JPH07109908A - バルブタイミング制御装置付エンジンの潤滑油回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】バルブタイミングの可変応答性及び制御性並び
に装置の耐久性の向上を図ることを可能とする。 【構成】カムシャフト１の先端にタイミングプーリ１０
を設け、両者１，１０の間にリングギヤ２５を介在させ
る。カムシャフト１とタイミングプーリ１０との間でリ
ングギヤ２５の軸方向両側に各油圧室２６，２７を設け
る。オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）４４により、
各油圧室２６，２７に選択的に油圧を供給して、リング
ギヤ２５を軸方向へ移動させてカムシャフト１とタイミ
ングプーリ１０とを相対回動させる。オイルポンプ４１
とＯＣＶ４４との間にはモジュレートバルブ８１を設け
る。このため、オイルポンプ４１からのポンプ吐出圧が
一定値以上のときには、ＯＣＶ４４へ導入される圧力
は、ほぼ所定値となり、潤滑油の温度、粘度等が変化し
たり、エンジンの回転数が増大したりしても、ＯＣＶ４
４に供給される油圧は、所定値を超えることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの運転時に
バルブの開閉時期を可変とするバルブタイミング制御装
置に係る。より詳しくは、ヘリカルスプラインを有する
リングギヤを、リニアソレノイドにて調整される潤滑油
の油圧によって移動させるタイプのバルブタイミング制
御装置を備えたエンジンの潤滑油回路に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の技術として、例えば実開
平３−９９８０６号公報に開示されたものが知られてい
る。この技術では、カムシャフトの外周に、自身の外周
にヘリカルスプラインを有するリングギヤが設けられて
いる。このリングギヤは、スプリングにより軸方向の一
方向に付勢されている。また、オイルポンプからの潤滑
油の油圧が、リニアソレノイド式の油圧制御弁により調
整されて、油圧室に供給されるようになっている。そし
て、エンジンの運転時においては、油圧室には、油圧制
御弁により調整された油圧が供給される。この供給によ
り、リングギヤはカムシャフトの軸方向に油圧を受ける
こととなり、適宜に移動する。このとき、前記ヘリカル
スプラインの存在により、エンジンに駆動連結されたプ
ーリとカムシャフトとの回転位相が変化し、結果的にバ
ルブの開閉時期が調整される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術では、油圧制御弁には、オイルポンプから吐出される
油圧が直接加えられるようになっていた。このため、油
圧制御弁に加えられる油圧は、そのときどきの運転状態
に応じて大きく変動することとなっていた。すなわち、
油圧は、油温の変化に起因する油の粘度の変化や、オイ
ルポンプを駆動するためのエンジンの回転数によって大
きく変動していた。そのため、上記の油圧の変動によ
り、バルブタイミングの可変応答性が悪化したり、制御
弁の制御性が悪化したりするおそれがあった。また、エ
ンジンの高速回転による油圧の著しい上昇に起因して、
装置の構造上の耐久性が損なわれるおそれがあった。

【０００４】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、オイルポンプからの調整され
た潤滑油により、リングギヤをカムシャフトの軸方向へ
移動させ、プーリの駆動力をヘリカルスプラインにてカ
ムシャフトに伝達し、プーリ及び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
バルブタイミング制御装置付のエンジンの潤滑油回路に
おいて、バルブタイミングの可変応答性及び制御性並び
に装置の耐久性の向上を図ることのできるバルブタイミ
ング制御装置付エンジンの潤滑油回路を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明においては、エンジンのバルブ駆動用カ
ムシャフトの外周に設けられ、かつ、前記エンジンに駆
動連結されたプーリと、前記カムシャフト及びプーリ間
に介在されるとともに、内外周面にスプラインを有し、
かつ、少なくともその一方がヘリカルスプラインである
リングギヤと、前記エンジンに駆動連結され、かつ、そ
のエンジンの運転状態に応じて前記エンジン各部を潤滑
するための潤滑油を加圧して吐出するオイルポンプと、
前記オイルポンプからの潤滑油の一部を圧力室へ供給
し、その油圧を前記リングギヤに作用させるための供給
路と、前記供給路の途中に設けられ、前記油圧をリニア
ソレノイドにより調整するための油圧調整手段とを備
え、前記油圧調整手段にて調整された油圧により、リン
グギヤをカムシャフトの軸方向へ移動させ、プーリの駆
動力をヘリカルスプラインにてカムシャフトに伝達し、
プーリ及び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バルブタイミング制御
装置付エンジンの潤滑油回路において、前記オイルポン
プから吐出される油圧が基準値以上のときには、前記油
圧調整手段に供給される油圧がほぼ所定値となるよう、
前記オイルポンプと前記油圧調整手段との間に定圧弁を
設けたことをその要旨としている。

【０００６】また、第２の発明においては、第１の発明
のバルブタイミング制御装置付エンジンの潤滑油回路に
おいて、前記定圧弁を前記エンジンのシリンダブロック
又はシリンダヘッド内の収容空間内に配設可能とすると
ともに、前記収容空間には、ピストンへ潤滑油を噴射す
るためのオイルジェット用オイル通路を開孔させたこと
をその要旨としている。

【０００７】さらに、第３の発明においては、第１の発
明のバルブタイミング制御装置付エンジンの潤滑油回路
において、前記定圧弁は、全閉付勢型の弁であることを
その要旨としている。

