(57)【要約】【課題】本発明は、内燃機関の生産性の向上が図れる内燃機関の動弁装置を提供する。【解決手段】本発明の動弁装置は、可変動弁装置４を、カムシャフト１５と、カム３３ａを受けてバルブ駆動出力を出力し、制御シャフト１４の回動変位にしたがいバルブ駆動出力を連続的に制御する可変動弁機構１３と、バルブ駆動出力を気筒毎に調整可能な調整機構７０と、制御シャフト１４の回動変位を検出するセンサ１６と、カムシャフト１５、可変動弁機構１３、調整機構７０およびセンサ１６を保持する保持部材１１ａ〜１１ｃとを有して、単独で気筒間ばらつき調整とセンサ出力調整が可能なモジュール化にし、その気筒間ばらつきの調整とセンサ出力調整を終えた可変動弁装置４を、ロッカカバー３外にセンサ７０を露出させて、保持部材１１ａ〜１１ｃを介し、シリンダヘッド１に固定されるようにした。これにより、シリンダヘッド１に組み付けるときは、組立ラインの停滞をもたらす、気筒間ばらつきの調整とセンサ出力調整がなくてすむ。【選択図】      図２
2008115701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダヘッドとロッカカバーとの間に可変動弁装置が収められる内燃機関の動弁装置において、
前記可変動弁装置は、
気筒毎にカムが設けられたカムシャフトと、前記カムの変位を受けバルブ駆動出力を出力し、前記カムシャフトと略平行に設けられる制御シャフトの回動変位にしたがいバルブ駆動出力を連続的に可変制御する可変動弁機構と、前記制御シャフトの回動変位を検出するセンサと、前記カムシャフト、前記可変動弁機構および前記センサを保持する保持部材とを有し、前記可変動弁装置が、前記ロッカカバー外に前記センサを露出させて、前記保持部材を介し、前記シリンダヘッドに固定される構成としてある
ことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
【請求項２】
前記可変動弁機構は、前記バルブ駆動出力を気筒毎に調整可能な調整機構を有して構成してあることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の動弁装置。
【請求項３】
前記制御シャフトの軸方向の端部には前記回動変位を検出するセンサが配置され、もう一方の端部は前記制御シャフトを回動変位させるアクチュエータ機構と連結したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の動弁装置。
【請求項４】
前記保持部材は、前記カムシャフトの直径方向の片側、前記可変動弁機構および前記センサを保持するホルダ部材と、前記カムシャフトの残る片側を保持するキャップ部材と、前記ホルダ部材およびキャップ部材を貫通する前記シリンダヘッドにねじ込み可能な固定用ボルト部材とを有して構成してあることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の動弁装置。
【請求項５】
前記保持部材は、少なくとも前記カムシャフト及び制御シャフトの両端を軸支するように複数に分割され、相互間が前記カムシャフト及び前記制御シャフトによって接続されることを特徴とする請求項１または請求項４に記載の内燃機関の動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気バルブあるいは排気バルブのバルブ特性を連続的に制御する内燃機関の動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載される多気筒のレシプロ式エンジン（内燃機関）の動弁装置では、エンジンの排出ガス対策やポンピングロスの改善による燃費低減を図るために、ロッカカバーで覆われるシリンダヘッドの頭部に、吸気バルブ（あるいは排気バルブ）の特性を連続的に可変制御する可変動弁装置を組み込むことが行なわれる。可変動弁装置の多くは、特許文献１に開示されているようにカムシャフトのカムを受けて、制御シャフトの回動変位により、吸気バルブの特性として例えば吸気バルブの開閉タイミングやバルブリフト量を連続的に変化させる構造が用いられる。
【０００３】
こうした可変動弁装置の組み付けの多くは、エンジンを組み立てるメインライン上において、シリンダブロックにシリンダヘッドを搭載した後、シリンダヘッドの各部に可変動弁装置の各部品を組み付けて、可変動弁装置の全体を組み立てるという手法が用いられる。近時では、メインラインの生産効率を高めるために、特許文献１、特許文献２に示されるようにメインライン上では、シリンダヘッドにカムシャフトやバルブまでを組み付ける作業を行ない、メインラインとは別なサブラインを用いて、シリンダヘッドのカムシャフトとバルブ間までの部分をなす可変動弁装置をモジュール化しておく手法が試みられている。つまり、組立が面倒な可変動弁装置だけをサブラインでモジュール化し、同モジュール化した可変動弁装置を、メインラインへ戻して、シリンダヘッド（カムシャフトやバルブの組み付けを終えた状態）に組み付けようにすることで、メインライン上から、時間のかかる作業工程を抑える措置が試みられている。
