JP5115747B2

JP5115747B2 - 内燃機関の可変動弁装置

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Publication number: JP5115747B2
Application number: JP2009031332A
Authority: JP
Inventors: 弘樹稲田
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2029-02-13
Also published as: US20100206254A1; US8276557B2; JP2010185421A

Description

この発明は内燃機関の可変動弁装置に係り、特に、可変動弁装置の小型化を図り、内燃機関への搭載性を向上させることができる内燃機関の可変動弁装置に関する。

車両等に搭載した内燃機関においては、低回転低負荷時の燃焼安定性を高め、高回転高負荷時の出力を確保するように、動弁装置のカムシャフトに設けた駆動カムにより開閉駆動される吸気弁及び排気弁からなる機関弁のリフト時期やリフト量を、内燃機関の運転状態に応じて変更する可変動弁装置を備えているものがある。

従来の内燃機関の可変動弁装置には、カムシャフトに設けられた駆動カムによって揺動される第１アームと、前記第１アームとリンク機構を介して連結され、前記第１アームによって揺動されることで機関弁を開閉する揺動カムと、前記機関弁に対する揺動カムの揺動位置を変化させる可変機構とを備え、前記可変機構は、前記第１アームの揺動軸にこの第１アームを偏心して軸支する制御カムを設けて偏心軸とし、この偏心軸とした揺動軸の回動により制御カムを介して第１アームの揺動位置を変更し、機関弁の開閉時期及びリフト量を連続的に変化させるものがある。

特開２０００−３８９１０号公報

ところで、図６（Ａ）（Ｂ）に示す、従来の内燃機関の可変動弁装置１０１には、カムシャフト１０２の駆動カム１０３によってローラ１０４を介して揺動されるように揺動軸１０５に軸支した第１アーム１０６と、前記第１アーム１０６とリンク機構１０７のロッド１０８を介して連結され、前記第１アーム１０６によって揺動されることでタペット１０９を介して機関弁１１０を開閉するようにカムシャフト１０２に軸支した揺動カム１１１と、前記機関弁１１０に対する揺動カム１１１の揺動位置を変化させる可変機構１１２とを備え、前記可変機構１１２は、前記第１アーム１０６の揺動軸１０５にこの第１アーム１０６を偏心して軸支する制御カム１１３を設け、揺動軸１０５を偏心軸としたものがある。
この内燃機関の可変動弁装置１０１は、偏心軸とした揺動軸１０５の回動で制御カム１１３により第１アーム１０６の揺動支点Ｐを移動させ、機関弁１１０のリフト量を連続的に変化させるものであり、第１アーム１０６のアーム長さをＬ１、ロッド１０８のロッド長さをＬ３とすると、機関弁１１０のリフト量はＬ４となる。
これに対して、図７（Ａ）（Ｂ）に示す、内燃機関の可変動弁装置２０１は、機関弁２１０のリフト量を増大させるために、第１アーム２０６のアーム長さをＬ１＋αに延長し、ロッド２０８のロッド長さをＬ３＋βに延長したものであり、機関弁２１０のリフト量はＬ４＋γに増大する。また、機関弁２１０のリフト量の増大は、駆動カム２０３のリフト量を増大させることでも可能である。なお、図７（Ａ）（Ｂ）に示す可変動弁装置２０１においては、図６（Ａ）（Ｂ）に示す可変動弁装置１０１と同一機能を果たす箇所に２００番台の符号を付している。

しかし、第１アーム２０６のアーム長さやロッド２０８のロッド長さを延長した場合、機関弁２１０のリフト量をあまり増大させることができない一方で、第１アーム２０６やロッド２０８を移動させるために必要な空間が広がり、シリンダヘッドへの搭載に制約を受ける問題がある。また、駆動カム２０３を大型化してもリフト量を増大できるが、駆動カム２０３の最大リフト軌跡と揺動軸２０５との干渉を回避するために、カムシャフト２０２と揺動軸２０５との軸間距離Ｌ５（図６参照）が大きくなることから、可変動弁装置２０１の小型化に対して不利となる問題がある。
また、例えば、図６に示す可変動弁装置１０１のリンク機構１０７で第１アーム１０６の揺動軸１０５が偏心軸の場合は、機関弁１１０のリフト変化量を大きくしようとすると、制御カム１１３による偏心量Ｌ６を大きくする必要があり、シンリンダヘッド内のリンク構造が大きくなり、構成するヘッド構造に制約（例えば、揺動軸と駆動カムの干渉等）が多くなる問題がある。
さらに、例えば、図６に示す可変動弁装置１０１のバルブリフトに対して作用する最終カムである揺動カム１１１の作動角は、通常の回転するカム（例えば、駆動カム１０３）に対して狭いことから、カムプロフィール上の問題で潤滑悪化（フリクション及び磨耗増大）や、バルブリフトの最適化を阻害（例えば、タペット外径が大きくなる）する問題がある。