【０００８】

【作用】上記の第１の発明の構成によれば、エンジンの
バルブ駆動用カムシャフトの外周に設けられたプーリ
は、エンジンの回転に伴って回転駆動される。オイルポ
ンプは、エンジンの運転状態に応じてエンジン各部を潤
滑するための潤滑油を加圧、吐出して、それを供給路及
び圧力室へと供給する。また、供給路の途中に設けられ
た流体圧調整手段は、リニアソレノイドにより圧力室へ
供給される油圧を調整する。そして、その油圧がリング
ギヤに作用し、リングギアが軸方向へ移動する。この移
動及び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。そして、プー
リの駆動力がヘリカルスプラインにてカムシャフトに伝
達されるに際しての、プーリ及びカムシャフトの回転位
相が変化する。このため、バルブの開閉時期が調整され
る。

【０００９】さらに、この発明においては、オイルポン
プと油圧調整手段との間に設けられた定圧弁により、オ
イルポンプから吐出される油圧が基準値以上のときに
は、油圧調整手段に供給される油圧がほぼ所定値とな
る。すなわち、潤滑油の温度、粘度等が変化したり、エ
ンジンの回転数が増大したりしても、油圧調整手段に供
給される油圧は、所定値を超えることなく、その所定値
にほぼ保たれる。従って、バルブタイミングの可変応答
性及び制御性が、油圧調整手段に供給される油圧の変動
によって変化することが抑制される。また、油圧調整手
段に供給される油圧の著しい上昇によって、装置の耐久
性が損なわれることがなくなる。

【００１０】また、第２の発明によれば、第１の発明の
作用に加えて、定圧弁がエンジンのシリンダブロック又
はシリンダヘッド内の収容空間内に配設可能とされてお
り、その収容空間には、ピストンへ潤滑油を噴射するた
めのオイルジェット用オイル通路が開孔されている。こ
のため、この収容空間へ収容される定圧弁のバリエーシ
ョンが適宜に変更されることにより、オイルジェットを
行うタイプのエンジンと、そうでないタイプのエンジン
との間での、シリンダブロック又はシリンダヘッドの共
用化が図られ得る。

【００１１】さらに、第３の発明によれば、第１の発明
の作用に加えて、定圧弁は、全閉付勢型の弁であるた
め、エンジンの停止中には、各油路の連通が遮断され
る。このため、エンジンの停止中における、潤滑油の抜
け落ちが抑制されることとなり、エンジンの再始動時に
おいては、各油路には作動油がほぼ充満された状態とな
っている。従って、潤滑油の抜け落ちに起因してのバル
ブタイミング性能の悪化及び潤滑性の欠如による打音の
発生が抑制され、潤滑油の充填レベルの管理が容易に行
われる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明におけるバルブタイミング制
御装置付エンジンの潤滑油回路を具体化した一実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。

【００１３】図１は、本実施例におけるバルブタイミン
グ制御装置付エンジンの潤滑油回路を模式的に示す図で
ある。潤滑油回路は、オイルパン４２、オイルポンプ４
１、オイルフィルタ４３、エンジン本体潤滑系４７、リ
ニアソレノイド式のオイルコントロールバルブ（以下、
単にＯＣＶという）４４、可変バルブタイミングアクチ
ュエータ（ＶＶＴアクチュエータ）４８及びこれらを連
結する各種油路等により構成されている。

【００１４】以下に、個々の要素について詳細に説明す
る。図２は本実施例におけるＶＶＴアクチュエータ４８
を含むバルブタイミング制御装置を中心として示す断面
図である。カムシャフト１は、図示しないエンジンの吸
気バルブ或いは排気バルブを駆動するために設けられて
おり、そのジャーナル２がシリンダヘッド３の軸受部４
とベアリングキャップ５との間で回転可能に支持されて
いる。ジャーナル２には、その外周に沿って延びる二本
のジャーナル溝６，７が形成されている。また、シリン
ダヘッド３には、各ジャーナル溝６，７及びジャーナル
２に潤滑油を供給するための第１のヘッド油路８及び第
２のヘッド油路９が形成されている。

【００１５】第１のヘッド油路８及び第２のヘッド油路
９の一端は、ＯＣＶ４４に接続され、このＯＣＶ４４
は、オイルフィルタ４３、オイルポンプ４１、そして、
オイルストレーナ４５を介してオイルパン４２に接続さ
れている。オイルポンプ４１は、エンジンに駆動連結さ
れており、エンジンの作動に連動して潤滑油を汲み上
げ、吐出する。そして、オイルポンプ４１が駆動される
ことにより、オイルパン４１からオイルストレーナ４５
を介して潤滑油が吸い上げられる。その潤滑油がオイル
フィルタ４３を通過した後、ＯＣＶ４４の作動により、
所定の圧力をもって各ヘッド油路８，９に供給されて各
ジャーナル溝６，７及びジャーナル２に供給されるよう
になっている。ここで、ヘッド油路８，９に対する潤滑
油の供給は、前記ＯＣＶ４４により任意に調節すること
ができるようになっている。このＯＣＶ４４の詳しい構
成については、後述する。

【００１６】また、前記オイルフィルタ４３とＯＣＶ４
４との間において、メイン油路４６が分岐形成されてお
り、この油路４６は、動弁機構及びクランク機構等より
構成されるエンジン本体潤滑系４７に連通されている。

【００１７】次に、バルブタイミングを調整するための
機構、すなわちＶＶＴアクチュエータ４８について説明
する。カムシャフト１の先端部には、プーリを構成する
タイミングプーリハウジング１０が設けられている。こ
のタイミングプーリハウジング１０はプーリ本体１１と
そのプーリ本体１１の一側面及びカムシャフト１の先端
部を覆うように組み付けられたカバー１２とを備えてい
る。プーリ本体１１はほぼ円板状をなし、その外周には
複数の外歯１３が形成され、中央にはボス１４が形成さ
れている。プーリ本体１１はそのボス１４によりカムシ
ャフト１に対して相対回動可能に装着されている。ま
た、外歯１３にはタイミングベルト１５が装着されてお
り、同ベルト１５を介してタイミングプーリハウジング
１０がエンジンの図示しないクランクシャフトに駆動連
結されている。一方、カバー１２は有底円筒状をなし、
その外周にはフランジ１６が形成され、底部中央には連
通孔１７が形成されている。また、カバー１２の内周に
は、複数の内歯１２ａが形成されている。カバー１２は
そのフランジ１６にて複数のボルト１８及びピン１９に
より、プーリ本体１１の一側面に固定されている。ま
た、連通孔１７には蓋２０が取り外し可能に装着されて
いる。そして、プーリ本体１１とカバー１２とにより囲
まれた空間が、タイミングプーリハウジング１０の内部
に形成された収容空間２１となっている。

