JP4219782B2

JP4219782B2 - 内燃機関の可変動弁装置

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Publication number: JP4219782B2
Application number: JP2003347780A
Authority: JP
Inventors: 茂川上; 輝彦望月
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-10-07
Filing date: 2003-10-07
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2023-10-07
Also published as: JP2005113755A

Description

本発明は、機関弁である吸気弁や排気弁の作動特性であるバルブリフト量などを機関運転状態に応じて可変にする可変機構を備えた内燃機関の可変動弁装置に関し、具体的には前記可変機構を駆動させるアクチュエータの改良に関する。

この種の従来の内燃機関の可変動弁装置としては、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。

概略を説明すれば、この可変動弁装置は、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。

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。

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ている。

そして、アクチュエータである電動モータや該電動モータの回転を減速させる減速機構であるボール螺子伝達手段によって前記制御軸を回転制御し、さらにこの制御軸を介して制御カムの回動位置を変化させることによって、ロッカアームの揺動支点を変化させて揺動カムのカム面のバルブリフター上面に対する転接位置を変化させることにより、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。
特開２００２−１５５７１６号公報

ところで、一般に内燃機関は、吸気弁や排気弁の開閉作動時において、バルブスプリングの大きなばね反力に起因して、いわゆる正負の交番トルクが発生していることは周知の通りである。

この交番トルクは、前記従来の可変機構を備えたものにあっては、揺動カムからリンクアームやロッカアームなどの伝達機構を介して制御軸に伝達されており、該制御軸には、図１１の波形特性図に示すような大きなトルク変動が発生している。

さらに、この制御軸に伝達された交番トルクは、前記ボール螺子伝達手段である減速機構に伝達されてしまう。このため、該ボール螺子伝達手段では、各ボールとボール軸外周の螺旋状ボール溝やボールナットのボール溝との噛み合い部などの伝達経路で交番トルクによる各部の干渉による激しい異音が発生するおそれがある。

本発明は、前記従来の可変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、バルブスプリングのばね力に抗して開弁する機関弁の作動特性を、制御機構の回転位置に応じて可変にする可変機構と、
回転力を前記制御機構に伝達する電動モータと、
前記電動モータの回転速度を減速して前記制御機構に伝達する減速機構と、
を備えた内燃機関の可変動弁装置において、
前記減速機構は、前記電動モータの出力軸から回転力が入力されて、該出力軸の軸心に対して偏心回転する外周円形状の偏心カムと、
外周面に外歯が形成されていると共に、内周に前記偏心カムが相対回転可能に収容される円形状の摺動孔を有し、前記偏心カムの回転に応じて偏心回転する遊星ピニオンギアと、
内周面に前記外歯が噛合する内歯が形成されて、前記内外歯の噛み合いによって前記遊星ピニオンギアを自転しながら公転させるリングギアと、を備え、
前記制御機構と電動モータとの間に、該電動モータから制御機構に回転力を伝達すると共に前記制御機構の軸心に対して径方向へ移動可能な継手機構を設けたことを特徴としている。

この発明によれば、バルブスプリングのばね力などに起因して制御機構に伝達された交番トルクによる放射方向の振動は、継手機構に伝達されるが、この継手機構の径方向の自由な移動性によって前記放射方向の振動を効果的に吸収する。

この結果、電動モータに対する振動伝達が抑制されることから、該電動モータの駆動負荷が低減されて、該電動モータの円滑な回転駆動力が得られる。

請求項２に記載の発明は、前記遊星ピニオンギアの偏心回転運動を、前記継手機構によって同心回転運動に変換しつつ該同心回転力を前記制御機構に伝達するように構成したことを特徴としている。

この発明によれば、前述のように、制御機構に伝達された交番トルクによる振動を吸収できることに加えて、減速機構の遊星ピニオンギアの偏心回転を継手機構が効果的に吸収して同心回転を制御機構に付与することができる。

