JP2003120232A - 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】 リンクの可動部や、可動案内部と渦巻き状ガ
イドの係合部をより確実に潤滑する。係合部や可動部の
組付隙間による振動、騒音の発生を防止する。 【解決手段】 操作力付与手段４によって中間回転体２
３を駆動プレート３及びレバー軸１０に対して回動操作
することにより、中間回転体２３の渦巻き溝２４に係合
した球１９を径方向溝８に沿わせて変位させ、その変位
をリンク１４を介して駆動プレート３とレバー軸１０の
相対回動に変換する。このようなバルブタイミング制御
装置において、リンク１４の可動部と、球１９と渦巻き
溝２４の係合部の周域に、潤滑液の充填空間６３を設け
た。これらの可動部や係合部は充填空間６３において潤
滑液内に常時完全に浸され、潤滑液によるダンパ作用が
働くようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気側
または排気側の機関弁の開閉タイミングを運転状態に応
じて可変制御する内燃機関のバルブタイミング制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のバルブタイミング制御装置は、
クランクシャフトからカムシャフトに至る動力伝達経路
において、両シャフトの回転位相を操作することによ
り、機関弁の開閉タイミングを制御するようにしてい
る。即ち、この種の装置は、クランクシャフトにタイミ
ングチェーン等を介して連繋された駆動回転体がカムシ
ャフト側の従動回転体に必要に応じて相対回動できるよ
うに組み付けられると共に、これらの回転体の間に両者
の組付角を操作すべく組付角操作機構が介装され、この
組付角操作機構を適宜駆動制御することによってクラン
クシャフトとカムシャフトの回転位相を変更するように
なっている。

【０００３】組付角操作機構としては、ヘリカルギヤを
用いて油圧ピストンの直進作動を両回転体の回動作動に
変換するもの等種々のものが開発されているが、近年、
軸長を短縮化でき、フリクションロスが少ない等の多く
利点を有するリンクを用いたものが案出されている。

【０００４】組付角操作機構にリンクを用いたバルブタ
イミング制御装置としては、例えば、特開２００１−４
１０１３号公報に開示されるようなものがある。

【０００５】この装置は、図１４，図１５に示すよう
に、クランクシャフト（図示せず。）にタイミングチェ
ーン（図示せず。）等を介して連繋されたハウジング１
０１（駆動回転体）がカムシャフト１０２の端部に回動
可能に組み付けられ、ハウジング１０１の内側端面に形
成された径方向ガイド１０６に複数の案内部材１０４，
１０４（可動案内部）が夫々径方向に沿って摺動自在に
係合支持されると共に、径方向外側に突出する複数のレ
バー１０５，１０５を有するレバー軸１０６(従動回転
体)がカムシャフト１０２の端部に取り付けられ、各案
内部材１０４とレバー軸１０６の対応するレバー１０５
とがリンク１０７によって枢支連結されている。そし
て、ハウジング１０１の前記径方向ガイド１０３と対向
する位置には、径方向ガイド１０３側の側面に渦巻き状
ガイド１０８を有する中間回転体１０９がハウジング１
０１とレバー軸１０６に対して相対回動可能に設けら
れ、前記各案内部材１０４の軸方向の一方の端部に突設
された略円弧状の複数の突条１１０が前記渦巻き状ガイ
ド１０８に案内係合されている。また、中間回転体１０
９はハウジング１０１に対して回転を進める側にゼンマ
イばね１１１によって付勢されると共に、電磁ブレーキ
１１２によって回転を遅らせる側の力を適宜受けるよう
になっている。

【０００６】この装置の場合、電磁ブレーキ１１２がＯ
ＦＦ状態のときには、中間回転体１０９がゼンマイばね
１１１の付勢力を受けハウジング１０１に対して初期位
置に位置されており、渦巻き状ガイド１０８に突条１１
０でもって噛合う案内部材１０４は径方向外側に最大に
変位し、リンク１０７を引き起こしてハウジング１０１
とカムシャフト１０２の組付角を最遅角位置または最進
角位置に維持している。そして、この状態から電磁ブレ
ーキ１１２がＯＮにされると、中間回転体１０９が減速
されてハウジング１０１に対して遅れ側に相対回転する
結果、渦巻き状ガイド１０８に噛合う案内部材１０４が
径方向内側に変位し、今まで引き起こされていたリンク
１０７を次第に倒すようにしてハウジング１０１とカム
シャフト１０２の組付角を最進角位置または最遅角位置
に変更する。

【０００７】また、このバルブタイミング制御装置にお
いては、潤滑液の供給通路１２０がカムシャフト１０２
に沿って設けられ、この通路１２０を通して供給される
潤滑液により、各リンク１０７の可動部と、案内部材１
０４と渦巻き状ガイド１０８の係合部とを潤滑するよう
になっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来のバ
ルブタイミング制御装置の場合、供給通路１２０を通し
て流入した潤滑液を、リンク１０７の可動部と、案内部
材１０４と渦巻き状ガイド１０８の係合部とに供給する
構造となっているものの、その潤滑液はハウジング１０
１と中間回転体１０９の隙間を通して外部に流れ出てし
まうため、リンク１０７の可動部や、案内部材１０４と
渦巻き状ガイド１０８の係合部は常時潤滑液内に浸され
ているわけではない。このため、リンク１０７の可動部
や、案内部材１０４と渦巻き状ガイド１０８の係合部の
潤滑は常に充分であるとは言えず、より確実な潤滑が望
まれている。

