JP2008286057A - 可変動弁機構シム回転防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】シムの取り付け作業が容易であり構成も簡易であり騒音発生を防止できる内燃機関の可変動弁機構シム回転防止構造。
【解決手段】シム６２の当接面６２ｃ，６２ｄは支持軸収納空間６２ｂの両側にて外側を向いている縁に形成され、支持軸収納空間６２ｂの開放側で間隔が狭くなるように形成されている。仲介駆動機構２２と２つの突起７０を有する基準面との間に上方からロッカーシャフト５６を支持軸収納空間６２ｂに収納するように挿入すると、自ずと突起７０の側面は両側からシム６２を挟むように接触し、突起７０が各々当接面６２ｃ，６２ｄに接触した状態でシム６２の挿入は停止する。この接触による停止によりシム６２の挿入位置と回転位置とが固定される。吸気カム２８からの駆動力が仲介駆動機構２２側に伝達されてもシム６２は供回りせずに姿勢は十分安定して保持される。こうして課題が達成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、支持軸上に配置した複数部品間の相対的回転位相差の調節により内燃機関のバルブ特性を可変とする可変動弁機構において、複数部品の軸方向位置を基準位置に調節するシムの回転防止構造に関する。

内燃機関のシリンダヘッド上に形成されている可変動弁機構を駆動して、吸気バルブや排気バルブの最大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可変動弁機構が知られている（例えば特許文献１，２参照）。

このような可変動弁機構は、仲介駆動機構として、ロッカーシャフト（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差を、コントロールシャフト（制御軸）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、内燃機関本体側の基準面との間に、軸方向位置を高精度に設定するためのシムを挿入している。

しかし内燃機関運転時の振動によりシムが大きく回転すると支持軸から脱落するおそれがある。このため特許文献１ではシムを配置した後にシムホルダーをボルト締めしている。特許文献２ではカムキャップの側面にて平行に対向する面を形成して、この面にてシムの回転を阻止している。
特開２００６−３１６６５９号公報（第７頁、図５−８） 特開２００６−１１２２７９号公報（第９−１２頁、図７−９）

内燃機関運転時の振動により大きく回転しないまでもシムの揺動を許すと、シムが周辺の部材に衝突することで騒音を生じるおそれがある。特許文献２ではシムの脱落防止はなされるが、シム配置の作業効率の上から、シムはカムキャップの対向面に対して嵌合させておらず、シム挿入作業のための挿入代が存在する。このため、内燃機関運転時にシムの揺動により脱落防止のための対向面に衝突を繰り返して騒音を発生し、騒音防止効果は存在しない。

特許文献１では、確実にシムを固定しているため、回転防止と共に騒音防止も実現しているが、このようなシム固定のための機構が複雑化すると共に、ボルト締めなどの作業が必要であり、シムの取り付け作業性が悪い。

本発明は、シムの取り付け作業が容易であり、構成も簡易であり、騒音発生を防止できる可変動弁機構シム回転防止構造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に記載の可変動弁機構シム回転防止構造は、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差の調節により内燃機関のバルブ特性を可変とする可変動弁機構において、前記複数部品と内燃機関本体側の基準面との間に配置されて前記支持軸の軸方向での前記複数部品の軸方向位置を基準位置に調節するシムの回転防止構造であって、前記シムには、厚さ方向に貫通し一方向側に開放された支持軸収納空間と、該支持軸収納空間の両側にて外側を向いている縁に形成され前記支持軸収納空間の開放側で間隔が狭くされている面又は稜からなる当接部とが設けられ、前記内燃機関本体側には、前記複数部品と前記基準面との間に配置された前記シムの各当接部に前記支持軸収納空間の開放側から接触することで前記シムの姿勢を保持する回転阻止部が設けられていることを特徴とする。

上述したごとく内燃機関本体側に設けられている回転阻止部は、支持軸収納空間の開放側から当接部に接触することでシムの姿勢を保持している。シムの支持軸収納空間の両側にて当接部を構成する面又は稜は、外側を向いている縁に形成され、支持軸収納空間の開放側で間隔が狭くなるように形成されている。このため、支持軸を支持軸収納空間に収納するようにシムを挿入すると、自ずと回転阻止部は当接部の両側からシムを挟むように接触し、両方の回転阻止部が各々当接部に接触した状態でシムの挿入は停止する。この接触による停止によりシムの挿入位置と回転位置とが固定される。

このようにシムの取り付け作業は、そのシムとしての機能を発揮させるために、複数部品と内燃機関本体側の基準面との間に挿入することで、自ずと内燃機関本体側の回転阻止部により挿入位置と回転位置とが固定されるので取り付け作業が容易である。しかもシム形状も回転阻止部も簡易な構成である。

そしてシムが両側にて支持されることになるので回転が十分に阻止され、騒音発生を効果的に防止できる。
請求項２に記載の可変動弁機構シム回転防止構造は、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差の調節により内燃機関のバルブ特性を可変とする可変動弁機構において、前記複数部品と内燃機関本体側の基準面との間に配置されて前記支持軸の軸方向での前記複数部品の軸方向位置を基準位置に調節するシムの回転防止構造であって、前記シムには、厚さ方向に貫通し一方向側に開放された支持軸収納空間と、該支持軸収納空間の両側にて内側を向いている縁に形成され前記支持軸収納空間の開放側で間隔が広くされている面又は稜からなる当接部とが設けられ、前記内燃機関本体側には、前記複数部品と前記基準面との間に配置された前記シムの各当接部に前記支持軸収納空間の開放側から接触することで前記シムの姿勢を保持する回転阻止部が設けられていることを特徴とする。

