JP3917755B2

JP3917755B2 - 内燃機関の可変動弁装置

Info

Publication number: JP3917755B2
Application number: JP14529998A
Authority: JP
Inventors: 吉彦山田; 誠之助原; 信中村; 徹朗後藤
Original assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-05-27
Filing date: 1998-05-27
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2018-05-27
Also published as: JPH11336521A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸・排気弁の開閉時期（バルブタイミング）及びバルブリフト量を機関運転状態に応じて可変にできる内燃機関の可変動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知にように、機関低速低負荷時における燃費の改善や安定した運転性並びに高速高負荷時における吸気の充填効率の向上による十分な出力を確保する等のために、吸気・排気弁の開閉時期とバルブリフト量を機関運転状態に応じて可変制御する動弁装置は従来から種々提供されており、その一例として特開昭５５−１３７３０５号公報等に記載されているもの知られている。
【０００３】
図１５に基づきその概略を説明すれば、シリンダヘッド１のアッパデッキの略中央近傍上方位置にカムシャフト２が設けられていると共に、該カムシャフト２の外周にカム２ａが一体に設けられている。また、カムシャフト２の側部には、制御シャフト３が平行に配置されており、この制御シャフト３に偏心カム４を介してロッカアーム５が揺動自在に軸支されている。一方、シリンダヘッド１に摺動自在に設けられた吸気弁６の上端部には、バルブリフター７を介して揺動カム８が配置されている。この揺動カム８は、バルブリフター７の上方にカムシャフト２と並行に配置された支軸９に揺動自在に軸支され、下端のカム面８ａがバルブリフター７の上面に当接している。また、前記ロッカアーム５は、一端部５ａがカム２ａの外周面に当接していると共に、他端部５ｂが揺動カム８の上端面８ｂに当接して、カム２ａのリフトを揺動カム８及びバルブリフター７を介して吸気弁６に伝達するようになっている。
【０００４】
また、前記制御シャフト３は、図外のアクチュエータによって所定角度範囲で回転制御されて、偏心カム４の回動位置を制御し、これによってロッカアーム５の揺動支点を変化させるようになっている。
【０００５】
そして、偏心カム４が正逆の所定回動位置に制御されるとロッカアーム５の揺動支点が変化して、他端部５ｂの揺動カム８の上端面８ｂに対する当接位置が図中上下方向に変化し、これによって揺動カム８のカム面８ａのバルブリフター７上面に対する当接位置の変化に伴い、揺動カム８の揺動軌跡が変化することにより吸気弁６の開閉時期（バルブタイミング）とバルブリフト量を可変制御するようになっている。尚、図中１０は、揺動カム８の上端面８ｂを常時ロッカアーム５の他端部５ｂに弾接付勢するスプリングである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の動弁装置にあっては、カム２ａと揺動カム８がそれぞれカムシャフト２と支軸９に設けられて、両者２ａ，８は、機関の巾方向へ大きく離間した位置に別個独立に配置されている。このため、これらカム２ａや揺動カム８の大きな配置スペースが要求される。
【０００７】
また、カム２ａと揺動カム８が機関巾方向へ大きく離れているため、ロッカアーム５の両端部５ａ，５ｂを必然的に機関巾方向へほぼへ字形状に延出させなければならない。したがって、配置スペースの増加と相俟ってロッカアーム５の大型化により、動弁装置の機関への搭載性が悪化すると共に、機関の大型化と重量の増加が余儀なくされている。
【０００８】
