつ取付けたり、あるいは取外さなければならず、組付
性やメンテナンス性が必ずしも良くないという欠点があ
った。
【0006】そのため、バルブタイミング装置において
は、特に組付性やメンテナンス性を向上させることが要
求されている。なお、組付性やメンテナンス性の向上を
図る場合、装置の細部にわたって合理的な構成を採用
し、これにより組付性等をより向上させ得るようにする
のが望ましい。
は、特に組付性やメンテナンス性を向上させることが要
求されている。なお、組付性やメンテナンス性の向上を
図る場合、装置の細部にわたって合理的な構成を採用
し、これにより組付性等をより向上させ得るようにする
のが望ましい。
【0007】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、組立性およびメンテナンス性を向上さ
せることができるバルブタイミング可変装置を提供する
ことを目的としている。
れたものであり、組立性およびメンテナンス性を向上さ
せることができるバルブタイミング可変装置を提供する
ことを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、カムシャフトと同軸上に配設されて一端
側が該カムシャフトに支持される軸体と、該軸体に移動
可能に装着される中間部材と、軸体と同軸上に配置さ
れ、相対回転可能な二部材を有してこれらの相対回転に
伴い中間部材を軸体に沿って少なくとも軸方向に移動さ
せる駆動手段とを備え、カムシャフトと同軸上でその端
側に配置されてクランクシャフトに駆動連結されるカム
シャフト側駆動輪を介してカムシャフトを回転させつつ
中間部材の移動に伴いカムシャフトを回転方向ないし軸
方向の少なくとも一方に変位させることにより駆動輪に
対するカムシャフトの回転位相ないし軸方向変位の少な
くとも一方を行わせてバルブタイミングを変化させるよ
うに構成されるとともに、エンジン本体に対して脱着可
能なケース部材が設けられ、軸体、中間部材および駆動
手段がこのケース部材に一体に搭載されるとともにこの
ケース部材を介してエンジン本体に対して一体に脱着可
能に構成されているものである(請求項1)。
に、本発明は、カムシャフトと同軸上に配設されて一端
側が該カムシャフトに支持される軸体と、該軸体に移動
可能に装着される中間部材と、軸体と同軸上に配置さ
れ、相対回転可能な二部材を有してこれらの相対回転に
伴い中間部材を軸体に沿って少なくとも軸方向に移動さ
せる駆動手段とを備え、カムシャフトと同軸上でその端
側に配置されてクランクシャフトに駆動連結されるカム
シャフト側駆動輪を介してカムシャフトを回転させつつ
中間部材の移動に伴いカムシャフトを回転方向ないし軸
方向の少なくとも一方に変位させることにより駆動輪に
対するカムシャフトの回転位相ないし軸方向変位の少な
くとも一方を行わせてバルブタイミングを変化させるよ
うに構成されるとともに、エンジン本体に対して脱着可
能なケース部材が設けられ、軸体、中間部材および駆動
手段がこのケース部材に一体に搭載されるとともにこの
ケース部材を介してエンジン本体に対して一体に脱着可
能に構成されているものである(請求項1)。
【0009】この装置によれば、軸体、中間部材および
駆動手段がケース部材に対して一体に搭載され、これら
を一体にエンジン本体に対して脱着することができるた
め、エンジンに対するバルブタイミング可変装置の組付
性、あるいはメンテナンス性が向上する。
駆動手段がケース部材に対して一体に搭載され、これら
を一体にエンジン本体に対して脱着することができるた
め、エンジンに対するバルブタイミング可変装置の組付
性、あるいはメンテナンス性が向上する。
【0010】上記軸体および中間部材は、相対回転可能
な二部材のうち、内周側の部材であるロータに貫通する
ように配置し、ロータと中間部材との対応箇所にロータ
の回転を中間部材の軸方向の移動に変換する送りねじを
形成するとともに、上記ロータの回転軸方向一端側をケ
ース部材に対してセンタリングした状態で支持するのが
好ましい(請求項2)。このようにすれば、ロータの回
転に伴い中間部材を軸方向に移動させることができる。
また、軸方向に可動な中間部材をロータを介して良好に
センタリングすることが可能となる。この場合には、ロ
ータの上記回転軸方向一端側を軸受部材、特に、ボール
ベアリングを介して上記ケース部材で支持するようにす
れば(請求項3,4)、センタリングされる部分の摩耗
を低減することができる。
な二部材のうち、内周側の部材であるロータに貫通する
ように配置し、ロータと中間部材との対応箇所にロータ
の回転を中間部材の軸方向の移動に変換する送りねじを
形成するとともに、上記ロータの回転軸方向一端側をケ
ース部材に対してセンタリングした状態で支持するのが
好ましい(請求項2)。このようにすれば、ロータの回
転に伴い中間部材を軸方向に移動させることができる。
また、軸方向に可動な中間部材をロータを介して良好に
センタリングすることが可能となる。この場合には、ロ
ータの上記回転軸方向一端側を軸受部材、特に、ボール
ベアリングを介して上記ケース部材で支持するようにす
れば(請求項3,4)、センタリングされる部分の摩耗
を低減することができる。
【0011】また、請求項1乃至4のいずれかに記載の
装置においては、カムシャフトの端部に第1中間ギヤを
連結し、該第1中間ギヤの回転に伴いカムシャフトを上
記駆動輪に対して相対回転するように構成し、上記駆動
手段における二部材のうち、内周側の部材であるロータ
に軸体および中間部材を貫通するように配置し、上記ロ
ータと中間部材との対応箇所にロータの回転を中間部材
の軸方向の移動に変換する送りねじを形成するととも
に、中間部材に上記第1中間ギヤと噛合可能な第2中間
ギヤを形成し、該第2中間ギヤを、上記中間部材の軸方
向の移動を回転に変換するヘリカルギヤとするととも
に、このヘリカルギヤのリード角を上記送りねじのリー
ド角よりも大きく設定すればよい(請求項5)。これに
よれば、中間部材の移動に伴いカムシャフトの回転位相
が変化させられる。この際、第2中間ギヤのリード角が
送りねじのリード角よりも大きいことにより、ロータの
回転が減速されて伝えられる。そのため、駆動手段の駆
動トルクの軽減および位相制御の精度向上に有利とな
る。また、駆動手段の駆動が停止されているときには、
カムシャフト側からの反力に対し、上記送りねじの摩擦
力によりロータを停止状態に保持する作用が得られる。
装置においては、カムシャフトの端部に第1中間ギヤを
連結し、該第1中間ギヤの回転に伴いカムシャフトを上
記駆動輪に対して相対回転するように構成し、上記駆動
手段における二部材のうち、内周側の部材であるロータ
に軸体および中間部材を貫通するように配置し、上記ロ
ータと中間部材との対応箇所にロータの回転を中間部材
の軸方向の移動に変換する送りねじを形成するととも
に、中間部材に上記第1中間ギヤと噛合可能な第2中間
ギヤを形成し、該第2中間ギヤを、上記中間部材の軸方
向の移動を回転に変換するヘリカルギヤとするととも
に、このヘリカルギヤのリード角を上記送りねじのリー
ド角よりも大きく設定すればよい(請求項5)。これに
よれば、中間部材の移動に伴いカムシャフトの回転位相
が変化させられる。この際、第2中間ギヤのリード角が
送りねじのリード角よりも大きいことにより、ロータの
回転が減速されて伝えられる。そのため、駆動手段の駆
動トルクの軽減および位相制御の精度向上に有利とな
る。また、駆動手段の駆動が停止されているときには、
カムシャフト側からの反力に対し、上記送りねじの摩擦
力によりロータを停止状態に保持する作用が得られる。
【0012】上記請求項5の構成の場合、駆動輪とカム
シャフトの間に、上記第2中間ギヤとしてのサンギヤと
上記第1中間ギヤとしてのプラネタリギヤを支持するプ
ラネタリキャリアとリングギヤとから構成される遊星歯
車機構を介設し、上記リングギヤおよびプラネタリキャ
リアの二部材を相対回転可能な状態で内外に配設し、こ
れら二部材のうち外周側の部材に上記駆動輪を一体に設
ける一方、内周側の部材を上記カムシャフトに固定する
構成を採用するようにすれば(請求項6)、駆動手段、
遊星歯車機構、駆動輪およびカムシャフト等が同軸上に
配置されることによりコンパクトな構成となり、また、
組付けが容易になる。
シャフトの間に、上記第2中間ギヤとしてのサンギヤと
上記第1中間ギヤとしてのプラネタリギヤを支持するプ
ラネタリキャリアとリングギヤとから構成される遊星歯
車機構を介設し、上記リングギヤおよびプラネタリキャ
リアの二部材を相対回転可能な状態で内外に配設し、こ
れら二部材のうち外周側の部材に上記駆動輪を一体に設
ける一方、内周側の部材を上記カムシャフトに固定する
構成を採用するようにすれば(請求項6)、駆動手段、
遊星歯車機構、駆動輪およびカムシャフト等が同軸上に
配置されることによりコンパクトな構成となり、また、
組付けが容易になる。
【0013】なお、中間部材と軸体とはスプライン結合
させ(請求項7)、軸体には、中間部材との間および軸
体の支持部との間の少なくとも一方に対して潤滑オイル
を供給可能とするオイル通路を形成するのが望ましい
(請求項8)。
させ(請求項7)、軸体には、中間部材との間および軸
体の支持部との間の少なくとも一方に対して潤滑オイル
を供給可能とするオイル通路を形成するのが望ましい
(請求項8)。
【0014】また、軸体は、組付けの際に回転位相の初
期セットを行ったり、あるいはメンテナンス後の回転位
相の調整を行い得るように、ケース部材に対して回転が
許容される回転許容状態と回転が阻止される回転阻止状
態とに変更可能に支持するのが好ましい(請求項9)。
この場合、軸体の一端部につば部を形成し、該つば部と
ケース部材との間に摩擦板を介設するとともに、装着状
態において上記つば部、摩擦板およびケース部材を互い
に圧接させる軸固定用部材をケース部材に対して脱着可
能に設けるようにすればよい(請求項10)。これによ
れば軸固定用部材を装着状態では摩擦板による摩擦力に
よりケース部材に対する軸体の回転が阻止され、取外し
た状態では該摩擦力が軽減され回転が許容される。その
ため、簡単な構成で軸体を回転許容状態と回転阻止状態
とに変更することができる。
期セットを行ったり、あるいはメンテナンス後の回転位
相の調整を行い得るように、ケース部材に対して回転が
許容される回転許容状態と回転が阻止される回転阻止状
態とに変更可能に支持するのが好ましい(請求項9)。
この場合、軸体の一端部につば部を形成し、該つば部と
ケース部材との間に摩擦板を介設するとともに、装着状
態において上記つば部、摩擦板およびケース部材を互い
に圧接させる軸固定用部材をケース部材に対して脱着可
能に設けるようにすればよい(請求項10)。これによ
れば軸固定用部材を装着状態では摩擦板による摩擦力に
よりケース部材に対する軸体の回転が阻止され、取外し
た状態では該摩擦力が軽減され回転が許容される。その
ため、簡単な構成で軸体を回転許容状態と回転阻止状態
とに変更することができる。
【0015】上記各装置において、駆動手段は、例えば
相対回転可能な二部材として界磁用のコイルが配列され
たステータと永久磁石が配列されたロータとを有する電
動モータからなり、ステータ側がケース部材に連結固定
されている(請求項11)。
相対回転可能な二部材として界磁用のコイルが配列され
たステータと永久磁石が配列されたロータとを有する電
動モータからなり、ステータ側がケース部材に連結固定
されている(請求項11)。
【0016】このようにすると、上記電動モータが電気
的にコントロールされることで回転位相が制御される。
