JP2007056689A - 可変動弁機構 - Google Patents

Abstract

【課題】可変動弁機構においてブッシュの摺動面の耐摩耗性の向上を図ること。
【解決手段】吸気カムシャフト１７による入力アーム４１の揺動をスライダギア４３を介して出力アーム４２に伝達して吸気バルブ１５を開閉し、コントロールシャフト３２に連動するスライダギア４３の動作により、入力アーム４１と出力アーム４２との相対位相差を変更して吸気バルブ１５のバルブリフト量を変更する可変動弁機構に、次の構成を採用する。スライダギア４３に設けられた貫通孔４３ｃの内周面には、周溝４３ｄが形成され、周溝４３ｄ内にはブッシュ４５が配設されている。ブッシュ４５はスライダギア４３の周溝４３ｄ内における移動が可能となっている一方で、コントロールシャフト３２に対し連結固定されている。スライダギア４３の周壁には、周溝４３ｄ内に外部からブッシュ４５を挿入する挿入用孔４３ｆが形成されている。
【選択図】図８

Description

本発明は、エンジンバルブのバルブリフト量や作用角を連続的に変更可能とする可変動弁機構に関する。

エンジンの可変動弁機構として、エンジンバルブ（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）のバルブリフト量や作用角を連続的に変更可能とする技術が知られている。この種の可変動弁機構の一例として、エンジンに固定された円筒状のロッカシャフトと、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と、ロッカシャフト上に設けられてエンジンバルブのバルブリフト量や作用角を変更するバルブリフト機構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）。

バルブリフト機構を備える可変動弁機構は、例えば、次のように構成されている。エンジンバルブのカムシャフトと平行に円筒状のロッカシャフトが設けられており、このロッカシャフト上において、各シリンダと対応した位置にバルブリフト機構が設けられている。

バルブリフト機構は、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、スライダギア上に設けられてカムシャフトのカムにより駆動される入力アームと、スライダギア上に設けられてエンジン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。スライダギアは、中心に貫通孔を有する略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、入力アームのヘリカルスプラインに噛み合う入力側ヘリカルスプラインが、また、外周における軸方向両側には、出力アームのヘリカルスプラインに噛み合う出力側ヘリカルスプラインが形成されている。軸方向両側の出力側ヘリカルスプラインは、軸方向中間の入力側ヘリカルスプライン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と出力側ヘリカルスプラインとは、歯すじの傾斜方向が反対となるように形成されている。

このようなバルブリフト機構を備える可変動弁機構によれば、コントロールシャフトを軸方向へ移動させると、その移動に連動してスライダギアが回動するとともに同方向に移動する。このようなスライダギアの動作にともなって、入力アームと出力アームとの相対位相差が変更され、これにより、エンジンバルブのバルブリフト量が変更される。また、カムシャフトのトルクが入力アームからスライダギアを介して出力アームに伝達されて、エンジンバルブの開閉が行われる。

ところで、上述のようなバルブリフト機構におけるスライダギアの動作は、コントロールシャフトとスライダギアとの間に配設されるブッシュを介して行われる場合があるが、これについて、図１２、図１３により説明する。

スライダギア１０３の貫通孔１０３ｃには、ロッカシャフト１０１が挿入されており、スライダギア１０３は、ロッカシャフト１０１に対して、周方向および軸方向に移動可能な状態でこれに支持されている。ロッカシャフト１０１は、シリンダヘッドに設けられた軸支部によって、シリンダヘッドに対する相対変位が規制された状態で支持されている。さらに、コントロールシャフト１０２がロッカシャフト１０１内に軸方向変位可能に挿入されている。

