JP2009209712A - 可変動弁機構用アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】 可変動弁機構のコントロールシャフトの回動可能範囲を規制するストッパ部材に荷重が作用しても、ストッパ部材を支持するストッパ支持部材の変形や位置ずれを防止する。
【解決手段】 電動モータ２１に接続されて回転するコントロールシャフト１５に設けた第１ストッパ部材４２を、シリンダヘッド１１にストッパ支持部材１８を介して締結された第２ストッパ部材４３にａ点あるいはｂ点で当接させてコントロールシャフト１５の回動可能範囲を規制するものにおいて、第１ストッパ部材４２から第２ストッパ部材４３に作用する荷重の方向を、ストッパ支持部材１８をシリンダヘッド１１に締結するボルト１７Ｂの方向に一致させたので、ストッパ支持部材１８をシリンダヘッド１１に強固に締結することなく、前記荷重をシリンダヘッド１１に確実に伝達し、特別の補強を施すことなくストッパ支持部材１８の変形や位置ずれを防止することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電動モータに接続されて回転するコントロールシャフトで可変動弁機構を作動させて内燃機関の少なくともバルブリフトを変更する可変動弁機構用アクチュエータに関する。

内燃機関のシリンダヘッドにカムシャフトを支持するカムブラケットを上部ブラケットおよび下部ブラケットに分割してシリンダヘッドに締結し、上部ブラケットおよび下部ブラケット間に可変動弁機構のコントロールシャフトを支持するとともに、コントロールシャフトの回動可能範囲を規制すべく、コントロールシャフトに設けた突起部が当接するストッパをカムブラケットに固定したものが、下記特許文献１により公知である。
特開平９−２６８９０６号公報

ところで上記従来のものは、コントロールシャフトに設けた突起部がストッパに当接して押圧する荷重が、カムブラケットをシリンダヘッドに締結するボルトの方向に対して直角方向あるいは傾斜する方向に作用するため、前記荷重によってシリンダヘッドに対するカムブラケットの位置が偏倚してしまい、コントロールシャフトの位置が不安定になる可能性があった。これを回避するには、カムブラケットを大型で強固な部材で構成し、かつカムブラケットをシリンダヘッドに締結するボルトの直径や本数を増加させれば良いが、このようにすると重量、寸法、コスト等が増加する原因となる問題がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、可変動弁機構のコントロールシャフトの回動可能範囲を規制するストッパ部材に荷重が作用しても、ストッパ部材を支持するストッパ支持部材の変形や位置ずれを防止することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、電動モータに接続されて回転するコントロールシャフトで可変動弁機構を作動させて内燃機関の少なくともバルブリフトを変更する可変動弁機構用アクチュエータにおいて、前記コントロールシャフトに設けた第１ストッパ部材を、シリンダヘッドに締結されたストッパ支持部材に設けた第２ストッパ部材に当接させることで、前記コントロールシャフトの回動可能範囲を規制し、前記第１ストッパ部材から前記第２ストッパ部材に作用する荷重の方向を、前記ストッパ支持部材を前記シリンダヘッドに締結する方向に一致させたことを特徴とする可変動弁機構用アクチュエータが提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記ストッパ支持部材は少なくとも２本のボルトによって前記シリンダヘッドに締結され、前記第２ストッパ部材は前記２本のボルトによって前記ストッパ支持部材に共締めされることを特徴とする可変動弁機構用アクチュエータが提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記電動モータの駆動力はウオームおよびウオームホイールを介して前記コントロールシャフト伝達され、前記ウオームを収納するアクチュエータハウジングを前記ストッパ支持部材に兼用することを特徴とする可変動弁機構用アクチュエータが提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、前記アクチュエータハウジングおよび前記第２ストッパ部材は前記コントロールシャフトよりも前記シリンダヘッド側に設けられており、前記第１ストッパ部材は前記ウオームホイールの軸方向端面に一体に形成されることを特徴とする可変動弁機構用アクチュエータが提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項４の構成に加えて、前記第１ストッパ部材は前記コントロールシャフトに複数本のボルトで締結されており、最小バルブリフト時に前記コントロールシャフトと前記第２ストッパ部材との間に存在する前記ボルトの本数は、最大バルブリフト時に前記コントロールシャフトと前記第２ストッパ部材との間に存在する前記ボルトの本数よりも多いことを特徴とする可変動弁機構用アクチュエータが提案される。

