JP3358852B2 - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，プロフィルを相互に異
ならせてカムシャフトに設けられる３つ以上のカムと，
それらのカムに個別に対応して同一揺動軸線まわりに揺
動可能に配置されるとともに少なくとも１つに機関弁が
連動，連結される複数のカムフォロアと，前記揺動軸線
と平行な軸線に沿う連結位置および連結解除位置間での
相互に独立した切換作動を可能とした連結ピンをそれぞ
れ有するとともに該連結ピンにより連結されるカムフォ
ロアの組合せを異ならせた複数の連結分離手段とを備え
る内燃機関の動弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，かかる動弁装置は，たとえば特開
昭６３−５７８０５号公報等で既に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで，上記公報で
開示されている動弁装置では，３つのロッカアームが相
互に隣接配置され，相互に隣接した一対ずつ２組のロッ
カアームの連結および連結解除を切換えることにより，
機関の低速運転状態，中速運転状態および高速運転状態
の３つの運転状態に応じて一対の機関弁の作動特性を変
更するようにしている。ところが，このものでは，隣接
ロッカアームとの連結解除状態と連結状態とで各機関弁
の作動特性を２段階に変化させ，一対の機関弁の作動特
性の組合せを３段階に変更して機関の運転状態に応じた
３段階の作動特性変更を達成するようにしたものであ
り，機関の運転状態に応じたより精密な弁作動特性変更
制御を可能とするには，各運転域での弁作動特性の組合
せの選択自由度をより大きくすることが望ましい。

【０００４】そこで，本出願人は，相互に隣接した３つ
のカムフォロアを高速用連結分離手段で全て連結可能と
するとともに，配列方向中央部のカムフォロアを跨いで
両側のカムフォロアを他の連結分離手段で連結可能と
し，各カムフォロアの配列方向に沿う一端側のカムフォ
ロアに連動，連結されている機関弁の作動特性を３段階
に変化させることにより，弁作動特性の選択の自由度を
増大させるようにした動弁装置を提案（特願平４−２４
６６４８号）している。ところが，高速用連結分離手段
を連結解除状態とし，上記他の連結分離手段により両側
のカムフォロアを連結した状態では，配列方向中央部の
カムフォロアを跨いで両側のカムフォロアを連結した状
態となるので，連結剛性が比較的弱く，機関弁の着座時
にバウンスが生じ易い。

【０００５】本発明は，かかる事情に鑑みてなされたも
のであり，連結剛性を高めた上で弁作動特性の選択の自
由度増大を図った内燃機関の動弁装置を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，請求項１記載の発明は，プロフィルを相互に異なら
せてカムシャフトに設けられる３つ以上のカムと，それ
らのカムに個別に対応して同一の揺動支軸のまわりに揺
動可能に配置されるとともに少なくとも１つに機関弁が
連動，連結される複数のカムフォロアと，前記揺動支軸
と平行な軸線に沿う連結位置および連結解除位置間での
相互に独立した切換作動を可能とした連結ピンをそれぞ
れ有するとともに該連結ピンにより連結されるカムフォ
ロアの組合せを異ならせた複数の連結分離手段とを備え
る内燃機関の動弁装置において，複数のカムは，それら
のカムのうち機関の高速運転に対応したプロフィルのカ
ムをカムシャフトの軸線に沿う外側に配置してカムシャ
フトに設けられ，機関の高速運転域で全てのカムフォロ
アを連結する状態ならびに前記高速運転域以外で連結を
解除する状態を切換可能な高速用連結分離手段と，機関
弁に連動，連結されたカムフォロアへの他のカムフォロ
アの連結および連結解除を切換可能な１あるいは複数の
連結分離手段とが，前記揺動支軸の周方向に相互に異な
る位置でカムフォロアに配設されると共に，その高速用
連結分離手段を含む全ての連結分離手段が，揺動支軸の
軸方向一端外方より見て，機関弁に連動，連結されたカ
ムフォロアの機関弁側の端部と前記揺動支軸との間を避
けた位置に配設され，前記カムシャフトは，前記揺動支
軸よりも下方に配設され，前記高速用連結分離手段は，
カムシャフトに設けたカムの直上に配設されると共に，
該揺動支軸から見て機関弁とは反対側に配置され，該高
速用連結分離手段の連結ピンと同軸に配置されて各カム
フォロアに対応するカムに転がり接触するローラが該各
カムフォロアに軸支されることを特徴とする。

【０００７】

【実施例】以下，図面により参考例及び本発明の実施例
について説明する。

【０００８】図１ないし図４は第１参考例を示すもので
あり，図１は縦断面図であって図２の１−１線に沿う断
面図，図２は図１の２矢視拡大平面図，図３は図１の３
−３線拡大断面図，図４は図１の４−４線拡大断面図で
ある。

