JPH11336522A - 可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】吸排気弁のリフト量の可変幅を大きくしつつ、
内燃機関の全長を短くする。 【解決手段】バルブタイミング調整機構１とカムシャフ
ト移動機構２を備えた可変動弁装置は、必然的にカムシ
ャフト１１０の軸方向の長さが長くなる。しかし、第２
スプライン１３７を含むベーンロータ１３０の内径部
は、スプロケット１００側に延出された環状凸部１３６
を有し、環状凸部１３６は、スプロケット１００に形成
された環状凹部に挿入されている。このため、吸排気弁
のリフト量の可変幅を大きくするために必要なスプライ
ンの長さを確保しつつ、ベーンロータ１３０の軸方向の
幅は必要最小限にすることができ、エンジン全長を短く
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可変動弁装置に係
わり、詳しくは、内燃機関におけるバルブの開閉タイミ
ングならびにリフト量を運転状態に応じて変更する可変
動弁装置に関する。

【０００２】

【従来技術】クランクシャフトと同期回転するタイミン
グプーリやチェーンスプロケットを介してカムシャフト
を駆動し、タイミングプーリやチェーンスプロケットと
カムシャフトとを相対回転させることにより、内燃機関
におけるバルブの開閉タイミングを変化させるベーン式
の可変バルブタイミング装置として、特開平９−６０５
０８号公報に開示されているものが知られている。

【０００３】特開平９−６０５０８号公報に開示される
可変バルブタイミング装置では、タイミングプーリとカ
ムシャフトをベーンロータで連結し、ベーンロータをカ
ムシャフトに固定し、また、ベーンロータはタイミング
プーリに相対回転可能に設けることにより、クランクシ
ャフトからの駆動力をカムシャフトに伝達し、カムシャ
フトをタイミングプーリに対して進角方向または遅角方
向に回転可能にしている。

【０００４】一方、軸方向に外形の異なるカムをカムシ
ャフトに設け、カムシャフトを軸方向に移動することに
より、内燃機関におけるバルブのリフト量を変化させる
可変リフト装置として、特開平９−３２５１９号公報に
開示されるものが知られている。

【０００５】特開平９−３２５１９号公報に開示される
可変リフト装置では、タイミングプーリとカムシャフト
をスリーブで連結し、スリーブをタイミングプーリ固定
し、スリーブとカムシャフトをスプライン結合すること
により、クランクシャフトからの駆動力をカムシャフト
に伝達し、カムシャフトを軸方向に往復移動可能にして
いる。

【０００６】しかしながら、特開平９−６０５０８号公
報に開示されるような可変バルブタイミング装置では、
内燃機関におけるバルブの開閉タイミングは変化させる
ことが可能であるが、バルブのリフト量を変化させるこ
とができないという問題があった。また、特開平９−３
２５１９号公報に開示されるような可変リフト装置で
は、バルブのリフト量は変化させることが可能である
が、バルブの開閉タイミングを変化させることができな
いという問題があった。

【０００７】そこで、軸方向に外形の異なるカムをカム
シャフトに取付け、カムシャフトを軸方向に移動させ、
また、クランクシャフトと同期回転するタイミングプー
リを介してカムシャフトを駆動し、タイミングプーリと
カムシャフトとを相対回動させることにより、内燃機関
におけるバルブの開閉タイミングおよびバルブのリフト
量を変化させる可変動弁装置を先に出願した（特願平９
−２５０６１５）。

【０００８】特願平９−２５０６１５号に記載される可
変動弁装置では、ベーンロータとカムシャフトとの間に
スリーブを介在させ、カムシャフトとスプライン結合す
ることにより、カムシャフトをタイミングプーリに対し
て進角方向または遅角方向に回動可能にし、且つ、カム
シャフトを軸方向に往復移動可能にしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、吸排気弁の
リフト量の可変幅を大きくするためには、カムの外形の
傾きを大きくするか、あるいは、カムの軸方向の移動量
を大きくする必要がある。

