(57)【要約】【課題】弁特性可変機構を備える可変動弁装置において、動弁カムから弁特性可変機構およびカムフォロアを経て機関弁に至るまでの弁駆動力の伝達経路におけるクリアランスの調整作業の作業性の向上を図る。【解決手段】可変動弁装置20の弁特性可変機構Ｃは、カム21ａからサブカム40およびロッカアーム24を経て吸気弁７に至るまでのカム21ａの弁駆動力の伝達経路におけるクリアランスの発生を防止または抑制する調整機構Ａを備える。調整機構Ａは、サブカム40を揺動可能に支持すると共にホルダ30に位置調整可能に設けられる支持軸50と、ホルダ30に設けられてサブカム40の揺動中心線Ｌｓの位置を互いに反対方向に移動させる調整ボルト60および調整ネジ70を有する。【選択図】図１
2008255874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関回転速度に同期して駆動される動弁カムと、
制御部材により駆動されるホルダと、前記ホルダに揺動可能に支持されると共に前記動弁カムにより駆動されて揺動するサブカムとから構成される弁特性可変機構と、
前記サブカムにより駆動されて機関弁を開閉するカムフォロアとを備え、
前記ホルダが前記制御部材より駆動されることにより、前記サブカムと前記カムフォロアとの相対位置が変更されて前記機関弁の最大リフト量が変更される内燃機関の可変動弁装置において、
前記弁特性可変機構は、前記動弁カムから前記弁特性可変機構および前記カムフォロアを経て前記機関弁に至るまでの前記動弁カムの弁駆動力の伝達経路におけるクリアランスの発生を防止または抑制する調整機構を備え、前記調整機構は、前記ホルダにおける前記サブカムの揺動中心線の位置を互いに反対方向に移動させる第１調整部材および第２調整部材を有することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
前記調整機構は、前記サブカムを揺動可能に支持すると共に前記ホルダに位置調整可能に設けられる支持部材を有し、前記第１調整部材および前記第２調整部材は、前記支持部材に調整力を加えることにより前記ホルダに対する前記支持部材の位置を調整する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３】
前記第１調整部材および前記第２調整部材は前記ホルダに設けられることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
前記第１調整部材および前記第２調整部材は、それぞれ、互いに平行な直線上の第１調整方向および第２調整方向に移動して前記揺動中心線の位置を移動させ、前記第１調整方向および前記第２調整方向は同じ方向であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項５】
前記第１調整部材および前記第２調整部材は、それぞれ、互いに非平行な直線上の第１調整方向および第２調整方向に移動して前記揺動中心線の位置を移動させ、揺動中心線方向から見て、前記第１調整方向は前記第２調整方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項６】
前記揺動中心線方向から見て、前記第１調整方向は、前記第２調整方向に近づく方向であることを特徴とする請求項５記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項７】
前記第１調整部材は、前記ホルダに螺合するネジ部が設けられると共に前記支持部材に当接する軸部と、前記ホルダに前記軸部を前記第１調整方向にねじ込むための工具が係合すると共に前記ホルダの外面に前記第１調整方向で当接する頭部とを有する調整ボルトであることを特徴とする請求項６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、制御部材により駆動されるホルダと該ホルダに揺動可能に支持されると共に動弁カムにより駆動されて揺動するサブカムとから構成される弁特性可変機構を備え、該弁特性可変機構により機関弁の最大リフト量が変更される内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の可変動弁装置が、機関回転速度に同期して駆動される動弁カムと、制御部材により駆動されるホルダと該ホルダに揺動可能に支持されると共に動弁カムにより駆動されて揺動するサブカムとから構成される弁特性可変機構と、サブカムにより駆動されて機関弁を開閉するカムフォロア（例えば、ロッカアーム）とを備え、ホルダが制御部材より駆動されることにより、サブカムとカムフォロアとの当接位置が変更されて機関弁の最大リフト量が変更されるものは知られている。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００５−３１５１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
弁特性可変機構を備える可変動弁装置では、動弁カムが弁特性可変機構およびカムフォロア（例えばロッカアーム）を介して機関弁を開閉駆動するので、動弁装置がカムフォロアのみを介して機関弁を開閉駆動する動弁装置（以下、「不変式動弁装置」という。）に比べて、動弁カムから機関弁までの弁駆動力の伝達経路に多くの部材が介在する。
このため、変化する最大リフト量の制御精度を確保するには、動弁カムから弁特性可変機構およびカムフォロアを介して機関弁に至るまでの前記伝達経路中に隙間（以下、「クリアランス」という。）が発生しないようにすることが重要である。
