JP5107848B2

JP5107848B2 - エンジンの可変動弁装置

Info

Publication number: JP5107848B2
Application number: JP2008254587A
Authority: JP
Inventors: 輝英山西; 一夫藤原; 大和中溝; 一彦千葉
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: JP2010084626A; CN101713312A; CN101713312B

Description

本発明は、シリンダヘッドに回転自在に支承されるカムシャフトと、該カムシャフトの軸線を中心とする円弧状のベース円部ならびに該ベース円部よりも外側方に突出するようにして前記ベース円部の周方向両端に連なる高位部を有して前記カムシャフトに設けられる排気カムと、該排気カムのベース円部よりも外側方に突出し得るデコンプカムを有して前記カムシャフトに装着されるデコンプ装置と、前記排気カムの高位部に従動して排気弁を開弁駆動するとともに前記ベース円部よりも外側方に前記デコンプカムが突出したときには該デコンプカムに従動して前記排気弁を開弁駆動する弁駆動部材とを備えるエンジンの可変動弁装置に関する。

排気カムのベース円部よりも外側方に突出し得るデコンプカムを有するデコンプ装置が、排気カムに隣接してカムシャフトに装着されるエンジンの可変動弁装置が、特許文献１で既に知られている。

またカムシャフトに、動弁カムとはカムプロフィルを異ならせた別体カムが相対回転不能に装着され、機関弁を開閉駆動する弁駆動部材を動弁カムに従動させる状態と、カムシャフトとともに回転する別体カムに前記弁駆動部材を従動させる状態とを切換えるようにしたエンジンの可変動弁装置が、特許文献２で既に知られている。
特開平９−１７０４１４号公報特開２００７−１４６７４０号公報

上記特許文献１で開示された可変動弁装置では、エンジン回転数が低い状態では排気カムのベース円部からデコンプカムを外側方に突出させて、排気弁を本来閉じるタイミングでわずかに開弁させることによりエンジン始動時の排気圧力を下げて始動を容易とし、エンジン回転数が高くなったときには、デコンプカムを排気カムのベース円部から内方に退避させて排気弁を排気カムのカムプロフィルに対応した特性で開閉駆動するようにしている。

一方、上記特許文献２で開示された可変動弁装置では、動弁カムに弁駆動部材を従動させる状態と、カムシャフトとともに回転する別体カムに弁駆動部材を従動させる状態とを切換えて、エンジンの運転状態に適合した動弁特性を得ることを可能としており、デコンプ装置に加えて、そのような別体カムを用いた動弁特性の切換えを行うようにすれば、、エンジンの運転状態により適合した動弁特性を得ることが可能となるが、その際、デコンプ装置および別体カムの干渉を防止しつつコンパクトに動弁装置を構成することが望まれる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、エンジン始動時の排気圧力を下げて始動を容易とするためのデコンプ装置、ならびに排気カムとはカムプロフィルの異なる別体カムをともに用いて排気弁の動弁特性を多様に変化させることを可能としつつ、コンパクト化を可能としたエンジンの可変動弁装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、シリンダヘッドに回転自在に支承されるカムシャフトと、該カムシャフトの軸線を中心とする円弧状のベース円部ならびに該ベース円部よりも外側方に突出するようにして前記ベース円部の周方向両端に連なる高位部を有して前記カムシャフトに設けられる排気カムと、該排気カムのベース円部よりも外側方に突出し得るデコンプカムを有して前記カムシャフトに装着されるデコンプ装置と、前記排気カムの高位部に従動して排気弁を開弁駆動するとともに前記ベース円部よりも外側方に前記デコンプカムが突出したときには該デコンプカムに従動して前記排気弁を開弁駆動する弁駆動部材とを備えるエンジンの可変動弁装置において、前記排気カムとはカムプロフィルが異なる別体カムが、前記弁駆動部材を前記排気カムに従動させる状態ならびに前記カムシャフトとともに回転する前記別体カムに前記弁駆動部材を従動させる状態を切換えることを可能として、前記排気カムを前記デコンプカムとの間に挟む位置で前記カムシャフトに装着されることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、第１および第２軸受を介して前記シリンダヘッドに回転自在に支承される前記カムシャフトに、前記排気カムと、吸気弁を開閉駆動するための吸気カムとが、第１および第２軸受間に配置されるようにして設けられ、前記デコンプ装置が前記吸気カムおよび前記排気カム間に配置されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成に加えて、前記デコンプ装置が、前記吸気カムおよび前記排気カムに支持されることを特徴とする。

さらに請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、第１および第２軸受を介して前記シリンダヘッドに回転自在に支承される前記カムシャフトに、前記排気カムと、吸気弁を開閉駆動するための吸気カムとが、第１および第２軸受間に配置されるようにして設けられ、燃焼室から排出される排ガスの一部を燃焼室に戻すように前記排気弁を開弁駆動する排ガス再循環用カムである前記別体カムが、前記排気カムおよび前記吸気カム間に配置されることを特徴とする。

なお実施の形態の排気側ロッカアーム３９が本発明の弁駆動部材に対応し、実施の形態の第１ボールベアリング４４が本発明の第１軸受に対応し、実施の形態の第２ボールベアリング４５が本発明の第２軸受に対応する。

