(57)【要約】  【課題】  制御軸の最大回転位置を、ボールナットに最大移動位置に影響されずに、精度良く制御できる可変動弁装置を提供する。  【解決手段】  制御軸３２をストッパ機構２９によって所定範囲内で回転制御することによって吸気弁２の開閉作動状態を変化させる可変機構４と、ボール螺子伝達機構３７を介して前記制御軸に回転力を伝達するアクチュエータ６と備えている。前記アクチュエータは、ボール螺子軸４５の回転に伴い軸方向へ移動可能に設けられたボールナット４６を備えている。前記制御軸が前記ストッパ機構によって一方向の最大回転を規制された位置（最小リフト制御）において、調整ボルトによってボールナットの軸方向の最大移動位置を予め規制することにより、ボールナットとボールベアリング５０との間に隙間が形成されるようにした。  【選択図】  図１
2006002607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御軸をストッパ機構によって所定範囲内で回転制御することにより機関弁の開閉作動状態を変化させる可変機構と、
回転機構からの回転力を減速機構を介して前記制御軸に伝達すると共に、所定範囲内で作動可能なアクチュエータと、
を備えた内燃機関の可変動弁装置であって、
前記アクチュエータの最大作動範囲を、前記制御軸が前記ストッパ機構によって最大回転位置を規制される所定範囲内に設定したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
制御軸をストッパ機構によって所定範囲内で回転制御することによって機関弁の開閉作動状態を変化させる可変機構と、
前記制御軸を減速機構を介して回転駆動させて前記可変機構を制御すると共に、所定範囲内で作動可能なアクチュエータと、
を備えた内燃機関の可変動弁装置であって、
前記アクチュエータは、
外周にねじ部が形成された出力軸を、機関運転状態に応じて回転駆動する回転機構と、
前記出力軸の回転に伴い前記ねじ部を介して軸方向へ移動可能に設けられ、一方向の最大移動位置で軸方向の端縁がストッパ部材に当接して移動が規制される移動ナットと、
前記制御軸と移動ナットとの間に揺動自在に設けられて、前記移動ナットの軸方向の移動を回転運動に変換して前記制御軸に伝達する連係機構と、
を備え、
前記制御軸が前記ストッパ機構によって最大回転を規制された位置において、前記移動ナットの軸方向の端縁とストッパ部材との間に隙間が形成され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。
【請求項３】
制御軸をストッパ機構によって所定範囲内で回転制御することによって機関弁の開閉作動状態を変化させる可変機構と、
回転機構からの回転力を減速機構を介して前記制御軸に伝達すると共に、所定範囲内で作動可能なアクチュエータと、
を備えた内燃機関の可変動弁装置の組立方法であって、
前記アクチュエータの組付時に、前記制御軸のストッパ機構による最大回転範囲内の所定位置で前記アクチュエータの最大作動位置を規制する規制部材を予め取り付け、前記アクチュエータと制御軸とを連係させた後に、前記規制部材を取り外し、該取り外された規制部材の位置に栓体を取り付けたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置の組付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、内燃機関の吸気弁や排気弁のバルブリフト量や作動角等を機関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及びその組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関の可変動弁装置としては、種々提供されており、その１つとして例えば以下の特許文献１に記載されているものが知られている。
【０００３】
概略を説明すれば、この可変動弁装置は、制御軸を回転制御することによって例えば吸気弁のバルブリフトを可変制御する可変機構と、前記制御軸を機関運転状態に応じて回転駆動させるアクチュエータとを備えている。
【０００４】
前記アクチュエータは、電動モータによって回転制御される出力軸と、該出力軸の外周面に形成された雄ねじに内周の雌ねじが螺合して、軸方向へ移動可能な移動ナットと、一端部が移動ナットの両側部にピンを介して揺動自在に連係されたリンク部材と、一端部がリンク部材の他端部に連係され、他端部が制御軸にピンを介して回転自在に連係された連係アームとを備えており、前記制御軸には、調整カムが固定されている。
【０００５】
そして、前記電動モータの正逆回転駆動に伴って出力軸が正逆回転することにより、移動ナットが軸方向へ移動すると、リンク部材と連係アームとを介して制御軸の回転位置を制御するようになっている。
【特許文献１】米国特許第６６１５７７７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記従来の可変動弁装置における前記制御軸は、その左右の最大回転角度範囲が、該制御軸の外周に一体に設けられたアームが所定の一対のストッパピンに当接することによって規制され、その最大回転位置精度が高くなっている。  ところが、前記アクチュエータ側では、各構成部品が組み合わされていることから、移動ナットの最大移動位置を精度良く制御できず、前記制御軸の最大回転位置との間にズレが生じるおそれがある。つまり、移動ナットの軸方向の最大移動位置を規制する際、つまり、例えばハウジングの内部所定位置に移動ナットの軸方向端縁を当接させて最大移動位置を規制する際に、アクチュエータの各構成部材の製造誤差や組付誤差などに起因して、その最大移動位置を一定に精度良く制御することが困難である。
【０００７】
このため、各構成部材の組付時に、例えば、移動ナットがハウジングの所定部位に当接して最大移動位置になった時点で各構成部品をそれぞれ組み付けると、前記制御軸側では、アームが前記いずれかのストッパピンに当接していなければならないのにも拘わらず、前記アームとストッパピンが当接せずに、両者間が所定の隙間をもって非接触状態になってしまうおそれがある。
