(57)【要約】【課題】内燃機関の始動時や減速時等の所定の時期に、気筒内での圧縮抵抗や膨張抵抗を低減する。【解決手段】  可変動弁機構１は、入力部材１１と出力部材１３とを備え、入力部材１１がカム９に駆動されるとその駆動力を出力部材１３に伝達して出力部材１３でバルブ６を駆動する駆動機構１０と、カム９による入力部材１１の押込量がカム９が一周する中で最小になるベース円時における出力部材１３の位置を変更することで、ベース円時以外のノーズ時における出力部材１３の位置も変更して、バルブ６の駆動状態を変更する可変装置３０とを含み構成されている。そして、可変装置３０は、所定の時期にベース円時における出力部材１３の位置を、バルブ６を開放する開放位置にすることで、該所定の時期にバルブ６の駆動状態を、ベース円時及びノーズ時のいずれの時もバルブ６を開放する常時開放状態にする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部材（１１）と出力部材（１３）とを備え、入力部材（１１）がカム（９）に駆動されるとその駆動力を出力部材（１３）に伝達して出力部材（１３）でバルブ（６）を駆動する駆動機構（１０）と、
カム（９）による入力部材（１１）の押込量がカム（９）が一周する中で最小になるベース円時における出力部材（１３）の位置を変更することで、ベース円時以外のノーズ時における出力部材（１３）の位置も変更して、バルブ（６）の駆動状態を変更する可変装置（３０）とを含み構成された可変動弁機構において、
可変装置（３０）は、所定の時期にベース円時における出力部材（１３）の位置を、バルブ（６）を開放する開放位置にすることで、該所定の時期にバルブ（６）の駆動状態を、ベース円時及びノーズ時のいずれの時もバルブ（６）を開放する常時開放状態にすることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
【請求項２】
前記所定の時期は、内燃機関の始動時を含む請求項１記載の可変動弁機構。
【請求項３】
前記所定の時期は、内燃機関の減速時を含む請求項１又は２記載の可変動弁機構。
【請求項４】
入力部材（１１）は、回動可能、かつ、カム（９）の回転中心に遠近する方向に往復運動可能に支持されたローラであり、出力部材（１３）は、揺動可能に支持された揺動アームである請求項１〜３のいずれか一項に記載の可変動弁機構。
【請求項５】
可変装置（３０）は、制御シャフト（３１）と、制御シャフト（３１）を変位させる変位装置と、制御シャフト（３１）の変位力を出力部材（１３）に伝達することでベース円時における出力部材（１３）の位置を変更する制御機構（３２）とを含み構成された請求項１〜４のいずれか一項に記載の可変動弁機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
内燃機関のバルブを駆動するとともに、内燃機関の運転状況に応じてバルブの駆動状態を変更する可変動弁機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
可変動弁機構の中には、特許文献１〜３に示す可変動弁機構のように、入力部材と出力部材とを備え、入力部材がカムに駆動されると出力部材でバルブを駆動する駆動機構と、ベース円時における出力部材の位置を変更することで、ノーズ時における出力部材の位置も変更して、バルブの駆動状態を変更する可変装置とを含み構成されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３７１８１６号公報
【特許文献２】特開２００２−３７１８１９号公報
【特許文献３】特開２００３−１０６１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の可変動弁機構によれば、内燃機関の運転状況に応じてバルブの駆動状態を変更することができる。しかしながら、上記の可変動弁機構によっても、次に示す課題を解決することはできない。
【０００５】
