JPH06307208A - 弁開閉時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 エンジンの高速回転且つ高負荷時において吸
排気弁を最適な時期に開閉させること。 【構成】 第１油室２０に常時連通するようにカムシャ
フト１１内に形成された油圧供給通路２６と、油圧供給
手段３０に連通させる油圧制御弁３１と、油をドレン２
９へ排出するリリーフ通路４１と、第１油室に常時連通
し且つピストン１９の軸方向への移動の途中でリリーフ
通路と連通するようにピストンに形成された溝３７と、
カムシャフト内に形成され、ジャーナル油圧が供給され
る第１油圧通路４６と、カムシャフト内に第１油圧通路
と連通可能に配設された第２油圧通路４７と、第１油圧
通路の途中に配設されカムシャフトの高回転時に遠心力
により開放してリリーフ通路をシリンダヘッド５０内部
と連通させると共に第１油圧通路を第２油圧通路と連通
させるガバナバルブ６０と、ガバナバルブの開放時に油
圧供給通路を絞る絞り機構７０とを有する弁開閉時期制
御装置１０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、弁開閉時期制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の弁開閉時期制御装置は、
例えば、特開昭６２−３１１１号公報に示されるものが
知られている。この従来の弁開閉時期制御装置を図２に
基づいて説明する。

【０００３】図２に示す弁開閉時期制御装置８０におい
て、カムシャフト８１には、エンジンの吸気弁（図示せ
ず）又は排気弁（図示せず）が係合しており、カムシャ
フト８１の回転に伴って吸気弁又は排気弁が開閉駆動さ
れる。カムシャフト１１の周りには、ボルト８２を介し
てスリーブ８３がカムシャフト８１と一体回転可能に固
定され、スリーブ８３の外周面には、ヘリカルスプライ
ンが形成されている。

【０００４】スリーブ８３の周りには、タイミングプー
リ８４がスリーブ８３に対して相対回転可能に配設さ
れ、タイミングプーリ８４の内周面には、ヘリカルスプ
ラインが形成されている。タイミングプーリ８４の外歯
には、タイミングベルト８５が係合しており、エンジン
のクランクシャフト（図示せず）によりタイミングベル
ト８５を介してタイミングプーリ８４が回転駆動するよ
うになっている。尚、タイミングプーリ８４の図示左端
部には、ケース８６が固定されている。

【０００５】スリーブ８３外周面とタイミングプーリ８
４内周面との間には、ピストン収容室８７が形成され、
このピストン収容室８７内には、円筒状のピストン手段
８８がカムシャフト８１の軸方向に移動自在に配設され
ている。ピストン手段８８の内周面には、スリーブ８３
のヘリカルスプラインと噛み合うようにヘリカルスプラ
インが形成され、ピストン手段８８の外周面には、タイ
ミングプーリ８４のヘリカルスプラインと噛み合うよう
にヘリカルスプラインが形成されている。ここで、ピス
トン手段８８が図示右方向に移動すると、カムシャフト
８１とタイミングプーリ８４とは周方向の一方向へ相対
変位する。一方、ピストン手段８８が図示左方向に移動
すると、カムシャフト８１とタイミングプーリ８４とは
周方向の他方向へ相対変位する。これにより、カムシャ
フト８１とタイミングプーリ８４との間の回転位相が変
化する。

【０００６】ピストン手段８８は、カムシャフト８１の
軸方向に２分割され、その間にスプリング８９が配設さ
れている。これにより、タイミングプーリ８４からピス
トン手段８８を介してスリーブ８３へと回転トルクが伝
達する際に、各スプライン間で発生するバックラッシュ
を零とさせている。

