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JPH11218014A - 可変バルブタイミング装置 - Google Patents

可変バルブタイミング装置

Info

Publication number
JPH11218014A
JPH11218014A JP10022023A JP2202398A JPH11218014A JP H11218014 A JPH11218014 A JP H11218014A JP 10022023 A JP10022023 A JP 10022023A JP 2202398 A JP2202398 A JP 2202398A JP H11218014 A JPH11218014 A JP H11218014A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure chamber
camshaft
oil
rotating body
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10022023A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Asakura
健 朝倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP10022023A priority Critical patent/JPH11218014A/ja
Priority to US09/238,034 priority patent/US6170448B1/en
Priority to DE19903594A priority patent/DE19903594C2/de
Publication of JPH11218014A publication Critical patent/JPH11218014A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F01L13/0042—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction with cams being profiled in axial and radial direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34426—Oil control valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転位相差調整機構とリフト量調整機構とを
共に用いても、精密なバルブタイミングの調整が可能な
可変バルブタイミング装置を提供すること。 【解決手段】 可変バルブタイミング装置の回転位相差
可変アクチュエータ２４は、従来のごとくに吸気側カム
シャフト２２からベーンロータ６１へ油路を形成するの
ではなく、タイミングプーリ２４ａに設けられた油路８
４〜８９，５１ａ，５１ｂにて第１圧力室および第２圧
力室へ調整された油圧を供給している。このため円筒状
空間６１ｃを経て油圧を供給しなくてもよくなるので、
吸気側カムシャフト２２の移動により円筒状空間６１ｃ
の容積が変化しても、第１圧力室および第２圧力室に対
する油圧に影響しなくなり、リフト量可変アクチュエー
タの作動状態が回転位相差に影響することがない。した
がって、精密なバルブタイミング調整が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関等に用い
られる可変バルブタイミング装置に関し、回転位相差可
変アクチュエータとリフト量可変アクチュエータとを備
えることで３次元カムによるバルブタイミングを調整す
ることができる可変バルブタイミング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関のクランクシャフトに対
してカムシャフトを同期回転させるタイミングプーリや
スプロケット部分に組み込まれ、内燃機関の運転状態に
応じて吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを調
整する可変バルブタイミング装置が知られている。
【０００３】例えば、特開平９−６０５０８号公報に記
載の内燃機関の可変バルブタイミング装置は、図１０、
図１１および図１２に示すごとく、カムシャフト２０２
の一端に設けられている。なお、図１０は図１１におけ
るＩ−Ｉ線の断面図、図１１は図１０におけるＩＩ−Ｉ
Ｉ線の断面図、図１２は図１１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ
線の断面図である。
【０００４】ここで、図示していないクランクシャフト
から回転駆動されるスプロケット２０４はハウジング部
材２０６と一体に構成されている。このハウジング部材
２０６の中心部分にはベーンロータ２０８が収納され、
このベーンロータ２０８は、その回転軸部分でカムシャ
フト２０２の一端に取り付けられて、カムシャフト２０
２と一体に回転する。
【０００５】また、ベーンロータ２０８の周囲からは複
数のベーン２１０が外側へ向かって突出し、ハウジング
部材２０６の内周面に接している。また、ハウジング部
材２０６からは内側に向かって複数の隔壁部２１２が突
出し、ベーンロータ２０８の外周面に接している。隔壁
部２１２の間は、油圧室２１４を形成していて、その各
油圧室２１４は、それぞれベーン２１０により第１圧力
室２１６と第２圧力室２１８とに区画されている。
【０００６】この第１圧力室２１６および第２圧力室２
１８に対する油圧の給排により、ハウジング部材２０６
に対してベーンロータ２０８を相対的に回動させること
ができ、ベーンロータ２０８とハウジング部材２０６と
の間の回転位相差を変更することができる。このことに
より、クランクシャフトに対するカムシャフト２０２の
回転位相差を調整することができる。
【０００７】ここで、第１圧力室２１６に対する油圧供
給機構２２０からの油圧の供給あるいは排出は、シリン
ダヘッドに設けられた軸受部２２２の油路を介して、カ
ムシャフト２０２のジャーナル部２２４に形成されてい
る外周溝２２６、カムシャフト２０２内の油路２２７，
２２８、およびベーンロータ２０８内の油路２３０，２
３２により行われる。
【０００８】また、第２圧力室２１８に対する油圧供給
機構２２０からの油圧の供給あるいは排出は、シリンダ
ヘッドに設けられた軸受部２２２の油路を介して、カム
シャフト２０２のジャーナル部２２４に形成されている
外周溝２３６、カムシャフト２０２内の油路２３８、お
よびベーンロータ２０８内の油路２４０，２４２，２４
４により行われる。
【０００９】上述した可変バルブタイミング装置以外
に、３次元カムを用いてバルブのリフト量を変更するこ
とでバルブタイミングを調整する装置が知られている。
たとえば、特開平９−３２５１９号公報記載の可変動弁
機構では、図１３に示すごとく、３次元カム３０２を有
するカムシャフト３０４の一端側を、タイミングプーリ
３０６に対して、軸方向に摺動可能にかつ一体に回転す
るように取り付ける。そして、タイミングプーリ３０６
の一面側にシリンダ３０８を設け、このシリンダ３０８
内に、カムシャフト３０４の先端部に取り付けたピスト
