JP2001020710A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のものと異なる機構によりバルブ開閉タ
イミング，バルブリフト量の可変を実現できるようにし
た内燃機関の動弁装置を提供する。 【解決手段】 揺動可能に支持されたロッカアームをカ
ム軸のカムノーズで押圧することによりバルブを開閉駆
動するようにした内燃機関の動弁装置において、カムプ
ロフィルの異なる複数のカムノーズ８，９を設け、上記
ロッカアーム６の少なくともカムノーズ８，９に押圧さ
れる被押圧部１１ｂ，１１ｃをカム軸方向に移動可能に
構成し、該被押圧部１１ｂ，１１ｃを上記何れかのカム
ノーズ８，９に押圧されるようにカム軸方向に移動させ
る駆動機構９０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バルブ開閉タイミ
ング，バルブリフト量等を可変とした内燃機関の動弁装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、揺動可能に支持されたロッカ
アームをカム軸のカムノーズで押圧することにより該ロ
ッカアームで吸気，排気バルブを開閉駆動するようにし
た内燃機関の動弁装置がある。この種の動弁装置におい
て、バルブ開閉タイミング，バルブリフト量の一方又は
両方をエンジンの運転状態に応じて可変としたものが提
案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記動弁装置として、
従来、複数の異なるカムプロフィルを有するカムノーズ
を設け、これらのカムノーズを作動又は非作動状態に切
り換え、あるいは複数のロッカアームを設け、これらの
ロッカアームを作動又は非作動状態に切り換え、もって
バルブ開閉タイミング，バルブリフト量を可変とするよ
うにしたものがある。

【０００４】本発明は上記従来の動弁装置の実情に鑑み
てなされたもので、従来のものと異なる機構によりバル
ブ開閉タイミング，バルブリフト量の可変を実現できる
ようにした内燃機関の動弁装置を提供することを目的と
している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、揺動
可能に支持されたロッカアームをカム軸のカムノーズで
押圧することによりバルブを開閉駆動するようにした内
燃機関の動弁装置において、カムプロフィルの異なる複
数のカムノーズを設け、上記ロッカアームの少なくとも
カムノーズに押圧される被押圧部をカム軸方向に移動可
能に構成し、該被押圧部を上記何れかのカムノーズに押
圧されるようにカム軸方向に移動させる駆動機構を設け
たことを特徴としている。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１において、上
記ロッカアームの被押圧部は、揺動可能に支持されたア
ーム部に一体形成されカムノーズが摺接するスリッパ部
であり、上記駆動機構はロッカアーム全体をカム軸方向
に移動させることを特徴としている。

【０００７】請求項３の発明は、請求項２において、上
記カム軸の各気筒用のカムノーズは、バルブ軸方向に見
たとき２本のバルブに対向するよう配置された２つのハ
イカムノーズと、該両ハイカムノーズ間に位置し該ハイ
カムノーズよりノーズ高さの低いローカムノーズとから
なり、上記ロッカアームは、上記ハイカムノーズに対応
するハイカム用スリップ部と該両ハイカム用スリッパ部
の間に位置し上記ローカムノーズに対応するローカム用
スリッパ部とを有することを特徴としている。

【０００８】請求項４の発明は、請求項３において、上
記ロッカアームが、ハイカム用スリッパ部がハイカムノ
ーズにより押圧されるハイカム時位置にカム軸方向に押
圧移動されたとき、ローカム用スリッパ部の一部がロー
カムノーズにより押圧され得るカム軸方向位置に位置し
ていることを特徴としている。

【０００９】請求項５の発明は、請求項１において、上
記ロッカアームの被押圧部は、揺動可能に支持されたア
ーム部によりカム軸と平行の回転軸回りに回転可能にか
つ軸方向移動不能に支持されカムノーズが転接するロー
ラであり、上記駆動機構はロッカアーム全体を何れかの
カムノーズがローラに転接するようにカム軸方向に移動
させることを特徴としている。

【００１０】請求項６の発明は、請求項１において、上
記ロッカアームの被押圧部は、揺動可能に支持されたア
ーム部によりカム軸と平行の回転軸回りに回転可能にか
つ軸方向移動可能に支持されカムノーズが転接するロー
ラであり、上記駆動機構は上記ローラを何れかのカムノ
ーズが転接する位置にカム軸方向に移動させることを特
徴としている。

【００１１】請求項７の発明は、請求項６において、上
記ローラは、ローカムノーズ，ハイカムノーズに転接す
るローカムローラ，ハイカムローラからなり、該ロー，
ハイカムローラは共通のローラ軸に回転可能にかつ軸方
向移動不能に支持されており、上記駆動機構は上記ロー
ラ軸をローカムローラ及びハイカムローラと共にカム軸
方向に移動させることを特徴としている。

【００１２】請求項８の発明は、請求項６において、上
記ローラは、ロッカアームのアーム部に凹設されたガイ
ド溝により回転可能かつ軸方向移動可能に支持されたロ
ーラ本体と、該ローラ本体の両端部に同軸をなすように
植設された筒状のローラ軸とから構成されており、上記
駆動機構は上記ローラの一方のローラ軸を油圧で押圧す
るピストンに兼用し、他方のローラ軸を元の位置に付勢
するリターンスプリングのガイド筒に兼用していること
を特徴としている。

