CN1614201A - 内燃机的可变气门阀装置 - Google Patents

Abstract

本发明的可变气门阀装置，在低速模式时，通过滚子或滑块由低速凸轮使低速摇臂摆动，对吸气阀进行开闭，在高速模式时，通过滚子或滑块由高速凸轮使高速摇臂进行摆动，同时，由高速摇臂侧的切换机构部分对低速摇臂侧的切换机构部分进行推压操作，使低速摇臂与高速摇臂一体摆动，对吸气阀进行开闭。使切换机构部分的轴心处于摇臂轴的轴向上的滚子宽度或滑块宽度的中央位置，以防止高速摇臂的倾倒。

Description

内燃机的可变气门阀装置

                             技术领域

本发明涉及内燃机(以下称为发动机)的可变气门阀装置。

                             背景技术

为了实现与运转区域对应的最佳的发动机输出特性，已有各种具有进行吸排气阀的开阀时间和提升量的切换等的可变气门阀装置的发动机得到提案(比如日本专利特开2001-14017号公报、特开平2-223613号公报、特开2003-343225号公报、特开平7-102921号公报、特开平10-18826号公报、特许第2700691号说明书)。

在日本专利特开2001-14017号公报所记载的发动机的可变气门阀装置中，如图17的俯视图所示，将通过滚子102a由凸轮轴101的低速凸轮101a进行摆动的低速摇臂102和通过滚子103a由高速凸轮101b进行摆动的高速摇臂103支承在摇臂轴104上，与低速摇臂102的摆动连动地对吸气阀105进行开闭驱动。在低速摇臂102上设置有利用油压进行滑动的活塞106，对应活塞位置使设于高速摇臂103上的连动臂部107的前端相对于低速摇臂102的活塞106进行连接·解除。

在由活塞106对低速和高速摇臂102、103的连接被解除时，一边使高速摇臂103进行空摆动，一边由低速摇臂102模仿低速凸轮101a的形状对吸气阀105进行开闭驱动，在低速和高速摇臂102、103的连接时，与高速摇臂103一体地使低速摇臂102进行摆动，模仿高速凸轮101b的形状对吸气阀105进行开闭驱动。

在日本专利特开平2-223613号公报所记载的发动机的可变气门阀装置中，如图19的俯视图所示，将由凸轮轴201的低速凸轮201a进行摆动的低速摇臂202和由高速凸轮201b进行摆动的高速摇臂203支承在摇臂轴204上，与低速摇臂202的摆动连动地对吸气阀205进行开闭驱动。在低速摇臂轴202上，摇臂轴204的轴向上设置有利用油压进行滑动的隔离体206，另一方面，在高速摇臂203上设置有调节螺栓207，该调节螺栓207随着其摆动可对低速摇臂202的隔离体206进行推压操作，根据隔离体206的滑动位置，使调节螺栓207相对于隔离体206进行连接·解除。

在由隔离体206使低速和高速摇臂202、203的连接解除时，一边使高速摇臂203进行空摆动，一边由低速摇臂202模仿低速凸轮201a的形状对吸气阀205进行开闭驱动，在低速和高速摇臂202、203被连接时，与高速摇臂203一体地使低速摇臂202进行摆动，模仿高速凸轮201b的形状对吸气阀205进行开闭驱动。

又，日本专利特开2003-343225号公报中记载的可变气门阀装置中，在将由高速凸轮进行摆动的高速摇臂支承在摇臂轴上的同时，在该高速摇臂的两侧分别支承着由低速凸轮进行摆动的一对低速摇臂，随着各自的低速摇臂的摆动使一对吸气阀进行开闭驱动。在两低速摇臂上设置有利用油压可进行滑动的活塞，并且，在高速摇臂的两侧一体形成有连动臂部，形成与这些活塞对应的形态。

高速摇臂的连动臂部，根据活塞位置对低速摇臂的活塞进行连接·解除，低速和高速摇臂的连接被解除时，一边使高速摇臂进行空摆动，一边通过低速摇臂模仿低速凸轮的形状对吸气阀进行开闭驱动，连接时与高速摇臂一体地使低速摇臂进行摆动，模仿高速凸轮的形状对吸气阀进行开闭驱动。

另一方面，如上所述，还有一种不是分别单个地由低速摇臂对一对吸气阀进行开闭驱动、而是由共用的低速摇臂进行开闭驱动那样结构的可变气门阀装置的提案。在比如图20所示的可变气门阀装置中，将通过滚子301a由凸轮轴307的低速凸轮进行摆动的低速摇臂301和通过滚子302a由高速凸轮进行摆动的高速摇臂302支承在摇臂轴303上，从低速摇臂301的凸起部301b成为分叉状地延设着一对阀臂部301c，与吸气阀304连接。在高速摇臂302上设置有与上述的可变气门阀装置同样的活塞305，并且，在低速摇臂301上与活塞305对应地一体形成有连动臂部306，在根据活塞位置解除连接时，模仿低速凸轮的形状来开闭吸气阀，连接时模仿高速凸轮的形状，对吸气阀进行开闭。

又，如图21、图22所示，日本专利特开2003-343225号公报中记载的可变气门阀装置中，在将通过滚子402a由凸轮轴401的高速凸轮401a进行摆动的高速摇臂402支承在吸气摇臂轴403上的同时，在该高速摇臂402的两侧分别支承着通过滚子404a由凸轮轴401的低速凸轮401b进行摆动的一对低速摇臂404，随着各自的低速摇臂404的摆动使一对吸气阀405进行开闭驱动。在两低速摇臂404上设置有利用油压可进行滑动的活塞406，并且，在高速摇臂402的两侧一体形成有连动臂部407，形成与这些活塞406对应的形态。

高速摇臂402的连动臂部407，根据活塞位置对活塞406进行连接·解除，在通常的回转区域执行的低速模式中，将连动臂部407与活塞406的连接解除，一边使高速摇臂402进行空摆动，一边通过低速摇臂404模仿低速凸轮401b的形状对吸气阀405进行开闭驱动，在高回转区域执行的高速模式中，将连动臂部407与活塞406连接，与高速摇臂402一体地使低速摇臂404进行摆动，模仿高速凸轮401a的形状使吸气阀405进行开闭驱动。

另一方面，在将凸轮轴401夹持状地设置于吸气摇臂轴403反向侧的排气摇臂轴408上，支承着一对的排气摇臂409，这些排气摇臂409通过所述凸轮轴401的排气凸轮401c始终能进行摆动，分别使排气阀410进行开闭驱动。

又，在日本专利特开平7-102921号公报、特开平10-18826号公报所记载的发动机中，将由低速凸轮进行摆动的低速摇臂和由高速凸轮进行摆动的高速摇臂支承在摇臂轴上，在低速摇臂上一体状地设置有T型杆，使一对吸气阀进行开闭驱动。相对于低速摇臂，高速摇臂根据切换销的切换进行连接·解除，当由切换销将连接解除时，一边使高速摇臂进行空摆动一边通过低速摇臂，模仿低速凸轮的形状对吸气阀进行开闭驱动，当由切换销进行连接时，与高速摇臂一体地使低速摇臂进行摆动，模仿高速凸轮的形状对吸气阀进行开闭驱动。

又，在日本专利特许第2700691号说明书所记载的发动机中，不使用切换销而是利用摇臂轴的偏心，对低速摇臂与高速摇臂进行连接·解除。即，由低速凸轮使低速摇臂摆动，使一对吸气阀进行开闭驱动，同时在将高速摇臂相对摇臂轴的轴心偏心状支承的基础上，使高速摇臂的一侧与低速摇臂上抵接。根据摇臂轴的转动角度对高速摇臂的上下位置进行调整，在下方位置上使高速摇臂从高速凸轮离开进行空摆动，如上所述，模仿低速凸轮的形状使吸气阀进行开闭驱动，而在上方位置上，由高速凸轮与高速摇臂一起使低速摇臂进行摆动，模仿高速凸轮的形状使吸气阀进行开闭驱动。

另一方面，在将日本专利特开平7-102921号公报、特开平10-18826号公报或特许第2700691号说明书所记载的可变气门阀装置适用于4阀式的SOHC型发动机的场合，比如，低速和高速摇臂可布局成图23、图24所示的形态。即，将凸轮轴501夹持状地配置有吸气侧和排气侧的摇臂轴502、503，在吸气摇臂轴502上摆动自如地支承着吸气高速摇臂504，在吸气高速摇臂504的两侧摆动自如地支承着一对吸气低速摇臂505。两吸气低速摇臂505的外端侧分别与吸气阀513a连接，并且，设置于各摇臂504、505内端侧的滚子504a、505a与凸轮轴501上的吸气高速凸轮506和吸气低速凸轮507抵接后进行摆动操作。另外，512是火花塞。

在排气摇臂轴503上摆动自如地支承着一对的排气低速摇臂508，在两排气低速摇臂508的两侧摆动自如地支承着一对的排气高速摇臂509。两排气低速摇臂508的外端侧分别与排气阀513b连接，并且，设置于各摇臂508、509内端侧的滚子508a、509a与凸轮轴501上的排气低速凸轮510和排气高速凸轮511抵接后进行摆动操作。

在吸气低速摇臂505与吸气高速摇臂504之间以及排气低速摇臂508与排气高速摇臂509之间，分别设置有未图示的切换机构。比如，切换机构由日本专利特开平-102921号公报、特开平10-18826号公报的切换销等构成，与这些专利文献一样，对吸排气的低速摇臂505、508与高速摇臂504、509的连接与否进行切换，模仿低速凸轮507、510或高速凸轮506、511的形状使吸排气阀513a、513b进行开闭驱动。

在上述日本专利特开2001-14017号公报所记载的可变气门阀机构中，由活塞106将低速和高速摇臂102、103连接时的高速摇臂103，一边如图17的粗线箭头所示将来自高速凸轮101b的驱动力传递给滚子103a，一边随着摆动由连动臂部107对低速摇臂102的活塞106进行推压操作。在此，因连动臂部107的前端相对滚子103a偏置于摇臂轴104的轴向，故每次滚子103a接受来自高速凸轮101b的驱动力时，在高速摇臂103上会发生微小的倾倒现象，结果是如图18所示，在高速凸轮101b与滚子103a之间发生不一致，对滚子103a产生偏负荷的作用。

由于滚子103a的偏负荷是产生滚子103a和高速凸轮101b的偏磨损以及滚子轴承部的耐久性降低的主要因素，因此作为其对策，必需要扩大滚子宽度，引起高速摇臂103的惯性质量增大，特别是存在着会恶化高回转区域中的气门阀系统的开闭特性的问题。另外，该问题在使用了滚子的摇臂中特别明显，在不用滚子而改用滑块的摇臂上也会发生同样的问题。

在上述日本专利特开平2-223613号公报所记载的可变气门阀机构中，为了能利用高速摇臂203上的调节螺栓207进行推压操作，将低速摇臂202的隔离体206伸出状地设置于高速摇臂203侧。这样，连接时由调节螺栓207对隔离体206进行推压操作的位置(以下称为驱动力传递点208)相对于低速摇臂202与吸气阀205连接的连接部位209，在摇臂轴204的轴向上形成了大的偏置量A41。

其结果，通过驱动力传递点208传递至低速摇臂202的驱动力产生分力，分力不能有效利用于吸气阀205的开阀，在低速摇臂202相对于摇臂轴204的轴承部分上会发生偏负荷。轴承部分的偏负荷成为了增大磨损和摩擦的主要因素，进而产生可变气门阀装置的耐久性和可靠性降低的问题。又，分力因在低速摇臂202的驱动力传递点208附近、即从调节螺栓207接受驱动力的隔离体206的周边部位等发生弯曲和扭曲而被消耗。因此，每次从高速摇臂203侧传递驱动力时，在低速摇臂202上会周期性地产生驱动力传递点208附近的不正常的弯曲和扭曲，结果是存在着恶化高回转区域等中的吸气阀开闭特性的问题。