的にコントロールされることで回転位相が制御される。
【0017】上記のように電動モータが採用される場
合、ロータは、その回転軸方向一端側がケース部材に回
転可能に支持されるとともに、ケース部材に対する被支
持部が非磁性体により構成される(請求項12)。この
ようにすれば、ロータを適切に支持することが可能とな
り、また、ケース部材側への磁束の洩れを有効に防止す
ることが可能となる。
合、ロータは、その回転軸方向一端側がケース部材に回
転可能に支持されるとともに、ケース部材に対する被支
持部が非磁性体により構成される(請求項12)。この
ようにすれば、ロータを適切に支持することが可能とな
り、また、ケース部材側への磁束の洩れを有効に防止す
ることが可能となる。
【0018】また、上記駆動輪とカムシャフトの間に、
上記サンギヤとプラネタリギヤを支持するプラネタリキ
ャリアとリングギヤとから構成される遊星歯車機構が介
設され、上記リングギヤおよびプラネタリキャリアの二
部材が相対回転可能な状態で内外に配設されるととも
に、これら二部材のうち外周側の部材に上記駆動輪が一
体に設けられる場合には、ロータは、回転軸方向におけ
るカムシャフト側の端部が遊星歯車機構のリングギヤお
よびプラネタリキャリアのうち少なくとも一方に対して
回転可能に支持され、リングギヤおよびプラネタリキャ
リアに対する被支持部のうち少なくとも一方が非磁性体
により構成される(請求項13)。このような構成によ
れば、ロータの一端側が遊星歯車機構により支持される
ためコンパクト化が図れ、また遊星歯車機構側への磁束
の洩れも効果的に防止される。
上記サンギヤとプラネタリギヤを支持するプラネタリキ
ャリアとリングギヤとから構成される遊星歯車機構が介
設され、上記リングギヤおよびプラネタリキャリアの二
部材が相対回転可能な状態で内外に配設されるととも
に、これら二部材のうち外周側の部材に上記駆動輪が一
体に設けられる場合には、ロータは、回転軸方向におけ
るカムシャフト側の端部が遊星歯車機構のリングギヤお
よびプラネタリキャリアのうち少なくとも一方に対して
回転可能に支持され、リングギヤおよびプラネタリキャ
リアに対する被支持部のうち少なくとも一方が非磁性体
により構成される(請求項13)。このような構成によ
れば、ロータの一端側が遊星歯車機構により支持される
ためコンパクト化が図れ、また遊星歯車機構側への磁束
の洩れも効果的に防止される。
【0019】請求項11乃至13に記載の装置におい
て、ロータは、その回転軸方向両端がスラストベアリン
グを介して支持される(請求項14)。こうするこで、
ロータを回転可能に支持しながらもカムシャフト側から
の反力等、ロータに作用する軸方向の力を適切に受ける
ことができる。この場合、ロータの少なくともスラスト
ベアリングへの当接部分を非磁性体により構成するよう
にすれば(請求項15)、磁束の洩れを効果的に防止す
ることができる。
て、ロータは、その回転軸方向両端がスラストベアリン
グを介して支持される(請求項14)。こうするこで、
ロータを回転可能に支持しながらもカムシャフト側から
の反力等、ロータに作用する軸方向の力を適切に受ける
ことができる。この場合、ロータの少なくともスラスト
ベアリングへの当接部分を非磁性体により構成するよう
にすれば(請求項15)、磁束の洩れを効果的に防止す
ることができる。
【0020】一方、請求項11乃至13に記載の装置に
おいては、ロータの回転軸方向両端のうち少なくとも一
方をボールベアリングを介して支持することもできる
(請求項16)。このようにすれば、磁石の作用による
ロータの径方向への変位が規制されるため、ロータのセ
ンタリング状態が適切に保たれる。そのため、スライド
部材の送りねじ部とのフリクションロスの増大が抑えら
れ、ロータ回転時の消費電力を低減することができる。
また、カムシャフト側からの反力等、ロータに作用する
軸方向の力を適切に受けることができる。この場合に
も、ロータの少なくともボールベアリングへの当接部分
を非磁性体により構成するようにすれば(請求項1
7)、磁束の洩れを効果的に防止することができる。
おいては、ロータの回転軸方向両端のうち少なくとも一
方をボールベアリングを介して支持することもできる
(請求項16)。このようにすれば、磁石の作用による
ロータの径方向への変位が規制されるため、ロータのセ
ンタリング状態が適切に保たれる。そのため、スライド
部材の送りねじ部とのフリクションロスの増大が抑えら
れ、ロータ回転時の消費電力を低減することができる。
また、カムシャフト側からの反力等、ロータに作用する
軸方向の力を適切に受けることができる。この場合に
も、ロータの少なくともボールベアリングへの当接部分
を非磁性体により構成するようにすれば(請求項1
7)、磁束の洩れを効果的に防止することができる。
【0021】ケース部材には、ステータおよびロータに
対する位置決め部がそれぞれ設けられる(請求項1
8)。これによれば、ステータおよびロータのエアギャ
ップを適切に、しかも容易に確保することが可能となり
組付け性が向上する。
対する位置決め部がそれぞれ設けられる(請求項1
8)。これによれば、ステータおよびロータのエアギャ
ップを適切に、しかも容易に確保することが可能となり
組付け性が向上する。
【0022】また、ケース部材には、外部からのロータ
の回転を可能にする開口部が形成される(請求項1
9)。これによれば、ケース外部からロータを回転させ
ることが可能となり、回転位相の初期設定やメンテナン
スの際の利便性が向上する。
の回転を可能にする開口部が形成される(請求項1
9)。これによれば、ケース外部からロータを回転させ
ることが可能となり、回転位相の初期設定やメンテナン
スの際の利便性が向上する。
【0023】また、電動モータが採用される場合には、
ステータコイルの間にロータの永久磁石の磁極を検出す
る磁極検出センサを設けるのが好ましい(請求項2
0)。このようにすれば、回転に伴う永久磁石の磁極の
検出に基づいてカム角を検知することが可能となる。こ
の場合には、エンコーダ等の位置検出装置と異なり、複
数回転においてもロータとステータの相対位置を検出す
ることができるため、ロータが複数回転するものである
場合に特に有用である(請求項21)。
ステータコイルの間にロータの永久磁石の磁極を検出す
る磁極検出センサを設けるのが好ましい(請求項2
0)。このようにすれば、回転に伴う永久磁石の磁極の
検出に基づいてカム角を検知することが可能となる。こ
の場合には、エンコーダ等の位置検出装置と異なり、複
数回転においてもロータとステータの相対位置を検出す
ることができるため、ロータが複数回転するものである
場合に特に有用である(請求項21)。
【0024】なお、上記各バルブタイミング可変装置が
ツインカム型のエンジンに適用される場合には、吸気弁
側と排気弁側との間で送りねじのねじり方向が同一で、
かつ上記サンギヤ、プラネタリギヤおよびリングギヤの
各ギヤのねじり方向が逆向きに設定され、さらに、吸気
側の中間部材が最遅角時にエンジン前側の当りに当接す
る一方、排気側の中間部材が最進角時にエンジン前側の
当りに当接するように初期設定される(請求項22)。
ツインカム型のエンジンに適用される場合には、吸気弁
側と排気弁側との間で送りねじのねじり方向が同一で、
かつ上記サンギヤ、プラネタリギヤおよびリングギヤの
各ギヤのねじり方向が逆向きに設定され、さらに、吸気
側の中間部材が最遅角時にエンジン前側の当りに当接す
る一方、排気側の中間部材が最進角時にエンジン前側の
当りに当接するように初期設定される(請求項22)。
【0025】このような構成によると、上記吸気側およ
び排気側の各中間部材がエンジン前側の当りに当接する
状態を初期設定状態として、この状態で吸排気のオーバ
ーラップを最小にすることができ、エンジン始動時等に
上記初期設定状態とすることにより燃焼安定性を確保し
得る。また、中間部材をエンジン後側の当り(カムシャ
フト等)に当接させる場合に比べ、中間部材や当り部分
の摩耗を抑えることが可能となる。
び排気側の各中間部材がエンジン前側の当りに当接する
状態を初期設定状態として、この状態で吸排気のオーバ
ーラップを最小にすることができ、エンジン始動時等に
上記初期設定状態とすることにより燃焼安定性を確保し
得る。また、中間部材をエンジン後側の当り(カムシャ
フト等)に当接させる場合に比べ、中間部材や当り部分
の摩耗を抑えることが可能となる。
【0026】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【0027】図1は、本発明に係るバルブタイミング可
変装置の一例を示す断面図である。この図において、1
はエンジン本体(図示せず)に回転自在に支持されたカ
ムシャフト1であって、回転に伴ってバルブを開閉作動
するようになっている。カムシャフト1の端部周囲に
は、タイミングプーリ(歯付プーリ)からなるカムプー
リ(駆動輪)2が位置し、このカムプーリ2が図外のク
ランクシャフトに装着されたクランクプーリにタイミン
グベルト3を介して接続されている。
変装置の一例を示す断面図である。この図において、1
はエンジン本体(図示せず)に回転自在に支持されたカ
ムシャフト1であって、回転に伴ってバルブを開閉作動
するようになっている。カムシャフト1の端部周囲に
は、タイミングプーリ(歯付プーリ)からなるカムプー
リ(駆動輪)2が位置し、このカムプーリ2が図外のク
ランクシャフトに装着されたクランクプーリにタイミン
グベルト3を介して接続されている。
【0028】上記カムシャフト1の端部には、遊星歯車
機構10と駆動手段としての電動モータ30とが設けら
れ、これらがカムシャフト1およびカムプーリ2と同軸
上に配置されている。
機構10と駆動手段としての電動モータ30とが設けら
れ、これらがカムシャフト1およびカムプーリ2と同軸
上に配置されている。
【0029】上記遊星歯車機構10は、サンギヤ11
と、複数箇のプラネタリギヤ13を支持するプラネタリ
キャリア12(以下、キャリア12と略す)と、リング
ギヤ14との3要素からなり、サンギヤ11、キャリア
12およびリングギヤ14が同軸上に互いに回転可能に
配設されている。そして、リングギヤ14にカムプーリ
2が、キャリア12にカムシャフト1がそれぞれ連結さ
れている。
と、複数箇のプラネタリギヤ13を支持するプラネタリ
キャリア12(以下、キャリア12と略す)と、リング
ギヤ14との3要素からなり、サンギヤ11、キャリア
12およびリングギヤ14が同軸上に互いに回転可能に
配設されている。そして、リングギヤ14にカムプーリ
2が、キャリア12にカムシャフト1がそれぞれ連結さ
れている。
【0030】電動モータ30は、相対回転可能なロータ
33とステータ31を内外に備えており、ステータ31
がケーシング35およびブラケット4を介してエンジン
本体に連結固定されている。また、電動モータ30のロ
ータ33と遊星歯車機構10のサンギヤ11とが減速機
構を介して接続されている。なお、上記減速機構は、軸
方向に移動可能なスライド部材(中間部材)44を有
し、このスライド部材44に上記サンギヤ11が連設さ
れている。そして、後に詳述するように、ロータ33の
回転がスライド部材44の軸方向移動に変換されるとと
もに、サンギヤ11等がヘリカルギヤとされることによ
り、スライド部材44の軸方向移動が回転に変換されて
遊星歯車機構10に伝えられるようになっている。
33とステータ31を内外に備えており、ステータ31
がケーシング35およびブラケット4を介してエンジン
本体に連結固定されている。また、電動モータ30のロ
