(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに設けられ、制御部位から入力される変位にしたがいバルブ駆動出力を可変制御する可変動弁機構と、
バルブ特性設定用の制御回転を出力軸から出力する回転駆動源と、
前記可変動弁機構側に設けられ、前記出力軸から出力される制御回転を入力軸で受けて前記制御部位へ伝える伝達機構と、
雄継手部および該雄継手部と噛合う雌継手部を有し、これら雄継手部および雌継手部のうちの一方を前記伝達機構の入力軸の端部に設け、他方を当該回転駆動源の出力軸の端部に設け、該回転駆動源の出力軸を前記入力軸方向に移動させて前記雄継手部と前記雌継手部とを噛み合わせ前記入力軸と出力軸間を着脱可能に連結する継手と、
前記回転駆動源の本体をエンジン本体に着脱可能に固定する固定部とを有し、
さらに前記継手は、前記入力軸に設けた前記雄継手部および雌継手部の一方が、当該入力軸の軸心と交差する一直径方向にオフセット移動可能であるとともに、一直径方向とは直角に交差する直径方向に揺動可能であり、前記出力軸に設けた前記雄継手部および雌継手部の他方が、入力軸側の一直径方向に対して略直交する特定の直径方向にオフセット移動可能と揺動可能であるとともに、当該特定の直径方向と直角に交差する直径方向に揺動可能である
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
前記継手は、前記ロッカカバーと前記シリンダヘッドに囲まれた内部に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
前記ロッカカバーは、ロッカカバー外から前記回転駆動源の出力軸側が差込み可能な差込み口部を有し、
前記回転駆動源は、前記差込み口部から前記出力軸側が前記ロッカカバー内へ差し込まれると、当該差込み口部で案内され、前記出力軸に設けた雄継手部または雌継手部の一方が、前記伝達機構の入力軸に設けた雄継手部または雌継手部の他方と噛合う地点へ導かれる構成とし、
前記差込み口部内に差し込まれる回転駆動源は、差込み口部の内周面と対向する外周面のうちの一部外周面に外側へ突き出るシール部材を有し、該シール部材により、前記差込み口部との間を、前記シール部材が前記差込み口部の内周面と弾接することによってシールさせてなる
ことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
前記回転駆動源は、前記シリンダヘッドの側部に設けられるものであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載の内燃機関の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブ駆動出力を連続的に制御する内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載されるレシプロ式のエンジン（内燃機関）では、エンジンの排出ガスの対策やポンピングロスの改善を図るために、シリンダヘッドに、少なくとも吸気バルブのバルブ特性を連続的に制御する可変動弁装置を搭載することが行われる。
こうした可変動弁装置は、吸入空気量の調整を担うために、少なくとも吸気バルブのバルブリフト量を連続的に変化させるようにした可変動弁機構が用いられる。多くは、バルブ駆動出力（バルブリフト量や開閉タイミングや開弁期間など）を、制御シャフトから入力される回動変位にしたがい連続的に可変させる構造が用いられている（例えば特許文献１を参照）。
【０００３】
同装置の制御シャフトの入力の多くは、シリンダヘッドに、回転駆動源としての電動モータと、同電動モータの出力軸から出力される制御回転を制御シャフトへ伝達する伝達機構とを組み付ける構造が用いられている。例えばボールねじ軸と該ねじ軸を駆動する電動モータとを組み込んだユニットをシリンダヘッドに組み付け、ボールねじ軸に螺挿されたボールナットを通じて、電動モータの制御回転を制御シャフトへ伝えたりする構造（例えば特許文献２を参照）や、ねじ軸と該ねじ軸を駆動する電動モータとを組み込んだユニットをシリンダヘッドに組み付け、ねじ軸に螺挿されたリンクを通じて、電動モータの制御回転を制御シャフトへ伝えたりする構造（例えば特許文献３を参照）などが用いられている。
【特許文献１】特開２００５−２９９５３６号公報
【特許文献２】特開２００４−３３２５４９号公報
【特許文献３】特開２００５−  ４２６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、可変動弁装置は、修理や交換作業などに対処しやすいことが求められる。特に電動モータは、可変動弁装置の重要部品であるから、即、修理や交換が行えることが望ましい。
しかしながら、可変動弁装置の電動モータは、いずれも特許文献２，３に示されるようにボールねじ軸やねじ軸と一義的に位置決めされながら伝達機構に組み込んであるために、修理や交換のために、一旦、電動モータを取り外すと、再び電動モータを高い精度で、ボールねじ軸やねじ軸の軸心位置に合わせて取り付けるのは難しい。特にボールねじ軸やねじ軸など伝達機構の入力軸は、修理や交換作業で、電動モータをシリンダヘッドに戻す際、入力軸の位置がずれると、伝達機構の摺動部において過大なフリクションが生じやすい。吸気バルブ（あるいは排気バルブ）の開閉タイミングやバルブリフト量を連続的に変化させる可変動弁装置は、エンジンの負荷状態（自動車の運転状態）に応じて、即座に開閉タイミングやバルブリフト量を連続的に可変制御するため、高い応答性が求められるが、こうした過大なフリクションが発生すると、制御の応答性が低下して、エンジンの性能が十分に発揮できない。しかも、過大なフリクションは、可変動弁装置の耐久性にも影響を与える。
