JP3110731B2 - 内燃機関用バルブタイミング可変装置 - Google Patents
内燃機関用バルブタイミング可変装置Info
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- JP3110731B2 JP3110731B2 JP11190623A JP19062399A JP3110731B2 JP 3110731 B2 JP3110731 B2 JP 3110731B2 JP 11190623 A JP11190623 A JP 11190623A JP 19062399 A JP19062399 A JP 19062399A JP 3110731 B2 JP3110731 B2 JP 3110731B2
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- Japan
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- internal combustion
- combustion engine
- rotor
- camshaft
- variable valve
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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
-
- 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
- F01L1/3442—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 hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
- F01L2001/3445—Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
- F01L2001/34483—Phaser return springs
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/21—Elements
- Y10T74/2101—Cams
- Y10T74/2102—Adjustable
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の運転
状況に応じて吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一
方の開閉タイミングを変化させる内燃機関用バルブタイ
ミング可変装置に関するものである。
状況に応じて吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一
方の開閉タイミングを変化させる内燃機関用バルブタイ
ミング可変装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関用バルブタイミング可変
装置として、内燃機関のクランクシャフトから回転力が
伝達されるタイミングスプロケットまたはタイミングプ
ーリを一体に有するケースと、内燃機関の吸気バルブや
排気バルブの開閉タイミングを制御する系統のカムシャ
フトに連結されて前記ケース内に収納されたロータと、
このロータに一方向の回転力を付勢する付勢手段とを備
え、ケースのシューとロータのベーンとの間に形成され
た油圧室の油圧を制御して、ケースとロータの相対回転
位相差を変化させることにより、前記吸気バルブや排気
バルブの開閉タイミングを調整する構成のものは既に知
られている。
装置として、内燃機関のクランクシャフトから回転力が
伝達されるタイミングスプロケットまたはタイミングプ
ーリを一体に有するケースと、内燃機関の吸気バルブや
排気バルブの開閉タイミングを制御する系統のカムシャ
フトに連結されて前記ケース内に収納されたロータと、
このロータに一方向の回転力を付勢する付勢手段とを備
え、ケースのシューとロータのベーンとの間に形成され
た油圧室の油圧を制御して、ケースとロータの相対回転
位相差を変化させることにより、前記吸気バルブや排気
バルブの開閉タイミングを調整する構成のものは既に知
られている。
【０００３】ここで、前記付勢手段は、内燃機関の始動
時におけるカムシャフトの最大慣性トルクもしくは平均
慣性トルクよりも大きな付勢力でロータを付勢してお
り、その付勢力によってロータを内燃機関の停止時に最
大進角位置に保持するようになっている。このように、
内燃機関の停止時にロータが最大進角位置に保持される
ことにより、吸気バルブと排気バルブの開弁時期が重複
するようなことがなく、燃焼ガスの吹き返しが防止さ
れ、内燃機関を正常に起動させることができるようにな
っている。
時におけるカムシャフトの最大慣性トルクもしくは平均
慣性トルクよりも大きな付勢力でロータを付勢してお
り、その付勢力によってロータを内燃機関の停止時に最
大進角位置に保持するようになっている。このように、
内燃機関の停止時にロータが最大進角位置に保持される
ことにより、吸気バルブと排気バルブの開弁時期が重複
するようなことがなく、燃焼ガスの吹き返しが防止さ
れ、内燃機関を正常に起動させることができるようにな
っている。
【０００４】このような従来の内燃機関用バルブタイミ
ング可変装置が示されている文献として、例えば、発明
協会公開技報の公開番号８７−８６３１、特開平１０−
６８３０６号公報、特開平９−２６４１１０号公報など
がある。これらの文献において、前者の公開技報には、
ロータとケースとの間にスプリングを介在させることに
より、所定方向に付勢力を与えることは公知技術として
開示され、また、後者の特許公開公報は、いずれも最進
角位置保持機構（ロック機構）を備えると共に、進角方
向に付勢力を与え、その付勢力を、エンジン始動時の最
大トルクまたは内燃機関始動時の平均トルクよりも大き
く設定することを示唆している。
ング可変装置が示されている文献として、例えば、発明
協会公開技報の公開番号８７−８６３１、特開平１０−
６８３０６号公報、特開平９−２６４１１０号公報など
がある。これらの文献において、前者の公開技報には、
ロータとケースとの間にスプリングを介在させることに
より、所定方向に付勢力を与えることは公知技術として
開示され、また、後者の特許公開公報は、いずれも最進
角位置保持機構（ロック機構）を備えると共に、進角方
向に付勢力を与え、その付勢力を、エンジン始動時の最
大トルクまたは内燃機関始動時の平均トルクよりも大き
く設定することを示唆している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関用バル
ブタイミング可変装置は以上のように構成されているの
で、ロータの付勢手段が、内燃機関始動時におけるカム
シャフトの最大慣性トルクもしくは平均慣性トルクより
も大きな付勢力に設定され、その付勢力でロータがケー
スに対して進角方向に付勢されているため、ケースのシ
ューとロータのベーンとの間に形成された油圧室に供給
される油圧によって、ロータの前記付勢力と反対方向に
ケースとロータとの相対位相差を変化させる場合、前記
付勢力の影響によって、ケースとロータの相対回転動作
上の応答性が悪化し、その動作速度が低下するという課
題があった。
ブタイミング可変装置は以上のように構成されているの
で、ロータの付勢手段が、内燃機関始動時におけるカム
シャフトの最大慣性トルクもしくは平均慣性トルクより
も大きな付勢力に設定され、その付勢力でロータがケー
