JP2012041835A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、バルブリフト量を変更可能な可変動弁装置ついて、駆動ロスを低減し、かつ最大バルブリフト量を容易に変更できる構造とすることを目的とする。
【解決手段】この発明は、動力伝達機構により揺動カムをカムフォロアと連動して揺動させ、制御軸の回転時に動力伝達機構により揺動カムのバルブに対する相対的位置を変更してバルブリフト量を変更する内燃機関の可変動弁装置において、動力伝達機構を複数のギヤによって構成し、カムフォロアに制御軸を中心に回転する入力ギヤを一体に取り付け、揺動カムに制御軸を中心に回転する出力ギヤを一体に取り付け、制御軸に半径方向へ延びるアームを連結し、制御軸と平行な支持軸をアームに回転自在に取り付け、入力ギヤに噛み合う第１中間ギヤと出力ギヤに噛み合う第２中間ギヤとを支持軸に固定し、入力ギヤに対する第１中間ギヤのギヤ比と出力ギヤに対する第２中間ギヤのギヤ比とを異ならせた。
【選択図】図１

Description

この発明は内燃機関の可変動弁装置に係り、特に、バルブリフト量を変更する動力伝達機構から揺動運動する部品を削減でき、可変動弁装置の駆動ロスを低減することができる内燃機関の可変動弁装置に関する。

車両等に搭載した内燃機関においては、低回転低負荷時の燃焼安定性を高め、高回転高負荷時の出力を確保するように、動弁装置のカム軸に設けた回転カムにより開閉駆動される吸気弁及び排気弁からなるバルブのリフト時期やリフト量を、内燃機関の運転状態に応じて変更する可変動弁装置を備えているものがある。

従来の内燃機関の可変動弁装置には、特開平１１−１０７７２５号公報に示すように、回転カムの偏心回転力をリンクアームによって直進運動に変換してロッカアームに伝達し、さらに、ロッカアームからリンク部材を介して揺動カムに伝達し、揺動カムによりバルブリフタを介して吸気弁をリフトさせるとともに、制御カムによりロッカアームを移動させて吸気弁のリフト量を変更可能とした可変動弁装置がある。

特開平１１−１０７７２５号公報

ところが、前記特許文献１の可変動弁装置は、回転カムから揺動カムまでリンクアームとリンク部材とを介して連係し、複数のリンクにより揺動カムを駆動しているため、運動する部品が多く、慣性質量が増大し、フリクションが増大する問題がある。

この発明は、バルブリフト量を変更可能な可変動弁装置ついて、駆動ロスを低減し、かつ最大バルブリフト量を容易に変更できる構造とすることを目的とする。

この発明は、回転カムよって揺動するカムフォロアとバルブを開閉する揺動カムを制御軸に揺動自在に配置し、前記カムフォロアと前記揺動カムを動力伝達機構によって連結し、前記動力伝達機構によって前記揺動カムを前記カムフォロアと連動して揺動させる一方、前記制御軸の回転時に前記動力伝達機構によって前記揺動カムの前記バルブに対する相対的な位置を変更して前記バルブのリフト量を変更する内燃機関の可変動弁装置において、前記動力伝達機構を複数のギヤによって構成し、前記カムフォロアに前記制御軸を中心に回転する入力ギヤを一体に取り付け、前記揺動カムに前記制御軸を中心に回転する出力ギヤを一体に取り付け、前記制御軸に半径方向へ延びるアームを連結し、前記制御軸と平行な支持軸を前記アームに回転自在に取り付け、前記入力ギヤに噛み合う第１中間ギヤと前記出力ギヤに噛み合う第２中間ギヤとを前記支持軸に固定し、前記入力ギヤに対する前記第１中間ギヤのギヤ比と前記出力ギヤに対する前記第２中間ギヤのギヤ比とを異ならせたことを特徴とする。

