WO2005061864A1

WO2005061864A1 - 内燃機関のバルブリフト可変装置

Info

Publication number: WO2005061864A1
Application number: PCT/JP2004/019082
Authority: WO
Inventors: Noriaki Fujii; Akiyuki Yonekawa; Tomoya Fujimoto; Katsunori Nakamura; Keiko Yoshida
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2006-06-24
Also published as: US7647903B2; CA2549669A1; US20090013946A1; BRPI0418077A; RU2006126685A; TR200603162T1; EP1707765A4; RU2328604C2; EP1707765A1; TW200533822A

Abstract

　内燃機関のバルブリフト可変装置において、機関本体の固定位置に回動可能に支承される第１リンクロッカアーム（５８）がロッカアーム（３１）に回動可能に連結され、ロッカアーム（３１）に一端部が回動可能に連結される第２リンクアーム（５９）の他端部を回動可能に支承する可動支軸（６０）が、第２リンクアーム（５９）を両側から挟むクランクウエブ（６１ａ）と、第２リンクアーム（５９）との干渉を回避する位置で両クランクウエブ（６１ａ）を一体に結合する連結部（６１ｃ）とを有してクランク状に構成されるクランク部材（６１）に連結され、該クランク部材（６１）が駆動手段で回動駆動されるようにする。これにより、機関弁のリフト量を無段階に変化させるようにした上で、第２リンクアームのクランク部材への組付け性を確保しつつクランク部材の捩じり剛性を確保するとともに、小型化を可能とする。

Description

明細書

内燃機関のバルブリフト可変装置

技術分野

[0001] 本発明は、吸気弁もしくは排気弁である機関弁のリフト量を無段階に変化させるようにした内燃機関のノレブリフト可変装置に関する。

背景技術

[0002] 機関弁のリフト量を無段階に変化させるために、機関弁に当接する弁当接部を一端側に有するロッカアームの他端部に、プッシュロッドの一端が嵌合され、プッシュ口ッドの他端および動弁カム間にリンク機構が設けられた動弁装置が、特許文献 1で既に知られている。

[0003] ところが、上記特許文献 1で開示されたものでは、リンク機構およびプッシュロッドを配置するための比較的大きなスペースを動弁カムおよびロッカアーム間に確保する必要があり、動弁装置が大型化する。しかも動弁カム力の駆動力カ^ンタ機構およびプッシュロッドを介してロッカアームに伝達されるので、動弁カムに対する口ッカァームの追従性すなわち機関弁の開閉作動追従性が優れて、るとは言、難、。

[0004] そこで本出願人は、ロッカアームに第 1および第 2リンクアームの一端部が回動可能に連結され、第 1リンクアームの他端部が機関本体に回動可能に支承され、第 2リンクアームの他端部を、駆動手段によって変位させるようにした内燃機関の動弁装置を

、特許文献 2で既に提案しており、この動弁装置によれば、動弁装置のコンパクトィ匕が可能となるとともに、動弁カム力もの動力をロッカアームに直接伝達するようにして動弁カムに対する優れた追従性を確保することが可能である。

特許文献 1：日本特開平 8— 74534号公報

特許文献 2 :日本特開 2004-36560号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] ところで、上記特許文献 2の動弁装置にあっては、クランク部材は第 2リンクアームを両側から挟んだ一対のクランクウェブを備え、第 2リンクアームの他端部を支承する可動支軸で両クランクウェブ同士を連結するようにしている。しかるにクランク部材に対する第 2リンクアームの組付け性を考慮すると、少なくとも一方のクランクウェブと、可動支軸とを別部材とし、他方のクランク部材に可動支軸の一端を取付けた後に、該可動支軸とは別部材であるクランクウェブを可動支軸の他端に結合する必要がある。

[0006] しかるに、バルブリフト可変装置では、クランクウェブに加わる駆動トルクによって可動支軸に捩じり力が作用するので、可動支軸およびクランクウェブの結合部には充分な捩じり剛性が必要である。そのような捩じり剛性を高めるには、可動支軸およびクランクウェブを鍛造等で一体成形することも考えられるが、可動支軸およびクランクウエブが一体であるクランク部材に第 2リンクアームを組付けようとすると、可動支軸を挿通させるために第 2リンクアームに設けられる連結孔を、コネクテイングロッドの大端部のように 2つ割り構成としなければならず、第 2リンクアームの大型化が避けられない。すなわちバルブリフト可変装置の大型化を回避するとともに第 2リンクアームのクランク部材への組付け性を確保しつつ、可動支軸およびクランクウェブの結合部の捩じり剛性を確保することは極めて困難であった。

[0007] 本発明は、力かる事情に鑑みてなされたものであり、第 2リンクアームのクランク部材への組付け性を確保しつつクランク部材の捩じり剛性を確保するとともに、小型化を可能とした内燃機関のバルブリフト可変装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0008] 上記目的を達成するために、本発明の第 1の特徴によれば、動弁カムに当接する力ム当接部を有して機関弁に連動、連結されるロッカアームと、該ロッ力アームに一端部が回動可能に連結されるとともに他端部が機関本体の固定位置に固定支軸を介して回動可能に支承される第 1リンクアームと、前記ロッカアームに一端部が回動可能に連結される第 2リンクアームと、第 2リンクアームの他端部を回動可能に支承する可動支軸と、該可動支軸をその軸線と平行な軸線まわりに角変位させることを可能として前記可動支軸に連結されるとともに前記機関本体に回動可能に支承されるクランク部材と、前記可動支軸を角変位させるベく前記クランク部材に連結される駆動手段とを備え、前記クランク部材は、第 2リンクアームを両側から挟むクランクウェブと、第 2リンクアームとの干渉を回避する位置で前記両クランクウェブを一体に結合する連結部とを有してクランク状に構成され、前記可動支軸が、両クランクウェブ間を結ぶようにしてクランク部材に連結されることを特徴とする内燃機関のバルブリフト可変装置が提案される。

[0009] また本発明の第 2の特徴によれば、前記第 1の特徴にカ卩えて、前記クランク部材の回動軸線と平行なストツバピン力前記機関本体側への係合によって前記クランク部材の回動範囲を規制すベぐ前記クランクウェブに突設されることを特徴とする内燃機関のバルブリフト可変装置が提案される。

