JP4402616B2 - 可変動弁機構 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関のバルブをリフト量の可変に開閉する可変動弁機構に関する。

従来、自動車用の内燃機関において、低速低負荷時の燃費を向上し、高速高負荷時の出力を高めるために、吸気バルブのリフト量をエンジンの回転数に応じて変更する機能を備えた可変動弁機構が知られている。例えば、特許文献１には、自動車用ガソリンエンジンの可変動弁機構が記載されている。このエンジン１は、図１９、図２０に示すように、シリンダブロック２とシリンダヘッド３との間に四つの気筒４を備えている。各気筒４において、シリンダブロック２の燃焼室５にピストン６が収容され、シリンダヘッド３に二つの吸気バルブ７と二つの排気バルブ８とが設けられている。

可変動弁機構７０は、シリンダヘッド３の上にハウジング７１を備えている。ハウジング７１には吸気カムシャフト７２と排気カムシャフト７３とが支持され、共にクランクシャフト７４によりチェーン８０を介して駆動される。排気カムシャフト７３には気筒４毎に二つの排気カム７５が設けられ、排気カム７５によりロッカーアーム７６を介し排気バルブ８が一定のリフト量で開閉される。吸気カムシャフト７２には気筒４毎に一つの吸気カム７７が設けられ、吸気カム７７により可変装置７８とロッカーアーム７９を介し吸気バルブ７がリフト量を変更可能に開閉される。

図２０、図２１、図２４に示すように、可変装置７８は支持パイプ８２上に設けられ、支持パイプ８２がハウジング７１の立壁部８１に支持されている。支持パイプ８２の内側にはコントロールシャフト８４が摺動可能に挿通され、その一端が油圧アクチュエータ８５に連結され、中間部に可変装置７８毎のピン８６が突設されている。そして、自動車の電子制御ユニットによりアクチュエータ８５を制御し、アクチュエータ８５によりコントロールシャフト８４をその軸線方向へ駆動し、ピン８６によって可変装置７８を動作させるようになっている。

可変装置７８は入力部材８８と出力部材８９とスライダ９０とを備えている。入力部材８８には吸気カム７７に係合するローラ９１が設けられ、出力部材８９にロッカーアーム７９に係合するカム片９２が設けられている（図１９参照）。入力部材８８と出力部材８９は支持パイプ８２上に揺動可能に支持され、軸線方向の摺動が左右の立壁部８１によって規制されている。スライダ９０は入力部材８８と出力部材８９の内側において支持パイプ８２に摺動及び揺動可能に支持されている。そして、ピン８６が支持パイプ８２の軸方向長孔９３を貫通してスライダ９０の周方向長孔９４に嵌合し、スライダ９０がピン８６によってコントロールシャフト８４の軸線方向に駆動される。

入力部材８８とスライダ９０とは入力側スプライン９５により噛み合わされ、スライダ９０と出力部材８９とが出力側スプライン９６によって噛み合わされている。スプライン９５とスプライン９６は歯すじが左右逆方向にねじれ、スライダ９０の軸線方向の移動に伴い、入力部材８８と出力部材８９とが互いに反対方向へ揺動する。そして、スライダ９０が図２１の矢印Ｆ方向へ移動したときに、図２２（ａ）に示すように、入力部材８８と出力部材８９との相対位相差θ１が拡大する。この状態で、（ｂ）に示すように、入力部材８８が吸気カム７７により揺動されると、スライダ９０を介して出力部材８９が入力部材８８と同じ角度で揺動し、ロッカーアーム７９を介して吸気バルブ７を大きなリフト量Ｒ１で開閉する。

また、スライダ９０が図２１の矢印Ｒ方向へ移動したときには、図２３（ａ）に示すように、入力部材８８と出力部材８９との相対位相差θ２が縮小する。この状態で、（ｂ）に示すように、入力部材８８が吸気カム７７により揺動されると、出力部材８９がロッカーアーム７９を介して吸気バルブ７を小さなリフト量Ｒ２で開閉する。従って、コントロールシャフト８４でスライダ９０の移動量を制御し、入力部材８８に対する出力部材８９の位相を変えることにより、吸気バルブ７のリフト量を連続的に変更することができる。なお、吸気カムシャフト７２の一端には、クランクシャフト７４に対する吸気カム７７の回転位相差を調整するためのアクチュエータ９７（図２０参照）が設けられている。
特開２００１−２６３０１５号公報

