JP3268827B2 - エンジンのバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの運転状態に
応じて吸気用バルブ或いは排気用バルブの開閉タイミン
グを変化させるエンジンのバルブタイミング制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のようなエンジンのバルブタイミン
グ制御装置としては、特開昭５５−１３７３０６号公報
に示されるように、エンジンの回転に同期して回転する
駆動用カムと、該駆動用カムの回転に伴って揺動する揺
動レバーと、該揺動レバーの揺動に伴って吸排気用のバ
ルブと摺接した状態で揺動し、揺動に伴ってエンジンの
該バルブをリフトさせる揺動カムとを備えたものが知ら
れている。

【０００３】このエンジンのバルブタイミング制御装置
における揺動カムのカム面には、吸排気用のバルブに摺
接しても該バルブをリフトさせない基本円弧部と、該基
本円弧部に隣接して設けられ吸排気用のバルブに摺接す
ると該バルブをリフトさせるリフト円弧部とが形成され
ており、揺動レバーの揺動中心を移動させることによ
り、レバー比を変化させ、これにより吸排気用のバルブ
のリフト量ひいては該バルブの開閉時間を変化させるも
のである。すなわち、揺動レバーの揺動中心が揺動カム
の方に移動した状態ではレバー比が大きくなると共に駆
動用カムにおける揺動レバーと摺接する部分の長さがノ
ーズ部の近傍部にまで拡大するので吸排気用のバルブの
リフト量が大きくなり該バルブの開時間が長くなる。一
方、揺動レバーの揺動中心が駆動用カムの方に移動した
状態ではレバー比が小さくなると共に駆動用カムにおけ
る揺動レバーと摺接する部分の長さがノーズ部に限られ
るので吸排気用のバルブのリフト量が小さくなり該バル
ブの開時間が短くなるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のエン
ジンのバルブタイミング制御装置においては、揺動レバ
ーによって揺動カムを押し上げることにより揺動カムを
揺動させる機構であるため、揺動レバーが或る角度以上
に傾斜した後においては、揺動カムは揺動レバーの揺動
量に応じて揺動することはない。このため十分な吸排気
用のバルブのリフト量を得ることができないという問題
がある。

【０００５】また、上記エンジンのバルブタイミング制
御装置においては、揺動カムを揺動させるためには、駆
動用カムと揺動レバーとを摺接させると共に、揺動レバ
ーと揺動カムとを摺接させなければならないため、摺接
箇所が多いので、機械抵抗が大きいと共に摺接箇所のク
リアランスの管理が困難である。

【０００６】また、摺接箇所が多いので力の伝達系にお
ける剛性が低下するので、エンジンの回転限界が低下す
るという問題がある。

【０００７】本発明は上記の問題点を一挙に解決するも
のであって、満足できる吸排気用のバルブのリフト量が
得られるようにすると共に力の伝達系の剛性を向上させ
ることにより、エンジンの回転限界を向上させ、また、
揺動カムを揺動させるために必要な摺接箇所を低減させ
ることにより、機械抵抗を減少させると共に摺接箇所の
クリアランスの管理を容易にするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、カムシャフトに追従して回転す
るクランク機構によって揺動カムを揺動させることによ
り、バルブのリフト量を稼ぐと共に揺動カムを揺動させ
るために必要な摺接箇所を低減させ、また、揺動カムと
クランク機構との位置関係を変化させることにより吸気
用バルブもしくは排気用バルブの開閉タイミングを変化
させるものである。

【０００９】具体的に請求項１の発明が講じた解決手段
は、エンジンのバルブタイミング制御装置を、エンジン
の吸気用バルブもしくは排気用バルブと直接又は間接に
摺接する状態で揺動し揺動に伴って上記吸気用バルブも
しくは排気用バルブをリフトさせる揺動カムと、カムシ
ャフトに該カムシャフトに追従して回転するように設け
られたクランク、並びに該クランク及び上記揺動カムを
連結するクランクアームからなるクランク機構と、上記
吸気用バルブもしくは排気用バルブの開閉タイミングが
変化するように上記揺動カム及び上記クランク機構の位
置関係を変化させる位置関係可変手段とを備えている。

【００１０】そして、上記クランクアームのクランク側
端部はクランクに対し該クランクの突出方向に沿って移
動可能に連結されており、上記位置関係可変手段は、上
記クランクの側方で上記カムシャフトに回転自在に設け
られ、かつクランクに沿って延びる突出部がクランクに
相対回動可能に連結された筒状部材と、上記クランクア
ームのクランク側端部及び筒状部材の突出部を連結する
リンク部材とを備えていて、上記筒状部材の回転により
リンク部材を介してクランクアームのクランク側端部を
移動させて、クランクとクランクアームとの連結部の回
転半径の大きさを変化させるように構成されているもの
である。

