JP5494943B2 - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベーン式のアクチュエータにより、一対の吸気バルブまたは一対の排気バルブを駆動する一対のカムのうち一方のカムの位相を他方のカムに対し変更する内燃機関の可変動弁装置に関する。

自動車に搭載されるレシプロ式のエンジン（内燃機関）では、エンジンの排出ガスの対策やポンピングロスの改善を図るために、シリンダヘッドに可変動弁装置を搭載することが行なわれつつある。
可変動弁装置には、エンジンで多く採用されているマルチバルブ（一対の吸気バルブ、一対の排気バルブ）のバルブ間の位相を可変させて、マルチバルブの開いている期間を変更させる構造がある。例えば特許文献１，２のような一対の吸気バルブまたは一対の排気バルブを駆動する一対のカムのうち、一方のカムに対し他方のカムの位相を可変する装置が提案されている。

この可変動弁装置は、カムシャフトとして、アウタカムシャフト内にインナカムシャフトを回動可能に収め、アウタカムシャフトの外周部に固定式の第１カム、アウタカムシャフトの軸心周りに回動自在な第２カムを設け、第２カムとインナカムシャフトとをアウタカムシャフトとインナカムシャフトとでの相対変位を許しながら接続したカムシャフトを用いる。そして、このカムシャフトの端部にベーン式のアクチュエータを取り付ける構造が用いられる。具体的にはベーン式のアクチュエータは、ベーンハウジングにカムシャフトの中心周りに複数のベーン室を設け、各ベーン室内を、カムシャフトの中心から放射状に延びる複数のベーンで仕切る構造が用いられ、ベーンが変位すると、アウタカムシャフトとインナカムシャフトとが相対変位して、第２カムの位相が第１カムを基準に変更される。

特開２００９−１４４５２１号公報 特開２００９−１４４５２２号公報

可変動弁装置では、ベーン式のアクチュエータの取付性やメンテナンス性が求められる。特にベーン式のアクチュエータは、ベーンをインナカムシャフトに固定、ベーンハウジングをアウタカムシャフトに固定するという、別々な部材に固定する作業が求められるので、できる限り簡単な作業が求められる。
ところが、引用文献１，２のベーン式のアクチュエータ（第２位相制御機構）は、カムシャフトとは反対側からカムシャフト中心にねじ込まれるボルト部材で、ベーンをインナカムシャフトに固定したり、カムシャフトとは反対側からねじ込まれるボルト部材で、アクチュエータの本体各部を固定したりする構造が開示されているだけである。つまり、ベーンハウジングをアウタカムシャフトに固定する構造は見当たらず、ベーンハウジングとアウタカムシャフトとについては、別途、他の固定手段を用いて、ベーンハウジングをアウタカムシャフトに固定することになる。

これではベーン式のアクチュエータの取り付け取り外しは、面倒な作業が強いられ、アクチュエータの取付性やメンテナンス性の改善には至っていない。
そこで、本発明の目的は、簡単な構造で、ベーン式のアクチュエータがアウタカムシャフト、インナカムシャフトに固定できる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、ベーン式のアクチュエータが、カムシャフトの中心の周りに配置された複数のベーン室を有するベーンハウジングと、カムシャフトの中心側から放射状に延びてベーン室内を仕切るベーンと含んで構成される本体を有し、本体は、カムシャフト側からねじ込まれる固定ボルト部材により一体化され、アクチュエータのカムシャフトとは反対側から、カムシャフトの中心へ向ってねじ込まれ、ベーンをインナカムシャフトに固定する第１ボルト部材と、アクチュエータのカムシャフトとは反対側から、カムシャフトの中心から離れた部位へねじ込まれ、ベーンハウジングをアウタカムシャフトに固定する第２ボルト部材とを有し、一体化された本体が、第１ボルト部材、第２ボルト部材にてそれぞれインナカムシャフトおよびアウタカムシャフトに固定されることとした。

