JPH11229838A - 可変バルブタイミング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転位相差調整機構と３次元カムを用いたリ
フト量調整機構とを共に用いても内燃機関の大型化を抑
制できる可変バルブタイミング装置の提供。 【解決手段】 可変バルブタイミング装置１０は、ハウ
ジング６４と、これを２室６４ａ，６４ｂに区画するセ
パレートプレート６６と、第１作動室６４ａ内にてハウ
ジング６４に対して吸気側カムシャフト２２を回転軸方
向に移動させるピストン７０と、第２作動室６４ｂ内に
てハウジング６４に対して吸気側カムシャフト２２を回
転させるベーンロータ１５０とを備える。このことで、
リフト量可変アクチュエータ１０ｂと回転位相差可変ア
クチュエータ１０ｃとにおいてハウジング６４の共通化
がなされて、アクチュエータ１０ｂ，１０ｃがそれぞれ
単独で設けられた場合に比較して全体として小型化で
き、内燃機関の大型化を抑制できる。

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、回転位相差と
リフト量とを可変とすることで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、内燃機関の出力軸であるクランク
シャフトに対して、吸気バルブ用カムシャフトや排気バ
ルブ用カムシャフトを同期回転させるための駆動力伝達
機構としてタイミングプーリ、スプロケットあるいはギ
ヤ等が存在するが、これらに組み込まれ、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１１、
図１２および図１３に示すごとく、カムシャフト１１０
２の一端に設けられている。なお、図１１は図１２にお
けるＩ−Ｉ線の断面図、図１２は図１１におけるＩＩ−
ＩＩ線の断面図、図１３は図１２におけるＩＩＩ−ＩＩ
Ｉ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
からチェーンを介して回転駆動されるスプロケット１１
０４はハウジング部材１１０６と一体に構成されてい
る。このハウジング部材１１０６の中心部分にはベーン
ロータ１１０８が収納され、このベーンロータ１１０８
は、その回転軸部分でカムシャフト１１０２の一端に取
り付けられて、カムシャフト１１０２と一体に回転す
る。

【０００５】また、ベーンロータ１１０８の周囲からは
複数のベーン１１１０が外側へ向かって突出し、ハウジ
ング部材１１０６の内周面に接している。また、ハウジ
ング部材１１０６からは内側に向かって複数の隔壁部１
１１２が突出し、ベーンロータ１１０８の外周面に接し
ている。隔壁部１１１２の間は、油圧室１１１４を形成
していて、その各油圧室１１１４は、それぞれベーン１
１１０により第１圧力室１１１６と第２圧力室１１１８
とに区画されている。

【０００６】この第１圧力室１１１６および第２圧力室
１１１８に対する油圧の給排により、ハウジング部材１
１０６に対してベーンロータ１１０８を相対的に回転さ
せることができ、ベーンロータ１１０８とハウジング部
材１１０６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１１０２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１１１６に対する油圧
供給機構１１２０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１１２２の油路を介し
て、カムシャフト１１０２のジャーナル部１１２４に形
成されている外周溝１１２６、カムシャフト１１０２内
の油路１１２７，１１２８、およびベーンロータ１１０
８内の油路１１３０，１１３２により行われる。

【０００８】また、第２圧力室１１１８に対する油圧供
給機構１１２０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１１２２の油路を介し
て、カムシャフト１１０２のジャーナル部１１２４に形
成されている外周溝１１３６、カムシャフト１１０２内
の油路１１３８、およびベーンロータ１１０８内の油路
１１４０，１１４２，１１４４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１４に示すごとく、３次元カム１２０２を
有するカムシャフト１２０４の一端側を、タイミングプ
ーリ１２０６に対して、回転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１２０６の一面側にシリンダ１２０８を設け、この
シリンダ１２０８内に、カムシャフト１２０４の先端部
に取り付けたピストン１２１０を挿入している。シリン
ダ１２０８とピストン１２１０とで囲まれた圧力室１２
１２の油圧が高ければ、圧力室１２１２とは反対側に圧
縮状態で配置されているスプリング１２１４に抗して、
図示右方向にカムシャフト１２０４が移動し、あるいは
圧力室１２１２の油圧が低ければスプリング１２１４に
押されて図示左方向にカムシャフト１２０４が移動す
る。

【００１０】したがって、マイクロコンピュータ１２１
６がオイルコントロールバルブ１２１８を制御して、軸
受部１２２０に設けられた油路１２２２，１２２４、カ
ムシャフト１２０４に設けられた油路１２２６，１２２
８、およびピストン１２１０をカムシャフト１２０４の
先端に固定するボルト１２３０に設けられた油路１２３
２を介して、圧力室１２１２に供給する油圧を調整する
ことで、カムシャフト１２０４の回転軸方向での位置を
調整できる。

【００１１】このことにより、カムシャフト１２０４に
設けられている３次元カム１２０２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、この場合の可変動弁機構のシ
リンダ１２０８はシリンダヘッド等に固定される。

【００１５】しかし、このようにカムシャフトの両端に
可変バルブタイミング装置と可変動弁機構とを設ける
と、カムシャフトの回転軸方向における内燃機関の長さ
が増大して、車両などへの搭載が困難となるとの問題が
生じた。

【００１６】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
いても、内燃機関の大型化を抑制できる可変バルブタイ
ミング装置を提供することを目的とするものである。

【００１７】

【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、３次元カムを備えたカムシャフト
に設けられ、該カムシャフトを回転軸方向へ移動させる
ことにより、前記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、前記カムシャ
フトに設けられ、出力軸に対する該カムシャフトの回転
位相差を可変とする回転位相差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、前記回
転位相差可変アクチュエータと前記リフト量可変アクチ
ュエータとが１つのハウジング内に構成されていること
を特徴とする。

【００１８】このように、１つのハウジング内に、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
タとが構成されているので、ハウジングの共通化がなさ
れて、回転位相差可変アクチュエータとリフト量可変ア
クチュエータとを単独で設けた場合に比較して、全体と
して小型化でき、内燃機関の大型化を抑制できる。

【００１９】請求項２記載の可変バルブタイミング装置
は、３次元カムを備えたカムシャフトの一端に設けら
れ、該カムシャフトに対して相対回転可能であるととも
に、出力軸からの駆動力が伝達されるハウジングと、該
ハウジング内を前記カムシャフトの回転軸方向に配列す
る第１作動室と第２作動室とに区画する隔壁と、前記第
１作動室内に設けられ、前記第１作動室を前記回転軸方
向に配列した第１液圧室と第２液圧室とに区画するとと
もに、該第１液圧室と該第２液圧室との間の圧力差に応
じて前記ハウジングに対して前記カムシャフトを回転軸
方向に移動させるピストンと、前記第２作動室内に設け
られ、前記第２作動室側の壁部と協働して前記第２作動
室を前記カムシャフトの周方向に配列した第３液圧室と
第４液圧室とに区画するとともに、該第３液圧室と該第
４液圧室との圧力差に応じて前記ハウジングに対して前
記カムシャフトを回転させる回転体と、を備えたことを
特徴とする。

【００２０】このように構成した場合にも、１つのハウ
ジング内に、第１作動室側にピストンを利用したリフト
量可変アクチュエータを構成し、第２作動室側に回転体
を利用した回転位相差可変アクチュエータを構成するこ
とができる。したがって、請求項１と同様な作用効果を
生じる。

【００２１】請求項３に記載の可変バルブタイミング装
置は、３次元カムを備えたカムシャフトの一端に設けら
れ、該カムシャフトに対して相対回転可能であるととも
に、出力軸からの駆動力が伝達されるハウジングと、該
ハウジング内を前記カムシャフトの回転軸方向に配列す
る第１作動室と第２作動室とに区画する隔壁と、前記第
１作動室内に設けられ、前記第１作動室を前記回転軸方
向に配列した第１液圧室と第２液圧室とに区画するとと
もに、該第１液圧室と該第２液圧室との間の圧力差に応
じて前記ハウジングに対して前記カムシャフトを回転軸
方向に移動させる第１ピストンと、前記第２作動室内に
設けられ、前記第２作動室を前記回転軸方向に配列した
第３液圧室と第４液圧室とに区画するとともに、備えて
いる平歯のスプライン機構と斜歯のスプライン機構とに
より、前記第３液圧室と前記第４液圧室との圧力差に応
じて自身が回転軸方向に移動する際には前記ハウジング
に対して前記カムシャフトを回転させるとともに、前記
カムシャフトが前記第１ピストンにより回転軸方向に移
動する際には前記カムシャフトが回転しないように規制
する第２ピストンと、を備えたことを特徴とする。

【００２２】本請求項３では、第１ピストンに関連する
リフト量可変アクチュエータの構成においては請求項２
のピストンと同じであるが、第２ピストンに関連する回
転位相差可変アクチュエータの構成において異なるもの
である。請求項３では、第２作動室側に第２ピストンを
備えている。この第２ピストンが、第３液圧室と第４液
圧室との間の液圧差によって回転軸方向に移動すること
で、前記斜歯のスプライン機構によりカムシャフトと出
力軸との間の回転位相差を調整し、また、前記リフト量
可変アクチュエータの作動による前記カムシャフトの回
転軸方向への移動の際には、前記平歯のスプライン機構
によって、前記カムシャフトを回転しないように規制し
て、前記カムシャフトの回転位相差に影響することがな
いようにしている。

【００２３】このことにより、請求項３の構成は、請求
項１と同様な作用効果を生じる。前記第２ピストンとし
ては、請求項４で示したごとく、前記ハウジングとは斜
歯のスプライン機構を介して接続され、前記カムシャフ
トとは平歯のスプライン機構を介して接続されている構
成を挙げることができる。この構成により請求項３にて
述べた機能を果たすことができる。

