JP4697149B2 - 可変動弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、可変動弁装置に関する。

特開２００６−１６１７３０号公報には、回転角度位置を連続的にあるいは多段階に変更可能な制御軸と、この制御軸の外周面に取り付けられて制御軸と一体に回転する制御部材と、カム軸の回転に対するバルブの作用角を、制御部材の回転角度位置に応じて変化させる可変機構とを含む可変動弁装置が開示されている。この可変動弁装置においては、制御軸は複数気筒で共用されており、制御部材は気筒毎に設けられている。

このような可変動弁装置においては、構成部品の製造誤差や組立て誤差が原因となって、気筒間でバルブの作用角にバラツキが生じる場合がある。そこで、上記公報では、各気筒のバルブの作用角を等しく揃えるための調整機構として、次のような機構を設けている。制御部材に挿入穴を設けるとともに、制御軸から挿入穴内に突出するように、挿入穴よりも周方向の幅を小さく形成された突出部を配置する。突出部と挿入穴の周方向の左右壁面との間には隙間が形成されるが、この左右の隙間にそれぞれ調整部材（調整シム）を配置する。左右の調整部材を形状の異なるものにそれぞれ交換することによって、制御部材の制御軸への取り付け角度を調整する。この調整を各気筒について行うことにより、気筒間のバルブの作用角のバラツキをなくすことができる。

特開２００６−１６１７３０号公報 特開２００５−９４４６号公報

上記従来の可変動弁装置では、調整部材が挿入される隙間の形状が楔形になっている。そして、この楔の角度は、制御部材の制御軸への取り付け角度の調整に伴って変化する。このため、制御部材の挿入穴と調整部材との接触部や、突出部と調整部材との接触部に、片当たりや点接触などの接触不良が生ずるおそれがある。片当たりや点接触などが生ずると、その接触面の面圧が高くなり、摩耗が進行し易い。摩耗が進行すると、調整した取り付け角度に狂いが生じるので、バルブの作用角にも狂いが生ずる。

この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、内燃機関の弁の作用角を高精度に調整することのできる可変動弁装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、
内燃機関のカム軸に設けられたカムと、
前記カムのカムリフトが弁へ伝達される経路の途中に配置された中間部材と、
回転角度位置を連続的または段階的に変更可能な制御軸と、
前記制御軸を中心として回転可能に取り付けられた制御部材と、
前記制御軸と前記制御部材との相対回転を禁止する回り止め機構と、
前記制御部材と前記中間部材とを連結する連結部材と、
を備え、前記制御軸を回転させて前記中間部材の位置を変更することにより、前記弁の作用角を可変とする可変動弁装置であって、
前記回り止め機構は、
前記制御軸に形成された孔に挿入され、前記制御軸の径方向に突出する制御ピンと、
前記制御部材に、前記制御軸と平行に形成された軸受け孔と、
前記軸受け孔により回転可能に支持された調整部材と、
を含み、
前記調整部材と前記制御ピンとが、直接に、あるいは介挿部材を介して、面接触することにより、前記制御軸と前記制御部材との相対回転が禁止されており、
前記軸受け孔の中心線と前記制御ピンの中心線との距離が変化するように、前記調整部材、前記介挿部材および前記制御ピンの何れかを寸法の異なるものに交換して、前記制御軸と前記制御部材との相対角度を変化させることにより、前記弁の作用角を調整可能であり、
前記調整部材が前記軸受け孔内で回転することにより、前記相対角度の大きさにかかわらず、前記面接触の状態が維持されるように構成されていることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、
前記調整部材は、ほぼ円筒状のピンで構成されている。

また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記面接触は、平面接触であることを特徴とする。

また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記調整部材と前記制御ピンとは、直接に接触し、
前記調整部材を、その中心線から前記制御ピンに対する接触面までの寸法が異なるものに交換するか、あるいは、前記制御ピンを、その中心線から前記調整部材に対する接触面までの寸法が異なるものに交換することにより、前記弁の作用角を調整可能であることを特徴とする。

また、第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記調整部材と前記制御ピンとは、直接に接触し、
前記調整部材は、前記軸受け孔の内周面と接触する円筒部を両端に有しており、
前記調整部材の前記制御ピンに対する接触面は、前記両円筒部の間に、その円筒面より窪んだ面として形成されていることを特徴とする。