【特許文献１】特開２００５−２９９５３６号公報
【特許文献２】特開２００５−２９９５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、可変動弁装置は、どのようなエンジンの運転状態でも、設定された性能が発揮されるよう、同じバルブ特性で各気筒のバルブを連続的に制御することが求められる。そのためには、可変動弁装置は、気筒毎、各カムのカムプロフィールに合わせて、バルブ駆動出力を調整して、気筒間ばらつきを解消する調整作業が求められる。
【０００５】
ところが、気筒間ばらつきの調整には、連続的に可変するバルブ特性が適正に発揮するよう、気筒毎、カムと該可変動弁装置のカムを受ける部品との位置関係を揃えるという、面倒で、かなりの時間を費やす細かい調整作業が強いられる。
【０００６】
特に特許文献１では、カムを受ける部品の位置を調整可能とした調整機構を可変動弁装置に組み込んで、調整作業を行ないやすくする工夫が採用されているが、調整作業は、カムシャフトが付いているシリンダヘッドに、カムシャフトのカムを受ける部品の有る可変動弁装置が組み付けてからでないと実施できないため、エンジンを組み立てるメインライン上では、依然、かなり時間を費やす調整作業（気筒間ばらつきの調整）が必要で、メインラインの停滞を誘発させる要因となっている。
【０００７】
しかも、気筒間ばらつきの調整は、単にカムと該カムを受ける部品との位置関係を合わせるだけでなく、バルブ特性を連続的に可変する制御シャフトを基準に揃えることが求められるために、メインライン上で、制御シャフトの回転変位を検出するセンサを組み付けたり、同センサを調整したりする作業が必要で、これらの作業もメインラインの停滞を誘発させる要因となっている。特に同センサは、バルブ特性を連続的に可変制御するうえで、重要な部品なので、エンジンの組立を終えた状態やエンジンが製品となった後などでも、メンテナンスが求められることがあるので、メンテナンスも考慮した組み付けが求められ、これらを考慮すると、メインラインの停滞の解消には、かなりの問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、内燃機関の生産性の向上が図れる内燃機関の動弁装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、可変動弁装置は、気筒毎にカムが設けられたカムシャフトと、カムの変位を受けバルブ駆動出力を出力し、カムシャフトと略平行に設けられる制御シャフトの回動変位にしたがいバルブ駆動出力を連続的に制御する可変動弁機構と、制御シャフトの回動変位を検出するセンサと、カムシャフト、可変動弁機構およびセンサを保持する保持部材とを有し、可変動弁装置を、ロッカカバー外にセンサを露出させて、保持部材を介し、シリンダヘッドに固定されるようにした。
【００１０】
すなわち、可変動弁装置は、カムシャフトやセンサも組み合わさるので、単独で、気筒間ばらつきの調整が可能な構造物となる。つまり、今までとは異なり、可変動弁装置は、内燃機関を組み立てる別のラインで組立を終えるだけでなく、気筒間ばらつきの調整、例えば内燃機関のシリンダヘッドを模擬した模擬システム用いた気筒間ばらつきの調整が行なえる。そのため、メインラインでの作業は、調整済みの可変動弁装置を、メインライン上のシリンダヘッドに組み付けるという作業だけですみ、メインラインの停滞をもたらす要因となる気筒間ばらつきの調整作業や面倒なセンサの取付けや調整作業は不要となる。しかも、センサは、ロッカカバー外へ配置された状態で、シリンダヘッドへ組付けられるので、メンテナンスは行ないやすくなる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、可変動弁機構には、バルブ駆動出力を気筒毎に調整可能な調整機構を有した構成を採用したことにある。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、制御シャフトの軸方向の端部には回動変位を検出するセンサが配置され、もう一方の端部は制御シャフトを回動変位させるアクチュエータ機構を連結した構成とした。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、保持部材が、カムシャフトの直径方向の片側、可変動弁機構およびセンサを保持するホルダ部材と、カムシャフトの残る片側を保持するキャップ部材と、ホルダ部材およびキャップ部材を貫通するシリンダヘッドにねじ込み可能な固定用ボルト部材とを有して構成されることとした。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、保持部材が、少なくともカムシャフト及び制御シャフトの両端を軸支するように複数に分割され、相互間がカムシャフト及び制御シャフトによって接続される構成とした。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、可変動弁装置は、カムシャフト、可変動弁機構およびセンサ保持部材に保持させることにより、可変動弁装置のモジュール化が可能となり、リフト検出するセンサの調整が可能な単独の構造物となる。