請求項１記載の発明によれば、デコンプ装置と、別体カムとが排気カムを両側から挟む位置に配置されるので、デコンプ装置および別体カムをともに用いて排気弁の動弁特性を多様に変化させることを可能としつつ、可変動弁装置をコンパクトに構成することができる。

また請求項２記載の発明によれば、デコンプ装置が吸気カムおよび排気カム間に配置されるので、排気カムおよび吸気カム間のスペースを有効に利用してデコンプ装置を配置し、デコンプ装置の配置によってカムシャフトの軸長が大きくなることを回避することができる。

請求項３記載の発明によれば、デコンプ装置が排気カムおよび吸気カムに支持されるようにして、デコンプ装置を両持ち構造で安定して支持することができる。

さらに請求項４記載の発明によれば、別体カムが吸気カムおよび排気カム間に配置されるので、排気カムおよび吸気カム間のスペースを有効に利用して別体カムを配置し、別体カムの配置によってカムシャフトの軸長が大きくなることを回避することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面を参照しながら説明する。

図１〜図８は本発明の第１の実施の形態を示すものであり、図１はエンジンの要部縦断面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の３矢示部拡大図、図４はデコンプオフ状態での図３の４−４線断面図、図５は吸気弁および排気弁の開弁リフト特性を示す図、図６はデコンプオフ状態での図３の６−６線拡大断面図、図７はデコンプ装置の分解斜視図、図８はデコンプオン状態での図６に対応する断面図である。

先ず図１および図２において、このエンジンのエンジン本体１１は、たとえば自動二輪車に搭載されるものであり、前記エンジン本体１１は、ピストン１５を摺動自在に嵌合せしめるシリンダボア１６を有するシリンダブロック１２と、前記ピストン１５の頂部を臨ませる燃焼室１７を前記シリンダブロック１２との間に形成するようにしてシリンダブロック１２に結合されるシリンダヘッド１３と、該シリンダヘッド１３に前記シリンダブロック１２とは反対側から結合されるヘッドカバー１４と、前記シリンダブロック１２に前記シリンダヘッド１３とは反対側から結合されるクランクケース（図示せず）とを備える。

前記シリンダヘッド１３には、その一側面に開口する吸気ポート１８と、シリンダヘッド１３の他側面に開口する排気ポート１９とが設けられ、前記吸気ポート１８に通じる吸気通路２０を形成する吸気管２１が前記シリンダヘッド１３に接続され、該吸気管２１には燃料噴射弁２２が付設される。

また前記シリンダヘッド１３には、前記吸気ポート１８および前記燃焼室１７間の連通・遮断を切り換える吸気弁２４と、前記排気ポート１９および前記燃焼室１７間の連通・遮断を切換える排気弁２５とが開閉作動可能に配設されており、吸気弁２４および排気弁２５は弁ばね２６，２７で閉弁方向に付勢される。さらに前記シリンダヘッド１３には、前記燃焼室１７に先端を臨ませる点火プラグ２３が取付けられる。

図３を併せて参照して、前記吸気弁２４および前記排気弁２５は、前記シリンダヘッド１３および前記ヘッドカバー１４間に形成される動弁室２８に収容される可変動弁装置２９Ａで開閉駆動されるものであり、この可変動弁装置２９Ａは、前記吸気弁２４および排気弁２５間に配置されるとともに吸気カム３０および排気カム３１が設けられるカムシャフト３２と、排気カム３１とはカムプロフィルを異ならせるとともに前記カムシャフト３２の外周に軸方向に移動可能として相対回転不能に装着される別体カム３３と、前記排気カム３１を前記別体カム３３との間に挟むようにして前記カムシャフト３２に装着されるデコンプ装置３４Ａと、前記カムシャフト３２と平行な軸線を有してシリンダヘッド１４に支持される吸気側および排気側ロッカシャフト３６，３７と、前記吸気カム３０に従動して吸気弁２４を開閉駆動するようにして吸気側ロッカシャフト３６に揺動自在に支承される吸気側ロッカアーム３８と、前記排気カム３１、前記別体カム３３もしくは前記デコンプ装置３４Ａのデコンプカム３５に従動して排気弁２５を開閉駆動するようにして排気側ロッカシャフト３７に揺動自在に支承される排気側ロッカアーム３９とを備える。

前記シリンダヘッド１３には、第１軸受孔４０を有する第１支持部４２と、第１軸受孔４０と同軸である第２軸受孔４１を有する第２支持部４３とが一体に設けられる。前記カムシャフト３２の一端部は、第１軸受孔４０の内周との間に第１軸受である第１ボールベアリング４４を介在させて第１支持部４２で回転可能に支承され、前記カムシャフト３２の他端寄りの部分は第２軸受孔４１を回転自在に貫通するものであり、第２軸受孔４１の内周およびカムシャフト３２間には第２軸受である第２ボールベアリング４５が介装される。而してカムシャフト３２は、第１および第２ボールベアリング４４，４５の内輪に圧入され、前記吸気カム３０および前記排気カム３１は、吸気カム３０を第１ボールベアリング４４側に配置するとともに排気カム３１を第２ボールベアリング４５側に配置するようにして第１および第２ボールベアリング４４，４５間で前記カムシャフト３２に一体に形成され、前記デコンプ装置３４Ａが前記吸気カム３０および前記排気カム３１間に配置され、別体カム３３は排気カム３１を前記デコンプ装置３４Ａのデコンプカム３５との間に挟む位置で前記カムシャフト３２に装着される。

