JP2001003720A

JP2001003720A - 内燃機関の可変動弁装置

Info

Publication number: JP2001003720A
Application number: JP11171788A
Authority: JP
Inventors: Tsuneyasu Nohara; 常靖野原; Shinichi Takemura; 信一竹村; Keisuke Takeda; 敬介武田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-06-18
Filing date: 1999-06-18
Publication date: 2001-01-09
Anticipated expiration: 2019-06-18
Also published as: JP3933349B2

Abstract

(57)【要約】【課題】制御軸１４を所定の回転位置に保持するため
に必要な保持トルクを効果的に低減する。【解決手段】機関と連動して駆動軸１１が回転する
と、偏心カム１２，リング状リンク１３，ロッカアーム
１６，ロッド状リンク１７を介して揺動カム１８が揺動
して、吸気弁１９が開閉作動する。制御軸１４を駆動部
により回転駆動すると、ロッカアーム１６の揺動中心と
なる制御軸１４の中心Ｃ３の位置が変化して、吸気弁１
９のリフト特性が変化する。所定の運転状態で、揺動カ
ム１８が最も高リフト側へ揺動したときに、制御軸１４
の中心Ｃ３と駆動軸１１の中心Ｃ１とを結ぶ第１の線Ｌ
１と、制御軸１４の中心Ｃ３と制御カム１５の中心Ｃ４
とを結ぶ第２の線と、のなす角度が、約９０度とならな
いように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の運転
状態に応じて吸気弁や排気弁（吸・排気弁）の開閉時期
（作動角）やバルブリフト量を変えることができる可変
動弁装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、機関低速低負荷時におけ
る燃費の改善や安定した運転性並びに高速高負荷時にお
ける吸気の充填効率の向上による十分な出力を確保する
等のために、吸・排気弁の開閉時期やバルブリフト量を
機関運転状態に応じて変えることができる可変動弁装置
が従来から種々提案されている。

【０００３】一例として、特開昭５５−１３７３０５号
公報に記載された可変動弁装置を図１０に示す。この装
置は、機関と連動して回転する駆動軸２の外周に固定さ
れた駆動カム２ａと、支軸９の外周に設けられて吸・排
気弁６を駆動する揺動カム８とを、ロッカアーム５によ
り連携させている。このロッカアーム５は、制御軸３の
外周に偏心して固定された制御カム４の外周に回転可能
に外嵌されている。そして、制御軸３を図外の駆動部で
回転制御することにより、ロッカアーム５の揺動中心と
なる制御カム４の中心位置が変化し、これにより吸・排
気弁６のリフト特性が変化するように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の可変動弁装置では、吸・排気弁６のバルブリ
フト量と、そのときにロッカアーム５側から制御カム４
へ作用する反力と、制御カム４の中心位置と、の関係に
ついて格別の配慮がなされていない。このために、所定
の運転状態で、ロッカアーム５側からの反力により制御
カム４を回動させようとするトルクが不用意に大きくな
り、制御軸３を所定の回転位置に保持する駆動部の出力
が大きくなって、駆動部の大型化を招くとともに、この
駆動部を駆動する機関のフリクションが大きくなって、
燃費や出力性能の低下を招聘する虞がある。

【０００５】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、制御軸を所定の制御位置に保持す
るために必要とする駆動部の保持トルクを効果的に低減
し得る新規な内燃機関の可変動弁装置を提供することを
目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る内燃機関の
可変動弁装置は、機関の回転に連動して回転する駆動軸
と、この駆動軸の外周に相対回転可能に外嵌し、吸・排
気弁を駆動する揺動カムと、上記駆動軸の外周に偏心し
て固定された偏心カムと、この偏心カムの外周に相対回
転可能に外嵌するリング状リンクと、上記駆動軸と略平
行に延びる制御軸と、この制御軸の外周に偏心して固定
された制御カムと、この制御カムの外周に相対回転可能
に外嵌し、一端で上記リング状リンクと連携されたロッ
カアームと、このロッカアームの他端と上記揺動カムと
を連携するロッド状リンクと、上記制御軸を所定の回転
範囲内で回動，保持する駆動部と、を有し、この制御軸
が回転すると、上記ロッカアームの揺動中心位置が変化
して、吸・排気弁のリフト特性が変化するようになって
いる。

