(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の機関弁を動弁させる動弁装置であって、
回動軸まわりに回動可能な第一カムシャフトと、
前記第一カムシャフトに相対回動不能に設けられ、前記機関弁を駆動する第一カム駒と、
前記第一カムシャフトに内包され、前記回動軸まわりに回動可能な第二カムシャフトと、
前記第二カムシャフトに相対回動不能に設けられ、前記機関弁を駆動する第二カム駒と、
ハウジングと、
前記ハウジングに収容され、当該ハウジングに対して相対回動可能な第一ベーンロータと、
前記ハウジングに収容され、当該ハウジング及び前記第一ベーンロータに対して相対回動可能な第二ベーンロータと、
を備え、
前記第一ベーンロータは、前記第一カムシャフト及び前記第二カムシャフトの一方に相対回動不能に連結されており、
前記第二ベーンロータは、前記第一カムシャフト及び前記第二カムシャフトの他方に相対回動不能に連結されており、
前記第一ベーンロータと前記第二ベーンロータとの相対回動、又は、前記第一ベーンロータ及び前記第二ベーンロータの一方と前記ハウジングとの相対回動、を許容する状態と禁止する状態とを切換可能な第一連結部材と、
前記第一ベーンロータ及び前記第二ベーンロータの他方と前記ハウジングとの相対回動を許容する状態と禁止する状態とを切換可能な第二連結部材と、
を備え、
前記第二ベーンロータは、前記第一ベーンロータの径方向内側に設けられている
ことを特徴とする動弁装置。
【請求項２】
前記第一連結部材は、前記第一ベーンロータと前記ハウジングとの相対回動を許容する状態と禁止する状態とを切換可能であり、
前記第二連結部材は、前記第二ベーンロータと前記ハウジングとの相対回動を許容する状態と禁止する状態とを切換可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の動弁装置。
【請求項３】
前記第一連結部材は、前記第一ベーンロータに収容された第一スプリングと、前記第一ベーンロータに収容されて前記第一スプリングの付勢力によって前記ハウジングに進入可能な第一ピンと、を備え、
前記第二連結部材は、前記第二ベーンロータに収容された第二スプリングと、前記第二ベーンロータに収容されて前記第二スプリングの付勢力によって前記ハウジングに進入可能な第二ピンと、を備える
ことを特徴とする請求項２に記載の動弁装置。
【請求項４】
前記第一カム駒及び前記第二カム駒は、同一の前記機関弁を駆動する
ことを特徴とする請求項１に記載の動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の機関弁を動弁させる動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の動弁装置には、燃焼効率を向上するために機関弁の開弁タイミングを変更したり開弁期間の長さを変更したりすることが望まれている。かかる要望に対して、特許文献１には、二重のカムシャフトの一方の位相を、カムシャフトの端部に設けられた位相変更手段によって変更することで、機関弁の開弁期間の長さを変更する技術が開示されている。また、特許文献２には、二重のカムシャフトの両方の位相を、カムシャフトの両端部に設けられた位相制御機構によって変更することで、機関弁の開弁タイミングをずらしたり機関弁の開弁期間の長さを変更したりする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０５４４１０号公報
【特許文献２】特開２００９−１４４５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献２に記載された技術では、位相制御機構をカムシャフトの両端部に設けるため、構造が複雑になるとともにそれぞれの位相制御機構に対応する油路を形成する必要があるため、装置が大型化してしまうという問題があった。【０００５】
そこで、本発明は、前記した事情に鑑みて創作されたものであり、小型化が可能であり、かつ、機関弁の開弁タイミングを変更したり開弁期間の長さを変更することが可能な動弁装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、内燃機関の機関弁を動弁させる動弁装置であって、回動軸まわりに回動可能な第一カムシャフトと、前記第一カムシャフトに相対回動不能に設けられ、前記機関弁を駆動する第一カム駒と、前記第一カムシャフトに内包され、前記回動軸まわりに回動可能な第二カムシャフトと、前記第二カムシャフトに相対回動不能に設けられ、前記機関弁を駆動する第二カム駒と、ハウジングと、前記ハウジングに収容され、当該ハウジングに対して相対回動可能な第一ベーンロータと、前記ハウジングに収容され、当該ハウジング及び前記第一ベーンロータに対して相対回動可能な第二ベーンロータと、を備え、前記第一ベーンロータは、前記第一カムシャフト及び前記第二カムシャフトの一方に相対回動不能に連結されており、前記第二ベーンロータは、前記第一カムシャフト及び前記第二カムシャフトの他方に相対回動不能に連結されており、前記第一ベーンロータと前記第二ベーンロータとの相対回動、又は、前記第一ベーンロータ及び前記第二ベーンロータの一方と前記ハウジングとの相対回動、を許容する状態と禁止する状態とを切換可能な第一連結部材と、前記第一ベーンロータ及び前記第二ベーンロータの他方と前記ハウジングとの相対回動を許容する状態と禁止する状態とを切換可能な第二連結部材と、を備え、前記第二ベーンロータは、前記第一ベーンロータの径方向内側に設けられていることを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によると、一のハウジングに収容された第一ベーンロータ及び第二ベーンロータが位相制御手段として機能するので、小型化が可能であり、かつ、機関弁の開弁タイミングを変更したり開弁期間の長さを変更することができる。
また、かかる構成によると、第一ベーンロータ及び第二ベーンロータの一方のみを回動させたり、第一ベーンロータ及び第二ベーンロータを独立して回動させたり等することができる。
また、かかる構成によると、第一ベーンロータ及び第二ベーンロータに十分な受圧面積を持たせて第一ベーンロータ及び第二ベーンロータをそれぞれ単独で回動させることができる。
【００１６】
前記第一連結部材は、前記第一ベーンロータと前記ハウジングとの相対回動を許容する状態と禁止する状態とを切換可能であり、前記第二連結部材は、前記第二ベーンロータと前記ハウジングとの相対回動を許容する状態と禁止する状態とを切換可能であることが望ましい。
【００１７】
また、前記第一連結部材は、前記第一ベーンロータに収容された第一スプリングと、前記第一ベーンロータに収容されて前記第一スプリングの付勢力によって前記ハウジングに進入可能な第一ピンと、を備え、前記第二連結部材は、前記第二ベーンロータに収容された第二スプリングと、前記第二ベーンロータに収容されて前記第二スプリングの付勢力によって前記ハウジングに進入可能な第二ピンと、を備えることが望ましい。
また、前記第一カム駒及び前記第二カム駒は、同一の前記機関弁を駆動することが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、小型化が可能であり、かつ、機関弁の開弁タイミングを変更したり開弁期間の長さを変更することが可能な動弁装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の参考形態に係る動弁システムを模式的に示す図である。
【図２】内燃機関の内部構造を示す断面図である。
【図３】（ａ）は参考形態に係る動弁装置を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）第二連結部材を示す拡大断面図である。
【図４】参考形態に係る円筒部、壁面部、第一ベーンロータ及び第二ベーンロータを示す図である。
【図５】参考形態に係る動弁装置の制御例を示す図であり、内燃機関停止時における状態を示す図である。
【図６】参考形態に係る動弁装置の制御例を示す図であり、内燃機関始動後に進角制御された状態を示す図である。
【図７】参考形態に係る動弁装置の制御例を示す図であり、遅角制御された状態を示す図である。
