JP2002235515A

JP2002235515A - エンジンの無段階可変バルブ装置

Info

Publication number: JP2002235515A
Application number: JP2001032679A
Authority: JP
Inventors: Kosaku Yamauchi; 幸作山内
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2002-08-23

Abstract

(57)【要約】【課題】高価な３次元カムを不要にし、ゼロリフトか
ら最大リフトまで切替え装置を用いることなく切換えシ
ョックおよびショック音が少なくあるいはなく、しか
も、ゼロリフトから最大リフトまでリフトカーブを相似
にしてリフトカーブ山部の尖りがなくジャンプし難いエ
ンジンの無段階可変バルブ装置を提供する。【解決手段】前記軸位置変更部材３０は、吸気側ロッ
カーアーム軸２６の上方に設けられ一端部３２ａがロッ
カーアーム軸２６をエンジン運転状態に応じた位置に規
制するロッカーアーム支点制御揺動アーム（規制部材）
３２を有しており、このロッカーアーム支点制御揺動ア
ーム３２の揺動により該揺動アーム３２の一端部位置が
変化してロッカーアーム軸２６位置をエンジン運転状態
に応じて無段階に制御可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に二輪車や四輪
車などの車両用４サイクルエンジンの吸気バルブをゼロ
リフトから最大リフトまでカム切替え装置不要で制御可
能にし、しかもリフトカーブが正確なエンジンの無段階
可変バルブ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エンジンの運転状態に応じてバ
ルブタイミングやバルブリフト量を変化させる可変バル
ブ機構の考えがある。可変バルブ機構の搭載によりエン
ジンの出力、燃料消費あるいは排気ガス成分の向上がで
きるようになる。

【０００３】内燃機関の可変バルブ装置の従来技術に
は、例えば特開平１０−３０４１４号公報記載の内燃機
関の動弁装置がある。この動弁装置は、三次元カムとバ
ルブリフタとの間にシムを介装したものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報記載の動弁装置では、切削面が平面の円筒研削盤の砥
石軸とカム軸との平面上でハの字（斜め）にすると共
に、平面に対しても斜めに傾けながら加工する３次元カ
ムのため、次の欠点がある。まず、ゼロリフトから最大
リフトまでを正確なリフトカーブにすることは困難なこ
とである。また、タペット軸心断面のリフトカーブをバ
ルブのリフトカーブとするため、滑り対偶が必要とな
り、それらの滑り部の磨耗および追従性が問題となる。
しかも、３次元カム加工は困難であると共に、加工設備
費、加工時間が増大し、コストが上昇してしまう。

【０００５】また、特開平１１−２４１６１０号公報記
載の内燃機関の吸気弁駆動制御装置では、その図４に示
すように、最大リフト時以外のリフトカーブにおいて、
山部リフト特性がとがるのでジャンプし易く、リフト量
が小さくなればなるほどその傾向が強く出る。

【０００６】本発明は、上記従来技術の問題点に着目し
てなされたもので、高価な３次元カムを不要にし、ゼロ
リフトから最大リフトまで切替え装置を用いることなく
切換えショックおよびショック音が少なくあるいはな
く、しかも、ゼロリフトから最大リフトまでリフトカー
ブを相似にしてリフトカーブ山部の尖りがなくジャンプ
し難いエンジンの無段階可変バルブ装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため次の構成を有するものである。請求項１の発
明は、吸気バルブと、該吸気バルブを進退動させるロッ
カーアームと、該ロッカーアームを揺動させるカムシャ
フトとを有した４ストロークエンジンであって、ロッカ
ーアーム軸を吸気バルブの進退方向と略平行にスライド
可能に支持する支持部材と、エンジン運転状態に応じて
前記ロッカーアーム軸の位置変更を可能にする軸位置変
更部材とを備え、前記吸気バルブのリフト量を無段階に
可変制御可能なことを特徴とするエンジンの無段階可変
バルブ装置である。

【０００８】請求項１の発明によれば、エンジン回転数
などのエンジン運転状態に応じてロッカーアーム軸の位
置を無段階に可変制御するので、同一カム（単一カムプ
ロフィール）でありながらも吸気バルブのリフト量をお
よびバルブタイミングを無段階で制御することができ
る。

