(57)【要約】【課題】機関弁のリフト量を変化させることを可能としたリフト可変機構が備えるコントロールシャフトを回動駆動するアクチュエータが、機関本体の外壁に取付けられる内燃機関のリフト可変動弁装置において、アクチュエータのコンパクト化を図るとともにアクチュエータを収容するケーシングの小型化および軽量化を図る。【解決手段】コントロールシャフトの一端に固定されるウォームホイル７１と、該ウォームホイル７１に噛合するウォームギヤ７０が設けられるウォームギヤ軸６７と、電動モータ６２と、電動モータ６２およびウォームギヤ軸６７間に設けられる減速機構６３とを有するアクチュエータ６０が、ウォームホイル収容部５９ｂおよび減速機構収容部５９ａを有して機関本体の外壁に取付けられるケーシング５９に収容され、減速機構収容部５９ａおよびウォームホイル収容部５９ｂ間でケーシング５９の外壁に凹部１３０が設けられる。【選択図】      図７
2007270801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関弁（３８）のリフト量を変化させることを可能としたリフト可変機構（４３）が備えるコントロールシャフト（５４）を回動駆動するアクチュエータ（６０）が、機関本体（２２）の外壁に取付けられる内燃機関のリフト可変動弁装置において、前記コントロールシャフト（５４）の一端に固定されるウォームホイル（７１）と、該ウォームホイル（７１）に噛合するウォームギヤ（７０）が設けられるウォームギヤ軸（６７）と、該ウォームギヤ軸（６７）の軸線と平行な回転軸線を有する電動モータ（６２）と、該電動モータ（６２）および前記ウォームギヤ軸（６７）間に設けられる減速機構（６３）とを有する前記アクチュエータ（６０）が、前記ウォームホイル（７１）を収容するウォームホイル収容部（５９ｂ）ならびに前記減速機構収容部（５９ａ）を収容して前記ウォームホイル収容部（５９ｂ）の一側に配置される減速機構収容部（５９ａ）を有して機関本体（２２）の外壁に取付けられるケーシング（５９）に収容され、前記減速機構収容部（５９ａ）および前記ウォームホイル収容部（５９ｂ）間で前記ケーシング（５９）の外壁に凹部（１３０）が設けられることを特徴とする内燃機関のリフト可変動弁装置。
【請求項２】
前記コントロールシャフト（５４）の最上面が、該コントロールシャフト（５４）よりも下方に配置される前記ウォームギヤ軸（６７）の一端に設けられて前記減速機構（６３）の一部を構成する被動ギヤ（６９）の最上部よりも下方に配置され、前記減速機構収容部（５９ａ）および前記ウォームホイル収容部（５９ｂ）間で前記ケーシング（５９）の外壁に設けられる凹部（１３０）が前記コントロールシャフト（５４）の最上面よりも深く形成されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のリフト可変動弁装置。
【請求項３】
機関弁（３８）のリフト量を変化させることを可能としたリフト可変機構（４３）が備えるコントロールシャフト（５４）を回動駆動するアクチュエータ（６０）が、機関本体（２２）の外壁に取付けられる内燃機関のリフト可変動弁装置において、前記コントロールシャフト（５４）の一端に固定されるウォームホイル（７１）と、該ウォームホイル（７１）に噛合するウォームギヤ（７０）が設けられるウォームギヤ軸（６７）と、該ウォームギヤ軸（６７）の軸線と平行な回転軸線を有する電動モータ（６２）と、該電動モータ（６２）および前記ウォームギヤ軸（６７）の一端間に設けられる減速機構（６３）と、前記電動モータ（６２）の非通電時に前記機関弁（３８）のリフト量を所定リフト量とする位置までコントロールシャフト（５４）を回動付勢することを可能として前記ウォームギヤ軸（６７）の他端に連結されるデフォルト機構（６５）とを有する前記アクチュエータ（６０）が、前記デフォルト機構（６５）の主要部を収容するデフォルト機構収容部（５９ｃ）ならびに前記ウォームホイル（７１）を収容して前記デフォルト機構収容部（５９ｃ）の一側に配置されるウォームホイル収容部（５９ｂ）を有して機関本体（２２）の外壁に取付けられるケーシング（５９）に収容され、前記デフォルト機構収容部（５９ｃ）および前記ウォームホイル収容部（５９ｂ）間で前記ケーシング（５９）の外壁に凹部（１３１）が設けられることを特徴とする内燃機関のリフト可変動弁装置。
【請求項４】
前記デフォルト機構収容部（５９ｃ）の前記ウォームホイル収容部（５９ｂ）側に臨む側面の外周部に、前記ケーシング（５９）を前記機関本体（２２）に締結するための締結ボス部（１２７）が設けられることを特徴とする請求項３記載の内燃機関のリフト可変動弁装置。
【請求項５】
前記コントロールシャフト（５４）の最上面が、該コントロールシャフト（５４９よりも下方に配置される前記ウォームギヤ軸（６７）の他端に連動、連結されて前記デフォルト機構（６５）の一部を構成するギヤ（９２）の最上部よりも下方に配置され、前記ウォームホイル収容部（５９ｂ）および前記デフォルト機構収容部（５９ｃ）間で前記ケーシング（５９）の外壁に設けられる凹部（１３１）が前記コントロールシャフト（５４）の最上面よりも深く形成されることを特徴とする請求項３または４記載の内燃機関のリフト可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機関弁のリフト量を変化させることを可能としたリフト可変機構が備えるコントロールシャフトを回動駆動するアクチュエータが、機関本体の外壁に取付けられる内燃機関のリフト可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コントロールシャフトを駆動するようにして機関本体に取付けられるアクチュエータが、電動モータと、該電動モータで回転駆動されるねじ軸と、コントロールシャフトに一端部が固定されるレバーの他端部に連結されるとともに前記ねじ軸に螺合するナットとを備えるようにしたものが、たとえば特許文献１で既に知られている。
