JPH11336521A

JPH11336521A - 内燃機関の可変動弁装置

Info

Publication number: JPH11336521A
Application number: JP14529998A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Yamada; 吉彦山田; Seinosuke Hara; 誠之助原; Makoto Nakamura; 信中村; Tetsuaki Goto; 徹朗後藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-05-27
Filing date: 1998-05-27
Publication date: 1999-12-07
Anticipated expiration: 2018-05-27
Also published as: JP3917755B2

Abstract

(57)【要約】【課題】バルブタイミングとバルブリフト量を可変制
御しつつ装置の横方向の大きさを抑制して全体のコンパ
クト化を図ると共に、バルブリフト量を大きくすること
のできる装置を提供できる。【解決手段】駆動カム１５の回転によりリンクアーム
１９を介して揺動するロッカアーム１８と、このロッカ
アームの揺動運動によりリンク部材２０を介して吸気弁
１２を開閉作動させる揺動カム１７とを備え、可変機構
２１によって揺動カムがバルブリフター１６の頂面１６
ｃに対する当接する位置を変化させてバルブリフトを可
変にする。駆動軸１３と揺動カム１７との間に介装され
た偏心部材１４の偏心ブッシュ３０によって、揺動カム
１７の揺動中心Ｚをバルブリフター１６の軸線Ｑよりも
基円面２５ａ側へ所定量βだけオフセット配置して、カ
ムフェース２５の頂面１６ｂに対するトラベル量を増大
化した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸・排気弁の開閉
時期（バルブタイミング）及びバルブリフト量を機関運
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。

【０００２】

【従来の技術】周知にように、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、吸気・排気弁の開閉時期とバルブリフト量
を機関運転状態に応じて可変制御する動弁装置は従来か
ら種々提供されており、その一例として特開昭５５−１
３７３０５号公報等に記載されているもの知られてい
る。

【０００３】図１５に基づきその概略を説明すれば、シ
リンダヘッド１のアッパデッキの略中央近傍上方位置に
カムシャフト２が設けられていると共に、該カムシャフ
ト２の外周にカム２ａが一体に設けられている。また、
カムシャフト２の側部には、制御シャフト３が平行に配
置されており、この制御シャフト３に偏心カム４を介し
てロッカアーム５が揺動自在に軸支されている。一方、
シリンダヘッド１に摺動自在に設けられた吸気弁６の上
端部には、バルブリフター７を介して揺動カム８が配置
されている。この揺動カム８は、バルブリフター７の上
方にカムシャフト２と並行に配置された支軸９に揺動自
在に軸支され、下端のカム面８ａがバルブリフター７の
上面に当接している。また、前記ロッカアーム５は、一
端部５ａがカム２ａの外周面に当接していると共に、他
端部５ｂが揺動カム８の上端面８ｂに当接して、カム２
ａのリフトを揺動カム８及びバルブリフター７を介して
吸気弁６に伝達するようになっている。

【０００４】また、前記制御シャフト３は、図外のアク
チュエータによって所定角度範囲で回転制御されて、偏
心カム４の回動位置を制御し、これによってロッカアー
ム５の揺動支点を変化させるようになっている。

【０００５】そして、偏心カム４が正逆の所定回動位置
に制御されるとロッカアーム５の揺動支点が変化して、
他端部５ｂの揺動カム８の上端面８ｂに対する当接位置
が図中上下方向に変化し、これによって揺動カム８のカ
ム面８ａのバルブリフター７上面に対する当接位置の変
化に伴い、揺動カム８の揺動軌跡が変化することにより
吸気弁６の開閉時期（バルブタイミング）とバルブリフ
ト量を可変制御するようになっている。尚、図中１０
は、揺動カム８の上端面８ｂを常時ロッカアーム５の他
端部５ｂに弾接付勢するスプリングである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の動弁装置にあっては、カム２ａと揺動カム８がそれ
ぞれカムシャフト２と支軸９に設けられて、両者２ａ，
８は、機関の巾方向へ大きく離間した位置に別個独立に
配置されている。このため、これらカム２ａや揺動カム
８の大きな配置スペースが要求される。

