JP2836427B2 - 可変バルブタイミング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は吸・排気バルブの開閉時
期を内燃機関の運転状態に応じて調整する可変バルブタ
イミング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関の運転状態に応じて
カムシャフトの回転位相を変化させて、吸気バルブの開
閉時期を早めたり遅らせたりする可変バルブタイミング
装置がある。その一つとして、本出願人が先に提案した
技術がある（特願平３−２８９３５号）。

【０００３】この技術では、図１３に示すように、吸気
バルブ駆動用のカムシャフト７１の外周にタイミングプ
ーリ７２が回動可能に設けられている。カムシャフト７
１の前端（図の左端）に固定されたケース７３とタイミ
ングプーリ７２との間には、内外周面にヘリカルスプラ
イン７４ａ，７４ｂを有するリングギヤ７４が介在され
ている。リングギヤ７４の前端側の圧力室７５とオイル
ポンプ７６とは供給路７７によって相互に連通されてお
り、オイルポンプ７６から吐出された作動油７８の油圧
がリングギヤ７４に前側から加えられる。この油圧に対
向して、リングギヤ７４には後側からコイルスプリング
７９の付勢力が加えられる。

【０００４】圧力室７５への供給油量（油圧）を調整す
るために、供給路７７の途中に電磁弁よりなる第１油圧
制御弁８１が設けられている。第１油圧制御弁８１の開
閉動作はコンピュータ（図示しない）によって制御され
る。前記開閉動作により油圧が調整されてリングギヤ７
４が前後方向へ移動され、タイミングプーリ７２の回転
がヘリカルスプライン７４ａ，７４ｂを介してカムシャ
フト７１に伝達される。その結果、タイミングプーリ７
２とカムシャフト７１とが相対回動し、同タイミングプ
ーリ７２に対するカムシャフト７１の回転位相が変化
し、吸気バルブの開閉時期が調整される。

【０００５】さらに、上記技術では、吸気バルブの開閉
時期調整時にリングギヤ７４がケース７３の内周面及び
タイミングプーリ７２の外周面を摺動する。カムシャフ
ト７１等には、圧力室７５とオイルパン８２とを連通さ
せる排出路８３が形成されている。排出路８３の圧力室
７５側端部は、リングギヤ７４の移動範囲の中間位置に
対応する前記摺動部分に開口している。

【０００６】排出路８３の途中には、電磁弁よりなる第
２油圧制御弁８４が設けられている。第２油圧制御弁８
４の開閉動作は、コンピュータ（図示しない）によって
次のように制御される。リングギヤ７４が油圧により最
大量移動して後端部に保持されるときには、排出路８３
を閉じるための信号がコンピュータから第２油圧制御弁
８４へ出力される。また、リングギヤ７４が移動範囲の
中間位置へ移動するときには、排出路８３を開くための
信号がコンピュータから第２油圧制御弁８４へ出力され
る。コンピュータからの信号に応答して、第２油圧制御
弁８４が開弁・閉弁する。

【０００７】この技術によると、リングギヤ７４の前端
に油圧が加えられないと、同リングギヤ７４はコイルス
プリング７９の付勢力により移動範囲の前端部に保持さ
れる。

【０００８】前記リングギヤ７４の前端に油圧が加えら
れ、かつ第２油圧制御弁８４が開かれると、同リングギ
ヤ７４は油圧により後方へ移動する。すると、ヘリカル
スプライン７４ａ，７４ｂの作用によりタイミングプー
リ７２とカムシャフト７１との間に捩じり力が付与され
る。その結果、タイミングプーリ７２及びカムシャフト
７１が相対回動して同カムシャフト７１の回転位相が変
化する。

【０００９】リングギヤ７４が排出路８３の開口部分を
過ぎると、作動油７８は同開口部分から流出し油圧が低
下する。すると、コイルスプリング７９によりリングギ
ヤ７４は前方へ押し戻され、開口部分を閉じる。開口部
分を閉じると前記のようにリングギヤ７４が後方へ移動
する。このサイクルを繰り返して移動範囲の中間位置に
リングギヤ７４が保持される。

【００１０】前記リングギヤ７４の前端に油圧が加えら
れ、かつ第２油圧制御弁８４が閉じられると、同リング
ギヤ７４は油圧により移動範囲の後端部まで移動する。
このようにリングギヤ７４が移動範囲の３つの位置に選
択的に保持され、カムシャフト７１の回転位相が３段階
に切換えられる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記の技術では、リン
グギヤ７４を移動範囲の中間位置に保持するために、圧
力室７５とオイルパン８２とを連通させる排出路８３を
設け、リングギヤ７４が油圧により最大量移動して後端
部に保持されるときに排出路８３を閉塞し、リングギヤ
７４が移動範囲の中間位置へ移動するときに排出路８３
を開放するという構成を採っている。そして、この排出
路８３の開閉のために、同排出路８３の途中に第２油圧
制御弁８４を設け、その開閉作動をコンピュータによっ
て制御している。

【００１２】ところが、前記の第２油圧制御弁８４とし
て用いられる電磁弁は一般に構造が複雑で重く、しかも
比較的大きい。また、第２油圧制御弁８４はコンピュー
タからの信号を受けないと開閉動作しない。このため、
第２油圧制御弁８４を追加したことにより、カムシャフ
ト７１の中間の回転位相を得ることが可能となる反面、
可変バルブタイミング装置全体が複雑化及び大型化する
とともに、重量も増加する。また、コンピュータによる
可変バルブタイミング装置の制御も複雑となってしま
う。

【００１３】さらに、前記従来技術では、リングギヤ７
４が中間位置に保持されるときに作動油７８が多量に排
出される構成のため、リングギヤ７４の中間位置保持が
多用された場合には油圧が低下しやすくなる。また、作
動油７８の供給と排出のバランスによりリングギヤ７４
が中間位置に保持され、カムシャフト７１が中間回転位
相に保持されるため、回転位相の安定性に改善の余地が
ある。