[0010] 本発明の第 3の特徴によれば、前記第 1または第 2の特徴に加えて、前記クランク部材力前記ロッカアームの両側で前記機関本体に支承されることを特徴とする内燃機関のバルブリフト可変装置が提案される。

[0011] 本発明の第 4の特徴によれば、前記第 1の特徴に加えて、一列に並ぶ複数気筒に共通な単一の前記クランク部材が、機関本体に支承されることを特徴とする内燃機関のバルブリフト可変装置が提案される。

[0012] 本発明の第 5の特徴によれば、前記第 1の特徴に加えて、前記クランク部材は、前記クランクウェブの外面に直角に連なるジャーナル部を有し、前記動弁カムが設けられるカムシャフトを回転可能に支承するカムホルダの一部を構成して機関本体のシリンダヘッドに結合される上部ホルダと、上部ホルダに下方力も結合される下部ホルダとの間で、前記ジャーナル部が回動可能に支承されることを特徴とする内燃機関のバルブリフト可変装置が提案される。

[0013] 本発明の第 6の特徴によれば、前記第 5の特徴に加えて、前記シリンダヘッドとは別体である前記下部ホルダが、前記上部ホルダに締結されることを特徴とする内燃機関のバルブリフト可変装置が提案される。

[0014] 本発明の第 7の特徴によれば、前記第 5または第 6の特徴に加えて、前記上部および下部ホルダと、前記ジャーナル部との間に、半割り可能なローラベアリングが介装されることを特徴とする内燃機関のバルブリフト可変装置が提案される。

[0015] 本発明の第 8の特徴によれば、前記第 5の特徴に加えて、相互に結合された上部および下部ホルダに、前記クランクウェブ側に突出するクランク部材用支持ボス部が形成され、該クランク部材用支持ボス部を貫通する前記ジャーナル部が上部および下部ホルダ間で回動可能に支承されることを特徴とする内燃機関のバルブリフト可変装置が提案される。

[0016] 本発明の第 9の特徴によれば、前記第 8の特徴に加えて、前記上部ホルダならびに上部ホルダに上方力も結合されるキャップに、前記ロッカアーム側に突出する力ムシャフト用支持ボス部が形成され、前記動弁カムを有するカムシャフトが、前記カムシャフト用支持ボス部を貫通して前記上部ホルダおよびキャップ間に回転可能に支承されることを特徴とする内燃機関のバルブリフト可変装置が提案される。

[0017] 本発明の第 10の特徴によれば、前記第 9の特徴に加えて、前記クランク部材用支持ボス部および前記カムシャフト用支持ボス部間を結ぶリブが前記上部ホルダに突設されることを特徴とする内燃機関のバルブリフト可変装置が提案される。

[0018] 本発明の第 11の特徴によれば、前記第 1の特徴に加えて、前記クランク部材が、前記機関弁と、シリンダヘッドに設けられるプラグ筒との間に、前記連結部の外面を前記プラグ筒に対向させるようにして配置され、前記連結部の外面に、プラグ筒との干渉を回避するための逃げ溝が形成されることを特徴とする内燃機関のバルブリフト可変装置が提案される。

発明の効果

[0019] 本発明の第 1の特徴によれば、コントロール軸を角変位駆動して可動支軸を無段階に変位させることで機関弁のリフト量を無段階に変化させることが可能であり、また第 1および第 2リンクアームの一端部がロッカアームに回動可能として直接連結されており、両リンクアームを配置するスペースを少なくして動弁装置のコンパクトィヒを図ることができ、動弁カムからの動力が吸気側ロッカアームのカム当接部に直接伝達されるので動弁カムに対する優れた追従性を確保することができる。し力も第 2リンクァームを両側から挟むクランクウェブが連結部で一体に連結されるので、クランク部材の回動に要するトルクが大きくても可動支軸の捩じり強度負担を小さくすることができ、可動支軸をクランク部材と別体にして、一対のクランクウェブおよび第 2リンクアームの可動支軸揷通部を整合させた状態で可動支軸を圧入等で挿入するように構成し得るので組付けが容易となる。さらにクランク部材の連結部は第 2リンクアームと干渉することはないので、クランク部材および第 2リンクアームが大型化することはない。 [0020] また本発明の第 2の特徴によれば、クランク部材の回動範囲を規制するための構造をコンパクトにまとめて構成することができる。

[0021] 本発明の第 3の特徴によれば、クランク部材がロッカアームの両側で機関本体に支承されるので、両持ち支持によりクランク部材の支持剛性を高め、機関弁のリフト量可変制御を精密に行うことが可能となる。

[0022] 本発明の第 4の特徴によれば、複数気筒に共通な単一のクランク部材を用いることにより、部品点数の増大を回避して内燃機関のコンパクトィ匕を図ることができる。

[0023] 本発明の第 5の特徴によれば、クランク部材の機関本体への組付け性向上を図ることがでさる。

[0024] 本発明の第 6の特徴によれば、クランク部材を支持するにあたってのシリンダヘッドの設計自由度を増大することができる。

[0025] 本発明の第 7の特徴によれば、クランク部材の支持部での摩擦損失を低減しつつ、クランク部材の組付け性を高めることができる。

[0026] 本発明の第 8の特徴によれば、クランク部材の支持剛性をより一層高めることができる。

[0027] 本発明の第 9の特徴によれば、カムシャフトを支持するための部品点数を最小限に抑えつつ、カムシャフトの支持剛性を高めることができる。

[0028] 本発明の第 10の特徴によれば、クランク部材およびカムシャフトの支持剛性をさらに高めることができる。

[0029] さらに本発明の第 11の特徴によれば、プラグ筒を動弁装置側により近接させて配置することを可能とし、内燃機関のコンパ外ィ匕が可能となる。

図面の簡単な説明

[0030] [図 1]図 1は内燃機関の部分縦断面図であって図 2の 1 1線断面図である。（実施例 1)

[図 2]図 2は図 1の 2— 2線断面図である。（実施例 1)

[図 3]図 3は図 2の 3— 3線断面図である。（実施例 1)

[図 4]図 4は図 1の要部拡大図である。（実施例 1)

