JP2001234720A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏心カム１２とリング状リンク１４との軸受
部分２８の片当りを効果的に低減する。 【解決手段】 この可変動弁装置は、駆動軸４と、この
駆動軸４の外周に回転可能に外嵌する吸気弁２駆動用の
揺動カム８とを制御軸６を介して連携するもので、駆動
軸４の外周に固定される偏心カム１２の外周に相対回転
可能に外嵌するリング状リンク１４と、制御軸６の外周
に固定される制御カム１６の外周に相対回転可能に外嵌
するロッカーアーム１８と、ロッカーアーム１８と揺動
カム８とを連携するロッド状リンク２０と、を備える。
ロッカーアーム１８の第１アーム部１８ｂとリング状リ
ンク１４の先端部１４ａとを相対回転可能に連結する第
１連結ピン２２を、第１アーム部１８ｂへ圧入固定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の運転
状態に応じて吸気弁や排気弁（吸排気弁）の開閉時期，
開閉期間，バルブリフト量等を変えることができる可変
動弁装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、機関低速低負荷時におけ
る燃費の改善や安定した運転性並びに高速高負荷時にお
ける吸気の充填効率の向上による十分な出力を確保する
等のために、吸排気弁の開閉時期やバルブリフト量を機
関運転状態に応じて変えることができる可変動弁装置が
従来から種々提案されている。

【０００３】一例として、本出願人による特開平１１−
１４１３２１号公報に記載された可変動弁装置を図１５
に示す。この可変動弁装置は、クランクシャフトと連動
して回転する駆動軸５１と、この駆動軸５１に相対回転
可能に外嵌する吸気弁（又は排気弁）５２駆動用の揺動
カム５３とを、駆動軸５１と平行に延びる制御軸５４を
介して機械的に連携させた構造となっている。すなわ
ち、駆動軸５１の外周には偏心カム５５が固定され、こ
の偏心カム５５の外周にはリング状リンク５６が相対回
転可能に外嵌している。また、制御軸５４の外周には制
御カム５７が固定され、この制御カム５７の外周にはロ
ッカーアーム５８が回転可能に外嵌している。リング状
リンク５６の先端とロッカーアーム５８の一端とは第１
連結ピン６１を介して相対回転可能に連結されており、
このロッカーアーム５８の他端と揺動カム５３とはロッ
ド状リンク５９により機械的に連携されている。つま
り、ロッカーアーム５８の他端とロッド状リンク５９の
一端とは第２連結ピン６２により互いに回転可能に連結
され、ロッド状リンク５９の他端と揺動カム５３とは第
３連結ピン６３により互いに回転可能に連結されてい
る。そして、制御軸５４を回転制御することにより、ロ
ッカーアーム５８の揺動中心となる制御カム５７の軸心
５７ａの位置を制御軸５４の軸心５４ａの位置に対して
変化させて、吸気弁５２のリフト特性を変化させるよう
になっている。

【０００４】なお、各連結ピン６１，６２，６３と、こ
れらの連結ピンにより連結される各部材すなわちリング
状リンク５６，ロッカーアーム５８，ロッド状リンク５
９，揺動カム５３との間には、各部材が円滑に相対回転
し得るように、一般的に、所定の径方向クリアランスが
設定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに連結ピン６１，６２，６３周りに所定の径方向クリ
アランスが設けられている関係で、例えばリング状リン
ク５６が幅方向（図１５の紙面に垂直な方向）に倒れ込
み、偏心カム５５との軸受部分６４が片当りして、この
部分６４が早期に摩耗する等の不具合を招くおそれがあ
る。また、連結ピン６１〜６３周りのクリアランスに起
因して制御精度が低下し、バルブリフト量の誤差が大き
くなるという問題がある。

【０００６】しかしながら、無作為に連結ピン６１〜６
３周りの径方向クリアランスを小さくすると、連結ピン
により連結される各部材の円滑な相対回転が阻害されて
しまう。本発明は、このような課題に鑑みてなされたも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る内燃機関の
可変動弁装置は、気筒列方向に延び、内燃機関のクラン
クシャフトと連動して回転する駆動軸と、この駆動軸に
回転可能に外嵌する揺動カムとを、駆動軸と略平行に延
びる制御軸を介して機械的に連携するように構成されて
いる。