【００１６】
それ故、シリンダヘッドへの可変動弁装置の組み付けは、リフト検出するセンサ出力の調整を終えた可変動弁装置を、内燃機関を組み立てるメインライン上のシリンダヘッドに組み付ける作業だけでよく、センサ出力の調整作業を要因としたメインライン上の停滞を解消することが、内燃機関の生産性の向上を図ることができる。しかも、同センサは、ロッカカバーから外部に露出するように配置されるので、たとえ組立後や製品となったエンジンで、センサのメンテナンスが求められたとしても容易に対応できる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、可変動弁装置に気筒ばらつき調整機構を保持部材に保持させることにより、可変動弁装置のモジュール化が可能となり、気筒間ばらつきの調整が可能な単独の構造物となる。
【００１８】
それ故、シリンダヘッドへの可変動弁装置の組み付けは、気筒間ばらつきの調整を終えた可変動弁装置を、内燃機関を組み立てるメインライン上のシリンダヘッドに組み付ける作業だけでよく、気筒間ばらつきの調整作業を要因としたメインライン上の停滞を解消することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、制御シャフトの片方の端部に回動変位を検出するセンサを配置することで回動変位を直接に検出することができ、調整精度も高められるうえ、緻密な制御が可能となる。もう一方をアクチュエータ機構と連結したことで、制御シャフトのバルブリフト反力による弾性ねじれも回動変位として検出することができ、さらに緻密な制御が可能となる。また、シャフト変位検出センサおよびアクチュエータ連結用部材を含めたモジュール化が可能となり、組立工数が低減できる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、シリンダヘッドを組み付ける固定用ボルト部材を基準にモジュール化の作業や調整作業が行なわれ、精度の良いモジュール化や高精度の調整が行なえる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、モジュール化するために必要な箇所のみ保持部材を備えているため、保持部材が大型化することなく重量も最小限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を図１〜図７に示す一実施形態にもとづいて説明する。
【００２３】
図１は、多気筒の内燃機関、例えば直列４気筒レシプロ式ガソリンエンジンにおけるエンジン本体の頭部の斜視図を示し、図２は同頭部を分解した斜視図、図３は同頭部に搭載される動弁系を分解した斜視図、図４〜図７は同頭部の各部（図１中のＡ〜，Ｂ〜，Ｃ〜、図２中のＤ−Ｄ）の断面図をそれぞれ示している。
【００２４】
図１中１は、シリンダブロック２（図５のみ二点鎖線で図示）の頭部に搭載されたシリンダヘッド、３はシリンダヘッド１の上方を覆うロッカカバー、４はシリンダヘッド２とロッカカバー３との間に収められた、ＳＯＨＣ式の動弁装置で構成される可変動弁装置を示している。
【００２５】
シリンダヘッド１には、図１、図２および図５に示されるように上部の四方を周壁１ａで囲み、図５、図６で示す上面１ｙを、周壁１ａの上端部に形成したロッカカバー取付座１ｂより低くしたヘッド本体１ｘが用いられる。このヘッド本体１ｘの下面には、シリンダブロック２に形成されている４つの気筒６（図５のみ二点鎖線で図示）にならってそれぞれ燃焼室７（図５のみ図示）が形成されている。またヘッド本体１ｘの両側部（幅方向）には燃焼室７から延びる一対の吸気ポート８、一対の排気ポート９（いずれも図５の一部に図示）が形成してある。このうちの吸気ポート８には、常閉式の一対の吸気バルブ８ａが組み付けてあり、排気ポート９には常閉式の一対の排気バルブ９ａが組み付けてある。そして、それぞれ各バルブ８ａ，９ａのステム端がヘッド本体１ｘの上面１ｙから上方へ突き出ている。なお、例えば燃焼室７毎に点火プラグが組み付いたり、気筒毎にインジェクターが組み付いたりする（いずれも図示せず）。
【００２６】
