(57)【要約】【課題】回転運動を直動運動に変換してコントロールシャフト１３２を軸方向移動させることによりバルブ特性を調節する可変動弁機構を備えた内燃機関において、回転駆動力源駆動時の振動によるバルブ特性制御への悪影響を抑制する。【解決手段】回転駆動力出力部２００はコントロールシャフト１３２に沿ってカムキャリア１５０の横側壁１５８に配置され、駆動力変換伝達機構２１０とは個別に固定されている。このため振動が直接伝達されなくなり、かつコントロールシャフト１３２の軸方向に可変動弁系全体が長くなることがない。したがって電動モータ２０４が駆動する時の振動の影響が小さく、かつ振幅が大きくなったり共振が発生したりすることを抑制でき、バルブ特性制御への悪影響を抑制することができる。更に上述のごとく可変動弁系全体を短くできるのでエンジン全体が長くならず車両等への搭載性が向上する。【選択図】      図８
2004316464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントロールシャフトの軸方向移動によりバルブ特性を調節する可変動弁機構を備えた内燃機関において、回転駆動力源と該回転駆動力源からの回転運動を直動運動に変換して前記コントロールシャフトに伝達する駆動力変換伝達機構とを備えることで、前記回転駆動力源から出力される回転駆動力により前記コントロールシャフトを軸方向に移動させてバルブ特性を調節する内燃機関の可変動弁用アクチュエータであって、
前記回転駆動力源は前記コントロールシャフトに沿って支持台部に配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁用アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１において、前記回転駆動力源と、前記駆動力変換伝達機構とは、それぞれ個別に前記支持台部に固定されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁用アクチュエータ。
【請求項３】
請求項２において、前記支持台部はカムキャリアであることを特徴とする内燃機関の可変動弁用アクチュエータ。
【請求項４】
請求項２において、前記支持台部はシリンダブロックであることを特徴とする内燃機関の可変動弁用アクチュエータ。
【請求項５】
請求項３又は４において、前記駆動力変換伝達機構は、バルブ駆動用のカムシャフトの軸受とカムキャリア側壁又はシリンダブロック側壁との間に配置されて、シリンダブロック側壁又はカムキャリア側壁に固定されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁用アクチュエータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、前記回転駆動力源は電動モータを用いたものであることを特徴とする内燃機関の可変動弁用アクチュエータ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、前記駆動力変換伝達機構はボールネジを用いたものであることを特徴とする内燃機関の可変動弁用アクチュエータ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかにおいて、前記可変動弁機構は、内燃機関回転に連動して回転するカムシャフトと、前記カムシャフトに設けられたカムと、前記カムシャフトとは平行に設けられた前記コントロールシャフトと、前記コントロールシャフトの軸方向位置に応じて相対的回転位相差が連続的に変化する入力部と出力部とを有するとともに前記カムにより入力部が駆動されると出力部にてバルブを駆動する仲介駆動機構とを備えることにより、バルブ特性を連続的に調節するよう構成されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁用アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コントロールシャフトの軸方向移動によりバルブ特性を調節する可変動弁機構を備えた内燃機関において、コントロールシャフトを軸方向に移動させてバルブ特性を調節する内燃機関の可変動弁用アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コントロールシャフトを軸方向に移動することにより内燃機関のバルブ特性を連続的に調節する可変動弁機構が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この可変動弁機構はアクチュエータによりコントロールシャフトを軸方向に駆動することで仲介駆動機構における部材間の回転位相差を変更し、このことでバルブリフト量などのバルブ特性を連続的に調節して内燃機関の負荷や燃焼状態を制御するものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２６３０１５号公報（第７頁、図５）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記コントロールシャフトを軸方向に移動させるアクチュエータとしては、電動モータなどの回転駆動力源と、ボールネジなどの駆動力変換伝達機構との組み合わせが考えられる。