(57)【要約】【課題】  制御軸とサポートアームの各ギア部間のバックラッシを消失させて作動時の打音の発生を抑制すると共に、電動アクチュエータの駆動負荷を軽減し得る可変動弁装置を提供する。【解決手段】ドライブシャフト３に有する駆動カム４の回転力を揺動運動に変換して揺動カム７を揺動させて吸気弁２を開閉作動すると共に、電動アクチュエータにより制御軸２０を回転制御することによってサポートアーム１１を介して伝達機構のロッカアームの揺動支点位置を変化させることにより吸気弁のバルブリフト量を可変制御する装置である。突出リンク部１１ｃの上端縁に形成されたギア部１１ｄと制御軸２０の外周に有するギア部２０ａとの間のバックラッシを捩りばね１４のばね力によって消失させると共に、前記ばね力によって電動アクチュエータの一方向の駆動負荷を低減する。【選択図】図１
2008208779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関のクランク軸によって回転駆動し、外周に駆動カムが固定されたドライブシャフトと、
揺動自在に支持されて、機関弁を開閉作動させる揺動カムと、
一端部が前記駆動カムに回転自在に連係しかつ他端部が揺動カムの端部に連係して前記駆動カムの回転力を揺動運動に変換して揺動カムに伝達する伝達機構と、
基端部が前記ドライブシャフトに回転自在に支持され、先端部が前記伝達機構の揺動支点位置に連係した保持部材と、
該保持部材を機関運転状態に応じて制御軸を介して正逆回動させる駆動手段と、
前記保持部材を回動方向へ付勢する付勢手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
前記保持部材の一端側の外周にギア部を形成する一方、前記制御軸の外周に前記ギア部に噛合して前記保持部材に回転力を伝達するギア部を形成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。
【請求項３】
前記付勢手段を、保持部材を一方あるいは他方へ回動する方向に付勢するばね部材によって構成したことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
前記付勢手段は、前記保持部材を介して前記揺動カムが機関弁のバルブリフトが大きくなる方向へ回動付勢す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。
【請求項５】
前記付勢手段は、前記保持部材を介して前記揺動カムが機関弁のバルブリフトが小さくなる方向へ回動付勢す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。
【請求項６】
前記付勢手段によって前記保持部材を一方あるいは他方への回動方向へ付勢する方向とは反対の方向へ前記駆動手段を付勢する第２の付勢手段を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項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、吸・排気弁の開閉時期及びバルブリフト量を機関運転状態に応じて可変にできる内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知にように、機関低速低負荷時における燃費の改善や安定した運転性並びに高速高負荷時における吸気の充填効率の向上による十分な出力を確保する等のために、吸気・排気弁の開閉時期とバルブリフト量を機関運転状態に応じて可変制御する動弁装置は従来から種々提供されており、その一例として、以下の特許文献１に記載されているもの知られている。
【０００３】
その概略を説明すれば、機関のクランクシャフトの回転によって回転するカムシャフトに設けられたカムと、所定範囲で揺動して機関弁を開閉方向へ駆動するロッカアームと、前記カムのリフト力を前記ロッカアームへ伝達するローラと、該ローラの位置を可変にすることによってロッカアームの揺動範囲を変化させ、機関弁のバルブリフト量を可変制御する可変機構とを備えている。
【０００４】
前記可変機構は、前記カムシャフトに回転自在に支持されて、一端部が前記ローラを回転支持するシャフトを回動自在に支持する制御リンクと、該制御リンクの他端部にシャフトを介して連係された制御アームと、該制御アームの回転位置を所定の角度に設定する制御軸と、該制御軸を回転駆動するアクチュエータと、から主として構成されている。