【００１０】しかしながら、カムの外形の傾きを大きく
するのには限界があり、カムの軸方向の移動量を大きく
すること、すなわち、カムシャフトの移動を許容するカ
ムシャフトとベーンロータとの軸方向可動結合部の長さ
を長くすることが要求される。一方、前述した先願（特
願平９−２５０６１５）のベーンロータは、機械的強度
とカムシャフトを回転させるために必要な駆動力が考慮
されて、必要最小限の幅が決められている。吸排気弁の
リフト量の可変幅を大きくするためにカムシャフトとベ
ーンロータとの軸方向可動結合部の長さを長くしている
が、この軸方向可動結合部の長さに合わせて、ベーンロ
ータの幅を設定しているため、不必要にベーンロータの
軸方向の幅が長くなっている。これにより、内燃機関の
全長が長くなり、車両へのエンジン搭載が困難という問
題があった。

【００１１】そこで、このような従来の問題に鑑みて、
本発明は、カムシャフトとベーンロータとの軸方向可動
結合部の移動許容領域をベーンロータに隣接するチェー
ンスプロケットあるいはタイミングプーリといった駆動
力伝達部材の内方まで広げることで、内燃機関における
バルブのリフト量の可変幅を大きくするために必要な軸
方向可動結合部の長さを確保しつつ、内燃機関の全長を
短くできる可変動弁装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の可変動弁装置
は、上記目的を達成するためになされたものであり、内
燃機関のクランクシャフトにより回転駆動される駆動力
伝達部材と、該駆動力伝達部材に隣接して配置されると
ともに前記駆動力伝達部材と相対回転可能なベーンロー
タと、前記駆動力伝達部材及び前記ベーンロータに対し
て軸方向へ可動に設けられるとともに駆動力伝達部材と
相対回転可能に配置されたカムシャフトとを備え、前記
カムシャフトは軸方向に外形の異なるカムを有する可変
動弁装置において、前記カムシャフトとベーンロータと
の軸方向可動結合部が前記駆動力伝達部材の内方へ延在
するものとした。

【００１３】本発明によれば、カムシャフトとベーンロ
ータとの軸方向可動結合部の長さによって定まるカムシ
ャフトの移動領域を駆動力伝達部材の内方まで広げたこ
とにより、内燃機関におけるバルブのリフト量の可変幅
を大きくするために必要な軸方向可動結合部の長さを確
保しつつ、ベーンロータの軸方向の幅は必要最小限にす
ることができ、ベーンロータと駆動力伝達部材の軸方向
の長さを短くし、しいてはエンジン全長を短くすること
ができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図３の図面を用い
て本発明における可変動弁装置の一実施の形態について
説明する。

【００１５】図１は、本実施例の形態における可変動弁
装置を示す縦断面図である。この図において、駆動力伝
達部材としてのスプロケット１００に形成されたタイミ
ングギア１０１は、タイミングチェーン１０２によりエ
ンジンのクランクシャフト（不図示）と連結されてい
る。これにより、タイミングギア１０１は、クランクシ
ャフトと同期して回転する。

【００１６】タイミングギア１０１から駆動力を伝達さ
れたカムシャフト１１０は吸気弁を開閉駆動する。カム
シャフト１１０は、軸方向に所定の間隔をおいて軸方向
に外形の異なる３次元カム１１１を有する。図では１つ
の３次元カムを記載しているが、実際には、各気筒毎に
２つづつの吸気弁開閉用の３次元カムが設けられてい
る。また、カムシャフト１１０の一端部には、スプロケ
ット１００とカムシャフト１１０との相対回転を可能に
するバルブタイミング調整機構１が設けられ、他端部に
はスプロケット１００に対して矢印Ｘ、Ｙで示す軸方向
に往復移動を可能にするカムシャフト移動手段２が設け
られている。バルブタイミング調整機構１とカムシャフ
ト移動手段２は、後述する油圧回路によって制御され
る。なお、スプロケット１００およびカムシャフト１１
０は図１の左方向から見て反時計方向に回転し、以下、
この回転方向を進角方向とする。