スに対して進角方向に付勢されているため、ケースのシ
ューとロータのベーンとの間に形成された油圧室に供給
される油圧によって、ロータの前記付勢力と反対方向に
ケースとロータとの相対位相差を変化させる場合、前記
付勢力の影響によって、ケースとロータの相対回転動作
上の応答性が悪化し、その動作速度が低下するという課
題があった。
【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、内燃機関始動時におけるロータの
応答動作性を向上させることができる内燃機関用バルブ
タイミング可変装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、内燃機関始動時におけるロータの
応答動作性を向上させることができる内燃機関用バルブ
タイミング可変装置を得ることを目的とする。
【０００７】また、この発明は、内燃機関が停止した場
合でも、内燃機関始動時のカムシャフトのトルク変動と
ロータの付勢力によって排気バルブ系統のカムシャフト
を進角方向に移動させることができ、その最大進角位置
で進角位置保持機構が作動するように構成できる内燃機
関用バルブタイミング可変装置を得ることを目的とす
る。
合でも、内燃機関始動時のカムシャフトのトルク変動と
ロータの付勢力によって排気バルブ系統のカムシャフト
を進角方向に移動させることができ、その最大進角位置
で進角位置保持機構が作動するように構成できる内燃機
関用バルブタイミング可変装置を得ることを目的とす
る。
【０００８】さらに、この発明は、内燃機関が停止した
場合でも、内燃機関始動時のカムシャフトのトルク変動
とロータの付勢力によって吸気バルブ系統のカムシャフ
トを遅角方向に移動させることができ、その最大遅角位
置で遅角位置保持機構が作動するように構成できる内燃
機関用バルブタイミング可変装置を得ることを目的とす
る。
場合でも、内燃機関始動時のカムシャフトのトルク変動
とロータの付勢力によって吸気バルブ系統のカムシャフ
トを遅角方向に移動させることができ、その最大遅角位
置で遅角位置保持機構が作動するように構成できる内燃
機関用バルブタイミング可変装置を得ることを目的とす
る。
【０００９】さらに、この発明は、捩り反力を有するス
プリングであれば、それを付勢手段として適用すること
ができる内燃機関用バルブタイミング可変装置を得るこ
とを目的とする。
プリングであれば、それを付勢手段として適用すること
ができる内燃機関用バルブタイミング可変装置を得るこ
とを目的とする。
【００１０】さらに、この発明は、構成主要部品の大半
を既存のものと共通化できて量産性の向上が図れる内燃
機関用バルブタイミング可変装置を得ることを目的とす
る。
を既存のものと共通化できて量産性の向上が図れる内燃
機関用バルブタイミング可変装置を得ることを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
用バルブタイミング可変装置は、内燃機関の吸気バルブ
及び排気バルブの少なくとも一方を開閉駆動する系統の
カムシャフトと、このカムシャフト上に回転自在に設け
られ、内燃機関のクランクシャフトに連動回転するケー
スと、前記カムシャフトに連結されて前記ケース内に収
納され、そのケースに対して同期回転可能で且つ相対回
転可能なロータと、このロータと前記ケースとの間で付
勢力を発生させる付勢手段とを備えた内燃機関用バルブ
タイミング可変装置において、前記付勢手段の付勢力
は、内燃機関始動時のクランクシャフト１回転後のスパ
ーク点火に至るまでのカムシャフトの平均慣性トルクと
同等に設定したものである。
用バルブタイミング可変装置は、内燃機関の吸気バルブ
及び排気バルブの少なくとも一方を開閉駆動する系統の
カムシャフトと、このカムシャフト上に回転自在に設け
られ、内燃機関のクランクシャフトに連動回転するケー
スと、前記カムシャフトに連結されて前記ケース内に収
納され、そのケースに対して同期回転可能で且つ相対回
転可能なロータと、このロータと前記ケースとの間で付
勢力を発生させる付勢手段とを備えた内燃機関用バルブ
タイミング可変装置において、前記付勢手段の付勢力
は、内燃機関始動時のクランクシャフト１回転後のスパ
ーク点火に至るまでのカムシャフトの平均慣性トルクと
同等に設定したものである。
【００１２】この発明に係る内燃機関用バルブタイミン
グ可変装置の付勢手段は、排気バルブ系統のカムシャフ
トを進角方向に付勢し、その付勢力が内燃機関始動時の
クランクシャフト１回転後のスパーク点火に至るまでの
平均慣性トルクと同等に設定されているものである。
グ可変装置の付勢手段は、排気バルブ系統のカムシャフ
トを進角方向に付勢し、その付勢力が内燃機関始動時の
クランクシャフト１回転後のスパーク点火に至るまでの
平均慣性トルクと同等に設定されているものである。
【００１３】この発明に係る内燃機関用バルブタイミン
グ可変装置の付勢手段は、吸気バルブ系統のカムシャフ
トを進角方向に付勢し、その付勢力が内燃機関始動時の
クランクシャフト１回転後のスパーク点火に至るまでの
平均慣性トルクと同等に設定されているものである。
グ可変装置の付勢手段は、吸気バルブ系統のカムシャフ
トを進角方向に付勢し、その付勢力が内燃機関始動時の
クランクシャフト１回転後のスパーク点火に至るまでの
平均慣性トルクと同等に設定されているものである。
【００１４】この発明に係る内燃機関用バルブタイミン
グ可変装置の付勢手段は、ロータとケースとの間に配置
された渦巻スプリングもしくはコイルスプリングのよう
な捩り反力を有するスプリングからなっているものであ
る。
グ可変装置の付勢手段は、ロータとケースとの間に配置
された渦巻スプリングもしくはコイルスプリングのよう
な捩り反力を有するスプリングからなっているものであ
る。
【００１５】この発明に係る内燃機関用バルブタイミン
グ可変装置の付勢手段は、ロータにおける反カムシャフ
ト側に配備され、ロータとケースとに付勢力を付与する
ようになっているものである。
グ可変装置の付勢手段は、ロータにおける反カムシャフ
ト側に配備され、ロータとケースとに付勢力を付与する
ようになっているものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による内
燃機関用バルブタイミング可変装置の要部を示す概略的
な軸方向断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う径方向断
面図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う径方向断面図であ
る。図１および図３において、１は内燃機関の吸・排気
バルブを開閉駆動する系統のカムシャフト、１１はその
カムシャフト１の一端側外周に回転自在に嵌め込まれた
ハウジング部材、３はハウジング部材１１の外周に嵌着
されたタイミングプーリ、２はハウジング部材１１の側
面に接合連結されたケースであり、内燃機関のクランク
シャフトから前記タイミングプーリ３が回転力を入力す
ることにより、そのタイミングプーリ３とハウジング部
材１１とケース２が一体回転するようになっている。４
はケース２内に所定範囲内で回転自在に収納されたロー
タであり、このロータ４は、断面コ字形状のワッシャ４
０を介して軸ボルト５でカムシャフト１の軸方向一端部
に連結固定されている。従って、ロータ４とワッシャ４
０はカムシャフト１と一体回転するようになっており、
ケース２とロータ４は相対回転可能となっている。ここ
で、前記ワッシャ４０は、断面コ字形状の開放端部は、
ロータ４におけるカムシャフト１の延出方向とは反対側
（以下、ロータ４の反カムシャフト側という）の軸方向
