JP3525723B2 - エンジンの可変バルブタイミング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、クランク軸側と
カム軸側に連結して、カムプーリとカム軸との回転位相
を変化させるバルブタイミング可変機構を備えたような
エンジンの可変バルブタイミング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述例のエンジンのバルブタイミ
ング装置としては、例えば特開平９−２５０３１０号公
報に記載の装置がある。 すなわち、カムプーリ（ドリ
ブンギヤ）とカム軸との回転位相を変化させるバルブタ
イミング可変機構と、このバルブタイミング可変機構へ
の作動油圧をコントロールするオイルコントロールバル
ブとを備え、オイルコントロールバルブとカム軸受（ベ
アリングキャップ）との間に複数の油圧の油圧経路を形
成して、オイル供給路とオイルリターン路とを構成した
エンジンの可変バルブタイミング装置である。

【０００３】上述の複数の油圧経路のうちの一方は吸排
気のバルブタイミングのオーバラップを小さくする側に
設定され、他方は吸排気のバルブタイミングのオーバラ
ップを大きくする側に設定されるが、上述のオーバラッ
プを小さくする側の油圧経路と、オーバラップを大きく
する側の油圧経路との長さが仮りに同等に設定される
と、オーバラップを大から小に変更する時のバルブタイ
ミング可変機構の充分な制御応答性が確保できず、エン
ジンの良好な安定性が確保できない問題点があった。

【０００４】以下、このような問題点が発生する理由に
ついて詳述する。 エンジンの運転状態と吸排気のバル
ブタイミングのオーバラップとの関係について述べる
と、アイドル運転のようなエンジンの極低負荷領域にあ
っては吸気側への燃焼ガスの吹返しを防止して、残留燃
焼ガス量を少なくし、回転安定性を図る目的でオーバラ
ップを小さくし、軽中負荷領域にあっては残留燃焼ガス
量を多少増大させて（内部ＥＧＲ率を高めて）、ポンピ
ングロスを低減し、燃費向上およびエミッション向上を
図る目的でオーバラップを大きくし、エンジンの高負荷
領域にあっては吸入空気の充填効率を高めるようにエン
ジンの回転数に対応して吸気弁の閉じタイミングが可変
されるので、バルブタイミングが位相変化するのみのバ
ルブタイミング可変機構を備えたものでは、高負荷低回
転時にはオーバラップは大となり、高負荷中速回転時に
はオーバラップは中位となり、高負荷高速回転時にはオ
ーバラップは小となる。

【０００５】そこで、軽中負荷領域からアイドル（極低
負荷領域）への移行時には、スロットル開度を戻して、
オーバラップを大から小に変更する必要があるが、この
際のバルブタイミング可変機構の制御応答性が悪く、オ
ーバラップが速やかに小に変更されない場合には、燃焼
室内の残留燃焼ガスが吸気側へ吹返されて、不安定燃焼
によりアイドル回転が不安定となって、失火（ミスファ
イヤ）が生ずる懸念もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、ロータ形
式のバルブタイミング可変機構を採用したものにおい
て、カム軸受部の頭上に油圧経路継手部を配置し、この
継手部内に進角側油路と遅角側油路とを設け、上述の進
角側油路を真下方向に形成する一方、遅角側油路をバル
ブタイミング可変機構側へ傾斜させて形成することで、
遅角側油路をスラント形成させた分、バルブタイミング
可変機構までの油路長さの短縮が可能となり、オーバラ
ップを大から小に変更する際のバルブタイミング可変機
構の制御応答性がより高くなることで、オーバラップ大
による出力不足や不安定燃焼等の残留ガス増大による弊
害をなくすことを可能にすることができ、さらに、上述
の油圧制御部材と油圧経路継手部との接続部における横
向きの油路の位置を、高さ方向において遅角側油路が下
方位置となるように配置することで、遅角側油路の長さ
をより短くすることができ、上記オーバラップ大による
残留ガスの弊害をなくすことができるエンジンの可変バ
ルブタイミング装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【０００７】この発明によるエンジンの可変バルブタイ
ミング装置は、クランク軸側とカム軸側にそれぞれ連結
して油圧駆動により両軸側間の回転位相を変化させるバ
ルブタイミング可変機構と、該バルブタイミング可変機
構の作動油圧をコントロールする油圧制御部材とを備
え、上記バルブタイミング可変機構と油圧制御部材との
間の油圧経路を進角側油路と遅角側油路とに分けて同一
のカム軸受部にこれら両油路の一部を構成する円周状の
溝が形成されたエンジンの可変バルブタイミング装置で
あって、上記バルブタイミング可変機構が吸気側のカム
軸の一端側に取付けられると共に、該バルブタイミング
可変機構は、カム軸側に設けられたロータと、クランク
軸側に設けられたハウジングと、該ハウジング内でロー
タにより仕切られた油室とを有し、上記カム軸内にはロ
ータを介して上記油室に連通する進角側の油路と遅角側
の油路とが設けられ、上記カム軸受部に形成された円周
状の溝はバルブタイミング可変機構に近い側が遅角用
に、遠い側が進角用に設定され、上記カム軸受部の頭上
に、上記油圧制御部材と上記カム軸受部との間の油圧経
路を形成する油圧経路継手部を配置し、上記油圧制御部
材と油圧経路継手部とをカム軸方向に並設し、上記継手
部内に形成される上記進角側油路を真下方向に、上記遅
角側油路をバルブタイミング可変機構が位置する方向へ
傾斜状にそれぞれ形成し、上記油圧制御部材と上記油圧
経路継手部との接続部における横向きの油路の位置を、
高さ方向において遅角側油路が下方位置となるように配
置させたものである。