另一方面，在上述图20所示的可变气门阀装置中的低速摇臂301的阀臂部301c，要求具有充分的强度和刚性，以能克服阀簧的施力来进行吸气阀304的开阀。但如上所述，在从凸起部301a的1点延设有分叉状的阀臂部301c的场合，不仅臂的长度大，而且因阀簧的反力会使阀臂部301c弯曲而发生扭曲，不利于强度和刚性方面。因此，存在着为了确保强度和刚性而不必要地增大阀臂部301c的重量、特别是在高回转区域中因引起阀的跳动和振动而造成气门阀系统的开闭特性恶化的问题。

又，这种可变气门阀装置与传统型相比需要有宽大的设置空间，特别是吸排气双方均设置成将单一的凸轮轴夹持的图20所示的可变气门阀装置的场合，燃烧室的正上方附近的空间被这些可变气门阀装置所占据，难以确保火花塞的配置场所，存在着有关火花塞等的布局受到限制的问题。

另外，在图20的可变气门阀装置中，使设置于各摇臂301、302上的滚子301a、302a在对应的凸轮上滚动以模仿凸轮的形状进行摆动，但在模仿高速凸轮进行摆动时，低速摇臂301侧的滚子301a不起任何作用，作为惯性质量对防碍摇臂301摆动的方向起作用，结果是在低速摇臂301的凸起部301b上，每次摆动时发生正反向的扭曲，由此成为了使根据高速凸轮的所需的吸气阀的开闭特性、特别是使由从高速摇臂302离开一侧的阀臂部301c进行开闭驱动的吸气阀304的开闭特性发生变动，这一点也成为了高回转区域中的气门阀系统的开闭特性恶化的的主要因素。

又，上述图21、图22所示的可变气门阀装置，在由低速凸轮401b直接使低速摇臂404摆动的低速模式中，利用低速摇臂404相对于低速凸轮401b及吸气阀405的位置关系来决定阀门间隙，而在由高速凸轮401a间接使低速摇臂404通过高速摇臂402进行摆动的高速模式中，反而会因受到低速摇臂404与高速摇臂402的组合影响而形成不同的阀门间隙的可能性。

由此，即使使用设于吸气阀405的调节螺栓411将低速凸轮侧调整至正规的阀门间隙，也不能确保在高速凸轮侧得到同等的阀门间隙。为此，在为了实现摇臂402、404等的各个构件的精度提高、并在假定了各构件组合状态下的偏差的情况下，对高速凸轮401a的形状进行设计(比如采取了在高速凸轮401a上设定充分的斜面部，以缓和对滚子402a的冲撞等的对策)，以此来保证发动机组装后的高速凸轮侧的阀门间隙。

作为对上述高速凸轮侧的阀门间隙造成影响的主要因素，除了摇臂402、404本身的形状之外，还可列举吸气摇臂轴403的不一致。即，如图22所示，一旦在吸气摇臂轴403的轴心Lr上产生上下方向的角度误差α，则因低速和高速摇臂404、402的摆动中心在上下方向上发生相对变位，故使低速凸轮侧与高速凸轮侧的阀门间隙的关系发生变动。又，因凸轮轴401的不一致，即使轴心Lc上产生了上下方向的角度误差α也是同样的结果。

并且，当这些不一致时，因摇臂轴403与凸轮轴401的角度误差α直接影响到阀门间隙的误差，故与其它因素相比影响会更大，在上述对策中，不能指望得到充分的解决。其结果，比如在与低速模式时对应地作了阀门间隙调整的场合，存在的问题是高速模式时不能实现合适的阀门间隙而发生打击声，并且在阀门间隙方面，在每个发动机上出现个体误差，不能维持均一的产品质量。

又，在上述图23、图24所示的可变气门阀装置中，在1个汽缸上，吸气侧需要有3个摇臂504、505，排气侧需要有4个摇臂508、509，并且，为了使各摇臂504、505、508、509进行摆动操作，在凸轮轴501上合计需要有7个凸轮506、507、510、511，因此存在着构件数和加工工时增加以及制造成本高的问题。并且，随着凸轮数的增加，在每个汽缸的凸轮轴的长度方面需要有大的空间，必然会成为汽缸间隔增大而使发动机大型化的主要因素。

                             发明内容

本发明的目的在于，提供如下的内燃机的可变气门阀装置，即在接受来自凸轮侧的驱动力时能防止高速摇臂的倾倒，避免因操作部(与凸轮的滑接部)的偏负荷引起的各种不良现象，并且不需要扩大操作部的宽度，可减轻高速摇臂的惯性重量，由此可实现正确的吸排气阀的开闭特性。

本发明的内燃机的可变气门阀装置，其特征在于，包括：摆动自如地支承在摇臂轴上、将设置于一端侧的操作部抵接在凸轮轴的第1凸轮上并将另一端侧与吸气阀或排气阀进行连接的第1摇臂；与所述第1摇臂邻接状地并摆动自如地支承在所述摇臂轴上、将设置于一端侧的操作部抵接在所述凸轮轴的与所述第1凸轮的凸轮形状不同的第2凸轮上的第2摇臂；以及设置于所述第1和第2摇臂之间、对两摇臂的连接与否进行切换的切换机构，使设置于所述第2摇臂侧的切换机构部分的中心与所述第2摇臂的操作部的宽度的中心基本上一致。

由此，在内燃机的运转中，随着凸轮轴的回转，第1和第2摇臂通过操作部由对应的凸轮进行摆动操作。在此，在设于第1摇臂与第2摇臂之间的切换机构未卡合时，可解除两摇臂的连接，一边使第2摇臂单独地进行空摆动，一边使第1摇臂模仿第1凸轮的形状进行摆动，使吸气阀或排气阀进行开闭驱动。又，在此状态下，一旦将切换机构卡合，则将两摇臂连接，第1摇臂与第2摇臂一起模仿第2凸轮的形状进行摆动，使吸气阀或排气阀进行开闭驱动。

在第1和第2摇臂连接时，第2摇臂一边将来自第2凸轮的驱动力传递给操作部，一边随着摆动对第1摇臂侧的切换机构部分(比如卡合凸起和活塞)进行推压操作。并且，由于将接受来自第2凸轮的驱动力的操作部和推压操作第1摇臂侧的切换机构的第2摇臂侧的切换机构部分(活塞和卡合凸起)一起设置在第2摇臂上，并处于摇臂轴的轴向上的近接位置，故第2摇臂在不发生倾倒的情况下进行摆动。

由此，可减轻因第2摇臂的倾倒而发生的第2凸轮与操作部的不一致，操作部相对于第2凸轮保持成正规抵接的状态，在长度方向上承受大致均匀的负荷。其结果，作为一项避免操作部及第2凸轮的偏磨损和操作部的耐久性降低等用的对策，不需要扩大操作部的宽度，可减轻第2摇臂的惯性质量。

如上所述，采用本发明的内燃机的可变气门阀装置，在接受来自第2凸轮侧的驱动力时能防止第2摇臂的倾倒，避免因操作部的偏负荷引起的各种不良现象，并且不需要扩大操作部的宽度，可减轻第2摇臂的惯性质量，由此可实现正确的吸排气阀的开闭特性。

本发明，从作为以下示例所记载的详细说明及其附图中可以得到明确。

                             附图说明

图1为表示第1实施形态的发动机的可变气门阀装置中的吸气侧的1个汽缸部分的俯视图。

图2为表示摇臂连接解除时的切换机构的、相当于图1、图5、图7的B-B线的剖视图。

图3为表示摇臂连接时的切换机构的、相当于图1、图5、图7的B-B线的剖视图。

图4为表示第1实施形态的可变气门阀装置的滚子对高速凸轮的负荷分布的视图。

图5为表示第2实施形态的发动机的可变气门阀装置中的吸气侧的1个汽缸部分的俯视图。

图6为表示第2实施形态的可变气门阀装置的吸气侧的1个汽缸部分的主视图。

图7为表示第3实施形态的发动机的可变气门阀装置中的吸气侧的1个汽缸部分的俯视图。

图8为表示第3实施形态的可变气门阀装置的吸气侧的1个汽缸部分的主视图。

图9为表示第4实施形态的发动机的可变气门阀装置中的1个汽缸部分的俯视图。

图10为表示第4实施形态的可变气门阀装置的1个汽缸部分的主视图。

图11为表示第5实施形态的发动机的可变气门阀装置中的1个汽缸部分的俯视图。

图12为表示第5实施形态的可变气门阀装置的凸轮轴与滚子关系的图11的C向视图。

图13为表示摇臂连接解除时的切换机构的、相当于图11、图15的D-D线的剖视图。

图14为表示摇臂连接时的切换机构的、相当于图11、图15的D-D线的剖视图。

图15为表示第6实施形态的发动机的可变气门阀装置的1个汽缸部分的俯视图。

图16为表示第6实施形态的可变气门阀装置的凸轮轴与滚子关系的图15的E向视图。

图17为表示第1传统技术的可变气门阀装置中的吸气侧的1个汽缸部分的俯视图。

图18为表示第1传统技术的可变气门阀装置的滚子对高速凸轮的负荷分布的视图。

图19为表示第2传统技术的可变气门阀装置中的吸气阀的连接部位与驱动力传递点的位置关系的俯视图。

图20为表示第3传统技术的发动机的可变气门阀装置中的1个汽缸部分的吸气侧的俯视图。

图21为表示第4传统技术的发动机的可变气门阀装置的1个汽缸部分的俯视图。

图22为表示同上的第4传统技术的可变气门阀装置的凸轮轴与滚子关系的图21的F向视图。

图23为表示第5传统技术的发动机的可变气门阀装置中的1个汽缸部分的俯视图。

图24为表示同上的第5传统技术的可变气门阀装置的凸轮轴与滚子关系的图23的G向视图。

图25为表示第1实施形态的变形例的发动机的可变气门阀装置的吸气侧的1个汽缸部分的俯视图。

                             具体实施方式

下面对将本发明具体化的发动机的可变气门阀装置的第1实施形态进行说明。

本实施形态的发动机是每个汽缸具有2个阀的SOHC型的串联式4汽缸汽油发动机的结构，在对应通常的回转区域中的输出特性的低速模式和特别对应高回转区域中的输出特性的高速模式之间可以进行运转模式的切换。为此，在各汽缸的气门阀装置的吸气侧设有切换模式用的切换机构，下面对于特定汽缸，说明气门阀装置的结构，其它汽缸的结构也完全相同。

图1为表示本实施形态的发动机的可变气门阀装置中的吸气侧的1个汽缸部分的俯视图。图1中，左方相当于发动机的前侧，右方相当于发动机的后侧，上方相当于发动机的右侧，下方相当于发动机的左侧，以下以发动机作为基准进行说明。另外，发动机配置不限定于这种纵置式发动机，也可以是横置式发动机。

在未图示的汽缸盖上，支承着沿发动机前后方向延伸的1个凸轮轴1，凸轮轴1通过未图示的曲轴同步地进行回转驱动。在凸轮轴1的右侧设置有吸气摇臂轴2，吸气摇臂轴2相对于凸轮轴1，以平行的姿势受未图示构架的支持。在凸轮轴1上，相互邻接状地形成前侧的低速凸轮3(第1凸轮)和后侧的高速凸轮4(第2凸轮)，在吸气摇臂轴2上，以相互邻接状态分别摆动自如地支承着低速摇臂5(第1摇臂)和高速摇臂6(第2摇臂)，形成与这些低速凸轮3和高速凸轮4相对应的形态。