すなわち、吸気及び排気の両方のバルブが閉じた状態でエンジン（内燃機関）停止した気筒では、気筒内が密閉されるので、次にエンジンをモータで回転させる始動時に、気筒内での圧縮抵抗や膨張抵抗が大きくなる。例えば、４気筒のエンジンでは、２気筒が下死点で停止し、他の２気筒が上死点で停止することで、４気筒全てで両方のバルブが閉じた状態でエンジンが停止することもある。この場合、次にエンジンをモータで回転させる始動時には、下死点で停止していた２気筒では、気筒内の空気がバルブから排気されることなく圧縮されることで圧縮抵抗が大きくなり、上死点で停止していた他の２気筒では、気筒外の空気がバルブから気筒内に吸気されることなく気筒内の空間が膨張することで膨張抵抗が大きくなる。そのため、エンジンの始動時にモータで加えるべき負荷が大きくなってしまう。また、４気筒以外のエンジンでも、いくつかの気筒で両方のバルブが閉じた状態でエンジン停止することで、エンジンの始動時にモータで加えるべき負荷が大きくなってしまう。特に、ハイブリッドエンジンやアイドルストップ等を行うエンジンでは、エンジンを始動する頻度が多いため、その都度、モータで多くの電流（電力）を消費してしまう。そのため、燃費悪化につながる。
【０００６】
また、エンジンの始動時以外でも、例えば、エンジンの回転数を落とす減速時には、吸気行程、圧縮行程、膨張行程（爆発行程）及び排気行程の４行程（４サイクル）のうちの圧縮行程及び膨張行程の２行程で両方のバルブが閉じることで、圧縮抵抗や膨張抵抗が大きくなるおそれがある。そのため、エンジンブレーキが大きくなり、燃費悪化につながるおそれがある。
【０００７】
そこで、エンジンの始動時や減速時等の所定の時期に、気筒内での圧縮抵抗や膨張抵抗を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するため、本発明の可変動弁機構は、入力部材と出力部材とを備え、入力部材がカムに駆動されるとその駆動力を出力部材に伝達して出力部材でバルブを駆動する駆動機構と、カムによる入力部材の押込量がカムが一周する中で最小になるベース円時における出力部材の位置を変更することで、ベース円時以外のノーズ時における出力部材の位置も変更して、バルブの駆動状態を変更する可変装置とを含み構成された可変動弁機構において、可変装置は、所定の時期にベース円時における出力部材の位置を、バルブを開放する開放位置にすることで、該所定の時期にバルブの駆動状態を、ベース円時及びノーズ時のいずれの時もバルブを開放する常時開放状態にすることを特徴とする。
【０００９】
この可変動弁機構は、吸気バルブ及び排気バルブのいずれに対して設置してもよい。よって、前記バルブは、吸気バルブ及び排気バルブのいずれのバルブであってもよい。
【００１０】
［駆動機構］
駆動機構の各部の態様は、特に限定されないが、次の（ａ）（ｂ）の態様を例示する。
（ａ）入力部材は、回転可能、かつ、カムの回転中心に遠近する方向に往復運動可能に支持されたローラである態様。
（ｂ）出力部材は、揺動可能に支持された揺動アームである態様。
【００１１】
［可変装置］
前記所定の時期は、特に限定されないが、次の（ａ）（ｂ）の態様を例示する。
（ａ）前記所定の時期は、内燃機関の始動時を含む態様。
（ｂ）前記所定の時期は、内燃機関の減速時を含む態様。
【００１２】
可変装置の態様は、特に限定されないが、次の態様を例示する。すなわち、可変装置は、制御シャフトと、制御シャフトを変位させる変位装置と、制御シャフトの変位力を出力部材に伝達することでベース円時における出力部材の位置を変更する制御機構とを含み構成された態様である。
【００１３】
ここで、出力部材と制御シャフトとの位置関係は、特に限定されないが、次の（ａ）（ｂ）の態様を例示する。
（ａ）出力部材は、制御シャフトに相対揺動可能に支持された態様。
（ｂ）出力部材は、制御シャフトとは別の支持シャフトに揺動可能に支持された態様。
【００１４】
また、ここで、変位装置が制御シャフトを変位させる方向は、特に限定されないが、次の（ａ）（ｂ）の態様を例示する。
（ａ）変位装置は、制御シャフトをその周方向に回動させる態様。
（ｂ）変位装置は、制御シャフトをその長さ方向に変位させる態様。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、所定の時期にバルブの駆動状態を常時開放状態にすることで、該所定の時期に気筒内での圧縮抵抗や膨張抵抗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１の可変動弁機構を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は実施例１の可変動弁機構のノーズ時を示す側面図、（ｂ）はベース円時を示す側面図である。
【図３】（ａ）は実施例１の可変動弁機構の低リフト状態のときのベース円時を示す側面図、（ｂ）は高リフト状態のときのベース円時を示す側面図、（ｃ）は常時開放状態のときのベース円時を示す側面図である。
【図４】実施例１の可変動弁機構で排気バルブを駆動する内燃機関の回転角度とバルブリフト量との関係を示すグラフである。
