JP2014206126A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バルブの動作特性を調整できる内燃機関の可変動弁装置を提供することを課題とする。【解決手段】カムシャフトと共に回転するカムベース部と、前記カムベース部の外周から突出した高位置と前記高位置よりも低い低位置間を揺動可能に前記カムベース部に連結され、油圧の作用により前記高位置又は前記低位置に位置づけられるカムロブ部と、前記カムベース部に対する前記カムロブ部の揺動の支点の位置を調整する調整部材と、を備えた内燃機関の可変動弁装置。【選択図】図７

Description

本発明は、内燃機関の可変動弁装置に関する。

特許文献１の可変動弁装置では、カムシャフトから進退自在に連結された可動カムが設けられている。カムシャフトから突出した位置で可動カムがロックされてカムシャフトが回転することにより、可動カムがバルブを駆動させる。

特開２００１−３２９８１９号公報

特許文献１の可変動弁装置では、バルブを駆動させる際の可動カムの位置を微調整できない。このため、可動カムによって駆動されるバルブの動作特性、例えばバルブの開時期や閉時期等を微調整できない。

そこで、バルブの動作特性を微調整できる内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とする。

上記目的は、カムシャフトと共に回転するカムベース部と、前記カムベース部の外周から突出した高位置と前記高位置よりも低い低位置間を揺動可能に前記カムベース部に連結され、油圧の作用により前記高位置又は前記低位置に位置づけられるカムロブ部と、前記カムベース部に対する前記カムロブ部の揺動の支点の位置を調整する調整部材と、を備えた内燃機関の可変動弁装置によって達成できる。カムベース部に揺動可能に連結されたカムロブ部の揺動支点の位置を調整することにより、バルブの動作特性を微調整できる。

上記構成において、前記調整部材は、前記カムベース部に支持されて前記カムロブ部を貫通する軸部材、前記軸部材を前記カムベース部に固定する固定部、を含み、前記軸部材は、前記カムベース部を貫通したベース軸部、前記ベース軸部に対して偏心して前記カムロブ部に貫通して周囲を前記カムロブ部が揺動する偏心軸部、を含んでもよい。

上記構成において、前記カムベース部は、前記カムロブ部を挟む第１及び第２壁部を含み、前記ベース軸部は、前記第１及び第２壁部をそれぞれ貫通した第１及び第２ベース軸部を含んでもよい。

上記構成において、前記第１及び第２壁部は、それぞれ前記第１及び第２ベース軸部が貫通する第１及び第２貫通孔を含み、前記第１貫通孔の内径は、前記偏心軸部の外径よりも大きく、前記第２貫通孔の内径は、前記偏心軸部の外径よりも小さくてもよい。

上記構成において、油圧の作用により前記高位置で前記カムロブ部をロックするロック機構を備えてもよい。

上記構成において、前記カムロブ部を前記高位置側へ付勢する付勢部材と、前記高位置で前記カムロブ部をロックし、ロックが解除された前記カムロブ部が前記低位置にある間に油圧の作用によりロック部材が前記カムベース部及びカムロブ部に係合して前記低位置で前記カムロブ部をロックする前記ロック機構と、前記高位置でロックされた前記カムロブ部により駆動され、ロックが解除された前記カムロブ部を前記低位置側へ付勢するカムフォロアと、を備えてもよい。

上記構成において、前記ロック機構は、前記カムシャフトの軸方向に延びた前記カムロブ部の保持孔に保持された前記ロック部材、前記カムベース部に形成され前記カムロブ部が前記高位置にある高状態で前記ロック部材が前記軸方向に並ぶ第１ロック孔、前記カムベース部に形成され前記カムロブ部が前記低位置にある低状態で前記ロック部材が前記軸方向に並ぶ第２ロック孔、前記高状態で前記ロック部材が前記第１ロック孔に挿入されるように付勢する第１スプリング、前記低状態で前記ロック部材が前記第２ロック孔から退避するように付勢する第２スプリング、前記カムベース部に形成され、前記高状態で前記ロック部材が前記第１ロック孔から離脱するように油圧を作用させる第１経路、前記カムベース部に形成され、前記低状態で前記ロック部材が前記第２ロック孔に挿入されるように油圧を作用させる第２経路、を含んでもよい。