前記カムシャフト３２には、図示しないクランクシャフトからの回転動力が調時伝動機構４７を介して伝達されるものであり、この調時伝動機構４７は、前記カムシャフト３２の第２ボールベアリング４５からの突出端部に固定される被動スプロケット４８と、前記クランクシャフトに固設される駆動スプロケット（図示せず）とに、無端状のカムチェーン５０が巻き掛けられて成り、カムチェーン５０は、シリンダブロック１２、シリンダヘッド１３およびヘッドカバー１４にわたって形成されたチェーン走行通路５１内に走行可能に収納される。

図１に注目して、前記吸気カム３０および前記排気カム３１は、前記カムシャフト３２の軸線を中心とする円弧状のベース円部３０ａ，３１ａと、ベース円部３０ａ，３１ａよりも外側方に突出するようにしてベース円部３０ａ，３１ａの周方向両端間を結ぶ高位部３０ｂ，３１ｂとを有し、高位部３０ｂ，３１ｂの位相をずらせて前記カムシャフト３２に一体に形成される。

前記吸気側ロッカシャフト３６で揺動可能に支承された吸気側ロッカアーム３８の一端部には吸気カム３０に転がり接触するローラ５２が軸支され、該吸気側ロッカアーム３６の他端部には吸気弁２４のステムエンド２４ａに当接するタペットねじ５３が進退位置を調節可能として螺合される。また前記排気側ロッカシャフト３７で揺動可能に支承された排気側ロッカアーム３９の一端部には前記排気カム３１に転がり接触するローラ５４が軸支され、該排気側ロッカアーム３９の他端部には排気弁２５のステムエンド２５ａに当接するタペットねじ５５が進退位置を調節可能として螺合される。

前記ローラ５２，５４の回転軸線に沿う幅は、カムシャフト３２の軸線に沿う方向での前記吸気カム３０および前記排気カム３１の幅よりも大きく設定されており、ローラ５２，５４は、カムシャフト３２の軸線に沿う方向での前記吸気カム３０および前記排気カム３１の中央部に転がり接触する。また前記ローラ５２，５４は、その一部がカムシャフト３２の軸線方向から見て重なるように配置されており、ローラ５２，５４が相互に干渉することがないように、ローラ５２，５４間には所定の間隔があけられており、その間隔に対応した間隔をあけるようにして吸気カム３０および排気カム３１がカムシャフト３２に設けられる。

さらに前記排気側ロッカアーム３９の一端部には、前記別体カム３３を当接させ得る当接部３９ａと、前記デコンプ装置３４Ａのデコンプカム３５を当接させ得る当接部３９ｂとが、前記ローラ５４を相互間に挟むようにして一体に設けられ、両当接部３９ａ，３９ｂの少なくともカムシャフト３２側の端部は、カムシャフト３２の軸線に沿う方向から見て前記ローラ５４の外周と同一もしくは前記外周よりも前記カムシャフト３２側に突出するように形成される。

前記別体カム３３は、前記排気カム３１に近接して排気側ロッカアーム３９の当接部３９ａに当接する作動位置（図３の実線で示す位置）と、前記排気カム３１から離反して前記排気側ロッカアーム３９の当接部３９ａとの当接を回避する非作動位置（図３の鎖線で示す位置）との間で、前記カムシャフト３２の軸線方向に移動することを可能としつつ該カムシャフト３２の軸線まわりの相対回動を不能としてカムシャフト３２の外周に嵌装される。

図４を併せて参照して、前記別体カム３３は、燃焼室１７から排出される排ガスの一部を燃焼室１７に戻すように前記排気弁２５を開弁駆動する排ガス再循環用カムであり、前記カムシャフト３２の軸線を中心とする円弧状のベース円部３３ａと、ベース円部３３ａから外側方に突出する高位部３３ｂとを有し、別体カム３３のベース円部３３ａは、排気カム３１のベース円部３１ａよりも小径に形成される。

また高位部３３ｂは、吸気カム３０における高位部３０ｂの閉弁終期に対応した位相で前記ベース円部３３ａからわずかに突出するものであり、高位部３３ｂの周方向両端は滑らかな曲線を描くようにして前記ベース円部３３ａに連なる。而して別体カム３３が排気側ロッカアーム３９の当接部３９ａに当接する作動位置に移動したときに、排気側ロッカアーム３９は排気カム３１の高位部３１ｂによって排気弁２５を開弁作動せしめるように回動した後に排気カム３１のベース円部３１ａに当接することで閉弁状態を保持するのであるが、吸気弁２４が閉弁作動する際の終期に、図５で示すように、別体カム３３の高位部３３ｂによって排気弁２５をわずかに開弁させるように排気側ロッカアーム３９がわずかに回動する。これにより圧縮行程中に排気弁２５を一時的に開くことが可能となり、排ガスによって混合気の燃焼室１７内での燃焼を活性化させ、ＮＯｘ排出量の低減、エンジン出力の向上および燃費の低減等を図ることができる。