【図８】参考形態に係る動弁装置の制御例を示す図であり、最進角制御後に開角制御された状態を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る動弁システムを模式的に示す図である。
【図１０】実施形態に係る動弁装置を示す断面図である。
【図１１】実施形態に係る円筒部、壁面部、第一ベーンロータ及び第二ベーンロータを示す図である。
【図１２】実施形態に係る動弁装置の制御例を示す図であり、内燃機関停止時における状態を示す図である。
【図１３】実施形態に係る動弁装置の制御例を示す図であり、内燃機関始動後に進角制御された状態を示す図である。
【図１４】実施形態に係る動弁装置の制御例を示す図であり、遅角制御された状態を示す図である。
【図１５】実施形態に係る動弁装置の制御例を示す図であり、最進角制御後に開角制御された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の参考形態及び実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【００２１】
＜参考形態＞
図１に示すように、本発明の参考形態に係る動弁システム１Ａは、内燃機関１０（図２参照）において機関弁である吸気弁２１０及び排気弁２１１を開閉させるとともに開閉タイミングを変更可能な動弁装置２０Ａと、油圧を供給することによって動弁装置２０Ａを駆動させる油圧供給装置３０Ａと、システムを電子制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit、電子制御装置）４０と、を備える。
【００２２】
＜油圧供給装置＞
図１に示すように、油圧供給装置３０Ａは、動弁装置２０Ａの第一ベーンロータ２６Ａ、第二ベーンロータ２７Ａ、第一連結部材２８Ａ及び第二連結部材２９Ａ（図３参照）を駆動させるために、油路Ｒ１１〜Ｒ１４に油圧を供給する装置である。油圧供給装置３０Ａは、油が貯留されるタンク（オイルパン）３１と、タンク３１の下流に設けられ、循環油路における油圧を発生するポンプ３２と、ポンプ３２及び油路Ｒ１１〜Ｒ１４間に設けられ、油路Ｒ１１〜Ｒ１４への油の給排を切換可能な弁部３３Ａと、を備えており、タンク３１、ポンプ３２、弁部３３Ａ及び油路Ｒ１１〜Ｒ１４は、循環油路を構成している。後記する内燃機関１０停止時の最遅角制御、内燃機関１０始動後の進角制御、遅角制御、最進角制御後の開角制御等は、ＥＣＵ４０が弁部３３Ａの駆動を制御することによって行われる。
【００２３】
＜内燃機関＞
図２に示すように、本参考形態において、内燃機関１０は、シリンダブロック２０１に４つのシリンダ１３を有する直列４気筒型で構成されたレシプロエンジンである。ただし、シリンダの数はこれに限定されず、適宜に変更自由である。
内燃機関１０では、混合ガスをシリンダ１３内に吸気する吸気行程、ピストン２０４の上昇により混合ガスをシリンダ１３内で圧縮する圧縮行程、プラグ（図示せず）に通電して混合ガスを燃焼させる燃焼行程、シリンダ１３内の燃焼ガスを排気する排気行程、が各シリンダ１１内で繰り返される。内燃機関１０においてプラグの通電や混合ガスの供給などの各種制御は、車両に搭載されたＥＣＵ４０によって制御されている。
【００２４】
内燃機関１０は、シリンダ１３と、各シリンダ１３に往復運動可能に嵌合するピストン２０４と、各ピストン２０４にコンロッド２０５を介して連結されるクランク軸１２とを備える多気筒内燃機関であり、搭載対象としての車両に、クランク軸１２の回転中心線が左右方向に指向する横置き配置で搭載される。
【００２５】
内燃機関１０は、４つのシリンダ１３が直列に配列されて一体に設けられたシリンダブロック２０１と、シリンダブロック２０１の上側端部に結合されるシリンダヘッド２０２と、シリンダヘッド２０２の上側端部に結合されるヘッドカバー２０３とから構成される機関本体を備える。
シリンダ１３毎に、該シリンダ１３のシリンダ軸線Ｌｃに平行な方向であるシリンダ軸線方向でピストン２０４とシリンダヘッド２０２との間には、シリンダ１３とピストン２０４とシリンダヘッド２０２とにより燃焼室２０７が形成される。
【００２６】
なお、この明細書において、軸方向は動弁装置２０Ａのカム軸２２１ｉ，２２１ｅの回動中心線Ｌｉ，Ｌｅに平行な方向であるとする。
また、参考形態及び実施形態において、直交方向は、軸方向から見たとき（以下、「軸方向視」という。）、シリンダ軸線Ｌｃに直交する方向であるとし、前後方向は、車両の前後方向に一致するとする。そして、シリンダ軸線Ｌｃに直交する平面であるシリンダ直交平面に対して、上方となる側を上側、下方となる側を下側という。
【００２７】
シリンダ軸線方向でシリンダブロック２０１の上側に配置されたシリンダヘッド２０２には、シリンダ１３（すなわち、燃焼室２０７毎）に、燃焼室２０７に開口する１対の吸気口を有する吸気ポート２０８及び１対の排気口を有する排気ポート２０９と、前記１対の吸気口及び前記１対の排気口をそれぞれ開閉する１対の第１機関弁としての吸気弁２１０及び１対の第２機関弁としての排気弁２１１と、燃焼室２０７に臨む点火栓２１２とが設けられる。点火栓２１２は、点火コイルと共にシリンダヘッド２０２に設けられる円筒状の収容筒２１３内に配置される。収容筒２１３は、シリンダヘッド２０２に一体成形されると共に点火栓２１２が取り付けられる取付孔が設けられた円筒状の収容部に嵌合する。
【００２８】
内燃機関１０は、シリンダヘッド２０２及びヘッドカバー２０３により形成される動弁室２１５内に配置されると共に吸気弁２１０及び排気弁２１１を開閉駆動する動弁装置２０Ａのほかに、さらに、シリンダヘッド２０２の吸気側に取り付けられると共に内燃機関１０の外部から取り入れた吸入空気を吸気ポート２０８を経て燃焼室２０７に導く吸気装置２１６と、シリンダヘッド２の吸気側に取り付けられると共に吸入空気と混合して混合気を形成する燃料を噴射する燃料噴射弁（図示されず）と、シリンダヘッド２０２の排気側に取り付けられると共に燃焼室２０７内での混合気の燃焼により発生した燃焼ガスを排気ガスとして排気ポート２０９を経て内燃機関１０の外部に導く排気装置２１７とを備える。また、この排気装置２１７は、排気ガス浄化装置としての触媒装置２１７ａを備えている。
そして、ピストン２０４は、燃焼室２０７内の混合気が点火栓２１２により点火されて燃焼して発生する燃焼ガスの圧力により駆動されて往復運動し、コンロッド２０５を介してクランク軸１２を回転駆動する。
【００２９】
なお、吸気側とは、シリンダ１ａのシリンダ軸線Ｌｃを含むと共に回動中心線Ｌｉ，Ｌｅに平行な平面であるシリンダ中心平面に対して、吸気弁２１０の全体または大部分が位置する側を意味し、排気側とは、該シリンダ中心平面に対して、排気弁２１１の全体または大部分が位置する側を意味する。
また、この参考形態及び実施形態では、内燃機関１０は、シリンダ軸線Ｌｃが鉛直方向に対して所定の傾斜角で前傾するように、車体に傾斜して搭載される。そして、前記機関本体においては、後側となる吸気側が前側となる排気側に対して上方寄りに位置する。
【００３０】
動弁装置２０Ａは、第１動弁カムとしての吸気カム２２２ｉを有する第１カム軸としての吸気カム軸２２１ｉ及び第２動弁カムとしての排気カム２２２ｅを有する第２カム軸としての排気カム軸２２１ｅから構成されるカム軸と、吸気弁２１０及び排気弁２１１にそれぞれ当接すると共に吸気カム２２２ｉ及び排気カム２２２ｅによりそれぞれ駆動されて吸気弁２１０及び排気弁２１１を開閉する吸気ロッカアーム２２５ｉ及び排気ロッカアーム２２５ｅと、吸気弁２１０及び排気弁２１１を閉弁方向に常時付勢する弁バネ２２６と、クランク軸１２の回転と同期して各カム軸２２１ｉ，２２１ｅ（したがって各カム２２２ｉ，２２２ｅ）を回動駆動する回動駆動部材（図示せず）と、を備える。かかる吸気カム軸２２１ｉ及び排気カム軸２２１ｅは、それぞれクランク軸１２と平行に設けられている。
各ロッカアーム２２５ｉ，２２５ｅは、シリンダヘッド２０２に設けられる支持部材としてのラッシュアジャスタ２２７に揺動可能に支持される。そして、吸気カム２２２ｉ及び排気カム２２２ｅは、吸気ロッカアーム２２５ｉ及び排気ロッカアーム２２５ｅを介して、吸気弁２１０及び排気弁２１１をそれぞれ開閉駆動する。
