(57)【要約】【課題】内燃機関の可変動弁機構において、互いに相対移動する構成部品間の潤滑をより効果的に行いながら、制御軸の移動時に潤滑油から受ける抵抗を低減させ、制御軸のスムーズな移動を確保すること。【解決手段】可変動弁機構３０は、中空のロッカシャフト（支持軸）３１と、このロッカシャフト３１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（制御軸）３２と、ロッカシャフト３１上に配設される可変バルブリフト機構４０とを備えている。可変動弁機構３０の互いに相対移動する構成部品間、例えば、ロッカシャフト３１とコントロールシャフト３２との間に油路を通じて潤滑油を供給するようにしている。コントロールシャフト３２は、内部に軸方向に延びる内部空間３２ｂが形成された中空の部材となっている。【選択図】図１２
2007205329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の支持軸と、
前記支持軸内に軸方向に移動可能な状態で配設された制御軸と、
前記支持軸上に配設される可変バルブリフト機構とを備え、
前記可変バルブリフト機構には、制御軸と連動して軸方向に駆動されるスライダと、前記スライダの外周面に形成されたヘリカルスプラインと係合し、カムシャフトからの力を受ける入力アームと、前記スライダの外周面に前記入力アームと係合するヘリカルスプラインとは異なる方向に形成されたヘリカルスプラインと係合し、機関バルブをリフトさせる出力アームとが設けられ、
前記制御軸の軸方向への移動によって機関バルブのバルブ特性を変更するとともに、互いに相対移動する構成部品間に油路を通じて潤滑油を供給するようにした内燃機関の可変動弁機構において、
前記制御軸が中空に形成されてい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、内燃機関の機関バルブのバルブ特性を連続的に変更する可変動弁機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（エンジン）の可変動弁機構として、機関バルブ（吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方のバルブ）の作用角や最大リフト量のようなバルブ特性を、エンジンの運転状態に応じて連続的に変更可能とする技術が知られている。このようなエンジンの可変動弁機構を、例えば、吸気バルブに適用すると、エンジンの低回転低負荷域では、吸気バルブの作用角や最大リフト量を小さくして、吸入空気量を制限することで、スロットルバルブの開度制御によって生ずるポンピングロスを小さくし、燃費の向上を図ることができる。また、エンジンの高回転高負荷域では、吸気バルブの作用角や最大リフト量を大きくして、吸気充填効率の向上により出力の増加を確保することができる。
【０００３】
そのようなエンジンの可変動弁機構の一例に、エンジンのシリンダヘッドに固定され、機関バルブのカムシャフトと平行に設けられた中空のロッカシャフト（支持軸）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（制御軸）と、そのロッカシャフト上に配設される複数の可変バルブリフト機構とを備えて構成されているものがある（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アと、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構成されている。入力アームおよび出力アームは、スライダギア上に設けられ、軸方向への移動が規制された状態でロッカシャフトを支持する支持部間に配設されている。
【０００５】
スライダギアには、コントロールシャフトが挿入される軸挿入孔が形成されている。また、スライダギアには、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。これに対し、入力アームの内周面にはスライダギア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、スライダギア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】
上述のような構成のエンジンの可変動弁機構では、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および最大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アが軸方向に移動されると、スライダギアと入力アームおよ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、スライダギア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および最大リフト量が連続的に変更されるようになっている。なお、入力アームは、ロストモーションスプリングの弾性力によって、常にカムシャフトのカムへ押し付けられている。また、出力アームには、機関バルブのバルブスプリングの弾性力によってロッカアームが押し付けられている。
【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】
