JPH1018822A - 可変動弁機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 内燃機関の低回転時から高回転時まで、バル
ブタイミング及びリフト量を連続的に又は段階的に変化
させて、内燃機関の運転状況に応じた精密な制御を行な
い、もってトルク、出力、燃費、排気ガスのクリーン性
等の諸特性を全回転域にわたって最大限に向上させる。 【解決手段】 可変動弁機構は、カムプロフィールを軸
方向に連続的に変化させた立体カム２及びプロフィール
の変化しないアイドル回転用カム３とを備えたカムシャ
フト１と、運転状況に応じてカムシャフト１を軸方向へ
連続的に変位させる変位装置３と、立体カム２のカムプ
ロフィールに基づいて揺動することによりバルブ５を開
閉するスイングアーム６又はロッカアームとを備える。
アーム６に、半円筒内面座と、これにロール運動可能に
嵌合されて接触線角度の変化に追従しながら立体カム２
に接触する追従接触部１４とからなる追従接触機構１０
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の低回転
時から高回転時まで、バルブタイミング及びリフト量を
連続的に又は段階的に変化させる可変動弁機構に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関の低回転時と高回転
時とで、バルブタイミング（開弁作用角と位相とを含
む）及びリフト量を二段階に変化させる動弁機構が種々
知られている。これらの可変動弁機構によれば、一般的
な動弁機構に比べて、トルク、出力、燃費、排気ガスの
クリーン度等の諸特性がかなり向上する。図８には、こ
れら従来の可変動弁機構により得られる内燃機関のトル
ク特性を一点鎖線で示し、可変性の無い一般的な動弁機
構により得られる内燃機関のトルク特性を破線で示した
が、前者は後者に対し全回転域にわたってトルクが増加
している。また、設定にもよるが、燃費は最大で８〜１
０％程度向上するといわれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これら従来
の可変動弁機構は、変化がわずか二段階なので、内燃機
関の運転状況に応じた精密な制御が難しく、図８に一点
鎖線で示すようにトルク特性に谷が生じるとか、低回転
時のトルクと高回転時の出力との両立が難しいとか、一
つのバルブに対して二つ〜三つのアーム等が必要になる
ため、構造が複雑になり、コンパクト化が難しいとか、
切替機構としてはピンを高油圧で移動させるタイプが主
流であったため、一回での切替不良や異音や摩耗の発生
があるとかという問題があった。

【０００４】そこで、本発明者は先に、カムプロフィー
ルを連続的に変化させた立体カムを備えたカムシャフト
と、該カムシャフトを軸方向へ連続的に又は段階的に変
位させる変位装置と、該立体カムのカムプロフィールに
基づいて揺動することによりバルブを開閉するアームと
を備えた可変動弁機構を発明した（特願平７−１９２４
３２号，本願出願時において未公開）。同発明によれ
ば、上記の諸問題を解決することができたが、アイドリ
ング回転を安定させることについて課題が残っていた。

【０００５】そこで、本発明の目的は、バルブタイミン
グ及びリフト量を連続的に又は段階的に変化させること
により、トルク、出力、燃費、排気ガスのクリーン性等
の諸特性を内燃機関の全回転域にわたって最大限に向上
させることができ、また、前記変化をスムーズかつ静か
に行なわせることができ、一つのバルブに対して一つの
アームで済むようにできるだけでなく、アイドリング回
転を安定させることもできる新規な可変動弁機構を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の可変動弁機構は、低回転用カムプロフィー
ルから高回転用カムプロフィールまでカムプロフィール
を軸方向に連続的に変化させた立体カムを備えたカムシ
ャフトと、内燃機関の回転数等の運転状況に応じてカム
シャフトを軸方向へ連続的に又は段階的に変位させる変
位装置と、立体カムのカムプロフィールに基づいて揺動
することによりバルブを開閉するアームとを備え、アー
ムは、立体カムの回転に伴う接触線角度の変化に追従し
ながら立体カムに接触する追従接触部を含む追従接触機
構を備え、立体カムの低回転用カムプロフィール側の隣
には、カムプロフィールが軸方向に変化しないアイドル
回転用カムが並設され、追従接触部には、内燃機関の負
荷回転時に立体カムに接触する負荷回転用接触面と、内
燃機関のアイドル回転時にアイドル回転用カムに接触す
るアイドル回転用接触面とが並設されたことを特徴とし
ている。