【図５】（ａ）は実施例１の可変動弁機構の出力部材及びその周辺を示す側面図、（ｂ）は出力部材の揺動時にロッカアームと当接する当接位置と、ベース円時における出力部材の角度（初期角度）との関係を示すグラフである。
【図６】実施例２の可変動弁機構を示す斜視図である。
【図７】（ａ）は実施例２の可変動弁機構のノーズ時を示す側面図、（ｂ）はベース円時を示す側面図である。
【図８】（ａ）は実施例２の可変動弁機構の低リフト状態のときのベース円時を示す側面図、（ｂ）は高リフト状態のときのベース円時を示す側面図、（ｃ）は常時開放状態のときのベース円時を示す側面図である。
【図９】実施例３の可変動弁機構を示す斜視図である。
【図１０】（ａ）は実施例３の可変動弁機構のノーズ時を示す側面図、（ｂ）はベース円時を示す側面図である。
【図１１】（ａ）は実施例３の可変動弁機構の低リフト状態のときのベース円時を示す側面図、（ｂ）は高リフト状態のときのベース円時を示す側面図、（ｃ）は常時開放状態のときのベース円時を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の可変動弁機構１を図面を参照に説明する。
【実施例１】
【００１８】
［可変動弁機構１全体］
図１〜５に示す本実施例１の可変動弁機構１は、入力部材１１と出力部材１３とを備え、入力部材１１がカム９に駆動されるとその駆動力を出力部材１３に伝達して出力部材１３でバルブ６を駆動する駆動機構１０と、カム９による入力部材１１の押込量がカム９が一周する中で最小になるベース円時における出力部材１３の位置を変更することで、ベース円時以外のノーズ時における出力部材１３の位置も変更して、バルブ６の駆動状態を変更する可変装置３０とを含み構成されている。
【００１９】
その可変装置３０は、ベース円時における出力部材１３の位置を、バルブ６を開放しない閉塞位置の範囲内をはみ出して、バルブ６を開放する開放位置にまで変更可能に構成されている。そして、その可変装置３０は、内燃機関の始動時や減速時を含む所定の時期に、ベース円時における出力部材１３の位置を閉塞位置の範囲内をはみ出して開放位置にすることで、該所定の時期にバルブ６の駆動状態を、ベース円時及びノーズ時のいずれの時もバルブ６を開放する常時開放状態にする。
【００２０】
なお、この可変動弁機構１は、排気バルブ及び吸気バルブのいずれに対して設けてもよいが、図４には、この可変動弁機構１を排気バルブに対して設けた場合を示している。また、バルブ６に対しては、図示しないバルブスプリングが設けられており、そのバルブスプリングでバルブ６を閉じる方向に付勢している。
【００２１】
［カム９］
カム９は、カムシャフト８からその径方向に突出しており、カムシャフト８と共に回転する。このカム９は、断面形状が真円形のベース円９ａと、ベース円９ａから突出したノーズ９ｂとを含み構成されている。
【００２２】
［駆動機構１０］
入力部材１１は、回転可能、かつ、カム９の回転中心に遠近する方向に往復運動可能に設けられたローラである。また、出力部材１３は、揺動可能に設けられた揺動アームである。また、入力部材１１と出力部材１３との間には、入力部材１１がカム９から受けた駆動力を出力部材１３に伝達する伝達部材１２ａが設けられている。そして、出力部材１３に対しては、図示しないロストモーションスプリングが設けられており、そのロストモーションスプリングで、出力部材１３及び伝達部材１２ａを介して入力部材１１をカム９に付勢している。
【００２３】
［介装機構２０］
また、出力部材１３とバルブ６との間には、介装機構２０が介装されている。その介装機構２０は、出力部材１３とバルブ６との間に介装されたロッカアーム２５と、そのロッカアーム２５を揺動可能に支持したラッシュアジャスタ２６とを含み構成されている。そして、そのラッシュアジャスタ２６で、出力部材１３とロッカアーム２５との間のクリアランスを自動調節している。
【００２４】
［可変装置３０］
可変装置３０は、制御シャフト３１と、制御シャフト３１をその周方向に回動させる変位装置（図示略）と、制御シャフト３１の変位力（回動力）を出力部材１３に伝達することでベース円時における出力部材１３の位置を変更する制御機構３２とを含み構成されている。そして、出力部材１３は、制御シャフト３１に相対揺動可能に支持されている。
【００２５】