また、第６の発明は、第１乃至第５の発明の何れかにおいて、
前記制御ピンは、前記制御軸の前記孔に対し、すきまばめの状態で挿入されており、
前記調整部材と前記制御ピンとは、直接に接触し、
前記制御ピンは、前記調整部材に対する接触面と前記制御軸の前記孔に挿入している挿入部分との間に、突出部を有していることを特徴とする。

また、第７の発明は、第１乃至第６の発明の何れかにおいて、
前記回り止め機構は、
前記調整部材を貫通するネジ孔と、
前記制御ピンを貫通するボルト挿通孔と、
前記ボルト挿通孔を通って前記ネジ孔に螺合することにより前記調整部材と前記制御ピンとを固定するボルトと、
前記ネジ孔を貫通して突出した前記ボルトの雄ネジ部に装着されたナットと、
を更に備え、
前記ボルト挿通孔と前記ボルトとの間には、前記制御軸と前記制御部材との相対角度が変更された場合のボルト位置の変化を許容する隙間が設けられていることを特徴とする。

また、第８の発明は、第１乃至第７の発明の何れかにおいて、
前記弁を押圧するロッカーアームと、
前記ロッカーアームに設置されたロッカーローラと、
前記制御軸を中心として揺動可能に設置され、前記カムの回転に伴って揺動する揺動アームと、
前記揺動アームに形成され、前記ロッカーローラに接触する揺動カム面と、
前記揺動アームの、前記カムと対向する位置に形成されたスライダー面と、
を備え、
前記中間部材は、前記カムと前記スライダー面との間に配置されており、前記制御軸の回転に伴い、前記制御軸の中心に近づく方向および遠ざかる方向に移動することを特徴とすることを特徴とする。

第１の発明によれば、内燃機関の各気筒の弁の作用角のバラツキを修正する場合などにおいて、調整部材、介挿部材および制御ピンの何れかを寸法の異なるものに交換して、制御軸と制御部材との相対角度（取り付け角度）を調整することにより、作用角を調整することができる。調整部材は、制御部材に形成された軸受け孔により、回転可能に支持されている。このため、調整部材が回転することにより、制御軸と制御部材との相対角度の変化を吸収することができ、調整部材と制御ピンとの間の面接触状態を確実に維持することができる。よって、制御軸と制御部材との相対角度を正確に規定することができ、作用角調整を高精度に行うことができる。また、調整部材と制御ピンとの接触面の面圧を低下させることができ、接触面の摩耗を抑制することができる。このため、調整した作用角に狂いが生ずることを確実に防止することができる。更に、第１の発明によれば、部品点数が少なく、各部品にそれほど高い寸法精度が要求されることもなく、各部品の加工が容易である。このため、製造コストを低減することができる。また、組み立ても簡便であるため、生産性を向上することができる。

第２の発明によれば、調整部材を、ほぼ円筒状のピンで構成することができる。これにより、調整部材の加工を更に容易とすることができ、また、組み立てもより簡便とすることができる。

第３の発明によれば、調整部材と制御ピンとの間の直接または間接の面接触を、平面接触とすることができる。これにより、接触面の面圧をより確実に低下させることができ、接触面の摩耗をより確実に防止することができる。

第４の発明によれば、調整部材と制御ピンとが直接に接触するようにするとともに、調整部材を寸法が異なるものに交換するか、あるいは、制御ピンを寸法が異なるものに交換することにより、弁の作用角を調整することができる。これにより、介挿部材が不要となるので、部品点数を更に削減することができる。

第５の発明によれば、調整部材は、制御ピンとの接触面の両側に、接触面より盛り上がった円筒部を有している。これにより、調整部材が軸受け孔から抜けることを、別部品を設けることなしに、確実に防止することができる。よって、部品点数を更に削減することができる。

第６の発明によれば、制御ピンを、制御軸の孔に対し、すきまばめの状態で挿入することができる。これにより、圧入が不要となるので、組み立てを更に簡便にすることができる。また、制御ピンには、抜け止めのための突出部が設けられている。これにより、制御ピンを、制御軸の孔から抜けることを、別部品を設けることなしに、確実に防止することができる。よって、部品点数を更に削減することができる。

第７の発明によれば、制御ピンに形成したボルト挿通孔にボルトを挿通し、そのボルトを、調整部材に形成したネジ孔に螺合させて締め付けることができる。これにより、調整部材と制御ピンとを固定することができる。更に、調整部材のネジ孔を貫通して突出したボルトの雄ネジ部にナットを装着することにより、ダブルナット効果を発揮させることができる。これにより、ボルトの緩みをより確実に防止することができる。また、作用角が調整されて制御軸と制御部材との相対角度が変更されると、制御ピンとボルトとの相対位置が変化する。第７の発明によれば、ボルト挿通孔とボルトとの間には、このボルト位置変化を許容する隙間が設けられているので、作用角が調整されたとき、制御ピンと調整部材との面接触状態を確実に維持することができる。

