JPH11153010A - 内燃機関の可変バルブタイミング機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】いかなる状況にあっても、作動液中の異物を好
適に排除可能な内燃機関の可変バルブタイミング機構を
提供することをその目的とする。 【解決手段】可変バルブタイミング機構１は、内燃機関
の出力軸と駆動連結されたハウジング４の内周壁に形成
された凹部５内をカムシャフト２７と一体回転する内部
ロータ２より突出形成されたベーン３にて区画すること
で形成される油圧室１０、１１内の油圧を制御すること
で、バルブタイミングを可変としている。油圧室１０、
１１の外周壁の隅部には、カムシャフト２７の径方向に
延びる異物溜まり溝３５が形成されている。作動油中に
存在する異物は、カムシャフト２７の回転に伴う遠心力
により油圧室１０、１１の外周壁に移動し、異物溜まり
用の溝３５内に収容される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気弁
及び排気バルブの少なくとも一方の開閉タイミングを運
転条件に応じて可変とする可変バルブタイミング機構、
特にベーン式の可変バルブタイミング機構に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の吸気及び排気は、吸気バルブ
及び排気バルブの開閉によって行われている。こうした
内燃機関の吸排気は、吸排気管内の空気の圧力や内燃機
関回転数等に大きな影響を受ける。したがって、内燃機
関の回転数や負荷に応じて、最適な吸排気バルブの開閉
タイミング、すなわちバルブタイミングは大きく異なっ
ている。

【０００３】例えば、内燃機関の低速域においてトルク
を向上せしめるようバルブタイミングを設定すると、高
速域ではあまり出力を上げることができなくなる。また
逆に、高速域での出力向上を優先した設定とすると、低
速域でのトルクが低下したり、アイドル回転時における
内燃機関の運転が不安定となる。通常の内燃機関では、
こうした低速トルクと高速出力のバランスを考慮してバ
ルブタイミングが設定されている。しかしながら、バル
ブタイミングを可変とすれば、さらに低速性能と高速性
能とを両立させることが可能となる。

【０００４】また、吸気バルブは排気バルブが閉じるよ
りも早く開かれることが多い。これは、内燃機関の高回
転域では吸気に慣性がついており、この慣性を利用して
吸気効率を高めるためである。さらに、吸気バルブと排
気バルブとが同時に開いている時間、すなわちオーバー
ラップ量は、内燃機関内に導入される空気の充填率やポ
ンピングロスに関係して内燃機関の出力に影響を及ぼす
だけでなく、内部ＥＧＲ率をも変化させるため、エミッ
ションにも大きく関係している。こうしたオーバーラッ
プ量も、バルブタイミングを可変とすることで調整する
ことが可能であり、内燃機関の運転状態に応じて適切に
変更することで、内燃機関性能の改善を図ることができ
るようになる。

【０００５】以上のような実情を考慮して、バルブタイ
ミングを可変とする可変バルブタイミング機構が数多く
提案され、実用されるに至っている。こうした可変バル
ブタイミング機構の一つとして、例えば特開平９−１５
１７０９号公報に記載されているような、いわゆるベー
ン式の可変バルブタイミング機構がある。図６に、こう
した可変バルブタイミング機構の一例を示す。

【０００６】この可変バルブタイミング機構１は、大き
くは、カムシャフト２７と連結された内部ロータ２と、
機関の出力軸であるクランクシャフト（図示しない）と
駆動連結されたタイミングプーリ７と一体回転可能に連
結されたハウジング４とにより構成されている。内部ロ
ータ２には、放射状に延びる６枚のベーン３が該ロータ
２の外周に形成された溝に一端が係留される格好で設け
られている。一方、ハウジング４の内周には６つの凹部
５が形成されている。この凹部５内はベーン３により区
画されることで２つの液室１０、１１が形成されてい
る。

