JP2008291714A - 接触維持装置、シム回転防止装置及びシム回転防止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】構成が簡易で、シムの回転防止作業も容易で、騒音発生を防止できる内燃機関のバルブ特性可変動弁機構。
【解決手段】ロストステー54にはスプリング収納部54a及びスプリングキャップ54bからなる付勢機構と共にボルト挿通孔54e,54f及びボルト68,70からなるスライド固定機構とスライド方向で傾斜する傾斜面54g,54hとが形成されている。傾斜面54g,54hは、ロストステー54がカムキャップの上面に配置された状態ではスライド範囲内でシム62,64の上面62c,64cに当接可能とされているのでシム62,64の回転防止作業はロストステー54の取り付け作業の一部として容易に実行できる。しかも傾斜面54g,54hがシム62,64に当接した状態でロストステー54が固定できるので、シム62,64と傾斜面54g,54hとの接触状態は維持され、以後、シム62,64は揺動することもなく衝突による騒音発生は防止できる。こうして課題が達成される。
【選択図】図１７

Description

本発明は、内燃機関に設けられたバルブ特性可変動弁機構の軸方向位置を基準位置に調節するシムの回転を防止できる接触維持装置、シム回転防止装置及びシム回転防止方法に関する。

内燃機関のシリンダヘッド上に設けられているバルブ特性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）。

このようなバルブ特性可変動弁機構は、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基準通りに設定かつ維持されていることが重要である。このため通常は、複数部品と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たり、あるいはシムに突起を形成してこの突起の位置に対応して形成したロストモーション機構やヘッドカバーに設けた挟持部にて係合したりしている。
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上、シムはカムキャップの対向面に対して密着できないため当接状態が維持されておらず、又、挟持部では単なる係合であって密着しておらず当接状態が維持されていない。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や挟持部内面に衝突を繰り返して騒音を発生するので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、このような構成ではシム固定のための機構が複雑化すると共に、シム固定のためのみにボルト締めなどの作業が必要であるのでシムの回転防止の作業性が悪い。

本発明は、構成が簡易で、シムの回転防止作業も容易で、騒音発生を防止できる内燃機関のバルブ特性可変動弁機構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に記載の接触維持装置は、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て該複数部品の軸方向位置をシムにて基準位置に調節すると共に該複数部品の一部を内燃機関のバルブカムに対して接触させることで該バルブカムからのバルブ駆動力をバルブ側に伝達するバルブ特性可変動弁機構において、前記複数部品の一部に付勢力を与えて前記バルブカムに対する接触を維持させる接触維持装置であって、前記複数部品の一部に付勢力を与える付勢機構と、内燃機関本体側の取り付け面に対する固定位置をスライド範囲内で選択可能なスライド固定機構と、内燃機関本体側の取り付け面に配置された状態で、前記シムの外周面に対向すると共に、スライド方向にて傾斜することで前記スライド範囲内にて前記シムの外周面に当接可能な傾斜面とを備えたことを特徴とする。

このように接触維持装置には付勢機構と共に、スライド固定機構とスライド方向で傾斜する傾斜面とが形成されている。この傾斜面は、接触維持装置が内燃機関本体側の取り付け面に配置された状態では、シムの外周面に対向し、スライド範囲内でシムの外周面に当接可能である。スライド固定機構は長孔などにより簡易な構成で実現でき、傾斜面についてもスライド方向にて傾斜する構成であり簡易な構成である。

そしてこのような構成によりシムの回転防止は、シムを配置した後、接触維持装置を内燃機関本体側の取り付け面に配置し、スライドしてシムの外周面に傾斜面を当接し、この状態で接触維持装置を取り付け面に固定することで可能となる。したがってシムの回転防止作業は接触維持装置の本来の接触維持目的での取り付け作業の一部として容易に実行できる。

しかもスライドにより傾斜面がシムに当接した状態で接触維持装置が固定できるので、シムと傾斜面との当接状態は維持され、以後、シムは揺動することもなく衝突による騒音発生は防止できる。

