JP2017166365A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の上下方向の高さを可及的に小さくして、装置全体の小型化を図ってエンジンルーム内への搭載性を向上させることができる。
【解決手段】駆動軸２の外周に設けられた駆動カム５と、一端部１２ａが第１ピン１４を介して駆動カムに回転自在に連結され、他端部１２ｂが揺動カム４に第２ピン１５を介して相対回転自在に設けられたリンクロッド１２と、駆動軸の外周に設けられ、基部１３ａの外面に第１歯車部１４が形成され、第１ピンを駆動軸の径方向に沿って移動案内するガイド孔１３ｃを有する制御リンク１３と、制御軸１７の外周に固定されて、第１歯車部に噛み合う第２歯車部１５を有する歯車構成部材１８と、を備え、制御軸の正逆回転に伴って第１、第２歯車部を介して制御リンクの回動姿勢を制御して揺動カムによる吸気弁リフト・作動角を可変にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、機関弁である吸気弁や排気弁の少なくとも作動角（開弁期間）を機関運転状態に応じて可変にできる内燃機関の可変動弁装置に関する。

従来の内燃機関の可変動弁装置としては、以下の特許文献１に記載されたものがある。

この可変動弁装置は、クランクシャフトから回転力が伝達される駆動軸の外周に、軸心が駆動軸の軸心から偏心した駆動カムが設けられていると共に、駆動カムの回転力がリンクアームやロッカアーム、リンクロッドなどからなる多節リンク状の伝達機構を介して揺動カムに伝達され、この揺動カムの揺動により吸気弁を、バルブスプリングのばね力を介して開閉作動させるようになっている。また、機関運転状態に応じて吸気弁のリフト量を可変にする制御機構を備えている。

この制御機構は、電動モータやボール螺子機構からなるアクチュエータによって回転位置が制御され、機関前後方向に沿って設けられた長尺な制御軸と、該制御軸の外周に固定されて、前記ロッカアームの揺動支点位置を変更する制御カムと、を有している。

そして、機関運転状態に応じて前記アクチュエータによって制御軸を回転制御して制御カムの回動位置を変化させることにより、ロッカアームの揺動姿勢を変化させる。これにより、揺動中における揺動カムのカム面のバルブリフター上面に対する転接位置が変化して、吸気弁のバルブリフト量を最大リフトから微小リフトまで可変制御するようになっている。

特開２０１３−２４１２４号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の従来技術にあっては、前記リンクアームやリンクロッドの上方に配置されたロッカアームを、該ロッカアームの中央に有する嵌合孔に嵌合配設された前記制御カムを介して制御軸を支点として揺動させ、この揺動力によって前記揺動カムを揺動させるようになっているため、前記制御軸を必然的に前記ロッカアームやリンクアームなどの前記伝達機構よりも高い位置に設けなければならない。

このため、可変動弁装置の上下方向の高さが大きくなって装置全体の大型化が余儀なくされている。この結果、エンジンルーム内でのレイアウトの自由が制約され機関の搭載性が悪化するおそれがある。

本発明は、前記従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、装置の上下方向の高さを可及的に小さくして、装置全体の小型化を図り得る内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、クランクシャフトから回転力が伝達される駆動軸と、該駆動軸の外周に設けられ、該駆動軸の軸心に対して偏心して設けられた駆動カムと、該駆動カムの外周に相対回転自在に設けられたリンク部材と、前記駆動軸の外周に揺動自在に設けられ、機関弁を開閉作動させる揺動カムと、一端部が第１ピンを介して前記リンク部材に回転自在に連結され、他端部が前記揺動カムに第２ピンを介して相対回転自在に設けられたリンクロッドと、前記駆動軸の外周に挿通孔を介して相対回動可能に設けられ、前記第１ピンを前記駆動軸の径方向に沿って移動案内するガイド孔を有する制御部材と、機関運転状態に応じて前記制御部材の回動姿勢を制御して前記揺動カムによる前記機関弁の少なくとも作動角を可変にする制御機構と、を備えたことを特徴としている。