請求項２に記載の発明は、さらにベーン式のアクチュエータがコンパクトですむように、複数のベーン室の間を仕切る同一の仕切りハウジング部分に、カムシャフト側からの固定ボルト部材と、カムシャフトとは反対側からの第２ボルト部材との双方が通るようにした。

請求項３に記載の発明は、さらにベーン式のアクチュエータの回転バランスが確保しやすいよう、第２ボルト部材は、カムシャフトの回転軸中心に対し、複数本が略同一半径にかつ、略線対称に配置されることとした。
請求項４に記載の発明は、さらに既存の部品を流用して、奇数個のベーン室をもつアクチュエータの回転バランスが確保されるよう、固定ボルト部材と第２ボルト部材との双方が通る仕切りハウジング部分に対し、対角に配置されるベーンに、ベーンの動きを規制するロックピンを設け、仕切りハウジング部分とバランスさせることとした。

請求項５の発明は、さらに最少のボルト部材で、かつ既存の部品を流用して、アクチュエータがカムシャフトに取り付けられると、回転バランスが確保されるよう、第２ボルト部材、固定ボルト部材には、それぞれ２本を用い、ベーンハウジングの３個のベーン室を仕切る３つの仕切りハウジング部分の１つに、固定ボルト部材の１本と第２ボルト部材の１本とを通し、残る一方の仕切りハウジング部分に、残る１本の固定ボルト部材を通し、他方の仕切りハウジング部分に、残る１本の第２ボルト部材を通し、固定ボルト部材と第２ボルト部材との双方が通る仕切りハウジング部分と対角に配置されるベーンに、ベーンの動きを規制するロックピンを配置して、アクチュエータがカムシャフトに取り付けられたとき、アクチュエータ全体の回転バランスが満たせる構造にした。

請求項１の発明によれば、ベーン式のアクチュエータは、カムシャフトとは反対側といった同じ方向から、第１ボルト部材、第２ボルト部材をねじ込むという同様の簡単な作業を行うだけで、それぞれアウタカムシャフト、インナカムシャフトに固定できる。
したがって、ベーン式のアクチュエータは、アウタカムシャフト、インナカムシャフトに別々に固定される部品であるが、いずれも同一方向からの簡単なねじ作業で取り付けやメンテナンスのための取り外しが行えることから、アクチュエータの取付性、メンテナンス性の向上が図れる。しかも、アクチュエータの本体は、第１、第２ボルト部材とは反対側からねじ込まれる固定ボルト部材により一体化することで、単品部品として取り扱いやすくなり、第１、第２ボルト部材による固定を含め、取扱性が向上する。

請求項２の発明によれば、同一の仕切りハウジング部分に、カムシャフト側からの固定ボルト部材と、カムシャフトとは反対側からの第２ボルト部材との双方が配置されるという、仕切りハウジング部分の共用化により、ベーンハウジングはコンパクトですむ。これにより、アクチュエータのコンパクト化が図れる。
請求項３の発明によれば、第２ボルト部材の略線対称なる配置により、アクチュエータの回転バランスは確保しやすい。

請求項４の発明によれば、ロックピンという既存の部品を流用して、固定ボルト部材と第２ボルト部材との双方が通る仕切りハウジング部分に対しバランスをさせることができ、容易にアクチュエータの回転バランスが確保できる。

請求項５の発明によれば、最少本数のボルト部材で、さらには既存の部品を流用するというバランス構造により、アクチュエータをカムシャフトに取り付けるだけで、バランスの確保が難しいとされる、３つのベーン室をもつアクチュエータの回転バランスの確保ができる。

本発明の一実施形態に係る可変動弁装置を搭載した内燃機関の平面図。 図１中のI−I線に沿う断面図。 図２中のII−II線に沿う断面図。 可変動弁装置の各部の構造を示す分解斜視図。 可変動弁装置の可変特性を示す線図。 ベーン式のアクチュエータの構造を示す斜視図。 同ベーン式のアクチュエータをカムシャフトに取り付けるときを示す斜視図。 同じく異なる方向から見た斜視図。