【０００７】このような本発明の可変動弁装置では、吸
・排気弁を駆動する揺動カムが、機関と連動して回転す
る駆動軸の外周に相対回転可能に外嵌する構成となって
いるため、駆動軸に対する揺動カムの軸心ズレを生じる
虞がなく、制御精度が向上する。また、揺動カムを支持
する支軸を駆動軸と別個に設ける必要がないため、部品
点数，配置スペースの低減化を図ることができる。更
に、各部材の連結部が面接触となっているため、耐磨耗
性に優れており、潤滑も行い易い。

【０００８】ところで、ロッカアームの他端には、吸・
排気弁のバルブスプリング反力等によって生じる反力
が、揺動カム，ロッド状リンク等を介して作用する。ま
た、ロッカアームの一端には、反作用として発生する反
力が、偏心カム，リング状リンク等を介して作用する。
従って、ロッカアームの揺動中心には、これらの反力の
合成反力が作用する。また、制御軸には、制御軸の中心
から合成反力の方向線までの腕長さと合成反力との積で
あるトルクが作用する。従って、駆動部が制御軸を所定
の角度位置に保持するためには、少なくとも上記のトル
クに釣り合う逆向きの保持トルクを必要とする。

【０００９】また、制御軸が所定の回転角度に保持され
た状態では、揺動カムが最も高リフト側へ揺動したとき
に、合成反力が最大となる。このときの合成反力の方向
は、駆動軸の中心と制御軸の中心とを結ぶ第１の線と略
平行となる。

【００１０】そこで請求項１の発明では、所定の運転状
態において、上記揺動カムが最も高リフト側へ揺動した
ときに、上記制御軸の中心と駆動軸の中心とを結ぶ第１
の線と、上記制御軸の中心と制御カムの中心とを結ぶ第
２の線と、のなす角度が、約９０度（例えば８０〜１０
０度）とならないように設定している。

【００１１】この結果、上記角度が約９０度の場合に比
して、腕長さが適宜に短くなり、制御軸に作用するトル
クが低減される。すなわち、揺動カムが最も高リフト側
へ揺動し、制御カムに大きな合成反力が作用するとき
に、制御軸に作用するトルクが効果的に低減され、ひい
ては制御軸の保持トルクを効果的に低減することが可能
となる。

【００１２】請求項２の発明は、上記所定の運転状態
が、少なくとも制御カムの中心が所定の低リフト位置又
は中間リフト位置に保持された低回転運転状態を含むこ
とを特徴としている。

【００１３】請求項３の発明は、上記所定の運転状態
が、少なくとも制御カムの中心が所定の高リフト位置に
保持された高回転運転状態を含むことを特徴としてい
る。

【００１４】請求項４の発明は、上記制御カムの中心が
所定の中間リフト位置から高リフト側へ移動するにした
がって、上記第１の線と第２の線とのなす角度が徐々に
小さくなるように設定したことを特徴としている。

【００１５】請求項５の発明は、上記制御カムの中心が
所定の高リフト位置に保持された高回転運転状態で、揺
動カムが最も高リフト側に揺動したときに、上記第１の
線と第２の線とのなす角度がほぼ０度となるように設定
したことを特徴としている。

【００１６】請求項６の発明は、上記制御カムの中心の
軌跡が上記第１の線と交差しないように、上記制御軸の
回転範囲が設定されていることを特徴としている。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、所定の運転状態におい
て、揺動カムが最も高リフト側へ揺動したときに、制御
軸の中心と駆動軸の中心とを結ぶ第１の線と、制御軸の
中心と制御カムの中心とを結ぶ第２の線と、のなす角度
が、約９０度とならないように設定したため、ロッカア
ーム側から制御軸に作用するトルクの腕長さが適宜に短
くなり、制御軸を保持するために必要な駆動部の保持ト
ルクを効果的に低減することができる。

【００１８】特に、請求項２の発明によれば、低回転運
転状態での制御軸の保持トルクが低減され、燃費，出力
性能の向上等を図ることができる。

【００１９】また、請求項３，５の発明によれば、合成
反力が最も大きくなる高回転運転状態での制御軸の保持
トルクが低減され、つまり、保持トルクの最大値が抑制
され、駆動部の小型化，低出力化を図ることができる。