請求項３に記載の発明にあっては、前記継手機構は、前記遊星ピニオンギアに連係しつつ該遊星ピニオンギアの偏心回転を許容する第１移動許容部と、前記第１移動許容部とほぼ直交する方向へ自身の移動を許容する第２移動許容部と、を備えたことを特徴としている。

したがって、この発明によれば、継手機構の簡単な構造によって、遊星ピニオンギアの偏心回転を効率よく同心回転に変換することができると共に、製造誤差を可及的に小さくすることが可能になる。

以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。

この実施形態では、可変動弁装置を、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とリフト作動角を機関運転状態に応じて可変にするようになっている。

すなわち、この実施形態における可変動弁装置は、図１〜図４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、該各吸気弁２，２のバルブリフト量を可変制御する可変機構３と、該可変機構３の作動位置を制御にする制御機構４と、該制御機構４を回転駆動するアクチュエータ５とを備えている。

前記吸気弁２，２は、図２に示すように、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６，６のばね力によって閉方向に付勢されている。

前記可変機構３は、機関前後方向に配置された内部中空状の駆動軸７と、各気筒毎に配置されて、前記駆動軸７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８と、前記駆動軸７の所定位置に固設された駆動カム９と、前記カムシャフト８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１０、１０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１１，１１と、駆動カム９と揺動カム１１，１１との間に連係されて、駆動カム９の回転力を揺動カム１１，１１の揺動力（開弁力）として伝達する伝達機構とを備えている。

前記駆動軸７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。

前記各カムシャフト８は、駆動軸７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７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円筒状のジャーナル部８ａが前記軸受の上端部に一体的に設けられたカム軸受によって回転自在に軸支されている。

前記駆動カム９は、ほぼ円盤状に形成されて、図２に示すように、その一側部に固定用の筒状部９ａが一体に設けられており、この筒状部９ａが駆動軸７の軸方向の所定位置で固定用ピン１２を介して駆動軸７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７の軸心Ｘから径方向へ所定量だけオフセットしている。

前記各揺動カム１１は、図１〜図３に示すように、同一形状のほぼ雨滴状を呈し、基端部側がカムシャフト８を介して前記駆動軸７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１１の下面にはカム面１１ａがそれぞれ形成されている。

また、揺動カム１１の前記カムノーズ部１１ｂ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１８が挿通されるピン孔が両側面方向へ貫通形成されている。

前記伝達機構は、図１〜図３に示すように、駆動軸７の上方に配置されたロッカアーム１３と、該ロッカアーム１３の一端部１３ａと駆動カム９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１３ｂと一方の揺動カム１１のカムノーズ部１１ｂとを連係するリンクロッド１５とを備えている。

前記ロッカアーム１３は、中央の筒状基部の内部に支持孔１３ｃが横方向から貫通形成され、この支持孔１３ｃを介して後述する制御カム２０に揺動自在に支持されている。また、前記一端部１３ａは、先端部の側部にピン１６が一体に突設されている一方、他端部１３ｂは、先端部の内部にリンクロッド１５の一端部１５ａと連結するピン１７が嵌入するピン孔が形成されている。

前記リンクアーム１４は、比較的大径な中間部１４ａと、該中間部１４ａの外周面所定位置に突設された突出端１４ｂとを備え、中間部１４ａの中央位置には、前記駆動カム９の外周面に回転自在に嵌合する嵌合孔１４ｃが形成されていると共に、突出端１４ｂには、前記ピン１６が回転自在に挿通するピン孔が貫通形成されている。

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、中央部が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が前記ロッカアーム１３の他端部１３ｂと揺動カム１１のカムノーズ部１１ｂ側にそれぞれ前記各ピン１７，１８を介して回転自在に連結されている。

前記制御機構４は、図１〜図３に示すように、駆動軸７の上方位置に配置された制御軸１９と、該制御軸１９の外周に一体に固定されてロッカアーム１３の揺動支点となる制御カム２０とを備えている。

前記制御軸１９は、駆動軸７と並行に機関前後方向に配設されていると共に、前記カムシャフト８と共用の前記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２０は、円筒状を呈し、軸心位置が肉厚部の分だけ制御軸１９の軸心から所定分αだけ偏倚している。

