JPH11141313A - 内燃機関のバルブタイミング変更装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸排気バルブのバルブタイミングを変更する
バルブタイミング変更装置において、バルブオーバラッ
プ期間を変更する際の精度悪化を抑制する。 【解決手段】 吸気カムシャフト１１に第１のバルブタ
イミング可変機構（第１のＶＶＴ）１３を、クランクシ
ャフト１５に第２のバルブタイミング可変機構（第２の
ＶＶＴ）１４をそれぞれ設ける。排気カムシャフト１２
に設けられたカムプーリ３８、第１のＶＶＴ１３のカム
プーリ３８、及び第２のＶＶＴ１４のクランクプーリ３
９をタイミングベルト３７により駆動連結する。第１の
ＶＶＴ１３によって吸気カムシャフト１１の回転位相を
変更し、吸気バルブ２３のバルブタイミングを変更す
る。第２のＶＶＴ１４によって吸気カムシャフト１１及
び排気カムシャフト１２の双方の回転位相を変更し、吸
気バルブ２３及び排気バルブ２４のバルブタイミングを
同時に変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の吸気
バルブ及び排気バルブのバルブタイミングを例えば機関
運転状態に応じて変更するための内燃機関のバルブタイ
ミング変更装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の吸気バルブや排気バルブはカ
ムシャフトの回転に伴って往復駆動されることにより、
同機関の燃焼室に開口する吸気ポート或いは排気ポート
を周期的に開閉する。一般的な内燃機関ではこれらバル
ブが開閉する時期、即ちバルブタイミングはカムシャフ
トに設けられたカムのプロフィルによって決定されてい
る。

【０００３】これに対して、近年の内燃機関には同機関
の運転状態に応じてバルブタイミングを変更するように
した変更装置が備えられる場合がある。例えば、この変
更装置によれば、内燃機関がアイドリング運転状態にあ
るときには吸気バルブ及び排気バルブが同時に開弁する
バルブオーバラップ期間が小さくなるようにバルブタイ
ミングが変更される一方で、同機関が高負荷運転状態に
なったときにはバルブオーバラップ期間が大きくなるよ
うにバルブタイミングが変更される。上記のようにバル
ブタイミングを機関運転状態に応じて変更することによ
り、安定したアイドリング運転を行うことができるとと
もに、高負荷運転時における吸気効率を増大させて機関
出力の向上を図ることができる。

【０００４】例えば、上記のような変更装置の一例とし
て、特開平５−１１８２３２号公報には「内燃機関のバ
ルブタイミング制御装置」が記載されている。この装置
では吸気カムシャフト及び排気カムシャフトの双方に可
変バルブタイミング機構が設けられ、これら各可変バル
ブタイミング機構によって各カムシャフトの回転位相を
それぞれ変更することにより、吸気バルブ及び排気バル
ブの双方のバルブタイミングを変更するようにしてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な各可変バルブタイミング機構にあっては、その制御精
度に限界があるため、実際のバルブタイミングと制御目
標となるバルブタイミングとの間に偏差、即ち制御誤差
が定常的に存在している。また、各可変バルブタイミン
グ機構の応答遅れに起因してこの制御誤差が過渡的に大
きくなる場合もある。そして、このような制御誤差が存
在することによって、バルブオーバラップ期間は所望の
大きさとは異なったものとなる。

【０００６】ここで、吸気バルブ及び排気バルブの双方
のバルブタイミングを変更するようにした上記制御装置
にあっては、バルブオーバラップ期間を運転状態に適し
た大きさに変更する場合に、吸気側及び排気側の両可変
バルブタイミング機構を制御して各バルブのバルブタイ
ミングを所定のタイミングに設定する必要がある。しか
しながら、この場合、上記制御装置にあっては、各バル
ブのバルブタイミング制御における制御誤差が重畳され
ることによって、実際のバルブオーバラップ期間と目標
のバルブオーバラップ期間との間の誤差が増大してしま
うおそれがあった。

【０００７】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は吸気バルブ及び排気バルブのバ
ルブタイミングの双方を変更するようにした内燃機関の
バルブタイミング変更装置において、バルブオーバラッ
プ期間を変更する際における精度の悪化を抑制すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、内燃機関のクランクシャフ
トに対する吸気カムシャフト及び排気カムシャフトの回
転位相を変更することにより、同吸気カムシャフト及び
排気カムシャフトによって開閉駆動される吸気バルブ及
び排気バルブのバルブタイミングを変更するようにした
内燃機関のバルブタイミング変更装置であって、吸気カ
ムシャフト及び排気カムシャフトの双方の回転位相を同
時に変更する第１の作動機構と、吸気カムシャフト及び
排気カムシャフトのいずれか一方の回転位相のみを変更
する第２の作動機構とを備えたことをその趣旨とする。

【０００９】上記構成では、第１の作動機構によって吸
気カムシャフト及び排気カムシャフトの双方の回転位相
が同時に変更され、第２の作動機構によって吸気カムシ
ャフト及び排気カムシャフトのいずれか一方の回転位相
のみが変更されることにより、吸気バルブ及び排気バル
ブの双方のバルブタイミングが変更される。更に、上記
構成によれば、バルブオーバラップ期間は第２の作動機
構の作動によってのみ変更されることになるため、同期
間を変更する際の精度に対して第１の作動機構における
制御精度が影響を及ぼすことがない。

【００１０】上記目的を達成するために、請求項２記載
の発明は、請求項１に記載した内燃機関のバルブタイミ
ング変更装置において、第１の作動機構及び第２の作動
機構は油圧供給源から供給される油圧により吸気バルブ
及び排気バルブのうち少なくとも一方のバルブタイミン
グを進角或いは遅角させるように作動するものであり、
且つ、油圧供給源から供給される油圧の低下により所望
の作動が行えなくなったときに、その一方の作動機構は
一方のバルブタイミングを最も進める最進角状態に保持
され、他方の作動機構は一方のバルブタイミングを最も
遅らせる最遅角状態に保持されるものであることをその
趣旨とする。

【００１１】上記構成では、第１及び第２の作動機構は
油圧供給源から供給される油圧の低下により両作動機構
が所望の作動を行うことができなくなったときに、その
一方が最進角状態に保持されるとともに、他方が最遅角
状態に保持される。

【００１２】ここで、本発明の構成とは異なり、両作動
機構をいずれも最進角状態、或いは最遅角状態に保持す
るようにした構成にあっては、上記のように所望の作動
が行えなくなったときに、バルブタイミングは最も進ん
だ時期（最進角時期）、或いは最も遅れた時期（最遅角
時期）に設定され、その状態で内燃機関の運転が行われ
ることになる。このため、上記最進角時期或いは最遅角
時期はその時期をもって前記一方のバルブが開閉された
場合でも内燃機関がアイドリング状態から高負荷運転に
至る各運転領域において運転を行い得る時期である必要
があり、必然的にバルブタイミングの可変領域が制限さ
れることになる。

【００１３】この点、本発明によれば、吸気バルブ及び
排気バルブのうち少なくとも一方のバルブタイミングは
最進角時期と最遅角時期との間の中間的な時期に設定さ
れるため、上記のように両作動機構が所望の作動を行う
ことができなくなった場合を想定して同バルブタイミン
グの最進角時期或いは最遅角時期を設定する必要がな
い。

【００１４】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態］以下、この発
明を具体化した第１の実施形態について図１〜５を参照
して説明する。

【００１５】図１は車両に搭載される直列４気筒エンジ
ン（以下、単に「エンジン」という）１０に設けられた
バルブタイミング変更装置を示す概略構成図である。同
図に示すように、エンジン１０は吸気カムシャフト１
１、排気カムシャフト１２、吸気カムシャフト１１に設
けられた第２の作動機構としての第１のバルブタイミン
グ可変機構（以下、「第１のＶＶＴ」と略記する）１
３、クランクシャフト１５、同クランクシャフト１５に
設けられた第１の作動機構としての第２のＶＶＴ１４等
を備えている。

【００１６】エンジン１０はシリンダブロック（図示
略）と、そのシリンダブロックの上側に取り付けられた
シリンダヘッド（図示略）と、同シリンダブロックの下
側に固定されたオイルパン（図示略）とを有している。
オイルパンには油が貯留されており、この油はエンジン
１０の各部に潤滑油として供給されるとともに、上記各
ＶＶＴ１３，１４に対して作動油として供給される。

【００１７】シリンダブロックには燃焼室２０ａを含む
複数のシリンダ２０が形成されている。本実施形態にお
けるシリンダブロックには合計４個のシリンダ２０が形
成されているが、図１ではその一つのみを図示してい
る。

【００１８】クランクシャフト１５はシリンダブロック
及びベアリングキャップ（図示略）により回転可能に支
持されている。また、各シリンダ２０内にはピストン２
１が設けられており、同ピストン２１はコンロッド２２
を介してクランクシャフト１５に連結されている。燃焼
室２０ａにおける混合気の燃焼に伴ってピストン２１が
上下動し、その上下動に伴ってクランクシャフト１５が
回転する。

【００１９】シリンダヘッドには各シリンダ２０に対応
する複数の吸気バルブ２３及び排気バルブ２４が設けら
れている。また、シリンダヘッドには燃焼室２０ａに開
口する吸気ポート及び排気ポート（いずれも図示略）が
形成されており、吸気ポートは吸気通路（図示略）に、
排気ポートは排気通路（図示略）にそれぞれ接続されて
いる。また、吸気通路内を流通して吸気ポートから燃焼
室２０ａに導入される吸入空気の量は同吸気通路内に設
けられたスロットルバルブ（図示略）により調節され
る。

【００２０】クランクシャフト１５の先端部（図１の左
端部）にはクランクプーリ３９が設けられるとともに、
各カムシャフト１１，１２の先端部にはそれぞれカムプ
ーリ３０，３８が設けられている。これらクランクプー
リ３９及び各カムプーリ３０，３８にはタイミングベル
ト３７が掛けられている。従って、クランクシャフト１
５の回転力はクランクプーリ３９及びタイミングベルト
３７を介して各カムプーリ３０，３８に伝達され、更
に、各カムプーリ３０，３８から両カムシャフト１１，
１２に伝達される。

【００２１】吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフ
ト１２にはそれらの軸方向に所定間隔を隔てて一対をな
す複数組のカム２７，２８が形成されている。吸気バル
ブ２３及び排気バルブ２４は両カムシャフト１１，１２
の回転に伴って各カム２７，２８により往復駆動され
る。吸気バルブ２３及び排気バルブ２４は各カム２７，
２８の往復動に伴って吸気ポート及び排気ポートを開閉
する。

