JPH0295710A

JPH0295710A - ４サイクル多気筒エンジンの動弁装置

Info

Publication number: JPH0295710A
Application number: JP24769888A
Authority: JP
Inventors: Chiaki Hirata; 千秋平田
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1988-09-30
Publication date: 1990-04-06
Anticipated expiration: 2012-10-15
Also published as: JP2663556B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は４サイクルエンジンの吸・排気バルブを駆動
する動弁装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に自動車、自動二輪車等の車両に搭載きれる４サイ
クルエンジンでは燃焼室上方に吸・排気バルブが配設さ
れており、動弁装置はこの吸・排気バルブを作動させる
ためのカムシャフトと具えている。そしてこのカムシャ
フトがエンジンの動力により回転すると、カムシャフト
に形成された固有のカムプロフィールを有するカムによ
って吸・排気バルブが所定のタイミングで上下動し混合
気の吸入と燃焼カスの排気とを行う。

なお、上述した従来の動弁装置では、吸・排気バルブの
それぞれは、常に同一のカムプロフィールを有するカム
によって作動されており、このため、エンジンの回転数
に応じて設定される各バルブの開閉タイミング及びカム
の回転により上下動されるバルブのリフト量は変動する
ことなく常に一定て′ある。

一方、自動二輪車等の車両に搭載される上述した４サイ
クルエンジンでは低回転数域から中・高回転数域にかけ
ての広い回転数域内で高い出力、すなわちパワーバンド
の広帯域化を獲得することが要求されている。

ところが上述した従来の動弁装置では、吸・排気バルブ
のそれぞれは、常に同一のカムプロフィールを有するカ
ムによって作動されるので各バルブの開閉タイミング及
びバルブのリフｌ−量は変動することなく常に一定であ
るので、エンジンの出力特性は概ねバルブを作動させる
カムのカムプロフィールにより制限され、特定のエンジ
ン回転数域でピーク値を有する出力特性となり、このた
め、低回転数域から中・高回転数域にかけての広い回転
数域で一層に高い出力を獲得することが出来なかった。

そ、二で、本願出願人は、上述した事情に鑑み、ロンカ
ーシャツＩ・の回動により使用するカムを切替え、これ
により低回転数域から中・高回転数域にかけての広い回
転数域内で出力を向上させるようにした４サイクルエン
ジンのカム切替装置を提案した。

第５図は本願出願人が提案したカム切替装置１を示す要
部概念斜視図である。

なお、このカム切替装置１は１シリンダに対し吸気弁側
と排気弁側にそれぞれ一箇所つつ計二箇所配設されてい
る。

このカム切替装置１はカムブロイールか異なる２種類の
カム２．３が隣接して形成されたカムシャフト４と、こ
のカムシャフト４の下方に配設された第１及び第２のロ
ッカアーム５，６と、この各ロッカアーム５．６の各支
持部５ａ、６ａ内に嵌挿し、かつ図示せぬ軸受部により
回動自在に支承されたロッカシャフト７とから構成され
ている。

このうち前記カムシャフト４に形成されたカム２はカム
リフト量が小さくかつバルブの開閉期間が短く設定され
た、いわゆる低速回転域においてエンジンの出力を向上
させるに好適なカムプロフィールを有するカム（以下低
速回転用カムと言う）であり、一方隣接して形成された
カム３は前記カム２とは対称的に全周に渡って前記カム
２よりもカムリフト量が大きくかつバルブの開閉期間か
長く設定された、いわゆる中・高速回転においてエンジ
ンの出力を向上させるに好適なカムプロフィールを有す
るカム（以下高速回転用カムと言う）である。

なお、前記第１及び第２のロッカアーム５゜６のうち第
１のロッカアーム５はカムシャフト４に形成された低速
回転用カム２の下方に配設され、先ＦＪ５ｂ、５ｃは二
股に分岐して、図示せぬエンジンの燃焼室を開閉するバ
ルブのバルブステム８，９頭部に直接接当するように配
設されている。

また隣接する第２のロンカーアーム６はカムシャフト４
に形成された高速回転用カム３の下方に配設され、先端
６ｂは前記の第１のロッカアーム５の先端上面５ｄと係
合するように配設されている。

