JP4136824B2 - 内燃機関の動弁装置及び該動弁装置のリフト調整方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の動弁装置に関し、とりわけ、機関弁である吸気弁や排気弁のバルブリフトを適正なリフト量に調整する内燃機関の動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の動弁装置としては、本出願人が先に出願した以下の特許文献１に記載されたものがある。
【０００３】
概略を説明すれば、この動弁装置は、吸気弁側に適用されたもので、クランク軸の回転に同期して回転する駆動軸の外周に、軸心が駆動軸の軸心から偏心した駆動カムが設けられていると共に、駆動カムの回転力が多節リンク状の伝達機構を介して伝達されて、吸気弁の上端部に有するバルブリフターの上面をカム面が摺接して吸気弁をバルブスプリングのばね力に抗して開作動させる揺動カムを有している。
【０００４】
前記伝達機構は、揺動カムの上方に配置されて制御軸に揺動自在に支持されたロッカアームと、円環状の一端部が駆動カムの外周面に嵌合しかつ他端部がロッカアームの一端部にピンを介して回転自在に連結されたリンクアームと、一端部がロッカアームの他端部にピンを介して回転自在に連結され、他端部が前記揺動カムのカムノーズ部にピンを介して回転自在に連結されたリンクロッドとから構成されている。
【０００５】
また、前記制御軸は、シリンダヘッドの上端部に設けられた軸受によって回転自在に支持されており、その外周面には、軸心が制御軸の軸心から所定量だけ偏心した制御カムが固定され、この制御カムの外周に前記ロッカアームが揺動自在に支持されている。
【０００６】
そして、機関運転状態に応じて電動モータや螺子伝達手段などからなるアクチュエータによって前記制御軸を介して制御カムの回動位置が変化することによってロッカアームの揺動支点を変化させて、吸気弁のバルブリフト量を機関運転状態に応じて可変制御するようになっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１２３８０９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の内燃機関の動弁装置は、多節リンク機構による前記伝達機構などの多くの各構成部品が必要になっており、これらの製造誤差や組付誤差などに起因して、各吸気弁のバルブリフト量のばらつきが発生し易くなっており、特に各気筒間でのバルブリフト量のばらつきが発生し易い。
【０００９】
したがって、これら伝達機構などの各構成部品を、シリンダヘッド上に駆動軸や制御軸にバルブスプリングを径方向に作用させた状態で軸受に取り付けるなどして組み付けた後に、リンクロッドを取り替えてその長さを変えたり、リンクロッドのロッカアームとの回動支点を変更するなどによって調整を行って、各吸気弁のバルブリフト量を調整している。
【００１０】
ところが、前記リンクロッドを取り替える場合には、該リンクロッドをロッカアームや揺動カムに連結して組み付けた状態でリフト量を測定して、ずれが生じている場合には、再度、リンクロッドを取り替えて組み付け直すようになっているため、かかる取替作業が煩雑になり、該バルブリフト量の調整作業能率の低下を招来している。また、リンクロッドの再組み付けの際に、組み付け誤差を発生してしまうおそれがある。
【００１１】
一方、リンクロッドとロッカアームとの回動支点を変更するものにあっては、該回動支点を変更するにも限界があり、大きなリフト量のずれを吸収することが困難である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記従来の動弁装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項１に記載の発明は、機関のクランクシャフトから駆動力が伝達される側の第１アームと、機関弁を作動させる側の第２アームとに分割形成され、該両アームが支軸を同軸として互いに相対的に揺動変位可能に構成される共に、前記第１アームと第２アームを所定の相対的な揺動角度位置で両アームを連結固定する固定手段を有し、前記支軸に揺動自在に支持されつつ前記駆動力によって揺動して前記機関弁を作動させるロッカアームを備え、前記機関弁のリフト量のずれ量に応じて前記第１アームと第２アームとを相対的に揺動変位させることによってバルブリフト量のずれを調整し、その調整位置で前記固定手段によって前記両アームを連結固定したことを特徴としている。
【００１３】
この発明によれば、シリンダヘッドへの各構成部品の組み付け時において、各気筒間の各機関弁のバルブリフト量のずれを調整するには、予め、両アームを互いに相対的に揺動自在なフリーな状態にしておく。次に、バルブリフト量のずれ量に応じて両アームを相対的に揺動させることによってバルブリフト量のずれを調整し、その調整位置で固定手段によって両アームを連結固定する。
【００１４】
したがって、各構成部品をシリンダヘッドに組み付けた状態でバルブリフト量のずれを容易に調整することが可能になる。この結果、かかるバルブリフト量の調整作業能率の向上が図れると共に、バルブリフト量の調整精度が高くなる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、機関のクランクシャフトから駆動力が伝達される側の第１アームと、機関弁を作動させる側の第２アームとに分割形成され、該両アームが支軸を同軸として互いに相対的に揺動変位可能に構成されている共に、前記第１アームと第２アームを、所定の相対的な揺動角度位置で両アームを連結固定する固定手段を有し、前記支軸に揺動自在に支持されつつ前記駆動力によって揺動して前記機関弁を作動させるロッカアームを備え、前記固定手段をボルトによって構成すると共に、前記第１アームに前記ボルトが螺着するボルト孔が形成され、前記第２アームに前記ボルトが挿通するボルト挿通孔が形成され、かつ、該ボルト挿通孔の内径が前記ボルトの軸部外径よりも十分に大きく設定され、該ボルト挿通孔の内周面と前記ボルトの軸部との間の隙間を介して前記両アームの相対的な揺動変位を許容するように形成したことを特徴としている。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記第１アームと第２アームのいずれか一方のアームに、該両アームの相対的な揺動角度の基準位置を規定する基準設定部材を設けたことを特徴としている。
この発明によれば、両アームの間に基準設定部材を設けたため、機関弁の基準リフトを設定することが可能になる。
【００１７】
また、基準設定部材を両アーム間に挟持した状態で固定手段により両アームを連結固定することによって、固定手段により連結固定作業中にリフト量のずれの発生が確実に防止できる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、前記第１アームと第２アームとの間に、選定されたシムを前記基準設定部材を介して挟み込むことを特徴としている。
請求項５に記載の発明は、機関のクランクシャフトから駆動力が伝達される側の第１アームと、機関弁を作動させる側の第２アームとに分割形成され、該両アームが支軸を同軸として互いに相対的に揺動変位可能に構成されていると共に、前記第１アームと第２アームのいずれか一方のアームに、該両アームの相対的な揺動角度の基準位置を規定する基準設定部材を設け、該両アームを所定の相対的な角度位置で連結固定する固定手段を有し、前記支軸に揺動自在に支持されつつ前記駆動力によって揺動して機関弁を作動させるロッカアームを備え、前記機関弁のリフト量のずれ量に応じて前記両アームを相対的に揺動変位させることによってバルブリフト量のずれ量を調整し、その調整位置で前記両アームを連結固定する動弁装置のリフト調整方法であって、前記基準設定部材によって互いの基準相対角度位置を決定した後に、前記固定手段によって両アームを仮に連結固定する工程と、前記両アームを連結固定した状態で各気筒間の機関弁のバルブリフト量のずれを測定する工程と、測定されたリフトずれ量の値からこのずれを最適なリフトに調整するための調整部材を選択する工程と、前記固定手段による両アームの連結固定状態を解除して、前記基準設定部材と他方のアームとの間に前記調整部材を介在させる工程と、前記調整部材を介在させた状態で、前記固定手段によって両アームを最終的に連結固定する工程と、からなることを特徴としている。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１及び２の発明と同様な作用効果が得られ、簡単な作業工程で、バルブリフト量のずれを調整することが可能になると共に、バルブリフト量の調整精度が高くなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る内燃機関の動弁装置の各実施形態を図面に基づいて詳述する。
【００２１】
この各実施形態では、動弁装置を、従来と同じく、吸気弁側に適用したものであって、１気筒当たり２つの吸気弁を備え、かつ吸気弁のバルリフト量を機関運転状態に応じて可変にするようになっている。
【００２２】