【００２２】次に、第１のＶＶＴ１３について説明す
る。図２はこの第１のＶＶＴ１３及び吸気カムシャフト
１１の断面を示している。同図に示すように、第１のＶ
ＶＴ１３はカムプーリ３０、インナキャップ３１、カバ
ー３２、及びリングギヤ３３等を備えている。吸気カム
シャフト１１はそのジャーナル１１ａにおいて、シリン
ダヘッド１９及びベアリングキャップ３４により回転可
能に支持されている。また、カムプーリ３０は円板部３
０１と、同円板部３０１の中央に形成されたボス３６と
によって構成されており、同円板部３０１の外周にはタ
イミングベルト３７が掛けられる複数の外歯３５が形成
されている。このカムプーリ３０は、ボス３６において
吸気カムシャフト１１の先端側（図２の左側）部分に回
転可能に装着されている。

【００２３】前記カバー３２は略有底円筒状をなしてお
り、このカバー３２によって前記円板部３０１の先端側
側面と吸気カムシャフト１１の先端側部分とが覆われて
いる。カバー３２の中央には孔３２３が形成されてお
り、この孔３２３はキャップ３２４によって閉塞されて
いる。また、カバー３２は、複数のピン３２１及びボル
ト３２２によって円板部３０１に固定されている。従っ
て、カムプーリ３０及びカバー３２は一体に回転する。

【００２４】更に、カバー３２の先端側内周には複数の
内歯４０が形成されている。この内歯４０は、その歯す
じが吸気カムシャフト１１の軸線Ｌ１に対して所定角度
だけ傾斜したヘリカル歯となっている。

【００２５】前記インナキャップ３１は中空ボルト４１
によって吸気カムシャフト１１の先端部に取り付けられ
ている。また、インナキャップ３１は、ピン４１１によ
り吸気カムシャフト１１に対して固定されているため、
吸気カムシャフト１１と一体に回転する。更に、インナ
キャップ３１の外周には、カバー３２の内歯４０と同様
のヘリカル歯である複数の外歯４２が形成されている。

【００２６】カムプーリ３０、カバー３２、及びインナ
キャップ３１によって環状の空間４３が区画形成されて
おり、前記リングギヤ３３はこの環状の空間４３内に配
設されている。リングギヤ３３は、その先端側に位置す
る円筒状のギヤ部３３ａと、基端側に位置するフランジ
状の受圧部３３ｂとを有している。また、このギヤ部３
３ａの内周及び外周には、前記内歯４０と同様のヘリカ
ル歯である内歯４５及び外歯４６がそれぞれ形成されて
いる。この内歯４５はインナキャップ３１の外歯４２に
噛合され、外歯４６はカバー３２の内歯４０にそれぞれ
噛合されている。従って、カムプーリ３０に伝達された
回転力は、このリングギヤ３３及びインナキャップ３１
を介して吸気カムシャフト１１に伝達される。

【００２７】前記空間４３は、リングギヤ３３によって
２つの圧力室５０，５２に区画されている。即ち、この
空間４３において、リングギヤ３３よりも先端側（図２
の左側）の部分により第１圧力室５０が構成され、同リ
ングギヤ３３よりも基端側（図２の右側）の部分により
第２圧力室５２が構成されている。

【００２８】次に、前記第１圧力室５０及び第２圧力室
５２に対して油を供給するための第１の圧力通路５１及
び第２の圧力通路５３について説明する。ベアリングキ
ャップ３４には一対の油孔５４，５５が形成されてい
る。各油孔５４，５５は、それぞれ油通路５６，５７に
よって第１のオイルコントロールバルブ（以下、「第１
のＯＣＶ」と略記する）６０に接続されている。

【００２９】吸気カムシャフト１１のジャーナル１１ａ
には、油溝６３が全周にわたって形成されている。この
油溝６３は、基端側（図２の右側）に位置する前記油孔
５４と、吸気カムシャフト１１の内部に形成された油通
路６４とを連通している。また、インナキャップ３１、
カバー３２、キャップ３２４、中空ボルト４１とによ
り、第１圧力室５０に通じる空間３２５が区画形成され
ている。

【００３０】中空ボルト４１の内部には、その軸方向に
貫通する中心孔６５が形成されており、この中心孔６５
によって油通路６４と前記空間３２５とが連通されてい
る。これら油通路５６、油孔５４、油溝６３、油通路６
４、中心孔６５、及び空間３２５によって第１の圧力通
路５１が構成されている。

【００３１】一方、吸気カムシャフト１１のジャーナル
１１ａには、前記油溝６３の先端側に別の油溝６６が全
周にわたって形成されている。この油溝６６は先端側
（図２の左側）に位置する前記油孔５５に接続されてい
る。また、吸気カムシャフト１１の内部には、油溝６６
に接続する油通路６７が形成されている。この油通路６
７は、インナキャップ３１と、吸気カムシャフト１１の
先端側部分及び前記ボス３６との間に形成された空間３
１１を介して第２圧力室５２に接続されている。これら
油通路５７、油孔５５、油溝６６、油通路６７、及び空
間３１１によって第２の圧力通路５３が構成されてい
る。

【００３２】次に、第１の圧力通路５１及び第２の圧力
通路５３に油を供給するための構成について説明する。
図１に示すように、クランクシャフト１５にはオイルポ
ンプ６２が駆動連結されており、同ポンプ６２はクラン
クシャフト１５の回転に伴って作動する。このオイルポ
ンプ６２は、図２に示すオイルパン１８に貯留された油
を吸引するとともに、その油を吐出通路５９ａを通じて
前記第１のＯＣＶ６０に圧送する。また、この吐出通路
５９ａの途中には、油に含まれる異物を捕捉するための
オイルフィルタ６１が設けられている。

【００３３】第１のＯＣＶ６０は、エンジン１０の電子
制御装置（図示略）によってデューティ制御されること
により、第１及び第２の圧力通路５１，５３を通じた各
圧力室５０，５２に対する油の給排状態を切り替える。

【００３４】例えば、第１のＯＣＶ６０の作動により、
第１の圧力通路５１を通じて第１圧力室５０内に油が供
給されるとともに、第２圧力室５２内の油が第２の圧力
通路５３を通じてオイルパン１８に戻されることによ
り、第１圧力室５０内の油圧が増大するとともに、第２
圧力室５２内の油圧が減少する。その結果、リングギヤ
３３は増大した第１圧力室５０内の油圧に基づく付勢力
により、第２圧力室５２側へ吸気カムシャフト１１の軸
回りに回転しながら移動する。

【００３５】そして、このリングギヤ３３の移動によ
り、同リングギヤ３３とヘリカル歯によって噛合されて
いるインナキャップ３１には、同キャップ３１をカムプ
ーリ３０に対して相対的に回転させる回転力が作用す
る。従って、インナキャップ３１及び吸気カムシャフト
１１は、カムプーリ３０に対して相対回転し、同カムプ
ーリ３０に対する回転位相が変更される。その結果、吸
気バルブ２３のバルブタイミングが現状よりも進角され
る。

【００３６】また、上記のように、リングギヤ３３が第
２圧力室５２側ヘに回転しながら移動すると、やがて同
リングギヤ３３は、その受圧部３３ｂにおける基端面が
カムプーリ３０の円板部３０１に当接した位置に停止す
る。このとき、吸気バルブ２３のバルブタイミングは図
４に実線で示すように、第１のＶＶＴ１３によって最も
進角された時期となる（尚、このときのＶＶＴ１３の状
態を最進角状態という）。

【００３７】一方、第１のＯＣＶ６０の作動により、第
２の圧力通路５３を通じて第２圧力室５２内に油が供給
されるとともに、第１圧力室５０内の油が第１の圧力通
路５１を通じてオイルパン１８に戻されることにより、
第２圧力室５２内の油圧が増大するとともに、第１圧力
室５０内の油圧が減少する。その結果、リングギヤ３３
は増大した第２圧力室５２内の油圧に基づく付勢力によ
り第１圧力室５０側へ吸気カムシャフト１１の軸回りに
回転しながら移動する。

【００３８】そして、このリングギヤ３３の移動によ
り、吸気カムシャフト１１はカムプーリ３０に対して、
前述した吸気バルブ２３のバルブタイミングを進角させ
る場合とは逆方向に相対回転する。この相対回転によ
り、カムプーリ３０に対する吸気カムシャフト１１の回
転位相が変更され、吸気バルブ２３のバルブタイミング
が現状よりも遅角される。

【００３９】また、上記のように、リングギヤ３３が第
１圧力室５０側ヘ回転しながら移動すると、やがて同リ
ングギヤ３３は図２に示すように、その受圧部３３ｂの
先端面がカバー３２に当接した位置に停止する。このと
き、吸気バルブ２３のバルブタイミングは図４に一点鎖
線で示すように、第１のＶＶＴ１３によって最も遅角さ
れた時期となる（尚、このときのＶＶＴ１３の状態を最
遅角状態という）。

【００４０】これに対して、第１のＯＣＶ６０の作動に
より、各圧力室５０，５２への油の供給、及び各圧力室
５０，５２からの油の排出がいずもれ停止されることに
より、各圧力室５０，５２の内容積が定まる。その結
果、リングギヤ３の移動は停止し、吸気バルブ２３のバ
ルブタイミングは現状のタイミングに保持される。

【００４１】このように、第１のＶＶＴ１３を作動させ
ることにより、吸気バルブ２３のバルブタイミングを連
続的に進角及び遅角させるとともに、所望のタイミング
に保持することができる。

【００４２】次に、第２のＶＶＴ１４について説明す
る。図３は、この第２のＶＶＴ１４及びクランクシャフ
ト１５の断面を示している。同図に示すように、第２の
ＶＶＴ１４はクランクプーリ３９、インナキャップ７
０、及びリングギヤ７２等を備えている。クランクシャ
フト１５は、そのジャーナル１５ａにおいて、シリンダ
ブロック１７及びベアリングキャップ７３により回転可
能に支持されている。

【００４３】クランクシャフト１５の先端側外周にはフ
ランジ７５を有するスリーブ７６が相対回転可能に装着
されている。クランクプーリ３９は、有底円筒状をなし
ており、クランクシャフト１５の先端側部分及びスリー
ブ７６の外周部分を覆っている。また、クランクプーリ
３９の底部中央には孔７９が形成されており、この孔７
９はキャップ８０により閉塞されている。

【００４４】更に、クランクプーリ３９の基端側周囲に
はフランジ７４が形成されており、同フランジ７４は複
数のピン７７及びボルト７８によってスリーブ７６のフ
ランジ７５に固定されている。従って、クランクプーリ
３９とスリーブ７６とは一体となってクランクシャフト
１５に対し相対回転することができる。また、クランク
プーリ３９の外周には前記タイミングベルト３７が掛け
られる複数の歯８１が形成されている。一方、クランク
プーリ３９の先端側内周には複数の内歯８３が形成され
ている。この内歯８３はその歯すじがクランクシャフト
１５の軸線Ｌ２に対して所定角度だけ傾斜したヘリカル
歯となっている。

