(57)【要約】【課題】本発明は、ユニバーサルジョイントによりねじ軸を屈曲自在とする構造をそのまま活用して、小バルブリフト域でのリフト量の調整が精度良く行なえ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、ユニバーサルジョイント７２でねじ軸６２を揺動自在として、回転駆動源６０の出力軸部６１ａからの制御回転を、同ねじ軸の回転、アーム部材４５を通じ、制御シャフト２２を駆動してバルブリフト量を最小〜最大の範囲内で連続的に可変する構造で、最小バルブリフト量に設定したときのねじ軸の屈曲状態と最大バルブリフト量に設定したときのねじ軸の屈曲状態がなすねじ軸のユニバーサルジョイントを支点とした可動範囲θを、回転駆動源の出力軸部の軸心を延長した、ユニバーサルジョイントを通る延長線Ｔが、当該範囲内の小リフト域Ｒ２寄りに偏った地点を通過するように振り分けた。【選択図】      図６
2008115700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御シャフトから入力される回動変位にしたがいバルブリフト量を連続的に可変する可変動弁機構と、
最小バルブリフトから最大バルブリフトまでの要求バルブリフトを設定する制御回転を出力する回転駆動源と、
一方の端部が前記回転駆動源側の出力軸部にユニバーサルジョイントを介し接続されて前記制御シャフトと交差する方向に配置され、前記ユニバーサルジョイントを支点に揺動自在なねじ軸と、
一端部が前記ねじ軸に進退可能に噛合い、他端部が前記制御シャフトに連結され、前記ユニバーサルジョイントにより前記出力軸部の延長線に対し前記ねじ軸の揺動を許容して、前記回転駆動源からの制御回転を回動変位として前記制御シャフトへ伝えるアーム部材とを有し、
前記最小バルブリフト量に設定したとき前記ねじ軸が前記出力軸部の延長線に対し一方に揺動する揺動角θ１と、前記最大バルブリフト量に設定したとき前記ねじ軸が前記出力軸部の延長線に対し他方に揺動する揺動角θ２とがθ１＜θ２となるように設定してある
ことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
【請求項２】
前記ねじ軸は、前記最小バルブリフト量に可変したとき前記制御シャフトから離れる方向に揺動し、前記最大バルブリフト量に可変したとき前記制御シャフトに近づく方向に揺動す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】
前記ねじ軸が前記回転駆動源の出力軸部の延長線上近傍に位置するときが、車両の通常運転で多用されるバルブリフト領域で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。
【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、シリンダヘッドの上面に、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。こうした可変動弁装置の多くは、吸入空気量の調整を担うために、特許文献１に開示されているように制御シャフトから入力される回動変位により、吸気バルブの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】
このような可変動弁装置の多くは、特許文献２や特許文献３に示されるようにモータなど回転駆動源の出力部にねじ軸を接続し、制御シャフトにアーム部材を突設し、同アーム部材の先端部をねじ軸に進退可能に噛合わせたアーム構造を用いて、ねじ軸上を変位するアーム部材の先端の動きで、制御シャフトを回動させることが行なわれる。特に可変動弁装置では、アーム部材を通じて、最小バルブリフト位置をもたらすアーム部材の振れから最大バルブリフト位置をもたらすアーム部材の振れまでが、円滑に制御シャフトへ伝わるよう、アーム部材の先端部に複数節のリンクを設けたり（特許文献２）、笠歯車を用いてねじ軸全体を、ねじ軸の基端部を支点に揺動自在することが行なわれている（特許文献３）。
【０００４】
ところが、複数節の構造も、笠歯車を用いる構造も、ねじ軸のミスアライメントには対処しにくい。すなわち、例えばねじ軸が、制御シャフトの軸心と直角となる方向から斜めにずれて取り付けられたような場合、ねじ軸と同ねじ軸に噛合う部分との間には、過大なフリクションが生じてしまう。吸気バルブのバルブ特性を連続的に変化させる可変動弁装置は、エンジンの負荷状態に応じて、即座にバルブリフト量を連続的に可変制御するため高い応答性が求められるが、過大なフリクションが発生すると、制御の応答性が低下する。
【０００５】
