(57)【要約】【課題】可変動弁機構において、コントロールシャフトとロッカシャフトとの組付け性の向上を図る。【解決手段】ロッカシャフト３１に治具挿入孔３１ｂを設けるとともに、コントロールシャフト３２には、前記治具挿入孔３１ｂに対応する位置に平面３２ｃを有する段部（凹部）３２ｂを設け、コントロールシャフト３２をロッカシャフト３１に挿入して組付ける際に、ロッカシャフト３１の治具挿入孔３１ｂに治具６０を挿入し、その挿入した治具６０（軸部６１）とコントロールシャフト３２の段部３２ｂの平面３２ｃとの接触により、コントロールシャフト３２のロッカシャフト３１に対する周方向の移動を規制した状態で、コネクトピン４４をロッカシャフト１３１の長孔３１ａを通じてコントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａに挿入する。【選択図】図１３
2007182784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の機関バルブのカムシャフトと平行に配設された支持パイプと、この支持パイプ内に軸方向に移動可能な状態で配設されたコントロールシャフトと、前記カムシャフトのカムにより駆動される入力アーム及び機関バルブをリフトさせる出力アーム、並びに、前記支持パイプに軸方向に移動可能な状態で支持されるスライダを有する可変バルブリフト機構とを備え、
前記コントロールシャフトに形成されたピン挿入孔にピンが前記支持パイプのピン貫通孔を通じて挿入され、そのピンを介して前記コントロールシャフトと前記スライダとが連結されており、当該コントロールシャフトの軸方向の移動に連動して前記スライダが移動することにより、前記機関バルブのバルブ特性を変更するように構成された可変動弁機構の組立方法であって、
前記支持パイプの前記ピン貫通孔とは異なる位置に治具挿入孔を設けるとともに、前記コントロールシャフトには前記治具挿入孔に対応する位置に平面を有する凹部を設け、前記コントロールシャフトを前記支持パイプに挿入して組み付ける際に、前記支持パイプの治具挿入孔に治具を挿入し、その挿入した治具と前記コントロールシャフトに設けた凹部の平面との接触により、前記コントロールシャフトの前記支持パイプに対する周方向の移動を規制した状態で、前記ピンを前記支持パイプのピン貫通穴を通じて前記コントロールシャフトのピン挿入孔に挿入することを特徴とする可変動弁機構の組立方法。
【請求項２】
前記コントロールシャフトの凹部には、当該コントロールシャフトの前記支持パイプに対する軸方向の位置を規制するための規制部が設けられており、この規制部を前記支持パイプの治具挿入孔に挿入した治具に突き当てた状態で、前記ピンを前記支持パイプのピン貫通穴を通じて前記コントロールシャフトのピン挿入孔に挿入することを特徴とする請求項１記載の可変動弁機構の組立方法。
【請求項３】
前記コントロールシャフトの凹部は、当該コントロールシャフトの端部に設けた段部または溝であることを特徴とする請求項１または２記載の可変動弁機構の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気バルブや排気バルブのバルブ特性を連続的に変更する可変動弁機構の組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等に搭載される内燃機関（以下、エンジンともいう）の出力増加・燃費の改善・排気エミッションの向上などを目的として、バルブタイミング（開閉時期）、バルブリフト量、作用角（開弁期間）などの機関バルブ（吸気バルブ・排気バルブ）のバルブ特性を可変とする可変動弁機構が知られている。
【０００３】
可変動弁機構の一例として、エンジンに固定された円筒状のロッカシャフト（支持パイプともいう）と、このロッカシャフト内に軸方向に移動可能な状態で配設されたコントロールシャフトと、ロッカシャフト上に設けられ、機関バルブの作用角及びバルブリフト量を連続的に変更する可変バルブリフト機構とを備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
可変バルブリフト機構は、エンジンの各気筒ごとに設けられており、コントロールシャフトと連動して移動可能なスライダギヤと、カムシャフトのカムにより駆動される入力アームと、機関バルブをリフトさせる出力アームとを備えている。
【０００５】
スライダギヤには、入力アームと噛み合う入力側ヘリカルスプラインと、出力アームと噛み合う出力側ヘリカルスプラインが形成されている。入力側ヘリカルスプラインの歯のねじれの向きと、出力側ヘリカルスプラインの歯のねじれの向きとは、反対方向に形成されている。一方、入力アームの内周面にはスライダギヤの入力側ヘリカルスプラインに噛み合うヘリカルスプラインが形成されており、出力アームの内周面にも同様に、スライダギヤの出力側ヘリカルスプラインに噛み合うヘリカルスプラインが形成されている。
【０００６】
以上の構成の可変動弁機構において、カムシャフトのトルクが入力アームに伝達されると、入力アームが揺動され、この入力アームと一体的に揺動する出力アームによって機関バルブがリフトされるようになっている。そして、機関バルブの作用角やリフト量が次のようにして変更される。すなわち、コントロールシャフトの軸方向への移動に連動してスライダギヤが軸方向に移動されると、スライダギヤと入力アーム及び出力アームとの軸方向における相対位置が変化する。これにより、スライダギヤ上の入力アームと出力アームとが相対回転して、両者の相対位相差が変更され、機関バルブの作用角やリフト量が連続的に変更されるようになっている。
【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】
【０００７】
ところで、上記したような可変動弁機構においては、コントロールシャフトの軸方向への移動に連動してスライダギヤが移動されるが、その際、コネクトピン及びブッシュを介して、コントロールシャフトの動作をスライダギヤに伝達するという構成が採用される場合がある。その構成の一例を図１９を参照して説明する。
【０００８】
