(57)【要約】【課題】本発明は、負担の少ない簡単な作業で、可変動弁機構の可変範囲端の位置決めが行える内燃機関の可変動弁装置を提供する。【解決手段】本発明の可変動弁装置は、制御シャフト２８の突出部７１を規制するストッパ部９３として、突出部に制御シャフトの回動方向に沿って延びる長孔９５を形成し、可変範囲Ｌの最小・最大の各位置を規制する長孔内の基準となる地点に規制ピン９７を挿通してシリンダヘッド２側に支持し、規制ピンの外面と長孔端の内面との間に変位可能なスペーサ部９８を設ける構成を採用した。これにより、可変範囲端を位置決める初期設定時の際、スペーサ部を変位させて、規制ピンと長孔端間をスペーサ部で連続させだけで、長孔端と規制ピン間の寸法ばらつきが許容される。【選択図】図１１
2010059853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに設けられ、制御シャフトから入力される回動変位にしたがいバルブ駆動出力を所定の可変範囲で可変制御する可変動弁機構と、
前記制御シャフトから径方向へ突き出るように設けられた突出部と、
前記突出部を前記可変範囲の最小・最大の位置で規制するストッパ部を有し、
前記ストッパ部は、
前記突出部に形成され前記制御シャフトの回動方向に沿って延びる長孔と、
前記長孔内の基準となる地点を挿通してシリンダヘッド側に支持される規制ピンと、
前記規制ピンの外面と前記長孔端の内面との間に変位可能に設けられ、前記規制ピンと前記可変範囲の端とを位置決める初期設定時の際、長孔端と規制ピン間の寸法ばらつきを許容するスペーサ部と
を有して構成されることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
前記スペーサ部は、
前記規制ピンの周りに遊嵌され、前記初期設定時、可変範囲端を規定する長孔端に対して突き当てる筒形の可動スペーサと、前記長孔端に突き当てた可動スペーサを固定する固定部とを有して構成され、前記規制ピンと前記長孔端間を前記可動スペーサで調整可能にしてあることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
前記固定部は、前記規制ピンとして、シリンダヘッド側の部品にねじ込みにより固定されるボルト部材を用い、当該ボルト部材をシリンダヘッド側の部品へねじ込むことで、前記長孔端に位置決めた可動スペーサを、前記ボルト部材の頭部と前記シリンダヘッド側の部品で挟み付けて固定するものであることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
前記可動スペーサは、前記規制ピンの全周との間に隙間を介在させて固定されるものであることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項５】
前記規制ピンと前記長孔端間の調整は、前記制御シャフトを所定に回動変位させて前記可変範囲の最小位置を規定する長孔端を規制ピン側に配置させ、同地点で当該長孔端に前記可動スペーサを位置決め固定してから、前記制御シャフトを反対側へ所定量、回動変位させて当該可動スペーサを前記可変範囲の最大位置を規定する長孔端に配置させ、そのときの可動スペーサと長孔端間の公差が所定範囲内に有ると完了するものであることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一つに記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項６】
前記可動スペーサに前記制御シャフトの軸方向の移動を規制するスラスト規制部位を設けたことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一つに記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項７】
更に、前記制御シャフトには、駆動源からの入力を当該制御シャフトへ高トルクで伝えるウォームギヤ減速機構を構成する扇形のギヤを有し、
前記突出部が、前記ギヤから構成してあることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一つに記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項８】
更に、前記制御シャフトには、駆動源からの入力を当該制御シャフトへ高トルクで伝えるウォームギヤ減速機構を構成する扇形のギヤおよび同ウォームギヤのバックラッシュを詰めるスプリング部材を有することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気や排気のバルブを駆動するバルブ駆動出力を連続的に制御する内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載されるレシプロ式のエンジン（内燃機関）では、近時、エンジンの排出ガスの対策やポンピングロスの改善を図るために、シリンダヘッドに、バルブのバルブ駆動出力を連続的に制御する可変動弁装置を搭載することが行われつつある。
こうした可変動弁装置の多くは、吸入空気量の調整を担うために、少なくともバルブリフト量を連続的に変化させる可変動弁機構が用いられる。多くは例えば特許文献１に開示されているように、カムシャフトに形成されている吸気用カムのカム変位を受けてバルブ駆動出力を出力させる構造と、得られるバルブ駆動出力（バルブリフト量や開閉タイミングや開弁期間など）を、制御シャフトから入力される回動変位にしたがい可変範囲の最小位置から最大位置までバルブ駆動出力を連続的に制御する構造とを組み合わせた装置が用いられる。
