(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに固定される支持パイプと、カムの回転に基づいて同支持パイプを中心に揺動する入力部と、同入力部の揺動に伴い同支持パイプを中心に揺動して機関バルブに駆動力を伝達する出力部と、同支持パイプの内部に配置されて同支持パイプの軸方向に移動可能なコントロールシャフトとを備え、前記入力部及び前記出力部の前記軸方向への移動が規制された状態にて前記コントロールシャフトを前記軸方向に移動させることにより同入力部に対する同出力部の揺動位相差を変更して機関のバルブ特性を変更する内燃機関の可変動弁機構において、
前記支持パイプは、前記入力部及び前記出力部の前記軸方向の片側への移動を規制する規制部を備え、前記軸方向における自身の位置を調整可能な状態で気筒毎に設けられてなり、
前記支持パイプは、同支持パイプの軸方向と垂直に配置されて同支持パイプの外周に当接するボルトによって前記シリンダヘッドに固定される
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
【請求項２】
前記規制部は、前記支持パイプの軸方向に対して垂直に形成された鍔からなる請求項１に記載の内燃機関の可変動弁機構。
【請求項３】
シリンダヘッドに固定される支持パイプと、カムの回転に基づいて同支持パイプを中心に揺動する入力部と、同入力部の揺動に伴い同支持パイプを中心に揺動して機関バルブに駆動力を伝達する出力部と、同支持パイプの内部に配置されて同支持パイプの軸方向に移動可能なコントロールシャフトとを備え、前記入力部及び前記出力部の前記軸方向への移動が規制された状態にて前記コントロールシャフトを前記軸方向に移動させることにより同入力部に対する同出力部の揺動位相差を変更して機関のバルブ特性を変更する内燃機関の可変動弁機構において、
前記支持パイプは、前記入力部及び前記出力部の前記軸方向の片側への移動を規制する規制部を備え、前記軸方向における自身の位置を調整可能な状態で気筒毎に設けられてなり、
前記規制部は、前記支持パイプの軸方向に対して垂直に形成された鍔からなり、
前記支持パイプは、同支持パイプの軸方向と平行に配設されて前記鍔に当接するボルトの締め付け量に応じて位置調整される内燃機関の可変動弁機構。
【請求項４】
前記規制部により移動が規制される前記軸方向の片側へ前記入力部及び出力部を付勢する付勢手段を更に備える請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブ特性を可変とする内燃機関の可変動弁機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
機関運転状態に応じてバルブ特性を変更する内燃機関の可変動弁機構が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
図３は可変動弁機構を構成する仲介駆動機構２０の平面構造を示したものである。
【０００３】
図３に示されるように、シリンダヘッド２に固定された支持パイプ１２２には、カムシャフト４に固定されたカム６の回転に基づいて支持パイプ１２２を中心に揺動する入力部２４と、入力部２４の揺動に伴い支持パイプ１２２を中心に揺動する出力部２６，２８とが設けられている。出力部２６，２８は、図示しないロッカアームを介して機関バルブに駆動力を伝達する。
【０００４】
入力部２４は上記カム６と摺動するローラ２４ｂを支持する入力アーム２４ｃ，２４ｄと入力ギア２４ｅとを有しており、入力ギア２４ｅの内周面にヘリカルスプラインが形成されている。出力部２６，２８は図示しないロッカアームに駆動力を伝達する出力アーム２６ｃ，２８ｃと出力ギア２６ｅ，２８ｅとを有しており、出力ギア２６ｅ，２８ｅの内周面にヘリカルスプラインが形成されている。これら入力ギア２４ｅのヘリカルスプラインと出力ギア２６ｅ，２８ｅのヘリカルスプラインとは、歯すじの傾斜方向が反対となっている。
【０００５】