上述したごとく内燃機関本体側に設けられている回転阻止部は、支持軸収納空間の開放側から当接部に接触することでシムの姿勢を保持している。支持軸収納空間の両側にて当接部を構成する面又は稜は、内側を向いている縁に形成され、支持軸収納空間の開放側で間隔が広くなるように形成されている。このため、支持軸を支持軸収納空間に収納するようにシムを挿入すると、自ずと回転阻止部は２つの当接部の間からシムを両側へ押し広げるように接触し、両方の回転阻止部が各々当接部に接触した状態でシムの挿入は停止する。この接触による停止によりシムの挿入位置と回転位置とが固定される。

このようにシムの取り付け作業は、そのシムとしての機能を発揮させるために、複数部品と内燃機関本体側の基準面との間に挿入することで、自ずと内燃機関本体側の回転阻止部により挿入位置と回転位置とが固定されるので取り付け作業が容易である。しかもシム形状も回転阻止部も簡易な構成である。

そしてシムが両側にて支持されることになるので回転が十分に阻止され、騒音発生を効果的に防止できる。
請求項３に記載の可変動弁機構シム回転防止構造では、請求項１又は２において、前記当接部の面又は稜にて姿勢が保持された状態では、前記シムは前記支持軸に非接触状態にあることを特徴とする。

このようにシムが支持軸から離れた状態にて、回転阻止部にてシムの姿勢が保持されることで、シムに何らかの外力が作用したとしてもシム側から支持軸へは伝播されることがなくなり、可変動弁機構のより円滑な駆動を維持しやすくなる。逆に支持軸から可変動弁機構駆動時の振動が直接伝播されないので、シムの姿勢をより維持しやすくなる。

請求項４に記載の可変動弁機構シム回転防止構造は、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差の調節により内燃機関のバルブ特性を可変とする可変動弁機構において、前記複数部品と内燃機関本体側の基準面との間に配置されて前記支持軸の軸方向での前記複数部品の軸方向位置を基準位置に調節するシムの回転防止構造であって、前記シムには、厚さ方向に貫通し一方向側に開放された支持軸収納空間と、該支持軸収納空間の片側にて外側を向いている縁と内側を向いている縁とに形成され前記支持軸収納空間の開放側で間隔が狭くされている面又は稜からなる当接部とが設けられ、前記内燃機関本体側には、前記複数部品と前記基準面との間に配置された前記シムの内側を向いている縁に形成された当接部に前記支持軸収納空間の開放側から前記支持軸の周面を接触させた状態で、前記シムの外側を向いている縁に形成された当接部に前記支持軸収納空間の開放側から接触することで前記シムの姿勢を保持する回転阻止部が設けられていることを特徴とする。

このように支持軸周面と協働することで、内燃機関本体側に設けた回転阻止部が１つであっても、２つの当接部に支持軸周面と共に接触することでシムの姿勢を保持することができる。したがって簡易な構成で可変動弁機構シム回転防止構造を実現できる。

更にこのような構成によりシムの取り付け作業は、そのシムとしての機能を発揮させるために複数部品と基準面との間に挿入することで、自ずと回転阻止部及び支持軸周面により２点で支持して挿入位置と回転位置とが固定されるので取り付け作業が容易である。しかもシムは２点にて支持されることになるので回転が十分に阻止され、騒音発生を効果的に防止できる。

請求項５に記載の可変動弁機構シム回転防止構造では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記回転阻止部は、前記基準面に形成されていることを特徴とする。
回転阻止部は、内燃機関本体側の内でも特に基準面に形成することで、より簡易な構成で容易かつ確実にシムの回転防止を実現することができる。

請求項６に記載の可変動弁機構シム回転防止構造では、請求項５において、前記回転阻止部は、前記基準面に形成された２つの突起であり、該突起の側面又は該側面に存在する稜を前記当接部に接触させることにより前記シムの姿勢を保持することを特徴とする。

このように基準面に突起を形成して、この突起の側面又は該側面に存在する稜を利用することにより、回転阻止部を容易に形成できる。
請求項７に記載の可変動弁機構シム回転防止構造では、請求項１〜６のいずれかにおいて、前記複数部品を挟んで前記基準面とは反対側にて内燃機関本体側に形成された側面と前記複数部品との間に配置されるシムと内燃機関本体側との構成についても、前記支持軸収納空間、前記当接部及び前記回転阻止部の構成が存在することを特徴とする。

このように基準面ではない反対側の側面と複数部品との間に挿入配置されるシムは、基準面側のシムにて基準位置が決定された後に、複数部品と反対側の側面との間のスペースを埋めるものであるが、このシム側についても上述した基準位置を決定するシム側と同様な構成にて回転防止が実現できる。このことによりもう１つのシムについても、簡易な構成でかつ容易な取り付け作業にて騒音発生を効果的に防止できる。

請求項８に記載の可変動弁機構シム回転防止構造では、請求項１〜７のいずれかにおいて、前記可変動弁機構は、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間接的に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、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、及び前記支持軸の軸方向での中間伝達部の移動位置を調節することにより前記入力部と前記出力部との軸回りでの相対的回転位相差を変更可能とする制御軸とを備えたことを特徴とする。