端面から軸方向に突出しており、以下、その突出部をワ
ッシャ４０の先端突出部という。
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による内
燃機関用バルブタイミング可変装置の要部を示す概略的
な軸方向断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う径方向断
面図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う径方向断面図であ
る。図１および図３において、１は内燃機関の吸・排気
バルブを開閉駆動する系統のカムシャフト、１１はその
カムシャフト１の一端側外周に回転自在に嵌め込まれた
ハウジング部材、３はハウジング部材１１の外周に嵌着
されたタイミングプーリ、２はハウジング部材１１の側
面に接合連結されたケースであり、内燃機関のクランク
シャフトから前記タイミングプーリ３が回転力を入力す
ることにより、そのタイミングプーリ３とハウジング部
材１１とケース２が一体回転するようになっている。４
はケース２内に所定範囲内で回転自在に収納されたロー
タであり、このロータ４は、断面コ字形状のワッシャ４
０を介して軸ボルト５でカムシャフト１の軸方向一端部
に連結固定されている。従って、ロータ４とワッシャ４
０はカムシャフト１と一体回転するようになっており、
ケース２とロータ４は相対回転可能となっている。ここ
で、前記ワッシャ４０は、断面コ字形状の開放端部は、
ロータ４におけるカムシャフト１の延出方向とは反対側
（以下、ロータ４の反カムシャフト側という）の軸方向
端面から軸方向に突出しており、以下、その突出部をワ
ッシャ４０の先端突出部という。
【００１７】５０はワッシャ４０の先端突出部の外周に
回転自在に嵌め込まれたスプリングケース、５１はその
スプリングケース５０内に収納配置されたスプリングホ
ルダであり、それらのスプリングケース５０とスプリン
グホルダ５１はケース２にボルト５２で締結固定されて
いる。このように、スプリングホルダ５１と共にケース
２に締結固定されたスプリングケース５０は、後述する
進角油圧室８および遅角油圧室９の反カムシャフト側の
壁面を構成するものである。
回転自在に嵌め込まれたスプリングケース、５１はその
スプリングケース５０内に収納配置されたスプリングホ
ルダであり、それらのスプリングケース５０とスプリン
グホルダ５１はケース２にボルト５２で締結固定されて
いる。このように、スプリングホルダ５１と共にケース
２に締結固定されたスプリングケース５０は、後述する
進角油圧室８および遅角油圧室９の反カムシャフト側の
壁面を構成するものである。
【００１８】５３はケース２とロータ４との間で付勢力
を発生させる付勢手段としてのコイルスプリングであ
り、このコイルスプリング５３は、内燃機関始動時のク
ランクシャフト１回転後の第１回スパーク点火に至るま
でのカムシャフト１の平均慣性トルクと同等に設定さ
れ、その付勢力をロータ４に付与しているもので、ロー
タ４の反カムシャフト側に配置されてスプリングホルダ
５１に保持されている。５４はコイルスプリング５３の
一端部をロータ４側に引っ掛けている掛止部であり、こ
の掛止部５４は、例えばロータ４と一体回転するワッシ
ャ４０の先端突出部に設けられた引掛溝からなってい
る。５５はコイルスプリング５３の他端部をケース２側
に引っ掛けている掛止部であり、この掛止部５５は、例
えばスプリングホルダ５１に設けた掛止突起部からなっ
ている。５６はスプリングケース５０に嵌着固定された
カバー、５７はそのカバー５６にネジ５８で締着固定さ
れた盲栓であり、それらのカバー５６および盲栓５７
は、外部への油漏れを防止する目的で配設したものであ
る。
を発生させる付勢手段としてのコイルスプリングであ
り、このコイルスプリング５３は、内燃機関始動時のク
ランクシャフト１回転後の第１回スパーク点火に至るま
でのカムシャフト１の平均慣性トルクと同等に設定さ
れ、その付勢力をロータ４に付与しているもので、ロー
タ４の反カムシャフト側に配置されてスプリングホルダ
５１に保持されている。５４はコイルスプリング５３の
一端部をロータ４側に引っ掛けている掛止部であり、こ
の掛止部５４は、例えばロータ４と一体回転するワッシ
ャ４０の先端突出部に設けられた引掛溝からなってい
る。５５はコイルスプリング５３の他端部をケース２側
に引っ掛けている掛止部であり、この掛止部５５は、例
えばスプリングホルダ５１に設けた掛止突起部からなっ
ている。５６はスプリングケース５０に嵌着固定された
カバー、５７はそのカバー５６にネジ５８で締着固定さ
れた盲栓であり、それらのカバー５６および盲栓５７
は、外部への油漏れを防止する目的で配設したものであ
る。
【００１９】図２において、２ａはケース２の内周面に
等間隔で凸設された複数のシュー、６は各シュー２ａの
先端に装備されたチップシールであり、このチップシー
ル６は図１中のバックスプリング６ａによってケース２
の回転中心方向に付勢され、そのチップシール６を介し
て各シュー２ａの先端がロータ４の回転胴部に摺接して
いる。４ａはロータ４の回転胴部の外周面に凸設されて
ラジアル方向に延びる複数のベーン、７は各ベーン４ａ
の先端に装備されたチップシールであり、このチップシ
ール７を介して各ベーン４ａの先端がケース２の内周面
に摺接している。なお、ベーン４ａ先端のチップシール
７にあっても、シュー２ａ先端のチップシール６の場合
と同様にバックスプリングの付勢力でケース２の内周面
に押圧されているものである。
等間隔で凸設された複数のシュー、６は各シュー２ａの
先端に装備されたチップシールであり、このチップシー
ル６は図１中のバックスプリング６ａによってケース２
の回転中心方向に付勢され、そのチップシール６を介し
て各シュー２ａの先端がロータ４の回転胴部に摺接して
いる。４ａはロータ４の回転胴部の外周面に凸設されて
ラジアル方向に延びる複数のベーン、７は各ベーン４ａ
の先端に装備されたチップシールであり、このチップシ
ール７を介して各ベーン４ａの先端がケース２の内周面
に摺接している。なお、ベーン４ａ先端のチップシール
７にあっても、シュー２ａ先端のチップシール６の場合
と同様にバックスプリングの付勢力でケース２の内周面
に押圧されているものである。
【００２０】８はロータ４を進角方向に回転させるため
の油圧を導入する進角油圧室、９はロータ４を遅角方向
に回転させるための油圧を導入する遅角油圧室であり、
これらの進角油圧室８および遅角油圧室９は、ケース２
とロータ４との間で各シュー２ａと各ベーン４ａとの間
に形成されている。
の油圧を導入する進角油圧室、９はロータ４を遅角方向
に回転させるための油圧を導入する遅角油圧室であり、
これらの進角油圧室８および遅角油圧室９は、ケース２
とロータ４との間で各シュー２ａと各ベーン４ａとの間
に形成されている。
【００２１】図１および図２において、１３はロータ４
の１つのベーン４ａに設けられたロック穴であり、この
ロック穴１３には油圧供給系統から油圧を導入するよう
になっている。１４はケース２と一体回転するハウジン
グ部材１１に軸方向へ摺動可能に設けられたロックピン
であり、このロックピン１４は前記ロック穴１３に対し
て嵌入・後退させるもので、その嵌入方向にスプリング
１５で付勢されている。したがって、ロックピン１４に
は、スプリング１５による付勢方向と反対方向に油圧が
印加されるようになっており、その油圧力がスプリング
１５の付勢力よりも低い場合にロックピン１４がスプリ
ング１５の付勢力でロック穴１３に嵌入し、これによ
り、ケース２とロータ４が一体回転可能にロックされ
