JPH0996205A - 可変動弁機構及び可変動弁機構の軸孔の加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変動弁機構有り無し共に同じシリンダヘッ
ド加工及び組立ラインを使用することができると共に部
品点数の低減を図るようにした可変動弁機構を提供す
る。 【解決手段】 第１回転部材２の回転は、中間部材６を
介して第２回転部材３に伝達される。第２回転部材３
は、内燃機関の運転状態に応じて制御用回転軸部材１０
により軸支部材４を介して第１回転部材２との回転位相
を付与される。第２回転部材３は、回転位相に応じてロ
ッカアーム１４、１５を介して弁部材１６、１７を開閉
する。第２回転部材３は、内燃機関の低速時には弁部材
１６、１７の開弁期間を短く、高速時には開弁期間を長
くする。第１回転部材２又は第２回転部材３の一方の回
転部材は、軸部材で構成され、この回転部材と制御用回
転軸部材１０とが共通の軸受部材により内燃機関に支持
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の運転状
態に応じて吸・排気弁の開閉時期を変えることができる
可変動弁機構及び可変動弁機構の軸孔の加工方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関（エンジン）の低・中速でのト
ルクアップと高速での高出力化を図るために吸・排気弁
の開閉時期を変えるようにした可変動弁機構がある。こ
のような可変動弁機構として例えば、特開平６−１８５
３２１号公報に開示された内燃機関の吸排気弁駆動制御
装置がある。この制御装置は、内燃機関のクランク軸と
同期回転する駆動軸に同軸上にカムシャフトを配置し、
このカムシャフトに設けたフランジと駆動軸に連結固定
されたスリーブのフランジとの間に前記駆動軸の軸心を
中心として揺動自在に支持される環状のディスクを配設
し、この環状のディスクに設けた一対のピンをカムシャ
フトのフランジとスリーブのフランジとに設けた孔に係
合させ、偏心カムにより前記環状のディスクをエンジン
の運転状態に応じて揺動させることにより、吸・排気弁
の開閉時期を変えるようにしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記駆
動装置は、偏心カムのシャフト用キャップや、カムシャ
フト用キャップボルト等のカムシャフト専用の軸受部材
が必要であり、部品点数が多くなり、コストアップとな
る。また、可変機構を備えるエンジンと備えないエンジ
ンとではシリンダヘッド加工、組立ラインを共用するこ
とができないために専用のラインが必要となり、コスト
高となる。

【０００４】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、可変動弁機構有り無し共に同じシリンダヘッド加工
及び組立ラインを使用することができると共に部品点数
の低減を図るようにした可変動弁機構及び可変動弁機構
の軸孔の加工方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、請求項１では、クランク軸から回転
力が入力される第１回転部材と、前記第１回転部材の第
１回転中心軸線と異なり、当該第１回転中心軸線と平行
な第２回転中心軸線を有する軸支部が設けられた軸支部
材と、前記軸支部材に軸支されると共に、前記第１回転
部材に連結されて当該第１回転部材の回転に伴って回転
する中間回転部材と、前記中間回転部材と連結されると
共に、前記第１回転部材と共通の回転中心軸線を有し前
記中間回転部材の回転に伴って回転する第２回転部材
と、前記第２回転部材により駆動され、前記第２回転部
材の回転位相に対応して内燃機関の燃焼室への吸気流入
期間又は前記燃焼室からの排気放出期間を設定する弁部
材と、前記軸支部材と係合して前記内燃機関の運転状態
に応じて前記軸支部材を変位させる制御用回転軸部材と
を備え、前記第１回転部材、或いは前記第２回転部材の
うち一方は軸部材で構成され、当該軸部材と前記制御用
回転軸部材とは共通の軸受部材を介して内燃機関に支持
される構成としたものである。

【０００６】請求項２では、前記弁部材が前記燃焼室開
口を開口するきのこ弁で構成され、前記第２回転部材に
は、前記きのこ弁を開閉駆動するカム部材が設けられる
と共に、前記第１回転部材は軸状に形成され、前記第２
回転部材は中空軸状に形成されて前記第１回転部材に対
して相対回転可能に外嵌されており、前記第１回転部材
及び前記第２回転部材は共にシリンダヘッド上方に配置
され、前記第１回転部材又は第２回転部材の一方と前記
制御用回転軸部材とが前記軸受部により軸支される構成
としてものである。

【０００７】請求項３では、前記軸受部材は、下縁に前
記第１回転部材又は前記第２回転部材の一方を軸支する
軸受上半部が形成され、前記軸受上半部は、シリンダヘ
ッド上面に形成された軸受下半部と協働して前記第１回
転部材又は前記第２回転部材の一方を支持する軸受を形
成すると共に、前記軸受部材は、前記制御用回転軸部材
を軸支する軸孔を備えた構成としたものである。