この発明の内燃機関の可変動弁装置は、カムフォロアの揺動時に、カムフォロアと一体の入力ギヤから支持軸の第１中間ギヤと第２中間ギヤとを経て、揺動カムと一体の出力ギヤに回転を伝え、各ギヤの回転だけで揺動カムを揺動させることができる。
また、この発明の内燃機関の可変動弁装置は、制御軸を回転させると、第１中間ギヤが入力ギヤの周りを公転運動するとともに支持軸を介して第１中間ギヤと連結された第２中間ギヤが回転する。そして、ギヤ比の差により第２中間ギヤと噛み合う出力ギヤを回転させて揺動カムを揺動させ、バルブリフト量を変更することができる。
よって、この発明の内燃機関の可変動弁装置は、揺動カムをカムフォロアと連動して揺動させるとともにバルブリフト量を変更する動力伝達機構から揺動運動する部品を削減でき、可変動弁装置の駆動ロスを低減することができる。
また、この発明の内燃機関の可変動弁装置は、入力ギヤと第１中間ギヤのギヤ比および第２中間ギヤと出力ギヤのギヤ比を変えれば、カムフォロアに対する揺動カムの揺動角度を自由に調整でき、最大バルブリフト量を容易に変更することができる。
さらに、この発明の内燃機関の可変動弁装置は、制御軸と支持軸の軸間距離を変更すれば、カムフォロアの入力ギヤや揺動カムの出力ギヤを変えずにカムフォロアに対する揺動カムの揺動角度を調整でき、部品種類の低減を図れる。

図１は可変動弁装置の斜視図である。（実施例） 図２は可変動弁装置の分解斜視図である。（実施例） 図３は可変動弁装置の平面図である。（実施例） 図４は図３のＡ−Ａ線による可変動弁装置の断面図である。（実施例） 図５は図３のＢ−Ｂ線による可変動弁装置の断面図である。（実施例） 図６（Ａ）は大リフト・非作動時の可変動弁装置の正面図、図６（Ｂ）は大リフト・作動時の可変動弁装置の正面図である。（実施例） 図７（Ａ）は小リフト・非作動時の可変動弁装置の正面図、図７（Ｂ）は小リフト・作動時の可変動弁装置の正面図である。（実施例）

以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。

図１〜図７は、この発明の実施例を示すものである。図１・図２において、１は内燃機関である。この実施例においては、内燃機関１のクランク軸線を前後方向とし、シリンダ軸線を上下方向とし、クランク軸線及びシリンダ軸線と直交する方向を左右方向として説明する。内燃機関１は、シリンダヘッドの燃焼室に連通する吸気ポートあるいは排気ポートからなるポートを開閉するための、吸気バルブあるいは排気バルブからなるバルブ２を設けている。
前記バルブ２は、前方に配置した一側バルブ２Ａと、この一側バルブ２Ａに並んで後方に配置した他側バルブ２Ｂとからなる。一側バルブ２Ａは、ポートの開口に接離される先端の一側バルブヘッド３Ａと、一側バルブヘッド３Ａに先端側を一体に連結された一側バルブステム４Ａとからなる。他側バルブ２Ｂは、ポートの開口に接離される先端の他側バルブヘッド３Ｂと、他側バルブヘッド３Ｂに先端側を一体に連結された他側バルブステム４Ｂとからなる。
一側バルブ２Ａ・他側バルブ２Ｂは、図６・図７に示すように、前方からの正面視で、上下方向に対し軸線を傾斜させて、一側バルブステム４Ａ・他側バルブステム４Ｂをシリンダヘッドに軸方向移動可能に支持している。一側バルブ２Ａ・他側バルブ２Ｂは、一側バルブステム４Ａ・他側バルブステム４Ｂの基端側に取り付けた一側リテーナ・他側リテーナとシリンダヘッドとの間に、閉弁方向に付勢する一側バルブスプリング・他側バルブスプリングを配設している。

前記内燃機関１は、一側バルブ２Ａ・他側バルブ２Ｂを開閉する一側ローラ式ロッカアーム５Ａ・他側ローラ式ロッカアーム５Ｂを設けている。一側ローラ式ロッカアーム５Ａ・他側ローラ式ロッカアーム５Ｂは、一側油圧ラッシュアジャスタ６Ａ・他側油圧ラッシュアジャスタ６Ｂに一端側を支持されて他端側を揺動され、一側バルブ２Ａ・他側バルブ２Ｂを軸方向に移動させて開閉する。
一側ローラ式ロッカアーム５Ａは、一側バルブステム４Ａの基端上から右方向に延びるように配置され、左端部に一側バルブステム４Ａの基端に当接される一側当接部７Ａを備え、中央部に前後方向に指向する一側ローラ軸８Ａにより軸支された一側ローラ９Ａを備え、右端部に一側油圧ラッシュアジャスタ６Ａの球状頂部に支持される一側支持部１０Ａを備えている。
他側ローラ式ロッカアーム５Ｂは、他側バルブステム４Ｂの基端上から右方向に延びるように配置され、左端部に他側バルブステム４Ｂの基端に当接される他側当接部７Ｂを備え、中央部に前後方向に指向する他側ローラ軸８Ｂにより軸支された他側ローラ９Ｂを備え、右端部に他側油圧ラッシュアジャスタ６Ｂの球状頂部に支持される他側支持部１０Ｂを備えている。

