JPH10317922A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ベーン体のベーンとハウジングの凹部との衝突
を緩和し、ひいては同衝突に起因する異音等の発生をも
抑制することのできる内燃機関のバルブタイミング制御
装置を提供する。 【解決手段】各ベーン３２は、吸気側カムシャフト１２
の径方向に放射状に所定の曲率Ｒを有して延びている。
この曲率Ｒは進角側油圧室１３に対する面は凹曲率で、
遅角側油圧室１４に対する面は凸曲率となっている。一
方、各突状部３３も同様に曲率Ｒを有して突出してい
る。すなわち、進角側、遅角側各油圧室１３，１４の対
向するベーン３２及び突状部３３は同一の曲率Ｒを有し
ている。ベーン３２が遅角側又は進角側の一方の油圧室
１３，１４側一杯に回動する際、対向するベーン３２及
び突状部３３の当接は曲率Ｒを有する面においてなされ
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、内燃機関の運転中
に同機関の気筒に設けられた吸気・排気バルブの開閉タ
イミングを可変制御する内燃機関のバルブタイミング制
御装置に係り、詳しくはベーン式のバルブタイミング制
御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のバルブタイミング制御装
置としては、例えば特開平５−１１３１１２号公報に記
載された装置が知られている。そして、この公報記載の
装置も含め、こうしたバルブタイミング制御装置は一般
に、大きくは、クランクシャフトからの動力が伝達され
るギヤと一体に連結されたハウジングと、このハウジン
グ内に同ハウジングと同一回転軸を有して回動自在に収
容され、バルブを開閉駆動するカムの配設されるカムシ
ャフトの一端に一体に連結されたベーン体とによって構
成されている。上記ハウジングには複数の凹部が形成さ
れており、これら凹部はハウジングの回転軸を中心に放
射状に扇の形状をなして配設されている。一方、上記ベ
ーン体には複数のベーンが形成されており、これらベー
ンも同様にベーン体（ハウジング）の回転軸を中心に放
射状に扇の形状をなして配設されている。そして、前述
のベーン体のハウジング内への収容は、これら凹部に同
ベーンが収容される態様でなされており、このように各
凹部を同ベーンにて各々区画することにより各ベーンの
両側に油圧室が形成される。そして、形成された各油圧
室に対する油圧制御に基づきこれらハウジングとベーン
体との相対回転位相が変更されることによってカムシャ
フトとギヤとの相対回転位相、すなわちバルブタイミン
グが変更される。ここで、上記各油圧室に対する油圧制
御に基づきベーン体がカムシャフトの回転方向と同方向
に回動すると、カムシャフトの回転位相がギヤに対して
進み、バルブタイミングが進められる（進角制御）。一
方、同様にベーン体がカムシャフトの回転方向と逆方向
に回動すると、カムシャフトの回転位相がギヤに対して
遅れ、バルブタイミングが遅らされる（遅角制御）。

【０００３】なお、この装置には上記各油圧室に油を供
給する油圧通路が形成されている。そして、機関の運転
に伴なってオイルポンプが駆動されると、オイルパンに
貯留されている油がオイルストレーナを介してオイルポ
ンプ内に吸引されるとともに、同ポンプにより加圧吐出
された油がオイルコントロールバルブを介して上記各油
圧通路に供給される。このとき、各油圧通路への油の供
給態様は、上記進角側若しくは遅角側への所望の制御方
向に応じてオイルコントロールバルブにより選択的に切
り替えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
各油圧室に対する油圧制御により進角側又は遅角側にバ
ルブタイミングを変更する装置においては、内燃機関の
始動時等、上記各油圧室に供給する油圧が低いとき、ベ
ーンがハウジングの凹部内壁に強く衝突して、大きな打
音（異音）が発生することがある。

【０００５】また、機関の運転中、これを搭載する車両
の急旋回・急停止・急発進等によりオイルパン内の油が
偏ってオイルストレーナから吸引される油中に空気が混
入するなど、油圧が急激に変化したときにおいても同様
に、ベーンがハウジングの凹部内壁に強く衝突して、大
きな打音（異音）が発生することがある。

