JPH06248922A

JPH06248922A - 可変バルブタイミング機構

Info

Publication number: JPH06248922A
Application number: JP3224793A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tada; 博多田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-02-22
Filing date: 1993-02-22
Publication date: 1994-09-06
Anticipated expiration: 2014-10-12
Also published as: JP2962084B2

Abstract

(57)【要約】【目的】非円形歯車を用いた可変バルブタイミング機
構のバルブタイミング変更動作の応答性を向上させる。【構成】吸気カム軸１に対して非円形歯車５ａ、７ａ
を自由回転可能に取り付け、歯車５ａ、７ａのいずれか
一方を給気カム軸に固定することにより排気カム軸３か
ら給気カム軸に回転を伝達する。歯車５ａ、７ａは給気
カム軸に固定されたスペーサ９を挟んで取り付け、スペ
ーサ内の係合ピン１６を油圧で移動させ、歯車５ａ、７
ａのピン孔１５、１７のいずれかに係合させて歯車５ａ
または７ａを吸気カム軸に切り換え固定するとともに、
スペーサを歯車５ａ、７ａに対して互いに逆方向に付勢
するスプリング５３、７３を設けた構成とする

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のカム軸駆動機
構に関し、詳細には運転条件に応じてバルブリフト特性
を変更可能な可変バルブタイミング機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の運転条件に応じて最適のバル
ブリフト特性を得られるようにした可変バルブタイミン
グ機構が従来から考案されている。一般にバルブリフト
特性は、カム軸のカムプロファイルによって決定される
ため、バルブリフト期間を変更するためには、従来は、
異なるプロファイルを持つカムをカム軸に予め形成して
おき、それらを切換えて使用したり、バルブリフトの作
用角が異なるようにロッカアームを切換えてバルブを駆
動する方法がとられていた。

【０００３】これに対し本願出願人は、非円形歯車を使
用してカム軸を駆動することによりカムやロッカアーム
の切り換えを要することなくバルブ特性を変更可能な可
変バルブタイミング機構を既に提案している（特願平４
─２０１４７２号）。上記に提案した可変バルブタイミ
ング機構は、機関出力軸回転をカム軸にそれぞれ伝達可
能な第一と第二の歯車装置と、該第一と第二の歯車装置
と切り換えて第一と第二の歯車装置のいずれかを介して
カム軸に機関出力軸の回転を伝達するようにする切り換
え手段とを備え、前記第一と第二の歯車装置のうち少な
くとも一方を、機関出力軸の等速回転を機関出力軸回転
角に応じて速度が変化する不等速回転に変換する非円形
歯車を用いて構成したものである。

【０００４】同一のプロファイルを有するカムを用いた
場合でも機関出力軸回転角に応じて速度が変動する不等
速回転運動をカム軸に与えることにより、不等速回転の
種類に応じた異なるバルブリフト特性を得ることができ
る。上記に提案した可変バルブタイミング機構は、機関
出力軸から非円形歯車を有する第一と第二の歯車装置を
用いてカム軸を駆動することにより上記カム軸の不等速
回転運動を生じさせるとともに、第一と第二の歯車装置
を切り換えることによりカム軸に異なる不等速回転運動
を生じさせるようにして運転条件に応じてバルブリフト
特性を変更可能としたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記特願平４─２０１
４７２号に提案した可変バルブタイミング機構では、第
一と第二の歯車装置とを切り換えてカム軸を駆動するこ
とによりカム軸の不等速回転運動を変えるようにしてい
る。この切り換えは、例えば第一と第二の歯車装置のそ
れぞれを、カム軸に固定された非円形歯車と、該非円形
歯車に噛合するとともに機関出力軸に対して自由回転可
能に取着された駆動用非円形歯車とから構成し、機関出
力軸に上記駆動用非円形歯車のいずれか一方を選択的に
固定することにより行っている。