【０００８】すなわち、この可変動弁装置は、上記駆動
軸の外周に偏心して固定される偏心カムと、この偏心カ
ムの外周に相対回転可能に外嵌するリング状リンクと、
上記制御軸の外周に偏心して固定される制御カムと、こ
の制御カムの外周に相対回転可能に外嵌するロッカーア
ームと、このロッカーアームと揺動カムとを連携するロ
ッド状リンクと、上記ロッカーアームの第１アーム部と
リング状リンクの先端部とを相対回転可能に連結する第
１連結ピンと、上記ロッカーアームの第２アーム部とロ
ッド状リンクの一端部とを相対回転可能に連結する第２
連結ピンと、上記ロッド状リンクの他端部と揺動カムと
を相対回転可能に連結する第３連結ピンと、を備えてい
る。

【０００９】このように本発明の可変動弁装置は、上記
公報の可変動弁装置と同様、吸排気弁駆動用の揺動カム
が機関と連動して回転する駆動軸の外周に相対回転可能
に外嵌する構成となっているため、揺動カムの駆動軸に
対する軸心ズレを生じるおそれがなく、制御精度に優れ
ている。また、揺動カムを支持する支軸を駆動軸と別個
に設ける必要がないため、部品点数，配置スペースが低
減化される。更に、各部材の連結部が面接触となるた
め、耐磨耗性に優れ、潤滑も行い易い。

【００１０】そして、請求項１の発明は、少なくとも第
１連結ピンと、ロッカーアームの第１アーム部又はリン
グ状リンクの先端部の一方と、を固定化したことを特徴
としている。

【００１１】このため、第１連結ピン及びリング状リン
クの幅方向の倒れ込みが抑制されて、偏心カムとリング
状リンクとの軸受部分の片当たりが抑制され、この軸受
部分の耐久性，信頼性が向上する。

【００１２】また、第１連結ピン周りの径方向クリアラ
ンスが縮小される形となるため、このような径方向クリ
アランスに応じて増加する揺動カムの位置ズレが抑制さ
れ、ひいてはバルブリフト量の誤差等が抑制される。

【００１３】更に言えば、本発明に係る可変動弁装置で
は、一般的に、ロッカーアームを介してリング状リンク
等の駆動側から被駆動側のロッド状リンク，揺動カム等
へ向けて運動量が拡大して伝達されるように設定されて
いる。従って、３つの連結ピンの中で、運動量が拡大さ
れる前の駆動側に位置する第１連結ピン周りの径方向ク
リアランスによる各部材の位置ズレが揺動カムにて最も
拡大されてしまう。本発明では、第１連結ピン周りのク
リアランスが縮小されるので、揺動カムの位置ズレ、す
なわちバルブリフト量の誤差を最も効果的に抑制するこ
とができる。

【００１４】より具体的には、例えば請求項２の発明の
ように、少なくとも第１連結ピンを、ロッカーアームの
第１アーム部又はリング状リンクの先端部の一方に圧入
固定する。

【００１５】あるいは請求項３の発明のように、少なく
とも第１連結ピンを、ロッカーアームの第１アーム部又
はリング状リンクの先端部の一方と一体的に形成する。
この場合、上記の圧入固定する場合に比して、圧入作業
分の作業工程が省略され、より好ましい。

【００１６】なお、上記第１連結ピンのようにピン類を
他部品の孔に圧入固定する場合、一般的に、圧入による
応力を考慮して圧入される孔の周りの部品剛性を高めて
おく、具体的には孔周りの部品肉厚を厚くしておく等の
必要がある。このように部品肉厚を増加させた場合、つ
まり寸法を大きくした場合、その質量増加に伴って、軸
受部分に作用する慣性荷重も増加してしまう。

【００１７】ところで、このような質量増加に伴う慣性
荷重は、連結ピン周りの加速度が大きくなるほど大きく
なる傾向にある。本発明に係る可変動弁装置では、一般
的に、第１，第２，第３連結ピンの中で、駆動側の第１
連結ピンの加速度が最も小さい。そして本発明では、こ
のように加速度の小さい第１連結ピン周りを固定化する
構成となっているため、他の第２，第３連結ピン周りを
固定化する場合に比して、固定化に伴う質量増加による
慣性荷重の増加が相対的に抑制される。

【００１８】より好ましくは請求項４の発明のように、
上記第１，第２，第３連結ピンとリング状リンク，ロッ
カーアーム，ロッド状リンク，揺動カムとの連結部分の
中で、第１連結ピンとロッカーアームの第１アーム部又
はリング状リンクの先端部の一方との連結部分のみを固
定化して、上述した軸受部分の片当り及びバルブリフト
量の誤差を効果的に抑制しつつ、他の連結部分を互いに
相対回転可能に設定する。

