JPH0633717A

JPH0633717A - 可変バルブタイミング機構付き動弁系構造

Info

Publication number: JPH0633717A
Application number: JP4189762A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Murata; 真一村田; Masahiko Kubo; 雅彦久保
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1992-07-16
Filing date: 1992-07-16
Publication date: 1994-02-08

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、可変バルブタイミング機構付き動
弁系構造に関し、制作性や小型化や剛性を考慮しなが
ら、振動や騒音の低減及びメンテナンスフリー化を実現
できるようにすることを目的とする。【構成】エンジンにそなえられた吸気弁又は排気弁２
と、低速用カム１２と、高速用カム１３と、低速用カム
１２によって駆動されうるメインロッカアーム１４と、
高速用カム１３によって駆動されるサブロッカアーム１
５と、サブロッカアーム１５をメインロッカアーム１４
に対する連係状態を切り換えうるモード切換手段とをそ
なえ、弁２へ当接しメインロッカアーム１４に対して枢
着されたスイングアーム８０と、メインロッカアーム１
４とスイングアーム８０との相対位相を調整する液圧式
ラッシュアジャスタ８１とが設けられ、スイングアーム
８０及び液圧式ラッシュアジャスタ８１をメインロッカ
アーム１４と上記サブロッカアーム１５との間に配設す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンにそなえられ
た吸気弁や排気弁等をクランクシャフトの回転に対応し
て開閉駆動する動弁系に関し、特に、上記弁のバルブタ
イミングを低速用と高速用とで切り換えうる、可変バル
ブタイミング機構付き動弁系構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車社会の成熟とともにエンジンに
対する要求は益々高度化，多様化の傾向を強め、エンジ
ン性能に加えて、振動や騒音の低減，メンテナンスフリ
ー化が進められている。

【０００３】例えばエンジン性能の向上のために、自動
車等に用いられるＯＨＣ（オーバーヘッドカムシャフ
ト）式エンジンにおいて、吸気バルブや排気バルブを開
閉する動弁系を操作してこれらの吸排バルブの開閉タイ
ミングを変更するようにした装置が開発されている。こ
のような装置（即ち、可変バルブタイミング機構）で
は、例えばカムシャフトに高速用カムと低速用カムとを
装備して、これらの高速用カムと低速用カムとのうちの
いずれかを選択して使用することで、運転状態に対応し
た吸排バルブの開閉タイミングを得られるようになって
いる。

【０００４】なお、高速用カムは、高速運転に対応した
開閉タイミングをえることのできるカムプロフィルをそ
なえ、低速用カムは、低速運転に対応した開閉タイミン
グを得ることのできるカムプロフィルをそなえている。
このような高速用カムと低速用カムとの選択機構とし
て、ロッカアーム式カム装置では、ロッカアームを相互
に連結したり、連結を解除したりすることにより、高速
用カムによりバルブを駆動したり、低速用カムによりバ
ルブを駆動したりして、運転状態に対応した吸排バルブ
の開閉タイミングを得ることが行なわれている。

【０００５】ところで、一般に、ロッカアームとバルブ
とのクリアランス調整を行なうために、ロッカアームの
バルブ当接部にアジャストスクリュー（タペットねじ）
を設けている。しかし、このアジャストスクリューの場
合、アジャストスクリューとバルブのステム端部との間
に隙間が生じる可能性があり、隙間があると、ロッカア
ームの揺動によるバルブ駆動時に、アジャストスクリュ
ーがバルブステム端部に当接して打撃音を生じることが
あった。特に、可変バルブタイミング機構付きの動弁系
では、ロッカアームとバルブとのクリアランス調整が適
切になされていないと、ロッカアーム同士を相互に連結
しようとする際に、所要の動作が阻害されたりして、バ
ルブタイミングの調整が円滑に行なえなくなるというお
それもある。

【０００６】これを回避するには、常に、ロッカアーム
とバルブとのクリアランスを管理して、アジャストスク
リューの端部等の磨耗に応じてアジャストスクリューの
螺合状態を調整しなくてはならなかった。そこで、可変
バルブタイミング機構付きの動弁系において、振動や騒
音の低減，メンテナンスフリー化を進めようと、特開昭
６１−８１５１０号公報にて開示された動弁装置が提案
された。この動弁装置では、ロッカアームのバルブ当接
部に、アジャストスクリューに代えて、ハイドロリック
ラッシュアジャスタ（以下、ＨＬＡと略す。）を組み込
んで、ロッカアームとバルブとのクリアランスを自動調
整できるようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の特開
昭６１−８１５１０号公報にて開示された動弁装置で
は、ＨＬＡがロッカアームのバルブ当接部に配置されて
いるので、動弁系のバルブ側換算重量が大きくなって、
バルブの動特性の低下を招いて、設計通りにはバルブが
作動しないおそれがある。

【０００８】このため、特にエンジンの高回転時の出力
と耐久性に課題が生じる。また、ロッカアームのバルブ
当接部はロッカアームの揺動中心から離れているので、
この当接部に配置されたＨＬＡもロッカアームの揺動中
心から離れており以下の不具合がある。つまり、特にエ
ンジンの高回転時に、ＨＬＡがロッカアームの揺動によ
る加速度と遠心力とを受けて、ＨＬＡに内蔵されたチェ
ックバルブボールが暴れ易くなるので、ＨＬＡ内の高圧
室のオイルが流出してバルブリフトロスが拡大するよう
になり、エンジンの出力と耐久性についての課題が益々
重大になる。

【０００９】そこで、ロッカアームとは別個に、ロッカ
アームに対して位相調整できるアーム（スイングアー
ム）を設けて、このスイングアームをバルブに当接こせ
るとともにロッカアームとスイングアームとの間に相互
の位相を自動調整しうるＨＬＡを介設することを考え
た。この場合、動弁系の部材が増加するので、各部の配
置等により、以下のような課題が生じる。

【００１０】低速用カムと高速用カムとの距離が近く
なるように配置されると、これらのカムをカムシャフト
とともに鋳造する場合、型抜けが悪化する。低速用カムと高速用カムとの距離が近くなるように配
置されると、低速用カムを研磨する時に、低速用カムよ
りも突出している高速用カムに砥石が干渉するおそれが
ある。

【００１１】例えば２バルブタイプの場合などでは、
動弁系の全幅が増加して、設計自由度が小さくなるおそ
れがある。高速運転時には、高速カムのリフトが、高速用のロッ
カアーム（サブロッカアーム）からピストン（プランジ
ャ）を介して、ロッカシャフトに伝わり、低速用のロッ
カアーム（メインロッカアーム）からスイングアームを
通じてバルブへ伝達される。この動力伝達時、ロッカシ
ャフトに捩じれが生じて、動弁系全体剛性の低下の要因
になる。

【００１２】本発明はこのような課題に鑑みて提案され
たもので、制作性がよく小型化でき且つ十分な剛性を確
保しながら、振動や騒音の低減及びメンテナンスフリー
化を確実に実現できるようにした、可変バルブタイミン
グ機構付き動弁系構造を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の可変
バルブタイミング機構付き動弁系構造は、エンジンにそ
なえられた吸気弁又は排気弁と、低速時バルブタイミン
グ用のカムプロフィルをそなえ該エンジンのクランクシ
ャフトの回転に対応して回動する低速用カムと、高速時
バルブタイミング用のカムプロフィルをそなえ該クラン
クシャフトの回転に対応して回動する高速用カムと、該
低速用カムに当接して該低速用カムによって駆動されう
るメインロッカアームと、該高速用カムに当接して該高
速用カムによって駆動されるサブロッカアームと、該サ
ブロッカアームを該メインロッカアームに連係させない
非連係モードと連係させる連係モードとを切り換えうる
モード切換手段とをそなえ、上記弁に当接して該弁を駆
動する弁当接部をそなえるとともに上記メインロッカア
ームに対して相対位相を可変に枢着されたスイングアー
ムが設けられるとともに、上記メインロッカアームと該
スイングアームとの相対位相を調整する液圧式ラッシュ
アジャスタが設けられて、上記のスイングアーム及び液
圧式ラッシュアジャスタが上記メインロッカアームと上
記サブロッカアームとの間に配設されていることを特徴
としている。

【００１４】

【作用】上述の本発明の可変バルブタイミング機構付き
動弁系構造では、エンジンのクランクシャフトの回転に
対応して低速用カム及び高速用カムが回転し、これらの
低速用カム及び高速用カムに連動してメインロッカアー
ムが作動する。そして、このメインロッカアームがスイ
ングアームを揺動させて、このスイングアームを通じ
て、上記吸気弁又は排気弁が開閉駆動される。

【００１５】この時、モード切換手段を通じてサブロッ
カアームが該メインロッカアームに連係しない非連係モ
ードに設定されると、メインロッカアームは、低速用カ
ムのカムプロフィルに応じて運動して、スイングアーム
により、上記吸気弁又は排気弁が低速時バルブタイミン
グで開閉駆動される。一方、モード切換手段を通じてサ
ブロッカアームが該メインロッカアームに連係する連係
モードに設定されると、メインロッカアームはサブロッ
カアームと一体に運動するようになる。