スライダギア１０３の貫通孔１０３ｃの軸方向中間（入力側ヘリカルスプライン１０３ａの形成されている箇所）には、環状の周溝１０３ｄが形成されている。この周溝１０３ｄ内には、断面円弧状のブッシュ１０５が配設されている。ブッシュ１０５は、係止ピン１０４によりコントロールシャフト１０２に対して連結固定されている。周溝１０３ｄとブッシュ１０５とは、軸方向における互いに対向する面が面接触している。一方、周方向における互いに対向する面は非接触となっている。このように、ブッシュ１０５がコントロールシャフト１０２とスライダギア１０３との間に配設されている。

ここで、係止ピン１０４とブッシュ１０５とは、ロッカシャフト１０１に形成された長孔１０１ａに沿って移動することが可能となっている。また、ブッシュ１０５は、スライダギア１０３の周溝１０３ｄ内を移動することが可能となっている。

そして、コントロールシャフト１０２が軸方向に移動すると、その動作がコントロールシャフト１０２に連結されたブッシュ１０５を介してスライダギア１０３に伝えられる。これにより、スライダギア１０３は、軸方向に移動しながら、コントロールシャフト１０２に対して回動する。つまり、スライダギア１０３はらせん回転を行うのである。このようなスライダギア１０３のらせん回転にともない、スライダギア１０３の出力側ヘリカルスプライン１０３ｂと噛合する出力アームが回動して、入力アームと出力アームとの相対位相差が変更される。

また、スライダギア１０３の入力側ヘリカルスプライン１０３ａと噛合する入力アームにカムシャフトのトルクが伝達されると、そのトルクが入力アームからスライダギア１０３を介して出力アームに伝達されるが、このとき、スライダギア１０３がロッカシャフト１０１（コントロールシャフト１０２）の回りを揺動する。
特開２００１−２６３０１５号公報

上述したように、スライダギア１０３の周溝１０３ｄと、ブッシュ１０５とは、軸方向における互いに対向する面（以下、「摺動面」という。）が面接触している。したがって、上述のようなスライダギア１０３のらせん回転により、ブッシュ１０５と周溝１０３ｄとの間で摺動摩擦が起こり、ブッシュ１０５の摺動面が摩耗する。また、上述したように、カムシャフトのトルクが入力アームからスライダギア１０３を介して出力アームに伝達される際には、スライダギア１０３がロッカシャフト１０１（コントロールシャフト１０２）を支点として揺動する。この際にも、ブッシュ１０５と周溝１０３ｄとの間で摺動摩擦が起こり、ブッシュ１０５の摺動面が摩耗する。

このようなブッシュ１０５の摺動面の摩耗を低減させて耐摩耗性を向上させるには、大きなサイズのブッシュ１０５を用いて、ブッシュ１０５の摺動面の面積を大きくし、面圧を低減させることが望ましい。

ところが、従来では、ブッシュ１０５をスライダギア１０３の周溝１０３ｄ内に組み付ける際には、ブッシュ１０５をスライダギア１０３の貫通孔１０３ｃから挿入し、周溝１０３ｄ内に配置していた。このため、スライダギア１０３へのブッシュ１０５の組み付け上、ブッシュ１０５の大きさがスライダギア１０３の貫通孔１０３ｃの内径ｄ１によって制限されていた。つまり、スライダギア１０３の貫通孔１０３ｃの内径ｄ１よりも最大幅ｗ１が小さなサイズのブッシュ１０５しか組み付けることができなかった。したがって、ブッシュ１０５の摺動面の耐摩耗性には限界があった。

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、可変動弁機構において、ブッシュの摺動面の耐摩耗性の向上を図ることを目的とする。