【００４５】前記インナキャップ７０は中空ボルト８４
によってクランクシャフト１５の先端に取り付けられて
いる。また、インナキャップ７０はピン８５によりクラ
ンクシャフト１５の先端部に固定されているため、同ク
ランクシャフト１５と一体に回転する。更に、インナキ
ャップ７０の外周にはクランクプーリ３９の内歯８３と
同様のヘリカル歯である複数の外歯８６が形成されてい
る。

【００４６】クランクプーリ３９、スリーブ７６及びイ
ンナキャップ７０によって環状の空間８７が区画形成さ
れており、前記リングギヤ７２は、この環状の空間８７
内に配設されている。リングギヤ７２は、その先端側に
位置する円筒状のギヤ部７２ａと、基端側に位置するフ
ランジ状の受圧部７２ｂとを有している。このギヤ部７
２ａの内周及び外周には、前記内歯８３と同様のヘリカ
ル歯である内歯８８及び外歯８９がそれぞれ形成されて
いる。そして、この内歯８８はインナキャップ７０の外
歯８６に噛合され、外歯８９はクランクプーリ３９の内
歯８３にそれぞれ噛合されている。従って、クランクプ
ーリ３９に伝達された回転力は、このリングギヤ７２及
びインナキャップ７０を介してクランクシャフト１５に
伝達される。

【００４７】前記空間８７は、リングギヤ７２によって
２つの圧力室９０，９１に区画されている。即ち、この
空間８７において、リングギヤ７２よりも先端側（図３
の左側）の部分により第１圧力室９０が構成され、同リ
ングギヤ７２よりも基端側（図３の右側）の部分により
第２圧力室９１が構成されている。

【００４８】また、第２圧力室９１内には、コイル状を
なすリターンスプリング１１０が進角手段として設けら
れており、同スプリング１１０の両端は、受圧部７２ｂ
及びスリーブ７６にそれぞれ固定されている。このリタ
ーンスプリング１１０によってリングギヤ７２は常時、
第１圧力室９０側に付勢されている。

【００４９】次に、前記第１圧力室９０及び第２圧力室
９１に対して油を供給するための第１の圧力通路９３及
び第２の圧力通路９４について説明する。シリンダブロ
ック１７には一対の油孔９５，９６が形成されている。
各油孔９５，９６は、それぞれ油通路９７，９８によっ
て第２のオイルコントロールバルブ（以下、「第２のＯ
ＣＶ」と略記する）１００に接続されている。

【００５０】クランクシャフト１５のジャーナル１５ａ
には、油溝１０１が全周にわたって形成されている。こ
の油溝１０１は、基端側（図３の右側）に位置する前記
油孔９５に接続されている。クランクシャフト１５の内
部には、油溝１０１に通じる油通路１０２が形成されて
いる。また、インナキャップ７０、クランクプーリ３
９、キャップ８０、中空ボルト８４とにより、第１圧力
室９０に通じる空間９２が区画形成されている。

【００５１】中空ボルト８４の内部には、その軸方向に
貫通する中心孔１０３が形成されており、この中心孔１
０３によって油通路１０２と前記空間９２とが連通され
ている。これら油通路９７、油孔９５、油溝１０１、油
通路１０２、中心孔１０３、及び空間９２によって第１
の圧力通路９３が構成されている。

【００５２】一方、クランクシャフト１５のジャーナル
１５ａには、前記油溝１０１よりも先端側に、別の油溝
１０４が全周にわたって形成されている。この油溝１０
４は、先端側（図３の左側）に位置する前記油孔９６に
接続されている。また、クランクシャフト１５の内部に
は、油溝１０４に通じる油通路１０５が形成されてい
る。この油通路１０５は、インナキャップ７０と、クラ
ンクシャフト１５の先端側部分及びスリーブ７６との間
に形成された空間１０６を介して第２圧力室９１に接続
されている。これら油通路９８、油孔９６、油溝１０
４、油通路１０５、及び空間１０６によって第２の圧力
通路９４が構成されている。

【００５３】次に、第１の圧力通路９３及び第２の圧力
通路９４に油を供給するための構成について説明する。
第２のＯＣＶ１００は、吐出通路５９ｂを通じてオイル
ポンプ６２に接続されている。そして、第２のＯＣＶ１
００は、第１のＯＣＶ６０と同様に電子制御装置によっ
てデューティ制御されることにより、第１及び第２の圧
力通路９３，９４を通じた各圧力室９０，９１に対する
油の給排状態を切り替える。

【００５４】例えば、第２のＯＣＶ１００の作動によ
り、第１の圧力通路９３を通じて第１圧力室９０内に油
が供給されるとともに、第２圧力室９１内の油が第２の
圧力通路９４を通じてオイルパン１８に戻されることに
より、第１圧力室９０内の油圧が増大するとともに、第
２圧力室９１内の油圧が減少する。その結果、リングギ
ヤ７２は第１圧力室９０内の油圧に基づく付勢力によ
り、第２圧力室９１側へクランクシャフト１５の軸回り
に回転しながら移動する。

【００５５】そして、このリングギヤ７２の移動に伴っ
てクランクプーリ３９がクランクシャフト１５に対して
相対回転することにより、クランクシャフト１５に対す
るクランクプーリ３９の回転位相が変更されるととも
に、同クランクプーリ３９とタイミングベルト３７を介
して駆動連結されている各カムプーリ３０，３８の回転
位相が変更される。その結果、両バルブ２３，２４のバ
ルブタイミングが同時に、同じ位相分だけ現状よりも遅
角される。

【００５６】また、上記のように、リングギヤ７２が第
２圧力室９１側ヘ回転しながら移動すると、やがて同リ
ングギヤ７２は、リターンスプリング１１０の長さが最
小になる位置に停止する。このとき、吸気バルブ２３及
び排気バルブ２４のバルブタイミングは、図５に一点鎖
線で示すように、第２のＶＶＴ１４により最も遅角され
た時期となる（尚、このときの第２のＶＶＴ１４の状態
を最遅角状態という）。

【００５７】一方、第２のＯＣＶ１００の作動により、
第２の圧力通路９４を通じて第２圧力室９１内に油が供
給されるとともに、第１圧力室９０内の油が第１の圧力
通路９３を通じてオイルパン１８に戻されることによ
り、第２圧力室９１内の油圧が増大するとともに、第１
圧力室９０内の油圧が減少する。その結果、リングギヤ
７２は、第２圧力室９１内の油圧に基づく付勢力とリタ
ーンスプリング１１０の付勢力との合力によって、第１
圧力室９０側へクランクシャフト１５の軸回り回転しな
がら移動する。

【００５８】そして、このリングギヤ７２の移動に伴っ
て、クランクプーリ３９は、クランクシャフト１５に対
して前述した両バルブ２３，２４のバルブタイミングを
遅角させる場合とは逆方向に相対回転する。このクラン
クプーリ３９の相対回転により、クランクシャフト１５
に対するクランクプーリ３９の回転位相が変更されると
ともに、前記各カムプーリ３０，３８の回転位相が変更
される。その結果、両２３，２４のバルブタイミングが
同時に、同じ位相分だけ現状よりも進角される。

【００５９】また、上記のように、リングギヤ７２が第
１圧力室９０側ヘ回転しながら移動すると、やがて同リ
ングギヤ７２は、図３に示すように、その受圧部７２ｂ
の先端面がクランクプーリ３９に当接した位置に停止す
る。このとき、吸気バルブ２３及び排気バルブ２４のバ
ルブタイミングは、図５に実線で示すように、第２のＶ
ＶＴ１４により最も進角された時期となる（尚、このと
きの第２のＶＶＴ１４の状態を最進角状態という）。

【００６０】これに対して、第２のＯＣＶ１００の作動
により、各圧力室９０，９１への油の供給、及び各圧力
室９０，９１からの油の排出がいずれも停止されること
により、各圧力室９０，９１の内容積が定まる。その結
果、リングギヤ７２の移動は停止し、吸気バルブ２３及
び排気バルブ２４のバルブタイミングは現状のタイミン
グに保持される。

【００６１】このように、第２のＶＶＴ１４を作動させ
ることにより、吸気バルブ２３及び排気バルブ２４のバ
ルブタイミングを同時に同じ位相分だけ、連続的に進角
及び遅角させるとともに、所望のタイミングに保持する
ことができる。

【００６２】そして、本実施形態によれば、前述したよ
うに各ＶＶＴ１３，ＶＶＴ１４を作動させることによ
り、吸気バルブ２３及び排気バルブ２４のバルブタイミ
ングをエンジン１０の運転状態に適したタイミングにそ
れぞれ変更するとともに、そのタイミングに保持するこ
とができる。また、本実施形態によれば、上記のように
各バルブ２３，２４のバルブタイミングを変更しつつ、
バルブオーバラップ期間の大きさを所望の大きさに変更
することができる。

【００６３】ところで、このバルブオーバラップ期間の
大きさは、エンジン１０の始動性や、燃費、或いは出力
トルクの向上を図るうえで大きく寄与するものである。
本実施形態によれば、各バルブ２３，２４のバルブタイ
ミング及びバルブオーバラップ期間の大きさを調節して
エンジン１０の総合的な特性を向上させることができ
る。以下、この各バルブ２３，２４のバルブタイミング
及びバルブオーバラップ期間の大きさについて図６を参
照して説明する。同図はクランク角度に応じた吸気バル
ブ２３及び排気バルブ２４のリフト量変化をそれぞれ示
している。

【００６４】［１］始動時及びアイドル運転時 始動時及びアイドル運転時にあっては、第１のＶＶＴ１
３が最遅角状態に、第２のＶＶＴ１４が最進角状態にそ
れぞれ制御される。従って、バルブオーバラップ期間Ｖ
ＯＬが最小値に設定されることになる。その結果、燃焼
室２０ａ内や排気通路にある既燃焼ガスが吸気通路側に
戻る、いわゆる吹き返し現象の発生を抑制して良好な始
動性を確保することができるとともに、安定したアイド
ル運転を行うことができる。

【００６５】更に、吸気バルブ２３のバルブタイミング
は、図６（ａ）に実線で示すように、最進角時期（両Ｖ
ＶＴ１３，１４がいずれも最進角状態となったときのバ
ルブタイミング）と最遅角時期（両ＶＶＴ１３，１４が
いずれも最遅角状態となったときのバルブタイミング）
との間の中間的な時期に設定される。従って、例えば、
吸気バルブ２３のバルブタイミングを最進角時期に設定
した場合のように、バルブオーバラップ期間ＶＯＬの増
大による吹き返しが発生することがなく、また、同バル
ブタイミングを最遅角時期に設定した場合のように、同
バルブ２３の閉弁時期が過度に遅くなって圧縮が十分に
行われなくなってしまうこともない。その結果、出力ト
ルクの低下を抑制しつつ、更なる始動性の向上を図るこ
とができる。