前記アクチュエータ５は、図１及び図４〜図７に示すように、シリンダヘッド１の後端部に固定されたハウジング２１と、該ハウジング２１の一端壁２１ａに固定された回転駆動源である電動モータ２２と、ハウジング２１の内部に設けられて電動モータ２１の回転駆動力を前記制御軸１９に伝達する減速機構であるサイクロイド機構２３とから構成されている。

前記ハウジング２１は、有蓋円筒状に形成されて、前記制御軸１９の軸方向とほぼ同軸状に配置され、一端壁２１ａのほぼ中央に、電動モータ２２の出力軸である駆動シャフト２２ａを回転支持するボールベアリング２４を支持する支持孔２１ｂが貫通形成されていると共に、外周の端部４個所にシリンダヘッド１の後端壁への固定用ボス部２１ｃが一体に形成されている。また、上端部には内部へ潤滑油を導く潤滑油供給孔２１ｄが形成されている。なお、前記シリンダヘッド１の後端壁１ａには、ハウジング２１内を潤滑した潤滑油を排出するドレン孔１ｂが形成されている。

前記電動モータ２２は、比例型のＤＣモータによって構成され、モータケーシングの先端部が前記一端壁２１ａに複数のボルト２５によって軸方向から固定されていると共に、機関の運転状態を検出する図外の電子コントローラ（ＥＣＵ）からの制御信号によって駆動するようになっている。

この電子コントローラは、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１９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２２に制御信号を出力している。

前記サイクロイド機構２３は、電動モータ２２の駆動シャフト２２ａに固定された偏心カム２６と、中央に前記偏心カム２６の外周面に摺動自在に嵌合する摺動孔２７ｂを有する動力伝達部材である円環状の遊星ピニオンギア２７と、前記ハウジング２１の内部に複数のボルト２９によって固定されて、内周側に前記遊星ピニオンギア２７を公転及び自転させるように連係する非回転部材であるリングギア２８とから構成されている。

前記偏心カム２６は、図４及び図６〜図８に示すように、その中心Ｚ１が駆動シャフト２２ａの軸心Ｚから所定量β偏心した位置で固定され、外周面がほぼ円形状に形成されている。

前記偏心カム２６は、外形が偏心円形状に形成されて、中心から偏心した位置に前記駆動シャフト２２ａが貫通固定される固定孔２６ａが穿設されている。

前記遊星ピニオンギア２７は、前記偏心カム２６の外周面と前記摺動孔２７ｂとの間に設けられたボールベアリング３１によって前記偏心カム２６に相対回転自在に支持されていると共に、外周面全体に外歯２７ａが形成されている。

前記リングギア２８は、内周面の内径が遊星ピニオンギア２７の外径よりも僅かに大きく設定されていると共に、該内周面に前記遊星ピニオンギア２７の外歯２７ａと噛合する内歯２８ａが形成されており、この内歯２８ａの歯数が外歯２７ａの歯数より一枚多く形成されている。これによって、電動モータ２２の回転速度を減速させるようになっている。

また、前記制御軸１９と遊星ピニオンギア２７との間には、該遊星ピニオンギア２７の偏心回転を許容しながら、該偏心回転を同心回転に変換して、この回転力を前記制御軸１９に伝達する継手機構３０が設けられている。

