JP5204080B2 - エンジンの可変動弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、弁ばねで閉弁方向にばね付勢される機関弁に連動、連結されるとともにカム当接部が設けられるカムフォロワが、カムシャフトの軸線に沿う一定の位置に配置され、第１ベース円部ならびに第１ベース円部から外側方に突出する第１カム山部を有する第１カムが、前記カム当接部に当接することを可能として前記カムシャフトに固定され、第２ベース円部ならびに前記カムシャフトの軸方向から見て第１カムの外周面よりも外側方に位置するようにして第２ベース円部から外側方に突出する第２カム山部を有する第２カムが、前記カム当接部への当接を可能として第１カムに近接する作動位置と、前記カム当接部への当接を不能として第１カムから遠ざかる非作動位置との間での軸方向移動を可能とするとともに軸線まわりの相対回転を不能として前記カムシャフトに支承され、前記カムシャフトの軸方向に沿う駆動力を発揮する駆動手段が第２カムに連結されるエンジンの可変動弁装置に関する。

閉弁方向にばね付勢された機関弁にカムフォロワが連動、連結され、カムシャフトの軸線方向で前記カム当接部に対応した位置で第１カムがカムシャフトに固定され、第１カムとは別体である第２カムが、前記カム当接部に当接する位置ならびに前記カム当接部との当接を回避する位置間で移動することを可能としつつ前記カムシャフトに相対回転不能に設けられるようにしたエンジンの可変動弁装置が、特許文献１で知られている。

特開２００９−１８５６３９号公報

ところが、上記特許文献１で開示されたものでは、カムフォロワのカム当接部に当接させるべく第２カムを移動させている途中でカム当接部が第２カムの第１カム側の角部に当接したときに、第２カムを第１カムから離反させる側に向けてカム当接部から第２カムに作用する力に対抗するだけの軸方向駆動力が第２カムに付与されていないときに、第２カムおよび第１カム間の段差をカム当接部が落下して、カム当接部が第１カムに衝撃的に接触することによる打音が生じる可能性があるとともに、第２カムの第１カム側の角部に摩耗が生じる可能性がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、第２カムを第１カム側に近接移動させたときにカム当接部が第１カムに衝撃的に接触することを防止し、打音の発生を抑えるとともに第２カム側の摩耗を抑え得るように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、本発明は、弁ばねで閉弁方向にばね付勢される機関弁に連動、連結されるとともにカム当接部が設けられるカムフォロワが、カムシャフトの軸線に沿う一定の位置に配置され、第１ベース円部ならびに第１ベース円部から外側方に突出する第１カム山部を有する第１カムが、前記カム当接部に当接することを可能として前記カムシャフトに固定され、第２ベース円部ならびに前記カムシャフトの軸方向から見て第１カムの外周面よりも外側方に位置するようにして第２ベース円部から外側方に突出する第２カム山部を有する第２カムが、前記カム当接部への当接を可能として第１カムに近接する作動位置と、前記カム当接部への当接を不能として第１カムから遠ざかる非作動位置との間での軸方向移動を可能とするとともに軸線まわりの相対回転を不能として前記カムシャフトに支承され、前記カムシャフトの軸方向に沿う駆動力を発揮する駆動手段が第２カムに連結されるエンジンの可変動弁装置において、第１ベース円部および第２ベース円部が、カムシャフトの軸線を中心とした同一半径の円弧に沿うように形成され、第２カム山部の第１カム側の側面に、第１カム側に向かうにつれてカムシャフトの半径方向に沿う内方位置となるように傾斜した傾斜面が形成され、その傾斜面の第１カム側の端縁が、第１カムの外周のうち該傾斜面に対応する部分よりもカムシャフトの半径方向内方位置に配置されることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記駆動手段が、第２カムを第１カム側に押す押圧力を発揮するアクチュエータと、該アクチュエータによる押圧力とは反対側に向けて第２カムを付勢する付勢部材とで構成され、第２カムが第１カムに近接移動している途中で前記カム当接部が前記傾斜面に当接したときに、前記弁ばねから前記機関弁および前記カムフォロワのカム当接部を介して第２カムに作用するばね力の軸方向分力ならびに前記付勢部材による付勢力の和が、前記アクチュエータが発揮する押圧力よりも小さくなるように前記傾斜面の傾斜角度が設定されることを第２の特徴とする。

