JPH11264310A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】遊星ギヤ式もしくは遊星摩擦式の動力伝達手段
の構成要素の１つにアクチュエータが連動、連結される
ようにして、機関弁の作動特性を細密に変更可能とした
上で、アクチュエータの取付け剛性向上ならびにメンテ
ナンス時のヘッドカバーの着脱作業を容易とする。 【解決手段】内輪４１、外輪４２およびキャリア４３を
構成要素とする動力伝達手段４０の各構成要素４１，４
２，４３のうち第１の構成要素４３が動弁カム２９Ｉ₁
に連動、連結され、第２の構成要素４１が機関弁ＶＩに
連結され、第３の構成要素４２の回動位置を制御するア
クチュエータ７７が、内輪４１を支持する支軸４５およ
びカム軸２８の少なくとも一方を支持してシリンダヘッ
ド１４に締結されるシャフトホルダ３６に取付けられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、特に、機関の運転状態に応じて吸気弁や排気
弁である機関弁の作動特性を変更可能な内燃機関の動弁
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる動弁装置は、たとえば特公
平７−１０７３６８号公報等により既に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ものでは、機関弁に連なるロッカアームを、カムプロフ
ィルが異なる複数種類の動弁カムで択一的に切換えて駆
動するように構成されており、機関弁の作動特性が機関
の運転状態に応じて２あるいは３段階に切換えられるも
のである。しかるに、機関の出力トルク、燃費および排
気性状等の機関性能をより向上するためには、機関運転
状態に応じて機関弁の作動特性をより細密に切換え可能
とすることが望ましく、上記従来の動弁装置の構成で
は、カムプロフィルを異ならせたより多くの種類の動弁
カムが必要となって動弁装置が大型化してしまい、実現
が困難である。

【０００４】そこで、本出願人は、カム軸および機関弁
間に遊星ギヤ式もしくは遊星摩擦式の動力伝達手段が設
けられ、該動力伝達手段の１つの構成要素に、アクチュ
エータが連動、連結されており、前記構成要素の回動量
をアクチュエータで制御することにより、複数の動弁カ
ムを不要とした小型の構成で機関弁の作動特性を細密に
変更可能とした動弁装置を既に提案（特願平９−１３９
７７６号）している。しかるに、このものでは、アクチ
ュエータがヘッドカバーに取付けられており、アクチュ
エータの取付け剛性が不足する可能性があり、しかもタ
ペットクリアランスの調節等のメンテナンス作業を行な
うべくシリンダヘッドに対するヘッドカバーの着脱作業
を行なう際には、動力伝達手段に対するアクチュエータ
の相対位置を正確に位置決めする作業が必要となり、シ
リンダヘッドの着脱作業が面倒である。

【０００５】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、カム軸および機関弁間に遊星ギヤ式もしくは
遊星摩擦式の動力伝達手段が設けられるとともにその動
力伝達手段の構成要素の１つにアクチュエータが連動、
連結されるようにして、機関弁の作動特性を細密に変更
可能とした上で、アクチュエータの取付け剛性向上なら
びにメンテナンス時のヘッドカバーの着脱作業を容易と
した内燃機関の動弁装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、機関の運転状態に応じて機
関弁の作動特性を変更可能な内燃機関の動弁装置におい
て、支軸に該支軸の軸線まわりに回動可能に支持される
内輪と、該内輪と同一軸線まわりの回動を可能として内
輪を囲繞する外輪と、内輪および外輪間に配置される遊
星回転体を前記内輪および外輪の軸線と平行な軸線まわ
りに回転自在に支持するとともに該遊星回転体の前記内
輪まわりの公転に連動して回動するキャリアとを構成要
素とする動力伝達手段を備え、該動力伝達手段の各構成
要素のうち第１の構成要素がカム軸の回転に応じた回動
作動を可能として該カム軸の動弁カムに連動、連結さ
れ、第２の構成要素が機関弁に連結され、第３の構成要
素に、第３の構成要素の回動位置を制御することを可能
としたアクチュエータが連結され、該アクチュエータ
が、前記支軸および前記カム軸の少なくとも一方を支持
してシリンダヘッドに締結されるシャフトホルダに取付
けられるを特徴とする。

【０００７】上記構成によれば、動力伝達手段を構成す
る３つの構成要素のうち第１および第２の構成要素が、
カム軸の動弁カムおよび機関弁にそれぞれ連動、連結さ
れ、第３の構成要素の回動位置がアクチュエータで制御
されることにより、カム軸の回転による第１の構成要素
の回動に伴う第２の構成要素の回動すなわち機関弁の作
動特性が制御されることになり、第３の構成要素の回動
量をアクチュエータでより細密に制御することにより、
機関弁の作動特性をより細密に制御することが可能とな
る。しかも動力伝達手段は、それを構成する３つの構成
要素すなわち内輪、外輪およびキャリアが同一軸線まわ
りに回動可能に配置されて成るものであることにより、
動力伝達手段をコンパクトに纏めることができ、動弁装
置の小型化を図ることができる。またアクチュエータ
が、支軸およびカム軸の少なくとも一方を支持してシリ
ンダヘッドに締結されるシャフトホルダに取付けられる
ので、ヘッドカバーに取付けるようにしたものと比べ
て、アクチュエータの取付け剛性を向上することが可能
となるとともに、ヘッドカバーの着脱作業時に動力伝達
手段に対するアクチュエータの位置がずれてしまうこと
はないので、ヘッドカバーの着脱作業が容易となる。

