(57)【要約】【課題】コントロールシャフトの軸方向への変位に基づきバルブリフト可変機構を駆動する際の信頼性が低下するのを抑制する。【解決手段】コントロールシャフト１６を先端側に変位させたとき、同シャフト１６の先端部に形成された押圧面５６は、ロッカシャフト１５内に存在するオイルからの力Ｆを受ける。その力Ｆは、コントロールシャフト１６の軸線Ｌ１に対して傾斜する押圧面５６により、同シャフト１６の軸線Ｌ２方向の力Ｆｘと、ピン５１の軸線Ｌ１方向の力Ｆｙとに分解される。そして、力Ｆｙはコントロールシャフト１６に対しピン５１の突出方向に作用し、コントロールシャフト１６をロッカシャフト１５内においてピン５１の軸線方向に押す力として働く。これにより、エンジンの駆動時の振動によるコントロールシャフト１６のピン５１の軸線方向についての振動が抑えられる。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の機関バルブのリフト特性を可変とするバルブリフト可変機構と、そのバルブリフト可変機構を貫通するとともに内部にコントロールシャフトが配置されたパイプ状のロッカシャフトとを備え、前記コントロールシャフトにはその外周面から突出するとともに前記ロッカシャフトを内周面側から外周面側に貫通して前記バルブリフト可変機構と係合するピンが設けられ、前記コントロールシャフトを軸方向に変位させて前記ピンにより前記バルブリフト可変機構を軸方向に押すことによって同機構の駆動が行われる内燃機関の可変動弁装置において、
前記コントロールシャフトの内側はオイルで満たされており、
前記コントロールシャフトの基端には、同シャフトを軸方向に変位させるアクチュエータが接続され、
前記コントロールシャフトの先端には、同シャフトを前記アクチュエータ側とは逆の方向に変位させたとき、前記ロッカシャフト内における前記コントロールシャフトの先端側に存在するオイルからの力を受け、その力を同シャフトに対し前記ピンの軸方向に作用させる押圧面が形成されている
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
前記押圧面は、前記コントロールシャフトを前記アクチュエータ側とは逆の方向に変位させたとき、前記ロッカシャフト内における前記コントロールシャフトの先端側に存在するオイルから受ける力を前記ピンの突出方向に作用させるものである
請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
前記押圧面は、前記コントロールシャフトの軸線に対し傾斜した状態となる斜面であって、
前記押圧面の傾斜角については、前記コントロールシャフトに対し前記ピンの軸線方向に働く力が前記コントロールシャフトの外周面と前記ロッカシャフトの内周面との間の潤滑に支障を来すことのない大きさとなる値に設定されている
請求項１又は２記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
前記コントロールシャフトには、その内部における前記コントロールシャフトの先端側に満たされたオイルを外部に排出する排出孔が形成されており、
前記排出孔におけるオイルの流通面積は、前記コントロールシャフトに対し前記ピンの軸線方向に働く力が前記コントロールシャフトの外周面と前記ロッカシャフトの内周面との間のオイルによる潤滑に支障を来すことのない大きさとなる値に設定されている
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項５】
内燃機関の機関バルブのリフト特性を可変とするバルブリフト可変機構と、そのバルブリフト可変機構を貫通するとともに内部にコントロールシャフトが配置されたパイプ状のロッカシャフトとを備え、前記コントロールシャフトを軸方向に変位させることで、前記バルブリフト可変機構の駆動を行う内燃機関の可変動弁装置において、
前記コントロールシャフトの内側はオイルで満たされており、
前記コントロールシャフトの基端には、同シャフトを軸方向に変位させるアクチュエータが接続され、
前記コントロールシャフトと前記ロッカシャフトとの間における周方向の一部には、それらシャフト間のクリアランスが当該周方向の他の部分よりも大となるオイル逃がし部が前記シャフトの軸方向に延びるように形成されている
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項６】
前記オイル逃がし部は、前記コントロールシャフトの径方向断面の一部を同シャフトの軸方向に沿って切削することにより形成されている
請求項５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、内燃機関の可変動弁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の可変動弁装置として、機関バルブのバルブ特性を可変とするバルブリフト可変機構と、そのバルブリフト可変機構を貫通するとともに内部にコントロールシャフトが配置されたパイプ状のロッカシャフトとを備え、前記コントロールシャフトを軸方向に変位させることで、前記バルブリフト可変機構の駆動を行うものが知られている。こうした内燃機関の可変動弁装置としては、例えば、特許文献１に示される可変動弁装置をあげることができる。
【０００３】
同装置においては、コントロールシャフトの外周面から突出するピンがロッカシャフトを内周面側から外周面側に貫通してバルブリフト可変機構と係合しており、コントロールシャフトの軸方向についての変位に伴い同機構が上記ピンに押されて駆動されるようになる。コントロールシャフトの軸方向についての変位は、同シャフトの基端部に接続されたアクチュエータの駆動を通じて行われる。
【０００４】
コントロールシャフトの外周面とロッカシャフトの内周面との間には潤滑用のオイルが供給されるようになっている。そして、コントロールシャフトの外周面とロッカシャフトの内周面とのクリアランスについては、上記オイルの粘度が高くなる低温時においても、同オイルが上記外周面と上記内周面との間に入り込んで的確に潤滑を行うことの可能な値に設定される。