そこで、ねじ軸の基端部を、ユニバーサルジョイントを介して、モータの出力部に接続する構造を採用して、アーム部材の回動変位を許容するだけでなく、ミスアライメントも同時に許容することが試みられている。
【特許文献１】特開２００５−２９９５３６号公報
【特許文献２】特開２００４−３３２５４９号公報
【特許文献３】特開２００５−  ４２６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ユニバーサルジョイントを採用すると、ユニバーサルジョイントの屈曲により、ミスアライメントに対処できるものの、新たな問題が発生する。
【０００７】
すなわち、ねじ軸は、アーム部材との組み合わせによりユニバーサルジョイントを支点として、最小バルブリフト量となるねじ軸の屈曲状態と最大バルブリフト量となるねじ軸の屈曲状態とがなす可動範囲内を変位する。
【０００８】
ここで、可変動弁装置により、吸入空気量の調整を担うバルブリフト量の可変を行なう場合、低中負荷時に使用される、可変頻度が多い小バルブリフト域は、高負荷時に使用される、可変頻度が少ない高バルブリフト域と比較して、エンジンの負荷方向に合わせて、即座にバルブリフト量を可変することが要求されるため、高い応答性が求められる。
【０００９】
ところで、ユニバーサルジョイントとして用いられる不等速ジョイントは、ねじ軸と、回転駆動源側の出力軸部の延長線との折れ角が大きくなるにしたがい、ねじ軸の１回転中の速度変化が大きくなる（不等速運動による）。このため、折れ角が大きい領域では、ユニバーサルジョイントの折れ角を要因とした回転速度変動（不等速運動による）の荷重変化の影響で、制御シャフトが目標地点に精度良く制御（大きく目標地点からずれるオーバーシュートやアンダーシュートが生じることによる）できない問題がある。特に小バルブリフト域は、通常の自動車の運転において空気量コントロールを行なう頻度が多い領域なので、影響を受けやすい。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、ユニバーサルジョイントによりねじ軸を屈曲自在とする構造をそのまま活用して、小バルブリフト域でのリフト量の調整が精度良く行なえる内燃機関の動弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、制御シャフトから入力される回動変位にしたがいバルブリフト量を連続的に可変する可変動弁機構と、最小バルブリフトから最大バルブリフトまでの可変範囲の要求バルブリフトを設定する制御回転を出力する回転駆動源と、一方の端部が回転駆動源の出力軸部にユニバーサルジョイントを介し接続されて制御シャフトと交差する方向に配置され、ユニバーサルジョイントを支点に揺動自在なねじ軸と、一端部がねじ軸に進退可能に噛合い、他端部が制御シャフトに連結され、ユニバーサルジョイントにより出力軸部の延長線に対しねじ軸の揺動を許容して、回転駆動源からの制御回転を回動変位として制御シャフトへ伝えるアーム部材とを有した構造であって、最小バルブリフト量に設定したときねじ軸が出力軸部の延長線に対し一方に揺動する揺動角θ１と、最大バルブリフト量に設定したときねじ軸が出力軸部の延長線に対し他方に揺動する揺動角θ２とがθ１＜θ２となるように設定したことにある。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、ねじ軸が、最小バルブリフト量に設定したとき制御シャフトから離れる方向に揺動し、最大バルブリフト量に設定したとき制御シャフトに近づく方向に揺動することとした。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、ねじ軸が回転駆動源の出力軸部の延長線上近傍に位置するときが、車両の通常運転で多用されるバルブリフト領域であることとした。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、ねじ軸の最小バルブリフト時の揺動角θ１と、最大バルブリフト時の揺動角θ２との大小関係がθ１＜θ２となるように設定とすることにより、ねじ軸のミスアライメントをユニバーサルジョイントで吸収する構造そのままで、小バルブリフト域でのユニバーサルジョイントの不等速運動を抑えることができる。
【００１５】
それ故、小バルブリフト域の調整は、ねじ軸の回転速度変動を小さく抑えた状況で行なわれ、制御シャフトを目標のバルブリフト量に合わせて、精度良く制御することができ、高い制御応答性を確保することができる。この結果、内燃機関の低中負荷時のコントロール精度が向上し、エンジンの燃費や排ガス性能を高めることができる。
【００１６】
請求項２に係る発明によれば、ねじ軸が揺動角が小さい最小バルブリフト時に制御シャフトから離れる方向に揺動することにより、ねじ軸が外方に突出する量を抑えることができ、搭載性やコンパクト化に有利である。