る。このロック状態において、ロックピン１４に印加さ
れる油圧力がスプリング１５の付勢力に打ち勝つと、そ
の油圧力によりロックピン１４がスプリング１５の付勢
力に抗してロック穴１３内から後退し、これにより、ケ
ース２とロータ４はロックが解除されて相対回転可能と
なり、その両者の相対回転によって、バルブの開閉タイ
ミングが制御されるものである。
の１つのベーン４ａに設けられたロック穴であり、この
ロック穴１３には油圧供給系統から油圧を導入するよう
になっている。１４はケース２と一体回転するハウジン
グ部材１１に軸方向へ摺動可能に設けられたロックピン
であり、このロックピン１４は前記ロック穴１３に対し
て嵌入・後退させるもので、その嵌入方向にスプリング
１５で付勢されている。したがって、ロックピン１４に
は、スプリング１５による付勢方向と反対方向に油圧が
印加されるようになっており、その油圧力がスプリング
１５の付勢力よりも低い場合にロックピン１４がスプリ
ング１５の付勢力でロック穴１３に嵌入し、これによ
り、ケース２とロータ４が一体回転可能にロックされ
る。このロック状態において、ロックピン１４に印加さ
れる油圧力がスプリング１５の付勢力に打ち勝つと、そ
の油圧力によりロックピン１４がスプリング１５の付勢
力に抗してロック穴１３内から後退し、これにより、ケ
ース２とロータ４はロックが解除されて相対回転可能と
なり、その両者の相対回転によって、バルブの開閉タイ
ミングが制御されるものである。
【００２２】図４はこの発明の実施の形態１による内燃
機関用バルブタイミング可変装置が装備される内燃機関
の一例を示す概略的な断面図である。図において、２０
は内燃機関のシリンダ、２１はそのシリンダ２０内を往
復運動するピストン、２２はピストン２１の往復運動に
よって回転駆動されるクランクシャフト、２３は混合気
を燃焼・爆発させる燃焼室、２４は燃焼室２３内の圧縮
混合気にスパーク点火を行う点火プラグ、２５は燃焼室
２３に混合気を供給する吸気通路、２６は燃焼室２３内
の燃焼ガスを排気する排気通路、２７は吸気通路２５を
開閉する吸気バルブ、２８は排気通路２６を開閉する排
気バルブ、１ａは吸気側カムシャフトであり、この吸気
側カムシャフト１ａは吸気バルブ２７を開閉駆動するカ
ム２９ａを有している。１ｂは排気側カムシャフトであ
って、排気バルブ２８を開閉駆動するカム２９ｂを有し
ている。３ａは吸気側カムシャフト１ａに装備された同
軸上の吸気側タイミングプーリ（またはタイミングスプ
ロケット）、３ｂは排気側カムシャフト１ｂに装備され
た同軸上の排気側タイミングプーリ（またはタイミング
スプロケット）、３０は吸気側および排気側タイミング
プーリ３ａ，３ｂをクランクシャフト２２に連動してい
るタイミングベルト（またはタイミングチェーン）であ
る。ここで、吸気側カムシャフト１ａと排気側カムシャ
フト１ｂは図１中のカムシャフト１に相当し、吸気側タ
イミングプーリ３ａと排気側タイミングプーリ３ｂは図
１中のタイミングプーリ３に相当するものである。
機関用バルブタイミング可変装置が装備される内燃機関
の一例を示す概略的な断面図である。図において、２０
は内燃機関のシリンダ、２１はそのシリンダ２０内を往
復運動するピストン、２２はピストン２１の往復運動に
よって回転駆動されるクランクシャフト、２３は混合気
を燃焼・爆発させる燃焼室、２４は燃焼室２３内の圧縮
混合気にスパーク点火を行う点火プラグ、２５は燃焼室
２３に混合気を供給する吸気通路、２６は燃焼室２３内
の燃焼ガスを排気する排気通路、２７は吸気通路２５を
開閉する吸気バルブ、２８は排気通路２６を開閉する排
気バルブ、１ａは吸気側カムシャフトであり、この吸気
側カムシャフト１ａは吸気バルブ２７を開閉駆動するカ
ム２９ａを有している。１ｂは排気側カムシャフトであ
って、排気バルブ２８を開閉駆動するカム２９ｂを有し
ている。３ａは吸気側カムシャフト１ａに装備された同
軸上の吸気側タイミングプーリ（またはタイミングスプ
ロケット）、３ｂは排気側カムシャフト１ｂに装備され
た同軸上の排気側タイミングプーリ（またはタイミング
スプロケット）、３０は吸気側および排気側タイミング
プーリ３ａ，３ｂをクランクシャフト２２に連動してい
るタイミングベルト（またはタイミングチェーン）であ
る。ここで、吸気側カムシャフト１ａと排気側カムシャ
フト１ｂは図１中のカムシャフト１に相当し、吸気側タ
イミングプーリ３ａと排気側タイミングプーリ３ｂは図
１中のタイミングプーリ３に相当するものである。
【００２３】次に動作について説明する。内燃機関の運
転時におけるクランクシャフト２２の回転力は、タイミ
ングベルト３０を介して吸気側および排気側の両方のタ
イミングプーリ３ａ，３ｂに伝達される。この際、図１
中のロックピン１４によってケース２とロータ４とがロ
ックされた状態になっていると、ケース２とロータ４と
吸気側および排気側カムシャフト１ａ，１ｂ（図１では
カムシャフト１）とが一体回転することにより、吸気側
カムシャフト１ａのカム２９ａで吸気バルブ２７が、且
つ、排気側カムシャフト１ｂのカム２９ｂで排気バルブ
２８がそれぞれ所定のバルブ開閉タイミングで開閉駆動
される。この状態において、進角油圧室８と遅角油圧室
９およびロック穴１３には、内燃機関の運転状況に応じ
た油圧が油圧制御系統から供給されるようになってお
り、ロック穴１３に供給される油圧力が、ロックピン１
４を付勢しているスプリング１５の付勢力に打ち勝つ
と、その油圧力でロックピン１４がロック穴１３から後
退してケース２とロータ４のロックが解除され、それら
のケース２とロータ４が相対回転することにより、吸気
バルブ２７および排気バルブ２８の開閉タイミングが機
関運転状態に応じて最適制御される。
転時におけるクランクシャフト２２の回転力は、タイミ
ングベルト３０を介して吸気側および排気側の両方のタ
イミングプーリ３ａ，３ｂに伝達される。この際、図１
中のロックピン１４によってケース２とロータ４とがロ
ックされた状態になっていると、ケース２とロータ４と
吸気側および排気側カムシャフト１ａ，１ｂ（図１では
カムシャフト１）とが一体回転することにより、吸気側
カムシャフト１ａのカム２９ａで吸気バルブ２７が、且
つ、排気側カムシャフト１ｂのカム２９ｂで排気バルブ
２８がそれぞれ所定のバルブ開閉タイミングで開閉駆動
される。この状態において、進角油圧室８と遅角油圧室
９およびロック穴１３には、内燃機関の運転状況に応じ
た油圧が油圧制御系統から供給されるようになってお
り、ロック穴１３に供給される油圧力が、ロックピン１
４を付勢しているスプリング１５の付勢力に打ち勝つ
と、その油圧力でロックピン１４がロック穴１３から後
退してケース２とロータ４のロックが解除され、それら
のケース２とロータ４が相対回転することにより、吸気
バルブ２７および排気バルブ２８の開閉タイミングが機
関運転状態に応じて最適制御される。
【００２４】ここで、内燃機関の始動時におけるカムシ
ャフト１の最大慣性トルクと平均慣性トルクとスパーク
点火までの平均トルクとの関係について説明する。図５
は内燃機関停止状態から始動直後に至るカムシャフトの
慣性トルクの経時的変化を示す特性図であり、同図にお
いて、破線はカムシャフト１の回転数を示し、実線はそ
のカムシャフト１の慣性トルクを示し、横軸は、クラン
クシャフト２２の１回転後に点火プラグ２４でスパーク
点火され、燃料爆発により回転が上昇し、内燃機関が所
定の回転数にて安定回転するまでの時間経過を示してい
る。なお、カムシャフト１の回転数が安定して内燃機関
は完爆状態に達するまでの範囲が内燃機関始動状態であ
り、完爆領域がアイドリング状態である。このとき、内