【０００７】これらの液室１０、１１内の液圧を調整す
ると、ベーン３の側面にはカムシャフト２７の周方向に
対して液圧差に基づく力が作用する。この力により内部
ロータ２とハウジング４とを相対回動させることができ
る。この相対回動により、カムシャフト２７とタイミン
グプーリ７との回転位相を変更し、バルブタイミングを
変更することができる。また、両液室１０、１１間の液
圧を調整し、ベーン３の両側面に働く力を均衡させるこ
とで、バルブタイミングを一定に保持することができ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】こうしたベーン式の可
変バルブタイミング機構では、作動液中に混入した異物
によって作動不良が発生することがある。すなわち、作
動液中の異物が液室内に堆積すると、上記両回転体の相
対回動が阻害され、応答性が低下したり、正確な相対回
動位相の制御が不能となることがある。また、異物が両
回転体の摺動部等に堆積し、そのまま固着することで、
両回転体の相対回動すら不能となってしまうおそれもあ
る。

【０００９】また、このような可変バルブタイミング機
構の多くは、作動液として主に内燃機関の潤滑系に用い
られる潤滑油の一部を流用している。こうした潤滑油中
に存在する異物の一つであるオイルスラッジは長時間放
置すると硬化するため、特に両回転体間の固着が生じ易
くなる。

【００１０】こうした異物に対処するため、上記公報に
記載の可変バルブタイミング機構１では、液室１０、１
１の外周隅部にカムシャフト２７の周方向に延びる異物
溜まり溝３４を形成している。

【００１１】すなわち、カムシャフト２７の回転に伴う
遠心力により、液室１０、１１内の作動液に混入した異
物は、遠心力によって該液室１０、１１の外周壁に堆積
するようになるが、内部ロータ２とハウジング４との相
対回動により、この堆積した異物はベーン３の摺動によ
ってかき出される格好となって、上記異物溜まり溝３４
内に収容されるようになる。

【００１２】ただし、この従来の機構にあっては、以上
のような異物溜まり溝３４を設けても、ベーン３を動か
さない限り異物を排除することはできない。また、ベー
ン３によるかき出しにより異物を排除する構成とする
と、ベーン３先端の摺接部に異物が付着し易くなる。そ
のため、長時間にわたりベーン３が動かされなかった場
合には、これらの異物が硬化し、そのまま固着するおそ
れもある。

【００１３】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、いかなる状況にあっても、作
動液中の異物による不具合を好適に回避可能な内燃機関
の可変バルブタイミング機構を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、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する内燃機
関の可変バルブタイミング機構において、前記液室の外
周部に前記各回転体の径方向へ延びる異物溜り溝が形成
されてなるものである。

【００１５】同構成によれば、可変バルブタイミング機
構の各回転体の回転に伴う遠心力の作用のみにより、液
室内の作動液に存在する異物を上記異物溜まり溝内に収
容することができる。

【００１６】また、請求項２に記載の発明では、請求項
１に記載の内燃機関の可変バルブタイミング機構におい
て、前記異物溜り溝は、前記ベーンと前記液室外周壁と
の摺接部分の摺動範囲外に形成されているものである。

【００１７】同構成によれば、異物溜まり溝内に収容さ
れた異物とそれら摺接部とを直接接触することがなく、
それら摺接部に対する異物の固着を抑制することができ
る。また、請求項３に記載の発明では、請求項２記載の
内燃機関の可変バルブタイミング機構において、前記ベ
ーンは、その先端部に、シール部材が前記液室外周壁に
当接することで前記第１及び第２の液室間の作動液の流
通を制限するシール機構を有し、同ベーンは、該シール
機構を構成する前記シール部材を介して前記液室外周壁
に摺接されるものである。

【００１８】同構成によれば、異物溜まり溝内に収容さ
れた異物とシール部材とが直接接触しないため、シール
部材による各液室間のシール性を維持しつつ、ベーンに
対する異物の固着を抑制することができる。

【００１９】また、請求項４に記載の発明では、請求項
１〜３のいずれかに記載の内燃機関の可変バルブタイミ
ング機構において、前記異物溜り溝は、当該可変バルブ
タイミング機構の外部に開口される通路に連通されてな
るものである。

