JP2000220420A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】位相可変機構とカム切換機構とでそれらの作動
に伴う油圧変動の影響を好適に抑制することのできる内
燃機関の可変動弁装置を提供する。 【解決手段】位相可変機構３０は、油圧制御に基づき作
動し、クランクシャフト１５と同期して回転するカムプ
ーリ１７とカムシャフト１０との回転位相を変更し、機
関バルブ１４のバルブタイミングを可変とする。カム切
換機構５０は、カムシャフト１０に設けられた高速用カ
ム及び低速用カムのうち能動となるカムを、油圧制御に
基づき移動するロックピンによって切り換えている。こ
れら位相可変機構３０及びカム切換機構５０に対して
は、シリンダブロック２２に形成されたメインギャラリ
７１からそれぞれ独立した別々の油路７２，７３によっ
て油圧が供給されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機関バルブのバル
ブ特性を機関運転条件に応じて可変とする内燃機関の可
変動弁装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような可変動弁装置の一例と
して、カムシャフトにカムプロフィール形状の異なる高
速用カムと低速用カムとを並設し、これらカムにそれぞ
れ従動するカムフォロワを締結若しくは締結解除するこ
とで機関バルブを開閉駆動するカム切換機構を備える可
変動弁装置が知られている。

【０００３】こうしたカム切換機構を備える可変動弁装
置では、油圧によって往復移動するロックピンによって
上記各カムフォロワの締結若しくは締結解除が行われて
いる。なお一般に、こうした可変動弁装置では、上記高
速用カムは低速用のカムに対してカムリフト量及びカム
作用角が大きくなるように設定されており、バルブリフ
トカーブの形状を可変とすることができる。

【０００４】また従来、同じくこの種の可変動弁装置と
しては、機関出力軸であるクランクシャフトに対するカ
ムシャフトの相対回転位相を油圧制御に基づき変更する
ことでカムシャフトの回転に伴い開閉駆動される機関バ
ルブの開閉弁時期（バルブタイミング）を可変とする位
相可変機構を備える可変動弁装置も知られている。この
位相可変機構を備える可変動弁装置では、バルブリフト
カーブの形状はそのままに、そのバルブタイミングを可
変とすることができる。

【０００５】そして近年は、例えば特開平８−１７７４
３３号公報の記載されているように、前者のカム切換機
構と後者の位相可変機構とを併せて備える可変動弁装置
も提案されている。これら機構を組み合わせることによ
って、バルブリフトカーブの形状を可変とすると共に、
そのバルブタイミングも可変とすることができ、内燃機
関の運転状態に更に適合したより細密なバルブ特性制御
を行うことができるようになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、これらの機
構は、いずれも内燃機関の潤滑油圧の供給によって作動
する構成となっている。このため、一方の機構に油圧を
供給することで、他方の機構に供給される油圧に変動が
生じ、可変動作に悪影響を及ぼすおそれがある。特に、
上記カム切換機構では、作動油圧の変動によってカム切
り換え時の上記ロックピンの動作が不安定となると、同
ロックピンと締結されるカムフォロワとが衝突して摩耗
が進行してしまう。そのため、位相可変機構の作動に伴
う油圧変動は、できる限りカム切換機構に伝達されない
ようにすることが望ましい。

【０００７】なお、上記公報に記載の可変動弁装置で
は、上記両機構の作動する運転領域が重ならないように
することでこうした油圧変動の影響を回避しているが、
これではバルブ特性制御の自由度も自ずと制限されてし
まう。

【０００８】本発明は、こうした実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、位相可変機構とカム切換機
構とでそれらの作動に伴う油圧変動の影響を好適に抑制
することのできる内燃機関の可変動弁装置を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。請求
項１に記載の発明は、油圧供給に基づき作動して機関出
力軸に対するカムシャフトの相対回転位相を可変とする
位相可変機構と、前記カムシャフトに設けられたカム特
性の異なる複数のカムの押圧をそれぞれ受ける複数のカ
ムフォロワを油圧供給に基づき移動するロックピンによ
って締結若しくは締結解除することで機関バルブを開閉
駆動するカムを切り換えるカム切換機構とを備える内燃
機関の可変動弁装置において、当該機関のシリンダブロ
ックに形成されたオイル容量の大きな油通路からそれぞ
れ独立して前記位相可変機構及び前記カム切換機構に対
して油圧を供給する油路を設けたことをその要旨とする
ものである。