【００１３】

【発明の作用効果】請求項１の発明によれば、カムプロ
フィルの異なる複数のカムノーズを設け、上記ロッカア
ームの少なくともカムノーズに押圧される被押圧部をカ
ム軸方向に移動可能に構成し、該被押圧部を上記何れか
のカムノーズに押圧されるようにカム軸方向に移動させ
る駆動機構を設けたので、カムノーズのカムプロフィル
を適宜設定し、ロッカアームの被押圧部を所望のカムノ
ーズが押圧するようにロッカアーム全体又は被押圧部の
みをカム軸方向に移動させることにより、バルブ開閉タ
イミング，バルブリフト量の可変を実現できる。

【００１４】請求項２の発明によれば、上記ロッカアー
ムの被押圧部をカムノーズが摺接するスリッパ部とし、
ロッカアーム全体をカム軸方向に移動させるようにした
ので、何れかのカムノーズがスリッパ部を押圧するよう
にロッカアーム全体をカム軸方向に移動させることによ
り、該カムノーズのカムプロフィルに応じたバルブ開閉
タイミング，バルブリフト量でもってバルブを開閉駆動
できる。

【００１５】また請求項３の発明によれば、ハイカムノ
ーズを２本のバルブに対向するよう配置形成し、該各ハ
イカムノーズに対応するハイカム用スリッパ部を設けた
ので、バルブリフト量が大きく従ってロッカアームに大
きな力を作用させることとなるハイカムノーズによりバ
ルブを開閉駆動する場合には、該ハイカムノーズ，ハイ
カム用スリッパ部，及びバルブが略同一直線をなすよう
に位置することとなり、つまりロッカアームがオーバー
ハング状態となることがないのでロッカアームに曲げ力
が作用することはほとんどなく、従ってロッカームの曲
げ剛性を高めるためにロッカアームの重量が大きくなる
といった問題を回避でき、エンジンの高速化を図るうえ
で有利である。

【００１６】請求項４の発明によれば、ハイカム用スリ
ッパ部がハイカムノーズにより押圧されるハイカム時位
置にロッカアームを位置させている場合にもローカム用
スリッパ部の一部にローカムノーズの一部が重なってい
るので、このローカム用スリッパ部とローカムノーズと
の重なり部がロッカアームをカム軸方向に移動させる場
合のガイド機能を果たすこととなり、ハイ，ロー切り換
え動作を円滑に行うことができる。

【００１７】請求項５の発明によれば、上記ロッカアー
ムの被押圧部を、カム軸と平行の回転軸回りに回転可能
にかつ軸方向移動不能に支持されカムノーズが転接する
ローラにより構成したので、ロッカアーム全体を何れか
のカムノーズがローラに転接するように移動させること
により、該カムノーズのカムプロフィルに応じたバルブ
開閉タイミング，バルブリフト量でもってバルブを開閉
駆動できる。

【００１８】請求項６の発明によれば、上記ロッカアー
ムの被押圧部を、カム軸と平行の回転軸回りに回転可能
にかつ軸方向移動可能に支持されローラで構成したの
で、何れかのカムノーズが上記ローラに転接するように
該ローラをカム軸方向に移動させることにより、該カム
ノーズのカムプロフィルに応じたバルブ開閉タイミン
グ，バルブリフト量でもってバルブを開閉駆動できる。

【００１９】請求項７の発明によれば、上記ローラを、
ローカムノーズ，ハイカムノーズに転接するローカムロ
ーラ，ハイカムローラで構成し、該ロー，ハイカムロー
ラを共通のローラ軸により回転可能にかつ軸方向移動不
能に支持したので、該ローラ軸をローカムローラ及びハ
イカムローラと共にカム軸方向に移動させることによ
り、所望のカムノーズでローラを介してロッカアームを
揺動駆動することができ、該カムノーズのカムプロフィ
ルに応じたバルブ開閉タイミング，バルブリフト量でも
ってバルブを開閉駆動できる。

【００２０】請求項８の発明によれば、ローラの一方の
ローラ軸を油圧で押圧するピストンに兼用し、他方のロ
ーラ軸を元の位置に付勢するリターンスプリングのガイ
ド筒に兼用したので、ローラをカム軸方向に移動させる
ための構造を簡素化しながら上記請求項６の動作を実現
できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。図１ないし図４は、請求項１な
いし４の発明の第１実施形態による内燃機関の動弁装置
を説明するための図であり、図１，図２，図３，図４は
それぞれ上記動弁装置の吸気側部分の断面側面図，正面
図，平面図，平面図である。

【００２２】図において、１は本実施形態動弁装置を備
えたシリンダヘッドである。該シリンダヘッド１のシリ
ンダブロック側合面１ｇには気筒当たり１つの燃焼凹部
１ａが凹設され、該各燃焼凹部１ａには気筒当たり２つ
の吸気弁開口１ｂ，１ｂ及び２つの排気弁開口（図示せ
ず）が開口している。該各吸気弁開口１ｂは吸気ポート
１ｃによりシリンダヘッド１の外壁１ｄに導出されてお
り、該吸気ポート１ｃの外部接続口１ｅに図示しない吸
気系が接続される。なお、ｃはシリンダボア軸線であ
る。