すなわち、まず第１の実施形態における動弁装置は、図２及び図３に示すように、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、機関前後方向に配置された内部中空状の駆動軸３と、各気筒毎に配置されて、前記駆動軸３の外周面に同軸上に回転自在に支持されたカムシャフト４と、前記駆動軸３の所定位置に固設された駆動カム５と、前記カムシャフト４の両端部に一体に設けられて、各吸気弁２，２の上端部に配設されたバルブリフター６，６に摺接して各吸気弁２，２を開作動させる一対の揺動カム７，７と、駆動カム５と揺動カム７，７との間に連係されて、駆動カム５の回転力を揺動カム７，７の揺動力（開弁力）として伝達する伝達機構８と、該伝達機構８の作動位置を可変にする制御機構９とを備えている。
【００２３】
前記吸気弁２，２は、シリンダヘッド１の上端部内に収容されたほぼ円筒状のボアの底部とバルブステム上端部のスプリングリテーナとの間に弾装されたバルブスプリング１０，１０によって閉方向に付勢されている。
【００２４】
前記駆動軸３は、機関前後方向に沿って配置されて、両端部がシリンダヘッド１の上部に設けられた図外の軸受によって回転自在に軸支されていると共に、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。
【００２５】
前記カムシャフト４は、駆動軸３の軸方向に沿ってほぼ円筒状に形成され、内部軸方向に前記駆動軸３の外周面に回転自在に支持される支軸孔が貫通形成されていると共に、中央位置に形成された大径円筒状のジャーナル部４ａがカム軸受１１によって回転自在に軸支されている。
【００２６】
前記駆動カム５は、ほぼ円盤状に形成されて、その一側部に固定用の筒状部５ａが一体に設けられており、この筒状部５ａが駆動軸３の軸方向の所定位置で固定用ピン１２を介して駆動軸３の外周に一体的に固定されていると共に、外周面が偏心円のカムプロフィールに形成されて、軸心Ｙが駆動軸３の軸心Ｘから径方向へ所定量だけオフセットしている。
【００２７】
前記各揺動カム７は、同一形状のほぼ雨滴状を呈し、基端部側がカムシャフト４を介して前記駆動軸３の軸心Ｘを中心として揺動するようになっていると共に、揺動カム７の下面にはカム面７ａがそれぞれ形成され、基端部側の基円面と、該基円面からカムノーズ部７ｂ、７ｂ側に円弧状に延びるランプ面と、該ランプ面からカムノーズ部７ｂの先端側に有する最大リフトの頂面に連なるリフト面とが形成されており、該基円面とランプ面、リフト面及び頂面とが、揺動カム７の揺動位置に応じて各バルブリフター６の上面所定位置に当接するようになっている。
【００２８】
また、揺動カム７の前記カムノーズ部７ｂ側には、後述するリンクロッド１５の他端部１５ｂと連結するピン２１が挿通されるピン孔７ｃが両側面方向へ貫通形成されている。
【００２９】
前記伝達機構８は、駆動軸３の上方に配置されてたロッカアーム１３と、該ロッカアーム１３の一端部と駆動カム５とを連係するリンクアーム１４と、ロッカアーム１３の他端部と一方の揺動カム７のカムノーズ部７ｂとを連係するリンクロッド１５とを備えている。
【００３０】
前記ロッカアーム１３は、図１〜図５に示すように、後述する制御軸１７の軸方向から２分割に形成されて、前記リンクアーム１４に連係された第１アーム１９と、リンクロッド１５に連係した第２アーム２０とから構成され、これら両アーム１９，２０は、支軸である前記制御軸１７の外周に設けられた制御カム１８に互いに相対的に揺動可能に支持されていると共に、所定の相対的な開き角度位置で固定手段である２本のボルト２１、２２によって連結固定されている。
【００３１】
具体的に説明すれば、前記第１アーム１９は、ほぼ菱形状に形成されて、中央の筒状基部１９ａの内部に支持孔１９ｂが横方向から貫通形成され、この支持孔１９ｂ内に挿通配置された制御カム１８の外周面に揺動自在に支持されていると共に、前記支持孔１９ｂの内端側孔縁に円筒状の突起部２３が軸方向に沿って突設されている。この突起部２３は、制御カム１８の軸心と同軸上に形成されている。また、第１アーム１９の両端部には、前記各ボルト２１，２２が螺着するボルト孔１９ｃ、１９ｄが形成されていると共に、一端部側の側部に前記リンクアーム１４と連係する軸ピン２４が一体に設けられている。
【００３２】
さらに、第１アーム１９の突起部２３側の側面には、第２アーム２０との相対的な揺動角度の基準位置、つまり吸気弁２，２の基準バルブリフト量を規定する基準設定部材である基準ピン２５が突設されている。
【００３３】
一方、第２アーム２０は、中央部２０ａに前記突起部２３が嵌合して第１アーム１９と互いに制御カム１８を中心として揺動可能にする嵌合部である嵌合孔２０ｂが形成されている。また、両端部には、前記ボルト２１，２２が挿通するボルト挿通孔２０ｃ、２０ｄが形成されており、この各ボルト挿通孔２０ｃ、２０ｄは、内周面の内径がボルト２１，２２の軸部外径よりも十分に大きく設定されて、該内周面とボルト２１，２２軸部との間の隙間を介して両アーム１９，２０の相対的な揺動変位を許容するようになっている。
【００３４】
また、第２アーム２０の他端部に有する膨出部２０ｅには、前記リンクロッド１５の一端部１５ａと連係するピン２６が挿通されるピン孔２０ｆが穿設されていると共に、中央部２０ａの上側部には、両アーム１９，２０の相対的な最大開き角度位置で前記基準ピン２５の側縁に当接する当接面２７が形成されている。この当接面２７は、外側縁が外側に臨んだ傾斜状に形成されている。
【００３５】
また、前記第１アーム１９は、その幅長さＷが第２アーム２０の幅長さＷ１よりも十分に大きく設定されている。
【００３６】
前記リンクアーム１４は、図２及び図３に示すように、比較的大径な円環部１４ａと、該円環部１４ａの外周面所定位置に突設された突出端１４ｂとを備え、円環部１４ａの中央位置には、前記駆動カム５の外周面５ｂに回転自在に嵌合する嵌合孔１４ｃが形成されている一方、突出端１４ｂには、前記ピン１９が回転自在に挿通するピン孔１４ｄが貫通形成されている。
【００３７】
前記リンクロッド１５は、プレス成形によって一体に形成され、横断面ほぼコ字形状に形成されており、内側がコンパクト化を図るために、ほぼく字形状に折曲形成されていると共に、両端部１５ａ，１５ｂにピン孔がそれぞれ横方向に貫通形成されて、この各ピン孔と、該ピン孔に対応する前記揺動カム７のピン孔及び第２アーム２０のピン孔２０ｆにそれぞれ挿通したピン２８、２９によってロッカアーム１３の第２アーム２０の膨出部２０ｅと揺動カム７のカムノーズ部７ｂがリンクロッド１５の両端部１５ａ、１５ｂに回転自在に連結されている。
【００３８】
前記ピン２８，２９は、それぞれの反対側の一端部に前記各ピン孔１５ｃ、１５ｄの孔縁に係止して各ピン孔からの抜け出しを規制する係止部であるフランジ部２８ａ、２９ａが一体に設けられている。
【００３９】
前記制御機構９は、駆動軸３の上方位置に配置された前記制御軸１７と、該制御軸１７の外周に一体に固定されてロッカアーム１３の揺動支点となる前記制御カム１８と、前記制御軸１７を回転制御する図外のアクチュエータとを備えている。
【００４０】
前記制御軸１７は、駆動軸３と並行に機関前後方向に配設されていると共に、図外の軸受の上端に有するブラケットに回転自在に支持されている。一方、前記制御カム１８は、円筒状を呈し、軸心位置が肉厚部の分だけ制御軸１７の軸心から所定分だけ偏倚している。
【００４１】
また、前記制御軸１７の内部軸方向に、図外のオイルギャラリーと連通する油通路３０が形成されていると共に、前記制御カム１８及び突起部２３の内部直径方向に前記油通路３０と連通する油供給孔３１及び油孔３２が連続して形成されている。また第２アーム２０の第１アーム１９と組み付け当接される側の内側面に、前記油孔３２と連通する油３３が形成されている。この油３３は、前記ボルト挿通孔２０ｃを径方向から横断する形で延設されて、下端開口３３ａが膨出部２０ｅ側に形成されている。
【００４２】
前記アクチュエータは、シリンダヘッド１の後端部に固定された電動モータと、該電動モータの回転駆動力を前記制御軸１７に伝達する螺子伝達手段とから構成されている。
【００４３】
前記電動モ−タは、比例型のＤＣモータによって構成され、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。このコントローラは、機関回転数を検出するクランク角センサや、吸入空気量を検出するエアーフローメータ、機関の水温を検出する水温センサ及び制御軸１７の回転位置を検出するポテンショメータ等の各種のセンサからの検出信号をフィードバックして現在の機関運転状態を演算などにより検出して、前記電動モータに制御信号を出力している。
【００４４】
以下、本実施形態の作用を説明すれば、まず、例えば、機関の低回転域では、コントローラからの制御信号によって電動モータが回転駆動し、この回転トルクが螺子伝達手段に伝達されて回転すると、これによって制御軸１７は一方向へ所定量回転駆動される。したがって、制御カム１８も同方向に回動して、軸心が制御軸１７の軸心の回りを同一半径で回転して、肉厚部が駆動軸３から上方向に離間移動する。これにより、ロッカアーム１３の第２アーム２０とリンクロッド１５の枢支点は、駆動軸３に対して上方向へ移動し、このため、各揺動カム７は、リンクロッド１５を介してカムノーズ部７ｂ側が強制的に引き上げられる。
【００４５】
よって、駆動カム５が回転してリンクアーム１４を介してロッカアーム１３の第１アーム１９を押し上げると、そのバルブリフト量がリンクロッド１５を介して揺動カム７及びバルブリフター６に伝達されるが、そのリフト量は充分小さくなる。
【００４６】