【００１０】上記構成によれば、位相可変機構及びカム
切換機構は、シリンダヘッド内の大きなオイル容量を有
する油通路からそれぞれ独立した別々の油路を通じてオ
イルの供給を受けるようになる。したがって、上記両機
構の作動に伴う油圧変動は大きなオイル容量を有する油
通路を経由して他方の機構に伝達されるようになる。こ
のとき、たとえ一方の機構で油圧変動が生じても、該オ
イル容量の大きな油通路内で緩和されるため、他方の機
構に伝達される油圧変動も大幅に低減されるようにな
る。特にカム切換機構では、位相可変機構で油圧変動が
生じたとしても、ロックピンを安定して素早く移動させ
ることができるようになり、切換不良の発生を低減でき
るようになる。

【００１１】このように同構成によれば、位相可変機構
及びカム切換機構の作動に伴う油圧変動が他方の機構に
及ぼす影響を低減できるため、位相可変機構とカム切換
機構とでそれらの作動に伴う油圧変動の影響を好適に抑
制することができるようになる。特にカム切換機構で
は、油圧変動に伴うカムの切換不良の発生を低減できる
ようになる。また、位相可変機構とカム切換機構とを支
障なく同時に作動させることができるため、これら機構
によるバルブ特性制御の自由度を低下させることもな
い。

【００１２】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記オイル
容量の大きな油通路は、シリンダブロックのメインギャ
ラリであることをその要旨とするものである。

【００１３】シリンダブロックのメインギャラリは、他
の油路に比べて大きなオイル容量を有するとともに、シ
リンダブロック内での位置も上記各機構に対して油圧を
供給する油路を形成する上で最適である。このため同構
成によれば、上記各機構の作動に伴う油圧変動が互いに
影響し合うことを大幅に抑制し得る構造を容易に実現で
きるようになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の内燃機関の可変動
弁装置を具体化した一実施の形態について、詳細に説明
する。

【００１５】図１は、本実施の形態の可変動弁装置につ
いて、主にその位相可変機構３０の側部断面構造とカム
切換機構５０の側面構造とを示している。また、同図１
には、可変動弁装置の油圧回路構造も模式的に併せ示し
ている。

【００１６】まず、位相可変機構３０について説明す
る。同図１に示すように、カムシャフト１０の端部に
は、機関出力軸であるクランクシャフトにタイミングベ
ルト（共に同図１では図示略）を介して駆動連結され、
これと同期して回転するカムプーリ１７が回動可能に装
着されている。位相可変機構３０は、これらカムシャフ
ト１０とカムプーリ１７との間に設けられており、当該
機関の運転条件に応じて両者の回転位相を変化させ、同
カムシャフト１０の回転に伴い開閉駆動される機関バル
ブ１４の開閉弁時期（バルブタイミング）を可変として
いる。

【００１７】位相可変機構３０は、内部ロータ３１及び
ハウジング３３、カバー３５を備えている。内部ロータ
３１は、センタボルト３６によって、カムシャフト１０
の先端に一体回転可能に固定されている。また、カムプ
ーリ１７は、ハウジング３３及びカバー３５が取付ボル
ト３７によって一体回転可能に固定されている。ハウジ
ング３３は、略円環形状をなしており、その内周部に上
記内部ロータ３１を内包するように設けられている。ま
た、カバー３５は、これら内部ロータ３１及びハウジン
グ３３の先端面を覆っている。

【００１８】図２は、この位相可変機構３０の正面断面
構造を示している。同図２に示すように、上記内部ロー
タ３１の外周には、その径方向に延びる複数（ここでは
４つ）のベーン３２が形成されている。このベーン３２
は、ハウジング３３の内周に、その周方向に沿って形成
された溝３４内に収容されている。この溝３４は、ベー
ン３２によって２つの圧力室３８，３９に区画されてい
る。なお以下では、これら圧力室３８，３９のうち、ベ
ーン３２から見てカムシャフト１０の回転方向（同図２
では時計回り方向側）に形成される圧力室３９を「遅角
側圧力室」と、またその反対側に形成される圧力室３８
を「進角側圧力室」と云う。これら圧力室３８，３９内
に充填された状態では、オイルの圧力によって内部ロー
タ３１とハウジング３３とが連結される。その結果、同
ハウジング３３に固定されたカムプーリ１７の回転が、
各圧力室３８，３９内の作動油を介して、内部ロータ３
１に固定されたカムシャフト１０へと伝達されるように
なる。