上記支持パイプ１２２の外周には、その軸方向に移動可能な状態でスライダギア３０が嵌合されている。スライダギア３０の外周面には、上記入力ギア２４ｅ及び出力ギア２６ｅ，２８ｅのヘリカルスプラインに対応してヘリカルスプラインが形成されている。また、上記支持パイプ１２２の内部には、その軸方向に移動可能な状態でコントロールシャフト３２が挿入されている。これらスライダギア３０とコントロールシャフト３２とは、図示しない係合ピンによって連結されている。したがって、コントロールシャフト３２が軸方向に移動するときには、スライダギア３０も連動して軸方向に移動する。
【０００６】
こうしてスライダギア３０が軸方向に移動すると、軸方向への移動が規制された上記入力部２４及び出力部２６，２８は、上記ヘリカルスプラインの作用により支持パイプ１２２を中心にして回動する。ここで、入力ギア２４ｅのヘリカルスプラインと出力ギア２６ｅ，２８ｅのヘリカルスプラインとは歯すじの傾斜方向が反対となっているため、入力部２４と出力部２６，２８とは互いに反対方向へ回動する。その結果、入力部２４に対する出力部２６，２８の揺動位相差が変更されて機関バルブの最大リフト量やバルブ作用角といったバルブ特性が変更される。
【０００７】
ところで、入力部２４及び出力部２６，２８を軸方向への移動が規制された状態に組み付ける際には、コントロールシャフト３２の軸方向位置と入力部２４及び出力部２６，２８の揺動位相との関係を正確に設定する必要がある。ここで、コントロールシャフト３２には上記スライダギア３０が連結されており、このスライダギア３０に入力部２４の入力ギア２４ｅ及び出力部２６，２８の出力ギア２６ｅ，２８ｅがそれぞれ噛合されている。そして、スライダギア３０が固定されている場合には、入力部２４及び出力部２６，２８の揺動位相は、スライダギア３０に対する入力部２４及び出力部２６，２８の軸方向位置に応じて変化する。したがって、コントロールシャフト３２の軸方向位置と入力部２４及び出力部２６，２８の揺動位相との関係を正確に設定するためには、スライダギア３０に対する入力部２４及び出力部２６，２８の軸方向位置を正確に設定する必要がある。
【０００８】
そこで従来は、コントロールシャフト３２及びスライダギア３０の軸方向位置を固定した状態で入力部２４及び出力部２６，２８を組み付ける際に、図４に示されるように、出力部２６，２８の側面と軸受８の側面との隙間の大きさをシム１０によって調整している。その結果、適切な厚みを有するシム１０を選択することにより、コントロールシャフト３２の軸方向位置と入力部２４及び出力部２６，２８の揺動位相との関係を正確に設定することができる。
【特許文献１】特開２００１−２６３０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記のようにシム１０を用いてスライダギア３０に対する入力部２４及び出力部２６，２８の軸方向位置を設定する場合には、厚みの異なる多数のシムを用意しておく必要がある。さらに、シム１０を挿入して入力部２４及び出力部２６，２８の揺動位相を確認し、それが不適切な場合にはシム１０を取り外して再度別のシムを挿入して確認するといった作業を繰り返し行う必要がある。このため、コントロールシャフト３２の軸方向位置と入力部２４及び出力部２６，２８の揺動位相との関係を設定する作業が煩雑なものとなっている。
【００１０】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、入力部及び出力部の位置調整を簡易且つ高精度に行うことのできる内燃機関の可変動弁機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記目的を解決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、３に記載の発明は、シリンダヘッドに固定される支持パイプと、カムの回転に基づいて同支持パイプを中心に揺動する入力部と、同入力部の揺動に伴い同支持パイプを中心に揺動して機関バルブに駆動力を伝達する出力部と、同支持パイプの内部に配置されて同支持パイプの軸方向に移動可能なコントロールシャフトとを備え、前記入力部及び前記出力部の前記軸方向への移動が規制された状態にて前記コンロトールシャフトを前記軸方向に移動させることにより同入力部に対する同出力部の揺動位相差を変更して機関のバルブ特性を変更する内燃機関の可変動弁機構において、前記支持パイプは、前記入力部及び前記出力部の前記軸方向の片側への移動を規制する規制部を備え、前記軸方向における自身の位置を調整可能な状態で気筒毎に設けられてなることをその要旨とする。