【０００７】ピストン手段８８の図示左側には、受圧プ
レート９０が配設され、第１油室９１を形成している。
この第１油室９１には、油圧通路９２が連通しており、
油圧通路９２を介して油圧供給手段（図示せず）から第
１油室９１に油圧が供給されるようになっている。一
方、ピストン手段８８の図示右側には、第２油室９３が
形成され、この第２油室９３内にはスプリング９４がピ
ストン手段８８を図示左方向に付勢するように配設され
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した弁開閉時期制
御装置８０では、エンジンの負荷状態に応じて油圧制御
弁（図示せず）がＯＮ／ＯＦＦに切り換えられることに
より、ピストン手段８８が第１位置（受圧プレート９０
がケース８６内面と当接している位置）及び第２位置
（ピストン手段８８がタイミングプーリ８４内面と当接
している位置）に停止するのみであるので、弁開閉時期
は２つの時期しかとらない。従って、エンジンの高速回
転且つ高負荷時においては、ピストン手段８８を前記第
１位置に停止させたとしても前記第２位置に停止させた
としても、吸排気弁を最適な時期に開閉させることがで
きない。

【０００９】尚、上記の装置８０において、エンジンの
高速回転且つ高負荷時に吸排気弁を最適な時期に開閉さ
せるように前記第１位置又は前記第２位置の位置決めを
したとしても、エンジンの低中速回転且つ高負荷時にお
いて、吸排気弁を最適な時期に開閉させることができな
くなる。

【００１０】故に、本発明は、エンジンの運転状態に応
じて吸排気弁を最適な時期に開閉させること、特に、エ
ンジンの高速回転且つ高負荷時において吸排気弁を最適
な時期に開閉させることを、その技術的課題とするもの
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために請求項１の発明において講じた技術的手段は、
エンジンの吸排気弁を開閉駆動するカムシャフトと、カ
ムシャフトを回転駆動するタイミングプーリと、カムシ
ャフトとタイミングプーリとの間に形成されたピストン
収納室と、ピストン収納室内を第１油室，第２油室に区
画すると共にタイミングプーリからカムシャフトへのト
ルク伝達を行い、ピストン収納室内をカムシャフトの軸
方向に移動することによりカムシャフトとタイミングプ
ーリとの間の回転位相を変化させるピストンと、第２油
室に配設されピストンを第１油室の容積を減少させる方
向に付勢するスプリングと、第１油室に常時連通するよ
うにカムシャフト内に形成された油圧供給通路と、油圧
供給通路を介して第１油室に油圧を供給する油圧供給手
段と、油圧供給通路と油圧供給手段とを接続する通路の
途中に配設され、エンジンの低中速回転且つ高負荷時及
び高速回転時に第１油室を油圧供給手段に連通させ、ア
イドリング時及び低中速回転且つ低負荷時に第１油室と
油圧供給手段との連通を遮断する油圧制御弁と、カムシ
ャフト内に形成され第１油室内の油をドレンへ排出する
リリーフ通路と、第１油室に常時連通し且つピストンの
軸方向への移動の途中でリリーフ通路と連通するように
ピストンに形成された溝と、カムシャフト内に油圧供給
通路に連通可能に形成され油圧供給通路に供給された油
の一部をドレンへ戻すためのリターン通路と、ジャーナ
ル油圧を常時導入するための導入孔と、導入孔に常時連
通するようにカムシャフト内に形成された第１油圧通路
と、カムシャフト内に第１油圧通路と連通可能に配設さ
れた第２油圧通路と、シリンダヘッド内に露呈するよう
に第１油圧通路の途中に配設されカムシャフトの高回転
時に遠心力により開放してリリーフ通路をシリンダヘッ
ド内部と連通させると共に第１油圧通路を第２油圧通路
と連通させるガバナバルブと、ガバナバルブの開放時に
油圧供給通路を絞る絞り機構とを有し、絞り機構を、カ
ムシャフト内にその軸方向に移動自在に配設されガバナ
バルブの開放時に第１油圧通路から第２油圧通路を介し
て供給されるジャーナル油圧により一方向に移動する弁
体，弁体を前記一方向と反対の方向に付勢するスプリン
グ及び油圧供給通路に常時連通するように弁体に形成さ
れ弁体が一方向に移動した時に油圧供給通路を絞る溝か
ら構成したことである。