【０００６】本発明はこうした実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、ベーン体のベーンとハウジング
の凹部との衝突に起因する異音等の発生を抑制すること
のできる内燃機関のバルブタイミング制御装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
めに、請求項１記載の発明は、同一の回転軸心を有して
内燃機関の出力軸及び同機関のバルブを開閉駆動するカ
ムシャフトの一方及び他方に連結された第１及び第２の
回転体を備えるとともに、前記第１の回転体に形成され
た凹部を前記第２の回転体に形成されたベーンにて区画
することによりベーンの両側に第１及び第２の液室を形
成し、該形成した液室に対する液圧制御に基づき前記第
１及び第２の回転体を相対回転させて前記機関出力軸と
前記カムシャフトとの相対回転位相を変更し、前記バル
ブの開閉タイミングを可変制御する内燃機関のバルブタ
イミング制御装置において、前記凹部と前記ベーンとの
当接面は非平面であることをその要旨とするものであ
る。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の内
燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記凹部
と前記ベーンとの当接面は、前記第１及び第２の回転体
の径方向に所定の曲率を有することをその要旨とするも
のである。

【０００９】請求項１又は２記載の発明の構成によれ
ば、例えば機関始動時等の液圧が低いとき、あるいは液
中に空気が混入するなど、その液圧が急激に変化すると
きに、上記凹部とベーンとが当接（衝突）する面積は平
面であるときよりも広くなる。したがって、上記当接
（衝突）面全体にかかる面圧の平均値は低減され、打音
（異音)の発生は全体として抑制される。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２記載の内
燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記第１
及び第２の液室のうち、前記バルブの開閉タイミングを
進角せしめる側の液室にあって前記ベーンは凹曲率を有
し、同バルブの開閉タイミングを遅角せしめる側の液室
にあって前記ベーンは凸曲率を有することをその要旨と
するものである。

【００１１】同構成によれば、前記出力軸に対してカム
シャフトの相対回転位相を進角させる側の液室内におけ
るベーンは凹曲率を有しているため、進角側への駆動時
の液圧力は凹曲率によるへこみに集中されるようにな
る。一般に、カムシャフトの相対回転位相を進角させる
ための駆動は遅角させるための駆動より大きな液圧力が
必要とされるが、こうしたへこみへの液圧力の集中によ
り、第１及び第２の回転体間の外周側摺動面における液
漏れが低減されるとともに、バルブタイミング可変制御
の応答性も向上される。

【００１２】請求項４記載の発明は、請求項１記載の内
燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記凹部
と前記ベーンとの当接面は、互いに噛み合う複数の凹凸
を有することをその要旨とするものである。

【００１３】同構成によれば、上記複数の凹凸に液膜を
保持することが容易となるため、この液膜の緩衝作用に
より、上記当接（衝突）に伴う打音（異音）は好適に低
減される。また、機関始動時のように各液室の液圧がほ
とんど作用していないときにおいてもベーンと凹部との
当接（衝突）に起因する同当接（衝突）面の表面損傷は
低減される。

【００１４】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）以下、図１〜図３を参照して、本
発明を内燃機関としてのエンジンに設けられた吸気バル
ブの開閉タイミングを可変制御する装置に具体化した第
１の実施の形態について説明する。

【００１５】はじめに図３を参照して、同実施の形態に
係るエンジンの動弁構造について説明する。同図３に示
すように、この実施の形態の装置は、エンジンの軸受部
１７ａ，１７ｂ上部に平行にかつ回転自在に支持された
吸気側カムシャフト１２及び排気側カムシャフト２３を
有して構成される。そして、吸気側カムシャフト１２に
はカム２０が、また排気側カムシャフト２３にはカム２
５がそれぞれ設けられており、同カムシャフト１２，２
３の回転に伴ってそれらカム２０，２５が回転すること
により、当該エンジンの各気筒に設けられている図示し
ない吸気バルブ及び排気バルブがそれぞれ開閉駆動され
る。

【００１６】排気側カムシャフト２３の基端側（図３の
右側）には、カムプーリ２６が固定されており、同プー
リ２６にはタイミングベルト２７が掛装されている。タ
イミングベルト２７は、エンジン出力軸であるクランク
シャフト（図示しない）に取り付けられたクランクプー
リ（図示しない）に掛装されている。

【００１７】また、同排気側カムシャフト２３の先端側
（図３の左側）にはドライブギヤ２４が固定されてい
る。このドライブギヤ２４は、上記吸気側カムシャフト
１２の同じく先端側に設けられたドリブンギヤ２２に噛
合連結されており、この連結により、ドリブンギヤ２２
及びドライブギヤ２４が一体回転するようになってい
る。すなわち、エンジンの運転が開始されると、排気側
カムシャフト２３には前記カムプーリ２６を介してクラ
ンクシャフトの回転駆動力が伝達されるとともに、その
回転駆動力は前記ドライブギヤ２４及びドリブンギヤ２
２を介して吸気側カムシャフト１２に伝達される。