【００６６】［２］低負荷運転時及び中負荷運転時 また、低負荷運転時及び中負荷運転時にあっては、第１
のＶＶＴ１３が最遅角状態か若しくは同状態よりも若干
進角側の状態に、第２のＶＶＴ１４が最遅角状態にそれ
ぞれ制御される。このため、図６（ｂ）に示すように、
吸気バルブ２３のバルブタイミングは最遅角時期か同時
期よりも若干進角側の時期になり、その閉弁時期は最も
遅い時期に設定される。尚、この吸気バルブ２３のバル
ブタイミングは前述した始動時及びアイドル運転時にお
けるバルブタイミングや後述する高負荷運転時における
バルブタイミングよりも遅い時期に設定される。従っ
て、吸気バルブ２３の閉弁時期が遅れることとなり、燃
焼室２０ａ内に一旦導入された吸入空気が吸気通路側に
戻されるため、この戻される吸入空気量の分だけスロッ
トルバルブの開度が増大することになる。その結果、ポ
ンピングロスの低減を図ることができる。また、排気バ
ルブ２４のバルブタイミングが最遅角時期に設定される
ことにより、同バルブ２４の開弁時期が遅れるようにな
るため実膨張比の拡大を図ることができる。従って、上
記のようにポンプピングロスの低減及び実膨張比の拡大
を図ることにより燃費を向上させることができる。

【００６７】また、始動時及びアイドル運転時において
は、第１のＶＶＴ１３を最遅角状態に制御することによ
りバルブオーバラップ期間ＶＯＬを最小値に設定するよ
うにしたが、低負荷運転時及び中負荷運転時においては
同ＶＶＴ１３を最遅角状態から若干進角側に制御するこ
とによりポンピングロスをあまり増加させない程度でバ
ルブオーバラップ期間ＶＯＬを増大させることも好まし
い。このようにバルブオーバラップ期間ＶＯＬを拡大す
ることにより、燃焼室２０ａに残留する既燃焼ガスの
量、即ち内部ＥＧＲ量を増大させて排気ガス中に含まれ
る窒素酸化物（ＮＯx ）を減少させてエミッションの改
善を図ることができる。

【００６８】［３］高負荷運転時 更に、高負荷運転時には、第１のＶＶＴ１３及び第２の
ＶＶＴ１４がいずれも最進角状態に制御される。従っ
て、図６（ｃ）に示すように、吸気バルブ２３のバルブ
タイミングは最進角時期に設定される。従って、吸気バ
ルブ２３の開閉弁時期が早められることにより、ピスト
ン速度が大きくなるとき（吸気上死点ＴＤＣと吸気下死
点ＢＤＣの略中間）の吸気バルブ２３の開度を大きく設
定することができる。その結果、吸気効率を増大させて
出力トルクの向上を図ることができる。

【００６９】また、第１のＶＶＴ１３が最進角状態に制
御されることによりバルブオーバラップ期間ＶＯＬが最
大値に設定される。従って、脈動効果によって吸気効率
を増大させることができ出力トルクの向上を図ることが
できる。

【００７０】ところで、上記のようにバルブオーバラッ
プ期間をエンジン１０の運転状態に応じた大きさに変更
するためには、吸気バルブ２３及び排気バルブ２４の各
バルブタイミングが目標となるバルブタイミングと一致
している必要がある。しかしながら、バルブタイミング
制御における制御精度には限界があるため、実際のバル
ブタイミングと目標となるバルブタイミングとの間には
若干の制御誤差が存在する。

【００７１】例えば、吸気バルブ２３のバルブタイミン
グのみを変更するＶＶＴを吸気カムシャフト１１に設け
るともに、排気バルブ２４のバルブタイミングのみを変
更するＶＶＴを排気カムシャフト１２に設け、両ＶＶＴ
により吸気バルブ２３及び排気バルブ２４のバルブタイ
ミングを変更するようにした構成を採用した場合、各Ｖ
ＶＴの制御誤差が重畳されることによって、実際のバル
ブオーバラップ期間と目標のバルブオーバラップ期間と
の間の誤差が増大してしまうおそれがある。

【００７２】この点、本実施形態によれば、仮に第２の
ＶＶＴ１４によるバルブタイミング制御に上記のような
制御誤差が存在していても、それがバルブオーバラップ
期間を変更する際の精度に対して影響を及ぼすことがな
い。第２のＶＶＴ１４が作動しても、吸気バルブ２３及
び排気バルブ２４のバルブタイミングが同時に同じ位相
分だけ変更されるため、バルブオーバラップ期間は変更
されないからである。従って、本実施形態によれば、バ
ルブオーバラップ期間を変更する際の精度の悪化を抑制
することができ、同バルブオーバラップ期間の大きさを
エンジン１０の運転状態に応じた最適値により近づける
ことができる。

【００７３】ところで、本実施形態において、オイルポ
ンプ６２はクランクシャフト１５の回転に伴って駆動さ
れため、同シャフト１５の回転速度が極めて低いエンジ
ン始動時にあっては、同オイルポンプ６２から吐出され
る油の圧力が低く各ＶＶＴ１３，１４を正常に作動させ
ることが困難になる傾向がある。特に、この傾向は、エ
ンジン１０の運転を停止してから長時間経過した後に、
再びエンジン１０を始動させる場合に顕著になる。即
ち、このような再始動時にあっては、ＶＶＴ１３，１４
の各圧力室５０，５２，９０，９１内の油や各圧力通路
５０，５３，９３，９４内の油がオイルパン１８に戻さ
れてしまっているため、上記各圧力室５０，５２，９
０，９１内や各圧力通路５０，５３，９３，９４内が油
によって満たされるようになるまでは、各ＶＶＴ１３，
１４を作動させることができないからである。

【００７４】また、第１のＶＶＴ１３のリングギヤ３３
には、吸気カムシャフト１１が吸気バルブ２３を開閉駆
動する際に受ける駆動反力によって、同ギヤ３３を第１
圧力室５０側に付勢する力が常時作用している。一方、
第２のＶＶＴ１４のリングギヤ７２には、吸気カムシャ
フト１１及び排気カムシャフト１２が各バルブ２３，２
４を開閉駆動する際に受ける駆動反力によって、同ギヤ
７２を第２圧力室９１側に付勢する力が常時作用してい
る。

【００７５】このため、上記のように各ＶＶＴ１３，１
４の各圧力室５０，５２，９０，９１内の油圧が所定圧
以下になるエンジン１０の始動時にあっては、各ギヤ３
３，７２が上記各方向に移動して各ＶＶＴ１３，１４が
いずれも最遅角状態に移行しようとする。

【００７６】ここで、エンジン１０の始動時において、
各ＶＶＴ１３，１４が最遅角状態になっていると吸気バ
ルブ２３のバルブタイミングが両ＶＶＴ１３，１４によ
って最遅角時期に変更された状態でエンジン１０の始動
が行われることになる。このため、この吸気バルブ２３
のバルブタイミングにおける最遅角時期は、その時期を
もって吸気バルブ２３が開閉された場合でも、エンジン
１０を確実に始動させることができるとともに、アイド
リング運転から高負荷運転まで行い得る時期に設定して
おく必要がある。

【００７７】例えば、この最遅角時期を始動時に最適な
時期に設定した場合には、高負荷運転が行えなくなるお
それがある。逆に、同最遅角時期を高負荷運転に最適な
時期に設定した場合には、エンジン１０を始動させるこ
とができなくなるおそれがある。このため、上記最遅角
時期として設定可能な時期が限定されてしまい、必然的
に吸気バルブ２３のバルブタイミング可変領域が制限さ
れることになる。

【００７８】この点、本実施形態によれば、第２のＶＶ
Ｔ１４にリターンスプリング１１０が設けられており、
上記のようなエンジン１０の始動時にあっては、同ＶＶ
Ｔ１４が最進角状態に保持されるようになっている。即
ち、第２のＶＶＴ１４のリングギヤ７２が、前記リター
ンスプリング１１０によって付勢され、その受圧部７２
ｂがクランクプーリ３９に当接するまで強制的に第１圧
力室９０側へと移動させられるからである。従って、第
２のＶＶＴ１４は最進角状態に、第１のＶＶＴ１３は前
述したように最遅角状態にそれぞれ保持されるため、吸
気バルブ２３のバルブタイミングは、各ＶＶＴ１３，１
４によって最進角時期と最遅角時期との中間的な時期に
設定される。

【００７９】このように、本実施形態によれば、両ＶＶ
Ｔ１３，１４が正常に作動しないエンジン１０の始動時
において、吸気バルブ２３のバルブタイミングが中間的
な時期に設定されるため、エンジン１０における所定の
始動性を確保しつつ、アイドリング運転から高負荷運転
まで行うことができる。また、両ＶＶＴ１３，１４が作
動可能になった場合には、吸気バルブ２３のバルブタイ
ミングを更に進角、或いは遅角させることにより、エン
ジン１０の運転状態により適合した時期に設定すること
ができる。その結果、本実施形態によれば、両ＶＶＴ１
３，１４が作動しない場合を想定して吸気バルブ２３の
最遅角時期を設定する必要がなくなり、同バルブ２３の
バルブタイミング可変領域を拡大することができる。

【００８０】更に、本実施形態では、エンジン１０の始
動時に両ＶＶＴ１３，１４が作動不能であっても、第１
のＶＶＴ１３が最遅角状態に、第２のＶＶＴ１４が最進
角状態に保持されるため、バルブオーバラップ期間が最
小値に設定される。その結果、本実施形態によれば、吹
き返し現象の発生を確実に抑制して始動性の向上を図る
ことができる。

【００８１】以上説明した本実施形態における効果につ
いて以下に総括して列記する。 ・良好な始動性を確保するとともに、安定したアイドル
運転を行うことができる。

【００８２】・低負荷運転時及び中負荷運転時におい
て、ポンピングロスの低減及び実膨張比の拡大を図り燃
費を向上させることができるとともに、エミッションの
改善を図ることができる。

【００８３】・高負荷運転時において、吸気効率を増大
させることにより出力トルクの向上を図ることができ
る。 ・バルブオーバラップ期間を変更する際の精度の悪化を
抑制することができる。

【００８４】・吸気バルブ２３のバルブタイミング可変
領域を拡大することができる。 ・各ＶＶＴ１３，１４が作動不能であっても良好な始動
性を確保することができる。

【００８５】［第２の実施形態］以下、この発明を具体
化した第２の実施形態について図７〜１０を参照して説
明する。尚、本実施形態における構成部材において、上
記第１の実施形態と同様の機能を有する部材については
同一の符号を付すことにより説明を省略する。

