JPH0814015A - 可変バルブタイミング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】油圧制御弁により油圧経路を切り替えて駆動さ
せる可変バルブタイミング装置において、油圧制御弁で
の油中異物の噛み込みを防止する。 【構成】可変バルブタイミング機構３は、カムシャフト
１とプーリ２との間に介在されるリングギヤ２７の両側
の油圧室２８，２９に対する油圧を油圧制御弁（ＯＣ
Ｖ）４により調整することにより作動させる。ＯＣＶ４
のスリーブ３６に導入ポート３９、吐出ポート４０，４
１と、ドレンポート４２，４３を形成する。スプール３
７を中立位置に保持して油圧室２８に若干の油圧を供給
することにより、リングギヤ２７をカムシャフト１の駆
動反力に抗してその中間位置に保持する。スプール３７
を中立位置に配置する際に、吐出ポート４１に対応して
スプール３７とスリーブ３６との間に形成される第１の
閉じしろＳ１を油の漏れ流が大きくなる程度に相対的に
小さく設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はエンジンの吸排気バル
ブの作動タイミングを可変とするために使用される可変
バルブタイミング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の技術として、先に本出願
人により特願平５−２５６１３２号に提案されたものが
ある。この従来技術にはエンジンに設けられた可変バル
ブタイミング装置の一例が示されている。

【０００３】図８に示すように、この装置はカムシャフ
ト６１に設けられたタイミングプーリ６２を含む可変バ
ルブタイミング機構（ＶＶＴ）６３を備えている。この
ＶＶＴ６３はタイミングプーリ６２の内部にそのプーリ
６２とカムシャフト６１との間に介在されたリングギヤ
６４を備えている。このリングギヤ６４は内外周にヘリ
カル歯を有し、そのヘリカル歯等を介してカムシャフト
６１とタイミングプーリ６２とが連結されている。カム
シャフト６１はその回転に基づいて図示しない吸排気バ
ルブを作動させる。タイミングプーリ６２はタイミング
ベルト６５を介して図示しないクランクシャフトに駆動
連結されている。そして、リングギヤ６４がカムシャフ
ト６１の軸方向に沿って回りながら移動することによ
り、同シャフト６１とタイミングプーリ６２との回転位
相が変更され、吸排気バルブの作動タイミングが変更さ
れる。

【０００４】ここで、リングギヤ６４を移動させるため
に、タイミングプーリ６２の内部において、同ギヤ６４
の両側には第１及び第２の油圧室６６，６７がそれぞれ
設けられている。両油圧室６６，６７には、オイルパン
６８に貯留された潤滑油がオイルポンプ６９の作動に基
づいて二系統の油路７０，７１等を通じて供給可能にな
っている。

【０００５】両油圧室６６，６７に対する油圧の供給を
制御するために、両油路７０，７１の途中には、油圧制
御弁（ＯＣＶ）７２が設けられている。このＯＣＶ７２
はスリーブ７３と、スプール７４と、ソレノイド７５と
を備えている。スリーブ７３はオイルポンプ６９から吐
出される油圧を導入する導入ポート７６と、第１及び第
２の油圧室６６，６７へ油圧をそれぞれ供給するための
第１及び第２の吐出ポート７７，７８と、各油圧室６
６，６７から戻る油をオイルパン６８へとドレンするた
めの第１及び第２のドレンポート７９，８０とを備えて
いる。そして、ソレノイド７５によりスプール７４を移
動させることにより、各油圧室６６，６７に対する油圧
の供給と油のドレンが切り替えられる。

【０００６】ここで、図８に示すスプール７４の状態を
その中立位置とし、その位置からスプール７４を同図の
左方向へ移動させることにより、導入ポート７６と第１
の吐出ポート７７とが連通すると共に、第２の吐出ポー
ト７８が第２のドレンポート８０に連通する。この結
果、オイルポンプ６９による油圧が第１の油圧室６６に
供給され、リングギヤ６４が図８の右方向へ移動され、
第２の油圧室６７の油がオイルパン６８へとドレンされ
る。このリングギヤ６４の移動により、カムシャフト６
１の回転位相が進角される。このようにカム進角のため
のリングギヤ６４の移動方向を進角方向と呼ぶ。

【０００７】一方、スプール７４を図８の右方向へ移動
させることにより、導入ポート７６と第２の吐出ポート
７８とが連通すると共に、第１の吐出ポート７７が第１
のドレンポート７９に連通する。この結果、オイルポン
プ６９による油圧が第２の油圧室６７に供給され、リン
グギヤ６４が図８の左方向へ移動され、第１の油圧室６
６の油がオイルパン６８へとドレンされる。このリング
ギヤ６４の移動により、カムシャフト６１の回転位相が
遅角される。このようにカム遅角のためのリングギヤ６
４の移動方向を遅角方向と呼ぶ。