したがって、かかる機関の低回転領域では、バルブリフト量が最も小さくなることにより、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。
【００４７】
さらに、機関高回転領域に移行した場合は、コントローラからの制御信号によって電動モータが逆回転して螺子伝達手段を同方向へ回転させると、この回転に伴って制御軸１７が制御カム１８を他方向へ回転させて、軸心が下方向へ移動する。このため、ロッカアーム１３は、今度は全体が駆動軸３方向に移動して第２アーム２０によって揺動カム７のカムノーズ部７ｂをリンクロッド１５を介して下方へ押圧して該揺動カム７全体を所定量だけ反時計方向へ回動させる。
【００４８】
したがって、揺動カム７のバルブリフター６の上面に対するカム面７ａの当接位置が、カムノーズ部７ｂ側（リフト部側）に移動する。このため、吸気弁２の開作動時に駆動カム５が回転してロッカアーム１３の第２アーム２０側をリンクアーム１４を介して押し上げると、バルブリフター６に対するそのリフト量は十分に大きくなる。
【００４９】
よって、かかる高回転領域では、バルブリフト量が最大に大きくなり、各吸気弁２の開時期が早くなると共に、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。
【００５０】
そして、この実施形態によれば、動弁装置の各構成部品の組み付け時に、各気筒間の各吸気弁２，２のバルブリフト量のずれを調整するには、まず、シリンダヘッド１に対して各軸受を介して駆動軸３や伝達機構８などの各構成部品を予め組み付けるが、ロッカアーム１３では、第１アーム１９と第２アーム２０が大径なボルト挿通孔２０ｃ、２０ｄを介して互いに相対的に揺動可能になっていることから、両アーム１９，２０を互いに最大に開いて基準ピン２５が当接面２７に当接した段階で、該両アーム１９，２０を各ボルト２１，２２によって仮りに連結固定しておく。これによって、基準リフトが設定される。
【００５１】
その後、各構成部品を最小リフト制御状態に位置決めして、該最小リフト時の各気筒間における各吸気弁２，２のバルブリフト量をチェックする。
【００５２】
この測定の結果、バルブリフト量にずれが生じている場合は、その測定の計算プログラムによって、調整部材であるシックネスゲージ、つまりシムの厚さをアウトプットしてずれ量に応じた厚さのシムを選択する。
【００５３】
その後、前記仮止めした各ボルト２１，２２を若干緩めて基準ピン２５と当接面２７との間に外側から選定されたシムを挟み込む。
【００５４】
次に、駆動軸３を回転させて吸気弁２，２をリフト状態にすると共に、リフト量が適正か否かをチェックし、適正であれば、前記各ボルト２１，２２を再度締め付けて両アーム１９，２０を強固に連結固定する。その後、不要になったシムを基準ピン２５と当接面２７との間から引き抜く。
【００５５】
次に、バルブリフト量を再度測定して適正であることを確認し、これによって一連のずれ調整作業を完了する。
【００５６】
このように、本実施形態によれば、各気筒間の吸気弁２，２のバルブリフト量のずれを、各構成部品をシリンダヘッド１に組み付けた状態で両アーム１９，２０の相対的な揺動を介して容易に調整することが可能になる。この結果、かかるバルブリフト量の調整作業能率の向上が図れると共に、バルブリフト量の調整精度が高くなる。
【００５７】
また、両アーム１９，２０の間に、基準ピン２５と当接面２７を設けて、バルブリフト量のずれ調整時に、予め吸気弁２，２の基準リフトを設定することが可能になる。したがって、ずれ量の大きさをより精度良く測定することが可能になる。
【００５８】
また、基準ピン２５と当接面２７との間にシムを挟持した状態でボルト２１，２２によって両アーム１９，２０を連結固定するようにしたため、該連結固定作業中にバルブリフト量のずれの発生を確実に防止することができる。
【００５９】
さらに、基準設定部材として基準ピン２５を用いたため、該基準ピン２５自体を比較的容易にかつ精度良く成形することができる。したがって、基準ピン２５と当接面２７との当接位置精度を高くすることができる。
【００６０】
また、この実施形態では、オイルメインギャラリーから油通路３０に流入した潤滑油は、油通路孔３１と油孔３２を通って３３に流入し、ここからボルト挿通孔２０ｃを経由して一端開口３３ａから矢印で示すように膨出部２０ｅの外面を伝ってリンクロッド１５の一端部１５ａのピン孔と第２アーム２０のピン孔及びピン２８との間にに供給される。このため、該各ピン孔とピン２８との間の潤滑性能が向上する。
【００６１】
また、第１アーム１９は、その幅長さＷが十分に大きく設定されていることから、その強度が高くなり、駆動カム５からリンクアーム１４を介して伝達される大きな駆動力に対して十分に対応することが可能になる。
【００６２】
図６〜図１０は第２の実施形態を示し、基本構造は第１の実施形態と同様であるが、潤滑油の経路を若干変更したものである。
【００６３】
すなわち、突起部２３に形成された油孔３２と連通する油通路溝を変更して、第２アーム２０の内部及び膨出部２０ｅ内部に、ピン孔２０ｆを横断する形で直線状の油通路孔３４を形成したものである。
【００６４】
したがって、該ピン孔２０ｆとリンクロッド１５のピン孔及びピン２８との間に潤滑油が直接供給されることから、該ピン孔２０ｆの内周面などの潤滑性能がさらに向上する。
【００６５】
図１１及び図１２は第３の実施形態を示し、油通路孔３４をピン孔２０ｆに直接ではなく、膨出部２０ｅの上端部開口形成したものであって、油通路孔３４の一端開口３４ａから流出した潤滑油は、膨出部２０ｅの外面を伝って下方へ流れ、そのままピン孔２０ｆの内部に供給される。したがって、前記各実施形態と同様にピン孔２０ｆ周囲の潤滑性能が向上することは勿論のこと、特に油通路孔３４を膨出部２０ｅ側へ直線状にドリリング加工するだけで成形できるので、その成形作業が容易である。
【００６６】
図１３及び図１４は、リフト調整機構の他例を示し、一本状のロッカアーム１３のほぼ中央に制御カム１８が摺動自在に挿通配置される支持孔１３ｃが形成されていると共に、一端部１３ａに、リンクアーム１４の突出端１４ｂと回転自在に連結するピンが挿通されるピン孔１３ｄが形成されている。一方、他端部１３ｂには、リンクロッド１５と回転自在に連係する連結ロッド４１が回転自在に挿通された支持孔４０設けられている。
【００６７】
前記連結ロッド４１は、外周に支持孔４０内で同期回転する偏心カム４２が一体に設けられていると共に、該偏心カム４２の他端部側に小径段差部４３が形成され、この小径段差部４３よりも他端側の外周面に雄ねじが形成されて、この雄ねじの外端側にロックナット４４が螺着されている。
【００６８】
また、前記偏心カム４２は、その回転位置が連結ロッド４１を介して調整機構４５によって調整されるようになっている。この調整機構４５は、前記連結ロッド４１の他端部外周面に形成されたホイールねじ部４６と、ロッカアーム１３の他端部１３ｂの上方向から内部を貫通状態に回転自在に挿通されて、外周に前記ホイールねじ部４６に噛合するウォームねじ部４７を有する調整ねじ軸４８とから構成されている。この調整ねじ軸４８は、ウォームねじ部４７が連結ロッド４１のホイールねじ部４６に対して直交方向から噛合している。
【００６９】
したがって、この実施形態によれば、前述のように各気筒間の吸気弁２，２のバルブリフト量を調整する際には、まず各構成部品をシリンダヘッド１の上端側に組み付けした後、所定の方法によって前記バルブリフト量のずれをチェックする。
【００７０】
次に、各気筒間でバルブリフト量にずれが生じている場合は、このずれ量に応じて前記調整ねじ軸４８をドライバーなどの所定の治具によって左右いずれか一方に少しずつ回転させる。なお、この時、ロックナット４４は、弛緩された状態にある。
【００７１】
この回転力がウォームねじ部４７からホイールねじ部４６に伝達されて連結ロッド４１を介して支持孔４０内で偏心カム４２が回転する。これにより、偏心カム４２の回転位置によってロッカアーム１３の他端部１３ｂとリンクロッド１５の一端部１５ａとの間の長さが変化して、リフト量のずれ量を吸収する。換言すれば、実質的にリンクロッド１５の長さを任意に変化させて、ずれ量を適正に調整することになる。
【００７２】
その後、ロックナット４４を締め付けて、連結ロッド４１の自由な回転をロックすれば、調整作業が極めて簡単に終了する。
【００７３】
したがって、この実施形態によれば、バルブリフトのずれ量調整作業が極めて容易に行えると共に、調整機構４５が減速機構としての機能を発揮するから、ずれ量を微調整することが可能になる。
【００７４】
また、構造が簡単であるから、製造コストの高騰を抑制できる。特に、ホイールねじ部４６に対してウォームねじ部４７を直交方向から噛合させたため、全体の構造がコンパクト化でき、装置の小型化が図れる。
【００７５】
前記各実施形態から把握できる請求項以外の技術的思想について、以下に記載する。
（１）前記第１アームと第２アームは、互いに対向する面の一方側の前記支軸が挿通する挿通孔の孔縁に円筒状の突起部を設けると共に、他方側の対向面に前記突起部が揺動自在に嵌合する嵌合部を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の動弁装置。
【００７６】
この発明によれば、突起部と嵌合部との嵌合によって、第１アームと第２アームとの同軸性が確保されることから両アームの互いの相対的な円滑な揺動状態が得られる。また、両アームを支軸と同軸に配置できることから、ロッカアーム全体の常時円滑な揺動状態も得られる。
