(57)【要約】【課題】  部品点数、設置スペースおよびコストの増加を最小限に抑えながら可変動弁機構用アクチュエータを効果的に冷却できるようにする。【解決手段】  可変動弁機構用アクチュエータ３０でコントロールシャフト２４を駆動すると内燃機関の機関弁の作動特性が変更される。このとき可変動弁機構用アクチュエータ３０は発熱するが、スロットルバルブ用アクチュエータに凍結防止用の冷却水を供給する冷却水通路６３，６４を利用して可変動弁機構用アクチュエータ３０のウオータジャケット４３に冷却水を供給することで、特別の冷却水通路を設けることなく可変動弁機構用アクチュエータ３０を冷却することができる。このときスロットルバルブ用アクチュエータの下流側の冷却水通路６３，６４をウオータジャケット４３に接続したので、スロットルバルブ用アクチュエータを温めて温度低下した冷却水で可変動弁機構用アクチュエータ３０を効率的に冷却することができる。【選択図】        図２
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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制御部材（２４）と、前記制御部材（２４）を駆動する可変動弁機構用アクチュエータ（３０）とを備える内燃機関の可変動弁装置において、
前記内燃機関のスロットルバルブ（６０）の開度を変更するスロットルバルブ用アクチュエータ（６１）に冷却水を供給する冷却水通路（６２〜６４）を、前記可変動弁機構用アクチュエータ（３０）に設けたウオータジャケット（４３）に接続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】
前記スロットルバルブ用アクチュエータ（６１）の下流側の前記冷却水通路（６３，６４）を前記ウオータジャケット（４３）に接続し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。
【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制御部材と、前記制御部材を駆動する可変動弁機構用アクチュエータとを備える内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダヘッド内に配置した制御軸をシリンダヘッド外に配置したバルブリフトアクチュエータで往復直線運動させることで、吸気カムおよびロッカアーム間に介在する可変機構を作動させてバルブリフトを変化させる可変動弁機構が、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】特開２００６−２７４８５６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、かかる可変動弁機構のアクチュエータは駆動源である電動モータの駆動回路が発熱して高温になると、その駆動回路が損傷したり誤作動したりする可能性があるため、何らかの冷却手段が必要となる。最も簡単な冷却手段としてアクチュエータにヒートシンクを設けることが考えられるが、ヒートシンクだけでは冷却効果が不充分である場合には、冷却水による冷却が必要となる。この場合、内燃機関の冷却水をアクチュエータの冷却に利用すれば特別なラジエータが不要になって便利であるが、アクチュエータに対して冷却水を供給／排出する冷却水通路の取り回しが必要となり、部品点数、設置スペースおよびコストの増加が問題となる。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、部品点数、設置スペースおよびコストの増加を最小限に抑えながら可変動弁機構用アクチュエータを効果的に冷却できるようにす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制御部材と、前記制御部材を駆動する可変動弁機構用アクチュエータとを備える内燃機関の可変動弁装置において、前記内燃機関のスロットルバルブの開度を変更するスロットルバルブ用アクチュエータに冷却水を供給する冷却水通路を、前記可変動弁機構用アクチュエータのウオータジャケットに接続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、前記スロットルバルブ用アクチュエータの下流側の冷却水通路を前記ウオータジャケットに接続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。
【０００８】
尚、実施の形態のコントロールシャフト２４は本発明の制御部材に対応し、実施の形態の冷却水ホース６２〜６４は本発明の冷却水通路に対応する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の構成によれば、可変動弁機構用アクチュエータで制御部材を駆動すると内燃機関の機関弁の作動特性が変更される。このとき可変動弁機構用アクチュエータは発熱するが、内燃機関のスロットルバルブの開度を変更するスロットルバルブ用アクチュエータに冷却水を供給する冷却水通路を利用して可変動弁機構用アクチュエータのウオータジャケットに冷却水を供給することで、特別の冷却水通路を設けることなく可変動弁機構用アクチュエータを冷却して部品点数、設置スペースおよびコストの増加を最小限に抑えることができる。
【００１０】
また請求項２の構成によれば、スロットルバルブ用アクチュエータの下流側の冷却水通路をウオータジャケットに接続したので、スロットルバルブ用アクチュエータを加熱して温度低下した冷却水で可変動弁機構用アクチュエータを効率的に冷却することができる。
【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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１〜図５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の一方の端面には支持壁２９が起立しており、支持壁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可変動弁機構用アクチュエータ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。