上記のように構成された従来の可変動弁機構７０によれば、気筒４毎に設けた可変装置７８のスライダ９０を共通のコントロールシャフト８４で制御しているので、コンパクトな構成でバルブリフト量を制御することができる。しかし、この構成によると、出力部材８９に対するスライダ９０の位置が動弁系部品の熱膨張による影響を受けるため、四基の可変装置７８の出力を常に等しくすることが困難であった。すなわち、出力部材８９を位置決めするハウジング７１の熱膨張量と、スライダ９０を駆動するコントロールシャフト８４の熱膨張量とに差が生じた場合に、可変装置７８毎にバルブリフト量が相違するという課題があった。

通常、ハウジング７１には軽量で線膨張係数の大きいアルミニウム材が用いられ、コントロールシャフト８４には高剛性で線膨張係数の小さいスチール材が用いられる。これらの材料を用いた場合、図２４に示すように、基準位置（アクチュエータ８５の中心位置）に最も近い＃１の可変装置７８でシリンダヘッド３の温度がΔＴ℃変化すると、コントロールシャフト８４に連結されたスライダ９０とハウジング７１に位置決めされた出力部材８９との間に、次式より求められる相対変位量Ａが発生する。
Ａ＝（Ｐ１×αsteel−Ｓ１×αaluminium）×ΔＴ
Ｐ１：基準位置からピン８６までの距離
Ｓ１：基準位置から立壁部８１までの距離
αsteel：スチール材の線膨張係数
αaluminium：アルミニウム材の線膨張係数

ここで、四基の可変装置７８（＃１〜＃４）におけるスライダ９０と出力部材８９との相対変位量は、図２５に示すように、シリンダヘッド３の温度変化に伴い、それぞれ異なる勾配で変化する。例えば、基準温度８０℃で各装置７８の相対変位量を０に設定した場合、使用温度域の上限近く（例えば１１０℃）では、四基平均でＤ１の相対変位量が発生する。また、基準位置に最も近い＃１と基準位置から最も離れた＃４との間にＤ２の較差が発生する。従って、可変装置７８を四基共に同じバルブリフト量で組み立てたとしても、ハウジング７１とコントロールシャフト８４との熱膨張差によって四基の出力部材８９の作用角が相違し、気筒間のバルブリフト量にばらつきが発生し、エンジン１の燃費、エミッション、振動等に悪影響を与えるという問題点があった。

本発明の目的は、上記課題を解決し、動弁系部品の熱膨張による影響を排除して、気筒間のバルブリフト量を等しくすることができる可変動弁機構を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、内燃機関のシリンダヘッドにカムシャフトとコントロールシャフトとを並設し、コントロールシャフト上に気筒と同数の可変装置を配列し、可変装置にカムシャフト上のカムに係合する入力部材と、内燃機関のバルブを開閉する出力部材と、出力部材を入力部材に連動させるスライダと、スライダをコントロールシャフトに連結する連結部材とを設け、スライダをコントロールシャフトにより該シャフトの軸線方向へ移動し、スライダにより入力部材に対する出力部材の位相を変えて、バルブのリフト量を変更する可変動弁機構において、次の手段（１），（２）を採用したことを特徴とする。

（１） シリンダヘッドに、コントロールシャフトを支持する該シリンダヘッドとは別体の剛性部材を設置し、剛性部材を、コントロールシャフトの軸線方向に一列に並ぶ全ての気筒に共通の一部材として、コントロールシャフトと実質的に線膨張係数の等しい材料で形成し、剛性部材に出力部材をコントロールシャフトの軸線方向へ移動不能に規制する規制部を設ける。

ここで、「実質的に線膨張係数の等しい」とは、エンジンの燃費、エミッション、振動等に悪影響を与えるほどには可変装置のスライダと出力部材との相対変位量に気筒間較差が生じない程度の線膨張係数差以下に抑えられていることを意味する。具体的には、線膨張係数の差が３０％以下であることが好ましく、１０％以下であることがさらに好ましい。より具体的には、以下の構成＜１ａ＞，＜１ｂ＞，＜１ｃ＞，＜１ｄ＞，＜１ｅ＞を好ましく採用できる。