第８の発明によれば、揺動アームのスライダー面と、カムとの間に配置された中間部材を、制御軸の中心に近づく方向および遠ざかる方向に移動することにより、弁の作用角を変化させることができる。すなわち、中間部材を制御軸の中心に近づけた場合には、揺動アームの揺動幅が大きくなって、作用角を大きくすることができる。逆に、中間部材を制御軸の中心から遠ざけた場合には、揺動アームの揺動幅が小さくなって、作用角を小さくすることができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の可変動弁装置を示す側面図である。以下、図１に示す可変動弁装置１０は、内燃機関の吸気弁１２を駆動するものとして説明するが、本発明は、排気弁を駆動する可変動弁装置にも適用可能である。

可変動弁装置１０は、内燃機関のクランク軸により回転駆動されるカム軸１３に設けられたカム１４を備えている。カム１４は、図１中で時計回りに回転する。

また、可変動弁装置１０は、カム軸１３と平行に配置された制御軸１６と、この制御軸１６を所定角度範囲内で回転させることのできる制御軸駆動機構（図示せず）とを有している。この制御軸駆動機構の構成は、特に限定されないが、例えば、制御軸１６の一端側に固定されたウォームホイールと、このウォームホイールに噛み合うウォームギヤと、このウォームギヤを回転駆動するサーボモータとで構成することができる。この場合、そのサーボモータの回転方向および回転量を制御することにより、制御軸１６の回転角度位置を制御することができる。

更に、可変動弁装置１０は、揺動アーム（揺動カムアーム）１８を有している。揺動アーム１８は、制御軸１６を中心として揺動可能に設置されている。揺動アーム１８には、カム１４に対向する側に、スライダー面２０が形成されている。

揺動アーム１８とカム１４との間には、スライダーローラ２２が配置されている。スライダーローラ２２は、中間アーム２４の先端部に、回転可能に支持されている。中間アーム２４の基端部は、制御部材２６に対し、連結軸２７により、回動可能に連結されている。制御部材２６は、制御軸１６と一体となって回転する部材である。よって、制御軸１６を回転させると、制御部材２６および中間アーム２４を介して変位が伝達され、スライダーローラ２２が移動する。

具体的には、図１に示す状態から制御軸１６を時計回りに回転させると、スライダーローラ２２は、揺動アーム１８の揺動中心（すなわち制御軸１６の中心）から遠ざかる。そして、スライダーローラ２２が制御軸１６の中心から遠ざかった位置にある状態から、制御軸１６を反時計回りに回転させると、スライダーローラ２２は、中間アーム２４に引かれて、制御軸１６の中心に近づく。図１は、スライダーローラ２２の位置を、制御軸１６の中心に近づけた状態を示している。

スライダー面２０は、揺動アーム１８の先端側に行くにつれて、カム軸１３の中心との間隔が徐々に広がるような曲面（例えば円弧面）をなしている。また、揺動アーム１８の、スライダー面２０と反対側には、揺動カム面２８が形成されている。

揺動アーム１８は、ロストモーションスプリング３０により、図１中の時計回りに付勢されている。この付勢力により、揺動アーム１８はスライダーローラ２２に押し当てられており、また、スライダーローラ２２はカム１４に押し当てられている。

可変動弁装置１０は、吸気弁１２の弁軸をリフト方向へ押圧するロッカーアーム３２を更に備えている。ロッカーアーム３２は、図１中で揺動アーム１８の下方に配置されている。ロッカーアーム３２の中間部には、ロッカーローラ３４が回転自在に取り付けられている。ロッカーローラ３４は、揺動カム面２８と接触している。ロッカーアーム３２の一端は、吸気弁１２の弁軸端に当接されており、ロッカーアーム３２の他端は、油圧式ラッシュアジャスタ３６に支持されている。吸気弁１２は、図示しないバルブスプリングによって、閉方向、すなわち、ロッカーアーム３２を押し上げる方向に付勢されている。ロッカーローラ３４は、この付勢力と油圧式ラッシュアジャスタ３６とによって、揺動アーム１８の揺動カム面２８に押し当てられている。

このような可変動弁装置１０では、カム１４が回転すると、カム１４のカムリフトがスライダーローラ２２を介して揺動アーム１８に伝達することにより、揺動アーム１８が揺動する。