【００２０】請求項４の発明によれば、制御カムが高リ
フト側へ移動する際に、合成反力が大きくなる一方で、
制御軸に作用するトルクの腕長さが徐々に短くなり、保
持トルクの増加をより効果的に抑制することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１，２は、本発明に係る内燃機
関の可変動弁装置を、吸気弁側に適用した第１実施例を
示している。なお、図２では排気弁側（図２の下側）の
構成を図示省略している。

【００２２】シリンダヘッド１０（図２）の上部には、
全気筒にわたって連続した駆動軸１１が設けられてい
る。この駆動軸１１は、図外の一端にスプロケットが取
り付けられ、タイミングチェーン等を介して機関のクラ
ンクシャフトに連動して回転する。

【００２３】この駆動軸１１の外周には、吸気弁（又は
排気弁）１９を駆動する揺動カム１８の円筒状の軸受部
１８ａが相対回転可能に外嵌している。この揺動カム１
８は、先端部（カムノーズ）１８ｂを有する薄板状をな
し、その外周に、吸気弁１９の上端に設けられた伝達部
材としてのバルブリフタ１９ａの上面１９ｂに摺接する
カム面１８ｃが形成されている。

【００２４】また、駆動軸１１の外周にはリング状の偏
心カム１２が圧入等により固定されている。この偏心カ
ム１２の中心（軸心）Ｃ２は、駆動軸１１の中心（軸
心）Ｃ１に対して所定量偏心している。この偏心カム１
２の外周には、リング状リンク１３の基部１３ａがベア
リング等を介して相対回転可能に外嵌している。なお、
揺動カム１８の揺動中心（軸心）は、駆動軸１１の中心
Ｃ１と一致している。

【００２５】駆動軸１１の斜め上方には、制御軸１４が
駆動軸１１と略平行に気筒列方向に延設されている。こ
の制御軸１４は、後述する駆動部２０により機関の運転
状態に応じて所定の回転範囲で回転，保持される。

【００２６】制御軸１４の外周には、リング状の制御カ
ム１５が圧入等により固定されている。制御カム１５の
中心（軸心）Ｃ４は、制御軸１４の中心（軸心）Ｃ３に
対して所定量偏心している。この制御カム１５の外周に
は、ロッカアーム１６の円筒状の中央基部が相対回転可
能に外嵌している。このロッカアーム１６の一端部１６
ａと、リング状リンク１３の小径な先端部１３ｂとは、
両者１６ａ，１３ｂを挿通する第１ピン２９ａを介して
相対回転可能に連結されている。

【００２７】また、ロッカアーム１６の他端部１６ｂと
揺動カム１８とは、ロッド状リンク１７によって連携さ
れている。より具体的には、ロッカアーム１６の他端部
１６ｂと、ロッド状リンク１７の一端部１７ａとは、両
者１６ｂ，１７ａを挿通する第２ピン２９ｂを介して相
対回転可能に連結されている。また、ロッド状リンク１
７の他端部１７ｂと揺動カム１８とは、両者１７ｂ，１
８を挿通する第３ピン２９ｃを介して相対回転可能に連
結されている。

【００２８】次に、図２，３を参照して、制御軸１４を
回動，保持する駆動部２０の構成を説明する。

【００２９】制御軸１４は、シリンダヘッド１０に固定
されるケース２２内まで延びており、その一端にウォー
ムホイール２１が固定されている。ケース２２には、図
外の制御部により駆動される電動モータ２６が取り付け
られており、この電動モータ２６の出力軸２６ａは、ロ
ーラベアリング２５を介してケース２２内に回転可能に
延在している。この出力軸２６ａに、ウォームホイール
２１と噛合するウォームギヤ２４が固定されている。な
お、ウォームギヤ２４とウォームホイール２１の間でモ
ータトルクを増大させるために、ギヤ比を適宜に大きく
設定してある。また、ケース２２には、制御軸１４（ウ
ォームホイール２１）の回転角度を検出する回転角セン
サ２３が取り付けられており、この回転角センサ２３の
出力に基づいて、電動モータ２６がフィードバック制御
される。

【００３０】このような構成により、機関の回転に連動
して駆動軸１１が回転すると、偏心カム１２を介してリ
ング状リンク１３が並進移動し、これに応じてロッカア
ーム１６が制御カム１５の中心Ｃ４を揺動中心として揺
動し、かつ、ロッド状リンク１７を介して揺動カム１８
が揺動する。このとき、揺動カム１８のカム面１８ｃ
が、吸気弁１９の上端に設けられた伝達部材としてのバ
ルブリフタ１９ａの上面に摺接し、バルブリフタ１９ａ
を図外のバルブスプリングの反力に抗して押圧すること
により、吸気弁１９が機関の回転に連動して開閉作動す
る。