【００１７】まず、バルブタイミング調整機構１につい
て説明する。図１に示すように、スプロケット１００
は、小径部１０３と大径部１０４より形成され、小径部
１０３と大径部１０４は一体に形成されている。大径部
１０４の一端の外周には、タイミングギア１０１が形成
され、タイミングギア１０１にはタイミングチェーン１
０２が取り付けられる。また、大径部１０４の他端の内
周には、円盤状に形成された環状凹部１０５が軸方向に
設けられている。大径部１０４の環状凹部１０５が形成
される側には、円筒状に形成されたシューハウジング１
２０が設けられている。シューハウジング１２０はベー
ンロータ１３０を収容するとともに一側面がスプロケッ
ト１００の大径部１０４によって閉塞され、他側面がカ
バー１２７によって閉塞される。ベーンロータ１３０、
シューハウジング１２０、カバー１２７は予め組付けら
れた状態で、ボルト１０６によってスプロケット１００
に螺着固定される。

【００１８】また、カムシャフト１１０の一方の端部に
は、外スプライン１１２とシザーズスプライン１１３と
からなる軸方向可動結合部としての第１スプライン１１
７が設けられており、後述するベーンロータ１３０の軸
方向可動結合部としての第２スプライン１３７と係合さ
れている。外スプライン１１２はノックピン１１８によ
って回転方向の位置を位置決めされている。シザーズス
プライン１１３はカムシャフト１１０と外スプライン１
１２の間に取り付けられており、シザーズスプライン１
１３は、第1スプライン１１７の第２スプラインに対す
るバックラッシュの防止を図っている。外スプライン１
１２およびシザーズスプライン１１３はカムボルト１１
６によりカムシャフト１１０に対し固定されている。上
述の構成により、シザーズスプライン１１３および外ス
プライン１１２を有するカムシャフト１１０はベーンロ
ータ１３０と相対回転不能に回転するとともに、ベーン
ロータ１３０に対して軸方向に往復移動可能となってい
る。

【００１９】また、ベーンロータ１３０の内周壁には前
述した第２スプライン１３７が形成されている。第２ス
プライン１３７の長さは、吸気弁のリフト量の可変幅を
大きくするために必要な長さが確保され、その長さは、
３次元カムの軸方向の移動距離に略等しく構成されてい
る。第２スプライン１３７を含むベーン内径部は、スプ
ロケット１００側に延出された環状凸部１３６を有し、
環状凸部１３６は、前述したスプロケット１００の環状
凹部１０５に挿入されている。

【００２０】ここで、従来では、吸気弁のリフト量の可
変幅を大きくするために、ベーンロータ１３０の幅を広
げることにより、カムシャフト１１０の軸方向の移動量
を確保していた。しかし、前述のように、環状凸部１３
６を環状凹部１０５に挿入することで、環状凸部１３６
の軸方向の長さ分、カムシャフト１１０の軸方向の長さ
は短くなる。

【００２１】図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図であ
る。この図において、シューハウジング１２０の内周面
には、カムシャフト１１０の軸線Ｌに向かって突出し
て、周方向にほぼ等間隔に台形状に形成されたシュー１
２１、１２２、１２３、１２４が形成されている。この
各シュー１２１、１２２、１２３、１２４の周方向の間
には扇状空間部１５０がシューハウジング１２０の周方
向に等間隔に形成されている。また、シュー１２１、１
２２、１２３、１２４には、それぞれ、ボルト１０６が
挿入されるボルト穴１２５が穿設されている。

【００２２】ベーンロータ１３０の外周面には扇状空間
部１５０に挿入されるように外側方へ突出するベーン１
３１，１３２，１３３，１３４がベーンロータ１３０の
周方向に等間隔に設けられている。この各ベーン１３
１，１３２，１３３，１３４が挿入された扇状空間部１
５０内は、ベーン１３１，１３２，１３３，１３４によ
り、遅角油圧室１５１、１５２、１５３、１５４と進角
油圧室１５５、１５６、１５７、１５８に区画されてい
る。各遅角油圧室には後述する遅角制御油路１６０より
作動油が供給され、各進角油圧室には後述する進角制御
油路１７０より作動油が供給される。この各油圧室の油
圧をコントロールすることにより、ベーンロータ１３０
とカムシャフト１１０との相対回転を制御している。図
２に示す遅角方向、進角方向を表す矢印は、シューハウ
ジング１２０に対するベーンロータ１３０の遅角方向、
進角方向を表している。図２において、各ベーンは各扇
状空間部１５０の一方の周方向端部に位置し、ベーンロ
ータ１３０はシューハウジング１２０に対し最遅角位置
にある。最遅角位置は、ベーン１３１の遅角側側面がシ
ュー１２１の進角側側面に当接されることにより規定さ
れ、後述するように、最遅角位置において、ベーンロー
タ１３０とシューハウジング１２０との相対回転を規制
するストッパ機構を備える。