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、軸方向へ移動可能に設けられたコントロールシャフトと、コントロールシャフトにそれぞれ揺動可能に設けられた入力アームおよび出力アームと、コントロールシャフトと、入力アームおよび出力アームとの間に設けられ、コントロールシャフトに対し周方向および軸方向に移動可能に設けられたスライダとを備え、エンジンのカムシャフトによる入力アームの揺動をスライダを介して出力アームに伝達してエンジンバルブを開閉するとともに、コントロールシャフトに連動するスライダの動作により、入力アームと出力アームとの相対位相差を変更してエンジンバルブのバルブリフト量を変更するようにした可変動弁機構において、スライダには、コントロールシャフトが挿入される貫通孔が設けられ、この貫通孔の内周面には、周溝が形成されており、この周溝内には、ブッシュが配設され、このブッシュは、スライダの周溝内における移動が可能となっている一方で、コントロールシャフトに対し連結固定されており、さらに、スライダの周壁には、周溝内に外部からブッシュを挿入するための挿入用孔が形成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、ブッシュのスライダの周溝への組み付けに際して、ブッシュは、スライダの貫通孔から挿入されるのではなく、スライダの挿入用孔から挿入される。このため、組み付けるブッシュのサイズが貫通孔の内径に制限されることがない。したがって、最大幅が貫通孔の内径よりも大きなサイズのブッシュを挿入用孔から挿入し、周溝内に組み付けることができる。

これにより、エンジンのカムシャフトによる入力アームの揺動をスライダを介して出力アームに伝達してエンジンバルブを開閉するの際、および、コントロールシャフトに連動するスライダの動作により入力アームと出力アームとの相対位相差を変更してエンジンバルブのバルブリフト量を変更する際に、ブッシュとスライダの周溝との間で摺動摩擦が起こり、ブッシュの摺動面が摩耗するところ、上記構成によれば、ブッシュの摺動面の面積を大きくすることができるので、ブッシュの摺動面の摩耗を低減させて耐摩耗性を向上させることができる。

また、挿入用孔を、最終組み付け状態で（実働時に）、ブッシュが配置される位置に対し、周方向反対側に設けるようにしてもよい。これにより、最終組み付け状態で（実働時に）、ブッシュがスライダより抜け出ることを防止することができる。

本発明によれば、スライダに組み付けるブッシュの摺動面の面積を大きくすることができる。その結果、可変動弁機構におけるスライダの動作によるブッシュの摺動面の摩耗を低減させて耐摩耗性を向上させることができる。

本発明を実施するための最良の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。

以下では、本発明の可変動弁機構を直列４気筒型エンジンに適用した例を挙げて説明する。そして、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、排気バルブについても同様に適用することが可能である。

まず、直列４気筒型のエンジンの概略構成について、図１を用いて説明する。図１は、シリンダヘッド側から見たエンジンを模式的に示す平面図であり、吸気バルブに関する可変動弁機構を模式的に示している。

エンジン１０は、シリンダブロック１１およびシリンダヘッド１２を備えている。シリンダブロック１１には、４つのシリンダ１２ａ、１２ａ・・・が設けられている。また、各シリンダ１２ａには、吸気ポートを開閉する一対の吸気バルブ１５、１５と、排気ポートを開閉する一対の排気バルブ１６、１６とが設けられている。

各シリンダ１２ａの吸気バルブ１５の近傍には、吸気カムシャフト１７が設けられている。吸気カムシャフト１７の各シリンダ１２ａと対応する位置には、吸気カム１７ａが設けられている。吸気カムシャフト１７は、複数の隔壁２１、２１・・・により回転可能に支持されている。隔壁２１は、シリンダヘッド１２に設けられたカムキャリア２１Ａと、このカムキャリア２１Ａに取り付けられたカムキャップ２１Ｂとで構成されている。

一方、各シリンダ１２ａの排気バルブ１６の近傍には、排気カムシャフト１８が設けられている。排気カムシャフト１８の各シリンダ１２ａと対応する位置には、排気カム１８ａが設けられている。排気カムシャフト１８は、複数の隔壁２２、２２・・・により回転可能に支持されている。隔壁２２は、シリンダヘッド１２に設けられたカムキャリア２２Ａと、このカムキャリア２２Ａに取り付けられたカムキャップ２２Ｂとで構成されている。吸気カムシャフト１７と排気カムシャフト１８とは、タイミングチェーン２３を介してクランクシャフトに駆動連結されている。