【００２０】同構成によれば、異物溜まり溝内に蓄積さ
れた異物は、上記通路を介して可変バルブタイミング機
構の外部へと排出される。また、請求項５に記載の発明
では、請求項４に記載の内燃機関の可変バルブタイミン
グ機構において、前記通路は、前記液室への作動液の供
給あるいは前記液室からの作動液の排出を行う作動液通
路の一部を構成するものである。

【００２１】同構成によれば、異物溜まり溝内の異物
は、上記作動液通路の一部を介して可変バルブタイミン
グ機構の外部へと排出される。作動液通路と異物排出用
の通路とを兼用することで、異物の排出をより効果的に
行うことができる。

【００２２】また、請求項６に記載の発明では、請求項
４記載の内燃機関の可変バルブタイミング機構におい
て、前記通路は、当該可変バルブタイミング機構の外部
にあって前記第１の回転体を回転駆動せしめる駆動伝達
輪近傍に開口されるものである。

【００２３】同構成によれば、異物溜まり溝内の異物は
作動液とともに、上記駆動伝達輪の近傍へと排出され
る。こうして、排出された作動液は、上記駆動伝達輪の
潤滑剤としても使用される。

【００２４】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明にかかる可変バルブタイミング機構の第１の実施の形
態について、図１及び図２を参照して詳細に説明する。

【００２５】まず、可変バルブタイミング機構１の基本
的構造を説明する。図１に同機構１の側面断面構造を、
図２に同機構１の正面断面構造を示す。図１に示すよう
に、カムシャフト２７は、シリンダヘッド２９とベアリ
ングキャップ３０とによってエンジンの上部に回転可能
に支持されており、該カムシャフト２７において前記支
持部より先端側には拡径部２７ａが形成されている。こ
の拡径部２７の外周には、チェーン（図示しない）を介
してエンジンの出力軸であるクランクシャフト（図示し
ない）と駆動連結されたスプロケット１３が回転可能に
取り付けられている。カムシャフト２７においてスプロ
ケット１３のさらに先端側に可変バルブタイミング機構
１が設けられている。ここで、図２において矢示するよ
うに、カムシャフト２７はその正面から見て時計回り方
向に回転するものとする。

【００２６】可変バルブタイミング機構１は、カムシャ
フト２７と一体回転可能に取り付けられた内部ロータ
２、スプロケット１３と一体回転可能に取り付けられた
ハウジング４、内部ロータ２及びハウジング４の先端を
覆う前面カバー１２、内部ロータ２とカムシャフト２７
とを締結するセンタボルト１４、ハウジング４と前面カ
バー１２とスプロケット１３とを締結する取付ボルト１
５等により構成されている。

【００２７】内部ロータ２は、図２に示すように、略円
筒形状をした固定部２ａと、その外周部に形成された４
つのベーン３によって構成されている。各ベーン３は、
固定部２ａの外周よりカムシャフト２７の径方向に放射
状に突出形成されており、内部ロータ２は全体として略
十字形状を呈している。内部ロータ２は、カムシャフト
２７の先端に設けられたピン１９により該カムシャフト
２７との移送が固定されるとともに、カムシャフト２７
の拡径部２７ａの先端側端面と該内部ロータ２の先端側
に設けられたカラー１６（図１）とによって挟み込まれ
る格好でセンタボルト１４により、同カムシャフト２７
に締結されている。

【００２８】この内部ロータ２の外周を覆うような形
で、ハウジング４が設けられている。ハウジング４は全
体が略円板形状をしており、その一端面がスプロケット
１３の先端側に当接されている。ハウジング４の内周側
面には、カムシャフト２７の周方向において所定間隔を
隔てた位置に、同シャフト２７の軸心に向け突出した４
つの突状部６が形成されている。隣り合った突状部６の
間の部分は凹部５となっており、該凹部５内には前記ベ
ーン３が配設されている。また、このハウジング４及び
内部ロータ２のカムシャフト２７の先端側端面を覆うよ
うに前面カバー１２（図１）が設けられている。なお、
この前面カバー１２とハウジング４とスプロケット１３
とはピン１７，１８（図１）によってそれらの位相が固
定されるとともに、４本の取付ボルト１５によってそれ
ぞれ一体回転可能に締結されている。

