JPH09303119A - 内燃機関のバルブタイミング可変装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体圧が供給される２つの圧力室を有した内
燃機関のバルブタイミング可変装置において、各圧力室
間における流体の漏出を抑制し、バルブタイミングを進
める際の作動応答性を向上させる。 【解決手段】 作動機構１２は、スプロケット１７に固
定されたハウジング１１ｂと、カムシャフトに固定され
た羽根車１９とを備える。羽根車１９の各羽根２４は、
ハウジング１１ｂの各第１凹部２６内を第１、第２油圧
室３０，３１に区画する。第１油圧室３０内に供給され
る油は、羽根車１９をスプロケット１７の回転方向と同
方向に回転させることによりバルブタイミングを進め
る。各羽根２４の外周面に形成された各溝２７内にシー
ルプレート２８を配置し、同プレート２８を板バネ２９
により第１凹部２６の内周面２６ａに押圧する。各溝２
７を羽根２４において、各第１油圧室３０から離間して
第２油圧室３１側の位置に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の気筒に
設けられた吸気バルブ又は排気バルブの少なくとも一方
のバルブタイミングを可変とする可変装置に係る。詳し
くは、流体圧を用いて駆動されるバルブタイミング可変
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関の気筒に設けられた
吸気バルブ又は排気バルブの開閉時期、即ちバルブタイ
ミングを変更可能とする装置が種々提案されている。特
開平１−９２５０４号公報は、その一例として「弁開閉
制御装置」を開示する。

【０００３】上記公報の装置は、図９に示すように、カ
ムシャフト１０１の先端部に設けられた内部ロータ１０
２と、同シャフト１０１に対して相対回転可能に設けら
れ、クランクシャフト（図示略）の回転力が伝達される
タイミングプーリ１０３とを備える。図１０は図９の１
０−１０線に沿った断面を示す。同図に示すように、内
部ロータ１０２は、その外周部において径方向に延びる
複数のベーン１０４を有する。タイミングプーリ１０３
は、内周側に突出した複数の凸部１０５を有する。各凸
部１０５間に形成された複数のオイル溝１０６は、各ベ
ーン１０４をその内部に収容する。同装置は、各オイル
溝１０６内において各ベーン１０４の両側に形成された
第１圧力室１０７及び第２圧力室１０８を有する。

【０００４】上記公報の装置において、バルブタイミン
グを遅らせる場合、第２圧力室１０８内の油圧を増加さ
せることにより、内部ロータ１０２をタイミングプーリ
１０３の回転方向（図１０に示す）とは逆方向（以下、
この方向を「遅角方向」という）に相対回転させる。こ
の相対回転により、カムシャフト１０１によって開閉さ
れるバルブ（図示略）のバルブタイミングが遅らせられ
る。これに対して、バルブタイミングを進める場合、第
１圧力室１０７内の油圧を増加させることにより、内部
ロータ１０２をタイミングプーリ１０３の回転方向と同
方向（以下、この方向を「進角方向」という）に相対回
転させる。この相対回転によってバルブタイミングが進
められる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、カムシャフ
ト１０１を回転させるため、同シャフト１０１にはバル
ブスプリング（図示略）の反力、或いは同シャフト１０
１の支持部分における摺動抵抗等に打ち勝つだけの駆動
トルクが内部ロータ１０２を介して伝達される。このた
め、内部ロータ１０２には前記遅角方向の回転力が作用
し、この回転力はバルブタイミングを遅らせるように働
く。従って、第２圧力室１０８内の油圧を増加させてバ
ルブタイミングを遅らせる場合には、より小さな油圧で
内部ロータ１０２を遅角方向に相対回転させることがで
きるが、逆にバルブタイミングを進める場合には、この
回転力に抗して内部ロータ１０２を進角方向に相対回転
させなければならず、第１圧力室１０７の油圧をより高
圧にする必要がある。

【０００６】ここで、上記公報の装置では以下の問題が
あった。即ち、バルブタイミングを進める際に、高圧と
なった第１圧力室１０７内の油が、内部ロータ１０２の
外周面と各凸部１０５の内周面との微少な隙間や、或い
は各ベーン１０４の外周面と各オイル溝１０６の内周面
との微少な隙間を通じて第２圧力室１０８側に漏出する
ことがあった。その結果、第１圧力室１０７内の油圧が
低下してしまい、内部ロータ１０２をタイミングプーリ
１０３に対して所定の速度で相対回転させることが困難
となって、同装置における作動応答性が低下するという
問題があった。