【００３１】
＜動弁装置の詳細構成＞
続いて、本発明の参考形態に係る動弁装置の詳細構成について説明する。動弁装置２０Ａは、内燃機関１０の吸気弁２１０及び排気弁２１１を動弁させる装置であり、ＥＣＵ４０による制御に基づいて、吸気弁２１０の開弁タイミングを変更したり開弁期間の長さを変更したりすることが可能な油圧式装置である。以下、吸気弁２１０を動弁させる構成について説明し、排気弁２１１を動弁させる構成についての説明を省略する。図３（ａ）に示すように、動弁装置２０Ａは、第一カムシャフト２１と、第二カムシャフト２２と、第一カム駒２３と、第二カム駒２４と、ハウジング２５Ａと、第一ベーンロータ２６Ａと、第二ベーンロータ２７Ａと、第一連結部材２８Ａと、第二連結部材２９Ａと、を備える。これらのうち、第一カムシャフト２１、第二カムシャフト２２、ハウジング２５Ａ、第一ベーンロータ２６Ａ、第二ベーンロータ２７Ａ、第一連結部材２８Ａ及び第二連結部材２９Ａの組み合わせは、可変バルブタイミング機構とも呼ばれる。なお、図３（ａ）以降における動弁装置２０Ａの断面図は、第一の連結部材２８Ａ及び第二連結部材２９Ａが描かれるように、断面位置が適宜切り換えられて描画されている。
【００３２】
＜第一カムシャフト＞
第一カムシャフト２１は、前記した吸気カム軸２２１ｉの一部であり、中空部２１ａを有して円筒形状を呈する部材である。中空部２１ａは、第一カムシャフト２１の軸方向に延設されており、軸方向視で中空真円形状を呈する。かかる第一カムシャフト２１は、当該第一カムシャフト２１の中心軸を回動軸Ｏとして回動可能である。また、第一カムシャフト２１には、中空部２１ａと外部とを連通する長孔形状を呈する孔部２１ｂが形成されている。孔部２１ｂは、第一カムシャフト２１の径方向（軸方向と直交する方向）に貫通するように形成されており、第一カムシャフト２１の外周面に開口を有する。
【００３３】
＜第二カムシャフト＞
第二カムシャフト２２は、前記した吸気カム軸２２１ｉの他部であり、円柱形状を呈する部材である。第二カムシャフト２２の径は、前記した第一カムシャフト２１の中空部２１ａの径と略等しい。かかる第二カムシャフト２２は、第一カムシャフト２１の中空部２１ａに内包されており、当該第二カムシャフト２２の中心軸を回動軸Ｏとして、第一カムシャフト２１とは独立して回動可能である。すなわち、第一カムシャフト２１の中心軸と第二カムシャフト２２の中心軸とは一致している。
【００３４】
＜第一カム駒＞
第一カム駒２３は、前記した吸気カム２２２ｉの一部であり、第一カムシャフト２１に相対回動不能（一体回動可能）に設けられている。本参考形態において、第一カム駒２３は、第一カムシャフト２１と一体成形されている。
【００３５】
＜第二カム駒＞
第二カム駒２４は、前記した吸気カム２２２ｉの他部であり、第二カムシャフト２２に相対回動不能（一体回動可能）に設けられている。本参考形態において、第二カム駒２４には、第一カムシャフト２１が当該第二カム駒２４に対して回動可能に挿通される孔部２４ａが形成されている。また、第二カム駒２４は、第一カムシャフト２１に形成された孔部２１ｂを介して、連結ピン２４ｂによって第二カムシャフト２２に連結されている。
【００３６】
＜ハウジング＞
ハウジング２５Ａは、第一ベーンロータ２６Ａ、第二ベーンロータ２７Ａ、第一連結部材２８Ａ及び第二連結部材２９Ａを収容する部材であり、ハウジング２５Ａには、第一カムシャフト２１及び第二カムシャフト２２の一端が挿通されている。かかるハウジング２５Ａは、円筒部２５ａ及び壁面部２５ｂを備える。
【００３７】
円筒部２５ａは、第一ベーンロータ２６Ａ、第二ベーンロータ２７Ａ等が収容される有底円筒形状を呈する部材であり、図４に示すように、外周に設けられた歯部２５ａ１と、内周に設けられた複数（本参考形態では三つ）のストッパ２５ａ２と、を備える。歯部２５ａ１は、動力伝達部材であるチェーン（図示せず）を介して車両のクランク軸１２に連結されており、内燃機関１０が始動すると、クランク軸１２の回転がチェーンを介して円筒部２５ａへ伝達され、円筒部２５ａすなわちハウジング２５Ａは、図５（ａ）の進角方向に回転する。ストッパ２５ａ２の数は、後記する第一ベーンロータ２６Ａの凸部２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの数と等しく三つであり、三つのストッパ２５ａ２は、円筒部２５ａの周方向に等間隔に配置されている。そして、隣り合うストッパ２５ａ２間に、後記する第一ベーンロータ２６Ａの凸部２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ及び第二ベーンロータ２７Ａの凸部２７ｂ，２７ｃの移動範囲がそれぞれ形成される。
【００３８】
壁面部２５ｂは、円筒部２５ａと略同一の径を有する円板形状を呈する部材であり、円筒部２５ａの開口を塞ぐように設けられる。かかる壁面部２５ｂには、第二カムシャフト２２及び第二ベーンロータ２７Ａの円筒部２７ａが回転可能に挿通される中心孔２５ｂ１が形成されており、壁面部２５ｂの内側面には、第二ベーンロータ２７Ａの凸部２７ｂ，２７ｃが収容される収容凹部２５ｂ２と、第二連結部材２９Ａのピン２９ｂが進退可能な凹部２５ｂ３，２５ｂ４が形成されている。ここで、凹部２５ｂ３は、第二ベーンロータ２７ｃの最遅角位置に対応する位置に形成されており、凹部２５ｂ４は、第二ベーンロータ２７ｃの最進角位置に対応する位置に形成されている。
【００３９】
なお、本参考形態及び後記する実施形態では、チェーンが巻回される歯部２５ａ１が円筒部２５ａの外周に設けられているが、円筒部２５ａではなく壁面部２５ｂの外周に歯部が設けられている構成であってもよい。
【００４０】
＜第一ベーンロータ＞
図３（ａ）に示すように、第一ベーンロータ２６Ａは、ハウジング２５Ａに対して相対回動可能であるとともに、第二カムシャフト２２に対して相対回動不能に連結されている。
第一ベーンロータ２６Ａは、図４に示すように、第二カムシャフト２２に連結される円筒部２６ａと、円筒部２６ａから径方向外側に突出する三つの凸部２６ｂ，２６ｃ，２６ｄと、を備える。円筒部２６ａの中心凹部２６ａ１には、第二カムシャフト２２が挿通されて固定されている。三つの凸部２６ｂ，２６ｃ，２６ｄは、円筒部２６ａの周方向に略等間隔に配置されている。凸部２６ｂ，２６ｃは、扇形状を呈しており、凸部２６ｂには、第一連結部材２８Ａが設けられる凹部２６ｂ１が形成されている。かかる第一ベーンロータ２６Ａの厚み（詳細には、凸部２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ）の厚みは、円筒部２５ａの収容部２５ａ３の深さと同等である。
【００４１】
＜第二ベーンロータ＞
図３（ａ）に示すように、第二ベーンロータ２７Ａは、第一ベーンロータ２６Ａと回動軸Ｏ方向に並べて設けられており、ハウジング２５Ａに対して相対回動可能であるとともに、第一カムシャフト２１に対して相対回動不能に連結されている。
第二ベーンロータ２７Ａは、図４に示すように、第一カムシャフト２１に連結される円筒部２７ａと、円筒部２７ａから径方向外側に突出する二つの凸部２７ｂ，２７ｃと、を備える。円筒部２７ａの中心孔２７ａ１には、第一カムシャフト２１が挿通されて固定されている。二つの凸部２７ｂ，２７ｃの突出長さは、第一ベーンロータ２６Ａの凸部２６ｂ，２６ｃの突出長さと等しく、二つの凸部２７ｂ，２７ｃの突出方向は、第一ベーンロータ２６Ａの凸部２６ｂ，２６ｃの突出方向と一致している。また、凸部２７ｂ，２７ｃの回動軸Ｏ方向の厚みは、壁面部２５ｂに形成された収容凹部２５ｂ２の深さと同等である。また、凸部２７ｂ，２７ｃには、第一連結部材２８Ａ及び第二連結部材２９Ａが挿通可能な孔部２７ｂ１，２７ｃ１がそれぞれ設けられている。孔部２７ｂ１は、軸方向視で（回動軸Ｏ方向から見て）前記した第一ベーンロータ２６Ａの凹部２６ｂ１に対応する位置に形成されており、孔部２７ｂ２は、軸方向視で前記した壁面部２５ｂの凹部２５ｂ３に対応する位置に形成されている。かかる第二ベーンロータ２７Ａは薄いため、作用する油圧が小さく、当該第二ベーンロータ２７Ａ単独では回動することができない。
【００４２】
