(57)【要約】【課題】  この発明は、可変動弁装置に関し、バルブの開弁特性の気筒間またはバルブ間のばらつきを簡便かつ確実な手法で調整することを目的とする。【解決手段】  アクチュエータにより回転駆動される制御軸２２を備える。制御軸２２に支持され、制御軸２２の回転位置に応じて回転角度が変更される制御アーム２４を備える。制御軸２２に対する制御アーム２４の取り付け角度を調整するための調整機構５０を備える。調整機構５０は、一部が制御軸２２から突出するように制御軸２２に圧入された固定ピン５２と、固定ピン５２に回転自在に係合された自在リンク５４と、固定ボルト５６を備える。調整シム５８を介して、制御アーム２４の突出部２４aと自在リンク５４とを固定ボルト５６によって締結する。【選択図】      図２
2007064181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータにより回転駆動される制御軸と、前記制御軸に支持され前記制御軸の回転位置に応じて回転角度が変更される制御アームとを備え、前記制御アームの回転角度に応じてバルブの開弁特性が変更される可変動弁装置であって、
前記制御軸に対する前記制御アームの取り付け角度を調整する調整機構を備え、
前記調整機構は、
一部が前記制御軸から突出するように前記制御軸に固定された固定部材と、
前記固定部材と対向する位置に、前記制御アームから突出して設けられた突出部と、
前記固定部材と前記突出部との間に介在し、前記固定部材と前記突出部との相対位置を規定する位置決め部材とを備えることを特徴とする可変動弁装置。
【請求項２】
前記調整機構は、前記制御軸の軸中心から偏心した位置を中心として前記制御軸の軸線と同一方向に、前記制御軸および前記制御アームの何れか一方に対して前記位置決め部材を回転可能とする回転機構を更に備えることを特徴とする請求項１記載の可変動弁装置。
【請求項３】
前記位置決め部材は、固定ボルトであり、
前記回転機構は、前記固定部材に固定された第１係合部材と、前記固定ボルトと噛み合わされる第２係合部材と、前記第１係合部材と前記第２係合部材とを互いに回転自在に係合させる支持ピンとを備えることを特徴とする請求項２記載の可変動弁装置。
【請求項４】
前記第１係合部材は、その端部に、前記支持ピンの外径よりも外側の部位にのみ突起部を設けていることを特徴とする請求項３記載の可変動弁装置。
【請求項５】
前記固定部材は、その軸線が前記制御軸の軸中心に対し、前記突出部から遠い側にオフセットした状態で固定されていることを特徴とする請求項３または４記載の可変動弁装置。
【請求項６】
前記制御アームは、前記支持ピンの両端を覆うように形成されたガイド部を備えていることを特徴とする請求項３乃至５の何れか１項記載の可変動弁装置。
【請求項７】
前記位置決め部材は、その一端に、球面状に形成された球面部を有するスクリューであり、
前記固定部材は、前記球面部と係合するガイド壁を有し、前記球面部を収納するガイド部材を備え、
前記回転機構は、前記球面部と前記ガイド壁であることを特徴とする請求項２記載の可変動弁装置。
【請求項８】
前記調整機構は、前記固定部材と前記突出部との間に調整シムを介在させ、当該調整シムの厚さを変更することにより、前記制御軸に対する前記制御アームの取り付け角度が調整可能となっており、
前記位置決め部材は、小径部と当該小径部よりも直径が大きい大径部とを備え、
前記調整シムは、前記大径部の直径と等しい直径を有する係合穴と、前記小径部の直径と等しい幅を有するスリットとを備え、
前記制御アームの取り付け角度の調整時に、前記小径部および前記スリットによって前記位置決め部材および前記調整シムが組み合わされ、当該取り付け角度の調整が完了した状態では前記大径部と前記係合穴とが係合する状態となるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、可変動弁装置に係り、特に、バルブの開弁特性を機械的に変更可能な内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、バルブの作用角およびリフト量を機械的に変更可能な可変動弁機構が開示されている。この可変動弁機構は、バルブの作用角およびリフト量を変更するために、カムとバルブとの間に複数の部材を介在させている。そして、それらの部材間に、より具体的には、揺動カム接ローラと被押動部との間に調整シムが配置されている。このような構成によれば、調整シムの厚さを変更することにより、バルブの作用角およびリフト量の気筒間ばらつきを調整することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の可変動弁機構の構成では、調整シムを異なる厚さのものに変更するためには、カム軸を脱着する必要があった。これに対し、カム軸を脱着する必要なくバルブの作用角およびリフト量の調整が可能となれば、その調整の作業性を向上させることができる。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、バルブの開弁特性の気筒間またはバルブ間のばらつきを簡便かつ確実な手法で調整することのできる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】
