JP2007224741A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コントロールシャフトが軸線方向に熱膨張したとき、機関バルブのバルブ特性の適正状態からのずれの各気筒間でのばらつきを小さく抑える。
【解決手段】パイプ状のロッカシャフト１５内に挿入されたコントロールシャフト１６を回転駆動すると、コントロールシャフト１６にピニオンギヤ３４を介して係合されたスライダ２６が同シャフト１６の軸線方向に変位し、バルブリフト可変機構が駆動される。コントロールシャフト１６は、各気筒毎に設けられた複数の軸材１６ａを互いに上記軸線方向に相対移動可能に且つ周方向に一体回転可能に連結して形成される。ロッカシャフト１５は、上記各軸材１６ａ毎に複数設けられるとともに、上記ピニオンギヤ３４を支持している。そして、各気筒の軸材１６ａ及びロッカシャフト１５は、位置決めピン４８によってクリアランスＣを有する状態で上記軸線方向について位置決めされる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、内燃機関の可変動弁装置に関するものである。

自動車用エンジン等の内燃機関においては、吸気バルブや排気バルブといった機関バルブのバルブ特性、例えば同バルブの最大リフト量及び同バルブを駆動するカムの作用角を可変とする可変動弁機構が各気筒毎にシリンダヘッドに設けられ、これら可変動弁機構を機関運転状態に応じて駆動するものが提案されている（特許文献１参照）。

こうした可変動弁機構は、回転するカムに押されて軸を中心に揺動する入力アームと、この入力アームの揺動に基づき上記軸を中心に揺動して機関バルブをリフトさせる出力アームと、それらアームを貫通した状態に配置されるとともに両アームに対し歯すじの傾斜方向の異なるギヤによって連結される円筒状のスライダとを備えている。

各可変動弁機構のスライダの内部には全気筒共通の共通の一本のコントロールシャフトが挿入されており、この一本のコントロールシャフトに対し各可変動弁機構のスライダが係合部材によって各々係合されている。また、コントロールシャフトの端部は例えば油圧式のアクチュエータに接続されており、同アクチュエータによってコントロールシャフトが軸線方向に駆動されるようになっている。一方、各可変動弁機構の入力アーム及び出力アームは、シリンダヘッドに形成された立壁部によってコントロールシャフトの軸線方向への変位が規制されている。

そして、コントロールシャフトの軸線方向への駆動を通じて各可変動弁機構のスライダを入力アーム及び出力アームに対し上記軸線方向に変位させることにより、上記ギヤの作用によって入力アームと揺動アームとの揺動方向についての相対位置が変更され、各気筒において上記最大リフト量及び作用角といったバルブ特性が同時に変更される。
特開２００１−２６３０１５公報

上記のように、一本のコントロールシャフトの軸線方向への駆動に基づき、各気筒の可変動弁装置すべてを駆動するようにすれば、各気筒でのバルブ特性の変更を同時に行うことができるようにはなる。しかし、内燃機関の運転時にコントロールシャフトが軸線方向に熱膨張する際、それに起因して以下のような問題が生じることは避けられない。

コントロールシャフトにおいてはその端部がアクチュエータと接続されており、コントロールシャフトの軸線方向への熱膨張時には上記端部を基準として同シャフトが軸線方向に伸びることになる。このようにコントロールシャフトが熱膨張によって軸線方向に伸びると、同シャフトに対する係合部材によるスライダの係合位置が上記熱膨張の分だけ適正位置から上記軸線方向にずれ、それに伴いスライダも上記軸線方向にずれる。

こうしたコントロールシャフトの熱膨張時には、入力アーム及び出力アームの上記軸線方向への変位を規制する立壁部も熱膨張し、それによって入力アーム及び出力アームも上記軸線方向に変位する。ここで、立壁部の熱膨張による入力アーム及び出力アームの上記軸線方向への変位が、コントロールシャフトの熱膨張によるスライダの上記軸線方向への変位と等しければ、入力アーム及び出力アームに対する上記軸線方向についてのスライダの相対位置に変化はなく、バルブ特性が適正状態から変化することもない。

しかし、立壁部は内燃機関の軽量化を重視してアルミ合金等で形成され、コントロールシャフトは強度を重視して鉄系材料等で形成されるなど、立壁部とコントロールシャフトとは異なる材料で形成される可能性が高く、両者の熱膨張率は同じにはならない。また、立壁部はシリンダヘッドに固定されているのに対し、コントロールシャフトはその端部をアクチュエータに接続しているだけである。このように両者の熱膨張率、及び設置態様が異なることから、立壁部及びコントロールシャフトの熱膨張時、入力アーム及び出力アームとスライダとが上記軸線方向に同じだけ変位するとは考えにくい。より詳しくは、立壁部の熱膨張による入力アーム及び出力アームの上記軸線方向についての変位は僅かであるのに対し、コントロールシャフトの熱膨張によるスライダの上記軸線方向への変位は大きなものとなる可能性が高い。

従って、コントロールシャフトが熱膨張時、同シャフトに係合部材を介して係合されるスライダが適正位置から上記軸線方向に変位するときには、スライダと入力アーム及び出力アームとの上記軸線方向についての相対位置が変化し、それに伴いバルブ特性が適正状態からずれることになる。ただし、こうしたバルブ特性の適正状態からのずれが各気筒で気筒であれば、そのずれを考慮してコントロールシャフトを軸線方向に駆動することで、バルブ特性を全ての気筒において適正状態とすることが可能になると考えられる。

ところが、コントロールシャフトの上記端部を基準とする軸線方向についての熱膨張量は、当該端部から離れた部分ほど大となる。これは、コントロールシャフトの上記端部から離れるほど、その端部との間にあるコントロールシャフトの材料量が多くなるためである。

このように、コントロールシャフトにおいては上記端部から離れた部分ほど、当該端部を基準とする軸線方向についての熱膨張量が大となることから、上記端部から離れて位置する気筒ほど、コントロールシャフトに対する係合部材によるスライダの係合位置の適正値からの上記軸線方向へのずれが大となる。その結果、上記端部からはなれた気筒ほど、スライダの適正位置からの上記軸方向への変位が大となり、同スライダの入力アーム及び出力アームに対する上記軸線方向についての相対位置の変化も大となることから、機関バルブのバルブ特性の適正状態からのずれが大となる。従って、コントロールシャフトに軸線方向についての熱膨張が生じると、それに伴うバルブ特性の適正状態からのずれが気筒毎に大きくばらつくことになる。

