(57)【要約】【課題】内燃機関の可変動弁機構において、出力アームの端面の周縁部が同端面に対向する規制部材の端面に局所的に接触することによる出力アームや規制部材の異常磨耗や、それに起因する摺動抵抗の増大を抑制する。【解決手段】内燃機関の可変動弁機構は、カムの回転に基づいて揺動する入力アーム２２と、入力アーム２２の揺動に伴い揺動して機関バルブを開閉する出力アーム２４，２６とを備えている。また、入力アーム２２及び出力アーム２４，２６の揺動中心に挿入されるコントロールシャフト３２と、出力アーム２４，２６についてコントロールシャフト３２の軸方向における移動を規制する規制部材５０とを備えている。出力アーム２４，２６の端面２４ａ，２６ａは、端面２４ａ，２６ａの外周縁と内周縁との間で規制部材５０の対向面に対して最も近接するよう同対向面との距離が徐々に変化する形状を有した曲面として構成される。【選択図】図１
2007107482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムの回転に基づいて揺動する入力アームと、該入力アームの両側に設けられ同入力アームの揺動に伴い揺動して機関バルブを開閉する一対の出力アームと、前記入力アーム及び前記各出力アームの揺動中心に位置するようにそれらアームに挿入されるコントロールシャフトと、前記一対の出力アームについて前記コントロールシャフトの軸方向における移動を規制する規制部材とを備え、前記コントロールシャフトをその軸方向に移動させることにより前記入力アームに対する前記出力アームの揺動位相差を変更してバルブ特性を調節する内燃機関の可変動弁機構において、
前記コントロールシャフトの軸方向における前記出力アームの端面のうち前記規制部材に対向する端面は、該端面の外周縁と内周縁との間で前記規制部材の対向面に対して最も近接するよう同対向面との距離が徐々に変化する形状を有した曲面である
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
【請求項２】
カムの回転に基づいて揺動する入力アームと、該入力アームの両側に設けられ同入力アームの揺動に伴い揺動して機関バルブを開閉する一対の出力アームと、前記入力アーム及び前記各出力アームの揺動中心に位置するようにそれらアームに挿入されるコントロールシャフトと、前記一対の出力アームについて前記コントロールシャフトの軸方向における移動を規制する規制部材とを備え、前記コントロールシャフトをその軸方向に移動させることにより前記入力アームに対する前記出力アームの揺動位相差を変更してバルブ特性を調節する内燃機関の可変動弁機構において、
前記コントロールシャフトの軸方向における前記出力アームの端面のうち前記規制部材に対向する端面は、前記コントロールシャフト側に位置する内周縁部が前記規制部材の対向面に対して最も近接するよう同対向面との距離が徐々に変化する形状を有した曲面である
ことを特徴とする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、内燃機関の可変動弁機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の内燃機関においては、機関運転領域全体に亘って運転性及び燃費の最適化を図るべく、吸気バルブの最大リフト量及びその作用角を可変とする可変動弁機構が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載される内燃機関の可変動弁機構は、図５及び図６に示すように、カムシャフト１４５のカム１４５ａの回転に基づいて揺動する入力アーム１２２と、入力アーム１２２の両側に設けられ入力アーム１２２の揺動に伴い揺動して吸気バルブ１１２を開閉する一対の出力アーム１２４，１２６とを備えている。これら入力アーム１２２及び出力アーム１２４，１２６には、これらを揺動可能に支持する支持パイプ１３０が挿入されており、更に同支持パイプ１３０にはコントロールシャフト１３２が挿入されている。また、出力アーム１２４，１２６に隣接して規制部材１５０がそれぞれ設けられており、支持パイプ１３０はこの一対の規制部材１５０によって支持されている。出力アーム１２４，１２６は、この規制部材１５０によりコントロールシャフト１３２の軸方向における移動が規制されている。
【０００４】
そして、リフト量可変アクチュエータ（図示略）によりコントロールシャフト１３２をその軸方向に駆動することで、入力アーム１２２と出力アーム１２４，１２６との間の揺動位相差を変更する。これにより、吸気バルブ１１２のリフト量等のバルブ特性を調節して、運転性及び燃費の最適化を図るようにしている。