【０００６】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、アクチュエータにより回転駆動される制御軸と、前記制御軸に支持され前記制御軸の回転位置に応じて回転角度が変更される制御アームとを備え、前記制御アームの回転角度に応じてバルブの開弁特性が変更される可変動弁装置であって、
前記制御軸に対する前記制御アームの取り付け角度を調整する調整機構を備え、
前記調整機構は、
一部が前記制御軸から突出するように前記制御軸に固定された固定部材と、
前記固定部材と対向する位置に、前記制御アームから突出して設けられた突出部と、
前記固定部材と前記突出部との間に介在し、前記固定部材と前記突出部との相対位置を規定する位置決め部材とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記調整機構は、前記制御軸の軸中心から偏心した位置を中心として前記制御軸の軸線と同一方向に、前記制御軸および前記制御アームの何れか一方に対して前記位置決め部材を回転可能とする回転機構を更に備えることを特徴とする。
【０００８】
また、第３の発明は、第２の発明において、前記位置決め部材は、固定ボルトであり、
前記回転機構は、前記固定部材に固定された第１係合部材と、前記固定ボルトと噛み合わされる第２係合部材と、前記第１係合部材と前記第２係合部材とを互いに回転自在に係合させる支持ピンとを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第４の発明は、第３の発明において、前記第１係合部材は、その端部に、前記支持ピンの外径よりも外側の部位にのみ突起部を設けていることを特徴とする。
【００１０】
また、第５の発明は、第３または第４の発明において、前記固定部材は、その軸線が前記制御軸の軸中心に対し、前記突出部から遠い側にオフセットした状態で固定されていることを特徴とする。
【００１１】
また、第６の発明は、第３乃至第５の発明の何れかにおいて、前記制御アームは、前記支持ピンの両端を覆うように形成されたガイド部を備えていることを特徴とする。
【００１２】
また、第７の発明は、第２の発明において、前記位置決め部材は、その一端に、球面状に形成された球面部を有するスクリューであり、
前記固定部材は、前記球面部と係合するガイド壁を有し、前記球面部を収納するガイド部材を備え、
前記回転機構は、前記球面部と前記ガイド壁であることを特徴とする。
【００１３】
また、第８の発明は、第１乃至第７の発明の何れかにおいて、前記調整機構は、前記固定部材と前記突出部との間に調整シムを介在させ、当該調整シムの厚さを変更することにより、前記制御軸に対する前記制御アームの取り付け角度が調整可能となっており、
前記位置決め部材は、小径部と当該小径部よりも直径が大きい大径部とを備え、
前記調整シムは、前記大径部の直径と等しい直径を有する係合穴と、前記小径部の直径と等しい幅を有するスリットとを備え、
前記制御アームの取り付け角度の調整時に、前記小径部および前記スリットによって前記位置決め部材および前記調整シムが組み合わされ、当該取り付け角度の調整が完了した状態では前記大径部と前記係合穴とが係合する状態となるように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明によれば、制御軸に固定された固定部材と制御アームに設けられた突出部との相対位置を位置決め部材によって調整することにより、制御軸に対する制御アームの取り付け角度を調整することができる。このため、本発明によれば、カムとバルブとの間に介在する構成部品を取り外す必要なしに、バルブの開弁特性の気筒間またはバルブ間のばらつきを簡便かつ確実な手法で調整することができる。
【００１５】
第２の発明によれば、制御軸および制御アームの何れか一方に対して、位置決め部材を回転可能とすることにより、制御軸に対する制御アームの取り付け角度の調整時に、制御軸および制御アームの何れかの他方に対する位置決め部材の角度を、制御軸と制御アームを緩みにくい確実な締結を実現するうえで理想的な角度にすることができる。
【００１６】
第３の発明によれば、制御軸に対する制御アームの取り付け角度の調整時に、位置決め部材である固定ボルトが支持ピンを中心に回転自在となることにより、突出部（制御アーム）に対して固定ボルトを常に直角に組付けることができる。このため、本発明によれば、制御軸に対する制御アームの取り付け角度に関わらず、固定ボルトと突出部との間の締結を常に面接触状態に維持することができ、固定ボルトの十分な軸力で制御軸と制御アームとを確実に固定することができる。
【００１７】
第４の発明によれば、第１係合部材が固定部材と共に制御軸に圧入される際に、第１係合部材における支持ピンの係合部が変形するのを防止することができる。
【００１８】