燃機関始動時の最大慣性トルクは図中Ｔｍａｘで示す値
であり、また、内燃機関始動時の平均慣性トルクは図中
Ｔｓで示した値となる。さらに、第１回目のスパーク点
火までの平均トルクは図中Ｔｃで示した値となり、これ
らの慣性トルクの大小関係は、同図で明らかなように、
第１回目のスパーク点火までの平均トルクＴｃが最も小
さく、三者の大小関係は、Ｔｍａｘ＞Ｔｓ＞Ｔｃとな
る。
ャフト１の最大慣性トルクと平均慣性トルクとスパーク
点火までの平均トルクとの関係について説明する。図５
は内燃機関停止状態から始動直後に至るカムシャフトの
慣性トルクの経時的変化を示す特性図であり、同図にお
いて、破線はカムシャフト１の回転数を示し、実線はそ
のカムシャフト１の慣性トルクを示し、横軸は、クラン
クシャフト２２の１回転後に点火プラグ２４でスパーク
点火され、燃料爆発により回転が上昇し、内燃機関が所
定の回転数にて安定回転するまでの時間経過を示してい
る。なお、カムシャフト１の回転数が安定して内燃機関
は完爆状態に達するまでの範囲が内燃機関始動状態であ
り、完爆領域がアイドリング状態である。このとき、内
燃機関始動時の最大慣性トルクは図中Ｔｍａｘで示す値
であり、また、内燃機関始動時の平均慣性トルクは図中
Ｔｓで示した値となる。さらに、第１回目のスパーク点
火までの平均トルクは図中Ｔｃで示した値となり、これ
らの慣性トルクの大小関係は、同図で明らかなように、
第１回目のスパーク点火までの平均トルクＴｃが最も小
さく、三者の大小関係は、Ｔｍａｘ＞Ｔｓ＞Ｔｃとな
る。
【００２５】図６はこの発明の実施の形態１における内
燃機関始動時のロータ４に対する付勢力の有無によるタ
イミングスプロケット３とロータ５との位相差を実験的
に確認した結果を示すもので、図６（ａ）は付勢力なし
の状態を示し、図６（ｂ）は平均トルクＴｃ相当の付勢
力を与えた状態での両者の位相角変化を示したものであ
る。なお、図６（ｂ）はこの発明の実施の形態１による
バルブタイミング可変装置を図４中の排気側カムシャフ
ト１ｂに装着した場合の位相角変化を示すものである。
図６中、線はケース２の回転角を示し、線はロータ
４の回転角を示し、また、Ａ１〜Ａ４はケース２とロー
タ４が進角方向で接触している状態を示し、Ｂ１〜Ｂ５
はケース２に対してロータ４が遅角方向に離間した状態
を示す。ここで、図６（ａ）に示した付勢力なしの状態
では、クランクシャフト２２の１回転相当以後において
も、ケース２とロータ４とは交互に離間と接触を繰り返
し、その結果、内燃機関が始動不可の状態に陥った。そ
の原因がカムシャフト１の変動トルクによることは言う
までもない。これに対して、図６（ｂ）に示した平均ト
ルクＴｃ相当の付勢力をロータ４に対して進角方向に付
加した場合、クランクシャフト２２の１回転以降は、ケ
ース２とロータ４とは進角側で完全に接触した状態とな
るため、内燃機関を正常に始動させることができた。
燃機関始動時のロータ４に対する付勢力の有無によるタ
イミングスプロケット３とロータ５との位相差を実験的
に確認した結果を示すもので、図６（ａ）は付勢力なし
の状態を示し、図６（ｂ）は平均トルクＴｃ相当の付勢
力を与えた状態での両者の位相角変化を示したものであ
る。なお、図６（ｂ）はこの発明の実施の形態１による
バルブタイミング可変装置を図４中の排気側カムシャフ
ト１ｂに装着した場合の位相角変化を示すものである。
図６中、線はケース２の回転角を示し、線はロータ
４の回転角を示し、また、Ａ１〜Ａ４はケース２とロー
タ４が進角方向で接触している状態を示し、Ｂ１〜Ｂ５
はケース２に対してロータ４が遅角方向に離間した状態
を示す。ここで、図６（ａ）に示した付勢力なしの状態
では、クランクシャフト２２の１回転相当以後において
も、ケース２とロータ４とは交互に離間と接触を繰り返
し、その結果、内燃機関が始動不可の状態に陥った。そ
の原因がカムシャフト１の変動トルクによることは言う
までもない。これに対して、図６（ｂ）に示した平均ト
ルクＴｃ相当の付勢力をロータ４に対して進角方向に付
加した場合、クランクシャフト２２の１回転以降は、ケ
ース２とロータ４とは進角側で完全に接触した状態とな
るため、内燃機関を正常に始動させることができた。
【００２６】以上説明した実施の形態１によれば、ケー
ス２に対してロータ４を進角方向に付勢するコイルスプ
リング５３の付勢力を、内燃機関始動時の第１回目のス
パーク点火に至るまでのカムシャフト１の平均慣性トル
クと同等に設定するように構成したので、バルブタイミ
ング可変装置の進角位置保持機構が作動していない状態
で内燃機関が停止した場合であっても、内燃機関始動時
のカムシャフト１のトルク変動と、ロータ４に対するコ
イルスプリング５３の付勢力とによって、ロータ４をケ
ース２に対して進角方向に移動させることができ、その
最大進角位置で進角位置保持機構が作動するように構成
することができ、その進角位置保持機構の作動によって
ロータ４を最大進角位置に保持できるという効果があ
る。このように、ロータ４が最大進角位置で保持されて
いる状態では、吸気バルブ２７の開弁タイミングと排気
バルブ２８の閉弁タイミングとのオーバーラップ量が最
適となるように設計されるので、燃焼室２３内の燃焼ガ
スの吸気通路２５への吹き戻しを低減でき、内燃機関を
正常に起動できるという効果がある。
ス２に対してロータ４を進角方向に付勢するコイルスプ
リング５３の付勢力を、内燃機関始動時の第１回目のス
パーク点火に至るまでのカムシャフト１の平均慣性トル
クと同等に設定するように構成したので、バルブタイミ
ング可変装置の進角位置保持機構が作動していない状態
で内燃機関が停止した場合であっても、内燃機関始動時
のカムシャフト１のトルク変動と、ロータ４に対するコ
イルスプリング５３の付勢力とによって、ロータ４をケ
ース２に対して進角方向に移動させることができ、その
最大進角位置で進角位置保持機構が作動するように構成
することができ、その進角位置保持機構の作動によって
ロータ４を最大進角位置に保持できるという効果があ
る。このように、ロータ４が最大進角位置で保持されて
いる状態では、吸気バルブ２７の開弁タイミングと排気
バルブ２８の閉弁タイミングとのオーバーラップ量が最
適となるように設計されるので、燃焼室２３内の燃焼ガ
スの吸気通路２５への吹き戻しを低減でき、内燃機関を
正常に起動できるという効果がある。
【００２７】また、上記実施の形態１によれば、内燃機
関の始動後において、油圧制御系統から進角油圧室８と
遅角油圧室９に供給される油圧力は、内燃機関の運転状
況に応じて変化し、その油圧力の変化に応じてケース２
とロータ４の相対回転位相差が調整されるので、その相
対回転位相差に相当するカムシャフト１とクランクシャ
フト２２との相対回転位相差を調整すれば、排気側カム
２９ｂによる排気バルブ２８の開閉タイミングを、内燃
機関の運転状態にマッチした最適なものとすることがで
きるという効果がある。さらには、上述のように、排気
バルブ２８を開閉ｓる系統のロータ４を進角方向に付勢
するコイルスプリング５３の付勢力が、内燃機関始動時
のクランクシャフト２２の１回転後のスパーク点火に至
るまでのカムシャフト１の平均慣性トルクと同等に設定
されているため、前記ロータ４を小さな力で遅角方向に
変化させることが可能となって応答が早くなるという効
果がある。
関の始動後において、油圧制御系統から進角油圧室８と
遅角油圧室９に供給される油圧力は、内燃機関の運転状
況に応じて変化し、その油圧力の変化に応じてケース２
とロータ４の相対回転位相差が調整されるので、その相
対回転位相差に相当するカムシャフト１とクランクシャ
フト２２との相対回転位相差を調整すれば、排気側カム
