JPH05340227A - エンジンのバルブタイミング可変装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 バルブの開弁タイミングの進角と閉弁タイミ
ングの遅角とを衝撃を伴わずに、同時に行えるエンジン
のバルブタイミング可変装置を提供する。 【構成】 カムプーリに連結されたサンギヤ６と、カム
シャフトに連結されたリングギヤ７と、複数のピニオン
ギヤ８と、複数のピニオンギヤを回転自在に支持するキ
ャリヤ10とを備えた遊星歯車機構11が設けられ、遊星歯
車機構のキャリヤがカムシャフトの軸線のまわりで揺動
可能に構成され、１以上のピニオンギヤがピニオン軸9a
に固設され、ピニオン軸がキャリヤに回転自在に支持さ
れて、ピニオンギヤと一体に回転する。ピニオン軸には
偏心カム１８が固設され、偏心カムに対する係合面を備
えた部材19がカムシャフトの軸線のまわりで揺動可能に
キャリヤに並設される。部材またはキャリヤを択一的に
係止する係止部材23が設けられ、部材係止時に、偏心カ
ムの回動に伴ってキャリヤがクランクシャフトの回転に
同期して揺動されて、カムプーリに対するカムシャフト
の位相が変更される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸、排気バルブ開閉タ
イミングを可変するエンジンのバルブタイミング可変装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車のエンジンにおける吸、
排気バルブの開閉タイミングは、エンジンの運転状態に
応じて変えることが好ましいため、従来より、種々のバ
ルブタイミング可変装置が提案されている。

【０００３】例えば、本出願人の出願による特開昭59-1
88014 号公報には、カムシャフトのカム面から力を受け
る受圧部と上記カム面からの力をバルブステムへ伝達す
る押圧部とを有するタペットと、該タペットを摺動自在
に嵌装する嵌装孔を有しカムシャフトのまわりに回転自
在に支持された回動部材と、この回動部材をエンジンの
運転状態に応じて回動させる操作装置とからなるエンジ
ンのバルブタイミング制御装置が開示されている。

【０００４】この装置では、上記回動部材が、エンジン
の少なくとも高負荷高回転時にタペットの摺動方向とバ
ルブの運動方向とが一致する規準位置に保持されること
によって、タペットとバルブステムとの間にはすべりが
生ぜず、低速回転時には上記回動部材が規準位置から回
動されることによって、タペットとバルブステムとの間
にすべりが生じ、これによって低速回転時と高速回転時
との間でバルブタイミングが変えられるように構成され
ている。

【０００５】また、特開平3-115714号公報に開示された
バルブタイミング可変装置では、カムシャフトに低速用
カムと高速用カムとが並設され、かつ上記低速用カムと
バルブとの双方に係合する主ロッカーアームと、上記高
速用カムのみに係合する副ロッカーアームとが互いに隣
接してロッカーシャフトに揺動自在に設けられていると
ともに、油圧によって上記ロッカーシャフトの軸線方向
に移動しうるピンの係脱によって上記主、副ロッカーア
ームを連動状態または非連動状態に択一的に切換えうる
切換機構が配設され、エンジンの高速運転時には、上記
主、副ロッカーアームが上記ピンによって結合されるこ
とにより連動状態とされて、上記バルブが高速用カムに
よって駆動され、エンジンの低速運転時には、上記主、
副ロッカーアームが非連動状態とされて、上記バルブが
低速用カムで駆動されるように構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前者すなわ
ち特開昭59-188014 号公報に開示された構成では、バル
ブ作動速度の高いエンジンの高速回転時には、タペット
とバルブステムとの間のすべりが生じないためにバルブ
ステムおよびタペットの摩耗が少なくなり、またエンジ
ンの低速回転時には、タペットとバルブステムとの間に
すべりが生じてもバルブ作動速度が低いためにやはりバ
ルブステムおよびタペットの摩耗が少なくなるという優
れた効果を有するものである。

【０００７】但し、この構成では、タペットとバルブス
テムとの間のすべりによってバルブタイミングを遅らせ
ることができるのみであって、例えば開弁タイミングの
進角と閉弁タイミングの遅角とを同時に行なって開弁角
を拡張することは原理上不可能なため、高負荷高回転域
で最大出力を大幅に向上させようとする目的には添え難
いものであった。