【０００９】先ず図１および図２において，ＳＯＨＣ型
内燃機関におけるシリンダヘッド１１には，燃焼室１２
の天井面に開口するようにして一対の吸気弁口１３…が
設けられる。両吸気弁口１３…を個別に開閉可能な一対
の機関弁としての吸気弁Ｖ₁，Ｖ₂ は，シリンダヘッド
１１に配設された一対のガイド筒１４…にそれぞれ摺動
可能に嵌合されており，各ガイド筒１４…から突出した
各吸気弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ の上端部にそれぞれ固定されたリテ
ーナ１５…とシリンダヘッド１１との間には各吸気弁Ｖ
₁ ，Ｖ₂ を囲繞するコイル状の弁ばね１６…がそれぞれ
介設され，それらの弁ばね１６…により各吸気弁Ｖ₁ ，
Ｖ₂ は上方すなわち閉弁方向に付勢される。

【００１０】図３を併せて参照して，両吸気弁Ｖ₁ ，Ｖ
₂ と，図示しない排気弁とに共通なカムシャフト１７が
クランクシャフト（図示せず）に１／２の減速比で連
動，連結されており，該カムシャフト１７は，シリンダ
ヘッド１１と，該シリンダヘッド１１上にそれぞれ結合
される複数のホルダ１８とで回転自在に支承される。

【００１１】カムシャフト１７には，プロフィルを相互
に異ならせた第１，第２および第３カム１９，２０，２
１が，その順番にかつ相互間に間隔をあけて一体に設け
られる。第１カム１９は，機関の高速運転域で両機関弁
Ｖ₁ ，Ｖ₂ をともに開閉作動せしめるためのプロフィル
を有するものであり，カムシャフト１７の中心からの距
離を一定としたベース円部１９ａと，該ベース円部１９
ａから半径方向外方に張出す高位部１９ｂとを有する。
第２カム２０は，機関の低速運転域で一方の吸気弁Ｖ₁
を開閉作動せしめるとともに機関の中速運転域で両吸気
弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ をともに開閉作動せしめるためのプロフィ
ルを有するものであり，前記第１カム１９のベース円部
１９ａと同一半径のベース円部２０ａと，カムシャフト
１７の半径方向に沿う外方への張出量を第１カム１９の
高位部１９ｂよりも小とするとともにその高位部１９ｂ
よりも狭い中心角範囲にわたってベース円部２０ａから
張出した高位部２０ｂとを有する。第３カム２１は，機
関の低速運転域で他方の吸気弁Ｖ₂ を実質的に休止状態
とするためのプロフィルを有するものであり，前記第１
および第２カム１９，２０のベース円部１９ａ，２０ａ
と同一半径であるベース円部２１ａと，第１および第２
カム１９，２０の高位部１９ｂ，２０ｂに対応する位置
でベース円部２１ａから半径方向外方にわずかに張出し
た高位部２１ｂとを有する。

【００１２】第１，第２および第３カム１９，２０，２
１には，カムフォロアとしての第１，第２および第３ロ
ッカアーム２２，２３，２４が個別に従動せしめられる
ものであり，それらのロッカアーム２２，２３，２４
は，カムシャフト１７の斜め上方位置で該カムシャフト
１７と平行な軸線を有しながらホルダ２０に固定的に支
持されたロッカアームシャフト２５により，揺動軸線を
共通として揺動自在に支承される。

【００１３】第１ロッカアーム２２はロッカアームシャ
フト２５からカムシャフト１７側に延設されており，そ
の先端下部には第１カム１９に摺接するカムスリッパ２
６が固設される。第２ロッカアーム２３はロッカアーム
シャフト２５から両側に延設されるものであり，その一
端側下部には第２カム２０に摺接するカムスリッパ２７
が固設され，他端部には一方の吸気弁Ｖ₁ の上端に当接
するタペットねじ２９がその螺合位置を調整可能として
螺合される。第３ロッカアーム２４はロッカアームシャ
フト２５から両側に延設されるものであり，その一端側
下部には第３カム２１に摺接するカムスリッパ２８が固
設され，他端部には他方の吸気弁Ｖ₁ の上端に当接する
タペットねじ２９がその螺合位置を調整可能として螺合
される。また第１ロッカアーム２２は，図示しない弾発
付勢手段により，カムスリッパ２６を第１カム１９に摺
接させる方向に弾発付勢される。

【００１４】ところで，図２で示すように，カムシャフ
ト１７の軸線に沿う第２カム２０の幅方向中心位置を通
ってカムシャフト１７の軸線に直交する平面から両吸気
弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ までの距離Ｌ₁ ，Ｌ₂ はほぼ同一に設定さ
れる。すなわち第２カム２０から第２ロッカアーム２３
への駆動力作用点から両吸気弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ までの距離は
ほぼ等距離に設定される。

【００１５】第１〜第３ロッカアーム２２〜２４には，
機関の高速運転域で全てのロッカアーム２２〜２４を連
結可能な高速用連結分離手段３０₁ が設けられ，第１〜
第３ロッカアーム２２〜２４のうち吸気弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ が
それぞれ連動，連結されて相互に隣接した第２および第
３ロッカアーム２３，２４には，両者２３，２４の連結
および連結解除を高速用連結分離手段３０₁ とは独立し
て切換可能な連結分離手段３１₁ が設けられる。しかも
図１で示すように，前記連結分離手段３１₁ が，第２お
よび第３ロッカアーム２３，２４の揺動軸線すなわちロ
ッカアームシャフト２５の軸線とカム２０，２１との間
で第２および第３ロッカアーム２３，２４に設けられる
のに対し，高速用連結分離手段３０₁ はロッカアームシ
ャフト２５の軸線のまわりに前記連結分離手段３１₁ と
は周方向にほぼ９０度をなす角度αだけずれた位置で第
１〜第３ロッカアーム２２〜２４に設けられる。