[図 5]図 5は吸気側ロッカアームを図 4の 5矢視方向からみた底面図である。（実施例 1)

1—

[図1— 6]図 6は図 4の 6— 6線断面図である。（実施例 1)

[図 7]図 7はリフト可変機構の斜視図である。（実施例 1)

[図 8]図 8は図 4の 8— 8線断面図である。（実施例 1)

[図 9]図 9は図 2の 9 9線矢視図である。（実施例 1)

[図 10]図 10は図 9の 10矢視方向力も見た斜視図である。（実施例 1) 符号の説明

•機関本体

14·· 'シリンダヘッド

20·· '機関弁としての吸気弁

29·· •動弁カム

30·· 'カムシャフト

31·· •ロッカアーム

32·· •バルブリフト可変装置

38·· ，上部ホルダ

39·· 'キャップ

50·· 'カム当接部としてのローラ

57·· •固定支軸としての吸気側ロッカシャフト

58·· '第 1リンクアーム

59·· '第 2リンクアーム

60·· •可動支軸

61·· 'クランク部材

61a- ··クランクウェブ

61b- ··ジャーナル部

61c- ··連結部

62·· •駆動手段としてのァクチユエータモータ

77·· '下部ホルダ

79·· •ローラベアリング 80 · · 'クランク部材用支持ボス部

81 · · 'カムシャフト用支持ボス部

82 · "リブ

87 · · ·プラグ筒

88…逃げ溝

105 · · ·ストッパピン

発明を実施するための最良の形態

[0032] 以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

実施例 1

[0033] 図 1一図 10は本発明の一実施例を示すものである。

[0034] 先ず図 1において、直列多気筒である内燃機関 Eの機関本体 11は、内部にシリンダボア 12· · ·が設けられたシリンダブロック 13と、シリンダブロック 13の頂面に結合されたシリンダヘッド 14と、シリンダヘッド 14の頂面に結合されるヘッドカバー 15とを備え、各シリンダボア 12…にはピストン 16…が摺動自在に嵌合され、各ピストン 16…の頂部を臨ませる燃焼室 17…がシリンダブロック 13およびシリンダヘッド 14間に形成される。

[0035] シリンダヘッド 14には、各燃焼室 17…に通じ得る吸気ポート 18· · ·および排気ポート 19…が設けられており、各吸気ポート 18· · ·がー対の機関弁である吸気弁 20…でそれぞれ開閉され、各排気ポート 19がー対の排気弁 21 · · ·でそれぞれ開閉される。吸気弁 20が備えるステム 20aの上端部に設けられるばねシート 22およびシリンダへッド 14間には、各吸気弁 20…を閉弁方向に付勢する弁ばね 23が設けられる。また排気弁 21が備えるステム 21aの上端部に設けられるばねシート 24およびシリンダへッド 14間には、各排気弁 21…を閉弁方向に付勢する弁ばね 25が設けられる。

[0036] 各吸気弁 20…を開閉駆動する吸気側動弁装置 28は、本発明に従って構成されるものであり、吸気側動弁カム 29を各気筒毎に有する吸気側カムシャフト 30と、吸気側動弁カム 29に従動して揺動するとともに各気筒毎に一対の吸気弁 20…に共通に連動、連結される吸気側ロッカアーム 31と、バルブリフト可変装置 32とを各気筒毎に備えており、排気弁 21…を開閉駆動する排気側動弁装置 33は、排気側動弁カム 34を各気筒毎に有する排気側カムシャフト 35と、排気側動弁カム 34に従動して揺動するとともに各気筒毎に一対の排気弁 21 · · ·に共通に連動、連結される排気側口ッカァ一ム 36とを各気筒毎に備える。

[0037] 図 2および図 3を併せて参照して、シリンダヘッド 14には、各気筒の両側に配置されるようにして上部ホルダ 38…が締結されており、各上部ホルダ 38…には、吸気側カムホルダ 41 · "および排気側カムホルダ 42· "を協働して構成するキャップ 39· · ·, 4 0…が上方力も締結される。而して吸気側カムホルダ 39· · ·を構成する上部ホルダ 38

• · -およびキャップ 39間には吸気側カムシャフト 30が回転自在に支承され、排気側力ムホルダ 42· ··を協働して構成する上部ホルダ 38· ··およびキャップ 40· · ·間には排気側カムシャフト 35が回転自在に支承される。

[0038] 排気側ロッカアーム 36の一端部は、排気側カムシャフト 35と平行な軸線を有して上部ホルダ 38で支持された排気側ロッカシャフト 43で揺動可能可能に支承されており、排気側ロッカアーム 36の他端部には、一対の排気弁 21 · · ·におけるステム 21a…の上端に当接する一対のタペットねじ 44, 44が進退位置を調節可能として螺合される。また排気側ロッカアーム 36の中間部には、排気側ロッカシャフト 36と平行な軸 45が設けられており、排気側動弁カム 34に転がり接触するローラ 47が前記軸 45との間にローラベアリング 46を介在させて排気側ロッカアーム 36に軸支される。

[0039] このような排気側動弁装置 33は、前記排気側ロッカアーム 36の揺動支持部すなわち排気側ロッカシャフト 43を、排気側ロッカアーム 36の排気弁 21…への連動、連結部すなわちタペットねじ 44· · ·よりも外側に配置するようにしてシリンダヘッド 14に配設される。

[0040] 図 4および図 5において、吸気側ロッカアーム 31の一端部には、一対の吸気弁 20

• · -におけるステム 20a' ··の上端に上方から当接するタペットねじ 49, 49が進退位置を調節可能として螺合される弁連結部 3 laが設けられる。また吸気側ロッカアーム 31 の他端部には、第 1支持部 31bと、第 1支持部 31bの下方に配置される第 2支持部 3 lcとが相互に連なって設けられ、第 1および第 2支持部 31b, 31cは、吸気弁 20· · ·とは反対側に開ヽた略 U字状に形成される。 [0041] 吸気側ロッカアーム 31の第 1支持部 31bには、吸気側カムシャフト 30の吸気側動弁カム 29に転がり接触するカム当接部としてのローラ 50が第 1連結軸 51およびローラベアリング 52を介して軸支されるものであり、ローラ 50は略 U字状である第 1支持部 31bに挟まれるように配置される。