【０００８】また請求項２記載の発明は、上記請求項１
記載の発明の構成に加えて、前記アクチュエータには、
燃焼室の両側にそれぞれ配置される前記シャフトホルダ
間を跨ぐアクチュエータホルダが設けられ、該アクチュ
エータホルダと前記シャフトホルダとが、共通のボルト
でシリンダヘッドに締結されることを特徴とする。

【０００９】このような請求項２記載の発明の構成によ
れば、燃焼室の両側のシャフトホルダがアクチュエータ
ホルダを介して連結されることにより、前記両シャフト
ホルダの剛性を増大することが可能となり、ひいては支
軸およびカム軸の少なくとも一方の支持剛性も向上す
る。しかも各シャフトホルダおよびアクチュエータホル
ダが共通のボルトでシリンダヘッドに共締めされるの
で、部品点数を少なくしたコンパクトな構造で、アクチ
ュエータをシャフトホルダに取付けることができる。

【００１０】さらに請求項３記載の発明は、上記請求項
２記載の発明の構成に加えて、複数気筒毎に配置される
前記アクチュエータに設けられる前記アクチュエータホ
ルダの一端が、各気筒の一側に配置される前記シャフト
ホルダの吸気弁側の端部とともにボルトでシリンダヘッ
ドに共締めされ、前記アクチュエータホルダの他端が、
各気筒の他側に配置される前記シャフトホルダの排気弁
側の端部とともにボルトでシリンダヘッドに共締めされ
ることを特徴とする。

【００１１】このような請求項３記載の発明の構成によ
れば、複数気筒毎のアクチュエータにそれぞれ固定的に
設けられたアクチュエータホルダが、最小の本数である
２本のボルトで両シャフトホルダに取付けられることに
なり、着脱作業を容易としたコンパクトな構成でアクチ
ュエータをシャフトホルダに取付けることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

【００１３】図１ないし図６は本発明の第１実施例を示
すものであり、図１は多気筒内燃機関の要部縦断面図、
図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の３−３線拡
大断面図、図４は図２の４−４線断面図、図５は図２の
５−５線断面図、図６はヘッドカバーを省略して図１の
６−６線矢視方向から見た平面図である。

【００１４】先ず図１において、多気筒たとえば４気筒
のＳＯＨＣ型内燃機関において、図示しないシリンダブ
ロックにそれぞれ摺動可能に嵌合されるピストンの上面
およびシリンダヘッド１４間には各気筒毎に燃焼室１５
…が形成され、シリンダヘッド１４には、各燃焼室１５
…の天井面に開口するようにして一対の吸気弁口１６…
ならびに一対の排気弁口１７…が各気筒毎に設けられ、
両吸気弁口１６…は吸気ポート１８に連通され、両排気
弁口１７…は排気ポート１９に連通される。

【００１５】両吸気弁口１６…を個別に開閉可能な一対
の機関弁としての吸気弁ＶＩ…のステム２０…は、シリ
ンダヘッド１４にそれぞれ設けられたガイド筒２１…に
摺動可能に嵌合され、各ガイド筒２１…から上方に突出
したステム２０…の上端部に設けられるリテーナ２２…
とシリンダヘッド１４との間には各ステム２０…を囲繞
するコイル状の弁ばね２３…が設けられ、それらの弁ば
ね２３…により吸気弁ＶＩ…は吸気弁口１６…を閉じる
方向に付勢される。また両排気弁口１７…を個別に開閉
可能な一対の排気弁ＶＥ…のステム２４…は、シリンダ
ヘッド１４にそれぞれ設けられたガイド筒２５…に摺動
可能に嵌合され、各ガイド筒２５…から上方に突出した
ステム２４…の上端部に設けられるリテーナ２６…とシ
リンダヘッド１４との間には各ステム２４…を囲繞する
コイル状の弁ばね２７…が設けられ、それらの弁ばね２
７…により排気弁ＶＥ…は排気弁口１７…を閉じる方向
に付勢される。

【００１６】上記両吸気弁ＶＩ…および両排気弁ＶＥ…
間には、図示しないクランク軸の軸線と平行なカム軸２
８が両吸気弁ＶＩ…の上端および両排気弁ＶＥ…の上端
よりも下方に位置するようにして回転自在に配置されて
おり、該カム軸２８は１／２の減速比で前記クランク軸
に連動、連結される。しかもシリンダヘッド１４の上面
にはオイルバス３０が形成されており、前記カム軸２８
は、該カム軸２８が備える第１および第２吸気側動弁カ
ム２９Ｉ₁ ，２９Ｉ₂ と、一対の排気側動弁カム２９Ｅ
…とを、オイルバス３０内のオイル中に浸漬させ得る位
置に配置される。

