JP4071481B2

JP4071481B2 - 内燃機関の可変動弁装置

Info

Publication number: JP4071481B2
Application number: JP2001355463A
Authority: JP
Inventors: 吉彦山田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-11-21
Filing date: 2001-11-21
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2021-11-21
Also published as: JP2003155906A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機関弁である吸気弁あるいは排気弁の開閉時期及びバルブリフト量を機関運転状態に応じて可変制御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、その一例として本出願人が先に出願した例えば特開平１−１０７７２５号公報等に記載されているものが知られている。
【０００３】
概略を説明すれば、シリンダヘッドに摺動自在に設けられて吸気ポートを開閉する一気筒当たり２つの吸気弁と、シリンダヘッドの上端部に機関の長手方向に沿って設けられ、外周に回転カムが一体的に取り付けられた駆動軸と、該駆動軸の上方位置にほぼ平行に配置されて、外周に制御カムが一体的に設けられた制御軸と、前記制御カムの回動によって機関弁の作動を制御する作動機構と、機関運転状態に応じて前記制御軸を所定角度範囲で回転させるアクチュエータとを備えており、前記駆動軸と制御軸とは、シリンダヘッドの上端部に取り付けられた支持機構によって回転自在に支持されている。
【０００４】
前記駆動軸は、機関のクランクシャフトによって回転駆動するようになっていると共に、前記制御軸は機関運転状態を検出するコントローラからの制御信号によって正逆回転する電動アクチュエータにより回転位置が制御されるようになっている。
【０００５】
前記作動機構は、前記各吸気弁の上端部に摺動して、該吸気弁を開閉作動させる一対の揺動カムと、ほぼ中央が前記制御カムに揺動自在に支持され、一端部がリンクアームを介して前記回転カムに連係し、他端部がリンク部材を介して前記揺動カムとを連係したロッカアームとから構成されている。
【０００６】
また、前記支持機構は、シリンダヘッドの上端面に設けられたメインブラケットと、該メインブラケットの上部に設けられたサブブラケットとから構成され、前記メインブラケットは、下面のほぼ中央位置にシリンダヘッドの上端面に形成された半円形状の支持溝と共同して前記駆動軸を軸受けする半円形状の支持溝が形成されれていると共に、上面には前記サブブラケットの下面に形成された小径な半円形の軸受溝と共同して前記制御軸を回転自在に支持する半円形状の軸受溝が形成されている。
【０００７】
そして、例えば、機関の低速低負荷時には、コントローラからの制御信号によって電動アクチュエータが回転して制御軸の回転位置を一方向へ制御することにより制御カムが回転して、ロッカアームの全体を駆動軸から離れる斜め上方向へ移動させ、各揺動カムのカムノーズ部を引き上げる。
【０００８】
このため、各揺動カムによる各吸気弁に対するバルブリフト量を小さくするように制御すると共に、開時期を遅くして排気弁とのバルブオーバーラップを小さくする。これによって、燃費の向上と機関回転の安定化を図ることができる。
【０００９】
一方、機関高速高負荷域に移行した場合は、コントローラが電動アクチュエータを介して制御軸を前述とは逆に回転制御して、制御カムを反対方向に回転制御する。これによってロッカアームの全体を駆動軸に近づく斜め下方向へ移動させ、各揺動カムのカムノーズ部を引き下げる。
【００１０】