【００１６】図３において，連結分離手段３１₁ は，第
２および第３ロッカアーム２３，２４を連結可能な連結
ピン３２と，連結ピン３２の移動を規制する規制部材３
３と，連結ピン３２および規制部材３３を連結解除側に
付勢する戻しばね３４とを備える。

【００１７】第２ロッカアーム２３には，第３ロッカア
ーム２４側に開放した有底のガイド穴３５がロッカアー
ムシャフト２５と平行に穿設されており，このガイド穴
３５に連結ピン３２が摺動可能に嵌合され，連結ピン３
２の一端とガイド穴３５の閉塞端との間に油圧室３６が
画成される。またロッカアームシャフト２５には油圧路
３７が設けられ，第２ロッカアーム２３およびロッカア
ームシャフト２５には，第２ロッカアーム２３の揺動作
動にかかわらず油圧路３７を油圧室３６に常時連通せし
める連通路３８が設けられる。

【００１８】第３ロッカアーム２４には，前記ガイド穴
３５に対応する有底のガイド穴３９が第２ロッカアーム
２３側に開放してロッカアームシャフト２５と平行に穿
設されており，連結ピン３２の他端に摺接する円板状の
規制部材３３がガイド穴３９に摺動可能に嵌合される。
このガイド穴３９の中間部には規制部材３３に当接して
該規制部材３３の移動端を規制する規制段部３９ａが設
けられており，戻しばね３４は，ガイド穴３９の閉塞端
および規制部材３３間に縮設される。またガイド穴３９
の閉塞端には，規制部材３３に同軸にかつ一体に連設さ
れたガイドロッド４０を移動可能に挿通させる挿通孔４
１が設けられる。

【００１９】図４において，高速用連結分離手段３０₁
は，第１および第２ロッカアーム２２，２３を連結可能
な連結ピン４２と，該連結ピン４２の移動を規制する規
制部材４３と，連結ピン４２および規制部材４３を連結
解除側に付勢する戻しばね４４と，第２および第３ロッ
カアーム２３，２４を連結可能な連結ピン４５と，連結
ピン４５の移動を規制する規制部材４６と，連結ピン４
５および規制部材４６を連結解除側に付勢する戻しばね
４７とを備える。

【００２０】第２ロッカアーム２３には，両端を開放し
たガイド孔４８がロッカアームシャフト２５と平行に穿
設されており，連結ピン４２，４５は両者４２，４５間
に油圧室４９を形成してガイド孔４８に摺動可能に嵌合
される。またロッカアームシャフト２５内には，前記連
結分離手段３１₁ の油圧路３７とは隔絶された油圧路５
０が穿設されており，第２ロッカアーム２３およびロッ
カアームシャフト２５には，第２ロッカアーム２３の揺
動状態にかかわらず油圧室４９を油圧路５０に連通させ
る連通路５１が設けられる。

【００２１】第１ロッカアーム２２には，前記ガイド孔
４８に対応する有底のガイド穴５２が第２ロッカアーム
２３側に開放してロッカアームシャフト２５と平行に穿
設されており，連結ピン４２に摺接する円板状の規制部
材４３がガイド穴５２に摺動可能に嵌合される。このガ
イド穴５２の中間部には規制部材４３に当接して該規制
部材４３の移動端を規制する規制段部５２ａが設けられ
ており，戻しばね４４は，ガイド穴５２の閉塞端および
規制部材４３間に縮設される。またガイド穴５２の閉塞
端には，規制部材４３に同軸にかつ一体に連設されたガ
イドロッド５３を移動可能に挿通させる挿通孔５４が設
けられる。

【００２２】第３ロッカアーム２４には，前記ガイド孔
４８に対応する有底のガイド穴５６が第２ロッカアーム
２３側に開放してロッカアームシャフト２５と平行に穿
設されており，連結ピン４５に摺接する円板状の規制部
材４６がガイド穴５６に摺動可能に嵌合される。このガ
イド穴５６の中間部には規制部材４６に当接して該規制
部材４６の移動端を規制する規制段部５６ａが設けられ
ており，戻しばね４７は，ガイド穴５６の閉塞端および
規制部材４６間に縮設される。またガイド穴５６の閉塞
端には，規制部材４６に同軸にかつ一体に連設されたガ
イドロッド５７を移動可能に挿通させる挿通孔５８が設
けられる。