このように回転駆動力源と駆動力変換伝達機構とを用いる場合には、駆動力変換伝達機構はコントロールシャフトの末端に配置し、更に回転駆動力源は駆動力変換伝達機構に対してコントロールシャフト側とは反対側に配置することが考えられる。
【０００６】
しかし、このようにアクチュエータを構成した場合には、回転駆動力源は、駆動力変換伝達機構に支持される形で駆動力変換伝達機構と共に一体化されて、内燃機関上にコントロールシャフトの軸方向に飛び出すように配置されることになる。このようにアクチュエータが構成されると、回転駆動力源が駆動された場合には、駆動時の振動が駆動力変換伝達機構に直接伝達される。しかも可変動弁系全体がコントロールシャフトの軸方向に長く飛び出していることにより、回転駆動力源の駆動時振動による振幅が大きくなったり共振の発生を招きやすくなり、コントロールシャフトによるバルブ特性制御に悪影響を与えるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上述した可変動弁機構を備えた内燃機関において、回転駆動力源駆動時の振動によるバルブ特性制御への悪影響を抑制することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の内燃機関の可変動弁用アクチュエータは、コントロールシャフトの軸方向移動によりバルブ特性を調節する可変動弁機構を備えた内燃機関において、回転駆動力源と該回転駆動力源からの回転運動を直動運動に変換して前記コントロールシャフトに伝達する駆動力変換伝達機構とを備えることで、前記回転駆動力源から出力される回転駆動力により前記コントロールシャフトを軸方向に移動させてバルブ特性を調節する内燃機関の可変動弁用アクチュエータであって、前記回転駆動力源は前記コントロールシャフトに沿って支持台部に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
回転駆動力源はコントロールシャフトに沿った位置で支持台部に配置されているため、コントロールシャフトの軸方向に可変動弁系全体が長くなることがない。このことから回転駆動力源の駆動時振動による振幅が大きくなったり共振が発生したりすることを抑制できる。したがってバルブ特性制御への悪影響を抑制することができる。
【００１０】
請求項２に記載の内燃機関の可変動弁用アクチュエータでは、請求項１において、前記回転駆動力源と、前記駆動力変換伝達機構とは、それぞれ個別に前記支持台部に固定されていることを特徴とする。
【００１１】
このように回転駆動力源と駆動力変換伝達機構とは連動しているが一体化されておらず、回転駆動力源と駆動力変換伝達機構とがそれぞれ個別に支持台部に固定されている。
【００１２】
したがって、直接、回転駆動力源から駆動力変換伝達機構へ駆動時の振動が伝達されることはない。更に、回転駆動力源と駆動力変換伝達機構との連動部分は固定した接触状態ではないことから、この連動部分においても振動伝達は限られたものとなる。
【００１３】
更に、回転駆動力源と駆動力変換伝達機構とはそれぞれ個別に支持台部に固定されている。したがって回転駆動力源の駆動時に生じた振動は、支持台部を介して駆動力変換伝達機構側へ伝達されるが、支持台部自体は内燃機関側に対して固定されているので、支持台部に伝達された振動は大きく減衰することになる。このため回転駆動力源から駆動力変換伝達機構への振動伝達は大きく抑制される。したがって回転駆動力源駆動時の振動によるバルブ特性制御への悪影響を効果的に抑制することができる。
【００１４】
請求項３に記載の内燃機関の可変動弁用アクチュエータでは、請求項２において、前記支持台部はカムキャリアであることを特徴とする。
このように支持台部としてカムキャリアを利用して回転駆動力源と駆動力変換伝達機構とを個別に固定することで、カムキャリアへの可変動弁用アクチュエータのコンパクトな取り付けと、回転駆動力源駆動時の振動によるバルブ特性制御への悪影響の抑制との両方を満足させることができる。
【００１５】
請求項４に記載の内燃機関の可変動弁用アクチュエータでは、請求項２において、前記支持台部はシリンダブロックであることを特徴とする。