【０００７】ここで、低回転用カムプロフィールにおけ
るバルブタイミングの位相、開弁作用角及びリフト量
と、高回転用カムプロフィールにおけるバルブタイミン
グの位相、開弁作用角及びリフト量は、個々の内燃機関
における要求事項に応じて適宜設定することができる。
もっとも、多くの場合、低回転用カムプロフィールは開
弁作用角及びリフト量が小さく、高回転用カムプロフィ
ールは開弁作用角及びリフト量が大きい。

【０００８】変位装置によりカムシャフトを段階的に変
位させる場合、二段階に変化させてもよいが、その場合
は二段階の変位を調節できるようにすることが好まし
い。さらに好ましくは、カムシャフトを少なくとも三段
階に変位させることである。最も好ましくは、カムシャ
フトを連続的に変位させることである。変位装置は特定
の構造に限定されず、油圧、電磁力等を利用したものを
例示できる。

【０００９】前記アームとしては、次のものを例示でき
る。 １） 一端部がロッカシャフトに揺動可能に軸支され、
他端部にバルブ押圧部を備え、中央部に追従接触部付ロ
ーラ機構を備えたスイングアーム。 ２） 一端部がピボットに揺動可能に支持され、他端部
にバルブ押圧部を備え、中央部に追従接触部付ローラ機
構を備えたスイングアーム。 ３） 一端部に追従接触部付ローラ機構を備え、他端部
にバルブ押圧部を備え、中間部がロッカシャフトに揺動
可能に軸支されたロッカアーム。

【００１０】追従接触機構としては、次の機構（Ａ）
（Ｂ）を例示できる。 （Ａ）直打式バルブリフタに設けられた半円筒内面座
と、該半円筒内面座にロール運動可能に嵌合された追従
接触部とからなる機構。 （Ｂ）追従接触部付ローラ機構。この追従接触部付ロー
ラ機構としては、次の（Ｂ１）〜（Ｂ３）を例示でき
る。

【００１１】（Ｂ１）アームに取り付けられた支軸と、
支軸に滑り回動可能に外挿された球面滑り軸受とで構成
され、球面滑り軸受の外レースが追従接触部とされたも
の。 （Ｂ２）アームに取り付けられた支軸と、支軸に滑り回
動可能に外挿された自動調心ころがり軸受とで構成さ
れ、自動調心ころがり軸受の外レースが追従接触部とさ
れたもの。 （Ｂ３）外周面が凸状球面とされアームに取り付けられ
たボール支軸と、内レースの内周面が凹状球面とされボ
ール支軸に滑り回動可能かつ傾動可能に外挿されたころ
がり軸受とで構成され、ころがり軸受の外レースが追従
接触部とされたもの。

【００１２】立体カムとアイドル回転用カムとの間に
は、追従接触部の負荷回転用接触面とアイドル回転用接
触面との境界部を逃がすための間隙部が設けられること
が好ましい。

【００１３】なお、本発明の可変動弁機構は、吸気バル
ブ又は排気バルブの何れか一方に適用することもできる
が、両方に適用することが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を吸気バルブ及び排
気バルブの両方に適用した可変動弁機構の実施形態につ
いて、図面を参照して説明する。よって、実施形態にお
いて単にバルブというときは、吸気バルブと排気バルブ
の両方を指す。

【００１５】まず、図１〜図８は第一実施形態の可変動
弁機構を示し、カムシャフト１には、図１及び図４〜図
６において右側の低回転用カムプロフィールから左側の
高回転用カムプロフィールまで、カムプロフィールを軸
方向に連続的に変化させた立体カム２が形成されてい
る。立体カム２はベース円部２ａとノーズ部２ｂとから
なり、ベース円部２ａは、低回転用カムプロフィールに
おいても高回転用カムプロフィールにおいても同一半径
であるため、傾斜の無い円柱面である。しかし、ノーズ
部２ｂは、低回転用カムプロフィールにおいては開弁作
用角及びリフト量が小さく、高回転用カムプロフィール
においては開弁作用角及びリフト量が大きいため、円錐
面のように傾斜している。