一方、上述した第１及び第２のロッカアーム５．６を回
動自在に支承するロンカーシャフト７には、このロッカ
シャフト７の他の部分よりも径が大きく、しかも軸心が
池の部分の軸心から偏心したエキセントリック大径部Ｉ
Ｏが形成されており、このエキセントリック大径部１０
は前記第２のロッカアーム６の支持部６ａ内に嵌挿して
いる。

そして、このエキセントリック大径部１０は前記ロッカ
シャフト７に嵌挿したエキセントリックブツシュ１１と
、このエキセントリックブッシュ１１をロッカシャフト
７に固着させるピン１２とにより構成されている。なお
、第５図の要部＠断乎面図で示す第６Ｉ２Ｉのように、
エキセントリックブツシュ１１とロッカシャフト７とに
は寸法公差が厳密に管理され、しかも前記ピン１２の径
よりも若干径の小さい孔１１ａ、７ａが形成されており
、この孔１１ａ、７ａ内に前記ピン１２を打ち込むこと
によりエキセントリックブツシュ１１と０１カーシヤフ
ト７とが互いに固着される。

される。

なお、第５図で符号１３はそれぞれバルブクリアランス
調整用のネジ部であり、また符号１４はバルブスプリン
グである。

次に上述したカム切替装置１の動作を説明する。

図示せぬサーボモータ及びワイヤー等の回動手段により
、４サイクルエンジンの低回転数域で前記ロッカシャフ
ト７を所定角度回転させ、第５図に示す位置に停止させ
ると、ロッカシャフト７の軸心から最も遠ざかったエキ
セントリックブツシュ１１の表面１１ｂか最下端に位置
するので、前記第２のロッカアーム６の支持部６ａのみ
は前記第１のロンカーアーム５の支持部５ａに対して相
対的に下方へ移動しそこに停止する。

このようなロッカシャフト７の停止位置によると、第２
のロッカアーム６の支持部６ａのみが前記第１のロッカ
アーム５の支持部５ａに対して相対的に下方へ移動する
ので第５図の要部断面側面図で示す第７図のように、カ
ムシャフト４に形成された高速回転用カム３の周面と、
記第２のロッカアーム６との間に隙間ｔが形成されるこ
ととなり、このため高速回転用カム３と第２のロンカー
アーム６との周面との当接は解除され、高速回転用カム
３は空振り状態で回転することとなる。

なお、エキセントリックブツシュ１１の外径及び同心量
は上述した隙間ｔを形成すべく設定されることは言うま
でもない。

一方、第５図に示すロッカシャフト７の停止位置による
と、前記第１のロッカアーム５はバルブスプリング１４
の付勢力によってロッカシャフト７の軸心を中心として
常時上方へ押し上けられているので、前記第１のロッカ
アーム５と低速回転用カム２の周面とは常時当接し、こ
のため第５図に示すロッカシャフト７の停止位置でカム
シャフト４が回転すると、燃焼室を開閉するバルブのバ
ルブステム８，９は前記低速回転用のカム２のカムプロ
フィールに追従して上下動するので、バルブは低速回転
で好適なバルブの開閉タイミング及びバルブのリフト量
を確保しつつ燃焼室を開閉することとなる。

一方、上述した図示せぬサーボモータ等の回転手段によ
り、４サイクルエンジンの中・高速回転数域で前記ロン
カーシャフト７を第５図に示す位置から所定角度回転さ
せ、第５図と同一部分を同一符号で示す第８図の位置に
停止させると、ロッカシャフト７の軸心から最も遠ざか
ったエキセントリックブツシュ１１の表面１１ｂが最上
端に位置するので、前記第２のロッカアーム６の支持部
６ａのみが前記第１のロッカアーム５の支持部５ａと同
等の位置へ上昇しそこに停止する。

なお、カムを切替える際のロッカシャフト７の回転方向
は時計方向でもよいし、あるいは反時計方向のいずれで
もよいことはもちろんである。

このようなロッカシャフト７の停止位置によると、第２
の口Ｖカーアーム６の支持部６ａのみか前記第１のロッ
カアーム５の支持部５ａに対して相対的に上方へ移動す
るので第８図の要部側断面図で示す第９図のように、カ
ムシャフト４に形成された高速回転用カム３の周面と前
記第２のロッカアーム６とが当接することとなる。