この場合、いずれかの気筒で上記ずれをなくようコントロールシャフトを軸線方向に駆動することで、当該気筒のみでバルブ特性を適正状態とすることはできても、その他の気筒ではバルブ特性が適正状態から大きくずれることになり、その気筒での燃焼状態の悪化を招くことは避けられない。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、コントロールシャフトが軸線方向に熱膨張したとき、機関バルブのバルブ特性の適正状態からのずれの各気筒間でのばらつきを小さく抑えることのできる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、内燃機関の各気筒毎に設けられて機関バルブのバルブ特性の変更に用いられるスライダと、それらスライダに対し係合部材を介して同スライダと係合されるコントロールシャフトとを備え、前記コントロールシャフトを駆動して前記スライダを同シャフトの軸線方向に変位させることにより各気筒の機関バルブのバルブ特性を可変とする内燃機関の可変動弁装置において、前記コントロールシャフトは、複数の軸材を互いに軸線方向に相対移動可能に且つ周方向に一体回転可能に連結して形成されるとともに、モータにより軸線を中心とする回転方向に回転駆動されるものであって、前記係合部材は、前記軸材の回転に基づき、前記スライダを前記軸線方向に変位させるものであり、前記複数の軸材は、互いの間にクリアランスを有する状態で、位置決めピンにより前記軸線方向についての位置決めがなされていることを要旨とした。

上記構成によれば、コントロールシャフトが複数の軸材によって形成されており、同シャフトの熱膨張時には、各軸材が位置決めピンの位置を基準として軸線方向に伸び、それに伴い各軸材間のクリアランスが小さくなる。熱膨張によって軸材が上記軸線方向に伸びると、同軸材に対する係合部材によるスライダの係合位置が上記軸線方向に変位し、スライダが適正位置から上記軸線方向に変位するため、バルブ特性が適正状態からずれることになる。ここで、軸材の一つ一つの軸線方向長さはコントロールシャフト全体の軸線方向長さよりも短くなるため、一つの軸材における上記熱膨張の基準位置から上記係合位置までの最大距離、すなわち位置決めピンの位置から上記係合位置までの最大距離が短く抑えられる。上記熱膨張の基準位置から上記係合位置までの距離が短いほど、熱膨張時におけるスライダの適正位置からの上記軸線方向へのずれが小さくなり、バルブ特性の適正状態からのずれも小さくなる。従って、コントロールシャフトを複数の軸材により形成し、上記熱膨張の基準位置から上記係合位置までの最大距離を短く抑えることで、熱膨張時のバルブ特性の適正状態からのずれの各気筒間でのばらつきを小さく抑えることができる。また、いずれかの気筒でバルブ特性の適正状態からのずれをなくすようコントロールシャフトを回転駆動したとき、その他の気筒でバルブ特性が適正状態から大きくずれることによる燃焼状態の悪化を抑制することができる。

また、可変動弁機構の駆動は、コントロールシャフトの回転駆動を通じて行われる。ここで、仮に可変動弁機構の駆動をコントロールシャフトの軸線方向への駆動を通じて行うようにしたとすると、モータとコントロールシャフトとの間に同モータの回転運動をコントロールシャフトの直線運動に変換するための回転直動変換機構等を設ける必要があり、その回転直動変換機構等を設ける分だけモータ側の構造が複雑になるという不具合が生じる。しかし、可変動弁機構の駆動をコントロールシャフトの回転駆動を通じて行うことで、モータの回転をそのままコントロールシャフトへと伝達するだけでよくなり、上述したモータ側の構造が複雑になるという不具合の発生を回避することができる。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記軸材は、内燃機関の気筒毎に設けられていることを要旨とした。
上記構成によれば、各気筒に対応して軸材が設けられているため、一つ一つの軸材の軸線方向長さを短くすることができ、それら軸材における熱膨張の基準位置から同軸材に対する係合部材によるスライダの係合位置、言い換えれば位置決めピンの位置から上記係合位置までの距離を小さく抑えることができる。従って、各軸材の熱膨張時における上記係合位置の適正位置からの変位、言い換えればスライダの適正位置からの変位を小さく抑えることができ、ひいては熱膨張時のバルブ特性の適正状態からのずれの各気筒間のばらつきを小さく抑えることができる。

請求項３記載の発明では、請求項２記載の発明において、複数の軸材における前記位置決めピンと前記係合部材との距離は、各軸材間で等しくされていることを要旨とした。
上記構成によれば、軸材の熱膨張時、同軸材に対する係合部材によるスライダの係合位置の適正位置からの変位を各気筒で等しくし、スライダの適正位置からの変位も各気筒で等しくすることができる。従って、熱膨張時のバルブ特性の適正状態からのずれが各気筒間でばらつくことを防止し、そのずれを気筒間で一致させることができる。また、そのずれに伴うバルブ特性の適正状態からのずれをなくすよう、コントロールシャフトを回転駆動することで、各気筒すべてでバルブ特性を適正状態とすることができる。

請求項４記載の発明では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記係合部材は、前記軸材の外周面に形成された雄ねじと噛み合い、同軸材の回転時に前記スライダを前記軸線方向に押すものとした。

上記構成によれば、モータにより軸材が回転すると、その軸材の雄ねじと噛み合う係合部材がスライダを軸線方向に押し、同スライダがバルブ特性を変更すべく軸線方向に変位する。このように軸材の回転運動を係合部材によって的確にスライダの直線運動へと変換することができる。

請求項５記載の発明では、請求項４記載の発明において、前記各軸材毎に設けられて内部に同軸材を回転可能に支持する複数のパイプ状のロッカシャフトを備え、前記ロッカシャフトの各々は、前記軸材と同じ材料で形成され、前記軸材の軸線方向に直列となるように、かつ互いの間にクリアランスを有する状態で配置されており、前記位置決めピンは、前記軸材とともに同軸材に対応する前記ロッカシャフトの前記軸線方向の位置決めを行うものであり、前記係合部材は、前記軸材の径方向を中心軸線の延びる方向とするピニオンギヤであって、前記中心軸線周りに回転可能となるよう前記ロッカシャフトに支持されるとともに、前記軸材の雄ねじ及び前記スライダに形成されたギヤ面と噛み合うものとした。

