(57)【要約】【課題】小型化を図りつつ吸気弁のバルブリフト量とともに作動角の可変量を大きく取ることのできる内燃機関の可変動弁装置を提供する。【解決手段】中空状のカムシャフト８の外周に配置された回転カム１０は、カムシャフト外周を挟持状態に配設された一対のカム構成部材１３，１４と、ベース部材１５，１６とを有し、前記両カム構成部材は、外周面に連続したカムプロフィールが形成され、カムノーズ部１３ａ、１４ａ側に設けられた枢支ピン１７を中心に他端部１３ｂ、１４ｂ側が開閉自在に枢支されていると共に、油圧駆動部により制御軸２０を回転制御して板ばね１８の付勢力を介して開閉方向へ作動させて、吸気弁のバルブリフト量と作動角を同時に制御するようになっている。【選択図】図１
2014214658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部軸方向に沿って中空部が形成された駆動軸と、
該駆動軸の外周に設けられ、外周面に連続したカムプロフィールが形成されていると共に、各一端側のカムノーズ部側を枢支点として各他端部側が互いに開閉可能に連結された一対のカム構成部材からなる回転カムと、
前記両カム構成部材を互いに閉方向へ付勢する付勢部材と、
前記駆動軸の中空部に可動自在に設けられて、前記付勢部材の付勢力に抗して両カム構成部材を開方向へ作動させる制御軸と、
を備え、
前記回転カムは、バルブスプリングのばね力に抗して機関弁を開作動させると共に、機関運転状態に応じて前記付勢部材と制御軸を介して前記両カム構成部材を開閉して前記機関弁のバルブリフト量と作動角を可変にすることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
回転駆動される駆動軸と、
該駆動軸の外周面を包囲するように設けられて、各外周面にカムプロフィールが連続的に形成されていると共に開閉自在に設けられたた２つの第１、第２カム構成部材を有する回転カムと、
前記各カム構成部材を閉方向へ付勢する付勢部材と、
前記各カム構成部材を前記付勢部材の付勢力に抗して開方向へ作動させる制御機構と、を備え、
前記第１カム構成部材と第２カム構成部材は、カムノーズ部側に設けられた連結軸を枢支点として、前記付勢部材と制御機構によって開閉作動することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
クランクシャフトによって回転駆動する駆動軸と、
機関の吸気ポート及び／または排気ポートを開閉する機関弁と、
前記駆動軸の外周に設けられ、各外周面に前記機関弁を開作動させるカムプロフィールが連続的に形成された開閉自在な一対のカム構成部材を有する回転カムと、
前記両カム構成部材を互いに接近させて閉方向へ付勢する付勢部材と、
前記各カム構成部材を前記付勢部材の付勢力に抗して開方向へ作動させる制御機構と、を備え、
前記制御機構の駆動に伴って前記両カム構成部材により前記機関弁のバルブリフト量と作動角が変化するように構成したことを特徴とする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、内燃機関の吸気弁や排気弁である機関弁のバルブリフト量や作動角を運転状態に応じて可変制御する内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の可変動弁装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
概略を説明すれば、一対の低リフトカムの間に、高リフトカムがカムシャフトの径方向へ移動可能に設けられており、また、第２カムシャフトのシリンダにピストンが軸線方向へ移動可能に設けられている。前記高リフトカムとピストンとの間に、第２カムシャフトが貫通摺動するピンが配置され、前記ピストンの外周面に浅溝と深溝が連設されている。
【０００４】
そして、前記低リフトカム作動状態では、前記ピンが深溝に位置されて、吸気弁のバルブリフト量を低リフトに制御する一方、高リフトカム作動状態ではピンが浅溝に位置されて、吸気弁のバルブリフト量を高リフトに制御するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３４５８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の可変動弁装置にあっては、吸気弁のバルブリフト量は可変にできるものの、開弁期間である作動角の可変量が少なく、バルブリフト量に応じて吸気弁の開弁期間を変更することができない。この結果、燃費や機関トルクなどの機関性能を十分に引き出すことができない。
【０００７】
本発明は、小型化を図りつつ機関弁のバルブリフト量とともに作動角の可変量を大きく取ることのできる内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、内部軸方向に沿って中空部が形成された駆動軸と、該駆動軸の外周に設けられ、外周面に連続したカムプロフィールが形成されていると共に、各一端側のカムノーズ部側を枢支点として各他端部側が互いに開閉可能に連結された一対のカム構成部材からなる回転カムと、前記両カム構成部材を互いに閉方向へ付勢する付勢部材と、
前記駆動軸の中空部に可動自在に設けられて、前記付勢部材の付勢力に抗して両カム構成部材を開方向へ作動させる制御軸と、を備え、
前記回転カムは、バルブスプリングのばね力に抗して機関弁を開作動させると共に、機関運転状態に応じて前記付勢部材と制御軸を介して前記両カム構成部材を開閉して前記機関弁のバルブリフト量と作動角を可変にすることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、小型化を図りつつ機関弁のバルブリフト量とともに作動角の可変量を大きく取ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態における可変動弁装置の縦断面図である。
【図２】本実施形態の可変動弁装置に供される可変機構の分解斜視図である。
【図３】同可変機構の横断面図である。
【図４】同可変機構の斜視図である。
【図５】本実施形態に供される制御機構の通路構成部とリアプレートを外した状態を示すＡ矢視図である。
【図６】本実施形態の可変機構の作動を示し、Ａは各カム構成部材が閉じた状態、Ｂは各カム構成部材が僅かに開いた状態、Ｃはさらに開いた状態、Ｄは最大に開いた状態をそれぞれ示している。
【図７】本実施形態の可変動弁装置による吸気弁のバルブリフト量と作動角を示す特性図である。
【図８】本発明の第２実施形態における可変動弁装置の可変機構を示す分解斜視図である。
【図９】同可変機構の横断面図である。
【図１０】本実施形態の可変機構の作動を示し、Ａは各カム構成部材が閉じた状態、Ｂは各カム構成部材が僅かに開いた状態、Ｃはさらに開いた状態、Ｄは最大に開いた状態をそれぞれ示している。
【図１１】本発明の第３実施形態における可変動弁装置を示す縦断面図である。
【図１２】図１１の第２通路構成部とフロントプレートを外した状態のＢ矢視図である。