【特許文献１】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】
【０００３】
ところが、上記特許文献１で開示されるリフト可変動弁装置で用いられるようなレバーを用いてコントロールシャフトを回動駆動する構造では、コントロールシャフトおよびねじ軸間の間隔を比較的大きくなり、アクチュエータが大きくなってしまう。
【０００４】
そこで本出願人は、コントロールシャフトの一端に固定されるウォームホイルに噛合するウォームギヤに、電動モータから減速機構を介して動力を伝達するようにアクチュエータを構成して、アクチュエータのコンパクト化を図ったリフト可変動弁装置を、特願２００５−１３００９３で既に提案しており、このものでは、電動モータの非通電時にコントロールシャフトを所定の回動位置に戻すためのデフォルト機構を前記減速機構とは反対側で前記ウォームギヤに連結するようにした構造も開示している。
【０００５】
しかるに特願２００５−１３００９３のものでは、機関本体に取付けられるケーシングに前記アクチュエータが収容されるものであり、該ケーシングの小型化および軽量化を図ることが望まれる。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、アクチュエータのコンパクト化を図るとともにアクチュエータを収容するケーシングの小型化および軽量化を図った内燃機関のリフト可変動弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、機関弁のリフト量を変化させることを可能としたリフト可変機構が備えるコントロールシャフトを回動駆動するアクチュエータが、機関本体の外壁に取付けられる内燃機関のリフト可変動弁装置において、前記コントロールシャフトの一端に固定されるウォームホイルと、該ウォームホイルに噛合するウォームギヤが設けられるウォームギヤ軸と、該ウォームギヤ軸の軸線と平行な回転軸線を有する電動モータと、該電動モータおよび前記ウォームギヤ軸間に設けられる減速機構とを有する前記アクチュエータが、前記減速機構を収容する減速機構収容部ならびに前記ウォームホイルを収容して前記減速機構収容部の一側に配置されるウォームホイル収容部を有して機関本体の外壁に取付けられるケーシングに収容され、前記減速機構収容部および前記ウォームホイル収容部間で前記ケーシングの外壁に凹部が設けられることを特徴とする。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記コントロールシャフトの最上面が、該コントロールシャフトよりも下方に配置される前記ウォームギヤ軸の一端に設けられて前記減速機構の一部を構成する被動ギヤの最上部よりも下方に配置され、前記減速機構収容部および前記ウォームホイル収容部間で前記ケーシングの外壁に設けられる凹部が前記コントロールシャフトの最上面よりも深く形成されることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項３記載の発明は、機関弁のリフト量を変化させることを可能としたリフト可変機構が備えるコントロールシャフトを回動駆動するアクチュエータが、機関本体の外壁に取付けられる内燃機関のリフト可変動弁装置において、前記コントロールシャフトの一端に固定されるウォームホイルと、該ウォームホイルに噛合するウォームギヤが設けられるウォームギヤ軸と、該ウォームギヤ軸の軸線と平行な回転軸線を有する電動モータと、該電動モータおよび前記ウォームギヤ軸の一端間に設けられる減速機構と、前記電動モータの非通電時に前記機関弁のリフト量を所定リフト量とする位置までコントロールシャフトを回動付勢することを可能として前記ウォームギヤ軸の他端に連結されるデフォルト機構とを有する前記アクチュエータが、前記デフォルト機構の主要部を収容するデフォルト機構収容部ならびに前記ウォームホイルを収容して前記デフォルト機構収容部の一側に配置されるウォームホイル収容部を有して機関本体の外壁に取付けられるケーシングに収容され、前記デフォルト機構収容部および前記ウォームホイル収容部間で前記ケーシングの外壁に凹部が設けられることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の構成に加えて、前記デフォルト機構収容部の前記ウォームホイル収容部側に臨む側面の外周部に、前記ケーシングを前記機関本体に締結するための締結ボス部が設けられることを特徴とする。
【００１１】
さらに請求項５記載の発明は、請求項３または４記載の発明の構成に加えて、前記コントロールシャフトの最上面が、該コントロールシャフトよりも下方に配置される前記ウォームギヤ軸の他端に連動、連結されて前記デフォルト機構の一部を構成するギヤの最上部よりも下方に配置され、前記ウォームホイル収容部および前記デフォルト機構収容部間で前記ケーシングの外壁に設けられる凹部が前記コントロールシャフトの最上面よりも深く形成されることを特徴とする。
【００１２】
なお実施例の吸気弁３８が本発明の「機関弁」に対応する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、アクチュエータが、コントロールシャフトに固定されるウォームホイルと、該ウォームホイルに噛合するウォームギヤと、電動モータと、電動モータおよびウォームギヤ間に設けられ減速機構とを有するものであり、レバー式のアクチュエータに比べてアクチュエータをコンパクト化することができる。しかもアクチュエータを収容するケーシングは、減速機構を収容する減速機構収容部ならびに前記ウォームホイルを収容して前記減速機構収容部の一側に配置されるウォームホイル収容部を有しており、減速機構収容部およびウォームホイル収容部間でケーシングの外壁に凹部が設けられるので、ケーシングの小型化および軽量化を図ることができるとともにケーシングの冷却効果も期待できる。