【特許文献１】特開２００１−２６３０１５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記可変動弁装置においては、以下の［１］及び［２］に示す理由により、コントロールシャフトの軸方向への変位に基づきバルブリフト可変機構を駆動する際の信頼性が低下するおそれがある。
【０００６】
［１］内燃機関の駆動時には、その際の振動によってコントロールシャフトがロッカシャフト内で上記ピンの軸線方向に振動することがある。このようにコントロールシャフトが振動すると、ピンがバルブリフト可変機構に対し偏った状態で当たるようになり、その状態での同機構の駆動が続けられることによって、同機構と上記ピンとの間の接触部分の摩耗が進行する。そして、その摩耗がコントロールシャフトの軸方向変位時における上記ピンでのバルブリフト可変機構の押圧に悪影響を及ぼし、同機構の駆動を的確に行う上での信頼性が低下する。
【０００７】
［２］コントロールシャフトの外周面とロッカシャフトの内周面とのクリアランスを上述した値に設定した場合、オイルの温度が上昇して同オイルの粘度が低下することに基づき、オイルが上記外周面と上記内周面との間から流出してパイプ状のロッカシャフトの開口端から外部に排出され易くなる。こうしたロッカシャフト内からの無駄なオイルの排出を抑制すべく、同シャフトの開口端におけるオイルの流通面積を小さくすることが考えられる。この場合、ロッカシャフト内からの無駄なオイルの排出を抑制できるものの、同シャフトの内部はオイルで満たされるようになり、そのオイルによってコントロールシャフトの軸方向変位が阻害される。より詳しくは、コントロールシャフトをアクチュエータ側（同シャフトの基端側）とは逆の方向に変位させるとき、ロッカシャフト内におけるコントロールシャフトの先端側に存在するオイルによって同シャフトの変位が阻害されるようになる。このようにコントロールシャフトの軸方向変位が阻害されることにより、同シャフトの軸方向変位に基づいて同機構の駆動を的確に行う上での信頼性が低下する。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、コントロールシャフトの軸方向への変位に基づきバルブリフト可変機構を駆動する際の信頼性が低下するのを抑制す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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、内燃機関の機関バルブのリフト特性を可変とするバルブリフト可変機構と、そのバルブリフト可変機構を貫通するとともに内部にコントロールシャフトが配置されたパイプ状のロッカシャフトとを備え、前記コントロールシャフトにはその外周面から突出するとともに前記ロッカシャフトを内周面側から外周面側に貫通して前記バルブリフト可変機構と係合するピンが設けられ、前記コントロールシャフトを軸方向に変位させて前記ピンにより前記バルブリフト可変機構を軸方向に押すことによって同機構の駆動が行われる内燃機関の可変動弁装置において、前記コントロールシャフトの内側はオイルで満たされており、前記コントロールシャフトの基端には、同シャフトを軸方向に変位させるアクチュエータが接続され、前記コントロールシャフトの先端には、同シャフトを前記アクチュエータ側とは逆の方向に変位させたとき、前記ロッカシャフト内における前記コントロールシャフトの先端側に存在するオイルからの力を受け、その力を同シャフトに対し前記ピンの軸方向に作用させる押圧面が形成されていることを要旨とした。
【００１０】
上記構成によれば、コントロールシャフトをアクチュエータ側とは逆の方向に変位させたとき、同シャフトの先端に形成された押圧面は、ロッカシャフト内におけるコントロールシャフトの先端側に存在するオイルからの力を受ける。その力は、上記押圧面により同シャフトに対しピンの軸方向に作用し、コントロールシャフトをロッカシャフト内においてピンの軸線方向に押す力として働くこととなる。これにより、内燃機関の駆動時の振動によるコントロールシャフトの上記ピンの軸線方向についての振動が抑えられるようになる。その結果、コントロールシャフトの上記振動に起因して、ピンがバルブリフト可変機構に対し偏った状態で当たるようになることは抑制される。仮に、その偏った状態での同機構の駆動が続けられると、同機構と上記ピンとの間の接触部分の摩耗が進行する。そして、同摩耗がコントロールシャフトの軸方向変位時における上記ピンでのバルブリフト可変機構の押圧に悪影響を及ぼし、同機構の駆動を的確に行う上での信頼性が低下するおそれがある。しかし、こうした信頼性の低下については、上述したようにコントロールシャフトの振動を抑制し、ピンがバルブリフト可変機構に対し偏った状態で当たらないようにすることで抑制することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記押圧面は、前記コントロールシャフトを前記アクチュエータ側とは逆の方向に変位させたとき、前記ロッカシャフト内における前記コントロールシャフトの先端側に存在するオイルから受ける力を前記ピンの突出方向に作用させるものであることを要旨とした。
【００１２】
上記構成によれば、押圧面がロッカシャフト内におけるコントロールシャフトの先端側に存在するオイルからの力を受けると、その力は上記押圧面によりピンの突出方向に作用し、コントロールシャフトをロッカシャフト内においてピンの突出方向に押す力として働くこととなる。これにより、ロッカシャフト外周面からのピンの突出量が最大となり、そのピンとバルブリフト可変機構との当該ピンの軸方向についての接触長さも最大となる。その結果、それらピンとバルブリフト可変機構との接触面の面圧を抑えることができ、当該面圧の上昇に伴う上記接触面での摩耗や破損を抑制することができる。仮に、ピンとバルブリフト可変機構との接触面で摩耗や破損が生じたとすると、それがコントロールシャフトの軸方向変位時における上記ピンでのバルブリフト可変機構の押圧に悪影響を及ぼし、同機構の駆動を的確に行う上での信頼性が低下する。しかし、こうした信頼性の低下については、上述したようにロッカシャフト外周面に対するピンの突出量を最大とし、そのピンとバルブリフト可変機構との接触面の面圧を抑えて、当該接触面での摩耗や破損を生じさせないようにすることで、抑制することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の発明において、前記押圧面は、前記コントロールシャフトの軸線に対し傾斜した状態となる斜面であって、前記押圧面の傾斜角については、前記コントロールシャフトに対し前記ピンの軸線方向に働く力が前記コントロールシャフトの外周面と前記ロッカシャフトの内周面との間の潤滑に支障を来すことのない大きさとなる値に設定されていることを要旨とした。