[0042] 図 6を併せて参照して、吸気側ロッカアーム 31は、軽合金の铸造等によって型成形されるものであり、その弁連結部 31aにおける上面の中央部にはたとえば略三角形状の肉抜き部 53が形成され、前記上面とは反対側の面である弁連結部 31aの下面両側には、前記肉抜き部 53とは互い違いに配置されるようにして一対の肉抜き部 54 , 54が形成される。

[0043] ところで、前記肉抜き部 53, 54, 54は吸気側ロッカアーム 31の型成形時に同時に成形されるものであり、上方の肉抜き部 53の抜き勾配が弁連結部 31aの上面に向かうにつれて肉抜き部 53の開口面積を広げる方向となるのに対し、下方の肉抜き部 54 , 54の抜き勾配は弁連結部 31aの下面に向力うにつれて肉抜き部 54, 54の開口面積を広げる方向となるので、肉抜き部 53の内側面の傾斜方向と、肉抜き部 54, 54の内側面の傾斜方向とは同一であり、相互に隣接する肉抜き部 53, 54 ; 53, 54間で弁連結部 31aに形成される壁部 31d, 31dの厚みは略均等になる。

[0044] 図 7および図 8を併せて参照して、バルブリフト可変装置 32は、前記吸気側口ッカァーム 31の第 1支持部 31bに一端部が回動可能に連結されるとともに他端部が機関本体 11の固定位置に固定支軸としての吸気側ロッカシャフト 57を介して回動可能に支承される第 1リンクアーム 58と、前記吸気側ロッカアーム 31の第 2支持部 31cに一端部が回動可能に連結される第 2リンクアーム 59と、第 2リンクアーム 59の他端部を回動可能に支承する可動支軸 60と、該可動支軸 60をその軸線と平行な軸線まわりに角変位させることを可能として可動支軸 60に連結されるクランク部材 61と、可動支軸 60を角変位させるベくクランク部材 61に連結される駆動手段としてのァクチユエータモータ 62とを備える。

[0045] 第 1リンクアーム 58の一端部は、吸気側ロッカアーム 31の第 1支持部 31bを両側から挟むように略 U字状に形成されており、ローラ 50を吸気側ロッカアーム 31に軸支する第 1連結軸 51を介して第 1支持部 31bに回動可能に連結される。また第 1リンクァーム 58の他端部を回動可能に支承する吸気側ロッカシャフト 57は、シリンダヘッド 1

4に締結される上部ホルダ 38…で支持される。

[0046] 第 1リンクアーム 58の下方に配置される第 2リンクアーム 59の一端部は、吸気側ロッ力アーム 31の第 2支持部 31cに挟まれるように配置され、第 2連結軸 63を介して第 2 支持部 31cに回動可能に連結される。

[0047] 第 1リンクアーム 58の他端部の両側で上部ホルダ 38, 38には、吸気側ロッカシャフト 57を支持するようにして支持ボス 64, 64がー体に突設され、これらの支持ボス 64

…で第 1リンクアーム 58の他端部の前記吸気側ロッカシャフト 57の軸線に沿う方向での移動が規制される。

[0048] ところで、両吸気弁 20…は弁ばね 23…で閉弁方向にばね付勢されるものであり、閉弁方向にばね付勢されている両吸気弁 20…を吸気側ロッカアーム 31で開弁方向に駆動しているときに吸気側ロッカアーム 31のローラ 50は、弁ばね 23· · ·の働きによつて吸気側動弁カム 29に接触しているのである力吸気弁 20…の閉弁状態では、弁ばね 23…のばね力は吸気側ロッカアーム 31に作用することはなぐローラ 50が吸気側動弁カム 29から離れてしまい、吸気弁 20…の微小開弁時における弁リフト量の制御精度が低下してしまう可能性がある。そこで、弁ばね 23· · ·とは別のロッカアーム付勢ばね 65…により、前記ローラ 50を吸気側動弁カム 29に当接させる方向に吸気側ロッカアーム 31が付勢される。

[0049] 前記ロッカアーム付勢ばね 65…は、前記支持ボス 64· · ·を囲繞するコイル状のねじりばねであり、機関本体 11および吸気側ロッカアーム 31間に設けられる。すなわち口ッカアーム付勢ばね 65· · ·の一端は前記支持ボス 64· · ·に係合され、ロッカアーム付勢ばね 65…の他端は、吸気側ロッカアーム 31と一体に作動する中空の第 1連結軸 5 1内に挿入、係合される。

[0050] 第 1リンクアーム 58の他端部は、コイル状に巻かれている前記ロッカアーム付勢ばね 65…の外周よりも側面視では内方に外周が配置されるようにして円筒状に形成されるものであり、第 1リンクアーム 58の他端部における軸方向両端には、ロッカアーム付勢ばね 65…が第 1リンクアーム 58側に倒れるのを阻止する複数たとえば一対の突部 66, 67が、周方向に間隔をあけてそれぞれ突設される。したがって第 1リンクァーム 58の他端部が大型化することを回避しつつ、ロッカアーム付勢ばね 65…の前記倒れを防止し、第 1リンクアーム 58の他端部の支持剛性を高めることができる。

[0051] しかも前記突部 66, 67は、第 2リンクアーム 59の作動範囲を避けて配置されるものであり、突部 66, 67· ··が第 1リンクアーム 58の他端部に設けられるにもかかわらず、第 2リンクアーム 59の作動範囲を充分に確保することができる。

[0052] 機関本体 11に設けられた吸気カムホルダ 41…におけるキャップ 39…には、吸気側ロッカアーム 31の他端側上部に向けてオイルを供給するオイルジェット 68 · · ·が取付けられる。

[0053] ところで、複数の上部ホルダ 38…の 1つには、図示しないオイルポンプからのオイルを導く通路 69が設けられる。また吸気側カムシャフト 30の下半部に対向して各上部ホルダ 38…の上部には円弧状の凹部 70…が設けられており、前記通路 69は、各凹部 70…の 1つに連通する。一方、吸気側カムシャフト 30には、オイル通路 71が同軸に設けられており、各吸気側カムホルダ 41 · · ·に対応する部分で吸気側カムシャフト 30には、内端をオイル通路 71に通じさせる連通孔 72…がその外端を吸気側カムシャフト 30の外面に開口させるようにして設けられており、各吸気側カムホルダ 41· ·· および吸気側カムシャフト 30間には、前記連通孔 72…を介して潤滑用のオイルが供給される。

