JPH09280023A - 可変動弁機構用駆動装置及び油圧アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変動弁機構用駆動装置及びかかる駆動装置
に用いて好適な油圧アクチュエータに関し、動弁系の駆
動タイミングの調整を行なう駆動手段を設置スペースや
取付工数を考慮した適正な位置に配設し、駆動手段をコ
ンパクト、かつ低コストで構成し、駆動手段の応答性や
信頼性を高める。 【解決手段】 シリンダヘッド１の一端側及び他端側に
形成された一対の加工孔６９と、その一端側の加工孔６
９を貫通し、その突出した部分に備えられたスプロケッ
ト４０を介してクランク軸により回転駆動される第１回
転軸部材１１と、第１回転軸部材１１と同軸上に相対回
転可能に外嵌されてエンジンバルブを開閉する第２回転
軸部材１２と、第２回転軸部材１２と第１回転軸部材１
１との一回転中の回転位相を変化させながら伝達する変
速調整手段１３と、変速調整手段１３による回転位相の
変化特性を内燃機関の運転状態に応じて調整する制御用
部材１４とをそなえた可変動弁機構に設けられ、制御用
部材１４を駆動する駆動手段３３が、シリンダヘッド１
の他端側の加工孔６９部分に取り付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気弁
や排気弁を機関の運転状態に応じたタイミングで開閉制
御するのに用いる、可変動弁機構用駆動装置及びかかる
駆動装置に用いて好適な油圧アクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば往復動式内燃機関（以下、エンジ
ンという）にそなえられた吸気弁や排気弁（以下、これ
らを総称して機関弁とも言う）のように、カムによって
開閉駆動される往復動バルブがある。このようなバルブ
はカムの形状や回転位相に応じたバルブリフト状態で駆
動される。したがって、このようなバルブの開放や閉鎖
のタイミング及び開放期間（バルブを開放している期間
をカムシャフトの回転角度の単位で示した量）も、カム
の形状や回転位相に応じることになる。

【０００３】ところで、エンジンにそなえられた吸気弁
や排気弁の場合には、エンジンの負荷状態や速度状態に
応じて最適な開閉タイミングや開放期間が異なる。そこ
で、このようなバルブの開閉タイミングや開放期間を変
更できるようにした装置が各種提案されている。例えば
高速用のカムプロフィルを有するカムと低速用のカムプ
ロフィルを有するカムとを選択して用いるようにして、
高速時と低速時とでそれぞれに適合したバルブ開閉タイ
ミング及び開放期間でバルブを開閉するようにした装置
も開発されており実用化されている。

【０００４】また、カムとカムシャフトとの間に不等速
継手を介装して、この不等速継手を通じて、カムをカム
シャフトに対して相対回転させながらカムをカムシャフ
トとは異なる速度で回転させるようにして、バルブ開閉
タイミング及び開放期間を調整できるようにした装置も
開発されている。例えば、図８，図９はＳＡＥ８８０３
８７に開示された米国特許３６３３５５５号にかかる可
変バルブタイミングカムシャフト機構を示すものであ
る。この機構は、不等速継手を利用してバルブタイミン
グを変更できるようにしたものであり、図８，図９にお
いて、１０１はカムシャフト、１０２はカムであり、カ
ム１０２はカムシャフト１０１と同様な軸心上にカムシ
ャフト１０１と相対回転しうるように設置されている。
そして、これらのカムシャフト１０１とカム１０２との
間に、不等速継手１０３が介装されている。

【０００５】不等速継手１０３は、カムシャフト１０１
と一体回転するようにロッキングスクリュー１０４を介
してカムシャフト１０１に結合されたカラー１０５と、
カム１０２と一体回転するようにドライブピン１０６及
びスライダ１０７を介してカム１０２に結合された中間
部材１０８と、カラー１０５から中間部材１０８へ回転
を伝達するドライブピン１０９及びスライダ１１０とを
そなえ、さらに、カラー１０５及び中間部材１０８を収
容する回転制御スリーブ１１１と、この回転制御スリー
ブ１１１の回転位相を調整するコントロールシャフト１
１２とをそなえて構成されている。

【０００６】そして、各スライダ１０７，１１０は中間
部材１０８の長溝１０８Ａ，１０８Ｂ内に直径方向へス
ライド自在に内装されており、カムシャフト１０１の回
転は、不等速継手１０３のカラー１０５からドライブピ
ン１０９，スライダ１１０を介して中間部材１０８に伝
達され、更に、スライダ１０７，ドライブピン１０６を
介してカム１０２へと伝達されるようになっている。

【０００７】ところで、カラー１０５及び中間部材１０
８の各外周面１０５Ａ，１０８Ｃは、回転制御スリーブ
１１１の内周面１１１Ａに摺接して、回転制御スリーブ
１１１内を自在に回転できるように軸支されているが、
これらのカラー１０５及び中間部材１０８の各外周面１
０５Ａ，１０８Ｃと回転制御スリーブ１１１の内周面１
１１Ａの回転中心Ｏ₂ は、いずれもカムシャフト１０１
の軸心（回転中心）Ｏ ₁ に対して偏心している。

【０００８】このため、カムシャフト１０１の回転が、
ドライブピン１０９及びスライダ１１０を介して中間部
材１０８に伝達される際には、ドライブピン１０９及び
スライダ１１０はカラー１０５と一体に回転中心Ｏ₁ の
回りを回転するのに対して、これらのドライブピン１０
９及びスライダ１１０を通じて回転駆動される中間部材
１０８は、回転中心Ｏ₂ の回りを回転するので、中間部
材１０８から回転を伝達されるスライダ１０７及びドラ
イブピン１０６はカムシャフト１０１の回転と一致せ
ず、不等速に回転するようになる。

【０００９】例えば、図９に示す状態を模式化すると図
１０に示すようになり、ドライブピン１０９が点Ｐ₁ ，
ドライブピン１０６が点Ｐ₃ にそれぞれ位置する状態と
なる。この状態から、ドライブピン１０９（即ち、点Ｐ
₁ ）が時計回り（矢印Ａ参照）に回転していくと、ドラ
イブピン１０９が中心Ｏ₁ の回りを９０°分回転して点
Ｐ₂ に到達したところで中間部材１０８は中心Ｏ₂ の回
りをθ₁ （＝９０°−θ₂ ，θ₂ ＞０）だけ回転するこ
とになる。

【００１０】したがって、ドライブピン１０６は中心Ｏ
₁ の回りをθ₃ （＝９０°−θ₄ ，θ₄ ＝２θ₂ ）だけ
回転して点Ｐ₄ に達する。このように、ドライブピン１
０６の回転角度θ₃ は、９０°よりも小さいので、この
間のドライブピン１０６の回転速度はドライブピン１０
９の回転速度よりも遅いことになる。さらに、ドライブ
ピン１０９が点Ｐ₂ から点Ｐ₃ まで中心Ｏ₁ の回りを更
に９０°分回転する間には、中間部材１０８は中心Ｏ₂
の回りをθ₅ （＝９０°＋θ ₂ ）だけ回転することにな
る。したがって、ドライブピン１０６は中心Ｏ₁ の回り
をθ₅ （＝９０°＋θ₄ ）だけ回転して点Ｐ₁ に達する
ことになり、この間のドライブピン１０６の回転角度は
９０°よりも大きいので、ドライブピン１０６の回転速
度はドライブピン１０９の回転速度よりも速いことにな
る。

【００１１】さらに、ドライブピン１０９が点Ｐ₃ から
点Ｐ₅ まで中心Ｏ₁ の回りを９０°分回転する間には中
間部材１０８は中心Ｏ₂ の回りをθ₅ （＝９０°＋
θ₂ ）だけ回転することになる。したがって、ドライブ
ピン１０６は中心Ｏ₁ の回りをθ ₅ （＝９０°＋θ₄ ）
だけ回転して点Ｐ₆ に達することになり、この間のドラ
イブピン１０７の回転角度は９０°よりも大きいので、
ドライブピン１０６の回転速度はドライブピン１０９の
回転速度よりも速いことになる。