【０００７】本発明は前述した事情を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、流体が供給される
２つの圧力室を有し、各圧力室内の流体圧を調節するこ
とによってバルブタイミングを変更するようにした内燃
機関のバルブタイミング可変装置において、各圧力室間
における流体の漏出を抑制し、バルブタイミングを進め
る際の作動応答性を向上させることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の第１の発明は、内燃機関の吸気
バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバルブタイミ
ングを可変とするバルブタイミング可変装置であり、同
一回転軸心回りに相対回転可能な２つの回転体であっ
て、内燃機関のクランクシャフトに駆動連結された第１
回転体、及び吸気バルブ又は排気バルブを駆動するカム
シャフトに駆動連結された第２回転体と、一方の回転体
に形成された凸部を、他方の回転体に形成された凹部内
に配置することにより、両回転体の回転方向において凸
部の両側に形成され、内部に流体が供給される２つの圧
力室であって、第１回転体に対して第２回転体の回転位
相を相対的に進角させるための第１圧力室、及び回転位
相を相対的に遅角させるための第２圧力室と、凸部と凹
部との接触面間において凸部側に設けられ、両圧力室内
に供給される流体が接触面間を通じて移動することを規
制するための封止部材とを備え、両圧力室内の流体圧を
調節することによって両回転体を互いに相対回転させる
ことにより、バルブタイミングを変更するようにした内
燃機関のバルブタイミング可変装置において、封止部材
は、第１圧力室から離間し第２圧力室側に偏在して凸部
に設けられていることをその趣旨とするものである。

【０００９】上記の構成によれば、内燃機関のクランク
シャフトから第１回転体に伝達された回転力は第２回転
体に伝達され、同回転体からカムシャフトに伝達され
る。カムシャフトはこの回転力により回転し、同シャフ
トの回転に伴って内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブ
が開閉される。第１圧力室及び第２圧力室の流体圧を調
整して両回転体を相対回転させ、第１回転体に対する第
２回転体の回転位相を変更することにより、バルブのバ
ルブタイミングが変更される。

【００１０】バルブタイミングを進める場合、第１圧力
室内において高圧となった流体は、凹部と各圧力室を区
画する凸部との接触面間を通過して第２圧力室内に漏出
しようとするが、この漏出は凸部に設けられた封止部材
により抑制される。第１の発明では、この封止部材が第
１圧力室から離間し第２圧力室側に偏在して凸部に設け
られている。従って、凸部と凹部との接触部分におい
て、第１圧力室から封止部材までの間における長さは、
第２圧力室から同部材までの間における長さよりも長く
なる。その結果、凸部と凹部との接触面の間を移動して
第１圧力室内から封止部材に達する流体の量が低減さ
れ、同圧力室から第２圧力室への流体の漏出が更に抑制
される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、上記第１の発明に係る内燃
機関のバルブタイミング可変装置を具体化した実施形態
について図面を参照して説明する。

【００１２】この実施形態では、内燃機関としてのガソ
リンエンジンにおいて、その吸気側カムシャフトに対し
て設けられたバルブタイミング可変装置が示される。図
１は、吸気側カムシャフト（以下、単に「カムシャフ
ト」という）１１の先端側（同図の左側）に設けられた
作動機構１２、及び同機構１２に流体としての油を供給
するためのオイルポンプ１３（以下、単に「ポンプ」と
いう）、同機構１２に供給する油圧を調節するためのオ
イルコントロールバルブ（以下、「ＯＣＶ」という）４
０等を示す断面図である。

【００１３】同図に示すように、シリンダヘッド１４の
上端部及びベアリングキャップ１５は、カムシャフト１
１のジャーナル１１ａを回転可能に支持する。カムシャ
フト１１は、その先端部に拡径部１１ｂを有する。拡径
部１１ｂの外周に相対回転可能に設けられたスプロケッ
ト１７は、その外周にタイミングチェーン（図示略）が
掛けられる外歯１７ａを有する。同チェーンは、クラン
クシャフト（図示略）の回転力をスプロケット１７に伝
達する。本実施形態においてスプロケット１７は本発明
の第１回転体に相当する。

【００１４】カムシャフト１１は、その基端側（図１の
右側）に複数のカム（図示略）を有し、それらカムは吸
気バルブ（図示略）の上端部に当接する。カムシャフト
１１の回転に伴って、各カムは吸気バルブを開閉する。

【００１５】拡径部１１ｂ及びスプロケット１７の先端
面に順に取り付けられた側板１８、ハウジング１６、及
びカバー２０は、ボルト２１によりスプロケット１７に
固定され同スプロケット１７と一体に回転する。カムシ
ャフト１１の先端面にボルト２２によって取り付けられ
た羽根車１９は、図示しないノックピンによって同シャ
フト１１に固定され同シャフト１１と一体に回転する。

【００１６】図２は図１の２−２線に沿った断面を示す
（尚、図１は図２の１−１線に沿った断面を示す）。同
図に示すように、羽根車１９は、その中央部に位置する
円筒状のボス２３と、同ボス２３を中心に略９０°毎の
間隔をもって形成された４つの羽根２４、及び各羽根２
４の間に形成された第２凹部７９とを備える。本実施形
態において羽根車１９は本発明の第２回転体に相当し、
各羽根２４は本発明の凸部に相当する。