【００１２】

【作用】上記技術的手段によれば、エンジンの高速回転
且つ高負荷時には、カムシャフトも高速で回転するの
で、ガバナバルブが遠心力により開放し、その結果、リ
リーフ通路がシリンダヘッド内部を介してドレンと連通
する。これと同時に、油圧制御弁により第１油室が油圧
供給通路を介して油圧供給手段と連通し、油圧が油圧供
給通路を介して第１油室に供給されてその油圧によりピ
ストンがスプリングの付勢力に抗してカムシャフトの軸
方向に移動する。ピストンの軸方向への移動の途中でピ
ストンに形成された溝がリリーフ通路に連通すると、第
１油室内の油が溝及びリリーフ通路を介してシリンダヘ
ッド内部に排出される。その結果、第１油室内の油圧が
次第に小さくなり、スプリングの付勢力よりも小さくな
ってピストンが第１油室の容積を減少させる方向に移動
する。この移動の途中で溝とリリーフ通路との連通が遮
断されて再び第１油室内の油圧が大きくなり、ピストン
がスプリングに抗して微小量だけ移動する。このような
ピストンの微小量の移動を繰り返すことにより最終的に
第１油室内の油圧によるピストンへの押圧力がスプリン
グの付勢力とが釣合ってピストンが中間進角位置で停止
する。以上より、エンジンの高速回転且つ高負荷時にピ
ストンを中間進角位置にて停止させたことにより、吸排
気弁を最適な時期に開閉させることができる。

【００１３】上記の作動において、第１油室内に油圧が
供給されている状態でカムシャフトが高速で回転する
と、第１油室内の油圧が高圧になる。この時、ガバナバ
ルブが開放するので、第１油圧通路が第２油圧通路と連
通する。その結果、ジャーナル油圧が導入孔から第１油
圧通路を介して第２油圧通路に供給されて絞り機構の弁
体に作用する。これにより、弁体がスプリングの付勢力
に抗してカムシャフトの軸方向に移動するので、溝によ
り油圧供給通路が絞られる。従って、第１油室内に供給
される油量が減少し、第１油室からリリーフ通路を介し
てシリンダヘッド内部に流入する油量も減少する。故
に、油がシリンダヘッド内部に詰まることはなくなり、
第１油室内の油が確実にドレンへと戻される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。

【００１５】図１は、本実施例に係る弁開閉時期制御装
置の全体構成図である。

【００１６】図１に示す弁開閉時期制御装置１０におい
て、カムシャフト１１は、エンジンのシリンダヘッド５
０に回転自在に支持され、カムシャフト１１には、エン
ジンの吸気弁（図示せず）又は排気弁（図示せず）が係
合しており、カムシャフト１１の回転に伴って吸気弁又
は排気弁が開閉駆動される。カムシャフト１１の図示左
端には、ボルト１２を介してカップ状ケース１３が固定
され、カムシャフト１１と一体回転するようになってい
る。カップ状ケース１３の内周面には、ヘリカルスプラ
イン１３ａが形成されている。

【００１７】カムシャフト１１の周りには、スリーブ１
４がカムシャフト１１に対して相対回転可能に配設さ
れ、スリーブ１４の図示左側外周部には、ヘリカルスプ
ライン１４ａが形成されている。スリーブ１４の図示右
側外周部には、ノックピン１５を介してタイミングプー
リ１６が固定され、スリーブ１４と一体回転するように
なっている。タイミングプーリ１６の外歯には、タイミ
ングベルト（図示せず）の歯が係合しており、エンジン
のクランクシャフト（図示せず）によりタイミングベル
トを介してタイミングプーリ１６が回転駆動するように
なっている。