（２）前記駆動力が伝達される第１アームの前記支軸の軸方向の幅を、第２アームの幅よりも大きく設定したことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の動弁装置。
【００７７】
第１アーム側には、駆動力が直接作用することから、駆動負荷が大きくなるが、幅方向の大きさを大きくしたことによって第１アームの強度が高くなることから、前記大きな駆動負荷が掛かっても撓み変形などの問題が発生しない。
（３）前記基準設定部材は、第１アームあるいは第２アームのいずれか一方から対向する他方のアーム方向へ突出した突部によって形成すると共に、該突部の側縁が他方のアームの所定位置に互いの揺動方向から当接することによって両アームの互いの一方向の揺動位置を規制し、かつ前記突部が当接する他方のアームの当接部を、外端縁が外側に臨んだ傾斜状に形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の動弁装置。
【００７８】
この発明によれば、他方のアームの当接部を傾斜状に形成することによって、該当接部と前記突部との間に、例えばシムなどの調整部材を挿入し易くなる。
（４）前記突部を、第１アームあるいは第２アームに固定される基準ピンによって構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の動弁装置。
【００７９】
この発明によれば、突部を基準ピンによって形成したことから、かかる基準ピンを比較的容易かつ精度良く成形することができ、したがって、基準ピンと当接部との当接位置精度を高くすることが可能になる。
（５）前記支軸の内部軸方向に油通路を形成すると共に、前記第１アームと第２アームに、前記油通路に連通する油供給路を重力方向の下部側にそれぞれ開口形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の動弁装置。
【００８０】
この発明によれば、油通路から油供給路に供給された潤滑油を各アームと例えばリンクロッドとの連結部の摺動面間に供給することができ、該摺動面間の潤滑性能が向上する。
（６）支軸に揺動自在に支持されて、機関のクランクシャフトから一端部側に伝達された駆動力によって揺動すると共に、他端部に連結ロッドを介して回動自在に連結されたリンクロッドを介して機関弁を開閉作動させるロッカアームを備えた内燃機関の動弁装置であって、
前記連結ロッドには、該連結ロッドを回転させることによってリンクロッドのロッカアームの他端部に対する回動支点位置を変化させる偏心カムを設けると共に、前記連結ロッドを介して前記偏心カムの回転位置を調整する調整機構を設けたことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
【００８１】
この発明によれば、各構成部品の組付時において、各気筒間における機関弁の最小リフト域でのリフト調整を行うには、調整機構によって連結ロッドを例えば一方向へ徐々に回転させると、偏心カムも同期回転して、リンクロッドの回動支点位置を変化させる。これによって、機関弁のリフトを微調整することが可能になる。
（７）前記調整機構は、連結ロッドの外周面に形成されたホイールねじ部と、該ホイールねじ部に噛合しつつ回転力を伝達するウォームねじ部を有する調整ねじ軸とを備えたことを特徴とする前記（６）に記載の内燃機関の動弁装置。
【００８２】
この発明によれば、ホイールねじ部とウォームねじ部の回転によって調整するため、連結ロッドを容易に回転させることができると共に、リンクロッドの回動支点位置のより微少な調整が可能になる。
（８）前記連結ロッドと調整ねじ軸とを、直交方向から噛合したことを特徴とする前記（６）または（７）に記載の内燃機関の動弁装置。
【００８３】
この発明によれば、全体の構造が簡素できると共に、コンパクト化が図れる。
（９）前記ロッカアームは、機関運転状態に応じて機関弁のリフト量を可変にする可変機構を備えた動弁装置に適用されたことを特徴とする請求項１または（６）に記載の内燃機関の動弁装置。
【００８４】
この発明は、機関弁のリフト量を可変制御するものについて特に有効に機能し、効果が大きくなる。
（１０）前記可変機構は、機関運転状態に応じて機関弁のリフト量を微少リフトに制御するものであることを特徴とする請求項１または（６）に記載の内燃機関の動弁装置。
【００８５】
特に微少リフトでは各気筒間のリフト量のずれが大きく影響することから、この発明の効果が大きい。
（１１）前記可変機構は、機関弁のリフト量を連続的に制御するものであることを特徴とする請求項１または（６）に記載の内燃機関の動弁装置。
【００８６】
リフト量が連続的に変化するものにあっては、微少なリフト量のずれが発生すると、リフト制御が不正確になることから、本発明の効果が大きい。
（１２）前記可変機構は、機関のクランクシャフトによって回転駆動する駆動軸と、該駆動軸の外周に固定された駆動カムと、一端部がリンクアームを介して前記駆動カムに連係した前記ロッカアームとを備え、該ロッカアームは、制御軸の外周に固定された偏心制御カムの外周面に揺動自在に支持されていると共に、他端部に機関弁を開閉作動させる揺動カムが前記リンクロッドを介して連係されている一方、前記揺動カムが前記駆動軸に揺動自在に支持され、前記制御軸と制御カムを機関運転状態に応じて回転制御することにより、前記ロッカアームの揺動支点を変化させて、揺動カムの機関弁に対する摺動位置を変化させることにより、機関弁のバルブリフト量を変化させるようにしたことを特徴とする請求項１または（６）に記載の内燃機関の動弁装置。
【００８７】
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、例えば基準設定部材を基準ピンなどを用いずに、予め両アーム１９，２０のいずれか一方に突部を一体的に形成することも可能である。また調整部材としては、シムなどに替えて、基準ピン２５をアームに抜き差し自在に形成して、外径の異なる頭部の基準ピン２５のいずれかを選択して取り替えるようにすることも可能である。
【００８８】
また、本発明は、吸気弁側の他に排気弁側あるいは両方の弁側に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に供されるロッカアームを分解して示す斜視図である。
【図２】本実施形態における動弁装置の要部斜視図ある。
【図３】本実施形態における動弁装置の要部平面図である。
【図４】本実施形態に供されるロッカアームの平面図である。
【図５】同ロッカアームの正面図である。
【図６】第２実施形態に供されるロッカアームの平面図である。
【図７】同ロッカアームの正面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線断面図である。
【図９】同ロッカアームの側面図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１１】第３実施形態に供されるロッカアームの平断面図である。
【図１２】同ロッカアームの側断面である。
【図１３】リフト調整機構の他例を示すロッカアームの平断面図である。
【図１４】同ロッカアームの側面図である。
【符号の説明】
１…シリンダヘッド
２…吸気弁（機関弁）
４…カムシャフト
７…揺動カム
８…伝達機構
９…制御機構
１３…ロッカアーム
１５…リンクロッド
１５ａ・１５ｂ…両端部
１９…第１アーム
２０…第２アーム
２１・２２…ボルト（固定手段）
２３…突起部
２５…基準ピン
２７…当接面
２８・２９…ピン
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の動弁装置に関し、とりわけ、機関弁である吸気弁や排気弁のバルブリフトを適正なリフト量に調整する内燃機関の動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の動弁装置としては、本出願人が先に出願した以下の特許文献１に記載されたものがある。
【０００３】
概略を説明すれば、この動弁装置は、吸気弁側に適用されたもので、クランク軸の回転に同期して回転する駆動軸の外周に、軸心が駆動軸の軸心から偏心した駆動カムが設けられていると共に、駆動カムの回転力が多節リンク状の伝達機構を介して伝達されて、吸気弁の上端部に有するバルブリフターの上面をカム面が摺接して吸気弁をバルブスプリングのばね力に抗して開作動させる揺動カムを有している。
【０００４】
前記伝達機構は、揺動カムの上方に配置されて制御軸に揺動自在に支持されたロッカアームと、円環状の一端部が駆動カムの外周面に嵌合しかつ他端部がロッカアームの一端部にピンを介して回転自在に連結されたリンクアームと、一端部がロッカアームの他端部にピンを介して回転自在に連結され、他端部が前記揺動カムのカムノーズ部にピンを介して回転自在に連結されたリンクロッドとから構成されている。
【０００５】
また、前記制御軸は、シリンダヘッドの上端部に設けられた軸受によって回転自在に支持されており、その外周面には、軸心が制御軸の軸心から所定量だけ偏心した制御カムが固定され、この制御カムの外周に前記ロッカアームが揺動自在に支持されている。
【０００６】