【０００８】
換言すれば、制御軸が一方向へ最大に回転する前に、先に移動ナットがハウジングの所定部位に当接してそれ以上の移動が規制されてしまうおそれがある。
【０００９】
この結果、制御軸の回転基準位置にばらつきが発生して、バルブリフト制御精度が悪化するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記従来のアクチュエータの実状に鑑みて案出されたもので、請求項１記載の発明にあっては、とりわけ、制御軸を回転駆動するアクチュエータの最大作動範囲を、前記制御軸が前記ストッパ機構によって最大回転位置を規制される所定範囲内に設定したことを特徴としている。
【００１１】
この発明によれば、前記制御軸は、常にストッパ機構によってその最大回転位置が規制されて、アクチュエータの作動範囲には影響されないことから、該制御軸の回転位置精度が高くなる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、制御軸を回転駆動するアクチュエータは、外周にねじ部が形成された出力軸を、機関運転状態に応じて回転駆動する回転機構と、前記出力軸の回転に伴い前記ねじ部を介して軸方向へ移動可能に設けられ、一方向の最大移動位置で軸方向の端縁がストッパ部材に当接して移動が規制される移動ナットと、前記制御軸と移動ナットとの間に揺動自在に設けられて、前記移動ナットの軸方向の移動を回転運動に変換して前記制御軸に伝達する連係機構とを備え、前記制御軸が前記ストッパ機構によって最大回転を規制された位置において、前記移動ナットの軸方向の端縁とストッパ部材との間に隙間が形成されるように構成したことを特徴としている。
【００１３】
この発明によれば、制御軸の最大回転位置では、移動ナットとストッパ部材との間に隙間が形成されることから、制御軸は、その最大回転位置が移動ナットの最大移動位置に左右されず、あくまでストッパ機構のみによって規制されることから、該制御軸の位置精度が良好になる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、可変動弁装置の組立方法の発明に関し、制御軸を回転駆動するアクチュエータの組付時に、前記制御軸のストッパ機構による最大回転範囲内の所定位置で前記アクチュエータの最大作動位置を規制する規制部材を予め取り付け、前記アクチュエータに制御軸を組み付けた後に、前記規制部材を取り外し、該取り外された規制部材の位置に栓体を取り付けたことを特徴としている。
【００１５】
この発明によれば、前記アクチュエータは、各構成部品の組付時に予め取り付けられた規制部材によってその最大作動範囲が決定され、該最大作動範囲が前記制御軸の最大回転範囲よりも内側にあることから、制御軸の最大回転位置がアクチュエータの最大作動位置に左右されることなく、独自のストッパ機構のみによって決定される。したがって、制御軸の位置精度が良好になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置及びその組立方法の実施形態を図面に基づいて詳述する。この実施形態では、吸気弁側に適用され、１気筒当たり２つの吸気弁を備え、かつ吸気弁のバルリフト量を機関運転状態に応じて可変制御するようになっている。
【００１７】
すなわち、可変動弁装置は、図８〜図１０に示すように、シリンダヘッド１に図外のバルブガイドを介して摺動自在に設けられて、バルブスプリング３，３によって閉方向に付勢された一対の吸気弁２，２と、該各吸気弁２，２のバルブリフト量を可変制御する可変機構４と、該可変機構４の作動位置を制御する制御機構５と、該制御機構５を回転駆動するアクチュエータ６とを備えている。
【００１８】
前記可変機構４は、シリンダヘッド１の上部に有する軸受１４に回転自在に支持された中空状の駆動軸１３と、該駆動軸１３に圧入等により固設された駆動カム１５と、駆動軸１３の外周面に揺動自在に支持されて、各吸気弁２，２の上端部に配設されたバルブリフター１６，１６の上面に摺接して各吸気弁２，２を開作動させる２つの揺動カム１７，１７と、駆動カム１５と揺動カム１７，１７との間に連係されて、駆動カム１５の回転力を揺動カム１７，１７の揺動力として伝達する伝達手段とを備えている。
【００１９】
前記駆動軸１３は、機関前後方向に沿って配置されていると共に、一端部に設けられた図外の従動スプロケットや、該従動スプロケットに巻装されたタイミングチェーン等を介して機関のクランク軸から回転力が伝達されており、この回転方向は図中矢印方向に設定されている。
【００２０】
前記軸受１４は、図９Ａに示すように、シリンダヘッド１の上端部に設けられて駆動軸１３の上部を支持するメインブラケット１４ａと、該メインブラケット１４ａの上端部に設けられて後述する制御軸３２を回転自在に支持するサブブラケット１４ｂとを有し、両ブラケット１４ａ、１４ｂが一対のボルト１４ｃ、１４ｃによって上方から共締め固定されている。
【００２１】
前記駆動カム１５は、円環状のカム本体と、該カム本体の外端面に一体に設けられた筒状部とからなり、内部軸方向に駆動軸挿通孔が貫通形成されていると共に、カム本体の軸心Ｙが駆動軸１３の軸心Ｘから径方向へ所定量だけオフセットしている。
【００２２】
前記両揺動カム１７は、同一形状のほぼ雨滴状を呈し、円環状のカムシャフト２０の両端部に一体的に設けられていると共に、該カムシャフト２０が内周面を介して駆動軸１３に回転自在に支持されている。また、先端部のカムノーズ部２１側にピン孔が貫通形成されていると共に、下面にはカム面２２が形成され、カムシャフト２０側の基円面と、該基円面からカムノーズ部２１側に円弧状に延びるランプ面と、該ランプ面からカムノーズ部２１の先端側に有する最大リフトの頂面に連なるリフト面が形成されており、該基円面とランプ面及びリフト面が、揺動カム１７の揺動位置に応じて各バルブリフター１６の上面の所定位置に当接するようになっている。
【００２３】