ータ33と遊星歯車機構10のサンギヤ11とが減速機
構を介して接続されている。なお、上記減速機構は、軸
方向に移動可能なスライド部材(中間部材)44を有
し、このスライド部材44に上記サンギヤ11が連設さ
れている。そして、後に詳述するように、ロータ33の
回転がスライド部材44の軸方向移動に変換されるとと
もに、サンギヤ11等がヘリカルギヤとされることによ
り、スライド部材44の軸方向移動が回転に変換されて
遊星歯車機構10に伝えられるようになっている。
【0031】以下、このバルブタイミング可変装置の具
体的な構成について詳述する。
体的な構成について詳述する。
【0032】上記遊星歯車機構10のキャリア12は、
図2に示すように、前後(同図では左右)に小径部16
aおよび大径部16bを具備した前後方向の貫通孔16
を有しており、上記大径部16bに上記カムシャフト端
部を嵌入した状態でカムシャフト1に取着されている。
そして、上記小径部16aの周囲に形成されたボルト孔
17を介してボルト18が前方側から挿入され、カムシ
ャフト1のねじ孔19に螺合挿入されることにより、カ
ムシャフト1に対してキャリア12が連結固定されてい
る。このように上記キャリア12にカムシャフト1を嵌
入した状態で両者を連結することにより、カムシャフト
1に対してキャリア12がセンタリングされている。
図2に示すように、前後(同図では左右)に小径部16
aおよび大径部16bを具備した前後方向の貫通孔16
を有しており、上記大径部16bに上記カムシャフト端
部を嵌入した状態でカムシャフト1に取着されている。
そして、上記小径部16aの周囲に形成されたボルト孔
17を介してボルト18が前方側から挿入され、カムシ
ャフト1のねじ孔19に螺合挿入されることにより、カ
ムシャフト1に対してキャリア12が連結固定されてい
る。このように上記キャリア12にカムシャフト1を嵌
入した状態で両者を連結することにより、カムシャフト
1に対してキャリア12がセンタリングされている。
【0033】上記ボルト孔17は、図3に示すように、
小径部16aの周囲において各プラネタリギヤ13の間
に介設されており、このように各プラネタリギヤ13の
間のスペースを利用してキャリア12とカムシャフト1
とを締結することで、貫通孔20の近傍に締結位置を集
結させたコンパクトな締結構造が達成されている。
小径部16aの周囲において各プラネタリギヤ13の間
に介設されており、このように各プラネタリギヤ13の
間のスペースを利用してキャリア12とカムシャフト1
とを締結することで、貫通孔20の近傍に締結位置を集
結させたコンパクトな締結構造が達成されている。
【0034】上記キャリア12の外周側には、上記カム
プーリ2が配設され、これが前後2つのベアリング20
a,20bを介してキャリア12の外周側に回転自在に
支持されている。そして、カムプーリ2の前端部にリン
グギヤ14が一体に締結固定され、このリングギヤ14
がプラネタリギヤ13に噛合している。
プーリ2が配設され、これが前後2つのベアリング20
a,20bを介してキャリア12の外周側に回転自在に
支持されている。そして、カムプーリ2の前端部にリン
グギヤ14が一体に締結固定され、このリングギヤ14
がプラネタリギヤ13に噛合している。
【0035】カムプーリ2とリングギヤ14とは、同図
に示すように、カムプーリ2の前端部にリングギヤ14
の後端部が嵌入され、リングギヤ14の周囲に連設され
たフランジ21を介して互いに締結されている。具体的
には、フランジ21に形成されたボルト孔22に前方側
からボルト23が挿通され、これがカムプーリ2に形成
されたねじ孔24に螺合挿入されることによりリングギ
ヤ14とカムプーリ2とが一体に締結固定されている。
このようにリングギヤ14がカムプーリ2に嵌入された
状態で固定されることにより、カムプーリ2及びベアリ
ング20a,20bを介してリングギヤ14がキャリア
12に対してセンタリングされ、リングギヤ14とプラ
ネタリギヤ13とが適切に噛合し得るようになってい
る。
に示すように、カムプーリ2の前端部にリングギヤ14
の後端部が嵌入され、リングギヤ14の周囲に連設され
たフランジ21を介して互いに締結されている。具体的
には、フランジ21に形成されたボルト孔22に前方側
からボルト23が挿通され、これがカムプーリ2に形成
されたねじ孔24に螺合挿入されることによりリングギ
ヤ14とカムプーリ2とが一体に締結固定されている。
このようにリングギヤ14がカムプーリ2に嵌入された
状態で固定されることにより、カムプーリ2及びベアリ
ング20a,20bを介してリングギヤ14がキャリア
12に対してセンタリングされ、リングギヤ14とプラ
ネタリギヤ13とが適切に噛合し得るようになってい
る。
【0036】上記カムプーリ2の内周面およびキャリア
12の外周面には、それぞれつば部26,27が形成さ
れており、これらつば部26,27と、リングギヤ14
の端部14aと、キャリア12の前方側に上記ボルト1
8により共締めされるワッシャ28とによって上記ベア
リング20a、20bの前後方向の変位が阻止されてい
る。具体的には、キャリア12の後方側端部につば部2
6が、カムプーリ2の前後方向略中央につば部27がそ
れぞれ突設されており、後方側のベアリング20bがこ
れらつば部26,27の間に介設されることにより該ベ
アリング20bの前後方向の移動が阻止されるようにな
っている。また、リングギヤ14の端部14aおよびワ
ッシャ28とつば部27との間に前方側のベアリング2
0aが介設されることにより、該ベアリング20aの前
後方向の移動が阻止されるようになっている。
12の外周面には、それぞれつば部26,27が形成さ
れており、これらつば部26,27と、リングギヤ14
の端部14aと、キャリア12の前方側に上記ボルト1
8により共締めされるワッシャ28とによって上記ベア
リング20a、20bの前後方向の変位が阻止されてい
る。具体的には、キャリア12の後方側端部につば部2
6が、カムプーリ2の前後方向略中央につば部27がそ
れぞれ突設されており、後方側のベアリング20bがこ
れらつば部26,27の間に介設されることにより該ベ
アリング20bの前後方向の移動が阻止されるようにな
っている。また、リングギヤ14の端部14aおよびワ
ッシャ28とつば部27との間に前方側のベアリング2
0aが介設されることにより、該ベアリング20aの前
後方向の移動が阻止されるようになっている。
【0037】なお、上記リングギヤ14の前端部14b
には、その内周側にシール部材57が嵌装されており、
後述する電動モータ30のロータ後端部がこのシール部
材57の内側に嵌入されている。
には、その内周側にシール部材57が嵌装されており、
後述する電動モータ30のロータ後端部がこのシール部
材57の内側に嵌入されている。
【0038】一方、上記電動モータ30は、磁界用のス
テータコイル32を巻装したステータ31と、永久磁石
34を配設したロータ33とからなっている。これらに
より相対回転可能な二部材が構成されている。
テータコイル32を巻装したステータ31と、永久磁石
34を配設したロータ33とからなっている。これらに
より相対回転可能な二部材が構成されている。
【0039】ステータ31はリング状に形成されてお
り、ブラケット4を介してエンジン本体に連結されたケ
ーシング(ケース部材)35に対してボルト等により締
結固定されている。ケーシング35には、ステータ31
の外周部分に対する当りが形成され、これによってステ
ータ31が位置決めされた状態でケーシング35に固定
されている。
り、ブラケット4を介してエンジン本体に連結されたケ
ーシング(ケース部材)35に対してボルト等により締
結固定されている。ケーシング35には、ステータ31
の外周部分に対する当りが形成され、これによってステ
ータ31が位置決めされた状態でケーシング35に固定
されている。
【0040】ステータ31には、図4に示すように、ス
テータ31の相隣接する3つのステータコイル32の間
に磁極検出センサであるホール素子55a〜55cが配
設され、ロータ33の回転に伴い、これらホール素子5
5a〜55cにより永久磁石34の磁極を検出し得るよ
うになっている。つまり、永久磁石34の磁極を連続す
る3つのホール素子55a〜55cで検知することによ
り、ロータ33の回転角を検出し得るようになってい
る。
テータ31の相隣接する3つのステータコイル32の間
に磁極検出センサであるホール素子55a〜55cが配
設され、ロータ33の回転に伴い、これらホール素子5
5a〜55cにより永久磁石34の磁極を検出し得るよ
うになっている。つまり、永久磁石34の磁極を連続す
る3つのホール素子55a〜55cで検知することによ
り、ロータ33の回転角を検出し得るようになってい
る。
【0041】上記ロータ33は、ステータ31の内周側
に配設されている。そして、ロータ33の前後両側が、
上記ケーシング35およびキャリア12にそれぞれスラ
ストベアリング37a,37bを介して連結されること
により、ロータ33がステータ31の内周側において回
転自在に支持されている。
に配設されている。そして、ロータ33の前後両側が、
上記ケーシング35およびキャリア12にそれぞれスラ
ストベアリング37a,37bを介して連結されること
により、ロータ33がステータ31の内周側において回
転自在に支持されている。
【0042】ロータ33には、図2に示すように、ベア
リング37a,37bの保持部33a、33bが一体に
設けられ、この保持部33a、33bにベアリング37
a,37bの外周側に対する当り38が形成されてい
る。一方、上記キャリア12およびケーシング35には
ベアリング37a,37bの保持部としてワッシャ36
およびリング部材39が装着され、これらワッシャ36
およびリング部材39にベアリング37a,37bの内
周側の当り36a,39aがそれぞれ形成されている。
つまり、各ベアリング37a,37bを上記各当り33
aおよび36a,39aの間に嵌装した状態で保持する
ことにより、ベアリング37a,37bを介して該ロー
タ33のセンタリングが達成されている。
リング37a,37bの保持部33a、33bが一体に
設けられ、この保持部33a、33bにベアリング37
a,37bの外周側に対する当り38が形成されてい
る。一方、上記キャリア12およびケーシング35には
ベアリング37a,37bの保持部としてワッシャ36
およびリング部材39が装着され、これらワッシャ36
およびリング部材39にベアリング37a,37bの内
周側の当り36a,39aがそれぞれ形成されている。
つまり、各ベアリング37a,37bを上記各当り33
aおよび36a,39aの間に嵌装した状態で保持する
ことにより、ベアリング37a,37bを介して該ロー
タ33のセンタリングが達成されている。
【0043】上記リング部材39は、図示を省略するが
ノックピン等によりケーシング35に対して精密に取着
され、また、ワッシャ36もプラネタリギヤ13の支持
軸に圧着される等して、キャリア12に対して精密に取
着されている。このようにケーシング35に対してステ
ータ31およびロータ33が位置決めされた状態で組付
けられることにより、上記ステータ31と永久磁石34
との隙間(エアギャップ)が適切に確保されるようにな
っている。なお、磁束の洩れを防止するために、ロータ
33の上記保持部33a、33b、ワッシャ36および
リング部材39等はアルミニウム等の非磁性体から構成
されている。
ノックピン等によりケーシング35に対して精密に取着
され、また、ワッシャ36もプラネタリギヤ13の支持