【０００５】
そこで、ユニット構造を解消して、電動モータを、伝達機構と別体にして、シリンダブロックに着脱可能に据付けるという、ことが考えられる。
ところが、単に電動モータを着脱可能にしただけでは、依然、伝達機構の入力軸に電動モータの出力軸の軸心を合致させるという、面倒な芯合わせ作業が必要であり、制御の応答性の低下や可変動弁装置の耐久性の影響は避けられない。
【０００６】
さらには、いずれも特許文献２，３に示される可変動弁装置の電動モータは、ユニット化された伝達機構の下方に配置されているため、電動モータを外す時に潤滑油が漏れ易く、環境負荷となることが避けられない。
そこで、本発明の目的は、伝達機構や環境に影響を与えずに、回転駆動源の着脱が行える内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、雄継手部および雌継手部のうちの一方を伝達機構の入力軸の端部に設け、他方を回転駆動源の出力軸の端部に設け、該回転駆動源の出力軸を入力軸方向に移動させて雄継手部と雌継手部とを噛み合わせ入力軸と出力軸間を着脱可能に連結する継手のうち、入力軸に設けた雄継手部および雌継手部の一方が、当該入力軸の軸心と交差する一直径方向にオフセット移動可能であるとともに、一直径方向とは直角に交差する直径方向に揺動可能であり、出力軸に設けた雄継手部および雌継手部の他方が、入力軸側の一直径方向に対して略直交する特定の直径方向にオフセット移動可能と揺動可能であるとともに、当該特定の直径方向と直角に交差する直径方向に揺動可能である構成とした。
同構成によると、修理や交換などで、一旦、取り外した回転駆動源を再び取り付けたり、それに代えて新たな回転駆動源を取り付けたりするときは、回転駆動源の出力軸を継手で伝達機構の入力軸と連結してから、回転駆動源の本体をエンジン本体に固定させるだけで、伝達機構の入力軸との位置ずれがあっても、回転駆動源の取り付けが行える。すなわち、継手には、芯ずれを吸収しながら入力軸から出力軸へ回転を伝える機能があるので、たとえ入・出軸間で芯ずれが生じたような場合でも、過大なフリクションを伝達機構へ与えずに、制御回転の伝達が行われる。そして、回転駆動源の着脱が容易に行える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、継手をロッカカバーとシリンダヘッドに囲まれた内部に配置した。これにより、継手にはエンジン本体の給油システムによる潤滑が可能となる。さらには、動弁系やチェーンシステムに供給され、飛散するミスト状のエンジンオイルによって潤滑することも可能となる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、ロッカカバーは、ロッカカバー外から回転駆動源の出力軸側が差込み可能な差込み口部を有した構成とし、回転駆動源は、差込み口部から出力軸側がロッカカバー内へ差し込まれると、当該差込み口部で案内され、出力軸に設けた雄継手部または雌継手部の一方が、伝達機構の入力軸に設けた雄継手部または雌継手部の他方と噛合う地点へ導かれ、差込み口部内に差し込まれる回転駆動源が、差込み口部の内周面と対向する外周面のうちの一部外周面に外側へ突き出るシール部材を有し、該シール部材により、差込み口部との間を、シール部材が差込み口部の内周面と弾接することによってシールさせてなる構成とした。
【００１０】
同構成によると、回転駆動源は、ロッカカバーの差込み口部へ差し込んで継手の雄・雌継手部の噛み合わせる作業と、ロッカカバー外から回転駆動源の本体部分をシリンダヘッドに固定する作業により、簡単にシリンダヘッドに組付けられる。
【００１１】
また差込み口部内に収まる回転駆動源部分は、シール部材だけがロッカカバーの差込み口部の内周面と触れながら、差込み口部内で保持されるから、振動やこもり音等の問題が低減できる。さらには、電動モータを外す時にも潤滑油が漏れ難く、環境負荷を低減できる。
請求項４に記載の発明は、回転駆動源が、シリンダヘッドの側部に設けられる構成とした。
【００１２】
同構成により、組み付きやすい内燃機関の横方向から、回転駆動源がシリンダヘッドに据付けられる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、継手がもつ芯ずれを吸収しながら回転を伝える機能により、たとえ修理や交換など回転駆動源の着脱の際、回転駆動源が芯ずれを伴いながらシリンダヘッドに取り付けられたとしても、過大なフリクションなく、制御回転の伝達が行われ、可変応答性は維持される。
それ故、回転駆動源は、伝達機構に影響を与える心配がないうえ、着脱作業に高い精度が求められずに、組付けが容易に行うことができ、組立生産性、市場での整備性が向上する。
【００１４】