【００３１】また、機関の運転状態に応じて電動モータ
２６の出力軸２６ａが回転駆動されると、ウォームギヤ
２４，ウォームホイール２１を介して制御軸１４が回転
して、ロッカアーム１６の揺動中心となる制御カム１５
の中心Ｃ４の位置が変化し、吸気弁１９のリフト特性が
連続的に変化する。より具体的には、制御カム１５の中
心Ｃ４と駆動軸１１の中心Ｃ１との距離を近づけるほ
ど、バルブリフト量及び作動角が大きくなる。

【００３２】このように、吸気弁１９を駆動する揺動カ
ム１８が、機関と連動して回転する駆動軸１１の外周に
相対回転可能に外嵌する構成としたため、揺動カム１８
の駆動軸１１に対する軸心ズレを生じるおそれがなく、
制御精度が向上する。また、揺動カム１８を支持する支
軸を駆動軸１１と別個に設ける必要がないため、部品点
数，配置スペースの低減化を図ることができる。更に、
各部材の連結部が面接触となっているため、耐磨耗性に
優れており、潤滑も行い易い。

【００３３】次に、本実施例の特徴的な構成及び作用
を、図４，５を参照して説明する。

【００３４】ロッカアーム１６の他端部１６ｂには、吸
気弁１９のバルブスプリング反力等によって生じる反力
Ｆ１が、揺動カム１８，ロッド状リンク１７，第２ピン
２９ｂ等を介して作用する。また、ロッカアーム１６の
一端部１６ａには、反作用として発生する反力Ｆ２が、
偏心カム１２，リング状リンク１３，第１ピン２９ａ等
を介して作用する。従って、ロッカアーム１６の揺動中
心Ｃ４には、実質的に反力Ｆ１，Ｆ２の合成反力Ｆ３が
作用する。

【００３５】これにより、制御軸１４には、制御軸１４
の中心Ｃ３から合成反力Ｆ３の方向線までの腕長さｒ１
と合成反力Ｆ３との積であるトルクＴ１が作用する。従
って、駆動部２０が制御軸１４を所定の角度に保持する
ためには、少なくとも上記のトルクＴ１に釣り合う逆向
きのトルクを必要とする。

【００３６】制御軸１４が所定の回転角度に保持された
状態では、図４に示すように、揺動カム１８が最も高リ
フト側へ押し下げられたとき、すなわち図４の反時計方
向に最も揺動したときに、合成反力Ｆ３が最大となる。
このときの合成反力Ｆ３の方向は、駆動軸１１の中心Ｃ
１と制御軸１４の中心Ｃ３とを結ぶ第１の線Ｌ１と略平
行となる。

【００３７】そこで本実施例では、所定の機関運転状態
で、揺動カム１８が最も高リフト側へ揺動したときに、
制御軸１４の中心Ｃ３と駆動軸１１の中心Ｃ１とを結ぶ
第１の線Ｌ１と、制御軸１４の中心Ｃ３と制御カム１５
の中心Ｃ４とを結ぶ第２の線Ｌ２と、のなす角度αが約
９０度（例えば８０〜１００度）とならないように設定
している。

【００３８】この結果、角度αが約９０度の場合に比し
て、腕長さｒ１が適宜に短くなり、制御軸１４に作用す
るトルクＴ１が低減される。すなわち、揺動カム１８が
最も高リフト側へ揺動し、制御カム１５に大きな合成反
力Ｆ３が作用するときに、制御軸１４に作用するトルク
Ｔ１が効果的に低減され、ひいては制御軸１４の保持ト
ルクを効果的に抑制することが可能となる。

【００３９】このように角度αが約９０度とならないよ
うに設定される機関運転状態について、図６，７を参照
して詳述する。

【００４０】制御軸１４が所定の回転範囲内で回転する
ことに対応して、制御カム１５の中心Ｃ４は、制御軸１
４の中心Ｃ３を中心として、所定の制御作動範囲Ｋ内を
移動（回転）する。ここで、制御カム１５の中心Ｃ４が
駆動軸１１の中心Ｃ１から離れるに従ってバルブリフト
量及び作動角が小さくなるため、制御カム１５の中心Ｃ
４が図６の時計回りに回転するに従って、バルブリフト
量及び作動角は小さくなる。