可変動弁装置４には、例えば図２および図５に示されるように複数（５つ）の保持部材１１ａ〜１１ｃ（代表的な３つしか図示していない）を用い、吸気側の調整機能付き可変動弁機構１３、同可変動弁機構１３を制御する制御シャフト１４（吸気用のロッカシャフト兼用）、カムシャフト１５、制御シャフト１４の回動変位を検出するシャフト変位検出センサ１６（本願のセンサに相当）の他に、排気側のロッカアーム機構１７（図５に一部だけ図示）も組み付けて、モジュール化させた構造が用いられている。
【００２７】
各部の構造を説明すると、保持部材１１ａ〜１１ｃは、図１および図２に示されるように気筒６（４つ）の配置にならい分割されて、気筒列の最前部、気筒間、最後部の各位置に並行に配置される壁形の部品である。なお、保持部材はモジュール化であれば最前部と最後部だけでもよいが、剛性等を考慮すれば気筒間にも設けることが好ましい。これら保持部材１１ａ〜１１ｃには、いずれも図３にも示されるようにシリンダヘッド１の幅方向（気筒列方向とは直行する方向）に延びる壁形のホルダ部材１８ａと、同ホルダ部材１８ａの下端部に組み合わさるキャップ部材１８ｂとの２ピース構造と、ホルダ部材１８ａおよびキャップ部材１８ｂに貫通するように組み付く複数の固定用ボルト部材１８ｃとを組み合わせた構造が用いられる。このうちホルダ部材１８ａは、いずれも同じ構造で、図３に示されるように中段の両側には所定の間隔で横方向に並ぶ（並行）吸・排気ロッカシャフト保持用孔２０ａ，２０ｂが形成されている。またホルダ部材１８ａの上面には、吸・排気ロッカシャフト保持用孔２０ａ，２０ｂ間の内で、排気側の孔２０ｂ寄りとなる地点に、円弧形の設置座２１が形成されている。ホルダ部材１８ａの下面には、吸・排気ロッカシャフト保持用孔２０ａ，２０ｂ間で、排気側の孔２０ｂ寄りとなる地点に、半円形状のジャーナル軸受面２２が形成されている。そして、この軸受面２２を除くホルダ部材１８ａの下面全体をキャップ取付座２３としている。キャップ部材１８ｂには、例えば中央部が円弧形に凹んだプレート状部材が用いられ、上面中央に半円形状のジャーナル軸受面２５を形成し、同軸受面２５を除く上面全体をキャップ取付面２６としている。なお、キャップ部材１８ｂの下面の、ジャーナル軸受面２５を挟んだ両側の平坦な下面部分は、モジュール据え付け用の座面２７としている。最前部のホルダ部材１８ａとキャップ部材１８ｂは、他の部材とは異なり、別途、両側に張り出る一対の脚部２９が形成してある。一対の脚部２９にも、ジャーナル軸受面２２、キャップ取付座２３、ジャーナル軸受面２５、キャップ取付面２６、座面２７が形成してある。なお、脚部２９には、それぞれヘッドボルト（図示しない）が挿通される通孔２８が形成してある。また最後部に配置されるホルダ部材１８ａには、センサ取付部３０が形成されている。センサ取付部３０には、図３、図４にも示されるように吸気ロッカシャフト保持孔２０ａから最後方へ向かって延びる筒部３１ａを形成し、該筒部３１ａの先端に扇形状のセンサ取付用ボス部３１ｂを形成する構造が用いてある。
【００２８】
各吸気ロッカシャフト保持用孔２０ａには、図２および図３に示されるように最前部の保持部材１１ａから最後部の保持部材１１ｃに渡り、吸気側ロッカシャフト兼用の制御シャフト１４（中空部材よりなる）が回動可能に挿通される。各排気ロッカシャフト保持用孔２０ｂには、最前部の保持部材１１ａから最後部の保持部材１１ｃに渡り、排気側ロッカシャフト３４（中空部材よりなる）が挿通される。各設置座２１には、同様に最前部の保持部材１１ａから最後部の保持部材１１ｃに渡り、支持シャフト３５（中空部材よりなる）が沿わせてある。またジャーナル軸受面２２とジャーナル軸受面２５間には、同様に最前部の保持部材１１ａから最後部の保持部材１１ｃに渡り、カムシャフト１５が配置させてある。そして、ジャーナル軸受面２２とジャーナル軸受面２５間で、カムシャフト１５の軸部に形成された複数のジャーナル部３７（図６に図示）を受けて、カムシャフト１５を回転自在に支持させている。なお、各ジャーナル部３７間（気筒間）のカムシャフト１５部分は、図３および図４に示されるように中央に吸気用カム３８ａを有し、その両側にそれぞれ排気用カム３８ｂ（２つ）を有したカム群をもつ。
【００２９】
こうしたホルダ部材１８ａ間の支持シャフト３５部分ならびに制御シャフト１４部分に、可変動弁機構１３（吸気側）が組み付き、同じく排気ロッカシャフト３４部分に、ロッカアーム機構１７（排気側）が組み付いている（気筒毎）。
【００３０】
ここで、各機構について説明すると、可変動弁機構１３には、図３および図５にも示されるスイングカム式と称されるスイングカム５０を用いたバルブ駆動機構、例えばロッカアーム４０、スイングカム５０、センタロッカアーム６０を組み合わせた機構が用いられている。
【００３１】
これらを説明すると、ロッカアーム４０には、二股アーム形状が用いられている。具体的にはロッカアーム４０は、一端部間にニードルローラ４１が回転自在に介装され、他端部にそれぞれバルブ駆動部となるアジャストスクリュ部４２が設けられた一対のＬ形のロッカアーム片４３から形成される。そして、各ロッカアーム片４３の中間部に形成された一対の支持孔４４が、ホルダ部材１８ａ間の制御シャフト１４部分に揺動可能に挿通され、ニードルローラ４１を支持シャフト３５側に配置させ、一対のアジャストスクリュ部４２を支持シャフト３５とは反対側に配置させている。