第５の発明によれば、固定部材の軸線が制御軸の軸中心を通るように固定された場合に比して、固定部材に対する位置決め部材の取り付け角度を大きくすることができる。このため、本発明によれば、第１係合部材の断面積を拡大することができ、これにより、固定部材および第１係合部材の剛性を向上させることができると共に、固定部材および第１係合部材に作用する応力を低減することができる。
【００１９】
第６の発明によれば、支持ピンの軸方向位置がガイド部によって規制されるため、第１係合部材や第２係合部材との間で、支持ピンをかしめ等によって固定する必要がなくなる。このため、本発明によれば、支持ピンを保持させるために第１係合部材や第２係合部材に変形が生ずることがなく、かつ、安価な構成とすることができ、また、支持ピンの偏摩耗を防止することができる。
【００２０】
第７の発明によれば、制御軸に対する制御アームの取り付け角度の調整時に、位置決め部材であるスクリューがガイド壁を支点に回転自在となることにより、突出部に対してスクリューを常に直角に組付けることができる。このため、本発明によれば、制御軸に対する制御アームの取り付け角度に関わらず、スクリューと突出部との間の締結を常に面接触状態に維持することができ、スクリューの十分な軸力で制御軸と制御アームとを確実に固定することができる。
【００２１】
第８の発明によれば、調整完了後には調整シムが確実に抜けないようにしつつ、調整時に調整シムを容易に交換可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
実施の形態１．
［可変動弁装置の構成］
以下、図１乃至図３を参照して、本発明の実施の形態１の可変動弁装置１０の構成を説明する。
図１は、本発明の実施の形態１の可変動弁装置１０の構成を示す側面図である。より具体的には、図１は、後述する駆動カム１４が設けられた位置で可変動弁装置１０を切断した断面図である。図１に示す可変動弁装置１０は、内燃機関の弁体を駆動するための装置である。ここでは、内燃機関の個々の気筒に２つの吸気弁と２つの排気弁とが備わっているものとする。そして、図１に示す構成は、各気筒に配設された２つの吸気弁、或いは２つの排気弁をそれぞれ駆動する装置として機能するものとする。
【００２３】
本可変動弁装置１０はロッカーアーム方式の機械式動弁機構を有し、カム軸１２の回転運動がカム軸１２に設けられた駆動カム１４によってロッカーアーム１６の揺動運動に変換され、ロッカーアーム１６に支持されるバルブ１８の上下方向へのリフト運動に変換される。本可変動弁装置１０では、駆動カム１４によって直接、ロッカーアーム１６を駆動するのではなく、駆動カム１４とロッカーアーム１６との間に可変機構２０を介在させている。可変機構２０は、駆動カム１４の回転運動とロッカーアーム１６の揺動運動との連動状態を連続的に変化させることができる機構である。本可変動弁装置１０は、この可変機構２０を可変制御することによりロッカーアーム１６の揺動量や揺動タイミングを変化させて、バルブ１８のリフト量や作用角を連続的に変更できるようになっている。
【００２４】
図１に示すように、本可変動弁装置１０では、ロッカーアーム１６はバルブ１８によって支持されている。可変機構２０は、駆動カム１４とロッカーアーム１６との間に介在し、駆動カム１４の回転運動とロッカーアーム１６の揺動運動との連動状態を連続的に変化させるようになっている。
【００２５】
可変機構２０は、以下に説明するように、制御軸２２、制御アーム２４、リンクアーム２６、揺動カムアーム２８、第１ローラ３０、および第２ローラ３２を主たる構成部材として構成されている。制御軸２２はカム軸１２に平行に配置されている。制御軸２２の回転角度は、図示しないアクチュエータ（例えばモータ等）によって任意の角度に制御することができる。
【００２６】
制御アーム２４は、図２等を用いて後述する調整機構５０（図１では省略している）を介して、制御軸２２に一体的に固定されている。制御アーム２４は、制御軸２２の径方向に突出しており、その突出部に弧状のリンクアーム２６が取り付けられている。リンクアーム２６の後端部は、ピン３４によって制御アーム２４に回転自在に連結されている。ピン３４の位置は制御軸２２の中心から偏心しており、このピン３４がリンクアーム２６の揺動支点となる。
【００２７】
揺動カムアーム２８は、制御軸２２に揺動可能に支持され、その先端を駆動カム１４の回転方向の上流側に向けて配置されている。揺動カムアーム２８における駆動カム１４に対向する側には、第２ローラ３２に接触するスライド面３６が形成されている。スライド面３６は、第２ローラ３２が揺動カムアーム２８の先端側から制御軸２２の軸中心側に向かって移動するほど、駆動カム１４との間隔が徐々に狭まるような曲面で形成されている。また、スライド面３６の反対側には、揺動カム面３８が形成されている。揺動カム面３８は、揺動カムアーム２８の揺動中心からの距離が一定となるように形成された非作用面３８aと、非作用面３８aから離れた位置ほど制御軸２２の軸中心からの距離が遠くなるように形成された作用面３８bとで構成されている。