【００１１】請求項２の発明は、上記請求項１の構成と
同様に、エンジンの吸気用バルブもしくは排気用バルブ
と直接又は間接に摺接する状態で揺動し揺動に伴って上
記バルブをリフトさせる揺動カムと、カムシャフトに該
カムシャフトに追従して回転するように設けられたクラ
ンク、並びに該クランク及び上記揺動カムを連結するク
ランクアームからなるクランク機構と、上記バルブの開
閉タイミングが変化するように上記揺動カム及びクラン
ク機構の位置関係を変化させる位置関係可変手段とを備
えている。

【００１２】そして、上記位置関係可変手段は、上記カ
ムシャフトに回転自在に設けられた第１歯車部材と、上
記クランクに回転自在に設けられ、上記第１歯車部材に
噛合するとともに、回転中心と偏心した位置に上記クラ
ンクアームが回転自在に連結された第２歯車部材とを備
えていて、第１歯車部材の回転により第２歯車部材を回
転させて、上記クランクとクランクアームとの連結部の
回転半径の大きさを変 化させるように構成されているも
のである。

【００１３】請求項３の発明は、上記請求項１の構成と
同様に、エンジンの吸気用バルブもしくは排気用バルブ
と直接又は間接に摺接する状態で揺動し揺動に伴って上
記バルブをリフトさせる揺動カムと、カムシャフトに該
カムシャフトに追従して回転するように設けられたクラ
ンク、並びに該クランク及び上記揺動カムを連結するク
ランクアームからなるクランク機構と、上記バルブの開
閉タイミングが変化するように上記揺動カム及びクラン
ク機構の位置関係を変化させる位置関係可変手段とを備
えている。

【００１４】そして、上記クランクアームは、一端部が
上記クランクに回転自在に連結された第１クランクアー
ムと、一端部が上記第１クランクアームに連結部材を介
して回転自在に連結される一方、他端部が上記揺動カム
に回転自在に連結された第２クランクアームとからな
り、上記位置関係可変手段は、上記クランクアームが直
線状及び屈曲状の間で変化するように上記連結部材を移
動させる移動部材を備えていて、この移動部材による連
結部材の移動により、クランク及びクランクアームの連
結部とクランクアーム及び揺動カムの連結部との距離を
変化させるように構成されているものである。

【００１５】請求項４の発明は、エンジンの吸気用バル
ブもしくは排気用バルブと直接又は間接に摺接する状態
で揺動用カムシャフト回りに揺動し揺動に伴って上記吸
気用バルブもしくは排気用バルブをリフトさせる揺動カ
ムと、カムシャフトに該カムシャフトに追従して回転す
るように設けられたクランク、一端部が該クランクに回
転自在に連結されるクランクアーム、及び一端部がクラ
ンクアームの他端部に回転自在に連結される一方、他端
部が上記揺動カムに回転一体に連結された揺動アームか
らなるクランク機構と、上記吸気用バルブもしくは排気
用バルブの開閉タイミングが変化するように上記揺動カ
ムと上記クランク機構との位置関係を変化させる位置関
係可変手段とを備えている。

【００１６】そして、上記位置関係可変手段は、上記揺
動用カムシャフトと同軸にかつ別体に設けられた駆動シ
ャフトと、この駆動シャフトからカムシャフトに動力を
伝達する伝動機構と、上記カムシャフトを上記揺動用カ
ムシャフト回りに回動させる移動部材とを備えていて、
この移動部材によるカムシャフトの揺動用カムシャフト
回りの回動により、上記クランクの回転中心を移動させ
るように構成されているものである。

【００１７】請求項５の発明は、請求項１の構成と同様
に、エンジンの吸気用バルブもしくは排気用バルブと直
接又は間接に摺接する状態で揺動し揺動に伴って上記バ
ルブをリフトさせる揺動カムと、カムシャフトに該カム
シャフトに追従して回転するように設けられたクラン
ク、並びに該クランク及び上記揺動カムを連結するクラ
ンクアームからなるクランク機構と、上記バルブの開閉
タイミングが変化するように上記揺動カム及びクランク
機構の位置関係を変化させる位置関係可変手段とを備え
ている。

【００１８】そして、上記位置関係可変手段は、上記揺
動カムに移動自在に設けられかつ上記クランクアームが
回転自在に連結された移動部材を備えていて、該移動部
材の移動により、上記クランクアーム及び揺動カムの連
結部と上記揺動カムの揺動中心との距離を変化させるよ
うに構成されているものである。