【００１８】そして、吸気側カムシャフト１２の更に先
端側（図３の左側）には、上記ドリブンギヤ２２及び同
カムシャフト１２に対して一体に組み付けられたバルブ
タイミング変更機構（以下、「ＶＶＴ機構」という）１
１が設けられている。

【００１９】以下、図１及び図２を参照して、上記ＶＶ
Ｔ機構１１の構造を説明する。図１は、ＶＶＴ機構１１
及び同ＶＶＴ機構１１が設けられたドリブンギヤ２２並
びに吸気側カムシャフト１２の断面構造を示す。

【００２０】吸気側カムシャフト１２は、シリンダヘッ
ド１７の上端面及び前記軸受部１７ａによって回転可能
に支持されている。また、同吸気側カムシャフト１２に
おいて、その先端には拡径部２１が設けられており、こ
の拡径部２１の外周に前記ドリブンギヤ２２が被嵌され
ている。

【００２１】一方、ＶＶＴ機構１１は、これも基本的に
は、ボルト５３によって上記ドリブンギヤ２２に一体に
連結されたハウジング２８と、このハウジング２８内に
回動自在に収容され、ボルト５４によって上記吸気側カ
ムシャフト１２に一体に連結されたベーン体２９とによ
って構成されている。

【００２２】ここで、ハウジング２８は、そのカバー３
０共々、全体が有底円筒状を呈しており、その底面とな
るカバー３０の側面をベーン体２９の先端側側面が摺動
するようになっている。そして、このハウジング２８と
ドリブンギヤ２２とは、上記ボルト５３による連結によ
って、吸気側カムシャフト１２を回転軸とした一体回転
が可能となっている。

【００２３】図２は図１の２−２線に沿った断面図であ
る（なお、図１は図２の１−１線に沿った断面図に相当
する）。次に、この図２を併せ参照して、上記ハウジン
グ２８及びベーン体２９の構造を更に詳述する。

【００２４】図２に示すように、ＶＶＴ機構１１のベー
ン体２９は、同ベーン体２９の中心に位置した円環状を
なして前記吸気側カムシャフト１２に固定される固定部
３１と、同固定部３１の外周部に形成された３つのベー
ン３２とを備えている。

【００２５】一方、ハウジング２８の内部には、吸気側
カムシャフト１２の周方向に所定間隔を隔てて、同カム
シャフト１２の軸心に向けて突出した３つの突状部３３
が形成されている。これら各突状部３３の内周面は前記
固定部３１の外周面に摺接されるようになる。各突状部
３３の間は凹部３４となっており、前記各ベーン３２は
各凹部３４内に配置されており、各ベーン３２の外周面
はハウジング２８の内周面に摺接されるようになる。そ
して、各ベーン３２によって凹部３４は、更に２つの圧
力室に区画されている。このうち、吸気側カムシャフト
１２の回転方向と同方向側に形成された圧力室は遅角側
油圧室１４となっており、また、前記回転方向と逆方向
側に形成された圧力室は進角側油圧室１３となってい
る。

【００２６】前記各油圧室１３，１４の内部には、後述
する各油圧通路Ｐ１，Ｐ２を通じて油が供給されるよう
になっており、ベーン体２９は、各油圧室１３，１４に
供給された油の油圧の大きさに応じて、吸気側カムシャ
フト１２の軸回りの双方向に回動可能となっている。

【００２７】ここで、ベーン体２９が吸気側カムシャフ
ト１２の回転方向と同方向（以下、この回転方向を「進
角回転方向」とする）に回動すると、同ベーン体２９が
固定された吸気側カムシャフト１２の回転位相がドリブ
ンギヤ２２に対して進められ、吸気バルブの開閉タイミ
ング（以下、「バルブタイミング」という）が早められ
る。

【００２８】これに対して、ベーン体２９が吸気側カム
シャフト１２の回転方向と逆方向（以下、この回転方向
を「遅角回転方向」とする）に回動すると、吸気側カム
シャフト１２の回転位相がドリブンギヤ２２に対して遅
れ、バルブタイミングが遅らされることとなる。