前記内燃機関１は、チェーンあるいはベルトにてクランク軸の回転の１／２で回転されるカム軸１１を前後方向に指向させてシリンダヘッドに軸支している。カム軸１１には、バルブ２を開閉駆動するための回転カム１２を設けている。回転カム１２は、一側バルブ２Ａ・他側バルブ２Ｂをリフトさせない形状のベース円部１３と、ベース円部１３から径方向に突出された一側バルブ２Ａ・他側バルブ２Ｂをリフトさせる形状のリフト部１４とからなる。

この内燃機関１は、一側バルブ２Ａ・他側バルブ２Ｂのリフト量を変更する可変動弁装置１５を設けている。可変動弁装置１５は、カム軸１１に平行で前後方向に延びる制御軸１６を備えている。制御軸１６は、一側ローラ式ロッカアーム５Ａ・他側ローラ式ロッカアーム５Ｂの上方に配設され、モータ等からなるアクチュエータ１７により回転制御される。アクチュエータ１７は、制御手段１８により駆動制御される。
前記制御軸１６の外周部１９には、回転カム１２よって揺動するカムフォロア２０と一側バルブ２Ａ・他側バルブ２Ｂを開閉する揺動カム２１を、揺動自在に配置している。
カムフォロア２０は、制御軸１６の外周部１９が摺動自在に貫通する孔部２２を有する円筒状のボス部２３を備えている。ボス部２３は、外周からカム軸１２側に向かって突出する一対の前後に平行に配列したローラ支持部２４・２４を備えている。ローラ支持部２４・２４の先端には、前後方向に指向するローラ軸２５によって、回転カム１２に当接されるカム用ローラ２６を軸支している。カムフォロア２０は、ボス部２３の孔部２２に制御軸１６の外周部１９を挿通することで、制御軸１６に揺動自在に配置している。

前記揺動カム２１は、カムフォロア２０を挟んで前方に配置した一側揺動カム２１Ａと、カムフォロア２０を挟んで後方に配置した他側揺動カム２１Ｂとからなる。一側揺動カム２１Ａは、一側ローラ式ロッカアーム５Ａを揺動する。他側揺動カム２１Ｂは、他側ローラ式ロッカアーム５Ｂを揺動する。
前記一側揺動カム２１Ａは、制御軸１６の外周部１９が摺動自在に貫通する一側孔部２７Ａを有する円筒状の一側ボス部２８Ａを備えている。一側ボス部２８Ａは、一側ローラ式ロッカアーム５Ａの一側ローラ９Ａと対向する外周に、一側カム面２９Ａを備えている。一側カム面２９Ａは、制御軸１６の軸心Ｃ１を中心とする円弧形状であり、一側バルブ２Ａをリフトさせない形状の一側ベース円部３０Ａと、この一側ベース円部３０Ａから径方向外側に突出していて一側バルブ２Ａをリフトさせる形状の一側リフト部３１Ａとからなり、一側ローラ９Ａに押圧される。
前記他側揺動カム２１Ｂは、制御軸１６の外周部１９が摺動自在に貫通する他側孔部２７Ｂを有する円筒状の他側ボス部２８Ｂを備えている。他側ボス部２８Ｂは、他側ローラ式ロッカアーム５Ｂの他側ローラ９Ｂと対向する外周に、他側カム面２９Ｂを備えている。他側カム面２９Ｂは、制御軸１６の軸心Ｃ１を中心とする円弧形状であり、他側バルブ２Ｂをリフトさせない形状の他側ベース円部３０Ｂと、この他側ベース円部３０Ｂから径方向外側に突出していて他側バルブ２Ｂをリフトさせる形状の他側リフト部３１Ｂとからなり、他側ローラ９Ｂに押圧される。