【０００８】一方、後者すなわち特開平3-115714号公報
に開示された構造では、エンジンの低回転域と高回転域
とにそれぞれ適合したバルブリフト特性を独立的に選ぶ
ことが可能となり、所期の性能向上を果すことができる
ものの、部品点数が増加し、かつ特殊なカムシャフトと
複雑な油通路を必要とするのみでなく、主、副ロッカー
アームを連動状態と非連動状態との間で切換えるときに
衝撃を伴うおそれがあり、しかも係脱用ピンにせん断応
力が作用することからピンの耐久性に問題があった。

【０００９】このような課題に鑑み、本発明は、バルブ
の開弁タイミングの進角と閉弁タイミングの遅角とを衝
撃を伴うことなく同時に行なうことが可能なエンジンの
バルブタイミング可変装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によるエンジンの
バルブタイミング可変装置は、クランクシャフトの回転
に同期して回動される偏心カムと、該偏心カムの回動に
伴って揺動する揺動部材と、該揺動部材の揺動に基づい
て、バルブの開閉動作のカムプーリに対する位相を進角
側および遅角側に交互に反復変更する手段とを備えてな
ることを特徴とするものである。

【００１１】本発明の１つの態様によれば、カムシャフ
トの一端にサンギヤとリングギヤとの間で遊星運動を行
なう複数のピニオンギヤを備えた遊星歯車機構が、カム
プーリに対するカムシャフトの位相を変更する手段とし
て設けられ、上記揺動部材が、上記複数のピニオンギヤ
を回転自在に支持してカムシャフトのまわりで揺動する
キャリアよりなることを特徴とするものである。

【００１２】本発明の他の態様によれば、バルブ駆動用
カムがカムシャフトに対して該カムシャフトの軸線のま
わりで揺動可能に取付けられ、前記揺動部材の揺動に伴
って、バルブ駆動用カムがカムシャフトに対して常時揺
動されてなることを特徴とするものである。

【００１３】その場合、上記揺動部材は、カムシャフト
とバルブ駆動用カムとの間に設けられた中間部材よりな
り、該中間部材に上記偏心カムに対する係合部が設けら
れる。

【００１４】さらに本発明の他の態様によれば、バルブ
駆動用カムとバルブとの間にカムフォロワが設けられ、
該カムフォロワが上記揺動部材の揺動によりバルブ駆動
用カムのまわりで常時揺動されることを特徴とするもの
である。

【００１５】その場合、上記カムフォロワがロッカーア
ームに移動可能に支持されたローラよりなり、該ローラ
と上記揺動部材とがリンク部材を介して連結される。

【００１６】

【作用および効果】本発明によれば、揺動部材を揺動さ
せる偏心カムのクランクシャフトに対する位相を、図１
に示されているように、バルブの開閉動作のカムプーリ
に対する位相がバルブの開弁時には進み、かつバルブの
閉弁時には遅れるように設定しておくことにより、バル
ブの開弁時の進角と閉弁時の遅角とを同時に行なうこと
が可能となる。また位相変更時にショックを伴うおそれ
もなく、信頼性の高いバルブタイミング可変装置を容易
に得ることができる。

【００１７】本発明の１つの態様によれば、バルブタイ
ミング可変手段として遊星歯車機構を用い、そのキャリ
ヤを揺動させることによってカムプーリに対するカムシ
ャフトの位相の変更を行なうようになっており、キャリ
アの揺動を停止させた場合には、位相の変更は行なわれ
ず、遊星歯車機構はカムプーリからカムシャフトへの動
力伝達手段および減速機構としての機能を果すのみとな
る。

【００１８】本発明の他の態様によれば、バルブ駆動用
カムがカムシャフトに対して該カムシャフトの軸線のま
わりで揺動可能に取付けられ、かつ上記揺動部材の揺動
に伴って、バルブ駆動用カムがカムシャフトに対して常
時揺動されているから、この揺動を、バルブの開弁時に
は進角側へ、閉弁時には遅角側へバルブ駆動用カムの位
相が変化するように偏心カムの位相を設定しておいた状
態で、上記偏心カムのクランクシャフトに対する位相を
連続的に変えることにより、バルブ駆動用カムの進角側
および遅角側への位相の変化度合を連続的に変えること
が可能となる。