軸に圧着される等して、キャリア12に対して精密に取
着されている。このようにケーシング35に対してステ
ータ31およびロータ33が位置決めされた状態で組付
けられることにより、上記ステータ31と永久磁石34
との隙間(エアギャップ)が適切に確保されるようにな
っている。なお、磁束の洩れを防止するために、ロータ
33の上記保持部33a、33b、ワッシャ36および
リング部材39等はアルミニウム等の非磁性体から構成
されている。
【0044】上記ロータ33の内方には、カムシャフト
1と同軸上において前後方向に延びる軸体42が挿通さ
れている。この軸体42は、前端部がケーシング35に
支持される一方、後端部が上記貫通孔16を介してキャ
リア12を貫通してカムシャフト1に支持されている。
この軸体42の支持構造について具体的に説明すると、
ケーシング35には、同図に示すように、大径部51a
と小径部51bとを前後に有した貫通孔51が形成され
ており、この貫通孔51に軸体42が挿通されている。
軸体42の前部にはつば部43が形成されており、この
つば部43が貫通孔51の大径部51aに介装されると
ともに、このつば部43の前後に摩擦板52が配設され
ている。そして、ケーシング35の前端部に蓋体(軸固
定用部材)53が固定されることにより、上記つば部4
3が摩擦板52を介して蓋体53およびケーシング35
に挾持され、これにより軸体42の前端部がケーシング
35に対して回転を阻止された状態で支持されている。
一方、軸体42の後端部は、上記カムシャフト1の前端
部に形成された凹部1a内に突入しており、ブッシュ5
4を介してカムシャフト1に対して回転可能な状態で支
持されている。
1と同軸上において前後方向に延びる軸体42が挿通さ
れている。この軸体42は、前端部がケーシング35に
支持される一方、後端部が上記貫通孔16を介してキャ
リア12を貫通してカムシャフト1に支持されている。
この軸体42の支持構造について具体的に説明すると、
ケーシング35には、同図に示すように、大径部51a
と小径部51bとを前後に有した貫通孔51が形成され
ており、この貫通孔51に軸体42が挿通されている。
軸体42の前部にはつば部43が形成されており、この
つば部43が貫通孔51の大径部51aに介装されると
ともに、このつば部43の前後に摩擦板52が配設され
ている。そして、ケーシング35の前端部に蓋体(軸固
定用部材)53が固定されることにより、上記つば部4
3が摩擦板52を介して蓋体53およびケーシング35
に挾持され、これにより軸体42の前端部がケーシング
35に対して回転を阻止された状態で支持されている。
一方、軸体42の後端部は、上記カムシャフト1の前端
部に形成された凹部1a内に突入しており、ブッシュ5
4を介してカムシャフト1に対して回転可能な状態で支
持されている。
【0045】なお、上記軸体42の前端部は、同図に示
すように蓋体53の開口部53aを介して外部に突出し
ており、この部分がオイル導入部となっている。つま
り、詳しく図示していないが、軸体42の内部には、軸
体42とスライド部材44との間、あるいは軸体42と
上記ブッシュ54との間に潤滑オイルを供給するための
通路42aが形成されており、上記オイル導入部を介し
て通路42aに潤滑オイルを導入し得るようになってい
る。
すように蓋体53の開口部53aを介して外部に突出し
ており、この部分がオイル導入部となっている。つま
り、詳しく図示していないが、軸体42の内部には、軸
体42とスライド部材44との間、あるいは軸体42と
上記ブッシュ54との間に潤滑オイルを供給するための
通路42aが形成されており、上記オイル導入部を介し
て通路42aに潤滑オイルを導入し得るようになってい
る。
【0046】上記軸体42の外周側には、円筒状のスラ
イド部材44が配設されている。そして、上記軸体42
の外周とスライド部材44の内周には、相対応する軸方
向のスプライン45もしくはセレーションが形成され、
そのスプライン45等が係合することにより、スライド
部材44の回転が阻止された状態で軸方向、つまり前後
方向の移動が可能となっている。
イド部材44が配設されている。そして、上記軸体42
の外周とスライド部材44の内周には、相対応する軸方
向のスプライン45もしくはセレーションが形成され、
そのスプライン45等が係合することにより、スライド
部材44の回転が阻止された状態で軸方向、つまり前後
方向の移動が可能となっている。
【0047】スライド部材44の前部には、その外周に
ヘリカルスプライン状の送りねじ46が形成され、これ
に噛合するねじ47がロータ33の内周面に形成されて
いる。一方、スライド部材44の後部は、上記遊星歯車
機構10の中心部に位置し、このスライド部材44の後
部外周にサンギヤ11が一体に設けられている。そし
て、このサンギヤ11と、これに噛合する各プラネタリ
ギヤ13と、各プラネタリギヤ13に噛合するリングギ
ヤ14とがいずれもヘリカルギヤとなっている。
ヘリカルスプライン状の送りねじ46が形成され、これ
に噛合するねじ47がロータ33の内周面に形成されて
いる。一方、スライド部材44の後部は、上記遊星歯車
機構10の中心部に位置し、このスライド部材44の後
部外周にサンギヤ11が一体に設けられている。そし
て、このサンギヤ11と、これに噛合する各プラネタリ
ギヤ13と、各プラネタリギヤ13に噛合するリングギ
ヤ14とがいずれもヘリカルギヤとなっている。
【0048】上記スライド部材44は、図5に示すよう
に、スライド部材44の軸線に直交する軸線に対する送
りねじ46のヘリカル溝の傾きα(リード角)が、サン
ギヤ11を構成するヘリカルギヤのヘリカル溝の同傾き
βよりも小さく設定されている。これによりロータ33
の回転が減速されて遊星歯車機構10に伝えられるとと
もに、電動モータ30の駆動が停止されているときにカ
ムシャフト側からスライド部材44に作用するスラスト
力に対してロータ33の停止状態が保持され得るように
なっている。
に、スライド部材44の軸線に直交する軸線に対する送
りねじ46のヘリカル溝の傾きα(リード角)が、サン
ギヤ11を構成するヘリカルギヤのヘリカル溝の同傾き
βよりも小さく設定されている。これによりロータ33
の回転が減速されて遊星歯車機構10に伝えられるとと
もに、電動モータ30の駆動が停止されているときにカ
ムシャフト側からスライド部材44に作用するスラスト
力に対してロータ33の停止状態が保持され得るように
なっている。
【0049】なお、上記電動モータ30は、図示を省略
しているが、エンジンを統括的に制御するコントローラ
により制御されるようになっており、予め運転状態に応
じた最適なバルブタイミングが得られるようにカムシャ
フト1の回転位相が設定され、運転状態の変化に応じて
上記回転位相が変更されるように電動モータ30のステ
ータコイル32への通電が制御される。なお、この制御
中には、上記電動モータ30のホール素子55a〜55
cによる磁極の検知に基づいてロータ33の回転角が求
められ、これにより現在のカム角が検出されつつ回転位
相が調整されるようになっている。
しているが、エンジンを統括的に制御するコントローラ
により制御されるようになっており、予め運転状態に応
じた最適なバルブタイミングが得られるようにカムシャ
フト1の回転位相が設定され、運転状態の変化に応じて
上記回転位相が変更されるように電動モータ30のステ
ータコイル32への通電が制御される。なお、この制御
中には、上記電動モータ30のホール素子55a〜55
cによる磁極の検知に基づいてロータ33の回転角が求
められ、これにより現在のカム角が検出されつつ回転位
相が調整されるようになっている。
【0050】以上のようなバルブタイミング可変装置に
よると、位相変更時以外は上記電動モータ30の駆動が
停止されて、遊星歯車機構10のサンギヤ11が固定さ
れることにより、カムプーリ2とこれに連結されたリン
グギヤ14とキャリア12に連結されたカムシャフト1
とが、リングギヤ14とプラネタリギヤ13との歯数の
比によって決まる速度比で回転する。そして、予めこの
速度比を考慮してクランクプーリとカムプーリ2のプー
リ比が設定されることにより、カムシャフト1がクラン
クシャフトに対して所定の速度比で回転する。
よると、位相変更時以外は上記電動モータ30の駆動が
停止されて、遊星歯車機構10のサンギヤ11が固定さ
れることにより、カムプーリ2とこれに連結されたリン
グギヤ14とキャリア12に連結されたカムシャフト1
とが、リングギヤ14とプラネタリギヤ13との歯数の
比によって決まる速度比で回転する。そして、予めこの
速度比を考慮してクランクプーリとカムプーリ2のプー
リ比が設定されることにより、カムシャフト1がクラン
クシャフトに対して所定の速度比で回転する。
【0051】そして、位相変更時には、上記電動モータ
30が駆動されてそのロータ33が回転することによ
り、その回転が送りねじ46,47で変換されて、スラ
イド部材44およびこれと一体のサンギヤ11が軸方向
に移動し、その軸方向移動がサンギヤ11等を構成する
ヘリカルギヤで回転方向に変換され、サンギヤ11から
プラネタリギヤ13に回転力が付加される。これによ
り、サンギヤ11が固定されている場合と比べて、リン
グギヤ14とキャリア12との速度比が変化し、これに
よりカムシャフト1の回転位相が変化してバルブタイミ
ングが換えられることとなる。
30が駆動されてそのロータ33が回転することによ
り、その回転が送りねじ46,47で変換されて、スラ
イド部材44およびこれと一体のサンギヤ11が軸方向
に移動し、その軸方向移動がサンギヤ11等を構成する
ヘリカルギヤで回転方向に変換され、サンギヤ11から
プラネタリギヤ13に回転力が付加される。これによ
り、サンギヤ11が固定されている場合と比べて、リン
グギヤ14とキャリア12との速度比が変化し、これに
よりカムシャフト1の回転位相が変化してバルブタイミ
ングが換えられることとなる。
【0052】ところで、上記のバルブタイミング可変装
置は、全体が2つのユニットから構成されている。具体
的には、上記カムプーリ2、キャリア12およびリング
ギヤ14から構成されて上記カムシャフト1に連結固定
される第1のユニットと、上記ケーシング35とこれに
取着される電動モータ30、軸体42およびスライド部
材44等から構成されてブラケット4を介してエンジン
本体に締結固定される第2のユニットとから構成されて
いる。そのため、エンジン本体への組付時等には、例え
ば、各ユニットがサブアッセンブリされ、これら各ユニ
ットがエンジン本体に組付けられるようになっている。
置は、全体が2つのユニットから構成されている。具体
的には、上記カムプーリ2、キャリア12およびリング
ギヤ14から構成されて上記カムシャフト1に連結固定
される第1のユニットと、上記ケーシング35とこれに
取着される電動モータ30、軸体42およびスライド部
材44等から構成されてブラケット4を介してエンジン
本体に締結固定される第2のユニットとから構成されて
いる。そのため、エンジン本体への組付時等には、例え
ば、各ユニットがサブアッセンブリされ、これら各ユニ
ットがエンジン本体に組付けられるようになっている。
【0053】上記第1のユニットの組立ては、例えば、
まず、プラネタリギヤ取着前のキャリア12に対して、
ベアリング20b、カムプーリ2、ベアリング20aお
よびワッシャ36をこの順番で装着した後、リングギヤ
14をカムプーリ2に嵌入させて締結固定し、最後に、
プラネタリギヤ13およびワッシャ36、さらにベアリ
ング37bをこの順番で装着することにより組立てられ