請求項２の発明によれば、継手をロッカカバーとシリンダヘッドに囲まれた内部に配置することで、継手の潤滑にエンジン本体の給油システムを流用することができる。よって、グリス塗布などの新たな潤滑を配慮する必要がない。
【００１５】
請求項３の発明によれば、差込み口部内の回転駆動源部分は、シール部材だけロッカカバーの差込み口部の内周面と接触して保持されるから、差込み口部の内周面と該差込み口部内の本体部分とが突き当たるのが抑えられ、回転駆動源の駆動音や動弁駆動の振動が伝わって、ロッカカバーから放射されるのが防止できる。また、ロッカカバーとシリンダヘッドとのシール性能に悪影響を与えない。
【００１６】
請求項４の発明によれば、回転駆動源を、内燃機関に対し組み付きやすいとなる横方向からシリンダヘッド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】
【００１７】
以下、本発明を図１〜図１０に示す一実施形態にもとづいて説明する。
図１は、内燃機関、例えば直列４気筒レシプロ式ガソリンエンジンの本体の斜視図、図２は図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は図１中のロッカカバー、タイミングチェーンカバーを取り外したエンジンの斜視図、図４は図３中の動弁系を取り外した分解斜視図、図５は図３中のＢ−Ｂ線に沿う可変動弁装置の断面図、図６は図３中のＣ−Ｃ線に沿う可変動弁装置の断面図、図７は回転駆動源を取り外したときの分解斜視図、図８はその回転駆動源を拡大した斜視図、図９および図１０は継手の断面図をそれぞれ示している。
【００１８】
図１中１は、エンジン本体を構成するシリンダブロック、２は同じくシリンダブロック１の上部に搭載されたシリンダヘッド、３は同じくシリンダヘッド２の上方を覆うロッカカバー、４は同じくシリンダブロック１の下部に設けられたオイルパン、１ａはシリンダブロック１の前部に設けられたタイミングチェーンカバーである。
シリンダブロック１には、図５に示されるようにエンジンの前後方向に沿って４つの気筒６（一部だけ図示）が形成されている。これら気筒６には、ピストン７がそれぞれ往復動可能に収めてある。これらピストン７が、コンロッド８、クランクピン９ａを介して、シリンダブロック１の前後方向に配設されたクランクシャフト９に連結され、ピストン７から伝わる往復運動が回転運動に変換されながらクランクシャフト９へ出力されるようにしている。
【００１９】
シリンダヘッド２の下面には、図５に示されるように４つの気筒６にならってそれぞれ燃焼室１１が形成されている。これら燃焼室１１の両側には、一対の吸気ポート１２、一対の排気ポート１３（いずれも片側だけ図示）が形成してある。シリンダヘッド２の上部中央は前後方向に渡り凹んでいる。そして、凹部２ａの両側がそれぞれ側方に張り出している。また燃焼室１１の両側には、気筒６毎に、吸気ポート１２を開閉する吸気バルブ１４、排気ポート１３を開閉する排気バルブ１５が設けられている。なお、吸気バルブ１４、排気バルブ１５は、いずれもバルブスプリング１６（図５のみに図示）によって閉じる方向へ付勢される常閉式である。
【００２０】
シリンダヘッド２の上部に形成された凹部２ａには、図２〜図６に示されるようにＳＯＨＣ式の動弁機構で構成される可変動弁装置２０が搭載されている。この可変動弁装置２０はロッカカバー３内に収められている。可変動弁装置２０には、カムシャフト２６と共に、吸気バルブ１４のバルブ特性を連続的に可変する可変動弁機構２１と、排気バルブ１５を通常の一義的に開閉させるロッカアーム機構２２とを１つに集約してユニットにした構造が用いられている。
【００２１】
すなわち、可変動弁装置２０を説明すると、図１〜図６中２５は保持部材、２６はカムシャフト、２７は排気用ロッカシャフト、２８は吸気用ロッカシャフトを兼ねる制御シャフト、２９は支持シャフトである。各シャフト２６〜２９は、いずれもエンジンの前後方向に延びたシャフト部材で形成される。このうちカムシャフト２６には、図５の一部に示されるように気筒毎に、カム群、例えば吸気用カム２６ａと、その両側に配置された一対の排気用カム２６ｂ（図５に一部だけ図示）といった３つのカムが形成されている。
【００２２】
保持部材２５は、シリンダヘッド２の上部の各地点、例えば気筒列の最前部、気筒間、最後部にそれぞれ配置される。保持部材２５は、いずれも図６に示されるようにホルダ部３２と、同ホルダ部３２の下端部に組付くキャップ部３３との組み合わせから構成される。そして、カムシャフト２６は、各ホルダ部３２の下端面に形成されたジャーナル面と、キャップ部３３の上面に形成されたジャーナル面との間に挟み込まれて回転自在に支持される。制御シャフト２８は、各ホルダ部３２の中段の吸気側（幅方向一側）で回転自在に支持される。排気用ロッカシャフト２７は、各ホルダ部３２の中段の制御シャフト２８とは反対となる排気側（幅方向他一側）で固定される。さらに支持シャフト２９は、各ホルダ部３２の上部で固定される。各ホルダ部３２の両側には、図６に示されるように排気用ロッカシャフト２７、制御シャフト２８の近辺の地点に位置して、一対の固定座３４が形成される。こうした構造により、シリンダヘッド２に搭載可能なフレームを形成している。
【００２３】