【００２９】ところで、各ベーン３の先端と凹部４の内
周側面、各突状部６の先端と内部ロータ２の固定部２ａ
の外周側面とは以下のシール機構を介して、互いに摺接
されている。すなわち、これら各ベーン３及び各突状部
６の先端には、断面矩形状をなす溝７が形成されてい
る。この溝７にはシール部材８が配設されており、板ば
ね９によって各ベーン３及び各突状部６の先端側に対し
て付勢されている。その結果、各ベーン３の先端及び凹
部４の内周側面、各突状部６の先端及び固定部２ａの外
周側面は、これらシール部材８を介して常に当接されて
いる。

【００３０】また、可変バルブタイミング機構１の内部
には、前面カバー１２、スプロケット１３、カムシャフ
ト２７の拡径部２７ａの各端面、ハウジング４の各凹部
５の内周壁及び内部ロータ２の固定部２ａの外周側面に
よって囲まれた４つの空間が形成されている。これらの
空間は、ベーン３によって更に２つの空間１０、１１に
区画されている。これらの空間１０、１１のうち、ベー
ン３に対してカムシャフト２７の回転方向に形成された
空間１１を遅角側油圧室、その反対側に形成された空間
１０を進角側油圧室ということとする。これら各油圧室
１０、１１には、それぞれ後述する進角側油通路Ｐ１及
び遅角側油通路Ｐ２が接続されている。

【００３１】次に、可変バルブタイミング機構１の各油
圧室１０、１１内に供給あるいは排出される油を流通さ
せるための進角側油通路Ｐ１、遅角側油通路Ｐ２及びそ
の油圧を調整するための油圧系について説明する。

【００３２】図１に示すように、シリンダヘッド２９の
内部には、進角側ヘッド油路３６及び遅角側ヘッド油路
３７が形成されている。シリンダヘッド２９の上端部及
びベアリングキャップ３０の内周には、前記各ヘッド油
路３６、３７の開口位置にそれぞれ対応する油溝３８、
３９が形成されている。

【００３３】また、カムシャフト２７の内部には、その
軸線に沿って延びる遅角側シャフト油路４０が形成され
ている。この遅角側シャフト油路４０は、前記油溝３９
を介して遅角側ヘッド油路と連通している。更に、この
遅角側シャフト油路４０の先端側は、内部ロータ２の内
周壁にカムシャフト２７を取り囲むように形成された円
環状の遅角側環状油路４１に開口している。また、内部
ロータ２の内部には、図２に示すように、遅角側環状油
路４１より放射状に延びる４本の遅角側油孔４２が形成
されている。この遅角側油孔４２は、それぞれ各遅角側
油圧室１１に開口している。したがって、遅角側シャフ
ト油路４０に供給された油は、遅角側環状油路４１及び
遅角側油孔４２を介して遅角側油圧室１１内に供給され
る。なお、以上の遅角側ヘッド油路３７、油溝３９、遅
角側シャフト油路４０、遅角側環状油路４１及び遅角側
油孔４２によって、遅角側油通路Ｐ２が構成されてい
る。

【００３４】一方、カムシャフト２７の内部には、前記
遅角側シャフト油路４０と平行して進角側シャフト油路
４３が形成されている。この進角側シャフト油路４３
は、油溝３８を介して進角側ヘッド油路３６に接続され
ている。この進角側シャフト油路４３の先端側は、カム
シャフト２７の拡径部２７ａの外周側面に形成された円
環状の油溝４４に開口している。スプロケット１３の内
周側面にあって前記油溝４４に対応する位置には、４本
の進角側油孔４５が開口している。これらの進角側油孔
４５の先端側は、図１及び図２に示すように、スプロケ
ット１３の内周側面より放射状に延びており、前記各進
角側油圧室１０に接続されている。なお、以上の進角側
ヘッド油路３６、油溝３８、進角側シャフト油路４３、
油溝４４及び進角側油孔４５によって、進角側油通路Ｐ
１が構成されている。