【００２３】上記各吸気弁開口１ｂは吸気弁２の弁板部
２ａにより開閉可能になっている。該吸気弁２の弁軸２
ｂは上記シリンダボア軸線ｃに対して斜め外側に傾斜し
て延び、その上部はカム室ａ内に突出しており、円筒状
で吸気ポート１ｃの天井壁に圧入されたバルブガイド３
により軸方向に摺動自在に支持されている。そして上記
弁軸２ｂの上端に着脱可能に装着されたリテーナ４とシ
リンダヘッド１のカム室底壁に形成されたばね座１ｆと
の間には二重コイルばね構造の弁ばね５が圧縮状態で装
着されており、これにより吸気弁２は上記吸気弁開口１
ｂを閉じる方向に付勢されている。なお、４ａは耐摩耗
性合金からなるパッドであり、これは後述するロッカア
ーム６の押圧部１１ａにより押圧される。

【００２４】上記シリンダヘッド１のヘッドカバー側合
面１ｈに吸気カム軸７がクランク軸と平行に配置されて
いる。この吸気カム軸７は、円筒状のベース軸部７ａ
に、各気筒毎に１つのローカムノーズ部８と、これの両
側に位置する２つのハイカムノーズ部９，９を一体形成
したものであり、各気筒間部分がシリンダヘッド１に形
成されたカム軸受１ｉ及び図示しないカムキャップによ
り軸支されるカムジャーナル部７ｂとなっている。な
お、図２に示すようにカム軸直角方向に見たとき上記ハ
イカムノーズ部９，９はそれぞれ吸気弁２，２の軸線と
一致するように位置している。また図２で見たとき上記
ローカムノーズ部８は両吸気弁２，２の間でかつ少し左
側に偏位するように位置しており、これによりローカム
ノーズ部８と右側のハイカムノーズ部９との間にハイカ
ムノーズ用のハイカムスリッパ部１１ｃの待機スペース
を確保している。

【００２５】上記ローカムノーズ部８は、ベース円部８
ａとリフト高さｈ1 のローカムノーズ８ｂとからなる幅
ｗ1 のもので、上記各ハイカムノーズ部９は上記ベース
円部８ａと同じ径のベース円部９ａとリフト高さｈ2 の
ハイカムノーズ９ｂとからなる幅ｗ2 のものである。こ
こで上記各カムノーズ８ａ，９ａのリフト高さはｈ1＜
ｈ2 の関係にあり、また幅はｗ1 ＞ｗ2 の関係にあり、
さらに図２で左側のハイカムノーズ部９とローカムノー
ズ部８との隙間ｍ1 は右側のハイカムノーズ９とローカ
ムノーズ８との隙間ｍ2 より小さく設定されている。

【００２６】また上記ロッカアーム６は鋳鉄製又はアル
ミ合金製のものであり、円筒状で上記左右のハイカムノ
ーズ部９，９の中心間隔と略同じ長さの支持ボス部１０
と、該支持ボス部１０に一体形成され上記左右のハイカ
ムノーズ部９，９の外縁間隔より概ねｗ2 だけ大きいカ
ム軸方向寸法を有する平板状のアーム部１１とから構成
されている。

【００２７】上記ロッカアーム６の支持ボス部１０内に
は軸心に作動油供給孔１２ａを有する円筒状のロッカ軸
１２が挿入されており、該ロッカアーム６は該ロッカ軸
１２を中心に上下揺動可能に、かつ軸方向に摺動可能に
支持されている。上記ロッカ軸１２は上記各カム軸受部
１ｉの下方のロッカ軸受部１ｊを貫通し、軸方向及び回
転方向に移動しないように固定されている。また上記ロ
ッカ軸１２の作動油供給孔１２ａは、図示していない
が、切換バルブを介して作動油供給源に連通接続されて
いる。この切り換えバルブは上記作動油供給孔１２ａを
作動油供給源側に、又は大気圧の作動油排出部側に切り
換えて連通させるようになっている。

【００２８】また上記支持ボス部１０の軸方向一端の外
周面上部には押圧片１０ａが上方に突出するように一体
形成されている。そしてこの押圧片１０ａに切り換え用
のピストン１３が対向しており、該ピストン１３は上記
シリンダヘッド１の上記ロッカ軸受部１ｊに形成された
ピストン孔１ｋ内に摺動自在に挿入されている。なお１
ｍは上記ピストン孔１ｋを上記ロッカ軸１２の作動油供
給孔１２ａに連通させる連通孔であり、また１４は上記
ピストン孔１ｋの一端を閉塞するプラグである。

【００２９】また上記支持ボス部１０の他端とロッカ軸
受部１ｊとの間のロッカ軸１２部分にはカラー１６が装
着され、該カラー１６の外側にはリターンスプリング１
５が装着されている。このリターンスプリング１５の一
端は上記支持ボス部１０の端面に当接し、他端はカラー
１６のフランジ部１６ａを介して上記ロッカ軸受部１ｊ
の端面により軸方向移動が規制されている。このように
して上記ロッカアーム６はリターンスプリング１５によ
り図３下方、即ちローカムノーズ８ｂによって駆動され
るローカム時位置に向けて付勢されている。このように
してロッカアーム６をローカムノーズ８によりローカム
スリッパ１１ｂを介して揺動駆動するローカム時位置
と、ハイカムノーズ９によりハイカムスリッパ１１ｃを
介して揺動駆動するハイカム時位置との何れかに移動さ
せる駆動機構が構成されている。