【０００５】
前記制御アームは、２つのリンク部材に分割形成されて、前記制御軸側のリンク部材の外周にギアが形成されている一方、前記制御軸の外周に前記ギアに噛合して制御軸の回転力を制御アームに伝達するギアが形成されている。なお、前記ロッカアームは機関弁のバルブスプリングのばね力によって一端側が上方向へ付勢されている。
【０００６】
そして、前記カムシャフトを介してカムが回転駆動することによって前記ローラを押圧すると、その力は同軸上の別のローラによってロッカアームの上面に有するローラ当接面に伝達されて、該ロッカアームを揺動させ、これによって機関弁が押し下げられて開弁作動するようになっている。
【０００７】
また、機関運転状態に応じて前記アクチュエータが駆動して制御軸を一方向へ回転駆動させると、噛合した前記各ギアを介して制御アームの回転位置が所定の角度に設定されると、前記制御リンクを介してローラがロッカアームの上面上で転動させることにより位置を変化させて、前記機関弁の開弁時におけるバルブリフト量を可変制御するようになっている。
【特許文献１】特開２００６−７０７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記従来の可変動弁装置にあっては、前記カムのリフト力によってローラ及び制御リンクを介して制御アームに回転モーメントが作用しており、この回転モーメントは機関弁の開弁時と閉弁時では方向が異なって常時正逆回転方向へ作用する。このため、前記噛合したギア間でバックラッシに起因した打音が発生して、機関騒音の一要因となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記従来の可変動弁装置の実状に鑑みて案出されたもので、請求項１記載の発明は、機関のクランク軸によって回転駆動し、外周に駆動カムが固定されたドライブシャフトと、揺動自在に支持されて、機関弁を開閉作動させる揺動カムと、一端部が前記駆動カムに回転自在に連係しかつ他端部が揺動カムの端部に連係して前記駆動カムの回転力を揺動運動に変換して揺動カムに伝達する伝達機構と、基端部が前記ドライブシャフトに回転自在に支持され、先端部が前記伝達機構の揺動支点位置に連係した保持部材と、該保持部材を機関運転状態に応じて正逆回動させる駆動手段と、前記保持部材を回動方向へ付勢する付勢手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、クランク軸によって駆動カムが回転駆動すると、この回転力が伝達機構を介して揺動運動に変換されて揺動カムに伝達され、該揺動カムの揺動力（リフト力）によって機関弁が開弁作動すると共に、バルブスプリングのばね力によって閉弁作動する。
【００１１】
このとき、前記保持部材は、伝達機構の揺動運動に伴って基端部を介して正逆回動方向への回転モーメントが作用するが、付勢手段によって回動する一方向へ常に付勢されていることから、前記保持部材と制御軸との間の隙間が消失している。このため、保持部材と制御軸との間の打音の発生が抑制される。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記保持部材の一端側の外周にギア部を形成する一方、前記制御軸の外周に前記ギア部に噛合して前記保持部材に回転力を伝達するギア部を形成したことを特徴としている。
【００１３】
制御軸の回転力を互いに噛合したギア部を介して保持部材に伝達するため、かかる伝達効率が向上すると共に、前記付勢手段の付勢力によって両ギア部間のバックラッシが消失することから、ギア部間の打音の発生を効果的に低減することが可能になる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記付勢手段を、保持部材を一方あるいは他方へ回動する方向に付勢するばね部材によって構成したことを特徴としている。
【００１５】
請求項４に記載の発明にあっては、前記付勢手段は、前記保持部材を介して前記揺動カムが機関弁のバルブリフトが大きくなる方向へ回動付勢することを特徴としている。
【００１６】