同フレームには、気筒毎に、可変動弁機構２１とロッカアーム機構２２が組み付いている。可変動弁機構２１には、いずれも例えば図５に示されるようにロッカアーム４０、スイングカム５０、センタロッカアーム６０を組み合わせた構造が用いられている。
すなわち、図３および図４に示されるようにロッカアーム４０は、二股に分かれたアーム部材が用いられる。このアーム部材の中央部が図５に示されるように制御シャフト２８に回動自在に支持され、アーム部材の先端部に設けたアジャストスクリュ部４１をフレームの側方へ張り出させ、アーム部材の基端部に設けたニードルローラ４２を支持シャフト２９側へ配置させている。
【００２４】
スイングカム５０は、図３〜図５に示されるように一端部が支持シャフト２９に回動自在に支持され、他端部がロッカアーム４０のニードルローラ４２に向かって突き出る揺動カム部材で形成される。他端面に形成されているカム面５１は、ニードルローラ４２と転接する。揺動カム部材の下部には滑りローラ５２が回転自在に組み込まれている。
センタロッカアーム６０は、図５に示されるように吸気用カム２６ａ、制御シャフト２８、滑りローラ５２で囲まれる地点に配置される。センタロッカアーム６０は、上方の滑りローラ５２へ向かうアーム部６１と、横方向となる制御シャフト２８直下へ向かうアーム部６２とにより、Ｌ形に形成される。アーム部６１の先端面に形成されている斜面６１ａ（例えば制御シャフト側が低、支持シャフト側が高の面）は、スイングカム５０の滑りローラ５２と転接する。アーム部６１，６２の交差する部分に支持されている滑りローラ６３は、吸気用カム２６ａのカム面と転接し、バルブ駆動出力となる吸気用カム２６ａのカム変位がアーム部６１を通じて、スイングカム５０へ出力されるようにしている。アーム部６２端に屈曲自在に支持されているピン部６４は、制御シャフト２８に形成されている通孔６５に回動自在に差し込まれている。この差込みにより、センタロッカアーム６０は、屈曲点を支点として揺動自在に支持される。このセンタロッカアーム６０の組み込み構造により、制御シャフト２８が回動変位すると、センタロッカアーム３５は、吸気用カム２６ａとの転接位置を変更しながら、カムシャフト１６と交差する方向（進角方向や遅角方向）へ変位する。
【００２５】
この変位により、センタロッカアーム６０から出力されるバルブ駆動出力、例えば吸気バルブ１４のバルブリフト量や開閉タイミングが、同時に連続的に可変される。すなわち、カム面５１は、上部側が吸気用カム２６ａのベース円に相当するベース円区間とし、下部側がベース円区間に連続したリフト区間（吸気用カム２６ａのリフト域のカム形状に相当）としてある。これにより、センタロッカアーム６０の滑りローラ６３が吸気用カム２６ａの進角方向あるいは遅角方向へ変位すると、スイングカム５０の姿勢が変化して、ニードルローラ４２が揺動するカム面５１の領域が変化する。つまり、ニードルローラ４２が揺動するベース区間とリフト区間の比率が変わる。この進角方向の位相変化、遅角方向の位相変化を伴うベース区間、リフト区間の比率の変化を用いて、吸気バルブ１４のバルブリフト量が、吸気用カム２６ａの頂部のカム形状がもたらす低バルブリフト量から、吸気用カム２６ａの頂部から基端部までのカム形状がもたらす高バルブリフト量まで連続的に可変される。また同時に吸気バルブ１４の開閉タイミングが、開弁時期よりも閉弁時期が大きく可変される。
【００２６】
なお、通孔６５には、ピン部６４の突出し量を調整するためのねじ部材６６が進退可能に螺挿してある（気筒毎のバルブ開閉時期やバルブリフト量の調整のため）。
ロッカアーム機構２２（排気側）は、図５に示されるように一対のロッカアーム６７をもつ（片側しか図示せず）。この一対のロッカアーム６７は、センタロッカアーム３５の両側に位置し、排気用ロッカシャフト２７に回動自在に支持される。そして、一端部に有るローラ部材（図示しない）を排気用カム２６ｂのカム面に転接させ、他端部に有るアジャストスクリュ部６７ａをフレームの側方へ張り出させている。
【００２７】
こうした各構造により、カムシャフト２６、可変動弁機構２１、ロッカアーム機構２２を１つに集約させている。このユニット化された可変動弁装置２０の各固定座３４が、図４および図６に示されるように凹部２ａ（シリンダヘッド２）の底面から突き出ているボス部１７に設置される。そして、各固定座３４は、図３および図６に示されるように該固定座３４およびシリンダヘッド２を通じて、シリンダブロック１へねじ込まれるシリンダヘッドボルト１８により、シリンダヘッド２と一緒に固定される（共締め）。つまり、可変動弁装置２０は、高い支持強度をもつシリンダヘッドボルト１８（シリンダヘッド２に加わる爆発圧力に耐えうる性能が求められるため、他のボルトより剛性強度は大）を流用して固定される。特に可変動弁装置２０が強固に固定されるよう、排気用ロッカシャフト２７や制御シャフト２８の直近の地点を固定してある。なお、最前部、最後部の保持部材２５については、別の固定ボルト１８ａでもシリンダヘッド２に固定してある。
【００２８】
この可変動弁装置２０の搭載により、図５に示されるように各ロッカアーム４０（吸気用）のアジャストスクリュ部４１は、シリンダヘッド２に組み付けてある吸気バルブ１４のステム端に配置され、排気用ロッカアーム６７のアジャストスクリュ部４１は、シリンダヘッド２に組み付けてある排気バルブ１５のステム端に配置される。なお、６８は、スイングカム５０に組み付くプッシャである。同プッシャ６８は、スイングカム５０を介してセンタロッカアーム６０を吸気用カム２６ａへ押し付ける部品である。