【０００３】
こうした可変動弁機構には、制御シャフトの過剰な動きを防ぐために、バルブ駆動出力の可変範囲を規制する規制構造が設けられる。この規制構造の多くは、制御シャフトの外周面に径方向へ突き出る突出部を設け、この突出部の動きをストッパ部で規制する構造が用いられている。ストッパ部の多くは、シリンダヘッド側、例えば特許文献１に開示されているようなシリンダヘッド、あるいはシリンダヘッドに搭載される部品や部材などに設けられる。具体的には、同部品や部材のうち、突出部の両側の、可変範囲の最小位置となる地点と最大位置となる地点に、それぞれピン形のストッパ部材を植え込んだ構造が用いられる。これで、突出部の側部とストッパ部材とが突き当たると、制御シャフトが可変範囲を超えて変位しないようにしている。
【特許文献１】特開２００５−２９９５３６号公報
【特許文献１】特開平９−２９１８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、可変動弁機構は、シリンダヘッド毎に、各気筒のバルブ特性を揃えて、各気筒共、同じ燃焼特性が得られるようにしている。
このため規制構造も、各気筒のバルブ特性を揃え終えた可変動弁機構の可変範囲に合わせて、シリンダヘッド毎に、ストッパ部の位置を調整することが求められる。これは、シリンダヘッド毎、可変動弁機構の可変範囲の端位置（限界位置）に合わせて、ストッパ部の位置を位置決めるという、いわゆる初期設定作業で行われる。
【０００５】
こうした初期設定の作業は、容易であることが求められる。
ところが、同初期設定は、上述のような突起部の両側に個別にストッパ部材を設ける構造の場合、それぞれ可変範囲端に合わせてストッパ部材の位置を調整する作業が必要である。特に同作業は、シリンダヘッドあるいはシリンダヘッドに組み付く部品や部材に植え込んだストッパ部材に対して行われるので、ストッパ部材に加工を施して、可変範囲端に位置決めた突起部の側部にストッパ部材が突き当たるように位置決めするという面倒な作業が強いられる。しかも、ストッパ部材は、両側に個別に配置されるために、調整する個所は、突起部の両側となり、かなりの負担となる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、負担の少ない簡単な作業で、可変動弁機構の可変範囲端の位置決めが行える内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、制御シャフトの突出部を規制するストッパ部として、突出部に制御シャフトの回動方向に沿って延びる長孔を形成し、可変範囲の最小・最大の各位置を規制する長孔内の基準となる地点に規制ピンを挿通してシリンダヘッド側に支持し、規制ピンの外面と長孔端の内面との間に変位可能なスペーサ部を設ける構成を採用した。
【０００８】
同構成により、可変範囲端を位置決める初期設定時の際、スペーサ部を変位させて、規制ピンと長孔端間をスペーサ部で連続させるだけで、長孔端と規制ピン間の寸法ばらつきが許容される。さらに、突出部の長孔の両端間を可変範囲とするため、可動スペーサの外径と該突出部の長孔端間の公差だけで前記可変範囲の規制が精度良く得られる。
請求項２に記載の発明は、さらに実用的に優れた構造で、長孔端と規制ピン間の寸法ばらつきを許容するよう、スペーサ部には、規制ピンの周りに遊嵌され、初期設定時、可変範囲端を規定する長孔端に対して突き当てる筒形の可動スペーサと、長孔端に突き当てた可動スペーサを固定する固定部とを有する構成を採用した。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、さらに安価な構造で、可動スペーサの固定が行えるよう、固定部には、規制ピンとして、シリンダヘッド側の部品にねじ込みにより固定されるボルト部材を用い、該ボルト部材をシリンダヘッド側の部品へねじ込むことで、長孔端に位置決めた可動スペーサを、ボルト部材の頭部とシリンダヘッド側の部品で挟み付けて固定する構成とした。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、さらに可動スペーサが規制ピンに規制されることなく、確実に長孔端に位置決めできるために、可動スペーサは、規制ピンの全周との間に隙間を介在させて固定するようにした。
請求項５に記載の発明は、バルブリフトでエンジンに吸入される空気量を制御する可変動弁装置の場合、バルブリフトが小さい場合はエンジン出力も小さいため、エンジンに吸入される空気量差がエンジン特性差として大きく現れる。たとえば、アイドル回転でバルブリフトが違うと回転数が変化する。よって、バルブリフトの最大位置の規制よりも最小位置の規制は高い精度が要求される。この特性を考慮してストッパ部の初期設定が行えるよう、規制ピンと長孔端間の調整は、制御シャフトを所定に回動変位させて可変範囲のバルブリフトの最小位置を規定する長孔端を規制ピン側に配置させ、同地点で当該長孔端に可動スペーサを位置決め固定してから、制御シャフトを反対側へ所定量、回動変位させて当該可動スペーサを前記可変範囲の最大位置を規定する長孔端に配置させ、そのときの可動スペーサと長孔端間の公差が所定範囲内に有ると完了させ、できるだけ簡素な作業とした。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、さらに可動スペーサにスラスト規制部位を設け、制御シャフトの軸方向の規制ができるようにした。