【００１６】また、立体カム２の低回転用カムプロフィ
ール側の隣には、カムプロフィールが軸方向に変化しな
いアイドル回転用カム３が並設されている。アイドル回
転用カム３は傾斜の無いベース円部３ａとノーズ部３ｂ
とからなり、そのカムプロフィール（図７（ａ）の曲線
Ｉ）は、立体カム２の最端の低回転用カムプロフィール
（図７（ｂ）の曲線Ｌ）と同一である。

【００１７】カムシャフト１の端部には、内燃機関の回
転数等の運転状況に応じてカムシャフト１を軸方向へ連
続的に変位させる変位装置５が設けられている。変位装
置５は、スプラインを用いたカムシャフト１のガイド部
と、油圧を用いたカムシャフト１の駆動部とからなり
（いずれも図示略）、内燃機関の回転センサやアクセル
開度センサ等に基づいて作動するマイクロコンピュータ
等の制御装置（図示略）により制御されるようになって
いる。

【００１８】カムシャフト１の斜め下方に配されたロッ
カシャフト６には、立体カム２のカムプロフィールに基
づいて揺動することによりバルブ７を開閉するスイング
アーム８が回動可能に軸着されている。スイングアーム
８は、右端部にロッカシャフト６の挿通孔９を備え、左
端部にバルブ押圧部としての雄ねじ付ピン１０及びその
固定ナット１１とを備え、中央部の上下方向に貫設され
た収容孔１２には、立体カム２の回転に伴う接触線角度
の変化に追従しながら立体カム２に接触する追従接触部
付ローラ機構１３を備えている。

【００１９】追従接触部付ローラ機構１３は、収容孔１
２に通されスイングアーム８に対しカシメにより固定さ
れた中空支軸１４と、該中空支軸１４に滑り回動可能に
外挿された球面滑り軸受１５とで構成されている。球面
滑り軸受１５は、外周面が凸状球面とされた内レース１
６と、内周面が凹状球面とされ内レース１６に滑り回動
可能かつ傾動可能に外挿された外レース１７とで構成さ
れ、外レース１７が立体カム２への追従接触部とされて
いる。

【００２０】詳しくは、外レース１７の外周面には、内
燃機関の負荷を伴う負荷回転時（低回転から高回転まで
を含む。）に立体カム２に接触する負荷回転用接触面１
８（図４〜図６では外レース１７の左半分）と、内燃機
関の負荷を伴わないアイドル回転時にアイドル回転用カ
ム３に接触するアイドル回転用接触面１９（図４〜図６
では外レース１７の右半分）とが山形状に並設されてい
る。立体カム２とアイドル回転用カム３との間には、負
荷回転用接触面１８とアイドル回転用接触面１９との境
界角部２０を逃がすための間隙部４が設けられている。

【００２１】なお、外レース１７は内レース１６より幅
狭に形成され、内レース１６の両端の溝には外レース１
７の外れを防ぐストッパリング２１が嵌着されている。

【００２２】本実施形態の可変動弁機構は、次のように
作用する。 （１）まず、内燃機関の負荷を伴わないアイドリング回
転時には、図４に示すように、カムシャフト１が左方向
へ変位し切り、アイドル回転用カム３が外レース１７の
アイドル回転用接触面１９に対応する。

【００２３】そして、図４（ａ）に示すように、アイド
ル回転用カム３のベース円部３ａがアイドル回転用接触
面１９に接触するとき、その接触線角度は水平であり、
負荷回転用接触面１８は立体カム２のベース円部２ａか
ら離れる。また、図４（ｂ）に示すように、アイドル回
転用カム３のノーズ部３ｂがアイドル回転用接触面１９
に接触するときも、その接触線角度は水平であり、負荷
回転用接触面１８は立体カム２のノーズ部２ｂに形式的
に接触する。

【００２４】従って、スイングアーム８はアイドル回転
用カム３のカムプロフィールに基づいて揺動し、図７
（ａ）の曲線Ｉに示すように、排気側及び吸気側のバル
ブ７を小さい開弁作用角及びリフト量で開閉させる。こ
のアイドル回転用カム３のカムプロフィールは軸方向に
変化せず、カムシャフト１の軸方向位置の制御精度には
影響されない。また、アイドル回転用カム３は高い加工
精度が期待できる。このため、排気バルブと吸気バルブ
とのオーバーラップ角はＸ0 に決まり、アイドル回転が
安定する。