バルブの動作特性を微調整できる内燃機関の可変動弁装置を提供できる。

図１は、本実施例の可変動弁装置の外観図である。 図２は、本実施例の可変動弁装置の外観図である。 図３Ａ、３Ｂは、軸方向からみたカムユニットの断面図である。 図４Ａ、４Ｂは、カムユニットの内部構造を示した断面図である。 図５Ａ〜５Ｃは、カムロブ部のロックの説明図である。 図６Ａ、６Ｂは、カムロブ部のロックの説明図である。 図７Ａ、７Ｂは、支持シャフトを示したカムユニットの内部構造の断面図である。 図８Ａは、支持シャフトの拡大図であり、図８Ｂは、図８ＡのＤ−Ｄ断面図である。 図９Ａ〜９Ｃは、バルブの開閉時期の調整例の説明図である。

以下、実施形態を図面と共に詳細に説明する。

図１、２は、本実施例の可変動弁装置１の外観図である。可変動弁装置１は、車両等に搭載される内燃機関に採用される。可変動弁装置１は、カムシャフトＳ、カムシャフトＳに設けられたカムユニットＣＵ、を含む。カムシャフトＳは、カムユニットＣＵの一端に接続した部分ＳＡ、カムユニットＣＵの他端に接続した部分ＳＢ、を含む。カムシャフトＳは、内燃機関からの動力により回転する。カムシャフトＳと共にカムユニットＣＵが回転することにより、ロッカーアームＲを介してバルブＶをリフトさせる。バルブＶは、内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブである。

カムユニットＣＵは、カムシャフトＳよりも径が大きくカムシャフトＳの部分ＳＡ、ＳＢに連結されたカムベース部１０、カムベース部１０に連結された２つのカムロブ部２０、を含む。カムベース部１０は、略円柱状であり、カムシャフトＳの軸方向（以下、軸方向と称する）から見た場合に略円形のベース円部１１を有している。ベース円部１１は、カムベース部１０の外周面に相当する。２つのカムロブ部２０は、軸方向に所定の間隔をあけて並んでいる。２つのカムロブ部２０は、それぞれ２つのロッカーアームＲを押して２つのバルブＶをリフトさせる。カムベース部１０の軸方向の厚さは、カムロブ部２０の軸方向の厚さよりも厚い。

図２に示すように、カムベース部１０は、２つのカムロブ部２０の間に凹部１０Ｈが形成されている。凹部１０Ｈは、２つのロッカーアームＲがカムベース部１０に接触する部分の間に形成されている。凹部１０Ｈは、ロッカーアームＲに接触しない。２つの支持シャフト３３は、２つのカムロブ部２０をそれぞれカムベース１０と共に軸方向に貫通している。カムロブ部２０は、支持シャフト３３を支点としてカムベース部１０に対して揺動する。カムロブ部２０は、カムベース部１０のベース円部１１から最大限に突出した高位置とベース円部１１から突出しない低位置間を揺動可能である。支持シャフト３３の端部は凹部１０Ｈ内で露出している。２つのカムロブ部２０には、それぞれストッパピン３４Ｐが貫通している。

カムベース部１０の凹部１０Ｈでは、２つのスプリング３４ｓが支持シャフト３３の端部に巻かれている。スプリング３４ｓの一端は凹部１０Ｈの内側面を押し、スプリング３４ｓの他端はストッパピン３４Ｐを押している。即ち、スプリング３４ｓは、ストッパピン３４Ｐが凹部１０Ｈから離れるように付勢している。これにより、カムロブ部２０はカムベース部１０から突出するように付勢される。スプリング３４ｓは、付勢部材の一例である。

図１、２において、左側のカムロブ部２０は高位置にあり、右側のカムロブ部２０は低位置にある。本実施例の場合、カムロブ部２０が高位置でロックされている場合には、カムロブ部２０がロッカーアームＲを駆動してバルブＶをリフトさせる。カムロブ部２０が低位置でロックされている場合には、カムロブ部２０はロッカーアームＲに接触する又は接触せずにバルブＶはリフトしない。尚、図１、２においては、理解を容易にするために一方のカムロブ部２０のみを高位置にあるが、実際には後述するように２つのカムロブ部２０は共に同じ位置に位置づけられる。

図３Ａ、３Ｂは、軸方向からみたカムユニットＣＵの断面図である。図３Ａは、高位置にあるカムロブ部２０を示し、図３Ｂは、低位置にあるカムロブ部２０を示している。カムロブ部２０は、カムベース部１０の供給経路Ｔを回避した略Ｕ字状又は略Ｌ字状である。カムロブ部２０の基端側は支持シャフト３３が貫通している。図３Ａ、３Ｂにおいて、カムシャフトＳは時計方向に回転する。これに伴いカムベース部１０、カムロブ部２０も時計方向に回転する。カムベース部１０には、ストッパピン３４Ｐが貫通した長孔１４が形成されている。カムロブ部２０の揺動に伴って移動するストッパピン３４Ｐの移動範囲を長孔１４が規制することにより、カムロブ部２０の揺動範囲が規制している。