【００２９】次に、図１及び図２を併せ参照して、前記
進角側油圧室１３及び遅角側油圧室１４に油を供給する
ための油圧通路を構成する進角側・遅角側油圧通路Ｐ
１，Ｐ２、並びにこれら油圧通路Ｐ１，Ｐ２を通じて油
を供給するためのオイルポンプ１５及び前記油圧通路Ｐ
１，Ｐ２の途中に設けられたオイルコントロールバルブ
（以下、「ＯＣＶ」という）１６等について説明する。

【００３０】シリンダヘッド１７の内部には図示しない
進角側ヘッド油路及び遅角側ヘッド油路が形成されてお
り、各ヘッド油路はＯＣＶ１６、オイルポンプ１５、及
びオイルストレーナ５６を介してオイルパン５７に接続
可能となっている。エンジンの運転に伴ってオイルポン
プ１５が駆動されると、オイルパン５７に貯留されてい
る油はオイルストレーナ５６を介してオイルポンプ１５
内に吸引されるとともに、同ポンプ１５により加圧され
て吐出される。そして、吐出された油はＯＣＶ１６によ
って上記各ヘッド油路へ選択的に圧送されるようにな
る。

【００３１】吸気側カムシャフトジャーナル１２ａに
は、上記各ヘッド油路の開口位置に対応して同カムシャ
フト１２の周方向に延びる油溝５８，５９がそれぞれ形
成されており、これら各油溝５８，５９はシリンダヘッ
ド１７の上端部及び軸受部１７ａによって囲まれてい
る。

【００３２】吸気側カムシャフト１２の内部には、その
軸線方向に延びる遅角側シャフト油路６１が形成されて
いる。この遅角側シャフト油路６１の先端側はボルト５
４により閉鎖されている。また、前記カムシャフト１２
内部には、前記遅角側シャフト油路６１からベーン体２
９の遅角側供給油路６３に延びる１本の遅角側油路６２
が穿設されており、同油路６２によって遅角側シャフト
油路６１と前記遅角側供給油路６３とが連通されてい
る。

【００３３】ベーン体２９の内部には、前記遅角側供給
油路６３が設けられており、基端側は前記遅角側油路６
２に連通されているとともに、先端側は、遅角側環状油
路６４に連通し、さらに前記遅角側環状油路６４から３
本の遅角側連通油路６５を介して前記各遅角側油圧室１
４に連通される。

【００３４】ジャーナル１２ａの内部には吸気側カムシ
ャフト１２の径方向に延びる遅角側油孔６０が形成され
ている。遅角側シャフト油路６１は、この遅角側油孔６
０によって前記一方の油溝５９に通じており、同遅角側
シャフト油路６１内には、油溝５９及び遅角側油孔６０
を介して遅角側ヘッド油路の油が供給されるようになっ
ている。したがって、遅角側ヘッド油路から供給される
油は油溝５９、遅角側油孔６０、遅角側シャフト油路６
１、遅角側油路６２、遅角側供給油路６３、遅角側環状
油路６４、遅角側連通油路６５を通じて前記各遅角側油
圧室１４に供給可能となる。

【００３５】さらに、吸気側カムシャフト１２の内部に
は、その軸線方向に対し斜めに延びる進角側シャフト油
路６７が形成されている。ベーン体２９の内部には、進
角側環状油路６８が設けられており、基端側は前記進角
側シャフト油路６７に連通されているとともに、先端側
は、前記進角側環状油路６８から３本の進角側連通油路
６９を介して前記各進角側油圧室１３と連通される。

【００３６】ジャーナル１２ａの内部には吸気側カムシ
ャフト１２の径方向に延びる進角側油孔６６が形成され
ている。進角側シャフト油路６７は、この進角側油孔６
６によって前記他方の油溝５８に通じており、同進角側
シャフト油路６７内には、油溝５８及び進角側油孔６６
を介して進角側ヘッド油路の油が供給されるようになっ
ている。したがって、進角側ヘッド油路から供給される
油は油溝５８、進角側油孔６６、進角側シャフト油路６
７、進角側環状油路６８、進角側連通油路６９を通じて
前記各進角側油圧室１３に供給可能となる。