ところで、可変動弁装置において前記クリアランスが発生しないように、前記伝達経路を構成する部材の位置を調整する調整機構がロッカアームに設けられる場合、ロッカアームが機関弁付近に配置されることに対応して、調整機構は可変動弁装置が収容される動弁室の底部寄りに配置されること、および動弁カムとロッカアームとの間に弁特性可変機構が配置されることから、調整機構の調整作業が、動弁室の奥における、しかも弁特性可変機構を避けながらの作業になるため、その作業性は良好とはえいない。そこで、調整機構をロッカアームにおいて調整作業がしやすい位置に配置しようとすると、ロッカアームが大型化したり、弁特性可変機構の構成部材の形状や配置が制約されて、弁特性可変機構が大型化することがある。
また、調整部材が、ロッカアームなど、動弁カムにより駆動される部材に設けられると、動弁カムにより駆動される動弁系等価質量が、該調整部材のために増加するので、機関弁のバウンスが発生する機関回転速度が低下して、バウンスの発生頻度が高まり、該バウンスに起因する騒音の発生頻度が高まることがある。そして、可変動弁装置では、弁特性可変機構の分、不変式動弁装置に比べて動弁系等価質量が大きいために、バウンスが発生しやすい。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜７記載の発明は、弁特性可変機構を備える可変動弁装置において、動弁カムから弁特性可変機構およびカムフォロアを経て機関弁に至るまでの弁駆動力の伝達経路におけるクリアランスの調整作業の作業性の向上を図ることを目的とする。そして、請求項２，３記載の発明は、さらに、調整機構による動弁系等価質量の増加を防止して、機関弁のバウンスおよび該バウンスに起因する騒音の発生を抑制することを目的とし、請求項７記載の発明は、さらに、調整機構が移動させる支持部材の、揺動中心線を中心とする径方向での小型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、機関回転速度に同期して駆動される動弁カムと、制御部材により駆動されるホルダと、前記ホルダに揺動可能に支持されると共に前記動弁カムにより駆動されて揺動するサブカムとから構成される弁特性可変機構と、前記サブカムにより駆動されて機関弁を開閉するカムフォロアとを備え、前記ホルダが前記制御部材より駆動されることにより、前記サブカムと前記カムフォロアとの相対位置が変更されて前記機関弁の最大リフト量が変更される内燃機関の可変動弁装置において、前記弁特性可変機構は、前記動弁カムから前記弁特性可変機構および前記カムフォロアを経て前記機関弁に至るまでの前記動弁カムの弁駆動力の伝達経路におけるクリアランスの発生を防止または抑制する調整機構を備え、前記調整機構は、前記ホルダにおける前記サブカムの揺動中心線の位置を互いに反対方向に移動させる第１調整部材および第２調整部材を有する内燃機関の可変動弁装置である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記調整機構は、前記サブカムを揺動可能に支持すると共に前記ホルダに位置調整可能に設けられる支持部材を有し、前記第１調整部材および前記第２調整部材は、前記支持部材に調整力を加えることにより前記ホルダに対する前記支持部材の位置を調整するものである。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記第１調整部材および前記第２調整部材は前記ホルダに設けられるものである。
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記第１調整部材および前記第２調整部材は、それぞれ、互いに平行な直線上の第１調整方向および第２調整方向に移動して前記揺動中心線の位置を移動させ、前記第１調整方向および前記第２調整方向は同じ方向であるものである。
請求項５記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記第１調整部材および前記第２調整部材は、それぞれ、互いに非平行な直線上の第１調整方向および第２調整方向に移動して前記揺動中心線の位置を移動させ、揺動中心線方向から見て、前記第１調整方向は前記第２調整方向に対して傾斜しているものである。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記揺動中心線方向から見て、前記第１調整方向は、前記第２調整方向に近づく方向であるものである。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記第１調整部材は、前記ホルダに螺合するネジ部が設けられると共に前記支持部材に当接する軸部と、前記ホルダに前記軸部を前記第１調整方向にねじ込むための工具が係合すると共に前記ホルダの外面に前記第１調整方向で当接する頭部とを有する調整ボルトであるものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、動弁カムから弁特性可変機構およびカムフォロアを経て機関弁に至るまでの動弁カムの弁駆動力の伝達経路でのクリアランスの発生を防止または抑制する調整機構が、サブカムの揺動中心線の位置を調整するので、サブカムにより駆動されて機関弁を開閉するカムフォロアに調整機構が設けられる場合に比べて、動弁カムにより駆動されるサブカムが動弁カムの近くに配置されること、およびサブカムがホルダに支持されるためにホルダの配置が揺動中心線の位置の調整作業の妨げになりにくいことから、調整機構による調整作業が容易になって、その作業性が向上する。そのうえ、互いに反対方向に揺動中心線を移動させる第１，第２調整部材が設けられるので、簡単な構造で高精度の位置調整が可能になって、最大リフト量の制御精度が向上する。
請求項２記載の事項によれば、調整機構を構成する支持部材は、サブカムを揺動可能に支持すると共にホルダに設けられるので、調整機構の支持部材により動弁系等価質量が増加することがないことから、機関弁のバウンスが発生する機関回転速度をより高回転側に移行させることができるので、バウンスの発生および該バウンスに起因する騒音の発生が抑制される。また、第１，第２調整部材により、サブカムを揺動可能に支持する支持部材の位置を調整すればよいので、揺動中心線の位置の調整作業が容易になる。さらに、サブカムを支持する支持部材が調整機構を構成するので、部品点数が削減される。