【００１８】スリーブ１４外周面とカップ状ケース１３
内面との間には、ピストン収容室１８が形成され、この
ピストン収容室１８内には、略円筒状のピストン１９が
カムシャフト１１の軸方向に移動自在に配設されてい
る。ピストン１９の外周面には、カップ状ケース１３の
ヘリカルスプライン１３ａと噛み合うようにヘリカルス
プライン１９ａが形成され、ピストン１９の内周面に
は、スリーブ１４のヘリカルスプライン１４ａと噛み合
うようにヘリカルスプライン１９ｂが形成されている。
又、ピストン収容室１８内はピストン１９によりフロン
ト側の第１油室２０及びリア側の第２油室２１に区画さ
れている。ここで、ピストン１９が図示右方向に移動す
ると、カムシャフト１１とタイミングプーリ１６とは周
方向の一方向へ相対変位する。一方、ピストン１９が図
示左方向に移動すると、カムシャフト１１とタイミング
プーリ１６とは周方向の他方向へ相対変位する。これに
より、カムシャフト１１とタイミングプーリ１６との間
の回転位相が変化する。

【００１９】第２油室２１内には、スプリング２２が配
設され、ピストン１９を図示左方向に付勢している。こ
の第２油室２１は、スリーブ１４とタイミングプーリ１
６と間に形成された排出路２３及び排出通路２４を介し
て常時オイルパン２５に連通している。従って、第２油
室２１内は、常時大気圧と等しい。

【００２０】カムシャフト１１の内部には、第１油室２
０に常時連通するように油圧供給通路２６が形成され、
この油圧供給通路２６は、供給孔２８及び通路２９を介
してオイルパン２５に連通可能になっている。尚、油圧
供給通路２６は、第１通路２６ａ，通路２７ａ，第２通
路２６ｂ及び通路２７ｂから構成されている。

【００２１】通路２９の途中には、オイルパン２５側か
ら油圧ポンプ（油圧供給手段）３０及び油圧制御弁３１
が配設されている。油圧ポンプ３０は、オイルパン２５
から油を第１油室２０に圧送する（即ち油圧を第１油室
２０に供給する）ものである。油圧制御弁３１は、エン
ジンの回転数やエンジン負荷等のエンジン情報が入力さ
れるエレクトロニックコントロールユニット（以下、Ｅ
ＣＵと称する。）３２によりＯＮ，ＯＦＦに切り換えら
れる。つまり、油圧制御弁３１は、エンジンの低中速回
転且つ高負荷時及び高速回転且つ高負荷時に第１油室２
０を油圧ポンプ３０に連通させ、アイドリング時，低中
速回転且つ低負荷時及び高速回転且つ低負荷時に第１油
室２０と油圧ポンプ３０との連通を遮断するようにＥＣ
Ｕ３２により制御される。

【００２２】カップ状ケース１３の外周上には、所定の
隙間３３をおいてカップ状カバー３４が相対回転可能に
係合しており、このカップ状カバー３４はタイミングプ
ーリ１６にスクリュー（図示せず）等を介して一体回転
可能に固定されている。隙間３３内には粘性流体が適量
封入され、ダンパーが構成される。尚、この粘性流体が
外部に漏れるのを防ぐために、シール部材３５及び３６
が配設されている。

【００２３】ところで、カムシャフト１１の作動中に
は、エンジンの吸排気弁と係合するバルブスプリング
（図示せず）から変動トルクを受ける。従って、ヘリカ
ルスプライン１３ａ，１９ａ間及びヘリカルスプライン
１４ａ，１９ｂ間にバックラッシュが発生したり、カム
シャフト１１とタイミングプーリ１６との間の回転位相
が変化する恐れがあるが、上記の変動トルクは前記ダン
パーにおいて粘性流体に剪断力を発生させようとするこ
とで吸収されるため何ら問題は発生しない。

【００２４】ピストン１９の内周面には、環状溝（溝）
３７が形成され、常時第１油室２０に連通している。
又、この環状溝３７は、ピストン１９の軸方向への移動
の途中で通路３８，リング溝３９及び通路４０を介して
カムシャフト１１内部に形成されたリリーフ通路４１に
連通するようになっている。このリリーフ通路４１は後
述するガバナバルブ６０を介してオイルパン２５に連通
可能になっており、その結果、第１油室２０内の油をオ
イルパン２５に排出可能になっている。