【０００９】また、リンク１０７の可動部や、案内部材
１０４と渦巻き状ガイド１０８の係合部にはスムーズな
作動を得るために若干の組付隙間が設けられているが、
この組付隙間があるために振動や騒音が生じ易く、この
ことが一つの解決すべき課題となっている。

【００１０】そこで本発明は、リンクの可動部や、可動
案内部と渦巻き状ガイドの係合部のより確実な潤滑と、
これらの組付隙間による振動、騒音の発生防止を図るこ
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
しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、本発明は、内燃機関のクランクシャ
フトによって回転駆動する駆動回転体と、カムシャフト
若しくは同シャフトに結合された別体部材から成り、前
記駆動回転体から動力を伝達される従動回転体と、前記
駆動回転体と従動回転体のいずれか一方に設けられた径
方向ガイドと、前記駆動回転体と従動回転体に対して相
対回転可能に設けられ、前記径方向ガイドに対峙する側
の面に渦巻き状ガイドを有する中間回転体と、前記径方
向ガイドと渦巻き状ガイドに変位可能に案内係合される
複数の可動案内部と、前記駆動回転体と従動回転体のい
ずれか他方のものの回転中心から離間した部位と前記各
可動案内部とを揺動可能に連結するリンクと、前記中間
回転体に駆動回転体及び従動回転体に対する相対的な回
動操作力を付与する操作力付与手段と、を備え、前記操
作力付与手段によって中間回転体を駆動回転体及び従動
回転体に対して回動操作することにより、渦巻き状ガイ
ドに係合した各可動案内部を径方向ガイドに沿わせて径
方向に変位させ、その変位を前記リンクを介して駆動回
転体と従動回転体の相対回動に変換する内燃機関のバル
ブタイミング制御装置において、リンクの可動部と、可
動案内部と渦巻き状ガイドの係合部の周域に、潤滑液の
充填空間を設けるようにした。

【００１２】この発明の場合、リンクの可動部や、可動
案内部と渦巻き状ガイドの係合部は充填空間において潤
滑液内に常時完全に浸されることとなる。

【００１３】充填空間は、一端が中間回転体側に向かっ
て開口するように駆動回転体と従動回転体の一方に一体
に設けられたハウジング部材と、このハウジング部材の
開口部を相対回動可能に閉塞する前記中間回転体と、前
記ハウジング部材と中間回転体の間を封止するシール部
材と、によって形成しても良い。この場合、駆動回転体
や従動回転体に対する中間回転体の相対回転に拘らず充
填空間がシール部材によってほぼ完全に密封されること
となり、リンクの可動部や可動案内部と渦巻き状ガイド
の係合部はより完全に潤滑液内に浸されるようになる。

【００１４】前記充填空間には、同空間からの潤滑液の
漏れを補充する潤滑液の供給通路を接続するようにして
も良い。この場合、充填空間からの潤滑液の漏れは供給
通路によって補充されるため、充填空間の内部は常時潤
滑液によって満たされることとなる。

【００１５】また、前記充填空間には潤滑液の供給通路
と排出通路を接続するようにしても良い。この場合、充
填空間内の潤滑液が供給通路と排出通路を介して外部の
潤滑液と交換されるため、充填空間内で発生した摩耗粉
等の異物を潤滑液と共に外部に排出することができると
共に、潤滑液の劣化をも防止することができる。

【００１６】また、上述した課題を解決するための手段
として、本発明は、リンクの可動部と、可動案内部と渦
巻き状ガイドの係合部の周域に潤滑液の充填空間を設
け、この充填空間からの潤滑液の自然漏れ量よりも多い
潤滑液を同空間に供給するようにした。この場合、充填
空間内は常時潤滑液によって満たされ、リンクの可動部
や、可動案内部と渦巻き状ガイドの係合部は、その充填
空間内において潤滑液に浸されることとなる。

【００１７】さらに、電磁力を選択的に発生する第１電
磁ブレーキ及び第２電磁ブレーキと、第１電磁ブレーキ
と第２電磁ブレーキの選択的な作動によって中間回転体
を正逆いずれかに回転させる歯車機構とを備えたものに
おいては、中間回転体に、充填空間から同回転体を貫通
して潤滑液を前記歯車機構側に導入する貫通孔を設ける
ようにしても良い。この場合、歯車機構に潤滑油を供給
するために回転軸部分に複雑な通路を設ける必要がなく
なり、製造コストの高騰を招くことなく、歯車機構の確
実な潤滑を実現することが可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１９】最初に、図１〜図９に示す本発明の第１の
実施形態について説明する。尚、この実施形態は、本発
明にかかるバルブタイミング制御装置を内燃機関の吸気
側の動力伝達系に適用したものであるが、内燃機関の排
気側の動力伝達系に同様に適用することも可能である。