＜１ａ＞ 剛性部材とコントロールシャフトとを共に実質的に線膨張係数の等しいスチール材で形成する。ここで、「スチール材」とは、まったく同一の合金組成の材料に限定されるものではなく、剛性部材とコントロールシャフトとを共に鉄ベースの材料で形成すれば、双方の合金組成が異なっていてもよい（その間の熱膨張差は無視しうる）。

＜１ｂ＞ 剛性部材とコントロールシャフトとを共に実質的に線膨張係数の等しいアルミニウム材で形成する。ここで、「アルミニウム材」とは、まったく同一の合金組成の材料に限定されるものではなく、剛性部材とコントロールシャフトとを共にアルミニウムベースの材料で形成すれば、双方の合金組成が異なっていてもよい。例えば、剛性部材をＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｃｕ系、Ａｌ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｇ系等の鋳物用アルミニウム合金材で形成し、コントロールシャフトをＡｌ−Ｃｕ系、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系等の高力アルミニウム合金材で形成することができる。この場合、コントロールシャフトの全体をアルミニウム材で形成してもよく、一部に補強部材を設けてもよい。具体的には、次の手段を採用できる。

＜１ｃ＞ アルミニウム製のコントロールシャフトに、連結部材の取付部位を補強する補強部材を埋設する。つまり、スライダをコントロールシャフトに連結する連結部材には交番荷重が作用するので、連結部材の取付部位においてコントロールシャフトを補強部材により補強する。補強部材としては、アルミニウム材より高い剛性の材料（例えば、ステンレスを含むスチール系材料等）からなるブッシュやナット等を使用できる。

＜１ｄ＞ シリンダヘッドに剛性部材であるハウジングを設置し、ハウジングとコントロールシャフトとを共に実質的に線膨張係数の等しいスチール材で製作する。あるいは、ハウジングとコントロールシャフトとを共に実質的に線膨張係数の等しいアルミニウム材で製作する。

＜１ｅ＞ ハウジングに剛性部材であるキャリアを組み付け、キャリアとコントロールシャフトとを共に実質的に線膨張係数の等しいスチール材で製作する。あるいは、キャリアとコントロールシャフトとを共に実質的に線膨張係数の等しいアルミニウム材で製作する。

（２） シリンダヘッドにコントロールシャフトを支持するハウジングを設置し、ハウジングに該ハウジング及びシリンダヘッドとは別体の剛性部材を組み付け、剛性部材を、コントロールシャフトの軸線方向に一列に並ぶ全ての気筒に共通の一部材として、コントロールシャフトと実質的に線膨張係数の等しい材料で形成し、剛性部材に出力部材をコントロールシャフトの軸線方向へ移動不能に規制する規制部を設ける。
ここで、より具体的には、以下の構成＜２ａ＞，＜２ｂ＞を好ましく採用できる。

＜２ａ＞ ハウジングをアルミニウム材で製作し、ハウジングに剛性部材であるブラケットを組み付け、ブラケットとコントロールシャフトとを共に実質的に線膨張係数の等しいスチール材で形成し、ブラケットに出力部材を規制する規制部を設ける。

＜２ｂ＞ ハウジングをアルミニウム材で製作し、ハウジングに剛性部材であるカムシャフトを支持し、カムシャフトとコントロールシャフトとを共に実質的に線膨張係数の等しいスチール材で形成し、カムシャフトに出力部材を規制する規制部を設ける。

上記手段（１）を採用した可変動弁機構によれば、コントロールシャフトをそれと実質的に線膨張係数の等しい剛性部材に支持したので、どの気筒においてもコントロールシャフトと剛性部材との間に熱膨張差が発生しなくなる。従って、コントロールシャフトに連結されたスライダと剛性部材の規制部により位置決めされた出力部材とを常に一定の位置関係に保持し、気筒毎のバルブリフト量を等しくすることができるという効果がある。