この例では、スライダギヤ１４３の軸孔１４３ａにコントロールシャフト１３２が挿入されている。スライダギヤ１４３の軸孔１４３ａの内周面に形成された周溝１４３ｂ内にブッシュ１４５が配設されており、そのブッシュ１４５及びコネクトピン１４４を介してスライダギヤ１４３がコントロールシャフト１３２に連結されている。
【０００９】
具体的には、コントロールシャフト１３２に形成されたピン挿入孔１３２ａと、ロッカシャフト１３１に形成された長孔１３１ａとを位置合わせし、さらにロッカシャフト１３１の長孔１３１ａとブッシュ１４５のピン挿入孔３４５ａとを位置合わせした状態で、スライダギヤ１４３に形成した貫通孔１４３ｅを通じてスライダギヤ駆動用のコネクトピン１４４を、ブッシュ１４５のピン挿入孔１４５ａ→ロッカシャフト１３１の長孔１３１ａ→コントロールシャフト１３２のピン挿入孔１３２ａの順で挿入することで、スライダギヤ１４３とコントロールシャフト１３２とが連結されている。
【００１０】
このような連結を行うにあたり、コントロールシャフト１３２にピン挿入孔１３２ａとロッカシャフト１３１の長孔１３１ａとを位置合わせする必要があるが、図２０に示すように、コントロールシャフト１３２がロッカシャフト１３１に対して周方向に自由に移動することが可能であるため、ピン挿入孔１３２ａと長孔１３１ａとの位置ずれが生じやすい。このため、コネクトピン１４４を挿入することが困難であり、組付け性が悪いという問題がある。
【００１１】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、可変動弁機構において、スライダギヤを駆動するコントロールシャフトと支持パイプとの組付け性の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、内燃機関の機関バルブのカムシャフトと平行に配設された支持パイプと、この支持パイプ内に軸方向に移動可能な状態で配設されたコントロールシャフトと、前記カムシャフトのカムにより駆動される入力アーム及び機関バルブをリフトさせる出力アーム、並びに、前記支持パイプに軸方向に移動可能な状態で支持されるスライダを有する可変バルブリフト機構とを備え、前記コントロールシャフトに形成されたピン挿入孔にピンが前記支持パイプのピン貫通孔を通じて挿入され、そのピンを介して前記コントロールシャフトと前記スライダとが連結されており、当該コントロールシャフトの軸方向の移動に連動して前記スライダが移動することにより、前記機関バルブのバルブ特性を変更するように構成された可変動弁機構の組立方法であって、前記支持パイプの前記ピン貫通孔とは異なる位置に治具挿入孔を設けるとともに、前記コントロールシャフトには前記治具挿入孔に対応する位置に平面を有する凹部を設け、前記コントロールシャフトを前記支持パイプに挿入して組み付ける際に、前記支持パイプの治具挿入孔に治具を挿入し、その挿入した治具と前記コントロールシャフトに設けた凹部の平面との接触により、前記コントロールシャフトの前記支持パイプに対する周方向の移動を規制した状態で、前記ピンを前記支持パイプのピン貫通穴を通じて前記コントロールシャフトのピン挿入孔に挿入することを特徴としている。
【００１３】
本発明によれば、スライダギヤ駆動用のピンをコントロールシャフトに支持パイプ（ロッカシャフト）のピン貫通孔を通じて挿入する際に、支持パイプに対するコントロールシャフトの周方向の動きを規制し、コントロールシャフトのピン挿入孔と支持パイプのピン貫通孔との周方向における位置を合わせた状態で、コントロールシャフトのピン挿入孔にピンを挿入することが可能になるので、ピン挿入時におけるコントロールシャフトのピン挿入孔と支持パイプのピン貫通孔との位置ずれの問題を解消することができ、スライダギヤ駆動用のピンをコントロールシャフトに挿入する際のピン挿入性が向上する。
【００１４】
本発明において、コントロールシャフトの凹部に、当該コントロールシャフトの前記支持パイプに対する軸方向の位置を規制するための規制部（例えば規制面）を設け、この規制部を支持パイプの治具挿入孔に挿入した治具に突き当てた状態で、ピンを支持パイプのピン貫通穴を通じてコントロールシャフトのピン挿入孔に挿入するという方法を採用してもよい。このように、ピン挿入時にコントロールシャフトの支持パイプに対する軸方向の動きを規制することにより、ピン挿入性が更に向上する。
【００１５】
本発明において、コントロールシャフト中心と平行な平面を有する段部をコントロールシャフト端部に設け、その段部の平面をコントロールシャフトの周方向の移動を規制する規制面としてもよい。また、この場合、段部の段差面（コントロールシャフト中心と直交もしくは交差する面）をコントロールシャフトの軸方向の移動を規制する規制面としてもよい。
【００１６】
さらに、本発明において、コントロールシャフト端部に溝を設けて、コントロールシャフト中心と平行で互いに対向する一対の対向平面を形成し、その対向平面をコントロールシャフトの周方向の移動を規制する規制面としてもよい。また、この場合、溝内に、コントロールシャフト中心と直交もしくは交差する面（一対の対向平面以外の面（例えば溝の底面））形成し、その面をコントロールシャフトの軸方向の移動を規制する規制面としてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、スライダギヤ駆動用のピンをコントロールシャフトに挿入する際に、支持パイプに対するコントロールシャフトの周方向の動きを規制しているので、スライダギヤ駆動用のピンをコントロールシャフトに挿入する際のピン挿入性が向上する。これにより、可変動弁機構において、スライダギヤを駆動するコントロールシャフトと支持パイプとの組付け性が良好となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
本発明を適用するエンジン（内燃機関）について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２０】
−エンジン−