【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】
【０００５】
ところで、こうした内燃機関の可変動弁機構において、形状誤差や組付け誤差等に起因して出力アーム１２４，１２６の端面がこれに対向する規制部材１５０の対向面に対して傾いてしまう場合がある。そして、このような傾きが生じると、出力アーム１２４，１２６の端面と規制部材１５０の対向面とが平行でなくなるため、図７に示されるように出力アーム１２４，１２６の端面周縁が規制部材１５０の対向面に対して局所的に接触するようになり、出力アーム１２４，１２６と規制部材１５０との間の面圧が過大となる。その結果、出力アーム１２４，１２６や規制部材１５０の異常磨耗や、それに起因する摺動抵抗の増大を招くおそれがある。
【０００６】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の可変動弁機構において、出力アームの端面の周縁部が同端面に対向する規制部材の対向面に局所的に接触することによる出力アームや規制部材の異常磨耗や、それに起因する摺動抵抗の増大を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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説明する。
請求項１に記載の発明は、カムの回転に基づいて揺動する入力アームと、該入力アームの両側に設けられ同入力アームの揺動に伴い揺動して機関バルブを開閉する一対の出力アームと、前記入力アーム及び前記各出力アームの揺動中心に位置するようにそれらアームに挿入されるコントロールシャフトと、前記一対の出力アームについて前記コントロールシャフトの軸方向における移動を規制する規制部材とを備え、前記コントロールシャフトをその軸方向に移動させることにより前記入力アームに対する前記出力アームの揺動位相差を変更してバルブ特性を調節する内燃機関の可変動弁機構において、前記コントロールシャフトの軸方向における前記出力アームの端面のうち前記規制部材に対向する端面は、該端面の外周縁と内周縁との間で前記規制部材の対向面に対して最も近接するよう同対向面との距離が徐々に変化する形状を有した曲面であることをその要旨としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、カムの回転に基づいて揺動する入力アームと、該入力アームの両側に設けられ同入力アームの揺動に伴い揺動して機関バルブを開閉する一対の出力アームと、前記入力アーム及び前記各出力アームの揺動中心に位置するようにそれらアームに挿入されるコントロールシャフトと、前記一対の出力アームについて前記コントロールシャフトの軸方向における移動を規制する規制部材とを備え、前記コントロールシャフトをその軸方向に移動させることにより前記入力アームに対する前記出力アームの揺動位相差を変更してバルブ特性を調節する内燃機関の可変動弁機構において、前記コントロールシャフトの軸方向における前記出力アームの端面のうち前記規制部材に対向する端面は、前記コントロールシャフト側に位置する内周縁部が前記規制部材の対向面に対して最も近接するよう同対向面との距離が徐々に変化する形状を有した曲面であることをその要旨としている。
【０００９】
請求項１又は請求項２に記載の構成によれば、規制部材と接触する出力アームの端面が曲面によって形成されているため、出力アームの端面がこれに対向する規制部材の対向面に対して傾いた場合でも、出力アームの端面の周縁部が規制部材の対向する面に接触して出力アームと規制部材との間の面圧が過大となることが抑制される。その結果、出力アームや規制部材の異常磨耗や、それに起因する摺動抵抗の増大を抑制することができる。なお、一対の出力アームの双方について、規制部材に対向する端面を曲面とするのが望ましいが、例えば、一方の出力アームの規制部材に対向する端面についてその面圧が特に過大になるときには、その端面のみを曲面とすることもできる。ここで、上記「バルブ特性を調節する」は、吸気バルブ或いは排気バルブの最大リフト量、開弁期間（作用角）、リフトプロフィールの少なくとも一つを調節すること意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１及び図２を参照して説明する。なお、可変動弁機構及び機関バルブの全体構造については先の図５に示した構造と同様であるため説明は割愛する。