【０００８】更に、図８に示すように、スプール７４を
その中立位置に保持することにより、リングギヤ６４を
進角及び遅角の中間位置に保持することができる。ここ
では、カムシャフト６１が吸排気バルブを作動させる際
に駆動反力を受けることから、リングギヤ６４にはその
駆動反力による回転力が作用することになる。従来技術
では、その回転力とヘリカル歯の方向との関係から、リ
ングギヤ６４は遅角方向へ移動するような反力を受けて
いた。そこで、従来技術では、リングギヤ６４を中間位
置に保持するために、同ギヤ６４が受ける反力を考慮し
てその反力に対抗する油圧が第１の油圧室６６に供給さ
れるように、中立位置におけるスプール７４とスリーブ
７３との関係が設定されていた。即ち、図９に示すよう
に、スプール７４が中立位置に保持された状態では、導
入ポート７６と第１の吐出ポート７７との間が若干開か
れ、第２の吐出ポート７８と第２のドレンポート８０と
の間がほぼ閉じられるように、スプール７４とスリーブ
７３との関係が設定されていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、前記従来技術
では、スプール７４がその中立位置に保持された場合
に、両ポート７８，８０の間がほぼ閉じられることか
ら、スプール７４とスリーブ７３との間には、スプール
７４の移動を許容できる程度の微細な隙間はあるもの
の、両ポート７８，８０においてスプール７４とスリー
ブ７３との間を通過できる油は極めて少ない。更に、油
の中には微小な金属粉等の異物が混入していることもあ
る。そのため、上記のような保持状態がしばらく続いた
場合には、第２の吐出ポート７８の付近で油の流れが停
滞し、その部位で油中の異物が堆積したり、その異物が
スプール７４とスリーブ７３との間に噛み込まれたりす
るおそれがあった。又、リングギヤ６４の中間位置を常
に最適に調整するために、スプール７４を軸方向へ小刻
みに振動させることも考えられるが、この場合には、両
者７４，７３の間における異物の噛み込みが特に問題と
なる傾向にある。

【００１０】この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、油圧制御弁によって油圧の
経路を切り替えることにより駆動される装置を前提と
し、その油圧制御弁において油中の異物の噛み込みが起
こることを防止することのできる可変バルブタイミング
装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の第１の発明においては、エンジ
ンのカムシャフトとそのシャフト上に設けられたタイミ
ングプーリとの間にリングギヤを介在させ、そのリング
ギヤの軸方向両端に対応して設けられた第１及び第２の
油圧室に対する油圧の供給を油圧制御弁により制御する
ことにより、リングギヤを軸方向へ移動させながら回動
させてカムシャフトに捩じりを付与し、もって吸排気バ
ルブの作動タイミングを可変とするようにした可変バル
ブタイミング装置であって、油圧制御弁はスプールを移
動可能に収容したスリーブを備え、そのスリーブには所
定の油圧を導入するための導入ポートと、その導入ポー
トから導入された油圧を第１及び第２の油圧室へそれぞ
れ供給するための第１及び第２の吐出ポートと、各油圧
室から戻される油をドレンするためのドレンポートとが
形成され、スプールを移動させて導入ポート及びドレン
ポートに対する各吐出ポートの連通を選択的に切り替え
ることにより、各油圧室に対する油圧の供給を切り替え
てリングギヤを移動させると共に、スプールを中立位置
に保持して第１の油圧室に若干の油圧を供給することに
より、リングギヤをカムシャフトの駆動反力に抗してそ
の移動方向の中間位置に保持するようにした可変バルブ
タイミング装置において、スプールを中立位置に配置し
て第１の油圧室に対し第１の吐出ポートを通じて導入ポ
ートから導入される油圧を供給し、かつ第２の油圧室か
ら第２の吐出ポートを通じてドレンポートへ漏れる油を
抑制するときに、第２の吐出ポートとドレンポートとの
間におけるスプールとスリーブとの間に形成される第１
の閉じしろを、第２の油圧室に対し第２の吐出ポートを
通じて導入ポートから導入される油圧を供給し、かつ第
１の油圧室から第１の吐出ポートを通じてドレンポート
へ漏れる油を抑制するときに、第１の吐出ポートとドレ
ンポートとの間におけるスプールとスリーブとの間に形
成される第２の閉じしろよりも小さく設定したことを趣
旨としている。

【００１２】上記の目的を達成するために、請求項２に
記載の第２の発明においては、エンジンのカムシャフト
とそのシャフト上に設けられたタイミングプーリとの間
にリングギヤを介在させ、そのリングギヤの軸方向両端
に対応して設けられた第１及び第２の油圧室に対する油
圧の供給を油圧制御弁により制御することにより、リン
グギヤを軸方向へ移動させながら回動させてカムシャフ
トに捩じりを付与し、もって吸排気バルブの作動タイミ
ングを可変とするようにした可変バルブタイミング装置
であって、油圧制御弁はスプールを移動可能に収容した
スリーブを備え、そのスリーブには所定の油圧を導入す
るための導入ポートと、その導入ポートから導入された
油圧を第１及び第２の油圧室へそれぞれ供給するための
第１及び第２の吐出ポートと、各油圧室から戻される油
をドレンするためのドレンポートとが形成され、スプー
ルを移動させて導入ポート及びドレンポートに対する各
吐出ポートの連通を選択的に切り替えることにより、各
油圧室に対する油圧の供給を切り替えてリングギヤを移
動させると共に、スプールを中立位置に保持して第１の
油圧室に若干の油圧を供給することにより、リングギヤ
をカムシャフトの駆動反力に抗してその移動方向の中間
位置に保持するようにした可変バルブタイミング装置に
おいて、スプールを中立位置に配置して第１の油圧室に
対し第１の吐出ポートを通じて導入ポートから導入され
る油圧を供給し、かつ第２の油圧室から第２の吐出ポー
トを通じてドレンポートへ漏れる油を抑制するときに、
第２の吐出ポートとドレンポートとの間におけるスプー
ルとスリーブとの間に形成される第１の閉じしろの隙間
を、第２の油圧室に対して第２の吐出ポートを通じて導
入ポートから導入される油圧を供給し、かつ第１の油圧
室から第１の吐出ポートを通じてドレンポートへ漏れる
油を抑制するときに、第１の吐出ポートとドレンポート
との間におけるスプールとスリーブとの間に形成される
第２の閉じしろの隙間よりも大きく形成し、第１の閉じ
しろの通油抵抗と第２の閉じしろの通油抵抗とをほぼ同
じにするために、第１の閉じしろを第２の閉じしろより
も大きく設定したことを趣旨としている。

