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JPH0727365Y2 - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

内燃機関のバルブタイミング制御装置

Info

Publication number
JPH0727365Y2
JPH0727365Y2 JP1988108490U JP10849088U JPH0727365Y2 JP H0727365 Y2 JPH0727365 Y2 JP H0727365Y2 JP 1988108490 U JP1988108490 U JP 1988108490U JP 10849088 U JP10849088 U JP 10849088U JP H0727365 Y2 JPH0727365 Y2 JP H0727365Y2
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JP
Japan
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engine
valve
camshaft
oil
control valve
Prior art date
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Application number
JP1988108490U
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JPH0231309U (ja
Inventor
彰夫 赤坂
聖治 菅
悌夫 福田
隆範 沢田
Original Assignee
株式会社ユニシアジェックス
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Filing date
Publication date
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Priority to DE8989308390T priority patent/DE68904842T2/de
Priority to EP89308390A priority patent/EP0356162B1/en
Priority to US07/395,582 priority patent/US5012773A/en
Publication of JPH0231309U publication Critical patent/JPH0231309U/ja
Application granted granted Critical
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    • 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
    • F01L1/344—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 changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/34403—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 changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
    • F01L1/34406—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 changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft the helically teethed sleeve being located in the camshaft driving pulley
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/006—Camshaft or pushrod housings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、内燃機関の吸・排気バルブの開閉時期を機関
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。
従来の技術 従来のこの種バルブタイミング制御装置としては、例え
ば実開昭62−66206号公報等に記載されたものが知られ
ている。
概略を説明すれば、DOHC型内燃機関の吸・排気バルブを
開閉するカムを有するカムシャフトに、筒状歯車や圧力
室等からなる歯車機構を介してタイミングプーリが相対
回動自在に軸支されており、上記歯車機構の筒状歯車
を、駆動機構を介して上記圧力室に供給された油圧やス
プリングのばね力で軸方向に移動させるようになってい
る。これによって、カムシャフトのタイミングプーリに
対する相対角度位相が変化し、吸・排気バルブの開閉時
期が可変制御されるようになっている。
そして、上記駆動機構は、カムシャフトの一端中空部内
に配置されて上記圧力室に供給される油の流量を制御す