【０００７】また、カム２ａと揺動カム８が機関巾方向
へ大きく離れているため、ロッカアーム５の両端部５
ａ，５ｂを必然的に機関巾方向へほぼへ字形状に延出さ
せなければならない。したがって、配置スペースの増加
と相俟ってロッカアーム５の大型化により、動弁装置の
機関への搭載性が悪化すると共に、機関の大型化と重量
の増加が余儀なくされている。

【０００８】さらに、カムシャフト２の他に支軸９を必
要とするので、部品点数が増加すると共に、カムシャフ
ト２と支軸９との互いの軸心のずれが生じ易くなり、こ
れによってバルブタイミングの制御精度が低下するおそ
れがある。

【０００９】また、ロッカアーム５の端部５ｂが、揺動
カム８の上端面８ｂを直接押圧することによって該揺動
カム８の揺動を得る構成のため、ロッカアーム５の押圧
点（当接位置）が揺動カム８の上端面８ｂから離脱する
おそれがある。したがって、ロッカアーム５の揺動支点
位置に制約が生じ、揺動カム８の揺動軌跡、ひいては吸
気弁６のバルブタイミング／リフト量を大きく設定する
ことができない。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の可
変動弁装置の課題に鑑みて案出されたもので、請求項１
記載の発明は、機関のクランク軸によって回転駆動し、
外周に駆動カムが固定された駆動軸と、該駆動軸に揺動
自在に設けられ、機関弁をバルブリフターを介して開閉
作動させる揺動カムと、一端部がリンクアームを介して
前記駆動カムに回転自在に連係しかつ他端部が前記揺動
カムの端部に連係したロッカアームと、該ロッカアーム
の揺動支点を可変にする可変機構と、該可変機構を機関
運転状態に応じて作動制御する制御手段とを備え、前記
ロッカアームの揺動支点を可変制御することによって揺
動カムの前記バルブリフターの頂面に対する揺動位置を
変化させて機関弁のリフト量を可変制御する可変動弁装
置であって、前記揺動カムの揺動中心を、前記バルブリ
フターの軸線に対して、揺動カムのベースサークル側へ
所定量オフセットするように配置したことを特徴として
いる。

【００１１】請求項２記載の発明は、揺動カムの揺動中
心をオフセットさせる偏心部材を、駆動軸と揺動カムと
の間に介装された偏心ブッシュと、該偏心ブッシュに突
設されて先端部がシリンダヘッドに固定された腕部とか
ら構成したことを特徴としている。

【００１２】請求項３記載の発明は、前記揺動カムの揺
動中心をオフセットさせる偏心部材を、駆動軸と揺動カ
ムとの間に介装された偏心ブッシュと、該偏心ブッシュ
に突設されて先端部が前記可変機構の制御軸に係合した
腕部とから構成したことを特徴としている。

【００１３】請求項４記載の発明は、前記駆動軸の軸心
と揺動カムの揺動中心を同一に設定すると共に、該揺動
カムの揺動中心を、バルブリフターの軸線に対してベー
スサークル側へオフセットするように配置したことを特
徴としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１〜図４は、本発明に係る可変
動弁装置の第１の実施形態を示し、１気筒あたり２つの
吸気弁を有する内燃機関に適用したものを示している。

【００１５】すなわち、この可変動弁装置は、シリンダ
ヘッド１１に図外のバルブガイドを介して摺動自在に設
けられた一対の吸気弁１２，１２と、シリンダヘッド１
１上部の図外の軸受に回転自在に支持された中空状の駆
動軸１３と、該駆動軸１３の外周面に、圧入等により固
設された一対の駆動カム１５，１５と、前記駆動軸１３
に回動自在に設けられて、各吸気弁１２，１２をバルブ
リフター１６，１６を介して押圧開動させる一対の揺動
カム１７，１７と、各一端部１８ａが一対のリンクアー
ム１９，１９を介して前記各駆動カム１５，１５に連係
し、各他端部１８ｂが各リンク部材２０，２０を介して
前記揺動カム１７，１７に連係した一対のロッカアーム
１８，１８と、該ロッカアーム１８，１８の揺動支点位
置を可変にする可変機構２１と、該可変機構２１を機関
運転状態に応じて作動制御する図外の制御手段とから主
として構成されている。