【００１９】請求項５の発明は、上記第１連結ピンによ
り連結されるロッカーアームの第１アーム部及びリング
状リンクの先端部のうち、第１アーム部の軸方向寸法が
相対的に長く設定され、この第１アーム部に上記第１連
結ピンを固定化したことを特徴としている。すなわち、
ロッカーアームの第１アーム部及びリング状リンクの先
端部のうち、軸方向寸法が長く支持剛性の高い第１アー
ム部に第１連結ピンを固定化している。

【００２０】より好ましくは請求項６の発明のように、
上記リング状リンクのロッカーアーム側の側面の中で、
第１連結ピンの周縁部を部分的に反ロッカー側へオフセ
ットさせる。

【００２１】この場合、第１連結ピンからリング状リン
クへ作用する荷重の軸方向位置が、上記オフセット分だ
け、反ロッカー側つまりリング状リンクの軸方向中央部
側へ移動する形となる。この結果、軸受部分に作用する
径方向荷重が更に低減される。

【００２２】更に好ましくは請求項７の発明のように、
上記第１連結ピンの周縁部に、上記ロッカーアームのリ
ング状リンク側の側面が近接又は実質的に摺接するよう
に設定されている。

【００２３】この場合、ロッカーアームの第１アーム部
のリング状リンク側の側面によって、リング状リンクの
幅方向倒れがより確実に抑制されるとともに、第１連結
ピンの周縁部のオフセット分、ロッカーアームがリング
状リンク側へ近接して配置される形となるため、上記の
オフセット分、装置全体の軸方向寸法を短縮化すること
ができる。

【００２４】請求項８の発明は、上記ロッカーアームの
第１アーム部の中で、上記リング状リンクの側面に近接
又は摺接する軸方向一部分の径方向寸法を部分的に大き
く設定したことを特徴としている。

【００２５】この場合、第１連結ピンの支持剛性が向上
すると共に、リング状リンクとロッカーとが対向する部
分の面積が拡大される形となり、リング状リンクの倒れ
込みをより確実に抑制することができる。また、第１ア
ーム部全体の径方向寸法を大きくした場合に比して、第
１アーム部の容積（質量）増加が抑制される。

【００２６】なお、好ましくは請求項９の発明のよう
に、上記偏心カムと上記リング状リンクとの軸受部分に
は、偏心カムの起動及び駆動トルクを低減するように、
ニードルベアリングが設けられる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明では、少なくとも上
記第１連結ピンと、ロッカーアームの第１アーム部又は
リング状リンクの先端部の一方とを固定化したため、リ
ング状リンクの幅方向倒れ込みが効果的に抑制される。
この結果、偏心カムとリング状リンクとの軸受部分の片
当たりが防止され、この軸受部分の耐久性，信頼性の向
上を図ることができる。

【００２８】また、第１連結ピン周りの径方向クリアラ
ンスが効果的に縮小される形となるため、このような径
方向クリアランスに応じて増加する揺動カムの位置ズレ
が効果的に抑制され、ひいてはバルブリフト量の誤差を
低減することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】図１，２は、本発明に係る可変動
弁装置を、各気筒毎に一対の吸気弁２及び一対の排気弁
（図示省略）が設けられた内燃機関に適用した第１実施
例を示しており、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図で
ある。

【００３０】吸気弁（又は排気弁）２のバルブリフタ２
ａの上方には駆動軸４が設けられている。この駆動軸４
は、気筒列方向へ延在し、図外の一端にスプロケットが
取り付けられ、タイミングチェーン等を介して機関のク
ランクシャフトに連動して回転駆動される。なお、この
駆動軸４は、例えば内部に潤滑油供給用の油路が形成さ
れた中空状をなしている。

【００３１】駆動軸４の斜め上方には、駆動軸４と略平
行に気筒列方向へ延びる制御軸６が設けられている。こ
の制御軸６は、図外のアクチュエータ等により機関の運
転状態に応じて所定の角度範囲で回転制御される。な
お、この制御軸６にも必要に応じて駆動軸４と同じよう
に潤滑油供給用の油路を形成しても良い。

【００３２】駆動軸４の外周には、吸気弁（又は排気
弁）２を開閉駆動する揺動カム８が各気筒毎に設けられ
ている。各揺動カム８は、駆動軸４の外周に相対回転可
能に外嵌しており、一対の吸気側バルブリフタ２ａに摺
接する一対のカム本体８ａを主体とし、両カム本体８ａ
の間に円筒状の軸受部８ｂが設けられている。この軸受
部８ｂと制御軸６とが、図外のブラケットを介してシリ
ンダヘッド側へ回転可能に支持されている。