【００１７】ハウジング１６は、その内側において、中
心へ向かって突出し互いに間隔をもって配置された４つ
の突状部２５を有する。各突状部２５の間にそれぞれ形
成された第１凹部２６は各羽根２４を収容する。各羽根
２４の外周面２４ａは各第１凹部２６の内周面２６ａに
接し、各突状部２５の内周面２５ａは、ボス２３の外周
面２３ａに接している。本実施形態において各第１凹部
２６は本発明の凹部に相当する。

【００１８】図４は各羽根２４の一つを拡大して示し、
図５は図４の５−５線に沿った断面を示す。両図に示す
ように、各羽根２４は、その外周面２４ａにそれぞれ形
成された各溝２７を有する。各溝２７内には、シールプ
レート２８がそれぞれ配置されている。各シールプレー
ト２８は、第１凹部２６の内周面２６ａに接している。
各シールプレート２８と各溝部２７の内周壁との間には
弾性部材としての板バネ２９がそれぞれ配置されてい
る。各板バネ２９は、各プレート２８を第１凹部２６の
内周面２６ａに向けて押圧している。本実施形態におい
て、シールプレート２８は、羽根２４の外周面２４ａと
第１凹部２６の内周面２６ａとの間を封止するための封
止部材に相当する。

【００１９】カバー２０は、ハウジング１６及び羽根車
１９の先端側面を覆っている。各羽根２４は、カバー２
０、第１凹部２６、ボス２３、及び側板１８によって囲
まれた４つの空間を２つの油圧室３０，３１に区画す
る。スプロケット１７の回転方向（図２において矢印で
示す）と逆方向（以下、この方向を「遅角方向」とい
う）の側に位置する第１油圧室３０には、バルブタイミ
ングを進める際に油が供給される。回転方向と同方向
（以下、この方向を「進角方向」という）の側に位置す
る第２油圧室３１には、バルブタイミングを遅らせる際
に油が供給される。本実施形態において第１油圧室３０
は本発明における第１圧力室に相当し、第２油圧室３１
は第２圧力室に相当する。

【００２０】図４に示すように、各羽根２４において各
溝２７が形成される位置はいずれも、第１油圧室３０か
ら離間して第２油圧室３１側に偏在している。従って、
各第１凹部２６の内周面２６ａと各羽根２４の外周面２
４ａとの接触部分において、第１油圧室３０とシールプ
レート２８との間の接触部分（以下、「接触部分Ｃ１」
という）の長さは、第２油圧室３１とシールプレート２
８との間の接触部分（以下、「接触部分Ｃ２」という）
の長さよりも長くなっている。

【００２１】図１，２に示すように、各羽根２４の一つ
は、断面円形状をなしカムシャフト１１の軸方向に沿っ
て延びる貫通孔３２を有する。貫通孔３２内に移動可能
に設けられたロックピン３３は、その内部に収容孔３３
ａを有する。この収容孔３３ａ内に設けられたスプリン
グ３５は、同ピン３３を側板１８に形成された係止穴３
４に向けて付勢する。ロックピン３３が係止穴３４に係
合することにより、ハウジング１６に対する羽根車１９
の位置は、図２に示すように、各第１油圧室３０側の羽
根２４の側面が、各突状部２５から若干離間する位置に
固定される。これにより、羽根車１９と側板１８との間
の相対的な回転が規制され、カムシャフト１１とスプロ
ケット１７とが一体に回転する。

【００２２】羽根車１９は、その先端面に形成された油
溝３６を有する。同溝３６はカバー２０に形成された長
穴３７と、貫通孔３２とを連通する。油溝３６及び長穴
３７は、貫通孔３２の内部においてロックピン３３より
も先端側にある空気或いは油を外部に排出する機能を有
する。

【００２３】次に、各第１油圧室３０及び各第２油圧室
３１に対して油の給排を行うための油圧通路Ｐについて
説明する。シリンダヘッド１４は、その内部に形成され
た進角側油路３８、遅角側油路３９を有する。各油路３
８，３９は、前記ＯＣＶ４０の後述する第１のポート５
５及び第２のポート５６に接続されている。ＯＣＶ４０
は、オイルフィルタ４１、ポンプ１３、オイルストレー
ナ４２を介してオイルパン４３に通じている。

【００２４】進角側油路３８は、ジャーナル１１ａの全
周に形成された油溝４４、ジャーナル１１ａの内部に形
成された油孔４５を介して、カムシャフト１１の内部に
形成された油通路４６に通じている。同油通路４６の先
端側は、ボス２３の基端側内周部、ボルト２１、及び側
板１８によって区画された環状空間４７に開口する。図
２に示すように、ボス２３の内部、各羽根２４及び各突
状部２５の一部において、放射状に形成された４つの油
孔４８は、環状空間４７と各第１油圧室３０とを連通
し、環状空間４７内に供給された油を各第１油圧室３０
に供給する。ロックピン３３の外周壁と貫通孔３２の内
周壁とによって囲まれる環状の空間よりなる油圧室４９
は、油孔４８の一つにより環状空間４７と通じている。