一方、別体カム３３が排気側ロッカアーム３９の当接部３９ａとの接触を回避する位置に移動したときには、排気側ロッカアーム３９は排気カム３１だけで回動駆動され、排気弁２５は排気カム３１のカムプロフィルに対応した作動態様で開閉作動することになる。すなわち排気カム３１のカムプロフィルに対応した排気弁２５の開閉作動態様と、排気カム３１のカムプロフィルに対応して開閉作動しつつ本来閉弁している時期に一時的な開弁状態を得るようにした排気弁２５の作動態様とを、カムシャフト３２の軸線方向に沿う別体カム３３の移動によって切換えることができる。

前記カムシャフト３２および前記被動スプロケット４８には中心孔５７が同軸に設けられており、カムシャフト３２の一端部には、前記中心孔５７の一端部を閉じるボルト５８が同軸に螺合される。また前記中心孔５７には、前記ボルト５８に対向する小径軸部５９Ａａを一端部に同軸に有するロッド５９Ａが軸方向の移動を可能として同軸に挿入され、ロッド５９Ａの他端は前記被動スプロケット４８から突出される。

また別体カム３３が配置される部分で前記カムシャフト３２には、前記中心孔５７の内周面および前記カムシャフト３２の外周面間を結ぶとともに前記カムシャフト３２の軸方向に長く延びるガイド孔６０が設けられる。而してこの実施の形態では、図４で示すように、前記中心孔５７の軸線Ｃに直交する軸線を有する一対のガイド孔６０，６０がカムシャフト３２に設けられており、カムシャフト３２の外周に軸方向の移動を可能として装着される前記別体カム３３および前記ロッド５９Ａが、前記ガイド孔６０…を貫通しつつガイド孔６０…内を前記軸線Ｃに沿う方向に摺動する単一の連結ピン６１で連結される。

これにより、別体カム３３は、カムシャフト３２の軸線まわりの相対回動を不能としつつ、排気カム３１に近接して排気側ロッカアーム３９の当接部３９ａに当接する作動位置と、排気カム３１から離反して排気側ロッカアーム３９の当接部３９ａとの当接を回避する非作動位置との間で前記カムシャフト３２の軸線方向に移動することを可能として、該カムシャフト３２の外周に嵌装されることになる。

前記ロッド５９Ａおよび前記ボルト５８間には、前記ロッド５９Ａの小径軸部５９Ａａを囲繞するコイル状の戻しばね６２が縮設されており、ロッド５９Ａは、前記別体カム３３を非作動位置とする側に前記戻しばね６２で付勢される。

前記ロッド５９Ａは、前記別体カム３３を非作動位置および作動位置間で移動させるようにしてロッド駆動手段６３によって軸方向に駆動されるものであり、このロッド駆動手段６３は、複数のボルト６８，６８…でシリンダヘッド１３の側壁に取付けられるソレノイド６４と、基端部が支軸６６を介して前記シリンダヘッド１３に回動自在に支承されるとともに先端部が前記ロッド５９Ａの他端に当接する回動レバー６７とを備え、前記ソレノイド６４が備える出力軸６５の先端は、前記カムシャフト３２と平行な軸線を有して前ロッド５９Ａとは反対側から前記回動レバー６７に当接する。

このようなロッド駆動手段６３によれば、ソレノイド６４が出力軸６５を突出させる側に作動したときに、回動レバー６７が戻しばね６２のばね力に抗して図２および図４の時計方向に回動し、戻しばね６２のばね力に抗してロッド５９Ａが押し込まれ、別体カム３３が、排気カム３１に近接して排気側ロッカアーム３９の当接部３９ａに当接する作動位置に移動することになり、ソレノイド６４の非作動状態では、別体カム３３が戻しばね６２のばね力によって排気カム３１から離反して排気側ロッカアーム３９の当接部３９ａとの接触を回避する非作動位置に移動することになる。

図６および図７を併せて参照して、デコンプ装置３４Ａは、エンジン始動時の排気圧力を下げて始動を容易とするために、エンジン回転数すなわちカムシャフト３２の回転数が比較的低い状態において排気弁２５を本来閉じるタイミングでわずかに開弁させるものであり、このデコンプ装置３４Ａは、カムシャフト３２と平行な軸線を有するデコンプピン７１Ａを介して吸気カム３０および排気カム３１に回動可能に支承されるデコンプウエイト７２と、エンジン回転数が低い状態では排気カム３１のベース円部３１ａから突出して排気側ロッカアーム３９の当接部３９ｂに当接するもののカムシャフト３２が図６の矢印７３で示す方向に回転するのに伴って発生する遠心力の作用によってデコンプウエイト７２が回動したときには前記排気側ロッカアーム３９の当接部３９ｂに当接することがないようにしてデコンプウエイト７２に連結されるデコンプカム３５とを備え、吸気カム３０および排気カム３１間に配置され、吸気カム３０および排気カム３１に支持される。

デコンプウエイト７２は、カムシャフト３２の略半周を側方から覆うようにして円弧状に形成されるとともに一面の一部をカムシャフト３２の吸気カム３０に摺接させるようにして吸気カム３０および排気カム３１間に配置されており、該デコンプウエイト７２の一端は、前記カムシャフト３２の排気カム３１における高位部３１ｂに対応して配置される。しかもデコンプウエイト７２の一端部の前記排気カム３１側に臨む面には、排気カム３１側に開いた円形の収容凹部７４が設けられ、この収容凹部７４には円筒状の支持ボス７５の一端部が嵌合される。また支持ボス７５の他端には半径方向外方に張り出す鍔部７５ａが支持ボス７５の他端面に面一に連なるようにして一体に設けられ、支持ボス７５の他端が前記カムシャフト３２の排気カム３１における高位部３１ｂに当接される。

