JP2008115746A - バルブ特性可変機構位置調節装置及びシム固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シムホルダーにて内燃機関のバルブ特性可変機構位置調節用のシムの姿勢を保持するバルブ特性可変機構位置調節装置において騒音の発生を防止するこ
【解決手段】ロストステー３７をカムキャリア１７上にて(Ａ)から(Ｂ)へずらすことにより、ピックアップ部５０ｂに対してシム係合溝３７ｄを相対回転させ、シム係合溝３７ｄ内にて対向する２つの内面にピックアップ部５０ｂを当接させる。このことによりシム５０とロストステー３７とが当接する部分では離れたり着いたりすることが不可能となり、騒音の発生を防止できる。ロストステー３７はシムホルダーの機能と共に、仲介駆動機構の入力部にあるスプリングリテーナ３０ｅへ付勢力を与えて入力部と吸気カムとの接触を維持する機能を有しているのでシムホルダーとして別体の部品を設ける必要がなく、部品点数が低減でき、バルブ特性可変機構の構成を簡素化でき、組立作業が容易となる。
【選択図】図１３

Description

本発明は、内燃機関のバルブ特性を可変とするバルブ特性可変機構において、その位置の調節装置及びシム固定方法に関する。

内燃機関のシリンダヘッドやカムキャリア上に形成されているバルブ特性可変機構を駆動して、吸気バルブや排気バルブのバルブリフト量やバルブ作用角と言ったバルブ特性を調節するバルブ特性可変機構が知られている（例えば特許文献１参照）。

このようなバルブ特性可変機構は、仲介駆動機構として、支持軸に支持され相互に直接又は間接に係合する複数部品（特許文献１では入力部、揺動カム、スライダギア）を備えている。そしてこれら複数部品間の相対的回転位相を、コントロールシャフトによるスライダギアの軸方向移動にて変更して内燃機関のバルブ特性を調節している。

したがって所望のバルブ特性を高精度に実現するためには上記複数部品全体の軸方向での配置が設定通りに維持されていることが重要である。このため通常は、内燃機関本体側部材との間に、位置を高精度に設定するためのシムを配置している。
特開２００１−２６３０１５号公報（第８−１２頁、図２１）

このようなシムは、何種類かの厚さのものが準備されており、支持軸に対して容易に組み込める形状に形成されている。しかし支持軸に組み込んだ後のシムについては支持軸から容易に脱落するのを防止する必要があり、特に軸周りでシムが回転しないように姿勢を保持するシムホルダーが必要となる。

このようなシムホルダーによりバルブ特性可変機構の精度が維持されることになるが、逆に、この回転阻止のためにシムホルダーがシムに当接する部分では、バルブ特性可変機構駆動や内燃機関運転による振動により、シムが離れたり着いたりを繰り返し騒音を生じることが判った。

本発明は、シムホルダーにてシムの姿勢を保持するバルブ特性可変機構位置調節装置において、騒音の発生を防止することを目的とするものである。

以下、上記目的を達成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に記載のバルブ特性可変機構位置調節装置は、相互に直接又は間接に係合する複数部品を支持軸上に配置し、該複数部品間の相対的回転位相の調節により内燃機関のバルブ特性を可変とするバルブ特性可変機構において、前記支持軸上にて前記複数部品と内燃機関本体側部材との間に配置されて前記複数部品の軸方向位置を調節するシムと、内燃機関本体側に固定されて前記シムに接触することで前記シムの姿勢を保持するシムホルダーとを備えたバルブ特性可変機構位置調節装置であって、前記シムと前記シムホルダーとの一方に被挿入空間が形成され、他方に前記被挿入空間に挿入される挿入突起が形成され、前記被挿入空間内に配置された前記挿入突起が前記被挿入空間に対する相対的回転により前記被挿入空間内にて対向する２つの内面に当接状態にあることを特徴とする。

挿入突起を被挿入空間内に配置するために、被挿入空間は挿入突起の幅よりも拡大された幅に形成されている。このため単に挿入突起を被挿入空間に挿入したのみでは、遊びが存在して、バルブ特性可変機構駆動や内燃機関運転の振動により、挿入突起の外面と被挿入空間の内面とが離れたり着いたりを繰り返し騒音を生じてしまう。

しかし、本発明では被挿入空間に対する相対的回転により、挿入突起は被挿入空間内にて対向する２つの内面に当接状態にある。このため挿入突起と被挿入空間とは相互に完全に固定し、シムとシムホルダーとが、挿入突起と被挿入空間とにより当接する部分では、離れたり着いたりすることが不可能となることから、騒音の発生を防止することができる。

請求項２に記載のバルブ特性可変機構位置調節装置では、請求項１において、前記バルブ特性可変機構は、前記複数部品として、バルブカムからの駆動力が伝達されて揺動する入力部、該入力部からの駆動力が伝達されて揺動することでバルブ側へバルブ駆動力を出力する出力部、及び前記入力部と前記出力部とにそれぞれ係合することで前記入力部と前記出力部とを間接的に係合させて前記入力部の駆動力を前記出力部に伝達する中間伝達部を備え、前記シムホルダーは、前記入力部に前記バルブカム側への付勢力を与えることにより前記入力部と前記バルブカムとの接触を維持する機能を兼ねていることを特徴とする。

このようにシムホルダーは、バルブ特性可変機構の入力部にバルブカム側への付勢力を与えることにより入力部とバルブカムとの接触を維持する機能を兼ねたものとすることにより、特にシムホルダーとして別体の部品を設ける必要がなく、部品点数が低減でき、バルブ特性可変機構の構成を簡素化できる。