図１に示すように、スライダーローラ２２が制御軸１６の中心に最も近い位置にあるときには、カム１４のカムリフトが制御軸１６の中心に近い位置において揺動アーム１８に伝達されることになる。このため、揺動アーム１８の揺動範囲（振れ幅）が大きくなる。その結果、吸気弁１２の作用角および最大リフト量は、大きくなる。逆に、スライダーローラ２２が制御軸１６の中心から遠い位置にあるときには、カム１４のカムリフトは、制御軸１６の中心から遠い位置において揺動アーム１８に伝達されることになる。このため、揺動アーム１８の揺動範囲（振れ幅）が小さくなる。その結果、吸気弁１２の作用角および最大リフト量は小さくなる。

このようなことから、可変動弁装置１０では、制御軸１６の回転させてスライダーローラ２２を移動させることにより、吸気弁１２の作用角を連続的に変化させることができる。すなわち、制御軸１６の回転角度位置を図１中の時計回りに変位させると、吸気弁１２の作用角を小さくすることができ、逆に、制御軸１６の回転角度位置を図１中の反時計回りに変位させると、吸気弁１２の作用角を大きくすることができる。

このような可変動弁装置１０の構成部品のうち、カム軸１３および制御軸１６は、内燃機関の複数気筒に共用されている。一方、上述したその他の構成部品は、気筒毎に設けられている。

可変動弁装置１０を備えた内燃機関を組み立てた場合には、可変動弁装置１０の構成部品の製造誤差や組み付け誤差などが原因となって、吸気弁１２の作用角に気筒間で多少のバラツキが生ずることが普通である。吸気弁１２の作用角に気筒間のバラツキが存在すると、各気筒の空気量にバラツキが生じ、内燃機関の運転に好ましくない影響を及ぼす。そこで、可変動弁装置１０は、吸気弁１２の作用角の気筒間バラツキを修正することのできるように、吸気弁１２の作用角を気筒毎に調整可能な作用角調整機構を備えている。以下、その作用角調整機構の構成について説明する。

図２は、制御軸１６および制御部材２６の分解状態および組立状態を示す斜視図である。図２の左の図に示すように、制御軸１６には、その軸方向と直交する向きに、ピン挿入孔３８が形成されている。一方、制御部材２６には、制御軸１６が挿入する制御軸挿入孔４０と、制御軸１６の軸方向と直交する向きに形成されたピン収容孔４２と、制御軸１６と平行な向きに形成された軸受け孔４４と、中間アーム２４との連結軸２７が挿入される軸受け孔４６とが形成されている。

このような制御軸１６および制御部材２６を組み立てる際には、まず、制御部材２６の制御軸挿入孔４０に制御軸１６を挿入する。次いで、制御ピン４８を制御部材２６のピン収容孔４２から挿入し、更に制御軸１６のピン挿入孔３８に挿入する。そして、軸受け孔４４に調整ピン５０を挿入する。これにより、図２の右の図のように、組立状態が得られる。

図２の左側の図に示すように、調整ピン５０は、ほぼ円筒状（円柱状）をなしている。より具体的には、調整ピン５０は、円柱に対し、その軸方向の中央部を削って平面を形成した形状をなしている。調整ピン５０を軸受け孔４４に挿入した状態では、両端の円筒部が、軸受け孔４４の内周面と接触する。また、制御ピン４８は、ピン挿入孔３８に挿入する部分は円筒状をなしているが、制御軸１６から突出して調整ピン５０と対向する部分には、平面が形成されている。組立状態においては、調整ピン５０の平面部と、制御ピン４８の平面部とが接触（面接触）する。

図３は、制御軸１６と制御部材２６との組立状態における、制御軸１６に垂直な平面での断面図である。本実施形態において、制御ピン４８とピン挿入孔３８とは、しまりばめとされている。つまり、制御ピン４８は、ピン挿入孔３８に対し圧入されており、制御軸１６と固定されているものとする。一方、調整ピン５０と軸受け孔４４とは、すきまばめとされている。つまり、調整ピン５０は、軸受け孔４４内で回転可能になっている。

図３に示す状態では、制御ピン４８と調整ピン５０とが接触（当接）していることにより、制御部材２６が制御軸１６に対し、図中で時計回りに相対回転することが禁止される。よって、制御軸１６を図中で反時計回りに回転させると、制御ピン４８が調整ピン５０を押圧することにより、制御部材２６が制御軸１６と一体となって回転する。