【００１３】

【作用】上記第１の発明の構成によれば、スプールが中
立位置に保持されて第１の吐出ポートから第１の油圧室
に若干の油圧が供給されることにより、リングギヤがカ
ムシャフトの駆動反力に抗してその移動方向の中間位置
に保持される。このとき、第２の油圧室から第２の吐出
ポートへ戻る油は極めて少ない。しかし、この発明で
は、第２の吐出ポートとドレンポートとの間の第１の閉
じしろが相対的に小さいことから、その閉じしろにおけ
る通油抵抗は相対的に小さい。

【００１４】従って、通油抵抗が小さい分だけ第２の吐
出ポートからドレンポートへ漏れる油が多くなり、その
漏れ流が大きくなって第２の吐出ポート付近における油
中の異物が流れ易くなる。

【００１５】上記第２の発明の構成によれば、スプール
が中立位置に保持されて第１の吐出ポートから第１の油
圧室に若干の油圧が供給されることにより、リングギヤ
がカムシャフトの駆動反力に抗してその移動方向の中間
位置に保持される。このとき、第２の油圧室から第２の
吐出ポートへ戻される油は極めて少ない。しかし、この
発明では、第２の吐出ポートとドレンポートとの間の第
１の閉じしろの隙間が大きく形成されていることから、
その隙間が大きい分だけ第１の閉じしろを油中の異物が
通過し易くなる。

【００１６】

【実施例】

（第１実施例）以下、第１の発明における可変バルブタ
イミング装置を自動車用のエンジンに具体化した第１実
施例を図１〜図５に基づいて詳細に説明する。

【００１７】図１〜図３はこの実施例における可変バル
ブタイミング装置の構造とその作用を示す断面図であ
る。この装置はエンジンの図示しない吸気バルブの作動
タイミングを可変にするために、エンジンの潤滑油を利
用して駆動される構成となっている。

【００１８】この装置は吸気バルブを作動させるための
カムシャフト１の一端部に設けられたタイミングプーリ
２を含む可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）３と、そ
のＶＶＴ３に対する油圧の供給を制御するための油圧制
御弁（ＯＣＶ）４とを備えている。カムシャフト１はそ
のジャーナル５がシリンダヘッド６の軸受部７とベアリ
ングキャップ８とにより回転可能に支持されている。ジ
ャーナル５にはその外周に沿って延びる二本のジャーナ
ル溝９，１０が形成されている。シリンダヘッド６に
は、各溝９，１０及びジャーナル５に潤滑油を供給する
ための第１及び第２のヘッド油路１１，１２が形成され
ている。この実施例では、オイルパン１３、オイルスト
レーナ１４、オイルポンプ１５及びオイルフィルタ１６
等によりエンジンの潤滑装置が構成されている。そし
て、エンジンに連動してオイルポンプ１５が駆動される
ことにより、オイルパン１３からオイルストレーナ１４
を通じて潤滑油が吸い上げられてオイルポンプ１５から
吐出される。吐出された潤滑油はオイルフィルタ１６を
通過した後、エンジンの各部潤滑系へ圧送されると共
に、ＯＣＶ４を介して各ヘッド油路１１，１２へ圧送さ
れる。この実施例では、ＯＣＶ４に導入される潤滑油を
浄化するために、オイルフィルタ１６とは別のＯＣＶ用
フィルタ１６Ａが設けられている。

【００１９】タイミングプーリ２はプーリ本体１７と、
同本体１７の一側面及びカムシャフト１の先端を覆うよ
うに組み付けられたカバー１８とを備えている。プーリ
本体１７はほぼ円板状をなし、その外周には複数の外歯
１７ａが形成され、中央にはボス１７ｂが形成されてい
る。プーリ本体１７はそのボス１７ｂにてカムシャフト
１に対し相対回動可能に装着されている。プーリ本体１
７はその外歯１７ａに装着されたタイミングベルト１９
を介して図示しないクランクシャフトに駆動連結されて
いる。カバー１８は有底円筒状をなし、その外周にはフ
ランジ１８ａが形成され、底部中央には連通孔１８ｂが
形成されている。カバー１８の内周には、複数の内歯１
８ｃが形成されている。カバー１８はそのフランジ１８
ａにて、複数のボルト２０及びピン２１によりプーリ本
体１７の側面に固定されている。連通孔１８ｂには蓋２
２が取り外し可能に装着されている。

【００２０】プーリ本体１７とカバー１８とで囲まれた
収容空間２３において、カムシャフト１の先端には、有
底筒状をなすインナキャップ２４が中空ボルト２５によ
り固定され、ピン２６により回り止めされている。イン
ナキャップ２４の周壁２４ａはプーリ本体１７のボス１
７ｂを内包するように装着され、両者２４，１７は相対
回動可能になっている。インナキャップ２４の周壁２４
ａの外周には、複数の外歯２４ｂが形成されている。