【００１２】さらに、ドライブピン１０９が点Ｐ₅ から
点Ｐ₁ まで中心Ｏ₁ の回りを９０°分回転する間には中
間部材１０８は中心Ｏ₂ の回りをθ₁ （＝９０°−
θ₂ ）だけ回転することになる。したがって、ドライブ
ピン１０６は中心Ｏ₁ の回りをθ ₃ （＝９０°−θ₄ ）
だけ回転して点Ｐ₃ に達することになり、この間のドラ
イブピン１０６の回転角度θ₃ は９０°よりも小さいの
で、ドライブピン１０６の回転速度はドライブピン１０
９の回転速度よりも遅いことになる。

【００１３】このようにして、カム１０２と一体回転す
るドライブピン１０６の回転速度は、カムシャフト１０
１と一体回転するドライブピン１０９よりも先行したり
遅延したりしてドライブピン１０９の回転速度とは不等
速で回転し、カムシャフト１０１が等速回転してもカム
１０２は等速回転しない。カムシャフト１０１の回転位
相に対するカム１０２の速度変化は、カムシャフト１０
１の中心Ｏ₁ に対する中間部材１０８の中心Ｏ₂ の相対
位置に対応するが、コントロールシャフト１１２は、ギ
ヤ機構１１３を介して回転制御スリーブ１１１を駆動し
うるように結合されており、コントロールシャフト１１
２が回転することで、回転制御スリーブ１１１が回動
し、その内周面１１１Ａの回転中心Ｏ ₂ （即ち、中間部
材１０８の中心）の位置が移動するようになっている。

【００１４】このように構成された不等速継手による可
変動弁機構によると、例えば吸気弁が開放する付近では
カム１０２がカムシャフト１０１よりも遅くなり、吸気
弁が閉鎖する付近ではカム１０２がカムシャフト１０１
よりも速くなるように設定すると、吸気弁の開放タイミ
ングが遅くなって開弁時間も短かくなるため、内燃機関
の低速時に適した弁駆動制御を実現できる。

【００１５】また、例えば吸気弁が開放する付近ではカ
ム１０２がカムシャフト１０１よりも速くなり、吸気弁
が閉鎖する付近ではカム１０２がカムシャフト１０１よ
りも遅くなるように設定すると、吸気弁の開放タイミン
グが速くなって開弁時間も長くなるため、内燃機関の高
速時に適した弁駆動制御を実現できる。なお、このよう
な可変動弁機構を備えるカムシャフト１０１は、一般
に、図示しないシリンダヘッド内に装備されるが、シリ
ンダヘッドには、その一端側及び他端側にそれぞれ加工
孔が形成されており、カムシャフト１０１の一端は、一
方の加工孔を貫通するようにしてシリンダヘッドの外部
に突出し、この突出部にはスプロケットが備えられクラ
ンクシャフトの回転が伝達されるようになっているが、
カムシャフト１０１の他端側、即ち、もう一方の加工孔
ではカムシャフト１０１は貫通しておらず、カムシャフ
トの装着後にキャップによりふさがれている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
内燃機関の可変動弁機構において、バルブの開閉タイミ
ングを調整するには、上述の回転制御スリーブ１１１の
ような偏心部材の回転位相を調整する必要があり、偏心
部材を回転駆動するための駆動手段が必要になる。

【００１７】例えば、上述の従来技術の場合、モータ等
の駆動手段をコントロールシャフト１１２に接続して、
コントロールシャフト１１２を回転駆動することで、ギ
ヤ機構１１３を介して回転制御スリーブ１１１を回転さ
せて動弁のタイミングを調整することが考えられる。ま
た、駆動手段のモータとしては、電動モータに限られ
ず、油圧モータも考えられる。

【００１８】いずれにしても、このようなモータをシリ
ンダヘッドに取り付けられることになるが、シリンダヘ
ッド内には、一般にこのようなモータを取り付けるスペ
ースはほとんどなく、シリンダヘッドの外側にモータを
取り付けることになる。シリンダヘッドの外部といえど
も、エンジンの設置スペース（自動車の場合、エンジン
ルーム）は限られており、いかにコンパクトなモータに
するか、また、取付工数や設置スペースの面で、どのよ
うな箇所にモータを設置するかが、エンジンの構造的条
件からも重要な課題になる。

【００１９】また、特に、可変動弁機構を駆動するため
のモータとして油圧式のものを使用する場合、油圧モー
タの本体であるアクチュエータと油圧を制御するオイル
コントロールバルブ等をどの様にコンパクトに構成する
か、また、どのように油路を形成し、応答性や信頼性を
向上させるかが課題になる。本発明は、このような課題
に鑑み創案されたもので、その第１目的は、動弁系の駆
動タイミングの調整を行なう駆動手段を設置スペースや
取付工数を考慮した適正な位置に配設することである。
その第２目的は、駆動手段をコンパクト、かつ低コスト
で構成することであり、その第３目的は、駆動手段の応
答性や信頼性を高めることである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の可変動弁機構用駆動装置は、内燃機関のシリ
ンダヘッドの一端側及び他端側に形成された一対の加工
孔と、上記の一対の加工孔の軸心線に沿うように該シリ
ンダヘッドの一端側から他端側にわたって設置され、該
一端側で該加工孔を貫通し該シリンダヘッド外へ突出し
た部分にスプロケットをそなえ、該スプロケットを介し
てクランク軸により回転駆動される第１回転軸部材と、
該第１回転軸部材と同軸上に相対回転可能に外嵌されて
エンジンバルブを開閉する第２回転軸部材と、該第１回
転軸部材の回転を該第２回転軸部材に伝達する際に、該
第２回転軸部材の一回転中の回転位相を該第１回転軸部
材の１回転中の回転位相に対して変化させながら伝達す
る変速調整手段と、該第１回転軸部材の回転軸心線と同
軸上又は該回転軸心線と平行な軸心線上に配設され、該
変速調整手段による回転位相の変化特性を該内燃機関の
運転状態に応じて調整する制御用部材とをそなえた可変
動弁機構に設けられ、該制御用部材を駆動する駆動手段
が、該シリンダヘッドの該他端側において該加工孔部分
に取り付けられたことを特徴としている。

【００２１】請求項１の好ましい実施態様としては、制
御用部材の中で第１回転軸部材と同一軸線上に位置する
ものは第１回転軸部材に相対回転可能に支持させる。こ
れにより制御用部材の支持が確実となる。また、請求項
１の好ましい実施態様をしては、駆動手段に、制御用部
材に回転力を伝達する伝達手段（例えば、オルダムジョ
イント）を設けることで駆動手段の着脱が容易となり組
付性が向上する。

【００２２】請求項２記載の本発明の可変動弁機構用駆
動装置は、請求項１記載の装置において、該駆動手段
が、該伝達手段に連結される軸部と、該軸部を収容する
ハウジングと、該軸部の軸線から半径方向に延びる単一
のベーンと、該ハウジング内部に形成されて該ベーンに
より区画された第１及び第２油室と、これらの第１及び
第２油室への油圧供給を調整するオイルコントロールバ
ルブを有し該オイルコントロールバルブによる油圧調整
により該ベーンを該軸線回りに往復回転させて該制御用
部材を回転駆動する油圧供給手段とを備え、上記の第１
及び第２油室が、該軸部を中心に形成され該ベーンの先
端部の摺接する略半円筒状の外周壁と、該外周壁の両端
部に連続するとともに該ベーンの圧力作用面に対向する
ように形成される規制壁とを有し、該オイルコントロー
ルバルブが、該規制壁を挟んで油室と反対側の該ハウジ
ング内部に配設されていることを特徴としている。