前記継手機構３０は、図１、図４、図７に示すように、前記偏心カム２６の前端面側に配置され、中央の大径孔３３ａ内に制御軸１９の一端部１９ａが遊嵌状態に挿通された間に配置されたほぼ円環状の中間部３３と、該中間部３３の外周面から直径方向に沿って外方へ一体に突設された一対の２面幅状の突起部３４、３４と、前記遊星ピニオンギア２７の一端面の直径方向の１８０°位置に突設されて、前記両突起部３４、３４に嵌合しつつ長手方向へ摺動案内されて遊星ピニオンギア２７を図７中、上下径方向への移動を許容する一対の二股状ガイド部３５、３５と、前記制御軸１９の一端部１９ａに直径方向に貫通された固定用孔１９ｂに挿通固定されたガイドピン３６と、前記中間部３３の両突起部３４，３４と直交する方向から貫通形成されて、前記ガイドピン３６の両端部に摺動自在に挿入されて中間部３３を、図７中、左右方向への移動を許容する摺動用孔３７，３７とから構成されている。そして、前記両突起部３４，３４と両ガイド部３５、３５によって第１移動許容部が構成されていると共に、ガイドピン３６と摺動用孔３７、３７によって第２移動許容部が構成されている。なお、制御軸１９の一端部１９ａ側に、中間部３３の一端部１９ａ側への移動を規制する円筒状の規制部３２が固定されている。

したがって、前記遊星ピニオンギア２７は、図７及び図８に示すように、偏心回転すると、中間部３３の各突起部３４，３４内を各ガイド部３５，３５が径方向へ摺動すると共に、中間部３３がガイドピン３６と大径孔３３ａを介してさらに９０°の径方向へ摺動することによって、遊星ピニオンギア２７の偏心回転を許容しつつ中間部３３を介して制御軸１９に回転力が伝達される。つまり、遊星ピニオンギア２７の偏心回転に伴う公転及び自転による回転力は、ガイド部３５，３５から突起部３４，３４を介して中間部３３に伝達され、さらに摺動用孔３７，３７を介してガイドピン３６に伝達されるが、このとき中間部３３は、ガイドピン３６上を径方向へ自由に移動して遊星ピニオンギア２７の偏心回転を吸収しつつ、ガイドピン３６に遊星ピニオンギア２７の自転力を伝達して制御軸１９を回転させるようになっている。

また、前記ハウジング２１内部には、前述のように、潤滑油供給孔２１ｄから潤滑油が供給されて、内部を循環しながら各ボールベアリング２４、３１や内外歯２７ａ、２８ａ間を潤滑し、さらにドレン孔１ｂから可変機構３などの動弁機構に排出されるようになっている。

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、この運転状態を検出したコントローラからの制御信号によって電動モータ２２が回転駆動されて、偏心カム２６が偏心回転すると、この偏心回転力によって遊星ピニオンギア２７がリングギア２８の内周側を噛合した内外歯２７ａ、２８ａを介して逆方向へ偏心回転する。つまり、遊星ピニオンギア２７は、駆動シャフト２２ａの回りを一方向へ自転しながら公転することになる。

これにより中間部３３は、ガイド部３５，３５から各突起部３４，３４を介して減速された回転力を付与されながらガイドピン３６を介して径方向へ自由に移動しながら偏心回転を吸収しつつ遊星ピニオンギア２７の自転のみをガイドピン３６を介して制御軸１９に一方向の回転力を付与する。

したがって、制御軸１９の一方向への回転に伴って制御カム２０が、図９Ａ、Ｂに示すように、軸心Ｐ２が制御軸１９の軸心Ｐ１の回りを同一半径で回転して、肉厚部が駆動軸７から上方向に離間移動する。これにより、ロッカアーム１３の他端部１３ｂとリンクロッド１５の枢支点は、駆動軸７に対して上方向へ移動し、このため、各揺動カム１１は、リンクロッド１５を介してカムノーズ部１１ｂ側が強制的に引き上げられる。

よって、駆動カム９が回転してリンクアーム１４を介してロッカアーム１３の一端部１３ａ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１１及びバルブリフター１０に伝達されるが、そのリフト量は充分小さくなる。

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Ｌ１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。

一方、機関が高回転領域に移行した場合は、これを検出したコントローラからの制御信号によって電動モータ２２が逆回転して偏心カム２６も同方向へ偏心回転すると、遊星ピニオンギア２７もリングギア２８の内周側を反対に偏心回転して、駆動シャフト２２ａの回りを他方向へ公転しながら自転することになる。