このように支持台部としてシリンダブロックを利用して回転駆動力源と駆動力変換伝達機構とを個別に固定することで、シリンダブロックへの可変動弁用アクチュエータのコンパクトな取り付けと、回転駆動力源駆動時の振動によるバルブ特性制御への悪影響を抑制することができる。
【００１６】
請求項５に記載の内燃機関の可変動弁用アクチュエータでは、請求項３又は４において、前記駆動力変換伝達機構は、バルブ駆動用のカムシャフトの軸受とカムキャリア側壁又はシリンダブロック側壁との間に配置されて、シリンダブロック側壁又はカムキャリア側壁に固定されていることを特徴とする。
【００１７】
駆動力変換伝達機構は上述したごとくの位置に配置して固定することにより、振動を受けにくい位置で固定できる。このことにより回転駆動力源その他の外部からの振動によるバルブ特性制御への悪影響を抑制することができる。
【００１８】
請求項６に記載の内燃機関の可変動弁用アクチュエータでは、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記回転駆動力源は電動モータを用いたものであることを特徴とする。
【００１９】
回転駆動力源としては電動モータを用いたものを挙げることができ、この電動モータの駆動時に生じる振動によってバルブ特性制御に悪影響が生じるのを抑制することができる。
【００２０】
請求項７に記載の内燃機関の可変動弁用アクチュエータでは、請求項１〜６のいずれかにおいて、前記駆動力変換伝達機構はボールネジを用いたものであることを特徴とする。
【００２１】
駆動力変換伝達機構としてはボールネジを用いたものを挙げることができ、このボールネジによるバルブ特性の精密な調節に対して、回転駆動力源の駆動時の振動による悪影響を抑制することができる。
【００２２】
請求項８に記載の内燃機関の可変動弁用アクチュエータでは、請求項１〜７のいずれかにおいて、前記可変動弁機構は、内燃機関回転に連動して回転するカムシャフトと、前記カムシャフトに設けられたカムと、前記カムシャフトとは平行に設けられた前記コントロールシャフトと、前記コントロールシャフトの軸方向位置に応じて相対的回転位相差が連続的に変化する入力部と出力部とを有するとともに前記カムにより入力部が駆動されると出力部にてバルブを駆動する仲介駆動機構とを備えることにより、バルブ特性を連続的に調節するよう構成されていることを特徴とする。
【００２３】
バルブ特性を調節する可変動弁機構としては、上述した構成を挙げることができる。このことによりコントロールシャフトの軸方向移動によりバルブ特性を連続的に調節することができ、この連続的なバルブ特性制御において、回転駆動力源駆動時の振動による悪影響を抑制することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、多気筒内燃機関としてのガソリンエンジン（以下、「エンジン」と略す）２における可変動弁機構の構成を示している。図１は１つの気筒における縦断面を表している。図２はエンジン２の上部構成を説明する平面図である。
【００２５】
エンジン２は車両走行駆動用として車両に搭載されているものである。このエンジン２は、シリンダブロック４、ピストン６及びシリンダブロック４上に取り付けられたシリンダヘッド８を備えている。シリンダブロック４には、複数の気筒、本実施の形態では４つの気筒２ａが形成され、各気筒２ａには、シリンダブロック４、ピストン６及びシリンダヘッド８にて区画された燃焼室１０が形成されている。各気筒２ａには、それぞれ２つの吸気バルブ１２及び２つの排気バルブ１６の４バルブが配置されている。吸気バルブ１２は吸気ポート１４を、排気バルブ１６は排気ポート１８を開閉する。
【００２６】
各気筒２ａの吸気ポート１４は吸気マニホールド内に形成された吸気通路を介してサージタンクに接続され、サージタンクから空気を各気筒２ａに供給している。尚、各気筒２ａの吸気ポート１４に燃料を噴射するように各吸気通路にはそれぞれフューエルインジェクタが配置されている。尚、このように吸気バルブ１２の上流側にて燃料噴射する構成以外に、直接、各燃焼室１０内に燃料を噴射する筒内噴射型ガソリンエンジンを用いることもできる。
【００２７】
本実施の形態では、吸気バルブ１２のバルブリフト量の変化により吸入空気量を調節しているので、サージタンク上流側の吸気通路にはスロットルバルブは配置されていない。ただし補助的なスロットルバルブを配置しても良い。このような補助用スロットルバルブを配置した場合には、例えば、エンジン２の始動時に補助用スロットルバルブを全開にし、エンジン２の停止時に補助用スロットルバルブを全閉にする制御を行う。そして後述する仲介駆動機構１２０によるバルブリフト量の調節が不可能となった場合には補助用スロットルバルブの開度制御により吸入空気量を制御するようにしても良い。