【００２９】
またカムシャフト２６の一端部は、例えば図４に示されるようにシリンダヘッド１の凹部２ａを囲う端壁に有る貫通部１ｂを通じて、前方へ突き出る。この突き出たカムシャフト２６の端部には、図１〜図３に示されるようにタイミング部品であるカムスプロケット７０が設けられる。このカムスプロケット７０とクランクシャフト９の一端部に設けたクランクスプロケット７１間にタイミングチェーン７２が掛け渡され、カムシャフト２６がクランク出力で回転されるようにしている。
【００３０】
図３に示されるようにシリンダヘッド１の最前部には、制御シャフト２８を駆動する駆動装置８０が設けられている。この駆動装置８０は、例えば回転駆動源としての電動モータ８１と、電動モータ８１とは別体な伝達機構、例えばウォームギヤ減速機構８２を組み合わせた構造が用いられる。ウォームギヤ減速機構８２は、可変動弁機構２１と共に、シリンダヘッド２とロッカカバー３間に収められる。このウォームギヤ減速機構８２には、例えば扇形のウォームホイールギヤ８３とこれと噛合うウォームシャフトギヤ８４との組み合わせが用いられる。そして、このうちウォームシャフトギヤ８４を含む部分を、ウォームホイールギヤ８３とは別体なウォームシャフトギヤユニット８５としてユニット化してある。
【００３１】
すなわち、扇形のウォームホイールギヤ８３は、図３および図４に示されるように扇形板状の本体８６の外周縁部に多数のギヤ部８７を有し、回動中心部に取付座８８を有した板状部品が用いてある。この扇形部品の据付座８８が、最前部のホルダ部３２（保持部材２５）から前方へ突き出ている制御シャフト２８の軸端に固定され、ギヤ部８７をシリンダヘッド２の上方に配置させている。
【００３２】
ウォームシャフトギヤユニット８５は、例えば図２および図４に示されるようにフレーム９０をもつ。フレーム９０は、シリンダヘッド２の幅方向に延びるベース部９０ａと、同ベース部９０ａの両端部からシリンダヘッド２の前後方向に延びる一対のアーム部９０ｂを有する。アーム部９０ｂの先端部には、それぞれ軸受面９０ｃ（図２に図示）が形成されている。ウォームギヤ減速機構８２の入力軸となるウォームシャフトギヤ８４は、中間にウォームギヤ部８４ａをもつシャフト部８４ｂが用いてある。このシャフト部８４ｂの両端部がそれぞれ軸受面９０ｃで回転自在に支持され、軸受面９０ｃ間にウォームギヤ部８４ｂを配置させている。このシャフト部８４ｂの一方は、アーム部９０ｂを突き出ている。そして、突き出たシャフト部８４ｂの軸端部には、図８〜図１０に示されるような微少滑りを許容するオルダム継手要素を供えた継手９１を構成する雄部９１ａ（雄継手部に相当）および雌部９１ｂ（雌継手部に相当）の一方、例えば雄部９１ａがシャフト部８４ｂの軸中心に直交するピン１０１ａにより、シャフト部８４ｂの軸中心に対してオフセット移動σと揺動θが可能に装着してある。継手９１には、雄部９１ａと雌部９１ｂとが分離可能な分離式が用いてある。またベース部９０ａの両端部には、可変動弁機構２１を保持している最前部のホルダ部３２（保持部材２５）を介してシリンダヘッド２に搭載するための設置座９２がそれぞれ形成されている。
【００３３】
これら設置座９２が、図４に示されるように固定用ボルト９３を用いて、最前部のホルダ部３２（保持部材２５）の上部、具体的には制御シャフト２８の直上となる部分に形成された受座９４に設置され、ウォームシャフトギヤユニット８５をシリンダヘッド２に横向きに取り付けている。この取り付けの際、図２に示されるようにウォームシャフトギヤ８４がウォームホイールギヤ８３と噛合う。特にウォームシャフトギヤユニット８５は、ウォームシャフトギヤ８４とウォームホイールギヤ８３とが噛合う噛合い部９５の地点より、継手９１側が低くなるよう、シリンダヘッド２側へ下降させた傾斜姿勢で組み付けてある。これにより、継手９１の雄部９１ａから入力される制御回転（バルブリフト量や開閉タイミングの要求バルブ特性を定める回転）が、両ギヤ８３，８４の噛合い部９５を通じて、制御シャフト２８へ伝達されるようにしている。これで、例えば図２中の矢印で示されるようにウォームホイールギヤ８３が排気用ロッカシャフト２７側へ向かう方向に回動変位するときは、高バルブリフト側へ制御する制御回転が制御シャフト２８へ伝達され、反対に継手９１側へ向かう方向に回動変位するときは、低バルブリフト側へ制御する制御回転が制御シャフト２８へ伝達される。
【００３４】
ここで、制御シャフト２８は、可変動弁機構２１の各部の組み付きにより、可変動弁機構２１から伝わるバルブ反力（スプリング反力）が一回転方向、例えば低バルブリフト方向へだけ作用するように設定されている。これにより、ウォームシャフトギヤ８４には、軸方向の一方向にだけしかバルブ反力が作用しない構造にしている。このバルブ反力を受けるために、継手９１側のシャフト部分にはスラスト受け部９６が設けられている。具体的には、スラスト受け部９６は、フランジ形状に形成され、継手９１側のアーム部９０ｂと隣接した地点に配置してある。このスラスト受け部９６は、アーム部９０ｂに形成されたスラスト面９７（図２に図示）で摺動自在に受け止められる。これで、バルブ反力がもたらすスラスト力が、継手９１側へ伝わらないようにしている。
