JPH11173118A - 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】クランクシャフトに対するカムシャフトの相対
回動を一方向に付勢する付勢手段を備えた内燃機関の可
変バルブタイミング機構において、クランクシャフトに
対してカムシャフトが回動するときに付勢手段の機能が
損なわれることがない内燃機関の可変バルブタイミング
機構を提供する。 【解決手段】アークスプリング１１はスプロケット２に
対する内部ロータ３の相対回動を一方向に付勢する。ア
ークスプリング１１の有効巻数の端部１１ｂは、スプロ
ケット２の外径側に配置される。従って、アークスプリ
ング１１が縮められるときに、該アークスプリング１１
の中間部１１ｃが外径側に撓むことは抑えられる。その
結果、該中間部１１ｃが進角室７ａの外径側壁面に接触
してしまうことが抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に設けら
れ、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のバル
ブタイミングを変更する可変バルブタイミング機構に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンの運転状態に応じて、吸
気バルブや排気バルブのバルブタイミングを変更する可
変バルブタイミング機構（以下、ＶＶＴという）が種々
提案されている。ＶＶＴとしては、例えば特開昭５１−
１３３６１７号公報等に開示されたものが知られてい
る。

【０００３】図６は、前記公報記載の装置をはじめとす
るスプリングを利用した排気バルブ用のＶＶＴの一例を
示す。このＶＶＴ５０は、図示しないクランクシャフト
にタイミングベルトを介して連結されたスプロケット５
１と図示しない排気用カムシャフトに連結された内部ロ
ータ５２とを相対回動させることにより、バルブタイミ
ングを変更するようになっている。スプロケット５１
は、その内面に複数の突状部５１ａが形成され、各突状
部５１ａの間にはオイル溝５１ｂが形成されている。前
記内部ロータ５２は、前記各オイル溝５１ｂに配置され
るベーン５２ａを備えている。各オイル溝５１ｂは、こ
のベーン５２ａにて区画され、該ベーン５２ａの両側に
進角室５３と遅角室５４が形成される。

【０００４】前記ベーン５２ａが、進角室５３の体積を
最大、即ち遅角室５４の体積を最小とする最進角位置と
なるとき、クランクシャフトに対する排気用カムシャフ
トの回転位相、即ちバルブタミングは最も進角側の位置
（以下、最進角バルブタイミングという）となる。逆
に、前記ベーン５２ａが、進角室５３の体積を最小、即
ち遅角室５４の体積を最大とする最遅角位置となると
き、バルブタミングは最も遅角側の位置（以下、最遅角
バルブタイミングという）となる。

【０００５】このＶＶＴ５０は、オイル圧にてバルブタ
イミングが変更される。詳述すると、前記進角室５３と
遅角室５４内のオイル圧に差を生じさせることにより、
ベーン５２ａをオイル圧の低い方に向かって移動させ、
内部ロータ５２をスプロケット５１に対して回動させる
ようになっている。

【０００６】前記各進角室５３には、スプリング５５が
設けられている。該スプリング５５は各進角室５３が断
面扇状に形成されていることから、弧状に椀曲した状態
で各進角室５３に配設されている。前記スプリング（以
下、アークスプリングという）５５は、前記ベーン５２
ａが最進角位置となる方向に前記ベーン５２ａを付勢し
ている。

【０００７】前記ベーン５２ａの１つにはロックピン５
６が収容されている。ロックピン５６は、ベーン５２ａ
が最進角位置にあるときで、前記進角室５３内のオイル
圧が小さいときにスプロケット５１側と係合し、進角室
５３内のオイル圧が予め定めた圧力となるまで、ベーン
５２ａを最進角位置に保持するようになっている。

【０００８】このように構成されたＶＶＴ５０におい
て、エンジン始動時には両室５３，５４内のオイル圧が
低いため、ベーン５２ａはアークスプリング５５の付勢
力によって最進角位置となっており、ロックピン５６に
て該位置で保持されている。即ち、エンジン始動時に
は、スプロケット５１と内部ロータ５２の相対回動が最
進角位置で規制されている。従って、エンジン始動時の
排気側のバルブタミングは最進角バルブタイミングとな
る。その結果、例えば、エンジン始動時の吸・排気バル
ブのオーバーラップ量を小さくすることができる。