【０００８】この発明の一実施態様においては、上記カ
ム軸受部に形成された円周状の溝は、少なくとも円周状
の溝の範囲において進角側油路の横断面積に対して遅角
側油路の横断面積が大きく設定されたものである。

【０００９】この発明によるエンジンの可変バルブタイ
ミング装置はまた、クランク軸側とカム軸側にそれぞれ
連結して油圧駆動により両軸側間の回転位相を変化させ
るバルブタイミング可変機構と、該バルブタイミング可
変機構の作動油圧をコントロールする油圧制御部材とを
備え、上記バルブタイミング可変機構と油圧制御部材と
の間の油圧経路を進角側油路と遅角側油路とに分けて同
一のカム軸受部にこれら両油路の一部を構成する円周状
の溝が形成されたエンジンの可変バルブタイミング装置
であって、上記バルブタイミング可変機構が吸気側のカ
ム軸の一端側に取付けられると共に、該バルブタイミン
グ可変機構は、カム軸側に設けられたロータと、クラン
ク軸側に設けられたハウジングと、該ハウジング内でロ
ータにより仕切られた油室とを有し、上記カム軸内には
ロータを介して上記油室に連通する進角側の油路と遅角
側の油路とが設けられ、上記カム軸受部に形成された円
周状の溝はバルブタイミング可変機構に近い側が遅角用
に、遠い側が進角用に設定され、上記カム軸受部の頭上
に、上記油圧制御部材と上記カム軸受部との間の油圧経
路を形成する油圧経路継手部を配置し、上記油圧制御部
材と油圧経路継手部とをカム軸方向に並設し、上記継手
部内に形成される上記進角側油路を真下方向に、上記遅
角側油路をバルブタイミング可変機構が位置する方向へ
傾斜状にそれぞれ形成し、上記油圧制御部材と上記油圧
経路継手部との接続部における横向きの油路の位置を、
高さ方向において遅角側油路が下方位置となるように配
置させ、上記カム軸受部に形成された円周状の溝は、少
なくとも円周状の溝の範囲において進角側油路の横断面
積に対して遅角側油路の横断面積が大きく設定されたも
のである。

【００１０】

【発明の作用及び効果】この発明によれば、ロータ形式
のバルブタイミング可変機構を採用したものにおいて、
カム軸受部の頭上に上述の継手部を配置し、この継手部
内に形成される進角側および遅角側の各油路のうち、進
角側油路は真下方向に向けて形成し、遅角側油路はバル
ブタイミング可変機構側に向けて傾斜形成したので、遅
角側油路をスラント形成した分、この遅角側油路のバル
ブタイミング可変機構までの油路長さの短縮が可能とな
り、オーバラップを大から小に変更する時のバルブタイ
ミング可変機構の制御応答性がより一層高くなること
で、応答性不足（オーバラップ大）による出力不足や不
安定燃焼等の残留ガス増大による弊害をなくすことが可
能となる効果がある。しかも、上述の油圧制御部材と油
圧経路継手部との接続部における横向きの油路の位置
を、高さ方向において遅角側油路が下方位置となるよう
に配置したので、遅角側油路の長さをより短くすること
ができ、上記オーバラップ大による残留ガスの弊害をな
くすことができる効果がある。