本参考形態において、第一ベーンロータ２６Ａの回動軸Ｏ方向の厚み（より詳細には、凸部２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの厚み）は、第二ベーンロータ２７Ａの回動軸Ｏ方向の厚み（より詳細には、凸部２７ｂ，２７ｃの厚み）よりも大きい。なお、回動軸Ｏ方向のスペースに余裕がある場合には、第一ベーンロータ２６Ａの厚みと第二ベーンロータ２７Ａの厚みとを同等に設定してもよい。
【００４３】
＜油路＞
前記した第一カムシャフト２１は、軸受Ｊによって回動可能に支持されており、油路Ｒ１１〜Ｒ１４は、軸受Ｊ、第一カムシャフト２１、第二カムシャフト２２、壁面部２５ｂ、第一ベーンロータ２６Ａ、第二ベーンロータ２７Ａに形成されている。前記した油路Ｒ１１〜Ｒ１４のうち、油路Ｒ１１は、第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａを遅角方向へ回転させるための遅角油路であり、油路Ｒ１２は、第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａを進角方向へ回転させるための進角油路である。また、油路Ｒ１３は、第二連結部材２９Ａによる連結を行うための連結油路であり、油路Ｒ１４は、第二連結部材２９Ａによる連結を解除するための解除油路である。そして、前記した凸部２６ｂ，２７ｂとこれらに対応するストッパ２５ａ２の進角側面との間、凸部２６ｃ，２７ｃとこれらに対応するストッパ２５ａ２の進角側面との間、凸部２６ｄとこれに対応するストッパ２５ａ２の進角側面との間には、それぞれ遅角油路Ｒ１１上に設けられた遅角油室Ｒ１１ａが構成されており（図５参照）、凸部２６ｂ，２７ｂとこれらに対応するストッパ２５ａ２の遅角側面との間、凸部２６ｃ，２７ｃとこれらに対応するストッパ２５ａ２の遅角側面との間、凸部２６ｄとこれに対応するストッパ２５ａ２の遅角側面との間には、それぞれ進角油路Ｒ１２上に設けられた進角油室Ｒ１２ａが構成されている（図６参照）。なお、遅角油路Ｒ１１は、第一連結部材２８Ａの連結を解除するための解除油路を兼ねている。
【００４４】
＜第一連結部材＞
図３（ａ）に示すように、第一連結部材２８Ａは、第一ベーンロータ２６Ａと第二ベーンロータ２７Ａとを連結可能な部材であって、凹部２６ｂ１の底側に収容されるスプリング２８ａと、凹部２６ｂ１の開口側に収容され、当該スプリング２８ａによって第二ベーンロータ２７Ａ方向へ付勢されるピン２８ｂと、を備える。
【００４５】
かかるピン２８ｂは、第二ベーンロータ２７Ａに向けて進退するものであって、その進退長さは、第二ベーンロータ２７Ａの孔部２７ｂ１の軸方向長さと略等しいかそれよりも短い。ピン２８ｂの位置が孔部２７ｂ１の位置と一致し、かつ、遅角油路Ｒ１１に油圧が供給されていない場合には、スプリング２８ａの付勢力によってピン２８ｂが進出して第二ベーンロータ２９Ａの凹部２７ｂ１内に挿通され、第一連結部材２８Ａは、第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａの相対回動を禁止する。遅角油路Ｒ１１に油圧が供給されている場合には、ピン２８ｂの先端と凹部２７ｂ１との間が油で満たされ、油圧によってピン２８ｂがスプリング２８ａの付勢力に抗して退出して第二ベーンロータ２９Ａの凹部２７ｂ１から出て、第一連結部材２８Ａは、第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａの相対回動を許容する。
【００４６】
＜第二連結部材＞
図３（ａ）（ｂ）に示すように、第二連結部材２９Ａは、凹部２７ｃ１に設けられた、第二ベーンロータ２７Ａと壁面部２５ｂとを連結可能な部材であって、凹部２７ｃ１の底側に収容されるスプリング２９ａと、凹部２７ｃ１の開口側に収容され、当該スプリング２９ａによって壁面部２５ｂ方向へ付勢されるピン２９ｂと、を備える。ピン２９ｂは、基端側の大径部２９ｂ１と、先端側の小径部２９ｂ２と、を備える。前記した凹部２７ｃ１の開口部は、小径部２９ｂ２よりも若干大径かつ大径部２９ｂ１よりも小径に形成された抜止部２７ｃ２であり、ピン２９ｂの小径部２９ｂ２が凹部２７ｃ１の開口部から突出した状態で、ピン２９ｂの大径部２９ｂ１が抜止部２７ｃ２に当接し、ピン２９ｂの進出が規制されている。かかる凹部２７ｃ１は、第二ベーンロータ２７Ａに形成された貫通孔にスプリング２９ａ及びピン２９ｂを収容した状態で、当該貫通孔の第一ベーンロータ２６Ａ側となる開口に蓋部材２７ｃ３を圧入して当該開口を閉じることによって形成される。なお、図３（ｂ）では、ピン２９ｂが凹部２５ｂ３（２５ｂ４）に進出した状態を示している。
【００４７】
かかるピン２９ｂは、壁面部２５ｂに向けて進退するものであって、その進退長さは、壁面部２５ｂの凹部２５ｂ３，２５ｂ４の軸方向長さと同じかそれよりも短い。ピン２９ｂの位置が凹部２５ｂ３又は凹部２５ｂ４の位置と一致し、かつ、連結油路Ｒ１３に油圧が供給されて解除油路Ｒ１４に油圧が供給されていない場合には、ピン２９ｂの基端と凹部２７ｃ１との間が油で満たされ、油圧及びスプリング２９ａの付勢力によってピン２９ｂが進出して壁面部２５ｂの凹部２５ｂ３又は凹部２５ｂ４内に挿通され、第二連結部材２９Ａは、第二ベーンロータ２７Ａ及び壁面部２５ｂの相対回動を禁止する。連結油路Ｒ１３に油圧が供給されておらず解除油路Ｒ１４に油圧が供給されている場合には、ピン２９ｂの先端と凹部２５ｂ３又は凹部２５ｂ４との間が油で満たされ、油圧によってピン２９ｂがスプリング２９ａの付勢力に抗して退出して壁面部２５ｂの凹部２５ｂ３又は凹部２５ｂ４から出て、第二連結部材２９Ａは、第二ベーンロータ２７Ａ及び壁面部２５ｂの相対回動を許容する。第二ベーンロータ２７Ａが壁面部２５ｂに対して相対回動する場合には、ピン２９ｂの先端は、壁面部２５ｂの内側面上を摺動する。
【００４８】
＜制御例＞
続いて、本発明の参考形態に係る動弁装置２０ＡのＥＣＵ４０による制御例について、内燃機関１０停止時、内燃機関１０始動後の進角制御、遅角制御、最進角制御後の開角制御の順に説明する。なお、歯部２５ａ１に巻回されたチェーンがハウジング２５Ａを進角方向に付勢するので、第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａには、ハウジング２５Ａに対して遅角方向へ相対回動するカム平均トルクが作用している。
【００４９】
なお、動弁システム１Ａは、カムシャフトの回転角（姿勢）を検出する公知のカム角センサを備えており、ＥＣＵ４０は、カム角センサによって検出された実際の回転角が目標角に一致するように、遅角油路Ｒ１１及び進角油路Ｒ１２の油圧をフィードバック制御する。
【００５０】
＜内燃機関停止時＞
まず、図５を参照して、内燃機関１０停止時における状態について説明する。図５（ａ）は、内燃機関停止時における第一ベーンロータ及び第二ベーンロータの姿勢を説明するための図、図５（ｂ）は、第一連結部材及び第二連結部材の状態を説明するための図、図５（ｃ）は、油路を説明するための模式図、図５（ｄ）は、クランク角と弁のリフト量との関係を示すグラフ、図５（ｅ）は、第一カム駒及び第二カム駒の姿勢を説明するための図である。なお、以下の説明において、第一ベーンロータ及び第二ベーンロータの姿勢を説明するための図は、円筒部２５ａ、第一ベーンロータ２６Ａ、第二ベーンロータ２７Ａ及び壁面部２５ｂを図３（ａ）の左側から見た図（ただし、円筒部２５ａの底面を除く）である。また、油路を説明するための模式図では、油圧が供給されている油路をドットで示し、油圧が供給されていない油路を白抜きで示す。
【００５１】
図５に示すように、内燃機関１０の停止時には、第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａは、最遅角位置に配置されている。すなわち、第一ベーンロータ２６Ａの凸部２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの遅角側面がストッパ２５ａ２の進角側面に当接するとともに、第二ベーンロータ２７Ａの凸部２７ｂ，２７ｃの遅角側面がストッパ２５ａ２の進角側面に当接している。すなわち、第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａは同位相であり、凸部２６ｂ及び凸部２７ｂが重なっており、凸部２６ｃ及び凸部２７ｃが重なっている。