【００３０】上記ロッカアーム６のアーム部１１の下面
には、上記吸気弁２の上端に配設されたパッド４ａを押
圧する押圧部１１ａ，１１ａがカム軸方向に見たとき下
に凸の円弧状をなすように形成されている。この押圧部
１１ａは平面視でカム軸方向に長い長方形状をなしてお
り、概ね上記ハイカムノーズ部９の２倍のカム軸方向長
さを有している。

【００３１】上記ロッカアーム６のアーム部１１の上面
には、１つのローカムスリッパ部１１ｂと２つのハイカ
ムスリッパ部１１ｃ，１１ｃとがカム軸方向に見たとき
上に凸の円弧状をなすように形成されている。ここでハ
イカムスリッパ部１１ｃの幅は上記ハイカムノーズ９と
略同じ幅ｗ2 に設定されているのに対し、ローカムスリ
ッパ部１１ｂの幅はローカムノーズ部８より若干幅広に
設定されている。これによりロッカアーム６をハイカム
時位置に移動させた場合でもローカムノーズ部８の一部
がローカムスリッパ部１１ｂの一部と重なるようになっ
ている。エンジンの低速回転時においてロッカアーム６
を図４に示すローカム時位置に移動させると上記ローカ
ムノーズ部８がローカムスリッパ部１１ｂに摺接し、高
速回転時において図３に示すハイカム時位置に移動させ
ると左右のハイカムノーズ部９，９が左右のハイカムス
リッパ部１１ｃ，１１ｃに摺接するようになっている。

【００３２】エンジンの低速回転時には、作動油供給通
路に介設された切り換えバルブが作動油供給源を遮断
し、作動油供給孔１２ａを大気圧の作動油排出部側に開
放するように作動し、ロッカアーム６はリターンスプリ
ング１５の付勢力により図４に示すローカム時位置に移
動する。これによりハイカムノーズ部９，９がロッカア
ーム６のハイカムスリッパ部１１ｃ，１１ｃから外れる
とともにローカムノーズ部８がローカムスリッパ部１１
ｂに一致し、該ロッカアーム６はローカムノーズ８ｂに
より上下揺動駆動され、吸気カム軸２，２はローカムノ
ーズ８ｂのノーズ形状（カムプロフィル）に応じた開閉
タイミングで、かつリフト高さｈ1 に応じたリフト量で
もって吸気弁開口１ｂを開閉する。

【００３３】一方エンジンの高速回転時には、作動油供
給通路の切り換えバルブが作動油供給源を作動油供給孔
１２ａに連通させるように作動し、ピストン１３がピス
トン孔１ｋから突出してロッカアーム６をリターンスプ
リング１５の付勢力に抗して図３に示すハイカム時位置
に移動させる。これによりハイカムノーズ部９，９がロ
ッカアーム６のハイカムスリッパ部１１ｃ，１１ｃに一
致し、該ロッカアーム６はハイカムノーズ９ｂにより上
下揺動駆動され、吸気カム軸２，２はハイカムノーズ９
ｂのノーズ形状に応じた開閉タイミングで、かつリフト
高さｈ2 に応じたリフト量でもって吸気弁開口１ｂを開
閉する。なお、上記ロッカアーム６をハイカム時位置に
移動させた状態では、ローカムノーズ８ｂの図２右縁部
はローカムスリッパ部１１ｂの図２左縁部上に重なって
いるが、ローカムノーズ部８はハイカムノーズ部９の軸
方向投影面内にあるので、ロッカアーム６がハイカムノ
ーズ９ｂによって揺動駆動される場合の支障が生じるこ
とはない。

【００３４】本実施形態では、エンジン回転速度等のエ
ンジン運転状態に基づいてロッカアーム６を軸方向に移
動させることにより該ロッカアーム６のローカムスリッ
パ部１１ｂ又はハイカムスリッパ部１１ｃをローカムノ
ーズ８ｂ又はハイカムノーズ９ｂに一致させ、もって何
れかのカムノーズでロッカアームを開閉駆動するように
したので、ロー，ハイカムノーズのカムプロフィル，リ
フト高さを適宜設定することにより、吸気バルブの開閉
タイミング，及びリフト量を２段階に切り換えることが
できる。なお、上記機構を排気バルブにも適用できるこ
とは言うまでもない。

【００３５】ローカムノーズ８ｂの両側にハイカムノー
ズ９ｂ，９ｂを配置し、ハイカムノーズ９ｂ，９ｂの直
下に吸気弁２，２が位置するようにしたので、リフト高
さの高いハイカムノーズ９ｂによりロッカアーム６を駆
動する場合には、ハイカムノーズ９ｂ，ロッカアーム６
及び吸気弁２の弁軸２ｂが同一直線をなすように位置す
ることとなり、従ってロッカアーム６のアーム部１１に
曲げモーメントが作用することがなく、ロッカアーム６
の剛性をそれほど高める必要がなく、従ってロッカアー
ム６を軽量化でき、エンジンの高速回転化を図る上で有
利である。