【００１７】両吸気弁ＶＩ…とカム軸２８の第１および
第２吸気側動弁カム２９Ｉ₁ ，２９Ｉ₂ との間には、カ
ム軸２８の回転運動を両吸気弁ＶＩ…の開閉運動に変換
可能な吸気側動弁装置３１Ｉが設けられ、両排気弁ＶＥ
…と前記カム軸２８の排気側動弁カム２９Ｅ…との間に
は、カム軸２８の回転運動を排気弁ＶＥ…の開閉運動に
変換可能な排気側動弁装置３１Ｅが設けられる。

【００１８】図２を併せて参照して、排気側動弁装置３
１Ｅは、カム軸２８と平行な軸線を有して固定配置され
るロッカアーム軸３２と、該ロッカアーム軸３２に回動
可能に支持されて両排気弁ＶＥ…および排気側動弁カム
２０Ｅ…間にそれぞれ設けられる一対の排気側ロッカア
ーム３３…とを備える。両排気側ロッカアーム３３…の
一端には排気側動弁カム２９Ｅ…に接触するカムスリッ
パ３４…が設けられ、両排気側ロッカアーム３３…の他
端には、両排気弁ＶＥ…の上端にそれぞれ接触するタペ
ットねじ３５…が進退位置を調整可能としてそれぞれね
じ込まれる。

【００１９】各気筒の燃焼室１５…の両側でシリンダヘ
ッド１４上には、支持部１４ａ…が設けられており、そ
れらの支持部１４ａ…と、各支持部１４ａ…に締結され
るシャフトホルダ３６…との間に前記カム軸２８が回転
自在に支承され、前記ロッカアーム軸３２は、各シャフ
トホルダ３６…で固定的に支持される。

【００２０】而してロッカアーム軸３２には、両排気側
ロッカアーム３３…間の間隔を保持するための円筒状の
スペーサ３７と、両排気側ロッカアーム３３…およびシ
ャフトホルダ３６…間の間隔を保持するための円筒状の
スペーサ３８…が装着される。

【００２１】図３および図４をさらに併せて参照して、
吸気側動弁装置３１Ｉは、各気筒毎に動力伝達手段４０
を備えるものであり、この動力伝達手段４０は、軸線ま
わりに回動可能な内輪である太陽ギヤ４１と、該太陽ギ
ヤ４１と同一軸線まわりに回動可能として太陽ギヤ４１
を囲繞する外輪であるリングギヤ４２と、複数の遊星回
転体である遊星ギヤ４４…を前記太陽ギヤ４１およびリ
ングギヤ４２の軸線と平行な軸線まわりに回転自在に支
持するとともにそれらの遊星ギヤ４４…の太陽ギヤ４１
まわりの公転に連動して回動するキャリア４３とで、遊
星ギヤ式に構成される。

【００２２】この動力伝達手段４０の太陽ギヤ４１は、
カム軸２８と平行な軸線を有してカム軸２８および両吸
気弁ＶＩ₁ ，ＶＩ₂ 間に固定配置された支軸４５で回転
自在に支持されるものであり、該支軸４５は、前記ロッ
カアーム軸３２を支持するシャフトホルダ３６…で固定
的に支持される。

【００２３】動力伝達手段４０を構成する３つの構成要
素すなわち太陽ギヤ４１、リングギヤ４２およびキャリ
ア４３の１つである太陽ギヤ４１には、支軸４５を囲繞
して両側に延びる円筒部４６，４７が一体に設けられて
おり、両円筒部４６，４７の外端およびシャフトホルダ
３６…間で支軸４５には円筒状のスペーサ６０，６０が
装着される。

【００２４】太陽ギヤ４１と一体である前記円筒部４
６，４７の外端部には、両吸気弁ＶＩ…側に延びる一対
の連結腕４８，４９の基部４８ａ, ４９ａが嵌合、固着
される。これらの連結腕４８, ４９の先端部には、両吸
気弁ＶＩ…におけるステム２０…の上端にそれぞれ接触
するタペットねじ５０, ５０が進退位置を調整可能とし
てそれぞれねじ込まれる。これにより、太陽ギヤ４１は
両吸気弁ＶＩ…に連動、連結されることになり、太陽ギ
ヤ４１の回動に応じて両吸気弁ＶＩ…が開閉駆動され
る。