この例のエンジン１は、車両に搭載される直列４気筒ガソリンエンジンであって、シリンダヘッド１１と、４つの気筒（シリンダ）１２を有するシリンダブロック１３とを備えている。各気筒１２内にはピストン１ａが往復運動が可能な状態で収容されている。ピストン１ａはコネクティングロッドを介してクランクシャフト１０に連結されており、ピストン１ａの往復運動がコネクティングロッドによってクランクシャフト１０の回転へと変換される。
【００２１】
エンジン１のシリンダヘッド１１には、各燃焼室１ｂに連通する吸気ポート１５と排気ポート１６とが各気筒１２毎に一対ずつ設けられている。また、エンジン１の燃焼室１ｂには点火プラグ３が各気筒１２毎に配置されている。
【００２２】
シリンダヘッド１１には、各吸気ポート１５を開閉する吸気バルブ２１と、排気ポート１６を開閉する排気バルブ２２とがそれぞれ配置されている。各吸気バルブ２１にはそれぞれバルブスプリング２５が設けられており、そのバルブスプリング２５の弾性力によって各吸気バルブ２１が吸気ポート１５を閉じる方向に付勢されている。また、各排気バルブ２２にも同様にバルブスプリング２５が設けられている。
【００２３】
吸気バルブ２１の上方には、各気筒１２毎に１つの吸気カム２３ａを有する吸気カムシャフト２３が配置されている。吸気カムシャフト２３は、複数の支持壁１７・・１７によって回転自在に支持されている。また、排気バルブ２２の上方に、各気筒１２毎に１つの排気カム２４ａを有する排気カムシャフト２４が配置されている。排気カムシャフト２４は、複数の支持壁１８・・１８によって回転自在に支持されている。これら吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４はタイミングチェーン１４等を介してクランクシャフト１０に駆動連結されている。そして、クランクシャフト１０の回転がタイミングチェーン１４等を介して吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４に伝達され、それら吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４の各回転によって、吸気バルブ２１及び排気バルブ２２がそれぞれ往復運動する。
【００２４】
吸気バルブ２１の上端部と吸気カム２３ａとの間、及び、排気バルブ２２の上端部と排気カム２４ａとの間には、それぞれ、ローラ２６ａを有するロッカアーム２６が揺動自在に配置されている。さらに、吸気バルブ２１及び排気バルブ２２の各上端部の近傍には、それぞれ、油圧式のラッシュアジャスタ２７が配置されている。ロッカアーム２６には、バルブスプリング２５の圧縮反力とラッシュアジャスタ２７の押し上げ力が伝達され、これらの伝達力によりロッカアーム２６のローラ２６ａがほぼ上方に付勢されている。このような構造のローラ２６ａは、排気カム２４ａに対しては直接接触し、吸気カム２３ａに対しては後述する可変動弁機構３０を介して間接的に接触している。
【００２５】
そして、以上のエンジン１において、吸気ポート１５に吸気通路が接続されており、エンジン１の外部の空気が吸気通路及び吸気ポート１５を通じて燃焼室１ｂ内に取り込まれる。吸気通路には燃料噴射用のインジェクタ（図示せず）が配置されている。インジェクタには、燃料タンクから燃料ポンプによって所定圧力の燃料が供給され、吸気通路に燃料が噴射される。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となって各吸気ポート１５を通じてエンジン１の燃焼室１ｂに導入される。燃焼室１ｂに導入された混合気（燃料＋空気）は点火プラグ３にて点火されて燃焼・爆発する。この混合気の燃焼室１ｂ内での燃焼・爆発によりピストン１ａが往復運動してクランクシャフト１０が回転する。
【００２６】
−可変動弁機構−
以上のようなエンジン１において、吸気カムシャフト２３の近傍に可変動弁機構３０が設けられている。以下、可変動弁機構３０の構成について、図１〜図９を参照して説明する。
【００２７】
可変動弁機構３０は、吸気バルブ２１の作用角及びバルブリフト量（最大リフト量）を連続的に変更するための機構であって、吸気カムシャフト２３の吸気カム２３ａとロッカアーム２６との間に配設されている。
【００２８】
ここで、吸気バルブ２１の作用角とは、図１２に示すように、吸気バルブ２１の開弁時期ＩＶＯから閉弁時期ＩＶＣまでの角度範囲（図１２ではクランク角で表現）である。また、バルブリフト量（最大リフト量）は、吸気バルブ２１が開弁時において稼動範囲の最も下方まで移動（リフト）したときのバルブ移動量である。これらの作用角及びバルブリフト量は、可変動弁機構３０によって互いに同期して変化する。例えば、作用角が小さくなるほどバルブリフト量も小さくなる。また、作用角が小さくなるに従って吸気バルブ２１の開弁時期ＩＶＯと閉弁時期ＩＶＣとが互いに近寄り、開弁期間が短くなって１気筒当りの吸入空気量が少なくなる。
【００２９】
可変動弁機構３０は、ロッカシャフト（支持パイプ）３１、コントロールシャフト３２、アクチュエータ３３、及び、可変バルブリフト機構４０を備えている。
【００３０】
ロッカシャフト３１は、吸気カムシャフト２３と平行な方向（気筒配列方向、図２の矢印で示すＦ・Ｒ方向）に沿って延びる円筒状の部材であり、シリンダヘッド１１に一定間隔ごとに設けられた複数の支持壁１７・・１７に、軸方向及び周方向への移動が規制された状態で取り付けられている。なお、ロッカシャフト３１が延びる方向を「軸方向」という。
【００３１】
コントロールシャフト３２は、ロッカシャフト３１内に軸方向の移動が可能な状態で挿入されている。コントロールシャフト３２は、アクチュエータ３３によって軸方向（図２、図３に示すＦ方向またはＲ方向）に前進・後退される。
【００３２】
可変バルブリフト機構４０は、気筒数と同数設けられており、ロッカシャフト３１に対して各気筒１２と対応するように外装されている。この可変バルブリフト機構４０は、入力アーム４１、出力アーム４２、及び、スライダギヤ４３を備えている。
【００３３】