【図１３】本実施形態による吸気弁のピークリフト位相とバルブリフト量及び作動角の特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、以下の実施形態では、直列４気筒の内燃機関の吸気側に適用したものであり、排気側に適用することも可能である。
〔第１実施形態〕
この可変動弁装置は、図１に示すように、シリンダヘッド１にバルブガイドを介して摺動自在に設けられた１気筒当たり２つの機関弁である吸気弁２と、機関運転状態に応じて前記各吸気弁２のバルブリフト量と作動角を制御する可変機構３と、該可変機構３を作動制御する制御機構４とを備えている。
【００１２】
前記各吸気弁２は、バルブステムの上端部がシリンダヘッド１内に形成された保持孔１ａに摺動自在に保持された直動式のバルブリフター５に当接していると共に、各バルブスプリング６によって閉方向に付勢されている。
【００１３】
前記可変機構３は、図外のクランクシャフトによりタイミングチェーンを介して回転駆動される駆動回転体であるタイミングスプロケット７と、一端部８ａがタイミングスプロケット７にカムボルト９によって固定された駆動軸であるカムシャフト８と、該カムシャフト８の外周面を包囲するように設けられて、前記バルブリフター５を介して各吸気弁２を開閉作動させる回転カム１０と、を備えている。
【００１４】
前記タイミングスプロケット７は、鉄系金属によって肉厚円盤状に形成されて、外周に前記タイミングチェーンが巻回される歯車７ａが一体に設けられていると共に、中央に前記カムボルト９が挿通するボルト挿通孔７ｂが貫通形成されている。また、該ボルト挿通孔７ｂの側方位置には、カムシャフト８との周方向の位置決めをする位置決め用ピン４９が挿通するピン挿通孔７ｃが貫通形成されている。
【００１５】
前記カムシャフト８は、例えば鉄系金属である炭素鋼によって内部中空状に形成されていると共に、一端部８ａの内部に前記カムボルト９が挿通螺着する雌ねじ孔８ｃが形成されており、このカムボルト９のボルト軸力によって前記タイミングスプロケット７からの回転力が伝達されるようになっている。また、一端部８ａの内部軸方向には、前記位置決め用ピン４９の一端部が圧入固定されるピン固定孔８ｄが形成されている。
【００１６】
また、前記カムシャフト８は、シリンダヘッド１に図外のカム軸受を介して回転自在に支持され、一端部８ａ側に円環状のフランジ部８ｅが一体に形成されていると共に、内部に形成された中空部１１が一端部８ａ内から他端部８ｂへ軸方向に沿って貫通形成されている。また、この他端部８ｂの外周には、比較的大径な円盤部１２が一体に形成されている。
【００１７】
前記回転カム１０は、図１〜図４に示すように、前記カムシャフト８の外周面を径方向両側から挟持するように配置された一対のカム構成部材１３，１４と、該両カム構成部材１３，１４の軸方向の両側に配置された一対のベース部材１５，１６と、を備えている。
【００１８】
前記各カム構成部材１３，１４は、鉄系金属によってそれぞれ円弧アーム状に細長く分割形成されて、外周面全体に前記バルブリフター５の冠面５ａに摺接するほぼ卵型のカムプロフィールが形成されていると共に、互いに組み合わされた下部一端側である各カムノーズ部１３ａ、１４ａ側が枢軸（連結軸）である枢支ピン１７によって軸方向から連結されて、該枢支ピン１７を枢支点として各他端部１３ｂ、１４ｂが開閉自在になっている。
【００１９】
すなわち、前記一方の第１カム構成部材１３は、カムノーズ部１３ａ側が二股円弧状の支持片１３ｃ、１３ｃによって構成され、該両支持片１３ｃ、１３ｃに前記枢支ピン１７が挿通されるピン挿通孔１３ｄ、１３ｄが貫通形成されている。また、前記両支持片１３ｄ、１３ｄの前記ピン挿通孔１３ｄ、１３ｄが位置する上側の各外側面には、前記ベース部材１５，１６の後述する各ガイド溝に係合案内される一対の案内突部１３ｅ、１３ｅが一体に設けられている。
【００２０】
前記他方の第２カム構成部材１４は、カムノーズ部１４ａ側が前記支持片１３ｃ、１３ｃ間の隙間内に係入される円弧板状の突起部１４ｃによって構成され、該突起部１４ｃに前記枢支ピン１７が挿通されるピン孔１４ｄが貫通形成されていると共に、該ピン孔１４ｄが位置する突起部１４ｃの上面側には、半円弧状の凸部１４ｅが一体に設けられている。つまり、この凸部１４ｅは、その中心Ｐが前記枢支ピン１７の軸心Ｐ１通る垂直線Ｘ上に配置されている。この垂直線Ｘは、前記各吸気弁２の中心軸線上になっている。
【００２１】
また、前記第１、第２カム構成部材１３，１４の各他端部１３ｂ、１４ｂの内面には、ガイド突部１３ｆ、１４ｆが一体に設けられており、この各ガイド突部１３ｆ、１４ｆは、各内面１３ｇ、１４ｇが上下方向に沿って円弧面状に形成されて、後述するカムシャフト８の外周面に形成された一対のガイド面８ｆ、８ｆに摺接案内されるようになっている。
【００２２】
さらに、前記第１、第２カム構成部材１３，１４の各ガイド突部１３ｆ、１４ｆの上端部には、各他端部１３ｂ、１４ｂ側を閉方向に付勢する付勢部材である板ばね１８を係止させる係止突起１３ｈ、１４ｈが一体に形成されている。この係止突起１３ｈ、１４ｈは、各外側面の根元部に係止溝が形成されている。
【００２３】
前記板ばね１８は、ステンレス材によって平面ほぼ長方形状に形成されていると共に、中央が凸状となるほぼ湾曲状に折曲形成されて、長手方向へ弾性変形するように形成されており、折り返し状に折曲形成された両端部１８ａ、１８ｂが、前記各係止突起１３ｈ、１４ｈの各係止溝に、自身の内方への弾性力によって嵌着固定されている。
【００２４】
前記カムシャフト８は、前記各カム構成部材１３，１４の内周側に対応した外周面に前記各ガイド突部１３ｆ、１４ｆの各内面１３ｇ、１４ｇが摺接する一対のガイド面８ｆ、８ｆが形成されていると共に、該ガイド面８ｆ、８ｆ間の下部位置に摺動用孔８ｇが下端に形成された矩形状の平坦面８ｈから中空部１１内へ上下方向に沿って貫通形成されている。
【００２５】
前記両ガイド面８ｆ、８ｆは、カムシャフト８の外周面の接線方向へ沿った横断面ハ字形に切り欠かれた長溝状に形成されている。
【００２６】
前記摺動用孔８ｇは、円形状に形成されて、内部に押圧部材１９を上下摺動自在に保持するようになっている。前記押圧部材１９は、短尺なほぼ円柱状に形成されて下端面１９ａが前記第２カム構成部材１４の凸部１４ｅの上面に当接している一方、上面１９ｂが前記制御機構４の後述する制御軸２０の制御カム面３０に当接している。
【００２７】
前記各ベース部材１５，１６は、それぞれ同一直径の円盤状に形成されて外周面１５ａ、１６ａの外径が前記各カムノーズ部１３ａ、１４ａを除いて両カム構成部材１３、１４全体の外形よりも僅かに大きく形成されている。また、この両ベース部材１５，１６は、中央に前記カムシャフト８の外周面に圧入される固定用孔１５ｂ、１６ｂが貫通形成されていると共に、対向する内面の下部位置に前記第１カム構成部材１３の両案内突部１３ｅ、１３ｅを摺動案内する一対の案内溝１５ｃ、１６ｃが下端縁から前記各固定用孔１５ｂ、１６ｂまでの上下方向に沿って形成されている。
【００２８】