２９ｂによる排気バルブ２８の開閉タイミングを、内燃
機関の運転状態にマッチした最適なものとすることがで
きるという効果がある。さらには、上述のように、排気
バルブ２８を開閉ｓる系統のロータ４を進角方向に付勢
するコイルスプリング５３の付勢力が、内燃機関始動時
のクランクシャフト２２の１回転後のスパーク点火に至
るまでのカムシャフト１の平均慣性トルクと同等に設定
されているため、前記ロータ４を小さな力で遅角方向に
変化させることが可能となって応答が早くなるという効
果がある。
【００２８】さらに、上記実施の形態１によれば、コイ
ルスプリング５３およびその関連構成部品（スプリング
ケース５０、スプリングホルダ５１等）をケース２とロ
ータ４から分離独立させたことにより、例えば、図４中
の吸気側カムシャフト１ａと排気側カムシャフト１ｂの
双方にバルブタイミング可変装置を装着するような内燃
機関の場合、バルブタイミング可変装置のケース、ロー
タ、ハウジング、タイミングプーリ（またはタイミング
スプロケット）等の主要部品を共通化することができ、
このため、その部品共通化によりコスト低減が図れると
いう効果がある。
ルスプリング５３およびその関連構成部品（スプリング
ケース５０、スプリングホルダ５１等）をケース２とロ
ータ４から分離独立させたことにより、例えば、図４中
の吸気側カムシャフト１ａと排気側カムシャフト１ｂの
双方にバルブタイミング可変装置を装着するような内燃
機関の場合、バルブタイミング可変装置のケース、ロー
タ、ハウジング、タイミングプーリ（またはタイミング
スプロケット）等の主要部品を共通化することができ、
このため、その部品共通化によりコスト低減が図れると
いう効果がある。
【００２９】以上は、この発明の実施の形態１によるバ
ルブタイミング可変装置を内燃機関の排気側カムシャフ
ト１ｂ（図４）に装着した場合であるが、吸気側カムシ
ャフト１ａに前記バルブタイミング可変装置を装着する
場合には、コイルスプリング５３によって吸気側カムシ
ャフト１ａのロータ４を遅角方向に付勢し、その付勢力
を内燃機関始動時のクランクシャフト１回転後のスパー
ク点火に至るまでの平均慣性トルクと同等に設定すれば
よく、その設定によって、上記と同様の作用効果が得ら
れるものである。
ルブタイミング可変装置を内燃機関の排気側カムシャフ
ト１ｂ（図４）に装着した場合であるが、吸気側カムシ
ャフト１ａに前記バルブタイミング可変装置を装着する
場合には、コイルスプリング５３によって吸気側カムシ
ャフト１ａのロータ４を遅角方向に付勢し、その付勢力
を内燃機関始動時のクランクシャフト１回転後のスパー
ク点火に至るまでの平均慣性トルクと同等に設定すれば
よく、その設定によって、上記と同様の作用効果が得ら
れるものである。
【００３０】図７はこの発明の実施の形態２による内燃
機関用バルブタイミング可変装置の要部を示す概略的な
軸方向断面図、図８は図７のＣ−Ｃ線に沿う径方向断面
図であり、図１〜図４と同一または相当部分には同一符
号を付して重複説明を省略する。図７において、１０は
ロータ４の軸方向一端面に接合する環状のプレート、１
２はそのプレート１０とケース２とハウジング部材１１
とを一体的に共締め固定しているボルト、１６はケース
２とロータ４との間で付勢力を発生させる付勢素段とし
ての渦巻スプリングであり、この渦巻スプリング１６
は、上記実施の形態１によるコイルスプリング５３の場
合と同様に、内燃機関始動時のクランクシャフト１回転
後の第１回スパーク点火に至るまでのカムシャフト１の
平均慣性トルクと同等の付勢力に設定され、その付勢力
をロータ４に付与しているもので、ロータ４の反カムシ
ャフト側に配置されている。１７は渦巻スプリング１６
の内径端側を引っ掛けているロータ４側の掛止部であ
り、この掛止部１７は、ロータ４と一体回転するプレー
ト１０に設けた突起部からなっている。１８は渦巻スプ
リング１６の外径側端部を引っ掛けているケース２側の
掛止部であり、この掛止部１８は、例えばケース２に設
けた切欠溝からなっている。１９はエス２に嵌め込み装
着されたスプリングカバーである。
機関用バルブタイミング可変装置の要部を示す概略的な
軸方向断面図、図８は図７のＣ−Ｃ線に沿う径方向断面
図であり、図１〜図４と同一または相当部分には同一符
号を付して重複説明を省略する。図７において、１０は
ロータ４の軸方向一端面に接合する環状のプレート、１
２はそのプレート１０とケース２とハウジング部材１１
とを一体的に共締め固定しているボルト、１６はケース
２とロータ４との間で付勢力を発生させる付勢素段とし
ての渦巻スプリングであり、この渦巻スプリング１６
は、上記実施の形態１によるコイルスプリング５３の場
合と同様に、内燃機関始動時のクランクシャフト１回転
後の第１回スパーク点火に至るまでのカムシャフト１の
平均慣性トルクと同等の付勢力に設定され、その付勢力
をロータ４に付与しているもので、ロータ４の反カムシ
ャフト側に配置されている。１７は渦巻スプリング１６
の内径端側を引っ掛けているロータ４側の掛止部であ
り、この掛止部１７は、ロータ４と一体回転するプレー
ト１０に設けた突起部からなっている。１８は渦巻スプ
リング１６の外径側端部を引っ掛けているケース２側の
掛止部であり、この掛止部１８は、例えばケース２に設
けた切欠溝からなっている。１９はエス２に嵌め込み装
着されたスプリングカバーである。
【００３１】以上説明した実施の形態２によれば、渦巻
スプリング１６によってロータ４の系統に付加される付
勢力が、上記実施の形態１のコイルスプリング５３の場
合と同様に、内燃機関始動時おクランクシャフト１回転
後のスパーク点火に至るまでのカムシャフト１の平均慣
性トルクと同等であるため、バルブタイミング可変装置
の進角位置保持機構が作動していない状態で内燃機関が
停止した場合であっても、内燃機関始動時おカムシャフ
ト１のトルク変動と、ロータ４に対する渦巻スプリング
１６の付勢力とによって、ロータ４をケースに対して進
角方向に移動させることができ、その最大進角位置で進
角位置保持機構が作動するように構成することができ、
その進角位置保持機構の作動によってロータ４を最大進
角位置に保持できるという効果がある。このように、ロ
ータ４が最大進角位置で保持されている状態では、吸気
バルブ２７の開弁タイミング吸気バルブ２７の開弁タイ
ミングと排気バルブ２８の閉弁タイミングとのオーバー
ラップ量が最適となるように設計されるので、燃焼室２
３内の燃焼ガスの吸気通路２５への吹き戻しを低減で
き、内燃機関を正常に起動できるという効果がある。さ
らにまた、渦巻スプリングを利用することから、コイル
スプリングに比して軸方向長を短くでき、バルブタイミ
ング可変装置の軸長短縮化が可能となる。
スプリング１６によってロータ４の系統に付加される付
勢力が、上記実施の形態１のコイルスプリング５３の場
合と同様に、内燃機関始動時おクランクシャフト１回転
後のスパーク点火に至るまでのカムシャフト１の平均慣
性トルクと同等であるため、バルブタイミング可変装置
の進角位置保持機構が作動していない状態で内燃機関が
停止した場合であっても、内燃機関始動時おカムシャフ
ト１のトルク変動と、ロータ４に対する渦巻スプリング
１６の付勢力とによって、ロータ４をケースに対して進
角方向に移動させることができ、その最大進角位置で進
角位置保持機構が作動するように構成することができ、
その進角位置保持機構の作動によってロータ４を最大進
角位置に保持できるという効果がある。このように、ロ
ータ４が最大進角位置で保持されている状態では、吸気
バルブ２７の開弁タイミング吸気バルブ２７の開弁タイ
ミングと排気バルブ２８の閉弁タイミングとのオーバー
