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JPH0518216A - Variable valve timing device - Google Patents

Variable valve timing device

Info

Publication number
JPH0518216A
JPH0518216A JP16813891A JP16813891A JPH0518216A JP H0518216 A JPH0518216 A JP H0518216A JP 16813891 A JP16813891 A JP 16813891A JP 16813891 A JP16813891 A JP 16813891A JP H0518216 A JPH0518216 A JP H0518216A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ring gear
timing pulley
camshaft
stopper
cam shaft
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.)
Pending
Application number
JP16813891A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Watanabe
敦 渡辺
Masami Yamazaki
正己 山崎
Koji Ichinose
幸治 一ノ瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP16813891A priority Critical patent/JPH0518216A/en
Publication of JPH0518216A publication Critical patent/JPH0518216A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 タイミングプーリとカムシャフト間に介装し
たリングギヤを軸線方向に移動させるタイミングプーリ
とカムシャフトとの位相を変更する可変バルブタイミン
グ装置において、運転時の噛合騒音を低減し、リングギ
ヤの移動に大きな抵抗が生じることを防止する。 【構成】 カムシャフト1とタイミングプーリ3との間
にヘリカルスプライン11a,11bを設けたリングギヤ15を
介してタイミングプーリからカムシャフトに回転を伝達
すると共にリングギヤを軸線方向に離間した第1と第2
の作動位置との間を移動させてタイミングプーリとカム
シャフトとの位相を変化させる。スリーブ5とハウジン
グ11のそれぞれ第1と第2の作動位置にストッパ30, 3
2, 34, 36を設け、リングギヤが第1と第2の作動位置
にあるときに、ブロック31, 33, 35, 37を介してリング
ギヤを周方向に沿って弾性的に押圧し、タイミングプー
リとカムシャフトとの相対回転を防止する。
(57) [Summary] (Modified) [Purpose] A variable valve timing device that changes the phase between the timing pulley and the cam shaft that moves the ring gear interposed between the timing pulley and the cam shaft in the axial direction. The meshing noise is reduced and a large resistance to the movement of the ring gear is prevented. [Structure] First and second transmissions of rotation from the timing pulley to the camshaft via a ring gear 15 provided with helical splines 11a and 11b between the camshaft 1 and the timing pulley 3 and the ring gears separated from each other in the axial direction.
To change the phase between the timing pulley and the cam shaft. Stoppers 30, 3 are provided in the first and second operating positions of the sleeve 5 and the housing 11, respectively.
2, 34, 36 are provided, and when the ring gear is in the first and second operating positions, the ring gear is elastically pressed in the circumferential direction via the blocks 31, 33, 35, 37, and the timing pulley and Prevents relative rotation with the camshaft.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の吸、排気弁の
開閉時期を運転中に切換えるための可変バルブタイミン
グ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable valve timing device for switching the opening / closing timing of intake and exhaust valves of an internal combustion engine during operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関のカムシャフトと該カムシャフ
トを駆動するタイミングプーリとの間に、内外周に設け
たスプラインのうち少くともどちらか一方をヘリカルス
プラインとしたリングギヤを介装し、このリングギヤを
カムシャフト軸線方向に移動させることによりカムシャ
フトとタイミングプーリとをヘリカルスプラインの歯筋
に沿って相対回転させる可変バルブタイミング装置が公
知である。
2. Description of the Related Art Between a camshaft of an internal combustion engine and a timing pulley for driving the camshaft, a ring gear having at least one of the splines provided on the inner and outer circumferences a helical spline is interposed. A variable valve timing device is known in which a camshaft and a timing pulley are relatively rotated along a tooth trace of a helical spline by moving the camshaft in the axial direction of the camshaft.

【0003】一般にこの形式の可変バルブタイミング装
置ではカムシャフトやタイミングプーリとリングギヤと
の間のスプライン噛合部にバックラッシュがあるとカム
シャフトのトルク変動により、打音等のいわゆる噛合騒
音が生じる問題がある。すなわち、カムシャフトには吸
排気弁の開閉動作により回転方向と反回転方向とに交互
に変化するトルク反力が生じており、前記スプライン噛
合部にバックラッシュがあるとスプラインの歯面が伝達
トルクの変動により振れを生じるため歯面の衝突により
打音を生じるのである。
Generally, in this type of variable valve timing device, when there is backlash in the spline meshing portion between the camshaft or the timing pulley and the ring gear, there is a problem that so-called meshing noise such as tapping noise occurs due to torque fluctuation of the camshaft. is there. That is, a torque reaction force that alternately changes in the rotation direction and the counter rotation direction is generated on the camshaft by the opening / closing operation of the intake / exhaust valve. The fluctuations cause fluctuations, which causes a tapping sound due to the collision of the tooth surfaces.