本発明は、第２の特徴の構成に加えて、前記カムシャフトの軸線と、前記傾斜面とがなす角度が１５度〜２５度に設定されることを第３の特徴とする。

本発明は、第１〜第３の特徴の構成のいずれかに加えて、前記傾斜面が、前記カムシャフトの軸線上の一点を頂点とするとともに第２ベース円部の外周面よりも半径方向内方で第２カムの第１カム側端面と交差する仮想円錐面に沿うようにして、第２カムの全周にわたって形成されることを第４の特徴とする。

本発明は、第１〜第４の特徴の構成のいずれかに加えて、前記カム当接部が、前記カムフォロワに軸支されるローラであり、該ローラの少なくとも第２カム側端部外周縁に、前記傾斜面に対応して傾斜した面取り部が形成されることを第５の特徴とする。

さらに本発明は、第１〜第５の特徴の構成のいずれかに加えて、前記機関弁が排気弁であり、第１カムが、エンジンの排気行程で前記排気弁を開弁するための排気カムであり、第２カムが、エンジンの圧縮行程で前記排気弁を一時的に開弁するための排ガス再循環用カムであることを第６の特徴とする。

なお実施の形態の排気弁２５が本発明の機関弁に対応し、実施の形態の排気側第１カム３１が本発明の第１カムに対応し、実施の形態の排気側第２カム３３が本発明の第２カムに対応し、実施の形態の排気側ロッカアーム３９が本発明のカムフォロワに対応し、実施の形態のローラ５６が本発明のカム当接部に対応し、実施の形態のコイルばね６２が本発明の付勢部材に対応し、実施の形態のソレノイド６４が本発明のアクチュエータに対応する。

本発明の第１の特徴によれば、第２カムに設けられた第２カム山部の第１カム側の側面に、第１カム側に向かうにつれてカムシャフトの半径方向に沿う内方位置となるように傾斜した傾斜面が形成されるので、カムフォロワのカム当接部に当接させるべく第２カムを移動させている途中でカム当接部が第２カム山部に当接し、カム当接部から第２カムに作用する力によって第２カムが第１カムから離反する側に移動したとしても、カム当接部は傾斜面に当接しつつ第１カムに当接するように滑るだけであるので、カム当接部の落下による該カム当接部の第１カムへの衝撃的な接触を防止し、打音の発生を抑えることができるとともに、第２カムの摩耗の発生を抑えることができる。その上、第１および第２ベース円部が、カムシャフトの軸線を中心とした同一半径の円弧に沿うように形成されるので、カム当接部が第１および第２ベース円部のいずれかに当接している状態での第２カムの軸方向移動時に打音が生じることはない。しかも前記傾斜面の第１カム側の端縁が、第１カムの外周のうち傾斜面に対応する部分よりもカムシャフトの半径方向内方位置にあるので、カム当接部が傾斜面に当接している状態で第２カムを作動位置から非作動位置に移動させるときに、カム当接部が傾斜面から第１カム側に段差をもって落下することがないようにすることができる。

また本発明の第２の特徴によれば、第２カムが第１カムに近接移動している途中でカム当接部が傾斜面に当接しても第２カムが第１カムから離反する側に戻ることを防止し、カム当接部の当接箇所が傾斜面から第１カム側に移動してしまうことがないようにして、打音の発生を防止することができる。

本発明の第３の特徴によれば、カムシャフトの軸線と、傾斜面とがなす角度を１５度〜２５度に設定することで、第２カムの軸方向幅を極力拡げないようにしつつ、打音の発生を防止することができる。

本発明の第４の特徴によれば、カムシャフトの軸線上の一点を頂点とするとともに第２ベース円部の外周面よりも半径方向内方で第２カムの第１カム側端面と交差する仮想円錐面に沿うように傾斜面が形成されるので、第１および第２ベース円部を同一半径の円弧状に形成しつつ傾斜面の第１カム側の端縁が第１ベース円部よりもカムシャフトの半径方向内方位置にある構造を、傾斜面および第２ベース円部間に段差が生じることがないようにして実現することができる。

本発明の第５の特徴によれば、カム当接部であるローラの少なくとも第２カム側端部外周縁に、第２カムの傾斜面に対応して傾斜した面取り部が形成されるので、ローラが第２カムに点接触することがなく、ローラの第２カムへの接触面圧を小さくして第２カム山部の摩耗を抑えることができる。