【００１９】また、この位相可変機構３０は、これら圧
力室３８，３９内のオイルの圧力差によって、内部ロー
タ３１をハウジング３３に対して相対回動するようにし
ている。これら圧力室３８，３９は、それぞれカムシャ
フト１０の内部等に形成された進角油路４０及び遅角油
路４１を通じて油圧制御弁７４に接続されている。この
油圧制御弁７４は、電子制御装置（図示略）の作動制御
に基づき、各油路４０，４１に対するオイルの供給及び
排出を行い、各圧力室３８，３９内のオイルの圧力を調
整している。

【００２０】以下、これら圧力室３８，３９内の圧力制
御に基づき作動される位相可変機構３０の作動態様につ
いて説明する。まず、機関バルブ１４のバルブタイミン
グを早くする（進角する）場合、油圧制御弁７４は、進
角油路４０に対してオイルを供給すると共に遅角油路４
１からオイルを排出するようにする。こうして進角側圧
力室３８内の圧力を遅角側圧力室３９内の圧力に対して
高くすることで、内部ロータ３１はハウジング３３に対
してカムシャフト１０の回転方向に相対回動される。こ
のとき、内部ロータ３１に固定されたカムシャフト１０
の回転位相は、ハウジング３３に固定されたカムプーリ
１７と同期回転するクランクシャフトの回転位相に対し
て早められる（進角される）ようになる。

【００２１】一方、機関バルブ１４のバルブタイミング
を遅くする（遅角する）場合、油圧制御弁７４は、遅角
油路４１に対してオイルを供給すると共に進角油路４０
からオイルを排出するようにする。こうして遅角側圧力
室３９内の圧力を進角側圧力室３８内の圧力に対して高
くすることで、内部ロータ３１はハウジング３３に対し
てカムシャフト１０の回転方向と逆方向に相対回動され
る。その結果、カムシャフト１０の回転位相はクランク
シャフトの回転位相に対して遅くなる（遅角される）よ
うになる。

【００２２】更に、バルブタイミングをそのまま保持す
るときには、各油路４０，４１に対するオイルの供給及
び排出を停止し、各圧力室３８，３９内のオイルの圧力
が均等に保持されるようにする。その結果、ハウジング
３３に対する内部ロータ３１の位相が固定され、クラン
クシャフトに対するカムシャフト１０の回転位相も保持
されるようになる。

【００２３】このように位相可変機構３０は、上記各圧
力室３８，３９内のオイルの圧力制御に基づき、内部ロ
ータ３１をハウジング３３に対して相対回動させてい
る。そしてこの相対回動によって、クランクシャフトに
対するカムシャフト１０の相対回転位相を変更し、同カ
ムシャフト１０の回転に伴い開閉駆動される機関バルブ
の開閉弁時期（バルブタイミング）を連続的に可変とし
ている。

【００２４】続いて、カム切換機構５０について説明す
る。図１に示すように、上記位相可変機構３０によって
その回転位相を変更されるカムシャフト１０には、各気
筒毎にカム特性の異なる２つのカム１１，１２が併設さ
れている。これらカム１１，１２は、それぞれ機関の低
速運転及び高速運転に対応してそのカム形状が設定され
ている。すなわち、高速用のカム１１は、低速用のカム
１２に対してカムリフト量やカム作用角が大きく設定さ
れている。

【００２５】これらカム１１，１２の下方には、同図１
に示すように、ロッカシャフト１３に回動可能に軸支さ
れたロッカアーム５１が設けられている。そして、同ロ
ッカアーム５１の上面には、上記低速用カム１２に対応
するローラカムフォロワ５３と上記高速用カム１１に対
応する可動カムフォロワ５４とが設けられている。

【００２６】図３は、上記ロッカアーム５１付近の斜視
構造を示している。同図３に示すように、ローラカムフ
ォロワ５３は、ロッカアーム５１に支持されており、上
記低速用カム１２と転がり接触しつつ、その押圧を同ロ
ッカアーム５１に伝達可能となっている。また、可動カ
ムフォロワ５４は、ロッカアーム５１の上下方向に形成
された摺動孔５５内に摺動可能に挿入されている。この
可動カムフォロワ５４は、コイルばね（図３では図示
略）によって、上記高速用カム１１に向けて常時付勢さ
れている。そしてこの可動カムフォロワ５４は、後述す
るロックピン５７の作動によってロッカアーム５１との
相対摺動が規制されるとき、上記高速用カム１１とすべ
り接触しながらその押圧をロッカアーム５１に伝達可能
となっている。

