JP4010879B2 - 可変動弁機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の運転状況に応じてバルブのリフト量及び作用角を連続的に又は段階的に変化させる可変動弁機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に、図１１に示すような可変動弁機構５０を提案した（特願２００１−１１４５５１）。可変動弁機構５０は、第一ローラ５２が回転可能に軸着されるとともに揺動可能に支持されたロッカアーム５１と、第一ローラ５２の近傍に第一ローラ５２を押圧する押圧面５４を備えるとともに揺動可能に軸着された第一介在アーム５３と、第一介在アーム５３に揺動可能に軸着されるとともに回転カム摺接部としての第二ローラ５６と制御部材摺接部としての第三ローラ５７とを備えた第二介在アーム５５と、回転カム５９が形成されて回転可能に軸支された１本のカムシャフト５８と、制御部材６１が形成されて回転可能に軸支された１本の支持シャフト６０と、制御部材６１の配向角を変えることによりバルブ６２のリフト量及び作用角を変化させるリフト制御装置とから構成されている。
【０００３】
回転カム５９は、第二ローラ５６を第二介在アーム５５の揺動方向の一方側から押圧し、第二介在アーム５５及び第一介在アーム５３をその順に介してロッカアーム５１を押圧することによりバルブ６２をリフトさせる。
【０００４】
制御部材６１は、第三ローラ５７を第二介在アーム５５の揺動方向の他方側から押圧するもので、リフト制御装置により配向角が制御されることにより第二介在アーム５５の揺動の仕方を変えることを介して第一介在アーム５３の揺動開始角を変え、もってカム対応部に対する第一介在アーム５３の押圧面５４の当接位置を第一介在アーム５３の長さ方向に変えることにより回転カム５９によるバルブ６２のリフト量及び作用角を変化させるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の可変動弁機構５０を複数備えた内燃機関では、可変動弁機構５０の構成部品の寸法公差によりバルブ６２のリフト量が各可変動弁機構間でバラツキが生じ、特に微小リフト時においてはリフト量に対するバラツキの量が相対的に増大するので内燃機関の出力が不安定になる場合があった。この時、寸法の異なる構成部品(例えば第一ローラ５２など)を予め用意して、各可変動弁機構毎に寸法の異なる構成部品を取付けることも可能であるが、生産現場での構成部品保管スペース等を考慮すると現実的ではなかった。また、バルブ６２の基端に螺入量調整可能にキャップ６３を取付けたものもあるが、動弁機構部分における調整手段であり可変機構部分における調整手段は従来存在しなかった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、微小リフト時における可変動弁機構間のバルブのリフト量のバラツキを容易に調整できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の可変動弁機構は、回転カムとロッカアームとの間に介在部材を往復動可能に介在させ、該介在部材の往復動の起点を制御部材により変位させることにより該ロッカアームに押圧されるバルブのリフト量を変化させる可変動弁機構において、同期してリフトする複数のバルブを複数の気筒毎に又は一つの気筒に設け、複数のバルブに対応して複数の前記可変動弁機構を設け、前記複数のバルブ間の微小リフト時におけるリフト量のバラツキを調整するために、前記制御部材に該制御部材と介在部材との間に介在する調整部材をサイズ選択のうえ取替可能に取り付けることにより、介在部材の往復動の起点を調整するようにし、制御部材は、中心から離れた位置の周りに回動可能に軸着された偏心回動部材であり、調整部材は偏心回動部材に外嵌されることで偏心回動する均一厚さの円形リングであることを特徴としている。
【０００８】