前記伝達手段は、駆動軸１３の上方に配置されたロッカアーム２３と、該ロッカアーム２３の一端部２３ａと駆動カム１５とを連係するリンクアーム２４と、ロッカアーム２３の他端部２３ｂと揺動カム１７とを連係するリンクロッド２５とを備えている。
【００２４】
前記ロッカアーム２３は、中央に有する筒状の基部が支持孔を介して後述する制御カム３３に回転自在に支持されており、一端部２３ａには、ピン２６が嵌入するピン孔が貫通形成されている一方、他端部２３ｂには、リンクロッド２５の一端部と連結するピン２７が嵌入するピン孔が形成されている。
【００２５】
前記リンクアーム２４は、比較的大径な円環状の基部２４ａと、該基部２４ａの外周面所定位置に突設された突出端２４ｂとを備え、基部２４ａの中央位置には、前記駆動カム１５のカム本体が回転自在に嵌合する嵌合孔２４ｃが形成されている一方、突出端２４ｂが前記ピン２６によってロッカアーム２３の一端部２３ｂに回転自在に連結されている。
【００２６】
前記リンクロッド２５は、一端部２５ａが前記ロッカアーム２３の他端部２３ｂにピン２７を介して回転自在に連結されていると共に、他端部２５ｂが揺動カム１７のカムノーズ部２１にピン２８を介して回転自在に連結されている。なお、各ピン２６，２７，２８の一端部には、リンクアーム２４やリンクロッド２５の軸方向の移動を規制するスナップリングがそれぞれが設けられている。
【００２７】
前記制御機構５は、駆動軸１３の上方位置に同じ軸受１４に回転自在に支持された制御軸３２と、該制御軸３２の外周に固定されてロッカアーム２３の支持孔に摺動自在に嵌入されて、ロッカアーム２３の揺動支点となる制御カム３３とを備えている。
【００２８】
前記制御軸３２は、図１及び図８に示すように、駆動軸１３と並行に機関前後方向に配設されていると共に、ジャーナル部が前記メインブラケット１４ａとサブブラケット１４ｂとの間に回転自在に軸受されている。また、アクチュエータ６側の一端部に、ほぼ菱形状の取付フランジ３２ａが一体に設けられていると共に、該取付フランジ３２ａの外周側の２個所に有する突部に雌ねじ孔３２ｂ、３２ｂが貫通形成されている（図１参照）。この両雌ねじ孔３２ｂ、３２ｂは、その形成位置が径方向の１８０度位置ではなく、円周方向の非対称位置になっている。前記取付フランジ３２ａの外面中央位置には、制御軸３２の軸心と同軸上の円環状の凸部３２ｃが一体に設けられている。
【００２９】
また、前記制御軸３２は、図１及び図２に示すように、ストッパ機構２９によってその最大回転位置が規制されている。
【００３０】
すなわち、前記ストッパ機構２９は、前記軸受１４のサブブラケット１４ｂの幅方向の左右対称位置に制御軸３２の軸方向に沿って突設された一対のストッパピン２９ａ、２９ｂと、制御軸３２に径方向に沿って貫通固定されたストッパアーム２９ｃとから構成されており、前記制御軸３２の左右回転時に、ストッパアーム２９ｃが前記各ストッパピン２９ａ、２９ｂにそれぞれ当接して最大回転位置を規制するようになっている。
【００３１】
前記制御カム３３は、円筒状を呈し、軸心Ｐ２位置が制御軸３２の軸心Ｐ１から所定分だけ偏倚している。
【００３２】
前記アクチュエータ６は、図１〜図５、図８に示すように、シリンダヘッド１の後端部に固定されたハウジング３５と、該ハウジング３５の一端部に固定された回転機構である電動モータ３６と、ハウジング３５の内部に設けられて電動モータ３６の回転力を減速して前記制御軸３２に伝達する減速機構であるボール螺子伝達機構３７とから構成されている。
【００３３】
前記ハウジング３５は、図４及び図５にも示すように、アルミ合金材などによって一体に形成され、内部には前記制御軸３２の軸方向とほぼ直角方向に沿って配置されて、ボール螺子伝達機構３７が収容配置される細長い収容室３５ａと、該収容室３５ａの上端部中央に上方へ突出して、内部に前記制御軸３２の取付フランジ３２ａが臨む膨出室３５ｂが形成されている。
【００３４】
また、この各室３５ａ、３５ｂは、前端開口がシール部材を介して図外のカバーによって閉塞されるようになっている。さらに、前記収容室３５ａは、軸方向の一端部に円形状の開口部３５ｃが形成されていると共に、他端部側が壁部３５ｄによって閉塞されている。
【００３５】
前記電動モ−タ３６は、比例型のＤＣモータによって構成され、ほぼ円筒状のモータケーシング３８の先端部３８ａが前記収容室３５ａの一端開口部３５ｃを封止する状態で固定されている。また、電動モ−タ３６は、一端開口部３５ｃの内周面に圧入された円筒状のリテーナ３９の内周側に設けられたメカニカルシール３９ａによって駆動シャフト３６ａを介してシールされている。また、電動モータ３６は、機関の運転状態を検出するコントロールユニット４０からの制御信号によって駆動するようになっている。
【００３６】
このコントロールユニット４０は、クランク角センサ４１やエアーフローメータ４２、水温センサ４３や、制御軸３２の回転位置を検出する後述の検出手段である検出センサ４４等の各種のセンサからの検出信号をフィードバックして現在の機関運転状態を演算などにより検出して、前記電動モータ３６に制御信号を出力している。
【００３７】
前記ボール螺子伝達機構３７は、前記ハウジング３５の収容室３５ａ内に電動モータ３６の駆動シャフト３６ａとほぼ同軸上に配置された出力軸であるボール螺子軸４５と、該ボール螺子軸４５の外周に螺合する移動ナットであるボールナット４６と、膨出室３５ｂ内で前記制御軸３２の取付フランジ３２ａに直径方向に沿って連結されたレバー部材である連係アーム４７と、該連係アーム４７と前記ボールナット４６とを連係するリンク部材４８とから主として構成されており、前記連係アーム４７とリンク部材４８によって連係機構が構成されている。
【００３８】
前記ボール螺子軸４５は、両端部を除く外周面全体に所定幅のねじ部であるボール循環溝４９が螺旋状に連続して形成されていると共に、収容室３５ａの一端開口部３５ｃと他端部の小径部内にそれぞれ臨んだ両端部４５ａ、４５ｂがボールベアリング５０、５１によって回転自在に軸受けされている。前記一方のボールベアリング５０は、一端開口部３５ｃの内側に圧入固定されていると共に、他方のボールベアリング５１は、他端部の小径部の内部に圧入固定されている。