【００１６】前記駆動軸１３は、機関前後方向に沿って
配置されていると共に、一端部に設けられた図外の従動
スプロケットや該従動スプロケットに巻装されたタイミ
ングチェーン等を介して機関のクランク軸から回転力が
伝達されている。

【００１７】前記各駆動カム１５は、図４にも示すよう
に、ほぼ筒状を呈し、大径なカム本体１５ａと、該カム
本体１５ａの側端面に一体に設けられた筒状部１５ｂと
からなり、内部軸方向に駆動軸圧入孔１５ｃが貫通形成
されていると共に、カム本体１５ａの軸心Ｘが駆動軸１
３の軸心Ｙから径方向へ所定量だけオフセットしてい
る。また、この駆動カム１５は、駆動軸１３に対し前記
両バルブリフター１６，１６に干渉しない両外側に駆動
軸圧入孔１５ｃを介して圧入固定されている。また、両
揺動カム１７，１７の間に位置する部位が軸受２２によ
って軸受されている。

【００１８】前記各バルブリフター１６は、図１〜図４
に示すように有蓋円筒状を呈し、筒状のスカート部１６
ａと、該スカート部１６ａの上端部に一体に有する上壁
とからなり、スカート部１６ａがシリンダヘッド１１に
形成された保持孔１１ａ，１１ａ内に摺動自在に保持さ
れている一方、上壁の頂面１６ｂが駆動軸１３の直交方
向に沿って円弧状に形成されている。

【００１９】また、前記各リンクアーム１９は、比較的
大径な円環状の基部１９ａと、該基部１９ａの外周面所
定位置に突設された突出端１９ｂとを備え、基部１９ａ
の中央位置には、前記駆動カム１５のカム本体１５ａの
外周面に回転自在に嵌合する嵌合孔１９ｃが形成されて
いる一方、突出端１９ｂには、ピン２３が回転自在に挿
通するピン孔１９ｄが貫通形成されている。

【００２０】前記各揺動カム１７は、図１及び図４に示
すように各々ほぼ横Ｕ字形状を呈し、内部に一対の偏心
部材１４，１４が回転自在に嵌挿される大径な挿通孔１
７ａ，１７ａが貫通形成されていると共に、各ロッカア
ーム１８他端部１８ｂ側に位置する各カムノーズ部２４
側にはピン孔２４ａが貫通形成されている。また、各揺
動カム１７の下面には、カムフェース２５がそれぞれ形
成されている。この各カムフェース２５は、一端側に敬
された円弧状の基円面２５ａと、該基円面２５ａからカ
ムノーズ部２４端縁側に円弧状に延びるカム面２５ｂ
と、該カム面２５ｂの先端側に有するカムリフト部２５
ｃとから構成されており、該基円面２５ａとカム面２５
ｂ及びカムリフト部２５ｃが、揺動カム１７の揺動位置
に応じて各バルブリフター１６の上面所定位置に当接す
るようになっている。すなわち、図５に示すバルブリフ
ト特性からみると、図１に示すように基円面２５ａの所
定角度範囲θ１がベースサークル区間になり、カム面２
５ｂの所定角度範囲θ２がいわゆるランプ区間となり、
さらにカム面２５ｂからカムリフト部２５ｃまでの所定
角度範囲θ３がリフト区間になるように設定されてい
る。