さらに、カムシャフト２の他に支軸９を必要とするので、部品点数が増加すると共に、カムシャフト２と支軸９との互いの軸心のずれが生じ易くなり、これによってバルブタイミングの制御精度が低下するおそれがある。
【０００９】
また、ロッカアーム５の端部５ｂが、揺動カム８の上端面８ｂを直接押圧することによって該揺動カム８の揺動を得る構成のため、ロッカアーム５の押圧点（当接位置）が揺動カム８の上端面８ｂから離脱するおそれがある。したがって、ロッカアーム５の揺動支点位置に制約が生じ、揺動カム８の揺動軌跡、ひいては吸気弁６のバルブタイミング／リフト量を大きく設定することができない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記従来の可変動弁装置の課題に鑑みて案出されたもので、請求項１記載の発明は、機関のクランク軸によって回転駆動し、外周に駆動カムが固定された駆動軸と、該駆動軸に揺動自在に設けられ、機関弁をバルブリフターを介して開閉作動させる揺動カムと、一端部がリンクアームを介して前記駆動カムに回転自在に連係しかつ他端部が前記揺動カムの端部に連係したロッカアームと、該ロッカアームの揺動支点を可変にする可変機構と、該可変機構を機関運転状態に応じて作動制御する制御手段とを備え、前記ロッカアームの揺動支点を可変制御することによって揺動カムの前記バルブリフターの頂面に対する揺動位置を変化させて機関弁のリフト量を可変制御する可変動弁装置であって、前記揺動カムの揺動中心を、前記バルブリフターの軸線に対して、揺動カムのベースサークル側へ所定量オフセットするように配置したことを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、揺動カムの揺動中心をオフセットさせる偏心部材を、駆動軸と揺動カムとの間に介装された偏心ブッシュと、該偏心ブッシュに突設されて先端部がシリンダヘッドに固定された腕部とから構成したことを特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の発明は、前記揺動カムの揺動中心をオフセットさせる偏心部材を、駆動軸と揺動カムとの間に介装された偏心ブッシュと、該偏心ブッシュに突設されて先端部が前記可変機構の制御軸に係合した腕部とから構成したことを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の発明は、前記駆動軸の軸心と揺動カムの揺動中心を同一に設定すると共に、該揺動カムの揺動中心を、バルブリフターの軸線に対してベースサークル側へオフセットするように配置したことを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１〜図４は、本発明に係る可変動弁装置の第１の実施形態を示し、１気筒あたり２つの吸気弁を有する内燃機関に適用したものを示している。
【００１５】
すなわち、この可変動弁装置は、シリンダヘッド１１に図外のバルブガイドを介して摺動自在に設けられた一対の吸気弁１２，１２と、シリンダヘッド１１上部の図外の軸受に回転自在に支持された中空状の駆動軸１３と、該駆動軸１３の外周面に、圧入等により固設された一対の駆動カム１５，１５と、前記駆動軸１３に回動自在に設けられて、各吸気弁１２，１２をバルブリフター１６，１６を介して押圧開動させる一対の揺動カム１７，１７と、各一端部１８ａが一対のリンクアーム１９，１９を介して前記各駆動カム１５，１５に連係し、各他端部１８ｂが各リンク部材２０，２０を介して前記揺動カム１７，１７に連係した一対のロッカアーム１８，１８と、該ロッカアーム１８，１８の揺動支点位置を可変にする可変機構２１と、該可変機構２１を機関運転状態に応じて作動制御する図外の制御手段とから主として構成されている。
【００１６】
前記駆動軸１３は、機関前後方向に沿って配置されていると共に、一端部に設けられた図外の従動スプロケットや該従動スプロケットに巻装されたタイミングチェーン等を介して機関のクランク軸から回転力が伝達されている。
【００１７】