【００１９】

【作用】請求項１の構成により、カムシャフトに追従し
て回転するように設けられたクランクと該クランク及び
揺動カムを連結するクランクアームとからなるクランク
機構と、吸気用バルブもしくは排気用バルブのバルブの
開閉タイミングが変化するように揺動カムとクランク機
構との位置関係を変化させる位置関係可変手段とを備え
ており、クランクアームによって揺動カムを揺動させる
ので、揺動カムはクランクの回転に応じて揺動する。

【００２０】そして、位置関係可変手段を作動させ、筒
状部材の回転によりリンク部材を介 してクランクアーム
のクランク側端部を移動させて、クランクとクランクア
ームとの連結部の回転半径の大きさを変化させると、ク
ランクの回転中心とクランク及びクランクアームの連結
部との偏心量が変化して、揺動カムの振幅量が変化する
ので、揺動カムのカム面におけるバルブと摺接する領域
の長さが変化し、これに伴って揺動カムとクランク機構
との位置関係を変化させ、これにより吸気用バルブもし
くは排気用バルブの開閉タイミングを変化させることが
できる。

【００２１】また、揺動カムはクランク機構によって駆
動されるため、揺動レバーは不要になり、摺接箇所が減
少する。

【００２２】請求項２の構成により、位置関係可変手段
の作動により、カムシャフトに回転自在に設けられた第
１歯車部材を回転させると、この第１歯車部材に噛合す
る第２歯車部材が回転して、この第２歯車部材の回転中
心と偏心した位置に回転自在に連結されたクランクアー
ムと上記クランクとの連結部の回転半径の大きさが変化
する。このため、クランクの回転中心と、クランク及び
クランクアームの連結部との偏心量が変化して、揺動カ
ムの振幅量が変化し、揺動カムのカム面におけるバルブ
と摺接する領域の長さが変化してバルブタイミングが変
化する。

【００２３】請求項３の構成により、位置関係可変手段
の作動に伴い、第１及び第２クランクアームを連結して
いる連結部材を移動部材が移動させ、全体のクランクア
ームが直線状及び屈曲状の間で変化する。このことで、
クランク及びクランクアームの連結部と、クランクアー
ム及び揺動カムの連結部との距離が変化して、揺動カム
のカム面におけるバルブと直接又は間接に摺接する領域
が変化し、つまりバルブと摺接しても該バルブをリフト
させないカム面の基本円弧部におけるバルブと摺接する
領域の長さと、バルブと摺接すると該バルブをリフトさ
せるカム面のリフト円弧部におけるバルブと摺接する領
域の長さとの割合が変化し、これに伴ってバルブタイミ
ングが変化する。

【００２４】請求項４の構成により、位置関係可変手段
の作動に伴い、移動部材がカムシャ フトを揺動用カムシ
ャフト回りに回動させ、この移動部材によるカムシャフ
トの揺動用カムシャフト回りの回動によりクランクの回
転中心が移動し、このクランクの回転中心の移動に伴っ
て揺動カムのカム面におけるバルブと摺接する領域が変
化するので、これに伴ってバルブタイミングが変化す
る。

【００２５】請求項５の構成により、位置関係可変手段
の作動により、揺動カムに移動自在に設けられかつクラ
ンクアームが回転自在に連結された移動部材が移動し、
この移動部材の移動により、クランクアーム及び揺動カ
ムの連結部と揺動カムの揺動中心との距離が変化し、こ
の距離の変化に伴って揺動カムのカム面におけるバルブ
と摺接する領域が変化するので、これに伴ってバルブタ
イミングが変化する。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
するが、その前提として本発明の原理を図１〜図４に基
づいて説明する。

【００２７】図１及び図３において、１０はエンジンの
吸気用又は排気用のバルブ、１１はバルブ１０を開閉運
動させるラッシュアジャスタ、１２はラッシュアジャス
タ１１と摺接した状態で揺動し、揺動に伴ってラッシュ
アジャスタ１１を介してバルブ１０をリフトさせる揺動
カムである。揺動カム１２は、図示しないカムシャフト
に追従して回転するように設けられた図示しないクラン
クと、該クランクと揺動カム１２とを連結する図示しな
いクランクアームとからなるクランク機構により揺動さ
れるタイプであって、同図において、Ｃはクランクの回
転中心、Ａ，Ａ１，Ａ２はクランクとクランクアームと
の連結部、Ｂ，Ｂ１，Ｂ２はクランクアームと揺動アー
ムとの連結部である。また、同図において、Ｒ，Ｒ１，
Ｒ２はクランクとクランクアームとの連結部の回転半径
を示し、Ｒ１はＡ１に対応し、Ｒ２はＡ２に対応してい
る。さらに、Ｌ１，Ｌ２はクランクとクランクアームと
の連結部とクランクアームと揺動カム１２との連結部と
の距離を示し、Ｌ１はＢ１に対応し、Ｌ２はＢ２に対応
している。