【００３５】上述の各油通路Ｐ１、Ｐ２は、図１に示す
ように、オイルコントロールバルブ（以下ＯＣＶとい
う）３１を介して油供給路４６あるいは油排出路４７に
接続可能となっている。この油供給路４６は、オイルポ
ンプ３２を介してオイルパン３３に接続されている。一
方、油排出路４７は、直接オイルパン３３に接続されて
いる。エンジンの運転に伴いオイルポンプ３２が駆動さ
れると、オイルパン３３内に貯留された油は、オイルフ
ィルタ４８を介して同ポンプ３２によって吸引される。
そして吸引された油はオイルポンプ３２より加圧吐出さ
れ、油供給路４６を介してＯＣＶ３１に供給される。こ
うして供給された油は、ＯＣＶ３１によって各油通路Ｐ
１、Ｐ２に選択的に圧送される。

【００３６】このＯＣＶ３１は、デューティ制御された
ソレノイドによって駆動される制御弁である。ＯＣＶ３
１によって、進角側油通路Ｐ１及び遅角側油通路Ｐ２に
対する油の供給あるいは排出が振り分けられる。こうし
て各油通路Ｐ１、Ｐ２に接続された各油圧室１０、１１
内の油圧が調整され、可変バルブタイミング機構１が駆
動される。

【００３７】例えば、バルブの開閉時期を早める場合に
は、ＯＣＶ３１は、進角側油通路Ｐ１に対しては油供給
路４６を、遅角側油通路Ｐ２に対しては油排出路４７を
接続する。この結果、進角側油圧室１０内の油圧は遅角
側油圧室１１内の油圧に対して高くなる。こうして生じ
た各油圧室１０、１１間の油圧差により、ベーン３には
カムシャフト２７の回転方向に力が作用する。内部ロー
タ２は、この力に基づきハウジング４に対して時計回り
方向（以下、この方向を進角方向という）に相対回動す
る。こうして、カムシャフト２７の回転位相は、クラン
クシャフトの回転位相に対して早められる。

【００３８】反対にバルブの開閉時期を遅くする場合に
は、ＯＣＶ３１は、進角側油通路Ｐ１に対しては油排出
路４７を、遅角側油通路Ｐ２に対しては油供給路４６を
接続する。こうして、進角側油圧室１０内の油圧を遅角
側油圧室７内の油圧に対して低くする。内部ロータ２は
両油圧室１０、１１間の油圧差によって、ハウジング４
に対してカムシャフト２７の回転方向とは反対方向（以
下、遅角方向という）に相対回動し、カムシャフト２７
の回転位相がクランクシャフトの回転位相に対して遅れ
る。

【００３９】また、バルブの開閉時期を保持する場合に
は、ＯＣＶ３１は各油圧室１０、１１内の油圧を均衡さ
せるよう各油通路Ｐ１、Ｐ２への作動油の供給量を調整
する。その結果、進角側油圧室１０及び遅角側油圧室１
１内の油圧が均衡する。ベーン３の両側面に作用する力
がつり合うため、内部ロータ２の相対回動が制限され、
カムシャフト２７の回転位相が固定される。

【００４０】次に、本実施の形態にあって、可変バルブ
タイミング機構１の各油圧室１０、１１内から異物を排
除する異物溜まり溝３５について説明する。前記各油圧
室１０、１１の外周壁にあって前記突状部６の付け根の
部分には、カムシャフト２７の径方向に延びる異物溜ま
り溝３５が形成されている。この溝３５は、前記内部ロ
ータ２と前記ハウジング４との相対回動により前記ベー
ン３が最も進角方向側あるいは遅角方向側に位置した場
合に、該ベーン３の先端に設けられたシール部材８と凹
部５の内周側面とが当接する位置よりも、さらに進角方
向側あるいは遅角方向側に位置するように形成されてい
る。