【００３９】
さらに、ボール螺子軸４５は、一端部４５ａの先端の六角軸と電動モータ３６の駆動シャフト３６ａの先端部が円筒状の連結部材５２によって同軸上で軸方向移動可能に結合され、かかる結合によって電動モータ３６の回転駆動力を前記ボール螺子軸４５に伝達すると共に、ボール螺子軸４５の軸方向の僅かな移動を許容している。
【００４０】
前記ボールナット４６は、ほぼ円筒状に形成され、内周面に前記ボール循環溝４９と共同して複数のボール５４を転動自在に保持するガイド溝５３が螺旋状に連続して形成されていると共に、複数のボール５４の循環列をボールナット４６の軸方向の前後２個所に設定する２つのディフレクタが取り付けられている。
【００４１】
そして、ボールナット４６は、各ボール５４を介してボール螺子軸４５の回転運動をボールナット４６に直線運動に変換しつつ軸方向の移動力が付与されて、少なくとも一方向の軸方向の最大移動位置がストッパ部材であるボールベアリング５０に当接して規制されるようになっている。
【００４２】
また、ボールナット４６は、図４、図５及び図８に示すように、前記制御軸３２側の外端部に、前記リンク部材４８の他端部が回転自在に連結される枢支部５５が設けられている。この枢支部５５は、ボールナット４６の軸方向の電動モータ３６側の端縁にほぼ円筒状に一体に形成されて、内部に枢支ピン５７が貫通固定されていると共に、上端部がボールナット４６の上部外面より僅かに突出している。
【００４３】
また、前記ボールナット４６は、これらの各構成部品をハウジング３５内に組み付ける際に、規制手段によって最大軸方向の位置が規制される、つまり制御軸３２を介して前記可変機構５による吸気弁２，２の小バルブリフト制御させる最大軸方向の移動位置が規制されるようになっている。
【００４４】
すなわち、この規制手段は、図３及び図６に示すように、前記ボールベアリング５０より軸方向手前のハウジング３５の端部側壁に穿設された位置調整用孔６５と、該位置調整用孔６５に一時的に取り付けられる規制部材である調整ボルト６６とを備えている。
【００４５】
前記位置調整用孔６５は、内周面に前記調整ボルト６６が螺着する雌ねじが形成されている一方、調整ボルト６６は、前記位置調整用孔６５に最大にねじ込んだ状態で軸部６６ａがハウジング３５内に臨み、ここに前記ボルトナット４６の一端面４６ａが当接した位置で移動位置が規制されるようになっている。
【００４６】
また、このボールナット４６の調整ボルト６６による一方向の移動規制位置は、前記制御軸３２が、最小バルブリフト制御する際に、ストッパ機構２９のストッパアーム２９ｃが一方のストッパピン２９ａに当接して一方向の最大回転が規制された位置とほぼ同じ位置になっており、このボールナット４６の同方向への最大移動可能な位置、つまりボールベアリング５０に当接した最大移動位置ではなく、これよりも手前側の位置になっている。
【００４７】
さらに、各構成部材の組み付けが完了した後には、前記調整ボルト６６が位置調整孔６５から取り外されて、ここに図７に示すような、栓体である短尺な閉止用ボルト６７が螺着されるようになっている。
【００４８】
また、前記ボールナット４６の軸方向の他端面と前記ボールベアリング５１との間には、図４及び図５に示すように、該ボールナット４６を前記最小制御側（電動モータ３６側）へ付勢するコイルスプリング６８が各リテーナ６９ａ、６９ｂを介して弾装されている。
【００４９】
前記連係アーム４７は、異形状のほぼ菱形状に形成され、前記制御軸３２の取付フランジ３２ａに２本のボルト５８，５８によって固定されたフランジ状の基部４７ａと、該基部４７ａの外周端から径方向に延設されたアーム部４７ｂとから構成されている。
【００５０】
前記基部４７ａは、外周側の突部の前記制御軸３２の取付フランジ３２ａの雌ねじ孔３２ｂ、３２と対応した位置に、前記両ボルト５８，５８を挿通する２つのボルト挿通孔４７ｃ、４７ｃがそれぞれ貫通形成されており、したがって、両ボルト５８，５８位置は、円周方向の非対称位置になっていると共に、前記両ボルト挿通孔４７ｃ、４７ｃは制御軸３２の円周方向に沿って長孔に形成されている。また、基部４７ａの制御軸３２側の外端面には、図１及び図３にも示すように、前記取付フランジ３２ａの環状凸部３２ｃが軸方向から嵌合する環状凹部４７ｄが一体に形成されている。一方、前記アーム部４７ｂの先端部には、後述のピン５９が挿通するピン孔が貫通形成されている。
【００５１】
前記リンク部材４８は、板材をプレス成型によって横断面ほぼコ字形状に折曲形成してなり、一端部が前記アーム部４７ｂを挟持状態に嵌合していると共に、前記ピン５９によって前記アーム部４７ｂの先端部に揺動自在に連結されている。一方、他端部は枢支部５５を挟んだ状態で配置されていると共に、前記ピン５７によって枢支部５５に対して回転自在に連結されている。
【００５２】
また、前記連係アーム４７の基部４７ａの先端側外面のほぼ中央位置には、図１、図３にも示すように、前記制御軸３２と同軸上の突出部６０が軸方向に沿って突設されている。この突出部６０は、基部４７ａと同じく金属材によって制御軸３２によりも小径な円柱状に一体に形成されていると共に、その先端面に非磁性材である合成樹脂材の保持部６１が射出成形によって一体的に固定されている。
【００５３】
前記保持部６１は、突出部５８と同径のほぼ円形状に形成され、先端部に保持溝が形成され、この保持溝は、対向内面がほぼ平行直線状の二面幅に形成され、その内部に、前記制御軸３２の回転位置を検出する前記検出センサ４４の一部構成する検出子であるほぼ円板状の永久磁石６２が保持固定されていると共に、深さが前記永久磁石６２の幅よりも大きく設定されている。
【００５４】
したがって、前記永久磁石６２は、両側縁が保持溝の対向内面に合わせた二面幅状に形成されていると共に、全体が保持溝内部に埋没された形に収容保持されて、保持溝の周壁によって放射方向へ磁力線が漏出しないようになっている。また、この永久磁石６２の位置は、前記突出部５８や保持部６１を介して前記各ボルト５８、５８の頭部位置から軸方向へ十分に離間されている。