このため、各揺動カムによる各吸気弁に対するバルブリフト量を大きくするように制御すると共に、開時期を早くすると共に、閉時期を遅くさせる制御を行う。この結果、吸気充填効率が向上して、十分な出力トルクを確保できるようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の可変動弁装置にあっては、支持機構が、駆動軸と制御軸を共用して軸受けするものの、駆動軸の下部を軸受けする支持溝がシリンダヘッドの上面に形成されているため、作動機構の各構成部品をシリンダヘッド上に組み付ける際には、駆動軸と制御軸及び回転カムなどを別個にそれぞれ組み付けなければならない。
【００１２】
すなわち、支持機構のメインブラケットとサブブラケット間に制御軸を予め支持させて、制御カム及びロッカアームなどの構成部品も組み付けることができるが、駆動軸は支持機構に直接支持されているわけではないので、シリンダヘッド上面の支持溝に予め載置しておき、その後、該支持機構のメインブラケットを、支持溝を駆動軸の上端部に嵌合させながらシリンダヘッド上面に配置する。その後、ボルトによって制御軸や駆動軸及び作動機構の各構成部品全体をシリンダヘッド上に組付けるようになっている。
【００１３】
このため、かかる駆動軸や制御軸及び作動機構の各構成部品の組付作業が煩雑になり、該組付作業能率の低下とコストの高騰を招いている。
【００１４】
また、駆動軸は、下部がシリンダヘッド上面に形成された支持溝に支持されるようになっていることから、該駆動軸と支持機構に支持される制御軸との２軸間のいわゆる芯出し精度が低下して、結果的に各気筒毎の各吸気弁のバルブリフト量にばらつきが発生するおそれがある。つまり、通常、駆動軸と制御軸の芯出しは、支持機構によって各構成部品をシリンダヘッドに組み付けた後に行なわれ、制御軸はメインブラケットとサブブラケットとの間に軸受けされた状態で行われ、駆動軸はシリンダヘッドとメインブラケットとの間に軸受けされた状態で行われるが、シリンダヘッド上端面はそもそも面精度が十分でないため、この上端面を基準に形成された支持溝の精度が十分に確保できない。したがって、両軸間の高精度な芯出しが得られなくなることから、各作動機構の作動がばらついてバルブリフト量にばらつきが発生するおそれがある。
【００１５】
【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、外周に気筒毎に回転カムが設けられた駆動軸と、該駆動軸にほぼ平行に配設されて、外周に気筒毎に制御カムが設けられた制御軸と、気筒毎に配設され、前記制御カムの回動によって機関弁の作動を制御する作動機構と、機関運転状態に応じて前記制御軸を所定角度範囲で回転させるアクチュエータと、各気筒間に跨って対峙する一対の縦梁部と、該両縦梁部の各端部間に配置されたほぼ矩形状の端壁部と、前記両縦梁部間に配置された横梁部と、を有し、前記駆動軸と前記制御軸を前記横梁部の上部にブラケットを介して回転自在に支持する支持機構と、を備え、前記支持機構は、シリンダヘッドに着脱自在に設けられていると共に、前記端壁部は、下部に前記駆動軸の端部が挿通軸受される支持孔が貫通形成され、上部に前記制御軸の端部が挿通軸受される軸受孔が貫通形成されていると共に、外面側に前記制御軸の端部に連係されるアクチュエータが取り付けられ、前記支持機構に対して、前記駆動軸と前記制御軸、前記作動機構及び前記アクチュエータを一体的に組み付けてユニット化したことを特徴としている。
【００１６】
したがって、この発明によれば、駆動軸をシリンダヘッドに直接軸受けさせるのではなく、制御軸と同じく支持機構に軸受けさせる、つまり支持体とメインブラケットとの間に軸受けさせるようにしたため、制御軸をはじめ駆動軸をも予め支持機構に組み付けることができることから、作動機構の各構成部品全体も予め支持機構に組み付けて、全体をユニット化することが可能になる。したがって、シリンダヘッドへの組付作業が極めて容易になる。
【００１７】
しかも、駆動軸と制御軸を同一の支持機構に軸受けさせることができることから、両軸の芯出し作業が容易になり、高い芯だし精度を確保することが可能になる。
【００１８】