【０００６】ところで、上記の機構では出力軸に固定さ
れている側の駆動用歯車と、出力軸に対して回転自由に
保持されている側の駆動用歯車とは互いに異なる不等速
運動をしており、これらの歯車の相対的位相は出力軸の
回転につれて周期的に変化している。一方、これらの歯
車の切り換えは両方の歯車と出力軸との位相が一致した
とき以外は行うことができない。従って切り換えを行う
ことが出来る時期は上記相対的位相の変動周期のうち相
互の位相が一致する一点に限定され、この点で切り換え
ができないと次に位相が一致する瞬間まで待たなければ
切り換えを行うことができず、切り換えに時間を要する
場合がある。

【０００７】更に、上記歯車の切り換えに際しては両方
の歯車がともに出力軸に対して自由になる瞬間が必然的
に生じるが、この時カム軸は駆動力を受けていない状態
になるため、バルブ反力等によりカム軸が回転して両歯
車に対して位相が大きくずれる場合があり、位相が一致
するまでに更に時間を要する場合がある。本発明は、上
記の問題を解決し歯車の切り換えの際の時間を短縮し、
短時間でバルブリフト特性を変更可能な可変バルブタイ
ミング機構を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、機関出
力軸の回転を気筒弁駆動用カム軸に伝達する機構であっ
て、一方が機関出力軸から駆動され、他方がカム軸に連
結された第一と第二の軸と、前記第一の軸に対してそれ
ぞれ自由回転可能に嵌装された第一と第二の歯車と、そ
れぞれ前記第二の軸に固定されるとともに前記第一と第
二の歯車に噛合し前記第一とと第二の軸との間に回転を
伝達可能な２つの歯車と、前記第一と第二の歯車のうち
一方を前記第一の軸に対して選択的に固定することによ
り該一方の歯車を介してカム軸を駆動する切換手段とを
備えた可変バルブタイミング機構において、少なくとも
前記第一の歯車は、前記機関出力軸の等速回転を、機関
出力軸回転角に応じて速度が変動する不等速回転に変換
する非円形歯車であり、前記切り換え手段は、前記第一
と第二の歯車の間に配置され前記第一の軸に固定された
スペーサと、前記スペーサ内に前記第一の軸の軸線方
向に沿って移動可能に保持され、前記第一と第二の歯車
のうち一方に選択的に係合してスペーサと該一方の歯車
とを固定する係合ピンと、前記スペーサと前記第一と第
二の歯車との間に介装され、前記スペーサを前記第一と
第二の歯車に対して互いに逆方向に弾性的に付勢する少
なくとも１対の付勢手段とを備えたことを特徴とする可
変バルブタイミング機構が提供される。

【０００９】

【作用】スペーサは１対の付勢手段により第一と第二の
歯車に対して互いに逆方向に弾性的に付勢されている。
このため、切り換え時に係合ピンがどちらの歯車にも係
合せず歯車に対してカム軸が自由状態になった場合でも
スペーサ（カム軸）は第一と第二の歯車の中間位置に保
たれ、バルブ反力によってスペーサと両歯車との回転位
相が大幅にずれることがない。従って、切り換え時に係
合ピンと歯車との位相が一致するまでの時間が短縮さ
れ、短時間で切り換えが行われる。

【００１０】

【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。図１は本発
明の可変バルブタイミング機構の断面図であり、図にお
いて１は吸気弁駆動用カム軸、３は排気弁駆動用カム軸
であり、５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂは排気カム軸３と吸気
カム軸１との間に回転を伝達する歯車である。

【００１１】本実施例はダブルオーバヘッドカムシャフ
ト機関の場合を示し、排気カム軸３は図示しない機関ク
ランク軸からタイミングベルト等を介して回転駆動され
ており、吸気カム軸１は排気カム軸３から歯車５ａ、５
ｂまたは７ａ、７ｂを介して駆動されている。なお、吸
気カム軸１を排気カム軸３から駆動する代わりに吸気カ
ム軸駆動用に独立した駆動軸を設け、歯車５ａ、５ｂま
たは７ａ、７ｂを介して吸気カム軸１を駆動するように
することもできる。