上記手段（２）を採用した可変動弁機構によれば、ハウジングとは別体の剛性部材をコントロールシャフトと実質的に線膨張係数の等しい材料で製作し、剛性部材上の規制部によって出力部材を位置決めするので、ハウジングとコントロールシャフトとに熱膨張差が生じたとしても、その影響が出力部材に及ばなくなる。従って、スライダと出力部材とを常に一定の位置関係に保持し、気筒毎のバルブリフト量を等しくすることができる。また、ハウジングを軽量な材料で製作して、可変動弁機構の全体を軽量化できる効果もある。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。まず、可変動弁機構の全体的な構成について説明する。図１に示すように、この実施形態の可変動弁機構１０は、従来と同様、自動車用の四気筒ガソリンエンジン１（図１９参照）に装備されている。エンジン１のシリンダヘッド３には、その上面に可変動弁機構１０のハウジング１１が設置されている。ハウジング１１には、吸気カムシャフト７２と排気カムシャフト７３と支持パイプ８２とが互いに平行となるように支持されている。支持パイプ８２の内側にはスチール製のコントロールシャフト８４が挿通され、その一端にアクチュエータ８５が連結されている。

コントロールシャフト８４上には、気筒４と同数（四基）の可変装置７８が支持パイプ６２を介して配列されている。可変装置７８には、従来と同様、吸気カムシャフト７２上の吸気カム７７に係合する入力部材８８と、吸気バルブ７を開閉する一対の出力部材８９と、出力部材８９を入力部材８８に連動させるスライダ９０と、スライダ９０をコントロールシャフト８４に連結する部材であるピン８６とが設けられている。そして、可変動弁機構１０は、アクチュエータ８５によりコントロールシャフト８４を軸線方向へ駆動し、スライダ９０により入力部材８８に対する出力部材８９の位相を変えて、吸気バルブ７のリフト量を変更できるように構成されている。

次に、可変動弁機構の特徴的な構成を実施例に基づいて説明する。実施例１，２，３の可変動弁機構１０，２０，３０は、コントロールシャフト８４をそれと実質的に線膨張係数の等しい剛性部材１１，２１，３２に支持し、剛性部材１１，２１，３２に設けた規制部１２，２２，３５で出力部材８９をコントロールシャフト８４の軸線方向へ移動不能に規制している。実施例４，５の可変動弁機構４０，５０は、コントロールシャフト８４をハウジング４１，５１に支持し、ハウジング４１，５１にコントロールシャフト８４と実質的に線膨張係数の等しい剛性部材４２，７２を組み付け、剛性部材４２，７２に設けた規制部４７，５３で出力部材８９をコントロールシャフト８４の軸線方向へ移動不能に規制している。

図１〜図３に示すように、実施例１の可変動弁機構１０では、ハウジング１１が剛性部材として用いられている。ハウジング１１は、その全体がスチール材により長四角形の箱型に製作され、コントロールシャフト６４と実質的に線膨張係数が等しい（本例では略同一）。ハウジング１１の上面及び下面は開放し、上面にキャップ（図示略）が装着され、下面にロッカーアーム７６，７９が臨在する。ハウジング１１には５枚の軸受壁１２が気筒４の配列方向に等間隔をおいて一体形成され、各軸受壁１２に吸気カムシャフト７２と排気カムシャフト７３と支持パイプ８２とが支持されている。

支持パイプ８２はスチール材で形成され、その内側にスチール製のコントロールシャフト８４が軸線方向へ摺動可能に挿通されている。そして、コントロールシャフト８４上の四基の可変装置７８において、軸受壁１２が出力部材８９をコントロールシャフト８４の軸線方向へ移動不能に規制する規制部として機能するようになっている。なお、支持パイプ８２の一端は、アクチュエータ８５と反対側の軸受壁１２にボルト１３で固定されている。各軸受壁１２と出力部材８９との間には、隙間調整用の馬蹄形のシム１４が交換可能に介装されている。

この実施例１の可変動弁機構１０によれば、ハウジング１１の全体をスチール材で製作したので、コントロールシャフト８４と実質的に線膨張係数が等しく、ハウジング１１の長手方向の熱膨張量とコントロールシャフト８４の軸線方向の熱膨張量とが等しくなる。このため、軸受壁１２に位置決めされた出力部材８９とコントロールシャフト８４に連結されたスライダ９０とが、四つの気筒４において常に一定の位置関係に保持される。すなわち、従来技術で生じていた、ハウジングとコントロールシャフトとの熱膨張量差に起因する、スライダと出力部材との相対変位量の気筒間較差はキャンセルされる。従って、気筒間のバルブリフト量のばらつきを解消し、四気筒ガソリンエンジン１の燃費、エミッション、振動等を改善することができる。