【００１９】したがって、エンジンの軽負荷域での特性
を少しも悪化させることなく、全運転域において充填効
率を向上させることができる。また、バルブタイミング
可変手段が各気筒毎に設けられるため、種々の多気筒エ
ンジンに適用することが可能である。

【００２０】本発明のさらに他の態様によれば、バルブ
駆動用カムとバルブとの間にカムフォロワが設けられ、
該カムフォロワが揺動部材の揺動に伴ってバルブ駆動用
カムのまわりで常時揺動されるように構成されているか
ら、上述と同様の作用効果が得られるものである。

【００２１】

【実施例】以下、本発明によるエンジンのバルブタイミ
ング可変装置の実施例を図面に基づいて説明する。

【００２２】図２および図３は本発明の第１実施例の構
成を示す断面図およびそのIII-III線に沿った断面図で
ある。本実施例は、カムプーリに対するカムシャフトの
位相を変更するように構成されている。

【００２３】図２において、シリンダヘッド１には、吸
気側カムシャフト２および排気側カムシャフト（図示せ
ず）がそれぞれ回動自在に軸支されている。カムシャフ
ト２にはカム３が設けられ、このカム３によって、吸気
バルブ４が開閉駆動されるようになっている。

【００２４】カムシャフト２の一端には、バルブタイミ
ング可変装置５が取り付けられており、このバルブタイ
ミング可変装置５は、図３に示されているように、サン
ギヤ６とリングギヤ７と、互いに120 °の角間隔を保っ
てサンギヤ６とリングギヤ７との間に配置されて遊星運
動を行なう３個のプラネタリ・ピニオンギヤ（以下単に
「ピニオンギヤ」と呼ぶ）８と、これらピニオンギヤ８
をそれぞれピニオン軸９を介して回転自在に支持するキ
ャリヤ10とによって構成された遊星歯車機構11を備えて
いる。

【００２５】遊星歯車機構11のリングギヤ７は、カムシ
ャフト２の一端にボルト12によって固定された部材13に
一体に形成されており、またサンギヤ６は、図４からも
明らかなように、上記部材13の筒状部13a の外周に回転
自在に嵌合されたスリーブ14の外周面上に形成されてい
る。スリーブ14にはカムプーリ15が一体に設けられてお
り、このカムプーリ15とクランクプーリ（図示せず）と
の間にタイミングベルト16が懸装されている。

【００２６】ピニオンギヤ８をそれぞれ支持する３本の
ピニオン軸９は、１本のピニオン軸9aを除いてキャリヤ
10に固定されていて、それぞれピニオンギヤ８を回転自
在に軸支しているが、残る１本のピニオン軸9aのみは、
キャリヤ10にベアリング17を介して回転自在に支持され
ているとともに、キャリヤ10のピニオンギヤ８側の面と
は反対側の面に突出している。そして、このピニオン軸
9aの一端にピニオンギヤ８が固設されて、ピニオン軸9a
と一体に回転するように構成されている。サンギヤ６、
ピニオンギヤ８およびリングギヤ７の歯数比は２：１：
４（直列４気筒エンジンの場合）に設定され、これによ
って減速比を２とする遊星歯車機構11が構成されてい
る。

【００２７】さらに、キャリヤ10のピニオンギヤ８側の
面とは反対側に突出するピニオン軸9aの端部には偏心カ
ム18が固設され、ピニオン軸9aに固設されたピニオンギ
ヤ８と一体に回転するようになっている。

【００２８】キャリヤ10は中心に孔を有する円板よりな
り、サンギヤ６を備えたスリーブ１４の外周面に回転自
在に嵌合されている。また、スリーブ１４の外周面に
は、キャリヤ10に対してほぼ等しい外径および厚さを有
する円板状の部材19が、キャリヤ10の偏心カム18側の面
に隣接して回転自在に嵌合されている。この部材19に
は、偏心カム18を収容する孔20が設けられているが、こ
の孔20は、カムシャフト２の軸線に関して周方向の２つ
の内壁面のみで偏心カム18のカム面に常時係合してお
り、放射方向の内壁面は、偏心カム18が回転してもこれ
に接触しないように長孔に形成されている。