さらに本発明の第６の特徴によれば、第１カムを排気カムとし、第２カムを排ガス再循環用カムとすることで、第２カムをカム当接部に当接させる状態では、排ガスによって混合気の燃焼室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。

自動二輪車の側面図である。 図１と同一方向から見たエンジンの要部縦断面図である。 図２の３−３線断面図である。 図３の４矢示部拡大図である。 吸気弁および排気弁の開弁リフト特性を示す図である。 図４の６ー６線断面図である。 図２の７矢視図である。 図７の８−８線断面図である。 図４の９−９線断面図である。 排気側第２カムの斜視図である。 排気側第１および第２カムの一部を拡大して示す断面図である。 実施例２の排気側第２カムの斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。

本発明の実施例１について図１〜図１１を参照しながら説明すると、先ず図１において、この自動二輪車の車体フレームＦには、エンジンＥおよび燃料タンクＴが搭載されるものであり、その前端には、操向ハンドル２が上部に連結されるフロントフォーク１を介して前輪Ｗｆが支持され、車体フレームＦの略中央部には、後輪Ｗｒを支持するスイングアームＳＡが上下揺動可能に枢支連結され、スイングアームＳＡおよび車体フレームＦ間にはリヤクッションＲが設けられる。またエンジンＥの駆動力はチェーン伝動機構４を介して後輪Ｗｒに伝達される。

車体フレームＦは、前記フロントフォーク１を操向可能に支承するヘッドパイプＨと、該ヘッドパイプＨから下方に延びて前記エンジンＥの前方を通るダウンチューブＤＴと、前記ヘッドパイプＨから後下がりに延びてエンジンＥの上方および後方を通って下方に延びるメインフレームＭＦと、そのメインフレームＭＦの中間部に前端が固着されて後方に延びるシートチューブＳＴと、このシートチューブＳＴの中間部およびメインフレームＭＦの後部間を連結するバックチューブＢＴとを備える。前記メインフレームＭＦの後部および前記ダウンチューブＤＴの下部間に、エンジンＥが支持されており、シートチューブＳＴにはタンデム型のシートＳが支持される。

図２および図３において、前記エンジンＥのエンジン本体１０は、クランクケース１１、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を相互に結合して構成され、シリンダブロック１２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を有してクランクケース１１に結合され、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との間に形成するシリンダヘッド１３がシリンダブロック１２に結合され、前記シリンダブロック１２とは反対側から前記シリンダヘッド１３にヘッドカバー１４が結合される。しかもシリンダヘッド１３およびヘッドカバー１４間には、弾性材料から成るガスケット９が介装される。

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４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に収容される動弁機構２９で開閉駆動されるものであり、この動弁機構２９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および排気側第１カム３１が設けられるカムシャフト３２と、排気側第１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排気側第２カム３３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、前記排気側第１カム３１もしくは前記排気側第２カム３３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、シリンダヘッド１３で支持される。

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および前記排気側第１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側第１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、排気側第２カム３３は排気側第１カム３１を前記吸気カム３０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２に注目して、前記吸気カム３０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と、該ベース円部３０ａよりも外側方に突出するようにしてベース円部３０ａの周方向両端間を結ぶカム山部３０ｂとを有し、前記排気側第１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第１ベース円部３１ａと、第１ベース円部３１ａよりも外側方に突出するようにして第１ベース円部３１ａの周方向両端間を結ぶ第１カム山部３１ｂとを有し、前記吸気カム３０および排気側第１カム３１は、前記カム山部３０ｂおよび第１カム山部３１ｂの位相を相互にずらせるようにして前記カムシャフト３２に固着される。

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。

前記排気側ロッカシャフト３７で揺動可能に使用された排気側ロッカアーム３９の一端部には、カム当接部であるローラ５６が、前記排気側第１カム３１および排気側第２カム３３に転がり接触することを可能として軸支され、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５４が進退位置を調節可能として螺合される。而して前記排気側第１カム３１は、前記カムシャフト３２の軸線に沿う方向で前記排気側ロッカアーム３９のローラ５６に対応する位置で前記カムシャフト３２に固定される。

前記排気側第２カム３３は、前記排気側第１カム３１に近接して排気側ロッカアーム３９のローラ５６に当接する作動位置（図３および図４の実線で示す位置）と、前記排気側第１カム３１から遠ざかって前記排気側ロッカアーム３９のローラ５６との当接を回避する非作動位置（図４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、支持される。