図４Ａ、４Ｂは、カムユニットＣＵの内部構造を示した断面図である。図４Ａ、４Ｂにおいては、２つのカムロブ部２０は共にリフト状態にある。図４Ａ、４Ｂは、図３ＡのＡ−Ａ断面図に相当する。図４Ａ、４Ｂに示すように、カムユニットＣＵは、軸方向でのカムユニットＣＵの中心に軸方向に対称に形成されている。従って、以下の説明では２つのカムロブ部２０のうち一方について説明する。カムベース部１０には、カムロブ部２０を収納可能なスリット１２が形成されている。カムベース部１０内には、カムシャフトＳの軸心上で延びた供給経路Ｔ、供給経路Ｔから径方向外側に延びた経路Ｔ５、Ｔ６が形成されている。経路Ｔ５、Ｔ６は、それぞれ供給経路Ｔから径方向外側に延び、次に軸方向に延びて２つのカムロブ部側に延びている。経路Ｔ６は第１経路の一例である。経路Ｔ５は、第２経路の一例である。

オイルコントロールバルブＯＣＶは電磁駆動式の流量制御弁であり、ＥＣＵ５によって制御される。ＥＣＵ５は、制御部の一例である。オイルパンに貯留されたオイルはオイルポンプＰにより供給経路Ｔ内に供給される。オイルポンプＰは、内燃機関のクランクシャフトに連動した機械式である。オイルコントロールバルブＯＣＶは、オイルポンプＰにより供給経路Ｔ内に供給される油圧を、オイルコントロールバルブＯＣＶに印加される電流値に基づいてリニアに調整できる。オイルコントロールバルブＯＣＶは、油圧制御弁の一例である。尚、油圧制御弁は、段階的に供給経路Ｔ内に供給される油圧を調整可能なものであってもよい。ＥＣＵ５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成され、内燃機関全体の動作を制御する。ＲＯＭには、後述する制御を実行するためのプログラムが格納されている。

カムベース部１０は、２つのカムロブ部２０にそれぞれ作用するピン１５Ｐ、１６Ｐ、１７Ｐを保持している。２つのカムロブ部２０はそれぞれピン２６Ｐを保持している。ピン２６Ｐは、ロック部材の一例である。図４Ｂは、ピン１５Ｐ等を省略した図である。カムロブ部２０は、支持シャフト３３が貫通した基端部から離れた自由端部を有し、カムロブ部２０の自由端部側にはピン２６Ｐを保持した孔２６が形成されている。孔２６は、カムロブ部２０を軸方向に貫通している。孔２６は、保持孔の一例である。

カムベース部１０には、スリット１２に連通した孔１５、１６が形成されている。孔１５、１６は、スリット１２に対して同一側に形成されている。孔１５、１６は、軸方向に延び、底面を有している。孔１５、１６には、それぞれピン１５Ｐ、１６Ｐが収納されている。孔１５の底面とピン１５Ｐとの間にはピン１５Ｐに連結されたスプリング１５Ｓが配置されている。孔１６の底面とピン１６Ｐとの間にはピン１６Ｐに連結されたスプリング１６Ｓが配置されている。スプリング１６Ｓは、カムロブ部２０に向けてピン１６Ｐを付勢している。スプリング１５Ｓは、ピン１５Ｐが孔１５から離脱しない程度の長さに設定されている。スプリング１５Ｓは、第２スプリングの一例である。スプリング１６Ｓは、第１スプリングの一例である。

カムベース部１０には、スリット１２を介して孔１６に対向する孔１７が形成されている。孔１７には、ピン１７Ｐが収納されている。孔１７は、経路Ｔ６に連通している。孔１７は、孔１６と同軸上に位置している。孔１７は、軸方向に延びている。

カムロブ部２０が高位置にある場合、孔１６、１７、２６は軸方向に並び、ピン１６Ｐ、１７Ｐ、２６Ｐは軸方向に並ぶ。換言すれば、カムロブ部２０が揺動範囲の一端でこのような位置に位置づけられるように、ストッパピン３４Ｐに係合した長孔１４によりカムロブ部２０の揺動範囲が規定されている。リフト状態においては、スプリング１６Ｓの付勢力により、ピン１６Ｐが孔１６、２６に共通に挿入され、ピン２６Ｐは孔２６、１７に共通に挿入される。これにより、カムロブ部２０はリフト状態でカムベース部１０にロックされる。孔１７は、第１ロック孔の一例である。