したがってこのような接触維持装置を内燃機関のバルブ特性可変動弁機構に適用することで、構成が簡易で、シムの回転防止作業も容易で、かつ騒音発生を防止できるバルブ特性可変動弁機構を提供できることになる。

請求項２に記載の接触維持装置では、請求項１において、前記シムは、前記複数部品と内燃機関本体側の基準面との間、及び前記複数部品と前記基準面とは対向する側の内燃機関本体側の面との間に配置されることを特徴とする。

シムは、このように複数部品と内燃機関本体側の基準面との間のみでなく、複数部品と基準面とは対向する側の面と間に配置する構成とすることができ、この２つのシムに対して、接触維持装置の傾斜面を当接させることにより、簡易な構成にて２つのシムに対して回転防止作業を容易に実行することができる。こうしてシムの回転を阻止して騒音発生を防止できる。

請求項３に記載の接触維持装置では、請求項１又は２において、前記シムは、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を有し、該支持軸収納空間に前記支持軸を収納した状態で前記支持軸上に配置されることを特徴とする。

このように支持軸上に配置されたシムに対して接触維持装置の傾斜面をスライドにて当接させることにより、シムの回転を阻止して騒音発生を防止することができる。
請求項４に記載の接触維持装置では、請求項１〜３のいずれかにおいて、ボルト挿通孔が形成されていることにより該ボルト挿通孔を介して内燃機関本体側の取り付け面にボルト締結されると共に、前記ボルト挿通孔がスライド方向に長孔として形成されていることにより前記スライド固定機構が実現されており、前記傾斜面が前記長孔の長手方向にて傾斜する形状とされていることを特徴とする。

このように内燃機関本体側にボルト締結にて固定するためのボルト挿通孔が長孔として形成されていることにより、簡易な構成でスライド固定機構が容易に実現できる。
請求項５に記載の接触維持装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記傾斜面は平面であることを特徴とする。

このように傾斜面を平面状の簡易な形状とすることにより、スライドによりシムの外周面に当接させてシムの回転を阻止して騒音発生を防止できる。
請求項６に記載の接触維持装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記傾斜面は、当接する前記シムの外周面と回転中心との距離よりも短い半径の円筒状内周面であることを特徴とする。

傾斜面を、このような簡易な形状である円筒状内周面としても、スライドによりシムの外周面に当接させてシムの回転を阻止して騒音発生を防止できる。
請求項７に記載のシム回転防止装置は、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て該複数部品の軸方向位置をシムにて基準位置に調節すると共に該複数部品の一部を内燃機関のバルブカムに対して接触させることで該バルブカムからのバルブ駆動力をバルブ側に伝達するバルブ特性可変動弁機構において、前記シムの回転を防止するシム回転防止装置であって、請求項１〜６のいずれかに記載の接触維持装置を用いて前記複数部品の一部に付勢力を与えて前記バルブカムに対する接触を維持させ、同時に前記シムの回転防止を実行していることを特徴とする。

このように内燃機関のバルブ特性可変動弁機構に請求項１〜６のいずれかに記載の接触維持装置を適用することにより、前述したごとく構成が簡易で、シムの回転防止作業も容易で、かつ騒音発生を防止できるバルブ特性可変動弁機構を実現できる。

請求項８に記載のシム回転防止装置では、請求項７において、前記バルブ特性可変動弁機構は、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ると共に、前記支持軸の軸方向での前記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を備え、前記接触維持装置は前記入力部に付勢力を与えていることを特徴とする。

このようにバルブ特性可変動弁機構は、複数部品として入力部、出力部及び中間伝達部を備えて、制御軸にて中間伝達部の軸方向での移動位置を調節することでバルブ特性を可変とすることができる。このようなバルブ特性可変動弁機構において、前記接触維持装置を適用することにより、前述したごとく構成が簡易で、シムの回転防止作業も容易で、かつ騒音発生を防止できるバルブ特性可変動弁機構を実現できる。