制御機構３２は、制御シャフト３１からその径方向に延びて制御シャフト３１と共に回動する第一制御リンク３２ａと、第一制御リンク３２ａに関節部ｊを介して相対回動可能に連結されて入力部材１１と伝達部材１２ａとを相対回動可能に支持した第二制御リンク３２ｂとを含み構成されている。そして、変位装置（図示略）は、制御シャフト３１を回動させることで、第一制御リンク３２ａ、第二制御リンク３２ｂ及び伝達部材１２ａを介して、ベース円時における出力部材１３の位置を変更する。
【００２６】
具体的には、可変装置３０は、図３（ａ）に示すように、変位装置（図示略）で制御シャフト３１をその軸線回りに一方（図では右回り）に回動させることで、ベース円時における出力部材１３の位置（角度）を、同じ軸線回りに逆に他方（図では左回り）にシフトさせる。これにより、図４の「低リフト状態」に示すように、バルブ６（排気バルブ）のリフト量及び作用角が減少する。また、このとき、カム９が一周する間に出力部材１３が揺動してロッカアーム２５に順次当接していく出力部材１３の当接区間は、図５（ｂ）の「低リフト状態」に示すように、出力部材１３のベース円区Ａ側にシフトする。
【００２７】
また、可変装置３０は、図３（ｂ）に示すように、変位装置（図示略）で制御シャフト３１をその軸線回りに他方（図では左回り）に回動させることで、ベース円時における出力部材１３の位置（角度）を、同じ軸線回りに逆に一方（図では右回り）にシフトさせる。これにより、図４の「高リフト状態」に示すように、バルブ６（排気バルブ）のリフト量及び作用角が増大する。また、このとき、出力部材１３の当接区間は、図５（ｂ）の「高リフト状態」に示すように、出力部材１３のノーズ区Ｂ側にシフトする。
【００２８】
そして、その状態（高リフト状態）から、可変装置３０が、図３（ｃ）に示すように、変位装置（図示略）で制御シャフト３１をその軸線回りに他方（図では左回り）に更に回動させることで、ベース円時における出力部材１３の位置（角度）を、同じ軸線回りに逆に一方（図では右回り）に更にシフトさせる。これにより、図４の「常時開放状態」に示すように、バルブ６（排気バルブ）のリフト量及び作用角が更に増大するとともに常時開放状態となる。また、このとき、出力部材１３の当接区間は、図５（ｂ）の「常時開放状態」に示すように、出力部材１３のノーズ区Ｂ側に更にシフトする。そして、その当接区間は、ベース円区Ａには全くかからないノーズ区Ｂのみの区間となる。
【００２９】
本実施例１によれば、内燃機関の始動時や減速時等の所定の時期に、バルブ６の駆動状態を常時開放状態にすることで、該所定の時期に、気筒内での圧縮抵抗や膨張抵抗を低減することができる。そのため、燃費の向上に繋がる。
【００３０】
具体的には、内燃機関の始動時に、気筒内での圧縮抵抗や膨張抵抗を低減することで、該始動時にモータで加えるべき負荷を低減して、消費電力を抑えることができる。そのため、燃費向上に繋がる。そして、このような効果は、前記内燃機関がハイブリッドエンジンやアイドルストップを行うエンジンである場合等、エンジンを始動する頻度が多い場合に特に顕著に得られる。また、内燃機関の減速時に、気筒内での圧縮抵抗や膨張抵抗を低減することで、エンジンブレーキを抑えることができる。そのため、これも、燃費向上に繋がる。
【実施例２】
【００３１】
図６〜８に示す本実施例２の可変動弁機構２は、実施例１と比較して、次の点で相違し、その他の点である。
【００３２】
すなわち、出力部材１３は、制御シャフト３１とは別の支持シャフト１４に揺動可能に支持されている。そして、入力部材１１は、出力部材１３に関節部ｊを介して相対回動可能に連結された伝達リンク１２ｃに相対回動可能に支持されている。
【００３３】
そして、制御機構３２は、制御シャフト３１からその径方向に突出して制御シャフト３１と共に回動する制御カム３２ｃを含み構成されている。その制御カム３２ｃは、入力部材１１に当接している。そして、変位装置（図示略）は、制御シャフト３１を回動させることで、制御カム３２ｃ、入力部材１１及び伝達リンク１２ｃを介して、ベース円時における出力部材１３の位置を変更する。
【００３４】
なお、本実施例２の可変動弁機構２には、実施例１の可変動弁機構１にある「伝達部材１２ａ」、「第一制御リンク３２ａ」及び「第二制御リンク３２ｂ」はない。
【００３５】
具体的には、可変装置３０は、図８（ａ）に示すように、変位装置（図示略）で制御シャフト３１をその軸線回りに一方（図では右回り）に回動させることで、ベース円時における出力部材１３の位置（角度）を、支持シャフト１４の軸線回りに逆に他方（図では左周り）にシフトさせる。これにより、バルブ６のリフト量及び作用角が減少する。
【００３６】