以下、本発明を図１〜図８に示す一実施形態にもとづいて説明する。
図１は内燃機関、例えば複数気筒のレシプロエンジン（以下、単にエンジンという）の平面を示し、図２は図１中のI−I線に沿う断面を示していて、同図中１は同エンジンのシリンダブロック、２は同シリンダブロック１の頭部に搭載されたシリンダヘッドを示している。

このうちシリンダブロック１には、図１および図２に示されるようにエンジンの前後方向に沿って複数の気筒３（一部気筒だけ図示）が形成されている。これら各気筒３内には、クランクシャフト（図示しない）からコンロッド（図示しない）を介して分かれた各ピストン４が往復動可能に収められる。
シリンダヘッド２の下面には、各気筒３に対応してそれぞれ燃焼室５が形成されている。各燃焼室５には、吸気を行なう一対の吸気ポート７（２個）、排気を行なう一対の排気ポート（図示しない）が開口している。各吸気ポート７には、ステム端にそれぞれタペット９が装着された一対の吸気バルブ１０（２個）が設けられている。そして、各タペット９の上面がシリンダヘッド２の上部に臨んでいる。各排気ポート（図示しない）には、同様に一対の排気バルブ（いずれも図示しない）が設けられ、同様に、バルブ基端部がシリンダヘッド２の上部に臨んでいる。これら吸気バルブ１０、排気バルブ（図示しない）にて、吸気ポート７、排気ポート（図示しない）が開閉される。さらに各燃焼室５には、図示はしないが点火プラグがそれぞれ設けられる。

またシリンダヘッド２の上部左右には、クランクシャフトの軸出力で駆動される吸気側の動弁装置６ａ、同じく排気側の動弁装置６ｂが設けられていて、各気筒３で所定の燃焼サイクル（吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の４サイクル）が繰り返し行なわれるようにしている。これら動弁装置６ａ，６ｂのうち、排気側の動弁装置６ｂには、排気カム１２を一体に形成したカムシャフト１３が用いられる。このカムシャフト１３が、気筒３が並ぶ方向に回転自在に組み付けられ、各排気カム１２のカム面をタペットの上面に当接させる。これで、各排気カム１２のカム変位を排気バルブ(図示しない)に伝える。

また吸気側の動弁装置６ａには、排気側のカムシャフト１３とは異なり、別体の部品を組み付けて構成されるカムシャフト、いわゆる組立カム構造のカムシャフト１４（本願のカムシャフトに相当）が用いられている。このカムシャフト１４を用いて、図２および図４に示されるようなスプリット式の可変動弁装置１５を構成している。
すなわちカムシャフト１４のシャフト部材は、パイプ部材で構成されたアウタカムシャフト１７ａ内に、制御部材をなす軸部材で構成されたインナカムシャフト１７ｂを回動可能に収めた二重シャフト１７で形成される。この二重シャフト１７も排気側のカムシャフト１３と同様、気筒３が並ぶ方向に沿って配置される。この二重シャフト１７のうちの一方の端部となるアウタカムシャフト１７ａの一方の端部は、アウタカムシャフト１７ａ端に取り付けられたカムピース３７を介して、シリンダヘッド２の端側に設置されている軸受部１８ａに回動自在に支持される。またアウタカムシャフト１７ａの中間部は、タペット９，９間に設置されている中間の軸受部１８ｂに回転自在に支持される。これで、両シャフト１７ａ，１７ｂ共、同一軸心を中心に回転できるようにしている。なお、アウタカムシャフト１７ａとインナカムシャフト１７ｂとの間は、クリアランスを有する構造にすることで、相対変位可能となっている。