【０００９】請求項２の発明は、軸位置変更部材は、ロ
ッカーアーム軸の上方に設けられ一端部がロッカーアー
ム軸をエンジン運転状態に応じた位置に規制する規制部
材であり、この規制部材の揺動により該規制部材の一端
部位置が変化してロッカーアーム軸位置をエンジン運転
状態に応じて無段階に制御可能にしたものであることを
特徴とする請求項１に記載のエンジンの無段階可変バル
ブ装置である。

【００１０】請求項２の発明によれば、ロッカーアーム
の両端がそれぞれ吸気バルブとカムの上面に当接してお
り、バルブリフト時に上方への力がロッカーアームに作
用するので、ロッカーアーム軸の上方への位置規制をす
る規制部材を配設することで軸位置を無段階で制御でき
るようになる。

【００１１】請求項３の発明は、規制部材の他端部をカ
ムに沿って作動させるロッカーアーム支点制御カムを備
え、該ロッカーアーム支点制御カムシャフトが吸気カム
シャフトと平行にシリンダヘッド内に配置され、該吸気
カムシャフトの一端にギヤを設け、該ギヤと同じ歯数を
有すると共に該ギヤに噛合するギヤを支点制御カムシャ
フトの一端に設け、前記ロッカーアーム支点制御カムの
回転作動により前記規制部材が揺動することを特徴とす
る請求項２に記載のエンジンの無段階可変バルブ装置で
ある。

【００１２】請求項３の発明によれば、規制部材の作動
制御を支点制御カムで行い該支点制御カムを吸気カムシ
ャフトの回転に同調させるため、規制部材の制御をカム
の動きに追従させることできる。

【００１３】請求項４の発明は、規制部材に相対的に位
置変更可能な支点を設け、この支点の位置をエンジン運
転状態に応じて変更させて、ロッカーアーム支点制御カ
ムにより規制部材を揺動させる際のレバー比をエンジン
運転状態に応じて無段階に制御可能にしたことを特徴と
する請求項２または３に記載のエンジンの無段階可変バ
ルブ装置である。

【００１４】請求項４の発明によれば、規制部材は、カ
ムシャフトの回転に合わせて揺動させることでロッカー
アーム位置を規制するもので、規制部材の支点をエンジ
ン運転状態に応じて変更して（制御して）揺動量を０か
ら設定値まで無段階に制御可能にできるものである。

【００１５】請求項５の発明は、ロッカーアーム支点制
御カムの作動角を、吸気カムのカム作動角と同時期かつ
同角度とし、前記支点制御カムと吸気カムの作動状態に
おいて、吸気カムがベースサークルより突出するのに対
して、ロッカーアーム支点制御カムがベースサークルよ
りも小径となるカムプロフィールを有することを特徴と
する請求項２ないし３のうちのいずれか１項に記載の無
段階可変バルブ装置である。

【００１６】請求項５の発明によれば、吸気バルブの非
リフト時には規制部材の位置を制御する必要が無い。ロ
ッカーアーム支点制御カムのカムプロフィールを吸気カ
ムの作動角に合わせて設定するので、ロッカーアームの
スリッパー面がリフトされていないときに規制部材が揺
動するのを防止でき、既成部材とロッカーアームとの間
に不要な隙間が生じるのを防止できる。よって、不快音
の発生を防止することができる。

【００１７】請求項６の発明は、規制部材の一端部にロ
ッカーアーム軸と摺接する支点制御接点を形成し、他端
部を二股状にしてロッカーアーム支点制御カムをその板
厚方向から挟み込むと共に、ロッカーアーム支点制御カ
ムのカムプロフィールに沿って摺動自在なカム摺接部を
設けることを特徴とする請求項３ないし５のうちのいず
れか１項に記載の無段階可変バルブ装置である。

【００１８】請求項６の発明によれば、支点制御カムを
その板厚方向から挟み込むようにして規制部材を浮動的
に支持することで、その支点を変更自在にするととも
に、揺動量を無段階に制御することができる。