る流量制御弁と、シリンダヘッドに固定されて上記流量
制御弁を機関運転状態に応じて開閉駆動する電磁アクチ
ュエータとを備えている。上記流量制御弁は、電磁アク
チュエータの非通電時にはスプリングのばね力でリリー
フ通路を開成しているが、電磁アクチュエータに通電さ
れると該電磁アクチュエータのプランジャが流量制御弁
の弁体を押圧してリリーフ通路を開成して油圧を上記圧
力室に導き筒状歯車を所定軸方向へ移動させて上述の如
くカムシャフトをタイミングプーリに対して相対回転さ
せるようになっている。
考案が解決しようとする課題 然し乍ら、上記従来の装置にあっては、流量制御弁がカ
ムシャフトの中空部内に収納されているため、電磁アク
チュエータ通電時において該流量制御弁の弁体と電磁ア
クチュエータのプランジャとが当接しながら相対回転す
る。このため、流量制御弁の弁体とプランジャとが経時
的に摩耗してしまい、ついには電磁アクチュエータを駆
動しても弁体が十分に移動せず流量制御ができなくなる
虞れがある。
また、リリーフ通路から排出された作動油をシリンダヘ
ッド内に供給するようになっているため、ブローバイガ
ス還流装置を備えたものにあっては該作動油がシリンダ
ヘッド内のブローバイガスと混合して作動油が劣化する
と共に、この作動油が燃焼室へ吸い込まれると運転性の
悪化や排気エミッション性能の低下を招来する。そのた
め、シリンダヘッド内での作動油とブローバイガスの分
離装置が必要となりコストの高騰を余儀なくされるとい
った種々の問題がある。
また、他の従来例としては、実開昭62−69005号公報等
に記載されている考案のように、流量制御弁をカムシャ
フト外部の軸受に設けて、電磁アクチュエータと流量制
御弁との回転摺動摩擦を回避するようにしたものも提供
されている。
しかし、この従来例は、流量制御弁と電磁アクチュエー
タを、夫々別個に形成し、しかも夫々を前記軸受とロッ
カカバーに組み付けるようになっているため、流量制御
弁と電磁アクチュエータの製造作業と組付作業が煩雑と
なり、該各作業能率の低下とコストの高騰を招いてい
る。
また、軸受とロッカカバーに流量制御弁と電磁アクチュ
エータの保持孔を別々に形成しなければならないため、
該孔開け作業の煩雑さと両孔の軸心方向の高精度な位置
決め作業によって製造作業能率が一層低下するといった
問題がある。
課題を解決するための手段 本考案は、前記各従来の問題点に鑑みて案出されたもの
で、とりわけ、油圧回路の油供給通路と油排出通路を切
り換える流量制御弁と機関運転状態に応じて上記流量制
御弁を切り換え作動させる電磁アクチュエータとを、一
体に結合すると共に、上記カムシャフト外部の機関本体
内に連続的に形成された保持孔に配置したことを特徴と
している。
作用 上記構成によれば、カムシャフトの回転に伴う流量制御
弁と電磁アクチュエータの回転摺動摩擦が確実に回避で
きることは勿論のこと、流量制御弁と電磁アクチュエー
タとの一体化により、別々に製造する場合に比較して該
製造作業が容易になると共に、機関本体の保持孔への収
納，組付作業も容易になる。
また、上記保持孔を連続して形成するため、個々に形成
する場合に比較してその孔開け作業性も良好になる。
実施例 以下、本考案の実施例を第１図及び第２図に基づいて詳
述する。
すなわち、第１図中１は前端部が端板２によって液密的
に閉塞され、かつ内周にインナ歯1aが形成された回転体
たるタイミングプーリ、３は図外の吸気バルブを開閉作
動させるカムシャフトであって、このカムシャフト３の
外周には、外周にアウタ歯4aを有するスリーブ４がピン
32を介して一体に結合されている。５はタイミングプー
リ１とスリーブ４との間に介装された位相変換機構たる
歯車機構であって、この歯車機構５は、長尺な歯車を軸
直角方向に切断分割して形成された２個の歯車構成体を
6a,6bからなる軸方向移動可能な筒状歯車６と、前側の
歯車構成体6aに嵌合されて該歯車構成体6aと後側の歯車
構成体6bとを連結するスプリング７及び連結ピン８とを
備えている。また、各歯車構成体6a,6bの内外周には、
両方がはす歯の内歯6cと外歯6dが夫々形成されており、
この両内外歯6c,6dに上記インナ歯1aとアウタ歯4aがス
パイラル噛合している。更に、前側の歯車構成体6aは、
前端外縁がタイミングプーリ１の内端縁1bに突き当たっ
て最大前方向（図中左方向）への移動が規制されるよう
になっていると共に、前端側に形成された環状の圧力室
９内の油圧により後方向（図中右方向）へ移動可能にな
っている。一方、後側の歯車構成体6bは、後端部がタイ
ミングプーリ１の後端部にかしめ固定されたリテーナ10
に突き当たって歯車６の最大後方移動が規制されるよう
になっている。
また、上記歯車６は、駆動機構11によって駆動されるよ
うになっており、この駆動機構11は、上記圧力室９に対
し油圧を給・排する油圧回路12と、後側歯車構成体6bと
リテーナ10との間に装着されて上記歯車６を前方へ付勢
する圧縮スプリング13と、シリンダヘッド14に設けられ
て上記油圧回路12を通流する作動油の流量を制御する流
量制御弁15と、該流量制御弁15を駆動制御する電磁アク
チュエータ16とを備えている。上記油圧回路12は、第１
図及び第２図に示すように油供給通路17と、油通路18
と、油排出通路19とを備えており、上記油供給通路17
