JP2007064114A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 バルブのリフトが大きい場合でもバルブ不正運動を抑制することができる内燃機関の動弁装置を提供すること。
【解決手段】 揺動カム１の揺動運動によってバルブ３をリフトする内燃機関の動弁装置において、揺動カム１と同期して揺動するリフト抑制カム５と、リフト抑制カム５の揺動方向に沿って湾曲して配置された湾曲部６ａを有しバルブ３とともに上下動するカムフォロア６とを備え、バルブ３が揺動カム１の揺動運動に追従するように、リフト抑制カム５が受け部材６の内面６ｂに摺動する。また、可変動弁機構２０を備える場合には、可変動弁機構２０によって設定されるバルブの最大リフト量が所定リフト量以上の場合に、リフト抑制カム５がカムフォロア６に摺動する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関の動弁装置に関するものである。特には、バルブステムとカムとの間にバルブリフタを介装した直動式の内燃機関の動弁装置に関するものである。

自動車等の内燃機関において、カムをバルブリフタに直接接触させ、バルブリフタに連結した吸気弁や排気弁のバルブステムを押圧作動する直動式の内燃機関の動弁装置が知られている（例えば、特許文献１）。

動弁装置は、シリンダヘッドとバルブリフタとの間に配置されたバルブスプリングを備える。カムがバルブリフタを押圧することによってバルブが開となると共にバルブスプリングは圧縮される。そして、カムが回転しバルブリフタに対する押圧が解除されれば、バルブスプリングのスプリング荷重によってバルブは閉となる。このように、バルブスプリングは、バルブを閉じる方向に、つまり、バルブがカムから離れないようにバルブを付勢している。
特開平０７−０４２５１９

バルブリフトが大きい場合やエンジン回転数が高い場合には、カムの回転加速度は大きくなるため、カムに押圧されるバルブには大きい慣性力が作用する。

そして、このバルブに作用する慣性力がバルブスプリングのスプリング荷重よりも大きくなった場合には、バルブがカムから離れるバルブ不正運動が発生することがある。

このため、従来は、バルブのリフト量を抑える等して、バルブ不正運動が発生しないようにしていた。しかし、バルブのリフト量を抑えれば、その分だけ充填効率は低下することになる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、バルブのリフトが大きい場合でもバルブ不正運動を抑制することができる内燃機関の動弁装置を提供することを目的とする。

本発明は、揺動カムの揺動運動によってバルブをリフトする内燃機関の動弁装置である。この内燃機関の動弁装置は、揺動カムと同期して揺動するリフト抑制カムと、バルブとともに上下動する受け部材とを備え、バルブが揺動カムの揺動運動に追従するように、リフト抑制カムが受け部材に摺動する。

本発明によれば、バルブが揺動カムの揺動運動に追従するように、リフト抑制カムが受け部材に摺動するため、バルブのリフトが大きい場合でもバルブ不正運動を抑制することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

（実施の形態１）
図１、図２を参照して、本発明の実施の形態１に係る内燃機関の動弁装置（以下、「動弁装置」と称する。）１００について説明する。図１は動弁装置１００の概略を示す図であり、図２は動弁装置１００における揺動カムを駆動する揺動カム駆動機構を示す図である。

動弁装置１００は、自動車等の内燃機関におけるバルブ３をリフトする装置である。動弁装置１００は、バルブ３のバルブリフタ２をクランクシャフト（図示せず）に連動して揺動する揺動カム１が直接押圧することによって、バルブ３を開閉する直動式の装置である。バルブ３とバルブリフタ２とは、バルブステム３ａを介して連結されている。

なお、動弁装置１００によって動作するバルブは、吸気バルブ又は排気バルブであり、どちらのバルブでもよい。したがって、以下に記すバルブとは、吸気バルブ又は排気バルブのいずれかを指すものとする。

バルブリフタ２とシリンダヘッド７との間には、バルブリフタ２に取り付けられたバルブスプリング４が配置され、バルブスプリング４はバルブ３のリフトによって圧縮される。

揺動カム１は、バルブリフタ２毎に設けられ、図２に示す揺動カム駆動機構１０によって揺動する。以下に揺動カム駆動機構１０について説明する。揺動カム１には、気筒列方向に延びる駆動軸１１が挿通している。駆動軸１１は、クランクシャフトに連動して軸回りに回転する。駆動軸１１の外周には、駆動軸偏心部１２が固定又は一体成形されている。駆動軸偏心部１２は、軸心Ｘが駆動軸１１の回転中心Ｙに対して偏心して設けられている。駆動軸偏心部１２の外周には、第一リンク１５が摺動自在に外装されている。