【００１９】請求項７の発明は、規制部材に略円弧状の
溝を設け、該溝内に摺動可能に規制部材の揺動支点位置
を変化させる支点揺動部材を設け、支点揺動部材は、駆
動装置によりエンジン運転状態に応じて揺動されるよう
になっていることを特徴とする請求項３ないし６のうち
のいずれか１項に記載の無段階可変バルブ装置である。

【００２０】請求項７の発明によれば、エンジン回転数
などのエンジン運転状態に応じて規制部材の支点位置を
変更可能にさせる支点揺動部材を備えるので、ロッカー
アーム軸位置をエンジン運転状態に応じて無段階に変え
ることができる。

【００２１】請求項８の発明は、支点揺動部材は、吸気
カムシャフトおよび支点制御カムシャフトと平行配置さ
れる支点可変シャフトと、該支点可変シャフトに一体的
に設けられた支点可変揺動アームとを有してなり、該支
点可変シャフトは、それと平行配置される前記吸気カム
シャフトおよび支点制御カムシャフトよりも上方位置に
設けられることを特徴とする請求項７に記載の無段階可
変バルブ装置である。

【００２２】請求項８の発明によれば、支点可変シャフ
トに一体に支点可変揺動アームを設けたので、複数個設
けられる規制部材の支点を同時に変更できる。また、支
点可変シャフトを最も上方部に設けたので、該シャフト
を駆動させる駆動装置の配設スペースを確保できる。

【００２３】請求項９の発明は、規制部材に設けた略円
弧状溝の曲率が支点可変揺動アームのアーム長と等し
く、かつ該曲率半径上に規制部材の支点制御接点および
カム摺接部を設けること特徴とする請求項８に記載の無
段階可変バルブ装置である。

【００２４】請求項９の発明によれば、規制部材の支点
位置を変更可能として、なおかつ揺動自在とすることを
可能とする。

【００２５】請求項１０の発明は、ロッカーアームの支
持部材には、吸気バルブの進退方向と略平行なスライド
溝を有するスライドガイドをシリンダヘッドと一体形成
とすることを特徴とする請求項１ないし９のうちのいず
れか１項に記載のエンジンの無段階可変バルブ装置であ
る。

【００２６】請求項１０の発明によれば、ロッカーアー
ムの軸を吸気バルブと略平行にスライド可能に軸支する
スライドガイドを吸気カムシャフトカバーと一体成形
し、部品点数を削減できる。また、シリンダヘッドのカ
ムシャフトあわせ面と同一面内に締結孔を設け、スライ
ドガイドに設けた締結部材挿通孔と合致させることがで
き、締結スペースを省略できる。

【００２７】請求項１１の発明は、エンジンは、１気筒
当たり少なくとも２本の吸気ポートを有する構成であっ
て、１気筒毎に吸気バルブ可変制御機構を少なくとも２
系統に分けて、それらを別々に制御可能になっているこ
とを特徴とする請求項１ないし１０のうちのいずれか１
項に記載のエンジンの無段階可変バルブ装置である。

【００２８】請求項１１の発明によれば、各気筒とも各
々の吸気バルブ作動特性（バルブリフト量、およびバル
ブタイミング）を異ならせることができる。それも無段
階に制御することができる。

【００２９】請求項１２の発明は、エンジンの低回転数
において、各気筒とも、複数本吸気バルブのうち少なく
とも１本をリフト量ゼロとし、かつ残り吸気バルブのう
ち少なくとも１本を開作動させることを請求項１ないし
１１のうちのいずれか１項に記載のエンジンの無段階可
変バルブ装置である。

【００３０】請求項１２の発明によれば、エンジン低回
転時燃焼室内に吸気スワール流を発生させることがで
き、燃焼効率を高めることができる。ＳＣＶ（スワール
コントロールバルブ）を設けることなくスワールを生じ
させることができるので、構造が複雑にならない。