は、上流端がオイルメインギャラリを介して図外のオイ
ルポンプと連通し、一方シリンダヘッド14を貫通した大
径な下流端17aがカムシャフト３とシリンダヘッド14及
びブラケット20との間に形成された環状通路21に開口し
ている。上記油通路18は、一端部18aがカムシャフト３
の内部直径方向に形成されて上記環状通路21に開口して
いる一方、上記スリーブ４固定用のボルト22内を軸方向
に沿って貫通形成された他端部18bが上記圧力室９に開
口している。更に、上記油排出通路19は、シリンダヘッ
ド14内で油供給通路17と並行に貫通形成され、その上流
端19aが上記環状通路21に開口し、下流端が図外のオイ
ルパンに開口している。
そして、上記流量制御弁15と電磁アクチュエータ16と
は、第２図に示すように機関本体たるシリンダヘッド14
の側部に連続的に形成された大小径の保持孔内に収納保
持されている。即ち、シリンダヘッド14の側部に形成さ
れた大径孔14aと、該大径孔14aの先端側に連続形成され
て上記油供給通路17と油排出通路19とを横断する小経部
14bに夫々収納配置されている。具体的に説明すれば、
電磁アクチュエータ16は、円柱状のケーシング16aが大
径孔14a内に固定部材23を介して収納固定され、またこ
のケーシング16a内には電磁コイル16bと小径な先端部16
dを有するプランジャ16c等が収納されていると共に外端
には機関運転状態を検出するコントローラからの出力信
号を端子24を介して入力するコネクタ25が設けられてい
る。一方、流量制御弁15は、上記ケーシング16aの先端
部にかしめ固定された小径円筒状のバルブボディ26が小
径孔14bに挿通配置されていると共に、該バルブボディ2
6の油供給通路17と油排出通路19に対応する位置に該両
通路17,19の上下流を連通する第１〜第４通孔27a〜27d
が直径方向に貫通形成されている。また、バルブボディ
26の内部には、上記油給排通孔17,19を切換え開閉する
スプール弁体28が軸方向へ摺動自在に収納されている。
このスプール弁体28は、油供給通路17開閉用の第１弁部
28aと油排出通路19開閉用の第２弁部28bとを備え、第１
弁部28aとバルブボディ26との間に装着された圧縮スプ
リング29のばね力で図中右方向（油供給通路閉、油排出
通路開方向）に付勢されていると共に、軸方向に連通路
30が穿設されてスプール弁体28の両端側を互いに連通し
これの摺動を可能にしている。更に、上記第１弁部28a
の外周には、油供給通路17閉時に僅かに作動油の流通を
許容する円環溝31が形成されてる。
以下、この実施例の作用について説明する。まず、機関
低負荷時などにおいて電磁アクチュエータ16にコントロ
ーラからOFF信号（非通電）が出力されている場合は、
第２図のようにプランジャ16cが後退位置にあり、スプ
ール弁体28が圧縮スプリング29により最大右方向位置に
付勢されるため、第１弁部28aが第1,第２通孔27a,27bを
閉塞し油供給通路17が遮断される一方、第２弁部28bが
第3,第４通孔27c,27dを開成して油排出通路19を解放す
る。このため、油通路18や環状通路21内の作動油が、油
排出通路19の上流端19aから第３通孔27c及びスプール弁
体28の環状空間部28c,第４通孔27dを通ってオイルパン
内に戻される。一方、オイルポンプから油供給通路17に
圧送された作動油は、その一部が第１通孔27aから第１
弁部28aの円環溝31,第２通孔27b,油供給通路下流端17a
から環状通路21内に流入し、油通路18から圧力室９内に
供給されるが、上述のように油排出通路19への排出作用
が行われているため、圧力室９には僅かな作動油量が保
有されるだけで低圧状態となっている。したがって、筒
状歯車６は、スプリング13のばね力で最左端位置に付勢
され、この位置で決定されるタイミングプーリ１とカム
シャフト３との相対回転位相に応じて吸・排気バルブの
開閉時期が制御される。尚、圧力室９内の少量の作動油
は、筒状歯車６等の潤滑用に供されるため、以後の筒状
歯車６の作動応答性が良好となる。
一方、機関運転状態が例えば低負荷域から高負荷域に変
化し、電磁アクチュエータ16にON信号（通電）が出力さ
れると、プランジャ16cが第２図の左方向へ進出して当
接部30を介してスプール弁体28を圧縮スプリング29のば
ね力に抗して左方向に押し出す。このため、第２弁部28
bが第3,第４通孔27c,27dを閉塞し、第１弁部27aが第1,
第２通孔27a,27bを開成する。したがって、オイルポン
プから油供給通路17に圧送された作動油は、第1,第２通
孔27a,27b,環状空間部28c,下流端17a,環状通路21,油通
路18を通って圧力室９に供給され、該圧力室９内が高圧
となり、前側歯車構成体6aを介して筒状歯車６全体がス
プリング13のばね力に抗して図中右方向に移動する。こ
のため、タイミングプーリ１に対してカムシャフト３が
所定角度相対回転し、吸・排気バルブの開閉時期を変更
する。
また、ここで、流量制御弁15は、従来のようにカムシャ
フト３内ではなく、シリンダヘッド14内に固定されてい
るため、カムシャフト３との回転摩擦が完全に回避され
る。したがって、カムシャフト３とバルブボディ26との
摩耗が未然に防止できる。しかも、流量制御弁15と電磁