請求項７に記載の発明は、バルブ反力に勝る高トルクで制御シャフトを駆動可能とする減速機構の部品をそのまま突出部として活用して部品点数を抑えるために、更に、制御シャフトに、駆動源からの入力を制御シャフトへ高トルクで伝えるウォームギヤ減速機構を構成するギヤを設ける構造としたときは、扇形のギヤを突出部として用いることとした。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、バルブ反力に勝る高トルクで制御シャフトを駆動可能とする減速機構を構成する部材として、バックラッシュを詰めるスプリング部材を設けた。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、規制構造は、規制ピンの周りに有るスペーサ部を変位させて、長孔端と規制ピン間をスペーサ部で連続させることにより、簡単に可変範囲に対する規制ピンのばらつきが許容される。
したがって、負担の少ない簡単な作業で、ストッパ部の初期設定ができる。
さらに、突出部の長孔の両端間を可変範囲とするため、可動スペーサの外径と該突出部の長孔端間の公差だけで前記可変範囲の規制が精度良く得られる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、可動スペーサと同可動スペーサを固定する固定部との組み合わせにより、実用的に優れた構造で、長孔端と規制ピン間の寸法ばらつきの許容ができる（初期設定）。
請求項３の発明によれば、規制ピンにボルト部材を採用することにより、さらに安価な構造で、可動スペーサの固定を行うことができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、可動スペーサの可動範囲が大きく設定でき、規制ピンに規制されることなく確実に長孔端に位置決めできる。
請求項５の発明によれば、バルブリフトの最大位置の規制よりも最小位置の規制は高い精度が要求されるという、可変動弁装置の可変範囲のバルブリフト最小位置側を重視した特性を考慮して、容易にストッパ部の初期設定の調整作業ができ、一層、初期設定に費やす負担を軽減させることができる。
【００１６】
請求項６の発明によれば、可動スペーサに制御シャフトの軸方向の規制という機能を追加できる。
請求項７の発明によれば、可変動弁装置は、駆動源からの入力をバルブ反力に勝る高トルクで制御シャフトへ伝えるウォームギヤ減速機構を設けても、同減速機構の扇形のギヤがそのまま突出部として活用されるので、部品点数が抑えられる。
【００１７】
請求項８の発明によれば、可変動弁装置は、駆動源からの入力をバルブ反力に勝る高トルクで制御シャフトへ伝えるウォームギヤ減速機構を設けても、同減速機構のギヤのバックラッシュを詰めるスプリング部材がそのまま、同減速機構の構成部品として活用されるので、小スペース化が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を図１〜図１３に示す一実施形態にもとづいて説明する。
図１は、内燃機関、例えば直列４気筒レシプロ式ガソリンエンジンの本体の斜視図、図２は図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は図１中のロッカカバー、タイミングチェーンカバーを取り外したエンジンの斜視図、図４は図３中の動弁系を取り外した分解斜視図、図５は図３中のＢ−Ｂ線に沿う可変動弁装置の断面図、図６〜図８は可変動弁装置の動きを説明する断面図、図９〜図１３は可変範囲端を規制する規制構造の各部をそれぞれ示す図である。
【００１９】
図１中１は、エンジン本体を構成するシリンダブロック、２は同じくシリンダブロック１の上部に搭載されたシリンダヘッド、３は同じくシリンダヘッド２の上方を覆うロッカカバー、４は同じくシリンダブロック１の下部に設けられたオイルパン、１ａはシリンダブロック１の前部に設けられたタイミングチェーンカバーである。
シリンダブロック１には、図５に示されるようにエンジンの前後方向に沿って４つの気筒６（一部だけ図示）が形成されている。これら気筒６には、ピストン７がそれぞれ往復動可能に収めてある。これらピストン７が、コンロッド８、クランクピン（図示せず）を介して、シリンダブロック１の前後方向に配設されたクランクシャフト（図示せず）に連結され、ピストン７から伝わる往復運動が回転運動に変換されながらクランクシャフトへ出力されるようにしている。
【００２０】
シリンダヘッド２の下面には、図５に示されるように気筒６にならってそれぞれ燃焼室１１が形成されている。これら燃焼室１１の両側には、一対の吸気ポート１２、一対の排気ポート１３（いずれも片側だけ図示）が形成してある。また燃焼室１１の両側には、気筒６毎に、吸気ポート１２を開閉する吸気バルブ１４、排気ポート１３を開閉する排気バルブ１５が設けられている。吸気バルブ１４、排気バルブ１５は、いずれもバルブスプリング１６（図５のみ図示）によって閉じる方向へ付勢される常閉式である。
【００２１】
シリンダヘッド２の上部には、図２〜図５に示されるような可変動弁装置、例えばＳＯＨＣ式の可変動弁装置２０が搭載されている。可変動弁装置２０は、例えばフレーム構造に、クランク出力で駆動されるカムシャフト２６と、吸気バルブ１４のバルブ特性を連続的に可変する可変動弁機構２１と、排気バルブ１５を通常の一義的に開閉させるロッカアーム機構２２（図５のみ一部図示）を集約させた構造で形成されている。
【００２２】
フレーム構造を説明すると、図中２５はシリンダヘッド２の上部の各地点（例えば気筒列の最前部、気筒間、最後部）にそれぞれ配置された保持部材、２６はカムシャフト、２７は排気用ロッカシャフト、２８は吸気用ロッカシャフトを兼ねる制御シャフト、２９は支持シャフトを示す。各シャフト２６〜２９は、いずれもエンジンの前後方向に延びたシャフト部材で形成される。このうちカムシャフト２６には、図５の一部に示されるように気筒毎に、カム群、例えば吸気用カム２６ａと、その両側に配置された一対の排気用カム２６ｂ（いずれもバルブ駆動用カム）といった３つのカムが形成されている。