請求項３記載の事項によれば、調整機構を構成する第１，第２調整部材はホルダに設けられるので、第１，第２調整部材により動弁系等価質量が増加することがないことから、機関弁のバウンスが発生する機関回転速度をより高速側に移行させることができるので、バウンスの発生および該バウンスに起因する騒音の発生が抑制される。
請求項４記載の事項によれば、第１，第２調整部材の調整方向が、平行で、かつ同じ方向であるので、調整作業が容易になる。
請求項５記載の事項によれば、第１，第２調整部材の配置の自由度が大きくなって、動弁装置の構成要素の配置に応じて、揺動中心線の位置の調整作業をしやすい位置に第１，第２調整部材を配置することができるので、調整作業の作業性の向上に寄与する。
請求項６記載の事項によれば、第１，第２調整部材が近接して配置される場合にも、第１，第２調整部材の一方を調整する際に使用される工具が、第１，第２調整部材の他方と干渉することが防止されるので、第１調整部材および第２調整部材をコンパクトに配置しながら、調整作業が容易になる。
請求項７記載の事項によれば、第１調整方向は第２調整方向に近づく方向であることから、第１，第２調整方向が互いに平行である場合に比べて、第１調整方向にねじ込まれる調整ボルトにおいては、頭部に対して、軸部の支持部材との当接部を第２調整部材により近接させることができる。この結果、頭部に係合する工具と第２調整部材との干渉を防止しながら、支持部材において調整ボルトおよび第２調整部材による調整力が加えられる部位を近接させることができるので、揺動中心線を中心とする径方向で支持部材を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図１〜図１１を参照して説明する。
図１〜図９は第１実施形態を説明する図である。
図１を参照すると、本発明が適用された可変動弁装置は頭上カム軸型の動弁装置に備えられ、該動弁装置は車両に搭載される内燃機関Ｅに備えられる。多気筒４ストローク内燃機関Ｅは、複数のシリンダ１ａが一体成形されたシリンダブロック１と、シリンダブロック１の上端部に結合されるシリンダヘッド２と、シリンダヘッド２の上端部に結合されるヘッドカバー３とから構成される機関本体を備える。
【０００８】
なお、この実施形態において、上下方向はシリンダ１ａのシリンダ軸線Ｌｙの方向に一致し、中心線方向とは、後述するサブカム40の揺動中心線Ｌｓに平行な方向（すなわち揺動中心線方向）または後述するカム21ａの回転中心線Ｌｃに平行な方向を意味し、側面視とは、中心線方向から見ることを意味し、平面視とは上下方向から見ることを意味するものとする。
【０００９】
各シリンダ１ａには、コンロッドを介してクランク軸に連結されるピストン４が往復動可能に嵌合する。シリンダヘッド２には、シリンダ１ａ毎に、シリンダ軸線方向（または上下方向）でピストン４に対向する燃焼室５と、燃焼室５にそれぞれ開口する１対の吸気口を有する吸気ポート６および１対の排気口を有する排気ポートと、前記吸気口を開閉する１対の機関弁としての吸気弁７（図３，図４も参照）と、前記排気口を開閉する１対の機関弁としての排気弁と、収容筒８内に配置されて燃焼室５に臨む点火栓９とが設けられる。
燃焼室５毎の吸気弁７および前記排気弁は、シリンダヘッド２とヘッドカバー３とで形成される動弁室10に収容される前記動弁装置により開閉駆動される。
【００１０】
そして、内燃機関Ｅの吸気装置（図示されず）により形成される吸気通路を通る吸入空気は、燃料噴射弁で構成される混合気形成装置から供給された燃料と混合して混合気を形成し、吸気行程において吸気弁７の開弁時に吸気ポート６を通って燃焼室５に吸入される。該混合気は、ピストン４が上昇する圧縮行程において圧縮され、圧縮行程の終期に点火栓９により点火されて燃焼し、ピストン４が下降する膨張行程において燃焼ガスの圧力により駆動されるピストン４がクランク軸を回転駆動する。燃焼ガスは、ピストン４が上昇する排気行程において排気弁の開弁時に排気ガスとして燃焼室５から排出されて排気ポートを通った後、排気装置（図示されず）により形成される排気通路を通って内燃機関Ｅの外部に排出される。
【００１１】
シリンダヘッド２に設けられる前記動弁装置は、動弁カムとしての吸気カム21ａが設けられる吸気カム軸21を備えて吸気弁７を開閉駆動する吸気側動弁装置と、動弁カムとしての排気カムが設けられる排気カム軸を備えて排気弁を開閉駆動する排気側動弁装置（図示されず）とから構成される。そして、この実施形態において、前記吸気側動弁装置は、吸気弁７の最大リフト量を含む弁作動特性を内燃機関Ｅの機関運転状態に応じて変更可能な可変動弁装置20から構成される。
前記排気側動弁装置は、弁作動特性が機関運転状態に対して一定の動弁装置により構成されるが、可変動弁装置20と基本的に同一構造の可変動弁装置により構成されてもよい。
【００１２】
シリンダ軸線Ｌｙを含むと共に吸気カム軸21の回転中心線Ｌｃに平行な中心平面11を挟んで配置される吸気カム軸21および前記排気カム軸は、それぞれ前記クランク軸の回転中心線に平行な回転中心線（それぞれ吸気カム21ａおよび前記排気カムの回転中心線でもあり、吸気カム21ａについては図１に示されるように回転中心線Ｌｃである。）を有するように、シリンダヘッド２に一体に設けられるカム軸ホルダ12（図２参照）を介してシリンダヘッド２に回転可能に支持される。
そして、吸気カム軸21および前記排気カム軸は、タイミングチェーンを備える動弁用伝動機構を介して伝達されるクランク軸の動力により、クランク軸の１／２の回転速度で回転駆動される。
【００１３】