請求項９に記載のシム回転防止装置では、請求項７又は８において、前記シムは、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を有し、該支持軸収納空間に前記支持軸を収納した状態で前記支持軸上に配置されると共に、該配置状態にて、前記支持軸収納空間の閉塞側から前記接触維持装置の傾斜面にて当接されていることを特徴とする。

このように接触維持装置側の傾斜面をシムの閉塞側から当接させることにより、シムの回転をより確実に阻止して騒音発生防止を効果的なものとすることができる。
請求項１０に記載のシム回転防止装置では、請求項７〜９のいずれかにおいて、前記取り付け面は、前記支持軸を固定するためのキャップの上面であることを特徴とする。

このように支持軸固定用のキャップの上面を取り付け面とすることにより、接触維持装置をバルブ特性可変動弁機構に沿って容易に取り付けることができる。このことによりバルブ特性可変動弁機構における複数部品の一部に、接触維持装置の付勢機構から付勢力を容易に与えることができると共に、シムに対してスライドさせることにより傾斜面を容易に当接させることができる。このことにより、構成が簡易で、シムの回転防止作業も容易で、かつ騒音発生を防止できるバルブ特性可変動弁機構を実現できる。

請求項１１に記載のシム回転防止方法は、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て該複数部品の軸方向位置をシムにて基準位置に調節すると共に該複数部品の一部を内燃機関のバルブカムに対して接触させることで該バルブカムからのバルブ駆動力をバルブ側に伝達するバルブ特性可変動弁機構における前記シムの回転防止方法であって、前記シムが前記支持軸上にて前記バルブ特性可変動弁機構と内燃機関本体側の基準面との間に配置された状態で、請求項１〜６のいずれかに記載の接触維持装置を、内燃機関本体側の取り付け面に配置してスライドすることにより前記接触維持装置の傾斜面を前記シムの外周面に当接した後に、前記接触維持装置を内燃機関本体側の取り付け面に固定することを特徴とする。

このように請求項１〜６のいずれかに記載の接触維持装置を、取り付け面に配置してスライドすることにより傾斜面をシムの外周面に当接し、その後に取り付け面にて接触維持装置を固定する。このような簡易な構成にて、容易なシム回転防止方法により、騒音発生を防止できるバルブ特性可変動弁機構を実現できる。

請求項１２に記載のシム回転防止方法では、請求項１１において、前記シムの配置と共に、前記複数部品を挟んで前記基準面とは対向する側の内燃機関本体側の面と前記複数部品との間に間隙充填用のシムが配置された状態で、前記接触維持装置を、内燃機関本体側の取り付け面に配置してスライドすることにより前記接触維持装置の傾斜面を２つの前記シムの外周面に当接した後に、前記接触維持装置を内燃機関本体側の取り付け面に固定することを特徴とする。

このように２つのシムについても、請求項１〜６のいずれかに記載の接触維持装置を用いて上述したごとく作業することにより、簡易な構成にて、容易なシム回転防止方法により、２つのシムが共に回転防止されて、騒音発生を防止できるバルブ特性可変動弁機構を実現できる。

［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に相当）の平面構成説明図である。尚、カムキャリア８が存在せず、バルブ特性可変動弁機構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、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。

気筒２ａ〜２ｄには、各２つの吸気バルブ６及び各２つの排気バルブ１６の４バルブがそれぞれ配置されている。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（バルブ特性に相当）は固定されておらず、バルブ特性可変動弁機構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。このスロットルバルブは吸気バルブ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。そしてバルブ特性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する制御を実行している。

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（制御軸に相当）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（図３）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。

次に複数部品から構成される仲介駆動機構２２及びその周辺構成について説明する。図４，５，６，７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とその周辺構成を示している。図４は斜視図、図５は仰視の斜視図、図６は正面図、図７は平面図である。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。図８は仲介駆動機構２２の分解斜視図、図９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。