上記構成によれば、モータにより軸材が回転すると、その軸材の外周面に形成された雄ねじと噛み合うピニオンギヤが回転し、更にピニオンギヤと噛み合うスライダが同ピニオンギヤによって軸材の軸線方向に押される。このように軸材の回転運動をピニオンギヤによって的確にスライダの直線運動へと変換することができる。また、軸材が位置決めピンを基準位置として軸線方向に熱膨張する際には、ピニオンギヤが支持されたロッカシャフトも位置決めピンを基準位置として上記軸線方向に熱膨張し、軸材に対するピニオンギヤによるスライダの係合位置が適正位置から上記軸線方向に変位する。これによりスライダが適正位置から上記軸線方向に変位し、バルブ特性が適正状態からずれることになるが、こうしたずれの各気筒間でのばらつきを抑制することができる。更に、ピニオンギヤが支持されたロッカシャフトの熱膨張率は軸材の熱膨張率と等しくなるため、それらロッカシャフト及び軸材の熱膨張時に軸材の雄ねじとロッカシャフトのピニオンギヤとの上記軸線方向についての相対位置が変化することは抑制される。ここで、仮に上記相対位置の変化が生じたとすると、当該変化に対応する分だけピニオンギヤが回転し、スライダが上記軸線方向に変位してバルブ特性がずれることになる。しかし、上記相対位置の変化は抑制されるため、こうしたバルブ特性のずれの発生を抑制することができる。

以下、本発明を自動車用の直列四気筒エンジンに適用した一実施形態を図１〜図１１に従って説明する。
図１は、エンジン１の一番〜四番気筒のうちの所定気筒におけるシリンダヘッド２周りの構造を示す拡大断面図である。このエンジン１においては、シリンダヘッド２、シリンダブロック３、及びピストン５によって燃焼室６が区画され、この燃焼室６には吸気通路７及び排気通路８が各々二つに分岐した状態で接続されている（図１には一方のみ図示）。そして、吸気通路７と燃焼室６との間は吸気バルブ９の開閉動作によって連通・遮断され、排気通路８と燃焼室６との間は排気バルブ１０の開閉動作によって連通・遮断される。なお、これら吸気バルブ９及び排気バルブ１０はそれぞれ各気筒毎に二つずつ設けられている。

シリンダヘッド２には、吸気バルブ９及び排気バルブ１０を駆動するための吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２が設けられている。これら吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２は、エンジン１のクランクシャフトからの回転伝達によって回転する。また、吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２には、それぞれ吸気カム１１ａ及び排気カム１２ａが設けられている。そして、これら吸気カム１１ａ及び排気カム１２ａの吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２との一体回転を通じて、吸気バルブ９及び排気バルブ１０が開閉動作する。

エンジン１には、吸気バルブ９及び排気バルブ１０といった機関バルブのバルブ特性を可変とするバルブリフト可変機構として、吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角を可変とするバルブリフト可変機構１４が吸気カム１１ａと吸気バルブ９との間に設けられている。このバルブリフト可変機構１４の駆動を通じて、例えば吸入空気量を多く必要とするエンジン運転状態になるほど、最大リフト量及び作用角が大となるよう制御される。これは最大リフト量及び作用角を大とするほど、吸気通路７から燃焼室６への空気の吸入が効率よく行われ、上述した吸入空気量に関する要求を満たすことが可能なためである。

次に、バルブリフト可変機構１４の詳細な構造について説明する。
バルブリフト可変機構１４は、回転する吸気カム１１ａにより押されて上記吸気カムシャフト１１と平行に延びるロッカシャフト１５及びコントロールシャフト１６の軸線を中心に揺動する入力アーム１７と、この入力アーム１７の揺動に基づき上記軸線を中心に揺動する出力アーム１８とを備えている。入力アーム１７にはローラ１９が回転可能に取り付けられている。そして、そのローラ１９が吸気カム１１ａに押しつけるられるよう、入力アーム１７がコイルスプリング２０によって吸気カム１１ａ側に付勢されている。また、出力アーム１８は、その揺動時にロッカアーム２１に押しつけられ、同ロッカアーム２１を介して吸気バルブ９をリフトさせる。

このロッカアーム２１の基端部はラッシュアジャスタ２２によって支持され、同ロッカアーム２１の先端部は吸気バルブ９に接触している。また、ロッカアーム２１は吸気バルブ９のバルブスプリング２４によって出力アーム１８側に付勢され、これによりロッカアーム２１の基端部と先端部との間に回転可能に支持されたローラ２３が出力アーム１８に押しつけられている。

従って、吸気カム１１ａの回転に基づき入力アーム１７及び出力アーム１８が揺動すると、出力アーム１８がロッカアーム２１を介して吸気バルブ９をリフトさせ、吸気バルブ９の開閉動作が行われる。そして、バルブリフト可変機構１４では、入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置が変更されることで、上記吸気バルブ９の最大リフト量、及び吸気カム１１ａの吸気バルブ９に対する作用角を可変とする。即ち、入力アーム１７と出力アーム１８とを揺動方向について互いに接近させるほど、吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角は小となってゆく。逆に、入力アーム１７と出力アーム１８とを揺動方向について互いに離間させるほど、吸気バルブ９の最大リフト量及び吸気カム１１ａの作用角は大となってゆく。

次に、上記バルブリフト可変機構１４のシリンダヘッド２への取り付け構造、及びバルブリフト可変機構１４の駆動に用いられる上記ロッカシャフト１５及びコントロールシャフト１６のシリンダヘッド２への取り付け構造について、図２〜図４を参照して説明する。

図２は、シリンダヘッド２の上部に形成されたカムキャリア４１を上方から見た平面図である。
このカムキャリア４１には複数の立壁部４５が各気筒に対応して互いに平行となるように設けられている。これら立壁部４５は内燃機関の軽量化を図るべくアルミ合金等の軽量な材料によって形成されている。そして、各立壁部４５の間には内燃機関の各気筒に対応して上記バルブリフト可変機構１４が配設されている。バルブリフト可変機構１４の駆動に用いられる上記ロッカシャフト１５及びコントロールシャフト１６は、各バルブリフト可変機構１４及び各立壁部４５を貫通している。そして、各バルブリフト可変機構１４は、ロッカシャフト１５を介して上記各立壁部４５に支持されている。また、同機構１４の入力アーム１７及び出力アーム１８は立壁部４５に挟まれた状態となっており、その立壁部４５によって入力アーム１７及び出力アーム１８のロッカシャフト１５の軸線方向についての変位が規制されている。

このカムキャリア４１には複数の立壁部４５が各気筒に対応して互いに平行となるように設けられている。そして、これら立壁部４５の間には、内燃機関の各気筒に対応して上記バルブリフト可変機構１４が配設されている。バルブリフト可変機構１４の駆動に用いられる上記ロッカシャフト１５及びコントロールシャフト１６は、各バルブリフト可変機構１４及び各立壁部４５を貫通している。そして、各バルブリフト可変機構１４は、ロッカシャフト１５を介して上記各立壁部４５に支持されている。