【００１６】これにより、メインロッカアームは、サブ
ロッカアームを通じて、高速用カムのカムプロフィルに
応じて運動して、スイングアームにより、上記吸気弁又
は排気弁が高速時バルブタイミングで開閉駆動される。
この時、メインロッカアームとスイングアームとの間に
介装された液圧式ラッシュアジャスタが、スイングアー
ムとメインロッカアームとの相対位相を自動的に調整し
て、低速用カムとメインロッカアームとの相対位相，高
速用カムとサブロッカアームとの相対位相及びスイング
アームとメインロッカアームとの相対位相が適性に保持
されて、スイングアームと弁とのクリアランスも適性に
保持されるようになる。

【００１７】また、上記のスイングアーム及び液圧式ラ
ッシュアジャスタが上記メインロッカアームと上記サブ
ロッカアームとの間に配設されているので、低速用カム
と高速用カムとを離隔させることができる。そして、弁
の駆動時における軸径の実質的な剛性が高められる。

【００１８】

【実施例】以下、図面により、本発明の実施例について
説明すると、図１〜１３は本発明の第１実施例としての
可変バルブタイミング機構付き動弁系構造を示すもの
で、図１はその要部構成を示す模式的な斜視図、図２は
その模式的な断面図（図１のＡ−Ａ矢視断面図）、図３
はその液圧式ラッシュアジャスタの装着状態を示す断面
図（図２のＢ−Ｂ矢視断面図）、図４はそのモード切換
手段の装着状態を示す断面図（図２のＣ−Ｃ矢視断面
図）、図５はその変形例の要部構成を示す模式的な斜視
図、図６はその変形例を示す模式的な断面図（図５のＡ
−Ａ矢視断面図）、図７はその変形例の液圧式ラッシュ
アジャスタの装着状態を示す断面図（図６のＢ−Ｂ矢視
断面図）、図８はその変形例のモード切換手段の装着状
態を示す断面図（図６のＣ−Ｃ矢視断面図）、図９はそ
の液圧式ラッシュアジャスタを示す模式的な縦断面図、
図１０はそのカムプロフィルを示す図、図１１は第１実
施例の構造の利点を示す図、図１２はその変形例の構造
の利点を示す図、図１３はその他の変形例を示す模式的
な断面図であり、図１４〜２１は本発明の第２実施例と
しての可変バルブタイミング機構付き動弁系構造を示す
もので、図１４はその要部構成を示す模式的な側面図、
図１５はその模式的な平面図、図１６はそのモード切換
手段の装着状態を示す模式的な断面図（図１４のＡ−Ａ
矢視断面図）、図１７はその液圧式ラッシュアジャスタ
の装着状態を示す断面図（図１６のＢ−Ｂ矢視断面
図）、図１８はそのサブロッカアームを示す断面図（図
１５のＣ−Ｃ矢視断面図）、図１９はその変形例の要部
構成を示す模式的な側面図、図２０はその変形例のモー
ド切換手段の装着状態を示す模式的な断面図（図１６に
対応する断面図）、図２１はその変形例のサブロッカア
ームを示す断面図（図１８に対応する断面図）である。

【００１９】まず、第１実施例について説明すると、こ
の実施例の動弁系には、図１に示すように、吸気弁又は
排気弁（以後、単に弁という）が１つだけそなえられて
おり、この弁２を開閉駆動すべく、動弁系が構成され
る。この動弁系は、エンジンのクランクシャフトの回転
に対応して回動するカム１２，１３と、これらのカム１
２，１３によって駆動されるロッカアーム１４，１５と
をそなえている。

【００２０】カム１２，１３は、いずれもエンジンのク
ランクシャフトの回転に連動して回転するカムシャフト
１１に設けられており、このうちカム１２は、低速時バ
ルブタイミング用のカムプロフィルをそなえた低速用カ
ムであり、カム１３は、高速時バルブタイミング用のカ
ムプロフィルをそなえた高速用カムであり、互いに同一
のベース円径を有している。なお、低速用カム１２及び
高速用カム１３のカムプロフィルは、図１０に示すよう
になっており、高速用カム１３のカムプロフィル３ｂ
が、低速用カム１２のカムプロフィル３ａを包含するよ
うに設定されている。

【００２１】ロッカアーム１４，１５は、いずれもロー
ラ付きロッカアームであり、ロッカアーム１４は、メイ
ンロッカアームであり、スイングアーム８０を介して、
弁２に当接して、この弁２の開閉駆動を行なう。また、
ロッカアーム１５は、メインロッカアーム１４を介して
弁２に当接して、この弁２の開閉駆動を行なう。メイン
ロッカアーム１４は、図２に示すように、ロッカシャフ
ト１６を一体に設けられている。このロッカシャフト１
６はエンジンのシリンダヘッド１等に設けられた軸受部
１Ａに枢支されており、メインロッカアーム１４は、ロ
ッカシャフト１６を中心に旋回できるようになってい
る。

【００２２】メインロッカアーム１４の中間部には、図
１，２に示すように、低速用カム１２に当接しうる低速
用ローラ１８がそなえられている。この低速用ローラ１
８は、メインロッカアーム１４の中間部に軸支された軸
１８Ａにローラベアリング１８Ｂを介して滑らかに回動
しうるように枢支されている。つまり、軸１８Ａは、ス
イングアームシャフトを兼ねている。

【００２３】スイングアーム８０は、メインロッカアー
ム１４に対して揺動可能に枢着されている。ここでは、
低速用ローラ１８の軸１８Ａに、スイングアーム８０の
中間部が枢着されている。このスイングアーム８０の一
端には、弁２のステム６端部に当接する弁当接部８０Ｃ
が設けられている。また、このスイングアーム８０の他
端には、このスイングアーム８０とメインロッカアーム
１４との相対位相を調整できるように液圧式ラッシュア
ジャスタ（ハイドロリックラッシュアジャスタ，略して
ＨＬＡ）８１が介装されている。

【００２４】そして、ＨＬＡ８１の軸心線とスイングア
ーム８０の揺動軸心（スイングアームシャフト１８Ａの
軸心）との距離ａが、スイングアーム８０の揺動軸心と
弁２の軸心線との距離ｂよりも大きくなるように（つま
り、ａ＞ｂになるように）その距離関係が設定されてい
る。また、ＨＬＡ８１は、図９に示すように、ボディ８
１Ａ内にプランジャ８１Ｂを内蔵されている。プランジ
ャ８１Ｂとボディ８１Ａとの間には高圧室８１Ｇが形成
されており、この高圧室８１Ｇの内部には、プランジャ
８１Ｂをボディ８１Ａから離隔する方向に付勢するスプ
リング８１Ｊが介装されている。

【００２５】プランジャ８１Ｂの先端側には、プランジ
ャキャップ８１Ｄが当接されており、ボディ８１Ａの下
端からプランジャキャップ８１Ｄの先端までを結ぶＨＬ
Ａ８１の軸長が、スプリング８１Ｊの付勢力により拡大
しうるようになっている。なお、プランジャキャップ８
１Ｄは、プランジャキャップリテーナ８１Ｅに保持され
てボディ８１Ａから抜けないようにそなえられている。

【００２６】また、プランジャ８１Ｂの内部には、リザ
ーブ室８１Ｆが形成されており、このリザーブ室８１Ｆ
には、図２に示す油路（作動液体供給路）１６Ｃを通じ
て、作動液体としての作動油を供給されるようになって
いる。また、このリザーブ室８１Ｆの下部（プランジャ
８１Ｂの基端）には、高圧室８１Ｇに通じる孔８１Ｌが
穿設されている。

【００２７】さらに、この孔８１Ｌを閉塞するように、
チェックバルブ機構８１Ｃがそなえられている。このチ
ェックバルブ機構８１Ｃには、チェックバルブリテーナ
８１Ｉの内部に、チェックバルブボール８１Ｈをそなえ
て構成されている。このチェックバルブボール８１Ｈ
は、孔８１Ｌを閉塞すべく、チェックバルブスプリング
８１Ｋにより孔８１Ｌへ当接されている。

【００２８】このチェックバルブ機構８１Ｃでは、リザ
ーブ室８１Ｆに作動油が供給されて圧力が上がると、チ
ェックバルブボール８１Ｈがチェックバルブスプリング
８１Ｋに抗して駆動されて、孔８１Ｌが開通し、高圧室
８１Ｇに作動油が供給され保持されるようになってい
る。したがって、ＨＬＡ８１の軸長が、スプリング８１
Ｊの付勢力により拡大すると、リザーブ室８１Ｆの作動
油圧力が上がって、チェックバルブ機構８１Ｃを通じて
高圧室８１Ｇに作動油が供給され高圧室８１Ｇ内の油圧
が保持されるようになっている。

【００２９】このようなＨＬＡ８１は、クリアランス調
整しようとする２部材間の一方の部材に、ボディ８１Ａ
側を埋設固定してプランジャキャップ８１Ｄ側を可動と
するか、プランジャキャップ８１Ｄ側を埋設固定してボ
ディ８１Ａ側を可動とするかのいずれかにより配設され
て、可動であるプランジャキャップ８１Ｄの先端部又は
ボディ８１Ａの基端部等を他方の部材に当接させるよう
に設置される。