【００２９】キャリヤ10および上記部材19の外周面に
は、それぞれ部材19側およびキャリヤ10側に面する斜面
10a および19a が外周に沿って形成され、両斜面10a ，
19a によって浅いＶ字形の断面形状を有する谷21が形成
されている。そしてこの谷21と、遊星歯車機構11のケー
ス22の内周面22a との間に、キャリヤ10または部材19を
択一的に係止するための環状の係止部材23が介設されて
いる。

【００３０】係止部材23は、上記浅いＶ字形の断面形状
を有する谷21に対向する山形の断面形状を有しており、
かつスプリング24の押圧力または油圧によって、キャリ
ヤ10の斜面10a または部材19の斜面19a の何れかに択一
的に押接されるようになっている。

【００３１】すなわち、係止部材23は、常時はスプリン
グ24によってキャリヤ10側に付勢されてキャリヤ10の外
周の斜面10a に押接され、これによって、キャリヤ10が
回動不能に係止されて固定されるとともに、部材19は係
止部材23による係止から解放されている。したがって、
この状態では、ピニオンギヤ８と連動される偏心カム18
の回転に伴って部材19が揺動されるのみであり、遊星歯
車機構11は、単に減速比を２とする動力伝達機能を果す
のみとなる。

【００３２】一方、係止部材23が収容されている空間
は、シリンダヘッド１内に形成されたオイル通路25に連
通しており、このオイル通路25に作動油が供給されるこ
とによって、係止部材23はスプリング24の付勢力に抗し
て部材19側に移動して部材19の外周の斜面19a に押接さ
れ、これによって、部材19が回動不能に係止されるとと
もに、キャリヤ10は係止部材23による係止から解放され
る。したがって、ピニオンギヤ８と連動される偏心カム
18の回転に伴って、キャリヤ10がタイミングベルト16お
よびカムプーリ15を介したクランクシャフトの回転に同
期して揺動され、偏心カム18の外径および偏心度に応じ
た位相の変更が行なわれる。

【００３３】図５(A) 〜(C) は、遊星歯車機構11による
バルブタイミング可変動作を示す説明図である。いま、
サンギヤ６を固定した状態でキャリヤ10を図の時計方向
にθ_P だけ回動すると、ピニオンギヤ８は図５(A) の状
態から図５(B) のように時計方向にθ_P だけ回動し、こ
れによってサンギヤ６は固定されたまま、リングギヤ７
が時計方向にθ_R だけ回動する。したがって、サンギヤ
６およびリングギヤ７の回転方向を図の時計方向とすれ
ば、リングギヤ７はサンギヤ６に対してθ_R だけ進角さ
れる。すなわち、カムプーリ15に対するカムシャフト２
の位相が進角されることになる。また、これとは反対
に、キャリヤ10を図の反時計方向にθ_P ′だけ回動する
と、ピニオンギヤ８は図５(A) の状態から図５(C) のよ
うに反時計方向にθ_P ′だけ回動し、これによってサン
ギヤ６は固定されたまま、リングギヤ７が反時計方向に
θ_R ′だけ回動する。すなわち、リングギヤ７はサンギ
ヤ６に対してθ_R ′だけ遅角される。すなわち、カムプ
ーリ15に対するカムシャフト２の位相が遅角されること
になる。したがって、バルブ４の開弁時にカムプーリ15
に対するカムシャフト２の位相が進角され、かつバルブ
４の閉弁時にカムプーリ15に対するカムシャフト２の位
相が遅角されるような偏心カム18をピニオン軸9aに取り
付けておけば、早開き遅閉じのバルブリフト特性が得ら
れることになる。

【００３４】図６は、点火順序を ^#１→ ^#３→ ^#４→ ^#
２とする直列４気筒エンジンにおいて、全気筒の吸気バ
ルブに対して早開き遅閉じのバルブリフト特性が得られ
るキャリヤ10の揺動動作を示したものである。この場
合、偏心カム18によって、キャリヤ10の揺動周期がクラ
ンク角で180 °に設定されており、図７にさらに詳細に
示されているように、各気筒の吸気バルブがカムシャフ
ト２が開弁時に進角され、閉弁時に遅角されること明ら
かである。図６、図７においては、キャリヤ10が固定さ
れた場合のバルブリフト特性が破線で、部材19が固定さ
れてキャリヤ10が偏心カム18によって揺動される場合の
バルブリフト特性が実線でそれぞれ示されている。