【００２３】請求項３記載の本発明の可変動弁機構用駆
動装置は、請求項２記載の装置において、該ハウジング
内部に、上記の第１及び第２油室からのドレン油を該シ
リンダヘッド側に返送するドレン通路が設けられている
ことを特徴としている。請求項４記載の本発明の可変動
弁機構用駆動装置は、請求項１記載の装置において、該
駆動手段が、該伝達手段に連結される軸部と、該軸部を
収容するハウジングと、上記軸部の軸線から半径方向に
延びるベーンと、該ハウジング内部に形成されて該ベー
ンにより区画された第１及び第２油室と、これらの第１
及び第２油室への油圧供給を調整するオイルコントロー
ルバルブを有し該オイルコントロールバルブによる油圧
調整により該ベーンを該軸線回りに往復回転させて該制
御用部材を回転駆動する油圧供給手段と、上記の第１及
び第２油室からのドレン油を返送するドレン通路とを備
え、該ドレン通路が、上記の第１及び第２油室の上方に
配設されていることを特徴としている。

【００２４】請求項５記載の本発明の油圧アクチュエー
タは、出力軸部と、該出力軸部を収容するハウジング
と、該出力軸部の軸線から半径方向に延びる単一のベー
ンと、該ハウジング内部に形成されて該ベーンにより区
画された第１及び第２油室と、該ベーンを該軸線回りに
往復回転させて該出力軸部を回転駆動させるべく上記の
第１及び第２油室への油圧供給を調整するオイルコント
ロールバルブとを有し、上記の第１及び第２油室が、該
出力軸部を中心に形成され該ベーンの先端部の摺接する
略半円筒状の外周壁と、該外周壁の両端部に連続すると
ともに該ベーンの圧力作用面に対向するように形成され
る規制壁とを有し、該オイルコントロールバルブが、該
規制壁を挟んで油室と反対側の該ハウジング内部に配設
されていることを特徴としている。

【００２５】請求項５の好ましい実施態様としては、ベ
ーンを外周壁に付勢する付勢手段を設けることである。
これにより、ベーンを確実に外周壁に摺接させることが
できる。

【００２６】

【発明の実施形態】以下、図面により、本発明の実施形
態について説明すると、図１，図２は本発明の第１実施
形態としての可変動弁機構用駆動装置を示すものであ
り、図３〜図５は本可変動弁機構用駆動装置によって駆
動される可変動弁機構を示すものであり、図６，図７は
本発明の第２実施形態としての可変動弁機構用駆動装置
を示すものである。

【００２７】まず、第１実施形態について説明すると、
本実施形態にかかる可変動弁機構用駆動装置は、レシプ
ロ式の内燃機関（以下、エンジンという）の吸気弁又は
排気弁（これらを総称して、以下、バルブという）の動
き、特に、開閉タイミング等を制御する可変動弁機構を
駆動するためにそなえられている。ここで、内燃機関の
可変動弁機構について説明すると、図２は本可変動弁機
構用駆動装置を示す模式的な断面図であり、図３は本可
変動弁機構用駆動装置及び可変動弁機構を模式的に示す
斜視図である。

【００２８】図示しない多気筒用シリンダヘッドには、
図３に示すように、給気ポート又は排気ポートを開閉す
べくエンジンバルブとしてのバルブ２が装備されてい
る。さらに、バルブ２にカム６が当接して、カム６によ
ってバルブスプリング（図示せず）の付勢力に抗するよ
うにしてバルブ２が開方向へ駆動される。つまり、バル
ブ２のステム側端部には、ロッカアーム（ここでは、ロ
ーラロッカアーム）８が装備されており、カム６はこの
ロッカアーム８を揺動させながら、その揺動端部でバル
ブ２を駆動するようになっている。可変動弁機構は、こ
のようにバルブを駆動するカム６の回転速度を変調させ
て、バルブ駆動のタイミングを制御するためにそなえら
れている。

【００２９】この可変動弁機構は、図２，図３に示すよ
うに、エンジンのクランク軸（図示せず）に連動して回
転駆動される第１回転軸部材としてのカムシャフト１１
と、このカムシャフト１１の外周に設けられた第２回転
軸部材としてのカムローブ１２とをそなえ、カム６はこ
のカムローブ１２の外周に突設されている。このカムシ
ャフト１１は、シリンダヘッド１の一端側及び他端側に
形成された同一軸線を有する一対の加工孔の軸心線に沿
うように、シリンダヘッド１の一端側から他端側にわた
って設置されている。また、カムシャフト１１は、図３
に示すように、その一端側で加工孔（図示せず）を貫通
してシリンダヘッド外へ突出するようにされており、こ
の突出した一端部にスプロケット（プーリ）４０が備え
られ、このスプロケット４０とクランク軸とに巻回され
たプーリベルト４１、及びスプロケット４０を介してク
ランク軸に連動するようにして回転駆動されるようにな
っている。

【００３０】また、カムローブ１２は、各気筒毎にカム
シャフト１１と同軸上に相対回転可能に外嵌されてい
る。さらに、カムシャフト１１及びカムローブ１２の外
周はシリンダヘッド１側の軸受部（図示せず）によって
回転自在に軸支されている。そして、カムシャフト１１
とカムローブ１２との間に変速調整手段としての不等速
継手１３が各気筒毎に設けられている。この不等速継手
１３は、カムシャフト１１の外周に回動可能に支持され
たコントロールギヤ１４と、このコントロールギヤ１４
に一体的に設けられた偏心部１５と、この偏心部１５の
円筒状の外周に偏心部１５に対して回転自在に支持され
た係合部材としての係合ディスク１６と、係合ディスク
１６に接続された第１スライダ部材１７及び第２スライ
ダ部材１８とをそなえている。

【００３１】また、係合ディスク１６の一面には、図３
に示すように、第１スライダ部材１７を装着するための
穴部１６Ｄが形成されるとともに、第２スライダ部材１
８を装着するための穴部１６Ｅが形成されている。第１
スライダ部材１７は、カムシャフト１１に突設された第
１接続部としての突設ピン部材２６と、この突設ピン部
材２６に対して摺動しうるように係合ディスク１６に装
備されたコマ部材２７とをそなえて構成される。

【００３２】突設ピン部材２６は、カムシャフト１１に
ラジアル方向へ向けて突設されている。また、コマ部材
２７は、図３に示すように、外周に円筒外周面２７Ｂを
そなえている。穴部１６Ｄの内周は、この円筒外周面２
７Ｂと対応する円筒内周面１６Ｃにより構成され、この
穴部１６Ｄ内にコマ部材２７が内挿されている。コマ部
材２７は、その円筒外周面２７Ｂを円筒内周面１６Ｃと
摺動させるようにしながら、穴部１６Ｄ内での回転が許
容されている。

【００３３】一方、第２スライダ部材１８は、第１スラ
イダ部材１７と干渉しないように、第１スライダ部材１
７のコマ部材２７と位相をずらせるようにして（ここで
は１８０°位相がずらされている）装備される。この第
２スライダ部材１８は、スライダ本体２２とピン部材と
してのドライブピン２４とからなり、スライダ本体２２
はカムローブ１２のアーム部２０に形成されたスライダ
用溝２０Ｂ内に半径方向（ラジアル方向）に摺動自在に
係合し、ドライブピン２４は、係合ディスク１６側の穴
部１６Ｅに一端部を内装され他端部をスライダ本体２２
の穴部２２Ａに内装される。また、ドライブピン２４は
穴部１６Ｅ又は穴部２２Ａに対して回転自在になってい
る。

【００３４】このため、係合ディスク１６が回転する
と、第２スライダ部材１８のドライブピン２４及びスラ
イダ本体２２が係合ディスク１６と一体に回転して、こ
の回転力がスライダ本体２２からスライダ用溝２０Ｂを
通じてアーム部２０からカムローブ１２側へ伝わるよう
になっている。したがって、不等速継手１３では、カム
シャフト１１の回転は、突設ピン部材２６から、穴部２
７Ａ，コマ部材２７，穴部１６Ｄを経て係合ディスク１
６に伝達して、さらに、穴部１６Ｅ，ドライブピン２
４，穴部２２Ａ，スライダ本体２２を経て、アーム部２
０からカムローブ１２へと伝達するようになっている。