【００２１】前記各偏心部材１４，１４は、図１〜図４
に示すように円筒状の偏心ブッシュ３０と該偏心ブッシ
ュ３０の端部に一体に設けられた腕部３１とから構成さ
れている。前記偏心ブッシュ３０は、内部に駆動軸１３
が回転摺動する摺動孔３０ａが貫通形成されていると共
に、外径が揺動カム１７の挿通孔１７ａの内径より若干
小さく設定されて、揺動カム１７を揺動自在に支持して
いる。また、偏心ブッシュ３０は、肉厚部３０ｂが図１
中左側に配置されて、揺動カム１７の揺動中心Ｚを駆動
軸１３の軸心Ｙの延長線つまりバルブリフター１６の軸
線Ｑよりも基円面２５ａ（ベースサークル）側へ所定量
βだけオフセット配置されている。一方、腕部３１は、
先端部が水平な平坦板状を呈し、該先端部の中央に形成
されたボルト孔３１ａに挿通したボルト３２によってシ
リンダヘッド１１の上端部に固定されている。したがっ
て揺動カム１７は、偏心部材１４によってシリンダヘッ
ド１１に安定支持された形になる。

【００２２】前記軸受２２は、図２，図３に示すように
シリンダヘッド１１の上端部に設けられて、駆動軸１３
の両揺動カム１７，１７間の部位を支持するメインブラ
ケット２２ａと、該メインブラケット２２ａの上端部に
設けられて、後述する制御軸を回転自在に支持するサブ
ブラケット２２ｂとを有し、両ブラケット２２ａ，２２
ｂが一対のボルト２２ｃ，２２ｃによってシリンダヘッ
ド１１に上方から共締め固定されている。

【００２３】前記各ロッカアーム１８は、図１及び図４
に示すように、ほぼく字形に折曲形成されて、駆動軸１
３の上方位置に機関巾方向に沿って配置されており、中
央に有する基部１８ｃが後述する制御軸２８に揺動自在
に支持されていると共に、一端部１８ａが前記ピン２３
を介してリンクアーム１９の突出端１９ｂに回転自在に
連結されている一方、他端部１８ｂがピン２６を介して
リンク部材２０の一端部２０ａに回転自在に連結されて
いる。

【００２４】前記各リンク部材２０は、図１にも示すよ
うに所定長さの直線状に形成され、円形状の両端部２０
ａ，２０ｂは前記ロッカアーム１８の他端部１８ｂと揺
動カム１７の一端部２４にピン２６，２７を介して回転
自在に連結している。

【００２５】尚、各ピン２３，２６，２７の端部には、
リンクアーム１９やリンク部材２０の軸方向の移動を規
制するスナップリング３１が夫々設けられている。

【００２６】前記可変機構２１は、前記軸受２２のメイ
ンブラケット２２ａとサブブラケット２２ｂとの間に軸
受けされた制御軸２８と、該制御軸２８に圧入固定さ
れ、ロッカアーム１８の基部１８ｃに有するカム孔１８
ｄ内に回転自在に嵌挿された制御カム２９とから構成さ
れている。

【００２７】前記各制御カム２９は、ほぼ円筒状を呈
し、内部軸方向に制御軸２８に嵌挿して圧入固定される
挿通孔２９ａが貫通形成されていると共に、その軸心Ｐ
１が制御軸２８の軸心Ｐからα分だけ偏倚している。

【００２８】前記制御軸２８は、一端部に設けられた図
外の電磁アクチュエータによって所定回転角度範囲内で
回転するように制御されており、前記電磁アクチュエー
タは、機関の運転状態を検出する制御手段である図外の
コントローラからの制御信号によって駆動するようにな
っている。コントローラは、クランク角センサやエアー
フローメータ，水温センサ等の各種のセンサからの検出
信号に基づいて現在の機関運転状態を演算等により検出
して、前記電磁アクチュエータに制御信号を出力してい
る。

【００２９】以下、本実施形態の作用を説明すれば、ま
ず、機関低速低負荷時には、コントローラからの制御信
号によって電磁アクチュエータが一方に回転駆動され、
これに伴い、制御軸２８も同方向へ所定量回動して、制
御カム２９を図６，図７に示すように軸心Ｐ１が制御軸
２８の軸心Ｐから左上方向の回動位置に保持され、厚肉
部２９ｂが駆動軸１３から上方向に離間移動する。した
がって、ロッカアーム１８は、全体が駆動軸１３に対し
て上方向へ移動して、他端部１８ｂによってリンク部材
２０を上方向へ引き上げる。このため、揺動カム１７，
１７は、一端部２４が強制的に若干引き上げられて全体
が図示のように反時計方向へ回動位置に保持される。