駆動軸１１と平行に設けられた制御軸１３の外周には、ロッカーアーム１４が揺動可能に外装されている。ロッカーアーム１４の一端１４ａと第一リンク１５の先端１５ａとは、ピン１７ａを介して連係されている。また、ロッカーアーム１４の他端１４ｂは、ピン１７ｂによって第二リンク１６の一端１６ａに連係され、第二リンク１６の他端１６ｂは、ピン１７ｃによって揺動カム１に連係されている。

揺動カム駆動機構１０がこのように構成されることによって、クランクシャフトの回転に連動して駆動軸１１が回転すると、第一リンク１５の回転中心となる駆動軸偏心部１２の軸心Ｐが駆動軸１１の回転中心Ｑの周りを旋回する。これにより、第一リンク１５の先端１５ａに連係されたロッカーアーム１４が揺動する。ロッカーアーム１４の揺動運動は、第二リンク１６を介して揺動カム１に伝達され、揺動カムは所定の回転角の範囲で往復運動、すなわち揺動運動する。

揺動カム１が、バルブリフタ２との接触位置がベース部１ａから山部１ｂに変化するように揺動（以下、「往路運動」と称する。）する場合には、揺動カム１はバルブリフタ２を押圧する。これにより、バルブリフタ２に連結されたバルブステム３が押し下げられ、バルブ３はリフトを開始し開となる。このとき、シリンダヘッド７とバルブリフタ２との間に配置されたバルブスプリング４は、バルブ３のリフトによって圧縮された状態となる。

揺動カム１がバルブ３のリフト量が最大となる位置まで揺動した後は、揺動カム１は逆向き、つまり、揺動カム１とバルブリフタ２との接触位置が山部１ｂからベース部１ａに変化するように揺動する（以下、「復路運動」と称する。）。これにより、揺動カム１のバルブリフタ２に対する押圧力が解除され、バルブスプリング４の付勢力によってバルブリフタ２は揺動カム１に押付けられて移動しバルブ３が閉となる。

このように、バルブ３は、揺動カム１によるバルブリフタ２に対する押圧力によって開となり、バルブスプリング４の付勢力によって閉となる。また、バルブスプリング４は、バルブリフタ２が揺動カム１から離れないように、バルブスプリング４の付勢力によってバルブリフタ２を揺動カム１に押付けている。

ここで、揺動カム１が一往復揺動運動した場合における揺動カム１のカム角度に対するバルブリフトの加速度の変化を図３に示す。横軸の揺動カム角度０°〜１８０°の期間が揺動カム１の往路運動を示し、１８０°〜３６０の期間が揺動カム１の復路運動を示す。バルブリフトの加速度は、揺動カム１がバルブリフタ２を介してバルブ３を押圧する場合を正の加速度、また、揺動カム１がバルブリフタ２を介してバルブ３を押圧する力が解除された場合、つまり、バルブスプリング４の付勢力によってバルブリフタ２を介してバルブ３を揺動カム１に押付けている場合を負の加速度として表す。

図３からわかるように、バルブリフトの加速度は、最大リフトの前後において負となる。最大リフト前の所定揺動角度の期間は、揺動カム１は揺動する向きを変えるために減速する。したがって、揺動カム１がバルブリフタ２を介してバルブ３を押圧する力が解除され、負の加速度が発生する。また、最大リフト後の所定揺動角度の期間も、揺動カム１がバルブリフタ２を介してバルブを押圧する力が解除されるため負の加速度が発生する。

このバルブリフトの負の加速度領域においては、バルブスプリング４の付勢力によってバルブリフタ２が揺動カム１から離れないようになっている。しかし、バルブ３のリフト量が大きい場合やエンジン回転数が高い場合には、バルブリフトの負の加速度が大きくなり、バルブ３に連結されたバルブリフタ２が揺動カム１から離れるバルブ不正運動が発生することがある。つまり、図４に示すように、バルブ３のリフト量が設定された最大リフトよりも大きくなる。

そこで、動弁装置１００は、バルブリフトの負の加速度領域におけるバルブ不正運動を抑制するための構成として、図１に示すように、揺動カム１と同期して揺動するリフト抑制カム５と、バルブとともに上下動する受け部材としてのカムフォロア６とを備える。リフト抑制カム５は、バルブ３が揺動カム１の揺動運動に追従するように、カムフォロア６に摺動する。