【０００８】請求項４では、前記軸受部材は、前記軸受
上半部を挟んで両端に上下方向に延びる取付孔を有し、
前記取付孔を通し締結部材により前記シリンダヘッド上
面に固定されると共に、前記軸受部材に形成された前記
締結部材に対する締結面は、前記軸孔より下方に形成さ
れている構成としたものである。請求項５では、前記制
御用回転軸部材は、前記軸受部により共に軸支される前
記第１回転部材又は前記第２回転部材の一方の真上に配
置されている構成としたものである。

【０００９】請求項６では、前記軸受部材は、第１部材
と当該第１部材の上面に配設される第２部材とを有し、
前記第１部材は、下縁に前記第１回転部材又は前記第２
回転部材の一方を軸支する第１軸受上半部が形成され、
前記第１軸受上半部が、シリンダヘッド上面に形成され
た第１軸受下半部と協働して前記第１回転部材又は前記
第２回転部材の一方を軸支する第１軸受を形成し、前記
第２部材は、下縁に前記制御用回転軸部材を軸支する第
２軸受上半部が形成され、前記第２軸受上半部が、前記
第１部材の上縁に形成される第２軸受下半部と協働して
前記制御用回転軸部材を軸支する第２軸受とにより構成
したものである。

【００１０】請求項７では、前記軸受部材は、第１部材
と当該第１部材の上面に配設される第２部材とを有し、
前記第１部材は、下縁に前記第１回転部材又は前記第２
回転部材の一方を軸支する第１軸受上半部が形成され、
前記第１軸受上半部が、シリンダヘッド上面に形成され
た第１軸受下半部と協働して前記第１回転部材又は前記
第２回転部材の一方を軸支する第１軸受を形成し、前記
第２部材は、上部に前記制御用回転軸部材を軸支する軸
孔が設けられている構成としたものである。

【００１１】請求項８では、前記第１及び第２部材は、
夫々、前記第１及び第２軸受上半部を挟んで両端に下方
に延びる取付孔を有し、前記取付孔を通し締結部材によ
り前記シリンダヘッド上面に固定される構成としたもの
である。請求項９では、前記第２部材に形成される前記
締結部材に対する締結面は、前記第２軸受上半部より上
方に形成されている構成としたものである。

【００１２】請求項１０では、前記第２部材に形成され
る前記締結部材に対する締結面は、前記軸孔より下方に
形成されている構成としたものである。請求項１１で
は、クランク軸から回転力が入力される第１回転部材
と、前記第１回転部材の回転に伴って回転する第２回転
部材と、前記第２回転部材により駆動され、当該第２回
転部材の回転位相に対応して内燃機関の燃焼室への吸気
流入期間又は当該燃焼室からの排気放出期間を設定する
弁部材と、前記内燃機関の運転状態に応じて前記第２回
転部材の回転中心軸線に対して前記第１回転部材の回転
中心軸線を変位させるよう当該第１回転部材を駆動する
制御用回転軸部材とを備え、前記第２回転部材は軸部材
で構成され、当該軸部材と前記制御用回転軸部材とは共
通の軸受部材を介して前記内燃期間に支持される構成と
したものである。

【００１３】請求項１２では、下縁に第１回転部材又は
第２回転部材の一方を軸支する軸受上半部が形成され、
前記軸受上半部は、シリンダヘッド上面に形成された軸
受下半部と協働して前記第１回転部材又は前記第２回転
部材の一方を支持する軸受を形成すると共に、制御用回
転軸部材を軸支する軸孔が形成され、前記軸受部材は、
前記軸受上半部と軸孔とを挟んで両側に上下方向に延び
る取付孔を有し、前記取付孔を通し締結部材により前記
シリンダヘッド上面に固定されるものであって、前記軸
受は、前記軸受部材に対して前記軸孔の軸孔加工する第
１工程と、前記軸受部材を前記シリンダヘッド上面に締
結部材を介して固定する第２工程と、前記第２工程の
後、前記軸受の軸孔加工をする第３工程の順序で加工す
るようにしたものである。

【００１４】クランク軸の回転に伴い第１回転部材が回
転すると、軸支部材を介して中間部材が回転し、当該中
間部材と共に第２回転部材が回転する。第２回転部材
は、内燃機関の運転状態に応じて制御用回転軸部材によ
り軸支部材を介して第１回転部材との回転位相を付与さ
れる。この第２回転部材は、回転位相に対応して弁部材
を開閉制御する。第２回転部材は、内燃機関が低速時に
は開弁時期を遅らせ、且つ閉弁時期を進ませる。これに
より弁部材の開弁期間が短くなる。第２回転部材は、内
燃機関が高速時には、開弁時期を進ませ、且つ閉弁時期
を遅らせる。これにより弁部材の開弁期間が長くなる。