【００８６】第１の実施形態と同様に、本実施形態にお
いても、吸気カムシャフト１１に第１のＶＶＴ１２０が
設けられるとともに、クランクシャフト１５に第２のＶ
ＶＴ１２１が設けられている。また、第１の実施形態で
は、タイミングベルトによりクランクシャフト１５の回
転力が吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２
に伝達されていたが、本実施形態ではこのタイミングベ
ルトに換えてタイミングチェーンが用いられている。更
に、本実施形態では、各ＶＶＴ１２０，１２１として、
いずれもロータリー式ＶＶＴを採用している点で上記第
１の実施形態における構成と異なっている。

【００８７】図７〜９は、吸気カムシャフト１１に設け
られた第１のＶＶＴ１２０を示している。図８は図７の
８−８線に沿った断面図であり、図９は９−９線に沿っ
た断面図である。また、図７は図８の７−７線に沿った
断面図である。

【００８８】図７〜９に示すように、第１のＶＶＴ１２
０は、カムスプロケット１２２、ロータ１２３、フロン
トカバー１２４、リアプレート１２５等を備えている。
吸気カムシャフト１１は複数のジャーナル１２６（一つ
のみ図示）を備えており、先端側に位置するジャーナル
１２６には一対のフランジ１２６ａ，１２６ｂが形成さ
れている。そして、吸気カムシャフト１１は両フランジ
１２６ａ，１２６ｂ間においてシリンダヘッド１９及び
ベアリングキャップ３４により回転可能に支持されてい
る。

【００８９】リアプレート１２５は円板部１２７及びボ
ス１２８を有し、その円板部１２７に形成した凹部１２
９にて先端側のフランジ１２６ａに嵌合されている。係
合ピン１３０はフランジ１２６ａに形成されたピン孔１
３１に植設されて先端側へ突出され、円板部１２７のピ
ン孔１３２に係合されている。従って、リアプレート１
２５は吸気カムシャフト１１と一体に回転する。

【００９０】ロータ１２３は、その軸心に段付きの貫通
孔１３３を備え、更にその外周に等角度間隔をおいて放
射方向へ突出する４つのベーン１３４を備えている。ロ
ータ１２３は、その貫通孔１３３においてリアプレート
１２５のボス１２８に装着されている。また、複数の係
合ピン１３５（一つのみ図示）はリアプレート１２５の
円板部１２７に形成されたピン孔１３６に植設されて先
端側へ突出し、ベーン１３４のピン孔１３７にそれぞれ
係合されている。従って、ロータ１２３はリアプレート
１２５及び吸気カムシャフト１１と一体に回転する。

【００９１】カムスプロケット１２２は略円筒状をな
し、リアプレート１２５の円板部１２７及びロータ１２
３の外周に配置されている。また、カムスプロケット１
２２は円板部１２７の外径に応じた形状の凹部１３８を
有し、その凹部１３８にて円板部１２７の外周に沿って
相対回動可能に支持されている。カムスプロケット１２
２は、クランクシャフト（図示略）からタイミングチェ
ーン（図示略）を介して回転力が付与されることによ
り、図７において時計回り方向に回転する。

【００９２】フロントカバー１２４はカムスプロケット
１２２の前面及びロータ１２３の前面を覆うように、同
カムスプロケット１２２の外周に相対回転可能に装着さ
れ、ボルト１４０によって吸気カムシャフト１１の先端
部に固定されている。従って、フロントカバー１２４、
ロータ１２３、リアプレート１２５及び吸気カムシャフ
ト１１は一体に回転可能である。

【００９３】カムスプロケット１２２の外周には前記凹
部１３８に対応するように同複数の歯１２２ａが形成さ
れ、それらの歯１２２ａの外周にタイミングチェーンが
掛けられている。このタイミングチェーンは、後述する
クランクスプロケット１７０及び排気カムシャフト（図
示略）の先端部に設けられたカムスプロケット（図示
略）にそれぞれ掛けられている。

【００９４】カムスプロケット１２２の内周には中心へ
向かって突出する４つの凸部１４１が等角度間隔をおい
て形成されている。それらの凸部１４１の間には、ロー
タ１２３のベーン１３４を収容するための４つの凹部１
４２と、ロータ１２３の円筒部分を収容するための空間
とが形成されている。そして、各ベーン１３４が各凹部
１４２内に配置されることにより、各ベーン１３４の両
側には第１圧力室１４３及び第２圧力室１４４が形成さ
れている。

【００９５】各ベーン１３４の外端面にはシール部材１
４５が装着され、同シール部材１４５は板ばね１４６に
よって各凹部１４２の内壁面に圧接されている。従っ
て、各シール部材１４５により、第１圧力室１４３と第
２圧力室１４４とがシールされて、両圧力室１４３，１
４４間における油の移動が規制されている。その結果、
両圧力室１４３，１４４内に油が供給された状態におい
ては、その油の圧力により、ロータ１２３とカムスプロ
ケット１２２とが連結され、カムスプロケット１２２の
回転が油を介してロータ１２３に伝達されることによ
り、そのロータ１２３と共に吸気カムシャフト１１が回
転する。

【００９６】次に、第１圧力室１４３及び第２圧力室１
４４に対して油を供給するための第１の圧力通路１５０
及び第２の圧力通路１５１について説明する。図７〜図
９に示すように、ロータ１２３の前面には各第１圧力室
１４３に連通するように、十字状の通路１５２が形成さ
れている。一方、ジャーナル１２６の外周において、シ
リンダヘッド１９及びベアリングキャップ３４の内周面
には環状をなす溝１５３が形成され、その溝１５３が、
図８に示すようにシリンダヘッド１９等に形成された通
路１５４及び第１のＯＣＶ６０を介してオイルポンプ６
２に接続されている。

【００９７】ジャーナル１２６の内部には略Ｌ字状をな
す接続通路１５５が形成されている。また、ボス１２８
とボルト１４０との間には環状の空隙１５６が設けられ
ている。そして、溝１５３は接続通路１５５、空隙１５
６及び通路１５２によって第１圧力室１４３に接続され
ている。従って、オイルポンプ６２から第１のＯＣＶ６
０を介して通路１５４に供給される油は、溝１５３、接
続通路１５５、空隙１５６及び通路１５２を介して第１
圧力室１４３に供給される。上記通路１５４、溝１５
３、接続通路１５５、空隙１５６、及び通路１５２によ
り第１の圧力通路１５０が構成されている。

【００９８】一方、ロータ１２３の後面には、各第２圧
力室１４４に連通するように、通路１５２と略同形状を
なす十字状の通路１５７が形成されている。ジャーナル
１２６の外周には環状をなす溝１５８が形成され、その
溝１５８がシリンダヘッド１９等に形成された通路１５
９及び第１のＯＣＶ６０を介してオイルポンプ６２に接
続されている。

【００９９】また、ジャーナル１２６の内部には吸気カ
ムシャフト１１の軸線と平行に延びる接続通路１６０が
形成され、リアプレート１２５にはその接続通路１６０
と通路１５７とを連通する中間通路１６１が形成されて
いる。従って、オイルポンプ６２から第１のＯＣＶ６０
を介して通路１５９に供給される油は、溝１５８、接続
通路１６０、中間通路１６１及び通路１５７を介して第
２圧力室１４４に供給される。上記、通路１５９、溝１
５８、接続通路１６０、中間通路１６１、通路１５７に
より第２の圧力通路１５１が構成されている。

【０１００】上記第１のＯＣＶ６０は、第１の実施形態
と同様、エンジン１０の電子制御装置によってデューテ
ィ制御されることにより、第１及び第２の圧力通路１５
０，１５１を通じた各圧力室１４３，１４４に対する油
の給排状態を切り替える。

【０１０１】例えば、第１のＯＣＶ６０の作動により、
第１の圧力通路１５０を通じて第１圧力室１４３内に油
が供給されるとともに、第２圧力室１４４内の油が第２
の圧力通路１５１を通じてオイルパン１８に戻されるこ
とにより、第１圧力室１４３内の油圧が第２圧力室１４
４内の油圧よりも相対的に大きくなる。従って、ロータ
１２３には、図７において時計回り方向の回転力が作用
する。その結果、ロータ１２３は吸気カムシャフト１１
とともに、カムスプロケット１２２の回転方向と同方向
に相対回転する。この吸気カムシャフト１１の相対回転
により、カムスプロケット１２２に対する吸気カムシャ
フト１１の回転位相が変更され、吸気バルブ（図示略）
のバルブタイミングが現状よりも進角される。

【０１０２】また、上記のように、ロータ１２３がカム
スプロケット１２２に対して相対回転することにより、
各ベーン１３４が第２圧力室１４４側に移動すると、や
がてロータ１２３は、各ベーン１３４の側面が凸部１４
１に当接する位置で停止する。このとき、吸気バルブの
バルブタイミングは、第１のＶＶＴ１２０によって最も
進角された時期となる（尚、このときの第１のＶＶＴ１
２０の状態を最進角状態という）。

【０１０３】一方、第１のＯＣＶ６０の作動により、第
２の圧力通路１５１を通じて第２圧力室１４４内に油が
供給されるとともに、第１圧力室１４３内の油が第１の
圧力通路１５０を通じてオイルパン１８に戻されること
により、第２圧力室１４４内の油圧が第１圧力室１４３
内の油圧よりも相対的に大きくなる。従って、ロータ１
２３には、図７において反時計回り方向の回転力が作用
する。その結果、ロータ１２３は吸気カムシャフト１１
とともに、カムスプロケット１２２の回転方向と逆方向
に相対回転する。この吸気カムシャフト１１の相対回転
により、カムスプロケット１２２に対する吸気カムシャ
フト１１の回転位相が変更され、吸気バルブのバルブタ
イミングが現状よりも遅角される。

【０１０４】また、上記のように、ロータ１２３がカム
スプロケット１２２に対して相対回転することにより、
各ベーン１３４が第１圧力室１４３側に移動すると、や
がてロータ１２３は、各ベーン１３４の側面が凸部１４
１に当接する位置で停止する。このとき、吸気バルブの
バルブタイミングは、第１のＶＶＴ１２０によって最も
遅角された時期となる（尚、このときの第１のＶＶＴ１
２０の状態を最遅角状態という）。

【０１０５】これに対して、第１のＯＣＶ６０の作動に
より、各圧力室１４３，１４４への油の供給、及び各圧
力室１４３，１４４からの油の排出がいずもれ停止され
ることにより、各圧力室１４３，１４４の容積が定ま
る。その結果、各ベーン１３４の移動は停止し、吸気バ
ルブのバルブタイミングは現状のタイミングに保持され
る。