また、図１に示す可変動弁装置１０において、カム１４が図中の時計回りに回転すると、スライダーローラ２２は、カム１４に引きずられて、図中で左方向に引っ張られる。そのスライダーローラ２２に加わる力が、中間アーム２４を介して制御部材２６に伝達する結果、制御部材２６には、図中で時計回りに回転させる方向の力が常に作用する。この力により、調整ピン５０は制御ピン４８に常に押し付けられている。よって、カム１４の回転中、つまり内燃機関の運転中であれば、制御軸１６を時計回りに回転させたときにも、制御ピン４８と調整ピン５０とが離れることはない。

以上のようにして、内燃機関の運転中には、制御軸１６を時計回り、反時計回りの何れの方向に回転させた場合であっても、制御部材２６は制御軸１６と一体となって回転する。なお、制御部材２６を図中で時計回りに回転させる方向に付勢するための付勢部材（ロストモーションスプリング）を設けることによって、制御ピン４８と調整ピン５０とが離れるのをより確実に防止するようにしてもよい。

図４は、図３中のＸ−Ｘ線での断面図である。図４に示すように、制御ピン４８と調整ピン５０との接触面５２は、調整ピン５０の両端の円筒部よりも窪んでいる。このような構成により、制御ピン４８と調整ピン５０とが接触している限り、調整ピン５０が軸受け孔４４から抜けてしまうことはない。よって、本実施形態では、調整ピン５０の抜け止めのための部材を別個に設ける必要がないので、部品点数削減および組立容易化が図れ、コストの低減に寄与する。

図３において、制御部材２６と制御軸１６との相対角度（取り付け角度）は、制御軸１６の中心と軸受け孔４４（調整ピン５０）の中心とを通る直線と、制御ピン４８の中心線とがなす角度θで表すことができる。この角度θは、軸受け孔４４の中心線と制御ピン４８の中心線との距離Ａによって決定される。そして、本実施形態では、調整ピン５０を、その中心線から、制御ピン４８との接触面５２までの寸法Ｂが異なるもの交換することにより、上記角度θを変更することができる。この角度θの変更により、吸気弁１２の作用角を調整（微調整）することができる。

すなわち、調整ピン５０を、寸法Ｂが大きなものに交換すると、距離Ａが長くなるので、角度θが大きくなる。これにより、制御軸１６が同じ回転角度位置にあるとした場合の制御部材２６の角度は、僅かに時計回りに変更されるので、吸気弁１２の作用角は小さくなる。つまり、調整ピン５０を、寸法Ｂが大きなものに交換することにより、吸気弁１２の作用角を小さくする方向に微調整することができる。逆に、調整ピン５０を、寸法Ｂが小さなものに交換した場合には、吸気弁１２の作用角を大きくする方向に微調整することができる。

可変動弁装置１０の組み立て後は、上述したような作用角調整機構を用いて、以下のようにして、各気筒の吸気弁１２の作用角が揃うように、調整がなされる。この調整に際して、調整ピン５０は、寸法Ｂの異なる複数（多数）のものが用意されているものとする。

まず、可変動弁装置１０の最初の組付け時には、寸法Ｂが所定の基準値である調整ピン５０が用いられる。そして、組付け後、制御軸１６を所定の基準回転角度位置まで回転させ、その状態で気筒毎に吸気弁１２の作用角を計測する。その計測の結果、気筒間で作用角のバラツキがある場合には、各気筒の計測値と、所定の基準値あるいは設計値とのずれ量に応じて、気筒毎に、調整ピン５０を寸法Ｂの異なるものに交換する。つまり、作用角を増大させる方向に微調整したい気筒では、調整ピン５０を、寸法Ｂが基準値よりも小さいものに交換する。逆に、作用角を縮小させる方向に微調整したい気筒では、調整ピン５０を、寸法Ｂが基準値よりも大きいものに交換する。

なお、調整ピン５０の交換は、次のようにして行うことができる。図３および図４に示すように、調整ピン５０と反対側において、制御ピン４８とピン収容孔４２の内壁との間には、隙間５４が存在している。よって、図３中において、この隙間５４の分だけ、制御部材２６を制御軸１６に対して相対的に反時計回りに回転させることにより、制御ピン４８が軸受け孔４４の円内に干渉しない状態とすることができる。その状態で、調整ピン５０を軸受け孔４４から抜き出したり、差し込んだりすることができる。