【００２３】また、ベーン１３１、１３２、１３３、１
３４の外周壁には、シール部材１２８が設けらている。
ベーンロータ１３０の外周壁とシューハウジング１２０
の内周壁との間には、組付け上、微小なクリアランスを
設けざるを得ず、このクリアランスを介して油圧室間に
作動油が漏れることをシール部材１２８によって防止し
ている。シール部材１２８は板ばねの付勢力によりシュ
ーハウジング１２０の内周壁に向けて押されている。

【００２４】次に、前述したストッパ機構について説明
する。図３は、図２におけるＢ−Ｂ断面図である。この
図において、ベーンロータ１３０のベーン１３１にはピ
ストン穴１４０が設けられており、ピストン穴１４０に
は図１に示すように、ストッパピストン１４１が挿入さ
れている。ストッパピストン１４１は有底円筒状に形成
されており、カムシャフト１１０の軸方向に摺動可能で
ある。ストッパピストン１４１はスプリング１４２によ
りスプロケット１００側に付勢されている。スプロケッ
ト１００の大径部１０４には、ストッパピストン１４１
が挿入可能なテーパ穴１４３が形成されており、ストッ
パピストン１４１は最遅角位置においてテーパ穴１４３
に挿入される。ストッパピストン１４１がテーパ穴１４
３に嵌合した状態ではシューハウジング１２０に対する
ベーンロータ１３０の相対回動は拘束される。これによ
り、始動時等、油圧が足りないときに発生するベーンロ
ータ１３０のばたつきを防止している。

【００２５】また、ストッパピストン１４１の外周壁と
ピストン穴１４０の内周壁との間には解除油圧室として
油圧室１４４が形成されている。油圧室１４４は図２に
示すように、油路１６９を介して遅角油圧室１５１と連
通されている。ストッパピストン１４１の受圧面が作動
油から受ける力はテーパ穴１４３からストッパピストン
１４１を抜け出させる方向に働く。遅角油圧室１５１に
所定圧以上の作動油が供給されると、作動油圧によりス
プリング１４２の付勢力に抗しストッパピストン１４１
はテーパ穴１４３から抜け出す。

【００２６】ストッパピストン１４１の先端部に形成さ
れる解除油圧室としての油圧室１４５は、図２に示すよ
うに、油路１７９を介し後述する進角油圧室１５５と連
通している。ストッパピストン１４１の先端部の受圧面
が油圧室１４５の作動油から受ける力はテーパ穴１４３
からストッパピストン１４１を抜け出させる方向に働
く。進角油圧室１５５に所定圧以上の作動油が供給され
ると、作動油圧によりスプリング１４２の付勢力に抗し
ストッパピストン１４１はテーパ穴１４３から抜け出
す。

【００２７】ストッパピストン１４１の位置とテーパ穴
１４３の位置は、シューハウジング１２０に対してベー
ンロータ１３０が最遅角位置にあるとき、すなわち、ク
ランクシャフトに対してカムシャフト１１０が最遅角位
置にあるときにスプリング１４２の付勢力によりストッ
パピストン１４１がテーパ穴１４３に挿入されるように
設定されている。

【００２８】次に、前述した遅角制御油路１６０及び進
角制御油路１７０について説明する。図１に示すよう
に、スプロケット１００やカムシャフト１１０等には、
バルブタイミング制御機構１に対して作動油を供給する
ための遅角制御油路１６０及び進角制御油路１７０が設
けられている。この遅角制御油路１６０及び進角制御油
路１７０は、バルブタイミング制御機構１の内部まで延
びるとともにスプロケット１００の内部を通って、後述
するオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）４００を介し
て駆動源としての油圧ポンプ３１０またはドレイン３２
０に接続される。ＯＣＶ４００はエンジン制御装置（Ｅ
ＣＵ）３００からの指示により遅角制御油路１６０、進
角制御油路１７０と油圧ポンプ３１０およびドレイン３
２０との接続状態を切り換える。