ン３１０を挿入している。シリンダ３０８とピストン３
１０とで囲まれた圧力室３１２の油圧が高ければ、圧力
室３１２とは反対側に圧縮状態で配置されているスプリ
ング３１４に抗して、図示右方向にカムシャフト３０４
が移動し、あるいは圧力室３１２の油圧が低ければスプ
リング３１４に押されて図示左方向にカムシャフト３０
４が移動する。
【００１０】したがって、マイクロコンピュータ３１６
がオイルコントロールバルブ３１８を制御して、軸受部
３２０に設けられた油路３２２，３２４、カムシャフト
３０４に設けられた油路３２６，３２８、およびピスト
ン３１０をカムシャフト３０４の先端に固定するボルト
３３０に設けられた油路３３２を介して、圧力室３１２
に供給する油圧を調整することで、カムシャフト３０４
の軸方向での位置を調整できる。
【００１１】このことにより、カムシャフト３０４に設
けられている３次元カム３０２に対する、バルブリフト
機構の当接位置が調整できることから、カムプロフィー
ルに応じて、吸気バルブや排気バルブの開弁期間が変更
できる。このことによりバルブタイミングが調整でき
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の例で
は、回転位相差を調整する場合、バルブの開閉タイミン
グが共に、同方向に同一の変化をしてしまう。また、後
者の例では、バルブの開弁タイミングと閉弁タイミング
とが逆方向に同一の変化してしまう。このため、開弁タ
イミングと閉弁タイミングとを個々に任意の調整をする
ことができず、バルブタイミングの自由度が低いという
問題が存在した。
【００１３】これを解決するために、前者の可変バルブ
タイミング装置と後者の可変動弁機構との両者をカムシ
ャフトに組み付けることにより、回転位相差とリフト量
とを共に変更できるようにして、開弁タイミングと閉弁
タイミングとをもっと自由に設定する構成が考えられ
る。
【００１４】例えば、タイミングプーリやスプロケット
が存在するカムシャフトの一端に前者の可変バルブタイ
ミング装置を備え、他端に後者の可変動弁機構を備えた
構成が考えられる。なお、後者の可変動弁機構のシリン
ダ３０８はシリンダヘッド等に固定される。
【００１５】この場合、可変バルブタイミング装置側で
は、可変動弁機構による軸方向へのカムシャフトの移動
に対処しなくてはならないことから、例えば、図１４に
示すごとく、カムシャフト４０２とベーンロータ４０４
との間に、スプライン機構４０６を設ける必要がある。
このスプライン機構４０６は、ベーンロータ４０４の内
周面に設けられた内歯４０８に、ボルト４１０にてカム
シャフト４０２の先端に取り付けられたインナギヤ４１
２の歯４１４を軸方向に摺動可能に噛み合すことにより
構成されている。
【００１６】この場合、従来の油路の構成に従うと、軸
受部４１６からの第１圧力室や第２圧力室への油圧供給
は、スプロケット４１８（あるいはタイミングプーリ、
ギヤ）の油路４２０、カムシャフト４０２の油路４２
２、インナギヤ４１２の油路４２４、ベーンロータ４０
４の内部空間４２６、およびベーンロータ４０４の内部
空間４２６と第１圧力室あるいは第２圧力室とを連絡す
る油路４２８を介してなされることになる。
【００１７】しかし、カムシャフト４０２側に属するイ
ンナギヤ４１２の油路４２４からベーンロータ４０４側
の油路４２８に直接油圧を供給することは、スプライン
機構４０６の存在のために困難であるので、図示するご
とく、一旦、ベーンロータ４０４の内部空間４２６を介
してカムシャフト４０２側の油路４２４とベーンロータ
４０４側の油路４２８とを連絡せざるを得ない。
【００１８】しかし、このようにベーンロータ４０４の
内部空間４２６を介する構成では、独立した油路は１本
のみであり第１圧力室と第２圧力室とに対してそれぞれ
独立した油路を形成することができない。このため、従
来の油路の構成では、第１圧力室と第２圧力室とにそれ
ぞれ調整された油圧を外部から供給することはできな
い。このため他の何らかの手段により、片方の圧力室の
油圧供給を確保するか、あるいは図１３に示したごと
く、スプリングの付勢力を油圧の代わりに用いることに
なってしまい。十分な油圧制御ができないおそれがあ
る。
【００１９】しかし、このようにカムシャフト４０２の
油路を１本にできたとしても、次のような問題が解決で
きなかった。すなわち、カムシャフト４０２は、カムシ
ャフト４０２の他端に設けられた可変動弁機構によるリ
フト量の調整時には、ベーンロータ４０４に対して軸方
向に移動するため、ベーンロータ４０４の内部空間４２
６の容積はその調整がある毎に変化する。このため、ベ
ーンロータ４０４の内部空間４２６の油圧は、可変動弁
機構の調整によっても変化してしまうことになる。
【００２０】したがって、油路４２０，４２２，４２
４，４２８、および内部空間４２６を介していずれか片
方の圧力室に供給している油圧が意図しない変動を起こ
してしまうことになる。
【００２１】このため、前者の可変バルブタイミング装
置と後者の可変動弁機構との両者を共にカムシャフトに
組み付けた場合には、回転位相差制御が正確にできず
に、バルブタイミングが進角し過ぎたり、遅角し過ぎた
りして、精密なバルブタイミング制御ができなくなるお
それがある。
【００２２】本発明は、回転位相差を調整する機構と、
３次元カムを用いてリフト量を調整する機構とを共に用
いて、バルブタイミング制御を行っても、精密なバルブ
タイミングの調整が可能な可変バルブタイミング装置を
提供することを目的とするものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の可変バル
ブタイミング装置は、２つの回転軸の内の一方の駆動側
回転軸に連動する第１回転体と、前記２つの回転軸の内
の他方の従動側回転軸に連動する第２回転体とを備え、
前記第１回転体は、内部に少なくとも１つの圧力室を有
し、前記第２回転体は、前記圧力室に接する少なくとも
１つの受圧部材を有し、前記圧力室に対する液圧調整に
よる前記受圧部材の移動に伴って生じる前記第１回転体
と前記第２回転体との間の相対回動により、前記２つの
回転軸間の回転位相差を可変設定可能であるとともに、
前記第２回転体はスプライン機構により前記従動側回転
軸であるカムシャフトを係合することで該カムシャフト
を軸方向に移動可能である回転位相差可変アクチュエー
タと、前記回転位相差可変アクチュエータとは別体に前
記カムシャフトに設けられ、該カムシャフトを軸方向へ
移動させることにより、該カムシャフトに設けられてい
る３次元カムによるバルブリフト量を可変とするリフト
量可変アクチュエータと、を備えることで前記３次元カ
ムによるバルブタイミングを調整する可変バルブタイミ
ング装置であって、前記圧力室に対する液圧調整は、前
記第１回転体に設けられた液圧経路を介してなされるこ
とを特徴とする。
【００２４】本発明の可変バルブタイミング装置は、従
来において実施されていたごとくにカムシャフトから第
２回転体へ液圧経路を形成するのではなく、第１回転体
に設けられた液圧経路にて、圧力室へ調整された液圧を
供給している。
【００２５】したがって、スプライン機構により、カム
シャフトが軸方向に移動するために設けられている第２
回転体の内部空間を経て、圧力室に液圧を供給しなくて
もよくなる。このことから、リフト量可変アクチュエー
タの作動状態が回転位相差に影響しなくなり、精密なバ