また、請求項１に記載の発明において、前記支持パイプは、同支持パイプの軸方向と垂直に配置されて同支持パイプの外周に当接するボルトによって前記シリンダヘッドに固定されることをその要旨とする。
【００１２】
上記請求項１、３の構成によれば、支持パイプは、入力部及び出力部の軸方向の片側への移動を規制する規制部を備えているため、同規制部により入力部及び出力部の軸方向の片側への移動を規制することができる。また、支持パイプは、軸方向における自身の位置を調整可能な状態で気筒毎に設けられているため、支持パイプの軸方向位置の調整を通じて入力部及び出力部の軸方向位置を調整することができる。その結果、入力部及び出力部の位置調整を簡易且つ高精度に行うことができる。なお、支持パイプは気筒毎に設けられているため、ある気筒に対応する入力部及び出力部の位置調整が、他の気筒に対応する入力部及び出力部の位置調整に影響を及ぼすことはない。
また、請求項１の構成によれば、支持パイプは、同支持パイプの軸方向と垂直に配置されて同支持パイプの外周に当接するボルトによってシリンダヘッドに固定されるため、支持パイプの固定と軸方向の位置調整とを同時に行うことができる。
【００１３】
具体的には、請求項２、３に記載されるように、前記規制部は、前記支持パイプの軸方向に対して垂直に形成された鍔からなるといった構成を採用することができる。この場合、規制部の構成を簡易なものとすることができる。
【００１６】
また、請求項３に記載されるように、前記支持パイプは、同支持パイプの軸方向と平行に配設されて前記鍔に当接するボルトの締め付け量に応じて位置調整されるといった構成を採用することもできる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記規制部により移動が規制される前記軸方向の片側へ前記入力部及び出力部を付勢する付勢手段を更に備えることをその要旨とする。
【００１８】
上記構成によれば、付勢手段が入力部及び出力部を規制部により移動が規制される軸方向の片側へ付勢するため、規制部により移動が規制されないもう片側への入力部及び出力部の移動が規制される。このため、入力部及び出力部の位置調整を簡易且つ高精度に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明にかかる内燃機関の可変動弁機構の一実施形態について、図１を参照して説明する。なお、本実施形態において、従来の可変動弁機構と同一の構成については、同一の符号を付すことによりその説明を省略する。以下に、従来の可変動弁機構との相違点を中心にして説明する。
【００２０】
図１は支持パイプ及びその周辺の構造を正面から見たときの部分断面図である。
図１に示されるように、内燃機関のシリンダヘッド２の上側には複数の軸受８（第１軸受８Ａ，第２軸受８Ｂ）が設けられている。これら軸受８の上面には、気筒毎に設けられた支持パイプ２２（第１支持パイプ２２Ａ，第２支持パイプ２２Ｂ，第３支持パイプ２２Ｃ）の各端部がそれぞれ配置されている。軸受８の上側には、支持パイプ２２の各端部を覆うようにカムキャップ１２（第１カムキャップ１２Ａ，第２カムキャップ１２Ｂ）がそれぞれ取り付けられている。複数の支持パイプ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの内部には、共通のコントロールシャフト３２が軸方向に移動可能な状態で挿入されている。
【００２１】
ここでは、複数の支持パイプ２２を代表して、第１支持パイプ２２Ａについて説明する。
第１支持パイプ２２Ａの外周には、その軸方向に移動可能な状態でスライダギア３０が嵌合されている。スライダギア３０には、その軸方向中央に入力部２４、入力部２４と第１軸受８Ａとの間に第１出力部２６、入力部２４と第２軸受８Ｂとの間に第２出力部２８がそれぞれ噛合されている。
【００２２】