【００２５】カムシャフト１１の外周部には、ジャーナ
ル油圧を常時導入するための導入孔４２が形成され、油
圧ポンプ３０の下流側から分岐する分岐通路４３を介し
て常時オイルパン２５に連通している。導入孔４２は、
通路４５を介してカムシャフト１１の軸心上に形成され
た第１油圧通路４６に連通しており、第１油圧通路４６
はガバナバルブ６０を介して第２油圧通路４７に連通可
能になっている。

【００２６】前述のガバナバルブ６０は、第１油圧通路
４６の途中に配設され、エンジンのシリンダヘッド５０
内に露呈している。尚、このガバナバルブ６０の重心は
カムシャフト１１の軸心よりも図示下方に位置してい
る。このガバナバルブ６０は、カムシャフト１１の高速
回転時に遠心力により開放して前述のリリーフ通路４１
をシリンダヘッド５０内部に連通させると共に第１油圧
通路４６を第２油圧通路４７に連通させるものである。

【００２７】ガバナバルブ６０のハウジング６１内に
は、内部に空洞６２ａを有する円筒状の弁体６２が図示
上下方向に摺動自在に配設され、スプリング６３により
図示上方向に付勢されている。つまり、図示下方向に加
わる遠心力がスプリング６３の付勢力よりも大きい場合
に弁体６２は図示下方向に移動し、遠心力がスプリング
６３の付勢力よりも小さい場合に弁体６２は図示上方向
に移動するようになっている。尚、空洞６２ａは常時シ
リンダヘッド５０内を介してオイルパン２５に連通して
いる。ハウジング６１の図示上部には、スナップリング
６４が固定され、弁体４４がこのスナップリング６４に
着座可能になっている。

【００２８】ハウジング６１には、第１通路６５，第２
通路６６及び第３通路６７が形成されている。第１通路
６５は、リリーフ通路４１に常時連通しており、弁体６
２が図示下方向へ移動した時に空洞６２ａと連通するよ
うになっている。第２通路６６は、第１油圧通路４６に
常時連通しており、第３通路６７は、第２油圧通路４７
に常時連通している。弁体６２の外周には、環状溝６８
が形成され、この環状溝６８は、第２通路６６に常時連
通しており、弁体６２が図示下方向に移動した時に第３
通路６７と連通するようになっている。尚、弁体６２に
は、通路６９が形成され、弁体６２がスナップリング６
４に着座している時に第２油圧通路４７と連通するよう
になっている。

【００２９】カムシャフト１１の軸心上には、絞り機構
７０が配設され、ガバナバルブ６０が開放している時に
油圧供給通路２６を絞るものである。この絞り機構７０
は、スプールバルブ（弁体）７１，油圧室７２，スプリ
ング７３及び環状溝（溝）７４から構成されている。ス
プールバルブ７１は、カムシャフト１１の軸心上に図示
左右方向に移動自在に配設されている。油圧室７２は、
常時第２油圧通路４７に連通している。従って、ガバナ
バルブ６０が開放した時即ち第１油圧通路４６が第２油
圧通路４７に連通した時にジャーナル油圧が油圧室７２
に供給され、その油圧によりスプールバルブ７１が図示
右方向に移動するようになっている。スプリング７３
は、スプールバルブ７１を図示左方向に付勢するもので
ある。尚、ジャーナル油圧によるスプールバルブ７１へ
の押圧力がスプリング７３の付勢力よりも大きくなって
いる。環状溝７４は、スプールバルブ７１の外周部に形
成され、油圧供給通路２６の通路２７ａ及び通路２７ｂ
に常時連通している。この環状溝７４は、スプールバル
ブ７１がスプリング７３の付勢力に抗して図示左方向へ
と移動した時に油圧供給通路２６の通路２７ｂを絞るよ
うになっている。