【００１４】
また請求項２記載の発明によれば、コントロールシャフトの最上面が、減速機構の一部を構成する被動ギヤの最上部よりも下方に配置され、ケーシングの外壁に設けられる凹部がコントロールシャフトの最上面よりも深く形成されるので、ケーシングをより一層軽量化することができるとともに、前記被動ギヤの冷却を図ることができる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、アクチュエータが、コントロールシャフトに固定されるウォームホイルと、該ウォームホイルに噛合するウォームギヤと、電動モータと、電動モータおよびウォームギヤ間に設けられ減速機構と、デフォルト機構とを有するものであり、デフォルト機構を有する構成であるもののアクチュエータのコンパクト化を図ることができる。しかもアクチュエータを収容するケーシングは、デフォルト機構の主要部を収容するデフォルト機構収容部ならびにウォームホイルを収容してデフォルト機構収容部の一側に配置されるウォームホイル収容部を有しており、デフォルト機構収容部およびウォームホイル収容部間でケーシングの外壁に凹部が設けられるので、ケーシングの小型化および軽量化を図ることができるとともにケーシングの冷却効果も期待できる。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、デフォルト機構収容部のウォームホイル収容部側に臨む側面の外周部に締結ボス部が設けられるので、デフォルト機構収容部およびウォームホイル収容部間でケーシングの外壁に凹部が設けられる構成にもかかわらず、デフォルト機構収容部の剛性を締結ボス部による補強で確保することができる。
【００１７】
さらに請求項５記載の発明によれば、コントロールシャフトの最上面が、デフォルト機構の一部を構成するギヤの最上部よりも下方に配置され、ケーシングの外壁に設けられる凹部がコントロールシャフトの最上面よりも深く形成されるので、ケーシングをより一層軽量化することができるとともに、前記デフォルト機構の一部を構成するギヤの冷却を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１９】
図１〜図１１は本発明の一実施例を示すものであり、図１は車両搭載状態での内燃機関の側面図、図２は図１の２矢視図、図３は吸気側動弁装置の縦断側面図、図４は吸気側動弁装置の分解斜視図、図５は図１の要部拡大図、図６はアクチュエータの側面図、図７はアクチュエータの縦断側面図、図８は図７の８−８線断面図、図９は図７の９−９線断面図、図１０はデフォルト機構の構成を説明するための模式図、図１１は図５の１１−１１線断面図である。
【００２０】
先ず図１および図２において、車両の前部には、クランクシャフト２１の軸線Ｃを車両の幅方向に沿わせた複数気筒たとえば４気筒の機関本体２２が搭載されており、各気筒は、前記軸線Ｃと平行な気筒配列方向２３に並んで機関本体２２に設けられる。
【００２１】
前記機関本体２２は、前記クランクシャフト２１を回転自在に支承するクランクケース２４と、該クランクケース２４に結合されるシリンダブロック２５と、シリンダブロック２５に結合されるシリンダヘッド２６と、シリンダヘッド２６に結合されるヘッドカバー２７とを備えるものであり、前記気筒配列方向２３に沿う左側の一端でシリンダヘッド２６に結合されて機関本体２２の一部を構成するカムホルダ２８が、シリンダヘッド２６およびヘッドカバー２７間で外部に臨むように配置される。
【００２２】
車両の進行方向前方を向いた状態でクランクケース２４の左端には変速機を収納するミッションケース３２が、前記機関本体２２の左側方かつ該ミッションケース３２の上方に空きスペースを形成するようにして結合される。
【００２３】
前記シリンダヘッド２６の前方側に臨む一側壁２６ａ（図１参照）には、各気筒毎の吸気ポート３３…が設けられており、それらの吸気ポート３３…に吸気系３４が接続される。また前記シリンダヘッド２６の後方側に臨む他側壁２６ｂ（図１参照）には各気筒毎の排気ポート３５…が設けられており、それらの排気ポート３５…には、遮熱カバー３６で上方から覆われる排気マニホールド３７が接続される。
【００２４】
吸気系３４は、エアクリーナ１０８と、各気筒に共通にしてシリンダヘッド２６の前方に配置される吸気チャンバ１０９と、エアクリーナ１０８および吸気チャンバ１０９間を連結するホース等の管路部材１１０と、吸気チャンバ１０９から各気筒毎に分かれてシリンダヘッド２６に接続される複数の吸気管１１１，１１１…とを備える。吸気チャンバ１０９には一対の支持脚１１２，１１２が下方に延びるようにして設けられており、それらの支持脚１１２…は、クランクケース２８に取付けられるブラケット１１３に弾性部材１１４…を介して支持される。
【００２５】
図３および図４において、シリンダヘッド２６には、各吸気ポート３３…毎に一対の機関弁である吸気弁３８…が開閉作動作動可能に配設されており、各吸気弁３８…を開閉駆動する吸気側動弁装置３９は、吸気側動弁カム４０を各気筒毎に有する吸気側カムシャフト４１と、吸気側動弁カム４０に従動して揺動するとともに各気筒毎に一対の吸気弁３８…に共通に連動、連結される吸気側ロッカアーム４２と、吸気弁３８…の作動特性のうち開弁リフト量を連続的に変化させるリフト可変機構４３とを備える。
【００２６】