【００３０】この実施例の動弁系では、ＨＬＡ８１は、
メインロッカアーム１４の揺動軸側基部１４Ｂに、ボデ
ィ８１Ａ側を埋設固定してプランジャキャップ８１Ｄ側
を可動とするように設置されている。そして、揺動軸側
基部１４Ｂは、メインロッカアーム１４の本体部分とサ
ブロッカアーム１５との間に挟まれるように位置してお
り両側のロッカアーム１４，１５よりもやや窪んだ部分
にＨＬＡ８１の装備穴が形成されている。ＨＬＡ８１
は、このような揺動軸側基部１４Ｂの装備穴に、上向き
（キャップ８１Ｄを上にした向き）に装着されている。

【００３１】そして、ここでは、プランジャキャップ８
１Ｄ側には、カバー８１Ｍがメインロッカアーム１４に
可動に設置されている。そして、プランジャキャップ８
１Ｄはこのカバー８１Ｍを介してスイングアーム８０の
下面に当接している。また、このＨＬＡ８１に油圧を供
給するための油路１６Ｃは、ロッカシャフト１６の軸心
部分に形成されている。

【００３２】したがって、スイングアーム８０とメイン
ロッカアーム１４との相対位相が変化して、対応する部
分のクリアランスが拡大すると、スプリング８１Ｊの付
勢力によりプランジャキャップ８１Ｄ及びカバー８１Ｍ
が外方（図３中、上方）へ突出してＨＬＡ８１の軸長が
拡大しながら、上記のスイングアーム８０とメインロッ
カアーム１４と弁２とのクリアランス、ひいては、スイ
ングアーム８０を介したメインロッカアーム１４と弁２
とのバルブクリアランスを調整するようになっている。

【００３３】このとき、チェックバルブ機構８１Ｃを通
じて高圧室８１Ｇ内の油圧が保持され、クリアランス調
整後にも、スイングアーム８０とメインロッカアーム１
４との間が所定の押圧力状態に保持され、バルブクリア
ランス状態が安定して維持されるようになっている。一
方、サブロッカアーム１５は、図２，４に示すように、
その筒状基部１５Ｂにおいて、ロッカシャフト１６（つ
まり、メインロッカアーム１４）に対して回転できるよ
うに軸支されており、その揺動端部１５Ａに、高速用カ
ム１３に当接しうる高速用ローラ１９をそなえている。
この高速用ローラ１９も、サブロッカアーム１５の揺動
端部１５Ａに軸支された軸１９Ａにローラベアリング１
９Ｂを介して滑らかに回動しうるように枢支されてい
る。

【００３４】このサブロッカアーム１５とロッカシャフ
ト１６との間には、サブロッカアーム１５がロッカシャ
フト１６に対して回転自在であってメインロッカアーム
１４と連係動作しないモード（非連係モード）と、サブ
ロッカアーム１５がロッカシャフト１６と一体回転して
メインロッカアーム１４と連係動作するモード（連係モ
ード）とを切り換えうるモード切換手段として、油圧ピ
ストン機構１７が設けられている。

【００３５】このモード切換手段としての油圧ピストン
機構１７は、図２，４に示すように、ロッカシャフト１
６に形成されたピストン室内に、ロッカシャフト１６の
直径方向に可動に配設されたピストン１７Ａをそなえて
いる。このピストン１７Ａの一端（図４中の下側端部、
この端部を基端部という）側の軸心部には凹面が形成さ
れており、この凹面とサブロッカアーム１５の筒状基部
１５Ｂの内周面との間に、油圧室１７Ｇが形成されてい
る。

【００３６】さらに、ピストン１７Ａの基端部の外周に
は、鍔状部１７Ｈが形成され、ピストン室の内壁には段
部１７Ｉが設けられており、これらの鍔状部１７Ｈと段
部１７Ｉとの間に、スプリング１７Ｂが圧縮状態で介装
されている。したがって、このピストン１７Ａは、スプ
リング１７Ｂにより基端部側へ付勢されている。また、
サブロッカアーム１５の筒状基部１５Ｂの所要の位置に
は、このピストン１７Ａの他端（図４中の上側端部であ
り、以下、この端部を先端部という）が進入しうる穴１
７Ｃが形成されている。

【００３７】そして、上記の油圧室１７Ｇへは、ロッカ
シャフト１６の軸心部分に形成された油路１６Ａから作
動油が導かれるようになっており、油圧室１７Ｇへ作動
油が供給されると、スプリング１７Ｂの付勢力に抗して
ピストン１７Ａがその先端部側へ駆動されて、ピストン
１７Ａの先端部が穴１７Ｃに嵌入するようになってい
る。一方、油圧室１７Ｇへの作動油供給が絶たれると、
スプリング１７Ｂの付勢力によってピストン１７Ａが基
端部側へ駆動されて、ピストン１７Ａの先端部が穴１７
Ｃから脱するようになっている。

【００３８】つまり、油圧室１７Ｇへ作動油が供給され
ると、ピストン１７Ａの先端部の穴１７Ｃへの嵌入によ
り、サブロッカアーム１５がロッカシャフト１６と一体
回転してメインロッカアーム１４と連係動作するモード
（連係モード）となり、油圧室１７Ｇへの作動油供給が
絶たれると、ピストン１７Ａの先端部の穴１７Ｃからの
離脱により、サブロッカアーム１５がロッカシャフト１
６に対して回転自在であってメインロッカアーム１４と
連係動作しないモード（非連係モード）となるように設
定されている。

【００３９】なお、油圧室１７Ｇ内の奥部には、チェッ
クボール１７Ｊがそなえられており、油圧室１７Ｇ内の
油圧が保持されるようになっている。また、ロッカシャ
フト１６及びサブロッカアーム１５の筒状基部１５Ｂに
は、油圧室１７Ｇへの作動油の一部を外部に漏出させて
作動油圧を所定範囲内に調整しうる油孔１７Ｄが設けら
れている。

【００４０】また、上述の油圧室１７Ｇへの作動油の供
給は、図示しない作動油供給系を通じて行なわれるよう
になっている。この作動油供給系は、エンジン等によっ
て駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプで加圧され
た作動油を所要の油圧に調整する調圧手段と、この調圧
手段で調圧された作動油を上記の油路１６Ａを通じて油
圧室１７Ｇへ供給する供給状態と供給しない供給停止状
態とを切り換えうる切換弁とをそなえている。そして、
切換弁を例えばソレノイドバルブで構成して、図示しな
いコントローラによって、この切換弁を電子制御できる
ように構成することが考えられる。これにより、エンジ
ン回転数等に応じて切換弁を制御しながら、上述のサブ
ロッカアーム１５の連係モードと非連係モードとを適切
に切り換えることができる。

【００４１】ところで、図２に示すように、弁２のバル
ブステム６上端にはスプリングリテーナ５が設けられ、
シリンダヘッド１側にはスプリングリテーナ７が設けら
れており、これらのスプリングリテーナ５，７の間に、
バルブスプリング４が介装されている。これにより、弁
３は閉鎖方向つまりバルブステム６の上端側へ付勢され
ている。したがって、メインロッカアーム１４も、この
バルブスプリング４を通じてカム１２側へ付勢されてお
り、バルブスプリング４の付勢力がメインロッカアーム
１４の揺動時の復帰力として作用するようになってい
る。

【００４２】これに対して、サブロッカアーム１５は、
連係モード時にはメインロッカアーム１４と一体化して
バルブスプリング４の付勢力を受けるが、非連係モード
時には、これを受けないので、カム１３側へ付勢する手
段を設けて、サブロッカアーム１５を、カム１３に追従
できるようにする必要がある。そこで、サブロッカアー
ム１５には、ロストモーション機構２０が設けられてい
る。

【００４３】このロストモーション機構２０は、図４に
示すように、シリンダヘッド１等に設けられたロストモ
ーションホルダ（図示略）と、このロストモーションホ
ルダ１Ｂに固定されたアウタケース２０Ａと、このアウ
タケース２０Ａ内に進退自在で且つアウタケース２０Ａ
から離脱しないように設けられたインナケース２０Ｂ
と、これらのアウタケース２０Ａとインナケース２０Ｂ
との間に介装されたスプリング２０Ｃと、インナケース
２０Ｂの端部に形成された当接部２０Ｄとからなってい
る。そして、この当接部２０Ｄに、サブロッカアーム１
５に設けられたレバー部１５Ｃが当接しており、ロスト
モーション機構２０のスプリング２０Ｃの付勢力によっ
て、サブロッカアーム１５がカム１３側に押し付けられ
て、カム１３に応じて所定の動きを行なうようになって
いる。

【００４４】なお、ロストモーションスプリング２０Ｃ
のバネ力は、高速用セカンダリロッカアーム１５にはた
らく慣性力に対抗できるように設定されている。ところ
で、メインロッカアーム１４の弁２とのバルブクリアラ
ンスは、ＨＬＡ８１によって自動調整されるが、連係モ
ード時に、メインロッカアーム１４がサブロッカアーム
１５と一体に運動する際のバルブクリアランスは、非連
係モード時のものとは異なるので、何らかの手段で連係
モード時（即ち、高速時）のバルブクリアランスを調整
できるようにしたい。なお、ここで考えているバルブク
リアランスの調整とは、主として組み付け時の初期調整
のことである。