【００３５】このように回転を伝達する際に、係合ディ
スク１６が偏心していることにより、係合ディスク１６
がカムシャフト１１に対して先行したり遅延したりする
ことを繰り返し、また、カムローブ１２は係合ディスク
１６に対して先行したり遅延したりすることを繰り返し
ながら、カムローブ１２がカムシャフト１１とは不等速
で回転するようになっている。

【００３６】この回転原理は、図１０を参照して従来技
術の欄で既に説明したものとほぼ同様であり、ここで
は、図４に基づいて、カムシャフト１１の各回転位相
（カムシャフト角度）に対するようにして、係合ディス
ク１６やカムローブ１２の回転位相について説明する。
図４（Ａ）に示すように、カムシャフト角度が０°の基
準状態から、カムシャフト１１が、矢印で示すように時
計回りに回転してカムシャフト角度が９０°になると、
係合ディスク１６やカムローブ１２は、図４（Ｂ）に示
すように変位する。

【００３７】すなわち、係合ディスク１６の偏心によ
り、係合ディスク１６の回転量θ₁ は、カムシャフト１
１の回転量（＝９０°）よりも小さくなり、カムローブ
１２の回転量θ₃ は、この係合ディスク１６の回転量θ
₁ よりもさら小さくなる。したがって、カムシャフトが
角度０°から９０°まで９０°だけ回転する間には、カ
ムローブ１２はカムシャフト１１よりも低速回転する。

【００３８】次に、カムシャフト１１が角度９０°から
１８０°まで９０°だけ回転すると、ピン部材２６は、
図４（Ｃ）に示すような位置になり、カムシャフト１１
が９０°だけ回転するのに対して、カムローブ１２は回
転量θ₅ だけ回転することになり、この間は、カムロー
ブ１２はカムシャフト１１よりも高速回転する。そし
て、さらに、カムシャフト１１が角度１８０°から２７
０°まで９０°だけ回転すると、ピン部材２６は、図４
（Ｄ）に示すような位置になり、係合ディスク１６はカ
ムシャフト１１の回転量（＝９０°）よりも角度θ₂ 分
だけ多い回転量θ₆ となり、さらに、カムローブ１２の
回転量θ₇ はこの係合ディスク１６の回転量θ₆ よりも
さらに大きくなる。したがって、カムシャフト１１が角
度１８０°から２７０°まで９０°だけ回転する間に
は、カムローブ１２はカムシャフト１１よりも高速回転
する。

【００３９】そして、さらに、カムシャフト１１が角度
２７０°から３６０°（＝０°）まで、９０°だけ回転
すると、ドライブピン２３は、再び図４（Ａ）に示すよ
うな位置になり、カムシャフト１１が９０°だけ回転す
るのに対して、カムローブ１２は回転量θ₈ （＝９０°
−θ₄ ）だけ回転することになり、この間は、カムロー
ブ１２はカムシャフト１１よりも低速回転する。

【００４０】このようにして、カムローブ１２はカムシ
ャフト１１に対して先行したり遅延したりしてカムシャ
フト１１の回転速度とは不等速で回転しうるので、駆動
手段３３を通じてコントロールギヤ１４を回転させ係合
ディスク１６の偏心位置（偏心中心の位相）を適宜調整
しながら、カムシャフト１１を回動させることができ
る。

【００４１】そして、このようにカムローブ１２がカム
シャフト１１に対して先行したり遅延したりする特性を
利用して、バルブの開閉タイミングを調整することがで
きる。このようなカムローブ１２のカムシャフト１１に
対する位相のずれ方は、コントロールギヤ１４に一体的
に設けられた偏心部１５の偏心中心Ｏ₂ の位置を変える
ことで調整することができる。

【００４２】ここで、図５は可変動弁機構による偏心位
置（偏心部１５の偏心中心Ｏ₂ の位置）の調整に応じた
バルブリフト特性を示す図である。なお、曲線Ａ１〜Ａ
５はバルブリフト特性Ｌ１〜Ｌ５に対応するバルブの加
速度特性を示している。図５に示すように、エンジンの
高速時や高負荷時には、例えば図５の曲線Ｌ４やＬ５の
ようなバルブリフト特性になるようにコントロールギヤ
１４の回転位相を調整して、バルブの開放時間を長時間
にするように制御する。また、エンジンの低速時や低負
荷時には、例えば図５の曲線Ｌ１やＬ２のようなバルブ
リフト特性になるようにコントロールギヤ１４の回転位
相を調整して、バルブの開放時間を短時間にするように
制御する。

【００４３】ここでは、コントロールギヤ１４の回転位
相を例えば０°とした時に、図５の曲線Ｌ１に示すよう
に、開放タイミングは遅く且つ閉鎖タイミングは速くな
って、バルブ開放時間の短いものとなり、コントロール
ギヤ１４の回転位相を次第に進めていくことで、図５の
曲線Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５のように、バルブの開放タ
イミングは次第に速まり又閉鎖タイミングは次第に遅く
なって、バルブ開放時間が次第に長くなるように設定す
る。このような制御は、コントロールギヤ１４を１８０
°の回転範囲で位相制御すれば達成することができる。

【００４４】そこで、図２，図３に示すように、コント
ロールギヤ１４を回転させて偏心部１５の位相調整（位
相角制御）を行なうために、本駆動手段３３が設けられ
ている。ここで、本可変動弁機構駆動装置について説明
する。図１は本可変動弁機構駆動装置の駆動手段（以
下、アクチュエータという）３３を示す模式的な断面図
であり、図２は本可変動弁機構駆動装置を示す縦断面図
である。

【００４５】アクチュエータ３３は、カムシャフト１１
の端部に回動可能に設けられたコントロールディスク
（制御用部材）１４Ｂを駆動するためのものであり、図
１に示すように、オイルコントロールバルブ５０を有す
る油圧供給手段５１とアクチュエータ本体５２とをそな
えて構成される。アクチュエータ本体５２は、いわゆる
油圧式アクチュエータであって、油圧供給手段５１のオ
イルコントロールバルブ５０を制御することによって、
作動油の供給状態を調整することにより、ベーン５６を
その軸線回りに往復回転させてコントロールディスク１
４Ｂを回転駆動するものである。なお、本実施形態で
は、アクチュエータ本体５２として、図１に示すよう
に、シングルベーン方式のものを用いている。

【００４６】このアクチュエータ本体５２は、図１，図
２に示すように、ドレン通路５３Ａ，５３Ｂを有するハ
ウジング５３と、コントロールディスク１４Ｂに回転力
を伝達する伝達手段としてのオルダムジョイント５４
と、このオルダムジョイント５４に連結される軸部（コ
ントロールシャフト）５５と、この軸部５５の軸線から
半径方向に延びるベーン５６と、このベーン５６により
区画された第１油室５７Ａ及び第２油室５７Ｂとからな
る。

【００４７】また、ハウジング５３内には、図１の
（Ａ），（Ｂ）にそれぞれ示すように、上部にオイルコ
ントロールバルブ５０のスプール弁５０Ｂを収容する弁
室用空間６２が形成され、下部に作動油を給排される油
室用の空間６３が形成されている。弁室用空間６２はハ
ウジング５３にスプール弁５０Ｂの軸心線方向に沿った
穴をドリリングし、一端側は後述するオイルコントロー
ルバルブ５０の本体、即ち、駆動用コイル部分５０Ａの
ケースにより閉塞し、他端側は蓋部材（省略）により閉
塞することで形成することができ、油室用の空間６３は
カムローブ１２の軸心線方向（図１の紙面に垂直な方
向）に向けて大きな円筒穴を穿設して、この大きな円筒
穴の内部の上方に半円筒状中詰部材６７と軸部５５を内
装して、円筒穴の両端部を蓋部材で閉塞すれば形成する
ことができる。このようなハウジング５３には、さら
に、作動油を供給するための入口６１も形成され、この
入口６１が、弁室６２に連通している。

【００４８】なお、本実施形態においては、弁室用空間
６２はハウジング５３の一端側（取付け時において上
側）に、油室用空間６３は他端側（取付け時において下
側）に形成されるようになっている。弁室用空間６２内
には、オイルコントロールバルブ５０のスプール弁５０
Ｂを収容するスプール室を形成する中空部材６４が内装
されている。