【００１２】本実施例では歯車５ａ、５ｂ及び歯車７
ａ、７ｂはそれぞれ相互に噛合する非円形歯車として構
成されている。また、本実施例は直列４気筒エンジンを
想定して歯車５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂはそれぞれ図２
（Ｂ）に示す４葉歯車として構成されている。また、本
実施例では歯車５ｂと７ｂとは一体に接合され、図に１
１で示す可変タイミング装置を介してカム軸３に対して
固定されており、排気カム軸３と一体に回転するように
されている。可変タイミング装置１１は運転条件に応じ
て排気カム軸３と歯車５ｂ、７ｂとの取り付け位相を変
化させ、後述のようにバルブリフト特性のみならずバル
ブ開弁期間をも変更可能とする目的で設けられている。
本実施例では、可変タイミング装置１１は排気カム軸３
の軸端に嵌装され、座金１３とボルト１３ａにより排気
カム軸３に固定されている。本実施例では、座金１３の
端部には直径方向の溝１３ｂが設けられており（図３参
照）、この溝１３にエンジンディストリビュータ（図示
せず）の駆動軸の軸端に設けた舌状突起を係合させてデ
ィストリビュータを駆動することにより座金１３にディ
ストリビュータ駆動用ギアを兼用させている。１２で示
すのは、排気カム軸３、可変タイミング装置１１、座金
１３の回転方向位置決め用のピンである。

【００１３】一方、本実施例では歯車５ａと７ａとは別
体に形成され、間にスペーサ９を挟んでそれぞれ吸気カ
ム軸１に対して自由回転可能に個別に嵌装されている。
なお、歯車５ａ、７ａ及びスペーサ９はこの順に吸気カ
ム軸１の軸端から嵌装され、スペーサ９は吸気カム軸１
に設けた段差２１によって軸方向の位置決めがなされ
る。さらに、本実施例では歯車５ａ、７ａはバックラッ
シュによりカタ打ち音が発生することを防止するためそ
れぞれがメイン（５１ａ、７１ａ）とサブ（５２ａ、７
２ａ）の２枚の歯車をスプリング（５３、７３）を介し
て組み合わせたシザーズギアの構成とされており、組付
け性を向上させるため、サブギア５２ａ、７２ａはスペ
ーサ９に対してメインギア５１ａ、７１ａの外側になる
ように配置されている。また、スペーサ９は吸気カム軸
１に設けた固定ピン２２によってカム軸１に対して回転
不能に固定されており、吸気カム軸１と一体に回転する
ようにされている。なお、スペーサ９の詳細については
後述する。

【００１４】次に、本発明の可変バルブタイミング機構
の非円形歯車によるバルブリフト特性の変更原理につい
て図２及び図６から図８を用いて説明する。図２は歯車
５ａ、５ｂ及び歯車７ａ、７ｂに使用する非円形歯車の
形状例を示し、例えば図２（Ａ）は２葉（楕円）歯車、
図２（Ｂ）は楕円を２つ組合せた形状を有する４葉歯車
である。また図２（Ｃ）は、図６に使用する楕円率ｅの
定義を示す図である。図２（Ｃ）に示すように楕円率ｅ
は、歯車の楕円の長半径Ｒ₁と短半径Ｒ₂とを用いて１
＋ｅ＝Ｒ₁／Ｒ，１−ｅ＝Ｒ₂／Ｒ（Ｒ＝（Ｒ₁＋
Ｒ ₂）／２）として表される。

【００１５】図６は、それぞれ図２（Ａ），図２（Ｂ）
の非円形歯車を用いて回転を伝達した場合の速度線図を
示す。図６に示すように入力軸を一定速度で回転させた
場合出力軸は図２（Ａ）の２葉歯車では１回転当り２回
（１８０度毎）、図２（Ｂ）の４葉歯車では１回転当り
４回（９０度毎）のサイクルで回転速度が周期的に変化
する不等速回転運動を行い、速度の変化幅は入力軸回転
速度を１とした場合（１−ｅ／１＋ｅ）〜（１＋ｅ／１
−ｅ）の範囲である。

