(57)【要約】【課題】内燃機関１の可変動弁機構３において、入力アーム（カム被打部材）４１のローラ４１ｅの軸方向位置を調整可能とする。【解決手段】入力アーム４１は、一対の対向するフォーク４１ｃＬ，４１ｃＲ間に架設される支軸４１ｄに回動可能に支持されかつカムロブ１７の外周面が当接されるローラ４１ｅを有する。ローラ４１ｅとフォーク４１ｃＬ，４１ｃＲとの対向間に、ローラ４１ｅの軸方向位置を調整するための位置調整用シム７が介装されている。これにより、ローラ４１ｅの軸方向両側に配置する位置調整用シム７の厚みを適宜設定すれば、一対のフォーク４１ｃＬ，４１ｃＲ間におけるローラ４１ｅの軸方向位置を変えることが可能になる。【選択図】図１２
2007205300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブの少なくともいずれか一方の作動特性を可変する可変動弁機構であって、
シリンダヘッド上の支持台にカムシャフトと平行に固定支持されるロッカシャフトと、このロッカシャフトの中心孔に軸方向変位可能に挿通されるコントロールシャフトと、このコントロールシャフトと連動可能に前記ロッカシャフトに外装されるスライダギアと、このスライダギアの外周のヘリカルスプラインに外装されかつ前記カムシャフトのカムロブにより揺動されるカム被打部材と、前記スライダギアの外周のヘリカルスプラインに外装されかつ前記バルブを押動するバルブ打部材とを含み、
前記カム被打部材は、一対の対向するフォーク間に架設される支軸に回動可能に支持されかつ前記カムロブの外周面が当接されるローラを有し、このローラと前記フォークとの対向間に、当該ローラの軸方向位置を調整するための位置調整用シムが介装されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
【請求項２】
請求項１において、前記カム被打部材およびバルブ打部材を含むアッセンブリと前記支持台との軸方向対向間に、前記アッセンブリと前記スライダギアとの初期相対位置を調整するための初期調整用シムが介装されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
【請求項３】
請求項１または２において、前記カム被打部材の支軸とローラとの間には、ころ軸受が介装されており、前記位置調整用シムは、ころ軸受のころの軸方向両端を受けることが可能な大きさとされることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかにおいて、前記位置調整用シムは、前記カム被打部材の支軸に径方向一方位から嵌め込み可能とするためのＵ字形切欠きを有することを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
【請求項５】
請求項４において、前記位置調整用シムは、そのＵ字形切欠きが反カムロブ側へ向けて開放される向きで取り付けられ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、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブの少なくともいずれか一方の作動特性を可変するための可変動弁機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の運転状態に応じて、吸気バルブや排気バルブのバルブリフト量や作用角等の作動特性を可変とする可変動弁機構が知られている(例えば特許文献１参照。)。
【０００３】
このような可変動弁機構は、カムシャフトのカムロブとバルブとの間に配置される仲介駆動機構を有しており、この仲介駆動機構は、ロッカシャフトの中心孔に挿通されるコントロールシャフトの軸方向の動きに連動して駆動するスライダギアによって入力部（カム被打部材）と揺動カム（バルブ打部材）とを相対的に回動させることで両者の位相を変更し、バルブのリフト量を可変にするようになっている。
【０００４】
ところで、上記仲介駆動機構をシリンダヘッドに組み付ける際、スライダギアに対する入力部と揺動カムからなるアッセンブリの初期相対位置を調整することによって、バルブのリフトや作用角を調整する必要があるが、その調整作業については仲介駆動機構を分解する必要がある等、面倒かつ困難であった。
【０００５】
このような調整作業を容易とするために、前記ロッカシャフトを支持するシリンダヘッド上の支持台と、前記アッセンブリとの軸方向対向間に、選択された厚みのシムを介装することが考えられている（例えば特許文献２参照。）。
【０００６】
なお、前記シムは、ロッカシャフトに対してその径方向一方位から嵌め込めるようにするために、馬蹄形状になっている。また、このようなシムを回動不可能に固定するために、前記支持台に対してシムと別体のホルダを取り付け、このホルダに対して前記シムを係止させるようにする必要がある。
