JP2007262957A - 可変動弁仲介機構 - Google Patents

Abstract

【課題】同一の気筒において複数の機関バルブの特性を自由に制御することができる内燃機関の可変動弁仲介機構を提供する。
【解決手段】可変動弁仲介機構２０は、カムにより駆動されて揺動する入力部２３と、入力部２３の揺動に伴って揺動して同一気筒の２つの吸気弁を駆動する出力部２４，２５を備えて構成されている。出力部２４，２５に対応して２つの略半円筒状のスライダギア２７，２８がそれぞれ備えられており、これらスライダギア２７，２８は２つの半円柱状のコントロールシャフト２１，２２に連動して軸方向に往復動する。各別に設けられた２つのモータがコントロールシャフト２１，２２をそれぞれ駆動することにより、スライダギア２７，２８の往復動に基づいて出力部２４，２５と入力部２３との相対回動位相を変更し、２つの吸気弁のバルブ特性を可変とする。
【選択図】図４

Description

本発明はバルブ特性を可変とする内燃機関の可変動弁仲介機構に関する。

内燃機関の燃費性能向上を図るために、例えば特許文献１に示されるように、内燃機関の運転状態に応じて機関吸気弁の最大リフト量や開閉時期等のバルブ特性を可変とする可変動弁仲介機構が知られている。具体的には、この可変動弁仲介機構は入力部と出力部とを備えて構成されており、内燃機関のカムシャフトに形成されたカムと内燃機関の吸気弁との間に配設されている。カムはその入力部を押し下げて可変動弁仲介機構を揺動させ、当該可変動弁仲介機構の出力部の揺動に基づいて吸気弁の開閉を行うようにしている。また、それら入力部と出力部との内部に形成された連通する空間にはスライダギアが設けられている。このスライダギアの内部には、アクチュエータによって駆動されてその軸方向に往復動するコントロールシャフトが挿入されている。そして、スライダギアとコントロールシャフトとは、軸方向に関して一体で往復動するとともに、周方向に関して相対回動するように係合している。

尚、可変動弁仲介機構の入力部と出力部との内周面には互いに逆向きに傾斜するヘリカルスプラインがそれぞれ形成されるとともに、スライダギアの外周面にはこれらヘリカルスプラインと噛合うヘリカルスプラインがそれぞれ形成されている。そのため、機関運転中には、機関運転状態に基づいてアクチュエータはコントロールシャフトをその軸方向に沿って駆動することにより、スライダギアは同軸方向に往復動するとともに周方向に関してコントロールシャフトに対して相対回動する。その結果、入力部と出力部との相対回動位相が変化し、吸気弁の最大リフト量や開閉時期を変更することができるようになる。

ここで、特許文献１に示されるように、内燃機関の１つの気筒に２つの吸気弁が設けられる場合においては、２つの吸気弁に対応して出力部を２つ備え、入力部の両側にそれぞれ配設するようにしている。そして、２つの出力部の内周面に同一のヘリカルスプラインを形成することにより、入力部に対して２つの出力部の相対回動位相は同じように変化する。また、特許文献１では、２つの出力部の内周面に異なる角度のヘリカルスプラインを形成することも提案されている。この構成を採用すると、同一の気筒において、入力部に対する２つの出力部の相対回動位相が異なることとなり、２つの吸気弁の最大リフト量や開閉時期が相違するようになる。そのため、２つの吸気弁から異なる流量、或いは異なるタイミングで気筒の燃焼室に吸気を導入することができるようになる。その結果、燃焼室内において、吸入された混合気にスワール等の旋回流を生じさせることにより、燃料と空気とが好適に混合することができ、混合気の燃焼性を改良して内燃機関の性能を向上させることができる。
特開２００１−２６３０１５号公報

ところで、上記可変動弁仲介機構では、機関の運転状態に基づいてスライダギアが駆動されるとき、入力部に対する２つの出力部の相対回動位相が異なって変化するものの、２つ出力部同士の相対回動位相の関係は一定である。即ち、入力部に対して２つの出力部を独立して制御することができず、それら出力部に形成されたヘリカルスプラインの角度の関係によって、一方の出力部の回動位相に対する他方の出力部の回動位相は一義的に決定される。しかしながら、内燃機関の吸気状態に対する好適なスワールの強度は、クランクシャフトの回転速度や吸気量等、多数の吸気状態量の影響を受ける。そのため、上記可変動弁仲介機構では、吸気弁のバルブ特性を吸気状態に十分に対応させることができないおそれがある。

本発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、同一の気筒において複数の機関バルブの特性を自由に制御することができる内燃機関の可変動弁仲介機構を提供することにある。