ルブタイミング調整が可能となる。
【００２６】また、従来のように第２回転体の内部空間
に出たりする複雑な液圧経路が形成されないので、液漏
れや圧損が少なく、回転位相差の調整の応答性が高ま
り、また、位置保持性も高まる。
【００２７】また、第２回転体の内部空間には圧力媒体
としての液体を存在させる必要がないので、第２回転体
の内部空間をシールするための部材や加工が不用となり
生産性が向上する。
【００２８】また、請求項２に示したごとく、前記第１
回転体は、内部に少なくとも１つの液圧室を有し、前記
第２回転体の受圧部材は、前記液圧室に挿入されること
で前記液圧室の内部を第１圧力室と第２圧力室とに区画
するとともに、該第１圧力室および第２圧力室が各々請
求項１記載の圧力室に該当するように構成してもよい。
【００２９】このように、進角するための圧力室と遅角
するための圧力室との２種類の圧力室が存在しても、液
圧経路が第１回転体に設けられているので、それぞれの
圧力室への独立した液圧経路を設けることができ、それ
ぞれ影響し合わない独立した液圧調整が可能となる。
【００３０】また、このような独立した液圧経路を形成
する場合、第１回転体の加工時に１つの加工装置による
１つの孔開け工程で上述した２種類の液圧経路を形成す
ることが可能であり、加工性が高まる。
【００３１】請求項３に示したごとく、前記液圧経路
は、前記第１回転体と前記カムシャフトとの間に潤滑物
質を供給する経路を兼ねていることとしてもよい。液圧
経路は、第１回転体内部を通っているので、液圧経路を
分岐して、液圧媒体として潤滑油等の潤滑物質を用いて
いた場合には、その液圧媒体をカムシャフトと第１回転
体との摺動部に供給したり、あるいは液圧経路そのもの
を前記摺動部に接触させることにより、圧力室への液圧
供給と共に、第１回転体とカムシャフトとの間の潤滑処
理を行うことができる。したがって、特別に第１回転体
とカムシャフトとの間を潤滑させるための潤滑物質の供
給路や供給機構を設けなくてもよくなり、製造コストが
低減できる。
【００３２】なお、請求項４に示したごとく、前記駆動
側回転軸は、内燃機関の駆動力により回転し、前記従動
側回転軸であるカムシャフトは、前記内燃機関の吸気バ
ルブあるいは排気バルブの一方または両方のバルブタイ
ミングを調整することとしてもよい。
【００３３】このように内燃機関の吸気バルブあるいは
排気バルブの一方または両方のバルブタイミングの調整
に、本発明の可変バルブタイミング装置を利用すること
により、内燃機関の製造・使用において、上述した作用
・効果を生じさせることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１〜図９によ
り、エンジンの吸気側カムシャフトに対して設けられた
可変バルブタイミング装置１０について説明する。
【００３５】図１には直列４気筒の車載用ガソリンエン
ジン（以下、単に「エンジン」という）１１が示されて
いる。エンジン１１は、往復移動するピストン１２が設
けられたシリンダブロック１３と、シリンダブロック１
３の下側に設けられたオイルパン１３ａと、シリンダブ
ロック１３の上側に設けられたシリンダヘッド１４とを
備えている。
【００３６】このエンジン１１の下部には出力軸である
クランクシャフト１５が回転可能に支持され、同クラン
クシャフト１５にはコンロッド１６を介してピストン１
２が連結されている。そして、ピストン１２の往復移動
は、そのコンロッド１６によって、クランクシャフト１
５の回転へと変換されるようになっている。また、ピス
トン１２の上側には燃焼室１７が設けられ、この燃焼室
１７には吸気通路１８および排気通路１９が接続されて
いる。そして、吸気通路１８と燃焼室１７とは吸気バル
ブ２０により連通・遮断され、排気通路１９と燃焼室１
７とは排気バルブ２１により連通・遮断されるようにな
っている。
【００３７】一方、シリンダヘッド１４には、吸気側カ
ムシャフト２２および排気側カムシャフト２３が平行に
設けられている。吸気側カムシャフト２２は回転可能か
つ軸方向へ移動可能にシリンダヘッド１４上に支持され
ており、排気側カムシャフト２３は回転可能であるが軸
方向には移動不可能にシリンダヘッド１４上に支持され
ている。
【００３８】吸気側カムシャフト２２の一端部には、タ
イミングプーリ２４ａを備えた回転位相差可変アクチュ
エータ２４が設けられ、他端部には吸気側カムシャフト
２２を軸方向へ移動させるためのリフト量可変アクチュ
エータ２２ａが設けられている。また、排気側カムシャ
フト２３の一端部にはタイミングプーリ２５が取り付け
られている。このタイミングプーリ２５および回転位相
差可変アクチュエータ２４のタイミングプーリ２４ａ
は、タイミングベルト２６を介して、クランクシャフト
１５に取り付けられたプーリ１５ａに連結されている。
そして、駆動側回転軸としてのクランクシャフト１５の
回転がタイミングベルト２６を介して、従動側回転軸と
しての吸気側カムシャフト２２および排気側カムシャフ
ト２３に伝達されることによって、それら吸気側カムシ
ャフト２２および排気側カムシャフト２３がクランクシ
ャフト１５の回転に同期して回転するようになってい
る。
【００３９】吸気側カムシャフト２２には、吸気バルブ
２０の上端に当接する吸気カム２７が設けられ、排気側
カムシャフト２３には、排気バルブ２１の上端に当接す
る排気カム２８が設けられている。そして、吸気側カム
シャフト２２が回転すると、吸気カム２７により吸気バ
ルブ２０が開閉駆動され、排気側カムシャフト２３が回
転すると、排気カム２８により排気バルブ２１が開閉駆
動されるようになっている。
【００４０】ここで、排気カム２８のカムプロフィール
は排気側カムシャフト２３の軸方向に対して一定となっ
ているが、吸気カム２７のカムプロフィールは、図２に
示すごとく吸気側カムシャフト２２の軸方向に連続的に
変化している。すなわち、吸気カム２７は３次元カムと
して構成されている。
【００４１】そして、吸気側カムシャフト２２が矢印Ａ
方向へ移動すると、吸気カム２７による吸気バルブ２０
のバルブリフト量が徐々に大きくなるとともに、吸気バ
ルブ２０の開弁時間が徐々に長くなる。また、矢印Ａ方
向とは逆方向に吸気側カムシャフト２２が移動すると、
吸気カム２７による吸気バルブ２０のバルブリフト量が
徐々に小さくなるとともに、吸気バルブ２０の開弁時間
が徐々に短くなる。したがって、吸気側カムシャフト２
２をその軸方向へ移動させることにより、吸気バルブ２
０の開弁時間およびバルブリフト量の調整を行うことが
できる。
【００４２】尚、吸気側カムシャフト２２は、例えば、
エンジン１１の低回転時には矢印Ａと逆方向へ移動し、
エンジンの高回転時には矢印Ａ方向へ移動するよう制御
される。これは、エンジン１１の低回転時には、吸気バ
ルブ２０の開弁時間を短くするとともにバルブリフト量
を小さくすることで燃焼室１７へ勢いよく混合ガスを吸
入させるためであり、エンジンの高回転時には、吸気バ
ルブ２０の開弁時間を長くするとともにバルブリフト量
を大きくすることで燃焼室１７への混合ガスの吸入効率
を向上させるためである。
【００４３】次に、吸気側カムシャフト２２をその軸方
向へ移動させるためのリフト量可変アクチュエータ２２
ａ、および、そのリフト量可変アクチュエータ２２ａを
油圧により駆動するための給油構造について図３に基づ
き説明する。
【００４４】図３に示すように、リフト量可変アクチュ