【００４１】エンジンの駆動に伴いカムシャフト２７が
回転すると、それに伴い可変バルブタイミング機構１も
回転する。このとき、各油圧室１０、１１内の油中に混
入したオイルスラッジ等の固形物あるいは半固形物から
なる異物は、その周囲の油よりも比重が高いため、回転
に伴う遠心力により外周方向へ移動する。やがてこれら
の異物は、異物溜まり溝３５内に収容される。こうし
て、油中の異物は、油圧室１０，１１内より排除され
る。しかも、異物溜まり溝３５は、ベーン３の先端に設
けられたシール部材８の摺動範囲外に位置するよう形成
されているため、それらシール部材８の先端に同溝３５
内に蓄積された異物が直接接触することもない。したが
って、各油圧室１０，１１間のシール性が損なわれるこ
とがない。

【００４２】以上詳述したように、本実施の形態によれ
ば、以下に記す効果を得ることができる。 ・可変バルブタイミング機構１の使用条件に関わらず、
油圧室１０、１１内の異物を溝３５内に収容することが
できる。したがって、異物によるベーン３の固着等の発
生を防止することができる。

【００４３】・シール部材８の先端に異物溜まり溝３５
内に蓄積された異物が直接接触しないため、各油圧室１
０，１１間のシール性を保持することができる。 （第２の実施の形態）つづいて、本発明を具体化した第
２の実施の形態について、図３及び図４を参照して説明
する。図３に本実施の形態にかかる可変バルブタイミン
グ機構の正面構造を、図４に側部構造を示す。

【００４４】なお、本実施の形態においては、前述した
第１の実施の形態と同一若しくは対応する要素には同一
若しくは対応する符号を付して示しており、それら要素
についての重複する説明は省略する。

【００４５】本実施の形態にかかる可変バルブタイミン
グ機構１は、第１の実施の形態の可変バルブタイミング
機構１の油通路Ｐ１、Ｐ２の構成を変更したものであ
る。図４に示すように、カムシャフト２７の拡径部２７
ａの外周には、円環状の進角側環状溝５０及び遅角側環
状溝５１が形成されている。これら各環状溝５０、５１
はそれぞれ、進角側シャフト４３及び遅角側シャフト油
路４４と接続されている。また、スプロケット１３内に
おいて各環状溝５０、５１に対応する位置にはそれぞ
れ、カムシャフト２７の径方向に延びる４本の進角側ス
プロケット油路５２及び遅角側スプロケット油路５３が
形成されている。これら各スプロケット油路５２、５３
はそれぞれ、スプロケット１３及びハウジング４内に形
成され、カムシャフト２７の軸線方向に延びる進角側油
路５４及び遅角側油路５５と連通している。

【００４６】さらに、これら進角側油路５４及び遅角側
油路５５には、各油圧室１０、１１に設けられた異物溜
まり溝３５からカムシャフト２７の径方向に延びる油通
路５６、５７が接続されており、異物溜まり溝３５はこ
れら油通路５６，５７を介して進角側油通路５４及び遅
角側油通路５５に連通されている。すなわち本実施の形
態では、進角側ヘッド油路３６、油溝３８、進角側シャ
フト油路４３、進角側環状溝５０、進角側スプロケット
油路５２、進角側油路５４及び油通路５６によって進角
側油通路Ｐ１１が、遅角側ヘッド油路３７、油溝３９、
遅角側シャフト油路４４、遅角側環状溝５１、遅角側ス
プロケット油路５３、遅角側油路５５及び油通路５７に
よって遅角側油通路Ｐ１２が構成されている。

【００４７】各油圧室１０、１１への油の供給あるいは
排出は、以上の進角側油通路Ｐ１１及び遅角側油通路Ｐ
１２を通じて行われる。また、異物溜まり溝３５内に堆
積した異物は、各油圧室１０、１１内からの油の排出時
に各油通路Ｐ１１、Ｐ１２を通じて可変バルブタイミン
グ機構１の外部へと排出される。