【００３７】同ＶＶＴ機構１１にあってはこのように、
進角側ヘッド油路、油溝５８、進角側油孔６６、進角側
シャフト油路６７、進角側環状油路６８及び進角側連通
油路６９によって進角側油圧通路Ｐ１が構成され、ま
た、遅角側ヘッド油路、油溝５９、遅角側油孔６０、遅
角側シャフト油路６１、遅角側油路６２、遅角側供給油
路６３、遅角側環状油路６４及び遅角側連通油路６５に
よって遅角側油圧通路Ｐ２が構成されている。そして本
実施形態では、前記ＯＣＶ１６によって前記各油圧通路
Ｐ１，Ｐ２と、オイルポンプ１５及びオイルパン５７と
の連通状態を切り換えることによってオイルポンプ１５
から前記各油圧室１３，１４内へ油を供給し、あるいは
同各油圧室１３，１４内から油を排出してオイルパン５
７に戻すようにしている。なお、ＯＣＶ１６は、図示し
ない電子制御装置を通じてその開度がデューティ制御さ
れることにより上記進角側、遅角側の各油圧室１３，１
４に供給される油圧を制御する周知の油圧制御弁であ
る。

【００３８】また、同図１及び図２に示すように、ベー
ン体２９における各ベーン３２の外周部には、断面矩形
状をなす溝３５が形成され、この溝３５内には板バネ３
７によって外周側に向けて付勢されるシール部材３６が
配設されている。そして、このシール部材３６によって
ベーン３２の外周面とハウジング２８の内周面との間が
シールされ、上記進角側油圧室１３及び遅角側油圧室１
４間での油の移動が規制されるようになっている。

【００３９】次に、本実施の形態におけるハウジング２
８及びベーン体２９の構造を図２に基づき更に詳述す
る。本実施の形態においては、前述の各ベーン３２は、
吸気側カムシャフト１２の径方向に放射状に所定の曲率
Ｒを有して延びており全体が略Ｙ字状を呈している。こ
の曲率Ｒは前記進角側油圧室１３に対する面は凹曲率
で、前記遅角側油圧室１４に対する面は凸曲率となって
いる。

【００４０】一方、各突状部３３も同様に上記曲率Ｒを
有して突出している。すなわち、進角側、遅角側各油圧
室１３，１４の対向するベーン３２及び突状部３３は同
一の曲率Ｒを有している。したがって、ベーン３２が遅
角側又は進角側の一方の油圧室１３，１４側一杯に回動
する際、上記対向するベーン３２及び突状部３３の当接
は上記曲率Ｒを有する面においてなされる。

【００４１】次に、上記のように構成された内燃機関の
バルブタイミング制御装置の作用を説明する。前述のよ
うに、エンジンの始動時等、遅角側・進角側油圧室１
３，１４に供給する油圧が低いとき、あるいはエンジン
を搭載する車両が急旋回・急停止・急発進等を行ったと
き、ベーン体２９のベーン３２側面と、対向するハウジ
ング２８の突状部３３側面とが当接（衝突）することが
ある。ここに本実施の形態においては、上記当接（衝
突）する面は曲率Ｒを有している。すなわち、当接面が
平面に形成されている場合に比べ、より広い面積となっ
ている。このことにより、上記対向するベーン３２及び
突状部３３との当接（衝突）は、より広い面積において
なされ、上記当接面全体にかかる面圧の平均値は低減さ
れる。そして、平均の面圧が小さくなることにより、上
記当接（衝突）に伴う打音（異音）も全体として抑制さ
れる。

【００４２】また、進角側油圧室１３内において対向す
るベーン３２は凹曲率を有し、突状部３３は凸曲率を有
している。一般にベーン体２９をカムシャフト１２の回
転方向と同一方向に回動させる進角側への駆動は、カム
シャフト１２の駆動を上回る力が必要とされるため、遅
角側への駆動に比べより大きな油圧力が必要となる。こ
のとき、ベーン体２９の外周側ほど上記油圧力が集中す
ることなる。したがって、ベーン体２９（ベーン３２）
の外周面とハウジング２８（凹部３４）の内周面との摺
接面において油漏れが生じ易いという問題があった。し
かし本実施の形態にあっては、上記のように設定された
曲率Ｒの態様により、油圧力はベーン３２の内側（ベー
ン３２のへこみ）に集中され、上記油漏れは低減され
る。そして、ＶＶＴ機構１１のバルブタイミング可変制
御の応答性も向上される。

【００４３】以上詳述したように、本実施の形態によれ
ば、以下に示す効果が得られるようになる。 ・当接（衝突）に伴う打音（異音）の大きさを全体とし
て抑制することができる。

【００４４】・ＶＶＴ機構１１のバルブタイミング可変
制御の応答性を向上することができる。なお、本実施の
形態は上記に限定されるものではなく、次のように変更
してもよい。