【００３３】本実施例の可変動弁装置は、基本的には、
制御軸６を介して駆動軸４と揺動カム８とを機械的に連
携するもので、この可変動弁装置により、駆動軸４の回
転に応じて吸気弁２が所定サイクルで開閉駆動されると
ともに、制御軸６の回転位置に応じてバルブリフト特性
が可変制御されるようになっている。

【００３４】すなわち、この可変動弁装置は、駆動軸４
の外周に固定される偏心カム１２と、この偏心カム１２
の外周に回転可能に外嵌するリング状リンク１４と、制
御軸６の外周に固定される制御カム１６と、この制御カ
ム１６の外周に回転可能に外嵌するロッカーアーム１８
と、このロッカーアーム１８と揺動カム８とを連携する
ロッド状リンク２０と、を有している。

【００３５】偏心カム１２は、駆動軸４の外周に圧入等
により固定されており、その軸心Ｃ２が駆動軸４の軸心
Ｃ１に対して所定量偏心している。リング状リンク１４
は、基本的には偏心カム１２と略同じ軸方向幅の薄板リ
ング状をなし、かつ、径方向外方へ部分的に突出する先
端部１４ａが一体的に形成されている。なお、偏心カム
１２の外周とリング状リンク１４の内周との間の軸受部
分２８は、この実施例では両者１２，１４の周面が直接
的に摺接する滑り軸受部となっている。

【００３６】制御カム１６は、制御軸６の外周に圧入等
により固定されており、その軸心Ｃ４が制御軸６の軸心
Ｃ３に対して所定量偏心している。ロッカーアーム１８
は、いわゆるベル形クランクであって、制御カム１６が
嵌合する略円筒状の中央基部１８ａと、この中央基部１
８ａの外周から互いに異なる方向へ突出する第１アーム
部１８ｂ及び第２アーム部１８ｃと、を有している。な
お、第１，第２アーム部１８ｂ，１８ｃは、図１に示す
ように、各部材が干渉することのないように、軸方向で
互いにオフセットしている。これらの制御カム１６及び
ロッカーアーム１８は、図１に示すように、偏心カム１
２及びリング状リンク１４に隣接する軸方向位置に配置
されている。

【００３７】ロッカーアーム１８の第１アーム部１８ｂ
とリング状リンク１４の先端部１４ａとは、第１連結ピ
ン２２によって相対回転可能に連結されている。また、
ロッカーアーム１８の第２アーム部１８ｃとロッド状リ
ンク２０の一端部とは、第２連結ピン２４によって相対
回転可能に連結されており、ロッド状リンク２０の他端
部と揺動カム８とは第３連結ピン２６によって相対回転
可能に連結されている。

【００３８】このような構成により、機関の回転に連動
して駆動軸４が回転すると、偏心カム１２を介してリン
グ状リンク１４が並進移動し、これに応じてロッカーア
ーム１８が制御カム１６の軸心Ｃ４周りに揺動し、か
つ、ロッド状リンク２０を介して揺動カム８が揺動す
る。この揺動カム８がバルブリフタ２ａを図外のバルブ
スプリングの反力に抗して押圧することにより、吸気弁
２が機関の回転に連動して開閉駆動される。また、機関
の運転状態に応じて制御軸６が回転制御されると、ロッ
カーアーム１８の揺動中心となる制御カム１６の軸心Ｃ
４の位置が変化して、吸気弁２のリフト特性が連続的に
変化する。具体的には、制御カム１６の軸心Ｃ４を駆動
軸４の軸心Ｃ１に近づけるほど、バルブリフト量及び作
動角が大きくなる。

【００３９】このように、吸気弁２を駆動する揺動カム
８が機関と連動して回転する駆動軸４の外周に相対回転
可能に外嵌しているため、揺動カム８の駆動軸４に対す
る軸心ズレを生じるおそれがなく、制御精度が向上す
る。また、揺動カム８を支持する支軸を駆動軸４と別個
に設ける必要がないため、部品点数，配置スペースの低
減化を図ることができる。更に、各部材の連結部が面接
触となっているため、耐磨耗性に優れており、潤滑も行
い易い。