一方、第８図に示すカムシャフト４に形成された高遠回
転用カム３の周面と前記第２のロッカアーム６とが当接
すると、当該高速回転用カム３の方が低速回転用のカム
２よりもカムリフト量が大きく確保されるように形成さ
れており、また前記第２のロッカアーム６の先端６ｂが
前記の第１のロッカアーム５の先端上面５ｄと係合する
ように配設されていることから、第８図に示すロッカシ
ャフト７の停止位置でカムシャフト４が回転すると、低
速回転用のカム２は空振り状態で回転するとともに第１
のロッカアーム５は第２のロッカアーム６の先ｆｆ１６
ｂに押されて作動するので、燃焼室を開閉するバルブの
バルブステム８．９は前記高速回転用カム３のカムプロ
フィールに追従して上下動することとなり、このためバ
ルブは高速回転で好適なバルブの開閉タイミング及びバ
ルブのリフト量を確保しつつ燃焼室を開閉することとな
る。

上述したカム切替装置１によると、エンジンの各回転域
に応じてバルブを作動させるカムのカムプロフィールを
高速回転用と低速回転用の２種類のカムの中から選択す
ることが出来るため、各バルブの開閉タイミング及びバ
ルブのリフト１をエンジン回転数域に応じて最適な値に
変動させることが出来、このため低回転数域から中・高
回転数域にかけての広い回転数域内でｔ１サイクルエン
ジンの出力を向上させることか出来る。

ところで、上述したカム切替装置１を４サイクル並列４
気筒エンジンに適用する場合は、第１０図の概念平面図
で示すように、シリンダヘッドの吸・排気側にそれぞれ
一本つづロッカシャフト７を配設するとともに、そこに
前記高速回転用と低速回転用のカム２，３とにより作動
されるカム切替装置１の第１と第２のロッカアーム５．
６を気筒の数に応じた数だけ支承させ、この吸・排気側
に各−本つつ配設されたロッカシャフト７を図示せぬ独
立した駆動手段（例えばサーボモータとワイヤー）によ
ってそれぞれ独立に回動させ、これにより複数のカム切
替装置１の操作を吸・排気側ごとに一時におこなわせる
が考えられる。

一方、並列４気筒エンジンでは通常＃１と＃２シリンダ
間のクランク回転角は】８０°であり、また＃３．＃４
シリンダ間のクランク回転角も１８０°であるので、こ
のため吸・排気側にそれぞれ配設された複数のロッカア
ーム５．６を作動させるために、該ロッカアーム５．６
の上部に配設されたカムシャフト４には、各気筒間のク
ランク回転角度の位相差に応じて各ロッカアームを駆動
する複数個（並列４気筒では一本のカムシャフトに高速
用及び低速用のカムか各４個うづ計８個）のカムがそれ
ぞれ形成されている。これ念、例えば高速回転用カム３
を例にとると第１０図のＡ視による拡大側面図で示す第
１１図のように各気筒のロッカアームの作動時期に対応
し、高速用カム３はそれぞれ１８０°つつ位相をずらし
て同一のカムシャフト４に計４個形成されている。なお
、第１１図で、符号３（＃１）は＃１シリンダに配設さ
れたカム切替装置１のロッカアームを作動させるための
高速用カム３を、３（＃２）は＃２シリンダに配設され
たカム切替装置１のロンカーアームを作動させるための
高速ｒｒ１カム３を、（＃３）は＃３シリンダに配設さ
れたカム切替装置１のロッカアームを作動させるための
高速用カム３を、３（＃４）は＃４シリンダに配設され
たカム切替装置１のロッカアームを作動させるための高
遠用カム３をそれぞれ示している。

ところが、第１１図に示すように１８０６づつ位相をず
らして形成された各カム３（＃１）。

３　（＃２）、　３　（＃３）、　３　（＃４）に対し
所定の中・高回９ｉ：数域でｏ　７カーシヤフト７を回
転させ、そのエギセントリンク大径部１０（第８図）に
より各シリンダごとに配設された複数の第２のロンカー
アーム６を同時に上方へ移動させようとすると、いずれ
かのシリンダに対応する第２のロッカアーム６が高速用
カム３のバルブリフト時におけるカムプロフィールと当
接することが考えられる。このように第２のロッカアー
ム６が高速用カム３のバルブリフト時におけるカムプロ
フィールと当接すると、その際のカムの押圧力により、
ロッカシャフト７の回転動作に大きな負荷を与え、この
ためカム切換え時におけるロンカーシャフト７のスムー
ズな回転を確保することができなくなるばかりでなく、
その際のカムの押圧力により、ロッカアーム６及びロッ
カシャフト７に大きなストレスを与え、極端な場合はロ
ッカアーム６とロッカシャフト７に損傷を与える虞もあ
る。