从低速摇臂5的凸起部5a向图1中的上方、即发动机的右方(另一端侧)延设着1个阀臂部5d(臂部)，阀臂部5d的前端与汽缸盖上的吸气阀7连接，随着低速摇臂5的摆动对吸气阀7进行开闭驱动。从低速摇臂5和高速摇臂6的凸起部5a、6a向发动机的左方(一端侧)分别延设着滚子支持部5b、6b，滚子5c、6c(操作部)被支持在各滚子支持部5b、6b上。低速摇臂5的滚子5c与凸轮轴1上的低速凸轮3对应，接受未图示的吸气阀7的阀簧的施力，始终与低速凸轮3上进行抵接，高速摇臂6的滚子6c与凸轮轴1上的高速凸轮4对应，接受未图示的返回簧的施力，始终抵接在高速凸轮4上。

在低速摇臂5与高速摇臂6之间设置有切换运转模式用的切换机构M。图2为表示摇臂连接解除时的切换机构M的、相当于图1的B-B线的剖视图，图3为表示同上的摇臂连接时的切换机构M的、相当于图1的B-B线的剖视图。如这些图所示，在高速摇臂6的凸起部6a上一体形成有圆筒状的汽缸部16，形成于汽缸部16内的汽缸17的上端被闭塞，汽缸17的下端朝向吸气摇臂轴2的外周面开口。在汽缸17内配置有活塞18，在由未图示的限制销对以汽缸17的轴线为中心的回转作出限制的状态下，活塞18可在汽缸17内沿上下方向进行滑动。

在汽缸部16的上壁及活塞18的上表面上，形成有相互对置状的凹部17a、18a，在凹部17a、18a之间夹装着压缩弹簧19。利用压缩弹簧19的施力对活塞18始终施加向下方的力，将其下表面保持在与吸气摇臂轴2的外周面抵接的图2所示的下方位置，一旦克服压缩弹簧19的施力使活塞18在汽缸17内向上方滑动，则活塞18被切换到上表面与汽缸部16的上壁抵接的图3所示的上方位置。

汽缸部16的右侧面形成有操作窗20，在图2所示的活塞18的下方位置，汽缸17的内部通过操作窗20向外方露出，在图3所示的活塞18的上方位置，活塞18的外周面通过操作窗20向外方露出。如图1和图2所示，从低速摇臂5上的一侧向后方延设着连动臂部21(卡合凸起)，连动臂部21的前端弯曲成L字状，与高速摇臂6的汽缸部16的操作窗20对应。在低速和高速凸轮3、4的基座圆形区间(低速和高速摇臂5、6的提升量均为0的区间)，如图2中的双点划线所示，按照使连动臂部21的前端从操作窗20即将要插入汽缸17内的形态来设定汽缸部16与连动臂部21相互的位置关系。

从图1所示的假设线L可以看出，高速摇臂6的活塞18与高速摇臂6的滚子6c在吸气摇臂轴2的轴向上对应，活塞18的轴心18c位于滚子宽度W的中央。

如图2、图3所示，在吸气摇臂轴2上沿轴向形成有油通路22，油通路22在各汽缸的高速摇臂6的汽缸部16的部位，通过分配通路23与汽缸17内连通。虽未图示，吸气摇臂轴2的油通路22与OCV(油控制阀)连接，根据该OCV的切换，切换机构M用的工作油从发动机中所配设的润滑用油泵向油通路22内供给。

另一方面，排气侧的气门阀装置通常是不具备切换机构M，由单一的摇臂构成，虽未图示，由凸轮轴1的排气凸轮使支承于排气摇臂轴上的排气摇臂摆动，对排气阀进行开闭驱动。

下面说明上述结构的发动机的可变气门阀装置的工作状况。

OCV的切换控制由未图示的ECU(发动机控制单元)执行，根据该OCV的切换，使发动机的运转模式在低速模式与高速模式之间进行切换。

比如，当发动机转速Ne小于临界值Ne0时，在向发动机发出的输出要求不太高的的回转区域中，ECU将应执行低速模式的OCV切换到闭阀侧，中止向油通路22供油。其结果，在吸气侧的各汽缸的高速摇臂6上，如图2所示，利用压缩弹簧19的施力将活塞18保持在下方位置，通过操作窗20使汽缸17的内部向外方露出。

另一方面，当发动机运转中，随着凸轮轴1的回转，吸气侧的低速和高速摇臂5、6一边使滚子5c、6c在对应的凸轮3、4上进行转动，一边模仿各自的凸轮形状进行摆动。在此，由于高速凸轮4相对于低速凸轮3动作角度广且提升量大，因此与低速摇臂5相比，高速摇臂6摆动的幅度大，但如上所述，因活塞18位于下方，高速摇臂6一边通过操作窗20将低速摇臂5的连动臂部21的前端插脱于汽缸17内，一边单独进行空摆动。即，此时，低速摇臂5与高速摇臂6的连接被解除，低速摇臂5模仿低速凸轮3的形状进行摆动，对吸气阀7进行开闭驱动。

又，当发动机转速Ne大于临界值Ne0时，尤其在向发动机发出的输出要求高的的回转区域中，ECU将应执行高速模式的OCV切换到开阀侧，向油通路22供给工作油。其结果，在吸气侧的各汽缸的高速摇臂6上，如图3所示，克服压缩弹簧19的施力利用油压将活塞18切换至上方位置，通过操作窗20使活塞18的外周面露出。随着高速摇臂6的摆动，通过操作窗20由活塞18的外周面对低速摇臂5的连动臂部21的前端进行推压，由此，低速摇臂5相对于高速摇臂6连动地与高速摇臂6一起进行摆动，模仿高速凸轮4的形状对吸气阀7进行开闭驱动。

并且，如上所述，由于高速摇臂6的活塞18的轴心18c位于吸气摇臂轴2的轴向上的滚子宽度W的中央，因此，滚子6c接受来自高速凸轮4的驱动力的部位和活塞18推压操作低速摇臂5的连动臂部21的部位，在吸气摇臂轴2的轴向上一致，高速摇臂6在不倾倒的状态下进行摆动。

因此，可预防因高速摇臂6的倾倒引起的高速凸轮4与滚子6c的不一致，如图4所示，滚子6c相对于高速凸轮4被保持成正规的抵接状态，在长度方向上承受大致均匀的负荷。其结果，作为一项用于避免滚子6c和高速凸轮4的偏磨损以及滚子轴承部的耐久性降低等的对策，不需要扩大滚子宽度W，可减轻高速摇臂6的惯性质量，由此可避免因高速摇臂6的惯性质量增大引起的阀跳动和振动，可实现模仿高速凸轮4形状的正确的吸气阀7的开闭特性。

下面对将本发明具体化的发动机的可变气门阀装置的第2实施形态进行说明。

本实施形态的发动机与第1实施形态的发动机一样，是每个汽缸具有2个阀的SOHC型的串联式4汽缸汽油发动机的结构，在与通常的回转区域中的输出特性对应的低速模式和与特别是高回转区域中的输出特性对应的高速模式之间可以进行运转模式的切换。为此，在各汽缸的气门阀装置的吸气侧设有切换模式用的切换机构，下面对于特定汽缸，说明气门阀装置的结构，其它汽缸的结构也完全相同。另外，切换机构M的结构与第1实施形态相同，故对不同之处作为重点进行说明，在相同的部位上标记同一符号，省略对其的重复说明。

图5为表示本实施形态的发动机的可变气门阀装置中的吸气侧的1个汽缸部分的俯视图，图6为表示同上的可变气门阀装置的吸气侧的1个汽缸部分的主视图。

图5中，上方相当于发动机的前侧，下方相当于发动机的后侧，右方相当于发动机的右侧，左方相当于发动机的左侧，以下以发动机作为基准进行说明。另外，发动机配置不限定于这种纵置式发动机，也可以是横置式发动机。

如图5所示，从低速摇臂5上的一侧向前方延设着连动臂部21(卡合凸起)，连动臂部21的前端弯曲成L字状，与高速摇臂6的汽缸部16的操作窗20对应，可与上方位置的活塞18的外周面抵接，以下将此时的抵接位置作为驱动力传递点28(卡合部位)。

在低速和高速凸轮3、4的基座圆形区间(低速和高速摇臂5、6的提升量均为0的区间)，如图2中的双点划线所示，按照使连动臂部21的前端从操作窗20即将要插入汽缸17内的形态来设定汽缸部16与连动臂部21相互的位置关系。

从图5中可以看出，由于低速摇臂5的连动臂部21是将前端与活塞18可抵接地延设于高速摇臂6侧，因此，驱动力传递点28使低速摇臂5对吸气阀7连接的连接部位27，在吸气摇臂轴2的轴向上形成有偏置量A11。在此，因在图5所示的气门阀装置的前后两侧配置有邻接汽缸的气门阀装置等，故低速摇臂和高速摇臂5、6的凸起部5a、6a的前后宽度W11、W12受汽缸间距等因素的限制，但在该范围内，低速摇臂5的凸起部5a尽可能地向后方(高速摇臂6的反向侧)延设，结果是可将低速摇臂5侧的凸起部5a的宽度W11设定成比高速摇臂6侧的凸起部6a的宽度W12宽。

高速模式时的低速摇臂5，通过驱动力传递点28将驱动力从高速摇臂6侧的活塞18传递给连动臂部21，一边摆动一边将驱动力通过连接部位27传递至吸气阀7。如上所述，由于驱动力传递点28对吸气阀7的连接部位27被偏置在吸气摇臂轴2的轴向上，故传递至低速摇臂5的驱动力产生分力，利用分力使低速摇臂5相对吸气摇臂轴2的轴承部分发生偏负荷。

即，与高速摇臂6侧相比，低速摇臂5的轴承部分作为轴承具有更为严格的要求，但如上所述，由于在低速摇臂5侧被分配有更宽的凸起部5a的宽度W11，换言之，分配有相对于吸气摇臂轴2的轴承部分的长度，因此可减轻低速摇臂5的轴承部分产生的偏负荷的影响。由此可抑制因偏负荷引起的轴承部分的磨损和摩擦，可提高可变气门阀装置的耐久性和可靠性。

另一方面，在高速模式中，低速摇臂5的滚子5c不起任何作用，作为惯性质量对防碍低速摇臂5摆动的方向起作用，故在低速摇臂5的凸起部5a上，每次摆动时发生正反向的扭曲，成为了使根据高速凸轮4的所需的吸气阀7的开闭特性发生变动的主要因素。滚子5c的惯性质量的影响，是滚子5c与驱动力传递点28在凸起部5a的轴向上离得越远则越大，但如上所述，由于滚子5c与高速摇臂6近接配置，因此对于驱动力传递点28也必然近接，可抑制凸起部5a的扭曲，可实现正确的吸气阀7的开闭特性。

下面对将本发明具体化的发动机的可变气门阀装置的第3实施形态进行说明。

本实施形态的发动机与第1实施形态的发动机一样，是每个汽缸具有2个阀的SOHC型的串联式4汽缸汽油发动机的结构，在与通常的回转区域中的输出特性对应的低速模式和与特别是高回转区域中的输出特性对应的高速模式之间可以进行运转模式的切换。为此，在各汽缸的气门阀装置的吸气侧设有切换模式用的切换机构，下面对于特定汽缸，说明气门阀装置的结构，其它汽缸的结构也完全相同。另外，切换机构M的结构与第1实施形态相同，故对不同之处作为重点进行说明，在相同的部位上标记同一符号，省略对其的重复说明。

图7为表示本实施形态的发动机的可变气门阀装置中的吸气侧的1个汽缸部分的俯视图，图8为表示同上的可变气门阀装置的吸气侧的1个汽缸部分的主视图。

图7中，上方相当于发动机的前侧，下方相当于发动机的后侧，右方相当于发动机的右侧，左方相当于发动机的左侧，以下以发动机作为基准进行说明。另外，发动机配置不限定于这种纵置式发动机，也可以是横置式发动机。

从低速摇臂5和高速摇臂6的凸起部5a、6a向左方(一端侧)分别凸设着滚子支持部5b、6b，在各滚子支持部5b、6b上支持着滚子5c、6c(操作部)。低速摇臂5的滚子5c与凸轮轴1上的低速凸轮3对应，高速摇臂6的滚子6c与凸轮轴1上的高速凸轮4对应。