【００２５】遅角側油路３９は、シリンダヘッド１４の
上端部及びベアリングキャップ１５に形成された油溝５
０に通じている。拡径部１１ｂに形成された油孔５３
は、この油溝５０と、側板１８の基端側面と拡径部１１
ｂの先端側面との間に形成された環状の油空間５１とを
連通する。側板１８は、図２に示すように各突状部２５
の側面近傍にて開口する４つの油孔５２を有する。各油
孔５２は、油空間５１と各第２油圧室３１とを連通し、
同油圧室３１内に油空間５１内の油を供給する。油空間
５１は前述した係止穴３４に通じており、同係止穴３４
内には同空間５１内の油が供給される。

【００２６】本実施形態において、進角側油路３８、油
溝４４、油孔４５、油通路４６、環状空間４７、及び各
油孔４８は、各第１油圧室３０に油を供給するための第
１油路Ｐ１を構成し、遅角側油路３９、油溝５０、油孔
５３、油空間５１、及び各油孔５２は、各第２油圧室３
１に油を供給するための第２油路Ｐ２を構成する。各油
路Ｐ１，第２油路Ｐ２は油圧通路Ｐを構成する。

【００２７】前述したＯＣＶ４０は、第１油路Ｐ１及び
第２油路Ｐ２と、ポンプ１３及びオイルパン４３との連
通状態を切り換える。図１に示すように、ＯＣＶ４０を
構成するケーシング５４は、第１〜第５のポート５５〜
５９を有する。第１のポート５５は進角側油路３８に、
第２のポート５６は遅角側油路３９にそれぞれ通じてい
る。第３及び第４のポート５７，５８はオイルパン４３
に、第５のポート５９はオイルフィルタ４１を介してポ
ンプ１３の吐出側に通じている。

【００２８】ケーシング５４の内部において往復可能に
設けられたスプール６０は、円筒状をなす４つの弁体６
１を有する。電磁ソレノイド６２は、スプール６０を図
１に示す「遅角位置」と、図３に示す「進角位置」との
間で移動させる。ケーシング５４内に設けられたスプリ
ング６４は、スプール６０を「遅角位置」側へ向けて付
勢する。

【００２９】電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）６
５は、電磁ソレノイド６２を所定のデューティ比をもっ
て通電制御する。ＥＣＵ６５は、電磁ソレノイド６２を
１００％のデューティ比で通電制御することにより、ス
プール６０の位置を「進角位置」に保持する。これによ
り、図３に示すように、進角側油路３８は第１のポート
５５及び第５のポート５９を介してポンプ１３の吐出側
に接続され、遅角側油路３９は第２のポート５６及び第
４のポート５８を介してオイルパン４３に接続される。
その結果、各第１油圧室３０内には第１油路Ｐ１を通じ
て油が供給される一方で、各第２油圧室３１内の油は第
２油路Ｐ２を通じてオイルパン４３に戻される。

【００３０】ＥＣＵ６５は電磁ソレノイド６２に対する
通電制御を停止（デューティ比が０％）することによ
り、スプール６０の位置を「遅角位置」に保持する。こ
れにより、図１に示すように、遅角側油路３９が第２の
ポート５６及び第５のポート５９を介してポンプ１３の
吐出側に接続される一方で、進角側油路３８が第１のポ
ート５５及び第３のポート５７を介してオイルパン４３
に接続される。その結果、各第２油圧室３１内には第２
油路Ｐ２を通じて油が供給される一方で、各第１油圧室
３０内の油は第１油路Ｐ１を通じてオイルパン４３に戻
される。

【００３１】更に、ＥＣＵ６５は、電磁ソレノイド６２
を５０％のデューティ比で通電制御することにより、ス
プール６０の位置を「保持位置」に保持する。これによ
り、スプール６０の弁体６１は、第１及び第２のポート
５５，５６を閉塞する。その結果、第１油圧室３０及び
第２油圧室３１に対する油の供給及び排出は行われず、
各油圧室３０，３１の油圧は現状の状態に保持される。

【００３２】ＥＣＵ６５に接続された回転数センサ６６
及び吸気圧センサ６７は、エンジンの回転数、及び吸気
圧力を検出する。ＥＣＵ６５に接続されたクランク角セ
ンサ６８及びカム角センサ６９は、カムシャフト１１の
回転位相を検出する。ＥＣＵ６５は各センサ６６〜６９
から入力される検出信号に基づき、エンジンの運転状態
に適合するカムシャフト１１の目標回転位相、及び実回
転位相を検出する。ＥＣＵ６５は、吸気側カムシャフト
１１の実回転位相と目標回転位相との偏差を算出し、同
偏差が所定値以下となるようにＯＣＶ４０を制御する。