以下、上記目的を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関のカムシャフトに形成されたカムにより駆動されて揺動する入力部と、同入力部の揺動に伴って揺動して前記機関のバルブを駆動する出力部と、前記入力部および前記出力部の内周面に異なる角度で形成されたヘリカルスプラインにそれぞれ噛合するヘリカルスプラインを有するスライダギアと、前記入力部および前記出力部の揺動軸に沿って前記スライダギアを駆動する往復駆動手段とを備え、前記スライダギアの往復動に基づいて前記出力部と前記入力部との相対回動位相を変更することにより前記機関のバルブ特性を可変とする可変動弁仲介機構において、前記出力部は前記機関の同一気筒が有する複数のバルブに対応して複数備えられ、前記スライダギアは前記出力部にそれぞれ対応して複数備えられており、前記往復駆動手段は前記スライダギアにそれぞれ対応して複数備えられることを特徴とする。

同構成によれば、出力部は機関の同一気筒が有する複数のバルブに対応して複数備えられ、スライダギアは出力部にそれぞれ対応して複数備えられており、往復駆動手段はスライダギアにそれぞれ対応して複数備えられるため、同一気筒が有する複数の機関バルブの特性を独立して変更することができる。従って、同一気筒が有する複数のバルブの特性を同一のスライダギアによって一括変更する場合と比較して、各バルブの特性を自由に制御することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の可変動弁仲介機構において、前記スライダギアは前記揺動軸を中心とする略半円筒形状で２つ対向して設けられており、それらの境界には前記揺動軸を中心とする互いの回動を許容する隙間が形成されていることを特徴とする。

同構成によれば、スライダギアは前記揺動軸を中心とする略半円筒形状で２つ対向して設けられており、それらの境界には同揺動軸を中心とする互いの回動を許容する隙間が形成されているため、各バルブの特性を独立して制御するときに一方のスライダギアが他方のスライダギアに衝突することを回避することができる。

また、請求項３に記載されるように、前記スライダギアは前記揺動軸を中心とする円筒形状で同揺動軸方向に２つ並んで設けられており、それらの境界には前記揺動軸に沿った互いの往復動を許容する隙間が形成されているといった構成により上述した効果を得ることもできる。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の可変動弁仲介機構において、前記往復駆動手段は、前記入力部および前記出力部を貫通して前記揺動軸に平行に設けられた２つのコントロールシャフトを有し、それらコントロールシャフトと前記スライダギアとは、同揺動軸方向に関して一体で往復動するとともに前記スライダギアの周方向に関して相対回動するようにそれぞれ係合することを特徴とする。

同構成によれば、往復駆動手段は、入力部および出力部を貫通して前記揺動軸に平行に対向して設けられた２つのコントロールシャフトを有し、それらコントロールシャフトとスライダギアとは、同揺動軸方向に関して一体で往復動するとともにスライダギアの周方向に関して相対回動するようにそれぞれ係合するため、コントロールシャフトの配置スペースの拡大を抑制することができる。

また、請求項５に記載されるように、前記往復駆動手段は、前記揺動軸を中心として同軸状に設けられた２つのコントロールシャフトを有し、それらコントロールシャフトと前記スライダギアとは、同揺動軸方向に関して一体で往復動するとともに周方向に関して相対回動するようにそれぞれ係合するといった構成により上述した効果を得ることもできる。

（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる第１の実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
図１及び図２に示されるように、車両に搭載される内燃機関は４つの気筒を有しており、そのシリンダヘッド２にはこれら気筒に対応した一対の吸気弁１０と一対の排気弁１５とが往復動可能にそれぞれ設けられている。シリンダヘッド２には、それら吸気弁１０と排気弁１５とに対応して吸気弁駆動機構４０と排気弁駆動機構４５とがそれぞれ設けられている。

排気弁駆動機構４５には、各排気弁１５に対応してラッシュアジャスタ１７が設けられるとともに、このラッシュアジャスタ１７と排気弁１５との間にはロッカーアーム１８が架設されている。ロッカーアーム１８は、その一端がラッシュアジャスタ１７に支持されるとともに他端が排気弁１５の基端部に当接されている。また、シリンダヘッド２に回転可能に支持された排気カムシャフト７にはそれぞれの気筒に対応して複数のカム８が形成されており、それらカム８の外周面はロッカーアーム１８に設けられたローラ１８ａに当接されている。排気弁１５にはリテーナ１５ａが設けられるとともに、このリテーナ１５ａとシリンダヘッド２との間にはバルブスプリング１６が設けられている。このバルブスプリング１６の付勢力によって排気弁１５は閉弁方向に付勢されている。そしてこれにより、ロッカーアーム１８のローラ１８ａはカム８の外周面に押圧されている。機関運転時にカム８が回転すると、ロッカーアーム１８はラッシュアジャスタ１７により支持される部分を支点として揺動する。その結果、排気弁１５はロッカーアーム１８によって開閉駆動されるようになる。