【００１７】
特に請求項３に係る発明のようにねじ軸が回転駆動源の出力軸部の延長線上近傍に位置するとき、車両の通常運転において使用頻度の多い小バルブリフト領域に設定すると、ユニバーサルジョイントの折れ角が小さい領域を多用するため、ユニバーサルジョイントにかかる負荷を低減でき、耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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のエンジン本体の頭部の斜視図、図２は図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は同頭部に搭載される制御シャフト式の可変動弁装置の斜視図、図４は同制御シャフトを駆動する電動アクチュエータの斜視図、図５は図４中のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図６および図７はねじ軸の挙動を説明する図をそれぞれ示している。
【００２０】
図１および図２中１は、シリンダブロック２（図２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１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。
【００２１】
ここで、シリンダヘッド１の構造について説明すると、図２に示されるようにシリンダヘッド１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（一部図示）にならってそれぞれ燃焼室７が形成されている。なお、気筒６内にはピストン８が往復動可能に収めてある。またシリンダヘッド１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９、一対の排気ポート１０が形成してある。このうちの吸気ポート９には、常閉式の一対（２つ）の吸気バルブ１１が組み付けてあり、排気ポート１０には常閉式の一対（２つ）の排気バルブ１２が組み付けてある。なお、シリンダヘッド１には、図示はしないが点火プラグやインジェクターなどが組み付く。
【００２２】
可変動弁装置４は、例えば図１〜図３に示されるように揺動カム式の吸気用可変動弁機構１５（気筒毎）、カムシャフト１６および排気側のロッカアーム１７（気筒毎）を一つにまとめてユニット化してある。同装置４には、図１および図２に示されるように例えばシリンダヘッド１の上面の各地点、例えば気筒列の最前部、気筒間、最後部に立設された上下２分割構造の保持部材１８（上側のホルダ部材１８ａとキャップ部材１８ｂとに分割）を用いて、枠形フレーム１９を組み、同枠形フレーム１９に各部の部品を組み込んだ構造が用いられている。
【００２３】
具体的には、図１〜図３に示されるように枠形フレーム１９は、例えば保持部材１８の分かれた部材、すなわち上側のホルダ部材１８ａと下側のキャップ部材１８ｂとを用いて、各保持部材１８の下部にカムシャフト１６を回転自在に支持させ、各ホルダ部材１８ａの中段の幅方向片側（吸気側）に制御シャフト２２を回転自在に支持させ、残る中段の幅方向片側（排気側）に排気用のロッカシャフト２３を固定し、さらに各ホルダ部材１８ａの頂部に支持シャフト２４を固定して構成される。この枠形フレーム１９に、気筒毎（保持部材間）に、吸気用可変動弁機構１５を構成するロッカアーム２５、スイングカム３０、センタロッカアーム３５、排気用のロッカアーム１７が組み込んである。なお、カムシャフト１６は、気筒毎、中央に吸気用カム１６ａが配置され、その両側に排気用カム１６ｂが配置されるカム群（図２に一部だけ図示）をもつ。
【００２４】
各部を説明すると、図１〜図３に示されるようにロッカアーム２５は、二股に分かれたアーム部材から構成される。このアーム部材の中央部が制御シャフト２２に回動自在に支持され、各先端部に形成されているアジャストスクリュ部２６を、吸気バルブ１１の各ステム端に配置させ、基端部間をつなぐ部分に設けたニードルローラ２７をその反対側（支持シャフト２４側）に配置させている。
【００２５】
スイングカム３０は、図２に示されるようにロッカアーム２５へ向って突き出る姿勢で支持シャフト２４に支持される。このスイングカム３０の下部には滑りローラ３１が組み込まれる。また突き出た先端面には上下方向に沿ってカム面３２が形成されている。そして、カム面３２がロッカアーム２５のニードルローラ２７と転接している。なお、プッシャ３３は、スイングカム３０を介してセンタロッカアーム３５を吸気用カム１６ａに押し付けている。
【００２６】