ロッカシャフト１５はパイプ状に形成されており、ロッカシャフト１５の内部には上記コントロールシャフト１６が回転可能に支持されている。そして、コントロールシャフト１６は、各気筒毎に設けられた複数の軸材１６ａを、軸線方向に直列となる状態で互いに当該軸線方向に相対移動可能に、かつ周方向に一体回転可能に連結することにより形成されている。また、ロッカシャフト１５は、各軸材１６ａ毎に設けられており、軸材１６ａの軸線方向に直列となるように、且つ互いに当該軸線方向に相対移動可能に配置されている。これら複数のロッカシャフト１５は、軸材１６ａと同じ材料で形成されている。具体的には、ロッカシャフト１５と軸材１６ａとは共に、必要な強度を確保することを重視して鉄系材料といった強度の高い材料を用いて形成されている。

複数の軸材１６ａによって形成された上記コントロールシャフト１６においては、その基端部（図中の左端部）がモータ４７にギヤ等を介して連結されており、モータ４７の回転が上記ギヤ等を介して伝達されることにより回転駆動される。各気筒のバルブリフト可変機構１４は、コントロールシャフト１６の回転駆動を通じて駆動され、入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置を変更させる。

ここで、仮にモータ４７の回転運動を回転直動変換機構等によりコントロールシャフト１６の軸線方向への直線運動に変換し、そのコントロールシャフト１６の直線運動を通じてバルブリフト可変機構をすることも考えられるが、この場合は上記回転直動変換機構等を設けなければならない分だけモータ４７側の構造が複雑になる。しかし、この実施形態のようにコントロールシャフト１６の回転駆動を通じてバルブリフト可変機構１４を駆動するようにすれば、モータ４７の回転をそのままコントロールシャフト１６へと伝達するだけでよくなり、上述したモータ４７側の構造が複雑になるという不具合の発生を回避することができる。

図３は、コントロールシャフト１６を形成する各軸材１６ａ同士の連結構造、並びに、それら軸材１６ａとロッカシャフト１５との立壁部４５への取付構造を示す断面図である。

立壁部４５は、シリンダヘッド２に形成されたアルミ合金等の軽量材料からなる軸受け４２の上側に、同じくアルミ合金等の軽量材料からなるカムキャップ４３を、ボルト４４で取り付けることによって形成されている。このカムキャップ４３の下面には穴４６が形成されており、その穴４６にはロッカシャフト１５及びコントロールシャフト１６の軸材１６ａの位置決めを行うための位置決めピン４８が挿入されている。ロッカシャフト１５及びコントロールシャフト１６は、立壁部４５における軸受け４２とカムキャップ４３との間を貫通している。

コントロールシャフト１６の軸材１６ａにおいて、その一端部（図中右端部）には突部４９が形成され、他端部（図中左端部）には上記突部４９を挿入するためのスリット５０が形成されている。これら突部４９及びスリット５０の詳細な形状をそれぞれ図４及び図５に示す。図４に示されるように、上記突部４９は軸材１６ａの径方向に延びる板状に形成されており、軸材１６ａの突部４９の近傍には同軸材１６ａの外周面の周方向に沿って環状に延びる位置決め溝５１が形成されている。また、図５に示されるように、上記スリット５０も軸材１６ａの径方向に延びるように形成されている。

各軸材１６ａは、図３に示されるように、軸材１６ａの突部４９を他の軸材１６ａのスリット５０に挿入することで、軸線方向に直列となる状態で同軸線方向に相対移動可能に、かつ周方向に一体回転可能に連結されている。また、各軸材１６ａの外周面にはそれぞれロッカシャフト１５が軸材１６ａに対して軸線方向及び周方向に相対移動可能に取り付けられている。これにより各ロッカシャフト１５が軸材１６ａの軸線方向に直列となるように配置される。また、これら各ロッカシャフト１５における軸材１６ａの位置決め溝５１に対応する部分には位置決め孔５２が形成されている。

そして、位置決め溝５１と位置決め孔５２とが連通するようロッカシャフト１５と軸材１６ａとを位置合わせした状態で、位置決めピン４８が上記位置決め溝５１及び位置決め孔５２に挿入されるよう、カムキャップ４３をボルト４４で軸受け４２に取り付けることで、ロッカシャフト１５及び軸材１６ａが位置決めピン４８により位置決めされる。より詳しくは、各軸材１６ａは互いの間にクリアランスＣを有する状態で位置決めピン４８により軸線方向について位置決めされる。また、各ロッカシャフト１５も互いの間にクリアランスＣを有する状態で位置決めピン４８により軸線方向について位置決めされる。上記クリアランスＣの大きさは、ロッカシャフト１５及び軸材１６ａの熱膨張を吸収可能な大きさに設定されている。

なお、軸材１６ａ及びロッカシャフト１５の長さ、並びに、位置決めピン４８、位置決め孔５２及び位置決め溝５１の位置は、上述したように位置決めピン４８によってロッカシャフト１５及び軸材１６ａを位置決めしたとき、各軸材１６ａの間、及び各ロッカシャフト１５の間に上記クリアランスＣを形成できるように定められている。また、位置決めピン４８によって軸材１６ａを位置決めした状態でコントロールシャフト１６が回転するときには、その回転が位置決めピン４８と位置決め溝５１との上記回転方向についての相対移動によって許容される。

次に、バルブリフト可変機構１４の内部構造について、図６〜図９を参照して説明する。
図６は、バルブリフト可変機構１４における入力アーム１７及び出力アーム１８の内側の構造を示す破断斜視図である。

バルブリフト可変機構１４は、入力アーム１７及び出力アーム１８の内側に配設された円筒状のスライダ２６を備えている。このスライダ２６の内部には上記ロッカシャフト１５が挿入され、ロッカシャフト１５の内部には上記コントロールシャフト１６が挿入されている。そして、コントロールシャフト１６が回転すると、その回転運動がロッカシャフト１５に取り付けられたピニオンギヤ（図６には図示せず）によって、スライダ２６のロッカシャフト１５の軸線方向への直線運動に変換される。スライダ２６の外壁において、長手方向中央部にはヘリカルスプライン２７を有する入力ギヤ２７ａが固定され、長手方向両端部にはヘリカルスプライン２９を有する出力ギヤ２９ａが固定されている。

一方、図７に示されるように、入力アーム１７の内壁にはヘリカルスプライン２８を有する円環状の内歯ギヤ２８ａが形成され、出力アーム１８の内壁にはヘリカルスプライン３０を有する円環状の内歯ギヤ３０ａが形成されている。そして、入力アーム１７の内歯ギヤ２８ａはスライダ２６の入力ギヤ２７ａ（図６）と噛み合わされ、出力アーム１８の内歯ギヤ３０ａはスライダ２６の出力ギヤ２９ａ（図６）と噛み合わされている。なお、ヘリカルスプライン２７，２８とヘリカルスプライン２９，３０とは、互いに傾斜角が異なっており、例えば互いに歯すじの傾斜方向が逆となっている。