吸气阀7被设置在汽缸盖上的与高速摇臂6对应的前后位置。从低速摇臂5的凸起部5a朝右方(另一端侧)延设着1个阀臂部5d(臂部)，该阀臂部5d在避开与高速摇臂6发生干扰的基础上，在高速摇臂6侧弯曲成曲柄状，其前端与吸气阀7连接，受到设于吸气阀7上的未图示的阀簧的施力，低速摇臂5将滚子5c始终与低速凸轮3上抵接，模仿低速凸轮3的形状摆动，对吸气阀7进行开闭驱动。又，虽未图示，高速摇臂6连接着返回簧，受到该返回簧的施力，将滚子6c始终与高速凸轮4上抵接。

如图7、图8所示，在低速摇臂5的阀臂部5d上一体形成有肋26，肋26模仿阀臂部5d弯曲成曲柄状，将相对于吸气阀7的连接部位27与凸起部5a连接。在从肋26对吸气阀7的连接部位27呈一直线状向右方(高速摇臂6侧)延伸的部位上，一体形成有连动臂部21(卡合凸起)，连动臂部21从肋26向上方分支，再向右方延伸成圆弧状。连动臂部21的前端与高速摇臂6的汽缸部16的操作窗20对应，可与上方位置的活塞18的外周面抵接，以下将此时的抵接位置作为驱动力传递点28(卡合部位)。

在低速和高速凸轮3、4的基座圆形区间(低速和高速摇臂5、6的提升量均为0的区间)，如图3中的双点划线所示，按照使连动臂部21的前端从操作窗20即将要插入汽缸17内的形态来设定汽缸部16与连动臂部21相互的位置关系。并且，从图7所示的假设线L可以看出，低速摇臂5对吸气阀7的连接部位27、连动臂部21、高速摇臂6的活塞18在吸气摇臂轴2的轴向上保持一致，驱动力传递点28对吸气阀7的连接部位27，必然地在吸气摇臂轴2的轴向上完全相对。

高速模式时的低速摇臂5，通过驱动力传递点28从高速摇臂6侧的活塞18将驱动力传递给连动臂部21，一边摆动一边将驱动力通过连接部位27传递至吸气阀7。如上所述，由于吸气阀7的连接部位27和驱动力传递点28在与吸气摇臂轴2的轴线正交的方向上完全相对，因此，通过驱动力传递点28传递至低速摇臂5的驱动力不会产生不必要的分力，可有效地利用于吸气阀7的开阀。由此，可抑制因分力引起的低速摇臂5的驱动力传递点28附近、即从活塞18接受驱动力的连动臂部21附近所发生的不正常的弯曲及扭曲现象，可实现模仿高速凸轮4的形状的正确的吸气阀7的开闭特性。

并且，在低速摇臂5上，来自活塞18侧的驱动力从连动臂部21通过阀臂部5d传递给吸气阀7的连接部位27，但如上所述，由于通过阀臂部5d上的肋26将连动臂部21与吸气阀7的连接部位27直接进行连接，因此，驱动力不仅通过阀臂部5d而且也通过肋26进行传递。由此可抑制阀臂部5d的挠曲，故在这一点上也能对正确的吸气阀7的开闭特性作出贡献。

另一方面，在抑制作用于低速摇臂5的不正常的弯曲和扭曲方面，因有利于减轻支承该低速摇臂5的吸气摇臂轴2的负担，具体是减小轴承部分的磨损和摩擦，故可进一步提高可变气门阀装置的耐久性和可靠性。

下面对将本发明具体化的另一发动机的可变气门阀装置的第4实施形态进行说明。

本实施形态的发动机是每个汽缸具有4个阀的SOHC型的串联式4汽缸汽油发动机的结构，吸排气都设置有切换运转模式用的切换机构M，下面对于特定汽缸，说明气门阀装置的结构，其它汽缸的结构也完全相同。

图9为表示本实施形态的发动机的可变气门阀装置中的1个汽缸部分的俯视图，图10为表示同上的可变气门阀装置的1个汽缸部分的主视图。

在未图示的汽缸盖上，支承着沿发动机前后方向延伸的1个凸轮轴31，在凸轮轴31的左侧设有吸气摇臂轴32，右侧设有排气摇臂轴33，两者分别受未图示构架的支持。在凸轮轴31上，从前侧开始，相互邻接状地形成有吸气高速凸轮34(第2吸气凸轮)、吸气低速凸轮35(第1吸气凸轮)、排气低速凸轮36(第1吸气凸轮)、排气高速凸轮37(第2吸气凸轮)。

吸气高速摇臂38(第2吸气摇臂)的凸起部38a被支承于吸气摇臂轴32的前侧，吸气低速摇臂39(第1吸气摇臂)的凸起部39a被支承于吸气摇臂轴32的后侧，两者以相互邻接的状态各自可自如地进行摆动。吸气高速摇臂38的凸起部38a在前后方向上与吸气高速凸轮34对应，吸气低速摇臂39的凸起部39a在前后方向上与吸气低速凸轮35、排气低速凸轮36、排气高速凸轮37对应，其结果，吸气低速摇臂39的凸起部39a的宽度W21可设定成大大宽于吸气高速摇臂38的凸起部38a的宽度W22。

从吸气高速摇臂38的凸起部38a和吸气低速摇臂39的凸起部39a向右方(一端侧)凸设着支持滚子38c、39c(操作部)的滚子支持部38b、39b，吸气高速摇臂38的的滚子38c与凸轮轴31上的吸气高速凸轮34对应，吸气低速摇臂39的的滚子39c与吸气低速凸轮35对应。

一对的吸气阀40a、40b沿前后方向离间状地设置在汽缸盖上，前侧的吸气阀40a在前后方向上，处于离两摇臂38、39边界的略微靠近吸气高速摇臂38的位置，后侧的吸气阀40b在前后方向上，处于吸气低速摇臂39的凸起部39a的后部位置。从吸气低速摇臂39的凸起部39a朝向左方(另一端侧)延设着2个阀臂部39d(臂部)，这些阀臂部39d的前端分别与吸气阀40a、40b连接。

后侧的阀臂部39d，在与后侧的吸气阀40b对应的前后位置上，从凸起部39a朝向吸气阀40b延设成直线状，前侧的阀臂部39d，从凸起部39a的前端向吸气高速摇臂38侧稍许弯曲后，朝向前侧的吸气阀40a延设成直线状。即，两阀臂部39d是将基端(凸起部39a侧)相互离开地、在确保大致平行的状态下沿与凸起部39a的轴心正交的方向延伸，与吸气阀40a、40b连接，在两阀臂部39d之间形成的间隙中配置火花塞41。

吸气低速摇臂39接受设于吸气阀40a、40b上的未图示的阀簧的施力，使凸设于右方(一端侧)的滚子支持部39b的滚子39c始终与吸气低速凸轮35上进行抵接，模仿低速凸轮35的形状摆动，对吸气阀40a、40b进行开闭驱动。又，吸气高速摇臂38接受未图示的返回簧的施力，使凸设于右方(一端侧)的滚子支持部38b的滚子38c始终与吸气高速凸轮34上进行抵接。

在吸气高速摇臂38与吸气低速摇臂39之间设置有切换运转模式用的切换机构M。该切换机构M的结构与图3、图4所示的第1实施形态相同，故标记同一的构件符号，省略详细的说明。吸气高速摇臂38的设于汽缸部16内的活塞18根据OCV的切换，在图3的下方位置与图4的上方位置之间进行切换，根据活塞位置对吸气低速摇臂39的连动臂部21(卡合凸起)与活塞18的卡合与否进行切换，可将两摇臂38、39进行连接·解除。

本实施形态中，在吸气低速摇臂39上形成有以下的切换机构M的连动臂部21。即，在吸气低速摇臂39前侧的阀臂部39d上一体形成有第1肋42，第1肋42模仿阀臂部39d弯曲，将对前侧的吸气阀40a的连接部位44a与凸起部39a连接。连动臂部21是在从第1肋42对吸气阀40a的连接部位44a呈一直线状向右方(吸气高速摇臂38侧)延伸的部位上一体形成，从第1肋42向上方分支，向右方稍许的前方延伸成圆弧状。连动臂部21的前端与吸气高速摇臂38的汽缸部16的操作窗20对应，可与上方位置的活塞18的外周面抵接，将该抵接位置作为驱动力传递点45(卡合部位)。

在吸气低速摇臂39后侧的阀臂部39d上一体形成有第2肋43，该第2肋43与第1肋42一样，将对后侧的吸气阀40b的连接部位44b与凸起部39a进行连接，同时在凸起部39a上向前方延设，与第1肋42及连动臂部21的基端连接。由此，连动臂部21通过第1肋42与前侧的吸气阀40a的连接部位44a连接，同时通过第2肋43与后侧的吸气阀40b的连接部位44b进行连接。

从图9中可以看出，由于吸气低速摇臂39的连动臂部21是将前端与活塞18可抵接地延设于吸气高速摇臂38侧，因此，驱动力传递点45使吸气低速摇臂39对前侧的吸气阀40a连接的连接部位44a，在吸气摇臂轴32的轴向上形成有偏置量A21，对后侧的吸气阀40b的连接部位44b，驱动力传递点45也必然地形成有偏置量A22。

由此，对前侧的吸气阀40a的阀臂部39d的连接部位44a与连动臂部21及活塞18(即、驱动力传递点45)，在与吸气摇臂轴32的轴线正交的方向上大致相对，两者的偏置量A21极小，后侧的吸气阀40b的连接部位44b与驱动力传递点45的偏置量A22也必然减小。

另一方面，相对于上述的吸气侧的结构，排气侧的气门阀装置，整体上只是进行了前后·左右对称状的配置，其结构本身大致相同。简单地说，支承于排气摇臂轴33前侧的排气低速摇臂51(第1排气摇臂)通过凸轮轴31的排气低速凸轮36进行摆动，支承于排气摇臂轴33后侧的排气高速摇臂52(第2排气摇臂)通过排气高速凸轮37进行摆动，在两摇臂51、52之间设置有与吸气侧相同结构的切换机构M。

由于排气低速摇臂51的基本形状与吸气低速摇臂39大致相同，因此，阀臂部51d(臂部)对排气阀53a、53b的连接部位54a、54b与驱动力传递点55之间的偏置量A31、A32和第1及第2肋56、57的形状等大致与吸气侧的结构相同。又，排气低速摇臂51的凸起部51a在前后方向上与吸气低速凸轮35及排气低速凸轮36对应，其宽度W31虽然略小于吸气低速摇臂39的凸起部39a的宽度W21，但可设定成大大宽于排气高速摇臂52的凸起部52a的宽度W32。

在上述结构的发动机的可变气门阀装置中，根据第1实施形态中已说明的运转模式的吸气侧的气门阀装置的切换，在吸排气双方均可实施，低速模式时，通过将吸排气的低速摇臂39、51与高速摇臂38、52的连接解除，模仿低速凸轮35、36的形状对吸排气阀40a、40b、53a、53b进行开闭驱动，高速模式时，通过将两摇臂39、51、38、52连接，模仿高速凸轮34、37的形状对吸排气阀40a、40b、53a、53b进行开闭驱动。

高速模式时，吸排气的低速摇臂39、51通过驱动力传递点45、55，从高速摇臂38、52侧的活塞18将驱动力传递给连动臂部21，一边摆动一边将驱动力通过连接部位44a、44b、54a、54b传递至吸气阀40a、40b和排气阀53a、53b。由于吸排气双方均是将低速摇臂39、51的连动臂部21延设于高速摇臂38、52侧，形成可与活塞18卡合的状态，因此，驱动力传递点45、55对前后的吸排气阀40a、40b、53a、53b的连接部位44a、44b、54a、54b被偏置在摇臂轴32、33的轴向上，故传递至低速摇臂39、51的驱动力产生分力，利用分力使低速摇臂39、51相对摇臂轴32、33的轴承部分发生偏负荷。