アクチュエータ16は、一体に連結され、プランジャ16c
の先端部16dとスプール弁体28の当接部が僅かな相対回
転もなく常に静止状態で当接しているため、両者16d、2
8間に摩擦抵抗が発生せず、摩耗が確実に防止できると
共に、衝接音の発生もない。さらに、流量制御弁15と電
磁アクチュエータ16の一体化により製造作業が容易にな
ると共に、両者15,16をシリンダヘッド14の大小径孔14
a,14bに一緒かつコンパクトに収納できるため、その収
納・組付け作業能率の向上が図れ、コストの低廉化が図
れる。
更にまた、油排出通路19から排出された作動油は、シリ
ンダヘッド14内でなく、オイルパン内に直接戻されるた
め、ブローバイガスとの混合が防止できる。
尚、本考案は、上記実施例の構成に限定されるものでは
なく、例えば回転体をタイミングスプロケットとした
り、機関本体をシリンダブロックとすることも可能であ
る。また、位相変換機構も歯車機構に限定されるもので
はない。
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、流量制御弁をカム
シャフトの外部に設けたため、該両者の回転摩擦が回避
され摩耗の発生が未然に防止できる。しかも、流量制御
弁と電磁アクチュエータを、分離させるのではなく、一
体に結合させたため、製造時にユニット化することがで
き、したがって、別々に製造する場合に比較して製造作
業が容易になる。また、ユニット化された両者を機関本
体の保持孔内へコンパクトに収納できるため、その収
納，組付作業能率の向上が図れる。
更に、前記各保持孔を機関本体内に連続的に形成したた
め、該保持孔の軸方向の位置決めつまり芯出しが容易に
なり、成形作業性も良好になる。したがって、製造作業
能率が一層向上する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本考案の一実施例を示す要部断面図、第２図は
第１図のII−II線断面図である。 １……タイミングプーリ、３……カムシャフト、５……
歯車機構、11……駆動機構、12……油圧回路、14……シ
リンダヘッド（機関本体）、14a……大径孔（保持
孔）、14b……小径孔（保持孔）、15……流量制御弁、1
6……電磁アクチュエータ、17……油供給通路、19……
油排出通路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 沢田 隆範 神奈川県厚木市恩名1370番地 厚木自動車 部品株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−131808（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−8250（ＪＰ，Ｂ２) 実願昭60−160704号（実開昭62−69005 号）の願書に添付した明細書及び図面の内 容を撮影したマイクロフィルム（ＪＰ, Ｕ)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】機関によって回転駆動する回転体と、該回
    転体から伝達された回転力によって吸排気弁を作動させ
    るカムシャフトと、上記回転体とカムシャフトとの相対
    角度位相を変換する位相変換機構と、該位相変換機構を
    機関の運転状態に応じて油圧回路を介して駆動制御する
    駆動機構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、 上記油圧回路の油供給通路と油排出通路を切り換える流
    量制御弁と機関運転状態に応じて上記流量制御弁を切り
    換え作動させる電磁アクチュエータとを、一体に結合す
    ると共に、上記カムシャフト外部の機関本体内に連続的
    に形成された保持孔に配置し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。
JP1988108490U 1988-08-18 1988-08-18 内燃機関のバルブタイミング制御装置 Expired - Lifetime JPH0727365Y2 (ja)

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DE8989308390T DE68904842T2 (de) 1988-08-18 1989-08-18 Zeitsteuervorrichtung.
EP89308390A EP0356162B1 (en) 1988-08-18 1989-08-18 Timing control system
US07/395,582 US5012773A (en) 1988-08-18 1989-08-18 Intake- and/or exhaust-valve timing control system for internal combustion engine

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JPH0231309U JPH0231309U (ja) 1990-02-27
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