上述のエンジンの可変動弁機構では、その構成部品間、特に、互いに接触した状態で相対移動する構成部品間の摺動部分（ギアの噛み合い部分を含む）に潤滑油を供給して、スムーズな相対移動を確保するようにしている。このため、可変動弁機構には、そのような構成部品間に外部から潤滑油を供給するための油路が形成されている。例えば、コントロールシャフトをスムーズに軸方向に移動して、迅速に機関バルブの作用角および最大リフト量を変更するために、ロッカシャフトとコントロールシャフトとの間にも油路が形成されている。
【０００８】
ところで、コントロールシャフトが中空ではなく中実である場合には、コントロールシャフトの軸方向への移動時に、ロッカシャフトとコントロールシャフトとの間に供給された潤滑油が抵抗になり得る。このため、潤滑油の抵抗に逆らってコントロールシャフトを移動させようとすると、コントロールシャフト移動用のアクチュエータの消費電力が大きくなり、燃費に影響を及ぼしてしまうという問題点がある。
【０００９】
本発明は、上述した従来技術の問題点を鑑みてなされたものであり、内燃機関の可変動弁機構において、互いに相対移動する構成部品間の潤滑をより効果的に行いながら、制御軸の移動時に潤滑油から受ける抵抗を低減させ、制御軸のスムーズな移動を確保することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、中空の支持軸と、前記支持軸内に軸方向に移動可能な状態で配設された制御軸と、前記支持軸上に配設される可変バルブリフト機構とを備え、前記可変バルブリフト機構には、制御軸と連動して軸方向に駆動されるスライダと、前記スライダの外周面に形成されたヘリカルスプラインと係合し、カムシャフトからの力を受ける入力アームと、前記スライダの外周面に前記入力アームと係合するヘリカルスプラインとは異なる方向に形成されたヘリカルスプラインと係合し、機関バルブをリフトさせる出力アームとが設けられ、前記制御軸の軸方向への移動によって機関バルブのバルブ特性を変更するとともに、互いに相対移動する構成部品間に油路を通じて潤滑油を供給するようにした内燃機関の可変動弁機構において、前記制御軸が中空に形成されていることを特徴としている。
【００１１】
このような内燃機関の可変動弁機構では、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。また、機関バルブの作用角や最大リフト量のようなバルブ特性が次のようにして変更される。すなわち、制御軸の軸方向への移動に連動してスライダが軸方向に移動されると、スライダと入力アームおよ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、機関バルブのバルブ特性が連続的に変更される。また、互いに相対移動する構成部品間の摺動部分（ギアの噛み合い部分を含む）、例えば、支持軸と制御軸との間には、油路を通じて潤滑油が供給されている。
【００１２】
そして、上記の構成によれば、制御軸を軸方向へ移動させて、機関バルブのバルブ特性を変更する際には、支持軸と制御軸との間の潤滑油が抵抗になり得るが、制御軸が中空に形成されているので、軸方向に垂直な平面で切断したときの制御軸の断面積が、中空ではなく中実である場合と比べて小さくなる。これにより、制御軸が中実である場合と比べて、制御軸の軸方向への移動時に潤滑油から受ける抵抗を低減させることができる。そして、制御軸のスムーズな移動を確保することができ、機関バルブのバルブ特性の変更を迅速に行うことができる。
【００１３】
また、潤滑油から受ける抵抗に逆らって制御軸を移動させても、制御軸が中実である場合と比べて、制御軸の駆動用のアクチュエータの消費電力を節約することができ、燃費への影響を小さくすることができる。しかも、制御軸の内部空間が可変動弁機構において互いに相対移動する構成部品間を潤滑する潤滑油を供給するための油路の一部を形成しているので、互いに相対移動する構成部品間の潤滑をより効果的に行うことができ、また、潤滑経路の設計自由度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、制御軸が中空に形成されているので、互いに相対移動する構成部品間の潤滑をより効果的に行いながら、制御軸の移動時に潤滑油から受ける抵抗を低減させ、制御軸のスムーズな移動を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００１６】
以下では、本発明の可変動弁機構を車両に搭載される内燃機関（エンジン）に適用した例を挙げて説明する。以下の例では、可変動弁機構を吸気バルブについて適用した場合について述べる。ただし、排気バルブに対しても、吸気バルブの場合と同様に適用することが可能である。
【００１７】
まず、エンジンの概略構成について、図１，図２を用いて説明する。
【００１８】
この例のエンジン１０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、４つの気筒（シリンダ：＃１〜＃４）１２を有するシリンダブロック１１と、このシリンダブロック１１上に取り付けられるシリンダヘッド１４とを備えている。各気筒１２内には、ピストン１３が往復運動可能な状態で収容されている。ピストン１３は、コネクティングロッドを介してクランクシャフト３４に連結されており、ピストン１３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３４の回転運動に変換される。
【００１９】