【特許文献１】特開２００１−２６３０１５号公報
【特許文献２】特開２００５−４２６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来例では、適宜の厚みのシムを選択して組み付けることによってスライダギアに対するアッセンブリの初期相対位置を調整すると、その調整量に応じて、入力部に備えるローラが、軸方向略不動のカムシャフトのカムロブに対して軸方向に位置ずれすることになる。
【０００８】
このような位置ずれに伴い、仮に、カムロブの軸方向一端角部に入力部のローラの外周面が当接するような状態になってしまうと、入力部のローラにエッジロードが作用し、両者が偏摩耗することになりかねない。しかも、前記位置ずれした状態で、バルブの作動特性を変更するためにアッセンブリを回動操作すると、入力部やコントロールシャフトに動きを阻害するようなモーメント荷重が働くおそれがあり、ひいてはバルブの開閉動作に悪影響を及ぼすことになりかねない。
【０００９】
本発明は、内燃機関のバルブの作動特性を可変するための可変動弁機構において、カム被打部材のローラの軸方向位置を調整可能とすることを目的としている。
【００１０】
また、本発明は、内燃機関のバルブの作動特性を可変するための可変動弁機構において、スライダギアに対するアームアッセンブリの初期位置調整に伴い、軸方向略不動のカムロブに対してカム被打部材のローラが軸方向で位置ずれしても補正可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブの少なくともいずれか一方の作動特性を可変する可変動弁機構であって、シリンダヘッド上の支持台にカムシャフトと平行に固定支持されるロッカシャフトと、このロッカシャフトの中心孔に軸方向変位可能に挿通されるコントロールシャフトと、このコントロールシャフトと連動可能に前記ロッカシャフトに外装されるスライダギアと、このスライダギアの外周のヘリカルスプラインに外装されかつ前記カムシャフトのカムロブにより揺動されるカム被打部材と、前記スライダギアの外周のヘリカルスプラインに外装されかつ前記バルブを押動するバルブ打部材とを含み、前記カム被打部材は、一対の対向するフォーク間に架設される支軸に回動可能に支持されかつ前記カムロブの外周面が当接されるローラを有し、このローラと前記フォークとの対向間に、当該ローラの軸方向位置を調整するための位置調整用シムが介装されていることを特徴としている。
【００１２】
この構成によれば、ローラの両側に配置する位置調整用シムの厚みを適宜調整することによって一対のフォーク間におけるローラの軸方向位置を変えることが可能になる。これにより、軸方向略不動のカムロブに対するカム被打部材のローラの軸方向位置を任意に調整することが可能になる。
【００１３】
そのとき、カムロブの外周面にカム被打部材のローラの外周面を面で当接させるように前記ローラの軸方向位置を設定すれば、カム被打部材のローラにエッジロードが発生せずに済んで、カムロブおよびカム被打部材のローラが偏摩耗しにくくなるうえ、カム被打部材やコントロールシャフトに動きを阻害するようなモーメント荷重が働かずに済んで、カムロブのフリクションロスが軽減されるとともに、カム被打部材の動きが円滑化されるようになる。これらのことから、内燃機関における燃費向上や高回転化を図るうえで有利となる。
【００１４】
好ましくは、前記カム被打部材およびバルブ打部材を含むアッセンブリと前記支持台との軸方向対向間に、前記アッセンブリと前記スライダギアとの初期相対位置を調整するための初期調整用シムが介装される。
【００１５】
この構成によれば、初期調整用シムの厚みによってスライダギアに対するカム被打部材およびバルブ打部材からなるアッセンブリの初期相対位置を調整することが可能になるから、バルブの初期作動特性を調整することが可能になる。
【００１６】
特に、このような初期調整を行うと、その調整量に応じてカム被打部材の軸方向位置が変化するために、カム被打部材のローラが、それに当接される軸方向略不動のカムシャフトのカムロブに対し軸方向に位置ずれすることになる。このような場合でも、初期調整用シムとは別の上述した位置調整用シムでもってカム被打部材のローラの軸方向位置を調整すれば、カムロブに対するカム被打部材のローラの軸方向位置を調整することが可能になる。
【００１７】
好ましくは、前記カム被打部材の支軸とローラとの間には、ころ軸受が介装されており、前記位置調整用シムは、ころ軸受のころの軸方向両端を受けることが可能な大きさとされる。
【００１８】
この構成によれば、カム被打部材のローラの回動に伴いころ軸受のころが支軸周りに転動するが、このころの軸方向両端が位置調整用シムに当接することになって、フォークに当接せずに済む。
【００１９】