前記可変動弁装置１５は、カムフォロア２０と一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂを動力伝達機構３２によって連結している。可変動弁装置１５は、動力伝達機構３２によって一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂをカムフォロア２０と連動して揺動させる一方、制御軸１６の回転時に動力伝達機構３２によって一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂの一側バルブ２Ａ・他側バルブ２Ｂに対する相対的な位置を変更して、一側バルブ２Ａ・他側バルブ２Ｂのリフト量を変更する。
この可変動弁装置１５においては、前記動力伝達機構３２を複数のギヤによって構成している。動力伝達機構３２は、制御軸１６に半径方向へ延びるアーム３３を連結し、制御軸１６と平行な支持軸３４をアーム３３に回転自在に取り付けている。
前記アーム３３は、カムフォロア２０のボス部２３を前後から挟んで配設される一対の平行な一側アーム部３５Ａ・他側アーム部３５Ｂと、一側アーム部３５Ａ・他側アーム部３５Ｂの各先端側を連結する半円筒状の連結部３６とからなり、平面視において略コ字状に形成している。
一側アーム部３５Ａは、基端側に制御軸１６の外周部１９を貫通固定する一側基端孔部３７Ａを有するとともに、先端側に後述する支持軸が摺動自在に貫通する一側先端孔部３８Ａを有している。他側アーム部３５Ｂは、基端側に制御軸１６の外周部１９を貫通固定する他側基端孔部３７Ｂを有するとともに、先端側に後述する支持軸が摺動自在に貫通する他側先端孔部３８Ｂを有している。一側アーム部３５Ａの一側先端孔部３８Ａの内径は、他側アーム部３５Ｂの他側先端孔部３８Ｂの内径よりも大きく形成している。
アーム３３は、カムフォロア２０のボス部２３の前後を一対の平行な一側アーム部３５Ａ・他側アーム部３５Ｂの基端側で挟むように配置し、一側基端孔部３７Ａ・他側基端孔部３７Ｂに制御軸１６の外周部１９を貫通してピン止め、圧入等により固定される。制御軸１６に固定された一側アーム部３５Ａの前側には、一側揺動カム２１Ａが制御軸１６に回転自在に配置される。制御軸１６に固定された他側アーム部３５Ｂの後側には、他側揺動カム２１Ｂが制御軸１６に回転自在に配置される。

前記制御軸１６に基端側を固定したアーム３３の、一側アーム部３５Ａの一側先端孔部３８Ａ・他側アーム部３５Ｂの他側先端孔部３８Ｂには、制御軸１６と平行な前後方向に延びる前記支持軸３４を回転自在に取り付けている。
支持軸３４は、前端面に一側ねじ孔３９Ａを備え、前端部に一側軸部４０Ａを備え、この一側軸部４０Ａに隣接する後側に前記一側アーム部３５Ａの一側先端孔部３８Ａに回転自在に配置される一側ジャーナル部４１Ａを備えている。一側ねじ孔３９Ａには、一側固定ボルト４２Ａがねじ込まれる。
また、支持軸３４は、後端面に他側ねじ孔３９Ｂを備え、後端部に他側軸部４０Ｂを備え、この他側軸部４０Ｂに隣接する前側に前記他側アーム部３５Ｂの他側先端孔部３８Ｂに回転自在に配置される他側ジャーナル部４１Ｂを備えている。他側ねじ孔３９Ｂには、他側固定ボルト４２Ｂがねじ込まれる。
一側ジャーナル部４１Ａの外径は、一側アーム部３５Ａの一側先端孔部３８Ａの内径と略同等に形成される。他側ジャーナル部４１Ｂの外径は、他側アーム部３５Ｂの他側先端孔部３８Ｂの内径と略同等に形成される。よって、一側ジャーナル部４１Ａの外径は、他側ジャーナル部４１Ｂの外径よりも大きく形成している。アーム３３の一側アーム部３５Ａ・他側アーム部３５Ｂに回転自在に取り付けた支持軸３４は、一側アーム部３５Ａの前側に一側軸部４０Ａが配設され、他側アーム部３５Ｂの後側に他側軸部４０Ｂが配設される。