【００１８】この収容空間２１において、カムシャフト
１の先端には、有底筒状をなすインナキャップ２２が中
空ボルト２３により締め付けられると共に、ピン２４に
より回り止めされている。このインナキャップ２２の周
壁２２ａはプーリ本体１１のボス１４を内包するように
装着されており、両者１１，２２は相対回動可能となっ
ている。また、インナキャップ２２の周壁２２ａの外周
には、複数の外歯２２ｂが形成されている。

【００１９】タイミングプーリハウジング１０とカムシ
ャフト１との間にはリングギヤ２５が介在され、そのリ
ングギヤ２５により両者１０，１が連結されている。す
なわち、リングギヤ２５は、図２に示すように環状をな
し、タイミングプーリハウジング１０の収容空間２１に
て、カムシャフト１の軸方向に沿って往復動可能に収容
されている。このリングギヤ２５はその内外周に設けら
れた複数の歯２５ａ，２５ｂの両方がヘリカル歯となっ
ており、軸方向への移動によってカムシャフト１と相対
回動可能になっている。そして、リングギヤ２５の内周
の歯２５ａはインナキャップ２２の外歯２２ｂに、リン
グギヤ２５の外周の歯２５ｂはカバー１２の内歯１２ａ
にそれぞれ噛合している。従って、タイミングプーリハ
ウジング１０が回転駆動されることにより、リングギヤ
２５で連結されたタイミングプーリハウジング１０とイ
ンナキャップ２２とが一体的に回転され、更にカムシャ
フト１がタイミングプーリハウジング１０と一体的に回
転駆動される。

【００２０】収容空間２１において、リングギヤ２５の
軸方向一端とカバー１２の底壁との間には、圧力室を構
成する第１の油圧室２６が形成されている。同じく、収
容空間２１において、リングギヤ２５の軸方向他端とプ
ーリ本体１１との間には、圧力室を構成する第２の油圧
室２７が形成されている。

【００２１】ここで、第１の油圧室２６に潤滑油による
油圧を供給するために、カムシャフト１にはその中心に
沿って延びる第１のシャフト油路２８が形成されてい
る。このシャフト油路２８の先端側は中空ボルト２３の
中心孔２３ａを通じて第１の油圧室２６に連通されてい
る。また、このシャフト油路２８の基端側は、カムシャ
フト１の半径方向に延びる油孔２９を通じてジャーナル
溝６に連通されている。

【００２２】一方、第２の油圧室２７に潤滑油による油
圧を供給するために、カムシャフト１には第１のシャフ
ト油路２８と平行に延びる第２のシャフト油路３０が形
成されている。また、カムシャフト１の先端寄り位置に
は、その外周に沿って延びる一つの周溝３１が形成され
ている。この周溝３１の一部は第２のシャフト油路３０
に連通されている。更に、プーリ本体１１のボス１４の
一部には、上記の周溝３１と第２の油圧室２７とを連通
させる油孔３２が形成されている。また、第２のシャフ
ト油路３０の基端側は他方のジャーナル溝７に連通され
ている。加えて、第２の油圧室２７において、リングギ
ヤ２５とプーリ本体１１との間には、リングギヤ２５を
図２に示す初期位置（遅角側位置）へ復帰させるために
付勢するスプリング３３が介在されている。

【００２３】そして、図３に示すように、ＯＣＶ４４に
より第１のヘッド油路８に潤滑油が供給されると共に、
第２のヘッド油路９がオイルパン４２へ開放されること
により、その油圧がジャーナル溝６、油孔２９、第１の
シャフト油路２８及び中空ボルト２３の中心孔２３ａを
通じて第１の油圧室２６に供給される。この油圧がリン
グギヤ２５の一端に加えられることにより、リングギヤ
２５がスプリング３３の付勢力と第２の油圧室２７内の
油に抗して軸方向へ移動されながら回動して、カムシャ
フト１に捩じりが付与される。この結果、カムシャフト
１とタイミングプーリハウジング１０との回転方向にお
ける相対位置が変えられ、吸気バルブ或いは排気バルブ
の作動タイミングが進角されることになる。このよう
に、第１の油圧室２６に油圧が加えられることにより、
リングギヤ２５はそのストロークエンドとして、図３に
示すように、プーリ本体１１に近接する位置まで移動さ
れ、そのストロークエンドが最大進角側の位置となる。

【００２４】一方、図４に示すように、ＯＣＶ４４によ
り第２のヘッド油路９に潤滑油が供給されると共に、第
１のヘッド油路８がオイルパン４２へ開放されることに
より、その油圧がジャーナル溝７、第２のシャフト油路
３０、周溝３１及び油孔３２を通じて第２の油圧室２７
に供給される。この油圧がリングギヤ２５の他端に加え
られることにより、リングギヤ２５が第１の油圧室２６
内の油に抗して軸方向へ移動されながら回動され、カム
シャフト１に反対方向の捩じりが付与される。この結
果、カムシャフト１とタイミングプーリハウジング１０
との回転方向における相対位置が変えられ、吸気バルブ
或いは排気バルブの作動タイミングが遅角されることに
なる。このように、第２の油圧室２７に油圧が加えられ
ることにより、リングギヤ２５はストロークエンドとし
て、図４に示すように、カバー１２に近接する位置まで
移動され、そのストロークエンドが最大遅角側の位置と
なる。