以下、主に可変動弁装置20について説明する。
図１〜図６を参照すると、可変動弁装置20は、内燃機関Ｅの機関回転速度に同期して回転駆動されるカム21ａを有するカム軸21のほかに、カム21ａの弁駆動力を吸気弁７に伝達すると共に吸気弁７の最大リフト量を変更可能な弁特性可変機構Ｃと、該最大リフト量を変更するために弁特性可変機構Ｃのホルダ30を駆動する制御部材22と、シリンダヘッド２に設けられてホルダ30を制御部材22の制御カム22ｃに押し付ける付勢力を発生するホルダ用付勢部材23と、弁特性可変機構Ｃのサブカム40により駆動されて吸気弁７を開閉するカムフォロアとしてのロッカアーム24とを備える。そして、制御部材22は内燃機関Ｅの機関運転状態に応じてホルダ30を駆動し、シリンダヘッド２に対して変位するホルダ30の位置に応じて、サブカム40とロッカアーム24の相対位置または当接位置が変更されて、吸気弁７の弁作動特性である最大リフト量および開閉時期が変更される。
【００１４】
弁特性可変機構Ｃは、回転中心線Ｌｃに平行なホルダ中心線Ｌｈを中心に、シリンダヘッド２に変位可能、ここでは揺動可能に支持されて制御部材22の制御力により駆動されて揺動するホルダ30と、揺動中心線Ｌｓを中心に揺動可能にホルダ30に支持されると共にカム21ａにより駆動されて揺動するサブカム40と、ホルダ30に設けられてサブカム40をカム21ａに押し付けるカム用付勢部材48と、カム21ａからサブカム40およびロッカアーム24を経て吸気弁７に至るまでのカム21ａの弁駆動力の伝達経路でのクリアランスの発生を防止または抑制するためにホルダ30におけるサブカム40の揺動中心線Ｌｓの位置を調整する調整機構Ａとを備える。
ここで、ホルダ中心線Ｌｈおよび揺動中心線Ｌｓはカム21ａの回転中心線Ｌｃに平行である。
【００１５】
制御部材22は、シリンダヘッド２に取り付けられるアクチュエータとしての電動モータ22ａと、電動モータ22ａにより減速機構を介して回転駆動される駆動軸22ｂに設けられると共にホルダ30を揺動または停止させる駆動力をホルダ30に作用させる駆動部としての制御カム22ｃとから構成される。電動モータ22ａは、機関回転速度や機関負荷などの内燃機関Ｅの機関運転状態を検出する運転状態検出手段からの検出信号が入力される電子制御ユニットにより制御されて、ホルダ30が該機関運転状態に応じて設定された揺動位置を占めるようにホルダ30を駆動する。
【００１６】
中心線方向で隣接するカム軸ホルダ12（図２参照）に揺動可能に支持されて、シリンダ１ａ毎に配置されるホルダ30は、上下方向でカム21ａと吸気弁７との間で、かつカム21ａの下方に配置される。ホルダ30は、中心線方向で離隔する１対の支持壁31，32と、中心平面11（図１参照）に直交する方向（以下、「直交方向」という。）での各支持壁31，32の両端部同士をそれぞれ連結する１対の連結壁33，34と、各支持壁31，32に設けられてカム軸ホルダ12に枢支される円柱状の１対のホルダ支点部35と、制御カム22ｃと当接してその駆動力が作用する作用部としてのローラ36とを有する。１対の支持壁31，32および１対の連結壁33，34は、サブカム40、ロッカアーム24およびローラ36が収容される収容空間39を形成する。
【００１７】
ロッカアーム24の上方に配置されるサブカム40は、揺動中心線Ｌｓを規定する支持軸50の偏心軸部53に揺動可能に支持される筒状の支点部41と、吸気カム21ａに当接するカム当接部としてのローラ42と、１対のロッカアーム24にそれぞれ当接する１対の駆動カム部44と、付勢部材23の付勢力が作用する作用部46とを有する。ローラ42は支点部41から径方向外方に突出する１対の保持部43に回転可能に支持される。作用部46は、１対の保持部43を連結するので、カム21ａからの弁駆動力を受け止める１対の保持部43の剛性が高められる。
【００１８】
連結壁33に保持される付勢部材48は、作用部46に付勢力を作用させるべく当接する押圧部材48ａと、押圧部材48ａと連結壁33との間に配置されるバネ48ｂとから構成される。押圧部材48ａは、連結壁33に圧入されて固定された円筒状の案内筒49に摺動可能に嵌合する。バネ48ｂの内側に配置される案内筒49は、バネ48ｂの倒れを防止するバネガイドとして機能する。
【００１９】
中心線方向で１対の支持壁31，32の内側に配置される各駆動カム部44は、ロッカアーム24のローラ24ｃが当接するカム面45を有し、ローラ42から入力されたカム21ａの弁駆動力をロッカアーム24を介して吸気弁７に出力する。カム面45は、サブカム40が揺動することによりロッカアーム24を揺動させて吸気弁７を開弁状態にする駆動面45ａと、サブカム40の揺動とは無関係にロッカアーム24を揺動させることなく吸気弁７を閉弁状態に保つ非駆動面45ｂとから構成される。非駆動面45ｂは揺動中心線Ｌｓを中心とする円柱面から構成される。
【００２０】
各ロッカアーム24は、油圧式ラッシュアジャスタを兼ねる揺動支持部としてのピボット25に揺動可能に支持される支点部24ａと、駆動カム部44のカム面45に当接する従動当接部としてのローラ24ｃと、吸気弁７の弁ステムを押圧する弁押圧部24ｂとを有する。１対のピボット25は、連結壁34において中心線方向に離隔して設けられる支持部37に取り付けられる。それゆえ、ロッカアーム24は、ピボット25を介してホルダ30に揺動可能に支持される。
【００２１】
付勢部材23は、連結壁34において両支持部37の間に設けられる作用部38に当接する押圧部材23ａと、収容筒８に一体成形された収容部14ａに収容されると共に収容部14ａと押圧部材23ａとの間に配置されて押圧部材23ａを付勢するバネ23ｂとにより構成される。
【００２２】