【００２４】また、前記第２ピストンとしては、請求項
５で示したごとく、前記カムシャフトとは平歯のスプラ
イン機構を介して接続された補助部材と、該補助部材ま
たは前記ハウジングの一方に対して斜歯のスプライン機
構を介して接続され、他方に関しては斜歯のスプライン
機構または斜歯のスプライン機構を介して接続されたピ
ストン部材と、を備えた構成を挙げることができる。こ
のピストン部材が、第３液圧室と前記第４液圧室との圧
力差に応じて移動する際には、ハウジングに対してカム
シャフトを回転させ、補助部材が、カムシャフトが前記
第１ピストンにより回転軸方向に移動される際に、回転
位相差に影響しないようにしている。この構成により請
求項３にて述べた機能を果たすことができる。

【００２５】また、請求項６に示したごとく、前記第１
液圧室および前記第２液圧室へは前記カムシャフトまた
は前記ハウジングの一方の内部を介して液圧が供給さ
れ、前記第３液圧室および前記第４液圧室へは前記カム
シャフトまたは前記ハウジングの他方の内部を介して液
圧が供給されるようにすれば、請求項２〜５の作用効果
に加えて、リフト量可変アクチュエータに対する液圧経
路と、回転位相差可変アクチュエータに対する液圧経路
とを完全に分離することができることから、液漏れ防止
効果が高くなる。

【００２６】請求項７に示したごとく、前記カムシャフ
トが、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、上述した各請求
項の作用・効果を生じさせることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１〜図６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。

【００２８】図１には直列４気筒の車載用ガソリンエン
ジン１１（以下、単に「エンジン」という）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。

【００２９】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。

【００３０】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
つ回転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
が回転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。

【００３１】吸気側カムシャフト２２の一端部には、タ
イミングプーリ１０ａを備えた可変バルブタイミング装
置１０が設けられている。また、排気側カムシャフト２
３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および可変バルブタイ
ミング装置１０のタイミングプーリ１０ａ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
けられたタイミングプーリ１５ａに連結されている。そ
して、駆動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。

【００３２】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。

【００３３】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の回転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の回転軸方向に
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。

【００３４】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をその回転軸方向へ移動させることにより、吸気バル
ブ２０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。

【００３５】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。

【００３６】次に、図３〜図６に基づいて可変バルブタ
イミング装置１０の構成について説明する。可変バルブ
タイミング装置１０は、吸気側カムシャフト２２をその
回転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１０ｂと、吸気側カムシャフト２２を相対回転させ
るための回転位相差可変アクチュエータ１０ｃとを備え
ている。

【００３７】図３に示すように、可変バルブタイミング
装置１０は、タイミングプーリ１０ａを備える。このタ
イミングプーリ１０ａ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５
３とを備えている。上記タイミングプーリ１０ａの筒部
５１は、シリンダヘッド１４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、回転可能かつ回転軸方向へ摺動可能に筒部５１を貫
通している。

【００３８】タイミングプーリ１０ａ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、円筒ケース部５９が取り付けられている。また、こ
の円筒ケース部５９には、タイミングプーリ１０ａとは
反対側の端部にカバー６０が設けられている。またカバ
ー６０の中心部に設けられている開口部６０ａは、キャ
ップ６２が螺入されて閉塞されている。これらタイミン
グプーリ１０ａ、円筒ケース部５９、カバー６０および
キャップ６２により可変バルブタイミング装置１０のハ
ウジング６４が形成されている。

【００３９】ハウジング６４内部には、回転軸方向のほ
ぼ中央にセパレートプレート６６がボルト６６ａにて、
円筒ケース部５９に取り付けられている。このセパレー
トプレート６６により、ハウジング６４内部は２つの作
動室６４ａ，６４ｂに分割されている。

【００４０】カバー６０側に存在する第１作動室６４ａ
内にはリフト量可変アクチュエータ１０ｂが構成され、
第２作動室６４ｂ内には回転位相差可変アクチュエータ
１０ｃが構成されている。

【００４１】まず、第１作動室６４ａ内には円盤状のピ
ストン７０が配置されている。このピストン７０は、吸
気側カムシャフト２２の先端にカムボルト７２にて、間
に回転位相差可変アクチュエータ１０ｃ側のスプライン
ギヤ７４を挟むようにして固定されている。

【００４２】このピストン７０により第１作動室６４ａ
内が区画されることで、フロント油室７６とリヤ油室７
８とが形成されている。フロント油室７６には、シリン
ダヘッド１４の軸受部１４ａ内の油路８０、筒部５１の
外周溝５１ａ、筒部５１のフロント制御油路８４、吸気
側カムシャフト２２の外周溝８６、吸気側カムシャフト
２２のフロント制御油路８７，８８、およびカムボルト
７２内の中心孔９０を介して作動油が給排される。リヤ
油室７８には、シリンダヘッド１４の軸受部１４ａ内の
油路９２、筒部５１の外周溝５１ｂ、筒部５１のリヤ制
御油路９４、吸気側カムシャフト２２の外周溝９６、お
よび吸気側カムシャフト２２のリヤ制御油路９８，１０
０，１０２を介して作動油が給排される。

【００４３】そして、第１オイルコントロールバルブ１
０４により、上述した作動油の給排通路８０，５１ａ，
８４，８６，８７，８８，９０を介して、フロント油室
７６に作動油を供給し、給排通路９２，５１ｂ，９４，
９６，９８，１００，１０２を介して、リヤ油室７８か
ら作動油を排出すると、ピストン７０は吸気側カムシャ
フト２２の回転軸方向の内、矢印Ａへ移動する。このピ
ストン７０の移動に伴い、吸気側カムシャフト２２も同
方向へ移動する。逆に、第１オイルコントロールバルブ
１０４により、上述した作動油の給排通路８０，５１
ａ，８４，８６，８７，８８，９０を介して、フロント
油室７６から作動油を排出し、給排通路９２，５１ｂ，
９４，９６，９８，１００，１０２を介して、リヤ油室
７８に作動油を供給すると、ピストン７０は吸気側カム
シャフト２２の回転軸方向の内、矢印Ａとは反対方向へ
移動する。このピストン７０の移動に伴い、吸気側カム
シャフト２２も同方向へ移動する。また、フロント油室
７６およびリヤ油室７８に対する作動油の給排が停止さ
れれば、ピストン７０および吸気側カムシャフト２２の
回転軸方向での位置は維持される。

【００４４】本実施の形態では、図１に示した電子制御
ユニット１３０（以下「ＥＣＵ」という）による第１オ
イルコントロールバルブ１０４の制御により、リフト量
可変アクチュエータ１０ｂのピストン７０は、エンジン
１１の高回転時には矢印Ａ方向へ移動されて、３次元カ
ムである吸気カム２７のプロフィール変化を引き起こし
て、吸気バルブ２０のバルブリフト量が大きくなり、吸
気バルブ２０の開弁時間が長くなるように調整されてい
る。このことで燃焼室１７への混合ガスの吸入効率が向
上さされる。また、エンジン１１の低回転時にはピスト
ン７０は矢印Ａと逆方向へ移動されて、吸気カム２７は
逆方向のプロフィール変化を引き起こして、吸気バルブ
２０のバルブリフト量が小さくなり、吸気バルブ２０の
開弁時間が短くなるように調整されている。このこと
で、燃焼室１７へ勢いよく混合ガスが吸入される。

【００４５】なお、第１オイルコントロールバルブ１０
４の構成は後述する第２オイルコントロールバルブ１０
６と同一であるので、第２オイルコントロールバルブ１
０６の説明にて第１オイルコントロールバルブ１０４の
説明に代える。

【００４６】また、第１オイルコントロールバルブ１０
４と後述する第２オイルコントロールバルブ１０６とは
共に、ＥＣＵ１３０にて制御されている。したがって、
このＥＣＵ１３０の制御により吸気側カムシャフト２２
の回転軸方向の移動とクランクシャフト１５や排気側カ
ムシャフト２３に対する吸気側カムシャフト２２の回転
位相差が調整されて、吸気バルブ２０の開閉特性が変更
される。

【００４７】図１に示したごとく、ＥＣＵ１３０は、Ｃ
ＰＵ１３２、ＲＯＭ１３３、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。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。

【００４８】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１４０およびカム側電磁ピ
ックアップ１４２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１０４お
よび第２オイルコントロールバルブ１０６が接続されて
いる。

【００４９】図３において、ハウジング６４の内でセパ
レートプレート６６よりもタイミングプーリ１０ａ側に
存在する第２作動室６４ｂには、吸気側カムシャフト２
２の先端にピストン７０とともにカムボルト７２により
取り付けられたスプラインギヤ７４が配置されている。
なお、スプラインギヤ７４の先端側にある円筒部７４ａ
は、セパレートプレート６６の中心孔６６ｂを液密状態
で摺動可能に貫通している。このスプラインギヤ７４は
図５に示すごとく、上記円筒部７４ａに接続する斜歯の
小径ギヤ部７４ｂと、更に斜歯の小径ギヤ部７４ｂに接
続する平歯の大径ギヤ部７４ｃとが２段に形成されてい
る。

【００５０】更に、スプラインギヤ７４の小径ギヤ部７
４ｂには、平歯の外歯１４４ａと斜歯の内歯１１４ｂと
を備えたリング状のシザーススプラインギヤ１４４が、
その内歯１４４ｂにて、図３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、スプラインギヤ７４と
シザーススプラインギヤ１４４との間にリング状のスプ
リングワッシャ１４５が配置され、シザーススプライン
ギヤ１４４を大径ギヤ部７４ｃから離すように回転軸方
向に付勢している。なお、スプラインギヤ７４とシザー
ススプラインギヤ１４４との外径は同一である。

【００５１】図３において、ボルト５８、タイミングプ
ーリ１０ａ、カムボルト７２および吸気側カムシャフト
２２を取り外して円筒ケース部５９の内部を、図の右か
ら見た状態を図４に示す。なお、図３は、図４における
縦断面図であるが、特に回転位相差可変アクチュエータ
１０ｃの内部は、図４におけるＢ−Ｂ線での断面状態を
示している。

【００５２】円筒ケース部５９は、内周面５９ａから中
心方向に向かって複数の壁部１４６，１４７，１４８，
１４９（ここでは４つ）が突出している。そして、その
壁部１４６〜１４９の先端面に対して、外周面１５０ａ
が接した状態で円盤状のベーンロータ１５０が回転可能
に配置されている。