【００１４】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、油圧制御弁を使用することなく
簡単な構成でリングギヤを移動範囲の中間位置に保持さ
せて、カムシャフトの安定した中間回転位相を得ること
が可能な可変バルブタイミング装置を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、内燃機関のバルブ駆動用カムシャフトの外
周に設けられ、かつ同内燃機関の作動にともない回転駆
動されるプーリと、前記カムシャフト及びプーリ間に同
カムシャフトの軸線方向への往復動可能に設けられ、前
記カムシャフト及びプーリの各スプラインに噛み合うス
プラインを自身の内外周面に有し、かつ少なくともその
一方がヘリカルスプラインである円筒状リングギヤと、
前記リングギヤの一端側の圧力室へ加圧流体供給源から
の流体を導き、その流体圧を前記リングギヤに作用させ
るための供給路と、前記リングギヤの他端側の背圧室内
に配設され、同リングギヤを前記流体圧とは反対方向へ
付勢する付勢部材とを備え、前記加圧流体供給源からの
流体圧と、付勢部材の付勢力及び背圧室内の作動油の背
圧とにより、リングギヤをカムシャフトの軸線方向へ移
動させ、プーリの回転をヘリカルスプラインにてカムシ
ャフトに伝達し、同プーリに対するカムシャフトの回転
位相を変化させてバルブの開閉時期を調整するようにし
た可変バルブタイミング装置において、前記カムシャフ
トとリングギヤとの間、及びリングギヤとプーリとの間
に設けられ、バルブの開閉時期調整時に同リングギヤが
摺動する摺動部と、前記摺動部に面して開口する開口部
を有し、リングギヤが移動範囲の中間位置へ移動したと
きに、前記開口部がリングギヤにより閉塞される背圧逃
がし通路と、前記摺動部の少なくとも背圧逃がし通路の
開口部よりも背圧室底部寄りで開口する背圧調整通路
と、前記カムシャフトに一体回転可能に取付けられ、機
関回転数が所定値よりも低いときには弁体にて背圧調整
通路を開放し、かつ機関回転数が所定値以上のときに
は、カムシャフトの回転にともない発生する遠心力によ
り弁体を移動させて背圧調整通路を閉塞するガバナバル
ブとを設けている。

【００１６】

【作用】加圧流体供給源によって加圧された流体が供給
路を介して圧力室に導かれず、リングギヤに流体圧が加
えられないときには、同リングギヤは付勢部材の付勢力
により移動範囲の一端部に保持される。

【００１７】この状態で、加圧流体供給源による流体の
供給が開始されると、リングギヤに流体圧が加わる。圧
力室へ供給された流体の一部はリングギヤとカムシャフ
トとの間や、リングギヤとプーリとの間を通り背圧室内
へ入り込む。この作動油は、前記流体圧に対向する背圧
としてリングギヤに作用する。

【００１８】このとき、機関回転数が所定値よりも低
く、ガバナバルブの弁体に作用する遠心力が小さいと、
背圧調整通路が同弁体によって開放される。また、リン
グギヤが移動範囲の一端部に保持されていることから、
背圧逃がし通路の開口部はリングギヤによって閉塞され
ず開放されている。これらの開放により、背圧室内の作
動油は背圧調整通路及び背圧逃がし通路から流出可能で
あるので、リングギヤに加わる背圧はわずかである。こ
のため、リングギヤはカムシャフトの軸線方向の一端部
から他端部へ向けて移動する。

【００１９】前記移動によりリングギヤが移動範囲の中
間位置まで移動すると、そのリングギヤにより背圧逃が
し通路の開口部が閉塞され、背圧室内の作動油の背圧逃
がし通路からの流出が遮断される。このとき、機関回転
数が依然として所定値よりも低いと、背圧調整通路がガ
バナバルブによって開放されたままである。従って、背
圧室内の作動油が背圧調整通路から流出され続け、リン
グギヤは他端部まで移動する。

【００２０】前記のようにリングギヤが移動すると、ヘ
リカルスプラインの作用によりプーリとカムシャフトと
の間に捩じり力が付与される。その結果、プーリ及びカ
ムシャフトが相対回動してプーリに対するカムシャフト
の回転位相が変化し、バルブの開閉時期が進角側あるい
は遅角側へ調整される。

【００２１】リングギヤが前記一端部に保持された状態
で加圧流体供給源から圧力室に流体が供給され、しか
も、機関回転数が所定値以上となり、ガバナバルブの弁
体に作用する遠心力が大きくなると、背圧調整通路が同
弁体によって閉塞される。この閉塞により、背圧室内の
作動油の背圧調整通路からの流出が遮断される。

【００２２】背圧逃がし通路からの作動油の流出に基づ
く背圧低下により、リングギヤが移動範囲の中間位置へ
移動し、このリングギヤによって背圧逃がし通路の開口
部が閉塞されると、同背圧逃がし通路からの作動油の流
出が遮断される。この遮断により背圧が上昇する。この
背圧と付勢部材の付勢力とによりリングギヤが一端部側
へ押し戻され、背圧逃がし通路の開口部を開放する。開
口部を開放すると前記のようにリングギヤが他端部側へ
移動する。このサイクルを繰り返して移動範囲の中間位
置にリングギヤが保持される。

【００２３】リングギヤが一端部から中間位置へ移動す
ると、前記と同様にしてヘリカルスプラインの作用によ
りプーリとカムシャフトとの間に捩じり力が付与され
る。その結果、プーリ及びカムシャフトが相対回動して
同プーリに対するカムシャフトの回転位相が中間回転位
相へ変化する。この際の回転位相の変化量は、リングギ
ヤが一端部から他端部へ移動する場合の変化量よりも少
ない。このため、バルブの開閉時期は、リングギヤが一
端部に保持されるときの開閉時期と、他端部に保持され
るときの開閉時期との中間の時期となる。

【００２４】前記リングギヤが移動範囲の他端部に保持
された状態から中間位置へ移動する場合、あるいは移動
範囲の一端部へ移動する場合には、前記と逆の動作が行
われる。

【００２５】このように、本発明ではカムシャフトの回
転数の上昇に応じて増大する遠心力によってガバナバル
ブの弁体が受動的に移動し、その移動によって背圧調整
通路が開閉される。このため、背圧調整通路の途中に電
磁弁等からなる油圧制御弁を設け、この弁の開閉動作を
制御しなくても、加圧流体供給源から圧力室への供給通
路の開閉を制御するだけで、カムシャフトの中間回転位
相が得られる。また、背圧調整通路を開閉するための構
成が少ない部品点数で得られる。

【００２６】さらに、リングギヤが中間位置に保持され
る際には、作動油の供給と排出のバランスが利用され
ず、背圧室内での背圧の有無が利用されている。この背
圧は、圧力室から背圧室へ漏れ出た作動油によるもので
ある。このため、リングギヤの中間位置保持のために背
圧逃がし通路から流出する作動油の量は、作動油の供給
と排出のバランスを利用した場合に排出路から排出され
る作動油の量に比較して少ない。従って、カムシャフト
の中間回転位相が多用されても油圧の低下が起こりにく
く、安定した中間回転位相の保持が可能となる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図８に従って説明する。図２に示すように、内燃機関と
してのガソリンエンジンのシリンダヘッド１には、前後
（図の左右）方向へ延びるカムシャフト本体２が設けら
れている。カムシャフト本体２の外周にはジャーナル部
２ａが形成され、このジャーナル部２ａにおいてカムシ
ャフト本体２が、シリンダヘッド１とベアリングキャッ
プ３とによって回転可能に支承されている。カムシャフ
ト本体２の外周において、ジャーナル部２ａの後側には
吸気バルブ駆動用のカム２ｂが形成されている。カムシ
ャフト本体２の前端には、後面を開放した略円筒状のケ
ース４がボルト５で締付固定されている。本実施例で
は、これらのカムシャフト本体２、ケース４及びボルト
５により吸気側のカムシャフトＣが構成されている。カ
ムシャフト本体２の前端部外周には、タイミングプーリ
６が回転可能に設けられている。タイミングプーリ６に
はタイミングベルト８が掛装され、エンジンのクランク
シャフト（図示しない) の回転がタイミングベルト８を
介してタイミングプーリ６に伝達される。