[0054] また上部ホルダ 38…とともに吸気側カムホルダ 41 · ··を構成するキャップ 39· ··の下面には、前記凹部 70…に通じる通路を上部ホルダ 38…の上面との間に形成する凹部 73…が設けられ、凹部 73 · · ·に通じてキャップ 39· · ·に設けられる通路 74· · ·に連なるようにしてオイルジェット 68· · ·がキャップ 39· · ·に取付けられる。

[0055] このように吸気側カムシャフト 30を回転自在に支承するようにして機関本体 11に設けられる吸気カムホルダ 46…のキャップ 39 · · ·にオイルジェット 68· · ·が取付けられるので、吸気側カムシャフト 30および吸気側カムホルダ 41 · · ·間を潤滑するための油路を利用して、充分に高圧かつ充分な量のオイルをオイルジヱット 68· ··から供給することがでさる。

[0056] また第 1および第 2リンクアーム 58, 59の一端部を吸気側ロッカアーム 31に連結する第 1および第 2連結軸 51, 63のうち上方の第 1連結軸 51側に向けてオイルジェット 68からオイルが供給されるので、第 1リンクアーム 58および吸気側ロッカアーム 31間を潤滑したオイルが下方の第 2リンクアーム 59側に流下することになる。

[0057] し力も可動支軸 60および第 2連結軸 63の一部を中間部に臨ませるオイル導入孔 7 5, 76が、可動支軸 60および第 2連結軸 63の軸線を結ぶ直線と直交する方向で第 2 リンクアーム 59に設けられており、各オイル導入孔 75, 76の一端は第 1連結軸 51側に向けて開口している。したがって第 1リンクアーム 58から下方に流下したオイルが、第 2リンクアーム 59と、可動支軸 60および第 2連結軸 63との間に効果的に導かれることになり、簡単かつ部品点数を少なくした潤滑構造で、吸気側ロッカアーム 31と、第 1および第 2リンクアーム 58, 59との連結部、ならびに第 2リンクアーム 59および可動支軸 60間をともに潤滑して円滑な動弁作動を保証することができる。

[0058] クランク部材 61は、一列に並ぶ複数気筒に共通に機関本体 11に支承される単一のものであり、吸気側ロッカアーム 31の両側に配置されるクランクウェブ 61a, 61aと、両クランクウェブ 61a, 61aの基端部外面に直角に連なって機関本体 11に回動可能に支承されるジャーナル部 61b, 61bと、第 2リンクアーム 59との干渉を避ける位置で両クランクウェブ 61a, 61a間を一体に連結する連結部 61cとを各気筒毎に有してクランク形状に構成され、可動支軸 60は、両クランクウェブ 6 la, 6 la間を結ぶようにしてクランク部材 61に連結される。

[0059] クランク部材 61の各ジャーナル部 61b…は、機関本体 11のシリンダヘッド 14に結合される上部ホルダ 38…と、上部ホルダ 38に下方カゝら結合される下部ホルダ 77…との間で回動可能に支承される。下部ホルダ 77…は、上部ホルダ 38…に締結されるようにしてシリンダヘッド 14とは別体に形成されており、シリンダヘッド 14の上面には、下部ホルダ 77 · · ·を配置するための凹部 78…が設けられる。

[0060] し力も上部および下部ホルダ 38· · ·, 77· · ·と、ジャーナル部 61b…との間にはローラベアリング 79· · ·が介装されるものであり、このローラベアリング 79· · ·は、複数のウェブ 61 a, 61 a…および連結部 61 c · · ·を有して複数気筒に共通なクランク部材 61のジャ一ナル部 61b…と、上部および下部ホルダ 38· · ·, 77· · ·との間に介装するために半割り可能とされる。

[0061] 上部および下部ホルダ 38· · ·, 77· · ·には、クランク部材 61のクランクウェブ 61a…側に突出するクランク部材用支持ボス部 80…が、前記ジャーナル部 61aを貫通せしめるべく形成される。一方、吸気側カムホルダ 41 · · ·を協働して構成すべく相互に結合された上部ホルダ 38· · ·およびキャップ 39· · ·には、吸気側カムシャフト 30を貫通せしめるカムシャフト用支持ボス部 81…が吸気側ロッカアーム 31…に向けて突出するようにして形成されており、上部ホルダ 38…には、クランク部材用支持ボス部 80…およびカムシャフト用支持ボス部 81…間を結ぶリブ 82…がー体に突設される。

[0062] 前記リブ 82…内には、ローラベアリング 79…側にオイルを導く通路 83· · ·が、上部ホルダ 38· ··の上面の凹部 70· · .に通じるようにして設けられる。

[0063] ところで、排気側動弁装置 33が排気側ロッカアーム 36の揺動支持部を、排気側口ッカアーム 36の排気弁 21…への連動、連結部よりも外側に配置するようにしてシリンダヘッド 14に配設されるのに対し、上記吸気側動弁装置 28は、その吸気側口ッカシャフト 57および可動支軸 60· · ·を、吸気側ロッカアーム 31 · · ·の吸気弁 20…への連動、連結部よりも内側に配置するようにしてシリンダヘッド 14に配設される。

[0064] しかも吸気側および排気側動弁装置 28, 33間でシリンダヘッド 14には、燃焼室 17 に臨むようにしてシリンダヘッド 14に取付けられる点火プラグ 86を挿入せしめるブラグ筒 87が取付けられるのである力このプラグ筒 87は、上方に向力うにつれて排気側動弁装置 33に近接するように傾斜して配置される。

[0065] 而して吸気側動弁装置 28におけるクランク部材 61は、吸気弁 20…と、前記プラグ筒 87· ··との間で、連結部 61cr ··外面を前記プラグ筒 87· · ·に対向させるようにして配置されることになるが、連結部 61c…の外面には、プラグ筒 87· · ·との干渉を回避するための逃げ溝 88…が形成される。