尚、実施の形態のアクチュエータハウジング１８は本発明のストッパ支持部材に対応する。

請求項１の構成によれば、電動モータに接続されて回転するコントロールシャフトに設けた第１ストッパ部材を、シリンダヘッドに締結されたストッパ支持部材に設けた第２ストッパ部材に当接させてコントロールシャフトの回動可能範囲を規制するものにおいて、第１ストッパ部材から第２ストッパ部材に作用する荷重の方向を、ストッパ支持部材をシリンダヘッドに締結する方向に一致させたので、ストッパ支持部材をシリンダヘッドに強固に締結することなく、第１ストッパ部材から第２ストッパ部材に作用する荷重をシリンダヘッドに確実に伝達し、特別の補強を施すことなくストッパ支持部材の変形や位置ずれを防止することができる。

また請求項２の構成によれば、ストッパ支持部材を少なくとも２本のボルトによってシリンダヘッドに締結するに際し、第２ストッパ部材を前記２本のボルトによってストッパ支持部材に共締めするので、ボルトの本数を最小限に抑えることができるだけでなく、第２ストッパ部材をボルトでストッパ支持部材に締結し、更にストッパ支持部材を別のボルトでシリンダヘッドに締結する場合に比べて、第２ストッパ部材の締結剛性を高めることができる。

また請求項３の構成によれば、電動モータの駆動力をコントロールシャフトに伝達するウオームおよびウオームホイールのうち、ウオームを収納するアクチュエータハウジングを前記ストッパ支持部材に兼用したので、特別のストッパ支持部材が不要になって部品点数の削減が可能になるだけでなく、剛性の高いアクチュエータハウジングを用いて第２ストッパ部材を強固に締結することができる。

また請求項４の構成によれば、アクチュエータハウジングおよび第２ストッパ部材をコントロールシャフトよりもシリンダヘッド側に設け、第１ストッパ部材をウオームホイールの軸方向端面に一体に形成したので、第１ストッパ部材およびウオームホイールの一体化により部品点数を削減することができるだけでなく、ストッパ手段の軸方向の寸法を小型化することができる。

また請求項５に記載された発明によれば、第１ストッパ部材をコントロールシャフトに締結する複数本のボルトは、最小バルブリフト時にコントロールシャフトと第２ストッパ部材との間に存在する本数が、最大バルブリフト時にコントロールシャフトと第２ストッパ部材との間に存在する本数よりも多くなるように配置されるので、発生する頻度が最大バルブリフト時よりも遥かに高い最小バルブリフト時に第２ストッパ部材から第１ストッパ部材が繰り返し当接荷重の反力を受けても、第１、第２ストッパ部材の当接部に近い位置に多数本のボルトが配置されていることで、コントロールシャフトに対する第１ストッパ部材の締結剛性を充分に確保することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図９は本発明の第１の実施の形態を示すもので、図１は可変動弁機構を備えた多気筒エンジンのシリンダヘッドの平面図、図２は図１の２−２線拡大断面図、図３は図２の３−３線拡大断面図、図４は図２の４−４線断面図、図５は図２の５−５線断面図、図６は図２の６−６線断面図、図７は図２の７−７線断面図、図８は図２の８−８線矢視図、図９は図８の９方向矢視図である。

図１に示すように、直列多気筒エンジンのシリンダヘッド１１には、その下面に形成される燃焼室１２…を開閉する各２個の吸気弁１３…が設けられており、これらの吸気弁１３…のバルブリフトおよび／またはバルブタイミングが、各気筒毎に設けられた可変動弁機構１４…により制御される。可変動弁機構１４…としては種々の構造のものが公知であり、本願発明は任意の構造の可変動弁機構１４…を採用することができる。シリンダヘッド１１の上面には複数の可変動弁機構１４…の配列方向に沿ってコントロールシャフト１５が配置されており、コントロールシャフト１５に所定間隔で設けられたカム１５ａ…により可変動弁機構１４…の作動が制御される。