【００２１】タイミングプーリ２とカムシャフト１との
間にはリングギヤ２７が介在され、同ギヤ２７により両
者２，１が連結されている。リングギヤ２７は環状をな
し、収容空間２３にてカムシャフト１の軸方向に沿って
往復動可能に収容されている。このリングギヤ２７はそ
の内外周に設けられた複数の歯２７ａ，２７ｂの両方が
ヘリカル歯となっており、軸方向への移動によってカム
シャフト１と相対回動可能になっている。そして、リン
グギヤ２７の内周の歯２７ａはインナキャップ２４の外
歯２４ｂに、リングギヤ２７の外周の歯２７ｂはカバー
１８の内歯１８ｃにそれぞれ噛合している。従って、タ
イミングプーリ２が回転されることにより、リングギヤ
２７により連結されたプーリ本体１７とインナキャップ
２４とが一体的に回転され、カムシャフト１がタイミン
グプーリ２と一体的に回転される。

【００２２】収容空間２３においてリングギヤ２７の軸
方向一端とカバー１８の底壁との間には、第１の油圧室
２８が形成されている。同じく、収容空間２３において
リングギヤ２７の軸方向他端とプーリ本体１７との間に
は、第２の油圧室２９が形成されている。

【００２３】ここで、第１の油圧室２８に潤滑油による
油圧を供給するために、カムシャフト１にはその中心に
沿って延びる第１のシャフト油路３０が形成されてい
る。この油路３０の先端側は中空ボルト２５の中心孔２
５ａを通じて第１の油圧室２８に連通されている。この
油路３０の基端側は、カムシャフト１の半径方向に延び
る油孔３１を通じてジャーナル溝９に連通されている。

【００２４】一方、第２の油圧室２９に潤滑油による油
圧を供給するために、カムシャフト１には第１のシャフ
ト油路３０と平行に延びる第２のシャフト油路３２が形
成されている。カムシャフト１の先端寄り位置には、そ
の外周に沿って延びる一つの周溝３３が形成されてい
る。この周溝３３の一部は上記油路３２に連通されてい
る。プーリ本体１７のボス１７ｂの一部には、上記の周
溝３３と第２の油圧室２９とを連通する油孔３４が形成
されている。第２のシャフト油路３２の基端側は他方の
ジャーナル溝１２に連通されている。第２の油圧室２９
においてリングギヤ２７とプーリ本体１７との間には、
リングギヤ２７を図３に示す初期位置へ復帰させるため
のスプリング３５が介在されている。

【００２５】上記の構成において、第１のヘッド油路１
１、油孔３１、第１のシャフト油路３０及び中心孔２５
ａ等により、第１の油圧室２８に油圧を供給するための
油圧通路が構成されている。第２のヘッド油路１２、第
２のシャフト油路３２及び油孔３４等により、第２の油
圧室２９に油圧を供給するための油圧通路が構成されて
いる。ここで、各ヘッド油路１１，１２より上流側の油
圧通路の途中には、各油圧室２８，２９に対する油圧の
供給を制御するために、前述したＯＣＶ４が設けられて
いる。

【００２６】このＯＣＶ４はスリーブ３６、スプール３
７及びリニアソレノイド３８を備えている。スリーブ３
６は筒状をなし、オイルポンプ１５からの油圧を導入す
るための導入ポート３９と、第１及び第２の油圧室２
８，２９のそれぞれへ油圧を供給するための第１及び第
２の吐出ポート４０，４１と、各油圧室２８，２９から
戻る油をオイルパン１３へドレンするための第１及び第
２のドレンポート４２，４３とを備えている。第１の吐
出ポート４０は第１のヘッド油路１１に連通され、第２
の吐出ポート４１は第２のヘッド油路１２に連通されて
いる。第１及び第２のドレンポート４２，４３はオイル
パン１３に通じており、導入ポート３９はオイルフィル
タ１６を介してオイルポンプ１５の吐出口に連通されて
いる。

【００２７】スプール３７は円筒状の四つの弁体３７
ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄを有する串状をなし、スリ
ーブ３６の内周に沿って軸方向へ往復動可能に設けられ
ている。リニアソレノイド３８は通電により作動するも
のであり、スプール３７を移動するためにスリーブ３７
の一端に取り付けられている。スリーブ３６の他端に
は、スプール３７をリニアソレノイド３８へ向けて付勢
するためのスプリング４４が取り付けられている。そし
て、リニアソレノイド３８を作動させることにより、ス
プール３７が図３に示す第１の作動位置と、図２に示す
第２の作動位置との間で移動可能である。

【００２８】そして、図２に示すように、スプール３７
が第２の作動位置に移動されることにより、導入ポート
３９及び第１の吐出ポート４０を通じて第１のヘッド油
路１１に油圧が供給されると共に、第２のヘッド油路１
２が第２の吐出ポート４１及び第２のドレンポート４３
を通じてオイルパン１３へと開放される。この切換えに
より、第１の油圧室２８に油圧が供給されて、リングギ
ヤ２７がスプリング３５の付勢力と第２の油圧室２９に
残る潤滑油に抗して軸方向へ移動されながら回動され、
カムシャフト１に捩じりが付与される。この結果、カム
シャフト１とタイミングプーリ２との回転方向における
相対位置が変えら、吸気バルブの作動タイミングが進角
される。このように第１の油圧室２８に油圧が供給され
ることにより、リングギヤ２７が図２に示すようにプー
リ本体１７に近接する位置まで移動される。その移動端
がバルブタイミングを最大限に進角させる最大進角位置
となる。

【００２９】一方、図３に示すように、スプール３７が
第１の作動位置へ移動されることにより、導入ポート３
９及び第２の吐出ポート４１を通じて第２のヘッド油路
１２に油圧が供給されると共に、第１のヘッド油路１１
が第１の吐出ポート４０及び第１のドレンポート４２を
通じてオイルパン１３へと開放される。この切換えによ
り、第２の油圧室２９に油圧が供給されて、リングギヤ
２７が第１の油圧室２８に残る潤滑油に抗して軸方向へ
移動されながら回動され、カムシャフト１に上記と反対
方向の捩じりが付与される。この結果、カムシャフト１
とタイミングプーリ２との回転方向における相対位置が
変えら、吸気バルブの作動タイミングが遅角される。こ
のように第２の油圧室２９に油圧が加えられることによ
り、リングギヤ２７が図３に示すようにカバー１８に近
接する位置まで移動される。その移動端がバルブタイミ
ングを最大限に遅角させる最大遅角位置となる。

