(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダヘッドに回転自在に組付けられ、その一方にクランク軸の回転動力が伝達される弁開閉用の２つの回転軸と、
該一方の回転軸に所定範囲で相対回転可能に外装される回転伝達部材と、
前記一方の回転軸に相対回転可能に支承されると共に前記回転伝達部材と前記他方の回転軸を連結する連結部材と、
前記一方の回転軸又は前記回転伝達部材の一方に設けられたベーンと、
前記回転軸と前記回転伝達部材との間に形成され前記ベーンによって進角用室と遅角用室とに二分される流体圧室と、
前記進角用室に流体を給排する第１流体通路と、
前記遅角用室に流体を給排する第２流体通路とを備えた弁開閉時期制御装置において、
前記第２流体通路内の流体を前記連結部材と前記一方の回転軸間の支承部に供給する流体供給手段として、
前記一方の回転軸を第１カムシャフトと該第１カムシャフトに形成される前記第２通路内に固定される係合部材により前記第１カムシャフトに相対回転不能に前記連結部材と隣接して固定される内部ロータとから構成すると共に、
前記他方の回転軸を第２カムシャフトから構成し、前記係合部材が回転方向に係合するように前記内部ロータに形成される係合溝を前記連結部材と前記第１カムシャフト間の支承部に向けて開口させたことを特徴とする弁開閉時期制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の動弁装置において吸気弁或いは排気弁の開閉時期を制御するために使用される弁開閉時期制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の弁開閉時期制御装置の１つとして、内燃機関のシリンダヘッドに回転自在に組付けられ、その一方にクランク軸の回転動力が伝達される弁開閉用の２つの回転軸と、該一方の回転軸に所定範囲で相対回転可能に外装される回転伝達部材と、一方の回転軸に相対回転可能に支承されると共に回転伝達部材と他方の回転軸を連結するギヤと、一方の回転軸に設けられたベーンと、回転軸と回転伝達部材との間に形成されベーンによって進角用室と遅角用室とに二分される流体圧室と、進角用室に流体を給排する第１流体通路と、遅角用室に流体を給排する第２流体通路とを備えたものがあり、例えば特開平９−２０９７２３号公報に開示されている。
【０００３】
この弁開閉時期制御装置によれば、第１流体通路を介して進角用室へ作動流体を供給すると共に第２流体通路を介して遅角用室から作動油を排出することにより、回転伝達部材及びギヤが一方の回転軸及びベーンに対して一方向に相対回転し、ギヤを介して連結される他方の回転軸による弁開閉時期が早められ、第２流体通路を介して遅角用室へ作動流体を供給すると共に第１流体通路を介して進角用室から作動油を排出することにより、回転伝達部材及びギヤが一方の回転軸及びベーンに対して他方向に相対回転し、ギヤを介して連結される他方の回転軸による弁開閉時期が遅らされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の装置においては、一方の回転軸上に所定範囲で相対回転可能に外装される回転伝達部材の支承部（摺動部）は進角用室及び遅角用室へ供給される作動流体により的確に潤滑されるものの、回転伝達部材と共に一方の回転軸上に所定範囲で相対回転可能に支承されるギヤの支承部（摺動部）へは潤滑のための供給路が設けられておらず、進角用室或いは遅角用室から漏洩する作動流体のみによる不十分な潤滑状態にあるため、ギヤと一方の回転軸間の潤滑不良により弁開閉時期制御装置の作動不良が発生する恐れがあった。
【０００５】
それゆえ、本発明は、当該弁開閉時期制御装置において、連結部材と回転軸間の潤滑を良好に保ち、弁開閉時期制御装置の作動信頼性を向上することを、その課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、内燃機関のシリンダヘッドに回転自在に組付けられ、その一方にクランク軸の回転動力が伝達される弁開閉用の２つの回転軸と、該一方の回転軸に所定範囲で相対回転可能に外装される回転伝達部材と、前記一方の回転軸に相対回転可能に支承されると共に前記回転伝達部材と前記他方の回転軸を連結する連結部材と、前記一方の回転軸又は前記回転伝達部材の一方に設けられたベーンと、前記回転軸と前記回転伝達部材との間に形成され前記ベーンによって進角用室と遅角用室とに二分される流体圧室と、前記進角用室に流体を給排する第１流体通路と、前記遅角用室に流体を給排する第２流体通路とを備えた弁開閉時期制御装置において、前記第２流体通路内の流体を前記連結部材と前記一方の回転軸間の支承部に供給する流体供給手段として、前記一方の回転軸を第１カムシャフトと該第１カムシャフトに形成される前記第２通路内に固定される係合部材により前記第１カムシャフトに相対回転不能に前記連結部材と隣接して固定される内部ロータとから構成すると共に、前記他方の回転軸を第２カムシャフトから構成し、前記係合部材が回転方向に係合するように前記内部ロータに形成される係合溝を前記連結部材と前記第１カムシャフト間の支承部に向けて開口させたことである。