ところで、調整ピン５０を交換して、角度θが変化すると、制御ピン４８と調整ピン５０との接触面５２の、制御部材２６に対する角度も変化する。このとき、本実施形態では、調整ピン５０が軸受け孔４４内で回転可能になっているので、接触面５２の角度変化を吸収することができ、接触面５２の面接触状態を確実に維持することができる。このため、制御軸１６と制御部材２６との相対角度を正確に規定することができ、吸気弁１２の作用角を高い精度で調整することができる。また、接触面５２の面接触状態を確実に維持することができるので、接触面５２の面圧を下げることができ、内燃機関運転中の接触面５２の摩耗（調整ピン５０や制御ピン４８の摩耗）を抑制することができる。このため、調整した作用角に狂いが生ずることを確実に防止することができる。

特に、本実施形態では、接触面５２を平面としているので、片当たりなどが生ずることがなく、面圧をより小さくすることができる。更に、調整ピン５０や制御ピン４８の加工も容易である。

また、本実施形態の可変動弁装置１０では、制御部材２６についても、軸受け孔４４を形成するなどの簡単な加工で製造することができる。そして、作用角調整のために必要な部品は、制御ピン４８および調整ピン５０だけであり、部品点数も少ない。また、調整ピン５０と軸受け孔４４とは、すきまばめであるので、調整ピン５０を挿入する作業も容易である。

また、調整ピン５０と制御ピン４８とは単に接触しているだけであるので、可変動弁機構１０の動作中、制御ピン４８を制御軸１６のピン挿入孔３８から引き抜く方向には強い力が作用することはない。このため、制御ピン４８のピン挿入孔３８への圧入は、比較的弱い力による簡便な圧入で済ませることができる。このため、圧入工程の簡素化が図れるとともに、圧入時に制御軸１６に強い力が作用することを回避できるので、制御軸１６の歪み変形等の弊害の発生を確実に防止することができる。

また、可変動弁装置１０では、上述した作用角調整機構を用いて吸気弁１２の作用角を組立後に精度良く調整することができるので、各構成部材の各孔や各ピンの寸法には、それほど高い精度は要求されない。このため、寸法公差を緩めることができ、加工コストの低減が図れる。また、組み付けが簡便となり、生産性を向上することができる。

上述のようなことから、可変動弁装置１０によれば、吸気弁１２の作用角を高精度に調整可能にするとともに、組立の容易化、製造コストの低減を図ることができる。

なお、上述した実施の形態１においては、スライダーローラ２２が前記第１の発明における「中間部材」に、中間アーム２４が前記第１の発明における「連結部材」に、調整ピン５０が前記第１の発明における「調整部材」に、それぞれ相当している。

実施の形態２．
次に、図５および図６を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。

図５は、実施の形態２における制御ピン４８を示す斜視図である。この制御ピン４８は、調整ピン５０との接触面５２と、制御軸１６のピン挿入孔３８内に挿入される挿入部分５６との間に、突出部５８を有している。

図６は、実施の形態２における、制御軸１６と制御部材２６との組立状態での、制御軸１６に垂直な平面での断面図である。本実施形態では、制御ピン４８の挿入部分５６と、ピン挿入孔３８とは、すきまばめとされている。つまり、制御ピン４８は、制御軸１６に対し固定されておらず、ピン挿入孔３８に対し、抜き挿し可能になっている。これにより、本実施形態では、制御ピン４８をピン挿入孔３８に圧入する工程が不要であるので、更に容易に組み立てることができる。一方、組立後の状態では、図６に示すように、突出部５８が調整ピン５０に係止されるので、制御ピン４８と調整ピン５０とが接触している限り、制御ピン４８が抜けることはない。よって、制御ピン４８の抜け止めをするための別個の部材などが不要であり、部品点数削減および組立容易化が図れる。

本実施形態では、吸気弁１２の作用角を調整する際、実施の形態１と同様に、調整ピン５０を交換してもよいが、制御ピン４８を交換してもよい。つまり、制御ピン４８の中心線から接触面５２までの寸法が異なる多数の制御ピン４８を用意しておき、その中から制御ピン４８を選択して使用することによって、作用角を調整することもできる。

実施の形態３．
次に、図７乃至図９を参照して、本発明の実施の形態３について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。

図７は、実施の形態３における、制御軸１６および制御部材２６の分解状態および組立状態を示す斜視図である。図７に示すように、本実施形態では、制御ピン４８と調整ピン５０との間にシム６０を挟むとともに、制御ピン４８と調整ピン５０とをボルト６２によって固定（連結）することしている。また、ボルト６２の緩み止めのためのナット６４も設けられている。