【０１０６】このように、第１のＶＶＴ１２０を作動さ
せることにより、吸気バルブのバルブタイミングを連続
的に進角及び遅角させるとともに、所望のタイミングに
保持することができる。

【０１０７】次に、第２のＶＶＴ１２１について説明す
る。この第２のＶＶＴ１２１は、上記第１のＶＶＴ１２
０と略同様の構成を有するものであるため、第１のＶＶ
Ｔ１２０と異なる点を中心に説明する。

【０１０８】図１０は、第２のＶＶＴ１２１を拡大して
示す断面図である。第２のＶＶＴ１２１は、クランクス
プロケット１７０と、複数のベーン１７１を有するロー
タ１７２とを備えている。

【０１０９】クランクスプロケット１７０は、第１のＶ
ＶＴ１２０と同様、クランクシャフト（図示略）の先端
部に相対回転可能に設けられている。また、このクラン
クスプロケット１７０の外周には、タイミングチェーン
が掛けられる複数の歯１７０ａが形成されている。更
に、クランクスプロケット１７０の内周には、中心へ向
かって突出する４つの凸部１７３が等角度間隔をおいて
形成されている。それらの凸部１７３の間には、ロータ
１７２のベーン１７１を収容するための４つの凹部１７
４と、ロータ１７２の円筒部分を収容するための空間と
が形成されている。そして、各ベーン１７１が各凹部１
７４内に配設されることにより、各ベーン１７１の両側
には第１圧力室１７６び第２圧力室１７７が形成されて
いる。

【０１１０】各ベーン１７１の外端面にはシール部材１
７８が装着され、同シール部材１７８は板ばね（図示
略）によって各凹部１７４の内壁面に圧接されている。
この各シール部材１７８により、第１圧力室１７６と第
２圧力室１７７とがシールされることにより、両圧力室
１７６，１７７間における油の移動が規制されている。
その結果、両圧力室１７６，１７７内に油が供給された
状態においては、その油の圧力により、ロータ１７２と
クランクスプロケット１７０とが連結され、クランクシ
ャフトの回転力が油を介してロータ１７２からクランク
スプロケット１７０に伝達される。そして、クランクス
プロケット１７０に伝達された回転力がタイミングチェ
ーンを介して吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフ
トに伝達される。

【０１１１】また、各第２圧力室１７７内には、進角手
段としてのリターンスプリング１８０がそれぞれ設けら
れており、同スプリング１８０の両端は、各ベーン１７
１及び各凸部１７３における第２圧力室１７７側の側面
にそれぞれ固定されている。このリターンスプリング１
８０によって各凸部１７３が第１圧力室１７６側に付勢
されることにより、クランクスプロケット１７０には図
１０において時計回り方向の回転力が常時作用してい
る。

【０１１２】上記各第１圧力室１７６及び各第２圧力室
１７７は、上記第１の圧力通路１５０及び第２の圧力通
路１５１と略同様の構成を有する通路１８１，１８２に
よって第２のＯＣＶ１００に接続されている。第２のＯ
ＣＶ１００は、第１の実施形態において説明したように
電子制御装置によってデューティ制御されることによ
り、各通路１８１，１８２を通じた各圧力室１７６，１
７７に対する油の給排状態を切り替える。

【０１１３】例えば、第２のＯＣＶ１００の作動によ
り、上記通路１８１を通じて第１圧力室１７６内に油が
供給されるとともに、第２圧力室１７７内の油が上記通
路１８２を通じてオイルパン１８に戻されることによ
り、第１圧力室１７６内の油圧に基づいて各凸部１７３
に作用する付勢力が、第２圧力室１７７内の油圧に基づ
いて各凸部１７３に作用する付勢力とリターンスプリン
グ１８０から各凸部１７３に作用する付勢力との合力よ
りも相対的に大きくなる。従って、クランクスプロケッ
ト１７０には、図１０において反時計回り方向の回転力
が作用する。

【０１１４】その結果、クランクスプロケット１７０
は、クランクシャフト及びロータ１７２の回転方向と逆
方向に相対回転する。このクランクスプロケット１７０
の相対回転により、吸気カムシャフト１１及び排気カム
シャフトの回転位相が同時に同じ位相分だけ変更され、
吸気バルブ及び排気バルブの双方のバルブタイミングが
現状よりも遅角される。

【０１１５】また、上記のように、クランクスプロケッ
ト１７０がクランクシャフトに対して相対回転して、各
凸部１７３が第２圧力室１７７側に移動すると、やがて
クランクスプロケット１７０は、リターンスプリング１
８０の長さが最小になる位置に停止する。このとき、吸
気バルブおよび排気バルブのバルブタイミングは、第２
のＶＶＴ１２１によって最も遅角された時期となる
（尚、このときの第２のＶＶＴ１２１の状態を最遅角状
態という）。

【０１１６】一方、第２のＯＣＶ１００の作動により、
上記通路１８２を通じて第２圧力室１７７内に油が供給
されるとともに、第１圧力室１７６内の油が上記通路１
８１を通じてオイルパン１８に戻されることにより、第
２圧力室１７７内の油圧に基づいて各凸部１７３に作用
する付勢力とリターンスプリング１８０から各凸部１７
３に作用する付勢力との合力が、第１圧力室１７６内の
油圧に基づいて各凸部１７３に作用する付勢力よりも相
対的に大きくなる。従って、クランクスプロケット１７
０には、図１０において時計回り方向の回転力が作用す
る。

【０１１７】その結果、クランクスプロケット１７０
は、クランクシャフト及びロータ１７２の回転方向と同
方向に相対回転する。このクランクスプロケット１７０
の相対回転により、吸気カムシャフト１１及び排気カム
シャフトの回転位相が同時に同じ位相分だけ変更され、
吸気バルブ及び排気バルブの双方のバルブタイミングが
現状よりも進角される。

【０１１８】また、上記のように、クランクスプロケッ
ト１７０がクランクシャフトに対して相対回転して、各
凸部１７３が第１圧力室１７６側に移動すると、やがて
クランクスプロケット１７０は、各凸部１７３の側面が
各ベーン１７１に当接する位置で停止する。このとき、
吸気バルブおよび排気バルブのバルブタイミングは、第
２のＶＶＴ１２１によって最も進角された時期（尚、こ
のときの第２のＶＶＴ１２１の状態を最進角状態とい
う）。

【０１１９】これに対して、第２のＯＣＶ１００の作動
により、各圧力室１７６，１７７への油の供給、及び各
圧力室１７６，１７７からの油の排出がいずれも停止さ
れることにより、各圧力室１７６，１７６の容積が定ま
る。その結果、クランクスプロケット１７０の相対回転
が停止して、吸気バルブ及び排気バルブのバルブタイミ
ングが現状のタイミングに保持される。

【０１２０】このように、第２のＶＶＴ１２１を作動さ
せることにより、吸気バルブ及び排気バルブのバルブタ
イミングを連続的に進角及び遅角させるとともに、所望
のタイミングに保持することができる。

【０１２１】そして、本実施形態によれば、第１の実施
形態と同様、各ＶＶＴ１２０，１２１を作動させること
により、吸気バルブ及び排気バルブのバルブタイミング
をエンジン１０の運転状態に適したタイミングにそれぞ
れ変更するとともに、そのタイミングに保持することが
できる。また、本実施形態によれば、上記のように各バ
ルブのバルブタイミングを変更しつつ、バルブオーバラ
ップ期間の大きさを所望の大きさに変更することができ
る。

【０１２２】更に、本実施形態における第２のＶＶＴ１
２１は、第１の実施形態における第２のＶＶＴ１４と同
様、吸気バルブ及び排気バルブのバルブタイミングを同
時に同じ位相分だけ変更するものである。従って、第２
のＶＶＴ１２１におけるバルブタイミング制御に制御誤
差が存在していても、それがバルブオーバラップ期間を
変更する際の精度に対して影響を及ぼすことがない。そ
の結果、本実施形態においても、バルブオーバラップ期
間を変更する際の精度の悪化を抑制することができる。

【０１２３】また、両ＶＶＴ１２０，１２１における各
圧力室１４３，１４４，１７６，１７７における油圧が
所定圧以下になり、両ＶＶＴ１２０，１２１を正常に作
動させることができないエンジン１０の始動時におい
て、第１のＶＶＴ１２０が最遅角状態に保持される一方
で、第２のＶＶＴ１２１が最進角状態に保持される。即
ち、第１のＶＶＴ１２０にあっては、両圧力室１４３，
１４４内の油圧によってロータ１２３の相対回転を阻止
することができないため、同ロータ１２３は、吸気カム
シャフト１１が吸気バルブを開閉駆動する際に受ける駆
動反力によって、各ベーン１３４が第１圧力室１４３側
に移動して各凸部１４１に当接するまで相対回転する。
そして、このロータ１２３の相対回転により、第１のＶ
ＶＴ１２０は最遅角状態になる。

【０１２４】これに対して、第２のＶＶＴ１２１にあっ
ては、クランクスプロケット１７０の各凸部１７３が前
記リターンスプリング１８０によって付勢されることに
より、各凸部１７３がベーン１７１に当接するまで同ス
プロケット１７０が強制的に相対回転させられる。その
結果、第２のＶＶＴ１２０は最進角状態になる。

【０１２５】以上のように、エンジン１０の始動時にお
いて、第１のＶＶＴ１２０が最遅角状態に、第２のＶＶ
Ｔ１２１が最進角状態にそれぞれ保持されることによ
り、本実施形態によっても、第１の実施形態と同様、吸
気バルブのバルブタイミング可変領域を拡大することが
できるとともに、エンジン１０の始動性を向上させるこ
とができる。

【０１２６】［第３の実施形態］以下、この発明を具体
化した第３の実施形態について図１１を参照して説明す
る。尚、本実施形態における構成部材において、上記第
１の実施形態と同様の機能を有する部材については同一
の符号を付すことによりその説明を省略する。

【０１２７】図１１は、吸気カムシャフト１１、排気カ
ムシャフト１２、及び排気カムシャフト１２の先端に設
けられた第１のＶＶＴ２００を示す断面図である。排気
カムシャフト１２の先端側（同図の左側）外周には、ス
リーブ２０１が相対的に回転可能に装着されている。こ
のスリーブ２０１は、シリンダヘッド１９のベアリング
１９ａとベアリングキャップ（図示略）により回転可能
に支持されている。また、スリーブ２０１の先端側外周
には、排気カムシャフト１２の軸線に対して傾斜したヘ
リカル歯である外歯２０２が形成されている。