【００３０】上記の如く構成された弁開閉時期制御装置
１０の作動について説明する。

【００３１】まず、エンジン運転時にタイミングベルト
を介してタイミングプーリ１６に伝達された回転トルク
は、スリーブ１４からヘリカルスプライン１４ａ，１９
ｂ、ピストン１９、ヘリカルスプライン１９ａ，１３ａ
を経てカップ状ケース１３に伝達され、ボルト１２を介
してカムシャフト１１に伝達される。その結果、吸排気
弁が開閉駆動される。

【００３２】エンジンのアイドリング時並びに低中速回
転且つ低負荷時には、ＥＣＵ３２により油圧制御弁３１
がＯＦＦ状態にされ、第１油室２０と油圧ポンプ３０と
の連通が遮断されるので、第１油室２０内には油圧が供
給されない。従って、ピストン１９はスプリング２２に
よりカップ状ケース１３の内面に当接した状態で停止す
る。従って、カムシャフト１１とタイミングプーリ１６
との間の回転位相が遅角状態に維持される。尚、上記の
作動中は常時ガバナバルブ６０が閉じているので、リリ
ーフ通路４１とオイルパン２５との連通が遮断されてい
ると共に第１油圧通路４６と第２油圧通路４７との連通
が遮断されている。

【００３３】次に、エンジンの低中速回転且つ高負荷時
には、ＥＣＵ３２により油圧制御弁３１がＯＮ状態に切
り換えられ、油圧ポンプ３０から通路２９，供給孔２
８，第２通路２６ｂ，通路２７ｂ，環状溝７４，通路２
７ａ及び第１通路２６ａを介して第１油室２０に油圧
（又は油）が供給される。その結果、ピストン１９はス
プリング２２の付勢力に抗して図示右方向に移動する。
この時、ヘリカルスプライン１４ａ，１９ｂの作用によ
りスリーブ１４がピストン１９に対して相対回転すると
共に、ヘリカルスプライン１３ａ，１９ａの作用により
カップ状ケース１３がピストン１９に対して相対回転す
る。従って、タイミングプーリ１６とカムシャフト１１
との間の回転位相が変化し、カムシャフト１１の回転位
相がタイミングプーリ１６の回転位相よりも進角する。
尚、第１油室２０内の油圧は僅かに第２油室２１に漏れ
るが、排出路２３及び排出通路２４を介してオイルパン
２５へと排出される。

【００３４】ここで、上記作動中、ガバナバルブ６０が
閉じているので、ピストン１９の図示右方向への移動の
途中で第１油室２０が環状溝３７を介してリリーフ通路
４１に連通したとしても、第１油室２０内の油はリリー
フ通路４１を介してオイルパン２５に排出されない。従
って、ピストン１９は、スプリング２２の付勢力に抗し
て図示右方向に移動し続け、タイミングプーリ１６に当
接した位置で停止し、カムシャフト１１とタイミングプ
ーリ１６との間の回転位相が最進角状態に維持される。
尚、この時、ガバナバルブ６０が閉じているので、第１
油圧通路４６と第２油圧通路４７との連通が遮断されて
いる。

【００３５】次に、エンジンの高速回転且つ高負荷時に
は、カムシャフト１１が高速で回転するので、ガバナバ
ルブ６０の弁体６２に作用する遠心力がスプリング６３
の付勢力よりも大きくなり、弁体６２がスナップリング
６４から離脱してリリーフ通路４１がシリンダヘッド５
０内部を介してオイルパン２５と連通する。これと同時
に、ＥＣＵ３２により油圧制御弁３１がＯＮ状態に切り
換えられ、第１油室２０が油圧ポンプ３０と連通し、油
圧ポンプ２８から油圧が前述の如く第１油室２０に供給
されてその油圧によりピストン１９がスプリング２２の
付勢力に抗して図示右方向に移動する。ピストン１９の
図示右方向への移動の途中で環状溝３７がリリーフ通路
４１に連通すると、第１油室２０内の油が環状溝３７，
通路３８，リング溝３９，通路４０，リリーフ通路４１
及びシリンダヘッド５０内部を介してオイルパン２５に
排出される。その結果、第１油室２０内の油圧が次第に
小さくなり、この油圧によるピストン１９への押圧力が
スプリング２２の付勢力よりも小さくなると、ピストン
１９が図示左方向に移動する。これに伴って環状溝３７
とリリーフ通路４１との連通が遮断されると、第１油室
２０内の油圧が次第に大きくなり、その油圧による力が
スプリング２２の付勢力よりも大きくなる。