【００４５】そこで、この動弁系構造では、高速用ロー
ラ１９として外径の異なるものを複数種用意しておき、
連係モード時にメインロッカアーム１４のバルブクリア
ランスが適切になるように、適切な外径のものを選択し
て、サブロッカアーム１５に高速用ローラ１９を組み付
けるようにしている。また、この動弁系では、低速用ロ
ーラ１８が高速用ローラ１９よりも軽量な材料で形成さ
れている。つまり、高速用ローラ１９が一般的な鉄系の
金属材料等で形成されるのに対して、低速用ローラ１８
は、セラミック等の軽量で且つ所要の耐磨耗性を有する
材料で形成されている。

【００４６】本発明の第１実施例としての可変バルブタ
イミング機構付き動弁系構造は、上述のように構成され
ているので、エンジンの低速回転時には、油圧室１７Ｇ
内の作動油圧を排除して、ピストン１７Ａを穴１７Ｃ内
から離脱させる。これにより、サブロッカアーム１５が
ロッカシャフト１６に対して回転自在であってメインロ
ッカアーム１４と連係動作しないモード（非連係モー
ド）となる。そして、メインロッカアーム１４は、低速
用カム１２に当接して駆動される低速用ローラ１８を通
じて、低速用カム１２の低速時バルブタイミング用のカ
ムプロフィルに応じて駆動され、スイングアーム８０を
介して弁２が駆動される。

【００４７】この結果、弁２は、低速回転時に適したバ
ルブタイミングで駆動されて、エンジンが効率よく作動
する。一方、エンジンが高速回転になると、図示しない
油圧供給系を通じて、油圧室１７Ｇ内に作動油圧を供給
して、ピストン１７Ａを穴１７Ｃ内に嵌入させる。これ
により、サブロッカアーム１５がロッカシャフト１６と
一体になってメインロッカアーム１４と連係動作するモ
ード（連係モード）となる。そして、メインロッカアー
ム１４は、高速用カム１３に当接して駆動される高速用
ローラ１９及びサブロッカアーム１５を通じて、高速用
カム１３の高速時バルブタイミング用のカムプロフィル
に応じて駆動され、スイングアーム８０を介して弁２が
駆動される。

【００４８】この結果、弁２は、高速回転時に適したバ
ルブタイミングで駆動されて、エンジンが効率よく作動
する。そして、本動弁系の作動時には、メインロッカア
ーム１４とスイングアーム８０との間に介装されたＨＬ
Ａ８１が、スイングアーム８０とメインロッカアーム１
４との相対位相を自動的に調整するので、スイングアー
ム８０とメインロッカアーム１４との相対位相が適性に
保持されて、スイングアーム８０を介してメインロッカ
アーム１４と弁２とのクリアランスが、特別にメンテナ
ンスを要することなく、常に適性に保持されるようにな
る。このため、動弁系に生じやすい振動や騒音が低減さ
れるとともに、可変バルブタイミング機構の信頼性が向
上する効果がある。

【００４９】また、この実施例では、ＨＬＡ８１がメイ
ンロッカアーム１４の揺動中心上に配設されているの
で、動弁系のバルブ側換算重量の増加が抑えられて、弁
２の動特性が向上し、特にエンジンの高速運転時にも、
弁２が適切に作動するようになって、特に高速性能を中
心としてエンジンの出力性能を向上させることができ
る。

【００５０】さらに、ＨＬＡ８１がメインロッカアーム
１４の揺動中心上に配設されていることで、ＨＬＡ８１
のチェックバルブボール８１Ｈに加わる加速度及び遠心
力が抑えられて、ＨＬＡ８１が適切に作動する。このた
め、可変バルブタイミング機構が適切に作動できるよう
になり、エンジンの総合性能（出力及や燃費等を含む性
能）を向上させることができる。

【００５１】また、スイングアーム８０とＨＬＡ８１と
の間にはたらく力をＰ１とし、スイングアーム８０と弁
２との間にはたらく力をＰ２として、ＨＬＡ８１の軸心
線とスイングアーム８０の揺動軸心との距離ａと、スイ
ングアーム８０の揺動軸心と弁２の軸心線との距離ｂと
に基づいて、スイングアーム８０におけるモーメントを
考えると、Ｐ１・ａ＝Ｐ２・ｂの関係が成り立つ。

【００５２】ところで、この構造では、ＨＬＡ８１の軸
心線とスイングアーム８０の揺動軸心との距離ａが、ス
イングアーム８０の揺動軸心と弁２の軸心線との距離ｂ
よりも大きく（つまり、ｂ＜ａ）設定されているので、
ｂ／ａ＜１となり、上式を変形して、ｂ／ａ＝Ｐ１／Ｐ
２より、Ｐ１／Ｐ２＜１、即ち、Ｐ１＜Ｐ２となる。つ
まり、ＨＬＡ８１にはたらく力Ｐ１は弁２にはたらく力
Ｐ２よりも、小さくなる。

【００５３】このため、ＨＬＡ８１を弁２の位置に設け
る場合よりも、ＨＬＡ８１の負担を軽減でき、ＨＬＡ８
１を小容量の小型のものに設定できる。この結果、動弁
系の重量を削減でき、動弁系の高速性能の向上や、ひい
ては、エンジン全体の重量を低減することができる。当
然ながら、ＨＬＡ８１の軸心線とスイングアーム８０の
揺動軸心との距離ａと、スイングアーム８０の揺動軸心
と弁２の軸心線との距離ｂとのてこ比の設定は、ｂ／ａ
＜１の条件のもとに自由に行なえ、手持ちのＨＬＡ８１
の能力に合わせて、このてこ比（ｂ／ａ）を設定するこ
ともできる。

【００５４】また、高速運転時には、高速カム１３のリ
フトは、サブロッカアーム１５からピストン（プランジ
ャ）１７Ａを介して、ロッカシャフト１６に伝わり、さ
らにメインロッカアーム１４からスイングアーム８０を
通じて弁２へ伝達される。この時、サブロッカアーム１
５の揺動をメインロッカアーム１４に伝達するロッカシ
ャフト１６には捩じれが生じて、動弁系全体剛性の低下
の要因になる。

【００５５】しかし、この構造では、ＨＬＡ８１が、メ
インロッカアーム１４とサブロッカアーム１５との間の
揺動軸側基部１４Ｂに配設されているので、図１１の
（Ａ）に距離Ｃで示すように、ピストン（プランジャ）
１７Ａとスイングアーム８０の中心とが接近した位置に
なって、ロッカシャフト１６の捩じれの動弁系全体剛性
への影響が軽減される。

【００５６】なお、図１１の（Ｂ）は、ＨＬＡ８１及び
スイングアーム８０を、動弁系の一端に設けた例を示
し、この例におけるピストン（プランジャ）１７Ａとス
イングアーム８０の中心との距離Ｄと、本構造の距離Ｃ
とを対比すると、本構造の距離Ｃが小さいことがわか
る。また、図１１中、距離Ａは動弁系の全体幅を示す。
このような構造により、弁２の動特性が向上して、弁２
が設計通りに作動する。したがって、エンジンの出力性
能等が向上し、動弁系の耐久性も向上する。

【００５７】また、メインロッカアーム１４とサブロッ
カアーム１５との間の揺動軸側基部１４Ｂに配設される
と、低速用カム１２と高速用カム１３との間に十分な距
離を確保できるため、カム１２，１３をカムシャフト１
１とともに鋳物で製造する場合にも、型の抜け悪化の心
配が解消されて、加工性が向上する。さらに、低速用カ
ム１２と高速用カム１３との間に十分な距離を確保でき
ることで、低速用カム１２を研磨する時に、低速用カム
１２よりも突出している高速用カム１３に砥石が干渉す
るおそれが解消される効果もある。

【００５８】さらに、スイングアーム１４が、低速用ロ
ーラ１８の軸１８Ａに軸支される構造なので、この部分
の構造が簡素になり、動弁系をよりコンパクトに構成で
き設計自由度が高まるとともに、耐久性の向上にも寄与
しうる。また、ＨＬＡ８１に作動油を供給するための油
路１６Ｃを、ロッカシャフト１６の軸心部分に形成する
ことにより、油路１６Ｃの加工を容易に行なえるととも
に、構造が簡素となり、作動油の供給を確実に行なえる
ようになって、ＨＬＡ８１の信頼性が向上する。

【００５９】この可変バルブタイミング機構は、さら
に、油圧ピストン機構１７の構造も簡素で小型であっ
て、しかも、ロッカアーム１６の軸心上付近に設置され
るために、設計自由度が高まるとともに、動弁系のバル
ブ側換算重量の増加が抑えられる。このため、メインロ
ッカアーム１４に低速用ローラ１８をそなえ、サブロッ
カアーム１５に高速用ローラ１９をそなえることができ
る。そして、これらのローラ１８，１９を介して、低速
用カム又は高速用カムに当接させることで、このカムへ
の当接部分の磨耗が抑制されて、動弁系が長期間にわた
って、所要の性能を維持できるようになる。