一方、吸気弁駆動機構４０には、各吸気弁１０に対応して、排気側と同様にバルブスプリング１１、リテーナ１０ａ、ロッカーアーム１２、ローラ１２ａ及びラッシュアジャスタ１３が設けられている。また、シリンダヘッド２に回転可能に支持された吸気カムシャフト５にはそれぞれの気筒に対応して複数のカム６が形成されている。

また、吸気弁駆動機構４０には、排気弁駆動機構４５とは異なり、カム６とロッカーアーム１２との間に可変動弁仲介機構２０が設けられている。この可変動弁仲介機構２０は入力部２３と一対の出力部２４，２５とを有しており、これら入力部２３及び出力部２４，２５はシリンダヘッド２に固定された支持パイプ２６に揺動可能に支持されている。ロッカーアーム１２は、吸気弁１０の基端部及びラッシュアジャスタ１３によって出力部２４，２５側に付勢されており、そのローラ１２ａが出力部２４，２５の外周面に当接されている。また、入力部２３とシリンダヘッド２との間には、スプリング１４が設けられており、このスプリング１４の付勢力によって入力部２３に設けられたローラ２３ｂがカム６に当接されている。

機関運転時にカム６が回転すると、同カム６はローラ２３ｂに摺接しつつ入力部２３を押圧し、これにより出力部２４，２５が支持パイプ２６の周方向に揺動するようになる。そして出力部２４，２５が揺動すると、ロッカーアーム１２はラッシュアジャスタ１３により支持される部分を支点として揺動する。その結果、吸気弁１０はロッカーアーム１２によって開閉駆動されるようになる。

ここで、上記支持パイプ２６には２本のコントロールシャフト２１，２２が平行に挿入されている。コントロールシャフト２１の基端部（図２中右端部）は、変換部材６３を介してモータ１０１の出力軸１０１ａに連結されている。変換部材６３は、モータ１０１の出力軸１０１ａの回転運動をコントロールシャフト２１の軸方向への直線運動に変換するためのものである。即ち、モータ１０１の出力軸１０１ａを正・逆回転させると、その回転が変換部材６３によってコントロールシャフト２１の往復動に変換される。一方、コントロールシャフト２２の基端部（図２中左端部）は変換部材６４を介してモータ１０２の出力軸１０２ａに連結されており、このモータ１０２の出力軸１０２ａを正・逆回転させると、その回転が変換部材６４によってコントロールシャフト２２の往復動に変換される。

また、モータ１０１，１０２には、内燃機関を統括的制御する電子制御ユニット１００の出力ポートが接続されている。この電子制御ユニット１００は、例えばアクセルセンサ１０３やクランク角センサ１０４等によって検出された内燃機関の運転状態に基づいて適切な吸気弁１０のバルブ特性の目標値を計算する。そして、当該電子制御ユニット１００は、吸気弁１０のバルブ特性がその目標値になるように、モータ１０１，１０２を駆動することで可変動弁仲介機構を制御する。

次に、図３〜図５を併せ参照して本実施形態にかかる可変動弁仲介機構２０の構造について更に詳述する。ここで、図３は可変動弁仲介機構２０の外観斜視図であり、図４は可変動弁仲介機構２０の内部を示す分解斜視図である。また、図５は可変動弁仲介機構２０の各部材の連動関係を示す斜視図である。

図３及び図４に示されるように、入力部２３は出力部２４，２５の間に設けられており、これら入力部２３と出力部２４，２５との内部には略円筒状の連通空間が形成されている。また、入力部２３の内周面にはヘリカルスプライン２３ａが形成されるとともに、出力部２４，２５の内周面にはこの入力部２３のヘリカルスプライン２３ａと逆向きに傾斜するヘリカルスプライン２４ａ，２５ａがそれぞれ形成されている。

入力部２３と出力部２４，２５との内部に形成された空間には、一対の略半円筒状のスライダギア２７，２８が対向して設けられている。スライダギア２７の中央部分の外周面には、入力部２３のヘリカルスプライン２３ａに噛合するヘリカルスプライン２７ａが形成されている。また、スライダギア２７において出力部２５に対応する端部（図３中左端部）の外周面には出力部２５のヘリカルスプライン２５ａに噛合するヘリカルスプライン２７ｂが形成されている。そして、スライダギア２７において出力部２４に対応する端部（図３中右端部）には摺動部２７ｃが形成されている。摺動部２７ｃの外周面にはヘリカルスプラインが形成されず、出力部２４はこの摺動部２７ｃに摺動自由に支持されている。

