JPH10196335A - 内燃機関のバルブ特性制御機構及びバルブ特性制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構成部材に要求される剛性を低減して、更なる
小型化や軽量化を可能とする内燃機関のバルブ特性制御
機構及びバルブ特性制御装置を提供する。 【解決手段】ロッカアーム本体１６にはカムフォロワ２
２と、摺動孔２４に対して往復移動するカムフォロワ固
定部材３４が設けられている。カムフォロワ固定部材３
４が許容位置に位置するときには、カムフォロワ２２の
往復動を許容する。又、カムフォロワ固定部材３４が、
拘束位置に位置するときには、カムフォロワ２２の下部
の当接脚部４１の下面に当接してカムフォロワ２２を拘
束する。カムフォロワ２２に作用する力がカムフォロワ
固定部材３４に作用した場合、カムフォロワ固定部材３
４はロッカアーム本体１４に設けた摺動孔２４の支持部
２４ａにて、カムフォロワ２２と当接する面とは反対側
面を当接支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気バ
ルブや排気バルブの開閉時期やリフト量等のバルブ特性
を可変とする内燃機関のバルブ特性制御機構、及び同制
御機構が採用されたバルブ特性制御装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関にとって最適なバルブ特性は、
同機関の運転状態に応じて変化する。したがって、運転
状態に応じてバルブ特性を可変とすることで、内燃機関
の性能を大きく向上することができる。そして従来よ
り、バルブ特性を可変とするバルブ特性制御装置が提案
され、実用化されている。

【０００３】こうしたバルブ特性制御装置の一種とし
て、リフト量や作動角の異なる複数のカムを切り替える
ことでバルブ特性を可変とする、例えば実公平３−４７
３０号公報に記載されたバルブ特性制御装置が知られて
いる。

【０００４】この装置は、図３３にその平面構造を、ま
た図３４に側面構造を示すように、低速カム１３及び高
速カム１４の２つのカムを用いるとともに、高速カム１
４と当接するプランジャ５をロッカアーム１に対して固
定あるいは遊動自在とするカム切り替え機構を備えてい
る。

【０００５】ここで、上記ロッカアーム１は、ロッカシ
ャフト２に回動可能に固定されるとともに、図３３に示
すように二股状に分岐した２本の腕部８，９を備えてお
り、全体として略Ｙ字形状を呈している。一方の腕部８
には、筒状のガイド部材７が設けられている。このガイ
ド部材７内にはプランジャ５が摺動可能に配設されてお
り、このプランジャ５の先端は高速カム１４が当接可能
となっている。他方の腕部９には、低速カム１３が当接
可能となっている。また、ロッカアーム１の上記腕部
８，９と反対側の先端は、吸気バルブや排気バルブを構
成するポペット弁６の駆動部となっている。

【０００６】上記プランジャ５が設けられた腕部８に
は、油圧に基づき移動するロッド３が配設されている。
このロッド３の先端には、板状の係脱部材４が取り付け
られている。また、ガイド部材７の内壁には長穴７ａが
形成されており、係脱部材４はこの長穴７ａを通じてプ
ランジャ５の移動軌跡上に進入可能となっている。

【０００７】このように構成されたバルブ特性制御装置
にあって、ロッド３に油圧が作用し、ロッド３が図３４
の右方に移動すると、前記係脱部材４はプランジャ５の
上方に移動してプランジャ５の上端面に係合し、プラン
ジャ５の上方への移動を阻止するようになる。そして、
係脱部材４のこうした図中右方への移動によってプラン
ジャ５の摺動が制限され、これらプランジャ５とロッカ
アーム１とは一体となって揺動するようになる。この状
態では、高速カム１４のカム作用がプランジャ５を介し
てロッカアーム１に伝達され、上記ポペット弁６はこの
高速カム１４にてリフトされるようになる。

【０００８】一方、上記ロッド３への油圧が解除される
と、図示しないスプリングの付勢力によりロッド３は図
３４の左方に移動し、係脱部材４とプランジャ５との係
合も解除される。この状態では、プランジャ５はロッカ
ーアーム１に対して遊動自在となり、高速カム１４のカ
ム作用はプランジャ５を摺動させるだけで、ロッカアー
ム１には伝達されない。したがってこの場合、低速カム
１３のカム作用のみがロッカアーム１に伝達されるよう
になり、上記ポペット弁６は低速カム１３にてリフトさ
れるようになる。

【０００９】同バルブ特性制御装置にあってはこのよう
に、ロッド３、係脱部材４等により構成されるカム切り
替え機構を通じてロッカアーム１を揺動せしめるカム１
３，１４を切り替えることによってバルブ特性の変更を
実現している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、吸気バルブ
や排気バルブを構成する上記ポペット弁６は、その要求
される高速の開閉動作に追従するために、ロッカアーム
１に対して強力なばねにより常時付勢されている。そし
て、ロッカアーム１の上述した揺動は、このばねの付勢
力に抗して行われるため、同ロッカアーム１に働くカム
の作用力も自ずと大きなものとなる。