【００２０】このバルブタイミング制御装置は、図１に
示すように内燃機関のシリンダヘッド（図示せず）に回
転自在に支持されたカムシャフト１と、このカムシャフ
ト１の前端部に必要に応じて相対回動できるように組み
付けられ、チェーン（図示せず）を介してクランクシャ
フト（図示せず）に連繋されるタイミングスプロケット
２を外周に有する駆動プレート３（本発明における駆動
回転体）と、この駆動プレート３とカムシャフト１の前
方側（図１中左側）に配置されて、両者３，１の組付角
を回動操作する組付角操作機構５と、この組付角操作機
構５のさらに前方側に配置されて、同機構５を駆動操作
する操作力付与手段４と、内燃機関の図外のシリンダヘ
ッドとロッカカバーの前面に跨って取り付けられて組付
角操作機構５と操作力付与手段４の前面と周域を覆うＶ
ＴＣカバー１２と、を備えている。

【００２１】駆動プレート３は、中心部に段差状の支持
孔６を備えた円板状に形成され、その支持孔６部分が、
カムシャフト１の前端部に一体に結合されたフランジリ
ング７に回転自在に支持されている。そして、駆動プレ
ート３の前面（カムシャフト１と逆側の面）には、図２
に示すように、３つの径方向溝８(本発明における径方
向ガイド)が同プレート３の半径方向に沿うように形成
されており、この各径方向溝８の内部には、後述する案
内部材１７(本発明における可動案内部)の断面方形状の
基部が摺動自在に係合されている。

【００２２】また、前記フランジリング７の前面側に
は、放射状に突出する三つのレバー９を有するレバー軸
１０（本発明における従動回転体）が配置され、このレ
バー軸１０がフランジリング７と共にボルト１３によっ
てカムシャフト１に結合されている。そして、レバー軸
１０の各レバー９には、リンク１４の一端がピン１５に
よって枢支連結され、各リンク１４の他端には、基部側
が径方向溝８に係合された前記各案内部材１７が回動可
能に嵌合されている。尚、カムシャフト１からフランジ
リング７とレバー軸１０にかけては、ボルト１３の軸部
外周面に沿って潤滑液の供給通路２５が設けられ、その
供給通路２５のレバー９の突設部の近傍に開口する供給
口２５ａを通して潤滑液をリンク１４の付根側の枢支部
近傍に供給するようになっている。

【００２３】各案内部材１７は、上述のように径方向溝
８に係合された状態において、リンク１４を介してレバ
ー軸１０の対応するレバー９に連結されているため、案
内部材１７が外力を受けて径方向溝８に沿って変位する
と、駆動プレート３とレバー軸１０はリンク１４の作用
でもって案内部材１７の変位に応じた方向及び角度だけ
相対回動する。

【００２４】また、各案内部材１７には前面側(カムシ
ャフト１と逆側)に開口する保持穴１８が設けられ、こ
の保持穴１８に略円柱状のリテーナ２０が摺動自在に収
容されると共に、リテーナ２０を前方側に付勢するため
のコイルばね２１が収容されている。リテーナ２０は前
面中央に半球状の凹部２０ａが設けられ、この凹部２０
ａに球１９(案内部材１７と共に本発明における可動案
内部を構成。)が転動自在に収容されている。

【００２５】レバー軸１０のレバー９の突設位置よりも
前方側には、略円盤状の中間回転体２３が玉軸受２２を
介して支持されている。この中間回転体２３の後部側の
面には断面半円状の渦巻き溝２４（本発明における渦巻
き状ガイド）が形成され、この渦巻き溝２４に前記各案
内部材１７の球１９が転動自在に係合されている。渦巻
き溝２４の渦巻きは、図２及び図８，図９に示すように
駆動プレート３の回転方向Ｒに沿って次第に縮径するよ
うに形成されている。したがって、案内部材１７側の球
１９が渦巻き溝２４に係合した状態で中間回転体２３が
駆動プレート３に対して遅れ方向に相対回転すると、案
内部材１７は渦巻き溝２４の渦巻き形状に沿って半径方
向内側に移動し、逆に、中間回転体２３が進み方向に相
対回転すると、半径方向外側に移動する。尚、この実施
形態の場合、中間回転体２３は、後部側の面に前記渦巻
き溝２４が形成された本体部２３ａと、この本体部２３
ａの外周面に圧入固定された外周リング２３ｂとから構
成されており、外周リング２３ｂは、駆動プレート３側
に小径部を有し、その小径部には後述するシールリング
６０（本発明におけるシール部材）を装着するための環
状溝６１が形成されている。

【００２６】この実施形態の場合、組付角操作機構５
は、以上説明した駆動プレート３の径方向溝８、案内部
材１７、球１９、リンク１４、レバー９、中間回転体２
３の渦巻き溝２４等によって構成されている。この組付
角操作機構５は、操作力付与手段４から中間回転体２３
にカムシャフト１に対する相対的な回動操作力が入力さ
れると、渦巻き溝２４を介して案内部材１７を径方向に
変位させ、さらにリンク１４及びレバー９を介してその
回動力を設定倍率に増幅し、駆動プレート３とカムシャ
フト１に相対的な回動力を作用させる。