第１支持パイプ２２Ａには、その軸方向に対して垂直な円板状の鍔３４Ａが一体形成されている。この鍔３４Ａは、軸方向において第１軸受８Ａと第１出力部２６との間に配置されるとともに、第１出力部２６の側面に当接している。このため、入力部２４及び出力部２６，２８は、軸方向において第１軸受８Ａ側への移動が鍔３４Ａによって規制されている。尚、鍔３４Ａの厚さが薄過ぎると、第１出力部２６から鍔３４Ａに対して大きな押圧力が作用した際に強度上の問題が生じるおそれがある。反対に、鍔３４Ａの厚さが厚過ぎると、軸受８Ａと第１出力部２６との間に配置する際に大きなスペースを必要とするとともに、入力部２４及び出力部２６，２８を第１軸受８Ａ側に近付けることを妨げるおそれがある。このため、必要な強度を満たしつつも入力部２４及び出力部２６，２８の位置調整に支障を来さないように鍔３４Ａの厚さを設定することが望ましい。
【００２３】
第１支持パイプ２２Ａの長さは、第１軸受８Ａと第２軸受８Ｂとの間隔よりも大きく形成されている。ただし、第１支持パイプ２２Ａとこれに隣接する第２支持パイプ２２Ｂとの間に所定の隙間Ｖ１が確保されるように第１支持パイプ２２Ａの長さが設定されている。この隙間Ｖ１の範囲で第１支持パイプ２２Ａの軸方向の移動が許容されるため、第１支持パイプ２２Ａの軸方向位置を調節することが可能となる。第１支持パイプ２２Ａの位置調整をし易いように隙間Ｖ１を大きくし過ぎると、すなわち第１支持パイプ２２Ａの長さを短くし過ぎると、第１支持パイプ２２Ａの各端部と軸受８Ａ，８Ｂとの接触面積が小さくなってしまい、第１支持パイプ２２Ａを軸受８Ａ，８Ｂによって十分に支持することができなくなるおそれがある。このため、第１支持パイプ２２Ａの長さは位置調整に必要な隙間Ｖ１を確保しつつも、これらの端部が軸受８Ａ，８Ｂによって十分に支持されるように設定することが望ましい。
【００２４】
カムキャップ１２Ａには、コントロールシャフト３２の軸方向に対して垂直方向にボルト孔１４Ａが形成されている。このボルト孔１４Ａにはボルト１６（ボルト１６Ａ）がねじ込まれており、ボルト１６Ａの先端部により支持パイプ２２Ａの外周が押圧されることによって第１支持パイプ２２Ａが固定されている。その結果、第１支持パイプ２２Ａの軸方向位置が決定されるとともに、第１支持パイプ２２Ａの軸方向の移動が規制されている。
【００２５】
第２軸受８Ｂと第２出力部２８との間には、入力部２４及び出力部２６，２８を第１軸受８Ａ側、すなわち鍔３４Ａにより移動が規制される軸方向の片側に付勢する付勢手段としての皿ばね１８が配置されている。皿ばね１８は、２枚の円錐台状の皿ばねを組み合わせて構成されており、入力部２４及び出力部２６，２８を組み付けた状態において第２軸受８Ｂ、皿ばね１８、及び第２出力部２８の間に隙間ができないように設定されている。
【００２６】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）支持パイプ２２は、入力部２４及び出力部２６，２８の軸方向の片側への移動を規制する規制部としての鍔３４を備えているため、鍔３４により入力部２４及び出力部２６，２８の軸方向の片側への移動を規制することができる。また、支持パイプ２２は、軸方向における自身の位置を調整可能な状態で気筒毎に設けられているため、支持パイプ２２の軸方向位置の調整を通じて入力部２４及び出力部２６，２８の軸方向位置を調整することができる。その結果、入力部２４及び出力部２６，２８の位置調整を簡易且つ高精度に行うことができる。なお、支持パイプ２２は気筒毎に設けられているため、ある気筒に対応する入力部２４及び出力部２６，２８の位置調整が、他の気筒に対応する入力部２４及び出力部２６，２８の位置調整に影響を及ぼすことはない。
【００２７】
（２）支持パイプ２２の軸方向に対して垂直に形成された鍔３４によって規制部を構成しているため、規制部の構成を簡易なものとすることができる。
（３）支持パイプ２２は、支持パイプ２２の軸方向と垂直に配置されて支持パイプ２２の外周に当接するボルト１６によってカムキャップ１２（シリンダヘッド２）に固定されるため、支持パイプ２２の固定と軸方向の位置調整とを同時に行うことができる。
【００２８】
（４）付勢手段としての皿ばね１８が入力部２４及び出力部２６，２８を鍔３４により移動が規制される軸方向の第１軸受８Ａ側へ付勢するため、鍔３４により移動が規制されない第２軸受８Ｂ側への入力部２４及び出力部２６，２８の移動が規制される。このため、入力部２４及び出力部２６，２８の位置調整を簡易且つ高精度に行うことができる。
【００２９】