このようなエンジン１０において、可変動弁機構２０が吸気カムシャフト１７の近傍に設けられている。以下、可変動弁機構２０の構成について、図２〜図７を用いて詳しく説明する。

図２は、図１における（２）−（２）線断面図、図３は、可変動弁機構を示す斜視図、図４は、可変動弁機構を示す分解斜視図である。図５は、スライダギア、ロッカシャフト、コントロールシャフトを示す斜視図、図６は、可変動弁機構を示す水平破断斜視図、図７は、可変動弁機構を示す水平および垂直破断斜視図である。図８は、スライダギア、ロッカシャフト、コントロールシャフトを示す断面図、図９は、図８における（９）−（９）線断面図である。なお、図３、図６において、矢印Ｆは、シャフト用アクチュエータ３３から離れる方向を、矢印Ｒは、シャフト用アクチュエータ３３に近づく方向をそれぞれ示す。

可変動弁機構２０は、吸気バルブ１５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、吸気カムシャフト１７の吸気カム１７ａとローラロッカーアーム２４との間に配設されている。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１５上端のタペット１５ａに当接されている。

可変動弁機構２０は、ロッカシャフト３１、コントロールシャフト３２、シャフト用アクチュエータ３３、およびバルブリフト機構４０を備えている。

ロッカシャフト３１は、円筒状の部材であり、シリンダヘッド１２に一定間隔ごとに設けられた複数の隔壁２１、２１・・・に軸方向および周方向に不動となるように取り付けられている。そして、ロッカシャフト３１は、吸気カムシャフト１７と平行、つまり、気筒配列方向（図３の矢印Ｆ、Ｒ方向）に沿って配置されている。ロッカシャフト３１には、スライダギア４３の周溝４３ｄと対応する箇所に、係止ピン４４の中間部が挿通される長孔３１ａが形成されている。長孔３１ａは軸方向に長く形成されている。

コントロールシャフト３２は、ロッカシャフト３１内に軸方向変位可能に挿入されており、シャフト用アクチュエータ３３によって軸方向に進退駆動される。コントロールシャフト３２には、ロッカシャフト３１の長孔３１ａに対応する箇所に、係止ピン４４の基端部が挿入されて固定される固定用孔３２ａが形成されている。

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４０は、入力アーム４１、出力アーム４２、およびスライダギア４３を備えて構成されている。

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。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フォーク４１ｃＬ、４１ｃＲが設けられている。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を介してローラ４１ｅが回転自在に支持されている。

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。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。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となっている。

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。そして、その外径側には、入力アーム４１と２つの出力アーム４２、４２とがそれぞれ外装されている。このスライダギア４３は、中心に貫通孔４３ｃを有する略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。軸方向両側の出力側ヘリカルスプライン４３ｂ、４３ｂは、軸方向中間の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。

スライダギア４３の貫通孔４３ｃの軸方向中間（入力側ヘリカルスプライン４３ａの形成されている箇所）には、周溝４３ｄが形成されている。周溝４３ｄには、断面円弧状のブッシュ４５が配設されている。この周溝４３ｄの周方向一部において、スライダギア４３の周壁には、スライダギア４３の内外を貫通するピン挿入孔４３ｅが形成されている。ピン挿入孔４３ｅは、ブッシュ４５を係止ピン４４により固定する際に用いられる。また、周溝４３ｄのブッシュ４５が配置されている箇所の周方向の反対側には、挿入用孔（貫通孔）４３ｆが設けられている。挿入用孔４３ｆは、周溝４３ｄの周壁には、周溝４３ｄ内に外部からブッシュ４５を挿入可能な挿入用孔４３ｆが形成されている。挿入用孔４３ｆの軸方向の幅は、周溝４３ｄの幅と同じであり、この挿入用孔４３ｆは、後述するように、ブッシュ４５を組み付ける際、ブッシュ４５を外部から周溝４３ｄ内に挿入するときに用いられる。