次に、カムロブ部２０のロックについて詳細に説明する。図５Ａ〜６Ｂは、カムロブ部２０のロックの説明図である。オイルコントロールバルブＯＣＶ及びオイルポンプＰにより供給経路Ｔを介して経路Ｔ５、Ｔ６内にオイルが供給されると、図５Ａに示すように、ピン１７Ｐがスプリング１６Ｓの付勢力に抗してカムロブ部２０側に押される。これにより、ピン１６Ｐは孔２６から離脱し、ピン２６Ｐは孔１７から離脱する。即ち、ピン１６Ｐ、１７Ｐ、２６Ｐは、それぞれ孔１６、１７、２６に収納される。これにより、高位置でカムロブ部２０のロックが解除される。

カムロブ部２０のロックが解除された状態でカムシャフトＳが回転することにより、カムロブ部２０はロッカーアームＲから反力を順に受ける。これにより、図５Ｂに示すように、カムロブ部２０はスプリング３４ｓの付勢力に抗して低位置に移動する。換言すれば、スプリング３４ｓの付勢力は、カムロブ部２０のロックが解除されている状態でロッカーアームＲからの反力のみでカムロブ部２０は低位置に移動可能な程度に設定されている。このようにロッカーアームＲはロックが解除されたカムロブ部２０を低位置側に付勢する。カムロブ部２０が低位置にある場合には、孔１５、２６とは同軸上に並ぶ。換言すれば、カムロブ部２０が揺動範囲の他端でこのような位置に位置づけられるように、ストッパピン３４Ｐに係合した長孔１４によりカムロブ部２０の揺動範囲が規定されている。ロッカーアームＲは、バブルを駆動するためのカムフォロアの一例である。尚、カムフォロアは、カムに直接駆動されるバルブリフタであってもよい。

ピン２６Ｐは経路Ｔ５からのオイルの圧力により、図５Ｃに示すように、スプリング１５Ｓの付勢力に抗して孔１５、２６に共通に挿入される。これにより、リフト停止状態でカムロブ部２０はロックされる。このように、オイルが所定の圧力以上で供給経路Ｔ内に供給されている間は、カムロブ部２０は低位置でロックされる。孔１５は、第２ロック孔の一例である。

次にオイルコントロールバルブＯＣＶにより供給経路Ｔへのオイルの供給が停止されると、図６Ａに示すように、スプリング１５Ｓの付勢力によりピン２６Ｐが孔１５から離脱して孔２６に収納される。これにより、低位置でカムロブ部２０のロックが解除される。

次に、スプリング３４ｓの付勢力に従って、図６Ｂに示すように、カムロブ部２０が低位置から高位置へ移動する。実際には、カムロブ部２０がロッカーアームＲに接触していない間に、スプリング３４ｓの付勢力に従ってカムロブ部２０は高位置へと移行する。カムロブ部２０が高位置にある状態では、前述したようにピン１６Ｐ、２６Ｐ、１７Ｐが軸方向に並ぶ。

この状態で、図４Ａに示すように、スプリング１６Ｓの付勢力に従って、ピン１６Ｐが孔１６、２６に共通に挿入され、同様にピン２６Ｐは孔２６、１７に共通に挿入される。これにより、高位置でカムロブ部２０がロックされる。以上のようにしてカムロブ部２０が高位置及び低位置でロックされる。孔２６、ピン２６Ｐ、スプリング１５Ｓ、１６Ｓ、孔１５、１７等は、ロック機構の一例である。このようにカムロブ部２０が低位置でもロックされるので、カムロブ部２０を安定した状態で保持でき、信頼性や耐久性が確保されている。

図１、２、３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂに示したように、カムベース部１０は、カムシャフトＳに連結されており、カムシャフトＳはカムベース部１０を貫通していない。このため、カムベース部１０の軸方向の断面積を確保することができ、カムベース部１０の強度を確保することができる。カムシャフトＳはカムベース部１０を貫通していないためカムシャフトＳの径を細くする必要はない。このためカムシャフトＳの強度も確保されている。カムベース部１０に形成された孔１５、１６、１７、カムロブ部２０に形成された孔２６などは、全て軸方向に延びている。このため、例えば、軸方向と交差する方向に延びた孔を設けこの孔内を摺動するピンを配置した場合と比較して、カムベース部１０の軸方向での断面積を確保することができる。これにより、カムユニットＣＵの強度が確保されている。