シリンダヘッド１１の長手方向一端部の上面には、コントロールシャフト１５を駆動するアクチュエータ１６が設けられる。アクチュエータ１６は、シリンダヘッド１１の上面に４本のボルト１７Ａ，１７Ａ；１７Ｂ，１７Ｂで固定されたアクチュエータハウジング１８を備えており、コントロールシャフト１５の一端部はアクチュエータハウジング１８の近傍に設けた軸受部１９に回転自在に支持される。シリンダヘッド１１の端壁から突出するコントロールシャフト１５の先端には、その回転位置を検出する回転角センサ２０が設けられる。

シリンダヘッド１１の側壁には、紙面に垂直な方向に見てコントロールシャフト１５と直交する方向に電動モータ２１が支持されており、この電動モータ２１のモータ出力軸２９に設けたウオーム２２（図２参照）がコントロールシャフト１５に設けたウオームホイール２３に噛合することで、電動モータ２１の駆動力によってコントロールシャフト１５が回転駆動される。

図１〜図３から明らかなように、板状の第１ストッパ部材４２がウオームホイール２３の軸方向端面に一体に形成されており、この一体化されたウオームホイール２３および第１ストッパ部材４２が、コントロールシャフト１５の端部に一体に形成されたフランジ１５ｂに、コントロールシャフト１５の周囲に１２０°間隔で配置された３本のボルト４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃで固定される。

第１ストッパ部材は対称面Ｐ（図３参照）を挟んで対称な形状であり、対称面Ｐに対して対称な二つの平面状のストッパ面４２ａ，４２ｂを備えている。３本のボルト４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃは対称面Ｐに対して非対称に配置されている。即ち、図３において３本のボルト４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃは、対称面Ｐを基準として時計方向に角度θだけ回転した位置に配置される。

次に、図１〜図４、図８および図９に基づいて、コントロールシャフト１５を駆動するアクチュエータ１６の構造を詳述する。

図２および図３から明らかなように、シリンダヘッド１１の上面は水平面に対して傾斜しており、その傾斜方向に沿ってアクチュエータハウジング１８が４本のボルト１７Ａ，１７Ａ；１７Ｂ，１７Ｂで固定される。

図８および図９から明らかなように、アクチュエータハウジング１８は基本的に円筒状の部材であって、その側部に前記４本のボルト１７Ａ，１７Ａ；１７Ｂ，１７Ｂが貫通するボス部１８ａ〜１８ｄが形成され、その上面にウオームホイール２３の下部が嵌合する開口１８ｅが形成される。開口１８ｅの一方の側縁１８ｆは直線状に形成され、他方の側縁１８ｇはＶ字状に形成される。

図１および図３から明らかなように、アクチュエータハウジング１８の前記他方の側縁１８ｇの上面に、細長い板状の第２ストッパ部材４３が前記２本のボルト１７Ｂ，１７Ｂで共締めされる。２本のボルト１７Ｂ，１７Ｂに挟まれた第２ストッパ部材４３の上面に二つのストッパ面４３ａ，４３ｂが突設されており、一方のストッパ面４３ａは第１ストッパ部材４２の一方のストッパ面４２ａに当接可能であり、他方のストッパ面４３ｂは第１ストッパ部材４２の他方のストッパ面４２ｂに当接可能である。

図２から明らかなように、アクチュエータハウジング１８の高い方の端部内周面には内径が拡大した段部１８ｈが形成されており、その段部１８ｈに第１ボールベアリング２４のアウターレース２４ａと、電動モータ２１のケーシングの結合筒部２１ａが嵌合される。アクチュエータハウジング１８の低い方の端部内周面には内径が拡大した段部１８ｉおよび雌ねじ部１８ｊが形成されており、その段部１８ｉに嵌合する第２ボールベアリング２５のアウターレース２５ａが、その雌ねじ部１８ｊに螺合するロックナット２６で固定される。

アクチュエータハウジング１８の内部に配置されるウオーム軸２７は、その一端側の第１ジャーナル２７ａが、前記第１ボールベアリング２４のアウターレース２４ａに複数のボール２４ｂ…を介して相対回転自在に支持されたインナーレース２４ｃに圧入される。またウオーム軸２７は、その他端側の第２ジャーナル２７ｂが、前記第２ボールベアリング２５のアウターレース２５ａに複数のボール２５ｂ…を介して相対回転自在に支持されたインナーレース２５ｃに嵌合し、ロックナット２８で固定される。