本願発明によれば、装置の上下方向の高さを可及的に小さくして、装置全体の小型化を図ることができる。

本発明に係る第1実施形態の可変動弁装置の要部を示す分解斜視図である。 第１実施形態における可変動弁装置の斜視図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 本実施形態の可変動弁装置の一部を示す分解斜視図である。 本実施形態の最小リフト、最小作動角制御時の作用説明図であって、Ａ吸気弁の開弁状態、Ｂは閉弁状態を示している。 本実施形態の最大リフト、最大作動角制御時の作用説明図であって、Ａ吸気弁の開弁状態、Ｂは閉弁状態を示している。本実施形態の作用説明図である。 本発明の実施形態における吸気弁のバルブタイミングと作動角の特性図である。 第２実施形態の可変動弁装置における最小リフト、最小作動角制御時の作用説明図であって、Ａ吸気弁の開弁状態、Ｂは閉弁状態を示している。 本実施形態の可変動弁装置における最大リフト、最大作動角制御時の作用説明図であって、Ａ吸気弁の開弁状態、Ｂは閉弁状態を示している。

以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。この実施形態では、可変動弁装置を直列４気筒内燃機関の吸気弁側に適用したものを示しているが、排気弁側に適用することも可能である。
〔第１実施形態〕
前記可変動弁装置は、図１〜図３に示すように、シリンダヘッドに図外のバルブガイドを介して摺動自在に設けられて、吸気ポートを開閉する一気筒当たり２つの機関弁である吸気弁１，１と、機関前後方向に沿って配置された内部中空状の駆動軸２と、前記各吸気弁１，１の上端部に配設された各スイングアーム３，３を介して各吸気弁１，１を開閉作動させる一対の揺動カム４，４と、前記駆動軸２の後述する駆動カム５と揺動カム４，４との間を連係し、前記駆動カム５の回転力を揺動運動に変換して揺動カム４，４に伝達する伝達機構６と、該伝達機構６の姿勢を可変にして各吸気弁１，１のバルブリフト量と作動角を機関運転状態に応じて可変制御する制御機構７と、を備えている。なお、前記作動角とは、吸気弁１，１が開弁されている期間をいう。

前記吸気弁１，１は、シリンダヘッドの上端部内に収容されたほぼ円筒状のボアの底部とバルブステム上端部のスプリングリテーナ１ａ、１ａとの間に弾装されたバルブスプリング８、８によって吸気ポートの各開口端を閉塞する方向に付勢されている。

前記駆動軸２は、シリンダヘッドの上部に設けられた複数の軸受部によって回転自在に軸支されていると共に、一端部に設けられたスプロケットに巻回されたタイミングチェーンを介してクランクシャフトから回転力が伝達されて、図３の時計方向(矢印方向)に回転するようになっている。また、この駆動軸２の外周には、気筒毎に前記駆動カム５がそれぞれ設けられている。

前記駆動カム５は、ほぼ円盤状に形成されたカム本体５ａと、該カム本体５ａの外側部に一体に設けられた筒状のボス部５ｂと、からなり、このボス部５ｂに径方向に穿設されたピン孔５ｃに挿通する固定用ピン９を介して前記駆動軸２に固定されている。また、この駆動カム５は、前記揺動カム４，４の一端側に配置されていると共に、前記ボス部５ｂがカム本体５ａを挟んで揺動カム４，４と反対側に配置されている。前記カム本体５ａは、外周面が偏心円のカムプロフィールに形成されて、軸心Ｙが駆動軸２の軸心Ｘから径方向へ所定量だけオフセットしている。

前記各スイングアーム３は、図２及び図３に示すように、一端部３ａの凹状下面が前記各吸気弁１のステムエンドに当接していると共に、他端部３ｂの球面状下面がシリンダヘッドに有する図外の保持穴内に保持された油圧ラッシアジャスタ１０の球面状の頭部に当接支持されて、この油圧ラッシアジャスタ１０の先端頭部を枢支点として揺動するようになっている。また、各スイングアーム３は、中空状のほぼ中央位置に各揺動カム４が当接するローラ３ｃが回転自在に支持されている。