【００１４】
押圧面がロッカシャフト内におけるコントロールシャフトの先端側に存在するオイルからの力を受け、その力が上記押圧面によりピンの突出方向に作用し、コントロールシャフトをロッカシャフト内においてピンの軸線方向に押す力として働くとき、その力が大きすぎると、コントロールシャフトの外周面とロッカシャフトの内周面との間の潤滑に支障を来すおそれがある。しかし、上記構成によれば、押圧面の傾斜角の調節を通じて、上記力がコントロールシャフトの外周面とロッカシャフトの内周面との間の潤滑に支障を来すことのない値とされる。従って、その潤滑が的確に行えず、コントロールシャフトの外周面とロッカシャフトの内周面との間で、焼き付きが生じるのを抑制することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記コントロールシャフトには、その内部における前記コントロールシャフトの先端側に満たされたオイルを外部に排出する排出孔が形成されており、前記排出孔におけるオイルの流通面積は、前記コントロールシャフトに対し前記ピンの軸線方向に働く力が前記コントロールシャフトの外周面と前記ロッカシャフトの内周面との間のオイルによる潤滑に支障を来すことのない大きさとなる値に設定されていることを要旨とした。
【００１６】
押圧面がロッカシャフト内におけるコントロールシャフトの先端側に存在するオイルからの力を受け、その力が上記押圧面によりピンの突出方向に作用し、コントロールシャフトをロッカシャフト内においてピンの軸線方向に押す力として働くとき、その力が大きすぎると、コントロールシャフトの外周面とロッカシャフトの内周面との間の潤滑に支障を来すおそれがある。しかし、上記構成によれば、コントロールシャフトに形成された排出孔におけるオイルの流通面積の調節を通じて、上記力がコントロールシャフトの外周面とロッカシャフトの内周面との間の潤滑に支障を来すことのない値とされる。従って、その潤滑が的確に行えず、コントロールシャフトの外周面とロッカシャフトの内周面との間で、焼き付きが生じるのを抑制することができる。
【００１７】
請求項５記載の発明では、内燃機関の機関バルブのリフト特性を可変とするバルブリフト可変機構と、そのバルブリフト可変機構を貫通するとともに内部にコントロールシャフトが配置されたパイプ状のロッカシャフトとを備え、前記コントロールシャフトを軸方向に変位させることで、前記バルブリフト可変機構の駆動を行う内燃機関の可変動弁装置において、前記コントロールシャフトの内側はオイルで満たされており、前記コントロールシャフトの基端には、同シャフトを軸方向に変位させるアクチュエータが接続され、前記コントロールシャフトと前記ロッカシャフトとの間における周方向の一部には、それらシャフト間のクリアランスが当該周方向の他の部分よりも大となるオイル逃がし部が前記シャフトの軸方向に延びるように形成されていることを要旨とした。
【００１８】
コントロールシャフトをアクチュエータ側とは逆の方向に変位させるとき、ロッカシャフト内におけるコントロールシャフトの先端側に存在するオイルによって同シャフトの上記変位が阻害される。このため、コントロールシャフトを上記のように軸方向に変位させて同機構を駆動する際の信頼性が低下するおそれがある。しかし、上記構成によれば、ロッカシャフトを上記のように変位させるとき、ロッカシャフト内におけるコントロールシャフトの先端側に存在するオイルの一部が、それらシャフト間の周方向一部に形成されたオイル逃がし部を介してアクチュエータ側（コントロールシャフトの基端側）に速やかに流出するようになる。こうしたオイルの速やかな流出により、コントロールシャフトの上記変位が、ロッカシャフト内におけるコントロールシャフトの先端側に存在するオイルに阻害されることは抑制される。従って、コントロールシャフトを上記のように軸方向に変位させて同機構を駆動する際の信頼性が低下するのを抑制することができる。
【００１９】
請求項６記載の発明では、請求項５記載の発明において、前記オイル逃がし部は、前記コントロールシャフトの径方向断面の一部を同シャフトの軸方向に沿って切削することにより形成されていることを要旨とした。
【００２０】
コントロールシャフトとロッカシャフトとの間における周方向の一部にオイル逃がし部を形成した場合、それ以外の部分におけるコントロールシャフト外周面とロッカシャフト内周面との当接により、ロッカシャフト内でのコントロールシャフトのがたつきが抑制される。従って、オイル逃がし部の周方向長さが長くなり過ぎると、互いに当接し得るコントロールシャフトの外周面及びロッカシャフトの内周面の周方向長さが短くなり、上記がたつきの抑制が困難になる。しかし、上記構成によれば、互いに当接し得るコントロールシャフトの外周面及びロッカシャフトの内周面の周方向長さを上記がたつきの抑制に必要な分だけ確保しつつ、オイル逃がし部を形成することが容易に実現できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
［第１実施形態］
以下、本発明を自動車用多気筒エンジンの可変動弁装置に具体化した第１実施形態を図１〜図１０に従って説明する。
【００２２】
図１は、エンジン１における所定気筒のシリンダヘッド２周りの構造を示す拡大断面図である。このエンジン１においては、シリンダヘッド２、シリンダブロック３、及びピストン５によって燃焼室６が区画され、この燃焼室６には吸気通路７及び排気通路８が各々二つに分岐した状態で接続されている（図１には一方のみ図示）。そして、吸気通路７と燃焼室６との間は吸気バルブ９の開閉動作によって連通・遮断され、排気通路８と燃焼室６との間は排気バルブ１０の開閉動作によって連通・遮断されるようになる。なお、これら吸気バルブ９及び排気バルブ１０はそれぞれ各気筒毎に二つずつ設けられている。