【００４８】以上詳述した本実施の形態によれば、第１
の実施の形態に記載の効果に加え、さらに以下の効果を
得ることができる。 ・各油圧室１０、１１への油の供給・排出路となる油圧
通路Ｐ１１、Ｐ１２を通じて、異物溜まり溝３５内に蓄
積された異物を排除することができる。こうした溝３５
からの異物排除用の通路を設けたことで、蓄積された異
物が該溝３５内から溢れてベーン３の摺動を妨害するこ
とで生じる可変バルブタイミング機構１の動作不良を防
止することができる。

【００４９】・各油圧室１０、１１への油の供給・排出
用の通路と異物溜まり溝３５からの異物排除用の通路を
共通化することで、可変バルブタイミング機構１の構造
を簡素化し、製造時の手間や製造コストを抑えることが
できる。

【００５０】（第３の実施の形態）つづいて、本発明を
具体化した第３の実施の形態について、図５を参照して
説明する。図５に本実施の形態にかかる可変バルブタイ
ミング機構の正面構造を示す。

【００５１】なお、本実施の形態においても、前述した
第１及び第２の実施の形態と同一若しくは対応する要素
には同一若しくは対応する符号を付して示しており、そ
れら要素についての重複する説明は省略する。

【００５２】本実施の形態にかかる可変バルブタイミン
グ機構１の異物溜まり溝３５には、該機構１０２の外部
と連通する異物排除用の孔６０がカムシャフト２７の径
方向に延びるよう形成されている。この異物排除用の孔
６０の直径は、油内に存在する異物の最大径とほぼ同程
度の約０．４ｍｍとなっている。

【００５３】異物溜まり溝３５内に堆積した異物は各油
圧室１０、１１内の油と共に、異物排除用の孔６０を通
じて、可変バルブタイミング機構１の外部へと排出され
る。このことで各油圧室１０、１１内の油圧は若干低下
するが、孔６０の径が小さいため、可変バルブタイミン
グ機構１の動作に与える影響は極めて小さい。さらに、
回転位相保持時にあっても、各油圧室１０、１１に若干
量の油を供給するようＯＣＶ３１を制御することで、こ
の損失分を補填することができる。

【００５４】以上説明した第３の実施の形態によれば、
前記第１の実施の形態に記載の効果に加え、さらに以下
の効果を得ることができる。 ・異物排除用の孔６０を通じて異物溜まり溝３５内に堆
積した異物を排除することが可能となり、蓄積された異
物が該溝３５内から溢れてベーン３の摺動を妨害するこ
とで生じる可変バルブタイミング機構１の動作不良を防
止することができる。

【００５５】・さらに、カムシャフト２７の回転による
遠心力を利用して異物排除用の孔６０を通じた油の排出
が行われるため、油排出用の特別な機構を設ける必要が
ない。

【００５６】なお、以上詳述した各実施の形態は、以下
のようにその構成を変更して実施することもできる。 ・第３の実施の形態における異物排除用の孔６０の可変
バルブタイミング機構１の外部側の開口部をスプロケッ
ト１３の近くに配置する。このように構成することで、
前記孔６０内より排出される油によりスプロケット１３
に掛装されたチェーンを潤滑可能となり、該チェーンの
摩耗及び異音の発生を低減することができるようにな
る。

【００５７】・以上の各実施の形態においては、４つの
ベーン３を備えた可変バルブタイミング機構について説
明したが、本発明は、３つ以下あるいは５つ以上のベー
ンを有する可変バルブタイミング機構にも同様に適用し
てもよい。

【００５８】・以上の各実施形態においては、可変バル
ブタイミング機構１に対してカムスプロケットを設ける
とともに、同スプロケットをクランクシャフトにより回
転させるようにしてもよい。