【００２３】
保持部材２５は、いずれもシリンダヘッド２の幅方向に渡り延びた形状のホルダ部３２と、同ホルダ部３２の下端部に組付くキャップ部３３とを組み合わせて構成される。カムシャフト２６は、このうちのホルダ部３２の下端面に形成されたジャーナル面と、キャップ部３３の上面に形成されたジャーナル面との間に挟み込まれて回転自在に支持される。また制御シャフト２８は、各ホルダ部３２の中段吸気側で回転自在に支持される。排気用ロッカシャフト２７は、この制御シャフト２８とは反対側の中段排気側で固定される。さらに支持シャフト２９は、各ホルダ部３２の上部で固定される。同構造からシリンダヘッド２に搭載可能なフレーム構造を構成している。
【００２４】
このフレーム構造に、気筒毎に、可変動弁機構２１とロッカアーム機構２２（図５にのみ図示）が組み付いている。このうち可変動弁機構２１には、いずれも例えば図５に示されるようにロッカアーム４０、スイングカム５０（揺動カム）、センタロッカアーム６０（伝達アーム）を組み合わせた構造が用いられている。
すなわち、図３および図４に示されるようにロッカアーム４０は、二股に分かれたアーム部材が用いられる。このアーム部材の中間部が図５に示されるように制御シャフト２８に回動自在に支持され、アーム部材の先端部に設けたアジャストスクリュ部４１を側方へ張り出させ、アーム部材の基端部に設けたローラ４２を支持シャフト２９側へ配置させている。
【００２５】
スイングカム５０は、図３〜図５に示されるように一端部が支持シャフト２９に回動自在に支持され、他端部がロッカアーム４０のローラ４２へ向かって突き出るスイングカム部材で形成される。そして、他端面に形成されているカム面５１が、ローラ４２と転接する。スイングカム５０の下部には、受け部をなす滑りローラ５２が回転自在に組み込まれている。
【００２６】
センタロッカアーム６０は、図５に示されるように吸気用カム２６ａ、制御シャフト２８、滑りローラ５２で囲まれる地点に配置される。このセンタロッカアーム６０は、上方の滑りローラ５２へ向かうアーム部６１と、制御シャフト２８直下へ向かう横向きのアーム部６２とをもち、Ｌ形をなしている。このうちアーム部６１の先端面に形成されている斜面６１ａ（例えば制御シャフト側が低、支持シャフト側が高の面）は、スイングカム５０の滑りローラ５２と転接する。またアーム部６１，６２の交差する部分に支持されている滑りローラ６３は、吸気用カム２６ａのカム面と転接し、吸気用カム２６ａのカム変位がアーム部６１を通じて、スイングカム５０へ出力されるようにしている。アーム部６２端に屈曲自在に支持されているピン部６４は、制御シャフト２８に形成されている通孔に回動自在に差し込まれている。この差込みにより、センタロッカアーム６０は、屈曲点を支点として揺動自在に支持される。この支持により、制御シャフト２８が回動変位すると、センタロッカアーム６０は、吸気用カム２６ａとの転接位置を変更しながら、吸気用カム２６ａのカム面を進角方向や遅角方向（カムシャフト２６と交差する方向）へ変位する。
【００２７】
この変位により、センタロッカアーム６０から出力されるバルブ駆動出力、例えば吸気バルブ１４のバルブリフト量や開閉タイミングが、同時に連続的に可変される。すなわち、カム面５１は、上部側が吸気用カム２６ａのベース円に相当するベース円区間αとし、下部側がベース円区間に連続したリフト区間β（吸気用カム２６ａのリフト域のカム形状に相当）としてある。これにより、センタロッカアーム６０の滑りローラ６３が吸気用カム２６ａの進角方向あるいは遅角方向へ変位すると、スイングカム５０の姿勢が変化して、ローラ４２が揺動するカム面５１の領域が変化する。つまり、ローラ４２が揺動するベース区間αとリフト区間βの比率が変わる。この進角方向の位相変化、遅角方向の位相変化を伴うベース区間α、リフト区間βの比率の変化を用いて、吸気バルブ１４のバルブリフト量が、吸気用カム２６ａの頂部のカム形状がもたらす低バルブリフトから、吸気用カム２６ａの頂部から基端部までのカム形状がもたらす高バルブリフトまで連続的に可変される。また同時に吸気バルブ１４の開閉タイミングは、開弁時期よりも閉弁時期が大きく可変される。
【００２８】
つまり、可変動弁機構２１は、最小のバルブリフト〜最大のバルブリフトまでを所定の可変範囲Ｌとして、バルブリフト量や開閉タイミングが連続的に可変できるようにしている。なお、ピン部６４が挿入された通孔には、当該ピン部６４の突出し量を調整するためのねじ部材６６が進退可能に螺挿されていて、気筒毎にバルブ開閉時期やバルブリフト量の調整が行えるようにしてある。
【００２９】
ロッカアーム機構２２（排気側）は、図５に示されるように一対のロッカアーム６７をもつ（片側しか図示せず）。この一対のロッカアーム６７は、センタロッカアーム６０の両側に位置して、排気用ロッカシャフト２７に回動自在に支持される。そして、一端部に有るローラ部材（図示しない）を排気用カム２６ｂのカム面に転接させ、他端部に有るアジャストスクリュ部６７ａを側方へ張り出させている。
【００３０】