【００２３】
シリンダヘッド２には、吸気バルブ９及び排気バルブ１０を駆動するための吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２が設けられている。これら吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２は、エンジン１のクランクシャフトからの回転伝達によって回転するようになっている。また、吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２には、それぞれ吸気カム１１ａ及び排気カム１２ａが設けられている。そして、これら吸気カム１１ａ及び排気カム１２ａの吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２との一体回転を通じて、吸気バルブ９及び排気バルブ１０が開閉動作するようになっている。
【００２４】
また、エンジン１には、吸気バルブ９及び排気バルブ１０といった機関バルブのバルブ特性を可変とするバルブリフト可変機構として、吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角を可変とするバルブリフト可変機構１４が吸気カム１１ａと吸気バルブ９との間に設けられている。このバルブリフト可変機構１４の駆動を通じて、例えば吸入空気量を多く必要とするエンジン運転状態になるほど、最大リフト量及び作用角が大となるよう制御される。これは最大リフト量及び作用角を大とするほど、吸気通路７から燃焼室６への空気の吸入が効率よく行われ、上述した吸入空気量に関する要求を満たすことが可能なためである。
【００２５】
次に、バルブリフト可変機構１４の詳細な構造について説明する。
バルブリフト可変機構１４は、回転する吸気カム１１ａにより押されて上記吸気カムシャフト１１と平行に延びるロッカシャフト１５及びコントロールシャフト１６の軸線を中心に揺動する入力アーム１７と、この入力アーム１７の揺動に基づき上記軸線を中心に揺動する出力アーム１８とを備えている。入力アーム１７については、ローラ１９が回転可能に取り付けられるとともに、そのローラ１９が吸気カム１１ａに押しつけられるようコイルスプリング２０によって吸気カム１１ａ側に付勢されている。また、出力アーム１８については、その揺動時にロッカアーム２１に押しつけられ、同ロッカアーム２１を介して吸気バルブ９をリフトさせるものである。
【００２６】
このロッカアーム２１の基端部はラッシュアジャスタ２２によって支持され、同ロッカアーム２１の先端部は吸気バルブ９に接触している。また、ロッカアーム２１は吸気バルブ９のバルブスプリング２４によって出力アーム１８側に付勢され、これによりロッカアーム２１の基端部と先端部との間に回転可能に支持されたローラ２３が出力アーム１８に押しつけられている。
【００２７】
従って、吸気カム１１ａの回転に基づき入力アーム１７及び出力アーム１８が揺動すると、出力アーム１８がロッカアーム２１を介して吸気バルブ９をリフトさせ、吸気バルブ９の開閉動作が行われるようになる。そして、バルブリフト可変機構１４では、入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置を変更することで、上記吸気バルブ９の最大リフト量、及び吸気カム１１ａの吸気バルブ９に対する作用角が可変とされる。即ち、入力アーム１７と出力アーム１８とを揺動方向について互いに接近させるほど、吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角は小となってゆく。逆に、入力アーム１７と出力アーム１８とを揺動方向について互いに離間させるほど、吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角は大となってゆく。
【００２８】
ここで、バルブリフト可変機構１４における入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置を変更する構造について、図２及び図３を併せ参照して詳しく説明する。
【００２９】
図２は、バルブリフト可変機構１４の内部構造、詳しくは入力アーム１７及び出力アーム１８の内側の構造を示す破断斜視図である。バルブリフト可変機構１４は、入力アーム１７及び出力アーム１８の内側に配設された円筒状のスライダ２６を備えている。このスライダ２６の外壁において、長手方向中央部にはヘリカルスプライン２７を有する入力ギヤ２７ａが設けられ、長手方向両端部にはヘリカルスプライン２９を有する出力ギヤ２９ａが設けられている。そして、スライダ２６の内部にはロッカシャフト１５が挿入されている。
【００３０】
一方、図３に示されるように、入力アーム１７の内壁にはヘリカルスプライン２８を有する円環状の内歯ギヤ２８ａが形成され、出力アーム１８の内壁にはヘリカルスプライン３０を有する円環状の内歯ギヤ３０ａが形成されている。そして、入力アーム１７の内歯ギヤ２８ａはスライダ２６の入力ギヤ２７ａ（図２）と噛み合わされ、出力アーム１８の内歯ギヤ３０ａはスライダ２６の出力ギヤ２９ａ（図２）と噛み合わされている。なお、ヘリカルスプライン２７，２８とヘリカルスプライン２９，３０とは、互いに傾斜角が異なっており、例えば互いに歯すじの傾斜方向が逆となっている。
【００３１】
上記円筒状のロッカシャフト１５の内側には、ピンによってスライダ２６と連結されるコントロールシャフト１６が挿入されている。このコントロールシャフト１６をスライダ２６と共に軸線方向に移動させると、ヘリカルスプライン２７，２９とヘリカルスプライン２８，３０との噛み合いにより、入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置が変更される。
【００３２】