【００３０】それに対し、図１に示すように、スプール
３７がその中立位置に保持されることにより、導入ポー
ト３９と第１の吐出ポート４０との間だけが僅かに開か
れて、両ポート３９，４０の間の隙間を通じて第１のヘ
ッド油路１１に若干の油圧が供給される。この配置によ
り、第１の油圧室２８のみに若干の油圧が供給され、リ
ングギヤ２７がその移動方向における中間位置に保持さ
れる。

【００３１】ここで、リングギヤ２７をその中間位置に
保持するために第１の油圧室２８に若干の油圧を供給す
るのは、カムシャフト１の受ける駆動反力を考慮しての
ことである。即ち、カムシャフト１は吸気バルブを作動
させる際に駆動反力を受けることから、リングギヤ２７
にはその反力に基づいて回転力が付与される。そして、
その回転力とリングギヤ２７のヘリカル歯の方向との関
係から、リングギヤ２７にはその最大遅角位置へ向かう
移動力が付与される。この移動力に対抗する分の油圧を
確保するために、第１の油圧室２８に若干の油圧が供給
されるのである。そのために、中立位置におけるスプー
ル３７とスリーブ３６との関係が設定されている。

【００３２】ここでは、中立位置におけるスプール３７
とスリーブ３６との関係が図４，５に示すように設定さ
れている。図４に示すように、スプール３７がその中立
位置に保持されたときには、導入ポート３９と第１の吐
出ポート４０との間だけが弁体３７ｂにより若干開か
れ、導入ポート３９と第２の吐出ポート４１との間は弁
体３７ｃにより閉じらる。又、第１の吐出ポート４０と
第１のドレンポート４２との間は弁体３７ｂにより閉じ
られ、第２の吐出ポート４１と第２のドレンポート４３
との間は弁体３７ｃによりほぼ閉じられた状態となる。

【００３３】上記の状態により、第１の油圧室２８に対
し第１の吐出ポート４０を通じて導入ポート３９から導
入される油圧が供給され、かつ第２の油圧室２９から第
２の吐出ポート４１を通じて第２のドレンポート４３へ
漏れる油が抑制される。このとき、図４に示すように、
第２の吐出ポート４１と第２のドレンポート４３との間
におけるスプール３７（弁体３７ｃ）とスリーブ３６と
の間には第１の閉じしろＳ１が形成される。一方、この
実施例で実際には行われないが、上記の逆の場合を想定
したスプール３７の配置が考えられる。即ち、図５に示
すように、第２の油圧室２９に対し第２の吐出ポート４
１を通じて導入ポート３９から導入される油圧を供給
し、かつ第１の油圧室２８から第１の吐出ポート４０を
通じて第１のドレンポート４２へ漏れる油を抑制すると
きに、第１の吐出ポート４０と第１のドレンポート４２
との間におけるスプール３７（弁体３７ｂ）とスリーブ
３６との間には第２の閉じしろＳ２が形成される。この
実施例では、上記の第１の閉じしろＳ１が第２の閉じし
ろＳ２よりも小さく設定されていることが特徴である。

【００３４】この実施例では、第２の吐出ポート４１の
開口幅（開口径）を他よりも増大させるか、又はその吐
出ポート４１に対応する弁体３７ｃの軸方向の幅を他よ
りも縮めることにより、上記のような設定がなされてい
る。

【００３５】このように設定することにより、スプール
３７が中立位置に保持されて第１の吐出ポート４０から
第１の油圧室２８に若干の油圧が供給されることによ
り、リングギヤ２７がカムシャフト１の駆動反力に抗し
てその移動方向の中間位置に保持される。このとき、第
２の油圧室２９から第２の吐出ポート４１へ戻る油は極
めて少ない。しかし、上記の構成によれば、第２の吐出
ポート４１と第２のドレンポート４３との間の第１の閉
じしろＳ１が相対的に小さいことから、その閉じしろＳ
１における通油抵抗も相対的に小さい。

【００３６】従って、その通油抵抗が小さい分だけ第２
の吐出ポート４１から第２のドレンポート４３へ漏れる
油が多くなり、その分だけ油の漏れ流が大きくなる。つ
まり、スプール３７が中立位置に保持された状態では、
リングギヤ２７を中間位置に保持するために、第２の吐
出ポート４１から第２のドレンポート４３へ向かう油の
流れは極力抑えられるのであるが、その流れが抑えられ
る範囲で油の漏れ流が相対的に大きくなるのである。こ
のため、第２の吐出ポート４１の付近に油中の微細な金
属粉等の異物が流れ込んだとしても、その異物が油の漏
れ流によって第２のドレンポート４３へ流れ易くなる。
その結果、ＯＣＶ４について、第２の吐出ポート４１の
付近でスプール３７（弁体３７ｃ）とスリーブ３６との
間に異物の噛み込みが起こることを防止することができ
る。更に、異物の噛み込みを防止できることから、ＯＣ
Ｖ４につき良好な作動応答性を確保することができる。