虞もある。

そこで本願出願人はさらに上述した事情に鑑み、カム切
替装置を装着した４サイクル並列４気筒工ンジンの動弁
装置において、使用するカムを切替える際に、ロッカシ
ャフトに対しストレスを与えることなくその回動を許容
させるようにした動弁装置を提案した。

第１２図は上述した動弁装置を装着した４サイクル並列
４気筒エンジンのシリンダヘッドを示す概念平面図で、
第５図乃至第１１図と同一部分を同一符号で示す。

この４サイクル並列４気筒エンジンのシリンダヘッドで
は、＃１．＃２．＃３．＃４シリンダの吸・排気側には
、ロッカシャフトの回動により、使用するカムの種類を
切替えることが出来るカム切替装置１がシリンダ数に対
応して８カ所配設されている。そしてこのカム切替装置
１を作動させるロッカシャフトは＃１．＃２シリンダの
吸気側に配設された２個のカム切替装置１のみを操作す
る第１のロッカシャフト２１と、＃１．　＃２シリンダ
の排気側に配設された２個のカム切替装置１のみを操作
する第２のロッカシャフト２２と、＃３．＃４シリンダ
の吸気側に配設された２個のカム切替装置１のみを操作
する第３のロッカシャフト２３と、＃３．＃４シリンダ
の排気側に配設された２個のカム切替装置１のみを操作
する第４のロッカシャフト２４とにそれぞれ分離独立し
て配設されている。

従って、第１乃至第４の各ロッカシャフト２１．２２　
２３．２４はそれぞれ独立に回動することかでき、また
独立して第１乃至第４の各ロッカシャフト２１，２２，
２３．２４を回動させると、各シリンダの吸・排気側ご
とに配設されたそれぞれ各２個のカム切替装置１のカム
の切替えが独立して操作されることとなる。

なお、上、述した第１乃至第４の各ロッカシャフト２１
．２２，２３．２４は第５図で示すロッカシャフト７と
同一の機能を果たすことは言うまでもない。

一方、上述した４サイクル並列４気筒エンジンでは＃１
．＃２シリンダは１８０°位相がずれたクランク回転角
を有しており、また＃３．＃４シリンダら同様に互いに
１８０°位相がずれたクランク回転角を有していること
から、例えば第１２図のＢ視で示す拡大側面図で示す第
１３図のように、＃ｉ、＃２シリンダの吸気側上に配設
されるカムシャフト４に形成された、一対の高速回転用
カム３　（＃１　）　、　３　（＃２）を例にとって説
明すると、高速回転用カム３　（＃１）、　３　（＃２
）間には互いのカムプロフィール上で無リフト、即ち双
方のカム３　（＃１）、　３　（＃２）とも第２のロッ
カアーム６に対し無負荷の状態で回転する区間しかある
。

そこで、所定の中・高回転数域で、この区間しを高速回
転用カム３　（＃１）、　３　（＃２）が通過する期間
内に、第１４図で示すように第１のロッカシャフト２１
を回転させ、そのエキセントリック大径部１０により＃
１．＃２シリンダの吸気側に配設された２個の第２のロ
ッカアーム６（第１２図）を同時に上方へ移動させると
、各ロッカアーム６は各高遠回転用カム３（＃１）。

３（＃２）から負荷を受けること無く上昇するので、第
１のロッカシャフト２１はストレスを受けることなく回
転し、このため第１のロッカシャフト２１の回転による
吸気側の一対のカム切替装置１の切替操作がスムーズに
行われることとなる。