【０１２８】スリーブ２０１の先端側外周には、カムプ
ーリ３０が相対回転可能に装着されており、このカムプ
ーリ３０の外周に形成された歯３５にはタイミングベル
ト３７が掛けられている。クランクシャフト（図１参
照）には、第１の実施形態と同様、第２のＶＶＴ１４
（図１参照）が設けられており、前記タイミングベルト
３７は、同ＶＶＴ１４のクランクプーリ３９に掛けられ
ている。尚、本実施形態では、第１の実施形態とは異な
り、タイミングベルト３７は、第１のＶＶＴ２００のカ
ムプーリ３０と、第２のＶＶＴ１４のクランクプーリ３
９のみに掛けられている。

【０１２９】また、スリーブ２０１の基端側外周にはド
ライブギヤ２１０が固定されている。このドライブギヤ
２１０は、吸気カムシャフト１１の先端側外周に固定さ
れドリブンギヤ２１１に噛合されている。このドリブン
ギヤ２１１は、同ギヤ２１１とドライブギヤ２１０間に
おけるバックラッシを減少させて噛合音の低減を図るた
めに、シザーズ化された構造を有している。

【０１３０】また、排気カムシャフト１２の先端部に
は、略有底円筒状をなすカバー２０３がボルト２０４に
よって取り付けられるとともに、同排気シャフト１２に
対しピン２０５により固定されている。更に、このカバ
ー２０３は、複数のボルト２０６及びピン２０７によ
り、カムプーリ３０に固定されている。従って、カムプ
ーリ３０及びカバー２０３は排気カムシャフト１２と一
体に回転する。また、カバー２０３の先端側内周には複
数の内歯２０８が形成されている。

【０１３１】スリーブ２０１、カバー２０３、及びカム
プーリ３０によって囲まれた環状の空間２０９の内部に
は、第１の実施形態と同様、ギヤ部３３ａと受圧部３３
ｂから構成されるリングギヤ３３が配設されている。ギ
ヤ部３３ａの内周及び外周には、ヘリカル歯である内歯
４５及び外歯４６がそれぞれ形成されている。この内歯
４５はスリーブ２０１の外歯２０２に噛合され、外歯４
６はカバー２０３の内歯２０８にそれぞれ噛合されてい
る。従って、クランクシャフト１５からタイミングベル
ト３７を介してカムプーリ３０に伝達された回転力は、
このリングギヤ３３及びスリーブ２０１に伝達され、更
に同スリーブ２０１からドライブギヤ２１０及びドリブ
ンギヤ２１１を介して吸気カムシャフト１１に伝達され
る。

【０１３２】また、前記空間２０９は、第１の実施形態
と同様、リングギヤ３３により第１圧力室５０と第２圧
力室５２とに区画されている。次に、前記第１圧力室５
０及び第２圧力室５２に対して油を供給するための第１
の圧力通路２１３及び第２の圧力通路２１４について説
明する。

【０１３３】シリンダヘッド１９のベアリング１９ａ及
び前記ベアリングキャップの外周には、環状をなす一対
の周溝２１５，２１６が形成されている（図１１では、
ベアリング１９ａに形成された各周溝２１５，２１６の
みを示す）。また、スリーブ２０１には、同スリーブ２
０１の周方向に所定長さを有する一対の長孔２１７，２
１８が形成されており、これら各長孔２１７，２１８は
前記各周溝２１５，２１６にそれぞれ接続されている。

【０１３４】排気カムシャフト１２の内部には、その軸
方向に延びる内部通路２２３が形成されている。この内
部通路２２３の基端側部分は一方の長孔２１７に接続さ
れ、そｎ先端側部分は、排気カムシャフト１２及びスリ
ーブ２０１の先端部とカバー２０３との間に形成された
空間２２４を介して前記第１圧力室５０に接続されてい
る。上記周溝２１５、長孔２１７、内部通路２２３、空
間２２４によって第１の圧力通路２１３が構成されてい
る。

【０１３５】また、排気カムシャフト１２の内部には、
前記内部通路２２３と平行に延びる別の内部通路２１９
と、同シャフト１２の径方向に延びる孔２２０が形成さ
れており、同内部通路２１９の基端側はこの孔２２０に
よって一方の長孔２１８に連通されている。また、内部
通路２１９の先端側部分は、排気カムシャフト１２の内
部に形成された孔２１１と、スリーブ２０１に形成さ
れ、同スリーブ２０１の周方向に所定長さを有する長孔
２２２とによって第２圧力室５２に連通されている。上
記周溝２１６、長孔２１８、孔２２０、内部通路２１
９、孔２１１、及び長孔２２２により第２の圧力通路２
１４が構成されている。

【０１３６】これら第１の圧力通路２１３及び第２の圧
力通路２１４は第１の実施形態のおける各圧力通路５
１，５３と同様、第１のＯＣＶ６０に接続されている。
そして、第１のＯＣＶ６０が電子制御装置によりデュー
ティ制御されることにより、各圧力通路２１３，２１４
を通じた各圧力室５０，５２に対する油の給排状態を切
り替える。

【０１３７】例えば、第１のＯＣＶ６０の作動により、
第１の圧力通路２１３を通じて第１圧力室５０内に油が
供給されるとともに、第２圧力室５２内の油が第２の圧
力通路２１４を通じてオイルパン１８に戻されることに
より、第１圧力室５０内の油圧が増加するとともに、第
２圧力室５２内の油圧が減少する。その結果、リングギ
ヤ３３は第１圧力室５０の油圧に基づく付勢力により、
第２圧力室５２側へ排気カムシャフト１２の軸回りに回
転しながら移動する。

【０１３８】そして、このリングギヤ３３の移動によ
り、スリーブ２０１には、同スリーブ２０１をカムプー
リ３０に対して相対的に回転させる回転力が作用し、同
スリーブ２０１及びドライブギヤ２１０は、カムプーリ
３０に対して相対回転する。更に、このドライブギヤ２
１０に噛合されたドリブンギヤ２１１が相対回転するこ
とにより、吸気カムシャフト１１の回転位相が変更され
る。その結果、吸気バルブ２３のバルブタイミングが現
状よりも進角される。

【０１３９】一方、第１のＯＣＶ６０の作動により、第
２の圧力通路２１４を通じて第２圧力室５２内に油が供
給されるとともに、第１圧力室５０内の油が第１の圧力
通路２１３を通じてオイルパン１８に戻されることによ
り、第２圧力室５２内の油圧が増加する一方で、第１圧
力室５０内の油圧が減少する。その結果、リングギヤ３
３は第２圧力室５２の油圧が作用することにより、第１
圧力室５０側へ排気カムシャフト１２の軸回りに回転し
ながら移動する。

【０１４０】そして、このようにリングギヤ３３が移動
することにより、スリーブ２０１は、カムプーリ３０に
対して吸気バルブ２３のバルブタイミングを進角させる
場合とは逆方向に相対回転する。その結果、吸気バルブ
２３のバルブタイミングが現状よりも遅角される。

【０１４１】このように、第１のＶＶＴ２００を作動さ
せることにより、吸気バルブ２３のバルブタイミングを
連続的に進角及び遅角させるとともに、所望のタイミン
グに保持することができる。

【０１４２】これに対して、本実施形態においても、上
記第１の実施形態と同様に、第２のＶＶＴ１４が作動し
て、クランクプーリ３９がクランクシャフト１５に対し
て相対回転することにより、吸気バルブ２３及び排気バ
ルブ２４の双方のバルブタイミングが同時に、同じ位相
分だけ変更される。

【０１４３】以上説明した本実施形態においても、第２
のＶＶＴ１４の作動によってはバルブオーバラップ期間
が変更されないことから、第１の実施形態と同様、バル
ブオーバラップ期間を変更する際の精度の悪化を抑制す
ることができる。

【０１４４】更に、本実施形態各ＶＶＴ２００，１４に
対して所定圧の油が供給されないエンジン１０の始動時
において、第１のＶＶＴ２００が最遅角状態に、第２の
ＶＶＴ１４が最進角状態にそれぞれ保持されるため、第
１の実施形態と同様、吸気バルブ２３のバルブタイミン
グ可変領域を拡大することができるとともに、始動性の
向上を図ることができる。

【０１４５】また、本実施形態では、前記ドライブギヤ
２１０及びドリブンギヤ２１１を用いることにより、吸
気カムシャフト１１を排気カムシャフト１２によりギヤ
駆動するようにしている。従って、吸気カムシャフト１
１の端部にカムプーリ等の比較的大型の部材を設ける必
要がなくなり、エンジン１０の小型化を図ることができ
る。

【０１４６】［第４の実施形態］以下、この発明を具体
化した第４の実施形態について図１２を参照して説明す
る。尚、本実施形態における構成部材において、前記第
１の実施形態と同様の機能を有する部材については同一
の符号を付すことによりその説明を省略する。また、本
実施形態においても、第１の実施形態と同様に、クラン
クシャフト１５に第２のＶＶＴ１４が設けられており、
同ＶＶＴ１４により吸気バルブ２３及び排気バルブ２４
のバルブタイミングが同時に、同じ位相分だけ変更され
る。

【０１４７】図１２は、吸気カムシャフト１１、排気カ
ムシャフト１２、及び吸気カムシャフト１１の先端に設
けられた第１のＶＶＴ２４０を示す断面図である。同図
に示すように、本実施形態におけるカムプーリ３０は、
円板部３０１とその中央に位置するスリーブ２４１とに
よって構成されている。このスリーブ２４１は、吸気カ
ムシャフト１１の先端側外周に相対回転可能に装着され
るとともに、シリンダヘッド１９のベアリング１９ａ及
びベアリングキャップ（図示略）によって回転可能に支
持されている。また、スリーブ２４１の基端側外周に
は、ドライブギヤ２４２が固定されており、同ギヤ２４
２は排気カムシャフト１２の先端側外周に固定されたド
リブンギア２４３に噛合されている。即ち、本実施形態
では、クランクシャフト１５の回転がタイミングベルト
３７を介してカムプーリ３０に伝達され、更に同カムプ
ーリ３０のスリーブ２４１からドライブギヤ２４２及び
ドリブンギヤ２４３を介して排気カムシャフト１２に伝
達される。

【０１４８】シリンダヘッド１９のベアリング１９ａ及
び前記ベアリングキャップの外周には、環状をなす一対
の周溝２４４，２４５が形成されている（図１１では、
ベアリング１９ａに形成された各周溝２４４，２４５の
みを示す）。また、スリーブ２４１には、同スリーブ２
４１の周方向に所定長さを有する一対の長孔２４６，２
４７が形成されており、これら各長孔２４６，２４７に
よって前記各周溝２４４，２４５と、吸気カムシャフト
１１に形成された各油溝６３，６６とがそれぞれ連通さ
れている。また、前記各周溝２４４，２４５は第１の実
施形態と同様、油通路５６，５７によって第１のＯＣＶ
６０（図１参照）に接続されている。