【００２８】前記タイミングプーリ６のボス部７とケー
ス４とによって環状空間９が形成されている。環状空間
９内には、ほぼ円筒状をなすリングギヤ１１が配設され
ている。このリングギヤ１１によりタイミングプーリ６
とケース４とが駆動連結されている。すなわち、リング
ギヤ１１の前端内周及び外周にはそれぞれヘリカルスプ
ライン１１ａ，１１ｂが形成されている。一方、前記ボ
ス部７の前端外周及びケース４の内周にはヘリカルスプ
ライン７ａ，４ｂが形成されている。そして、ヘリカル
スプライン１１ａ，７ａが相互に噛み合い、ヘリカルス
プライン１１ｂ，４ｂが相互に噛み合っている。

【００２９】従って、クランクシャフトの回転がタイミ
ングベルト８を介してタイミングプーリ６に伝達される
と、その回転はリングギヤ１１を介してケース４に伝達
される。この伝達により、カムシャフト本体２がケース
４と一体回転して吸気バルブを開閉駆動する。

【００３０】前記環状空間９におけるリングギヤ１１の
前側は圧力室１２となっている。この圧力室１２には流
体としての作動油１０が供給される。すなわち、カムシ
ャフト本体２の前端部、シリンダヘッド１等には作動油
１０の供給路１３が形成されている。供給路１３の一端
は前記圧力室１２と連通し、他端は加圧流体供給源とし
てのオイルポンプ１４を介しオイルパン１５に接続され
ている。オイルポンプ１４はクランクシャフトに駆動連
結されており、エンジンの作動に連動してオイルパン１
５内の作動油１０を汲み上げ、吐出する。吐出された作
動油１０は供給路１３を通って圧力室１２内へ供給され
る。この供給により、リングギヤ１１に流体圧としての
油圧が作用する。

【００３１】一方、前記環状空間９におけるリングギヤ
１１の後側は背圧室１６となっており、この背圧室１６
には、付勢部材としてのコイルスプリング１７が圧縮状
態で収容されている。コイルスプリング１７は前記リン
グギヤ１１を常に前方へ付勢している。そして、前記リ
ングギヤ１１の前側から作用する油圧と、後側から作用
する背圧及び付勢力とが釣り合うように、同リングギヤ
１１が回転をともないながら前後方向へ往復動する。

【００３２】ケース４において圧力室１２の前端に相当
する箇所は、リングギヤ１１が最も前進したときに、そ
れ以上の前進を阻止するための前部ストッパ１８となっ
ている。また、タイミングプーリ６において背圧室１６
の後端に相当する箇所は、リングギヤ１１が最も後退し
たときに、それ以上の後退を阻止するための後部ストッ
パ１９となっている。

【００３３】前記リングギヤ１１の後部内周面は、前記
ボス部７の後部外周面に摺動可能に密接している。リン
グギヤ１１の後端外周面は、ケース４の後部内周面に摺
動可能に密接している。両密接部分によって摺動部が構
成され、圧力室１２内の作動油１０が背圧室１６へ漏出
するのが抑制されている。

【００３４】前記供給路１３とオイルポンプ１４との間
には油圧制御弁２１が設けられている。この油圧制御弁
２１は、供給路１３を開閉してリングギヤ１１の保持位
置を切り換えるためのものである。ここでの保持位置と
は、リングギヤ１１が前部ストッパ１８に当接してカム
シャフトＣの回転位相が最も遅くなる遅角位置（図５参
照）、リングギヤ１１が後部ストッパ１９に当接してカ
ムシャフトＣの回転位相が最も早められる進角位置（図
７参照）、両者間にリングギヤ１１が保持されてカムシ
ャフトＣの回転位相が中間の回転位相となる第１中間位
置（図１，２参照）及び第２中間位置（図６参照）の四
つの位置である。

【００３５】前記油圧制御弁２１は、スプリングリター
ン形の３ポート２位置電磁切換弁である。油圧制御弁２
１のポート２２はオイルポンプ１４に接続され、ポート
２３は供給路１３に接続され、ポート２４はオイルパン
１５に接続されている。この油圧制御弁２１は、ソレノ
イドが消磁されたとき図５で示す第１切換え位置２１ａ
を採り、ポート２３，２４間を連通させる。また、油圧
制御弁２１は、ソレノイドが励磁されたとき図１で示す
第２切換え位置２１ｂを採り、ポート２２，２３間を連
通させる。

【００３６】図１に示すように、前記タイミングプーリ
６のボス部７、カムシャフト本体２内、シリンダヘッド
１等には、背圧逃がし通路２５が設けられている。背圧
逃がし通路２５の一端部（背圧室１６側端部）は、ボス
部７の外周面において、リングギヤ１１の移動範囲の中
間位置に対応する箇所に開口している。また、背圧逃が
し通路２５の他端部はオイルパン１５に接続されてい
る。そして、ボス部７の外周面に開口する背圧逃がし通
路２５の開口部２５ａは、リングギヤ１１が移動範囲の
うちの遅角位置と第１中間位置近傍との間にあるとき開
放される。この開放時には、背圧室１６内の作動油１０
が開口部２５ａから背圧逃がし通路２５内へ流入し、オ
イルパン１５へ戻される。この作動油１０の流れによ
り、リングギヤ１１に加わる背圧が低下する。また、前
記開口部２５ａは、リングギヤ１１が移動範囲のうちの
第１中間位置と進角位置との間にあるとき、同リングギ
ヤ１１によって閉塞される。この閉塞時には、背圧室１
６内の作動油１０の背圧逃がし通路２５内への流入が阻
止され、背圧の低下がない。

【００３７】前記タイミングプーリ６のボス部７、カム
シャフト本体２等には、第１背圧調整通路２６が設けら
れている。第１背圧調整通路２６の一端部（背圧室１６
側端部）は、ボス部７の外周面において、背圧室１６の
底部１６ａと対応する箇所に開口している。また、第１
背圧調整通路２６の他端部はオイルパン１５に接続され
ている。そして、第１背圧調整通路２６の開放時には、
背圧室１６内の作動油１０が開口部２６ａから第１背圧
調整通路２６内へ流入し、オイルパン１５へ戻されるよ
うになっている。