【００２９】遅角制御油路１６０は、油路１６１、油路
１６２及び油孔１６３によって構成されている。上記油
路１６１は、スプロケット１００の小径部１０３の内部
を通過し、スプロケット１００の大径部１０４に形成さ
れた油路１６２と連通している。この油路１６２は、ス
プロケット１００の大径部１０４の端に形成された油孔
１６３を介して、遅角油圧室１５１、１５２、１５３、
１５４に連通している。

【００３０】一方、進角制御油路１７０は、油路１７
１、油圧室１７２、油路１７３、油路１７４、油圧室１
７５及び油孔１７６によって構成されている。上記油路
１７１は、スプロケット１００の小径部１０３の内部を
通過し、カムシャフト１１０の外周壁の一部を切り欠い
て形成された油圧室１７２と連通している。この油圧室
１７２は、カムシャフト１１０の軸中心に向かって形成
された油路１７４を介して、カムシャフト１００の端部
に形成された油圧室１７５連通している。この油圧室１
７５は、ベーンロータ１３０の内周面に形成された油孔
１７６を介して、進角油圧室１５５、１５６、１５７、
１５８に連通している。

【００３１】次に前述したＯＣＶ４００について説明す
る。ＯＣＶ４００には、前述した遅角制御油路１６０及
び前述した進角制御油路１７０が接続されている。ま
た、ＯＣＶ４００には、供給通路３３０及び排出通路３
４０が接続されている。そして、供給通路３３０は、例
えば、クランクシャフトの回転に伴って駆動されるオイ
ルポンプ３１０を介してエンジンの下部に設けられたド
レイン３２０につながっており、排出通路３４０は直接
ドレイン３２０につながっている。

【００３２】ＯＣＶ４００は、ケーシング４０５を備
え、ケーシング４０５には、第１給排ポート４１０及び
第２給排ポート４１５と、第１排出ポート４２０と第２
排出ポート４２５と、供給ポート４３０とが設けられて
いる。その第１給排ポート４１０には、遅角制御油路１
６０が連通し、第２給排ポート４１５には、進角制御油
路１７０が連通している。更に、供給ポート４３０に
は、供給通路３３０が連通し、第１排出ポート４２０及
び第２排出ポート４２５には、排出通路３４０が連通し
ている。また、ケーシング４０５内には、４つの弁部４
３５を有してコイルスプリング４４０及び電磁ソレノイ
ド４４５によりそれぞれ逆の方向に付勢されるスプール
４５０が設けられている。

【００３３】そして、電磁ソレノイド４４５の消磁状態
においては、スプール４５０がコイルスプリング４４０
の付勢力によりケーシング４０５の一端側に配置され
て、第１給排ポート４１０と第１排出ポート４２０とが
連通し、第２給排ポート４１５が供給ポート４３０と連
通する。この状態では、ドレイン３２０内の作動油がオ
イルポンプ３２０により供給通路３３０及びＯＣＶ４０
０を介して進角制御油路１７０へ送り出され、且つ、遅
角制御油路１６０内にあった作動油がＯＣＶ４００及び
排出油路３４０を介してドレイン３２０内へ戻される。

【００３４】また、電磁ソレノイド４４５が励磁された
ときには、スプール４５０がコイルスプリング４４０の
付勢力に抗してケーシング４０５の他端側に配置され
て、第２給排ポート４１５が第２排出ポート４２５と連
通し、第１給排ポート４１０が供給ポート４３０と連通
する。この状態では、ドレイン３２０内の作動油はオイ
ルポンプ３１０により供給通路３３０及びＯＣＶ４００
を介して遅角制御油路１６０へ送り出され、且つ、進角
制御油路１７０内にあった作動油がＯＣＶ４００及び排
出通路３４０を介してドレイン３２０内へ戻される。