一方、スライダギア２８の中央部分の外周面には、入力部２３のヘリカルスプライン２３ａに噛合するヘリカルスプライン２８ａが形成されている。また、スライダギア２８において出力部２４に対応する端部（図３中右端部）の外周面には出力部２４のヘリカルスプライン２４ａに噛合するヘリカルスプライン２８ｂが形成されている。そして、スライダギア２８において出力部２５に対応する端部（図３中左端部）には摺動部２８ｃが形成されている。摺動部２８ｃの外周面にはヘリカルスプラインが形成されず、出力部２５はこの摺動部２７ｃに摺動自由に支持されている。

また、これら略半円筒状のスライダギア２７，２８の内壁には、円周方向に沿って延びる溝２７ｄ，２８ｄが形成されており、これら溝２７ｄ，２８ｄにはブッシュ３０，３１がそれぞれ嵌合されている。尚、ブッシュ３０，３１は、溝２７ｄ，２８ｄの延びる方向に沿って同溝２７ｄ，２８ｄの内周面を摺動することができるが、スライダギア２７，２８の軸方向における変位は規制されている。

図５に示されるように、スライダギア２７，２８の間には、上記支持パイプ２６が挟持されており、この支持パイプ２６の管壁にはその軸方向に延びる長孔２６ａ、２６ｂが同支持パイプ２６の周方向において１８０度隔てて形成されている。そして上述した２本のコントロールシャフト２１，２２は半円柱状をなし、互いに平行な状態で対向して支持パイプ２６に挿入されている。

また、スライダギア２７とコントロールシャフト２１との間には、長孔２６ａを通じてスライダギア２７とコントロールシャフト２１とを連結する係止ピン３２が設けられている。この係止ピン３２の一端がコントロールシャフト２１に形成された凹部２１ａに挿入されるとともに、他端がブッシュ３０に形成された貫通孔３０ａに挿入されている。一方、スライダギア２８とコントロールシャフト２２との間には、長孔２６ｂを通じてスライダギア２８とコントロールシャフト２２とを連結する係止ピン３３が設けられている。この係止ピン３３の一端がコントロールシャフト２２に形成された凹部２２ａに挿入されるとともに、他端がブッシュ３１に形成された貫通孔３１ａに挿入されている。

こうした可変動弁仲介機構２０にあって、前述したように電子制御ユニット１００が機関の運転状態に基づいてモータ１０１，１０２を駆動すると、コントロールシャフト２１，２２がその軸方向に沿って変位する。そして、コントロールシャフト２１，２２は係止ピン３２，３３を介してスライダギア２７，２８をそれらの軸方向に沿って変位させる。

スライダギア２７のヘリカルスプライン２７ａ，２７ｂは、入力部２３及び出力部２５のヘリカルスプライン２３ａ，２５ａとそれぞれ噛合しているため、スライダギア２７がその軸方向に駆動されると、出力部２５と入力部２３との相対回動位相が変化する。一方、出力部２４はスライダギア２７の摺動部２７ｃに摺動自由に支持されているため、スライダギア２７の駆動による出力部２４と入力部２３との相対回動位相の変化は生じない。

スライダギア２８のヘリカルスプライン２８ａ，２８ｂは、入力部２３及び出力部２４のヘリカルスプライン２３ａ，２４ａとそれぞれ噛合しているため、スライダギア２８がその軸方向に駆動されると、出力部２４と入力部２３との相対回動位相が変化する。一方、出力部２５はスライダギア２８の摺動部２８ｃに摺動自由に支持されているため、スライダギア２８の駆動による出力部２５と入力部２３との相対回動位相の変化は生じない。

次に、図６を参照して、こうした可変動弁仲介機構２０による出力部２４，２５と入力部２３との相対回動位相の可変範囲を説明する。ここで、図６は図３の６−６断面図である。

同図６に示されるように、支持パイプ２６の中心軸ｃを通る境界面Ｄにより、入力部２３と出力部２４，２５によって形成された内部空間は２つの略半円柱状の空間に分割されている。出力部２４，２５と入力部２３との相対回動位相の初期値が同一の値に設定されるとともに、スライダギア２７，２８が境界面Ｄに関して対称となるように配置されている。尚、スライダギア２７，２８の間には、それらスライダギア２７，２８の互いの回動を許容する隙間５１，５２が形成されている。

上述したように、例えばコントロールシャフト２１，２２が減角方向（図３中のＬ方向）に駆動される場合には、スライダギア２７，２８は連動してＬ方向に駆動され、出力部２４，２５と入力部２３との相対回動位相が小さくなる。また、コントロールシャフト２１，２２が増角方向（図３中のＨ方向）に駆動される場合には、スライダギア２７，２８は連動してＨ方向に駆動され、出力部２４，２５と入力部２３との相対回動位相が大きくなる。