前記複数のギヤによって構成される動力伝達機構３２は、前記カムフォロア２０のボス部２３の外周に制御軸１６を中心に回転する歯数Ｚａの入力ギヤ４３を一体に取り付け、前記一側揺動カム２１Ａの一側ボス部２８Ａの外周に制御軸１６を中心に回転する歯数Ｚｄの一側出力ギヤ４４Ａを一体に取り付け、前記他側揺動カム２１Ｂの他側ボス部２８Ｂの外周に制御軸１６を中心に回転する歯数Ｚｄの他側出力ギヤ４４Ｂを一体に取り付けている。
また、動力伝達機構３２は、図３・図４に示すように、前記アーム３３に回転自在に取り付けた支持軸３４の一側ジャーナル部４１Ａ・他側ジャーナル４１Ｂ間に前記入力ギヤ４３に噛み合う歯数Ｚｂの第１中間ギヤ４５を固定している。さらに、動力伝達機構３２は、図３・図５に示すように、前記支持軸３４の一側軸部４０Ａに一側出力ギヤ４４Ａに噛み合う歯数Ｚｃの一側第２中間ギヤ４６Ａを固定し、前記支持軸３４の他側軸部４０Ｂに他側出力ギヤ４４Ｂに噛み合う歯数Ｚｃの他側第２中間ギヤ４６Ｂを固定している。
一側第２中間ギヤ４６Ａは、支持軸３４の一側ねじ孔３９Ａにねじ込んだ一側固定ボルト４２Ａによって、一側軸部４０Ａに固定している。他側第２中間ギヤ４６Ｂは、支持軸３４の他側ねじ孔３９Ｂにねじ込んだ他側固定ボルト４２Ｂによって、他側軸部４０Ｂに固定している。
動力伝達機構３２は、歯数Ｚａの入力ギヤ４３と、歯数Ｚｂの第１中間ギヤ４５と、歯数Ｚｃの一側第２中間ギヤ４６Ａ・他側第２中間ギヤ４６Ｂと、歯数Ｚｄの一側出力ギヤ４４Ａ・他側出力ギヤ４４Ｂとのかみ合いによって、カムフォロア２０と連動して一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂを揺動させる一方、一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂの一側バルブ２Ａ・他側バルブ２Ｂに対する相対的な位置を変更してバルブリフト量を変更する。

また、前記一側揺動カム２１Ａは、一側ボス部２８Ａの外周に一側ベース円部３０Ａと一側リフト部３１Ａとからなる円弧形状の一側カム面２９Ａを備えている。一側揺動カム２１Ａは、図５に示すように、制御軸１６の軸心Ｃ１を中心とする一側出力ギヤ４４Ａの半径ｒ１を一側ベース円部３０Ａの半径ｒ２よりも小さく（ｒ１＜ｒ２）している。同様に、前記他側揺動カム２１Ｂは、他側ボス部２８Ｂの外周に他側ベース円部３０Ｂと他側リフト部３１Ｂとからなる円弧形状の他側カム面２９Ｂを備えている。他側揺動カム２１Ｂは、他側出力ギヤ４４Ｂの半径ｒ１を他側ベース円部３０Ｂの半径ｒ２よりも小さくし（ｒ１＜ｒ２）ている。
さらに、一側揺動カム２１Ａは、一側出力ギヤ４４Ａを半円弧形状に形成して、一側ボス部２８Ａの外周面のうち一側カム面２９Ａが無い部分に配置している。他側揺動カム２１Ｂは、他側出力ギヤ４４Ｂを半円弧形状に形成して、他側ボス部２８Ｂの外周面のうち他側カム面２９Ｂが無い部分に配置している。

次に、可変動弁装置１５による一側バルブ２Ａ・他側バルブ２Ｂのリフトを、図６・図７に基づいて説明する。
ここで、図６・図７において、制御軸１６の軸心をＣ１、支持軸３４の軸心をＣ２、カムフォロア２０のカム用ローラ２６の軸心をＣ３、制御軸１６の軸心Ｃ１を通る水平線をＨ、制御軸１６の軸心Ｃ１及び支持軸３４の軸心Ｃ２を通る線分をＬ１、制御軸１６の軸心Ｃ１及びカム用ローラ２６の軸心Ｃ３を通る線分をＬ２、制御軸１６の軸心Ｃ１及び一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂの一側ベース円部３０Ａ側の一側ベース端部４７Ａ・他側ベース円部３０Ｂ側の他側ベース端部４７Ｂを通る線分をＬ３、水平線Ｈと線分Ｌ１とのなす角度をα、線分Ｌ２と線分Ｌ３とのなす角度をβ、とする。
なお、この可変動弁装置１５は、動力伝達機構３２によりカムフォロア２０と連動して一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂを同期して揺動させ、一側バルブ２Ａ・他側バルブ２Ｂを同じリフト量でリフトさせるので、図６・図７においては、一側揺動カム２１Ａによる一側バルブ２Ａのリフトを代表して説明する。