前記デコンプピン７１Ａは、吸気カム３０側から該吸気カム３０、デコンプウエイト７２、前記支持ボス７５および前記排気カム３１に挿通されるものであり、吸気カム３０には、前記デコンプピン７１Ａを挿通せしめる第１貫通孔７６が設けられ、前記デコンプウエイト７２の一端部には、前記デコンプピン７１Ａを挿通せしめる第２貫通孔７７が前記収容凹部７４に同軸に連なるようにして設けられ、前記排気カム３１における高位部３１ｂには、前記デコンプピン７１Ａを挿通せしめる有底の挿通孔７８が、前記第１および第２貫通孔７６，７７と同軸にかつ前記吸気カム３０側に開放するようにして設けられる。

而してデコンプピン７１Ａは、吸気カム３０側から該吸気カム３０の第１貫通孔７６、デコンプウエイト７２の第２貫通孔７７、支持ボス７５および排気カム３１の挿通孔７８に挿通され、これによりデコンプウエイト７２の一端部が、吸気カム３０および排気カム３１に両持ち支持されたデコンプピン７１Ａを介して、吸気カム３０および排気カム３１に回動可能に支持されることになる。

しかも前記挿通孔７８の閉塞端に一端部を当接せしめた前記デコンプピン７１Ａの他端には、ワッシャ７９の外周部が当接することでデコンプピン７１Ａの前記第１貫通孔７６、第２貫通孔７７、支持ボス７５および挿通孔７８からの離脱が阻止される。すなわち前記第１ボールベアリング４４および吸気カム３０間の間隔を一定に保持すべく第１ボールベアリング４４の内輪４４ａおよびカムシャフト３２間に内周部が挟持されるワッシャ７９の外周部が吸気カム３０に当接されるのであるが、前記デコンプピン７１Ａの他端に該ワッシャ７９の外周が当接され、デコンプピン７１Ａの軸方向位置を定めるための専用部品を不要とすることができる。

また前記支持ボス７５を囲繞するコイル状のねじりばね８０の一端部が、前記カムシャフト３２に設けられた有底の係合孔８１に係合され、ねじりばね８０の他端部は、前記デコンプウエイト７２の一端部に設けられた係合孔８２に係合される。このねじりばね８０のばね力により、デコンプウエイト７２は、該デコンプウエイト７２の中間部をカムシャフト３２の外周面に近接させる側に付勢される。

前記デコンプカム３５は、排気カム３１のベース円部３１ａに対応する位置で前記デコンプウエイト７２の他端側および前記排気カム３１間に配置されるものであり、前記排気カム３１に植設されたデコンプカム軸８４で回動可能に支承される。而してデコンプカム軸８４は、カムシャフト３２の軸線と平行な軸線を有するものであり、デコンプカム３５はカムシャフト３２の軸線と平行な軸線まわりに回動することを可能としてカムシャフト３２に支持される。

前記デコンプカム３５は、基本的には前記デコンプカム軸８４と同軸の円柱状に形成されるのであるが、該デコンプカム３５の前記排気カム３１側の一部は、デコンプカム３５の軸線と平行な平面部８５を形成するようにして切欠かれる。すなわちデコンプカム３５の排気カム３１側の外周は、デコンプカム軸８４の軸線を中心とする円弧部８６と、該円弧部８６の周方向両端間を結ぶ前記平面部８５とから成るように形成されるものであり、このデコンプカム３５は、図６で示すように前記排気カム３１のベース円部３１ａよりも内方にある前記平面部８５を外方に臨ませたデコンプオフ状態と、図８で示すように前記円弧部８６の一部を前記排気カム３１のベース円部３１ａよりも外方に突出させたデコンプオン状態との間で回動可能である。

而してデコンプカム３５の円弧部８６が前記ベース円部３１ａから外方に突出したときには円弧部８６に排気側ロッカアーム３９の当接部３９ｂが当接することにより、排気側ロッカアーム３９は排気弁２５をわずかに開弁させるように回動することになる。