前記各揺動カム４は、図１及び図３に示すように、同一形状のほぼ雨滴状を呈し、基端部側に前記駆動軸２の外周面に相対回転自在に嵌挿される円筒状のカムシャフト４ａが一体に形成されて、該カムシャフト４ａを介して前記駆動軸２の軸心Ｘを中心として揺動自在に支持されている。また、各揺動カム４は、基端部と先端側のカムノーズ部４ｂとの間の下面には、カム面４ｃがそれぞれ形成されている。このカム面４ｃは、基端部側のベースサークル面と、該ベースサークル面からカムノーズ部４ｂ側に円弧状に延びるランプ面と、該ランプ面からカムノーズ部４ｂの先端側に有する最大リフトの頂面に連なるリフト面とが形成されており、該ベースサークル面とランプ面、リフト面及び頂面とが、揺動カム４の揺動位置に応じて各スイングアーム３のローラ３ｃの外周面の変位した位置に当接するようになっている。

また、この各揺動カム４は、それぞれのカム面４ｃがリフト面側に移動して吸気弁１，１を開作動させる揺動方向が前記駆動軸２の回転方向(矢印方向)と同一に設定されている。したがって、前記駆動軸２と各揺動カム４との間の摩擦係数によって、各揺動カム４がリフトする方向に連れ回りトルクが発生する。このため、各揺動カム４の駆動効率が向上する。

さらに、前記駆動カム５側の第１揺動カム４は、図１及び図３にも示すように、前記カムシャフト４ａを挟んだカムノーズ部４ｂと反対側の位置に連結部４ｄが一体に突設されており、この連結部４ｄには、後述するリンクロッド１２の他端部に設けられた第２ピン１５が挿通される第２挿通孔であるピン孔４ｅが両側面方向へ貫通形成されている。

なお、前記各ローラ３ｃは、各スイングアーム３の上面から突出した状態に配置されていることから、作動中において各スイングアーム３と各揺動カム４の連結部４ｄやリンクロッド１２の他端部１７ｂとの干渉が抑制される。

前記伝達機構６は、図１〜図３に示すように、前記駆動カム５とリンクロッド１２とを連係するリンク部材であるリンクアーム１１と、該リンクアーム１１を介して前記駆動カム５と前記第１揺動カム４とを連係する前記リンクロッド１２と、前記リンクアーム１１とリンクロッド１２との間に配置されて、リンクロッド１２の回動姿勢を変化させる制御部材である制御リンク１３と、から構成され、これらによって多節リンク機構として形成されている。

前記リンクアーム１１は、比較的大径な円環部１１ａと、該円環部１１ａの外周面所定位置に突設された前記突出端１１ｂと、によって瓢箪状に形成され、前記円環部１１ａの中央位置には、前記駆動カム５の外周面を回転自在に嵌合支持する嵌合孔１１ｃが形成されている。一方、前記突出端１１ｂの中央には、リンクロッド１２の後述する第１ピン１４が回転自在に挿入配置される第１挿通孔であるピン孔１１ｄが貫通形成されている。

前記リンクロッド１２は、細長い直線状に形成されて、拡幅状の一端部１２ａのリンクアーム１１側の一側面に前記ピン孔１１ｄに回転自在に挿入保持される前記第１ピン１４が突設されている一方、狭幅状の他端部１２ｂの前記揺動カム４側の他側面には、前記ピン孔４ｅに回転自在に挿入保持される第２ピン１５が突設されている。前記第１ピン１４は、外径が第２ピン１５の外径よりも大きく形成されて十分な強度が確保されている。