アウタカムシャフト１７ａは、一対の吸気バルブ１０（気筒毎）と対応して、一対(２個)の吸気カム１９がそれぞれ設けられている。吸気カム１９は、いずれも、基準位相を定める固定カム２０（本願の第１カムに相当）と可動側のカムローブ２２とを組み合わせて構成される。
すなわち、基準側となる固定カム２０は、例えば左側のタペット９と対応したアウタカムシャフト１７ａの外周部分に設けられている。具体的には固定カム２０は、板カムで形成され、アウタカムシャフト１７ａの外側に嵌めることにより固定してある。この固定カム２０のカム面が左側のタペット９と当接し、固定カム２０のカム変位が左側の吸気バルブ１０ａに伝わる。

カムローブ２２は、板カムで形成されたカム山部２２ａ（本願の第２カムに相当）を有している。このカム山部２２ａに、安定性を確保するための部分、すなわち中空のボス部２２ｂが組み合わさり、カムローブ全体を構成している。カム山部２２ａおよびボス部２２ｂは、アウタカムシャフト１７ａの外側に周方向に回動（変位）自在に嵌められ、カム山部２２ａを残る右側のタペット９の直上に配置させている。このカム山部２２ａのカム面が右側のタペット９と当接し、カム山部２２ａのカム変位が右側の吸気バルブ１０ｂに伝わる。

またボス部２２ｂとインナカムシャフト１７ｂとは、連結部材、例えば二重シャフト１７の直径方向を貫通するように圧入された圧入ピン２４によって、内・外シャフト１７ａ，１７ｂの相対変位を許しながら連結されている。この連結により、カム山部２２ａ（カムローブ２２）を固定カム２０に対し相対変位可能にしている。さらに述べれば、図４に示されるように圧入ピン２４がそれぞれ通過するアウタカムシャフト１７ａの周壁部分には、圧入ピン２４を逃がす孔、例えば遅角方向に延びる一対の長孔２６が形成されていて、アウタカムシャフト１７ａに対するインナカムシャフト１７ｂの変位（相対変位）を許す。これで、カム山部２２ａが、基準となる固定カム２０の位相から大きく遅角するまで可変できるようにしている。なお、図４中１４ａは、インナカムシャフト１７ｂに形成された圧入孔、１４ｂは、ボス部２２ｂの周壁部分に形成された圧入孔をそれぞれ示している。

二重シャフト１７の一方の端部には、内・外シャフト１７ａ，１７ｂを相対変位させるベーン式のアクチュエータ２５が設けられ、固定カム２０を基準にカムローブ２２のカム位相を変更可能にした可変動弁装置１５を構成している。アクチュエータ２５の本体２５ａには、大変位量を確保するため、図３および図６に示されるような３ベーン式（奇数個）の構造、すなわち短筒形のベーンハウジング２７内に３つのベーン３０を回動可能に収めた構造が用いられている。

具体的にはベーンハウジング２７は、図６（ｂ）に示されるような円筒形の胴部２８の両端部に一対の端壁部２９を組み合わせた構造で構成される。この胴部２８の内周部に３つの花弁状の凹部２６が周方向に等間隔に形成してある。
ベーン３０は、胴部２８の中央の空間に回動自在に収まる円形な軸部３０ａを有している。これで、凹部２６、端壁部２９および軸部３０ａで囲まれる部位に、例えば遅角室をなす３つのベーン室３２を形成している。ベーン３０は、この軸部３０ａの外周面から等間隔で放射状に延び各ベーン室３２内に突き出て、各ベーン室３２内をそれぞれ仕切っている。ベーン３０のうちの一つには、各ベーン３０の動きを規制するための油圧作動式のロックピン３０ｂが突没可能に組み込んである。同構造から本体２５ａを構成している。

またベーンハウジング２７には、位相戻し用のスプリング部材３５（図２のみ図示）を内蔵した有底筒形のカバー３６などが組み付いてある。
これで、本体２５ａは、カムシャフト１４の中心の周りに、３つのベーン３０、ベーン室３２が配置された構造で、同本体２５ａの一側部、ここでは右側の端壁部２９を、アウタカムシャフト端が取り付くアウタカムシャフト取付部としている。さらに軸部３０ａの右端部の中心部分は、右側の端壁部２９中央に形成した開口部２９ａから外部に臨み、インナカムシャフト１７ｂに取り付くインナカムシャフト取付部としている。