【００２５】なお、この実施例では、図２に示すよう
に、ＯＣＶ４４により両ヘッド油路８，９に対する潤滑
油の供給を停止させることにより、リングギヤ２５が、
スプリング３３の付勢力により、最大遅角側のストロー
クエンドへ復帰して、図４で説明したのと同様の状態と
なるようになっている。また、この実施例では、ＯＣＶ
４４により第１の油圧室２６及び第２の油圧室２７に供
給される油圧のバランスを調整することにより、リング
ギヤ２５をその軸方向へ移動させて任意の位置に保持す
ることも可能である。

【００２６】ここで、リングギヤ２５とインナキャップ
２２との間には、シール面３４が設けられている。ま
た、リングギヤ２５とカバー１２との間には、リングギ
ヤ２５の外周に組み付けられたシールリング３５が介在
されている。この構成により、第１の油圧室２６と第２
の油圧室２７とが互いに別空間として区切られており、
それぞれ袋小路の状態となっている。そのため、各油圧
室２６，２７に対する潤滑油の出入りは、前述した各油
路８，９，２８，３０等よりなる独立した別々の回路を
通じて行われることになる。

【００２７】次に、前述したＯＣＶ４４について説明す
る。前述したように、ＯＣＶ４４は、第１のヘッド油路
８及び第２のヘッド油路９を選択的に開閉して、リング
ギヤ２５の停止位置を切り換えるためのものである。図
２に示すように、ＯＣＶ４４は、スリーブ５１とスプー
ル５２とソレノイド５３とを備えている。スリーブ５１
は供給ポート５４、第１の吐出ポート５５、第２の吐出
ポート５６並びに第１のドレンポート５７、第２のドレ
ンポート５８を有している。供給ポート５４は前記オイ
ルポンプ４１に接続されている。また、第１の吐出ポー
ト５５は第１のヘッド油路８に接続され、第２の吐出ポ
ート５６は第２のヘッド油路９に接続されている。さら
に、第１のドレンポート５７及び第２のドレンポート５
８はオイルパン４２に接続されている。

【００２８】スプール５２は略円筒状をなし、前記スリ
ーブ５１内において前後方向へ摺動可能に配設されてい
る。スプール５２の外周には、三本の環状凹部５９，６
０，６１が互いに前後方向に離間した状態で形成されて
いる。

【００２９】ＯＣＶ４４の後半部（図の右側部）にはソ
レノイド５３が内蔵されており、このソレノイド５３に
前記スプール５２が連結されている。このソレノイド５
３の励磁は、後述する電子制御装置（以下、単にＥＣＵ
という）７１によってデューティ制御される。スプール
５２はソレノイド５３の励磁状態に応じてスリーブ５１
内を往復動する。詳しくは、スプール５２は、ソレノイ
ド５３が励磁されないとき（例えばデューティ比＝０
％）、スリーブ５１の前端部に収容されたスプリング６
２の付勢力により図４で示す位置に保持される。一方、
ソレノイド５３が励磁（例えばデューティ比＝１００
％）されたとき、前記スプリング６２の付勢力に抗し
て、最大限で図３に示す位置まで前進する。また、スプ
ール５２は、ソレノイド５３が励磁と非励磁とを短いサ
イクルで繰り返すと（例えばデューティ比＝５０％）、
適当な中間位置、すなわち図２に示す位置に保持される
ようになっている。

【００３０】より詳しく説明すると、前記ソレノイド５
３の非励磁（デューティ比＝０％）により、スプール５
２が図４の位置まで後退すると、供給ポート５４、中央
の環状凹部６０及び第２の吐出ポート５６が連通する。
また、第１の吐出ポート５５、後側の環状凹部６１及び
第１のドレンポート５７が連通する。すると、オイルポ
ンプ４１からの潤滑油は、第２の吐出ポート５６から第
２のヘッド油路９へと供給される。一方、第１のヘッド
油路８からの潤滑油は、第１の吐出ポート５５から第１
のドレンポート５７を経てオイルパン４２へと排出され
る。

【００３１】また、前記ソレノイド５３の励磁（デュー
ティ比＝１００％）により、前記スプール５２が図３の
位置まで前進すると、供給ポート５４、中央の環状凹部
６０及び第１の吐出ポート５５が連通する。また、第２
の吐出ポート５６、前側の環状凹部５９及び第２のドレ
ンポート５８が連通する。すると、オイルポンプ４１か
らの潤滑油は、第１の吐出ポート５５から第１のヘッド
油路８へと供給される。一方、第２のヘッド油路９から
の潤滑油は、第２の吐出ポート５６から第２のドレンポ
ート５８を経てオイルパン４２へと排出される。

【００３２】さらに、前記ソレノイド５３の励磁・非励
磁の繰り返し（デューティ比＝５０％）により、スプー
ル５２が図２の位置に保持されると、中央の環状凹部６
０は出口側において塞がれることとなる。つまり、供給
ポート５４から導入された潤滑油は、中央の環状凹部６
０内で遮断され、第１及び第２の吐出ポート５５，５６
のいずれにも吐出されない。そして、潤滑油はメイン油
路４６を通過し、動弁機構及びクランク機構等のエンジ
ン本体潤滑系４７のみに供給される。