電動モータ２１のケーシングの結合筒状２１ａの内部に延びるモータ出力軸２９は、その先端部が各６個の山部および谷部を円周方向に交互に有する凹凸係合部２９ａを有しており、この凹凸係合部２９ａは、ウオーム軸２７の第１ジャーナル２７ａの内周に形成した各６個の山部および谷部を円周方向に交互に有する凹凸係合部２７ｃに係合する（図５参照）。カップリング３０を構成する電動モータ２１のモータ出力軸２９の凹凸係合部２９ａとウオーム軸２７の凹凸係合部２７ｃとはスプライン状に係合して回転を伝達するが、その接触面には僅かな隙間が形成されており、モータ出力軸２９の軸線とウオーム軸２７の軸線との径方向のずれを吸収しながら回転を伝達するようになっている。

ウオーム軸２７の第１ジャーナル２７ａの軸線方向内側に大径部２７ｄが形成されており、この大径部２７ｄの外周にアクチュエータハウジング１８の内周面が僅かな隙間α（図２、図４および図６参照）を介して対向する。また前記大径部２７ｄの上部に対向するアクチュエータハウジング１８の内周面には、そこをオイルが通過可能な三日月状の切欠き１８ｋ（図２および図６参照）が形成される。更に、ウオーム軸２７の第２ジャーナル２７ｂの軸線方向内側に大径部２７ｅが形成されており、この大径部２７ｅの外周にアクチュエータハウジング１８の内周面が僅かな隙間β（図２および図４参照）を介して対向する。

そしてコントロールシャフト１５の軸端に設けたウオームホイール２３が、ウオーム軸２７の中央部に形成されたウオーム２２に、アクチュエータハウジング１８の開口１８ｅを介して噛合する。

図２および図８から明らかなように、アクチュエータハウジング１８の下面にはオイル供給溝１８ｍおよび集塵室１８ｎが開口しており、オイル供給溝１８ｍはシリンダヘッド１１に形成したオイル供給通路１１ａを介して図示せぬオイルポンプに連通する。オイル供給溝１８ｍのオイル供給通路１１ａから離れた端部にはオイルジェット１８ｏが形成されており、このオイルジェット１８ｏはアクチュエータハウジング１８の内部において、アクチュエータハウジング１８と、第１ボールベアリング２４のアウターレース２４ａおよびボール２４ｂ…と、ウオーム軸２７の大径部２７ｄとにより区画された環状のオイル溜め３１に連通する。このオイル溜め３１の上部の最も高い位置に、前記切欠き１８ｋが開口する。

図４および図７から明らかなように、アクチュエータハウジング１８の開口１８ｅを区画する直線状の側縁１８ｆから、アクチュエータハウジング１８の内面に沿って突出部１８ｐが形成される。この突出部１８ｐはウオーム２２およびウオームホイール２３の噛合部に対向するように、ウオーム２２の外周面およびウオームホイール２３の一方の側面に僅かな隙間γを介して対向する。特に、アクチュエータハウジング１８の底壁がウオーム２２の外周面に沿うように円弧状断面に形成されていることで、ウオーム２２の外周面は、１８０°以上の範囲に亘って前記隙間γにより囲まれている。

シリンダヘッド１１のオイル供給通路１１ａに対向するアクチュエータハウジング１８のオイル供給溝１８ｍから上方に分岐するオイル案内溝１８ｑの上端に、ウオーム２２およびウオームホイール２３の噛合部の上部を指向するオイルジェット１８ｒが形成される。ウオーム２２およびウオームホイール２３の噛合部の軸線方向の幅Ｗ１よりも、アクチュエータハウジング１８の突出部１８ｐが軸線方向の幅Ｗ２の方が大きく設定される。

アクチュエータハウジング１８の底壁の最も低い側に小径の絞り部１８ｓが形成されており、この絞り部１８ｓが集塵室１８ｎに連通する。シリンダヘッド１１の上面には集塵室１１ｂが前記集塵室１８ｎに一体に連なるように形成される。集塵室１１ｂの低い側の側壁から延びるドレン通路１１ｃは、オイルフィルタ３２を介してシリンダヘッド１１の内部空間に連通する。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