また胴部２８，端壁部２９は、アウタカムシャフト取付部（カムシャフト１４側）からねじ込まれた２本（複数）の固定ボルト３４（本願の固定ボルト部材に相当）で固定されている。具体的には胴部２８，端壁部２９は、３つのベーン室３２間を仕切っている仕切り部分２８ａ〜２８ｃ（本願の仕切りハウジング部分に相当）のうち、ベーン室３０（１個）を挟んだ隣り合うそれぞれ仕切り部分２８ｂ，２８ｃを通過するよう、固定ボルト３４を右側の端壁部２９からそれぞれ挿入し、左側の端壁部３２ｂにねじ込む構造で締結してある。この仕切り部分２８ｂ、２８ｃをそれぞれ通る固定ボルト３４により、本体２５ａの各部は、ベーン３０を内蔵したまま一体化され、本体２５ａを単品の部品として取り扱えるようにしている。図６において、３３ａは、仕切り部分２８ｂ，２８ｃおよび右側の端壁部２９に形成された上記固定ボルト３４が通るボルト挿通孔、３３ｂは左側の端壁部２９に形成された上記固定ボルト３４と組み合うねじ孔（片側のみ図示）を示している。但し、仕切り部分２８ｃに形成したボルト挿通孔３３ａは、仕切り部分２８ｃの片側、具体的には仕切り部分２８ａ側に配置してある。

このアクチェエータ２５が、図２〜図４、図６〜図８に示されるように複数本のボルト部材、ここではベーン取付用の１本の取付ボルト３９ａ（本願の第１ボルト部材に相当）、ハウジング取付用の２本の取付ボルト３９ｂ、３９ｂ（本願の第２ボルト部材に相当）といった３本のボルト部材を用いて、カムシャフト１４と反対側からのボルト止め作業で、それぞれインナカムシャフト１７ｂの端部、アウタカムシャフト１７ａの端部であるところのアウタカムシャフト１７ａ端に取り付けたカムピース３７に固定されている。

具体的には、カムシャフト１４の中心となるインナカムシャフト１７ｂの軸端中央には、ねじ孔４１が設けられ、カバー３６の端壁中心部、左側の端壁部２９の中心部および軸部３０ａの中心部にはそれぞれボルト挿通孔４２が設けられている。またカムシャフト１４の中心から離れた地点であるところの仕切り部分２８ａ、仕切り部分２８ｃ、これら地点と対応した各端壁部２９の壁部分およびカバー３６の端壁部分には、それぞれ一対のボルト挿通孔４３が設けられる。なお、仕切り部分２８ｃのボルト挿通孔４３は、固定ボルト３４とは反対側（仕切り部分２８ｂ側）に設けてある。２本のボルト挿通孔４３は、ボルト挿入孔４２の中心（カムシャフト１４の回転軸中心に相当）に対し、略同一半径でかう略線対称の位置に有る。また図７および図８に示されるようにアウタカムシャフト取付部（右側の端壁部）と合わさるカムピース３７から延びたフランジ部３７ａには、それぞれボルト挿通孔４３に対応して、ねじ孔４５ａをもつアーム形の固定座４５（一対）が形成されている。

ここで、アクチュエータ２５は、仕切り部２８ｃに固定ボルト３４および取付ボルト３９ｂの双方が通るため、重量的に偏りが生じやすくなる。そこで、これを是正するよう、仕切り部分２８ｃと対角に配置されるベーン３０には、上記ロックピン３９ｂ（ベーン３０の動きを規制するための部品）が設けてある。この既存ロックピン３９ｂの設置を用いて、ボルト３４，３９ｂの有る仕切り部分２８ｃをアクチュエータ中心に対し重量的にバランスさせている。