このような構成の可変動弁機構では、制御軸の軸方向移動にて内燃機関のバルブ特性が可変とされている。この可変動弁機構においても、上述した当接部と回転阻止部とを設けることにより、簡易な構成でかつ容易な取り付け作業にて可変動弁機構シム回転防止構造を実現でき、騒音発生を効果的に防止できる。

［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、可変動弁機構４を示している。尚、図１，２は１つの気筒における吸気バルブ６側の縦断面を表し、図１は吸気バルブ６の閉弁状態、図２は吸気バルブ６の開弁状態を示している。図３はエンジン２上部における主としてカムキャリア８（内燃機関本体側の部材）の平面構成説明図である。尚、カムキャリア８が存在せず、可変動弁機構４が直接シリンダヘッド１０上に構成されていても良い。

このエンジン２は車両駆動用であり、シリンダブロック１２、ピストン１４及びシリンダブロック１２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１２に形成された各気筒２ａ（＃１気筒），２ｂ（＃２気筒），２ｃ（＃３気筒），２ｄ（＃４気筒）には、シリンダブロック１２、ピストン１４及びシリンダヘッド１０にて区画された燃焼室１５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２ａ〜２ｄには、それぞれ２つの吸気バルブ６及び２つの排気バルブ１６の４バルブが配置されている。吸気バルブ６は吸気ポート１８を、排気バルブ１６は排気ポートを開閉する。全ての吸気ポート１８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２ａ〜２ｄに分配している。尚、各気筒２ａ〜２ｄの吸気ポート１８に燃料を供給するために各吸気ポート１８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２０が配置されている。尚、このように吸気バルブ６の上流側にて燃料噴射する構成以外に、直接、各燃焼室１５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６のバルブ作用角は固定されておらず、可変動弁機構４によりバルブ作用角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の変化に応じて最大バルブリフト量も同時に変化しているので、以下、説明するバルブ作用角変化は最大バルブリフト量変化にも対応している。

尚、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６のバルブ作用角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。そして可変動弁機構の故障などにより吸気バルブ６のバルブ作用角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６のリフト駆動は、カムキャリア８に配置された後述する仲介駆動機構２２及びローラロッカーアーム２４を介して、吸気カムシャフト２６に設けられた吸気カム２８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２ａ〜２ｄの仲介駆動機構２２に共通のコントロールシャフト３０を、コントロールシャフト３０の一端に設けられたアクチュエータ３２にて軸方向に移動させる。このことにより、仲介駆動機構２２によるバルブ駆動力の伝達状態が調節され、吸気バルブ６のバルブ作用角が最小バルブ作用角と最大バルブ作用角との間で連続的に調節される。尚、吸気カムシャフト２６は、その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６用のバルブタイミング可変機構３４とタイミングチェーン３６とを介してエンジン２のクランクシャフト３８の回転に対して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３４により吸気バルブ６の開閉タイミングの進角・遅角が調節される。

尚、各気筒２ａ〜２ｄの排気バルブ１６は排気カムシャフト４０に設けられた排気カム４２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作用角で開閉されている。尚、排気カムシャフト４０は、その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１６用のバルブタイミング可変機構４４とタイミングチェーン３６とを介してエンジン２のクランクシャフト３８の回転に対して１／２の回転数で連動している。したがって排気バルブ１６の開閉タイミングの進角・遅角については、排気バルブ１６用のバルブタイミング可変機構４４により調節されている。そして各気筒２ａ〜２ｄ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２２について説明する。図４，５，６は１つの気筒、ここでは＃２気筒２ｂにおける仲介駆動機構２２とその周辺の機構を示している。図４，５は異なる方向から見た斜視図、図６は正面図である。尚、仲介駆動機構２２自体は他の＃１気筒２ａ、＃３気筒２ｃ及び＃４気筒２ｄについても基本的に同一の構成である。更に図７は仲介駆動機構２２の分解斜視図、図８は破断斜視図を示す。

仲介駆動機構２２は、その中央に設けられた入力部４６、入力部４６の一端側に設けられた第１揺動カム４８（出力部に相当）、第１揺動カム４８とは反対側に設けられた第２揺動カム５０（出力部に相当）及び内部に配置されたスライダギア５２（中間伝達部に相当）を備えている。このように入力部４６は２つの揺動カム４８，５０により軸方向にて挟持されている。

入力部４６のハウジング４６ａ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４６ｂを形成している。ハウジング４６ａの外周面からは平行な２つのアーム４６ｃが突出して形成されている。アーム４６ｃの先端には、ハウジング４６ａの軸方向と平行な軸にてローラ４６ｄが回転可能に取り付けられている。更に入力部４６のハウジング４６ａには、図１〜６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５４から付勢力が与えられるスプリングリテーナ４６ｅが形成されている。仲介駆動機構２２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４６ｅがロストステー５４側から付勢力を受けることにより、入力部４６のローラ４６ｄは常に吸気カム２８に接触される。

２つの揺動カム４８，５０の各ハウジング４８ａ，５０ａ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右ネジ型螺旋状にヘリカルスプライン４８ｂ，５０ｂを形成している。そしてこの内部空間はシャフト挿通孔を有する端面壁部４８ｃ，５０ｃ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４８ｄ，５０ｄがそれぞれ突出して形成されている。このノーズ４８ｄ，５０ｄの一辺はカム面４８ｅ，５０ｅを形成している。