【０００９】一方、エンジンの運転に伴なってオイル圧
が高くなると、ロックピン５６とスプロケット５１との
係合が解かれ、内部ロータ５２がスプロケット５１に対
して回動可能となる。従って、前記進角室５３と遅角室
５４内のオイル圧に所定の差を生じさせると、内部ロー
タ５２がスプロケット５１に対して回動する。その結
果、エンジンの運転状態に応じてバルブタイミングを最
適なタイミングに変更させることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記アーク
スプリング５５のコイル形状のバネは、図７（ａ）に示
すように通常の伸びた状態から、図７（ｂ）に示すよう
に圧縮して縮んだ状態とすると、バネ６０の有効巻数の
端部６０ａから１８０°反対方向（図中、Ａ矢印方向）
にバネ６０の中間部が撓む。尚、有効巻数とは、コイル
の総巻数から座巻数を除いた部分であって、座巻数とは
コイルの座りをよくするため、コイル端部を平らに加工
したバネの機能を有さない部分である。

【００１１】従って、前記ＶＶＴ５０では、ベーン５２
ａが最遅角位置の方向に移動しているときに、アークス
プリング５５の中間部５５ａが外周方向に撓み、その中
間部５５ａがスプロケット５１のオイル溝５１ｂと接触
してしまうことがある。

【００１２】このことは、バルブタイミングを変更する
ときの応答性を悪くする原因となる。また、アークスプ
リング５５が擦れて摩耗してしまう原因ともなる。ま
た、バルブタイミングを進角側に変更するときと、遅角
側に変更するときで、該スプリング５５のバネ荷重（負
荷）が変わり、制御性を悪くする原因となる。

【００１３】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、クランクシャフトに対するカ
ムシャフトの相対回動を一方向に付勢する付勢手段を備
えた内燃機関の可変バルブタイミング機構において、ク
ランクシャフトに対してカムシャフトが回動するときに
付勢手段の機能が損なわれることがない内燃機関の可変
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
に、請求項１に記載の発明は、内部に少なくとも１つの
断面扇形状の凹部を有する第１回転体と、前記凹部を第
１圧力室と第２圧力室に区画するベーンを有し、前記第
１回転体に対して相対回動可能に組み合わされた第２回
転体と、前記第１回転体に対する前記第２回転体の相対
回動を一方向に付勢する付勢手段とを備え、前記第１回
転体又は第２回転体の一方に伝達されたクランクシャフ
トの回転力を前記第１回転体又は第２回転体の他方から
カムシャフトに伝達することにより内燃機関のバルブを
所定のバルブタイミングで駆動するとともに、前記第１
圧力室及び第２圧力室の少なくとも一方の室内の圧力を
可変させることにより前記ベーンを移動させ、前記第１
回転体に対して前記第２回転体を相対回動させて前記バ
ルブタイミングを変更するようにした内燃機関の可変バ
ルブタイミング機構において、前記付勢手段は、前記第
１圧力室又は第２圧力室内に設けられ、前記ベーンを前
記凹部側面に対して付勢することにより相対回動を一方
向に付勢するアークスプリングであり、そのアークスプ
リングの有効巻数の端部を、前記第１回転体の外径側に
配置したことを要旨としている。

【００１５】請求項２に記載の発明は、内部に少なくと
も１つの凹部を有する第１回転体と、前記凹部を第１圧
力室と第２圧力室に区画するベーンを有し、前記第１回
転体に対して相対回動可能に組み合わされた第２回転体
と、前記第１回転体に対する前記第２回転体の相対回動
を一方向に付勢する付勢手段とを備え、前記第１回転体
又は第２回転体の一方に伝達されたクランクシャフトの
回転力を前記第１回転体又は第２回転体の他方からカム
シャフトに伝達することにより内燃機関のバルブを所定
のバルブタイミングで駆動するとともに、前記第１圧力
室及び第２圧力室の少なくとも一方の室内の圧力を可変
させることにより前記ベーンを移動させ、前記第１回転
体に対して前記第２回転体を相対回動させて前記バルブ
タイミングを変更するようにした内燃機関の可変バルブ
タイミング機構において、前記付勢手段は、ねじりバネ
であって、その一端が前記第１回転体の外周部に支持さ
れ、そのコイル部が前記第１回転体の外周側に所定の間
隔を有して配置され、その他端が前記第２回転体に連結
されて、前記コイル部の捩じり力にて相対回動を一方向
に付勢することを要旨としている。