請求項３に記載のバルブ特性可変機構位置調節装置では、請求項１又は２において、前記シムに前記挿入突起が形成され、前記シムホルダーに前記被挿入空間が形成されていることを特徴とする。

通常、薄く形成されているシムには被挿入空間よりも挿入突起を形成する方が容易である。このことからシムに挿入突起を、シムホルダーに被挿入空間を形成することで、容易にバルブ特性可変機構位置調節装置を構成することかできる。

請求項４に記載のシム固定方法は、相互に直接又は間接に係合する複数部品を支持軸上に配置し、該複数部品間の相対的回転位相の調節により内燃機関のバルブ特性を可変とするバルブ特性可変機構において、前記支持軸上にて前記複数部品と内燃機関本体側部材との間に前記複数部品の軸方向位置を調節するシムを配置して、内燃機関本体側に固定されたシムホルダーを前記シムに接触させることで前記シムの姿勢を保持するバルブ特性可変機構位置調節装置のシム固定方法であって、前記シムが前記支持軸上にて前記複数部品と前記内燃機関本体側部材との間に配置された状態で、前記シムホルダーを前記内燃機関本体上に配置することで、前記シムと前記シムホルダーとの一方に形成された被挿入空間内に、他方に形成された挿入突起を配置し、次いで前記シムホルダーを前記内燃機関本体上にて配置をずらすことにより、前記挿入突起に対して前記被挿入空間を相対回転させ、前記被挿入空間内にて対向する２つの内面に前記挿入突起を当接させることを特徴とする。

挿入突起を被挿入空間内に配置するために、被挿入空間は挿入突起の幅よりも拡大された幅に形成されている。このため、まずシムホルダーを内燃機関本体上に配置することで、シムとシムホルダーとの一方に形成された被挿入空間内に、他方に形成された挿入突起を配置する。これだけでは単に挿入突起を被挿入空間に挿入したのみであり、遊びが存在して、バルブ特性可変機構駆動や内燃機関運転の振動により、挿入突起の外面と被挿入空間の内面とが離れたり着いたりを繰り返し騒音を生じてしまう。

したがって、更にシムホルダーを内燃機関本体上にて配置をずらすことにより、挿入突起に対して被挿入空間を相対回転させ、被挿入空間内にて対向する２つの内面に挿入突起を当接させる。このことにより挿入突起と被挿入空間とは相互に完全に固定し、シムとシムホルダーとが、挿入突起と被挿入空間とにより当接する部分では、離れたり着いたりすることが不可能となる。このことから騒音の発生を防止することができるようになる。

請求項５に記載のシム固定方法では、請求項４において、前記バルブ特性可変機構は、前記複数部品として、バルブカムからの駆動力が伝達されて揺動する入力部、該入力部からの駆動力が伝達されて揺動することでバルブ側へバルブ駆動力を出力する出力部、及び前記入力部と前記出力部とにそれぞれ係合することで前記入力部と前記出力部とを間接的に係合させて前記入力部の駆動力を前記出力部に伝達する中間伝達部を備え、前記シムホルダーは、前記入力部に前記バルブカム側への付勢力を与えることにより前記入力部と前記バルブカムとの接触を維持する機能を兼ねていることを特徴とする。

このようにシムホルダーは、バルブ特性可変機構の入力部にバルブカム側への付勢力を与えることにより入力部とバルブカムとの接触を維持する機能を兼ねたものとすることにより、特にシムホルダーとして別体の部品を設ける必要がなく、部品点数が低減でき、バルブ特性可変機構の組立作業が容易となる。

請求項６に記載のシム固定方法では、請求項４又は５において、前記シムに前記挿入突起が形成され、前記シムホルダーに前記被挿入空間が形成されていることを特徴とする。
通常、薄く形成されているシムには被挿入空間よりも挿入突起を形成する方が容易である。このことからシムに挿入突起を形成し、シムホルダーに被挿入空間を形成することで、加工コストを抑制できると共に、このシムを容易に固定することができる。

［実施の形態１］
図１，２は、上述した発明が適用された多気筒（本実施の形態では直列４気筒）内燃機関としてのガソリンエンジン（以下、「エンジン」と略す）２における、バルブ特性可変機構及びバルブ特性可変機構位置調節装置を示している。尚、図１，２は１気筒における吸気バルブ４側の縦断面を表し、図１は吸気バルブ４の閉弁状態、図２は吸気バルブ４の開弁状態を示している。

このエンジン２は車両駆動用であり、シリンダブロック６、ピストン８及びシリンダブロック６上に取り付けられたシリンダヘッド１０を備えている。シリンダブロック６に形成された各気筒には、シリンダブロック６、ピストン８及びシリンダヘッド１０にて区画された燃焼室１２が形成されている。尚、気筒数は１〜３でも良く、５以上の気筒数でも良い。又、本実施の形態のごとく直列４気筒でなくても、Ｖ型でも良く、その他の配置でも良い。

各気筒には、それぞれ２つの吸気バルブ４及び２つの排気バルブの４バルブが配置されている。吸気バルブ４は吸気ポート１４を、排気バルブは排気ポートを開閉する。全ての吸気ポート１４は、吸気マニホールドを介してサージタンクに接続され、サージタンク側から供給された空気を各気筒に分配している。尚、各気筒の吸気ポート１４に燃料を噴射するように、各吸気ポート１４又はこの上流側の吸気マニホールドにはそれぞれ燃料噴射弁１６が配置されている。尚、このように吸気バルブ４の上流側にて燃料噴射する構成以外に、直接、各燃焼室１２内に燃料を噴射する筒内噴射型ガソリンエンジンとして構成することもできる。