如上所述，吸排气双方均是低速摇臂39、51的凸起部39a、51a具有比高速摇臂38、52的凸起部38a、52a的宽度W22、W32大的前后宽度W21、W31。即，比如以吸气侧为例进行说明，随着一对的吸气阀40a、40b的开阀产生的反力，如图9中的假设线L所示，由于在两吸气阀40a、40b的前后中间位置上作用于吸气低速摇臂39的凸起部39a，因此，从两吸气阀40a、40b均等的开闭驱动的观点出发，只要将阀臂部39d从凸起部39a上的该中间位置附近延设成分叉状地与吸气阀40a、40b连接即可，不需要考虑凸起部39a的上述中间位置附近的后侧。

对于这种结构，本实施形态是将吸气低速摇臂39的凸起部39a延设于后方。即，吸气低速摇臂39和吸气高速摇臂38上可设定的凸起部39a、38a的宽度W21、W22虽然受到汽缸间距等因素的限制，但在有限的范围内，由于在因上述偏置引起的偏负荷、对作为轴承具有更为严格条件要求的吸气低速摇臂39侧，被分配有更宽的凸起部39a的宽度W21，换言之，分配有相对于吸气低速摇臂轴39的轴承部分的长度，因此可减轻吸气低速摇臂轴39的轴承部分产生的偏负荷的影响。这一点也与排气低速摇臂51完全相同，通过将排气低速摇臂51的凸起部51a延设于前方，可减轻因上述偏置引起的排气低速摇臂51的轴承部分产生的偏负荷的影响。

由此，采用本实施形态的发动机的可变气门阀装置，可抑制因偏负荷引起的轴承部分的磨损和摩擦，可提高其耐久性和可靠性。

另一方面，在高速模式中，吸排气双方均是低速摇臂38、39的滚子38c、39c起着作为惯性质量的作用，与上述实施形态1一样，由于滚子38c、39c与高速摇臂38、39近接配置，因此对于驱动力传递点45、55也必然近接，结果是可抑制凸起部38a、39b的扭曲，可实现正确的吸排气阀40a、40b、53a、53b的开闭特性。

另一方面，吸排气双方均是扩大了低速摇臂39、51的凸起部39a、51a的前后宽度W21、W31，因此利用该宽度大的凸起部39a、51a，如上所述可将一对的阀臂部39d、51d的基端相互离开状配置，由此，两阀臂部39d、51d在保持着大致平行的状态下朝与凸起部39a、51a的轴心正交的方向延伸，凸起部39a、51a与吸气阀40a、40b及排气阀53a、53b以大致最短距离进行连接，故可缩短臂的长度，并且，在克服阀簧的施力将吸气阀40a、40b和排气阀53a、53b开阀时，可抑制两阀臂部39d、51d的扭曲，通过这些因素，有利于阀臂部39d、51d的强度和刚性方面，结果是可进一步使吸排气阀40a、40b、53a、53b的开闭特性正确化。

在吸气侧，由于前侧的吸气阀40a的连接部位44a和驱动力传递点45在与吸气摇臂轴32的轴线正交的方向上大致相对，同时后侧的吸气阀40b与驱动力传递点45的偏置量A22也得以减小，因此，可减轻驱动力通过驱动力传递点45传递至吸气低速摇臂39时所产生的分力。

排气侧也是同样，后侧的吸气阀53a的连接部位54a和驱动力传递点55在与排气摇臂轴33的轴线正交的方向上大致相对，同时前侧的排气阀53b的连接部位54b与驱动力传递点55的偏置量A32也得以减小，因此，可减轻驱动力通过驱动力传递点55传递至排气低速摇臂51时所产生的分力。

由此，可抑制因分力引起的吸排气的低速摇臂39、51的驱动力传递点45、55附近、即从活塞18接受驱动力的连动臂部21附近所发生的不正常的弯曲及扭曲现象，可实现模仿高速凸轮34、37的形状的正确的吸排气阀40a、40b、53a、53b的开闭特性。

并且，在吸排气的低速摇臂39、51上，来自活塞18侧的驱动力从连动臂部21通过阀臂部39d、51d传递给吸排气阀40a、40b、53a、53b的连接部位44a、44b、54a、54b，但如上所述，由于在吸气侧通过第1肋42将连动臂部21与前侧的吸气阀40a直接进行连接，在排气侧通过第1肋56将连动臂部21与后侧的排气阀53a直接进行连接，同时通过第2肋57与前侧的排气阀53b直接进行连接，因此，驱动力不仅通过阀臂部39d、51d而且也通过第1和第2肋42、43、56、57进行传递。由此可抑制阀臂部39d、51d的挠曲，故在这一点上也能对正确的吸排气阀的开闭特性作出贡献。

另一方面，通过抑制作用于吸排气的低速摇臂39、51的不正常的弯曲和扭曲，可减少摇臂轴32、33的轴承部分的磨损和摩擦，故可进一步提高可变气门阀装置的耐久性和可靠性。

象本实施形态的可变气门阀装置那样，在夹持单一的凸轮轴31地将吸排气的各摇臂38、39、51、52相对配置的场合，汽缸盖上的燃烧室正上方附近的空间被可变气门阀装置所占据，难以确保有火花塞41的配置场所，但本实施形态中，利用了吸气低速摇臂39的两阀臂部39d间形成的间隙，可将火花塞41配置于燃烧室正上方附近，结果是可扩大火花塞41布局的自由度。

下面对将本发明具体化的另一发动机的可变气门阀装置的第5实施形态进行说明。

本实施形态的发动机是每个汽缸具有4个阀的SOHC型的串联式4汽缸汽油发动机的结构，在与通常的回转区域中的输出特性对应的低速模式和与特别是高回转区域中的输出特性对应的高速模式之间可以进行运转模式的切换。为此，在各汽缸的气门阀装置中设有切换模式用的切换机构，下面对于特定汽缸，说明气门阀装置的结构，其它汽缸的结构也完全相同。

图11为表示本实施形态的发动机的可变气门阀装置中的1个汽缸部分的俯视图，图12为表示同上的可变气门阀装置的凸轮轴与滚子关系的图11的C向视图。图11中，左方相当于发动机的前侧，右方相当于发动机的后侧，上方相当于发动机的右侧，下方相当于发动机的左侧，以下以发动机作为基准进行说明。另外，发动机配置不限定于这种纵置式发动机，也可以是横置式发动机。

在未图示的汽缸盖上，支承着沿发动机前后方向延伸的1个凸轮轴1，凸轮轴1通过未图示的曲轴同步地进行回转驱动。在凸轮轴1的右侧设置有吸气摇臂轴32，在凸轮轴1的左侧设置有排气摇臂轴33，这些摇臂轴32、33相对于凸轮轴1，以平行的姿势受未图示构架的支持。

在凸轮轴1的邻接的一对轴颈1a之间，从前侧开始按照排气高速凸轮37(第2凸轮、第2排气凸轮)、排气低速凸轮36(第1凸轮、第1排气凸轮)、吸气低速凸轮35(第1凸轮、第1吸气凸轮)、吸气高速凸轮34(第2凸轮、第2吸气凸轮)的顺序，相互邻接状地形成1个汽缸部分的凸轮。在吸气摇臂轴32上可摆动地支承着吸气低速摇臂39(第1摇臂、第1吸气摇臂)的凸起部8a，在排气摇臂轴33上可摆动地支承着排气低速摇臂51(第1摇臂、第1排气摇臂)的凸起部9a。两摇臂39、51在前后方向上具有与吸气低速凸轮35和排气低速凸轮36的合计宽度相等的宽度，夹持凸轮轴1状地相对。

从吸气低速摇臂39的凸起部8a朝外侧端(右侧)延设着一对的阀臂部8d(臂部)，各阀臂部8d的前端与汽缸盖上的一对吸气阀10a分别连接，随着吸气低速摇臂39的摆动使各吸气阀10a进行开闭驱动。同样，从排气低速摇臂51的凸起部9a朝外侧端(左侧)延设着一对的阀臂部9d(臂部)，各阀臂部9d的前端与汽缸盖上的一对排气阀10b分别连接，随着排气低速摇臂51的摆动，对各排气阀10b进行开闭驱动。另外，8e、9e是吸排气阀10a、10b的阀门间隙调整用的调节螺栓，11是火花塞。

在此，吸气低速摇臂39的两阀臂部8d的基端，以相当于两吸气阀10a的间距量进行离开状配置，结果是两阀臂部8d在保持着大致平行的状态下朝与凸起部8a的轴心正交的方向延设，以大致最短距离将凸起部8a与吸气阀10a进行连接。由此，在两阀臂部8d之间形成有间隙，该间隙中配置有火花塞11。同样，排气低速摇臂51的两阀臂部9d的基端，以相当于两排气阀10b的间距量进行离开状配置，结果是两阀臂部9d在保持着大致平行的状态下朝与凸起部9a的轴心正交的方向延设，凸起部9a与排气阀10b以大致最短距离进行连接。

在吸气低速摇臂39的内端侧(左侧)的后半部和排气低速摇臂51的内端侧(右侧)的前半部，分别凸设有滚子支持部8b、9b，在这些滚子支持部8b、9b上支持着滚子8c、9c(操作部)。即，从图11所示的俯视图看，两摇臂39、51的滚子8c、9c互为不同地配设，吸气低速摇臂39的滚子8c与凸轮轴1上的吸气低速凸轮35对应，排气低速摇臂51的滚子9c与凸轮轴1上的排气低速凸轮36对应，分别接受阀簧的施力，始终与对应的凸轮35、36上进行抵接。

在吸气低速摇臂39的后侧，邻接状地配置有吸气高速摇臂38(第2摇臂、第2吸气摇臂)，该吸气高速摇臂38的凸起部12a摆动自如地支承在吸气摇臂轴32上。在吸气高速摇臂38的内端侧形成有滚子支持部12b，支持于滚子支持部12b上的滚子12c(操作部)与凸轮轴1的吸气高速凸轮34对应，接受未图示的弹簧的施力始终与该吸气高速凸轮34上进行抵接。

又，在排气低速摇臂51的前侧，邻接状地配置有排气高速摇臂52(第2摇臂、第2排气摇臂)，该排气高速摇臂52的凸起部13a摆动自如地支承在排气摇臂轴33上。在排气高速摇臂52的内端侧形成有滚子支持部13b，支持于滚子支持部13b上的滚子13c(操作部)与凸轮轴1的排气高速凸轮37对应，接受未图示的弹簧的施力始终与该吸气高速凸轮37上进行抵接。

即，吸气侧的低速和高速摇臂39、38和排气侧的低速和高速摇臂51、52以同样的位置关系、夹持凸轮轴1状地进行配置。如上所述，因在吸气低速摇臂39的后半部设置有滚子支持部8b，故滚子8c必然地与吸气高速摇臂38近接配置，因在排气低速摇臂51的前半部设置有滚子支持部9b，故滚子9c必然地与排气高速摇臂52近接配置。

在吸气低速摇臂39与吸气高速摇臂38之间设置有切换低速模式和高速模式用的切换机构M1(吸气侧切换机构)，同样，在排气低速摇臂51与排气高速摇臂52之间也设置有切换机构M2(排气侧切换机构)。吸气侧和排气侧的切换机构M1、M2是同一结构，下面对吸气侧的切换机构M1的结构进行说明。

图13为表示摇臂39、38连接解除时的切换机构M1的、相当于图11的D-D线的剖视图，图14为表示同上的摇臂39、38连接时的切换机构M1的、相当于图11的D-D线的剖视图。如这些图所示，在吸气高速摇臂38上一体形成有圆筒状的汽缸部16，形成于汽缸部16内的汽缸17的上端被闭塞，汽缸17的下端朝向吸气摇臂轴32的外周面开口。在汽缸17内配设有活塞18，在由未图示的限制销对以汽缸17的轴线为中心的回转作出限制的状态下，活塞18可在汽缸17内沿上下方向进行滑动。