【００４５】・本実施の形態においては、ベーン３２の
形状を進角側・遅角側両油圧室１３，１４側に対して同
一の曲率を有する構成とした。これに対して、進角側・
遅角側各油圧室１３，１４側に対してそれぞれ異なる曲
率を採用してもよい。

【００４６】・本実施の形態においては、ベーン３２の
形状を進角側油圧室１３側は凹曲率とし、遅角側油圧室
１４側は凸曲率とし、それぞれに対向する突状部３３を
その形状に合わせる構造とした。これに対して、ベーン
３２の形状を進角側・遅角側両油圧室１３，１４側が凹
曲率となる構造としてもよい。この場合、ＶＶＴ機構１
１の遅角側制御時の油漏れも、同様に低減されることと
なる。

【００４７】・本実施の形態においては、ベーン体２９
の全てのベーン３２の形状を進角側油圧室１３側は凹曲
率とし、遅角側油圧室１４側は凸曲率とし、それぞれに
対向する突状部３３をその形状に合わせる構造とした。
これに対して、各ベーン３２の少なくとも１つに同形状
を採用してもよい。

【００４８】（第２の実施の形態）次に、本発明を具体
化した第２の実施の形態について、図４を参照して第１
の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【００４９】上記第１の実施の形態では、前記ベーン３
２の形状を進角側油圧室１３側は凹曲率とし、遅角側油
圧室１４側は凸曲率とし、それぞれに対向する突状部３
３をその形状に合わせる構造とした。これに対して、本
実施の形態では、ベーン３２’の進角側・遅角側両油圧
室１３’，１４’側での形状を図４に示すように複数の
凹凸３２ａによるノコギリ歯状とし、それぞれに対向す
る突状部３３’の形状を、上記ベーン３２’形状に合わ
せて互いに噛み合う複数の凹凸３３ａによるノコギリ歯
状としている。

【００５０】次に、上記のように構成された内燃機関の
バルブタイミング制御装置の作用を説明する。前述のよ
うに、エンジンの始動時等、進角側・遅角側油圧室１
３’，１４’に供給する油圧が低いとき、あるいはエン
ジンを搭載する車両が急旋回・急停止・急発進等を行っ
たとき、ベーン体２９のベーン３２’側面と、対向する
ハウジング２８の突状部３３’側面とが当接（衝突）す
ることがある。本実施の形態においては、上記当接（衝
突）にかかる面を互いに噛み合う複数の凹凸３２ａ，３
３ａによるノコギリ歯状としている。したがって、第１
の実施の形態と同様に上記当接面が平面に形成される場
合に比べ、より広い面積となる。このことにより前記同
様、当接（衝突）に伴う打音（異音）は全体として抑制
される。

【００５１】また、ベーン３２’側面及び突状部３３’
側面の複数の凹凸３２ａ，３３ａにより形成されるこの
ノコギリ歯状の面に油膜を形成することが容易となる。
したがって、この形成された油膜の緩衝作用により、上
記当接（衝突）に伴う打音（異音）の大きさはさらに低
減される。また、エンジン始動時のように進角側・遅角
側各油圧室１３’，１４’の油圧がほとんど作用してい
ないときにおいても上記ベーン体２９のベーン３２’側
面と、対向するハウジング２８の突状部３３’側面との
当接（衝突）に起因する同当接（衝突）面の表面損傷は
低減される。

【００５２】さらに、エンジン運転中の油圧制御時に生
じる油圧脈動も上記複数の凹凸３２ａ，３３ａにより緩
和される。すなわち、ＶＶＴ機構１１は前述のとおり、
カムシャフト１２側から油を伝達して成り立っている。
ベーン体２９の外周の方がＶＶＴ機構１１回動駆動力が
大きいため、油圧脈動が外周に達すると、ＶＶＴ機構１
１の進角、あるいは保持が不安定になる。本実施の形態
のようにノコギリ歯状の面を油が通過するように構成す
ることで、油が外周に達するまでに油圧脈動が緩和さ
れ、上記不安定さは低減する。このため、油圧脈動を抑
えるための余分な油圧が不要となり、ＶＶＴ機構１１の
油圧制御に必要とされる油量が低減され、前記オイルポ
ンプ１５から吐出させる油量も少なくて済む。オイルポ
ンプ１５から吐出させる油量の低減は油の流通に伴う摩
擦を減少させ、エンジンの燃費を向上させる。