る。これによりキャリア12の外周外にカムプーリ2及
びリングギヤ14を回転自在に支持し、その中心部に、
上記貫通孔16からなるサンギヤ11の受入れ部分を有
した全体としてリング状の第1のユニットが完成する。
まず、プラネタリギヤ取着前のキャリア12に対して、
ベアリング20b、カムプーリ2、ベアリング20aお
よびワッシャ36をこの順番で装着した後、リングギヤ
14をカムプーリ2に嵌入させて締結固定し、最後に、
プラネタリギヤ13およびワッシャ36、さらにベアリ
ング37bをこの順番で装着することにより組立てられ
る。これによりキャリア12の外周外にカムプーリ2及
びリングギヤ14を回転自在に支持し、その中心部に、
上記貫通孔16からなるサンギヤ11の受入れ部分を有
した全体としてリング状の第1のユニットが完成する。
【0054】一方、第2のユニットの組立ては、まず、
ケーシング35にリング部材39、ベアリング37aお
よび電動モータ30をこの順番で装着した後、貫通孔5
1を介して軸体42をケーシング35に挿通するととも
に摩擦板52および蓋体53を取着する。この際、蓋体
53は仮止めしておく。そして、最後に、軸体42に対
してスライド部材44を挿通しつつスライド部材44の
送りねじ46をロータ33のねじ47に噛合させる。こ
れにより第2のユニットが完成する。
ケーシング35にリング部材39、ベアリング37aお
よび電動モータ30をこの順番で装着した後、貫通孔5
1を介して軸体42をケーシング35に挿通するととも
に摩擦板52および蓋体53を取着する。この際、蓋体
53は仮止めしておく。そして、最後に、軸体42に対
してスライド部材44を挿通しつつスライド部材44の
送りねじ46をロータ33のねじ47に噛合させる。こ
れにより第2のユニットが完成する。
【0055】一方、バルブタイミング可変装置をエンジ
ン本体に組付けるには、まず、上記第1のユニットをカ
ムシャフト1に装着する。第1のユニットの取付けは、
カムシャフト1の先端部をキャリア12の貫通孔16に
嵌入しつつ第1のユニットをカムシャフト1の端部に装
着し、その後、ボルト18によりキャリア12をカムシ
ャフト1に締結固定することにより行う。
ン本体に組付けるには、まず、上記第1のユニットをカ
ムシャフト1に装着する。第1のユニットの取付けは、
カムシャフト1の先端部をキャリア12の貫通孔16に
嵌入しつつ第1のユニットをカムシャフト1の端部に装
着し、その後、ボルト18によりキャリア12をカムシ
ャフト1に締結固定することにより行う。
【0056】そして第1のユニットの取付けが完了した
ら、次いで、カムシャフト1および第2のユニットに対
して第2のユニットを取り付ける。具体的には、軸体4
2の先端(図1では右端)をキャリア12の貫通孔16
を介してカムシャフト1の凹部1aに挿入させるととも
に、スライド部材44のサンギヤ11をプラネタリギヤ
13に噛合させつつ第2のユニットを第1のユニットに
合体させる。この際、上記リングギヤ14の前方端にシ
ール部材57を予め装着しておき、合体の際に、ロータ
33を上記ベアリング37bおよびシール部材57に対
して嵌め合わせる。第2のユニットを第1のユニットに
合体させたら、ブラケット4に対してケーシング35を
締結固定するようにする。
ら、次いで、カムシャフト1および第2のユニットに対
して第2のユニットを取り付ける。具体的には、軸体4
2の先端(図1では右端)をキャリア12の貫通孔16
を介してカムシャフト1の凹部1aに挿入させるととも
に、スライド部材44のサンギヤ11をプラネタリギヤ
13に噛合させつつ第2のユニットを第1のユニットに
合体させる。この際、上記リングギヤ14の前方端にシ
ール部材57を予め装着しておき、合体の際に、ロータ
33を上記ベアリング37bおよびシール部材57に対
して嵌め合わせる。第2のユニットを第1のユニットに
合体させたら、ブラケット4に対してケーシング35を
締結固定するようにする。
【0057】こうして各ユニットをエンジン本体に取着
したら、次いで、ロータ33、カムプーリ2および軸体
42を適宜回転させて回転位相の初期設定を行う。この
際、蓋体53をケーシング35から取外して摩擦板52
によるつば部43の挾持状態を解除しておくことによ
り、軸体42およびスライド部材44がケーシング35
に対して一体回転可能となり、これにより回転位相の初
期設定が可能となる。なお、当実施形態では、ケーシン
グ35において貫通孔51の周囲に周方向に細長のサー
ビスホール56が複数個形成されており、ロータ33を
回転させる際には、このサービスホール56を介して軸
状の治具等を用いてロータ33を回転させることができ
るようになっている。
したら、次いで、ロータ33、カムプーリ2および軸体
42を適宜回転させて回転位相の初期設定を行う。この
際、蓋体53をケーシング35から取外して摩擦板52
によるつば部43の挾持状態を解除しておくことによ
り、軸体42およびスライド部材44がケーシング35
に対して一体回転可能となり、これにより回転位相の初
期設定が可能となる。なお、当実施形態では、ケーシン
グ35において貫通孔51の周囲に周方向に細長のサー
ビスホール56が複数個形成されており、ロータ33を
回転させる際には、このサービスホール56を介して軸
状の治具等を用いてロータ33を回転させることができ
るようになっている。
【0058】こうして回転位相の初期設定が完了した
ら、蓋体53をケーシング35に締結固定する。これに
よりケーシング35に対する軸体42およびスライド部
材44の回転が阻止された状態となり初期設定が完了す
るとともに、エンジン本体に対するバルブタイミング装
置の組付けが完了する。
ら、蓋体53をケーシング35に締結固定する。これに
よりケーシング35に対する軸体42およびスライド部
材44の回転が阻止された状態となり初期設定が完了す
るとともに、エンジン本体に対するバルブタイミング装
置の組付けが完了する。
【0059】以上のように構成されたバルブタイミング
可変装置によれば、上述のように遊星歯車機構10を用
いた構成であるため、装置の省スペースが有効に達成さ
れる。
可変装置によれば、上述のように遊星歯車機構10を用
いた構成であるため、装置の省スペースが有効に達成さ
れる。
【0060】しかも、全体が、上記カムプーリ2、キャ
リア12およびリングギヤ14等からなる第1のユニッ
トと、上記電動モータ30、軸体42およびスライド部
材44等からなる第2のユニットとにより構成され、エ
ンジンへの組付時には、各ユニットを合体させつつ組付
けることにより容易にエンジン本体に組付けることがで
きるため極めて組付性がよい。従って、この装置によれ
ば、装置のコンパクト化および組付性の向上を良好に達
成することができる。
リア12およびリングギヤ14等からなる第1のユニッ
トと、上記電動モータ30、軸体42およびスライド部
材44等からなる第2のユニットとにより構成され、エ
ンジンへの組付時には、各ユニットを合体させつつ組付
けることにより容易にエンジン本体に組付けることがで
きるため極めて組付性がよい。従って、この装置によれ
ば、装置のコンパクト化および組付性の向上を良好に達
成することができる。
【0061】また、各ユニット単位で装置を取り外すこ
とが可能なためメンテナンス性がよいという特徴もあ
る。例えば、タイミングベルト3を脱着する場合、電動
モータ30が大型のもので、ベルトの脱着に邪魔になる
ような場合であっても、第2ユニットを取外すだけで容
易にカムプーリ2に対してベルトを脱着することができ
る。従って、多数の部品を決められた順序で取り外しな
がらベルトの交換を行う必要があった従来のこの種の装
置に比べるとメンテナンス性が極めてよいという特徴が
ある。
とが可能なためメンテナンス性がよいという特徴もあ
る。例えば、タイミングベルト3を脱着する場合、電動
モータ30が大型のもので、ベルトの脱着に邪魔になる
ような場合であっても、第2ユニットを取外すだけで容
易にカムプーリ2に対してベルトを脱着することができ
る。従って、多数の部品を決められた順序で取り外しな
がらベルトの交換を行う必要があった従来のこの種の装
置に比べるとメンテナンス性が極めてよいという特徴が
ある。
【0062】ところで、上記の構成は、本発明に係るバ
ルブタイミング可変装置の一例であって、その具体的な
構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能
である。
ルブタイミング可変装置の一例であって、その具体的な
構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能
である。
【0063】例えば、上記実施の形態では、電動モータ
30のステータ31にホール素子55a〜55cを設
け、これらの磁極の検知に基づいてロータ33の回転角
を求めてカム角を検出するようになっているが、勿論、
カムシャフトに装着した検出板をセンサにより検出する
従来タイプのカム角センサを用いてカム角を検出するよ
うにしてもよい。なお、ロータ33の回転角を求めてカ
ム角を求める方法としては、電動モータ30にエンコー
ダを付設することも考えられるが、この場合には、ロー
タ33が複数回転する場合には、ロータ33の回転角を
求めることができない。そのため、上記実施形態の構成
は、回転位相の制御において、ロータ33が複数回転す
る場合に特に有用である。
30のステータ31にホール素子55a〜55cを設
け、これらの磁極の検知に基づいてロータ33の回転角
を求めてカム角を検出するようになっているが、勿論、
カムシャフトに装着した検出板をセンサにより検出する
従来タイプのカム角センサを用いてカム角を検出するよ
うにしてもよい。なお、ロータ33の回転角を求めてカ
ム角を求める方法としては、電動モータ30にエンコー
ダを付設することも考えられるが、この場合には、ロー
タ33が複数回転する場合には、ロータ33の回転角を
求めることができない。そのため、上記実施形態の構成
は、回転位相の制御において、ロータ33が複数回転す
る場合に特に有用である。
【0064】また、上記実施形態の第1のユニットで
は、キャリア12の外周側にカムプーリ2を回転自在に
支持し、このカムプーリ2の前端部にリングギヤ14を
取付けるようにしているが、例えば、リングギヤ14と
キャリア12とを内外で入れ替えた構成を採用すること
もできる。図6はその一例を概略的に示しており、以
下、この例について説明する。なお、同図において図1
の装置と同一の部分については同一の符号を付し、図1
の装置との相違点についてのみ説明することにする。
は、キャリア12の外周側にカムプーリ2を回転自在に
支持し、このカムプーリ2の前端部にリングギヤ14を
取付けるようにしているが、例えば、リングギヤ14と
キャリア12とを内外で入れ替えた構成を採用すること
もできる。図6はその一例を概略的に示しており、以
下、この例について説明する。なお、同図において図1
の装置と同一の部分については同一の符号を付し、図1
の装置との相違点についてのみ説明することにする。
【0065】この図の装置では、リングギヤ14にカム
シャフト受入用の貫通孔60が一体に形成されており、
この貫通孔60の後方側にカムシャフト1の前端部が嵌
入され、この状態でリングギヤ14がカムシャフト1に
締結固定されている。リングギヤ14において、貫通孔
60の外周側には、カムプーリ2が配設され、このカム
プーリ2がベアリング20a,20bを介してリングギ
ヤ14に回転自在に支持されている。そして、カムプー
リ2の前端部にキャリア12が連結固定され、これに支