前記排気側第２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第２ベース円部３３ａと、前記カムシャフト３２の軸方向から見て排気側第１カム３１の外周面よりも外側方に位置するようにして第２ベース円部３３ａから外側方に突出する第２カム山部３３ｂとを有し、排気側第２カム３３の第２ベース円部３３ａならびに排気側第１カム３１の第１ベース円部３１ａは、前記カムシャフト３２の軸線を中心とした同一半径の円弧に沿うように形成される。

図５を併せて参照して、前記排気側第２カム３３の第２カム山部３３ｂは、吸気カム３０におけるカム山部３０ｂの閉弁終期に対応した位相で第２ベース円部３３ａからわずかに突出するものであり、第２カム山部３３ｂの周方向両端は滑らかな曲線を描くようにして第２ベース円部３３ａに連なる。而して排気側第２カム３３が排気側ロッカアーム３９のローラ５６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は排気側第１カム３１の第１カム山部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側第１カム３１の第１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、排気側第２カム３３の第２カム山部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で排気弁２５を一時的に開弁することが可能となり、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、排気側第２カム３３が排気側ロッカアーム３９のローラ５６との接触を回避する非作動位置に移動したときには、排気側ロッカアーム３９は排気側第１カム３１だけで回動駆動され、排気弁２５は排気側第１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。すなわち排気側第１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、排気側第１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の軸線方向に沿う排気側第２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は、同軸の中心孔５７を有して中空に形成されており、被動スプロケット４８には前記中心孔５７に対応した中心孔４８ａが設けられる。またカムシャフト３２には、前記被動スプロケット４８とは反対側で前記中心孔５７の端部を閉じるボルト５８が同軸に螺合される。

排気側第２カム３３は、カムシャフト３２の軸方向に沿う駆動力を発揮する駆動手段５５に連結されるものであり、この駆動手段５５は、排気側第２カム３３を排気側第１カム３１側に押す押圧力を発揮するアクチュエータであるソレノイド６４と、該ソレノイド７６４による押圧力とは反対側に向けて排気側第２カム３３を付勢する付勢部材であるコイルばね６２とを備える。

前記カムシャフト３２の前記中心孔５７には、前記ボルト５８に対向する小径軸部５９ａを一端部に同軸に有するロッド５９が軸方向の移動を可能として同軸に挿入され、ロッド５９の他端は前記被動スプロケット４８から突出される。

また排気側第２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一対のガイド孔６０，６０が、図６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してカムシャフト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排気側第２カム３３および前記ロッド５９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。

前記ロッド５９および前記ボルト５８間には、前記ロッド５９の小径軸部５９ａを囲繞するコイルばね６２が縮設されており、ロッド５９は、前記排気側第２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。

図７および図８を併せて参照して、前記クランクケース１１、シリンダブロック１２およびシリンダヘッド１３は、クランクケース１１に螺合される複数本たとえば４本の通しボルト６８，６８…で締結され、ヘッドカバー１４は、シリンダヘッド１３との間に弾性材料から成るガスケット９を介在させて、複数本たとえば２本のボルト９０，９０でシリンダヘッド１３に締結されており、各ボルト９０…およびヘッドカバー１４間には弾性部材８９…が介装される。

前記被動スプロケット４８から突出した前記ロッド５９の他端部には、回動レバー６７が連接されるものであり、この回動レバー６７は、前記シリンダヘッド１３および前記ヘッドカバー１４に支持される支軸６６に回動可能に支承される。

前記シリンダヘッド１３には、前記支軸６６の一端部を圧入せしめる有底の圧入孔９１を有する軸支持部９２が一体に設けられ、前記ヘッドカバー１４には、前記支軸６６の他端部を嵌合、支持するための支持孔９３を有する軸支持部９４が、前記シリンダヘッド１３側の軸支持部９２に対応して設けられる。

前記回動レバー６７は、前記支軸６６を貫通せしめて前記シリンダヘッド１３および前記ヘッドカバー１４の軸支持部９２，９４にそれぞれ摺接する一対の基板部６７ａ，６７ｂと、それらの基板部６７ａ，６７ｂ間を連結する連結板部６７ｃと、該連結板部６７ｃの前記シリンダヘッド１３側寄りの部分から前記ロッド５９側に延びるとともに先端部を前記ロッド５９に当接せしめる腕部６７ｄと、前記連結板部６７ｃの前記ヘッドカバー１４寄りの部分からシリンダヘッド１３と反対側に延びるアクチュエータ連結腕部６７ｅとを一体に有する。

