(57)【要約】【課題】  バルブリフト量の調整作業を容易にする。【解決手段】  ロッカアーム１３と、吸気弁のバルブリフタに接触する揺動カムとをリンク部材で連結し、リンク部材とロッカアーム１３とを連結するピン部材１７を、ロッカアーム１３に対して移動可能とする。ピン部材１７は、ロッカアーム１３のガイド穴１９に対して移動可能なガイド部１７ｂと、リンク部材に回転可能に連結されるピン部１７ａとをそれぞれ有し、調整ねじ２１によって移動位置を調整する。ガイド部１７ｂの先端に傾斜面１７ｃを形成し、傾斜面１７ｃに楔状部材２５の傾斜面２５ａを押し付けることで、ピン部材１７を固定する。【選択図】      図１
2005171930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムシャフトの回転に伴いロッカアームを揺動させ、このロッカアームの端部にリンク部材を介して前記カムシャフトに設けた揺動カムを揺動させてバルブを開閉させる内燃機関のバルブリフト量調整方法において、前記ロッカアームと前記リンク部材とを、連結軸によって連結し、バルブリフト量測定後に、前記連結軸の前記ロッカアームと前記リンク部材とを連結する位置を変化させることで、バルブリフト量を調整することを特徴とする内燃機関のバルブリフト量調整方法。
【請求項２】
実際のバルブリフト作動時にかかる荷重を、前記ロッカアームおよび前記リンク部材にかけた状態で、バルブリフト量を測定しながら調整することを特徴とする請求項１記載の内燃機関のバルブリフト量調整方法。
【請求項３】
カムシャフトの回転に伴いロッカアームを揺動させ、このロッカアームの端部にリンク部材を介して前記カムシャフトに設けた揺動カムを揺動させてバルブを開閉させる内燃機関のバルブリフト量調整機構において、前記ロッカアームと前記リンク部材とを連結軸によって連結し、この連結軸を、バルブリフト量が変化するように、前記ロッカアームと前記リンク部材とのいずれか一方に対して前記連結軸の径方向に移動可能に設け、この移動適宜位置にて前記連結軸を固定する固定手段を設けたことを特徴とする内燃機関のバルブリフト量調整機構。
【請求項４】
前記ロッカアームと前記リンク部材とのいずれか一方に、前記連結軸が移動する移動案内部を設け、この移動案内部に沿って前記連結軸をその径方向に移動可能に調整する調整手段を設けたことを特徴とする請求項３記載の内燃機関のバルブリフト量調整機構。
【請求項５】
前記固定手段は、前記連結軸を前記調整手段による押し付け方向と反対方向から押し付けるように、前記連結軸の移動方向と交差する方向から挿入する楔状部材で構成したことを特徴とする請求項４記載の内燃機関のバルブリフト量調整機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カムシャフトの回転に伴いロッカアームを揺動させ、このロッカアームの端部にリンク部材を介してカムシャフトに設けた揺動カムを揺動させてバルブを開閉させる内燃機関のバルブリフト量調整方法および調整機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば下記特許文献１には、機関性能を高めるために、機関運転状態の変化に応じてバルブリフト量を可変制御する動弁機構が記載されている。
【０００３】
これは、カムシャフトに設けた偏心回転カムである駆動カムからロッカアームやリンク部材などを介して伝達する回転力により、揺動カムが吸気弁を開閉作動するとともに、カムシャフトと平行に配置した制御軸外周の制御カムを回転制御して、ロッカアームの揺動支点を変化させ、これによりバルブリフト量を運転状態に応じて可変にしている。
【特許文献１】特開２００２−２５６８３２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、上記した従来の動弁機構では、複数のリンク部品の寸法精度によりバルブリフト量が決まるため、その寸法精度によってバルブリフト量にばらつきが生じる。そして、このバルブリフト量を適正とするための調整作業は、動弁機構を組み付けた状態でバルブリフト量を測定し、その後分解してから調整対象のリンク部材を長さの違うものに交換する必要があり、作業性の悪化を招いている。