【００５２】
そして、内燃機関１０が停止して油圧の供給が停止されているので、ピン２８ｂがスプリング２８ａに付勢されて孔部２７ｂ１に進出することによって、第一連結部材２８Ａが第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａを連結した状態となり、ピン２９ｂがスプリング２９ａに付勢されて凹部２５ｂ３に進出することによって、第二連結部材２９Ａが第二ベーンロータ２７Ａ及び壁面部２５ｂを連結した状態となっている。
かかる状態において、図５（ｅ）に示すように、第一カム駒２３及び第二カム駒２４は、最遅角側へ一体に移動しており、図５（ｄ）に示すように、吸気弁２１０の開弁時期は、排気弁２１１の開弁時期と重ならない。
【００５３】
＜内燃機関始動後の進角制御＞
続いて、図６を参照して、内燃機関１０始動後の進角制御について説明する。図６（ａ）は、内燃機関始動後の進角制御時における第一ベーンロータ及び第二ベーンロータの姿勢を説明するための図、図６（ｂ）は、第一連結部材及び第二連結部材の状態を説明するための図、図６（ｃ）は、油路を説明するための模式図、図６（ｄ）は、クランク角と弁のリフト量との関係を示すグラフ、図６（ｅ）は、第一カム駒及び第二カム駒の姿勢を説明するための図である。なお、図６の各図は、進角制御のうち最も進角方向へ回動された最進角制御の場合を示す図である。
【００５４】
図６に示すように、内燃機関１０の始動後において、第一カム駒２３及び第二カム駒２４を進角制御する場合には、図５の状態から、遅角油路Ｒ１１の油圧ＯＦＦ、進角油路Ｒ１２の油圧ＯＮ、第二連結部材２９Ａの連結油路Ｒ１３の油圧ＯＦＦ、第二連結部材２９Ａの解除油路Ｒ１４の油圧ＯＮとすることによって、ピン２９ｂが油圧で凹部２５ｂ３から退出することによって、第二連結部材２９Ａが第二ベーンロータ２７Ａ及び壁面部２５ｂの連結を解除した状態となるとともに、第一連結部材２８Ａによって連結された第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａは、進角油室Ｒ１２ａの油圧によって図６（ａ）の時計回り側、すなわち進角方向に付勢されて回動する。第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａの進角量（進角角度）は、進角油路Ｒ１２の油圧をデューティ制御することによって、所望の進角量とすることができる。
かかる状態において、図６（ｅ）に示すように、第一カム駒２３及び第二カム駒２４は、進角側へ一体に移動しており、図６（ｄ）に示すように、最進角制御された場合には、吸気弁２１０の開弁期間の前半が、排気弁２１１の開弁期間の後半と重なる。
【００５５】
＜遅角制御＞
続いて、図７を参照して、遅角制御について説明する。図７（ａ）は、遅角制御時における第一ベーンロータ及び第二ベーンロータの姿勢を説明するための図、図７（ｂ）は、第一連結部材及び第二連結部材の状態を説明するための図、図７（ｃ）は、油路を説明するための模式図、図７（ｄ）は、クランク角と弁のリフト量との関係を示すグラフ、図７（ｅ）は、第一カム駒及び第二カム駒の姿勢を説明するための図である。
【００５６】
図７に示すように、進角制御後において、第一カム駒２３及び第二カム駒２４を遅角制御する場合には、例えば図６に示すような状態から、遅角油路Ｒ１１の油圧ＯＮ、進角油路Ｒ１２の油圧ＯＦＦ、第二連結部材２９Ａの連結油路Ｒ１３の油圧ＯＦＦ、第二連結部材２９Ａの解除油路Ｒ１４の油圧ＯＮとすることによって、凹部２６ｂ１に設けられたピン２８ｂが油圧で孔部２７ｂ１から退出することによって、第一連結部材２８Ａが第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａの連結を解除した状態となるとともに、第二ベーンロータ２７Ａは、カム平均トルクによって第一ベーンロータ２６Ａに対して若干先行して遅角方向へ回動し、第一ベーンロータ２６Ａは、遅角油室Ｒ１１ａの油圧によって図７（ａ）の反時計回り側、すなわち遅角方向に付勢されて回動する。そして、第二ベーンロータ２７Ａには十分な油圧が作用しないため、当該第二ベーンロータ２７Ａに第一カムシャフト２１を介して連結された第一カム駒２３には、吸気ロッカアーム２２５ｉを押圧するのに十分なトルクが作用せず、逆に、第一カム駒２３は、吸気ロッカアーム２２５ｉによって進角方向へ付勢されて第二カム駒２４と同位相となる。すなわち、第二ベーンロータ２７Ａは、吸気ロッカアーム２２５ｉによって進角方向へ付勢されて回動し、第一ベーンロータ２６Ａと同位相となる。第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａの遅角量（遅角角度）は、遅角油路Ｒ１１の油圧をデューティ制御することによって、所望の遅角量とすることができる。また、第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａが同位相となった状態において、第一連結部材２８Ａの連結を解除するための解除油路を兼ねている遅角油路Ｒ１１の油圧がスプリング２８ａの付勢力を下回った場合には、ピン２９ｂがスプリング２８ａの付勢力で孔部２７ｂ１に進出し、第一連結部材２８Ａが第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａを連結する。このように、動弁装置２０Ａは、内燃機関１０の始動後において、進角制御及び遅角制御によって第一カム駒２３及び第二カム駒２４の一体的な姿勢を、最遅角から最進角までの間の所望の姿勢とすることができる。
【００５７】
≪最遅角制御≫
なお、遅角制御の一例として、内燃機関１０の停止直前に、第一カム駒２３及び第二カム駒２４を最遅角制御する場合には、遅角油路Ｒ１１の油圧ＯＮ、進角油路Ｒ１２の油圧ＯＦＦ、第二連結部材２９Ａの連結油路Ｒ１３の油圧ＯＦＦ、第二連結部材２９Ａの解除油路Ｒ１４の油圧ＯＮとすることによって、第一連結部材２８Ａが第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａを解除した状態、かつ、第二連結部材２９Ａが第二ベーンロータ２７Ａ及び壁面部２５ｂの連結を解除した状態となる。すなわち、壁面部２５ｂに対して第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａの独立した相対回動が許容されており、厚くて十分な受圧面積を有する第一ベーンロータ２６Ａは、遅角油室Ｒ１１ａの油圧によって図５（ａ）の反時計回り側、すなわち遅角方向に付勢されて回動し、凸部２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの遅角側面がストッパ２５ａ２の進角側面に当接する。
【００５８】
これに対し、薄くて十分な受圧面積を有していない第二ベーンロータ２７Ａは、遅角油室１１ａの油圧によって遅角方向に単独で回動することはないが、カム平均トルクによって遅角方向へ回動し、凸部２７ｂ，２７ｃの遅角側面がストッパ２５ａ２の進角側面に当接し、第一ベーンロータ２６Ａと同位相となる。
【００５９】
かかる状態において、図５（ｅ）に示すように、第一カム駒２３及び第二カム駒２４は、最遅角側へ一体に移動しており、図５（ｄ）に示すように、吸気弁２１０の開弁時期は、排気弁２１１の開弁時期と重ならない。さらに、第二連結部材２９Ａの連結油路Ｒ１３の油圧ＯＮとした後に、内燃機関１０が停止して油圧の供給が停止されると、図５（ｂ）に示すように、ピン２８ｂがスプリング２８ａに付勢されて孔部２７ｂ１に進出することによって、第一連結部材２８Ａが第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａを連結した状態となり、ピン２９ｂがスプリング２９ａに付勢されて凹部２５ｂ３に進出することによって、第二連結部材２９Ａが第二ベーンロータ２７Ａ及び壁面部２５ｃを連結した状態となる。
【００６０】