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、常に吸気カム１７ａへ押しつけられるように付勢されている。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１５の弁ばね１５ｂ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。これにより、吸気カム１７ａ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１５がリフトされるようになっている。

ここで、スライダギア４３について、ロッカシャフト３１およびコントロールシャフト３２との結合形態について説明する。

スライダギア４３の貫通孔４３ｃには、ロッカシャフト３１が挿入されており、スライダギア４３は、ロッカシャフト３１に対して、周方向および軸方向に移動可能な状態でこれに支持されている。ロッカシャフト３１は、上述したように、シリンダヘッド１２に設けられた隔壁２１、２１・・・に軸方向および周方向に不動となるように取り付けられている。また、上述したように、ロッカシャフト３１内には、コントロールシャフト３２が軸方向変位可能に挿入されている。

また、スライダギア４３の貫通孔４３ｃの周溝４３ｄには、ロッカシャフト３１の外周に沿うように湾曲した断面円弧状のブッシュ４５が配設されている。ブッシュ４５の軸方向の幅は、周溝４３ｄの幅と同じであり、ブッシュ４５の径方向の幅は、周溝４３ｄの深さよりも若干小さい。このため、周溝４３ｄとブッシュ４５とは、軸方向においては、互いに対向する面（以下、「摺動面」という。）が面接触している一方で、周方向においては、互いに対向する面は非接触となっている。ブッシュ４５の周方向中間には、係止ピン４４の先端部が挿入されるピン挿入孔４５ａが形成されている。

スライダギア４３の周溝４３ｄ内のブッシュ４５は、係止ピン４４を用いてコントロールシャフト３２に対して連結固定されている。係止ピン４４は、スライダギア４３の周溝４３ｄとロッカシャフト３１の長孔３１ａとが交差する箇所に挿通されている。そして、係止ピン４４の先端部側が、周溝４３ｄ内のブッシュ４５のピン挿入孔４５ａに挿入され、ブッシュ４５に固定されている。このとき、ブッシュ４５は、スライダギア４３の周溝４３ｄ内を移動可能となっている。また、係止ピン４４の中間部が、ロッカシャフト３１の長孔３１ａに挿通されており、係止ピン４４とブッシュ４５とは、この長孔３１ａに沿って移動可能となっている。さらに、係止ピン４４の基端部が、コントロールシャフト３２の固定用孔３２ａに挿入され、コントロールシャフト３２に固定されている。

コントロールシャフト３２が軸方向に移動すると、その動作がコントロールシャフト３２に連結されたブッシュ４５を介してスライダギア４３に伝えられる。これにより、スライダギア４３は、コントロールシャフト３２の軸方向への移動に連動して、次のように動作する。

係止ピン４４とブッシュ４５とがロッカシャフト３１の長孔３１ａに沿って移動可能となっているので、コントロールシャフト３２を軸方向へ移動させると、係止ピン４４で固定されているブッシュ４５によりスライダギア４３の周溝４３ｄが同方向に押され、スライダギア４３が同方向に移動する。このように、スライダギア４３は、コントロールシャフト３２上における軸方向の位置が固定される一方で、ロッカシャフト３１上において軸方向へ移動することが可能となっている。

ここで、上述したように、入力アーム４１のローラ４１ｅがロストモーションスプリング２６によって、常に吸気カム１７ａへ押しつけられるように付勢されている。さらに、ブッシュ４５がスライダギア４３の周溝４３ｄ内を移動可能となっているので、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。つまり、スライダギア４３はらせん回転を行うのである。このようなスライダギア４３のらせん回転にともない、スライダギア４３の出力側ヘリカルスプライン４３ｂと噛合する出力アーム４２が回動する。このように、入力アーム４１と出力アーム４２とが相対回転し、これにより、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。