【００３８】カムシャフト本体２におけるジャーナル部
２ａ後方には第１ガバナバルブ２７が取付けられてい
る。図３に示すように、カムシャフト本体２の外周であ
って、前記ジャーナル部２ａとカム２ｂとの間にはバル
ブ取付穴２８が穿設されている。バルブ取付穴２８の内
周面には第１背圧調整通路２６の途中箇所が開口してお
り、背圧室１６内の作動油１０が第１背圧調整通路２６
を通ってバルブ取付穴２８内へ流入可能である。

【００３９】前記バルブ取付穴２８内には、有底円筒状
をなすバルブホルダ２９が螺合により締付固定されてい
る。バルブホルダ２９の周壁２９ａ及び底壁２９ｂに
は、同バルブホルダ２９の内外を連通する孔３１，３２
がそれぞれ透設されている。これらのバルブ取付穴２
８、孔３１、３２は第１背圧調整通路２６の一部を構成
している。

【００４０】バルブホルダ２９内には弁体３３がカムシ
ャフト本体２の半径方向への往復動可能に収容されてい
る。弁体３３の往復動は、バルブホルダ２９に係止され
たスナップリング３４と、同バルブホルダ２９に形成さ
れた段差部２９ｃとの間で行われる。バルブホルダ２９
内には、コイルスプリング３５が圧縮状態で配設されて
いる。このコイルスプリング３５は、孔３１を開放する
方向（この場合、半径方向内方）へ常に弁体３３を付勢
している。

【００４１】上記構成の第１ガバナバルブ２７は、カム
シャフトＣの回転数に応じて受動的に第１背圧調整通路
２６を開閉する。すなわち、エンジンの作動にともなっ
てカムシャフト本体２が回転すると、前記弁体３３に作
用する遠心力により、同弁体３３がバルブホルダ２９に
沿って半径方向外方（図３の上方）へ移動しようとす
る。この際の遠心力とコイルスプリング３５の付勢力と
が釣り合う位置まで、弁体３３が移動する。本実施例で
は、エンジン回転数ＮＥが第１設定回転数（ＮＥ）ａよ
りも低いときには、弁体３３によって孔３１が開かれ、
エンジン回転数ＮＥが前記第１設定回転数（ＮＥ）ａ以
上のときには、弁体３３によって孔３１が閉じられるよ
うに、第１ガバナバルブ２７の各構成部材の形状、大き
さ、質量等が設定されている。

【００４２】さらに、図１に示すように、前記タイミン
グプーリ６のボス部７、カムシャフト本体２等には、第
２背圧調整通路３６が設けられている。第２背圧調整通
路３６の一端部（背圧室１６側端部）は、ボス部７の外
周面において、背圧逃がし通路２５の開口部２５ａと、
第１背圧調整通路２６の開口部２６ａとの間で開口して
いる。また、第１背圧調整通路２６の他端部はオイルパ
ン１５に接続されている。そして、第２背圧調整通路３
６の開放時には、背圧室１６内の作動油１０が開口部３
６ａから第２背圧調整通路３６内へ流入し、オイルパン
１５へ戻されるようになっている。

【００４３】カムシャフト本体２におけるジャーナル部
２ａ後方には、前記第１ガバナバルブ２７と対向して第
２ガバナバルブ３７が取付けられている。第２ガバナバ
ルブ３７はバルブホルダ３８、弁体３９、コイルスプリ
ング４１等を備えている。これらの第２ガバナバルブ３
７の各構成部材は、前記第１ガバナバルブ２７の各構成
部材とほぼ同一であるので、ここでは説明を省略する。
ただし、第２ガバナバルブ３７では、エンジン回転数Ｎ
Ｅが第２設定回転数（ＮＥ）ｂよりも低いときには、弁
体３９によって第２背圧調整通路３６が開かれ、エンジ
ン回転数ＮＥが前記第２設定回転数（ＮＥ）ｂ以上のと
きには、弁体３９によって第２背圧調整通路３６が閉じ
られるように、第２ガバナバルブ３７の各構成部材の形
状、大きさ、質量等が設定されている。ただし、第２設
定回転数（ＮＥ）ｂは第１設定回転数（ＮＥ）ａよりも
低い値である。

【００４４】なお、前記タイミングプーリ６に対しカム
シャフト本体２が回動する際には、リングギヤ１１にバ
ックラッシが生じるが、そのバックラッシに基づくガタ
ツキはビスカスカップリング４２の作用により緩衝され
て異音の発生が抑えられる。このビスカスカップリング
４２は、前記タイミングプーリ６に圧入固定されたアウ
タプレート４３と、ケース４の外周に形成されたインナ
プレート４４とからなり、両者４３，４４の間に高粘度
の粘性流体が封入されている。

【００４５】前記油圧制御弁２１の作動を制御するため
に電子制御装置（ＥＣＵ）４５が設けられている。ＥＣ
Ｕ４５の入力側には、エンジン回転数ＮＥを検出する回
転数センサ４６が接続されるとともに、吸気通路を通じ
てエンジンへ吸入される空気の量（吸入空気量Ｑ）を検
出するエアフロメータ４７が接続されている。また、Ｅ
ＣＵ４５の出力側には前記油圧制御弁２１が接続されて
いる。ＥＣＵ４５は前記回転数センサ４６及びエアフロ
メータ４７からの各検出信号に基づき、そのときのエン
ジン負荷Ｑ／Ｎを算出し、その算出値が所定値（Ｑ／
Ｎ）a 未満のときには油圧制御弁２１のソレノイドを消
磁し、所定値（Ｑ／Ｎ）a 以上のときには前記ソレノイ
ドを励磁するための信号をそれぞれ出力するようになっ
ている（図４参照）。

【００４６】次に、前記のように構成された本実施例の
作用及び効果を説明する。図５は、エンジン負荷Ｑ／Ｎ
が所定値（Ｑ／Ｎ）a 未満であるとき（図４の第１領域
Ｚ１のとき）の可変バルブタイミング装置の状態を示し
ている。この状態では、ＥＣＵ４５からの信号により、
ソレノイドが消磁されて油圧制御弁２１が第１切換え位
置２１ａを採っている。オイルポンプ１４からの作動油
１０は供給路１３を介して圧力室１２側へは供給され
ず、圧力室１２内の作動油１０が供給路１３、油圧制御
弁２１を通ってオイルパン１５へ流出可能である。従っ
て、リングギヤ１１には作動油１０の油圧がほとんど加
わらず、リングギヤ１１はコイルスプリング１７によっ
て前方へ付勢されてケース４の前部ストッパ１８に押し
付けられている（遅角位置）。

【００４７】この際の吸気バルブの開閉タイミングは図
８の特性線Ｌ１で示すようになり、バルブオーバラップ
がない。このため、アイドル回転の安定性が良い。さら
に吸気バルブの閉じ時期が遅くポンピング損失が低減さ
れるので、低負荷時における燃料消費の低減を図ること
ができる。