【００４１】図７は制御マップの一例を簡略化して示し
ている。図６，７に示すように、制御カム１５の中心Ｃ
４は、高回転運転状態Ｓ１では高リフト位置Ａ１に、中
回転運転状態Ｓ２及び低回転・高負荷運転状態Ｓ２’で
は中間リフト位置Ａ２に、低回転・低負荷運転状態Ｓ３
では低リフト位置Ａ３に設定される。

【００４２】ところで、上記の合成反力Ｆ３は、バルブ
スプリングによりバルブリフタ１９ａが揺動カム１８を
押さえつける力と、吸気弁１９やバルブリフタ１９ａ等
の慣性力によってバルブリフタ１９ａが揺動カム１８か
ら離れようとする力の合力となる。この慣性力は、機関
の回転数が上昇すると大きくなる。従って、回転数が小
さくなるに従って、慣性力は小さくなり、合成力Ｆ３が
大きくなって、制御軸１４に作用するトルクＴ１、つま
り制御軸１４を所定の回転位置に保持するために必要な
保持トルクが大きくなる傾向にある。

【００４３】また、低回転運転状態では、一般的に、大
きな機関トルク（機関出力）を必要とする。従って、低
回転運転状態で、制御軸１４を保持する電動モータ２６
へ多くの機関出力を割り当てることは困難であり、か
つ、望ましくない。

【００４４】更に言えば、本実施例のような可変動弁装
置においては、一般的に、低回転運転状態でバルブリフ
ト量及び作動角を低下させて、機関フリクションを低減
させ、燃費の向上が図られる。従って、低回転運転状態
で制御軸１４の保持トルクが大きくなることは、上記の
燃費の向上と相反するものであり、好ましくない。

【００４５】しかしながら、合成反力Ｆ３は、バルブリ
フト量やバルブスプリング力，動弁系の重量等により一
義的に決まるものであるため、制御軸１４の保持トルク
を低減するために、合成反力Ｆ３を小さくすることは困
難である。

【００４６】そこで本実施例では、制御カム１５の中心
Ｃ４が中間リフト位置Ａ２又は低リフト位置Ａ３に保持
された所定の低回転運転状態Ｓ２’，Ｓ３（及び中回転
運転状態Ｓ２）で、揺動カム１８が最も高リフト側へ揺
動したときに、上記第１の線Ｌ１と第２の線Ｌ２とのな
す角度αが約９０度とならないように、つまり角度αが
９０度となる位置Ｑ１，Ｑ２を避けるように設定してい
る。

【００４７】この結果、低回転運転状態Ｓ２’，Ｓ３
（及び中回転運転状態Ｓ２）での制御軸１４の保持トル
クが低減され、燃費，出力性能の向上等を図ることがで
きる。

【００４８】一方、高回転運転状態Ｓ１では、機関出力
が大きくなるため、制御軸１４を保持するために必要な
トルクを比較的確保し易いものの、バルブリフト量及び
作動角が大きくなるため、ロッカアーム１６に作用する
合成反力Ｆ３は大きくなる。したがって、制御軸１４の
保持トルクが大きくなり、電動モータ２６の出力が大き
くなって、モータ発熱等に起因する寿命の低下，モータ
効率の低下等の問題を招聘する虞がある。また、保持ト
ルクが大きくなると、ウォームギヤ２４やウォームホイ
ール２１に対する入力も大きくなるため、歯の強度の向
上や、大型化を図る必要が生じる。

【００４９】そこで本実施例では、制御カム１５の中心
Ｃ４が高リフト位置Ａ１に保持された高回転運転状態Ｓ
１で、かつ、揺動カム１８が最も高リフト側へ揺動した
ときに、第１，第２の線Ｌ１，Ｌ２のなす角度αが約９
０度とならないように設定している。

【００５０】この結果、制御軸１４に最も大きな合成反
力Ｆ３が作用するときに、腕長さｒ１が適宜に短くなっ
て、制御軸１４に作用するトルクＴ１が低減される。つ
まり、制御軸１４の保持トルクの最大値が低減され、制
御軸１４を回動，保持する駆動部２０の小型化，低出力
化等を図ることができる。