この発明は、機関弁のリフト量を連続的に変化させる内燃機関の可変動弁装置について、機関弁のリフト量を減少させることなく可変動弁装置の小型化を図り、内燃機関への搭載性を向上させることを目的とする。

この発明は、カムシャフトに設けられた駆動カムによって揺動される第１アームと、前記第１アームとリンク機構を介して連結され、前記第１アームによって揺動されることで機関弁を開閉する揺動カムと、前記機関弁に対する揺動カムの揺動位置を変化させる可変機構とを備え、前記可変機構によって機関弁のリフト量を連続的に変化させる内燃機関の可変動弁装置において、前記リンク機構は、前記第１アームに連結ピンを介して回転可能に連結されるとともに前記第１アームの動きを揺動カムに伝達する第２アームを備え、前記可変機構は、前記第１アームの揺動軸と同軸に設けられる第１ギヤと、この第１ギヤと噛み合うように前記連結ピンと同軸に前記第２アームに設けられる第２ギヤとで構成され、前記第１ギヤの回転により第２アームを揺動させて前記機関弁に対する揺動カムの揺動位置を変化させる一方、前記第１ギヤを静止させた状態で第１アームを揺動させることで前記第２アームを第１アームの揺動方向へ揺動させるようにしたことを特徴とする。

この発明の内燃機関の可変動弁装置は、第１ギヤの回転により第２アームを介して揺動カムの揺動位置を変化させて機関弁のリフト量を変化させる構造のため、従来の偏心軸によって第１アームの揺動支点を移動させて機関弁のリフト量を変化させる構造と比べて、第１アームの揺動支点周りに部品を移動させるために必要な空間を削減できる。
また、この発明の内燃機関の可変動弁装置は、第１ギヤを静止させた状態で第１アームを揺動させることで第２アームを第１アームの揺動方向へ揺動させる構造としたため、機関弁のリフト量を従来の可変動弁装置と同一とした場合、駆動カムや第１アームを小型化することができる。
よって、この発明の内燃機関の可変動弁装置は、可変動弁装置の小型化を図ることができ、内燃機関への搭載性を向上させることができる。
さらに、この発明の内燃機関の可変動弁装置は、第１ギヤと第２ギヤのギヤ比を変更することによって機関弁のリフト量を変更でき、機関弁のリフト量が異なる内燃機関への搭載性を向上させることができる。

（Ａ）は可変動弁装置の正面図、（Ｂ）は可変動弁装置の側面図である。（実施例１）可変動弁装置の組立図である。（実施例１）（Ａ）は低リフトにおけるリフト前の可変動弁装置の正面図、（Ｂ）は低リフトにおけるリフト時の可変動弁装置の正面図である。（実施例１）（Ａ）は高リフトにおけるリフト前の可変動弁装置の正面図、（Ｂ）は高リフトにおけるリフト時の可変動弁装置の正面図である。（実施例１）（Ａ）は可変動弁装置の正面図、（Ｂ）は可変動弁装置の背面図である。（実施例２）（Ａ）はリフト前の可変動弁装置の正面図、（Ｂ）はリフト後の可変動弁装置の正面図である。（従来例１）（Ａ）はリフト前の可変動弁装置の正面図、（Ｂ）はリフト後の可変動弁装置の正面図である。（従来例２）

この発明は、第１アームの揺動軸と同軸に設けられる第１ギヤと、この第１ギヤと噛み合うように連結ピンと同軸に第２アームに設けられる第２ギヤとで構成される可変機構によって、機関弁のリフト量を変化させる構造とし、可変動弁装置の小型化と内燃機関への搭載性を向上させるものである。
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。