リフト抑制カム５は、カムフォロア６に摺動するように、カム形状及び揺動カム１に対する配置が設定される。しかし、リフト抑制カム５の形状を、図５に示すように、リフト抑制カム５がカムフォロア６に常時摺動するような形状にした場合には、リフト抑制カム５の大型化により、慣性質量の増加を招くことになる。

したがって、リフト抑制カム５は、バルブのリフト開始からリフト終了に対応する揺動カム１の揺動角度うち所定揺動角度の期間、カムフォロア６に摺動するようにカム形状及び揺動カム１に対する配置を設定するのが好ましい。最も好ましくは、バルブ不正運動の発生する可能性の高いバルブリフトの負の加速度領域の期間、つまり揺動カム１がバルブを押圧する押圧力が解除される期間に、カムフォロア６に摺動するようにカム形状及び揺動カム１に対する配置を設定するのが良い。このようにリフト抑制カム５を構成することによって、リフト抑制カム５の揺動最外径を、揺動カム１の揺動最外径よりも小さく設定することができる。これにより、リフト抑制カム５の揺動運動による慣性質量を低減することができる。また、リフト抑制カム５とカムフォロア６とが常時摺動しない構成の場合、両者間の摩擦の発生を抑制することができるという利点もある。

リフト抑制カム５は、揺動カム１と同期して揺動しかつカムフォロア６と摺動する態様であれば、どのように配置しても構わないが、揺動カム１と一体に形成するのが好ましい。リフト抑制カム５と揺動カム１とを一体の構造とすることで、動弁装置１００の構成を簡便にすることができ、製造コストも低減することができる。

カムフォロア６は、リフト抑制カム５の揺動方向に沿って湾曲して配置された湾曲部６ａを有し、バルブリフタ２に取り付けられる。リフト抑制カム５は、カムフォロア６の湾曲部６ａの内面６ｂに摺動する。カムフォロア６のバルブリフタ２への取り付け方法は、取り付け部材を用いた固定、又は溶接等、特に制限はない。

動弁装置１００の動作を、図６を参照して説明する。まず、揺動カム１の往路運動における動弁装置１００の動作について説明する。図６においては、図６（ａ）から最大リフトの図６（ｅ）に変化する動作である。

図６（ａ）、図６（ｂ）では、揺動カム１とバルブリフタ２との接触位置はベース部１ａであるため、バルブは動作しない。

図６（ｃ）では、揺動カム１とバルブリフタ２との接触位置はベース部１ａから山部１ｂへ変化するため、バルブリフタ２が揺動カム１によって押圧され、バルブ３のリフトが開始する。この時点では、まだリフト抑制カム５はカムフォロア６に摺動しない。

揺動カム１が最大リフトに到達する付近である図６（ｄ）では、揺動カム１は減速している状態、つまり揺動カム１にブレーキがかかっている状態であり、揺動カム１がバルブリフタ２を介してバルブ３を押圧する力が解除された負の加速度領域の状態である。したがって、バルブリフタ２を介して揺動カム１にて押圧されているバルブ３は、慣性力によって揺動カム１から離れそうになる。しかし、リフト抑制カム５がカムフォロア６に当接するため、バルブ３のリフト量は規制され、揺動カム１によって設定されるリフト量以上になることはない。このように、リフト抑制カム５とカムフォロア６とは、バルブ３が揺動カム１から離れないようにバルブリフタ２を付勢しているバルブスプリング４の付勢力を補うように作用する。

バルブリフトの負の加速度が最大となる最大リフト時の図６（ｅ）においても、リフト抑制カム５がカムフォロア６に当接するため、バルブ３のリフト量は規制され、最大リフト量を越えることはない。

次に、揺動カム１の復路運動における動弁装置１００の動作について説明する。図６においては、図６（ｅ）の最大リフトから図６（ａ）に戻る動作である。

図６（ｅ）から図６（ｄ）にかけての変化では、揺動カム１とバルブリフタ２との接触位置は山部１ｂからベース部１ａへ向かって変化するため、揺動カム１がバルブリフタ２を介してバルブ３を押圧する力は解除され、負の加速度が発生する。このとき、揺動カム１の回転加速度が大きい場合には、バルブ３は揺動カム１の揺動運動に追従できずに、揺動カム１から離れそうになる。しかし、リフト抑制カム５がカムフォロア６に当接し押圧するため、カムフォロア６が取り付けられているバルブリフタ２は、バルブ３が閉じる方向に移動させられる。これにより、バルブ３は揺動カム１から離れることなく、揺動カム１に追従して動作する。このように、リフト抑制カム５とカムフォロア６とは、バルブ３が揺動カム１から離れないようにバルブリフタ２を付勢しているバルブスプリング４の付勢力を補うように作用する。