エンジン１０のシリンダヘッド１４には、各燃焼室１５に連通する吸気ポート１７と排気ポート１８とが各気筒１２ごとに一対ずつ設けられている。燃焼室１５には、点火プラグ１６が各気筒１２ごとに配置されている。
【００２０】
シリンダヘッド１４には、各吸気ポート１７を開閉する吸気バルブ２１と、各排気ポート１８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、バルブスプリング２１ａがそれぞれ設けられており、バルブスプリング２１ａの弾性力によって各吸気バルブ２１が吸気ポート１７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２２ａが設けられている。
【００２１】
吸気バルブ２１の上方には、各気筒１２ごとに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２５によって回転自在に支持されている。なお、支持壁２５は、シリンダヘッド１４に一体的に設けられたカムハウジングと、このカムハウジングにボルト締結等により脱着可能に取り付けられたカムキャップとで構成されている。
【００２２】
また、排気バルブ２２の上方に、各気筒１２ごとに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２６によって回転自在に支持されている。なお、支持壁２６は、シリンダヘッド１４に一体的に設けられたカムハウジングと、このカムハウジングにボルト締結等により脱着可能に取り付けられたカムキャップとで構成されている。
【００２３】
これら吸気カムシャフト２３および排気カムシャフト２４は、タイミングチェーン３５等を介してクランクシャフト３４に駆動連結されている。そして、クランクシャフト３４の回転がタイミングチェーン３５等を介して吸気カムシャフト２３および排気カムシャフト２４に伝達され、各カムシャフト２３，２４の回転によって、吸気バルブ２１および排気バルブ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、および、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２７ａを有するロッカアーム２７が揺動自在に配置されている。さらに、吸気バルブ２１および排気バルブ２２の各上端部の近傍には、油圧式のラッシュアジャスタ２８がそれぞれ配置されている。ロッカアーム２７には、バルブスプリング２１ａ（２２ａ）の圧縮反力とラッシュアジャスタ２８の押し上げ力とが伝達されている。これにより、ロッカアーム２７のローラ２７ａがほぼ上方に付勢されている。そして、この例では、ローラ２７ａは、各排気カム２４ａに対しては直接的に接触されている一方で、各吸気カム２３ａに対しては以下に述べるような可変動弁機構３０を介して間接的に接触されている。なお、ロッカアームとして、ローラを備えないものを用いてもよい。
【００２５】
上述のようなエンジン１０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８を用いて詳しく説明する。なお、図３の矢印Ｆは、アクチュエータ３３から離れる方向を示し、矢印Ｒは、アクチュエータ３３に近づく方向を示す。
【００２６】
可変動弁機構３０は、吸気バルブ２１の作用角および最大リフト量を連続的に変更するためのものであって、吸気カムシャフト２３の吸気カム２３ａとロッカアーム２７との間に配設されている。なお、ロッカアーム２７は、一端がラッシュアジャスタ２８に支持され、他端が吸気バルブ２１の上端に当接している。
【００２７】
ここで、吸気バルブ２１の作用角とは、図９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９ではクランク角で表現している）である。また、吸気バルブ２１の最大リフト量は、吸気バルブ２１が開弁時において可動範囲の最も下方まで移動（リフト）したときの吸気バルブ２１の移動量である。これらの作用角および最大リフト量は、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最大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気筒当たりの吸入空気量が少なくなる。
【００２８】
可変動弁機構３０は、気筒１２ごとの可変バルブリフト機構４０を備えるほか、全ての可変バルブリフト機構４０にそれぞれ共通のロッカシャフト（支持軸）３１、コントロールシャフト（制御軸）３２、および、アクチュエータ３３を備えている。
【００２９】
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）に沿って延びる中空の円筒状の部材であり、シリンダヘッド１４に設けられた複数の支持壁２５，２５，・・・に、軸方向およ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。ロッカシャフト３１には、可変バルブリフト機構４０を挟んで対向する一対の支持壁２５，２５によって挟まれた箇所に軸方向に延びる長孔（貫通孔）３１ａが形成されている。長孔３１ａにはコネクトピン４４が挿通されている。なお、ロッカシャフト３１が延びる方向を、「軸方向」と称する。
【００３０】