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にはスプリングリテーナ４６ｅが形成されている。このスプリングリテーナ４６ｅは、図１〜７に示した、内部に圧縮状態のスプリングを備えたロストステー５４（接触維持装置に相当）から付勢力が与えられる。仲介駆動機構２２がエンジン２に組み込まれた状態では、このように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の一辺はローラロッカーアーム２４を駆動するためのカム面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８に示したごとくであり、軸直交方向で破断した状態は図９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全体が支持されている。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９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。

このようにバルブ特性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差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１〜７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上において、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１０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（間隙充填用のシムに相当）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１０において(Ａ)はシム６２，６４の平面図、(Ｂ)は左側面図、(Ｃ)は正面図、(Ｄ)は底面図、(Ｅ)は斜視図である。シム６２，６４は、全体が矩形の基板６２ａ，６４ａから構成されている。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。

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における一方の側面）８ｂと第１揺動カム４８との間隙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。そして間隙充填用のシムとして、第２揺動カム５０と軸受８ａの他の側面（基準面８ｂとは対向する側の面）８ｃとの間隙を埋めるのに適切な厚さの第２シム６４が選択される。

このようなシム６２，６４の回転を防止するシム回転防止装置を構成するためには、まず図１１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（キャップに相当）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１２に示すごとく全気筒２ａ〜２ｄにて吸気バルブ６が同一のバルブ作用角となるように基準面８ｂと第１揺動カム４８との間隙を埋める適切な厚さの第１シム６２を選択し、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とは対向する軸受８ａの側面８ｃと第２揺動カム５０との間隙を埋める適切な厚さの第２シム６４を選択し、同様に支持軸収納空間６４ｂ内にロッカーシャフト５６を収納するようにして第２シム６４を配置する。このことによりシム６２，６４は図１３に示すごとくロッカーシャフト５６上に配置されることになる。

シム６２，６４を配置した後、ローラ４６ｄと吸気カム２８との接触状態を維持させるために、図１３に示したごとく、ロストステー５４がカムキャップ６６上に配置される。ここでロストステー５４の構成を図１４，１５に示す。図１４の(Ａ)は平面図、(Ｂ)は正面図、(Ｃ)は底面図、図１５の(Ａ)は左側面図、(Ｂ)は右側面図、(Ｃ)は斜視図、(Ｄ)は仰視した斜視図である。

ロストステー５４は、スプリング収納部５４ａ、スプリングキャップ５４ｂ及びアーム５４ｃ，５４ｄを備えている。スプリング収納部５４ａ内には圧縮状のコイルスプリングが収納されており、円筒状のスプリングキャップ５４ｂを介してスプリングリテーナ４６ｅを下向きに付勢できるようにされている。このコイルスプリングを収納したスプリング収納部５４ａ及びスプリングキャップ５４ｂが付勢機構に相当する。

スプリング収納部５４ａの両側に設けられたアーム５４ｃ，５４ｄは、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、その先端を到達させている。このカムキャップ６６でのロストステー５４の固定は、図１３に示したごとく、アーム５４ｃ，５４ｄの先端に仲介駆動機構２２の軸方向とは直交する方向に長孔として形成されているボルト挿通孔５４ｅ，５４ｆを介して、ボルト６８，７０にてカムキャップ６６の上面６６ａに締結されることによりなされる。尚、このボルト６８，７０のいずれかあるいは一方はカムキャップ６６を軸受８ａ側に固定する締結ボルトを兼ねても良い。

このボルト挿通孔５４ｅ，５４ｆによりロストステー５４がボルト６８，７０にてカムキャップ６６上に未締結状態で取り付けられた場合には、図１６に矢印にて示すごとく、ボルト挿通孔５４ｅ，５４ｆの長手方向の長さにて規定されるスライド範囲にてロストステー５４がスライドできる。そしてスライド範囲の任意の位置にてボルト６８，７０を締結すれば、図１７に示すごとくロストステー５４をカムキャップ６６上に固定することができる。ここで図１６，１７の(Ａ)は斜視図、(Ｂ)は左側面図、(Ｃ)は右側面図である。このボルト挿通孔５４ｅ，５４ｆ及びボルト６８，７０がスライド固定機構に相当する。

