(57)【要約】【課題】ロストモーションスプリングの摩耗を防止する。【解決手段】本発明の可変動弁機構９は、駆動カム１０と、揺動部材２０と、該揺動部材２０を駆動カム１０側へ付勢するロストモーションスプリング３０とを含み構成されている。そのロストモーションスプリング３０は、バネ線材Ｍが揺動部材２０の揺動軸Ｐと平行に延びる中心線Ｑの回りに巻回されてなるコイル部３２と、バネ線材Ｍのコイル部３２よりも一端側の部位が揺動部材２０側に延ばされてなる腕部３３とを備え、中心線Ｑ回りの捻りモーメントを腕部３３で揺動部材２０に伝える捻りコイルバネである。そして、腕部３３には、該腕部３３の一端側が折曲されることにより、揺動軸Ｐと平行に延びる作用部３３ａが形成されている。その作用部３３ａに、揺動する揺動部材２０に当接してバネ線材Ｍの該作用部３３ａでの摩耗を防止する摩耗防止部材４０，５０が外嵌されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動カム（１０）と、該駆動カム（１０）に押圧されると揺動軸（Ｐ）の回りに揺動してバルブ（８）を駆動し、該揺動の開始位置が可変機構により変更される揺動部材（２０）と、該揺動部材（２０）を駆動カム（１０）側へ付勢するロストモーションスプリング（３０）とを含み構成され、
前記ロストモーションスプリング（３０）は、バネ線材（Ｍ）が前記揺動軸（Ｐ）と平行に延びる中心線（Ｑ）の回りに巻回されてなるコイル部（３２）と、前記バネ線材（Ｍ）の前記コイル部（３２）よりも一端側の部位が前記揺動部材（２０）側に延ばされてなる腕部（３３）とを備え、前記中心線（Ｑ）回りの捻りモーメントを前記腕部（３３）で前記揺動部材（２０）に伝える捻りコイルバネである可変動弁機構において、
前記腕部（３３）に、該腕部の前記一端側が折曲されることにより、前記揺動軸（Ｐ）と平行に延びる作用部（３３ａ）が形成され、
該作用部（３３ａ）に、揺動する前記揺動部材（２０）に当接して前記バネ線材（Ｍ）の該作用部（３３ａ）での摩耗を防止する摩耗防止部材（４０，５０）が外嵌されたことを特徴とする可変動弁機構。
【請求項２】
前記摩耗防止部材（４０，５０）は、前記作用部（３３ａ）に回転可能に外嵌されて、揺動する前記揺動部材（２０）に回転しながら当接する摩耗防止ローラ（４０）である請求項１記載の可変動弁機構。
【請求項３】
前記摩耗防止部材（４０，５０）は、前記作用部（３３ａ）に回転不能に外嵌されて、揺動する前記揺動部材（２０）に回転しないで摺接する摩耗防止パッド（５０）である請求項１記載の可変動弁機構。
【請求項４】
前記揺動部材（２０）に、該揺動部材（２０）から前記摩耗防止部材（４０，５０）の前記一端側の側方に突出し、該摩耗防止部材（４０，５０）に該一端側から当接して該摩耗防止部材（４０，５０）が前記作用部（３３ａ）から抜け落ちるのを防止する抜止部（２７）が設けられた請求項１〜３のいずれか一項に記載の可変動弁機構。
【請求項５】
前記腕部（３３）に、該腕部の前記作用部（３３ａ）よりも前記一端側が折曲されることにより、前記摩耗防止部材（４０，５０）が該作用部から抜け落ちるのを防止する抜止部（３３ｂ）が形成された請求項１〜３のいずれか一項に記載の可変動弁機構。
【請求項６】
前記摩耗防止パッド（５０）は、内径が前記作用部（３３ａ）の外径よりも小さい軸孔（５１）を備え、前記摩耗防止パッド（５０）の前記作用部（３３ａ）への外嵌は、前記軸孔（５１）に前記作用部（３３ａ）が圧入されてなされたことにより、前記摩耗防止パッド（５０）は、前記作用部（３３ａ）に前記回転不能に係合するとともに、該作用部の長さ方向にも平行移動不能に係合した請求項３に記載の可変動弁機構。
【請求項７】
前記摩耗防止パッド（５０）は、前記作用部（３３ａ）に外嵌された状態で該摩耗防止パッド（５０）の一部又は全部がその径方向に押し潰されたことにより、該押し潰された一部又は全部で、前記作用部（３３ａ）に前記回転不能に係合するとともに、該作用部の長さ方向にも平行移動不能に係合した請求項３に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、内燃機関の運転状況に応じてバルブの駆動状態を変更する可変動弁機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