【００３３】すなわち、図９（ａ）に示すように、スプ
ール５２は、そのときどきのデューティ比に応じて、前
後方向に移動し、潤滑油の流れを切換える。そして、デ
ューティ比が５０％前後（４０％〜６０％）のときに
は、スプール５２は中間位置に保持され、潤滑油のＶＶ
Ｔアクチュエータ４８への供給量はほぼ「０」になるの
である。

【００３４】図２に示すように、前記ＯＣＶ４４のソレ
ノイド５３は、ＥＣＵ７１によって駆動制御される。詳
しくは、ＥＣＵ７１の入力側には、各種センサが接続さ
れている。また、ＥＣＵ７１の出力側には前記ＯＣＶ４
４のソレノイド５３が接続されている。そして、ＥＣＵ
７１は前記各種センサからの検出信号に基づき、そのと
きどきのエンジンの状態を割出し、前記ソレノイド５３
を駆動するための制御信号を出力するようになってい
る。

【００３５】次に、本実施例の特徴部分について説明す
る。図１，２に示すように、前記オイルポンプ４１（オ
イルフィルタ４３）とＯＣＶ４４との間には、定圧弁と
してのモジュレートバルブ８１が設けられている。すな
わち、図５に示すように、オイルポンプ４１及びＯＣＶ
４４間の油路は、シリンダブロック４０内に形成されて
おり、モジュレートバルブ８１は、その油路の途中に形
成された収容空間８２内に配設されている。従って、油
路は、収容空間８２を境として、オイルポンプ４１から
の潤滑油が導入される導入油路８３と、ＯＣＶ４４へと
潤滑油が吐出される吐出油路８４とに区分される。ま
た、シリンダブロック４０には、モジュレートバルブ８
１から排出される余剰の潤滑油をオイルパン４２に戻す
ための戻し油路８５が形成されている。さらに、本実施
例において、シリンダブロック４０には、図示しないシ
リンダボア下端近傍に形成されたオイルジェットへのオ
イル供給路（オイルジェット用オイル通路）８６が収容
空間８２に開口している。但し、同図に示すように、収
容空間８２内にモジュレートバルブ８１が配設されてい
るような場合には、前記オイルジェット用オイル通路８
６は使用されない。

【００３６】モジュレートバルブ８１は、スリーブ８
７、バルブ本体８８、スプリング８９及びプラグ９０等
により構成されている。すなわち、収容空間８２内に
は、スリーブ８７が配設され、該スリーブ８７の端面に
当接するようにしてプラグ９０が嵌合装着されている。
プラグ９０とシリンダブロック４０との間には、シール
性を確保するためのガスケット９１が介在されている。
スリーブ８７は、略有底円筒状をなしている。また、ス
リーブ８７には、前記導入油路８３、吐出油路８４及び
戻し油路８５に対応して導入ポート９２、吐出ポート９
３及び戻しポート９４がそれぞれ形成されている。

【００３７】スリーブ８７の空間（ランド）内には、バ
ルブ本体８８が図の上下方向に摺動可能に配設されてい
る。バルブ本体８８は、略円柱状に形成されているとと
もに、両先端部分には、図の上下方向へ突出する第１及
び第２のストッパ９５，９６が一体的に形成されてい
る。また、バルブ本体８８の中間部分には、環状凹部９
７が形成されている。さらに、バルブ本体８８には、環
状凹部９７近傍と第１のストッパ９５近傍とを連通させ
るためのオリフィス９８が形成されている。併せて、バ
ルブ本体８８は、プラグ９０内に収容されたスプリング
８９の一端部に支持されている。すなわち、図５に示す
ように、スプリング８９の付勢力により、バルブ本体８
８は図の上方へ付勢され、第１のストッパ９５がスリー
ブ８７に当接した状態に保持されている。そして、この
状態においては、モジュレートバルブ８１に係わる全て
の油路８３，８４，８５は、ほぼ完全に閉鎖された状態
となっている。

【００３８】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。なお、ＥＣＵ７１によるＯＣ
Ｖ４４の制御によって、バルブタイミングが進角側又は
遅角側に制御される際の作用については、上述した構成
部分において既に説明されているので、ここでの説明は
省略する。

【００３９】まず、エンジンが駆動されることにより、
オイルポンプ４１が駆動される。この駆動に伴ってオイ
ルパン４２からオイルストレーナ４５を介して潤滑油が
吸い上げられる。その潤滑油は、オイルフィルタ４３を
通過した後、その一部がメイン油路４６を通ってエンジ
ン本体潤滑系４７へと供給されてゆく。このため、動弁
機構及びクランク機構等が供給された潤滑油によって潤
滑される。

【００４０】また、オイルフィルタ４３を通過した潤滑
油の他の一部は、図５に示すように、導入油路８３を通
って前記モジュレートバルブ８１へと導入される。そし
て、潤滑油は、導入ポート９２を経て前記ランド内の環
状凹部９７の部分へと導入されるとともに、オリフィス
９８を通過して第１のストッパ９５側のランド内へと導
入される。このため、第１のストッパ９５側のランドの
内圧が上昇していき、その圧力の上昇に伴って、バルブ
本体８８が、スプリング８９の付勢力に抗して徐々に同
図下方へ移動する。

【００４１】すると、図６に示すように、それまで閉ざ
されていた環状凹部９７に対応するランド部分が吐出ポ
ート９３に開口することとなり、潤滑油は吐出ポート９
３、吐出油路８４を介して前記ＯＣＶ４４の方へと供給
されてゆく。

【００４２】ここまでのバルブ本体８８の動作に関し、
オイルポンプ４１（オイルフィルタ４３）側からの圧力
Ｐ０と、吐出油路８４側の圧力Ｐ１との関係は、次のよ
うになる。すなわち、図７に示すように、オイルポンプ
４１側の圧力、つまりポンプ吐出圧Ｐ０が上昇するに伴
って、バルブ本体８８が下方へ移動し、吐出油路８４側
へ吐出される潤滑油の量は増大していく。つまり、吐出
油路８４側の圧力Ｐ１はポンプ吐出圧Ｐ０の増大に伴っ
て増大してゆく。ここで、バルブ本体８８を下方へ押圧
する力とスプリング９６の付勢力Ｆは常に等しいので、
Ｐ１＝Ｆ／Ａ（Ａはバルブ本体８８が潤滑油により受け
る受圧面積を示す）なる関係が常時成立する。また、吐
出油路８４側の圧力Ｐ１とポンプ吐出圧Ｐ０とは等しい
ので、Ｐ１＝Ｐ０なる関係が成立する。従って、ポンプ
吐出圧Ｐ０が後述する所定圧力に達するまでは、Ｐ１＝
Ｐ０＝Ｆ／Ａなる関係が成立するのである。

【００４３】そして、バルブ本体８８は、ポンプ吐出圧
Ｐ０の上昇によって、どんどん下方へ移動していくので
あるが、図８に示すところまで移動した場合、今度は、
バルブ本体８８の大径部分によって、導入ポート９２が
塞がれてゆく。すると、オイルポンプ４１からの潤滑油
は、ランド内に導入されにくくなり、スプリング８９の
付勢力に抗してバルブ本体８８を下方へ移動させる力が
小さくなる。このため、バルブ本体８８は、一旦上方へ
移動するが、再度導入ポート９２のランドに対する開口
面積が大きくなり、バルブ本体８８を下方へ移動させ
る。このようにして、バルブ本体８８は、図８の状態で
同図上下方向への微小な移動を繰り返し、ほぼこの状態
にとどまるのである。

【００４４】このときのスプリング９６の付勢力をＦ０
とすると、Ｐ０＝Ｆ０／Ａなる関係が成立する。換言す
れば、ポンプ吐出圧Ｐ０が上昇してＦ０／Ａとなったな
らば、バルブ本体８８はいわゆる定常状態となり、これ
以上の上方又は下方への移動がなくなり、Ｐ１＝Ｐ０＝
Ｆ０／Ａなる関係が成立するのである。

【００４５】また、ポンプ吐出圧Ｐ０がさらに上昇した
としても、前述したように、潤滑油の導入される部分の
開口面積の兼ね合いによって、図８の状態で同図上下方
向への微小な移動を繰り返し、ほぼこの状態にとどま
る。従って、ポンプ吐出圧Ｐ０がＦ０／Ａを超えていく
ら大きくなったとしても、これ以上はバルブ本体８８が
ほとんど移動することはない。そのため、吐出油路８４
側の圧力Ｐ１はＦ０／Ａのまま一定に保持されることと
なる。すなわち、ポンプ吐出圧Ｐ０がＦ０／Ａよりも大
きくなった場合には、その吐出圧Ｐ０の上昇にかかわら
ず、Ｐ１＝Ｆ０／Ａ≠Ｐ０なる関係が成立するのであ
る。

【００４６】このように、本実施例によれば、オイルポ
ンプ４１とＯＣＶ４４との間に、モジュレートバルブ８
１を設けるようにした。このモジュレートバルブ８１の
存在により、オイルポンプ４１からのポンプ吐出圧Ｐ０
がＦ０／Ａ以上のときには、吐出油路８４側の圧力、つ
まり、ＯＣＶ４４へ導入される圧力Ｐ１は、ほぼ所定の
値Ｆ０／Ａとなる。すなわち、潤滑油の温度、粘度等が
変化したり、エンジンの回転数が増大したりしても、Ｏ
ＣＶ４４に供給される油圧は、所定値Ｆ０／Ａを超える
ことなく、その値にほぼ保たれる。従って、ＶＶＴアク
チュエータ４８の可変応答性及び制御性が、ＯＣＶ４４
に供給される油圧の変動によって変化することが抑制さ
れる。

【００４７】図９，１０，１１は、本実施例のようにモ
ジュレートバルブ８１を設けた場合（図９（ａ），１０
（ａ），１１（ａ））と、オイルポンプとＯＣＶとを直
接連結した従来技術のような場合（図９（ｂ），１０
（ｂ），１１（ｂ））とを比較して示すグラフである。

【００４８】図９（ａ），（ｂ）に示すように、ポンプ
吐出圧の増大に伴ってＯＣＶを流れる潤滑油の流量が増
大していた従来技術とは異なり、本実施例においては、
ポンプ吐出圧Ｐ０がＦ０／Ａ以上となった場合、ＯＣＶ
４４を流れる潤滑油の流量特性は、同図に示す上限を超
えることはない。

【００４９】また、図１０（ａ），（ｂ）に示すよう
に、ポンプ吐出圧の増大に伴ってＶＶＴの応答性が変動
していた従来技術とは異なり、本実施例においては、ポ
ンプ吐出圧Ｐ０がＦ０／Ａ以上となった場合、ＶＶＴの
応答性はほぼ一定となる。そのため、そのときどきの油
圧（応答速度）に応じて細かな制御が必要であった従来
技術とは異なり、本実施例では、通常使用領域（ポンプ
吐出圧Ｐ０がＦ０／Ａ以上での領域）においては、ＶＶ
Ｔの応答性はほぼ一定となるので、応答速度が一定とな
る。その結果、制御の簡易化を図ることができる。

【００５０】さらに、ＯＣＶ４４のスプール５２を図２
のような中間位置に保持させた場合におけるＶＶＴアク
チュエータ４８からの洩れ油量については、図１１
（ａ），（ｂ）に示すような関係が成立する。すなわ
ち、ポンプ吐出圧が増大するに伴って、洩れ油量も増大
していた従来技術とは異なり、本実施例では、通常使用
領域（ポンプ吐出圧Ｐ０がＦ０／Ａ以上での領域）にお
ける、洩れ油量を一定の最小限に止めることができる。
そのため、洩れ油量の増大に起因する潤滑性能の悪化を
抑制することができる。

【００５１】併せて、本実施例では、上述したように、
ＯＣＶ４４には著しく大きい油圧が供給されることがな
い。従って、油圧の著しい上昇に起因して、ＶＶＴアク
チュエータ４８等の各装置の耐久性が損なわれることが
なくなる。つまり、各装置類の延命化を図ることができ
る。

【００５２】加えて、本実施例では、図５で説明したよ
うに、当初、つまりエンジン停止中においては、スプリ
ング８９の付勢力により、バルブ本体８８は図の上方へ
付勢され、第１のストッパ９５がスリーブ８７に当接し
た状態に保持されている。そして、この状態において
は、モジュレートバルブ８１に係わる全ての油路８３，
８４，８５は、ほぼ完全に閉鎖された状態となってい
る。このため、モジュレートバルブ８１がいわゆるチェ
ックバルブ的な役割を果たすこととなり、図１２に示す
ように、エンジン停止中において、モジュレートバルブ
８１から潤滑油が洩れて抜け落ちてしまうことがない。
また、オイルフィルタ４３にも通常、逆流防止の逆止弁
があるため、モジュレートバルブ８１とオイルフィルタ
４３のそれぞれからオイルが洩れない。そのため、エン
ジン停止中においても、ＶＶＴアクチュエータ４８、エ
ンジン本体潤滑系４７等には、潤滑油が存在しているこ
ととなる。その結果、エンジンの始動時において、エン
ジン本体潤滑系４７に潤滑油が存在しないことにより始
動時の潤滑不良（金属打音等の発生）を招くおそれを無
くすことができる。また、潤滑油の抜け落ちがないこと
から、オイルレベルの管理を容易なものとすることがで
き、ひいては制御性のさらなる向上を図ることができ
る。

【００５３】さて、本実施例では、前述したように、シ
リンダブロック４０には、オイルジェット用オイル通路
８６が、収容空間８２に開口するようにして形成されて
いる。ここで、図５で説明したように、収容空間８２内
にモジュレートバルブ８１が配設されているような場合
には、前記オイルジェット用オイル通路８６は使用され
ない。しかし、図１３に示すように、モジュレートバル
ブ８１の代わりにプラグ１０１が配設されたような場合
には、オイルジェット用オイル通路８６が使用され得
る。すなわち、同図に示すように、プラグ１０１は、吐
出油路８４及び戻し油路８５を塞ぐようになっている。
また、プラグ１０１には、導入油路８３とオイルジェッ
ト用オイル通路８６との間を連通する連通路１０２が形
成されている。但し、このような構成は、ＶＶＴアクチ
ュエータ４８が使用されないタイプのエンジンに対して
採用されるものである。

【００５４】そして、このような構成を採用することに
より、図１４に示すように、オイルポンプ４１から吐出
された潤滑油は、オイルフィルタ４３を介してメイン油
路４６及びプラグ１０１の方へと供給される。そして、
メイン油路４６に供給された潤滑油はエンジン本体潤滑
系４７へと導かれる。また、プラグ１０１、すなわち導
入油路８３に供給された潤滑油は連通路１０２を通過し
てオイルジェット用オイル通路８６へと導かれる。そし
て、オイルジェット用オイル通路８６へ導入された潤滑
油は、エンジンのピストンへ噴射され、ピストンとシリ
ンダボアとの間の潤滑に供される。

【００５５】このように、本実施例によれば、モジュレ
ートバルブ８１がエンジンのシリンダブロック内の収容
空間８２内に配設可能とされているとともに、その収容
空間８２には、ピストンへ潤滑油を噴射するためのオイ
ルジェット用オイル通路８６が開孔されている。このた
め、この収容空間８２にプラグ１０１が収容されること
により、オイルジェットを行うタイプのエンジンと、そ
うでないタイプのエンジンとの間での、シリンダブロッ
クの共用化を図ることができる。その結果、個々の製品
間でのシリンダブロックの共用化により、総合的な製造
コストの低減を図ることができる。

【００５６】さらには、図１５に示すように、モジュレ
ートバルブ８１の代わりにプラグ１０３が配設されるよ
うな場合もありうる。すなわち、同図に示すように、プ
ラグ１０３は、導入油路８３、吐出油路８４、戻し油路
８５及びオイルジェット用オイル通路８６の全ての油路
を塞ぐようになっている。但し、このような構成は、Ｖ
ＶＴアクチュエータ４８及びオイルジェットシステムが
使用されない、いわゆる通常タイプのエンジンに対して
採用されるものである。

【００５７】そして、このような構成を採用することに
より、図１６に示すように、オイルポンプ４１から吐出
された潤滑油は、オイルフィルタ４３を介してメイン油
路４６のみへと供給される。そして、メイン油路４６に
供給された潤滑油はエンジン本体潤滑系４７へと導かれ
るのである。

【００５８】従って、本実施例によれば、モジュレート
バルブ８１がエンジンのシリンダブロック内の収容空間
８２内に配設可能とされているとともに、その収容空間
８２に、プラグ１０３が収容されることにより、いわゆ
る通常タイプのエンジンと、そうでないタイプのエンジ
ン（例えばＶＶＴ制御を行うようなタイプのエンジン）
との間での、シリンダブロックの共用化を図ることがで
きる。その結果、前記同様、個々の製品間でのシリンダ
ブロックの共用化により、総合的な製造コストの低減を
図ることができる。

【００５９】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一
部を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）前記実施例では、収容空間８２をシリンダブロッ
ク４０に形成する構成を採用したが、シリンダヘッドに
形成する場合に具体化してもよい。

【００６０】（２）前記実施例では、リングギヤ２５と
プーリ本体１１との間に、スプリング３３を介在させる
構成を採用したが、このスプリング３３を省略してもよ
い。 （３）前記実施例では、リングギヤ２５の内外周両方の
歯２５ａ，２５ｂをヘリカル歯としたが、その内外周の
歯２５ａ，２５ｂのいずれか一方のみをヘリカル歯とし
てもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
オイルポンプからの調整された潤滑油により、リングギ
ヤをカムシャフトの軸方向へ移動させ、プーリの駆動力
をヘリカルスプラインにてカムシャフトに伝達し、プー
リ及び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バルブタイミング制御装置
付のエンジンの潤滑油回路において、オイルポンプから
吐出される油圧が基準値以上のときには、油圧調整手段
に供給される油圧がほぼ所定値となるよう、オイルポン
プと油圧調整手段との間に定圧弁を設けうるようにし
た。

【００６２】従って、バルブタイミングの可変応答性及
び制御性の向上を図ることができ、しかも、装置の耐久
性の向上を図ることができるという優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を具体化した一実施例におけるバルブ
タイミング制御装置付エンジンの潤滑油回路を模式的に
示す図である。

【図２】一実施例におけるＶＶＴアクチュエータを含む
バルブタイミング制御装置を中心として示す断面図であ
る。

【図３】一実施例において、スプールが移動した場合の
バルブタイミング機構の状態を説明する断面図である。

【図４】一実施例において、スプールが移動した場合の
バルブタイミング機構の状態を説明する断面図である。

【図５】一実施例において、モジュレートバルブ等の構
成を説明する断面図である。

【図６】一実施例において、モジュレートバルブの作用
を示す断面図である。

【図７】一実施例において、ポンプ吐出圧に対する吐出
油路側の圧力の関係を説明するグラフである。

【図８】一実施例において、モジュレートバルブの作用
を示す断面図である。

【図９】（ａ）は本実施例における、（ｂ）は従来技術
におけるスプールの前進量（デューティ比に対するＯＣ
Ｖでの潤滑油流量の関係を示すグラフである。

【図１０】（ａ）は本実施例における、（ｂ）は従来技
術におけるポンプ吐出量に対するＶＶＴの応答性の関係
を示すグラフである。

【図１１】（ａ）は本実施例における、（ｂ）は従来技
術におけるポンプ吐出量に対する洩れ油量の関係を示す
グラフである。

【図１２】一実施例において、収容空間内にモジュレー
トバルブを配設した場合におけるエンジン停止中のとき
の潤滑油の存在状況を説明するための潤滑油回路を模式
的に示す図である。

【図１３】一実施例において、モジュレートバルブの代
わりにプラグを配設した状態を示す断面図である。

【図１４】一実施例において、収容空間内にモジュレー
トバルブの代わりにプラグを配設した場合における潤滑
油回路を模式的に示す図である。

【図１５】一実施例において、モジュレートバルブの代
わりに別のプラグを配設した状態を示す断面図である。

【図１６】一実施例において、収容空間内にモジュレー
トバルブの代わりに別のプラグを配設した場合における
潤滑油回路を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１…カムシャフト、８…供給路を構成する第１のヘッド
油路、９…供給路を構成する第２のヘッド油路、１０…
プーリを構成するタイミングプーリハウジング、２５…
リングギヤ、２６…圧力室を構成する第１の油圧室、２
７…圧力室を構成する第２の油圧室、２８…供給路を構
成する第１のシャフト油路、３０…供給路を構成する第
２のシャフト油路、４０…シリンダブロック、４１…オ
イルポンプ、４４…油圧調整手段としてのＯＣＶ、８１
…定圧弁としてのモジュレートバルブ、８２…収容空
間、８６…オイルジェット用オイル通路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのバルブ駆動用カムシャフトの
   外周に設けられ、かつ、前記エンジンに駆動連結された
   プーリと、 前記カムシャフト及びプーリ間に介在されるとともに、
   内外周面にスプラインを有し、かつ、少なくともその一
   方がヘリカルスプラインであるリングギヤと、 前記エンジンに駆動連結され、かつ、そのエンジンの運
   転状態に応じて前記エンジン各部を潤滑するための潤滑
   油を加圧して吐出するオイルポンプと、 前記オイルポンプからの潤滑油の一部を圧力室へ供給
   し、その油圧を前記リングギヤに作用させるための供給
   路と、 前記供給路の途中に設けられ、前記油圧をリニアソレノ
   イドにより調整するための油圧調整手段とを備え、前記
   油圧調整手段にて調整された油圧により、リングギヤを
   カムシャフトの軸方向へ移動させ、プーリの駆動力をヘ
   リカルスプラインにてカムシャフトに伝達し、プーリ及
   び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バルブタイミング制御装置付エ
   ンジンの潤滑油回路において、 前記オイルポンプから吐出される油圧が基準値以上のと
   きには、前記油圧調整手段に供給される油圧がほぼ所定
   値となるよう、前記オイルポンプと前記油圧調整手段と
   の間に定圧弁を設けたことを特徴とするバルブタイミン
   グ制御装置付エンジンの潤滑油回路。
2. 【請求項２】 前記定圧弁を前記エンジンのシリンダブ
   ロック又はシリンダヘッド内の収容空間内に配設可能と
   するとともに、前記収容空間には、ピストンへ潤滑油を
   噴射するためのオイルジェット用オイル通路を開孔させ
   たことを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング
   制御装置付エンジンの潤滑油回路。
3. 【請求項３】 前記定圧弁は、全閉付勢型の弁であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング制御
   装置付エンジンの潤滑油回路。