エータ２２ａは、筒状をなすシリンダチューブ３１と、
シリンダチューブ３１内に設けられたピストン３２と、
シリンダチューブ３１の両端開口部を塞ぐように設けら
れた一対のエンドカバー３３とから構成されている。こ
のシリンダチューブ３１はシリンダヘッド１４に固定さ
れている。
【００４５】ピストン３２には一方のエンドカバー３３
を貫通した吸気側カムシャフト２２が連結されている。
また、シリンダチューブ３１内は、ピストン３２により
第１圧力室３１ａおよび第２圧力室３１ｂに区画されて
いる。 第１圧力室３１ａには、一方のエンドカバー３
３に形成された第１給排通路３４が接続され、第２圧力
室３１ｂには、他方のエンドカバー３３に形成された第
２給排通路３５が接続されている。
【００４６】そして、第１給排通路３４または第２給排
通路３５を介して、第１圧力室３１ａと第２圧力室３１
ｂとに対し選択的に作動油を供給すると、ピストン３２
は吸気側カムシャフト２２の軸方向へ移動する。このピ
ストン３２の移動に伴い、吸気側カムシャフト２２もそ
の軸方向へ移動する。
【００４７】第１給排通路３４および第２給排通路３５
は、第１オイルコントロールバルブ３６に接続されてい
る。この第１オイルコントロールバルブ３６には供給通
路３７および排出通路３８が接続されている。そして、
供給通路３７はクランクシャフト１５の回転に伴って駆
動されるオイルポンプＰを介して前記オイルパン１３ａ
に接続されており、排出通路３８はオイルパン１３ａに
直接接続されている。
【００４８】第１オイルコントロールバルブ３６はケー
シング３９を備え、ケーシング３９には、第１給排ポー
ト４０、第２給排ポート４１、第１排出ポート４２、第
２排出ポート４３、および供給ポート４４が設けられて
いる。これら第１給排ポート４０には第１給排通路３４
が接続され、第２給排ポート４１には第２給排通路３５
が接続されている。更に、供給ポート４４には上記供給
通路３７が接続され、第１排出ポート４２および第２排
出ポート４３には上記排出通路３８が接続されている。
また、ケーシング３９内には、４つの弁部４５を有して
コイルスプリング４６および電磁ソレノイド４７により
それぞれ逆の方向に付勢されるスプール４８が設けられ
ている。
【００４９】そして、電磁ソレノイド４７の消磁状態に
おいては、スプール４８がコイルスプリング４６の弾性
力によりケーシング３９の一端側（図３における右側）
に配置されて、第１給排ポート４０と第１排出ポート４
２とが連通し、第２給排ポート４１と供給ポート４４と
が連通する。この状態では、オイルパン１３ａ内の作動
油が供給通路３７、第１オイルコントロールバルブ３６
および第２給排通路３５を介して、第２圧力室３１ｂへ
供給される。また、第１圧力室３１ａ内にあった作動油
が第１給排通路３４、第１オイルコントロールバルブ３
６および排出通路３８を介してオイルパン１３ａ内へ戻
される。その結果、ピストン３２および吸気側カムシャ
フト２２が矢印Ａと逆方向へ移動する。
【００５０】一方、電磁ソレノイド４７が励磁されたと
きには、スプール４８がコイルスプリング４６の弾性力
に抗してケーシング３９の他端側（図３において左側）
に配置されて、第２給排ポート４１が第２排出ポート４
３と連通し、第１給排ポート４０が供給ポート４４と連
通する。この状態では、オイルパン１３ａ内の作動油が
供給通路３７、第１オイルコントロールバルブ３６およ
び第１給排通路３４を介して第１圧力室３１ａへ供給さ
れる。また、第２圧力室３１ｂ内にあった作動油が第２
給排通路３５、第１オイルコントロールバルブ３６およ
び排出通路３８を介してオイルパン１３ａ内に戻され
る。その結果、ピストン３２および吸気側カムシャフト
２２が矢印Ａ方向へ移動する。
【００５１】更に、電磁ソレノイド４７への給電を制御
し、スプール４８をケーシング３９の中間に位置させる
と、第１給排ポート４０および第２給排ポート４１が閉
塞され、それら給排ポート４０，４１を通じての作動油
の移動が禁止される。この状態では、第１圧力室３１ａ
および第２圧力室３１ｂに対して作動油の給排が行われ
ず、第１圧力室３１ａおよび第２圧力室３１ｂ内に作動
油が充填保持されて、ピストン３２および吸気側カムシ
ャフト２２が固定される。
【００５２】次に、吸気バルブ２０の開閉タイミングを
調整するための上記回転位相差可変アクチュエータ２４
について図４に基づき詳しく説明する。図４に示すよう
に、回転位相差可変アクチュエータ２４はタイミングプ
ーリ２４ａを備える。このタイミングプーリ２４ａは吸
気側カムシャフト２２が貫通する筒部５１と、筒部５１
の外周面から突出する円板部５２と、円板部５２の外周
面に設けられた複数の外歯５３とを備えている。上記タ
イミングプーリ２４ａの筒部５１は、シリンダヘッド１
４の軸受部１４ａに回転可能に支持されている。そし
て、吸気側カムシャフト２２は、その軸方向へ摺動して
移動できるように筒部５１を貫通している。
【００５３】また、吸気側カムシャフト２２の先端部を
覆うように設けられたインナギヤ５４が、ボルト５５に
より固定されている。このインナギヤ５４は図５に示す
ごとく、平歯の大径ギヤ部５４ａと、斜歯の小径ギヤ部
５４ｂとが２段に形成された構成をなしている。
【００５４】更に、インナギヤ５４の小径ギヤ部５４ｂ
には、平歯の外歯５６ａと斜歯の内歯５６ｂとを備えた
サブギヤ５６が、その内歯５６ｂにて、図４に示すごと
く噛み合わされている。この噛み合せの際には、インナ
ギヤ５４とサブギヤ５６との間にリング状のスプリング
ワッシャ５７が配置され、サブギヤ５６をインナギヤ５
４から離すように軸方向に付勢している。なお、インナ
ギヤ５４とサブギヤ５６との外径は同一である。
【００５５】タイミングプーリ２４ａの円板部５２に
は、複数のボルト５８（ここでは４本のボルト）によ
り、ハウジング５９（タイミングプーリ２４ａとともに
第１回転体に相当する）と、ハウジング５９の内部の
内、後述する第１圧力室７０および第２圧力室７１とを
密閉するカバー６０とが取り付けられている。なお、カ
バー６０の中心には、後述する円筒状空間６１ｃを開放
して吸気側カムシャフト２２の軸方向への摺動を円滑に
行うための穴部６０ａが設けられている。
【００５６】なお、ボルト５８、カバー６０およびボル
ト５５を取り外してハウジング５９の内部を図４におい
て左から見た状態を図６に示す。なお、図４の回転位相
差可変アクチュエータ２４は、図６におけるＢ−Ｂ線で
の断面状態を示している。
【００５７】ハウジング５９は、内周面５９ａから中心
方向に向かって複数の壁部６２，６３，６４，６５（こ
こでは４つ）が突出している。そして、その壁部６２，
６３，６４，６５の先端面に対して、外周面６１ａにて
接して円盤状のベーンロータ６１（第２回転体に相当す
る）が回動可能に配置されている。
【００５８】円盤状のベーンロータ６１の中心部は円筒
状空間６１ｃ（図４）が形成されて、その内周面は吸気
側カムシャフト２２の軸方向に沿って直線状に延びるス
プライン部６１ｂを形成している。前述したインナギヤ
５４の大径ギヤ部５４ａとサブギヤ５６の外歯５６ａと
は共にこのスプライン部６１ｂに噛み合わされている。
【００５９】前述した斜歯の内歯５６ｂと斜歯の小径ギ
ヤ部５４ｂとの噛み合わせと、スプリングワッシャ５７
との作用により、インナギヤ５４の大径ギヤ部５４ａと
サブギヤ５６の外歯５６ａとは相対的に逆方向に回動す