【００２５】（２）次に、内燃機関の負荷回転時には、
図５に示すように、カムシャフト１が変位装置５により
右方向へ変位し、アイドル回転用カム３が外レース１７
のアイドル回転用接触面１９から外れ、立体カム２が外
レース１７の負荷回転用接触面１８に対応する。この接
触面１９、１８の切替に伴って外レース１７は小角度傾
くが、間隙部４は境界角部２０を逃がすので、スムーズ
に切り替わる。

【００２６】（２−１）内燃機関の低回転時には、図５
に示すように、立体カム２のうちの右側の低回転用カム
プロフィールが外レース１７の負荷回転用接触面１８に
対応する。図５（ａ）に示すように、ベース円部２ａが
外レース１７に接触するとき、外レース１７は内レース
１６に対し所定角度傾動して、ベース円部２ａにうまく
接触する。また、図５（ｂ）に示すように、ノーズ部２
ｂが外レース１７に接触するとき、外レース１７は内レ
ース１６に対し傾かないで、ノーズ部２ｂに接触する。

【００２７】このように、外レース１７は立体カム２の
１回転毎に１回傾動して、接触線角度の変化に追従しな
がら立体カム２に接触し、ノーズ部２ｂに押圧される。
従って、スイングアーム８は低回転用カムプロフィール
に基づいて揺動し、図７（ｂ）の曲線Ｌに示すように、
排気側及び吸気側のバルブ７を小さい開弁作用角及びリ
フト量で開閉させ、低速トルクを高めるとともに、燃費
を向上させる。

【００２８】なお、仮に、立体カム２の低回転用カムプ
ロフィールによってアイドル回転を生じさせると、立体
カム２の加工精度（一般的なカムの加工精度より低くな
りやすい。）や、カムシャフト１の軸方向位置の制御精
度によって、オーバーラップ角がばらつき、アイドル回
転が不安定になるおそれがある。このため、本実施形態
では前記アイドル回転用カム３を並設しているのであ
る。

【００２９】（２−２）内燃機関の高回転時には、図６
に示すように、カムシャフト１がさらに右方向へ変位
し、立体カム２のうちの左側の高回転用カムプロフィー
ルが外レース１７の負荷回転用接触面１８に対応する。
そして、外レース１７は、図６（ａ）（ｂ）に示すよう
に、立体カム２の１回転毎に１回傾動して、接触線角度
の変化に追従しながら立体カム２に接触し、ノーズ部２
ｂに押圧される。従って、スイングアーム８は高回転用
カムプロフィールに基づいて揺動し、図７（ｂ）の曲線
Ｈに示すように、バルブ７を大きい開弁作用角及びリフ
ト量で開閉させ、吸気量を増やし、高速出力を高める。

【００３０】そして、上記の低回転時から高回転時に至
る途中においても、回転数、アクセル開度等の運転状況
に応じて、カムシャフト１が変位装置５により連続的に
変位し、立体カム２のうちの中間部位のカムプロフィー
ルが外レース１７の負荷回転用接触面１８に対応する。
従って、スイングアーム８はそのカムプロフィールに基
づいて揺動し、図７（ｂ）の曲線Ｍに示すように、バル
ブ７を中間的な開弁作用角及びリフト量で開閉させ、運
転状況に応じたトルク及び出力を発生させる。

【００３１】以上のように、本実施形態の可変動弁機構
によれば、内燃機関の低回転時から高回転時まで、バル
ブタイミング及びリフト量を連続的に変化させて、内燃
機関の運転状況に応じた精密な制御を行なうことがで
き、もってトルク、出力、燃費、排気ガスのクリーン性
等の諸特性を全回転域にわたって最大限に向上させるこ
とができる。図８には、本実施形態により得られる内燃
機関のトルク特性を実線で示したが、前述の一点鎖線で
示した従来の可変動弁機構に対し、全回転域にわたって
トルクが増加しており、谷も生じていない。また、設定
にもよるが、燃費は最大で１５〜２０％程度向上させら
れると考えられる。