【００１５】第１回転部材又は第２回転部材の一方の回
転部材は軸部材で構成され、当該回転部材と制御用回転
部材とは、共通の軸受部材により内燃機関に支持され
る。軸受は、軸受部材に対して前記軸孔の軸孔加工し、
次いで、軸受部材をシリンダヘッド上面に締結部材を介
して固定した後、前記軸受の軸孔加工をする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の態様を説明す
る。図１は、本発明に係る内燃機関（以下「エンジン」
という）の可変動弁機構の要部を示し、１気筒当たり２
個の吸気弁と２個の排気弁を備える多気筒エンジンにお
ける１つの気筒（例えば、第１気筒）の吸気弁を開弁制
御する動弁機構の組立斜視図を示す。図２は、図１の動
弁機構の組み立てた状態における断面図を示す。図１及
び図２に示すように、可変動弁機構１のカム軸（第１回
転部材）２の所定位置には、中空軸状のカムローブ３が
相対回転可能に外嵌されており、このカムローブ（第２
回転部材）３の両端には２つのカム部３ａ、３ｂが一体
に形成されている。そして、一方のカム部３ａの外側端
面には半径方向に基端から凸部先端近傍までガイド溝３
ｃが形成されている。また、カム軸２にはガイド溝３ｃ
の近傍に直径方向に孔２ａが貫設されている。

【００１７】カム軸２の一側端には環状の偏心スペーサ
（軸支部）４が相対回転可能に外嵌されている。この偏
心スペーサ４の軸孔の回転中心Ｑは、カム軸２の回転中
心Ｐから所定量偏心している（図２）。そして、偏心ス
ペーサ４の一端面にはコントロールギヤ（軸支部材）５
が一体に設けられている。尚、コントロールギヤ５は、
カムローブ３のカム部３ａ、３ｂよりも僅かに大径とさ
れている。ハーモニックリング（中間回転部材）６は、
環状をなし、偏心スペーサ４に相対回転可能に外嵌さ
れ、当該偏心スペーサ４の回転中心Ｑを中心に回転可能
とされている。ハーモニックリング６には、１つの直径
上の両側に孔６ａ、６ｂが夫々軸方向に穿設されてお
り、一方の孔６ａは、他方の孔６ｂよりも大径とされ、
円周の一部が当該ハーモニックリング６の軸孔に開口し
ている。尚、ハーモニックリング６は、コントロールギ
ヤ５よりも小径とされている。

【００１８】カム軸側スライダ７は、ハーモニックリン
グ６の孔６ａに相対回動可能に嵌合する形状とされ、一
側が、当該孔６ａに嵌合され、他側が、カム軸２の孔２
ａに基端が嵌合固定された軸８の先端にハーモニックリ
ング６の半径方向に摺動可能に支持される。カムローブ
側スライダ９は、一端面に設けられた軸９ａを介してハ
ーモニックリング６の孔６ｂに相対回転可能に嵌合され
て支持され、且つカム部３ａのガイド溝３ｃに半径方向
に摺動可能に嵌合される。尚、カム軸側スライダ７の中
心をＲ、カムローブ側スライダ９の中心をＳ（図２）で
示す。このようにしてカム軸２とカムローブ３とが、軸
８、カム軸側スライダ７、ハーモニックリング６、偏心
スペーサ４、カムローブ側スライダ９、ガイド溝３ｃを
介して相対回転可能に連結される。

【００１９】コントロールシャフト（制御用回転軸部
材）１０は、カム軸２と略同じ長さとされ、カム軸２の
真上に当該カム軸２と平行に配置されており、コントロ
ールギヤ５と噛合する小ギヤ１１が設けられている。そ
して、コントロールシャフト１０の一端には角度センサ
を内蔵するアクチュエータ１２の駆動軸が連結されてい
る。このアクチュエータ１２は、例えば、電気モータが
使用される。アクチュエータ１２は、エンジン２０のシ
リンダヘッド２１（図３）に固定される。

【００２０】電子制御装置１３は、エンジン回転センサ
から入力されるエンジン回転数Ｎｅ、スロットルポジシ
ョンセンサ（ＴＰＳ）から入力されるスロットル開度θ
th等の運転情報を入力し、エンジンの運転状態に応じて
アクチュエータ１２を駆動する。尚、アクチュエータ１
２は、電気モータに限るものではなく、油圧モータでも
よい。

【００２１】カムローブ３の各カム部３ａ、３ｂは、夫
々ロッカアーム１４、１５のローラに圧接して吸気弁１
６、１７を開閉駆動する。吸気弁１６、１７は、例え
ば、ポペットバルブである。このようにして多気筒エン
ジンの１つの気筒の吸気弁を開閉する可変動弁機構１が
構成される。当該気筒の排気弁を開閉駆動する動弁機構
も同様に構成される。従って、４気筒エンジンの場合に
は図１に示す動弁機構が各気筒毎に長手方向に沿って４
気筒分設けられる。勿論、排気弁を駆動する動弁機構に
ついても同様に構成される。カム軸２は、他端に固定さ
れたプーリ１８、ベルト１９を介して当該エンジンのク
ランク軸に固定されているプーリ（図示せず）に連結さ
れて、クランク軸に同期して回転駆動される。