持されたプラネタリギヤ13が上記リングギヤ14およ
びサンギヤ11に噛合してる。この図のような構成によ
れば、位相変更時以外は遊星歯車機構10のサンギヤ1
1が固定されることにより、カムプーリ2とこれに連結
されたキャリア12のプラネタリギヤ13とリングギヤ
14とが回転し、これによりカムシャフト1がクランク
シャフトに対して所定の速度比で回転する。
シャフト受入用の貫通孔60が一体に形成されており、
この貫通孔60の後方側にカムシャフト1の前端部が嵌
入され、この状態でリングギヤ14がカムシャフト1に
締結固定されている。リングギヤ14において、貫通孔
60の外周側には、カムプーリ2が配設され、このカム
プーリ2がベアリング20a,20bを介してリングギ
ヤ14に回転自在に支持されている。そして、カムプー
リ2の前端部にキャリア12が連結固定され、これに支
持されたプラネタリギヤ13が上記リングギヤ14およ
びサンギヤ11に噛合してる。この図のような構成によ
れば、位相変更時以外は遊星歯車機構10のサンギヤ1
1が固定されることにより、カムプーリ2とこれに連結
されたキャリア12のプラネタリギヤ13とリングギヤ
14とが回転し、これによりカムシャフト1がクランク
シャフトに対して所定の速度比で回転する。
【0066】そして、位相変更時には、電動モータ30
が駆動されてそのロータ33が回転することにより、ス
ライド部材44およびこれと一体のサンギヤ11が軸方
向に移動し、サンギヤ11からプラネタリギヤ13に回
転力が付加される。これにより、サンギヤ11が固定さ
れている場合と比べて、リングギヤ14とキャリア12
との速度比が変化し、これによりカムシャフト1の回転
位相が変化してバルブタイミングが換えられることとな
る。
が駆動されてそのロータ33が回転することにより、ス
ライド部材44およびこれと一体のサンギヤ11が軸方
向に移動し、サンギヤ11からプラネタリギヤ13に回
転力が付加される。これにより、サンギヤ11が固定さ
れている場合と比べて、リングギヤ14とキャリア12
との速度比が変化し、これによりカムシャフト1の回転
位相が変化してバルブタイミングが換えられることとな
る。
【0067】図6に示したような装置は、機能的には図
1に示した装置と異なるところがないため、いずれの装
置を採用しても大きな差はない。但し、スペース的な面
では、図1に示した装置の方が若干有利といえる。すな
わち、図6の装置では、リングギヤ14の外周側にベア
リング20a,20b及びキャリア12が配設されるた
め、サンギヤ11、プラネタリギヤ13およびリングギ
ヤ14のギヤ構成が同一であれば、リングギヤ14の外
周側にカムプーリ2のみが配設されるだけの図1の装置
の方が径方向にコンパクトになる。そのため、スペース
効率を考慮すれば、図1の装置の方が有用である。
1に示した装置と異なるところがないため、いずれの装
置を採用しても大きな差はない。但し、スペース的な面
では、図1に示した装置の方が若干有利といえる。すな
わち、図6の装置では、リングギヤ14の外周側にベア
リング20a,20b及びキャリア12が配設されるた
め、サンギヤ11、プラネタリギヤ13およびリングギ
ヤ14のギヤ構成が同一であれば、リングギヤ14の外
周側にカムプーリ2のみが配設されるだけの図1の装置
の方が径方向にコンパクトになる。そのため、スペース
効率を考慮すれば、図1の装置の方が有用である。
【0068】なお、吸気弁と排気弁をそれぞれ別々のカ
ムシャフトで作動させるツインカム(DOHC)エンジ
ンの場合には、吸気側および排気側の各カムシャフトに
対してそれぞれバルブタイミング可変装置を設けること
が考えられるが、この場合、例えば、吸気側および排気
側の各バルブタイミング可変装置を以下のように構成す
るようにしてもよい。
ムシャフトで作動させるツインカム(DOHC)エンジ
ンの場合には、吸気側および排気側の各カムシャフトに
対してそれぞれバルブタイミング可変装置を設けること
が考えられるが、この場合、例えば、吸気側および排気
側の各バルブタイミング可変装置を以下のように構成す
るようにしてもよい。
【0069】すなわち、吸気側の装置については、図1
に示す構成において、最遅角時にスライド部材44の前
端側がケーシング35のストッパ35aに当たるように
初期設定を行うようにする(図5参照)。一方、排気側
の装置については、図1の構成を基本とし、図7に示す
ように吸気側と逆のヘリカル構造を有するサンギヤ1
1′およびプラネタリギヤ13′を用いるとともに、最
進角時にスライド部材44′の前端側がケーシング35
のストッパ35aに当たるように初期設定を行うように
しておく。このように吸気側および排気側の各装置を構
成すれば、初期設定状態において、吸排のオーバーラッ
プを最小にすることができ、エンジン始動時等に燃焼安
定性を確保することができる。しかも、吸気側および排
気側の各スライド部材44,44′を固定的に設けられ
たストッパ35aに当接させることができるためスライ
ド部材44,44′の摩耗を有効に防止できるという利
点がある。すなわち、初期設定状態において、スライド
部材44,44′をカムシャフト等(エンジン後側の当
り)に当接させることも考えられるが、この場合には、
カムシャフト1が回転するため、スライド部材44,4
4′およびカムシャフト1の摩擦が懸念される。しか
し、上記の構成によればそのような摩耗を回避すること
ができる。
に示す構成において、最遅角時にスライド部材44の前
端側がケーシング35のストッパ35aに当たるように
初期設定を行うようにする(図5参照)。一方、排気側
の装置については、図1の構成を基本とし、図7に示す
ように吸気側と逆のヘリカル構造を有するサンギヤ1
1′およびプラネタリギヤ13′を用いるとともに、最
進角時にスライド部材44′の前端側がケーシング35
のストッパ35aに当たるように初期設定を行うように
しておく。このように吸気側および排気側の各装置を構
成すれば、初期設定状態において、吸排のオーバーラッ
プを最小にすることができ、エンジン始動時等に燃焼安
定性を確保することができる。しかも、吸気側および排
気側の各スライド部材44,44′を固定的に設けられ
たストッパ35aに当接させることができるためスライ
ド部材44,44′の摩耗を有効に防止できるという利
点がある。すなわち、初期設定状態において、スライド
部材44,44′をカムシャフト等(エンジン後側の当
り)に当接させることも考えられるが、この場合には、
カムシャフト1が回転するため、スライド部材44,4
4′およびカムシャフト1の摩擦が懸念される。しか
し、上記の構成によればそのような摩耗を回避すること
ができる。
【0070】なお、上記のバルブタイミング可変装置で
は、駆動源として電動モータ30を用いるようにしてい
るが、このように電動モータ30を駆動源とする構成
は、上述のような初期設定(図5、図7)を行う装置に
おいて特に有用である。
は、駆動源として電動モータ30を用いるようにしてい
るが、このように電動モータ30を駆動源とする構成
は、上述のような初期設定(図5、図7)を行う装置に
おいて特に有用である。
【0071】すなわち、エンジンの始動時やアイドリン
グ時には一般に吸排気のオーバーラップを最小にするこ
とが行われるため、上記各バルブタイミング可変装置に
おいては、始動時やアイドリング時に初期設定状態を維
持することが必要となる。しかし、初期設定状態で最進
角とされる排気側のバルブタイミング可変装置において
はエンジン駆動時にバルブ側からの反力でスライド部材
44′が遅角方向にズレ易く、これを阻止する必要があ
り、この点、電動モータ30を駆動源とする上記バルブ
タイミング可変装置によれば、エンジン始動直後であっ
ても該モータ30の駆動によりスライド部材44′のズ
レを確実に阻止することができる。つまり、駆動源とし
て油圧モータを用いることも考えられるが、この場合に
は、始動後、油圧が十分に高まるまで時間がかかりスラ
イド部材44′のズレを十分に阻止できない場合もあ
る。従って、上記のような初期設定を行う装置において
は電動モータ30を駆動源とする構成が有用である。
グ時には一般に吸排気のオーバーラップを最小にするこ
とが行われるため、上記各バルブタイミング可変装置に
おいては、始動時やアイドリング時に初期設定状態を維
持することが必要となる。しかし、初期設定状態で最進
角とされる排気側のバルブタイミング可変装置において
はエンジン駆動時にバルブ側からの反力でスライド部材
44′が遅角方向にズレ易く、これを阻止する必要があ
り、この点、電動モータ30を駆動源とする上記バルブ
タイミング可変装置によれば、エンジン始動直後であっ
ても該モータ30の駆動によりスライド部材44′のズ
レを確実に阻止することができる。つまり、駆動源とし
て油圧モータを用いることも考えられるが、この場合に
は、始動後、油圧が十分に高まるまで時間がかかりスラ
イド部材44′のズレを十分に阻止できない場合もあ
る。従って、上記のような初期設定を行う装置において
は電動モータ30を駆動源とする構成が有用である。
【0072】なお、上記実施形態は、プーリに対してカ
ムシャフトを相対的に回転させることによりバルブタイ
ミングを変化させるタイプのエンジンに本発明の装置を
適用した例であるが、本発明の装置は、例えば、カムシ
ャフトを該軸方向に移動させることによりバルブタイミ
ングを変化させるタイプのエンジンにも適用可能であ
る。図9は、そのようなエンジンの要部を示している。
ムシャフトを相対的に回転させることによりバルブタイ
ミングを変化させるタイプのエンジンに本発明の装置を
適用した例であるが、本発明の装置は、例えば、カムシ
ャフトを該軸方向に移動させることによりバルブタイミ
ングを変化させるタイプのエンジンにも適用可能であ
る。図9は、そのようなエンジンの要部を示している。
【0073】すなわち、このエンジンには、カムシャフ
ト71に駆動カム72が設けられるとともに、この駆動
カム72とバルブ70との間に揺動カム73が介設され
ている。駆動カム72は軸方向に所定長さを有し、その
外周面にはテーパー状カム面74が形成されている。一
方、揺動カム73は、揺動カム軸75に軸支されてお
り、上面側に上記駆動カム72のテーパー状カム面74
に摺接するカムフォロア部76が形成されているととも
に、下面側にバルブ70の上端に摺接するカム部77が
形成されている。そして、上記駆動カム72の回転に伴
い揺動カム73が揺動してバルブ70を開閉するととも
に、カムシャフト71の軸方向の移動により駆動カム7
2のテーパー状カム面74と揺動カム73のカムフォロ
ア部76との摺接位置が軸方向に変化し、これによりバ
ルブ2のリフト量および開弁時期が変化するようになっ
ている。
ト71に駆動カム72が設けられるとともに、この駆動
カム72とバルブ70との間に揺動カム73が介設され
ている。駆動カム72は軸方向に所定長さを有し、その
外周面にはテーパー状カム面74が形成されている。一
方、揺動カム73は、揺動カム軸75に軸支されてお
り、上面側に上記駆動カム72のテーパー状カム面74
に摺接するカムフォロア部76が形成されているととも
に、下面側にバルブ70の上端に摺接するカム部77が
形成されている。そして、上記駆動カム72の回転に伴
い揺動カム73が揺動してバルブ70を開閉するととも
に、カムシャフト71の軸方向の移動により駆動カム7
2のテーパー状カム面74と揺動カム73のカムフォロ
ア部76との摺接位置が軸方向に変化し、これによりバ
ルブ2のリフト量および開弁時期が変化するようになっ
ている。
【0074】このようなエンジンの場合にも、例えば、