【００２８】
吸気バルブ１２のリフト駆動は、シリンダヘッド８に配置された仲介駆動機構１２０及びローラロッカーアーム５２を介して、吸気カムシャフト４５に設けられた吸気カム４５ａのバルブ駆動力が伝達されることにより可能となっている。このバルブ駆動力伝達において、可変動弁用アクチュエータ１００の機能により仲介駆動機構１２０による伝達状態が調節されることによりバルブリフト量が調節される。尚、吸気カムシャフト４５は、一端に配置されたバルブタイミング可変機構１４０に設けられたタイミングスプロケットと、タイミングチェーン４７とを介してエンジン２のクランクシャフト４９の回転と連動している。
【００２９】
各気筒２ａの排気バルブ１６は、エンジン２の回転に連動して回転する排気カムシャフト４６に設けられた排気カム４６ａにより、ローラロッカーアーム５４を介して一定のバルブリフト量で開閉されている。そして各気筒２ａの各排気ポート１８は排気マニホルドに連結され、排気を浄化用触媒コンバータを介して外部に排出している。
【００３０】
上述した吸気カムシャフト４５、排気カムシャフト４６、可変動弁用アクチュエータ１００、仲介駆動機構１２０及びバルブタイミング可変機構１４０は、カムキャリア１５０に一体に組み込まれている。図３にカムキャリア１５０の構成を示している。尚、図３においては図２に示したベアリングキャップ１５２は取り外した状態で示している。
【００３１】
カムキャリア１５０は、前方側壁１５４、後方側壁１５６、及び２つの横側壁１５８，１６０を備え、シリンダヘッド８の上面外周形状に対応して矩形に一体成形されている。そしてこれら側壁１５４，１５６，１５８，１６０内には、横側壁１５８，１６０間を連絡するように７本の軸受１６２が平行に配置され、側壁１５４〜１６０と共に一体成形されている。尚、前方側壁１５４は軸受も兼ねている。
【００３２】
軸受１６２及び前方側壁１５４は、吸気カムシャフト４５及び排気カムシャフト４６が平行に回転可能に配置されている。更に、吸気カムシャフト４５と横側壁１５８との間には、各気筒毎に設けられた４つの仲介駆動機構１２０に共通する１本の支持パイプ１３０が支持固定されている。
【００３３】
ここで仲介駆動機構１２０の構成を図４，５，６に示す。図４は仲介駆動機構１２０の斜視図、図５は仲介駆動機構１２０のハウジング１２２ａ，１２４ａ，１２６ａを水平に破断した斜視図である。図６は支持パイプ１３０及びコントロールシャフト１３２の内で１つの気筒に対応した一部を示している。
【００３４】
仲介駆動機構１２０は、図４，５において中央に設けられた入力部１２２、図示左に設けられた第１揺動カム１２４及び図示右に設けられた第２揺動カム１２６を備えている。これら入力部１２２のハウジング１２２ａおよび揺動カム１２４，１２６の各ハウジング１２４ａ，１２６ａはそれぞれ外径が同じ円柱状をなしている。
【００３５】
入力部１２２のハウジング１２２ａは内部に軸方向に空間を形成し、この空間の内周面には軸方向に右ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン１２２ｂを形成している。又、外周面からは２つのアーム１２２ｃ，１２２ｄが平行に突出して形成されている。これらアーム１２２ｃ，１２２ｄの先端には、アーム１２２ｃ，１２２ｄ間にシャフト１２２ｅが掛け渡されている。このシャフト１２２ｅはハウジング１２２ａの軸方向と平行であり、ローラ１２２ｆが回転可能に取り付けられている。
【００３６】
第１揺動カム１２４のハウジング１２４ａは内部に軸方向に空間を形成し、この内部空間の内周面には軸方向に左ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン１２４ｂを形成している。尚、この内部空間は径の小さい中心孔を有するリング状の軸受部１２４ｃにて左端が覆われている。また外周面からは略三角形状のノーズ１２４ｄが突出して形成されている。このノーズ１２４ｄの一辺は凹状に湾曲するカム面１２４ｅを形成している。
【００３７】
第２揺動カム１２６のハウジング１２６ａは内部に軸方向に空間を形成し、この内部空間の内周面には軸方向に左ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン１２６ｂを形成している。尚、この内部空間は径の小さい中心孔を有するリング状の軸受部１２６ｃにて右端が覆われている。また外周面からは略三角形状のノーズ１２６ｄが突出して形成されている。このノーズ１２６ｄの一辺は凹状に湾曲するカム面１２６ｅを形成している。