【００２８】図１に示すように、クランクとクランクア
ームとの連結部の回転半径Ｒ１，Ｒ２の大きさを変化さ
せると、クランクの回転中心Ｃと、クランクとクランク
アームとの連結部Ａ１，Ａ２との間の偏心量が変化する
ため、揺動カム１２の振幅量が変化する。このため、揺
動カム１２のカム面１２ａにおけるバルブ１０と摺接す
る領域の長さが変化するので、バルブ１０の開閉タイミ
ングが変化するのである。

【００２９】図２は、クランクとクランクアームとの連
結部の回転半径Ｒ１，Ｒ２の大きさが変化した場合のバ
ルブ１０のリフト量の変化を示しており、Ｐ１は回転半
径がＲ１の場合と対応し、Ｐ２は回転半径がＲ２の場合
と対応している。尚、この場合においては、クランクと
クランクアームとの連結部と、クランクアームと揺動カ
ム１２との連結部との間の距離Ｌは一定である。クラン
クとクランクアームとの連結部の回転半径が大きくなる
と、図２に示されるように、バルブ１０のリフト量ひい
てはバルブ１０がリフトしている時間が長くなり、逆に
クランクとクランクアームとの連結部の回転半径が小さ
くなるとバルブ１０のリフト量ひいてはバルブ１０がリ
フトしている時間が短くなる。尚、図２に示すＰ３は、
図１においては示していないが、クランクとクランクア
ームとの連結部の回転半径の大きさが極めて大きくなっ
た場合のバルブ１０のリフト量を示している。

【００３０】図４は、クランクとクランクアームとの連
結部と、クランクアームと揺動カム１２との連結部との
間の距離Ｌ１，Ｌ２の大きさが変化した場合のバルブ１
０のリフト量の変化を示しており、Ｑ１はＬ１と対応
し、Ｑ２はＬ２と対応している。尚、この場合において
は、クランクとクランクアームとの連結部の回転半径Ｒ
の大きさは一定である。クランクとクランクアームとの
連結部と、クランクアームと揺動カム１２との連結部と
の間の距離が大きくなると、揺動カム１２が同じ量だけ
揺動したときには、揺動カム１２のカム面１２ａにおけ
る基本円弧部１２ｂがラッシュアジャスタ１１の上面と
摺接する量が多くなる。これに伴って、カム面１２ａに
おけるリフト円弧部１２ｃがラッシュアジャスタ１１の
上面と摺接する量が少なくなり、バルブ１０のリフト量
は少なくなる。逆に、クランクとクランクアームとの連
結部と、クランクアームと揺動カム１２との連結部との
間の距離が小さくなると、揺動カム１２のカム面１２ａ
における基本円弧部１２ｂがラッシュアジャスタ１１の
上面と摺接する量が少なくなり、これに伴って、カム面
１２ａにおけるリフト円弧部１２ｃがラッシュアジャス
タ１１の上面と摺接する量が多くなって、バルブ１０の
リフト量は多くなる。

【００３１】また、クランクの回転中心を移動させた
場合、クランクアームと揺動カムとの連結部と揺動カ
ムの揺動中心との距離を変化させた場合、揺動カムの
揺動中心を通る基準線と、クランクアームと揺動カムと
の連結部と揺動カムの揺動中心とを結ぶ直線とが交わる
角度を変化させる場合、揺動カムの揺動中心を移動さ
せる場合にも、クランクとクランクアームとの連結部
と、クランクアームと揺動カムとの連結部との距離を変
化させる場合と同様に、揺動カム１２が同じ量だけ揺動
したときには、揺動カム１２のカム面１２ａにおける基
本円弧部１２ｂがラッシュアジャスタ１１の上面と摺接
する量が変化し、これに伴って、カム面１２ａにおける
リフト円弧部１２ｃがラッシュアジャスタ１１の上面と
摺接する量が変化し、バルブ１０のリフト量が変化す
る。

【００３２】図５及び図６は本発明の第１実施例に係る
エンジンのバルブタイミング制御装置を示している。

【００３３】本第１実施例は、揺動用カムシャフト１３
を介して揺動可能に設けられた１つの揺動カム１２がク
ランク機構により揺動し、ラッシュアジャスタ１１を介
して１つの吸気用又は排気用のバルブ１０をリフトさせ
るタイプである。