【００２３】ところで，ロッカアームシャフト２５内に
形成されている油圧路３７，５０は，それらの油圧路３
７，５０に油圧ポンプ５９からの油圧を作用させる状
態，ならびに油圧路３７，５０の油圧を解放する状態を
切換可能な切換制御弁６０，６１が接続されており，そ
れらの切換制御弁６０，６１の切換作動は制御手段６２
により制御される。而して該制御手段６２は，機関の低
速運転域にあっては油圧路３７，５０の油圧を解放状態
とし，機関の中速運転域にあっては油圧路３７に油圧ポ
ンプ５９からの油圧を作用させるが油圧路５０の油圧を
解放状態とし，機関の高速運転域にあっては両油圧路３
７，５０に油圧ポンプ５９からの油圧をともに作用させ
るように，両切換制御弁６０，６１の切換作動を制御す
るものである。

【００２４】次にこの第１参考例の作用について説明す
ると，機関の低速運転域では高速用連結分離手段３０₁
における油圧室４９ならびに連結分離手段３１₁ におけ
る油圧室３６の油圧は解放されている。これにより，高
速用連結分離手段３０₁ にあっては両連結ピン４２，４
５が戻しばね４４，４７のばね力により油圧室４９側に
最大限移動しており，連結ピン４２および規制部材４３
の当接面は第１および第２ロッカアーム２２，２３間に
在り，連結ピン４５および規制部材４６の当接面は第２
および第３ロッカアーム２３，２４間に在る。また連結
分離手段３１₁にあっては，連結ピン３２が戻しばね３
４のばね力により油圧室３６側に最大限移動しており，
連結ピン３２および規制部材３３の当接面は第２および
第３ロッカアーム２３，２４間に在る。したがって第１
〜第３ロッカアーム２２，２３，２４は相対角変位可能
な状態にある。

【００２５】このような高速用連結分離手段３０₁ およ
び連結分離手段３１₁ の連結解除状態にあっては，カム
シャフト１７の回転作動により第２ロッカアーム２３は
第２カム２０により揺動駆動され，一方の吸気弁Ｖ₁ は
第２カム２０のプロフィルに応じたタイミングおよびリ
フト量で開閉作動する。また第３カム２１に摺接した第
３ロッカアーム２４はその揺動作動を実質的に休止させ
た状態となり，他方の吸気弁Ｖ₂ を実質的に閉弁休止さ
せることができる。しかも第３カム２１にはわずかに突
出した高位部２１ｂが第２カム２０の高位部２０ｂに対
応して設けられているので，吸気弁Ｖ₂ は完全に閉弁休
止するのではなく，一方の吸気弁Ｖ₁ が開弁するときに
は開弁方向にわずかに作動するので，完全な閉弁状態を
保ったときに生じる吸気弁Ｖ₂ の弁座への固着を防止す
ることができる。さらに第１ロッカアーム２２は第１カ
ム１９との摺接に応じて揺動するが，その揺動動作は第
２および第３ロッカアーム２３，２４に何らの影響も及
ぼさない。

【００２６】機関の中速運転域においては，高速用連結
分離手段３０₁ は油圧室４９の油圧が解放されたままで
連結解除状態にあるが，連結分離手段３１₁ の油圧室３
６には油圧ポンプ５９からの油圧が作用せしめられる。
これにより連結分離手段３１₁ では，連結ピン３２が戻
しばね３４のばね力に抗して第３ロッカアーム２４のガ
イド穴３９に嵌合し，第２および第３ロッカアーム２
３，２４が連結されることになる。

【００２７】このように第２および第３ロッカアーム２
３，２４が連結されると，第２カム２０に摺接している
第２ロッカアーム２３とともに第３ロッカアーム２４が
揺動し，両吸気弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ は第２カム２０のプロフィ
ルに応じたタイミングおよびリフト量で開閉作動せしめ
られる。

【００２８】この際，連結分離手段３１₁ は相互に隣接
する第２および第３ロッカアーム２３，２４を連結する
ものであるので，相互間に存在する他のロッカアームを
跨いで連結するようにした従来のものと比べると連結剛
性を比較的高くすることが可能である。また第２カム２
０から第２ロッカアーム２３への駆動力作用点から両吸
気弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ までの距離はほぼ等距離に設定されてい
るので，第２カム２０からの駆動荷重をほぼ均等に分配
して両吸気弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ に作用させることができ，偏荷
重が生じることを回避することができ，第２カム２０へ
のカムスリッパ２７の片当たりを防止し，第２カム２０
およびカムスリッパ２７の摺接面の偏摩耗を防止するこ
とができる。

【００２９】機関の高速運転域では，高速用連結分離手
段３０₁ における油圧室４９ならびに連結分離手段３１
₁ における油圧室３６に油圧ポンプ５９からの油圧がと
もに作用せしめられる。これにより高速用連結分離手段
３０₁ では，連結ピン４２がガイド穴５２に嵌合して第
１および第２ロッカアーム２２，２３間が連結されると
ともに，連結ピン４５がガイド穴５６に嵌合して第２お
よび第３ロッカアーム２３，２４間が連結され，高速用
連結分離手段３０₁ により全てのロッカアーム２２〜２
４が連結された状態となる。

【００３０】第１〜第３ロッカアーム２２〜２４が全て
連結されると，吸気弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ に連動，連結されてい
る第２および第３ロッカアーム２３，２４は，第１カム
１９で揺動駆動される第１ロッカアーム２２とともに揺
動することになり，両吸気弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ は，第１カム１
９のプロフィルに応じたタイミングおよびリフト量で開
閉作動せしめられる。