ところで、前記ヘッドカバー１４を除くエンジン本体１０に設けられているカムチェーン通路５１に対応して前記ヘッドカバー１４には開口部９５が設けられ、前記回動レバー６７のアクチュエータ連結部６７ｅは前記開口部９５を貫通して動弁室２８から外方に突出する。

一方、前記開口部９５に対応した部分で前記ヘッドカバー１４の外面には、外方に突出した突部１４ａが一体に突設されており、この突部１４ａには、前記開口部９５を中間部に開口させる円形孔９６が、前記支軸６６、前記カムシャフト３２および前記ロッド５９の軸線と平行な平面と直交する軸線を有するようにして設けられる。

前記突部１４ａには、前記円形孔９６の一端を気密に閉じる蓋部材９７が螺合されるとともに、前記ソレノイド６４の取付け板９８が、前記円形孔９６の他端を気密に閉じるようにして一対のボルト９９，９９によって締結される。而してソレノイド６４は、図８で示すように、前記シリンダヘッド１３および前記ヘッドカバー１４の結合方向６９に沿う方向から見て該ソレノイド６４の全体を前記ヘッドカバー１４に重ねるようにして、すなわちヘッドカバー１４からソレノイド６４が外側にはみ出すことがないようにして、ヘッドカバー１４の突部１４ａに取付けられる。また前記突部１４ａの近傍で前記ヘッドカバー１４には、側方に張り出す被締結部１４ｂが一体に設けられており、この被締結部１４ｂはボルト１００によって前記シリンダヘッド１３に締結され、ボルト１００および被締結部１４ｂ間には、前記ボルト９０…およびヘッドカバー１４間に介装される前記弾性部材８９…と同様の弾性部材（図示せず）が介装される。すなわちヘッドカバー１４は、２本のボルト９０…と、ソレノイド６４の近傍に配置される被締結部１４ｂに挿通されるボルト１００とによってシリンダヘッド１３に締結されることになる。

前記ヘッドカバー１４の突部１４ａと、該突部１４ａに設けられる円形孔６６の両端を閉じるようにして前記突部１４ａに固定される蓋部材９７および取付け板９８とは、前記開口部９５を介して前記動弁室２８に通じる調節室１０１を形成する。

前記ソレノイド６４は、前記ロッド５９の軸線と直交して前記支軸６６の軸線を通る平面に平行な軸線を有するとともに軸線方向に移動可能な出力軸６５を有しており、その出力軸６５が前記調節室１０１内に突入され、前記回動レバー６７におけるアクチュエータ連結部６７ｅの先端部が前記調節室１０１内で前記出力軸６５に連接される。

しかも前記アクチュエータ連結部６７ｅの先端部には、前記ソレノイド６４の作動に伴う回動レバー６７の回動量を調節する調節機構１０２が、前記調節室１０１に収容されるようにして設けられる。

前記調節機構１０２は、前記アクチュエータ連結部６７ｅの先端部に固着されるウエルドナット１０３と、該ウエルドナット１０３に螺合されてアクチュエータ連結部６７ｅを貫通するタペットねじ１０４と、該タペットねじ１０４に螺合して前記ウエルドナット１０３に当接、係合される止めナット１０５とで構成されており、前記タペットねじ１０４が前記出力軸６５の先端に当接する。而して前記止めナット１０５を緩めることによってタペットねじ１０４の軸方向進退位置を調節することができ、それにより、ソレノイド６４の作動に応じた前記回動レバー６７の回動量すなわちロッド５９の移動量が調節されることになる。

而して前記ソレノイド６４が通電によって励磁されると出力軸６５の突出量が大きくなり、それによって前記回動レバー６７が回動し、ロッド５９がコイルばね６２のばね力に抗して軸方向に移動することで排気側第２カム３３が排気側第１カム３１に近接した作動位置に移動し、前記ソレノイド６４が非通電状態になると、ロッド５９がコイルばね６２のばね力によって軸方向に移動することで排気側第２カム３３が排気側第１カム３１から遠ざかった非作動位置に移動することになる。

図９および図１０を併せて参照して、排気側第２カム３３における第２カム山部３３ｂの排気側第１カム３１側の側面には、排気側第１カム３１側に向かうにつれてカムシャフト３２の半径方向に沿う内方位置となるように傾斜した傾斜面７１Ａが形成される。なお図９および図１０では、傾斜面７１Ａであることを明確化するために傾斜面７１Ａに斜線を施して図示しているが、これは断面を示すものではない。