電動モータ２１を駆動してモータ出力軸２９が回転すると、モータ出力軸２９にカップリング３０を介して接続されたウオーム軸２７に形成したウオーム２２からウオームホイール２３に回転が減速されて伝達され、コントロールシャフト１５が回転して可変動弁機構１４…が作動することで、吸気弁１３…のバルブリフトおよびバルブタイミングが変化する。

このとき、電動モータ２１のモータ出力軸２９をウオーム軸２７に接続するカップリング３０を、ウオーム軸２７に一体に形成した筒状の第１ジャーナル２７ａの内周に、モータ出力軸２９の外周を凹凸係合部２７ｃ，２９ａを介して相対回転不能に嵌合して構成するとともに、筒状の第１ジャーナル２７ａの外周をアクチュエータハウジング１８の内周に第１ボールベアリング２４を介して回転自在に支持したので、単一の第１ボールベアリング２４でモータ出力軸２９およびウオーム軸２７の両方をカップリング３０の位置で同時に支持することができ、その接続部の振動や摩耗を効果的に抑制することができる。

しかも筒状の第１ジャーナル２７ａをウオーム軸２７に一体に形成したので、カップリング３０の部品点数の削減および小型化が可能になるだけでなく、モータ出力軸２９の少なくとも一部が軸直角方向に見て第１ボールベアリング２４に重なるので、単一の第１ボールベアリング２４でモータ出力軸２９およびウオーム軸２７の径方向の振れを確実に抑制することができる。

さて、図示せぬオイルポンプからシリンダヘッド１１のオイル供給通路１１ａを介してアクチュエータハウジング１８の下面のオイル供給溝１８ｍに供給されたオイルは、オイル供給溝１８ｍに連なるオイルジェット１８ｏを介してアクチュエータハウジング１８のオイル溜め３１に噴出し、そのオイル溜め３１に臨む第１ボールベアリング２４を潤滑する。第１ボールベアリング２４を潤滑したオイルは第１オイル貯留室３３に流入し、そこに配置されたカップリング３０を潤滑し、余剰となったオイルはアクチュエータハウジング１８の上部に形成された切欠き１８ｋ（図２および図６参照）を通過して第２オイル貯留室３４に流入する。第２オイル貯留室３４には、前記オイル溜め３１からウオーム軸２７の大径部２７ｄの外周の隙間αを通過したオイルも流入し、ウオーム２２とウオームホイール２３との噛合部を潤滑する。

このとき、ウオーム軸２７を第１ボールベアリング２４を介して回転自在に支持するアクチュエータハウジング１８に形成した第２オイル貯留室３４の内部でウオーム２２およびウオームホイール２３を噛合させ、その第２オイル貯留室３４に間接的にオイルを供給するオイルジェット１８ｏをアクチュエータハウジング１８の第１ボールベアリング２４の取付部に開口させたので、第１ボールベアリング２４の一部がアクチュエータハウジング１８のオイルレベルＬ（図２参照）よりも高い位置に配置されていても、第１ボールベアリング２４を確実に潤滑できるだけでなく、第１ボールベアリング２４に摩耗粉の混入が少ない綺麗なオイルを供給して耐久性を高めることができる。

しかも、ウオーム軸２７と第１ボールベアリング２４とアクチュエータハウジング１８とによってウオーム軸２７の外周を囲む環状のオイル溜め３１を区画し、オイル溜め３１の下部にオイルジェット１８ｏを開口させるとともに、オイル溜め３１の上部に対向する部分に切欠き１８ｋを形成したので、オイルジェット１８ｏから供給されたオイルをオイル溜め３１の保持して第１ボールベアリング２４を確実に潤滑した後、余剰のオイルを第１オイル貯留室３３から切欠き１８ｋを介して第２オイル貯留室３４に供給することができる。

また第２オイル貯留室３４の内部において、オイルは高い位置にある第１ボールベアリング２４側から低い位置にある第２ボールベアリング２５側へと流れるが、図７から明らかなように、ウオーム２２とウオームホイール２３との噛合部の周囲にはアクチュエータハウジング１８の突起１８ｐによって狭い隙間γが形成されているため、その隙間を通過するオイルを前記噛合部に確実に作用させて潤滑効果を高めることができる。しかもアクチュエータハウジング１８の下面のオイル供給溝１８ｍに供給されたオイルが、オイル案内溝１８ｑからオイルジェット１８ｒを介してウオーム２２とウオームホイール２３との噛合部の上部に噴出するので、そのオイルによって前記噛合部の潤滑効果を更に高めることができる。