【００１１】この発明の一実施態様においては、上述の
進角側および遅角側の油路の横断面積が少なくともカム
軸受部の円周状の溝の範囲において進角側油路に対して
遅角側油路を大きく設定したので、カム軸受部の限られ
たスペース内において遅角側油路の横断面積を大きくし
て、カム軸受部を何等大型化させることなく、遅角側油
路の通路抵抗の低減を図り、遅角側油路の作動油圧によ
るバルブタイミング可変機構の制御応答性向上を図るこ
とができる効果がある。

【００１２】この発明の請求項３記載の発明は、請求項
１の構成と請求項２の構成とを兼ね備えているので、上
述の双方の効果を有する。

【００１３】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。

【００１４】図面は本発明の可変バルブタイミング装置
を備えたエンジンを示し、図１において、シリンダブロ
ック１にシリンダヘッド２を取付ける一方、クランク軸
３に嵌合したクランクプーリ４と、タイミングプーリに
て構成された吸気側（吸気弁を動作させる側）のカムプ
ーリ５と、タイミングプーリにて構成された排気側（排
気弁を動作させる側）のカムプーリ６との間にタイミン
グベルト７を張架して、クランクプーリ４の回転力をタ
イミングベルト７を介してカムプーリ５，６に伝達し
て、吸気側および排気側のカムシャフトを駆動すべく構
成している。

【００１５】また上述のタイミングベルト７の張り側は
固定アイドラ８によりベルト張力が付加され、タイミン
グベルト７の弛み側はテンショナ９によりベルト張力が
付加されている。このテンショナ９はテンショナスプリ
ング１０により支点１１を中心として図１の時計方向へ
バネ付勢されたものである。

【００１６】この実施例ではバルブタイミング可変機構
１５（図４〜図７参照）は吸気弁を動作させる側に取付
けられているので、以下、その構成について詳述する。
図２、図３、図４、図５に示す如く、上述のシリンダ
ヘッド２の上部に設けられたシリンダヘッドカバー１２
の内部にはカム軸受部としてのカムキャップ１３で軸支
されたカムシャフト１４を設け、この吸気側のカムシャ
フト１４の一端側には図４、図５に示す如くバルブタイ
ミング可変機構１５を設けている。

【００１７】このバルブタイミング可変機構１５は、カ
ムシャフト１４内を流通する油圧の作動力により、カム
シャフト１４の一端部外周に設けられたカムプーリ５
（タイミングプーリ）とカムシャフト１４との回転位相
を変化させてバルブ（吸気弁）の作動タイミングを進角
側または遅角側に調整するものである。

【００１８】上述のバルブタイミング可変機構１５は図
４〜図７に示すように座金部材１６およびボルト１７を
用いてカムシャフト１４に取付けられて、このカムシャ
フト１４と一体回転するロータ１８と、蓋部材１９と共
にボルト２０によって上述のカムプーリ５に取付けられ
て、このカムプーリ５と一体回転するハウジング２１と
を備え、図４、図６（但し、図６は図４のＡ−Ａ線矢視
断面図）に示す如くロータ１８内の遅角側油路２２を介
して、ロータ１８とハウジング２１との間の油室２３内
に図示矢印の如く作動油圧が供給された時には、ロータ
１８を遅角方向（オーバラップを小さくする矢印ｃ方
向）に相対回転させて、カムプーリ５とカムシャフト１
４との回転位相を変化させる。すなわち図１７に示す排
気側のバルブリフトカーブａに対して吸気側のバルブリ
フトカーブｂを遅角方向Ｃに変位させて、オーバラップ
量ｅを小さくする。

【００１９】また図５、図７（但し、図７は図５のＢ−
Ｂ線矢視断面図）に示す如くロータ１８内の進角側油路
２４を介して、ロータ１８とハウジング２１との間の油
室２３内に図示矢印の如く作動油圧が供給された時に
は、ロータ１８を進角方向（オーバラップを大きくする
矢印ｄ方向）に相対回転させて、カムプーリ５とカムシ
ャフト１４との回転位相を変化させる。すなわち図１７
に示す排気側のバルブリフトカーブａに対して吸気側の
バルブリフトカーブｂを進角方向ｄに変位させて、オー
バラップ量ｅを大きくする。なお図４〜図７において２
５はロータ１８とハウジング２１との摺動部をシールす
るチップシールである。