【００２７】また、このロッカアーム５１の先端には、
一対の機関バルブ１４の上端と当接可能なアーム５２が
形成されており、バルブスプリングの付勢力によってそ
れら機関バルブ１４を閉弁する側に押圧されている。そ
して、上記ロックピン５７の作動を通じて選択されたカ
ムの押圧に基づくロッカアーム５１の回動に伴ってこの
アーム５２が揺動されることにより、機関バルブ１４が
その選択されたカムに対応するバルブ特性をもって開閉
駆動される。

【００２８】ここで、上記機関バルブ１４を開閉駆動す
るカムを切り換えるロックピン５７について説明する。
図４（ａ）及び（ｂ）は、上記可動カムフォロワ５４及
びロックピン５７付近の部分断面構造を示しており、図
４（ａ）は低速時の態様を、図４（ｂ）は高速時の態様
をそれぞれ示している。

【００２９】先述したように、可動カムフォロワ５４は
ロッカアーム５１を上下に貫く摺動孔５５内に摺動可能
に挿入されており、コイルばね５８の付勢力によって上
記高速用カム１１（図１）に付勢されている。更にロッ
カアーム５１の下方には、この摺動孔５５と交差するシ
リンダ穴５６が形成されており、その内部に上記ロック
ピン５７が摺動可能に挿入されている。

【００３０】このロックピン５７は、図５にその斜視構
造を示すように、その先端側に溝６０が形成されてい
る。またこの溝６０の先端部は、可動カムフォロワ５４
の上下方向の摺動を許容すべく底面が切り欠かれてお
り、同溝６０の奥部（基端側）は、可動カムフォロワ５
４の下端と当接可能なようにその底面が残されている。

【００３１】また、このロックピン５７は、図４（ａ）
及び（ｂ）に示すように、コイルばね５９によってロッ
カアーム５１の基端側、すなわち上記可動カムフォロワ
５４から離間して、同可動カムフォロワ５４の上下方向
の摺動を許容する方向に常時付勢されている。

【００３２】さらに、上記シリンダ穴５６にあってロッ
クピン５７によって区画されたロッカアーム５１の基端
側の空間６２は、同ロックピン５７を作動させるための
オイルが導入される圧力室となっている。そして、ロッ
クピン５７は、この圧力室６２内に導入されるオイルの
圧力と上記コイルばね５９の付勢力との釣り合いに応じ
てシリンダ穴５６内を移動し、図４（ａ）に示す位置と
図４（ｂ）に示す位置との間を往復摺動する。なお、圧
力室６２は、ロッカアーム５１内に形成されたロッカア
ーム油路６１及びロッカシャフト１３内に形成されたロ
ッカシャフト油路７６を通じて油圧切換弁７５に接続さ
れている。この油圧切換弁７５は、電子制御装置（図示
略）の作動制御に基づき、圧力室６２に対するオイルの
供給及び排出を行い、その内部のオイルの圧力を調整し
ている。

【００３３】続いて、上記圧力室６２の圧力調整に基づ
き作動されるカム切換機構５０の作動態様について説明
する。油圧切換弁７５によるオイルの排出が行われてお
り、圧力室６２内のオイルの圧力が低い場合、ロックピ
ン５７はコイルばね５９の付勢力によってロッカアーム
５１の基端側に押し付けられ、図４（ａ）に示す位置に
位置するようになる。このときの可動カムフォロワ５４
の下端部は、ロックピン５７の溝６０の底面が切り欠か
れた部分に位置するため、その上下方向の摺動が許容さ
れる。

【００３４】なお、先述した可動カムフォロワ５４を高
速用カム１１に向けて付勢するコイルばね５８の付勢力
は、機関バルブ１４（図１）のバルブスプリングの付勢
力に対して十分に小さく設定されている。そのため、こ
のときの高速用カム１１は単に可動カムフォロワ５４を
摺動させるだけで、その押圧はロッカアーム５１に対し
てはほとんど伝達されない。したがって、このときのロ
ッカアーム５１はローラカムフォロワ５３を介して伝達
される低速用カム１２の押圧に基づき揺動されるように
なり、機関バルブ１４も同低速用カム１２によって開閉
駆動されるようになる。