前記各駆動カム１５は、図４にも示すように、ほぼ筒状を呈し、大径なカム本体１５ａと、該カム本体１５ａの側端面に一体に設けられた筒状部１５ｂとからなり、内部軸方向に駆動軸圧入孔１５ｃが貫通形成されていると共に、カム本体１５ａの軸心Ｘが駆動軸１３の軸心Ｙから径方向へ所定量だけオフセットしている。また、この駆動カム１５は、駆動軸１３に対し前記両バルブリフター１６，１６に干渉しない両外側に駆動軸圧入孔１５ｃを介して圧入固定されている。また、両揺動カム１７，１７の間に位置する部位が軸受２２によって軸受されている。
【００１８】
前記各バルブリフター１６は、図１〜図４に示すように有蓋円筒状を呈し、筒状のスカート部１６ａと、該スカート部１６ａの上端部に一体に有する上壁とからなり、スカート部１６ａがシリンダヘッド１１に形成された保持孔１１ａ，１１ａ内に摺動自在に保持されている一方、上壁の頂面１６ｂが駆動軸１３の直交方向に沿って円弧状に形成されている。
【００１９】
また、前記各リンクアーム１９は、比較的大径な円環状の基部１９ａと、該基部１９ａの外周面所定位置に突設された突出端１９ｂとを備え、基部１９ａの中央位置には、前記駆動カム１５のカム本体１５ａの外周面に回転自在に嵌合する嵌合孔１９ｃが形成されている一方、突出端１９ｂには、ピン２３が回転自在に挿通するピン孔１９ｄが貫通形成されている。
【００２０】
前記各揺動カム１７は、図１及び図４に示すように各々ほぼ横Ｕ字形状を呈し、内部に一対の偏心部材１４，１４が回転自在に嵌挿される大径な挿通孔１７ａ，１７ａが貫通形成されていると共に、各ロッカアーム１８他端部１８ｂ側に位置する各カムノーズ部２４側にはピン孔２４ａが貫通形成されている。また、各揺動カム１７の下面には、カムフェース２５がそれぞれ形成されている。この各カムフェース２５は、一端側に形成された円弧状の基円面２５ａと、該基円面２５ａからカムノーズ部２４端縁側に円弧状に延びるカム面２５ｂと、該カム面２５ｂの先端側に有するカムリフト部２５ｃとから構成されており、該基円面２５ａとカム面２５ｂ及びカムリフト部２５ｃが、揺動カム１７の揺動位置に応じて各バルブリフター１６の上面所定位置に当接するようになっている。すなわち、図５に示すバルブリフト特性からみると、図１に示すように基円面２５ａの所定角度範囲θ１がベースサークル区間になり、カム面２５ｂの所定角度範囲θ２がいわゆるランプ区間となり、さらにカム面２５ｂからカムリフト部２５ｃまでの所定角度範囲θ３がリフト区間になるように設定されている。
【００２１】
前記各偏心部材１４，１４は、図１〜図４に示すように円筒状の偏心ブッシュ３０と該偏心ブッシュ３０の端部に一体に設けられた腕部３１とから構成されている。前記偏心ブッシュ３０は、内部に駆動軸１３が回転摺動する摺動孔３０ａが貫通形成されていると共に、外径が揺動カム１７の挿通孔１７ａの内径より若干小さく設定されて、揺動カム１７を揺動自在に支持している。また、偏心ブッシュ３０は、肉厚部３０ｂが図１中左側に配置されて、揺動カム１７の揺動中心Ｚを駆動軸１３の軸心Ｙの延長線つまりバルブリフター１６の軸線Ｑよりも基円面２５ａ（ベースサークル）側へ所定量βだけオフセット配置されている。一方、腕部３１は、先端部が水平な平坦板状を呈し、該先端部の中央に形成されたボルト孔３１ａに挿通したボルト３２によってシリンダヘッド１１の上端部に固定されている。したがって揺動カム１７は、偏心部材１４によってシリンダヘッド１１に安定支持された形になる。
【００２２】
前記軸受２２は、図２，図３に示すようにシリンダヘッド１１の上端部に設けられて、駆動軸１３の両揺動カム１７，１７間の部位を支持するメインブラケット２２ａと、該メインブラケット２２ａの上端部に設けられて、後述する制御軸を回転自在に支持するサブブラケット２２ｂとを有し、両ブラケット２２ａ，２２ｂが一対のボルト２２ｃ，２２ｃによってシリンダヘッド１１に上方から共締め固定されている。
【００２３】
前記各ロッカアーム１８は、図１及び図４に示すように、ほぼく字形に折曲形成されて、駆動軸１３の上方位置に機関巾方向に沿って配置されており、中央に有する基部１８ｃが後述する制御軸２８に揺動自在に支持されていると共に、一端部１８ａが前記ピン２３を介してリンクアーム１９の突出端１９ｂに回転自在に連結されている一方、他端部１８ｂがピン２６を介してリンク部材２０の一端部２０ａに回転自在に連結されている。