可変動弁機構の中には、図７（ａ）に示す従来例１の可変動弁機構９０のように、駆動カム９１と、該駆動カム９１に押圧されると揺動してバルブ８を駆動し、該揺動の開始位置が可変機構により変更される揺動部材９２と、該揺動部材９２を駆動カム９１側へ付勢するロストモーションスプリング９３とを含み構成されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−５２４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記の可変動弁機構９０では、ロストモーションスプリング９３の揺動部材９２と摺接する部分に高い荷重を受け、該ロストモーションスプリング９３に摩耗が生じてしまうおそれがある。
【０００５】
そのため、中には図７（ｂ）に示す従来例２（特許文献１）の可変動弁機構９９のように、揺動部材９２のロストモーションスプリング９３と接触する部分に、ローラ９４を設けたものもある。この可変動弁機構９９によれば、該ローラ９４によってロストモーションスプリング９３の摩耗を防止することができるが、揺動部材９２の構造が複雑になってしまう。
【０００６】
そこで、揺動部材にローラ等を設けることなく、ロストモーションスプリングの摩耗を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の可変動弁機構は、駆動カムと、該駆動カムに押圧されると揺動軸の回りに揺動してバルブを駆動し、該揺動の開始位置が可変機構により変更される揺動部材と、該揺動部材を駆動カム側へ付勢するロストモーションスプリングとを含み構成され、前記ロストモーションスプリングは、バネ線材が前記揺動軸と平行に延びる中心線の回りに巻回されてなるコイル部と、前記バネ線材の前記コイル部よりも一端側の部位が前記揺動部材側に延ばされてなる腕部とを備え、前記中心線回りの捻りモーメントを前記腕部で前記揺動部材に伝える捻りコイルバネである可変動弁機構において、前記腕部に、該腕部の前記一端側が折曲されることにより、前記揺動軸と平行に延びる作用部が形成され、該作用部に、揺動する前記揺動部材に当接して前記バネ線材の該作用部での摩耗を防止する摩耗防止部材が外嵌されたことを特徴とする。
なお、前記腕部、前記作用部及び前記摩耗防止部材は、前記バネ線材の一端側のみならず他端側にも（すなわち、両端側に）設けられていてもよい。
【０００８】
ここで、前記摩耗防止部材は、特に限定されないが、次の［ｉ］［ii］の場合を例示する。
［ｉ］前記摩耗防止部材は、前記作用部に回転可能に外嵌されて、揺動する前記揺動部材に回転しながら当接する摩耗防止ローラである場合。
［ii］前記摩耗防止部材は、前記作用部に回転不能に外嵌されて、揺動する前記揺動部材に回転しないで摺接する摩耗防止パッドである場合。
ここで、前記摩耗防止パッドの前記作用部の長さ方向側からみた断面形状は、特に限定されないが、楕円形や、長円形や、真円形や、長方形を例示する。
【０００９】
また、前記可変動弁機構は、特に限定されないが、前記摩耗防止部材が前記作用部から抜け落ちないようにするために、次の［ア］〜［エ］のいずれかの態様にすることが好ましい。
［ア］上記［ｉ］［ii］又はその他の場合において、前記揺動部材に、該揺動部材から前記摩耗防止部材の前記一端側の側方に突出し、該摩耗防止部材に該一端側から当接して該摩耗防止部材が前記作用部から抜け落ちるのを防止する抜止部が設けられた態様。
［イ］上記［ｉ］［ii］又はその他の場合において、前記腕部に、該腕部の前記作用部よりも前記一端側が折曲されることにより、前記摩耗防止部材が該作用部から抜け落ちるのを防止する抜止部が形成された態様。
［ウ］上記［ii］の場合において、前記摩耗防止パッドは、内径が前記作用部の外径よりも小さい軸孔を備え、前記摩耗防止パッドの前記作用部への外嵌は、前記軸孔に前記作用部が圧入されてなされたことにより、前記摩耗防止パッドは、前記作用部に前記回転不能に係合するとともに、該作用部の長さ方向にも平行移動不能に係合した態様。