【0004】この噛合騒音の発生防止のためにはスプラ
イン噛合部でのバックラッシュをゼロにすることが効果
的である。スプライン噛合部のバックラッシュをなくす
ことにより噛合騒音の低減を図った可変バルブタイミン
グ装置の例としては、例えば特開昭61−279713号公報に
開示されたものがある。
In order to prevent the generation of this meshing noise, it is effective to reduce the backlash at the spline meshing portion to zero. An example of a variable valve timing device that reduces meshing noise by eliminating backlash in the spline meshing portion is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-279713.

【0005】同公報の装置では前記リングギヤを軸線に
直角な平面で二分割し、この分割した2つの部分を弾性
体を介して相互に歯筋がずれた状態に回転させて結合し
ている。これによりリングギヤのスプラインの歯筋がず
れた歯面は、係合するスプライン歯面を両側から弾性的
に挟む形になるためバックラッシュを常時ゼロに保つこ
とができる。
In the device of the above publication, the ring gear is divided into two parts on a plane perpendicular to the axis, and the two parts thus divided are connected via an elastic body so that the tooth traces are displaced from each other. As a result, the tooth surface of the spline of the ring gear in which the tooth trace of the spline is deviated has a shape in which the engaging spline tooth surface is elastically sandwiched from both sides, so that backlash can always be kept at zero.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭61−279713
号公報の装置は噛合騒音を低減する上で効果があるがリ
ングギヤの構造が複雑になる難点がある。また、急激に
変動するカムシャフトのトルクに打ち勝ってスプライン
の歯面の接触を維持するためには強い力で常時歯面を押
圧している必要があるため、バルブタイミング切換時に
リングギヤを移動させる際のスプライン歯面での摺動抵
抗が大きく、切換時間が長くかかる問題がある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention JP-A-61-279713
The device of the publication is effective in reducing the meshing noise, but has a drawback that the structure of the ring gear becomes complicated. Also, in order to overcome the rapidly changing camshaft torque and maintain contact with the spline tooth surface, it is necessary to constantly press the tooth surface with a strong force. There is a problem that the sliding resistance on the spline tooth surface is large and the switching time is long.

【0007】本発明は上記問題に鑑み、リングギヤを軸
方向に移動させて位相を変化させる可変バルブタイミン
グ装置において切換作動時のスプライン部摺動抵抗を増
大させることなく噛合騒音を低減することができる手段
を提供することを目的としている。
In view of the above problems, the present invention can reduce meshing noise in a variable valve timing device that moves a ring gear in the axial direction to change the phase without increasing the sliding resistance of the spline portion during the switching operation. It is intended to provide a means.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、カムシ
ャフトとタイミングプーリとの間に、内外周に設けたス
プラインのうち少なくともどちらか一方をヘリカルスプ
ラインとしたリングギヤを介装し、カムシャフトとタイ
ミングプーリとにそれぞれ設けたスプラインと噛合させ
タイミングプーリからカムシャフトを回転駆動すると共
に、該リングギヤをカムシャフト軸線方向に互いに離間
した第1の作動位置と第2の作動位置の間を移動させる
ことにより前記タイミングプーリとカムシャフトとを前
記ヘリカルスプラインの歯筋に沿って相対回転させてタ
イミングプーリとカムシャフトとの位相を変化させる可
変バルブタイミング装置において、前記タイミングプー
リと前記カムシャフトは、それぞれ前記第1と第2の作
動位置で前記リングギヤと係合するストッパ部材を備
え、該ストッパ部材のそれぞれは係合時にリングギヤを
周方向に沿って弾性的に押圧することを特徴とする可変
バルブタイミング装置が提供される。
According to the present invention, a ring gear having at least one of the splines provided on the inner and outer circumferences as a helical spline is interposed between the camshaft and the timing pulley, and the camshaft is provided. And a timing pulley are meshed with splines respectively provided on the timing pulley and the cam pulley is driven to rotate from the timing pulley, and the ring gear is moved between a first operating position and a second operating position that are separated from each other in the cam shaft axial direction. In the variable valve timing device that relatively rotates the timing pulley and the cam shaft along the tooth trace of the helical spline to change the phase of the timing pulley and the cam shaft, the timing pulley and the cam shaft are respectively The phosphorus is in the first and second operating positions. It includes a stopper member which gears engage, each of said stopper member variable valve timing device is provided, characterized in that elastically presses along the ring gear when engaged in the circumferential direction.