【００１６】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
アークスプリングが付勢する方向の反対方向に第２回転
体を回動させると、該アークスプリングは前記ベーンに
て圧縮され、縮められることになる。このとき、該アー
クスプリングは、その有効巻数の端部が前記第１回転体
の外径側に配置されているため、該アークスプリングの
中間部が外径側に撓むことは抑えられる。従って、該中
間部が第１圧力室又は第２圧力室内の外径側壁面に接触
してしまうことはない。その結果、第１回転体に対して
第２回転体が相対回動するときに、付勢手段としてのア
ークスプリングの機能が損なわれることがない。

【００１７】請求項２に記載の発明によれば、前記付勢
手段はコイル部の捩じり力にて相対回動を一方向に付勢
するねじりバネであり、そのコイル部が前記第１回転体
の外周側に所定の間隔を有して配置されているため、該
コイル部が捩じれる際に第１回転体等に接触してしまう
ことはない。従って、第１回転体に対して第２回転体が
相対回動するときに、付勢手段としてのねじりバネの機
能が損なわれることがない。

【００１８】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明を排気バルブ用の可変バルブタイミング機構（ＶＶ
Ｔ）に具体化した第１の実施の形態を図１〜図３に従っ
て説明する。

【００１９】図１及び図２に示すように、ＶＶＴ１はス
プロケット２と内部ロータ３を備えている。前記スプロ
ケット２は、図示しないクランクシャフトにタイミング
ベルトを介して連結されている。前記内部ロータ３は、
図示しない排気用バルブを駆動するための排気用カムシ
ャフト４に連結固定されている。

【００２０】前記スプロケット２の一側面には環状に形
成された外周ハウジング５が取着され、その外周ハウジ
ング５には蓋であるカバー６が取着される。外周ハウジ
ング５は、内周面に３個の突状部５ａが形成され、各突
状部５ａの間にはオイル溝５ｂがそれぞれ形成されてい
る。前記内部ロータ３は、前記外周ハウジング５内で相
対回動可能に保持されている。前記内部ロータ３には前
記各オイル溝５ｂ内に配置されるベーン３ａが形成され
ている。各オイル溝５ｂは、このベーン３ａにて区画さ
れ、該ベーン３ａの両側に進角室７ａと遅角室７ｂが形
成される。尚、前記スプロケット２はクランクシャフト
の回転に基づき図１において時計回り方向に回転するも
のであって、前記進角室７ａはベーン３ａの反時計回り
方向側、遅角室７ｂはベーン３ａの時計回り方向側にそ
れぞれ断面略扇形に形成される。

【００２１】前記ベーン３ａが、進角室７ａの体積を最
大、即ち遅角室７ｂの体積を最小とする最進角位置とな
るとき、クランクシャフトに対する排気用カムシャフト
４の回転位相、即ちバルブタミングは最も進角側の位置
（以下、最進角バルブタイミングという）となる。逆
に、前記ベーン３ａが、進角室７ａの体積を最小、即ち
遅角室７ｂの体積を最大とする最遅角位置となるとき、
バルブタミングは最も遅角側の位置（以下、最遅角バル
ブタイミングという）となる。