【００３４】本第１実施例においては、駆動用カムシャ
フト１４に筒状部材１５が回転自在に設けられていると
共に、駆動用カムシャフト１４にクランク部材１６が突
出するように設けられており、クランク部材１６は駆動
用カムシャフト１４に追従して回転する。クランク部材
１６と揺動カム１２とを連結するクランクアーム１７の
上端部は、クランク部材１６の一側面に形成され該クラ
ンク部材１６の突出方向へ延びる長孔１６ａに摺動自在
に嵌着されており、クランク部材１６の突出方向へ移動
可能であると共にクランク部材１６に対して回転可能で
ある。また、クランクアーム１７の下端部は揺動カム１
２に回転自在に連結されており、クランク部材１６の回
転に伴って揺動カム１２は揺動する。

【００３５】筒状部材１５にはクランク部材１６に沿っ
て突出する突出部１５ａが設けられており、突出部１５
ａの一側面とクランクアーム１７の上端部の一側面とは
リンク部材１８を介して連結されていると共に、突出部
１５ａの他側面に突設された突起部がクランク部材１６
の一側面に筒状部材１５と同心円状に形成された円弧状
の孔部１６ｂに摺動自在に嵌着されている。

【００３６】以上説明した筒状部材１５と、クランク部
材１６の長孔１６ａ及び円弧状の孔部１６ｂと、リンク
部材１８とによって、クランク部材１６とクランクアー
ム１７との連結部の回転半径の大きさを変化させる位置
関係可変手段が構成されており、筒状部材１５を回転す
ると、突出部１５ａとリンク部材１８との連結部が円弧
状の孔部１６ｂに沿って移動するので、クランクアーム
１７の上端部が長孔１６ａに沿って移動する。このた
め、クランク部材１６とクランクアーム１７との連結部
の回転半径の大きさが変化し、バルブ１０の開閉タイミ
ングが変化する。

【００３７】図７は本発明の第２実施例に係るエンジン
のバルブタイミング制御装置を示している。

【００３８】本第２実施例は、揺動用カムシャフト１３
を介して揺動自在に設けられた１つの揺動カム１２がク
ランク機構により揺動し、ラッシュアジャスタ１１を介
して１つの吸気用又は排気用のバルブ１０をリフトさせ
るタイプである。

【００３９】本第２実施例においては、駆動用カムシャ
フト１４に筒状部材１５が回転自在に設けられていると
共に、駆動用カムシャフト１４にクランク部材１６が設
けられており、クランク部材１６は駆動用カムシャフト
１４に追従して回転する。

【００４０】筒状部材１５のクランク部材１６側には第
１の平歯車１９が固定されていると共に、クランク部材
１６の一側面には上記第１の平歯車１９と噛合する第２
の平歯車２０がクランク部材１６に対して回転自在に取
付けられており、クランク部材１６と揺動カム１２とを
連結するクランクアーム１７の上端部は、第２の平歯車
２０における該第２の平歯車２０の回転中心と偏心する
部位に回転自在に連結されている。また、クランクアー
ム１７の下端部は揺動カム１２に回転自在に連結されて
おり、クランク部材１６の回転に伴って揺動カム１２は
揺動する。

【００４１】以上説明した筒状部材１５、第１の平歯車
１９及び第２の平歯車２０によって、クランク部材１６
とクランクアーム１７との連結部の回転半径の大きさを
変化させる位置関係可変手段が構成されており、筒状部
材１５を回転すると、第１の平歯車１９が回転し、これ
に伴って第２の平歯車２０が回転するので、クランクア
ーム１７と第２の平歯車２０との連結部が第２の平歯車
２０の中心を回転中心として回転し、クランクアーム１
７の上端部も平歯車２０の中心を回転中心として回転す
る。このため、クランク部材１６とクランクアーム１７
との連結部の回転半径の大きさが変化し、バルブ１０の
開閉タイミングが変化する。

【００４２】図８は本発明の第３実施例に係るエンジン
のバルブタイミング制御装置を示している。

【００４３】本第３実施例は、揺動用カムシャフト１３
を介して揺動自在に設けられた１つの揺動カム１２がク
ランク機構により揺動し、ラッシュアジャスタ１１を介
して１つの吸気用又は排気用のバルブ１０をリフトさせ
るタイプである。

【００４４】本第３実施例においては、駆動用カムシャ
フト１４に一対のクランク部材１６，１６が設けられて
おり、該一対のクランク部材１６は駆動用カムシャフト
１４に追従して回転する。

【００４５】一対のクランク部材１６と揺動カム１２と
は、一端がクランク部材１６に回転自在に連結された第
１のクランクアーム１７ａと、一端が第１のクランクア
ーム１７ａの他端に回転自在に連結されていると共に他
端が揺動カム１２に回転自在に連結された第２のクラン
クアーム１７ｂとからなるクランクアーム１７によって
連結されている。第１のクランクアーム１７ａと第２の
クランクアーム１７ｂとを連結する連結棒１７ｃの両端
部はコの字状のフレーム２１に回転自在に保持されてお
り、該フレーム２１は図示しない油圧手段やウォームギ
ヤなどからなる駆動手段によって移動される。