【0009】[0009]

【作用】第1と第2の作動位置において、リングギヤは
タイミングプーリとカムシャフトのストッパ部材とそれ
ぞれ係合する。係合位置ではストッパ部材はリングギヤ
を周方向に向けて押圧付勢するため、タイミングプーリ
のスプラインとリングギヤのスプラインの歯面、及びリ
ングギヤのスプラインとカムシャフトのスプライン歯面
はそれぞれタイミングプーリとカムシャフトのストッパ
部材により互いに押圧され歯面相互の接触が保たれる。
In the first and second operating positions, the ring gear engages with the timing pulley and the stopper member of the camshaft, respectively. At the engaging position, the stopper member presses and urges the ring gear in the circumferential direction, so that the timing pulley spline and the ring gear spline tooth surface, and the ring gear spline and the camshaft spline tooth surface are respectively the timing pulley and the camshaft. The stopper members are pressed against each other to keep the tooth surfaces in contact with each other.

【0010】回転トルクは、リングギヤとストッパ部材
の間又は、リングギヤのスプラインとタイミングプーリ
若しくはカムシャフトのスプラインとの間で伝達され
る。また、ストッパ部材を弾性的に押圧しているため、
トルク変動があってもスプライン歯面相互の接触が保持
されると共に、切換作動時の初期抵抗が低減される。
Rotational torque is transmitted between the ring gear and the stopper member, or between the spline of the ring gear and the spline of the timing pulley or camshaft. Also, since the stopper member is elastically pressed,
Even if the torque fluctuates, the contact between the spline tooth surfaces is maintained, and the initial resistance during the switching operation is reduced.

【0011】更に、ストッパ部材は第1と第2の作動位
置のみでリングギヤと係合するため、切換作動時のリン
グギヤの移動に対する摺動抵抗は増大しない。
Furthermore, since the stopper member engages with the ring gear only in the first and second operating positions, the sliding resistance against the movement of the ring gear during the switching operation does not increase.

【0012】[0012]

【実施例】図1に本発明の可変バルブタイミング装置の
実施例断面図を示す。図において1はカムシャフト、3
はタイミングプーリ、5はタイミングプーリ3の中央部
に形成されたスリーブである。タイミングプーリ3のス
リーブ5内にはカムシャフト1が挿通されプーリ3とカ
ムシャフト1とは相互に回転可能となっている。
1 is a sectional view of an embodiment of a variable valve timing device according to the present invention. In the figure, 1 is a camshaft, 3
Is a timing pulley, and 5 is a sleeve formed at the center of the timing pulley 3. The camshaft 1 is inserted into the sleeve 5 of the timing pulley 3 so that the pulley 3 and the camshaft 1 can rotate relative to each other.

【0013】また、図に11で示すのは円筒形状のハウジ
ングであり、ハウジング11はカムシャフト1の端面に取
付ボルト13により固定され、カムシャフト1と一体に回
転する。タイミングプーリ3のスリーブ5外周とハウジ
ング11の内周面には軸線方向に対してそれぞれ逆向きの
ねじれ角を有するヘリカルスプライン5a及び11aが形
成されている。
Reference numeral 11 in the drawing denotes a cylindrical housing. The housing 11 is fixed to the end surface of the cam shaft 1 by a mounting bolt 13 and rotates integrally with the cam shaft 1. Helical splines 5a and 11a are formed on the outer circumference of the sleeve 5 of the timing pulley 3 and the inner circumference of the housing 11, respectively, and have helical twist angles opposite to the axial direction.

【0014】また、ハウジング11とスリーブ5との間に
は、これらと同心の円筒形状リングギヤ15が配置されて
おり、リングギヤ15の外周面には前記ハウジング11内周
面に形成されたヘリカルスプライン11aと噛合するヘリ
カルスプライン11bが、またリングギヤ15の内周面には
前記スリーブ5外周面のヘリカルスプライン5aと噛合
するヘリカルスプライン5bがそれぞれ設けられてい
る。従ってタイミングプーリ3の回転はスリーブ5から
スプライン5a,5bを介してリングギヤ15に、又スプ
ライン11b,11aを介してリングギヤ15からハウジング
11に伝達され、タイミングプーリ3とカムシャフト1と
は一体になって回転する。
A cylindrical ring gear 15 concentric with the housing 11 and the sleeve 5 is arranged between the housing 11 and the sleeve 5, and an outer peripheral surface of the ring gear 15 has a helical spline 11a formed on an inner peripheral surface of the housing 11. A helical spline 11b that meshes with the helical spline 5b that meshes with the helical spline 5a on the outer circumferential surface of the sleeve 5 is provided on the inner peripheral surface of the ring gear 15. Therefore, the timing pulley 3 rotates from the sleeve 5 to the ring gear 15 via the splines 5a and 5b, and from the ring gear 15 to the housing via the splines 11b and 11a.
11 and the timing pulley 3 and the camshaft 1 rotate integrally.