【００５３】円盤状のベーンロータ１５０の中心部は円
筒状空間１５０ｃ（図３）が形成されて、その内周面は
吸気側カムシャフト２２の回転軸方向に沿って直線状に
延びる平歯のスプライン部１５０ｂを形成している。前
述したスプラインギヤ７４の大径ギヤ部７４ｃと、シザ
ーススプラインギヤ１４４の外歯１４４ａとは共にこの
平歯のスプライン部１５０ｂに噛み合わされている。

【００５４】前述したシザーススプラインギヤ１４４の
斜歯の内歯１４４ｂとスプラインギヤ７４の斜歯の小径
ギヤ部７４ｂとの噛み合わせと、スプリングワッシャ１
４５との作用により、スプラインギヤ７４の大径ギヤ部
７４ｃとシザーススプラインギヤ１４４の外歯１４４ａ
とは相対的に逆方向に回転する付勢力を生じている。こ
のため、スプライン部１５０ｂとギヤ７４，１４４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１５０に対してスプラインギヤ７４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１５０と吸気側カムシャフト２２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ととも
に、回転変動時の騒音を防止することができる。なお、
図３においては、見やすくするため、スプライン部１５
０ｂ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１５０ｂはベーンロータ１５０の円筒状空間１
５０ｃの内周面全体に形成されている。

【００５５】また円盤状のベーンロータ１５０の外周面
１５０ａには、壁部１４６，１４７，１４８，１４９の
間の空間に突出して、先端を円筒ケース部５９の内周面
５９ａに接しているベーン１６６，１６７，１６８，１
６９を備えている。これらのベーン１６６，１６７，１
６８，１６９が壁部１４６，１４７，１４８，１４９間
の空間を区画することにより、各４つの第１圧力室１７
０と第２圧力室１７１とを形成している。すなわち、ベ
ーンロータ１５０は円筒ケース部５９の壁部１４６〜１
４９と協働して第１圧力室１７０と第２圧力室１７１と
を形成している。

【００５６】この内の１つのベーン１６６は、吸気側カ
ムシャフト２２の回転軸方向に沿って延びる貫通孔１７
２を有する。貫通孔１７２内には、ロックピン１７３が
吸気側カムシャフト２２の回転軸方向に移動可能に収容
されている。このロックピン１７３は、その内部に収容
孔１７３ａを有する。この収容孔１７３ａ内に設けられ
たスプリング１７４は、ロックピン１７３をセパレート
プレート６６へ向かって付勢する。

【００５７】また、ベーンロータ１５０はその円板部５
２側の表面に形成された油溝１７２ａを有する。同油溝
１７２ａは円板部５２を貫通している円弧状の貫通開放
口（図示していない）と貫通孔１７２とを連通する。こ
の貫通開放口と油溝１７２ａとは、貫通孔１７２の内部
においてロックピン１７３よりも円板部５２側にある空
気あるいは作動油を外部に対して開放状態としている。
これは、エンジン１１の始動後に、第２圧力室１７１に
接続している油路１７６あるいは第１圧力室１７０に接
続している油路１７８を介して与えられる作動油圧によ
りロックピン１７３を円板部５２側に移動させる際に、
ロックピン１７３の移動を阻害しないようにするためで
ある。なお、この油路１７６，１７８を介して与えられ
る作動油圧によるロックピン１７３の移動は、ＥＣＵ１
３０の制御により、セパレートプレート６６に設けられ
た係止穴（図示していない）からロックピン１７３の先
端部を脱出させて、円筒ケース部５９に対してベーンロ
ータ１５０を相対回転可能とさせるためである。

【００５８】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１０ｃにおいて、エンジン１１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１０ａに伝
達されると、タイミングプーリ１０ａ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。

【００５９】そして、エンジン１１の駆動時に、回転位
相差可変アクチュエータ１０ｃの第１圧力室１７０およ
び第２圧力室１７１に対する油圧制御により、円筒ケー
ス部５９に対してベーンロータ１５０を回転方向に相対
的に回転させると、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。

【００６０】また、逆に、円筒ケース部５９に対してベ
ーンロータ１５０を回転方向とは逆方向に相対的に回転
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。

【００６１】尚、吸気バルブ２０は、通常、エンジン１
１の低回転時および高負荷高回転時に開閉タイミングが
遅らされ、エンジン１１の低・中負荷時には開閉タイミ
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の低
・中負荷時には吸気の慣性効果による燃焼室１７への吸
入効率を向上させるためである。エンジン１１の低・中
負荷域では開閉タイミングを進めることにより、ポンピ
ングロスの低減、内部ＥＧＲ効果による燃費・排気浄化
性の向上が図られる。

【００６２】次に、回転位相差可変アクチュエータ１０
ｃ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、円筒ケース部５９とベーンロータ１５０間の
回転位相差を油圧制御する構造について説明する。

【００６３】円筒ケース部５９とベーンロータ１５０と
の間に形成された第１圧力室１７０と、ベーンロータ１
５０の円筒状空間１５０ｃとは各２本の進角用油路１８
０にて接続されている。また、この円筒状空間１５０ｃ
には筒部５１内に設けられた進角用油路１８２，１８
４、筒部５１の外周溝５１ｃ、およびシリンダヘッド１
４内の油路１８６を介して第２オイルコントロールバル
ブ１０６に接続されて油圧が調整される。なお、スプラ
インギヤ７４の大径ギヤ部７４ｃには、表裏面を貫通す
る貫通孔７４ｄが設けられ、シザーススプラインギヤ１
４４には、表裏面を貫通する４つの貫通孔１４４ｃが設
けられている。これらの貫通孔７４ｄ，１４４ｃによ
り、円筒状空間１５０ｃ内にて、進角用油路１８２と進
角用油路１８０との間の作動油の流れを円滑にしてい
る。

【００６４】また、第２圧力室１７１へは、円板部５２
および筒部５１に形成されている遅角用油路１８８，１
９０，１９２、筒部５１の外周溝５１ｄ、およびシリン
ダヘッド１４内の油路１９４を介して第２オイルコント
ロールバルブ１０６に接続されて油圧が調整される。

【００６５】第２オイルコントロールバルブ１０６に
は、供給通路１９６および排出通路１９８が接続されて
いる。そして、供給通路１９６は第１オイルコントロー
ルバルブ１０４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１９８
はオイルパン１３ａ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から二つのオイル
コントロールバルブ１０４，１０６へ作動油を圧送する
ようになっている。

【００６６】第２オイルコントロールバルブ１０６は第
１オイルコントロールバルブ１０４と同様に構成され、
ケーシング２００、第１給排ポート２０２、第２給排ポ
ート２０４、弁部２０６、第１排出ポート２０８、第２
排出ポート２１０、供給ポート２１２、コイルスプリン
グ２１４、電磁ソレノイド２１６、およびスプール２１
８を備えている。そして、第１給排ポート２０２にはシ
リンダヘッド１４内の油路１９４が接続され、第２給排
ポート２０４にはシリンダヘッド１４内の油路１８６が
接続されている。また、供給ポート２１２には供給通路
１９６が接続され、第１排出ポート２０８および第２排
出ポート２１０には排出通路１９８が接続されている。

【００６７】したがって、電磁ソレノイド２１６の消磁
状態においては、スプール２１８がコイルスプリング２
１４の弾性力によりケーシング２００の一端側（図３に
おいて上側）に配置されて、第１給排ポート２０２と第
１排出ポート２０８とが連通し、第２給排ポート２０４
が供給ポート２１２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１９６、第２オイル
コントロールバルブ１０６、油路１８６、外周溝５１
ｃ、進角用油路１８４，１８２、円筒状空間１５０ｃ、
および進角用油路１８０を介して、回転位相差可変アク
チュエータ１０ｃの第１圧力室１７０へ供給される。ま
た、回転位相差可変アクチュエータ１０ｃの第２圧力室
１７１内にあった作動油は、遅角用油路１８８，１９
０，１９２、外周溝５１ｄ、油路１９４、第２オイルコ
ントロールバルブ１０６、および排出通路１９８を介し
てオイルパン１３ａ内へ戻される。その結果、図４から
図６への変化で例示するごとく、ベーンロータ１５０が
円筒ケース部５９に対して進角方向へ相対回転し、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。

【００６８】一方、電磁ソレノイド２１６が励磁された
ときには、スプール２１８がコイルスプリング２１４の
弾性力に抗してケーシング２００の他端側（図３におい
て下側）に配置されて、第２給排ポート２０４が第２排
出ポート２１０と連通し、第１給排ポート２０２が供給
ポート２１２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１９６、第２オイルコント
ロールバルブ１０６、油路１９４、外周溝５１ｄ、およ
び遅角用油路１９２，１９０，１８８を介して回転位相
差可変アクチュエータ１０ｃの第２圧力室１７１へ供給
される。また、回転位相差可変アクチュエータ１０ｃの
第１圧力室１７０内にあった作動油は、進角用油路１８
０、円筒状空間１５０ｃ、進角用油路１８２，１８４、
外周溝５１ｃ、油路１８６、第２オイルコントロールバ
ルブ１０６、および排出通路１９８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１５０が
円筒ケース部５９に対して遅角方向へ相対回転し、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。

【００６９】更に、電磁ソレノイド２１６への給電を制
御し、スプール２１８をケーシング２００の中間に位置
させると、第１給排ポート２０２および第２給排ポート
２０４が閉塞され、それら給排ポート２０２，２０４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１０ｃの第１圧力室１７０
および第２圧力室１７１に対して作動油の給排が行われ
ず、第１圧力室１７０および第２圧力室１７１内には作
動油が充填保持されて、円筒ケース部５９に対するベー
ンロータ１５０の相対回転は停止する。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１５０が
固定された時の状態に保持される。