【００２０】ところで、上述の油圧はシリンダブロック
１内のオイルギャラリ（図示せず）から図２に示すオイ
ルジョイント２６、オイルパイプ２７、オイルジョイン
ト２８、図４に示すユニオンボルト２９内の通路、オイ
ルフィルタ３０を介してバルブケース３１に収納された
電磁駆動タイプのオイルコントロールバルブ３２に至
り、このオイルコントロールバルブ３２で油圧制御（流
量方向制御および流量制御）された後に、油圧経路継手
部としての中間部材３３（いわゆるアダプタ）およびカ
ムキャップ１３を介してカムシャフト１４に供給され、
このカムシャフト１４に形成された油路３４，３５を介
してバルブタイミング可変機構１５に供給される。

【００２１】この実施例では上述のオイルコントロール
バルブ３２を収納したバルブケース３１はシリンダヘッ
ドカバー１２の上面においてバルブタイミング可変機構
１５の配設側と同側に配置されるので、このシリンダヘ
ッドカバー１２のカムキャップ１３と対向するヘッドカ
バー上壁には図３、図４に示すように開口部３６が形成
されている。

【００２２】また上述のシリンダヘッドカバー１２には
開口部３６につづいて傾斜状のドレン受け部３７とカム
プーリ５の上方側に延びるベルトカバー部３８が一体形
成され、これら開口部３６およびドレン受け部３７を囲
繞するようにシリンダヘッドカバー１２のトップデッキ
面には略環状の座面３９が形成されている。 この座面
３９に４本のセットボルト４０…を用いて固定される上
述のバルブケース３１は図８、図９に示す如く構成して
いる。

【００２３】すなわち、バルブケース３１の中央部分に
はオイルコントロールバルブ３２のスプール４１外周部
のスプールケーシング４２（図１０参照）を収納する配
設孔４３がカム軸間方向に形成され、この配設孔４３と
直交するようにインレット孔４４が形成されている。
このインレット孔４４には図４、図５に示すようにユニ
オンボルト２９およびオイルフィルタ３０が内設される
ものである。また上述のバルブケース３１の配設孔４３
を隔てた反インレット孔側には上下方向に延びる嵌挿部
４５が下面側に開口すべく形成され、この嵌挿部４５と
配設孔４３とがカム軸方向に並設されている。

【００２４】そして上述の嵌挿部４５と配設孔４３とを
連通する遅角側の油路４６と進角側の油路４７が形成さ
れると共に、配設孔４３の下部にはオイルコントロール
バルブ３２の２つのドレン通路４８，４９が形成され、
これらの各ドレン通路４８，４９は前述のドレン受け部
３７と対向する。また上述のバルブケース３１の底面に
はベルトカバー部３８が一体形成されてなるシリンダヘ
ッドカバー１２の座面３９と対応するように取付座５０
が形成されており、オイルコントロールバルブ３２を収
納したこのバルブケース３１で上述の開口部３６をシリ
ンダヘッドカバー１２の上面側から覆っている。なお、
図８、図９において５１は前述のセットボルト４０を挿
通させるための貫通孔である。

【００２５】上述のオイルコントロールバルブ３２は図
１０に示す如く構成している。 すなわち、このオイル
コントロールバルブ３２はコイル５２およびプランジャ
５３を有する電磁ソレノイド５４と、前述のスプール４
１およびスプールケーシング４２とを備え、このスプー
ルケーシング４２には図８のインレット孔４４と対向す
るように作動油供給ポート５５（いわゆるＰポート）が
形成され、また図８の２つのドレン通路４８，４９と対
向するようにドレンポート５６，５７（いわゆるＴポー
ト）が形成され、さらに図８の各油路４６，４７と対向
するようにアクチュエータポート５８，５９が形成され
ている。

【００２６】また上述のスプール４１における反ソレノ
イド側にはスプリング６０を設け、エンジンコントロー
ルユニットのＣＰＵ（図示せず）からエンジン回転数お
よびエンジン負荷に対応したデューティ信号が電磁ソレ
ノイド５４に印加され、この電磁ソレノイド５４により
プランジャ５３を介してデューティ操作されるスプール
４１の各ランド部にてアクチュエータポート５８，５９
の開口面積を制御して、作動油圧を進角側（オーバラッ
プを大きくする側）または遅角側（オーバラップを小さ
くする側）に制御すべく構成している。

【００２７】この実施例では、アイドル運転のようなエ
ンジンの極低負荷領域における吸排気のバルブタイミン
グのオーバラップは小さく設定（最遅角に設定）され、
それよりも高負荷側にあっては該極低負荷領域に対して
オーバラップが大となるように設定されている。

