(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行であるそれぞれの回転軸線（３、８）の回りで回転可能な第１及び第２のシャフト（１、５）を互いに接続するための駆動接続具であって、前記第１のシャフトが中空であり、前記第２のシャフトが前記第１のシャフト内に配置され、前記第２のシャフトの回転軸線が前記第１のシャフトの回転軸線に関して半径方向に移動可能で前記二つの回転軸線間の距離を変更でき、前記駆動接続具が前記第１のシャフトに形成されかつ半径方向に伸びる摺動路と、前記摺動路内でその摺動路に沿って半径方向に移動可能なスライダ（１２）と、前記スライダが前記第２のシャフトに関して回動できるように前記スライダを前記第２のシャフトに接続する回転継手とを備えた駆動接続具において、前記第２のシャフトの回転軸線からの前記回転継手の回転軸線までの距離が前記第２のシャフトの半径より小さいことを特徴とする駆動接続具。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動接続具において、前記回転継手が、前記第２のシャフトと共に回転しかつ前記スライダに形成された曲面と接触する曲面を有する一部円形の部材（１５、１５ａ）を有する駆動接続具。
【請求項３】
請求項２に記載の駆動接続具において、前記一部円形の部材が前記第２のシャフトと一体的に形成されている駆動接続具。
【請求項４】
請求項２に記載の駆動接続具において、前記一部円形の部材が前記第２のシャフトと別体に形成されているがその第２のシャフトに固定されている駆動接続具。
【請求項５】
請求項４に記載の駆動接続具において、前記第２のシャフトは、前記一部円形の部材を受けるスロットを有する駆動接続具。
【請求項６】
請求項４に記載の駆動接続具において、前記一部円形の部材が三日月形を有し、円形の断面を有する前記第２のシャフトの外周面に固定されている駆動接続具。
【請求項７】
クランクシャフトとカムシャフトとを有する内燃機関用の弁タイミング機構において、請求項１ないし６の何れかに記載の駆動接続具を備え、前記駆動接続具の第２のシャフトが前記クランクシャフトによって回転され、前記駆動接続具の前記第１のシャフトが前記カムシャフトを構成することを特徴とする弁タイミング機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の技術分野】
本発明は、互いに平行である回転軸線をそれぞれ有する第１の回転体及び第２の回転体を備え、一方の回転軸線が他方の回転軸線に関してその回転軸線に直交する方向に移動可能であり、第１の回転体が中空で、第２の回転体が第１の回転体内に配置された、二つの回転体間の駆動接続具に関する。本発明は、特に、二つの回転体が共にシャフトであり、第１の回転体が中空シャフトであり、多分、中実で組み合わせ体の駆動部材である第２の回転体が第１の回転体の内部に配置された駆動接続具に関する。
【０００２】
【背景技術】
本発明は、英国特許２０６６３６１号及び同第２２０６１７９号の明細書に記載された型式の機構に関し、その機構は、内燃機関の弁を作動させ、作動状態の変化に適合するように作動中の弁のタイミングを変化させることができる。また、この機構において、中空のシャフトが該中空のシャフト内に配置された中実なシャフトによって駆動される。
【０００３】
例えば、一例として、英国特許第２０６６３６１号の明細書に記載された駆動シャフトとカムシャフトとの間の接続具は、インライン形シリンダを備えるが該シリンダの吸気弁がそのラインに対して排気弁からオフセットされているエンジンに、適している。英国特許第２２０６１７９号の明細書に基づく発明は、シリンダがインライン形であり、吸気弁及び排気弁もまた、シリンダの中心と一直線であるコンパクトなエンジンで使用することの出来る機構が必要とされることに起因する。該発明の別のファクタは、英国特許第２０６６３６１号におけるように、弁作動カムがロッカー又はレバーにではなく、バケットタペットに、直接作用するようにすることが益々、望まれることである。
【０００４】