ここで吸気バルブ４のバルブリフト量は固定されておらず、図３に示すごとくバルブリフト量を連続的に変化させることで吸入空気量の調節が可能となっている。尚、実際にはバルブ作用角も同時に変化しているので、以下、説明するバルブリフト量の変化はバルブ作用角の変化にも対応している。

サージタンク上流側の吸気通路にはスロットルバルブが配置されているが、吸気バルブ４のバルブリフト量変化にて吸入空気量が調節されている時には、通常、全開状態とされている。スロットルバルブの開度制御としては、例えば、エンジン２の始動時にはスロットルバルブを全開にし、エンジン２の停止時にはスロットルバルブを全閉にする制御を行う。そしてバルブ特性可変機構の故障などにより吸気バルブ４のバルブリフト量調節が困難となった場合には、スロットルバルブの開度制御により吸入空気量を調節している。

吸気バルブ４のリフト駆動は、カムキャリア１７に配置された後述する仲介駆動機構１８及びローラロッカーアーム２０を介して、吸気カムシャフト２２に設けられた吸気カム２４のバルブ駆動力が伝達されることにより可能となっている。このバルブ駆動力伝達において、各気筒の仲介駆動機構１８に共通のコントロールシャフト２６を軸方向に、コントロールシャフト２６の一端に設けられたアクチュエータにて移動させる。このことにより、仲介駆動機構１８によるバルブ駆動力の伝達状態が調節され、吸気バルブ４のバルブリフト量が図３に示した最小バルブリフト量と最大バルブリフト量との間で連続的に調節される。尚、吸気カムシャフト２２は、一端に配置されたタイミングスプロケットを含む吸気バルブ用のバルブタイミング可変機構とタイミングチェーンとを介してエンジン２のクランクシャフトの回転に１／２の回転数で連動している。このバルブタイミング可変機構により吸気バルブ４の開閉タイミングの進角・遅角が調節される。

尚、各気筒の排気バルブは排気カムシャフトに設けられた排気カムの回転により、ローラロッカーアームを介して一定のバルブリフト量で開閉されている。尚、排気カムシャフトは、一端に配置されたタイミングスプロケットを含む排気バルブ用のバルブタイミング可変機構とタイミングチェーンとを介してエンジン２のクランクシャフトの回転に１／２の回転数で連動している。したがって排気バルブの開閉タイミングの進角・遅角については、排気バルブ用のバルブタイミング可変機構により調節されている。そして各気筒の各排気ポートは排気マニホルドに連結され、浄化用触媒コンバータを介して排気を外部に排出している。

次に仲介駆動機構１８について説明する。図４は仲介駆動機構１８の斜視図を、図５は分解斜視図、図６は部分破断斜視図を示している。
仲介駆動機構１８は、図４において中央に設けられた入力部３０、入力部３０の一端側に設けられた第１揺動カム３２（出力部に相当）、第１揺動カム３２（出力部に相当）とは反対側に設けられた第２揺動カム３４及び内部に配置されたスライダギア３６（中間伝達部に相当：図５，６）を備えている。このように入力部３０は２つの揺動カム３２，３４により軸方向にて挟持されている。

入力部３０のハウジング３０ａは内部に軸方向に空間を形成し、この空間の内周面は軸方向で右ネジ型螺旋状にヘリカルスプライン３０ｂを形成している。ハウジング３０ａの外周面からは平行な２つのアーム３０ｃが突出して形成されている。アーム３０ｃの先端には、ハウジング３０ａの軸方向と平行な軸にてローラ３０ｄが回転可能に取り付けられている。更に入力部３０のハウジング３０ａには、図１，２に示したごとく、内部に圧縮状態のスプリングを備えたロストステー３７から付勢力が与えられるスプリングリテーナ３０ｅが形成されている。仲介駆動機構１８がエンジン２に組み込まれた状態では、スプリングリテーナ３０ｅがロストステー３７側から付勢力を受けることにより、入力部３０のローラ３０ｄは常に吸気カム２４に接触されている。

２つの揺動カム３２，３４の各ハウジング３２ａ，３４ａは、内部に軸方向に空間を形成し、この内部空間の内周面は軸方向で左ネジ型螺旋状にヘリカルスプライン３２ｂ，３４ｂを形成している。そして各ハウジング３２ａ，３４ａの内部空間は、シャフト挿通孔を有する端面壁部３２ｃ，３４ｃにて一端が覆われている。又、外周面からは略三角形状のノーズ３２ｄ，３４ｄがそれぞれ突出して形成されている。このノーズ３２ｄ，３４ｄの一辺はカム面３２ｅ，３４ｅを形成している。

入力部３０及び２つの揺動カム３２，３４から構成される内部空間内に配置されているスライダギア３６は、外形は図５に示したごとくであり、軸直交方向で破断した状態は図６に示したごとくである。

スライダギア３６は略円柱状をなし、外周面中央には右ネジ型螺旋状の入力用ヘリカルスプライン３６ａが形成されている。この入力用ヘリカルスプライン３６ａの両端には、それぞれ小径部３６ｂを挟んで左ネジ型螺旋状の出力用ヘリカルスプライン３６ｃ，３６ｄが形成されている。尚、２つの出力用ヘリカルスプライン３６ｃ，３６ｄは、同じ外径であるが、入力用ヘリカルスプライン３６ａの溝部分の径よりも外径が小さく形成されている。

スライダギア３６の中心軸部分には中心軸方向に貫通する貫通孔３６ｅが形成されている。そして入力用ヘリカルスプライン３６ａの位置で、貫通孔３６ｅの内周面には周方向に周溝３６ｆが形成されている。この周溝３６ｆには径方向に外部へ貫通するピン挿入孔３６ｇが形成されている。