図３Ａ、３Ｂに示したように、カムロブ部２０の自由端は、カムロブ部２０の基端側からカムシャフトＳの回転方向から逆方向に離れている。ここで、カムロブ部２０の基端側は、支持シャフト３３により揺動の支点となっている。このため、ロッカーアームＲの反力により、カムロブ部２０がカムシャフトＳの回転方向と逆方向に揺動するのが容易となる。これによって、ロックが解除された状態で、カムロブ部２０の低位置から高位置へ移動が容易となっている。また、低位置へ移動する際のカムロブ部２０が受けるロッカーアームＲからの反力による負荷が低減され、カムロブ部２０の耐久性が確保されている。

また、カムベース部１０は、２つのカムロブ部２０を支持している。このため、カムベース部１０は軸方向の長さを確保しているため強度が確保されている。また、カムベース部１０を２つのカムロブ部２０に共通化して使用しているため部品点数も削減されている。

また、図１、２に示したように、スプリング１５Ｓ、１６Ｓ、３４ｓは、カムロブ部２０に対して軸方向に配置されている。例えばこのようなスプリング３４ｓ等をカムロブ部２０に対して径方向に重なる位置に配置する場合と比較して、カムロブ部２０の軸方向での断面積を確保できる。これによりカムロブ部２０の強度を確保することができる。

また、上述したようにスプリング３４ｓが配置された凹部１０Ｈは、ロッカーアームＲに接触しない部分に設けられているので、この部分を有効利用している。スプリング３４ｓが、ロッカーアームＲに接触するカムベース部１０の部分から退避した位置に配置されていることにより、ロッカーアームＲが接触するカムベース部１０の部分の軸方向の断面積も確保されている。これにより、カムベース部１０の強度も確保されている。

図３Ａに示したように、経路Ｔ５の出口はスリット１２に開口するように形成され、この出口はリフト状態のカムロブ部２０から離れた位置に形成されている。このため、リフト状態の場合において、供給経路Ｔにオイルを供給することにより、経路Ｔ５の出口からスリット１２を介してロッカーアームＲ等にオイルを供給できる。これにより、ロッカーアームＲとカムユニットＣＵ等の潤滑を確保することができる。また、従来のカムシャワー機構を廃止したとしても、本実施例の可変動弁装置１により、潤滑を促進することができる。

次に、カムロブ部２０の揺動の支点の位置を調整可能な支持シャフト３３について説明する。図７Ａ、７Ｂは、支持シャフト３３を示したカムユニットの内部構造の断面図である。図７Ａ、７Ｂは、図３のＣ−Ｃ断面図に相当する。図７Ａは、７Ｂは、それぞれ右側のカムロブ部２０が異なる位置で調整された場合を示している。尚、図７Ａ、７Ｂにおいては、理解を容易にするためにカムロブ部２０の位置を誇張して記載している。図８Ａは、支持シャフト３３の拡大図であり、図８Ｂは、図８ＡのＤ−Ｄ断面図である。

支持シャフト３３は、カムベース部１０に支持されてカムロブ部２０を支持している。支持シャフト３３は、２つのナットＮによりカムベース部１０に対して回転しないように固定されている。２つのナットＮを用いているので、カムユニットＣＵが高速回転した場合であってもナットＮが支持シャフト３３から離脱することが抑制されている。支持シャフト３３からナットＮを取外すことにより、支持シャフト３３はカムベース部１０に対して回転可能となる。カムベース部１０に対する支持シャフト３３の回転位置を調整して所定位置で固定することにより、カムロブ部２０の揺動の支点の位置を微調整できる。支持シャフト３３、ナットＮは、調整部材の一例である。支持シャフト３３は、軸部材の一例である。ナットＮは、固定部の一例である。詳しくは以下で説明する。

図７Ａ、７Ｂの右側には、カムベース部１０、カムロブ部２０を貫通した支持シャフト３３を示している。図７Ａ、７Ｂの左側には、支持シャフト３３を取外したカムベース部１０、カムロブ部２０を示している。カムロブ部２０は、スリット１２を画定し互いに対向する壁部１２１、１２５により挟まれている。支持シャフト３３は、壁部１２１、１２５と共にカムロブ部２０に貫通している。尚、左右の壁部１２５は、互いに対向し、凹部１０Ｈの内側面を画定する。壁部１２５は、カムベース部１０の内側の壁部に相当し、壁部１２１は、カムベース部１０の外側の壁部に相当する。