そして、機関運転状態に応じて電動モータや螺子伝達手段などからなるアクチュエータによって前記制御軸を介して制御カムの回動位置が変化することによってロッカアームの揺動支点を変化させて、吸気弁のバルブリフト量を機関運転状態に応じて可変制御するようになっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１２３８０９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の内燃機関の動弁装置は、多節リンク機構による前記伝達機構などの多くの各構成部品が必要になっており、これらの製造誤差や組付誤差などに起因して、各吸気弁のバルブリフト量のばらつきが発生し易くなっており、特に各気筒間でのバルブリフト量のばらつきが発生し易い。
【０００９】
したがって、これら伝達機構などの各構成部品を、シリンダヘッド上に駆動軸や制御軸にバルブスプリングを径方向に作用させた状態で軸受に取り付けるなどして組み付けた後に、リンクロッドを取り替えてその長さを変えたり、リンクロッドのロッカアームとの回動支点を変更するなどによって調整を行って、各吸気弁のバルブリフト量を調整している。
【００１０】
ところが、前記リンクロッドを取り替える場合には、該リンクロッドをロッカアームや揺動カムに連結して組み付けた状態でリフト量を測定して、ずれが生じている場合には、再度、リンクロッドを取り替えて組み付け直すようになっているため、かかる取替作業が煩雑になり、該バルブリフト量の調整作業能率の低下を招来している。また、リンクロッドの再組み付けの際に、組み付け誤差を発生してしまうおそれがある。
【００１１】
一方、リンクロッドとロッカアームとの回動支点を変更するものにあっては、該回動支点を変更するにも限界があり、大きなリフト量のずれを吸収することが困難である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記従来の動弁装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項１に記載の発明は、機関のクランクシャフトから駆動力が伝達される側の第１アームと、機関弁を作動させる側の第２アームとに分割形成され、該両アームが支軸を同軸として互いに相対的に揺動変位可能に構成される共に、前記第１アームと第２アームを所定の相対的な揺動角度位置で両アームを連結固定する固定手段を有し、前記支軸に揺動自在に支持されつつ前記駆動力によって揺動して前記機関弁を作動させるロッカアームを備え、前記機関弁のリフト量のずれ量に応じて前記第１アームと第２アームとを相対的に揺動変位させることによってバルブリフト量のずれを調整し、その調整位置で前記固定手段によって前記両アームを連結固定したことを特徴としている。
【００１３】
この発明によれば、シリンダヘッドへの各構成部品の組み付け時において、各気筒間の各機関弁のバルブリフト量のずれを調整するには、予め、両アームを互いに相対的に揺動自在なフリーな状態にしておく。次に、バルブリフト量のずれ量に応じて両アームを相対的に揺動させることによってバルブリフト量のずれを調整し、その調整位置で固定手段によって両アームを連結固定する。
【００１４】
したがって、各構成部品をシリンダヘッドに組み付けた状態でバルブリフト量のずれを容易に調整することが可能になる。この結果、かかるバルブリフト量の調整作業能率の向上が図れると共に、バルブリフト量の調整精度が高くなる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、機関のクランクシャフトから駆動力が伝達される側の第１アームと、機関弁を作動させる側の第２アームとに分割形成され、該両アームが支軸を同軸として互いに相対的に揺動変位可能に構成されている共に、前記第１アームと第２アームを、所定の相対的な揺動角度位置で両アームを連結固定する固定手段を有し、前記支軸に揺動自在に支持されつつ前記駆動力によって揺動して前記機関弁を作動させるロッカアームを備え、前記固定手段をボルトによって構成すると共に、前記第１アームに前記ボルトが螺着するボルト孔が形成され、前記第２アームに前記ボルトが挿通するボルト挿通孔が形成され、かつ、該ボルト挿通孔の内径が前記ボルトの軸部外径よりも十分に大きく設定され、該ボルト挿通孔の内周面と前記ボルトの軸部との間の隙間を介して前記両アームの相対的な揺動変位を許容するように形成したことを特徴としている。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記第１アームと第２アームのいずれか一方のアームに、該両アームの相対的な揺動角度の基準位置を規定する基準設定部材を設けたことを特徴としている。
この発明によれば、両アームの間に基準設定部材を設けたため、機関弁の基準リフトを設定することが可能になる。
【００１７】
また、基準設定部材を両アーム間に挟持した状態で固定手段により両アームを連結固定することによって、固定手段により連結固定作業中にリフト量のずれの発生が確実に防止できる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、前記第１アームと第２アームとの間に、選定されたシムを前記基準設定部材を介して挟み込むことを特徴としている。
請求項５に記載の発明は、機関のクランクシャフトから駆動力が伝達される側の第１アームと、機関弁を作動させる側の第２アームとに分割形成され、該両アームが支軸を同軸として互いに相対的に揺動変位可能に構成されていると共に、前記第１アームと第２アームのいずれか一方のアームに、該両アームの相対的な揺動角度の基準位置を規定する基準設定部材を設け、該両アームを所定の相対的な角度位置で連結固定する固定手段を有し、前記支軸に揺動自在に支持されつつ前記駆動力によって揺動して機関弁を作動させるロッカアームを備え、前記機関弁のリフト量のずれ量に応じて前記両アームを相対的に揺動変位させることによってバルブリフト量のずれ量を調整し、その調整位置で前記両アームを連結固定する動弁装置のリフト調整方法であって、前記基準設定部材によって互いの基準相対角度位置を決定した後に、前記固定手段によって両アームを仮に連結固定する工程と、前記両アームを連結固定した状態で各気筒間の機関弁のバルブリフト量のずれを測定する工程と、測定されたリフトずれ量の値からこのずれを最適なリフトに調整するための調整部材を選択する工程と、前記固定手段による両アームの連結固定状態を解除して、前記基準設定部材と他方のアームとの間に前記調整部材を介在させる工程と、前記調整部材を介在させた状態で、前記固定手段によって両アームを最終的に連結固定する工程と、からなることを特徴としている。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１及び２の発明と同様な作用効果が得られ、簡単な作業工程で、バルブリフト量のずれを調整することが可能になると共に、バルブリフト量の調整精度が高くなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る内燃機関の動弁装置の各実施形態を図面に基づいて詳述する。
【００２１】
この各実施形態では、動弁装置を、従来と同じく、吸気弁側に適用したものであって、１気筒当たり２つの吸気弁を備え、かつ吸気弁のバルリフト量を機関運転状態に応じて可変にするようになっている。
【００２２】
すなわち、まず第１の実施形態における動弁装置は、図２及び図３に示すように、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、機関前後方向に配置された内部中空状の駆動軸３と、各気筒毎に配置されて、前記駆動軸３の外周面に同軸上に回転自在に支持されたカムシャフト４と、前記駆動軸３の所定位置に固設された駆動カム５と、前記カムシャフト４の両端部に一体に設けられて、各吸気弁２，２の上端部に配設されたバルブリフター６，６に摺接して各吸気弁２，２を開作動させる一対の揺動カム７，７と、駆動カム５と揺動カム７，７との間に連係されて、駆動カム５の回転力を揺動カム７，７の揺動力（開弁力）として伝達する伝達機構８と、該伝達機構８の作動位置を可変にする制御機構９とを備えている。
【００２３】
前記吸気弁２，２は、シリンダヘッド１の上端部内に収容されたほぼ円筒状のボアの底部とバルブステム上端部のスプリングリテーナとの間に弾装されたバルブスプリング１０，１０によって閉方向に付勢されている。
【００２４】
前記駆動軸３は、機関前後方向に沿って配置されて、両端部がシリンダヘッド１の上部に設けられた図外の軸受によって回転自在に軸支されていると共に、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。
【００２５】
前記カムシャフト４は、駆動軸３の軸方向に沿ってほぼ円筒状に形成され、内部軸方向に前記駆動軸３の外周面に回転自在に支持される支軸孔が貫通形成されていると共に、中央位置に形成された大径円筒状のジャーナル部４ａがカム軸受１１によって回転自在に軸支されている。
【００２６】
前記駆動カム５は、ほぼ円盤状に形成されて、その一側部に固定用の筒状部５ａが一体に設けられており、この筒状部５ａが駆動軸３の軸方向の所定位置で固定用ピン１２を介して駆動軸３の外周に一体的に固定されていると共に、外周面が偏心円のカムプロフィールに形成されて、軸心Ｙが駆動軸３の軸心Ｘから径方向へ所定量だけオフセットしている。
【００２７】