【００３１】このような動弁装置において，機関の高速
運転域にあっては，高速用連結分離手段３０₁ によって
全てのロッカアーム２２〜２４が連結されるだけでな
く，連結分離手段３１₁ によって第２および第３ロッカ
アーム２３，２４が連結されているので，連結剛性を高
めることができる。

【００３２】しかも高速用連結分離手段３０₁ および連
結分離手段３１₁ は，ロッカアームシャフト２５の軸線
まわりにずれた位置に配設されるものであるので，複数
の連結分離手段３０₁ ，３１₁ が配設されているにもか
かわらず，ロッカアームシャフト２５の軸線に沿う各ロ
ッカアーム２２〜２４の幅を大きくすることなしに，両
連結分離手段３０₁ ，３１₁ で充分な作動ストロークを
得ることができる。

【００３３】また機関の中速運転域および高速運転域で
連結状態となる連結分離手段３１₁が，ロッカアームシ
ャフト２５の軸線と第２および第３カム２０，２１との
間で第２および第３ロッカアーム２３，２４に設けられ
るので，第２カム２０からの駆動力作用点の近傍で第２
および第３ロッカアーム２３，２４が連結されることに
なり，連結剛性をより高めることが可能となる。

【００３４】ところで，機関の高速運転域で全てのロッ
カアーム２２〜２４を連結状態としたときには，各ロッ
カアーム２２〜２４の配列方向に沿う一端側に在る第１
ロッカアーム２２によって，吸気弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ にそれぞ
れ連動，連結された第２および第３ロッカアーム２３，
２４が揺動駆動されることになるので，各ロッカアーム
２２〜２４には，第１カム１９から第１ロッカアーム２
２への駆動力作用点の近傍に在る連結分離手段３１₁ の
軸線とロッカアームシャフト２５の軸線とを通る仮想平
面６３（図１参照）内でロッカアームシャフト２５の軸
線に対してねじれる方向の荷重が作用し，そのねじれが
生じたときには，第１ロッカアーム２２のカムスリッパ
２６と第１カム１９との摺接面に，片当たりによる偏摩
耗が生じる。しかるに，高速用連結分離手段３０₁ は，
ロッカアームシャフト２５の軸線のまわりに連結分離手
段３１₁ とは周方向にほぼ９０度の角度αだけずれた位
置でロッカアーム２２〜２４に設けられるので，高速用
連結分離手段３０₁ が連結状態となることにより上記ね
じれに対する剛性が高められることになり，カムスリッ
パ２６と第１カム１９との摺接面に偏荷重が生じること
が極力防止される。

【００３５】図５は第１参考例の変形例を示すものであ
り，図１〜図４の第１参考例に対応する部分には同一の
参照符号を付す。

【００３６】機関の高速運転域で全てのロッカアーム２
２〜２４を連結可能な高速用連結分離手段３０₂ は，第
１および第２ロッカアーム２２，２４の連結および連結
解除を切換可能な第１連結分離機構６４と，第２および
第３ロッカアーム２３，２４の連結および連結解除を第
１連結分離機構６４とは独立して切換可能な第２連結分
離機構６５とから成る。

【００３７】第１連結分離機構６４は，第１および第２
ロッカアーム２２，２３を連結可能な連結ピン４２と，
該連結ピン４２の移動を規制する規制部材４３と，連結
ピン４２および規制部材４３を連結解除側に付勢する戻
しばね４４とを備え，また第２連結分離機構６５は，第
２および第３ロッカアーム２３，２４を連結可能な連結
ピン４５と，連結ピン４５の移動を規制する規制部材４
６と，連結ピン４５および規制部材４６を連結解除側に
付勢する戻しばね４７とを備える。

【００３８】第２ロッカアーム２３には，第１ロッカア
ーム２２側に開放した有底のガイド穴４８₁ がロッカア
ームシャフト２５と平行に穿設されており，連結ピン４
２はガイド穴４８₁ の閉塞端との間に油圧室４９₁ を形
成してガイド穴４８₁ に摺動可能に嵌合される。またロ
ッカアームシャフト２５内には，連結切換手段３１
₁（図３参照）の油圧路３７とは隔絶された油圧路５０
₁ が設けられており，第２ロッカアーム２３およびロッ
カアームシャフト２５には，第２ロッカアーム２３の揺
動状態にかかわらず油圧室４９₁ を油圧路５０₁ に連通
させる連通路５１₁が設けられる。

【００３９】また第２ロッカアーム２３には，第３ロッ
カアーム２４側に開放した有底のガイド穴４８₂ が前記
ガイド穴４８₁ と同軸上に穿設されており，連結ピン４
５はガイド穴４８₂ の閉塞端との間に油圧室４９₂ を形
成してガイド穴４８₂ に摺動可能に嵌合される。またロ
ッカアームシャフト２５内には，前記連結切換手段３１
₁ の油圧路３７と隔絶されるとともに前記油圧路５０₁
とは隔壁部材６６で隔絶された油圧路５０₂ が設けられ
ており，第２ロッカアーム２３およびロッカアームシャ
フト２５には，第２ロッカアーム２３の揺動状態にかか
わらず油圧室４９₂ を油圧路５０₂ に連通させる連通路
５１₂ が設けられる。