こうした構造によって、図７および図８に示されるようにアクチュエータ２５のベーン３０は、取付ボルト３９ａを、カムシャフト１４と反対側から、ボルト挿通孔４２へ挿入し、カムシャフト中心に有るねじ孔４１にねじ込むことで、インナカムシャフト１７ｂに固定してある。またベーンハウジング２７は、２本の取付ボルト３９ｂを、カムシャフト１４とは反対側から、それぞれ一対のボルト挿入孔４３へ挿入し、各固定座４５に有るねじ孔４５ａにねじ込むことで、アウタカムシャフト１７ａに固定してある。

むろん各ベーン室３２は、図２に示されるようにベーンハウジング２７の各部やカムピース３７や軸受部１８ａに形成された各種油路５０（一部しか図示せず）を介して、オイルコントロールバルブ５１（以下、ＯＣＶ５１という）、油圧供給部５２（例えばオイルを供給するオイルポンプを有して装置で構成）に接続され、各ベーン室３２内にオイルが供給されると、カム山部２２ａを固定カム２０から遅角方向へ変位させるスプリット可変が行なわれる構造にしている。すなわち、クランクシャフトからの軸出力は、タイミングチェーン４７、右側の端壁部２９に設けたタイミングスプロケット３８、ベーンハウジング２７、カムピース３７を経て、アウタシャフト１７ａに伝わり、固定カム２０を回転駆動させ、タペット９を介して左側の吸気バルブ１０ａを開閉させる。ここで、ＯＣＶ５１から油圧が各ベーン室３２の反対側の進角室に供給されると、戻り用スプリング部材３５の付勢力との協同により、カム山部２２ａは、図５中のＡ状態の如く固定カム２０のカム位相に揃えられ、右側の吸気バルブ１０ｂは、左側の固定カム２０と同じ位相を保ったまま開閉される。ＯＣＶ５１を通じて、油圧供給部５２油圧がベーン室３２内へ供給されると、油圧出力にしたがい、ベーン３０はベーン室３２内を当初位置から遅角側へ変位する。このとき油圧の出力制御により、例えばベーン３０がベーン室３２内の途中まで変位させると、インナカムシャフト１７ｂは、途中位置まで遅角方向に変位する。この変位が圧入ピン２４を介してカムローブ２２に伝わり、カム山部２２ａを遅角方向に変位させる。すると、図５中のＢ状態に示されるように基準となる左側の吸気バルブ１０ａの開閉時期はそのまま変わらず、右側の吸気バルブ１０ｂの開閉時期だけが変わる。また油圧の出力制御により、ベーン３０を最遅角位置まで変位させると、図５中のＣ状態に示されるように左側の吸気バルブ１０ａの開閉時期はそのままに変わらずに、右側の吸気バルブ１０ｂは、左側の吸気バルブ１０ａの開閉時期と交錯した状態を保ちながら、左側の吸気バルブ１０ａから最も遅角した時期で開閉する（スプリット可変）。

こうしたスプリット式可変動弁装置１５は、ベーン式のアクチュエータ２５の取り付けに際し、アクチュエータ２５をアウタカムシャフト１７ａ，インナカムシャフト１７ｂに個別に固定するために面倒な作業が強いられやすい難点をもつが、図７および図８に示されるようにアクチュエータ２５のベーン３０およびベーンハウジング２７を、ベーンハウジング２７のカムシャフト１４とは反対側からねじ込まれる取付ボルト３９ａ，３９ｂで、それぞれインナカムシャフト１７ｂ、アウタカムシャフト１７ａに固定する構造とすると、固定される部品は異なっても、同じ方向（同一方向）から同様なねじ込み作業だけで、アクチュエータ２５の各部をそれぞれ別部品たるアウタカムシャフト１７ａ、インナカムシャフト１７ｂに固定させることができる。