入力部４６及び２つの揺動カム４８，５０から構成される空間内に配置されているスライダギア５２は、外形は図７に示したごとくであり、軸直交方向で破断した状態は図８に示したごとくである。このスライダギア５２は略円柱状をなし、外周面中央には左ネジ型螺旋状の入力用ヘリカルスプライン５２ａが形成されている。この入力用ヘリカルスプライン５２ａの両端には、それぞれ右ネジ型螺旋状の出力用ヘリカルスプライン５２ｂ，５２ｃが形成されている。スライダギア５２の中心軸部分には中心軸方向に貫通する貫通孔５２ｄが形成されている。そして入力用ヘリカルスプライン５２ａの位置で、貫通孔５２ｄの内周面には周方向に周溝５２ｅが形成されている。この周溝５２ｅには径方向に外部へ貫通するピン挿入孔５２ｆが形成されている。

スライダギア５２の貫通孔５２ｄ内には、パイプ状のロッカーシャフト５６（支持軸に相当）が貫通することでスライダギア５２と共に仲介駆動機構２２全体を支持している。このようにしてロッカーシャフト５６に支持されたスライダギア５２は周方向に摺動可能である。このロッカーシャフト５６は４つの仲介駆動機構２２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５６には各仲介駆動機構２２に対応する位置に軸方向に長く形成された長孔５６ａが開口している。この長孔５６ａはロッカーシャフト５６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５６の内部空間には、コントロールシャフト３０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３０は丸棒状に形成されたものであるが、各仲介駆動機構２２に対応する位置には、ロッカーシャフト５６の長孔５６ａを貫通するようにして、コントロールピン５８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５８の先端側には、ロッカーシャフト５６の外側からブッシュ６０が自身の中央に形成された支持孔にてコントロールピン５８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３０がロッカーシャフト５６の内部に配置されている状態では、各コントロールピン５８の先端及びこの先端に貫かれているブッシュ６０は、図８に示したごとくスライダギア５２の内周面に形成された周溝５２ｅ内に配置されている。ブッシュ６０の軸方向の幅は周溝５２ｅ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３０とスライダギア５２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３０の軸方向（図示Ｌ−Ｈ方向）移動に連動してスライダギア５２は軸方向に移動することになる。

このように可変動弁機構の一部を構成している仲介駆動機構２２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４６、揺動カム４８，５０、スライダギア５２）をロッカーシャフト５６上に配置している。そしてコントロールシャフト３０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、ここではバルブ作用角を連続的に可変としている。

図１〜６に示したごとく、カムキャリア８に取り付けられたロッカーシャフト５６上にて、各仲介駆動機構２２の軸方向（図示Ｌ−Ｈ方向）での基準位置は、図９に示す第１シム６２を用いて設定されている。尚、もう１つの第２シム６４についても、第１シム６２とは厚さ以外の形状は同一であるので共に説明する。

図９において(Ａ)はシム６２，６４の斜視図、(Ｂ)は正面図、(Ｃ)は右側面図、(Ｄ)は底面図である。シム６２，６４は、上底よりも下底が短い逆台形状の基板６２ａ，６４ａから構成されている。したがってシム６２，６４の両側の側面である当接面６２ｃ，６４ｃ，６２ｄ，６４ｄ（当接部に相当）の間隔は上底側では広く下底側では狭くなっている。更に、この基板６２ａ，６４ａには厚さ方向に貫通し、一方向である下底側に開放された支持軸収納空間６２ｂ，６４ｂが形成されている。したがって当接面６２ｃ，６４ｃ，６２ｄ，６４ｄは支持軸収納空間６２ｂ，６４ｂの両側にて外側を向いている縁に形成されていると共に支持軸収納空間６２ｂ，６４ｂの開放側で間隔が狭くされている。

尚、上述した構成のシム６２，６４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２ａ〜２ｄでの基準面（ここではカムキャリア８の軸受８ａの一方の側面）８ｂと第１揺動カム４８との間のクリアランスを埋めて各仲介駆動機構２２の基準位置を決定するのに適切な厚さの第１シム６２が選択される。そして第２揺動カム５０と、軸受８ａとのクリアランスを埋めるのに適切な厚さの第２シム６４が選択される。

すなわち図１０に示すごとくロッカーシャフト５６を、軸受８ａ上に配置してカムキャップ６６にて挟持することにより、各仲介駆動機構２２を各気筒２ａ〜２ｄに対応した位置に配置する。そして図１１，１２に示すごとく各気筒２ａ〜２ｄで同一のバルブ作用角となるように軸受８ａと第１揺動カム４８との間のクリアランスを適切な厚さの第１シム６２を選択し、第１シム６２の支持軸収納空間６２ｂ内にロッカーシャフト５６を収納するようにして、第１シム６２をロッカーシャフト５６に配置する。更に基準面８ｂとは逆側の軸受８ａの側面８ｃと第２揺動カム５０との間のクリアランスを埋める厚さの第２シム６４を選択して、同様に第２シム６４の支持軸収納空間６４ｂ内にロッカーシャフト５６を収納するようにして配置する。

軸受８ａの基準面８ｂとこれとは反対側の側面８ｃには、それぞれ左右一対の突起７０，７２が形成されている。この各突起７０，７２の各側面７０ａ，７２ａの間隔は、シム６２，６４における当接面６２ｃ，６４ｃ，６２ｄ，６４ｄの上底側の間隔と下底側の間隔との中間に設定されている。