具体的には、コントロールシャフト１６を矢印Ｌ方向に変位させるほど入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置が互いに接近するように変更され、コントロールシャフト１６を矢印Ｈ方向に変位させるほど上記相対位置が互いに離間するように変更される。こうした入力アーム１７及び出力アーム１８の揺動方向についての相対位置の変更を通じて、吸気カム１１ａの回転により出力アーム１８が揺動したときの吸気バルブ９の最大リフト量、及び吸気カム１１ａの作用角が可変とされる。
【００３３】
次に、入力アーム１７、出力アーム１８、及び、スライダ２６等を備えるバルブリフト可変機構１４のシリンダヘッド２への取り付け構造、並びに、バルブリフト可変機構１４のスライダ２６と上記コントロールシャフト１６との連結構造について、図４及び図５を参照して説明する。
【００３４】
図４は、シリンダヘッド２の上部に形成されたカムキャリア４１を上方から見た平面図である。
このカムキャリア４１には複数の立壁部４５が各気筒に対応して互いに平行となるように設けられ、これら立壁部４５の間には上記バルブリフト可変機構１４が配設されている。バルブリフト可変機構１４の駆動に用いられる上記ロッカシャフト１５及びコントロールシャフト１６は、各バルブリフト可変機構１４及び各立壁部４５を貫通している。そして、コントロールシャフト１６の基端部（図中の左端部）はスライドアクチュエータ４７に連結されている。このスライドアクチュエータ４７の駆動を通じてコントロールシャフト１６が軸方向に変位させられ、入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置が変更されるようバルブリフト可変機構１４の駆動が行われる。
【００３５】
図５は、スライダ２６及びロッカシャフト１５等の内部構造を示す断面図である。
同図に示されるように、ロッカシャフト１５及びコントロールシャフト１６は、シリンダヘッド２の立壁部４５を貫通するとともに、二つの立壁部４５に挟まれた状態にある各アーム１７，１８を貫通している。各アーム１７，１８のうち、入力アーム１７は二つの出力アーム１８によって挟まれた状態となっている。そして、入力アーム１７は吸気カム１１ａ（図１参照）に対応して位置し、二つの出力アーム１８はそれぞれ二つの吸気バルブ９（図１参照）に対応して位置している。また、各アーム１７，１８の内側にはロッカシャフト１５に嵌め込まれたスライダ２６が位置しており、同スライダ２６の入力ギヤ２７ａ及び出力ギヤ２９ａと、入力アーム１７の内歯ギヤ２８ａ及び出力アーム１８の内歯ギヤ３０ａとが互いに噛み合っていることは上述したとおりである。
【００３６】
コントロールシャフト１６には、同シャフト１６とスライダ２６とを連結するためのピン５１が径方向に挿入されている。このようにコントロールシャフト１６に挿入されたピン５１は、同シャフト１６の外周面から突出した状態となっている。また、ロッカシャフト１５における上記ピン５１に対応する位置には、軸線方向に延びるとともに同ピン５１をロッカシャフト１５の内周面側から外周面側に貫通させるための長穴３３が形成されている。更に、スライダ２６の内周面における上記ピン５１に対応する位置には、周方向（図中の紙面と直交する方向）に延びてピン５１の先端が挿入される溝３４が形成されている。溝３４内にはブッシュ３５が設けられ、同ブッシュ３５にはピン５１の先端部分が挿入される挿入孔３６が形成されている。そして、ピン５１の先端部分をブッシュ３５の挿入孔３６に挿入することで、同ピン５１がバルブリフト可変機構１４（スライダ２６）と係合されている。
【００３７】
コントロールシャフト１６の軸方向移動は、ピン５１の長穴３３に沿った移動を通じて許容される。こうしたコントロールシャフト１６の軸方向移動に伴いピン５１が長穴３３に沿って移動すると、そのピン５１の外周面５１ａがブッシュ３５における挿入孔３６の内周面３６ａに押しつけられ、更にブッシュ３５の外側面が溝３４の内側面に押しつけられ、スライダ２６がコントロールシャフト１６の軸方向に移動する。また、入力アーム１７及び出力アーム１８が揺動するときには、それに伴いスライダ２６もロッカシャフト１５の外周面に対し周方向に変位（回動）するが、こうした変位はピン５１に対しスライダ２６と共に周方向に相対移動する溝３４によって許容される。
【００３８】
次に、ロッカシャフト１５の内周面とコントロールシャフト１６の外周面との間の潤滑について図６を参照して説明する。
同図に示されるように、立壁部４５にはシリンダヘッド２側からロッカシャフト１５に向けてオイルを流す油路５２が形成され、ロッカシャフト１５における上記油路５２に対応する位置には同油路５２のオイルをロッカシャフト１５の内側に流すための通路５３が形成されている。そして、ロッカシャフト１５の内周面とコントロールシャフト１６の外周面との間には、上記油路５２，５３を介して潤滑用のオイルが供給されるようになっている。なお、ロッカシャフト１５の内周面とコントロールシャフト１６の外周面との間のクリアランスについては、上記オイルの粘度が高くなる低温時においても、同オイルが上記内周面と上記外周面との間に入り込んで的確に潤滑を行うことの可能な大きさに設定される。
【００３９】
ただし、ロッカシャフト１５の内周面とコントロールシャフト１６の外周面との間のクリアランスを上述した大きさに設定した場合、オイルの温度が上昇して同オイルの粘度が低下すると、次のような問題が生じることは避けられない。すなわち、オイルがロッカシャフト１５の内周面とコントロールシャフトの外周面との間から流出してロッカシャフト１５の開口端、より詳しくは同シャフト１５におけるスライドアクチュエータ４７側の開口端（以下、基端という）、及び、スライドアクチュエータ４７と反対側の開口端（以下、先端という）から外部に排出され易くなる。
【００４０】
こうしたロッカシャフト１５内からの無駄なオイルの排出を抑制すべく、同シャフト１５の先端（図中左端）側の開口端には、オイル排出用の排出孔５５を形成した蓋５４が取り付けられている。この排出孔５５の内径は上記ロッカシャフト１５の開口端の内径よりも小となるため、蓋５４を取り付けた当該開口端でのオイルの流通面積は小となる。このようにロッカシャフト１５の開口端に蓋５４を取り付けることで、ロッカシャフト１５内のオイルが外部に排出されにくくなり、同シャフト１５内からの無駄なオイルの排出を抑制することができる。また、このときにはロッカシャフト１５の内部からオイルが排出されにくくなることから、同シャフト１５内がオイルで満たされるようになる。