【0015】リングギヤ15の外周面とハウジング11の内
周面及びリングギヤ15の内周面とスリーブ5の外周面と
の間にはO−リング等のオイルシール17a,17bが設け
られ、リングギヤ15の軸端側端面とハウジング11との間
に環状の油圧室19を形成している。この油圧室19はカム
シャフト1内に形成される油圧通路21を介して図示しな
い油圧回路に接続されている。
Oil seals 17a and 17b such as O-rings are provided between the outer peripheral surface of the ring gear 15 and the inner peripheral surface of the housing 11 and between the inner peripheral surface of the ring gear 15 and the outer peripheral surface of the sleeve 5, and An annular hydraulic chamber 19 is formed between the end surface on the shaft end side and the housing 11. The hydraulic chamber 19 is connected to a hydraulic circuit (not shown) via a hydraulic passage 21 formed in the camshaft 1.

【0016】また図に27で示すのはリングギヤ15を油圧
室19側に押圧付勢する圧縮ばねである。図1に示すよう
に圧縮ばね27は、油圧室に作動油圧力が供給されていな
いときにリングギヤ15を図の左方向に押圧し、ハウジン
グの左端位置(第1の作動位置)に保持している。
Reference numeral 27 in the drawing denotes a compression spring for biasing the ring gear 15 toward the hydraulic chamber 19 side. As shown in FIG. 1, the compression spring 27 presses the ring gear 15 to the left in the drawing when the hydraulic oil pressure is not supplied to the hydraulic chamber, and holds the ring gear 15 at the left end position (first operating position) of the housing. There is.

【0017】また、図示しない油圧回路から油圧通路21
を介して油圧室19に作動油を供給するとリングギヤ15は
油圧室19内の作動油圧力によりばね27を圧縮しながら図
の右方向に移動する。リングギヤ15が軸線方向に移動す
るとスリーブ5とハウジング11はそれぞれリングギヤ15
に対してヘリカルスプライン5a,5bと11a,11bの
歯筋に沿って相対的に回動するため、タイミングプーリ
3とカムシャフト1の回転位相が相対的に変化する。タ
イミングプーリ3は歯付きベルト等によりエンジンクラ
ンクシャフトから同期駆動されているためタイミングプ
ーリ3とカムシャフト1の回転位相を変えることにより
カムシャフト1によって駆動される吸気弁及び/又は排
気弁のバルブタイミングを運転中に変更することができ
る。油圧室19に油圧を供給し続けるとリングギヤは図中
右方向に移動を続け、ハウジング11の右端位置(第2の
作動位置)に押し付けられ、この状態に保持される。本
実施例では通常の作動状態ではリングギヤは第1又は第
2の作動位置のどちらかに保持され、中間位置で使用さ
れることはない。
In addition, a hydraulic passage 21 is provided from a hydraulic circuit (not shown).
When hydraulic oil is supplied to the hydraulic chamber 19 via the ring gear 15, the ring gear 15 moves to the right in the figure while compressing the spring 27 by the hydraulic oil pressure in the hydraulic chamber 19. When the ring gear 15 moves in the axial direction, the sleeve 5 and the housing 11 move to the ring gear 15 respectively.
On the other hand, since the helical splines 5a, 5b and 11a, 11b relatively rotate along the tooth traces, the rotational phases of the timing pulley 3 and the camshaft 1 relatively change. Since the timing pulley 3 is synchronously driven from the engine crankshaft by a toothed belt or the like, the valve timing of the intake valve and / or the exhaust valve driven by the camshaft 1 by changing the rotational phase of the timing pulley 3 and the camshaft 1. Can be changed while driving. When the hydraulic pressure is continuously supplied to the hydraulic chamber 19, the ring gear continues to move to the right in the drawing, is pressed to the right end position (second operating position) of the housing 11, and is held in this state. In this embodiment, the ring gear is held in either the first or second operating position under normal operating conditions and is not used in the intermediate position.