コントロールシャフト３２は、内部に軸方向に延びる内部空間３２ｂが形成された中空の円筒状の部材であり、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の一端側には、コントロールシャフト３２の駆動用のアクチュエータ３３が接続されている。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（Ｆ方向またはＲ方向）に前進・後退される。また、コントロールシャフト３２には、コネクトピン４４を挿入するための一対のピン挿入孔３２ａ，３２ａが形成されている。一対のピン挿入孔３２ａ，３２ａは、コントロールシャフト３２の中心軸まわりで互いに１８０度異なる箇所に設けられている。
【００３１】
ロッカシャフト３１の内径は、コントロールシャフト３２の外径よりも大きくなっており、ロッカシャフト３１の内周面とコントロールシャフト３２の外周面との間には、円環状の隙間５２が形成されている。この隙間５２は、後述するように、潤滑油が流れる油路となっている。また、コントロールシャフト３２の内部空間３２ｂも、後述するように、潤滑油が流れる油路となっている。
【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。各可変バルブリフト機構４０は、コントロールシャフト３２と連動して移動可能なスライダギア４３と、吸気カムシャフト２３の吸気カム２３ａにより駆動される入力アーム（カム被打部材）４１と、吸気バルブ２１をリフトさせる出力アーム（バルブ打部材）４２とを備えている。入力アーム４１および出力アーム４２は、スライダギア４３上に設けられ、軸方向への移動が規制された状態でロッカシャフト３１（コントロールシャフト３２）を支持する一対の支持壁２５，２５間に配設されている。なお、出力アーム４２と支持壁２５との間には、スライダギア４３に対する入力アーム４１および出力アーム４２の軸方向における初期相対位置を調整するための板状のシム４５が介装されている。
【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ア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の軸方向両側には、一対の出力アーム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、スライダギア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。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および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、スライダギア４３が配設されている。スライダギア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】
スライダギア４３は、中心に軸挿入孔４３ｃを有する略円筒形状に加工されている。スライダギア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、スライダギア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】
スライダギア４３の内壁の軸方向中央部には、周方向に延びる周溝４３ｄが形成されている。また、周溝４３ｄは、貫通孔４３ｅによってスライダギア４３の外部に連通されている。
【００３８】
そして、入力アーム４１のローラ４１ｅは、シリンダヘッド１４に圧縮状態で配設されたロストモーションスプリング２９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２１ａによってロッカアーム２７のローラ２７ａが圧接されている。これにより、吸気カムシャフト２３が回転すると、吸気カム２３ａによって入力アーム４１のローラ４１ｅが押し下げられる。そして、入力アーム４１とともに、スライダギア４３および出力アーム４２が一体的に揺動される。このような入力アーム４１および出力アーム４２の一体的な揺動によって、ロッカアーム２７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。
【００３９】
ここで、ロッカシャフト３１の外側のスライダギア４３を、ロッカシャフト３１内のコントロールシャフト３２に動力伝達可能に連結するために、スライダギア４３の周溝４３ｄ内には、断面円弧状のブッシュ４６が配設されている。ブッシュ４６には、周方向中間にピン挿入孔（貫通孔）４６ａが形成されている。
【００４０】
ブッシュ４６は、コネクトピン４４を介してコントロールシャフト３２に連結されている。具体的には、コネクトピン４４の一端部がブッシュ４６のピン挿入孔４６ａに挿入され、コネクトピン４４の他端部がコントロールシャフト３２のブッシュ４６から遠い側のピン挿入孔３２ａに挿入されている。また、コネクトピン４４の中間部がロッカシャフト３１の長孔３１ａと、コントロールシャフト３２のブッシュ４６から近い側のピン挿入孔３２ａに挿入されている。なお、コネクトピン４４およびブッシュ４６の組み付け時に、コネクトピン４４は、スライダギア４３の貫通孔４３ｅと、ブッシュ４６のピン挿入孔４６ａと、ロッカシャフト３１の長孔３１ａと、コントロールシャフト３２の２つのピン挿入孔３２ａ，３２ａとの位置合わせを行った状態で、スライダギア４３の貫通孔４３ｅ側から挿入される。
【００４１】