【００１１】
図１は、可変動弁機構の正面図である。同図１に示されるように、可変動弁機構は、カムシャフトのカム（いずれも図示略）の回転に基づいて揺動する入力アーム２２と、入力アーム２２の両側に設けられ入力アーム２２の揺動に伴い揺動して機関バルブ（図示略）を開閉する一対の出力アーム２４，２６とを備えている。これら入力アーム２２及び出力アーム２４，２６には、これらを揺動可能に支持する支持パイプ３０が挿入されており、更に支持パイプ３０にはコントロールシャフト３２が挿入されている。また、出力アーム２４，２６に隣接して規制部材５０が設けられており、支持パイプ３０はこの一対の規制部材５０によって支持されている。出力アーム２４，２６はこの規制部材５０によりコントロールシャフト３２の軸方向における移動が規制されている。
【００１２】
ここで、規制部材５０に対向する出力アーム２４，２６の端面２４ａ，２６ａは、その外周縁と内周縁との中間に位置する部分が規制部材５０の対向面に対して最も近接するよう同対向面との距離が徐々に変化する形状を有した曲面になっている。すなわち、出力アーム２４，２６の端面２４ａ，２６ａは、コントロールシャフト３２の軸方向に対して垂直な断面の形状が外周縁と内周縁とを繋ぐ円弧状になっている。図２に示されるように、形状誤差や組付け誤差等に起因して出力アーム２４，２６の端面２４ａ，２６ａがこれに対向する規制部材５０の対向面に対して傾いた場合でも、出力アーム２４，２６の端面２４ａ，２６ａの周縁部が直ぐに規制部材５０に接触してしまうことがない。従って、出力アーム２４，２６や規制部材５０の異常磨耗や、それに起因する摺動抵抗の増大を抑制することができる。
【００１３】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について図３及び図４を参照して説明する。
本実施形態では、規制部材５０に対向する出力アーム２４，２６の端面２４ａ，２６ａの形状が上記第１の実施形態と異なっている。すなわち、出力アーム２４，２６の端面２４ａ，２６ａは、コントロールシャフト３２側に位置する内周縁部が規制部材５０の対向面に対して最も近接するよう同対向面との距離が徐々に変化する形状を有した曲面になっている。つまり、出力アーム２４，２６の端面２４ａ，２６ａは、コントロールシャフト３２の軸方向に対して垂直な断面の形状が両外周縁を繋ぐ円弧状になっている。
【００１４】
このように構成した本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、図４に示されるように、形状誤差や組付け誤差等に起因して出力アーム２４，２６の端面２４ａ，２６ａがこれに対向する規制部材５０の対向面に対して傾いた場合でも、出力アーム２４，２６の端面２４ａ，２６ａの周縁部が直ぐに規制部材５０に接触してしまうことがない。従って、出力アーム２４，２６や規制部材５０の異常磨耗や、それに起因する摺動抵抗の増大を抑制することができる。
【００１５】
なお、上記各実施形態は以下のようにその構成を変更することができる。
・第１の実施形態において、出力アーム２４，２６の端面２４ａ，２６ａについてその外周縁と内周縁との中間に位置する部分を規制部材５０の対向面に対して最も近接させるようにしたが、この最も近接する部分は外周縁と内周縁との間であればその位置を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態の可変動弁機構の正面図。
【図２】出力アーム及び規制部材の当接状態を示す拡大正面図。
【図３】第２の実施形態の可変動弁機構の正面図。
【図４】出力アーム及び規制部材の当接状態を示す拡大正面図。
【図５】可変動弁機構の全体構造を示す断面図。
【図６】従来の可変動弁機構の正面図。
【図７】出力アーム及び規制部材の当接状態を示す拡大正面図。
【符号の説明】
【００１７】
２２，１２２…入力アーム、２４，２６，１２４，１２６…出力アーム、２４ａ，２６ａ…端面、３０，１３０…支持パイプ、３２，１３２…コントロールシャフト、５０…規制部材、１１２…吸気バルブ、１４５…カムシャフト、１４５ａ…カム。
【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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【図７】
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