これにより中間部３３は、ガイド部３５，３５から各突起部３４，３４を介して減速された回転力を付与されながら、径方向へ自由に移動しながら偏心回転を吸収しつつガイドピン３６を介して制御軸１９に他方向の回転力を付与する。

したがって、制御軸１９は、制御カム２０を図９に示す位置から時計方向へ回転させて、軸心Ｐ２が下方向へ移動する。このため、ロッカアーム１３は、図１０Ａ、Ｂに示すように、今度は全体が駆動軸７方向に移動して他端部１３ｂによって揺動カム１１のカムノーズ部１１ｂをリンクロッド１５を介して下方へ押圧して該揺動カム１１全体を所定量だけ反時計方向へ回動させる。

したがって、揺動カム１１のバルブリフター１０の上面に対するカム面１１ａの当接位置が、カムノーズ部１１ｂ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９が回転してロッカアーム１３の一端部１３ａ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１０に対するそのリフト量は十分に大きくなる。

よって、かかる高回転領域では、バルブリフト量Ｌ２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。

そして、この実施形態によれば、バルブスプリングのばね力などに起因して制御軸１９に伝達された交番トルクによる放射方向の振動は、継手機構３０のガイドピン３６を介して中間部３３に伝達されるが、この中間部３３は前記ガイドピン３６と摺動用孔３７，３７を介して径方向へ自由に移動するため、これによって、前記放射方向の振動を効果的に吸収することができる。

この結果、遊星ピニオンギア２７などのサイクロイド機構２３や電動モータ２２に対する振動伝達が確実に阻止されることから、該電動モータ２２の回転駆動負荷が低減されて、該電動モータ２２の常時円滑な回転駆動力が得られる。

また、継手機構３０は、構造が簡単であるから、前述のように、遊星ピニオンギア２７の偏心回転を効率よく同心回転に変換することができることは勿論のこと、各構成部材の製造誤差を可及的に小さくすることが可能になる。また、継手機構３０は、小型化しているため、制御軸１９と遊星ピニオンギア２７との間への組付性も良好になる。

さらに、継手機構３０を、前記制御軸１９と遊星ピニオンギア２７に組み付けるに際し、先に中間部３３を摺動用孔３７，３７内にガイドピン２６に連係して、制御軸１９に組み付け、その後、各突起部３４，３４を遊星ピニオンギア２７のガイド部３５，３５に凹凸嵌合させるようにしたため、組み付け作業の段取りが良好になり、該組付作業が容易になる。

しかも、継手機構３０の一部を、円柱状のガイドピン３６や円形状の摺動用孔３７，３７によって形成したため、これらの加工精度を高くすることが可能になり、この結果、前記両者間のガタ付きの発生を抑制できる。

また、この実施形態によれば、前記交番トルクは、継手機構３０によって効果的に吸収されて、サイクロイド機構２３には伝達されることはないが、たとえ僅かに遊星ピニオンギア２７に入力されたとしても、遊星ピニオンギア２７がリングギア２８の内周側を、いわば転がりながら偏心回転（公転）及び自転することから、リングギア２８と噛合している部分での交番トルクの正負の回転方向での干渉が防止される。したがって、異音の発生を抑制することが可能になる。

また、偏心カム２６は、遊星ピニオンギア２７の摺動孔２７ａ内に相対回転自在に収容されていることから、従来のようなボール螺子伝達手段の各ボールとボール溝との噛み合い部における交番トルクによる干渉が発生しない。

また、ハウジング２１内の潤滑油によって遊星ピニオンギア２７とリングギア２８の各内外歯２７ａ、２８ａ間には、常時潤滑油が供給されていることから、該各歯間２７ａ、２８ａが十分に潤滑されることは勿論のこと、噛み合った内外歯２７ａ、２８ａ間での干渉ダンパー効果が得られる。

さらに、この実施形態では、単にハウジング２１内に設けられた偏心カム２６や遊星ピニオンギア２７及びリングギア２８を用いた簡単な構造のサイクロイド機構を利用したため、装置全体の軽量化とコンパクト化が図れ、内燃機関への搭載性が良好になる。