スライダギア３６の貫通孔３６ｅ内には、パイプ状のロッカーシャフト３８が貫通することでスライダギア３６を支持している。このようにしてロッカーシャフト３８に支持されたスライダギア３６は周方向に摺動可能である。このロッカーシャフト３８は４つの仲介駆動機構１８に共通の１本が設けられている。そしてこの１本のロッカーシャフト３８には各仲介駆動機構１８に対応する位置に軸方向に長く形成された長孔３８ａが開口している。この長孔３８ａはロッカーシャフト３８の内部空間まで貫通した状態で形成されている。

更にロッカーシャフト３８の内部空間には、コントロールシャフト２６が、軸方向に摺動可能に貫通して配置されている。コントロールシャフト２６は丸棒状に形成されたものであるが、各仲介駆動機構１８に対応する位置には、軸直角方向にロッカーシャフト３８の長孔３８ａを貫通するようにして、コントロールピン４０が軸直角方向に突出して支持されている。更にこのコントロールピン４０の先端側には、ロッカーシャフト３８の外側からブッシュ４２が、自身の中央に形成された支持孔４２ａにてコントロールピン４０に貫かれることにより支持されている。

そしてコントロールシャフト２６がロッカーシャフト３８の内部に配置されている状態では、各コントロールピン４０の先端及びこの先端に貫かれているブッシュ４２は、図６に示したごとくスライダギア３６の内周面に形成された周溝３６ｆ内に配置されている。尚、ブッシュ４２の軸方向の幅は、周溝３６ｆの幅と同一に形成されている。このことによりコントロールシャフト２６とスライダギア３６とは軸方向において相対的な位置は固定されるので、コントロールシャフト２６の軸方向（図示Ｌ−Ｈ方向）移動に連動してスライダギア３６は軸方向に移動することになる。

尚、コントロールシャフト２６の一端側（図４における左側）は押圧スプリングにより、コントロールシャフト２６の他端側（図４における右側）にあるアクチュエータの方へ付勢されている。尚、コントロールシャフト２６の一端側は押圧スプリングを設けずに自由端としても良い。

このようにバルブ特性可変機構の一部を構成している仲介駆動機構１８は、相互に直接又は間接に係合する複数部品（ここでは入力部３０、揺動カム３２，３４、スライダギア３６）をロッカーシャフト３８（支持軸に相当）上に配置している。そしてコントロールシャフト２６の軸方向（図示Ｌ−Ｈ方向）移動により前記複数部品間の相対的回転位相の調節がなされてエンジン２のバルブ特性、ここでは前記図３に示したごとくのバルブリフト量を可変としている。

図７の斜視図に示すごとく、カムキャリア１７に取り付けられたロッカーシャフト３８上にて、各仲介駆動機構１８の軸方向（図示Ｌ−Ｈ方向）での基準位置は、図８に示す第１シム５０を用いて設定されている。尚、もう一つの第２シム５２についても、第１シム５０とは厚さ以外の形状は同一であるので共に説明する。

図８において(Ａ)はシム５０，５２の左側面図、(Ｂ)は平面図、(Ｃ)は正面図、(Ｄ)は底面図、(Ｅ)は右側面、(Ｆ)は斜視図である。シム５０，５２は、板状の基部５０ａ，５２ａ、基部５０ａ，５２ａの上辺部の一端側から上方に突出して設けられたピックアップ部５０ｂ，５２ｂ、及びピックアップ部５０ｂ，５２ｂとは反対側の側辺から基部５０ａ，５２ａの中心部まで形成された凹部５０ｃ，５２ｃを備えている。上記ピックアップ部５０ｂ，５２ｂは、作業上、指や工具等で取り扱う部分であると共に、図１，２に示したごとくロストステー３７により係合される部分である。

シム５０，５２は厚さの異なる多種類が準備されている。この厚さの異なるものの内から各気筒での基準面（ここではカムキャリア１７側の軸受５４及びカムキャップ５６の一方の側面）５４ａ，５６ａと第２揺動カム３４との間のクリアランスを埋めて各仲介駆動機構１８の基準位置を決定するのに適切な厚さの第１シム５０が選択される。そして第１揺動カム３２と、軸受５４及びカムキャップ５６とのクリアランスを埋めるのに適切な厚さの第２シム５２が選択される。

すなわち図９に示すごとく、各気筒で同一のバルブリフト量となるように軸受５４及びカムキャップ５６と第２揺動カム３４との間のクリアランスを適切な厚さの第１シム５０を選択し、第１シム５０の凹部５０ｃ内にロッカーシャフト３８を挿入するようにして、第１シム５０をロッカーシャフト３８に配置する。そして軸受５４及びカムキャップ５６と第１揺動カム３２との間のクリアランスを埋める厚さの第２シム５２を選択して、同様に第２シム５２の凹部５２ｃ内にロッカーシャフト３８を挿入するようにして配置する。このことにより図１０に示すごとくとなる。そして各シム５０，５２のピックアップ部５０ｂ，５２ｂが上を向くように、シム５０，５２をロッカーシャフト３８周りにて回転させると前記図７に示したごとくとなる。

上述したごとくにシム５０，５２を配置した後に、図１１に示すロストステー３７が図１２のごとく取り付けられる。図１１において、(Ａ)はロストステー３７の平面図、(Ｂ)は正面図、(Ｃ)は底面図、(Ｄ)は斜視図(俯角)、(Ｅ)は右側面図、(Ｆ)は斜視図(仰角)である。ロストステー３７は、仲介駆動機構１８の入力部３０に設けられたスプリングリテーナ３０ｅを前述のごとく付勢すると共に、各仲介駆動機構１８の両側に配置されるシム５０，５２が回転しないようにして脱落を防止するシムホルダー（シム５０，５２の位置を保持する部品の意味）としての機能も果たしている。