【００４０】そして本実施例では、第１連結ピン２２が
ロッカーアーム１８の第１アーム部１８ｂ（又はリング
状リンク１４の先端部１４ａ）に圧入により固定されて
いる。つまり、第１アーム部１８ｂには第１連結ピン２
２が圧入される嵌合孔１８ｄが形成されており、図１に
示す嵌合状態で、この嵌合孔１８ｄと第１連結ピン２２
の外周面との間の径方向クリアランスが実質的に０とな
るように、両者２２，１８ｄの寸法が予め設定されてい
る。

【００４１】一方、第１連結ピン２２とリング状リンク
１４との連結部分は互いに相対回転可能な滑り軸受部と
なっている。つまり、リング状リンク１４の先端部１４
ａに形成される嵌合孔１４ｃと、第１連結ピン２２の外
周面との間には、図１に示す嵌合状態で所定のクリアラ
ンスが与えられている。

【００４２】また、第２連結ピン２４の連結部分、すな
わち、ロッカーアーム１８の二股状をなす第２アーム部
１８ｃ先端部に形成された嵌合孔１８ｅ，１８ｅ及びロ
ッド状リンク２０の一端部に形成された嵌合孔２０ａ
と、第２連結ピン２４の外周面との間には、所定の径方
向クリアランスが設定されている。つまり、第２連結ピ
ン２４は、ロッカーアーム１８及びロッド状リンク２０
の双方に対して相対回転可能に挿通している。

【００４３】同様に、第３連結ピン２６の連結部分、す
なわち、ロッド状リンク２０の他端部に形成された嵌合
孔２０ｂ，及び揺動カム８の一方のカム本体８ａ並びに
補助狭持部８ｃに形成された嵌合孔８ｄ，８ｅと、第３
連結ピン２６の外周面との間には、所定の径方向クリア
ランスが設定されている。つまり、第３連結ピン２６
は、ロッド状リンク２０及び揺動カム８の双方に対して
相対回転可能に挿通している。

【００４４】要するに本実施例では、連結ピン２２，２
４，２６と各部材８，１４，１８，２０との連結部分の
中で、第１連結ピン２２とロッカーアーム１８の第１ア
ーム部１８ｂとの連結部分のみが固定化されており、残
る全ての連結部分が互いに相対回転可能な滑り軸受部と
なっている。

【００４５】このように、第１連結ピン２２をロッカー
アーム１８の第１アーム部１８ｂに対して固定化したた
め、バルブリフト時のように第１連結ピン２２を介して
ロッカーアーム１８とリング状リンク１４との間で荷重
が伝達されるような場合に、第１連結ピン２２の幅方向
（図１の矢印Ｐ１の方向）の倒れ込み及びリング状リン
ク１４の幅方向（図１の矢印Ｐ２の方向）の倒れ込みが
抑制される。この結果、リング状リンク１４と偏心カム
１２との軸受部分２８における片当たり現象が抑制さ
れ、この軸受部分２８の耐久性及び信頼性が向上する。

【００４６】また、第１連結ピン２２周りの径方向クリ
アランスが縮小される形となるため、このような径方向
クリアランスに応じて増加する揺動カム８の位置ズレが
抑制され、ひいてはバルブリフト量の誤差が抑制され
る。

【００４７】加えて、図１に示すように、ロッカーアー
ム１８とリング状リンク１４とが軸方向に互いに隣接し
ており、両者１８，１４の対向面が互いに摺接可能な程
度に近接しているため、リング状リンク１４の幅方向の
倒れ込みをより確実に抑制することができる。

【００４８】更に言えば、本実施例の可変動弁装置で
は、ロッカーアーム１８を挟んで駆動側のリング状リン
ク１４から被駆動側のロッド状リンク２０，揺動カム８
側へ向けて運動量が拡大して伝達されるように設定され
ている。ここで、第１連結ピン２２は、他の第２連結ピ
ン２４や第３連結ピン２６と異なり、ロッカーアーム１
８に対して運動量が拡大される前の駆動側に位置してい
る。このため、３つの連結ピン２２，２４，２６の中
で、第１連結ピン２２周りの径方向クリアランスによる
各部材の位置ズレが揺動カム８にて最も拡大されてしま
う。従って、本実施例のように第１連結ピン２２周りの
クリアランスを縮小することは、揺動カム８の位置ズ
レ、すなわちバルブリフト量の誤差を抑制する上で最も
効果的である。