る付勢力を生じている。このため、スプライン部６１ｂ
とギヤ５４，５６間のバックラッシュによる誤差を吸収
することができ、ベーンロータ６１に対してインナギヤ
５４は設定される回転位相位置に高精度に配置される。
したがって、ベーンロータ６１と吸気側カムシャフト２
２とを、高精度の回転位相関係にて取り付けることがで
きる。なお、図４においては、見やすくするため、スプ
ライン部６１ｂは一部のみ示し、他は図示を省略してい
るが、スプライン部６１ｂはベーンロータ６１の円筒状
空間６１ｃの内周面全体に形成されている。
【００６０】また円盤状のベーンロータ６１の外周面６
１ａには、壁部６２，６３，６４，６５の間の空間に突
出して、先端をハウジング５９の内周面５９ａに接して
いるベーン６６，６７，６８，６９（受圧部材に相当す
る）を備えている。これらのベーン６６，６７，６８，
６９が壁部６２，６３，６４，６５間の空間を区画する
ことにより、第１圧力室７０と第２圧力室７１とを形成
している。
【００６１】この内の１つのベーン６６は、吸気側カム
シャフト２２の軸方向に沿って延びる貫通孔７２を有す
る。貫通孔７２内において移動可能に収容されたロック
ピン７３は、その内部に収容孔７３ａを有する。この収
容孔７３ａ内に設けられたスプリング７４は、ロックピ
ン７３を円板部５２へ向かって付勢する。
【００６２】また、ベーンロータ６１はその先端面に形
成された油溝７２ａを有する。同油溝７２ａはカバー６
０を貫通している円弧状の貫通開放口７２ｂ（図１）と
貫通孔７２とを連通する。この貫通開放口７２ｂと油溝
７２ａとは、貫通孔７２の内部においてロックピン７３
よりも先端側にある空気あるいは油をカバー６０より外
部に排出する機能を有する。
【００６３】図６のＣ−Ｃ線における断面である図７お
よび図８に示すごとく、ロックピン７３が円板部５２に
設けられた係止穴７５に対向していた場合（図８）に
は、ロックピン７３がスプリング７４の付勢力により係
止穴７５に係止し、円板部５２に対するベーンロータ６
１の相対回動位置が固定される。また、図７において
は、ベーンロータ６１は最遅角位置にあり、ベーン６６
に設けられたロックピン７３は係止穴７５に対向してお
らず、ロックピン７３の先端部７３ｂが係止穴７５に挿
入されていない状態を示している。図６の状態は、図７
と同じく、ロックピン７３の先端部７３ｂが係止穴７５
に挿入されていない状態である。
【００６４】エンジン１１が始動時などである場合、あ
るいは図示しない後述する電子制御装置（ＥＣＵ）によ
る油圧制御が開始されていない場合などで、第１圧力室
７０および第２圧力室７１の油圧がゼロあるいは十分に
上昇していないときに、始動時のクランキング動作によ
り、吸気側カムシャフト２２に逆トルクが生じて、ベー
ンロータ６１がハウジング５９に対して進角方向に相対
回動する。このことで、図７に示した状態から、ロック
ピン７３が係止穴７５に挿入できる相対回動位置に到達
し、図８に示すごとくロックピン７３が係止穴７５に挿
入し係止する。このようにロックピン７３が係止穴７５
に係止した場合には、ベーンロータ６１とハウジング５
９との相対回動が禁止され、ベーンロータ６１とハウジ
ング５９とは一体となって回転することができる。
【００６５】なお、係止穴７５に係止されたロックピン
７３の解除は、エンジン１１の始動後に、図７および図
８に示す油路７６を介して第２圧力室７１から環状油空
間７７に油圧が供給されることにより行われる。すなわ
ち、環状油空間７７に供給される油圧が上昇することに
より、スプリング７４の付勢力に抗してロックピン７３
が係止穴７５から外れ、ロックピン７３の係止が解除さ
れる。また、油路７８を介して第１圧力室７０から係止
穴７５に油圧が供給されて、ロックピン７３の解除状態
が確実に保持される。このように、ロックピン７３の係
止が解除された状態で、ハウジング５９およびベーンロ
ータ６１間の相対回動が許容され、第１圧力室７０およ
び第２圧力室７１に供給される油圧に対応して、ハウジ
ング５９に対するベーンロータ６１の相対回動位相が調
整可能となる。例えば、図９に示すごとく、ベーンロー
タ６１をハウジング５９に対して更に進角させることが
できる。
【００６６】したがって、上述した構成の回転位相差可
変アクチュエータ２４において、エンジンの駆動により
クランクシャフト１５が回転し、その回転がタイミング
ベルト２６を介してタイミングプーリ２４ａに伝達され
ると、タイミングプーリ２４ａおよび吸気側カムシャフ
ト２２が、調整されている回転位相差状態で一体に回転
する。この吸気側カムシャフト２２の回転に伴なって吸
気バルブ２０（図１）が開閉駆動されることは、前述し
たとおりである。
【００６７】そして、エンジン１１の駆動時に、第１圧
力室７０および第２圧力室７１に対する油圧制御によ
り、ハウジング５９に対してベーンロータ６１を回転方
向に相対的に回動させると、すなわち吸気側カムシャフ
ト２２をクランクシャフト１５に対し進角する側に回転
位相差の調整制御を行うと、吸気バルブ２０の開閉タイ
ミングは早くなる。
【００６８】また、逆に、ハウジング５９に対してベー
ンロータ６１を回転方向とは逆方向に相対的に回動させ
ると、すなわち吸気側カムシャフト２２をクランクシャ
フト１５に対し遅角する側に回転位相差の調整制御を行
うと、吸気バルブ２０の開閉タイミングは遅くなる。
【００６９】尚、吸気バルブ２０は、通常、エンジン１
１の低回転時に開閉タイミングが遅らされ、エンジン１
１の高回転時には開閉タイミングが早められる。これは
エンジン１１の低回転時にはエンジン回転の安定を図る
とともに、エンジン１１の高回転時には燃焼室１７への
混合ガスの吸入効率を向上させるためである。
【００７０】次に、回転位相差可変アクチュエータ２４
にあって、吸気バルブ２０の開閉タイミングを調整する
ための、ハウジング５９とベーンロータ６１間の回転位
相差を油圧制御する構造について説明する。
【００７１】ハウジング５９の内部に突出する各壁部６
２〜６５の第１圧力室７０側には、それぞれ進角用油路
開口部８０が開口し、各壁部６２〜６５の第２圧力室７
１側には、それぞれ遅角用油路開口部８１が開口してい
る。また、進角用油路開口部８０に接する各壁部６２〜
６５の内で円板部５２側には、ベーン６６〜６９が進角
用油路開口部８０を塞いでいても、ベーンロータ６１が
進角方向に回動する油圧を与えることができるように、
凹部６２ａ〜６５ａが設けられている。同様に、遅角用
油路開口部８１に接する各壁部６２〜６５の内で円板部
５２側には、ベーン６６〜６９が遅角用油路開口部８１
を塞いでいても、ベーンロータ６１が遅角方向に回動す
る油圧を与えることができるように、凹部６２ｂ〜６５
ｂが設けられている。
【００７２】各進角用油路開口部８０は、円板部５２内
の進角制御油路８４、筒部５１内の進角制御油路８６，
８８により、筒部５１の一方の外周溝５１ａ接続されて
いる。また、各遅角用油路開口部８１は、円板部５２内
の遅角制御油路８５、筒部５１内の遅角制御油路８７，
８９により、筒部５１の他方の外周溝５１ｂ接続されて
いる。
【００７３】また、筒部５１内の遅角制御油路８７から
分岐した潤滑油路９０は筒部５１の内周面５１ｃに設け
られた幅広の内周溝９１に接続している。このことによ
り、遅角制御油路８７内を流れる作動油を、筒部５１の
内周面５１ｃと吸気側カムシャフト２２の端部外周面２