したがってシム６２，６４が図１１，１２のごとく各仲介駆動機構２２と軸受８ａとの間に挿入されると、図１３，１４に示すごとくシム６２，６４の当接面６２ｃ，６４ｃ，６２ｄ，６４ｄに、各突起７０，７２の側面７０ａ，７２ａが支持軸収納空間６２ｂ，６４ｂの開放側から接触して位置が決定される。シム６２，６４の支持軸収納空間６２ｂ，６４ｂは幅及び中心部の直径がロッカーシャフト５６の直径よりも大きく形成されており、この位置状態では、支持軸収納空間６２ｂ，６４ｂの内周面６２ｅ，６４ｅはロッカーシャフト５６の外周面から浮いており接触していない。

シム６２，６４を配置した後、図１３，１４に示したごとくロストステー５４がカムキャップ６６上に取り付けられる。このことによりロストステー５４は、仲介駆動機構２２の入力部４６に設けられたスプリングリテーナ４６ｅを付勢する。

スプリングリテーナ４６ｅの付勢のために、ロストステー５４のスプリング収納部５４ａにはコイルスプリングが収納されて、円筒状のキャップ５４ｂにてスプリングリテーナ４６ｅを下向きに付勢している。スプリング収納部５４ａの両側にはアーム５４ｃ，５４ｄが設けられ、それぞれ仲介駆動機構２２とシム６２，６４との上方を横切ってカムキャップ６６に先端を到達させている。ロストステー５４の固定は、このアーム５４ｃ，５４ｄの先端に形成されたボルト挿通孔５４ｅ，５４ｆを介してボルト６８にてカムキャップ６６側に締結されることによりなされる。尚、このボルト６８はカムキャップ６６を軸受８ａ側に固定する締結ボルトを兼ねても良い。

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）．図９に示したごとく、シム６２，６４の当接面６２ｃ，６４ｃ，６２ｄ，６４ｄは、支持軸収納空間６２ｂ，６４ｂの両側にて外側を向いている縁に形成され、支持軸収納空間６２ｂ，６４ｂの開放側で間隔が狭くなるように形成されている。

したがってシム６２，６４を仲介駆動機構２２と基準面８ｂあるいは反対側の側面８ｃとの間に上方からロッカーシャフト５６を支持軸収納空間６２ｂ，６４ｂに収納するように挿入すると、自ずと回転阻止部としての突起７０，７２の側面７０ａ，７２ａは両側からシム６２，６４を挟むように接触する。このように両方の突起７０，７２が各々当接面６２ｃ，６４ｃ，６２ｄ，６４ｄに接触した状態でシム６２，６４の挿入は停止する。この接触による停止によりシム６２，６４の挿入位置と回転位置とが固定される。

このようにシム６２，６４の取り付け作業は、そのシムとしての機能を発揮させるために、仲介駆動機構２２と基準面８ｂあるいは側面８ｃとの間に挿入することで、自ずと内燃機関本体側の突起７０，７２により挿入位置と回転位置とが固定されるので取り付け作業が容易である。

しかも基準面８ｂ及び反対側の側面８ｃに前述した突起７０，７２を設け、シム６２，６４には前述した当接面６２ｃ，６４ｃ，６２ｄ，６４ｄを設ければ良く、シム６２，６４も突起７０，７２も簡易な構成である。

そしてシム６２，６４が両側にて支持されることになるので回転が十分に阻止されることからエンジン２の運転時に、吸気カム２８からの駆動力が仲介駆動機構２２側に伝達されて揺動カム４８，５０が揺動してもシム６２，６４は供回りせずに姿勢は十分安定して保持される。

このためシム６２，６４は、直上に存在するロストステー５４のアーム５４ｃ，５４ｄに対する揺動による衝突を阻止されるので騒音発生を十分に防止できる。特に基準面８ｂ側のシム６２は仲介駆動機構２２から強い軸力により、仲介駆動機構２２に生じる軸回りの揺動力の影響が大きいが、上述した構成により姿勢が安定できるので、騒音発生防止効果が顕著である。

（ロ）．シム６２，６４は突起７０，７２の接触によりロッカーシャフト５６とは非接触状態で支持されている。このためシム６２，６４に何らかの外力が作用しても、シム６２，６４側からロッカーシャフト５６への伝播が阻止されるので、コントロールシャフト３０の円滑な駆動を維持しやすくなる。逆にロッカーシャフト５６から可変動弁機構４の駆動時振動が直接伝播されないのでシム６２，６４の姿勢をより維持しやすくなる。

［実施の形態２］
本実施の形態では図１５に示すごとくシム１６２の外形が異なる。尚、基準面と仲介駆動機構２２との間に配置されるシム１６２のみでなく、基準面とは反対側の側面と仲介駆動機構２２との間に配置されるシムについても同じ外形である。

ここでシム１６２は、上底と下底とが同一長さの矩形状の基板１６２ａから構成されている。この基板１６２ａには厚さ方向に貫通し下底側に開放された支持軸収納空間１６２ｂが形成されている。この支持軸収納空間１６２ｂの両側にて内側を向いている縁に、それぞれ当接面１６２ｃ，１６２ｄが形成されている。この当接面１６２ｃ，１６２ｄは支持軸収納空間１６２ｂの開放側で間隔が広くされている。