【００３５】図８は、ピニオンギヤ８を固設したピニオ
ン軸9aに３個の互いに外径を異にする偏心カム18Ａ〜18
Ｃが固設されている場合の構成を示す説明図である。こ
の場合、偏心カム18Ａ〜18Ｃのそれぞれに対する係合面
をそれぞれ備えた３個の部材19Ａ〜19Ｃが設けられてい
るとともに、キャリヤ10または部材19Ａ〜19Ｃのうちの
１つを択一的に係止するための係止部材23Ａ，23Ｂが設
けられる。そしてキャリヤ10が係止部材23Ａによって係
止されている場合は、部材19Ａ〜19Ｃがそれぞれのカム
18Ａ〜18Ｃによって揺動されるのみで、カムプーリ15に
対するカムシャフト２の位相変更は行なわれないが、係
止部材23Ａによって部材19Ａが係止されるとともにキャ
リヤ10が解放され、かつ部材19Ｂ，19Ｃの双方が係止部
材23Ｂによる係止から解放されている場合は、キャリヤ
10および部材19Ｂ，19Ｃが偏心カム18Ａの回転に伴って
揺動されて、偏心カム18Ａの外径および偏心度に応じた
位相変更がなされる。

【００３６】また、部材19Ｂが係止部材23Ｂによって係
止され、キャリヤ10および部材19Ａ，19Ｃが解放されて
いるときには、キャリヤ10および部材19Ａ，19Ｃが偏心
カム18Ｂの回転に伴って揺動されて、偏心カム18Ｂの外
径および偏心度に応じた位相変更がなされる。

【００３７】さらに、部材19Ｃが係止部材23Ｂによって
係止され、キャリヤ10および部材19Ａ，19Ｂが解放され
ているときには、キャリヤ10および部材19Ａ，19Ｂが偏
心カム18Ｃの回転に伴って揺動されて、偏心カム18Ｃの
外径および偏心度に応じた位相変更がなされることにな
る。

【００３８】次に本発明の第２実施例を図９〜図13に基
づいて説明する。本実施例はカムシャフトに対するカム
の位相が気筒毎に変更されるように構成されている。

【００３９】まず図９およびそのX-X 線に沿った断面図
である図10において、シリンダヘッド31には吸気側カム
シャフト32が回転自在に軸支され、かつこのカムシャフ
ト32に吸気バルブ駆動用カム33が取付けられているが、
図10のXI-XI 線に沿った断面図である図11から特に明ら
かなように、カム33は中空に形成されて、その内周面に
その回転軸線Ｏを中心として内歯歯車33a が形成されて
いる。そしてカムシャフト32はカム33の回転軸線Ｏに対
して偏心した位置でカム33の中空部を貫通しており、か
つカムシャフト32の外周面に形成された外歯歯車32a が
カム33の内歯歯車33a に内接噛合して差動歯車機構を構
成している。

【００４０】カム33の両側面には、図10およびそのXII-
XII 線に沿った断面図である図12から明らかなように、
内歯歯車33a よりも大径の円形凹部33b ，33b が同軸的
に形成されている。そして上記円形凹部33b ，33b に、
揺動部材である中間部材34の円筒部34a ，34a がカム33
を挟むように嵌合されて、カム33を回転自在に軸支して
いる。

【００４１】中間部材34は、カムシャフト32を回転自在
に挿通させた態様でカムシャフト32に軸支されており、
かつカム33をその回転軸線のまわりでの回動が可能なよ
うに位置決めしている。そして、カムシャフト32の外歯
歯車32a とカム33の内歯歯車33a との歯数比が１：２に
設定されていることによって、カムシャフト32とカム33
とが減速比を２とする減速機構をも構成している。中間
部材34には、この中間部材34を揺動させる後述する偏心
カム35に対し上下方向から係合する２又状のアーム部34
b ，34b がカムフォロワ部として一体に延設されてい
る。