偏心回動部材としては、特に限定されないが、介在部材に当接する円形リングの変形を防止するためには、外嵌される円形リングが全周性に密着するように円板状に形成されたものが好ましい。
【０００９】
回転カムに介在部材を介して対応し押圧される部位であるロッカアームのカム対応部は、固定された硬質チップでも回転可能なローラでもよい。但し、摺動抵抗や摩耗を考慮すると、カム対応部はロッカアームに回転可能に軸着されたローラが好ましい。
【００１０】
介在部材としては、特に限定されないが、ロッカアームのカム対応部を押圧する押圧部を備えるとともに揺動可能に支持された第一介在アームと、回転カムに摺接して押圧される回転カム摺接部と制御部材に当接して変位を規制される制御部材当接部とを備えるとともに第一介在アームに揺動可能に軸支される第二介在アームとを備えるものが好ましい。
【００１１】
回転カム摺接部又は制御部材当接部は、固定された硬質チップでも回転可能なローラでもよい。但し、摺動抵抗や摩耗を考慮すると、回転カム摺接部又は制御部材当接部の少なくとも一方（好ましくは両方）は、第二介在アーム若しくはシーソアームに回転可能に軸着されたローラが好ましい。
【００１２】
ロッカアーム、第一介在アーム及び第二介在アームは別の面内で揺動してもよいが、スペース効率上、同一面内で揺動することが好ましい。また、回転カム摺接部及び制御部材当接部が共に回転可能なローラである場合、両ローラは同軸上に並設しても平行な別々の軸上に設けてもよい。また、いずれか一方のローラの１つを対称面にして他方のローラを２つ配するようにし、回転カム及び制御カムから受ける力が第二介在アームにねじれ応力を生じさせないようにしてもよい。
【００１３】
ここで、ロッカアームは、次のいずれのタイプでもよい。
（１）ロッカアームの一端部に揺動中心部があり、中央部にカム対応部があり、他端端にバルブ押圧部があるタイプ。（いわゆるスイングアーム）
（２）ロッカアームの中央部に揺動中心部があり、一端部にカム対応部があり、他端端にバルブ押圧部があるタイプ。
【００１４】
揺動中心部としては、次の二態様を例示できる。
（ａ）揺動中心部はピボットに支持された凹球面部である態様。
（ｂ）揺動中心部はロッカシャフトに揺動可能に軸支された軸穴部である態様。
【００１５】
上記（ａ）の態様では、揺動中心部にタペットクリアランス調整機構が設けられることが好ましい。例えば、ピボットに設けた雄ネジをピボット支持材に設けた雌ネジに螺入量調節可能に螺入するようにしたタペットクリアランス調整機構を例示できる。
【００１６】
リフト制御装置としては、特に限定されないが、ヘリカルスプライン機構と、油圧を用いた駆動部と、マイクロコンピュータ等の制御装置とを備えたものを例示できる。
【００１７】
なお、本発明の可変動弁機構は、吸気バルブ又は排気バルブの何れか一方に適用することもできるが、両方に適用することが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施した可変動弁機構の実施形態例について、図１〜図８を参照して説明する。この可変動弁機構は、回転カム２０とロッカアーム３との間に介在部材を往復動可能に介在させ、該介在部材の往復動の起点を制御部材により変位させることにより該ロッカアーム３に押圧されるバルブ７のリフト量を変化させるようになっている。また、同期してリフトする複数の（図示例では２つの）バルブ７を複数の（図示例では２つの）気筒毎に設け、複数（図示例では合計４つ）のバルブ７に対応して複数の可変動弁機構（図示例では第一可変動弁機構１と第二可変動弁機構２と）が設けられている。以下、第一可変動弁機構１と第二可変動弁機構２とは同一の構成であるので、第一可変動弁機構１についてのみ説明する。
【００１９】
ロッカアーム３は、スイングアームタイプのものが使用され、ロッカアーム３の一端部は同部に形成された凹球面部４がピボット５にそれぞれ支持されてなる揺動中心部となっている。ロッカアーム３の他端部は二股状に分かれて、それぞれの先端下部には前述したバルブ押圧部６が凹設され、二つのバルブ７の基端部を二つのバルブ押圧部６がそれぞれ押圧するようになっている。