【００３２】
スイングカム５０には、図３および図５にも示されるようにアーム部５１の一端部に、筒状の支持用ボス５２を有し、他端部に上下方向に延びるカム面５３を有し、アーム部５１の下部に、外周面が下側から露出するように滑りローラ５４を回動可能に埋め込んだ構造が用いられる。なお、５４ａは滑りローラ５４を支持する軸部材である。そして、支持用ボス５２は、ホルダ部材１８ａ間の支持シャフト３５部分に揺動可能に嵌まり、アーム部５１先端のカム面５３をニードルローラ４１に転接させる。また支持用ボス部５２の上部からはプッシャ受け用のリブ５６が突き出ている。このリブ５６の下側には、例えばピストン構造のプッシャ５７が斜めの向きで組み合わさる。このプッシャ５７は、側部に形成したＣ字形の脚部５８を排気側ロッカシャフト３４部分に嵌め合わせることによって支持させてある。なお、プッシャ５７の下部には設置座５９が形成してある。この設置座５９により、可変動弁装置４がシリンダヘッド１に組み付くと、スイングカム５０へ付勢力が付与される構造にしている（設置座５９がシリンダヘッド１に設置されると、プッシャ５７が、ロッカシャフト３４を支点に回動変位することによる）
センタロッカアーム６０は、図３および図５にも示されるように吸気用カム３８ａ、滑りローラ５４、制御シャフト１４部分で囲まれる部位に配設されるＬ形の部品から構成される。同センタロッカアーム６０は、上方の滑りローラ５４へ向かって延びる中継用アーム部６１と、側方の制御シャフト１４部分の直下へ向かって延びる支点用アーム部６２とを有する。中継用アーム部材６１の先端面には、スイングカム５０の動きを制御するための傾斜面、具体的には制御シャフト１４側を低、ロッカシャフト３４側を高とした平面状の傾斜面６５が形成されている。また両アーム部６１，６２が交わる中間部分には、滑りローラ６３が吸気用カム３８ａと同じ向きで回転自在に支持されている。そして、吸気用カム３８ａとスイングカム５０との間に介在される中継用アーム部６１のうち、滑りローラ６３は、吸気用カム３８ａのカム面と転接し、中継用アーム部６１の先端の傾斜面６５は、スイングカム５０の滑りローラ５４の外周面と突き当たる。これにより、吸気用カム３８ａのカム変位が、中継用アーム部６１を通じて、スイングアーム５０へ伝達される構造にしている。また支点用アーム部６２には、支持ピン部６６がピン６７で屈曲自在に支持してある。この支持ピン部６６の先端部が、制御シャフト１４の下側に形成した軸方向と直交する向きの通孔６８に回動自在に差し込まれ、制御シャフト１４にセンタロッカアーム６０を支持させている。この支持により、制御シャフト１４が回動変位すると、ピン６７（支持ピン部６６端）を支点に揺動するロッカアーム６０が、センタ吸気用カム３８ａとの転接位置を変更しながら、カムシャフト１５と交差する方向（進角方向や遅角方向）へ変位できるようにしている。この変位で、吸気バルブ８ａの開閉タイミングやバルブリフト量が同時に連続的に可変されるようにしている。すなわち、カム面５３は、上部側がベース円区間（例えば支持シャフト３５の軸心を中心とした円弧面で形成）とし、下部側がベース円区間に連続したリフト区間（例えば吸気用カム３８ａのリフト域のカム形状と同じような円弧面で形成）としてあり、センタロッカアーム６０の滑りローラ６３が吸気用カム３８ａの進角方向あるいは遅角方向へ変位すると、スイングカム５０の姿勢が変化して、ニードルローラ４１が移動するカム面５３の領域が変化する。つまり、ニードルローラ４１が行き交うベース区間とリフト区間の比率が変わる。この進角方向の位相変化、遅角方向の位相変化を伴うベース区間、リフト区間の比率の変化から、吸気バルブ８ａの開閉タイミングが、開弁時期よりも閉弁時期を大きく可変させながら、同時に吸気バルブ８ａのバルブリフト量が連続的に可変される。これがロッカアーム４０からバルブ駆動出力として出力される。このとき、滑りローラ５４と傾斜面６５間のアライメントがずれないよう、図３および図５に示されるように滑りローラ５４の両側（幅方向）を囲う両側の壁部５１ａには、同壁部５１ａから、突き当たる中継用アーム部６１の先端部両側まで延びる一対のガイド壁部５１ｂが形成してある。具体的には、ガイド壁部５１ｂは、揺動中のスイングカム５０の滑りローラ５４とセンタロッカアーム６０の傾斜面６５との接触点を覆うように設けられ、センタロッカアーム６０が支持ピン部６６を支点にぶれるのを防いでいる。
【００３３】