シリンダヘッド２６には、前記気筒配列方向２３に沿う左側の一端を除いて各気筒の両側に配置されるようにして上部ホルダ４４…が締結されており、各上部ホルダ４４…と協働して吸気側カムシャフト４１を回転自在に支承するキャップ４５…が上部ホルダ４４…の上面に締結される。また前記気筒配列方向２３に沿う左側の一端では吸気側カムシャフト４１の端部がカムシャフト２８およびヘッドカバー２７間で回転自在に支承される。
【００２７】
吸気側ロッカアーム４２の一端部には、一対の吸気弁３８…におけるステム３８ａ…の上端に上方から当接するタペットねじ４６…が進退位置を調節可能として螺合される弁連結部４２ａが設けられる。また吸気側ロッカアーム４２の他端部には、第１支持部４２ｂと、第１支持部４２ｂの下方に配置される第２支持部４２ｃとが相互に連なって設けられ、第１および第２支持部４２ｂ，４２ｃは、吸気弁３８…とは反対側に開いた略Ｕ字状に形成される。
【００２８】
吸気側ロッカアーム４２の第１支持部４２ｂには、吸気側カムシャフト４１の吸気側動弁カム４０に転がり接触するローラ４７が第１連結軸４８およびニードルベアリング４９を介して軸支されるものであり、ローラ４７は略Ｕ字状である第１支持部４２ｂに挟まれるように配置される。
【００２９】
リフト可変機構４３は、前記吸気側ロッカアーム４２の第１支持部４２ｂに一端部が回動可能に連結されるとともに他端部が固定支軸５０で回動可能に支承される第１リンクアーム５１と、前記吸気側ロッカアーム４２の第２支持部４２ｃに一端部が回動可能に連結されるとともに他端部が可動支軸５３で回動可能に支承される第２リンクアーム５２と、前記可動支軸５３をその軸線と平行な軸線まわりに角変位させることを可能として可動支軸５３に連結されるコントロールシャフト５４とを備える。
【００３０】
第１リンクアーム５１の一端部は、吸気側ロッカアーム４２の第１支持部４２ｂを両側から挟むように略Ｕ字状に形成されており、ローラ４７を吸気側ロッカアーム４２に軸支する第１連結軸４８を介して第１支持部４２ｂに回動可能に連結される。また第１リンクアーム５１の他端部を回動可能に支承する固定支軸５０は、前記上部ホルダ４４で支持される。
【００３１】
第１リンクアーム５１の下方に配置される第２リンクアーム５２の一端部は、吸気側ロッカアーム４２の第２支持部４２ｃに挟まれるように配置され、第２連結軸５５を介して第２支持部４２ｃに回動可能に連結される。
【００３２】
ところで、両吸気弁３８…は図示しない弁ばねによって閉弁方向にばね付勢されるものであり、閉弁方向にばね付勢されている両吸気弁３８…を吸気側ロッカアーム４２で開弁方向に駆動しているときに吸気側ロッカアーム４２のローラ４７は、弁ばねのばね付勢力によって吸気側動弁カム４０に接触しているのであるが、吸気弁３８…の閉弁状態では、前記弁ばねのばね付勢力は吸気側ロッカアーム４２に作用することはなく、ローラ４７が吸気側動弁カム４０から離れてしまい、吸気弁３８…の微小開弁時における弁リフト量の制御精度が低下してしまう可能性がある。そこで、弁ばねとは別のロッカアーム付勢ばね５６により、前記ローラ４７を吸気側動弁カム４０に当接させる方向に吸気側ロッカアーム４２が付勢される。
【００３３】
コントロールシャフト５４は、一列に並ぶ複数気筒に共通な単一のものであり、吸気側ロッカアーム４２の両側に配置されるウエブ５４ａ…と、両ウエブ５４ａ…の基端部外面に直角に連なる軸部５４ｂ…と、両ウエブ５４ａ…間を結ぶ連結部５４ｃ…とを各気筒毎に有して一体のクランク形状に構成され、前記固定支軸５０および前記軸部５４ｂ…と平行な軸線を有する可動支軸５３は、両ウエブ５４ａ…間を結ぶようにしてコントロールシャフト５４に連結される。しかも前記軸部５４ｂ…は、前記上部ホルダ４４…と、各上部ホルダ４４…の下面に締結される下部ホルダ５７…により回動可能に支承される。
【００３４】
ところで吸気弁３８…が閉弁状態にあるときに第２リンクアーム５２を吸気側ロッカアーム４２に連結する第２連結軸５５は、コントロールシャフト５４の軸部５４ｂ…と同軸上にあり、コントロールシャフト５４が軸部５４ｂ…の軸線まわりに揺動すると、可動支軸５３は軸部５４ｂ…の軸線を中心とする円弧上を移動することになる。
【００３５】
可動支軸５３が下降する方向にコントロールシャフト５４が回動し、吸気側カムシャフト４１の吸気側動弁カム４０でローラ４７が押圧されると、固定支軸５０、第１連結軸４８、第２連結軸５５および可動支軸５３を結ぶ四節リンクが変形して吸気側ロッカアーム４２が下方に揺動し、タペットねじ４６…が吸気弁３８…のステム３８ａ…を押圧し、吸気弁３８…を低リフトで開弁する。
【００３６】
また可動支軸５３が上昇する方向にコントロールシャフト５４が回動し、吸気側カムシャフト４１の吸気側動弁カム４０でローラ４７が押圧されると、前記四節リンクが変形して吸気側ロッカアーム４２が下方に揺動し、タペットねじ４６…が吸気弁３８…のステム３８ａ…を押圧し、吸気弁３８…が高リフトで開弁する。
【００３７】
気筒配列方向２３に沿うコントロールシャフト５４の一端部、すなわちコントロールシャフト５４が備える複数の軸部５４ｂ…のうち前記気筒配列方向２３に沿う一端側の軸部は連結軸部５４ｄとして比較的長く形成されており、該連結軸部５４ｄはシリンダヘッド２６の左側方に突出するものであり、前記連結軸部５４ｄが、シリンダヘッド２６の左側端壁外面に取付けられるアクチュエータ６０のケーシング５９内に突入される。
【００３８】
図５〜図７において、アクチュエータ６０は、駆動源である電動モータ６２と、電動モータ６２の出力を減速する減速機構６３と、該減速機構６３およびコントロールシャフト５４の連結軸部５４ｄ間に設けられる伝動機構６４と、電動モータ６２の非通電時に前記連結軸部５４ｄすなわちコントロールシャフト５４を所定の回動位置に維持するためのデフォルト機構６５の主要部とがケーシング５９に収容されて成るものであり、ケーシング５９は、ケーシング主体６１と、該ケーシング主体６１に締結される第１カバー７４、蓋部材８２および第２カバー８８とで構成される。