なお、前記した遅角油路Ｒ１１の油圧によらなくても、ハウジング２５Ａ内の第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａは、カム平均トルクによってハウジング２５Ａに対して相対的に遅角方向に回動し、前記した最遅角の姿勢をとることができる。すなわち、内燃機関１０停止時の最遅角制御及び前記した遅角制御においては、油圧ではなくカム平均トルクを用いて第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａを遅角方向に回動させることも可能である。
【００６１】
＜最進角制御後の開角制御＞
続いて、図８を参照して、最進角制御後の開角制御について説明する。図８（ａ）は、最進角制御後の開角制御時における第一ベーンロータ及び第二ベーンロータの姿勢を説明するための図、図８（ｂ）は、第一連結部材及び第二連結部材の状態を説明するための図、図８（ｃ）は、油路を説明するための模式図、図８（ｄ）は、クランク角と弁のリフト量との関係を示すグラフ、図８（ｅ）は、第一カム駒及び第二カム駒の姿勢を説明するための図である。
【００６２】
図８に示すように、最進角制御後に第一カム駒２３及び第二カム駒２４を開角制御する場合には、図６の状態から、遅角油路Ｒ１１の油圧ＯＮ、進角油路Ｒ１２の油圧ＯＦＦ、第二連結部材２９Ａの連結油路Ｒ１３の油圧ＯＮ、第二連結部材２９Ａの解除油路Ｒ１４の油圧ＯＦＦ、とすることによって、ピン２９ｂがスプリング２９ａに付勢されて凹部２５ｂ４に進出することによって、第二連結部材２９Ａが第二ベーンロータ２７Ａ及び壁面部２５ｂを連結した状態となるとともに、第一連結部材２８Ａが第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａの連結を解除した状態となる。
かかる状態において、遅角油路Ｒ１１の油圧をデューティ制御することによって、第一ベーンロータ２６Ａのみが、遅角油室Ｒ１１ａの油圧によって図８（ａ）の反時計回りに付勢されて回動し、図８（ｅ）に示すように、第二カム駒２４は、第一カム駒２３に対して遅角側へ移動し、図８（ｄ）に示すように、吸気弁２１０の閉弁時期が遅くなることによって開弁期間が長くなる。
【００６３】
なお、開角を閉じる制御を行う場合には、遅角油路Ｒ１１の油圧ＯＦＦ、進角油路Ｒ１２の油圧ＯＮとし、進角油路Ｒ１２の油圧をデューティ制御することによって、第一ベーンロータ２６Ａのみが進角油室Ｒ１２ａの油圧によって図８（ａ）の時計回りに付勢されて回動し、第二カム駒２４が第一カム駒２３に対して進角側へ移動し、吸気弁２１０の閉弁時期が早くなることによって開弁期間を短くすることができる。
【００６４】
本発明の参考形態に係る動弁装置２０Ａを備える動弁システム１Ａは、一のハウジング２５Ａに収容された第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａが位相制御手段として機能するので、小型化が可能であり、かつ、吸気弁２１０の開弁タイミングを変更したり開弁期間の長さを変更することができる。
また、動弁システム１Ａは、第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａが回動軸Ｏ方向に並べて設けられているので、第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａの位相を大きな幅で変更することが可能である。
また、動弁システム１Ａは、第一連結部材２８Ａ及び第二連結部材２９Ａを備えているので、第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａを一体的に回動させたり、第一ベーンロータ２６Ａのみを回動させたり、第一ベーンロータ２６Ａ及び第二ベーンロータ２７Ａを独立して回動させたりすることができる。
また、動弁システム１Ａは、第二ベーンロータ２７Ａの方が第一ベーンロータ２６Ａよりも薄いので、第二ベーンロータ２７Ａにおける回動軸Ｏ方向の小型化及び軽量化が可能であり、さらには、第一ベーンロータ２６Ａによって第二ベーンロータ２７Ａの位相を変更することができる。
【００６５】
＜実施形態＞
続いて、本発明の実施形態に係る動弁システムについて、参考形態に係る動弁システム１Ａとの相違点を中心に説明する。
図９に示すように、本発明の実施形態に係る動弁システム１Ｂは、動弁装置２０Ａ及び油圧供給装置３０Ａに代えて、動弁装置２０Ｂ及び油圧供給装置３０Ｂを備える。
【００６６】
＜油圧供給装置＞
油圧供給装置３０Ｂは、動弁装置２０Ｂの第一ベーンロータ２６Ｂ、第二ベーンロータ２７Ｂ、第一連結部材２８Ｂ及び第二連結部材２９Ｂ（図１０参照）を駆動させるために、油路Ｒ２１〜Ｒ２４に油圧を供給する装置である。油圧供給装置３０Ｂは、油が貯留されるタンク３１と、タンク３１の下流に設けられ、循環油路における油圧を発生するポンプ３２と、ポンプ３２及び油路Ｒ２１〜Ｒ２４間に設けられ、油路Ｒ１１〜Ｒ１４への油の給排を切換可能な弁部３３Ｂと、を備えており、タンク３１、ポンプ３２、弁部３３Ｂ及び油路Ｒ２１〜Ｒ２４は、循環油路を構成している。
【００６７】
＜動弁装置＞
動弁装置２０Ｂは、参考形態に係るハウジング２５Ａ、第一ベーンロータ２６Ａ、第二ベーンロータ２７Ａ、連結部材２８Ａ及び連結部材２９Ａに代えて、図１０に示すように、ハウジング２５Ｂ、第一ベーンロータ２６Ｂ、第二ベーンロータ２７Ｂ、第一連結部材２８Ｂ及び第二連結部材２９Ｂを備える。
【００６８】
＜ハウジング＞
ハウジング２５Ｂは、壁面部２５ｂに代えて、図１１に示す壁面部２５ｃを備える。壁面部２５ｃは、円筒部２５ａと略同一の径を有する円板形状を呈する部材であり、円筒部２５ａの開口を塞ぐように設けられる。かかる壁面部２５ｂには、第二カムシャフト２２及び第二ベーンロータ２７Ａの円筒部２７ａが回転可能に挿通される中心孔２５ｃ１が形成されており、壁面部２５ｂの内側面には、第一連結部材２８Ｂのピン２８ｄが挿通可能な凹部２５ｃ２と、第二連結部材２９Ｂのピン２９ｄが挿通可能な凹部２５ｃ３が形成されている。ここで、凹部２５ｃ２は、第一ベーンロータ２６Ｂの最遅角位置に対応する位置に形成されており、凹部２５ｃ３は、第二ベーンロータ２７Ｂの最遅角位置、すなわち、第一ベーンロータ２６Ｂが最遅角位置に配置された場合における第二ベーンロータ２７Ｂの最進角位置に形成されている。
【００６９】
＜第一ベーンロータ＞
第一ベーンロータ２６Ｂは、ハウジング２５Ｂに対して相対回動可能であるとともに、第一カムシャフト２１に対して相対回動不能に連結されている。
第一ベーンロータ２６Ｂは、図１１に示すように、第一カムシャフト２１に連結される円筒部２６ｈと、円筒部２６ｈから径方向外側に突出する三つの凸部２６ｉ，２６ｊ，２６ｋと、を備える。凸部２６ｉ〜２６ｋは、円筒部２６ｈから径方向外側に突出しており、対向するストッパ２５ａ２間に配置される。凸部２６ｉ〜２６ｋは、扇形形状を呈しており、凸部２６ｋには、第一連結部材２８Ｂが設けられる凹部２６ｋ１が形成されている。また、円筒部２６ｈ及び凸部２６ｉ，２６ｊには、第二ベーンロータ２７Ｂが収容される閉空間２６ｌが形成されている。
【００７０】
＜第二ベーンロータ＞
第二ベーンロータ２７Ｂは、ハウジング２５Ｂ及び第一ベーンロータ２６Ｂに対して相対回動可能であるとともに、第二カムシャフト２２に対して相対回動不能に連結されている。
第二ベーンロータ２７Ｂは、図１１に示すように、円筒部２７ｈと、円筒部２７ｈから径方向外側に突出する二つの凸部２７ｉ，２７ｊと、を備える。円筒部２７ｈは、閉空間２６ｌの円筒部２６ｈ内に収容されており、凸部２７ｉは、閉空間２６ｌの凸部２６ｉ内に収容されており、凸部２７ｊは、閉空間２６ｌの凸部２６ｊ内に収容されている。凸部２７ｊは、扇形形状を呈しており、凸部２７ｊには、第二連結部材２９Ｂが設けられる凹部２７ｊ１が形成されている。
【００７１】
本実施形態において、第一ベーンロータ２６Ｂ（詳細には、凸部２６ｉ，２６ｊ，２６ｋ）の回動軸Ｏ方向の厚みは、第二ベーンロータ２７Ｂ（詳細には、凸部２７ｉ，２７ｊ）の回動軸Ｏ方向の厚みと同等であって、円筒部２５ａの収容部２５ａ３の深さと同等に設定されている。すなわち、第一ベーンロータ２６Ｂ及び第二ベーンロータ２７Ｂは、ハウジング２５Ｂ内において軸方向一杯に形成されており、それぞれが十分な受圧面積を有し、油圧によって独立して回動可能である。
【００７２】
＜油路＞
