(57)【要約】【課題】  入力アームと出力アームをスライダに噛み合わせた可変動弁機構において、スライダをコントロールシャフトに簡単に組み付ける。【解決手段】  アームアセンブリ６の入力アーム７と出力アーム８をスライダ１１に噛み合わる。スライダ１１を連結部材１５でコントロールシャフト１４に連結する。連結部材１５にピン１６とブッシュ１７を設ける。ブッシュ１７が嵌入する嵌合溝１９をスライダ１１の内周に形成する。コントロールシャフト１４上に支持穴２０と凹部２１とを設ける。支持穴２０にピン１６をシャフト１４の軸線と直交する方向へ移動可能に支持し、凹部２１でブッシュ１７を回り止めする。支持穴２０にスプリング２２を収め、ブッシュ１７を嵌合溝１９側へ付勢する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のバルブを開閉する出力アームと、カムシャフト上のカムによって駆動される入力アームと、両方のアームに噛み合うスライダと、スライダの内側に挿入されたコントロールシャフトと、コントロールシャフトをスライダに連結する連結部材とを備え、スライダの内周に連結部材が嵌入する嵌合溝を設け、コントロールシャフトに連結部材を該シャフトの軸線と直交する方向へ移動可能に支持する支持穴を形成し、支持穴に連結部材を嵌合溝側へ付勢するスプリングを設けたことを特徴とする可変動弁機構。
【請求項２】
連結部材が支持穴に挿入されるピンと、嵌合溝に嵌入するブッシュとを備え、コントロールシャフトにブッシュを回り止めする凹部を形成した請求項１記載の可変動弁機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のバルブリフト量を変更する可変動弁機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用ガソリンエンジンにおいて、低速低負荷時の燃費を向上し、高速高負荷時の出力を高めるために、バルブのリフト量、作用角、開閉タイミングをエンジンの回転数に応じて変更する可変動弁機構が提案されている。例えば、特許文献１には、図７〜図９に示すような可変動弁機構が記載されている。
【０００３】
この可変動弁機構５１はカムシャフト５２と平行な支持パイプ５３を備え、支持パイプ５３上に一気筒あたり一つの入力アーム５４と二つの出力アーム５５とが設けられている。入力アーム５４はカムシャフト５２上のカム５６によって駆動され、出力アーム５５がロッカアーム５７を介してバルブ５８を開閉する。
【０００４】
両方のアーム５４，５５の内側において支持パイプ５３上にはスライダ５９が摺動可能に支持され、スライダ５９の中央部がスプライン６０を介して入力アーム５４に噛み合わされ、スライダ５９の両端部がスプライン６１を介して出力アーム５５に噛み合わされている。そして、スライダ５９の摺動に伴い、入力アーム５４と出力アーム５５とが互いに反対方向へ揺動する。
【０００５】
支持パイプ５３の内側にはコントロールシャフト６２が挿通され、ピン６３によってスライダ５９に連結されている。ピン６３は、基部がコントロールシャフト６２上のピン穴６４にかしめ着けられ、突端部が支持パイプ５３の軸方向長孔６５を通りスライダ５９の周方向に長い嵌合溝６６に嵌入されている。なお、特許文献２には、ピン６３の突端にブッシュを装着し、ピン６３と嵌合溝６６との摩擦を抑える技術が記載されている。
【０００６】
そして、アクチュエータ（図示略）によりコントロールシャフト６２を軸線方向に駆動し、コントロールシャフト６２によりピン６４を介してスライダ５９を往復移動し、スライダ５９によって入力アーム５４と出力アーム５５との相対位相を変化させ、バルブ５８のリフト量、作用角、開閉タイミングをエンジンの回転数に応じて連続的に変更するように構成されている。
【特許文献１】特開２００１−２６３０１５号公報
【特許文献２】特開２００５−００２８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来の可変動弁機構５１によると、スライダ５９をコントロールシャフト６２に組み付けるときに、スライダ５９を支持パイプ５３上に挿入し、ピン６３をスライダ５９の外側からピン穴６４にかしめ着ける必要があった。