図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。
図１・図２において、１は内燃機関、２はシリンダヘッドである。内燃機関１は、クランク軸線を車両前後方向に指向させて縦置きに搭載されている。内燃機関１の上方に位置するシリンダヘッド２には、燃焼室に連通する吸気ポートあるいは排気ポートを開閉するための、吸気弁あるいは排気弁からなる機関弁３を設けている。
機関弁３は、ポートの開口に接離されるバルブヘッド４と、バルブヘッド４に先端側を一体に連結されたバルブステム５とからなる。機関弁３は、正面視で軸線ｘを右上側から左下側に向かい傾斜させてシリンダヘッド２に配設し、バルブステム５をシリンダヘッド２に軸方向移動可能に支持している。機関弁３は、バルブステム５の基端側にタペット６を当接し、タペット６とシリンダヘッド２との間に閉弁方向に付勢するバルブスプリング７を配設している。
内燃機関１には、機関弁３を開閉駆動する動弁装置８を設けている。動弁装置８は、シリンダヘッド２にクランク軸に同期して回転されるカムシャフト９を前後方向に指向させて軸支し、カムシャフト９に機関弁３を開閉駆動するための駆動カム１０を設けている。駆動カム１０は、機関弁３をリフトさせない形状のベース円部１１と、このベース円部１１から突出されて機関弁３をリフトさせる形状のリフト部１２とを備えている。駆動カム１０は、機関弁３のタペット６よりも前後方向後側に位置させてカムシャフト９に固設している。

前記内燃機関１には、機関弁３のリフト量を連続的に変化させる可変動弁装置１３を設けている。可変動弁装置１３は、図３に示すように、カムシャフト９に平行な揺動軸１４に揺動自在に軸支され、カムシャフト９に設けられた駆動カム１０によって揺動される第１アーム１５と、第１アーム１５とリンク機構１６を介して連結され、第１アーム１５によって揺動されることで機関弁３を開閉する揺動カム１７と、機関弁３に対する揺動カム１７の揺動位置を変化させる可変機構１８とを備えている。
前記揺動軸１４は、カムシャフト９の上方の右側に位置させて、カムシャフト９と平行にシリンダヘッド２に回転自在に軸支している。揺動軸１４は、機関弁３のリフト量を変更するために、後述するアクチュエータ４７により回動される。

前記第１アーム１５は、揺動軸１４からカムシャフト９の右側を下方に向かって延びるカム用アーム部１９と、揺動軸１４からカムシャフト９の上方を左側に向かって延びるバルブ用アーム部２０とを、中心部位の折曲げ部２１で連続させて略Ｌ字形状に形成している。第１アーム部１５には、折曲げ部２１に前後方向に貫通する揺動軸挿通孔２２を設けるとともに、揺動軸孔２２を延長するボス部２３を後側に設けている。第１アーム１５は、図１（Ｂ）に示すように、駆動カム１０の前側に位置させて、ボス部２３を後側に向けて揺動軸挿通孔２２に揺動軸１４を挿通することで、揺動軸１４に揺動自在に軸支している。
第１アーム１５には、カム用アーム部１９の下端側に後側に指向する揺動軸固定孔２４を設け、この揺動軸固定孔２４にローラ軸２５を後側に突出させて固定している。ローラ軸２５には、駆動カム１０に摺接されるローラ２６を回転自在に軸支している。また、第１アーム１５には、バルブ用アーム部２０の先端側に前側に指向する連結ピン固定孔２７を設けている。
第１アーム１５は、カム用アーム部１９の下端側のシリンダヘッド２と対向する右側に、係合窪部２８を設けている。第１アーム１５は、シリンダヘッド２と係合窪部２８との間に、ローラ２６を駆動カム１０に押圧する方向に付勢するリターンスプリング２９を配設している。これにより、第１アーム１５は、カムシャフト９に設けられた駆動カム１０のベース円部１１とリフト部１２に押圧され、駆動カム１０によって揺動される。