【００３５】
またウォームホイールギヤ８３とウォームシャフトギヤ８４とが噛合うギヤ歯の向きは、バルブ反力によって、ウォームホイールギヤ８３自身に保持部材２５へ向かわせる力を生じさせる斜め方向の向きに設定されている。これにより、制御シャフト２８は、軸方向一方向にだけスラスト力が作用する構造にしている。また制御シャフト２８に作用するスラスト力（一方向）は、図示はしないが制御シャフト２８の一端部、例えばウォームホイールギヤ８３側の端部に形成されたスラスト面と、最前部に配置されたホルダ部３２（保持部材２５）の前面に形成されたスラスト受け部とがなす受け構造によって受け止めている。
【００３６】
またウォームホイールギヤ８３には、ウォームシャフトギヤ８４との噛合い部９５に生ずるバックラッシュを抑えるバックラッシュ用スプリング部材（図示しない）が組み込まれている。同スプリング部材は、吸気バルブ１４のバルブリフト量を連続的に可変する領域のうち、例えば低リフトバルブ量を除く高リフトバルブ量の区間の領域だけ、ウォームホイールギヤ８３のギヤ部８７の歯面を、ウォームシャフトギヤ８４のウォームギヤ部８４ａの歯面に押し付ける力が加わるように組み込んである。このバックラッシュ用スプリング部材により、高歯打ち音が発生しやすい高リフトバルブ時と高歯打ち音が発生しにくい低リフトバルブ時の状況に対応して、バックラッシュを抑え込んでいる。
【００３７】
このようにユニット化されたウォームシャフトギヤユニット８５に対して電動モータ８１は、図２および図３に示されるように通常の回転子と固定子（図示しない）とを組み合わせた電動機本体８１ａが用いられている。すなわち、電動モータ８１には、出力側となる先端部に円柱形の差込み部８１ｄを有し、胴部に取付用ブラケット８１ｂ（本願の固定部に相当）が取り付けられた電動機部８１ａが用いられる。そして、電動機部８１ａのモータ軸８１ｃが差込み部８１ｄの中央を貫通して前方へ延びている。この前方へ延びたモータ軸部分を出力軸８１ｃとしている。この出力軸８１ｃの先端部に、継手９１の残る片側の部品、すなわち、図８〜図１０に示すように雌部９１ｂが出力軸８１ｃの軸中心に直交するピン１０１ｂにより、出力軸８１ｃの軸中心に対してオフセット移動σと揺動θが可能に装着してある。ここで、ピン１０１ａとピン１０１ｂは略直交する方向に配置することで、オフセット移動σと揺動θの方向が略直交させることで、全方位の芯ずれに対応できる。さらには、継手９１の雄部９１ａ、雌部９１ｂの噛合わせ方向とピン１０１ａ、１０１ｂの方向とは角度を付けると、さらに芯ずれに対応できる。
【００３８】
差込み部８１ｄは、図１および図２に示されるようにロッカカバー３の側壁に形成された円筒形の差込み口部３ａに差込み可能な形状をなしている。つまり、差込み部８１ｄは、ロッカカバー３外から差込み口部３ａへ差し込める。また差込み口部３ａは、ウォームシャフトギヤユニット８５の雄部９１ａの前方に配置され、かつウォームシャフトギヤ８４の傾きにならい下側へ傾斜している。これにより、差込み部８１ｄが差込み口部３ａから差し込まれると、差込み口部３ａをガイドとして、前方の雌部９１ｂが、ウォームシャフトギヤ端（入力軸端）の雄部９１ａと噛合う地点まで導けるようにしている。つまり、差込部８１ｂを差込み口部３ａに差し込むと、継手９１の接続が行われるようにしている。なお、雌部９１ｂが出力軸８１ｃの軸中心に対するオフセット移動σ、揺動θ範囲は構造上限定されており、差し込む際の案内には支障がない。雄部９１ａもウォームシャフト軸中心に対して同様の取り付けとなっている。
【００３９】
このように継手部にオフセット移動と揺動機能を設けたことで、出力軸８１ｃの軸中心とウォームシャフト軸中心が少しずれていても、角度がついていても、容易に組み付けることが出来るうえ、確実に回転を伝えることができるようになっている。また、芯ずれが生じるとこの継手部には微小な滑りが生じるが、特別な給油機能はなく、継手部はロッカカバー３の内部にあるため、タイミングチェーン７２や動弁機構により飛散したオイルが継続的に供給されることで、滑りに伴うフリクションや摩耗は抑えられる。
【００４０】
取付用ブラケット８１ｂは、図２に示されるようにシリンダヘッド２の側部に形成されたモータ取付面２ｂに対して着脱可能なＬ字形のブラケット部材から形成される。つまり、電動モータ８１は、継手９１の接続を終えた後、ロッカカバー３外で、ブラケット部材をシリンダヘッド２に固定、例えばボルト止めすることにより、シリンダヘッド２に着脱可能に固定される構造にしてある。
【００４１】
特に電動モータ８１は、シリンダヘッド２に組み付きやすいよう、差込み口部３ａをシリンダヘッド２の側部、特に最も端寄り側の地点で側方へ開口させたり、取付け用ブラケット８１ｂでシリンダヘッド２の側部、特に最も端寄りの地点に据え付かせたりしている。つまり、車両に搭載したときのエンジンの姿勢を考慮して、シリンダヘッド２の側部に電動モータ８１が組み付かせている。
【００４２】