【００４２】偏心カム35は、吸気バルブ駆動用カムシャ
フト32と平行に、かつ回転自在にシリンダヘッド31に軸
支された副カムシャフト36に一体に形成されて吸気バル
ブ駆動用カム33に隣接配置されており、副カムシャフト
36の回動に伴って偏心カム35が回動されると、この偏心
カム35に対しこれを上下から係合しているアーム部34b
，4bを備えた中間部材34がカムシャフト33のまわりで
揺動し、この揺動に伴ってカムシャフト32に対するカム
33の位相が進角または遅角されるように構成されてい
る。

【００４３】一方、カムシャフト32の一端には、図10に
示されているように、図示しないクランクシャフトによ
りタイミングベルトまたはチェーンを介して駆動される
カムプーリ37が固設されている。この場合、上述のよう
にカムシャフト32とカム33との間で減速比を２とする減
速がなされるため、カムプーリ37はクランクプーリと同
一の径を有する。さらに、カムシャフト32にはヘリカル
ギヤ38が一体に固設され、このヘリカルギヤ38に、副カ
ムシャフト36に設けられた、上記ヘリカルギヤ38と同径
のヘリカルギヤ39が噛合して、カムシャフト32の回転す
なわちクランクシャフトの回転が副カムシャフト36に同
一回転数をもって伝達されるようになっている。

【００４４】副カムシャフト36側のヘリカルギヤ39は、
副カムシャフト36にスプライン結合されていることによ
って軸線方向へ移動可能となっており、かつスプリング
40によって偏心カム35側とは反対側に付勢されている。
そして、副カムシャフト36側のヘリカルギヤ39に対向す
るシリンダヘッド31の壁部31a には、副カムシャフト36
の両側においてヘリカルギヤ39側に開口する一対のシリ
ンダ状の油だめ41，41が形成され、これら油だめ41，41
内に、ヘリカルギヤ39の側面39a に先端が摺接されたピ
ストン42，42が設けられている。上記油だめ41，41は、
シンダヘッド31の壁部31a 内に形成されたオイル通路43
に連通しており、このオイル通路43に供給された作動油
の油圧によって、ピストン42，42がヘリカルギヤ39側に
移動して、ヘリカルギヤ39をスプリング40の付勢力に抗
して、偏心カム35側に移動させる。このヘリカルギヤ39
の移動により、副カムシャフト36のバルブ駆動用カムシ
ャフト33に対する位相、すなわち、クランクシャフトに
対する偏心カム35の位相が進むように構成されている。

【００４５】このような構成を有するカム33によって駆
動される吸気バルブ43は、図９に示されているように、
バルブガイド44に摺動自在に支承され、バルブスプリン
グ45によって図９の上方、すなわち閉弁方向に付勢され
ているが、カム33と吸気バルブ43との間にバケット状の
ラツシュアジャスタ46が介装されている。

【００４６】図13は点火順序を ^#１→ ^#２→ ^#３→ ^#４
→ ^#５→ ^#６とするＶ型６気筒エンジンにおいて、
^#１， ^#３， ^#５の気筒の各吸気バルブに対して早開き
遅閉じのバルブ特性が得られるようになる中間部材34の
揺動動作を示したものである。この場合、 ^#１， ^#３，
^#５の気筒の吸気バルブはそれぞれクランクアングル
（Ｃ．Ａ．）で720 °の周期をもって、かつ互いにクラ
ンクアングルで240 °の位相差をもって開かれるように
なっている。そしてオイル通路43に作動油が供給されな
い場合、偏心カム35は、実線で示されているようにクラ
ンクアングル360 °の周期をもって中間部材34を揺動し
ている。

【００４７】次にオイル通路43に作動油が供給されてピ
ストン42，42がスプリング40の付勢力に抗して副カムシ
ャフト36のヘリカルギヤ39を図10の上方へ移動される
と、副カムシャフト36のカムシャフト32に対する位相、
すなわち偏心カム35のクランクシャフトに対する位相が
連続的に進ませられ、これに伴って、中間部材34の揺動
曲線の位相が、図13に破線で示されているように進ませ
られるから、吸気バルブ43のリフト特性が、破線で示さ
れているように、開弁時には実線の特性に対してさらに
進角され、かつ閉弁時には実線の特性に対してさらに遅
角されることになるのである。