【００３９】
減速機構６３は、デフォルト機構６５によるデフォルト位置を零点位置とした正逆回転可能な電動モータ６２のモータ軸６６と、該モータ軸６６の軸線と平行なウォームギヤ軸６７との間に設けられるものであり、モータ軸６６に固定される駆動ギヤ６８と、該駆動ギヤ６８に噛合して前記ウォームギヤ軸６７の一端に固定される被動ギヤ６９とで構成され、最大リフト量から最小リフト量たとえば全閉まで前記吸気弁３８…のリフト量を変化させる作動範囲内で電動モータ６２が回転するのに応じて前記ウォームギヤ軸６７は１回転以上の範囲で回動する。また伝動機構６４は、前記ウォームギヤ軸６７に設けられるウォームギヤ７０と、該ウォームギヤ７０に噛合して前記コントロールシャフト５４の連結軸部５４ｄに固定されるウォームホイル７１とで構成される。
【００４０】
ケーシング主体６１の下部には、機関本体２２の車両搭載時には前後方向に延びるようにして横断面円形のモータ収容孔７２が設けられており、該モータ収容孔７２に電動モータ６２が嵌合、固定される。また機関本体２２の車両搭載時には後方側側壁となるケーシング主体６１の一側壁には複数のボルト７３…で第１カバー７４が締結されており、ケーシング５９には、ケーシング主体６１の一部と前記第１カバー７４とで構成されて前記減速機構６３を収容する減速機構収容部５９ａが、車両搭載時に電動モータ６２よりも後方位置で電動モータ６２よりも上方に延びるようにして設けられる。
【００４１】
前記ウォームギヤ７０は、前記モータ収容孔７２の上方で該モータ収容孔７２と平行にしてケーシング主体６１に設けられるウォームギヤ収容孔７５に収容されるものであり、一端部がボールベアリング７６を介してケーシング主体６１に回転自在に支承されるとともに他端部がニードルベアリング７７を介してケーシング主体６１に回転自在に支承されるウォームギヤ軸６７の外周に設けられる。
【００４２】
図８を併せて参照して、ケーシング主体６１の上部には、ウォームギヤ収容孔７５の中間部に通じるウォームホイル収容室７８が形成されており、このウォームホイル収容室７８内に、ウォームホイル７１が収容される。而してウォームホイル収容室７８には、コントロールシャフト５４の連結軸部５４ｄが突入されており、ウォームホイル７１は、前記連結軸部５４ｄの端部に同軸に設けられるねじ孔７９に螺合されるボルト８０で連結軸部５４ｄに締めつけ固定される。
【００４３】
またシリンダヘッド２６とは反対側でケーシング主体６１の上部には開口部８１が設けられており、この開口部８１を塞ぐ蓋部材８２が複数のねじ部材８３…でケーシング主体６１に締結される。而してケーシング５９には、ケーシング主体６１の一部と前記蓋部材８２とで構成されて前記ウォームホイル７１を収容するウォームホイル収容部５９ｂが、車両搭載時に前記減速機構収容部５９ａよりも前方に位置するようにして形成される。
【００４４】
しかも蓋部材８２には、コントロールシャフト５４の回動量を検出するポジションセンサ８４が、ウォームホイル６５に対向するようにして複数のねじ部材８５…で取付けられており、ウォームホイル６５には前記ポジションセンサ８４を係合させる一対の検出孔８６，８６が設けられる。
【００４５】
ウォームホイル収容部５９ｂに関して前記減速機構収容部５９ａとは反対側でケーシング主体６１の他側壁には第２カバー８８が複数のボルト８７…で締結されており、ケーシング５９には、ケーシング主体６１の一部と前記第２カバー８８とで構成されてデフォルト機構６５の主要部を収容するデフォルト機構収容部５９ｃが、ウォームホイル収容部５９ｂを前記減速機構収容部５９ａとの間に挟むようにして設けられる。
【００４６】
すなわちケーシング５９には、前記ウォームホイル７１を収容するウォームホイル収容部５９ｂと、減速機構６３を収容して前記ウォームホイル収容部５９ｂの一側に配置される減速機構収容部５９ａと、前記デフォルト機構６５を収容して前記ウォームホイル収容部５９ｂの他側に配置されるデフォルト機構収容部５９ｃとが設けられており、前記ケーシング５９におけるケーシング主体６１の外壁には、減速機構収容部５９ａおよびウォームホイル収容部５９ｂ間で内方に凹んだ凹部１３０と、前記ウォームホイル収容部５９ｂおよび前記デフォルト機構収容部５９ｃ間で内方に凹んだ凹部１３１とが設けられる。
【００４７】
図９を併せて参照して、デフォルト機構６５は、ウォームギヤ軸６７とは別部材にして該ウォームギヤ軸６７と平行な軸線を有するデフォルト軸９６と、該デフォルト軸６６の軸線まわりに回動することを可能としてウォームギヤ軸６７に連動、連結される大径ギヤ９２と、大径ギヤ９２とともに同一軸線まわりに回動し得るスプリングホルダ９３と、大径ギヤ９２をスプリングホルダ９３に当接、係合させる方向に付勢するリターンスプリング９４（図４参照）と、大径ギヤ９２およびスプリングホルダ９３の当接、係合状態でリターンスプリング９４とは逆方向にスプリングホルダ９３を付勢するデフォルトスプリング９５とを備える。
【００４８】
大径ギヤ９２は、両端がケーシング主体６１および第２カバー８８で支持されるデフォルト軸９６によって回転自在に支承されており、ウォームギヤ軸６７の他端部に設けられる小径ギヤ９７に噛合される。すなわち大径ギヤ９２は、小径ギヤ９７、ウォームギヤ軸６７および減速機構６３を介して電動モータ６２に連動、連結されており、最大リフト量から最小リフト量たとえば全閉まで前記吸気弁３８…のリフト量を変化させる作動範囲内で電動モータ６２が回転するのに応じて大径ギヤ９２は１回転未満の回動範囲で回動する。すなわち大径ギヤ９２は、吸気弁３８…のリフト量変化範囲内での電動モータ６２の回転に応じて１回転未満の回動範囲で回動するようにして電動モータ６２に連動、連結される。