【0018】本実施例ではリングギヤが第1と第2の作
動位置にあるときにリングギヤと係合するように4つの
ストッパ30, 32, 34, 36が設けられている。図示のよう
にストッパ30, 32はスリーブ5の外周面上の第1と第2
の作動位置近傍に配置されており、ストッパ34, 36はハ
ウジング11の内周面上の第1と第2の作動位置近傍に配
置されている。更にリングギヤ15の両端部にはこれらス
トッパと係合するブロック31,33, 35, 37がそれぞれ突
出している。
In this embodiment, four stoppers 30, 32, 34, 36 are provided to engage the ring gear in the first and second operating positions. As shown, the stoppers 30 and 32 are the first and second stoppers on the outer peripheral surface of the sleeve 5.
The stoppers 34 and 36 are arranged near the first and second operating positions on the inner peripheral surface of the housing 11. Further, blocks 31, 33, 35, 37 engaging with these stoppers are projected at both ends of the ring gear 15, respectively.

【0019】図2はストッパ30、ブロック31及びリング
ギヤのスプライン5aとハウジングのスプライン5bの
相互位置関係を示したものである。ストッパ30はスリー
ブ外周上に固定された支持部30aから弾性部材30b(ス
プリング又は合成ゴム等)を介して保持され、図示しな
い係止部材によりカムシャフト軸線方向の動きは拘束さ
れているが円周方向には弾性部材30bの弾性変形により
わずかに変位できるようになっている。
FIG. 2 shows the mutual positional relationship between the stopper 30, the block 31, the spline 5a of the ring gear and the spline 5b of the housing. The stopper 30 is held by a support portion 30a fixed on the outer circumference of the sleeve via an elastic member 30b (spring or synthetic rubber), and its movement in the axial direction of the camshaft is restricted by a locking member (not shown), but the circumference of the circumference is limited. In the direction, the elastic member 30b can be slightly displaced by elastic deformation.

【0020】また、ストッパ30はカムシャフト軸線を通
る平面に対して傾斜したテーパ状の係合面30cを備えて
おり、リングギヤ15が第1の作動位置にあるときにこの
係合面30cでリングギヤ15のブロック31に当接する。図
2は前述の油圧室19の油圧を抜いてリングギヤ15がばね
27により第1の作動位置に押圧されている状態を示す。
また、図の実線はスリーブ5のスプライン5bを、点線
はリングギヤのスプライン5aをそれぞれ示しており、
図の矢印Dはスリーブ5の回転方向を示している。トル
クはスリーブ5のスプライン5b側からリングギヤ15の
スプライン5aに伝達されるため、ストッパ30やブロッ
ク31を設けていない従来のリングギヤではスリーブ5の
スプライン5bの歯面Bがリングギヤ15のスプライン5
aの歯面Cと接触してトルクを伝達する。しかし、トル
ク変動があるとリングギヤの歯面Cはスリーブの歯面B
とAとの間で振れを生じ歯面B,Aとの衝突による噛合
騒音が発生していた。
Further, the stopper 30 is provided with a tapered engagement surface 30c inclined with respect to a plane passing through the cam shaft axis, and when the ring gear 15 is in the first operating position, the engagement surface 30c serves as a ring gear. Abut the block 31 of 15. In FIG. 2, the ring gear 15 is a spring when the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 19 is released.
27 shows a state of being pressed to the first operating position by 27.
Further, the solid line in the figure shows the spline 5b of the sleeve 5, and the dotted line shows the spline 5a of the ring gear,
The arrow D in the figure indicates the rotation direction of the sleeve 5. Since the torque is transmitted from the spline 5b side of the sleeve 5 to the spline 5a of the ring gear 15, in the conventional ring gear without the stopper 30 and the block 31, the tooth surface B of the spline 5b of the sleeve 5 is the spline 5 of the ring gear 15.
The torque is transmitted by contacting the tooth surface C of a. However, if there is a torque fluctuation, the tooth surface C of the ring gear is the tooth surface B of the sleeve.
And A, and a meshing noise was generated due to the collision with the tooth surfaces B and A.