ところで、スライダギア２７は上記カム６による入力部２３の駆動に基づいて揺動することとなるが、スライダギア２７の揺動範囲は境界面Ｄよりも鉛直上方の空間に制限されている。即ち、そのような揺動を考慮した上で、スライダギア２７の一方の端面２７ｅが境界面Ｄと重なる際に出力部２５と入力部２３との相対回動位相がその最小値となるように設定し、スライダギア２７の他方の端面２７ｆが境界面Ｄと重なる際に出力部２５と入力部２３との相対回動位相がその最大値となるように設定する。そして、電子制御ユニット１００は、出力部２５と入力部２３との相対回動位相を前記最小値と最大値との間の値に保持しつつ、モータ１０１を制御している。

一方、スライダギア２８は上記カム６による入力部２３の駆動に基づいて揺動することとなるが、スライダギア２８の揺動範囲は境界面Ｄよりも鉛直下方の空間に制限されている。即ち、そのような揺動を考慮した上で、スライダギア２８の一方の端面２８ｅが境界面Ｄと重なる際に出力部２４と入力部２３との相対回動位相がその最小値となるように設定し、スライダギア２８の他方の端面２８ｆが境界面Ｄと重なる際に出力部２４と入力部２３との相対回動位相がその最大値となるように設定する。そして、電子制御ユニット１００は、出力部２４と入力部２３との相対回動位相を前記最小値と最大値との間の値に保持しつつ、モータ１０２を制御している。

以上説明した第１の実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）同一気筒の２つの吸気弁１０を開閉する出力部２４，２５に対応して、スライダギア、コントロールシャフト及びモータを各別に備えるため、出力部２４，２５と入力部２３との相対回動位相を独立制御することができる。そのため、同一気筒が有する２つの吸気弁１０の最大リフト量や開弁時期等のバルブ特性を独立して変更することができるようになる。従って、同一気筒が有する２つの吸気弁１０の特性を同一のスライダギアによって一括変更する場合と比較して、２つの吸気弁１０の特性を自由に制御することができる。

（２）スライダギア２７，２８の間には、それらスライダギア２７，２８の互いの回動を許容する隙間５１，５２が形成されているため、２つの吸気弁１０の特性を独立して制御するときに一方のスライダギアが他方のスライダギアに衝突することを回避することができる。

（３）半円柱状のコントロールシャフト２１，２２が互いに平行な状態で対向して支持パイプ２６に挿入されるため、コントロールシャフトの配置スペースの拡大を抑制することができるとともに、コントロールシャフトの駆動の安定性を図ることもできる。

（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる第２の実施形態について、上記第１の実施形態との相違点を中心に図７及び図８を参照して説明する。ここで、図７は本実施形態にかかる可変動弁仲介機構１２０の破断斜視図であり、図８は図７の８−８断面図である。

図７及び図８に示されるように、本実施形態では第１の実施形態と異なり、可変動弁仲介機構１２０には、２つの略円筒状のスライダギア６１，６２が支持パイプ７６の軸方向に沿って並んで設けられている。支持パイプ７６の中心軸ｃに垂直な境界面Ｅにより、入力部２３及び出力部２４，２５によって形成された内部空間は２つの略円柱状の空間に分割されている。出力部２４，２５と入力部２３との相対回動位相の初期値が同一の値に設定されるとともに、スライダギア６１，６２が境界面Ｄに関して対称となるように配置されている。尚、スライダギア６１，６２の間には、それらスライダギア６１，６２の互いの往復動を許容する隙間５３が形成されている。

ここで、スライダギア６１において入力部２３に対応する端部（図７中左端部）の外周面には入力部２３のヘリカルスプライン２３ａに噛合するヘリカルスプライン６１ａが形成されている。また、当該スライダギア６１において入力部２３に対応する端部（図７中右端部）の外周面には出力部２４のヘリカルスプライン２４ａに噛合するヘリカルスプライン６１ｂが形成されている。

一方、スライダギア６２において入力部２３に対応する端部（図７中右端部）の外周面には入力部２３のヘリカルスプライン２３ａに噛合するヘリカルスプライン６２ａが形成されている。また、当該スライダギア６２において出力部２５に対応する端部（図７中左端部）の外周面には出力部２５のヘリカルスプライン２５ａに噛合するヘリカルスプライン６２ｂが形成されている。

尚、これらスライダギア６１，６２には、挿入孔６１ｄ，６２ｄがそれぞれ形成されており、係止ピン３２，３３がこれら挿入孔６１ｄ，６２ｄを介してスライダギア６１，６２の内部に挿入される。

図８に示されるように、スライダギア６１，６２の内周面には、その周方向に沿って延びる溝６１ｃ，６２ｃが形成されており、これら溝６１ｃ，６２ｃにはブッシュ３０，３１がそれぞれ嵌合されている。尚、これらブッシュ３０，３１は、溝６１ｃ，６２ｃの延びる方向に沿って同溝６１ｃ，６２ｃの内周面を摺動することができるが、スライダギア６１，６２の軸方向における変位は規制されている。