図４〜図８に示すように、実施例２の可変動弁機構２０では、ハウジング２１が剛性部材として用いられ、その全体がアルミニウム合金材で形成されている。ハウジング２１には５枚の軸受壁２２が設けられ、各軸受壁２２の上に軸押え２３がボルト２４で分解可能に組み付けられている。軸受壁２２と軸押え２３との間には、支持パイプ８２を支持する軸受孔２５が形成されている。コントロールシャフト８４は、全体がアルミニウム合金材で形成され、ハウジング２１と実質的に線膨張係数が等しい（本例では略同一）。コントロールシャフト８４は、支持パイプ８２の内側に摺動可能に挿通されている。

そして、連結部材であるピン８６は、基端がコントロールシャフト８４に圧入又は螺合により固定され、先端が支持パイプ８２の軸方向長孔９３を通ってスライダ９０の周方向長孔９４に連結されている。出力部材８９と軸受壁２２との間には、隙間調整用の馬蹄形シム２６が交換可能に介装され、出力部材８９が軸受壁２２によりシム２６を介して位置決めされている。なお、軸受壁２２と軸押え２３との間には、支持パイプ８２の軸受孔２５のほかに、吸気カムシャフト７２と排気カムシャフト７３を支持する軸受孔（図示略）も形成されている。

実施例２の可変動弁機構２０においては、図８（ａ）に示すように、四基の可変装置７８が、基準温度（例えば８０℃）でスライダ９０と出力部材８９との相対距離が等しくなるように組み立てられる（Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝Ｌ４）。エンジン１が発熱すると、図８（ｂ）に示すように、ハウジング２１とコントロールシャフト８４が熱膨張する。しかし、ハウジング２１とコントロールシャフト８４の線膨張係数が実質的に等しいため、どんな温度域であっても、双方間に熱膨張差が発生しない（Ｅｈ＝Ｅｓ）。

従って、実施例１と同様、軸受壁２２により位置決めされた出力部材８９とコントロールシャフト８４に連結されたスライダ９０との相対距離を４基の可変装置７８でそれぞれ同等に保ち（Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝Ｌ４）、気筒間のバルブリフト量のばらつきを解消でき、もって、四気筒ガソリンエンジン１の燃費、エミッション、振動等を改善することができる。また、ハウジング２１とコントロールシャフト８４を共にアルミニウム合金材で形成したので、可変動弁機構２０の全体を軽量に構成できる利点もある。

図９、図１０は実施例２の変更例を示す。この可変動弁機構２０では、ハウジング２１とコントロールシャフト８４が共にアルミニウム合金材で形成され、実質的に線膨張係数が等しい（本例では略同一）。コントロールシャフト８４には、ピン８６の取付部位に四つの穴２７が形成され、各穴２７に補強部材としてのブッシュ２８が圧入、螺合又はロウ付け等によって埋設されている。ブッシュ２８はアルミニウム合金材より高い剛性の鉄鋼材料で形成され、ブッシュ２８の内側にピン８６の基端が挿入固定され、ピン８６の先端が支持パイプ８２の軸方向長孔９３を通ってスライダ９０の周方向長孔９４に連結されている。

従って、この変更例によれば、特に、アルミニウム合金材製のコントロールシャフト８４の負荷作用部をブッシュ２８で補強し、スチール製コントロールシャフトと略同等の強度を確保できる利点がある。なお、ピン８６に鉄鋼製の段付きピンを用い、段付きピンの大径の基部を補強部材としてコントロールシャフト８４の穴２７に埋設し、段付きピンの小径の先端部を連結部材としてスライダ９０に連結してもよい。

図１１〜図１３に示すように、実施例３の可変動弁機構３０では、ハウジング３１とは別体のキャリア３２が剛性部材として用いられ、キャリア３２にスチール製のコントロールシャフト８４が支持されている。ハウジング３１はコントロールシャフト８４と実質的に線膨張係数の異なるアルミニウム合金材で長四角形の箱型に製作され、５枚の軸受壁３３に吸気カムシャフト７２と排気カムシャフト７３が回転可能に支持されている。キャリア３２はスチール材でハウジング３１の長手方向へ長く形成され、コントロールシャフト８４と実質的に線膨張係数が等しい。