前記リンク機構１６は、連結ピン３０と、第２アーム３１と、ロッド３２と、第１リンクピン３３と、第２リンクピン３４とを備えている。
前記連結ピン３０は、第１アーム１５のバルブ用アーム部２０の先端側に設けた連結ピン固定孔２７に、前側に向かって突出させて固定している。連結ピン３０には、第２アーム３１を回転可能に連結している。
前記第２アーム３１は、一端側に連結ピン挿通孔３５を設け、他端側に第１リンクピン固定孔３６を設けている。第２アーム３１は、図１（Ｂ）に示すように、第１アーム１５の前側であって機関弁３の軸線ｘの延長上に位置させて、第１リンクピン固定孔３６側を左側に延ばすように配設し、連結ピン挿通孔３５に第１アーム１５に固定した連結ピン３０を挿通することで、第１アーム１５に回転可能に連結している。
前記ロッド３２は、一端側に一対の対向する第１連結部３７を設け、他端側に一対の対向する第２連結部３８を設けている。一対の第１連結部３７には、それぞれ第１リンクピン挿通孔３９を設けている。一対の第２連結部３８には、それぞれ第２リンクピン挿通孔４０を設けている。
ロッド３２は、第２アーム３１の他端側を両側から挟むように一対の第１連結部３７を位置させた状態で、前記第１リンクピン３３を第１リンクピン挿通孔３９に挿通して第１リンクピン固定孔３６に固定することで、一端側を第２アーム３１の他端側に回動可能に連結している。また、ロッド３２は、他端側を下方のタペット６側に向けて配設し、第２リンクピン３４により前記揺動カム１７に回動可能に連結している。
これにより、リンク機構１６は、第１アーム１５に連結ピン３０を介して回転可能に連結されるとともに第１アーム１５の動きをロッド３２を介して揺動カム１７に伝達する第２アーム３１を備えている。

前記揺動カム１７は、タペット６に摺接して機関弁３をリフトさせない形状のベース円部４１と、このベース円部４１から車両左側に突出されて、タペット６に摺接して機関弁３をリフトさせる形状のリフト部４２とを備えている。ベース円部４１には、カムシャフト挿通孔４３を設けている。リフト部４２には、第２リンクピン固定孔４４を設けている。揺動カム１７は、図１（Ｂ）に示すように、駆動カム１０の前側であって機関弁３の軸線ｘの延長上に位置させて、カムシャフト挿通孔４３にカムシャフト９を挿通することで、カムシャフト９に揺動自在に軸支している。
また、揺動カム１７は、リフト部４２の先端を両側から挟むように前記ロッド３２の一対の第２連結部３８を位置させた状態で、前記第２リンクピン３４を第２リンクピン挿通孔４０に挿通して第２リンクピン固定孔４４に固定することで、リフト部４２をロッド３２の他端に回動可能に連結している。
これにより、揺動カム１７は、第１アーム１５にリンク機構１６を介して連結され、第１アーム１５によってリンク機構１６を介して揺動されることで機関弁３を開閉する。

前記可変機構１８は、第１アーム１５の揺動軸１４と同軸に設けられる第１ギヤ４５と、この第１ギヤ４５と噛み合うように連結ピン３０と同軸に第２アーム３１に設けられる第２ギヤ４６とで構成される。第１ギヤ４５は、第１アーム１５の前側に位置させて、第２アーム３２の連結ピン挿通孔３５を設けた一端側と対向するように、揺動軸１４に一体に設けている。第２ギヤ４６は、第１ギヤ４５と対向するように、第２アーム３１の一端側に一体に設けている。
第１ギヤ４５が設けられた揺動軸１４は、モータ等のアクチュエータ４７に連結している。アクチュエータ４７は、制御手段４８に接続している。制御手段４８には、内燃機関１の運転状態を検知する検知手段４９を接続している。制御手段４８は、検知手段４９から入力する内燃機関１の運転状態を示す信号に基づいてアクチュエータ４７を作動し、揺動軸１４を回転させることで第１ギヤ４５を回転させる。
可変機構１８は、第１ギヤ４５の回転により第２アーム３１を揺動させて機関弁３に対する揺動カム１７の揺動位置を変化させる一方、第１ギヤ４５を静止させた状態で第１アーム１５を揺動させることで第２アーム３１を第１アーム１５の揺動方向へ揺動させるようにしている。
これにより、可変機構１８は、第１ギヤ４５と第２ギヤ４６との噛み合いにより揺動カム１７の揺動位置を変化させ、機関弁３のリフト量を連続的に変化させる。