図７Ａ、７Ｂの左側に示すように、壁部１２１、カムロブ部２０、壁部１２５にはそれぞれ、支持シャフト３３が貫通する孔１３１、２３、１３５が形成されている。孔１３１、２３、１３５は、底のない貫通孔である。孔１３１、２３、１３５は内径が異なっている。これらの内径は、孔１３１の内径ｄ１＋２δ、２３の内径ｄ１＋δ、孔１３５の内径ｄ１の順に小さくなっている。

図７Ａ、７Ｂの右側、及び図８に示すように、支持シャフト３３は、カムユニットＣＵの外側から内側に向かって、頭部３３０、ベース軸部３３１、偏心軸部３３３、ベース軸部３３５、ネジ軸部３３７が順に形成されている。ベース軸部３３１、偏心軸部３３３、ベース軸部３３５、ネジ軸部３３７は略円柱状であり、同一方向に延びている。頭部３３０は、カムベース部１０の壁部１２１の外側に露出する。ネジ軸部３３７には２つのナットＮが羅合して壁部１２５の外側に露出している。ベース軸部３３１、偏心軸部３３３、ベース軸部３３５は、それぞれ孔１３１、２３、１３５を貫通する。ベース軸部３３１、３３５は、ナットＮによりカムベース部１０に対して回転不能に固定されている。カムロブ部２０は、偏心軸部３３３周りを揺動する。従って、図３Ａ、３Ｂで示した支持シャフト３３は、偏心軸部３３３を示している。また、ベース軸部３３１と孔１３１との間には、厚みが略δの半筒状の２つ又は３つ以上のスペーサＳＰが配置されている。

図８Ａに示すように、ベース軸部３３１、３３５、ネジ軸部３３７は、外径が略同じであり、これらの中心は同一の中心線ＣＬ上に位置する。ベース軸部３３１、３３５、ネジ軸部３３７の外径は、孔１３５の内径ｄ１と略同じでもある。偏心軸部３３３の外径は、孔２３の内径ｄ１＋δと略同じであるが、カムロブ部２０が偏心軸部３３３周りに揺動可能な程度に孔２３の内径よりも小さく設定されている。また、偏心軸部３３３の外径は、ベース軸部３３１、３３５の外径よりも大きい。また、偏心軸部３３３は、ベース軸部３３１等から偏心している。換言すれば、偏心軸部３３３の中心線ＣＬ´はベース軸部３３１の中心線ＣＬからずれている。従って、カムベース部１０、カムロブ部２０を貫通した状態で支持シャフト３３を回転させることにより、偏心軸部３３３はベース軸部３３１に対して偏心して回転する。偏心軸部３３３はカムロブ部２０を貫通しているため、偏心軸部３３３が偏心して回転することにより、カムロブ部２０の揺動の支点の位置がカムロブ部２０に平行な平面内で所定の円上を移動する。

カムユニットＣＵに対する支持シャフト３３の組付けは以下のように行う。ベース軸部３３１の外面に２つのスペーサＳＰを押さえつけた状態で、支持シャフト３３のネジ軸部３３７を先に孔１３１、２３、１３５の順に挿入する。ネジ溝部３３７は壁部１２５から突出する。支持シャフト３３がカムベース部１０、カムロブ部２０を貫通した状態で頭部３３０を工具等により回転させる。これにより、支持シャフト３３の回転角度を調整でき、カムロブ部２０の揺動の支点位置を微調整できる。調整が終了すると、壁部１２５から突出したネジ軸部３３７に２つのナットＮを羅合させる。これにより、支持シャフト３３はナットＮ側に引っ張られ、頭部３３０はスペーサＳＰを偏心軸部３３３側へと押付ける。偏心軸部３３３の外径は、孔１３５の内径よりも大きいため、偏心軸部３３３は壁部１２５に押付けられる。これにより、カムベース部１０に対して回転しないように支持シャフト３３が固定される。このように、支持シャフト３３の回転角度を調整してカムロブ部２０の揺動の支点位置を微調整することにより、高位置にあるカムロブ部２０によって駆動されるバルブＶの動作特性、例えば最大リフト量、開時期、閉時期、作用角等を微調整できる。

尚、孔１３１の内径ｄ１＋２δは、支持シャフト３３の偏心軸部３３３の外径よりも大きいが、孔１３５の内径ｄ１は、偏心軸部３３３の外径よりも小さい。従って、支持シャフト３３は、孔１３５側からは挿入できずに孔１３１側からしか挿入できない。また、孔１３５の内径ｄ１は、偏心軸部３３３の外径よりも小さい。このため、支持シャフト３０は壁部１２５側から抜け落ちることはない。