【００３５】更に、電磁ソレノイド４４５への電圧印加
をデューティ制御し、スプール４５０をケーシング４０
５の中間に位置させると、第１給排ポート４１０及び第
２給排ポート４１５が閉塞され、それら給排ポート４１
０第２給排ポート４１５を通じての作動油の移動が禁止
されるようになる。以上説明のように、バルブタイミン
グ制御機構１は連続的に制御が可能にされている。

【００３６】次にカムシャフト移動機構２について説明
する。図１に示すように、カムシャフト移動機構２は、
筒状に形成されたシリンダチューブ２０１とシリンダチ
ューブ２０１内に設けられたピストン２０２と、シリン
ダチューブ２０１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２０３とから構成されている。ピス
トン２０２は一方のエンドカバー２０３を貫通したカム
シャフト１１０と連結されている。また、シリンダチュ
ーブ２０１内は、ピストン２０２により第１圧力室２０
４と第２圧力室２０５に区画されている。第１圧力室２
０４と第２圧力室２０５には、一対のエンドカバー２０
３にそれぞれ形成された油路２０６、２０７が接続され
ている。

【００３７】そして、油路２０６、２０７を介して第１
圧力室２０４と第２圧力室２０５に対し選択的に作動油
が供給されると、ピストン２０２はカムシャフト１１０
の軸方向へ移動する。このピストン２０２の移動に伴
い、３次元カム１１１が設けられたカムシャフト１１０
も軸方向へ移動するようになっている。 油路２０６、
２０７は、後述するＯＣＶ５００を介して駆動源として
の油圧ポンプ３１０またはドレイン３２０に接続され
る。ＯＣＶ５００はＥＣＵ３００からの指示により油路
２０６、２０７と油圧ポンプ３１０およびドレイン３２
０との接続状態を切り換える。

【００３８】次に前述したＯＣＶ５００について説明す
る。ＯＣＶ５００には、前述した油路２０６及び前述し
た油路２０７が接続されている。また、ＯＣＶ５００に
は、供給通路３５０及び排出通路３６０が接続されてい
る。そして、供給通路３５０は、オイルポンプ３１０を
介してドレイン３２０につながっており、排出通路３６
０は直接ドレイン３２０につながっている。

【００３９】ＯＣＶ５００は、ケーシング５０５を備
え、ケーシング５０５には、第１給排ポート５１０及び
第２給排ポート５１５と、第１排出ポート５２０と第２
排出ポート５２５と、供給ポート５３０とが設けられて
いる。その第１給排ポート５１０には、油路２０６が連
通し、第２給排ポート５１５には、油路２０７が連通し
ている。更に、供給ポート５３０には、供給通路３５０
が連通し、第１排出ポート５２０及び第２排出ポート５
２５には、排出通路３６０が連通している。また、ケー
シング５０５内には、４つの弁部５３５を有してコイル
スプリング５４０及び電磁ソレノイド５４５によりそれ
ぞれ逆の方向に付勢されるスプール５５０が設けられて
いる。

【００４０】そして、電磁ソレノイド５４５の消磁状態
においては、スプール５５０がコイルスプリング５４０
の付勢力によりケーシング５０５の一端側に配置され
て、第１給排ポート５１０と第１排出ポート５２０とが
連通し、第２給排ポート５１５が供給ポート５３０と連
通する。この状態では、ドレイン３２０内の作動油がオ
イルポンプ３２０により供給通路３５０及びＯＣＶ５０
０を介して油路２０７へ送り出され、且つ、油路２０６
内にあった作動油がＯＣＶ５００及び排出油路３６０を
介してドレイン３２０内へ戻される。

【００４１】また、電磁ソレノイド５４５が励磁された
ときには、スプール５５０がコイルスプリング５４０の
付勢力に抗してケーシング５０５の他端側に配置され
て、第２給排ポート５１５が第２排出ポート５２５と連
通し、第１給排ポート５１０が供給ポート５３０と連通
する。この状態では、ドレイン３２０内の作動油はオイ
ルポンプ３１０により供給通路３５０及びＯＣＶ５００
を介して油路２０６へ送り出され、且つ、油路２０７内
にあった作動油がＯＣＶ５００及び排出通路３６０を介
してドレイン３２０内へ戻される。