前記制御リンク１３は、後述する制御機構７の一部としても構成され、図１及び図３にも示すように、全体がプレート状に形成されて、前記リンクアーム１１とリンクロッド１２との間に挟持状態に配置されており、前記駆動軸２に回転自在に支持された一端部側の円弧プレート状の基部１３ａと、該基部１３ａの上端部に一体に設けられた延出部である細長いガイド部１３ｂと、前記基部１３ａの端部側から前記ガイド部１３ｂの幅方向の中央位置に長手方向に沿って形成されたガイド孔１３ｃと、を有している。

前記基部１３ａは、下部に前記駆動軸２の外周面に対して回転自在に嵌合する支持孔１３ｄが貫通形成されていると共に、一側面には平歯車状の第１歯車部１６が形成されている。この第１歯車部１６は、円弧状に形成され、その円弧の角度範囲は約７５°程度に設定されていると共に、後述する制御機構７の歯車構成部材１８の第２歯車部２１と噛み合って回転力が伝達されることにより、制御リンク１３全体の回動姿勢が駆動軸２を中心に変更されるようになっている。

前記ガイド部１３ｂは、前記基部１３ａの上端から均一な所定幅の長板状に形成され、先端面１３ｆが他の部材との干渉を未然に回避するために円弧面状に形成されている。前記ガイド孔１３ｃは、ガイド部１３ｂの長手方向に沿って直線長孔状に形成され、その幅長さＷが前記第１ピン１４の外径よりも僅かに大きく形成されて、挿通された前記１ピン１４を摺動案内するようになっている。

前記制御機構７は、図１〜図３に示すように、駆動軸２のほぼ側方位置に平行に配置された内部中空状の制御軸１７と、該制御軸１７の外周面に気筒毎にボルト２０によって固定された歯車構成部材１８と、前記制御軸１７の軸方向一端部に設けられて、該制御軸１７を回転駆動するアクチュエータ１９と、を備えている。

前記制御軸１７は、機関の前後方向に沿って配設され、外周面の各気筒に対応する位置に前記各ボルト２０の軸部２０ｂの雄ねじが螺着される４つのボルト孔１７ａが直径方向に沿って貫通形成されていると共に、該各ボルト孔１７ａの外側開口縁に前記ボルト２０の頭部２０ａが着座する円形状の着座面１７ｂが形成されている。

前記歯車構成部材１８は、気筒毎に４つ設けられていると共に、それぞれがほぼ扇状に形成されて、要部である基部の中央位置に前記制御軸１７が挿通する挿通孔１８ａが貫通形成されていると共に、基部の外周部の内部には前記ボルト２０の軸部２０ｂが挿通されるボルト挿通孔１８ｂが径方向に沿って形成されている。また、前記制御リンク１３側の外周面、つまり前記ボルト挿通孔１８ｂと反対側の先端外周部位置には、該制御リンク１３の第１歯車部１６と噛み合う平歯車状の第２歯車部２１が一体に形成されている。この第２歯車部２１は、第１歯車部１６と同じく全体が円弧状に形成されて、その円弧角度範囲が約７５°に設定されている。

そして、前記機関の４サイクルに応じて気筒毎に前記各歯車構成部材１８の第２歯車部２１に対する前記制御リンク１３の第１歯車部１６の噛み合い位置が異なるように形成されている。

前記アクチュエータ１９は、図２に示すように、シリンダヘッドの後端部に固定された電動モータ２２と、該電動モータ２２の回転駆動力を前記制御軸１７に伝達する減速機であるボール螺子機構２３と、から構成されている。

前記電動モータ２２は、比例型のＤＣモータであって、前記ボール螺子機構２３の軸方向端部に連結されていると共に、コネクタ２２ａを介して接続されたコントロールユニット２４からの制御信号によって駆動するようになっている。

前記ボール螺子機構２３は、図２及び図４に示すように、前記電動モータ２２の出力軸に軸方向から連結された螺子軸２３ａと、該螺子軸２３ａの外周に螺合して螺子軸２３ａの回転に伴い軸方向へ移動可能なボールナット２３ｂと、該ボールナット２３ｂの直線運動を回転運動に変換して前記制御軸１７に伝達する左右一対の連結リンク２３ｃと、から主として構成されている。