【００６０】また、ＨＬＡ８１は、メインロッカアーム
１４とサブロッカアーム１５との間に位置したメインロ
ッカアーム１４の揺動軸側基部１４Ｂの窪んだ部分に、
上向き（キャップ８１Ｄを上にした向き）に装着される
ので、ＨＬＡ８１は、脱落の心配がなく、組み立て作業
性がよいという利点もある。ここで、この第１実施例の
変形例について説明すると、上述の実施例では、吸気弁
又は排気弁（弁）が１つだけそなえられた場合を説明し
たが、この弁を、２つ対になるようにそなえた動弁系の
構成もある。

【００６１】すなわち、図５に示すように、弁が２つそ
なえられており、これらの弁２，３を開閉駆動すべく、
動弁系が構成される。したがって、弁２，３を駆動すべ
くこれらに当接するスイングアーム８０′の端部は、図
５，６に示すように、二股に別れており、各弁２，３の
ステム６端部に当接するように２つの弁当接部８０
Ｃ′，８０Ｃ′が設けられている。

【００６２】このように、１つのスイングアーム８０′
により複数の弁２，３を精度良いタイミングで同時に駆
動するには、スイングアーム８０′の各弁当接部８０
Ｃ′，８０Ｃ′と、各弁２，３のステム６端部とのクリ
アランスを適切に調整する必要がある。そこで、この変
形例の可変バルブタイミング機構付き動弁系構造では、
図７，８に示すように、バルブ２，３の一方又は両方の
バルブステム６の端部に、シム８２を装着して、クリア
ランス調整を行なっている。つまり、クリアランス状態
に合わせて、適当な厚みのシム８２を装着することで、
クリアランス調整を行なうことができる。

【００６３】この変形例の動弁系構造は、これらのスイ
ングアーム８０′の弁当接部８０Ｃ′，８０Ｃ′付近の
構造以外は、実施例のものと同様に構成され、実施例の
ものと同様の作用及び効果を得ることができる。また、
この２弁タイプのものでは、これらの２弁がカムシャフ
ト１１及びロッカシャフト１６の軸線方向に配列される
ので、動弁系のシャフト方向幅を大きくするおそれがあ
る。特に、バランスを考慮して、図５，６に示すよう
に、スイングアーム８０′の中心線に対して等距離の位
置にこれらの２弁を配置しているので、スイングアーム
８０′の位置によっては、例えば弁２，３の一方が、ロ
ッカシャフト１６の端部から突出してしまうことが考え
られる。

【００６４】しかし、この構造では、ＨＬＡ８１が、メ
インロッカアーム１４とサブロッカアーム１５との間の
揺動軸側基部１４Ｂに配設されているので、スイングア
ーム８０′もメインロッカアーム１４とサブロッカアー
ム１５との間、つまり、動弁系のシャフト方向幅の中央
に配設されることになりピストン（プランジャ）１７Ａ
とスイングアーム８０′の中心とが接近した位置になっ
て、ロッカシャフト１６の捩じれの動弁系全体剛性への
影響が軽減されるとともに、弁２，３が、ロッカシャフ
ト１６の端部から突出してしまうことが回避され、動弁
系のシャフト方向幅が抑えられる。

【００６５】例えば、図１２の（Ａ）は、本構造の配置
を示し、図１２の（Ｂ）は、ＨＬＡ８１及びスイングア
ーム８０′を、動弁系の一端に設けた例を示し、この例
におけるピストン（プランジャ）１７Ａとスイングアー
ム８０′の中心との距離Ｄと、本構造の距離Ｃとを対比
すると、本構造の距離Ｃが小さいことがわかる。また、
このように動弁系の一端に設けた場合、動弁系の全体幅
が距離Ｄとバルブ分だけ大きくなってしまうことがわか
る。

【００６６】さらに、第１実施例の変形例として、動弁
系構造に休筒機構をそなえたものも考えられ、図１３を
参照して説明する。つまり、図１３に示すように、この
動弁系は、第１実施例のものに、休筒機能を加えたもの
であり、低速用カム１２にサブロッカアーム２６を当接
させるようにして、メインロッカアーム２４は、このサ
ブロッカアーム２６を介して低速用カム１２により駆動
されるようになっている。また、実施例の場合と同様
に、高速用カム１３にはサブロッカアーム１５が当接し
ており、メインロッカアーム２４は、このサブロッカア
ーム１５を介して高速用カム１３により駆動されるよう
になっている。

【００６７】メインロッカアーム２４は、ロッカシャフ
ト１６を一体に設けられている。このロッカシャフト１
６はエンジンのシリンダヘッド１等に設けられた軸受部
１Ａに枢支されており、メインロッカアーム２４は、ロ
ッカシャフト１６を中心に旋回できるようになってい
る。このメインロッカアーム２４には、その揺動端側
に、ピン８０Ｂ′を介してスイングアーム８０′が枢着
されている。なお、この例でも、前述の変形例と同様
に、弁が２つそなえられており、図５に示すものとほぼ
同様に、スイングアーム８０′の一端に形成された弁当
接部８０Ｃ′，８０Ｃ′がこれらの弁２，３に当接して
いる。

【００６８】このスイングアーム８０の他端には、前述
の変形例と同様に、スイングアーム８０′とメインロッ
カアーム２４との相対位相を調整できるようにＨＬＡ８
１が介装されている（図７参照）。これにより、実施例
のものと同様に、スイングアーム８０′を介して、メイ
ンロッカアーム２４の弁２，３に対するクリアランスが
自動調整されるようになっている。

【００６９】サブロッカアーム１５は、第１実施例のも
のと同様に構成されており、その筒状基部１５Ｂにおい
て、ロッカシャフト１６（つまり、メインロッカアーム
２４）に対して回転できるように軸支されており、その
揺動端部１５Ａに、高速用カム１３に当接しうる高速用
ローラ１９をそなえている。この高速用ローラ１９も、
サブロッカアーム１５の揺動端部１５Ａに軸支された軸
１９Ａにローラベアリング１９Ｂを介して滑らかに回動
しうるように枢支されている。

【００７０】一方、サブロッカアーム２６は、サブロッ
カアーム１５と同様にローラ付きロッカアームであり、
その筒状基部２６Ｂにおいて、ロッカシャフト１６（つ
まり、メインロッカアーム２４）に対して回転できるよ
うに軸支されている。このサブロッカアーム２６の揺動
端部２６Ａには、低速用カム１２に当接しうる低速用ロ
ーラ１８がそなえられている。この低速用ローラ１８
は、揺動端部２６Ａに軸支された軸１８Ａにローラベア
リング１８Ｂを介して滑らかに回動しうるように枢支さ
れている。

【００７１】これらのサブロッカアーム２６，１５とロ
ッカシャフト１６との間には、サブロッカアーム２６，
１５がロッカシャフト１６に対して回転自在であってメ
インロッカアーム２４と連係動作しないモード（非連係
モード）と、サブロッカアーム２６，１５がロッカシャ
フト１６と一体回転してメインロッカアーム２４と連係
動作するモード（連係モード）とを切り換えうるモード
切換手段として、油圧ピストン機構２７，１７が設けら
れている。

【００７２】このうちサブロッカアーム１５についてそ
なえられる油圧ピストン機構１７は、前述の第１実施例
のものとほぼ同様に構成される。また、サブロッカアー
ム２６についてそなえられる油圧ピストン機構２７は、
ロッカシャフト１６に形成されたピストン室内に、ロッ
カシャフト１６の直径方向に可動に配設されたピストン
２７Ａをそなえている。このピストン２７Ａの一端（図
１３中の下方側端部であり、以下、この端部を基端部と
いう）側とサブロッカアーム２６の筒状基部２６Ｂの内
周面との間に、スプリング２７Ｂが圧縮状態で介装され
ている。したがって、このピストン２７Ａは、スプリン
グ２７Ｂにより他端（図１３中の上方側端部であり、以
下、この端部を先端部という）側へ付勢されている。

【００７３】そして、サブロッカアーム２６の筒状基部
２６Ｂの内周面のうち、ピストン２７Ａの先端部側に
は、穴が形成されて蓋２７Ｅで閉塞されており、この穴
の内壁とピストン２７Ａの先端部との間に、油圧室２７
Ｇが形成されている。この油圧室２７Ｇ内にはピストン
２７Ａの先端部が進入できるようになっている。そし
て、上記の油圧室２７Ｇへは、ロッカシャフト１６の軸
心部分に形成された油路１６Ｂから作動油が導かれるよ
うになっており、油圧室２７Ｇへ作動油が供給される
と、スプリング２７Ｂの付勢力に抗してピストン２７Ａ
が基端部側へ駆動され、ピストン２７Ａの先端部が穴２
７Ｃから離脱して、一方、油圧室２７Ｇへの作動油供給
が絶たれると、スプリング２７Ｂの付勢力によってピス
トン２７Ａが先端部側へ駆動され、ピストン２７Ａの先
端部が穴２７Ｃに嵌入するようになっている。