そしてカムキャリアに形成された基準面からは２つの突起１７０が、それぞれ支持軸収納空間１６２ｂの開放側から接触している。
他の構成は前記実施の形態１と同じなので同一の符号にて示している。

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１６２の当接面１６２ｃ，１６２ｄは、支持軸収納空間１６２ｂの両側にて内側を向いている縁に形成され、支持軸収納空間１６２ｂの開放側で間隔が広くなるように形成されている。

したがってシム１６２を仲介駆動機構２２と基準面あるいは反対側の側面との間に上方からロッカーシャフト５６を支持軸収納空間１６２ｂに収納するように挿入すると、自ずと回転阻止部としての突起１７０の側面１７０ａは２つの当接面１６２ｃ，１６２ｄの間でシム１６２を両側へ押し広げるように接触する。このように両方の突起１７０が各々当接面１６２ｃ，１６２ｄに接触した状態でシム１６２の挿入は停止する。この接触による停止によりシム１６２の挿入位置と回転位置とが固定される。

このようにシム１６２の取り付け作業は、そのシムとしての機能を発揮させるために、仲介駆動機構２２と基準面あるいは反対側の側面との間に挿入することで、自ずと内燃機関本体側の突起１７０により挿入位置と回転位置とが固定されるので取り付け作業が容易である。

しかも基準面及び反対側の側面に前述した突起１７０を設け、シム１６２には前述した当接面１６２ｃ，１６２ｄを設ければ良く、シム１６２も突起１７０も簡易な構成である。

そしてシム１６２が両側にて支持されることになるので回転が十分に阻止されることからエンジン運転時に、吸気カムからの駆動力が仲介駆動機構２２側に伝達されて揺動カムが揺動してもシム１６２は供回りせずに姿勢は十分安定して保持される。

このためシム１６２は、直上に存在するロストステー５４のアーム５４ｃ，５４ｄに対する揺動による衝突を阻止されるので騒音発生を十分に防止できる。特に基準面側のシム１６２は仲介駆動機構２２から強い軸力により、仲介駆動機構２２に生じる軸回りの揺動力の影響が大きいが、上述した構成により姿勢が安定できるので、騒音発生防止効果が顕著である。

（ロ）．本実施の形態についてもシム１６２はロッカーシャフト５６とは非接触状態である。したがって前記実施の形態１の（ロ）の効果を生じる。
［その他の実施の形態］
（ａ）．前記実施の形態１においては突起７０，７２はその突出方向に仲介駆動機構２２が存在しない位置に設けられることにより仲介駆動機構２２との干渉を避けていた。この代わりに、図１６に示すごとく、突起２７０の突出長さがシム２６２の厚さよりも短いものを用いれば、突出方向に仲介駆動機構２２が存在する位置に設けても良い。

前記実施の形態２においても同様であり、突起１７０はその突出方向に仲介駆動機構２２が存在しない位置に設けられていたが、図１７に示すごとく、突起３７０の突出長さがシム３６２の厚さよりも短いものを用いれば、突出方向に仲介駆動機構２２が存在する位置に設けても良い。

（ｂ）．前記実施の形態１においては支持軸収納空間６２ｂを囲んで内側を向いている縁はロッカーシャフト５６には非接触状態であったが、図１８に示すごとく、シム４６２において支持軸収納空間４６２ｂを囲んで内側を向いている縁をロッカーシャフト５６に接触させるようにしても良い。このように２つの突起４７０とロッカーシャフト５６との３点にてシム４６２が支持されることにより、シム４６２がより安定する。又、突起４７０同士の位置が高精度に設定されなくても、いずれか２点にてシム４６２が安定して支持される。

前記実施の形態２においても同様であり、支持軸収納空間１６２ｂを囲んで内側を向いている縁はロッカーシャフト５６には非接触状態であったが、図１９に示すごとく、シム５６２における支持軸収納空間５６２ｂを囲んで内側を向いている縁をロッカーシャフト５６に接触させるようにしても良い。このように２つの突起５７０とロッカーシャフト５６との３点にてシム５６２が支持されることにより、シム５６２がより安定する。又、突起５７０同士の位置が高精度に設定されなくても、いずれか２点にてシム５６２が安定して支持される。

（ｃ）．前記各実施の形態にて述べたごとく２つの突起による支持、あるいは２つの突起とロッカーシャフト５６とによる支持以外に、図２０に示すごとく、１つの突起６７０の側面６７０ａとロッカーシャフト５６の周面とによりシム６６２を支持しても良い。

すなわちシム６６２の外側を向いた縁に１つの当接面６６２ｃを形成し、シム６６２の内側を向いた縁にもう１つの当接面６６２ｄを形成している。この２つの当接面６６２ｃ，６６２ｄは支持軸収納空間６６２ｂの開放側で間隔が狭くされている。更に基準面には支持軸としてのロッカーシャフト５６に対向して回転阻止部である側面６７０ａを有する突起６７０が形成される。

そしてシム６６２の一方の当接面６６２ｄに支持軸収納空間６６２ｂの開放側からロッカーシャフト５６の周面を接触させた状態で、他方の当接面６６２ｃに支持軸収納空間６６２ｂの開放側から突起６７０の側面６７０ａを接触させる。