そして、スライダギア６１，６２の内部に形成された連通空間には、支持パイプ７６が挿入されるとともに、この支持パイプ７６にはコントロールシャフト７１，７２が更に挿入されている。図８に示されるように、支持パイプ７６の管壁にはその軸方向に延びる長孔７６ａ、７６ｂが係止ピン３２，３３に対応して形成されている。上述したように、挿入孔６１ｄを通じてスライダギア６１の内部に挿入された係止ピン３２の一端がコントロールシャフト７１に形成された凹部７１ａに挿入されるとともに、他端がブッシュ３０に形成された貫通孔３０ａに挿入されている。即ち、係止ピン３２は、長孔７６ａを通じてスライダギア６１とコントロールシャフト７１とを連結している。一方、挿入孔６２ｄを通じてスライダギア６２の内部に挿入された係止ピン３３の一端がコントロールシャフト７２に形成された凹部７２ａに挿入されるとともに、他端がブッシュ３１に形成された貫通孔３１ａに挿入されている。即ち、係止ピン３３は、長孔７６ｂを通じてスライダギア６２とコントロールシャフト７２とを連結している。

こうした可変動弁仲介機構１２０にあって、前述したように電子制御ユニット１００は機関の運転状態に基づいてモータ１０１，１０２を駆動すると、コントロールシャフト７１，７２がその軸方向に沿って変位する。そして、コントロールシャフト７１，７２は係止ピン３２，３３を介してスライダギア６１，６２をそれらの軸方向に沿って変位させる。

スライダギア６１のヘリカルスプライン６１ａ，６１ｂは、入力部２３及び出力部２４のヘリカルスプライン２３ａ，２４ａとそれぞれ噛合しているため、スライダギア６１がその軸方向に駆動すると、出力部２４と入力部２３との相対回動位相が変化する。

スライダギア６２のヘリカルスプライン６２ａ，６２ｂは、入力部２３及び出力部２５のヘリカルスプライン２３ａ，２５ａとそれぞれ噛合しているため、スライダギア６２がその軸方向に駆動すると、出力部２５と入力部２３との相対回動位相が変化する。

次に、こうした可変動弁仲介機構１２０による出力部２４，２５と入力部２３との相対回動位相の可変範囲を説明する。
図８に示されるように、出力部２４，２５と入力部２３との相対回動位相の初期値が同一の値に設定されるとともに、スライダギア６１，６２が境界面Ｅに関して対称となるように配置されている。

上述したように、例えばコントロールシャフト７１，７２が減角方向（図８中のＬ方向）に駆動される場合には、スライダギア６１，６２は連動してＬ方向に駆動され、出力部２４，２５と入力部２３との相対回動位相が小さくなる。また、コントロールシャフト７１，７２が増角方向（図８中のＨ方向）に駆動される場合には、スライダギア６１，６２は連動してＨ方向に駆動され、出力部２４，２５と入力部２３との相対回動位相が大きくなる。

ここで、スライダギア６１の移動範囲は境界面Ｅよりも右側の空間に制限されている。即ち、スライダギア６１の一方の端面６１ｅが境界面Ｅと重なる際に出力部２４と入力部２３との相対回動位相がその最小値となるように設定し、スライダギア６１の他方の端面６１ｆが出力部２４の端部の内周面２４ｂと重なる際に出力部２４と入力部２３との相対回動位相がその最大値となるように設定する。そして、電子制御ユニット１００は、出力部２４と入力部２３との相対回動位相を前記最小値と最大値との間の値に保持しつつ、モータ１０１を制御している。

一方、スライダギア６２の移動範囲は境界面Ｅよりも左側の空間に制限されている。即ち、スライダギア６２の一方の端面６２ｅが境界面Ｅと重なる際に出力部２５と入力部２３との相対回動位相がその最大値となるように設定し、スライダギア６２の他方の端面６２ｆが出力部２５の端部の内周面２５ｂと重なる際に出力部２４と入力部２３との相対回動位相がその最小値となるように設定する。そして、電子制御ユニット１００は、出力部２５と入力部２３との相対回動位相を前記最小値と最大値との間の値に保持しつつ、モータ１０２を制御している。

以上説明した第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）、（３）及び以下の効果（４）が得られるようになる。
（４）スライダギア６１，６２の間には、それらスライダギア６２，６２の互いの往復動を許容する隙間５３が形成されているため、２つの吸気弁１０の特性を独立して制御するときに一方のスライダギアが他方のスライダギアに衝突することを回避することができる。

尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・第１及び第２の実施形態では、入力部および出力部の内周面に互いに逆方向に傾斜するヘリカルスプラインを形成したが、互いに同一方向で異なる角度のヘリカルスプラインを形成してもよい。