【００３７】加えてこの実施例では、ＯＣＶ４につき従
来のＯＣＶ７２に対する大きな加工の必要がなく、ＯＣ
Ｖ４の異物噛み込み対策を容易に達成することができ
る。 （第２実施例）次に、第２の発明における可変バルブタ
イミング装置を自動車用のエンジンに具体化した第１実
施例を図６及び図７に従って説明する。尚、この実施例
においてＶＶＴ３及びＯＣＶ４等の基本的な構成は前記
第１実施例のそれと同じであり、特に異なるのはＯＣＶ
４におけるスプール３７の形状だけである。従って、こ
の実施例では、第１実施例と同一の部材については同一
の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明
する。

【００３８】図６はこの実施例におけるＯＣＶ４の主要
部を示す断面図であり、図７は図６において破線の丸で
囲まれた部分を拡大して示す図である。この実施例で
は、スプール３７において第２の吐出ポート４１に対応
する弁体３７ｃの形状に特徴がある。即ち、この弁体３
７ｃの図面右端部には他の部位よりも小径な段差４５が
形成されている。ここで、図７に示すように、段差４５
の高さＨ及び軸方向の長さＬはＯＣＶフィルタ１６Ａを
通過する異物の最大粒径と、スプール３７が中立位置に
保持されたときに第２の油圧室２９から第２の吐出ポー
ト４１へ戻る油量とにより決定される。又、段差４５の
長さＬは、スプール３７がその軸方向へ小刻みに振動さ
せられた場合の振幅よりも相対的に大きくなる程度に設
定されている。更に、図７において、第２の吐出ポート
４１に対応した弁体３７ｃとスリーブ３６との軸方向の
シール幅Ｗは、スプール３７の移動に伴い導入ポート３
９が第１の吐出ポート４０に連通するまでは「０」若し
くは微小な正の値となるように設定されている。

【００３９】そして、この実施例では、中立位置におけ
るスプール３７とスリーブ３６との関係が図６，７に示
すように設定されている。即ち、スプール３７がその中
立位置に保持されたときには、導入ポート３９と第１の
吐出ポート４０との間だけ弁体３７ｂにより若干開か
れ、導入ポート３９と第２の吐出ポート４１との間は弁
体３７ｃにより閉じらる。又、第１の吐出ポート４０と
第１のドレンポート４２との間は弁体３７ｂにより閉じ
られ、第２の吐出ポート４１と第２のドレンポート４３
との間は弁体３７ｃによりほぼ閉じられた状態となる。

【００４０】上記の状態により、第１の油圧室２８に対
し第１の吐出ポート４０を通じて導入ポート３９から導
入される油圧が供給され、かつ第２の油圧室２９から第
２の吐出ポート４１を通じて第２のドレンポート４３へ
漏れる油が抑制される。このとき、図６に示すように、
第２の吐出ポート４１と第２のドレンポート４３との間
におけるスプール３７（弁体３７ｃ）とスリーブ３６と
の間には第１の閉じしろＳ１が形成される。この閉じし
ろＳ１の隙間が、前述した図５における第２の閉じしろ
Ｓ２の隙間よりも大きく形成されている。又、第１の閉
じしろＳ１の通油抵抗が第２の閉じしろＳ２の通油抵抗
とほぼ同じになるように、第１の閉じしろＳ１が第２の
閉じしろＳ２よりも大きく設定されている。

【００４１】従って、この実施例によれば、スプール３
７が中立位置に保持されて第１の吐出ポート４０から第
１の油圧室２８に若干の油圧が供給されることにより、
リングギヤ２７がカムシャフト１の駆動反力に抗してそ
の移動方向の中間位置に保持される。このとき、第２の
油圧室２９から第２の吐出ポート４１へ戻される油は極
めて少ない。しかし、この実施例では、第２の吐出ポー
ト４１と第２のドレンポート４３との間の第１の閉じし
ろＳ１の隙間が段差４５により相対的に大きく形成され
ていることから、その隙間が大きい分だけ第１の閉じし
ろＳ１を油中の異物が通過し易くなる。つまり、スプー
ル３７が中立位置に保持された状態では、第２の吐出ポ
ート４１から第２のドレンポート４３へ向かう油の流れ
は極力抑えられるのであるが、その流れが抑えられる範
囲で第１の閉じしろＳ１を異物が通過し易くなるのであ
る。このため、第２の吐出ポート４１の付近に微細な金
属粉等の異物が流れ込んだとしても、その異物が段差４
５の隙間によって第２のドレンポート４３へ通過し易く
なる。その結果、ＯＣＶ４について、第２の吐出ポート
４１の付近でスプール３７とスリーブ３６との間に異物
の噛み込みが起こることを防止することができる。

【００４２】特に、こ実施例では、段差４５の高さＨが
異物の通過を許容できる程度に設定されている。そのた
め、リングギヤ２７を中間位置に最適に調整するため
に、たとえスプール３７がその中立位置でリニアソレノ
イド３８により軸方向へ小刻みに振動させられたとして
も、スプール３７とスリーブ３６との間で異物の噛み込
みが起こることはない。

【００４３】上記のように異物の噛み込みを防止できる
ことから、ＯＣＶ４につき良好な作動応答性を確保する
ことができる。更に、この実施例では、段差４５の長さ
Ｌがある程度確保されていることから、中立位置におけ
るスプール３７を小刻みに振動させたとしても、第１の
閉じしろＳ１における通油抵抗が急変することはない。
その結果、リングギヤ２７を中間位置に保持するための
調整を安定して行うことができる。

【００４４】加えて、この実施例においても、ＯＣＶ４
につきスプール３７の弁体３７ｃの形状を変更するだけ
でよく、従来のＯＣＶ７２に対する大きな加工の必要性
がなく、ＯＣＶ４の異物噛み込み対策を容易に達成する
ことができる。