【００５１】要するに本実施例では、制御カム１５の中
心Ｃ４が所定の制御位置Ａ１，Ａ２，Ａ３に保持された
運転状態で、揺動カム１８が最も高リフト側へ揺動した
ときに、角度αが約９０度とならないように設定されて
おり、ほぼ全ての運転状態において、制御軸１４の保持
トルクを効果的に低減することができる。

【００５２】なお、仮に制御カム１５の中心Ｃ４が、第
１の線Ｌ１上に位置した場合（図６の位置Ｐ，Ｐ’）、
腕長さｒ１が０となり、制御軸１４の保持トルクは０と
なる。この場合、駆動軸１１の回転に応じてロッカアー
ム１６が揺動した際に、このロッカアーム１６と接する
制御カム１５及び制御軸１４がフリクションにより回転
し、この回転動作が制御軸１４を保持する駆動部２０へ
伝達して、ウォームホイール２１，ウォームギヤ２４間
のバックラッシュによる打音，騒音を生じる虞がある。

【００５３】そこで本実施例では、制御軸１４の中心Ｃ
３の軌跡Ｋが、腕長さｒ１が０となる第１の線Ｌ１と交
差しないように、制御軸１４の回転範囲が設定されてい
る。

【００５４】図８は、本発明の第２実施例を示してお
り、第１実施例の図６に対応している。なお、以下の実
施例の基本的な構成及び作用は第１実施例と同様であ
り、重複する説明を適宜省略する。

【００５５】この実施例では、上記第１実施例と同様、
制御カム１５の中心Ｃ４が所定の制御位置Ａ１，Ａ２，
Ａ３に保持された運転状態で、揺動カム１８が最も高リ
フト側へ揺動したときに、第１の線Ｌ１と第２の線Ｌ２
とのなす角度αが約９０度とならないように設定されて
いる。

【００５６】これに加えて本実施例では、制御カム１５
の中心Ｃ４が中回転運転状態Ｓ２及び低回転・高負荷運
転状態Ｓ２’に対応する中間リフト位置Ａ２から高リフ
ト側（図８の反時計方向）へ移動するにしたがって、第
１，第２の線Ｌ１，Ｌ２のなす角度αが徐々に小さくな
るように設定されている。つまり、腕長さｒ１が最大と
なる位置Ｑ１が、中間リフト位置Ａ２よりも低リフト側
に設定されている。

【００５７】このような本実施例によれば、上記第１実
施例と同様の効果が得られることに加え、制御カム１５
の中心Ｃ４が中間リフト位置Ａ２から高リフト側へ移動
する際に、バルブリフト量及び作動角が増加するために
ロッカアーム１６に作用する合成反力Ｆ３が徐々に大き
くなる一方で、角度αの減少に伴い腕長さｒ１が徐々に
小さくなり、結果として、制御軸１４に作用するトルク
Ｔ１、つまり制御軸１４を所定の回転位置に保持する保
持トルクの増加を更に効果的に抑制することができる。

【００５８】なお、制御カム１５が中間リフト位置Ａ２
から低リフト側（図８の時計方向）へ移動する際には、
位置Ｑ１に向かうに従って腕長さｒ１が長くなり、制御
軸１４の保持トルクも大きくなってしまう。しかしなが
ら、制御軸１４が低リフト側へ回転するにしたがって、
バルブリフト量及び作動角が減少するために、ロッカア
ーム１６に作用する合成反力Ｆ３は徐々に小さくなる。
従って、実際には制御軸１４の保持トルクはほとんど増
加しない。

【００５９】なお、低回転・低負荷運転状態Ｓ３では、
ウォームホイール２１，ウォームギヤ２４間のバックラ
ッシュによる打音，騒音が聞こえ易いため、この実施例
では、低回転・低負荷運転状態Ｓ３に対応する低リフト
位置Ａ３を、腕長さｒ１が０となる位置Ｐ’から大きく
離間させている。

【００６０】図９は、本発明の第３実施例を示してお
り、上記実施例の図６，８に対応している。

【００６１】この実施例では、腕長さｒ１が最も長くな
る位置Ｑ１を、低リフト位置Ａ３の近傍に設定してい
る。この結果、制御作動範囲Ｋのほぼ全域にわたって、
制御カム１５の中心Ｃ４が高リフト側へ移動するに従っ
て腕長さｒ１が徐々に短くなり、合成反力Ｆ３の増加に
伴う制御軸１４の保持トルクの増加を更に効果的に抑制
することができる。