前記各揺動カム７は、同一形状のほぼ雨滴状を呈し、基端部側がカムシャフト４を介して前記駆動軸３の軸心Ｘを中心として揺動するようになっていると共に、揺動カム７の下面にはカム面７ａがそれぞれ形成され、基端部側の基円面と、該基円面からカムノーズ部７ｂ、７ｂ側に円弧状に延びるランプ面と、該ランプ面からカムノーズ部７ｂの先端側に有する最大リフトの頂面に連なるリフト面とが形成されており、該基円面とランプ面、リフト面及び頂面とが、揺動カム７の揺動位置に応じて各バルブリフター６の上面所定位置に当接するようになっている。
【００２８】
また、揺動カム７の前記カムノーズ部７ｂ側には、後述するリンクロッド１５の他端部１５ｂと連結するピン２１が挿通されるピン孔７ｃが両側面方向へ貫通形成されている。
【００２９】
前記伝達機構８は、駆動軸３の上方に配置されてたロッカアーム１３と、該ロッカアーム１３の一端部と駆動カム５とを連係するリンクアーム１４と、ロッカアーム１３の他端部と一方の揺動カム７のカムノーズ部７ｂとを連係するリンクロッド１５とを備えている。
【００３０】
前記ロッカアーム１３は、図１〜図５に示すように、後述する制御軸１７の軸方向から２分割に形成されて、前記リンクアーム１４に連係された第１アーム１９と、リンクロッド１５に連係した第２アーム２０とから構成され、これら両アーム１９，２０は、支軸である前記制御軸１７の外周に設けられた制御カム１８に互いに相対的に揺動可能に支持されていると共に、所定の相対的な開き角度位置で固定手段である２本のボルト２１、２２によって連結固定されている。
【００３１】
具体的に説明すれば、前記第１アーム１９は、ほぼ菱形状に形成されて、中央の筒状基部１９ａの内部に支持孔１９ｂが横方向から貫通形成され、この支持孔１９ｂ内に挿通配置された制御カム１８の外周面に揺動自在に支持されていると共に、前記支持孔１９ｂの内端側孔縁に円筒状の突起部２３が軸方向に沿って突設されている。この突起部２３は、制御カム１８の軸心と同軸上に形成されている。また、第１アーム１９の両端部には、前記各ボルト２１，２２が螺着するボルト孔１９ｃ、１９ｄが形成されていると共に、一端部側の側部に前記リンクアーム１４と連係する軸ピン２４が一体に設けられている。
【００３２】
さらに、第１アーム１９の突起部２３側の側面には、第２アーム２０との相対的な揺動角度の基準位置、つまり吸気弁２，２の基準バルブリフト量を規定する基準設定部材である基準ピン２５が突設されている。
【００３３】
一方、第２アーム２０は、中央部２０ａに前記突起部２３が嵌合して第１アーム１９と互いに制御カム１８を中心として揺動可能にする嵌合部である嵌合孔２０ｂが形成されている。また、両端部には、前記ボルト２１，２２が挿通するボルト挿通孔２０ｃ、２０ｄが形成されており、この各ボルト挿通孔２０ｃ、２０ｄは、内周面の内径がボルト２１，２２の軸部外径よりも十分に大きく設定されて、該内周面とボルト２１，２２軸部との間の隙間を介して両アーム１９，２０の相対的な揺動変位を許容するようになっている。
【００３４】
また、第２アーム２０の他端部に有する膨出部２０ｅには、前記リンクロッド１５の一端部１５ａと連係するピン２６が挿通されるピン孔２０ｆが穿設されていると共に、中央部２０ａの上側部には、両アーム１９，２０の相対的な最大開き角度位置で前記基準ピン２５の側縁に当接する当接面２７が形成されている。この当接面２７は、外側縁が外側に臨んだ傾斜状に形成されている。
【００３５】
また、前記第１アーム１９は、その幅長さＷが第２アーム２０の幅長さＷ１よりも十分に大きく設定されている。
【００３６】
前記リンクアーム１４は、図２及び図３に示すように、比較的大径な円環部１４ａと、該円環部１４ａの外周面所定位置に突設された突出端１４ｂとを備え、円環部１４ａの中央位置には、前記駆動カム５の外周面５ｂに回転自在に嵌合する嵌合孔１４ｃが形成されている一方、突出端１４ｂには、前記ピン１９が回転自在に挿通するピン孔１４ｄが貫通形成されている。
【００３７】
前記リンクロッド１５は、プレス成形によって一体に形成され、横断面ほぼコ字形状に形成されており、内側がコンパクト化を図るために、ほぼく字形状に折曲形成されていると共に、両端部１５ａ，１５ｂにピン孔がそれぞれ横方向に貫通形成されて、この各ピン孔と、該ピン孔に対応する前記揺動カム７のピン孔及び第２アーム２０のピン孔２０ｆにそれぞれ挿通したピン２８、２９によってロッカアーム１３の第２アーム２０の膨出部２０ｅと揺動カム７のカムノーズ部７ｂがリンクロッド１５の両端部１５ａ、１５ｂに回転自在に連結されている。
【００３８】
前記ピン２８，２９は、それぞれの反対側の一端部に前記各ピン孔１５ｃ、１５ｄの孔縁に係止して各ピン孔からの抜け出しを規制する係止部であるフランジ部２８ａ、２９ａが一体に設けられている。
【００３９】
前記制御機構９は、駆動軸３の上方位置に配置された前記制御軸１７と、該制御軸１７の外周に一体に固定されてロッカアーム１３の揺動支点となる前記制御カム１８と、前記制御軸１７を回転制御する図外のアクチュエータとを備えている。
【００４０】
前記制御軸１７は、駆動軸３と並行に機関前後方向に配設されていると共に、図外の軸受の上端に有するブラケットに回転自在に支持されている。一方、前記制御カム１８は、円筒状を呈し、軸心位置が肉厚部の分だけ制御軸１７の軸心から所定分だけ偏倚している。
【００４１】
また、前記制御軸１７の内部軸方向に、図外のオイルギャラリーと連通する油通路３０が形成されていると共に、前記制御カム１８及び突起部２３の内部直径方向に前記油通路３０と連通する油供給孔３１及び油孔３２が連続して形成されている。また第２アーム２０の第１アーム１９と組み付け当接される側の内側面に、前記油孔３２と連通する油３３が形成されている。この油３３は、前記ボルト挿通孔２０ｃを径方向から横断する形で延設されて、下端開口３３ａが膨出部２０ｅ側に形成されている。
【００４２】
前記アクチュエータは、シリンダヘッド１の後端部に固定された電動モータと、該電動モータの回転駆動力を前記制御軸１７に伝達する螺子伝達手段とから構成されている。
【００４３】
前記電動モ−タは、比例型のＤＣモータによって構成され、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。このコントローラは、機関回転数を検出するクランク角センサや、吸入空気量を検出するエアーフローメータ、機関の水温を検出する水温センサ及び制御軸１７の回転位置を検出するポテンショメータ等の各種のセンサからの検出信号をフィードバックして現在の機関運転状態を演算などにより検出して、前記電動モータに制御信号を出力している。
【００４４】
以下、本実施形態の作用を説明すれば、まず、例えば、機関の低回転域では、コントローラからの制御信号によって電動モータが回転駆動し、この回転トルクが螺子伝達手段に伝達されて回転すると、これによって制御軸１７は一方向へ所定量回転駆動される。したがって、制御カム１８も同方向に回動して、軸心が制御軸１７の軸心の回りを同一半径で回転して、肉厚部が駆動軸３から上方向に離間移動する。これにより、ロッカアーム１３の第２アーム２０とリンクロッド１５の枢支点は、駆動軸３に対して上方向へ移動し、このため、各揺動カム７は、リンクロッド１５を介してカムノーズ部７ｂ側が強制的に引き上げられる。
【００４５】
よって、駆動カム５が回転してリンクアーム１４を介してロッカアーム１３の第１アーム１９を押し上げると、そのバルブリフト量がリンクロッド１５を介して揺動カム７及びバルブリフター６に伝達されるが、そのリフト量は充分小さくなる。
【００４６】
したがって、かかる機関の低回転領域では、バルブリフト量が最も小さくなることにより、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。
【００４７】
さらに、機関高回転領域に移行した場合は、コントローラからの制御信号によって電動モータが逆回転して螺子伝達手段を同方向へ回転させると、この回転に伴って制御軸１７が制御カム１８を他方向へ回転させて、軸心が下方向へ移動する。このため、ロッカアーム１３は、今度は全体が駆動軸３方向に移動して第２アーム２０によって揺動カム７のカムノーズ部７ｂをリンクロッド１５を介して下方へ押圧して該揺動カム７全体を所定量だけ反時計方向へ回動させる。
【００４８】
したがって、揺動カム７のバルブリフター６の上面に対するカム面７ａの当接位置が、カムノーズ部７ｂ側（リフト部側）に移動する。このため、吸気弁２の開作動時に駆動カム５が回転してロッカアーム１３の第２アーム２０側をリンクアーム１４を介して押し上げると、バルブリフター６に対するそのリフト量は十分に大きくなる。
【００４９】
よって、かかる高回転領域では、バルブリフト量が最大に大きくなり、各吸気弁２の開時期が早くなると共に、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。
【００５０】
そして、この実施形態によれば、動弁装置の各構成部品の組み付け時に、各気筒間の各吸気弁２，２のバルブリフト量のずれを調整するには、まず、シリンダヘッド１に対して各軸受を介して駆動軸３や伝達機構８などの各構成部品を予め組み付けるが、ロッカアーム１３では、第１アーム１９と第２アーム２０が大径なボルト挿通孔２０ｃ、２０ｄを介して互いに相対的に揺動可能になっていることから、両アーム１９，２０を互いに最大に開いて基準ピン２５が当接面２７に当接した段階で、該両アーム１９，２０を各ボルト２１，２２によって仮りに連結固定しておく。これによって、基準リフトが設定される。