【０００８】
上記した手段によれば、連結部材と回転軸間に流体供給手段により第２流体通路からの流体が的確に供給され、連結部材と回転軸間の潤滑を良好に保たれ、弁開閉時期制御装置の作動信頼性が向上される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従った弁開閉時期制御装置の一実施形態を図面に基づき、説明する。
【００１０】
図１において、シリンダヘッド１に回転可能に支持された排気弁用カムシャフト（第１カムシャフト）２及び吸気弁用カムシャフト（第２カムシャフト）３は、シリンダヘッド１内において、夫々第１カムシャフト２の外周に相対回転可能に装着されたギヤ（連結部材）４と第2カムシャフト３の外周に相対回転不能に装着されたギヤ５とが噛合してなる動力伝達手段６を介して連結されている。
【００１１】
タイミングプーリ７は、シリンダヘッド１内より突出した第1カムシャフト２の端部に螺合されたボルト８によって第1カムシャフト２に締結されている。ボルト８の偏心位置には、回り止め機能を果たすストッパピン９が設けられている。
【００１２】
シリンダヘッド１内に延びる第1カムシャフト２の円筒部１０は、フロント側より雄ねじ部１１と、環状溝１２、１３が形成された部分とからなり、環状溝１２、１３が形成された部分よりリヤ側には、ジャーナル部１４が形成され、該ジャーナル部１４のリヤ側にはカム１５が形成されている。
【００１３】
しかして、環状溝１２、１３が形成された部分には、弁開閉時期制御装置の主体となる弁開閉時期制御機構１６が装着されている。弁開閉時期制御機構１６は、図2に示すように、内部ロータ１７と、該内部ロータ１７の外周に等間隔に６つ形成されたベーン溝に一端が嵌入され他端が放射状に延びる６つのベーン１８と、内部ロータ１７を包囲するように配設され、その内周部にベーン１８が夫々収容される６つの凹部１９ａを等間隔に有すると共に該内周部が内部ロータ１７の外周面に回転可能に摺接する外部ロータ１９と、図1に示すように、内部ロータ１７、ベーン１８及び外部ロータ１９を軸方向に挟み、凹部１９ａ内に内部ロータ１７とで圧力室（流体圧室）２０を形成するフロントプレート２１及びリヤプレート２２とからなり、フロントプレート２１、リヤプレート２２及び外部ロータ１９はギヤ４と共にボルト２３により一体とされていると共に、フロントプレート２１及びリヤプレート２２は外部ロータ１９の側面に液密的に圧接されている。各圧力室２０内には夫々ベーン１８が径方向に延在しており、各ベーン１８により各圧力室２０は進角用室３１と遅角用室３０に二分される。また、凹部１９ａの周方向端面の径方向外端部には溝３６、３７が夫々形成されていて、作動油中の異物が滞留するようになっている。尚、リヤプレート２２の内周部２２ａはジャーナル部１４の径よりも大きな内径を有している。
【００１４】
また、内部ロータ１７のリヤ側側面がジャーナル部１４のフロント側側面に当接する状態において、内部ロータ１７のフロント側側面に当接雄ねじ部１１に当接可能なナット２５を締結することにより、内部ロータ１７がナット２５とジャーナル部１４との間で挟圧され、弁開閉時期制御機構１６が第1カムシャフト２に軸方向に移動不能に取り付けられる。また、図1に示すように、内部ロータ１７の外周には、環状溝１３内に径方向にノックピン３２が圧入固定されており、該ノックピン３２の外端は内部ロータ１７の内周面のリヤ側に軸方向に形成される係合溝３２内に嵌入されている。これにより、ノックピン３２の外端が内部ロータ１７の係合溝３２に周方向に係合することによって、弁開閉時期制御装置１６が第1カムシャフト２に相対回転不能に取り付けられる。尚、ノックピン３２の径は環状溝１３の開口幅（軸長）よりも小さく、環状溝１３の周方向の連通を妨げないようになっている。また、係合溝３３の径方向長さは、係合溝３３のリヤ側開口がリヤプレート２２の内周部２２ａとジャーナル部１４間の間隙に対向するように設定されている。尚、後述するように、係合溝３３は本発明における流体供給手段に相当する。
【００１５】