【0021】本発明はストッパ30、ブロック31、弾性部
材30bにより図示の作動位置においてリングギヤ15の振
れを防止することにより噛合騒音の発生を防いでいる。
次に図2を用いて本実施例のストッパ30の作用を説明す
る。油圧室19に油圧が供給されていない状態ではリング
ギヤ15はスプリング27の反力によりストッパ30に向けて
付勢されている。このためリングギヤ15のブロック30は
ストッパ30の係合面30cに当接する。リングギヤ15がス
プリング27に押されて図の左側に移動するとブロック31
が係合面30cの傾斜に沿って移動するためリングギヤ15
の歯面Cはスリーブの歯面Bから離れて歯面Aに押圧さ
れる。
In the present invention, the stopper 30, the block 31, and the elastic member 30b prevent the ring gear 15 from swinging at the operating position shown in the figure, thereby preventing the generation of mesh noise.
Next, the operation of the stopper 30 of this embodiment will be described with reference to FIG. When the hydraulic pressure is not supplied to the hydraulic chamber 19, the ring gear 15 is urged toward the stopper 30 by the reaction force of the spring 27. Therefore, the block 30 of the ring gear 15 contacts the engaging surface 30c of the stopper 30. When the ring gear 15 is pushed by the spring 27 and moves to the left side in the figure, the block 31
Moves along the inclination of the engaging surface 30c, so that the ring gear 15
The tooth flank C is separated from the tooth flank B of the sleeve and pressed against the tooth flank A.

【0022】すなわち、歯面Cはストッパ30と歯面Aと
の間にスプリング27に押されて食い込む形となりストッ
パ30と歯面Aとに挟持される。前述のように、駆動トル
クはスリーブ5側からリングギヤ15に伝達されるため、
駆動トルクはストッパ30からブロック31を介してリング
ギヤに伝達されることになる。従って駆動トルクが大き
くなるとストッパ30を支持する弾性部材がわずかに圧縮
され、スリーブの歯面Aとリングギヤの歯面Cとの間に
働く接触圧力が減少するため、リングギヤ15はスプリン
グ27に押されて歯面Aに沿って更にストッパ30側に進み
歯面AとCとは離間しない。
That is, the tooth flank C is pushed by the spring 27 between the stopper 30 and the tooth flank A to be bitten, and is sandwiched between the stopper 30 and the tooth flank A. As described above, since the driving torque is transmitted from the sleeve 5 side to the ring gear 15,
The driving torque is transmitted from the stopper 30 to the ring gear via the block 31. Therefore, when the driving torque increases, the elastic member supporting the stopper 30 is slightly compressed, and the contact pressure acting between the tooth surface A of the sleeve and the tooth surface C of the ring gear decreases, so that the ring gear 15 is pushed by the spring 27. Along the tooth flank A, the tooth flanks A and C are not separated from each other by further advancing to the stopper 30 side.

【0023】一方、逆に駆動トルクが負の側に変動して
トルク伝達方向が逆転した場合(すなわちリングギヤ15
からスリーブ5に向けてトルクが伝達されるようになっ
た場合)にはリングギヤ15の歯面Cは負の伝達トルクに
より歯面Aに押圧され、ストッパ30がブロック31を押圧
する力は減少する。しかし、ストッパ30は弾性部材30b
のたわみによる反力でブロック31に押圧されているため
駆動トルクが負になってもこの押圧力はゼロにはならず
ストッパ30とブロック31とは離間することがない。従っ
て第1の作動位置においては駆動トルクが変動してもリ
ングギヤ15の歯面Cとブロック31はそれぞれスリーブ5
の歯面Aとストッパ30とに接触を保ちながら回転するた
め、リングギヤ15がスリーブ5の歯のバックラッシュ内
で振れを生じることを防止でき前述の噛合騒音が発生し
ない。
On the other hand, when the driving torque fluctuates to the negative side and the torque transmission direction is reversed, that is, the ring gear 15
(When the torque is transmitted from the shaft to the sleeve 5), the tooth surface C of the ring gear 15 is pressed against the tooth surface A by the negative transmission torque, and the force of the stopper 30 pressing the block 31 decreases. .. However, the stopper 30 has an elastic member 30b.
Since the block 31 is pressed by the reaction force due to the bending, the pressing force does not become zero even if the driving torque becomes negative, and the stopper 30 and the block 31 are not separated from each other. Therefore, in the first operating position, the tooth flank C of the ring gear 15 and the block 31 are respectively in the sleeve 5 even if the driving torque fluctuates.
Since the tooth surface A of the sleeve 5 rotates while keeping contact with the stopper 30, the ring gear 15 can be prevented from swinging in the backlash of the teeth of the sleeve 5, and the above-mentioned meshing noise does not occur.