【００４１】
ところで、上記エンジン１に適用された可変動弁装置では、エンジン１の駆動時、その際の振動によってコントロールシャフト１６がロッカシャフト１５内で上記ピン５１の軸線方向、すなわち図７の軸線Ｌ１に沿った方向に振動することがある。このようにコントロールシャフト１６が振動すると、図８に示されるように、ピン５１の外周面５１ａがバルブリフト可変機構１４に対し、より具体的にはスライダ２６の溝３４に嵌め込まれたブッシュ３５の挿入孔３６の内周面３６ａに対し、偏った状態で当たるようになる。そして、その状態でのバルブリフト可変機構１４の駆動が続けられると、同機構１４とピン５１との接触部分（挿入孔３６の内周面３６ａとピン５１の外周面５１ａとの接触部分）の摩耗が進行する。こうした摩耗がコントロールシャフト１６の軸方向変位時における上記ピン５１でのバルブリフト可変機構１４（スライダ２６）の押圧に悪影響を及ぼし、同機構１４の駆動を的確に行う上で信頼性が低下するおそれがある。
【００４２】
こうした不具合を抑制するため、本実施形態では、ロッカシャフト１５内がオイルで満たされた条件下で、コントロールシャフト１６をロッカシャフト１５の先端側（図７の左端側）に変位させたとき、ロッカシャフト１５内に満たされたオイルから受ける力を利用して、コントロールシャフト１６をピン５１の軸方向に押しつけるようにしている。
【００４３】
具体的には、コントロールシャフト１６におけるスライドアクチュエータ４７と連結された端部（基端部：図中左端部）とは逆側の端部（先端部；図中右端部）に、同シャフト１６の先端側への変位時、ロッカシャフト１５内におけるコントロールシャフト１６の先端側に存在するオイルからの力Ｆを受ける押圧面５６が形成される。この押圧面５６は、同シャフト１６の先端に向かうほど同シャフト１６の外周面におけるピン５１側の部分に近づくよう、コントロールシャフト１６の軸線Ｌ２に対し傾斜する斜面となっている。そして、押圧面５６が受ける上記力Ｆは、コントロールシャフト１６の軸線Ｌ２方向の力Ｆｘと、ピン５１の軸線Ｌ１方向の力Ｆｙとに分解される。これら分解された力Ｆｘ，Ｆｙのうち力Ｆｙは、コントロールシャフト１６に対しピン５１の突出方向（図中上側）に作用する。すなわち、押圧面５６は上記力Ｆｙがピン５１の突出方向に作用するように形成されている。
【００４４】
上記力Ｆｙがコントロールシャフト１６に対しピン５１の突出方向に作用すると、コントロールシャフト１６がロッカシャフト１５内においてピン５１側に押されるようになる。これにより、エンジン１の駆動時の振動によるコントロールシャフト１６のピン５１の軸線方向についての振動が抑えられる。このため、コントロールシャフト１６の上記振動に起因して、例えば図８に示されるように、ピン５１が挿入孔３６の内周面３６ａに対し偏った状態で当たるようになるのを抑制することができる。
【００４５】
なお、上記力Ｆｙの大きさについては、軸線Ｌ２に対する押圧面５６の傾斜角度、及び、蓋５４の排出孔５５におけるオイルの流通面積を変更することによって調節することが可能である。すなわち、軸線Ｌ２に対する押圧面５６の傾斜角度を大きくするほど、力Ｆを押圧面５６が受けたときのピン５１の軸線方向の力Ｆｙは小さくなる。また、排出孔５５のオイル流通面積を小さくするほど、コントロールシャフト１６を先端側に変位すべくスライドアクチュエータ４７を駆動したとき同シャフト１６の速度が遅くなり、押圧面５６に作用する力Ｆが小さくなり、ひいてはピン５１の軸線方向の力Ｆｙも小さくなる。ちなみに、上記力Ｆｙが大きすぎると、コントロールシャフト１６の外周面とロッカシャフト１５の内周面との間にオイルによる油膜がなくなり、それら外周面と内周面との間のオイルによる潤滑に支障を来すおそれがある。このため、本実施形態では、上記潤滑に支障を来すほど力Ｆｙが大きくならないよう、軸線Ｌ２に対する押圧面５６の傾斜角度、及び、排出孔５５のオイル流通面積が設定されている。
【００４６】
また、力Ｆｙはピン５１の突出方向に働くため、コントロールシャフト１６は、ピン５１をロッカシャフト１５の外周面から突出させる方向に押しつけられることになる。これにより、ロッカシャフト１５の外周面からのピン５１の突出量が最大となり、図９に示されるように、ピン５１の外周面５１ａと挿入孔３６の内周面３６ａとの当該ピン５１の軸方向についての接触長さも最大値Ｌmax となる。ここで、仮に上記接触長さが図１０に示されるように小さい値Ｌmin であったとすると、ピン５１と挿入孔３６との接触面の面圧が高くなり、当該面圧の上昇に伴う上記接触面での摩耗や破損を招くおそれがある。しかし、こうした摩耗や破損については、上記接触長さを最大値Ｌmax としてピン５１と挿入孔３６との接触面の面圧を低く抑えることによって抑制される。
【００４７】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）コントロールシャフト１６を先端側に変位させたとき、同シャフト１６の先端部に形成された押圧面５６は、ロッカシャフト１５内におけるコントロールシャフト１６の先端側に存在するオイルからの力Ｆを受ける。その力Ｆは、コントロールシャフト１６の軸線Ｌ１に対して傾斜する押圧面５６により、同シャフト１６の軸線Ｌ２方向の力Ｆｘと、ピン５１の軸線Ｌ１方向の力Ｆｙとに分解される。これら分解された力Ｆｘ，Ｆｙのうち力Ｆｙは、コントロールシャフト１６に対しピン５１の突出方向に作用し、コントロールシャフト１６をロッカシャフト１５内においてピン５１の軸線方向に押す力として働くこととなる。これにより、エンジン１の駆動時の振動によるコントロールシャフト１６のピン５１の軸線方向についての振動が抑えられ、その振動に起因して図８に示されるようにピン５１が挿入孔３６の内周面３６ａに対し偏った状態で当たるようになるのを抑制することができる。仮に、その状態でのバルブリフト可変機構１４の駆動が続けられると、ピン５１と挿入孔３６との接触部分の摩耗が進行する。そして、その摩耗がコントロールシャフト１６の軸方向変位時における上記ピン５１でのブッシュ３５を介してのスライダ２６の押圧に悪影響を及ぼし、バルブリフト可変機構１４の駆動を的確に行う上での信頼性が低下するおそれがある。しかし、こうした信頼性の低下については、上述したようにコントロールシャフト１６の振動を抑制し、ピン５１の外周面５１ａが挿入孔３６の内周面３６ａに対し偏った状態で当たらないようにすることで、抑制することができる。