入力アーム４１は円筒形のハウジング４１ａを備えている。ハウジング４１ａの内周面には、後述するスライダギヤ４３の入力側ヘリカルスプライン４３ａに噛み合うヘリカルスプライン４１ｂが形成されている。また、ハウジング４１ａの外周には、径方向外向きに突出する一対の支持片４１ｃ，４１ｃが設けられており、この一対の支持片４１ｃ，４１ｃの間にローラ４１ｅが配置されている。ローラ４１ｅは、ロッカシャフト３１と平行な回転軸４１ｄによって回転自在に支持されている。
【００３４】
入力アーム４１の軸方向の両側にはそれぞれ円筒形状の出力アーム４２，４２が配置されている。各出力アーム４２は円筒形のハウジング４２ａを備えている。ハウジング４２ａの内周面には、スライダギヤ４３の出力側ヘリカルスプライン４３ｂに噛み合うヘリカルスプライン４２ｂが形成されている。また、ハウジング４２ａの外周には、径方向外向きに突出するノーズ４２ｃが設けられている。このノーズ４２ｃは、略三角形状に加工されており、その一辺が凹状に湾曲するカム面４２ｄとなっている。
【００３５】
これらの入力アーム４１及び２つの出力アーム４２，４２によって区画された内部空間には、スライダギヤ４３が配設されている。このスライダギヤ４３は、ロッカシャフト３１上にコントロールシャフト３２と連動して軸方向に移動可能に外装されている。
【００３６】
スライダギヤ４３は軸孔４３ｃを有する略円筒形状に加工されている。スライダギヤ４３の軸方向の中央部には、入力アーム４１のヘリカルスプライン４１ｂに噛み合う入力側ヘリカルスプライン４３ａが加工されている。また、スライダギヤ４３の軸方向の両端部には、出力アーム４２のヘリカルスプライン４２ｂに噛み合う出力側ヘリカルスプライン４３ｂがそれぞれ加工されている。出力側ヘリカルスプライン４３ｂは、入力側ヘリカルスプライン４３ａに対して外径が小さく形成されている。また、入力側ヘリカルスプライン４３ａと出力側ヘリカルスプライン４３ｂとは、歯のねじれの向きが互いに逆向きとなるように加工されている。
【００３７】
そして、入力アーム４１のローラ４１ｅは、シリンダヘッド１１に圧縮状態で配設されたロストモーションスプリング５０の弾性力によって、常に吸気カム２３ａへ押し付けられている。一方、出力アーム４２のハウジング４２ａのベース円部分またはノーズ４２ｃのカム面４２ｄには、吸気バルブ２１のバルブスプリング２５によってロッカアーム２６のローラ２６ａが圧接されている。これにより、吸気カム２３ａの回転によって入力アーム４１が揺動され、この入力アーム４１と一体的に揺動する出力アーム４２によって、ロッカアーム２６を介して吸気バルブ２１がリフトされるようになっている。
【００３８】
次に、スライダギヤ４３と、ロッカシャフト３１及びコントロールシャフト３２との結合形態について説明する。
【００３９】
まず、スライダギヤ４３の軸孔４３ｃの軸方向中間（入力側ヘリカルスプライン４３ａの形成されている箇所）には、周溝４３ｄが形成されている。周溝４３ｄには、断面円弧状のブッシュ４５が配設されている。さらに、スライダギヤ４３には、周溝４３ｄ内に連通する貫通孔４３ｅが形成されている。
【００４０】
ロッカシャフト３１には、スライダギヤ４３の周溝４３ｄと対応する位置に、軸方向へ延びる長孔（ピン貫通孔）３１ａが形成されている。また、コントロールシャフト３２には、ロッカシャフト３１の長孔３１ａに対応する位置にピン挿入孔３２ａが形成されている。そして、コントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａに、コネクトピン４４がブッシュ４５のピン挿入孔４５ａ及びロッカシャフト３１の長孔３１ａを通じて挿入されており、このコネクトピン４４及びブッシュ４５を介してスライダギヤ４３とコントロールシャフト３２とが連結されている。なお、コントロールシャフト３２とロッカシャフトとの組付けの詳細は後述する。
【００４１】
このように組付けられたスライダギヤ４３は、次のように動作する。
【００４２】
まず、コントロールシャフト３２は、ロッカシャフト３１の長孔３１ａの軸方向の長さの範囲内で、ロッカシャフト３１に対して軸方向に移動可能である。また、スライダギヤ４３は、コネクトピン４４が挿入されたブッシュ４５と周溝４３ｄとの係合により、コントロールシャフト３２に連結されているので、アクチュエータ３３の駆動によりコントロールシャフト３２が軸方向に移動すると、これに連動してスライダギヤ４３が軸方向に移動する。一方、スライダギヤ４３は、長孔４３ｄの周方向の長さの範囲内で、コントロールシャフト３２に対し回転可能であるので、入力アーム４１に吸気カムシャフト２３のトルクが伝達されると、スライダギヤ４３は、ロッカシャフト３１の回りを揺動する。
【００４３】
このような可変バルブリフト機構４０において、スライダギヤ４３の入力側ヘリカルスプライン４３ａと、入力アーム４１のヘリカルスプライン４１ｂとは、互いに噛み合わされることによって支持されている。また同様に、スライダギヤ４３の出力側ヘリカルスプライン４３ｂと、出力アーム４２のヘリカルスプライン４２ｂとは、互いに噛み合わされて支持されている。
【００４４】
従って、コントロールシャフト３２の前進・後退によりスライダギヤ４３を軸方向に移動させて、スライダギヤ４３と入力アーム４１及び出力アーム４２，４２との軸方向における相対位置を変化させることにより、入力アーム４１と出力アーム４２とに互いに逆向きのねじり力が付与されることになる。これにより、入力アーム４１と出力アーム４２とが互いに相対回転し、入力アーム４１（ローラ４１ｅ）と出力アーム４２（ノーズ４２ｃ）との相対位相差が変更されるようになっている。
【００４５】
このようにして、入力アーム４１のローラ４１ｅと出力アーム４２のノーズ４２ｃとの相対位相差が変更されると、吸気バルブ２１の作用角及びバルブリフト量が変更される。そして、相対位相差が最も小さいとき（可変バルブリフト機構４０の周方向において、ローラ４１ｅとノーズ４２ｃとが最も接近した状態にあるとき）、吸気バルブ２１の作用角及びバルブリフト量は最も小さくなる。逆に、相対位相差が最も大きいとき（可変バルブリフト機構４０の周方向において、ローラ４１ｅとノーズ４２ｃとが最も離れた状態にあるとき）、吸気バルブ２１の作用角及びバルブリフト量は最も大きくなる。
【００４６】