２ｂに潤滑油として導く。
【００７４】筒部５１の一方の外周溝５１ａは、シリン
ダヘッド１４内の進角制御油路９２を介して第２オイル
コントロールバルブ９４に接続され、筒部５１の他方の
外周溝５１ｂはシリンダヘッド１４内の遅角制御油路９
３を介して第２オイルコントロールバルブ９４に接続さ
れている。
【００７５】第２オイルコントロールバルブ９４には、
供給通路９５および排出通路９６が接続されている。そ
して、供給通路９５は第１オイルコントロールバルブ３
６にて用いたと同一のオイルポンプＰを介してオイルパ
ン１３ａに接続しており、排出通路９６はオイルパン１
３ａに直接接続している。したがって、オイルポンプＰ
は、オイルパン１３ａから二つの供給通路３７，９５へ
作動油を送り出すようになっている。
【００７６】第２オイルコントロールバルブ９４は第１
オイルコントロールバルブ３６と同様に構成され、ケー
シング１０２、第１給排ポート１０４、第２給排ポート
１０６、弁部１０７、第１排出ポート１０８、第２排出
ポート１１０、供給ポート１１２、コイルスプリング１
１４、電磁ソレノイド１１６、およびスプール１１８を
備えている。そして、第１給排ポート１０４にはシリン
ダヘッド１４内の遅角制御油路９３が接続され、第２給
排ポート１０６にはシリンダヘッド１４内の進角制御油
路９２が接続されている。また、供給ポート１１２には
供給通路９５が接続され、第１排出ポート１０８および
第２排出ポート１１０には排出通路９６が接続されてい
る。
【００７７】したがって、電磁ソレノイド１１６の消磁
状態においては、スプール１１８がコイルスプリング１
１４の弾性力によりケーシング１０２の一端側（図４に
おいて右側）に配置されて、第１給排ポート１０４と第
１排出ポート１０８とが連通し、第２給排ポート１０６
が供給ポート１１２と連通する。この状態では、オイル
パン１３ａ内の作動油が、供給通路９５、第２オイルコ
ントロールバルブ９４、進角制御油路９２、外周溝５１
ａ、進角制御油路８８、進角制御油路８６、進角制御油
路８４、進角用油路開口部８０、および凹部６２ａ，６
３ａ，６４ａ，６５ａを介して、回転位相差可変アクチ
ュエータ２４の第１圧力室７０へ供給される。また、回
転位相差可変アクチュエータ２４の第２圧力室７１内に
あった作動油は、凹部６２ｂ，６３ｂ，６４ｂ，６５
ｂ、遅角用油路開口部８１、遅角制御油路８５、遅角制
御油路８７、遅角制御油路８９、外周溝５１ｂ、遅角制
御油路９３、第２オイルコントロールバルブ９４、およ
び排出通路９６を介してオイルパン１３ａ内へ戻され
る。その結果、ベーンロータ６１がハウジング５９に対
して進角方向へ相対回動し、前述したように吸気バルブ
２０の開閉タイミングが早められる。
【００７８】一方、電磁ソレノイド１１６が励磁された
ときには、スプール１１８がコイルスプリング１１４の
弾性力に抗してケーシング１０２の他端側（図４におい
て左側）に配置されて、第２給排ポート１０６が第２排
出ポート１１０と連通し、第１給排ポート１０４が供給
ポート１１２と連通する。この状態では、オイルパン１
３ａ内の作動油が、供給通路９５、第２オイルコントロ
ールバルブ９４、遅角制御油路９３、外周溝５１ｂ、遅
角制御油路８９、遅角制御油路８７、遅角制御油路８
５、遅角用油路開口部８１、および凹部６２ｂ，６３
ｂ，６４ｂ，６５ｂを介して回転位相差可変アクチュエ
ータ２４の第２圧力室７１へ供給される。また、回転位
相差可変アクチュエータ２４の第１圧力室７０内にあっ
た作動油は、凹部６２ａ，６３ａ，６４ａ，６５ａ、進
角用油路開口部８０、進角制御油路８４、進角制御油路
８６、進角制御油路８８、外周溝５１ａ、進角制御油路
９２、第２オイルコントロールバルブ９４、および排出
通路９６を介してオイルパン１３ａ内へ戻される。その
結果、ベーンロータ６１がハウジング５９に対して遅角
方向へ相対回動し、前述したように吸気バルブ２０の開
閉タイミングが遅くされる。
【００７９】更に、電磁ソレノイド１１６への給電を制
御し、スプール１１８をケーシング１０２の中間に位置
させると、第１給排ポート１０４および第２給排ポート
１０６が閉塞され、それら給排ポート１０４，１０６を
通じての作動油の移動が禁止される。この状態では、回
転位相差可変アクチュエータ２４の第１圧力室７０ある
いは第２圧力室７１に対して作動油の給排が行われず、
第１圧力室７０および第２圧力室７１内には作動油が充
填保持されて、ベーンロータ６１はハウジング５９に対
する相対回動は停止する。その結果、吸気バルブ２０の
開閉タイミングは、ベーンロータ６１が固定されたとき
の状態に保持される。
【００８０】上述した可変バルブタイミング装置１０に
あっては、第１オイルコントロールバルブ３６および第
２オイルコントロールバルブ９４が電子制御ユニット
（以下「ＥＣＵ」という）１３０を通じて駆動制御さ
れ、その制御により吸気バルブ２０の開閉特性が変更さ
れる。このＥＣＵ１３０は、ＣＰＵ１３２、ＲＯＭ１３
３、ＲＡＭ１３４およびバックアップＲＡＭ１３５等を
備える論理演算回路として構成されている。
【００８１】ここで、ＲＯＭ１３３は各種制御プログラ
ムや、その各種制御プログラムを実行する際に参照され
るテーブルやマップ等が記憶されるメモリである。ＣＰ
Ｕ１３２はＲＯＭ１３３に記憶された各種制御プログラ
ムに基づいて制御に必要な演算処理を実行する。また、
ＲＡＭ１３４はＣＰＵ１３２での演算結果や各センサか
ら入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであ
り、バックアップＲＡＭ１３５はエンジン１１の停止時
に保存すべきデータを記憶する不揮発性のメモリであ
る。そして、ＣＰＵ１３２、ＲＯＭ１３３、ＲＡＭ１３
４およびバックアップＲＡＭ１３５は、バス１３６を介
して互いに接続されるとともに、外部入力回路１３７お
よび外部出力回路１３８と接続されている。
【００８２】外部入力回路１３７には、図示しない回転
数センサ、吸気圧センサおよびスロットルセンサ等、エ
ンジン１１の運転状態を検出するための各種センサと、
クランク側電磁ピックアップ１２３およびカム側電磁ピ
ックアップ１２６が接続されている。また、外部出力回
路１３８には、第１オイルコントロールバルブ３６およ
び第２オイルコントロールバルブ９４が接続されてい
る。
【００８３】本実施の形態では、こうした構成のＥＣＵ
１３０を通じて、吸気バルブ２０のバルブタイミング特
性制御が行われる。すなわち、ＥＣＵ１３０は、エンジ
ン１１の運転状態を検出するための図示しない各種セン
サからの検出信号に基づき第２オイルコントロールバル
ブ９４を駆動制御し、吸気バルブ２０がエンジン１１の
運転状態に適した開閉タイミングとなるよう回転位相差
可変アクチュエータ２４を作動させる。また、ＥＣＵ１
３０は上記各種センサからの検出信号に基づき第１オイ
ルコントロールバルブ３６を駆動制御し、吸気バルブ２
０の開弁時間およびバルブリフト量がエンジンの１１の
運転状態に適した値となるようにリフト量可変アクチュ
エータ２２ａを作動させる。
【００８４】以上説明した本実施の形態によれば、以下
の効果が得られる。 ・本実施の形態の可変バルブタイミング装置１０は、備
えられている回転位相差可変アクチュエータ２４におい
て、その第１圧力室７０および第２圧力室７１に対する
油圧調整は、ハウジング５９とともに回転するタイミン