このような可変動弁装置２０を集約したフレーム構造が、シリンダヘッド２の上部に搭載され、各ロッカアーム４０（吸気用）のアジャストスクリュ部４１を、シリンダヘッド２に組み付けてある吸気バルブ１４のステム端に配置させ、排気用ロッカアーム６７のアジャストスクリュ部６７aを、シリンダヘッド２に組み付けてある排気バルブ１５のステム端に配置させてある。またカムシャフト２６は、カムシャフト端に設けたカムスプロケット６９ａおよびタイミングベルト６９ｂを介してクランクシャフトにつなげられ、カムシャフト２６により、各バルブが駆動できるようにしている。なお、６８は、スイングカム５０を介してセンタロッカアーム６０を吸気用カム２６ａへ押し付ける付勢部品、例えばプッシャを示す。
【００３１】
また図２〜図４に示されるように例えばフレーム構造の最前部には、外部駆動源、例えば電動モータ８０から出力される限られた出力で、バルブ反力が加わる制御シャフト２８を駆動可能とする減速機構、例えばウォームギヤ減速機構７０が設けられている。ウォームギヤ減速機構７０には、扇形のギヤ７１、同ギヤ７１と別体なウォームシャフトギヤユニット８１との組み合わせが用いられる。
【００３２】
このうち扇形のギヤ７１は、図２〜図４に示されるように扇形板状の本体７２の外周縁部に多数のギヤ歯７３を有し、回動中心部に取付座７４を有した板状部品が用いてある。この扇形部品の取付座７４が、最前部のホルダ部３２から前方へ突き出ている制御シャフト２８の軸端に固定ボルト７５で固定され、ギヤ歯７３をシリンダヘッド２の上方に配置させている。つまり、ギヤ７１は、制御シャフト２８の径方向から突き出るように組み付けてある。
【００３３】
ウォームシャフトギヤユニット８１は、例えば図２〜図４に示されるようにＵ形フレーム８２にウォームシャフトギヤ８３を回転自在に組み付けた構造が用いてある。ウォームシャフトギヤ８３は、中間にウォームギヤ歯８３ａをもつシャフト部８３ｂで構成される。このシャフト部８３ｂの両端部がフレーム８２の各端部で回転自在に支持され、ウォームギヤ部８３ｂをフレーム８２の端部間に配置させている。このうちフレーム８２の一方の端部を突き出るシャフト部８３ｂの端部には、継手の一方の部材、例えばオルダム継手８５を構成する雄部８５ａおよび雌部８５ｂの一方、例えば雄部８５ａが連結され、制御回転を入力する入力部を構成している。
【００３４】
ウォームシャフトギヤユニット８１のフレーム８２が、図４に示されるように固定用ボルト８６を用いて、最前部のホルダ部３２に形成された取付座３５に設置され、ウォームシャフトギヤ８３をシリンダヘッド２に横向きに取り付けている。この取り付けの際、図２に示されるようにウォームシャフトギヤ８３がギヤ７１と噛合う。この噛合い（減速）により、雄部８５ａから入力される制御回転（バルブリフト量や開閉タイミングの要求バルブ特性を定める回転）が、バルブ反力に勝る高トルクを有しながら制御シャフト２８へ伝達されるようにしている。これで、例えば図２中の矢印で示されるようにギヤ７１が排気用ロッカシャフト２７側へ向かう方向に回動変位するときは、高バルブリフト側へ制御する制御回転が制御シャフト２８へ伝達され、反対に雄部８５ａ側へ向かう方向に回動変位するときは、低バルブリフト側へ制御する制御回転が制御シャフト２８へ伝達されるようにしてある。なお、図２中８８は、ギヤ７１とウォームシャフトギヤ８３間のバックラッシュを詰めるスプリング部材を示す。同スプリング部材８８については後述する。
【００３５】
また図２〜図４に示されるように例えば制御シャフト２８の前端部には、可変動弁機構２１の可変範囲Ｌを規制する規制機構９０が設けられている。規制機構９０は、制御シャフト２８から径方向へ突き出る突出部９１と、この突出部９１を可変範囲Ｌの最小・最大の位置で規制するストッパ部９３とから構成される。このうちの突出部９１は、制御シャフト２８端に組み付けた扇形のギヤ７１（ウォームギヤ減速機構７０の部品）そのものを流用して構成してある。
【００３６】
またストッパ部９３は、１個所で、ギヤ７１の動きを規制する構造が用いられている。同構造の詳細が図９〜図１１に示されている。
ストッパ部９３を説明すると、９５はギヤ７１の本体中段に形成された長孔である。この長孔９５は、制御シャフト２８の軸心を中心とした円弧を描きながら制御シャフト２８の回動方向に沿って所定に延びる孔で形成されている。この長孔９５は、最前部のホルダ部３２の前面と向き合う地点に形成されている。この長孔９５内には、規制ピンをなすボルト部材９７が挿通されている。このボルト部材９７は、図１１（ａ）、（ｂ）に示されるように長孔９５の幅寸法より、格段に小さいねじ軸部９７ａを有したボルト部材から構成してあり、後述する可動スペーサ９９の固定部を兼ねている。このボルト部材９７のねじ軸部９７ａが、図１０に示されるようにギヤ７１から最前部のホルダ部３２の前面に形成してあるボス部３２ａのねじ孔３２ｂに進退可能にねじ込んである。このねじ込みからボルト部材９７をシリンダヘッド２側に支持させてある。ボルト部材９７の挿通地点は長孔９５の中間地点である。同地点は、可変範囲Ｌの最小まで制御シャフト２８を回動変位させたとき、長孔９５の端にボルト部材９７が配置され、反対に可変範囲Ｌの最大まで制御シャフト２８を回動変位させたとき、長孔９５の反対側の端がボルト部材９７に配置される地点である。つまり、このボルト部材９７は、ギヤ７１を、可変動弁機構２１の可変範囲Ｌの最小・最大で規定する基準となる。なお、可変動弁機構２１の可変範囲Ｌは、シリンダヘッド２毎に各気筒のバルブ特性を揃える調整、さらには部品の累積公差や、組み付くシリンダヘッド２側の部品公差などにより、ばらつくため、ボルト部材９７は、そのほとんどを許容する大まかな地点に配置してある。
【００３７】
このばらつきに対処するため、ボルト部材９７の周りには、調整を終えた可変範囲Ｌに合わせて、初期のストッパ位置の調整を可能にした調整構造が施されている。この初期位置を調整する構造には、ボルト部材９７の外面と長孔９５の内面との間に変位可能にスペーサ部９８を設けた構造が用いられている。