特に、オイルジェット１８ｒの開口を上方から見てウオーム２２と重なる位置に形成し（図７参照）、かつウオーム２２およびウオームホイール２３の噛合部を、ウオーム２２の外周に対向する突出部１８ｐの内周面の軸方向の幅内に設けたので（図４参照）、オイルジェット１８ｒから出たオイルは重力で流下してウオーム２２の外周に対向するアクチュエータハウジング１８の突出部１８ｐとの間に保持され、ウオーム２２およびウオームホイール２３の噛合部にオイルを充分に作用させて潤滑効果を高めることができる。

そしてウオーム２２とウオームホイール２３との噛合部を潤滑したオイルの一部は、ウオーム軸２７の大径部２７ｅの外周の隙間βを通過して第２ボールベアリング２５を潤滑した後、シリンダヘッド１１の上面から重力で図示せぬオイルパンに戻される。また噛合部を潤滑したオイルの他の一部は、第２オイル貯留室３４の最も低い位置に設けられた絞り部１８ｓから集塵室１８ｎ，１１ｂに流入し、その集塵室１８ｎ，１１ｂにオイル中に含まれる摩耗粉等の異物が捕集される。そして集塵室１８ｎ，１１ｂのオイルがドレン通路１１ｃに設けたオイルフィルタ３２を通過して排出される際に、オイルに含まれる摩耗粉がフィルタ３２によって濾過される。そしてオイルフィルタ３２から流出する濾過後のオイルは、シリンダヘッド１１の上面からオイルパンに戻される。

このように、集塵室１８ｎ，１１ｂでオイルに含まれる摩耗粉を捕集するので、摩耗粉の噛み込みによるウオーム２２およびウオームホイール２３の噛合部の摩耗を抑制し、その耐久性を高めることができる。このとき、第２オイル貯留室３４と集塵室１８ｎ，１１ｂとの間に絞り部１８ｓを設けたので、絞り部１８ｓでオイルの流量を規制して第２オイル貯留室３４に充分な量のオイルを貯留することができ、しかも絞り部１８ｓは集塵室１８ｎ，１１ｂの断面積に比べて小径に形成されているため、一旦集塵室１８ｎ，１１ｂに捕獲された摩耗粉が絞り部１８ｓを通過して第２オイル貯留室３４に戻ることはない。

また集塵室１８ｎ，１１ｂからドレン通路１１ｃを介して排出されるオイル量をオイルジェット１８ｏ，１８ｒから最終的に第２オイル貯留室３４に供給されるオイル量よりも少なく設定したので、第２オイル貯留室３４に常に充分な量のオイルを貯留してウオーム２２およびウオームホール２３の噛合部の潤滑を確実に潤滑することができる。

さて、コントロールシャフト１５の回動可能範囲は、バルブリフトの最小側と最大側とで規制されており、バルブリフトが小さくなり過ぎて内燃機関の始動が困難になったり、バルブリフトが大きくなり過ぎて吸気弁１３，１３がピストンと干渉したりするのを防止している。通常、コントロールシャフト１５の回動可能範囲の規制は電動モータ２１の制御により行われるが、万一電動モータ２１の制御系が故障したときのことを考慮して、機械的なストッパ手段でコントロールシャフト１５の回動可能範囲の規制している。

図３は、コントロールシャフト１５およびウオームホイール２３が時計方向の限界回転位置（最小バルブリフト位置）で、機械的なストッパにより強制的に停止させられた状態を示している。即ち、コントロールシャフト１５と一体の第１ストッパ部材４２の一方のストッパ面４２ａが、アクチュエータハウジング１８の上面に固定した第２ストッパ部材４３の一方のストッパ面４３ａにａ点で当接することで、コントロールシャフト１５の時計方向の更なる回転が規制され、始動に必要な最小バルブリフトが確保される。

逆に、コントロールシャフト１５およびウオームホイール２３が反時計方向の限界回転位置（最大バルブリフト位置）では、第１ストッパ部材４２の他方のストッパ面４２ｂが第２ストッパ部材４３の他方のストッパ面４３ａにｂ点で当接することで、コントロールシャフト１５の反時計方向の更なる回転が規制され、吸気弁１３…とピストンとの干渉が回避される。