スプリングリテーナ３０ｅの付勢のために、ロストステー３７には円筒状のスプリング収納部３７ａが設けられている。このスプリング収納部３７ａの内部には下面側に開放している内部空間が形成されている。この内部空間は、空間内周面に摺動可能に挿入されている円筒状キャップ３７ｂにより密閉され、内部には円筒状キャップ３７ｂを下方に付勢する圧縮状態のスプリングが収納されている。

ロストステー３７の下面側左右には、シム係合溝３７ｃ，３７ｄが形成されている。このシム係合溝３７ｃ，３７ｄは下面側及び左右端面側に開放されている。このシム係合溝３７ｃ，３７ｄの前後方向の幅はシム５０，５２のピックアップ部５０ｂ，５２ｂの幅よりもわずかに大きく形成されている。

ロストステー３７の両端後部側には前後方向に長い長穴状のボルト挿通孔３７ｅ，３７ｆが上下に貫通して形成されている。図１２はこのボルト挿通孔３７ｅ，３７ｆを貫通させた締結ボルト６０を、カムキャリア１７にて気筒毎に２つ設けられたボルト孔１７ａに螺入した状態を示している。この時、シム５０，５２のピックアップ部５０ｂ，５２ｂは幅広のシム係合溝３７ｃ，３７ｄに容易に挿入できる。尚、図１２の状態では締結ボルト６０は完全に締結されておらず、ロストステー３７は前後方向にボルト挿通孔３７ｅ，３７ｆの長さ分、ずらすことができる。

図１２に示した状態、すなわち図１３の(Ａ)に示した状態からロストステー３７に規定荷重を与えることで、ロストステー３７を図示矢印のごとく後方にずらすと、図１３の(Ｂ)の状態でロストステー３７の後方移動は停止する。この状態は、図１４に拡大して示したごとく、ロストステー３７を後方にずらす前の(Ａ)の状態では、ピックアップ部５０ｂ，５２ｂはシム係合溝３７ｃ，３７ｄに対しては前後共、あるい前後のいずれかに隙間があり、シム５０，５２はわずかに回転可能である。しかし、(Ｂ)のごとくロストステー３７が停止するまで後方にずらした状態では、当接位置Ｐ１，Ｐ２で示すごとく、シム係合溝３７ｃ，３７ｄの内面において対向する２つの内面Ｉｘ，Ｉｙにピックアップ部５０ｂ，５２ｂが当接している。このことによりシム係合溝３７ｃ，３７ｄ内において、ピックアップ部５０ｂ，５２ｂは前後共に隙間がない。このためシム５０，５２はがたつかず、ロストステー３７に完全に固定される。

この後、締結ボルト６０を完全にボルト孔１７ａに対して締結すると、ロストステー３７はカムキャリア１７に対して完全に固定され、ロストステー３７はシム５０，５２を強固に保持することになる。

このように本実施の形態では、ロッカーシャフト３８上にて複数部品とカムキャリア１７（内燃機関本体側部材に相当）側の側面５４ａ，５６ａ（基準面）との間に配置されて前記複数部品の軸方向位置を基準位置に調節する第１シム５０が備えられている。そしてロストステー３７（シムホルダーに相当）がカムキャリア１７側に固定されて、第１シム５０に接触することで第１シム５０の姿勢を保持している。

この姿勢保持は、ロストステー３７に形成されているシム係合溝３７ｄ（被挿入空間に相当）に、第１シム５０に形成されているピックアップ部５０ｂ（挿入突起に相当）が挿入されることによりなされている。このピックアップ部５０ｂが、ロストステー３７の後方移動によりシム係合溝３７ｄに対して相対的回転されたことにより、シム係合溝３７ｄ内にて対向する２つの内面Ｉｘ，Ｉｙに当接状態となっている。

尚、第２シム５２については、仲介駆動機構１８と基準面との間での配置ではないが、第１シム５０の場合と同様であり、仲介駆動機構１８とカムキャリア１７との間に配置された状態で、シム係合溝３７ｃに対してピックアップ部５２ｂが挿入・当接されてロストステー３７により姿勢が保持されている。

以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．ロストステー３７がカムキャリア１７上に配置されると、ピックアップ部５０ｂ，５２ｂの幅よりもわずかに拡大された幅に形成されているシム係合溝３７ｃ，３７ｄ内にピックアップ部５０ｂ，５２ｂが容易に入る。しかしこれだけでは単にシム係合溝３７ｃ，３７ｄ内にピックアップ部５０ｂ，５２ｂが配置されたのみであり、遊びが存在している。このため仲介駆動機構１８の駆動やエンジン２運転時の振動により、ピックアップ部５０ｂ，５２ｂの外面とシム係合溝３７ｃ，３７ｄの内面Ｉｘ，Ｉｙとが離れたり着いたりを繰り返し、騒音を生じてしまう。

本実施の形態では、更にロストステー３７をカムキャリア１７上にて配置をずらすことにより、ピックアップ部５０ｂ，５２ｂに対してシム係合溝３７ｃ，３７ｄを相対回転させ、シム係合溝３７ｃ，３７ｄ内にて対向する２つの内面Ｉｘ，Ｉｙにピックアップ部５０ｂ，５２ｂを当接させる。このことによりシム５０，５２とロストステー３７とが、ピックアップ部５０ｂ，５２ｂとシム係合溝３７ｃ，３７ｄとにより当接する部分（当接位置Ｐ１，Ｐ２）では、離れたり着いたりすることが不可能となる。このことからピックアップ部５０ｂ，５２ｂとシム係合溝３７ｃ，３７ｄとは相互に完全に固定して、騒音の発生を防止することができるようになる。