【００７０】本実施の形態では、ＥＣＵ１３０により、
第１オイルコントロールバルブ１０４および第２オイル
コントロールバルブ１０６が制御されて、吸気バルブ２
０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１０４を駆動制御し、吸気バルブ２０
の開弁時間およびバルブリフト量がエンジン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１０ｂを作動させる。また、ＥＣＵ１３０は各種セン
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１０６を駆動制御し、吸気バルブ２０がエンジン１
１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１０ｃを作動させる。

【００７１】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。 （イ）．本実施の形態の可変バルブタイミング装置１０
は、前述したリフト量可変アクチュエータ１０ｂと回転
位相差可変アクチュエータ１０ｃとが１つのハウジング
６４内に設けられている。

【００７２】具体的には、可変バルブタイミング装置１
０は、３次元カムである吸気カム２７を備えた吸気側カ
ムシャフト２２の一端に設けられ、該吸気側カムシャフ
ト２２に対して相対回転可能であるとともに、クランク
シャフト１５からの駆動力が伝達されるハウジング６４
と、該ハウジング６４内を前記吸気側カムシャフト２２
の回転軸方向に配列する第１作動室６４ａと第２作動室
６４ｂとに区画するセパレートプレート６６（隔壁に相
当する）と、前記第１作動室６４ａ内に設けられ、前記
第１作動室６４ａを前記回転軸方向に配列したフロント
油室７６（第１液圧室に相当する）とリヤ油室７８（第
２液圧室に相当する）とに区画するとともに、前記フロ
ント油室７６と前記リヤ油室７８との間の作動油の圧力
差に応じて前記ハウジング６４に対して前記吸気側カム
シャフト２２を回転軸方向に移動させるピストン７０
と、前記第２作動室６４ｂ内に設けられ、前記第２作動
室６４ｂ側の壁部１４６〜１４９と協働して前記第２作
動室６４ｂを前記吸気側カムシャフト２２の周方向に配
列した第１圧力室１７０（第３液圧室に相当する）と第
２圧力室１７１（第４液圧室に相当する）とに区画する
とともに、該第１圧力室１７０と第２圧力室１７１との
圧力差に応じて前記ハウジング６４に対して前記吸気側
カムシャフト２２を回転させるベーンロータ１５０（回
転体に相当する）とを備えることにより、リフト量可変
アクチュエータ１０ｂと回転位相差可変アクチュエータ
１０ｃとが１つのハウジング６４内に構成されている。

【００７３】このため、リフト量可変アクチュエータ１
０ｂと回転位相差可変アクチュエータ１０ｃとでハウジ
ング６４の共通化がなされて、リフト量可変アクチュエ
ータ１０ｂと回転位相差可変アクチュエータ１０ｃとが
単独で設けられた場合に比較して全体として小型化で
き、エンジン１１の大型化を抑制できる。

【００７４】（ロ）．また、リフト量可変アクチュエー
タ１０ｂのフロント油室７６およびリヤ油室７８へは吸
気側カムシャフト２２内部を介して油圧が供給され、回
転位相差可変アクチュエータ１０ｃの第１圧力室１７０
および第２圧力室１７１へはハウジング６４の一部であ
る筒部５１および円板部５２を介して油圧が供給されて
いる。すなわち、リフト量可変アクチュエータ１０ｂに
対する油圧経路と、回転位相差可変アクチュエータ１０
ｃに対する油圧経路とを完全に分離することができるの
で、作動油漏れ防止効果が高くなる。

【００７５】［実施の形態２］図７の縦断面図に、実施
の形態２としての可変バルブタイミング装置３１０の構
成を示す。本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、
可変バルブタイミング装置３１０を構成しているリフト
量可変アクチュエータ３１０ｂと回転位相差可変アクチ
ュエータ３１０ｃとの配置が、吸気側カムシャフト３２
２の回転軸方向においてその位置が逆転している点であ
る。また、タイミングプーリ１０ａの代わりにスプロケ
ット３１０ａが用いられている点も異なる。

【００７６】すなわち、ハウジング３６４の円筒ケース
部３５９の内部は、セパレートプレート３６６にて第１
作動室３６４ａと第２作動室３６４ｂとに区画され、第
１作動室３６４ａ内に回転位相差可変アクチュエータ３
１０ｃが構成され、第２作動室３６４ｂ内にリフト量可
変アクチュエータ３１０ｂが構成されている。

【００７７】これらリフト量可変アクチュエータ３１０
ｂおよび回転位相差可変アクチュエータ３１０ｃの構成
は、実施の形態１のリフト量可変アクチュエータ１０ｂ
および回転位相差可変アクチュエータ１０ｃと基本的に
は同一の構成である。ただし、スプラインギヤ３７４は
セパレートプレート３６６の中心孔３６６ｂを貫通して
いないので、実施の形態１におけるスプラインギヤ７４
の円筒部７４ａに相当するものはない。この代わりに、
吸気側カムシャフト３２２先端の円筒部３２２ａが液密
状態でセパレートプレート３６６の中心孔３６６ｂを貫
通している。

【００７８】本実施の形態では、図示していない第１オ
イルコントロールバルブによるリフト量可変アクチュエ
ータ３１０ｂのフロント油室３７６への作動油供給は、
シリンダヘッドの軸受部側から筒部３５１の外周溝３５
１ｃ、筒部３５１の給排通路３８４および吸気側カムシ
ャフト３２２の外周溝３８６、給排通路３８７，３８
８，３８９を介して行われ、リフト量可変アクチュエー
タ３１０ｂのリヤ油室３７８からの作動油排出は、筒部
３５１の給排通路３９４および外周溝３５１ｄを介して
行われる。

【００７９】このことにより、吸気側カムシャフト３２
２は矢印Ｃ方向へ移動して、３次元カムである吸気カム
のプロフィール変化により、吸気バルブのバルブリフト
量が大きくなり吸気バルブの開弁時間が長くなる。こう
して燃焼室への混合ガスの吸入効率を向上させることが
できる。

【００８０】また、上述した経路とは逆の経路により、
リヤ油室３７８へ作動油が供給され、フロント油室３７
６から作動油が排出される。このことにより、吸気側カ
ムシャフト３２２は矢印Ｃと逆方向へ移動して、吸気カ
ムの逆方向のプロフィール変化により、吸気バルブのバ
ルブリフト量が小さくなり吸気バルブの開弁時間が短く
なる。このことで、燃焼室へ勢いよく混合ガスを吸入さ
せることができる。

【００８１】また、必要に応じて吸気側カムシャフト３
２２の回転軸方向への移動を停止し、所望の吸気バルブ
のバルブリフト量と吸気バルブの開弁時間とに固定する
こともできる。

【００８２】回転位相差可変アクチュエータ３１０ｃに
て、エンジンの回転状態に応じて吸気側カムシャフト３
２２を進角させる場合には、図示していない第２オイル
コントロールバルブによる第１圧力室（図示していな
い）への作動油供給は、シリンダヘッドの軸受部側か
ら、筒部３５１の外周溝３５１ｂ、筒部３５１の進角用
油路４８２、吸気側カムシャフト３２２の外周溝４８
３、進角用油路４８４，４８５，４８６、カムボルト３
７２の進角用油路４８７、ベーンロータ４５０の円筒状
空間４５０ｃ、およびベーンロータ４５０の進角用油路
４８０を介して行われ、第２圧力室（図示していない）
からの作動油排出は、円筒ケース部３５９の遅角用油路
４８８，４９０、スプロケット３１０ａの円板部３５２
の遅角用油路４９２，４９４、筒部３５１の遅角用油路
４９６，４９８、および外周溝３５１ａを介して行われ
る。

【００８３】また、回転位相差可変アクチュエータ３１
０ｃにて、エンジンの回転状態に応じて吸気側カムシャ
フト３２２を遅角させる場合には、第２オイルコントロ
ールバルブによる第２圧力室への作動油供給と第１圧力
室からの作動油排出は、上述した経路とは逆の経路によ
り行われる。

【００８４】また、必要に応じて吸気側カムシャフト３
２２の回転位相差調整を停止し、所望の吸気バルブの進
角あるいは遅角状態に固定することができる。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。

【００８５】（イ）．すなわち、実施の形態１にて
（イ）および（ロ）にて述べた内容と同様な効果が得ら
れる。 （ロ）．なお、リフト量可変アクチュエータ３１０ｂの
作動により、ベーンロータ４５０の円筒状空間４５０ｃ
の容積が変化するので、リフト量可変アクチュエータ３
１０ｂの作動が、回転位相差可変アクチュエータ３１０
ｃの回転位相差制御に影響することが考えられるが、こ
の点は、第１オイルコントロールバルブと第２オイルコ
ントロールバルブとによる制御の手順を調整することに
より、解決できる。例えば、リフト量可変アクチュエー
タ３１０ｂと回転位相差可変アクチュエータ３１０ｃと
の両方の調整を行う場合には、第１オイルコントロール
バルブによるリフト量可変アクチュエータ３１０ｂの調
整が行われた後に、第２オイルコントロールバルブによ
る回転位相差可変アクチュエータ３１０ｃの調整を行う
ようにする。

【００８６】リフト量可変アクチュエータ３１０ｂのみ
の調整を行う場合には、第１オイルコントロールバルブ
によるリフト量可変アクチュエータ３１０ｂの調整が行
われた直後に、第２オイルコントロールバルブにより回
転位相差可変アクチュエータ３１０ｃの調整を再度し直
すようにすればよい。

【００８７】あるいは、常に、回転位相差可変アクチュ
エータ３１０ｃの回転位相差のフィードバック制御を高
速に行うことにより、リフト量可変アクチュエータ３１
０ｂの作動に伴う回転位相差への影響を最小限に抑えて
回転位相差を所望の回転位相差に維持するようにしても
よい。

【００８８】このようにすることにより、実施の形態１
のごとくにスプラインギヤ３７４に円筒部を設けてカバ
ー３６０を液密状態で摺動可能となるように貫通させる
必要がなくなり、ＥＣＵのプログラムを変更するのみ
で、リフト量可変アクチュエータ３１０ｂも回転位相差
可変アクチュエータ３１０ｃも正確に調整できるので、
可変バルブタイミング装置３１０の製造コストを抑える
ことができる。