更に各アーム５４ｃ，５４ｄの下面側には、各シム６２，６４の外周面、ここでは上面６２ｃ，６４ｃに対向して、傾斜面５４ｇ，５４ｈが形成されている。この傾斜面５４ｇ，５４ｈはボルト挿通孔５４ｅ，５４ｆの長手方向に沿って傾斜している。すなわち傾斜面５４ｇ，５４ｈはスライド方向にて傾斜している。

カムキャップ６６の上面６６ａに配置したロストステー５４を、図１６に示したごとくボルト挿通孔５４ｅ，５４ｆが規定するスライド範囲にてスライドさせた場合、スライド範囲のいずれかの位置にて傾斜面５４ｇ，５４ｈは各シム６２，６４の外周の一部、ここでは上面６２ｃ，６４ｃに当接して停止する。この状態でボルト６８，７０を締結することにより、図１７に示したごとく傾斜面５４ｇ，５４ｈは各シム６２，６４の上面６２ｃ，６４ｃに対する当接を維持した状態でロストステー５４がカムキャップ６６上に固定されることになる。

この図１７の状態では、仲介駆動機構２２と内燃機関本体側の基準面８ｂとの間に配置されているシム６２については、(Ｂ)に示すごとくロストステー５４の傾斜面５４ｇにてその上面６２ｃが当接されていることにより回転が完全に阻止されている。内燃機関本体側の基準面８ｂとは対向する位置の側面８ｃと仲介駆動機構２２との間に配置されているシム６４については、(Ｃ)に示すごとくロストステー５４の傾斜面５４ｈにてその上面６４ｃが当接されていることにより回転が完全に阻止されている。このようにしてシム回転防止装置及びシム回転防止方法が実現される。

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５４には、スプリング収納部５４ａ及びスプリングキャップ５４ｂからなる付勢機構と共に、ボルト挿通孔５４ｅ，５４ｆ及びボルト６８，７０からなるスライド固定機構と、スライド方向で傾斜する傾斜面５４ｇ，５４ｈとが形成されている。この傾斜面５４ｇ，５４ｈは、ロストステー５４が内燃機関本体側の取り付け面、ここではカムキャップ６６の上面６６ａに配置された状態では、シム６２，６４の外周面、ここでは上面６２ｃ，６４ｃに対向し、スライド範囲内でシム６２，６４の外周面に当接可能とされている。

上記スライド固定機構は長孔として形成されているボルト挿通孔５４ｅ，５４ｆにより簡易な構成にて実現されており、傾斜面５４ｇ，５４ｈについてもスライド方向に傾斜する平面であり同じく簡易な構成である。

そしてこのような構成によるシム６２，６４の回転防止については、まずロッカーシャフト５６を支持軸収納空間６２ｂ，６４ｂ内に収納するようにしてシム６２，６４を配置した後、ロストステー５４を内燃機関本体側であるカムキャップ６６の上面６６ａに配置する。そしてロストステー５４をスライドすることで、傾斜面５４ｇ，５４ｈをシム６２，６４の上面６２ｃ，６４ｃに当接する。この状態でロストステー５４をボルト６８，７０にてボルト締結して固定する。このことでシム６２，６４の回転防止が可能となるので、シム６２，６４の回転防止作業はロストステー５４の取り付け作業の一部として容易に実行できる。

しかも傾斜面５４ｇ，５４ｈがシム６２，６４に当接した状態でロストステー５４が固定できるので、シム６２，６４と傾斜面５４ｇ，５４ｈとの接触状態は維持され、以後、シム６２，６４は揺動することもなく衝突による騒音発生は防止できる。

したがってこのようなロストステー５４を用いたエンジン２のバルブ特性可変動弁機構４は、構成が簡易で、２つのシム６２，６４の回転防止作業も容易で、かつ騒音発生を防止できることになる。