【００３８】
第１揺動カム１２４及び第２揺動カム１２６は、軸受部１２４ｃ，１２６ｃを外側にして入力部１２２の両端にて各端面を同軸上で接触させるように配置されることにより全体が図４に示したごとく内部空間を有する略円柱状となる。
【００３９】
入力部１２２および２つの揺動カム１２４，１２６から構成される内部空間には、スライダギア１２８が配置されている。スライダギア１２８は略円柱状をなし、外周面中央には右ネジの螺旋状に形成された入力用ヘリカルスプライン１２８ａが形成されている。この入力用ヘリカルスプライン１２８ａの左側端部には小径部１２８ｂを挟んで左ネジの螺旋状に形成された第１出力用ヘリカルスプライン１２８ｃが形成されている。また、入力用ヘリカルスプライン１２８ａの右側端部には小径部１２８ｄを挟んで左ネジの螺旋状に形成された第２出力用ヘリカルスプライン１２８ｅが形成されている。尚、これら出力用ヘリカルスプライン１２８ｃ，１２８ｅは、入力用ヘリカルスプライン１２８ａに対して外径が小さく形成されている。
【００４０】
スライダギア１２８の内部には中心軸方向に貫通孔１２８ｆが形成されている。そして一方の小径部１２８ｄには貫通孔１２８ｆ内部を外周面に開放するための長孔１２８ｇが形成されている。この長孔１２８ｇは周方向に長く形成されている。
【００４１】
スライダギア１２８の貫通孔１２８ｆ内には、図６に示すごとくの支持パイプ１３０が周方向に摺動可能に配置されている。ここで図６（Ａ）は平面図、図６（Ｂ）は正面図、図６（Ｃ）は右側面図である。この支持パイプ１３０は、図３に示したごとく、すべての仲介駆動機構１２０（ここでは４つ）に共通の１本が設けられている。尚、支持パイプ１３０には各仲介駆動機構１２０毎に軸方向に長く形成された長孔１３０ａが開口している。
【００４２】
更に、支持パイプ１３０内には、軸方向に摺動可能にコントロールシャフト１３２が貫通している。このコントロールシャフト１３２も支持パイプ１３０と同様にすべての仲介駆動機構１２０に共通の１本が設けられている。尚、コントロールシャフト１３２には各仲介駆動機構１２０毎に係止ピン１３２ａが突出している。この係止ピン１３２ａは支持パイプ１３０に形成されている軸方向の長孔１３０ａを貫通して形成されている。更にコントロールシャフト１３２の係止ピン１３２ａは、スライダギア１２８に形成された周方向の長孔１２８ｇ内にも先端が挿入されている。
【００４３】
支持パイプ１３０に形成された軸方向の長孔１３０ａにより、コントロールシャフト１３２の係止ピン１３２ａは、支持パイプ１３０がカムキャリア１５０の軸受１６２及び前方側壁１５４に固定されていても、軸方向に移動することでスライダギア１２８を軸方向に移動させることができる。更に、スライダギア１２８自体は、周方向の長孔１２８ｇにて係止ピン１３２ａに係止していることにより、係止ピン１３２ａにて軸方向の位置は決定されるが軸周りについては揺動可能となっている。
【００４４】
そしてスライダギア１２８の内で、入力用ヘリカルスプライン１２８ａは入力部１２２内部のヘリカルスプライン１２２ｂに噛み合わされている。また第１出力用ヘリカルスプライン１２８ｃは第１揺動カム１２４内部のヘリカルスプライン１２４ｂに噛み合わされ、第２出力用ヘリカルスプライン１２８ｅは第２揺動カム１２６内部のヘリカルスプライン１２６ｂに噛み合わされている。
【００４５】
このように構成された各仲介駆動機構１２０は、図３に示したごとく、揺動カム１２４，１２６の軸受部１２４ｃ，１２６ｃ側にて、カムキャリア１５０の軸受１６２及び前方側壁１５４の間で挟まれて、軸周りには揺動可能であるが軸方向に移動するのが阻止されている。
【００４６】
又、支持パイプ１３０内のコントロールシャフト１３２は支持パイプ１３０内を軸方向に摺動可能に貫通し、一端側にて可変動弁用アクチュエータ１００に連結されている。この可変動弁用アクチュエータ１００によりコントロールシャフト１３２は軸方向のストローク位置が調整可能とされている。
【００４７】
ここでカムキャリア１５０に組み込まれた状態の可変動弁用アクチュエータ１００の斜視図を図７に、内部構成を示す部分破断図を図８に示す。
可変動弁用アクチュエータ１００は、回転駆動力出力部２００、駆動力変換伝達機構２１０及び回転角センサ２２０を備えている。回転駆動力源としての回転駆動力出力部２００は、ハウジング２０２、電動モータ（例えばＤＣモータ）２０４及び減速機２０６とから構成されている。減速機２０６は、電動モータ２０４の出力軸２０４ａに設けられた出力ギヤ２０６ａ、大径ギヤ２０６ｂ、小径ギヤ２０６ｃ、及び大径ギヤ２０６ｂと小径ギヤ２０６ｃとを接続するシャフト２０６ｄから構成されている。ハウジング２０２は、カムキャリア１５０の横側壁１５８の外側にボルトにて固定されている。回転駆動力出力部２００は、駆動力変換伝達機構２１０に対して前方（図示右側）側に配置されていることにより、回転駆動力出力部２００は仲介駆動機構１２０のコントロールシャフト１３２に沿って配置された状態となっている。このような配置により電動モータ２０４の出力軸２０４ａとコントロールシャフト１３２とは軸方向が平行にされている。