【００４６】以上説明した第１のクランクアーム１７
ａ、第２のクランクアーム１７ｂ、連結棒１７ｃ及びフ
レーム２１によって、クランク部材１６とクランクアー
ム１７との連結部と、クランクアーム１７と揺動カム１
２との連結部との距離を変化させる位置関係可変手段が
構成されており、上記駆動手段を作動させてフレーム２
１を移動すると、クランクアーム１７が直線状になった
り、くの字状に屈折したりするため、クランク部材１６
とクランクアーム１７との連結部と、クランクアーム１
７と揺動カム１２との連結部との距離が変化するので、
バルブ１０の開閉タイミングが変化する。

【００４７】図９は本発明の第４実施例に係るエンジン
のバルブタイミング制御装置を示している。

【００４８】本第４実施例は、揺動用カムシャフト１３
を介して揺動自在に設けられた２つの揺動カム１２がク
ランク機構により揺動し、２つの吸気用又は排気用のバ
ルブ１０，１０をリフトさせるタイプである。

【００４９】本第４実施例においては、駆動用カムシャ
フト１４に一対のクランク部材１６，１６が突出するよ
うに設けられており、該一対のクランク部材１６は駆動
用カムシャフト１４に追従して回転する。

【００５０】また、一対の揺動カム１２，１２の間に揺
動用アーム２３が揺動カム１２と一体に設けられてお
り、クランク部材１６と揺動用アーム２３とはクランク
アーム１７によって連結されている。

【００５１】駆動用カムシャフト１４及び揺動用カムシ
ャフト１３は共に、エンジン本体に回転可能に保持され
たフレーム２４に回転自在に支持されており、該フレー
ム２４は、揺動用カムシャフト１３と同軸に設けられ平
歯車よりなるアイドルギヤ２５を有するアイドルギヤ用
シャフト２６を回転自在に支持している。駆動用カムシ
ャフト１４の一端には、アイドルギヤ２５と噛合する平
歯車２７が設けられており、図示しないエンジンのクラ
ンクシャフトの回転力はアイドルギヤ用シャフト２６に
伝達された後、アイドルギヤ２５及び平歯車２７を介し
て駆動用カムシャフト１４に伝達される。フレーム２４
は図示しない油圧手段やウォームギヤなどからなる駆動
手段により揺動用カムシャフト１３を回転中心として回
転可能である。

【００５２】以上説明したフレーム２４及び駆動手段に
よってクランク部材１６の回転中心を移動させる位置関
係可変手段が構成されており、上記駆動手段を作動させ
てフレーム２４を回転させると、フレーム２４ひいては
クランク部材１６の回転中心が移動し、バルブ１０の開
閉タイミングが変化する。この場合、フレーム２４が回
転しても、平歯車２７はアイドルギヤ２５に沿って回転
移動するので、アイドルギヤ用シャフト２６に伝達され
た回転力は平歯車２７を介して駆動用カムシャフト１４
に伝達される。

【００５３】図１０は本発明の第５実施例に係るエンジ
ンのバルブタイミング制御装置を示している。

【００５４】本第５実施例は、揺動用カムシャフト１３
を介して揺動自在に設けられた１つの揺動カム１２がク
ランク機構により揺動し、ラッシュアジャスタ１１を介
して１つの吸気用又は排気用のバルブ１０をリフトさせ
るタイプである。

【００５５】本第５実施例においては、駆動用カムシャ
フト１４に一対のクランク部材１６，１６が設けられて
おり、該一対のクランク部材１６は駆動用カムシャフト
１４に追従して回転する。

【００５６】揺動カム１２には、矩形状断面のカム凹部
１２ａが設けられており、該カム凹部１２ａには、矩形
状断面に形成され二股状の先端部２２ａを有する移動部
材２２が摺動自在に設けられている。カム凹部１２ａの
内部には図示は省略しているが移動部材をカム凹部１２
ａの内部側に付勢するスプリングが設けられていると共
に、カム凹部１２ａの内部は揺動用カムシャフト１３に
形成されたオイル通路１３ａと連通しており、オイル通
路１３ａを通じて供給されるオイルの圧力を調節するこ
とにより移動部材２２はカム凹部１２ａに対して進退可
能である。一対のクランク部材１６と移動部材２２の先
端部２２ａとはクランクアーム１７によって連結されて
いる。