センタロッカアーム３５は、図２に示されるように吸気用カム１６ａ、制御シャフト２２、滑りローラ３１で囲まれる地点に配置される。センタロッカアーム３５は、上方の滑りローラ３１へ向かうアーム部３６と、横方向となる制御シャフト２２直下へ向かうアーム部３７とで形成されるＬ形をなしている。そして、アーム部３６の先端面に形成されている斜面３８（制御シャフト側が低、支持シャフト側が高の傾斜面）が、スイングカム３０の滑りローラ３１と転接する。またアーム部３６，３７が交差する部分に支持されている滑りローラ３９は、吸気用カム１６ａのカム面と転接していて、吸気用カム１６ａのカム変位がアーム部３６を通じて、スイングアーム３０へ伝達される構造にしている。アーム部３７端に屈曲自在に支持されている支持ピン部４０は、制御シャフト２２に形成してある軸方向と直交する向きの通孔４１に回動自在に差し込まれている。この差込みで行なわれる支持により、制御シャフト２２が回動変位すると、アーム部３７端を支点に揺動するセンタロッカアーム３５が、吸気用カム１６ａとの転接位置を変更しながら、カムシャフト１６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。この変位により、吸気バルブ１１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３２は、上部側がベース円区間（例えば支持シャフト２４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１６ａ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３５の滑りローラ３９が吸気用カム１６ａ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３０の姿勢が変化して、ニードルローラ２７が揺動するカム面３２の領域が変化する。つまり、ニードルローラ２７が揺動する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１１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、同時に吸気バルブ１１のバルブリフト量が連続的に可変されるようにしている。但し、４２は、バルブ開閉時期やバルブリフト量の調整が行なえるよう、通孔４１と連続するねじ孔４３へ螺挿されたねじ部材を示す。
【００２７】
最前部の保持部材１８から突き出る制御シャフト２２の端部（図示しない）には、図１および図３に示されるように制御入力を受け入れる入力部材として、アーム部材４５が設けられている。アーム部材４５は、制御シャフト２２の軸端部分に嵌挿されてボルト止めされる固定筒４５ａと、同固定筒４５ａから制御シャフト２２の直径方向へ突き出るアーム部分、ここでは上側に張り出すアーム部４５ｂとを有している。４６は、その固定筒４５ａを軸端部分に締結するねじ部材を示す。またアーム部４５ｂの先端部には、入力部として、例えば制御シャフト２２の軸心と平行な方向に向く支持筒４５ｃが形成してある。この支持筒４５ｃ内には、ピン部材５０が回動自在に嵌挿されている。このピン部材５０は、図３に示されるように支持筒４５ｃ内に回動可能に差し込まれる軸部５１と、軸部５１の差込方向後端（一端部）に形成されたフランジ部５２と、軸心と直交する直径方向（軸心と交差する直径方向）を貫くよう軸部５１の内部に形成したねじ孔５３とを有した短柱形の部材が用いられる。支持筒４５ｃ端から突き出た軸部５１の先端部には、Ｃ形のクリップ部材５４が嵌め込まれ、フランジ部５２で規制されるピン部材５０を抜け止めしている。これで、ピン部材５０は支持筒４５ｃの軸心回りに回動自在に保持される。
【００２８】
排気側のロッカアーム１７は、ロッカシャフト２３に回動自在に支持されていて、一端部にあるローラ部材（図示しない）を排気用カム１６ｂのカム面に転接させ、他端部にあるアジャストスクリュ部１７ａ（図２に一部図示）を排気バルブ１２のステム端に配置させてある。
【００２９】
但し、図１中、４８は、保持部材１８をシリンダヘッド１に固定する固定用ボルト部材を示す。
【００３０】
一方、図１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１５の制御シャフト２２を駆動する電動アクチュエータ６０が据え付けられている。電動アクチュエータ６０には、例えば図１、図３および図４に示されるようなモータ部６１の前部に減速機６４を取着した駆動ユニット（本願の回転駆動源に相当）が用いられている。具体的には、図４に示されるように減速機６４は、モータ部６１の前部に、ギヤケース６５を取着し、同ギヤケース６５内の前部に、減速ギヤ６６が組み付いた支軸６７を回転自在に収めて、減速ギヤ６６を、ギヤケース６５内へ突き出たモータ出力軸６１ａにあるピニオンギヤ６８に噛合わせる構造が用いられている。