この発明によれば、保持部材に対して付勢手段の付勢力が機関弁のバルブリフトが大きくなる方向へ付勢していることから、バルブスプリングの閉方向の付勢力に抗して機関弁の開作動力をアシストすることができる共に、制御軸に対する可変リフト制御時におけるリフト増大方向へのアシスト力として作用する。したがって、機関弁の開動作及びリフト増加制御が容易になると共に、制御軸を駆動する駆動手段の駆動負荷を低減させることが可能になる。なお、前記駆動手段は、通常、制御軸を機関弁のバルブリフトが大きくなる方向へ駆動させる負荷が大きくなることから、前記付勢手段によるアシスト力によって、駆動手段の負荷低減効果が大きくなる。
【００１７】
請求項５に記載の発明にあっては、前記付勢手段は、前記保持部材を介して前記揺動カムが機関弁のバルブリフトが小さくなる方向へ回動付勢することを特徴としている。
【００１８】
この発明によれば、付勢手段によって保持部材と制御軸との間の隙間を消失できるため、打音の発生を抑制することができことは勿論のこと、付勢手段の付勢力の方向が請求項４の発明とは逆になるため駆動手段の大バルブリフト側のへの回転駆動負荷は大きくなってしまうが、反対に小バルブリフトへのアシスト力が作用するため、この小バルブリフト側への制御時における駆動手段の駆動負荷を低減できる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、前記付勢手段によって前記保持部材を一方あるいは他方への回動方向へ付勢する方向とは反対の方向へ前記駆動手段を付勢する第２の付勢手段を設けたことを特徴としている。
【００２０】
この発明によれば、請求項１の発明の作用効果に加えて、保持部材に対して付勢手段の付勢力に対向して第２付勢手段の付勢力を作用させることにより、前記付勢手段による保持部材の一方向の強い付勢力を緩和させることができるため、駆動手段の駆動負荷を軽減させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
〔第１実施例〕
図１〜図４は、本発明の第１の実施形態を示し、１気筒あたり２つの吸気弁を有する内燃機関に適用したものを示している。
【００２２】
すなわち、この可変動弁装置は、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た一対の吸気弁２，２と、シリンダヘッド１上部の軸受４に回転自在に支持された中空状のドライブシャフト３と、該ドライブシャフト３に、圧入等により固設された駆動カム５と、前記ドライブシャフト３に駆動カム５と同軸上に揺動自在に支持され、各吸気弁２，２をフォロア部材であるバルブリフター６，６を介して押圧開動させる一対の揺動カム７，７と、一端部８ａが前記駆動カム５にリンクアーム９を介して連係し、他端部８ｂがリンク部材１０を介して前記揺動カム７，７に連係したロッカアーム８と、基端部１１ａがドライブシャフト３に回転自在に支持され、先端部１１ｂがロッカアーム８の揺動支点に連結された保持部材であるサポートアーム１１と、該サポートアーム１１を所定角度範囲で傾動させる駆動手段１２と、該駆動手段１２を機関運転状態に応じて制御する図外の制御手段とを備えている。
【００２３】
前記ドライブシャフト３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いる。
【００２４】
前記駆動カム５は、ほぼリング状を呈し、内部軸方向にドライブシャフト挿通孔５ａが貫通形成されていると共に、軸心Ｙがドライブシャフト３の軸心Ｘから径方向へ所定量だけオフセットしている。また、この駆動カム５は、ドライブシャフト３に対し前記両バルブリフター６，６に干渉しない両外側にドライブシャフト挿通孔５ａを介して圧入固定されている。
【００２５】
また、前記リンクアーム９は、比較的大径な円環状の基部と、該基部の外周面所定位置に突設された突出端とを備え、基部の中央位置には、前記駆動カム５の外周面に回転自在に嵌合する嵌合孔９ａが形成されている一方、突出端には、前記ピン１３が回転自在に挿通するピン孔が貫通形成されている。また、リンクアーム９は、機関の巾方向に沿って横倒し状態に配置されている。
【００２６】
前記揺動カム７，７は、ほぼ横Ｕ字形状を呈し、両者７，７間のほぼ円筒状の基部７ａにドライブシャフト３が嵌挿されて回転自在に支持される支持孔が貫通形成されていると共に、ロッカアーム８の他端部８ｂ側に位置する端部７ｃにピン孔が貫通形成されている。また、各揺動カム７，７の下面（カムフェース）には、基部７ａ側の基円面１５ａと該基円面１５ａからカムノーズ部７ｂ側に円弧状に延びるカム面１５ｂとが形成されており、該基円面１５ａとカム面１５ｂとが、揺動カム７の揺動位置に応じて各バルブリフター６の上面所定位置に当接するようになっている。