前記制御機構４は、図１及び図５に示すように、前記カムシャフト８の中空部１１内に回転自在に挿通配置された制御軸２０と、該制御軸２０を機関運転状態に応じて回転制御するアクチュエータである油圧駆動部２１と、該油圧駆動部２１に油圧を給排して駆動させる油圧回路２２と、を備えている。
【００２９】
前記制御軸２０は、一端部２０ａ側の前記回転カム３の押圧部材１９に対応した位置に前記制御カム面３０が一体に形成されていると共に、他端部２０ｂの外周面に前記カムシャフト８の円盤部１２に軸方向から当接する大径フランジ部２０ｃが一体に形成されている。また、前記他端部２０ｂの内部軸方向には、固定ボルト４８の軸部４８ａが挿通螺着するボルト孔２０ｄが形成されている。
【００３０】
前記制御カム面３０は、図２、図３及び図６に示すように、制御軸２０の外周面を切り欠いて横断面へ字形状に形成され、ほぼ平坦な面積の大きな小リフト部３０ａと、該小リフト部３０ａから連続的に円弧状に形成された中リフト部３０ｂと、該中リフト部３０ｂに連続的に形成された大リフト部３０ｃと、該大リフト部３０ｃからさらに回転した外端縁に位置する最大リフト部３０ｄと、から構成されている。
【００３１】
前記油圧駆動部２１は、図１及び図５に示すように、例えば油圧ＶＴＣなどに用いられるベーンタイプのものを一部利用したものであって、前記カムシャフト８の他端部８ｂ側に配置されたハウジング２３と、前記制御軸２０の他端部２０ｂに前記固定ボルト４８により軸方向から固定されて、前記ハウジング２３内に回転自在に収容されたベーンロータ２４と、前記ハウジング２３の後述するハウジング本体２７の内周面に内方に向かって突出形成された４つのシュー２７ａ〜２７ｄと、ハウジング２３の内部に形成された作動油室が前記各シュー２７ａとベーンロータ２４の後述する４つのベーン３５ａ〜３５ｄとによって隔成されたそれぞれ２つの第１油室２５及び第２油室２６と、を備えている。
【００３２】
前記ハウジング２３は、ほぼ円筒のハウジング本体２７と、該ハウジング本体２７の前後開口端を閉塞するフロントプレート２８及びリアプレート２９とを備えている。前記ハウジング本体２７とフロントプレート２８及びリアプレート２９が、フロントプレート２８側から挿通された４本のボルト４６によって軸方向から共締めにより一体的に結合されている。
【００３３】
前記ハウジング本体２７は、前記各シュー２７ａを除く一般部がほぼ薄肉に形成されており、前記各シュー２７ａ〜２７ｄは、円周方向のほぼ等間隔位置に形成されていると共に、それぞれが側面からみてほぼ台形状に形成されている。また、各シュー２７ａ〜２７ｄのそれぞれの先端部に軸方向に沿って形成されたシール溝内には、ほぼコ字形状のシール部材３１が嵌着されている。さらに、各シュー２７ａ〜２７ｄの付け根部側の内部軸方向には、前記各ボルト４６が挿通する４つのボルト挿通孔３２ａ〜３２ｄが貫通形成されている。
【００３４】
前記フロントプレート２８は、鉄系金属によって比較的肉厚な円板状に形成され、中央にベーンロータ２４の後述するロータ３４の前端部３４ａが挿通する大径孔２８ａが穿設されていると共に、外周側の円周方向等間隔位置には、前記各ボルト４６が挿通する４つのボルト挿通孔２８ｂが貫通形成されている。また、このフロントプレート２８の外周面と前記カムシャフト８の他端部８ｂに有する前記円盤部１２は、有底円筒状の連結部材３３を介して結合されている。つまり、この連結部材３３は、円盤状の底壁部３３ａが前記カムシャフト８の円盤部１２の外面に軸方向から当接している一方、円筒状の外筒部３３ｂがフロントプレート２８の外周面に被嵌状態に当接し、それぞれの当接部位が溶接されて、前記円盤部１２とフロントプレート２８が一体的に結合されている。
【００３５】
前記リアプレート２９は、同じく鉄系金属によりフロントプレート２８よりも肉厚な円板状に形成され、中央に内周面がテーパ状の支持孔２９ａが貫通形成されていると共に、前記各ボルト４６の先端部の雄ねじが螺着する図外の４つの雌ねじ孔が円周方向等間隔位置に形成されている。
【００３６】
前記ベーンロータ２４は、焼結金属によって一体に形成され、図１、図５に示すように、カムシャフト８方向に延びたほぼ円筒状に形成されたロータ３４と、該ロータ３４の外周面の円周方向のほぼ等間隔位置に放射状に突設された４枚のベーン３５ａ〜３５ｄと、から構成されている。
【００３７】
前記ロータ３４は、筒状の前端部３４ａが前記フロントプレート２８の大径孔２８ａに回転自在に嵌挿されている一方、後端部の内部に前記固定ボルト４８や後述する通路構成部４２が挿通される円柱状の保持穴３４ｂが軸方向に沿って形成されている。また、ロータ３４の前端部３４ａの内部には、円環状の支持壁３４ｃが一体に形成されている。この支持壁３４ｃは、中央に固定ボルト４８の軸部４８ａが挿通する挿通孔３４ｄが軸方向に貫通形成されていると共に、この挿通孔３４ｄの孔縁部が固定ボルト４８の頭部４８ｂが着座する着座部として機能するようになっている。また、前記支持壁３４ｃの後面には、前記制御軸２０の後端部が嵌入する円環状の嵌入溝３４ｅが形成されている。前記前端部３４ａの前面には、前記制御軸２０のフランジ部２０ｃの後面が固定ボルト４８の軸力によって圧接している。
【００３８】
また、ロータ３４は、外周面が前記各シュー２７ａ〜２７ｄの先端部上面に嵌着された前記シール部材３１に摺動しつつ正逆回転すると共に、図１に示すように、内部径方向には、前記各第１油室２５に連通する４つの第１油孔２５ａと、各第２油室２６に連通する４つの第２油孔２６ａが径方向へそれぞれ貫通形成されている。
【００３９】
前記各ベーン３５ａ〜３５ｄは、図５に示すように、それぞれが各シュー２７ａ〜２７ｄ間に配置されていると共に、各先端面に軸方向に形成されたシール溝内に前記ハウジング本体２７の内周面に摺接するほぼコ字形状のシール部材３６が嵌着されている。
【００４０】
また、前記各ベーン３５ａ〜３５ｄは、１つベーン３５ａが最大巾に形成され、該ベーン３５ａ以外の３枚のベーン３５ｂ〜３５ｄの巾が最大巾のベーン７５ａよりも小さいほぼ同一の巾に設定されている。このように、各ベーン３５ａ〜３５ｄの巾をそれぞれ変化させることによってベーンロータ２４全体の回転バランスを均一化するようになっている。
【００４１】
さらに、前記ベーンロータ２４は、図５に示すように、前記幅広のベーン３５ａの一側面が前記シュー２７ａの周方向から対向する対向側面に当接して最大左方向の回転位置が規制される一方、他側面が隣接するシュー２７ｂの対向側面に当接して最大右方向の回転位置が規制されるようになっている。
【００４２】
前記油圧回路２２は、前記各第１油室２５と第２油室２６に対して油圧を選択的に供給するか、あるいは各油室２５，２６内の油を排出するもので、図１に示すように、前記第１油孔２５ａに連通する第１通路３７と、前記第２油孔２６ａに連通する第２通路３８と、該各通路３７，３８に電磁切換弁３９を介して油圧を選択的に供給するオイルポンプ４０と、前記各通路３７，３８に電磁切換弁３９を介して選択的に連通するドレン通路４１と、を備えている。
【００４３】