そして、コントロールシャフト１６の回転に基づきスライダ２６がロッカシャフト１５の軸線方向に変位すると、ヘリカルスプライン２７，２９とヘリカルスプライン２８，３０との噛み合いにより、入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置が変更される。具体的には、スライダ２６を図６の矢印Ｌ方向に変位させるほど入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置が互いに接近するように変更され、スライダ２６を矢印Ｈ方向に変位させるほど上記相対位置が互いに離間するように変更される。こうした入力アーム１７及び出力アーム１８の揺動方向についての相対位置の変更を通じて、吸気カム１１ａの回転により出力アーム１８が揺動したときの吸気バルブ９の最大リフト量、及び吸気カム１１ａの作用角が可変とされる。

図８は、入力アーム１７、出力アーム１８、スライダ２６及びロッカシャフト１５等の内部構造を示す断面図である。
同図に示されるように、ロッカシャフト１５には同シャフト１５の軸線方向に延びる長穴３３が形成され、その長穴３３内には軸材１６ａの回転運動をスライダ２６のロッカシャフト１５の軸線方向への直線運動に変換するためのピニオンギヤ３４が設けられている。このピニオンギヤ３４においては、その中心軸線が軸材１６ａの径方向に延びるように設けられている。また、位置決めピン４８からピニオンギヤ３４までの距離は各気筒毎に等しくされている。すなわち、上記距離が各気筒で等しくなるようピニオンギヤ３４及び位置決め孔５２等の位置が定められている。図９は、上記ピニオンギヤ３４をその上方から見た平面図である。同図に示されるように、ピニオンギヤ３４の中心軸３５の両端部は長穴３３の対向する壁面に形成された凹部３６に上方から挿入されており、これによってピニオンギヤ３４が凹部３６によって中心軸線周りに回転可能に支持される。

図８に示されるように、軸材１６ａの外周面における上記ピニオンギヤ３４に対応する部分には、同ピニオンギヤ３４と噛み合う雄ねじ３２が形成されている。従って、軸材１６ａ（コントロールシャフト１６）が回転駆動されると、雄ねじ３２と噛み合うピニオンギヤ３４がその中心軸線周りに回転する。また、スライダ２６の長手方向中央部の内周面には、ピニオンギヤ３４と噛み合うとともにロッカシャフト１５の軸線方向に並ぶギヤ３７を備えるギヤ面３８が形成されている。このギヤ３７はピニオンギヤ３４に対しロッカシャフト１５の周方向に相対移動可能となっている。そして、ピニオンギヤ３４がその中心軸線周りに回転すると、ギヤ面３８のギヤ３７がピニオンギヤ３４によってロッカシャフト１５の軸線方向に押され、スライダ２６が上記軸線方向に変位する。

この実施形態では、軸材１６ａ（コントロールシャフト１６）が正回転してピニオンギヤ３４がその中心軸線周りに右方向に回転すると、スライダ２６が図中の矢印Ｈ方向に変位する。また、軸材１６ａが逆回転してピニオンギヤ３４がその中心軸線周りに左方向に回転すると、スライダ２６が図中の矢印Ｌ方向に変位する。このため、軸材１６ａの正回転時には、入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置が互いに離間するように変更され、吸気バルブ９の最大リフト量、及び吸気カム１１ａの作用角が大となる。また、軸材１６ａの逆回転時には、入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置が互いに接近するように変更され、吸気バルブ９の最大リフト量、及び吸気カム１１ａの作用角が小となる。

なお、吸気カム１１ａの回転により入力アーム１７及び出力アーム１８を揺動させて吸気バルブ９を開閉駆動する際には、その入力アーム１７及び出力アーム１８の揺動に伴いスライダ２６もロッカシャフト１５の外周面に対し周方向に変位（回動）する。このとき、スライダ２６のギヤ面３８のギヤ３７はピニオンギヤ３４に対し上記周方向（図８の紙面と直交する方向）する方向に摺動可能なため、スライダ２６の上記変位が妨げられることはない。

また、スライダ２６のギヤ３７がピニオンギヤ３４に対し上記のように摺動するとき、ギヤ３７とピニオンギヤ３４との間の摩擦力により同ピニオンギヤ３４がロッカシャフト１５の周方向に変位しようとする。仮に、上記摩擦力によってピニオンギヤ３４がロッカシャフト１５の周方向に変位したとすると、ピニオンギヤ３４が軸材１６ａの雄ねじ３２と噛み合っている関係から、同ピニオンギヤ３４がその中心軸線周りに回転してスライダ２６が適正位置からロッカシャフト１５の軸線方向にずれてしまう。その結果、入力アーム１７と出力アーム１８との揺動方向についての相対位置も変わってしまい、吸気バルブ９の最大リフト量、及び吸気カム１１ａの作用角が適正状態からずれることになる。しかし、上記摩擦力に起因するピニオンギヤ３４の周方向への変位は、長穴３３の対向面に形成された凹部３６によって規制されるため、上述した最大リフト量及び作用角の適正状態からのずれは抑制される。

次に、この実施形態における軸材１６ａ（コントロールシャフト１６）をスライダ２６に係合させる構造、及びスライダ２６をロッカシャフト１５の軸線方向に移動させる構造を採用した場合の効果について、従来と比較しながら図１０及び図１１を参照して説明する。なお、図１０では従来のコントロールシャフト等を模式的に示しており、図１１では本実施形態のコントロールシャフト１６及びロッカシャフト１５等を模式的に示している。

従来においては、一本のコントロールシャフトに対し各気筒のバルブリフト可変機構のスライダが係合部材を介して係合されていた。この各気筒毎の係合部材によるスライダのコントロールシャフトに対する係合位置を図１０（ａ）の黒三角で示す。この場合、アクチュエータにより上記コントロールシャフトをその軸線方向に変位させることで、同シャフトに対し係合部材を介して係合されたスライダが上記軸線方向に変位する。その結果、各気筒で入力アームと出力アームとの揺動方向についての相対位置が同時に変更され、吸気バルブの最大リフト量及び吸気カムの作用角といったバルブ特性が各気筒で同時に変更されることとなる。

ところで、内燃機関の運転時にコントロールシャフトがその軸線方向に膨張する際、同シャフトが図１０（ｂ）に示されるようにアクチュエータに連結される側の端部を基準として上記軸線方向に延びると、上記係合位置が図１０（ａ）に黒三角で示される位置から図１０（ｂ）に黒三角で示される位置へとずれる。こうした係合位置の適正位置からのずれによってスライダが適正位置から上記軸線方向にずれると、それに起因して入力アームと出力アームとの揺動方向についての相対位置がずれ、バルブ特性が適正状態からずれることは［課題が解決しようとする課題］の欄に記載したとおりである。