これにより、仮に、フォークを未硬化の金属材としている場合であっても、硬化処理が施されたころが非接触となるので、フォークの摩耗が阻止される。
【００２０】
言い換えれば、仮に位置調整用シムを用いない場合、ローラの回動に伴いころの軸方向両端がフォークの内面に当接すると、フォークの内面が経時的に摩耗することになるが、位置調整用シムを取り付けていれば、ころの軸方向両端が位置調整用シムの内面に当接することになってフォークに当接しなくなるので、フォークの摩耗を阻止できるようになるのである。
【００２１】
しかも、位置調整用シムが経時的に摩耗したときには、当該位置調整用シムを新品に交換すればよいが、位置調整用シム無しの場合には、フォークの経時的な摩耗に伴いカム被打部材全体を交換する必要があり、位置調整用シムを用いる場合のほうが位置調整用シム無しの場合に比べて遥かに簡単かつ安価に対処できるようになる。
【００２２】
好ましくは、前記位置調整用シムは、前記カム被打部材の支軸に径方向一方位から嵌め込み可能とするためのＵ字形切欠きを有する。
【００２３】
この構成によれば、支軸に対する位置調整用シムの取り付けについて、内燃機関に対する可変動弁機構の組み付け後に行うことが可能になり、カム被打部材のローラの位置調整時において厚みの異なる多数の位置調整用シムを付け替える作業が簡単に行えるようになる。
【００２４】
好ましくは、前記位置調整用シムは、そのＵ字形切欠きが反カムロブ側へ向けて開放される向きで取り付けられる。
【００２５】
この構成によれば、カムロブからのラジアル荷重入力によってローラおよび支軸が反カムロブ側に押圧されるので、この支軸から位置調整用シムがカムロブ側に外れにくくなる。これにより、カム被打部材のローラの軸方向位置を長期にわたって不変に保つことが可能になる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、軸方向略不動のカムロブに対するカム被打部材のローラの軸方向位置を調整することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１から図１５に本発明の一実施形態を示している。
【００２８】
まず、本発明の特徴構成の説明に先立ち、本発明の前提となる内燃機関の可変動弁機構の構成を説明する。ここでは、図１および図２に示すように、内燃機関１として直列４気筒型ＤＯＨＣエンジンの吸気バルブ１４に可変動弁機構３を付設した例を挙げている。なお、排気バルブ１５についても同様に可変動弁機構３を用いて駆動する構成にできるが、説明を簡単にするため、ここでの説明を割愛する。
【００２９】
可変動弁機構３は、吸気バルブ１４のバルブリフト量や作用角を連続的に変更可能とするものであって、吸気カムシャフト１６のカムロブ１７とローラロッカーアーム２４との間に配設されている。
【００３０】
なお、ローラロッカーアーム２４は、一端がラッシュアジャスタ２５に支持され、他端は吸気バルブ１４上端のタペット１４ａに当接されている。
【００３１】
この可変動弁機構３は、ロッカシャフト３１、コントロールシャフト３２、アクチュエータ３３、およびバルブリフト機構４を備えている。
【００３２】
ロッカシャフト３１は、シリンダヘッド１２に一定間隔ごとに設けられた多数の隔壁（支持台に相当）２１と、この隔壁２１上に被せるように取り付けられるカムキャップ２２とによって軸方向ならびに周方向に不動となるように支持されている。このロッカシャフト３１は、吸気カムシャフト１６および排気カムシャフト１８と平行つまり気筒（燃焼室１３）の配列方向に沿って配置されている。
【００３３】
コントロールシャフト３２は、中空パイプからなるロッカシャフト３１の中心孔内に軸方向変位可能に挿入されており、アクチュエータ３３によって軸方向に進退駆動される。
【００３４】
バルブリフト機構４は、気筒数と同数設けられており、ロッカシャフト３１に対し各気筒と対応するように外装されている。このバルブリフト機構４は、カム被打部材としての入力アーム４１、バルブ打部材としての二つの出力アーム４２，４２およびスライダギア４３を備えている。
【００３５】
なお、入力アーム４１および二つの出力アーム４２，４２をアームアッセンブリと呼ぶことにする。
【００３６】
入力アーム４１は、円筒形のハウジング４１ａを有し、その内周面には、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。
【００３７】
この入力アーム４１において、ハウジング４１ａの外周には、径方向外向きへ突出する一対のフォーク４１ｃＬ，４１ｃＲが設けられ、この一対のフォーク４１ｃＬ，４１ｃＲの間には、ロッカシャフト３１と平行な支軸４１ｄが架け渡され、この支軸４１ｄには、ころ軸受としての複数のころ４１ｆを介してローラ４１ｅが回転自在に外嵌支持されている。なお、ころ４１ｆは、図１５にのみ示している。
【００３８】