図６（ｃ）では、リフト抑制カム５とカムフォロア６との摺動が解除される。しかし、揺動カム１の回転加速度が小さくなり、正の加速度領域の状態となるため、バルブ３が揺動カム１から離れることはない。

図６（ｂ）、図６（ａ）では、揺動カム１とバルブリフタ２との接触位置はベース部１ａとなり、バルブ３のリフトが終了する。

バルブリフトは、バルブ３の開時間が短くなるエンジン高回転数のときほど、充填効率向上のため大きいリフト量が要求され、かつ、このような状況では、バルブに働く慣性力も大きくなるため、バルブ不正運動が発生し易くなる。

しかし、以上の本実施の形態１に係る動弁装置１００によれば、リフト抑制カム５がカムフォロア６に摺動することによって、バルブスプリング４の付勢力を補うことができるため、バルブ３が揺動カム１の揺動運動に追従することができ、バルブ不正運動を抑制することができる。

換言すれば、リフト抑制カム５とカムフォロア６とが摺動する期間を設定することで、バルブ３のリフト量を大きく、かつエンジンの回転数を高くすることができる。したがって、大リフトによる充填効率の向上とエンジン高回転数との両立を達成することができる。

以下に、図７〜図９を参照して本実施の形態１の他の態様について説明する。

まず、図７に示す態様について説明する。図７（ａ）は動弁装置１００の概略を示す正面図、図７（ｂ）は動弁装置１００の概略を示す背面図、図７（ｃ）は図７（ａ）におけるｃ−ｃ断面を示す断面図である。本実施の形態１の動弁装置１００を一気筒における複数のバルブ、例えば二のバルブ３、３´に対して適用する場合には、図７に示すように、バルブ毎に設けられた二の揺動カム１ｃ、１ｄに対して、一のリフト抑制カム５と、このリフト抑制カム５に摺動する一のカムフォロア６とが用いられる。この場合、リフト抑制カム５は、二の揺動カム１ｃ、１ｄの間に配置するのが好ましい。リフト抑制カム５を二の揺動カム１ｃ、１ｄの間に配置することによって、リフト抑制カム５を二の揺動カム１ｃ、１ｄの外側に配置する場合と比較して、二のバルブの傾きを防止することができ、両バルブ３、３´のリフト差の発生を防止することができる。

また、カムフォロア６は、湾曲部６ａと一体に形成された取付部６ｃを有し、この取付部６ｃには図７（ｃ）に示すように、二の円弧状の窪み６ｄ、６ｅが形成されている。カムフォロア６は、窪み６ｄ、６ｅとバルブリフタ２ａ、２ｂとの外周を嵌め合わせ、取付部６ｃにてバルブリフタ２ａ、２ｂの外周を覆うことによってバルブリフタ２ａ、２ｂの双方に取り付けられる。これにより、カムフォロア６はバルブリフタ２ａ、２ｂとともに上下動することが可能となる。なお、図７（ａ）に示すように取付部６ｃに爪１８を設け、その爪１８にてバルブリフタ２ａ、２ｂを把持するようにすれば、カムフォロア６をバルブリフタ２ａ、２ｂにしっかりと固定することができる。

次に、図８に示す態様について説明する。図８に示すように、二の揺動カム１ｃ、１ｄのうち、一方の揺動カム１ｃは、揺動カム駆動機構１０に連結され揺動する他方の揺動カム１ｄに連動して揺動するカムである。リフト抑制カム５を二の揺動カム１ｃ、１ｄの間に配置する場合には、二の揺動カム１ｃ、１ｄの中心位置から揺動カム１ｃ側にオフセットして設けるのが好ましい。このように、リフト抑制カム５を連動して揺動する揺動カム１ｃ側に配置することによって、カムフォロア６の湾曲部６ａと揺動カム駆動機構１０との干渉の恐れがなく、揺動カム駆動機構１０の配置設計が容易となる。また、リフト抑制カム５と揺動カム１ｃとの一体成形も容易となる。