【００５１】
その後、各構成部品を最小リフト制御状態に位置決めして、該最小リフト時の各気筒間における各吸気弁２，２のバルブリフト量をチェックする。
【００５２】
この測定の結果、バルブリフト量にずれが生じている場合は、その測定の計算プログラムによって、調整部材であるシックネスゲージ、つまりシムの厚さをアウトプットしてずれ量に応じた厚さのシムを選択する。
【００５３】
その後、前記仮止めした各ボルト２１，２２を若干緩めて基準ピン２５と当接面２７との間に外側から選定されたシムを挟み込む。
【００５４】
次に、駆動軸３を回転させて吸気弁２，２をリフト状態にすると共に、リフト量が適正か否かをチェックし、適正であれば、前記各ボルト２１，２２を再度締め付けて両アーム１９，２０を強固に連結固定する。その後、不要になったシムを基準ピン２５と当接面２７との間から引き抜く。
【００５５】
次に、バルブリフト量を再度測定して適正であることを確認し、これによって一連のずれ調整作業を完了する。
【００５６】
このように、本実施形態によれば、各気筒間の吸気弁２，２のバルブリフト量のずれを、各構成部品をシリンダヘッド１に組み付けた状態で両アーム１９，２０の相対的な揺動を介して容易に調整することが可能になる。この結果、かかるバルブリフト量の調整作業能率の向上が図れると共に、バルブリフト量の調整精度が高くなる。
【００５７】
また、両アーム１９，２０の間に、基準ピン２５と当接面２７を設けて、バルブリフト量のずれ調整時に、予め吸気弁２，２の基準リフトを設定することが可能になる。したがって、ずれ量の大きさをより精度良く測定することが可能になる。
【００５８】
また、基準ピン２５と当接面２７との間にシムを挟持した状態でボルト２１，２２によって両アーム１９，２０を連結固定するようにしたため、該連結固定作業中にバルブリフト量のずれの発生を確実に防止することができる。
【００５９】
さらに、基準設定部材として基準ピン２５を用いたため、該基準ピン２５自体を比較的容易にかつ精度良く成形することができる。したがって、基準ピン２５と当接面２７との当接位置精度を高くすることができる。
【００６０】
また、この実施形態では、オイルメインギャラリーから油通路３０に流入した潤滑油は、油通路孔３１と油孔３２を通って３３に流入し、ここからボルト挿通孔２０ｃを経由して一端開口３３ａから矢印で示すように膨出部２０ｅの外面を伝ってリンクロッド１５の一端部１５ａのピン孔と第２アーム２０のピン孔及びピン２８との間にに供給される。このため、該各ピン孔とピン２８との間の潤滑性能が向上する。
【００６１】
また、第１アーム１９は、その幅長さＷが十分に大きく設定されていることから、その強度が高くなり、駆動カム５からリンクアーム１４を介して伝達される大きな駆動力に対して十分に対応することが可能になる。
【００６２】
図６〜図１０は第２の実施形態を示し、基本構造は第１の実施形態と同様であるが、潤滑油の経路を若干変更したものである。
【００６３】
すなわち、突起部２３に形成された油孔３２と連通する油通路溝を変更して、第２アーム２０の内部及び膨出部２０ｅ内部に、ピン孔２０ｆを横断する形で直線状の油通路孔３４を形成したものである。
【００６４】
したがって、該ピン孔２０ｆとリンクロッド１５のピン孔及びピン２８との間に潤滑油が直接供給されることから、該ピン孔２０ｆの内周面などの潤滑性能がさらに向上する。
【００６５】
図１１及び図１２は第３の実施形態を示し、油通路孔３４をピン孔２０ｆに直接ではなく、膨出部２０ｅの上端部開口形成したものであって、油通路孔３４の一端開口３４ａから流出した潤滑油は、膨出部２０ｅの外面を伝って下方へ流れ、そのままピン孔２０ｆの内部に供給される。したがって、前記各実施形態と同様にピン孔２０ｆ周囲の潤滑性能が向上することは勿論のこと、特に油通路孔３４を膨出部２０ｅ側へ直線状にドリリング加工するだけで成形できるので、その成形作業が容易である。
【００６６】
図１３及び図１４は、リフト調整機構の他例を示し、一本状のロッカアーム１３のほぼ中央に制御カム１８が摺動自在に挿通配置される支持孔１３ｃが形成されていると共に、一端部１３ａに、リンクアーム１４の突出端１４ｂと回転自在に連結するピンが挿通されるピン孔１３ｄが形成されている。一方、他端部１３ｂには、リンクロッド１５と回転自在に連係する連結ロッド４１が回転自在に挿通された支持孔４０設けられている。
【００６７】
前記連結ロッド４１は、外周に支持孔４０内で同期回転する偏心カム４２が一体に設けられていると共に、該偏心カム４２の他端部側に小径段差部４３が形成され、この小径段差部４３よりも他端側の外周面に雄ねじが形成されて、この雄ねじの外端側にロックナット４４が螺着されている。
【００６８】
また、前記偏心カム４２は、その回転位置が連結ロッド４１を介して調整機構４５によって調整されるようになっている。この調整機構４５は、前記連結ロッド４１の他端部外周面に形成されたホイールねじ部４６と、ロッカアーム１３の他端部１３ｂの上方向から内部を貫通状態に回転自在に挿通されて、外周に前記ホイールねじ部４６に噛合するウォームねじ部４７を有する調整ねじ軸４８とから構成されている。この調整ねじ軸４８は、ウォームねじ部４７が連結ロッド４１のホイールねじ部４６に対して直交方向から噛合している。
【００６９】
したがって、この実施形態によれば、前述のように各気筒間の吸気弁２，２のバルブリフト量を調整する際には、まず各構成部品をシリンダヘッド１の上端側に組み付けした後、所定の方法によって前記バルブリフト量のずれをチェックする。
【００７０】
次に、各気筒間でバルブリフト量にずれが生じている場合は、このずれ量に応じて前記調整ねじ軸４８をドライバーなどの所定の治具によって左右いずれか一方に少しずつ回転させる。なお、この時、ロックナット４４は、弛緩された状態にある。
【００７１】
この回転力がウォームねじ部４７からホイールねじ部４６に伝達されて連結ロッド４１を介して支持孔４０内で偏心カム４２が回転する。これにより、偏心カム４２の回転位置によってロッカアーム１３の他端部１３ｂとリンクロッド１５の一端部１５ａとの間の長さが変化して、リフト量のずれ量を吸収する。換言すれば、実質的にリンクロッド１５の長さを任意に変化させて、ずれ量を適正に調整することになる。
【００７２】
その後、ロックナット４４を締め付けて、連結ロッド４１の自由な回転をロックすれば、調整作業が極めて簡単に終了する。
【００７３】
したがって、この実施形態によれば、バルブリフトのずれ量調整作業が極めて容易に行えると共に、調整機構４５が減速機構としての機能を発揮するから、ずれ量を微調整することが可能になる。
【００７４】
また、構造が簡単であるから、製造コストの高騰を抑制できる。特に、ホイールねじ部４６に対してウォームねじ部４７を直交方向から噛合させたため、全体の構造がコンパクト化でき、装置の小型化が図れる。
【００７５】
前記各実施形態から把握できる請求項以外の技術的思想について、以下に記載する。
（１）前記第１アームと第２アームは、互いに対向する面の一方側の前記支軸が挿通する挿通孔の孔縁に円筒状の突起部を設けると共に、他方側の対向面に前記突起部が揺動自在に嵌合する嵌合部を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の動弁装置。
【００７６】
この発明によれば、突起部と嵌合部との嵌合によって、第１アームと第２アームとの同軸性が確保されることから両アームの互いの相対的な円滑な揺動状態が得られる。また、両アームを支軸と同軸に配置できることから、ロッカアーム全体の常時円滑な揺動状態も得られる。
（２）前記駆動力が伝達される第１アームの前記支軸の軸方向の幅を、第２アームの幅よりも大きく設定したことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の動弁装置。
【００７７】
第１アーム側には、駆動力が直接作用することから、駆動負荷が大きくなるが、幅方向の大きさを大きくしたことによって第１アームの強度が高くなることから、前記大きな駆動負荷が掛かっても撓み変形などの問題が発生しない。
（３）前記基準設定部材は、第１アームあるいは第２アームのいずれか一方から対向する他方のアーム方向へ突出した突部によって形成すると共に、該突部の側縁が他方のアームの所定位置に互いの揺動方向から当接することによって両アームの互いの一方向の揺動位置を規制し、かつ前記突部が当接する他方のアームの当接部を、外端縁が外側に臨んだ傾斜状に形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の動弁装置。
【００７８】
この発明によれば、他方のアームの当接部を傾斜状に形成することによって、該当接部と前記突部との間に、例えばシムなどの調整部材を挿入し易くなる。
（４）前記突部を、第１アームあるいは第２アームに固定される基準ピンによって構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の動弁装置。
【００７９】
この発明によれば、突部を基準ピンによって形成したことから、かかる基準ピンを比較的容易かつ精度良く成形することができ、したがって、基準ピンと当接部との当接位置精度を高くすることが可能になる。