【００３３】本実施形態によれば、エンジンが始動され
ると、ポンプ１３によって吸引されたオイルパン４３内
の油が同ポンプ１３から第１油路Ｐ１内に圧送される。
これにより、油圧室４９内の油圧が増加し、ロックピン
３３はその油圧によって係止穴３４から抜ける。その結
果、羽根車１９とスプロケット１７との相対回転が許容
された状態となる。そして、吸気バルブは、カムシャフ
ト１１の回転により所定のバルブタイミングをもって開
閉される。

【００３４】ＥＣＵ６５は、吸気バルブのバルブタイミ
ングを進めるために、電磁ソレノイド６２を１００％の
デューディ比で通電制御する。その結果、各第１油圧室
３０には油が供給され、各第２油圧室３１内の油はオイ
ルパン４３に戻される。従って、各第１油圧室３０内の
油圧が各第２油圧室３１内の油圧よりも相対的に増加す
るため、各羽根２４には前記「進角方向」の回転力が作
用する。そして、この回転力により羽根車１９はスプロ
ケット１７に対して「進角方向」に相対的に回転し、カ
ムシャフト１１の回転位相がスプロケット１７の回転位
相に対して相対的に進角されることにより、吸気バルブ
のバルブタイミングが現状よりも進められる。本実施形
態において、羽根車１９がスプロケット１７に対して
「進角方向」に相対回転し、各羽根２４が各突状部２５
に当接した状態となると、バルブタイミングは最も進ん
だ状態となる。

【００３５】これに対して、ＥＣＵ６５は、吸気バルブ
のバルブタイミングを遅らせるために、電磁ソレノイド
６２に対する通電制御を停止する（デューティ比が０
％）。この結果、各第２油圧室３１には油が供給され、
各第１油圧室３０内の油はオイルパン４３に戻される。
従って、各第２油圧室３１内の油圧が各第１油圧室３０
内の油圧よりも相対的に増加するため、各羽根２４には
前記「遅角方向」の回転力が作用する。そして、この回
転力により羽根車１９はスプロケット１７に対して「遅
角方向」に相対的に回転し、カムシャフト１１の回転位
相がスプロケット１７の回転位相に対して相対的に遅角
されることにより、吸気バルブのバルブタイミングが現
状よりも遅らせられる。本実施形態において、羽根車１
９がスプロケット１７に対して「遅角方向」に相対回転
し、各羽根２４が各突状部２５に当接した状態となる
と、バルブタイミングは最も遅れた状態となる。

【００３６】ＥＣＵ６５は、吸気バルブのバルブタイミ
ングを現状のバルブタイミングに保持するために、電磁
ソレノイド６２を５０％のデューティ比で通電制御す
る。この結果、各油圧室３０，３１への油の供給及び各
油圧室３０，３１からの油の排出は行われなくなる。従
って、羽根車１９とスプロケット１７との相対回転は停
止するため、吸気バルブのバルブタイミングは現状のタ
イミングに保持される。

【００３７】上記のように、ＥＣＵ６５が電磁ソレノイ
ド６２を通電制御することにより、吸気バルブのバルブ
タイミングを最遅角のタイミングと最進角のタイミング
との間で所定のタイミングに連続的（無段階）に変更す
ることができ、更にそのバルブタイミングを保持するこ
とができる。

【００３８】本実施形態において、エンジンの運転が停
止すると、係止穴３４及び油圧室４９内の油圧が低下す
ることから、ロックピン３３は貫通孔３２内を移動して
再び係止穴３４に係合する。従って、エンジンが再び始
動されてから油圧室４９内の油圧が所定値にまで増加す
るまでは、羽根車１９と側板１８との相対回転が規制さ
れる。このため、エンジン停止後から長時間が経過して
おり、各油圧室３０，３１内の油が外部に漏出してしま
っている場合でも、羽根車１９の回転方向における振動
の発生が抑制される。その結果、本実施形態によれば、
その振動により各羽根２４と各突状部２５とが衝突する
ことに起因する異音の発生が防止される。

【００３９】本実施形態において、バルブタイミングの
変更を行わず、現状のバルブタイミングを保持した状態
でカムシャフト１１をスプロケット１７と共に回転させ
る場合、同シャフト１１には、バルブスプリング３５
（図示略）の反力、或いは同シャフトの支持部分（例え
ば、シリンダヘッド１４及びベアリングキャップ１５に
て支持されたジャーナル１１ａの部分）における摺動抵
抗等によって、前記「遅角方向」の回転力が作用する。
従って、バルブタイミングを進める場合には、この回転
力に抗して羽根車１９を第１油圧室３０の油圧により
「進角方向」に回転させる必要がある。このため、バル
ブタイミングを進める場合における第１油圧室３０内の
油圧は、バルブタイミングを遅らせる場合における第２
油圧室３１内の油圧よりも前記回転力が羽根車１９に作
用する分だけ高圧としなければならない。