[0066] ところで吸気弁 20…が閉弁状態にあるときに第 2リンクアーム 59を吸気側口ッカァーム 31に連結する第 2連結軸 63は、クランク部材 61のジャーナル部 61b…と同軸上にあり、クランク部材 61がジャーナル部 61b…の軸線まわりに揺動すると、可動支軸 60はジャーナル部 6 lb…の軸線を中心とする円弧上を移動することになる。

[0067] 前記クランク部材 61にお、て、たとえば気筒配列方向に沿う一端側のクランクゥェブ 61aには、クランク部材 61の回動軸線すなわちジャーナル部 61bの軸線と平行なストッパピン 105が突設されており、機関本体 11におけるヘッドカバー 15の側壁内面には、図 7で示すように、前記ストッパピン 105の先端を挿入せしめる規制孔 106 力前記ジャーナル部 61bの軸線を中心とする円弧状に形成される。而してストツバピン 105が前記規制孔 106内で移動し得る範囲にクランク部材 61の回動範囲が規制される。すなわちクランク部材 61の回動軸線と平行なストッパピン 105が、機関本体 11側への係合によってクランク部材 61の回動範囲を規制すベぐクランクウェブ 6 laに突設される。

[0068] 図 9および図 10において、クランク部材 61が備えるジャーナル部 61b…の 1つは、ヘッドカバー 15に設けられた支持孔 89から突出するものであり、このジャーナル部 6 lbの先端にコントロールアーム 91が固定され、該コントロールアーム 91がシリンダへッド 14の外壁に取付けられたァクチユエータモータ 62によって駆動される。すなわちァクチユエータモータ 62により回転するねじ軸 92にナット部材 93が嚙み合っており、ナット部材 93にピン 94で一端を枢支された連結リンク 95の他端力ピン 96, 96を介してコントロールアーム 91に連結される。したがってァクチユエータモータ 62を作動せしめると、回転するねじ軸 92に沿ってナット部材 93が移動し、ナット部材 93に連結リンク 95を介して連結されたコントロールアーム 91によってジャーナル部 61b…まわりにクランク部材 61が揺動することで、可動支軸 60が変位することになる。

[0069] ヘッドカバー 15の外壁面に、例えばロータリエンコーダのような回転角センサ 97が設けられており、そのセンサ軸 97aの先端にセンサアーム 98の一端が固定される。コントロールアーム 91には、その長手方向に沿って直線状に延びるガイド溝 99が形成されており、そのガイド溝 99にセンサアーム 98の他端に設けた連結軸 100が摺動自在に嵌合する。

[0070] ねじ軸 92、ナツ卜部材 93、ピン 94、連結リンク 95、ピン 96, 96、コントロールアーム 91、回転角センサ 97、センサアーム 98および連結軸 100は、シリンダヘッド 14およびヘッドカバー 15の側面にボルト 102…で取付けられるケース 101内に収納され、ケース 101の開放端面を覆うカバー 103がねじ部材 104· · ·でケース 101に取付けられる。

[0071] 前記バルブリフト可変装置 32において、ァクチユエータモータ 62でコントロールァーム 91が図 9で示す位置から反時計方向に回動すると、コントロールアーム 91に連結されたクランク部材 61も反時計方向に回動し、可動支軸 60が下降する。この状態で吸気側カムシャフト 30の吸気側動弁カム 29でローラ 50が押圧されると、吸気側口ッカシャフト 57、第 1連結軸 51、第 2連結軸 63および可動支軸 60を結ぶ四節リンクが変形して吸気側ロッカアーム 31が下方に揺動し、タペットねじ 49, 49が吸気弁 20 のステム 20a…を押圧し、吸気弁 20…を低リフトで開弁する。

[0072] ァクチユエータモータ 62でコントロールアーム 91が図 9の実線位置に回動すると、コントロールアーム 91に連結されたクランク部材 61が時計方向に回動し、可動支軸 6 0が上昇する。この状態では吸気カムシャフト 30の吸気側動弁カム 29でローラ 50が押圧されると、前記四節リンクが変形して吸気側ロッカアーム 31が下方に揺動し、タペットねじ 49, 49が吸気弁 20· · ·のステム 20aを押圧し、吸気弁 20· · ·が高リフトで開弁する。

[0073] 次にこの実施例の作用について説明すると、吸気弁 20…の開弁リフト量を連続的に変化させるためのバルブリフト可変装置 32において、第 1および第 2リンクアーム 5 8, 59の一端部は、一対の吸気弁 20…に連動、連結される弁連結部 31aを有する吸気側ロッカアーム 31に並列して相対回動可能に連結され、第 1リンクアーム 58の他端部が機関本体 11に支持される吸気側ロッカシャフト 57で回動可能に支承され、第 2リンクアーム 59の他端部は変位可能な可動支軸 60で回動可能に支承されている。

[0074] したがって可動支軸 60を無段階に変位させることで吸気弁 20…のリフト量を無段階に変化させることが可能であり、スロットル弁を不要として吸気量を制御することが可能である。しかも第 1および第 2リンクアーム 58, 59の一端部が吸気側ロッカアーム 31に回動可能として直接連結されており、両リンクアーム 58, 59を配置するスペースを少なくして動弁装置のコンパクトィ匕を図ることができ、吸気側動弁カム 29からの動力が吸気側ロッカアーム 31のローラ 50に直接伝達されるので吸気側動弁カム 29に対する優れた追従性を確保することができる。また吸気側カムシャフト 30の軸線に沿う方向での吸気側ロッカアーム 31、第 1および第 2リンクアーム 58, 59の位置をほぼ同一位置に配置することができ、吸気側カムシャフト 31の軸線に沿う方向での吸気側動弁装置 28のコンパクトィ匕を図ることができる。

[0075] また第 1リンクアーム 58の一端部は第 1連結軸 51を介して吸気側ロッカアーム 31に回動可能に連結され、ローラ 50が第 1連結軸 51を介して吸気側ロッカアーム 31に軸支されるので、第 1リンクアーム 58の一端部の吸気側ロッカアーム 31への回動可能な連結、ならびに前記ローラ 50の吸気側ロッカアーム 31への軸支を共通の第 1連結軸 51で達成するようにして、部品点数の低減ィ匕を図るとともに吸気側動弁装置 28をよりコンノク卜ィ匕することがでさる。