【００５５】
前記検出センサ４４は、図１及び図３に示すように、前記永久磁石６２と、該永久磁石６２の前方位置に配置されて、前記ハウジング３５の比較的大径な開口部３５ｅの内周面に固定されたセンサケーシング６３と、該センサケーシング６３の内部に埋設されたホール素子６４とから構成されている。
【００５６】
前記センサケーシング６３は、合成樹脂材によって一体に形成され、前端部に前記永久磁石６３と保持部６１を所定隙間をもって嵌入する円柱溝６３ａが形成されている一方、前記ホール素子６４は、横断ほぼコ字形状に形成されて、前記永久磁石６２の回転によりＮ極とＳ極からの磁界を検出して前記コントロールユニット４０に検出信号を出力するようになっている。
【００５７】
そして、前記ハウジング３５の開口部３５ｅには、各構成部品の組み付けの際に、前記連係アーム４７と該連係アーム４７に連結された状態のリンク部材４８を嵌合保持する保持部材である仮止めキャップ７０が着脱自在の取り付けられている。
【００５８】
この仮止めキャップ７０は、図１２及び図１３に示すように、合成樹脂材によってほぼカップ状に形成され、前記ハウジング開口部３５ｅに嵌合する有底円筒状のキャップ本体７０ａの外周縁にフランジ部７０ｂが一体に設けられていると共に、キャップ本体７０ａの底部側には、前記連係アーム４７と該連係アーム４７の連結された状態のリンク部材４８の幅や外形とほぼ等しい形状の嵌合溝７０ｃが形成されている。
【００５９】
前記キャップ本体７０ａは、外径が前記開口部３５ｅの内周面に比較的強く嵌合して自由に回転しない大きさに設定されていると共に、ほぼ中央に前記保持部６１などが嵌合保持する円柱状溝７０ｄが形成されている。また、この円柱状溝７０ｄの両側位置には、前記ボルト５８、５８が挿通し、かつ該両ボルト５８，５８の頭部の外径より大きな内径の一対の挿通孔７０ｅ、７０ｅが貫通形成されている。
【００６０】
以下、シリンダヘッド１に前記アクチュエータ６を取り付けた後に、前記制御軸３２と連係アーム４７との連結及びハウジング３５に対する検出センサ４４などの取り付け手順を図１４〜図１８に基づいて説明する。
【００６１】
まず、図１４に示すように、シリンダヘッド１にアクチュエータ６のハウジング３５を取付ボルト７１によって取り付ける際に、予め前記調整ボルト６６をハウジング３５の位置調整孔６５内に最大にねじ込んでおくと共に、ボール螺子軸４５を一方向へ回転させてボールナット４６を調整ボルト６６の軸部６６ａに当接した一方向への最大移動位置に保持しておく。
【００６２】
この状態で前記ハウジング３５の開口部３５ｅに前記仮止めキャップ７０を嵌合する。つまり、該仮止めキャップ７０は、開口部３５ｅに嵌合すると同時に、図１５に示すように、ボールナット４６を回転させて電動モータ３６側に移動させ、端面４６ａが前記調整ボルト６６の軸部６６ａに側方から当接した最大移動位置に保持された状態で前記嵌合溝７０ｃに前記連係アーム４７及びリンク部材４８を嵌合保持する。
【００６３】
これによって、連係アーム４７やリンク部材４８は、自由な回転や図１５の手前方向への倒れが防止され、この状態で連係アーム４７の基部４７ａ端面と制御軸３２の取付フランジ３２ａの対向端面を軸方向から突き合わせると共に、取付フランジ３２ａ側の凸部３２ｃを連係アーム基部４７ａの凹部４７ｄを軸方向から嵌合する。これによって、制御軸３２と連係アーム４７の同軸性を確保できる。
【００６４】
次に、図１６に示すように、各ボルト５８、５８を、仮止めキャップ７０の各挿通孔７０ｅ、７０ｅから連係アーム４７のボルト挿通孔４７ｃ、４７ｃに挿通すると共に、先端部を取付フランジ３２ａの各雌ねじ孔３２ｂに螺合する。このとき、連係アーム４７の基部４７ａを取付フランジ３２ａに対して各ボルト挿通孔４７ｃ、４７ｃの長孔を利用して回動させて円周方向の位置決めを行う。その後、各ボルト５８，５８を締め付ければ取付フランジ３２ａに連係アーム４７を強固に固定できる。
【００６５】
続いて、図１７に示すように、前記仮止めキャップ７０を開口部３５ｅから取り外すと、前記検出センサ４４の突出部６０や保持部６１及び永久磁石６２が露出する。
【００６６】
次に、図１８に示すように、センサーケーシング６３を前記開口部３５ｅに嵌着すると共に、２本のボルト７２によって該開口部３５ｅの孔縁に固定する。  その後、前記調整ボルト６６を位置調整孔６５から取り外すと共に、図７に示した前記閉止用ボルト６７によって閉止するなどの作業を行うとともに、センサーケーシング６３とコントロールユニット４０をハーネスによって接続することによって組み付け作業が完了する。
【００６７】
以下、本実施形態の前記アクチュエータによる可変動弁装置の作動を簡単に説明する。
【００６８】
例えば、機関のアイドリング運転時を含む低回転運転領域には、コントロールユニット４０からの制御信号によって電動モータ３６に伝達された回転トルクは、ボール螺子軸４５に伝達されて回転すると、この回転に伴って各ボール５４がボール循環溝４９とガイド溝５３との間を転動しながらボールナット４６を、図４に示すように、前記調整ボルト６６があった位置まで左方向へ直線状に移動させる。
【００６９】
これによって制御軸３２は、図９に示すように、リンク部材４８と連係アーム４７とによって時計方向に回転駆動される。
【００７０】
したがって、制御カム３３は、軸心Ｐ２が図９Ａ、Ｂに示すように制御軸３２の軸心Ｐ１の回りを同一半径で回転して、肉厚部が駆動軸１３から上方向に離間移動する。これにより、ロッカアーム２３の他端部２３ｂとリンクロッド２５の枢支点は、駆動軸１３に対して上方向へ移動し、このため、各揺動カム１７は、リンクロッド２５を介してカムノーズ部２１側が強制的に引き上げられて全体が時計方向へ回動する。
【００７１】
よって、駆動カム１５が回転してリンクアーム２４を介してロッカアーム２３の一端部２３ａを押し上げると、そのバルブリフト量がリンクロッド２５を介して揺動カム１７及びバルブリフター１６に伝達されるが、そのリフト量は充分小さくなる。したがって、かかる機関の低回転領域では、バルブリフト量Ｌ１が図１１に最も小さくなることにより、各吸気弁２の開時期が遅くなり、排気弁とのバルブオーバラップが小さくなる。このため、燃費の向上と機関の安定した回転が得られる。