支持ピン部６６が差し込まれた制御シャフト１４部分には、図３および図５に示されるように調整機構７０が組み付けられている。調整機構７０には、例えば制御シャフト１４部分に、通孔６８と連続して上部に開口するねじ孔７１を形成し、同ねじ孔７１の上部開口から、例えば頭部にねじ回し用の溝部７２をもつねじ部材７３を進退可能に螺挿する構造が用いられている。つまり、調整機構７０は、ねじ部材７３の回転操作により、支持ピン部６６の突き出し量を変化させ、当該変化から滑りローラ６３の転接位置を変更させる構造となっている。そして、滑りローラ６３の転接位置の変更から、センタロッカアーム６０の姿勢、スイングカム５０の姿勢を変化させ、バルブ開閉時期やバルブリフト量（いずれもバルブ特性）が調整されるようにしてある。ねじ部材７３は、ロックナット７４でロックされる。なお、７５は同ロックナット７４の座面を形成する切欠きを示す。
【００３４】
最前部のホルダ部材１８ａから突き出る制御シャフト１４の端部には、図２および図３に示されるように制御シャフト１４の直径方向、ここでは上側へ張り出すアーム部材７８の基部が、例えばねじ部材７７で固定（ねじ止め）され、アーム部材７８端から、バルブ特性の連続的な制御に求められる回動変位が入力されるようにしている。
【００３５】
ロッカアーム機構１７（排気側）は、図３および図５に示されるようにロッカシャフト３４部分においてプッシャ５７の脚部５８の両側に一対のロッカアーム８０を回動可能に組み付ける構造が用いられる。具体的には、ロッカアーム８０は、いずれも中間部に支持孔８１を有し、一端部に当接子となるローラ部材８２を有し、他端部にバルブ駆動部となるアジャストスクリュ部８３を有している。そして、ロッカアーム８０の支持孔８１が、ホルダ部材１８ａと脚部５８（プッシャ５７）との間のロッカシャフト３４部分に揺動可能に挿通され、ローラ部材８２を排気用カム３８ｂ側に配置させ、アジャストスクリュ部８３を反対側に配置させている。つまり、各ロッカアーム８０は、排気バルブ９ａと組み合わせ可能な状態にしている。
【００３６】
図３、図６および図７に示されるように各ホルダ部材１８ａのロッカシャフト３４直上の上面部分に形成された座面９０からは、固定用ボルト部材１８ｃが挿入され、同固定用ボルト部材１８ｃを、ロッカシャフト３４の直径方向中央部分、カムシャフト１５と隣り合う支持シャフト３５側（カムシャフト１５を挟んだ片側）の壁部分、同じくキャップ部材１８ｂのロッカシャフト３４側のキャップ部分を、一直線状に貫通させてある（串刺し）。と共に最も高い地点に配置される支持シャフト３５からは、同支持シャフト部分の上側の外周部に形成された各座面２１ａから、固定用ボルト１８ｃが斜めに挿入されている。この斜めの挿入により、該固定用ボルト１８ｃを、ロッカシャフト３４と制御シャフト１４間の壁部分ならびにカムシャフト１５と制御シャフト１４間の壁部分、さらにはキャップ部材１８ｂの制御シャフト１４側のキャップ部分を通じて、斜め一直線状に貫通させている（串刺し）。但し、９２，９３は、ホルダ部材１８ａ、キャップ部材１８ｂに形成された直線状、斜め直線状のボルト挿通孔を示す（図３中に一部だけ図示）。なお、斜めに挿通する固定用ボルト部材１８ｃは、最前部および最後部に配置されるホルダ部材１８ａやキャップ部材１８ｂに対しては１本で、当該部分よりも荷重が多く作用する気筒間に配置されるホルダ部材１８ａやキャップ部材１８ｂに対しては２本としてある（両側から可変動弁に伴う荷重が作用するため）。
【００３７】
また最後部のホルダ部材１８ａに有るセンサ取付用ボス部３１ｂには、制御シャフト１４の回動変位を検出するシャフト変位検出センサ１６が着脱可能、例えばねじ止めによりに取り付けられている。
【００３８】
すなわち、可変動弁装置４は、各シャフト１４、３４、３５および各保持部材１１ａ〜１１ｃで構成される高剛性の枠形フレームに、各部品を組み付けるという手法で、可変動弁機構１３、シャフト変位検出センサ１６、排気側のロッカアーム機構１７、カムシャフト１５、調整機構７０を１つの構造物にモジュール化させている。したがって、各シャフト１４、３４、３５がフレームの役割を担うため、各保持部材１１ａ〜１１ｃを大型化することなく必要な部位だけに設けることができ、可変動弁装置４自体の重量も最小限に抑えることができる。またシャフト変位検出センサ１６は、あらかじめ筒部３１ａやセンサ取付用ボス部３１ｂの設定により、シリンダヘッド１およびロッカカバー３から外側へ突き出すように位置決めてある。これで、可変動弁装置４がシリンダヘッド１とロッカカバー３との間に収まるときは、シャフト変位検出センサ１６を除く部分がシリンダヘッド１ならびにロッカカバー３内に収まり、シャフト変位検出センサ１６だけが外部に露出されるようにしてある。
【００３９】
こうしたモジュール化により、可変動弁装置４は、単独で、気筒間ばらつきの調整が可能な構造物となる。これで、可変動弁装置４は、シリンダヘッド１に組み付く前に気筒間ばらつきの調整とセンサ出力調整を可能としている。これにより、可変動弁装置４は、シリンダヘッド１に組み付ける前に、気筒間ばらつきとセンサ出力を調整してから、図２および図７に示されるようにシリンダヘッド１へ組み付かせられるようにしている。