【００４８】
（２）上記力Ｆｙはコントロールシャフト１６に対しピン５１の突出方向に作用するため、コントロールシャフト１６は、ピン５１をロッカシャフト１５の外周面から突出させる方向に押しつけられる。これにより、ロッカシャフト１５の外周面からのピン５１の突出量が最大となり、図９に示されるように、ピン５１の外周面５１ａと挿入孔３６の内周面３６ａとの当該ピン５１の軸方向についての接触長さも最大値Ｌmax となる。その結果、ピン５１と挿入孔３６との接触面の面圧を抑えることができ、当該面圧の上昇に伴う上記接触面での摩耗や破損を抑制することができる。仮に、上記接触面での摩耗や破損が生じたとすると、それがコントロールシャフト１６の軸方向変位時における上記ピン５１でのブッシュ３５を介してのスライダ２６の押圧に悪影響を及ぼし、バルブリフト可変機構１４の駆動を的確に行う上での信頼性が低下するおそれがある。しかし、こうした信頼性の低下については、上述したようにロッカシャフト１５外周面に対するピン５１の突出量を最大とし、そのピン５１と挿入孔３６との接触面の面圧を抑えて、当該接触面での摩耗や破損を生じさせないようにすることで、抑制することができる。
【００４９】
（３）上記力Ｆｙが大きすぎると、コントロールシャフト１６の外周面とロッカシャフト１５の内周面との間にオイルによる油膜がなくなり、それら外周面と内周面との間のオイルによる潤滑に支障を来すおそれがある。しかし、上記力Ｆｙの大きさについては、軸線Ｌ２に対する押圧面５６の傾斜角度の調節と、排出孔５５のオイル流通面積の調節との両方を通じて、的確に上記潤滑に支障を来すことのない値とされるようになる。従って、その潤滑が的確に行えず、コントロールシャフト１６の外周面とロッカシャフト１５の内周面との間で、焼きつきが生じるのを抑制することができる。
【００５０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図１１及び図１２に基づき説明する。
この実施形態も、第１実施形態と同じく、コントロールシャフト１６の軸方向変位に基づきバルブリフト可変機構１４を駆動する際の信頼性が低下するのを抑制するためのものである。
【００５１】
ここで、上記のようにバルブリフト可変機構１４を駆動する際の信頼性が低下する原因としては、コントロールシャフト１６を先端側に変位させる際、ロッカシャフト１５内におけるコントロールシャフト１６の先端側に満たされたオイルの存在があげられる。なお、上記のようにロッカシャフト１５内にオイルが満たされるのは、ロッカシャフト１５の先端開口端に排出孔５５を有する蓋５４が取り付けられ、当該先端開口端でのオイル流通面積が小さくされているためである。ロッカシャフト１５内にオイルが満たされた状態でのコントロールシャフト１６の上記変位時、ロッカシャフト１５内におけるコントロールシャフト１６の先端側に満たされたオイルは、蓋５４の排出孔５５を介して流出したり、コントロールシャフト１６の外周面とロッカシャフト１５の内周面とのクリアランスを介して流出したりする。こうしたオイルの流出を通じてコントロールシャフト１６の上記変位が可能となる。しかし、これらのオイルの流出はごく少ない量であるため、コントロールシャフト１６の上記変位を徐々にしか行うことはできない。このことは、言い換えれば、コントロールシャフト１６の上記変位が、ロッカシャフト１５内におけるコントロールシャフト１６の先端側に満たされたオイルによって阻害されるということである。そして、このようにコントロールシャフト１６の先端側への変位が阻害されることにより、同シャフト１６の軸方向変位に基づいてバルブリフト可変機構１４の駆動を的確に行う上での信頼性が低下する。
【００５２】
この実施形態では、上述した不具合を抑制するため、コントロールシャフト１６の外周面とロッカシャフト１５の内周面との間における周方向一部に、それら外周面と内周面との間のクリアランスが当該周方向の他の部分よりも大となるオイル逃がし部が前記シャフト１５，１６の軸線方向に延びるように形成されている。
【００５３】
以下、上記オイル逃がし部の具体例について、図１１及び図１２を併せ参照して説明する。なお、図１１はロッカシャフト１５及びコントロールシャフト１６の径方向断面を示す断面図であり、図１２はロッカシャフト１５及びコントロールシャフト１６の構造を模式的に示した略図である。
【００５４】
図１１に示されるように、オイル逃がし部５７は、コントロールシャフト１６の径方向断面におけるピン５１と離れた部分（図中に破線で示される下端部）を、同シャフト１６の軸線Ｌ２に沿って切削することにより形成されている。ここで、上述したようにコントロールシャフト１６とロッカシャフト１５との間における周方向の一部にオイル逃がし部５７を形成した場合、それ以外の部分におけるコントロールシャフト１６の外周面とロッカシャフト１５の内周面との当接により、ロッカシャフト１５内でのコントロールシャフト１６のがたつきが抑制される。従って、オイル逃がし部５７の周方向長さＲ１が長くなり過ぎると、互いに当接し得るコントロールシャフト１６の外周面とロッカシャフト１５の内周面の周方向長さＲ２が短くなり、上記がたつきの抑制が困難になる。しかし、上述したオイル逃がし部５７の形成方法によれば、互いに当接しうるコントロールシャフト１６の外周面とロッカシャフト１５の内周面の周方向長さＲ２を上記がたつきの抑制に必要な分だけ確保しつつ、オイル逃がし部５７を形成することが容易に実現できるようになる。
【００５５】