【００４０】ここで、高圧となった第１油圧室３０内の
油が、各羽根２４の外周面２４ａと各第１凹部２６の内
周面２６ａとの間を通過して第２圧力室内に漏出してし
まうことが懸念されるが、本実施形態では各シールプレ
ート２８を各羽根２５において第１油圧室３０から離間
させ第２油圧室３１側に設けたため、以下に説明するよ
うに第１油圧室３０から第２油圧室３１への油の漏出が
抑制される。

【００４１】第１油圧室３０内の油が、各羽根２４の外
周面２４ａと各第１凹部２６の内周面２６ａとの間を通
過して、第２油圧室３１にまで移動する場合を考える
と、先ず油は、各羽根２４の外周面２４ａと各第１凹部
２６の内周面２６ａとの間の微少な隙間を通じて第１油
圧室３０からシールプレート２８側へと移動する。

【００４２】次に、シールプレート２８が設けられた位
置に到達した油は、同プレート２８と第１凹部２６の内
周面２６ａとの間の両者の形状公差に起因する微少な隙
間（図示略）を通じて第２油圧室３１側に移動し、各羽
根２４の外周面２４ａと各第１凹部２６の内周面２６ａ
との間の微少な隙間を通じて第２油圧室３１内に流入す
る。

【００４３】ここで、シールプレート２８と第１凹部２
６の内周面２６ａとの間に形成される隙間からの油の漏
れ量は、第１油圧室３０から移動してシールプレート２
８の位置に到達した油の油圧に略比例する。このため、
シールプレート２８と第１凹部２６の内周面２６ａとの
間の隙間を通過して第２油圧室３１側に漏出する油の量
を低減するためには、同プレート２８の位置に到達する
油の油圧を低圧に抑える必要がある。

【００４４】本実施形態の構成によれば、前記接触部分
Ｃ１の長さは、前記接触部分Ｃ２の長さよりも長くなっ
ている。従って、第１油圧室３０からシールプレート２
８の位置まで移動する油は、接触部分Ｃ１における各羽
根２４の外周面２４ａと各第１凹部２６の内周面２６ａ
との間の微少な隙間を通過する際に、摩擦損失によって
その油圧が十分に低下する。その結果、各接触部分Ｃ
１，Ｃ２の長さを等しくした構成、或いは接触部Ｃ２の
長さを接触部Ｃ１の長さよりも長くした構成と比較し
て、バルブタイミングを進角する際にシールプレート２
８と第１凹部２６の内周面２６ａとの隙間を通過して第
１油圧室３０から第２油圧室３１側に漏出する油の量を
低減することができる。

【００４５】その結果、本実施形態の構成によれば、第
１油圧室３０内の油圧の低下を抑制することにより、羽
根車１９を所定の回転トルクをもって前記進角方向に相
対回転させることができるようになり、バルブタイミン
グを進角する際におけるバルブタイミング可変装置の作
動応答性を向上させることができる。

【００４６】ここで、第１油圧室３０から第２油圧室３
１に漏出する油の量を低減するための構成例として、例
えば、シールプレート２８を第１凹部２６の内周面２６
ａに押圧する板バネ２９の弾性力を増加させ、同プレー
ト２８と内周面２６ａとの面圧を増加させることによ
り、シールプレート２８による封止作用を向上させるこ
とが考えられる。しかしながら、このような構成による
と、ハウジング１６に対して羽根車１９を相対回転させ
る際の摺動抵抗が増加してしまうため、仮にバルブタイ
ミングを進める際の油の漏出量を低減してバルブタイミ
ング可変装置の作動応答性を向上させることができて
も、逆にバルブタイミングを遅らせる際の作動応答性を
低下させることとなるため好ましくない。本実施形態に
よればバルブタイミングを遅らせる場合における作動応
答性には影響を与えないため、この観点においても優れ
た効果を奏するものである。

【００４７】本実施形態の構成によれば、板バネ２９に
よりシールプレート２８を第１凹部２６の内周面２６ａ
に押圧する構成とした。従って、例えば、シールプレー
ト２８が磨耗した場合であっても、同プレート２８と内
周面２６ａとの間の面圧は殆ど低下しない。その結果、
シールプレート２８による封止作用を長期間にわたり保
持し、両油圧室３０，３１間における油の漏出を確実に
抑制することができる。

【００４８】本実施形態の構成によれば、ロックピン３
３の外周側に形成された油圧室４９には、第１油圧室３
０に油圧を供給するための油孔５２の一つを通じて油を
供給するようにした。即ち、上記本構成では、この油圧
室４９に油圧を供給するための油経路と、第１油圧室３
０に油圧を供給するための油経路（油孔５２）とを併用
するようにしたため、バルブタイミング可変装置におけ
る油経路の構成を簡略化することができる。その結果、
油圧室４９に油を供給するための油経路を別途設ける構
成とした場合と比較して、加工コストを低減することが
でき、ひいてはバルブタイミング可変装置のコスト低減
を図ることが可能となる。