【００４０】ロッカアームシャフト２５内に形成されて
いる油圧路３７，５０₁ ，５０₂ は，それらの油圧路３
７，５０₁ ，５０₂ に油圧ポンプ５９からの油圧を作用
させる状態，ならびに油圧路３７，５０₁ ，５０₂ の油
圧を解放する状態を切換可能な切換制御弁６０，６
１₁ ，６１₂ が接続されており，それらの切換制御弁６
０，６１₁ ，６１₂ の切換作動は制御手段６２により制
御される。而して該制御手段６２は，機関の運転状態に
応じて，油圧路３７，５０₁ ，５０₂ の油圧を全て解放
する状態と，油圧路３７のみに油圧ポンプ５９からの油
圧を作用させる状態と，油圧路５０₁ のみに油圧を作用
させる状態と，全ての油圧路３７，５０₁ ，５０₂ に油
圧ポンプ５９からの油圧を作用させる状態とを切換え
て，各切換制御弁６０，６１₁ ，６１₂ の切換作動を制
御するものである。

【００４１】この変形例によると，第１〜第３ロッカア
ーム２２〜２４の連結を解除して吸気弁Ｖ₁ の開閉作動
特性を第２カム２０のプロフィルに応じたものとすると
ともに吸気弁Ｖ₂ を第３カム２１のプロフィルに応じた
ものとする状態と，第２および第３ロッカアーム２３，
２４を連結して両吸気弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ の開閉作動特性を第
２カム２０のプロフィルに応じたものとする状態と，第
１および第２ロッカアーム２１，２２を連結して吸気弁
Ｖ₁ の開閉作動特性を第１カム１９のプロフィルに応じ
たものとするとともに吸気弁Ｖ₂ の開閉作動特性を第３
カム２１のプロフィルに応じたものとする状態と，全て
のロッカアーム２２〜２４を連結して両吸気弁Ｖ₁ ，Ｖ
₂ の開閉作動特性を第１カム１９のプロフィルに応じた
ものとする状態とを切換可能となり，弁作動特性の選択
の自由度をより増大させることができる。

【００４２】図６ないし図９は本発明の第２参考例を示
すものであり，図６は縦断面図であって図７の６−６線
に沿う断面図，図７は図６の７−７線に沿う拡大平面
図，図８は図６の８−８線拡大断面図，図９は図６の９
−９線拡大断面図であり，上記第１参考例に対応する部
分には同一の参照符号を付す。

【００４３】先ず図６および図７において，第１〜第３
ロッカアーム２２〜２４には，機関の高速運転域で全て
のロッカアーム２２〜２４を連結可能な高速用連結分離
手段３０₃ が設けられ，第１〜第３ロッカアーム２２〜
２４のうち吸気弁Ｖ₁ ，Ｖ₂がそれぞれ連動，連結され
て相互に隣接した第２および第３ロッカアーム２３，２
４には，両者２３，２４の連結および連結解除を高速用
連結分離手段３０₃ とは独立して切換可能な連結分離手
段３１₂ が設けられる。しかも図６で示すように，高速
用連結分離手段３０₃ が，各ロッカアーム２２〜２４の
揺動軸線すなわちロッカアームシャフト２５の軸線とカ
ム１９〜２１との間で第１〜第３ロッカアーム２２〜２
４に設けられるのに対し，連結分離手段３１₂ はロッカ
アームシャフト２５の軸線のまわりに高速用連結分離手
段３０₃ とは周方向にほぼ９０度をなす角度αだけずれ
た位置で第２および第３ロッカアーム２３，２４に設け
られる。

【００４４】図８において，高速用連結分離手段３０₃
は，第３および第２ロッカアーム２４，２３を連結可能
な連結ピン６８と，第２および第１ロッカアーム２３，
２２を連結可能な連結ピン６９と，連結ピン６８，６９
の移動を規制する規制部材７０と，連結ピン６８，６９
および規制部材７０を連結解除側に付勢する戻しばね７
１とを備える。

【００４５】第３ロッカアーム２４には，第２ロッカア
ーム２３側に開放した有底のガイド穴７２がロッカアー
ムシャフト２５と平行に穿設され，連結ピン６８はガイ
ド穴７２に摺動可能に嵌合される。しかもガイド穴７２
の閉塞端および連結ピン６８間には油圧室７３が形成さ
れ，この油圧室７３は，第３ロッカアーム２４およびロ
ッカアームシャフト２５に設けられる連通路７４を介し
て，ロッカアームシャフト２５内の油圧路５０に常時連
通せしめられる。

【００４６】第２ロッカアーム２３には，前記ガイド穴
７２に対応するガイド孔７５が両端を開放させてロッカ
アームシャフト２５と平行に設けられ，一端を前記連結
ピン６８に摺接させた連結ピン６９がガイド孔７５に摺
動可能に嵌合される。