なお、６９は支軸６７を回転自在に支持する軸受、７０は減速ギヤ６６を支軸６７の端部に締結するためのボルト部材を示している。そして、駆動ユニットの出力軸部に相当する部分、すなわちギヤケース６５の前部から突き出た支軸６７の端部には、図５に示されるように不等速ジョイント７２（本願のユニバーサルジョイントに相当）の片側が接続されている。具体的には、不等速ジョイント７２は、球状の駒部７２ｃに一対のヨーク部７２ａ，７２ｂを十字形に組んで構成されていて、このうちの回動自在に結合されている一方のヨーク部７２ａが接続されている。不等速ジョイント７２のヨーク部７２ｂには、ねじ軸６２の他端部、すなわち基端部が連結され、不等速ジョイント７２を介して、駆動ユニットにねじ軸６２を連結させている。なお、７２ｄは、ヨーク部７２ａ，７２ｂと駒部７２ｃ間をつないでいるピン部を示している。同構成により、モータ部６１の回転は、減速ギヤ６６で減速されてから、ねじ軸６２へ出力される。つまり、モータ部６１からの要求バルブ特性（開閉タイミング、バルブリフト量）を定める制御回転が、先端を全方向に揺動自在としたねじ軸６２へ出力される構造にしている。なお、ねじ軸６２のねじ部６２ａは、図５に示されるようにねじ軸６２の先端から不等速ジョイント７２の近傍まで形成してある。この電動アクチュエータ６０が、図１に示されるようにねじ軸６２を制御シャフト２２と交差する向き（直交する方向）で配置させ、モータ部６１の少なくとも一部をシリンダヘッド１から露出させた姿勢で、シリンダヘッド１の上面に組み付けてある。
【００３１】
ねじ軸６２は、図１、図３および図５に示されるようにアーム部材４５端に有るピン部材５０のねじ孔５３に螺挿され、同ピン部材５０をねじ軸６２上に進退可能（変位可能）に組み付けている。またピン部材５０に組み付けられたねじ軸６２は、支持筒４５ｃの周壁に形成した周方向に延びる一対のねじ軸許容用の通孔４５ｄを貫通していて、ねじ軸６２の回転が振れ自在となっているねじ軸６２を通じて、アーム部材４５から制御シャフト２２へ伝わるようにしている。つまり、ねじ軸６２が回転すると、ピン部材５０が、屈曲可能なねじ部６２ａ上を移動し、アーム部材４５を回動させて、制御シャフト２２を駆動するようにしてある。このねじ軸６２上には、最小バルブリフト量〜最大バルブリフト量までのバルブ特性を連続的に可変する範囲Ｓ（図５に図示）が定められていて、ピン部材５０の移動だけで、最小バルブリフト量から最大バルブリフト量までバルブリフト量が、開閉タイミングと一緒に連続的に可変される。すなわち、今、図示しない制御部からの指令により、モータ部６１が作動したとする。すると、同モータ部６１の回転が、ピニオンギヤ６８、減速ギヤ６６を経て、不等速ジョイント７２から、片支持されたねじ軸６２へ伝わる。これにより、ピン部材５０は、ねじ軸６２上を、要求されるバルブ特性（バルブリフト量）の地点まで変位し、アーム部材４５を変位させる。このとき、ねじ軸６２は、不等速ジョイント７２で片支持されているだけなので、ピン部材５０の直線状の変位は、アーム部材４５により回動変位に変換されて制御シャフト２２へ伝わり、制御シャフト２２の回動変位から、吸気バルブ１１のバルブ特性、すなわち開閉タイミングやバルブリフト量を、要求されるバルブ特性に合わせて可変させる。
【００３２】
この不等速ジョイント７２でねじ軸６２の揺動を許容する構造により、たとえ図７中の二点鎖線に示されるようにねじ軸６２が所期位置（制御シャフト２２と直交する取り付け位置）からずれて取り付けられるというミスアライメントが生じても、ユニバーサルジョイント７２の屈曲により、ミスアライメントが許容（吸収）される構造を実現している。なお、範囲Ｓの始点位置（例えば最小バルブリフト位置）と終点位置（例えば最大バルブリフト位置）とは、最もねじ軸５２の各端寄りとなるねじ部６２ａ端に定めてある。
【００３３】
このときのねじ軸６２の可動範囲の設定の仕方に工夫が施してある。すなわち、図６に示されるように最小バルブリフト位置にしたときのねじ軸６２の屈曲状態Ｘと、最大バルブリフト位置にしたときねじ軸６２の屈曲状態Ｙとがなすバルブリフト範囲θ（最小バルブリフト位置〜最大バルブリフト位置）の設定には、単純に支軸６７の軸心を延長した不等速ジョイント７２を通る延長線Ｔが同範囲Ｓの中間や同範囲Ｓの端に配置するのではなく、最もエンジン性能を引き出せるように振り分ける設定が用いられている。
【００３４】
すなわち、可変動弁機構１５において吸入空気量の調整を担うバルブリフト量の可変を考察すると、図６に示すバルブリフト範囲θ内において、高バルブリフト域Ｒ１の調整は、エンジンが高負荷時に制御されることが多い。このため、それ程、制御応答性を重視しない。しかし、それとは反対側の小バルブリフト域Ｒ２での調整は、エンジンの負荷方向に合わせて、即座に目標のバルブリフト量を合わせることが求められるため、制御応答性が重視される。