【００４５】尚、この発明は次のような別の実施例に具
体化することもできる。以下の別の実施例においても、
前記実施例と同様の作用及び効果を得ることができる。 （１）前記各実施例では、吸気側のカムシャフト１に設
けられたＶＶＴ３により吸気バルブの作動タイミングの
みを変更するものに具体化した。これに対し、排気側の
カムシャフトにＶＶＴを設け、そのＶＶＴにより排気バ
ルブの作動タイミングのみを変更するものに具体化して
もよい。或いは、吸排気両方のカムシャフトにＶＶＴを
それぞれ設け、それら各ＶＶＴにより吸気バルブ及び排
気バルブの作動タイミングをそれぞれ変更するものに具
体化することもできる。

【００４６】（２）前記各実施例では、カムシャフト１
の駆動反力とリングギヤ２７のヘリカル歯の方向の関係
から、その駆動反力に抗してリングギヤ２７を中間位置
に保持するために第１の油圧室２８に若干の油圧を供給
するように構成した。

【００４７】これに対し、カムシャフト１の駆動反力と
リングギヤ２７のヘリカル歯の方向の関係が上記と逆で
ある場合には、その駆動反力に抗してリングギヤ２７を
中間位置に保持するために第２の油圧室２９に若干の油
圧を供給するように構成してもよい。

【００４８】以上、この発明の各実施例について説明し
たが、上記各実施例には特許請求の範囲に記載した技術
的思想に係る次のような各種の実施態様が含まれること
を、以下にそれらの効果と共に記載する。

【００４９】（イ）請求項１に記載の発明において、第
２の吐出ポートの開口幅を他よりも増大させるか、又は
スプールに第２の吐出ポートに対応する弁体を設け、そ
の弁体の軸方向の幅を他よりも縮めることにより第１の
閉じしろを設定した可変バルブタイミング装置。

【００５０】この構成によれば、油圧制御弁につき大き
な加工の必要性がなく、油圧制御弁の異物噛み込み対策
を容易に達成することができる。 （ロ）請求項１に記載の発明において、スプールに第２
の吐出ポートに対応する弁体を設け、その弁体の端部に
他の部位よりも小径な段差を形成することにより第１の
閉じしろを設定した可変バルブタイミング装置。

【００５１】この構成によれば、油圧制御弁につき大き
な加工の必要性がなく、油圧制御弁の異物噛み込み対策
を容易に達成することができる。尚、この明細書におい
て、発明の構成に係る手段及び部材は、以下のように定
義されるものとする。

【００５２】（ａ）前記タイミングプーリとは、吸排気
バルブの作動タイミングをクランクシャフトの回転、換
言すれば、ピストンの運動に対して正しい関係になるよ
うにカムシャフトを回転させる歯車をいう。その駆動方
法としては、歯車駆動、チェーン駆動、歯形ベルト駆動
（タイミングベルト）等が挙げられる。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
第１の発明によれば、スプールを中立位置に配置すると
きに、第２の吐出ポートに対応して形成される第１の閉
じしろを、第２の油圧室に対し第２の吐出ポートを通じ
て導入ポートから導入される油圧を供給し、かつ第１の
油圧室から第１の吐出ポートを通じてドレンポートへ漏
れる油を抑制するときに、第１の吐出ポートに対応して
形成される第２の閉じしろよりも小さく設定している。

【００５４】従って、第１の閉じしろにおける通油抵抗
が小さい分だけ第２の吐出ポートからドレンポートへ漏
れる油の流が大きくなって第２の吐出ポート付近におけ
る油中の異物が流れ易くなる。その結果、油圧制御弁に
より油圧の経路を切り替えることにより駆動される装置
を前提とし、その油圧制御弁において油中の異物の噛み
込みを防止することができるという効果を発揮する。請
求項２に記載の第２の発明によれば、スプールを中立位
置に配置するときに、第２の吐出ポートに対応して形成
される第１の閉じしろの隙間を、第２の油圧室に対して
第２の吐出ポートを通じて導入ポートから導入される油
圧を供給し、かつ第１の油圧室から第１の吐出ポートを
通じてドレンポートへ漏れる油を抑制するときに、第１
の吐出ポートに対応して形成される第２の閉じしろの隙
間よりも大きく形成している。併せて、第１の閉じしろ
の通油抵抗と第２の閉じしろの通油抵抗とをほぼ同じに
するために、第１の閉じしろを第２の閉じしろよりも大
きく設定している。

【００５５】従って、第１の閉じしろの隙間が大きく形
成されていることから、その隙間が大きい分だけ第１の
閉じしろを油中の異物が通過し易くなる。その結果、油
圧制御弁により油圧の経路を切り替えることにより駆動
される装置を前提とし、その油圧制御弁において油中の
異物の噛み込みを防止することができるという効果を発
揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明を具体化した第１実施例における可
変バルブタイミング装置を示す断面図である。