【００８９】［実施の形態３］図８の縦断面図に、実施
の形態３としての可変バルブタイミング装置５１０の構
成を示す。本実施の形態が実施の形態２と異なる点は、
スプロケット５１０ａが、円板部５５２に設けられてい
るのではなく、円筒ケース部５５９に歯５１１を形成す
ることにより設けられている点が異なる。リフト量可変
アクチュエータ５１０ｂや回転位相差可変アクチュエー
タ５１０ｃ等の構成は基本的に実施の形態２と同じであ
る。

【００９０】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。 （イ）．すなわち、実施の形態２にて（イ）および
（ロ）にて述べた内容と同様な効果が得られる。

【００９１】（ロ）．更に、円筒ケース部５５９がスプ
ロケット５１０ａとして用いられていることにより、実
施の形態２に示したごとく、円板部５５２を薄くするこ
とができ、可変バルブタイミング装置５１０全体を回転
軸方向に薄くでき小型化できる。したがって、エンジン
の一層の小型化に貢献できる。

【００９２】［実施の形態４］図９の縦断面図に、実施
の形態４としての可変バルブタイミング装置６１０の構
成を示す。本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、
可変バルブタイミング装置６１０を構成しているリフト
量可変アクチュエータ６１０ｂおよび回転位相差可変ア
クチュエータ６１０ｃの内、回転位相差可変アクチュエ
ータ６１０ｃがベーン式でなく、ヘリカルギヤ式である
点である。

【００９３】すなわち、ハウジングを構成する部材であ
る第１円筒ケース部６０８と第２円筒ケース部６０９と
は、第２円筒ケース部６０９が第１円筒ケース部６０８
の内部に一部が嵌合する形で取り付けられている。この
ことで、第２円筒ケース部６０９の円板部６０９ｄが隔
壁となって、第１円筒ケース部６０８内に第１作動室６
６４ａが形成され、第２円筒ケース部６０９内には筒部
６５１に連なる円板部６５２により塞がれて、第２作動
室６６４ｂが形成されている。この第１作動室６６４ａ
内にリフト量可変アクチュエータ６１０ｂが構成され、
第２作動室６６４ｂ内に回転位相差可変アクチュエータ
６１０ｃが構成されている。

【００９４】第１作動室６６４ａ内には、吸気側カムシ
ャフト６２２の先端に取り付けられたピストン６７０が
配置されて、第１作動室６６４ａを区画して、フロント
油室６７６とリヤ油室６７８（図９ではピストン６７０
と第２円筒ケース部６０９の円板部６０９ｄとの間の部
分）とを形成している。

【００９５】また、第２作動室６６４ｂ内には、吸気側
カムシャフト６２２に取り付けられたスプラインギヤ６
７４が配置され、このスプラインギヤ６７４にはシザー
ススプラインギヤ７４４が、間にスプリングワッシャ６
４５を挟んで、実施の形態１〜３と同様に斜歯部分で噛
み合わされている。

【００９６】スプラインギヤ６７４およびシザーススプ
ラインギヤ７４４の径方向外側には、筒状のサブギヤ７
４５が配置されている。この筒状のサブギヤ７４５は内
周面に回転軸方向に直線状に延びる平歯のスプライン歯
７４５ａを有し、スプラインギヤ６７４の大径ギヤ部６
７４ｃおよびシザーススプラインギヤ７４４の外歯７４
４ａと噛み合わされている。

【００９７】また、筒状のサブギヤ７４５は外周面にヘ
リカル状のスプライン歯７４５ｂを有し、サブギヤ７４
５の径方向外側に配置されているリング状のピストン７
４６の円筒部７４６ａの内周面に形成されているヘリカ
ル状のスプライン歯７４６ｂに噛み合わされている。な
お、サブギヤ７４５はその円板部７４５ｃの中心孔７４
５ｄにて吸気側カムシャフト６２２に貫通され、吸気側
カムシャフト６２２の外周面に対して液密状態で摺動可
能となっている。

【００９８】リング状のピストン７４６は、その円板部
７４６ｃが、第２作動室６６４ｂの内で、第２円筒ケー
ス部６０９と筒部６５１の先端部分とにより囲まれて形
成されているリング状の空間６６４ｃに配置され、円板
部７４６ｃの外周面７４６ｄにて、第２円筒ケース部６
０９の内周面６０９ａに液密状態で摺動可能に接触し、
円板部７４６ｃの内周面７４６ｅにて、筒部６５１の先
端部分の外周面６５１ｅに液密状態で摺動可能に接触し
ている。

【００９９】このことにより、第２作動室６６４ｂ内を
第３圧力室７７７（第３液圧室）と第４圧力室７７８
（第４液圧室）とに区画している。また、リング状のピ
ストン７４６の外周面にはヘリカル状のスプライン歯７
４６ｆが形成され、第２円筒ケース部６０９の円筒部６
０９ｂの内周面に形成されているヘリカル状のスプライ
ン歯６０９ｃに噛み合わされている。

【０１００】本実施の形態では、リフト量可変アクチュ
エータ６１０ｂは、図示していない第１オイルコントロ
ールバルブによるフロント油室６７６への作動油供給
は、シリンダヘッドの軸受部側から筒部６５１の外周溝
６５１ｃ、筒部６５１の給排通路６８４および吸気側カ
ムシャフト６２２の外周溝６８６、給排通路６８７，６
８８，６８９、およびカムボルト６７２の給排通路６９
０を介して行われ、リヤ油室６７８からの作動油排出
は、吸気側カムシャフト６２２の給排通路６９４，６９
６，６９８、吸気側カムシャフト６２２の外周溝７０
０、筒部６５１の給排通路７０２および筒部６５１の外
周溝６５１ｄを介して行われる。

【０１０１】このことにより、吸気側カムシャフト６２
２は矢印Ｄ方向へ移動して、３次元カムである吸気カム
のプロフィール変化により、吸気バルブのバルブリフト
量が大きくなり、吸気バルブの開弁時間が長くなる。こ
のことで燃焼室への混合ガスの吸入効率が向上する。

【０１０２】また、上述した経路とは逆の経路により、
リヤ油室６７８へ作動油が供給され、フロント油室６７
６から作動油が排出される。このことにより、吸気側カ
ムシャフト６２２は矢印Ｄと逆方向へ移動して、吸気カ
ムの逆方向のプロフィール変化により、吸気バルブのバ
ルブリフト量が小さくなり、吸気バルブの開弁時間が短
くなる。このことで燃焼室へ勢いよく混合ガスが吸入さ
れる。

【０１０３】また、必要に応じて吸気側カムシャフト６
２２の回転軸方向への移動を停止し、所望の吸気バルブ
のバルブリフト量と、吸気バルブの開弁時間とに固定す
ることができる。

【０１０４】なお、リフト量可変アクチュエータ６１０
ｂにより、吸気側カムシャフト６２２を回転軸方向に移
動させても、サブギヤ７４５とスプラインギヤ６７４お
よびシザーススプラインギヤ７４４との間のストレート
状のスプランイ機構（平歯の大径ギヤ部６７４ｃ、平歯
の外歯７４４ａおよび平歯のスプライン歯７４５ａの噛
み合わせ機構）により吸気側カムシャフト６２２は回転
しないように規制されるので、吸気側カムシャフト６２
２がタイミングプーリ６１０ａに対して相対回転するこ
とはなく、回転位相差に影響することはない。

【０１０５】回転位相差可変アクチュエータ６１０ｃに
て、エンジンの回転状態に応じて吸気側カムシャフト６
２２を進角させる場合には、図示していない第２オイル
コントロールバルブにより第３圧力室７７７へ作動油供
給を行い、第４圧力室７７８から作動油排出を行う。

【０１０６】第３圧力室７７７への作動油供給は、シリ
ンダヘッドの軸受部側から、筒部６５１の外周溝６５１
ｂ、および筒部６５１の進角用油路７８２，７８４，７
８６を介して行われ、第４圧力室７７８からの作動油排
出は、第２円筒ケース部６０９の遅角用油路７８８，７
９０、タイミングプーリ６１０ａの円板部６５２の遅角
用油路７９２，７９４、筒部６５１の遅角用油路７９
６、および外周溝６５１ａを介して行われる。このこと
により、ヘリカル（斜歯）状のスプライン機構（ピスト
ン７４６のヘリカル状のスプライン歯７４６ｆと円筒部
６０９ｂのヘリカル状のスプライン歯６０９ｃとの組み
合わせ、およびピストン７４６のヘリカル状のスプライ
ン歯７４６ｂとサブギヤ７４５のヘリカル状のスプライ
ン歯７４５ｂとの組み合わせ）により、吸気側カムシャ
フト６２２をタイミングプーリ６１０ａに対して相対回
転させて、吸気側カムシャフト６２２の回転位相差を調
整することができる。

【０１０７】また、回転位相差可変アクチュエータ６１
０ｃにて、エンジンの回転状態に応じて吸気側カムシャ
フト６２２を遅角させる場合には、第２オイルコントロ
ールバルブによる第４圧力室７７８への作動油供給と第
３圧力室７７７からの作動油排出は、上述した経路とは
逆の経路により行われる。このことにより逆方向の回転
位相差の調整がなされる。

【０１０８】また、必要に応じて吸気側カムシャフト６
２２の回転位相差調整を停止し、所望の吸気バルブの進
角あるいは遅角状態に固定することもできる。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。

【０１０９】（イ）．回転位相差可変アクチュエータ６
１０ｃのスプライン機構により、リフト量可変アクチュ
エータ６１０ｂの作動が吸気側カムシャフト６２２の回
転位相差に影響しなくなったので、リフト量可変アクチ
ュエータ６１０ｂと回転位相差可変アクチュエータ６１
０ｃとを１つのハウジング内に構成でき、実施の形態１
にて（イ）および（ロ）にて述べた内容と同様な効果
が、ベーンロータを用いないヘリカルタイプの回転位相
差可変アクチュエータにても実現できることとなった。