【００３２】また、カムシャフト１の変位によって、前
記変化をスムーズかつ静かに行なわせることができ、さ
らに、一つのバルブ７に対して一つのスイングアーム８
で済むようにでき、構造をシンプルにしてコンパクト化
を図ることができる。

【００３３】次に、図９及び図１０は第二実施形態の可
変動弁機構を示し、スイングアーム８の右端部が油圧ア
ジャスタ２３付のピボット２４に揺動可能に支持された
点においてのみ、第一実施形態と相違するものである。

【００３４】次に、図１１及び図１２は第三実施形態の
可変動弁機構を示し、スイングアームに変えてロッカア
ーム２５を使用した点においてのみ、第一実施形態と相
違するものである。このロッカアーム２５は、右端部に
追従接触部付ローラ機構１３を備え、左端部にバルブ押
圧部としての雄ねじ付ピン１０及びその固定ナット１１
を備え、中間部にロッカシャフト６の挿通孔９を備えて
いる。カムシャフト１、立体カム２及びアイドル回転用
カム３は追従接触部付ローラ機構１３の下方に位置す
る。そして、ロッカアーム２５はスイングアームと異な
りシーソー的な揺動をするが、それ以外は第一実施形態
と同様の作用を奏する。

【００３５】次に、図１３、図１４並びに図１５はそれ
ぞれ第四、第五及び第六実施形態の可変動弁機構を示
し、追従接触部付ローラ機構１３の具体的構成において
のみ、第一実施形態と相違するものである。

【００３６】図１３に示す第四実施形態の追従接触部付
ローラ機構１３は、外レース１７を二つに分割形成して
内レース１６に外挿しやすくするとともに、両外レース
１７が離れないようその外周にカバーリング２７をカシ
メにより取り付けたものであり、カバーリング２７に負
荷回転用接触面１８とアイドル回転用接触面１９とが形
成されている。

【００３７】図１４に示す第五実施形態の追従接触部付
ローラ機構１３は、中空支軸１４と、中空支軸１４に滑
り回動可能に外挿された自動調心ころがり軸受２８とで
構成されたもので、自動調心ころがり軸受２８は内レー
ス２９とローラ３０（又はボール）と内周面が凹状球面
とされた外レース３１とからなり、追従接触部としての
外レース３１に負荷回転用接触面１８とアイドル回転用
接触面１９とが形成されている。

【００３８】図１５に示す第六実施形態の追従接触部付
ローラ機構１３は、外周面が凸状球面とされ、スイング
アーム８に取り付けられたボール支軸３２と、ボール支
軸３２に滑り回動可能かつ傾動可能に外挿されたころが
り軸受３３とで構成され、ころがり軸受３３は内周面が
凹状球面とされた内レース３４とローラ３５（又はボー
ル）と外レース３６とからなり、追従接触部としての外
レース３６に負荷回転用接触面１８とアイドル回転用接
触面１９とが形成されている。

【００３９】これらの第二〜第六実施形態の可変動弁機
構によっても、第一実施形態と同様の効果が得られる。
また、第四、第五及び第六実施形態の追従接触部付ロー
ラ機構１３を第二又は第三実施形態に適用することもで
きる。

【００４０】次に、図１６〜図２１は第七実施形態の可
変動弁機構を示し、前記追従接触部付ローラ機構１３に
代えて、次のように構成された追従接触機構４０を使用
した点においてのみ、第一実施形態と相違するものであ
る。

【００４１】スイングアーム８の中央部上面には立体カ
ム２の軸線とは直角方向に長い隆起部４１が形成され、
隆起部４１には同方向に延びる半円筒内面座４２が凹設
され、該座４２の両端は閉壁４３で閉じている。半円筒
内面座４２には、該座４２にロール摺動可能に接触する
半円柱面４５を備えた半割り円柱状の追従接触部４４が
ロール運動可能に嵌合されている。追従接触部４４の上
面には、負荷回転用接触面４６とアイドル回転用接触面
４７とが山形状に並設されている。