また、ブッシュ４５がスライダギア４３の周溝４３ｄ内を移動可能となっているので、入力アーム４１に吸気カムシャフト１７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に伝達されて吸気バルブ１５の開閉が行われるが、このとき、スライダギア４３がロッカシャフト３１（コントロールシャフト３２）の回りを揺動する。

上述のように、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１５のバルブ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（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１５のバルブ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（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１５のバルブリフト量は最も大きくなる。

なお、上述のような可変動弁機構２０においては、共通する１本のコントロールシャフト３２に気筒毎のスライダギア４３、４３・・・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１５のバルブリフト量が同時に変更されるようになっている。

次に、可変動弁機構２０の動作について、図１０、図１１を用いて説明する。図１０は、入力アーム４１と出力アーム４２との相対位相差を最大にした場合の可変動弁機構２０の動作説明に用いる側面図で、（ａ）は閉弁状態、（ｂ）は開弁状態を示している。図１１は、入力アーム４１と出力アーム４２との相対位相差を最小にした場合の可変動弁機構２０の動作説明に用いる側面図で、（ａ）は閉弁状態、（ｂ）は開弁状態を示している。ただし、図１１（ｂ）では、入力アーム４１と出力アーム４２との相対位相差を最小にして、常にバルブリフト量が「０」となるようにしているため、実際には、閉弁した状態となっている。

まず、図１０を参照して、コントロールシャフト３２を最大限までシャフト用アクチュエータ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２０の動作について説明する。

図１０（ａ）に示すように、吸気カム１７ａ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１５はリフト量が「０」の状態（エンジン１０の吸気ポートを閉じた状態）に維持される。

そして、吸気カムシャフト１７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１７ａ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。

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。

図１０（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１５が開弁される。

コントロールシャフト３２がシャフト用アクチュエータ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。

これにより、吸気カム１７ａ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の変位量が最も大きくなり、吸気バルブ１５は、最大のバルブリフト量および作用角で開閉される。

続いて、図１１を参照して、コントロールシャフト３２を最大限までシャフト用アクチュエータ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２０の動作について説明する。

図１１（ａ）に示すように、吸気カム１７ａ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１７の回転によって、入力アーム４１のローラ４１ｅが吸気カム１７ａ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。

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１０に示す場合と比べて大きくなる。また、吸気カム１７ａ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、吸気カム１７ａ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。

図１１（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１５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。

また、コントロールシャフト３２がシャフト用アクチュエータ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。

これにより、吸気カム１７ａ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１５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。

この例では、上述のように、バルブリフト機構４０におけるスライダギア４３の動作を、コントロールシャフト３２とスライダギア４３との間に配設されるブッシュ４５を介して行うようにしている。ブッシュ４５は、上述したように、スライダギア４３の貫通孔４３ｃの周溝４３ｄ内に配設され、周溝４３ｄ内における移動が可能となっている一方で、係止ピン４４によってコントロールシャフト３２に連結固定されている。

ここで、ブッシュ４５のスライダギア４３の周溝４３ｄへの組み付けについて説明する。まず、ブッシュ４５をスライダギア４３の挿入用孔４３ｆから周溝４３ｄ内に挿入する。次に、スライダギア４３のピン挿入孔４３ｅとブッシュ４５のピン挿入孔４５ａとの位置合わせを行いつつ、スライダギア４３の貫通孔４３ｃに、ロッカシャフト３１とコントロールシャフト３２とを長孔３１ａと固定用孔３２ａとの位置合わせを行った状態で挿入する。そして、スライダギア４３のピン挿入孔４３ｅと、ブッシュ４５のピン挿入孔４５ａ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の固定用孔３２ａとの位置合わせが行われた状態で、係止ピン４４をスライダギア４３のピン挿入孔４３ｅから挿入し、係止ピン４４の基端部をコントロールシャフト３２の固定用孔３２ａに挿入し固定する。このようにして、ブッシュ４５がスライダギア４３の周溝４３ｄ内に組み付けられる。