【００４９】また、一般的にピン類を他部品に圧入する
場合、圧入による応力を考慮して圧入される孔の周りの
部品剛性を高めておく必要があり、具体的には孔周りの
部品寸法を大型化しておく必要がある。例えば本実施例
では、第１連結ピン２２が圧入固定される第１アーム部
１８ｂの軸方向寸法が、他の連結ピン２４，２６の挿通
部分の軸方向寸法よりも大きく設定されている。このよ
うに部品寸法を大型化すると、質量の増加に伴って機構
各部の軸受部分に作用する慣性荷重も増加してしまう。

【００５０】ところで、このような質量増加に伴う慣性
荷重の増加は、連結ピン周りの加速度が大きくなるほど
大きくなる傾向にある。本実施例では、図３に示すよう
に、連結ピン２２，２４，２６の中で第１連結ピン２２
の加速度が最も小さく、この第１連結ピン２２周りを固
定化する構成となってるため、他の連結ピン２４，２６
周りを固定化する場合に比して、固定化のための寸法，
質量増加に伴う慣性荷重の増加が低く抑制される。

【００５１】更に本実施例では、第１連結ピン２２によ
って連結されるロッカーアーム１８の第１アーム部１８
ｂとリング状リンク１４のうち、軸方向寸法が長い第１
アーム部１８ｂ側に第１連結ピン２２を圧入，固定して
いる。この結果、相対的に薄いリング状リンク１４側に
第１連結ピン２２を固定した場合に比して、第１連結ピ
ン２２の支持剛性が高くなり、ひいてはリング状リンク
１４の幅方向倒れ込みをより確実に抑制することができ
る。

【００５２】図４〜１１は、本発明の他の実施例を示し
ている。なお、上述した実施例と重複する部分には同一
参照符号を付して重複する説明を適宜省略し、上述した
実施例と異なる部分についてのみ説明する。

【００５３】図４，５に示す第２実施例では、第１連結
ピン２２Ａが、ロッカーアーム１８の第１アーム部１８
ｂと一体的に形成されて、この第１アーム部１８ｂに固
定化されている。つまり、第１連結ピン２２Ａは、リン
グ状リンク１４に対向する第１アーム部１８ｂの一方の
側面から突出形成されており、リング状リンク１４の先
端部１４ａに形成された嵌合孔１４ｃに相対回転可能に
嵌合している。

【００５４】このような第２実施例によれば、第１実施
例と同様の作用効果が得られることに加えて、第１連結
ピン２２Ａのロッカーアーム１８への圧入工程が省略で
き、より生産性が向上するばかりでなく、第１連結ピン
２２Ａの支持剛性も向上するため、第１連結ピン２２Ａ
やリング状リンク１４の幅方向の倒れ込みをより確実に
抑制でき、軸受部分２８の片当たりをより確実に防止で
きる。

【００５５】図６，７に示す第３実施例では、軸方向で
ロッカーアーム１８に近接配置されるリング状リンク１
４のロッカーアーム側の側面１４ｂの中で、第１連結ピ
ン２２の周縁部、つまりロッカーアーム１８の側面と対
向する領域及びその近傍の領域のみを、反ロッカーアー
ム１８（図６の右側）へオフセットしたオフセット面３
２としている。つまり、このようなオフセット面３２を
形成するように、リング状リンク１４の一部が切り欠か
れている。

【００５６】図８（ａ）は本実施例のようなオフセット
面３２を設定した第３実施例を、図８（ｂ）はオフセッ
ト面を設けていない比較例を示す断面図である。なお、
図８では説明を分かりやすくするために、第１連結ピン
２２の変形を誇張して描いており、実際にはほとんど変
形しない。

【００５７】リング状リンク１４とロッカーアーム１８
との間で第１連結ピン２２を介して作用する荷重によ
り、第１連結ピン２２が図８に示すように弾性変形する
ような状態において、第１連結ピン２２からリング状リ
ンク１４へ作用する荷重の軸方向位置が、オフセット面
３２を設けた本実施例では、比較例に比して、オフセッ
ト分だけ反ロッカーアーム側、つまり軸受部分２８の軸
方向中央寄りに移動する形となる。これにより、軸受部
分２８に作用するトルクＴ１が比較例のトルクＴ２に比
して低減され、軸受部分２８の片当たりを更に効果的に
抑制することができる。