【００７２】
また、機関高回転領域に移行した場合は、コントロールユニット４０からの制御信号によって電動モータ３６が逆回転し、この回転トルクがボール螺子軸４５に伝達されて回転すると、この回転に伴ってボールナット４６が各ボール５４を介して図４に示す位置から図５に示す右方向へ直線移動する。
【００７３】
したがって、制御軸３２は、制御カム３３を図９に示す位置から時計方向へ回転させて、図１０Ａ、Ｂに示すように軸心Ｐ２を下方向へ回動させる。このため、ロッカアーム２３は、今度は全体が駆動軸１３方向寄りに移動して他端部２３ｂが揺動カム１７のカムノーズ部２１をリンクロッド２５を介して下方へ押圧して該揺動カム１７全体を所定量だけ反時計方向へ回動させる。
【００７４】
よって、駆動カム１５が回転してリンクアーム２４を介してロッカアーム２３の一端部２３ａを押し上げると、そのバルブリフト量がリンクロッド２５を介して揺動カム１７及びバルブリフター１６に伝達されるが、そのリフト量Ｌ２は大きくなる。よって、かかる高回転領域では、各吸気弁２のバルブリフト量Ｌ２が図１１に示すように、最大に大きくなり、該各吸気弁２の開時期が早くなると共に、閉時期が遅くなる。この結果、吸気充填効率が向上し、十分な出力が確保できる。
【００７５】
以上のように、本実施形態によれば、各構成部材の組付時に、予め調整ボルト６６によってボールナット４６の一方向の最大移動位置が規制され、この規制位置が、制御軸３２のストッパ機構２９による回転範囲とほぼ同一位置にあることから、調整ボルト６６を取り外した後においては、該制御軸３２がストッパ機構２９によってその最大回転位置が規制された時点では、ボールナット４６はボールベアリング５０とは当接せずに、隙間が形成されることから、前記制御軸３２の最大回転位置がボールナット４６の作動範囲には影響されないことになる。
【００７６】
すなわち、制御軸３２は、ストッパアーム２９ｃが第１ストッパピン２９ａに当接して一方向の最大回転位置（小バルブリフト制御位置）に規制された状態では、ボールナット４６は、図４に示すように、ボールベアリング５０に当接することなく、その手前の調整ボルト６６付近で停止している。したがって制御軸３２は、その移動位置がボールナット４６の最大移動位置に左右されず、あくまでストッパ機構２９のみによって規制されることになる。
【００７７】
したがって、制御軸３２の最大回転位置精度が高くなり、この結果、前述の吸気弁２，２のバルブリフト制御精度の向上が図れる。
【００７８】
また、この実施形態では、前述のように、各構成部材の組み付け時において、前記仮止めキャップ７０によって連係アーム４７とリンク部材４８が一時的にほぼ不動状態に保持されることによって、制御軸３２との連結作業が容易になる。
【００７９】
しかも、組付後は、仮止めキャップ７０を開口部３５ｅから取り外し、そこにセンサーケーシング６３を取り付けて閉塞するため、該開口部３５ｅを別部材によって閉塞する場合に比較して、コストの低廉化が図れる。
【００８０】
さらに、前記制御軸３２に連係アーム４７をボルト５８によって連結固定する場合に、該ボルト５８を仮止めキャップ７０の挿通孔７０ｅを介して挿通して所定の工具で締め付けるが、このとき、該ボルト５８の頭部は前記挿通孔７０ｅを通過していることから、締め付けに何らの支障を来さないことは勿論のこと、連係アーム４７の連結固定後において、挿通孔７０ｅを介して仮止めキャップ７０を容易に取り外すことが可能になる。
【００８１】
また、制御軸３２と連係アーム４７との連結後に、調整ボルト６６が取り外された位置調整孔６５に閉止用ボルト６７を取り付けるため、ハウジング３５へのごみなどの侵入を防止できる。
【００８２】
また、この実施形態では、ボールナット４６をコイルスプリング６８により軸方向へ付勢することにより、ボール螺子軸４５の螺旋溝４９とのバックラッシ隙間をなくすことができると共に、ボールナット４６がコイルスプリング６８の付勢力に抗して最大方向へ移動しても、このコイルスプリング６８によってハウジング３５内のボールベアリング５１に当接することを回避できる（図５参照）。
【００８３】
また、前記アクチュエータ５を機関に組み付ける前に、搬送している時点では、前記仮止めキャップ７０によって連係アーム４７などが安定かつ確実に保持されていることから、該搬送作業が容易になると共に、機関への組み付け前段階の準備作業も容易になる。
【００８４】
前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。
【００８５】
請求項（１）  制御軸をストッパ機構によって所定範囲内で回転制御することによって機関弁の開閉作動状態を変化させる可変機構と、
回転機構からの回転力を減速機構を介して前記制御軸に伝達すると共に、所定範囲内で作動可能なアクチュエータと、
を備えた内燃機関の可変動弁装置であって、
前記アクチュエータは、
外周にねじ部が形成された出力軸を、機関運転状態に応じて回転駆動する回転機構と、
前記出力軸の回転に伴い前記ねじ部を介して軸方向へ移動可能に設けられ、最大移動位置で軸方向の端縁がストッパ部材に当接して移動が規制される移動ナットと、
前記制御軸と一体的に回動するレバー部材と、
前記レバー部材と移動ナットとを揺動自在に連係するリンク部材と、
前記構成部品の組付時に、前記移動ナットの軸方向の端縁とストッパ部材との間に隙間が形成された状態で、前記レバー部材とリンク部材とを保持可能な保持部材とを備え、
該保持部材を、前記制御軸とレバー部材とを連結固定した後に、取り外し可能に設けたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【００８６】
組み付け時において、前記保持部材によってレバー部材とリンク部材が一時的にほぼ不動状態に保持されることによって、アクチュエータの他の構成部材もほぼ不動状態に保持される。そして、制御軸とレバー部材を例えばボルトなどで連結固定した後に、保持部材を取り外すことができるので、かかる各構成部材の組付作業性が良好になる。