【００２２】前記ベーン３ａの１つにはロックピン収容
孔３ｂが形成され、そのロックピン収容孔３ｂにはロッ
クピン８が収容されている。ロックピン８はバネ９にて
スプロケット２の一側面側に付勢されている。一方、前
記スプロケット２の一側面には、前記ロックピン８の先
端８ａと係合する係合孔２ａが形成されている。前記係
合孔２ａは、前記ベーン３ａが最進角位置にあるときの
ロックピン８の位置に対応して形成され、該位置にてロ
ックピン８と係合する。又、前記ロックピン収容孔３ｂ
内には、その内側面に形成された段差部とロックピン８
に形成された段差部とにより囲まれたピン加圧室１０が
形成されている。前記ベーン３ａには前記ピン加圧室１
０と前記進角室７ａとを連通する連通孔３ｃが形成され
ている。そして、進角室７ａ（加圧室１０）内のオイル
圧が高くなり、その圧力による付勢力がバネ９の付勢力
を超えるとき、ロックピン８の先端８ａと該係合孔２ａ
との係合が解除されるようになっている。

【００２３】前記各進角室７ａには、付勢手段としての
アークスプリング１１がそれぞれ設けられている。詳述
すると、図３に示すように、アークスプリング１１はそ
のコイル外周が断面扇形状の進角室７ａと対応して略扇
状に形成されている。アークスプリング１１の両端に
は、コイルの座りをよくするためにコイル素線を斜めに
研削しその研削部分に一巻先の素線を重ねて加工したバ
ネの機能を有さない座１１ａが形成されている。アーク
スプリング１１の座１１ａを除く端部１１ｂ、即ち有効
巻数の端部（以下、有効巻端部）１１ｂは、スプロケッ
ト２の外径側、即ち内部ロータ３の回転軸心を中心とし
て外径側に配置されている。前記座１１ａは、一方が前
記ベーン３ａの側面に形成された座ぐり３ｅに支持さ
れ、他方が突状部５ａの側面に形成された底面ガイド５
ｃと外周ガイド５ｄにて支持されている。従って、前記
アークスプリング１１は、前記ベーン３ａが最進角位置
となる方向にベーン３ａを付勢している。

【００２４】又、前記スプロケット２には前記進角室７
ａと連通する通路２ｂが形成され、前記内部ロータ３に
は前記遅角室７ｂと連通する通路３ｆが形成され、両通
路２ｂ，３ｆはそれぞれ別の経路で図示しない制御ポン
プに連通している。

【００２５】このように構成したＶＶＴ１では、エンジ
ン始動時に制御ポンプから供給されるオイル圧が低いた
め、進角室７ａ及び遅角室７ｂ内のオイル圧が共に低
く、ベーン３ａがアークスプリング１１の付勢力によっ
て最進角位置となっている。また、このときロックピン
８はバネ９の付勢力によってスプロケット２の係合孔２
ａに係合しているため、ベーン３ａは最進角位置で係止
されている。即ち、エンジン始動時には、スプロケット
２と内部ロータ３の相対回動が最進角位置で確実に規制
されている。従って、エンジン始動時のバルブタミング
は最進角バルブタイミングとなる。

【００２６】一方、エンジンの運転に伴なって制御ポン
プから供給されるオイル圧が高くなり、進角室７ａ（加
圧室１０）内のオイル圧による付勢力がバネ９の付勢力
を超えると、ロックピン８と該係合孔２ａとの係合が解
除され、内部ロータ３がスプロケット２に対して回動可
能となる。そして、予め定めた制御によって、制御ポン
プから進角室７ａと遅角室７ｂ内にそれぞれ独立した圧
力のオイルが供給されると、ベーン３ａはそのオイル圧
とアークスプリング１１の付勢力に基づいて移動し、内
部ロータ３がスプロケット２に対して回動する。従っ
て、エンジンの運転状態に対してバルブタイミングを最
適なタイミングに変更することができる。

【００２７】ここで、遅角室７ｂ内のオイル圧が進角室
７ａ内のオイル圧より高く、さらに、そのオイル圧の差
による付勢力がアークスプリング１１の付勢力を超える
とき、ベーン３ａはアークスプリング１１を圧縮し最遅
角位置となる方向に移動する。このとき、圧縮されるア
ークスプリング１１は、有効巻端部１１ｂがスプロケッ
ト２の外径側に配置されているため、アークスプリング
１１の中間部１１ｃが外径側に撓むことは抑えられる。
その結果、アークスプリング１１の中間部１１ｃは外周
ハウジング５のオイル溝５ｂと接触することはない。