【００５８】図９に示す第４実施例は、基本的には上記
の第３実施例と同様の構成となっているが、上記オフセ
ット面３２に対向するロッカーアーム１８の側面１８ｇ
を、このオフセット面３２に近接又は実質的に摺接する
ように配置している。つまり、第３実施例に対し、オフ
セット面３２のオフセット分だけ、ロッカーアーム１８
をリング状リンク１４側へ軸方向にオフセットさせてい
る。なお、作動中にロッカーアーム１８及び制御カム１
６とリング状リンク１４とが干渉することのないよう
に、ロッカーアーム１８及び制御カム１６のリング状リ
ンク１４側の側面には、切欠部３３が部分的に形成され
ている。

【００５９】このように、ロッカーアーム１８の側面１
８ｇとオフセット面３２とを実質的に摺接させることに
より、上記第１実施例と同様、リング状リンク１４の幅
方向倒れ込みをより効果的に抑制でき、軸受部分２８の
片当たりを更に確実に防止できると共に、ロッカーアー
ム１８をリング状リンク１４側へオフセットした分だ
け、装置自体の軸方向寸法を短縮することができる。

【００６０】図１０，１１に示す第５実施例は、基本的
には第１実施例と同様の構成であるが、第１連結ピン２
２が圧入される第１アーム部１８ｂのリング状リンク１
４側に、その軸方向寸法が部分的に大きくされた大径部
３４が設けられている。

【００６１】この実施例によれば、第１実施例と同様の
効果が得られることに加え、ロッカーアーム１８の第１
アーム部１８ｂの中で、リング状リンク１４側の一部分
（大径部）３４が部分的に厚肉化されているため、第１
連結ピン２２の支持剛性が向上するとともに、第１アー
ム部１８ｂとリング状リンク１４との互いに近接又は摺
接する対向面の面積が拡大される形となり、リング状リ
ンク１４の幅方向の倒れ込みをより確実に抑制すること
ができる。

【００６２】なお、本発明は上記実施例に限られるもの
ではなく、様々な変形，変更が可能である。例えば図１
２，１３に示すように、偏心カム１２とリング状リンク
１４との軸受部分２８に、ニードルベアリング３６を設
ける構成としても良い。この場合、軸受部分２８の起動
及び駆動トルクをより確実に低減することができる。

【００６３】また、上記実施例では第１連結ピン２２と
ロッカーアーム１８との連結部分のみを固定化している
が、必要に応じて他の連結部分を固定化することもでき
る。

【００６４】図１４は、リング状リンク１４の偏心カム
軸受部分２８の軸方向半幅部分、つまりロッカーアーム
側の軸受部分２８ａ及び反ロッカー側の軸受部分２８ｂ
に作用する荷重を示す力学挙動計算結果である。両者２
８ａ，２８ｂの荷重合計の差が小さい程、軸受部分２８
の幅方向倒れ込みによる片当たりが小さくなる。

【００６５】また、特性ａ１〜ａ６は、第１連結ピン２
２をロッカーアーム１８に圧入固定した本発明に係る特
性例を示し、特性ｂ１〜ｂ６は、第１連結ピン２２をロ
ッカーアーム１８に圧入固定せず、相対回転可能に挿通
させた比較例を示している。更に、特性ａ３〜ａ６，ｂ
３〜ｂ６は、上記第３，４実施例のように、リング状リ
ンク１４のロッカー側の側面１４ｂの中で、第１連結ピ
ン２２の周縁部を部分的にオフセットさせた例を示して
いる。

【００６６】同図に示すように、同一オフセット量であ
れば、本発明に係るピン圧入仕様の例ａ１〜ａ６の方
が、ピンを圧入していないピンフリー仕様の比較例ｂ１
〜ｂ６に比して、ロッカー側軸受部分２８ａの荷重合計
と反ロッカー側軸受部分２８ｂの荷重合計との差が小さ
く、軸受部分２８の片当りが抑制されることが分かる。

【００６７】また、リング状リンク１４のピン周縁部を
オフセットさせた場合、更に両者２８ａ，２８ｂの荷重
合計の差が小さくなり、軸受部分２８の片当りが抑制さ
れることが示されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る可変動弁装置を示す
概略構成図。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面対応図。