【００２０】
ロッカアーム３の中央部に形成されたローラ配置穴８には、後述する介在部材に押圧されるカム対応部としての第一ローラ９が、ロッカアーム３の上面からやや突出するように配され、該第一ローラ９はアーム側壁と直交する軸の周りに回転可能に軸着されている。
【００２１】
ピボット５の軸下部に設けられた雄ネジは、ピボット支持材２２に設けられた雌ネジに螺入量調節可能に螺入されて、タペットクリアランス調整機構が構成されている。
【００２２】
ロッカアーム３の上方には、回転カム２０が形成された１本のカムシャフト２１が回転可能に軸支されている。回転カム２０は、ベース円２０ａと、突出量が漸増するノーズ漸増部２０ｂと、最大突出量となるノーズ２０ｃと、突出量が漸減するノーズ漸減部２０ｄとからなる。
【００２３】
回転カム２０とロッカアーム３との間には、介在部材としての第一介在アーム１０と第二介在アーム１５とが設けられている。第一介在アーム１０は、その基端の円筒部１１が第一ローラ９の上方近傍に設けられたアームシャフト１２に揺動可能に軸着されている。また、円筒部１１からは、ロッカアーム３のバルブ押圧部６側へ向かって延びるアーム部１３が設けられ、該アーム部１３の下面は、第一ローラ９を押圧するための押圧面１９となっている。
【００２４】
押圧面１９は、第一ローラ９の半径よりも大きい曲率半径の凹曲面に形成され、第一介在アーム１０がアームシャフト１２の周りを揺動すると第一ローラ９に対する押圧面１９の当接位置が第一介在アーム１０の長さ方向に変わるようになっていて、その際に押圧面１９はその略垂線方向に第一ローラ９を押圧するようになっている。
【００２５】
アーム部１３の上部に形成された一対のフォーク片１４の間には、上方へ延びる第二介在アーム１５の下端が配され、該第二介在アーム１５は各フォーク片１４の内側壁と直交する軸の周りに揺動可能に軸支されている。また、第二介在アーム１５の上端に形成された一対のフォーク片１６の間には、回転カム２０に摺接して押圧される回転カム摺接部としての第二ローラ１７が配され、該フォーク片１６の両外側には後述する制御部材に当接する制御部材当接部としての２つの第三ローラ１８が配されている。すなわち、第二ローラ１７を対称面にして２つの第三ローラ１８が配されている。
【００２６】
第二ローラ１７と第三ローラ１８とは、フォーク片１６の内側壁と直交する同軸上に並設されるとともに、その軸の周りにそれぞれ独立して回転可能に軸着されている。従って、回転カム２０が、第二ローラ１７を第二介在アーム１５の揺動方向の一方側（本例ではロッカアーム３でいうとバルブ押圧部６側）から押圧するようになっている。なお、第二ローラ１７と第三ローラ１８とは外径が同一であるが、異なっていてもよい。
【００２７】
第三ローラ１８の上方（必ずしも上方でなくてもよい）であってロッカアーム３でいうと揺動中心部側には、１本の支持シャフト３１が回動可能に軸着されている。また、支持シャフト３１には、第二介在アーム１５の第三ローラ１８に当接して第一介在アーム１０と第二介在アーム１５との往復動の起点を変位させる制御部材が設けられている。
【００２８】
制御部材は、円板状に形成され、その中心から離れた位置の周りに回動可能に軸着された偏心回動部材３０であり、支持シャフト３１の第三ローラ１８と同一面内となる位置にそれぞれ設けられるとともに、支持シャフト３１の中心から同一方向に同一距離だけ離れた位置に中心が位置させられている。すなわち、偏心回動部材３０は、支持シャフト３１に偏心した状態に形成されていて、支持シャフト３１と共回動するようになっている。
【００２９】
また、偏心回動部材３０は、支持シャフト３１からの突出量が最小となる最小突出部３０ａと、突出量が最大となる最大突出部３０ｂとを備えており、その側周面を第二介在アーム１５の揺動方向の他方側（本例ではロッカアーム３でいうと揺動中心部側）から第三ローラ１８に当接させるようになっている。また、全ての偏心回動部材３０は、同一外径に形成されている。