【００４９】
スプリングホルダ９３は、大径ギヤ９２との相対回転を可能として前記デフォルト軸９６に支承される。大径ギヤ９２のスプリングホルダ９３への対向面には、デフォルト軸９６の軸線を中心とする円弧状の溝９８が設けられ、スプリングホルダ９３には、前記溝９８に挿入される係合突部９９が突設される。而して前記吸気弁３８…のリフト量を所定リフト量および最小リフト量間で変化させる間の大径ギヤ９２の回動に応じて前記係合突部９９は前記大径ギヤ９２の周方向に沿う前記溝９８の一端に当接、係合するものであり、大径ギヤ９２が前記吸気弁３８…のリフト量を所定リフト量および最小リフト量間で変化させるように回動したときに、スプリングホルダ９３は大径ギヤ９２とともに同一軸線まわりに回動することになる。しかもスプリングホルダ９３に突設された規制突部１００は、前記吸気弁３８…のリフト量を最小リフト量から所定リフト量まで変化させる際のスプリングホルダ９３の回動に応じて第２カバー８８に設けられたストッパ１０１（図１０参照）に当接してスプリングホルダ９３の回動を規制するものであり、スプリングホルダ９３の回動範囲は前記所定リフト量および前記最小リフト量間に規制されることになる。
【００５０】
渦巻き型であるデフォルトスプリング９５の一端はスプリングホルダ９３に係合され、他端は第２カバー８８に植設されたピン８８ａに係合される。而してデフォルトスプリング９５は、スプリングホルダ９３を前記最小リフト量側から所定リフト量側に付勢するばね力を発揮するものであり、そのばね荷重はリターンスプリング９４よりも大きく設定される。
【００５１】
図４に注目して、シリンダヘッド２６内でコントロールシャフト５４の連結軸部５４ｄには、該連結軸部５４ｄを囲繞する筒状のスプリングホルダ１０２が固着されており、ねじりコイルばねであるリターンスプリング９４がスプリングホルダ１０２に巻装される。しかもリターンスプリング９４の一端はシリンダヘッド２６に係合され、リターンスプリング９４の他端は前記スプリングホルダ１０２に係合される。
【００５２】
すなわちリターンスプリング９４は、大径ギヤ９２をスプリングホルダ９３に当接、係合させる方向に付勢する機能だけでなく、ウォームホイル７１およびウォームギヤ７０間のバックラッシを吸収する機能を兼ねて、コントロールシャフト５４の連結軸部５４ｄおよびシリンダヘッド２６間に介設されることになる。
【００５３】
このようにして、デフォルト機構６４を構成する大径ギヤ９２、スプリングホルダ９３、リターンスプリング９４およびデフォルトスプリング９５のうち、リターンスプリング９４を除く主要部すなわち大径ギヤ９２、スプリングホルダ９３およびデフォルトスプリング９５はケーシング５９のデフォルト機構収容部５９ｃ内に収容され、リターンスプリング９４だけがシリンダヘッド２６内に配設されることになる。しかもデフォルト機構収容部５９ｃ内にはグリース１０３が充填される。
【００５４】
このようなデフォルト機構６５の構成を模式化して示す図１０を参照して、デフォルト機構６５の作用について説明すると、大径ギヤ９２はリターンスプリング９４で最大リフト位置から最小リフト位置側に向けてばね付勢され、最小リフト位置から吸気弁３８…の所定リフト量であるデフォルト位置までの範囲に回動範囲が規制されたスプリングホルダ９３はリターンスプリング９４よりもばね荷重の大きなデフォルトスプリング９５で最小リフト位置からデフォルト位置側に向けてばね付勢されている。したがって電動モータ６２の非通電状態では、大径ギヤ９２は係合溝９８の一端にスプリングホルダ９３の係合突部９９を当接、係合させる位置までリターンスプリング９４で回動付勢され、スプリングホルダ９３は、デフォルトスプリング９５によってデフォルト位置まで回動されることになり、コントロールシャフト５４に小径ギヤ９４、ウォームギヤ軸６７、ウォームギヤ７０およびウォームホイル７１を介して連動、連結されている大径ギヤ９２もデフォルト位置となり、吸気弁３８…のリフト量が所定量に維持されることになる。
【００５５】
ところでアクチュエータ６０の一部を構成するとともに対をなして相互に噛合するウォームホイル７１およびウォームギヤ７０の少なくとも一方は、合成樹脂から成るものであり、この実施例では、ウォームホイル７１が、たとえばナイロンやＰＥＥＫ（商標名；ビクトレックス社）等の合成樹脂から成るものである。
【００５６】
図７で明示するように、コントロールシャフト５４の最上面は、ウォームギヤ軸６７の一端に設けられて減速機構６３の一部を構成する被動ギヤ６９の最上部よりも下方に配置される。すなわち前記コントロールシャフト５４の最上面を通る仮想水平面Ｌが前記被動ギヤ６９の最上部よりも下方を通るものであり、減速機構収容部５９ａおよびウォームホイル収容部５９ｂ間でケーシング５９の外壁に設けられる凹部１３０は、前記コントロールシャフト５４の最上面すなわち前記仮想水平面Ｌよりも深く形成される。また前記コントロールシャフト５４の最上面すなわち仮想水平面Ｌは、ウォームギヤ軸６７の他端に連動、連結されてデフォルト機構６５の一部を構成する大径ギヤ９２の最上部よりも下方に配置され、ウォームホイル収容部５９ｂおよびデフォルト機構収容部５９ｃ間でケーシング５９の外壁に設けられる凹部１３１は、コントロールシャフト５４の最上面すなわち前記仮想水平面Ｌよりも深く形成される。
【００５７】
図８で明示するように、ケーシング５９のケーシング主体６１には、前記ウォームホイル収容室７８に通じる円筒状の筒部６１ａが設けられており、シリンダヘッド２６の左端壁には、コントロールシャフト５４の連結軸部５４ｄを同軸に囲繞する円筒状の筒部２６ｃが前記筒部６１ａに嵌合可能として設けられ、筒部２６ｃの外周には筒部６１ａの内周に弾発的に接触するＯリング１０４が装着される。すなわちケーシング主体６１およびシリンダヘッド２６は、コントロールシャフト５４が備える連結軸部５４ｄの軸線に沿う方向で相互に嵌合される。