【００３１】請求項１３の発明は、２以上の気筒が並列
に配列される形式のエンジンにおいて、隣り合う気筒側
に配置される支点可変揺動アームを支点可変シャフトに
空転自在に軸支すると共に、該空転自在の支点可変揺動
アームを支点可変シャフトと別系統の駆動装置により回
転駆動させることを特徴とする請求項８ないし１２のう
ちのいずれか１項に記載のエンジンの無段階可変バルブ
装置である。

【００３２】請求項１３の発明によれば、離間して配設
させる揺動アームを支点可変シャフトに一体的に駆動
し、隣り合う側の揺動アーム同士を支点可変シャフトよ
りも大径の部材などで空転自在に連結するため、揺動ア
ーム駆動機構を小型化できる。それにより、レスポンス
のよい無段可変バルブタイミング機構を実現できる。

【００３３】請求項１４の発明は、空転自在の支点可変
揺動アーム同士を一体的に連結し、支点可変シャフト上
に空転自在に軸支することを特徴とする請求項１３に記
載の無段階可変バルブ装置である。

【００３４】請求項１４の発明によれば、近接して配置
した揺動アームを支点可変シャフトと同軸に配置したの
で、シリンダヘッドの大型化を抑制できる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、図に基づき本発明の実施の
形態を詳細に説明する。

【００３６】図１は本発明の実施形態にかかる無段階可
変バルブ装置を設けたエンジンシリンダヘッドの縦断側
面図、図２は図１のII−II線に沿う該エンジンの断面視
図、図３は図１のIII-III線に沿う該エンジンの断面視
図、図４は該エンジンのカムチェーン経路の説明図、図
５は無段階可変バルブ装置の要部部品の分解説明図、図
６は他の実施形態の無段階可変バルブ装置を設けた４サ
イクルエンジンの図２と同様の断面視図、図７は該エン
ジンの図３に同様の断面視図、図８は左右バルブリフト
特性の一例図である。

【００３７】実施形態のエンジンは、シリンダヘッド２
に、吸気バルブ１０と、該吸気バルブ１０を進退動させ
る吸気側ロッカーアーム１２と、該ロッカーアーム１２
を揺動させる吸気側カムシャフト１４とを有した４スト
ロークエンジン（４サイクルエンジン）である。このエ
ンジンは自動二輪車、四輪自動車その他車両、あるいは
船舶等の原動機として用いることができるものである。

【００３８】シリンダヘッド２には吸気通路１６と排気
通路２２とが形成されており、それぞれが吸気バルブ１
０と排気バルブ２０とでシリンダ（図示省略）燃焼室１
８側開口を開閉するように設けられている。これら吸気
通路１６と排気通路２２に挟まれる位置に点火プラグ４
が螺着されて点火電極がシリンダ燃焼室に露出してい
る。また、シリンダヘッド２は全体的にシリンダヘッド
カバー６で覆われている。

【００３９】前記吸気バルブ１０上部には軸状のステム
１０ａが一体的に延設されていて、前記吸気バルブ１０
は該ステム１０ａを介してスプリング１０ｂにより上方
のロッカーアーム１２に向けて付勢支持されている。

【００４０】また、排気バルブ２０上部にはステム２０
ａが延設されてスプリング２０ｂにより上方の排気側ロ
ッカーアーム２４に向けて付勢支持されている。符号２
４ａはカム、２４ｂはカムシャフト、２４ｃは駆動スプ
ロケットであり、図４には吸気側と排気側にかけられた
カムチェーン２４ｄの配置を示している。

【００４１】吸気バルブ１０のロッカーアーム１２はロ
ッカーアーム軸２６により揺動可能に軸支されており、
該ロッカーアーム１２の吸気カム１４ａ側端部には該吸
気カム１４ａに摺接するスリッパー部１２ａが曲面形状
を呈して形成されていて、一方、吸気バルブ１０側端部
には、前記ステム１０ａに当接しかつそれに対する押圧
位置を調整可能なラッシュアジャスター１２ｂが取付け
られる。

【００４２】前記吸気側のロッカーアーム軸（ロッカー
アーム支点）２６は、吸気バルブ１０の進退方向と略平
行にスライド可能に支持部材２８で支持されており、エ
ンジン回転数（エンジン運転状態の一例）に応じて前記
ロッカーアーム軸２６の位置変更を可能にする軸位置変
更部材３０が備えられ、前記吸気バルブ１０のリフト量
を無段階に可変制御可能になっている。