【００３０】
第一可変動弁機構１のバルブ７と第二可変動弁機構２のバルブ７との間の微小リフト時におけるリフト量のバラツキを調整するために、偏心回動部材３０に偏心回動部材３０と第二介在アーム１５との間に介在する調整部材をサイズ選択のうえ取替可能に取り付けることにより、第一介在アーム１０と第二介在アーム１５との往復動の起点を調整するようになっている。
【００３１】
調整部材は、偏心回動部材３０に外嵌されることで偏心回動部材３０と共に偏心回動する均一厚さの円形リング３３であり、各偏心回動部材３０には円形リング３３がそれぞれ外嵌されている。円形リング３３と偏心回動部材３０とは、第三ローラ１８と略同一の幅に形成されている。なお、円形リング３３と偏心回動部材３０とは、第二ローラ１７と干渉しない範囲で第三ローラ１８と異なる幅でもよい。
【００３２】
円形リング３３は、偏心回動部材３０に外嵌する内径で、厚さの異なる（すなわち外径の異なる）複数のものが用意され、微小リフト時における第一可変動弁機構１のバルブ７のリフト量と第二可変動弁機構２のバルブ７のリフト量とがバラツキなく同一量となるようにサイズ選択され、第一可変動弁機構１の偏心回動部材３０と第二可変動弁機構２の偏心回動部材３０とにそれぞれ外嵌させられる。
【００３３】
支持シャフト３１には、偏心回動部材３０の配向角を１回転以内の範囲で内燃機関の運転状況に応じ連続的に又は段階的（好ましくは三段階以上、さらに好ましくは四段階以上の多段階）に変えることにより第二介在アーム１５の揺動の仕方を変えることを介して第一介在アーム１０の揺動起点を変え、もって第一ローラ９に対する第一介在アーム１０の押圧面１９の当接位置を第一介在アーム１０の長さ方向に変えることにより前記回転カム２０によるバルブのリフト量及び作用角を変化させるリフト制御装置（図示略）が接続されている。
【００３４】
リフト制御装置は、例えば、ヘリカルスプラインを設けたピストンが油圧により所定角の回転を伴いながら軸方向に移動し、該回転が支持シャフト３１を回転させることにより偏心回動部材３０の配向角を１回転以内の範囲で変える構造となっており、内燃機関の回転センサやアクセル開度センサ等からの検知値に基づいてマイクロコンピュータ等の制御装置により制御されるようになっている。
【００３５】
上記の構成により、外嵌された円形リング３３を介在して偏心回動部材３０が第二介在アーム１５の揺動方向の一方側から第三ローラ１８に当接し、回転カム２０が第二ローラ１７を第二介在アーム１５の揺動方向の他方側から斜め下方へ押圧することにより、第二介在アーム１５が偏心回動部材３０に規制を受けつつ揺動しながら上下動し、それに伴って第一介在アーム１０がアームシャフト１２を中心として揺動するようになっている。すると第一介在アーム１０が第一ローラ９に対する押圧面１９の当接位置を第一介在アーム１０の長さ方向に変えながら第一ローラ９を押圧するのでロッカアーム３が揺動し、もってバルブ７が押圧されてリフトするようになっている。このとき、回転カム２０により第二ローラ１７を押圧された第二介在アーム１５は所定の角度範囲で揺動しながら上下動し、該第二介在アーム１５を介して下方へ押圧された第一介在アーム１０も所定の角度範囲で揺動する。
【００３６】
またこのとき、偏心回動部材３０の配向角を変えて、第三ローラ１８に当接する位置を最小突出部３０ａから最大突出部３０ｂまでの間で移動させると、第三ローラ１８が偏心回動部材３０から受ける規制量が変化し、回転カム２０の押圧により揺動する第二介在アーム１５の揺動起点及び上下動起点が変位するため、第一介在アーム１０の揺動起点も変位することになる。すると、第一ローラ９に対する第一介在アーム１０の押圧面１９の当接位置が第一介在アーム１０の長さ方向に変わり、具体的には、第一介在アーム１０の揺動起点が高いときには押圧面１９の当接位置はアーム部１３の基端側に移動して第一介在アーム１０によるロッカアーム３に対する押圧量が少なくなりバルブ７のリフト量及び作用角が小さくなるが、第一介在アーム１０の揺動起点が低いときには押圧面１９の当接位置はアーム部１３の先端側に移動して第一介在アーム１０によるロッカアーム３に対する押圧量が大きくなりバルブ７のリフト量及び作用角が大きくなる。