そして、可変動弁機構３０において、スライダギア４３は次のように動作する。
【００４２】
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となっている。また、スライダギア４３は、周溝４３ｄとブッシュ４６との係合により、コントロールシャフト３２に対する軸方向の位置が固定されているので、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が軸方向に移動されると、その動作がコネクトピン４４およびブッシュ４６を介してスライダギア４３に伝えられる。これにより、コントロールシャフト３２に連動してスライダギア４３が軸方向に移動する。加えて、ブッシュ４６がスライダギア４３の周溝４３ｄ内を周方向に移動可能となっているので、その範囲内で、スライダギア４３がコントロールシャフト３２に対し回動可能となっている。これにより、コントロールシャフト３２が軸方向に移動されると、スライダギア４３は、軸方向に移動しながら、コントロールシャフト３２に対して回動する。
【００４３】
また、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、そのトルクが入力アーム４１からスライダギア４３を介して出力アーム４２に伝達されるが、このとき、スライダギア４３は、ロッカシャフト３１（コントロールシャフト３２）の回りを揺動する。
【００４４】
このような可変バルブリフト機構４０において、スライダギア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、スライダギア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。
【００４５】
したがって、コントロールシャフト３２の前進・後退によりスライダギア４３を軸方向に移動させて、スライダギア４３と、入力アーム４１および出力アーム４２との軸方向における相対位置を変化させることによって、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。
【００４６】
以上のようにして、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の作用角および最大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の作用角および最大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の作用角および最大リフト量は最も大きくなる。
【００４７】
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ごとのスライダギア４３がそれぞれ設けられているので、アクチュエータ３３の駆動による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の作用角および最大リフト量が同時に変更されるようになっている。
【００４８】
次に、可変動弁機構３０の動作について、図１０，図１１を用いて説明する。
【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２７のローラ２７ａ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は最大リフト量が「０」の状態（エンジン１０の吸気ポート１７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ともない、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およびスライダギア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２７のローラ２７ａに当接し、カム面４２ｄの押圧によってローラ２７ａが押し下げられる。
【００５３】
図１０（ｂ）に示すように、ロッカアーム２７のローラ２７ａがカム面４２ｄにより押圧されているとき、ロッカアーム２７がラッシュアジャスタ２８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２７の揺動量（揺動範囲）が最も大きくなり、吸気バルブ２１は最大の作用角および最大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２７ａ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２７ａ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２７のローラ２７ａ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２７ａ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２７の揺動量（揺動範囲）は小さくなる。
【００５９】
図１１（ｂ）に示すように、ロッカアーム２７の揺動量が小さいことにより、吸気バルブ２１は、より小さい最大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のローラ２７ａの変位量は最も小さくなり、吸気バルブ２１が最小の作用角および最大リフト量で開閉されるようになる。
【００６２】