【００４８】
駆動力変換伝達機構２１０は、カムキャリア１５０内において後方側壁１５６と軸受１６２との間に配置され、後方側壁１５６に固定されている。駆動力変換伝達機構２１０はボールネジ２１２を備え、このボールネジ２１２は、ボールネジナット２１４とボールネジシャフト２１６とを備えている。ボールネジナット２１４は外周部にギヤ部２１４ａを備え、後方側壁１５６の内側に固定されているボールネジナット軸受１５６ａに回転可能に支持されている。ボールネジシャフト２１６はスプライン機構により回転不能にかつ軸方向に移動可能とされている。尚、このスプライン機構は、ボールネジシャフト２１６の外周に軸方向に形成されたスプライン溝２１６ａと、ボールネジナット軸受１５６ａに固定されているスプライン板２１６ｂに形成されたスプライン孔２１６ｃとから構成されている。スプライン孔２１６ｃ内の突起がスプライン溝２１６ａに摺動可能に係合することにより、ボールネジナット２１４が回転するとボールネジシャフト２１６は回転することなく軸方向に移動する。
【００４９】
回転角センサ２２０はボールネジナット２１４の回転角を検出するものであり、例えば、ホールＩＣ、ＭＲ、レゾルバ、あるいは接触抵抗式の回転角センサを挙げることができ、電動モータ２０４の回転を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）に回転角信号を出力している。
【００５０】
このＥＣＵにより電動モータ２０４が駆動されて出力軸２０４ａが回転すると、出力ギヤ２０６ａ、大径ギヤ２０６ｂ、シャフト２０６ｄ及び小径ギヤ２０６ｃへと回転駆動力は減速されて伝達される。そして小径ギヤ２０６ｃから駆動力変換伝達機構２１０側のギヤ部２１４ａに回転駆動力は減速されて伝達される。このことによりボールネジナット２１４が回転して、ボールネジシャフト２１６は軸方向に移動する。
【００５１】
ボールネジシャフト２１６は仲介駆動機構１２０のコントロールシャフト１３２と軸方向に一体に移動可能に連結されている。このため電動モータ２０４の回転駆動力は、駆動力変換伝達機構２１０にて回転運動を直動運動に変換されて、コントロールシャフト１３２を軸方向へ駆動する力となる。
【００５２】
ここで回転角センサ２２０の信号に基づいて電動モータ２０４をフィードバック制御することにより、コントロールシャフト１３２を最も図示左側（図４，５の矢印ＳのＲ方向）に引き出した場合には、吸気バルブ１２のバルブリフトは図９に示すごとくとなる。すなわち吸気カム４５ａのノーズ４５ｃが入力部１２２のローラ１２２ｆを図示（Ａ）のごとく押し下げていない状態から、図示（Ｂ）のごとく最大に押し下げたとしても、揺動カム１２４，１２６のノーズ１２４ｄ，１２６ｄはローラロッカーアーム５２のローラ５２ａを押し下げることがない。このため吸気バルブ１２はリフトされず全閉状態を維持する。
【００５３】
電動モータ２０４を逆回転させて、コントロールシャフト１３２を最も図示右側（図４，５の矢印ＳのＦ方向）に押し込んだ場合には、図１０に示すごとくとなる。すなわち吸気カム４５ａのノーズ４５ｃが入力部１２２のローラ１２２ｆを図示（Ａ）のごとく押し下げていない状態から、図示（Ｂ）のごとく最大に押し下げると、揺動カム１２４，１２６のノーズ１２４ｄ，１２６ｄはローラロッカーアーム５２のローラ５２ａを最大限に押し下げることになる。このため吸気バルブ１２は最も大きくリフトされて最大開度に開弁することになる。
【００５４】
電動モータ２０４の回転によりコントロールシャフト１３２を図９と図１０との中間位置とした場合には、図１１に示すごとくとなる。すなわち吸気カム４５ａのノーズ４５ｃが入力部１２２のローラ１２２ｆを図示（Ａ）のごとく押し下げていない状態から、図示（Ｂ）のごとく最大に押し下げると、揺動カム１２４，１２６のノーズ１２４ｄ，１２６ｄはローラロッカーアーム５２のローラ５２ａを中程度に押し下げることになる。このため吸気バルブ１２は中程度に開弁することになる。
【００５５】
このようにして回転角センサ２２０に基づく電動モータ２０４のフィードバック制御によりコントロールシャフト１３２の軸方向のスライド量を連続的に調節することで、吸気バルブ１２のリフト量を「０」から最大まで連続的に調節することが可能となる。
【００５６】