在汽缸部16的上壁及活塞18的上面，形成有相互对置状的凹部17a、18a，在凹部17a、18a之间夹装着压缩弹簧19。利用压缩弹簧19的施力对活塞18始终施加向下方的力，将其下面保持在与吸气摇臂轴32的外周面抵接的图13所示的下方位置，一旦克服压缩弹簧19的施力使活塞18在汽缸17内向上方滑动，则活塞18被切换到上面与汽缸部16的上壁抵接的图14所示的上方位置。

汽缸部16的右侧面形成有操作窗20，在图13所示的活塞18的下方位置，汽缸17的内部通过操作窗20向外方露出，在图14所示的活塞18的上方位置，活塞18的外周面通过操作窗20向外方露出。从吸气低速摇臂39上的一侧向后方延设着连动臂部21，连动臂部21的前端弯曲成L字状，与吸气高速摇臂38的汽缸部16的操作窗20对应。在低速和高速凸轮35、34的基座圆形区间(低速和高速摇臂8、38的提升量均为0的区间)，如图13中的双点划线所示，按照使连动臂部21的前端从操作窗20即将要插入汽缸17内的形态来设定汽缸部16与连动臂部21相互的位置关系。

如图13、图14所示，在吸气摇臂轴32上沿轴向形成有油通路22，油通路22在各汽缸的吸气高速摇臂38的汽缸部16的部位，通过分配通路23与汽缸17内连通。由此构成了吸气侧的切换机构M1，如上所述，排气侧的切换机构M2也是完全相同的结构，故省略重复的说明。

虽未图示，吸气和排气摇臂轴32、33的油通路22与共用的OCV(油控制阀)连接，根据该OCV的切换，切换机构M1、M2用的工作油从发动机中所配设的润滑用油泵向油通路22内供给。

下面说明上述结构的发动机的可变气门阀装置的工作状况。

OCV的切换控制由未图示的ECU(发动机控制单元)执行，根据该OCV的切换，使发动机的运转模式在低速模式与高速模式之间进行切换。

比如，当发动机转速Ne小于临界值Ne0时，在向发动机发出的输出要求不太高的的回转区域中，ECU将应执行低速模式的OCV切换到闭阀侧，中止向吸气侧和排气侧的油通路22供油。其结果，在吸气侧和排气侧的各汽缸的高速摇臂38、52上，如图13所示，利用压缩弹簧19的施力将活塞18保持在下方位置，通过操作窗20使汽缸17的内部向外方露出。

本实施形态的发动机的可变气门阀装置中，夹持凸轮轴1状地将连接吸气阀10a或排气阀10b的吸排气的低速摇臂39、51相对配置，双方的低速摇臂39、51的滚子8c、9c相互为不同地进行配置，分别与吸排气的低速凸轮35、36对应，将高速摇臂38、52邻接配置在相对这些低速摇臂39、51的相互反向位置(吸气为后侧、排气为前侧)上，该滚子12c、13c分别与吸排气的高速凸轮37、34对应，并且，可将这些高速摇臂38、52相对于低速摇臂39、51通过切换机构M1、M2进行连接·解除。

另一方面，当发动机运转中，随着凸轮轴1的回转，吸排气的各摇臂39、51、38、52一边使滚子8c、9c、12c、13c在对应的凸轮34～37上进行转动，一边模仿各自的凸轮形状进行摆动。在此，由于高速凸轮37、34相对于低速凸轮35、36的动作角度宽且提升量大，因此与低速摇臂39、51相比，高速摇臂38、52摆动的幅度大，但如上所述，因活塞18位于下方，高速摇臂38、52一边通过操作窗20将低速摇臂39、51的连动臂部21的前端插脱于汽缸17内，一边单独进行空摆动。即，此时，低速摇臂39、51与高速摇臂38、52的连接被解除，低速摇臂39、51模仿低速凸轮35、36的形状进行摆动，对吸气阀10a和排气阀10b进行开闭驱动。

又，当发动机转速Ne大于临界值Ne0时，尤其在向发动机发出的输出要求高的的回转区域中，ECU将应执行高速模式的OCV切换到开阀侧，向吸气侧和排气侧的油通路22供给工作油。其结果，在吸气侧和排气侧的各汽缸的高速摇臂38、52上，如图14所示，克服压缩弹簧19的施力，利用油压将活塞18切换至上方位置，活塞18的外周面通过操作窗20露出。随着高速摇臂38、52的摆动，通过操作窗20由活塞18的外周面对低速摇臂39、51的连动臂部21的前端进行推压，由此，低速摇臂39、51相对于高速摇臂38、52连动地与高速摇臂38、52一起进行摆动，模仿高速凸轮37、34的形状对吸气阀10a和排气阀10b进行开闭驱动。

另一方面，本实施形态的发动机的可变气门阀装置中，如上所述，由于将吸排气的低速摇臂39、51的滚子8c、9c与对应的高速摇臂38、52近接配置，故可取得以下优点。

即，在使低速摇臂39、51与吸排气的高速摇臂38、52一起进行摆动的高速模式时，随着凸轮轴1的回转由高速凸轮37、34产生的驱动力，按照高速摇臂38、52的滚子12c、13c；高速摇臂38、52；切换机构M1、M2；低速摇臂39、51的顺序进行传递，可利用于吸气阀10a或排气阀10b的开闭驱动。此时的低速摇臂39、51的滚子8c、9c不起任何作用，作为惯性质量对防碍低速摇臂39、51摆动的方向起作用，故在低速摇臂39、51的凸起部8a、9a上，每次摆动时发生正反向的扭曲，成为了使根据高速凸轮37、34的所需的吸排气阀10a、10b的开闭特性、特别是由从切换机构M1、M2离开一侧的阀臂部8d、9d进行开闭操作的吸排气阀10a、10b的开闭特性发生变动的主要因素。

滚子8c、9c的惯性质量的影响，是滚子8c、9c与切换机构M1、M2(更具体地说，是将来自高速摇臂38、52的驱动力传递给凸起部8a、9a的连动臂部21的基端)在凸起部8a、9a的轴向上离得越远则越大，但如上所述，由于滚子8c、9c与高速摇臂38、52近接配置，因此对于切换机构M1、M2也必然近接，从图11中可以看出，滚子8c、9c与连动臂部21的基端在凸起部8a、9a的轴向上大体一致。因此，可抑制凸起部8a、9a的扭曲，可实现正确的吸排气阀10a、10b的开闭特性，与后述的第6实施形态相比，可得到增大高速模式中的发动机输出的优点。

另一方面，在吸排气的低速摇臂39、51上，通过将两阀臂部8d、9d的基端离开状配置，使两阀臂部8d、9d相对凸起部8a、9a的轴心形成正交，因此，在克服阀簧的施力进行吸气阀10a和排气阀10b的开阀时，可抑制两阀臂部8d、9d的扭曲。又，由于两阀臂部8d、9d以最短距离将凸起部8a、9a与吸气阀10a及排气阀10b连结，故可缩短臂的长度。

通过这些因素，有利于阀臂部8d、9d的强度和刚性方面，结果是在确保强度和刚性的基础上减轻阀臂部8d、9d的重量，可事先避免因重量增大引起的阀跳动和振动，改善气门阀系统的开闭特性。并且，因减轻了阀臂部8d、9d的重量，可将阀簧负荷设定得更小，还具有可减小气门阀系统发生的摩擦的优点。

象本实施形态的可变气门阀装置那样，在夹持单一的凸轮轴1地将吸排气的各摇臂39、51、38、52相对配置的场合，汽缸盖上的燃烧室正上方附近的空间被可变气门阀装置所占据，难以确保有火花塞11的配置场所，但本实施形态中，利用了吸气低速摇臂39的两阀臂部8d间形成的间隙，可将火花塞11配置于燃烧室正上方附近，结果是可扩大火花塞11布局的自由度。

本实施形态的发动机的可变气门阀装置中，在吸气侧和排气侧，低速凸轮35、36与高速凸轮37、34相互邻接状地与对应的摇臂39、51、38、52的滚子8c、9c、12c、13c抵接，故可得到以下的优点。

首先，在说明之前对低速模式和高速模式中的阀门间隙的发生状况作一说明。另外，以下的说明中，吸排气全部通用。在由低速凸轮35、36直接使低速摇臂39、51摆动的低速模式中，在将低速摇臂39、51与吸排气阀10a、10b的间隙作为0的基础上，低速摇臂39、51的滚子8c、9c与低速凸轮35、36之间形成的间隙成为了阀门间隙。

对此，在由高速凸轮37、34通过高速摇臂38、52间接使低速摇臂39、51摆动的高速模式中，在将低速摇臂39、51与吸排气阀10a、10b的间隙作为0、并将切换成上方位置的活塞18与连动臂部21的间隙作为0的基础上，高速摇臂38、52的滚子12c、13c与高速凸轮37、34之间形成的间隙成为了阀门间隙。

在此，将低速和高速摇臂39、51、38、52组装在单体的摇臂轴32、33上，在将活塞18与连动臂部21的间隙置于0的状态下，将低速摇臂39、51的滚子8c、9c与高速摇臂38、52的滚子12c、13c在上下方向(滚子8c、9c、12c、13c相对于凸轮34～37的离接方向)上形成规定的位置关系，下面将该时的两滚子间(8c与12c之间或9c与13c之间)形成的上下方向的阶梯差定义为滚子阶梯差。另外，滚子阶梯差根据低速凸轮35、36与高速凸轮37、34的基座圆度来决定，当双方的基座圆度同一时，滚子阶梯差为0，基座圆度不同时是根据级差的值。

在形成了根据基座圆度的所需的滚子阶梯差的场合，可看作是低速和高速摇臂39、51、38、52处于正规的组合状态。由此，在该组合状态下，将摇臂轴2、33组装在汽缸盖上，若通过调节螺栓8e、9e实施阀门间隙的调整，则可将低速凸轮侧和高速凸轮侧的阀门间隙一起调整成正规的值。

但是，此时的摇臂39、51、38、52的组合状态是将摇臂轴32、33作为基准的，假设如图12所示，当因摇臂轴32、33或凸轮轴1的不一致引起了某一的轴心Lr、Lc上产生角度误差α的场合，比如即使形成了所需的滚子阶梯差，低速凸轮侧和高速凸轮侧双方的阀门间隙也不能同时兼顾。即，若摇臂轴侧产生了角度误差α，则低速和高速摇臂39、51、38、52的摆动中心在上下方向上相对变位，若凸轮轴侧产生了角度误差α，则低速凸轮35、36和高速凸轮37、34在上下方向上相对变位，由此，无论哪一种场合都会使低速凸轮侧和高速凸轮侧的阀门间隙的关系变动，即使通过调节螺栓8e、9e的调整可对一方的阀门间隙进行调整，另一方的阀门间隙中也会出现上述变动部分的误差。

这里，在本实施形态中，由于低速凸轮35、36与高速凸轮37、34相互邻接，因此，与比如象图21、图22所示的传统技术那样，在低速凸轮101b与高速凸轮101a之间夹装有排气凸轮101c的场合相比，可将低速凸轮35、36及低速摇臂39、51的滚子8c、9c的抵接部位与高速凸轮37、34及高速摇臂38、52的滚子12c、13c的抵接部位的间距P减小到最低限度。这样，若使双方的抵接部位的间距P变小，则即使是因不一致产生了同一的角度误差α的场合，角度误差α对阀门间隙的影响与图21、图22的传统技术相比要轻微得多，可将因角度误差α引起的低速凸轮侧和高速凸轮侧的阀门间隙的关系中产生的变动、即、即使实施了调节螺栓8e、9e的调整而在任一阀门间隙中产生的误差抑制在最小限度。