【０００５】
そこで、本発明は、バルブリフト量の調整作業を容易に行えるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、カムシャフトの回転に伴いロッカアームを揺動させ、このロッカアームの端部にリンク部材を介して前記カムシャフトに設けた揺動カムを揺動させてバルブを開閉させる内燃機関のバルブリフト量調整方法において、前記ロッカアームと前記リンク部材とを、連結軸によって連結し、バルブリフト量測定後に、前記連結軸の前記ロッカアームと前記リンク部材とを連結する位置を変化させることで、バルブリフト量を調整することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ロッカアームとリンク部材とを連結軸によって連結し、この連結軸のロッカアームとリンク部材とを連結する位置を変化させることで、バルブリフト量を調整するようにしたため、組み付け後に分解することなく、バルブリフト量を調整することができ、バルブリフト量の調整作業を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態に係わる内燃機関のバルブリフト量調整機構を備えた動弁機構の斜視図、図２は同側面図である。ここでの動弁機構は、吸気側に適用したもので、１気筒あたり２つの吸気弁１を備え、かつ、各吸気弁１のバルブリフト量を機関運転状態に応じて可変にする可変機構を備えている。
【００１０】
すなわち、この可変動弁機構は、図外のシリンダヘッドにバルブガイドを介して摺動自在に設けられ、バルブスプリングのばね力によって閉方向に付勢されたバルブとしての一対の吸気弁１と、シリンダヘッド上部の図外の軸受に回転自在に支持された中空状のカムシャフトとしての駆動軸３と、駆動軸３に固定された偏心回転カムである１つの駆動カム５と、駆動軸３の外周に揺動自在に支持されて、各吸気弁１の上端部に配設されたバルブリフタ６の上面６ａに摺接する揺動カム７と、駆動カム５と揺動カム７との間に連係されて、駆動カム５の回転力を揺動カム７の揺動力として伝達する伝達機構８と、伝達機構８の作動位置を制御する制御機構９と、をそれぞれ備えている。
【００１１】
前記駆動軸３は、機関前後方向に沿って配置されているとともに、一端部に設けられた図外の従動スプロケットやこの従動スプロケットに巻装されたタイミングチェーンなどを介して機関のクランク軸から回転力が伝達されており、この回転方向は図２中で時計回り方向に設定している。
【００１２】
前記駆動カム５は、耐摩耗材によってほぼ円環状に形成し、外端に一体に設けた筒状部５ａを有し、内部軸方向に駆動軸挿通孔を貫通形成しているとともに、図２に示すようにその中心Ｙが駆動軸３の軸心Ｘから径方向へ所定量βだけオフセットしている。また、この駆動カム５は、その筒状部５ａが、駆動軸３に直径方向から挿通された図外の連結ピンにより駆動軸３に連結固定されている。さらに、この駆動カム５は、駆動軸３の回転に伴って図２中で時計回り方向（矢印方向）へ回転する。
【００１３】
前記バルブリフタ６は、有蓋円筒状に形成し、シリンダヘッドの保持孔内に摺動自在に保持されているとともに、揺動カム７の後述するカム本体７ａが摺接する上面６ａを平坦状に形成している。
【００１４】
前記揺動カム７は、ほぼ円筒状の基端部１０の両端部に一体に設けたほぼ雨滴状の一対のカム本体７ａを備え、基端部１０の内部軸方向に形成された支持孔１０ａに挿通した駆動軸３に全体が揺動自在に支持されているとともに、２つのうちの一方の揺動カム７の一端部側に有するカムノーズ部１１にピン孔１１ａを貫通形成している。また、各カム本体７ａの下面に形成したカム面が、揺動カム７の揺動位置に応じて各バルブリフタ６の上面６ａ所定位置に当接してバルブリフト特性を変化させるようになっている。
【００１５】
前記伝達機構８は、駆動軸３の上方に配置したロッカアーム１３と、ロッカアーム１３の一端部１３ａと駆動カム５とを連結するリンクアーム１４と、ロッカアーム１３の他端部１３ｂと揺動カム７とを連結するリンク部材１５とを備えている。