前記螺子軸２３ａは、外周面全体に雄ねじ部が形成されて、電動モータ２２側の基端部と先端部が図外のハウジングに２つのベアリングを介して回転自在に支持されている。前記ボールナット２３ｂは、円筒状に形成され、内周面に前記螺子軸２３ａの雄ねじ部に螺合する雌ねじ部が形成されていると共に、両側部に前記各連結リンク２３ｃの一端部が連結ピン２３ｄによって回転自在に連結されている。前記各連結リンク２３ｃは、各他端部が図４に示すほぼＬ字形状の連結部材２７を介して制御軸１７の一端部に連結されている。

前記連結部材２７は、基端部２７ａに形成された２つのボルト挿通孔２７ｃを介して２つのボルト２８によって前記制御軸１７の一端部に一体に有する矩形ブラケット１７ａに固定されている。また基端部２７ａの上端から突設された突出端２７ｂに形成された支持孔２７ｄを介して前記各連結リンク２３ｃの各他端部が連結ピンを回転自在に連結されている。

前記コントロールユニット２４は、機関回転数を検出するクランク角センサや、吸入空気量を検出するエアーフローメータ、機関の水温を検出する水温センサ及び制御軸１７の回転位置を検出するポテンショメータ２５(図４参照)等の各種のセンサからの検出信号をフィードバックして現在の機関運転状態を演算などにより検出して、前記電動モータ２２に制御信号を出力している。

そして、前記アクチュエータ１９は、コントロールユニット２４から出力された制御パルス信号によって前記電動モータ２２及びボール螺子機構２３を介して前記制御軸１７を正逆回転制御し、この回転位置に応じて前記伝達機構６及び制御機構７を介して前記吸気弁１，１のバルブリフト量(作動角)を微小リフトから最大リフトまで制御するようになっている。

なお、前記制御軸１７は、図２及び図４に示すように、一端部側に設けられた扇状のストッパ部２９と図外のハウジングの内部に設けられたストッパ溝とによって最大回転位置、つまり、正転位置と逆転位置が規制されるようになっている。
〔可変動弁装置の作動〕
以下、前記本実施形態の可変動弁装置の作動を、図５Ａ、Ｂ及び図６Ａ、Ｂに基づいて説明する。

例えば、機関のアイドリング運転時などの低回転域低負荷(無負荷)では、コントロールユニット２４からの制御信号によって電動モータ２２が回転駆動し、この回転トルクによってボール螺子機構２３を介して制御軸１７が、例えば図５に示すように時計方向(矢印)の所定の位置に回転駆動される。したがって、歯車構成部材１８も同方向に回転して、予め噛み合っている第２歯車部２１が第１歯車部１６を介して制御リンク１３の回動姿勢を、駆動軸２を中心として前記ガイド部１３ｂが駆動軸２のほぼ上方向となる位置に回動させる。これにより、前記第１揺動カム４は、図５Ａ，Ｂに示すように、連結部４ｄがリンクロッド１２を介して上方へ持ち上げられて、両揺動カム４が時計方向へ回動してスウィングアーム３のローラ３ｃの当接位置がカム面４ｃのベースサークル部側寄りになる。

したがって、前記駆動軸２の回転に伴い駆動カム５が回転すると、リンクロッド１２の第１ピン１４がガイド部１３ｂのガイド孔１３ｃに沿って上下に摺動しつつリンクロッド１２を屈伸運動させ、これによって、前記揺動カム４，４が各スウィングアーム３を介して各吸気弁１，１を開閉作動する。つまり、リンクロッド１２が、第１ピン１４を介してリンクアーム１１によって上方へ伸長すると、各揺動カム４，４は、駆動軸２を支点として第２ピン１５を介して連結部４ｄ側(ベースサークル部側)が上方に引っ張られて、カム面４ｃのリフト面が前記ローラ３ｅに当接して吸気弁１，１を開弁作動させる(図５Ａ参照)。一方、前記リンクロッド１２が、第２ピン１５を支点として第１ピン１４を介して下方へ屈曲すると、各揺動カム４，４は、駆動軸２を支点として連結部４ｄ側が下方に押圧されてカム面４ｃのベースサークル部がローラ３ｅに当接して吸気弁１，１を閉弁作動させる(図５Ｂ参照)。