【００５７】以上説明したカム凹部１２ａ、スプリン
グ、カム凹部１２ａに供給されるオイルの圧力によっ
て、クランクアーム１７と揺動カム１２との連結部と、
揺動カム１２の揺動中心との距離を変化させる位置関係
可変手段が構成されており、移動部材２２を揺動カム１
２に対して移動させることにより、クランクアーム１７
と揺動カム１２との連結部と、揺動カム１２の揺動中心
との距離が変化し、バルブ１０の開閉タイミングが変化
する。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、２、
３、４又は５の発明に係るエンジンのバルブタイミング
制御装置によると、カムシャフトに追従して回転するよ
うに設けられたクランク、並びにこのクランク及び揺動
カムを連結するクランクアームからなるクランク機構
と、吸気用バルブもしくは排気用バルブの開閉タイミン
グが変化するように揺動カム及びクランク機構の位置関
係を変化させる位置関係可変手段とを備えており、クラ
ンクアームにより揺動カムを揺動させるものであるか
ら、揺動カムはクランクの回転に応じて揺動するため十
分な吸気用バルブもしくは排気用バルブのリフト量を得
ることができると共に揺動レバーが不要になり摺接箇所
が減少して力の伝達系の剛性が向上するので、エンジン
の回転限界が向上する。

【００５９】また、上述のように摺接箇所が減少するの
で、機械抵抗が低減すると共に摺接箇所のクリアランス
の管理が容易になる。

【００６０】このため、これら請求項の発明によると、
確実な作動とエンジンの回転限界の向上を確保した状態
でエンジンのバルブタイミングを制御することができ、
しかも確実且つ容易にバルブタイミングを変化させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明する説明図である。

【図２】クランクとクランクアームとの連結部の回転半
径の大きさが変化した場合の吸気用バルブもしくは排気
用バルブのリフト量の変化を示す説明図である。

【図３】本発明の原理を説明する説明図である。

【図４】クランクとクランクアームとの連結部と、クラ
ンクアームと揺動カムとの連結部との間の距離が変化し
た場合の吸気用バルブもしくは排気用バルブのリフト量
の変化を示す説明図である。

【図５】本発明の第１実施例に係るエンジンのバルブタ
イミング制御装置を示す一部切截斜視図である。

【図６】上記第１実施例に係るエンジンのバルブタイミ
ング制御装置を示す断面図である。

【図７】本発明の第２実施例に係るエンジンのバルブタ
イミング制御装置を示す切截斜視図である。

【図８】本発明の第３実施例に係るエンジンのバルブタ
イミング制御装置を示す一部切截斜視図である。

【図９】本発明の第４実施例に係るエンジンのバルブタ
イミング制御装置を示す一部切截斜視図である。

【図１０】本発明の第５実施例に係るエンジンのバルブ
タイミング制御装置を示す一部切截斜視図である。

【符号の説明】

１０ 吸気用又は排気用のバルブ １１ ラッシュアジャスタ １２ 揺動カム １３ 揺動用カムシャフト １３ａ オイル通路 １４ 駆動用カムシャフト １５ 筒状部材 １６ クランク部材 １６ａ 長孔 １６ｂ 円弧状の孔部 １７ クランクアーム １７ａ 第１のクランクアーム １７ｂ 第２のクランクアーム １７ｃ 連結棒 １８ リンク部材 １９ 第１の平歯車 ２０ 第２の平歯車 ２１ フレーム ２２ 移動部材 ２３ 揺動用アーム ２４ フレーム ２５ アイドルギヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−31502（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−144854（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−169206（ＪＰ，Ｕ) 米国特許2097883（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01L 13/00 301 F01L 1/12