【００７４】つまり、油圧室２７Ｇへの作動油供給時
に、ピストン２７Ａの先端部の穴２７Ｃへの嵌入によ
り、サブロッカアーム２６がロッカシャフト１６に対し
て回転自在であってメインロッカアーム２４と連係動作
しないモード（非連係モード）となり、油圧室２７Ｇへ
の作動油供給が絶たれると、ピストン２７Ａの先端部の
穴２７Ｃからの離脱により、サブロッカアーム２６がロ
ッカシャフト１６と一体回転してメインロッカアーム２
４と連係動作するモード（連係モード）となるように設
定されている。

【００７５】そして、上述の油圧室１７Ｇ，２７Ｇへの
作動油の供給は、図示しない作動油供給系を通じて行な
われるようになっている。この作動油供給系は、エンジ
ン等によって駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプ
で加圧された作動油を所要の油圧に調整する調圧手段
と、この調圧手段で調圧された作動油を上記の油路１６
Ａ，１６Ｂを通じて油圧室１７Ｇ，２７Ｇへ供給する供
給状態と供給しない供給停止状態とをそれぞれ独立して
切り換えうる切換弁とをそなえている。そして、切換弁
を例えばソレノイドバルブで構成して、図示しないコン
トローラによって、この切換弁を電子制御できるように
構成することが考えられる。これにより、エンジン回転
数等に応じて切換弁を制御しながら、上述のサブロッカ
アーム１５，２６の連係モードと非連係モードとを適切
に切り換えることができる。

【００７６】また、サブロッカアーム２６，１５を、カ
ム１２，１３に追従させるために、第１実施例のものと
同様なロストモーション機構２０がそれぞれ設けられて
いる。特に、ここでは、低速用のサブロッカアーム２６
にも高速用のサブロッカアーム１５にも同一のロストモ
ーション機構２０が設置されている。また、この動弁系
でも、低速用ローラ１８が高速用ローラ１９よりも軽量
な材料で形成されている。つまり、高速用ローラ１９が
一般的な鉄系の金属材料等で形成されるのに対して、低
速用ローラ１８は、セラミック等の軽量で且つ所要の耐
磨耗性を有する材料で形成されている。

【００７７】ところで、低速用のサブロッカアーム２６
にも高速用のサブロッカアーム１５にも同一のロストモ
ーション機構２０を設置するのは、以下の理由による。
前述のように、サブロッカアーム２６，１５のうち、低
速側のサブロッカアーム２６のロストモーション機構２
０は、バルブの駆動モードが高速用駆動モードに切り換
わってからの高速回転域でロストモーション作用を要求
されるが、この低速用のサブロッカアーム２６にはたら
く慣性力は、速度に応じて大きくなり、また低速用カム
１２の弁開角の狭いカムプロフィルに起因しても大きく
なる。このため、一般的には、ロストモーション機構２
０のロストモーションスプリング２０Ｃのバネ力もこれ
をカバーできるように大きく設定する必要がある。

【００７８】つまり、一般的には、低速用サブロッカア
ーム２６の慣性力は、高速用サブロッカアーム１５の慣
性力に比べて大きくなり、それぞれに最低限要求される
ロストモーションスプリング力も低速用のものは、高速
用のものよりも大きいものが要求される。しかしなが
ら、このサブロッカアーム２６に設けられた低速用ロー
ラ１８は、高速用のサブロッカアーム１５に設けられた
高速用ローラ１９よりも軽量な材料で形成されているの
で、この分だけサブロッカアーム２６の重量が低減され
て、サブロッカアーム２６の慣性力が低減する。つま
り、このサブロッカアーム２６では、低速用ローラ１８
の軽量分だけ慣性力が低減する。

【００７９】したがって、低速用のサブロッカアーム２
６に最低限要求されるロストモーションスプリング力
が、従来よりも小さくなって、高速用のものに近くな
る。このため、低速用のサブロッカアーム２６に最低限
要求されるロストモーションスプリング力をクリアでき
る大きさのロストモーションスプリング力を高速用のサ
ブロッカアーム１５に設定しても、高速側に加わるロス
トモーションスプリング力の過剰分は極めて僅かなもの
になる。したがって、低速用のサブロッカアーム２６に
も高速用のサブロッカアーム１５にも同一のロストモー
ション機構２０を設置しても、大きなロスを招くことは
ない。

【００８０】むしろ、このように両サブロッカアーム２
６に同一のロストモーション機構２０を設置することに
より、部品の共用化によるコスト低減や、ロストモーシ
ョン機構２０の誤った組み付け（誤組み）の回避等の大
きな利点を期待できる。ところで、この変形例でも、１
つのスイングアーム８０′により複数の弁２，３を精度
良いタイミングで同時に駆動するには、スイングアーム
８０′の各弁当接部８０Ｃ′，８０Ｃ′と、各弁２，３
のステム６端部とのクリアランスを適切に調整する必要
がある。

【００８１】そこで、この変形例の可変バルブタイミン
グ機構付き動弁系構造では、前述の変形例のものと同様
に、ステム６の端部にシム８２を装着して、クリアラン
ス調整を行なっている（図７，８参照）。この変形例の
動弁系構造は、上述の部分の構造以外は、実施例のもの
と同様に構成されている。

【００８２】このような構成の場合にも、実施例のもの
と同様の作用及び効果を得ることができる。次に、本発
明の第２実施例について説明すると、この可変バルブタ
イミング機構付き動弁系構造は、図１４，１５に示すよ
うに、スリッパ型のロッカアーム８３，８４をそなえ、
これらのロッカアーム８３，８４の間に、スイングアー
ム８８が設けられている。

【００８３】これらのロッカアーム８３，８４は、ロッ
カシャフト８９に枢支されており、ロッカアーム８３
は、図１４に示すように、低速用カム１２に当接するス
リッパ８６をそなえたメインロッカアームであり、ロッ
カアーム８４は、図１８に示すように、高速用カム１３
に当接するスリッパ８７をそなえたサブロッカアームで
ある。

【００８４】なお、低速用カム１２及び高速用カム１３
は、第１実施例のものと同様に構成されており、それぞ
れ、図１０に示すように、低速時バルブタイミング用の
カムプロフィル及び高速時バルブタイミング用のカムプ
ロフィルをそなえている。スイングアーム８８は、一端
でロッカシャフト８９に枢支されており、他端には弁
２，３に当接する弁当接部８８Ａ，８８Ａが設けられて
いる。そして、このスイングアーム８８の中間部には、
液圧式ラッシュアジャスタ（ハイドロリックラッシュア
ジャスタ，略してＨＬＡ）８１が当接されている。

【００８５】このＨＬＡ８１は、スイングアーム８８と
メインロッカアーム８３との相対位相を調整するもの
で、メインロッカアーム８３に設けられたＨＬＡ装着部
８３Ａに下向きに突出するように装着される。このＨＬ
Ａ８１の構造は、前述のとおりであり、ここでは、ＨＬ
Ａ８１が、プランジャキャップ８１Ｄ側を埋設してボデ
ィ８１Ａ側を可動側として突出させ装着される。

【００８６】このＨＬＡ８１への作動油供給は、ロッカ
シャフト８９の軸心に形成された油路（作動液体供給
路）９０Ａとメインロッカアーム８３に形成されてこの
油路９０Ａと連通する油路（作動液体供給路）９１とを
通じて、図示しない作動油供給系により行なわれるよう
になっている。ところで、メインロッカアーム８３とサ
ブロッカアーム８４との間には、高速用のサブロッカア
ーム１５が、メインロッカアーム２４と連係動作するモ
ード（連係モード）と、メインロッカアーム２４と連係
動作しないモード（非連係モード）とに切り換えうるモ
ード切換手段８５が設けられている。

【００８７】このモード切換手段８５は、油圧ピストン
機構で構成されており、両ロッカアーム８３，８４のス
リッパ装着側とは逆の端部に設けられており、図１６に
示すように構成される。つまり、モード切換手段として
の油圧ピストン機構８５は、ロッカアーム８４，８３の
端部８４Ｂ，８３Ｂに、ロッカシャフト８９と平行に形
成られたプランジャ室８５Ａ及び８５Ｄと、このプラン
ジャ室８５Ａ内に収納されたプランジャ８５Ｂ及びプラ
ンジャ室８５Ｄ内に収納され案内プランジャ８５Ｃとを
そなえている。

【００８８】２つのプランジャ室８５Ａ，８５Ｄは、サ
ブロッカアーム８４及びメインロッカアーム８３が各カ
ム１３，１２のベース円部分と接触しているとき（即
ち、バルブ非駆動時）に同軸上に整合する同形の円筒状
穴である。したがって、バルブ非駆動時には、プランジ
ャ８５Ｂと案内プランジャ８５Ｃとが直列に整合するよ
うになっている。また、プランジャ８５Ｂはプランジャ
室８５Ａに丁度収納されうるように軸長を設定さてい
る。

【００８９】また、案内プランジャ８５Ｃの端部には、
案内プランジャ８５Ｃをプランジャ８５Ｂ側へ付勢する
リターンスプリング８５Ｅが設けられている。したがっ
て、リターンスプリング８５Ｅの付勢力が有効に発揮さ
れると、案内プランジャ８５Ｃとともにプランジャ８５
Ｂが押圧されて、プランジャ８５Ｂがプランジャ室８５
Ａに収納された状態となる。