【００３５】一方、油圧切換弁７５によるオイルの供給
によって、圧力室６２内のオイルの圧力が高められる
と、ロックピン５７はコイルばね５９の付勢力に抗して
ロッカアーム５１の先端側に移動するようになる。そし
て、ロックピン５７が図４（ｂ）に示す位置まで移動す
ると、可動カムフォロワ５４の下端部は、ロックピン５
７の溝６０の底面が残された部分に位置するようにな
る。このとき可動カムフォロワ５４が押し下げられる
と、その下端面と溝６０の底面とが当接するようにな
る。

【００３６】そして、このときの高速用カム１１の押圧
は、可動カムフォロワ５４及びロックピン５７の当接を
通じてロッカアーム５１にも直接的に伝達されるように
なる。すなわち、このときの可動カムフォロワ５４とロ
ッカアーム５１とは締結された状態となり、一体となっ
て回動するようになる。そしてこの場合には、ロッカア
ーム５１は高速用カム１１によって回動されるようにな
り、機関バルブ１４も同高速用カム１１によって開閉駆
動されるようになる。

【００３７】このようにカム切換機構５０は、能動とな
るカムを切り換えることで、機関バルブ１４のバルブリ
フトカーブを可変としている。そして、上記位相可変機
構３０によるバルブタイミングの調整と組み合わせて、
当該機関の運転状態に応じた細密なバルブ特性制御を行
っている。

【００３８】続いて、上記位相可変機構３０の進角・遅
角側圧力室３８，３９及びカム切換機構５０の圧力室６
２内のオイルの圧力調整を行うための油圧回路構造につ
いて説明する。

【００３９】図６は、本実施の形態の可変動弁装置を備
える内燃機関の構成を模式的に示している。なお、同図
６では、先の図１に示した油圧回路をより具体的に示し
ている。

【００４０】同図６に示すように、この内燃機関は、大
きくは、オイルパン２１、シリンダブロック２２、シリ
ンダヘッド２３及びヘッドカバー２４から構成されてい
る。そして、上記クランクシャフト１５は、オイルパン
２１とシリンダブロック２２との間に、カムシャフト１
０は、シリンダヘッド２３とヘッドカバー２４との間に
それぞれ軸支されている。そして、クランクシャフト１
５の端部に一体回転可能に固定されたクランクプーリ１
６と、上記位相可変機構３０を介してカムシャフト１０
に連結されたカムプーリ１７との間に架け渡されたタイ
ミングベルト１８によって、クランクシャフト１５の回
転がカムプーリ１７に伝達されるようになっている。

【００４１】また、このクランクシャフト１５の端部に
は、オイルポンプ７０が設けられている。このオイルポ
ンプ７０は、クランクシャフト１５の回転に伴い作動
し、オイルパン２１に貯留されたオイルを吸引し、加圧
して吐出する。こうしてオイルポンプ７０から吐出され
たオイルは、シリンダブロック２２の内部に形成された
メインギャラリ７１へと送られる。

【００４２】このメインギャラリ７１は、シリンダブロ
ック２２内を気筒列方向に縦貫するオイルの通路であ
り、このメインギャラリ７１からクランクシャフト１５
及びコネクティングロッドの軸受け部、ピストン及びピ
ストンリングといった内燃機関の各潤滑部へとオイルが
分配されるようになっている。そのため、このメインギ
ャラリ７１は、各潤滑部へと不足なくオイルを分配でき
るように内燃機関の他の油路に比して大きな径となるよ
う形成されており、十分に大きなオイル容量を有してい
る。

【００４３】このメインギャラリ７１からは、シリンダ
ヘッド２３にもオイルが送られている。こうしてシリン
ダヘッド２３に送られたオイルは、カムシャフト１０の
軸受け部や各カム１１，１２、ロッカアーム５１の摺動
部等の潤滑や、上記位相可変機構３０及びカム切換機構
５０の作動に使用される。なお、本実施の形態では、メ
インギャラリ７１からシリンダヘッド２３へとオイルを
押し上げるための油路として、位相可変機構３０及びカ
ム切換機構５０へとそれぞれ別々にオイルを供給できる
ように独立した２本の油路７２，７３が設けられてい
る。