【００４７】第１ロッカアーム２２には，前記ガイド孔
７５に対応するガイド孔７６がロッカアームシャフト２
５と平行に穿設されており，連結ピン６９に摺接する有
底円筒状の規制部材７０がガイド孔７６に摺動可能に嵌
合される。このガイド孔７６の中間部には規制部材７０
に当接して該規制部材７０の移動端を規制する規制段部
７６ａが設けられており，戻しばね７１は，ガイド孔７
６の内面に嵌着された止め輪７７と規制部材７０との間
に縮設される。

【００４８】図９において，連結分離手段３１₂ は，第
３および第２ロッカアーム２４，２３を連結可能な連結
ピン８０と，連結ピン８０の移動を規制する規制部材８
１と，連結ピン８０および規制部材８１を連結解除側に
付勢する戻しばね８２とを備える。

【００４９】第３ロッカアーム２４には，第２ロッカア
ーム２４側に開放した有底のガイド穴８３がロッカアー
ムシャフト２５と平行に穿設されており，このガイド穴
８３に連結ピン８０が摺動可能に嵌合され，連結ピン８
０の一端とガイド穴８３の閉塞端との間に油圧室８４が
画成される。また第３ロッカアーム２３およびロッカア
ームシャフト２５には，油圧室８４をロッカアームシャ
フト２５内の油圧路３７に常時連通せしめる連通路８５
が設けられる。

【００５０】第２ロッカアーム２３には，前記ガイド孔
８３に対応するガイド孔８６がロッカアームシャフト２
５と平行に穿設されており，連結ピン８０に摺接する有
底円筒状の規制部材８１がガイド孔８６に摺動可能に嵌
合される。このガイド孔８６の中間部には規制部材８１
に当接して該規制部材８１の移動端を規制する規制段部
８６ａが設けられており，戻しばね８２は，ガイド孔８
６の内面に嵌着された止め輪８７と規制部材８１との間
に縮設される。

【００５１】この第２参考例によっても機関の低速運転
域において連結分離手段３１₂ および高速用連結分離手
段３０₃ を連結解除状態とし，機関の中速運転域におい
て連結分離手段３１₂ を連結状態とするが高速用連結分
離手段３０₃ を連結解除状態とし，機関の高速運転域で
連結分離手段３１₂ および高速用連結分離手段３０₃を
共に連結作動せしめることにより，上記第１参考例と同
様の効果を奏することができる。

【００５２】次に図１０を参照して本発明の実施例を説
明する。この実施例は，第２参考例をベースとしている
ので，これとの相違点だけを次に説明する。即ち，この
実施例では，各ロッカアーム２２〜２４に，対応するカ
ム１９〜２１に転がり接触するローラ８８…をそれぞれ
軸支し，それらのローラ８８…内に同軸に収納されるよ
うにして高速用連結分離手段３０₃ を各ロッカアーム２
２〜２４に配設するようにしている。これにより，各ロ
ッカアーム２２〜２４と対応するカム１９〜２１との間
の摩擦力が低減されて，動弁駆動力の低減に寄与するこ
とができる。

【００５３】以上，本発明の実施例を詳述したが，本発
明は上記実施例に限定されるものではなく，特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。

【００５４】たとえば第２および第３カム２２，２３の
位置を入れ換えるようにしてもよく，また第３カム２３
として吸気弁を実質的に作動させるプロフィルのものを
用いることもできる。さらに本発明を排気弁の動弁装置
に適用することも可能である。

【００５５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば，複数のカ
ムは，それらのカムのうち機関の高速運転に対応したプ
ロフィルのカムをカムシャフトの軸線に沿う外側に配置
してカムシャフトに設けられ，機関の高速運転域で全て
のカムフォロアを連結する状態ならびに前記高速運転域
以外で連結を解除する状態を切換可能な高速用連結分離
手段と，機関弁に連動，連結されたカムフォロアへの他
のカムフォロアの連結および連結解除を切換可能な１あ
るいは複数の連結分離手段とが，揺動支軸の周方向に相
互に異なる位置でカムフォロアに配設されるので，弁作
動特性の選択の自由度を増大させることができるととも
に，機関の高速運転域以外での連結分離手段によるカム
フォロアの連結時に連結剛性を高めることができ，また
複数の連結分離手段を各カムフォロアの揺動支軸まわり
にずらせることにより前記揺動支軸に沿うカムフォロア
全体の幅を小さくすることを可能として小型化に寄与す
ることができる。また上記全ての連結分離手段が，揺動
支軸の軸方向一端外方より見て，機関弁に連動，連結さ
れたカムフォロアの機関弁側の端部と揺動支軸との間を
避けた位置に配設されるので，機関弁上端部の周辺にお
いて弁ばね支持用リテーナ等の部品を配置するスペース
を，連結分離手段に影響されずに十分に確保可能となっ
て，相隣なるカムフォロア相互間のリフト量の設定自由
度を高めることができ，しかもカムフォロアの，連結分
離手段を保持する部分を上記リテーナ等の部品より離隔
させることができて，該部分の必要な肉厚を上記リテー
ナ等に影響されずに確保できるから，カムフォロアの変
形防止に効果的であって，連結分離手段の切換作動の信
頼性向上に寄与することができる。