【００８７】
請求項（２）  前記レバー部材に、前記制御軸の回転位置を検出する検出手段の検出子を設けると共に、前記保持部材を取り外した位置に、前記検出子の検出情報を入力する検出部を設けた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。
【００８８】
保持部材を取り外した後の部位は、開口状態になっているが、この開口位置に検出手段の検出部を覆うように取り付けたことによって、前記開口部を検出部を利用して閉塞するため、該開口部を別部材によって閉塞する場合に比較して、コストの低廉化が図れる。
【００８９】
請求項（３）  前記レバー部材と保持部材に、前記レバー部材を前記制御軸に固定するボルト挿通孔を形成すると共に、前記保持部材に形成されたボルト挿通孔の内径を、該ボルト挿通孔に挿通されるボルトの頭部よりも大きく形成した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。
【００９０】
前記制御軸にレバー部材をボルトによって連結固定する場合に、該ボルトを保持部材のボルト挿通孔を介して挿通し、そのままボルト頭部を所定の工具で締め付けるが、このとき、該ボルト頭部は保持部材のボルト挿通孔を通過していることから、締め付けに何らの支障を来さないことは勿論のこと、前記レバー部材の連結固定後において、ボルト挿通孔を介して保持部材を容易に取り外すことが可能になる。
【００９１】
請求項（４）  前記保持部材は、内部に前記レバー部材の外周面を嵌合保持する保持溝が形成され、該保持溝内に前記レバー部材を収容保持したことを特徴とする請求項（１）〜（３）のいずかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
【００９２】
この発明によれば、レバー部材が、保持部材によって嵌合状態に収容保持されていることから、該レバー部材の自由な回転や制御軸の軸方向の倒れを防止することができる。
【００９３】
請求項（５）  制御軸をストッパ機構によって所定範囲内で回転制御することによって機関弁の開閉作動状態を変化させる可変機構と、
回転機構からの回転力を減速機構を介して前記制御軸に伝達すると共に、所定範囲内で作動可能なアクチュエータと、
を備えた内燃機関の可変動弁装置であって、
前記アクチュエータは、
外周にねじ部が形成された出力軸を、機関運転状態に応じて回転駆動する回転機構と、
前記出力軸の回転に伴い前記ねじ部を介して軸方向へ移動可能に設けられ、最大移動位置で軸方向の端縁がストッパ部材に当接して移動が規制される移動ナットと、
前記制御軸と一体的に回動するレバー部材と、
前記レバー部材と移動ナットとを揺動自在に連係するリンク部材と、
前記出力軸と移動ナット、レバー部材及びリンク部材を収容するハウジングと、
該ハウジングに設けられて、前記移動ナットの軸方向の端縁と該移動ナットが最大に移動した際に前記軸方向端縁が当接する当接部との間に配置された位置調整孔と、
とを備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【００９４】
この発明によれば、位置調整孔内に所定の規制部材を取り付けることによって、移動ナットが移動した際に、該移動ナットの最大移動位置の手前で軸方向端縁が規制部材に当接して、ここで位置決めすることが可能になる。
【００９５】
したがって、出力軸に対する移動ナットの組付時において、該移動ナットを容易に位置決めすることが可能になる。
【００９６】
請求項（６）  前記各構成部材の組付後に、前記位置調整孔内に栓体を設けたことを特徴とする請求項（５）に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【００９７】
位置調整孔が栓体によって塞がれることにより、ハウジング内にごみ等の侵入を防止できる。
【００９８】
請求項（７）  前記位置調整孔の内周面に雌ねじを形成すると共に、該雌ねじに調整ボルトを螺着して、該調整ボルトによって前記移動ナットの移動を位置決め規制したことを特徴とする請求項（５）に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【００９９】
請求項（８）  前記移動ナットの移動位置決めが完了した後に、調整ボルトを位置調整孔から取り外すと共に、該位置調整孔に栓体を取り付けたことを特徴とする請求項（５）に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【０１００】
内燃機関に組み付ける前のアクチュエータの搬送時には、予め調整ボルトを位置調整孔に螺着固定した状態で搬送できるので、その後に内燃機関に組み付ける際における移動ナットの位置調整を容易に行うことが可能になる。
【０１０１】
請求項（９）  前記調整ボルトを、前記位置調整孔に一時的に仮止め固定したことを特徴とする請求項（５）に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【０１０２】
請求項（１０）  前記移動ナットとハウジングとの間に、前記移動ナットを軸方向へ付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項（５）に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【０１０３】
移動ナットを付勢手段により軸方向へ付勢することにより、出力軸とのバックラッシ隙間をなくすことができると共に、移動ナットが付勢手段の付勢力に抗して最大方向へ移動しても、この付勢手段によってハウジングの所定部位に当接することを回避できる。
【０１０４】
請求項（１１）  前記可変機構は、前記機関のクランク軸に同期して回転し、外周に駆動カムが設けられた駆動軸と、支軸に揺動自在に支持されて、カム面がバルブリフター上面を摺接して機関弁を開閉作動させる揺動カムと、前記駆動カムと揺動カムとを機械的に連係する伝達手段と、機関運転状態に応じて前記伝達手段の揺動支点を前記制御軸を介して変化させる制御手段とを備え、