図1におけるスライド部材44のように、駆動手段によ
り軸方向に移動する部材(中間部材)が設けられ、該部
材の移動にカムシャフトを連動させるような構成が採用
されることが多い。そのため、このような構成の場合に
は、中間部材や駆動手段等を一体にケーシング等に取着
してエンジン本体に脱着できるようにすることで、組付
け性を向上させることが可能となる。
図1におけるスライド部材44のように、駆動手段によ
り軸方向に移動する部材(中間部材)が設けられ、該部
材の移動にカムシャフトを連動させるような構成が採用
されることが多い。そのため、このような構成の場合に
は、中間部材や駆動手段等を一体にケーシング等に取着
してエンジン本体に脱着できるようにすることで、組付
け性を向上させることが可能となる。
【0075】また、上記実施の形態において、ロータ3
3の前側に、スラストベアリング37aを配設している
が、図10に示すように、ボールベアリング62を配設
するようにしてもよい。このような構成によると、ボー
ルベアリング62によりロータ33の径方向変位が規制
されるので、永久磁石34の磁力によってロータ33が
径方向へと引き寄せられてロータ33のセンタリング状
態が阻害されるという事態を有効に防止することができ
る。また、ボールベアリング62によれば軸方向のスラ
スト規制も行え、しかも、カムシャフト1側からの反力
等、ロータ33に作用する軸方向の力を適切に受けるこ
ともできる。さらに、ボールベアリング62の内輪63
と外輪64がそれぞれケーシング35とロータ33に当
接しており、これらによってロータ33がケーシング3
5にセンタリングされる。そのため、センタリング精度
が向上し支持部の摩耗を低減できる。また、ねじ46,
47間でフリクションロスの増大を抑制でき、その結
果、ロータ回転時等の消費電力を低減することができ
る。
3の前側に、スラストベアリング37aを配設している
が、図10に示すように、ボールベアリング62を配設
するようにしてもよい。このような構成によると、ボー
ルベアリング62によりロータ33の径方向変位が規制
されるので、永久磁石34の磁力によってロータ33が
径方向へと引き寄せられてロータ33のセンタリング状
態が阻害されるという事態を有効に防止することができ
る。また、ボールベアリング62によれば軸方向のスラ
スト規制も行え、しかも、カムシャフト1側からの反力
等、ロータ33に作用する軸方向の力を適切に受けるこ
ともできる。さらに、ボールベアリング62の内輪63
と外輪64がそれぞれケーシング35とロータ33に当
接しており、これらによってロータ33がケーシング3
5にセンタリングされる。そのため、センタリング精度
が向上し支持部の摩耗を低減できる。また、ねじ46,
47間でフリクションロスの増大を抑制でき、その結
果、ロータ回転時等の消費電力を低減することができ
る。
【0076】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、カムシ
ャフトと同軸上に配設されて一端側を該カムシャフトに
支持される軸体と、該軸体に移動可能に装着される中間
部材と、軸体と同軸上に配置され、相対回転可能な二部
材を有してこれらの相対回転に伴い中間部材を軸体に沿
って移動させる駆動手段とを備え、クランクシャフトに
連結された駆動輪を介してカムシャフトを回転させつつ
中間部材の移動に伴いカムシャフトを回転変位又は軸方
向変位させることにより駆動輪に対するカムシャフトの
回転位相を変化させるように構成されるとともに、エン
ジン本体に対して脱着可能なケース部材が設けられ、軸
体、中間部材および駆動手段がこのケース部材に一体に
搭載されるとともに、このケース部材を介してエンジン
本体に対して一体に脱着可能に構成されているので、従
来のこの種の装置と比較するとエンジンに対するバルブ
タイミング可変装置の組付性、あるいはメンテナンス性
が著しく向上する。
ャフトと同軸上に配設されて一端側を該カムシャフトに
支持される軸体と、該軸体に移動可能に装着される中間
部材と、軸体と同軸上に配置され、相対回転可能な二部
材を有してこれらの相対回転に伴い中間部材を軸体に沿
って移動させる駆動手段とを備え、クランクシャフトに
連結された駆動輪を介してカムシャフトを回転させつつ
中間部材の移動に伴いカムシャフトを回転変位又は軸方
向変位させることにより駆動輪に対するカムシャフトの
回転位相を変化させるように構成されるとともに、エン
ジン本体に対して脱着可能なケース部材が設けられ、軸
体、中間部材および駆動手段がこのケース部材に一体に
搭載されるとともに、このケース部材を介してエンジン
本体に対して一体に脱着可能に構成されているので、従
来のこの種の装置と比較するとエンジンに対するバルブ
タイミング可変装置の組付性、あるいはメンテナンス性
が著しく向上する。
【図1】本発明のバルブタイミング可変装置の一例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図2】バルブタイミング可変装置の要部断面拡大図で
ある。
ある。
【図3】プラネタリキャリアの締結構造を示す正面略図
である。
である。
【図4】電動モータを示す正面略図である。
【図5】スライド部材の送りねじおよびサンギヤの構造
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図6】本発明のバルブタイミング可変装置の別の例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図7】本発明のバルブタイミング可変装置をツインカ
ム(DOHC)エンジンの排気側のバルブタイミング可
変装置として適用した場合のスライド部材の送りねじお
よびサンギヤの構造を示す説明図である。
ム(DOHC)エンジンの排気側のバルブタイミング可
変装置として適用した場合のスライド部材の送りねじお
よびサンギヤの構造を示す説明図である。
【図8】本発明のバルブタイミング可変装置をツインカ
ム(DOHC)エンジンに適用した場合の吸排気のタイ
ミングの一例を示す説明図である。
ム(DOHC)エンジンに適用した場合の吸排気のタイ
ミングの一例を示す説明図である。
【図9】本発明が適用されるエンジン構成の一例を示す
斜視概略図である。
斜視概略図である。
【図10】本発明のバルブタイミング可変装置の別の例
を示す図2に対応する図である。
を示す図2に対応する図である。
【符号の説明】 1 カムシャフト 2 カムプーリ 3 タイミングベルト 4 ブラケット 10 遊星歯車機構 11 サンギヤ 12 キャリア 13 プラネタリギヤ 14 リングギヤ 30 電動モータ 31 ステータ 33 ロータ 35 ケーシング 42 軸体 44 スライド部材 46,47 送りねじ
Claims (22)
- 【請求項1】 カムシャフトと同軸上に配設されて一端
側が該カムシャフトに支持される軸体と、該軸体に移動
可能に装着される中間部材と、上記軸体と同軸上に配置
され、相対回転可能な二部材を有してこれらの相対回転
に伴い上記中間部材を軸体に沿って少なくとも軸方向に
移動させる駆動手段とを備え、カムシャフトと同軸上で
その端側に配置されてクランクシャフトに駆動連結され
るカムシャフト側駆動輪を介してカムシャフトを回転さ
せつつ上記中間部材の移動に伴い上記カムシャフトを回
転方向ないし軸方向の少なくとも一方に変位させること
により上記駆動輪に対するカムシャフトの回転位相ない
し軸方向変位の少なくとも一方を行わせてバルブタイミ
ングを変化させるように構成されるとともに、エンジン
本体に対して脱着可能なケース部材が設けられ、上記軸
体、中間部材および駆動手段がこのケース部材に一体に
搭載されるとともにこのケース部材を介してエンジン本
体に対して一体に脱着可能に構成されていることを特徴
とするバルブタイミング可変装置。 - 【請求項2】 上記相対回転可能な二部材のうち、内周
側の部材であるロータに上記軸体および中間部材が貫通
するように配置され、上記ロータと中間部材との対応箇
所にロータの回転を中間部材の軸方向の移動に変換する
送りねじが形成されるとともに、上記ロータの回転軸方
向一端側が上記ケース部材に対してセンタリングされた
状態で支持されていることを特徴とする請求項1記載の
バルブタイミング可変装置。 - 【請求項3】 ロータの上記回転軸方向一端側は軸受部
材を介して上記ケース部材に支持されていることを特徴
とする請求項2記載のバルブタイミング可変装置。 - 【請求項4】 上記軸受部材はボールベアリングである
ことを特徴とする請求項3記載のバルブタイミング可変
装置。 - 【請求項5】 上記カムシャフトの端部に第1中間ギヤ
が連結され、該第1中間ギヤの回転に伴いカムシャフト
が上記駆動輪に対して相対回転するように構成され、上
記駆動手段における二部材のうち、内周側の部材である
ロータに上記軸体および中間部材が貫通するように配置
され、上記ロータと中間部材との対応箇所にロータの回
転を中間部材の軸方向の移動に変換する送りねじが形成
されるとともに、上記中間部材に上記第1中間ギヤと噛
合可能な第2中間ギヤが形成され、該第2中間ギヤが上
記中間部材の軸方向の移動を回転に変換するヘリカルギ
ヤとされるとともに、このヘリカルギヤのリード角が上
記送りねじのリード角よりも大きく設定されていること
を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のバルブ
タイミング可変装置。 - 【請求項6】 上記駆動輪とカムシャフトの間に、上記
第2中間ギヤとしてのサンギヤと上記第1中間ギヤとし
てのプラネタリギヤを支持するプラネタリキャリアとリ
ングギヤとから構成される遊星歯車機構が介設され、上
記リングギヤおよびプラネタリキャリアの二部材が相対
回転可能な状態で内外に配設され、これら二部材のうち
外周側の部材に上記駆動輪が一体に設けられている一
方、内周側の部材が上記カムシャフトに固定されている
ことを特徴とする請求項5記載のバルブタイミング可変
装置。 - 【請求項7】 上記中間部材と軸体とはスプライン結合
されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか
に記載のバルブタイミング可変装置。 - 【請求項8】 上記軸体には、上記中間部材との間およ
び軸体の支持部との間の少なくとも一方に対して潤滑オ
イルを供給可能とするオイル通路が形成されていること
を特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のバルブ
タイミング可変装置。 - 【請求項9】 上記軸体は、上記ケース部材に対して回
転が許容される回転許容状態と回転が阻止される回転阻
止状態とに変更可能に支持されていることを特徴とする
請求項1乃至8のいずれかに記載のバルブタイミング可
変装置。 - 【請求項10】 上記軸体の一端部につば部が形成さ
れ、該つば部とケース部材との間に摩擦板が介設される
とともに、上記ケース部材に対して脱着可能とされ、装
着状態において上記つば部、摩擦板およびケース部材を
互いに圧接させる軸固定用部材が設けられていることを
特徴とする請求項9記載のバルブタイミング可変装置。 - 【請求項11】 上記駆動手段は、相対回転可能な二部
材として界磁用のコイルが配列されたステータと永久磁
石が配列されたロータとを有する電動モータからなり、
ステータ側が上記ケース部材に連結固定されていること
を特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載のバル