【００３０】したがって、各駆動カム１５の回転により
各リンクアーム１９を介して各ロッカアーム１８の一端
部１８ａを上下方向へ作動させると、該各ロッカアーム
１８が制御カム２９を揺動支点として揺動し、他端部１
８ｂからその揺動力が各リンク部材２０を介して各揺動
カム１７に伝達される。各揺動カム１７は、基円面２５
ａ及びカム面２５ｂ，カムリフト部２５ｃがバルブリフ
ター１６の頂面１６ｃ上を摺接しながら押圧あるいは押
圧を解除して各吸気弁１２を開閉作動させるが、そのリ
フト量Ｌ１は図７に示すように比較的小さくなる。

【００３１】よって、かかる低速低負荷域では、バルブ
リフト量が小さくなると共に、各吸気弁１２の開時期が
遅くなり、排気弁とのバルブオーバラップが小さくな
る。このため、燃費の向上と機関の安定した回転が得ら
れる。

【００３２】一方、機関高速高負荷時に移行した場合
は、コントローラからの制御信号によって電磁アクチュ
エータが反対方向に回転駆動される。したがって、図
８，図９に示すように制御軸２８が、時計方向（図中矢
印方向）へ所定量回動して制御カム２９を図６，図７に
示す位置から反時計方向へ所定量回動させ、軸心Ｐ１
（厚肉部２９ｂ）を下方向へ移動させる。このため、各
ロッカアーム１８は、今度は全体が駆動軸１３方向へ移
動して、他端部１８ｂが各リンク部材２０を介して各揺
動カム１７の一端部２４を下方向へ押圧して、各揺動カ
ム１７全体を所定量だけ時計方向へ回動させる。

【００３３】したがって、各揺動カム１７のバルブリフ
ター１６上面に対する当接位置が図８，図９に示すよう
に一端部２４側の右方向位置に移動する。このため、駆
動カム１５が回転してロッカアーム１８を揺動させて揺
動カム１７，１７を所定範囲で揺動させると、バルブリ
フター１６に対するそのリフト量Ｌ２は図９Ｂに示すよ
うに大きくなる。

【００３４】よって、かかる高速高負荷域では、カムリ
フト特性が低速低負荷域に比較して大きくなってバルブ
リフト量も大きくなると共に、各吸気弁１２の開時期が
早くなる一方、閉時期が遅くなる。この結果、吸気充填
効率が向上し、十分な出力が確保できる。以上のよう
に、機関運転状態に応じて各吸気弁１２の開閉時期やバ
ルブリフト量を可変にすることができる。

【００３５】また、本実施例では、各揺動カム１７の揺
動支点Ｚがバルブリフター１６の軸線Ｑから所定量γだ
けオフセット配置されているため、各揺動カム１７のカ
ムフェース２５のバルブリフター１６の頂面１６ｂ上を
摺接する面積が拡大されて頂面１６ｂのほぼ全体に亘っ
て摺接することが可能になる。したがって、揺動カム１
７のカムフェース２５による頂面１６ｂ上のトラベル領
域が大きくなる。すなわち、揺動カム１７の揺動支点Ｚ
をバルブリフター１６の軸線Ｑに対してオフセットさせ
ることなく、垂直方向の同一線上に配置した場合には、
揺動カム１７はバルブリフター頂面１６ｂの図１中右側
の約半分のみが摺接利用されるだけとなるため、揺動量
が自ずと制約されて、吸気弁１２の十分なバルブリフト
量が得られないといった問題があった。しかし、前述の
ように揺動支点Ｚをバルブリフター１６の軸線Ｑから基
円面２５ａ側へオフセット配置すれば、カムフェース２
５をバルブリフター１６の頂面１６ｂのほぼ全体を利用
して摺接させることができるため、揺動角を増加させず
に揺動カム１７のバルブリフター頂面１６ｂに対する大
きなトラベル領域が得られる。このため、前記吸気弁１
２のバルブリフト量を大きくすることができる。