図８は、実施の形態３における、制御軸１６と制御部材２６との組立状態での、制御軸１６に垂直な平面での断面図である。図９は、図８中のＹ−Ｙ線での断面図である。図８および図９に示すように、制御ピン４８には、ボルト６２を挿通するボルト挿通孔６６が形成されている。また、調整ピン５０には、ボルト６２の雄ネジ部に螺合する雌ネジを有するネジ孔６８が形成されている。ボルト６２は、ボルト挿通孔６６を挿通して、ネジ孔６８に螺合し、締め付けられている。これにより、制御ピン４８とシム６０と調整ピン５０とがボルト６２により連結されて固定されている。よって、本実施形態では、制御軸１６と制御部材２６との間に両方向の回転力が作用する場合にも適用可能である。

ボルト６２の先端は、ネジ孔６８を貫通して反対側に突出しており、その突出部分には、ナット６４が螺合して締め付けられている。本実施形態では、このナット６４を設けたことにより、調整ピン５０のネジ孔６８と、ナット６４とがダブルナットとして機能する。これにより、可変動弁装置１０の作動時における制御軸１６の角加速度が激しく変化し、制御軸１６と制御部材２６との間に作用する回転力が振動するような場合であっても、ボルト６２の緩みをより確実に防止することができる。

シム６０は、二又部分を有する形状をなしており、図８中でその二又部分がボルト６２を上側から跨ぐような状態で配置されている。よって、ボルト６２を緩めることにより、シム６０を交換することができる。本実施形態では、シム６０を、その厚さＣが異なるものに交換することにより、制御部材２６と制御軸１６との相対角度θを変更することができる。これにより、吸気弁１２の作用角を調整することができる。

シム６０を交換して角度θが変化すると、制御ピン４８とシム６０と調整ピン５０との間の接触面の、制御部材２６に対する角度も変化する。このとき、実施の形態１と同様に、調整ピン５０が軸受け孔４４内で回転することにより、上記接触面の角度変化を吸収することができ、上記接触面の面接触状態を確実に維持することができる。このため、実施の形態１と同様の効果が得られる。

また、角度θが変化すると、制御ピン４８とボルト６２との相対位置が変化する。すなわち、図８の構成においては、シム６０を薄いものに交換することで角度θが小さく変更されると、制御ピン４８に対するボルト６２の位置が図中で上方向に移動する。ボルト挿通孔６６とボルト６２との間には、そのようなボルト位置の変化を許容するための隙間が設けられている。より具体的には、図８中で、ボルト挿通孔６６は上下方向に長い長孔になっており、これにより、ボルト６２の上側には隙間が形成されている。このような隙間を設けたことにより、シム６０を交換して角度θが変化した場合であっても、ボルト６２とボルト挿通孔６６の内周面とが干渉することを確実に防止することができ、制御ピン４８とシム６０と調整ピン５０との面接触状態を確実に維持することができる。このため、吸気弁１２の作用角を常に高い精度で調整することができる。

本実施形態においては、制御ピン４８と、制御軸１６のピン挿入孔３８とは、しまりばめ（圧入）、すきまばめ、の何れの関係になっていてもよい。制御ピン４８とピン挿入孔３８がすきまばめであっても、ボルト６２で固定されているので、制御ピン４８が抜けることはない。制御ピン４８とピン挿入孔３８をすきまばめとすることにより、加工を容易にすることができるとともに、組み付けもより簡便に行うことができる。

なお、上述した実施の形態３においては、シム６０が上記第１の発明における「介挿部材」に相当している。

本発明の実施の形態１の可変動弁装置を示す側面図である。 制御軸および制御部材の分解状態および組立状態を示す斜視図である。 制御軸と制御部材との組立状態における、制御軸に垂直な平面での断面図である。 図３中のＸ−Ｘ線での断面図である。 実施の形態２における制御ピンを示す斜視図である。 実施の形態２における、制御軸と制御部材との組立状態での、制御軸に垂直な平面での断面図である。 実施の形態３における、制御軸および制御部材の分解状態および組立状態を示す斜視図である。 実施の形態３における、制御軸と制御部材との組立状態での、制御軸に垂直な平面での断面図である。 図８中のＹ−Ｙ線での断面図である。