【００４２】本実施形態の可変動弁機構は、次のように
作用する。 （１）まず、内燃機関のアイドリング回転時には、図１
９に示すように、カムシャフト１が左方向へ変位し切
り、アイドル回転用カム３が追従接触部４４のアイドル
回転用接触面４７に対応する。

【００４３】そして、図１９（ａ）に示すように、アイ
ドル回転用カム３のベース円部３ａがアイドル回転用接
触面４７に接触するとき、その接触線角度は水平であ
り、負荷回転用接触面４６は立体カム２のベース円部２
ａから離れる。また、図１９（ｂ）に示すように、アイ
ドル回転用カム３のノーズ部３ｂがアイドル回転用接触
面４７に接触するときも、その接触線角度は水平であ
り、負荷回転用接触面４６は立体カム２のノーズ部２ｂ
に形式的に接触する。

【００４４】従って、スイングアーム８はアイドル回転
用カム３のカムプロフィールに基づいて揺動し、第一実
施形態と同様に、バルブ７を小さい開弁作用角及びリフ
ト量で開閉させ、アイドル回転を安定させる。

【００４５】（２）次に、内燃機関の負荷回転時には、
図２０に示すように、カムシャフト１が右方向へ変位
し、アイドル回転用カム３が追従接触部４４のアイドル
回転用接触面４７から外れ、立体カム２が追従接触部４
４の負荷回転用接触面４６に対応する。この接触面４
７、４６の切替に伴って追従接触部４４は小角度ロール
運動するが、間隙部４は、負荷回転用接触面４６とアイ
ドル回転用接触面４７との境界角部４８を逃がすので、
スムーズに切り替わる。

【００４６】（２−１）内燃機関の低回転時には、図２
０に示すように、立体カム２のうちの右側の低回転用カ
ムプロフィールが追従接触部４４の負荷回転用接触面４
６に対応する。図２０（ａ）に示すように、ベース円部
２ａが追従接触部４４に接触するとき、追従接触部４４
は所定角度ロール運動して、ベース円部２ａにうまく接
触する。また、図２０（ｂ）に示すように、ノーズ部２
ｂが追従接触部４４に接触するとき、追従接触部４４は
傾かないで、ノーズ部２ｂに接触する。

【００４７】このように、追従接触部４４は立体カム２
の１回転毎に小角度ロール運動して、接触線角度の変化
に追従しながら立体カム２に接触し、ノーズ部２ｂに押
圧される。従って、スイングアーム８は低回転用カムプ
ロフィールに基づいて揺動し、第一実施形態と同様に、
バルブ７を小さい開弁作用角及びリフト量で開閉させ
る。

【００４８】（２−２）内燃機関の高回転時には、図２
１に示すように、カムシャフト１がさらに右方向へ変位
し、立体カム２のうちの左側の高回転用カムプロフィー
ルが追従接触部４４の負荷回転用接触面４６に対応す
る。そして、追従接触部４４は、図２１（ａ）（ｂ）に
示すように、立体カム２の１回転毎にロール運動して、
接触線角度の変化に追従しながら立体カム２に接触し、
ノーズ部２ｂに押圧される。従って、スイングアーム８
は高回転用カムプロフィールに基づいて揺動し、第一実
施形態と同様に、バルブ７を大きい開弁作用角及びリフ
ト量で開閉させる。

【００４９】そして、上記の低回転時から高回転時に至
る途中においても、回転数、アクセル開度等の運転状況
に応じて、カムシャフト１が連続的に変位し、立体カム
２のうちの中間部位のカムプロフィールが追従接触部４
４の負荷回転用接触面４６に対応する。従って、スイン
グアーム８はそのカムプロフィールに基づいて揺動し、
第一実施形態と同様に、バルブ７を中間的な開弁作用角
及びリフト量で開閉させる。

【００５０】従って、第七実施形態の可変動弁機構によ
っても、第一実施形態と同様の効果が得られる。また、
第七実施形態の追従接触機構４０を第二又は第三実施形
態に適用することもできる。

【００５１】なお、本発明は前記実施形態の構成に限定
されるものではなく、例えば次のように、発明の趣旨か
ら逸脱しない範囲で変更して具体化することもできる。 （１）カムシャフト１を段階的に変位させるようにする
こと。 （２）変位装置５の構成や制御の仕方を適宜変更するこ
と。