【００４８】なお、このときにはエンジン回転数ＮＥの
高低に応じて、第１ガバナバルブ２７の弁体３３が移動
して第１背圧調整通路２６を開閉するとともに、第２ガ
バナバルブ３７の弁体３９が移動して第２背圧調整通路
３６を開閉する。しかし、背圧逃がし通路２５の開口部
２５ａがリングギヤ１１によって開放されており、ここ
から背圧室１６内の作動油１０の流出が可能であるの
で、リングギヤ１１に加わる背圧はわずかである。この
ため、両ガバナバルブ２７，３７による背圧調整通路２
６，３６の開閉は吸気バルブの開閉タイミングに影響を
及ぼさない。従って、エンジン回転数ＮＥの高低にかか
わらず、エンジン負荷Ｑ／Ｎのみによって吸気バルブの
開閉タイミングが決定される。

【００４９】図５の低負荷状態からエンジンの作動状態
が変化し、エンジン負荷Ｑ／Ｎが所定値（Ｑ／Ｎ）a 以
上で、かつエンジン回転数ＮＥが第１設定回転数（Ｎ
Ｅ）a未満の第２領域Ｚ２（図４参照）へ移行した場
合、つまり、低回転高負荷状態となった場合、可変バル
ブタイミング装置は次のように作動する。

【００５０】ＥＣＵ４５は油圧制御弁２１のソレノイド
を励磁させるための信号を出力する。この信号により、
油圧制御弁２１の状態が第１切換え位置２１ａから第２
切換え位置２１ｂに切り換わる（図７参照）。このた
め、オイルポンプ１４から吐出された作動油１０は、供
給路１３を介して圧力室１２へ供給される。供給された
作動油１０の一部は圧力室１２から漏れ出て、リングギ
ヤ１１のヘリカルスプライン１１ａとボス部７のヘリカ
ルスプライン７ａとの噛み合い部分を通り、リングギヤ
１１とボス部７との間の摺動部を通り、背圧室１６内へ
入り込む。また、圧力室１２から漏れ出した作動油１０
は、リングギヤ１１のヘリカルスプライン１１ｂとケー
ス４のヘリカルスプライン４ｂとの噛み合い部分を通
り、リングギヤ１１とケース４と間の摺動部を通り、背
圧室１６内へ入り込む。この作動油１０は油圧に対向す
る背圧としてリングギヤ１１に作用する。

【００５１】このときにはエンジン回転数ＮＥが低いこ
とから、カムシャフトＣの回転数も低く、両ガバナバル
ブ２７，３７の各弁体３３，３９に作用する遠心力が小
さい。そして、この遠心力がコイルスプリング３５，４
１の付勢力を下回っていると、弁体３３，３９が両背圧
調整通路２６，３６を開放する。背圧逃がし通路２５の
開口部２５ａは依然として開放されている。このため、
背圧室１６内の作動油１０は背圧逃がし通路２５、第１
背圧調整通路２６、第２背圧調整通路３６から流出可能
であり、リングギヤ１１には背圧がほとんど加わらな
い。

【００５２】前記圧力室１２への作動油１０供給によ
り、リングギヤ１１に加わる油圧がコイルスプリング１
７の付勢力及び背圧に打ち勝つと、ヘリカルスプライン
１１ａ，７ａ，１１ｂ，４ｂの作用により、リングギヤ
１１が回転しながら後方へ移動する。この後方への移動
の途中で、リングギヤ１１の後部内周面は、背圧逃がし
通路２５の開口部２５ａ、第２背圧調整通路３６の開口
部３６ａを順に閉塞する。また、前記の回転をともなう
リングギヤ１１の移動により、ケース４及びタイミング
プーリ６に捩じり力が付与され、カムシャフト本体２と
タイミングプーリ６とが相対回転する。この相対回転
は、図７に示すようにリングギヤ１１がタイミングプー
リ６の後部ストッパ１９に押し付けられたところで停止
される。

【００５３】このときの吸気バルブの開閉タイミングは
図８の特性線Ｌ４で示される。このタイミングでは吸気
バルブの閉弁時期が早められて、低回転域でシリンダ内
に吸い込まれた混合気が戻されにくくなる。その結果、
低回転域の吸気充填効率が高められ、低速域でのトルク
の向上が得られる。

【００５４】エンジンが、図５の状態（図４の第１領域
Ｚ１）で作動していて、エンジン負荷Ｑ／Ｎが所定値
（Ｑ／Ｎ）a 以上であり、エンジン回転数ＮＥが第１設
定回転数（ＮＥ）ａ以上かつ第２設定回転数（ＮＥ）ｂ
未満である状態（図４の第３領域Ｚ３）へ移行した場
合、つまり、中回転高負荷状態となった場合、可変バル
ブタイミング装置は図６に示すように作動する。

【００５５】この場合、ソレノイドの励磁により、油圧
制御弁２１が第１切換え位置２１ａから第２切換え位置
２１ｂに切り換わるので、オイルポンプ１４からの作動
油１０が圧力室１２へ供給される。また、エンジン回転
数ＮＥが高くなっていることから、両ガバナバルブ２
７，３７の各弁体３３，３９に作用する遠心力が大きく
なっている。そして、弁体３３に作用する遠心力がコイ
ルスプリング３５の付勢力を上回ると、同弁体３３が半
径方向外方へ移動し、それまで開放していた孔３１（第
１背圧調整通路２６）を閉塞する。また、弁体３９に作
用する遠心力がコイルスプリング４１の付勢力を下回っ
ていると、弁体３９は依然として第２背圧調整通路３６
を開放し続ける。

【００５６】すると、作動油１０の供給によりリングギ
ヤ１１が後方へ移動するが、その途中で、リングギヤ１
１は開放していた背圧逃がし通路２５の開口部２５ａを
閉塞する。開口部２５ａが閉塞されても、開口部３６ａ
が開放され、しかも第２ガバナバルブ３７が開弁状態と
なっているので、背圧室１６内の作動油１０は第２背圧
調整通路３６からオイルパン１５へ流出可能である。こ
のため、開口部２５ａの閉塞後もリングギヤ１１が後方
へ移動する。そして、この移動によりリングギヤ１１が
開口部３６ａを閉塞すると、背圧室１６が閉空間とな
り、それまで許容されていた第２背圧調整通路３６から
の作動油１０の流出が遮断される。つまり、背圧室１６
内の作動油１０の背圧が低下から上昇へ転ずる。背圧の
上昇により、リングギヤ１１が前方へ戻されると開口部
３６ａが開放される。このような開口部３６ａの開閉に
より背圧室１６内での背圧が調整され、リングギヤ１１
が第２中間位置に保持される。このときの吸気バルブの
開閉タイミングは図８の特性線Ｌ３で示される。