図３から明らかなように、最小バルブリフト位置あるいは最大バルブリフト位置で第１ストッパ部材４２のストッパ面４２ａ，４２ｂが第２ストッパ部材４３のストッパ面４３ａ，４３ｂに当接するとき、第１ストッパ部材４２のストッパ面４２ａ，４２ｂは、第２ストッパ部材４３、アクチュエータハウジング１８およびシリンダヘッド１１の上面に対して平行、つまり第２ストッパ部材４３およびアクチュエータハウジング１８をシリンダヘッド１１に締結するボルト１７Ｂ，１７Ｂの方向に対して直交しているので、コントロールシャフト１５のトルクによる荷重が第２ストッパ部材４３からアクチュエータハウジング１８を介してシリンダヘッド１１に効率的に伝達され、第２ストッパ部材４３やアクチュエータハウジング１８に特別の補強を施すことなく、第２ストッパ部材４３の締結剛性を高めてコントロールシャフト１５の最小バルブリフト位置あるいは最大バルブリフト位置を精度良く規制することができる。

しかも第２ストッパ部材４３は、アクチュエータハウジング１８をシリンダヘッド１１に締結する４本のボルト１７Ａ，１７Ａ；１７Ｂ，１７Ｂのうち、２本のボルト１７Ｂ，１７Ｂによって共締めされるので、ボルトの本数を削減できるだけでなく、第２ストッパ部材４３をボルトでアクチュエータハウジング１８に締結し、更にアクチュエータハウジング１８を別のボルトでシリンダヘッド１１に締結する場合に比べて、第２ストッパ部材４３の締結剛性を高めることができる。またアクチュエータハウジング１８を利用して第２ストッパ部材４３をシリンダヘッド１１に締結するので、第２ストッパ部材４３を支持する特別の部材が不要になって部品点数の削減が可能になるだけでなく、剛性の高いアクチュエータハウジング１８を利用して第２ストッパ部材４３を強固に締結することができる。

またアクチュエータハウジング１８および第２ストッパ部材４３をコントロールシャフト１５よりもシリンダヘッド１１側に設け、第１ストッパ部材４２をウオームホイール２３の軸方向端面に一体に形成したので、第１ストッパ部材４２およびウオームホイール２３の一体化により部品点数を削減することができるだけでなく、ストッパ手段の軸方向の寸法を小型化することができる。

また図３から明らかなように、第１ストッパ部材４２をコントロールシャフト１５のフランジ１５ａに締結する３本のボルト４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃは、最小バルブリフト時にコントロールシャフト１５と第２ストッパ部材４３との間に存在する本数（実線で図示したボルト４１Ｂ，４１Ｃの２本）が、最大バルブリフト時にコントロールシャフト１５と第２ストッパ部材４３との間に存在する本数（鎖線で図示したボルト４１Ａ）の１本よりも多いので、発生する頻度が最大バルブリフト時よりも遥かに高い最小バルブリフト時に第２ストッパ部材４３から第１ストッパ部材４２が繰り返し当接荷重の反力を受けても、第１、第２ストッパ部材４２，４３の当接部に近い位置に多数本のボルトが配置されていることで、コントロールシャフト１５に対する第１ストッパ部材４２の締結剛性を充分に確保することができる。

また電動モータ２１により回転して可変動弁機構１４を作動させるコントロールシャフト１５の一方の軸端側に、コントロールシャフト１５に電動モータ２１の駆動力を伝達するウオーム２２およびウオームホイール２３と、コントロールシャフト１５の回動可能範囲を規制する第１、第２ストッパ部材４２，４３とを設けたので、ウオーム２２およびウオームホイール２３と第１、第２ストッパ部材４２，４３とを可及的に近接させてコントロールシャフト１５の捩じれを抑制し、コントロールシャフト１５の過剰な回転を最小限に抑えることができる。

また第１ストッパ部材４２をウオームホイール２３の軸方向端面に一体的に形成したので、部品点数を削減できるだけでなく、ウオームホイール２３および第１ストッパ部材４２の剛性を相互に高め合うことができる。