出力アーム４２は、円筒形のハウジング４２ａを有し、その内周面には、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。この出力アーム４２のハウジング４２ａの外周には、径方向外向きへ突出するノーズ４２ｃが設けられている。このノーズ４２ｃは、側面視で略三角形状に形成され、その一辺が凹状に湾曲するカム面４２ｄとなされている。
【００３９】
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て、その外径側に入力アーム４１と二つの出力アーム４２とが外装されている。このスライダギア４３は、中心に貫通孔４３ｃを有する円筒形状に形成されており、その外周における軸方向中間には、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、また、外周における軸方向両側には、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が形成されている。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。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、歯すじの傾斜方向が反対となるように形成されている。
【００４０】
そして、入力アーム４１のローラ４１ｅは、シリンダヘッド１２に圧縮状態で配設されたロストモーションスプリング２６によって、常にカムロブ１７へ押しつけられるように弾発付勢されている。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のいずれかに、吸気バルブ１４のバルブスプリング１４ｂによってローラロッカーアーム２４のローラ２４ａが圧接されている。このような関係により、カムロブ１７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、ローラロッカーアーム２４を介して吸気バルブ１４がリフトされるようになっている。
【００４１】
ここで、ロッカシャフト３１およびコントロールシャフト３２に対するスライダギア４３の結合形態について、図５から図８を用いて説明する。
【００４２】
ロッカシャフト３１に外嵌されるスライダギア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の内周溝４３ｄ内には、縦断面で部分円弧状のブッシュ４６が配設されている。
【００４３】
このブッシュ４６には、周方向中間にピン挿入孔（貫通孔）４６ａが形成されており、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。
【００４４】
具体的には、コネクトピン４４の先端部がブッシュ４６のピン挿入孔４６ａに挿入されており、コネクトピン４４の末端部がコントロールシャフト３２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に挿入されている。
【００４５】
このように組み付けられたスライダギア４３は次のように動作する。
【００４６】
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、内周溝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。
【００４７】
そのため、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。
【００４８】
加えて、ブッシュ４６がスライダギア４３の内周溝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。
【００４９】
また、入力アーム４１に吸気カムシャフト１６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の回りを揺動する。
【００５０】
このようなバルブリフト機構４において、コントロールシャフト３２とともにスライダギア４３を軸方向に移動させて、スライダギア４３とアームアッセンブリ（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更することにより、入力アーム４１と出力アーム４２とに互いに逆方向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とが相対回転し、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ようになる。
【００５１】
なお、上記可変動弁機構３においては、共通する１本のコントロールシャフト３２に気筒毎のバルブリフト機構４・・・がそれぞれ固定されているので、コントロールシャフト３２の軸方向移動にともなって全気筒の吸気バルブ１４のリフト量が同時に変更されるようになっている。