【００３６】しかも、バルブリフター１６の外径を大き
くすることなく、大きなトラベル量が得られるため、結
果的にバルブリフター１６の外径を可及的に小さくする
ことが可能になり、シリンダヘッド１１に対するレイア
ウトの自由度が向上すると共に、全体構造の小型化が図
れる。

【００３７】さらに、各バルブリフター１６の頂面１６
ｂは、揺動カム１７の揺動方向に対して円弧状に形成さ
れているため、該各揺動カム１７の頂面１６ｂに対する
カムフェース２５のトラベル領域のさらに増大化が図れ
る。この結果、頂面１６ｂが水平面と同じバルブリフト
量とするならば、揺動カム１７のオフセット配置による
バルブリフト量の増大化と相俟って揺動カム１７の揺動
角を小さくすることが可能になり、したがって、リンク
アーム１９やリンク部材２０などの各リンク機構を小型
化することができ、ひいては装置全体のコンパクト化が
図れる。

【００３８】また、この装置によれば、駆動軸１３に駆
動カム１５と各揺動カム１７とをほぼ同軸上に設けたた
め、機関巾方向の配置スペースを十分に小さくすること
ができる。

【００３９】また、駆動カム１５は、リング状に形成さ
れ、外周面全体がリンクアーム基部１９ａの嵌合孔１９
ｃの内周面全体に摺接するため、外周面の面圧が分散さ
れて、該面圧を十分に低減できる。したがって、嵌合孔
１９ｃの内周面間との摩耗の発生が抑制できると共に、
潤滑も行い易い。さらに、面圧の低下に伴い駆動カム１
５の材料選択の自由度が向上し、加工し易くかつ低コス
トの材料を選択できる。

【００４０】また、本装置は、全体がいわゆる６リンク
方式となるため、ロッカアーム１８のロッカ比を大きく
とることが可能となり、これによって、駆動カム１５の
駆動軸１３に対するオフセット量を大きく設定しなくて
も、つまり駆動カム１５の外径を大きく設定しなくて
も、揺動カム１７の大きな揺動角が得られる。この結
果、装置全体のコンパクト化がさらに助長できる。

【００４１】また、ロッカアーム１８と揺動カム１７と
がリンク部材２０を介して連係しているため、ロッカア
ーム１８のロッカ比を比較的大きく設定しても、ロッカ
アーム１８と揺動カム１７との連係状態が常に保たれ
る。したがって、揺動カム１７の大きな揺動角が得られ
ることにより、揺動カム１７の前記ランプ区間θ２を大
きくすることが可能になり、これによってバルブリフタ
ー１６と揺動カム１７の衝突速度を緩和することがで
き、この結果、駆動騒音の発生を抑制することが可能に
なる。

【００４２】さらに、本装置は、２つの吸気弁１２，１
２の間に設けられた軸受２２に制御軸２８も一緒に軸受
けすることができるので、従来の内燃機関にそのまま搭
載することが可能となり、この結果、シリンダヘッド１
１の形状変更を要さず、製造コストの高騰を防止でき
る。また、駆動軸１３も従来と同様の位置とすることが
できるので、この点でもシリンダヘッド１１の形状変更
が不要になる。

【００４３】また、本装置は、駆動軸１３の上方位置に
ロッカアーム１８を配置するだけであるから、全高を十
分に低くすることが可能になる。

【００４４】図１０〜図１２は本発明の第２の実施形態
を示し、偏心部材１４の構成を変更したものである。す
なわち、この偏心部材１４は、駆動軸１３と揺動カム１
７との間に介装され、内部に駆動軸の挿通孔３３ａを有
する偏心ブッシュ３３と、該偏心ブッシュ３３の端部に
一体に設けられた腕部３４とからなり、偏心ブッシュ３
３の構造は第１の実施形態のものと同様であるが、腕部
３４は、単純な平板状を呈し、垂直方向に延設されてい
ると共に、先端部に形成されたほぼＵ字形の係合溝３４
ａが前記制御軸２８に下方から摺動自在に係合して、偏
心ブッシュ３３の回り止めとして機能している。