【００５７】エンジンが、図５の状態（図４の第１領域
Ｚ１）で作動していて、エンジン負荷Ｑ／Ｎが所定値
（Ｑ／Ｎ）a 以上であり、エンジン回転数ＮＥが第２設
定回転数（ＮＥ）ｂ以上である状態（図４の第４領域Ｚ
４）へ移行した場合、つまり、高回転高負荷状態となっ
た場合、可変バルブタイミング装置は図１，２に示すよ
うに作動する。

【００５８】この場合、ソレノイドの励磁により、油圧
制御弁２１が第１切換え位置２１ａから第２切換え位置
２１ｂに切り換わるので、オイルポンプ１４からの作動
油１０が圧力室１２へ供給される。また、エンジン回転
数ＮＥが高くなっていることから、両ガバナバルブ２
７，３７の各弁体３３，３９に作用する遠心力が大きく
なっている。そして、弁体３３，３９に作用する遠心力
がコイルスプリング３５，４１の付勢力を上回ると、弁
体３３，３９が半径方向外方へ移動し、それまで開放し
ていた第１背圧調整通路２６，３６を閉塞する。

【００５９】すると、作動油１０の供給によりリングギ
ヤ１１が後方へ移動するが、その途中で、リングギヤ１
１は背圧逃がし通路２５の開口部２５ａを閉塞する。こ
の閉塞により背圧室１６が閉空間となり、それまで許容
されていた背圧逃がし通路２５からの作動油１０の流出
が遮断される。つまり、背圧室１６内の作動油１０の背
圧が低下から上昇へ転ずる。背圧の上昇により、リング
ギヤ１１が前方へ移動すると開口部２５ａが開放され
る。このような開口部２５ａの開閉により背圧室１６内
での背圧が調整され、リングギヤ１１が第１中間位置に
保持される。このときの吸気バルブの開閉タイミングは
図８の特性線Ｌ２で示される。このタイミングでは、特
性線Ｌ１のタイミングに比べるとバルブオーバラップを
大きくでき、さらに、吸気慣性によって混合気をより多
くシリンダ内へ取り込むことが可能となり、高出力が得
られる。

【００６０】エンジンの作動状態が第２領域Ｚ２、第３
領域Ｚ３、第４領域Ｚ４のいずれかから第１領域Ｚ１へ
移行する際には、ソレノイドの消磁により油圧制御弁２
１が第２切換え位置２１ｂから第１切換え位置２１ａへ
切り換わり、圧力室１２側への作動油１０の供給が停止
される。すると、圧力室１２内の作動油１０が油圧制御
弁２１を通ってオイルパン１５に戻されて、リングギヤ
１１に加わっていた作動油１０の油圧が急激に小さくな
る。油圧低下によりリングギヤ１１が回転しながら前方
へ移動する。リングギヤ１１が前部ストッパ１８に当接
したところで、図５の状態に復帰する。

【００６１】エンジンの作動状態が、図４の第２領域Ｚ
２から第４領域Ｚ４へ向けて変化した場合、つまり、高
負荷状態のままエンジン回転数ＮＥが上昇した場合、可
変バルブタイミング装置は次のように作動する。

【００６２】油圧制御弁２１は第２切換え位置２１ｂを
採り続け、圧力室１２へ作動油１０が供給され続ける。
また、第１ガバナバルブ２７の弁体３３は、第２領域Ｚ
２では第１背圧調整通路２６を開放し、第３領域Ｚ３及
び第４領域Ｚ４では第１背圧調整通路２６を閉塞する。
第２ガバナバルブ３７の弁体３９は、第２領域Ｚ２及び
第３領域Ｚ３では第２背圧調整通路３６を開放し、第４
領域Ｚ４では第２背圧調整通路３６を閉塞する。

【００６３】このため、背圧室１６内の作動油１０が流
出可能な通路は、第２領域Ｚ２では背圧逃がし通路２
５、第１背圧調整通路２６及び第２背圧調整通路３６で
あり、第３領域Ｚ３では背圧逃がし通路２５及び第１背
圧調整通路２６であり、第４領域Ｚ４では背圧逃がし通
路２５のみである。従って、第２領域Ｚ２→第３領域Ｚ
３→第４領域Ｚ４の順に移行するのに従い、背圧室１６
内の作動油１０の流出可能な通路の数が減少する。これ
にともない背圧が上昇する。このため、背圧が極めて小
さな第１領域Ｚ１ではリングギヤ１１は後部ストッパ１
９に当接する進角位置（図７）に保持される。第３領域
Ｚ３では、リングギヤ１１は開口部３６ａが開閉される
第２中間位置（図６）に保持される。第４領域Ｚ４で
は、リングギヤ１１は開口部２５ａが開閉される第１中
間位置に保持される。

【００６４】一方、エンジンの作動状態が、図４の第４
領域Ｚ４から第２領域Ｚ２へ向けて変化した場合、つま
り、高負荷状態のままエンジン回転数ＮＥが低下した場
合、第４領域Ｚ４→第３領域Ｚ３→第２領域Ｚ２の順に
移行するのに従い、背圧室１６内の作動油１０の流出可
能な通路の数が減少する。これにともない背圧が低下
し、リングギヤ１１は第１領域Ｚ１では進角位置（図
７）に保持され、第３領域Ｚ３では第２中間位置（図
６）に保持され、第４領域Ｚ４では第１中間位置に保持
される。

【００６５】このように本実施例では、リングギヤ１１
が移動範囲の中間位置へ移動したときに、背圧逃がし通
路２５の開口部２５ａがリングギヤ１１によって閉塞さ
れるようにしている。また、少なくとも背圧逃がし通路
２５の開口部２５ａよりも背圧室１６の底部１６ａ寄り
で開口する第１背圧調整通路２６を設けている。そし
て、カムシャフト本体２に第１ガバナバルブ２７を一体
回転可能に取付け、エンジン回転数ＮＥが第１設定回転
数（ＮＥ）ａよりも低いときには弁体３３にて第１背圧
調整通路２６を開放し、エンジン回転数ＮＥが第１設定
回転数（ＮＥ）ａ以上のときには、カムシャフト本体２
の回転にともない発生する遠心力により弁体３３を移動
させて第１背圧調整通路２６を閉じるようにしている。

【００６６】このため、排出路８３の途中に電磁弁等か
らなる第２油圧制御弁８４を設け、この弁の開閉動作を
コンピュータにより制御するようにした従来技術とは異
なり、ＥＣＵ４５によってオイルポンプ１４から圧力室
１２への供給路１３の開閉を制御するだけで、アイドル
安定性や運転領域全体にわたる出力向上に相応したカム
シャフトＣの複数（この場合４つ）の回転位相を得るこ
とができる。これにともない、第２油圧制御弁８４の使
用及びその開閉動作のための制御がともに不要となり、
その分、ＥＣＵ４５による制御を簡略化できる。さら
に、リングギヤ１１が第１中間位置に保持される際に
は、作動油１０の供給と排出のバランスが利用されず、
背圧室１６内での背圧の有無が利用されている。この背
圧は、圧力室１２から背圧室１６へ漏れ出た作動油１０
によるものである。このため、リングギヤ１１の第１中
間位置保持のために背圧逃がし通路２５から流出する作
動油１０の量は、作動油７８の供給と排出のバランスを
利用した場合（従来技術に相当）に排出路８３から排出
される作動油７８の量に比較して少ない。従って、カム
シャフトＣの中間回転位相が多用されても油圧の低下が
起こりにくく、安定した中間回転位相の保持が可能とな
る。