【００４２】更に、電磁ソレノイド５４５への電圧印加
をデューティ制御し、スプール５５０をケーシング５０
５の中間に位置させると、第１給排ポート５１０及び第
２給排ポート５１５が閉塞され、それら給排ポート５１
０第２給排ポート５１５を通じての作動油の移動が禁止
されるようになる。以上説明のように、カムシャフト移
動機構２は連続的に制御が可能にされている。

【００４３】次に可変動弁装置のバルブタイミング調整
機構の作動を説明する。エンジン始動時、油圧ポンプ３
１０から作動油が油圧室１４４、１４５にまだ導入され
ていないとき、クランクシャフトの回転に伴いベーンロ
ータ１３０はシューハウジング１２０に対して図２に示
す最遅角位置にある。ストッパピストン１４１の先端部
はスプリング１４２の付勢力によりテーパ穴１４３に挿
入されており、ベーンロータ１３０とシューハウジング
１２０は拘束されている。

【００４４】エンジン始動後、油圧ポンプ３１０から各
遅角油圧室に作動油が供給される。油圧室１４４にも油
路１６９を介して遅角油圧室１５１から作動油が供給さ
れるので、油圧室１４４の油圧が所定圧以上になるとス
プリング１４２の付勢力に抗してストッパピストン１４
１がテーパ穴１４３から抜け出す。これによりベーンロ
ータ１３０はシューハウジング１２０に対し相対回動可
能になる。

【００４５】次に図２に示す最遅角位置から進角側にベ
ーンロータ１３０を回転させるために、ＯＣＶ４００を
切り換えて各遅角油圧室を開放し、各進角油圧室に作動
油を供給する。このとき、油路１７９を介して進角油圧
室１５５から油圧室１４５に作動油が供給されるのでス
トッパピストン１４１がテーパ穴１４３から抜け出した
状態を保持する。そして、各進角油圧室の油圧が所定圧
以上なるとストッパピストン１４１がテーパ穴１４３か
ら抜けた状態でベーンロータ１３０が最遅角位置から進
角側に回転しストッパピストン１４１とテーパ穴１４３
の周方向位置がずれることにより、ストッパピストン１
４１はテーパ穴１４３に嵌合しなくなる。

【００４６】これ以後、エンジン運転状態に応じたＥＣ
Ｕ３００からの指示によりＯＣＶ４００を切り換えて各
遅角油圧室および各進角油圧室の油圧を制御し、シュー
ハウジング１２０に対するベーンロータ１３０の回転位
相差、つまり、クランクシャフトに対するカムシャフト
１１０の回転位相差を制御する。これにより、吸気弁の
バルブタイミングを高精度に制御できる。

【００４７】次に可変動弁装置のカムシャフト移動機構
２の作動を説明する。エンジン始動時、３次元カム１１
１は、吸気弁が低リフト量となる位置にある。すなわ
ち、ピストン２０２は、カムシャフト１１０側のエンド
カバーに当接している。エンジン始動後、エンジン運転
状態に応じたＥＣＵ３００からの指示によりＯＣＶ５０
０を切り換えて第１圧力室２０４、第２圧力室２０５の
油圧を制御し、ピストン２０２を介して、カムシャフト
１１０を軸方向に移動させる。これにより、吸気弁のリ
フト量が変化させることができる。

【００４８】このように、バルブタイミング調整機構１
とカムシャフト移動機構２を備えた可変動弁装置は、必
然的にカムシャフト１１０の軸方向の長さが長くなる。
しかし、本実施の形態における可変動弁装置では、ベー
ンロータ１３０の内周壁に形成された第２スプライン１
３７の長さによって定まるカムシャフト１１０の移動領
域をスプロケット１００の内方まで拡げたことにより、
吸気弁のリフト量の可変幅を大きくするために必要なス
プラインの長さを確保しつつ、ベーンロータ１３０の軸
方向の幅は必要最小限にすることができ、カムシャフト
１１０の長さを短くし、しいてはエンジン全長を短くす
ることができる。