【００２７】
すなわち、図５に示すバルブリフト特性からみると、図１に示すように基円面１５ａの所定角度範囲がベースサークル区間になり、カム面１５ｂの前記ベースサークル区間から所定角度範囲がいわゆるランプ区間となり、さらにカム面１５ｂのランプ区間から所定角度範囲がリフト区間（カムノーズ部７ｂ側）になるように設定されている。また、揺動カム７，７は、基端円１５ａからカム面１５ｂの先端縁までのリフト立ち上がり時における回動方向がドライブシャフト３の回転方向（図1矢印方向）と逆方向に設定されている。
【００２８】
前記軸受４は、図２に示すように、シリンダヘッド１の上端部に設けられて揺動カム７，７間の基部７ａを支持するメインブラケット４ａと、該メインブラケット４ａの上端部に設けられて後述する制御軸２０を回転自在に支持するサブブラケット４ｂとを有し、両ブラケット４ａ，４ｂが一対のボルト４ｃ，４ｃによって上方から共締め固定されている。
【００２９】
前記ロッカアーム８は、図１に示すように、ほぼく字形に折曲形成されて、シリンダヘッド１の上方内側にほぼ上下方向に沿って配置されており、中央に有する基部８ｃにサポートアーム１１の先端部１１ｂがピン１６を介して回転自在に連結していると共に、一端部８ａが前記ピン１３を介してリンクアーム９の突出端に回転自在に連結されている一方、他端部８ｂがピン１７を介してリンク部材１０の一端部に回転自在に連結されている。
【００３０】
前記リンク部材１０は、図１にも示すように所定長さの直線状に形成され、円形状の両端部は前記ロッカアーム８の他端部８ｃと揺動カム７のカムノーズ部７ｂと反対側の端部７ｃにピン１７，１８を介して回転自在に連結している。
【００３１】
そして、図１に示すように、揺動カム７の回転中心点から該揺動カム７とリンク部材１０の連結中心点を結ぶ直線Ｚ１と、該連結中心点からリンク部材１０の軸心を通る直線Ｚ２とを所定の角度θで常時ほぼく字形状に折曲状態となるように配置している。なお、各ピン１３，１６，１７の端部には、リンクアーム９やリンク部材１０の軸方向の移動を規制する各スナップリング１９が設けられている。なお、前記ロッカアーム８とリンクアーム９及びリンク部材１０とによって伝達機構が構成されている。
【００３２】
前記サポートアーム１１は、図１、図２及び図４に示すようにほぼ直線状の平板状を呈し、前記リンクアーム９やリンク部材１０と同様に機関の巾方向に沿って横倒し状態に配置され、筒状の基端部１１ａが該基端部１１ａ内に形成されたドライブシャフト挿通孔を介してドライブシャフト３の外周面に回転自在に支持されていると共に、先端部１１ｂが前述のようにピン１６を介してロッカアーム８の基部８ｃのピン孔８ｄに揺動支点となるように連結されている。
【００３３】
また、このサポートアーム１１は、基端部１１ａのほぼ上端外周に上方へ突出したほぼ平板状の突出リンク部１１ｃが一体に形成されている共に、該突出リンク部の円弧状に形成された上端縁全体にギア部１１ｄが形成されている。さらに、このサポートアーム１１は、駆動手段１２によって基端部１１ａを枢支点として先端部１１ｂ側が上下方向へ回動して吸気弁２，２のリフト量を可変にするが、大リフト域から小リフト域への制御切換時における回動方向がドライブシャフト３の回転方向（矢印）と反対方向の下方へ回動するように設定されている。
【００３４】
前記駆動手段１２は、前記軸受４のメインブラケット４ａとサブブラケット４ｂとの間に軸受された制御軸２０と、該制御軸２０の回転角度を制御する図外の電動アクチュエータとから構成されている。
【００３５】
前記制御軸２０は、軸方向の所定位置の外周面に前記サポートアーム１１の突出リンク部１１ｃのギア部１１ｄに噛合するギア部２０ａが一体に形成されている。
【００３６】
前記電動アクチュエータは、電動モータと減速機構とからなり、電動モータが機関の運転状態を検出する前記制御手段であるコントローラからの制御信号によって正逆回転駆動するようになっている。コントローラは、クランク角センサやエアーフローメータ，水温センサ等の各種のセンサからの検出信号に基づいて現在の機関運転状態を演算等により検出して、前記電動アクチュエータに制御信号を出力している。
【００３７】