［エ］上記［ii］の場合において、前記摩耗防止パッドは、前記作用部に外嵌された状態で該摩耗防止パッドの一部又は全部がその径方向に押し潰されたことにより、該押し潰された一部又は全部で、前記作用部に前記回転不能に係合するとともに、該作用部の長さ方向にも平行移動不能に係合した態様。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ロストモーションスプリングの腕部に揺動軸と平行に延びる作用部を形成し、該作用部に、揺動部材に当接する摩耗防止部材を外挿することによって、ロストモーションスプリングが揺動部材に直接当接しないようにすることができる。それによって、従来例２のように揺動部材にローラ等を設けることもなく簡単な構造で、ロストモーションスプリングの摩耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１の可変動弁機構を示す側面図である。
【図２】同実施例１の可変動弁機構を示す正面断面図である。
【図３】本発明の実施例２の可変動弁機構を示す側面図である。
【図４】同実施例２の可変動弁機構を示す正面断面図である。
【図５】変更例１の可変動弁機構を（ａ）に示し、変更例２の可変動弁機構を（ｂ）に示す正面断面図である。
【図６】変更例３の可変動弁機構のロストモーションスプリング及び摩耗防止パッドを（ａ）及び（ｂ）に示す斜視図である。
【図７】従来例１の可変動弁機構を（ａ）に示し、従来例２の可変動弁機構を（ｂ）に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１２】
図１，図２に示す本実施例１の可変動弁機構９は、同一気筒に対して設けられた一対の吸気用又は排気用のバルブ８，８に対して設けられている。この可変動弁機構９は、次に示す駆動カム１０と、ロッカアーム１５，１５と、揺動部材２０と、ロストモーションスプリング３０と、摩耗防止ローラ４０，４０とを含み構成されている。
【００１３】
［駆動カム１０］
駆動カム１０は、バルブ８，８を駆動するための動力を供給するための部材であって、内燃機関が回転するのに従い回転するカムシャフト１３に一体形成されている。この駆動カム１０は、断面形状が真円形のベース円部１１と、該ベース円部１１から突出したカムノーズ１２とを含み構成されている。
【００１４】
［ロッカアーム１５，１５］
ロッカアーム１５，１５は、動力が供給されると揺動してバルブ８，８を駆動する部材である。各ロッカアーム１５の基端部は、各ラッシュアジャスタ１８によって揺動可能に支持されており、先端部はバルブ８のステムエンドに当接している。また、長さ方向中間部には、動力を入力するためのローラ１６が回転可能に取り付けられている。
【００１５】
［揺動部材２０］
揺動部材２０は、駆動カム１０とロッカアーム１５との間に介装されており、駆動カム１０に押圧されると揺動してロッカアーム１５，１５を駆動し、バルブ８，８を開閉する。また、可変機構（図示略）により該揺動の開始位置が変更されると、ロッカアーム１５，１５の駆動量を変更してバルブ８，８の開閉量を変更する。
【００１６】
詳しくは、この揺動部材２０は、同一の支持シャフト２８に回動可能に支持された入力部材２１と一対の出力部材２４，２４とを含み構成されている。そして、入力部材２１に回転可能に取り付けられた入力ローラ２２が駆動カム１０に押圧されると、該入力部材２１と一対の出力部材２４，２４とが支持シャフト２８（その中心線である揺動軸Ｐ）の回りに揺動して、出力部材２４，２４に突設された出力ノーズ２５，２５でロッカアーム１５，１５を駆動する。そして、それらの入力部材２１と一対の出力部材２４，２４とが、可変機構（図示略）によって駆動されて相対回動することによって、バルブ８，８の開閉量を変更する。
【００１７】
その可変機構（図示略）の態様は、特に限定されないが、特開２００１−２６３０１５号公報の可変動弁機構の場合のように、揺動部材２０の揺動軸Ｐの長さ方向に延びるコントロールシャフトを備え、該コントロールシャフトをその長さ方向に変位させることによって、該変位力をヘリカルスプラインの噛み合いで入力部材２１と出力部材２４，２４とに伝えて、該入力部材２１と出力部材２４，２４とを相対回動させる態様や、特開２００６−１６１７３０号公報（特許文献１）の可変動弁機構のように、揺動部材２０の長さ方向に延びるコントロールシャフトを備え、該コントロールシャフトをその周方向に回動させることによって、該回動力をリンク機構で入力部材２１と出力部材２４，２４とに伝えて、該入力部材２１と出力部材２４，２４とを相対回動させる態様を例示する。
【００１８】