前記両通路３７、３８は、各先端部３７ａ、３８ａが前記ロータ３４の前記保持穴３４ｂ内に挿通された円柱状の通路構成部４２の内部に形成されている。この通路構成部４２は、機関の後端側に配置されたカバー部材４３に一体に設けられて、軸方向のほぼ中央に形成された径方向孔及びグルーブ溝３７ｂを介して前記第１通路３７と各第１油孔２５ａとを連通するようになっている。また、前記ロータ３４の内部に形成された前記保持穴３４ｂと固定ボルト４８の頭部４８ｂとによって隔成された油室を介して前記第２通路３８と各第２油孔２６ａを連通するようになっている。また、前記通路構成部４２の外周には、外部と前記グルーブ溝３７ｂとの間、該グルーブ溝３７ｂと油室との間をそれぞれシールする３つのシール部材４７がそれぞれ嵌着固定されている。
【００４４】
前記オイルポンプ４０は、吐出通路４０ａが図外の濾過フィルターを介して前記両通路３７，３８に適宜選択的に連通すると共に、機関の摺動部などに潤滑油を供給するメインオイルギャラリー４４にそれぞれ連通している。また、前記オイルポンプ４０には、過大な吐出圧を抑制する図外のリリーフ弁が設けられている。
【００４５】
前記電磁切換弁３９は、３方向弁であって、図外のコントロールユニットからの出力電流（パルス電流）によって各通路３７，３８とオイルポンプ４０の吐出通路４０ａ下流の供給通路とドレン通路４１とを選択的に切り換え制御するようになっている。
【００４６】
前記コントロールユニットは、内部のマイクロコンピュータが図外のクランク角センサやエアーフローメータ、水温センサ、スロットルバルブ開度センサなどの各種センサ類からの情報信号を入力して現在の機関運転状態を検出すると共に、この検出値に応じて前記電磁切換弁３９に制御電流を出力するようになっている。つまり、このような機関運転状態とベーンロータ２４の相対回転位置に応じて前記電磁切換弁３９の電磁コイルにパルス電流を出力するようになっている。
〔本実施形態の作用〕
以下、本実施形態の作用を説明すれば、まず、例えば機関始動時やアイドリング運転時には、コントロールユニットが、機関停止時と同じく電磁切換弁３９の電磁コイルへの非通電状態を維持する。これによって、前記電磁切換弁３９は、第１通路３７とオイルポンプ４０の吐出通路４０ａとを連通すると共に、第２通路３８とドレン通路４１とを連通する。これによって、オイルポンプ４０から吐出された作動油は、図５に示すように、第１油室２５に供給される一方、第２油室２６内に作動油が第２通路３８を介してドレン通路４１からオイルパン４５内に排出される。
【００４７】
したがって、前記制御軸２０は、図６Ａに示す位置に回転制御されて、前記制御カム面３０の小リフト部３０ａが押圧部材１９の上面１９ｂに当接していると共に、下面１９ａが該押圧部材１９の位置が図示の最上位置に保持されている。このため、両カム構成部材１４，１５は、板ばね１８の付勢力によって各他端部１３ｂ、１４ｂが枢支ピン１７を中心として最も閉じた位置に保持される。
【００４８】
よって、各吸気弁２は、前記ベース部材１５，１６の外周面で形成されるベースサークル領域と、ベース部材１５，１６の外周面から突出した前記両カム構成部材１３，１４のカムノーズ部１３ａ、１４ａのリフト領域となって、図７に示す最小のバルブリフト特性Ｌ１と最小の作動角Ｄ１の特性となる。これによって、機関各部のフリクションが小さくなることから、始動性が向上する。
【００４９】
次に、機関の所定の低回転低負荷域では、前記コントロールユニットから電磁切換弁３９に制御電流が出力されて、オイルポンプ４０の吐出通路４０ａと第２通路３８が連通されると共に、第１通路３７とドレン通路４１が連通される。
【００５０】
これによって、第１油室２５内の作動油がオイルパン４５にドレンされて低圧になる一方、第２油室２６に作動油が供給されて内部が高圧になることから、ベーンロータ２４が図５に示す最大左方向の回転位置から僅かに右回転する。
【００５１】
したがって、前記制御軸１９は、図６Ｂに示すように左に僅かに回転して制御カム面３０の中リフト部３０ｂによって押圧部材１９の上面１９ｂを下方へ押圧して、該押圧部材１９の下面１９ａが第２カム構成部材１４の凸部１４ｅを同方向へ押圧する。
【００５２】
そうすると、両カム構成部材１３，１４は、図６Ｂに示すように、枢支ピン１７を介して全体が下方へ僅かに移動すると共に、各ガイド突起１３ｆ、１４ｆがカムシャフト８の両ガイド面８ｆ、８ｆにガイドされながら下方へ摺動しつつ両カム構成部材１３，１４を前記板ばね１８のばね力に抗して各他端部１３ｂ、１４ｂを開く方向に力が作用する。つまり、前記各ガイド突起１３ｆ、１４ｆの各内面が両ガイド面８ｆ、８ｆのハ字形状に沿って下方へ摺動することによって、枢支ピン１７を中心に各他端部１３ｂ、１４ｂ側に開方向の力が作用する。
【００５３】
このため、各カム構成部材１３，１４全体が枢支ピン１７を中心に所定の小開度で開いて、各カムノーズ部１３ａ、１４ａ側の各ベース部材１５，１６外周面からの突出量も僅かにも大きくなると共に、バルブリフター５の冠面５ａに対する当接領域も大きくなる。
【００５４】
これによって、各吸気弁２は、図７に示す中バルブリフト特性Ｌ２と中作動角Ｄ２の特性となる。したがって、機関回転の安定化と燃費の向上が図れる。
【００５５】
さらに、機関の中回転中負荷域に移行した場合は、コントロールユニットから電磁切換弁３９にさらに増加された制御電流が出力されて、第１通路３７とドレン通路４１の連通状態が維持されつつ第２通路３８への作動油の供給量が多くなって第２油室２６内の油圧がさらに高くなり、ベーンロータ２４がさらに右方向へ回転する。
【００５６】
したがって、前記制御軸１９は、図６Ｃに示すように左方向へ僅かに回転して制御カム面３０の大リフト部３０ｃによって押圧部材１９の上面１９ｂを下方へ押圧して、該押圧部材１９の下面１９ａが第２カム構成部材１４の凸部１４ｅを同方向へさらに押圧する。
【００５７】
そうすると、両カム構成部材１３，１４は、同図Ｃに示すように、枢支ピン１７を介して全体が下方へさらに移動すると共に、各ガイド突起１３ｆ、１４ｆがカムシャフト８のハ字形状の両ガイド面８ｆ、８ｆにガイドされながらさらに下方へ摺動しつつ両カム構成部材１３，１４を前記板ばね１８のばね力に抗して各他端部１３ｂ、１４ｂをさらに開く方向に力が作用する。
【００５８】
このため、各カム構成部材１３，１４全体が枢支ピン１７を中心にさらに所定の開度まで開いて、各カムノーズ部１３ａ、１４ａ側の各ベース部材１５，１６外周面からの突出量も僅かにも大きくなると共に、バルブリフター５の冠面５ａに対する当接領域も大きくなる。
【００５９】
これによって、各吸気弁２は、図７に示す大バルブリフト特性Ｌ３と大作動角Ｄ３の特性となる。
【００６０】
また、機関の急加速などの高回転高負荷域に移行した場合は、コントロールユニットから電磁切換弁３９にさらに増加された制御電流が出力されて、第１通路３７とドレン通路４１の連通状態が維持されつつ第２通路３８への作動油の供給量がさらに多くなって第２油室２６内の油圧がさらに高くなり、ベーンロータ２４がさらに右方向へ回転する。
【００６１】
したがって、前記制御軸１９は、図６Ｄに示すように左方向へ僅かに回転して制御カム面３０の最大リフト部３０ｄによって押圧部材１９の上面１９ｂを下方へ押圧するため、該押圧部材１９の下面１９ａが第２カム構成部材１４の凸部１４ｅを同方向へさらに押圧する。