【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５に示すように、アッパーヘッド１４の支持壁２９に固定される可変動弁機構用アクチュエータ３０は、取り付けベース４１と、ギヤハウジング４２と、ウオータジャケット４３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、ギヤハウジング４２およびウオータジャケット４３が３本のボルト４６…でアッパーヘッド１４の本体部１６の支持壁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…でウオータジャケット４３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の軸端部は支持壁２９および取り付けベース４１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】
ウオータジャケット４３の内部は、冷却効果を高めるべく、隔壁４３ａ…により仕切られてジグザグに蛇行する通路が形成される。シリンダヘッド１１の外部に設けられたスロットルバルブ６０には、その開度を電気的に制御するためのスロットルバルブ用アクチュエータ６１が設けられており、スロットルバルブ用アクチュエータ６１には冷却水ホース６２を介して内燃機関の冷却水の一部が供給される。可変動弁機構用アクチュエータ３０のウオータジャケット４３の入口部４３ｂ（図１および図３参照）は冷却水ホース６３を介してスロットルバルブ用アクチュエータ６１に接続され、ウオータジャケット４３の出口部４３ｃ（図２および図３参照）は冷却水ホース６４を介してロアヘッド１３に設けられたウオータアウトレット６５に接続される。
【００２０】
モータドライバー４４の内部には電子部品６６が設けられた基板６７等が収納されており、基板６７と電動モータ４８とがコード６８で接続される。外面に多数の冷却フィン４５ａ…が形成されたヒートシンク４５は、放熱シート６９を介してモータドライバー４４の基板６７に接触する。
【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】
可変動弁機構用アクチュエータ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。可変動弁機構用アクチュエータ３０の電動モータ４８の作動を制御するモータドライバー４４は、電子部品６６の発熱により温度上昇するだけでなく、隣接するギヤハウジング４２の内部にシリンダヘッド１１の内部から高温の潤滑油が供給されることで温度上昇するため、モータドライバー４４の保護および誤作動防止のために空気および冷却水により冷却される。
【００２３】
即ち、モータドライバー４４の基板６７の熱は放熱シート６９を介してヒートシンク４５に伝達され、その熱が冷却フィン４５ａ…から大気に放熱されることでモータドライバー４４が冷却される。また内燃機関の冷却水の一部は冷却水ホース６２を介してスロットルバルブ用アクチュエータ６１に供給され、スロットルバルブ用アクチュエータ６１を温めることで低温時における凍結による作動不良を防止する。スロットルバルブ用アクチュエータ６１を温めて温度低下した冷却水は、冷却水ホース６３を介して可変動弁機構用アクチュエータ３０のウオータジャケット４３に供給され、その内部のジグザグの通路を通過する間にモータドライバー４４との間で熱交換する。モータドライバー４４を冷却して温度上昇した冷却水は冷却水ホース６４を介してロアヘッド１３のウオータアウトレット６５に供給され、そこでロアヘッド１３のウオータジャケット（図示せず）から流出する冷却水と合流してラジエータに供給される。
【００２４】
このように、可変動弁機構用アクチュエータ３０のモータドライバー４４を空気および冷却水の両方で冷却するので、その過熱による損傷や誤作動を確実に防止することができる。しかも可変動弁機構用アクチュエータ３０の近くに配置されるスロットルバルブ用アクチュエータ６１に凍結防止用の冷却水を供給する冷却水ホース６２〜６４を利用し、その冷却水ホース６２〜６４の途中に可変動弁機構用アクチュエータ３０を配置したので、可変動弁機構用アクチュエータ３０のために特別の冷却水ホースを取り回す必要がなくなり、部品点数、設置スペース、コスト等を節減することができる。特に、スロットルバルブ用アクチュエータ６１の下流側に可変動弁機構用アクチュエータ３０を配置したので、スロットルバルブ用アクチュエータ６１を加熱して温度低下した冷却水を可変動弁機構用アクチュエータ３０に供給することで、可変動弁機構用アクチュエータ３０の冷却効果を一層高めることができる。
【００２５】
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。
【００２６】
例えば、実施の形態では可変動弁機構用アクチュエータ３０をスロットルバルブ用アクチュエータ６１の下流側に配置しているが、それを上流側に配置することができる。このようにすれば、可変動弁機構用アクチュエータ３０を冷却して温度上昇した冷却水をスロットルバルブ用アクチュエータ６１に供給し、スロットルバルブ用アクチュエータ６１の加熱効果を一層高めることができる。
【００２７】
また実施の形態ではウオータジャケット４３をモータドライバー４４とギヤハウジング４２との間に配置しているが、それをモータドライバー４４とヒートシンク４５との間に配置しても良い。
【００２８】
また実施の形態ではモータドライバー４４の基板６７をヒートシンク４５に当接させているが、前記基板６７をウオータジャケット４３に当接させ、ギヤハウジング４２内のオイルを冷却水で冷却しつつ電子部品６６…を冷却しても良い。この場合にはヒートシンク４５は必ずも必要ではない。
【００２９】
また実施の形態の可変動弁機構用アクチュエータ３０はコントロールシャフト２４を回転運動させるものであるが、コントロールシャフト２４を往復運動させるものであっても良い。
【００３０】
また本発明の制御部材は、必ずしもコントロールシャフト２４のように軸形状である必要はない。
【符号の説明】
【００３１】
２４        コントロールシャフト（制御部材）
３０        可変動弁機構用アクチュエータ
４３        ウオータジャケット
６０        スロットルバルブ
６１        スロットルバルブ用アクチュエータ
６２        冷却水ホース（冷却水通路）
６３        冷却水ホース（冷却水通路）
６４        冷却水ホース（冷却水通路）
【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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