またコントロールシャフト１５の一方の軸端に回転角センサ２０を設け、第１ストッパ部材４２をウオームホイール２３と回転角センサ２０との間に配置したので、コントロールシャフト１５のうち、第１ストッパ部材４２に加わる荷重により捩じれる部分が第１ストッパ部材４２とウオームホイール２３との間に抑えられ、第１ストッパ部材４２と回転角センサ２０との間には捩じれが発生せず、回転角センサ２０によるコントロールシャフト１５の回転角位置の検出精度を最大限に確保することができる。

次に、図１０に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第２の実施の形態は、第１の実施の形態のアクチュエータ１６の位置を、コントロールシャフト１５の一端側から他端側に移動させたものである。この第２の実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では第１ストッパ部材４２をアクチュエータハウジング１８を介してシリンダヘッド１１に締結しているが、アクチュエータハウジング１８以外の部品を介してシリンダヘッド１１に締結することもできる。

また実施の形態では第１ストッパ部材４２を３本のボルト４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃを介してコントロールシャフト１５に固定しているが、そのボルト４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃの本数は３本に限定されるものではない。

第１の実施の形態に係る可変動弁機構を備えた多気筒エンジンのシリンダヘッドの平面図 図１の２−２線拡大断面図 図１の３−３線拡大断面図 図２の４−４線断面図 図２の５−５線断面図 図２の６−６線断面図 図２の７−７線断面図 図２の８−８線矢視図 図８の９方向矢視図 第２の実施の形態に係る、前記図１に対応する図

符号の説明

１１ シリンダヘッド
１４ 可変動弁機構
１５ コントロールシャフト
１７Ｂ ボルト
１８ アクチュエータハウジング（ストッパ支持部材）
２１ 電動モータ
２２ ウオーム
２３ ウオームホイール
４１Ａ ボルト
４１Ｂ ボルト
４１Ｃ ボルト
４２ 第１ストッパ部材
４３ 第２ストッパ部材

Claims (5)

1. 電動モータ（２１）に接続されて回転するコントロールシャフト（１５）で可変動弁機構（１４）を作動させて内燃機関の少なくともバルブリフトを変更する可変動弁機構用アクチュエータにおいて、
   前記コントロールシャフト（１５）に設けた第１ストッパ部材（４２）を、シリンダヘッド（１１）に締結されたストッパ支持部材（１８）に設けた第２ストッパ部材（４３）に当接させることで、前記コントロールシャフト（１５）の回動可能範囲を規制し、前記第１ストッパ部材（４２）から前記第２ストッパ部材（４３）に作用する荷重の方向を、前記ストッパ支持部材（１８）を前記シリンダヘッド（１１）に締結する方向に一致させたことを特徴とする可変動弁機構用アクチュエータ。
2. 前記ストッパ支持部材（１８）は少なくとも２本のボルト（１７Ｂ）によって前記シリンダヘッド（１１）に締結され、前記第２ストッパ部材（４３）は前記２本のボルト（１７Ｂ）によって前記ストッパ支持部材（１８）に共締めされることを特徴とする、請求項１に記載の可変動弁機構用アクチュエータ。
3. 前記電動モータ（２１）の駆動力はウオーム（２２）およびウオームホイール（２３）を介して前記コントロールシャフト（１５）に伝達され、前記ウオーム（２２）を収納するアクチュエータハウジング（１８）を前記ストッパ支持部材に兼用することを特徴とする、請求項１に記載の可変動弁機構用アクチュエータ。
4. 前記アクチュエータハウジング（１８）および前記第２ストッパ部材（４３）は前記コントロールシャフト（１５）よりも前記シリンダヘッド（１１）側に設けられており、前記第１ストッパ部材（４２）は前記ウオームホイール（２３）の軸方向端面に一体に形成されることを特徴とする、請求項３に記載の可変動弁機構用アクチュエータ。
5. 前記第１ストッパ部材（４２）は前記コントロールシャフト（１５）に複数本のボルト（４１Ａ〜４１Ｃ）で締結されており、最小バルブリフト時に前記コントロールシャフト（１５）と前記第２ストッパ部材（４３）との間に存在する前記ボルト（４１Ａ〜４１Ｃ）の本数は、最大バルブリフト時に前記コントロールシャフト（１５）と前記第２ストッパ部材（４３）との間に存在する前記ボルト（４１Ａ〜４１Ｃ）の本数よりも多いことを特徴とする、請求項４に記載の可変動弁機構用アクチュエータ。

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