【００４８】このように、本実施例では、吸気バルブ駆
動用カム33のカムシャフト32に対する位相が、常時揺動
している中間部材34の揺動に伴って、開弁時には進角側
へ、閉弁時には遅角側へと常に変化しており、この状態
で、副カムシャフト36のカムシャフト32に対する位相、
すなわち偏心カム35のクランクシャフトに対する位相を
進ませることにより、カム33の進角側および遅角側への
位相の変化度合が連続的に増大されることに特徴があ
る。したがって、エンジンの軽負荷域での特性を少しも
悪化させることなく、全運転域において充填効率を向上
させることができるものである。

【００４９】さらに本発明の第３実施例を図14〜図18に
基づいて説明する。

【００５０】本実施例では、図14の断面図から明らかな
ように、バルブ駆動用カム50がカムシャフト51に固定さ
れ、かつカム50と吸気バルブ52との間に、カムフォロワ
としてのローラ53を備えたロッカーアーム54が介設され
ている。そして偏心カム55の回動に伴って揺動する揺動
部材56によって上記ローラ53がカム50のまわりで揺動さ
れることにより、カム50に対する吸気バルブ52の開閉動
作の位相が気筒毎に変更されるように構成されている。

【００５１】さらに本実施例の構成について詳細に説明
すると、図14において、吸気バルブ52は、シリンダヘッ
ド57に固定されたバルブガイド58に摺動自在に支承さ
れ、かつバルブスプリング59によって図14の上方、すな
わち、閉弁方向に付勢されているが、上記ロッカーアー
ム54は、図17に示されているように、シリンダヘッド57
に設けられたラッシュアジャスタ60によって一端を支持
され、他端が吸気バルブ52のステムの上端に当接してい
る。このロッカーアーム54は、図14の矢Ｈ方向から見た
図である図15から明らかなように、ローラ53を両側から
挾持するための空所54a を備えている。また、ロッカー
アーム54は、ローラ53の軸62の両端を支持するための孔
63，63を備えているが、これら孔63，63は、ローラ53が
カム50のカム面に沿って移動しうるように円弧状の長孔
に形成されている。ローラ53の軸62の両側はロッカーア
ーム54の側面から突出している。

【００５２】偏心カム55は、吸気バルブ駆動用カムシャ
フト51と平行に、かつ回転自在にシリンダヘッド57に軸
支された副カムシャフト64に一体に形成されており、さ
らに両カムシャフト51，64のほぼ中間に、揺動部材56を
揺動自在に軸支するシャフト65が両カムシャフト51，64
と平行にに配設されている。

【００５３】揺動部材56は、図18から特に明らかなよう
に、偏心カム55に対して上下方向から係合する係合部56
a と、シャフト65に支持されている位置から下方へ延び
る一対のアーム部56b ，56b とからなり、これらアーム
部56b ，56b の先端にはそれぞれピン66が取付けられて
いる。そしてピン66，66によってそれぞれ一端を軸支さ
れたリンクプレート67，67の他端が、ロッカーアーム54
の両側面から突出するローラ53の軸62の突端に係着され
ている。

【００５４】このようなリンク機構によって、偏心カム
55の回転に伴う揺動部材56の揺動がローラ53に伝達され
る。そしてこの場合、ローラ53はその軸62が長孔63，63
においてロッカーアーム54に支持されているために、揺
動部材56の揺動に対応してローラ53が長孔63，63をガイ
ドとしてカム50のまわりで揺動されることにより、カ50
に対する吸気バルブ52の開閉動作の位相が気筒毎に変更
されるように構成されている。そして、例えば図10に示
されているような偏心カムの位相変更手段を用いること
により、図13に示されたものと同様の動作を行なうもの
である。

【００５５】したがって、本実施例も、前述した第２実
施例と同様に、吸気バルブ52の開弁角を連続的に変化さ
せることが可能であり、第２実施例と同様の効果が得ら
れるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるバルブタイミング可変装置の動作
の説明に供するタイミングチャート