【００４９】尚、この発明は次のような別の実施形態に
具体化することができる。以下の別の実施形態において
上記実施形態と同様の作用及び効果を得ることができ
る。 （１）上記実施形態において、シールプレート２８は羽
根２４の外周部分に形成された溝２７内に配置されるも
のであった。これに対して、図６，７に示すように、各
突状部２５の内周側部分にそれぞれ溝７６をそれぞれ形
成し、各溝７６内に封止部材としてのシールプレート７
７、及び同プレート７７をボス２３の外周面２３ａに押
圧する弾性部材としての板バネ７８を配置する構成とす
ることもできる。この構成においても、上記実施形態と
同様に、各溝７６を第１油圧室３０から離間して、より
第２油圧室３１側に近い位置に形成する。本構成におい
ては、各突状部２５は本発明における凸部に相当し、羽
根２４の間に形成された第２凹部７９は本発明における
凹部に相当する。

【００５０】更に、上記構成と同様、各突状部２５の内
周側にシールプレート２８をそれぞれ設けるとともに、
羽根２４の外周側にもシールプレート２８をそれぞれ設
ける構成とすることもできる。このような構成によれ
ば、第１油圧室３０から第２油圧室３１側に漏出する油
の量を更に低減することにより、バルブタイミングを進
める際のバルブタイミング可変装置における作動応答性
を更に向上させることができる。

【００５１】（２）上記実施形態において、シールプレ
ート２８を板バネ２９によって第１凹部２６の内周面２
６ａに押圧する構成とした。これに対して、各板バネ２
９が省略された構成を採用することにより部品コストの
低減を図ることもできる。この場合には、シールプレー
ト２８の材質として、例えば黄銅、銅、アルミニウムと
いった軟金属、或いはニトリルゴム、アクリルゴム、フ
ッ素ゴムといった耐油性、耐熱性を備えたゴムを選択
し、シールプレート２８自身の弾性力により同プレート
２８が各第１凹部２６の内周面２６ａに押圧される構成
とすることが望ましい。

【００５２】（３）上記実施形態において、シールプレ
ート２８を第１凹部２６の内周面に押圧するための板バ
ネ２９を、例えば、コイルスプリング、ゴム等の他の弾
性部材に変更することもできる。板バネ２９をゴムに変
更する場合、ゴムの材質は、前述したニトリルゴム、ア
クリルゴム、フッ素ゴムといった耐油性、耐熱性を備え
たものであることが望ましい。

【００５３】（４）上記実施形態において、シールプレ
ート２８は各羽根２４にそれぞれ一つだけ設けられる構
成とした。これに対して、複数のシールプレートを設け
る構成としてもよい。この場合にも上記実施形態と同様
に、各シールプレートは第１油圧室３０から離間して第
２油圧室３１側の位置に設ける。上記（１）に示す構成
例においても同様に、各突状部２５に複数のシールプレ
ート２８を設けるようにしてもよい。

【００５４】（５）上記実施形態では、作動機構１２を
吸気側カムシャフト１１に設け、同機構１２のスプロケ
ット１７をクランクシャフトに駆動連結する構成とした
が、例えば、図８に示す構成を採用することもできる。

【００５５】同図に示すように、本構成例においては、
排気側カムシャフト７０の一端側に前記作動機構１２が
設けられるとともに、同シャフト７０の他端側に設けら
れたプーリ７１がベルト７２を介してクランクシャフト
（図示略）に駆動連結される。作動機構１２は、前記ス
プロケット１７に換えてドライブギヤ７３を有する点を
除き、上記実施形態と同様の構成を有する。ドライブギ
ヤ７３は、吸気側カムシャフト１１の端部に設けられた
ドリブンギヤ７４と噛合され、同シャフト１１にクラン
クシャフトの回転力を伝達する。本構成例において、ド
ライブギヤ７３は本発明の第２回転体に相当し、作動機
構１２の羽根車１９（図示略）は第１回転体に相当す
る。

【００５６】上記構成によれば、排気側カムシャフト７
０は、クランクシャフトの回転力を作動機構１２に伝達
する。同機構１２のドライブギヤ７３は、この回転力を
ドリブンギヤ７４を介して吸気側カムシャフト１１に伝
達する。そして、吸気側カムシャフト１１の回転に伴っ
て、同シャフト１１のカム７５は吸気バルブ（図示略）
を開閉する。作動機構１２により羽根車１９とドライブ
ギヤ７３との相対的な回転位相が変更されることによ
り、吸気側カムシャフト１１の回転位相が変更され、吸
気バルブの開閉タイミングが変更される。このような構
成によっても上記実施形態と同等の作用効果を奏するこ
とができる。