次に、図９に示す態様について説明する。揺動カム１は、図９に示すように、揺動カム１の揺動中心Ｑをバルブ３の軸Ｔから所定距離だけオフセットして配置するのが好ましい。このように揺動カム１を配置することによって、揺動カム１とバルブリフタ２との接点移動長さを長くすることができるため、バルブ３のリフト量を大きくすることができる。バルブ３のリフト量を大きくした場合、バルブ不正運動が発生し易くなるが、本実施の形態１に係る動弁装置１００によれば、このように構成したとしても上述したようにバルブ不正運動を抑制することができる。このように、動弁装置１００は、揺動カム１の揺動中心Ｑをバルブ３の軸Ｔからオフセットした構成において特に効果を発揮する。

（実施の形態２）
次に、図１０を参照して、本発明の実施の形態２に係る内燃機関の動弁装置２００について説明する。図１０は、動弁装置２００の概略を示す図である。

本実施の形態２に係る動弁装置２００の構成は、上述の実施の形態１に係る動弁装置１００と略同様であるため、相違点を中心に以下に説明する。なお、同様の構成には動弁装置１００と同一の符号を付し説明を省略する。

本実施の形態２に係る動弁装置２００と動弁装置１００との相違点は、動弁装置２００が内燃機関の運転状態に応じてバルブ３のリフト量を可変制御する可変動弁機構２０を備える点である。

以下に可変動弁機構２０について説明する。制御軸１３の外周には、制御軸偏心部２１が制御軸１３と固定又は一体成形されている。制御軸偏心部２１の軸心Ｒ１は、制御軸１３の回転中心Ｒ２に対して偏心して設けられている。制御軸偏心部２１の外周には、ロッカーアーム１４が制御軸偏心部２１の軸心Ｒ１を中心として揺動可能に外嵌されている。

制御軸１３の一端には、ギヤ等を介してモータ等のアクチュエータ（図示せず）が設けられている。アクチュエータによって制御軸１３を回転制御すると、ロッカーアーム１４の揺動中心となる制御軸偏心部２１の軸心Ｒ１が制御軸１３の回転中心Ｒ２周りを旋回し、ロッカーアーム１４、第一リンク１５、及び第二リンク１６の姿勢が変化する。そして、揺動カム１の揺動中心Ｙとロッカーアーム１４の回転中心Ｒ１との距離が変化することによって、揺動カム１の揺動特性が変化する。

例えば、エンジン低負荷運転時には、アクチュエータを動作させ、ロッカーアーム１４の回転中心Ｒ１が上方に移動するように制御軸１３を回転させる。これにより、揺動カム１の先端部２２は、図１１（ａ）に示すように第二リンク１６を介して強制的に上方に向かって回動する。これにより、揺動カム１の揺動角度のうちバルブ３を開閉する範囲であるリフト作動角は小さくなる。

また、エンジン高負荷運転時には、アクチュエータを動作させ、ロッカーアーム１４の回転中心Ｒ１が下方に移動するように制御軸１３を回転させる。これにより、揺動カム１の先端部２２は、図１１（ｂ）に示すように第二リンク１６を介して強制的に下方に向かって回動する。これにより、リフト作動角は大きくなる。

このように、アクチュエータを動作させ、ロッカーアーム１４の回転中心Ｒ１を調整することによって、揺動カム１の先端部２２の位置を自由に設定することができるため、揺動カム１の揺動開始位置を変化させることができる。これにより、揺動カム１の揺動角度量が同じであってもリフト作動角を変化させることができるため、バルブのリフト量が変化する。

以上のように、アクチュエータにより制御軸１３及び制御軸偏心部２１の回転角度位相を制御することによって、バルブ３のリフト作動角及びリフト量を連続的に変化させることができる。

なお、制御軸１３の回転角度位相は、位置検出センサ（図示せず）にて検知され、エンジン運転状態に応じて、コントローラ（図示せず）によって最適に制御される。

図１２に、バルブリフト量の可変制御プログラムを示す。図１２は、可変動弁機構２０によって設定されるバルブの最大リフト量とエンジン回転数との関係を示すグラフである。このように、バルブの最大リフト量は、エンジン回転数を引数とする関数によって算出される。図１２に示すように、バルブリフトは、開時間が短いエンジン高回転数のときほど、大きいリフト量が要求される。リフト量が大きい場合ほど、バルブ３に生じる慣性力は大きいため、バルブ不正運動が発生し易くなる。