［その他の実施の形態］
（ａ）．前記実施の形態においては、ロストステー５４の各傾斜面５４ｇ，５４ｈは各シム６２，６４の上面６２ｃ，６４ｃに当接していた。すなわち支持軸収納空間６２ｂ，６４ｂの閉塞側として上面６２ｃ，６４ｃから各傾斜面５４ｇ，５４ｈはシム６２，６４に当接していた。このように閉塞側であれば、支持軸収納空間６２ｂ，６４ｂの開放側とは１８０°異なる必要はなく、例えば、図１８に示すごとく、各シム６２，６４の側面６２ｄ，６４ｄに各傾斜面５４ｇ，５４ｈを当接するようにしても良い。これ以外の形状のシムにおいても、その外周面に存在する面に当接することにより回転を阻止するようにしても良い。

又、ロストステーの傾斜面が当接するシムの外周面は前記実施の形態のごとく平面である必要はなく、シムが回転しないように当接が維持できれば曲面でも良い。例えば、図１９の(Ａ)に示すごとく、シム回転半径ｒよりも半径Ｒの大きい円を外周とするシム１６２の外周面１６２ａに、ロストステー１５４側の平面状の傾斜面１５４ａを当接させても良い。

又、ロストステーの傾斜面も平面である必要はない。例えば図１９の(Ｂ)に示すごとく、当接するシム２６２の角部２６２ａの外周面と回転中心との距離Ｑよりも短い半径ｑの円筒状内周面からなる傾斜面２５４ａをロストステー２５４に形成して、シム２６２の角部２６２ａに当接するように構成しても良い。

（ｂ）．前記実施の形態においては、バルブ特性可変動弁機構は吸気バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構であったが、排気バルブについても同様に構成することができる。更に吸気バルブと排気バルブとの両方に同様な構成を適用することができる。このようなバルブ特性可変動弁機構においても本発明を前記実施の形態のごとく適用することにより、構成が簡易で、シムの回転防止作業も容易で、かつ騒音発生を防止できるバルブ特性可変動弁機構を実現することができる。

実施の形態１のバルブ特性可変動弁機構を示すエンジンの縦断面図。 同じくバルブ特性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その周辺構成を示す斜視図。 同じく仲介駆動機構及びその周辺構成を示す仰視斜視図。 同じく仲介駆動機構及びその周辺構成を示す正面図。 同じく仲介駆動機構及びその周辺構成を示す平面図。 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。 同じくロストステーの組み付け説明図。 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構成説明図。 同じくシム回転防止工程説明図。 同じくシム回転防止工程説明図。 他の実施の形態のシム回転防止状態説明図。 他の実施の形態のシム回転防止状態説明図。

符号の説明

２…エンジン、２ａ〜２ｄ…気筒、４…バルブ特性可変動弁機構、６…吸気バルブ、８…カムキャリア、８ａ…軸受、８ｂ…基準面、８ｃ…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…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…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…スプリングキャップ、５４ｃ，５４ｄ…アーム、５４ｅ，５４ｆ…ボルト挿通孔、５４ｇ，５４ｈ…傾斜面、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…上面、６２ｄ，６４ｄ…側面、６６…カムキャップ、６６ａ…上面、６８，７０…ボルト、１５４…ロストステー、１５４ａ…傾斜面、１６２…シム、１６２ａ…外周面、２５４…ロストステー、２５４ａ…傾斜面、２６２…シム、２６２ａ…角部。

Claims (12)