【００２４】
前記各リンク部材２０は、図１にも示すように所定長さの直線状に形成され、円形状の両端部２０ａ，２０ｂは前記ロッカアーム１８の他端部１８ｂと揺動カム１７の一端部２４にピン２６，２７を介して回転自在に連結している。
【００２５】
尚、各ピン２３，２６，２７の端部には、リンクアーム１９やリンク部材２０の軸方向の移動を規制するスナップリング３１が夫々設けられている。
【００２６】
前記可変機構２１は、前記軸受２２のメインブラケット２２ａとサブブラケット２２ｂとの間に軸受けされた制御軸２８と、該制御軸２８に圧入固定され、ロッカアーム１８の基部１８ｃに有するカム孔１８ｄ内に回転自在に嵌挿された制御カム２９とから構成されている。
【００２７】
前記各制御カム２９は、ほぼ円筒状を呈し、内部軸方向に制御軸２８に嵌挿して圧入固定される挿通孔２９ａが貫通形成されていると共に、その軸心Ｐ１が制御軸２８の軸心Ｐからα分だけ偏倚している。
【００２８】
前記制御軸２８は、一端部に設けられた図外の電磁アクチュエータによって所定回転角度範囲内で回転するように制御されており、前記電磁アクチュエータは、機関の運転状態を検出する制御手段である図外のコントローラからの制御信号によって駆動するようになっている。コントローラは、クランク角センサやエアーフローメータ，水温センサ等の各種のセンサからの検出信号に基づいて現在の機関運転状態を演算等により検出して、前記電磁アクチュエータに制御信号を出力している。
【００２９】
以下、本実施形態の作用を説明すれば、まず、機関低速低負荷時には、コントローラからの制御信号によって電磁アクチュエータが一方に回転駆動され、これに伴い、制御軸２８も同方向へ所定量回動して、制御カム２９を図６，図７に示すように軸心Ｐ１が制御軸２８の軸心Ｐから左上方向の回動位置に保持され、厚肉部２９ｂが駆動軸１３から上方向に離間移動する。したがって、ロッカアーム１８は、全体が駆動軸１３に対して上方向へ移動して、他端部１８ｂによってリンク部材２０を上方向へ引き上げる。このため、揺動カム１７，１７は、一端部２４が強制的に若干引き上げられて全体が図示のように反時計方向へ回動位置に保持される。
【００３０】
したがって、各駆動カム１５の回転により各リンクアーム１９を介して各ロッカアーム１８の一端部１８ａを上下方向へ作動させると、該各ロッカアーム１８が制御カム２９を揺動支点として揺動し、他端部１８ｂからその揺動力が各リンク部材２０を介して各揺動カム１７に伝達される。各揺動カム１７は、基円面２５ａ及びカム面２５ｂ，カムリフト部２５ｃがバルブリフター１６の頂面１６ｃ上を摺接しながら押圧あるいは押圧を解除して各吸気弁１２を開閉作動させるが、そのリフト量Ｌ１は図７に示すように比較的小さくなる。
【００３１】
よって、かかる低速低負荷域では、バルブリフト量が小さくなると共に、各吸気弁１２の開時期が遅くなり、排気弁とのバルブオーバラップが小さくなる。このため、燃費の向上と機関の安定した回転が得られる。
【００３２】
一方、機関高速高負荷時に移行した場合は、コントローラからの制御信号によって電磁アクチュエータが反対方向に回転駆動される。したがって、図８，図９に示すように制御軸２８が、時計方向（図中矢印方向）へ所定量回動して制御カム２９を図６，図７に示す位置から反時計方向へ所定量回動させ、軸心Ｐ１（厚肉部２９ｂ）を下方向へ移動させる。このため、各ロッカアーム１８は、今度は全体が駆動軸１３方向へ移動して、他端部１８ｂが各リンク部材２０を介して各揺動カム１７の一端部２４を下方向へ押圧して、各揺動カム１７全体を所定量だけ時計方向へ回動させる。
【００３３】
したがって、各揺動カム１７のバルブリフター１６上面に対する当接位置が図８，図９に示すように一端部２４側の右方向位置に移動する。このため、駆動カム１５が回転してロッカアーム１８を揺動させて揺動カム１７，１７を所定範囲で揺動させると、バルブリフター１６に対するそのリフト量Ｌ２は図９Ｂに示すように大きくなる。
【００３４】