尚、図１５は、図１３，１４において(Ａ)の状態のままでロストステー３７を固定した場合（比較例：破線）と、(Ｂ)の状態でロストステー３７を固定した場合（実施例：実線）とで、エンジン運転時の騒音を測定した結果を示している。図示されているごとく実施例の方が音圧レベルは低く、騒音が低減されていることが判る。

（ロ）．ロストステー３７は、上述したシムホルダーの機能と共に、仲介駆動機構１８の入力部３０にバルブカム側、ここでは吸気カム２４側への付勢力を与えることにより入力部３０と吸気カム２４との接触を維持する機能を有するものである。このことにより、シムホルダーとして別体の部品を設ける必要がなく、部品点数が低減でき、バルブ特性可変機構の構成を簡素化でき、バルブ特性可変機構の組立作業が容易となる。

（ハ）．通常、厚さが薄いシム５０，５２には被挿入空間としての溝を形成するよりも挿入突起を形成する方が容易である。しかも、シム５０，５２の組み付け作業上、ピックアップ部５０ｂ，５２ｂをシム５０，５２に形成するのが普通である。このことから、シム５０，５２側に挿入突起（ピックアップ部５０ｂ，５２ｂ）を形成し、ロストステー３７に被挿入空間（シム係合溝３７ｃ，３７ｄ）を形成することで、加工コストを抑制したシムにて前記（イ）（ロ）の効果を生じさせることができる。

［実施の形態２］
本実施の形態では、シムとして図１６に示すシム１５０，１５２を用い、ロストステーの代わりに図１７に示すシムホルダー１３７を用いている。ここで図１６の(Ａ)はシム１５０，１５２の斜視図、(Ｂ)は平面図、(Ｃ)は正面図、(Ｄ)は右側面図、(Ｅ)は底面図である。図１７の(Ａ)はシムホルダー１３７の平面図、(Ｂ)は正面図、(Ｃ)は斜視図、(Ｄ)は右側面図である。

シム１５０，１５２は、板状の基部１５０ａ，１５２ａ、基部１５０ａ，１５２ａの上辺の中央から上方に突出して設けられたピックアップ部１５０ｂ，１５２ｂ、及び下辺の中央から基部１５０ａ，１５２ａの中心部まで形成された凹部１５０ｃ，１５２ｃを備えている。上記ピックアップ部１５０ｂ，１５２ｂは、作業上、指や工具等で取り扱う部分であると共に、後述するごとくシムホルダー１３７により係合される部分である。

前記実施の形態１と同じく、第１シム１５０と第２シム１５２とは厚さ以外の形状は同一であり、それぞれ厚さの異なる多種類が準備されている。この厚さの異なるものの内から、図１８に示すごとく各気筒での基準面（側面１５４ａ，１５６ａ）と第２揺動カム１３４との間のクリアランスを埋めて各仲介駆動機構１１８（前記実施の形態１の仲介駆動機構１８と同一構成）の基準位置を決定するのに適切な厚さの第１シム１５０が選択される。そして第１揺動カム１３２と、軸受１５４及びカムキャップ１５６とのクリアランスを埋めるのに適切な厚さの第２シム１５２が選択される。

シムホルダー１３７は、図１８に示した仲介駆動機構１１８の入力部１３０に設けられたスプリングリテーナ１３０ｅを付勢するスプリング収納部や円筒状キャップは設けられておらず、シム１５０，１５２の姿勢を保持する役目のみを果たしている。このシムホルダー１３７は金属製の板状本体１３７ａを有し、その中央には前後方向に長いボルト挿通孔１３７ｂが形成され、左右の辺にはそれぞれ平行に突出する各２本の係止アーム１３７ｃが形成されている。このことにより各２本の係止アーム１３７ｃの間に被挿入空間１３７ｄが形成されている。尚、被挿入空間１３７ｄの前後方向の幅ｃは、シム１５０，１５２のピックアップ部１５０ｂ，１５２ｂの幅ｄよりもわずかに小さい。

シム１５０，１５２及びシムホルダー１３７の取り付けは、まず図１８に示したごとく、各気筒で同一のバルブリフト量となるようにシム１５０，１５２が選択されて、前述のごとく配置される。そして被挿入空間１３７ｄにピックアップ部１５０ｂ，１５２ｂを挿入するようにして、シムホルダー１３７をカムキャップ１５６上に配置して、締結ボルト１６０をボルト挿通孔１３７ｂに貫通させて、カムキャップ１５６に形成されたボルト孔１５６ｂに螺合する。このことにより図１９に示した状態となる。この時の締結ボルト１６０は完全に締結されておらず、シムホルダー１３７は前後方向（図示矢印方向）にボルト挿通孔１３７ｂの長さ分、ずらすことができる。