なお、上述したカム切替装置１を構成する第２のロッカ
シャフト６に対し、無負荷の状態で一対の高速回転用カ
ム３が回転する区間しか形成されるタイミングは、＃１
．＃２シリンダ側と＃３゜＃４シリンダ側とでは相異な
り、また吸・排気側とでもそれぞれ相異なるが、第１２
図で示すようにカム切替装置１を切換えるロッカシャフ
トをそれぞれ吸・排気側と、さらに＃１．＃２シリンダ
と＃３．＃４シリンダとにそれぞれ分離して配設してい
るので、この分離された第１乃至第４の各ロッカシャフ
ト２１，２２．２３．２４を、タイミングは異なるが対
応するカムシャフトに形成された一対の高速回転用カム
３同士か第２のロッカシャフト６に対し無負荷の状態で
高速用カムが回転する区間りを形成する時期に回転させ
れば、４サイクル並列４気筒エンジンのシリンダヘラド
に配設されたカム切替装置１の切替動作をおこなう第１
乃至第４の各ロッカシャフト２１゜２２．２３．２４の
回転操作か全てスムーズに行われることとなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで上述した動弁装置が有する第１乃至第４の各ロ
ッカシャフト２１，２２，２３．２４を駆動させる具体
的な駆動手段としては、第１乃至第４の各口ｙカーシャ
フト２１，２２，２３゜２４の各端部にそれぞれプーリ
を固着し、この各グーリーに巻回したワイヤーをそれぞ
れ独立した４個のサーボモータにより所定のタイミング
で作動させ、これにより各ロッカシャフト２１２２．２
３．２４を独立に回動させてカムを切替えることが考え
られるが、このようなサーボモータを使用する駆動手段
によると、４個のサーボモータを使用し、かつこのサー
ボモータをそれぞれ電気的に制御する制御装置も必要と
なるので、構成が極めて複雑となるばかりか製造コスト
も大巾に上昇し、さらにこれらの駆動手段を取り付ける
為のスペースをシリンダヘッドに確保しなければならぬ
のでシリンダヘッドの従来形状に対しその形状構造か大
巾に変更する雑点かある。

この発明は上述した事・ｍに鑑み、補遺が簡単で、しか
もシリンダヘッドの構造及び形状を従来に比較して大巾
に変更することなくカム切替装置の駆動手段を配設し得
るようにした４サイクル並列４気筒エンジンの動弁装置
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述した課題を解決するため、この発明の動弁装置では
第１乃至第４の各ロッカシャフトを回動させる駆動手段
を、各ロッカシャフトに形成したとニオンと、先端にラ
ックが形成された４本の油圧プランジャにより構成し、
この駆動手段をシリンダヘッドのカムチェーン室に配設
するとともに、４本の油圧１ランジヤ′を１カ所から供
給された作動油により作動させるようにしている。

〔作用〕

上述した動弁装置によると第１乃至第４の各ロアカーシ
ャフトは各ビニオンに歯合するラックと、このラックを
作動させる油圧１ランジヤからなる駆動手段によって、
それぞれ所定のタイミングで独立に回動される。

〔実施例〕

以下この発明に係わる動弁装置の一実施例を詳述する。

第２図はこの発明に係わる動弁装置を装着した４サイク
ル並列４気筒エンジンのシリンダヘッド３０の概念平面
図で第５図乃至第１４図と同一部分を同一符号で示す。

このこの４サイクル並列４気筒エンジンのシリンダヘッ
ド３０には、その＃１．＃２．＃３゜＃４シリンダの吸
・排気側に、ロッカシャフトの回動により、使用するカ
ムの種類を切替えることが出来るカム切替装置１がシリ
ンダ数に対応して８カ所（吸気Ｉｔ！１４カ所、排気側
４カ所）配設されている。またこのシリンダヘッド３０
には、その中間部にカムチェーン室３１が形成されてお
り、このカムチェーン室３１に臨んで配設された一対の
カムスプロケット３２．３３には図示せぬカムチェーン
か巻回している。なお、このカムスプロケット３２．３
３はそれぞれ吸・排気側に配設された各カムシャフト４
．４の中央部に固着されている。従ってエンジンが始動
すると図示せぬカムチェーンによっスプロケット３２．
３３を介し一対のカムシャフト４．４が回転する。

一方、第２図からカムシャフト４．４を取り除いた状態
を示す第１１２１のように、この４サイクル並列４気筒
エンジンのシリンダヘッド３０には第１２図と同様に＃
１．＃２．＃３．＃４シリンダの吸・排気側に、＃１．
＃２シリンダの吸気側に２カ所配設されたカム切替装置
１のみを操作する第１のロッカシャフト２１と、＃１．
＃２シリンダの排気側に２カ所配設されたカム切替装置
１のみを操作する第２のロッカシャフト２２と、＃３．
＃４シリンダの吸気側に２カ所配設されたカム切替装置
１のみを操作する第３のロッカシャフト２３と、＃３．
＃４シリンダの排気側に２カ所配設されたカム切替装Ｗ
ｌのみを操作する第４のロッカシャフト２４とがそれぞ
れ配設され、それぞれ独立して回動し得るように構成さ
れている。