【００１６】従って、上記歯車装置の出力軸側にカムを
形成して、それぞれの不等速回転区間でバルブを駆動す
ることにより同じカムプロファイルを用いて異なるバル
ブリフト期間や特性を得ることができる。なお、この場
合、２葉歯車は２気筒機関、４葉歯車は４気筒機関に使
用可能だが、他の気筒数の場合も気筒数と同じ葉数を持
つ非円形歯車を用いれば本発明を適用できる。

【００１７】次に図７を用いて非円形歯車によるバルブ
リフト特性変化の作用を説明する。図７において、横軸
は非円形歯車装置の入力軸回転角θ、縦軸は出力軸（カ
ム軸）回転角φを示す。今、仮に非円形歯車を使用せず
歯数の等しい真円歯車を使用して回転を伝達したとする
と入力軸回転角θと出力軸回転角φとはθ＝φの関係に
なり図７において原点を通り傾き４５度の直線で表わさ
れる（図７、直線Ｉ）。

【００１８】しかし、非円形歯車を使用した場合には、
出力軸回転角φは入力軸回転角θに対して図６に示した
変動成分を加算したものになり、図７に曲線IIで示すよ
うに直線Ｉを中心に周期的に変動する不等速回転になる
（図７，IIは４葉歯車の場合の速度変化を示す）。図７
にIII,IVで示したのは出力軸側に設けたカムのリフトカ
ーブである。実際にはカム軸には歯車葉数（気筒数）に
等しい数のカムが設けられているが本図では簡単のため
１つのみを示し、カム軸に対するカムの形成位置（位
相）を変化させた場合を描いている。またバルブリフト
期間は出力軸回転角φに換算して９０度とする。

【００１９】今、カム軸を真円歯車を用いて駆動し、等
速伝達を行ったとするとθ＝φ（直線Ｉ）の関係がある
ため、カムのリフトカーブは入力軸回転角θに換算した
場合もIII と同一である。一方、非円形歯車を用いて曲
線IIに示すような不等速伝達を行った場合にはカムのリ
フトカーブはカムを形成する位置（φの角度位置）によ
り変化する。

【００２０】すなわち図７にIII で示すφの範囲にカム
を形成した場合、不等速運動であるため、入力軸回転角
θに換算したカムのリフトカーブはIII ′のような形に
なりリフト開始及び終了時には速度が遅く最大リフト近
傍で速度が早い、いわゆる“やせたリフトカーブ”にな
る。また図７にIVで示すφの範囲にカムを形成した場合
には、θに換算するとリフト開始時及び終了時に速度が
早く最大リフト近傍で速度が遅い図にIV′で示す“太っ
たリフトカーブ”になり高速回転時等に性能向上を図る
ことができる。

【００２１】また、図７の場合はバルブリフト期間を９
０度（４葉の場合）としたためリフトカーブの形状は変
化してもθに換算したリフト期間は９０度のままであり
変化していない。しかし、リフト期間を９０度以外とし
た場合にはリフトカーブの形状と共にθに対するリフト
期間をも変化させることができる。

【００２２】図８は実際の４気筒機関のバルブリフト期
間に近い値としてカムのリフト期間を１３５度（φの値
で）とした場合を示す。図８，Ｉに示した位置では、θ
に換算するとリフトは遅く始まり早く終了することにな
るためリフト期間は１３５度より短くなり、図８にＩ′
で示すように、例えば最小で１１２度程度になる。ま
た、逆に図８，IIに示した位置にカムを形成するとリフ
ト期間は長くなり、図８にII′で示すように最大１５８
度程度になる。

【００２３】本実施例では、吸気カム軸１を排気カム軸
３から歯車５ａ、５ｂ（４葉非円形歯車）と歯車７ａ、
７ｂ（例えば真円歯車、又は位相、形状等が異なる他の
４葉非円形歯車）とを選択的に用いて駆動することによ
り吸気弁のリフト特性を運転条件に応じて切換えるとと
もに排気カム軸３に設けた可変タイミング装置１１によ
り歯車５ｂ、７ｂの排気カム軸３に対する取り付け位相
を変化させることにより図８に示すように吸気弁の開弁
期間をも運転条件に応じて変化させている。