【００４０】
この点を具体的に説明すると、シリンダヘッド１に組み付く前のモジュール化した可変動弁装置４は、エンジンを組み立てるメインラインとは、別なサブラインで、エンジンのシリンダヘッドを模擬した模擬システムを用いて、気筒間ばらつきとセンサ出力の調整を行なえばよい。例えば模擬シリンダヘッドに、モジュール化された可変動弁装置４を組み付け、模擬駆動装置（図示しない）に組み付ける。気筒毎の調整機構７０のねじ部材７３を進めたり退避させたりすることで目標リフトに気筒間の開閉タイミングやバルブリフト量が揃うよう調整し、目標リフトでの信号出力となるようにシャフト変位検出センサ１６を組付ければよい。
【００４１】
この調整ずみの可変動弁装置４を、治具や搬送装置（いずれも図示しない）などで、ずらさず、そのままの状態を保ちながら搬送して、エンジンの組み立てるメインライン上における実際のシリンダヘッド１（既にシリンダブロックの組み付けは終えている）の定位置、すなわち例えば既に上面１ｙに形成してあるモジュール設置座９４，９５（座面２７を受ける座面：図５〜図７に図示）に設置する。具体的には、モジュール設置座９４，９５にキャップ部材１８ｂの両側部（脚部２９を含む）を載せ、カムシャフト１５の両側近くから突き出る両側の各固定用ボルト部材１８ｃのねじ部１８ｄ（先端側だけに有る）をモジュール設置座９４，９５に形成してあるねじ孔１８ｅ（図７のみ図示）へねじ込む。これにより、調整ずみの可変動弁装置４は、メインライン上のシリンダヘッド１の上面１ｙに組み付く。なお、吸気側ロッカアーム４０の各アジャストスクリュ部４２は、吸気バルブ８ａのステム端に配置され、排気側ロッカアーム８０のアジャストスクリュ部８３は排気バルブ９ａのステム端に配置される。また設置座５９はシリンダブロック１の周壁１ａ内面に形成した据付座１ｃ（図１、図５に図示）に突き当たり、プッシャ５７全体を脚部５８にて支持し、スイングカム５０の先端を押し下げる方向へ付勢する。
【００４２】
一方、図１〜図３に示されるようにシリンダヘッド１の最前部には、可変動弁機構１３を駆動する駆動源装置、例えば電動アクチュエータ装置９５（アクチュエータに相当）が据え付けられる。電動アクチュエータ装置９５は、シリンダヘッド１の周壁１ａ外に配置される横向き（シリンダ１の幅方向）形のモータ部９６と、モータ部９６の前部に接続された減速機部９７（モータ出力の減速）と、同減速機部９７の出力部に、ユニバーサルジョイント９８（自在継手）を介して連結されたねじ軸９９とを有して、１部品とした駆動ユニットが用いてある。この電動アクチュータ装置９５は、減速機部９７のケーシング９７ａに形成した脚部９７ｂをシリンダヘッド１の上面１ｙまたはロッカカバー取付座１ｂにボルト止めすることにより、軸心が可変動弁装置４と交差する向きで、シリンダヘッド１に組み付けられる。これで、モータ部９６をシリンダヘッド１外に張り出させ、ねじ軸９９を反対側となるアーム部材７８端（可変アーム機構１３）側へ延出させている。なお、周壁１ａもしくはロッカカバー３を貫通する部分は扇形にしてある。このねじ軸９９には、ナット部材１００が進退可能に螺挿されている。同ナット部材１００は、一端部にフランジ部１００ｃを有し、軸部分に直径方向に貫通するねじ孔１００ａを有するピン形の部材からなり、同部材のねじ孔１００ａがねじ軸９９に進退可能に螺挿してある。このナット部材１００がアーム部材７８の先端部に取り付けられ、電動アクチュエータ装置９５で制御シャフト１４を駆動できるようにしている。すなわち、ナット部材１００は、アーム部材７８（可変動弁装置４）の先端部に形成された支持筒７８ａ内に回動自在に嵌挿し、先端部を例えばＣ形のクリップ部材１００ｂで抜け止めすることによって、アーム部材７８に組み込まれる。ナット部材１００前後のねじ軸部分は、支持筒７８ａの周壁の両側に形成した周方向に延びる一対の細長の通孔７８ｂを貫通していて、モータ部９６が作動すると、ねじ軸９９が回転し、揺動自在なねじ軸９９上をナット部材１００が移動し、アーム部材７８を揺動させて、制御シャフト１４を回動させるようにしてある。つまり、電動アクチュエータ装置９５の駆動により、吸気バルブ８ａの開閉タイミングやバルブリフト量が連続的に制御されるようにしてある。
【００４３】
ロッカカバー３は、図２に示されるようにシリンダヘッド１の形状にならい箱形に形成される。またシャフト変位検出センサ１６やモータ部９６ａの貫通部分と対応する周縁部分には、それぞれ貫通部分を密閉しながら貫通させる貫通用の扇形の切欠き部３ａ（図４にセンサ用だけ図示）が形成してある。このロッカカバー３が、図１および図４に示されるようにシリンダヘッド１の周縁部のロッカカバー取付座１ｂに据え付けられ、シリンダヘッド１に搭載される機器のうちシャフト変位検出センサ１６やモータ部９６を、ロッカカバー３外に露出させ、残る可変動弁装置４、電動アクチュエータ装置９５の大部分を、シリンダヘッド１とロッカカバー３との間の密閉空間に収める。このときのシャフト変位検出センサ１６の露出から、ロッカカバー３を閉じたまま、外部からシャフト変位検出センサ１６の交換が行なえるようにしている。