請求項２に記載の発明にあっては、前記支持機構は、シリンダヘッドの上端面に載置固定され、上面の所定位置に前記駆動軸の下部を軸受けする支持溝を有する支持体と、該支持体の上部に設けられて、下面に前記支持体の支持溝と共同して駆動軸を軸受けする支持溝を有し、上面に前記制御軸の下部を軸受けする軸受溝を有するメインブラケットと、該メインブラケットの上部に設けられて、下面に前記メインブラケットの軸受溝と共同して制御軸を軸受けする軸受溝を有するサブブラケットと、前記支持体とメインブラケット及びサブブラケットとを連結する連結手段とを備え、該連結手段によって、前記駆動軸と制御軸及び作動機構を一体的なユニット体として形成したことを特徴としている。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、前記連結手段をボルトとシリンダヘッドに形成されて前記ボルトが螺着する雌ねじ孔により構成する一方、前記支持体とメインブラケット及びサブブラケットに前記ボルトが挿通するボルト挿通孔をそれぞれ連通状態に穿設し、該各ボルト挿通孔にボルトを挿通して前記駆動軸と制御軸及び作動機構を支持機構に仮止めした状態で前記ボルトによってシリンダヘッド上面に取付固定したことを特徴としている。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、前記支持機構にボルトとナットによって駆動軸と制御軸及び作動機構を一体的に仮止め保持したことを特徴としている。
【００２２】
請求項５に記載の発明にあっては、前記作動機構は、前記機関弁の上端部に摺動して開閉作動させる揺動カムと、前記制御カムに揺動自在に支持され、一端部が前記回転カムに連係したロッカアームと、該ロッカアームの他端部と前記揺動カムとを連係させるリンク部材とを備える一方、前記支持体の前記リンク部材側の一部を切欠形成したことを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて詳述する。この各実施形態では１気筒あたり２つの吸気弁を有するＶ型６気筒の内燃機関に適用したものを示し、各図面上では片側の３気筒側を示している。
【００２４】
図１〜図３は本発明の第１の実施形態を示し、この可変動弁装置は、シリンダヘッド１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２，２と、シリンダヘッド１上方に機関前後方向に沿って配置された中空状の駆動軸３と、該駆動軸３に圧入等により固設された回転カムである２つの偏心カム４，４と、該駆動軸３の上方位置に回転自在に支持されて外周に制御カム６が圧入固定された制御軸５と、前記制御カム６の回動によって各吸気弁２の作動を制御する作動機構７と、機関運転状態に応じて前記制御軸５を所定角度範囲で回転させるアクチュエータである後述する電動モータ８と、を備えており、前記駆動軸３と制御軸５とは、シリンダヘッド１の上端面１ａに取り付けられた支持機構９によって回転自在に支持されている。
【００２５】
前記各吸気弁２は、図３に示すように枢軸１０に揺動自在に支持されたフォロア部材１１の一端部にステムエンドに当接していると共に、フォロア部材１１の他端部がピボット１２に当接支持されている。
【００２６】
前記駆動軸３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シャフトから回転力が伝達されるようになっている。
【００２７】
前記偏心カム５は、円形状に形成されて、内部軸方向に駆動軸３に挿通圧入される挿通孔が貫通形成されていると共に、軸心Ｘが駆動軸３の軸心Ｙから径方向へ所定量だけオフセットしている。
【００２８】
前記制御軸５は、前記駆動軸３上方位置に駆動軸３と平行に配設されている一方、前記制御カム６は、夫々円筒状を呈し、制御軸５外周に固定されていると共に、図３に示すように軸心Ｐ１位置が制御軸５の軸心Ｐ２から所定分だけ偏倚している。
【００２９】