【００２４】次に図１を用いて本実施例の歯車５ａ、７
ａの切り換え機構について説明する。図１に示すように
スペーサ９にはカム軸軸線方向に平行にピン孔１４が設
けられており、該ピン孔１４内には係合ピン１６がピン
孔１４内を摺動可能に配置されている。また、歯車５
ａ、７ａの側面にはカム軸の軸線に対してピン孔１４と
同じ半径位置にピン１６が係合可能なピン孔１５、１７
が設けられている。本実施例では、係合ピン１６をスペ
ーサ９のピン孔１４内で移動させて歯車５ａ、５ｂのピ
ン孔１５または１７のどちらかに係合させることにより
歯車５ａ、７ａの切り換えを行う。

【００２５】すなわち、図１において係合ピンを左方に
移動させて歯車５ａのピン孔１５に係合させると、スペ
ーサ９と歯車５ａがピン１６により結合され一体に回転
する。このため、吸気カム軸１は排気カム軸３から歯車
５ｂ、５ａ（及びピン１６、スペーサ９）を介して駆動
される。本実施例では歯車５ｂ、７ｂは排気カム軸３に
固定されているため、歯車５ａがスペーサ９に固定され
ている場合でも歯車７ａは排気カム軸３の回転に伴って
歯車５ａとは異なる位相の回転運動をすることになる
が、ピン１６の長さはスペーサ９の厚さより短く設定さ
れているため、ピン１６が歯車５ａのピン孔１５に係合
している時には歯車７ａはスペーサ９及び吸気カム軸１
に対して遊転状態になり、歯車５ａ、７ａの両方が同時
にスペーサ９に固定されることはない。この状態から係
合ピン１６を右方に移動させ、歯車７ａのピン孔１７に
係合させることにより排気カム軸３から歯車７ａ、７ｂ
の組を介して吸気カム軸１を駆動することができる。本
実施例では上記のように軽量の係合ピン１６を移動させ
て歯車の切り換えをおこなうため、切り換え機構の軽量
化が図られるとともに切り換え時の作動時間の短縮を図
ることができる。

【００２６】本実施例では、歯車５ａ、７ａの切り換え
は油圧を用いて行う。すなわち、吸気カム軸１には軸受
給油用の潤滑油通路２４とは別に切り換え操作用の油圧
通路２５、２７が軸線方向に穿設されており、通路２
５、２７にはそれぞれ歯車５ａ、７ａのピン孔１５、１
７底部に連通する油圧通路２５ａ、２７ａ及び油圧ポー
ト２５ｂ、２７ｂが設けられている。なお、本実施例で
は油圧通路２５、２７は軸端からドリル加工により穿設
した一本の通路にボール２８、２９を圧入して通路を閉
塞することにより区画形成している。

【００２７】また、油圧ポート２５ｂ、２７ｂは図示し
ない油圧切り換え弁を介して油圧供給源とドレーンとに
選択的に接続されるようになっており、例えば油圧ポー
ト２７ｂ側に油圧源が接続されると油圧ポート２５ｂ側
はドレーンに接続され、逆に油圧ポート２５ｂ側に油圧
源が接続されると油圧ポート２７ｂ側はドレーンに接続
されるようになっている。

【００２８】従って油圧ポート２７ｂが油圧源に接続さ
れ、油圧通路２７および２７ａを介して歯車７のピン孔
１７に油圧が供給されると、歯車５ａのピン孔１５は油
圧通路２５、２７ａ及び油圧ポート２７ｂを介してドレ
ーンに接続され、係合ピン１６は油圧に押されて図１の
左方向に移動するため歯車５ａへの切り換えが行われ
る。同様に、油圧ポート２５ｂが油圧源に接続されると
上記とは逆に歯車７ａへの切り換えが行われる。