このため、スライダ５９のスプライン６０に開口部６７を開ける必要があり、開口部６７とピン穴６４との位置合わせに手間がかかり、専用のかしめ治具も必要になるなど、組付作業性が悪いという問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は、上記課題を解決し、連結部材をスライダの内側から嵌合溝に嵌入して、スライダをコントロールシャフト上に簡単に組み付けることができる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】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の可変動弁機構は、内燃機関のバルブを開閉する出力アームと、カムシャフト上のカムによって駆動される入力アームと、両方のアームに噛み合うスライダと、スライダの内側に挿入されたコントロールシャフトと、コントロールシャフトをスライダに連結する連結部材とを備え、スライダの内周に連結部材が嵌入する嵌合溝を設け、コントロールシャフトに連結部材を該シャフトの軸線と直交する方向へ移動可能に支持する支持穴を形成し、支持穴に連結部材を嵌合溝側へ付勢するスプリングを設けたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、連結部材としては、特定の部材に限定されず、コントロールシャフトの支持穴に支持される基部と、スライダの嵌合溝に嵌入する頭部とを備えた各種形状の部材を使用できる。例えば、基部と頭部が同じ直径のピン、基部と頭部が異なる直径の段付きピン、頭部が基部よりも大径のピン状部材等を使用できる。また、連結部材と嵌合溝との摺接による摩耗を抑える観点からは、連結部材を支持穴に挿入されるピンと、嵌合溝に嵌入するブッシュとで構成し、コントロールシャフトにブッシュを回り止めする凹部を設けるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の可変動弁機構によれば、連結部材がコントロールシャフト上の支持穴にスプリングを介して移動可能に支持されているので、連結部材を支持穴に押し込んだ状態で、スライダをコントロールシャフト上に挿入し、連結部材をスプリングの付勢力で飛び出させて嵌合溝に嵌入することができる。従って、面倒な位置合わせや専用のかしめ治具を不要にして、スライダをコントロールシャフトに簡単に組み付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３に示すように、この実施形態の可変動弁機構１は、内燃機関のバルブ１０を開閉する出力アーム８と、カムシャフト３上のカム５によって駆動される入力アーム７と、両方のアーム７，８に噛み合うスライダ１１と、スライダ１１の内側に挿入されたコントロールシャフト１４と、コントロールシャフト１４をスライダ１１に連結する連結部材１５とを備えている。
【００１３】
連結部材１５はピン１６とブッシュ１７とからなり、スライダ１１の内周にブッシュ１７が嵌入する嵌合溝１９が形成されている。コントロールシャフト１４上には、ピン１６をシャフト１４の軸線と直交する方向へ移動可能に支持する支持穴２０と、ブッシュ１７を回り止めする凹部２１とが形成されている。そして、支持穴２０にブッシュ１７を嵌合溝１９側へ付勢するスプリング２２が収められている。
【実施例】
【００１４】
次に、本発明をガソリンエンジンの可変動弁機構に具体化した実施例について説明する。図１、図２に示すように、可変動弁機構１のハウジング２には、カムシャフト３と支持パイプ４とが平行に支持されている。カムシャフト３上には一気筒あたり一つのカム５が設けられ、支持パイプ３上に一気筒あたり一組のアームアセンブリ６が支持されている。アームアセンブリ６は、カム５によって駆動される入力アーム７と、ロッカアーム９を介してバルブ１０を開閉する出力アーム８と、入力アーム７及び出力アーム８に噛み合うスライダ１１とから構成されている。なお、ハウジング２とアームアセンブリ６との間にシム２４が介装されている。
【００１５】
図２、図３に示すように、支持パイプ４はハウジング２に固定され、スライダ１１が支持パイプ４上に摺動可能かつ回動可能に支持されている。スライダ１１の中央部はスプライン１２を介して入力アーム７に噛み合わされ、スライダ１１の左右両端部がスプライン１３を介して左右の出力アーム８に噛み合わされている。スプライン１２，１３は互いに逆方向へ捩じれ（図８参照）、スライダ１１の軸線方向への摺動に伴って、入力アーム７と出力アーム８とが反対方向へ揺動される。
【００１６】
支持パイプ４の内側にはコントロールシャフト１４が挿通され、コントロールシャフト１４とスライダ１１とが連結部材１５によって連結されている。コントロールシャフト１４はアクチュエータ（図示略）に連結され、エンジンの回転数に応じたストロークで軸線方向へ往復駆動される。そして、コントロールシャフト１４により連結部材１５を介してスライダ１１を移動し、スライダ１１により入力アーム７と出力アーム８の相対位相を変え、バルブ１０のリフト量、作用角、開閉タイミングを制御できるようになっている。
【００１７】