【００４４】
このように可変動弁装置４は、カムシャフト１５、シャフト変位検出センサ１６および調整機構７０を含めたモジュール化により、単独で、気筒間ばらつき調整とセンサ出力調整が行なえる構造物となるので、面倒な気筒間ばらつき調整とセンサ出力調整は、エンジンを組み立てるメインラインとは、別な場所で行なえる。
【００４５】
したがって、エンジン組立のメインラインでの作業は、気筒間ばらつきの調整とセンサ出力調整を終えた状態の可変動弁装置４を、メインライン上のシリンダヘッド１に組み付けるという作業だけでよく、メインラインの停滞の要因とされる、気筒間ばらつきの調整作業や、面倒なシャフト変位検出センサ１６センサの取付けや調整作業は不要となる。
【００４６】
それ故、エンジンの生産性の向上を図ることができる。しかも、シャフト変位検出センサ１６は、ロッカカバー３から外部から露出するので（図４）、たとえ組立後や製品となったエンジンで、同シャフト変位検出センサ１６のメンテナンスが求められたとしても容易に対応できる。特にシャフト変位検出センサ１６は、ロッカカバー３外から交換可能となっているので、同センサ１６の交換作業はしやすく、たとえ製品後、シャフト変位センサ１６の交換が求められても、迅速に対処できる。
【００４７】
さらには、制御シャフト１４の片方の端部に回動変位を検出するシャフト変位センサ１６を配置することで回動変位を直接に検出することができ、調整精度も高められるうえ、緻密な制御が可能となる。もう一方を電動アクチュエータ装置９５と連結したことで、制御シャフト１４のバルブリフト反力による弾性ねじれも回動変位として検出することができ、さらに緻密な制御が可能となる。また、可変動弁装置４は、シャフト変位検出センサ１６およびアクチュエータ連結用部材であるアーム部材７８を含めたモジュール化が可能となり、組立工数が低減できる。
【００４８】
そのうえ、保持部材１１ａ〜１１ｃとして、カムシャフト１５の直径方向片側、可変動弁機構１３、調整機構７０およびシャフト変位検出センサ１６を保持するホルダ部材１８ａと、カムシャフト１５の残る片側を保持するキャップ部材１８ｂと、ホルダ部材１８ａおよびキャップ部材１８ｂを貫通する固定用ボルト部材１８ｃとを組み合わせる構造を採用すると、シリンダヘッド１に組み付ける固定用ボルト部材１８ｃがそのままモジュール化を行なわせる部品に兼用され、固定用ボルト部材１８ｃを基準にモジュール化の作業や調整作業が行なわれるので、高精度の可変動弁装置４のモジュール化や高精度の調整ができる。
【００４９】
なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱し
ない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば上述した一実施形態では、本発明を吸気バルブに適用したが、これに限らず、排気バルブに本発明を適用してもよい。また実施形態では、スイングカム式の可変動弁機構を用いた例を挙げたが、これに限らず、それ以外の構造の可変動弁機構でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関のシリンダヘッドを、同シリンダヘッドに搭載された動弁装置と共に示す一部切欠した斜視図。
【図２】モジュール化した可変動弁装置を、周辺の機器と共に示す分解斜視図。
【図３】同可変動弁装置の各部の構造を説明するための分解斜視図。
【図４】図１中の矢視Ａに沿うセンサ回りの断面図。
【図５】図１中の矢視Ｂに沿うシリンダヘッド回りの断面図。
【図６】図１中の矢視Ｃに沿うシリンダヘッド回りの断面図。
【図７】図２中のＤ−Ｄ線に沿う断面図。
【符号の説明】
【００５１】
１…シリンダヘッド、３…ロッカカバー、４…可変動弁装置、８ａ…吸気バルブ、１１ａ〜１１ｃ…保持部材、１３…可変動弁機構、１４…制御シャフト、１５…カムシャフト、１６…シャフト変位検出センサ（センサ）、１７…排気用のロッカアーム機構、１８ａ…ホルダ部材、１８ｂ…キャップ部材、１８ｃ…固定用ボルト部材、３４…排気用のロッカシャフト、３５…支持シャフト、３８ａ…吸気用カム、４０…ロッカアーム、５０…スイングカム、６０…センタロッカアーム、７０…調整機構、９５…電動アクチュエータ装置（アクチュエータ機構）。
【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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