【００２９】また、図１に３０で示すのはオイル漏れ防
止用のリングである。リング３０は金属または樹脂等の
適宜な材質からなりスペーサ９と両側の歯車５ａ、７ａ
の摺接面に設けた溝に介装され、ピン孔１４、１５、１
７及び後述のスプリング保持部３５、３７の外側のスペ
ーサ９全周にわたって延設されており、スペーサ９と歯
車５ａ、７ａとの摺接面からの外部へのオイル漏れを防
止している。

【００３０】前述のように、係合ピン１６はスペーサ９
の厚さよりも短いため歯車５ａ、７ａ間の切り換えの際
には必ずピン１６が歯車５ａ、７ａのピン孔１５、１７
のどちらにも係合していない瞬間が生じる。この時、吸
気カム軸１にはどちらの歯車からも駆動力は伝達されず
吸気バルブ（図示せず）からの反力のみが作用すること
になる。このため、吸気カム軸１はこの反力により正方
向または逆方向に回転し、スペーサ９のピン孔１４の位
置が歯車５ａ、７ａのピン孔１５、１７の位置から大き
く外れてしまい歯車の切り換えが出来なくなる場合が生
じる。このような場合も歯車５ａ、７ａの回転により、
その後ピン孔位置が整合して切り換えが可能になる時期
が来るが、ピン孔位置のずれが大きいと切り換えに要す
る時間が長くなる問題が生じる。

【００３１】本実施例では、スペーサ９と歯車５ａ、７
ａとの間にスプリング３８、３９を介装して互いに逆方
向にスペーサ９を付勢することにより上記ピン孔位置ず
れによる切り換え時間の増大を防止している。図５は図
１のＶ−Ｖ線に沿った断面を示す。図５に示すように、
スペーサ９と歯車５ａ、７ａとの摺接面にはスペーサ側
と歯車５ａ、７ａ側にそれぞれ凹部が設けられており、
スペーサ９の両側にスプリング保持部３５、３７を形成
している。また、それぞれのスプリング保持部３５、３
７にはそれぞれスプリングリテーナ３５ａ、３７ａを介
して円周方向に圧縮スプリング３８、３９が保持されて
いる。更に、スペーサ９と歯車５ａ、７ａの摺接面に
は、歯車５ａ、７ａのボアとカム軸１との摺動面に油圧
通路２５、２７から供給された潤滑油をスプリング保持
部３５、３７に導く半径方向潤滑油溝３４が設けられて
いる。

【００３２】図５から判るように、係合ピン１６により
スペーサ９が歯車５ａ、７ａのいずれかに固定されてい
る場合、自由状態にある歯車側のスプリングは自由状態
側の歯車とスペーサ９の位相差の周期変動に応じて伸縮
を繰り返し、自由状態にある側の歯車の運動を妨げな
い。しかし、歯車５ａ、７ａ間の切り換え時にスペーサ
９がどちらの歯車とも係合せず自由状態になると、スプ
リング３８、３９は互いに逆の回転方向にスペーサ９を
押圧付勢するようになる。このため、自由状態にあるス
ペーサ９はスプリング３８と３９との押圧力が釣り合う
歯車５ａと７ａの中間の位置に保持されたまま歯車５
ａ、７ａとともに回転することになる。従ってスペーサ
９の位相が歯車５ａ、７ａの位相から大幅にずれる事態
が防止され、次に歯車５ａ、７ａの一方とスペーサ９の
位相が一致して係合ピン１６が歯車５ａまたは７ａと係
合可能になるまでの時間が短縮される。このため、バル
ブリフト特性の変更の際の切り換え時間が短縮され変更
操作の応答性を向上させることができる。

【００３３】なお、スペーサ９はカム軸１とともに高速
回転するため、精密なバランスが必要とされるが、本実
施例では図４（Ａ）に示すようにスプリング保持部３
５、３７を回転対称位置に設け、さらにピン孔１４部と
回転対称位置にダミーのピン孔部１４ａを設けた構成、
または図４（Ｂ）に示すようにピン孔１４部とスプリン
グ保持部３５、３７を全体としてバランスする位置に配
置した構成としてスペーサのバランスをとっている。