（５）前記支軸の内部軸方向に油通路を形成すると共に、前記第１アームと第２アームに、前記油通路に連通する油供給路を重力方向の下部側にそれぞれ開口形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の動弁装置。
【００８０】
この発明によれば、油通路から油供給路に供給された潤滑油を各アームと例えばリンクロッドとの連結部の摺動面間に供給することができ、該摺動面間の潤滑性能が向上する。
（６）支軸に揺動自在に支持されて、機関のクランクシャフトから一端部側に伝達された駆動力によって揺動すると共に、他端部に連結ロッドを介して回動自在に連結されたリンクロッドを介して機関弁を開閉作動させるロッカアームを備えた内燃機関の動弁装置であって、
前記連結ロッドには、該連結ロッドを回転させることによってリンクロッドのロッカアームの他端部に対する回動支点位置を変化させる偏心カムを設けると共に、前記連結ロッドを介して前記偏心カムの回転位置を調整する調整機構を設けたことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
【００８１】
この発明によれば、各構成部品の組付時において、各気筒間における機関弁の最小リフト域でのリフト調整を行うには、調整機構によって連結ロッドを例えば一方向へ徐々に回転させると、偏心カムも同期回転して、リンクロッドの回動支点位置を変化させる。これによって、機関弁のリフトを微調整することが可能になる。
（７）前記調整機構は、連結ロッドの外周面に形成されたホイールねじ部と、該ホイールねじ部に噛合しつつ回転力を伝達するウォームねじ部を有する調整ねじ軸とを備えたことを特徴とする前記（６）に記載の内燃機関の動弁装置。
【００８２】
この発明によれば、ホイールねじ部とウォームねじ部の回転によって調整するため、連結ロッドを容易に回転させることができると共に、リンクロッドの回動支点位置のより微少な調整が可能になる。
（８）前記連結ロッドと調整ねじ軸とを、直交方向から噛合したことを特徴とする前記（６）または（７）に記載の内燃機関の動弁装置。
【００８３】
この発明によれば、全体の構造が簡素できると共に、コンパクト化が図れる。
（９）前記ロッカアームは、機関運転状態に応じて機関弁のリフト量を可変にする可変機構を備えた動弁装置に適用されたことを特徴とする請求項１または（６）に記載の内燃機関の動弁装置。
【００８４】
この発明は、機関弁のリフト量を可変制御するものについて特に有効に機能し、効果が大きくなる。
（１０）前記可変機構は、機関運転状態に応じて機関弁のリフト量を微少リフトに制御するものであることを特徴とする請求項１または（６）に記載の内燃機関の動弁装置。
【００８５】
特に微少リフトでは各気筒間のリフト量のずれが大きく影響することから、この発明の効果が大きい。
（１１）前記可変機構は、機関弁のリフト量を連続的に制御するものであることを特徴とする請求項１または（６）に記載の内燃機関の動弁装置。
【００８６】
リフト量が連続的に変化するものにあっては、微少なリフト量のずれが発生すると、リフト制御が不正確になることから、本発明の効果が大きい。
（１２）前記可変機構は、機関のクランクシャフトによって回転駆動する駆動軸と、該駆動軸の外周に固定された駆動カムと、一端部がリンクアームを介して前記駆動カムに連係した前記ロッカアームとを備え、該ロッカアームは、制御軸の外周に固定された偏心制御カムの外周面に揺動自在に支持されていると共に、他端部に機関弁を開閉作動させる揺動カムが前記リンクロッドを介して連係されている一方、前記揺動カムが前記駆動軸に揺動自在に支持され、前記制御軸と制御カムを機関運転状態に応じて回転制御することにより、前記ロッカアームの揺動支点を変化させて、揺動カムの機関弁に対する摺動位置を変化させることにより、機関弁のバルブリフト量を変化させるようにしたことを特徴とする請求項１または（６）に記載の内燃機関の動弁装置。
【００８７】
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、例えば基準設定部材を基準ピンなどを用いずに、予め両アーム１９，２０のいずれか一方に突部を一体的に形成することも可能である。また調整部材としては、シムなどに替えて、基準ピン２５をアームに抜き差し自在に形成して、外径の異なる頭部の基準ピン２５のいずれかを選択して取り替えるようにすることも可能である。
【００８８】
また、本発明は、吸気弁側の他に排気弁側あるいは両方の弁側に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に供されるロッカアームを分解して示す斜視図である。
【図２】本実施形態における動弁装置の要部斜視図ある。
【図３】本実施形態における動弁装置の要部平面図である。
【図４】本実施形態に供されるロッカアームの平面図である。
【図５】同ロッカアームの正面図である。
【図６】第２実施形態に供されるロッカアームの平面図である。
【図７】同ロッカアームの正面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線断面図である。
【図９】同ロッカアームの側面図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１１】第３実施形態に供されるロッカアームの平断面図である。
【図１２】同ロッカアームの側断面である。
【図１３】リフト調整機構の他例を示すロッカアームの平断面図である。
【図１４】同ロッカアームの側面図である。
【符号の説明】
１…シリンダヘッド
２…吸気弁（機関弁）
４…カムシャフト
７…揺動カム
８…伝達機構
９…制御機構
１３…ロッカアーム
１５…リンクロッド
１５ａ・１５ｂ…両端部
１９…第１アーム
２０…第２アーム
２１・２２…ボルト（固定手段）
２３…突起部
２５…基準ピン
２７…当接面
２８・２９…ピン
Claims (5)
- 機関のクランクシャフトから駆動力が伝達される側の第１アームと、機関弁を作動させる側の第２アームとに分割形成され、該両アームが支軸を同軸として互いに相対的に揺動変位可能に構成される共に、前記第１アームと第２アームを所定の相対的な揺動角度位置で両アームを連結固定する固定手段を有し、前記支軸に揺動自在に支持されつつ前記駆動力によって揺動して前記機関弁を作動させるロッカアームを備え、
前記機関弁のリフト量のずれ量に応じて前記第１アームと第２アームとを相対的に揺動変位させることによってバルブリフト量のずれを調整し、その調整位置で前記固定手段によって前記両アームを連結固定したことを特徴とする内燃機関の動弁装置。 - 機関のクランクシャフトから駆動力が伝達される側の第１アームと、機関弁を作動させる側の第２アームとに分割形成され、該両アームが支軸を同軸として互いに相対的に揺動変位可能に構成されている共に、前記第１アームと第２アームを、所定の相対的な揺動角度位置で両アームを連結固定する固定手段を有し、前記支軸に揺動自在に支持されつつ前記駆動力によって揺動して前記機関弁を作動させるロッカアームを備え、
前記固定手段をボルトによって構成すると共に、前記第１アームに前記ボルトが螺着するボルト孔が形成され、前記第２アームに前記ボルトが挿通するボルト挿通孔が形成され、かつ、該ボルト挿通孔の内径が前記ボルトの軸部外径よりも十分に大きく設定され、該ボルト挿通孔の内周面と前記ボルトの軸部との間の隙間を介して前記両アームの相対的な揺動変位を許容するように形成したことを特徴とする内燃機関の動弁装置。 - 前記第１アームと第２アームのいずれか一方のアームに、該両アームの相対的な揺動角度の基準位置を規定する基準設定部材を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の動弁装置。
- 前記第１アームと第２アームとの間に、選定されたシムを前記基準設定部材を介して挟み込むことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の動弁装置。
- 機関のクランクシャフトから駆動力が伝達される側の第１アームと、機関弁を作動させる側の第２アームとに分割形成され、該両アームが支軸を同軸として互いに相対的に揺動変位可能に構成されていると共に、前記第１アームと第２アームのいずれか一方のアームに、該両アームの相対的な揺動角度の基準位置を規定する基準設定部材を設け、該両アームを所定の相対的な角度位置で連結固定する固定手段を有し、前記支軸に揺動自在に支持されつつ前記駆動力によって揺動して機関弁を作動させるロッカアームを備え、
前記機関弁のリフト量のずれ量に応じて前記両アームを相対的に揺動変位させることによってバルブリフト量のずれ量を調整し、その調整位置で前記両アームを連結固定する動弁装置のリフト調整方法であって、
前記基準設定部材によって互いの基準相対角度位置を決定した後に、前記固定手段によって両アームを仮に連結固定する工程と、
前記両アームを連結固定した状態で各気筒間の機関弁のバルブリフト量のずれを測定する工程と、
測定されたリフトずれ量の値からこのずれを最適なリフトに調整するための調整部材を選択する工程と、
前記固定手段による両アームの連結固定状態を解除して、前記基準設定部材と他方のアームとの間に前記調整部材を介在させる工程と、
前記調整部材を介在させた状態で、前記固定手段によって両アームを最終的に連結固定する工程と、からなることを特徴とする動弁装置のリフト調整方法。
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