【００４５】したがって、本実施形態によれば、偏心部
材１４により、前述した第１実施形態と同様な作用効果
が得られることは勿論のこと、腕部３４を単に平板状に
形成して先端部の係合溝３４ａを制御軸２８に係合させ
るだけであるから、腕部３４の構造が極めて簡素化され
て、製造作業能率の向上と組立作業性も良好になる。

【００４６】また、係合溝３４ａを制御軸２８に係合さ
せるだけで回り止めを行うようにしたため、偏心ブッシ
ュ３３の駆動軸の挿通孔３３ａ中心に対する腕部３４の
係合溝３４ａの高精度な加工が不要となり、この点でも
製造が容易になる。

【００４７】図１３は本発明の第３の実施形態を示し、
揺動カム１７の揺動中心Ｚを駆動軸１３の軸心Ｙと同一
に設定すると共に、該揺動カム１７の揺動中心Ｚを、バ
ルブリフター１６の軸線Ｑに対して基円面２５ａ（ベー
スサークル）側へオフセット配置したものである。すな
わち、駆動軸１３を含む揺動カム１７全体の配置を変え
て、該揺動カム１７の揺動中心Ｚ（垂線Ｒ）を、バルブ
リフター１６の軸線Ｑに対して所定量δだけオフセット
配置したものである。したがって、揺動カム１７は、カ
ムフェース２５とバルブリフター１６の平坦な頂面１６
ｂのほぼ全体に亘って摺接させることができ、これによ
ってトラベル領域を増加させることになるので、同じく
バルブリフト量を大きくすることが可能になる。

【００４８】尚、ここで、吸気弁１２は、その軸心が駆
動軸１３の軸心Ｙつまり、前記垂線Ｒと同軸に配置され
ている。

【００４９】図１４は本発明の第４の実施形態を示し、
これも第３実施形態と同じく、揺動カム１７の揺動中心
Ｚ（垂線Ｒ）をバルブリフター１６の軸線Ｑに対して基
円面２５ａ（ベースサークル）側へ所定量δだけオフセ
ット配置したものである。したがって、第３の実施形態
と同様な作用効果が得られると共に、吸気弁１２の軸心
をバルブリフター１６の軸線Ｑと同軸上に配置すること
によって、バルブリフター１６の外径を小さくすること
ができる。この結果、バルブリフター１６間のシリンダ
ヘッド１１の隔壁の肉厚を大きくでき、強度の向上に伴
う振動の抑制が図れる。

【００５０】本発明は、前記各実施形態の構成に限定さ
れるものではなく、例えば本装置を排気弁側あるいは吸
気，排気弁側の両方に適用することも可能であり、さら
に１気筒当たり２弁ではなく、１弁のものに適用するこ
とも可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、機関弁のバルブタイミング及びバルブリフト量
を可変制御できることは勿論のこと、駆動カムと揺動カ
ムとを駆動軸に一緒に設けたため、機関巾方向の配置ス
ペースを十分に小さくすることができると共に、ロッカ
アームも機関巾方向へ延設する必要がなくなるため、装
置全体のコンパクト化が図れる。この結果、装置の機関
への搭載性が向上する。

【００５２】また、揺動カムを偏心カムと一緒に駆動軸
に設けることにより、従来のような特別な支軸が不要に
なるため、部品点数の削減が図れると共に、駆動軸と揺
動カムの互いの軸心精度が出し易いため、バルブタイミ
ングの制御精度の低下を防止できる。