【００４３】前記軸位置変更部材３０は、吸気側ロッカ
ーアーム軸２６の上方に設けられ一端部３２ａがロッカ
ーアーム軸２６をエンジン運転状態に応じた位置に規制
するロッカーアーム支点制御揺動アーム（規制部材）３
２を有しており、このロッカーアーム支点制御揺動アー
ム３２の揺動により該揺動アーム３２の一端部位置が変
化してロッカーアーム軸２６位置をエンジン運転状態に
応じて無段階に制御可能にした。具体的には、図１、図
５に示すように、支持部材２８が概略四つの爪が突出し
た形状を呈し、その爪間に相当するスライド溝２８ａ内
にロッカーアーム軸２６が上下動可能に挿入されてい
る。そして、ロッカーアーム１２自体は、吸気バルブス
テム１０ａと吸気カム１４ａにより両端が支持され、ま
た、ロッカーアーム１２の略中央に軸支されたロッカー
アーム軸２６上面が揺動アーム３２の一端部３２ａによ
りその上下位置を規制されており、ロッカーアーム軸２
６位置はこの一端部３２ａの位置に応じて上下位置が制
御可能になっている。そして、支持部材２８は、シリン
ダヘッド２に対してピン２８ｂで位置決めしてボルトで
締着固定されている。

【００４４】ロッカーアーム支点制御揺動アーム３２
は、図１、図５に示すように、全体がカムシャフト方向
視で概略弧形状を呈し、長さ方向の点火プラグ４側の一
端部３２ａ下面部が円弧形状を呈して支点制御接点にな
っており、上方からローラ２６ａを介してロッカーアー
ム軸２６を押えている。そして、このロッカーアーム支
点制御揺動アーム３２の他端部３２ｂには、ロッカーア
ーム支点制御カム３４の両面のカム溝３４ａ内に摺動可
能に嵌入する揺動アーム力点ピン３６を備えている。

【００４５】前記ロッカーアーム支点制御カム３４のカ
ムシャフト３４ｂは吸気カムシャフト１４と平行にシリ
ンダヘッド２内に配置されており、該吸気カムシャフト
１４の一端にギヤ３８を設け、該ギヤ３８と同じ歯数を
有すると共に該ギヤ３８に噛合するギヤ４０を前記ロッ
カーアーム支点制御カムシャフト３４ｂの一端に設け、
前記ロッカーアーム支点制御カム３４の回転作動により
前記力点ピン３６が従動して前記ロッカーアーム支点制
御揺動アーム３２が揺動する。具体的には、図１、図５
などに示すように力点ピン３６は、スライドガイド４２
のＵ字形状開口部４２ａで進退動可能に前記力点ピン３
６を挟んで位置規制され、該スライドガイド４２をシリ
ンダヘッド２に螺着固定される前記支点制御カムシャフ
ト３４ｂのジャーナル部に共締めする。前記力点ピン３
６と前記支点制御カム３４のカム溝３４ａとの間には、
摩擦抵抗を低減するためローラ３６ａが設けられる。

【００４６】また、ロッカーアーム支点制御揺動アーム
３２には、それに相対的に位置変更可能な支点４４を設
け、この支点４４のエンジン運転状態に応じた位置変更
により、ロッカーアーム支点制御カム３４によりロッカ
ーアーム支点制御揺動アーム３２を揺動させる際のレバ
ー比をエンジン運転状態に応じて無段階に制御可能にし
た。

【００４７】また、ロッカーアーム支点制御カム３４の
作動角を、吸気カム１４ａのカム作動角と同時期かつ同
角度とし、前記支点制御カム３４と吸気カム１４ａの作
動状態において、吸気カム１４ａがベースサークル（図
１で符号４６により示す）より突出するのに対して、ロ
ッカーアーム支点制御カム３４がベースサークル４６よ
りも小径となるカムプロフィールを有する。