【００６２】
そうすると、両カム構成部材１３，１４は、同図Ｄに示すように、枢支ピン１７を介して全体が下方へさらに移動すると共に、各ガイド突起１３ｆ、１４ｆがカムシャフト８のハ字形状の両ガイド面８ｆ、８ｆにガイドされながらさらに下方へ摺動しつつ両カム構成部材１３，１４を前記板ばね１８のばね力に抗して各他端部１３ｂ、１４ｂをさらに開く方向に力が作用する。
【００６３】
このため、各カム構成部材１３，１４全体が枢支ピン１７を中心にさらに最大開度まで開いて、各カムノーズ部１３ａ、１４ａ側の各ベース部材１５，１６外周面からの突出量も最大に大きくなると共に、バルブリフター５の冠面５ａに対する当接領域も最大となる。
【００６４】
これによって、各吸気弁２は、図７に示す最大バルブリフト特性Ｌ４と最大作動角Ｄ４の特性となる。この結果、機関の出力トルクを充分に高めることが可能になる。
【００６５】
一方、例えば機関高回転高負荷域から中回転中負荷域、さらには低回転低負荷域へ移行した場合は、コントロールユニットからの制御電流によって前記電磁切換弁３９が制御されて、第１通路３７と吐出通路４０ａが適宜連通されると共に、第２通路３８とドレン通路４１が適宜連通される。
【００６６】
これによって、第１油室２５に作動油が供給されて高圧になると共に、第２油室２６内の作動油がオイルパン４５に排出されて低圧になることから、ベーンロータ２４は、図５に示す左方向へ漸次回転して制御軸２０を図６Ｄに示す位置から右方向へ回転制御する。
【００６７】
このため、制御カム面３０の各リフト部３０ｄ〜３０ａが、押圧部材１９に対する押圧力を低下させることにより、両カム構成部材１３，１４が各ガイド突部１３ｆ、１４ｆと各ガイド面８ｆ、８ｆを介して上昇移動すると共に、板ばね１８のばね力によって各他端部１３ｂ、１４ｂが閉方向に移動する。これによって、各吸気弁２のバルブリフト量Ｌと作動角Ｄが小さくなる方向へ制御される。
【００６８】
これらのバルブリフト特性Ｌ１〜Ｌ４と作動角Ｄ１〜Ｄ４は、機関運転状態の変化に応じて連続的に制御される。
【００６９】
なお、機関を停止させた場合には、コントロールユニットから電磁切換弁３９への通電が遮断されると共に、オイルポンプ４０の作動も停止するが、停止直前の機関アイドリング運転時に、ベーンロータ２４が図５に示す最大左回転位置に回転している。したがって、機関始動時には、前述のように、最小バルブリフトＬ１、作動角Ｄ１になっていることから、良好な始動性が得られることは前述の通りである。
【００７０】
このように、本実施形態では、各吸気弁２のバルブリフト量の他に、作動角も同時に大きく制御することができることから、機関運転状態に応じて機関性能を十分に発揮させることが可能になる。
【００７１】
しかも、前記可変機構３は、カムシャフト８の外周面に配置された各ベース部材１５，１６や各カム構成部材１３，１４及びこのカム構成部材１３，１４の内部に設けられた押圧部材１９などによって構成したことから、機構のコンパクト化が図れる。この結果、可変動弁装置全体の小型化が図れると共に、軽量化が図れる。
【００７２】
さらに、前記可変機構３は、部品点数も少なく全体の構造が簡単であり、また各部の作動自体も大きく動くことなく比較的小さな作動によってバルブリフト量や作動角を大きく可変制御にすることができる。このため、効率良く可変制御できると共に、製造作業や組立作業が容易となり、コストの大幅な低減化が図れる。
【００７３】
また、可変機構３を制御する制御機構４の油圧駆動部２１も既存の油圧ＶＴＣなどに用いられるものを利用することができるので、製造コストの低減化が図れる。但し、アクチュエータとしては前記油圧駆動部２１の他に、電動式の駆動部とすることも可能である。
〔第２実施形態〕
図８及び図９は第２実施形態を示し、前記第１実施形態におけるカムシャフト８のガイド面８ｆ、８ｆや各カム構成部材１３，１４のガイド突部１３ｆ、１４ｆを廃止して、一対のガイドピン５０，５０などを利用して両カム構成部材１５，１６を開閉案内するようにしたものである。
【００７４】
すなわち、前記ベース部材１５，１６に、前記各ガイドピン５０，５０が挿通される各一対のガイド長孔５１ａ、５１ａ、５２ａ、５２ａが形成されていると共に、前記各カム構成部材１３，１４に、同じく各ガイドピン５０，５０がそれぞれ挿通される円形状のピン孔５３、５４がそれぞれ形成されている。
【００７５】
前記各ガイドピン５０，５０は、比較的細い棒状に形成されて、その長さは前記ベース部材１５、１６間の各外側面までの長さに設定されている。
【００７６】
前記各ガイド長孔５１ａ、５１ａ、５２ａ、５２ａは、前記ガイド面８ｆ、８ｆと対応する各ベース部材１５，１６の幅方向のほぼ中央位置に前記ベース部材１５，１６のほぼ円弧状に沿って直線のハ字形状に形成されている。
【００７７】
また、各ガイド長孔５１ａ〜５２ａは、その幅長さＷが各ガイドピン５０，５０の外径Ｄよりも僅かに大きく形成されて、該各ガイドピン５０、５０が摺動案内可能になっていると共に、その軸方向長さＬが前記ハ字形状のガイド面８ｆ、８ｆの長さとほぼ同一に設定されている。
【００７８】
前記各ピン孔５３，５４は、前記各カム構成部材１３，１４の上端部に幅方向へ貫通して形成され、その内径が前記各ガイドピン５０，５０の外径よりも僅かに小さく形成されて、該各ガイドピン５０，５０のほぼ中央部位が圧入固定されるようになっている。
【００７９】
カムシャフト８や制御軸１９，カム面３０などの他の構成は第１実施形態と同じである。
【００８０】
したがって、機関始動時（アイドリング回転を含む）から機関低回転低負荷域及び高回転高負荷域まで機関運転状態が変化するに伴って、コントロールユニットから電磁切換弁３９へパルス信号が出力されて、前記制御軸１９が、図１０Ａ〜Ｄに示すように回転制御されると、各カム構成部材１３，１４の各他端部１３ｂ、１４ｂが各ガイドピン５０，５０介して前記枢支ピン１７を中心に板ばね１８の付勢力に抗して連続的に開作動する。
【００８１】
すなわち、例えば機関始動時やアイドリング運転時には、第１実施形態と同じく、コントロールユニットからの制御信号によって、前記電磁切換弁３９を介して前記制御軸２０が、図１０Ａに示す位置に回転制御されて、前記制御カム面３０の小リフト部３０ａが押圧部材１９の上面１９ｂに当接していると共に、下面１９ａが該押圧部材１９の位置が図示の最上位置に保持されている。このため、両カム構成部材１４，１５は、板ばね１８の付勢力によって各他端部１３ｂ、１４ｂが枢支ピン１７を中心として最も閉じた位置に保持される。
【００８２】
よって、各吸気弁２は、前記ベース部材１５，１６の外周面で形成されるベースサークル領域と、ベース部材１５，１６の外周面から突出した前記両カム構成部材１３，１４のカムノーズ部１３ａ、１４ａのリフト領域となって、第１実施形態と同じく、図７に示す最小のバルブリフト特性Ｌ１と最小の作動角Ｄ１の特性となる。
【００８３】