具体的にはスペーサ部９８には、図１０および図１１（ａ），（ｂ）に示されるように規制ピンをなすボルト部材９７に変位可能に組み付く可動スペーサ９９と、同可動スペーサ９９を固定する固定部、ここではボルト部材９７を用いて可動スペーサ９９を固定する構造とを組み合わせた構造が用いられている。
【００３８】
このうち可動スペーサ９９は、外径が長孔９５の幅寸法より若干小さく、内径がボルト部材９７のねじ軸部９７ａの直径寸法より格段に大きくした筒形に形成される。この可動スペーサ９９がねじ軸部９７ａの周りに挿通させてある。詳しくは、可動スペーサ９９は、ボルト部材９７のねじ軸部９７ａの周りに遊嵌され、ホルダ部３２のボス部３２ａと、ギヤ７１の外面に残るボルト部材９７の頭部９７ｂとの間に介在させてある。可動スペーサ端に形成してあるギヤ抜け止め用のフランジ９９ａ（本願のスラスト規制部位に相当）は、ギヤ７１をガイドしている。これで、ボルト部材９７を緩めると、可動スペーサ９９は、可動スペーサ９９とねじ軸部９７ａ間の隙間δの範囲で、長孔９５の端方向へ変位可能になり、ボルト部材９７をねじ込むと、可動スペーサ９９は、ボルト部材９７の頭部９７ｂとボス部３２ａ（シリンダヘッド側の部品）の挟み付けにより固定される。
【００３９】
この変位または固定が適宜に行える可動スペーサ９９により、ストッパ位置の初期設定、すなわち、調整を終えた可変動弁機構２１の可変範囲端に対して、ストッパ位置が所定に位置決められるようにしている。この初期位置を定める作業は、シリンダヘッド2に搭載する前、調整を終えた可変動弁機構２１（ウォームギヤユニット８１を組み付ける前）を可変範囲Ｌの端まで操作し、そのときの可変範囲端を規定する長孔端に対して、突き当たるように可動スペーサ９９を変位させ、その突き当てた可動スペーサ９９をボルト部材９７のねじ込みより固定するという、ボルト部材９７と長孔端間の隙間をなくす作業で行なうようにしてある（ばらつきの許容）。特に可動スペーサ９９の固定には、ボルト部材９７のねじ軸部９７ａの全周の外面と、可動スペーサ９９の全周の内面との間に隙間を残して（介在）行う手法が用いてある。
【００４０】
また、可変動弁機構２１は、可変範囲Ｌのうち、バルブリフトでエンジンに吸入される空気量を制御する可変動弁装置の場合、バルブリフトが小さい場合はエンジン出力も小さいため、エンジンに吸入される空気量差がエンジン特性差として大きく現れる。よって、バルブリフトの最大位置の規制よりも最小位置の規制は高い精度が要求される特性がある。そこで、ストッパ位置の初期位置を定める初期設定には、この特性に適した手法が用いてある。同手法には、可変動弁機構２１の可変範囲Ｌの最小位置を規定する長孔端をボルト部材９７側に配置させ、同地点で長孔端に可動スペーサ９９を位置決める。その後、可動スペーサ９９を反対側の可変範囲Ｌの最大位置を規定する長孔端に配置させ、そのときの可動スペーサ９９と長孔端間の公差が、高バルブリフトの精度を満足するばらつき内（所定の範囲内）に収まれば完了するという、低バルブリフト側の精度を重視した方法が用いられている。
【００４１】
また、スプリング部材８８は、素線を環状に複数状巻回して、素線の両端部８８ａを直径方向へ並行に突き出したトグルばね部材で構成されるもので、自由状態（端部８８ａに外力が加わらない状態）から、片方の端部８８ａに外力を加えると、巻回したコイル部分８８ｂがねじれ方向に弾性変位して、弾性変位に応じたスプリング力が発生する。このトグルばね部材８８のコイル部分８８ｂが、図９〜図１１に示されるようにギヤ７１の取付座７４の裏面に形成された環状のボス部７１ａ（制御シャフト端と突き当たる部分）の周りに巻回されるように組み付いている。そして、ギヤ７１の回動方向に並行に配置される両端部８８ａのうち、低バルブリフト側の端部８８ａは、ギヤ７１の本体７２の裏面に固定、ここでは例えば裏面に形成した固定孔７２ａへ差込むことによって固定され、残る高バルブリフト側の端部８８ａは、ギヤ７１の裏面へ突き出る可動スペーサ９９の端部に係止され、トグルばね部材の全体をほぼ自由状態に保たせている。これで、トグルばね部材は、高バルブリフトになるにしたがい、縮む方向の弾性変位が始まって、ギヤ７１のギヤ歯７３の歯面を、ウォームシャフトギヤ８３のウォームギヤ歯８３ａの歯面に押し付け（付勢力）、ギヤ間のバックラッシュが詰まるようにしてある。
【００４２】
このトグルばね部材を利用して、ストッパ位置の初期設定の最初の作業を行いやすくするよう、シリンダヘッド２に搭載する前で、ウォームシャフトギヤ８３が組み付く前の可変動弁機構２１は、当初から可変範囲Ｌの最小位置を規定する長孔端が可動スペーサ９９に配置されるようにしてある。
一方、駆動源となる電動モータ８０は、図１および図２に示されるように可変動弁装置２０やロッカカバー３の組み込みを終えたシリンダヘッド２に設置される。具体的には、電動モータ８０は、シリンダヘッド２の側部の最前部側に設置される。この電動モータ８０の出力軸８０ａには、オルダム継手８５の残る片側の部品、すなわち雌部８５ｂが装着してある。この雌部８５ｂが、ロッカカバー３の側壁に形成された差込み口部３ａを通じて、ウォームシャフトギヤ８３の雄部８５ａと噛み合っていて、エンジンの運転状態に応じて出力される電動モータ８０の制御回転により、吸気バルブ１４を駆動するバルブ駆動出力が連続的に可変されるようにしている。
【００４３】