可変動弁装置１５は、一側バルブ２Ａを最大リフトする際に、図６に示すように動作する。可変動弁装置１５は、図６（Ａ）に示すように、回転カム１２のベース円部１３がカム用ローラ２６に接している、最大リフト位置でのバルブリフト前において、アクチュエータ１７により制御軸１６を矢印Ｒ１方向に回転させ、水平線Ｈに対する線分Ｌ１のなす角度、つまり、水平線Ｈに対するアーム３３のなす角度をα１に回転させる。
このとき、入力ギヤ４３と第１中間ギヤ４５のギヤ比（Ｚａ：Ｚｂ）と、一側出力ギヤ４４Ａと一側第２中間ギヤ４６Ａのギヤ比（Ｚｄ：Ｚｃ）との違いにより一側揺動カム２１Ａが矢印Ｒ２方向に回転し、線分Ｌ２に対する線分Ｌ３のなす角度、つまり、カムフォロア２０に対する一側揺動カム２１Ａのなす角度がβ１（最大）となる。
この状態において、可変動弁装置１５は、一側揺動カム２１Ａの一側リフト部３１Ａの基端側寄りで一側ベース円部３０Ａが一側ローラ式ロッカアーム５Ａの一側ローラ９Ａに接しているので、一側ローラ式ロッカアーム５Ａを押し下げずに一側バルブ２Ａを非バルブリフト状態（閉弁状態）とする。
可変動弁装置１５は、図６（Ａ）に示すリフト前の閉弁状態から、図６（Ｂ）に示すように、カム軸１２が矢印Ｒ３方向に回転すると、回転カム１２のリフト部１４がカム用ローラ２６に接し、カムフォロア２０が押下げられて入力ギヤ４３が矢印Ｒ４方向に回転する。入力ギヤ４３の回転は、第１中間ギヤ４５、支持軸３４、一側第２中間ギヤ４６Ａ、一側出力ギヤ４４Ａにより一側揺動カム２１Ａに伝達され、一側揺動カム２１Ａを矢印Ｒ５方向に揺動させてカムフォロア２０に対する一側揺動カム２１Ａのなす角度がβ２の位置となる。
可変動弁装置１５は、一側揺動カム２１Ａの角度がβ２になると、一側揺動カム２１Ａの一側リフト部３１Ａの最外側が一側ローラ式ロッカアーム５Ａの一側ローラ９Ａに接することになるので、一側ローラ式ロッカアーム５Ａを押し下げて一側バルブ２Ａを最大バルブリフト状態（開弁状態）とする。

可変動弁装置１５は、一側バルブ２Ａを最小リフトする際に、図７に示すように動作する。可変動弁装置１５は、図７（Ａ）に示すように、回転カム１２のベース円部１３がカム用ローラ２６に接している、図６（Ａ）に示す状態から、アクチュエータ１７により制御軸１６を矢印Ｒ６方向に回転させ、水平線Ｈに対するアーム３３のなす角度をα１からα２まで回転させる。このとき、入力ギヤ４３と第１中間ギヤ４５のギヤ比（Ｚａ：Ｚｂ）と、一側出力ギヤ４４Ａと一側第２中間ギヤ４６Ａのギヤ比（Ｚｄ：Ｚｃ）との違いにより一側揺動カム２１Ａが矢印Ｒ７方向に回転し、カムフォロア２０に対する一側揺動カム２１Ａのなす角度は、β３（最小）となる。
この状態において、可変動弁装置１５は、一側揺動カム２１Ａの一側ベース円部３０Ａの一側ベース端部４７Ａ側が一側ローラ式ロッカアーム５Ａの一側ローラ９Ａに接しているので、一側ローラ式ロッカアーム５Ａを押し下げずに一側バルブ２Ａを非バルブリフト状態（閉弁状態）とする。
可変動弁装置１５は、図７（Ａ）に示すリフト前の閉弁状態から、図７（Ｂ）に示すように、カム軸１２が矢印Ｒ８方向に回転すると、回転カム１２のリフト部１４がカム用ローラ２６に接し、カムフォロア２０が押下げられて入力ギヤ４３が矢印Ｒ９方向に回転する。入力ギヤ４３の回転は、第１中間ギヤ４５、支持軸３４、一側第２中間ギヤ４６Ａ、一側出力ギヤ４４Ａにより一側揺動カム２１Ａに伝達され、一側揺動カム２１Ａを矢印Ｒ１０方向に揺動させてカムフォロア２０に対する一側揺動カム２１Ａのなす角度がβ４となる。
可変動弁装置１５は、一側揺動カム２１Ａの角度がβ４になっても、一側揺動カム２１Ａの一側ベース円部３０Ａに近接する一側リフト部３１Ａが一側ローラ式ロッカアーム５Ａの一側ローラ９Ａに接することになるので、一側ローラ式ロッカアーム５Ａをわずかに押し下げて一側バルブ２Ａを最小バルブリフト状態（開弁状態）とする。