【００５２】
次に、可変動弁機構３の動作を説明する。
【００５３】
図９（ａ）に示すように、カムロブ１７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、ローラロッカーアーム２４のローラ２４ａ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１４はリフト量が「０」の状態（吸気ポート１２ａを閉じた状態）に維持される。
【００５４】
そして、吸気カムシャフト１６の時計方向の回転に伴い、入力アーム４１のローラ４１ｅがカムロブ１７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、図９（ａ）の反時計回り方向（矢符Ａ方向）に回動する。また、これにともなって、出力アーム４２およびスライダギア４３が一体となって回動する。
【００５５】
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、ローラロッカーアーム２４のローラ２４ａに当接し、カム面４２ｄの押圧によってローラ２４ａが押し下げられる。
【００５６】
図９（ｂ）に示すように、ローラロッカーアーム２４のローラ２４ａがカム面４２ｄにより押圧されているとき、ローラロッカーアーム２４がラッシュアジャスタ２５との当接部を中心として揺動し、吸気バルブ１４が開弁される。
【００５７】
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（図３における矢符Ｆ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。
【００５８】
これにより、カムロブ１７がローラ４１ｅを最大限に押し下げたとき、ローラロッカーアーム２４のローラ２４ａの変位差が最も大きくなり、吸気バルブ１４は最大のバルブリフト量および作用角で開閉される。
【００５９】
図１０（ａ）に示すように、カムロブ１７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２４ａ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１６の回転によって、入力アーム４１のローラ４１ｅがカムロブ１７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。
【００６０】
ただし、この場合、出力アーム４２とローラ２４ａ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によるローラロッカーアーム２４のローラ２４ａ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９に示した作動状態に比べて大きくなる。また、カムロブ１７のリフト部分を通じて入力アーム４１のローラ４１ｅが押し下げられた際、ローラ２４ａ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、カムロブ１７のリフト部分によるローラ４１ｅの押し下げに応じたローラロッカーアーム２４の揺動量は小さくなる。
【００６１】
図１０（ｂ）に示すように、ローラロッカーアーム２４の揺動量が小さいことにより、吸気バルブ１４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。
【００６２】
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（図３における矢符Ｒ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。
【００６３】
これにより、カムロブ１７がローラ４１ｅを最大限に押し下げたときのローラ２４ａの変位量は最も小さくなり、吸気バルブ１４が最小のバルブリフト量および作用角で開閉されるようになる。
【００６４】
ここで、本発明の特徴を適用した実施形態の構成について、図１１から図１５を用いて説明する。
【００６５】
要するに、隔壁２１およびカムキャップ２２からなる支持台とアームアッセンブリ（入力アーム４１および二つの出力アーム４２，４２）との軸方向対向間に、初期調整用シム５，５を介装しているとともに、入力アーム４１のローラ４１ｅと一対のフォーク４１ｃＬ，４１ｃＲとの軸方向対向間に、位置調整用シム７，７を介装している。
【００６６】
具体的に、まず、初期調整用シム５について説明する。
【００６７】
そもそも、上述した可変動弁機構３は、バルブリフト機構４のアームアッセンブリ（入力アーム４１および二つの出力アーム４２，４２）とスライダギア４３との周方向での相対位置を変えることによってバルブリフト量、バルブ作用角を変更するものであるが、その組み付け初期においては、気筒毎におけるバルブリフト量、バルブ作用角を所定の初期値に揃える必要がある。