そして、この例の可変動弁機構３０においては、共通する１本のコントロールシャフト３２に各気筒１２毎のスライダギヤ４３・・４３がそれぞれ配置されているので、コントロールシャフト３２の軸方向の前進・後退に応じて、全ての気筒１２の吸気バルブ２１の作用角及びバルブリフト量が同時に変更されるようになっている。
【００４７】
次に、可変動弁機構３０の動作について図１０及び図１１を参照しながら説明する。
【００４８】
図１０は、入力アーム４１と出力アーム４２との相対位相差を最大にする場合の動作説明図であって、（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ閉弁状態及び開弁状態を示している。図１１は、入力アーム４１と出力アーム４２との相対位相差を最小にする場合の動作説明図であって、（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ閉弁状態及び開弁状態を示している。
【００４９】
まず、図１０を参照して、コントロールシャフト３２を最大限までアクチュエータ３３から離れる方向（図２、図３の矢印Ｆ方向）へ移動させた場合の可変動弁機構３０の動作について説明する。
【００５０】
図１０（Ａ）に示すように、吸気カム２３ａのベース円部分が入力アーム４１のローラ４１ｅに当接しているとき、ロッカアーム２６のローラ２６ａは、出力アーム４２のハウジング４２ａのベース円部分と当接した状態にある。このため、吸気バルブ２１はバルブリフト量が「０」の状態（エンジン１の吸気ポート１５を閉じた状態）に維持される。
【００５１】
そして、吸気カムシャフト２３の時計方向への回転に伴って入力アーム４１のローラ４１ｅが吸気カム２３ａのリフト部分を通じて押し下げられると、入力アーム４１がロッカシャフト３１に対して、反時計回り方向（図１０（Ａ）の矢印方向）に回動する。また、これに伴って、出力アーム４２及びスライダギヤ４３が一体となって揺動する。
【００５２】
これにより、出力アーム４２のノーズ４２ｃに形成されたカム面４２ｄが、ロッカアーム２６のローラ２６ａに当接し、カム面４２ｄの押圧によってローラ２６ａが押し下げられる。
【００５３】
一方、図１０（Ｂ）に示すように、ロッカアーム２６のローラ２６ａがカム面４２ｄにより押圧されているとき、ロッカアーム２６がラッシュアジャスタ２７との当接部を中心として揺動し、吸気バルブ２１が開弁される。
【００５４】
以上のように、コントロールシャフト３２がアクチュエータ３３から離れる方向に最大限まで移動した状態では、ロッカシャフト３１の軸心回りにおける入力アーム４１のローラ４１ｅと、出力アーム４２のノーズ４２ｃとの相対位相差が最大となる。
【００５５】
これにより、吸気カム２３ａがローラ４１ｅを最大限に押し下げたとき、ロッカアーム２６の揺動量（揺動範囲）が最も大きくなり、吸気バルブ２１は最大の作用角及びバルブリフト量で開閉される。
【００５６】
次に、図１１を参照して、コントロールシャフト３２を最大限までアクチュエータ３３に近づける方向（図２、図３の矢印Ｒ方向）へ移動させた場合の可変動弁機構３０の動作について説明する。
【００５７】
図１１（Ａ）に示すように、吸気カム２３ａのベース円部分が入力アーム４１のローラ４１ｅに当接しているときには、出力アーム４２とローラ４１ｅとの当接位置は、カム面４２ｄから最大限まで離れた位置にある。そして、吸気カムシャフト２３の回転によって入力アーム４１のローラ４１ｅが吸気カム２３ａのリフト部分により押し下げられると、入力アーム４１と出力アーム４２とが一体となって回動する。
【００５８】
ただし、この場合、出力アーム４２とローラ４１ｅとの当接位置は、カム面４２ｄから最大限離れているので、カム面４２ｄによるロッカアーム２６のローラ２６ａの押し下げが開始されるまでの出力アーム４２の回転量が、図１０に示す場合と比べて大きくなる。また、吸気カム２３ａのリフト部分により入力アーム４１のローラ４１ｅが押し下げられた際、ローラ４１ｅと当接するカム面４２ｄの範囲が、ノーズ４２ｃの基端側の一部のみに縮小される。このため、吸気カム２３ａのリフト部分によるローラ４１ｅの押し下げに応じたロッカアーム２６の揺動量（揺動範囲）は小さくなる。
【００５９】
一方、図１１（Ｂ）に示すように、ロッカアーム２６の揺動量が小さいことにより、吸気バルブ２１は、より小さいバルブリフト量にて開弁されるようになる。
【００６０】
また、コントロールシャフト３２がアクチュエータ３３に近づく方向に最大限まで移動した状態では、ロッカシャフト３１の軸心回りにおけるローラ４１ｅとノーズ４２ｃとの相対位相差が最小となる。
【００６１】
これにより、吸気カム２３ａがローラ４１ｅを最大限に押し下げたときに、ローラ４１ｅの変位量は最も小さくなり、吸気バルブ２１が最小の作用角及びバルブリフト量で開閉されるようになる。
【００６２】
次に、コントロールシャフト３２、ロッカシャフト３１及びスライダギヤ４３の組付けについて説明する。
【００６３】
コントロールシャフト３２、ロッカシャフト３１及びスライダギヤ４３の組付けは、従来では、次のようにして行っている。
【００６４】
まず、コントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａと、ロッカシャフト３１の長孔３１ａとを位置合わせし、さらにロッカシャフト３１の長孔３１ａと、ブッシュ４５のピン挿入孔４５ａとを位置合わせした状態で、スライダギヤ４３の外側からコネクトピン４４をスライダギヤ４３の貫通孔４３ｅを通じて、ブッシュ４５のピン挿入孔４５ａ→ロッカシャフト３１の長孔３１ａ→コントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａの順で挿入する。その後、スライダギヤ４３のみを周方向に動かして、貫通孔４３ｅを図９に示す位置に配置することにより、コネクトピン４４がスライダギヤ４３の外部に抜け出ないようにしておく。
【００６５】
以上の組付け作業により、スライダギヤ４３とコントロールシャフト３２とをコネクトピン４４を介して連結することができる。
【００６６】