図７，図８を参照すると、ホルダ30に設けられる調整機構Ａは、サブカム40を揺動可能に支持すると共にホルダ30に位置調整可能に設けられる支持部材としての支持軸50と、支持軸50の被動側当接部54に当接して支持軸50を移動させる調整力を加えることによりホルダ30に対する支持軸50および揺動中心線Ｌｓの位置を調整する第１調整部材としての調整ボルト60と、支持軸50の被動側当接部55に当接して支持軸50を移動させる調整力を加えることによりホルダ30に対する支持軸50および揺動中心線Ｌｓの位置を調整する第２調整部材とを有する。該第２調整部材は、被動側当接部55に当接して支持軸50を移動させる調整力を加える調整ネジ70と、調整ネジ70に設けられる座金78と、係合する工具により操作されて回動させられる緩止め部材としてのロックナット79とにより構成される。調整ネジ70に取り付けられる座金78、および工具が係合する操作部でもあるロックナット79は、サブカム40が支持軸50に加えるトルクによる調整ネジ70の位置の変動を防止する固定部材を構成する。
【００２３】
調整ボルト60および調整ネジ70は、その軸線Ｌｂ，Ｌｎが互いに平行になるように支持壁31に取り付けられる。そして、調整ボルト60および調整ネジ70は、互いに平行な直線としての軸線Ｌｂ，Ｌｎ上の方向である第１調整方向Ｄ１および第２調整方向Ｄ２に移動して、それぞれ支持軸50の位置、したがって揺動中心線Ｌｓの位置を互いに反対方向に移動させる。
ここで、軸線Ｌｂ，Ｌｎおよび調整方向Ｄ１，Ｄ２は、側面視においても互いに平行である。
【００２４】
ホルダ30に対して相対移動可能、この実施形態では回動可能に支持される支持軸50は、各支持壁31，32に設けられた支持孔31ａ，32ａに挿入された状態で各支持壁31，32に対して摺動可能に、かつ回動可能に支持される１対の円柱状の被支持部51，52と、両被支持部51，52を連結すると共にサブカム40が被支持部51，52の回動中心線Ｌａに平行で所定の偏心量ｅで偏心した揺動中心線Ｌｓを有するようにサブカム40を揺動可能に支持する偏心部としての円柱状の偏心軸部53とが一体に回動するように一体化された偏心軸である。
【００２５】
支持軸50は、この実施形態では、被支持部51および偏心軸部53が一体成形された第１部材50ａと、被支持部52をなす第２部材50ｂとがネジ部で一体化される分割構造を有する部材である。支持軸50は、中心線方向での支持軸50の位置決め部材を兼ねる調整ネジ70により中心線方向での移動が規制された状態でホルダ30に取り付けられる。
また、被支持部51，52および偏心軸部53には、カム軸ホルダ12に設けられる油路59ａからホルダ支点部35および支持壁32の油路59ｂを経たオイルが導かれる油路59ｃが設けられ、該油路59ｃのオイルが偏心軸部53とサブカム40の支点部41との間の摺動部に供給される。
【００２６】
当接部54は、第１調整方向Ｄ１で調整ボルト60の駆動側当接部64と当接し、当接部55は、第２調整方向Ｄ２で調整ネジ70の駆動側当接部75と当接する。両当接部54，55は、回動中心線Ｌａを含む平面上の平面であって、この実施形態では、被支持部51に設けられた凹部により形成されて両当接部54，55がそれぞれ収容される空間56，57の壁面により構成される。また、両当接部64，75は、調整ボルト60および調整ネジ70のそれぞれの先端部61ａ，71の球面からなる先端面である。
【００２７】
支持壁31，32に設けられる調整ボルト60および調整ネジ70は、支持壁31，32に設けられた挿入孔31ｂ，31ｄ内に挿入されてホルダ30に対して相対移動可能に設けられる。
調整ボルト60は、先端部61ａおよび挿入孔31ｂ内のネジ部31ｃに螺合するネジ部61ｂが設けられた軸部61と、調整ボルト60を回動して調整方向Ｄ１および反調整方向Ｄ３に調整ボルト60を移動させる工具が係合する操作部としての頭部62とを有する。調整ネジ70は、先端部71と、支持壁31に設けられたネジ部31ｅに螺合するネジ部72と、調整ネジ70を回動して調整方向Ｄ２および反調整方向Ｄ４に調整ネジ70を移動させる工具が係合する操作部73とを有する。それゆえ、調整ボルト60および調整ネジ70は、ホルダ30に、それぞれ調整方向Ｄ１，Ｄ２にねじ込まれるネジ部品である。
【００２８】
そして、当接部54，64および当接部55，75は、回動中心線Ｌａを挟んで配置される。
また、空間56，57の全体、調整ボルト60および調整ネジ70のそれぞれの一部は、したがって当接部54，55，64，75は、支持壁31，32の内部に配置される。
【００２９】
図１を参照すると、被支持部51、調整ボルト60、調整ネジ70、座金78およびロックナット79は、シリンダヘッド２のヘッドカバー３と合わせ面２ａよりも上方に配置され、上下方向で、揺動中心線Ｌｓまたは支持軸50に対してサブカム40のカム面45およびロッカアーム24とは反対側で、揺動中心線Ｌｓまたは支持軸50よりも上方に配置される。それゆえ、調整ボルト60および調整ネジ70は、ロッカアーム24、駆動カム部44および付勢部材48よりも上方で、かつ上下方向でカム21ａ寄りに配置され、しかも側面視でローラ42と重なる位置に配置される。また、調整ボルト60、調整ネジ70およびそれらの頭部62および操作部73は、前記直交方向で揺動中心線Ｌｓに対して中心平面11とは反対側に配置される。
【００３０】
それゆえ、動弁室10のうちで吸気弁７寄りの底部に配置されると共にホルダ30により形成される収容空間39内でサブカム40の下方に配置されるロッカアーム24に調整ネジが設けられる場合に比べて、調整ボルト60および調整ネジ70はホルダ30の最上部付近にあるために、揺動中心線Ｌｓの位置の調整作業が容易になる。
【００３１】
図７，図８を参照すると、揺動中心線Ｌｓの位置を調整するには、先ず、軸部61の長さが異なる複数種類の調整ボルト60の中から最適な調整ボルト60が選択されて、頭部62が支持壁31の外面31ｓに当接するまで挿入孔31ｂに挿入されて、支持壁31に調整方向Ｄ１にねじ込まれる。このとき、支持軸50の位置によっては、当接部64が当接部54に当接して、支持軸50が一方向に回動し、揺動中心線Ｌｓの位置が、回動中心線Ｌａを中心に、偏心量ｅを半径とする円上を移動して、一方向に移動する。