次に、可変動弁装置１３による機関弁３のリフトを、図３・図４に基づいて説明する。
なお、図３・図４においては、揺動軸１４の軸線をａ、連結ピン３０の軸線をｂ、第１リンクピン３３の軸線をｃ、第２リンクピン３４の軸線をｄ、カムシャフト９の軸線をｅ、軸線ａ及び軸線ｂを通りこれら軸線ａ・ｂと直交する線分をＬ１、軸線ｅを通り機関弁３の軸線ｘと直交する線分をＬ２、軸線ｂ及び軸線ｃを通りこれら軸線ｂ・ｃと直交する線分をＬ３、軸線ｅ及び線分ｄを通りこれら線分ｅ・ｄと直交する線分をＬ４、線分Ｌ１に対して線分Ｌ３のなす角度をα、線分Ｌ２に対して線分Ｌ４のなす角度をβ、として説明する。
可変動弁装置１３は、機関弁３を低リフトする際に、図３に示すように動作する。可変動弁装置１３は、図３（Ａ）に示すように、駆動カム１０のベース円部１１が第１アーム１５のローラ２６を押圧しているリフト前において、アクチュエータ４７により揺動軸１４を矢印Ｒ１方向に回転させ、可変機構１８の回転する第１ギヤ４５に噛み合う第２ギヤ４６を矢印Ｒ２方向に回転させ、第２アーム３１を同方向に角度α１となるように回転させる。第２アーム３１の角度α１への回転は、ロッド３２を介して揺動カム１７に伝達され、揺動カム１７を矢印Ｒ３方向に角度β１となるように回転させる。
揺動カム１７を角度β１に回転させた状態において、可変動弁装置１３は、揺動軸１４の回転を停止させ、揺動カム１７のリフト部４２から離れたベース円部４１の部分をタペット６に摺接させて、機関弁３を閉弁状態とする。
可変動弁装置１３は、図３（Ａ）に示すリフト前の閉弁状態から、図３（Ｂ）に示すように、カムシャフト９が回転して駆動カム１０のリフト部１２がローラ２６を押圧し、第１アーム１５を矢印Ｒ４方向に回転させると、揺動軸１４の停止で回転していない第１ギヤ４５に噛み合う第２ギヤ４６が矢印Ｒ５方向に回転し、第２アーム３１を同方向に角度α２となるように回転させる。第２アーム３１の角度α２への回転は、ロッド３２を介して揺動カム１７に伝達され、揺動カム１７を矢印Ｒ６方向に角度β２となるように回転させる。
この回転で、可変動弁装置１３は、揺動カム１７のリフト部４２基端側でタペット６を押圧することで機関弁３をリフトし、機関弁３を低リフト量Ｓ１の開弁状態とする。

可変動弁装置１３は、機関弁３を高リフトする際に、図４に示すように動作する。可変動弁装置１３は、図４（Ａ）に示すように、駆動カム１０のベース円部１１が第１アーム１５のローラ２６を押圧しているリフト前において、アクチュエータ４７により揺動軸１４を矢印Ｒ７方向に回転させ、回転する第１ギヤ４５に噛み合う第２ギヤ４６を矢印Ｒ８方向に回転させ、第２アーム３１を同方向に角度α３となるように回転させる。第２アーム３１の角度α３への回転は、ロッド３２を介して揺動カム１７に伝達され、揺動カム１７を矢印Ｒ９方向に角度β３となるように回転させる。
揺動カム１７を角度β３に回転させた状態において、可変動弁装置１３は、揺動軸１４の回転を停止させ、揺動カム１７のリフト部４２に近いベース円部４１の部分をタペット６に摺接させて、機関弁３を閉弁状態とする。
可変動弁装置１３は、図４（Ａ）に示すリフト前の閉弁状態において、図４（Ｂ）に示すように、カムシャフト９が回転して駆動カム１０のリフト部１２がローラ２６を押圧し、第１アーム１５を矢印Ｒ４方向に回転させると、揺動軸１４の停止で回転していない第１ギヤ４５に噛み合う第２ギヤ４６が矢印Ｒ５方向に回転し、第２アーム３１を同方向に角度α４になるように回転させる。第２アーム３１の角度α４への回転は、ロッド３１を介して揺動カム１７に伝達され、揺動カム１７を矢印Ｒ６方向に角度β４となるように回転させる。
この回転で、可変動弁装置１３は、揺動カム１７のリフト部４２先端側でタペット６を押圧することで機関弁３をリフトし、機関弁３を高リフト量Ｓ２の開弁状態とする。