【００２５】動力伝達手段４０を構成する構成要素の他
の１つであるキャリア４３は、支軸４５の軸線に沿って
前記連結腕４８の基部４８ａに隣接した位置で太陽ギヤ
４１の円筒部４６で回転自在に支持されるリング板状の
第１支持部材５１と、支軸４５の軸線に沿って前記連結
腕４９の基部４９ａとの間に間隔をあけた位置で太陽ギ
ヤ４１の円筒部４７で回転自在に支持されるリング板状
の第２支持部材５２と、支軸４５の軸線と平行な軸線を
有して両支持部材５１，５２に両端が支持される複数た
とえば６本の軸５３，５３…とを有するものであり、支
軸４５の周方向に等間隔をあけた位置に配置される各軸
５３，５３…で、太陽ギヤ４１の外周およびリングギヤ
３８の内周に噛合う遊星ギヤ４４…が回転自在に支持さ
れる。

【００２６】キャリア４３が備える両支持部材５１，５
２には、カム軸２８側に延びる腕５１ａ，５２ａが一体
に設けられており、これらの腕５１ａ，５２ａの先端部
にローラ５４が軸支される。両腕５１ａ，５２ａは、そ
の内面と両支持部材５１，５２の内面との間に段部５
５, ５６を形成するようにしてカム軸２８側に延設され
るものであり、支軸４５の軸線と平行な軸線を有するロ
ーラ軸５７の両端が両腕５１ａ, ５２ａの先端部に固定
され、第１吸気側動弁カム２９Ｉ₁ にころがり接触する
ローラ５８と、前記ローラ軸５７との間にニードルベア
リング５９が介装される。

【００２７】すなわちキャリア４３は、カム軸２８の第
１吸気側動弁カム２９Ｉ₁ に連動、連結されるものであ
り、該カム軸２８の回転に応じて第１吸気側動弁カム２
９_Iによりキャリア４３が回動駆動される。

【００２８】動力伝達手段４０を構成する３つの構成要
素のうちの残余の構成要素であるリングギヤ４２は、キ
ャリア４３で回転自在に支持される。すなわち円筒状に
形成されているリングギヤ４２の両端が、キャリア４３
における両支持部材５１，５２の内面外周縁部でそれぞ
れ回転自在に支持されることになり、両支持部材５１，
５２に連なる腕５１ａ，５２ａに対応する部分では、リ
ングギヤ４２の両端が、両支持部材５１，５２および腕
５１ａ，５２ａ間に形成されている段部５５，５６で回
転自在に支持されることになる。

【００２９】図５を併せて参照して、カム軸２８の第２
吸気側動弁カム２９Ｉ₂ には、吸気側ロッカアーム６２
に一体に設けられたカムスリッパ６３が摺接されるもの
であり、この吸気側ロッカアーム６２は、キャリア４３
の第２支持部材５２と、連結腕４９の基部４９ａとの間
に挟まれるようにして、太陽ギヤ４１の円筒部４７で回
動自在に支承される。ところで、第１吸気側動弁カム２
９Ｉ₁ が機関の低速運転域に対応したカムプロフィルを
有するものであるのに対し、第２吸気側動弁カム２９Ｉ
₂ は、機関の高速運転域に対応したカムプロフィルを有
するものである。

【００３０】吸気側ロッカアーム６２と、連結腕４９の
基部４９ａとの間には、該ロッカアーム６２および連結
腕４９すなわち太陽ギヤ４１の連結および連結解除を切
換可能な連結切換手段６４が設けられる。

【００３１】該連結切換手段６４は、吸気側ロッカアー
ム６２への嵌合を可能として連結腕４９の基部４９ａに
摺動自在に嵌合される連結ピストン６５と、該連結ピス
トン６５とともに移動することを可能として吸気側ロッ
カアーム６２に摺動自在に嵌合される有底円筒状の連動
部材６６と、該連動部材６６を連結ピストン６５側に付
勢するばね力を発揮して連動部材６６および吸気側ロッ
カアーム６２間に設けられる戻しばね６７とを備える。

【００３２】前記基部４９ａには、吸気側ロッカアーム
６２側に開口した有底の第１摺動孔６８が支軸４５の軸
線と平行な軸線を有するようにして設けられており、連
結ピストン６５は、第１摺動孔６８の閉塞端との間に油
圧室６９を形成するようにして第１摺動孔６８に摺動自
在に嵌合される。

【００３３】また吸気側ロッカアーム６２には、第１摺
動孔６８と同径である有底の第２摺動孔７０と、第２摺
動孔７０との間に環状の段部を形成して第２摺動孔７０
に同軸に連なる小径の開放孔７１とが、支軸４５の軸線
と平行な軸線を有するようにして吸気側ロッカアーム６
２の両端間にわたって設けられており、閉塞端を連結ピ
ストン６５に摺接させるようにした連動部材６６が第２
摺動孔７０に摺動自在に嵌合される。さらに戻しばね６
７は、第２摺動孔７０および開放孔７１間の段部および
連動部材６６間に縮設される。

【００３４】支軸４５には、作動油を高圧および低圧に
切換えて制御可能な油路７２が同軸に設けられており、
支軸４５、太陽ギヤ４１の円筒部４７および連結腕４９
の基部４９ａには、太陽ギヤ４１の回動にかかわらず前
記油路７２を油圧室６９に連通させる連通路７３が設け
られる。