【００３２】
次いで、支持軸50の位置決めのために予め挿入孔31ｄに挿入されていた調整ネジ70が支持壁31に調整方向Ｄ２にねじ込まれる。このとき、支持軸50の位置によっては、当接部75が当接部55に当接して、支持軸50が前記一方向とは反対方向の他方向に回動し、揺動中心線Ｌｓの位置が、回動中心線Ｌａを中心に、偏心量ｅを半径とする円上を移動して、該他方向に移動する。そして、当接部54，64同士および当接部55，75同士が当接した状態で調整ネジ70による調整が終了して、座金78およびネジ部72に螺合するロックナット79により、調整ネジ70が固定されて、調整機構Ａによる揺動中心線Ｌｓの位置調整が完了する。
【００３３】
これによれば、支持軸50を回動させるためのギヤ機構を有する調整機構に比べて、該ギヤ機構でのバックラッシに起因する揺動中心線Ｌｓの位置の変動が排除されるので、最大リフト量の制御精度が向上する。しかも、揺動中心線Ｌｓの位置は調整ボルト60により規定されるので、揺動中心線Ｌｓの位置が調整ネジにより規定される調整機構とは異なり、該調整ネジに螺合するロックナットが該調整ネジにねじ込まれる際に該調整ネジが連れ回りして揺動中心線Ｌｓの位置がずれることがない。
【００３４】
次に、可変動弁装置20の動作について説明する。
図９を参照すると、内燃機関Ｅが例えば高負荷領域で運転されるとき、ホルダ30は、吸気弁７の最大リフト量が最大値となる上限位置を占める。このとき、制御カム22ｃは、その回動範囲においてカム山の高さが最大となる位置でローラ36に当接する。カム21ａにより駆動されるサブカム40は、駆動カム部44の駆動面45ａによりロッカアーム24を駆動して、吸気弁７が前記最大値で開弁する。図９には、このときのカム21ａ、サブカム40、ロッカアーム24および吸気弁７が二点鎖線で示され、ローラ42がカム21ａのベース円に当接し、かつローラ24ｃが非駆動面45ｂに当接していて、吸気弁７が閉弁状態にあるときの吸気カム21ａ、サブカム40およびロッカアーム24が実線で示されている。
【００３５】
そして、内燃機関Ｅがより小さい負荷領域に移行するとき、制御カム22ｃが電動モータ22ａにより駆動されて反時計方向に回動するにつれて、ホルダ30は、ローラ36が制御カム22ｃのカム山の高さがより低い部分に当接することにより、ホルダ中心線Ｌｈを中心に時計方向に回動する。ホルダ30のこの回動により、揺動中心線Ｌｓが時計方向に移動して、ローラ24ｃは、駆動カム部44において駆動面45ａ側から非駆動面45ｂ側に移動した位置で接触する。このため、駆動面45ａによりロッカアーム24が駆動されたとき、吸気弁７の最大リフト量は連続的に小さくなる。
【００３６】
そして、図５に示されるように、制御カム22ｃのカム山の高さが最小となる位置にローラ36が当接するとき、ホルダ30は、吸気弁７の最大リフト量が最小値となる下限位置を占める。このとき、サブカム40はカム21ａにより駆動されて時計方向に回動するものの、ローラ24ｃは駆動カム部44の非駆動面45ｂのみと接触するため、ロッカアーム24が揺動することはなく、吸気弁７は閉弁状態を維持する。図５には、このときの吸気カム21ａおよびサブカム40が二点鎖線で示され、ローラ42が吸気カム21ａのベース円に当接して吸気弁７が閉弁状態にあるときの吸気カム21ａ、サブカム40、およびロッカアーム24が実線で示されている。そして、前記最小値が例えばゼロに設定される場合には、吸気弁７が休止状態になる。
【００３７】
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
可変動弁装置20の弁特性可変機構Ｃは、カム21ａからサブカム40およびロッカアーム24を経て吸気弁７に至るまでのカム21ａの弁駆動力の前記伝達経路におけるクリアランスの発生を防止または抑制する調整機構Ａは、ホルダ30におけるサブカム40の揺動中心線Ｌｓの位置を互いに反対方向に移動させる調整ボルト60および調整ネジ70を有することにより、サブカム40の揺動中心線Ｌｓの位置を調整するので、サブカム40により駆動されて吸気弁７を開閉するロッカアーム24に調整機構が設けられる場合に比べて、カム21ａにより駆動されるサブカム40がカム21ａの近くに配置されること、およびサブカム40がホルダ30に支持されるためにホルダ30の配置が揺動中心線Ｌｓの位置の調整作業の妨げになりにくいことから、調整機構Ａによる調整作業が容易になって、その作業性が向上する。そのうえ、互いに反対方向に揺動中心線Ｌｓを移動させる調整ボルト60および調整ネジ70が設けられるので、簡単な構造で高精度の位置調整が可能になって、最大リフト量の制御精度が向上する。
【００３８】
調整機構Ａは、サブカム40を揺動可能に支持すると共にホルダ30に位置調整可能に設けられる支持軸50と、ホルダ30に設けられる調整ボルト60および調整ネジ70とを有し、調整ボルト60および調整ネジ70は、支持軸50に調整力を加えることによりホルダ30に対する支持軸50の位置を調整することにより、調整機構Ａを構成する支持軸50、調整ボルト60および調整ネジ70がホルダ30に設けられるので、調整機構Ａにより動弁系等価質量が増加することがないことから、吸気弁７のバウンスが発生する機関回転速度をより高回転側に移行させることができるので、バウンスの発生および該バウンスに起因する騒音の発生が抑制される。また、調整ボルト60および調整ネジ70により、サブカム40を揺動可能に支持する支持軸50の位置を調整すればよいので、揺動中心線Ｌｓの位置の調整作業が容易になる。さらに、サブカム40を支持する支持軸50が調整機構Ａを構成するので、部品点数が削減される。