[0076] 吸気側および排気側動弁装置 28, 33のうちリンク可変機構 32を備える吸気側動弁装置 28では、吸気側ロッカシャフト 57および可動支軸 60が、吸気側ロッカアーム 31の吸気弁 20…への連動、連結部よりも内側に配置され、排気側動弁装置 33が備える排気側ロッカアーム 36の揺動支持部が、排気側ロッカアーム 36および排気弁 2 1…の連動、連結部よりも外側に配置されているので、燃焼室 17をコンパクトィ匕して良好な燃焼を得るべく吸気弁 20…および排気弁 21…の挟み角 α (図 1参照)を小さく設定しても、シリンダヘッド 14の大型化を回避しつつ吸気側および排気側動弁装置 28, 33の相互干渉を回避することができる。

[0077] また排気側動弁装置 33は、排気側動弁カム 34を有する排気側カムシャフト 35と、排気側動弁カム 35に従動して揺動すべく排気側ロッカシャフト 43を介して機関本体 11に揺動可能に支承されるとともに排気弁 21…に連動、連結される排気側口ッカァーム 36とを備え、吸気側および排気側動弁装置 28, 33間に配置されるプラグ筒 68 力上方に向かうにつれて排気側動弁装置 33に近接するように傾斜してシリンダへッド 14に取付けられているので、プラグ筒 68を吸気側および排気側動弁装置 28, 3 3との干渉を回避するように配置して、シリンダヘッド 14全体のより一層のコンパクトィ匕に寄与することができる。

[0078] ところで吸気側動弁装置 28のリンク可変機構 32が備えるクランク部材 61は、第 2リンクアーム 59を両側から挟むクランクウェブ 6 la, 61aと、第 2リンクアーム 59との干渉を回避する位置で前記両クランクウェブ 6 la, 6 laを一体に結合する連結部 61cとを有してクランク状に構成され、可動支軸 63が、両クランクウェブ 6 la, 6 la間を結ぶようにしてクランク部材 61に連結されている。したがって角変位駆動されるクランク部材 61の剛性増大を図ることができるとともに、クランク部材 61の回動に要するトルクが大きくても可動支軸 63の捩じり強度負担を小さくすることができ、可動支軸 63をクランク部材 61と別体にして、一対のクランクウェブ 6 la, 6 laおよび第 2リンクアーム 59 の可動支軸揷通部を整合させた状態で可動支軸 63を圧入等で挿入するように構成し得るので組付けが容易となる。し力もクランク部材 61の連結部 61cは第 2リンクァーム 59と干渉することはないので、クランク部材 61および第 2リンクアーム 59が大型化することはない。

[0079] またクランク部材 61の回動軸線と平行なストッパピン 105が、機関本体 11側への係合によってクランク部材 61の回動範囲を規制すベぐクランクウェブ 61aに突設されるので、クランク部材 61の回動範囲を規制するための構造をコンパクトにまとめて構成することができる。

またクランク部材 61は、可動支軸 60をその軸線と平行な軸線まわりに角変位させることを可能として可動支軸 60に連結されるとともに吸気側ロッカアーム 31の両側で機関本体 11に支承されるものであり、両持ち支持によりクランク部材 61の支持剛性を高め、吸気弁 20…のリフト量可変制御を精密に行うことが可能となる。

[0080] また単一の前記クランク部材 61が、一列に並ぶ複数気筒に共通にして機関本体 1 1に支承されるので、部品点数の増大を回避して内燃機関 Eのコンパクトィ匕を図ることができる。

[0081] 前記クランク部材 61のジャーナル部 61b…は、機関本体 11のシリンダヘッド 14に結合される上部ホルダ 38· · ·と、上部ホルダ 38· · .に下方カゝら結合される下部ホルダ 7 7· · ·との間で回動可能に支承されるものであり、クランク部材 61の機関本体 11への組付け性向上を図ることができ、し力もシリンダヘッド 14とは別体である下部ホルダ 7 7· · ·が、上部ホルダ 38· · ·に締結されるので、クランク部材 61を支持するにあたってのシリンダヘッド 14の設計自由度を増大することができる。

[0082] また上部および下部ホルダ 38· · ·, 77· · ·と、ジャーナル部 61b…との間に、半割り可能なローラベアリング 79 · · ·が介装されるので、クランク部材 61の支持部での摩擦損失を低減しつつ、クランク部材 61の組付け性を高めることができる。

[0083] また相互に結合された上部および下部ホルダ 38· · ·, 77· · ·には、クランク部材 61のクランクウェブ 61a…側に突出するクランク部材用支持ボス部 80…が形成され、クランク部材用支持ボス部 80…を貫通するジャーナル部 61b…が上部および下部ホルダ 38· ··, 77· ··間で回動可能に支承されるので、クランク部材 61の支持剛性をより一層高めることができる。

[0084] また上部ホルダ 38· · 'と、上部ホルダ 38· · ·に上方から結合されるキャップ 39 · · ·に、吸気側ロッカアーム 31に向けて突出するカムシャフト用支持ボス部 81…が形成されており、吸気側カムシャフト 30が、カムシャフト用支持ボス部 81…を貫通して上部ホルダ 38· ··およびキャップ 39…間に回転可能に支承されるので、吸気側カムシャフト 30を支持するための部品点数を最小限に抑えつつ、吸気側カムシャフト 30の支持剛性を高めることができる。

[0085] さらにクランク部材用支持ボス部 80· ··およびカムシャフト用支持ボス部 81 · · ·間を結ぶリブ 82…が上部ホルダ 38…に突設されて、るので、クランク部材 61および吸気側カムシャフト 30の支持剛性をさらに高めることができる。

[0086] ところで、クランク部材 61は、吸気弁 20…と、シリンダヘッド 14に設けられるプラグ筒 87との間に、連結部 61cの外面をプラグ筒 87に対向させるようにして配置されており、前記連結部 61cの外面に、プラグ筒 87との干渉を回避するための逃げ溝 88が形成されるので、プラグ筒 87を吸気側動弁装置 28側により近接させて配置することを可能とし、内燃機関 Eのコンパクトィ匕が可能となる。