【００９０】一方、ロッカアーム８４の端部８４Ｂに
は、プランジャ室８５Ａに通じる油路９２が形成されて
おり、この油路（作動液体供給路）９２はロッカシャフ
ト８９の軸心に形成された油路（作動液体供給路）９０
Ｂと連通している。そして、これらの油路９０Ｂ，９２
を通じて、プランジャ室８５Ａに作動油が供給されるよ
うになっている。

【００９１】プランジャ室８５Ａに作動油が供給される
と、プランジャ８５Ｂがリターンスプリング８５Ｅの付
勢力に抗してプランジャ室８５Ａから突出するように駆
動されて、プランジャ８５Ｂがメインロッカアーム８３
のプランジャ室８５Ｄ内に嵌入する。これにより、サブ
ロッカアーム１５が、メインロッカアーム２４と連係動
作するモード（連係モード）が実現するようになってい
る。

【００９２】逆に、プランジャ室８５Ａへの作動油供給
が絶たれると、プランジャ８５Ｂがリターンスプリング
８５Ｅの付勢力によりプランジャ室８５Ａ内に収納され
て、プランジャ８５Ｂがメインロッカアーム８３のプラ
ンジャ室８５Ｄから外れる。これにより、サブロッカア
ーム１５が、メインロッカアーム２４と連係動作しない
モード（非連係モード）が実現するようになっている。

【００９３】なお、ＨＬＡ８１及びプランジャ室８５Ａ
への作動油供給は、図示しない作動油供給系を通じて行
なわれるようになっている。この作動油供給系は、エン
ジン等によって駆動される油圧ポンプと、この油圧ポン
プで加圧された作動油を所要の油圧に調整して油路９０
Ａ及び油路９０Ｂへ送給する調圧手段とをそなえてい
る。なお、油路９０Ａ及び油路９０Ｂはいずれもロッカ
シャフト８９の軸心に同時に加工され、ボール９３によ
って仕切られている。

【００９４】プランジャ室８５Ａへの作動油供給につい
ては、さらに、調圧手段で調圧された作動油を上記の油
路９０Ｂ，９２を通じてプランジャ室８５Ａへ供給する
供給状態と供給しない供給停止状態とを切り換えうる切
換弁がそなえられる。そして、切換弁を例えばソレノイ
ドバルブで構成して、図示しないコントローラによっ
て、この切換弁を電子制御できるように構成することが
考えられる。これにより、エンジン回転数等に応じて切
換弁を制御しながら、上述のサブロッカアーム８４の連
係モードと非連係モードとを適切に切り換えることがで
きる。

【００９５】また、この動弁系構造も、１つのスイング
アーム８８により複数の弁２，３を精度良いタイミング
で同時に駆動するために、スイングアーム８８の各弁当
接部８８Ａ，８８Ａと、各弁２，３のステム６端部との
クリアランスを適切に調整する必要がある。そこで、本
実施例に関する図には示さないが、例えばステム６の端
部にシム８２（図７，８参照）を装着するなどして、ク
リアランス調整を行なっている。

【００９６】本発明の第２実施例としての可変バルブタ
イミング機構付き動弁系構造は、上述のように構成され
ているので、エンジンの低速回転時には、プランジャ室
８５Ａ内の作動油圧を排除して、プランジャ８５Ｂをプ
ランジャ室８５Ａ内に収納する。これにより、サブロッ
カアーム８４がロッカシャフト８９に対して回転自在で
あってメインロッカアーム８３と連係動作しないモード
（非連係モード）となる。そして、メインロッカアーム
８３は、低速用カム１２に当接して駆動されて、低速用
カム１２の低速時バルブタイミング用のカムプロフィル
に応じて駆動され、スイングアーム８８を介して弁２，
３が駆動される。

【００９７】この結果、弁２，３は、低速回転時に適し
たバルブタイミングで駆動されて、エンジンが効率よく
作動する。一方、エンジンが高速回転になると、図示し
ない油圧供給系を通じて、プランジャ室８５Ａに作動油
圧を供給して、プランジャ８５Ｂをメインロッカアーム
８３のプランジャ室８５Ｄ内に嵌入させる。

【００９８】これにより、サブロッカアーム８４がメイ
ンロッカアーム８３と連係動作するモード（連係モー
ド）となる。そして、メインロッカアーム８３は、高速
用カム１３に当接して駆動されるサブロッカアーム８４
を通じて、高速用カム１３の高速時バルブタイミング用
のカムプロフィルに応じて駆動され、スイングアーム８
８を介して弁２，３が駆動される。

【００９９】この結果、弁２，３は、高速回転時に適し
たバルブタイミングで駆動されて、エンジンが効率よく
作動する。そして、本動弁系の作動時には、メインロッ
カアーム８３とスイングアーム８４との間に介装された
ＨＬＡ８１が、スイングアーム８８とメインロッカアー
ム８３との相対位相を自動的に調整するので、スイング
アーム８８とメインロッカアーム８３との相対位相が適
性に保持されて、スイングアーム８８を介してメインロ
ッカアーム８３と弁２，３とのクリアランスが、特別に
メンテナンスを要することなく、常に適性に保持される
ようになる。このため、動弁系に生じやすい振動や騒音
が低減されるとともに、可変バルブタイミング機構の信
頼性が向上する効果がある。

【０１００】また、この実施例では、ＨＬＡ８１が、メ
インロッカアーム８３の揺動中心側寄りに配設されてい
るので、動弁系のバルブ側換算重量の増加が抑えられる
とともに、ＨＬＡ８１のチェックバルブボール８１Ｈに
加わる加速度及び遠心力が抑えられて、ＨＬＡ８１が適
切に作動する。このため、可変バルブタイミング機構が
適切に作動できるようになる。

【０１０１】さらに、スイングアーム８８が、ロッカシ
ャフト８９に軸支される構造なので、部品点数が削減さ
れて構造が簡素になり、部品コスト，組立コストを削減
できる効果がある。また、動弁系をより軽量でコンパク
トなものに構成できるようになり、動弁系重量の増加を
抑制でき、バルブの動特性を向上させることができる。
このため、エンジンの出力性能の向上に寄与しうる効果
と、設計自由度が高まって、耐久性の向上にも寄与しう
る効果がある。

【０１０２】また、ＨＬＡ８１に作動油を供給するため
の油路９０Ａは、ロッカシャフト８９の軸心部分に形成
しているので、油路９０Ａの加工が容易で且つ構造が簡
素であり、作動油の供給を確実に行なＨＬＡ８１の信頼
性が向上する。この第２実施例の各ロッカアーム８３，
８４は、スリッパ型のものが使用されているが、これら
のロッカアーム８３，８４をローラ付きのものにするこ
とも考えられる。

【０１０３】つまり、図１９〜２１に示すように、各ロ
ッカアーム８３，８４のカム１２，１３との当接部に
は、低速用カム１２に当接しうる低速用ローラ１８，低
速用カム１２に当接しうる高速用ローラ１９がそなえら
れている。低速用ローラ１８は、メインロッカアーム８
３に設けられた軸１８Ａにローラベアリング１８Ｂを介
して滑らかに回動しうるように枢支され、高速用ローラ
１９は、サブロッカアーム８４に設けられた軸１９Ａに
ローラベアリング１９Ｂを介して滑らかに回動しうるよ
うに枢支されている。

【０１０４】また、これらのローラ１８，１９につい
て、第１実施例と同様に、低速用ローラ１８を高速用ロ
ーラ１９よりも軽量な材料で形成することが考えられ
る。例えば、高速用ローラ１９が一般的な鉄系の金属材
料等で形成されるのに対して、低速用ローラ１８は、セ
ラミック等の軽量で且つ所要の耐磨耗性を有する材料で
形成するのである。

【０１０５】そして、この動弁系は、上述以外の部分
は、第２実施例のものと同様に構成されている。このよ
うな構成により、この変形例でも、第２実施例のものと
ほぼ同様の作用及び効果に加えて、ロッカアーム８３，
８４がローラ１８，１９を介して低速用カム又は高速用
カムに当接することで、このカムへの当接部分の磨耗が
抑制されて、動弁系が長期間にわたって、所要の性能を
維持できるようになる利点が付加される。

【０１０６】なお、上述の各実施例及び変形例では、低
速用ローラ１８が高速用ローラ１９よりも軽量な材料で
形成されているが、必ずしもこのように設定する必要は
ない。勿論、第２実施例のように、ローラをそなえない
ロッカアームでもよい。また、作動液体供給路の配設箇
所についても、メインロッカアームの揺動軸内に限定さ
れるものでない。

【０１０７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の可変バル
ブタイミング機構付き動弁系構造によれば、エンジンに
そなえられた吸気弁又は排気弁と、低速時バルブタイミ
ング用のカムプロフィルをそなえ該エンジンのクランク
シャフトの回転に対応して回動する低速用カムと、高速
時バルブタイミング用のカムプロフィルをそなえ該クラ
ンクシャフトの回転に対応して回動する高速用カムと、
該低速用カムに当接して該低速用カムによって駆動され
うるメインロッカアームと、該高速用カムに当接して該
高速用カムによって駆動されるサブロッカアームと、該
サブロッカアームを該メインロッカアームに連係させな
い非連係モードと連係させる連係モードとを切り換えう
るモード切換手段とをそなえ、上記弁に当接して該弁を
駆動する弁当接部をそなえるとともに上記メインロッカ
アームに対して相対位相を可変に枢着されたスイングア
ームが設けられるとともに、上記メインロッカアームと
該スイングアームとの相対位相を調整する液圧式ラッシ
ュアジャスタが設けられて、上記のスイングアーム及び
液圧式ラッシュアジャスタが上記メインロッカアームと
上記サブロッカアームとの間に配設されるという構成に
より、以下のような利点や効果がある。