そして、前述のように、前記両揺動カム４，４の各ローラ３ｃ、３ｃに対する当接位置がカム面４ｃのベースサークル部側寄りになっていることから、各吸気弁１のバルブリフト量及び作動角が、図７の実線で示すように十分小さくなり、微小リフト・作動角になる。

このように、機関の低回転無負荷（軽負荷)領域では、各吸気弁１のバルブリフト量と作動角が十分に小さくなり、これによって、各吸気弁１の開時期が遅くなり、排気弁とのバルブオーバーラップがなくなる。このため、燃焼改善などによって、燃費の向上と機関の安定した回転が得られる。

次に、機関運転状態が低中回転中負荷領域に移行すると、コントロールユニット２４からの制御信号によって電動モータ２２を介して制御軸１７が、図５Ａ，Ｂに示す位置から所定量だけ反時計方向へ回転して、歯車構成部材１８も同方向に回転して第１、第２歯車部１６，２１を介して制御リンク１３を時計方向へ所定量だけ回動させる。

このため、制御リンク１３は、回動姿勢が駆動軸２を中心として図５Ａ，Ｂに示す位置よりも僅かに右方向へ傾いてリンクアーム１１などの伝達機構６全体が駆動軸２を中心に時計方向へ回動し、これによって、各揺動カム４，４も相対的に時計方向（リフト方向）へ回動する。

したがって、開弁時のピークリフトになると、揺動カム４のリフトがスイングアーム３のニードルローラ３ｃに伝達されてバルブリフトするが、そのリフト量及び作動角が、図７の破線で示すように、増加して中間リフト、中間作動角になる。

よって、かかる機関の低中回転中負荷の領域では、各吸気弁１のバルブリフト量および作動角が大きくなり、燃費とトルクの向上が図れる。

さらに、例えば、機関高回転高負荷領域に移行した場合は、コントロールユニット２４からの制御信号によって電動モータ２２がボール螺子機構２３を介して制御軸１７をさらに反時計方向へ回転させると、図６Ａ，Ｂに示すように、歯車構成部材１８も同じ方向へ回動して、第１、第２歯車部１６，２１を介して制御リンク１３を、駆動軸２を中心にさらに時計方向へ最大に回動させる。

このため、制御リンク１３は、回動姿勢が図６に示すように、駆動軸２を中心に最大右方向へ傾いてリンクアーム１１などの伝達機構６全体が駆動軸２を中心に時計方向へ回動し、これによって、各揺動カム４，４も相対的に時計方向（リフト方向）へ回動する。これによって、各揺動カム４，４も相対的にさらに時計方向（リフト方向）へ回動する。

したがって、開弁時のピークリフトになると、各揺動カム４のリフトがスイングアーム３のローラ３ｃに伝達されて各吸気弁１バルブリフトするが、そのリフト量及び作動角は、図７の一点破線に示すように、さらに増加して最大リフト、最大作動角になる。

よって、かかる運転領域では、各吸気弁１のバルブリフト量及び作動角が最大になり、排気弁とのバルブオーバーラップが増加すると共に、閉時期が十分に遅くなる。この結果、吸気充填効率が向上して十分な出力が確保できる。

以上のように、本実施形態では、制御軸１７回転力を、気筒毎に設けられた従来のようなロッカアームを用いることなく、制御機構７の歯車構成部材１８の第２歯車部２１と制御リンク１３の第１歯車部１６を利用して伝達機構６及び各揺動カム４に伝達させるようにしたことから、前記制御軸１７の全体の高さを伝達機構６や駆動軸２の上方位置に配置することなく、駆動軸２の側方位置に配置することができる。