次に、機関の所定の低回転低負荷域では、前記電磁切換弁３９が流路切り換え制御され、これによってベーンロータ２４を介して前記制御軸１９が、図１０Ｂに示すように左に僅かに回転して制御カム面３０の中リフト部３０ｂによって押圧部材１９の上面１９ｂを下方へ押圧して、該押圧部材１９の下面１９ａが第２カム構成部材１４の凸部１４ｅを同方向へ押圧する。
【００８４】
そうすると、両カム構成部材１３，１４は、図１０Ｂに示すように、枢支ピン１７を介して全体が下方へ僅かに移動すると共に、各ガイドピン５０、５０が各ベース部材１５，１６のガイド長孔５１ａ、５１ａ、５２ａ、５２ａにガイドされながら下方へ摺動しつつ両カム構成部材１３，１４を前記板ばね１８のばね力に抗して各他端部１３ｂ、１４ｂを開く方向に力が作用する。つまり、前記各ガイドピン５０，５０の各外周面が両ガイド長孔５１ａ〜５２ａのハ字形状に沿って下方へ摺動することによって、枢支ピン１７を中心に各他端部１３ｂ、１４ｂ側に開方向の力が作用する。
【００８５】
このため、各カム構成部材１３，１４全体が枢支ピン１７を中心に所定の小開度で開いて、各カムノーズ部１３ａ、１４ａ側の各ベース部材１５，１６外周面からの突出量も僅かにも大きくなると共に、バルブリフター５の冠面５ａに対する当接領域も大きくなる。
【００８６】
これによって、各吸気弁２は、図７に示す中バルブリフト特性Ｌ２と中作動角Ｄ２の特性となる。
【００８７】
さらに、機関の中回転中負荷域に移行した場合は、前記電磁切換弁３９がさらに流路切り換え制御され、これによってベーンロータ２４を介して前記制御軸１９が、図１０Ｃに示すように左方向へ僅かに回転して制御カム面３０の大リフト部３０ｃによって押圧部材１９の上面１９ｂを下方へ押圧して、該押圧部材１９の下面１９ａが第２カム構成部材１４の凸部１４ｅを同方向へさらに押圧する。
【００８８】
そうすると、両カム構成部材１３，１４は、図１０Ｃに示すように、枢支ピン１７を介して全体が下方へさらに移動すると共に、各ガイドピン５０、５０が前記ハ字形状の両ガイド長孔５１ａ〜５２ａにガイドされながらさらに下方へ摺動しつつ両カム構成部材１３，１４を前記板ばね１８のばね力に抗して各他端部１３ｂ、１４ｂをさらに開く方向に力が作用する。
【００８９】
このため、各カム構成部材１３，１４全体が枢支ピン１７を中心にさらに所定の開度まで開いて、各カムノーズ部１３ａ、１４ａ側の各ベース部材１５，１６外周面からの突出量も僅かにも大きくなると共に、バルブリフター５の冠面５ａに対する当接領域も大きくなる。
【００９０】
これによって、各吸気弁２は、図７に示す大バルブリフト特性Ｌ３と大作動角Ｄ３の特性となる。
【００９１】
また、高回転高負荷域に移行した場合は、前記電磁切換弁３９によってさらに流路切り換え制御が行われて、前記制御軸１９が、図１０Ｄに示すように左方向へ僅かに回転して制御カム面３０の最大リフト部３０ｄによって押圧部材１９の上面１９ｂを下方へ押圧するため、該押圧部材１９の下面１９ａが第２カム構成部材１４の凸部１４ｅを同方向へさらに押圧する。
【００９２】
そうすると、両カム構成部材１３，１４は、図１０Ｄに示すように、枢支ピン１７を介して全体が下方へさらに移動すると共に、各ガイドピン５０、５０が前記ハ字形状の両ガイド長孔５１ａ〜５２ａにガイドされながらさらに下方へ摺動しつつ両カム構成部材１３，１４を前記板ばね１８のばね力に抗して各他端部１３ｂ、１４ｂをさらに開く方向に力が作用する。
【００９３】
このため、各カム構成部材１３，１４全体が枢支ピン１７を中心にさらに最大開度まで開いて、各カムノーズ部１３ａ、１４ａ側の各ベース部材１５，１６外周面からの突出量も最大に大きくなると共に、バルブリフター５の冠面５ａに対する当接領域も最大となる。
【００９４】
これによって、各吸気弁２は、図７に示す最大バルブリフト特性Ｌ４と最大作動角Ｄ４の特性となる。
【００９５】
したがって、本実施形態によれば、第１実施形態と同様な作用効果が得られると共に、特に、前記ガイドピン５０，５０とガイド長孔５１ａ〜５２ａを用いたことによって、各カム構成部材１３，１４のより安定した開閉作動が得られる。
〔第３実施形態〕
図１１は本発明の第３実施形態を示し、可変機構３や制御機構４は第１実施形態のものと同一の構成であるが、これに、各吸気弁２，２のピークリフト位相を変換する位相変更機構６０を設けたものである。したがって、前記可変機構３と制御機構４の第１実施形態と同じ符番のみを付して具体的説明は省略する。
【００９６】
前記位相変更機構６０は、図１１及び図１２に示すように、基本構成が前記制御機構４の油圧駆動部２１の構成に類似しており、前記カムシャフト８の一端部８ａ側に配置されたハウジング６１と、前記カムシャフト８の一端部８ａにカムボルト６３により軸方向から固定されて、前記ハウジング６１内に回転自在に収容されたベーンロータ６４と、前記ハウジング６１の後述するハウジング本体６７の内周面に内方に向かって突出形成された４つのシュー６７ａ〜６７ｄと、ハウジング６１の内部に形成された作動油室が前記各シュー６７ａとベーンロータ６４の後述する４つのベーン７５ａ〜７５ｄとによって隔成されたそれぞれ２つの遅角油室６５及び進角油室６６と、を備えている。
【００９７】
前記ハウジング６１は、ほぼ円筒のハウジング本体６７と、該ハウジング本体６７の前後開口端を閉塞するフロントプレート６８及びリアプレート６９とを備えている。前記ハウジング本体６７とフロントプレート６８及びリアプレート６９が、リアプレート６９側から挿通された４本のボルト８６によって軸方向から共締めにより一体的に結合されている。
【００９８】
前記ハウジング本体６７は、前記各シュー６７ａを除く一般部がほぼ薄肉に形成されており、前記各シュー６７ａ〜６７ｄは、円周方向のほぼ等間隔位置に形成されていると共に、それぞれが側面からみてほぼ台形状に形成されている。また、各シュー６７ａ〜６７ｄのそれぞれの先端部に軸方向に沿って形成されたシール溝内には、ほぼコ字形状のシール部材７１がそれぞれ嵌着されている。さらに、各シュー６７ａ〜６７ｄの付け根部側の内部軸方向には、前記各ボルト８６が挿通する４つのボルト挿通孔７２ａ〜７２ｄが貫通形成されている。
【００９９】
前記フロントプレート６８は、鉄系金属により比較的薄肉な円板状に形成され、中央に内周面がテーパ状の支持孔６８ａが貫通形成されていると共に、前記各ボルト８６の軸部が挿通する図外の４つのボルト挿通孔が円周方向等間隔位置に形成されている。
【０１００】
前記リアプレート６９は、鉄系金属によって比較的肉厚な円板状に形成され、中央にベーンロータ６４の後述するロータ７４の後端部７４ａが回転支持される支持孔６９ａが穿設されていると共に、外周側の円周方向等間隔位置には、前記各ボルト８６が挿通する４つのボルト挿通孔６９ｂが貫通形成されている。
【０１０１】
前記ベーンロータ６４は、焼結金属によって一体に形成され、カムシャフト８方向に延びたほぼ円筒状に形成されたロータ７４と、該ロータ７４の外周面の円周方向のほぼ等間隔位置に放射状に突設された４枚のベーン７５ａ〜７５ｄと、から構成されている。
【０１０２】