それ故、アクチュエータ２５は、簡単な構造、さらには容易な作業で、アウタカムシャフト１７ａ、インナカムシャフト１７ｂに固定できる。これにより，アクチュエータ２５の取り付け、取り外しが容易となり、アクチュエータ２５の取付性、メンテナンス性の向上を図ることができる。特にカムシャフト１４の中心から離れた地点に配置される複数の取付ボルト３９ｂ（ベーンハウジング２７とアウタカムシャフト１７ａを固定）は、カムシャフト１４の回転軸中心に対し、略同一半径でかつ略線対称に配置されるから、アクチュエータ２５の回転バランスも確保しやすい。しかも、アクチュエータ２５の本体２５ａは、取付ボルト３９ａ，３９ｂとは反対側からねじ込まれる固定ボルト３４により一体化されるので、単品部品として取り扱え、取付ボルト３９ａ，３９ｂによる取付けを含め取扱性が向上する（検査や部品流通など）。特に、図１，２のようにカム回転軸中心がシリンダヘッド上面にある場合はカムシャフト１４（カム軸）を回転させれば、取付ボルト３９ｂがシリンダヘッド上面より上方位置に移動することも可能であり、取付ボルト３９ｂの作業性は容易となる。

また、同一の仕切り部分２８ｃ（ベーン室３２間を仕切る部分）に、カムシャフト１４側からねじ込まれる固定ボルト３４と、カムシャフト１４とは反対側からねじ込まれる取付ボルト３９ｂとの双方を配置すると、仕切り部分２８ｃを共用するだけでなく、固定ボルト３４と取付ボルト３９ｂのできるだけ接近させた配置が可能となるから、その分、ベーンハウジング２７はコンパクトですみ、アクチュエータ２５のコンパクト化が図れる。しかも、ベーン３０の動きを規制するロックピン３０ｂは、固定ボルト３４と取付ボルト３９ｂとの双方が通る仕切り部分２８ｃと対角な位置のベーン３０に配置したので、重量的に重くなる仕切り部分２８ｃとバランスしやすく、既存のロックピン３０ｂを流用して、容易にアクチュエータ２５の回転バランスが確保できる。

さらには、固定ボルト３４と取付ボルト３９ｂをベーン３０の外径の内側に配置することで、アクチュエータ２５をコンパクトにすることができる。
特に、バランスの確保が難しいとされる３つのベーン室３０をもつアクチュエータ２５は、２本の固定ボルト３４、２本の取付ボルト３９ｂを用い、ベーンハウジング２７の１つの仕切り部分２８ｃに、固定ボルト３４の１本と取付ボルト３９ｂの１本との両方を通し、残るうちの１つの仕切り部分２８ｂに、残る１本の固定ボルト３４を通し、残る仕切り部分２８ａに残る１本の取付ボルト３９ｂを通し、仕切り部分２８ｃと対角に配置されるベーン３０にロックピン３０ｂを配置する構造にすると、アクチュエータ２５の単体部品では回転バランスは乱れるものの、アクチュエータ２５をカムシャフト１４に取り付けると、その時点から各部のバランスが採れる構造となり、アクチュエータ２５全体の回転バランスが満たせる。つまり、最少のボルト数、さらには既存の部品の流用で、容易に３つのベーン室３０をもつアクチュエータ２５の回転バランスを確保することができる。本実施形態では、高い精度の回転バランスを確保するために、ベーン３０の大きさを変えたり、ベーン３０に重さ抜き用の孔部３１を形成したりしている（重量配分の変更）。

なお、本発明は一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば本発明は一対の吸気カムの位相を相対的に変更する可変動弁装置に適用したが、これに限らず、一対の排気カムの位相を相対的に変更する可変動弁装置（図示せず）に適用しても構わない。

１４ カムシャフト
１５ 可変動弁装置
１７ａ アウタカムシャフト
１７ｂ インナカムシャフト
２０ 固定カム（第１カム）
２２ａ カム山部（第２カム）
２５ ベーン式のアクチュエータ
２５ａ 本体
２７ ベーンハウジング
２８ａ〜２８ｃ 仕切り部分（仕切りハウジング部分）
３０ ベーン
３０ｂ ロックピン
３２ ベーン室
３４ 固定ボルト（固定ボルト部材）
３９ａ 取付ボルト（第１ボルト）
３９ｂ 取付ボルト（第２ボルト）