以上述べたように、可変動弁機構３０では、アクチュエータ３３の駆動によって全ての気筒１２に共通のコントロールシャフト３２が軸方向に移動されると、スライダギア４３が軸方向に移動される。そして、コントロールシャフト３２の軸方向の移動位置に応じて、各可変バルブリフト機構４０において、スライダギア４３に対する入力アーム４１および出力アーム４２の軸方向の相対位置が変化する。これにより、スライダギア４３上の入力アーム４１と出力アーム４２とが相対回転して、入力アーム４１と出力アーム４２との相対位相差が変更され、吸気バルブ２１の作用角および最大リフト量が連続的に変更されるようになっている。
【００６３】
上述の可変動弁機構３０では、その構成部品間、特に、互いに接触した状態で相対移動する構成部品間の摺動部分（ギアの噛み合い部分を含む）に潤滑油を供給して、スムーズな相対移動を確保するようにしている。このため、可変動弁機構３０には、そのような構成部品間の摺動部分に外部から潤滑油を供給するための油路が形成されている。次に、可変動弁機構３０の構成部品間の摺動部分に潤滑油を供給する油路について、図１２を用いて説明する。
【００６４】
可変動弁機構３０の油路は、具体的には次の箇所となっている。支持壁２５に設けられた油供給路５１、ロッカシャフト３１の内周面とコントロールシャフト３２の外周面との間の円環状の隙間５２、出力アーム４２のハウジング４２ａの側壁部４２ｆとロッカシャフト３１の外周面との間の円環状の隙間５３、スライダギア４３の内周面とロッカシャフト３１の外周面との間の円環状の隙間５４、スライダギア４３の外周面と入力アーム４１の内周面との隙間５５（スライダギア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との噛み合い部分を含む）、スライダギア４３の外周面と出力アーム４２の内周面との隙間５６（スライダギア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との噛み合い部分を含む）、ロッカシャフト３１の端部（Ｆ方向側の端部）とコントロールシャフト３２の端部（Ｆ方向側の端部）との間の円柱状の空間５７、ロッカシャフト３１の外周面と出力アーム４２のハウジング４２ａの内周面との間の円環状の空間５８である。また、ロッカシャフト３１に設けられた貫通孔３１ｂ、貫通孔３１ｃ、上記長孔３１ａ、コントロールシャフト３２の上記内部空間３２ｂ、上記ピン挿入孔３２ａ、入力アーム４１のハウジング４１ａに設けられた貫通孔４１ｆ（図３参照）、出力アーム４２のハウジング４２ａに設けられた貫通孔４２ｅ、スライダギア４３の上記周溝４３ｄ（周溝４３ｄとブッシュ４６との隙間を含む）、上記貫通孔４３ｅ（図８参照）である。
【００６５】
上述の可変動弁機構３０の油路を通じて潤滑油が供給される箇所は、互いに相対移動する構成部品間の摺動部分であるが、具体的には次の箇所となっている。ロッカシャフト３１とコントロールシャフト３２との間、ロッカシャフト３１とスライダギア４３との間、スライダギア４３と入・出力アーム４１，４２との間、スライダギア４３とブッシュ４６との間等である。
【００６６】
そして、ロッカシャフト３１の貫通孔３１ｂにより、支持壁２５の油供給路５１と、ロッカシャフト３１とコントロールシャフト３２との間の上記隙間５２または上記空間５７とが連通されている。また、上記空間５７により、上記隙間５２と、コントロールシャフト３２の内部空間３２ｂとが連通されている。また、ロッカシャフト３１の貫通孔３１ｃにより、ロッカシャフト３１とコントロールシャフト３２との間の上記隙間５２と、出力アーム４２とロッカシャフト３１との間の上記隙間５３とが連通されている。また、コントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａにより、上記隙間５２と、コントロールシャフト３２の内部空間３２ｂとが連通されている。また、スライダギア４３の貫通孔４３ｅにより、スライダギア４３の周溝４３ｄと、スライダギア４３と入力アーム４１との上記隙間５５とが連通されている。
【００６７】
支持壁２５の油供給路５１は、潤滑油の流入口となっている。この油供給路５１を介して、オイルポンプから吐出された潤滑油の一部がエンジン１０の各部を循環する過程で、上述した可変動弁機構３０の油路に流入される。そして、可変動弁機構３０の油路を流れた後、潤滑油は、入力アーム４１の貫通孔４１ｆまたは出力アーム４２の貫通孔４２ｅから外部へ排出される。
【００６８】
さらに、この例では、油供給路５１が、各可変バルブリフト機構４０を挟んで対向する一対の支持壁２５，２５のうち一方の支持壁２５（図１２ではＲ方向側の支持壁２５）、および、最もアクチュエータ３３から遠い側に配置された支持壁２５（ロッカシャフト３１のＦ方向側の端部を支持する支持壁２５）に設けられている。このように、コントロールシャフト３２の端部の近傍に配置された支持壁２５に油供給路５１を形成することによって、コントロールシャフト３２の内部空間３２ｂへ潤滑油をスムーズに供給することができる。なお、各支持壁２５ごとに油供給路５１を設けることも可能である。
【００６９】