この内燃機関１の可変動弁装置１３は、駆動カム１０からの押圧力が第１アーム１５に取り付けられたローラ２６に入力すると、このローラ２６を介して第１アーム１５が揺動軸１４の軸周りに揺動される。第２アーム３１は、第１アーム１５に連結ピン３０により軸支されるとともに、揺動軸１４に設けた第１ギヤ４５に第２ギヤ４６を噛み合わせるように設置されている。尚、リフト時期及びリフト量を一定に保つ時は、揺動軸１４は回転しない。
第２アーム３１は、第１アーム１５と共に揺動軸１４の周りを回転するが、揺動軸１４の第１ギヤ４５に第２ギヤ４６を噛み合わせており、第１アーム１５の連結ピン３０を中心にさらに回転する。第２アーム３１の回転角αは、第１ギヤ４５と第２ギヤ４６とのギヤ比により変わる。
これにより、可変動弁装置１３は、ロッド３２を介して揺動カム１７をカムシャフト９を中心に揺動させ、機関弁３を開く。機関弁３の作用角、リフト量を変化させる場合は、揺動軸１４をモータ等のアクチュエータ４７により回転させ、噛み合っている第１・第２ギヤ４５・４６を通じて第２アーム３１を回転させ、ロッド３２により揺動カム１７を揺動させることで、駆動カム１０との位相を変える。

このように、この内燃機関１の可変動弁装置１３は、第１ギヤ４５の回転により第２アーム３１を介して揺動カム１７の揺動位置を変化させて機関弁３のリフト量Ｓを変化させる構造のため、従来の偏心軸によって第１アームの揺動支点を移動させて機関弁のリフト量を変化させる構造と比べて、第１アーム１５の揺動支点（揺動軸１４）周りに部品を移動させるために必要な空間を削減できる。
また、この内燃機関１の可変動弁装置１３は、第１ギヤ４５を静止させた状態で第１アーム１５を揺動させることで第２アーム３１を第１アーム１５の揺動方向へ揺動させる構造としたため、機関弁３のリフト量Ｓを従来の可変動弁装置と同一とした場合、駆動カム１０や第１アーム１５を小型化することができる。
これにより、この内燃機関１の可変動弁装置１３は、可変動弁装置１３の小型化を図ることができ、内燃機関１への搭載性を向上させることができる。
さらに、この内燃機関１の可変動弁装置１３は、第１ギヤ４５と第２ギヤ４６のギヤ比を変更することによって機関弁３のリフト量Ｓを変更でき、機関弁３のリフト量Ｓが異なる内燃機関への搭載性を向上させることができる。

図５は、この発明の別の実施例を示すものである。図５において、前述実施例と同一機能を果たす箇所には、同一符合を付して説明する。この実施例の可変動弁装置１３は、カムシャフト９に平行な揺動軸１４に揺動自在に軸支される第１アーム５０を設けている。この第１アーム部５０は、前述の第１アーム部１５のようにカム用アーム部１９を設けていず、揺動軸１４からカムシャフト９の上方を左側に向かって延びるバルブ用アーム部５１のみを設けている。
第１アーム５０は、バルブ用アーム部５１の基端側に前後方向に貫通する揺動軸挿通孔５２を設け、バルブ用アーム部５１の先端側に前側に指向する連結ピン固定孔５３を設け、バルブ用アーム部５１の先端側に後側に指向するロッド用連結ピン固定孔５４を設けている。連結ピン固定孔５３及びロッド用連結ピン固定孔５４は、互いの軸線を近接させて設けている。第１アーム５０は、前側の連結ピン固定孔５３に前側に突出する前記連結ピン３０を固定するとともに、後側のロッド用連結ピン固定孔５４に後側に突出するロッド用連結ピン５５を固定している。
また、可変動弁装置１３は、動弁装置８を構成するカムシャフト９に機関弁３を開閉駆動するための円形状の駆動カム５６を偏心させて設け、駆動カム５６に連結ロッド５７を回転可能に軸支している。連結ロッド５７は、駆動カム５６に軸支される軸支部５８と、この軸支部５８から第１アーム５０側に延びて第１アーム５０の後側に連結される延長部５９とからなる。軸支部５８には、駆動カム軸支孔６０を設けている。延長部５９には、連結ピン挿通孔６１を設けている。
連結ロッド５７は、軸支部５８の駆動カム軸支孔６０に駆動カム５６を係合することで、駆動カム５６に回転可能に軸支している。また、連結ロッド５７は、延長部５９の連結ピン挿通孔６１にロッド用連結ピン５５を挿通することで、第１アーム５０に回動可能に軸支している。