【００５２】

【発明の効果】本発明の可変動弁機構は、上記の通り構
成されているので、バルブタイミング及びリフト量を連
続的に又は段階的に変化させることにより、トルク、出
力、燃費、排気ガスのクリーン性等の諸特性を内燃機関
の全回転域にわたって最大限に向上させることができ、
また、前記変化をスムーズかつ静かに行なわせることが
でき、一つのバルブに対して一つのアームで済むように
できるだけでなく、アイドリング回転を安定させること
もできる、という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した第一実施形態の可変動弁機
構を示す斜視図である。

【図２】同可変動弁機構の正面図である。

【図３】同可変動弁機構の平面図である。

【図４】内燃機関のアイドル回転時における図２のＩＶ
−ＩＶ線断面図である。

【図５】内燃機関の負荷低回転時における図２のＩＶ−
ＩＶ線断面図である。

【図６】内燃機関の負荷高回転時における図２のＩＶ−
ＩＶ線断面図である。

【図７】同可変動弁機構によるバルブタイミング及びリ
フト量を示すグラフである。

【図８】同可変動弁機構により得られる内燃機関のトル
ク特性を従来例と比較して示すグラフである。

【図９】第二実施形態の可変動弁機構を示す正面図であ
る。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図である。

【図１１】第三実施形態の可変動弁機構を示す正面図で
ある。

【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。

【図１３】第四実施形態の要部断面図である。

【図１４】第五実施形態の要部断面図である。

【図１５】第六実施形態の要部断面図である。

【図１６】第七実施形態の可変動弁機構を示す斜視図で
ある。

【図１７】同可変動弁機構の正面図である。

【図１８】同可変動弁機構の平面図である。

【図１９】内燃機関のアイドル回転時における図１７の
ＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。

【図２０】内燃機関の負荷低回転時における図１７のＸ
ＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。

【図２１】内燃機関の負荷高回転時における図１７のＸ
ＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。

【符号の説明】

１ カムシャフト ２ 立体カム ３ アイドル回転用カム ４ 間隙部 ５ 変位装置 ７ バルブ ８ スイングアーム １３ 追従接触部付ローラ機構 １７ 外レース １８ 負荷回転用接触面 １９ アイドル回転用接触面 ２０ 境界角部 ２５ ロッカアーム ２７ カバーリング ３１ 外レース ３６ 外レース ４０ 追従接触機構 ４２ 半円筒内面座 ４４ 追従接触部 ４５ 半円柱面 ４６ 負荷回転用接触面 ４７ アイドル回転用接触面 ４８ 境界角部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低回転用カムプロフィールから高回転用
   カムプロフィールまでカムプロフィールを軸方向に連続
   的に変化させた立体カムを備えたカムシャフトと、 内燃機関の回転数等の運転状況に応じて前記カムシャフ
   トを軸方向へ連続的に又は段階的に変位させる変位装置
   と、 前記立体カムのカムプロフィールに基づいて揺動するこ
   とによりバルブを開閉するアームとを備え、 前記アームは、前記立体カムの回転に伴う接触線角度の
   変化に追従しながら前記立体カムに接触する追従接触部
   を含む追従接触機構を備え、 前記立体カムの低回転用カムプロフィール側の隣には、
   カムプロフィールが軸方向に変化しないアイドル回転用
   カムが並設され、 前記追従接触部には、内燃機関の負荷回転時に前記立体
   カムに接触する負荷回転用接触面と、内燃機関のアイド
   ル回転時に前記アイドル回転用カムに接触するアイドル
   回転用接触面とが並設されたことを特徴とする可変動弁
   機構。
2. 【請求項２】 前記追従接触機構は、前記アームに設け
   られた半円筒内面座と、該半円筒内面座にロール運動可
   能に嵌合された追従接触部とからなる請求項１記載の可
   変動弁機構。
3. 【請求項３】 前記追従接触機構は、追従接触部付ロー
   ラ機構である請求項１記載の可変動弁機構。
4. 【請求項４】 前記立体カムとアイドル回転用カムとの
   間には、前記追従接触部の負荷回転用接触面とアイドル
   回転用接触面との境界部を逃がすための間隙部が設けら
   れた請求項１、２又は３記載の可変動弁機構。