そして、図中の黒三角で示される係合位置の上記熱膨張に伴う適正位置からのずれ量は、コントロールシャフトの上記端部から離れた気筒ほど大となる。より詳しくは、一番気筒〜四番気筒の上記ずれ量をそれぞれ「ｚ１」、「ｚ２」、「ｚ３」、「ｚ４」とすると、それらずれ量ｚ１〜ｚ４は「ｚ１＜ｚ２＜ｚ３＜ｚ４」という関係を有する。これは、上記端部を基準位置とする係合位置までの距離が一番気筒、二番気筒、三番気筒、四番気筒の順で大きくなるためである。すなわち、一番気筒〜四番気筒における上記距離をそれぞれ「ｘ１」、「ｘ２」「ｘ３」「ｘ４」とすると、それら距離は「ｘ１＜ｘ２＜ｘ３＜ｘ４」という関係を有し、一番気筒、二番気筒、三番気筒、四番気筒の順で上記端部と上記係合位置との間にあるコントロールシャフトの材料量が多くなる。その結果、上記端部を基準位置とする上記係合位置でのコントロールシャフトの軸線方向についての熱膨張量、言い換えれば上記ずれ量ｚ１〜ｚ４が一番気筒、二番気筒、三番気筒、四番気筒の順で多くなる。

このように、上記ずれ量ｚ１〜ｚ４が「ｚ１＜ｚ２＜ｚ３＜ｚ４」という関係を有することから、上記端部から離れて位置する気筒ほど、すなわち一番気筒、二番気筒、三番気筒、四番気筒の順で吸気バルブのバルブ特性の適正状態からのずれが大となってゆく。従って、コントロールシャフトに軸線方向についての熱膨張が生じると、それに伴うバルブ特性の適正状態からのずれが気筒毎に大きくばらつくことになる。この場合、いずれかの気筒の上記ずれ量ｚ１〜ｚ４を考慮してコントロールシャフトを軸線方向に駆動することにより当該気筒での上記ずれ量をなくすことはできても、その他の気筒ではバルブ特性が適正状態からずれることになり、同気筒での燃焼状態の悪化を招くおそれがある。

これに対し、本実施形態では、図１１（ａ）に示されるようにコントロールシャフト１６が複数の軸材１６ａによって形成されており、各軸材１６ａの雄ねじ３２には同軸材１６ａに対しスライダ２６を係合させるためのピニオンギヤ３４が噛み合わされている。そして、内燃機関の運転時におけるコントロールシャフト１６の熱膨張時には、各軸材１６ａが位置決めピン４８の位置を基準として軸線方向に伸び、それに伴い図１１（ｂ）に示されるように各軸材１６ａ間のクリアランスＣが小さくなる。また、このように軸材１６ａ（コントロールシャフト１６）が熱膨張するときには、各軸材１６ａに対応するロッカシャフト１５も軸材１６ａと同じ熱膨張率で膨張する。その結果、各ロッカシャフト１５も位置決めピン４８の位置を基準として軸線方向に伸び、それに伴い各ロッカシャフト１５間のクリアランスＣも小さくなる。

ここで、ロッカシャフト１５のピニオンギヤ３４、及び軸材１６ａの雄ねじ３２における同ピニオンギヤ３４と噛み合う部分、言い換えれば軸材１６ａに対するピニオンギヤ３４によるスライダ２６の係合位置は、ロッカシャフト１５及び軸材１６ａの軸線方向への熱膨張によって適正位置からずれる。このときのずれ量は各気筒で等しくなる。すなわち、一番気筒〜四番気筒における各々のずれ量Ｚ１〜Ｚ４は「Ｚ１＝Ｚ２＝Ｚ３＝Ｚ４」という関係を有する。これは、位置決めピン４８を基準位置とするピニオンギヤ３４までの距離、言い換えれば位置決めピン４８を基準位置とする雄ねじ３２におけるピニオンギヤ３４と噛み合う部分までの距離が各気筒で等しくされているためである。すなわち、一番気筒〜四番気筒における上記距離をそれぞれ「Ｘ１」、「Ｘ２」「Ｘ３」「Ｘ４」とすると、それら距離は「Ｘ１＝Ｘ２＝Ｘ３＝Ｘ４」という関係を有する。このため、位置決めピン４８とピニオンギヤ３４との間にあるロッカシャフト１５の材料量、及び、位置決めピン４８と雄ねじ３２におけるピニオンギヤ３４と噛み合う部分との間にある軸材１６ａの材料量は、各気筒で等しくなる。その結果、位置決めピン４８を基準位置とするロッカシャフト１５におけるピニオンギヤ３４の位置での熱膨張量、及び、位置決めピン４８を基準位置とする軸材１６ａにおける雄ねじ３２のピニオンギヤ３４と噛み合う部分での熱膨張量、言い換えれば上記ずれ量Ｚ１〜Ｚ４が各気筒で等しくなる。

熱膨張によって上記ずれ量Ｚ１〜Ｚ４が生じ、各気筒において軸材１６ａに対するピニオンギヤ３４によるスライダ２６の係合位置が適正位置から上記軸線方向にずれると、スライダ２６も適正位置から上記軸線方向にずれ、それに起因して各気筒のバルブ特性が適正状態からずれる。しかし、上記ずれ量Ｚ１〜Ｚ４の各気筒間でのばらつきが防止され、それらずれ量Ｚ１〜Ｚ４が各気筒間で等しくされるため、バルブ特性の適正状態からずれを各気筒間で一致させることができる。従って、上記ずれ量Ｚ１〜Ｚ４に起因する各気筒でのバルブ特性の適正状態からのずれをなくすよう、コントロールシャフト１６（軸材１６ａ）を回転駆動することで、各気筒すべてでバルブ特性を適正状態とすることができる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）上記位置決めピン４８からピニオンギヤ３４までの距離Ｘ１〜Ｘ４、言い換えれば位置決めピン４８から雄ねじ３２におけるピニオンギヤ３４が噛み合わされる部分までの距離Ｘ１〜Ｘ４は、各気筒で等しくされている。従って、ロッカシャフト１５及び軸材１６ａが軸線方向に熱膨張したとき、位置決めピン４８を基準位置とするピニオンギヤ３４の適正位置からのずれ量Ｚ１〜Ｚ４、言い換えれば位置決めピン４８を基準位置とする雄ねじ３２におけるピニオンギヤ３４の噛み合う部分の適正位置からのずれ量Ｚ１〜Ｚ４を、各気筒で等しくすることができる。従って、そのずれに起因するバルブ特性の適正状態からのずれも各気筒で等しくなり、そのずれをなくすようコントロールシャフト１６を回転駆動することで、各気筒すべてでバルブ特性を適正状態とすることができる。