【００６２】また、制御カム１５の中心Ｃ４が高リフト
位置Ａ１に保持された高回転運転状態Ｓ１で、揺動カム
１８の最大リフト時における第１の線Ｌ１と第２の線Ｌ
とのなす角度αがほぼ０（ゼロ）となるように設定して
いる。

【００６３】この結果、合成反力Ｆ３が最も大きくなる
高回転運転状態で、腕長さｒ１がほぼ０となり、制御軸
１４の保持トルクの最大値をより効果的に低減すること
ができる。

【００６４】なお、図９では高リフト位置Ａ１が第１の
線Ｌ１上に設定されているように見えるが、実際には、
制御カム１５の中心Ｃ４の軌跡Ｋが第１の線Ｌ１と交差
しないように、高リフト位置Ａ１を第１の線Ｌ１よりも
わずかに高リフト側に外れた位置に設定している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内燃機関の可変動弁装置を示す構
成図。

【図２】上記内燃機関の上面対応図。

【図３】上記可変動弁装置の駆動部を示す構成図。

【図４】上記可変動弁装置の作用説明図。

【図５】上記可変動弁装置の制御軸及び制御カムを示す
構成図。

【図６】本発明の第１実施例に係る可変動弁装置の作用
説明図。

【図７】上記可変動弁装置に適用される制御マップ。

【図８】本発明の第２実施例に係る可変動弁装置の作用
説明図。

【図９】本発明の第３実施例に係る可変動弁装置の作用
説明図。

【図１０】従来例に係る内燃機関の可変動弁装置を示す
構成図。

【符号の説明】

１１…駆動軸１２…偏心カム１３…リング状リンク１４…制御軸１５…制御カム１６…ロッカアーム１７…ロッド状リンク１８…揺動カム１９…吸気弁２０…駆動部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹村信一神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者武田敬介神奈川県厚木市恩名1370番地株式会社ユニシアジェックス内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関の回転に連動して回転する駆動軸
と、この駆動軸の外周に相対回転可能に外嵌し、吸・排
気弁を駆動する揺動カムと、上記駆動軸の外周に偏心し
て固定された偏心カムと、この偏心カムの外周に相対回
転可能に外嵌するリング状リンクと、上記駆動軸と略平
行に延びる制御軸と、この制御軸の外周に偏心して固定
された制御カムと、この制御カムの外周に相対回転可能
に外嵌し、一端で上記リング状リンクと連携されたロッ
カアームと、このロッカアームの他端と上記揺動カムと
を連携するロッド状リンクと、上記制御軸を所定の回転
範囲内で回動，保持する駆動部と、を有し、この制御軸
が回転すると、上記ロッカアームの揺動中心位置が変化
して、吸・排気弁のリフト特性が変化する内燃機関の可
変動弁装置であって、所定の運転状態において、上記揺動カムが最も高リフト
側へ揺動したときに、上記制御軸の中心と駆動軸の中心
とを結ぶ第１の線と、上記制御軸の中心と制御カムの中
心とを結ぶ第２の線と、のなす角度が、約９０度となら
ないように設定したことを特徴とする内燃機関の可変動
弁装置。
【請求項２】上記所定の運転状態が、少なくとも制御
カムの中心が所定の低リフト位置又は中間リフト位置に
保持された低回転運転状態を含む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】上記所定の運転状態が、少なくとも制御
カムの中心が所定の高リフト位置に保持された高回転運
転状態を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の
内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】上記制御カムの中心が所定の中間リフト
位置から高リフト側へ移動するにしたがって、上記第１
の線と第２の線とのなす角度が徐々に小さくなるように
設定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項５】上記制御カムの中心が所定の高リフト位
置に保持された高回転運転状態で、揺動カムが最も高リ
フト側に揺動したときに、上記第１の線と第２の線との
なす角度がほぼ０度となるように設定したことを特徴と
する請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の可変動
弁装置。
【請求項６】上記制御カムの中心の軌跡が上記第１の
線と交差しないように、上記制御軸の回転範囲が設定さ
れていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記
載の内燃機関の可変動弁装置。