【００１６】
前記ロッカアーム１３は、中央に有する筒状基部１３ｃが支持孔１３ｄを介して後述する制御カム２３に回転自在に支持されている。また、筒状基部１３ｃの一端外側部に突設した一端部１３ａには、ピン１６が嵌入するピン孔を貫通形成する一方、筒状基部１３ｃの他端外側部に突設した他端部１３ｂには、リンク部材１５と連結する連結軸としてのピン部材１７が設けられるピン固定部１８を形成してある。
【００１７】
上記したピン固定部１８の詳細を図３に示す。ピン部材１７は、リンク部材１５を回転可能に支持するピン部１７ａと、ピン部１７ａと一体のガイド部１７ｂとから構成している。ガイド部１７ｂは、ロッカアーム１３の他端部１３ｂに図３中で下方から上方に向けて形成した移動案内部としてのガイド穴１９内を、上下方向に移動可能となっている。
【００１８】
ガイド穴１９上部の他端部１３ｂにねじ孔２０を設け、ねじ孔２０に他端部１３ｂの外部から調整手段としての調整ねじ２１をねじ込み、調整ねじ２１の先端をガイド部１７ｂに当接させている。すなわち、この調整ねじ２１をねじ込むことで、ガイド部１７ｂを下方に移動させ、ロッカアーム１３とリンク部材１５との連結位置を、ピン部１７ａの径方向に変化させることができる。また、この調整ねじ２１には緩み止め用のナット２２を設けてある。
【００１９】
上記したガイド穴１９に対し、他端部１３ｂの図３中で左側の端部から固定穴２４を交差するように設け、固定穴２４に固定手段としての楔状部材２５を挿入する。楔状部材２５は、図３中で上面を右下がりの傾斜面２５ａに形成し、この傾斜面２５ｂに対向するガイド部１７ｂの下面を同様の右下がりの傾斜面１７ｃに形成している。
【００２０】
固定穴２４の図３中で左側の開口側にはねじ孔２６を形成し、ねじ孔２６に固定ねじ２７をねじ込み、固定ねじ２７の先端を楔状部材２５に当接させている。すなわち、この固定ねじ２７をねじ込むことで、楔状部材２５の傾斜面２５ａをガイド部１７ｂの傾斜面１７ｃに当接させてピン部材１７を固定する。また、この固定ねじ２７には緩み止め用のナット２８を設けてある。
【００２１】
図４は、上記したピン固定部１８の他の例を示している。これは楔状部材２５の傾斜面２５ａを図３とは逆に図４中で左下がりとし、これに対応してガイド部１７ｂの傾斜面１７ｃも左下がりとしている。
【００２２】
そして、楔状部材２５の端部に固定ねじ２９をねじ込んでいる。したがってこの場合には、固定ねじ２９を引き抜く方向に回転させることで、楔状部材２５の傾斜面２５ａをガイド部１７ｂの傾斜面１７ｃに当接させてピン部材１７を固定することになる。
【００２３】
前記図１および図２に示したリンクアーム１４は、比較的大径な円環状の一端部である基端部１４ａと、基端部１４ａの外周面所定位置に突設した他端部である突出端１４ｂとを備え、基端部１４ａの中央位置には、前記駆動カム５の外周面に回転自在に嵌合する嵌合孔１４ｃを形成する一方、突出端１４ｂには、前記ピン１６が回転自在に挿通するピン孔を貫通形成している。このピン１６の軸心１６ａがロッカアーム１３の一端部１３ａとの枢支点になっている。
【００２４】
さらに、前記リンク部材１５は、横断面ほぼコ字形状に折曲形成されて、二股状の両端部１５ａ，１５ｂが、ロッカアーム１３の他端部１３ｂと一方のカム本体７ａのカムノーズ部１１をそれぞれ挟みながら、前記したピン部１７ａおよびピン３０によって他端部１３ｂおよびカムノーズ部１１にそれぞれ回転自在に連結している。
【００２５】
また、ピン３０の一端部には、リンク部材１５の軸方向の移動を規制する図外のスナップリングを設けるとともに、ピン部１７ａおよびピン３０の軸心１７ｄおよび３０ａが、リンク部材１５の両端部１５ａ，１５ｂと、ロッカアーム１３の他端部１３ｂおよび揺動カム７のカムノーズ部１１との枢支点になっている。
【００２６】
前記制御機構９は、図１に示すように、駆動軸３の上方位置に前記した図外の軸受に回転自在に支持された制御軸３２と、制御軸３２の外周に固定されてロッカアーム１３の揺動支点となる前記した制御カム２３と、前記制御軸３２をボール螺子機構３４と歯車機構３５を介して回転制御するＤＣモータ３６と、ＤＣモータ３６の駆動を制御するコントローラ３７とを備えている。