【００２８】
揺動カムアーム２８のスライド面３６と駆動カム１４の周面との間には、第１ローラ３０と第２ローラ３２が配置されている。より具体的には、第１ローラ３０は、駆動カム１４の周面と接触し、第２ローラ３２は、揺動カムアーム２８のスライド面３６に接触するように配置されている。第１ローラ３０と第２ローラ３２は、共に前述のリンクアーム２６の先端部に固定された連結軸４０によって回転自在に支持されている。リンクアーム２６は、ピン３４を支点として揺動できるので、これらのローラ３０、３２もピン３４から一定距離を保ちながらスライド面３６および駆動カム１４の周面に沿って揺動することができる。
【００２９】
また、揺動カムアーム２８には、図示しないロストモーションスプリングが掛けられている。ロストモーションスプリングは圧縮バネであり、ロストモーションスプリングからの付勢力は、スライド面３６が第２ローラ３２を付勢し、更に、第１ローラ３０を駆動カム１４に押し当てる力として作用する。これにより、第１ローラ３０および第２ローラ３２は、スライド面３６と駆動カム１４の周面とに両側から挟み込まれた状態で位置決めされる。尚、ロストモーションスプリングは、上記の圧縮バネに限らず、例えば、ねじりバネであってもよい。
【００３０】
揺動カムアーム２８の下方には、前述のロッカーアーム１６が配置されている。ロッカーアーム１６には、揺動カム面３８に対向するようにロッカーローラ４２が配置されている。ロッカーローラ４２は、ロッカーアーム１６の中間部に回転自在に取り付けられている。ロッカーアーム１６の一端は、バルブ１８のバルブシャフト４４によって支持されており、ロッカーアーム１６の他端は、油圧式ラッシュアジャスタ４６によって回転自在に支持されている。リフト作動の際において、バルブシャフト４４は、図示しないバルブスプリングによって、閉方向、すなわち、ロッカーアーム１６を押し上げる方向に付勢されており、更に、ロッカーローラ４２は、この付勢力と油圧式ラッシュアジャスタ４６によって揺動カムアーム２８の揺動カム面３８に押し当てられている。
【００３１】
上述した可変機構２０の構成によれば、駆動カム１４の回転に伴って、駆動カム１４の押圧力が第１ローラ３０および第２ローラ３２を介してスライド面３６に伝達される。その結果、揺動カム面３８とロッカーローラ４２との接点が非作用面３８aから作用面３８bにまで及ぶと、ロッカーアーム１６が押し下げられ、バルブ１８が開弁する。
【００３２】
また、可変機構２０の構成によれば、制御軸２２を回転させると、制御アーム２４の回転角度が変更され、スライド面３６上における第２ローラ３２の位置が変化し、リフト動作時の揺動カムアーム２８の揺動範囲が変化する。より具体的には、制御軸２２を図１における反時計回り方向に回転させると、スライド面３６上における第２ローラ３２の位置が揺動カムアーム２８の先端側に移動する。そうすると、駆動カム１４の押圧力が伝達されることで揺動カムアーム２８が揺動動作を開始した後に、現実にロッカーアーム１６が押圧され始めるまでに要する揺動カムアーム２８の回転角度は、制御軸２２が図１における反時計回り方向に回転するほど大きくなる。つまり、可変機構２０によれば、制御軸２２を図１における反時計回り方向に回転させることにより、バルブ１８の作用角およびリフト量を小さくすることができ、また、制御軸２２をその逆の方向に回転させることにより、バルブ１８の作用角およびリフト量を大きくすることができる。
【００３３】
［本実施形態の特徴部分］
次に、図２乃至図６を参照して、本実施形態の可変動弁装置１０の特徴的な構成について説明する。
図２は、図１に示す可変動弁装置１０の斜視図である。可変動弁装置では、その各構成部品の加工精度や組付け精度等に起因して、それらの各構成部品を組付けた状態において、気筒間でバルブの作用角およびリフト量のばらつきが生ずる。本実施形態の可変動弁装置１０では、図２に示すように、そのような作用角およびリフト量の気筒間ばらつきを調整するための調整機構５０を備えている。より具体的には、調整機構５０は、制御軸２２に対する制御アーム２４の取り付け角度を調整するための機構であり、固定ピン５２、自在リンク５４、固定ボルト５６、および調整シム５８により構成される。
【００３４】
図３は、固定ピン５２と自在リンク５４との関係を説明するための図である。より具体的には、図３（Ａ）は、固定ピン５２の軸線方向から見た図であり、図３（Ｂ）は、支持ピン６０の軸線方向から見た図である。図３（Ｂ）に示すように、固定ピン５２は、円筒部５２aと平坦部５２bとを備えている。また、固定ピン５２には、平坦部５２b側の端部に、先端部分が貫通穴５２c中心からの距離が一定となる平面となるように形成された突起部５２dが設けられている。この突起部５２dは、貫通穴５２c部分より外側の部分にのみ設けられている。固定ピン５２にそのような突起部５２dを設けることにより、固定ピン５２を制御軸２２に圧入する際に、固定ピン５２の貫通穴５２cが変形するのを防止することができる。
【００３５】