また、出力部材２４，２４には、該出力部材２４から後述する摩耗防止ローラ４０のロストモーションスプリング３０（バネ線材Ｍ）の一端側の側方に突出し、該摩耗防止ローラ４０の側面に当接して該摩耗防止ローラ４０，４０がロストモーションスプリング３０の作用部３３ａ，３３ａから抜け落ちるのを防止する抜止部２７，２７が設けられている。
【００１９】
［ロストモーションスプリング３０］
ロストモーションスプリング３０は、揺動部材２０を駆動カム１０側へ付勢するための捻りコイルバネであって、支持シャフト２８（揺動軸Ｐ）と平行に延びるスプリングシャフト３８に取り付けられている。このロストモーションスプリング３０は、次に示す被係止部３１と、コイル部３２，３２と、腕部３３，３３とを含み構成されている。
【００２０】
被係止部３１は、ロストモーションスプリング３０がスプリングシャフト３８（その中心線Ｑ）の回りに回動するのを防止するための部位である。この被係止部３１は、ロストモーションスプリング３０を構成する１本のバネ線材Ｍの長さ方向中間部が、スプリングシャフト３８に突設された係止突起３９に係止されてなる。
【００２１】
コイル部３２，３２は、スプリングシャフト３８（その中心線Ｑ）回りの捻りモーメントを発生させるための部位である。各コイル部３２は、バネ線材Ｍの被係止部３１よりも各端側の各部位が、それぞれスプリングシャフト３８（その中心線Ｑ）回りに巻回されてなる。
【００２２】
腕部３３，３３は、コイル部３２，３２で発生した捻りモーメントを揺動部材２０に伝えための部位である。各腕部３３は、バネ線材Ｍの各コイル部３２よりも端側の各部位が、揺動部材２０側に延ばされてなる。そして、各腕部３３には、該腕部３３の端側（コイル部３２側とは反対側）の部位が直角に折曲されることにより、揺動軸Ｐと平行に延びる作用部３３ａが形成されている。
【００２３】
［摩耗防止ローラ４０，４０］
摩耗防止ローラ４０，４０は、バネ線材Ｍの作用部３３ａ，３３ａでの摩耗を防止するための部材である。各摩耗防止ローラ４０は、揺動部材２０の揺動軸Ｐの長さ方向側からみて真円形の断面形状をしており、その中心部には内径が作用部３３ａの外径と等しいか僅かに大きい軸孔４１を備え、該軸孔４１にてロストモーションスプリング３０の作用部３３ａに回転可能に外嵌されている。よって、バルブ８，８を開閉する駆動時には、摩耗防止ローラ４０，４０は、揺動する揺動部材２０の出力部材２４，２４に回転しながら当接する。また、各摩耗防止ローラ４０は、そのバネ線材Ｍの端部側の側面が出力部材２４の抜止部２７に当接することによって、作用部３３ａから抜け落ちるのが防止される。
【００２４】
本実施例１によれば、ロストモーションスプリング３０に揺動軸Ｐと平行に延びる作用部３３ａを設け、該作用部３３ａに、揺動部材２０に当接する摩耗防止ローラ４０を外挿することによって、ロストモーションスプリング３０が揺動部材２０に直接当接しないようにして、ロストモーションスプリング３０の摩耗を防止することができる。また、摩耗防止ローラ４０は、揺動部材２０に回転しながら当接するため、それら摩耗防止ローラ４０と揺動部材２０との当接部に摩耗が発生する心配もない。
【００２５】
また、揺動部材２０の出力部材２４，２４には、抜止部２７，２７が設けられているので、摩耗防止ローラ４０，４０がロストモーションスプリング３０の作用部３３ａ，３３ａから抜け落ちる心配もない。
【実施例２】
【００２６】
図３，図４に示す本実施例２の可変動弁機構６０は、実施例１の可変動弁機構と略同様であるが、ロストモーションスプリング３０の作用部３３ａ，３３ａに、揺動する揺動部材２０に回転しながら当接する摩耗防止ローラ４０，４０の代わりに、揺動する揺動部材２０に回転しないで摺接する摩耗防止パッド５０，５０が外嵌されている点と、出力部材２４に抜止部２７が設けられていない点とで相違し、その他の点においては該実施例１と同様である。各摩耗防止パッド５０は、揺動部材２０の揺動軸Ｐの長さ方向側からみて楕円形の断面形状をしており、その中心部には内径が作用部３３ａの外径よりも小さい軸孔５１を備え、該軸孔５１に作用部３３ａが圧入されることにより、摩耗防止パッド５０が作用部３３ａに固着（すなわち、回動不能、かつ、該作用部３３ａの長さ方向に平行移動不能に外嵌）されている。
【００２７】