【００３９】
調整ボルト60および調整ネジ70は、それぞれ、互いに平行な軸線上の調整方向Ｄ１および調整方向Ｄ２に移動して、揺動中心線Ｌｓの位置を移動させ、調整方向Ｄ１および調整方向Ｄ１は同じ方向であることにより、両調整方向Ｄ１，Ｄ２が、平行で、かつ同じ方向であるので、調整作業が容易になる。
【００４０】
次に、図１０，図１１を参照して、本発明の第２，３実施形態を説明する。第２，３実施形態は、第１実施形態とは、調整機構Ａの一部が相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第１実施形態の部材と同一の部材または対応する部材については、必要に応じて同一の符号を使用した。
【００４１】
先ず、図１０を参照して、第２実施形態について説明する。
調整機構Ａは、支持軸50と、調整ネジ70と座金78とロックナット79とにより構成される第２調整部材と、第１調整部材とを有する。該第１調整部材は、当接部54に当接して支持軸50を移動させる調整力を加える調整ネジ80と、調整ネジ80に設けられる座金88と、係合する工具により操作されて回動させられる緩止め部材としてのロックナット89とにより構成される。調整ネジ80に取り付けられる座金88、および工具が係合する操作部でもあるロックナット89は、サブカム40が支持軸50に加えるトルクによる調整ネジ80の位置の変動を防止する固定部材を構成する。
調整ネジ80は、先端部81と、支持壁31に設けられた挿入孔31ｄ内のネジ部31eに螺合するネジ部82と、調整ネジ80を回動して第１調整方向Ｄ１および反調整方向Ｄ４に調整ネジ80を移動させる工具が係合する操作部83とを有する。それゆえ、調整ネジ80は、ホルダ30に調整方向Ｄ１にねじ込まれるネジ部品である。
駆動側当接部84は先端部81の球面からなる先端面により構成される。両調整ネジ80，70は、その軸線Ｌｍ，Ｌｎが互いに平行になるように支持壁31に取り付けられる。そして、互いに平行な直線としての軸線Ｌｍ，Ｌｎ上の方向である調整方向Ｄ１および第２調整方向Ｄ２に移動して、それぞれ支持軸50、したがって揺動中心線Ｌｓの位置を互いに反対方向に移動させる。
【００４２】
揺動中心線Ｌｓを調整するには、先ず、調整ネジ80が挿入孔に挿入されて、支持壁31に調整方向Ｄ１にねじ込まれる。このとき、支持軸50の位置によっては、当接部84が当接部54に当接して、支持軸50が一方向に回動し、揺動中心線Ｌｓの位置が、回動中心線Ｌａを中心に、偏心量ｅを半径とする円上を移動して、一方向に移動する。
次いで、予め挿入孔31ｄに挿入されていた調整ネジ70が支持壁31に調整方向Ｄ２にねじ込まれる。このとき、支持軸50の位置によっては、当接部75が当接部55に当接して、支持軸50が前記一方向とは反対方向の他方向に回動し、揺動中心線Ｌｓの位置が、回動中心線Ｌａを中心に、偏心量ｅを半径とする円上を移動して、該他方向に移動する。そして、両調整ネジ80，70の調整方向Ｄ１，Ｄ２での位置を調整することにより、当接部54，84同士および当接部55，85同士が当接した状態で調整ネジ80，70による調整が終了して、それぞれ座金88，78およびネジ部82，72に螺合するロックナット89，79により、各調整ネジ80，70が固定されて、調整機構Ａによる揺動中心線Ｌｓの位置調整が完了する。
【００４３】
この第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用および効果が奏されるほか、次の作用および効果が奏される。
すなわち、揺動中心線Ｌｓの位置調整が、各調整ネジ80，70を調整方向Ｄ１，Ｄ２および反調整方向Ｄ３，Ｄ４に移動させることにより、両調整ネジ80，70が支持壁31に取り付けられた状態で揺動中心線Ｌｓの位置を連続的に移動させて調整できる。
【００４４】
次に、図１１を参照して、本発明の第３実施形態を説明する。
調整ボルト60および調整ネジ70は、その軸線Ｌｂ，Ｌｎが非平行になるように支持壁31に取り付けられる。そして、調整ボルト60および調整ネジ70は、互いに非平行な直線としての軸線Ｌｂ，Ｌｎ上の方向である第１調整方向Ｄ１および第２調整方向Ｄ２に移動して、それぞれ、支持軸50の位置、したがって揺動中心線Ｌｓの位置を互いに反対方向に移動させる。
【００４５】
さらに、側面視で、調整方向Ｄ１は、調整方向Ｄ２に近づく方向であるか、または調整方向Ｄ２に近づくように傾斜している。ここで、近づくとは、両調整方向Ｄ１，Ｄ２のうちで、一方（例えば調整方向Ｄ１）に垂直に交差する直線が他方（例えば調整方向Ｄ２）と交差するときの距離（すなわち、該直線と調整方向Ｄ１との交点と、該直線と調整方向Ｄ２との交点との間の距離）が、調整方向Ｄ１または調整方向Ｄ２で次第に小さくなることを意味する。また、側面視で、調整方向Ｄ１と調整方向Ｄ２とが直交するときも、調整方向Ｄ１が調整方向Ｄ２に近づく方向である場合および傾斜する場合に含まれるものとする。
そして、挿入孔31ｂが開口すると共に調整ボルト60の頭部62が調整方向Ｄ１で当接する支持壁31の第１外面31s1と、挿入孔31ｄが開口する第２外面31s2とは、側面視で１８０°未満の角度θを形成していて、外面31s1は外面31s2に対して傾斜している。
【００４６】
両当接部54，55は、側面視での形状が偏心軸部53の直径よりも大きな直径を有する円である円柱面上の曲面であって、この実施形態では、被支持部51に設けられた凹部により形成されて両当接部64，75がそれぞれ収容される１つの空間91の壁面により構成される。両当接部54，55は、図１１に示されるように、偏心軸部53の外周面よりも揺動中心線Ｌｓから離れた位置にある。また、両当接部64，75は、調整ボルト60および調整ネジ70の各先端部61ａ，71の平面からなる先端面である。
揺動中心線Ｌｓの調整は第１実施形態と同様に行われる。
【００４７】