【００５８】
アクチュエータ６０のケーシング５９は、機関本体２２の一部を構成するシリンダヘッド２６およびカムホルダ２８にまたがって取付けられるものであり、シリンダヘッド２６には複数のボルト１０５…（図５参照）でケーシング５９のケーシング主体６１が取付けられ、カムホルダ２８にはボルト１０６（図５参照）でケーシング５９のケーシング主体６１が取付けられる。
【００５９】
モータ収容孔６８に嵌合、固定される電動モータ６２の周囲の４箇所でケーシング５９のケーシング主体６１には挿通孔１０６…を有する取付けボス１０７…が設けられ、それらの挿通孔１０６…に挿通されるボルト１０５…によりケーシング主体６１がシリンダヘッド２６に締結される。
【００６０】
しかもケーシング主体６１には、前記各取付けボス１０７…に連なるリブ１１８〜１２５が突設されるものであり、リブ１１８，１１９は、上方の取付けボス１１７…および下方の取付けボス１１７…間をＸ字状に交差して結ぶように形成され、リブ１２０は下方の取付けボス１１７…間を結ぶように形成され、リブ１２１は、図５において左側上下に配置される取付けボス１１７…間を結ぶように形成され、リブ１２２，１２３は上方の取付けボス１１７…に連なって前記リブ１１８，１１９の延長上を斜め上方に延びるように形成され、さらにリブ１２４，１２５は前記リブ１２２，１２３と斜めに交差するようにして上方の取付けボス１２４，１２５から斜め上方に延びるように形成される。
【００６１】
また減速機構６３、伝動機構６４およびデフォルト機構６５の少なくとも１つに対応する部分でケーシング主体６１は機関本体２２のカムホルダ２８に取付けられるものであり、この実施例では、デフォルト機構６５に対応する部分でケーシング主体６１がカムホルダ２８にボルト１０６で締結される。
【００６２】
図１１を併せて参照して、ケーシング５９におけるデフォルト機構収容部５９ｃのウォームホイル収容部５９ｂ側に臨む側面の外周部には、ケーシング５９を機関本体２２に締結するための締結ボス部１２７が、挿通孔１２６を有するようにして設けられており、前記挿通孔１２６に挿通されたスライドブッシュ１２８を貫通するボルト１０６がカムホルダ２８に螺合される。すなわちデフォルト機構６５に対応する部分でケーシング主体６１はカムホルダ２８にスライドブッシュ１２８を介して締結されることになる。
【００６３】
次にこの実施例の作用について説明すると、吸気弁３８…のリフト量を変化させることを可能としたリフト可変機構４３が備えるコントロールシャフト５４を回動駆動するアクチュエータ６０は、コントロールシャフト５４に固定されるウォームホイル７１と、該ウォームホイル７１に噛合するウォームギヤ７０と、電動モータ６２と、電動モータ６２およびウォームギヤ７０間に設けられ減速機構６３とを有するものであり、レバー式のアクチュエータに比べてアクチュエータ６０をコンパクト化することができる。
【００６４】
またアクチュエータ６０には、コントロールシャフト５４に伝動機構６４を介して連動、連結されるウォームギヤ軸６７ならびに該ウォームギヤ軸６７を機関弁３８…のリフト量変化範囲内で１回転以上回転せしめるようにして回転駆動する動力を発揮する電動モータ６２を有するとともに、電動モータ６２の非通電時に吸気弁３８…のリフト量を所定リフト量とする位置までコントロールシャフト５４を回動付勢することを可能としたデフォルト機構６５の少なくとも主要部が設けられるのであるが、デフォルト機構６５を付設した構造にもかかわらず、アクチュエータ６０をコンパクト化することが可能である。
【００６５】
しかもデフォルト機構６５は、前記ウォームギヤ軸６７と別部材にして該ウォームギヤ軸６７と平行な軸線を有するデフォルト軸９６と、該デフォルト軸９６の軸線まわりに回動することを可能として前記ウォームギヤ軸６７に連動、連結される大径ギヤ９２と、大径ギヤ９２を回動付勢するデフォルトスプリング９５とを備えているので、デフォルト軸９６の軸線まわりに回動する大径ギヤ９２を、吸気弁３８…のリフト量変化範囲内での電動モータ６２の回転に応じて１回転未満の回動範囲で回動するようにしてウォームギヤ軸６７に連動、連結することが可能であり、従来から用いられている耐久性および信頼性の高いデフォルト機構６５を採用することができる。
【００６６】
またデフォルトスプリング９５が渦巻き型のものであるので、デフォルト軸９６の軸線に沿う方向でデフォルト機構６５をコンパクト化することができる。
【００６７】
しかるにデフォルトスプリング９５が渦巻き型であると、デフォルトスプリング９５の半径方向に隣接する部位同士の干渉によって摺動摩擦力が大きくなり易いのであるが、アクチュエータ６０のケーシング５９には、デフォルト機構６５のデフォルトスプリング９５を含む主要部を収容するデフォルト機構収容部５９ｃが形成されており、そのデフォルト機構収容部５９ｃ内にグリース１０３が充填されるので、前記摺動摩擦力を低減し、電動モータ６２が発揮すべき動力を低減して省エネルギー化を図ることができ、ひいては省燃費化が可能となる。
【００６８】
またアクチュエータ６０のケーシング５９は、電動モータ６２に対応する部分の複数箇所で機関本体２２に取付けられるとともに、減速機構６３、伝動機構６４およびデフォルト機構６５の少なくとも１つに対応する部分（この実施例ではデフォルト機構６５に対応する部分）で機関本体２２に取付けられるものであり、アクチュエータ６０の振動発生源である電動モータ６２に対応する部分を強固に機関本体２２に固定し、また電動モータ６２以外にも比較的大重量となる部分をしっかりと機関本体２２に固定して振動を抑えることができる。したがって機関本体２２に取付けられるアクチュエータ６０の耐振性および耐久性を高め、コントロールシャフト５４の制御精度および排気性状の制御性を高めることができる。