由此，若采用本实施形态的发动机的可变气门阀装置，则可减轻吸排气的任一方中的摇臂轴32、33和凸轮轴1的不一致所引起的阀门间隙的影响，因此，在低速模式和高速模式中均能实现合适的阀门间隙，能可靠地防止击打声，同时可抑制阀门间隙中的各个发动机的个体误差，实现均一的品质。

又，吸气侧的低速和高速摇臂39、38和排气侧的低速和高速摇臂51、52也包含有切换机构M1、M2，并被配设成同样的位置关系。因此，低速摇臂39、51和高速摇臂38、52或切换机构M1、M2的活塞18等的构件在吸排气中属于共用，可进一步减少制造成本。即使是因吸排气的阀的配置不同等引起的在吸排气之间使摇臂形状的一部分不同时，在大部分的共用形状的部位上可以适用同一加工设备和加工工序，由此，与在吸排气中摇臂39、51、38、52的形状完全不同的场合相比，可减少制造成本。

另一方面，从图11中可以看出，吸气侧的低速和高速摇臂39、38和排气侧的低速和高速摇臂51、52也包含有切换机构M1、M2，并被配设成同样的位置关系。因此，低速摇臂39、51和高速摇臂38、52或切换机构M1、M2的活塞18等的构件在吸排气中属于共用，可进一步减少制造成本。即使是因吸排气的阀的配置不同等引起的在吸排气之间使摇臂形状的一部分不同时，在大部分的共用形状的部位上可以适用同一加工设备和加工工序，由此，与在吸排气中摇臂39、51、38、52的形状完全不同的场合相比，可减少制造成本，并且，本实施形态中，因将吸排气的低速摇臂39、51的滚子8c、9c与对应的高速摇臂38、52近接配置，故可得到以下的优点。

即，在使吸排气的低速摇臂39、51与高速摇臂38、52一起进行摆动的高速模式时，随着凸轮轴1的回转由高速凸轮37、34产生的驱动力，按照高速摇臂38、52的滚子12c、13c；高速摇臂38、52；切换机构M1、M2；低速摇臂39、51的顺序进行传递，可利用于吸气阀10a或排气阀10b的开闭驱动。此时的低速摇臂39、51的滚子8c、9c不起任何作用，作为惯性质量对防碍低速摇臂39、51摆动的方向起作用，故在低速摇臂39、51的凸起部8a、9a上，每次摆动时发生正反向的扭曲，成为了使根据高速凸轮37、34的所需的吸排气阀10a、10b的开闭特性发生变动的主要因素。

滚子8c、9c的惯性质量的影响，是滚子8c、9c与切换机构M1、M2在凸起部8a、9a的轴向上离得越远则越大，但与第1实施形态相比，本实施形态是将滚子8c、9c与切换机构M1、M2靠得很近(从图1中可以看出是大体一致)，因此可抑制凸起部8a、9a的扭曲，可实现正确的吸排气阀10a、10b的开闭特性，与后述的第6实施形态相比，可得到增大高速模式中的发动机输出的优点。

下面对将本发明具体化的另一发动机的可变气门阀装置的第6实施形态进行说明。

与第5实施形态的结构相比，本实施形态的可变气门阀装置是一种将吸排气的低速摇臂39、51相互不同配置的滚子8c、9c的位置以及与这些滚子8c、9c对应的低速凸轮35、36的位置分别形成反转的结构，其它的高速摇臂38、52和切换机构M1、M2等的结构相同。故对不同之处作为重点进行说明，在相同的部位上标记同一符号，省略对其的重复说明。

图15为表示本实施形态的发动机的可变气门阀装置的1个汽缸部分的俯视图，图16为表示同上的可变气门阀装置的凸轮轴1与滚子8c、9c、12c、13c关系的图15的E向视图。如这些图所示，吸气低速摇臂39和排气低速摇臂51的内端侧相对，吸气低速摇臂39的滚子支持部8b形成于内端侧的前半部，排气低速摇臂51的滚子支持部9b形成于内端侧的后半部。又，凸轮轴1的吸气低速凸轮35和排气吸气摇臂轴36的位置与滚子位置对应地进行反转。

即，吸气低速摇臂39和排气低速摇臂51的滚子8c、9c配设成相互不同，与对应的凸轮35、36上抵接的这一点与第5实施形态相同，这样，通过使滚子8c、9c的位置反转，吸排气的低速摇臂39、51的滚子8c、9c被配设在相对于对应的高速摇臂38、52更远的离开位置上。

由此，与第5实施形态一样，在1个汽缸部分上构成了由4个凸轮34～37和摇臂39、51、38、52所组成的可切换运转模式的气门阀装置，可减少凸轮和摇臂等的制造成本以及实现发动机的小型化等。

以上结束了实施形态的说明，本发明不限定于上述实施形态，比如在上述第1实施形态中，采用滚子作为了操作部，但也可不使用滚子，而是采用在摇臂的与凸轮的滑接面上设置有滑块的滑块式的摇臂。又，上述第1实施形态是将切换机构M(活塞、汽缸)设置在了高速摇臂上，但不限定于此，如第1实施形态的变形例的图25所示，也可适用于如下一种结构的发动机中、即在低速摇臂上设置汽缸和活塞，形成活塞可朝摇臂轴的轴向凸出的形状，将与该凸出的活塞卡合的凸起设置在高速摇臂上。但是，该场合必须使卡合的凸起的中心与操作部的宽度中心大体保持一致，这是不言而喻的。

上述第1～第3实施形态适用于双阀式的SOHC型发动机，在该吸气侧设置了运转模式的切换机构M，第4实施形态适用于4阀式的SOHC型发动机，在其吸气侧和排气侧设置了切换机构M，但不限定于此，比如也可适用于由凸轮轴分别单个地驱动吸排气阀的所谓DOHC型发动机，或者适用于4阀式的SOHC型发动机，在吸排气的任一方设置切换机构M。

又，在上述1～4的实施形态中，活塞18在低速摇臂5、39、51的汽缸部16内沿上下方向进行滑动，但也可比如传统技术中已作说明的日本专利特开平2-223613号公报所示，使活塞18在摇臂轴2、32、33的轴向上进行滑动，根据该活塞的位置来对与连动臂部21的卡合与否进行切换。

又，上述第5、第6实施形态中，根据设于高速摇臂38、52的活塞18的上下位置，对与低速摇臂39、51的连动臂部21间的卡合状态进行切换，由此来对低速和高速摇臂39、51、38、52的连接与否进行切换，但切换机构M1、M2的结构不限定于此，比如也可将利用油压使其在轴向上滑动的切换销内装在低速摇臂39、51或高速摇臂38、52中，根据该切换销的切换来对摇臂间的连接与否进行切换。

又，上述第5、第6实施形态中，一边使滚子8c、9c、12c、13c在凸轮轴1的凸轮34～37上转动，一边使摇臂39、51、38、52进行摆动，但各摇臂39、51、38、52的形式不限定于此，比如也可设置滑块来取代滚子8c、9c、12c、13c，使该滑块一边与对应的凸轮34～37上滑接，一边使摇臂39、51、38、52进行摆动。该场合也是通过使各滑块与邻接的低速凸轮35、36及高速凸轮37、34上抵接，与上述各实施形态一样可减轻因不一致造成的对阀门间隙的影响。

又，上述第5、第6实施形态是通过调节螺栓8e、9e来调整阀门间隙的，但也可采用由HLA(液压·空隙·调节器)的结构取而代之。该场合也是若低速凸轮侧与高速凸轮侧的阀门间隙不同，则在每次运转模式切换时进行HLA的调整，有可能产生过渡性的击打声，但采用本发明，因两模式都实现了合适的阀门间隙，故可预防这种不良的现象。

并且，上述第5、第6实施形态是利用吸气低速摇臂39的阀臂部8d的间隙来配置火花塞11的，但也可取代吸气侧，在排气低速摇臂51的阀臂部9d的间隙中配置火花塞11。又，不限定于火花塞11，比如在适用于柴油发动机以及将燃料直接向燃烧室内喷射的缸内喷射型汽油发动机的场合，也可利用阀臀部8d、9d的间隙来配置燃料喷射阀。

另一方面，上述第5、第6实施形态是在吸排气方面都设置了可变气门阀装置，但也可只在吸气侧或排气侧的某一方设置可变气门阀装置，另一方采用通常的气门阀装置的结构。

本发明可作出各种变形，可以说，在不脱离本发明的宗旨及其范围，这样的变形例可以归纳在以下的权利项范围内。

Claims (20)

1.一种内燃机的可变气门阀装置，其特征在于，包括：

摆动自如地支承在摇臂轴上、使设置于一端侧的操作部抵接在凸轮轴的第1凸轮上并使另一端侧与吸气阀或排气阀进行连接的第1摇臂；

与所述第1摇臂邻接并摆动自如地支承在所述摇臂轴上、使设置于一端侧的操作部抵接在所述凸轮轴的与所述第1凸轮的凸轮形状不同的第2凸轮上的第2摇臂；以及

设置于所述第1和第2摇臂之间、对两摇臂的连接与否进行切换的切换机构，

使设置于所述第2摇臂侧的切换机构部分的中心与所述第2摇臂的操作部宽度的中心基本上一致。

2.如权利要求1所述的可变气门阀装置，其特征在于，所述切换机构是：

滑动自如地配置在设于所述第2摇臂的汽缸部上的活塞；以及

从所述第1摇臂向所述第2摇臂侧延设、可根据活塞位置对前端与所述活塞的卡合与否进行切换的卡合凸起。

3.如权利要求2所述的可变气门阀装置，其特征在于，所述第2摇臂的活塞的轴心位于该第2摇臂的操作部的宽度内。

4.如权利要求1所述的可变气门阀装置，其特征在于，所述操作部是滚子。

5.如权利要求2所述的可变气门阀装置，其特征在于，

所述第1摇臂通过凸起部摆动自如地支承在摇臂轴上，在该凸起部的一端侧设置有所述第1摇臂的操作部，在该凸起部的另一端侧延设着与吸气阀或排气阀连接的臂部，

所述第2摇臂通过凸起部摆动自如地支承在摇臂轴上，在该凸起部的一端侧设置有所述第2摇臂的操作部，

将所述第1摇臂的凸起部的宽度设定成比所述第2摇臂的凸起部的宽度大，

并将该第1摇臂的操作部与所述第2摇臂近接状配置。

6.如权利要求2所述的可变气门阀装置，其特征在于，

所述摇臂轴是吸气摇臂轴和排气摇臂轴，

所述第1摇臂是第1吸气摇臂和第1排气摇臂，

所述第2摇臂是第2吸气摇臂和第2排气摇臂，

所述第1凸轮是第1吸气凸轮和第1排气凸轮，

所述第2凸轮是第2吸气凸轮和第2排气凸轮，

所述第1吸气摇臂通过凸起部摆动自如地支承在吸气摇臂轴上，在该凸起部的一端侧设置有与所述第1吸气凸轮进行抵接的所述第1吸气摇臂的操作部，在该凸起部的另一端侧延设着与吸气阀连接的臂部，

所述第2吸气摇臂通过凸起部摆动自如地支承在吸气摇臂轴上，在该凸起部的一端侧设置有与所述第2吸气凸轮进行抵接的第2吸气摇臂的操作部，

所述活塞，包含滑动自如地配置在设于所述第2吸气摇臂的汽缸部上的活塞，

所述卡合凸起，包含从所述第1吸气摇臂向所述第2吸气摇臂侧延设、可根据活塞位置对前端与所述活塞的卡合与否进行切换的卡合凸起，

所述第1排气摇臂通过凸起部摆动自如地支承在排气摇臂轴上，在该凸起部的一端侧设置有与所述第1排气凸轮抵接的所述第1排气摇臂的操作部，在该凸起部的另一端侧延设着与排气阀连接的臂部，