【０１１０】［実施の形態５］図１０の縦断面図に、実
施の形態５としての可変バルブタイミング装置８１０の
構成を示す。本実施の形態が実施の形態４と異なる点
は、可変バルブタイミング装置８１０を構成しているリ
フト量可変アクチュエータ８１０ｂと回転位相差可変ア
クチュエータ８１０ｃとの配置が、吸気側カムシャフト
８２２の回転軸方向においてその位置が逆転している点
である。更に、タイミングプーリ８１０ａの配置が可変
バルブタイミング装置８１０の中央部である点である。

【０１１１】可変バルブタイミング装置８１０において
は、タイミングプーリ８１０ａがその軸部８１１の中心
孔８１１ａにて吸気側カムシャフト８２２に貫通され、
該吸気側カムシャフト８２２対して液密状態で摺動可能
となっている。

【０１１２】タイミングプーリ８１０ａに対して、吸気
側カムシャフト８２２の基部側からは、吸気側カムシャ
フト８２２に液密状態で摺動可能に貫通された筒部８５
１がその鍔部８５２で接触し、吸気側カムシャフト８２
２の先端側からは、円筒ケース部８０８がその鍔部８０
８ａで接触し、これらタイミングプーリ８１０ａ、筒部
８５１および円筒ケース部８０８がボルト８４０および
ナット８４１にて一体化されている。

【０１１３】筒部８５１に設けられた円板部８５３およ
び円筒部８５４と、タイミングプーリ８１０ａとにより
囲まれることで、第１作動室８６４ａが形成されてい
る。この第１作動室８６４ａ内には、吸気側カムシャフ
ト８２２に取り付けられ第１作動室８６４ａの内周面に
液密状態で摺動するピストン８７０が配置されている。
このピストン８７０により、第１作動室８６４ａが区画
されて、フロント油室８７６とリヤ油室８７８とが形成
されている。このことでリフト量可変アクチュエータ８
１０ｂが第１作動室８６４ａ内に構成されている。

【０１１４】また、円筒ケース部８０８に設けられた円
板部８０８ｂ、円筒部８０８ｃ、円板部８０８ｄおよび
円筒部８０８ｅとタイミングプーリ８１０ａとに囲まれ
ることで、第２作動室８６４ｂが形成されている。この
第２作動室８６４ｂ内には、吸気側カムシャフト８２２
の先端に取り付けられたスプラインギヤ８７４が配置さ
れ、このスプラインギヤ８７４にはシザーススプライン
ギヤ９４４が、間にスプリングワッシャ８４５を挟ん
で、実施の形態１〜４と同様に斜歯部分で噛み合わされ
ている。

【０１１５】スプラインギヤ８７４およびシザーススプ
ラインギヤ９４４の径方向外側には、筒状のサブギヤ９
４５が配置されている。この筒状のサブギヤ９４５は内
周面に回転軸方向に直線状に延びる平歯のスプライン歯
９４５ａを有し、スプラインギヤ８７４の平歯の大径ギ
ヤ部８７４ｃおよびシザーススプラインギヤ９４４の平
歯の外歯９４４ａと噛み合わされている。

【０１１６】また、筒状のサブギヤ９４５は外周面にヘ
リカル状のスプライン歯９４５ｂを有し、サブギヤ９４
５の径方向外側に配置されているリング状のピストン９
４６の円筒部９４６ａの内周面に形成されているヘリカ
ル状のスプライン歯９４６ｂに噛み合わされている。な
お、サブギヤ９４５はその円板部９４５ｃの中心孔９４
５ｄにて吸気側カムシャフト８２２に貫通され、吸気側
カムシャフト８２２の外周面に対して液密状態で摺動可
能となっている。

【０１１７】リング状のピストン９４６は、その円板部
９４６ｃが、第２作動室８６４ｂの内で、主として、タ
イミングプーリ８１０ａ、円筒ケース部８０８の円板部
８０８ｄ、および円筒ケース部８０８の円筒部８０８ｅ
により囲まれて形成されているリング状の空間８６４ｃ
に配置され、円板部９４６ｃの外周面９４６ｄにて、円
筒部８０８ｅの内周面８０９ａに液密状態で摺動可能に
接触し、円板部９４６ｃの内周面９４６ｅにて、タイミ
ングプーリ８１０ａの軸部８１１の外周面８１１ｂに液
密状態で摺動可能に接触する。このことにより、第２作
動室８６４ｂ内を、第３圧力室９７７（第３液圧室）と
第４圧力室９７８（第４液圧室）とに区画している。ま
た、リング状のピストン９４６の外周面にはヘリカル状
のスプライン歯９４６ｆが形成され、円筒ケース部８０
８の円筒部８０８ｃの内周面に形成されているヘリカル
状のスプライン歯８０８ｆに噛み合わされている。この
ことにより回転位相差可変アクチュエータ８１０ｃが第
２作動室８６４ｂ内に構成されている。

【０１１８】本実施の形態では、リフト量可変アクチュ
エータ８１０ｂにおいて、図示していない第１オイルコ
ントロールバルブによるフロント油室８７６への作動油
供給は、シリンダヘッドの軸受部側から筒部８５１の外
周溝８５１ｃ、筒部８５１の給排通路８８４、円板部８
５３の給排通路８８６、および円筒部８５４の給排通路
８８８を介して行われ、リヤ油室８７８からの作動油排
出は、筒部８５１の給排通路８９４，８９６および筒部
８５１の外周溝８５１ｄを介して行われる。

【０１１９】このことにより、吸気側カムシャフト８２
２は矢印Ｅ方向へ移動して、３次元カムである吸気カム
のプロフィール変化により、吸気バルブのバルブリフト
量を大きくし吸気バルブの開弁時間を長くできる。この
ことで燃焼室への混合ガスの吸入効率を向上させること
ができる。

【０１２０】また、上述した経路とは逆の経路により、
リヤ油室８７８へ作動油が供給され、フロント油室８７
６から作動油が排出される。このことにより、吸気側カ
ムシャフト８２２は矢印Ｅと逆方向へ移動して、吸気カ
ムの逆方向のプロフィール変化により、吸気バルブのバ
ルブリフト量を小さくし吸気バルブの開弁時間を短くで
きる。このことで、燃焼室へ勢いよく混合ガスを吸入さ
せることができる。

【０１２１】また、必要に応じて吸気側カムシャフト８
２２の回転軸方向への移動を停止し、所望の吸気バルブ
のバルブリフト量と、吸気バルブの開弁時間とに固定す
ることもできる。

【０１２２】なお、リフト量可変アクチュエータ８１０
ｂにより、吸気側カムシャフト８２２を回転軸方向に移
動させても、サブギヤ９４５とスプラインギヤ８７４お
よびシザーススプラインギヤ９４４との間のストレート
状のスプランイ機構（平歯の大径ギヤ部８７４ｃ、平歯
の外歯９４４ａおよび平歯のスプライン歯９４５ａの噛
み合わせ機構）により吸気側カムシャフト８２２がタイ
ミングプーリ８１０ａに対して相対回転することはな
い。

【０１２３】回転位相差可変アクチュエータ８１０ｃに
て、エンジンの回転状態に応じて吸気側カムシャフト８
２２を進角させる場合には、図示していない第２オイル
コントロールバルブによる第３圧力室９７７への作動油
供給が、シリンダヘッドの軸受部側から、筒部８５１の
外周溝８５１ｂ、および筒部８５１の進角用油路９８
２、吸気側カムシャフト８２２の外周溝９８４、吸気側
カムシャフト８２２の進角用油路９８６，９８８，９９
０、タイミングプーリ８１０ａの軸部８１１の内周溝９
９２、タイミングプーリ８１０ａの軸部８１１の進角用
油路９９４を介して行われ、第４圧力室９７８からの作
動油排出が、カムボルト８７２の遅角用油路９９６、吸
気側カムシャフト８２２の遅角用油路９９８，１００
０，１００２、吸気側カムシャフト８２２の外周溝１０
０４、および筒部８５１の遅角用油路１００６、および
外周溝８５１ａを介して行われる。このことにより、ヘ
リカル状のスプライン機構（ピストン９４６のヘリカル
状のスプライン歯９４６ｆと円筒部８０８ｃのヘリカル
状のスプライン歯８０８ｆとの組み合わせ、およびピス
トン９４６のヘリカル状のスプライン歯９４６ｂとサブ
ギヤ９４５のヘリカル状のスプライン歯９４５ｂとの組
み合わせ）により、吸気側カムシャフト８２２をタイミ
ングプーリ８１０ａに対して相対回転させて、吸気側カ
ムシャフト８２２の回転位相差を調整することができ
る。

【０１２４】また、回転位相差可変アクチュエータ８１
０ｃにて、吸気側カムシャフト８２２を遅角させる場合
には、第２オイルコントロールバルブによる第４圧力室
９７８への作動油供給と第３圧力室９７７からの作動油
排出とが、上述した経路とは逆の経路により行われる。
このことにより逆方向の回転位相差の調整ができる。

【０１２５】また、必要に応じて吸気側カムシャフト８
２２の回転位相差調整を停止し、所望の吸気バルブの進
角あるいは遅角状態に固定することもできる。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。

【０１２６】（イ）．実施の形態４にて（イ）で述べた
内容と同様な効果が生じる。 （ロ）．また実施の形態２にて（ロ）で述べた内容と同
様な効果が生じる。 （ハ）．更に、タイミングプーリ８１０ａが両側から筒
部８５１と円筒ケース部８０８とにより挟まれて一体化
されている構成をなしていることから、タイミングプー
リ８１０ａが補強されることになる。このため、タイミ
ングプーリ８１０ａを実施の形態４に比較して薄くする
ことができ、可変バルブタイミング装置８１０全体を回
転軸方向に薄くでき小型化できる。したがって、エンジ
ンの一層の小型化に貢献できる。

【０１２７】［その他の実施の形態］ ・前記実施の形態１，４，５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１０ａ，６１０ａ，８１０
ａ，２５，１５ａ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、あるいはギヤによるものでもよい。