図１９に示した状態、すなわち図２０の(Ａ)に示した状態から、シムホルダー１３７を図示矢印のごとく前方又は後方にずらすと、図２０の(Ｂ)の状態でシムホルダー１３７の移動は停止する。シムホルダー１３７をずらす前の(Ａ)の状態では、ピックアップ部１５０ｂ，１５２ｂは被挿入空間１３７ｄに対しては隙間がありシム１５０，１５２はわずかに回転可能である。しかし、(Ｂ)のごとくシムホルダー１３７が停止するまでずらした状態では、当接位置Ｐ１１，Ｐ１２で示すごとく被挿入空間１３７ｄの内面において対向する２つの内面Ｊｘ，Ｊｙにピックアップ部１５０ｂ，１５２ｂが当接している。このことにより被挿入空間１３７ｄ内において、ピックアップ部１５０ｂ，１５２ｂは前後共に隙間がない。このためピックアップ部１５０ｂ，１５２ｂはがたつかず、シムホルダー１３７に完全に固定される。

この後、締結ボルト１６０を完全にボルト孔１５６ｂに対して締結すると、シムホルダー１３７はカムキャップ１５６に完全に固定され、シムホルダー１３７はシム１５０，１５２を強固に保持することになる。

このように本実施の形態では、第１シム１５０が、ロッカーシャフト１３８（支持軸に相当）上にて複数部品（ここでは入力部１３０、揺動カム１３２，１３４、スライダギア）とカムキャリア（内燃機関本体側部材に相当）側の側面１５４ａ，１５６ａ（基準面）との間に配置されている。このことにより第１シム１５０は前記複数部品の軸方向位置を基準位置に調節している。そしてシムホルダー１３７がカムキャリア側(カムキャップ１５６)に固定されて、第１シム１５０に接触することで第１シム１５０の姿勢を保持している。

この姿勢保持は、シムホルダー１３７に形成されている被挿入空間１３７ｄに、第１シム１５０に形成されているピックアップ部１５０ｂ（挿入突起に相当）が挿入されることによりなされている。このピックアップ部１５０ｂが、シムホルダー１３７の移動により被挿入空間１３７ｄに対して相対的回転されたことにより、被挿入空間１３７ｄ内にて対向する２つの内面Ｊｘ，Ｊｙに当接状態となっている。

尚、第２シム１５２については、仲介駆動機構１１８と基準面との間での配置ではないが、第１シム１５０の場合と同様に、仲介駆動機構１１８とカムキャリアとの間に配置された状態で、被挿入空間１３７ｄにピックアップ部１５２ｂが挿入・当接されてシムホルダー１３７により姿勢が保持されている。

以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．シムホルダー１３７は、スプリングリテーナ１３０ｅを付勢するロストステーとして構成しなくても、前記実施の形態１の（イ）及び（ハ）の効果を生じる。このため、スプリングリテーナ１３０ｅに対する位置関係を考慮しなくても良く、シムホルダー１３７の配置が容易である。

［その他の実施の形態］
（ａ）．前記実施の形態１（図１〜１５）において、ロストステー３７はカムキャリア１７上に固定したが、これ以外の部分に固定しても良い。例えば実施の形態２のごとくカムキャップ５６（図７）にロストステー３７を固定しても良い。又、ロストステー３７から、シムホルダーの機能を有するシム係合溝３７ｃ，３７ｄ部分を別部品として形成して、別の締結ボルトにてカムキャリア１７上、あるいはカムキャップ５６上に固定するようにしても良い。

ロストステー３７はカムキャリア１７側にずらしていたが、逆に前方、すなわち仲介駆動機構１８側にずらすことにより、シム５０，５２を固定しても良い。
（ｂ）．前記各実施の形態では吸気バルブにバルブ特性可変機構（仲介駆動機構１８、コントロールシャフト２６、及びコントロールシャフト２６を軸方向移動させるアクチュエータ）を設けていたが、吸気バルブと共に、あるいは吸気バルブに代えて排気バルブにバルブ特性可変機構を設けても良い。この場合も、ロストステーやシムホルダーを前記各実施の形態と同様に設けることにより、簡易な構成かつ簡単な作業で騒音を防止することができる。

（ｃ）．前記各実施の形態においてカムキャリア上に配置した構成は、カムキャリアを用いずに全てシリンダヘッド上に配置しても良い。

実施の形態１のバルブ特性可変機構及びバルブ特性可変機構位置調節装置の縦断面。 同じくバルブ特性可変機構の動作説明図。 同じくバルブ特性可変機構による吸気バルブのバルブリフト量可変状態説明図。 同じくロッカーシャフト上に配置した仲介駆動機構の斜視図。 同じくロッカーシャフト上に配置した仲介駆動機構の分解斜視図。 同じくロッカーシャフト上に配置した仲介駆動機構の部分破断斜視図。 同じくシムの配置説明図。 同じくシムの構成説明図。 同じくシムの取り付け説明図。 同じくシムの取り付け説明図。 同じくロストステーの構成説明図。 同じくロストステーの取り付け説明図。 同じくロストステーによるシムの固定作業説明図。 同じくロストステーによるシムの固定作用説明図。 実施の形態１における実施例と比較例との騒音比較を示すグラフ。 実施の形態２のシムの構成説明図。 同じくシムホルダーの構成説明図。 同じくシム及びシムホルダーの取り付け説明図。 同じくシム及びシムホルダーの取り付け説明図。 同じくシムホルダーによるシムの固定作用説明図。