この実施例の可変動弁装置１３は、前述実施例と同様に、第１ギヤ４５と第２ギヤ４６とで構成される可変機構１８によって、可変動弁装置１３の小型化を図ることができ、内燃機関１への搭載性を向上させることができ、第１ギヤ４５と第２ギヤ４６のギヤ比を変更することによって機関弁３のリフト量Ｓを変更でき、機関弁３のリフト量Ｓが異なる内燃機関への搭載性を向上させることができる。
さらに、この可変動弁装置１３は、カムシャフト９に偏心させた駆動カム５６を設け、この駆動カム５６を連結ロッド５７を介して第１アーム５０に連結することで、第１アーム５０を揺動させていることにより、前述実施例のローラ２６とローラ２６を駆動カム１０に押圧するためのリターンスプリング２９とが不要になり、可変動弁装置１３のさらなる小型化を図ることができる。
また、この可変動弁装置１３は、連結ピン固定孔５３及びロッド用連結ピン固定孔５４を第１アーム５０の周方向で近接する位置に設けているので、第１アーム５０を小型化することができる。なお、連結ピン固定孔５３及びロッド用連結ピン固定孔５４は、同一軸線上に設けることもできる。この場合は、連結ピン３０とロッド用連結ピン５５とを一体に形成し、連通する連結ピン固定孔５３及びロッド用連結ピン固定孔５４に嵌合して固定することができるので、部品数、加工工数、取付工数を削減することができる。

この発明の内燃機関の可変動弁装置は、機関弁のリフト量を減少させることなく可変動弁装置の小型化を図り、内燃機関への搭載性を向上させることができるものであり、可変動弁装置を搭載する内燃機関に応用することができる。

１内燃機関
３機関弁
８動弁装置
９カムシャフト
１０駆動カム
１３可変動弁装置
１４揺動軸
１５第１アーム
１６リンク機構
１７揺動カム
１８可変機構
２６ローラ
２９リターンスプリング
３０連結ピン
３１第２アーム
３２ロッド
４１ベース円部
４２リフト部
４５第１ギヤ
４６第２ギヤ
４７アクチュエータ
４８制御手段
４９検知手段

Claims

カムシャフトに設けられた駆動カムによって揺動される第１アームと、
前記第１アームとリンク機構を介して連結され、前記第１アームによって揺動されることで機関弁を開閉する揺動カムと、
前記機関弁に対する揺動カムの揺動位置を変化させる可変機構とを備え、
前記可変機構によって機関弁のリフト量を連続的に変化させる内燃機関の可変動弁装置において、
前記リンク機構は、前記第１アームに連結ピンを介して回転可能に連結されるとともに前記第１アームの動きを揺動カムに伝達する第２アームを備え、
前記可変機構は、前記第１アームの揺動軸と同軸に設けられる第１ギヤと、この第１ギヤと噛み合うように前記連結ピンと同軸に前記第２アームに設けられる第２ギヤとで構成され、
前記第１ギヤの回転により第２アームを揺動させて前記機関弁に対する揺動カムの揺動位置を変化させる一方、前記第１ギヤを静止させた状態で第１アームを揺動させることで前記第２アームを第１アームの揺動方向へ揺動させるようにしたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。