キャリア３２の下面には軸受壁３３の切欠３４に嵌合する５つの軸受部３５が一体的に突設され、各軸受部３５の孔３６に支持パイプ８２を介しコントロールシャフト８４が支持されている。軸受壁３３の下端部にはコントロールシャフト８４の軸線方向へ長い長孔３７が形成され、長孔３７を通るボルト３８でキャリア３２がハウジング３１に組み付けられている。そして、四基の可変装置７８において、軸受部３５が規制部として機能し、出力部材８９をシム３９を介してコントロールシャフト８４の軸線方向へ移動不能に規制するようになっている。

この実施例３の可変動弁機構３０によれば、キャリア３２をコントロールシャフト８４と共にスチール材で形成したので、双方の熱膨張量が等しくなる。このため、四つの気筒４において、出力部材８９とスライダ９０とを常に一定の位置関係に保持し、気筒間のバルブリフト量のばらつきを解消できる。また、コントロールシャフト８４をキャリア３２に支持することで、ハウジング３１をアルミニウム合金材で形成でき、実施例１と比較し、可変動弁機構３０の全体を軽量化できる利点もある。なお、ハウジング３１とキャリア３２との熱膨張差は、双方の組付部に設けた長孔３７によって吸収される。

図１４〜図１６に示すように、実施例４の可変動弁機構４０では、ハウジング４１とは別体のブラケット４２が剛性部材として用いられている。ハウジング４１はアルミニウム合金材によって長四角形の箱型に製作され、５枚の軸受壁４３に吸気カムシャフト７２と排気カムシャフト７３と支持パイプ８２とコントロールシャフト８４とが支持されている。ブラケット４２はスチール材でハウジング４１の長手方向へ長く形成され、コントロールシャフト８４と実質的に線膨張係数が等しい。ブラケット４２は、軸受壁４３の切欠４４に嵌合する状態でボルト４５により長孔４６を介して軸受壁４３に組み付けられている。

ブラケット４２には一対四組の規制片４７が各可変装置７８のシム４８と接合するように一体的に突設され、各規制片４７に支持パイプ８２を通す孔４７ａ（図１６参照）が設けられている。そして、四基の可変装置７８において、規制片４７がシム４８を介して出力部材８９をコントロールシャフト８４の軸線方向へ移動不能に規制するようになっている。なお、ハウジング４１とブラケット４２との熱膨張差を吸収するために、長孔４６がコントロールシャフト８４の軸線方向へ長く形成されるとともに、規制片４７と軸受壁４３との間に隙間４９（図１４参照）が設けられている。

この実施例４の可変動弁機構４０によれば、ハウジング４１とは別体のブラケット４２をコントロールシャフト８４と同じくスチール材で製作し、ブラケット４２上の規制片４７によって出力部材８９を位置決めするので、ハウジング４１とコントロールシャフト８４とに熱膨張差が生じたとしても、その影響が出力部材８９に及ばなくなる。従って、四基の気筒４において、出力部材８９とスライダ９０とを常に一定の位置関係に保持し、気筒毎のバルブリフト量を等しくすることができる。また、ハウジング４１の全体をアルミニウム合金材で製作して、可変動弁機構４０の全体を軽量化できる利点もある。

図１７、図１８に示すように、実施例５の可変動弁機構５０では、吸気カムシャフト７２が剛性部材として用いられている。吸気カムシャフト７２はスチール材で形成され、コントロールシャフト８４と実質的に線膨張係数が等しく、アルミニウム合金製のハウジング５１の軸受壁５２に支持されている。吸気カムシャフト７２には一対四組の規制片５３が可変装置７８のシム５４と接合するように一体的に設けられ、規制片５３がシム５４を介して出力部材８９をコントロールシャフト８４の軸線方向へ移動不能に規制するようになっている。規制片５３と軸受壁５２との間には、ハウジング５１と吸気カムシャフト７２との熱膨張差を吸収するための隙間５５が設けられている。

この実施例５の可変動弁機構５０によれば、吸気カムシャフト７２をコントロールシャフト８４と同じくスチール材で製作し、吸気カムシャフト７２上の規制片５３によって出力部材８９を位置決めするので、ハウジング５１とコントロールシャフト８４とに熱膨張差が生じたとしても、その影響が出力部材８９に及ばなくなる。従って、四つの気筒４において、出力部材８９とスライダ９０とを常に一定の位置関係に保持し、気筒毎のバルブリフト量を等しくすることができる。また、規制片５３を既存の吸気カムシャフト７２上に設けたので、実施例４と比較し、可変動弁機構５０の全体を少数の部品で軽量に構成できる利点もある。