【００４８】ロッカーアーム支点制御揺動アーム３２は
概略弧形状あるいは揺りかご形の両側板部を上部中央で
ブリッジ部３２ｃにより繋いだものであり、一端部３２
ａは二股状になっておりロッカーアーム軸２６とロッカ
ーアーム１２の両側から摺接する支点制御接点を形成し
ている。一方、該揺動アーム３２の他端部３２ｂも二股
状になっていてロッカーアーム支点制御カム３４をその
板厚方向から挟み込むと共に、ロッカーアーム支点制御
カム３４のカム溝３４ａのカムプロフィールに沿って摺
動自在な揺動アーム力点ピン（カム摺接部）３６を孔に
強圧入して設ける。また、前記ロッカーアーム支点制御
揺動アーム３２の両側板部には、略円弧状の溝３２ｄが
設けられており、該溝３２ｄ内において摺動可能にロッ
カーアーム支点制御揺動アーム３２の支点４４が配置さ
れる。支点４４はピン体で構成され後述する支点可変揺
動アーム５４のアーム先端部に圧入固定されており、溝
３２ｄ内のスライダー４４ａの孔に前記支点４４が挿通
してサークリップ４４ｂで抜け止めされている。

【００４９】支点４４の揺動は支点揺動部材４８が駆動
装置５０によりエンジン回転数などのエンジン運転状態
に応じて駆動されることにより行われるようになってい
る。この支点揺動部材４８は、吸気カムシャフト１４お
よび支点制御カムシャフト３４ｂと平行配置される支点
可変シャフト５２と、該支点可変シャフト５２に一体的
に設けられた支点可変揺動アーム５４とを有してなり、
該支点可変シャフト５２は、それと平行配置される前記
吸気カムシャフト１４および支点制御カムシャフト３４
ｂよりも上方位置に設けられる。この場合、図２などに
示されるように、支点揺動部材４８の支点可変シャフト
５２からその軸直角方向に支点可変揺動アーム５４が前
記ロッカーアーム支点制御揺動アーム３２を両側から挟
むように一体的に延在している。そして、支点可変シャ
フト５２の駆動は、その一端部に固定されたウォームギ
ヤ５６をＤＣモータなどのアクチュエータ５８（ピニオ
ン５８ａ）で回転駆動させて行うようになっており、図
示しないＣＰＵからの指令により回転位置を正確に制御
して支点４４の位置を制御できるようなっている。

【００５０】なお、前記ロッカーアーム支点制御揺動ア
ーム３２に設けた略円弧状溝３２ｄの曲率が該支点可変
揺動アーム３２のアーム長と等しく、かつ該曲率半径上
にロッカーアーム支点制御揺動アーム３２の一端部３２
ａに支点制御接点をおよび他端部３２ｂに揺動アーム力
点ピン３６をそれぞれ設ける。

【００５１】また、前記の場合は、ロッカーアームの支
持部材２８には、吸気バルブ１０の進退方向と略平行な
スライド溝２８ａを有してシリンダヘッドカバー６と別
体に形成し、ピン２８ｂで位置決めしてボルト２８ｃに
よりシリンダヘッド２に締着しているが、本発明はこれ
に限定されず支持部材２８をカムシャフトカバーやシリ
ンダヘッドカバー６と一体形成することができる。

【００５２】また、エンジンは、１気筒当たり少なくと
も２本の吸気ポートを有する構成であって、１気筒毎に
吸気バルブ可変制御機構を少なくとも２系統に分けて、
それらを別々に制御可能になっている。

【００５３】他の実施形態を図６〜図８に従って説明す
る。前記実施形態と同一部分に同一符号を付している。
この他の実施形態では、上記とは異なり、２以上の気筒
が並列に配列される形式のエンジンにおいて、隣り合う
気筒側に配置される支点可変揺動アームを支点可変シャ
フトに空転自在に軸支すると共に、該空転自在の支点可
変揺動アームを支点可変シャフト５２と別系統の駆動装
置により回転駆動させる。