【００２８】但し、エンジンの軽、中負荷領域のオーバ
ラップは大に設定され、エンジンの高負荷領域にあって
はエンジン回転数に応じて吸気弁の閉じタイミングが設
定されるので、高負荷低回転時にはオーバラップは中負
荷領域のそれと比較して小さく、かつ高負荷中速回転時
および高負荷高速回転時のそれと比較して大きく設定さ
れ、高負荷中速回転時のオーバラップは中位に設定さ
れ、高負荷高速回転時のオーバラップは小さく設定され
ている。

【００２９】ところで、前述のカムキャップ１３の頭上
には図１１にも示す如く２本のセットボルト６１，６１
を用いて油圧経路継手部としての逆Ｔ字状の中間部材３
３が配置されている。この中間部材３３はその一部が図
４、図５に示す如くシリンダヘッドカバー１２の開口部
３６を貫通して上方に突出し、この開口部３６より上方
に突出した突出部がバルブケース３１の嵌挿部４５に嵌
挿されて、該バルブケース３１の位置決めを兼ねるよう
に構成している。

【００３０】この中間部材３３は図１１、図１２、図１
３、図１４に示すようにバルブケース３１の一方の油路
４７（図５、図８参照）に連通する横向きの進角側の油
路６２と、この油路６２に連通して上下方向に延びる油
路６３と、バルブケース３１の他方の油路４６（図４、
図８参照）に連通する横向きの遅角側の油路６４と、こ
の油路６４に連通して斜め下方に延びる油路６５とを備
えている。

【００３１】また上述の横向きの油路６２，６４が形成
された部位の下域部外周にはＯリング配設部６６，６７
が形成され、これらの各Ｏリング配設部６６，６７に図
４、図５に示す如くＯリング（シール部材）が配設され
ている。なお、図１３、図１４において６８は前述のセ
ットボルト６１（図１１参照）を挿通させるための貫通
孔である。ここで、上述の遅角側油路６４と油路６５の
上端位置とは、進角側油路６２と油路６３の上端位置に
対して高さ方向において下方位置となるように配置形成
されている。

【００３２】一方、前述のカムシャフト１４を軸支する
カムキャップ１３には、図４、図５、図１５に示すよう
に中間部材３３内の一方の油路６３とカムシャフト１４
内の一方の油路３５とを連通させるために上下方向に延
びる油路６９と、円周状の輪溝７０とが形成され、また
中間部材３３内の他方の油路６５とカムシャフト１４内
の他方の油路３４とを連通させるために斜め上下方向に
延びる油路７１と、円周状の輪溝７２とが形成されてい
る。

【００３３】つまり、バルブケース３１、オイルコント
ロールバルブ３２、中間部材３３の三者により油圧制御
部材が構成され、バルブタイミング可変機構１５と油圧
制御部材との間の油圧経路を進角側油路（図５に示す各
要素４７，６２，６３，６９，７０，３５参照）と遅角
側油路（図４に示す各要素４６，６４，６５，７１，７
２，３４参照）とに分け、同一のカムキャップ１３にこ
れら両油路の一部を構成する輪溝７０，７２が形成さ
れ、上述の油圧制御部材からカムキャップ１３の両輪溝
７０，７２までの油圧経路長を、吸排気のバルブタイミ
ングのオーバラップを小さくする側（遅角側）の油圧経
路長が、オーバラップを大きくする側（進角側）の油圧
経路長に対して短くなるように設定したものである。
すなわち、図４に示す遅角側の油路６５，７１の長さ
が、図５に示す進角側の油路６３，６９の長さに対して
短くなるように設定したものである。

【００３４】またカムキャップ１３の頭上に油圧経路継
手部としての中間部材３３を配置し、この中間部材３３
の内部に進角側油路６３と遅角側油路６５とを形成し、
上述の進角側油路６３は図５に示すように真下方向に向
けて形成し、上述の遅角側油路６５は図４に示すように
バルブタイミング可変機構１５が位置する方向へ向けて
傾斜状に形成したものである。

【００３５】なお、図４、図５における７３はカムシャ
フト１４に固定されたセンシングプレート、７４はシリ
ンダヘッドカバー１２に設けられたカムアングルセンサ
である。また図４、図５に示すように前述のボルト１７
内にはバルブタイミング可変機構１５から漏れたオイル
をシリンダヘッド２内へ還流させるリターンオイル孔７
５が形成されており、このリターンオイル孔７５からの
還流油はカムシャフト１４内およびシリンダヘッド２の
リターン孔７６を介してシリンダヘッド２内へ還流す
る。さらに、タイミングプーリにて構成されたカムプー
リ５と、カムキャップ１３およびシリンダヘッド２との
間にはオイルシール７７が介設されている。