前記ロータ７４は、筒状の後端部７４ａが前記リアプレート６９の大径孔６９ａに回転自在に嵌挿されている一方、前端部の内部に前記カムボルト６３や後述する通路構成部８２が挿通される円柱状の保持穴７４ｂが軸方向に沿って形成されている。また、ロータ７４の後端部７４ａの内部には、円環状の支持壁７４ｃが一体に形成されている。この支持壁７４ｃは、中央にカムボルト６３の軸部６３ａが挿通する挿通孔７４ｄが軸方向に貫通形成されていると共に、この挿通孔７４ｄの孔縁部がカムボルト６３の頭部６３ｂが着座する着座部として機能するようになっている。また、前記支持壁７４ｃの後端には、前記カムシャフト８の筒状前端部が嵌入する円環状の嵌入溝７４ｅが形成されている。前記後端部７４ａの後面には、前記カムシャフト８のフランジ部８ｉの前面がカムボルト６３の軸力によって圧接している。
【０１０３】
また、ロータ７４は、外周面が前記各シュー６７ａ〜６７ｄの先端部上面に嵌着された前記シール部材７１に摺動しつつ正逆回転すると共に、内部径方向には、前記各遅角油室６５に連通する４つの遅角油孔６５ａと、各進角油室６６に連通する４つの進角油孔６６ａが径方向へそれぞれ貫通形成されている。
【０１０４】
前記各ベーン７５ａ〜７５ｄは、図１２に示すように、それぞれが各シュー６７ａ〜６７ｄ間に配置されていると共に、各先端面に軸方向に形成されたシール溝内に前記ハウジング本体６７の内周面に摺接するほぼコ字形状のシール部材７６が嵌着されている。
【０１０５】
また、前記各ベーン７５ａ〜７５ｄは、１つベーン７５ａが最大巾に形成され、該ベーン７５ａ以外の３枚のベーン７５ｂ〜７５ｄの巾が最大巾のベーン７５ａよりも小さいほぼ同一の巾に設定されている。
【０１０６】
さらに、前記ベーンロータ６４は、図１２に示すように、前記幅広のベーン７５ａの一側面が前記シュー６７ａの周方向から対向する対向側面に当接して最大遅角方向の回転位置が規制される一方、他側面が隣接するシュー６７ｂの対向側面に当接して最大進角方向の回転位置が規制されるようになっている。
【０１０７】
前記各遅角油室６５と各進角油室６６には、第２油圧回路６２を介して前記各油孔６５ａ、６６ａから作動油が選択的に給排されるようになっている。前記第２油圧回路６２は、前記各実施形態の油圧回路２２と同じ構成であるから具体的には説明しないが、前記各油孔６５ａ、６６ａに連通路する遅角通路７７や進角通路７８、該各通路７７，７８とオイルポンプの吐出通路とドレン通路を切り換える電磁切換弁及び該電磁切換弁を制御するコントロールユニットなどから構成されている。
【０１０８】
前記両通路７７、７８は、各先端部７７ａ、７８ａが前記ロータ７４の前記保持穴３４ｂ内に挿通された円柱状の通路構成部８２の内部に形成されている。この通路構成部８２は、機関の後端側に配置されたカバー部材８３に一体に設けられて、軸方向のほぼ中央に形成された径方向孔と外周のグルーブ溝を介して前記遅角通路７７と各遅角油孔６５ａとを連通するようになっている。また、前記ロータ７４の内部に形成された前記保持穴７４ｂとカムボルト６３の頭部６３ｂとによって隔成された油室を介して前記進角通路７８と各進角油孔６６ａを連通するようになっている。また、前記通路構成部８２の外周には、外部と前記グルーブ溝との間、該グルーブ溝と油室との間をそれぞれシールする３つのシール部材８７がそれぞれ嵌着固定されている。
【０１０９】
このコントロールユニットは、前記油圧回路２２の電磁切換弁３９を制御するものと同じであって、現在の機関運転状態を検出すると共に、前記カムシャフト８の回転角度センサやクランクシャフトのクランク角センサからの情報信号に基づいて、前記電磁切換弁に制御パルス信号を出力して前記通路７７，７８などを切り換え制御し、前記ハウジング６１に対するベーンロータ２４の相対回転位置を制御するようになっている。
【０１１０】
また、前記最大幅のベーン７５ａの内部とフロントプレート６８には、前記ベーンロータ６４を最遅角側と最進角側の間の中間回転位相位置で規制するロック機構９０が設けられている。
【０１１１】
このロック機構９０は、フロントプレート６８の内面所定位置に形成されたロック穴９１と、前記ベーン７５ａの内部軸方向に形成された摺動用孔９２に摺動自在に設けられて、先端部が前記ロック穴９１に係脱するロックピン９３と、該ロックピン９３をロック穴９１方向へ付勢するコイルスプリング９４と、該コイルスプリング９４を保持するスプリングリテーナ９５と、前記ロックピン９３の先端部側に設けられて、該ロックピン９３をロック穴９１から抜け出す方向へ油圧を作用させる受圧室９６とを備え、この受圧室９６には、前記遅角油室６５に供給された油圧が給排されるようになっている。
〔第３実施形態の作用〕
したがって、本実施形態によれば、例えば機関の冷間始動時には、前記ロック機構９０によってベーンロータ６４が予めハウジング６１にロックされて、該ハウジング６１に対する相対回転位置が中間回転位置に保持されている。このため、各吸気弁２，２は、そのバルブリフトのピークリフト位相が図１３の破線に示すように中間位相位置に制御されていると共に、前記可変機構３によって最小リフト、作動角に制御されている。
【０１１２】
そして、各吸気弁２，２は、図１３の矢印に示すように、始動後の機関運転状態の変化に応じて、前記可変機構３によりバルブリフト量と作動角が連続的に可変制御されると共に、前記位相変更機構６０によってピークリフト位相が遅角側あるいは進角側に連続的に可変制御される。
【０１１３】
したがって、この実施形態によれば、第１、第２実施形態と同様に、各吸気弁２，２は、可変機構３や制御機構４によってバルブリフト量や作動角を任意にかつ大きく可変制御されるばかりか、位相変更機構６０によってピークリフト位相も変更されるので、燃費や出力トルクなどの機関性能をさらに向上させることが可能になる。
【０１１４】
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、前記付勢部材としては板ばね１８以外に、コイルスプリングなどの他の部材とすることも可能である。
【０１１５】
また、前記各カム構成部材１３，１４を、焼結合金によって形成して多孔質の内部に潤滑油を含浸させることによって、バルブリフタ５の冠面５ａとの摺動抵抗を低減させることも可能である。
【０１１６】
前記実施形態から把握される前記請求項以外の発明の技術的思想について以下に説明する。