【００２７】一方、操作力付与手段４は、図１，図４に
示すように前記中間回転体２３の前面側（駆動プレート
３と逆側）に接合された円環プレート状の永久磁石ブロ
ック２９と、レバー軸１０に一体に結合された同じく円
環プレート状のヨークブロック３０と、ＶＴＣカバー１
２内に取りつ付けられた電磁コイルブロック３２と、を
備えて成り、この電磁コイルブロック３２の備える複数
の電磁コイル３３Ａ，３３Ｂは、励磁回路やパルス分配
回路等を含む駆動回路（図示せず）に接続され、この駆
動回路が図示しないコントローラによって制御されるよ
うになっている。尚、コントローラは、クランク角、カ
ム角、機関回転数、機関負荷等の各種の入力信号を受
け、随時機関の運転状態に応じた制御信号を駆動回路に
出力する。

【００２８】永久磁石ブロック２９は、図５に示すよう
に、軸方向と直交する面に放射方向に延出する磁極（Ｎ
極，Ｓ極）が、異磁極が交互になるように円周方向に沿
って複数着磁されている。尚、図５においては、Ｎ極の
磁極面を３６ｎで示し、Ｓ極の磁極面を３６ｓで示して
いる。

【００２９】ヨークブロック３０は、図４，図６に示す
ように第１，第２極歯リング３７，３８が対にされて成
る二組のヨーク３９Ａ，３９Ｂを備え、その内周縁部が
レバー軸１０に対し一体に結合されている。

【００３０】各ヨーク３９Ａ，３９Ｂの第１，第２極歯
リング３７，３８は透磁率の高い金属材料によって形成
され、図６に示すように、平板リング状の基部３７ａ，
３８ａと、その基部３７ａ，３８ａから径方向内側また
は外側に延出する略台形状の複数の極歯３７ｂ…，３８
ｂ…とを備えている。この実施形態の場合、各極歯リン
グ３７，３８の極歯３７ｂ，３８ｂは、円周方向に等間
隔に、かつ、歯先が相手極歯リング側に指向するよう
に、つまり、第１極歯リング３７の歯先は径方向内側
に、第２極歯リング３８の歯先は径方向外側に夫々指向
するように延出している。そして、第１極歯リング３７
と第２極歯リング３８は、互いの極歯３７ｂ，３８ｂが
円周方向に交互に、かつ、等ピッチとなるように絶縁体
である樹脂材料４０によって結合されている。

【００３１】ヨークブロック３０を構成する２つのヨー
ク３９Ａ，３９Ｂは、径方向外側と内側に全体がほぼ円
板状を成すように並べられると共に、互いの極歯３７
ｂ，３８ｂが円周方向に沿って４分の１ピッチずれるよ
うに組み付けられている。

【００３２】また、ヨークブロック３０は、図１，図４
に示すように、その両側面が永久磁石ブロック２９と電
磁コイルブロック３２に軸方向で対向するように配置さ
れているが、各ヨーク３９Ａ，３９Ｂの第１，第２極歯
リング３７，３８は、リング状の基部３７ａ，３８ａが
電磁コイルブロック３２側（図中左側）に位置され、台
形状の各極歯３７ｂ，３８ｂが永久磁石ブロック２９側
（図中右側）に位置されるように極歯３７ｂ，３８ｂと
基部３７ａ，３８ａの連接部が適宜屈曲して形成されて
いる。そして、ヨークブロック３０のヨーク３９Ａ，３
９Ｂ相互は各ヨークの第１，第２極歯リング３７，３８
間と同様に絶縁体である樹脂材料４０によって結合され
ている。

【００３３】一方、電磁コイルブロック３２は、径方向
内外に並べて配置された２相の電磁コイル３３Ａ，３３
Ｂと、電磁コイル３３Ａ，３３Ｂの各周域に配置され、
電磁コイル３３Ａで発生した磁束をヨークブロック３０
寄りの磁気入端部３４，３５（図４参照）に誘導するた
めのヨーク４１とを備えた構成とされている。

【００３４】そして、各電磁コイル３３Ａ，３３Ｂにお
ける磁気入出部３４，３５は、図４に拡大して示すよう
に、ヨークブロック３０の対応するヨーク３９Ａ，３９
Ｂの、リング状の基部３７ａ，３８ａに対して、軸方向
のエアギャップａを介して対面している。したがって、
電磁コイル３３Ａ，３３Ｂが励磁されて所定の向きの磁
界が生じると、エアギャップａを介してヨークブロック
３０の対応するヨーク３９Ａ，３９Ｂに磁気誘導が生
じ、その結果として、ヨーク３９Ａ，３９Ｂの各極歯リ
ング３７，３８に磁界の向きに応じた磁極が現れる。