・上記各実施形態では、同一気筒の２つの吸気弁に対応する可変動弁仲介機構に本発明を適用したが、同一気筒の３つ以上の吸気弁に対応する可変動弁仲介機構に本発明を適用することもできる。

例えば、同一気筒に３つの吸気弁が設けられる場合においては、３つの吸気弁に対応して３つの出力部（図示略）がそれぞれ設けられる。また、出力部に対応して、図９に示されるように、３つのスライダギア８１，８２，８３と３つのコントロールシャフト９１，９２，９３とがそれぞれ設けられる。これらスライダギア８１，８２，８３には、入力部２３のヘリカルスプライン２３ａに噛合するヘリカルスプラインがそれぞれ形成されるとともに、出力部のヘリカルスプラインに噛合するヘリカルスプラインがそれぞれ形成される。そして、３つのモータ（図示略）によってコントロールシャフト９１，９２，９３をそれぞれ駆動することにより、スライダギア８１，８２，８３を軸方向に往復動させ、３つの出力部と入力部２３との相対回動位相をそれぞれ変更する。尚、スライダギア８１，８２，８３の間には、互いの回動を許容する隙間８４，８５，８６が形成される。従って、こうした可変動弁仲介機構によって同一気筒３つの吸気弁のバルブ特性を各別に制御することができる。

また、同一気筒に３つの吸気弁が設けられる場合において、３つの吸気弁に対応して３つの出力部をそれぞれ設けるとともに、１つの出力部に対応するスライダギア及びコントロールシャフトと、２つの出力部に共通して対応するスライダギア及びコントロールシャフトとを設けてもよい。

・第１又は第２の実施形態では、２つの半円柱状のコントロールシャフト２１，２２が対向して平行に支持パイプ２６に挿入されており、モータ１０１，１０２はコントロールシャフト２１，２２を介してスライダギア２７，２８を駆動する構造を採用している。これに対して、例えば図１０に示されるように円柱状コントロールシャフト９５と管状コントロールシャフト９６とを用いることもできる。

具体的には、管状コントロールシャフト９６の管壁には、その軸方向に延びる隙間９６ｂが形成されるとともに、周方向において隙間９６ｂと１８０度を隔てて挿入孔９６ａが形成されている。また、円柱状コントロールシャフト９５には凹部９５ａが形成されている。円柱状コントロールシャフト９５は、その凹部９５ａが隙間９６ｂに対応するように管状コントロールシャフト９６に挿入される。そして、管状コントロールシャフト９６は、挿入孔９６ａが支持パイプ２６の長孔２６ａに対応するように支持パイプ２６に挿入される。係止ピン３３の一端は長孔２６ｂ及び隙間９６ｂを通じて円柱状コントロールシャフト９５の凹部９５ａに挿入される一方、係止ピン３２の一端は長孔２６ａを通じて管状コントロールシャフト９６の挿入孔９６ａに挿入される。従って、係止ピン３２は、スライダギア２７と管状コントロールシャフト９６とを連結する一方、係止ピン３３は、スライダギア２８と円柱状コントロールシャフト９５を連結している。

ここで、円柱状コントロールシャフト９５と管状コントロールシャフト９６とが、それらの軸方向に沿って相対的に摺動することができるため、スライダギア２７，２８を各別に制御することができる。即ち、スライダギア２７，２８が対応する同一気筒の２つの吸気弁のバルブ特性を各別に制御することができる。

・上記各実施形態では、吸気弁に対応する可変動弁仲介機構に本発明を適用したが、排気弁に対応する可変動弁仲介機構に本発明を適用してもよい。

吸・排気弁駆動機構の構成を説明する縦断面図。 吸・排気弁駆動機構の配置構造を示す平面図。 第１の実施形態にかかる可変動弁仲介機構の斜視図。 第１の実施形態にかかる可変動弁仲介機構の内部を示す分解斜視図。 第１の実施形態にかかる可変動弁仲介機構の各部材の連動関係を示す斜視図。 図３の６−６断面図。 第２の実施形態にかかる可変動弁仲介機構の破断斜視図。 図７の８−８断面図。 可変動弁仲介機構の変更例を示す断面図。 コントロールシャフトの変更例を示す分解斜視図。