【００５３】さらにまた、上記油圧脈動に対するＶＶＴ
機構１１の相対回転位相の安定化は、前記タイミングベ
ルト２７の張力変動を低減させることとなり、ひいては
同ベルト２７の振れが減少し、寿命も延長される。

【００５４】以上詳述したように、本実施の形態によれ
ば、以下に示す効果が得られるようになる。 ・当接（衝突）に伴う打音（異音）の大きさを全体とし
て抑制することができる。

【００５５】・ベーン体２９のベーン３２’側面と、対
向するハウジング２８の突状部３３’側面との当接（衝
突）に起因する表面損傷を低減することができる。 ・油圧脈動に起因するベーン体２９のぶれを排除するこ
とにより、ＶＶＴ機構１１の相対回転位相を安定させる
ことができる。

【００５６】・上記安定化に伴い、ＶＶＴ機構１１の油
圧制御に必要とされる油量が低減され、エンジンの燃費
を向上することができる。 ・同安定化に伴い、タイミングベルト２７の寿命を延長
することができる。

【００５７】なお、本実施の形態は上記に限定されるも
のではなく、次のように変更してもよい。 ・本実施の形態においては、ベーン体２９の全てのベー
ン３２’の進角側・遅角側両油圧室１３’，１４’側を
複数の凹凸３２ａによるノコギリ歯状とし、それぞれに
対向する突状部３３’をその形状に合わせる構造とし
た。これに対して、各ベーン３２’の少なくとも１つの
進角側・遅角側両油圧室１３’，１４’側での形状を複
数の凹凸３２ａによるノコギリ歯状としてもよい。

【００５８】・本実施の形態においては、ベーン体２９
のベーン３２’の進角側・遅角側両油圧室１３’，１
４’側を複数の凹凸３２ａによるノコギリ歯状とし、そ
れぞれに対向する突状部３３’をその形状に合わせる構
造とした。これに対して、ベーン体２９のベーン３２’
の進角側・遅角側両油圧室１３’，１４’側での形状を
矩形状の複数の凹凸、あるいは梯形状の複数の凹凸など
としてもよい。

【００５９】その他、以上の各実施の形態に共通して変
更可能な要素としては次のようなものがある。 ・上記各実施の形態においては、ベーン３２，３２’の
進角側・遅角側両油圧室１３，１３’，１４，１４’側
を曲率Ｒを有する形状、又は複数の凹凸３２ａによるノ
コギリ歯状とし、それぞれに対向する突状部３３，３
３’をその形状に合わせる構造とした。これに対して、
ベーン３２，３２’の形状は非平面であれば任意の形状
であってもよい。

【００６０】・上記各実施の形態では、吸気側カムシャ
フト１２にＶＶＴ機構１１を設ける場合について示した
が、図５に示すように、排気側カムシャフト２３に同Ｖ
ＶＴ機構１１を設ける構成を採用してもよい。

【００６１】・上記各実施の形態においては、ハウジン
グ２８をドリブンギヤ２２を介してクランクシャフトに
駆動連結し、ベーン体２９を吸気側カムシャフト１２に
連結する構成とした。これに対して、ベーン体２９をド
リブンギヤ２２を介してクランクシャフトに駆動連結
し、ハウジング２８を吸気側カムシャフト１２に連結す
る構成としてもよい。

【００６２】・上記各実施の形態では、ベーン体２９の
各ベーン３２，３２’の外周部に断面矩形状をなす溝３
５を形成し、この溝３５内にシール部材３６を配設する
とともに、これを板バネ３７により外周部に向けて付勢
する構成としたが、これを、同ベーン体２９の固定部３
１側に、またはベーン３２，３２’及び固定部３１の両
側に設ける構成とすることもできる。

【００６３】・吸気側バルブまたは排気側バルブの一方
の開閉タイミングを変更する構成に限らず、ＶＶＴ機構
１１を吸気側カムシャフト１２及び排気側カムシャフト
２３の双方に設け、吸気バルブ及び排気バルブの双方の
バルブ開閉タイミングを変更するようにしてもよい。

【００６４】・上記各実施の形態では、ベーン体２９に
３つのベーン３２，３２’が形成される構成を採用した
が、同ベーンを２つ以下、あるいは４つ以上有した構成
とすることもできる。ベーンの数を上記各実施の形態よ
り少なくした場合には、前記各油圧通路Ｐ１，Ｐ２の構
成を簡略化することができ、上記各実施の形態より多く
した場合には、ベーン体２９に対してより大きな回転ト
ルクを付与することができる。