〔請求項ａ〕請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記駆動軸の径方向へ摺動自在に設けられ、一端側が前記制御軸に設けられた制御カムに摺接し、他端側が前記両カム構成部材の連結箇所に径方向内側から当接した押圧部材を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｂ〕請求項ａに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記制御カムは、前記制御軸に一体に形成されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｃ〕請求項ａに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記押圧部材の他端側が前記両カム構成部材の連結箇所にある回転カムのカムノーズ部の頂部内側を径方向内側から押圧することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｄ〕請求項ｃに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記押圧部材は、円柱状に形成されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｅ〕請求項１またはａに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記駆動軸の外周両側面に、一対のガイド面が形成されている共に、前記第１カム構成部材と第２カム構成部材の各他端側に前記各ガイド面に摺接して前記両カム構成部材を開閉方向へ案内する一対の案内突部が設けられていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｆ〕請求項ｅに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記各ガイド面は、駆動軸外周面の接線方向に沿ったほぼハ字形状の長溝状に形成されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｇ〕請求項１またはａに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記両カム構成部材の軸方向の両外側に、回転カムのベースサークル領域を創成するベース部材を設けたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｈ〕請求項ｇに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記ベース部材は、所定の肉厚を有する円盤状に形成されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｉ〕請求項ｇまたはｈに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記第１カム構成部材と第２カム構成部材の各一端部に駆動軸の軸方向に沿った貫通孔を穿設する一方、前記ベース部材の前記貫通孔と対向する各対向面に径方向に沿った一対の案内溝を形成すると共に、前記貫通孔に挿通された枢軸の突出両端部を前記各案内溝に係合配置したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｊ〕請求項ｉに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記枢軸は、丸棒状に形成されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｋ〕請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記第１カム構成部材と第２カム構成部材を回転自在に連結する連結部材を、前記両カム構成部材のいずれか一方に一体に設けたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【０１１７】
この発明によれば、連結部材を別体に設ける場合に比して、部品点数の削減が図れると共に、組立作業能率が向上する。
〔請求項ｌ〕請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記第１カム構成部材と第２カム構成部材を回転自在に連結する連結部材を、前記両カム構成部材とは別体に設けたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｍ〕請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記制御軸は、回転駆動されることによって前記両カム構成部材を開方向へ作動させることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｎ〕請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記付勢部材を、板ばねあるいはコイルスプリングによって構成したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｏ〕請求項２または３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記制御機構は、回転駆動して前記両カム構成部材を開方向へ作動させることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｐ〕請求項ｏに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記制御機構の回転駆動は、油圧式あるいは電動式のアクチュエータによって行うことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｑ〕請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記駆動軸の一端部に、前記機関弁のバルブリフトのピーク位相を可変にする可変機構を設けたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項ｒ〕請求項ｑに記載の内燃機関の可変動弁装置において、
前記可変機構は、油圧式または電動式のアクチュエータによって構成したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【符号の説明】
【０１１８】
２…吸気弁
３…可変機構
４…制御機構
５…バルブリフター
７…タイミングスプロケット
８…カムシャフト（駆動軸）
８ａ…一端部
８ｂ…他端部
８ｆ・８ｆ…ガイド面
９…カムボルト
１０…回転カム
１１…中空部
１３・１４…カム構成部材
１３ａ・１４ａ…カムノーズ部
１３ｆ・１４ｆ…ガイド突起
１４ｅ…凸部
１５・１６…ベーン部材
１５ｃ・１６ｃ…案内溝
１７…枢支ピン（枢軸）
１８…板ばね（付勢部材）
２０…制御軸
２１…油圧駆動部
２２…油圧回路
５０・５０…ガイドピン
５１ａ・５１ａ…ガイド長孔
５２ａ・５２ａ…ガイド長孔
６０…位相変更機構
【図１】
2014214658.tif 000003
【図２】
2014214658.tif 000004
【図３】
2014214658.tif 000005
【図４】
2014214658.tif 000006
【図５】
2014214658.tif 000007
【図６】
2014214658.tif 000008
【図７】
2014214658.tif 000009
【図８】
2014214658.tif 000010
【図９】
2014214658.tif 000011
【図１０】
2014214658.tif 000012
【図１１】
2014214658.tif 000013
【図１２】
2014214658.tif 000014
【図１３】
2014214658.tif 000015