【００５７】（６）上記実施形態において、スプロケッ
ト１７をカムプーリに変更するとともに、同プーリにタ
イミングベルトが掛装された構成に作動機構１２を変更
することもできる。又、作動機構１２のスプロケット１
７をギヤに変更し、同ギヤを排気側カムシャフトに設け
られたドライブギヤによって回転駆動するようにしても
よい。

【００５８】（７）上記実施形態では、羽根車１９に４
つの羽根２４を形成した。これに対して、羽根２４を３
つ以下、或いは５つ以上有した構成とすることもでき
る。羽根２４の数を上記実施形態より多くして各油圧室
３０，３１の数をそれぞれ増加させた場合には、バルブ
タイミングを進める際における各第１油圧室３０内の油
圧をより低圧に設定することができ、第１油圧室３０か
ら第２油圧室３１側への油の漏出量を更に低減すること
ができる。

【００５９】（８）上記実施形態では、いずれも吸気バ
ルブのバルブタイミングを変更するようにした。これに
対して、排気側カムシャフトに作動機構を設け、排気バ
ルブのバルブタイミングを変更するようにしてもよい。
更に、作動機構を吸気側カムシャフト及び排気側カムシ
ャフトの双方に設け、吸気バルブ及び排気バルブの双方
のバルブバルブタイミングを変更するようにしてもよ
い。

【００６０】上記実施形態から把握できる技術的思想に
ついて以下に記載する。 （イ）請求項１に記載した内燃機関のバルブタイミング
可変装置において、封止部材は、同部材と凸部との間に
設けられた弾性部材により凹部に対して押圧されている
ことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング可変装
置。

【００６１】上記（イ）に記載した構成によれば、封止
部材に磨耗等が生じた場合でも、同部材と凹部との各接
触面における面圧の低下を抑制することができ、両圧力
室間における流体の移動を長期間にわたり抑制すること
ができる。

【００６２】

【発明の効果】上記請求項１に記載した第１の発明で
は、封止部材を、凸部と凹部との接触面間において第１
圧力室から離間し前記第２圧力室側に偏在して突状部２
５に設けるようにした。従って、バルブタイミングを進
める際に、凸部と凹部との接触面の間を移動して第１圧
力室内から封止部材に達する流体の量が低減され、同圧
力室から第２圧力室への流体の漏出が確実に抑制され
る。その結果、バルブタイミングを進角する際におい
て、第１圧力室内における流体圧の低下を抑えてバルブ
タイミング可変装置の作動応答性を向上させることがで
きるという効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】バルブタイミング可変装置等を示す断面図。

【図２】図１の２−２線に沿った断面図。

【図３】ＯＣＶの拡大断面図。

【図４】羽根及びシールプレート等を拡大して示す断面
図。

【図５】図４の５−５線に沿った断面図。

【図６】別の実施形態におけるバルブタイミング可変装
置の断面図。

【図７】凸部及びシールプレート等を拡大して示す断面
図。

【図８】別の実施形態における排気側カムシャフト及び
吸気側カムシャフト等を示す平面図。

【図９】従来の技術における「弁開閉時期制御装置」を
示す断面図。

【図１０】図９の１０−１０線に沿った断面図。

【符号の説明】

１１…カムシャフトとしての吸気側カムシャフト、１４
…内燃機関の一部を構成するシリンダヘッド、１７…第
１回転体としてのスプロケット、１９…第２回転体及び
第１回転体としての羽根車、２４…凸部としての羽根、
２５…凸部としての突状部、２６…凹部としての第１凹
部、２８，７７…封止部材としてのシールプレート、７
３…第２回転体としてのドライブギヤ、７９…凹部とし
ての第２凹部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブの
   少なくとも一方のバルブタイミングを可変とするバルブ
   タイミング可変装置であり、 同一回転軸心回りに相対回転可能な２つの回転体であっ
   て、内燃機関のクランクシャフトに駆動連結された第１
   回転体、及び吸気バルブ又は排気バルブを駆動するカム
   シャフトに駆動連結された第２回転体と、 前記一方の回転体に形成された凸部を、他方の回転体に
   形成された凹部内に配置することにより、前記両回転体
   の回転方向において前記凸部の両側に形成され、内部に
   流体が供給される２つの圧力室であって、第１回転体に
   対して第２回転体の回転位相を相対的に進角させるため
   の第１圧力室、及び前記回転位相を相対的に遅角させる
   ための第２圧力室と、 前記凸部と前記凹部との接触面間において前記凸部側に
   設けられ、前記両圧力室内に供給される流体が前記接触
   面間を通じて移動することを規制するための封止部材と
   を備え、前記両圧力室内の流体圧を調節することによっ
   て前記両回転体を互いに相対回転させることにより、前
   記バルブタイミングを変更するようにした内燃機関のバ
   ルブタイミング可変装置において、 前記封止部材は、前記第１圧力室から離間し前記第２圧
   力室側に偏在して前記凸部に設けられていることを特徴
   とする内燃機関のバルブタイミング可変装置。