【００５４】具体的には図６、図７に示すように、支点
可変シャフト５２外周面をスプラインとして、それと別
体の支点揺動アーム５４Ａと５４Ｂを周上に挿通して設
け、外側に支点揺動アーム５４Ａは支点可変シャフト５
２をスプライン結合して相互に一体回転するようにし、
一方、内側の支点揺動アーム５４Ｂは隣同士で一体かつ
支点可変シャフト５２周面に滑動して空転自在（回転自
在）になっている。前記支点可変シャフト５２はアクチ
ュエータ５８Ａで駆動して、すなわち、支点揺動アーム
５４Ａはアクチュエータ５８Ａで駆動されるが、支点揺
動アーム５４Ｂは別のアクチュエータ５８Ｂでギヤ５６
Ｂを介して駆動される。

【００５５】上記の各実施例により、支点揺動アーム５
４Ａ，５４Ｂの作動により、図８に示すように、左右バ
ルブ特性を個別に制御することができる。

【００５６】また、エンジンの低回転数において、各気
筒とも、複数本吸気バルブのうち少なくとも１本をリフ
ト量ゼロとし、かつ残り吸気バルブのうち少なくとも１
本を開作動させることができる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明によれ
ば、エンジン回転数などのエンジン運転状態に応じてロ
ッカーアーム軸の位置を無段階に可変制御するので、同
一カム（単一カムプロフィール）でありながらも吸気バ
ルブのリフト量およびバルブタイミングを無段階で制御
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかる無段階可変バルブ装
置を設けたエンジンシリンダヘッドの縦断側面図であ
る。