【００３５】電磁コイル３３Ａ，３３Ｂの発生磁界は、
駆動回路のパルスの入力に対して所定のパターンで順次
切換えられ、それによって永久磁石ブロック２９の磁極
面３６ｎ，３６ｓに対峙する極歯３７ｂ，３８ｂの磁極
が円周方向に沿って４分の１ピッチずつ移動するように
なっている。したがって、中間回転体２３は、このとき
ヨークブロック３０上の円周方向に沿った磁極の移動に
追従し、レバー軸１０に対して相対的に回動することと
なる。

【００３６】また、電磁コイルブロック３２は、両ヨー
ク４１，４１の磁気入出部３４，３５を除くほぼ全域
が、アルミニウム等の非磁性材料から成る抱持ブロック
４２によって抱持され、その抱持ブロック４２を介して
ＶＴＣカバー１２に取り付けられている。また、抱持ブ
ロック４２の内周面には玉軸受５０が配置され、同ブロ
ック４２はその玉軸受５０を介してレバー軸１０に回転
自在に係合されている。

【００３７】ところで、駆動プレート３の前面側には略
円筒状のハウジング部材６２が一体に取り付けられ、そ
の前端側の開口部６２ａが中間回転体２３の外周リング
２３ｂの小径部を囲繞するように延出している。そし
て、このハウジング部材６２と外周リング２３ｂは、前
記シールリング６０によって両者の間をほぼ密閉した状
態において相対的な回動が許容されている。

【００３８】シールリング６０は硬質の樹脂材料によっ
て図３に示すように略円環状に形成されており、その円
環形状の一部には、外周側から見て軸線と大きく傾斜し
たカット部が設けられ、シールリング６０が外周リング
２３ｂの環状溝６１に収容された状態においてカット面
６０ａ，６０ａ相互が摺動可能に突き合わされるように
なっている。このシールリング６０は拡径方向に弾発作
用を有し、外周リング２３ｂがハウジング部材６２の開
口部６２ａに挿入された状態において、その開口部６２
ａの内周面に摺動自在に密接する。そして、このときシ
ールリング６０のカット面６０ａ，６０ａは互いに突き
合わされていることから、このカット面６０ａ，６０ａ
部分の液密が保たれる。尚、シールリング６０は、ハウ
ジング部材６２の開口部６２ａに挿入する際には径方向
内側に若干縮径する必要があるが、図１０に示すように
ハウジング部材６２の先端部に内周側に傾斜するテーパ
面６４を予め設けておけば、シールリング６０をこのテ
ーパ面６４に押し当てるようにして開口部６２ａに挿入
するだけで、シールリング６０を容易に縮径させること
ができる。

【００３９】そして、ハウジング部材６２は、中間回転
体２３とシールリング６０と共に潤滑液の充填空間６３
を形成している。この充填空間６３は渦巻き溝２４と球
１９の係合部と、リンク１４の可動部の周域を囲繞する
空間であり、この空間６３には前記レバー軸１０の供給
口２５ａを通して常時不足分の潤滑液が補充されるよう
になっている。つまり、充填空間６３内の潤滑液は各部
の微小な隙間を通して外部に漏れ出ることがあるが、こ
の潤滑液の自然漏れ量に対して供給口２５ａ(供給通路
２５)からの潤滑液の供給流量が多くなるように設定さ
れている。したがって、充填空間６３内に配置される渦
巻き溝２４と球１９の係合部と、リンク１４の可動部は
常時潤滑液内に浸されている。

【００４０】このバルブタイミング制御装置は以上のよ
うな構成であるため、内燃機関の始動時やアイドル運転
時には、図２に示すように、駆動プレート３とレバー軸
１０の組付角を予め最遅角側に維持しておくことによ
り、クランクシャフトとカムシャフト１の回転位相（機
関弁の開閉タイミング）を最遅角側にし、機関回転の安
定化と燃費の向上を図ることができる。

【００４１】そして、この状態から機関の運転が通常運
転に移行し、前記回転位相を最進角側に変更すべく指令
が図外のコントローラから電磁コイルブロック３２の駆
動回路に発されると、電磁コイルブロック３２はその指
令に従って発生磁界を所定パターンで変化させ、永久磁
石ブロック２９を中間回転体２３と共に遅れ側に最大に
相対回動させる。これにより、渦巻き溝２４に球１９に
よって係合されている案内部材１７は、図８，図９に順
次示すように、径方向溝８に沿って径方向内側に最大に
変位し、リンク１４とレバー９を介して駆動プレート３
とレバー軸１０の組付角を最進角側に変更する。この結
果、クランクシャフトとカムシャフト１の回転位相が最
進角側に変更され、それによって機関の高出力化が図ら
れることとなる。

【００４２】また、この状態から前記回転位相を最遅角
側に変更すべく指令がコントローラから発されると、電
磁コイルブロック３２が発生磁界を逆パターンで変化さ
せることによって中間回転体２３を進み側に最大に相対
回動させ、渦巻き溝２４に係合する案内部材１７を、図
２に示すように、径方向溝８に沿って径方向外側に最大
に変位させる。これにより、案内部材１７はリンク１４
とレバー９を介して駆動プレート３とレバー軸１０を相
対回動させ、クランクシャフトとカムシャフト１の回転
位相を最遅角側に変更する。