【図２】第１実施例において同じく可変バルブタイミン
グ装置を示す断面図である。

【図３】第１実施例において同じく可変バルブタイミン
グ装置を示す断面図である。

【図４】第１実施例において油圧制御弁（ＯＣＶ）の主
要部を示す断面図である。

【図５】第１実施例において同じく油圧制御弁の主要部
を示す断面図である。

【図６】第２の発明を具体化した第２実施例における油
圧制御弁の主要部を示す断面図である。

【図７】第２実施例において図６の一部を拡大して示す
断面図である。

【図８】従来技術における可変バルブタイミング装置を
示す断面図である。

【図９】従来技術における油圧制御弁の主要部を示す断
面図である。

【符号の説明】

１…カムシャフト、２…タイミングプーリ、３…可変バ
ルブタイミング機構（ＶＶＴ）、４…油圧制御弁（ＯＣ
Ｖ）、２７…リングギヤ、２８…第１の油圧室、２９…
第２の油圧室、３６…スリーブ、３７…スプール、３９
…導入ポート、４０…第１の吐出ポート、４１…第２の
吐出ポート、４２…第１のドレンポート、４３…第２の
ドレンポート、４５…段差、Ｓ１…第１の閉じしろ、Ｓ
２…第２の閉じしろ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのカムシャフトとそのシャフト
   上に設けられたタイミングプーリとの間にリングギヤを
   介在させ、そのリングギヤの軸方向両端に対応して設け
   られた第１及び第２の油圧室に対する油圧の供給を油圧
   制御弁により制御することにより、前記リングギヤを軸
   方向へ移動させながら回動させて前記カムシャフトに捩
   じりを付与し、もって吸排気バルブの作動タイミングを
   可変とするようにした可変バルブタイミング装置であっ
   て、 前記油圧制御弁はスプールを移動可能に収容したスリー
   ブを備え、前記スリーブには所定の油圧を導入するため
   の導入ポートと、その導入ポートから導入された油圧を
   前記第１及び第２の油圧室へそれぞれ供給するための第
   １及び第２の吐出ポートと、前記各油圧室から戻される
   油をドレンするためのドレンポートとが形成され、前記
   スプールを移動させて前記導入ポート及び前記ドレンポ
   ートに対する前記各吐出ポートの連通を選択的に切り替
   えることにより、前記各油圧室に対する油圧の供給を切
   り替えて前記リングギヤを移動させると共に、前記スプ
   ールを中立位置に保持して前記第１の油圧室に若干の油
   圧を供給することにより、前記リングギヤを前記カムシ
   ャフトの駆動反力に抗してその移動方向の中間位置に保
   持するようにした可変バルブタイミング装置において、 前記スプールを前記中立位置に配置して前記第１の油圧
   室に対し前記第１の吐出ポートを通じて前記導入ポート
   から導入される油圧を供給し、かつ前記第２の油圧室か
   ら前記第２の吐出ポートを通じて前記ドレンポートへ漏
   れる油を抑制するときに、前記第２の吐出ポートと前記
   ドレンポートとの間における前記スプールと前記スリー
   ブとの間に形成される第１の閉じしろを、前記第２の油
   圧室に対し前記第２の吐出ポートを通じて前記導入ポー
   トから導入される油圧を供給し、かつ前記第１の油圧室
   から前記第１の吐出ポートを通じて前記ドレンポートへ
   漏れる油を抑制するときに、前記第１の吐出ポートと前
   記ドレンポートとの間における前記スプールと前記スリ
   ーブとの間に形成される第２の閉じしろよりも小さく設
   定したことを特徴とする可変バルブタイミング装置。
2. 【請求項２】 エンジンのカムシャフトとそのシャフト
   上に設けられたタイミングプーリとの間にリングギヤを
   介在させ、そのリングギヤの軸方向両端に対応して設け
   られた第１及び第２の油圧室に対する油圧の供給を油圧
   制御弁により制御することにより、前記リングギヤを軸
   方向へ移動させながら回動させて前記カムシャフトに捩
   じりを付与し、もって吸排気バルブの作動タイミングを
   可変とするようにした可変バルブタイミング装置であっ
   て、 前記油圧制御弁はスプールを移動可能に収容したスリー
   ブを備え、前記スリーブには所定の油圧を導入するため
   の導入ポートと、その導入ポートから導入された油圧を
   前記第１及び第２の油圧室へそれぞれ供給するための第
   １及び第２の吐出ポートと、前記各油圧室から戻される
   油をドレンするためのドレンポートとが形成され、前記
   スプールを移動させて前記導入ポート及び前記ドレンポ
   ートに対する前記各吐出ポートの連通を選択的に切り替
   えることにより、前記各油圧室に対する油圧の供給を切
   り替えて前記リングギヤを移動させると共に、前記スプ
   ールを中立位置に保持して前記第１の油圧室に若干の油
   圧を供給することにより、前記リングギヤを前記カムシ
   ャフトの駆動反力に抗してその移動方向の中間位置に保
   持するようにした可変バルブタイミング装置において、 前記スプールを前記中立位置に配置して前記第１の油圧
   室に対し前記第１の吐出ポートを通じて前記導入ポート
   から導入される油圧を供給し、かつ前記第２の油圧室か
   ら前記第２の吐出ポートを通じて前記ドレンポートへ漏
   れる油を抑制するときに、前記第２の吐出ポートと前記
   ドレンポートとの間における前記スプールと前記スリー
   ブとの間に形成される第１の閉じしろの隙間を、前記第
   ２の油圧室に対して前記第２の吐出ポートを通じて前記
   導入ポートから導入される油圧を供給し、かつ前記第１
   の油圧室から前記第１の吐出ポートを通じて前記ドレン
   ポートへ漏れる油を抑制するときに、前記第１の吐出ポ
   ートと前記ドレンポートとの間における前記スプールと
   前記スリーブとの間に形成される第２の閉じしろの隙間
   よりも大きく形成し、前記第１の閉じしろの通油抵抗と
   前記第２の閉じしろの通油抵抗とをほぼ同じにするため
   に、前記第１の閉じしろを前記第２の閉じしろよりも大
   きく設定したことを特徴とする可変バルブタイミング装
   置。