【図２】図１のII−II線に沿う該エンジンの断面視図で
ある。

【図３】図１のIII-III線に沿う該エンジンの断面視図
である。

【図４】該エンジンのカムチェーン経路の説明図であ
る。

【図５】無段階可変バルブ装置の要部部品の分解説明図
である。

【図６】他の実施形態の無段階可変バルブ装置を設けた
４サイクルエンジンの図２と同様の断面視図である。

【図７】該エンジンの図３に同様の断面視図である。

【図８】左右バルブリフト特性の一例図である。

【符号の説明】１０吸気バルブ１２吸気側ロッカーアーム１４吸気側カムシャフト２６吸気側ロッカーアーム軸２８支持部材２８ａスライド溝２８ｂ位置決めピン３０軸位置変更部材３２ロッカーアーム支点制御アーム（規制部材）３２ａ一端部３２ｂ他端部３２ｃブリッジ部３２ｄ略円弧状の溝３４ロッカーアーム支点制御カム３４ａカム溝３４ｂカムシャフト３６揺動アーム力点ピン４２力点ピンスライドガイド４４支点４８支点揺動部材５０駆動装置５２支点可変シャフト５４支点可変揺動アーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気バルブと、該吸気バルブを進退動さ
せるロッカーアームと、該ロッカーアームを揺動させる
カムシャフトとを有した４ストロークエンジンであっ
て、ロッカーアーム軸を吸気バルブの進退方向と略平行にス
ライド可能に支持する支持部材と、エンジン運転状態に
応じて前記ロッカーアーム軸の位置変更を可能にする軸
位置変更部材とを備え、前記吸気バルブのリフト量を無
段階に可変制御可能なことを特徴とするエンジンの無段
階可変バルブ装置。
【請求項２】軸位置変更部材は、ロッカーアーム軸の
上方に設けられ一端部がロッカーアーム軸をエンジン運
転状態に応じた位置に規制する規制部材であり、この規
制部材の揺動により該規制部材の一端部位置が変化して
ロッカーアーム軸位置をエンジン運転状態に応じて無段
階に制御可能にしたものであることを特徴とする請求項
１に記載のエンジンの無段階可変バルブ装置。
【請求項３】規制部材の他端部をカムに沿って作動さ
せるロッカーアーム支点制御カムを備え、該ロッカーア
ーム支点制御カムシャフトが吸気カムシャフトと平行に
シリンダヘッド内に配置され、該吸気カムシャフトの一
端にギヤを設け、該ギヤと同じ歯数を有すると共に該ギ
ヤに噛合するギヤを支点制御カムシャフトの一端に設
け、前記ロッカーアーム支点制御カムの回転作動により
前記規制部材が揺動することを特徴とする請求項２に記
載のエンジンの無段階可変バルブ装置。
【請求項４】規制部材に相対的に位置変更可能な支点
を設け、この支点の位置をエンジン運転状態に応じて変
更させて、ロッカーアーム支点制御カムにより規制部材
を揺動させる際のレバー比をエンジン運転状態に応じて
無段階に制御可能にしたことを特徴とする請求項２また
は３に記載のエンジンの無段階可変バルブ装置。
【請求項５】ロッカーアーム支点制御カムの作動角
を、吸気カムのカム作動角と同時期かつ同角度とし、前
記支点制御カムと吸気カムの作動状態において、吸気カ
ムがベースサークルより突出するのに対して、ロッカー
アーム支点制御カムがベースサークルよりも小径となる
カムプロフィールを有することを特徴とする請求項２な
いし３のうちのいずれか１項に記載の無段階可変バルブ
装置。
【請求項６】規制部材の一端部にロッカーアーム軸と
摺接する支点制御接点を形成し、他端部を二股状にして
ロッカーアーム支点制御カムをその板厚方向から挟み込
むと共に、ロッカーアーム支点制御カムのカムプロフィ
ールに沿って摺動自在なカム摺接部を設けることを特徴
とする請求項３ないし５のうちのいずれか１項に記載の
無段階可変バルブ装置。
【請求項７】規制部材に略円弧状の溝を設け、該溝内
に摺動可能に規制部材の揺動支点位置を変化させる支点
揺動部材を設け、支点揺動部材は、駆動装置によりエン
ジン運転状態に応じて揺動されるようになっていること
を特徴とする請求項３ないし６のうちのいずれか１項に
記載の無段階可変バルブ装置。
【請求項８】支点揺動部材は、吸気カムシャフトおよ
び支点制御カムシャフトと平行配置される支点可変シャ
フトと、該支点可変シャフトに一体的に設けられた支点
可変揺動アームとを有してなり、該支点可変シャフト
は、それと平行配置される前記吸気カムシャフトおよび
支点制御カムシャフトよりも上方位置に設けられること
を特徴とする請求項７に記載の無段階可変バルブ装置。
【請求項９】規制部材に設けた略円弧状溝の曲率が支
点可変揺動アームのアーム長と等しく、かつ該曲率半径
上に規制部材の支点制御接点およびカム摺接部を設ける
こと特徴とする請求項８に記載の無段階可変バルブ装
置。
【請求項１０】ロッカーアームの支持部材には、吸気
バルブの進退方向と略平行なスライド溝を有するスライ
ドガイドをシリンダヘッドと一体形成とすることを特徴
とする請求項１ないし９のうちのいずれか１項に記載の
エンジンの無段階可変バルブ装置。
【請求項１１】エンジンは、１気筒当たり少なくとも
２本の吸気ポートを有する構成であって、１気筒毎に吸
気バルブ可変制御機構を少なくとも２系統に分けて、そ
れらを別々に制御可能になっていることを特徴とする請
求項１ないし１０のうちのいずれか１項に記載のエンジ
ンの無段階可変バルブ装置。
【請求項１２】エンジンの低回転数において、各気筒
とも、複数本吸気バルブのうち少なくとも１本をリフト
量ゼロとし、かつ残り吸気バルブのうち少なくとも１本
を開作動させることを請求項１ないし１１のうちのいず
れか１項に記載のエンジンの無段階可変バルブ装置。
【請求項１３】２以上の気筒が並列に配列される形式
のエンジンにおいて、隣り合う気筒側に配置される支点
可変揺動アームを支点可変シャフトに空転自在に軸支す
ると共に、該空転自在の支点可変揺動アームを支点可変
シャフトと別系統の駆動装置により回転駆動させること
を特徴とする請求項８ないし１２のうちのいずれか１項
に記載のエンジンの無段階可変バルブ装置。
【請求項１４】空転自在の支点可変揺動アーム同士を
一体的に連結し、支点可変シャフト上に空転自在に軸支
することを特徴とする請求項１３に記載の無段階可変バ
ルブ装置。