自在リンク５４は、その内部に固定ピン５２の平坦部５２bが収まるような二股状に形成されたリング部５４aと、固定ボルト５６が噛み合わされるネジ穴５４bが内部に形成された円筒部５４cとを備えている。固定ピン５２と自在リンク５４とは、図３（Ａ）に示すように、平坦部５２bの貫通穴５２cおよびリング部５４aに支持ピン６０が挿入されることで、支持ピン６０を中心に回転自在となるように両者が結合される。自在リンク５４のリング部５４aと支持ピン６０とは、かしめによって固定されている。
【００３６】
図４は、図２に示す調整機構５０の詳細構造を説明するための図である。より具体的には、図４（Ａ）は、調整機構５０を制御軸２２の軸方向から見た断面図を示し、図４（Ｂ）は、調整機構５０を固定ボルト５６の軸方向から見た図を示している。図４（Ａ）に示すように、制御軸２２には、制御軸２２の軸中心を通り、かつ、制御軸２２の軸線と直交する中心線を有する貫通穴６２が設けられている。固定ピン５２の円筒部５２aは、この貫通穴６２に圧入されている。制御アーム２４には、固定ピン５２と対向する位置に、制御軸２２の径方向に突出するように突出部２４aが設けられている。突出部２４aには、図５（Ａ）におけるY方向が長手方向となるように形成された長穴２４bが形成されている。
【００３７】
固定ボルト５６は、ボルト先端から順に、所定長さを有するネジ部５６aと、所定の直径d1を有する小径部５６bと、直径d1より大きい直径d2を有する大径部５６cとを備えている。調整シム５８は、固定ボルト５６が突出部２４aの長穴２４bに挿入された状態で、突出部２４aと自在リンク５４との間に組み込まれるものである。調整シム５８は、固定ボルト５６に挿入される部位がC字状に形成されている。より具体的には、調整シム５８には、固定ボルト５６の大径部５６cと同一径Dとされる係合穴５８aが設けられていると共に、小径部５６bの直径d1と等しい幅Lを有するスリット５８bが設けられている。
【００３８】
図５（Ａ）は、調整シム５８の組付けが完了した状態を示している。図５（Ａ）に示す状態とするには、先ず、固定ボルト５６を突出部２４aの長穴２４bに挿入した状態で、固定ボルト５６を自在リンク５４に締め込んでいく。次いで、調整シム５８を固定ボルト５６の小径部５６bに差し込む。次いで、自在リンク５４と調整シム５８との間、調整シム５８と突出部２４aとの間、および、突出部２４aと固定ボルト５６の座面との間に隙間が無くなるまで、固定ボルト５６を締め込む。このような構成によれば、固定ボルト５６を十分に締め込んだ状態では、調整シム５８の係合穴５８aと固定ボルト５６の大径部５６cとが係合するため、調整シム５８がY方向に抜けるのを確実に防止することができる。
【００３９】
図５（Ｂ）は、調整シム５８より薄い薄肉調整シム６４が組み込まれた状態を示している。図５（Ｂ）に示す状態とするには、先ず、図５（Ａ）の状態にある調整機構５０において、厚肉調整シム５８を取り外す必要がある。そこで、固定ボルト５６を緩め、固定ボルト５６をX方向に移動させることで、小径部５６bが厚肉調整シム５８の位置に来るようにする。その状態であれば、厚肉調整シム５８を固定ボルト５６から抜き出すことができる。次いで、調整シムを厚肉調整シム５８から薄肉調整シム６４に取り替えて、既述した手法によって、固定ボルト５６を締め付けることで薄肉調整シム６４を取り付ける。
【００４０】
図５において、厚肉調整シム５８が組み込まれた状態で、制御軸中心を通る鉛直線と制御アーム２４の突出部２４aとがなす角度をθ1とし、薄肉調整シム６４が組み込まれた状態において、上記角度θ1に対応する角度をθ1’とする。薄肉調整シム６４が組み込まれた状態では、図５（Ｂ）に示すように、固定ピン５２の平坦部５２bと突出部２４aとの距離が図５（Ａ）に示す状態に比して短くなるため、θ1’＜θ1となる。すなわち、制御アーム２４は、調整シムを薄いものに交換することによって、図５における反時計回り方向に回転することになる。その結果、スライド面３６上における第２ローラ３２の位置が揺動カムアーム２８の先端側に移動することとなり、バルブ１８の作用角およびリフト量を小さくすることができる。
【００４１】
以上説明した通り、本実施形態の調整機構５０によれば、固定ボルト５６を緩め、厚さの異なる調整シムに交換し、その後固定ボルト５６を再び締結するという作業のみで、カム軸１２の脱着という煩雑な作業をする必要なしに、バルブ１８の作用角およびリフト量の気筒間ばらつきを簡便かつ確実に調整することが可能となる。
【００４２】
また、図５に示すように、厚肉調整シム５８から薄肉調整シム６４に交換した場合、自在リンク５４が支持ピン６０中心で回転し、固定ピン５２の軸線と固定ボルト５６の軸線とがなす角度がθ2からθ2’に拡大することになる。本実施形態の突出部２４aには、長穴２４bが設けられているため、そのような角度変化が生じる際に、固定ボルト５６がY’方向に移動する。このため、本実施形態の調整機構５０によれば、調整シムが異なる厚さのものに変更された場合でも、自在リンク５４と調整シムとの間、調整シムと突出部２４aとの間、および突出部２４aと固定ボルト５６の座面との間を、面接触状態に維持することができる。制御アーム２４には、制御軸２２の回転駆動時にモータからの駆動力が作用するため、制御軸２２と制御アーム２４とが緩みにくくなるように締結されている必要がある。上記の構成によれば、調整シムの厚さに関係なく、常に十分な軸力で固定ボルト５６を締め付けることが可能となり、制御軸２２と制御アーム２４とを確実に締結することができる。