【００６９】
ところでケーシング５９には、該ケーシング５９を機関本体２２のシリンダヘッド２６に締結するためのボルト１０５…を挿通せしめる取付けボス１１７…が、電動モータ６２の周囲の４箇所に突設されるとともに、それらの取付けボス１１７…に連なる複数のリブ１１８〜１２５が突設されており、それらのリブ１１８〜１２５によってケーシング５９に歪みが生じるのを防止することができ、アクチュエータ６０を構成する複数の部品のうちケーシング５９に支持されて相互に接触する部品間で摺動摩擦力が増大することを回避することができ、それにより電動モータ６２が発揮すべき駆動力を低減して省エネルギー化を図ることができる。
【００７０】
しかも機関本体２２の一部を構成するシリンダヘッド２６に、ケーシング５９の電動モータ６２に対応する部分が取付けられ、機関本体２２の一部を構成して前記シリンダヘッド２６に結合されるカムホルダ２８に、デフォルト機構６５に対応する部分のケーシング５９が、スライドブッシュ１２８を介して締結されるので、相互に結合されるシリンダヘッド２６およびカムホルダ２８のアクチュエータ６０に対向する取付け面にずれが生じていても歪みが生じないようにしてケーシング５９をシリンダヘッド２６およびカムホルダ２８に取付けることができ、アクチュエータ６０を構成する部品のうちケーシング５９に支持されて相互に接触する部品間で摺動摩擦力が増大することを回避し、電動モータ６２が発揮すべき駆動力を低減して省エネルギー化を図ることができ、コントロールシャフト５４の制御精度および排気性状の制御性をより高めることができる。
【００７１】
またケーシング５９には、ウォームホイル７１を収容するウォームホイル収容部５９ｂと、減速機構６３を収容してウォームホイル収容部５９ｂの一側に配置される減速機構収容部５９ａと、デフォルト機構６５を収容してウォームホイル収容部５９ｂの他側に配置されるデフォルト機構収容部５９ｃとが設けられており、ケーシング５９にの外壁には、減速機構収容部５９ａおよびウォームホイル収容部５９ｂ間で内方に凹んだ凹部１３０と、ウォームホイル収容部５９ｂおよびデフォルト機構収容部５９ｃ間で内方に凹んだ凹部１３１とが設けられる。
【００７２】
したがってケーシング５９の小型化および軽量化を図ることができるとともにケーシング５９の冷却効果も期待でき、ウォームホイル収容部５９ｂの両側に凹部１３０，１３１が配置されるので、ウォームホイル収容部５９ｂに週ユニットされる合成樹脂製のウォームホイル７１を効果的に冷却することができる。
【００７３】
またコントロールシャフト５４の最上面が、減速機構６３の一部を構成する被動ギヤ６９の最上部およびデフォルト機構６５の一部を構成する大径ギヤ９２の最上部よりも下方に配置され、前記両凹部１３０，１３１がコントロールシャフト５４の最上面よりも深く形成されるので、ケーシング５９をより一層軽量化することができるとともに、ウォームホイル７１だけでなく前記被動ギヤ６９および大径ギヤ９２を効果的に冷却することができる。
【００７４】
さらにデフォルト機構収容部５９ｃのウォームホイル収容部５９ｂ側に臨む側面の外周部に、ケーシング５９を機関本体２２に締結するための締結ボス部１２７が設けられるので、デフォルト機構収容部５９ｃおよびウォームホイル収容部５９ｂ間でケーシング５９の外壁に凹部１３１が設けられる構成にもかかわらず、デフォルト機構収容部５９ｃの剛性を締結ボス部１２７による補強で確保することができる。
【００７５】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】車両搭載状態での内燃機関の側面図である。
【図２】図１の２矢視図である。
【図３】吸気側動弁装置の縦断側面図である。
【図４】吸気側動弁装置の分解斜視図である。
【図５】図１の要部拡大図である。
【図６】アクチュエータの側面図である。
【図７】アクチュエータの縦断側面図である。
【図８】図７の８−８線断面図である。
【図９】図７の９−９線断面図である。
【図１０】デフォルト機構の構成を説明するための模式図である。
【図１１】図５の１１−１１線断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
２２・・・機関本体
３８・・・機関弁である吸気弁
４３・・・リフト可変機構
５４・・・コントロールシャフト
５９・・・ケーシング
５９ａ・・・減速機構収容部
５９ｂ・・・ウォームホイル収容部
５９ｃ・・・デフォルト機構収容部
６０・・・アクチュエータ
６２・・・電動モータ
６３・・・減速機構
６５・・・デフォルト機構
６７・・・ウォームギヤ軸
６９・・・被動ギヤ
７０・・・ウォームギヤ
７１・・・ウォームホイル
９２・・・ギヤ
１２７・・・締結ボス部
１２８・・・スライドブッシュ
１３０，１３１・・・凹部
【図１】
2007270801.tif 000003
【図２】
2007270801.tif 000004
【図３】
2007270801.tif 000005
【図４】
2007270801.tif 000006
【図５】
2007270801.tif 000007
【図６】
2007270801.tif 000008
【図７】
2007270801.tif 000009
【図８】
2007270801.tif 000010
【図９】
2007270801.tif 000011
【図１０】
2007270801.tif 000012
【図１１】
2007270801.tif 000013