従って、第１乃至第４の各ロッカシャフト２１．２２，
２３．２４の独立した回動により、各シリンダの吸・排
気側ごとに２カ所づつ配設されたそれぞれのカム切替装
置１が独立して作動することとなる。

一方、上述した第１乃至第４の各ロッカシャフト２１．
２２，２３．２４をそれぞれ独立して回動させる駆動手
段４０はシリンダヘッド３０のカムチェーン室３１中央
に配設されており、この駆動手段４０は第１図の要部拡
大断面図で示す第３図のように、第１乃至第４の各ロッ
カシャフト２１，２２．２３．２４の各カムチェーン室
側端部に一体に形成されたピニオン２１ａ、２２ａ２３
ａ、２４ａと、対応する各ピニオン２１ａ。

２２ａ、２３ａ、２４ａに歯合するラック４１ａ。

４２ａ、４３ａ、４４ａが先端に一体形成された４本の
油圧プランジャ４１，４２，４３．４４とから構成され
ている。なお、これらの各油圧プランジャ４１，４２，
４３．４４は一体構成されたケーシング５０内に収容配
置されている。

一方、前記各油圧プランジャ４１．４２，４３゜４４を
構成する各ピストン４１ｂ、４２ｂ。

４３ｂ、４４ｂに圧力を加える圧力室４５内へは一つの
インレットボート４６（第１図及び第３図）を介し作動
油が供給され、供給された作動油（矢印）は各油圧１ラ
ンジヤ４１，４２，４３．４４の各ピストン４１ｂ、４
２ｂ、４３ｂ、４４ｂを、各油圧プランジャ４１，４２
．４３．４４の先端内に配設されたリターンスプリング
４７の弾発力に抗して同一の圧力で押圧する構成となっ
ている。

また、実施例では作動油はエンジンの各摺動部へ潤滑油
を圧送する図示せぬオイルポンプから供給される潤滑油
を使用し、かつこの潤滑油を図示せぬパイプ手段を使用
して前記インレットボート４６内に供給する。なお、作
動油の供給構成は、例えば第１図に示すシリンダヘッド
３０を覆う図示せぬシリンダヘッドカバーに配設された
図示せぬ潤滑油供給用のオイルパイプを分岐し、分岐し
たオイルパイプの下流端を前記インレットボート４６に
連通させるようにする。なお、オイルポンプは通常エン
ジンの動力により駆動され、その吐出圧力はエンジン回
転数の増大に応じて上昇する。

次に上述した駆動手段４０の作用を説明し、併せて構成
をより詳細に説明する。

４サイクル並列４気筒エンジンの停止中は図示せぬオイ
ルポンプは作動しないので、駆動手段４０の圧力室４５
内には作動油は供給されず、このため各油圧プランジャ
４１，４２，４３．４４の各ピストン４］、ｂ、４２ｂ
、４３ｂ、４４ｂはリターンスプリング４７の付や力で
それぞれ第３図に示す初期位置に停止している。

なお、第３図に示す各油圧プランジャ４１゜４２．４３
．４４の初期位置では、第１図に示す第１乃至第４の各
ロッカシャフト２１，２２２３．２４は、第５図で示す
ようにカム切替装置１の第２のロッカアーム６を第１の
ロッカアーム５に対し相対的に下方へ移動させた位置に
停止している。

そして、エンジンが始動しオイルポンプが駆動されると
、エンジン回転数に応じて第３図に示す駆動手段４０の
圧力室４５内に供給される作動油の圧が上昇するが、所
定の中・高回転数域に至るまではリターンスプリング４
７の付勢力の方が膀り、このため各油圧プランジャ４１
，４２．４３４４の各ラック４１ａ、４２ａ、４３ａ、
４４ａは動かす、従って各ロッカシャフト２１，２２２
３．２４は回転しないので第５図で示すようにカム切替
装置１の第２のロッカアーム６はエキセントリック大径
部１０により上方へ移動して使用するカムを高速回転用
カム３に切り替えることはなく第５図の状態、即ち、低
速回転用カム２によりバルブを作動させる状態に維持さ
れる。