前記デコンプウエイト７２の他端部にはカムシャフト３２と平行な軸線を有する連結ピン８７が圧入されており、この連結ピン８７のデコンプウエイト７２からの突出部を嵌合せしめるガイド溝８８が、デコンプカム３５の半径方向に沿って延びるようにして該デコンプカム３５のデコンプウエイト７２側の部分に設けられる。而してカムシャフト３２の回転数が比較的大きいことによってデコンプウエイト７２に作用する遠心力が大きく、デコンプウエイト７２が前記ねじりばね８０の付勢力に抗して該デコンプウエイト７２の中間部をカムシャフト３２の外周から離反させるように回動したデコンプオフ状態では、図６で示すように、ガイド溝８８に嵌合した連結ピン８７がデコンプウエイト７２とともに回動し、この状態でデコンプカム３５は、その平面部８５を前記排気カム３１のベース円部３１ａよりも内方で外方に臨ませた回動位置にあり、排気側ロッカアーム３９の当接部３９ｂがデコンプカム３５に当接することはなく、排気側ロッカアーム３９は排気カム３１のカムプロフィルに従って揺動し、排気弁２５も排気カム３１のカムプロフィルに従うタイミングで開閉作動する。またカムシャフト３２の回転数が比較的小さいことによってデコンプウエイト７２に作用する遠心力が小さく、デコンプウエイト７２が前記ねじりばね８０の付勢力によって該デコンプウエイト７２の中間部をカムシャフト３２の外周に近接させるように回動したデコンプオン状態では、図８で示すように、ガイド溝８８に嵌合した連結ピン８７がデコンプカム３５とともに回動し、この状態でデコンプカム３５は、その円弧部８６の一部を前記排気カム３１のベース円部３１ａから外方に突出させた回動位置にあり、排気側ロッカアーム３９の当接部３９ｂがデコンプカム３５の円弧部８６に当接するので、排気側ロッカアーム３９は排気カム３１のベース円部３１ａにローラ５４が接触するタイミングで前記デコンプカム３５によってわずかに揺動し、排気弁２５も排気カム３１のカムプロフィルにかかわらず、閉弁タイミングでわずかに開弁することになる。

しかもデンコンプオン時に、排気弁２５が開弁するタイミングは、図５で示すように、別体カム３３によって排気弁２５が開弁するタイミングの近傍でそのタイミングからわずかにずれた位相に設定される。

次にこの第１の実施の形態の作用について説明すると、排気カム３１とはカムプロフィルを異ならせた別体カム３３が、排気側ロッカアーム３９を排気カム３１に従動させる状態ならびにカムシャフト３２とともに回転する別体カム３３に前記排気側ロッカアーム３９を従動させる状態を切換えることを可能として、排気カム３１をデコンプカム３５との間に挟む位置でカムシャフト３２に装着されるので、デコンプ装置３４Ａおよび別体カム３３をともに用いて排気弁２５の動弁特性を多様に変化させることを可能としつつ、可変動弁装置２９Ａをコンパクトに構成することができる。

また第１および第２ボールベアリング４４，４５を介してシリンダヘッド１３に回転自在に支承される前記カムシャフト３２に、吸気カム３０および排気カム３１が第１および第２ボールベアリング４４，４５間に配置されるようにして設けられ、デコンプ装置３４Ａが吸気カム３０および排気カム３１間に配置されるので、吸気カム３０および排気カム３１間のスペースを有効に利用してデコンプ装置３４Ａを配置し、デコンプ装置３４Ａの配置によってカムシャフト３２の軸長が大きくなることを回避することができる。

しかもデコンプ装置３４Ａが、吸気カム３０および排気カム３１に支持されるので、デコンプ装置３４Ａを両持ち構造で安定して支持することができる。

さらに前記カムシャフト３２には、カムシャフト３２と同軸に延びる中心孔５７と、中心孔５７の内周面およびカムシャフト３２の外周面間を結ぶとともにカムシャフト３２の軸方向に長く延びるガイド孔６０とが設けられ、中心孔５７内に軸方向の移動を可能として同軸に挿入されるロッド５９Ａと、カムシャフト３２の外周に軸方向の移動を可能として装着される別体カム３３とが、ガイド孔６０を貫通する連結ピン６１で連結されており、排気側ロッカアーム３９を排気カム３１に従動させるべく別体カム３３を排気カム３１から離隔せしめる非作動位置と、排気側ロッカアーム３９を別体カム３３に従動させるべく別体カム３３を排気カム３１に近接させる作動位置との間でロッド５９Ａを軸方向に駆動するようにして、ロッド駆動手段６３がロッド５９Ａに連結されるので、ロッド５９Ａをロッド駆動手段６３で軸方向に駆動するようにした簡易な構成で、排気側ロッカアーム３９を排気カム３１に従動させる状態ならびに排気側ロッカアーム３９を別体カム３３に従動させる状態を切り換えることができ、別体カム３３は常時カムシャフト３２とともに回転するので、切換作動時の打音の発生を抑えることができ、またロッド５９Ａがカムシャフト３２内に収容されることでカムシャフト３２の大型化を回避することができる。

また別体カム３３は、燃焼室１７から排出される排ガスの一部を燃焼室１７に戻すように排気弁２５を駆動する排ガス再循環用カムであり、その別体カム３３が、排気カム３１と、第２ボールベアリング４５との間に配置されるので、カムシャフト３２を吸気カム３０および排気カム３１の両側の第１および第２ボールベアリング４４，４５でシリンダヘッドに回転自在に支持することでカムシャフト３２の軸支持を良好としつつ別体カム３２を配置することができる。

