(57)【要約】【課題】  内燃機関のシリンダヘッドに対するコントロールシャフトの組付け性を高める。【解決手段】  内燃機関の機関弁の作動特性を変更する可変動弁機構を制御するコントロールシャフト２４をシリンダヘッド１１の内部にシリンダ列線Ｌ１方向に配置し、その軸端部をシリンダヘッド１１の端壁２９に形成した貫通孔２９ａを通過させて外部に延出し、端壁２９の外面に支持したアクチュエータ３０に接続する際に、前記貫通孔２９ａをシリンダ軸線Ｌ２方向に長い長孔としたので、コントロールシャフト２４に例えばカムのような突起物が形成されているためにシリンダ軸線Ｌ１方向に移動させて軸端部を前記貫通孔２９ａに挿入できない場合であっても、コントロールシャフト２４をシリンダ列線Ｌ１方向に対して傾斜させた状態で軸端部を貫通孔２９ａに挿入した後にシリンダ列線Ｌ１と平行に組付けることが可能となり、コントロールシャフト２４の組付け性が向上する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の機関弁の作動特性を変更する可変動弁機構を制御するコントロールカム（２３）が形成されたコントロールシャフト（２４）をシリンダヘッド（１１）の内部にシリンダ列線（Ｌ１）方向に配置し、前記コントロールシャフト（２４）の軸端部を前記シリンダヘッド（１１）の端壁（２９）に形成した貫通孔（２９ａ）を通過させて外部に延出し、前記端壁（２９）の外面に支持したアクチュエータ（３０）に接続して駆動する内燃機関の可変動弁装置であって、
前記貫通孔（２９ａ）をシリンダ軸線（Ｌ２）方向に長い長孔と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】
前記アクチュエータ（３０）は減速ギヤ機構（５８，５９）を収納するギヤハウジング（４２）を備え、前記シリンダヘッド（１１）の内部と前記ギヤハウジング（４２）の内部とは前記隔壁（２９）を貫通するオイル供給孔（２９ｂ）および前記貫通孔（２９ａ）により連通し、前記オイル供給孔（２９ｂ）は前記貫通孔（２９ａ）よりも高い位置に設けられ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の機関弁の作動特性を変更する可変動弁機構を制御するコントロールシャフトをシリンダヘッドの内部にシリンダ列線方向に配置し、前記コントロールシャフトの軸端部を前記シリンダヘッドの端壁に形成した貫通孔を通過させて外部に延出し、前記端壁の外面に支持したアクチュエータに接続して駆動する内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動アクチュエータで作動する制御軸をシリンダヘッドの支持機構に回転自在に支持し、この制御軸で作動機構を作動させて吸気弁のバルブリフトやバルブタイミングを制御する可変動弁装置において、支持機構にその端壁部の軸受孔を貫通するように支持した制御軸の軸端部に、前記端壁部の外面に取り付けた電動アクチュエータを接続するものが、下記特許文献１により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０７１４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上記従来のものは、制御軸の軸端部が支持機構の端壁部の軸受孔を貫通するように支持されるため、制御軸を支持機構に組み付ける際の作業性が悪いという問題があった。即ち、制御軸には制御カム等の突起物が設けられており、かつ支持機構には制御軸を回転自在に支持する横梁部が設けられているため、制御軸をシリンダ列線方向に移動させて軸端部を端壁部の軸受孔に挿入しようとしても、制御軸の制御カムが支持機構の横梁部と干渉してしまうからである。これを回避しようとすると、制御軸の軸端部が隔壁部を貫通する貫通量を小さくしたり、制御軸の制御カムが支持機構の横梁部と干渉しないようにレイアウトを変更したりすることが必要となり、可変動弁機構の設計自由度が大幅に制限される問題がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、内燃機関のシリンダヘッドに対するコントロールシャフトの組み付け性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、内燃機関の機関弁の作動特性を変更する可変動弁機構を制御するコントロールシャフトをシリンダヘッドの内部にシリンダ列線方向に配置し、前記コントロールシャフトの軸端部を前記シリンダヘッドの端壁に形成した貫通孔を通過させて外部に延出し、前記端壁の外面に支持したアクチュエータに接続して駆動する内燃機関の可変動弁装置であって、前記貫通孔をシリンダ軸線方向に長い長孔としたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置が提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記アクチュエータは減速ギヤ機構を収納するギヤハウジングを備え、前記シリンダヘッドの内部と前記ギヤハウジングの内部とは前記隔壁を貫通するオイル供給孔および前記貫通孔により連通し、前記オイル供給孔は前記貫通孔よりも高い位置に設けられることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置が提案される。
【０００８】