この可変動弁装置１５は、動力伝達機構３２によりカムフォロア２０と連動して一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂを同期して揺動させ、一側バルブ２Ａ・他側バルブ２Ｂを同じリフト量でリフトさせるので、上述した一側揺動カム２１Ａによる一側バルブ２Ａのリフトと同様に、他側揺動カム２１Ｂによる他側バルブ２Ｂもリフトされる。

このように、この内燃機関１の可変動弁装置１５は、複数のギヤによって構成される動力伝達機構３２により一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂの一側バルブ２Ａ・他側バルブ２Ｂに対する相対的な位置を変更して、一側バルブ２Ａ・他側バルブ２Ｂのリフト量を変更する。
これにより、可変動弁装置１５は、カムフォロア２０の揺動時に、カムフォロア２０と一体の入力ギヤ４３から支持軸３４の第１中間ギヤ４５と一側第２中間ギヤ４６Ａ・他側第２中間ギヤ４６Ｂとを経て、一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂと一体の一側出力ギヤ４４Ａ・他側出力ギヤ４４Ｂに回転を伝え、各ギヤ４３、４４Ａ・４４Ｂ、４５、４６Ａ・４６Ｂの回転だけで一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂを揺動させることができる。
また、この可変動弁装置１５は、制御軸１６を回転させると、第１中間ギヤ４５が入力ギヤ４３の周りを公転運動するとともに支持軸３４を介して第１中間ギヤ４５と連結された一側第２中間ギヤ４６Ａ・他側第２中間ギヤ４６Ｂが回転する。そして、ギヤ比の差により一側第２中間ギヤ４６Ａ・他側第２中間ギヤ４６Ｂと噛み合う一側出力ギヤ４４Ａ・他側出力ギヤ４４Ｂを回転させて一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂを揺動させ、一側バルブ２Ａ・他側バルブ２Ｂのバルブリフト量を変更することができる。
よって、この可変動弁装置１５は、一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂをカムフォロア２０と連動して揺動させるとともにバルブリフト量を変更する動力伝達機構３２から揺動運動する部品を削減でき、可変動弁装置１５の駆動ロスを低減することができる。

また、この内燃機関１の可変動弁装置１５は、入力ギヤ４３と第１中間ギヤ４５のギヤ比（Ｚａ：Ｚｂ）と、一側出力ギヤ４４Ａ・他側出力ギヤ４４Ｂと一側第２中間ギヤ４６Ａ・他側第２中間ギヤ４６Ｂのギヤ比（Ｚｄ：Ｚｃ）とを変えれば、カムフォロア２０に対する一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂの揺動角度を自由に調整でき、最大バルブリフト量を容易に変更することができる。
さらに、この可変動弁装置１５は、制御軸１６と支持軸３４の軸間距離を変更すれば、カムフォロア２０の入力ギヤ４３や一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂの一側出力ギヤ４４Ａ・他側出力ギヤ４４Ｂを変えずにカムフォロア２０に対する一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂの揺動角度を調整でき、部品種類の低減を図ることができる。