この結果、装置の上下方向の高さを可及的に小さくすることができ、小型化を図ることができる。この結果、エンジンルーム内でのレイアウトの自由度が向上して、機関の搭載性を向上させることができる。

また、前述のように、前記制御軸１７の回転力を、カムなどによる摺接転動によって行うのではなく、歯車構成部材１８と制御リンク１６の第１、第２歯車部１６，２１の噛み合いを利用して各揺動カム４などに伝達するため、確実な伝達性が得られて伝達効率の向上が図れる。これによって、各吸気弁１のバルブリフト量を作動角の制御応答性が良好になる。また、摩耗の発生も抑制できるので、耐久性の向上も図れる。

さらに、伝達機構の一部として従来のようなロッカアームを用いることがなく、歯車部１６，２１を用いたことから、構造の簡素化が図れ、製造作業能率とコストの向上が図れる。

また、前記リンクロッド１２や制御リンク１６は、幅寸法の小さな板状の部材によって形成されていることから、装置の軸方向の長さも短くすることが可能になり、前記高さ方向の短尺化と相俟って装置全体のコンパクト化を促進できる。
〔第２実施形態〕
図８及び図９は第２実施形態を示し、制御機構７の制御軸１７の外周に設けられた歯車構成部材１８を、扇状ではなく一般的な円環状の平歯車に形成したものであって、この外周面に第２歯車２１が形成されている。

この円環状の歯車構成部材１８は、中央に前記制御軸１７に圧入させる圧入用孔１８ａが貫通形成されている。

そして、この第２実施形態の可変動弁装置も第１実施形態と同じ作動となり、機関のアイドリング運転時などの低回転無負荷、低負荷時には、図８Ａ，Ｂに示すように、制御軸１７の時計方向の回転に伴って歯車構成部材１８も同方向に回転して、両歯車部１６，２１を介して制御リンク１３を上方に回動させて、各吸気弁１のバルブリフト量と作動角を図７の実線に示すように、小バルブリフト、小作動角に制御する。

一方、例えば機関高回転高負荷時には、図９Ａ，Ｂに示すように、制御軸１７の反時計方向の回転に伴って歯車構成部材１８も同方向に回転して、各歯車部１６，２１を介して制御リンク１３を、駆動軸２を中心に図中右下方へ傾動させて、各吸気弁１のバルブリフト量と作動角を図７の一点鎖線に示すように、大バルブリフト、大作動角に制御する。

なお、図８Ａ、図９Ａは各吸気弁１の開弁時、図８Ｂ、図９Ｂは各吸気弁１の閉弁時を示している。

このように、本実施形態では、歯車構成部材１８を一般的な円環状に形成したことによって、製造作業が容易になると共に、制御軸１７に対して圧入固定するだけであるから、部品点数の削減が図れ、この点でも製造作業が容易になると共に組み付け作業も容易になる。

また、前記歯車構成部材１８が円環状に形成されることによって、制御軸１７を伝達機構６側へ十分に近づけることができるので、装置の幅長さも小さくできる。このため、装置の高さを低くできることと相俟って装置全体の小型化をさらに促進できる。

他は第１実施形態と同じ構成であるから、第１実施形態と同様な作用効果が得られる。

本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものはなく、例えば、前記制御リンク１３の第１歯車部１６と歯車構成部材１８の第２歯車部２１を、ウオーム歯車機構によって形成することも可能である。

また、前記アクチュエータ１９を、さらにコンパクトに形成して気筒毎にそれぞれ設けることも可能である。また、電動に限定させるものではなく油圧モータなどの油圧アクチュエータによって構成することも可能である。