前記した油路Ｒ２１〜Ｒ２４のうち、油路Ｒ２１は、第一ベーンロータ２６Ｂを遅角方向へ回転させるための遅角油路であり、油路Ｒ２２は、第一ベーンロータ２６Ｂを進角方向へ回転させるための進角油路である。また、油路Ｒ２３は、第二ベーンロータ２７Ｂを遅角方向へ回転させるための遅角油路であり、油路Ｒ２４は、第二ベーンロータ２７Ｂを進角方向へ回転させるための進角油路である。そして、前記した凸部２６ｉとこれに対応するストッパ２５ａ２の進角側面との間、凸部２６ｊとこれに対応するストッパ２５ａ２の進角側面との間、凸部２６ｋとこれに対応するストッパ２５ａ２の進角側面との間には、それぞれ遅角油路Ｒ２１上に設けられた遅角油室Ｒ２１ａが構成されており、凸部２６ｉとこれに対応するストッパ２５ａ２の遅角側面との間、凸部２６ｊｃとこれに対応するストッパ２５ａ２の遅角側面との間、凸部２６ｋとこれに対応するストッパ２５ａ２の遅角側面との間には、それぞれ進角油路Ｒ２２上に設けられた進角油室Ｒ２２ａが構成されている。また、凸部２７ｉと凸部２６ｉの進角側面との間、凸部２７ｊと凸部２６ｊの進角側面との間には、それぞれ遅角油路Ｒ２３上に設けられた遅角油室Ｒ２３ａが構成されており、凸部２７ｉと凸部２６ｉの遅角側面との間、凸部２７ｊと凸部２６ｊの遅角側面との間には、それぞれ進角油路Ｒ２４上に設けられた進角油室Ｒ２４ａが構成されており、なお、進角油路Ｒ２２は、第一連結部材２８Ｂの連結を解除するための解除油路を兼ねており、進角油路Ｒ２４は、第二連結部材２９Ｂの連結を解除するための解除油路を兼ねている。
【００７３】
＜第一連結部材＞
図１０に示すように、第一連結部材２８Ｂは、壁面部２５ｃと第一ベーンロータ２６Ｂとを連結可能な部材であって、凹部２６ｋ１の底側に収容されるスプリング２８ｃと、凹部２６ｋ１の開口側に収容され、当該スプリング２８ｃによって壁面部２５ｃ方向へ付勢されるピン２８ｄと、を備える。
【００７４】
かかるピン２８ｄは、壁面部２５ｃに向けて進退するものであって、その進退長さは、壁面部２５ｃの凹部２５ｃ２の軸方向長さと略等しいかそれよりも短い。ピン２８ｄの位置が凹部２５ｃ２の位置と一致し、かつ、進角油路Ｒ２２に油圧が供給されていない場合には、スプリング２８ｃの付勢力によってピン２８ｄが進出して壁面部２５ｃの凹部２５ｃ２内に挿通され、第一連結部材２８Ｂは、第一ベーンロータ２６Ｂ及び壁面部２５ｃの相対回動を禁止する。進角油路Ｒ２２に油圧が供給されている場合には、ピン２８ｄの先端と凹部２５ｃ２との間が油で満たされ、油圧によってピン２８ｄがスプリング２８ｃの付勢力に抗して退出して壁面部２５ｃの凹部２５ｃ２から出て、第一連結部材２８Ｂは、第一ベーンロータ２６Ｂ及び壁面部２５ｃの相対回動を許容する。第一ベーンロータ２６Ｂが壁面部２５ｃに対して相対回動する場合には、ピン２８ｄの先端は、壁面部２５ｃの内側面上を摺動する。
【００７５】
＜第二連結部材＞
第二連結部材２９Ｂは、壁面部２５ｃと第二ベーンロータ２７Ｂとを連結可能な部材であって、凹部２７ｊ１の底側に収容されるスプリング２９ｃと、凹部２７ｊ１の開口側に収容され、当該スプリング２９ｃによって壁面部２５ｃ方向へ付勢されるピン２９ｄと、を備える。
【００７６】
かかるピン２９ｄは、壁面部２５ｃに向けて進退するものであって、その進退長さは、壁面部２５ｃの凹部２５ｃ３の軸方向長さと略等しいかそれよりも短い。ピン２９ｄの位置が凹部２５ｃ３の位置と一致し、かつ、進角油路Ｒ２４に油圧が供給されていない場合には、スプリング２９ｃの付勢力によってピン２９ｄが進出して壁面部２５ｃの凹部２５ｃ３内に挿通され、第二連結部材２９Ｂは、第二ベーンロータ２７Ｂ及び壁面部２５ｃの相対回動を禁止する。進角油路Ｒ２４に油圧が供給されている場合には、ピン２９ｄの先端と凹部２５ｃ３との間が油で満たされ、油圧によってピン２９ｄがスプリング２９ｃの付勢力に抗して退出して壁面部２５ｃの凹部２５ｃ３から出て、第二連結部材２９Ｂは、第二ベーンロータ２７Ｂ及び壁面部２５ｃの相対回動を許容する。第二ベーンロータ２７Ｂが壁面部２５ｃに対して相対回動する場合には、ピン２９ｄの先端は、壁面部２５ｃの内側面上を摺動する。
【００７７】
＜制御例＞
続いて、本発明の実施形態に係る動弁装置２０ＢのＥＣＵ４０による制御例について、内燃機関１０停止時の最遅角制御、内燃機関１０始動後の進角制御、遅角制御、最進角制御後の開角制御の順に説明する。
【００７８】
なお、動弁システム１Ｂは、各カムシャフト２１，２２の回転角（姿勢）を検出する公知のカム角センサを備えており、ＥＣＵ４０は、カム角センサによって検出された実際の回転角が各カムシャフト２１，２２の目標角に一致するように、油路Ｒ２１〜Ｒ２４の油圧をフィードバック制御する。
【００７９】
＜内燃機関停止時＞
まず、図１２を参照して、内燃機関１０停止時における状態について説明する。図１２（ａ）は、内燃機関停止時における第一ベーンロータ及び第二ベーンロータの姿勢を説明するための図、図１２（ｂ）は、第一連結部材及び第二連結部材の状態を説明するための図、図１２（ｃ）は、油路を説明するための模式図、図１２（ｄ）は、クランク角と弁のリフト量との関係を示すグラフ、図１２（ｅ）は、第一カム駒及び第二カム駒の姿勢を説明するための図である。
【００８０】
図１２に示すように、内燃機関１０の停止時には、第一ベーンロータ２６Ｂ及び第二ベーンロータ２７Ｂは、最遅角位置に配置されている。すなわち、第一ベーンロータ２６Ｂの凸部２６ｉ，２６ｊ，２６ｋの遅角側面がストッパ２５ａ２の進角側面に当接するとともに、第二ベーンロータ２７Ｂの凸部２７ｉ，２７ｊの進角側面が凸部２６ｉ，２６ｊ内の遅角側面に当接している。
【００８１】
そして、内燃機関１０が停止して油圧の供給が停止されているので、ピン２８ｄがスプリング２８ｃに付勢されて凹部２５ｃ２に進出することによって、第一連結部材２８Ｂが第一ベーンロータ２６Ｂ及び壁面部２５ｃを連結した状態となり、ピン２９ｄがスプリング２９ｃに付勢されて凹部２５ｃ３に進出することによって、第二連結部材２９Ｂが第二ベーンロータ２７Ｂ及び壁面部２５ｃを連結した状態となっている。
かかる状態において、図１２（ｅ）に示すように、第一カム駒２３及び第二カム駒２４は、最遅角側へ一体に移動しており、図１２（ｄ）に示すように、吸気弁２１０の開弁時期は、排気弁２１１の開弁時期と重ならない。
【００８２】
＜内燃機関始動後の進角制御＞
続いて、図１３を参照して、内燃機関１０始動後の進角制御について説明する。図１３（ａ）は、内燃機関始動後の進角制御時における第一ベーンロータ及び第二ベーンロータの姿勢を説明するための図、図１３（ｂ）は、第一連結部材及び第二連結部材の状態を説明するための図、図１３（ｃ）は、油路を説明するための模式図、図１３（ｄ）は、クランク角と弁のリフト量との関係を示すグラフ、図１３（ｅ）は、第一カム駒及び第二カム駒の姿勢を説明するための図である。なお、図１３の各図は、進角制御のうち最も進角方向へ回動された最進角制御の場合を示す図である。
【００８３】
図１３に示すように、内燃機関１０の始動後において、第一カム駒２３及び第二カム駒２４を進角制御する場合には、図１２の状態から、遅角油路Ｒ２１の油圧ＯＦＦ、進角油路Ｒ２２の油圧ＯＮ、遅角油路Ｒ２３の油圧ＯＮ、進角油路Ｒ２４の油圧ＯＮとすることによって、ピン２８ｄが油圧で孔部２５ｃ２から退出することによって、第一連結部材２８Ｂが第一ベーンロータ２６Ｂ及び壁面部２５ｃの連結を解除した状態となり、ピン２９ｄが孔部２５ｃ３から油圧で退出することによって、第二連結部材２９Ｂが第二ベーンロータ２７Ｂ及び壁面部２５ｃの連結を解除した状態となるとともに、第一ベーンロータ２６Ｂは、進角油室Ｒ２２ａの油圧によって図１３（ａ）の時計回り方向、すなわち進角方向へ付勢されて回動する。第一ベーンロータ２６Ｂの進角量（進角角度）は、進角油路Ｒ２２の油圧をデューティ制御することによって、所望の進角量とすることができる。
【００８４】
＜遅角制御＞
続いて、図１４を参照して、遅角制御について説明する。図１４（ａ）は、遅角制御時における第一ベーンロータ及び第二ベーンロータの姿勢を説明するための図、図１４（ｂ）は、第一連結部材及び第二連結部材の状態を説明するための図、図１４（ｃ）は、油路を説明するための模式図、図１４（ｄ）は、クランク角と弁のリフト量との関係を示すグラフ、図１４（ｅ）は、第一カム駒及び第二カム駒の姿勢を説明するための図である。