そして、前記サポートアーム１１は、付勢手段である捩りばね１４のばね力によって図１の反時計方向へ付勢されている。前記捩りばね１４は、図１にも示すように、一端部１４ａがシリンダヘッド１の上端部に係止固定されている一方、他端部１４ｂがサポートアーム１１の突出リンク部１１ｃの外端面１１ｅに弾接して、該サポートアーム１１を図１中反時計方向に付勢している。つまり、捩りばね１４は、サポートアーム１１を介して制御軸２０による吸気弁２のバルブリフト量が小さくなる方向へ付勢している。
【００３８】
以下、本実施形態の作用を説明すれば、まず、クランク軸によって駆動カム４が回転駆動すると、この回転力が前記リンクアーム９、ロッカアーム８及びリンク部材１０によって揺動運動に変換されて各揺動カム７，７に伝達され、該揺動カム７，７の揺動力（リフト力）によって各吸気弁２，２が開弁作動すると共に、図外のバルブスプリングのばね力によって閉弁作動する。
【００３９】
次に、バルブリフト制御について説明すると、例えば機関低速低負荷時には、コントローラからの制御信号によって電動アクチュエータが一方に回転駆動されて制御軸２０を一方向へ所定角度だけ回転制御する。これにより、前記各ギア部２０ａ、１１ｄを介してサポートアーム１１が、基端部１１ａを中心として下方へ回動してほぼ水平状態位置に保持される。したがって、ロッカアーム８は、全体が下方向へ移動し、このため、各揺動カム７は、リンク部材１０を介して端部７ｃが強制的に若干引き上げられて全体が左方向（反時計方向）へ回動する。
【００４０】
したがって、駆動カム５の回転によりリンクアーム９を介してロッカアーム８の一端部８ｂを押し上げあるいは押し下げるとロッカアーム８がサポートアーム１１の先端部１１ｂを支点として揺動し、他端部８ｂからその揺動力がリンク部材１０を介して揺動カム７及びバルブリフター６に伝達されるが、そのリフト量Ｌ１は図５に示すように比較的小さくなる。
【００４１】
よって、かかる低速低負荷域では、バルブリフト量が小さくなると共に、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。
【００４２】
一方、例えば機関高速高負荷時に移行した場合は、コントローラからの制御信号によって電動アクチュエータが反対方向に回転駆動される。したがって、制御軸２０が同方向に回転し、サポートアーム１１は、各ギア部２０ａ、１１ｄを介して基端部１１ａを中心に先端部１１ｂが上方へ回動して所定角度の回動位置に保持される。したがって、ロッカアーム８は、今度は全体が上方向に移動して他端部８ｂが揺動カム７の上端部７ｃをリンク部材１０を介して図中右方向へ押圧して該揺動カム７全体を所定量だけ時計方向へ回動させる。
【００４３】
したがって、揺動カム７のカム面１５ｂのリフト領域側がバルブリフター６上面に接触した状態になる。このため、駆動カム７が回転してロッカアーム８の一端部８ａをリンクアーム９を介して押し上げると、バルブリフター６に対するそのリフト量Ｌ２は図５に示すように大きくなる。
【００４４】
よって、かかる高速高負荷域では、カムリフト特性が低速低負荷域に比較して大きくなってバルブリフト量も大きくなると共に、各吸気弁２の開時期が早くなる一方、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。
【００４５】
このように、本実施形態では、各吸気弁２の開閉時期（作動角）やバルブリフト量を連続的に可変にできることは勿論のこと、サポートアーム１１やリンクアーム９，リンク部材１０の全体を横倒し状態に配置し、したがって、ロッカアーム８もドライブシャフト３の側部側に配置したため、機関上下方向の配置スペースも十分に小さくすることができる。
【００４６】
しかも、制御軸２０の回転力を両ギア部２０ａ、１１ｄを介してサポートアーム１１に伝達するため、その伝達効率が向上して速やかなバルブリフト可変制御が得られ作動応答性が向上する。
【００４７】
また、前述のように、前記駆動カム４の回転により前記伝達機構を介して揺動カム７，７が揺動して吸気弁２，２を開閉作動させたとき、前記サポートアーム１１は、前記伝達機構の揺動運動に伴って基端部１１ａを介して正逆回動方向への回転モーメントが作用するが、前記捩りばね１４のばね力により回動する一方向（図１の反時計方向）へ常に付勢されていることから、前記サポートアーム１１のギア部１１ｄの歯側面が制御軸２０ギア部２０ａの対向する歯側面に常に弾接して負の回転モーメント（図１の時計方向）を抑えて各ギア部１１ｄ、２０ａ間のバックラッシが消失している。このため、前記回転モーメントが作用しても両ギア部１１ｄ、２０ａ間の歯打ちによる打音の発生を十分に抑制することができる。また、前記両ギア部１１ｄ、２０ａ間の打音の発生を抑制できるばかりか伝達機構各部のガタによる打音の発生も防止することができる。