図１２に示されるように、オイル逃がし部５７は、コントロールシャフト１６の軸線方向全体に亘って形成されている。そして、コントロールシャフト１６を先端（図中左端）側に変位させるとき、その変位に伴いロッカシャフト１５内におけるコントロールシャフト１６の先端側に存在するオイルの一部が、オイル逃がし部５７を介して同シャフト１６の基端（図中右端）側に速やかに流出するようになる。こうしたオイルの速やかな流出により、コントロールシャフト１６の上記変位が、ロッカシャフト１５内におけるコントロールシャフト１６の先端側に存在するオイルによって阻害されることは抑制される。従って、コントロールシャフト１６を上記のように変位させてバルブリフト可変機構１４を駆動する際の信頼性が低下するのを抑制することができる。
【００５６】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（４）オイル逃がし部５７を形成することで、コントロールシャフト１６を先端側に変位させるとき、その変位がロッカシャフト１５内におけるコントロールシャフト１６の先端側に存在するオイルによって阻害されることは抑制される。従って、コントロールシャフト１６を上記のように変位させる際、その変位が上記オイルにより阻害され、バルブリフト可変機構１４を駆動する際の信頼性が低下するのを抑制することができる。
【００５７】
（５）オイル逃がし部５７は、コントロールシャフト１６の径方向断面におけるピン５１と離れた部分を、同シャフト１６の軸線Ｌ２に沿って切削することにより形成されている。このオイル逃がし部５７の形成方法によれば、互いに当接しうるコントロールシャフト１６の外周面とロッカシャフト１５の内周面の周方向長さＲ２を上記がたつきの抑制に必要な分だけ確保しつつ、オイル逃がし部５７を形成することが容易に実現できるようになる。
【００５８】
［その他の実施形態］
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせてもよい。
【００５９】
・第１実施形態での力Ｆの大きさの設定については、軸線Ｌ２に対する押圧面５６の傾斜角度の調節と、排出孔５５のオイル流通面積の調節とのいずれか一方のみにより行ってもよい。
【００６０】
・第１実施形態の押圧面５６については、平面に限定されるものではなく、例えば二次曲線状に湾曲していてもよい。
・上記押圧面５６の傾斜方向を第１実施形態と逆にしてもよい。この場合、押圧面５６は、同シャフト１６の先端に向かうほど同シャフト１６の外周面におけるピン５１側と反対側の部分に近づくよう、コントロールシャフト１６の軸線Ｌ２に対し傾斜する斜面となる。このように押圧面５６を形成しても、第１実施形態の（１）に記載した効果は得られる。
【００６１】
・第２実施形態において、オイル逃がし部５７を図１３に示されるように周方向に複数形成してもよい。この場合、各オイル逃がし部５７の間隔を等間隔とすることが、コントロールシャフト１６の外周面とロッカシャフト１５の内周面との間の潤滑条件を周方向について均等にする上で好ましい。
【００６２】
・第２実施形態において、図１４に示されるように、ロッカシャフト１５の内周面をへこませることでオイル逃がし部５７を形成してもよい。
・上記のようにロッカシャフト１５の内周面をへこませてオイル逃がし部５７を形成する場合にも、同オイル逃がし部５７を周方向に複数形成することは可能である。なお、この場合も、上記と同様の理由により各オイル逃がし部５７の間隔を等間隔とすることが好ましい。
【００６３】
・第１及び第２実施形態において、ブッシュ３５を設けず、ピン５１の外周面５１ａが直接的に溝３４の内側面に当接するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１実施形態の可変動弁機構が適用されるエンジンのシリンダヘッド周りの構造を示す拡大断面図。
【図２】バルブリフト可変機構の内部構造を示す破断斜視図。
【図３】入力アーム及び出力アームの内部構造を示す破断斜視図。
【図４】シリンダヘッドのカムキャリアを示す平面図。
【図５】スライダとコントロールシャフトとの連結構造を示す断面図。
【図６】コントロールシャフト外周面とロッカシャフト内周面との間へのオイルの供給構造を示す断面図。
【図７】ロッカシャフト及びコントロールシャフトの構造を模式的に示した略図。
【図８】スライダの溝に嵌め込まれたブッシュとコントロールシャフトから突出するピンとの位置関係を示す略図。
【図９】スライダの溝に嵌め込まれたブッシュとコントロールシャフトから突出するピンとの位置関係を示す略図。
【図１０】スライダの溝に嵌め込まれたブッシュとコントロールシャフトから突出するピンとの位置関係を示す略図。
【図１１】第２実施形態におけるロッカシャフト及びコントロールシャフトの径方向断面を示す断面図。
【図１２】ロッカシャフト及びコントロールシャフトの構造を模式的に示した略図。
【図１３】ロッカシャフト及びコントロールシャフトの径方向断面の他の例を示す断面図。
【図１４】ロッカシャフト及びコントロールシャフトの径方向断面の他の例を示す断面図。
【符号の説明】
【００６５】
１…エンジン、２…シリンダヘッド、３…シリンダブロック、５…ピストン、６…燃焼室、７…吸気通路、８…排気通路、９…吸気バルブ、１０…排気バルブ、１１…吸気カムシャフト、１１ａ…吸気カム、１２…排気カムシャフト、１２ａ…排気カム、１４…バルブリフト可変機構、１５…ロッカシャフト、１６…コントロールシャフト、１７…入力アーム、１８…出力アーム、１９…ローラ、２０…コイルスプリング、２１…ロッカアーム、２２…ラッシュアジャスタ、２３…ローラ、２４…バルブスプリング、２６…スライダ、２７…ヘリカルスプライン、２７ａ…入力ギヤ、２９…ヘリカルスプライン、２８…ヘリカルスプライン、２８ａ…内歯ギヤ、２９ａ…出力ギヤ、３０…ヘリカルスプライン、３０ａ…内歯ギヤ、３３…長穴、３４…溝、３５…ブッシュ、３６…挿入孔、３６ａ…内周面、４１…カムキャリア、４５…立壁部、４７…スライドアクチュエータ、５１…ピン、５１ａ…外周面、５２，５３…油路、５４…蓋、５５…排出孔、５６…押圧面、５７…オイル逃がし部。
【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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【図１４】
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