また、ベース軸部３３１の外周にスペーサＳＰを配置することにより、ベース軸部３３１とスペーサＳＰとが孔１３１に嵌合する。これにより、支持シャフト３３の偏心軸部３３３を挟んで両側に位置するベース軸部３３１、３３５がそれぞれカムベース部１０の壁部１２１、１２５により支持される。このように支持シャフト３３の両側がカムベース部１０により支持されるので、支持シャフト３３に作用する曲げ応力が抑制される。

尚、孔１３１、１３５の径の大小関係は逆であっても良い。

次に、バルブＶの開閉時期の調整例について簡単に説明する。図９Ａは、カムロブ部２０が高位置でロックされている場合でのバルブＶのリフト量を示している。図９Ａにおいては、バルブＶのリフト量が最大時のカムユニットＣＵの角度（以下、カム角と称する）を０度として示している。

図９Ｂは、バルブＶの開時期の調整例を示している。曲線Ｃ１、Ｃ２は、それぞれ、単一の気筒に設けられた２つのバルブＶのリフト量を示している。曲線Ｃ１、Ｃ２が示すように、２つのバルブＶの開時期がずれており、ランプ高さもずれている。これは、例えば、ピン１７Ｐ、２６Ｐ、１６Ｐと孔１７、２６、１６との寸法公差のバラつき等に起因する。このような場合、それぞれの曲線Ｃ１、Ｃ２が所望のバルブの動作特性を示す基準線ＣＲに一致するように、２つのカムロブ部２０の揺動の支点位置を微調整できる。図９Ｂの場合には、曲線Ｃ１に対応する一方のバルブＶの開時期を遅角させ、曲線Ｃ２に対応する他方のバルブＶの開時期を進角させて、両バルブＶの開時期を基準線ＣＲに一致させる。これにより、各バルブＶの開時期のバラつきを抑制すると共に、所望の開時期に調整できる。

また、バルブＶの閉時期を一致させる場合も同様である。図９Ｃは、バルブＶの閉時期の調整例を示している。２つのバルブＶの閉時期及びランプ高さがずれている場合、２つのバルブＶのそれぞれのリフト量を示す曲線Ｃ１´、Ｃ２´が基準線ＣＲ´に一致するように２つのカムロブ部２０の揺動の支点位置を微調整できる。例えば、一方のバルブＶの閉時期を進角させ、他方のバルブＶの閉時期を遅角させる。これにより、各バルブＶの閉時期のバラつきを抑制すると共に、所望の閉時期に調整できる。

また、上記の調整により、異なる気筒間でのバルブの開時期又は閉時期のバラつきを抑制できる。また、開時期や閉時期よりも、最大リフト量を優先させて最大リフト量のバラつきを抑制するように微調整することもできる。また、開時期、閉時期よりも、作用角を優先させて作用角のバラつきを抑制するように微調整することもできる。以上のように、バルブの動作特性を微調整できる。

尚、上記の調整は、バルブの動作特性のバラつきを抑制するように調整する場合に限られない。例えば、同一の気筒に設けられた隣接する複数のバルブの一方の開時期を他方の開時期よりも進角させたり、一方のバルブの作用角を他方のバルブの作用角よりも拡大させることも可能である。このように同一の気筒のバルブの動作特性の差をあえて拡大させることにより、気筒内で発生する旋回流、例えばスワール流を強化することもできる。また、エンジンの運転に影響を与えない範囲でバルブの動作特性を微調整することにより、エンジンの運転性能を確保しつつスワール流を強化することもできる。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

ベース軸部３３１、３３５、ネジ軸部３３７は、同心円状にあれば外径が異なっていてもよい。

単一のカムベース部１０に設けられた２つのカムロブ部２０のうち一方のみが揺動支点の位置を微調整できるものであってもよい。一方のカムロブ部２０の揺動支点を調整して他方のカムロブ部２０に対応させることができるからである。

本実施例では、カムロブ部２０がカムベース部１０から突出していない位置にある場合を低位置として説明した。しかしながらこれに限定されず、例えば、カムロブ部２０は、カムベース部１０のベース円部１１から突出した高位置と、第高位置よりも突出量が小さいがベース円部１１から突出した低位置との間を揺動してもよい。この場合、支持シャフト３３の回転位置を調整することにより、低位置にあるカムロブ部２０によって駆動されるバルブＶの動作特性を調整することができる。