前記支持機構９は、図１〜図６に示すように、シリンダヘッド１の上端面１ａに着脱自在に設けられた支持体１３と、該支持体１３の上部に着脱自在に設けられたメインブラケット１４と、該メインブラケット１４の上部に着脱自在に設けられたサブブラケット１５と、前記支持体１３とメインブラケット１４及びサブブラケット１５とを上下方向から共締めしてシリンダヘッド１上に結合する連結手段とから主として構成されている。
【００３０】
前記支持体１３は、図１、図２及び図４に示すように、所定幅の枠状に形成されて、シリンダヘッド１の上端面１ａに一定の隙間をもって対峙する底面１３ａが平坦状に形成されていると共に、全体がシリンダヘッド１の３気筒の回りに配設されており、シリンダヘッド１の長手方向に沿ってほぼ平行に配置された縦梁部１６，１７と、該両縦梁部１６，１７間の各気筒間にシリンダヘッド１の幅方向に沿って配置された４つの横梁部１８と、１つの端壁部１９とを備えている。
【００３１】
前記内側縦梁部１６は、シリンダヘッド１の幅方向の中央位置に一体に設けられた３つのプラグポスト２０を避けた形で折曲状に形成されている一方、外側の縦梁部１７は、作動機構７を避けた形でシリンダヘッド１の外側部上面のロッカカバー取付面１ｂよりも内側に配置されている。なお、この取付面１には、ビス孔１ｃが形成されている。
【００３２】
前記各横梁部１８と端壁部１９は、図３及び図６にも示すように、上面の長手方向のほぼ中央位置に前記駆動軸３の下部を軸受けする半円形状の支持溝２１がそれぞれ形成されている。
【００３３】
前記各メインブラケット１４は、図３及び図６に示すように、ほぼ矩形状に形成され平坦な下面が各横梁部１８の上面に沿って配置され、該下面のほぼ中央位置には駆動軸３に上方から被嵌して前記支持溝２１と共同して駆動軸３を軸受する半円形状の支持溝２２がそれぞれ形成されていると共に、平坦な上面のほぼ中央位置には前記制御軸５の下部を軸受けする小径な半円形状の軸受溝２３が形成されている。
【００３４】
前記各サブブラケット１５は、ほぼ長方形状に形成されて、前記メインブラケット１４の上面に当接される下面のほぼ中央位置に前記制御軸５の上部に被嵌して前記軸受溝２３と共同して制御軸５を軸受する半円形状の軸受溝２４が形成されている。
【００３５】
また、前記各横梁部１８とメインブラケット１４及びサブブラケット１５の両端部には、前記連結手段の一部であるボルト２５が挿通するボルト挿通孔２６，２７，２８がそれぞれ連続的に貫通形成されている。
【００３６】
前記端壁部１９は、ほぼ矩形状を呈し、図１及び図２に示すように、下部に前記駆動軸３の端部が挿通軸受される支持孔１９ａが貫通形成されていると共に、上部に前記制御軸５の端部が挿通軸受される軸受孔１９ｂが貫通形成されている。
また、前記端壁１９の外面には、図１１及び図１２に示すように、アクチュエータである電動モータ８や該電動モータ８の回転力を制御軸５に伝達する伝達機構４２などが一体的に設けられている。
すなわち、伝達機構４２は、端壁部１９の外側面にボルト４３，４３によって固定された板状のベース部材４４と、該ベース部材４４に図外のビスによって結合されたケースカバー４５の内部に収容保持されている一方、前記電動モータ８は、前記ケースカバー４５の外側部にビス４６よって固定されている。
前記伝達機構４２は、電動モータ８からの回転力を傘歯車４７、４８によって伝達されるボールねじ４９と、該ボールねじ４９の回転に伴い軸方向へ摺動する摺動部５０と、該摺動部５０と制御軸５とを連係する揺動部材５１とから構成されている。
【００３７】
前記連結手段は、軸部が比較的長尺な前記ボルト２５と、シリンダヘッド１の上端面１ａに穿設されて各ボルト２５の軸部先端部が螺着する各一対の雌ねじ孔２９、２９とから構成されている。
【００３８】
また、前記支持体１３とメインブラケット１４及びサブブラケット１５に対して、ボルト２５，２５を介して駆動軸３や制御軸５及び作動機構７の各構成部品を予め仮止めする際に、図６に示すように、前記各ボルト２５、２５の軸部先端部にナット３０、３０を螺着して仮止めするようになっている。
【００３９】