ところが、このような従来の組付け方法では、コネクトピン４４をコントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａに挿入する際に、コントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａと、ロッカシャフト３１の長孔３１ａと、ロッカシャフト３１の長孔３１ａと、ブッシュ４５のピン挿入孔４５ａと、スライダギヤ４３の貫通孔４３ｅとを位置合わせする必要があり、その位置合わせが難しい。特に、コントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａ及びロッカシャフトの長孔３１ａは、スライダギヤ４３の内部で外部からは見えにくい位置にあるうえ、コントロールシャフト３２がロッカシャフト３１に対し周方向に自由に移動することが可能であるため（図２０参照）、ピン挿入孔３２ａと長孔３１ａとの位置ずれが生じやすく、コネクトピン４４を挿入することが困難である。
【００６７】
このような問題を解消する方法の一例を図１３〜図１５を参照して以下に説明する。
【００６８】
まず、この例では、コントロールシャフト３２の先端部に段部３２ｂを形成している。この段部３２ｂには、平面（規制面）３２ｃと段差面（規制面）３２ｄとが形成されている。段部３２ｂの平面３２ｃは、コントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａの中心と垂直な面であり、段差面３２ｄはピン挿入孔３２ａの中心と平行な面である。
【００６９】
一方、ロッカシャフト３１の先端部には、上記した段部３２ｂの平面３２ｃに対応する位置に治具挿入孔３１ｂが設けられている。この治具挿入孔３１ｂと長孔３１ａとのロッカシャフト３１の周方向における位置は同じである。つまり、治具挿入孔３１ｂの中心と長孔３１ａの中心とは同一平面上にある。
【００７０】
さらに、この例に用いる治具６０は、ロッカシャフト３１の治具挿入孔３１ｂに挿入することが可能な断面円形の軸部６１と、この軸部６１よりも大径の頭部６２とが一体形成されている。
【００７１】
ここで、以上のコントロールシャフト３２の段部３２ｂの平面３２ｃと、ロッカシャフト３１の治具挿入孔３１ｂとの位置関係について説明すると、ロッカシャフト３１に挿入したコントロールシャフト３２の先端部の段部３２ｂの平面３２ｃがロッカシャフト３１の治具挿入孔３１ｂの中心に対して垂直に配置され、ロッカシャフト３１の治具挿入孔３１ｂに挿入した治具６０の軸部６１の先端面６１ａとコントロールシャフト３２の段部３２ｂの平面３２ｃとが面接触した状態で、ロッカシャフト３１に挿入したコントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａとロッカシャフト３１の長孔３１ａとの周方向における位置が一致するようになっている。
【００７２】
そして、この例において、ロッカシャフト３１にコントロールシャフト３２を挿入して組付ける際に、まず、ロッカシャフト３１に挿入したコントロールシャフト３２をロッカシャフト３１に対して左右（周方向）に回して、段部３２ｂの平面３２ｃがロッカシャフト３１の治具挿入孔３１ｂに対向するようにしておく。このとき、段部３２ｂはコントロールシャフト３２の先端側から見ることができるので、段部３２ｂの平面３２ｃを治具挿入孔３１ｂの中心に対して略垂直に配置することが可能である。
【００７３】
次に、ロッカシャフト３１の治具挿入孔３１ｂに治具６０の軸部６１を挿入する。この挿入した治具６０の先端面６１ａと段部３２ｂの平面３２ｃとが面接触することにより、コントロールシャフト３２のロッカシャフト３１に対する周方向の移動が規制されるとともに、ロッカシャフト３１に挿入したコントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａとロッカシャフト３１の長孔３１ａとの周方向における位置が一致する。
【００７４】
なお、治具６０の挿入時において、段部３２ｂの平面３２ｃが治具挿入孔３１ｂの中心に対して少し傾いている場合には、コントロールシャフト３２を周方向に僅かに回転させて、治具６０の先端面６１ａと段部３２ｂの平面３２ｃとを面接触させる。
【００７５】
以上にようして組み立てたコントロールシャフト３２及びロッカシャフト３１を、治具６０を挿入したままの状態（図１３（Ｂ）に示す状態）で、スライダギヤ４３の軸孔４３ｃに挿入し、ロッカシャフト３１の長孔３１ａと、ロッカシャフト３１の周溝４３ｄに挿入したブッシュ４５のピン挿入孔４５ａ及びスライダギヤ４３の貫通孔４３ｅとの位置合わせを行う。この状態で、スライダギヤ４３の貫通孔４３ｅを通じてコネクトピン４４をコントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａに挿入することにより、スライダギヤ４３とコントロールシャフト３２とを連結する。この組付け時において、コントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａとロッカシャフト３１の長孔３１ａとの位置合わせを行う必要がないので、組付け性が向上し、生産性を高めることができる。
【００７６】
以上のコントロールシャフト３２、ロッカシャフト３１及びスライダギヤ４３の組付けが完了した後（コネクトピン４４を挿入した後）に、スライダギヤ４３のみを周方向に動かして、貫通孔４３ｅを図９に示す位置に配置することにより、コネクトピン４４がスライダギヤ４３の外部に抜け出ないようにしておく。また、組付け完了後に治具６０を取り外しておく。
【００７７】
なお、この例において、コントロールシャフト３２とロッカシャフト３１とは、上記したようにスライダギヤ４３の軸孔４３ｃに挿入する前に治具６０を用いて位置合わせを行っておいてもよいし、コントロールシャフト３２及びロッカシャフト３１をスライダギヤ４３の軸孔４３ｃに挿入した状態で、治具６０を用いて位置合わせを行うようにしてもよい。
【００７８】
ここで、この例において、コントロールシャフト３２の段部３２ｂの段差面３２ｄを利用してコントロールシャフト３２のロッカシャフト３１に対する軸方向の位置を規制するようにしてもよい。