【００４３】このバルブタイミング制御装置において
は、前述のように渦巻き溝２４と球１９の係合部や、リ
ンク１４の可動部が充填空間６３において潤滑液に浸さ
れているため、これらの係合部や可動部を常時潤滑液に
よって確実に潤滑することができると共に、潤滑液によ
るダンパ作用でもって組付隙間部分での振動、騒音の発
生を抑制することができる。

【００４４】特に、このバルブタイミング制御装置の場
合、相対回転するハウジング部材６２と中間回転体２３
の間にシールリング６０が介装されているため、これら
の間からの潤滑液の漏れを可及的に少なく抑えることが
でき、しかも、供給口２５ａを通して充填空間６３内の
不足分の潤滑液を常時補うことができるため、各部の潤
滑作用やダンパ作用を常に安定して得ることができる。

【００４５】以上説明した実施形態は、駆動プレート３
の外周にタイミングスプロケット２を一体に形成し、チ
ェーンによって駆動プレート３とクランクシャフトを連
係したものであるが、図１１に示す第２の実施形態のよ
うに駆動プレート１０３の外周に幅広のプーリ７０を一
体に形成し、ゴム製のベルト(図示せず)によって駆動プ
レート１０３とクランクシャフトを連係するようにして
も良い。この場合、相対回転するハウジング部材６２と
中間回転体２３の間がシールリング６０によって液密に
封止されているため、ハウジング部材６２と中間回転体
２３の隙間から潤滑液が漏れ出てベルトに付着し、その
ベルトのゴム劣化を招く不具合は生じない。尚、図１１
以下に示す各実施形態については、図１〜図９に示した
第１の実施形態と同一部分に同一符号を付し、重複する
説明を省略するものとする。

【００４６】また、第１の実施形態においては、カムシ
ャフト１からレバー軸１０にかけて潤滑液の供給通路２
５のみを設けたが、図１２に示す第３の実施形態のよう
にさらに排出通路７１を併せて設けるようにしても良
い。この場合、供給通路２５を通って充填空間６３に導
入された潤滑液は同空間６３を循環した後に排出通路７
１を通って装置外部に排出される。したがって、この実
施形態の装置の場合、潤滑液が充填空間６３内に滞留し
たままとならないため、充填空間６３内の潤滑液の劣化
が生じることがないうえ、摩耗粉等の異物を潤滑液と共
に装置外部に排出することができる。

【００４７】図１３は本発明の第４の実施形態を示すも
のである。

【００４８】この実施形態のバルブタイミング制御装置
は、組付角操作機構５が径方向溝８、渦巻き溝２４、案
内部材１７、球１９、リンク１７、レバー９等によって
構成されている点は図１〜図９に示した第１の実施形態
のものとほぼ同様であるが、組付角操作機構５を駆動操
作すべく操作力付与手段２０４の構成と、同手段２０４
の歯車機構部分に潤滑液を供給するための特別な通路構
造を備えている点で第１の実施形態のものと大きく異な
っている。

【００４９】操作力付与手段２０４は、後部側の面に前
記渦巻き溝２４が形成されると共に、内周縁部がレバー
軸１０に軸受７２を介して回転自在に支持された中間回
転体２２３と、この中間回転体２２３に制動力を付与す
る第１電磁ブレーキ７３と、レバー軸１０の先端側に回
転自在に配置された操作回転体７４と、この操作回転体
７４に制動力を付与する第２電磁ブレーキ７５と、前記
操作回転体７４に制動力が付与されたときに中間回転体
２２３を増速する遊星歯車機構７６（本発明における歯
車機構）と、を備えている。

【００５０】遊星歯車機構７６は、中間回転体２２３の
内周側円筒部の外面に一体に形成されたサンギヤ７７
と、操作回転体７４の後部側内周面に一体に形成された
リングギヤ７８と、レバー軸１０の先端部に固定された
キャリアプレート７９と、このキャリアプレート７９に
回転自在に支持されると共にサンギヤ７７とリングギヤ
７８に噛合される複数のプラネタリギヤ８０とによって
構成されている。

【００５１】したがって、この遊星歯車機構７６は、
今、リングギヤ７８（操作回転体７４）がフリー回転状
態となっており、プラネタリギヤ８０が自転せずにキャ
リアプレート７９と共に公転したとすると、同ギヤ８０
に噛合うリングギヤ７８（操作回転体７４）とサンギヤ
７７（中間回転体２２３）は同速度で回転し、また、こ
の状態からリングギヤ７８（操作回転体７４）のみに制
動力が付与されると、リングギヤ７８がキャリアプレー
ト７９に対して遅れ方向に相対回転することによってプ
ラネタリギヤ８０が自転し、このプラネタリギヤ８０の
自転がサンギヤ７７を増速させ、中間回転体２２３を駆
動プレート３に対して増速側に相対回動させる。