符号の説明

２…エンジン、４…吸気バルブ、６…シリンダブロック、８…ピストン、１０…シリンダヘッド、１２…燃焼室、１４…吸気ポート、１６…燃料噴射弁、１７…カムキャリア、１７ａ…ボルト孔、１８…仲介駆動機構、２０…ローラロッカーアーム、２２…吸気カムシャフト、２４…吸気カム、２６…コントロールシャフト、３０…入力部、３０ａ…ハウジング、３０ｂ…ヘリカルスプライン、３０ｃ…アーム、３０ｄ…ローラ、３０ｅ…スプリングリテーナ、３２，３４…揺動カム、３２ａ，３４ａ…ハウジング、３２ｂ，３４ｂ…ヘリカルスプライン、３２ｃ，３４ｃ…端面壁部、３２ｄ，３４ｄ…ノーズ、３２ｅ，３４ｅ…カム面、３６…スライダギア、３６ａ…入力用ヘリカルスプライン、３６ｂ…小径部、３６ｃ，３６ｄ…出力用ヘリカルスプライン、３６ｅ…貫通孔、３６ｆ…周溝、３６ｇ…ピン挿入孔、３７…ロストステー、３７ａ…スプリング収納部、３７ｂ…円筒状キャップ、３７ｃ，３７ｄ…シム係合溝、３７ｅ，３７ｆ…ボルト挿通孔、３８…ロッカーシャフト、３８ａ…長孔、４０…コントロールピン、４２…ブッシュ、４２ａ…支持孔、５０，５２…シム、５０ａ，５２ａ…基部、５０ｂ，５２ｂ…ピックアップ部、５０ｃ，５２ｃ…凹部、５４…軸受、５４ａ…側面、５６…カムキャップ、５６ａ…側面、６０…締結ボルト、１１８…仲介駆動機構、１３０…入力部、１３０ｅ…スプリングリテーナ、１３２，１３４…揺動カム、１３７…シムホルダー、１３７ａ…板状本体、１３７ｂ…ボルト挿通孔、１３７ｃ…係止アーム、１３７ｄ…被挿入空間、１３８…ロッカーシャフト、１５０，１５２…シム、１５０ａ，１５２ａ…基部、１５０ｂ，１５２ｂ…ピックアップ部、１５０ｃ，１５２ｃ…凹部、１５４…軸受、１５４ａ…側面、１５６…カムキャップ、１５６ａ…側面、１５６ｂ…ボルト孔、１６０…締結ボルト、Ｉｘ，Ｉｙ…内面、Ｊｘ，Ｊｙ…内面、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１１，Ｐ１２…当接位置。

Claims (6)

1. 相互に直接又は間接に係合する複数部品を支持軸上に配置し、該複数部品間の相対的回転位相の調節により内燃機関のバルブ特性を可変とするバルブ特性可変機構において、前記支持軸上にて前記複数部品と内燃機関本体側部材との間に配置されて前記複数部品の軸方向位置を調節するシムと、内燃機関本体側に固定されて前記シムに接触することで前記シムの姿勢を保持するシムホルダーとを備えたバルブ特性可変機構位置調節装置であって、
   前記シムと前記シムホルダーとの一方に被挿入空間が形成され、他方に前記被挿入空間に挿入される挿入突起が形成され、前記被挿入空間内に配置された前記挿入突起が前記被挿入空間に対する相対的回転により前記被挿入空間内にて対向する２つの内面に当接状態にあることを特徴とするバルブ特性可変機構位置調節装置。
2. 請求項１において、前記バルブ特性可変機構は、前記複数部品として、バルブカムからの駆動力が伝達されて揺動する入力部、該入力部からの駆動力が伝達されて揺動することでバルブ側へバルブ駆動力を出力する出力部、及び前記入力部と前記出力部とにそれぞれ係合することで前記入力部と前記出力部とを間接的に係合させて前記入力部の駆動力を前記出力部に伝達する中間伝達部を備え、
   前記シムホルダーは、前記入力部に前記バルブカム側への付勢力を与えることにより前記入力部と前記バルブカムとの接触を維持する機能を兼ねていることを特徴とするバルブ特性可変機構位置調節装置。
3. 請求項１又は２において、前記シムに前記挿入突起が形成され、前記シムホルダーに前記被挿入空間が形成されていることを特徴とするバルブ特性可変機構位置調節装置。
4. 相互に直接又は間接に係合する複数部品を支持軸上に配置し、該複数部品間の相対的回転位相の調節により内燃機関のバルブ特性を可変とするバルブ特性可変機構において、前記支持軸上にて前記複数部品と内燃機関本体側部材との間に前記複数部品の軸方向位置を調節するシムを配置して、内燃機関本体側に固定されたシムホルダーを前記シムに接触させることで前記シムの姿勢を保持するバルブ特性可変機構位置調節装置のシム固定方法であって、
   前記シムが前記支持軸上にて前記複数部品と前記内燃機関本体側部材との間に配置された状態で、前記シムホルダーを前記内燃機関本体上に配置することで、前記シムと前記シムホルダーとの一方に形成された被挿入空間内に、他方に形成された挿入突起を配置し、次いで前記シムホルダーを前記内燃機関本体上にて配置をずらすことにより、前記挿入突起に対して前記被挿入空間を相対回転させ、前記被挿入空間内にて対向する２つの内面に前記挿入突起を当接させることを特徴とするシム固定方法。
5. 請求項４において、前記バルブ特性可変機構は、前記複数部品として、バルブカムからの駆動力が伝達されて揺動する入力部、該入力部からの駆動力が伝達されて揺動することでバルブ側へバルブ駆動力を出力する出力部、及び前記入力部と前記出力部とにそれぞれ係合することで前記入力部と前記出力部とを間接的に係合させて前記入力部の駆動力を前記出力部に伝達する中間伝達部を備え、
   前記シムホルダーは、前記入力部に前記バルブカム側への付勢力を与えることにより前記入力部と前記バルブカムとの接触を維持する機能を兼ねていることを特徴とするシム固定方法。
6. 請求項４又は５において、前記シムに前記挿入突起が形成され、前記シムホルダーに前記被挿入空間が形成されていることを特徴とするシム固定方法。

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