【０１０８】液圧式ラッシュアジャスタにより、スイ
ングアームとメインロッカアームとの相対位相が自動的
に調整されて、スイングアームとメインロッカアームと
の相対位相が適性な状態に保持されて、スイングアーム
を介してメインロッカアームと弁とのクリアランスが、
特別にメンテナンスを要することなく、常に適性に保持
されるようになる。このため、可変バルブタイミング機
構の信頼性が向上する効果がある。

【０１０９】低速用カムと高速用カムとの距離を離隔
させることができ、各カムをカムシャフトとともに鋳造
する場合、型抜けの悪化を回避できる。低速用カムと高速用カムとの距離を離隔させることが
でき、低速用カムを研磨する時に、低速用カムよりも突
出している高速用カムに砥石が干渉するおそれが回避さ
れる。

【０１１０】例えば２バルブタイプの場合などでは、
動弁系の全幅が抑制されて、設計自由度が大きくなっ
て、本動弁系の搭載性が向上する。軸系に生じる捩じれの動弁系全体剛性への影響が軽減
されて、弁の動特性が向上して、弁が設計通りに作動す
る。したがって、エンジンの出力性能等が向上し、動弁
系の耐久性も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としての可変バルブタイミ
ング機構付き動弁系構造の要部構成を示す模式的な斜視
図である。

【図２】本発明の第１実施例としての可変バルブタイミ
ング機構付き動弁系構造の模式的な断面図（図１のＡ−
Ａ矢視断面図）である。

【図３】本発明の第１実施例としての可変バルブタイミ
ング機構付き動弁系構造の液圧式ラッシュアジャスタの
装着状態を示す断面図（図２のＢ−Ｂ矢視断面図）であ
る。

【図４】本発明の第１実施例としての可変バルブタイミ
ング機構付き動弁系構造のモード切換手段の装着状態を
示す断面図（図２のＣ−Ｃ矢視断面図）である。

【図５】本発明の第１実施例としての可変バルブタイミ
ング機構付き動弁系構造の変形例の要部構成を示す模式
的な斜視図である。

【図６】本発明の第１実施例としての可変バルブタイミ
ング機構付き動弁系構造の変形例の模式的な断面図（図
５のＡ−Ａ矢視断面図）である。

【図７】本発明の第１実施例としての可変バルブタイミ
ング機構付き動弁系構造の変形例の液圧式ラッシュアジ
ャスタの装着状態を示す断面図（図６のＢ−Ｂ矢視断面
図）である。

【図８】本発明の第１実施例としての可変バルブタイミ
ング機構付き動弁系構造の変形例のモード切換手段の装
着状態を示す断面図（図６のＣ−Ｃ矢視断面図）であ
る。

【図９】本発明の第１実施例としての可変バルブタイミ
ング機構付き動弁系構造の液圧式ラッシュアジャスタを
示す模式的な縦断面図である。

【図１０】本発明の第１実施例としての可変バルブタイ
ミング機構付き動弁系構造のカムプロフィルを示す図で
ある。

【図１１】本発明の第１実施例としての可変バルブタイ
ミング機構付き動弁系構造の利点を示す図である。

【図１２】本発明の第１実施例としての可変バルブタイ
ミング機構付き動弁系構造の変形例の利点を示す図であ
る。

【図１３】本発明の第１実施例としての可変バルブタイ
ミング機構付き動弁系構造の他の変形例の模式的な断面
図（図６に対応する断面図）である。

【図１４】本発明の第２実施例としての可変バルブタイ
ミング機構付き動弁系構造の要部構成を示す模式的な側
面図である。

【図１５】本発明の第２実施例としての可変バルブタイ
ミング機構付き動弁系構造の模式的な平面図である。

【図１６】本発明の第２実施例としての可変バルブタイ
ミング機構付き動弁系構造のモード切換手段の装着状態
を示す模式的な断面図（図１３のＡ−Ａ矢視断面図）で
ある。

【図１７】本発明の第２実施例としての可変バルブタイ
ミング機構付き動弁系構造の液圧式ラッシュアジャスタ
の装着状態を示す断面図（図１５のＢ−Ｂ矢視断面図）
である。

【図１８】本発明の第２実施例としての可変バルブタイ
ミング機構付き動弁系構造のサブロッカアームを示す断
面図（図１４のＣ−Ｃ矢視断面図）である。

【図１９】本発明の第２実施例としての可変バルブタイ
ミング機構付き動弁系構造の変形例の要部構成を示す模
式的な側面図（図１４に対応する断面図）である。

【図２０】本発明の第２実施例としての可変バルブタイ
ミング機構付き動弁系構造の変形例のモード切換手段の
装着状態を示す模式的な断面図（図１６に対応する断面
図）である。

【図２１】本発明の第２実施例としての可変バルブタイ
ミング機構付き動弁系構造の変形例のサブロッカアーム
を示す断面図（図１８に対応する断面図）である。

【符号の説明】

１シリンダヘッド１Ａ軸受部１Ｂロストモーションホルダ２，３吸気弁又は排気弁（弁）４バルブスプリング５，７スプリングリテーナ６バルブステム１１カムシャフト１２低速用カム１３高速用カム１４メインロッカアーム１４Ａ揺動端部１４Ｂ，１４Ｃスクリュー装着部１５サブロッカアーム１５Ａ揺動端部１５Ｂ筒状基部１５Ｃレバー部１６ロッカシャフト１６Ａ油路１７モード切換手段としての油圧ピストン機構１７Ａピストン１７Ｂスプリング１７Ｃ穴１７Ｄ油孔１７Ｇ油圧室１７Ｈ鍔状部１７Ｉ段部１７Ｊチェックボール１８低速用ローラ１８Ａ軸１８Ｂローラベアリング１９高速用ローラ１９Ａ軸１９Ｂローラベアリング２０ロストモーション機構２０Ａアウタケース２０Ｂインナケース２０Ｃスプリング２０Ｄ当接部２１，２２アジャストスクリュー２４メインロッカアーム２４Ａ揺動端部２４Ｂ，２４Ｃスクリュー装着部２６ロッカアーム２６Ｂ筒状基部２６Ａ揺動端部２７モード切換手段としての油圧ピストン機構２７Ａピストン２７Ｂスプリング２７Ｃ穴２７Ｄ油孔２７Ｇ油圧室２７Ｈ鍔状部２７Ｉ段部２７Ｊチェックボール８０，８０′ スイングアーム８０Ｃ，８０Ｃ′ 弁当接部８１液圧式ラッシュアジャスタ（ハイドロリックラッ
シュアジャスタ，略してＨＬＡ）８１Ａボディ８１Ｂプランジャ８１Ｃチェックバルブ機構８１Ｄプランジャキャップ８１Ｅプランジャキャップリテーナ８１Ｆリザーブ室８１Ｇ高圧室８１Ｈチェックバルブボール８１Ｉチェックバルブリテーナ８１Ｊスプリング８１Ｋチェックバルブスプリング８１Ｌ孔８１Ｍカバー８２シム８３メインロッカアーム８３ＡＨＬＡ装着部８４サブロッカアーム８３Ｂ，８４Ｂロッカアーム端部８５モード切換手段８５Ａ，８５Ｄプランジャ室８５Ｂプランジャ８５Ｃ案内プランジャ８５Ｅリターンスプリング８６，８７スリッパ８８スイングアーム８８Ａ，８８Ａ弁当接部８９ロッカシャフト９０Ａ，９０Ｂ，９１，９２油路（作動液体供給路）９３ボール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンにそなえられた吸気弁又は排気
弁と、低速時バルブタイミング用のカムプロフィルをそ
なえ該エンジンのクランクシャフトの回転に対応して回
動する低速用カムと、高速時バルブタイミング用のカム
プロフィルをそなえ該クランクシャフトの回転に対応し
て回動する高速用カムと、該低速用カムに当接して該低
速用カムによって駆動されうるメインロッカアームと、
該高速用カムに当接して該高速用カムによって駆動され
るサブロッカアームと、該サブロッカアームを該メイン
ロッカアームに連係させない非連係モードと連係させる
連係モードとを切り換えうるモード切換手段とをそな
え、上記弁に当接して該弁を駆動する弁当接部をそなえ
るとともに上記メインロッカアームに対して相対位相を
可変に枢着されたスイングアームが設けられるととも
に、上記メインロッカアームと該スイングアームとの相
対位相を調整する液圧式ラッシュアジャスタが設けられ
て、上記のスイングアーム及び液圧式ラッシュアジャス
タが上記メインロッカアームと上記サブロッカアームと
の間に配設されていることを特徴とする、可変バルブタ
イミング機構付き動弁系構造。