【００４４】メインギャラリ７１の一端部からは、シリ
ンダヘッド２３に向けて油路７２が延伸されている。こ
の油路７２は、上記油圧制御弁７４に接続されている。
そして、この油路７２を通じて供給されたオイルによっ
て位相可変機構３０が作動されるようになる。また、こ
の油路７２を通じて供給されたオイルは、カムシャフト
１０の軸受け部や同シャフト１０に設けられた各カム１
１，１２の潤滑などにも使用される。

【００４５】一方、上記メインギャラリ７１の上記油路
７２が接続された端部と反対側の端部からは、同じくシ
リンダヘッド２３に向けて油路７３が延伸されている。
この油路７３は、上記油圧切換弁７５に接続されてお
り、同油路７３を通じて供給されたオイルによってカム
切換機構５０が作動されるようになる。

【００４６】このように、本実施の形態では、位相可変
機構３０とカム切換機構５０とでそれぞれ独立した油路
７２，７３を通じてメインギャラリ７１からオイルが供
給されるようになっている。そのため、位相可変機構３
０とカム切換機構５０との間にはある程度大きなオイル
容量を持ったメインギャラリ７１が介在することとな
る。

【００４７】したがって、位相可変機構３０及びカム切
換機構５０の作動によって生じる油圧変動は、オイル容
量の大きなメインギャラリ７１の内部で緩和されてしま
い、他方の機構に対してはあまり伝達されないようにな
り、同油圧変動の影響を大幅に低減できるようになる。
このため、上記各機構３０，５０の作動に伴う油圧変動
が互いに悪影響を及ぼし合うことを大幅に抑制できるよ
うになる。

【００４８】なお、カム切換時には、ロックピン５７が
完全に所定の位置まで移動し切らないうちに可動カムフ
ォロワ５４が押し下げられ、不完全な状態で同可動カム
フォロワ５４の下端がロックピン５７の溝６０の上に乗
り上げてしまうことがある。そしてこのときの衝撃によ
り、可動カムフォロワ５４及びロックピン５７の耐久性
が低下するおそれもある。こうしたカムの切換不良の発
生は、ロックピン５７の動作のもたつきにより増大す
る。

【００４９】その点、本実施の形態によれば、油圧変動
の伝達を抑制することでロックピン５７を安定して素早
く動作させることができるため、上記のカム切換不良の
発生を抑制することができる。また、油圧変動の影響を
低減したことで、位相可変機構３０と併設したことによ
るカム切換機構５０の応答性や安定性、信頼性の低下を
抑制できるようになる。

【００５０】以上説明したように、本実施の形態の可変
動弁装置によれば、以下に記載する効果を得ることがで
きるようになる。 （１）メインギャラリ７１からそれぞれ独立した別々の
油路７２，７３を通じてオイルを供給するようにしたこ
とで、位相可変機構３０及びカム切換機構５０の作動に
伴う油圧変動をメインギャラリ７１の内部で緩和でき、
互いの間で伝達されないようにすることができる。

【００５１】（２）特にカム切換機構５０では、位相可
変機構３０の作動に伴う油圧変動の伝達を抑制したこと
で、油圧変動によるカムの切換不良の発生を大幅に低減
できるため、その応答性や安定性、信頼性の低下を大幅
に抑制できるようになる。

【００５２】（３）また、位相可変機構３０とカム切換
機構５０とを支障なく同時に作動させることができるた
め、バルブ特性制御の自由度を低下させることもない。 （４）メインギャラリ７１は、他の油路に比べて大きな
オイル容量を有し、しかもシリンダブロック２２内での
位置も上記各機構３０，５０に対して油圧を供給する油
路７２，７３を形成する上で最適であるため、上記各機
構３０，５０の作動に伴う油圧変動が互いに影響し合う
ことを大幅に抑制し得る構造の実現も容易となる。

【００５３】なお、以上説明した本実施の形態の可変動
弁装置は、以下のように変更することもできる。 ・上記実施の形態では、メインギャラリ７１からシリン
ダヘッド２３にオイルを押し上げる２つの油路７２，７
３を備える構成となっていたが、メインギャラリ７１か
ら位相可変機構３０とカム切換機構５０とにそれぞれ独
立した別々の油路が設けられていさえすれば、３つある
いはそれ以上の油路を備える構成としてもよい。