なお、この摩耗防止パッド５０，５０は、特に限定されないが、耐摩耗性や低摩耗性の材料（高マンガン鋼や高モリブデン鋳鉄など）で形成されていることや、表面に摩耗低減処理が施されていることが好ましい。また、このことは、実施例１の摩耗防止ローラ４０，４０においても同様である。
【００２８】
本実施例２によれば、ロストモーションスプリング３０の腕部３３に揺動軸Ｐと平行に延びる作用部３３ａを形成し、該作用部３３ａに、揺動部材に摺接する摩耗防止パッド５０を外嵌することによって、実施例１と同様、ロストモーションスプリング３０が揺動部材２０に直接当接しないようにして、ロストモーションスプリング３０の摩耗を防止することができる。また、摩耗防止パッド５０は、断面形状が楕円形であるため揺動部材２０との接触面積が大きく、よって、面圧が下がるため、それら摩耗防止パッド５０と揺動部材２０との摺接部にも、さほど大きな摩耗が発生することはない。
【００２９】
また、摩耗防止パッド５０は作用部３３ａに固着されているので、抜止部２７がなくても、摩耗防止部材４０が作用部３３ａから抜け落ちる心配はなく、また、該作用部３３ａの回りに転がってしまう心配もない。
【００３０】
また、摩耗防止パッド５０，５０を、前述のように耐摩耗性や低摩耗性の材料で形成したり、その表面に摩耗低減処理を施した場合には、該摩耗防止パッド５０，５０の摩耗をより低減することができる。そして、その場合には、ロストモーションスプリング３０自体を耐摩耗性や低摩耗性の材料で形成する訳でも、ロストモーションスプリング３０自体の表面に摩耗低減処理を施す訳でもないので、スプリング特性に影響（へたり、破損等）を及ぼす心配はないといった利点がある。
【００３１】
なお、本発明は上記実施例１，２の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で変更して具体化することもでき、例えば、次の変更例１〜３のように変更してもよい。
【００３２】
［変更例１］
図５（ａ）に示す変更例１の可変動弁機構６１は、実施例１と略同様であるが、出力部材２４の摩耗防止ローラ４０が当接する部分に、該摩耗防止ローラ４０の作用部３３ａの長さ方向への平行移動を規制する規制溝２６が設けられている点で相違している。ここで、該規制溝２６のバネ線材Ｍの端側の内側壁は、摩耗防止ローラ４０がロストモーションスプリング３０の作用部３３ａから抜け落ちるのを防止する抜止部２７を構成している
【００３３】
［変更例２］
図５（ｂ）に示す変更例２の可変動弁機構６２は、実施例１と略同様であるが、出力部材２４に抜止部２７がなく、代わりに、ロストモーションスプリング３０の各腕部３３に、作用部３３ａよりも端側が折曲されることにより、摩耗防止パッド５０が該作用部３３ａから抜け落ちるのを防止する抜止部３３ｂが形成されている点で相違している。
【００３４】
［変更例３］
図６（ａ）（ｂ）に示す変更例３の可変動弁機構６３は、実施例２と略同様であるが、摩耗防止パッド５０は、内径が作用部３３ａの外径よりも小さい軸孔５１を備え、その軸孔５１に作用部３３ａが圧入される代わりに、該摩耗防止パッド５０は、作用部３３ａに回動可能、かつ、該作用部３３ａの長さ方向に平行移動可能に外嵌された状態で、該摩耗防止パッド５０の端部の一部（図６（ａ））又は全周部（図６（ｂ））がその径方向に押し潰されたことにより、該押し潰された端部で作用部３３ａに固着されている（かしめられている）点で相違している。
【符号の説明】
【００３５】
８    バルブ
９    可変動弁機構
１０    駆動カム
２０    揺動部材
２７    抜止部
３０    ロストモーションスプリング
３２    コイル部
３３    腕部
３３ａ  作用部
３３ｂ  抜止部
４０    摩耗防止ローラ（摩耗防止部材）
５０    摩耗防止パッド（摩耗防止部材）
５１    軸孔
Ｐ    揺動部材の揺動軸
Ｑ    コイル部の中心線
【図１】
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【図２】
2012002077.tif 000004
【図３】
2012002077.tif 000005
【図４】
2012002077.tif 000006
【図５】
2012002077.tif 000007
【図６】
2012002077.tif 000008
【図７】
2012002077.tif 000009