【００６５】・上記各実施の形態において、カムプーリ
２６をタイミングスプロケットに変更し、タイミングベ
ルト２７をタイミングチェーンに変更した構成を採用す
るようにしてもよい。

【００６６】・上記各実施の形態はいずれもハウジング
２８の突状部３３，３３’が立体に構成されているが、
軽量化を図るべく、この立体内部をくり抜いて突状部３
３，３３’を構成してもよい。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１又は２記
載の発明の構成によれば、例えば機関始動時等の液圧が
低いとき、あるいは液中に空気が混入するなど、その液
圧が急激に変化するときに、上記凹部とベーンとが当接
（衝突）する面積は平面であるときよりも広くなる。し
たがって、上記当接（衝突）面全体にかかる面圧の平均
値は低減され、打音（異音)の発生は全体として抑制さ
れる。

【００６８】請求項３記載の発明の構成によれば、前記
出力軸に対してカムシャフトの相対回転位相を進角させ
る側の液室内におけるベーンは凹曲率を有しているた
め、進角側への駆動時の液圧力は凹曲率によるへこみに
集中されるようになる。一般に、カムシャフトの相対回
転位相を進角させるための駆動は遅角させるための駆動
より大きな液圧力が必要とされるが、こうしたへこみへ
の液圧力の集中により、第１及び第２の回転体間の外周
側摺動面における液漏れが低減されるとともに、バルブ
タイミング可変制御の応答性も向上される。

【００６９】請求項４記載の発明の構成によれば、上記
複数の凹凸に液膜を保持することが容易となるため、こ
の液膜の緩衝作用により、上記当接（衝突）に伴う打音
（異音）は好適に低減される。また、機関始動時のよう
に各液室の液圧がほとんど作用していないときにおいて
もベーンと凹部との当接（衝突）に起因する同当接（衝
突）面の表面損傷は低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るバルブタイミング制御装置の一
実施の形態を示す断面図。

【図２】図１の２−２線に沿った断面図。

【図３】同実施の形態に係る動弁構造を示す平面図。

【図４】この発明に係るバルブタイミング制御装置の他
の構成例を示す部分断面図。

【図５】この発明に係るバルブタイミング制御装置の他
の構成例を示す平面図。

【符号の説明】

１１…ＶＶＴ機構、１２…吸気側カムシャフト、１３，
１３’…進角側油圧室、１４，１４’…遅角側油圧室、
１５…オイルポンプ、１６…ＯＣＶ、１７…シリンダヘ
ッド、１７ａ，１７ｂ…軸受部、２２…ドリブンギヤ、
２８…ハウジング、２９…ベーン、３０…カバー、３
２，３２’…ベーン、３２ａ…凹凸、３３，３３’…突
状部、３３ａ…凹凸、３４…凹部、５７…オイルパン、
Ｐ１…進角側油圧通路、Ｐ２…遅角側油圧通路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一の回転軸心を有して内燃機関の出力
   軸及び同機関のバルブを開閉駆動するカムシャフトの一
   方及び他方に連結された第１及び第２の回転体を備える
   とともに、前記第１の回転体に形成された凹部を前記第
   ２の回転体に形成されたベーンにて区画することにより
   ベーンの両側に第１及び第２の液室を形成し、該形成し
   た液室に対する液圧制御に基づき前記第１及び第２の回
   転体を相対回転させて前記機関出力軸と前記カムシャフ
   トとの相対回転位相を変更し、前記バルブの開閉タイミ
   ングを可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装
   置において、 前記凹部と前記ベーンとの当接面は非平面であることを
   特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の内燃機関のバルブタイミ
   ング制御装置において、 前記凹部と前記ベーンとの当接面は、前記第１及び第２
   の回転体の径方向に所定の曲率を有することを特徴とす
   る内燃機関のバルブタイミング制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の内燃機関のバルブタイミ
   ング制御装置において、 前記第１及び第２の液室のうち、前記バルブの開閉タイ
   ミングを進角せしめる側の液室にあって前記ベーンは凹
   曲率を有し、同バルブの開閉タイミングを遅角せしめる
   側の液室にあって前記ベーンは凸曲率を有することを特
   徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の内燃機関のバルブタイミ
   ング制御装置において、 前記凹部と前記ベーンとの当接面は、互いに噛み合う複
   数の凹凸を有することを特徴とする内燃機関のバルブタ
   イミング制御装置。