【００６７】また、本実施例では第１背圧調整通路２６
を開閉するために、バルブホルダ２９、弁体３３、スナ
ップリング３４、コイルスプリング３５等の少ない数の
部品からなる第１ガバナバルブ２７を用いているだけな
ので、従来の第２油圧制御弁８４を用いた場合に比べ軽
量化及び構造の簡略化を図ることができる。また、部品
点数が少ないことから製造コストも低く抑えることがで
きる。

【００６８】さらに、本実施例ではカムシャフト本体２
の外周部にバルブ取付穴２８を設け、ここに第１ガバナ
バルブ２７を取付けているので、これらの部品を設置す
るスペースを新たに確保する必要がない。そのため、第
２油圧制御弁８４を用いた場合に比べ、可変バルブタイ
ミング装置をコンパクトにすることができる。

【００６９】加えて、カムシャフト本体２の回転にとも
ない発生する遠心力を利用して第１ガバナバルブ２７の
弁体３３を作動させているので、他の駆動源、例えばオ
イルポンプ１４による油圧を用いた場合に比べ作動遅れ
が少なく、第１背圧調整通路２６の開閉時の応答性がよ
い。

【００７０】また、バルブホルダ３８内に弁体３３、ス
ナップリング３４及びコイルスプリング３５が収容され
て、これらが一つのアッセンブリとして構成されてい
る。このため、カムシャフト本体２への第１ガバナバル
ブ２７の着脱が容易であり、組付け作業性がよい。バル
ブ取付穴２８からバルブホルダ２９を取り外して保守点
検を行うことができ、整備性に優れるという効果も奏す
る。

【００７１】併せて、本実施例ではボス部７の外周面に
おいて、背圧逃がし通路２５の開口部２５ａと、第１背
圧調整通路２６の開口部２６ａとの間で開口する第２背
圧調整通路３６を設け、その途中に第２ガバナバルブ３
７を配設している。このため、リングギヤ１１を移動範
囲の２つの中間位置に保持して、カムシャフト本体２の
２つの中間回転位相を得ることができる。

【００７２】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、例えば以下のように発明の趣旨から
逸脱しない範囲で任意に変更してもよい。 （１）本発明を、１つの中間回転位相を得るタイプの可
変バルブタイミング装置に具体化してもよい。この場合
には、例えば図１１に示すように、前記実施例における
第２背圧調整通路３６及び第２ガバナバルブ３７を省略
する。第１ガバナバルブ２７において、第１背圧調整通
路２６を弁体３３が閉塞する際の第３設定回転数（Ｎ
Ｅ）ｃを、図９に示すように、前記実施例での第１設定
回転数（ＮＥ）ａと第２設定回転数（ＮＥ）ｂとの中間
の値とする。そして、可変バルブタイミング装置の作動
領域として、エンジン負荷Ｑ／Ｎが所定値（Ｑ／Ｎ）ａ
未満である第５領域Ｚ５と、エンジン負荷Ｑ／Ｎが所定
値（Ｑ／Ｎ）ａ以上であり、かつエンジン回転数ＮＥが
第３設定回転数（ＮＥ）ｃ未満である第６領域Ｚ６と、
エンジン負荷Ｑ／Ｎが所定値（Ｑ／Ｎ）ａ以上であり、
かつエンジン回転数ＮＥが第３設定回転数（ＮＥ）ｃ以
上である第７領域Ｚ７とを設定する。さらに、図１０に
示すように、第５領域Ｚ５では特性線Ｌ５（図８での特
性線Ｌ１に相当）で示される開閉タイミングを設定し、
第７領域Ｚ７では特性線Ｌ７（図８の特性線Ｌ４に相
当）で示される開閉タイミングを設定し、第６領域Ｚ６
では特性線Ｌ６（図８の特性線Ｌ２と特性線Ｌ３の中
間）で示される開閉タイミングを設定する。

【００７３】（２）カムシャフト本体２内部での背圧逃
がし通路２５としては、前記実施例のものに限らず、種
々変更してもよい。例えば、図１１に示すように、カム
シャフト本体２の外周面とタイミングプーリ６のボス部
７との間に隙間Ｇを設け、この隙間Ｇを背圧逃がし通路
２５の一部としてもよい。また、図１２において破線で
示すように、カムシャフト本体２の略半径方向へ延び、
両端が同カムシャフト本体２の外周面に開口する孔４８
を設け、この孔４８を背圧逃がし通路２５の一部として
もよい。

【００７４】（３）本発明を、３つ以上の中間回転位相
を得るタイプの可変バルブタイミング装置に具体化して
もよい。この場合には、中間回転位相の数に応じて背圧
調整通路及びガバナバルブを追加する必要がある。

【００７５】（４）前記実施例ではＱ／Ｎ（エンジン１
回転当たりの吸入空気量）をエンジン負荷とし、その大
きさのみによって油圧制御弁２１のソレノイドの励磁・
消磁の切換えを制御するようにしたが、このエンジン負
荷Ｑ／Ｎにエンジン回転数ＮＥを加えた領域（Ｑ／Ｎ−
ＮＥ）、すなわち、エンジン回転数ＮＥとエンジン負荷
Ｑ／Ｎとによって定められる領域で、前記ソレノイドの
励磁・消磁の切換えを制御するようにしてもよい。ま
た、スロットルバルブの開度をエンジン負荷として用
い、そのスロットル開度の大きさによってソレノイドの
励磁・消磁の切換えを制御するようにしてもよい。

【００７６】（５）前記実施例において、リングギヤ１
１の内外周のヘリカルスプライン１１ａ，１１ｂのいず
れか一方をカムシャフト本体２の軸線と平行なスプライ
ンに変更してもよい。

【００７７】（６）本発明の可変バルブタイミング装置
を排気バルブ用カムシャフトに装着してもよく、このよ
うにすれば排気バルブの開閉タイミングを可変とするこ
とができる。

【００７８】（７）ＥＣＵ４５による油圧制御弁２１の
ソレノイドの励磁・消磁の状態を前記実施例と逆にして
もよい。 （８）前記実施例におけるリングギヤ１１の中間位置
は、摺動部における背圧逃がし通路２５の開口部２５ａ
の位置や第２背圧調整通路３６の開口部３６ａの位置を
変更することによって任意に設定することができる。