【００３６】その結果、ピストン１９が微小量だけ図示
右方向に移動する。このようにピストン１９の微小量の
移動が繰り返されることによって第１油室２０内の油圧
によるピストン１９への押圧力がスプリング２２の付勢
力と等しくなり、ピストン１９が遅角状態位置と最進角
状態位置との間の中間進角状態位置で停止する。即ち、
カムシャフト１１とタイミングプーリ１６との間の回転
位相が中間進角状態に維持される。尚、この時、環状溝
３７とリリーフ通路４１との連通が遮断されている。こ
のように、エンジンの高速回転且つ高負荷時にピストン
１９を中間進角位置にて停止させたことにより、吸排気
弁を最適な時期に開閉させることができる。

【００３７】ところで、上記の作動において、油圧
（油）が第１油室２０に供給された状態でカムシャフト
１１が高速で回転している時には、第１油室２０内の油
圧が高圧になる。この状態で、ピストン１９の移動に伴
い環状溝３７がリリーフ通路４１と連通すると、第１油
室２０内の多量の油がリリーフ通路４１を介してシリン
ダヘッド５０内部に流入する恐れがあり、その結果、油
がシリンダヘッド５０内部で詰まる危険性がある。

【００３８】そこで、カムシャフト１１が高速で回転す
ると、前述の如くガバナバルブ６０の弁体６２がスナッ
プリング６４から離脱してスプリング６３の付勢力に抗
して図示下方向に移動する。この弁体６２の図示下方向
への移動により、環状溝６８が第３通路６７と連通す
る。その結果、ジャーナル油圧が第１油圧通路４６，第
１通路６６，環状溝６８，第３通路６７及び第２油圧通
路４７を介して油圧室７２に供給され、この油圧により
スプールバルブ７１がスプリング７３の付勢力に抗して
図示左方向に移動する。これに伴い、環状溝７４と油圧
供給通路２６の通路２７ｂとの連通面積が次第に減少
し、通路２７ｂが絞られる。この結果、第１油室２０内
に供給される油量が減少し、第１油室２０からリリーフ
通路４１を介してシリンダヘッド５０内部に流入する油
量も減少する。従って、油がシリンダヘッド５０内部に
詰まることはなくなり、第１油室２０内の油が確実にオ
イルパン２５へ戻される。

【００３９】尚、油圧室７２に油圧が存在する状態でガ
バナバルブ６０が閉じた場合には、第３通路６７が通路
６９に連通するので、油圧室７２内の油圧（又は油）が
第２油圧通路４７，第３通路６７，通路６９，空洞６２
ａ及びシリンダヘッド５０内部を介してオイルパン２５
に排出される。

【００４０】最後に、エンジンの高速回転且つ低負荷時
には、ガバナバルブ６０は開放するが、ＥＣＵ３２によ
り油圧制御弁３１がＯＦＦ状態に切り換えられているの
で、油圧が油圧ポンプ３０から第１油室２０に供給され
ない。従って、前述したアイドリング時並びに低中速回
転且つ低負荷時の作動と同様に、カムシャフト１１とタ
イミングプーリ１６との間の回転位相が遅角状態に維持
される。

【００４１】尚、カムシャフト１３とタイミングプーリ
１６との間の回転位相の変角量は、遅角→中間進角，遅
角→最進角，中間進角→最進角，最進角→中間進角，最
進角→遅角及び中間進角→遅角のいずれもとることがで
きる。