【００４３】
尚、上述した実施の形態１においては、固定ピン５２が前記第１の発明における「固定部材」に、固定ボルト５６が前記第１の発明における「位置決め部材」に、それぞれ相当している。また、固定ピン５２の平坦部５２b、自在リンク５４および支持ピン６０が前記第２の発明における「回転機構」に相当している。また、固定ピン５２の平坦部５２bが前記第３の発明における「第１係合部材」に、自在リンク５４が前記第３の発明における「第２係合部材」に、それぞれ相当している。
【００４４】
実施の形態２．
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
図６は、本発明の実施の形態２の調整機構７０の構成を説明するための図である。より具体的には、図６（Ａ）は、固定ピンの軸方向から見た図であり、図６（Ｂ）は、制御軸の軸方向から見た側面図である。
【００４５】
本実施形態の調整機構７０は、制御軸７２への固定ピン７４の固定位置および支持ピン７６を支持する手法が異なる点を除き、上述した実施の形態１における調整機構５０と同様である。すなわち、調整機構７０では、図６に示すように、固定ピン７４は、制御軸７２の軸線に対し、制御アーム７８の突出部７８aから遠い側に所定量オフセットした位置に形成された貫通穴８０に圧入されている。また、本実施形態の固定ピン７４では、平坦部７４bの面積が実施の形態１の固定ピン５２の平坦部５２bに比して大きくなるように構成されている。更に、固定ピン７４の円筒部７４aには、その円周上にR溝部７４cが形成されている。
【００４６】
また、本実施形態では、図６（Ａ）に示すように、制御アーム７８の突出部７８aから支持ピン７６の両端を挟み込んで覆うようにガイド部７８cが形成されている。言い換えれば、制御アーム７８のガイド部７８cは、図６（Ｂ）に示す方向から見て、支持ピン７６と重なるように形成されている。また、支持ピン７６は、実施の形態１とは異なり、自在リンク８２との間で、かしめによって固定されておらず、自在リンク８２に対して回転自在に構成されている。
【００４７】
図６に示す構成によれば、固定ピン７４を制御軸７２の軸中心からオフセットして配置したことにより、各構成部品を組付けた状態において、固定ピン７４の軸線と固定ボルト５６の軸線とがなす角度θ2を、上述した実施の形態１の構成に比して大きくすることができる。その結果、上述した固定ピン７４のように、平坦部７４bの面積を大きく確保することが可能となり、固定ピン７４の剛性を向上させることができると共に、固定ピン７４に作用する応力を低減することができる。
【００４８】
また、上記の構成によれば、支持ピン７６を保持するためにかしめを用いないため、組付け時に自在リンク８２に変形が生ずることがなく、かつ、安価な構成とすることができる。そして、支持ピン７６が回転自在となるため、支持ピン７６が偏摩耗するのを防止することができる。更に、上記の構成によれば、固定ピン７４が制御軸７２の軸中心からオフセットして配置されているため、固定ピン７４が制御軸７２の内部の給油穴を塞ぐことがない。そして、固定ピン７４のR溝部７４cの溝深さを変更することで、制御アーム７８のピン３４への給油量を調整することが可能となる。
【００４９】
実施の形態３．
次に、図７乃至図１０を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
図７は、本発明の実施の形態３の調整機構９０の構成を説明するための斜視図である。本実施形態の調整機構９０は、固定ピン９２、スクリュー９４、ガイド部材９６、ロックナット９８、および調整シム１００を主な構成部品としている。
【００５０】
図８は、図７に示す調整機構９０の構成部品の構造を説明するための図である。図８（Ａ）に示すように、制御軸１０２には、制御軸１０２の軸線と直交する中心線を有する貫通穴１０４が設けられている。貫通穴１０４には、固定ピン９２が圧入される。固定ピン９２は、その一端に、円筒部９２aの径よりも一段小さな径を有する第２円筒部９２bを有している。
【００５１】
図８（Ｂ）に示すように、スクリュー９４は、その一端に球状に形成された球面部９４aを備え、スクリュー９４におけるネジ部９４bが設けられた他方の先端には、突起部９４cが設けられている。ガイド部材９６には、その底面に貫通穴９６aが形成されている。固定ピン９２の第２円筒部９２bは、その貫通穴９６aに圧入される。これにより、固定ピン９２とガイド部材９６とが一体化される。ガイド部材９６の上面には、スクリュー９４を組付けるための斜め穴９６bが形成されている。また、ガイド部材９６の側面には、円筒状に形成されたガイド壁９６cが形成されている。ガイド壁９６cには、ガイド壁９６cの高さ方向が長手方向となる長穴９６dが形成されている。長穴９６dは、その短手方向の寸法が球面部９４aの外径よりも小さくなるように形成されている。