そして、最もアクチュエータ３３から遠い側に配置された支持壁２５の油供給路５１に流入した潤滑油は、ロッカシャフト３１の貫通孔３１ｂを通り、上記空間５７に流入する。空間５７に流入した潤滑油は、上記隙間５２またはコントロールシャフト３２の内部空間３２ｂを介して、可変動弁機構３０の油路を通じて互いに相対移動する構成部品間の摺動部分に供給される。これにより、可変動弁機構３０の互いに相対移動する構成部品間の摺動部分が潤滑される。一方、それ以外の支持壁２５の油供給路５１に流入した潤滑油は、ロッカシャフト３１の貫通孔３１ｂを通り、上記隙間５２に流入する。隙間５２に流入した潤滑油は、ロッカシャフト３１の長孔３１ａ、貫通孔３１ｃ、コントロールシャフト３２のピン挿入孔３２ａ等を介して、可変動弁機構３０の油路を通じて互いに相対移動する構成部品間の摺動部分に供給される。これにより、可変動弁機構３０の互いに相対移動する構成部品間の摺動部分が潤滑される。
【００７０】
この例では、上述したように、コントロールシャフト３２が中空の部材であり、その内部空間３２ｂが可変動弁機構３０の油路の一部となっている。これにより、次のような作用効果が得られる。
【００７１】
アクチュエータ３３の駆動によってコントロールシャフト３２を軸方向へ移動させて、吸気バルブ２１のバルブ特性（作用角および最大リフト量）を変更する際には、ロッカシャフト３１とコントロールシャフト３２との間の上記空間５７等の潤滑油が抵抗になり得るが、中空のコントロールシャフト３２を用いることによって、潤滑油から受ける抵抗を低減させることができる。詳しく言えば、軸方向に垂直な平面で切断したときのコントロールシャフト３２の断面積が、コントロールシャフトが中空ではなく中実である場合と比べて小さくなる。このため、コントロールシャフトが中実である場合と比べて、コントロールシャフト３２の軸方向への移動時に潤滑油から受ける抵抗を低減させることができる。そして、コントロールシャフト３２のスムーズな移動を確保することができ、吸気バルブ２１の作用角および最大リフト量の変更を迅速に行うことができる。また、潤滑油から受ける抵抗に逆らってコントロールシャフト３２を移動させても、コントロールシャフトが中実である場合と比べて、アクチュエータ３３の消費電力を節約することができ、燃費への影響を小さくすることができる。
【００７２】
しかも、コントロールシャフト３２の内部空間３２ｂが可変動弁機構３０の油路の一部を形成しているので、コントロールシャフトが中実である場合と比べて、互いに相対移動する構成部品間の摺動部分の潤滑をより効果的に行うことができ、また、潤滑経路の設計自由度を向上させることができる。
【００７３】
上述の例では、コントロールシャフト３２が円筒状の場合について説明したが、コントロールシャフト３２の形状は、中空であれば円筒状だけに限られない。例えば、コントロールシャフトを角パイプ状に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明を適用するエンジンの可変動弁機構の一実施形態を示す断面図である。
【図２】エンジンのシリンダヘッドを示す平面図である。
【図３】可変動弁機構の入力アーム、出力アーム等を示す斜視図である。
【図４】可変動弁機構のスライダギア、入力アーム、出力アーム等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ア、ロッカシャフト、コントロールシャフト等を示す斜視図である。
【図６】可変動弁機構のスライダギア、入力アーム、出力アーム等を示す水平破断斜視図である。
【図７】可変動弁機構のスライダギア、ロッカシャフト、コントロールシャフト、ブッシュ、コネクトピンの組み付けを示す断面図である。
【図８】図７のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図９】可変動弁機構により変更される吸気バルブの作用角およびリフト量を示す図である。
【図１０】入力アームと出力アームとの相対位相差を最大にした場合の可変動弁機構の動作説明に用いる側面図である。
【図１１】入力アームと出力アームとの相対位相差を最小にした場合の可変動弁機構の動作説明に用いる側面図である。
【図１２】可変動弁機構の内部の油路を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０    エンジン
１４    シリンダヘッド
２１    吸気バルブ
２３    吸気カムシャフト
２３ａ  吸気カム
２５    支持壁
２７    ロッカアーム
３０    可変動弁機構
３１    ロッカシャフト
３１ａ  長孔
３２    コントロールシャフト
３２ａ  ピン挿入孔
３２ｂ  内部空間
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    スライダギア
４３ｃ  軸挿入孔
４３ｄ  周溝
４４    コネクトピン
４６    ブッシュ
５１    油供給路
５２    隙間
５７    空間
【図１】
2007205329.tif 000003
【図２】
2007205329.tif 000004
【図３】
2007205329.tif 000005
【図４】
2007205329.tif 000006
【図５】
2007205329.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2007205329.tif 000010
【図９】
2007205329.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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