この例では、ブッシュ４５を、スライダギア４３の貫通孔４３ｃから挿入するのではなく、スライダギア４３の挿入用孔４３ｆから挿入するようにしている。このため、組み付けるブッシュ４５のサイズが貫通孔４３ｃの内径Ｄに制限されることがない。したがって、最大幅Ｗが貫通孔４３ｃの内径Ｄよりも大きなサイズのブッシュ４５を挿入用孔４３ｆから挿入し、周溝４３ｄ内に組み付けることができる。これにより、ブッシュ４５の摺動面の面積を大きくすることができる。その結果、上述のようなスライダギア４３の動作の際、具体的には、コントロールシャフト３２の軸方向への移動に連動して行われるスライダギア４３のらせん回転、および、吸気バルブ１５を開閉するにあたって行われるスライダギア４３のコントロールシャフト３２回りの揺動の際、ブッシュ４５の摺動面の摩耗を低減させて耐摩耗性を向上させることができる。

また、この挿入用孔４３ｆを介してブッシュ４５を周溝４３ｄ内に容易に組み付けることができ、貫通孔４３ｃからブッシュ４５を挿入する場合と比べて組み付け時の作業性を向上させることができる。そして、最終組み付け状態では、言い換えれば、実働時には、ブッシュ４５は、挿入用孔４３ｆの周方向反対側に位置している（図７等）。このため、実働時に、ブッシュ４５がスライダギア４３より抜け出ることを防止することができる。

本発明にかかるエンジンの可変動弁機構を具体化した実施形態について、エンジンのシリンダヘッドを示す平面図である。 図１における（２）−（２）線断面図である。 可変動弁機構を示す斜視図である。 可変動弁機構を示す分解斜視図である。 スライダギア、ロッカシャフト、コントロールシャフトを示す斜視図である。 可変動弁機構を示す水平破断斜視図である。 可変動弁機構を示す水平および垂直破断斜視図である。 スライダギア、ロッカシャフト、コントロールシャフトを示す断面図である。 図８における（９）−（９）線断面図である。 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図である。 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図である。 従来のスライダギア、ロッカシャフト、コントロールシャフトを示す断面図である。 図１２における（１３）−（１３）線断面図である。

符号の説明

１０ エンジン
１５ 吸気バルブ
１７ 吸気カムシャフト
１７ａ 吸気カム
２０ 可変動弁機構
２４ ローラロッカーアーム
３１ ロッカシャフト
３２ コントロールシャフト
４０ 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
４３ａ 入力側ヘリカルスプライン
４３ｂ 出力側ヘリカルスプライン
４３ｃ 貫通孔
４３ｄ 周溝
４３ｆ 挿入用孔
４４ 係止ピン
４５ ブッシュ

Claims (2)

1. 軸方向へ移動可能に設けられたコントロールシャフトと、
   コントロールシャフトにそれぞれ揺動可能に設けられた入力アームおよび出力アームと、
   コントロールシャフトと、入力アームおよび出力アームとの間に設けられ、コントロールシャフトに対し周方向および軸方向に移動可能に設けられたスライダとを備え、
   エンジンのカムシャフトによる入力アームの揺動をスライダを介して出力アームに伝達してエンジンバルブを開閉するとともに、コントロールシャフトに連動するスライダの動作により、入力アームと出力アームとの相対位相差を変更してエンジンバルブのバルブリフト量を変更するようにした可変動弁機構において、
   スライダには、コントロールシャフトが挿入される貫通孔が設けられ、この貫通孔の内周面には、周溝が形成されており、
   この周溝内には、ブッシュが配設され、このブッシュは、スライダの周溝内における移動が可能となっている一方で、コントロールシャフトに対し連結固定されており、
   さらに、スライダの周壁には、周溝内に外部からブッシュを挿入するための挿入用孔が形成されていることを特徴とする可変動弁機構。
2. 前記挿入用孔は、最終組み付け状態でブッシュが配置される位置に対し、周方向反対側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の可変動弁機構。

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