【００５２】
スクリュー９４をガイド部材９６に組み付ける際には、先ず、図８（Ｂ）に示すように、長穴９６dからネジ部９４bが突き出るように、斜め穴９６bからスクリュー９４をガイド部材９６に挿入する。次いで、図８（Ｃ）に示すように、球面部９４aがガイド壁９６cの内部に挿入された状態で、更に、球面部９４aを押し下げ、ネジ部９４bを上方に持ち上げることにより、図８（Ｄ）に示す状態となる。
【００５３】
図９は、調整機構９０の各構成部品が組み付けられた状態を示す図である。図９に示すように、制御アーム１０６の突出部１０６aには、ネジ穴１０６bが形成されている。ガイド部材９６に挿入されたスクリュー９４は、更に、スペーサ１０８がネジ部９４bに挿入された状態で、突出部１０６aのネジ穴１０６bにねじ込まれている。スペーサ１０８と突出部１０６aとの間には、調整シム１００が挿入される。調整シム１００が挿入された状態で、スクリュー９４の突起部９４cをスパナ等の工具で掴み、スクリュー９４を回転させていくことで、球面部９４aとガイド壁９６cとの間の隙間、更には、ガイド壁９６cから調整シム１００を介して突出部１０６aとの間の隙間を無くすことができる。そして、それらの隙間が無くなった状態でロックナット９８をネジ部９４bに組み込むことにより、制御軸１０２と制御アーム１０６との相対位置を確実に固定することができる。
【００５４】
また、ガイド部材９６の斜め穴９６bの端部高さは、図９に示すように、球面部９４aが固定ピン９２a上に載せられた状態で、球面部９４aの中心より寸法Lだけ高くなるように設定されている。これにより、ガイド壁９６cに作用する面圧の増大を抑制することができる。尚、スペーサ１０８は、調整シム１００との接触面が平面とされ、その反対側の面が所定の半径Rの曲面とされている。このようなスペーサ１０８によれば、スクリュー９４の傾きを吸収することができる。
【００５５】
図１０（Ａ）は、調整シム１００の組付けが完了した状態を示している。図１０（Ａ）に示す状態において、制御軸中心を通る鉛直線と制御アーム１０６の突出部１０６aとがなす角度をθ3とし、固定ピン９２の軸線の垂線とスクリュー９４の軸線とがなす角度をθ4とする。図１０（Ｂ）は、調整シム１００のより薄い薄肉調整シム１１０が組み込まれた状態を示している。図１０（Ｂ）に示す状態とするには、先ず、図１０（Ａ）の状態にある調整機構９０において、ロックナット９８を緩めた後に、スパナ等でスクリュー９４を回転させることによって、厚肉調整シム１００を取り外す。次いで、薄肉調整シム１１０を挿入した後に、各構成部品の隙間がなくなるまで、スクリュー９４を逆回転させる。そして、ロックナット９８を再び締結する。尚、上述した構成に限らず、スクリュー９４の軸を段付きとし、調整シム１１０等の形状を実施の形態１における調整シム５８等と同様の形状とすることとすれば、本実施形態の調整機構９０においても、調整シムの抜け止めをより確実にすることができる。
【００５６】
図１０（Ｂ）に示すように、調整シムを薄いものに交換することにより、角度θ3がθ3’となり、制御アーム１０６が図１０における反時計回り方向に回転することになる。その結果、スライド面３６上における第２ローラ３２の位置が揺動カムアーム２８の先端側に移動することとなり、バルブ１８の作用角およびリフト量を小さくすることができる。
【００５７】
また、図１０に示すように、厚肉調整シム１００から薄肉調整シム１１０に交換した場合、角度θ4がθ4’に変化する。本実施形態の調整機構９０では、ガイド部材９６と係合するスクリュー９４の該当部分を球面部９４aとしているため、そのような角度変化が生じた場合に、ガイド部材９６内で球面部９４aが回転することにより、その角度変化が吸収される。このため、本実施形態の調整機構９０によれば、調整シムが異なる厚さのものに変更された場合でも、球面部９４a、ガイド壁９６c、スペーサ１０８、調整シム、突出部１０６a、およびロックナット９８の座面のそれぞれの間を、常に面接触状態に維持することができる。このため、調整シムの厚さに関係なく、常に十分なスクリュー９４の軸力で制御軸１０２と制御アーム１０６とを結合することが可能となる。
【００５８】
本実施形態の調整機構９０において、調整シムの厚さを変更すると、スクリュー９４の球面部９４aが固定ピン９２の軸線方向に移動することになる。このような球面部９４aの移動量を最小限に抑えるには、固定ピン９２の軸線方向に対して、スクリュー９４の組付け角度を次のように設定するとよい。その設定手法について、図１０を援用して説明する。より具体的には、図１０においては、角度θ4は、固定ピン９２の軸線の垂線に対して、スクリュー９４の軸線が反時計回り方向に角度θ4だけ傾いた状態を示し、角度θ4’は、固定ピン９２の軸線の垂線に対して、スクリュー９４の軸線が時計回り方向に角度θ4’だけ傾いた状態を示している。ここで、作用角調整のために使用される調整シムの厚さが、図１０における厚肉調整シム１００から薄肉調整シム１１０の範囲に設定されているものとする。このような設定では、図１０に示すように、固定ピン９２の軸線の垂線とスクリュー９４の軸線とがなす角度は、θ4からθ4’の間で変化する。このような場合に、角度θ4と角度θ4’の絶対値が等しくなるように、固定ピン９２の軸線方向に対するスクリュー９４の組付け角度を設定することとすれば、上述した球面部９４aの移動量を最小限に抑えることができる。