【００４９】また、中空部材６４内には、スプール弁５
０Ｂの他に、スプリング６５，スプリングリテーナ６６
が設けられている。つまり、中空部材６４の一端にスプ
リングリテーナ６６が取り付けられ、このスプリングリ
テーナ６６とスプール弁５０Ｂとの間にスプリング６５
が圧縮状態で介装され、このスプリング６５の付勢力と
オイルコントロールバルブ５０のコイル部分５０Ａから
の電磁力とによってスプール弁５０Ｂが所望の位置に調
整されるようになっている。

【００５０】また、油室用の空間６３は、ハウジング５
３の下部に形成された半円筒状の外周壁５７Ｃの内周面
で外周を規定され、軸部５５の外周面でその内周を規定
され、さらに、半円筒状中詰部材６７の下端面６７Ａ，
６７Ｂでその周端面を規定される。この油室用の空間６
３内には、軸部５５から突出したベーン５６がその先端
部を外周壁５７Ｃの内周面に摺接するように設けられて
おり、油室用の空間６３内は、このベーン５６により第
１油室５７Ａと第２油室５７Ｂとに区分される。そし
て、弁室用空間６２と油室用の空間６３とを連絡するよ
うに、半円筒状中詰部材６７内には第１油路（図中、左
側）６０Ａ及び第２油路（図中、右側）６０Ｂが形成さ
れており、第１油路６０Ａは第１油室５７Ａに連通し、
第２油路６０Ｂは第２油室５７Ｂに連通している。

【００５１】このように、油室用の空間６３の内部に半
円筒状中詰部材６７，軸部５５及びベーン５６が取り付
けられることにより、ベーン５６により区画された半円
筒状の第１油室５７Ａ及び第２油室５７Ｂが形成される
ことになる。なお、半円筒状部材６７の下端面６７Ａ，
６７Ｂで構成される規制壁は、ベーン５６の回動を直接
に規制する場合もあるが、このベーン５６の回動規制
は、他の回動規制用ストッパにより行なう場合もある。

【００５２】ところで、ベーン５６は、第１油室５７Ａ
及び第２油室５７Ｂに給排される作動油の油圧によって
回動するが、このベーン５６の回動に伴って、軸部５５
が回転駆動されるようになっている。また、ベーン５６
を外周壁５７Ｃに確実に摺接させるために、ベーン５６
は軸部５５に設けられたベーン嵌挿穴５５Ａにその基部
を挿入され、このベーン５６の基部とベーン嵌挿穴５５
Ａの底部との間には油路５３Ｄを通じて入口６１から流
入する作動油の一部が供給されるようになっており、ベ
ーン５６の先端部を半円筒状の第１油室５７Ａ及び第２
油室５７Ｂの外周壁５７Ｃに押圧している。

【００５３】このため、スプール弁５０Ｂを通じた油圧
供給が停止されている時には、入口６１からベーン５６
の基部に作用する油圧が高まって、ベーン５６の先端部
を外周壁５７Ｃに確実に押圧することができ、一方、ス
プール弁５０Ｂを通じた油圧供給が行なわれている時に
は、この油圧供給に応じて入口６１の油圧がやや低く変
化するので、ベーン５６の先端部の外周壁５７Ｃへの押
圧力が低下して、ベーン５６の先端部の外周壁５７Ｃと
のフリクションが弱まるようになるため、ベーン５６の
駆動が容易になるという効果もある。

【００５４】このように、本実施形態では、作動油の一
部をベーン５６の基部に作用させるようにすることによ
り、ベーン５６の先端部の外周壁５７Ｃ側に付勢する付
勢手段が構成されている。なお、ベーン５６の両側面に
は作動油の圧力が作用するため、この面を圧力作用面と
いう。また、軸部５５の端部には、例えば、可変抵抗器
等により構成されたポジションセンサ３５が取り付けら
れており、軸部５５の回転位相からコントロールギヤ１
４Ｂの回転位相を検出するように構成されている。

【００５５】このポジションセンサ３５は可変抵抗器等
により構成されており、駆動手段３３の軸部５５に直接
取り付けられて、軸部５５の角度の変化量に相当する抵
抗値を検出することにより、軸部５５の角度を検出する
ことができるようになっている。この軸部５５は、コン
トロールギヤ１４Ｂ，ギヤ軸３２Ａを介して、各気筒の
コントロールギヤ１４に接続されており、このため、ポ
シションセンサ３５はコントロールギヤ１４の角度を検
出することができる。

【００５６】また、ハウジング５３内には、その内部の
第１油室５７Ａ及び第２油室５７Ｂの上方にドレン通路
５３Ａ，５３Ｂが形成されている。このドレン通路５３
Ａ，５３Ｂは、図２に示すように、ドレン通路５３Ｃに
接続されており、第１油室５７Ａ及び第２油室５７Ｂか
らのドレン油をシリンダヘッド１側に返送するようにな
っている。この実施形態では、ドレン通路５３Ｃは軸部
５５の外側のハウジング５３内を通るように設けられて
いる。ドレン通路５３Ｃについては、第２実施形態で後
述するように軸部５５内を通るようにしてもよい。

【００５７】一方、油圧供給手段５１は、オイルポンプ
５８によって、オイルタンク５９から送られてくるオイ
ルをアクチュエータ本体５２に供給するためのものであ
り、オイルコントロールバルブ５０によってオイルの供
給状態が制御できるようになっている。そして、オイル
コントロールバルブ５０のスプール弁５０Ｂは、上述し
たように、ハウジング５３内に配設されている。

【００５８】油圧供給手段５１にそなえられるオイルコ
ントロールバルブ５０は、コイル部分５０Ａとスプール
弁５０Ｂとからなるが、コイル部分５０Ａに電圧を供給
することによってスプール弁５０Ｂが駆動されるように
なっている。つまり、ポジションセンサ３５の検出信号
に基づいて、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３４により、
コントロールギヤ１４の回転位相が所要の状態になるよ
うにオイルコントロールバルブのコイル部分５０Ａに電
圧が供給されるようになっており、これによって、スプ
ール弁５０Ｂが作動されるようになっている。

【００５９】なお、ＥＣＵ３４には、エンジン回転数セ
ンサ（図示略）からの検出情報（エンジン回転数情報）
やエアフローセンサ（図示略）からの検出情報（ＡＦＳ
情報）等が入力されるようになっており、駆動手段３３
の制御は、これらの情報に基づいて、エンジンの回転速
度や負荷状態に応じて行なうようになっている。ところ
で、このスプール弁５０Ｂには、溝部Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３
が形成されており、これらの溝部Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を入
口６１，第１油路６０Ａ，第２油路６０Ｂの位置に合う
ように移動させることにより、入口６１と第１油路６０
Ａ又は第２油路６０Ｂとを連絡できるようになってい
る。

【００６０】このスプール弁５０Ｂの駆動モードとして
は、オイルコントロールバルブのコイル部分５０Ａを作
動させる電圧オンモード、オイルコントロールバルブの
コイル部分５０Ａを作動させない電圧オフモードが設定
されている。電圧オンモードでは、スプール弁５０Ｂに
電圧がかけられてオイルコントロールバルブのコイル部
分５０Ａが作動して、スプール弁５０Ｂが図１（Ａ），
（Ｂ）中、右側へ進んで、図１（Ａ）に示す高速側駆動
モードとなる。このときには、溝部Ｍ１が第１油路６０
Ａとドレン通路５３Ａとを連通し、溝部Ｍ２が第２油路
６０Ｂと入口６１とを連通する。これによって、第２油
室５７Ｂにオイルが供給されることになりベーン５６が
高速側に移動するようになっている。

【００６１】電圧オフモードでは、オイルコントロール
バルブのコイル部分５０Ａが作動しなくなり、スプリン
グ６５により、スプール弁５０Ｂが図１（Ａ），（Ｂ）
中、左側へ進んで、図１（Ｂ）に示す低速側駆動モード
となる。これによって、第１油室５７Ａにオイルが供給
されることになりベーン５６が低速側に移動するように
なっている。