【００２２】カム軸２は、図３及び図４に示すようにエ
ンジン２０のシリンダヘッド２１上に長手方向に沿って
水平に配置され、両端が夫々当該シリンダヘッド２１の
両端に設けられた軸受部２２（一端のみ図示）に回転自
在に軸支される。そして、カム軸２の中間部分は、各カ
ムローブ３（図１）がシリンダヘッド２１に設けられた
各軸受部２３に夫々回転可能に軸支される。各軸受部２
３は、シリンダヘッド２１の各気筒の２つの吸気弁１
６、１７（図１）の間に設けられており、カムローブ３
のカム部３ａ、３ｂとの間の円筒部３ｄを回転自在に軸
支する。そして、カム軸２の真上にコントロールシャフ
ト１１が、当該カム軸２と平行に配置される。尚、図３
及び図４では、分かり易くするためにカムローブ３、ロ
ッカアーム１４、１５及び吸気弁１６、１７等を省略し
てある。

【００２３】尚、カムローブ３を軸支する理由は、カム
ローブ３のカム部３ａの一側に、カム軸２とカムローブ
３とを相対回転可能に連結するガイド溝３ｃ、偏心スペ
ーサ４、コントロールギヤ５、ハーモニックリング６、
カム軸側スライダ７、カムローブ側スライダ９等が配置
されており、カム軸２を支持する軸受を設けることがス
ペース的に困難である。開弁時に負荷が加わるカムロー
ブ３を軸支する方が好ましい等の理由によるものであ
る。しかしながら、必ずしもカムローブ３を支持する必
要はなく、カム軸２の中間部を支持するようにしてもよ
い。

【００２４】図５は、軸受部２３の第１の実施例を示
す。図５において軸受部２３は、シリンダヘッド２１の
上面に形成される軸受下半部２１ａと、当該軸受下半部
２１ａ上に載置される軸受部材２４とにより構成されて
いる。軸受下半部２１ａは、シリンダヘッド２１の上面
に上方に臨んで開口し、且つ軸心が当該シリンダヘッド
２１の長手方向に沿う半円とされ、カムローブ３の円筒
部３ｄの下側半分を回転自在に軸支する。一方、軸受部
材２４は、下面中央に軸受上半部２４ａが形成されてい
る。この軸受上半部２４ａは、下方に臨んで開口し、且
つ軸心がシリンダヘッド２１の軸受下半部２１ａと合致
する半円形とされ、カムローブ３の円筒部３ｄの上半分
を回転自在に軸支する。そして、これらの軸受下半部２
１ａと軸受上半部２４ａとにより軸孔２５が形成され、
カムローブ３の円筒部３ｄを回転自在に軸支する。

【００２５】軸受部材２４には、軸受上半部２４ａの真
上に、且つ当該軸受上半部２４ａの軸方向に平行に軸孔
２４ｂが穿設されており、コントロールシャフト１０を
回転自在に軸支する。軸受部材２４には軸孔２４ｂの両
側に締結面２４ｃ、２４ｄが略同一平面上となるよう段
差をなして形成されている。これらの軸受部材２４の締
結面２４ｃ、２４ｄは、軸孔２４ｂよりも下方位置例え
ば、軸孔２４ｂと軸受上半部２４ａとの略中間位置に設
けられている。尚、締結面２４ｃ、２４ｄは、締付ボル
ト２６、２７の座面とされる。そして、締結面２４ｃ、
２４ｄには、軸受上半部２４ａの両側に締付ボルトのボ
ルト挿通孔２４ｅ、２４ｆがシリンダ２１の上面に対し
て垂直に穿設されている。また、シリンダ２１の上面に
は、軸受下半部２１ａの両側に各孔２４ｅ、２４ｆと対
応してねじ孔２１ｂ、２１ｃが垂直に穿設されている。

【００２６】軸受部材２４には、軸受上半部２４ａの上
面中央と軸孔２４ｂの下面中央との間にはオイル通路２
４ｇが設けられている。また、シリンダヘッド２１の軸
受下半部２１ａの下面は、当該シリンダヘッド２１に設
けられたオイル通路２１ｇに連通するオイル通路２１ｈ
が設けられており、カムローブ３の円筒部３ｄと軸孔２
５との間、軸孔２４ｂとコントロールシャフト１０との
間にオイルが供給されるようになっている。