【００２８】次に、本実施の形態における特徴的な作用
及び効果について以下に記載する。 ・本実施の形態によれば、ベーン３ａを最進角位置とな
る方向に付勢するアークスプリング１１の中間部１１ｃ
が外周ハウジング５のオイル溝５ｂと接触することはな
いため、アークスプリング１１が原因となってバルブタ
イミングを変更するときの応答性が損なわれることはな
い。

【００２９】・また、アークスプリング１１が擦れて摩
耗してしまうことは防止される。 ・さらに、バルブタイミングを進角側に変更するとき
と、遅角側に変更するときで、該アークスプリング１１
の荷重（負荷）が変わることは防止され、制御性が良好
となる。

【００３０】・本実施の形態によれば、エンジン始動時
の排気用バルブのバルブタミングが常に最進角バルブタ
イミングとなる。このことから、例えば、このＶＶＴ１
は、エンジン始動時の吸・排気バルブのバルブタイミン
グを、常にオーバーラップ量が小さいバルブタイミング
に固定することができる。従って、このＶＶＴ１は、エ
ンジン始動時に発生する吸気側への吹き返しが防止で
き、エンジンの始動性を向上させるようにすることがで
きる。

【００３１】（第２の実施の形態）以下、本発明を排気
バルブ用の可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）に具体
化した第２の実施の形態を図４及び図５に従って説明す
る。尚、第２の実施の形態のＶＶＴ２１は、前記第１の
実施の形態のＶＶＴ１に比べて、主に、スプロケットと
内部ロータの相対回動を最進角位置とするための付勢手
段が異なるのみであるため、その他同様の構成部分につ
いては一部省略して説明する。

【００３２】図４及び図５に示すように、ＶＶＴ２１は
スプロケット２２と内部ロータ２３３を備えている。前
記スプロケット２２は、図示しないクランクシャフトに
タイミングベルトを介して連結されている。前記内部ロ
ータ２３は、図示しない排気用バルブを駆動するための
排気用カムシャフト２４に連結固定されている。

【００３３】前記スプロケット２２の一側面には環状に
形成された外周ハウジング２５が取着され、その外周ハ
ウジング２５には蓋であるカバー２６が組立用ボルト２
７により取着されている。外周ハウジング２５は、内周
面に４個の突状部２５ａが形成され、各突状部２５ａの
間にはオイル溝２５ｂがそれぞれ形成されている。前記
内部ロータ２３は、前記外周ハウジング２５内で相対回
動可能に保持されている。前記内部ロータ２３には前記
各オイル溝２５ｂ内に配置されるベーン２３ａが形成さ
れている。各オイル溝２５ｂは、このベーン２３ａにて
区画され、該ベーン２３ａの両側に進角室２８ａと遅角
室２８ｂが形成される。尚、前記スプロケット２２はク
ランクシャフトの回転に基づき図４において時計回り方
向に回転するものであって、前記進角室２８ａはベーン
２３ａの反時計回り方向側、遅角室２８ｂはベーン２３
ａの時計回り方向側に形成される。

【００３４】前記ベーン２３ａが、進角室２８ａの体積
を最大、即ち遅角室２８ｂの体積を最小とする最進角位
置となるとき、バルブタミングは最進角バルブタイミン
グとなる。逆に、前記ベーン２３ａが、進角室２８ａの
体積を最小、即ち遅角室２８ｂの体積を最大とする最遅
角位置となるとき、バルブタミングは最遅角バルブタイ
ミングとなる。

【００３５】前記ベーン２３ａの１つには前記第１の実
施の形態と同様にロックピン収容孔２３ｂが形成され、
そのロックピン収容孔２３ｂにはロックピン２９が収容
されている。ロックピン２９はバネ３０にてスプロケッ
ト２２の一側面側に付勢されている。一方、前記スプロ
ケット２２の一側面には、前記第１の実施の形態と同様
に図示しない係合孔が形成され、該係合孔は前記ベーン
３ａが最進角位置にあるときにロックピン２９と係合す
る。又、ロックピン２９と該係合孔との係合は、前記第
１の実施の形態と同様に進角室２８ａ内のオイル圧が高
くなり、その圧力による付勢力がバネ３０の付勢力を超
えるときに解除されるようになっている。