【００６２】本装置では、デューティ制御により、スプ
ール弁５０Ｂの位置を調整しており、デューティ比を高
めればスプール弁５０Ｂは高速側へ移動し、デューティ
比を低めればスプール弁５０Ｂは低速側へ移動する。ス
プール弁５０Ｂの位置が所望の状態になったところで、
スプール弁５０Ｂを一定に保持するには、ポジションセ
ンサ３５の検出信号に基づいたフィードバック制御によ
り、デューティ比を調整すればよい。

【００６３】なお、低速側とは、ここでは、エンジン回
転数が低い場合に応じたベーン５６の位置であり、この
ときには、エンジンの低速回転時に適したバルブタイミ
ング特性が得られるように各気筒のコントロールギヤ１
４が調整される。また、高速側とは、エンジン回転数が
高い場合に応じたベーン５６の位置であり、このときに
は、エンジンの高速回転時に適したバルブタイミング特
性が得られるように各気筒のコントロールギヤ１４が調
整される。実際には、エンジン回転数やエンジン付加に
応じて低速側と高速側との中間の適当な位置に各気筒の
コントロールギヤ１４が調整されることになる。

【００６４】この実施形態の場合には、低速時、即ち、
エンジン始動時やエンジン回転数が低い時は、カムシャ
フト１１の回転位相とカムローブ１２の回転位相との位
相差により開弁期間が短くなるように、ベーン５６の位
置が、図１（Ａ）,(Ｂ）中、最も右側へくるように設定
される。バルブタイミングを高速側に調整する場合に
は、カムシャフト１１の回転位相とカムローブ１２の回
転位相との位相差により開弁期間が長くなるようにベー
ン５６の位置が、図１（Ａ），（Ｂ）中、最も左側にく
るように設定されている。

【００６５】また、本装置では、オイルコントロールバ
ルブ５０のコイル部分５０Ａの電力供給を停止すればス
プリング６５の付勢力が発揮され、スプール弁５０Ｂ
が、図１（Ｂ）に示すように、ベーン５６を低速側へ駆
動する位置、即ち、溝部Ｍ２の位置が入口６１及び第１
油路６０Ａを連絡する位置となるように設定されてい
る。

【００６６】これは、エンジン始動時には、一般にバル
ブタイミングは低速側が適しており、このようにオイル
コントロールバルブ５０のコイル部分５０Ａへの電力供
給停止時に、低速側バルブタイミングとなるオイル供給
位置にスプール弁５０Ｂが位置するように構成しておけ
ば、始動時にベーン５６を低速側へ駆動するために、わ
ざわざスプール弁５０Ｂを駆動させる必要がなく、エン
ジン始動時等の制御を簡素化することができる。もちろ
ん、無駄な電圧を使用せず、燃費の向上にもつながるも
のである。

【００６７】本装置のアクチュエータ３３は、このよう
に構成されており、図２に示すように、シリンダヘッド
１の他端側に予め形成された加工孔６９に取り付けられ
るようになっている。つまり、この加工孔６９内をアク
チュエータ３３に備えられている軸部５５が貫通して、
この軸部５５が伝達手段としてのオルダムジョイント５
４により、コントロールディスク中空部１４Ａと連結さ
れ、アクチュエータ３３によるコントロールディスク１
４Ｂの駆動を行なえるようになっている。カムシャフト
１１の端部において、コントロールディスク１４Ｂとカ
ムローブ１２との間にはスペーサ１６が設けられてい
る。また、コントロールディスク１４Ｂはカムシャフト
１１の端部に外嵌して相対回転可能に支持される。図２
中、５５Ｂは、軸部５５の外周に装着されたオイルシー
ルである。

【００６８】なお、本実施形態では、軸部５５とコント
ロールギヤ中空部１４Ａを接続して動力伝達を行なう伝
達手段としてオルダムジョイント５４が用いられている
が、伝達手段としては、これに限られず、両者を嵌合さ
せたり、回り止めピンを両者間に介装させること等によ
り接続するようにしてもよい。本実施形態のように着脱
可能なオルダムジョイントを伝達手段として用いること
で駆動手段の取付性が向上する。

【００６９】本装置では、従来、シリンダヘッド１の端
部にカムシャフト１１の軸受孔を加工する際に同時に形
成され、何も取り付けられずに、キャップで閉塞されて
いた加工孔６９にアクチュエータ３３を取り付けること
により、アクチュエータ３３を取り付けるための取付孔
を別に形成する必要がなく、従来のシリンダヘッドをそ
のまま用いながら本装置を設置することができる。

【００７０】なお、コントロールギヤ１４，係合ディス
ク１６，カムローブ１２，カム６等は、各シリンダ毎に
同様の構成となるようにそれぞれ設けられている。ま
た、コントロールギヤ１４は、ギヤ機構３２のカムシャ
フト１１の回転軸線に対して平行に延びるギヤ軸３２Ａ
に形成された第２ギヤ３２Ｂにそれぞれかみあってお
り、コントロールディスク１４Ｂの外周に形成された第
１ギヤ３１を通じて制御用部材としてのギヤ機構３２に
おける第２ギヤ３２Ｂを回動することによって、ギヤ軸
３２Ａを通じてコントロールギヤ１４の偏心部１５の偏
心位置を内燃機関の運転状態に応じた偏心位置調整角度
に変更するようになっている。

【００７１】ところで、本可変動弁機構駆動装置におい
ては、オイルコントロールバルブ５０をアクチュエータ
本体５２が上になるように構成するとともに、アクチュ
エータ本体５２の油室５７Ａ，５７Ｂはベーン５６の回
転中心よりも下に位置するように設定しているが、これ
は、以下の理由による。つまり、このような油圧式アク
チュエータでは長時間エンジンを使用しない場合、アク
チュエータ油圧室内のオイルがドレンから抜けて、エア
が溜まってしまうことになる。このようにエアが溜まっ
てしまうと、オイルは非圧縮性であるのに対し、空気は
加圧すると体積変化を起こす圧縮性であるので、油圧室
内にエアが混入するとベーン制御のレスポンスが悪化
し、目標とする位相角が精度よく得られにくく、性能低
下につながることになる。

【００７２】そこで、油室５７Ａ，５７Ｂを下方に、ア
クチュエータ本体５２を上方に配置して、アクチュエー
タにおけるベーンレイアウトを適正にし、エアの溜まり
にくい構造としているのである。これにより、油室５７
Ａ，５７Ｂ内のエアの混入を最小限にすることができる
とともに、エア抜きを行ないやすくすることができる。

【００７３】本発明の第１実施形態としての可変動弁機
構用駆動装置は、上述のように構成され、この装置は、
以下のように動作させることができる。つまり、図１
（Ａ）,(Ｂ）中の矢印はオイルの流れを示しており、例
えば、ベーン５６を時計回りに回転移動させるには、図
１（Ａ）に示すように、入口６１から入ったオイルは、
スプール弁５０Ｂによって第２油路６０Ｂに導かれ、第
２油室５７Ｂに流入することによって、オイル（油圧）
がベーン５６に作用し、ベーン５６を時計回りに駆動す
る。そして、第２油室５７Ｂに供給されたオイルと同量
のオイルが第１油室５７Ａから第１油路６０Ａ，スプー
ル弁５０Ｂを介して、ドレン通路５３Ａから排出される
ことになる。この場合、第２油室５７Ｂ内のオイルは加
圧されることになり、第１油室５７Ａ内のオイルは減圧
されることになる。

【００７４】一方、ベーン５６を反時計回りに回転させ
るには、図１（Ｂ）に示すように、入口６１から入った
オイルは、スプール弁５０Ｂによって第１油路６０Ａに
導かれ、第１油室５７Ａに流入することによって、オイ
ル（油圧）がベーン５６に作用し、ベーン５６を反時計
回りに駆動する。そして、第１油室５７Ａに供給された
オイルと同量のオイルが第２油室５７Ｂから第２油路６
０Ｂ，スプール弁５０Ｂを介して、ドレン通路５３Ｂか
ら排出されることになる。この場合、第１油室５７Ａ内
のオイルは加圧されることになり、第２油室５７Ｂ内の
オイルは減圧されることになる。