【００２７】次に、軸受部２３の軸孔２５及び２４ｂの
加工の方法について説明する。シリンダヘッド２１、軸
受部材２４には、これらの鋳造時に、カムローブ３を軸
支する軸孔２５となるべき粗孔即ち、軸受下半部２１
ａ、軸受上半部２４ａの粗形が、シリンダヘッド２１に
はねじ孔２１ｂ、２１ｃの下穴が、軸受部材２４には、
コントロールシャフト１０を軸支する軸孔２４ｂとなる
べき孔及びボルト挿通孔２４ｅ、２４ｆが設けられる。
そして、シリンダ２１の前記下穴にねじ加工が施されて
ねじ穴２１ｂ、２１ｃとされる。

【００２８】先ず、軸受部材２４の軸孔２４ｂとなるべ
き孔加工を行い、軸孔２４ｂを形成する。次に、シリン
ダヘッド２１の上面に軸受部材２４を載置し、軸受下半
部２１ａ、軸受上半部２４ａの粗形を合わせて固定す
る。これにより軸孔２５の粗孔が形成される。このとき
軸孔２４ｂに冶具例えば、パイプを嵌挿して、軸受部材
２４の横方向へのずれを防止する。これにより軸孔２５
及び２４ｂの平行が得られる上、軸孔２４ｂの直進度も
向上する。

【００２９】次に、軸受部材２４のボルト挿通孔２４
ｅ、２４ｆに締付ボルト２６、２７を挿通し、シリンダ
ヘッド２１のねじ孔２１ｂ、２１ｃに螺合させて規定の
締付トルクで締め付け、シリンダヘッド２１の上面に軸
受部材２４を強固に固定する。そして、シリンダヘッド
２１に軸受部材２４を固定した後、軸孔２５の粗孔の孔
加工を行い、軸孔２５を形成する。このようにシリンダ
ヘッド２１に軸受部材２４を組み付けたアセンブリ状態
で軸孔２５を加工することにより、軸孔２５を真円にす
ることができる。そして、前述したように軸孔２５の上
半分即ち、軸受部材２４側が軸受上半部２４ａとされ、
下半分即ち、シリンダヘッド２１側が軸受下半部２１ａ
とされる。このようにしてシリンダヘッド２１の長手方
向に沿って所定位置に軸受部２３が設けられる。カム軸
２の両端を軸支する軸受部２２についても軸受部２３と
同様に形成される。

【００３０】そして、シリンダヘッド２１の各軸受下半
部２１ａに対応する各カムローブ３の円筒部３ｄが支持
され、軸受部材２４が載置されて締付ボルト２６、２７
によりシリンダヘッド２１に固定され、カムローブ３が
回転自在に軸支される。また、各軸受部材２４の軸孔２
４ｂにコントロールシャフト１０が挿通されて回転自在
に軸支される。

【００３１】図６は、軸受部２３の第２の実施例を示
す。図６においてシリンダヘッド２１と協働して軸受部
２３を構成する軸受部材３０は、上部が上下に分割され
て、２つの軸受部材３１と３２とにより構成されてい
る。下側の軸受部材３１の下面中央にはシリンダヘッド
２１の軸受下半部２１ａと協働してカムローブ３を軸支
するための軸受上半部３１ａが形成されており、上面中
央には、コントロールシャフト１０を軸支するための軸
受下半部３１ｂが形成されている。また、軸受部材３１
には、軸受上半部３１ａと軸受下半部３１ｂとの間にオ
イル通路３１ｃが設けられている。

【００３２】上側の軸受部材３２の下面中央には、軸受
部材３１の軸受下半部３１ｂと協働してコントロールシ
ャフト１０を軸支するための軸受上半部３２ａが形成さ
れている。また、受部材３２の軸受上半部３２ａの両側
には締結面（締付ボルトの座面）３２ｂ、３２ｃが設け
られている。そして、これらの締結面３２ｂ、３２ｃに
は垂直にボルト挿通孔３２ｅ、３２ｆが穿設され、軸受
部材３１にはボルト挿通孔３２ｅ、３２ｆと合致し、且
つ軸受下半部３１ｂ、軸受上半部３１ａの両側を垂直に
貫通するボルト挿通孔３１ｅ、３１ｆが穿設されてい
る。これらの軸受部材３１、３２は、シリンダヘッド２
１に締付ボルト２６、２７により共締め固定される。

【００３３】図７は、軸受部２３の第３の実施例を示
す。図７においてシリンダヘッド２１と協働して軸受部
２３を構成する軸受部材３４は、略中央部において上下
に分割されて２つの軸受部材３５と３６とにより形成さ
れている。下側の軸受部材３５の下面中央にはシリンダ
ヘッド２１の軸受下半部２１ａと協働してカムローブ３
を軸支するための軸受上半部３５ａが形成されている。
上側の軸受部材３６の上部中央には、コントロールシャ
フト１０を軸支するための軸孔３６ａが設けられてい
る。そして、軸受部材３６の軸孔３６ａの両側には当該
軸孔３６ａよりも下方位置に締結面（締付ボルトの座
面）３６ｂ、３６ｃが設けられている。