この第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用および効果が奏されるほか、以下の作用および効果が奏される。
調整ボルト60および調整ネジ70は、それぞれ、互いに非平行な直線Ｌｂ，Ｌｎ上の調整方向Ｄ１および調整方向Ｄ２に移動して、揺動中心線Ｌｓの位置を移動させ、側面視で、調整方向Ｄ１は調整方向Ｄ２に対して傾斜していることにより、調整ボルト60および調整ネジ70の配置の自由度が大きくなって、動弁装置の構成要素の配置に応じて、揺動中心線Ｌｓの位置の調整作業をしやすい位置に調整ボルト60および調整ネジ70を配置することができるので、調整作業の作業性の向上に寄与する。
【００４８】
調整方向Ｄ１は、調整方向Ｄ２に近づく方向であることにより、調整ボルト60および調整ネジ70が近接して配置される場合にも、調整ボルト60および調整ネジ70の一方を調整する際に使用される工具が、調整ボルト60および調整ネジ70の他方と干渉することが防止され、さらには頭部62およびロックナット79にそれぞれ係合する工具同士の干渉が防止されるので、調整ボルト60および調整ネジ70をコンパクトに配置しながら、調整作業が容易になる。
【００４９】
調整ボルト60は、支持壁31に螺合するネジ部61ｂが設けられると共に当接部64で被支持部51に当接する軸部61と、支持壁31に軸部61を第１調整方向Ｄ１にねじ込むための工具が係合すると共に支持壁31の外面31s1に第１調整方向Ｄ１で当接する頭部62とを有し、調整ネジ70は、当接部75で被支持部51に当接する先端部71と、支持壁31に螺合するネジ部72とを有すると共に工具で操作されるロックナット79により緩止めされ、しかも第１調整方向Ｄ１は第２調整方向Ｄ２に近づく方向である。これにより、第１，第２調整方向Ｄ１，Ｄ２が互いに平行である場合に比べて、第１調整方向Ｄ１にねじ込まれる調整ボルト60においては、頭部62に対して、当接部64を調整ネジ70により近接させることができ、または、第１調整方向Ｄ２にねじ込まれる調整ネジ70においては、ロックナット79に対して、当接部75を調整ボルト60により近接させることができる。この結果、頭部62に係合する工具と調整ネジ70やロックナット79との干渉を防止しながら、またはロックナット79に係合する工具と頭部62との干渉を防止しながら、さらには頭部62およびロックナット79にそれぞれ係合する工具同士の干渉を防止しながら、支持部材50の被支持部51において調整ボルト60および調整ネジ70による調整力が加えられる部位である当接部54，55を近接させることができるので、揺動中心線Ｌｓを中心とする径方向で被支持部51を小型化することができる。
【００５０】
両当接部54，55は、偏心軸部53の外周面よりも揺動中心線Ｌｓから離れた位置にあることにより、サブカム40が支持軸50に加えるトルクによる調整ボルト60および調整ネジ70の位置の変動が防止または抑制されるので、調整された揺動中心線Ｌｓの位置の変動が防止または抑制されて、最大リフト量の制御精度の向上に寄与する。
【００５１】
両当接部54，55は、側面視での形状が偏心軸部53の直径よりも大きな直径を有する円である円柱面上の曲面であることにより、両当接部54，55が平面であり、かつ両当接部64，75が曲面である場合に比べて、両当接部54，64および両当接部55，75での接触面圧を減少させることが可能になって、調整機構Ａの耐久性が向上する。
【００５２】
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
両軸線Ｌｂ，Ｌｎ、両軸線Ｌｍ，Ｌｎおよび両調整方向Ｄ１，Ｄ２が、それぞれ互いに平行でないが、側面視で両軸線Ｌｂ，Ｌｎ、両軸線Ｌｍ，Ｌｎおよび両調整方向Ｄ１，Ｄ２が、それぞれ互いに平行になるように、調整ボルト60または調整ネジ80と調整ネジ70とが配置されてもよい。
第１，第２調整部材は、１対の支持壁31，32に振り分けられて設けられてもよい。
内燃機関は単気筒内燃機関であってもよい。内燃機関は、前記実施形態では車両に使用されるものであったが、鉛直方向を指向するクランク軸を備える船外機等の船舶推進装置に使用されるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、可変動弁装置を備える内燃機関の、クランク軸の回転中心線に直交する平面での要部断面図である。
【図２】図１の２矢視での要部の図である。
【図３】図１の可変動弁装置の斜視図である。
【図４】図１の可変動弁装置の、図３とは異なる方向からの斜視図である。
【図５】図２の５−５線矢視に相当する図１の可変動弁装置の断面図である。
【図６】図２の６−６線矢視に相当する図１の可変動弁装置の断面図である。
【図７】図１の７−７線での要部断面図である。
【図８】図７の８−８線での要部拡大断面図である。
【図９】可変動弁装置のホルダが図５とは異なる位置を占めるときの図５に対応する図である。
【図１０】本発明の第２実施形態を示し、図８に対応する図である。
【図１１】本発明の第３実施形態を示し、図８に対応する図である。
【符号の説明】
【００５４】
２…シリンダヘッド、７…吸気弁、20…可変動弁装置、21ａ…カム、22…制御部材、24…ロッカアーム、30…ホルダ、31，32…支持壁、33，34…連結壁、40…サブカム、45…カム面、50…支持軸、51，52…被支持部、53…偏心軸部、54，55…当接部、60…調整ボルト、64…当接部、70，80…調整ネジ、75，85…当接部、
Ｅ…内燃機関、Ｃ…弁特性可変機構、Ｌｓ…揺動中心線、Ｌａ…回動中心線、Ａ…調整機構、Ｄ１，Ｄ２…調整方向。
【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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