前記作動機構７は、基本構造が前記従来のものとほぼ同一であって、前記制御軸５に制御カム６を介して揺動自在に支持されたロッカアーム３１と、各吸気弁２，２の上端部に各フォロア部材１１の各ローラ１１ａの外周面に摺接して該各吸気弁２，２を開閉作動させるように配置された一対の揺動カム３２、３２とを備えている。また、前記偏心カム５，５とロッカアーム３１の一端部３１ａとはリンクアーム３３によって連係されている一方、ロッカアーム３１の他端部３１ｂと揺動カム３２とはリンク部材３４によって連係されている。
【００４０】
前記各ロッカアーム３１は、平面ほぼクランク状に折曲形成され、中央に有する筒状基部が制御カム６に回転自在に支持されている。また、基部の外端部に突設された一端部３１ａがピン３５を介してリンクアーム３３に回動自在に連結されていると共に、他端部３１ｂがピン３６を介してリンク部材３４に回動自在に連結されている。
【００４１】
前記揺動カム３２は、図１及び図６，図７に示すように、ほぼ横Ｕ字形状を呈し、ほぼ円環状の基端部に駆動軸３が嵌挿されて回転自在に支持される支持孔が貫通形成されていると共に、ロッカアーム３１他端部３１ｂ側に位置するカムノーズ部３２ａにピン３７を介してリンク部材３４の下端部が回動自在に連結されている。また、揺動カム３２の下面には、基端部側の基円面と該基円面からカムノーズ部３２ａ端縁側に円弧状に延びるカム面とが形成されており、該基円面とカム面とが、揺動カム３２の揺動位置に応じてフォロア部材１１のローラ１１ａの外周面所定位置に転接するようになっている。
【００４２】
また、前記リンクアーム３３は、比較的大径な円環状の基部と、該基部の外周面所定位置に突設された突出端とを備え、基部の中央位置には、前記偏心カム５の外周面に回転自在に嵌合する嵌合孔が形成されている一方、突出端は前記ピン３５を介してロッカアーム３１の他端部３１ｂに回転自在に連結されている。
【００４３】
さらに、前記リンク部材３４は、所定長さの直線状に形成され、円形状の両端部には前記ロッカアーム３１の他端部３１ｂと揺動カム３２のカムノーズ部３２ａがピン３６，３７を介して回動自在に連結されている。
【００４４】
前記制御軸５は、前記電動モータ８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、前記電動モータ８は、機関の運転状態を検出す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。
【００４５】
以下、本実施態様の作用を説明するが、基本的な作用は前記従来と同様であるから簡単に説明する。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動モータ８が一方に回転駆動されて、制御軸５を同方向に回転させる。このため、制御カム６は、軸心Ｐ１が制御軸５の軸心Ｐ２から左上方の回動位置に保持され、ロッカアーム３１の全体を駆動軸３に対して上方向へ移動させる。これにより、各揺動カム３２は、リンク部材３４を介してカムノーズ部３２ａが強制的に若干引き上げられて全体が図３中、右方向へ回動する。
【００４６】
したがって、偏心カム５が回転してリンクアーム３３を介してロッカアーム３１の一端部３１ｂを押し上げると、そのリフト量がリンク部材３４を介して揺動カム３２からフォロア部材１１を介して吸気弁２、２に伝達されるが、そのリフト量は比較的小さくなる。
【００４７】
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２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。
【００４８】
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動モータ８が反対方向に回転駆動されて、制御軸５も同方向へ回転駆動され、制御カム６を時計方向に回転させて、軸心Ｐ１（厚肉部）を下方向へ移動させる。このため、ロッカアーム３１は、今度は全体が駆動軸３方向（下方向）に移動して他端部３１ｂが揺動カム３２のカムノーズ部３２ａをリンク部材３４を介して下方へ押圧して該揺動カム３２全体を所定量だけ反時計方向へ回動させる。