【００３５】このような連結切換手段６４では、油圧室
６９の油圧が低圧であるときには、連結ピストン６５お
よび連動部材６６の摺接面が連結腕４９の基部４９ａお
よび吸気側ロッカアーム６２間に位置しており、連結腕
４９すなわち太陽ギヤ４１と、吸気側ロッカアーム６２
との相対回動が可能である。しかるに、油圧室６９の油
圧が高圧になると、連結ピストン６５の一部が戻しばね
６７のばね力に抗して連動部材６６を押しながら第２摺
動孔７０に嵌合することになり、連結腕４９の基部４９
ａおよび吸気側ロッカアーム６２が連結ピストン６５を
介して連結されて一体に回動作動することになる。而し
て機関の低速運転域では連結切換手段６４は連結解除状
態とされ、機関の高速運転域では連結切換手段６４は連
結状態とされる。

【００３６】ところで、連結切換手段６４が連結解除状
態にあって吸気側ロッカアーム６２と、太陽ギヤ４１と
の連結が解除されているときに、第１吸気側動弁カム２
９Ｉ ₁ で腕５１ａ，５２ａが押されることによりキャリ
ア４３は、図１の矢印７４で示す方向に回動するのであ
るが、両吸気弁ＶＩ…および太陽ギヤ４１には弁ばね２
３…によりたとえば２０ｋｇｆ程度の比較的大きなばね
荷重が作用しているので、リングギヤ４２が自由に回動
し得る状態では該リングギヤ４２は前記矢印７４と同一
方向に自由に回動し、両吸気弁ＶＩ…が開閉作動するこ
とはない。しかるに、リングギヤ４２の回動位置が制御
されると、その各遊星ギヤ４４…が自転して太陽ギヤ４
１が回動作勤し、両吸気弁ＶＩ…が開弁作動することに
なり、リングギヤ４２の回動位置を無段階に制御するこ
とにより両吸気弁ＶＩ…の最大リフト量および開弁期
間、すなわち作動特性を無段階に変更することができ
る。

【００３７】動力伝達手段４０のリングギヤ４２には、
その外側方に延びる制御腕７６が一体に設けられ、該制
御腕７６には、リングギヤ４２の回動位置を無段階に制
御する力を制御腕７６すなわちリングギヤ４２に作用せ
しめるアクチュエータ７７が連動、連結される。

【００３８】アクチュエータ７７は、前記制御腕７６に
先端を接触せしめるロッド７８を備えるものであり、た
とえば油圧力や電磁力を無段階に変更して前記ロッド７
８から制御腕７６に作用せしめることができる。

【００３９】このアクチュエータ７７は、両吸気弁ＶＩ
…を閉弁方向に付勢する弁ばね２３…のばね力が太陽ギ
ヤ４１、各遊星ギヤ４４…を介してリングギヤ４２に作
用し、制御腕７６が矢印７４で示す方向に付勢されるの
に対し、制御腕７６を矢印７４で示す方向とは反対方向
に向けて押圧する力を無段階に変更することができる。
而して弁ばね２３…のばね力は、両吸気弁ＶＩ…の開弁
方向への作動に応じて大となるものであり、制御腕７６
を矢印７４で示す方向に押す力も両吸気弁ＶＩ…の開弁
作動に応じて大となるので、アクチュエータ７７が発揮
する力を変更することにより、両吸気弁ＶＩ…が或る開
度まで開弁したときに制御腕７６に両側から作用する力
が釣合うことになり、その位置にリングギヤ４２の回動
位置が制御され、両吸気弁ＶＩ…の最大リフト位置も上
述のように力が釣り合った位置に制御されることにな
る。

【００４０】アクチュエータ７７のハウジング７９は円
筒状に形成されており、このハウジング７９には、アク
チュエータホルダ８０が固着される。而して各気筒の燃
焼室１５…の両側でシリンダヘッド１４の支持部１４ａ
…に締結されてロッカアーム軸３２および支軸４５を固
定的に支持するとともに、前記支持部１４ａ…との間で
カム軸２８を回転自在に支承する一対のシャフトホルダ
３６，３６に、前記アクチュエータホルダ８０が取付け
られる。

【００４１】図６を併せて参照して、アクチュエータホ
ルダ８０は、燃焼室１５の両側に配置される一対のシャ
フトホルダ３６，３６間を跨ぐものであり、該アクチュ
エータホルダ８０の一端は、各気筒の配列方向一側に配
置されるシャフトホルダ３６の吸気弁ＶＩ…側の端部と
ともにボルト８１でシリンダヘッド１４に共締めされ、
アクチュエータホルダ８０の他端は、各気筒の配列方向
他側に配置されるシャフトホルダ３６の排気弁ＶＥ…側
の端部とともにボルト８２でシリンダヘッド１４に共締
めされる。