所述第2排气摇臂通过凸起部摆动自如地支承在排气摇臂轴上，在该凸起部的一端侧设置有与所述第2排气凸轮抵接的所述第2排气摇臂的操作部，

所述活塞，包含滑动自如地配置在设于所述第2排气摇臂的汽缸部上的活塞，

所述卡合凸起，包含从所述第1排气摇臂向所述第2排气摇臂侧延设、可根据活塞位置对前端与所述活塞的卡合与否进行切换的卡合凸起，

将所述第1吸气摇臂的凸起部的宽度设定成比所述第2吸气摇臂的凸起部的宽度大，

将该第1吸气摇臂的操作部与所述第2吸气摇臂近接状配置，

并将所述第1排气摇臂的凸起部的宽度设定成比所述第2排气摇臂的凸起部的宽度大，

且将该第1排气摇臂的操作部与所述第2排气摇臂近接状配置。

7.如权利要求5所述的可变气门阀装置，其特征在于，

所述第1摇臂具有与一对的吸气阀或排气阀连接的一对臂部，

两臂部的基端相互离开状配置。

8.如权利要求6所述的可变气门阀装置，其特征在于，

所述第1吸气摇臂或所述第1排气摇臂的至少一方具有与一对的吸气阀或排气阀进行连接的一对臂部，

两臂部的基端相互离开状配置。

9.如权利要求2所述的可变气门阀装置，其特征在于，所述第1摇臂的卡合凸起与所述第2摇臂的活塞的卡合部位、以及所述第1摇臂对吸气阀或排气阀的连接部位，在与所述摇臂轴的轴线正交的方向上大致相对。

10.如权利要求2所述的可变气门阀装置，其特征在于，

所述摇臂轴是吸气摇臂轴和排气摇臂轴，

所述第1摇臂是第1吸气摇臂和第1排气摇臂，

所述第2摇臂是第2吸气摇臂和第2排气摇臂，

所述第1凸轮是第1吸气凸轮和第1排气凸轮，

所述第2凸轮是第2吸气凸轮和第2排气凸轮，

所述第1吸气摇臂通过凸起部摆动自如地支承在吸气摇臂轴上，在该凸起部的一端侧设置有与所述第1吸气凸轮进行抵接的所述第1吸气摇臂的操作部，在该凸起部的另一端侧延设着与吸气阀连接的臂部，

所述第2吸气摇臂通过凸起部摆动自如地支承在吸气摇臂轴上，在该凸起部的一端侧设置有与所述第2吸气凸轮进行抵接的所述第2吸气摇臂的操作部，

所述活塞，包含滑动自如地配置在设于所述第2吸气摇臂的汽缸部上的活塞

所述卡合凸起，包含从所述第1吸气摇臂向所述第2吸气摇臂侧延设、可根据活塞位置对前端与所述活塞的卡合与否进行切换的卡合凸起，

所述第1排气摇臂通过凸起部摆动自如地支承在排气摇臂轴上，在该凸起部的一端侧设置有与所述第1排气凸轮进行抵接的所述第1排气摇臂的操作部，在该凸起部的另一端侧延设着与排气阀连接的臂部，

所述第2排气摇臂通过凸起部摆动自如地支承在排气摇臂轴上，在该凸起部的一端侧设置有与所述第2排气凸轮进行抵接的所述第2排气摇臂的操作部，

所述活塞，包含滑动自如地配置在设于所述第2排气摇臂的汽缸部上的活塞，

所述卡合凸起，包含：从所述第1排气摇臂向所述第2排气摇臂侧延设、可根据活塞位置对前端与所述活塞的卡合与否进行切换的卡合凸起，

所述第1吸气摇臂的卡合凸起与所述第2吸气摇臂的活塞的卡合部位、以及所述第1吸气摇臂对吸气阀的连接部位，在与所述吸气摇臂轴的轴线正交的方向上大致相对，

且所述第1排气摇臂的卡合凸起与所述第2排气摇臂的活塞的卡合部位、以及所述第1排气摇臂对排气阀的连接部位，在与所述排气摇臂轴的轴线正交的方向上大致相对。

11.如权利要求9所述的可变气门阀装置，其特征在于，所述第1摇臂形成有肋，该肋将所述臂部对吸气阀或排气阀的连接部位与所述卡合凸起进行连接。

12.如权利要求10所述的可变气门阀装置，其特征在于，所述第1吸气摇臂或所述第1排气摇臂的至少一方形成有肋，该肋将所述臂部对吸气阀或排气阀的连接部位与所述卡合凸起进行连接。

13.如权利要求9所述的可变气门阀装置，其特征在于，

所述第1摇臂具有与一对的吸气阀或排气阀连接的一对臂部，

形成有将近接于所述卡合凸起一侧的臂部的连接部位与所述卡合凸起进行连接的第1肋，

并形成有将从所述卡合凸起离开的一侧的臂部的连接部位与所述卡合凸起进行连接的第2肋。

14.如权利要求10所述的可变气门阀装置，其特征在于，

所述第1吸气摇臂或所述第1排气摇臂的至少一方具有与一对的吸气阀或排气阀连接的一对臂部，

形成有将近接于所述卡合凸起一侧的臂部的连接部位与所述卡合凸起进行连接的第1肋，

并形成有将从所述卡合凸起离开的一侧的臂部的连接部位与所述卡合凸起进行连接的第2肋。

15.如权利要求1所述的可变气门阀装置，其特征在于，

所述第1摇臂通过凸起部摆动自如地支承在摇臂轴上，在该凸起部的一端侧设置有所述第1摇臂的操作部，在该凸起部的另一端侧设置有将其前端分别与吸气阀或排气阀连接的一对臂部，

所述第2摇臂通过凸起部摆动自如地支承在摇臂轴上，在该凸起部的一端侧设置有所述第2摇臂的操作部，

将所述第1摇臂的操作部与所述第2摇臂近接状配置，

所述第1摇臂的两臂部的基端相互离开状配置。

16.如权利要求1所述的可变气门阀装置，其特征在于，

所述摇臂轴是吸气摇臂轴和排气摇臂轴，

所述第1摇臂是第1吸气摇臂和第1排气摇臂，

所述第2摇臂是第2吸气摇臂和第2排气摇臂，

所述第1凸轮是第1吸气凸轮和第1排气凸轮，

所述第2凸轮是第2吸气凸轮和第2排气凸轮，

所述第1吸气摇臂通过凸起部摆动自如地支承在吸气摇臂轴上，在该凸起部的一端侧设置有与所述第1吸气凸轮进行抵接的所述第1吸气摇臂的操作部，在该凸起部的另一端侧延设着将其前端分别与吸气阀进行连接的一对臂部，

与所述第1吸气摇臂一侧邻接状配置的所述第2吸气摇臂通过凸起部摆动自如地支承在吸气摇臂轴上，在该凸起部的一端侧设置有与所述第2吸气凸轮进行抵接的所述第2吸气摇臂的操作部，

所述切换机构，包含设置于所述第1和第2吸气摇臂之间、对两吸气摇臂的连接与否进行切换的吸气侧切换机构，

所述第1排气摇臂通过凸起部摆动自如地支承在排气摇臂轴上，在该凸起部的一端侧设置有与所述第1排气凸轮进行抵接的所述第1排气摇臂的操作部，在该凸起部的另一端侧，延设着其前端分别与排气阀连接的一对臂部，

与所述第1排气摇臂一侧邻接状配置的所述第2排气摇臂通过凸起部摆动自如地支承在排气摇臂轴上，在该凸起部的一端侧设置有与所述第2排气凸轮进行抵接的所述第2排气摇臂的操作部，

所述切换机构，包含设置于所述第1和第2排气摇臂之间、对两排气摇臂的连接与否进行切换的排气侧切换机构，

将所述第1吸气摇臂的操作部与所述第2吸气摇臂近接状配置，

并将所述第1排气摇臂的操作部与所述第2排气摇臂近接状配置，

在所述第1吸气摇臂或所述第1排气摇臂的至少一方，将两臂部的基端相互离开状配置。

17.如权利要求16所述的可变气门阀装置，其特征在于，

将所述第1和第2吸气摇臂与所述第1和第2排气摇臂进行相对配置，形成将单一的凸轮轴夹持的状态，

将所述第1和第2吸气摇臂与所述第1和第2排气摇臂各自的操作部与该凸轮轴上形成的凸轮上进行抵接，

并在所述第1吸气摇臂和所述第1排气摇臂的两臂部的基端相互离开状配置。

18.如权利要求1所述的可变气门阀装置，其特征在于，在所述凸轮轴上，所述第1凸轮与所述第2凸轮相互邻接状形成。

19.如权利要求1所述的可变气门阀装置，其特征在于，

所述摇臂轴是吸气摇臂轴和排气摇臂轴，

所述第1摇臂是第1吸气摇臂和第1排气摇臂，

所述第2摇臂是第2吸气摇臂和第2排气摇臂，

所述第1凸轮是第1吸气凸轮和第1排气凸轮，

所述第2凸轮是第2吸气凸轮和第2排气凸轮，

所述第1吸气摇臂摆动自如地支承在所述吸气摇臂轴上，内端侧设置有与所述第1吸气凸轮进行抵接的所述第1吸气摇臂的操作部，外端侧与吸气阀连接，

所述第2吸气摇臂摆动自如地支承在所述吸气摇臂轴上，内端侧设置有与所述第2吸气凸轮进行抵接的所述第2吸气摇臂的操作部，

所述切换机构，包含设置于所述第1和第2吸气摇臂之间、对两吸气摇臂的连接与否进行切换的吸气侧切换机构，

所述第1排气摇臂摆动自如地支承在所述排气摇臂轴上，内端侧设置有与所述第1排气凸轮进行抵接的所述第1排气摇臂的操作部，外端侧与排气阀连接，

所述第2排气摇臂利用凸起部摆动自如地支承在所述排气摇臂轴上，该凸起部的一端侧设置有与所述第2排气凸轮抵接的所述第2排气摇臂的操作部，

所述切换机构，包含设置于所述第1和第2排气摇臂之间、对两排气摇臂的连接与否进行切换的排气侧切换机构，

在所述凸轮轴上，所述第1吸气凸轮与所述第2吸气凸轮相互邻接状形成，

并在所述凸轮轴上，所述第1排气凸轮与所述第2排气凸轮相互邻接状形成。

20.如权利要求1所述的可变气门阀装置，其特征在于，

所述摇臂轴是吸气摇臂轴和排气摇臂轴，

所述第1摇臂是第1吸气摇臂和第1排气摇臂，

所述第2摇臂是第2吸气摇臂和第2排气摇臂，

所述第1凸轮是第1吸气凸轮和第1排气凸轮，

所述第2凸轮是第2吸气凸轮和第2排气凸轮，

所述第1吸气摇臂摆动自如地支承在所述吸气摇臂轴上，外端侧与一对的吸气阀连接，且设置于内端侧的操作部与所述凸轮轴的所述第1吸气凸轮上进行抵接，

所述第1排气摇臂摆动自如地支承在所述排气摇臂轴上，夹持所述凸轮轴状地与所述第1吸气摇臂大致相对，外端侧与一对的排气阀连接，且将内端侧相对于所述第1吸气摇臂的所述操作部配置成互为不同的操作部，与所述凸轮轴的所述第1排气凸轮上进行抵接，

所述第2吸气摇臂与所述第1吸气摇臂的一侧邻接，摆动自如地支承在所述吸气摇臂轴上，将设置于内端侧的操作部与所述凸轮轴的所述第2吸气凸轮上进行抵接，

所述第2排气摇臂与所述第1排气摇臂邻接，形成位于所述第2吸气摇臂相对于所述第1吸气摇臂的邻接方向相反的位置，摆动自如地支承在所述排气摇臂轴上，将设置于内端侧的操作部与所述第2排气凸轮上进行抵接，

所述切换机构，包含：设置于所述第1和第2吸气摇臂之间、对两吸气摇臂的连接与否进行切换的吸气侧切换机构；以及设置于所述第1和第2排气摇臂之间、对两排气摇臂的连接与否进行切换的排气侧切换机构。

Images