【００４９】
したがって、揺動カム３２のフォロア部材１１に対する下面の当接位置が左方向位置に移動することから、偏心カム５が回転してロッカアーム３１の一端部３１ｂをリンクアーム３３を介して押し上げると、吸気弁２，２に対するリフト量は大きくなる。
【００５０】
よって、かかる高速高負荷域では、バルブリフト量が大きくなると共に、各吸気弁２の開時期が早くなりかつ閉時期が遅くなる。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。
【００５１】
このように、本実施態様では、各吸気弁２の開閉時期やバルブリフト量を可変にできることは勿論のこと、制御軸５の他に駆動軸３や作動機構７のロッカアーム３１や揺動カム３２などの各構成部品の全てを予め一緒に支持機構９に組み付けた状態でシリンダヘッド１の上端部に取り付けることができるため、装置全体の組付作業能率の向上が図れると共に、駆動軸３と制御軸５の両軸間の高精度な芯出しが可能になる。
【００５２】
すなわち、各構成部品を組み立てる際には、まず、作動機構７のロッカアーム３１や揺動カム３２及びリンクアーム３３，リンク部材３４等の各構成部品を、駆動軸３や制御軸５に組み付けておき、その後、支持機構９の端壁部１９の支持孔１９ａ及び軸受孔１９ｂに駆動軸３と制御軸５の各端部を挿通支持させ、かつ、支持体１３の横梁部１８とメインブラケット１４の両支持溝２１，２２間に駆動軸３の所定部位を配置させると共に、メインブラケット１４とサブブラケット１５の両軸受溝２３，２４間に制御軸５の所定部位を配置しながら、両ボルト２５，２５を各ボルト挿通孔２８，２７，２８にそれぞれ挿通する。続いて、図６に示すように、ボルト２５，２５の先端部にナット３０，３０を螺着して各構成部品を予め支持機構９に仮止めして、全体を一体的にユニット化しておく。
また、電動モータ８や伝達機構４２を、ベース部材４４を介して端壁部１９に一体的に取り付けて、かかる電動モータ８や伝達機構４２を含めた全体をユニット化しておく。
【００５３】
そして、この状態で、駆動軸３と制御軸５との両軸芯の芯出し調整を行う。
【００５４】
その後、前記各構成部品のユニット体を、シリンダヘッド１の上端部まで搬送し、ここで各ナット３０，３０をボルト２５，２５から外して、支持体１３をシリンダヘッド１の上端面１ａ上に載置すると共に、そのまま各ボルト２５の先端部をシリンダヘッド１の各雌ねじ孔２９に螺着してボルト２５ヘッドをスパナなどの所定の工具によって所定トルクで締め付ければ、装置全体をシリンダヘッド１上部に簡単に取り付けることができる。
【００５５】
このように、装置の制御軸５の他駆動軸３等の各構成部品の全体を支持機構９に予め仮止めしてユニット体としたため、その後のシリンダヘッド１への組付作業能率が大幅に向上する。
さらに、前述のように、電動モータ８や伝達機構４２を、ベース部材４４を介して端壁部１９に一体的に取り付けるようにしたため、支持機構７に対して前記駆動軸３や制御軸５等を組み付けた際に、一緒に電動モータ８等を取り付ければユニット性かさらに高まってシリンダヘッド１への組付作業能率が一層向上する。
【００５６】
しかも、駆動軸３と制御軸５の両者の芯出し作業を、支持機構９に組み付けたままの状態で行うため、従来のようにシリンダヘッドと支持機構とに組み付けた状態で行う場合に比較して、かかる作業精度が高くなる。
【００５７】
この結果、それぞれの作動機構７の作動にばらつきが発生せずに、ほぼ同一な作動が得られることから、前記各吸気弁２のバルブリフト量の制御の安定化が図れる。
【００５８】
図７は第２の実施形態を示し、支持体１３の内側縦梁部１６の幅長さを第１実施形態のものに比較して大きくすると共に、各リンク部材３４が臨む外側縦梁部１７を、端壁部側の部位１７ａを残して他を廃止したものである。他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００５９】