【００３６】而して吸排気弁の作動タイミングを進角側
に調整する場合には、オイルコントロールバルブ３２に
よりそのスプール４１を操作して、図５に矢印で示す如
く、油圧を各要素４７，６２，６３，６９，７０，３５
をこの順に介してバルブタイミング可変機構１５に供給
した後に、リターンオイルを各要素３４，７２，７１，
６５，６４，４６，４８，３７および開口部３６と中間
部材３３との間のクリアランスをこの順に介してシリン
ダヘッドカバー１２内に還流し、吸排気弁の作動タイミ
ングを遅角側に調整する場合にはオイルコントロールバ
ルブ３２によりそのスプール４１を操作して、図４に矢
印で示す如く、油圧を各要素４６，６４，６５，７１，
７２，３４をこの順に介してバルブタイミング可変機構
１５に供給した後に、リターンオイルを各要素３５，７
０，６９，６３，６２，４７，４９，３７および上記ク
リアランスをこの順に介してシリンダヘッドカバー１２
内に還流すべく構成している。このように構成したエン
ジンの可変バルブタイミング装置の作用を、以下に説明
する。シリンダブロック１内のオイルギャラリからの油
圧は図２に示すオイルジョイント２６、オイルパイプ２
７およびバルブケース３１側のオイルジョイント２８を
介してユニオンボルト２９内のオイル通路に至り、この
オイル通路からオイルフィルタ３０を介してオイルコン
トロールバルブ３２に供給される。

【００３７】そこで、オイルコントロールバルブ３２の
スプール操作により油圧を図５に矢印で示す油圧経路を
介してバルブタイミング可変機構１５に供給し、図７に
示すロータ１８を同図の矢印ｄ方向へ回動させて、カム
シャフト１４と、カムプーリ５との回転位相を変化させ
ると、吸気弁の作動タイミングを進角側（図１７の矢印
ｄ方向）に調整して、吸排気のバルブタイミングのオー
バラップを大きくすることができる。

【００３８】また、オイルコントロールバルブ３２のス
プール操作により油圧を図４に矢印で示す油圧経路を介
してバルブタイミング可変機構１５に供給し、図６に示
すロータ１８を同図の矢印ｃ方向へ回動させて、カムシ
ャフト１４と、カムプーリ５との回転位相を変化させる
と、吸気弁の作動タイミングを遅角側（図１７の矢印ｃ
方向）に調整して、吸排気のバルブタイミングのオーバ
ラップを小さくすることができる。

【００３９】このように上記実施例のエンジンの可変バ
ルブタイミング装置は、クランク軸３側とカムシャフト
１４側にそれぞれ連結して油圧駆動により両軸３ , １４
側間の回転位相を変化させるバルブタイミング可変機構
１５と、該バルブタイミング可変機構１５の作動油圧を
コントロールする油圧制御部材（各要素３１，３２，３
３参照）とを備え、上記バルブタイミング可変機構１５
と油圧制御部材との間の油圧経路を進角側油路と遅角側
油路とに分けて同一のカム軸受部に（カムキャップ１３
参照）これら両油路の一部を構成する円周状の溝（輪溝
７０，７２参照）が形成されたエンジンの可変バルブタ
イミング装置であって、上記バルブタイミング可変機構
１５が吸気側のカムシャフト１４の一端側に取り付けら
れると共に、該バルブタイミング可変機構１５は、カム
シャフト１４側に設けられたロータ１８と、クランク軸
３側に設けられたハウジング２１と、該ハウジング２１
内でロータ１８により仕切られた油室２３とを有し、上
記カムシャフト１４内にはロータ１８を介して上記油室
２３に連通する進角側の油路３５と遅角側の油路３４と
が設けられ、上記カム軸受部（カムキャップ１３参照）
に形成された円周状の溝（輪溝７０，７２参照）はバル
ブタイミング可変機構１５に近い側７２が遅角用に、遠
い側７０が進角用に設定され、上記カム軸受部（カムキ
ャップ１３参照）の頭上に上記油圧制御部材と上記カム
軸受部（カムキャップ１３参照）との間の油圧経路を形
成する油圧経路継手部（中間部材３３参照）を配置し、
上記油圧制御部材と油圧経路継手部（中間部材３３参
照）とをカム軸方向に並設し、上記継手部（中間部材３
３参照）内に形成される蒸気進角側油路６３を真下方向
に、上記遅角側油路６５をバルブタイミング可変機構１
５が位置する方向へ傾斜状にそれぞれ形成し、上記油圧
制御部材と上記油圧経路継手部（中間部材３３参照）と
の接続部における横向きの油路６２，６４の位置を、高
さ方向において遅角側油路６４が下方位置となるように
配置させたものである。