本発明の実施例１を示す可変動弁機構の平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 本発明の実施例２を示す可変動弁機構の平面図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図４の可変装置の組付構造を示す斜視図である。 実施例２の可変動弁機構の作用説明図である。 実施例２の可変動弁機構の変更例を示す断面図である。 図９のＸ−Ｘ線断面図である。 本発明の実施例３を示す可変動弁機構の平面図である。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。 本発明の実施例４を示す可変動弁機構の平面図である。 図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図である。 図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。 本発明の実施例５を示す可変動弁機構の平面図である。 図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図である。 自動車用ガソリンエンジンの断面図である。 従来の可変動弁機構の平面図である。 従来の可変装置の斜視図である。 バルブリフト量を拡大するときの作用説明図である。 バルブリフト量を縮小するときの作用説明図である。 従来の可変動弁機構の断面図である。 従来の可変動弁機構の温度特性を示すグラフである。

符号の説明

１ ガソリンエンジン
３ シリンダヘッド
４ 気筒
７ 吸気バルブ
１０ 可変動弁機構（実施例１）
１１ ハウジング
１２ 軸受壁
２０ 可変動弁機構（実施例２）
２１ ハウジング
２２ 軸受壁
２８ ブッシュ
３０ 可変動弁機構（実施例３）
３１ ハウジング
３２ キャリア
３５ 軸受部
４０ 可変動弁機構（実施例４）
４１ ハウジング
４２ ブラケット
４７ 規制片
５０ 可変動弁機構（実施例５）
５１ ハウジング
５３ 規制片
７２ 吸気カムシャフト
７７ 吸気カム
７８ 可変装置
８２ 支持パイプ
８４ コントロールシャフト
８５ アクチュエータ
８６ ピン
８８ 入力部材
８９ 出力部材
９０ スライダ

Claims (2)

1. 内燃機関のシリンダヘッドにカムシャフトとコントロールシャフトとを並設し、コントロールシャフト上に気筒と同数の可変装置を配列し、
   可変装置にカムシャフト上のカムに係合する入力部材と、内燃機関のバルブを開閉する出力部材と、出力部材を入力部材に連動させるスライダと、スライダをコントロールシャフトに連結する連結部材とを設け、
   スライダをコントロールシャフトにより該シャフトの軸線方向へ移動し、スライダにより入力部材に対する出力部材の位相を変えて、バルブのリフト量を変更する可変動弁機構において、
   前記シリンダヘッド（３）に、コントロールシャフト（８４）を支持する該シリンダヘッド（３）とは別体の剛性部材（１１，２１，３２）を設置し、剛性部材を、コントロールシャフト（８４）の軸線方向に一列に並ぶ全ての気筒（４）に共通の一部材として、コントロールシャフト（８４）と実質的に線膨張係数の等しい材料で形成し、
   剛性部材に出力部材（８９）をコントロールシャフト（８４）の軸線方向へ移動不能に規制する規制部（１２，２２，３５）を設けたことを特徴とする可変動弁機構。
2. 内燃機関のシリンダヘッドにカムシャフトとコントロールシャフトとを並設し、コントロールシャフト上に気筒と同数の可変装置を配列し、
   可変装置にカムシャフト上のカムに係合する入力部材と、内燃機関のバルブを開閉する出力部材と、出力部材を入力部材に連動させるスライダと、スライダをコントロールシャフトに連結する連結部材とを設け、
   スライダをコントロールシャフトにより該シャフトの軸線方向へ移動し、スライダにより入力部材に対する出力部材の位相を変えて、バルブのリフト量を変更する可変動弁機構において、
   前記シリンダヘッド（３）にコントロールシャフトを支持するハウジング（４１，５１）を設置し、
   ハウジング（４１，５１）に該ハウジング及びシリンダヘッド（３）とは別体の剛性部材（４２，７２）を組み付け、剛性部材を、コントロールシャフト（８４）の軸線方向に一列に並ぶ全ての気筒（４）に共通の一部材として、コントロールシャフト（８４）と実質的に線膨張係数の等しい材料で形成し、
   剛性部材に出力部材（８９）をコントロールシャフト（８４）の軸線方向へ移動不能に規制する規制部（４７，５３）を設けたことを特徴とする可変動弁機構。

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