【００８５】
図１４に示すように、進角制御後において、第一カム駒２３及び第二カム駒２４を遅角制御する場合には、例えば図１３に示すような状態から、遅角油路Ｒ２１の油圧ＯＮ、進角油路Ｒ２２の油圧ＯＦＦ、遅角路Ｒ２３の油圧ＯＦＦ、進角油路Ｒ２４の油圧ＯＮとすることによって、第一ベーンロータ２６Ｂは、遅角油室Ｒ２１ａの油圧によって図１４（ａ）の反時計回り側、すなわち遅角方向に付勢されて回動する。第一ベーンロータ２６Ｂの遅角量（遅角角度）は、遅角油路Ｒ２１の油圧をデューティ制御することによって、所望の遅角量とすることができる。すなわち、動弁装置２０Ｂは、内燃機関１０の始動後において、進角制御及び遅角制御によって第一カム駒２３及び第二カム駒２４の一体的な姿勢を、最遅角から最進角までの間の所望の姿勢とすることができる。
【００８６】
≪最遅角制御≫
なお、遅角制御の一例として、内燃機関１０の停止直前に、第一カム駒２３及び第二カム駒２４を最遅角制御する場合には、内燃機関１０の停止直前に、遅角油路Ｒ２１の油圧ＯＮ、進角油路Ｒ２２の油圧ＯＦＦ、遅角油路Ｒ２３の油圧ＯＦＦ、進角油路Ｒ２４の油圧ＯＮとすることによって、第一ベーンロータ２６Ｂは、遅角油室Ｒ２１ａの油圧によって図１４（ａ）の反時計回り方向、すなわち遅角方向へ付勢されて回動し、凸部２６ｉ，２６ｊ，２６ｋの遅角側面がストッパ２５ａ２の進角側面に当接し、第二ベーンロータ２７Ｂは、進角油室Ｒ２４ａの油圧によって進角方向へ付勢されて回動し、凸部２７ｉ，２７ｊの進角側面が凸部２６ｉ，２６ｊ内の遅角側面に当接する。かかる状態において、ピン２８ｄが凹部２５ｃ２に進出することによって、第一連結部材２８Ｂが第一ベーンロータ２６Ｂ及び壁面部２５ｃを連結した状態となる。
【００８７】
かかる状態において、図１２（ｅ）に示すように、第一カム駒２３及び第二カム駒２４は、遅角側へ一体に移動しており、図１２（ｄ）に示すように、吸気弁２１０の開弁時期は、排気弁２１１の開弁時期と重ならない。さらに、内燃機関１０が停止して油圧の供給が停止されると、図１２に示すように、第二連結部材２９Ｂのための解除油路における油圧が無くなり、ピン２９ｄが凹部２５ｃ３に進出することによって、第二連結部材２９Ｂが第二ベーンロータ２７Ｂ及び壁面部２５ｃを連結した状態となる。
【００８８】
なお、前記した遅角油路Ｒ２１の油圧によらなくても、ハウジング２５Ａ内の第一ベーンロータ２６Ｂは、カム平均トルクによってハウジング２５Ｂに対して相対的に遅角方向に回動し、前記した最遅角の姿勢をとることができる。すなわち、内燃機関１０停止時の最遅角制御及び前記した遅角制御においては、油圧ではなくカム平均トルクを用いて第一ベーンロータ２６Ｂを遅角方向に回動させることも可能である。
【００８９】
＜最進角制御後の開角制御＞
続いて、図１５を参照して、最進角制御後の開角制御について説明する。図１５（ａ）は、開角制御時における第一ベーンロータ及び第二ベーンロータの姿勢を説明するための図、図１５（ｂ）は、第一連結部材及び第二連結部材の状態を説明するための図、図１５（ｃ）は、油路を説明するための模式図、図１５（ｄ）は、クランク角と弁のリフト量との関係を示すグラフ、図１５（ｅ）は、第一カム駒及び第二カム駒の姿勢を説明するための図である。
【００９０】
図１５に示すように、最進角制御後に第一カム駒２３及び第二カム駒２４を開角制御する場合には、図１３の状態から、遅角油路Ｒ２１の油圧ＯＦＦ、進角油路Ｒ２２の油圧ＯＮ、遅角油路Ｒ２３の油圧ＯＮ、進角油路Ｒ２４の油圧ＯＦＦとすることによって、第二ベーンロータ２７Ｂは、遅角油室Ｒ２３ａの油圧によって図１５（ａ）の反時計回り方向、すなわち遅角方向へ付勢されて回動する。
【００９１】
かかる状態において、遅角油路Ｒ２３の油圧をデューティ制御することによって、第二ベーンロータ２７Ｂのみが遅角油室Ｒ２３ａの油圧によって図１５（ａ）の反時計回りに付勢されて回動し、図１５（ｅ）に示すように、第二カム駒２４は、第一カム駒２３に対して遅角側へ移動し、図１５（ｄ）に示すように、吸気弁２１０の閉弁時期が遅くなることによって開弁期間が長くなる。
【００９２】
なお、開角を閉じる制御を行う場合には、遅角油路Ｒ２３の油圧ＯＦＦ、進角油路Ｒ２４の油圧ＯＮとし、進角油路Ｒ２４の油圧をデューティ制御することによって、第二ベーンロータ２７Ｂのみが進角油室Ｒ２４ａの油圧によって図１５（ａ）の時計回りに付勢されて回動し、第二カム駒２４が第一カム駒２３に対して進角側へ移動し、吸気弁２１０の閉弁時期が早くなることによって開弁期間を短くすることができる。
【００９３】
本発明の実施形態に係る動弁装置２０Ｂを備える動弁システム１Ｂは、第二ベーンロータ２７Ｂが第一ベーンロータ２６Ｂの径方向内側に設けられているので、それぞれに十分な受圧面積を持たせて第一ベーンロータ２６Ｂ及び第二ベーンロータ２７Ｂをそれぞれ単独で回動させることができる。
また、動弁システム１Ｂは、第一連結部材２８Ｂ及び第二連結部材２９Ｂを備えているので、第一ベーンロータ２６Ｂ及び第二ベーンロータ２７Ｂの一方のみを回動させたり、第一ベーンロータ２６Ｂ及び第二ベーンロータ２７Ｂを独立して回動させたりすることができる。
【００９４】
以上、本発明の参考形態及び実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、吸気弁２１０及び排気弁２１１の開閉タイミングの相対関係を変更すればよいため、本発明の動弁装置は、吸気弁２１０ではなく排気弁２１１の位相（開閉タイミング）を変更するものであってもよく、吸気弁２１０及び排気弁２１１に対してそれぞれの開弁タイミング及び開弁期間の長さを変更するものであってもよい。ベーンロータ、カムシャフト及びカム駒のセット数は、３以上であってもよい。また、動弁装置が排気弁２１１を動弁させるものである場合には、内燃機関１０の停止時及び始動時には、第一ベーンロータ及び第二ベーンロータは最進角に位置する。また、凹部２５ｂ１〜２５ｂ４の場所及び個数を変更することによって、第一ベーンロータ及び第二ベーンロータの設定位相及びその設定個数を変更することができる。また、連結部材２８Ａ，２９Ａの構造は、前記したものに限定されない。また、第一ベーンロータ２６Ａ，２６Ｂ及び第二ベーンロータ２７Ａ，２７Ｂにおける凸部の数は、適宜変更可能である。また、第一連結部材２９Ｂ又は第二連結部材２９Ｂに代えて、第一ベーンロータ２６Ｂと第二ベーンロータ２７Ｂとを連結したり連結解除したりすることが可能な連結部材を備える構成であってもよい。
【００９５】
また、参考形態において、第一連結部材２８Ａの解除油路を遅角油路Ｒ１１とは別に設ける構成であってもよい。
【００９６】
なお、本発明の動弁装置を排気弁２１１側に適用した場合には、内燃機関１０停止時には、第一ベーンロータ及び第二ベーンロータはカム平均トルクによって最遅角位置へ回動する。ここで、排気弁２１１側に適用された動弁装置では、内燃機関１０始動時には最新角位置とし、その後、遅角制御、進角制御、最遅角制御後の開角制御を行う。このように、内燃機関１０停止時に最進角位置とする必要があるため、本発明の動弁装置を排気弁２１１側に適用した場合には、ハウジング２５Ａ，２５Ｂに対して第一カムシャフト２１を進角方向へ付勢するアシストスプリングを設けることによって、前記したカム平均トルクに抗して第一カムシャフト２１及び第二カムシャフト２２を進角方向に相対回動させるためのトルクを作用させる。
【符号の説明】
【００９７】
１Ａ，１Ｂ  動弁システム
２０Ａ，２０Ｂ  動弁装置
２１    第一カムシャフト
２２    第二カムシャフト
２３    第一カム駒
２４    第二カム駒
２５Ａ，２５Ｂ  ハウジング
２６Ａ，２６Ｂ  第一ベーンロータ
２７Ａ，２７Ｂ  第二ベーンロータ
２８Ａ，２９Ａ  連結部材
２８Ｂ  第一連結部材
２９Ｂ  第二連結部材
【図１】
0005845289.tif 000002
【図２】
0005845289.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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