(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材に回動可能に支持されて、アクチュエータにより駆動される第１の制御部材と、この第１の制御部材に揺動可能に保持されると共に、遊端側をバルブ及び動弁カム間に介装された第２の制御部材とを有し、前記第１の制御部材の回動に伴う前記第２の制御部材の揺動支点の変位に応じて前記バルブのリフト量を変化させるようにした開弁特性可変型内燃機関であって、
前記第１の制御部材と前記支持部材とを前記第１の制御部材の回動中心軸方向に対向する面で摺動可能に当接させ、その対向面の少なくともいずれか一方に、前記第２の制御部材の揺動支点部分を潤滑する潤滑油を前記支持部材側から供給する供給路となる凹所が形成されたことを特徴とする開弁特性可変型内燃機関。
【請求項２】
前記支持部材における前記第１の制御部材との対向面に、潤滑油を排出する給油孔が開口し、前記第１の制御部材における前記支持部材との対向面に、前記凹所として、当該第１の制御部材の回動中心を中心とした円弧状の給油溝が、前記支持部材の給油孔に対応して形成されたことを特徴とする請求項１に記載の開弁特性可変型内燃機関。
【請求項３】
前記第１の制御部材を前記支持部材側に付勢して、前記第１の制御部材及び前記支持部材の対向面を圧接した状態に保持する付勢手段を備えたことを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の開弁特性可変型内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転状態に応じてバルブのリフト量などの開弁特性を変更可能とした開弁特性可変型内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関では、出力及び燃費の向上や有害排出ガス成分の低減等を図るべく、種々の開弁特性可変機構を搭載したものが増えている。開弁特性可変機構としては、運転状況に応じて低速型カムと高速型カムとを切り換えるものが従来より存在するが、近年では過渡特性の更なる向上やスロットルレス化等を実現すべく、開弁特性（バルブリフトやバルブタイミング）を連続的に変化させるものも出現している。
【０００３】
この種の開弁特性可変型内燃機関においては、リンク機構を用いて開弁特性を変化させる構成が多用されているが、この場合、リンク部材相互の連結部分への潤滑油の供給が必要になり、例えば各バルブごとのリンク機構を連動動作させるコントロールシャフトの内部に潤滑油通路を設け、これと連通した潤滑油吐出孔をコントロールシャフトの外周面に開口させて、リンク機構に潤滑油を供給するようにした技術が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−１１３５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の技術では、横方向に長く延在する長寸なシャフトの内部に潤滑油通路を設けるため、レイアウト面での設計自由度が低下し、また製造時の加工が煩雑化し、また所要の剛性を確保するために大型化及び重量増大を招くという問題が生じる。
【０００５】
さらに、開弁特性可変機構が、バルブのリフト量を変化させる動作に応じて、潤滑油通路を設けられたシャフトから潤滑対象部位が遠ざかる構成の場合、潤滑対象部位への潤滑油の供給が困難になり、安定した潤滑性を確保することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、レイアウト面での設計自由度の低下、製造時の加工の煩雑化、部品の大型化及び重量増大を避けることができるように構成された開弁特性可変型内燃機関を提供することにある。さらに、本発明は、潤滑対象部位に対する潤滑油の供給が開弁特性を変更する動作に応じて変化することがなく、潤滑対象部位に安定して潤滑油を供給することができるようにすることも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するために、本発明においては、請求項１に示すとおり、支持部材（カムホルダ１１）に回動可能に支持されて、アクチュエータ（電動モータ１４）により駆動される第１の制御部材（ギアリンク２１）と、この第１の制御部材に揺動可能に保持されると共に、遊端側をバルブ（２）及び動弁カム（３）間に介装された第２の制御部材（ローラリンク２２）とを有し、前記第１の制御部材の回動に伴う前記第２の制御部材の揺動支点の変位に応じて前記バルブのリフト量を変化させるようにした開弁特性可変型内燃機関において、前記第１の制御部材と前記支持部材とを前記第１の制御部材の回動中心軸方向に対向する面（側面２５ａ、側面１１ａ）で摺動可能に当接させ、その対向面の少なくともいずれか一方に、前記第２の制御部材の揺動支点部分（軸受け部２６）を潤滑する潤滑油を前記支持部材側から供給する供給路となる凹所（給油溝５１）が形成されたものとした。