【００３７】
また、偏心回動部材３０により薄い（すなわち外径の小さい）円形リング３３を外嵌すると、第三ローラ１８に対する円形リング３３による規制量がやや減少して、第二介在アーム１５の揺動起点が直立に近づくとともに上下動起点もやや上昇し、第一介在アーム１０の揺動起点及び揺動範囲もやや高い位置に変位する。従って、このとき、押圧面１９に対する第一ローラ９の当接位置はアーム部１３のより基端側に移動して、バルブ７のリフト量と作用角が小さくなる。
【００３８】
また、逆に偏心回動部材３０により厚い（すなわち外径の大きい）円形リング３３を外嵌すると、第三ローラ１８に対する円形リング３３による規制量がやや増大して、第二介在アーム１５の揺動起点が傾きを増すとともに上下動起点もやや下降し、第一介在アーム１０の揺動起点及び揺動範囲がやや低い位置に変位する。従って、このとき、押圧面１９に対する第一ローラ９の当接位置はアーム部１３のより先端側に移動して、バルブ７のリフト量と作用角が大きくなる。
【００３９】
従って、各可変動弁機構の偏心回動部材３０に、微小リフト時におけるバルブ７間のリフト量が同一となるようにサイズ選択した円形リング３３をそれぞれ外嵌させることで、各可変動弁機構のバルブ７間にリフト量のバラツキが生じなくなるので微小リフト時であっても安定した内燃機関の回転数が得られるようになる。
【００４０】
以上のように構成された可変動弁機構は、次のように作用する。
図２（ａ）、図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）、図６（ａ）及び図７（ａ）は第一可変動弁機構１の作用を、図２（ｂ）、図３（ｂ）、図４（ｂ）、図５（ｂ）、図６（ｂ）及び図７（ｂ）は第二可変動弁機構２の作用をそれぞれ示しており、微小リフト時に第一可変動弁機構１のバルブ７と第二可変動弁機構２のバルブ７とが同一リフト量となるように第一可変動弁機構１の偏心回動部材３０には厚みがＴ１の円形リング３３が、第二可変動弁機構２の偏心回動部材３０には厚みがＴ２の円形リング３３がそれぞれ外嵌されている。
【００４１】
まず、図２（ａ）→図３（ａ）と図２（ｂ）→図３（ｂ）とは、第一可変動弁機構１と第二可変動弁機構２との最大リフト量・最大作用角が必要な運転状況下における偏心回動部材３０の配向角度とそれによる作用を示している。
図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、最大リフト量・最大作用角が必要な運転状況下では、偏心回動部材３０は最大突出部３０ｂ付近が円形リング３３を介在して第三ローラ１８に当接するように配向制御される。その状態で、回転カム２０のベース円２０ａの後半部が第二ローラ１７に摺接するとき（いわゆるベース時）、第一可変動弁機構１と第二可変動弁機構２の第二介在アーム１５の揺動起点はロッカアーム３でいうとバルブ押圧部６側に傾き、上下動起点は最も下降した所に変位し、これに伴って、第一可変動弁機構１と第二可変動弁機構２の第一介在アーム１０の揺動起点は下方へやや傾いた所に変位する。この時、微小リフト時に各動弁機構のバルブ７が同一のリフト量となるように各動弁機構の円形リング３３のサイズ選択がされているので、第二介在アーム１５の揺動起点及び上下動起点と第一介在アーム１０の揺動起点とにはやや違いが生じているものの大きな差異は生じない。また、各動弁機構の第一介在アーム１０の揺動起点は下方へやや傾いた所といっても依然として高いため、第一ローラ９に対する第一介在アーム１０の押圧面１９の当接位置はアーム部１３基端側であり、まだ第一可変動弁機構１も第二可変動弁機構２もバルブ７のリフトは発生しない。
【００４２】