（２）軸材１６ａ及びロッカシャフト１５を各気筒毎に設け、それら軸材１６ａ及びロッカシャフト１５を気筒毎に位置決めピン４８で位置決めしたため、上記距離Ｘ１〜Ｘ４を小さく抑えることが可能になる。この距離Ｘ１〜Ｘ４が長くなるほど上記ずれ量Ｚ１〜Ｚ４は大となることから、上記のように距離Ｘ１〜Ｘ４を小さく抑えることで、ずれ量Ｚ１〜Ｚ４を可能な限り小とすることができる。従って、ずれ量Ｚ１〜Ｚ４に伴うバルブ特性の適正状態からのずれも可能な限り小さく抑えることができる。

（３）コントロールシャフト１６（軸材１６ａ）の回転時には、軸材１６ａの雄ねじ３２と噛み合うピニオンギヤ３４がその中心軸線周りに回転し、更にピニオンギヤ３４と噛み合うスライダ２６が同ピニオンギヤ３４によってロッカシャフト１５の軸線方向に押される。このようにコントロールシャフト１６の回転運動をピニオンギヤ３４によって的確にスライダ２６の上記軸線方向への直線運動に変換することができる。

（４）コントロールシャフト１６の回転運動をピニオンギヤ３４によってスライダ２６の直線運動に変換しているため、コントロールシャフト１６をモータ４７によって回転させるだけでバルブリフト可変機構１４を駆動してバルブ特性を可変とすることができる。仮に、バルブリフト可変機構の駆動をコントロールシャフトの軸線方向への駆動を通じて行うようにしたとすると、モータ４７とコントロールシャフトとの間に、同モータ４７の回転運動をコントロールシャフトの軸線方向への直線運動に変換するための回転直動変換機構を設ける必要が生じる。こうした回転直動変換機構としては、例えばボールねじを用いた機構があげられる。従って、こうした回転直動変換機構を設ける分だけ、モータ４７側の構造が複雑になるという不具合が生じる。しかし、バルブリフト可変機構１４の駆動をコントロールシャフト１６の回転駆動を通じて行うようにすれば、モータ４７の回転をそのままコントロールシャフト１６へと伝達するだけでよくなり、上述したモータ４７側の構造が複雑になるという不具合の発生を回避することができる。

（５）ピニオンギヤ３４が取り付けられたロッカシャフト１５は、コントロールシャフト１６の軸材１６ａと同じ材料で形成されている。このため、軸材１６ａが位置決めピン４８を基準として軸線方向に膨張したときには、その軸材１６ａに対応するロッカシャフト１５も位置決めピン４８を基準として上記軸線方向に軸材１６ａと同じ熱膨張率で膨張する。従って、このときの熱膨張に起因して、軸材１６ａの雄ねじ３２とロッカシャフト１５のピニオンギヤ３４との上記軸線方向について相対位置が変化することは抑制される。仮に、上述した相対位置の変化が生じたとすると、その変化に対応する分だけピニオンギヤ３４が回転することから、スライダ２６が上記軸線方向に変位してバルブ特性がずれるが、こうしたバルブ特性のずれの発生を抑制することができる。

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ロッカシャフト１５の材料と軸材１６ａの材料とを異なる材料としてもよい。この場合、ロッカシャフト１５及び軸材１６ａの熱膨張時、それらの熱膨張率の違いに起因して雄ねじ３２とピニオンギヤ３４との上記軸材１６ａの軸線方向についての相対位置が変化し、その相対位置の変化分だけバルブ特性がずれることになる。しかし、こうしたバルブ特性のずれは各気筒で等しく生じるため、そのずれをなくすようコントロールシャフト１６を回転駆動すれば、各気筒すべてのバルブ特性を適正状態とすることができる。なお、ロッカシャフト１５の材料と軸材１６ａの材料とを異なる材料とする場合であっても、それらの材料としては可能な限り熱膨張率の近い材料を用い、上記バルブ特性のずれを小さく抑えることが好ましい。

・コントロールシャフト１６（軸材１６ａ）に対するスライダ２６の係合は、ピニオンギヤ３４を用いる代わりに、図１２に示されるような係合部材６１を用いて実現することも可能である。

この係合部材６１は、スライダ２６の内周面に周方向に延びるように形成された溝６４に挿入されるブッシュ６２と、そのブッシュ６２を貫通するとともにロッカシャフト１５の長穴３３を貫通した状態で雄ねじ３２に噛み合わされるピン６３とを備えている。図１３は上記係合部材６１を図１２の上側から見た平面図である。この係合部材６１のブッシュ６２とスライダ２６の溝６４とは、スライダ２６の周方向（図中の上下方向）について相対移動可能となっている。また、係合部材６１のピン６３とロッカシャフト１５の長穴３３とは上記周方向についての相対移動が不能であり、且つロッカシャフト１５の軸線方向（図中の左右方向）についての相対移動は可能となっている。

そして、図１２に示されるコントロールシャフト１６（軸材１６ａ）を回転させると、軸材１６ａの雄ねじ３２と噛み合う係合部材６１が長穴３３に沿って軸材１６ａの軸線方向に変位し、スライダ２６における溝６４の内側面を上記軸線方向に押すため、スライダ２６がバルブ特性を変更すべく上記軸線方向に変位する。従って、この場合においては軸材１６ａの回転運動を係合部材６１によって的確にスライダ２６の直線運動へと変換することができる。また、係合部材６１はロッカシャフト１５に対しその軸線方向に相対移動可能な関係にあるため、ロッカシャフト１５の軸方向についての熱膨張が係合部材６１の位置に影響を及ぼすことはない。従って、ロッカシャフト１５を各軸材１６ａ毎に設ける必要はなく、例えば全気筒共通の一本のロッカシャフトだけ設けることも可能になる。

なお、スライダ２６が入力アーム１７及び出力アーム１８の揺動に伴って周方向に揺動するとき、スライダ２６の溝６４が係合部材６１のブッシュ６２に対して摺動し、両者の間の摩擦力によって係合部材６１も上記周方向に揺動しようとする。しかし、スライダ２６の揺動につられての係合部材６１の揺動は、ロッカシャフト１５の長穴３３の内側面によって規制される。