【0024】また、ストッパ30を剛体支持した場合に
は、ストッパ30がブロック31を押圧する力が過大になり
リングギヤ15を第1の作動位置から第2の作動位置へ向
けて押動する際の初期押圧力が大きくなり滑らかな作動
が得られなくなる恐れがあるが、本実施例のように弾性
部材30bを介してストッパ30を弾性支持したことにより
ストッパ30の押圧力が過大になることが防止され初期押
圧力の増加が抑制される。
When the stopper 30 is rigidly supported, the force with which the stopper 30 presses the block 31 becomes excessive and the ring gear 15 is pushed from the first operating position toward the second operating position. Although the initial pressing force may increase and smooth operation may not be obtained, the pressing force of the stopper 30 is prevented from becoming excessive by elastically supporting the stopper 30 via the elastic member 30b as in this embodiment. As a result, the increase in initial pressing force is suppressed.

【0025】また、上述のようにストッパ30を用いて歯
面の振れを防止するようにした結果スプライン歯面噛合
部のバックラッシュを大きく設定しても噛合騒音が発生
しないため、作動位置切換時にリングギヤ15に大きな摺
動抵抗が生じることがなく、切換時間が短縮される。次
に図3はリングギヤ15が第2の作動位置にあるときのス
リーブ5のストッパ32、リングギヤ15のブロツク33及び
図2と同じ歯面A,B,Cの位置関係を示している。
Further, as described above, the stopper 30 is used to prevent the tooth flank from swinging. As a result, no meshing noise is generated even if the backlash of the spline tooth meshing portion is set to a large value. A large sliding resistance does not occur in the ring gear 15, and the switching time is shortened. Next, FIG. 3 shows the positional relationship between the stopper 32 of the sleeve 5, the block 33 of the ring gear 15 and the same tooth flanks A, B and C as in FIG. 2 when the ring gear 15 is in the second operating position.

【0026】第2の作動位置においてはリングギヤ15は
油圧室19内に供給される油圧により押圧され、ブロック
33はストッパ32に押圧される。従って歯面Cは図2とは
逆にストッパ32と歯面Bとの間に保持されることにな
る。この場合駆動トルクは歯面Bから歯面Cに伝達され
るが歯面Cはブロック33を介してストッパ32の弾性部材
32bにより歯面Bに押圧されており図2と同様に駆動ト
ルクの負の変動に対しても接触が保たれる。
In the second operating position, the ring gear 15 is pressed by the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chamber 19 and is blocked.
33 is pressed by the stopper 32. Therefore, the tooth flank C is held between the stopper 32 and the tooth flank B, contrary to FIG. In this case, the driving torque is transmitted from the tooth flank B to the tooth flank C, which is elastic member of the stopper 32 via the block 33.
It is pressed against the tooth surface B by 32b, and the contact is maintained even when the driving torque is negatively changed as in the case of FIG.

【0027】また、切換の際の初期押圧力を抑制できる
点は図2の場合と同様である。上記はスリーブ5とリン
グギヤ15との間の噛合騒音防止について説明したが、本
実施例では図1に示すようにハウジング11内周の第1と
第2の作動位置にも同様に弾性支持されたストッパ34,
36が設けられ、リングギヤ15のブロック35, 37とそれぞ
れ係合するようになっており、リングギヤ15とハウジン
グ11との間の噛合騒音も防止されるようになっている。
ストッパ34, 36の作用は、ストッパ30,32と同様である
のでここでは説明を省略する。
Further, the point that the initial pressing force at the time of switching can be suppressed is the same as in the case of FIG. In the above, the prevention of the meshing noise between the sleeve 5 and the ring gear 15 was explained, but in this embodiment, as shown in FIG. 1, it is elastically supported in the first and second operating positions on the inner circumference of the housing 11 as well. Stopper 34,
36 is provided so as to engage with the blocks 35 and 37 of the ring gear 15, respectively, and the meshing noise between the ring gear 15 and the housing 11 is also prevented.
The actions of the stoppers 34 and 36 are similar to those of the stoppers 30 and 32, and therefore their explanation is omitted here.

【0028】なお、ストッパ30〜36の円周方向位置は本
来スプライン歯面との関係で精度良く設定する必要があ
り、また、それぞれの作動位置のスリーブ5とハウジン
グ11のストッパの位置関係も精度が必要とされる。しか
し、本実施例ではストッパのブロックとの係合面(図
2,30c)に傾斜を持たせ、更に弾性部材(図2,30
b)でストッパを支持するようにしているため、ストッ
パ設置位置の自由度が増加し、ストッパの加工精度や組
付精度を上げることなく所要の機能を発揮できる。
The positions of the stoppers 30 to 36 in the circumferential direction must be accurately set in relation to the spline tooth surface, and the positional relationship between the sleeve 5 at each operating position and the stopper of the housing 11 is also accurate. Is required. However, in this embodiment, the engaging surface of the stopper with the block (FIGS. 2 and 30c) is inclined, and the elastic member (FIGS.
Since the stopper is supported in b), the degree of freedom of the stopper installation position is increased, and the required function can be exhibited without increasing the processing accuracy and assembly accuracy of the stopper.