圧力室２０には油圧供給装置３８からの作動油が供給される。油圧供給装置３８は、弁開閉時期制御機構１６を制御する油圧制御弁３９及び制御装置４１などによって構成されていて、第1カムシャフト２内に同シャフトの軸心に形成された油路２７は、シリンダヘッド１に形成された環状溝４４を介して油圧制御弁３９のＡポートに接続され、第1カムシャフト２内に油路２７に軸対称に平行に形成された油路２６は第1カムシャフト２に形成された環状溝４３を介して油圧制御弁３９のＢポートに接続されている。また、油圧制御弁３９のＰポートには例えば内燃機関により駆動される油圧ポンプ４０が接続され、Ｒポートにはリザーバ４２が接続されていて、油圧制御弁３９が制御装置４１により作動をデューティ制御されることにより、後述するように弁開閉時期制御機構１６が進角及び遅角作動及び、中立位置保持を行うようになっている。
【００１６】
油路２６は、環状溝１２、内部ロータ１７に形成される各通路２８を介して各進角用室３１に連通されていると共に、油路２７は、第1カムシャフト２に形成される径方向通路５０と内部ロータ１７に形成される各通路２９を介して各遅角用室３０に連通されている。図1において、３４は通路２７の開口を閉塞するために圧入されたボールであり、３５は通路２７を他の通路と遮断するために圧入されたボールである。
【００１７】
上記構成において、クランク軸の回転動力が伝達されるタイミングプーリ７によって第１カムシャフト２が駆動されると、第1カムシャフト２により図示しない排気弁が開閉駆動されると共に、第1カムシャフト２の回転が内部ロータ１７、ベーン１８、外部ロータ１９及びボルト２３を介してギヤ４へ伝達され、更にギヤ４及びギヤ５を介して第2カムシャフト３に伝達され、第2カムシャフト３により図示しない吸気弁が開閉駆動される。
【００１８】
各進角用室３１及び各遅角用室３０への作動油の供給は、上述したように油圧制御弁３９の制御位置を制御装置によりデューティ制御することにより制御される。したがって、各進角用室３１内の油圧が各遅角用室３０内の油圧よりも高くなるように油圧制御弁３９を制御することにより、外部ロータ１９と共にギヤ４が内部ロータ１７及び第1カムシャフト２に対して、図2の時計方向に回転し、第1カムシャフト２に対する第2カムシャフト３の相対位相を進ませることができる。また、逆に各遅角用室３０内の油圧が各進角用室３１内の油圧よりも高くなるように油圧制御弁３９を制御することにより、外部ロータ１９と共にギヤ４が内部ロータ１７及び第1カムシャフト２に対して、図2の反時計方向に回転し、第1カムシャフト２に対する第2カムシャフト３の相対位相を遅らせることができる。尚、この第1カムシャフト２に対する第2カムシャフト３の位相変換角度はベーン１８が凹部１９ａの周方向端面に当接することにより角度θに制限されている。
【００１９】
上記した位相変換時には、常に各遅角用室３０には油圧が供給されている。そのため、遅角用室３０への供給通路の一部を構成する環状溝１３に連通される係合溝３３にも作動油が常時供給されている。この係合溝３２の開口は、上述したように、リヤプレート２２の内周部２２ａとジャーナル部１４の外周との間隙に対向しているため、係合溝３２より同間隙を介してギヤ４とジャーナル部１４の摺動部へ作動油が常時供給される。これにより、ギヤ４とジャーナル部１４の摺動部が常に良好に潤滑され、当該弁開閉時期制御装置の作動信頼性を向上することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１の発明によれば、連結部材と回転軸間に追加加工を施すことなく流体供給手段により第２流体通路からの流体が常時的確に供給されるので、製造コストの増大を招くことなく、連結部材と回転軸間の潤滑を良好に保たれ、弁開閉時期制御装置の作動信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従った弁開閉時期制御装置の一実施形態を示す縦断側面図である。
【図２】図1のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１  シリンダヘッド
２  第1カムシャフト（一方の回転軸）
３  第2カムシャフト（他方の回転軸）
４  ギヤ（連結部材）
１７  内部ロータ（一方の回転軸）
１８  ベーン
１９  外部ロータ（回転伝達部材）
２６、２８  通路（第1流体通路）
２７、２９  通路（第2流体通路）
３０  遅角用室
３１  進角用室
３２  ノックピン（係合部材）
３３  係合溝
【図１】
0003911833.tif 000002
【図２】
0003911833.tif 000003