【００２７】
前記制御軸３２は、駆動軸３と並行に機関前後方向に配設する一方、前記制御カム２３は、円筒状を呈し、図２に示すように軸心Ｐ２位置が肉厚部２３ａの分だけ制御軸２２の軸心Ｐ１からα分だけ偏倚している。
【００２８】
前記ボール螺子機構３４は、制御軸３２の一端部に固定した筒部３９から突設した一対のレバー３９ａ，３９ｂと、両レバー３９ａ，３９ｂの先端部間に制御軸３２と軸直角方向に配置してピン４０を介して回動自在に設けた円筒状のナット部材４１と、ナット部材４１の内周面に形成した雌ねじに螺着する螺子軸４２とから構成している。
【００２９】
前記歯車機構３５は、前記ＤＣモータ３６の駆動シャフト３６ａの先端部と前記螺子軸４２の先端部にそれぞれ結合して、各歯部が互いに軸直角方向から噛合した２つの傘歯車３５ａ，３５ｂとから構成している。
【００３０】
前記コントローラ３７は、クランク角センサやエアフローメータ，水温センサ、スロットル開度センサなどの各種のセンサ類からの検出信号に基づいて、現在の機関運転状態を演算などにより検出するとともに、制御軸３２の回転位置を検出するポテンショメータ３８からの検出信号に基づいて、前記ＤＣモータ３６に制御信号を出力している。
【００３１】
上記した動弁機構によれば、機関低速低負荷時には、コントローラ３７からの制御信号によってＤＣモータ３６が回転し、歯車機構３５およびボール裸子機構３４を介して制御軸３２を図２中で反時計回り方向へ最大回転する。このため制御カム２３は、軸心Ｐ２が制御軸３２の軸心Ｐ１に対して図２中で右下方の回転角度位置に移動する。すなわち、肉厚部２３ａが駆動軸３側から枢支点１６ａ側へ移動する。このため、ロッカアーム１３は、全体が図２の状態から時計回り方向へ回転し、これに伴い各カム本体７ａは、リンク部材１５を介してカムノーズ部１１側が強制的に引き上げられて全体が時計回り方向へ回転する。
【００３２】
したがって、この状態で吸気弁１の開閉作動中において、駆動カム５が回転してリンクアーム１４を介してロッカアーム１３の一端部１３ａを押し上げると、そのリフト量がリンク部材１５を介して揺動カム７およびバルブリフタ６に伝達されるが、そのリフト量は充分小さくなる。
【００３３】
次に、上記した動弁機構におけるバルブリフト量の調整について説明する。図３に示す状態では、調整ねじ２１および固定ねじ２７のそれぞれの先端がガイド部１７ｂおよび楔状部材２５を押し付け、その各傾斜面１７ｃ，２５ａが互いに密着している。また、調整ねじ２１および固定ねじ２７は、緩み止めナット２２および２８でそれぞれ緩み止めがなされ、これにより、ロッカアーム１３とリンク部材１５とが、ピン部材１７を介して連結した状態となる。
【００３４】
ここで、バルブリフト量にばらつきが生じ、その調整が必要となったときには、例えば緩み止めナット２２を緩めた上で、調整ねじ２１を引き抜く方向に回転させ、さらに緩み止めナット２８を緩めた上で、固定ねじ２７を押し込む方向に回転させる。すると、楔状部材２５が固定ねじ２７に押されて前進し、これに伴いその傾斜面２５ａがガイド部１７ｂの傾斜面１７ｃに対して摺接しつつガイド部１７ｂを調整ねじ２１が後退した分上方に押し上げる。
【００３５】
これにより、ガイド部１７ｂおよびガイド部１７と一体のピン部１７ａすなわち、ピン部材１７が上方に移動し、ピン部１７ａに連結されている図２に示すリンク部材１５も上昇する。リンク部材１５の上昇により、リンク部材１５に連結してある揺動カム７が、図２中で時計回り方向に回転する結果、リフト量が小さくなる方向に調整される。調整後は、緩み止めナット２２および２８を締結し、調整ねじ２１および固定ねじ２７の緩み止めを行う。
【００３６】
逆に、リフト量を大きくする方向に調整する場合には、図３の状態から、固定ねじ２７側を緩めた状態で、調整ねじ２１側を押し込む方向に回転させることで、ガイド部１７ｂすなわちピン部材１７を下方に移動させることができる。これにより、リンク部材１５が下降し、揺動カム７を図２中で反時計方向に回転させて、リフト量を大きくする方向に調整することができる。
【００３７】