【００４０】要するに、カム軸受部（カムキャップ１３
参照）の頭上に上述の継手部（中間部材３３参照）を配
置し、この継手部（中間部材３３参照）内に形成される
進角側および遅角側の各油路６３，６５のうち、進角側
油路６３は真下方向に向けて形成し、遅角側油路６５は
バルブタイミング可変機構１５側に向けて傾斜形成した
ので、遅角側油路６５をスラント形成した分、この遅角
側油路６５のバルブタイミング可変機構１５までの油路
短縮が可能となり、長さの短縮を図って、オーバラップ
を大から小に変更する時のバルブタイミング可変機構１
５の制御応答性がより一層高くなることで、応答性不足
（オーバラップ大）による出力不足や不安定燃焼等の残
留ガス増大による弊害をなくすことが可能となる効果が
ある。

【００４１】さらに、上述の油圧制御部材と油圧経路継
手部（中間部材３３参照）との接続部における横向きの
油路６２，６４の位置を、高さ方向において遅角側油路
６４が進角側油路６２に対して下方位置となるように配
置したので、遅角側油路６４，６５の長さをより短くす
ることができ、上記オーバラップ大による残留ガスの弊
害をなくすことができる効果がある。

【００４２】図１６はカム軸受部としてのカムキャップ
１３の他の実施例を示し、同一のカムキャップ１３に進
角側油路と遅角側油路との一部を構成する円周状の輪溝
７０，７２を形成する場合、進角側油路に対応する輪溝
７０の横断面積に対して、遅角側油路に対応する輪溝７
２の横断面積が大きくなるように設定して、遅角側の輪
溝７２の通路抵抗の低減を図ったものである。

【００４３】このように、上述の進角側および遅角側の
油路の横断面積が少なくともカム軸受部（カムキャップ
１３参照）の円周状の溝（輪溝７０，７２参照）の範囲
において進角側油路に対して遅角側油路を大きく設定し
たので、カム軸受部（カムキャップ１３参照）の限られ
たスペース内において遅角側油路の横断面積を大きくし
て、カム軸受部（カムキャップ１３参照）を何等大型化
させることなく、遅角側油路（輪溝７２参照）の通路抵
抗の低減を図り、遅角側油路の作動油圧によるバルブタ
イミング可変機構１５の制御応答性向上を図ることがで
きる効果がある。

【００４４】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明のカム軸は、実施例のカムシャフト
１４に対応し、以下同様に、油圧制御部材は、バルブケ
ース３１、オイルコントロールバルブ３２、中間部材３
３に対応し、進角側油路は、油路６３，６９に対応し、
遅角側油路は、油路６５，７１に対応し、カム軸受部
は、カムキャップ１３に対応し、円周状の溝は、輪溝７
０，７２に対応し、油圧制御部材の油圧経路継手部は、
中間部材３３に対応するも、この発明は、上述の実施例
の構成のみに限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の可変バルブタイミング装置を備えた
エンジンの側面図。

【図２】 同エンジンの平面図。

【図３】 バルブケースおよびオイルコントロールバル
ブを省略した状態で示す図２の要部拡大平面図。

【図４】 遅角側への作動油供給を示す可変バルブタイ
ミング装置の断面図。

【図５】 進角側への作動油供給を示す可変バルブタイ
ミング装置の断面図。

【図６】 図４のＡ−Ａ線に沿うバルブタイミング可変
機構の断面図。

【図７】 図５のＢ−Ｂ線に沿うバルブタイミング可変
機構の断面図。

【図８】 バルブケースの要部を断面して示す平面視
図。

【図９】 バルブケースの底面図。

【図１０】 オイルコントロールバルブの説明図。

【図１１】 図２のＣ−Ｃ線に沿うカムキャップと中間
部材との説明図。

【図１２】 中間部材の側面図。

【図１３】 図１２のＤ−Ｄ線矢視断面図。

【図１４】 図１３のＥ−Ｅ線矢視断面図。

【図１５】 カムキャップの拡大断面図。

【図１６】 カムキャップの他の実施例を示す拡大断面
図。

【図１７】 吸排気のバルブタイミングのオーバラップ
大小と進角・遅角との関係を示す特性図。

【符号の説明】

３…クランク軸 ５…カムプーリ １３…カムキャップ（カム軸受部） １４…カムシャフト（カム軸） １５…バルブタイミング可変機構１８…ロータ ２１…ハウジング ２３…油室 ３１…バルブケース ３２…オイルコントロールバルブ ３３…中間部材（継手部）３４…遅角側の油路 ３５…進角側の油路 ６２，６４…横向きの油路 ６３，６９…進角側油路 ６５，７１…遅角側油路 ７０，７２…輪溝（円周上の溝）