【００３４】以上に本発明の位置実施例を説明したが、
本発明は上記の実施例に限定されるわけではなく、本発
明の技術的範囲内で種々の改変が可能である。例えば、
上記実施例では吸気カム軸（被駆動軸）側に歯車の切り
換え機構を設けているが、排気カム軸（駆動軸）側に歯
車の切り換え機構を設けるようにすることもできる。ま
た、上述の実施例では歯車５ａ、５ｂと７ａ、７ｂとは
いずれも非円形歯車で構成されているが歯車５ａ、５ｂ
または７ａ、７ｂの組のいずれか一方の組を真円歯車で
構成しても良い。更に、本実施例では可変タイミング装
置１１を設けて運転条件に応じてバルブリフト特性のみ
ならずバルブ開弁期間も変更できるようにしているが、
可変タイミング装置１１を設けずにバルブリフト特性の
みを変更可能とした構成としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可変バルブタイミング機構の位置実施
例を示す断面図である。

【図２】本発明に使用する非円形歯車の形状例を示す図
である。

【図３】図１のIII-III 線に沿った断面図である。

【図４】図１の実施例のスペーサの形状例を示す図であ
る。

【図５】図１の実施例のｖ−ｖ線に沿った断面図であ
る。

【図６】非円形歯車による不等速回転動を説明する図で
ある。

【図７】非円形歯車によるバルブリフト特性変化を説明
する図である。

【図８】非円形歯車によるバルブ開弁期間の変化を説明
する図である。

【符号の説明】

１…吸気カム軸３…排気カム軸５ａ，５ｂ…非円形歯車７ａ，７ｂ…非円形歯車９…スペーサ１１…可変タイミング装置１２…ピン１３…座金１３ａ…ボルト１３ｂ…ディストリビュータ駆動用溝１４…ピン孔１４ａ…バランス用孔１５，１７…ピン孔１６…係合ピン２１…段差２２…固定ピン２４…潤滑油通路２５，２７…油圧通路２５ａ，２７ａ…油圧通路２５ｂ，２７ｂ…油圧ポート２８，２９…ボール３０…オイル漏防止のリング３４…半径方向潤滑油溝３５，３７…スプリング保持部３８，３９…スプリング５１ａ，７１ａ…メインギア５２ａ，７２ａ…サブギア５３，７３…スプリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関出力軸の回転を気筒弁駆動用カム軸
に伝達する機構であって、一方が機関出力軸から駆動さ
れ、他方がカム軸に連結された第一と第二の軸と、前記
第一の軸に対してそれぞれ自由回転可能に嵌装された第
一と第二の歯車と、それぞれ前記第二の軸に固定される
とともに前記第一と第二の歯車に噛合し前記第一とと第
二の軸との間に回転を伝達可能な２つの歯車と、前記第
一と第二の歯車のうち一方を前記第一の軸に対して選択
的に固定することにより該一方の歯車を介してカム軸を
駆動する切換手段とを備えた可変バルブタイミング機構
において、少なくとも前記第一の歯車は、前記機関出力軸の等速回
転を、機関出力軸回転角に応じて速度が変動する不等速
回転に変換する非円形歯車であり、前記切り換え手段は、前記第一と第二の歯車の間に配置され前記第一の軸に固
定されたスペーサと、前記スペーサ内に前記第一の軸の軸線方向に沿って移動
可能に保持され、前記第一と第二の歯車のうち一方に選
択的に係合してスペーサと該一方の歯車とを固定する係
合ピンと、前記スペーサと前記第一と第二の歯車との間に介装さ
れ、前記スペーサを前記第一と第二の歯車に対して互い
に逆方向に弾性的に付勢する少なくとも１対の付勢手段
とを備えたことを特徴とする可変バルブタイミング機
構。