【０００８】
これによると、第１の制御部材及び支持部材の対向面間に形成された給油路を介して、潤滑対象部位となる第２の制御部材の揺動支点部分に支持部材側から潤滑油を供給することができ、第１の制御部材及び支持部材には、給油路となる凹所と、必要に応じて孔を設ければ良く、コントロールシャフトのように横方向に長く延在する部材に給油路を設ける必要がないため、レイアウト面での設計自由度が高くなり、また製造時の加工が簡単になり、さらに部品の剛性を損なうことがないため、部品の小型化及び重量低減が可能となる。
【０００９】
前記開弁特性可変型内燃機関においては、請求項２に示すとおり、前記支持部材における前記第１の制御部材との対向面（側面１１ａ）に、潤滑油を排出する給油孔（４１）が開口し、前記第１の制御部材における前記支持部材との対向面（側面２５ａ）に、前記凹所として、当該第１の制御部材の回動中心を中心とした円弧状の給油溝（５１）が、前記支持部材の給油孔に対応して形成された構成とすることができる。
【００１０】
これによると、第１の制御部材の回動角度位置に関係なく、常時、支持部材側の給油孔と第１の制御部材側の給油溝とが整合するため、支持部材側からの潤滑油の供給が停滞なく行われ、確実な潤滑が可能となる。
【００１１】
この場合、支持部材側の給油孔が、潤滑対象部位である第２の制御部材の揺動支点部分の少なくとも一部より高い位置にくるようにすると良く、これにより、低油圧でも確実な潤滑が可能となる。
【００１２】
前記開弁特性可変型内燃機関においては、請求項３に示すとおり、前記第１の制御部材を前記支持部材側に付勢して、前記第１の制御部材及び前記支持部材の対向面を圧接した状態に保持する付勢手段（コイルばね６１）を備えた構成とすることができる。
【００１３】
これによると、第１の制御部材及び支持部材の対向面間の隙間をなくして、潤滑油の漏出を避けることができ、確実な潤滑が可能となる。しかも、第１の制御部材自身のスラスト方向の位置決めを行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
このように本発明によれば、第１の制御部材及び支持部材の対向面間に形成された給油路を介して、支持部材側から潤滑対象部位となる第２の制御部材の揺動支点部分に潤滑油を供給することができ、第１の制御部材及び支持部材には、給油路となる凹所と、必要に応じて孔を設ければ良く、コントロールシャフトのように横方向に長く延在する部材に給油路を設ける必要がないため、レイアウト面での設計自由度が高くなり、また製造時の加工が簡単になり、さらに部品の剛性を損なうことがないため、部品の小型化及び重量低減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明によるエンジンの上部を示す斜視図である。図２は、図１に示したエンジンの開弁特性可変機構を示す斜視図である。図３は、図２に示した開弁特性可変機構の動作状況を示す縦断面図である。
【００１７】
このエンジン（開弁特性可変型内燃機関）は、自動車に搭載される直列４気筒エンジンであり、シリンダヘッド１には、各気筒ごとに２つずつの排気用のバルブ２を備え、このバルブ２を駆動する動弁機構として、カム３を備えたカムシャフト４と、バルブ２とカム３との間に介装されたロッカアーム６と、バルブ２を閉鎖方向に常時付勢するバルブスプリング７とが設けられている。
【００１８】
なお、図示しないが、吸気側にも、各気筒ごとに２つずつの吸気用のバルブが設けられると共に、このバルブを駆動する動弁機構として、カムシャフト、ロッカアーム、及びバルブスプリングが設けられている。
【００１９】
カムシャフト４は、カムホルダ（支持部材）１１により回転自在に支持されている。このカムホルダ１１は、各気筒ごとの動弁室を仕切るように設けられており、シリンダヘッド１の上面にボルトにて締結固定される。
【００２０】
このエンジンには、バルブ２のリフト量を可変制御する開弁特性可変機構が搭載されている。この開弁特性可変機構では、ベースプレート１３の上面に設置された電動モータ（アクチュエータ）１４により、図示しない減速ギア機構を介して、各気筒ごとに設けられたリンク機構１５を連動動作させるギアシャフト（コントロールシャフト）１６が回転駆動される。このギアシャフト１６もカムホルダ１１に回転自在に支持されている。