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て該複数部品の軸方向位置をシムにて基準位置に調節すると共に該複数部品の一部を内燃機関のバルブカムに対して接触させることで該バルブカムからのバルブ駆動力をバルブ側に伝達するバルブ特性可変動弁機構において、前記複数部品の一部に付勢力を与えて前記バルブカムに対する接触を維持させる接触維持装置であって、
   前記複数部品の一部に付勢力を与える付勢機構と、
   内燃機関本体側の取り付け面に対する固定位置をスライド範囲内で選択可能なスライド固定機構と、
   内燃機関本体側の取り付け面に配置された状態で、前記シムの外周面に対向すると共に、スライド方向にて傾斜することで前記スライド範囲内にて前記シムの外周面に当接可能な傾斜面と、
   を備えたことを特徴とする接触維持装置。
2. 請求項１において、前記シムは、前記複数部品と内燃機関本体側の基準面との間、及び前記複数部品と前記基準面とは対向する側の内燃機関本体側の面との間に配置されることを特徴とする接触維持装置。
3. 請求項１又は２において、前記シムは、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を有し、該支持軸収納空間に前記支持軸を収納した状態で前記支持軸上に配置されることを特徴とする接触維持装置。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、ボルト挿通孔が形成されていることにより該ボルト挿通孔を介して内燃機関本体側の取り付け面にボルト締結されると共に、前記ボルト挿通孔がスライド方向に長孔として形成されていることにより前記スライド固定機構が実現されており、前記傾斜面が前記長孔の長手方向にて傾斜する形状とされていることを特徴とする接触維持装置。
5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、前記傾斜面は平面であることを特徴とする接触維持装置。
6. 請求項１〜４のいずれかにおいて、前記傾斜面は、当接する前記シムの外周面と回転中心との距離よりも短い半径の円筒状内周面であることを特徴とする接触維持装置。
7. 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て該複数部品の軸方向位置をシムにて基準位置に調節すると共に該複数部品の一部を内燃機関のバルブカムに対して接触させることで該バルブカムからのバルブ駆動力をバルブ側に伝達するバルブ特性可変動弁機構において、前記シムの回転を防止するシム回転防止装置であって、
   請求項１〜６のいずれかに記載の接触維持装置を用いて前記複数部品の一部に付勢力を与えて前記バルブカムに対する接触を維持させ、同時に前記シムの回転防止を実行していることを特徴とするシム回転防止装置。
8. 請求項７において、前記バルブ特性可変動弁機構は、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ると共に、前記支持軸の軸方向での前記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を備え、前記接触維持装置は前記入力部に付勢力を与えていることを特徴とするシム回転防止装置。
9. 請求項７又は８において、前記シムは、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を有し、該支持軸収納空間に前記支持軸を収納した状態で前記支持軸上に配置されると共に、該配置状態にて、前記支持軸収納空間の閉塞側から前記接触維持装置の傾斜面にて当接されていることを特徴とするシム回転防止装置。
10. 請求項７〜９のいずれかにおいて、前記取り付け面は、前記支持軸を固定するためのキャップの上面であることを特徴とするシム回転防止装置。
11. 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て該複数部品の軸方向位置をシムにて基準位置に調節すると共に該複数部品の一部を内燃機関のバルブカムに対して接触させることで該バルブカムからのバルブ駆動力をバルブ側に伝達するバルブ特性可変動弁機構における前記シムの回転防止方法であって、
    前記シムが前記支持軸上にて前記バルブ特性可変動弁機構と内燃機関本体側の基準面との間に配置された状態で、請求項１〜６のいずれかに記載の接触維持装置を、内燃機関本体側の取り付け面に配置してスライドすることにより前記接触維持装置の傾斜面を前記シムの外周面に当接した後に、前記接触維持装置を内燃機関本体側の取り付け面に固定することを特徴とするシム回転防止方法。
12. 請求項１１において、前記シムの配置と共に、前記複数部品を挟んで前記基準面とは対向する側の内燃機関本体側の面と前記複数部品との間に間隙充填用のシムが配置された状態で、前記接触維持装置を、内燃機関本体側の取り付け面に配置してスライドすることにより前記接触維持装置の傾斜面を２つの前記シムの外周面に当接した後に、前記接触維持装置を内燃機関本体側の取り付け面に固定することを特徴とするシム回転防止方法。

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