【００４２】すなわちアクチュエータホルダ８０は、各
気筒の配列方向との間で鋭角をなすようにして両シャフ
トホルダ３６，３６上に固定される。一方、排気側動弁
装置２９Ｅにおける両排気側ロッカアーム３３…間でシ
リンダヘッド１４には、斜め上方に延びる挿入筒８３の
下端が固着されており、燃焼室１５の中央部に臨んでシ
リンダヘッド１４にねじ込まれる点火プラグ８４を挿入
筒８３に挿入し得るのであるが、前記アクチュエータホ
ルダ８０には、該挿入筒８３に対する点火プラグ８４の
挿脱操作に支障を来たすことがないように円弧状の切欠
き部８０ａが設けられている。

【００４３】シリンダヘッド１４に締結されるヘッドカ
バー８５₁ の上部には、上方に突出した円筒状のカバー
部８６が一体に設けられており、シャフトホルダ３６，
３６にアクチュエータホルダ８０の両端を締結せしめた
アクチュエータ７７におけるハウジング７９の上部は、
前記カバー部８６内に挿入される。

【００４４】図５に特に注目して、吸気側ロッカアーム
６２の上方に対応する部分でアクチュエータホルダ８０
の下面には、吸気側ロッカアーム６２のカムスリッパ６
３を第２吸気側動弁カム２９Ｉ₂ に常時接触させる付勢
力を発揮する弾発付勢手段８７が設けられており、該弾
発付勢手段８７は、上端がアクチュエータホルダ８０の
下面に固着されて上下に延びる円筒状のガイド筒８８
と、該ガイド筒８８に摺動自在に嵌合されるピストン８
９と、該ピストン８９を下方に向けて付勢するばね力を
発揮してガイド筒８８に収納されるばね９０とを備え、
ピストン８９から下方に延びるロッド８９ａの下端が吸
気側ロッカアーム６２の上面に接触する。

【００４５】次にこの第１実施例の作用について説明す
ると、吸気側動弁装置３１Ｉにおいて、機関の低速運転
域では連結切換手段６４が連結解除状態とされており、
動力伝達手段４０におけるリングギヤ４２の回動量をア
クチュエータ７７で無段階に制御することにより、両吸
気弁ＶＩ…の作動特性を無段階にかつ細密に制御するこ
とができる。

【００４６】また機関の高速運転域では、連結切換手段
６４が連結状態とされるとともに、アクチュエータ７７
の作動を休止してアクチュエータ７７から制御腕７６へ
の力の作用を停止する。これにより、第２吸気側動弁カ
ム２９Ｉ₂ により揺動駆動される吸気側ロッカアーム６
２とともに両切換え弁ＶＩ…が開閉作動することにな
る。

【００４７】このように機関の低速運転域では、動力伝
達手段４０およびアクチュエータ７７を用いて両吸気弁
ＶＩ…の作動特性を無段階に変更可能とし、機関の高速
運転域では、第２吸気側動弁カム２９Ｉ₂ で定まる作動
特性で両吸気弁ＶＩ…を駆動するようにしたことで、ア
クチュエータ７７で必要とされる応答性が機関の低速運
転域に対応したものであればよく、アクチュエータ７７
の小型化を図ることが可能となり、アクチュエータ７７
が電磁力を発揮するものである場合にはアクチュエータ
７７での電力消費量の低減を図ることができる。

【００４８】またアクチュエータ７７が、ロッカアーム
軸３２および支軸４５を固定的に支持してシリンダヘッ
ド１４に締結されるシャフトホルダ３６，３６に取付け
られるので、ヘッドカバーに取付けるようにしたものと
比べて、アクチュエータ７７の取付け剛性を向上するこ
とが可能となり、ヘッドカバー８５₁ の着脱作業時に動
力伝達手段４０に対するアクチュエータ７７の位置がず
れてしまうことはないので、ヘッドカバー８５₁ の着脱
作業が容易となる。

【００４９】またアクチュエータ７７には、燃焼室１５
の両側にそれぞれ配置されるシャフトホルダ３６，３６
間を跨ぐアクチュエータホルダ８０が固定的に設けられ
ており、このアクチュエータホルダ８０とシャフトホル
ダ３６，３６とが、共通のボルト８１，８２でシリンダ
ヘッド１４に締結されるので、両シャフトホルダ３６，
３６の剛性を増大して、ロッカアーム軸３２および支軸
４５の支持剛性を向上することができるとともに、部品
点数を少なくしたコンパクトな構造で、アクチュエータ
７７をシャフトホルダ３６，３６に取付けることが可能
となる。

【００５０】さらにアクチュエータホルダ８０の一端
が、各気筒の一側に配置される前記シャフトホルダ３６
の吸気弁ＶＩ…側の端部とともにボルト８１でシリンダ
ヘッド１４に共締めされ、アクチュエータホルダ８０の
他端が、各気筒の他側に配置される前記シャフトホルダ
３６の排気弁ＶＥ…側の端部とともにボルト８２でシリ
ンダヘッド１４に共締めされるので、最小の本数である
２本のボルト８１，８２で両シャフトホルダ３６，３６
にアクチュエータホルダ８０が取付けられることにな
り、着脱作業を容易としたコンパクトな構成でアクチュ
エータ７７をシャフトホルダ３６，３６に取付けること
ができる。