【００５２】また、各電磁ブレーキ７３，７５は全体が
略円環状に形成され、一方の電磁ブレーキ７５は他方の
電磁ブレーキ７３の径方向内側に配置されている。そし
て、外側に配置される第１電磁ブレーキ７３と内側に配
置される第２電磁ブレーキ７５は共にほぼ同様の構成と
されているが、第１電磁ブレーキ７３は中間回転体２２
３の外周リング２２３ｂの端面に対峙し、第２電磁ブレ
ーキ７５は操作回転体７４の端面に対峙するようになっ
ている。両電磁ブレーキ７３，７５はＶＴＣカバー１２
の内面に回転を規制された状態で支持され、通電に応じ
て中間回転体２２３や操作回転体７４に対する磁気的制
動力を適宜オン・オフさせるようになっている。

【００５３】したがって、操作力付与手段２０４は以上
のような構成であるため、第１電磁ブレーキ７３が中間
回転体２２３に制動力を付与すると、中間回転体２２３
が減速されて駆動プレート３に対して遅角側に相対回動
し、これに代わって第２電磁ブレーキ７５が操作回転体
７４に制動力を付与すると、中間回転体２２３が増速さ
れて駆動プレート３に対して進角側に相対回動する。

【００５４】また、この実施形態の場合にも、渦巻き溝
２４と球１９の係合部と、リンク１４の可動部の周域を
囲繞するように充填空間６３が設けられ、カムシャフト
１からレバー軸１０にかけて形成された供給通路２５を
通してその充填空間６３内に潤滑液が導入されるように
なっているが、さらに中間回転体２２３には同回転体２
２３を軸方向に貫通する貫通孔８１が形成され、その貫
通孔８１を通して作動液を充填空間６３から遊星歯車機
構７６側に導入するようになっている。貫通孔８１は、
中間回転体２２３のうちのプラネタリギヤ８０の回転軌
道にほぼ対面する位置に開口形成され、貫通孔８１を抜
け出た潤滑液がプラネタリギヤ８０とサンギヤ７７及び
リングギヤ７８の各噛合部に効率良く供給されるように
なっている。

【００５５】この実施形態のバルブタイミング制御装置
の場合、渦巻き溝２４と球１９の係合部や、リンク１４
の可動部は、充填空間６３において潤滑液に常時完全に
浸されているため、第１の実施形態と同様に前記係合部
や可動部に対する潤滑を確実に行うことができると共
に、部品の組付隙間等に起因する振動、騒音を潤滑液の
ダンパ作用でもって抑制することができる。そして、こ
の装置の場合、さらに貫通孔８１を通して遊星歯車機構
７６側に潤滑液を導入するようにしたため、製造コスト
の高騰を抑えつつ歯車機構７６に対する確実な潤滑を行
うことができるという利点がある。

【００５６】つまり、遊星歯車機構７６に対する供給通
路をレバー軸１０に形成することも考えられるが、この
場合、レバー軸１０にさらに径方向に沿う孔を精度良く
形成しなければならないために、加工がどうしつも複雑
になってしまうが、この実施形態のように中間回転体２
２３に軸方向に沿う貫通孔８１を形成し、その貫通孔８
１を通して潤滑空間６３から遊星歯車機構７６側に潤滑
液を導入するようにした場合には、通路の形成が容易に
なり、低コストでの製造が可能になる。しかも、このよ
うに中間回転体２２３に貫通孔８１を形成する場合に
は、最も潤滑を必要とする歯車の噛合部に直接潤滑液を
供給することができるという利点もある。

【００５７】尚、以上では中間回転体を正逆いずれかに
回転させる歯車機構として遊星歯車機構を用いた例につ
いて説明したが、この歯車機構は遊星歯車機構以外のも
のであっても良い。

【００５８】

【発明の効果】以上のように本発明は、リンクの可動部
や、可動案内部と渦巻き状ガイドの係合部を充填空間内
の潤滑液に常時浸すことができるため、リンクの可動部
や、可動案内部と渦巻き状ガイドの係合部を確実に潤滑
することができると共に、潤滑液によるダンパ作用によ
り、前記可動部や係合部の組付隙間に起因する振動、騒
音を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す縦断面図。

【図２】同実施形態を示す図１のＡ−Ａ線に沿う断面
図。

【図３】同実施形態を示す一部品の斜視図。

【図４】同実施形態を示す図１の一部の拡大断面図。

【図５】同実施形態を示す電磁石ブロックの正面図。

【図６】同実施形態を示すヨークブロックの充填樹脂材
料の図示を省略した正面図。

【図７】同実施形態を示す電磁コイルブロックの縦断面
図。

【図８】同実施形態の作動状態を示す図２に対応の断面
図。

【図９】同実施形態の別の作動状態を示す図２に対応の
断面図。

【図１０】同実施形態の変形例を示す部分拡大断面図。

【図１１】本発明の第２の実施形態を示す縦断面図。

【図１２】本発明の第３の実施形態を示す縦断面図。

【図１３】本発明の第４の実施形態を示す縦断面図。

【図１４】従来の技術を示す断面図。

【図１５】同技術を示す分解斜視図。

【符号の説明】

１…カムシャフト ３，１０３…駆動プレート（駆動回転体） ４，２０４…操作力付与手段 ８…径方向溝(径方向ガイド) １０…レバー軸（従動回転体） １４…リンク １７…案内部材(可動案内部) １９…球(可動案内部) ２３，２２３…中間回転体 ２４…渦巻き溝（渦巻き状ガイド） ２５…供給通路 ６０…シールリング（シール部材） ６２…ハウジング部材 ６２ａ…開口部 ６３…充填空間 ７１…排出通路 ７３…第１電磁ブレーキ ７５…第２電磁ブレーキ ７６…遊星歯車機構 ８１…貫通孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G018 AB02 BA32 BA35 BA36 CA10 CA16 DA71 DA77 DA83 DA85 FA01 FA07 GA02 GA03 GA23 GA32