しかも排気側第２カム３３が非作動位置から作動位置に移動するべく排気側第１カム３１に近接移動している途中で、排気側ロッカアーム３９のローラ５６が、図１１で示すように前記傾斜面７１Ａに当接したときには、弁ばね２７から排気弁２５および前記排気側ロッカアーム３９の前記ローラ５６を介して排気側第２カム３３に作用するばね力の軸方向分力Ｆ１（図４参照）と、コイルばね６２によるばね力Ｆ２（図４参照）とが非作動位置側に向けて排気側第２カム３３に作用し、ソレノイド６４が発揮する押圧力が作動位置側に向けて排気側第２カム３３に作用するのであるが、前記軸方向分力Ｆ１およびばね力Ｆ２の和が、ソレノイド６３による押圧力よりも小さくなるように傾斜面７１Ａの傾斜角度が設定されるものであり、前記カムシャフト３２の軸線と、前記傾斜面７１Ａとがなす角度αは、５度〜４５度、望ましくは１５度〜２５度に設定される。

ここで前記角度αを小さくすると、前記ローラ５６が傾斜面７１Ａに当接することによって排気側第２カム３３に作用する前記軸方向分力が小さくなって望ましいのであるが、小さくなり過ぎると、カムシャフト３２の軸方向に沿う排気側第２カム３３の幅が大きくなり過ぎるので、前記角度αは５度以上、望ましくは１５度以上に設定される。また前記角度αが大きくなると、前記ローラ５６が傾斜面７１Ａに当接することによって排気側第２カム３３に作用する前記軸方向分力が大きくなってしまうので、前記角度αは４５度以下、望ましくは２５度以下に設定される。

しかも前記傾斜面７１Ａの排気側第１カム３１側の端縁７１Ａａは、排気側第１カム３１の外周のうち前記傾斜面７１Ａに対応する部分よりもカムシャフト３２の半径方向内方位置に配置されるものであり、前記カムシャフト３２の軸線上の一点を頂点とするとともに第２ベース円部３３ａの外周面よりも半径方向内方で排気側第２カム３３の排気側第１カム３１側端面と交差する仮想円錐面７２に沿うようにして、前記傾斜面７１Ａが、排気側第２カム３３の全周にわたって形成される。

また前記排気側ロッカアーム３９に軸支されるローラ５６の少なくとも排気側第２カム３３側端部外周縁、この実施の形態ではローラ５６の軸方向両端部外周縁に、前記傾斜面７１Ａに対応して傾斜した面取り部５６ａ，５６ａが形成される。

次にこの実施例１の作用について説明すると、排気側第１カム３１が、エンジンＥの排気行程で排気弁２５を開弁するための排気カムであり、排気側第２カム３３が、エンジンＥの圧縮行程で排気弁２５を一時的に開弁するための排ガス再循環用カムであるので、排気側第２カム３３をローラ５６に当接させる状態では、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。

しかも排気側第２カム３３に設けられた第２カム山部３３ｂの排気側第１カム３１側の側面に、排気側第１カム３１側に向かうにつれてカムシャフト３２の半径方向に沿う内方位置となるように傾斜した傾斜面７１Ａが形成されるので、排気側ロッカアーム３９のローラ５６に当接させるべく排気側第２カム３３を移動させている途中で前記ローラ５６が第２カム山部３３ｂに当接し、ローラ５６から排気側第２カム３３に作用する力によって排気側第２カム３３が排気側第１カム３１から離反する側に移動したとしても、前記ローラ５６は傾斜面７１Ａに当接しつつ排気側第１カム３１に当接するように滑るだけであるので、ローラ５６の落下によって該ローラ５６が排気側第１カム３１に衝撃的に接触することがなく、打音の発生を抑えるとともに排気側第２カム３３の摩耗を抑えることが可能となる。