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの吸気用バルブもしくは排気用
   バルブと直接又は間接に摺接する状態で揺動し揺動に伴
   って上記吸気用バルブもしくは排気用バルブをリフトさ
   せる揺動カムと、 カムシャフトに該カムシャフトに追従して回転するよう
   に設けられたクランクと、該クランク及び上記揺動カム
   を連結するクランクアームとからなるクランク機構と、 上記吸気用バルブもしくは排気用バルブの開閉タイミン
   グが変化するように上記揺動カムと上記クランク機構と
   の位置関係を変化させる位置関係可変手段とを備え、 上記クランクアームのクランク側端部はクランクに対し
   該クランクの突出方向に沿って移動可能に連結されてお
   り、 上記位置関係可変手段は、 上記クランクの側方で上記カムシャフトに回転自在に設
   けられ、かつクランクに沿って延びる突出部がクランク
   に相対回動可能に連結された筒状部材と、 上記クランクアームのクランク側端部と筒状部材の突出
   部とを連結するリンク部材とを備えていて、上記筒状部
   材の回転によりリンク部材を介してクランクアームのク
   ランク側端部を移動させて、クランクとクランクアーム
   との連結部の回転半径の大きさを変化させるように構成
   されている ことを特徴とするエンジンのバルブタイミン
   グ制御装置。
2. 【請求項２】 エンジンの吸気用バルブもしくは排気用
   バルブと直接又は間接に摺接する状態で揺動し揺動に伴
   って上記吸気用バルブもしくは排気用バルブをリフトさ
   せる揺動カムと、 カムシャフトに該カムシャフトに追従して回転するよう
   に設けられたクランクと、該クランク及び上記揺動カム
   を連結するクランクアームとからなるクランク機構と、 上記吸気用バルブもしくは排気用バルブの開閉タイミン
   グが変化するように上 記揺動カムと上記クランク機構と
   の位置関係を変化させる位置関係可変手段とを備え、 上記位置関係可変手段は、上記カムシャフトに回転自在
   に設けられた第１歯車部材と、 上記クランクに回転自在に設けられ、上記第１歯車部材
   に噛合するとともに、回転中心と偏心した位置に上記ク
   ランクアームが回転自在に連結された第２歯車部材とを
   備えていて、第１歯車部材の回転により第２歯車部材を
   回転させて、上記クランクとクランクアームとの連結部
   の回転半径の大きさを変化させるように構成されている
   ことを特徴とするエンジン のバルブタイミング制御装
   置。
3. 【請求項３】 エンジンの吸気用バルブもしくは排気用
   バルブと直接又は間接に摺接する状態で揺動し揺動に伴
   って上記吸気用バルブもしくは排気用バルブをリフトさ
   せる揺動カムと、 カムシャフトに該カムシャフトに追従して回転するよう
   に設けられたクランクと、該クランク及び上記揺動カム
   を連結するクランクアームとからなるクランク機構と、 上記吸気用バルブもしくは排気用バルブの開閉タイミン
   グが変化するように上記揺動カムと上記クランク機構と
   の位置関係を変化させる位置関係可変手段とを備え、 上記クランクアームは、一端部が上記クランクに回転自
   在に連結された第１クランクアームと、 一端部が上記第１クランクアームに連結部材を介して回
   転自在に連結される一方、他端部が上記揺動カムに回転
   自在に連結された第２クランクアームとからなり、 上記位置関係可変手段は、上記クランクアームが直線状
   及び屈曲状の間で変化するように上記連結部材を移動さ
   せる移動部材を備えていて、該移動部材による連結部材
   の移動により、クランク及びクランクアームの連結部と
   クランクアーム及び揺動カムの連結部との距離を変化さ
   せるように構成されていることを特徴とするエンジン の
   バルブタイミング制御装置。
4. 【請求項４】 エンジンの吸気用バルブもしくは排気用
   バルブと直接又は間接 に摺接する状態で揺動用カムシャ
   フト回りに揺動し揺動に伴って上記吸気用バルブもしく
   は排気用バルブをリフトさせる揺動カムと、 カムシャフトに該カムシャフトに追従して回転するよう
   に設けられたクランクと、一端部が該クランクに回転自
   在に連結されるクランクアームと、一端部がクランクア
   ームの他端部に回転自在に連結される一方、他端部が上
   記揺動カムに回転一体に連結された揺動アームとからな
   るクランク機構と、 上記吸気用バルブもしくは排気用バルブの開閉タイミン
   グが変化するように上記揺動カムと上記クランク機構と
   の位置関係を変化させる位置関係可変手段とを備え、 上記位置関係可変手段は、上記揺動用カムシャフトと同
   軸にかつ別体に設けられた駆動シャフトと、 上記駆動シャフトからカムシャフトに動力を伝達する伝
   動機構と、 上記カムシャフトを上記揺動用カムシャフト回りに回動
   させる移動部材とを備えていて、該移動部材によるカム
   シャフトの揺動用カムシャフト回りの回動により、上記
   クランクの回転中心を移動させるように構成されている
   ことを特徴とするエンジン のバルブタイミング制御装
   置。
5. 【請求項５】 エンジンの吸気用バルブもしくは排気用
   バルブと直接又は間接に摺接する状態で揺動し揺動に伴
   って上記吸気用バルブもしくは排気用バルブをリフトさ
   せる揺動カムと、 カムシャフトに該カムシャフトに追従して回転するよう
   に設けられたクランクと、該クランク及び上記揺動カム
   を連結するクランクアームとからなるクランク機構と、 上記吸気用バルブもしくは排気用バルブの開閉タイミン
   グが変化するように上記揺動カムと上記クランク機構と
   の位置関係を変化させる位置関係可変手段とを備え、 上記位置関係可変手段は、上記揺動カムに移動自在に設
   けられかつ上記クランクアームが回転自在に連結された
   移動部材を備えていて、該移動部材の移動により、上記
   クランクアーム及び揺動カムの連結部と上記揺動カムの
   揺動中心との距離を変化させるように構成されているこ
   とを特徴とするエンジン のバルブタイミング制御装置。