【図２】エンジンのシリンダヘッドに設けられる本発明
の第１実施例の構造を示す断面図

【図３】図２のIII-III 線に沿った断面図

【図４】図２の装置の要部を概略的に示す斜視図

【図５】本発明の第１実施例の動作を説明する図

【図６】本発明の第１実施例による装置を直列４気筒エ
ンジンに適用した場合の動作の説明に供するタイミング
チャート

【図７】図６の要部を詳細に説明するタイミングチャー
ト

【図８】複数個の偏心カムを設ける場合の概略的構造説
明図

【図９】本発明の第２実施例の構造を示す断面図

【図１０】図９のX-X 線に沿った断面図

【図１１】図10のXI-XI 線に沿った拡大断面図

【図１２】図10のXII-XII 線に沿った拡大断面図

【図１３】本発明の第２実施例による装置をＶ型６気筒
エンジンに適用した場合の動作の説明に供するタイミン
グチャート

【図１４】本発明の第３実施例の構造を示す断面図

【図１５】図14の構成を矢Ｈ方向から見た平面図

【図１６】図15のXVI-XVI 線に沿った断面図

【図１７】図14の要部の拡大図

【図１８】図14の要部の拡大断面図

【符号の説明】

１，31，57 シリンダヘッド ２，32，51 カムシャフト ３，33，50 カム ５ バルブタイミング可変装置 ６ サンギヤ ７ リングギヤ ８ ピニオンギヤ ９，9a ピニオン軸 10 キャリヤ 11 遊星歯車機構 15，37 カムプーリ 18，35，55 偏心カム 19 偏心カムに対する係合面を備えた部材 23 係止部材 34 中間部材 36，64 副カムシャフト 53 ローラ 54 ロッカーアーム 56 揺動部材 67 リンクプレート

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクシャフトにより回転駆動される
   カムプーリがカムシャフトに設けられ、該カムシャフト
   に取付けられたカムにより開閉駆動されるバルブの開閉
   動作の前記カムプーリに対する位相が変更されるように
   構成されたエンジンのバルブタイミング可変装置におい
   て、 前記クランクシャフトの回転に同期して回動される偏心
   カムと、該偏心カムの回動に伴って揺動する揺動部材
   と、該揺動部材の揺動に基づいて、前記バルブの開閉動
   作の前記カムプーリに対する位相を進角側および遅角側
   に交互に反復変更する手段とを備えてなることを特徴と
   するエンジンのバルブタイミング可変装置。
2. 【請求項２】 前記カムシャフトの一端に、サンギヤと
   リングギヤとの間で遊星運動を行なう複数のピニオンギ
   ヤを備えた遊星歯車機構が設けられ、前記揺動部材が、
   前記複数のピニオンギヤを回転自在に支持して前記カム
   シャフトの軸線のまわりで揺動するキャリヤよりなるこ
   とを特徴とする請求項１記載のエンジンのバルブタイミ
   ング可変装置。
3. 【請求項３】 前記バルブ駆動用カムが前記カムシャフ
   トに対して該カムシャフトの軸線のまわりで揺動可能に
   取付けられ、前記揺動部材の揺動に伴って、前記バルブ
   駆動用カムが前記カムシャフトに対して常時揺動されて
   なることを特徴とする請求項１記載のエンジンのバルブ
   タイミング可変装置。
4. 【請求項４】 前記揺動部材は、前記カムシャフトと前
   記バルブ駆動用カムとの間に設けられた中間部材よりな
   り、該中間部材に前記偏心カムに対する係合部が設けら
   れてなることを特徴とする請求項３記載のエンジンのバ
   ルブタイミング可変装置。
5. 【請求項５】 前記バルブ駆動用カムと前記バルブとの
   間にカムフォロワが設けられ、該カムフォロワが前記揺
   動部材の揺動により前記バルブ駆動用カムのまわりで常
   時揺動されてなることを特徴とする請求項１記載のエン
   ジンのバルブタイミング可変装置。
6. 【請求項６】 前記カムフォロワがロッカーアームに移
   動可能に支持されたローラよりなり、該ローラと前記揺
   動部材とがリンク部材を介して連結されてなることを特
   徴とする請求項５記載のエンジンのバルブタイミング可
   変装置。
7. 【請求項７】 前記偏心カムの前記クランクシャフトに
   対する位相を連続的に可変する手段を備えてなることを
   特徴とする請求項１、３〜６のうちの１つに記載のエン
   ジンのバルブタイミング可変装置。