図２、図３、図４に示すように、連結部材１５はピン１６とブッシュ１７とを備え、ピン１６をブッシュ１７の中心穴１８に圧入して一体的に構成されている。ブッシュ１７は超硬合金材料で駒形に成形され、両端面が平らに加工されている。スライダ１１の内周には、ブッシュ１７が嵌入する嵌合溝１９が全周を延びるように刻設され、嵌合溝１９とブッシュ１７との嵌合により、スライダ１１がコントロールシャフト１４と一体移動可能かつ相対回動可能に連結されている。
【００１８】
コントロールシャフト１４上には、ピン１６をシャフト１４の軸線と直交する方向へ移動可能に支持する支持穴２０と、ピン１６が支持穴２０に没入したときにブッシュ１７を回り止めする凹部２１とが形成されている。支持穴２０にはブッシュ１７を嵌合溝１９側へ付勢するスプリング２２が設けられている。支持パイプ４にはブッシュ１７の移動を許容する切欠２３が軸線方向に長く形成されている。凹部２１は、ピン１６が没入したときにブッシュ１７が支持パイプ４の外に食み出さないような深さで形成されている（図５参照）。
【００１９】
上記構成の可変動弁機構１において、スライダ１１をコントロールシャフト１４に組み付けるときには、まず、図４に示すように、コントロールシャフト１４を支持パイプ４の内側に挿入し、凹部２１を切欠２３に合わせ、スプリング２２とピン１６を支持穴２０に挿入して、連結部材１５をコントロールシャフト１４上にセットする。次に、図５に示すように、スプリング２２を圧縮し、ピン１６を支持穴２０内に押し込み、ブッシュ１７を凹部２１で回り止めし、連結部材１５を支持パイプ４の内側に配置する。
【００２０】
この状態で、図６に示すように、アームアセンブリ６を支持パイプ４上で移動し、スライダ１１の嵌合溝１９を連結部材１５に合わせる。すると、図２、図３に示すように、連結部材１５がスプリング２２の付勢力で支持パイプ４の外側に飛び出し、ブッシュ１７が嵌合溝１９に嵌入する。このとき、ブッシュ１７は凹部２１により回り止めされた状態で飛び出し、嵌合溝１９にスムーズに嵌入する。従って、アームアセンブリ６を移動するだけの簡単な手作業で、連結部材１５をスライダ１１の内側から嵌合溝１９に備え付けることができる。
【００２１】
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、以下に例示するように、発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の構成や形状を任意に変更して実施することが可能である。
（１）図２に示す可変動弁機構１において、支持パイプ４を省き、コントロールシャフト１４上にアームアセンブリ６を支持し、アームアセンブリ６のスライダ１１とコントロールシャフト１４とを連結部材１５で連結すること。
（２）図４に示す連結部材１５において、ピン１６とブッシュ１７を切削加工により一体成形すること。
（３）図４に示す連結部材１５において、ブッシュ１７にかえてローラを用いること。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例を示す可変動弁機構の立面図である。
【図２】スライダとコントロールシャフトの組付構造を示す断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】スライダとコントロールシャフトの組付手順１を示す斜視図である。
【図５】スライダとコントロールシャフトの組付手順２を示す断面図である。
【図６】スライダとコントロールシャフトの組付手順３を示す断面図である。
【図７】従来の可変動弁機構を示す立面図。
【図８】該可変動弁機構の斜視図である。
【図９】該可変動弁機構のスライダ組付構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    可変動弁機構
３    カムシャフト
５    カム
７    入力アーム
８    出力アーム
１０    バルブ
１１    スライダ
１４    コントロールシャフト
１５    連結部材
１６    ピン
１７    ブッシュ
１９    嵌合溝
２０    支持穴
２１    凹部
２２    スプリング
【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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【図８】
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【図９】
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