また差込み部８１ｄのうち、差込み口部３ａの内周面と対向する外周面には、外周面から外側へ突き出るように環状のオイルシール部材９８（本願のシール部材に相当）が装着されている。このオイルシール部材９８により、図２に示されるように差込む口部３ａ内に収まる差込み部８１ｄは、オイルシール部材９８だけが差込み口部３ａの内周面と弾接し、他の差込み部８１ｄの外周面は差込み口部３ａの内面から離れる構造にしてある。同構造によって、電動モータ８１からロッカカバー３に伝わる振動を隔てており、ロッカカバーがモータ駆動音の放射しないようになっている。また、電動モータ８１を取り付けた場合にロッカカバー３に大きな荷重がかからないため、ロッカカバー３とシリンダヘッド２の間のシール部の面圧に影響なく、オイル漏れにつながらないようになっている。
【００４３】
つぎに、このように構成された可変動弁装置２０の作用について説明する。
今、カムシャフト２６が、図１および図２中の矢印方向に示されるようにタイミングチェーン７２から伝達されるクランクシャフト９の軸出力によって駆動（回転）されるとする。
このとき、図５に示されるようにセンタロッカアーム６０の滑りローラ６３は、吸気用カム２６ａのカム変位を受けている。これにより、センタロッカアーム６０からは、バルブ駆動出力が出力される。つまり、センタロッカアーム６０は、カム変位にしたがい、ピン部６４を支点として、上下方向へ揺動する。
【００４４】
スイングカム５０の滑りローラ５２は、同滑りローラ５２と転接する斜面６１ａを通じて、センタロッカアーム６０の揺動変位を受けている。このため、スイングカム５０は、斜面６１ａを転がりながら、該斜面６１ａで押し上げられたり下降したりする揺動運動を繰り返す。このスイングカム５０の揺動により、スイングカム５０のカム面５１は上下方向へ往復動する。
【００４５】
このとき、カム面５１は、ロッカアーム４０のニードルローラ４２と転接しているから、カム面５１でニードルローラ４２を周期的に押圧する。この押圧を受けてロッカアーム４０は、制御シャフト２８を支点に揺動され、一対の吸気バルブ１４を開閉させる。
一方、各排気用ロッカアーム６７は、それぞれ排気用カム２６ｂを受けていて、同カム２６ｂのカム形状にならい駆動される。これにより、各排気用ロッカアーム６７は、排気用ロッカシャフト２７を支点に揺動して、それぞれ排気バルブ１５を開閉させる。
【００４６】
このとき、図示しない制御部の指令により、高バルブリフト量にするべく、電動モータ８１が作動したとする。すると、同電動モータ８１の回転が、継手９１を通じて、ウォームシャフトギヤ８４へ伝わり、同ウォームシャフトギヤ８４と噛合う扇形のウォームホイールギヤ８３を回動変位させる（図２中の高リフト方向）。これにより、電動モータ８１の回転は、減速されながら制御シャフト２８へ伝わり、制御シャフト２８を要求バルブ特性の地点まで回動させる。この回動変位により、センタロッカアーム６０の屈曲点の位置は変位する。これにより、センタロッカアーム６０の滑りローラ６３は、吸気用カム２６ａ上を回転方向に沿って変位し、図５に示されるようにスイングカム５０のカム面５１を垂直に近い角度となる姿勢に位置決める。
【００４７】
このカム面５１の姿勢により、カム面５１のニードルローラ４２が行き交う領域（比率）は、高バルブリフト量をもたらす領域に設定される。例えば最も短いベース円区間と最も長いリフト区間となる比率に設定される。これにより、例えば吸気バルブ１４は、最大のバルブリフト量を確保するように駆動される。つまり、吸気バルブ１４は、吸気用カム２６ａのリフト区間の全域（頂部から基端）を用いて駆動される。
【００４８】
一方、低バルブリフト量にするべく、高バルブリフトのときとは反対方向へ電動モータ８１を作動させたとする。すると、同電動モータ８１の回転が、継手９１を通じて、ウォームシャフトギヤ８４へ伝わり、扇形のウォームホイールギヤ８３を反対の方向へ回動変位させる（図２中の低リフト方向）。これにより、電動モータ８１の回転は、減速されながら制御シャフト２８へ伝わり、制御シャフト２８を要求バルブ特性の地点まで回動させる。
【００４９】
この回動変位により、センタロッカアーム６０の支点位置（ピン部６４）は吸気用カム２６ａへ接近する方向に回動変位する。すると、センタロッカアーム６０の滑りローラ６３は、吸気用カム２６ａ上を吸気用カム２６ａの回転方向とは逆側へ変位する。これにより、センタロッカアーム６０と吸気用カム２６ａとの転接位置は、吸気用カム２６ａ上を進角する方向へずれる。この転接位置の可変により、バルブリフト曲線のＴＯＰ位置が進角方向へ移動する。また斜面６３も、センタロッカアーム６０の移動を受けて進角方向へ変位する。このセンタロッカアーム６０の移動により、スイングカム５０は、カム面５１が下側へ傾く姿勢に変わる。傾きが大きくなるにしたがい、ニードルローラ４２が行き交うカム面５１の領域は、ベース円区間が次第に長く、リフト区間が次第に短くなる比率に変わる。この比率の変化により、吸気バルブ１４は、吸気用カム２６ａのリフト区間の全域を用いた駆動から、次第にリフト区間の頂部へ移行した部分で限定的に駆動される状態に変わる。
【００５０】
これにより、バルブ駆動出力となる吸気バルブ１４の開閉タイミングとバルブリフト量は、制御シャフト２８から入力される回動変位にしたがい、最大バルブリフト時とほぼ同じ開弁時期から開弁するタイミングを保ちつつ、閉弁時期を大きく変化させながら連続的に可変制御される。
このような稼動を繰り返すうち、可変動弁装置２０の電動モータ８１のメンテナンスが求められ、例えば電動モータ８１の修理や交換などが求められたとする。