ブタイミング可変装置。 - 【請求項12】 上記ロータは、その回転軸方向一端側
が上記ケース部材に回転可能に支持されるとともに、ケ
ース部材に対する被支持部が非磁性体により構成されて
いることを特徴とする請求項11記載のバルブタイミン
グ可変装置。 - 【請求項13】 上記駆動輪とカムシャフトの間に、上
記サンギヤとプラネタリギヤを支持するプラネタリキャ
リアとリングギヤとから構成される遊星歯車機構が介設
され、上記リングギヤおよびプラネタリキャリアの二部
材が相対回転可能な状態で内外に配設されるとともに、
これら二部材のうち外周側の部材に上記駆動輪が一体に
設けられるものであって、上記ロータは、回転軸方向に
おけるカムシャフト側の端部が遊星歯車機構のリングギ
ヤおよびプラネタリキャリアのうち少なくとも一方に対
して回転可能に支持され、リングギヤおよびプラネタリ
キャリアに対する被支持部のうち少なくとも一方が非磁
性体により構成されていることを特徴とする請求項11
又は12記載のバルブタイミング可変装置。 - 【請求項14】 上記ロータは、回転軸方向両端がスラ
ストベアリングを介して支持されていることを特徴とす
る請求項11乃至13のいずれかに記載のバルブタイミ
ング可変装置。 - 【請求項15】 上記ロータは、少なくとも上記スラス
トベアリングへの当接部分が非磁性体により構成されて
いることを特徴とする請求項14記載のバルブタイミン
グ可変装置。 - 【請求項16】 上記ロータは、回転軸方向両端のうち
少なくとも一方側の端部がボールベアリングを介して支
持されていることを特徴とする請求項11乃至13のい
ずれかに記載のバルブタイミング可変装置。 - 【請求項17】 上記ロータは、少なくとも上記ボール
ベアリングへの当接部分が非磁性体により構成されてい
ることを特徴とする請求項16記載のバルブタイミング
可変装置。 - 【請求項18】 上記ケース部材に、上記ステータおよ
びロータに対する位置決め部がそれぞれ設けられている
ことを特徴とする請求項11乃至17のいずれかに記載
のバルブタイミング可変装置。 - 【請求項19】 上記ケース部材に、外部からのロータ
の回転を可能にする開口部が形成されていることを特徴
とする請求項11乃至18のいずれかに記載のバルブタ
イミング可変装置。 - 【請求項20】 上記ステータには、隣設されるステー
タコイルの間にロータの永久磁石の磁極を検出する磁極
検出センサが設けられていることを特徴とする請求項1
1乃至19のいずれかに記載のバルブタイミング可変装
置。 - 【請求項21】 上記ロータは、上記ステータに対して
複数回転するものであることを特徴とする請求項20記
載のバルブタイミング可変装置。 - 【請求項22】 ツインカム型のエンジンに適用される
装置であって、吸気弁側と排気弁側とのあいだで上記送
りねじのねじり方向が同一で、かつ上記サンギヤ、プラ
ネタリギヤおよびリングギヤの各ギヤのねじり方向が逆
向きに設定されるとともに、吸気側が最遅角時にエンジ
ン前側の当りに当接する一方、排気側が最進角時にエン
ジン前側の当りに当接するように初期設定されることを
特徴とする請求項2乃至12のいずれかに記載のバルブ
タイミング可変装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7960298A JPH11280423A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | バルブタイミング可変装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7960298A JPH11280423A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | バルブタイミング可変装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11280423A true JPH11280423A (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=13694573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7960298A Withdrawn JPH11280423A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | バルブタイミング可変装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11280423A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011038432A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Mazda Motor Corp | エンジンのカム軸のスラスト規制部構造 |
| JP2014152766A (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-25 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 内燃機関のバルブタイミング制御システム |
| JP2014152673A (ja) * | 2013-02-07 | 2014-08-25 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 内燃機関のバルブタイミング制御システム |
| CN104234766A (zh) * | 2013-06-19 | 2014-12-24 | 日立汽车系统株式会社 | 内燃机的可变气门装置 |
| WO2019054185A1 (ja) * | 2017-09-12 | 2019-03-21 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
-
1998
- 1998-03-26 JP JP7960298A patent/JPH11280423A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011038432A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Mazda Motor Corp | エンジンのカム軸のスラスト規制部構造 |
| JP2014152673A (ja) * | 2013-02-07 | 2014-08-25 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 内燃機関のバルブタイミング制御システム |
| JP2014152766A (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-25 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 内燃機関のバルブタイミング制御システム |
| CN104234766A (zh) * | 2013-06-19 | 2014-12-24 | 日立汽车系统株式会社 | 内燃机的可变气门装置 |
| KR20140147671A (ko) * | 2013-06-19 | 2014-12-30 | 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤 | 내연 기관의 가변 밸브 작동 장치 |
| JP2015004272A (ja) * | 2013-06-19 | 2015-01-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の可変動弁装置 |
| WO2019054185A1 (ja) * | 2017-09-12 | 2019-03-21 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
| JPWO2019054185A1 (ja) * | 2017-09-12 | 2020-10-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0918142B1 (en) | Apparatus for controlling rotational phase | |
| US6257186B1 (en) | Device for adjusting the phase angle of a camshaft of an internal combustion engine | |
| US6302073B1 (en) | Device for adjusting the phase angle of a camshaft of an internal combustion engine | |
| JP2005532503A (ja) | 電気的な駆動部を備えたカム軸調節装置 | |
| US20110253086A1 (en) | Adjusting system for camshafts of an internal combustion engine | |
| JPH11107718A (ja) | 回転位相制御装置 | |
| US5979382A (en) | Device for adjusting the phase angle of a camshaft of an internal combustion engine | |
| JP3796931B2 (ja) | 回転位相制御装置 | |
| EP2025883A1 (en) | Electromechanical camshaft phaser having a worm gear drive with a hypoid gear actuator | |
| EP2194241A1 (en) | Variable cam phaser | |
| JPH11280423A (ja) | バルブタイミング可変装置 | |
| JP3785797B2 (ja) | バルブタイミング可変装置 | |
| JP2007024240A (ja) | Vベルト式無段変速機 | |
| JPH04105906U (ja) | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 | |
| US7281507B2 (en) | Valve timing adjusting apparatus | |
| US7753019B2 (en) | Phase adjusting device | |
| JP2510936Y2 (ja) | エンジンの動弁装置 | |
| JP2896709B2 (ja) | エンジンの動弁装置 | |
| EP2009254A1 (en) | Variable cam phaser apparatus | |
| JP5381952B2 (ja) | バルブタイミング調整装置 | |
| JP4776213B2 (ja) | Vベルト式自動変速機 | |
| JPH11141314A (ja) | 回転位相制御装置 | |
| JP2014532826A (ja) | カム軸調整手段 | |
| JP3048473B2 (ja) | エンジンのバルブタイミング制御装置及びその組付方法 | |
| JP4698339B2 (ja) | Vベルト式無段変速機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |