JPH08121123A - 内燃機関用バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油通路における油漏れを減少させ、吸排気弁
開閉制御の応答性に優れる精度の高い内燃機関用バルブ
タイミング調整装置を提供する。 【構成】 逆止弁２０およびパイロット弁２５と逆止弁
３０およびパイロット弁３５とは、それぞれパイロット
式逆止弁を構成してベーンロータ９のベーン９ａおよび
９ｂの内部に収容されている。カムシャフト２内部に形
成された油通路６０ａ、６０ｂはカムシャフト２とベー
ンロータ９との軸方向における当接部７０でそれぞれベ
ーンロータ９内部に形成された油通路６１ａ、６１ｂに
連通している。油通路６１ａは油通路６２ａを介してベ
ーン９ａの油圧室４２に連通し、油通路６１ｂは油通路
６２ｂを介してベーン９ｂの油圧室４７に連通してい
る。このため、ベーンロータ９とカムシャフト２間のシ
ール部材が不要であるとともに、遅角油圧室、進角油圧
室内からの圧油の逆流をベーンロータ９内で防止でき
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（以下、「内
燃機関」をエンジンという）の吸排気弁の開閉タイミン
グを運転条件に応じて変更するためのバルブタイミング
調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンのクランクシャフトと同
期回転するタイミングプーリやチェーンスプロケットを
介してカムシャフトを駆動し、タイミングプーリとカム
シャフトとの相対回動による位相差により吸排気弁の開
閉を行うベーン式のバルブタイミング調整装置が知られ
ている。このようなベーン式のバルブタイミング調整装
置として、特開平１−９２５０４号公報、実開平２−５
０１０５号公報、特開平５−１０６４１２号公報、特開
平５−２１４９０７号公報に開示されているものが知ら
れている。このようなベーン式のバルブタイミング調整
装置は、例えばタイミングプーリの内周壁に圧力室を設
け、カムシャフトと一体に回動するベーンを例えば油圧
により進角側または遅角側に回動させて吸排気弁の開閉
タイミングを制御している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のベーン式のバルブタイミング調整装置では、
油圧供給源と圧力室とを接続する油通路に例えばカムジ
ャーナルとカムジャーナルの軸受部との摺動部が介在す
る場合、カムジャーナルと軸受部との摺動クリアランス
から油漏れの発生することがあるため、圧力室内の圧力
を所定圧力に設定できないことがある。すると、吸排気
弁の開閉制御の応答性が低下するとともに吸排気弁の高
精度な開閉制御が困難になるという問題がある。

【０００４】また、カムシャフトの回転は大小のトルク
が発生するトルク変動を伴い、このようなカムシャフト
の大トルク発生時、ベーンの駆動油圧がトルク反力に負
けてベーンが押し戻されることによりカムシャフトの揺
動振動が発生する場合がある。このように、油圧駆動
時、カムシャフトが揺動振動しながら所望の進角位置ま
たは遅角位置に回動すると、吸排気弁の開閉制御の応答
性が低下するという問題がある。この問題を解決するた
め、ベーンを油圧制御する油通路中に油圧室からの油の
逆流防止用のチェックバルブを設けることにより、カム
シャフトの大トルク発生時、トルク反力による圧力室か
らの油の逆流を防止するベーン式のバルブタイミング調
整装置が考えられる。しかしながら、逆流防止用のチェ
ックバルブを油通路中に設けたとしても、油通路に介在
する摺動部からの油漏れを減少することはできないの
で、カムシャフトの揺動振動防止効果が低下する。ま
た、圧力室の進角側に油を供給し、遅角側から油を排出
してカムシャフトを進角側に回動させる場合、遅角側か
ら排出される油がチェックバルブにより遮断され油の排
出が困難となる。このため、圧力室の進角側と遅角側と
の圧力差によるカムシャフトの回動ができないかまたは
緩慢な回動速度による回動となり制御不能か応答性の低
下を招くという問題がある。

【０００５】本発明はこのような問題を解決するために
なされたものであり、油通路における油漏れを減少さ
せ、吸排気弁開閉制御の応答性に優れる精度の高いエン
ジン用バルブタイミング調整装置を提供することを目的
とする。本発明の他の目的は、カムシャフトのトルク変
動に対しても吸排気弁開閉制御の応答性に優れる精度の
高いエンジン用バルブタイミング調整装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の請求項１記載のエンジン用バルブタイミング
調整装置は、エンジンのクランクシャフトと同期して回
転する回転伝達部材と、前記回転伝達部材と相対回動可
能なカムシャフトと、前記カムシャフトと一体に回動す
るベーンと、油圧によって前記ベーンを回動させ、前記
回転伝達部材に対して前記カムシャフトを遅角側に相対
回動させる遅角油圧室と、前記遅角油圧室に連通する第
１の油通路と、油圧によって前記ベーンを回動させ、前
記回転伝達部材に対して前記カムシャフトを進角側に相
対回動させる進角油圧室と、前記進角油圧室に連通する
第２の油通路と、前記第１の油通路から前記遅角油圧室
に油を供給可能であるとともに、前記第２の油通路から
前記進角油圧室に油を供給可能な油圧供給手段とを備え
るエンジン用バルブタイミング調整装置であって、前記
第１の油通路および前記第２の油通路は、前記カムシャ
フト内部を経て前記ベーン内部に設けられることを特徴
とする。

【０００７】本発明の請求項２記載のエンジン用バルブ
タイミング調整装置は、エンジンのクランクシャフトと
同期して回転する回転伝達部材と、前記回転伝達部材と
相対回動可能なカムシャフトと、前記カムシャフトと一
体に回動するベーンと、前記ベーンを挟んで前記カムシ
ャフトと反対側に前記カムシャフトと同軸上に配設さ
れ、かつ前記ベーンとともに回動する回転支持部材と、
油圧によって前記ベーンを回動させ、前記回転伝達部材
に対して前記カムシャフトを遅角側に相対回動させる遅
角油圧室と、前記遅角油圧室に連通する第１の油通路
と、油圧によって前記ベーンを回動させ、前記回転伝達
部材に対して前記カムシャフトを進角側に相対回動させ
る進角油圧室と、前記進角油圧室に連通する第２の油通
路と、前記第１の油通路から前記遅角油圧室に油を供給
可能であるとともに、前記第２の油通路から前記進角油
圧室に油を供給可能な油圧供給手段とを備えるエンジン
用バルブタイミング調整装置であって、前記第１の油通
路および前記第２の油通路は、前記回転支持部材の内部
を経て前記ベーン内部に設けられることを特徴とする。

【０００８】本発明の請求項３記載のエンジン用バルブ
タイミング調整装置は、請求項２記載のエンジン用バル
ブタイミング調整装置において、前記回転支持部材と前
記回転支持部材の軸受部との間にシール部材を介在させ
ることを特徴とする。本発明の請求項４記載のエンジン
用バルブタイミング調整装置は、請求項１記載のエンジ
ン用バルブタイミング調整装置において、前記第１の油
通路および前記第２の油通路は、前記カムシャフトと前
記ベーンとの軸方向における当接部においてそれぞれ連
通することを特徴とする。

【０００９】本発明の請求項５記載のエンジン用バルブ
タイミング調整装置は、請求項２または３記載のエンジ
ン用バルブタイミング調整装置において、前記第１の油
通路および前記第２の油通路は、前記回転支持部材と前
記ベーンとの軸方向における当接部においてそれぞれ連
通することを特徴とする。本発明の請求項６記載のエン
ジン用バルブタイミング調整装置は、請求項１〜５のい
ずれか一項記載のエンジン用バルブタイミング調整装置
において、前記第１の油通路に設けられ、前記油圧供給
手段からの油供給圧により開弁して前記遅角油圧室に油
を供給可能にし、前記遅角油圧室の油圧により閉弁して
前記遅角油圧室からの油の逆流を防止可能であり、前記
遅角油圧室の油圧に抗して開弁し前記遅角油圧室の油を
排出可能な第１のパイロット逆止弁と、前記第２の油通
路に設けられ、前記油圧供給手段からの油供給圧により
開弁して前記進角油圧室に油を供給可能にし、前記進角
油圧室の油圧により閉弁して前記進角油圧室からの油の
逆流を防止可能であり、前記進角油圧室の油圧に抗して
開弁し前記進角油圧室の油を排出可能な第２のパイロッ
ト逆止弁とを備え、前記第１のパイロット逆止弁および
前記第２のパイロット逆止弁は、前記第１のパイロット
逆止弁と前記油圧供給手段との間の前記第１の油通路の
油圧と、前記第２のパイロット逆止弁と前記油圧供給手
段との間の前記第２の油通路の油圧との差圧に応じて開
弁し、前記第１のパイロット逆止弁および前記第２のパ
イロット逆止弁は前記ベーン内部に設けられることを特
徴とする。

【００１０】本発明の請求項７記載のエンジン用バルブ
タイミング調整装置は、請求項６記載のエンジン用バル
ブタイミング調整装置において、前記第１のパイロット
式逆止弁および前記第２のパイロット式逆止弁は前記カ
ムシャフトの回転軸方向に作動することを特徴とする。
本発明の請求項８記載のエンジン用バルブタイミング調
整装置は、請求項６または７記載のエンジン用バルブタ
イミング調整装置において、前記カムシャフトの回転軸
に垂直な仮想平面において、前記第１のパイロット式逆
止弁と前記第２のパイロット式逆止弁とを結ぶ仮想直線
は、前記第１の油通路と前記第２の油通路とを結ぶ仮想
直線とほぼ垂直に交わることを特徴とする。

【００１１】

【作用および発明の効果】本発明の請求項１記載のエン
ジン用バルブタイミング調整装置によると、第１の油通
路および第２の油通路がカムシャフト内部を経てカムシ
ャフトとともに回動するベーン内部に設けられることに
より、カムシャフト内部を経てベーン内部に設けられた
第１の油通路および第２の油通路を摺動部を極力介在さ
せないで連通させることができる。このため、第１の油
通路および第２の油通路から漏れる油量を減少すること
ができる。

【００１２】本発明の請求項２記載のエンジン用バルブ
タイミング調整装置によると、第１の油通路および第２
の油通路が回転支持部材内部を経てベーン内部に設けら
れることにより、回転支持部材内部を経てベーン内部に
設けられた第１の油通路および第２の油通路を摺動部を
極力介在させないで連通させることができる。このた
め、第１の油通路および第２の油通路から漏れる油量を
減少することができる。

【００１３】本発明の請求項３記載のエンジン用バルブ
タイミング調整装置によると、回転支持部材と回転支持
部材の軸受部との間にシール部材を介在させることによ
り、回転支持部材と回転支持部材の軸受部との摺動部に
おける油漏れを低減できる。本発明の請求項４記載のエ
ンジン用バルブタイミング調整装置によると、第１の油
通路および第２の油通路がカムシャフトとベーンとの軸
方向における当接部でそれぞれ連通している。カムシャ
フトとベーンとの軸方向における当接部でのシール性は
高いので、シール部材を用いなくても容易にシール可能
であり部品点数を減少することができる。

【００１４】本発明の請求項５記載のエンジン用バルブ
タイミング調整装置によると、第１の油通路および第２
の油通路が回転支持部材とベーンとの軸方向における当
接部でそれぞれ連通している。回転支持部材とベーンと
の軸方向における当接部でのシール性は高いので、シー
ル部材を用いなくても容易にシール可能であり部品点数
を減少することができる。

【００１５】本発明の請求項６記載のエンジン用バルブ
タイミング調整装置によると、遅角油圧室の油圧により
閉弁し、遅角油圧室の油圧に抗して開弁可能な第１のパ
イロット式逆止弁と、進角油圧室の油圧により閉弁し、
進角油圧室の油圧に抗して開弁可能な第２のパイロット
式逆止弁とを備えている。このため、ムシャフトのトル
ク変動に対する反力により第１のパイロット式逆止弁ま
たは第２のパイロット式逆止弁が閉弁するので遅角油圧
室および進角油圧室からの油の逆流が防止されカムシャ
フトの揺動振動が抑止される。また、第１のパイロット
式逆止弁を開弁して遅角油圧室から油を排出可能である
とともに、第２のパイロット式逆止弁を開弁して進角油
圧室から油を排出可能である。また、第１のパイロット
式逆止弁および第２のパイロット式逆止弁をベーン内部
に設けたことにより、遅角油圧室の高圧油がベーン内部
の第１のパイロット式逆止弁で遮断可能であるととも
に、進角油圧室の高圧油がベーン内部の第２の逆止弁で
遮断可能である。

【００１６】本発明の請求項７記載のエンジン用バルブ
タイミング調整装置によると、カムシャフトの回転軸方
向に作動するように第１のパイロット式逆止弁および第
２のパイロット式逆止弁をベーン内部に設けたことによ
り、カムシャフトの回転により発生する遠心力が第１の
パイロット式逆止弁および第２のパイロット式逆止弁の
作動方向に働かないため、回転伝達部材に対するカムシ
ャフトの位相制御の精度が向上するので吸排気弁の開閉
制御の精度が向上する。

【００１７】本発明の請求項８記載のエンジン用バルブ
タイミング調整装置によると、第１のパイロット式逆止
弁と第２のパイロット式逆止弁とを結ぶ仮想直線が第１
の油通路と第２の油通路とを結ぶ仮想直線とほぼ垂直に
交わるように、第１のパイロット式逆止弁、第２のパイ
ロット式逆止弁、第１の油通路、および第２の油通路を
配設したため、各油通路と各パイロット式逆止弁とを接
続する油路の形成が容易になる。

【００１８】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例によるエンジン用バ
ルブタイミング調整装置を図１〜図４に示す。

【００１９】タイミングプーリ１は、図示しないタイミ
ングベルトにより駆動力を伝達され、図示しないエンジ
ンのクランクシャフトと同期して回転する。カムシャフ
ト２は、回転伝達部材であるタイミングプーリ１から駆
動力を伝達され、タイミングプーリ１に対し所定の位相
差をおいて回動可能である。タイミングプーリ１および
カムシャフト２は、図１に示す矢印Ｘ方向からみて時計
方向に回転する。以下この回転方向を進角方向とする。

【００２０】図２および図３に示すように、タイミング
プーリ１と同軸に一体に形成されるシューハウジング３
とフロントプレート４はボルト１４により同軸上に固定
されている。タイミングプーリ１とリアプレート５は４
本のボルト６により同軸上に固定されている。リアプレ
ート５のボス部５ａの内周壁はカムシャフト２の先端部
２ａに相対回動可能に嵌合し、ボス部５ａの外周壁はシ
リンダヘッド７のオイルシール８に当接している。

【００２１】図２に示すように、シューハウジング３は
互いに対向する台形状のシュー３ａおよび３ｂを有して
いる。シュー３ａおよび３ｂのそれぞれの対向面は、断
面円弧状に形成されており、シュー３ａおよび３ｂの周
方向の間隙には扇状空間部が形成されている。図２およ
び図３に示すように、ベーンロータ９は径方向の両端に
扇形状のベーン９ａおよび９ｂを有し、このベーン９ａ
および９ｂがシュー３ａおよび３ｂの周方向の間隙に形
成されている扇状空間部内に回動可能に収容されてい
る。インロー部９ｃはカムシャフト２の先端部２ａに同
軸に嵌合し、ベーンロータ９は２本のボルト１５により
カムシャフト２に一体に固定されている。ベーンロータ
９と一体に形成される円筒突出部９ｄは、フロントプレ
ート４のボス部４ａの内周壁に相対回動可能に嵌合して
いる。図２に示すように、ベーンロータ９の外周壁とシ
ューハウジング３の内周壁との間に微少クリアランス１
６および１７が設けられており、ベーンロータ９はシュ
ーハウジング３と相対回動可能である。シュー３ａとベ
ーン９ａ、シュー３ｂとベーン９ｂ、シュー３ａとベー
ン９ｂ、シュー３ｂとベーン９ａの間にはそれぞれ遅角
油圧室１０、１１、進角油圧室１２、１３が形成されて
いる。ベーン９ａおよび９ｂの軸方向の長さは、フロン
トプレート４とリアプレート５との間に挟まれたシュー
ハウジング３の軸方向の長さより僅かに小さく設定され
ている。

【００２２】以上の構成により、カムシャフト２および
ベーンロータ９は、タイミングプーリ１、シューハウジ
ング３、フロントプレート４およびリアプレート５に対
して同軸に相対回動可能である。図１に示すように、逆
止弁２０および３０は、ベーンロータ９のベーン９ａお
よび９ｂの内部にそれぞれ収容されている。逆止弁２０
は、弁本体２１、バルブシート２２、ガイド部２３、圧
縮コイルスプリング２４から構成され、逆止弁３０は、
弁本体３１、バルブシート３２、ガイド部３３、圧縮コ
イルスプリング３４から構成されている。弁本体２１お
よび３１は有底円筒状に形成され、同一周上の側壁に複
数の油通孔２１ａおよび３１ａが形成されている。弁本
体２１および３１はそれぞれ圧縮コイルスプリング２４
および３４の付勢力により底部に設けたシート部がバル
ブシート２２および３２に設けた弁座に押圧され、図１
に示す状態では閉弁状態を示している。ガイド部２３お
よび３３は、弁本体２１および３１の開口部と逆方向に
開口部を有する有底円筒状に形成されている。弁本体２
１および３１は、ガイド部２３および３３の内壁により
カムシャフト２の回転軸方向に摺動可能に支持されてい
る。バルブシート２２および３２には油通孔５０ａおよ
び５０ｂが形成されている。

【００２３】パイロット弁２５および３５はそれぞれ逆
止弁２０および３０に対向して設けられている。パイロ
ット弁２５は弁本体２６および圧縮コイルスプリング２
７からなり、パイロット弁３５は弁本体３６および圧縮
コイルスプリング３７からなる。弁本体２６および３６
はカムシャフト２の回転軸方向に往復動可能にベーン９
ａおよび９ｂに収容されている。弁本体２６および３６
は圧縮コイルスプリング２７および３７の付勢力により
フロントプレート４の内側面に押圧されている。弁本体
２６は、ロッド２６ａおよび摺動部材２６ｂにより一体
に形成され、弁本体３６は、ロッド３６ａおよび摺動部
材３６ｂにより一体に形成されている。ロッド２６ａお
よび３６ａはそれぞれバルブシート２２および３２の内
部を通って弁本体２１および３１の近傍まで突出してい
る。摺動部材２６ｂおよび３６ｂは、圧縮コイルスプリ
ング２７および３７を係止する円板状の係止部と、この
係止部の外周から軸方向に延びる円環状の摺動部とから
なる。ここで逆止弁２０およびパイロット弁２５は第１
のパイロット式逆止弁である図４に示すパイロット式逆
止弁１００ａを構成し、逆止弁３０およびパイロット弁
３５は第２のパイロット式逆止弁である図４に示すパイ
ロット式逆止弁１００ｂを構成している。

【００２４】弁本体２６の前後には油圧室４０および４
１が形成され、弁本体３６の前後には油圧室４５および
４６が形成されている。弁本体２１の前後には油圧室４
２、４３および４４が形成され、弁本体３１の前後には
油圧室４７、４８および４９が形成されている。油圧室
４１および４２はバルブシート２２内部で連通し、油圧
室４６および４７はバルブシート３２内部で連通してい
る。また、油圧室４３と４４とは弁本体２１に設けられ
た油通孔２１ａで連通し、油圧室４８と４９とは弁本体
３１に設けられた油通孔３１ａで連通している。油圧室
４２および４４は、弁本体２１がバルブシート２２に当
接することにより遮断され、弁本体２１がバルブシート
２２から離れることにより油通路４３、油通孔２１ａを
介して連通する。油圧室４７および４９は、弁本体３１
がバルブシート３２に当接することにより遮断され、弁
本体３１がバルブシート３２から離れることにより油通
路４８、油通孔３１ａを介して連通する。油圧室４２
は、油通孔５０ａおよび油通路６２ａにより油通路６１
ａと連通し、油圧室４７は、油通孔５０ｂおよび油通路
６２ｂにより油通路６１ｂと連通している。また、油圧
室４０は油通路６３ｂを介して油通路６１ｂと連通し、
油圧室４５は油通路６３ａを介して油通路６１ａと連通
している。油圧室４３は、図２に示す油通路５１ａによ
り遅角油圧室１０に連通し、油圧室４８は、図２に示す
油通路５１ｂにより進角油圧室１２に連通している。図
１に示すように、弁本体２６および３６はそれぞれ、油
圧室４０と４１との差圧または油圧室４５と４６との差
圧、すなわち油通路６１ａと６１ｂとの差圧により圧縮
コイルスプリング２７および３７の付勢力に抗して逆止
弁２０および３０の方向へ移動し弁本体２１および３１
に当接可能である。ロッド２６ａおよび３６ａは、それ
ぞれ弁本体２１および３１に当接後、さらに圧縮コイル
スプリング２４および３４の付勢力に抗して弁本体２１
および３１を押圧してバルブシート２２および３２から
それぞれ弁本体２１および３１を離座させ、逆止弁２０
および３０を開弁させる。図２に示すように、パイロッ
ト式逆止弁１００ａと１００ｂとを結ぶ仮想直線２０１
と、油通路６１ａと油通路６１ｂとを結ぶ仮想直線２０
２とがほぼ垂直に交わるように、パイロット式逆止弁１
００ａ、１００ｂ、油通路６１ａ、６１ｂはベーンロー
タ９内部の外周側に配設されている。

【００２５】本実施例では、油通路６１ａ、６２ａ、６
５ａは第１の油通路であり、油通路６１ｂ、６２ｂ、６
５ｂは第２の油通路である。図１に示すように、カムシ
ャフト２のジャーナル部５２はシリンダヘッド７に設け
られた軸受部５３により回転可能に支持されるとともに
回転軸方向への移動を規制されている。ジャーナル部５
２の外周壁の周方向には外周溝５４ａおよび５４ｂが設
けられている。油タンク５５内の油をポンプ５６により
圧送する供給油通路５７と油タンク５５内へ油を排出す
る排出油通路５８とは、切替バルブ５９の切替操作によ
り外周溝５４ａおよび５４ｂと選択的に連通または遮断
可能である。本実施例では切替バルブ５９は周知の４ポ
ート案内弁である。

【００２６】カムシャフト２内部の第１の油通路である
油通路６０ａは外周溝５４ａと連通するとともにカムシ
ャフト２とベーンロータ９との軸方向における当接部７
０でベーンロータ９内部の油通路６１ａに連通し、油通
路６１ａは油通路６２ａを介してベーン９ａの油圧室４
２に連通するとともに油通路６３ａを介してベーン９ｂ
の油圧室４５に連通している。カムシャフト２内部の第
２の油通路である油通路６０ｂは外周溝５４ｂと連通す
るとともに当接部７０でベーンロータ９内部の油通路６
１ｂに連通し、油通路６１ｂは油通路６２ｂを介してベ
ーン９ｂの油圧室４７に連通するとともに油通路６３ｂ
を介してベーン９ａの油圧室４０に連通している。カム
シャフト２とベーンロータ９とは一体に回動するので、
カムシャフト２とベーンロータ９との軸方向の当接部７
０においてシール性を非常に高くできる。図２に示すよ
うに、油通路６２ａ、６２ｂは、バルブシート２２、３
２によりクリアランス１６との連通を遮断されている。
ベーンロータ９の内部には遅角油圧室１０と１１とを連
通する油通路６５ａ、および進角油圧室１２と１３とを
連通する油通路６５ｂが設けられている。以上の構成に
より、外周溝５４ａおよび５４ｂにポンプ５６からの圧
油を切替バルブ５９により選択的に供給し、逆止弁２０
および３０の開弁により遅角油圧室１０および１１また
は進角油圧室１２および１３へポンプ５６からの圧油を
供給することができる。

【００２７】ここで、パイロット式逆止弁１００ａと１
００ｂとを結ぶ仮想直線２０１と、油通路６１ａと油通
路６１ｂとを結ぶ仮想直線２０２とがほぼ垂直に交わる
ように、パイロット式逆止弁１００ａ、１００ｂ、油通
路６１ａ、６１ｂがベーンロータ９内部の外周側に配設
されているため、ボルト１５、油通路６２ａ、６２ｂ、
６３ａ、６３ｂ、６５ａ、６５ｂは互いに干渉しないよ
うにベーンロータ９内部に配設されている。

【００２８】ベーン９ａおよび９ｂの最外径部のクリア
ランス１６を微少に構成することで、遅角油圧室１０と
進角油圧室１３、遅角油圧室１１と進角油圧室１２がク
リアランス１６を介して連通することを極力防止してい
る。また、シュー３ａおよび３ｂの最内径部にベーンシ
ール７３が設けられることにより、遅角油圧室１０と進
角油圧室１２、遅角油圧室１１と進角油圧室１３がクリ
アランス１７を介して連通することを防止している。図
３に示すように、シューハウジング３とフロントプレー
ト４との間、およびシューハウジング３とリアプレート
５との間にはそれぞれ、遅角油圧室１０および１１、進
角油圧室１２および１３内の圧油が外部にもれないよう
にゴムパッキン７４、７５が圧着されている。フロント
カバー８０は、ボルト１４によりゴムパッキン７６をは
さんでフロントプレート４に圧着されている。

【００２９】次に、バルブタイミング調整装置の作動を
図１、図２および図４に基づいて説明する。 (1) 切替バルブ５９の第１バルブ５９ａを選択すると、
ポンプ５６の吐出する圧油は、外周溝５４ａ、油通路６
０ａ、６１ａ、６２ａを通って油圧室４２に圧送され、
圧縮コイルスプリング２４の付勢力に抗してバルブシー
ト２２から弁本体２１を離座させる。そして、圧油は油
圧室４３および油通路５１ａを通って遅角油圧室１０に
圧送され、さらに油通路６５ａを通って遅角油圧室１１
へ圧送される。遅角油圧室１０および１１内の圧油はシ
ュー３ａおよび３ｂに対しベーン９ａおよび９ｂを押し
てベーンロータ９を反時計方向の遅角方向へ回転させる
ように作用する。さらに、油通路６１ａ内の圧油は油通
路６３ａを通って油圧室４５に圧送される。一方、外周
溝５４ｂは排出油通路５８と連通しており通常大気圧相
当となる。油通路６０ｂ、６１ｂ、６２ｂを介して外周
溝５４ｂと連通する油圧室４７および４６も大気圧相当
となる。油圧室４５の油圧は油圧室４６の油圧よりも高
いため、弁本体３６は圧縮コイルスプリング３７の付勢
力に抗して逆止弁３０の方向へ移動し、ロッド３６ａが
弁本体３１を押圧し、さらに圧縮コイルスプリング３４
の付勢力に抗してバルブシート３２から弁本体３１を離
座させる。その結果進角油圧室１２および１３は、圧力
室４７、油通路６２ｂ、６１ｂ、６０ｂを介して排出油
通路５８と連通し、ベーンロータ９の遅角側への回転に
伴い進角油圧室１２および１３内の油が排出油通路５８
に排出される。

【００３０】(2) 切替バルブ５９の第２バルブ５９ｂを
選択すると、ポンプ５６の吐出する圧油は、外周溝５４
ｂ、油通路６０ｂ、６１ｂ、６２ｂを通って油圧室４７
に圧送され、圧縮コイルスプリング３４の付勢力に抗し
てバルブシート３２から弁本体３１を離座させる。そし
て、圧油は油圧室４８および油通路５１ｂを通って進角
油圧室１２に圧送され、さらに油通路６５ｂを通って進
角油圧室１３へ圧送される。進角油圧室１２および１３
内の圧油はシュー３ａおよび３ｂに対しベーン９ａおよ
び９ｂを押してベーンロータ９を時計方向の進角方向へ
回転させるように作用する。さらに、油通路６１ｂ内の
圧油は油通路６３ｂを通って油圧室４０に圧送される。
一方、外周溝５４ａは排出油通路５８と連通しており通
常大気圧相当となる。油通路６０ａ、６１ａ、６２ａを
介して外周溝５４ａと連通する油圧室４２および４１も
大気圧相当となる。油圧室４０の油圧は油圧室４１の油
圧よりも高いため、弁本体２６は圧縮コイルスプリング
２７の付勢力に抗して逆止弁２０の方向へ移動し、ロッ
ド２６ａが弁本体２１を押圧し、さらに圧縮コイルスプ
リング２４の付勢力に抗してバルブシート２２から弁本
体２１を離座させる。その結果遅角油圧室１０および１
１は、圧力室４２、油通路６２ａ、６１ａ、６０ａを介
して排出油通路５８と連通し、ベーンロータ９の進角側
への回転に伴い遅角油圧室１０および１１内の油が排出
油通路５８に排出される。

【００３１】(3) 切替バルブ５９の第３バルブ５９ｃを
選択すると、遅角油圧室１０、１１、進角油圧室１２、
１３内の油は流通不可となりタイミングプーリ１に対す
るベーンロータ９およびカムシャフト２の位相差は保持
される。次に、カムシャフト２のトルク変動に対するバ
ルブタイミング調整装置の作動について説明する。カム
シャフト２は図示しない吸排気バルブの駆動に伴い、タ
イミングプーリ１に対しトルクを生じながら、図５の
（Ａ）に示すように、時計方向に回転している。

【００３２】(1) 切替バルブ５９の第２バルブ５９ｂを
選択し、進角油圧室１２および１３内の圧油がシュー３
ａおよび３ｂに対してベーン９ａおよび９ｂを押してベ
ーンロータ９を時計方向に回転させようとするとき、図
５の（Ｂ）に示す正トルクが反発し、進角油圧室１２お
よび１３は正トルクの反力に応じた油圧を生じる。ポン
プ５６が圧送する油圧が進角油圧室１２および１３の油
圧より大きいとき、すなわち正トルクが小さいかまたは
負トルクのとき、ポンプ５６が圧送する圧油の油圧はベ
ーンロータ９をシューハウジング３に対して時計方向へ
回転させるように作用する。また、遅角油圧室１０およ
び１１は排出油通路５８と連通しているため油圧室１０
および１１内の油を油タンク５５へ排出できるので、ベ
ーンロータ９はシューハウジング３に対して時計方向へ
回転する。つまり、カムシャフト２はタイミングプーリ
１に対して進角側に回転する。進角油圧室１２および１
３の油圧がポンプ５６が圧送する油圧より大きいときす
なわち正トルクが大きいとき、油圧室４９の油圧は油圧
室４７の油圧よりも大きくなる。この油圧室４７と４９
との差圧により弁本体３１がバルブシート３２に着座し
て逆止弁３０が閉弁することにより、進角油圧室１２お
よび１３内の油がポンプ５６側へ逆流することが防止さ
れるので、進角油圧室１２および１３の油圧は低下しな
い。このため、ベーンロータ９はシューハウジング３に
対して反時計方向へ回転することを防止され静止する。
従って、カムシャフト２はタイミングプーリ１に対して
反時計方向に戻ることなく時計方向のみに断続的に回転
し、その結果カムシャフト２が駆動する吸排気バルブの
開閉時期が早められる。

【００３３】(2) 切替バルブ５９の第１バルブ５９ａを
選択してベーン９ａおよび９ｂを押してベーンロータ９
をシューハウジング３に対して反時計方向に回転させよ
うとするとき、図５の（Ｂ）に示す負トルクが反発して
いる。負トルクが小さいかまたは正トルクのとき、ベー
ンロータ９はシューハウジング３に対して反時計方向へ
回転し、負トルクが大きいときベーンロータ９は静止す
る。従ってカムシャフト２はタイミングプーリ１に対し
て反時計方向の遅角方向のみに断続的に回転し、その結
果カムシャフト２が駆動する吸排気バルブの開閉時期が
遅められる。

【００３４】(3) 切替バルブ５９の第３バルブ５９ｃを
選択したとき、遅角油圧室１０、１１、進角油圧室１
２、１３と供給油路５７および排出油通路５８との連通
が遮断され、遅角油圧室１０、１１、進角油圧室１２、
１３内の油は封じ込められてベーンロータ９は任意の位
置で静止する。もし本実施例のパイロット式逆止弁１０
０ａおよび１００ｂがないと、カムシャフト２のトルク
変動により遅角油圧室１０、１１、進角油圧室１２、１
３に生じる断続的な正油圧または負油圧により、カムジ
ャーナル部５２と軸受部５３との間のクリアランスから
圧油の漏れおよび空気の吸入が発生するので、ベーンロ
ータ９の揺動振動は除々に増巾しながら発生するように
なる。

【００３５】第１実施例においては、第１の油通路であ
る油通路６０ａと６１ａとの連通、および第２の油通路
である油通路６０ｂと６１ｂとの連通がカムシャフト２
とベーンロータ９との軸方向における当接部７０で行わ
れている。カムシャフト２とベーンロータ９とは一体に
回動することから、当接部７０におけるシール性は非常
に高くできるので、特別なシール部材を用いることなく
ベーンロータ９とカムシャフト２とを軸方向に液密に組
付けることができる。このため、油通路６０ａと６１ａ
との連通、および油通路６０ｂと６１ｂとの連通が容易
にできるとともに、部品点数を減少することができる。
また第１実施例では、パイロット式逆止弁１００ａおよ
び１００ｂをベーンロータ９のベーン９ａおよび９ｂに
収容することにより、遅角油圧室１０、１１、進角油圧
室１２、１３内の圧油の逆流をベーンロータ９内のパイ
ロット式逆止弁１００ａおよび１００ｂで防止できるの
で、圧油の漏れる部位を最小限にすることができる。ま
た、弁本体２１、２６、３１および３６は、往復動方向
がカムシャフト２の回転軸方向と同一になるようにベー
ン９ａおよび９ｂに収容されているため、ベーンロータ
９の回転による遠心力が弁本体２１、２６、３１および
３６の往復動方向に働かないので、パイロット式逆止弁
１００ａおよび１００ｂによる吸排気弁の開閉制御の精
度を向上できる。さらに、パイロット式逆止弁１００ａ
と１００ｂとを結ぶ仮想直線２０１が油通路６１ａと６
１ｂとを結ぶ仮想直線２０２とほぼ垂直に交わるように
パイロット式逆止弁１００ａ、１００ｂ、油通路６１
ａ、６１ｂがベーンロータ９内部の外周側に配設されて
いるため、油通路６２ａ、６２ｂ、６３ａ、６３ｂ、６
５ａ、６５ｂ、ボルト１５が互いにベーンロータ９内部
で干渉しないように配設可能になっている。

【００３６】（第２実施例）本発明の第２実施例を図６
に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分には同一符
号を付す。また図６において、外周溝１５４ａおよび１
５４ｂは第１実施例の外周溝５４ａおよび５４ｂにそれ
ぞれ対応し、油通路１６０ａ、１６０ｂ、１６１ａ、１
６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂは第１実施例の油通路６０
ａ、６０ｂ、６１ａ、６１ｂ、６５ａ、６５ｂにそれぞ
れ対応する。

【００３７】チェーンスプロケット９１は、図示しない
タイミングチェーンにより駆動力を伝達され、図示しな
いエンジンのクランクシャフトと同期して回転する。カ
ムシャフト９２は、回転伝達部材であるチェーンスプロ
ケット９１から駆動力を伝達され、チェーンスプロケッ
ト９１に対し所定の位相差をおいて相対回動可能であ
る。チェーンスプロケット９１は、ボルト６によりシュ
ーハウジング９３に固定されており、シューハウジング
９３とともに回転する。回転支持部材９４は、カムシャ
フト９２と同軸上にベーン９９を挟んでカムシャフト９
２と反対側に配設され、ボルト１５によりベーン９９お
よびカムシャフト９２に固定されている。このため、回
転支持部材９４はベーン９９およびカムシャフト９２と
ともにシューハウジング９３に対して相対回動可能であ
る。回転支持部材９４は、シリンダヘッド９７に取付け
られたカバー１０１の軸受部１０１ａにより回動可能に
支持されている。回転支持部材９４と軸受部１０１ａと
の摺動部に、外周溝１５４ａおよび１５４ｂをそれぞれ
挟持するようにシール部材１０２が介在している。

【００３８】第１の油通路を形成する油通路１６０ａお
よび油通路１６１ａ、第２の油通路を形成する油通路１
６０ｂおよび油通路１６１ｂは、それぞれ回転支持部材
９４およびベーン９９の内部に形成され、回転支持部材
９４とベーン９９との軸方向における当接部８１で連通
している。このため、第１実施例と同様に特別なシール
部材を用いることなく、回転支持部材９４とベーン９９
とを組付けることにより、油通路１６０ａと油通路１６
１ａとの連通、油通路１６０ｂと油通路１６１ｂとの連
通が容易にできるとともに、部品点数を削減できる。

【００３９】第２実施例は、カムシャフト９２に油通路
を形成することが困難な場合でも、カムシャフト９２と
同軸上にベーン９９を挟んでカムシャフト９９と反対側
に配設した回転支持部材９４の内部に油通路１６０ａお
よび１６０ｂを形成することにより、カムシャフト９２
に油通路を形成したときと同様に油漏れを減少すること
ができる。また、製造誤差等により回転支持部材９４と
軸受部１０１ａとが偏心して回転支持部材９４と軸受部
１０１ａとの間のクリアランスが増大しても、回転支持
部材９４と軸受部１０１ａとの摺動部にシール部材１０
２を介在させたことにより、偏心による油漏れを低減で
きる。

【００４０】以上説明した本発明の実施例では、２つの
遅角油圧室１０および１１、２つの進角油圧室１２およ
び１３を設けてバルブタイミングを調整したが、本発明
では、遅角油圧室および進角油圧室はそれぞれ２つに限
らず３つ以上設けることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるエンジン用バルブタ
イミング調整装置を示す断面図である。

【図２】図１のII-II 線断面図である。

【図３】第１実施例の各部材の固定状態を示す断面図で
ある。

【図４】第１実施例の油圧回路を示す模式図である。

【図５】（Ａ）は、第１実施例のカムシャフトとタイミ
ングプーリとの回転方向を示す模式図である。（Ｂ）
は、第１実施例のカムシャフトのトルク変動を示す説明
図である。

【図６】本発明の第２実施例によるエンジン用バルブタ
イミング調整装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１ タイミングプーリ（回転伝達部材） ２ カムシャフト ３ シューハウジング ３ａ、３ｂ シュー ９ ベーンロータ（ベーン） ９ａ、９ｂ ベーン ２０ 逆止弁（第１のパイロット式逆止弁） ２５ パイロット弁（第１のパイロット式逆止弁） ３０ 逆止弁（第２のパイロット式逆止弁） ３５ パイロット弁（第２のパイロット式逆止弁） ５１ａ 油通路（第１の油通路） ５１ｂ 油通路（第２の油通路） ５６ ポンプ（油圧供給手段） ６０ａ 油通路（第１の油通路） ６０ｂ 油通路（第２の油通路） ６１ａ 油通路（第１の油通路） ６１ｂ 油通路（第２の油通路） ６２ａ 油通路（第１の油通路） ６２ｂ 油通路（第２の油通路） ７０ 当接部 ８１ 当接部 ９１ チェーンスプロケット（回転伝達部材） ９２ カムシャフト ９３ シューハウジング ９４ 回転支持部材 ９９ ベーンロータ（ベーン） １００ａ パイロット式逆止弁（第１のパイロット式逆
止弁） １００ｂ パイロット式逆止弁（第２のパイロット式逆
止弁） １０１ カバー １０１ａ 軸受部 １０２ シール部材 １６０ａ 油通路（第１の油通路） １６０ｂ 油通路（第２の油通路） １６１ａ 油通路（第１の油通路） １６１ｂ 油通路（第２の油通路）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のクランクシャフトと同期して
   回転する回転伝達部材と、 前記回転伝達部材と相対回動可能なカムシャフトと、 前記カムシャフトと一体に回動するベーンと、 油圧によって前記ベーンを回動させ、前記回転伝達部材
   に対して前記カムシャフトを遅角側に相対回動させる遅
   角油圧室と、 前記遅角油圧室に連通する第１の油通路と、 油圧によって前記ベーンを回動させ、前記回転伝達部材
   に対して前記カムシャフトを進角側に相対回動させる進
   角油圧室と、 前記進角油圧室に連通する第２の油通路と、 前記第１の油通路から前記遅角油圧室に油を供給可能で
   あるとともに、前記第２の油通路から前記進角油圧室に
   油を供給可能な油圧供給手段とを備える内燃機関用バル
   ブタイミング調整装置であって、 前記第１の油通路および前記第２の油通路は、前記カム
   シャフト内部を経て前記ベーン内部に設けられることを
   特徴とする内燃機関用バルブタイミング調整装置。
2. 【請求項２】 内燃機関のクランクシャフトと同期して
   回転する回転伝達部材と、 前記回転伝達部材と相対回動可能なカムシャフトと、 前記カムシャフトと一体に回動するベーンと、 前記ベーンを挟んで前記カムシャフトと反対側に前記カ
   ムシャフトと同軸上に配設され、かつ前記ベーンととも
   に回動する回転支持部材と、 油圧によって前記ベーンを回動させ、前記回転伝達部材
   に対して前記カムシャフトを遅角側に相対回動させる遅
   角油圧室と、 前記遅角油圧室に連通する第１の油通路と、 油圧によって前記ベーンを回動させ、前記回転伝達部材
   に対して前記カムシャフトを進角側に相対回動させる進
   角油圧室と、 前記進角油圧室に連通する第２の油通路と、 前記第１の油通路から前記遅角油圧室に油を供給可能で
   あるとともに、前記第２の油通路から前記進角油圧室に
   油を供給可能な油圧供給手段とを備える内燃機関用バル
   ブタイミング調整装置であって、 前記第１の油通路および前記第２の油通路は、前記回転
   支持部材の内部を経て前記ベーン内部に設けられること
   を特徴とする内燃機関用バルブタイミング調整装置。
3. 【請求項３】 前記回転支持部材と前記回転支持部材の
   軸受部との間にシール部材を介在させることを特徴とす
   る請求項２記載の内燃機関用バルブタイミング調整装
   置。
4. 【請求項４】 前記第１の油通路および前記第２の油通
   路は、前記カムシャフトと前記ベーンとの軸方向におけ
   る当接部においてそれぞれ連通す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調整装置。
5. 【請求項５】 前記第１の油通路および前記第２の油通
   路は、前記回転支持部材と前記ベーンとの軸方向におけ
   る当接部においてそれぞれ連通することを特徴とする請
   求項２または３記載の内燃機関用バルブタイミング調整
   装置。
6. 【請求項６】 前記第１の油通路に設けられ、前記油圧
   供給手段からの油供給圧により開弁して前記遅角油圧室
   に油を供給可能にし、前記遅角油圧室の油圧により閉弁
   して前記遅角油圧室からの油の逆流を防止可能であり、
   前記遅角油圧室の油圧に抗して開弁し前記遅角油圧室の
   油を排出可能な第１のパイロット逆止弁と、 前記第２の油通路に設けられ、前記油圧供給手段からの
   油供給圧により開弁して前記進角油圧室に油を供給可能
   にし、前記進角油圧室の油圧により閉弁して前記進角油
   圧室からの油の逆流を防止可能であり、前記進角油圧室
   の油圧に抗して開弁し前記進角油圧室の油を排出可能な
   第２のパイロット逆止弁とを備え、 前記第１のパイロット逆止弁および前記第２のパイロッ
   ト逆止弁は、前記第１のパイロット逆止弁と前記油圧供
   給手段との間の前記第１の油通路の油圧と、前記第２の
   パイロット逆止弁と前記油圧供給手段との間の前記第２
   の油通路の油圧との差圧に応じて開弁し、 前記第１のパイロット逆止弁および前記第２のパイロッ
   ト逆止弁は前記ベーン内部に設けられることを特徴とす
   る請求項１〜５のいずれか一項記載の内燃機関用バルブ
   タイミング調整装置。
7. 【請求項７】 前記第１のパイロット式逆止弁および前
   記第２のパイロット式逆止弁は前記カムシャフトの回転
   軸方向に作動することを特徴とする請求項６記載の内燃
   機関用バルブタイミング調整装置。
8. 【請求項８】 前記カムシャフトの回転軸に垂直な仮想
   平面において、前記第１のパイロット式逆止弁と前記第
   ２のパイロット式逆止弁とを結ぶ仮想直線は、前記第１
   の油通路と前記第２の油通路とを結ぶ仮想直線とほぼ垂
   直に交わることを特徴とする請求項６または７記載の内
   燃機関用バルブタイミング調整装置。