【０１２８】・また、前記実施の形態２，３において
は、エンジンのクランクシャフトからの駆動力を伝達す
るものは、チエーンとスプロケット３１０ａ，５１０ａ
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、タイミングベルトとタイミングプーリとの組み合
わせ、あるいはギヤによるものでもよい。

【０１２９】・前記実施の形態１〜５においては、リフ
ト量可変アクチュエータ１０ｂ，３１０ｂ，５１０ｂ，
６１０ｂ，８１０ｂの作動により、回転位相差可変アク
チュエータ１０ｃ側の油路（実施の形態では、円筒状空
間１５０ｃ，４５０ｃ，５５０ｃ，７５０ｃ，８５０
ｃ）の容積が変化することを考慮して、リフト量可変ア
クチュエータ１０ｂ，３１０ｂ，５１０ｂ，６１０ｂ，
８１０ｂの作動が回転位相差可変アクチュエータ１０ｃ
側の調整に影響しないように、前述した制御手順を実行
した。しかし、回転位相差可変アクチュエータ１０ｃ，
３１０ｃ，５１０ｃ，６１０ｃ，８１０ｃ側の油路が、
円筒状空間１５０ｃ，４５０ｃ，５５０ｃ，７５０ｃ，
８５０ｃを通過させない構成とすれば、特に制御手順は
前述した特別な手順でなくてもよく、制御の自由度が高
まる。

【０１３０】・また、吸気側カムシャフト２２，３２
２，５２２，６２２，８２２の先端部分が、常に円筒状
空間１５０ｃ，４５０ｃ，５５０ｃ，７５０ｃ，８５０
ｃを完全に貫いている構成とし、かつ吸気側カムシャフ
ト２２，３２２，５２２，６２２，８２２が回転軸方向
に移動しても、円筒状空間１５０ｃ，４５０ｃ，５５０
ｃ，７５０ｃ，８５０ｃの容積が変化しないようにすれ
ば、回転位相差可変アクチュエータ１０ｃ，３１０ｃ，
５１０ｃ，６１０ｃ，８１０ｃ側の油路が、円筒状空間
１５０ｃ，４５０ｃ，５５０ｃ，７５０ｃ，８５０ｃを
通過する構成としていても、特に制御手順は前述した特
別な手順を採用する必要はなく、制御の自由度が高ま
る。

【０１３１】・実施の形態１においては、吸気側カムシ
ャフト２２にリフト量可変アクチュエータ１０ｂ用のほ
とんどの油路８６，８７，８８，９０，９６，９８，１
００，１０２が形成され、筒部５１に回転位相差可変ア
クチュエータ１０ｃ用の油路１８２，１８４，１８８，
１９０，１９２が形成されているが、これとは逆に、吸
気側カムシャフト２２に回転位相差可変アクチュエータ
１０ｃ用の油路を形成し、筒部５１にリフト量可変アク
チュエータ１０ｂ用のほとんどの油路を形成してもよ
い。実施の形態４，５においても同様である。

【０１３２】

【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、１つの
ハウジング内に、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が構成されているので、ハウ
ジングの共通化がなされて、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単独で設けた場
合に比較して、全体として小型化でき、内燃機関の大型
化を抑制できる。

【０１３３】・請求項２記載の可変バルブタイミング装
置は、３次元カムを備えたカムシャフトの一端に設けら
れ、該カムシャフトに対して相対回転可能であるととも
に、出力軸からの駆動力が伝達されるハウジングと、該
ハウジング内を前記カムシャフトの回転軸方向に配列す
る第１作動室と第２作動室とに区画する隔壁と、前記第
１作動室内に設けられ、前記第１作動室を前記回転軸方
向に配列した第１液圧室と第２液圧室とに区画するとと
もに、該第１液圧室と該第２液圧室との間の圧力差に応
じて前記ハウジングに対して前記カムシャフトを回転軸
方向に移動させるピストンと、前記第２作動室内に設け
られ、前記第２作動室側の壁部と協働して前記第２作動
室を前記カムシャフトの周方向に配列した第３液圧室と
第４液圧室とに区画するとともに、該第３液圧室と該第
４液圧室との圧力差に応じて前記ハウジングに対して前
記カムシャフトを回転させる回転体とを備えたことによ
り、１つのハウジング内に、第１作動室側に前記ピスト
ンを利用したリフト量可変アクチュエータを構成し、第
２作動室側に前記回転体を利用した回転位相差可変アク
チュエータを構成することができる。したがって、請求
項１と同様な効果を生じる。

【０１３４】・本請求項３では、第１ピストンに関連す
るリフト量可変アクチュエータの構成においては請求項
２のピストンと同じであるが、第２ピストンに関連する
回転位相差可変アクチュエータの構成において異なるも
のである。請求項３では、第２作動室側に第２ピストン
を備えている。この第２ピストンが、第３液圧室と第４
液圧室との間の液圧差によって回転軸方向に移動するこ
とにより、前記斜歯のスプライン機構によりカムシャフ
トと出力軸との間の回転位相差を調整でき、また、前記
リフト量可変アクチュエータの作動による前記カムシャ
フトの回転軸方向への移動の際には、前記平歯のスプラ
イン機構によって、前記カムシャフトを回転しないよう
に規制して、前記カムシャフトの回転位相差に影響する
ことがないようにできる。このことにより、請求項３の
構成は、請求項１と同様な効果を生じる。

【０１３５】・請求項４に示したごとく、前記第２ピス
トンの構成として、前記ハウジングとは斜歯のスプライ
ン機構を介して接続され、前記カムシャフトとは平歯の
スプライン機構を介して接続されている構成とすること
により、請求項３にて述べた効果を生じる。

【０１３６】・また、請求項５で示したごとく、前記第
２ピストンの構成として、前記カムシャフトとは平歯の
スプライン機構を介して接続された補助部材と、該補助
部材または前記ハウジングの一方に対して斜歯のスプラ
イン機構を介して接続され、他方に関しては斜歯のスプ
ライン機構または斜歯のスプライン機構を介して接続さ
れたピストン部材とを備えた構成とすることにより、こ
のピストン部材が第３液圧室と前記第４液圧室との圧力
差に応じて移動する際には、ハウジングに対してカムシ
ャフトを回転させ、補助部材が、カムシャフトが前記第
１ピストンにより回転軸方向に移動される際には、回転
位相差に影響しないようにしている。この構成により請
求項３にて述べた効果を生じる。

【０１３７】・また、請求項６に示したごとく、前記第
１液圧室および前記第２液圧室へは前記カムシャフトま
たは前記ハウジングの一方の内部を介して液圧が供給さ
れ、前記第３液圧室および前記第４液圧室へは前記カム
シャフトまたは前記ハウジングの他方の内部を介して液
圧が供給されるようにすれば、請求項２〜５の効果に加
えて、リフト量可変アクチュエータに対する液圧経路
と、回転位相差可変アクチュエータに対する液圧経路と
を完全に分離することができることから、液漏れ防止効
果が高くなるという効果も生じる。

【０１３８】・請求項７に示したごとく、前記カムシャ
フトが、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、上述した各請
求項の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
内部構成説明図。

【図５】 実施の形態１の回転位相差可変アクチュエー
タに用いられるスプラインギヤおよびシザーススプライ
ン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
タにおけるベーンロータの回転状態説明図。

【図７】 実施の形態２としての可変バルブタイミング
装置の構成説明図。

【図８】 実施の形態３としての可変バルブタイミング
装置の構成説明図。

【図９】 実施の形態４としての可変バルブタイミング
装置の構成説明図。

【図１０】 実施の形態５として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】 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１４】 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。