【００３６】シリンダヘッド１のロッカ軸受部１ｊの近
傍に設けたピストン機構によりロッカアーム６を軸方向
に移動させるようにし、またロッカ軸１２内に形成した
作動油供給孔１２ａを介して上記ピストン機構に作動油
を供給するようにしたので、ロッカアーム６を軸方向に
移動させるための駆動機構が簡単である。

【００３７】ローカムノーズ８ｂの軸方向の少なくとも
一部が常時ローカムスリッパ部１１ｂに摺接する構成と
したので、このローカムノーズ８ｂとローカムスリッパ
部１１ｂとの摺接部がハイカム時位置，ローカム時位置
の双方向への切り換え時のガイドとして機能し、そのた
め上記切り換え動作を円滑に行うことができる。

【００３８】図５，図６は請求項１，５の発明に係る第
２実施形態を説明するめの断面側面図及び平面図図であ
り、図中、図１〜図４と同一符号は同一又は相当部分を
示す。本第２実施形態はロッカアームにおいて、第１実
施形態におけるスリッパ部に代えてローラ（カムフォロ
ア）を設け、カムノーズとロッカアームとの間の摩擦抵
抗を軽減した例である。

【００３９】本第２実施形態のロッカアーム６０は、平
面視で左右の吸気弁２，２の間隔より概ねハイカムノー
ズの幅分だけ幅広の平面視矩形状のもので、アーム部１
１には、矩形状のローカム用開口６０ａ，ハイカム用開
口６０ｂがそれぞれ１つずつカム軸側から吸気弁側に上
下に貫通するように形成されている。該各開口６０ａ，
６０ｂにはローカムフォロア（ローラ）６１，ハイカム
フォロア（ローラ）６２が配置され、ローラ軸６３によ
りニードル軸受（図示せず）を介して回転自在にかつ軸
方向移動不能に支持されている。上記ローラ軸６３はロ
ッカアーム６０のアーム部１１内にカム軸と平行に貫通
するよう挿着され、かつ回転及び軸方向移動しないよう
に固定されている。上記ローカムフォロア６１はハイカ
ムフォロア６２より軸方向長さ（幅）が大きく設定され
ており、ハイカム時位置に移動した場合でもその一部が
ローカムノーズの一部に転接するようになっている。な
お、１ｐはロッカアーム６０の軸方向移動量を規制する
ストッパである。

【００４０】ここで、図６の中央のカム軸受部１ｉより
上側部分はロッカーム６０がローカム時位置に位置して
いる状態を、下側部分はロッカアーム６０がハイカム時
位置に位置している状態を示している。なお、本実施形
態機構ではローカム時状態かハイカム時状態の何れかが
択一的に実現される。

【００４１】エンジンの低速回転時には、作動油供給通
路に介設された切り換えバルブが作動油供給源を遮断
し、作動油供給孔１２ａを大気圧側に開放するように作
動し、ロッカアーム６０はリターンスプリング１５の付
勢力により図６のローカム時位置に移動する。これによ
りハイカムノーズ部９，９がハイカムフォロア６２，ロ
ーカムフォロア６１の何れからも外れるとともにローカ
ムノーズ部８がローカムフォロア６１に一致し、該ロッ
カアーム６０はローカムノーズ８ｂにより上下揺動駆動
され、吸気カム軸２，２はローカムノーズ８ｂのノーズ
形状に応じた開閉タイミングで、かつリフト高さｈ1 に
応じたリフト量でもって吸気弁開口１ｂを開閉する。

【００４２】一方エンジンの高速回転時には、作動油供
給通路の切り換えバルブが作動油供給源を作動油供給孔
１２ａに連通させるように作動し、ピストン１３がピス
トン孔１ｋから突出してロッカアーム６０をリターンス
プリング１５の付勢力に抗して図６のハイカム時位置に
移動させる。これによりハイカムノーズ部９，９がハイ
カムフォロア６２，ローカムフォロア６１に一致し、該
ロッカアーム６０はハイカムノーズ９ｂにより上下揺動
駆動され、吸気カム軸２，２はハイカムノーズ９ｂのノ
ーズ形状に応じた開閉タイミングで、かつリフト高さｈ
2 に応じたリフト量でもって吸気弁開口１ｂを開閉す
る。なお、上記ロッカアーム６０をハイカム時位置に移
動させた状態では、ローカムノーズ８ｂの一部がローカ
ムフォロア６１の一部に一致しているが、これはロッカ
アーム６０がハイカムノーズ９ｂによって揺動駆動され
る場合の妨げとはならない。

【００４３】本第２実施形態においても、エンジン回転
速度等のエンジン運転状態に基づいてロッカアーム６０
を軸方向に移動させることにより該ロッカアーム６０を
ローカムノーズ８ｂ又はハイカムノーズ９ｂの何れかで
駆動するようにしたので、ロー，ハイカムノーズのカム
プロフィル，リフト高さを適宜設定することにより、吸
気バルブの開閉タイミング，及びリフト量を２段階に切
り換えることができる。なお、上記機構を排気バルブに
も適用できることは言うまでもない。