【０１４９】以上説明した本実施形態においても、第１
の実施形態と同様、バルブオーバラップ期間を変更する
際の精度の悪化を抑制することができることに加え、吸
気バルブ２３のバルブタイミング可変領域を拡大、及び
始動性の向上を図ることができる。

【０１５０】また、本実施形態によれば、前記ドライブ
ギヤ２４２及びドリブンギヤ２４３を用いることによ
り、排気カムシャフト１２を吸気カムシャフト１１によ
りギヤ駆動するようにしているため、第３の実施形態と
同様、エンジン１０の小型化を図ることができる。

【０１５１】以上説明した上記各実施形態は、以下のよ
うに構成を変更して実施することもできる。このように
構成を変更しても上記各実施形態と同等の作用効果を奏
することができる。尚、後述する図１３〜１６におい
て、吸気カムシャフト１１、排気カムシャフト１２、及
びクランクシャフト１５は簡略化して示してあり、吸気
カム２７、排気カム２８等は省略されている。

【０１５２】・図１３に示すように、第２のＶＶＴ１４
のクランクプーリ３９と排気カムシャフト１２のカムプ
ーリ３８とをタイミングベルト３７によって駆動連結す
る。排気カムシャフト１２の基端部にドライブギヤ２６
０を固定して設け、同ギヤ２６０を吸気カムシャフト１
１の基端部に設けられたドリブンギヤ２６１に噛合させ
る。吸気カムシャフト１１の基端部に第１のＶＶＴ２６
３を設け、同ＶＶＴ２６３によって吸気カムシャフト１
１をドリブンギヤ２６１に対して相対回転させることに
より、吸気バルブ（図示略）のバルブタイミングを変更
する。

【０１５３】・図１４に示すように、クランクシャフト
１５の先端部に固定されたクランクプーリ２６４と、排
気カムシャフト１２の先端部に設けられたカムプーリ２
６５とをタイミングベルト３７により駆動連結する。ま
た、図１３に示す構成と同様、ドライブギヤ２６０及び
ドリブンギヤ２６１により両カムシャフト１１，１２を
駆動連結する。排気カムシャフト１２の先端部に第２の
ＶＶＴ２６６を設け、同ＶＶＴ２６６により排気カムシ
ャフト１２をカムプーリ２６５に対して相対回転させ
る。この排気カムシャフト１２の相対回転に伴って吸気
カムシャフト１１が相対回転することにより、吸気バル
ブ及び排気バルブのバルブタイミングが同時に同じ位相
分だけ変更される。更に、図１３に示す構成と同様、第
１のＶＶＴ２６３により吸気バルブのバルブタイミング
を変更する。

【０１５４】・図１５に示すように、第２のＶＶＴ１４
のクランクプーリ３９と排気カムシャフト１２の先端部
に固定されたカムプーリ２６７とをタイミングベルト３
７により駆動連結する。また、吸気カムシャフト１１の
基端部にドライブギヤ２６８を固定して設けるととも
に、排気カムシャフト１２の基端部にドリブンギヤ２６
９を設け、両ギヤ２６８，２６９を噛合させる。排気カ
ムシャフト１２の基端部に第１のＶＶＴ２７０を設け、
同ＶＶＴ２７０によりドリブンギヤ２６９に対する排気
カムシャフト１２の回転位相を変更することによって、
排気バルブのバルブタイミングを変更する。

【０１５５】・図１６に示すように、クランクシャフト
１５の先端に固定されたクランクプーリ２６４と、吸気
カムシャフト１１の先端部に設けられたカムプーリ２７
１とをタイミングベルト３７により駆動連結する。ま
た、図１５に示す構成と同様、吸気カムシャフト１１と
排気カムシャフト１２とをドライブギヤ２６８及びドリ
ブンギヤ２６９により駆動連結する。更に、第１のＶＶ
Ｔ２７０により排気カムシャフト１２の回転位相を変更
することにより排気バルブのバルブタイミングを変更す
る。また、吸気カムシャフト１１の先端部に第２のＶＶ
Ｔ２７２を設け、同ＶＶＴ２７２により吸気カムシャフ
ト１１をカムプーリ２７１に対して相対回転させること
により、吸気バルブ及び排気バルブのバルブタイミング
を変更する。

【０１５６】・上記各実施形態では、第１のＶＶＴ（１
３，１２０，２００，２４０，２６３，２７０）、及び
第２のＶＶＴ（１４，１２１，２６６，２７２）に対し
て所定圧の油が供給されない場合に、第１のＶＶＴが最
遅角状態に、第２のＶＶＴが最進角状態にそれぞれ保持
されるようにしたが、逆に、第１のＶＶＴを最進角状
態、第２のＶＶＴを最遅角状態にそれぞれ保持するよう
にしてもよい。この場合には、第２のＶＶＴに設けられ
ていたリターンスプリング（１１０，１８０）を省略す
るとともに、このリターンスプリングと同様、第１のＶ
ＶＴを最進角状態に保持するためのリターンスプリング
を第１のＶＶＴに設ける。

【０１５７】・上記第１の実施形態では、第１のＶＶＴ
１３及び第２のＶＶＴ１４に、いずれもリングギヤ３
３，７２の移動により各バルブ２３，２４のバルブタイ
ミングが変更されるタイプのＶＶＴ（以下、「ギヤ式Ｖ
ＶＴ」という）を採用し、第２の実施形態では、各ＶＶ
Ｔ１２０，１２１に、いずれもロータリー式ＶＶＴを採
用するようにした。これに対して、これらギヤ式ＶＶＴ
とロータリー式ＶＶＴとを組み合わせて第１のＶＶＴ及
び第２のＶＶＴを構成することもできる。

【０１５８】・上記各実施形態では、いずれも直列４気
筒エンジン１０に備えられたバルブタイミング変更装置
について説明したが、例えば、Ｖ型エンジンに本発明に
係るバルブタイミング変更装置を適用することもでき
る。この場合には、各バンクの吸気バルブのバルブタイ
ミングを変更するために第１のＶＶＴを各バンク毎に設
ける。

【０１５９】・上記各実施形態では、クランクシャフト
１５を回転力を吸気カムシャフト１１、排気カムシャフ
ト１２、或いは両カムシャフト１１，１２に伝達するた
めにタイミングベルト又はタイミングチェーンを用いる
ようにした。これに対して、クランクシャフト１５の回
転力をギヤにより吸気カムシャフト１１或いは排気カム
シャフト１２に伝達するようにしてもよい。

【０１６０】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、第１の作動機
構により吸気カムシャフト及び排気カムシャフトの双方
の回転位相が同時に変更されるとともに、第２の作動機
構により吸気カムシャフト及び排気カムシャフトのいず
れか一方の回転位相のみが変更される。従って、バルブ
オーバラップ期間は第２の作動機構によってのみ変更さ
れることになり、同期間を変更する際の精度に対して第
１の作動機構における制御精度が影響を及ぼすことがな
い。その結果、本発明によれば、バルブオーバラップ期
間を変更する際の精度の悪化を抑制することができる。

【０１６１】請求項２記載の発明では、油圧供給源から
供給される油圧が低下して第１の作動機構及び第２の作
動機構が所望の作動を行うことができなくなったとき
に、両機構の一方が最進角状態に保持され、他方が最遅
角状態に保持される。従って、吸気バルブ及び排気バル
ブのうち少なくとも一方のバルブタイミングは最進角時
期及び最遅角時期の間の中間的な時期に設定されるよう
になるため、両作動機構が所望の作動を行えなくなった
場合を想定して上記バルブタイミングの最進角時期或い
は最遅角時期を設定する必要がなくなる。その結果、本
発明によれば、請求項１に記載した発明の効果に加え
て、バルブタイミング可変領域の拡大を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態におけるバルブタイミング変更
装置を示す概略構成図。

【図２】第１のＶＶＴ及び吸気カムシャフトを示す断面
図。

【図３】第２のＶＶＴ及びクランクシャフトを示す断面
図。

【図４】第１のＶＶＴによって変更される吸気バルブの
バルブタイミングを示すグラフ。

【図５】第２のＶＶＴによって変更される吸気バルブ及
び排気バルブのバルブタイミングを示すグラフ。

【図６】各運転状態における吸気バルブ及び排気バルブ
のバルブタイミングを示すグラフ。

【図７】第２の実施形態における第１のＶＶＴを示す断
面図。

【図８】図７の８−８線に沿った断面図。

【図９】図７の９−９線に沿った断面図。

【図１０】第２の実施形態における第２のＶＶＴを示す
断面図。

【図１１】第３の実施形態における第１のＶＶＴ等を示
す断面図。

【図１２】第４の実施形態における第１のＶＶＴ等を示
す断面図。

【図１３】バルブタイミング変更装置の構成変更例を示
す斜視図。

【図１４】バルブタイミング変更装置の構成変更例を示
す斜視図。

【図１５】バルブタイミング変更装置の構成変更例を示
す斜視図。

【図１６】バルブタイミング変更装置の構成変更例を示
す斜視図。

【符号の説明】

１０…エンジン、１１…吸気カムシャフト、１２…排気
カムシャフト、１３，１２０，２００，２４０，２６
３，２７０…第１のＶＶＴ、１４，１２１，２６６，２
７２…第２のＶＶＴ２３…吸気バルブ、２４…排気バル
ブ、１５…クランクシャフト、６２…オイルポンプ。

Claims (2)

【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対する吸
   気カムシャフト及び排気カムシャフトの回転位相を変更
   することにより、同吸気カムシャフト及び排気カムシャ
   フトによって開閉駆動される吸気バルブ及び排気バルブ
   のバルブタイミングを変更するようにした内燃機関のバ
   ルブタイミング変更装置であって、 前記吸気カムシャフト及び前記排気カムシャフトの双方
   の回転位相を同時に変更する第１の作動機構と、 前記吸気カムシャフト及び前記排気カムシャフトのいず
   れか一方の回転位相のみを変更する第２の作動機構とを
   備えたことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング変
   更装置。
2. 【請求項２】 前記第１の作動機構及び前記第２の作動
   機構は油圧供給源から供給される油圧により前記吸気バ
   ルブ及び前記排気バルブのうち少なくとも一方のバルブ
   タイミングを進角或いは遅角させるように作動するもの
   であり、且つ、前記油圧供給源から供給される油圧の低
   下により所望の作動が行えなくなったときに、その一方
   の作動機構は前記一方のバルブタイミングを最も進める
   最進角状態に保持され、他方の作動機構は前記一方のバ
   ルブタイミングを最も遅らせる最遅角状態に保持される
   ものであることを特徴とする請求項１に記載した内燃機
   関のバルブタイミング変更装置。