なお、上述したリターンスプリング４７のバネ定数は、
該リターンスプリング４７によるピストンへのけ勢力と
、使用するカムを切換えるべく設定された所定のエンジ
ン回転数（中・高回転数域の所定の回転数）におけるオ
イルポンプから吐出された作動油がピストンへ加える圧
力とほぼ等しくなるように設定する。

一方、エンジンが所定の中・高回転数以上に達すると、
第３図に示す各油圧プランジャ４１゜４２．４３．４４
の各ピストン４１ｂ、４２ｂ。

４３ｂ、４４ｂに加えるオイルポンプの作動油の押圧力
は、前記リターンスプリング４７による各ピストン４１
ｂ、４２ｂ、４３ｂ、４４ｂへの付勢力よりも大きくな
る。このため各油圧プランジャ４１，４２，４３．４４
のラック４１ａ。

４２ａ、４３ａは、使用するカムを低速回転用カム２か
ら高速回転用カム３へ切換えるべくそれぞれ第３図の矢
印で示す方向に移動し、各ピニオン２１ａ、２２ａ、２
３ａ、２４ａを介し第１乃至第４の各ロッカシャフト２
１，２２，２３゜２４をそれぞれ回転させようとする。

ところが、その回転をさせるタイミングが、第１１図に
示す高速回転用カム３のカムリフト時にあたると、高速
回転用カム３のカムプロフィールが第２のロッカアーム
６に加える負荷よりその回転が規制されるので、そのた
め低速回転用カム２から高速回転用カム３へのカムの切
替えは出来なくなる。しかし、カムシャフト４がその位
置から更に回転し、第１３図で示すようにカムシャフト
４に形成された一対の高速回転用カム３同士が第２のロ
ッカシャフト６に対し無負荷の状態で回転する区間りに
至ると、一対の高速回転用カム３による第２のロッカア
ーム６への負荷が無くなるのでロッカシャフトの回転規
制か解除され、このため第４図に示アように上述する一
対の高速回転用カム３同士が区間りに至った順に、対応
する各ロッカシャフトを回転させようとする油圧プラン
ジャ（第４図ではロッカシャフト２１を回転させる油圧
プランジャ４１のラック４１）のラックのみがリターン
スプリング４７の付勢力に抗して矢印方向へ移動し、ロ
ッカシャフトを回転させて使用するカムをスムーズに切
替える。そして同様の動作によって作動タイミングは異
なるか一対の高速回転用カム３同士が区間りに至った順
に次々と油圧プランジャのラックは対応するロッカシャ
フトを回転させ使用されるカムを低速回転用カム２から
高速回転用カム３にそれぞれ独立してスムーズに切替え
る。

一方、エンジン回転数が所定の中・高回転数以下の回転
数からから所定の中・高回転数以下の回転数に下降する
と、オイルポンプから吐出される作動油の各ピストン４
１ｂ、４２ｂ、４３ｂ。

４４ｂに加える押圧力は、前記リターンスプリング４７
による各ピストン４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ４４ｂへのけ
勢力よりも小さくなるので、このため各油圧１ランジヤ
４１，４２，４３．４４の各ラック４１ａ、４２ａ、４
３ａは、前記リターンスプリング４７のけ勢力により後
退し第３図に示す初期位置に復帰する。その復帰の際、
各ラック４１ａ、４２ａ、４３ａは各ピニオン２１ａ。

２２ａ、２３ａ、２４ａを介し第１乃至第４の各ロッカ
シャフト２１，２２．２３．２４をそれぞれ回転させ、
第５図に示すように第２のロッカアーム６を第１のロッ
カアーム５に対し相対的に下方へ移動させるので、使用
するカムが高速回転用カム３から低速回転用カム２に切
り替わることとなる。なお、使用するカムか高速回転用
カム３から低速回転用カム２に切り替える際は、高速回
転用カム３による各ラック４１ａ、４２ａ。