【００３６】前記カバー２６の外側面側には、連結用ボ
ルト３１にて前記内部ロータ２３に対して回動不能に連
結された支持アーム３２が設けられている。即ち、前記
カバー２６の中央には図示しない摺動孔が形成され、該
摺動孔を介して内部ロータ２３と支持アーム３２が連結
されている。従って、支持アーム３２は、スプロケット
２２、外周ハウジング２５及びカバー２６に対して内部
ロータ２３と共に相対回動する。支持アーム３２には、
外周側に延びるアーム部３２ａが形成され、アーム部３
２ａの先端には支持凹部３２ｂが形成されている。又、
前記外周ハウジング２５の外周面には、外周方向に延び
る複数の支持突起２５ｃが形成されている。

【００３７】前記外周ハウジング２５の外周面側には、
前記支持凹部３２ｂと前記支持突起２５ｃにて支持され
るねじりバネ３３が配設されている。詳述すると、ねじ
りバネ３３は、その一端３３ａが支持アーム３３の支持
凹部３２ｂ内に挟持されて支持され、そのコイル部３３
ｂが外周ハウジング２５の外周面側を複数周回し、その
他端が支持突起２５ｃに掛装されている。そして、ねじ
りバネ３３は、支持アーム３２と共に回動する前記ベー
ン２３ａが最進角位置となる方向に支持アーム３２を付
勢している。尚、ねじりバネ３３は、ベーン２３ａが最
進角位置から最遅角位置まで移動する際に、該コイル部
３３ｂの内周面が外周ハウジング２５の外周面と接触し
ない所望の間隔を有して配置されている。

【００３８】尚、前記進角室２８ａと前記遅角室２８ｂ
は、前記第１の実施の形態と同様にそれぞれ別の経路で
図示しない制御ポンプに連通している。このように構成
したＶＶＴ２１では、エンジン始動時に制御ポンプから
供給されるオイル圧が低いため、進角室２８ａ及び遅角
室２８ｂ内のオイル圧が共に低く、ベーン３２ａがねじ
りバネ３３の付勢力によって最進角位置となっている。
また、このときロックピン２９はバネ３０の付勢力によ
って前記第１の実施の形態と同様にスプロケット２２の
係合孔に係合しているため、ベーン２３ａは最進角位置
で係止されている。即ち、エンジン始動時には、スプロ
ケット２２と内部ロータ２３の相対回動が最進角位置で
確実に規制されている。従って、エンジン始動時のバル
ブタミングは最進角バルブタイミングとなる。

【００３９】一方、エンジンの運転に伴なって制御ポン
プから供給されるオイル圧が高くなり、進角室２８ａ内
のオイル圧による付勢力がバネ３０の付勢力を超える
と、前記第１の実施の形態と同様にロックピン２９と該
係合孔との係合が解除され、内部ロータ２３がスプロケ
ット２２に対して回動可能となる。そして、予め定めた
制御によって、制御ポンプから進角室２８ａと遅角室２
８ｂ内にそれぞれ独立した圧力のオイルが供給される
と、ベーン２３ａはそのオイル圧とねじりバネ３３の付
勢力に基づいて移動し、内部ロータ２３がスプロケット
２２に対して回動する。従って、エンジンの運転状態に
対してバルブタイミングを最適なタイミングに変更する
ことができる。

【００４０】ここで、遅角室２８ｂ内のオイル圧が進角
室２８ａ内のオイル圧より高く、さらに、そのオイル圧
の差による付勢力がねじりバネ３３の付勢力を超えると
き、ベーン２３ａはねじりバネ３３を捩じりながら最遅
角位置となる方向に移動する。このとき、ねじりバネ３
３は、コイル部３３ｂが外周ハウジング２５の外周面に
対して所望の間隔を有しているため、捩じられる際に外
周ハウジング２５等に接触することはない。

【００４１】次に、本実施の形態における特徴的な作用
及び効果について以下に記載する。 ・本実施の形態によれば、ベーン２３ａを最進角位置と
なる方向に付勢するねじりバネ３３が外周ハウジング２
５等と接触することはないため、ねじりバネ３３が原因
となってバルブタイミングを変更するときの応答性が損
なわれることはない。