【００４４】またローカムノーズ８ｂの両側にハイカム
ノーズ９ｂ，９ｂを配置し、ハイカムノーズ９ｂ，９ｂ
の略直下に吸気弁２，２が位置するようにしたので、ノ
ーズ高さの高いハイカムノーズ９ｂによりロッカアーム
６０を駆動する場合に該ロッカアーム６０のアーム部１
１に曲げモーメントが作用することがなく、ロッカアー
ム６０の剛性をそれほど高める必要がなく、従ってロッ
カアーム６０を軽量化でき、エンジンの高速化を図る上
で有利である。

【００４５】なお上記図５，図６の第２実施形態では、
１つのローカムノーズ部８，２つのハイカムノーズ部
９，９からなる３カムノーズの場合を説明したが、これ
は図７（ａ）に示す１つのローカムノーズ部８と１つの
ハイカムノーズ部９からなる２カムノーズの場合、及び
図７（ｂ）に示すローカムノーズ部８，ハイカムノーズ
部９が２つずつの４カムノーズの場合にも勿論適用可能
である。

【００４６】上記第１，第２実施形態では、ロッカーム
全体をカム軸方向に移動させる場合を説明したが、図８
に、請求項１，６，７の発明に係る第３実施形態を示す
ように、被押圧部（カムフォロア）のみを軸方向に移動
させることも可能である。なお、図８中、図１〜図７と
同一符号は同一又は相当部分を示す。

【００４７】図８において、ロッカアーム７０は、平面
視で左右の吸気弁２，２の間隔より幅広の平面視略矩形
状のもので、アーム部１１には、矩形状のローカム用開
口７０ａ，ハイカム用開口７０ｂがカム軸側から吸気弁
側に上下に貫通するように形成されている。該各開口７
０ａ，７０ｂにはローカムフォロア（ローラ）７１，ハ
イカムフォロア（ローラ）７２が配置され、ローラ軸７
３によりニードル軸受（図示せず）を介して回転自在
に、かつ該ローラ軸７３と共に軸方向に移動するように
支持されている。上記ローカム用，ハイカム用開口７０
ａ，７０ｂはローカムフォロア７１，ハイカムフォロア
７２の軸方向移動に支障がないよう軸方向に大きく形成
されている。

【００４８】上記ローラ軸７３はロッカーム７０のアー
ム部１１内をカム軸と平行に貫通するよう装着されてい
る。上記ローカムフォロア７１はハイカムフォロア７２
より軸方向長さが大きく設定されており、ハイカム時位
置に移動した場合でもその一部がローカムノーズに転接
するようになっている。

【００４９】そして本第３実施形態では、上記シリンダ
ヘッド１のカム軸受部１ｉの下方に位置するピストン壁
部１ｑに上述のピストン１３が上記ローラ軸７３の端面
に対向するように配置されている。また該ピストン１３
が配置されたピストン孔１ｋには連通孔１ｍを介してロ
ッカ軸１２の作動油供給孔１２ａが連通している。

【００５０】エンジンの低速回転時には、作動油供給通
路の切り換えバルブが作動油供給源を遮断し、作動油供
給孔１２ａを大気圧側に開放するように作動し、ローラ
軸７３がリターンスプリング１５の付勢力によりローカ
ムフォロア７１，ハイカムフォロア７２と共に図８のロ
ーカム時位置に移動する。これによりハイカムノーズ部
９，９がハイカムフォロア７２，ローカムフォロア７１
の何れからも外れるとともにローカムノーズ部８がロー
カムフォロア７１に一致し、該ロッカアーム７０はロー
カムノーズ８ｂにより上下揺動駆動され、吸気カム軸
２，２はローカムノーズ８ｂのノーズ形状に応じた開閉
タイミングで、かつリフト高さｈ1 に応じたリフト量で
もって吸気弁開口１ｂを開閉する。

【００５１】一方エンジンの高速回転時には、作動油供
給通路の切り換えバルブが作動油供給源を作動油供給孔
１２ａに連通させるように作動し、ピストン１３がピス
トン孔１ｋから突出してローラ軸７３をリターンスプリ
ング１５の付勢力に抗して図８のハイカム時位置に移動
させる。これによりハイカムノーズ部９，９がハイカム
フォロア７２，ローカムフォロア７１に一致し、該ロッ
カアーム７０はハイカムノーズ９ｂにより上下揺動駆動
され、吸気カム軸２，２はハイカムノーズ９ｂのノーズ
形状に応じた開閉タイミングで、かつリフト高さｈ2 に
応じたリフト量でもって吸気弁開口１ｂを開閉する。な
お、上記ローラ軸７３をハイカム時位置に移動させた状
態では、ローカムノーズ８ｂの一部がローカムフォロア
７１の一部に一致しているが、これはロッカアーム７０
がハイカムノーズ９ｂによって揺動駆動される場合の妨
げとはならない。

【００５２】本第３実施形態においても上記第１，第２
実施形態と同様の作用効果を得ることができるが、さら
に、エンジン回転速度等のエンジン運転状態に基づいて
ローラ軸７３をローカムフォロア７１，ハイカムフォロ
ア７２と共に軸方向に移動させることにより該ロッカア
ーム７０をローカムノーズ８ｂ又はハイカムノーズ９ｂ
の何れかで駆動するようにしたので、ローカアーム全体
を移動させるものに比較して移動重量を軽減でき、小さ
い油圧力で敏速に切り換えることができる。