このことによりシム６６２は安定して支持され、騒音発生を防止できる。このようにシム６６２の取り付け作業が容易であり、しかも構成も簡易である。
（ｄ）．前記各実施の形態では、回転阻止部となる突起は、図１０等に示すごとくカムキャリアの軸受８ａ側に形成されていたが、これ以外の内燃機関本体側の部材としてカムキャップ６６に形成しても良い。このことにより図２１，２２に示すごとく突起７７０，８７０は、シム７６２，８６２の重心よりも高くあるいは十分に近づいた位置で当接面７６２ｃ，７６２ｄ，８６２ｃ，８６２ｄに支持軸収納空間７６２ｂ，８６２ｂの開放側から接触するようにできる。このことによりシム７６２，８６２の支持がより安定する。ロッカーシャフト５６を図１８，１９，２０のごとく接触させる場合も同様である。

（ｅ）．前記各実施の形態において回転阻止部を側面として形成する突起は、円柱状に形成されていた。これ以外に、角柱状に形成しても良い。例えば四角柱状に形成した場合を図２３，２４に示す。この場合、突起９７０，１０７０の側面にある稜（図２３）や側面（図２４）が、当接面９６２ｃ，９６２ｄ，１０６２ｃ，１０６２ｄに支持軸収納空間９６２ｂ，１０６２ｂの開放側から接触してシム９６２，１０６２の姿勢を保持する回転阻止部として機能する。

（ｆ）．前記各実施の形態では、シムの当接部は平面や曲面の当接面として形成されていたが、面でなく図２５に示すシム１１６２ごとく稜１１６２ｃ，１１６２ｄとして形成しても良い。図２５において(Ａ)は斜視図、(Ｂ)は平面図、(Ｃ)は左側面図、(Ｄ)は正面図、(Ｅ)は右側面図、(Ｆ)は底面図である。図２５は外側に向いている縁の例であるが、内側に向いている縁についても同様に稜として形成できる。

この稜１１６２ｃ，１１６２ｄとして形成した当接部に、回転阻止部が支持軸収納空間１１６２ｂの開放側から接触することによりシム１１６２の姿勢が保持される。

実施の形態１の可変動弁機構を示すエンジンの縦断面図。 同じく可変動弁機構を示すエンジンの縦断面図。 同じくカムキャリアの平面構成説明図。 同じく仲介駆動機構及び周辺の機構を示す斜視図。 同じく仲介駆動機構及び周辺の機構を示す斜視図。 同じく仲介駆動機構及び周辺の機構を示す正面図。 同じく仲介駆動機構の分解斜視図。 同じく仲介駆動機構の破断斜視図。 同じくシムの構成説明図。 同じく仲介駆動機構の組み付け説明図。 同じくシムの組み付け説明図。 同じくシムの組み付け説明図。 同じくロストステーの組み付け説明図。 同じくロストステーの組み付け説明図。 実施の形態２の可変動弁機構におけるシムの取り付け状態を示す構成説明図。 他の実施の形態の可変動弁機構におけるシムの取り付け状態を示す構成説明図。 他の実施の形態の可変動弁機構におけるシムの取り付け状態を示す構成説明図。 他の実施の形態の可変動弁機構におけるシムの取り付け状態を示す構成説明図。 他の実施の形態の可変動弁機構におけるシムの取り付け状態を示す構成説明図。 他の実施の形態の可変動弁機構におけるシムの取り付け状態を示す構成説明図。 他の実施の形態の可変動弁機構におけるシムの取り付け状態を示す構成説明図。 他の実施の形態の可変動弁機構におけるシムの取り付け状態を示す構成説明図。 他の実施の形態の可変動弁機構におけるシムの取り付け状態を示す構成説明図。 他の実施の形態の可変動弁機構におけるシムの取り付け状態を示す構成説明図。 他の実施の形態の可変動弁機構におけるシム形状を示す構成説明図。

符号の説明

２…エンジン、２ａ〜２ｄ…気筒、４…可変動弁機構、６…吸気バルブ、８…カムキャリア、８ａ…軸受、８ｂ…基準面、８ｃ…反対側の側面、１０…シリンダヘッド、１２…シリンダブロック、１４…ピストン、１５…燃焼室、１６…排気バルブ、１８…吸気ポート、２０…燃料噴射弁、２２…仲介駆動機構、２４…ローラロッカーアーム、２６…吸気カムシャフト、２８…吸気カム、３０…コントロールシャフト、３２…アクチュエータ、３４…吸気バルブ用のバルブタイミング可変機構、３６…タイミングチェーン、３８…クランクシャフト、４０…排気カムシャフト、４２…排気カム、４４…排気バルブ用のバルブタイミング可変機構、４６…入力部、４６ａ…ハウジング、４６ｂ…ヘリカルスプライン、４６ｃ…アーム、４６ｄ…ローラ、４６ｅ…スプリングリテーナ、４８，５０…揺動カム、４８ａ，５０ａ…ハウジング、４８ｂ，５０ｂ…ヘリカルスプライン、４８ｃ，５０ｃ…端面壁部、４８ｄ，５０ｄ…ノーズ、４８ｅ，５０ｅ…カム面、５２…スライダギア、５２ａ…入力用ヘリカルスプライン、５２ｂ，５２ｃ…出力用ヘリカルスプライン、５２ｄ…貫通孔、５２ｅ…周溝、５２ｆ…ピン挿入孔、５４…ロストステー、５４ａ…スプリング収納部、５４ｂ…キャップ、５４ｃ，５４ｄ…アーム、５４ｅ，５４ｆ…ボルト挿通孔、５６…ロッカーシャフト、５６ａ…長孔、５８…コントロールピン、６０…ブッシュ、６２，６４…シム、６２ａ，６４ａ…基板、６２ｂ，６４ｂ…支持軸収納空間、６２ｃ，６４ｃ，６２ｄ，６４ｄ…当接面、６２ｅ，６４ｅ…内周面、６６…カムキャップ、６８…ボルト、７０，７２…突起、７０ａ，７２ａ…側面、１６２…シム、１６２ａ…基板、１６２ｂ…支持軸収納空間、１６２ｃ，１６２ｄ…当接面、１７０…突起、１７０ａ…側面、２６２…シム、２７０…突起、３６２…シム、３７０…突起、４６２…シム、４６２ｂ…支持軸収納空間、４７０…突起、５６２…シム、５６２ｂ…支持軸収納空間、５７０…突起、６６２…シム、６６２ｂ…支持軸収納空間、６６２ｃ，６６２ｄ…当接面、６７０…突起、６７０ａ…側面、７６２，８６２…シム、７６２ｂ，８６２ｂ…支持軸収納空間、７６２ｃ，７６２ｄ，８６２ｃ，８６２ｄ…当接面、７７０，８７０…突起、９６２，１０６２…シム、９６２ｂ，１０６２ｂ…支持軸収納空間、９６２ｃ，９６２ｄ，１０６２ｃ，１０６２ｄ…当接面、９７０，１０７０…突起、１１６２…シム、１１６２ｂ…支持軸収納空間、１１６２ｃ，１１６２ｄ…稜。