【００４９】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではなく、上記実施の形態において、タイミング
ギア１０１によりクランクシャフトの回転駆動力をカム
シャフト１１０に伝達する構成を採用したが、タイミン
グプーリなどに用いてもよい。さらに、上記実施の形態
において、吸気弁を駆動する可変動弁装置について説明
したが、排気弁のみ、あるいは、吸気弁と排気弁の両方
を駆動させる可変動弁装置に用いてもよい。また、バル
ブタイミング調整機構１とカムシャフト移動機構２は連
続的に制御可能な機構に変えて、２段階に制御可能な機
構を用いてもよい。

【００５０】

【発明の効果】本発明の可変動弁装置によれば、カムシ
ャフトとベーンロータとの軸方向可動結合部の長さによ
って定まるカムシャフトの移動領域を駆動力伝達部材の
内方まで広げたことにより、吸排気弁のリフト量の可変
幅を大きくするために必要な軸方向可動結合部の長さを
確保しつつ、ベーンロータの軸方向の幅は必要最小限に
することができ、ベーンロータと駆動力伝達部材の軸方
向の長さを短くし、しいてはエンジン全長を短くするこ
とができる。これにより、エンジンの車両への搭載を良
好にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の形態における可変動弁装置を示す縦
断面図。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図。

【図３】図２におけるＢ−Ｂ断面図。

【符号の説明】

１…バルブタイミング調整機構、２…カムシャフト移動
機構、１００…スプロケット、１０１…タイミングギ
ア、１０２…タイミングチェーン、１０３…小径部、１
０４…大径部、１０５…環状凹部、１０６…ボルト、１
１０…カムシャフト、１１１…３次元カム、１１２…外
スプライン、１１３…シザーズスプライン、１１４…外
歯スプライン、１１５…外歯スプライン、１１６…カム
ボルト、１１７…第１スプライン、１１８…ノックピ
ン、１２０…シューハウジング、１２１、１２２、１２
３、１２４…シュー、１２５…ボルト穴、１２７…カバ
１２８…シール部材、１３０…ベーンロータ、１３１、
１３２、１３３、１３４…ベーン、１３７…第２スプラ
イン、１３２、１３６…環状凸部、１４０…ピストン
穴、１４１…ストッパピストン、１４２…スプリング、
１４３…テーパ穴、１４５…油圧室、１５０…扇状空間
部、１５１、１５２、１５３、１５４…遅角油圧室、１
５２、１５６、１５７、１５８…進角油圧室、１６０…
遅角制御油路、１６１…油路、１６２…油路、１６３…
油孔、１６９…油路、１７０…進角制御油路、１７１…
油路、１７２…油圧室、１７３…油路、１７４…油圧
室、１７５…油路、１７６…油孔、１７９…油路、２０
１…シリンダチューブ、２０２…ピストン、２０３…エ
ンドカバー、２０４…第１圧力室、２０５…第２圧力
室、２０６、２０７…油路、３００…ＥＣＵ、３１０…
油圧ポンプ、３２０…ドレイン、３３０…供給通路、３
４０…排出通路、３５０…供給通路、３６０…排出通
路、４００…ＯＣＶ、４０５…ケーシング、４１０…第
１給排ポート、４１５…第２給排ポート、４２０…第１
排出ポート、４２５…第２排出ポート、４３０…供給ポ
ート、４３５…弁部、４４０…コイルスプリング、４４
５…電磁ソレノイド、４５０…スプール、５００…ＯＣ
Ｖ、５０５…ケーシング、５１０…第１給排ポート、５
１５…第２給排ポート、５２０…第１排出ポート、５２
５…第２排出ポート、５３０…供給ポート、５３５…弁
部、５４０…コイルスプリング、５４５…電磁ソレノイ
ド、５５０…スプール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のクランクシャフトにより回転
   駆動される駆動力伝達部材と、該駆動力伝達部材に隣接
   して配置されるとともに前記駆動力伝達部材と相対回転
   可能なベーンロータと、前記駆動力伝達部材及び前記ベ
   ーンロータに対して軸方向へ可動に設けられるとともに
   駆動力伝達部材と相対回転可能に配置されたカムシャフ
   トとを備え、前記カムシャフトは軸方向に外形の異なる
   カムを有する可変動弁装置において、 前記カムシャフトとベーンロータとの軸方向可動結合部
   が前記駆動力伝達部材の内方へ延在することを特徴とす
   る可変動弁装置。