【００７５】このようにして、ベーン５６を回転移動さ
せることができ、これによって軸部５５及びコントロー
ルディスク１４Ｂを回転させることができる。つまり、
ＥＣＵによってエンジン回転数情報やＡＦＳ情報等に基
づいて、エンジンの回転速度や負荷状態に応じたコント
ロールディスク１４Ｂ（コントロールギヤ１４）の回転
位置が設定され、ポジションセンサ３５の検出信号に基
づいて、コントロールディスク１４Ｂの実際の回転位置
が設定された状態になるように、オイルコントロールバ
ルブ５０への電圧の供給が行なわれ、スプール弁５０Ａ
が作動され、オイルの給排が行なわれることによって、
ベーン５６を回転移動させ、コントロールディスク１４
Ｂを回転させることができる。

【００７６】このようにして、コントロールディスク１
４Ｂを回転させることによって、ギヤ機構３２を介し
て、各気筒のコントロールギヤ１４が回転し、偏心部１
５の偏心位置が変更されることでバルブの開放タイミン
グ又はバルブ開放時間を調整することができる。このよ
うな本装置では、１つのハウジング５３内にオイルコン
トロールバルブ５０とアクチュエータ本体５２とが一体
に設けられていることにより、駆動手段３３がコンパク
トに形成されており、全体として可変動弁機構駆動装置
の小型化を図ることができるという利点がある。

【００７７】また、第１油路６０Ａ及び第２油路６０Ｂ
を短く設定しているため、応答性が良いという利点もあ
る。さらに、ドレン油をハウジング５３内に設けられた
ドレン通路５３Ａ，５３Ｂを通して、シリンダヘッド１
内に戻すようにしているため、戻し油を潤滑に用いるこ
ともでき、有効活用を図ることができるという利点もあ
る。

【００７８】また、偏心部１５の偏心位置の調整は、ア
クチュエータ本体５２から、軸部５５を通じて、コント
ロールディスク１４Ｂ及びギヤ機構３２を介してコント
ロールギヤ１４の偏心部１５へと伝達されるようにされ
ており、この軸部５５とコントロールディスク１４Ｂと
はオルダムジョイント５４により連結するようにしてお
り、偏心位置の調整に際して、ベーン５６の回転角とカ
ムシャフト１１の回転角とが１対１に対応するようにな
っているため、ベーン５６とカムシャフト１１の回転角
差を考慮しなくてもよく、バルブタイミングの調整をよ
り精度良く行なうことができ、バルブ駆動を適切なタイ
ミングで行なえるという利点もある。なお、ギヤ機構３
２はバックラッシュを除去するためにシザースギヤの使
用が好ましい。

【００７９】なお、本実施形態の可変動弁機構用駆動装
置では、オイルコントロールバルブ５０のスプール弁５
０Ｂをデューティ制御で行なっているが、スプール弁５
０Ｂの駆動について、高速側移動モード，低速側移動モ
ード及び停止オフモードとを設けるようにして、デュー
ティ制御によらず、ベーン５６の位置を制御することも
考えられる。

【００８０】また、本実施形態の可変動弁機構用駆動装
置では、単一のベーン５６を設けることとしているが、
複数のベーン５６を設けるようにしてもよい。次に、第
２実施形態について説明すると、この可変動弁機構用駆
動装置は、図６，７に示すように、第１実施形態のもの
と、ベーンの軸部への取付け、ドレン通路、装置全体が
よりコンパクトに構成されている点が異なる。

【００８１】つまり、本実施形態では、ベーン５６は、
軸部５５に設けられたベーン嵌挿穴５５Ａに挿入される
ようになっており、このベーン５６と軸部５５との間に
はスプリング６８が介装されており、ベーン５６の先端
部が半円筒状の第１油室５７Ａ及び第２油室５７Ｂの外
周壁５７Ｃに摺接するようにされている。即ち、この実
施形態では、ベーンの外周壁への付勢手段としてスプリ
ング６８が用いられている。

【００８２】また、ドレン通路５３Ｃはハウジング内部
の非回転部ではなく、回転する軸部５５の内側を通るよ
うに配設され、カムシャフト１１の内側の油孔に接続さ
れるようになっている。さらに、半円筒状の第１油室５
７Ａ及び第２油室５７Ｂに対し、軸部５５の軸線を挟ん
だ反対側に、しかも、第１及び第２油室５７Ａ，５７Ｂ
を形成する半円筒状とほぼ同一の範囲内にコントロール
バルブ５０のスプール弁５０Ｂが取り付けられている。

【００８３】このような構成により、第２実施形態の可
変動弁機構用駆動装置では、第１実施形態と同様に動作
させることができる。また、第１実施形態の半円筒状中
詰部材６７を用いずコントロールバルブ５０を軸部５５
に近づけて配設しているので、第１実施形態と比較し
て、さらなる装置の小型化を図ることができるととも
に、油路６０Ａ，６０Ｂをさらに短くすることができる
ため、応答性に優れるという利点がある。

【００８４】更に、ドレン通路５３Ｃが軸部５５の内側
に設けられていることから、ドレン油をシリンダヘッド
内の装置（例えば、カムシャフト等）の潤滑に連続的に
使用することができる。さらに、ドレン油の一部を軸部
５５の外周の潤滑にも使用しうるようになる。ベーン５
６と油室５７Ａ，Ｂを中心に構成される駆動機構部分
（必要に応じて軸部５５を含む）とスプール弁５０Ｂ
（あるいは、コントロールバルブ５０全体）を中心に構
成される制御機構部分とが一体化されたハウジング内に
収容されてアセンブリ化（一部品として構成）されてお
り、コンパクト、且つ持ち運び、装着性に優れたものと
なっている。

【００８５】そして、このアクチュエータ３３は、本実
施態様の可変動弁機構への適用に限定されるものではな
く、従来技術で記載した可変動弁機構や特開平３−１６
８３０９号公報，特開平６−１８５３２１号公報等の可
変動弁機構への適用もできる。また、可変動弁機構以外
への適用も考えられ（例えば、ルーバ等を往復動させる
ような工業製品）、いずれのものに適用しても、アクチ
ュエータとして小型で応答性にすぐれているという利点
を活用しうるものである。

【００８６】アクチュエータ３３のベーンの駆動は、カ
ムシャフト１１の端部に設けられたコントロールディス
ク１４Ｂ，ギヤ機構３２を介して、各気筒に配設された
コントロールギヤ１４に伝達し、偏心部１５の偏心位置
を調整しているが、軸部５５に直接ギヤを設け、ギヤ機
構３２を直接駆動してもよい。また、アクチュエータ３
３を一例として示す本実施形態にかかるアセンブリ化さ
れた油圧アクチュエータにおいては、駆動機構部分と制
御機構部分とが収容されるハウジングは全体が一体に構
成されるものに限らず、ハウジングは複雑に分割して形
成されていて、ボルト等の結合手段により一体化される
ものであってもよい。

【００８７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の可変動弁機構用駆動装置によれば、駆動手段をシ
リンダヘッドに取り付ける際にシリンダヘッドに新たな
加工孔を必要とせず、加工工数を抑えながら本装置を設
置することができるという利点がある。また、内燃機関
を大型化しないで本装置を設置することができる。

【００８８】請求項２記載の本発明の可変動弁機構用駆
動装置によれば、請求項１記載の効果に加えて、駆動手
段を小型化することができ、内燃機関を大型化しないで
本装置を設置することができるという利点がある。ま
た、油圧供給経路を短くし易いので、駆動時の応答性を
高め易い利点もある。請求項３記載の本発明の可変動弁
機構用駆動装置によれば、請求項２に記載の効果に加え
て、ハウジング外部にドレン通路を設ける必要がなく、
コストを減らすことができるという利点がある。