前記制御軸によって前記伝達手段の揺動支点を変化させることにより前記揺動カムのカム面の機関弁の上端に対する当接位置を変化させて機関弁のバルブリフトを可変制御することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【０１０５】
請求項（１２）  前記制御軸の端部に設けられた取付フランジに、前記レバー部材のフランジ状基部をボルトによって軸方向から結合すると共に、前記取付フランジとフランジ状基部との対向端部に、前記両者の結合時に軸方向から嵌合する凹凸部を設け、かつ前記ボルトが挿通する前記フランジ状基部に穿設されたボルト挿通孔を円周方向に沿って長孔に形成した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。
【０１０６】
この発明によれば、制御軸に対してレバー部材を結合する際には、予め互いの凹凸部を軸方向から嵌合させることによって、制御軸とレバー部材との同軸性を確保できる。
【０１０７】
また、フランジ状基部に形成された長孔によって、前記制御軸との結合時に円周方向の位置調整を行うことができるので、前記同軸性と相俟って制御軸とレバー部材との結合精度が良好になる。この結果、前記検出手段による制御軸の回転角度の検出精度が向上する。
【０１０８】
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば電動モータ３６の配置はエンジンルームのレイアウトによって自由に変更でき、図４、図５に示す左側ではなく反対の右側にしてもよい。また、回転機構としては電動モータの他に、油圧モータなどであってもよい。
【０１０９】
また、前記保持部６１を、突出部６０の軸方向に対して雌雄ねじによって固定したり、凹凸嵌合によって固定することも可能であり、また、その外径も永久磁石６２の外径等に応じて自由に設定することができる。また、保持部６１は、非磁性材であれば、例えば硬質ゴムやアルミニュウムなどの他の材料であってもよい。
【０１１０】
さらに、ボール螺子の循環列を形成する例として、ディフレクタを示したが、チューブなどを用いて循環列を形成する方式であってもよい。また、螺子軸と移動部材とは、ボール５４を用いずにボルト、ナットの関係で直接噛合させることも可能である。
【０１１１】
また、本発明は、吸気弁側の他に排気弁側あるいは両方の弁側に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施形態に供される制御軸にアクチュエータの連係アームを連結した状態を示す部分断面図である。
【図２】同制御軸のストッパ機構を示す正面図である。
【図３】本実施形態の制御軸とアクチュエータとの連係状態を示す要部断面図である。
【図４】本実施形態における最小リフト制御時のアクチュエータの作動説明図である。
【図５】本実施形態における最大リフト制御時のアクチュエータの作動説明図である。
【図６】本実施形態に供される調整ボルトが位置調整孔に取り付けられた状態を示す要部断面図である。
【図７】同位置調整孔に閉止用ボルトが取り付けられた状態を示す要部断面図である。
【図８】本実施形態の可変動弁装置の要部斜視図である。
【図９】Ａは可変動弁装置における最小リフト制御時の閉弁作用を示す説明図、Ｂは同最小リフト制御時の開弁作用を示す説明図である。
【図１０】Ａは可変動弁装置における最大リフト制御時の閉弁作用を示す説明図、Ｂは同最大リフト制御時の開弁作用を示す説明図である。
【図１１】本実施形態の可変動弁装置による各吸気弁のバルブリフト特性図である。
【図１２】本実施形態に供される仮止めキャップの正面斜視図である。
【図１３】同仮止めキャップ背面斜視図である。
【図１４】本実施形態のアクチュエータの連係アームを制御軸に連結する手順を示す説明図である。
【図１５】本実施形態のアクチュエータの連係アームを制御軸に連結する手順を示す説明図である。
【図１６】本実施形態のアクチュエータの連係アームを制御軸に連結する手順を示す説明図である。
【図１７】本実施形態のアクチュエータの連係アームを制御軸に連結する手順を示す説明図である。
【図１８】本実施形態のアクチュエータの連係アームを制御軸に連結する手順を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１３】
２…吸気弁（機関弁）
４…可変機構
６…アクチュエータ（アクチュエータ）
２９…ストッパ機構
３２…制御軸
３２ａ…取付フランジ
３７…ボール螺子伝達手段
４４…検出センサ
４５…ボール螺子軸（出力軸）
４６…ボールナット（移動ナット）
４７…連係アーム（連係機構）
４７ａ…基部
４８…リンク部材（連係機構）
４９…ボール循環溝（ねじ部）
５８…ボルト
６５…位置調整孔
６６…調整ボルト
６７…閉止用ボルト（栓体）
７０…仮止めキャップ
【図１】
2006002607.tif 000003
【図２】
2006002607.tif 000004
【図３】
2006002607.tif 000005
【図４】
2006002607.tif 000006
【図５】
2006002607.tif 000007
【図６】
2006002607.tif 000008
【図７】
2006002607.tif 000009
【図８】
2006002607.tif 000010
【図９】
2006002607.tif 000011
【図１０】
2006002607.tif 000012
【図１１】
2006002607.tif 000013
【図１２】
2006002607.tif 000014
【図１３】
2006002607.tif 000015
【図１４】
2006002607.tif 000016
【図１５】
2006002607.tif 000017
【図１６】
2006002607.tif 000018
【図１７】
2006002607.tif 000019
【図１８】
2006002607.tif 000020