リフト状態において、ピン１７Ｐを介さずに直接ピン２６Ｐにオイルの圧力を作用させてもよい。また、ピン１５Ｐ、１６Ｐを介さずにスプリング１５Ｓ、１６Ｓが直接ピン２６Ｐを付勢してもよい。

カムベース部１０は、カムシャフトと一体に成型されていてもよいし、本実施例のように別体で成型した後に接合してもよい。

１ 可変動弁装置
５ ＥＣＵ
Ｓ カムシャフト
Ｒ ロッカーアーム
Ｖ バルブ（カムフォロア）
ＯＣＶ オイルコントロールバルブ
Ｎ ナット（調整部材、固定部）
１０ カムベース部
１１ ベース円部
１２ スリット
１２１、１２５ 壁部（第１及び第２壁部）
１３１、１３５ 孔（第１及び第２貫通孔）
２０ カムロブ部
２３ 孔
２６ ピン（ロック部材）
３３ 支持シャフト（調整部材、軸部材）
３３１、３３５ ベース軸部
３３３ 偏心軸部
３４ｓ スプリング（付勢部材）
１５Ｓ スプリング（第２スプリング）
１６Ｓ スプリング（第１スプリング）
１７ 孔（第１ロック孔）
１５ 孔（第２ロック孔）
Ｔ６ 経路（第１経路）
Ｔ５ 経路（第２経路）

Claims (7)

1. カムシャフトと共に回転するカムベース部と、
   前記カムベース部の外周から突出した高位置と前記高位置よりも低い低位置間を揺動可能に前記カムベース部に連結され、油圧の作用により前記高位置又は前記低位置に位置づけられるカムロブ部と、
   前記カムベース部に対する前記カムロブ部の揺動の支点の位置を調整する調整部材と、を備えた内燃機関の可変動弁装置。
2. 前記調整部材は、前記カムベース部に支持されて前記カムロブ部を貫通する軸部材、前記軸部材を前記カムベース部に固定する固定部、を含み、
   前記軸部材は、前記カムベース部を貫通したベース軸部、前記ベース軸部に対して偏心して前記カムロブ部に貫通して周囲を前記カムロブ部が揺動する偏心軸部、を含む、請求項１の内燃機関の可変動弁装置。
3. 前記カムベース部は、前記カムロブ部を挟む第１及び第２壁部を含み、
   前記ベース軸部は、前記第１及び第２壁部をそれぞれ貫通した第１及び第２ベース軸部を含む、請求項２の内燃機関の可変動弁装置。
4. 前記第１及び第２壁部は、それぞれ前記第１及び第２ベース軸部が貫通する第１及び第２貫通孔を含み、
   前記第１貫通孔の内径は、前記偏心軸部の外径よりも大きく、
   前記第２貫通孔の内径は、前記偏心軸部の外径よりも小さい、請求項３の内燃機関の可変動弁装置。
5. 油圧の作用により前記高位置で前記カムロブ部をロックするロック機構を備えた請求項１乃至４の何れかの内燃機関の可変動弁装置。
6. 前記カムロブ部を前記高位置側へ付勢する付勢部材と、
   前記高位置で前記カムロブ部をロックし、ロックが解除された前記カムロブ部が前記低位置にある間に油圧の作用によりロック部材が前記カムベース部及びカムロブ部に係合して前記低位置で前記カムロブ部をロックする前記ロック機構と、
   前記高位置でロックされた前記カムロブ部により駆動され、ロックが解除された前記カムロブ部を前記低位置側へ付勢するカムフォロアと、を備えた請求項５の内燃機関の可変動弁装置。
7. 前記ロック機構は、
   前記カムシャフトの軸方向に延びた前記カムロブ部の保持孔に保持された前記ロック部材、
   前記カムベース部に形成され前記カムロブ部が前記高位置にある高状態で前記ロック部材が前記軸方向に並ぶ第１ロック孔、
   前記カムベース部に形成され前記カムロブ部が前記低位置にある低状態で前記ロック部材が前記軸方向に並ぶ第２ロック孔、
   前記高状態で前記ロック部材が前記第１ロック孔に挿入されるように付勢する第１スプリング、
   前記低状態で前記ロック部材が前記第２ロック孔から退避するように付勢する第２スプリング、
   前記カムベース部に形成され、前記高状態で前記ロック部材が前記第１ロック孔から離脱するように油圧を作用させる第１経路、
   前記カムベース部に形成され、前記低状態で前記ロック部材が前記第２ロック孔に挿入されるように油圧を作用させる第２経路、を含む、請求項６の内燃機関の可変動弁装置。

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