【００５６】また特にカムシャフトは，揺動支軸よりも
下方に配設され，高速用連結分離手段は，カムシャフト
に設けたカムの直上に配設されると共に，該揺動支軸か
ら見て機関弁とは反対側に配置され，該高速用連結分離
手段の連結ピンと同軸に配置されて各カムフォロアに対
応するカムに転がり接触するローラが該各カムフォロア
に軸支されるので，揺動支軸よりも下方に配設されるカ
ムシャフトの上方スペースを有効に利用して高速用連結
分離手段及びローラを無理なく配設できるため，動弁機
構の高さ方向の小型化に寄与することができ，さらにカ
ムフォロアの，高速用連結分離手段を保持する部分の肉
厚を十分に確保できて該部分の変形防止に効果的である
から，高速用連結分離手段の切換作動の信頼性向上に寄
与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１参考例の動弁装置の縦断面図であって図２
の１−１線に沿う断面図

【図２】図１の２矢視拡大平面図

【図３】図１の３−３線拡大断面図

【図４】図１の４−４線拡大断面図

【図５】第１参考例の変形例の図４に対応する縦断面図

【図６】第２参考例の動弁装置の縦断面図であって図７
の６−６線に沿う断面図

【図７】図６の７矢視拡大平面図

【図８】図６の８−８線拡大断面図

【図９】図６の９−９線拡大断面図

【図１０】本発明の実施例を示す，図６に対応した縦断
面図

【符号の説明】

１７・・・カムシャフト １９，２０，２１・・・カム ２２，２３，２４・・・カムフォロアとしてのロッカア
ーム ２５・・・揺動支軸としてのロッカアームシャフト ３０₁ ，３０₂ ，３０₃ ・・・高速用連結分離手段 ３１₁ ，３１₂ ・・・連結分離手段 ３２，４２，４５，６８，６９，８０・・・連結ピン ６２・・・制御手段 Ｖ₁ ，Ｖ₂ ……機関弁としての吸気弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−292509（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−41607（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−93821（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−127813（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01L 13/00 301 F01L 13/00 302

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プロフィルを相互に異ならせてカムシャ
   フト（１７）に設けられる３つ以上のカム（１９，２
   ０，２１）と，それらのカム（１９，２０，２１）に個
   別に対応して同一の揺動支軸（２５）まわりに揺動可能
   に配置されるとともに少なくとも１つに機関弁（Ｖ₁ ，
   Ｖ₂ ）が連動，連結される複数のカムフォロア（２２，
   ２３，２４）と，前記揺動支軸（２５）と平行な軸線に
   沿う連結位置および連結解除位置間での相互に独立した
   切換作動を可能とした連結ピン（６８，６９；８０）を
   それぞれ有するとともに該連結ピン（６８，６９；８
   ０）により連結されるカムフォロア（２２，２３，２
   ４）の組合せを異ならせた複数の連結分離手段（３
   ０₃ ；３１₂ ）とを備える内燃機関の動弁装置におい
   て， 複数のカム（１９，２０，２１）は，それらのカム（１
   ９，２０，２１）のうち機関の高速運転域に対応したプ
   ロフィルのカム（１９）をカムシャフト（１７）の軸線
   に沿う外側に配置してカムシャフト（１７）に設けら
   れ， 機関の高速運転域で全てのカムフォロア（２２，２３，
   ２４）を連結する状態ならびに前記高速運転域以外で連
   結を解除する状態を切換可能な高速用連結分離手段（３
   ０₃ ）と，機関弁（Ｖ₁ ，Ｖ₂ ）に連動，連結されたカ
   ムフォロア（２３，２４）への他のカムフォロア（２
   ４，２３）の連結および連結解除を切換可能な１あるい
   は複数の連結分離手段（３１₂ ）とが，前記揺動支軸
   （２５）の周方向に相互に異なる位置でカムフォロア
   （２２，２３，２４）に配設されると共に，その高速用
   連結分離手段（３０₃ ）を含む全ての連結分離手段（３
   ０₃ ，３１₂ ）が，前記揺動支軸（２５）の軸方向一端
   外方より見て，機関弁（Ｖ₁ ，Ｖ₂ ）に連動，連結され
   たカムフォロア（２３，２４）の機関弁側の端部と前記
   揺動支軸（２５）との間を避けた位置に配設され， 前記カムシャフト（１７）は，前記揺動支軸（２５）よ
   りも下方に配設され，前記高速用連結分離手段（３
   ０₃ ）は，カムシャフト（１７）に設けたカム（１９，
   ２０，２１）の直上に配設されると共に，該揺動支軸
   （２５）から見て機関弁（Ｖ₁ ，Ｖ₂ ）とは反対側に配
   置され，該高速用連結分離手段（３０₃ ）の連結ピン
   （６８，６９）と同軸に配置されて各カムフォロア（２
   ２，２３，２４）に対応するカム（１９，２０，２１）
   に転がり接触するローラ（８８）が該各カムフォロア
   （２２，２３，２４）に軸支されることを特徴とする内
   燃機関の動弁装置。