【００２１】
開弁特性可変機構を構成するリンク機構１５は、図２に示すように、カムホルダ（支持部材）１１に回動可能に支持されたギアリンク（第１の制御部材）２１と、このギアリンク２１に揺動可能に保持されると共に、遊端側をカム３及びロッカアーム６間に介装されたローラリンク（第２の制御部材）２２とを有しており、ギアリンク２１の回動に伴うローラリンク２２の揺動支点の変位に応じてバルブ２のリフト量を変化させるようになっている。
【００２２】
ギアリンク２１は、カムホルダ１１に設けられた支軸２３周りに回動するアーム部２４と、このアーム部２４の遊端側から周方向に延出されて、ギアシャフト１６のギア１７（図１参照）に噛み合うギア部２５とを有しており、電動モータ１４の駆動力により回動動作する。またアーム部２４の遊端側の側面には、ローラリンク２２を揺動可能に保持する軸受け部２６が軸方向に突出した状態で形成されている。ギアリンク２１のギア部２５とカムホルダ１１とは軸方向に対向する面で摺動可能に当接している。
【００２３】
ローラリンク２２は、ギアリンク２１の軸受け部２６に嵌合して揺動支点となる支軸部２７が両端に設けられた基部２８と、この基部２８から延出された１対のアーム部２９とを有している。アーム部２９の先端には、カムシャフト４のカム３に転接するローラ３１と、ロッカアーム６のスリッパ面に転接するローラシャフト３２とを有している。
【００２４】
ロッカアーム６は、カムホルダ１１に保持されたロッカシャフト３４に回転自在に支持される基部３５と、この基部３５から延出された１対のアーム部３６とを有しており、この１対のアーム部３６にはそれぞれ、図３に示すように、バルブ２のステムエンド３７を押圧するチップ部３８の位置を調整するアジャストスクリュ３９が設けられている。
【００２５】
このように構成された開弁特性可変機構においては、ギアシャフト１６の回動に伴って、ギアリンク２１が、支軸２３（図２参照）を中心にして回動し、これに伴ってローラリンク２２の揺動支点となる軸受け部２６が変位し、このギアリンク２１の回動角度位置（リンク角）に応じて、バルブ２のリフト量を無段階に調整することができる。
【００２６】
アイドル運転時等にバルブリフトを低減させる場合には、ギアリンク２１を図３（Ａ）に示す最小リフト位置（例えばリンク角＝０度）とし、この場合、ローラリンク２２の揺動支点となる軸受け部２６が、カムシャフト４の上方に位置し、カム３によってローラ３１が押し下げられても、矢印で示すようにローラシャフト３２がスリッパ面３３に沿って転動することで、ロッカアーム６の揺動量（すなわち、バルブ２のリフト量）が小さくなる。
【００２７】
一方、高負荷運転時等にバルブリフトを増大させる場合には、ギアリンク２１を図３（Ｂ）に示す最大リフト位置（例えばリンク角＝６０度）とし、この場合、ローラリンク２２の揺動支点となる軸受け部２６が、カムシャフト４の側方に位置し、カム３によってローラ３１が押し下げられると、スリッパ面３３に沿ったローラシャフト３２の転動が殆ど起こらないことから、バルブ２のリフト量が大きくなる。
【００２８】
図４は、図２に示した開弁特性可変機構の要部を一部切断して示す斜視図である。図５は、図２に示したギアリンクを示す斜視図である。図６は、図２に示したギアリンクの動作状況を示す側面図である。
【００２９】
図４に示すように、カムホルダ１１の側面（ギアリンク２１との対向面）１１ａには、ローラリンク２２の揺動支点部分、すなわち軸受け部２６の内部を潤滑するための潤滑油をギアリンク２１に供給する給油孔４１が形成されている。この給油孔４１は、カムシャフト４を回転自在に支持する軸受け部４２の内周面に開口した給油孔４３と連通され、カムシャフト４の内部を流通する潤滑油が、その外周面に開口する給油孔から吐出した後、給油孔４３を通って、給油孔４１の出口から排出される。
【００３０】
一方、図５に示すように、ギアリンク２１のギア部２５の側面（カムホルダ１１との対向面）２５ａには、カムホルダ１１の給油孔４１から排出される潤滑油を受け入れる円弧状の給油溝（凹所）５１が設けられている。また軸受け部２６の略中心位置には、軸受け部２６の内部に潤滑油を導く給油孔５２が軸方向に穿設されている。さらにギアリンク２１のギア部２５の側面には、給油孔５２と円弧状の給油溝５１とを連絡する直線状の給油溝５３が軸受け部２６の径方向に延設されており、カムホルダ１１の給油孔４１から給油溝５１内に導入された潤滑油が、給油溝５３を通って給油孔５２内に流入して、軸受け部２６の内部に送られる。
【００３１】