符号の説明

１０ 可変動弁装置
１２ 吸気弁
１３ カム軸
１４ 駆動カム
１６ 制御軸
１８ 揺動アーム
２０ スライダー面
２２ スライダーローラ
２４ 中間アーム
２６ 制御部材
２８ 揺動カム面
３０ ロストモーションスプリング
３２ ロッカーアーム
３４ ロッカーローラ
３６ 油圧式ラッシュアジャスタ
３８ ピン挿入孔
４０ 制御軸挿入孔
４２ ピン収容孔
４４ 軸受け孔
４６ 軸受け孔
４８ 制御ピン
５０ 調整ピン
５２ 接触面
５８ 突出部
６０ シム
６２ ボルト
６４ ナット
６６ ボルト挿通孔
６８ ネジ孔

Claims (8)

1. 内燃機関のカム軸に設けられたカムと、
   前記カムのカムリフトが弁へ伝達される経路の途中に配置された中間部材と、
   回転角度位置を連続的または段階的に変更可能な制御軸と、
   前記制御軸を中心として回転可能に取り付けられた制御部材と、
   前記制御軸と前記制御部材との相対回転を禁止する回り止め機構と、
   前記制御部材と前記中間部材とを連結する連結部材と、
   を備え、前記制御軸を回転させて前記中間部材の位置を変更することにより、前記弁の作用角を可変とする可変動弁装置であって、
   前記回り止め機構は、
   前記制御軸に形成された孔に挿入され、前記制御軸の径方向に突出する制御ピンと、
   前記制御部材に、前記制御軸と平行に形成された軸受け孔と、
   前記軸受け孔により回転可能に支持された調整部材と、
   を含み、
   前記調整部材と前記制御ピンとが、直接に、あるいは介挿部材を介して、面接触することにより、前記制御軸と前記制御部材との相対回転が禁止されており、
   前記軸受け孔の中心線と前記制御ピンの中心線との距離が変化するように、前記調整部材、前記介挿部材および前記制御ピンの何れかを寸法の異なるものに交換して、前記制御軸と前記制御部材との相対角度を変化させることにより、前記弁の作用角を調整可能であり、
   前記調整部材が前記軸受け孔内で回転することにより、前記相対角度の大きさにかかわらず、前記面接触の状態が維持されるように構成されていることを特徴とする可変動弁装置。
2. 前記調整部材は、ほぼ円筒状のピンで構成されている請求項１記載の可変動弁装置。
3. 前記面接触は、平面接触であることを特徴とする請求項１または２記載の可変動弁装置。
4. 前記調整部材と前記制御ピンとは、直接に接触し、
   前記調整部材を、その中心線から前記制御ピンに対する接触面までの寸法が異なるものに交換するか、あるいは、前記制御ピンを、その中心線から前記調整部材に対する接触面までの寸法が異なるものに交換することにより、前記弁の作用角を調整可能であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の可変動弁装置。
5. 前記調整部材と前記制御ピンとは、直接に接触し、
   前記調整部材は、前記軸受け孔の内周面と接触する円筒部を両端に有しており、
   前記調整部材の前記制御ピンに対する接触面は、前記両円筒部の間に、その円筒面より窪んだ面として形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の可変動弁装置。
6. 前記制御ピンは、前記制御軸の前記孔に対し、すきまばめの状態で挿入されており、
   前記調整部材と前記制御ピンとは、直接に接触し、
   前記制御ピンは、前記調整部材に対する接触面と前記制御軸の前記孔に挿入している挿入部分との間に、突出部を有していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の可変動弁装置。
7. 前記回り止め機構は、
   前記調整部材を貫通するネジ孔と、
   前記制御ピンを貫通するボルト挿通孔と、
   前記ボルト挿通孔を通って前記ネジ孔に螺合することにより前記調整部材と前記制御ピンとを固定するボルトと、
   前記ネジ孔を貫通して突出した前記ボルトの雄ネジ部に装着されたナットと、
   を更に備え、
   前記ボルト挿通孔と前記ボルトとの間には、前記制御軸と前記制御部材との相対角度が変更された場合のボルト位置の変化を許容する隙間が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の可変動弁装置。
8. 前記弁を押圧するロッカーアームと、
   前記ロッカーアームに設置されたロッカーローラと、
   前記制御軸を中心として揺動可能に設置され、前記カムの回転に伴って揺動する揺動アームと、
   前記揺動アームに形成され、前記ロッカーローラに接触する揺動カム面と、
   前記揺動アームの、前記カムと対向する位置に形成されたスライダー面と、
   を備え、
   前記中間部材は、前記カムと前記スライダー面との間に配置されており、前記制御軸の回転に伴い、前記制御軸の中心に近づく方向および遠ざかる方向に移動することを特徴とすることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の可変動弁装置。

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