【図３】上記可変動弁装置の第１〜第３連結ピンの加速
度を示すグラフ。

【図４】本発明の第２実施例に係る可変動弁装置を示す
概略構成図。

【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿う断面対応図。

【図６】本発明の第３実施例に係る可変動弁装置を示す
概略構成図。

【図７】図６のＣ−Ｃ線に沿う断面対応図。

【図８】第３実施例の可変動弁装置の作用説明図。

【図９】本発明の第４実施例に係る可変動弁装置を示す
概略構成図。

【図１０】本発明の第５実施例に係る可変動弁装置を示
す概略構成図。

【図１１】図１０のＤ−Ｄ線に沿う断面対応図。

【図１２】本発明の他の例に係る可変動弁装置を示す概
略構成図。

【図１３】図１２のＥ−Ｅ線に沿う断面対応図。

【図１４】リング状リンクの軸受部分に作用する荷重を
示すグラフ。

【図１５】従来例に係る可変動弁装置を示す断面対応
図。

【符号の説明】

４…駆動軸 ６…制御軸 ８…揺動カム １２…偏心カム １４…リング状リンク １４ａ…先端部 １６…制御カム １８…ロッカーアーム １８ｂ…第１アーム部 ２０…ロッド状リンク ２２…第１連結ピン ２４…第２連結ピン ２６…第３連結ピン ２８…軸受部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹村 信一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 宮里 佳明 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 Ｆターム(参考） 3G018 AB07 AB16 BA02 BA07 BA19 BA36 CA07 DA05 DA11 DA19 DA32 DA68 DA83 DA85 EA31 EA32 FA01 FA06 GA03 GA06 GA07 GA15 GA23

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気筒列方向に延び、内燃機関のクランク
   シャフトと連動して回転する駆動軸と、この駆動軸に回
   転可能に外嵌する揺動カムとを、駆動軸と略平行に延び
   る制御軸を介して機械的に連携する内燃機関の可変動弁
   装置であって、 上記駆動軸の外周に偏心して固定される偏心カムと、 この偏心カムの外周に相対回転可能に外嵌するリング状
   リンクと、 上記制御軸の外周に偏心して固定される制御カムと、 この制御カムの外周に相対回転可能に外嵌するロッカー
   アームと、 このロッカーアームと揺動カムとを連携するロッド状リ
   ンクと、 上記ロッカーアームの第１アーム部とリング状リンクの
   先端部とを相対回転可能に連結する第１連結ピンと、 上記ロッカーアームの第２アーム部とロッド状リンクの
   一端部とを相対回転可能に連結する第２連結ピンと、 上記ロッド状リンクの他端部と揺動カムとを相対回転可
   能に連結する第３連結ピンと、を備え、 少なくとも上記第１連結ピンと、上記ロッカーアームの
   第１アーム部又はリング状リンクの先端部の一方と、を
   固定化したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
2. 【請求項２】 少なくとも上記第１連結ピンを、上記ロ
   ッカーアームの第１アーム部又はリング状リンクの先端
   部の一方に圧入固定したことを特徴とする請求項１に記
   載の内燃機関の可変動弁装置。
3. 【請求項３】 少なくとも上記第１連結ピンを、上記ロ
   ッカーアームの第１アーム部又はリング状リンクの先端
   部の一方と一体的に形成したことを特徴とする請求項１
   に記載の内燃機関の可変動弁装置。
4. 【請求項４】 上記第１，第２，第３連結ピンとリング
   状リンク，ロッカーアーム，ロッド状リンク，揺動カム
   との連結部分の中で、第１連結ピンとロッカーアームの
   第１アーム部又はリング状リンクの先端部の一方との連
   結部分のみを固定化し、他の連結部分を互いに相対回転
   可能に設定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   かに記載の内燃機関の可変動弁装置。
5. 【請求項５】 上記第１連結ピンにより連結されるロッ
   カーアームの第１アーム部及びリング状リンクの先端部
   のうち、第１アーム部の軸方向寸法が相対的に長く設定
   され、この第１アーム部に上記第１連結ピンを固定化し
   たことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内
   燃機関の可変動弁装置。
6. 【請求項６】 上記リング状リンクのロッカーアーム側
   の側面の中で、第１連結ピンの周縁部を部分的に反ロッ
   カー側へオフセットさせたことを特徴とする請求項５に
   記載の内燃機関の可変動弁装置。
7. 【請求項７】 更に、上記第１連結ピンの周縁部に、上
   記ロッカーアームのリング状リンク側の側面が近接又は
   実質的に摺接するように設定されていることを特徴とす
   る請求項６記載の内燃機関の可変動弁装置。
8. 【請求項８】 上記ロッカーアームの第１アーム部の中
   で、上記リング状リンクの側面に近接又は摺接する軸方
   向一部分の径方向寸法を部分的に大きく設定したことを
   特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の内燃機関の
   可変動弁装置。
9. 【請求項９】 上記偏心カムと上記リング状リンクとの
   軸受部分に、ニードルベアリングが設けられていること
   を特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関
   の可変動弁装置。