【００５３】上記第３実施形態では、カムノーズにより
押圧されるローラとしてロー，ハイカムフォロアを設け
るとともに、該両カムフォロアをローラ軸と共に軸方向
に移動するようにしたが、該ローラの構造はこれに限定
されるものではなく、図９，図１０に示す請求項１，
６，８の発明に係る第４実施形態にも採用できる。

【００５４】本第４実施形態のロッカアーム８０のアー
ム部１１には１つのガイド溝８０ａが図１０下方に貫通
するように形成され、該ガイド溝８０ａの図１０下端開
口はプラグ８５で閉塞されている。そして該ガイド溝８
０ａ内にはローラ８１が回転可能にかつ軸方向にスライ
ド自在に配設されており、該ローラ８１の上部はガイド
溝８０ａの上部開口８０ｃから上方に露出しており、該
露出部を１つずつ設けられたローカムノーズ部８，又は
ハイカムノーズ部９により押圧するようになっている。

【００５５】上記ローラ８１には円筒状のピストン８
２，ガイドピン８３が同軸をなすように植設されてお
り、ピストン８２はアーム部１１に形成されたピストン
孔８０ｂ内に軸方向に摺動自在に挿入されている。この
ピストン孔８０ｂは連通孔１ｍを介してロッカ軸１２の
作動油供給孔１２ａに連通しており、該作動油供給孔１
２ａを介して油圧が供給されるとピストン８２がローラ
８１を図示下方（ハイカム時位置側）に押圧移動させ
る。

【００５６】また上記ガイドピン８３は上記プラグ８５
に形成されたガイド孔８５ａ内に軸方向に摺動自在に挿
入されており、該ガイドピン８３の底部と上記プラグ８
５のガイド孔８５ａの底部との間にはリターンスプリン
グ８４が介挿されており、これにより上記ローラ８１は
図示上方（ローカム時位置側）に付勢されている。

【００５７】エンジンの低速回転時には、作動油供給通
路の切り換えバルブが作動油供給源を遮断し、作動油供
給孔１２ａを大気圧側に開放するように作動し、ローラ
８１がリターンスプリング８４の付勢力により図１０の
ローカム時位置に移動する。これによりハイカムノーズ
部９がローラ８１から外れるとともにローカムノーズ部
８がローラ８１に一致し、該ロッカアーム８０はローカ
ムノーズ８ｂにより上下揺動駆動され、吸気カム軸２，
２はローカムノーズ８ｂのノーズ形状に応じた開閉タイ
ミングで、かつノーズ高さｈ1 に応じたリフト量でもっ
て吸気弁開口１ｂを開閉する。

【００５８】一方エンジンの高速回転時には、作動油供
給通路上の切り換えバルブが圧力源を作動油供給孔１２
ａに連通させるように作動し、ピストン８２がローラ８
１をリターンスプリング８４の付勢力に抗して図１０の
ハイカム時位置に移動させる。これによりハイカムノー
ズ部９がローラ８１に一致し、該ロッカアーム８０はハ
イカムノーズ９ｂにより上下揺動駆動され、吸気カム軸
２，２はハイカムノーズ９ｂのノーズ形状に応じた開閉
タイミングで、かつリフト高さｈ2 に応じたリフト量で
もって吸気弁開口１ｂを開閉する。

【００５９】本第４実施形態においては上記各実施形態
と同様の効果が得られ、さらにピストン８２，ガイドピ
ン８３及びローラ８１のみを移動させるようにしている
ので、さらに移動重量を軽減でき、小さい油圧力で切り
換えができる。またローラ８１のローラ軸をピストン８
２，ガイドピン８３に兼用したので、該ローラ８１を軸
方向に移動させるための構造を簡素化できる。

【００６０】上記第４実施形態では、カムノーズが２つ
場合を説明したが、図１１（ａ）に示すようにカムノー
ズを３つ設けてもよい。この場合、ローラ８６を追加
し、両ローラ８６，８１をピン８６ａ等で連結すればよ
い。エンジンの低速回転時には油圧を遮断することによ
り、ローラ８１がリターンスプリング８４の付勢力によ
り図１１（ａ）の位置に移動され、ローカムノーズ部８
によりローラ８１を介してロッカアーム８０が揺動駆動
される。高速回転時には油圧を供給することにより、ロ
ーラ８１，８６がピストン８２により図示下方に押圧移
動され、該両ローラ８１，８６がハイカムノーズ部９，
９により駆動される。

【００６１】また上記図９〜図１１（ａ）の実施形態で
は、ローラを移動させるためのピストン８２をロッカア
ーム８０内に設けたが、図１１（ｂ）に示すようにピス
トン８２をシリンダヘッド１側に形成したピストン孔１
ｒ内に挿入配置し、該ピストン孔１ｒに油圧を供給する
ように構成することもできる。この場合には、ローラ８
１に植設された伝達ピン８１ａを外方に突出させ、上記
ピストン８２に対向させる。このようにした場合には、
上下揺動するロッカアーム内にピストン，ピストン孔を
設ける必要がなく、構造をより簡素化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１〜４の発明に係る第１実施形態による
内燃機関の動弁装置の断面側面図である。