したがって、第１の実施形態と同様な作用効果が得られると共に、外側縦梁部を廃止したことによってスペースが確保されることから、機関の外側からリンク部材３４側のがた付きの調整やリンク部材３４の交換作業がやりやすくなり、メインテナンス作業性が良好になる。
【００６０】
なお、内側縦梁部１６の剛性が高くなっているため、支持機構７のシリンダヘッド１への取付剛性の低下を防止できる。
【００６１】
図８及び図９は第３の実施形態を示し、Ｖ型６気筒の反対側の３気筒に適用したものを示し、支持体１３の内側縦梁部１６をシリンダヘッド１の中央まで延設すると共に、該内側縦梁部１６の一部を円環状のプラグポスト１６ａとして形成したものである。すなわち、内側縦梁部１６の前後部位１６ｂ、１６ｃをシリンダヘッド１の上端面１ａ中央方向へ傾斜状に延設すると共に、この両者１６ｂ、１６ｃの各先端部間の部位中、シリンダヘッド１のプラグ孔に対応する部位を３つのプラグポスト１６ａとして形成したものである。
【００６２】
したがって、各プラグポスト１６ａの存在によって、支持体１３の全体の剛性が高くなると共に、図９に示すように、この各プラグボスト１６ａの上面にロッカーカバーに形成された円筒状のプラグ挿通部４０の下面をシール部材４１を介して当接配置することができるので、シリンダヘッド１にプラグポストを形成する必要がなくなり、シリンダヘッド１の構造の簡素化されて、製造作業が容易になると共に、シリンダヘッド１の汎用性が高くなる。
【００６３】
また、図１０に示す第４の実施形態のように、第３の実施形態の支持体１３の内側縦梁部１６を一切廃止することも可能である。この場合、外側縦梁部１７の幅を大きくして剛性を高めるようにしてある。
【００６８】
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、例えば支持体１３の形状や構造を各種の機関の仕様等に応じて自由に変更することができる。また、この装置を排気側に適用することもできることは勿論である。
【００６９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、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、支持機構によって制御軸の他に、駆動軸及び作動機構の各構成部品の全体をシリンダヘッドに組み付ける前に一体的にユニット化できるため、このユニット体をシリンダヘッドに連結手段を介して組み付けるだけであるから、シリンダヘッドへの組付作業性が良好になる。
【００７０】
しかも、駆動軸と制御軸の芯出し作業を、両者を支持機構に組み付けたままの状態で行うため、従来のようにシリンダヘッドと支持機構とに組み付けた状態で行う場合に比較して、かかる芯出し精度が高くなる。
【００７１】
この結果、それぞれの作動機構の作動にばらつきが発生せずに、ほぼ同一な作動が得られることから、前記機関弁のバルブリフト量の制御の安定化が図れる。
【００７２】
また、各構成部品をユニット体とすることにより、装置の管理や保管性が良好になる。
【００７３】
請求項２に記載の発明によれば、支持機構の構造が簡素であり、製造が容易になると共に、コストの高騰を抑制できる。
【００７４】
請求項３及び４に記載の発明によれば、各構成部品を支持機構を介してボルトによって仮止めできるので、その仮止め作業も容易になると共に、同じボルトを利用してシリンダヘッドへ組み付けるため、そのシリンダヘッドへの組付作業もさらに容易になる。
【００７５】
請求項５に記載の発明によれば、支持体のリンク部材側の部位を切欠廃止したため、リンク部材の交換や調整作業を切り欠いたスペースを利用して行うことができ、かかるメインテナンス作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す要部平面図。
【図２】本実施形態の要部側面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図４】同実施形態に供される支持機構の平面図。