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、偏心回動部材３０が図２（ａ）、図３（ｂ）と同じ配向角度に保たれた状態で、回転カム２０のノーズ漸増部２０ｂを経てノーズ２０ｃが第二ローラ１７に摺接するとき（いわゆるノーズ時）、各動弁機構の第二介在アーム１５は、いずれもロッカアーム３でいうと揺動中心部側に若干揺動しながら下方へ大きく押圧されるため、第一可変動弁機構１の第一介在アーム１０と第二可変動弁機構２の第一介在アーム１０とは下方へそれぞれ最大に揺動する。すると、第一ローラ９に対する第一介在アーム１０の押圧面１９の当接位置はアーム部１３先端側に変わり、第一介在アーム１０はロッカアーム３を下方へ最大に揺動させるので、第一可変動弁機構１のバルブ７及び第二可変動弁機構２のバルブ７のリフト量Ｌは発生・増加して最大値Ｌｍａｘ１とＬｍａｘ２にそれぞれ達し、作用角も最大となる。また、Ｌｍａｘ１とＬｍａｘ２との差は、Ｌｍａｘ１及びＬｍａｘ２に比べて小さいため、内燃機関の回転は不安定になることがない。
【００４３】
次に、図４（ａ）→図５（ａ）と図４（ｂ）→図５（ｂ）とは、第一可変動弁機構１と第二可変動弁機構２との微小リフト量・微小作用角が必要な運転状況下における偏心回動部材３０の配向角度とそれによる作用を示している。
図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、微小リフト量・微小作用角が必要な運転状況下では、偏心回動部材３０は最小突出部３０ａ寄りの位置が円形リング３３を介在して第三ローラ１８に当接するように配向制御される。その状態で、回転カム２０のベース円２０ａの後半部が第二ローラ１７に摺接するとき（いわゆるベース時）、第一可変動弁機構１と第二可変動弁機構２の第二介在アーム１５の揺動起点は図２の状態よりも直立に近づき、上下動起点は最も上昇した所のやや下方に変位され、これに伴って、第一可変動弁機構１と第二可変動弁機構２の第一介在アーム１０の揺動起点は図２の状態よりも高い所に変位する。この時、微小リフト時に各動弁機構のバルブ７が略同一のリフト量となるように各動弁機構の円形リング３３の厚さが選定されているので、第二介在アーム１５の揺動起点及び上下動起点と第一介在アーム１０の揺動起点とには僅かに違いが生じる場合があるものの大きな差異は生じない。また、各動弁機構の第一介在アーム１０の揺動起点は図２の状態よりも高いところに変位するので、第一ローラ９に対する第一介在アーム１０の押圧面１９の当接位置はアーム部１３基端側（円筒部１１ともいえる）であり、まだ第一可変動弁機構１も第二可変動弁機構２もバルブ７のリフトは発生しない。
【００４４】
次に、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、偏心回動部材３０が図４（ａ）、図４（ｂ）と同じ配向角度に保たれた状態で、ノーズ２０ｃが第二ローラ１７に摺接するとき（いわゆるノーズ時）、各動弁機構の第二介在アーム１５は、いずれもロッカアーム３でいうと揺動中心部側に揺動しながら下方へ押圧されるため、第一可変動弁機構１の第一介在アーム１０と第二可変動弁機構２の第一介在アーム１０とは下方へ揺動する。すると、第一ローラ９に対する第一介在アーム１０の押圧面１９の当接位置はアーム部１３の基端側から先端側に向けてやや変わり、第一介在アーム１０はロッカアーム３を下方へやや揺動させる。またこの時、微小リフト時に各動弁機構のバルブ７が略同一のリフト量となるように各動弁機構の円形リング３３の厚さが選定されているので、第一可変動弁機構１のバルブ７と第二可変動弁機構２のバルブ７とは微小増加して同一のリフト量Ｌ１となる。また、第一可変動弁機構１と第二可変動弁機構２との作用角はともに微小となる（図８参照）。
また、第一可変動弁機構１のバルブ７のリフト量と第二可変動弁機構２のバルブ７のリフト量とが微小なので内燃機関の回転が低回転になるが、円形リング３３が各可変動弁機構のバルブ７のリフト量を略同一にするので内燃機関の回転数が安定する。