図９は本発明の第２の実施の形態を示すものであり、第１実施例の図３に対応した断面図である。

なお第１の実施の形態に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみとし、詳細な説明は省略する。

吸気弁２４および排気弁２５は、シリンダヘッド１３およびヘッドカバー１４間に形成される動弁室２８に収容される可変動弁装置２９Ｂで開閉駆動されるものであり、この可変動弁装置２９Ｂは、前記吸気弁２４および排気弁２５間に配置されるとともに吸気カム３０および排気カム３１が設けられるカムシャフト３２と、排気カム３１とはカムプロフィルを異ならせるとともに前記カムシャフト３２の外周に軸方向に移動可能として相対回転不能に装着される別体カム３３と、前記排気カム３１を前記別体カム３３との間に挟むようにして前記カムシャフト３２に装着されるデコンプ装置３４Ｂと、前記カムシャフト３２と平行な軸線を有してシリンダヘッド１４に支持される吸気側および排気側ロッカシャフト３６，３７と、前記吸気カム３０に従動して吸気弁２４を駆動するようにして吸気側ロッカシャフト３６に揺動自在に支承される吸気側ロッカアーム３８と、前記排気カム３１、前記別体カム３３もしくは前記デコンプ装置３４Ｂが備えるデコンプカム３５に従動して排気弁２５を開閉駆動するようにして排気側ロッカシャフト３７に揺動自在に支承される排気側ロッカアーム３９とを備える。

吸気カム３０および排気カム３１は、吸気カム３０を第１ボールベアリング４４側に配置するとともに排気カム３１を第２ボールベアリング４５側に配置するようにして第１および第２ボールベアリング４４，４５間でカムシャフト３２に一体に形成され、別体カム３３は、吸気カム３０および排気カム３１間で前記カムシャフト３２の外周に嵌装され、前記デコンプ装置３４Ｂは、排気カム３１および第２ボールベアリング４５間でカムシャフト３２に装着される。

前記別体カム３３は、前記排気カム３１に近接して排気側ロッカアーム３９の当接部３９ｂに当接する作動位置（図９の実線で示す位置）と、前記排気カム３１から離反して前記排気側ロッカアーム３９の当接部３９ｂとの当接を回避する非作動位置（図９の鎖線で示す位置）との間で、前記カムシャフト３２の軸線方向に移動することを可能としつつ該カムシャフト３２の軸線まわりの相対回動を不能として、カムシャフト３２の外周に嵌装される。

前記カムシャフト３２の中心孔５７にはボルト５８に対向する小径軸部５９Ｂａを一端部に同軸に有するロッド５９Ｂが軸方向に移動を可能として同軸に挿入され、ロッド５９Ｂおよびボルト５８間には戻しばね６２が縮設され、ロッド５９Ｂの他端には、該ロッド５９Ｂを軸方向に駆動するロッド駆動手段６３が連結される。

カムシャフト３２には中心孔５７の内周面およびカムシャフト３２の外周面間を結ぶとともにカムシャフト３２の軸方向に長く延びるガイド孔６０が設けられ、カムシャフト３２の外周に軸方向の移動を可能として装着される別体カム３３および前記ロッド５９Ｂが、前記ガイド孔６０を貫通する単一の連結ピン６１で連結される。

而して前記ロッド駆動手段６３がその回動レバー６７を戻しばね６２のばね力に抗して図９の時計方向に回動するように作動したときには、別体カム３３が、排気カム３１から離反して非作動位置となり、また回動レバー６７を戻しばね６２のばね力によって図９の反時計方向に回動するように作動したときには、別体カム３３が排気カム３１に近接して排気側ロッカアーム３９の当接部３９ｂに当接する作動位置に移動することになる。

デコンプ装置３４Ｂは、カムシャフト３２と平行な軸線を有するデコンプピン７１Ｂを介して吸気カム３０および排気カム３１に回動可能に支承されるデコンプウエイト７２と、エンジン回転数が低い状態では排気カム３１のベース円部３１ａから突出して排気側ロッカアーム３２の当接部３９ａに当接するもののカムシャフト３２が回転するのに伴って発生する遠心力の作用によってデコンプウエイト７２が回動したときには前記排気側ロッカアーム３９の当接部３９ａに当接することがないようにしてデコンプウエイト７２に連結されるデコンプカム３５とを備え、排気カム３１および第２ボールベアリング４５間に配置され、吸気カム３０および排気カム３１に支持される。

デコンプウエイト７２は、カムシャフト３２の略半周を側方から覆うようにして円弧状に形成されており、第２ボールベアリング４５とは反対側に臨んで前記カムシャフト３２に形成された段部３２ａに一部を摺接させるようにして該段部３２ａおよび前記排気カム３１間に配置されており、該デコンプウエイト７２の一端と、前記カムシャフト３２の排気カム３１における高位部３１ｂとの間には、円筒状の支持ボス７５が介装される。

前記デコンプピン７１Ｂは、吸気カム３０側から該吸気カム３０、前記排気カム３１、前記支持ボス７５および前記デコンプウエイト７２に挿通されるものであり、デコンプピン７１Ｂの軸方向移動は、前記カムシャフト３２の段部３２ａと、第１ボールベアリング４４の内輪４４ａおよびカムシャフト３２間に内周部が挟持されるワッシャ７９の外周部とで阻止される。

また前記支持ボス７５を囲繞するコイル状のねじりばね８０が、デコンプウエイト７２およびカムシャフト３２間に設けられ、デコンプウエイト７２は、該デコンプウエイト７２の中間部をカムシャフト３２の外周面に近接させる側に付勢される。

前記デコンプカム３５は、カムシャフト３２の軸線と平行な軸線を有して排気カム３１に植設されたデコンプカム軸８４で回動可能に支承され、デコンプカム３５はカムシャフト３２の軸線と平行な軸線まわりに回動することを可能としてカムシャフト３２に支持される。