【００７９】
この場合、コントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａが、ロッカシャフト３１の長孔３１ａの軸方向の所定位置に一致するように、コントロールシャフト３２の先端面から段差面３２ｄまでの寸法Ｌ１（図１３、図１４参照）を設定しておけば、コントロールシャフト３２をロッカシャフト３１に組付ける際に、ロッカシャフト３１の治具挿入孔３１ｂに挿入した治具６０の軸部６１に、コントロールシャフト３２の段差面３２ｄを突き当てることにより、コントロールシャフト３２のロッカシャフト３１に対する軸方向の動きを規制するとともに、コントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａのロッカシャフト３１の長孔３１ａに対する軸方向の位置を規定することができる。
【００８０】
なお、図１３〜図１５に示す例では、ロッカシャフト３１の治具挿入孔３１ｂに挿入した治具６０の軸部６１の先端面６１ａが、コントロールシャフト３２の段部３２ｂの段差面３２ｄに面接触する構成としているが、これに限られることなく、ロッカシャフト３１の治具挿入孔３１ｂに治具６０を挿入した状態で、治具６０の軸部６１の先端面６１ａとコントロールシャフト３２の段部３２ｂの平面３２ｃとが僅かな隙間をあけた状態で対向するような構成としてもよい。この場合、コントロールシャフト３２がロッカシャフト３１に対してごく僅かに回転した時点で、治具６０の先端面６１ａに段部３２ｂの平面３２ｃが接触して、コントロールシャフト３２のロッカシャフト３１に対する周方向の移動（回転）が規制される。
【００８１】
次に、上記した問題を解消する他の方法を図１６〜図１８を参照して以下に説明する。
【００８２】
この例では、コントロールシャフト３２の先端部にスリット溝３２ｅを設けている。このスリット溝３２ｅの互いに対向する対向平面３２ｆ，３２ｇ及び底面３２ｈは、それぞれ、コントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａの中心と垂直な面となっている。ただし、底面３２は対向平面３２ｆ，３２ｇに対して垂直な面である。
【００８３】
一方、ロッカシャフト３１の先端部には、上記したスリット溝３２ｅに対応する位置に治具挿入孔３１ｂが設けられている。この治具挿入孔３１ｂと長孔３１ａとのロッカシャフト３１の周方向における位置は同じである。つまり、治具挿入孔３１ｂの中心と長孔３１ａの中心とは同一平面上にある。
【００８４】
さらに、この例に用いる治具７０は、ロッカシャフト３１の治具挿入孔３１ｂに挿入することが可能な断面円形の軸部７１と、この軸部７１よりも大径の頭部７２とが一体形成されている。
【００８５】
以上のコントロールシャフト３２のスリット溝３２ｅと、ロッカシャフト３１の治具挿入孔３１ｂと、治具７０との寸法・位置関係等について説明する。
【００８６】
まず、コントロールシャフト３２のスリット溝３２ｅの対向平面３２ｆ，３２ｇ間の距離は、ロッカシャフト３１の治具挿入孔３１ｂの直径と略等しい寸法となっており、その治具挿入孔３１ｂに挿入した治具７０の軸部７１をスリット溝３２ｅの対向平面３２ｆ，３２ｇ間に挿入することが可能である。また、コントロールシャフト３２のスリット溝３２ｅとロッカシャフト３１の治具挿入孔３１ｂとの周方向における位置が一致している状態で、ロッカシャフト３１に挿入したコントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａとロッカシャフト３１の長孔３１ａとの周方向における位置が一致するようになっている。
【００８７】
そして、この例において、ロッカシャフト３１にコントロールシャフト３２を挿入して組付ける際に、まず、ロッカシャフト３１に挿入したコントロールシャフト３２をロッカシャフト３１に対して左右（周方向）に回して、スリット溝３２ｅとロッカシャフト３１の治具挿入孔３１ｂとの周方向における位置を合わせする。このとき、スリット溝３２ｅはコントロールシャフト３２の先端側から見ることができるので、スリット溝３２ｅと治具挿入孔３１ｂとの位置合わせを容易に行うことができる。
【００８８】
次に、ロッカシャフト３１の治具挿入孔３１ｂに治具７０の軸部７１を挿し込んでスリット溝３２ｅ内に挿入する。この治具７０の挿入状態において、治具７０の軸部７１の側面がスリット溝３２ｅの対向平面３２ｆ，３２ｇのいずれか一方もしくは双方に接触することにより、コントロールシャフト３２のロッカシャフト３１に対する周方向の移動が規制されるとともに、ロッカシャフト３１に挿入したコントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａとロッカシャフト３１の長孔３１ａとの周方向における位置が一致する。
【００８９】
以上にようして組み立てたコントロールシャフト３２及びロッカシャフト３１を、治具７０を挿入したままの状態（図１６（Ｂ）に示す状態）で、スライダギヤ４３の軸孔４３ｃに挿入し、ロッカシャフト３１の長孔３１ａと、ブッシュ４５のピン挿入孔４５ａ及びスライダギヤ４３の貫通孔４３ｅとの位置合わせを行う。この状態で、スライダギヤ４３の貫通孔４３ｅを通じてコネクトピン４４をコントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａに挿入することにより、スライダギヤ４３とコントロールシャフト３２とを連結する。この組付け時において、コントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａとロッカシャフト３１の長孔３１ａとの位置合わせを行う必要がないので、組付け性が向上し、生産性を高めることができる。
【００９０】
以上のコントロールシャフト３２、ロッカシャフト３１及びスライダギヤ４３の組付けが完了した後（コネクトピン４４を挿入した後）に、スライダギヤ４３のみを周方向に動かして、貫通孔４３ｅを図９に示す位置に配置することにより、コネクトピン４４がスライダギヤ４３の外部に抜け出ないようにしておく。また、組付け完了後に治具７０を取り外しておく。