【００３４】締結面３６ｂ、３６ｃには垂直にボルト挿
通孔３６ｅ、３６ｆが穿設され、軸受部材３５にはボル
ト挿通孔３６ｅ、３６ｆと合致し、且つ軸受上半部３５
ａの両側を垂直に貫通するボルト挿通孔３５ｅ、３５ｆ
が穿設されている。これらの軸受部材３５、３６は、シ
リンダヘッド２１に締付ボルト２６、２７により共締め
固定される。尚、軸受部材３５、３６には、軸受上半部
３５ａと軸孔３６ａとを連通するオイル通路３６ｇ、３
５ｇが設けられている。

【００３５】以下に可変動弁機構１の作動を説明する。
図１において矢印Ａ〜Ｄで示すように、カム軸２の回転
は、軸８からカム軸側スライダ７→ハーモニックリング
６→カムローブ側スライダ９→カムローブ３のガイド溝
３ｃ→カムローブ３へと伝達され、当該カムローブ３が
回転する。カムローブ３の回転に伴いカム部３ａ、３ｂ
がロッカアーム１４、１５を介して吸気弁１６、１７を
開閉駆動する。エンジンが定常運転状態にあるときに
は、偏心スペーサ４は、回転されずに固定されてカム軸
２とカムローブ３の回転中心とハーモニックリング６の
回転中心を分ける役目をする。これによりカム軸２が１
回転する間にカムローブ３に１次正弦波状の加減速を交
互に伝達することができる。

【００３６】偏心スペーサ４のカム軸２の中心に対する
偏心の位相は、アクチュエータ１２によりコントロール
シャフト１０、ギヤ１１、コントロールギヤ５を介して
変更し、カムローブ３の１次正弦波状加減速の位相を制
御する。即ち、図２に示すように、偏心スペーサ４がロ
ッカアーム１４と反対側（上側）に偏心しているときに
は、カム軸２が９０°回転する間に、ハーモニックリン
グ６は、角度β遅れ、カムローブ３は、角度α（＞β）
遅れる。

【００３７】電子制御装置１３は、エンジンが低速運転
状態にあるときにはアクチュエータ１２を駆動して偏心
スペーサ４の回転中心を、図８（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うにカム軸２の回転中心に対してロッカアーム１４と反
対の方向に上側に偏心させる。これにより、吸気弁１６
の開弁位置付近でカム軸２の回転に対してカムローブ３
が角度αだけ遅れ（図８（ａ））、閉弁位置付近では反
対に角度αだけ進む（図８（ｃ））。この結果、図１０
の曲線Ｉに示すように開弁期間を短くすることができ
る。尚、図８（ａ）〜（ｃ）は、分かり易くするために
ハッチングを省いて描いてある。

【００３８】電子制御装置１３は、エンジンが高速運転
状態にあるときにはアクチュエータ１２を駆動して偏心
スペーサ４の回転中心を、図９（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うにカム軸２の回転中心に対してロッカアーム１４と同
じ方向（下側）に偏心させる。これにより、吸気弁１６
の開弁位置付近でカム軸２の回転に対してカムローブ３
が角度αだけ進み（図９（ａ））、閉弁位置付近では反
対に角度αだけ遅れる（図９（ｃ））。この結果、図１
０の曲線IIに示すように開弁期間を長くすることがで
き、エンジンの出力を高くすることができる。尚、図９
（ａ）〜（ｃ）は、分かり易くするためにハッチングを
省いて描いてある。

【００３９】本発明は、特に本実施例の可変動弁機構に
限定されるものではなく、従来技術で示した特開平６−
１８５３２１号や特公昭４７−２０６５４号、特開昭６
１−１１８５１０号（請求項１１に対応）、或いは実開
昭５７−１９８３０６号に記載されたあらゆるタイプの
可変動弁機構に適用可能である。また、本実施例では、
カムローブ（第２回転部材）とコントロールシャフト
（制御用回転軸部材）とを共通の軸受部材にて内燃機関
に支持しているが、可変動弁機構の構成によっては、カ
ム軸（第１回転部材）とコントロールシャフトとを共通
の軸受部材にて支持しても良いし、上側の軸受部材と下
側の軸受部材との軸受対象物を、上側の軸受部材がカム
軸、或いはカムローブ、下側の軸受部材がコントロール
シャフトというように逆転させても良い。