グプーリ２４ａに設けられた液圧経路としての進角制御
油路８４、進角制御油路８６、進角制御油路８８、外周
溝５１ａ、遅角制御油路８５、遅角制御油路８７、遅角
制御油路８９、および外周溝５１ｂを介してなされる。
【００８５】すなわち、この可変バルブタイミング装置
１０の回転位相差可変アクチュエータ２４は、従来にお
いて実施されていたごとくに吸気側カムシャフト２２か
ら第２回転体としてのベーンロータ６１へ油路を形成す
るのではなく、第１回転体の一部としてのタイミングプ
ーリ２４ａに設けられた油路８４〜８９，５１ａ，５１
ｂにて、第１圧力室７０および第２圧力室７１へ調整さ
れた油圧を供給している。
【００８６】このため、ベーンロータ６１の円筒状空間
６１ｃを経て、第１圧力室７０および第２圧力室７１に
油圧を供給しなくてもよくなり、上述したごとくの油路
を形成できるので、吸気側カムシャフト２２の移動によ
り円筒状空間６１ｃの容積が変化しても、第１圧力室７
０および第２圧力室７１に対する油圧に影響しなくな
り、リフト量可変アクチュエータ２２ａの作動状態が回
転位相差に影響することがない。したがって、精密なバ
ルブタイミング調整が可能となる。
【００８７】・また、本実施の形態では、ハウジング５
９は、ベーンロータ６１のベーン６６〜６９により、壁
部６２〜６５間の空間（液圧室に相当する）が区画され
て、第１圧力室７０および第２圧力室７１を形成してい
る。
【００８８】このように、進角するための第１圧力室７
０と、遅角するための第２圧力室７１との２種類の圧力
室とが存在しても、それぞれの圧力室７０，７１への油
路を、上述したごとくタイミングプーリ２４ａ内に独立
して設けることができ、それぞれ影響し合わない独立し
た油圧調整が可能となる。
【００８９】・また、従来のようにベーンロータ６１の
円筒状空間６１ｃに出たりする複雑な油路が形成されな
いので、油漏れや圧損が少なく、回転位相差可変アクチ
ュエータ２４による回転位相差の調整の応答性が高ま
り、また位置保持性も高まる。
【００９０】・また、ベーンロータ６１の円筒状空間６
１ｃには作動油が存在しないので、ベーンロータ６１の
円筒状空間６１ｃをシールするための部材や加工が不用
となり生産性が向上する。すなわち、前述したごとく、
カバー６０に設けられた穴部６０ａはシールされておら
ず完全に開放されている。
【００９１】・また、回転位相差可変アクチュエータ２
４においては、タイミングプーリ２４ａにのみ、第１圧
力室７０および第２圧力室７１への作動油の給排のため
の油路８４〜８９が形成されているので、タイミングプ
ーリ２４ａの加工時に１つの加工装置による１つの孔開
け工程で作動油の供排のための２種類の油路を形成する
ことができ、加工性が高まる。
【００９２】・また、遅角制御油路８５，８７，８９
は、タイミングプーリ２４ａと吸気側カムシャフト２２
との間に潤滑物質、ここでは作動油を供給する経路も兼
ねている。すなわち、遅角制御油路８５〜８９は、タイ
ミングプーリ２４ａ内部を通っているので、遅角制御油
路８５〜８９を分岐して、作動油を吸気側カムシャフト
２２と筒部５１および円板部５２との摺動部に供給した
り、あるいは遅角制御油路８５〜８９そのものを前記摺
動部に接触させることにより、第２圧力室７１への油圧
供給と共に、タイミングプーリ２４ａと吸気側カムシャ
フト２２との間の潤滑処理を行うことができる。したが
って、特別にタイミングプーリ２４ａと吸気側カムシャ
フト２２との間を潤滑させるための潤滑物質の供給路や
供給機構を設けなくてもよくなり、製造コストが低減で
きる。
【００９３】［その他の実施の形態］ ・前記実施の形態において、潤滑油路９０は進角制御油
路８４，８６，８８側から分岐するように設けてもよ
い。
【００９４】・前記実施の形態においては、リフト量可
変アクチュエータ２２ａおよび回転位相差可変アクチュ
エータ２４は、吸気側カムシャフト２２の両端に設けた
が、排気カム２８を３次元カムとして、排気側カムシャ
フト２３の両端に設けてもよい。また、吸気側カムシャ
フト２２と排気側カムシャフト２３との両方に設けても
よい。
【００９５】・前記実施の形態においては、クランクシ
ャフト１５からの駆動力を伝達するものは、タイミング
ベルト２６とタイミングプーリ２４ａとによるものであ
ったが、これ以外のものでもよい。例えば、チェーンと
スプロケットとの組み合わせやギヤによるものでもよ
い。
【００９６】
【発明の効果】・請求項１記載の可変バルブタイミング
装置は、回転位相差可変アクチュエータとリフト量可変
アクチュエータとを備えることで３次元カムによるバル
ブタイミングを調整する可変バルブタイミング装置であ
って、回転位相差可変アクチュエータの第１回転体と第
２回転体との間の相対回動を行わせるための圧力室に対
する液圧調整は、第１回転体に設けられた液圧経路を介
してなされることを特徴とする。すなわち、請求項１の
可変バルブタイミング装置は、従来において実施されて
いたごとくにカムシャフトから第２回転体へ液圧経路を
形成するのではなく、第１回転体に設けられた液圧経路
にて、圧力室へ調整された液圧を供給している。したが
って、スプライン機構により、カムシャフトが軸方向に
移動するために設けられている第２回転体の内部空間を
経て、圧力室に液圧を供給しなくてもよくなり、リフト
量可変アクチュエータの作動状態が回転位相差に影響し
なくなり、精密なバルブタイミング調整が可能となる。
【００９７】・更に、副次的な効果として、従来のよう
に第２回転体の内部空間に出たりする複雑な液圧経路が
形成されないので、液漏れや圧損が少なく、回転位相差
の調整の応答性が高まり、また、位置保持性も高まる。
【００９８】・更に、副次的な効果として、第２回転体
の内部空間には圧力媒体としての液体を存在させる必要
がないので、第２回転体の内部空間をシールするための
部材や加工が不用となり生産性が向上する。
【００９９】・また請求項２に示したごとく、前記第１
回転体は、内部に少なくとも１つの液圧室を有し、前記
第２回転体の受圧部材は、前記液圧室に挿入されること
で前記液圧室の内部を第１圧力室と第２圧力室とに区画
するとともに、該第１圧力室および第２圧力室が各々前
記圧力室に該当するように構成した場合においても、そ
れぞれの圧力室への独立した液圧経路を第１回転体内に
設けることができ、それぞれ影響し合わない独立した液
圧調整が可能となる。
【０１００】・更に、副次的な効果として、このような
独立した液圧経路を形成する場合、第１回転体の加工時
に１つの加工装置による１つの孔開け工程で２種類の液
圧経路を形成することが可能であり、加工性が高まる。
【０１０１】・請求項３に示したごとく、前記液圧経路
は、前記第１回転体と前記カムシャフトとの間に潤滑物
質を供給する経路を兼ねていることとした場合は、液圧
経路は、第１回転体内部を通っているので、液圧経路を
分岐して、液圧媒体をカムシャフトと第１回転体との摺
動部に供給したり、あるいは液圧経路そのものを前記摺
動部に接触させることにより、圧力室への液圧供給と共
に、第１回転体とカムシャフトとの間の潤滑処理を行う
ことができる。したがって、特別に第１回転体とカムシ
ャフトとの間を潤滑させるための潤滑物質の供給路や供
給機構を設けなくてもよくなり、製造コストが低減でき
る。
【０１０２】・請求項４に示したごとく、前記駆動側回
転軸は、内燃機関の駆動力により回転し、前記従動側回