【００４５】
なお、図２と図３との中間的なリフト量・作用角が必要な運転状況下では、図２と図３との中間的な偏心回動部材３０の配向角度をリフト制御装置により連続的に又は段階的に作ることで、図５に示すように中間的なリフト量・作用角が連続的に又は段階的に得られる。
【００４６】
次に、図６（ａ）→図７（ａ）と図６（ｂ）→図７（ｂ）とは、第一可変動弁機構１と第二可変動弁機構２とのリフト休止が必要な運転状況下における偏心回動部材３０の配向角度とそれによる作用を示している。
図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、リフト休止が必要な運転状況下では、偏心回動部材３０は最小突出部３０ａ付近が円形リング３３を介在して第三ローラ１８に当接するように配向制御される。その状態で、、回転カム２０のベース円２０ａの後半部が第二ローラ１７に摺接するとき（いわゆるベース時）、第一可変動弁機構１と第二可変動弁機構２の第二介在アーム１５の揺動起点は図４の状態よりもさらに直立に近づき、上下動起点は最も上昇したところに変位し、これに伴って、第一可変動弁機構１と第二可変動弁機構２の第一介在アーム１０の揺動起点は図４の状態よりもさらに高いところに変位する。この時、微小リフト時に各動弁機構のバルブ７が略同一のリフト量となるように各動弁機構の円形リング３３の厚さが選定されているので、第二介在アーム１５の揺動起点及び上下動起点と第一介在アーム１０の揺動起点とには僅かに違いが生じるものの大きな差異は生じない。また、各動弁機構の第一介在アーム１０の揺動起点は図４の状態よりも高いところに変位し、第一ローラ９に対する第一介在アーム１０の押圧面１９の当接位置はアーム部１３基端側（円筒部１１ともいえる）であり、まだ第一可変動弁機構１も第二可変動弁機構２もバルブ７のリフトは発生しない。
【００４７】
次に、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、偏心回動部材３０が図６（ａ）、図６（ｂ）と同じ配向角度に保たれた状態で、ノーズ２０ｃが第二ローラ１７に摺接するとき（いわゆるノーズ時）、各動弁機構の第二介在アーム１５は、いずれもロッカアーム３でいうと揺動中心部側に揺動しながら下方へ押圧されるため、第一可変動弁機構１の第一介在アーム１０と第二可変動弁機構２の第一介在アーム１０とは下方へ揺動する。しかし、第一ローラ９に対する第一介在アーム１０の押圧面１９の当接位置はアーム部１３の基端側からほとんど変わらず、第一可変動弁機構１の第一介在アーム１０と第二可変動弁機構２の第一介在アーム１０とは、いずれもロッカアーム３を下方へ揺動させないので、各可変動弁機構のバルブ７はいずれもリフトしない。
【００４８】
従って、本実施形態の可変動弁機構によれば、第一可変動弁機構１と第二可変動弁機構２とに各動弁機構のバルブ７間の微小リフト時におけるリフト量のバラツキを調整するための円形リング３３を各動弁機構の偏心回動部材３０に外嵌させたことにより、微小リフト運転が最適なアイドリング時や燃料の必要ない時にも、各動弁機構のバルブ７間のリフト量が略同一に調整されるので内燃機関の回転が安定する。
【００４９】
次に、本発明を実施した第二実施形態について、図９を参照して第一実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態の可変動弁機構は、制御部材当接部の構成と偏心回動部材の数においてのみ第一実施形態と相違するものである。
【００５０】
すなわち、本実施形態の可変動弁機構は、第三ローラ１８に代えて第二介在アーム１５自体が制御部材当接部として機能するものである。第二介在アーム１５の上部であって偏心回動部材３０に面する側には、第二ローラ１７の回転を妨げることなく第二ローラ１７の略半周を包み込み、偏心回動部材３０に円形リング３３を介在させて当接する当接部３４が設けられている。
【００５１】