【００４０】更に、本実施例の可変動弁機構は、吸気弁
側に設けた場合の説明をしているが、排気弁側に適用し
ても良いことは言うまでもない。また、本実施例の可変
動弁機構を吸気弁側及び排気弁側に夫々設けた場合、実
施例に記載した通り、個々の軸受部材にて、カム軸（第
１回転部材、或いは第２回転部材）及びコントロールシ
ャフト（制御用回転軸部材）を夫々吸気弁側と排気弁側
とで別々に軸支しても良いが、取付工数や支持剛性を考
慮して、吸気弁側と排気弁側とを跨ぐ共通の軸受部材、
例えば、単一の軸受部材を用いて前記カム軸及び前記コ
ントロールシャフトを軸支しても良い。この場合、特に
本実施例の図６や図７のように上側と下側の軸受部材で
１つの軸受部材が構成されているものを用いるときは、
場合によって上側の軸受部材、或いは下側の軸受部材の
一方のみを吸気弁側と排気弁側とを跨ぐ共通の軸受部材
としても良い。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項１では、第１回転部材又は第２回転部材と、制御用
回転軸部材とを共通の軸受部材により内燃機関に支持す
ることにより、部品点数の低減が図られ、低コスト化が
図られる。また、可変動弁機構有り無し共に同じシリン
ダヘッド加工、組立ラインを使用することができ、設備
費を抑えることができる。

【００４２】請求項４では、軸受部材の締結部材に対す
る締結面を、制御回転軸部材の軸孔の両側に、且つ当該
軸孔よりも下方に形成することにより締結部材による軸
孔の変形が防止される。また、軸孔加工を組付後の共加
工とする必要が無く、工数の低減が図られる。請求項５
では、第１又は第２回転部材の軸受の真上に制御用回転
部材の軸孔を設けることにより、軸受部材の剛性を高め
ることができると共に組付性の向上が図られる。

【００４３】請求項１２では、軸受の孔精度が向上し、
回転部材との間で異音、或いは焼き付等の発生が防止さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る可変動弁機構の要部組立斜視図で
ある。

【図２】図１の可変動弁機構のカムローブの作動の説明
図である。

【図３】図１の可変動弁機構を搭載するエンジンのシリ
ンダヘッドの一部切り欠き要部側面図である。

【図４】図３の平面図である。

【図５】図４の軸受部の矢線Ｖ−Ｖに沿う断面図であ
る。

【図６】軸受部の第２の実施例を示す断面図である。

【図７】軸受部の第３の実施例を示す断面図である。

【図８】図２の可変動弁機構の低速時における作動を示
す説明図である。

【図９】図２の可変動弁機構の高速時における作動を示
す説明図である。

【図１０】図８及び図９に示す低速時及び高速時におけ
るカム軸回転角とバルブリフトとの関係を示す特性図で
ある。

【符号の説明】

１ 可変動弁機構 ２ カム軸 ３ カムローブ ４ 偏心スペーサ ５ コントロールギヤ ６ ハーモニックリング ７ カム軸側スライダ ９ カムローブ側スライダ １０ コントロールシャフト １１ ギヤ １２ アクチュエータ １３ 電子制御装置 １４、１５ ロッカアーム １６、１７ 吸気弁 ２０ エンジン ２１ シリンダヘッド ２２、２３ 軸受部 ２４、３０、３４ 軸受部材 ２４ｂ、３２ａ、３６ａ、２５ 軸孔 ２６、２７ 締付ボルト