また駆動手段５５は、排気側第２カム３３排気側第１カム３１側に押す押圧力を発揮するソレノイド６４と、該ソレノイド６４による押圧力とは反対側に向けて排気側第２カム３３を付し得するコイルばね６２とを備えており、排気側第２カム３３が排気側第１カム３１に近接移動している途中で前記ローラ５６が前記傾斜面７１Ａに当接したときに、弁ばね２７から排気弁２５および排気側ロッカアーム３９のローラ５６を介して排気側第２カム３３に作用するばね力の軸方向分力ならびに前記コイルばね６２による付勢力の和が、前記ソレノイド６４が発揮する押圧力よりも小さくなるように傾斜面７１Ａの傾斜角度が設定されるので、排気側第２カム３３が排気側第１カム３１に近接移動している途中でローラ５６が傾斜面７１Ａに当接しても排気側第２カム３３が排気側第１カム３１から離反する側に戻ることを防止し、ローラ５６の当接箇所が傾斜面７１Ａから排気側第１カム３１側に移動してしまうことがないようにして、打音の発生を防止することができる。

またカムシャフト３２の軸線と、傾斜面７１Ａとがなす角度αを１５度〜２５度に設定することで、排気側第２カム３３の軸方向幅を極力拡げないようにしつつ、打音の発生を防止することができる。

また排気側第１カム３１の第１ベース円部３１および排気側第２カム３３の第２ベース円部３３ａが、カムシャフト３２の軸線を中心とした同一半径の円弧に沿うように形成されるので、ローラ５６が第１および第２ベース円部３１ａ，３３ａのいずれかに当接している状態での排気側第２カム３３の軸方向移動時に打音が生じることはない。

しかも傾斜面７１Ａの排気側第１カム３１側の端縁７１Ａａが、排気側第１カム３１の外周のうち傾斜面７１Ａに対応する部分よりもカムシャフト３２の半径方向内方位置にあるので、ローラ５６が傾斜面７１Ａに当接している状態で排気側第２カム３３を作動位置から非作動位置に移動させるときに、ローラ５６が傾斜面７１Ａから排気側第１カム３１側に段差をもって落下することがないようにすることができる。

またカムシャフト３２の軸線上の一点を頂点とするとともに第２ベース円部３３ａの外周面よりも半径方向内方で排気側第２カム３３の排気側第１カム３１側端面と交差する仮想円錐面７２に沿うように傾斜面７１Ａが形成されるので、第１および第２ベース円部３１ａ，３３ａを同一半径の円弧状に形成しつつ傾斜面７１Ａの排気側第１カム３１側の端縁７１Ａａが第１ベース円部３１ａよりもカムシャフト３２の半径方向内方位置にある構造を、傾斜面７１Ａおよび第２ベース円部３３ａ間に段差が生じることがないようにして実現することができる。

さらにローラ５６の少なくとも排気側第２カム３３側端部外周縁に、排気側第２カム３３の傾斜面７１Ａに対応して傾斜した面取り部５６ａが形成されるので、ローラ５６が排気側第２カム３３に点接触することがなく、ローラ５６の排気側第２カム３３への接触面圧を小さくして第２カム山部３３ｂの摩耗を抑えることができる。

本発明の実施例２について図１２を参照しながら説明するが、実施例１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。

排気側第２カム３３の排気側第１カム３１（実施例１参照）側の側面には、排気側第１カム３１側に向かうにつれてカムシャフト３２（実施例１参照）の半径方向に沿う内方位置となるように傾斜した傾斜面７１Ｂが形成される。この傾斜面７１Ｂは、排気側第２カム３３の外周面を基準としつつ排気側第２カム３３の全周にわたって同一幅となるように形成されるものであり、前記カムシャフト３２の軸線と、前記傾斜面７１Ｂとがなす角度αは、５度〜４５度、望ましくは１５度〜２５度に設定される。

このような実施例２によっても、ローラ５６（実施例１参照）の落下によって該ローラ５６が排気側第１カム３１に衝撃的に接触することがなく、打音の発生を抑えることが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態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。

たとえば上記実施の形態では機関弁を排気弁２５とした場合について説明したが、機関弁を吸気弁２４とした場合にも本発明を適用することができる。

２５・・・・機関弁である排気弁
２７・・・・弁ばね
３１・・・・第１カムである排気側第１カム
３１ａ・・・第１ベース円部
３１ｂ・・・第１カム山部
３２・・・・カムシャフト
３３・・・・第２カムである排気側第２カム
３３ａ・・・第２ベース円部
３３ｂ・・・第２カム山部
３９・・・・カムフォロワである排気側ロッカアーム
５５・・・・駆動手段
５６・・・・カム当接部であるローラ
５６ａ・・・面取り部
６２・・・・付勢部材であるコイルばね
６４・・・・アクチュエータであるソレノイド
７１Ａ，７１Ｂ・・・傾斜面
７２・・・・仮想円錐面
Ｅ・・・・・エンジン