また、第二介在アーム１５に当接部３４を設けたことにより、偏心回動部材３０を一つに減らしても、偏心回動部材３０を円形リング３３を介在させて当接部３４に当接させることで第二介在アーム１５にねじれ応力を生じさせずに第二介在アーム１５を偏心回動部材３０により押圧させることができる。
【００５２】
また、可変動弁機構をコンパクトにするためにアームシャフト１２により近づいた位置に支持シャフト３１が移設されている。これに伴って第一介在部アーム１０の上部には第一介在アーム１０と偏心回動部材３０及び円形リング３３とが干渉しないように逃がし溝３５が設けられている。
【００５３】
従って、本実施形態の可変動弁機構は、制御部材当接部の構成と偏心回動部材３０の数が異なるものの、基本的には第一実施形態と同様である。そして、本実施形態によれば、第一実施形態と同様の効果が得られるとともに、第三ローラ１８を省き、偏心回動部材３０を半減させることができるので、部品点数が減って可変動弁機構の構造がシンプルになるとともにコストダウンと軽量化を図ることができる。また、支持シャフト３１の移設により可変動弁機構をコンパクトにすることができる。
【００５４】
なお、本発明は前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば次のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で変更して具体化することもできる。
（１）リフト制御装置の構成や制御の仕方を適宜変更すること。
（２）中央部に揺動中心部があるロッカアームとすること。
（３）第三ローラ１８及び偏心回動部材３０を各可変動弁機構で１つずつに減らすこと。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の可変動弁機構は、上記の通り構成されているので、従来の駆動系を大きく変えることなく、一本のカムシャフトを回転させて、バルブのリフト量及び作用角を連続的又は段階的に変化させることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る可変動弁機構を示す斜視図である。
【図２】図１の最大リフト量・作用角が必要なときの同機構の作用を示す側面図である。
【図３】図２に続いて作用を示す側面図である。
【図４】図１の微小リフト量・作用角が必要なときの同機構の作用を示す側面図である。
【図５】図４に続いて作用を示す側面図である。
【図６】図１のリフト休止が必要なときの同機構の作用を示す側面図である。
【図７】図４に続いて作用を示す側面図である。
【図８】第一実施形態に係る可変動弁機構により得られるバルブのリフト量及び作用角を示すグラフである。
【図９】本発明の第二実施形態に係る可変動弁機構を示す斜視図である。
【図１０】従来例の可変動弁機構を示す斜視図である。
【符号の説明】
３ ロッカアーム
７ バルブ
１０ 第一介在アーム
１５ 第二介在アーム
２０ 回転カム
３０ 制御部材としての偏心回動部材
３３ 調整部材としての円形リング

Claims (1)

1. 回転カムとロッカアームとの間に介在部材を往復動可能に介在させ、該介在部材の往復動の起点を制御部材により変位させることにより該ロッカアームに押圧されるバルブのリフト量を変化させる可変動弁機構において、
   同期してリフトする複数のバルブを複数の気筒毎に又は一つの気筒に設け、
   前記複数のバルブに対応して複数の前記可変動弁機構を設け、
   前記複数のバルブ間の微小リフト時におけるリフト量のバラツキを調整するために、前記制御部材に該制御部材と前記介在部材との間に介在する調整部材をサイズ選択のうえ取替可能に取り付けることにより、前記介在部材の往復動の起点を調整するようにし、
   前記制御部材は、中心から離れた位置の周りに回動可能に軸着された偏心回動部材であり、前記調整部材は前記偏心回動部材に外嵌されることで偏心回動する均一厚さの円形リングであることを特徴とする可変動弁機構。

Images