【００６８】
このバルブリフト量、バルブ作用角の初期値を調整するには、各隔壁２１とアームアッセンブリとの軸方向対向間に、下記するような初期調整用シム５を介装することにより、アームアッセンブリとスライダギア４３の初期相対位置を適宜変更することで行える。
【００６９】
この初期調整用シム５は、図１１および図１２に示すように、板状片５ａに取付片５ｂを略直交姿勢で一体形成することによって側面視略Ｌ字形とされている。
【００７０】
板状片５ａは、その厚みが適宜設定されているとともに、Ｕ字形切欠き５ｃが設けられて二股形状とされている。この板状片５ａは、そのＵ字形切欠き５ｃがロッカシャフト３１に径方向一方位から嵌め込まれるようになっており、このＵ字状切欠き５ｃの開口部および奥行き部分の大きさがロッカシャフト３１の外径サイズに対応して形成される。
【００７１】
取付片５ｂは、カムキャップ２２に取り付け固定するためのものであり、その延出方向に沿う長孔５ｄが厚み方向に貫通して設けられている。この長孔５ｄを通じてボルト６等の締結部材をカムキャップ２２のねじ孔２２ａに螺合装着することにより、取付片５ｂがカムキャップ２２に不動に取り付けられる。また、長孔５ｄは、取付片５ｂをカムキャップ２２に取り付ける際にそれらの相対位置の微調整を許容するのに役立つ。
【００７２】
そして、気筒毎のバルブリフト機構４において、図１２の左側に配置される初期調整用シム５の板状片５ａの厚みと、図１２の右側に配置される初期調整用シム５の板状片５ａの厚みとを適宜に変更すれば、アームアッセンブリとスライダギア４３との軸方向相対位置ならびに周方向相対位置が共に変化することになるから、アームアッセンブリの入力アーム４１と出力アーム４２との相対位相差が調整されるのである。
【００７３】
ちなみに、一例としては、図１２の左側に配置される初期調整用シム５の板状片５ａを薄くかつ図１２の右側に配置される初期調整用シム５の板状片５ａを厚くすれば、リフト大側に調整可能となり、逆に、図１２の左側に配置される初期調整用シム５の板状片５ａを厚くかつ図１２の右側に配置される初期調整用シム５の板状片５ａを薄くすれば、リフト小側に調整可能となる。
【００７４】
このような初期調整用シム５を用いた調整を気筒毎に行うことによって、全気筒に配置されるバルブリフト機構４によるバルブリフト量、バルブ作用角の初期値を同一に揃えることが可能になる。
【００７５】
しかも、初期調整用シム５は、隔壁２１にバルブリフト機構４を組み付けた状態のままロッカシャフト３１の径方向一方位から着脱することができるので、予め板状片５ａの厚みの異なる多数の初期調整用シム５を用意しておいて、その中から最適な一つの初期調整用シム５を選択して取り付ける過程の作業が簡単に行えるようになる。
【００７６】
次に、位置調整シム７について説明する。
【００７７】
上述した初期調整を行うと、その調整量に応じて、入力アーム４１のローラ４１ｅが、軸方向略不動の吸気カムシャフト１６のカムロブ１７に対して軸方向に位置ずれすることになる。
【００７８】
ちなみに、例えば図１３に示すように、内燃機関１を平面的に見て、図中左側の初期調整用シム５の厚みＸ１を厚くして、図中右側の初期調整用シム５の厚みＸ２を薄くした場合、アームアッセンブリが全体的に図中右側に変位することになるために、入力アーム４１のローラ４１ｅの軸方向中央位置Ｐが吸気カムシャフト１６のカムロブ１７の軸方向中央位置Ｏに対し、図中右側に寸法Ｚだけオフセットされることになる。
【００７９】
このような位置ずれによって、万一、カムロブ１７の軸方向一端角部に入力アーム４１のローラ４１ｅの外周面が当接するような状態になってしまうと、入力アーム４１のローラ４１ｅにエッジロードが発生し、両者が偏摩耗することになりかねない。しかも、前記位置ずれした状態のまま、吸気バルブ１４の作動特性を変更するためにアームアッセンブリを回動操作すると、入力アーム４１やコントロールシャフト３２に動きを阻害するような負荷が働くおそれがあり、ひいては吸気バルブ１４の開閉動作に悪影響を及ぼすことになりかねない。
【００８０】
このような不具合を解消するために、この実施形態では、図１３で示した状態において、一対のフォーク４１ｃＬ，４１ｃＲとローラ４１ｅとの対向間に、適宜厚みの位置調整用シム７をそれぞれ介装するようにしている。
【００８１】
位置調整用シム７は、図１１および図１５に示すように、側方から見て略Ｃ字形の板材とされており、Ｕ字形切欠き７ａを有しているとともに、つまみ状突起７ｂを有している。
【００８２】