Claims (8)

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差の調節により内燃機関のバルブ特性を可変とする可変動弁機構において、前記複数部品と内燃機関本体側の基準面との間に配置されて前記支持軸の軸方向での前記複数部品の軸方向位置を基準位置に調節するシムの回転防止構造であって、
   前記シムには、厚さ方向に貫通し一方向側に開放された支持軸収納空間と、該支持軸収納空間の両側にて外側を向いている縁に形成され前記支持軸収納空間の開放側で間隔が狭くされている面又は稜からなる当接部とが設けられ、
   前記内燃機関本体側には、前記複数部品と前記基準面との間に配置された前記シムの各当接部に前記支持軸収納空間の開放側から接触することで前記シムの姿勢を保持する回転阻止部が設けられていることを特徴とする可変動弁機構シム回転防止構造。
2. 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差の調節により内燃機関のバルブ特性を可変とする可変動弁機構において、前記複数部品と内燃機関本体側の基準面との間に配置されて前記支持軸の軸方向での前記複数部品の軸方向位置を基準位置に調節するシムの回転防止構造であって、
   前記シムには、厚さ方向に貫通し一方向側に開放された支持軸収納空間と、該支持軸収納空間の両側にて内側を向いている縁に形成され前記支持軸収納空間の開放側で間隔が広くされている面又は稜からなる当接部とが設けられ、
   前記内燃機関本体側には、前記複数部品と前記基準面との間に配置された前記シムの各当接部に前記支持軸収納空間の開放側から接触することで前記シムの姿勢を保持する回転阻止部が設けられていることを特徴とする可変動弁機構シム回転防止構造。
3. 請求項１又は２において、前記当接部の面又は稜にて姿勢が保持された状態では、前記シムは前記支持軸に非接触状態にあることを特徴とする可変動弁機構シム回転防止構造。
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差の調節により内燃機関のバルブ特性を可変とする可変動弁機構において、前記複数部品と内燃機関本体側の基準面との間に配置されて前記支持軸の軸方向での前記複数部品の軸方向位置を基準位置に調節するシムの回転防止構造であって、
   前記シムには、厚さ方向に貫通し一方向側に開放された支持軸収納空間と、該支持軸収納空間の片側にて外側を向いている縁と内側を向いている縁とに形成され前記支持軸収納空間の開放側で間隔が狭くされている面又は稜からなる当接部とが設けられ、
   前記内燃機関本体側には、前記複数部品と前記基準面との間に配置された前記シムの内側を向いている縁に形成された当接部に前記支持軸収納空間の開放側から前記支持軸の周面を接触させた状態で、前記シムの外側を向いている縁に形成された当接部に前記支持軸収納空間の開放側から接触することで前記シムの姿勢を保持する回転阻止部が設けられていることを特徴とする可変動弁機構シム回転防止構造。
5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、前記回転阻止部は、前記基準面に形成されていることを特徴とする可変動弁機構シム回転防止構造。
6. 請求項５において、前記回転阻止部は、前記基準面に形成された２つの突起であり、該突起の側面又は該側面に存在する稜を前記当接部に接触させることにより前記シムの姿勢を保持することを特徴とする可変動弁機構シム回転防止構造。
7. 請求項１〜６のいずれかにおいて、前記複数部品を挟んで前記基準面とは反対側にて内燃機関本体側に形成された側面と前記複数部品との間に配置されるシムと内燃機関本体側との構成についても、前記支持軸収納空間、前記当接部及び前記回転阻止部の構成が存在することを特徴とする可変動弁機構シム回転防止構造。
8. 請求項１〜７のいずれかにおいて、前記可変動弁機構は、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間接的に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、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、及び前記支持軸の軸方向での中間伝達部の移動位置を調節することにより前記入力部と前記出力部との軸回りでの相対的回転位相差を変更可能とする制御軸とを備えたことを特徴とする可変動弁機構シム回転防止構造。

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