符号の説明

２…シリンダヘッド、５…吸気カムシャフト、６…カム、７…排気カムシャフト、８…カム、１０…吸気弁、１０ａ…リテーナ、１１…バルブスプリング、１２…ロッカーアーム、１２ａ…ローラ、１３…ラッシュアジャスタ、１４…スプリング、１５…排気弁、１５ａ…リテーナ、１６…バルブスプリング、１７…ラッシュアジャスタ、１８…ロッカーアーム、１８ａ…ローラ、２０…可変動弁仲介機構、２１…コントロールシャフト、２１ａ…凹部、２２…コントロールシャフト、２２ａ…凹部、２３…入力部、２３ａ…ヘリカルスプライン、２３ｂ…ローラ、２４…出力部、２４ａ…ヘリカルスプライン、２４ｂ…内周面、２５…出力部、２５ａ…ヘリカルスプライン、２５ｂ…内周面、２６…支持パイプ、２６ａ，２６ｂ…長孔、２７…スライダギア、２７ａ…ヘリカルスプライン、２７ｂ…ヘリカルスプライン、２７ｃ…摺動部、２７ｄ…溝、２７ｅ…端面、２７ｆ…端面、２８…スライダギア、２８ａ…ヘリカルスプライン、２８ｂ…ヘリカルスプライン、２８ｃ…摺動部、２８ｄ…溝、２８ｅ…端面、２８ｆ…端面、３０…ブッシュ、３０ａ…貫通孔、３１…ブッシュ、３１ａ…貫通孔、３２，３３…係止ピン、４０…吸気弁駆動機構、４５…排気弁駆動機構、５１，５２，５３…隙間、６１…スライダギア、６１ａ…ヘリカルスプライン、６１ｂ…ヘリカルスプライン、６１ｃ…溝、６１ｄ…挿入孔、６１ｅ…端面、６１ｆ…端面、６２…スライダギア、６２ａ…ヘリカルスプライン、６２ｂ…ヘリカルスプライン、６２ｃ…溝、６２ｄ…挿入孔、６２ｅ…端面、６２ｆ…端面、６３，６４…変換部材、７１…コントロールシャフト、７１ａ…凹部、７２…コントロールシャフト、７２ａ…凹部、７６…支持パイプ、７６ａ，７６ｂ…長孔、８１，８２，８３…スライダギア、８４，８５，８６…隙間、９１，９２，９３…コントロールシャフト、９５…円柱状コントロールシャフト、９５ａ…凹部、９６…管状コントロールシャフト、９６ａ…挿入孔、９６ｂ…隙間、１００…電子制御ユニット、１０１…モータ、１０１ａ…出力軸、１０２…モータ、１０２ａ…出力軸、１０３…アクセルセンサ、１０４…クランク角センサ、１２０…可変動弁仲介機構。

Claims (5)

1. 内燃機関のカムシャフトに形成されたカムにより駆動されて揺動する入力部と、同入力部の揺動に伴って揺動して前記機関のバルブを駆動する出力部と、前記入力部および前記出力部の内周面に異なる角度で形成されたヘリカルスプラインにそれぞれ噛合するヘリカルスプラインを有するスライダギアと、前記入力部および前記出力部の揺動軸に沿って前記スライダギアを駆動する往復駆動手段とを備え、前記スライダギアの往復動に基づいて前記出力部と前記入力部との相対回動位相を変更することにより前記機関のバルブ特性を可変とする可変動弁仲介機構において、
   前記出力部は前記機関の同一気筒が有する複数のバルブに対応して複数備えられ、前記スライダギアは前記出力部にそれぞれ対応して複数備えられており、前記往復駆動手段は前記スライダギアにそれぞれ対応して複数備えられる
   ことを特徴とする可変動弁仲介機構。
2. 請求項１に記載の可変動弁仲介機構において、
   前記スライダギアは前記揺動軸を中心とする略半円筒形状で２つ対向して設けられており、それらの境界には前記揺動軸を中心とする互いの回動を許容する隙間が形成されている
   ことを特徴とする可変動弁仲介機構。
3. 請求項１に記載の可変動弁仲介機構において、
   前記スライダギアは前記揺動軸を中心とする円筒形状で同揺動軸方向に２つ並んで設けられており、それらの境界には前記揺動軸に沿った互いの往復動を許容する隙間が形成されている
   ことを特徴とする可変動弁仲介機構。
4. 請求項２又は３に記載の可変動弁仲介機構において、
   前記往復駆動手段は、前記入力部および前記出力部を貫通して前記揺動軸に平行に設けられた２つのコントロールシャフトを有し、それらコントロールシャフトと前記スライダギアとは、同揺動軸方向に関して一体で往復動するとともに前記スライダギアの周方向に関して相対回動するようにそれぞれ係合する
   ことを特徴とする可変動弁仲介機構。
5. 請求項２又は３に記載の可変動弁仲介機構において、
   前記往復駆動手段は、前記入力部および前記出力部を貫通するように前記揺動軸を中心として同軸状に設けられた２つのコントロールシャフトを有し、それらコントロールシャフトと前記スライダギアとは、同揺動軸方向に関して一体で往復動するとともに前記スライダの周方向に関して相対回動するようにそれぞれ係合する
   ことを特徴とする可変動弁仲介機構。

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