【００４２】・本実施の形態によれば、ベーン２３ａを
最進角位置となる方向に付勢するねじりバネ３３を外周
ハウジング２５の外周面側に設けたため、アークスプリ
ングを進角室に設ける構成に比べて、スプロケット２２
に対する内部ロータ２３の相対回動可能角度（位相可変
幅）を大きくすることができる。

【００４３】・また、付勢手段としてのねじりバネ３３
はオイルに晒されないため、進角室に付勢手段としての
アークスプリングを設ける構成に比べて、耐久性がよ
い。 ・さらに、付勢手段としてのねじりバネ３３は、付勢手
段としてのアークスプリングに比べてバネ定数が低いた
め、スプロケット２２に対する内部ロータ２３の位相角
度が変位しても、バネ荷重の変化が少ない。従って、付
勢手段としてのアークスプリングを設ける構成に比べ
て、応答性及び制御性がよい。

【００４４】・本実施の形態によれば、エンジン始動時
の排気用バルブのバルブタミングが常に最進角バルブタ
イミングとなる。このことから、例えば、このＶＶＴ２
１は、エンジン始動時の吸・排気バルブのバルブタイミ
ングを、常にオーバーラップ量が小さいバルブタイミン
グに固定することができる。従って、このＶＶＴ２１
は、エンジン始動時に発生する吸気側への吹き返しが防
止でき、エンジンの始動性を向上させるようにすること
ができる。

【００４５】上記実施の形態は、以下のように変更して
実施してもよい。 ・上記第１及び第２の実施の形態では、ＶＶＴ１，２１
を排気バルブ用のＶＶＴとした。これに対して、ＶＶＴ
１，２１を吸気バルブ用のＶＶＴとしてもよい。尚、こ
の場合、付勢手段（アークスプリング，ねじりバネ）１
１，３３が付勢する方向を反対方向とする等の変更が必
要となる。このようにしても、上記実施の形態と同様の
効果を得ることができる。

【００４６】・上記第１及び第２の実施の形態では、進
角室７ａ，２８ａ及び遅角室７ｂ，２８ｂ内にそれぞれ
独立した圧力のオイルを供給してベーン３ａ，２３ａを
移動させたが、進角室７ａ，２８ａ内にはオイルを供給
せず、遅角室７ｂ，２８ｂ内に供給するオイル圧にてベ
ーン３ａ，２３ａを移動させるようにしてもよい。尚、
この場合、前記ピン加圧室１０と前記進角室７ａとを連
通する連通孔３ｃを、前記ピン加圧室１０と前記遅角室
７ｂとを連通する連通孔に変更する等の必要がある。こ
のようにしても、上記実施の形態と同様の効果を得るこ
とができる。

【００４７】・上記第１及び第２の実施の形態では、進
角室７ａ，２８ａ及び遅角室７ｂ，２８ｂ内にオイルを
供給してベーン３ａ，２３ａを移動させたが、例えば気
体を供給する等、他の方法で移動させるようにしてもよ
い。

【００４８】・上記第１及び第２の実施の形態では、ス
プロケット２，２２に対する内部ロータ３，２３の相対
回動を予め定めた位置で確実に規制するためのロックピ
ン８，２９を備えている構成としたが、ロックピン８，
２９を備えていない構成としてもよい。

【００４９】・上記第１及び第２の実施の形態では、ベ
ーン３ａ，２３ａが最進角位置となっているときにロッ
クピン８，２９とスプロケット２，２２とが係合するよ
うにした。即ち、エンジン始動時には排気バルブのバル
ブタイミングが最進角バルブタイミングとなるようにし
た。これに対して、ロックピン８，２９とスプロケット
２，２２とが係合する位置を適宜変更してもよい。この
ようにすると、エンジン始動時における排気バルブのバ
ルブタイミングを所望のバルブタイミングに変更するこ
とができる。

【００５０】・上記第１の実施の形態では、３個のオイ
ル溝５ｂが形成されているとしたが、オイル溝５ｂの数
はいくつであってもよい。又、ベーン３ａの数を適宜変
更してもよい。