一例として、英国特許第２２０６１７９号の明細書に記載された設計において、中央の駆動シャフトとその駆動シャフトを囲繞する中空のカムシャフトとの間の駆動接続具は、一例として、駆動シャフトから半径方向に突出するアームによって形成される。該アームの外端は、その軸線が駆動シャフトの軸線に対し平行になっている一部円筒形の形状をしている。その外端は一部円形の形状をしており、この外端は、中空のカムシャフトに取り付けたフランジに形成した半径方向スロット内を摺動可能に取り付けたブロックに形成される対応する凹所に回転可能に係合する。かかる接続具は、上述の全ての構成要素が、英国特許第２０６６３６１号、及び欧州特許第０１７９５８１号の接続具と異なり、駆動シャフト及び駆動シャフトの回転軸線に対し同一の横断面内に位置するため、軸方向に極めてコンパクトであるという利点が得られる。上記両特許において、二つのシャフトの間の駆動接続具内には、ピン等により接続される軸方向空隙がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、英国特許第２２０６１７９号の設計の軸方向へのコンパクトさに加えて、半径方向にも著しくコンパクトであり、特に、駆動シャフトの回転軸線と回転継手の回転中心との間の距離（半径）Ｙを縮小させることの利益を認識することにより為されたものである。かかる駆動接続具の場合、弁のタイミングの実現可能な可変範囲は、Ｘ／Ｙの関数に比例し、ここで、Ｘは、駆動シャフトの回転軸線と被動シャフトの回転軸線との間の距離であり、Ｙは、上述の通りである。あらゆる実用的な設計において、Ｘの最大量は、被駆動側の中空のカムシャフトのボアによって制限される。その理由は、その寸法が少しでも増大することは、中空のカムシャフトの軸受けにおける摩擦損失を増大させ、又、これに比例して、カムベースの円形の直径を大きくしなければならないため、被動カム（カムフォロア）の表面における表面速度及び摩擦損失を増大させる傾向となるからである。故に、Ｙの値を最小にすることにより、Ｘ／Ｙの関数の値を最大にすることが有利である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、本発明の開示範囲に含まれるべき開示内容の請求の範囲によって規定される。
【０００７】
本発明は、又、一例として、添付図面に関して説明する駆動接続具及び弁タイミング機構を含むものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
符号２で示す少なくとも一つの弁作動カムを支持する中空のカムシャフト１は、固定の回転軸線３の周りを回転し、典型的に、チェーン７を介してエンジンのクランクシャフト６から駆動される中実な駆動シャフト５により、全体として符号４で示した駆動接続具を介して駆動され、このチェーン７及びクランクシャフト６は、第２図に概略図でのみ示してある。駆動シャフト５の回転軸線８は、常にカムシャフト１の回転軸線３に対して平行である。図１において、二つの回転軸線は一致するが、駆動シャフト５に応答してカムシャフト１の回転パターンを変化させ、これにより、カム２によりエンジンの弁の開閉タイミングを変化させるべく、例えば、符号９で概略図でのみ示されかつ当該技術分野で周知の型式である、英国特許第２０６６３６１号の明細書に記載された機構によって回転軸線８をその軸線に直角の方向に動かすことができる。
【０００９】
カムシャフト１は、半径方向スロット１１が形成されたフランジ１０を支持し、該スロット１１内には、スライダ１２が摺動可能に取り付けられる。スライダ１２には、一部円筒状のキャビティ１３が形成され、そのキャビティ１３の軸線は、回転軸線３、８に対して平行に位置する。スライダ１２の軸線に沿った方向の長さ（又は厚さ）に対応する軸方向長さ（又は厚さ）を有していてそのキャビティに合う一部円筒状の部材１５は、スライダ１２のキャビティ１３に等しい半径（１７）を有する凸状面領域１６を提供し、このため、スライダ１２及び部材１５は、凸状面の曲率中心すなわち回転軸線１８を有する回転継手の二つの半体として機能する。部材１５の凹状面領域１９の曲率は、駆動シャフト５の表面に適合し且つ該面と整合する。図１及び図２に図示した例において、駆動シャフト５及び部材１５は、ソケットヘッドキャップねじ２１により共に保持されかつ中空の位置決め止め部材２２により相互に位置決めされる。別の実施例において、部材１５は、例えば、リベットによって駆動シャフト５に一層恒久的に固定することができ、又は駆動シャフト５と一体に形成することも可能である。
【００１０】