【図５】同支持機構の側面図。
【図６】図５のＢ矢視図。
【図７】第２の実施形態を示す平面図。
【図８】第３の実施態様を示す平面図。
【図９】図８のＣ−Ｃ線断面図。
【図１０】第４の実施形態を示す要部平面図。
【図１１】前記第１の実施形態を示す要部平断面図。
【図１２】図１１のＤ矢視図。
【符号の説明】
１…シリンダヘッド
２…吸気弁
３…駆動軸
４…偏心カム
５…制御軸
６…制御カム
７…作動機構
８…電動モータ
９…支持機構
１３…支持体
１４…メインブラケット
１５…サブブラケット
１６…内側縦梁部
１７…外側縦梁部
１８…横梁部
１９…端壁部
１９ａ…支持孔
１９ｂ…軸受孔
２１，２２…支持溝
２３，２４…軸受溝
２５…ボルト
２０…雌ねじ孔
３０…ナット

Claims

機関のクランク軸によって回転駆動し、外周に気筒毎に回転カムが設けられた駆動軸と、
該駆動軸にほぼ平行に配設されて、外周に気筒毎に制御カムが設けられた制御軸と、
気筒毎に配設され、前記制御カムの回動によって機関弁の作動を制御する作動機構と、
機関運転状態に応じて前記制御軸を所定角度範囲で回転させるアクチュエータと、
各気筒間に跨って対峙する一対の縦梁部と、該両縦梁部の各端部間に配置されたほぼ矩形状の端壁部と、前記両縦梁部間に配置された横梁部と、を有し、前記駆動軸と前記制御軸を前記横梁部の上部にブラケットを介して回転自在に支持する支持機構と、を備え、
前記支持機構は、シリンダヘッドに着脱自在に設けられていると共に、
前記端壁部は、下部に前記駆動軸の端部が挿通軸受される支持孔が貫通形成され、上部に前記制御軸の端部が挿通軸受される軸受孔が貫通形成されていると共に、外面側に前記制御軸の端部に連係されるアクチュエータが取り付けられ、
前記支持機構に対して、前記駆動軸と前記制御軸、前記作動機構及び前記アクチュエータを一体的に組み付けてユニット化したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
前記支持機構は、シリンダヘッドの上端面に載置固定され、上面の所定位置に前記駆動軸の下部を軸受けする支持溝を有する支持体と、
該支持体の上部に設けられて、下面に前記支持体の支持溝と共同して駆動軸を軸受けする支持溝を有し、上面に前記制御軸の下部を軸受けする軸受溝を有するメインブラケットと、
該メインブラケットの上部に設けられて、下面に前記メインブラケットの軸受溝と共同して制御軸を軸受けする軸受溝を有するサブブラケットと、
前記支持体とメインブラケット及びサブブラケットとを連結する連結手段と、を備え、
該連結手段によって、前記駆動軸と制御軸及び作動機構を一体的なユニット体として形成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。
前記連結手段をボルトとシリンダヘッドに形成されて前記ボルトが螺着する雌ねじ孔により構成する一方、前記支持体とメインブラケット及びサブブラケットに前記ボルトが挿通するボルト挿通孔をそれぞれ連通状態に穿設し、該各ボルト挿通孔にボルトを挿通して前記駆動軸と制御軸及び作動機構を支持機構に仮止めした状態で前記ボルトによってシリンダヘッド上面に取り付け固定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。
前記駆動軸と制御軸及び作動機構とを、前記支持機構にボルトとナットによって予め一体的に仮止め保持したことを特徴とする請求項２〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置。
前記作動機構は、前記機関弁の上端部に摺動して開閉作動させる揺動カムと、前記制御カムに揺動自在に支持され、一端部が前記回転カムに連係したロッカアームと、該ロッカアームの他端部と前記揺動カムとを連係させるリンク部材と、を備える一方、前記支持体の前記リンク部材側の一部を切欠形成したことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置。