【００５１】・上記第２の実施の形態では、４個のオイ
ル溝２５ｂが形成されているとしたが、オイル溝２５ｂ
の数はいくつであってもよい。又、ベーン２３ａの数を
適宜変更してもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
クランクシャフトに対するカムシャフトの相対回動を一
方向に付勢する付勢手段を備えた内燃機関の可変バルブ
タイミング機構において、クランクシャフトに対してカ
ムシャフトが回動するときに付勢手段の機能が損なわれ
ることがないという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態における可変バルブタイミング
機構を説明するための説明図。

【図２】図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図。

【図３】アークスプリングを説明するための説明図。

【図４】第２の実施形態における可変バルブタイミング
機構の要部断面図。

【図５】第２の実施形態における可変バルブタイミング
機構の斜視図。

【図６】従来の可変バルブタイミング機構を説明するた
めの説明図。

【図７】（ａ）通常状態のバネを示す説明図。（ｂ）圧
縮されたときのバネの撓みを説明するための説明図。

【符号の説明】

２，２２…第１回転体としてのスプロケット、３，２３
…第２回転体としての内部ロータ、４，２４…カムシャ
フト、１１…付勢手段としてのアークスプリング、３３
…付勢手段としてのねじりバネ、３ａ，２３ａ…ベー
ン、５ｂ，２５ｂ…凹部としてのオイル溝、７ａ，７ｂ
…第１圧力室及び第２圧力室としての進角室及び遅角
室、１１ｂ…有効巻数の端部、３３ｂ…コイル部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に少なくとも１つの断面扇形状の凹
   部を有する第１回転体と、 前記凹部を第１圧力室と第２圧力室に区画するベーンを
   有し、前記第１回転体に対して相対回動可能に組み合わ
   された第２回転体と、 前記第１回転体に対する前記第２回転体の相対回動を一
   方向に付勢する付勢手段とを備え、前記第１回転体又は
   第２回転体の一方に伝達されたクランクシャフトの回転
   力を前記第１回転体又は第２回転体の他方からカムシャ
   フトに伝達することにより内燃機関のバルブを所定のバ
   ルブタイミングで駆動するとともに、前記第１圧力室及
   び第２圧力室の少なくとも一方の室内の圧力を可変させ
   ることにより前記ベーンを移動させ、前記第１回転体に
   対して前記第２回転体を相対回動させて前記バルブタイ
   ミングを変更するようにした内燃機関の可変バルブタイ
   ミング機構において、 前記付勢手段は、前記第１圧力室又は第２圧力室内に設
   けられ、前記ベーンを前記凹部側面に対して付勢するこ
   とにより相対回動を一方向に付勢するアークスプリング
   であり、 そのアークスプリングの有効巻数の端部を、前記第１回
   転体の外径側に配置した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】 内部に少なくとも１つの凹部を有する第
   １回転体と、 前記凹部を第１圧力室と第２圧力室に区画するベーンを
   有し、前記第１回転体に対して相対回動可能に組み合わ
   された第２回転体と、 前記第１回転体に対する前記第２回転体の相対回動を一
   方向に付勢する付勢手段とを備え、前記第１回転体又は
   第２回転体の一方に伝達されたクランクシャフトの回転
   力を前記第１回転体又は第２回転体の他方からカムシャ
   フトに伝達することにより内燃機関のバルブを所定のバ
   ルブタイミングで駆動するとともに、前記第１圧力室及
   び第２圧力室の少なくとも一方の室内の圧力を可変させ
   ることにより前記ベーンを移動させ、前記第１回転体に
   対して前記第２回転体を相対回動させて前記バルブタイ
   ミングを変更するようにした内燃機関の可変バルブタイ
   ミング機構において、 前記付勢手段は、ねじりバネであって、その一端が前記
   第１回転体の外周部に支持され、そのコイル部が前記第
   １回転体の外周側に所定の間隔を有して配置され、その
   他端が前記第２回転体に連結されて、前記コイル部の捩
   じり力にて相対回動を一方向に付勢することを特徴とす
   る内燃機関の可変バルブタイミング機構。