【００８９】請求項４記載の本発明の可変動弁機構用駆
動装置によれば、請求項１に記載の効果に加えて、エン
ジン停止時における油室からの油漏れを防止することが
できるため、ベーン制御におけるレスポンスの悪化の防
止や駆動装置ひいては可変動弁機構の信頼性の向上に寄
与しうる利点がある。請求項５記載の本発明の油圧アク
チュエータによれば、油室とコントロールバルブをアセ
ンブリ化した油圧アクチュエータが提供され、コンパク
トに構成することができ、信頼性が高く、かつ取付性を
向上させることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としての可変動弁機構機構
における駆動装置を示す断面図〔図２のＡ−Ａ矢視断面
図〕であり、（Ａ）は制御用部材を高速側へ駆動する状
態を示し、（Ｂ）は制御用部材を低速側へ駆動する状態
を示している。

【図２】本発明の第１実施形態としての可変動弁機構駆
動装置を示す模式的な断面図である。

【図３】本発明の第１実施形態としての可変動弁機構駆
動装置及びその可変動弁機構を模式的に示す斜視図であ
る。

【図４】本発明の第１実施形態としての可変動弁機構に
おける不等速機構の作動について、（Ａ）〜（Ｄ）の順
に示す断面図である。

【図５】本発明の第１実施形態としての可変動弁機構に
よる偏心位置調整に応じたバルブリフト特性を示す図で
ある。

【図６】本発明の第２実施形態としての駆動装置を示す
断面図であり、図７のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図７】本発明の第２実施形態としての可変動弁機構駆
動装置を示す模式的な断面図である。

【図８】従来例を示す斜視図である。

【図９】従来例を示す断面図である。

【図１０】従来例の不等速継手の作動原理を説明する図
である。

【符号の説明】

１ シリンダヘッド ２ バルブ ６ カム ６Ａ カム６の凸部 １１ 第１回転軸部材としてのカムシャフト １２ 第２回転軸部材としてのカムローブ １３ 変速調整手段としての不等速継手 １４ コントロールギヤ １４Ａ コントロールギヤ中空部 １４Ｂ コントロールディスク（制御用部材） １５ 偏心部 １６ 係合部材としての係合ディスク １６Ａ，１６Ｂ スライダ用溝 １６Ｃ 円筒内周面 １６Ｄ 穴部 １７ 第１スライダ部材 １８ 第２スライダ部材 ２０ 第２接続部としてのアーム部 ２２ スライダ本体 ２４ ピン部材としてのドライブピン ２６ 第１接続部としての突設ピン部材 ２７ コマ部材 ２７Ｂ 円筒外周面 ３１ 第１ギヤ ３２ ギヤ機構（制御用部材） ３２Ａ ギヤ軸 ３２Ｂ 第２ギヤ（コントロールギヤ） ３３ アクチュエータ ３４ 制御手段としての電子制御ユニット（ＥＣＵ） ３５ ポジションセンサ ４０ スプロケット ４１ プーリベルト ５０ オイルコントロールバルブ ５０Ａ オイルコントロールバルブのコイル部分 ５０Ｂ スプール弁 ５１ 油圧供給手段 ５２ アクチュエータ本体 ５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ，５３Ｄ ドレン通路 ５４ オルダムジョイント ５５ 軸部（コントロールシャフト） ５６ ベーン ５７Ａ 第１油室 ５７Ｂ 第２油室 ５７Ｃ 外周壁 ５８ オイルポンプ ５９ オイルタンク ６０Ａ 第１油路 ６０Ｂ 第２油路 ６１ 入口 ６２ 弁室用空間 ６３ 油室用の空間 ６４ 中空部材 ６５ スプリング ６６ スプリングリテーナ ６７ 半円筒状中詰部材 ６７Ａ，６７Ｂ 規制壁 ６８ スプリング ６９ 加工孔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のシリンダヘッドの一端側及び
   他端側に形成された一対の加工孔と、 上記の一対の加工孔の軸心線に沿うように該シリンダヘ
   ッドの一端側から他端側にわたって設置され、該一端側
   で該加工孔を貫通し該シリンダヘッド外へ突出した部分
   にスプロケットをそなえ、該スプロケットを介してクラ
   ンク軸により回転駆動される第１回転軸部材と、 該第１回転軸部材と同軸上に相対回転可能に外嵌されて
   エンジンバルブを開閉する第２回転軸部材と、 該第１回転軸部材の回転を該第２回転軸部材に伝達する
   際に、該第２回転軸部材の一回転中の回転位相を該第１
   回転軸部材の１回転中の回転位相に対して変化させなが
   ら伝達する変速調整手段と、 該第１回転軸部材の回転軸心線と同軸上又は該回転軸心
   線と平行な軸心線上に配設され、該変速調整手段による
   回転位相の変化特性を該内燃機関の運転状態に応じて調
   整する制御用部材とをそなえた可変動弁機構に設けら
   れ、 該制御用部材を駆動する駆動手段が、該シリンダヘッド
   の該他端側において該加工孔部分に取り付けられたこと
   を特徴とする、可変動弁機構用駆動装置。
2. 【請求項２】 該駆動手段が、該伝達手段に連結される
   軸部と、該軸部を収容するハウジングと、該軸部の軸線
   から半径方向に延びる単一のベーンと、該ハウジング内
   部に形成されて該ベーンにより区画された第１及び第２
   油室と、これらの第１及び第２油室への油圧供給を調整
   するオイルコントロールバルブを有し該オイルコントロ
   ールバルブによる油圧調整により該ベーンを該軸線回り
   に往復回転させて該制御用部材を回転駆動する油圧供給
   手段とを備え、 上記の第１及び第２油室が、該軸部を中心に形成され該
   ベーンの先端部の摺接する略半円筒状の外周壁と、該外
   周壁の両端部に連続するとともに該ベーンの圧力作用面
   に対向するように形成される規制壁とを有し、 該オイルコントロールバルブが、該規制壁を挟んで油室
   と反対側の該ハウジング内部に配設されていることを特
   徴とする、請求項１記載の可変動弁機構用駆動装置。
3. 【請求項３】 該ハウジング内部に、上記の第１及び第
   ２油室からのドレン油を該シリンダヘッド側に返送する
   ドレン通路が設けられていることを特徴とする、請求項
   ２に記載の可変動弁機構用駆動装置。
4. 【請求項４】 該駆動手段が、該伝達手段に連結される
   軸部と、該軸部を収容するハウジングと、上記軸部の軸
   線から半径方向に延びるベーンと、該ハウジング内部に
   形成されて該ベーンにより区画された第１及び第２油室
   と、これらの第１及び第２油室への油圧供給を調整する
   オイルコントロールバルブを有し該オイルコントロール
   バルブによる油圧調整により該ベーンを該軸線回りに往
   復回転させて該制御用部材を回転駆動する油圧供給手段
   と、上記の第１及び第２油室からのドレン油を返送する
   ドレン通路とを備え、 該ドレン通路が、上記の第１及び第２油室の上方に配設
   されていることを特徴とする、請求項１記載の可変動弁
   機構用駆動装置。
5. 【請求項５】 出力軸部と、該出力軸部を収容するハウ
   ジングと、該出力軸部の軸線から半径方向に延びる単一
   のベーンと、該ハウジング内部に形成されて該ベーンに
   より区画された第１及び第２油室と、該ベーンを該軸線
   回りに往復回転させて該出力軸部を回転駆動させるべく
   上記の第１及び第２油室への油圧供給を調整するオイル
   コントロールバルブとを有し、 上記の第１及び第２油室が、該出力軸部を中心に形成さ
   れ該ベーンの先端部の摺接する略半円筒状の外周壁と、
   該外周壁の両端部に連続するとともに該ベーンの圧力作
   用面に対向するように形成される規制壁とを有し、 該オイルコントロールバルブが、該規制壁を挟んで油室
   と反対側の該ハウジング内部に配設されていることを特
   徴とする、油圧アクチュエータ。