【００５９】
ところで、上述した実施の形態３においては、制御アーム１０６の突出部１０６aとガイド部材９６との間に調整シム１００等を介在させているが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、以下の図１１を参照して説明する構成であってもよい。図１１は、本発明の実施の形態３の変形例における調整機構１２０の構成を説明するための図である。図１１（Ａ）に示すように、この変形例における調整機構１２０は、調整シムを用いないシムレスタイプの調整機構を示している。スクリュー９４の球面部９４aは、ガイド部材９６内に収納されているため、この状態において、スクリュー９４は、その軸線方向への移動が規制されている。また、スクリュー９４の他端は、突出部１０６aとの間で噛み合わされているスクリュー９４のネジ部９４bをロックナット９８によって締結することによって、制御アーム１０６に対する位置が固定される。
【００６０】
図１１に示す構成において、バルブ１８の作用角およびリフト量が小さくなるように、制御軸１０２に対する制御アーム１１６の取り付け角度を変更させる手法は、調整シムの交換作業がないという点を除き、上述した実施の形態３の場合と同様である。図１１（Ｂ）は、そのような調整がなされた状態を示している。以上の構成によれば、調整シムを用いる場合に比して、ガイド部材９６と球面部９４aとの間に多少のがたつきが生ずることとなるが、調整シムを用いずにより簡素化された構成で、バルブ１８の作用角およびリフト量の気筒間ばらつきを調整することができる。
【００６１】
尚、上述した実施の形態３においては、固定ピン９２およびガイド部材９６が前記第１の発明における「固定部材」に、スクリュー９４が前記第１の発明における「位置決め部材」に、それぞれ相当している。また、スクリュー９４の球面部９４aおよびガイド壁９６cが前記第２の発明における「回転機構」に相当している。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態１の可変動弁装置の構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す可変動弁装置の斜視図である。
【図３】図２に示す調整機構において、固定ピンと自在リンクとの関係を説明するための図である。
【図４】図２に示す調整機構の詳細構造を説明するための図である。
【図５】図２に示す調整機構において、異なる厚さの調整シムが組み込まれた状態を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態２の調整機構の構成を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態３の調整機構の構成を説明するための斜視図である。
【図８】図７に示す調整機構の構成部品の構造を説明するための図である。
【図９】図７に示す調整機構の各構成部品が組み付けられた状態を示す図である。
【図１０】図７に示す調整機構において、異なる厚さの調整シムが組み込まれた状態を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態３の変形例における調整機構の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０  可変動弁装置
２０  可変機構
２２、７２、１０２  制御軸
２４、７８、１０６  制御アーム
２４a、７８a、１０６a  突出部
２４b  長穴
５０、７０、９０、１２０  調整機構
５２、７４、９２  固定ピン
５２a、７４a、９２a  円筒部
５２b、７４b  平坦部
５２d  突起部
５４、８２  自在リンク
５６  固定ボルト
５６b  小径部
５６c  大径部
５８、１００  厚肉調整シム
６０、７６  支持ピン
６４、１１０  薄肉調整シム
７８c  ガイド部
９２b  第２円筒部
９４  スクリュー
９４a  球面部
９６  ガイド部材
９６c  ガイド壁
９６d  長穴
９８  ロックナット
１０６b  ネジ部
【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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【図１０】
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【図１１】
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