尚、実施の形態のウオームホイール５８およびウオーム５９は本発明の減速ギヤ機構に対応する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の構成によれば、内燃機関の機関弁の作動特性を変更する可変動弁機構を制御するコントロールシャフトをシリンダヘッドの内部にシリンダ列線方向に配置し、その軸端部をシリンダヘッドの端壁に形成した貫通孔を通過させて外部に延出し、端壁の外面に支持したアクチュエータに接続する際に、前記貫通孔をシリンダ軸線方向に長い長孔としたので、コントロールシャフトに例えばカムのような突起物が形成されているためにシリンダ列線方向に移動させて軸端部を貫通孔に挿入できない場合であっても、コントロールシャフトをシリンダ列線方向に対して傾斜させた状態で軸端部を貫通孔に挿入した後にシリンダ列線と平行に組み付けることが可能となり、コントロールシャフトの組み付け性が向上する。しかも、コントロールシャフトの軸端部が隔壁を貫通してアクチュエータ内に突出するので、アクチュエータとコントロールシャフトとの接続作業が容易になってアクチュエータの組み付け性も向上する。
【００１０】
また請求項２の構成によれば、シリンダヘッドの内部と減速ギヤ機構を収納するギヤハウジングの内部とを、隔壁を貫通する貫通孔と、その貫通孔よりも高い位置で隔壁を貫通するオイル供給孔とで連通させたので、シリンダヘッドの内部のオイルをオイル供給孔からギヤハウジングの内部に供給して減速ギヤ機構を潤滑することができ、潤滑を終えたオイルを貫通孔とコントロールシャフトとの間の隙間を通してシリンダヘッドの内部に戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】内燃機関のシリンダヘッドの斜視図。
【図２】図１の２方向矢視図。
【図３】図２の３方向矢視図。
【図４】図３の４−４線断面図。
【図５】図３の５−５線断面図。
【図６】図５の６−６線矢視図。
【図７】図６の７−７線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１〜図７に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１〜図３に示すように、直列４気筒内燃機関のシリンダヘッド１１は、シリンダブロック１２に結合されるロアヘッド１３と、ロアヘッド１３に結合されるアッパーヘッド１４とを備え、アッパーヘッド１４がヘッドカバー１５により覆われる。
【００１４】
アッパーヘッド１４は、ロアヘッド１３に結合される本体部１６と、本体部１６の上面にボルト１７…で結合される５個の第１キャップ部材１８…と、第１キャップ部材１８…の上面にボルト１９…で結合される５個の第２キャップ部材２０…と、本体部１６の上面にボルト２１…で結合される５個の第３キャップ部材２２…とを備える。本体部１６と第１キャップ部材１８…との間に４個のコントロールカム２３…が形成されたコントロールシャフト２４が回転自在に支持され、第１キャップ部材１８…と第２キャップ部材２０…との間に４個の吸気カム２５…が形成された吸気カムシャフト２６が回転自在に支持され、本体部１６と第３キャップ部材２２…との間に４個の排気カム２７…が形成された排気カムシャフト２８が回転自在に支持される。
【００１５】
アッパーヘッド１４の本体部１６の一方の端面には端壁２９が起立しており、端壁２９の外側面にはコントロールシャフト２４を往復回転駆動するアクチュエータ３０と、前記排気カムシャフト２８により駆動される負圧ポンプ３１とが設けられる。シリンダヘッド１１には図示せぬ可変動弁機構が設けられており、コントロールシャフト２４のコントロールカム２３…で可変動弁機構を作動させることで、機関弁としての吸気バルブのバルブリフトやバルブタイミングを変更するようになっている。コントロールシャフト２４は、内燃機関の複数のシリンダが並ぶ方向であるシリンダ列線Ｌ１方向（クランクシャフトの軸線方向）に沿って配置される。
【００１６】
尚、可変動弁機構の構造は、例えば特開２００８−３０３７６５号公報や特開２００８−０４５５４０号公報に示されるように種々のものが公知であるが、本願発明は任意の構造の可変動弁機構に対して適用することができる。
【００１７】
図２〜図４に示すように、アッパーヘッド１４の端壁２９に固定されるアクチュエータ３０は、取り付けベース４１と、ギヤハウジング４２と、モータドライバー４４と、ヒートシンク４５とを積層して構成され、取り付けベース４１およびギヤハウジング４２が３本のボルト４６…でアッパーヘッド１４の端壁２９に締結され、モータドライバー４４およびヒートシンク４５が４本のボルト４７…でギヤハウジング４２に締結される。そしてギヤハウジング４２の側面に直流ブラシレスモータよりなる電動モータ４８が３本のボルト４９…で締結される。
【００１８】
電動モータ４８はモータハウジング５０の内部にボルト５１で固定されたステータ５２と、ステータ５２の内部に配置されたロータ５３と、ロータ５３を回転自在に支持するモータ軸５４とを備えており、モータ軸５４はギヤハウジング４２の内部に延出してローラベアリング５５およびボールベアリング５６で回転自在に支持される。一方、コントロールシャフト２４の軸端部は端壁２９に形成した貫通孔２９ａを貫通してギヤハウジング４２内に延出し、そこにボルト５７で固定されたウオームホイール５８がモータ軸５４に一体に形成されたウオーム５９に噛合する。
【００１９】