【図２】上記第１実施形態装置の正面図である。

【図３】上記第１実施形態装置の平面図である。

【図４】上記第１実施形態装置の平面図である。

【図５】請求項１，５の発明に係る第２実施形態による
内燃機関の動弁装置の断面側面図である。

【図６】上記第２実施形態装置の平面図である。

【図７】上記第２実施形態装置の変形例を示す平面図で
ある。

【図８】請求項１，６，７の発明に係る第３実施形態に
よる内燃機関の動弁装置の平面図である。

【図９】請求項１，６，８の発明に係る第４実施形態に
よる内燃機関の動弁装置の断面側面図である。

【図１０】上記第４実施形態装置の平面図である。

【図１１】上記第４実施形態装置の変形例を示す平面図
である。

【符号の説明】

２ バルブ ６，６０，７０，８０ ロッカアーム ７ カム軸 ８，９ ロー，ハイカムノーズ部 １１ アーム部 １１ｂ，１１ｃ ハイカム，ローカムスリッパ部 ６１，６２ ローカムローラ，ハイカムローラ ７３ ローラ軸（回転軸） ８０ａ ガイド溝 ９０ 駆動機構

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G016 AA08 AA12 BA03 BA06 BA28 BA36 BA43 BA49 BB11 BB22 BB37 CA04 CA06 CA12 CA16 CA19 CA21 CA22 CA24 CA25 CA27 CA41 CA45 CA47 DA06 EA05 EA08 GA01

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 揺動可能に支持されたロッカアームをカ
   ム軸のカムノーズで押圧することによりバルブを開閉駆
   動するようにした内燃機関の動弁装置において、カムプ
   ロフィルの異なる複数のカムノーズを設け、上記ロッカ
   アームの少なくともカムノーズに押圧される被押圧部を
   カム軸方向に移動可能に構成し、該被押圧部を上記何れ
   かのカムノーズに押圧されるようにカム軸方向に移動さ
   せる駆動機構を設けたことを特徴とする内燃機関の動弁
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記ロッカアームの
   被押圧部は、揺動可能に支持されたアーム部に一体形成
   されカムノーズが摺接するスリッパ部であり、上記駆動
   機構はロッカアーム全体をカム軸方向に移動させること
   を特徴とする内燃機関の動弁装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、上記カム軸の各気筒
   用のカムノーズは、バルブ軸方向に見たとき２本のバル
   ブに対向するよう配置された２つのハイカムノーズと、
   該両ハイカムノーズ間に位置し該ハイカムノーズよりノ
   ーズ高さの低いローカムノーズとからなり、上記ロッカ
   アームは、上記ハイカムノーズに対応するハイカム用ス
   リップ部と該両ハイカム用スリッパ部の間に位置し上記
   ローカムノーズに対応するローカム用スリッパ部とを有
   することを特徴とする内燃機関の動弁装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、上記ロッカアーム
   が、ハイカム用スリッパ部がハイカムノーズにより押圧
   されるハイカム時位置にカム軸方向に押圧移動されたと
   き、ローカム用スリッパ部の一部がローカムノーズによ
   り押圧され得るカム軸方向位置に位置していることを特
   徴とする内燃機関の動弁装置。
5. 【請求項５】 請求項１において、上記ロッカアームの
   被押圧部は、揺動可能に支持されたアーム部によりカム
   軸と平行の回転軸回りに回転可能にかつ軸方向移動不能
   に支持されカムノーズが転接するローラであり、上記駆
   動機構はロッカアーム全体を何れかのカムノーズがロー
   ラに転接するようにカム軸方向に移動させることを特徴
   とする内燃機関の動弁装置。
6. 【請求項６】 請求項１において、上記ロッカアームの
   被押圧部は、揺動可能に支持されたアーム部によりカム
   軸と平行の回転軸回りに回転可能にかつ軸方向移動可能
   に支持されカムノーズが転接するローラであり、上記駆
   動機構は上記ローラを何れかのカムノーズが転接する位
   置にカム軸方向に移動させることを特徴とする内燃機関
   の動弁装置。
7. 【請求項７】 請求項６において、上記ローラは、ロー
   カムノーズ，ハイカムノーズに転接するローカムロー
   ラ，ハイカムローラからなり、該ロー，ハイカムローラ
   は共通のローラ軸に回転可能にかつ軸方向移動不能に支
   持されており、上記駆動機構は上記ローラ軸をローカム
   ローラ及びハイカムローラと共にカム軸方向に移動させ
   ることを特徴とする内燃機関の動弁装置。
8. 【請求項８】 請求項６において、上記ローラは、ロッ
   カアームのアーム部に凹設されたガイド溝により回転可
   能かつ軸方向移動可能に支持されたローラ本体と、該ロ
   ーラ本体の両端部に同軸をなすように植設された筒状の
   ローラ軸とから構成されており、上記駆動機構は上記ロ
   ーラの一方のローラ軸を油圧で押圧するピストンに兼用
   し、他方のローラ軸を元の位置に付勢するリターンスプ
   リングのガイド筒に兼用していることを特徴とする内燃
   機関の動弁装置。