・上述した距離Ｘ１〜Ｘ４を必ずしも一致させる必要はない。距離Ｘ１〜Ｘ４を一致させていなくても、各気筒毎に軸材１６ａ及びロッカシャフト１５を設けていれば、距離Ｘ１〜Ｘ４を小さく抑えることができる。その結果、軸材１６ａ及びロッカシャフト１５における軸線方向についての熱膨張量も小さく抑えることができ、ひいては熱膨張時のバルブ特性の適正状態からのずれの各気筒間のばらつきを小さく抑えることができる。従って、いずれかの気筒でバルブ特性の適正状態からのずれをなくすようコントロールシャフト１６を回転駆動したとき、その他の気筒でバルブ特性が適正状態から大きくずれたままとなることによる燃焼状態の悪化を抑制することができる。なお、距離Ｘ１〜Ｘ４を一致させない場合であっても、距離Ｘ１〜Ｘ４を可能な限り近い値とし、上記バルブ特性の適正状態からのずれの各気筒間のばらつきを極力小さく抑えることが好ましい。

・ロッカシャフト１５及び軸材１６ａを必ずしも各気筒毎に設ける必要はない。例えば、一番気筒と二番気筒との二つの気筒、及び、三番気筒と四番気筒との二つの気筒といった隣り合う二つの気筒毎に、一つのロッカシャフト及び軸材を設けるようにしてもよい。また、一番気筒〜四番気筒のうち、連続した三つの気筒に対応して一つのロッカシャフト及び軸材を設け、残りの気筒に対応して一つのロッカシャフト及び軸材を設けてもよい。この場合、各気筒における上記距離Ｘ１〜Ｘ４すべてを一致させることはできないが、それら距離Ｘ１〜Ｘ４のばらつきを小さく抑えることはでき、ロッカシャフト及び軸材の熱膨張時におけるバルブ特性の適正状態からのずれの各気筒間でのばらつきを小さく抑えることはできる。

・立壁部４５、すなわち軸受け４２及びカムキャップ４３を、アルミ合金以外の材料で形成してもよい。
・ロッカシャフト１５及び軸材１６ａを、鉄系材料以外の高強度材料で形成してもよい。

本実施形態の可変動弁装置が適用されるエンジンのシリンダヘッド周りの構造を示す拡大断面図。 シリンダヘッドのカムキャリアを示す平面図。 コントロールシャフトを形成する各軸材同士の連結構造、並びに、それら軸材とロッカシャフトとの立壁部への取付構造を示す断面図。 上記軸材の一方の端部を示す拡大斜視図。 上記軸材の他方の端部を示す拡大斜視図。 バルブリフト可変機構の内部構造を示す破断斜視図。 入力アーム及び出力アームの内部構造を示す破断斜視図。 入力アーム、出力アーム、スライダ及びロッカシャフト等の内部構造を示す断面図。 ロッカシャフトに支持されたピニオンギヤをその上方から見た平面図。 （ａ）及び（ｂ）は、従来のコントロールシャフトにおける軸線方向についての熱膨張を示す模式図。 （ａ）及び（ｂ）は、この実施形態のコントロールシャフト及びロッカシャフトにおける軸線方向についての熱膨張を示す模式図。 軸材とスライダとの係合をピニオンギヤの代わりに他の係合部材を用いて実現した例を示す断面図。 上記係合部材周りをその上方から見た平面図。

符号の説明

１…エンジン、２…シリンダヘッド、３…シリンダブロック、５…ピストン、６…燃焼室、７…吸気通路、８…排気通路、９…吸気バルブ、１０…排気バルブ、１１…吸気カムシャフト、１１ａ…吸気カム、１２…排気カムシャフト、１２ａ…排気カム、１４…バルブリフト可変機構、１５…ロッカシャフト、１６…コントロールシャフト、１６ａ…軸材、１７…入力アーム、１８…出力アーム、１９…ローラ、２０…コイルスプリング、２１…ロッカアーム、２２…ラッシュアジャスタ、２３…ローラ、２４…バルブスプリング、２６…スライダ、２７…ヘリカルスプライン、２７ａ…入力ギヤ、２８…ヘリカルスプライン、２８ａ…内歯ギヤ、２９…ヘリカルスプライン、２９ａ…出力ギヤ、３０…ヘリカルスプライン、３０ａ…内歯ギヤ、３２…雄ねじ、３３…長穴、３４…ピニオンギヤ（係合部材）、３５…中心軸、３６…凹部、３７…ギヤ、３８…ギヤ面、４１…カムキャリア、４２…軸受け、４３…カムキャップ、４４…ボルト、４５…立壁部、４６…穴、４７…モータ、４８…位置決めピン、４９…突部、５０…スリット、５１…位置決め溝、５２…位置決め孔、６１…係合部材、６２…ブッシュ、６３…ピン、６４…溝。

Claims (5)

1. 内燃機関の各気筒毎に設けられて機関バルブのバルブ特性の変更に用いられるスライダと、それらスライダに対し係合部材を介して同スライダと係合されるコントロールシャフトとを備え、前記コントロールシャフトを駆動して前記スライダを同シャフトの軸線方向に変位させることにより各気筒の機関バルブのバルブ特性を可変とする内燃機関の可変動弁装置において、
   前記コントロールシャフトは、複数の軸材を互いに軸線方向に相対移動可能に且つ周方向に一体回転可能に連結して形成されるとともに、モータにより軸線を中心とする回転方向に回転駆動されるものであって、
   前記係合部材は、前記軸材の回転に基づき、前記スライダを前記軸線方向に変位させるものであり、
   前記複数の軸材は、互いの間にクリアランスを有する状態で、位置決めピンにより前記軸線方向についての位置決めがなされている
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
2. 前記軸材は、内燃機関の気筒毎に設けられている請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
3. 複数の軸材における前記位置決めピンと前記係合部材との距離は、各軸材間で等しくされている請求項２記載の内燃機関の可変動弁装置。
4. 前記係合部材は、前記軸材の外周面に形成された雄ねじと噛み合い、同軸材の回転時に前記スライダを前記軸線方向に押すものである請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁装置。
5. 請求項４記載の内燃機関の可変動弁装置において、
   前記各軸材毎に設けられて内部に同軸材を回転可能に支持する複数のパイプ状のロッカシャフトを備え、
   前記ロッカシャフトの各々は、前記軸材と同じ材料で形成され、前記軸材の軸線方向に直列となるように、かつ互いの間にクリアランスを有する状態で配置されており、
   前記位置決めピンは、前記軸材とともに同軸材に対応する前記ロッカシャフトの前記軸線方向の位置決めを行うものであり、
   前記係合部材は、前記軸材の径方向を中心軸線の延びる方向とするピニオンギヤであって、前記中心軸線周りに回転可能となるよう前記ロッカシャフトに支持されるとともに、前記軸材の雄ねじ及び前記スライダに形成されたギヤ面と噛み合うものである
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。

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