図１、図５および図６に示すように、コントロールシャフト２４の軸端部が貫通する端壁２９の貫通孔２９ａは小判形の長孔に形成されており、この貫通孔２９ａでシリンダヘッド１１の内部とギヤハウジング４２の内部とが連通する。貫通孔２９ａの短径ａはコントロールシャフト２４の直径に略等しいが、その長径ｂはコントロールシャフト２４の直径よりも大きくなっており、長径の方向はシリンダ軸線Ｌ２方向に沿っている。従って、コントロールシャフト２４をシリンダヘッド１１に組み付けたとき、貫通孔２９ａの下縁とコントロールシャフト２４との間に隙間α（図６参照）が形成される。
【００２０】
ギヤハウジング４２の内部でウオームホイール５８およびウオーム５９の噛合位置に対向する端壁２９には、シリンダヘッド１１の内部とギヤハウジング４２の内部とを連通させるオイル供給孔２９ｂ（図６参照）が形成される。オイル供給孔２９ｂは貫通孔２９ａよりも小径の円形の孔であって、貫通孔２９ａよりも高い位置に配置される。
【００２１】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
【００２２】
先ず、シリンダヘッド１１のアッパーヘッド１４に対するコントロールシャフト２４の組み付け手順を説明する。コントロールシャフト２４の組み付けは、アッパーヘッド１４の本体部１６から第１キャップ部１８…、第２キャップ部２０…および第３キャップ部２２…を取り外した状態で行われる。コントロールシャフト２４には５個のコントロールカム２３…が所定間隔で形成されており、かつコントロールシャフト２４が組み付けられるアッパーヘッド１４の本体部１６には第１キャップ部材１８…が結合される５個のジャーナル支持壁１６ａ…（図１参照）が設けられているため、コントロールシャフト２４をシリンダ列線Ｌ１方向に移動させて軸端部を端壁２９の貫通孔２９ａに挿入しようとしても、コントロールカム２３…がジャーナル支持壁１６ａ…と干渉して挿入することはできない。
【００２３】
そこで本実施の形態では、図７に示すように、コントロールシャフト２４を貫通孔２９ａに挿入される軸端部側が低くなるように傾斜させた状態で、軸端部を貫通孔２９ａに挿入する。このとき、貫通孔２９ａがコントロールシャフト２４と略同一直径の円形の孔で構成されていると過程すると、コントロールシャフト２４を傾けると軸端部を貫通孔２９ａに挿入することができないが、本実施の形態では貫通孔２９ａがコントロールシャフト２４を傾ける方向（シリンダ軸線Ｌ２方向）に長い長孔で構成されているため、コントロールシャフト２４を傾けた状態で貫通孔２９ａを通過させた後にシリンダ列線Ｌ１と平行にすることで、コントロールシャフト２４をアッパーヘッド１４の本体部１６のジャーナル支持壁１６ａ…上に支持することができる。よって、ジャーナル支持壁１６ａ…に第１キャップ部材１８…を締結することで、アッパーヘッド１４に対するコントロールシャフト２４の組み付けを完了することができる。
【００２４】
このようにして組み付けられたコントロールシャフト２４の軸端部は端壁２９の貫通孔２９ａを貫通して外部に延出するため、その軸端部にアクチュエータ３０のウオームホイール５８をボルト５７で固定する作業を容易に行うことができる。
【００２５】
しかして、アクチュエータ３０の電動モータ４８を駆動すると、モータ軸５４に一体に設けられたウオーム５９と、ウオーム５９に噛合するウオームホイール５８とを介してコントロールシャフト２４が回転し、コントロールシャフト２４に設けたコントロールカム２３…で可変動弁機構を作動させることで、吸気バルブのバルブリフトおよびバルブタイミングが変更される。
【００２６】
シリンダヘッド１１の内部には可変動弁機構等を潤滑するオイルが存在しており、そのオイルの飛沫が端壁２９のオイル供給孔２９ｂを通過してギヤハウジング４２の内部に浸入し、ウオーム５９およびウオームホイール５８の噛合部を潤滑する。潤滑を終えてギヤハウジング４２の底部に溜まったオイルの液面が上昇して貫通孔２９ａの下縁よりも高くなると、余剰のオイルが貫通孔２９ａとコントロールシャフト２４との間の隙間αを通過してギヤハウジング４２の内部からシリンダヘッド１１の内部に戻される。このように、コントロールシャフト２４を組み付けるために長孔に形成した貫通孔２９ａをオイル戻し孔として利用するので、シリンダヘッド１１の構造を簡素化することができる。
【００２７】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２８】
例えば、実施の形態のシリンダヘッド１１はロアヘッド１３およびアッパーヘッド１４に分割されているが、それに限定されるものではない。
【００２９】
また実施の形態では組み付け状態のコントロールシャフト２４が貫通孔２９ａの上部を貫通しているが、貫通孔２９ａの中央部あるいは下部を貫通しても良い。
【符号の説明】
【００３０】
１１        シリンダヘッド
２３        コントロールカム
２４        コントロールシャフト
２９        端壁
２９ａ      貫通孔
２９ｂ      オイル供給孔
３０        アクチュエータ
４２        ギヤハウジング
５８        ウオームホイール（減速ギヤ機構）
５９        ウオーム（減速ギヤ機構）
Ｌ１        シリンダ列線
Ｌ２        シリンダ軸線
【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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