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸から回転力が入力される第１
   回転部材と、 前記第１回転部材の第１回転中心軸線と異なり、当該第
   １回転中心軸線と平行な第２回転中心軸線を有する軸支
   部が設けられた軸支部材と、 前記軸支部材に軸支されると共に、前記第１回転部材に
   連結されて当該第１回転部材の回転に伴って回転する中
   間回転部材と、 前記中間回転部材と連結されると共に、前記第１回転部
   材と共通の回転中心軸線を有し前記中間回転部材の回転
   に伴って回転する第２回転部材と、 前記第２回転部材により駆動され、前記第２回転部材の
   回転位相に対応して内燃機関の燃焼室への吸気流入期間
   又は前記燃焼室からの排気放出期間を設定する弁部材
   と、 前記軸支部材と係合して前記内燃機関の運転状態に応じ
   て前記軸支部材を変位させる制御用回転軸部材とを備
   え、 前記第１回転部材、或いは前記第２回転部材のうち一方
   は軸部材で構成され、当該軸部材と前記制御用回転軸部
   材とは共通の軸受部材を介して内燃機関に支持されるこ
   とを特徴とする可変動弁機構。
2. 【請求項２】 前記弁部材が前記燃焼室開口を開口する
   きのこ弁で構成され、 前記第２回転部材には、前記きのこ弁を開閉駆動するカ
   ム部材が設けられると共に、前記第１回転部材は軸状に
   形成され、前記第２回転部材は中空軸状に形成されて前
   記第１回転部材に対して相対回転可能に外嵌されてお
   り、前記第１回転部材及び前記第２回転部材は共にシリ
   ンダヘッド上方に配置され、前記第１回転部材又は第２
   回転部材の一方と前記制御用回転軸部材とが前記軸受部
   により軸支されていることを特徴とする請求項１に記載
   の可変動弁機構。
3. 【請求項３】 前記軸受部材は、下縁に前記第１回転部
   材又は前記第２回転部材の一方を軸支する軸受上半部が
   形成され、前記軸受上半部は、シリンダヘッド上面に形
   成された軸受下半部と協働して前記第１回転部材又は前
   記第２回転部材の一方を支持する軸受を形成すると共
   に、前記軸受部材は、前記制御用回転軸部材を軸支する
   軸孔を備えたことを特徴とする請求項２に記載の可変動
   弁機構。
4. 【請求項４】 前記軸受部材は、前記軸受上半部を挟ん
   で両端に上下方向に延びる取付孔を有し、前記取付孔を
   通し締結部材により前記シリンダヘッド上面に固定され
   ると共に、前記軸受部材に形成された前記締結部材に対
   する締結面は、前記軸孔より下方に形成されていること
   を特徴とする請求項３に記載の可変動弁機構。
5. 【請求項５】 前記制御用回転軸部材は、前記軸受部に
   より共に軸支される前記第１回転部材又は前記第２回転
   部材の一方の真上に配置されていることを特徴とする請
   求項２乃至４に記載の可変動弁機構。
6. 【請求項６】 前記軸受部材は、第１部材と当該第１部
   材の上面に配設される第２部材とを有し、 前記第１部材は、下縁に前記第１回転部材又は前記第２
   回転部材の一方を軸支する第１軸受上半部が形成され、
   前記第１軸受上半部が、シリンダヘッド上面に形成され
   た第１軸受下半部と協働して前記第１回転部材又は前記
   第２回転部材の一方を軸支する第１軸受を形成し、 前記第２部材は、下縁に前記制御用回転軸部材を軸支す
   る第２軸受上半部が形成され、前記第２軸受上半部が、
   前記第１部材の上縁に形成される第２軸受下半部と協働
   して前記制御用回転軸部材を軸支する第２軸受とにより
   構成されていることを特徴とする請求項２に記載の可変
   動弁機構。
7. 【請求項７】 前記軸受部材は、第１部材と当該第１部
   材の上面に配設される第２部材とを有し、 前記第１部材は、下縁に前記第１回転部材又は前記第２
   回転部材の一方を軸支する第１軸受上半部が形成され、
   前記第１軸受上半部が、シリンダヘッド上面に形成され
   た第１軸受下半部と協働して前記第１回転部材又は前記
   第２回転部材の一方を軸支する第１軸受を形成し、 前記第２部材は、上部に前記制御用回転軸部材を軸支す
   る軸孔が設けられていることを特徴とする請求項２に記
   載の可変動弁機構。
8. 【請求項８】 前記第１及び第２部材は、夫々、前記第
   １及び第２軸受上半部を挟んで両端に下方に延びる取付
   孔を有し、前記取付孔を通し締結部材により前記シリン
   ダヘッド上面に固定されることを特徴とする請求項６又
   は７に記載の可変動弁機構。
9. 【請求項９】 前記第２部材に形成される前記締結部材
   に対する締結面は、前記第２軸孔上半部より上方に形成
   されていることを特徴とする請求項６に記載の可変動弁
   機構。
10. 【請求項１０】 前記第２部材に形成される前記締結部
    材に対する締結面は、前記軸受より下方に形成されてい
    ることを特徴とする請求項７に記載の可変動弁機構。
11. 【請求項１１】 クランク軸から回転力が入力される第
    １回転部材と、 前記第１回転部材の回転に伴って回転する第２回転部材
    と、 前記第２回転部材により駆動され、当該第２回転部材の
    回転位相に対応して内燃機関の燃焼室への吸気流入期間
    又は当該燃焼室からの排気放出期間を設定する弁部材
    と、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記第２回転部材の回
    転中心軸線に対して前記第１回転部材の回転中心軸線を
    変位させるよう当該第１回転部材を駆動する制御用回転
    軸部材とを備え、 前記第２回転部材は軸部材で構成され、当該軸部材と前
    記制御用回転軸部材とは共通の軸受部材を介して前記内
    燃期間に支持されることを特徴とする可変動弁機構。
12. 【請求項１２】 下縁に第１回転部材又は第２回転部材
    の一方を軸支する軸受上半部が形成され、前記軸受上半
    部は、シリンダヘッド上面に形成された軸受下半部と協
    働して前記第１回転部材又は前記第２回転部材の一方を
    支持する軸受を形成すると共に、制御用回転軸部材を軸
    支する軸孔が形成され、前記軸受部材は、前記軸受上半
    部と軸孔とを挟んで両側に上下方向に延びる取付孔を有
    し、前記取付孔を通し締結部材により前記シリンダヘッ
    ド上面に固定されるものであって、 前記軸受は、前記軸受部材に対して前記軸孔の軸孔加工
    する第１工程と、 前記軸受部材を前記シリンダヘッド上面に締結部材を介
    して固定する第２工程と、 前記第２工程の後、前記軸受の軸孔加工をする第３工程
    の順序で加工することを特徴とする可変動弁機構の軸孔
    の加工方法。