【００４８】
また、前記捩りばね１４によるばね付勢力によって揺動カム７，７を介して吸気弁２，２の閉方向へ付勢することになるため、例えば機関の中、高速回転時の大リフト制御時（吸排気弁オーバーラップ大）から減速したとき、あるいは機関の急激な負荷が掛かってエンストが発生する可能性があるような急減速時などでも電動アクチュエータに対して小リフトへのアシスト力として作用する。このため、前記機関運転の急激な変化においても燃焼不安定によるラフアイドリングやエンストの発生を防止することが可能になる。
【００４９】
さらに、前述のように直線Ｚ１と直線Ｚ２が所定の角度θで常時ほぼく字形状に折曲状態となるように配置されているため、揺動カム７とリンク部材１０との屈曲時、特に大リフト制御時における最大伸長時から小リフト制御時における最大伸長時まで、直線Ｚ１と直線Ｚ２のなす角度θはほぼ一定となり、角度θは１８０°より十分に小さい値に設定することが可能となるため、角度θが１８０°に接近するようないわゆる突っ張り現象がなくなって屈伸性が良好になる。したがって、吸気弁２，２の常時円滑な開閉作動が得られる。
〔第２実施例〕
図６は第２の実施例を示し、基本構成は第１の実施例と同様であるが、異なるところは捩りばね１４の他端部１４ｂを一つ揺動カム７のカムノーズ部７ｂに弾接してサポートアーム１１に反時計方向の付勢力を作用させたものである。つまり、揺動カム７のカムノーズ部７の側面にドライブシャフト３の軸方向に沿って支持ピン２１を突設し、ここに捩りばね１４の他端部１４ｂを下方から弾接したものである。なお、捩りばね１４は、前記シリンダヘッド１の上面に形成された凹部１ａ内に収容配置されて、一端部１４ａが凹部１ａの底部に係止固定されている。
【００５０】
したがって、この実施例も第１の実施例と同様な作用効果が得られることは勿論のこと、捩りばね１４を凹部１ａ内に収容配置したため、他の構成部材との干渉が回避できるので、他の構成部材のレイアウトの自由度が向上する。
【００５１】
また、ギア部２０ａのバックラッシの消失だけではなく、伝達機構各部のガタも防止できるので、ガタによる打音の発生を効果的に防止できる。
〔第３実施例〕
図７は第３の実施例を示し、捩りばね１４によってサポートアーム１１を前記各実施例とは反対方向、つまり図中時計方向へ付勢したものである。
【００５２】
すなわち、サポートアーム１１の突出リンク部１１ｃの側面に支持ピン２２を突設すると共に、捩りばね１４の他端部１４ｂを前記支持ピン２２に上方から弾接させて、サポートアーム１１に時計方向へ回動させるように付勢したもので、これは、前記制御軸２０の反時計方向への付勢力、つまり大リフト制御方向への付勢力を作用させるようになっている。
【００５３】
したがって、この実施例によれば、捩りばね１４のばね力によってサポートアーム１１のギア部１１ｄの歯側面が制御軸２０のギア部２０ａの歯側面に弾接してバックラッシが消失することから、前記各実施例と同様な作用効果が得られることは勿論のこと、前記制御軸２０には、捩りばね１４の付勢力によって大リフト方向（図７の矢印方向）へのアシスト力が作用する。このため、前述した小リフト域から大リフト域への制御時における電動アクチュエータの負荷を軽減することが可能になる。
【００５４】
すなわち、この種のリフト可変機構は、バルブリフト時に比例的に制御トルクの平均値が増大するが、本実施例では、捩りばね１４の付勢力を前記実施例とは反対側から作用させたため、図８に示すように、例えば大リフト時の制御軸トルクが前記捩りばね１４のばね力によって低減し、小から大リフトへの電動アクチュエータの作動が容易になり、電動アクチュエータの小型化が可能になる。一方、大から小リフトへの作動トルクは大きくなるが、大リフト時のレベルであり、十分に作動が可能である。また、電動アクチュエータの故障などで制御が不能になった場合でも、制御トルク零の中リフト域に自力復帰可能となり、適度な出力が得られ、フェールセーフ機能を確保できる。
〔第４実施例〕