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のクランクシャフトによって回
   転駆動する駆動回転体と、カムシャフト若しくは同シャ
   フトに結合された別体部材から成り、前記駆動回転体か
   ら動力を伝達される従動回転体と、前記駆動回転体と従
   動回転体のいずれか一方に設けられた径方向ガイドと、
   前記駆動回転体と従動回転体に対して相対回転可能に設
   けられ、前記径方向ガイドに対峙する側の面に渦巻き状
   ガイドを有する中間回転体と、前記径方向ガイドと渦巻
   き状ガイドに変位可能に案内係合される複数の可動案内
   部と、前記駆動回転体と従動回転体のいずれか他方のも
   のの回転中心から離間した部位と前記各可動案内部とを
   揺動可能に連結するリンクと、前記中間回転体に駆動回
   転体及び従動回転体に対する相対的な回動操作力を付与
   する操作力付与手段と、を備え、 前記操作力付与手段によって中間回転体を駆動回転体及
   び従動回転体に対して回動操作することにより、渦巻き
   状ガイドに係合した各可動案内部を径方向ガイドに沿わ
   せて径方向に変位させ、その変位を前記リンクを介して
   駆動回転体と従動回転体の相対回動に変換する内燃機関
   のバルブタイミング制御装置において、 リンクの可動部と、可動案内部と渦巻き状ガイドの係合
   部の周域に、潤滑液の充填空間を設けたことを特徴とす
   る内燃機関のバルブタイミング制御装置。
2. 【請求項２】 充填空間は、一端が中間回転体側に向か
   って開口するように駆動回転体と従動回転体の一方に一
   体に設けられたハウジング部材と、このハウジング部材
   の開口部を相対回動可能に閉塞する前記中間回転体と、
   前記ハウジング部材と中間回転体の間を封止するシール
   部材と、によって形成したことを特徴とする請求項１に
   記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
3. 【請求項３】 前記充填空間に、同空間からの潤滑液の
   漏れを補充する潤滑液の供給通路を接続したことを特徴
   とする請求項１または２に記載の内燃機関のバルブタイ
   ミング制御装置。
4. 【請求項４】 前記充填空間に潤滑液の供給通路と排出
   通路を接続したことを特徴とする請求項１または２に記
   載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
5. 【請求項５】 内燃機関のクランクシャフトによって回
   転駆動する駆動回転体と、カムシャフト若しくは同シャ
   フトに結合された別体部材から成り、前記駆動回転体か
   ら動力を伝達される従動回転体と、前記駆動回転体と従
   動回転体のいずれか一方に設けられた径方向ガイドと、
   前記駆動回転体と従動回転体に対して相対回転可能に設
   けられ、前記径方向ガイドに対峙する側の面に渦巻き状
   ガイドを有する中間回転体と、前記径方向ガイドと渦巻
   き状ガイドに変位可能に案内係合される複数の可動案内
   部と、前記駆動回転体と従動回転体のいずれか他方のも
   のの回転中心から離間した部位と前記各可動案内部とを
   揺動可能に連結するリンクと、前記中間回転体に駆動回
   転体及び従動回転体に対する相対的な回動操作力を付与
   する操作力付与手段と、を備え、 前記操作力付与手段によって中間回転体を駆動回転体及
   び従動回転体に対して回動操作することにより、渦巻き
   状ガイドに係合した各可動案内部を径方向ガイドに沿わ
   せて径方向に変位させ、その変位を前記リンクを介して
   駆動回転体と従動回転体の相対回動に変換する内燃機関
   のバルブタイミング制御装置において、 リンクの可動部と、可動案内部と渦巻き状ガイドの係合
   部の周域に潤滑液の充填空間を設け、この充填空間から
   の潤滑液の自然漏れ量よりも多い潤滑液を同空間に供給
   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。
6. 【請求項６】 電磁力を選択的に発生する第１電磁ブレ
   ーキ及び第２電磁ブレーキと、第１電磁ブレーキと第２
   電磁ブレーキの選択的な作動によって中間回転体を正逆
   いずれかに回転させる歯車機構とを備えた請求項１〜５
   のいずれかに記載の内燃機関のバルブタイミング制御装
   置において、 前記中間回転体に、充填空間から同回転体を貫通して潤
   滑液を前記歯車機構側に導入する貫通孔を設けたことを
   特徴とする内燃機関のバルブタイミング制御装置。