このため、動弁装置２００では、可変動弁機構２０によって設定されるバルブ３の最大リフト量が所定リフト量以上の場合（図１２の領域ａ）、つまり、バルブ不正運動が発生し易い高リフト運転の場合には、図１３（ａ）に示すようにリフト抑制カム５がカムフォロア６に摺動するように、リフト抑制カム５とカムフォロア６とを配置する。なお、図１３（ａ）、（ｂ）は、それぞれバルブ３のリフト開始から最大リフトまでの変化を時系列順（図中左端の状態がリフト開始時）に示した図である。

また、可変動弁機構２０によって設定されるバルブ３の最大リフト量が所定のリフト量未満である低リフト運転の場合（図１２の領域ｂ）には、バルブ不正運動の発生する可能性は低いため、図１３（ｂ）に示すようにリフト抑制カム５がカムフォロア６に摺動しないようにする。

このように、本実施の形態２の動弁装置２００では、可変動弁機構２０によって設定されるバルブ３の最大リフト量に基づいてリフト抑制カム５をカムフォロア６に摺動させるか否かを決定する。バルブ３の最大リフト量が所定リフト量以上の場合にのみ、リフト抑制カム５がカムフォロア６に摺動するように構成することによって、リフト抑制カム５の最大外径を小さくすることができ、動弁装置２００の構成を簡便にすることができる。

なお、各部クリアランスや部材の剛性等によっては、リフト抑制カム５がカムフォロア６に摺動するか否かの境界である最大リフト量（図１２における所定リフト量）がばらつく可能性がある。そこで、境界値である所定リフト量のばらつきを防止するため、バルブリフト量の可変制御プログラムを図１４に示すように、所定リフト量の前後にヒステリシスを設けるように変更する。具体的には、所定リフト量の前後に、エンジン回転数によらず（Ｎ１〜Ｎ２）最大リフト量が一定の領域を設ける。これにより、リフト抑制カム５がカムフォロア６に摺動する領域（高リフト運転）と摺動しない領域（低リフト運転）との区別を明確にすることができるため、所定リフト量のばらつきに伴う騒音の発生等を防止することができる。

以上の実施の形態２に係る動弁装置２００によれば、可変動弁機構２０を備えるため、バルブリフト量を連続的に変化させることができる。そして、可変動弁機構２０によるバルブ高リフト運転時には、リフト抑制カム５とカムフォロア６とが摺動することによって、バルブ不正運動を抑制することができる。このように、可変動弁機構２０とバルブ不正運動を抑制する機構とを組み合わせることによって、より性能の高いエンジンを得ることができる。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

本発明は、車両に搭載される内燃機関に利用することができる。

（ａ）本発明の実施の形態１に係る動弁装置１００の概略を示す図である。 揺動カム駆動機構１０を示す図である。 揺動カムが一往復揺動運動した場合における揺動カムのカム角度に対するバルブリフトの加速度の変化を示すグラフである。 揺動カムのカム角度に対するバルブリフト量の変化を示すグラフである。 リフト抑制カムの一態様を示す図である。 動弁装置１００の動作を示す図である。 動弁装置１００の他の態様を示す図である。 動弁装置１００の他の態様を示す図である。 動弁装置１００の他の態様を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る動弁装置２００の概略を示す図である。 可変動弁機構による揺動カムの揺動開始位置を示す図である。 可変動弁機構によって設定されるバルブの最大リフト量とエンジン回転数との関係を示すグラフである。 （ａ）高リフト運転時の動弁装置２００の動作を示す図である。（ｂ）低リフト運転時の動弁装置２００の動作を示す図である。 図１２のグラフの他の態様を示すグラフである。

符号の説明

１００，２００ 内燃機関の動弁装置
１ 揺動カム
１ａ ベース部
１ｂ 山部
２ バルブリフタ
３ バルブ
３ａ バルブステム
４ バルブスプリング
５ リフト抑制カム
６ カムフォロア
６ａ カムフォロア湾曲部
６ｂ カムフォロア内面
１０ 揺動カム駆動機構
１１ 駆動軸
１２ 駆動軸偏心部
１３ 制御軸
１４ ロッカーアーム
１５ 第一リンク
１６ 第二リンク
２０ 可変動弁機構
２１ 制御軸偏心部