【００５１】ところで、動力伝達手段４０は、それを構
成する３つの構成要素すなわち太陽ギヤ４１、リングギ
ヤ４２およびキャリア４３が同一軸線まわりに回動可能
に配置されて成る遊星ギヤ式のものであるので、動力伝
達手段４０のコンパクト化すなわち吸気側動弁装置３１
Ｉの小型化を図ることができ、動力伝達手段４０を構成
する各構成要素４１, ４２, ４３相互の噛合い連結によ
り、吸気弁ＶＩ…の作動特性を正確に制御することが可
能となる。しかも吸気弁ＶＩ…にそれぞれ連結される一
対の連結腕４８，４９間に、リングギヤ４２、遊星ギヤ
４４…およびキャリア４３が配置されるので、動力伝達
手段４０をより一層コンパクト化することができる。

【００５２】このような動力伝達手段４０において、太
陽ギヤ４１の回動量に対してキャリア４３の回動量は大
幅に小さなものであり、キャリア４３がカム軸２８の第
１吸気側動弁カム２９_I に連動、連結され、太陽ギヤ４
１が吸気弁ＶＩ…に連動、連結されるものであるので、
吸気弁ＶＩ…で必要とされるリフト量すなわち太陽ギヤ
４１の回動量に対する第１吸気側動弁カム２９Ｉ₁ の大
きさを大幅に小さく設定することが可能である。したが
ってキャリア４３が第１吸気側動弁カム２９Ｉ ₁ から受
ける荷重を比較的小さくして動弁負荷の軽減に寄与する
ことが可能となり、キャリア４３の腕５１ａ，５２ａに
支持されたローラ５８が第１吸気側動弁カム２９Ｉ₁ に
ころがり接触するので動弁負荷をより一層低減すること
ができる。さらに第１吸気側動弁カム２９Ｉ₁ が比較的
小さくなることから該動弁カム２９Ｉ₁ の回転に必要な
スペース、ならびにキャリア４３の腕５１ａ，５２ａの
作動に必要なスペースも比較的小さくなり、したがって
吸気側動弁装置３１Ｉを配置する動弁室のコンパクト化
を図ることが可能となる。

【００５３】またシリンダヘッド１４の上面に形成され
たオイルバス３０内のオイル中に吸気側および排気側動
弁カム２９Ｉ₁ ，２９Ｉ₂ ，２９Ｅ…が浸潰されるの
で、各動弁カム２９Ｉ₁ ，２９Ｉ₂ ，２９Ｅ…でオイル
をかき上げるようにして、動力伝達手段４０の潤滑を十
分に行なうことができる。この際、カム軸２８が図１の
反時計方向に回転するものであることにより、各動弁カ
ム２９Ｉ₁ ，２９Ｉ₂ ，２９Ｅ…でかき上げるオイルを
動力伝達手段４０側に有効に飛散せしめ、動力伝達手段
４０の潤滑をより効果的に行なうことができる。

【００５４】図７は本発明の第２実施例を示すものであ
り、ヘッドカバー８５₂ の上部には、アクチュエータ７
７におけるハウジング７９の上部を外方に突出せしめる
開口部９１が設けられており、該開口部９１およびハウ
ジング７９間は環状のシール部材９２でシールされる。

【００５５】この第２実施例によれば、アクチュエータ
７７のハウジング７９の一部を外気に曝すことにより、
アクチュエータ７７を有効に冷却することができ、アク
チュエータ７７が電磁力を発揮するものである場合に特
に有効である。

【００５６】本発明の他の実施例として、制御腕７６に
作用せしめる力が一定ではあるが、制御腕７６に力を作
用せしめるタイミングを変更し得るアクチュエータを用
いることも可能であり、その場合にも、吸気弁ＶＩ…の
作動特性を無断階に制御可能である。また動力伝達手段
として、特開平５−３３８４０号公報、特開平５−７９
４５０号公報、特開平５−１５７１４９号公報、特開平
６−３４００５号公報および特開平６−６６３６０号公
報でそれぞれ開示されるような遊星摩擦式の動力伝達手
段（トラクションドライブ）を用いることも可能であ
る。

【００５７】また上記実施例では、動弁カム２９Ｉ₁ に
キャリアが連結され、吸気弁ＶＩ…に太陽ギヤが連結さ
れ、リングギヤにアクチュエータが連結されたが、太陽
ギヤ、リングギヤおよびキャリアと、動弁カム、吸気弁
およびアクチュエータとの連結関係は上述の実施例に限
定されるものではない。