図１の主要部分のうち、駆動シャフト５及び部材１５の組み合わせは、駆動シャフトの回転軸線８の周りを回転可能な一つのアームを形成することが明らかである。アームがその一部である駆動機構は、英国特許第２２０６１７９号の明細書に記載された連結機構と略同一の方法にて、回転軸線３と回転軸線８との間の距離の変化に伴って、カムシャフト１に付与される回転パターンを変化させることができる。駆動シャフト５の外周には、スライダ１２の付近に小さい切欠き２３が形成されており、該切欠き２３は、回転軸線３と回転軸線８との間の距離が最大程度に達するのに伴って、各回転中、スライダが駆動シャフト５に対して為す傾動動作を許容する隙間を提供する。図１には、上述のアームの断面積が駆動シャフト５及び部材１５の断面積の合計値に略等しい、本発明の特徴が示されている。部材１５の表面領域１６、１９の凸形及び凹形の形状の結果、回転軸線８と曲率中心（回転中心でもある）１８との間の距離２４（前述の距離Ｙに対応する）が短くなる。これは、関数Ｘ／Ｙの値を小さくするのに有効であり、上述の効果及び利点が得られる。図１に図示するように、部材１５をそのような構造及び取り付け状態としたとき、回転継手の回転中心１８は、その軸線に沿って見たとき、駆動シャフト５の外周の輪郭内に位置し、回転中心１８と回転軸線８との間の距離は、駆動シャフト５の半径よりも短くなる。かかる小さい値は、英国特許第２２０６１７９号の明細書に一例として掲げた何れの構造体においても全く実現不可能であり、その英国特許における駆動部材（２）の形状が全く異なる結果、駆動シャフトの回転軸線（２０）と回転継手の曲率中心（３３）との間の距離は、常に駆動シャフトの半径を上廻るものでなければならない。
【００１１】
駆動シャフト５及び部材１５が一体である上述の本発明の別の実施例において、図１の凹状面１９に対応する駆動シャフトと部材との間の想定上の境界は、勿論、駆動シャフトの外周の想定上の投影像によって決まる。図示するように、駆動シャフトが円形断面である場合、その外周も円形となるが、本発明は、駆動シャフトが非円形の外形である機構を備え、駆動シャフトと部材１５との間の実際的、又は想定上の境界は、かかる非円形の外形の投影像である。
【００１２】
図３及び図４の別の構造において、部材１５ａは、図１及び図２の対応する部材１５のような三日月状の断面形状ではなく、外周３０と、駆動シャフト５に形成された横方向スロット３３の底部３２に係合する弦３１で境界を画成する不完全な円の断面形状をしている。前の図面と同様に、駆動シャフト及び部材１５ａは、位置決め部材２２及びねじ２１により配置され且つ相互に保持される。部材１５ａの外周３０は、前と同様に回転継手用の必要な凸状面（１６）を提供し、回転中心１８と回転軸線８との間の距離も同様に、駆動シャフト５の半径よりも短い。また、図３に断面図で示すように、回転継手の構成要素（駆動シャフト５及び部材１５ａ）の形状は、図１の同様の断面図に示す対応する構成要素（５、１５）の形状とは異なるが、これら二つの構成要素の組み合わせにより形成される「アーム」の断面積は、前と同様に、これら二つの部分の合計値に等しい。これらの部分の第一の部分は、駆動シャフト５の外周内に包み込まれた駆動シャフト５の断面であり、参照符号３４は、部材１５ａによってその外周が不鮮明にされる輪郭の連続部分を示す。該面積の第二の部分は、図１におけるように半月状の形状であり、一側部で外周３０（１６）と、及び反対側の側部で線３４と境界を接している。
【００１３】
最後に、実際には、第１図及び第３図に図示するように、部材１５、１５ａの半径はシャフト５の半径に等しくするのは都合がよいことが多いが、本発明は、部材がスライダと共に形成する回転継手の回転半径よりも円形の駆動シャフトの半径の方が大きいか、又は小さい駆動接続具をも包含するものである。
【図面の簡単な説明】
図１は、駆動シャフト及び被駆動のカムシャフト、並びにこれらシャフト間の駆動接続具の横断面図、
図２は、図１の矢印IIの方向の平面図、
図３は、別の構造体の横断面図の詳細図、
図４は、図３の駆動シャフトの立面図である。
【図１】
0003665330.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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