Claims (16)

1. 揺動カムの揺動運動によってバルブをリフトする内燃機関の動弁装置において、
   前記揺動カムと同期して揺動するリフト抑制カムと、
   前記バルブとともに上下動する受け部材とを備え、
   前記バルブが前記揺動カムの揺動運動に追従するように、前記リフト抑制カムが前記受け部材に摺動することを特徴とする内燃機関の動弁装置。
2. 前記受け部材は、リフト抑制カムの揺動方向に沿って湾曲して配置された湾曲部を有し、
   前記リフト抑制カムは、前記湾曲部の内面に摺動することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の動弁装置。
3. 前記リフト抑制カムは、前記バルブのリフト開始からリフト終了に対応する前記揺動カムの揺動角度うち所定揺動角度の期間、前記受け部材に摺動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の動弁装置。
4. 前記所定揺動角度は、揺動カムがバルブを押圧する押圧力が解除される期間であることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の動弁装置。
5. 揺動カムが往路を揺動中の場合には、前記リフト抑制カムが前記受け部材に当接することによって前記バルブのリフト量が前記揺動カムによるリフト量以上になることを抑制し、
   揺動カムが復路を揺動中の場合には、前記リフト抑制カムが前記受け部材を押圧することによって前記バルブが前記揺動カムの揺動運動に追従することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の動弁装置。
6. 前記バルブに連結され前記揺動カムが接触するバルブリフタと、
   シリンダヘッドと前記バルブリフタとの間に配置され、前記バルブのリフトによって圧縮されるバルブスプリングとを備え、
   前記受け部材は前記バルブリフタに取り付けられ、
   前記リフト抑制カムが前記受け部材に摺動することによって、前記バルブスプリングの付勢力を補うことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の内燃機関の動弁装置。
7. 前記揺動カムと前記リフト抑制カムとが一体に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の内燃機関の動弁装置。
8. 一の気筒に複数のバルブが設けられ、
   前記揺動カムは前記バルブ毎に設けられ、
   前記リフト抑制カムは、前記複数のバルブのうち二のバルブとともに上下動する前記受け部材と摺動し、かつ前記二のバルブに設けられた二の揺動カムの間に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の内燃機関の動弁装置。
9. 前記二の揺動カムの一方は、他方の揺動カムに連動して揺動するカムであり、
   前記リフト抑制カムは、前記二の揺動カムの中心位置から一方の揺動カム側にオフセットして配置されることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の動弁装置。
10. 前記リフト抑制カムの揺動最外径は、前記揺動カムの揺動最外径よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一に記載の内燃機関の動弁装置。
11. 前記揺動カムは、当該揺動カムの揺動軸中心が前記バルブの軸からオフセットして配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一に記載の内燃機関の動弁装置。
12. 内燃機関の運転状態に応じて前記バルブのリフト量を可変制御する可変動弁機構を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一に記載の内燃機関の動弁装置。
13. 前記可変動弁機構によって設定される前記バルブの最大リフト量に基づいて前記リフト抑制カムを前記受け部材に摺動させるか否かを決定することを特徴とする請求項１２に記載の内燃機関の動弁装置。
14. 前記可変動弁機構によって設定される前記バルブの最大リフト量が所定リフト量以上の場合に、前記リフト抑制カムが前記受け部材に摺動することを特徴とする請求項１３に記載の内燃機関の動弁装置。
15. 前記可変動弁機構によって設定される前記バルブの最大リフト量はエンジン回転数を引数とする関数によって算出され、
    前記関数の前記所定リフト量の前後にヒステリシスを設けることを特徴とする請求項１４に記載の内燃機関の動弁装置。
16. 前記可変動弁機構は、
    クランクシャフトに連動して回転する駆動軸と、当該駆動軸の外周に偏心して設けられた駆動軸偏心部と、前記駆動軸と平行して設けられた制御軸と、当該制御軸の外周に揺動可能に外嵌され揺動するロッカーアームと、前記駆動軸偏心部の外周に摺動自在に外嵌され前記ロッカーアームの一端に連係する第一リンクと、前記ロッカーアームの他端と前記揺動カムとを連係する第二リンクとを備え、
    前記揺動カムの揺動中心と前記ロッカーアームの回転中心との距離を変化させることによって、バルブリフト量を連続的に変化させることを特徴とする請求項１２乃至請求項１５のいずれか一に記載の内燃機関の動弁装置。

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