【００５１】
このときには、電動モータ８１は、取付け用ブラケット８１ｂの固定を解除して、ロッカカバー３の差込み口部３ａ内から差込み部８１ｄを斜め下方へ向かい抜き出す。すると、図７に示されるように差込み部８１ｄが、雌部９１ｂと共にロッカカバー３から引き出される。これにより、電動モータ８１は、シリンダヘッド３から取り外される。そして、取り外した電動モータ８１を修理したり、あるいは新たな電動モータ８１に交換したりする。
【００５２】
その後、修理を終えた電動モータ８１や新たな電動モータ８１を再びシリンダヘッド２に組み付ける。
このときは、電動モータ８１は、雌部９１ｂの向きを雄部９１ａと組み合う向きしてから、図７に示されるように雌部９１ｂからロッカカバー３の差込み口部３ａへ差し込む。すると、雌部９１ｂは、ロッカカバー３内へ進入する。続いて、電動モータ８１は、差込み部８１ｄが差込む口部３ａに至ると、差込み部８１ｄが差込み口部３ａの内周面でガイドされ、ウォームシャフトギヤ８４端の雄部９１ａへ向かって進むように誘導される。これにより、雌部９１ｂは、雄部９１ａと噛合う地点へ導かれる。そして、シリンダヘッド２のモータ取付面２ｂに取付用ブラケット８１ｂが至るまで電動モータ８１が差し込まれると、雌部９１ｂと雄部９１ａの双方が噛合う。つまり、継手９１の接続が行われる。この後、取付用ブラケット８１ｂをモータ取付面２ｂにボルト止めすると、電動モータ８１の取付けが終える。
【００５３】
この際、芯ずれを伴いながらシリンダヘッド２に電動モータ８１が取り付けられたとしても、継手９１がもつ芯ずれを吸収しながら回転を伝える機能により、電動モータ８１の制御回転は、ウォームシャフトギヤ８４にずれを強制するような挙動（過大なフリクションの発生をもたらす挙動）を生じさせずに、ウォームシャフトギヤ８４からウォームホイールギヤ８４を経て、スムーズに制御シャフト２８へ入力される。
【００５４】
したがって、電動モータ８１を取付ける際、ウォームギヤ減速機構８２（伝達機構）のウォームシャフトギヤ８４（入力軸）と電動モータ８１の出力軸８１ｃの軸心を合わせるという面倒な作業は不要となる。
それ故、電動モータ８１は、ウォームギヤ減速機構８２（伝達機構）に影響を与える心配なく、簡単に着脱ができる。しかも、差込み口部３ａの採用により、ロッカカバー３へ差し込んで継手９１を接続する作業、ロッカカバー３外から取付用ブラケット８１ｂで電動モータ８１をシリンダヘッド３に固定する作業を行うだけで、面倒な芯合わせを行う作業を必要とせずに、簡単に電動モータ８１をシリンダヘッド３に組付けることができる。特に電動モータ８１をシリンダヘッド３の側部に取付けるようにすると、車両搭載状態からでも、容易に電動モータ８１の組み付けができる。
【００５５】
そのうえ、組付けを終えた電動モータ８１の差込み部８１ｄには、図２に示されるように弾性を有するオイルシール部材９８だけ、差込み口部３ａの内周面と接触して保持される構造を採用してあるから、電動モータ８１の駆動音や動弁駆動の振動が伝わって、ロッカカバー３から放射されるのが防止できる。また、ロッカカバー３とシリンダヘッド２とのシール性能に悪影響を与ないうえ、電動モータ８１を外す時にも差し込み口部３aからのエンジンオイル漏れがほとんどなく、環境負荷を低減できる。
【００５６】
なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱し
ない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば一実施形態では、吸気バルブのバルブ特性を連続的に可変する可変動弁装置に本発明を適用したが、これに限らず、排気バルブのバルブ特性を連続的に可変する可変動弁装置に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の概観を示す斜視図。
【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】ロッカカバーやタイミングチェーンカバーを取り外して可変動弁装置を露出させた内燃機関の斜視図。
【図４】同可変動弁装置をシリンダヘッドから取り外した斜視図。
【図５】図３中のＢ−Ｂ線に沿う可変動弁装置の断面図。
【図６】図３中のＣ−Ｃ線に沿う可変動弁装置の断面図。
【図７】電動モータをシリンダヘッドから取り外したときを示す斜視図。
【図８】同継手の構造を拡大して示す斜視図。
【図９】同継手の断面図。
【図１０】異なる方向で断面した継手の断面図。
【符号の説明】
【００５８】
２  シリンダヘッド
３  ロッカカバー
３ａ差込み口部
１４  吸気バルブ
２０  可変動弁装置
２１  可変動弁機構
２８  制御シャフト
８１  電動モータ（回転駆動源）
８１ｂ取付用ブラケット（固定部）
８１ｃ出力軸
８１ｄ差込み部分（本体部分）
８２  ウォームギヤ減速機構（伝達機構）
８４  ウォームシャフトギヤ（入力軸）
９１  継手
９１ａ雄部（雄継手部）
９１ｂ雌部（雌継手部）
９８  オイルシール部材（シール部材）
【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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