【００５８】さらに機関弁としての排気弁に本発明を適
用することも可能である。

【００５９】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。

【００６０】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、動力伝達手段を構成する内輪、外輪およびキャリア
のうち２つが、動弁カムおよび機関弁にそれぞれ連動、
連結され、残余の１つの回動位置がアクチュエータで制
御されることにより、機関弁の作動特性をより細密に制
御することが可能となる。しかも動力伝達手段は、それ
を構成する内輪、外輪およびキャリアが同一軸線まわり
に回動可能に配置されて成るものであることにより、動
力伝達手段をコンパクトに纏めることができ、動弁装置
の小型化を図ることができる。またアクチュエータが、
支軸およびカム軸の少なくとも一方を支持してシリンダ
ヘッドに締結されるシャフトホルダに取付けられること
により、アクチュエータの取付け剛性を向上することが
可能となるだけでなく、メンテナンス時のヘッドカバー
の着脱作業が容易となる。

【００６１】また請求項２記載の発明によれば、シャフ
トホルダの剛性を増大し、該シャフトホルダで支持され
ている支軸およびカム軸の少なくとも一方の支持剛性を
向上することが可能となるとともに、部品点数を少なく
したコンパクトな構造で、アクチュエータをシャフトホ
ルダに取付けることができる。

【００６２】さらに請求項３記載の発明によれば、最小
の本数である２本のボルトで両シャフトホルダに取付け
られるようにして、着脱作業を容易としたコンパクトな
構成でアクチュエータをシャフトホルダに取付けること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例における多気筒内燃機関の要部縦断
面図である。

【図２】図１の２−２線断面図である。

【図３】図２の３−３線拡大断面図である。

【図４】図２の４−４線断面図である。

【図５】図２の５−５線断面図である。

【図６】ヘッドカバーを省略して図１の６−６線矢視方
向から見た平面図である。

【図７】第２実施例の図１に対応した多気筒内燃機関の
要部縦断面図である。

【符号の説明】

１４・・・シリンダヘッド ２８・・・カム軸 ２９Ｉ₁ ・・・動弁カム ３１Ｉ・・・吸気側動弁装置 ３６・・・シャフトホルダ ４０・・・動力伝達手段 ４１・・・内輪としての太陽ギヤ ４２・・・外輪としてのリングギヤ ４３・・・キャリア ４４・・・遊星回転体としての遊星ギヤ ４５・・・支軸 ７７・・・アクチュエータ ８０・・・アクチュエータホルダ ８１，８２・・・ボルト ＶＩ・・・機関弁としての吸気弁 ＶＥ・・・排気弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関の運転状態に応じて機関弁（ＶＩ）
   の作動特性を変更可能な内燃機関の動弁装置において、
   支軸（４５）に該支軸（４５）の軸線まわりに回動可能
   に支持される内輪（４１）と、該内輪（４１）と同一軸
   線まわりの回動を可能として内輪（４１）を囲繞する外
   輪（４２）と、内輪（４１）および外輪（４２）間に配
   置される遊星回転体（４４）を前記内輪（４１）および
   外輪（４２）の軸線と平行な軸線まわりに回転自在に支
   持するとともに該遊星回転体（４４）の前記内輪（４
   １）まわりの公転に連動して回動するキャリア（４３）
   とを構成要素とする動力伝達手段（４０）を備え、該動
   力伝達手段（４０）の各構成要素（４１，４２，４３）
   のうち第１の構成要素（４３）がカム軸（２８）の回転
   に応じた回動作動を可能として該カム軸（２８）の動弁
   カム（２９Ｉ₁ ）に連動、連結され、第２の構成要素
   （４１）が機関弁（ＶＩ）に連結され、第３の構成要素
   （４２）に、第３の構成要素（４２）の回動位置を制御
   することを可能としたアクチュエータ（７７）が連結さ
   れ、該アクチュエータ（７７）が、前記支軸（４５）お
   よび前記カム軸（２８）の少なくとも一方を支持してシ
   リンダヘッド（１４）に締結されるシャフトホルダ（３
   ６）に取付けられることを特徴とする内燃機関の動弁装
   置。
2. 【請求項２】 前記アクチュエータ（７７）には、燃焼
   室（１５）の両側にそれぞれ配置される前記シャフトホ
   ルダ（３６）間を跨ぐアクチュエータホルダ（８０）が
   設けられ、該アクチュエータホルダ（８０）と前記シャ
   フトホルダ（３６）とが、共通のボルト（８１，８２）
   でシリンダヘッド（１４）に締結されることを特徴とす
   る請求項１記載の内燃機関の動弁装置。
3. 【請求項３】 複数気筒毎に配置される前記アクチュエ
   ータ（７７）に設けられる前記アクチュエータホルダ
   （８０）の一端が、各気筒の配列方向一側に配置される
   前記シャフトホルダ（３６）の吸気弁（ＶＩ）側の端部
   とともにボルト（８１）でシリンダヘッド（１４）に共
   締めされ、前記アクチュエータホルダ（８０）の他端
   が、各気筒の配列方向他側に配置される前記シャフトホ
   ルダ（３６）の排気弁（ＶＥ）側の端部とともにボルト
   （８２）でシリンダヘッド（１４）に共締めされること
   を特徴とする請求項２記載の内燃機関の動弁装置。