よって、かかる高速高負荷域では、カムリフト特性が低速低負荷域に比較して大きくなってバルブリフト量も大きくなると共に、各吸気弁１２の開時期が早くなる一方、閉時期が遅くなる。この結果、吸気充填効率が向上し、十分な出力が確保できる。以上のように、機関運転状態に応じて各吸気弁１２の開閉時期やバルブリフト量を可変にすることができる。
【００３５】
また、本実施例では、各揺動カム１７の揺動支点Ｚがバルブリフター１６の軸線Ｑから所定量γだけオフセット配置されているため、各揺動カム１７のカムフェース２５のバルブリフター１６の頂面１６ｂ上を摺接する面積が拡大されて頂面１６ｂのほぼ全体に亘って摺接することが可能になる。したがって、揺動カム１７のカムフェース２５による頂面１６ｂ上のトラベル領域が大きくなる。すなわち、揺動カム１７の揺動支点Ｚをバルブリフター１６の軸線Ｑに対してオフセットさせることなく、垂直方向の同一線上に配置した場合には、揺動カム１７はバルブリフター頂面１６ｂの図１中右側の約半分のみが摺接利用されるだけとなるため、揺動量が自ずと制約されて、吸気弁１２の十分なバルブリフト量が得られないといった問題があった。しかし、前述のように揺動支点Ｚをバルブリフター１６の軸線Ｑから基円面２５ａ側へオフセット配置すれば、カムフェース２５をバルブリフター１６の頂面１６ｂのほぼ全体を利用して摺接させることができるため、揺動角を増加させずに揺動カム１７のバルブリフター頂面１６ｂに対する大きなトラベル領域が得られる。このため、前記吸気弁１２のバルブリフト量を大きくすることができる。
【００３６】
しかも、バルブリフター１６の外径を大きくすることなく、大きなトラベル量が得られるため、結果的にバルブリフター１６の外径を可及的に小さくすることが可能になり、シリンダヘッド１１に対するレイアウトの自由度が向上すると共に、全体構造の小型化が図れる。
【００３７】
さらに、各バルブリフター１６の頂面１６ｂは、揺動カム１７の揺動方向に対して円弧状に形成されているため、該各揺動カム１７の頂面１６ｂに対するカムフェース２５のトラベル領域のさらに増大化が図れる。この結果、頂面１６ｂが水平面と同じバルブリフト量とするならば、揺動カム１７のオフセット配置によるバルブリフト量の増大化と相俟って揺動カム１７の揺動角を小さくすることが可能になり、したがって、リンクアーム１９やリンク部材２０などの各リンク機構を小型化することができ、ひいては装置全体のコンパクト化が図れる。
【００３８】
また、この装置によれば、駆動軸１３に駆動カム１５と各揺動カム１７とをほぼ同軸上に設けたため、機関巾方向の配置スペースを十分に小さくすることができる。
【００３９】
また、駆動カム１５は、リング状に形成され、外周面全体がリンクアーム基部１９ａの嵌合孔１９ｃの内周面全体に摺接するため、外周面の面圧が分散されて、該面圧を十分に低減できる。したがって、嵌合孔１９ｃの内周面間との摩耗の発生が抑制できると共に、潤滑も行い易い。さらに、面圧の低下に伴い駆動カム１５の材料選択の自由度が向上し、加工し易くかつ低コストの材料を選択できる。
【００４０】
また、本装置は、全体がいわゆる６リンク方式となるため、ロッカアーム１８のロッカ比を大きくとることが可能となり、これによって、駆動カム１５の駆動軸１３に対するオフセット量を大きく設定しなくても、つまり駆動カム１５の外径を大きく設定しなくても、揺動カム１７の大きな揺動角が得られる。この結果、装置全体のコンパクト化がさらに助長できる。
【００４１】
また、ロッカアーム１８と揺動カム１７とがリンク部材２０を介して連係しているため、ロッカアーム１８のロッカ比を比較的大きく設定しても、ロッカアーム１８と揺動カム１７との連係状態が常に保たれる。したがって、揺動カム１７の大きな揺動角が得られることにより、揺動カム１７の前記ランプ区間θ２を大きくすることが可能になり、これによってバルブリフター１６と揺動カム１７の衝突速度を緩和することができ、この結果、駆動騒音の発生を抑制することが可能になる。
【００４２】