【００５９】・以上の各実施の形態では、クランクシャ
フトの回転をチェーン及びスプロケットを介してカムシ
ャフトに伝達するチェーン駆動式のカムシャフトに設け
られた可変バルブタイミング機構の場合について説明し
たが、これをベルト駆動式やギア駆動式等の他の形式の
カムシャフトのものに適用することもできる。

【００６０】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、カムシ
ャフトの回転に伴う遠心力の作用だけで、作動液中の異
物を異物溜まり溝内に収容することができる。その結
果、液室中に異物が存在することにより生じる不具合を
好適に回避することができるようになる。

【００６１】請求項２に記載の発明によれば、異物溜ま
り溝がベーン先端の摺接部の摺動範囲外に形成されてい
るため、同溝内に収容された異物とそれら摺接部とは直
接接触することがなく、異物によるそれら摺接部の固着
等を抑制することができる。

【００６２】請求項３に記載の発明では、異物溜まり溝
内に収容された異物とシール部材とが接触しないため、
シール部材による各液室間のシール性を維持しつつ、異
物によるベーンの固着等を抑制することができる。

【００６３】請求項４に記載の発明によれば、異物溜ま
り溝内に蓄積した異物を可変バルブタイミング機構の外
部に排出することができる。請求項５に記載の発明によ
れば、異物を排出する通路と可変バルブタイミング機構
に作動液を供給、あるいは同機構から作動液を排出する
作動液通路とを兼用することで異物の排出をより効果的
に行うことができる。

【００６４】請求項６に記載の発明によれば、作動液と
ともに異物が排出可能であるのに加え、排出された作動
液を回転駆動伝達輪の潤滑液として利用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態にかかる可変バルブタイミング機
構の側部構造及び該機構の油圧系を示す断面図。

【図２】同機構の正面構造を示す断面図。

【図３】第２実施形態にかかる可変バルブタイミング機
構の正面構造を示す拡大断面図。

【図４】同機構の側部構造を示す断面図。

【図５】第３実施形態にかかる可変バルブタイミング機
構の正面構造を示す拡大断面図。

【図６】従来の可変バルブタイミング機構の正面構造を
示す断面図。

【符号の説明】

１…可変バルブタイミング機構、２…内部ロータ、３…
ベーン、４…ハウジング、５…凹部、１０…進角側油圧
室、１１…遅角側油圧室、２７…カムシャフト、３５…
異物溜まり溝、６０…異物排除用孔、Ｐ１１…進角側油
通路、Ｐ１２…遅角側油通路。

Claims (6)

【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する内燃機関の可変バルブタイ
   ミング機構において、 前記液室の外周部に前記各回転体の径方向へ延びる異物
   溜り溝が形成されてなることを特徴とする内燃機関の可
   変バルブタイミング機構。
2. 【請求項２】前記異物溜り溝は、前記ベーンと前記液室
   外周壁との摺接部分の摺動範囲外に形成されている請求
   項１記載の内燃機関の可変バルブタイミング機構。
3. 【請求項３】請求項２記載の内燃機関の可変バルブタイ
   ミング機構において、 前記ベーンは、その先端部に、シール部材が前記液室外
   周壁に当接することで前記第１及び第２の液室間の作動
   液の流通を制限するシール機構を有し、 同ベーンは、該シール機構を構成する前記シール部材を
   介して前記液室外周壁に摺接されることを特徴とする内
   燃機関の可変バルブタイミング機構。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関
   の可変バルブタイミング機構において、 前記異物溜り溝は、当該可変バルブタイミング機構の外
   部に開口される通路に連通されてなることを特徴とする
   内燃機関の可変バルブタイミング機構。
5. 【請求項５】前記通路は、前記液室への作動液の供給あ
   るいは前記液室からの作動液の排出を行う作動液通路の
   一部を構成する請求項４記載の内燃機関の可変バルブタ
   イミング機構。
6. 【請求項６】前記通路は、当該可変バルブタイミング機
   構の外部にあって前記第１の回転体を回転駆動せしめる
   駆動伝達輪近傍に開口される請求項４記載の内燃機関の
   可変バルブタイミング機構。