Claims (5)

1. 外周部に第１カムと当該第１カムを基準に周方向に変位可能な第２カムとを有するアウタカムシャフト内にインナカムシャフトを回動可能に収めて構成されるカムシャフトと、
   前記カムシャフトの端部に設けられ、前記アウタカムシャフトと前記インナカムシャフトとを相対変位させ前記第１カムを基準に前記第２カムの位相を変更させるベーン式のアクチュエータとを備え、
   前記アクチュエータは、前記カムシャフトの中心の周りに配置された複数のベーン室を有するベーンハウジングと、前記カムシャフトの中心側から放射状に延びて前記ベーン室内を仕切るベーンと含んで構成される本体を有し、
   前記本体は、前記カムシャフト側からねじ込まれる固定ボルト部材により一体化され、
   前記アクチュエータの前記カムシャフトとは反対側から、前記カムシャフトの中心へ向ってねじ込まれ前記ベーンを前記インナカムシャフトに固定する第１ボルト部材と、
   前記アクチュエータの前記カムシャフトとは反対側から、前記カムシャフトの中心から離れた部位へねじ込まれ前記ベーンハウジングを前記アウタカムシャフトに固定する第２ボルト部材とを有し、
   前記一体化された本体が、前記第１ボルト部材、前記第２ボルト部材にてそれぞれ前記インナカムシャフトおよび前記アウタカムシャフトに固定される
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
2. 前記ベーンハウジングは、前記複数のベーン室の間を仕切る仕切りハウジング部分をそれぞれ有し、
   同一の仕切りハウジング部分に、前記カムシャフト側からの固定ボルト部材と前記カムシャフトとは反対側からの第２ボルト部材との双方が通る
   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。
3. 前記第２ボルト部材は、前記カムシャフトの回転軸中心に対し、複数本が略同一半径でかつ、略線対称に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置。
4. 前記ベーンハウジングは、奇数個のベーン室を有し、
   前記ベーン室内を仕切るベーンは、当該ベーンの動きを規制するロックピンを有し、
   前記隣り合うベーン室の間を仕切る同一の仕切りハウジング部分に、前記固定ボルト部材と前記第２ボルト部材との双方が通り、
   当該第２ボルト部材と固定ボルト部材との双方が通る仕切りハウジング部分と対角に配置されるベーンに、当該仕切りハウジング部分に対しバランスさせるように前記ロックピンが設けられる
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置。
5. 前記ベーンハウジングのベーン室は、３個であり、隣り合うベーン室の間はそれぞれ仕切りハウジング部分で仕切られ、
   前記ベーン室内を仕切るベーンは、当該ベーンの動きを規制するロックピンを有し、
   前記アクチュエータは、前記ベーンハウジングおよび前記ベーンを含んで構成される本体を有するとともに、当該本体の各部が、カムシャフト側からねじ込まれる２本の固定ボルト部材により一体化され、
   当該一体化された本体が、１本の第１ボルト部材、２本の第２ボルト部材にて前記カムシャフトとは反対側から前記アウタカムシャフトおよび前記インナカムシャフトに固定され、
   前記３つの仕切りハウジング部分の１つに、前記固定ボルト部材の１本と前記第２ボルト部材の１本とが通り、
   残る一方の仕切りハウジング部分に、残る１本の固定ボルト部材が通り、他方の仕切りハウジング部分に、残る１本の第２ボルト部材が通り、
   前記固定ボルト部材と前記第２ボルト部材とが通る仕切りハウジング部分と対角に配置されるベーンに、前記ロックピンが配置され、
   前記アクチュエータが前記カムシャフトに取り付けられたとき、当該アクチュエータ全体の回転バランスが満たせるようにしてある
   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。

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