また、可変装置３０は、図８（ｂ）に示すように、変位装置（図示略）で制御シャフト３１をその軸線回りに他方（図では左回り）に回動させることで、ベース円時における出力部材１３の位置（角度）を、支持シャフト１４の軸線回りに逆に一方（図では右回り）にシフトさせる。これにより、バルブ６のリフト量及び作用角が増大する。
【００３７】
そして、その状態（高リフト状態）から、可変装置３０が、図８（ｃ）に示すように、変位装置（図示略）で制御シャフト３１をその軸線回りに他方（図では左回り）に更に回動させることで、ベース円時における出力部材１３の位置（角度）を、支持シャフト１４の軸線回りに逆に一方（図では右回り）に更にシフトさせる。これにより、バルブ６のリフト量及び作用角が更に増大するとともに、常時開放状態となる。
【００３８】
本実施例２でも、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００３９】
図９〜１１に示す本実施例３の可変動弁機構３は、実施例２と比較して、次の点で相違し、その他の点で同様である。
【００４０】
すなわち、出力部材１３は、カムシャフト８に相対回転を許容しつつ係合した支持部材１５に相対揺動可能に支持されている。そして、入力部材１１は、出力部材１３に相対回動可能に支持されている。
【００４１】
そして、介装機構２０は、ロッカアーム２５及びラッシュアジャスタ２６の他に、出力部材１３とロッカアーム２５との間に介装された介装アーム２１を含み構成されている。その介装アーム２１は、制御シャフト３１とは別の介装シャフト２２に揺動可能に支持されている。そして、その介装アーム２１に対してロストモーションスプリング（図示略）が設けられている。
【００４２】
、そして、制御機構３２は、制御シャフト３１からその径方向に延びて制御シャフト３１と共に回動する制御リンク３２ｄを含み構成されている。その制御リンク３２ｄは、出力部材１３に対して自身の長さ方向に相対変位可能に係合している。そして、変位装置（図示略）は、制御シャフト３１を回動させることで、制御リンク３２ｄを介して、ベース円時における出力部材１３の位置を変更する。
【００４３】
なお、本実施例３の可変動弁機構３には、実施例２の可変動弁機構２にある「支持シャフト１４」、「伝達リンク１２ｃ」、「制御カム３２ｃ」及び出力部材１３に対する「ロストモーションスプリング（図示略）」はない。
【００４４】
具体的には、可変装置３０は、図１１（ａ）に示すように、変位装置（図示略）で制御シャフト３１をその軸線回りに一方（図では右回り）に回動させることで、ベース円時における出力部材１３の位置を、カムシャフト８の軸線回りに逆に他方（図では左回り）にシフトさせる。これにより、バルブ６のリフト量及び作用角が減少する。
【００４５】
また、可変装置３０は、図１１（ｂ）に示すように、変位装置（図示略）で制御シャフト３１をその軸線回りに他方（図では左回り）に回動させることで、ベース円時における出力部材１３の位置を、カムシャフト８の軸線回りに逆に一方（図では右回り）にシフトさせる。これにより、バルブ６のリフト量及び作用角が増大する。
【００４６】
そして、その状態（高リフト状態）から、可変装置３０が、図１１（ｃ）に示すように、変位装置（図示略）で制御シャフト３１をその軸線回りに他方（図では左回り）に更に回動させることで、ベース円時における出力部材１３の位置を、カムシャフト８の軸線回りに逆に一方（図では右回り）に更にシフトさせる。これにより、バルブ６のリフト量及び作用角が更に増大するとともに、常時開放状態となる。
【００４７】
本実施例３でも、実施例１，２と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
なお、本発明は前記実施例の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
【００４９】
１    可変動弁機構（実施例１）
２    可変動弁機構（実施例２）
３    可変動弁機構（実施例３）
６    バルブ
９    カム
１０    駆動機構
１１    入力部材
１３    出力部材
３０    可変装置
３１    制御シャフト
３２    制御機構
【図１】
2015086786.tif 000003
【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】
2015086786.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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