【００９１】
なお、この例において、治具７０を挿入する手順としては、ロッカシャフト３１の治具挿入孔３１ｂに治具７０の軸部７１を先に挿入し、コントロールシャフト３２をロッカシャフト３１に挿入して、このコントロールシャフト３２の先端を治具７０に軸部７１に押し当てた状態で、コントロールシャフト３２を左右（周方向）の回しながらコントロールシャフト３２のスリット溝３２ｅに治具７０の軸部７１を嵌め込むという手順であってもよい。
【００９２】
また、コントロールシャフト３２とロッカシャフト３１とは、上記したようにスライダギヤ４３の軸孔４３ｃに挿入する前に治具７０を用いて位置合わせを行っておいてもよいし、コントロールシャフト３２及びロッカシャフト３１をスライダギヤ４３の軸孔４３ｃに挿入した状態で、治具７０を用いて位置合わせを行うようにしてもよい。
【００９３】
ここで、この例において、コントロールシャフト３２のスリット溝３２ｅの底面３２ｈを利用してコントロールシャフト３２のロッカシャフト３１に対する軸方向の位置を規制するようにしてもよい。
【００９４】
この場合、コントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａが、ロッカシャフト３１の長孔３１ａの軸方向の所定位置に一致するように、コントロールシャフト３２の先端面からスリット溝３２ｅの底面３２ｈまでの寸法Ｌ２（図１６、図１７参照）を設定しておけば、コントロールシャフト３２をロッカシャフト３１に組付ける際に、ロッカシャフト３１の治具挿入孔３１ｂに挿入した治具７０の軸部７１に、コントロールシャフト３２のスリット溝３２ｅの底面３２ｈを突き当てることで、コントロールシャフト３２のロッカシャフト３１に対する軸方向の動きを規制して、コントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａのロッカシャフト３１の長孔３１ａに対する軸方向の位置を規定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明を適用するエンジンの一例を示す概略構成図である。
【図２】図１のエンジンのシリンダヘッドの平面図である。
【図３】可変動弁機構の要部構成を示す斜視図である。
【図４】可変動弁機構の要部構成を示す分解斜視図である。
【図５】可変動弁機構のスライダギヤ、ロッカシャフト、コントロールシャフト等を抽出して示す分解斜視図である。
【図６】可変動弁機構の要部構成を示す斜視図である。
【図７】可変動弁機構の要部構成を示す斜視図である。
【図８】可変動弁機構のスライダギヤ、ロッカシャフト、コントロールシャフト等を抽出して示す縦断面図である。
【図９】図８のＸ−Ｘ断面図である。
【図１０】可変動弁機構の動作説明図である。
【図１１】可変動弁機構の動作説明図である。
【図１２】可変動弁機構により可変とされる吸気バルブの作用角及びバルブリフト量を示す図である。
【図１３】可変動弁機構の組立方法の一例を示す斜視図である。
【図１４】可変動弁機構の組立方法の一例を示す縦断面図である。
【図１５】図１５のＹ−Ｙ断面図である。
【図１６】可変動弁機構の組立方法の他の例を示す斜視図である。
【図１７】可変動弁機構の組立方法の他の例を示す縦断面図である。
【図１８】図１７のＺ−Ｚ断面図である。
【図１９】従来の可変動弁機構のスライダギヤ、ロッカシャフト、コントロールシャフト等を抽出して示す縦断面図である。
【図２０】従来の可変動弁機構においてコントロールシャフトとロッカシャフトとを組付ける際の問題点を示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
１  エンジン
２１  吸気バルブ
２２  排気バルブ
２３  吸気カムシャフト
２３ａ  吸気カム
２４  排気カムシャフト
２４ａ  排気カム
３０  可変動弁機構
３１  ロッカシャフト（支持パイプ）
３１ａ  長孔
３１ｂ  治具挿入孔
３２  コントロールシャフト
３２ａ  ピン挿入孔
３２ｂ  段部（凹部）
３２ｃ  平面（規制面）
３２ｄ  段差面（規制面）
３２ｅ  スリット溝（凹部）
３２ｆ，３２ｇ  対向平面（規制面）
３２ｈ  底面（規制面）
３３  アクチュエータ
４０  可変バルブリフト機構
４１  入力アーム
４２  出力アーム
４３  スライダギヤ
４３ａ  入力側ヘリカルスプライン
４３ｂ  出力側ヘリカルスプライン
４３ｃ  軸孔
４３ｅ  貫通孔
４４  コネクトピン
４５  ブッシュ
４５ａ  ピン挿入孔
６０，７０  治具
６１，７１  軸部
６１ａ  軸部の先端面
６２，７２  頭部
【図１】
2007182784.tif 000003
【図２】
2007182784.tif 000004
【図３】
2007182784.tif 000005
【図４】
2007182784.tif 000006
【図５】
2007182784.tif 000007
【図６】
2007182784.tif 000008
【図７】
2007182784.tif 000009
【図８】
2007182784.tif 000010
【図９】
2007182784.tif 000011
【図１０】
2007182784.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2007182784.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2007182784.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2007182784.tif 000018
【図１７】
2007182784.tif 000019
【図１８】
2007182784.tif 000020
【図１９】
2007182784.tif 000021
【図２０】
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