【００５３】しかも、本発明は、バルブリフターの軸線
に対して揺動カムの揺動中心をベースサークル側へオフ
セット配置したため、揺動カムのバルブリフター頂面に
対するトラベル領域が増大化し、機関弁のバルブリフト
を大きくすることが可能になる。この結果、運転状態に
応じた機関性能を十分に発揮できると共に、逆に同じバ
ルブリフト量であれば、揺動カムの揺動角を小さくする
ことができるため、装置全体の小型化が図れ、機関上の
レイアウトの自由度が向上すると共に、搭載性が良好と
なる。

【００５４】請求項２記載の発明によれば、偏心手段を
シリンダヘッドに固定するようにしたため、揺動カムの
安定化が得られ、バルブタイミングの制御精度の低下を
防止できる。

【００５５】請求項３記載の発明によれば、偏心手段の
構造が簡素化され、製造作業能率の向上と組立作業能率
の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す図２のＡ矢視
図。

【図２】本実施形態を一部断面して示す側面図。

【図３】同実施形態の平面図。

【図４】同実施形態に供される各構成部品の分解斜視
図。

【図５】揺動カムの基端面とカム面に対応したバルブリ
フト特性図。

【図６】低速低負荷時における閉弁作用を示す図２のＡ
矢視図。

【図７】低速低負荷時における開弁作用を示す図２にＡ
矢視図。

【図８】高速高負荷時における閉弁作用を示す図２のＡ
矢視図。

【図９】高速高負荷時における開弁作用を示す図２のＡ
矢視図。

【図１０】本発明の第２の実施形態に供される偏心手段
を示す斜視図。

【図１１】同実施形態の要部断面図。

【図１２】同実施形態の要部側面図。

【図１３】本発明の第３の実施形態を示す要部正面図。

【図１４】本発明の第４の実施形態を示す要部正面図。

【図１５】従来の可変動弁装置を示す断面図。

【符号の説明】

１１…シリンダヘッド１２…吸気弁１３…駆動軸１４…偏心部材１５…駆動カム１６…バルブリフター１６ｃ…頂面１７…揺動カム１８…ロッカアーム１８ａ…一端部１８ｂ…他端部１９…リンクアーム２０…リンク部材２１…可変機構２４…カムノーズ部（端部）２５…カムフェース２５ａ…基円面（ベースサークル）３０，３３…偏心ブッシュ３１，３４…腕部Ｚ…揺動カムの揺動支点

フロントページの続き (72)発明者中村信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 (72)発明者後藤徹朗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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関のクランク軸によって回転駆動し、
外周に駆動カムが固定された駆動軸と、該駆動軸に揺動
自在に設けられ、機関弁をバルブリフターを介して開閉
作動させる揺動カムと、一端部がリンクアームを介して
前記駆動カムに回転自在に連係しかつ他端部が前記揺動
カムの端部に連係したロッカアームと、該ロッカアーム
の揺動支点を可変にする可変機構と、該可変機構を機関
運転状態に応じて作動制御する制御手段とを備え、前記
ロッカアームの揺動支点を可変制御することによって揺
動カムの前記バルブリフターの頂面に対する揺動位置を
変化させて機関弁のリフト量を可変制御する可変動弁装
置であって、前記揺動カムの揺動中心を、前記バルブリフターの軸線
に対して、揺動カムのベースサークル側へ所定量オフセ
ットするように配置したことを特徴とする内燃機関の可
変動弁装置。
【請求項２】揺動カムの揺動中心をオフセットさせる
偏心部材を、駆動軸と揺動カムとの間に介装された偏心
ブッシュと、該偏心ブッシュに突設されて先端部がシリ
ンダヘッドに固定された腕部とから構成したことを特徴
とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】前記揺動カムの揺動中心をオフセットさ
せる偏心部材を、駆動軸と揺動カムとの間に介装された
偏心ブッシュと、該偏心ブッシュに突設されて先端部が
前記可変機構の制御軸に係合した腕部とから構成したこ
とを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装
置。
【請求項４】前記駆動軸の軸心と揺動カムの揺動中心
を同一に設定すると共に、該揺動カムの揺動中心を、バ
ルブリフターの軸線に対してベースサークル側へオフセ
ットするように配置したことを特徴とする請求項１記載
の内燃機関の可変動弁装置。