（５）気筒毎に支持パイプ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを設ける場合、隣接する支持パイプ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ同士の境界を何処に設定するかが問題となる。例えば、スライダギア３０の内部に上記境界を設定すると、スライダギア３０を安定して支持することができず可変動弁機構の作動が不安定となるおそれがある。
【００３０】
この点本実施形態では、支持パイプは軸受８Ａ，８Ｂ及びカムキャップ１２Ａ，１２Ｂの内部にて分割されており、支持パイプ２２の各端部がカムキャップ１２によって支持されている。このため、支持パイプ２２が気筒毎に設けられることを必須の構成とする本願発明において、スライダギア３０は支持パイプ２２により確実に支持されることとなる。したがって、支持パイプ２２を気筒毎に設ける本願発明において可変動弁機構の作動が不安定となることもない。
【００３１】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、付勢手段として皿ばね１８を用いたが、付勢手段としては例えば、コイルばね、板ばね、スプリングワッシャ、ウェーブワッシャ等を用いることもできる。
【００３２】
・上記実施形態では、支持パイプ２２の軸方向と垂直に配置されて支持パイプ２２の外周に当接するボルト１６によって支持パイプ２２をカムキャップ１２（シリンダヘッド２）に固定する構成を採用したが、支持パイプ２２をシリンダヘッド２に固定する構成はこれに限られるものではない。例えば、支持パイプ２２の軸方向と平行に配設されて鍔３４に当接するボルトの締め付け量に応じて支持パイプ２２の位置調整を行うようにしてもよい。具体的には、図２に示されるように、第１軸受４０Ａには、支持パイプ２２Ａの軸方向と平行にボルト孔４２Ａ及び凹部４４Ａが形成されており、ボルト孔４２Ａにはボルト４６Ａがねじ込まれている。同様に、第１カムキャップ５０Ａには、支持パイプ２２Ａの軸方向と平行にボルト孔５２Ａ及び凹部５４Ａが形成されており、ボルト孔５２Ａにはボルト５６Ａがねじ込まれている。このようにしてボルト４６Ａが軸受４０に固定され、ボルト５６Ａがカムキャップ５０Ａに固定される。そして、ボルト４６Ａ，５６Ａの先端部にて鍔３４Ａを第１出力部２６側に押圧することにより、ボルト４６Ａ，５６Ａの締め付け量に応じて支持パイプ２２Ａの位置調整が行われる。
【００３３】
・上記実施形態では、支持パイプ２２をボルト１６によって固定する構成を採用したが、入力部２４及び出力部２６，２８の位置調整後に、ボルト１６の代わりにピンを支持パイプ２２に打ち込むことにより支持パイプ２２を固定してもよい。
【００３４】
・上記実施形態では、支持パイプ２２の軸方向に対して垂直に伸びる円形状の鍔３４を備える支持パイプ２２を採用したが、支持パイプの形状はこれに限られるものではない。要するに、入力部２４及び出力部２６，２８の軸方向の片側への移動を規制する規制部を備えるものであって、軸方向における自身の位置を調整可能な状態で気筒毎に設けられているものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態にかかる支持パイプ及びその周辺の構造を示す部分断面図。
【図２】支持パイプ及びその周辺構造の変更例を示す部分断面図。
【図３】従来の可変動弁機構を構成する仲介駆動機構を示す平面図。
【図４】従来の可変動弁機構を構成する仲介駆動機構を示す断面図。
【符号の説明】
【００３６】
２…シリンダヘッド、４…カムシャフト、６…カム、８，４０…軸受、１０…シム、１２，５０…カムキャップ、１４…ボルト孔、１６…ボルト、２０…仲介駆動機構、２２，１２２、２４…入力部、２４ｂ…ローラ、２４ｃ，２４ｄ…入力アーム、２４ｅ…入力ギア、２６…第１出力部、２６ｃ…第１出力アーム、２６ｅ…第１出力ギア、２８…第２出力部、２８ｃ…第２出力アーム、２８ｅ…第２出力ギア、３０…スライダギア、３２…コントロールシャフト、３４…鍔、４２…ボルト孔、４４…凹部、４６…ボルト、５２…ボルト孔、５４…凹部、５６…凹部。
【図１】
0004584814.tif 000002
【図２】
0004584814.tif 000003
【図３】
0004584814.tif 000004
【図４】
0004584814.tif 000005