この位置調整用シム７は、そのＵ字形切欠き７ａが支軸４１ｄに径方向一方位から嵌め込まれるようになっており、このＵ字状切欠き７ａの開口部および奥行き部分の大きさが支軸４１ｄの外径サイズに対応して設定される。つまみ状突起７ｂは、一対のフォーク４１ｃＬ，４１ｃＲとローラ４１ｅとの対向間に位置調整用シム７を着脱する際に作業者が持ちやすくするためのものであり、着脱作業を簡単かつ迅速に行うために役立つ。
【００８３】
そして、位置調整用シム７の取り付けにあたっては、図１５に示すように、Ｕ字形切欠き７ａを反カムロブ１７側へ向けて開放する向きとする。このようにすれば、カムロブ１７からのラジアル荷重入力によってローラ４１ｅおよび支軸４１ｄが反カムロブ１７側に押圧されるので、この支軸４１ｄから位置調整シム７がカムロブ１７側に外れにくくなる。これにより、入力アーム４１のローラ４１ｅの軸方向位置を長期にわたって不変に保つことが可能になる。
【００８４】
ちなみに、図１２において、図中左側の位置調整用シム７を薄くかつ図中右側の位置調整用シム７を厚くすれば、ローラ４１ｅを図中左側に変位させることができ、逆に、例えば図中左側の位置調整用シム７を厚くかつ図中右側の位置調整用シム７を薄くすれば、ローラ４１ｅを図中右側に変位させることができる。
【００８５】
次に、位置調整用シム７を用いて、入力アーム４１のローラ４１ｅの軸方向位置を調整するときの手順について説明する。
【００８６】
具体的に、上述したような図１３に示す状態、つまりローラ４１ｅが位置ずれしている状態から補正する場合の例を挙げる。図１３に示す状態では、入力アーム４１のローラ４１ｅの軸方向中央位置Ｐが吸気カムシャフト１６のカムロブ１７の軸方向中央位置Ｏに対し、図中右側に寸法Ｚだけオフセットされている。
【００８７】
このような位置ずれを補正するには、図１４に示すように、図中左側の位置調整用シム７の厚みＹ１を薄くして、図中右側の位置調整用シム７の厚みＹ２を厚くすることにより、一対のフォーク４１ｃＬ，４１ｃＲの間でローラ４１ｅを図中左側に片寄せるように変位させる必要がある。
【００８８】
そして、左右の位置調整用シム７の厚みＹ１，Ｙ２を、前記オフセット寸法Ｚに応じて決定すれば、オフセット寸法Ｚをゼロにすることができて、入力アーム４１のローラ４１ｅの軸方向中央位置Ｐを吸気カムシャフト１６のカムロブ１７の軸方向中央位置Ｏに対して一致させることができる。
【００８９】
このように、可変動弁機構３における気筒毎のバルブリフト機構４の気筒間ばらつきを調整した後で、気筒毎のバルブリフト機構４の入力アーム４１のローラ４１ｅの軸方向位置と吸気カムシャフト１６のカムロブ１７の軸方向位置との位置ずれを補正することができる。
【００９０】
このように位置ずれを補正することによって、カムロブ１７の外周面に入力アーム４１のローラ４１ｅの外周面を面で当接させることができるから、入力アーム４１のローラ４１ｅにエッジロードが発生せずに済んで、カムロブ１７および入力アーム４１のローラ４１ｅが偏摩耗しにくくなるうえ、入力アーム４１やコントロールシャフト３２に動きを阻害するようなモーメント荷重が働かずに済んで、カムロブ１７のフリクションロスが軽減されるとともに、入力アーム４１の動きが円滑化されるようになる。これらのことから、内燃機関における燃費向上や高回転化を図るうえで有利となる。
【００９１】
また、位置調整用シム７を一対のフォーク４１ｃＬ，４１ｃＲとローラ４１ｅとの対向間に介装していれば、次のような効果も得られる。
【００９２】
つまり、上述した実施形態のように、入力アーム４１における支軸４１ｄとローラ４１ｅとの間に複数のころ４１ｆを介装している場合、位置調整シム７をなくすと、ローラ４１ｅの回動に伴いころ４１ｆの軸方向両端がフォーク４１ｃＬ，４１ｃＲの内面に当接するために、フォーク４１ｃＬ，４１ｃＲの内面が経時的に摩耗することになるが、位置調整シム７を取り付けていれば、ころ４１ｆの軸方向両端が位置調整シム７の内面に当接することになってフォーク４１ｃＬ，４１ｃＲに当接しなくなるので、フォーク４１ｃＬ，４１ｃＲの摩耗を阻止できる。
【００９３】
なお、位置調整シム７が経時的に摩耗したときには、当該位置調整用シム７を新品に交換すればよいが、位置調整シム７を用いない場合には、フォーク４１ｃＬ，４１ｃＲの経時的な摩耗に伴い入力アーム４１全体を交換する必要があり、位置調整シム７を用いる本発明のほうが位置調整シム７を用いない場合に比べて遥かに簡単かつ安価に対処できるようになる。
【００９４】
ちなみに、入力アーム４１について適宜の金属粉末を焼結成形して製造する場合、この入力アーム４１全体を適宜の熱処理にて硬化させると、その内周に設けるヘリカルスプライン４１ｂに熱歪が発生して形状精度や寸法精度が低下する点を考慮し、熱処理を施さないことが多い。その一方で、ころ４１ｆには、適宜の熱処理にて硬化するのが一般的である。このような事情より、比較的軟質なフォーク４１ｃＬ，４１ｃＲに比較的硬質なころ４１ｆを非接触にして、フォーク４１ｃＬ，４１ｃＲの摩耗を阻止するようにするのが好ましい。
【００９５】