【００４２】

【発明の効果】本発明は、以下の如く効果を有する。

【００４３】エンジンの高速回転且つ高負荷時において
吸排気弁を最適な時期に開閉させることが可能になる。

【００４４】又、エンジンの高速回転且つ高負荷時時に
おいてリリーフ通路を介してシリンダヘッド内部に流入
する油量を減少させることが可能になり、油がシリンダ
ヘッドに詰まることが防がれる。その結果、第１油室内
の油を確実にドレンへと排出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る弁開閉時期制御装置の全体構成
図である。

【図２】従来技術に係る弁開閉時期制御装置の全体構成
図である。

【符号の説明】

１０ 弁開閉時期制御装置 １１ カムシャフト １６ タイミングプーリ １８ ピストン収容室 １９ ピストン ２０ 第１油室 ２１ 第２油室 ２２ スプリング ２５ オイルパン（ドレン） ２６ 油圧供給通路 ３０ 油圧ポンプ（油圧供給手段） ３１ 油圧制御弁 ３７ 環状溝（溝） ４１ リリーフ通路 ４２ 導入孔 ４６ 第１油圧通路 ４７ 第２油圧通路 ５０ シリンダヘッド ６０ ガバナバルブ ７０ 絞り機構 ７１ スプールバルブ（弁体） ７３ 油圧室 ７４ 環状溝（溝）

フロントページの続き (72)発明者 守 谷 嘉 人 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの吸排気弁を開閉駆動するカム
   シャフトと、 前記カムシャフトを回転駆動するタイミングプーリと、 前記カムシャフトと前記タイミングプーリとの間に形成
   されたピストン収納室と、 前記ピストン収納室内を第１油室，第２油室に区画する
   と共に、前記タイミングプーリから前記カムシャフトへ
   のトルク伝達を行い、前記ピストン収納室内を前記カム
   シャフトの軸方向に移動することにより前記カムシャフ
   トと前記タイミングプーリとの間の回転位相を変化させ
   るピストンと、 前記第２油室に配設され、前記ピストンを前記第１油室
   の容積を減少させる方向に付勢するスプリングと、 前記第１油室に常時連通するように前記カムシャフト内
   に形成された油圧供給通路と、 前記油圧供給通路を介して前記第１油室に油圧を供給す
   る油圧供給手段と、 前記油圧供給通路と前記油圧供給手段とを接続する通路
   の途中に配設され、エンジンの低中速回転且つ高負荷時
   及び高速回転且つ高負荷時に前記第１油室を前記油圧供
   給手段に連通させ、エンジンが上記状態以外の場合に前
   記第１油室と前記油圧供給手段との連通を遮断する油圧
   制御弁と、 前記カムシャフト内に形成され、前記第１油室内の油を
   エンジンのシリンダヘッド内部を介してドレンへ排出す
   るリリーフ通路と、 前記第１油室に常時連通し且つ前記ピストンの軸方向へ
   の移動の途中で前記リリーフ通路と連通するように前記
   ピストンに形成された溝と、 ジャーナル油圧を常時導入するための導入孔と、 前記導入孔に常時連通するように前記カムシャフト内に
   形成された第１油圧通路と、 前記カムシャフト内に前記第１油圧通路と連通可能に配
   設された第２油圧通路と、 前記シリンダヘッド内に露呈するように前記第１油圧通
   路の途中に配設され、前記カムシャフトの高回転時に遠
   心力により開放して前記リリーフ通路を前記シリンダヘ
   ッド内部と連通させると共に前記第１油圧通路を前記第
   ２油圧通路と連通させるガバナバルブと、 前記ガバナバルブの開放時に前記油圧供給通路を絞る絞
   り機構とを有し、 前記絞り機構は、前記カムシャフト内にその軸方向に移
   動自在に配設され前記ガバナバルブの開放時に前記第１
   油圧通路から前記第２油圧通路を介して供給されるジャ
   ーナル油圧により一方向に移動する弁体，前記弁体を前
   記一方向と反対の方向に付勢するスプリング及び前記油
   圧供給通路に常時連通するように前記弁体に形成され前
   記弁体が前記一方向に移動した時に前記油圧供給通路を
   絞る溝から構成されていることを特徴とする弁開閉時期
   制御装置。