また、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、第１移動許容部における２面幅状の突起部３４，３４やガイド部３５，３５を、それぞれの円周方向の９０°位置に３つ以上形成することも可能であり、１つでも構わない。

また、回転駆動源としては、電動モータ２２の他に、油圧モータなどであってもよく、また動力伝達部材と非回転部材との間に、内外歯２７ａ、２７ａを設けずにそれぞれの内外周面を単純な円形状に形成することも可能であり、さらに動力伝達部材を非回転部材内を複数のピンを介して公転及び自転させることも可能である。

さらに、各ベアリングをボールベアリングに代えてプレーンベアリングとすることも可能であり、さらに可変機構としては、制御軸１９を回転させることによってバルブタイミングを可変制御するものやバルブリフト量のみを可変制御するものにも適用することができる。

また、継手機構３０としては、前記実施形態に記載したもの以外に、オルダム継手や、複数の円形孔とそれに偏心可能に挿通される円柱突起などによって構成することも可能である。

前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。
（１）前記継手機構に潤滑油を供給したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。

この発明によれば、継手機構の各構成部材間に潤滑油が入り込んで、該各構成部材間の潤滑性を確保することは勿論のこと、各構成部材間での干渉ダンパー効果を発揮させることが可能になる。これによって、各構成部材間でのガタつきに伴う異音の発生を防止することができる。
（２）第１移動許容部あるいは第２移動許容部を、前記制御軸あるいは動力伝達部材に対して着脱可能に連係させると共に、他方側の移動許容部を、他方側の前記制御軸あるいは動力伝達部材に対して着脱不能に連係させたことを特徴とする請求項３または（１）に記載の内燃機関の可変動弁装置。

この発明によれば、一方側の移動許容部を、例えば動力伝達部材に径方向から凹凸嵌合などによって着脱可能に連係し、他方側の移動許容部を、例えば制御軸にピンなどを介して着脱不能に連係することによって、継手機構を、制御軸と動力伝達部材に組み付けるに際し、先に他方側の移動許容部を制御軸にピンなどに連係し、その後、一方側の移動許容部を動力伝達部材に凹凸嵌合させるようにできるので、組み付け作業の段取りが良好になり、該組付作業が容易になる。
（３）前記継手機構は、前記制御軸の端部に挿通される中間部と、該中間部の径方向に２面幅状に形成されて、前記制御軸あるいは動力伝達部材の一方に軸方向から嵌合して連係される前記第１移動許容部と、前記中間部の第１移動許容部とほぼ直交方向位置に形成されて、前記制御軸あるいは動力伝達部材の他方に径方向から係合して連係される前記第２移動許容部とから構成され、
前記第２移動許容部は、前記制御軸あるいは動力伝達部の他方側と前記中間部のいずれか一方に設けられたガイドピンと、前記制御軸あるいは動力伝達部の他方側と前記中間部のいずれかに設けられて、前記ガイドピンを介して前記中間部を径方向へ摺動自在に案内する摺動用孔とから構成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。

この発明によれば、継手機構は、構造が簡単でしかも小型であることから、製造作業が容易になると共に、制御軸とアクチュエータとの間への組付性も良好になる。

また、第２移動許容部を、円柱状のガイドピンや該ガイドピンが摺動可能に挿通する円形状の摺動用孔によって形成したため、これらの加工精度を高くすることが可能になり、この結果、前記両者間のガタ付きの発生を抑制できる。
（４）前記減速機構を、サイクロイド機構によって構成したことを特徴とする請求項２〜（３）のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
（５）前記可変機構は、機関運転状態に応じて前記機関弁のバルブリフト量を可変制御することを特徴とする請求項１〜（４）のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
（６）前記可変機構は、機関運転状態に応じて前記機関弁のリフト中心の位相を可変制御することを特徴とする請求項１〜（４）のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
（７）前記可変機構は、機関運転状態に応じて前記機関弁のバルブリフトとリフト作動角とを可変制御することを特徴とする請求項１〜（４）のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。