すなわち、吸気バルブ１４の連続的な可変について説明すれば、カムシャフト２６がクランク出力によって回転すると、センタロッカアーム６０が、吸気用カム２６ａのカム変位にしたがい、ピン部６４を支点として、上下方向へ揺動する。この揺動を受けて、スイングカム５０は、斜面６１ａを転がりながら、該斜面６１ａで押し上げられたり下降したりする揺動運動を繰り返す。このスイングカム５０の揺動により、スイングカム５０のカム面５１は上下方向へ往復動する。
【００４４】
このとき、カム面５１は、ロッカアーム４０のニードルローラ４２と転接してい為、カム面５１でローラ４２を周期的に押圧してロッカアーム４０を揺動させ、一対の吸気バルブ１４を開閉させる。
このとき、図示しない制御部の指令により、高バルブリフト量にするべく、電動モータ８０の作動により、ウォームシャフトギヤ８３を通じて、扇形のギヤ７１を回動変位させる（高リフト方向）。これにより、電動モータ８０の回転は、バルブ反力に勝る高トルクを保ちながら、制御シャフト２８へ伝わり、制御シャフト２８を要求バルブ特性の地点まで回動させる。この回動変位により、センタロッカアーム６０の屈曲点の位置は変位する。すると、センタロッカアーム６０の滑りローラ６３は、吸気用カム２６ａ上を回転方向に沿って変位し、図５に示されるようにスイングカム５０のカム面５１を垂直に近い角度となる姿勢に位置決める。
【００４５】
このカム面５１の姿勢により、カム面５１のニードルローラ４２が行き交う領域（比率）は、高バルブリフト量をもたらす領域に設定される。例えば最も短いベース円区間と最も長いリフト区間となる比率に設定される。これにより、例えば吸気バルブ１４は、最大のバルブリフト量を確保するように駆動される（吸気用カム２６ａのリフト区間の全域用いて駆動）。
【００４６】
低バルブリフト量にするべく、高バルブリフトのときとは反対方向へ電動モータ８０を作動させたとする。すると、扇形のギヤ７１は反対の方向へ回動変位される（低リフト方向）。これにより、電動モータ８０の回転は、バルブ反力に勝る高トルクを保ちながら、制御シャフト２８へ伝わり、制御シャフト２８を要求バルブ特性の地点まで回動させる。この回動変位により、センタロッカアーム６０の支点位置は吸気用カム２６ａへ接近する方向に回動変位する。すると、センタロッカアーム６０の滑りローラ６３は、吸気用カム２６ａ上を吸気用カム２６ａの回転方向とは逆側へ変位する。これにより、センタロッカアーム６０と吸気用カム２６ａとの転接位置は、吸気用カム２６ａ上を進角する方向へずれる。この転接位置の可変により、バルブリフト曲線のＴＯＰ位置が進角方向へ移動する。また斜面６１ａも、センタロッカアーム６０の移動を受けて進角方向へ変位する。このセンタロッカアーム６０の移動により、スイングカム５０は、図7に示されるようにカム面５１が下側へ傾く姿勢に変わる。傾きが大きくなるにしたがい、ローラ４２が行き交うカム面５１の領域は、ベース円区間が次第に長く、リフト区間が次第に短くなる比率に変わる。この比率の変化により、吸気バルブ１４は、吸気用カム２６ａのリフト区間の全域を用いた駆動から、次第にリフト区間の頂部へ移行した部分で限定的に駆動される状態に変わる。
【００４７】
これにより、制御シャフト２８から入力される回動変位にしたがい、バルブ駆動出力となる吸気バルブ１４の開閉タイミングとバルブリフト量は、最大バルブリフト時とほぼ同じ開弁時期から開弁するタイミングを保ちつつ、閉弁時期を大きく変化させながら連続的に可変制御される。
ここで、ストッパ部９３の作用を説明すると、上記した可変範囲Ｌ（最小バルブリフト〜最大バルブリフト）内の可変制御においては、可動スペーサ９９がギヤ７１の長孔９５内を変位して制御を許す。
【００４８】
制御シャフト２８に可変範囲Ｌを越える回動変位が加わると、可変範囲Ｌの最小位置の場合、図2中の実線に示されるようにギヤ７１の長孔９５の高リフト側の端が可動スペーサ９９と当接して、制御シャフト２８の動きを規制する。また反対の可変範囲Ｌの最大位置の場合、図２中の二点鎖線に示されるようにギヤ７１の長孔９５の低リフト側の端が可動スペーサ９９と当接して、制御シャフト２８の動きを規制する。これにより、制御シャフト２８が可変範囲Ｌを超えるような変位を制限して、良好な可変制御を維持する。
【００４９】
このような可変範囲Ｌの最小・最大位置の初期設定は、手間を多く必要とされていたが、上述したような制御シャフト２８から突き出る突起部にスペーサ部９８を組み付ける構造だと、簡単になる。
すなわち、可変範囲端をストッパ部で位置決める初期設定は、ウォームシャフトギヤ８３を装着する前、シリンダヘッド２に装着する前に可変動弁装置２０に施されるものである。この際の作業としては、例えば図１３に示されるように位置決めを行う可変範囲端をスペーサ部９８の地点に配置する。このときスペーサ部９８の可動スペーサ９９は動けるようにしておく。ついで、可変範囲Ｌを規定する長孔９８の端に対して、可動スペーサ９９の外面を突き当て、その状態を保つように固定すればよい。
【００５０】
これにより、長孔９８の位置は、バルブ特性を揃える調整や、部品の累積公差や、組み付くシリンダヘッド２側の部品公差などにより、ばらついていても、長孔端と規制ピンをなすボルト部材９７間は可動スペーサ９９が連続して、その間の寸法ばらつきを許容する。
具体的には、規制ピンをなすボルト部材９７は、予めばらつきを想定して可変範囲Ｌの内側寄りに配置してある。このため、例えば正規な長孔端の位置の場合、図１３（ｂ）に示されるように可動スペーサ９９は、ボルト部材９７と同心的となる中間地点に配置される。またボルト部材９７に対して、長孔端の位置が低リフトバルブ側へ寄るばらつきが有る場合、図１３（ａ）に示されるように可動スペーサ９９は、それにならい、ボルト部材９７から低リフトバルブ側へずれるように配置される。反対にボルト部材９７に対して、長孔端の位置が高リフトバルブ側へ寄るばらつきが有る場合、図１３（ｃ）に示されるように可動スペーサ９９は、それにならい、ボルト部材９７から高リフトバルブ側へずれた地点に配置されるから、どのような寸法ばらつきが長孔端とボルト部材９７間に生じていても、当該寸法法ばらつきは可動を吸収（許容）する。