上述した構成において、カムキャリア１５０が回転駆動力源の支持台部に相当する。
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
【００５７】
（イ）．回転駆動力出力部２００は駆動力変換伝達機構２１０に対してコントロールシャフト１３２とは反対側に配置されているのではなく、コントロールシャフト１３２に沿ってカムキャリア１５０の横側壁１５８に配置され固定されている。このためコントロールシャフト１３２の軸方向に、吸気カムシャフト４５、仲介駆動機構１２０及び可変動弁用アクチュエータ１００からなる可変動弁系全体が長くなることがない。したがって電動モータ２０４が駆動する時の振動の振幅が大きくなったり共振が発生したりすることを抑制でき、コントロールシャフト１３２の軸方向移動による吸気バルブ１２のバルブ特性制御への悪影響を抑制することができる。
【００５８】
更に、このようにコントロールシャフト１３２の軸方向において可変動弁系全体を短くできるのでエンジン２全体が長くならず車両等への搭載性が向上する。（ロ）．回転駆動力出力部２００と駆動力変換伝達機構２１０とは別体に構成されているため、直接、回転駆動力出力部２００から駆動力変換伝達機構２１０へ駆動時の振動が伝達されることはない。更に回転駆動力を伝達する小径ギヤ２０６ｃとギヤ部２１４ａとの間は固定した接触状態ではないことから、この回転駆動力伝達部分においても振動伝達は限られたものとなる。
【００５９】
更に回転駆動力出力部２００と駆動力変換伝達機構２１０とはそれぞれ個別にカムキャリア１５０に固定されている。したがって電動モータ２０４の駆動時に生じた振動は、カムキャリア１５０を介して駆動力変換伝達機構２１０側へ伝達されるが、カムキャリア１５０はシリンダヘッド８に固定されているので、カムキャリア１５０に伝達された振動は大きく減衰することになる。このため回転駆動力出力部２００から駆動力変換伝達機構２１０への振動伝達は大きく抑制される。したがって電動モータ２０４の駆動時の振動によるバルブ特性制御への悪影響を、効果的に抑制することができる。
【００６０】
（ハ）．駆動力変換伝達機構２１０は、吸気カムシャフト４５の軸受１６２と後方側壁１５６との間に配置された状態で、後方側壁１５６に固定されている。このように振動を受けにくい軸受１６２と後方側壁１５６との間に存在することにより、駆動力変換伝達機構２１０は電動モータ２０４その他の外部からの振動の影響を受けにくくなる。
【００６１】
更にボールネジシャフト２１６はコントロールシャフト１３２と連結していることで、駆動力変換伝達機構２１０は後方側壁１５６と軸受１６２との両方で支持されていることになる。このため吸気バルブ１２のバルブ特性制御への外部からの悪影響を、より一層抑制することができる。
【００６２】
［実施の形態２］
図１２に本実施の形態のエンジン３０２の上部構成を示し、図１３にベアリングキャップ３５２を取り外した状態を示している。本実施の形態では、エンジン３０２はカムキャリアを使用せず、吸気カムシャフト４５、排気カムシャフト４６及び仲介駆動機構１２０は、シリンダヘッド３０８上に設けられた軸受３６２及び前方側壁３５４にて支持されている。尚、吸気カムシャフト４５、排気カムシャフト４６、可変動弁用アクチュエータ１００、仲介駆動機構１２０及びバルブタイミング可変機構１４０は前記実施の形態１における構成と同じであるので同一の符号で示している。
【００６３】
シリンダヘッド３０８は上面外周部分に前方側壁３５４、後方側壁３５６、及び２つの横側壁３５８，３６０を備えている。そしてこれら側壁３５４，３５６，３５８，３６０内には、軸受３６２が側壁３５４〜３６０と共にシリンダヘッド３０８に一体に形成されている。前方側壁３５４は軸受も兼ねている。
【００６４】
軸受３６２及び前方側壁３５４は、吸気カムシャフト４５及び排気カムシャフト４６が平行に配置されて回転可能に軸受けされている。更に吸気カムシャフト４５と横側壁３５８との間には、各気筒毎に設けられた４つの仲介駆動機構１２０に共通する支持パイプ１３０が支持固定されている。
【００６５】
このような構成により、前記実施の形態１にて説明したごとく、可変動弁用アクチュエータ１００にてコントロールシャフト１３２の軸方向位置が連続的に調節されることにより、仲介駆動機構１２０が機能して、吸気バルブのバルブリフト量を連続的に可変とすることができる。
【００６６】
上述した構成において、シリンダヘッド３０８が回転駆動力源の支持台部に相当する。
以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
【００６７】
（イ）．カムキャリアを用いない構成においても前記実施の形態１と同様な効果を生じる。