１…吸気弁（機関弁）
２…駆動軸
３…スウィングアーム
４…揺動カム
５…駆動カム
６…伝達機構
７…制御機構
８…バルブスプリング
１１…リンクアーム(リンク部材)
１２…リンクロッド
１２ａ…一端部
１２ｂ…他端部
１３…制御リンク(制御部材)
１３ａ…基部(一端部)
１３ｂ…ガイド部(延出部)
１３ｃ…ガイド孔
１４…第１ピン
１５…第２ピン
１６…第１歯車部
１７…制御軸
１８…歯車構成部材
１９…アクチュエータ
２１…第２歯車部
２２…電動モータ
２３…ボール螺子機構(減速機構)
２４…コントロールユニット

Claims (10)

1. クランクシャフトから回転力が伝達される駆動軸と、
   該駆動軸の外周に設けられ、該駆動軸の軸心に対して偏心して設けられた駆動カムと、
   該駆動カムの外周に相対回転自在に設けられたリンク部材と、
   前記駆動軸の外周に揺動自在に設けられ、機関弁を開閉作動させる揺動カムと、
   一端部が第１ピンを介して前記リンク部材に回転自在に連結され、他端部が前記揺動カムに第２ピンを介して相対回転自在に設けられたリンクロッドと、
   前記駆動軸の外周に挿通孔を介して相対回動可能に設けられ、前記第１ピンを前記駆動軸の径方向に沿って移動案内するガイド孔を有する制御部材と、
   機関運転状態に応じて前記制御部材の回動姿勢を制御して前記揺動カムによる前記機関弁の少なくとも作動角を可変にする制御機構と、
   を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
2. クランクシャフトから回転力が伝達される駆動軸と、
   該駆動軸の外周に設けられ、該駆動軸の軸心に対して偏心して設けられた駆動カムと、
   該駆動カムの外周に相対回転自在に設けられていると共に、前記駆動軸の軸心に対して偏倚して設けられた第１挿通孔を有するリンク部材と、
   前記駆動軸の外周に揺動自在に設けられていると共に、前記駆動軸の軸心に対して偏倚して設けられた第２挿通孔を有し、機関弁を開閉作動させる揺動カムと、
   一端部に前記第１挿通孔に挿通する第１ピンを有し、他端部に前記第２挿通孔に挿通する第２ピンを有するリンクロッドと、
   前記駆動軸の外周に挿通孔を介して相対回動可能に設けられ、前記第１ピンを前記駆動軸の径方向に沿って移動案内するガイド孔を有する制御部材と、
   前記制御部材の回動姿勢を制御する制御機構と、
   を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
3. 請求項１または２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記制御部材は、前記挿通孔が形成された一端部から前記駆動軸の径方向に沿って延出形成された延出部を有すると共に、前記ガイド孔が前記延出部に沿って長孔状に形成されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
4. 請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記制御部材は、前記一端部が前記駆動軸の回転軸方向において前記駆動リンクと前記揺動カムとの間に挟持状態に配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
5. 請求項１または２に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記制御機構は、前記制御部材の外側面に形成された円弧状の第１歯車部と、該第１歯車部と噛み合う第２歯車部と、該第２歯車部を回転駆動するアクチュエータと、を有することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
6. 請求項５に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記第１歯車部は、前記制御部材の一端部側の外側面に一体に形成されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
7. 請求項５に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記第２歯車部は、前記アクチュエータによって回転駆動する制御軸の外周に固定された歯車構成部材の外面に形成されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
8. 請求項７に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記歯車構成部材は、扇状に形成されて、要部が前記制御軸にボルト固定されていると共に、円弧状の先端外面に前記第２歯車が形成されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
9. 請求項７に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記歯車構成部材は、円環状または円筒状に形成されて、内部中央に貫通形成された圧入用孔を介して前記制御軸の外周に圧入固定されていると共に、外周面に前記第２歯車部が形成されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
10. 請求項５に記載の内燃機関の可変動弁装置において、
    前記制御機構のアクチュエータは、機関の気筒毎に複数設けられていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。

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