【００５１】
かくして、１個所のボルト部材９７（規制ピン）と長孔端間を可動スペーサ９９の変位で調整するという、負担の少ない作業だけで、ばらつきの多い可変動弁機構２１の可変範囲端の位置決めができる。特に調整構造は、ボルト部材９７で構成される１個の規制ピン、同ボルト部材９７に遊嵌される可動スペーサ９９、可動スペーサ９９を固定する固定構造（固定部）を組み合わせるという、実用的な構造ですむ。しかも、規制ピンにボルト部材９７を採用すると、ボルト部材９７のねじ込みで、可動スペーサ９９を固定、すなわちボルト部材９７が規制ピンや固定部を兼ねるから、さらに安価な構造ですむ。
【００５２】
そのうえ、図１３（ａ）〜（ｃ）に示されるように可動スペーサ９９は、いずれのばらつきに対しても、ボルト部材９７（規制ピン）の全周との間に隙間を介在させて固定するようにしてあると、可動スペーサ９９がボルト部材９７に規制されることなく、確実に長孔端に位置決めできる。
特に、制御シャフト２８に、高トルクで伝えるウォームギヤ減速機構７０を設けた場合、制御シャフト２８に組み付くギヤ７１を、ストッパの対象部品（突出部）として兼ねると、部品点数を抑えることができ、一層、初期設定を行うストッパ構造を簡単にすることができる。
【００５３】
また、可動スペーサ９９の端に形成してあるギヤ抜け止め用のフランジ９９ａはギヤ７１の板面をガイドしてスラスト受け部をなしており、部品を増やすことなく、ギアの反力や、制御シャフト軸に働く制御軸方向の荷重による制御シャフト２８やギア７１のスラスト移動の規制ができる。
そのうえ、初期設定の作業には、図１２（ａ）に示されるように可変動弁機構２１の可変範囲Ｌの最小位置を規定する長孔端をボルト部材９７側に配置させ、同地点で長孔端に可動スペーサ９９を位置決めてから、図１２（ｂ）に示されるように可動スペーサ９９を反対側の可変範囲Ｌの最大位置を規定する長孔端に配置させ、そのときの可動スペーサ９９と長孔端間の公差が、高バルブリフトの精度を満足するばらつき内に収まれば完了するという、可変動弁機構２１特有の特性を考慮した低バルブリフト側の精度を重視した調整が用いてあるので、ばらつき調整が進めやすく、可変動弁機構２１に適した簡素な作業で初期設定作業が行える。
【００５４】
また、制御シャフト２８に、高トルク伝達のためにウォームギヤ減速機構７０を設けた場合、バックラッシュを詰めるスプリング部材８８を、ギヤ７１に挿入し組み付けることにより、構造の簡素化が行える。
なお、本発明は一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば一実施形態では、吸気バルブのバルブ特性を連続的に可変する可変動弁装置に本発明を適用したが、これに限らず、排気バルブのバルブ特性を連続的に可変する可変動弁装置に本発明を適用してもよい。また、上述した一実施形態では、リフト量と開閉タイミングを同時に変更できるもので説明したが、一方のみを変更する装置、例えば、不等速継手を用いて開閉タイミングを変更する可変動弁装置にも適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の概観を示す斜視図。
【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】ロッカカバーやタイミングチェーンカバーを取り外して可変動弁装置を露出させた内燃機関の斜視図。
【図４】同可変動弁装置をシリンダヘッドから取り外したときの斜視図。
【図５】図３中のＢ−Ｂ線に沿う、可変動弁装置が最小バルブリフト量に制御されたときのベース円付近の状態を示す断面図。
【図６】可変動弁装置が最大バルブリフト量に制御されたときのカム山を越えるときの状態を示す断面図。
【図７】可変動弁装置が最小バルブリフト量に制御されたときのベース円付近の状態を示す断面図。
【図８】可変動弁装置が最小バルブリフト量に制御されたときのカム山を越えるときの状態を示す断面図。
【図９】可変動弁装置に組み込まれた規制構造の突出部およびストッパ部を示す斜視図。
【図１０】同規制構造を分解した分解斜視図。
【図１１】（ａ）は図９中のＣ−Ｃ線に沿う断面図、（ｂ）同可動スペーサ付近を拡大した断面図。
【図１２】可変範囲端をストッパで位置決める作業を説明するための図。
【図１３】各種のばらつきに応じて位置決めた可動スペーサをそれぞれ示した図。
【符号の説明】
【００５６】
２  シリンダヘッド
１４  吸気バルブ
２０  可変動弁装置
２１  可変動弁機構
２８  制御シャフト
７０  ウォームギヤ減速機構
７１  ギヤ（突出部）
８３  ウォームシャフトギヤ
８８  スプリング部材
９３  ストッパ部
９５  長孔
９７  ボルト部材（規制ピン、固定部）
９８  スペーサ部
９９  可動スペーサ
９９ａ  フランジ（スラスト規制部位）
Ｌ  可変範囲
【図１】
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【図２】
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【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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