［その他の実施の形態］
（ａ）．前記各実施の形態では吸気バルブに対して可変動弁用アクチュエータ、仲介駆動機構及びバルブタイミング可変機構を適用した例を示したが、排気バルブ側に適用しても良い。又、吸気バルブと排気バルブとの両方に適用しても良い。
【００６８】
（ｂ）．駆動力変換伝達機構としてはボールネジを用いたが、これ以外に送りネジ、ウォームギヤ等を用いても良い。
減速機においては、遊星ギヤ、ウォームギヤ、ハイポイドギヤ等を用いることができる。
【００６９】
（ｃ）．コントロールシャフトのストローク量を検出するために回転角センサを用いたが、ストローク検出センサにより、直接コントロールシャフトのストローク量を検出して、フィードバック制御に用いても良い。
【００７０】
（ｄ）．前記各実施の形態においては、バルブタイミング可変機構を用いていたが、バルブの開弁期間を進角したり遅角したりする必要が無い場合には、取り付けなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の可変動弁機構の縦断面。
【図２】同じくエンジンの上部構成説明図。
【図３】同じくカムキャリアの構成説明図。
【図４】仲介駆動機構の斜視図。
【図５】仲介駆動機構の部分破断斜視図。
【図６】支持パイプ及びコントロールシャフトの構成説明図。
【図７】可変動弁用アクチュエータの配置説明図。
【図８】可変動弁用アクチュエータの構成説明図。
【図９】仲介駆動機構によるバルブリフト可変機能説明図。
【図１０】仲介駆動機構によるバルブリフト可変機能説明図。
【図１１】仲介駆動機構によるバルブリフト可変機能説明図。
【図１２】実施の形態２のエンジンの上部構成説明図。
【図１３】同じくベアリングキャップを除いたエンジンの上部構成説明図。
【符号の説明】
２…エンジン、２ａ…気筒、４…シリンダブロック、６…ピストン、８…シリンダヘッド、１０…燃焼室、１２…吸気バルブ、１４…吸気ポート、１６…排気バルブ、１８…排気ポート、４５…吸気カムシャフト、４５ａ…吸気カム、４５ｃ…ノーズ、４６…排気カムシャフト、４６ａ…排気カム、４７…タイミングチェーン、４９…クランクシャフト、５２…ローラロッカーアーム、５２ａ…ローラ、５４…ローラロッカーアーム、１００…可変動弁用アクチュエータ、１２０…仲介駆動機構、１２２…入力部、１２２ａ…ハウジング、１２２ｂ…ヘリカルスプライン、１２２ｃ，１２２ｄ…アーム、１２２ｅ…シャフト、１２２ｆ…ローラ、１２４…第１揺動カム、１２４ａ…ハウジング、１２４ｂ…ヘリカルスプライン、１２４ｃ…軸受部、１２４ｄ…ノーズ、１２４ｅ…カム面、１２６…第２揺動カム、１２６ａ…ハウジング、１２６ｂ…ヘリカルスプライン、１２６ｃ…軸受部、１２６ｄ…ノーズ、１２６ｅ…カム面、１２８…スライダギア、１２８ａ…入力用ヘリカルスプライン、１２８ｂ…小径部、１２８ｃ…第１出力用ヘリカルスプライン、１２８ｄ…小径部、１２８ｅ…第２出力用ヘリカルスプライン、１２８ｆ…貫通孔、１２８ｇ…長孔、１３０…支持パイプ、１３０ａ…長孔、１３２…コントロールシャフト、１３２ａ…係止ピン、１４０…バルブタイミング可変機構、１５０…カムキャリア、１５２…ベアリングキャップ、１５４…前方側壁、１５６…後方側壁、１５６ａ…ボールネジナット軸受、１５８，１６０…横側壁、１６２…軸受、２００…回転駆動力出力部、２０２…ハウジング、２０４…電動モータ、２０４ａ…出力軸、２０６…減速機、２０６ａ…出力ギヤ、２０６ｂ…大径ギヤ、２０６ｃ…小径ギヤ、２０６ｄ…シャフト、２１０…駆動力変換伝達機構、２１２…ボールネジ、２１４…ボールネジナット、２１４ａ…ギヤ部、２１６…ボールネジシャフト、２１６ａ…スプライン溝、２１６ｂ…スプライン板、２１６ｃ…スプライン孔、２２０…回転角センサ、３０２…エンジン、３０８…シリンダヘッド、３５２…ベアリングキャップ、３５４…前方側壁、３５６…後方側壁、３５８，３６０…横側壁、３６２…軸受。
【図１】
2004316464.tif 000003
【図２】
2004316464.tif 000004
【図３】
2004316464.tif 000005
【図４】
2004316464.tif 000006
【図５】
2004316464.tif 000007
【図６】
2004316464.tif 000008
【図７】
2004316464.tif 000009
【図８】
2004316464.tif 000010
【図９】
2004316464.tif 000011
【図１０】
2004316464.tif 000012
【図１１】
2004316464.tif 000013
【図１２】
2004316464.tif 000014
【図１３】
2004316464.tif 000015