また、この場合、図３のようにガイド部１７ｂと楔状部材２５とがそれぞれの傾斜面１７ｃ，２５ａを介して互いに密着した状態で、緩み止めナット２１または２８を緩めた上で、調整ねじ２１または固定ねじ２７をさらにねじ込むことで、ガイド部１７ｂを弾性変形させ、これによりリフト量を微細に調整することができる。
【００３８】
さらに、上記したリフト量の調整を行う際に、リンク部材１５にロッカアーム１３に対してどの程度移動したかを判別できる測定点を設けることで、調整と同時に移動調整量の測定も行うことができる。このような測定を行った後に、リフト量を調整することで、より効率的に調整作業を行うことができる。
【００３９】
また、調整時に、実際のバルブリフト作動時にかかる荷重を、ロッカアーム１３およびリンク部材１５にかけた状態で、リフト量を測定しながら調整することで、正確なリフト量の調整が可能となるとともに、ガタによる誤差を防止することができる。
【００４０】
図４の別の例については、調整ねじ２９を図３の調整ねじ２７とは逆の方向に移動させることで、図３のものと同様の作用が発生するだけなので、詳しい説明は省略する。
【００４１】
なお、上記した実施形態では、ピン固定部１８をロッカアーム１３に設けたが、リンク部材１５に設けるようにしてもよい。この場合、ピン部材１７のガイド部１７ｂとなる部分をリンク部材１５に対して移動可能に設け、ピン部材１７のピン部１７ａとなる部分をロッカアーム１２に対して回転可能に設ける。このとき、ロッカアーム１３やリンク部材１５のピン固定部１８を設定する部位の形状は、図１〜図３とは異なるものとなる。
【００４２】
上記した実施形態によれば、バルブリフト量を調整する際には、調整ねじ２１および固定ねじ２７を操作すればよく、動弁機構を組み付け後に分解する必要がないので、リフト量の調整作業が極めて容易であり、生産コストを削減することができる。
【００４３】
本発明によれば、実際のバルブリフト作動時にかかる荷重を、前記ロッカアームおよび前記リンク部材にかけた状態で、バルブリフト量を測定しながら調整するようにしたため、正確なリフト量の調整が可能になるとともに、ガタによる誤差を防止することができる。
【００４４】
また、ロッカアームとリンク部材とを、連結軸によって連結し、この連結軸を、バルブリフト量が変化するように、ロッカアームとリンク部材とのいずれか一方に対して連結軸の半径方向に移動可能に設け、この移動適宜位置にて連結軸を固定する固定手段を設けたため、組み付け後に分解することなくバルブリフト量を調整することができ、バルブリフト量の調整作業を容易に行うことができる。
【００４５】
ロッカアームとリンク部材とのいずれか一方に、連結軸が移動する移動案内部を設け、この移動案内部に沿って連結軸をその径方向に移動可能に調整する調整手段を設けたため、連結軸の移動を精度よく確実に行うことができる。
【００４６】
固定手段は、連結軸を調整手段による押し付け方向と反対方向から押し付けるように、連結軸の移動方向と交差する方向から挿入する楔状部材で構成したため、楔状部材を連結軸に押し付けるだけで、連結軸を強固に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係わる内燃機関のバルブリフト量調整機構を備えた動弁機構の斜視図である。
【図２】図１の動弁機構の側面図である。
【図３】図１のバルブリフト量調整機構におけるピン固定部の詳細図である。
【図４】図１のバルブリフト量調整機構におけるピン固定部の他の例を示す詳細図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  吸気弁（バルブ）
３  駆動軸（カムシャフト）
７  揺動カム
１３  ロッカアーム
１５  リンク部材
１７  ピン部材（連結軸）
１９  ガイド穴（移動案内部）
２１  調整ねじ（調整手段）
２５  楔状部材（固定手段）
【図１】
2005171930.tif 000003
【図２】
2005171930.tif 000004
【図３】
2005171930.tif 000005
【図４】
2005171930.tif 000006