Claims (6)

1. 弁ばね（２７）で閉弁方向にばね付勢される機関弁（２５）に連動、連結されるとともにカム当接部（５６）が設けられるカムフォロワ（３９）が、カムシャフト（３２）の軸線に沿う一定の位置に配置され、第１ベース円部（３１ａ）ならびに第１ベース円部（３１ａ）から外側方に突出する第１カム山部（３１ｂ）を有する第１カム（３１）が、前記カム当接部（５６）に当接することを可能として前記カムシャフト（３２）に固定され、第２ベース円部（３３ａ）ならびに前記カムシャフト（３２）の軸方向から見て第１カム（３１）の外周面よりも外側方に位置するようにして第２ベース円部（３３ａ）から外側方に突出する第２カム山部（３３ｂ）を有する第２カム（３３）が、前記カム当接部（５６）への当接を可能として第１カム（３１）に近接する作動位置と、前記カム当接部（５６）への当接を不能として第１カム（３１）から遠ざかる非作動位置との間での軸方向移動を可能とするとともに軸線まわりの相対回転を不能として前記カムシャフト（３２）に支承され、前記カムシャフト（３２）の軸方向に沿う駆動力を発揮する駆動手段（５５）が第２カム（３３）に連結されるエンジンの可変動弁装置において、
   第１ベース円部（３１ａ）および第２ベース円部（３３ａ）が、カムシャフト（３２）の軸線を中心とした同一半径の円弧に沿うように形成され、
   第２カム山部（３３ｂ）の第１カム（３１）側の側面に、第１カム（３１）側に向かうにつれてカムシャフト（３２）の半径方向に沿う内方位置となるように傾斜した傾斜面（７１Ａ，７１Ｂ）が形成され、
   その傾斜面（７１Ａ，７１Ｂ）の第１カム（３１）側の端縁が、第１カム（３１）の外周のうち該傾斜面（７１Ａ，７１Ｂ）に対応する部分よりもカムシャフト（３２）の半径方向内方位置に配置されることを特徴とするエンジンの可変動弁装置。
2. 前記駆動手段（５５）が、第２カム（３３）を第１カム（３１）側に押す押圧力を発揮するアクチュエータ（６４）と、該アクチュエータ（６４）による押圧力とは反対側に向けて第２カム（３３）を付勢する付勢部材（６２）とを備え、第２カム（３３）が第１カム（３１）に近接移動している途中で前記カム当接部（５６）が前記傾斜面（７１Ａ，７１Ｂ）に当接したときに、前記弁ばね（２７）から前記機関弁（２５）および前記カムフォロワ（３９）のカム当接部（５６）を介して第２カム（３３）に作用するばね力の軸方向分力ならびに前記付勢部材（６２）による付勢力の和が、前記アクチュエータ（６４）が発揮する押圧力よりも小さくなるように前記傾斜面（７１Ａ，７１Ｂ）の傾斜角度が設定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。
3. 前記カムシャフト（３２）の軸線と、前記傾斜面（７１Ａ，７１Ｂ）とがなす角度が１５度〜２５度に設定されることを特徴とする請求項１または２記載のエンジンの可変動弁装置。
4. 前記傾斜面（７１Ａ）が、前記カムシャフト（３２）の軸線上の一点を頂点とするとともに第２ベース円部（３３ａ）の外周面よりも半径方向内方で第２カム（３３）の第１カム（３１）側端面と交差する仮想円錐面（７２）に沿うようにして、第２カム（３３）の全周にわたって形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンの可変動弁装置。
5. 前記カム当接部が、前記カムフォロワ（３９）に軸支されるローラ（５６）であり、該ローラ（５６）の少なくとも第２カム（３３）側端部外周縁に、前記傾斜面（７１Ａ，７１Ｂ）に対応して傾斜した面取り部（５６ａ）が形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンの可変動弁装置。
6. 前記機関弁が排気弁（２５）であり、第１カム（３１）が、エンジン（Ｅ）の排気行程で前記排気弁（２５）を開弁するための排気カムであり、第２カム（３３）が、エンジン（Ｅ）の圧縮行程で前記排気弁（２５）を一時的に開弁するための排ガス再循環用カムであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のエンジンの可変動弁装置。

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