このデコンプ装置３４Ｂでは、第１実施例と同様に、カムシャフト３２の回転数が比較的大きいときのデコンプオフ状態では、デコンプカム３５が排気側ロッカアーム３９の当接部３９ａに当接することはなく、排気側ロッカアーム３９は排気カム３１のカムプロフィルに従って揺動し、排気弁２５も排気カム３１のカムプロフィルに従うタイミングで開閉作動する。またカムシャフト３２の回転数が比較的小さいときのデコンプオン状態では、排気側ロッカアーム３９の当接部３９ａがデコンプカム３５の円弧部８６に当接するので、排気側ロッカアーム３９は排気カム３１のベース円部３１ａにローラ５４が接触するタイミングで前記デコンプカム３５によってわずかに揺動し、排気弁２５も排気カム３１のカムプロフィルにかかわらず、閉弁タイミングでわずかに開弁することになる。

この第２の実施の形態によれば、排ガス再循環用カムである別体カム３３が、排気カム３１および吸気カム３０間に配置されるので、排気カム３１および吸気カム３０間のスペースを有効に利用して別体カム３３を配置し、別体カム３３の配置によってカムシャフト３２の軸長が大きくなることを回避することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、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うことが可能である。

第１の実施の形態を示すものであってエンジンの要部縦断面図である。図１の２−２線断面図である。図２の３矢示部拡大図である。デコンプオフ状態での図３の４−４線断面図である。吸気弁および排気弁の開弁リフト特性を示す図である。デコンプオフ状態での図３の６−６線拡大断面図である。デコンプ装置の分解斜視図である。デコンプオン状態での図６に対応する断面図である。第２の実施の形態を示すものであって図３に対応した断面図である。

符号の説明

１３・・・シリンダヘッド
１７・・・燃焼室
２４・・・吸気弁
２５・・・排気弁
２９Ａ，２９Ｂ・・・可変動弁装置
３２・・・カムシャフト
３０・・・吸気カム
３１・・・排気カム
３１ａ・・・ベース円部
３１ｂ・・・高位部
３３・・・別体カム
３５・・・デコンプカム
３４Ａ，３４Ｂ・・・デコンプ装置
３９・・・弁駆動部材である排気側ロッカアーム
４４・・・第１軸受である第１ボールベアリング
４５・・・第２軸受である第２ボールベアリング

Claims

シリンダヘッド（１３）に回転自在に支承されるカムシャフト（３２）と、該カムシャフト（３２）の軸線を中心とする円弧状のベース円部（３１ａ）ならびに該ベース円部（３１ａ）よりも外側方に突出するようにして前記ベース円部（３１ａ）の周方向両端に連なる高位部（３１ｂ）を有して前記カムシャフト（３２）に設けられる排気カム（３１）と、該排気カム（３１）のベース円部（３１ａ）よりも外側方に突出し得るデコンプカム（３５）を有して前記カムシャフト（３２）に装着されるデコンプ装置（３４Ａ，３４Ｂ）と、前記排気カム（３１）の高位部（３１ｂ）に従動して排気弁（２５）を開弁駆動するとともに前記ベース円部（３１ａ）よりも外側方に前記デコンプカム（３５）が突出したときには該デコンプカム（３５）に従動して前記排気弁（２５）を開弁駆動する弁駆動部材（３９）とを備えるエンジンの可変動弁装置において、前記排気カム（３１）とはカムプロフィルが異なる別体カム（３３）が、前記弁駆動部材（３９）を前記排気カム（３１）に従動させる状態ならびに前記カムシャフト（３２）とともに回転する前記別体カム（３３）に前記弁駆動部材（３９）を従動させる状態を切換えることを可能として、前記排気カム（３１）を前記デコンプカム（３５）との間に挟む位置で前記カムシャフト（３２）に装着されることを特徴とするエンジンの可変動弁装置。
第１および第２軸受（４４，４５）を介して前記シリンダヘッド（１３）に回転自在に支承される前記カムシャフト（３２）に、前記排気カム（３１）と、吸気弁（２４）を開閉駆動するための吸気カム（３０）とが、第１および第２軸受（４４，４５）間に配置されるようにして設けられ、前記デコンプ装置（３４Ａ）が前記吸気カム（３０）および前記排気カム（３１）間に配置されることを特徴とする請求項１記載のエンジンの可変動弁装置。
前記デコンプ装置（３４Ａ）が、前記吸気カム（３０）および前記排気カム（３１）に支持されることを特徴とする請求項２記載のエンジンの可変動弁装置。
第１および第２軸受（４４，４５）を介して前記シリンダヘッド（１３）に回転自在に支承される前記カムシャフト（３２）に、前記排気カム（３１）と、吸気弁（２４）を開閉駆動するための吸気カム（３０）とが、第１および第２軸受（４４，４５）間に配置されるようにして設けられ、燃焼室（１７）から排出される排ガスの一部を燃焼室（１７）に戻すように前記排気弁（２５）を開弁駆動する排ガス再循環用カムである前記別体カム（３３）が、前記排気カム（３１）および前記吸気カム（３０）間に配置されることを特徴とする請求項１記載のエンジンの可変動弁装置。