転軸であるカムシャフトは、前記内燃機関の吸気バルブ
あるいは排気バルブの一方または両方のバルブタイミン
グを調整することとした場合は、内燃機関の製造・使用
において、上述した作用・効果を生じさせることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１としての可変バルブタイミング
装置を組み込んだエンジンの斜視図。
【図２】 実施の形態１において、３次元カムとして吸
気側カムシャフトに用いられる吸気カムの形状を説明す
る斜視図。
【図３】 実施の形態１としての可変バルブタイミング
装置に備えられているリフト量可変アクチュエータの構
成説明図。
【図４】 実施の形態１としての可変バルブタイミング
装置に備えられている回転位相差可変アクチュエータの
構成説明図。
【図５】 実施の形態１の回転位相差可変アクチュエー
タに用いられるインナギヤおよびサブギヤの形状を示す
斜視図。
【図６】 実施の形態１の回転位相差可変アクチュエー
タにおける内部構成説明図。
【図７】 実施の形態１の回転位相差可変アクチュエー
タにおけるロックピン周辺の構成説明図。
【図８】 実施の形態１の回転位相差可変アクチュエー
タにおけるロックピン周辺の構成説明図。
【図９】 実施の形態１の回転位相差可変アクチュエー
タにおけるベーンロータの回転状態説明図。
【図１０】 回転位相差可変アクチュエータに対応する
従来の可変バルブタイミング装置の構成説明図。
【図１１】 回転位相差可変アクチュエータに対応する
従来の可変バルブタイミング装置の構成説明図。
【図１２】 回転位相差可変アクチュエータに対応する
従来の可変バルブタイミング装置の構成説明図。
【図１３】 リフト量可変アクチュエータに対応する従
来の可変動弁機構の構成説明図。
【図１４】 従来の方式を踏襲して試作した例を示す可
変バルブタイミング装置の構成説明図。
【符号の説明】
１０…可変バルブタイミング装置、１１…車載用ガソリ
ンエンジン、１２…ピストン、１３…シリンダブロッ
ク、１３ａ…オイルパン、１４…シリンダヘッド、１４
ａ…軸受部、１５…クランクシャフト、１５ａ…プー
リ、１６…コンロッド、１７…燃焼室、１８… 吸気通
路、１９…排気通路、２０…吸気バルブ、２１…排気バ
ルブ、２２…吸気側カムシャフト、２２ａ…リフト量可
変アクチュエータ、２２ｂ…吸気側カムシャフトの端部
外周面、２３…排気側カムシャフト、２４…回転位相差
可変アクチュエータ、２４ａ，２５…タイミングプー
リ、２６…タイミングベルト、２７…吸気カム、２８…
排気カム、３１…シリンダチューブ、３１ａ…第１圧力
室、３１ｂ…第２圧力室、３２…ピストン、３３…一対
のエンドカバー、３４…第１給排通路、３５…第２給排
通路、３６…第１オイルコントロールバルブ、３７…供
給通路、３８…排出通路、３９…ケーシング、４０…第
１給排ポート、４１…第２給排ポート、４２…第１排出
ポート、４３…第２排出ポート、４４…供給ポート、４
５…弁部、４６…コイルスプリング、４７…電磁ソレノ
イド、４８…スプール、５１…タイミングプーリの筒
部、５１ａ，５１ｂ…外周溝、５１ｃ…内周面、５２…
タイミングプーリの円板部、５３…外歯、５４…インナ
ギヤ、５４ａ…大径ギヤ部、５４ｂ…小径ギヤ部、５５
…ボルト、５６…サブギヤ、５６ａ…外歯、５６ｂ…内
歯、５７…スプリングワッシャ、５８…ボルト、５９…
ハウジング、５９ａ…内周面、６０…カバー、６０ａ…
穴部、６１… ベーンロータ、６１ａ…外周面、６１ｂ
…スプライン部、６１ｃ…円筒状空間、６２，６３，６
４，６５…壁部、６２ａ，６３ａ，６４ａ，６５ａ…凹
部、６２ｂ，６３ｂ，６４ｂ，６５ｂ…凹部、６６，６
７，６８，６９…ベーン、７０…第１圧力室、７１…第
２圧力室、７２…貫通孔、７２ａ…油溝、７２ｂ…貫通
開放口、７３…ロックピン、７３ａ… 収容孔、７３ｂ
…先端部、７４…スプリング、７５…係止穴、７６…油
路、７７…環状油空間、７８…油路、８０…進角用油路
開口部、８１…遅角用油路開口部、８４，８６，８８…
進角制御油路、８５，８７，８９…遅角制御油路、９０
…潤滑油路、９１…内周溝、９２…進角制御油路、９３
…遅角制御油路、９４…第２オイルコントロールバル
ブ、９５…供給通路、９６…排出通路、１０２…ケーシ
ング、１０４…第１給排ポート、１０６…第２給排ポー
ト、１０７…弁部、１０８… 第１排出ポート、１１０
…第２排出ポート、１１２…供給ポート、１１４…コイ
ルスプリング、１１６…電磁ソレノイド、１１８…スプ
ール、１２３…クランク側電磁ピックアップ、１２６…
カム側電磁ピックアップ、１３０…ＥＣＵ、１３２…Ｃ
ＰＵ、１３３…ＲＯＭ、１３４…ＲＡＭ、１３５…バッ
クアップＲＡＭ、１３６…バス、１３７…外部入力回
路、１３８…外部出力回路。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２つの回転軸の内の一方の駆動側回転軸
    に連動する第１回転体と、前記２つの回転軸の内の他方
    の従動側回転軸に連動する第２回転体とを備え、前記第
    １回転体は内部に少なくとも１つの圧力室を有し、前記
    第２回転体は前記圧力室に接する少なくとも１つの受圧
    部材を有し、前記圧力室に対する液圧調整による前記受
    圧部材の移動に伴って生じる前記第１回転体と前記第２
    回転体との間の相対回動により、前記２つの回転軸間の
    回転位相差を可変設定可能であるとともに、前記第２回
    転体はスプライン機構により前記従動側回転軸であるカ
    ムシャフトを係合することで該カムシャフトを軸方向に
    移動可能である回転位相差可変アクチュエータと、 前記回転位相差可変アクチュエータとは別体に前記カム
    シャフトに設けられ、該カムシャフトを軸方向へ移動さ
    せることにより、該カムシャフトに設けられている３次
    元カムによるバルブリフト量を可変とするリフト量可変
    アクチュエータと、 を備えることで前記３次元カムによるバルブタイミング
    を調整する可変バルブタイミング装置であって、 前記圧力室に対する液圧調整は、前記第１回転体に設け
    られた液圧経路を介してなされる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】 前記第１回転体は、内部に少なくとも１
    つの液圧室を有し、前記第２回転体の受圧部材は、前記
    液圧室に挿入されることで前記液圧室の内部を第１圧力
    室と第２圧力室とに区画するとともに、該第１圧力室お
    よび第２圧力室が各々前記圧力室に該当することを特徴
    とする請求項１記載の可変バルブタイミング装置。
  3. 【請求項３】 前記液圧経路は、前記第１回転体と前記
    カムシャフトとの間に潤滑物質を供給する経路を兼ねて
    いることを特徴とする請求項１または２記載の可変バル
    ブタイミング装置。
  4. 【請求項４】 前記駆動側回転軸は、内燃機関の駆動力
    により回転し、前記従動側回転軸であるカムシャフト
    は、前記内燃機関の吸気バルブあるいは排気バルブの一
    方または両方のバルブタイミングを調整することを特徴
    とする請求項１〜３のいずれか記載の可変バルブタイミ
    ング装置。
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