さらに、本装置は、２つの吸気弁１２，１２の間に設けられた軸受２２に制御軸２８も一緒に軸受けすることができるので、従来の内燃機関にそのまま搭載することが可能となり、この結果、シリンダヘッド１１の形状変更を要さず、製造コストの高騰を防止できる。また、駆動軸１３も従来と同様の位置とすることができるので、この点でもシリンダヘッド１１の形状変更が不要になる。
【００４３】
また、本装置は、駆動軸１３の上方位置にロッカアーム１８を配置するだけであるから、全高を十分に低くすることが可能になる。
【００４４】
図１０〜図１２は本発明の第２の実施形態を示し、偏心部材１４の構成を変更したものである。すなわち、この偏心部材１４は、駆動軸１３と揺動カム１７との間に介装され、内部に駆動軸の挿通孔３３ａを有する偏心ブッシュ３３と、該偏心ブッシュ３３の端部に一体に設けられた腕部３４とからなり、偏心ブッシュ３３の構造は第１の実施形態のものと同様であるが、腕部３４は、単純な平板状を呈し、垂直方向に延設されていると共に、先端部に形成されたほぼＵ字形の係合溝３４ａが前記制御軸２８に下方から摺動自在に係合して、偏心ブッシュ３３の回り止めとして機能している。
【００４５】
したがって、本実施形態によれば、偏心部材１４により、前述した第１実施形態と同様な作用効果が得られることは勿論のこと、腕部３４を単に平板状に形成して先端部の係合溝３４ａを制御軸２８に係合させるだけであるから、腕部３４の構造が極めて簡素化されて、製造作業能率の向上と組立作業性も良好になる。
【００４６】
また、係合溝３４ａを制御軸２８に係合させるだけで回り止めを行うようにしたため、偏心ブッシュ３３の駆動軸の挿通孔３３ａ中心に対する腕部３４の係合溝３４ａの高精度な加工が不要となり、この点でも製造が容易になる。
【００４７】
図１３は本発明の第３の実施形態を示し、揺動カム１７の揺動中心Ｚを駆動軸１３の軸心Ｙと同一に設定すると共に、該揺動カム１７の揺動中心Ｚを、バルブリフター１６の軸線Ｑに対して基円面２５ａ（ベースサークル）側へオフセット配置したものである。すなわち、駆動軸１３を含む揺動カム１７全体の配置を変えて、該揺動カム１７の揺動中心Ｚ（垂線Ｒ）を、バルブリフター１６の軸線Ｑに対して所定量δだけオフセット配置したものである。したがって、揺動カム１７は、カムフェース２５とバルブリフター１６の平坦な頂面１６ｂのほぼ全体に亘って摺接させることができ、これによってトラベル領域を増加させることになるので、同じくバルブリフト量を大きくすることが可能になる。
【００４８】
尚、ここで、吸気弁１２は、その軸心が駆動軸１３の軸心Ｙつまり、前記垂線Ｒと同軸に配置されている。
【００４９】
図１４は本発明の第４の実施形態を示し、これも第３実施形態と同じく、揺動カム１７の揺動中心Ｚ（垂線Ｒ）をバルブリフター１６の軸線Ｑに対して基円面２５ａ（ベースサークル）側へ所定量δだけオフセット配置したものである。したがって、第３の実施形態と同様な作用効果が得られると共に、吸気弁１２の軸心をバルブリフター１６の軸線Ｑと同軸上に配置することによって、バルブリフター１６の外径を小さくすることができる。この結果、バルブリフター１６間のシリンダヘッド１１の隔壁の肉厚を大きくでき、強度の向上に伴う振動の抑制が図れる。
【００５０】
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば本装置を排気弁側あるいは吸気，排気弁側の両方に適用することも可能であり、さらに１気筒当たり２弁ではなく、１弁のものに適用することも可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、機関弁のバルブタイミング及びバルブリフト量を可変制御できることは勿論のこと、駆動カムと揺動カムとを駆動軸に一緒に設けたため、機関巾方向の配置スペースを十分に小さくすることができると共に、ロッカアームも機関巾方向へ延設する必要がなくなるため、装置全体のコンパクト化が図れる。この結果、装置の機関への搭載性が向上する。
【００５２】
また、揺動カムを偏心カムと一緒に駆動軸に設けることにより、従来のような特別な支軸が不要になるため、部品点数の削減が図れると共に、駆動軸と揺動カムの互いの軸心精度が出し易いため、バルブタイミングの制御精度の低下を防止できる。
【００５３】