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−139318（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−287496（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−2208（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−233713（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−89024（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01L 1/34 F01M 1/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランク軸側とカム軸側にそれぞれ連結し
   て油圧駆動により両軸側間の回転位相を変化させるバル
   ブタイミング可変機構と、 該バルブタイミング可変機構の作動油圧をコントロール
   する油圧制御部材とを備え、上記バルブタイミング可変
   機構と油圧制御部材との間の油圧経路を進角側油路と遅
   角側油路とに分けて同一のカム軸受部にこれら両油路の
   一部を構成する円周状の溝が形成されたエンジンの可変
   バルブタイミング装置であって、 上記バルブタイミング可変機構が吸気側のカム軸の一端
   側に取付けられると共に、該バルブタイミング可変機構
   は、カム軸側に設けられたロータと、クランク軸側に設
   けられたハウジングと、該ハウジング内でロータにより
   仕切られた油室とを有し、 上記カム軸内にはロータを介して上記油室に連通する進
   角側の油路と遅角側の油路とが設けられ、 上記カム軸受部に形成された円周状の溝はバルブタイミ
   ング可変機構に近い側が遅角用に、遠い側が進角用に設
   定され、 上記カム軸受部の頭上に、上記油圧制御部材と上記カム
   軸受部との間の油圧経路を形成する油圧経路継手部を配
   置し、 上記油圧制御部材と油圧経路継手部とをカム軸方向に並
   設し、 上記継手部内に形成される上記進角側油路を真下方向
   に、 上記遅角側油路をバルブタイミング可変機構が位置する
   方向へ傾斜状にそれぞれ形成し、 上記油圧制御部材と上記油圧経路継手部との接続部にお
   ける横向きの油路の位置を、高さ方向において遅角側油
   路が下方位置となるように配置させたエンジンの可変バ
   ルブタイミング装置。
2. 【請求項２】上記カム軸受部に形成された円周状の溝
   は、少なくとも円周状の溝の範囲において進角側油路の
   横断面積に対して遅角側油路の横断面積が大きく設定さ
   れた請求項１記載のエンジンの可変バルブタイミング装
   置。
3. 【請求項３】クランク軸側とカム軸側にそれぞれ連結し
   て油圧駆動により両軸側間の回転位相を変化させるバル
   ブタイミング可変機構と、 該バルブタイミング可変機構の作動油圧をコントロール
   する油圧制御部材とを備え、 上記バルブタイミング可変機構と油圧制御部材との間の
   油圧経路を進角側油路と遅角側油路とに分けて同一のカ
   ム軸受部にこれら両油路の一部を構成する円周状の溝が
   形成されたエンジンの可変バルブタイミング装置であっ
   て、 上記バルブタイミング可変機構が吸気側のカム軸の一端
   側に取付けられると共に、 該バルブタイミング可変機構は、カム軸側に設けられた
   ロータと、クランク軸側に設けられたハウジングと、該
   ハウジング内でロータにより仕切られた油室とを有し、 上記カム軸内にはロータを解して上記油室に連通する進
   角側の油路と遅角側の油路とが設けられ、 上記カム軸受部に形成された円周状の溝はバルブタイミ
   ング可変機構に近い側が遅角用に、遠い側が進角用に設
   定され、 上記カム軸受部の頭上に、上記油圧制御部材と上記カム
   軸受部との間の油圧経路を形成する油圧経路継手部を配
   置し、 上記油圧制御部材と油圧経路継手部とをカム軸方向に並
   設し、 上記継手部内に形成される上記進角側油路を真下方向
   に、 上記遅角側油路をバルブタイミング可変機構が位置する
   方向へ傾斜状にそれぞれ形成し、上記油圧制御部材と上
   記油圧経路継手部との接続部における横向きの油路の位
   置を、高さ方向において遅角側油路が下方位置となるよ
   うに配置させ、 上記カム軸受部に形成された円周状の溝は、少なくとも
   円周状の溝の範囲において進角側油路の横断面積に対し
   て遅角側油路の横断面積が大きく設定されたエンジンの
   可変バルブタイミング装置。