ラップ量が最適となるように設計されるので、燃焼室２
３内の燃焼ガスの吸気通路２５への吹き戻しを低減で
き、内燃機関を正常に起動できるという効果がある。さ
らにまた、渦巻スプリングを利用することから、コイル
スプリングに比して軸方向長を短くでき、バルブタイミ
ング可変装置の軸長短縮化が可能となる。
【００３２】また、この実施の形態２によれば、内燃機
関の始動後において、油圧制御系統から進角油圧室８と
遅角油圧室９に供給される油圧力は、内燃機関の運転状
況に応じて変化し、その油圧力の変化に応じてケース２
とロータ４の相対回転位相差が調整されるので、その相
対回転位相差に相当するカムシャフト１とクランクシャ
フト２２との相対回転位相差を調整すれば、排気側カム
２９ｂによる排気バルブ２８の開閉タイミングを、内燃
機関の運転応対にマッチした最適なものとすることがで
きるという効果がある。さらには、上述のように、排気
バルブ２８を開閉する系統のロータ４を進角方向に雨声
する渦巻スプリング１６お付勢力が、内燃機関始動時の
クランクシャフト２２の１回転後のスパーク点火に至る
までのカムシャフト１の平均慣性トルクと同等に設定さ
れているため、前記ロータ４を小さな力で遅角方向に変
化させることが可能となって応答が早くなるという効果
がある。
関の始動後において、油圧制御系統から進角油圧室８と
遅角油圧室９に供給される油圧力は、内燃機関の運転状
況に応じて変化し、その油圧力の変化に応じてケース２
とロータ４の相対回転位相差が調整されるので、その相
対回転位相差に相当するカムシャフト１とクランクシャ
フト２２との相対回転位相差を調整すれば、排気側カム
２９ｂによる排気バルブ２８の開閉タイミングを、内燃
機関の運転応対にマッチした最適なものとすることがで
きるという効果がある。さらには、上述のように、排気
バルブ２８を開閉する系統のロータ４を進角方向に雨声
する渦巻スプリング１６お付勢力が、内燃機関始動時の
クランクシャフト２２の１回転後のスパーク点火に至る
までのカムシャフト１の平均慣性トルクと同等に設定さ
れているため、前記ロータ４を小さな力で遅角方向に変
化させることが可能となって応答が早くなるという効果
がある。
【００３３】なお、上記実施の形態１ではコイルスプリ
ング５３を、また、上記実施の形態２では渦巻スプリン
グ１６をそれぞれ付勢手段として適用したが、この発明
に適用する付勢手段は、捩り反力を付勢力として利用で
きるスプリングであれば、その全てのスプリングを含む
ものである。
ング５３を、また、上記実施の形態２では渦巻スプリン
グ１６をそれぞれ付勢手段として適用したが、この発明
に適用する付勢手段は、捩り反力を付勢力として利用で
きるスプリングであれば、その全てのスプリングを含む
ものである。
【００３４】また、上記実施の形態１において、例えば
エンジン内部にバルブタイミング可変装置を格納するこ
とにより、外部への油漏れを許容するものにあっては、
カバー５６および盲栓５７を不要とすることも可能であ
る。
エンジン内部にバルブタイミング可変装置を格納するこ
とにより、外部への油漏れを許容するものにあっては、
カバー５６および盲栓５７を不要とすることも可能であ
る。
【００３５】さらに、上記実施の形態１および上記実施
の形態２において、タイミングプーリ３はタイミングス
プロケットであってもよく、そのタイミングプーリ３ま
たはタイミングスプロケットはケース２に一体成形され
たものであってもよく、何れの場合も同様の効果が得ら
れるものである。
の形態２において、タイミングプーリ３はタイミングス
プロケットであってもよく、そのタイミングプーリ３ま
たはタイミングスプロケットはケース２に一体成形され
たものであってもよく、何れの場合も同様の効果が得ら
れるものである。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ケー
スとロータとの間で付勢力を発生させる付勢手段の付勢
力が、内燃機関始動時おクランクシャフト１回転後のス
パーク点火に至るまでのカムシャフトの平均慣性トルク
と同等に設定されるように構成したので、内燃機関始動
時のカムシャフトのトルク変動と付勢手段による付勢力
とによって、ロータを小さな力で進角方向または遅角方
向へ速やかに変化させることができ、バルブ開閉系統の
応答動作性が向上するという効果がある。
スとロータとの間で付勢力を発生させる付勢手段の付勢
力が、内燃機関始動時おクランクシャフト１回転後のス
パーク点火に至るまでのカムシャフトの平均慣性トルク
と同等に設定されるように構成したので、内燃機関始動
時のカムシャフトのトルク変動と付勢手段による付勢力
とによって、ロータを小さな力で進角方向または遅角方
向へ速やかに変化させることができ、バルブ開閉系統の
応答動作性が向上するという効果がある。
【００３７】この発明によれば、排気バルブ系統のカム
シャフトを進角方向に付勢する失せ手段の付勢力が内燃
機関始動時のクランクシャフト１回転後のスパーク点火
に至るまでの平均慣性トルクと同等に設定されるように
構成したので、内燃機関が停止した場合でも、内燃機関
始動時のカムシャフトのトルク変動と前記付勢力によっ
て、ロータを小さな力で進角方向へ速やかに移動させる
ことができ、排気バルブ開閉系統の応答動作性が向上す
るという効果がある。
シャフトを進角方向に付勢する失せ手段の付勢力が内燃
機関始動時のクランクシャフト１回転後のスパーク点火
に至るまでの平均慣性トルクと同等に設定されるように
構成したので、内燃機関が停止した場合でも、内燃機関
始動時のカムシャフトのトルク変動と前記付勢力によっ
て、ロータを小さな力で進角方向へ速やかに移動させる
ことができ、排気バルブ開閉系統の応答動作性が向上す
るという効果がある。
【００３８】この発明によれば、吸気バルブ系統のカム
シャフトを遅角方向に付勢する付勢手段の付勢力が内燃
機関始動時のクランクシャフト１回転後のスパーク点火
に至るまでの平均慣性トルクと同等に設定されるように
構成したので、内燃機関が停止した場合でも、内燃機関
始動時のカムシャフトのトルク変動と前記付勢力によっ
て、ロータを小さな力で遅角方向へ速やかに移動させる
ことができ、吸気バルブ開閉系統の応答動作性が向上す
るという効果がある。
シャフトを遅角方向に付勢する付勢手段の付勢力が内燃
機関始動時のクランクシャフト１回転後のスパーク点火
に至るまでの平均慣性トルクと同等に設定されるように
構成したので、内燃機関が停止した場合でも、内燃機関
始動時のカムシャフトのトルク変動と前記付勢力によっ
て、ロータを小さな力で遅角方向へ速やかに移動させる
ことができ、吸気バルブ開閉系統の応答動作性が向上す
るという効果がある。
【００３９】この発明によれば、ロータとケースとの間
で付勢力を圧制させる付勢手段が、渦巻スプリングやコ
イルスプリングのような捩り反力を有するスプリングか
らなるように構成したので、捩り反力を有するスプリン
グであれば、それを付勢手段として適用することができ
るという効果がある。
で付勢力を圧制させる付勢手段が、渦巻スプリングやコ
イルスプリングのような捩り反力を有するスプリングか
らなるように構成したので、捩り反力を有するスプリン
グであれば、それを付勢手段として適用することができ
るという効果がある。
【００４０】この発明によれば、ロータにおける反カム
シャフト側に付勢手段を配設するように構成したので、
バルブタイミング可変装置の構成主要部品の大半を既存
のものと共通化できて量産性のコスト低減が図れるとい
う効果がある。
シャフト側に付勢手段を配設するように構成したので、
バルブタイミング可変装置の構成主要部品の大半を既存
のものと共通化できて量産性のコスト低減が図れるとい