【００７９】（９）前記実施例でのガバナバルブ２７，
３７の各弁体３３，３９がそれぞれ背圧調整通路２６，
３６を閉塞する際のエンジンの設定回転数（ＮＥ）a ，
（ＮＥ）b は、コイルスプリング３５，４１のばね荷重
や、弁体３３，３９の質量や、カムシャフト本体２に対
するガバナバルブ２７，３７の取付位置を変更すること
によって適宜に調整可能である。

【００８０】（１０）前記実施例におけるリングギヤ１
１の中間位置とは、同リングギヤ１１が移動する部分の
全てを示すもので、各々のエンジンの要求特性に添って
特定の位置に設定可能である。

【００８１】（１１）各実施例において、供給路１３の
途中に圧力センサ又は流量センサを設置し、これらのセ
ンサの検出信号に基づいて油圧制御弁２１をフィードバ
ック制御するようにしてもよい。

【００８２】（１２）前記実施例でのカムシャフト本体
２の回転位相としては、アイドル安定性の向上、ポンピ
ングロスの低減、出力性能向上のほか、排出ガス（ＮＯ
ｘ、ＣＯ₂ 等）の低減も考慮して、４つの回転位相の中
から最適な位相を選択してもよい。

【００８３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、リ
ングギヤが移動範囲の中間位置へ移動したときに開口部
がリングギヤにより閉じられる背圧逃がし通路を設ける
とともに、摺動部の少なくとも背圧逃がし通路の開口部
よりも背圧室底部寄りで開口し、遠心力で開弁するガバ
ナバルブを途中に有する背圧調整通路を設けている。こ
のため、油圧制御弁を用いることなく簡単な構成で背圧
調整通路を開閉し、リングギヤを移動範囲の中間位置に
保持させて、カムシャフトの中間回転位相を得ることが
可能になる。また、カムシャフトの回転数の高低に応じ
て背圧のリリーフの有無が受動的に調整されるので、圧
力室への作動油の供給の制御を行うだけで、カムシャフ
トの中間回転位相を含めたバルブタイミングの調整が可
能となる。また、中間回転位相を得る際には、背圧逃が
し通路の開口部がリングギヤで閉塞されて、作動油の流
出が抑制されるので、その中間回転位相が多用された場
合にも油圧の低下が起こりにくく、安定した中間回転位
相の保持が実現できる。さらには、背圧調整通路及びガ
バナバルブを複数組設けることにより、２つ以上の中間
回転位相の設定も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例において、リング
ギヤが移動範囲の第１中間位置に保持された状態を示す
可変バルブタイミング装置の部分断面図である。

【図２】一実施例において、図１の状態からカムシャフ
ト及び可変バルブタイミング装置が若干回転した状態を
示す部分断面図である。

【図３】一実施例における第１ガバナバルブの拡大断面
図である。

【図４】一実施例の可変バルブタイミング装置の作動領
域を説明する特性図である。

【図５】一実施例において、リングギヤが移動範囲の遅
角位置に保持された状態を示す可変バルブタイミング装
置の部分断面図である。

【図６】一実施例において、リングギヤが移動範囲の第
２中間位置に保持された状態を示す可変バルブタイミン
グ装置の部分断面図である。

【図７】一実施例において、リングギヤが移動範囲の進
角位置に保持された状態を示す可変バルブタイミング装
置の部分断面図である。

【図８】一実施例において、クランク角と吸気バルブの
バルブリフト量との関係、及びクランク角と排気バルブ
のバルブリフト量との関係を示す特性図である。

【図９】第２背圧調整通路及び第２ガバナバルブを省略
した別例の可変バルブタイミング装置の作動領域を説明
する特性図である。

【図１０】第２背圧調整通路及び第２ガバナバルブを省
略した別例を示し、クランク角と吸気バルブのバルブリ
フト量との関係、及びクランク角と排気バルブのバルブ
リフト量との関係を示す特性図である。

【図１１】第２背圧調整通路及び第２ガバナバルブを省
略した別例の可変バルブタイミング装置の部分断面図で
ある。

【図１２】背圧逃がし通路の別例を示す可変バルブタイ
ミング装置の部分断面図である。

【図１３】従来の可変バルブタイミング装置の部分断面
図である。

【符号の説明】

４ｂ，７ａ，１１ａ，１１ｂ…ヘリカルスプライン、６
…タイミングプーリ、１０…流体としての作動油、１１
…リングギヤ、１２…圧力室、１３…供給路、１４…加
圧流体供給源としてのオイルポンプ、１６…背圧室、１
６ａ…底部、１７…付勢部材としてのコイルスプリン
グ、２５…背圧逃がし通路、２５ａ，２６ａ…開口部、
２６…第１背圧調整通路、２７…第１ガバナバルブ、３
３…弁体、Ｃ…カムシャフト、ＮＥ…機関回転数として
のエンジン回転数、（ＮＥ）ａ…所定値としての第１設
定回転数

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のバルブ駆動用カムシャフトの
   外周に設けられ、かつ同内燃機関の作動にともない回転
   駆動されるプーリと、 前記カムシャフト及びプーリ間に同カムシャフトの軸線
   方向への往復動可能に設けられ、前記カムシャフト及び
   プーリの各スプラインに噛み合うスプラインを自身の内
   外周面に有し、かつ少なくともその一方がヘリカルスプ
   ラインである円筒状リングギヤと、 前記リングギヤの一端側の圧力室へ加圧流体供給源から
   の流体を導き、その流体圧を前記リングギヤに作用させ
   るための供給路と、 前記リングギヤの他端側の背圧室内に配設され、同リン
   グギヤを前記流体圧とは反対方向へ付勢する付勢部材と
   を備え、前記加圧流体供給源からの流体圧と、付勢部材
   の付勢力及び背圧室内の作動油の背圧とにより、リング
   ギヤをカムシャフトの軸線方向へ移動させ、プーリの回
   転をヘリカルスプラインにてカムシャフトに伝達し、同
   プーリに対するカムシャフトの回転位相を変化させてバ
   ルブの開閉時期を調整するようにした可変バルブタイミ
   ング装置において、 前記カムシャフトとリングギヤとの間、及びリングギヤ
   とプーリとの間に設けられ、バルブの開閉時期調整時に
   同リングギヤが摺動する摺動部と、 前記摺動部に面して開口する開口部を有し、リングギヤ
   が移動範囲の中間位置へ移動したときに、前記開口部が
   リングギヤにより閉塞される背圧逃がし通路と、 前記摺動部の少なくとも背圧逃がし通路の開口部よりも
   背圧室底部寄りで開口する背圧調整通路と、 前記カムシャフトに一体回転可能に取付けられ、機関回
   転数が所定値よりも低いときには弁体にて背圧調整通路
   を開放し、かつ機関回転数が所定値以上のときには、カ
   ムシャフトの回転にともない発生する遠心力により弁体
   を移動させて背圧調整通路を閉塞するガバナバルブとを
   設けたことを特徴とする可変バルブタイミング装置。