図９は第４の実施例を示し、前記第１の実施例の捩りばね１４などの各構成要素を前提として、さらに前記制御軸２０に前記捩りばね１４のばね力と反対方向にばね力を作用させる第２の付勢手段である第２捩りばね２３を設けたものである。
【００５５】
前記第２捩りばね２３は、電動アクチュエータ２４の近傍の制御軸２０の外周に配置され、一端部２３ａが例えば固定部材である軸受１４に係止固定されている一方、他端部２３ｂが制御軸２０の外周に径方向から螺着されたねじ部２５に止着されて、前記制御軸２０に前記捩りばね１４と反対方向、つまり大リフト側へ付勢力を付与するようになっている。
【００５６】
前記制御軸２０には、気筒毎に設けられたリフト可変機構及び各捩りばね１４によって小リフト方向へ比較大きな付勢力が作用しているため、該制御軸２０を所定の回転角度に保持する前記電動アクチュエータ２４の負荷が増大している。しかし、この実施例によれば、前記第２の捩りばね２３を設けたことによって、前記制御軸２０を介して電動アクチュエータ２４への過大な負荷を低減することができる。なお、他の構成は第１実施例と同様であるから、ほぼ同一の作用効果が得られる。
〔第５実施例〕
図１０及び図１１は第５の実施例を示し、前記各実施例に供された制御軸２０のギア部を制御軸２０と一体ではなく別体に形成すると共に、該ギア部２５をシザーズギア構造としたものである。
【００５７】
すなわち、前記ギア部２５は、軸方向から２分割されて、近接配置された両ギア部２６、２７の中央に制御軸２０の外周に嵌挿する嵌挿孔２６ａ、２７ａが形成されていると共に、一方のギア部２６がビス２８によって制御軸２０の外周に嵌合固定されている一方、他方のギア部２７は捩りばね２９によって回転方向の一方へ付勢されている。
【００５８】
具体的には、前記他方のギア部２７は、制御軸２０の外周に回転自在に支持されていると共に、一側面に前記捩りばね２９の一端部２９ａが係止する係止孔２７ｃが形成されている。前記捩りばね２９は、制御軸２０の外周に巻回配置され、他端部２９ｂがビス３０を介して制御軸２０の外周面に係止固定され、前記他方のギア部２７をバルブリフト小となる回転方向へ付勢している。これによって、他方のギア部２７が一方のギア部２６に対して一方向へ回転ズレが生じて、両ギア部２６，２７の歯部２６ｂ、２７ｂの間に、前記サポートアーム１１のギア部１１ｄの歯部を挟持状態に噛合する。
【００５９】
このため、各歯部間のバックラッシが消失して、制御軸２０の正逆いずれの回転作動時においても歯側部間の打音の発生が確実に防止することができる。
【００６０】
しかも、前述のサポートアームを付勢する実施例のように、制御軸２０に付勢によるトルクが発生しないので、その分、アクチュエータの負荷を増大させることがなく、歯側部間の打音の発生を防止できる。
【００６１】
本発明は、前記各実施例の構成に限定されるものではなく、例えば付勢手段として捩りばねの他に引っ張りコイルばねなどを用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本実施形態を一部断面して示す側面図である。
【図３】同実施形態の平面図である。
【図４】同実施形態の図２と反対側の要部側面図である。
【図５】本実施例におけるバルブリフト特性図である。
【図６】本発明の第２実施例を示す断面図である。
【図７】本発明の第３実施例を示す断面図である。
【図８】本実施例における制御軸に作用するトルク特性図である。
【図９】本発明の第４実施形態を示す要部側面図である。
【図１０】本発明の第５実施例に供されるギア部を示す分解斜視図である。
【図１１】本実施例の要部側面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…シリンダヘッド
２…吸気弁
３…ドライブシャフト
５…駆動カム
７…揺動カム
８…ロッカアーム
９…リンクアーム
１０…リンク部材
１１…サポートアーム（保持部材）
１１ａ…基端部
１１ｂ…先端部
１１ｃ…突出リンク部
１１ｄ…ギア部
１２…駆動手段
１４…捩りばね（付勢手段）
２０…制御軸
２０ａ…ギア部
２３…第２捩りばね（第２付勢手段）
【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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