【００３５】
ここで、不等速ジョイント７２は、折れ角が大きくなると、ねじ軸６２の１回転中の速度変化が大きくなり、それに伴い荷重変化が大きくなる。このため、折れ角が大きくなるにしたがい、目標地点にピン部材５０が合わせにくくなる挙動が見られる。単純にバルブリフト範囲θ内の中間に延長線Ｔを配置して同延長線Ｔを境に均等に振り分けたり、バルブリフト範囲θの最も端に延長線Ｔを配置して最も偏重させた振り分けとするのでは、不等速ジョイント７２の折れ角の影響が小バルブリフト域で大きく表れたり、最小バルブリフト位置だけ制御応答性だけが良くなるという偏重により、過大な折れ角となった高バルブリフト域の制御応答性が大きく損なわれ、エンジン性能を良好に引き出せなくなる。
【００３６】
そこで、本実施形態のバルブリフト範囲θは、図６に示されるように延長線Ｔが、該範囲θ内の中央付近で、かつ前記小リフト域Ｒ２寄りに偏った地点を通過するように振り分ける設定とした。すなわち、最小バルブリフト位置に設定したときのねじ軸６２の屈曲状態Ｘと不等速ジョイント７２を通る延長線Ｔとがなす角度θ１が、最大バルブリフトに設定したときのねじ軸６２の屈曲状態Ｙと延長線Ｔとがなす角度θ２より小さくなる関係を成立させている（θ１＜θ２）。特に本実施形態では、延長線Ｔが通る可動範囲θ部分は、車両の通常運転で、多用される小バルブリフト量の地点Ｒ３に設定させている。
【００３７】
このようにバルブリフト範囲θの振り分け方を規定すると、不等速ジョイント７２でミスアライメントを吸収する構造はそのまま活用して、小バルブリフト域Ｒ２では不等速ジョイント７２の折れ角が押さえられる。これにより、小バルブリフト域Ｒ２の全域で、不等速ジョイント７２の回転速度変動（含む荷重変化）が小さく抑えられる。その結果、小バルブリフト域Ｒ２では、アーム部材４５をねじ軸６２上の目標地点まで、即座に精度良く到達させることができるため、制御シャフト２２を目標地点まで精度良く調整（回動）させることができ、高い制御応答性が確保できる。しかも、高バルブリフト域Ｒ１は、過大な折れ角とならずにすみ、同バルブリフト域Ｒ１での回転速度変動の影響も抑えられる。この結果、エンジンの低中負荷時のコントロール精度は向上し、エンジンの燃費や排ガス性能を高めることができる。
【００３８】
特に延長線Ｔが通るバルブリフト範囲θの地点を、最も使用される頻度の多い小バルブリフト量の地点Ｒ３に設定すると、ユニバーサルジョイント７２の折れ角が小さくなるため、ユニバーサルジョイント７２にかかる負荷を低減でき耐久性が向上する。
【００３９】
また、図６に示す通り、ねじ軸６２が制御シャフト２２から遠ざかる方向を最小バルブリフト位置に設定しているため、ねじ軸６２が制御シャフト２２から離れて可変動弁装置４自体の外方に突出する量を抑えることができ、搭載性やコンパクト化に有利となる。
【００４０】
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。例えば一実施形態では、吸気バルブのバルブ特性を連続的に可変する可変動弁装置に本発明を適用したが、これに限らず、排気バルブのバルブ特性を連続的に可変する可変動弁装置に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【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可変動弁装置と共に示す一部切欠した斜視図。
【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】同可変動弁装置と該可変動弁装置を駆動するアクチュエータとを分解した斜視図。
【図４】同アクチュエータの構造を示す斜視図。
【図５】図４中のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図６】バルブ特性の連続可変に伴うねじ軸の動きを説明する正面図。
【図７】図６中の矢視Ｃから見た一部断面した平面図。
【符号の説明】
【００４２】
４…可変動弁装置、１５…可変動弁機構、２２…制御シャフト、４５…アーム部材、５０…ピン部材、５３…ねじ孔、６０…電動アクチュエータ（回転駆動源）、６１ａ…支軸（出力軸部）、６２…ねじ軸、７２…不等速ジョイント（ユニバーサルジョイント）、θ…バルブリフト範囲（可動範囲）、Ｔ…延長線、Ｒ１…高バルブリフト域、Ｒ２…小バルブリフト域、Ｒ３…使用頻度の多い小バルブリフト位置。
【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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