[0087] 吸気側動弁装置 28の吸気側ロッカアーム 31では、その弁連結部 61aの相互に反対側の面に、互い違いとなる肉抜き部 53, 54, 54が形成されるので、吸気側ロッカアーム 31の軽量化を図ることが可能である。

[0088] し力も吸気側ロッカアーム 31の型成形時に各肉抜き部 53, 54, 54も形成されるのである力相互に隣接する肉抜き部 53, 54 ; 53, 54の抜き勾配が相互に逆方向であることから相互に隣接する肉抜き部 53, 54 ; 53, 54の内側面は同一方向に傾斜することになり、したがって相互に隣接する肉抜き部 53, 54 ; 53, 54間で吸気側ロッ力アーム 31に形成される壁部 3 Id, 3 Idの厚みは略均等となるものであり、略均等な厚みの壁部 31d, 31dによって吸気側ロッカアーム 31の剛性を維持することができる

[0089] また吸気側動弁装置 28は、吸気弁 20…のリフト量を無段階に可変とするバルブリフト可変装置 32を備えるので、部品点数が比較的多くなり、吸気側動弁装置 28の重量増大の原因ともなりがちなバルブリフト可変装置 32を有する吸気側動弁装置 28にあっても、吸気側ロッカアーム 31の軽量ィ匕を図ることで吸気側動弁装置 28の軽量ィ匕を可能とし、限界回転数の増大を図ることができる。

以上、本発明の実施例を説明した力本発明は上記実施例に限定されるものではなぐ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うことが可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 動弁カム（29)に当接するカム当接部（50)を有して機関弁（20)に連動、連結されるロッカアーム（31)と、該ロッ力アーム（31)に一端部が回動可能に連結されるとともに他端部が機関本体（11)の固定位置に固定支軸（57)を介して回動可能に支承される第 1リンクアーム（58)と、前記ロッカアーム（31)に一端部が回動可能に連結される第 2リンクアーム（59)と、第 2リンクアーム（59)の他端部を回動可能に支承する可動支軸 (60)と、該可動支軸 (60)をその軸線と平行な軸線まわりに角変位させることを可能として前記可動支軸（60)に連結されるとともに前記機関本体（11)に回動可能に支承されるクランク部材 (61)と、前記可動支軸（60)を角変位させるベく前記クランク部材 (61)に連結される駆動手段 (62)とを備え、前記クランク部材 (61)は、第 2リンクアーム（59)を両側力も挟むクランクウェブ（61a)と、第 2リンクアーム（59)との干渉を回避する位置で前記両クランクウェブ (61a)を一体に結合する連結部（61c) とを有してクランク状に構成され、前記可動支軸（60)が、両クランクウェブ (61a)間を結ぶようにしてクランク部材 (61)に連結されることを特徴とする内燃機関のバルブリフト可変装置。

[2] 前記クランク部材 (61)の回動軸線と平行なストツバピン（105)が、前記機関本体（ 11)側への係合によって前記クランク部材 (61)の回動範囲を規制すベぐ前記クランクウェブ (61a)に突設されることを特徴とする請求項 1記載の内燃機関のバルブリフト可変装置。

[3] 前記クランク部材 (61)が、前記ロッカアーム（31)の両側で前記機関本体（11)に支承されることを特徴とする請求項 1または 2記載の内燃機関のバルブリフト可変装置。

[4] 一列に並ぶ複数気筒に共通な単一の前記クランク部材 (61)が、機関本体（11)に支承されることを特徴とする請求項 1記載の内燃機関のバルブリフト可変装置。

[5] 前記クランク部材 (61)は、前記クランクウェブ (61a)の外面に直角に連なるジャーナル部（61b)を有し、前記動弁カム（29)が設けられるカムシャフト（30)を回転可能に支承するカムホルダ (41)の一部を構成して機関本体（11)のシリンダヘッド（14) に結合される上部ホルダ（38)と、上部ホルダ（38)に下方カゝら結合される下部ホルダ (77)との間で、前記ジャーナル部（61b)が回動可能に支承されることを特徴とする請求項 1記載の内燃機関のバルブリフト可変装置。

[6] 前記シリンダヘッド（14)とは別体である前記下部ホルダ (77)力前記上部ホルダ ( 38)に締結されることを特徴とする請求項 5記載の内燃機関のバルブリフト可変装置

[7] 前記上部および下部ホルダ (38, 77)と、前記ジャーナル部（61b)との間に、半割り可能なローラベアリング（79)が介装されることを特徴とする請求項 5または 6記載の内燃機関のバルブリフト可変装置。

[8] 相互に結合された上部および下部ホルダ（38, 77)に、前記クランクウェブ (61a) 側に突出するクランク部材用支持ボス部（80)が形成され、該クランク部材用支持ボス部（80)を貫通する前記ジャーナル部（61b)が上部および下部ホルダ（38, 77)間で回動可能に支承されることを特徴とする請求項 5記載の内燃機関のバルブリフト可変装置。

[9] 前記上部ホルダ (38)ならびに上部ホルダ (38)に上方力も結合されるキャップ（39 )に、前記ロッカアーム（31)側に突出するカムシャフト用支持ボス部（81)が形成され、前記動弁カム（29)を有するカムシャフト（30)力前記カムシャフト用支持ボス部（8 1)を貫通して前記上部ホルダ（38)およびキャップ（39)間に回転可能に支承されることを特徴とする請求項 8記載の内燃機関のバルブリフト可変装置。

[10] 前記クランク部材用支持ボス部（80)および前記カムシャフト用支持ボス部（81)間を結ぶリブ (82)が前記上部ホルダ（38)に突設されることを特徴とする請求項 9記載の内燃機関のバルブリフト可変装置。

[11] 前記クランク部材 (61)が、前記機関弁（20)と、シリンダヘッド（14)に設けられるプラグ筒 (87)との間に、前記連結部（61c)の外面を前記プラグ筒 (87)に対向させるようにして配置され、前記連結部（61c)の外面に、プラグ筒（87)との干渉を回避するための逃げ溝 (88)が形成されることを特徴とする請求項 1記載の内燃機関のバルブリフト可変装置。