本発明の可変動弁装置の実施形態を示す要部分解斜視図である。本実施形態に供される可変機構を示す斜視図である。同可変機構の平面図である。本実施形態に供されるアクチュエータの断面図ある。同アクチュエータの斜視図である。同アクチュエータの正面図である。同アクチュエータのサイクロイド機構に偏心吸収手段を設けた状態を示す正面図である。同アクチュエータのサイクロイド機構と偏心吸収手段の作用を示す正面図である。Ａは可変機構による小リフト制御時における閉弁状態を示す説明図、Ｂは同開弁状態を示す説明図である。Ａは可変機構による大リフト制御時における閉弁状態を示す説明図、Ｂは同開弁状態を示す説明図である。バルブスプリングのばね力に起因して制御軸に伝達される交番トルクの波形特性図である。

符号の説明

１…シリンダヘッド
２…吸気弁（機関弁）
３…可変機構
４…制御機構
５…アクチュエータ
６…バルブスプリング
２１…ハウジング
２２…電動モータ
２３…サイクロイド機構（減速機構）
２６…偏心カム
２７…遊星ピニオンギア（動力伝達部材）
２８…リングギア（非回転部材）
３０…継手機構
３３…中間部
３４…突起部
３５…ガイド部
３６…ガイドピン
３７…摺動用孔

Claims

バルブスプリングのばね力に抗して開弁する機関弁の作動特性を、制御機構の回転位置に応じて可変にする可変機構と、
回転力を前記制御機構に伝達する電動モータと、
前記電動モータの回転速度を減速して前記制御機構に伝達する減速機構と、
を備えた内燃機関の可変動弁装置において、
前記減速機構は、前記電動モータの出力軸から回転力が入力されて、該出力軸の軸心に対して偏心回転する外周円形状の偏心カムと、
外周面に外歯が形成されていると共に、内周に前記偏心カムが相対回転可能に収容される円形状の摺動孔を有し、前記偏心カムの回転に応じて偏心回転する遊星ピニオンギアと、
内周面に前記外歯が噛合する内歯が形成されて、前記内外歯の噛み合いによって前記遊星ピニオンギアを自転しながら公転させるリングギアと、を備え、
前記制御機構と電動モータとの間に、該電動モータから制御機構に回転力を伝達すると共に前記制御機構の軸心に対して径方向へ移動可能な継手機構を設けたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
前記遊星ピニオンギアの偏心回転運動を、前記継手機構によって同心回転運動に変換しつつ該同心回転力を前記制御機構に伝達するように構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。
前記継手機構は、前記遊星ピニオンギアに連係しつつ該遊星ピニオンギアの偏心回転を許容する第１移動許容部と、前記第１移動許容部とほぼ直交する方向へ自身の移動を許容する第２移動許容部と、を備え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可変動弁装置。
前記継手機構に潤滑油を供給したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置。
前記第１移動許容部あるいは第２移動許容部のいずれか一方側を、前記制御機構に対して着脱可能に連係させると共に、前記他方側の移動許容部を、前記制御機構あるいは遊星ピニオンギアの一方に対して着脱不能に連係させたことを特徴とする請求項３または４に記載の内燃機関の可変動弁装置。
前記継手機構は、前記制御軸の端部に挿通される中間部と、該中間部の径方向に２面幅状に形成されて、前記制御機構あるいは遊星ピニオンギアのいずれか一方に軸方向から嵌合して連係される前記第１移動許容部と、前記中間部の第１移動許容部とほぼ直交方向位置に形成されて、前記制御機構あるいは遊星ピニオンギアの他方に径方向から係合して連係される前記第２移動許容部とから構成され、
前記第２移動許容部は、前記制御機構あるいは遊星ピニオンギアの他方側と前記中間部のいずれかに設けられたガイドピンと、前記制御機構あるいは遊星ピニオンギアの他方側と前記中間部のいずれかに設けられて、前記ガイドピンを介して前記中間部を径方向へ摺動自在に案内する摺動用孔とから構成したことを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の可変動弁装置。