【0029】また、同様にハウジング11とスリーブ5と
に生じる半径差による振れ量の差を弾性部材により吸収
することができる。
Similarly, the elastic member can absorb the difference in the shake amount due to the difference in radius between the housing 11 and the sleeve 5.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明は上述のようにリングギヤのそれ
ぞれの作動位置において、リングギヤを回転方向に沿っ
て弾性的に押圧するストッパをタイミングプーリとカム
シャフトとに設けたことにより、切換作動時のスプライ
ン摺動抵抗を増加させることなく運転時の噛合騒音を低
減することができる効果を奏する。
As described above, according to the present invention, the stoppers for elastically pressing the ring gear along the rotational direction are provided on the timing pulley and the cam shaft at the respective operating positions of the ring gear as described above. It is possible to reduce the meshing noise during operation without increasing the spline sliding resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の可変バルブタイミング装置の実施例構
造を示す断面略示図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a structure of an embodiment of a variable valve timing device of the present invention.

【図2】図1の実施例の作用を説明する図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of FIG.

【図3】図1の実施例の作用を説明する図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…カムシャフト 3…タイミングプーリ 5…スリーブ 5a,5b…ヘリカルスプライン 11…ハウジング 11a,11b…ヘリカルスプライン 15…リングギヤ 19…油圧室 27…圧縮ばね 30, 32, 34, 36…ストッパ 30a…支持部 30b…弾性部材 30c…係合面 31, 33, 35, 37…ブロック 1 ... Cam shaft 3 ... Timing pulley 5 ... Sleeve 5a, 5b ... Helical spline 11 ... Housing 11a, 11b ... Helical spline 15 ... Ring gear 19 ... Hydraulic chamber 27 ... Compression spring 30, 32, 34, 36 ... Stopper 30a ... Supporting part 30b ... Elastic member 30c ... Engaging surface 31, 33, 35, 37 ... Block

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 カムシャフトとタイミングプーリとの間
に、内外周に設けたスプラインのうち少くともどちらか
一方をヘリカルスプラインとしたリングギヤを介装し、
カムシャフトとタイミングプーリとにそれぞれ設けたス
プラインと噛合させタイミングプーリからカムシャフト
を回転駆動すると共に、該リングギヤをカムシャフト軸
線方向に互いに離間した第1の作動位置と第2の作動位
置の間を移動させることにより前記タイミングプーリと
カムシャフトとを前記ヘリカルスプラインの歯筋に沿っ
て相対回転させてタイミングプーリとカムシャフトとの
位相を変化させる可変バルブタイミング装置において、
前記タイミングプーリと前記カムシャフトは、それぞれ
前記第1と第2の作動位置で前記リングギヤと係合する
ストッパ部材を備え、該ストッパ部材のそれぞれは係合
時にリングギヤを周方向に沿って弾性的に押圧すること
を特徴とする可変バルブタイミング装置。
Claim: What is claimed is: 1. A ring gear having at least one of the splines provided on the inner and outer circumferences a helical spline is interposed between the camshaft and the timing pulley,
The camshaft is rotationally driven from the timing pulley by meshing with splines provided on the camshaft and the timing pulley, and the ring gear is moved between a first operating position and a second operating position that are separated from each other in the camshaft axial direction. In the variable valve timing device, which moves the timing pulley and the cam shaft to relatively rotate the timing pulley and the cam shaft along the tooth trace of the helical spline to change the phase of the timing pulley and the cam shaft.
The timing pulley and the cam shaft each include a stopper member that engages with the ring gear in the first and second operating positions, and each of the stopper members elastically moves the ring gear along the circumferential direction when engaged. A variable valve timing device characterized by pressing.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998004811A1 (en) * 1996-07-30 1998-02-05 INA Wälzlager Schaeffler oHG Device for altering the opening and closing times of gas-exchange valves of an internal-combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998004811A1 (en) * 1996-07-30 1998-02-05 INA Wälzlager Schaeffler oHG Device for altering the opening and closing times of gas-exchange valves of an internal-combustion engine
US6105544A (en) * 1996-07-30 2000-08-22 Ina Walzlager Schaeffler Ohg Device for altering the opening and closing times of gas-exchange valves of an internal-combustion engine

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