しかも、本発明は、バルブリフターの軸線に対して揺動カムの揺動中心をベースサークル側へオフセット配置したため、揺動カムのバルブリフター頂面に対するトラベル領域が増大化し、機関弁のバルブリフトを大きくすることが可能になる。この結果、運転状態に応じた機関性能を十分に発揮できると共に、逆に同じバルブリフト量であれば、揺動カムの揺動角を小さくすることができるため、装置全体の小型化が図れ、機関上のレイアウトの自由度が向上すると共に、搭載性が良好となる。
【００５４】
請求項２記載の発明によれば、偏心手段をシリンダヘッドに固定するようにしたため、揺動カムの安定化が得られ、バルブタイミングの制御精度の低下を防止できる。
【００５５】
請求項３記載の発明によれば、偏心手段の構造が簡素化され、製造作業能率の向上と組立作業能率の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図２のＡ矢視図。
【図２】本実施形態を一部断面して示す側面図。
【図３】同実施形態の平面図。
【図４】同実施形態に供される各構成部品の分解斜視図。
【図５】揺動カムの基端面とカム面に対応したバルブリフト特性図。
【図６】低速低負荷時における閉弁作用を示す図２のＡ矢視図。
【図７】低速低負荷時における開弁作用を示す図２にＡ矢視図。
【図８】高速高負荷時における閉弁作用を示す図２のＡ矢視図。
【図９】高速高負荷時における開弁作用を示す図２のＡ矢視図。
【図１０】本発明の第２の実施形態に供される偏心手段を示す斜視図。
【図１１】同実施形態の要部断面図。
【図１２】同実施形態の要部側面図。
【図１３】本発明の第３の実施形態を示す要部正面図。
【図１４】本発明の第４の実施形態を示す要部正面図。
【図１５】従来の可変動弁装置を示す断面図。
【符号の説明】
１１…シリンダヘッド
１２…吸気弁
１３…駆動軸
１４…偏心部材
１５…駆動カム
１６…バルブリフター
１６ｃ…頂面
１７…揺動カム
１８…ロッカアーム
１８ａ…一端部
１８ｂ…他端部
１９…リンクアーム
２０…リンク部材
２１…可変機構
２４…カムノーズ部（端部）
２５…カムフェース
２５ａ…基円面（ベースサークル）
３０，３３…偏心ブッシュ
３１，３４…腕部
Ｚ…揺動カムの揺動支点

Claims

機関のクランク軸によって回転駆動し、外周に駆動カムが固定された駆動軸と、該駆動軸に揺動自在に設けられ、機関弁をバルブリフターを介して開閉作動させる揺動カムと、一端部がリンクアームを介して前記駆動カムに回転自在に連係しかつ他端部が前記揺動カムの端部に連係したロッカアームと、該ロッカアームの揺動支点を可変にする可変機構と、該可変機構を機関運転状態に応じて作動制御する制御手段とを備え、前記ロッカアームの揺動支点を可変制御することによって揺動カムの前記バルブリフターの頂面に対する揺動位置を変化させて機関弁のリフト量を可変制御する可変動弁装置であって、
前記揺動カムの揺動中心を、前記バルブリフターの軸線に対して、揺動カムのベースサークル側へ所定量オフセットするように配置したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
揺動カムの揺動中心をオフセットさせる偏心部材を、駆動軸と揺動カムとの間に介装された偏心ブッシュと、該偏心ブッシュに突設されて先端部がシリンダヘッドに固定された腕部とから構成したことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
前記揺動カムの揺動中心をオフセットさせる偏心部材を、駆動軸と揺動カムとの間に介装された偏心ブッシュと、該偏心ブッシュに突設されて先端部が前記可変機構の制御軸に係合した腕部とから構成したことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
前記駆動軸の軸心と揺動カムの揺動中心を同一に設定すると共に、該揺動カムの揺動中心を、バルブリフターの軸線に対してベースサークル側へオフセットするように配置したことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。