【００５４】・上記実施の形態では、位相可変機構３０
及びカム切換機構５０は、共に同一のカムシャフト側に
設けられていたが、これら機構が別々のカムシャフトに
設けられる構成としてもよい。

【００５５】・上記実施の形態では、メインギャラリ７
１から各機構３０，５０に油圧を供給する油路７２，７
３が接続される構成となっている。上記のように、油圧
変動の影響を低減する上で、これら油路７２，７３をメ
インギャラリ７１に接続する構成とすることが望ましい
ものの、シリンダブロック２２内のオイル容量の大きな
油通路であれば、これら油路７２，７３を他の油通路に
接続するようにしてもよい。

【００５６】・上記実施の形態では、位相可変機構とし
て、いわゆるベーン式の位相可変機構を採用する構成と
したが、油圧供給に基づき機関出力軸に対するカムシャ
フトの回転位相を可変とする機構であれば、例えばヘリ
カルギア式の機構などの他の構造の位相可変機構を採用
する構成としてもよい。

【００５７】・また、カム切換機構として、上記実施の
形態とは異なる構造のカム切換機構を採用する構成であ
っても、カムシャフトに設けられたカム特性の異なる複
数のカムの押圧をそれぞれ受ける複数のカムフォロワを
油圧供給に基づき移動するロックピンによって締結若し
くは締結解除することで機関バルブを開閉駆動するカム
を切り換える構造の機構を備える可変動弁装置であれ
ば、上記実施の形態と同様若しくはそれに準じた効果を
得ることはできる。

【００５８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可変動弁装置の一実施形態について主
にその位相可変機構の側部断面構造とカム切換機構の側
部構造とを示す図。

【図２】同可変動弁装置についてその位相可変機構の正
面断面構造を示す断面図。

【図３】同可変動弁装置についてそのカム切換機構の斜
視構造を斜視図。

【図４】同カム切換機構についてその部分断面構造を示
す断面図。

【図５】上記カム切換機構についてそのロックピンの斜
視構造を示す斜視図。

【図６】同可変動弁装置を備える内燃機関の全体構造を
模式的に示す略図。

【符号の説明】

１０…カムシャフト、１１…高速用カム、１２…低速用
カム、１３…ロッカシャフト、１４…機関バルブ、１５
…クランクシャフト、１６…クランクプーリ、１７…カ
ムプーリ、１８…タイミングベルト、２１…オイルパ
ン、２２…シリンダブロック、２３…シリンダヘッド、
２４…ヘッドカバー、３０…位相可変機構、３１…内部
ロータ、３２…ベーン、３３…ハウジング、３４…溝、
３５…カバー、３６…センタボルト、３７…取付ボル
ト、３８…進角側圧力室、３９…遅角側圧力室、４０…
進角油路、４１…遅角油路、５０…カム切換機構、５１
…ロッカアーム、５２…アーム、５３…ローラカムフォ
ロワ、５４…可動カムフォロワ、５５…摺動孔、５６…
シリンダ穴、５７…ロックピン、５８…コイルばね、５
９…コイルばね、６０…溝、６１…ロッカアーム油路、
６２…圧力室、７０…オイルポンプ、７１…メインギャ
ラリ、７２，７３…油路、７４…油圧制御弁、７５…油
圧切換弁、７６…ロッカシャフト油路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂口 裕一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 Ｆターム(参考） 3G016 AA06 AA19 BA22 BA34 BA36 CA04 CA13 CA21 CA24 CA27 CA33 CA36 CA57 CA59 DA01 DA06 DA22 GA00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧供給に基づき作動して機関出力軸に対
   するカムシャフトの相対回転位相を可変とする位相可変
   機構と、前記カムシャフトに設けられたカム特性の異な
   る複数のカムの押圧をそれぞれ受ける複数のカムフォロ
   ワを油圧供給に基づき移動するロックピンによって締結
   若しくは締結解除することで機関バルブを開閉駆動する
   カムを切り換えるカム切換機構とを備える内燃機関の可
   変動弁装置において、 当該機関のシリンダブロックに形成されたオイル容量の
   大きな油通路からそれぞれ独立して前記位相可変機構及
   び前記カム切換機構に対して油圧を供給する油路を設け
   たことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
2. 【請求項２】前記オイル容量の大きな油通路は、シリン
   ダブロックのメインギャラリである請求項１に記載の内
   燃機関の可変動弁装置。