さらに、この内燃機関１の可変動弁装置１５は、一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂの一側出力ギヤ４４Ａ・他側出力ギヤ４４Ｂの半径を、一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂの一側ベース円部３０Ａ・他側ベース円部３０Ｂの半径よりも小さくしている。
これにより、可変動弁装置１５は、一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂの一側出力ギヤ４４Ａ・他側出力ギヤ４４Ｂを小型化でき、揺動運動する一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂの重量が大幅に増加することを抑制し、可変動弁装置１５の駆動ロスを低減することができる。また、この可変動弁装置１５は、一側出力ギヤ４４Ａ・他側出力ギヤ４４Ｂの小径化にともなって、入力ギヤ４３、第１中間ギヤ４５、一側第２中間ギヤ４６Ａ・他側第２中間ギヤ４６Ｂを夫々小径化することができ、これらギヤ類の軽量化により可変動弁装置１５の駆動ロスを低減することができる。
さらにまた、この内燃機関１の可変動弁装置１５は、一側出力ギヤ４４Ａ・他側出力ギヤ４４Ｂを半円弧形状に形成して、一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂの制御軸１６が貫通する円筒状の一側ボス部２８Ａ・他側ボス部２８Ｂの外周面のうち、一側カム面２９Ａ・他側カム面２９Ｂが無い部分に配置している。
これにより、可変動弁装置１５は、一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂの軸方向の長さを短縮して制御軸１６と接触する面積を減少させることができる。これによって、可変動弁装置１５は、一側揺動カム２１Ａ・他側揺動カム２１Ｂの摺動抵抗を低減して可変動弁装置１５の駆動ロスを低減することができる。

この発明の内燃機関の可変動弁装置は、駆動ロスを低減し、かつ最大バルブリフト量を容易に変更できる構造とすることができるものであり、各種内燃機関に応用することができる。

１ 内燃機関
２Ａ 一側バルブ
２Ｂ 他側バルブ
５Ａ 一側ローラ式ロッカアーム
５Ｂ 他側ローラ式ロッカアーム
６Ａ 一側油圧ラッシュアジャスタ
６Ｂ 他側油圧ラッシュアジャスタ
１１ カム軸
１２ 回転カム
１５ 可変動弁装置
１６ 制御軸
１７ アクチュエータ
１８ 制御手段
２０ カムフォロア
２１Ａ 一側揺動カム
２１Ｂ 他側揺動カム
２９Ａ 一側カム面
２９Ｂ 他側カム面
３２ 動力伝達機構
３３ アーム
３４ 支持軸
４３ 入力ギヤ
４４Ａ 一側出力ギヤ
４４Ｂ 他側出力ギヤ
４５ 第１中間ギヤ
４６Ａ 一側第２中間ギヤ
４６Ｂ 他側第２中間ギヤ

Claims (3)

1. 回転カムよって揺動するカムフォロアとバルブを開閉する揺動カムを制御軸に揺動自在に配置し、
   前記カムフォロアと前記揺動カムを動力伝達機構によって連結し、
   前記動力伝達機構によって前記揺動カムを前記カムフォロアと連動して揺動させる一方、
   前記制御軸の回転時に前記動力伝達機構によって前記揺動カムの前記バルブに対する相対的な位置を変更して前記バルブのリフト量を変更する内燃機関の可変動弁装置において、
   前記動力伝達機構を複数のギヤによって構成し、
   前記カムフォロアに前記制御軸を中心に回転する入力ギヤを一体に取り付け、
   前記揺動カムに前記制御軸を中心に回転する出力ギヤを一体に取り付け、
   前記制御軸に半径方向へ延びるアームを連結し、
   前記制御軸と平行な支持軸を前記アームに回転自在に取り付け、
   前記入力ギヤに噛み合う第１中間ギヤと前記出力ギヤに噛み合う第２中間ギヤとを前記支持軸に固定し、
   前記入力ギヤに対する前記第１中間ギヤのギヤ比と前記出力ギヤに対する前記第２中間ギヤのギヤ比とを異ならせたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
2. 前記揺動カムは外周に制御軸の軸心を中心とする円弧形状であり前記バルブをリフトさせないベース円部とこのベース円部から径方向外側に突出していて前記バルブをリフトさせるリフト部とからなるカム面を備え、
   前記出力ギヤの半径を前記ベース円部の半径よりも小さくしたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。
3. 前記揺動カムは前記制御軸が貫通する円筒状のボス部を備え、
   前記出力ギヤを半円弧形状に形成して前記ボス部の外周面のうち前記カム面が無い部分に配置したことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置。

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