軸受け部２６の給油孔５２は、図４に示すように、その出口が、軸受け部２６の底面に開口しており、軸受け部２６の底面とローラリンク２２の支軸部２７の端面との間には、潤滑油が溜まる空室５５が画成されており、互いに摺動するギアリンク２１の軸受け部２６の内周面とローラリンク２２の支軸部２７の外周面に潤滑油が供給される。
【００３２】
図６に示すように、ギアリンク２１の側面に設けられた円弧状の給油溝５１は、ギアリンク２１の支軸２３を中心とした円弧状に延在し、ギアリンク２１の角度位置に関係なく、常時、カムホルダ１１側の給油孔４１と整合するようになっており、これによりカムホルダ１１側からの潤滑油の供給が停滞なく行われる。
【００３３】
また図６中にＡで示す最小リフト位置（例えばリンク角＝０度）では、カムホルダ１１側の給油孔４１が、潤滑対象部位であるギアリンク２１の軸受け部２６の内周面の一部、すなわちの軸受け部２６の内周面の最下部よりも高い位置にあり、図６中にＢで示す最大リフト位置（例えばリンク角＝６０度）に向けてギアリンク２１を回動すると、カムホルダ１１側の給油孔４１が、軸受け部２６の内周面の全体よりも高い位置にくる。このため、低油圧でもギアリンク２１の軸受け部２６の内部に潤滑油を確実に供給することができる。
【００３４】
また、図４に示すように、ギアリンク２１の軸受け部２６の内部には、ギアリンク２１をカムホルダ１１側に付勢して、ギアリンク２１の側面２５ａとカムホルダ１１の側面１１ａとを圧接した状態に保持するコイルばね（付勢手段）６１が設けられており、これによりギアリンク２１の側面２５ａとカムホルダ１１の側面１１ａとの間の隙間をなくして、潤滑油の漏出を避けることができ、確実な潤滑が可能となる。しかも、ギアリンク２１自身のスラスト方向の位置決めを行うことができる。
【００３５】
特にここでは、コイルばね６１は、ギアリンク２１の軸受け部２６の底面に一端が当接すると共に、ローラリンク２２の支軸部２７に軸方向に凹設された有底のばね収容孔６２の底面に他端が当接して、ローラリンク２２とギアリンク２１と間に圧縮状態で組み込まれている。さらに、ギアリンク２１は、ローラリンク２２を挟んでその両側に一対設けられており（図２参照）、ローラリンク２２の両側の支軸部２７に設けられたコイルばね６１が、互いに相反する軸方向にギアリンク２１を付勢して、ギアリンク２１の側面２５ａをそれぞれ対向するカムホルダ１１の側面１１ａに圧接させるようになっている。
【００３６】
またローラリンク２２の基部２８には、軸方向に貫通した連絡孔６３が開設されており、この連絡孔６３により、基部２８の両側に設けられた空室５５及びばね収容孔６２が互いに連通される。このため、カムホルダ１１の給油孔４１、並びにギアリンク２１の給油溝５１、給油孔５２、及び給油溝５３は、ローラリンク２２の両側にあるギアリンク２１及びカムホルダ１１の片側にのみ設けて、その片側から送られてくる潤滑油で両側のギアリンク２１の軸受け部２６の潤滑を行うこともできる。
【００３７】
なお、前記の例では、ギアリンク（第１の制御部材）２２側に、潤滑油の供給路となる凹所として、給油溝５１を設けたが、カムホルダ（支持部材）１１側に潤滑油の供給路となる凹所を設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明によるエンジンの上部を示す斜視図である。
【図２】図１に示したエンジンの開弁特性可変機構を示す斜視図である。
【図３】図２に示した開弁特性可変機構の動作状況を示す縦断面図である。
【図４】図２に示した開弁特性可変機構の要部を一部切断して示す斜視図である。
【図５】図２に示したギアリンクを示す斜視図である。
【図６】図２に示したギアリンクの動作状況を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３９】
２  バルブ
３  カム
４  カムシャフト
６  ロッカアーム
１１  カムホルダ（支持部材）、１１ａ  側面
１４  電動モータ（アクチュエータ）
１５  リンク機構
２１  ギアリンク（第１の制御部材）
２２  ローラリンク（第２の制御部材）
２３  支軸
２４  アーム部
２５  ギア部、２５ａ  側面
２６  軸受け部
２７  支軸部
２８  基部
２９  アーム部
４１  給油孔
５１  給油溝（凹所）
５２  給油孔
５３  給油溝
６１  コイルばね（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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