【符号の説明】

１０…可変バルブタイミング装置、１０ａ…タイミング
プーリ、１０ｂ…リフト量可変アクチュエータ、１０ｃ
…回転位相差可変アクチュエータ、１１…エンジン、１
２…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、１４ａ…軸受部、１５
…クランクシャフト、１５ａ…タイミングプーリ、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、２３…排気側カムシャフト、２
５…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、５１…筒部、５１ａ…外
周溝、５１ｂ…外周溝、５１ｃ…外周溝、５１ｄ…外周
溝、５２…円板部、５３…外歯、５５…ボルト、５８…
ボルト、５９…円筒ケース部、５９ａ…内周面、６０…
カバー、６０ａ…開口部、６２…キャップ、６４…ハウ
ジング、６４ａ…第１作動室、６４ｂ…第２作動室、６
６…セパレートプレート、６６ａ…ボルト、６６ｂ…中
心孔、７０…ピストン、７２…カムボルト、７４… ス
プラインギヤ、７４ａ…円筒部、７４ｂ…小径ギヤ部、
７４ｃ…大径ギヤ部、７４ｄ…貫通孔、７６…フロント
油室、７８…リヤ油室、８０…油路、８４…フロント制
御油路、８６…外周溝、８７，８８…フロント制御油
路、９０…中心孔、９２… 油路、９４…リヤ制御油
路、９６…外周溝、９８，１００，１０２…リヤ制御油
路、１０４…第１オイルコントロールバルブ、１０６…
第２オイルコントロールバルブ、１１４ｂ… 内歯、１
３０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、１３２…ＣＰＵ、
１３３…ＲＯＭ、１３４…ＲＡＭ、１３５…バックアッ
プＲＡＭ、１３６…バス、１３７…外部入力回路、１３
８…外部出力回路、１４０…クランク側電磁ピックアッ
プ、１４２…カム側電磁ピックアップ、１４４…シザー
ススプラインギヤ、１４４ａ…外歯、１４４ｂ…内歯、
１４４ｃ…貫通孔、１４５…スプリングワッシャ、１４
６，１４７，１４８，１４９…壁部、１５０…ベーンロ
ータ、１５０ａ…外周面、１５０ｂ…スプライン部、１
５０ｃ…円筒状空間、１６６，１６７，１６８，１６９
…ベーン、１７０…第１圧力室、１７１…第２圧力室、
１７２…貫通孔、１７２ａ…油溝、１７３…ロックピ
ン、１７３ａ…収容孔、１７４…スプリング、１７６，
１７８…油路、１８０…進角用油路、１８２，１８４…
進角用油路、１８６…油路、１８８，１９０，１９２…
遅角用油路、１９４…油路、１９６…供給通路、１９８
…排出通路、２００…ケーシング、２０２…第１給排ポ
ート、２０４…第２給排ポート、２０６…弁部、２０８
…第１排出ポート、２１０…第２排出ポート、２１２…
供給ポート、２１４… コイルスプリング、２１６…電
磁ソレノイド、２１８…スプール、３１０…可変バルブ
タイミング装置、３１０ａ… スプロケット、３１０ｂ
…リフト量可変アクチュエータ、３１０ｃ…回転位相差
可変アクチュエータ、３２２…吸気側カムシャフト、３
２２ａ…円筒部、３５１…筒部、３５１ａ…外周溝、３
５１ｂ…外周溝、３５１ｃ…外周溝、３５１ｄ…外周
溝、３５２…円板部、３５９…円筒ケース部、３６０…
カバー、３６４…ハウジング、３６４ａ…第１作動室、
３６４ｂ…第２作動室、３６６…セパレートプレート、
３６６ｂ…中心孔、３７２…カムボルト、３７４…スプ
ラインギヤ、３７６…フロント油室、３７８…リヤ油
室、３８４…給排通路、３８６…外周溝、３８７，３８
８，３８９…給排通路、３９４…給排通路、４５０…ベ
ーンロータ、４５０ｃ…円筒状空間、４８０，４８２，
４８４，４８５，４８６，４８７…進角用油路、４８３
…外周溝、４８８，４９０，４９２，４９４，４９６，
４９８…遅角用油路、５１０…可変バルブタイミング装
置、５１０ａ…スプロケット、５１０ｂ…リフト量可変
アクチュエータ、５１０ｃ…回転位相差可変アクチュエ
ータ、５１１…歯、５２２…吸気側カムシャフト、５５
０ｃ…円筒状空間、５５２…円板部、５５９…円筒ケー
ス部、６０８…第１円筒ケース部、６０９…第２円筒ケ
ース部、６０９ａ…内周面、６０９ｂ…円筒部、６０９
ｃ…ヘリカル状のスプライン歯、６１０…可変バルブタ
イミング装置、６１０ａ…タイミングプーリ、６１０ｂ
…リフト量可変アクチュエータ、６１０ｃ…回転位相差
可変アクチュエータ、６２２…吸気側カムシャフト、６
４５…スプリングワッシャ、６５１…筒部、６５１ａ，
６５１ｂ，６５１ｃ，６５１ｄ…外周溝、６５１ｅ…外
周面、６５２…円板部、６６４ａ…第１作動室、６６４
ｂ…第２作動室、６６４ｃ…リング状の空間、６７０…
ピストン、６７２…カムボルト、６７４…スプラインギ
ヤ、６７４ｃ…大径ギヤ部、６７６…フロント油室、６
７８…リヤ油室、６８４，６８７，６８８，６８９，６
９０，６９４，６９６，６９８，７０２…給排通路、６
８６，７００…外周溝、７４４…シザーススプラインギ
ヤ、７４４ａ…直線状の外歯、７４５…サブギヤ、７４
５ａ…直線状のスプライン歯、７４５ｂ…ヘリカル状の
スプライン歯、７４５ｃ…円板部、７４５ｄ…中心孔、
７４６…ピストン、７４６…リング状のピストン、７４
６ａ…円筒部、７４６ｂ…ヘリカル状のスプライン歯、
７４６ｃ…円板部、７４６ｄ…外周面、７４６ｅ…内周
面、７４６ｆ…ヘリカル状のスプライン歯、７５０ｃ…
円筒状空間７７７…第３圧力室、７７８…第４圧力室、
７８２，７８４，７８６…進角用油路、７８８，７９
０，７９２，７９４，７９６…遅角用油路、８０８…円
筒ケース部、８０８ａ…鍔部、８０８ｂ…円板部、８０
８ｃ…円筒部、８０８ｄ…円板部、８０８ｅ…円筒部、
８０８ｆ…ヘリカル状のスプライン歯、８０９ａ…内周
面、８１０…可変バルブタイミング装置、８１０ａ…タ
イミングプーリ、８１０ｂ…リフト量可変アクチュエー
タ、８１０ｃ…回転位相差可変アクチュエータ、８１１
…軸部、８１１ａ…中心孔、８１１ｂ…外周面、８２２
…吸気側カムシャフト、８４０…ボルト、８４１…ナッ
ト、８４５…スプリングワッシャ、８５０ｃ…円筒状空
間、８５１…筒部、８５１ａ，８５１ｂ，８５１ｃ，８
５１ｄ…外周溝、８５２…鍔部、８５３…円板部、８５
４…円筒部、８６４ａ…第１作動室、８６４ｂ…第２作
動室、８６４ｃ…リング状の空間、８７０…ピストン、
８７２…カムボルト、８７４…スプラインギヤ、８７４
ｃ…大径ギヤ部、８７６… フロント油室、８７８…リ
ヤ油室、８８４，８８６，８８８，８９４，８９６…給
排通路、９４４…シザーススプラインギヤ、９４４ａ…
直線状の外歯、９４５…サブギヤ、９４５ａ…直線状の
スプライン歯、９４５ｂ…ヘリカル状のスプライン歯、
９４５ｃ…円板部、９４５ｄ…中心孔、９４６…リング
状のピストン、９４６ａ…円筒部、９４６ｂ…ヘリカル
状のスプライン歯、９４６ｃ…円板部、９４６ｄ…外周
面、９４６ｅ…内周面、９４６ｆ…ヘリカル状のスプラ
イン歯、９７７…第３圧力室、９７８…第４圧力室、９
８２，９８６，９８８，９９０，９９４…進角用油路、
９９２…内周溝、９８４…外周溝、９９６，９９８，１
０００，１００２，１００６…遅角用油路、１００４…
外周溝。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３次元カムを備えたカムシャフトに設け
   られ、該カムシャフトを回転軸方向へ移動させることに
   より、前記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、 前記カムシャフトに設けられ、出力軸に対する該カムシ
   ャフトの回転位相差を可変とする回転位相差可変アクチ
   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、 前記回転位相差可変アクチュエータと前記リフト量可変
   アクチュエータとが１つのハウジング内に構成されてい
   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】 ３次元カムを備えたカムシャフトの一端
   に設けられ、該カムシャフトに対して相対回転可能であ
   るとともに、出力軸からの駆動力が伝達されるハウジン
   グと、 該ハウジング内を前記カムシャフトの回転軸方向に配列
   する第１作動室と第２作動室とに区画する隔壁と、 前記第１作動室内に設けられ、前記第１作動室を前記回
   転軸方向に配列した第１液圧室と第２液圧室とに区画す
   るとともに、該第１液圧室と該第２液圧室との間の圧力
   差に応じて前記ハウジングに対して前記カムシャフトを
   回転軸方向に移動させるピストンと、 前記第２作動室内に設けられ、前記第２作動室側の壁部
   と協働して前記第２作動室を前記カムシャフトの周方向
   に配列した第３液圧室と第４液圧室とに区画するととも
   に、該第３液圧室と該第４液圧室との圧力差に応じて前
   記ハウジングに対して前記カムシャフトを回転させる回
   転体と、 を備えたことを特徴とする可変バルブタイミング装置。
3. 【請求項３】 ３次元カムを備えたカムシャフトの一端
   に設けられ、該カムシャフトに対して相対回転可能であ
   るとともに、出力軸からの駆動力が伝達されるハウジン
   グと、 該ハウジング内を前記カムシャフトの回転軸方向に配列
   する第１作動室と第２作動室とに区画する隔壁と、 前記第１作動室内に設けられ、前記第１作動室を前記回
   転軸方向に配列した第１液圧室と第２液圧室とに区画す
   るとともに、該第１液圧室と該第２液圧室との間の圧力
   差に応じて前記ハウジングに対して前記カムシャフトを
   回転軸方向に移動させる第１ピストンと、 前記第２作動室内に設けられ、前記第２作動室を前記回
   転軸方向に配列した第３液圧室と第４液圧室とに区画す
   るとともに、備えている平歯のスプライン機構と斜歯の
   スプライン機構とにより、前記第３液圧室と前記第４液
   圧室との圧力差に応じて自身が回転軸方向に移動する際
   には前記ハウジングに対して前記カムシャフトを回転さ
   せるとともに、前記カムシャフトが前記第１ピストンに
   より回転軸方向に移動する際には前記カムシャフトが回
   転しないように規制する第２ピストンと、 を備えたことを特徴とする可変バルブタイミング装置。
4. 【請求項４】 前記第２ピストンは、前記ハウジングと
   は斜歯のスプライン機構を介して接続され、前記カムシ
   ャフトとは平歯のスプライン機構を介して接続されてい
   ることを特徴とする請求項３記載の可変バルブタイミン
   グ装置。
5. 【請求項５】 前記第２ピストンは、 前記カムシャフトとは平歯のスプライン機構を介して接
   続された補助部材と、 該補助部材または前記ハウジングの一方に対して斜歯の
   スプライン機構を介して接続され、他方に関しては斜歯
   のスプライン機構または斜歯のスプライン機構を介して
   接続されたピストン部材と、 を備えたことを特徴とする請求項３記載の可変バルブタ
   イミング装置。
6. 【請求項６】 前記第１液圧室および前記第２液圧室へ
   は前記カムシャフトまたは前記ハウジングの一方の内部
   を介して液圧が供給され、前記第３液圧室および前記第
   ４液圧室へは前記カムシャフトまたは前記ハウジングの
   他方の内部を介して液圧が供給されることを特徴とする
   請求項２〜５のいずれか記載の可変バルブタイミング装
   置。
7. 【請求項７】 前記カムシャフトは、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１〜６のいず
   れか記載の可変バルブタイミング装置。