う効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１による内燃機関用バ
ルブタイミング可変装置の要部を示す概略的な軸方向断
面図である。
ルブタイミング可変装置の要部を示す概略的な軸方向断
面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿う径方向断面図である。
【図３】 図１のＢ−Ｂ線に沿う径方向断面図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による内燃機関用バ
ルブタイミング可変装置が装備される内燃機関の一例を
示す概略的な断面図である。
ルブタイミング可変装置が装備される内燃機関の一例を
示す概略的な断面図である。
【図５】 内燃機関用バルブタイミング可変装置のカム
シャフトの慣性トルクの経時的変化を示す特性図であ
る。
シャフトの慣性トルクの経時的変化を示す特性図であ
る。
【図６】 図６（ａ）はロータを進角方向または遅角方
向に付勢していない状態での位相角変化を示し、図６
（ｂ）はロータに平均トルクＴｃ相当の付勢力を与えた
状態での位相角変化を示す図である。
向に付勢していない状態での位相角変化を示し、図６
（ｂ）はロータに平均トルクＴｃ相当の付勢力を与えた
状態での位相角変化を示す図である。
【図７】 この発明の実施の形態２による内燃機関用バ
ルブタイミング可変装置の要部を示す概略的な軸方向断
面図である。
ルブタイミング可変装置の要部を示す概略的な軸方向断
面図である。
【図８】 図７のＣ−Ｃ線に沿う径方向断面図である。
１（１ａ，１ｂ） カムシャフト、２ ケース、４ ロ
ータ、１６ 渦巻スプリング（付勢手段）、２２ クラ
ンクシャフト、２４ 点火プラグ、 ２７ 吸気バル
ブ、２８ 排気バルブ、５３ コイルスプリング（付勢
手段）。
ータ、１６ 渦巻スプリング（付勢手段）、２２ クラ
ンクシャフト、２４ 点火プラグ、 ２７ 吸気バル
ブ、２８ 排気バルブ、５３ コイルスプリング（付勢
手段）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−68306（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−264110（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−236808（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−294121（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−170408（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01L 1/34 F02D 13/02
Claims (5)
- 【請求項１】 内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブの
少なくとも一方を開閉駆動する系統のカムシャフトと、
このカムシャフト上に回転自在に設けられ、内燃機関の
クランクシャフトに連動回転するケースと、前記カムシ
ャフトに連結されて前記ケース内に収納され、そのケー
スに対して同期回転可能で且つ相対回転可能なロータ
と、このロータと前記ケースとの間で付勢力を発生させ
る付勢手段とを備えた内燃機関用バルブタイミング可変
装置において、 前記付勢手段の付勢力は、内燃機関始動時のクランクシ
ャフト１回転後のスパーク点火に至るまでのカムシャフ
トの平均慣性トルクと同等に設定したことを特徴とする
内燃機関用バルブタイミング可変装置。 - 【請求項２】 付勢手段は、排気バルブ系統のカムシャ
フトを進角方向に付勢し、その付勢力が内燃機関始動時
のクランクシャフト１回転後のスパーク点火に至るまで
の平均慣性トルクと同等に設定されていることを特徴と
する請求項１記載の内燃機関用バルブタイミング可変装
置。 - 【請求項３】 付勢手段は、吸気バルブ系統のカムシャ
フトを進角方向に付勢し、その付勢力が内燃機関始動時
のクランクシャフト１回転後のスパーク点火に至るまで
の平均慣性トルクと同等に設定されていることを特徴と
する請求項１記載の内燃機関用バルブタイミング可変装
置。 - 【請求項４】 付勢手段は、ロータとケースとの間に配
置された渦巻スプリングもしくはコイルスプリングのよ
うな捩り反力を有するスプリングからなっていることを
特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項
記載の内燃機関用バルブタイミング可変装置。 - 【請求項５】 付勢手段は、ロータにおける反カムシャ
フト側に配備され、ロータとケースとに付勢力を付与す
るようになっていることを特徴とする請求項１から請求
項３のうちのいずれか１項記載の内燃機関用バルブタイ
ミング可変装置。
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|---|---|---|---|
| JP11190623A JP3110731B2 (ja) | 1998-09-10 | 1999-07-05 | 内燃機関用バルブタイミング可変装置 |
| US09/393,363 US6155219A (en) | 1998-09-10 | 1999-09-10 | Valve timing adjusting apparatus for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-257149 | 1998-09-10 | ||
| JP25714998 | 1998-09-10 | ||
| JP11190623A JP3110731B2 (ja) | 1998-09-10 | 1999-07-05 | 内燃機関用バルブタイミング可変装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000145415A JP2000145415A (ja) | 2000-05-26 |
| JP3110731B2 true JP3110731B2 (ja) | 2000-11-20 |
Family
ID=26506207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11190623A Expired - Lifetime JP3110731B2 (ja) | 1998-09-10 | 1999-07-05 | 内燃機関用バルブタイミング可変装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3110731B2 (ja) |
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- 1999-07-05 JP JP11190623A patent/JP3110731B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-10 US US09/393,363 patent/US6155219A/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2000145415A (ja) | 2000-05-26 |
| US6155219A (en) | 2000-12-05 |
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