ところで、この実施形態では、位置調整用シム７をＣ字形状にしている関係より、その開放部分ではころ４１ｆを受け止めることができないので、フォーク４１ｃＬ，４１ｃＲの摩耗を阻止できないと考えられるが、この点については、以下の理由により問題ない。
【００９６】
つまり、吸気カムシャフト１６のカムロブ１７によって入力アーム４１のローラ４１ｅを押圧するときに、ローラ４１ｅをころ４１ｆを介して転がり支持させる構造にしているために、一般的に、ローラ４１ｅや支軸４１ｄに対し、図１５に示すような角度θ範囲にカムロブ１７からのラジアル荷重が作用することになる。
【００９７】
この荷重負荷圏となる角度θは、一般的に、約６０度〜９０度とされており、この荷重負荷圏内に位置する所定数のころ４１ｆがラジアル荷重を負担することになる。そのため、このラジアル荷重を負担するころ４１ｆが軸方向に変位したとしても、それらの軸方向両端がフォーク４１ｃＬ，４１ｃＲに摺接するようになるものの、その際のアキシアル荷重によってフォーク４１ｃＬ，４１ｃＲが摩耗する範囲は、前記荷重負荷圏に対応する領域となる。
【００９８】
このような状況に対し、Ｃ字形状の位置調整用シム７を図１５に示すような状態で支軸４１ｄに装着しているから、位置調整用シム７の長手方向中間部分で荷重負荷圏に位置するころ４１ｆからのアキシアル荷重を受け止めることができる。このことから、荷重負荷圏に位置するころ４１ｆによるフォーク４１ｃＬ，４１ｃＲの摩耗を確実に防止できるようになるのである。
【００９９】
しかも、荷重負荷圏以外の領域に位置するころ４１ｆのうち位置調整用シム７の開放部分に位置するころ４１ｆが、仮に軸方向に変位した場合には、位置調整シム７で受け止められずに、フォーク４１ｃＬ，４１ｃＲに当接することがあるものの、これらのころ４１ｆによるアキシアル荷重は軽微なものであるから、フォーク４１ｃＬ，４１ｃＲが摩耗しにくくなるといえるのである。
【０１００】
なお、上述した初期調整用シム５ならびに位置調整用シム７については、例えば帯状金属板をプレス成形したもの、あるいは適宜のエンジニアリングプラスチックやそれに適宜の強化繊維を混合したもの等を素材とした樹脂成形品とすることが可能である。しかしながら、位置調整用シム７については、耐摩耗性を考慮して、硬質な材料、あるいは自己潤滑性に優れた材料等を選定するのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明に係る可変動弁機構を備える内燃機関を模式的に示す平面図である。
【図２】図１の（２）−（２）線断面の矢視図である。
【図３】図１の可変動弁機構の斜視図である。
【図４】図１のバルブリフト機構の分解斜視図である。
【図５】図４のバルブリフト機構のスライダギアとロッカシャフトとを分解して示す斜視図である。
【図６】図４のバルブリフト機構の上半分を破断して示す斜視図である。
【図７】図４のロッカシャフトおよびコントロールシャフトに対するスライダギアの連結部分を示す断面図である。
【図８】図７の（８）−（８）線断面の矢視図である。
【図９】図２の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動作説明に用いる側面図である。
【図１０】図２の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動作説明に用いる側面図である。
【図１１】図１のバルブリフト機構において各シムを分離した状態を示す斜視図である。
【図１２】図１の（１２）−（１２）線断面の矢視図である。
【図１３】図１２で初期調整によって入力アームのローラが軸方向に位置ずれした状態を示す図である。
【図１４】図１３に示す入力アームのローラの軸方向位置ずれを位置調整用シムで補正した状態を示す図である。
【図１５】図１２において入力アーム単体を側面から見た状態を示す図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１      内燃機関
１２      シリンダヘッド
１４      吸気バルブ
１６      吸気カムシャフト
１７      カムリブ
２１      隔壁（支持台）
２２      カムキャップ（支持台）
３      可変動弁機構
３１      ロッカシャフト
３２      コントロールシャフト
４      バルブリフト機構
４１      入力アーム（カム被打部材）
４２      出力アーム（バルブ打部材）
４３      スライダギア
５      初期調整用シム
７      位置調整用シム
７ａ    Ｕ字形切欠き
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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