４３ａの後退方向に対し負荷は加わらないのでその切替
え操作は常にスムーズに行われることとなる。〔発明の
効果〕以上説明したように、この発明の動弁装置によると＃１
．＃２シリンタと＃３．＃４シリンタの各板・排気側ご
とに配設されたカム切替え用の４本の各ロッカシャフト
を作動させる駆動手段を、各ロッカシャフトの端部に形
成したピニオンと、この各ピニオンに歯合するラックか
形成された油圧１ランジヤとにより構成したため、サー
ボモータ及びワイヤとからなる駆動手段に比較して構造
及び形状か極めてコンパクトとなり、このため従来の４
サイクル並列４気筒エンジンのシリンダヘッド形状に大
幅な変更を加えることなくカム切替装置の駆動手段を装
着させることか出来る。

また駆動手段はピニオンとラックとにより構成されてい
るので構造が極めて簡単であり、またサーボモータ及び
ワイヤとからなる駆動手段にくらべ組立て及び保守点検
時における調整作業も極めて簡単となる。

また、駆動手段がシリンダヘッド内のいわゆるウェット
サイドに配設されているため、オイルのにじみ及び各部
に付着するゴミ等による作動トラブルを可及的に減少さ
せることも出来る。

さらに、駆動手段を従来デッドスペースとして取り汲わ
れていたカムチェーン室に配設したので、シリンダヘッ
ド内に特別に駆動手段を配設するためのスペースを確保
する必要がなく、このため従来のシリンダヘッドに特別
な加工を施すことなく駆動手段を配設することも出来る
。

さらに、独立して作動する駆動手段の各油圧プランジャ
へは１カ所から油圧を加える構成なので油圧を加えるパ
イプの引き回し構造が極めて簡単で、従来の潤滑油供給
構造に大１ゴな変更を加えることな〈実施することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本願発明の動弁装置を装着した４サ
イクル並列４気筒エンジンのシリンダヘッドを示す概念
平面図、第３図及び第４図は本願発明に係わる駆動手段
を示す概念拡大断面図、第５図はこの発明の動弁装置に
適用されるカム切替装置の概念斜視図、第６図は第５図
の要部破断平面図、第７図は第５図の要部（１１１１！
ＩＩ面図、第８図はカム切替装置の動作を示す概念斜視
図、第９図は第８図の要部側断面図、第１０図は４サイ
クル並列４気筒エンジンのシリンダヘッドの概念平面図
、第１１図は第１０図のＡ視による概念拡大側面図、第
１２図は４本のロッカシャフトを装着した４サイクル並
列４気筒エンジンのシリンダへｙドの概念平面図、第１
３図及び第１４図は第１ｚ図のＢ視による概念拡大側面
図である。１・・・カム切替装置、２・・・低速回転用カム、３・
・・高速回転用カム、４・・・カムシャフト、５．６・
・・ロッカアーム、２１・・・第１のロッカシャフト、
２２・・・第２のロンカーシャフト、２３・・・第３の
ロッカシャフト、２４・・・第４のロッカシャフト、２
１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ・・・ピニオン、・１０
・・・駆動手段、４１．４２，４３．４４・・・油圧プ
ランジャ、４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４　ａ　＝−ラ
ンク、４６・・・インレットボート。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）４サイクル並列４気筒エンジンのシリンダヘッド
吸・排気側に、それぞれロッカシャフトの回動によりロ
ッカアームを駆動するカムを切替えるカム切替装置を配
設し、かつカム切替え用の前記ロッカシャフトを＃１、
＃２シリンダと＃３、＃４シリンダの各吸・排気側ごと
に４本に分割して配設するようにした４サイクル並列４
気筒エンジンの動弁装置において、前記４本の各ロッカシャフトは、各ロッカシャフトの端
部に形成された４個のピニオンと、該ピニオンに歯合す
るラックが形成された油圧プランジャを４本有する駆動
手段により所定のタイミングでそれぞれ独立に回動され
ることを特徴とする４サイクル並列４気筒エンジンの動
弁装置。
（２）請求項（１）記載の動弁装置において、前記４サ
イクル並列４気筒エンジンのシリンダヘッドはカムチェ
ーン室を有しており、前記駆動手段は前記カムチェーン
室に配設されていることを特徴とする４サイクル並列４
気筒エンジンの動弁装置。
（３）請求項（１）記載の動弁装置において、前記駆動
手段の４本の油圧プランジャは１カ所から供給される作
動油によりそれぞれ独立して作動することを特徴とする
４サイクル並列４気筒エンジンの動弁装置。