【００１１】ところが上記従来の装置では、係脱部材４
がプランジャ５の上端面に係合してカム切り替え機構が
高速カム１４のカム作用を選択しているとき、そのカム
作用力が直接プランジャ５及び係脱部材４を介してロッ
カアーム１に伝達される構成となっている。そしてこの
とき、上記係脱部材４は、ガイド部材７の内壁に形成さ
れている長穴７ａを通してプランジャ５の上端面と係合
されているため、この係脱部材４には、プランジャ５の
外周側面とガイド部材７の内壁とによる強力なせん断力
が作用するようになる。したがって同装置の場合、上記
係脱部材４には上記せん断力に耐え得る高い剛性ととも
に相応の断面積を持たせる必要があり、その小型化や軽
量化も自ずと困難なものとなっている。

【００１２】本発明はこうした実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、構成部材に要求される剛性を低
減して、その更なる小型化や軽量化を可能とする内燃機
関のバルブ特性制御機構及びバルブ特性制御装置を提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】こうした目的を達成する
ため、請求項１記載の発明は、ロッカアーム本体と、前
記ロッカアーム本体に対して往復動可能に設けられたカ
ムフォロワと、前記ロッカアーム本体に設けられ、前記
カムフォロワの移動軌跡上に位置したときにカムフォロ
ワの移動を阻止するようにカムフォロワに当接してカム
フォロワを拘束する拘束位置とカムフォロワの移動軌跡
上から退避したときにカムフォロワの往復動を許容する
許容位置との間において移動可能に設けられたカムフォ
ロワ拘束部材とを備え、前記ロッカアーム本体には、前
記カムフォロワ拘束部材が拘束位置に位置したとき、カ
ムフォロワ拘束部材がカムフォロワと当接する面とは反
対側面を当接支持する支持部が設けられたことを特徴と
する内燃機関のバルブ特性制御機構をその要旨としてい
る。

【００１４】請求項１記載の発明によれば、カムフォロ
ワ拘束部材が、カムフォロワの移動軌跡上から退避した
許容位置に位置するときには、カムフォロワの往復動が
許容される。また、カムフォロワ拘束部材が、カムフォ
ロワの移動軌跡上に位置した拘束位置に位置するときに
は、カムフォロワの移動が阻止され、その往復動が拘束
される。このとき、カムフォロワに作用するカムの大き
な作用力はカムフォロワ拘束部材にも作用するが、同カ
ムフォロワ拘束部材は、その反対側面がロッカアーム本
体に設けられ支持部にて当接支持されるため、そこには
圧縮力が働くのみでせん断力等は生じない。したがっ
て、このカムフォロワ拘束部材には高い剛性等は必要と
されず、同機構全体としても小型化や軽量化が容易とな
る。

【００１５】また、請求項２記載の発明は、こうした請
求項１記載の発明において、前記ロッカアーム本体は、
前記カムフォロワが摺動する断面円形のガイド孔と、該
ガイド孔の底部に略Ｌ字状に差交して前記カムフォロワ
拘束部材が摺動する断面円形の摺動部とを備え、前記摺
動部の内周面の一部を前記カムフォロワ拘束部材の前記
拘束位置での支持部とすることをその要旨としている。

【００１６】請求項２記載の発明によれば、カムフォロ
ワのガイド孔やカムフォロワ拘束部材の摺動部が単純な
断面円形にて形成されるため、その加工が容易であると
ともに、上記カムフォロワ拘束部材等もロッカアーム本
体内に収容されるかたちで同機構全体が構成されるた
め、その小型化等も更に容易となる。

【００１７】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の発明において、前記ロッカアーム本体は前記摺動部
内に液圧室を有し、前記カムフォロワ拘束部材は、この
液圧室への液圧制御に基づき前記拘束位置と前記許容位
置との間を移動するものであることをその要旨としてい
る。

【００１８】こうした請求項３記載の発明によれば、上
記カムフォロワ拘束部材の位置制御を液圧制御により簡
単且つ確実に実現することができる。なお、後述する実
施の形態においては、その作動液（液体）として機関潤
滑油が用いられる。

【００１９】また、請求項４記載の発明は、請求項３記
載の発明において、前記摺動部は断面円形の摺動孔と該
摺動孔の周面両側に同摺動孔に沿って平行に形成された
断面半円形の摺動溝とからなり、前記ロッカアーム本体
は、前記液圧制御に基づき前記摺動孔内を摺動する円柱
状のピストンと、同摺動孔と前記ガイド孔との間に固定
されて前記カムフォロワの一側面に摺接されるキー部材
とを備え、前記カムフォロワ拘束部材は、各々一方端が
前記ピストンに係止されるとともに、前記カムフォロワ
に対向する他方端の各内側面に斜状の逃げ面を有して前
記キー部材を挟んだ状態で各々前記摺動溝を摺動する２
つの棒状部材からなることをその要旨としている。

【００２０】請求項４記載の発明の上記構成によれば、
カムフォロワ拘束部材に形成される上記逃げ面の分だ
け、同カムフォロワ拘束部材の許容位置までの移動距離
を短縮することができるようになる。このため、当該機
構全体としての更なる小型化が可能ともなる。

【００２１】また、請求項５記載の発明は、請求項４記
載の発明において、前記カムフォロワ拘束部材は、各々
前記斜状の逃げ面に前記摺動溝とのクリアランスよりも
小さいテーパ量にて前記カムフォロワの基端に向かい傾
斜するテーパ面を有して形成されることをその要旨とし
ている。

【００２２】カムフォロワは機関の回転に応じて高速に
往復動するものであり、上記請求項４記載の発明の構成
にあっては、場合により、上記カムフォロワ拘束部材の
移動途中でその逃げ面の角部がカムフォロワ基端部と干
渉して弾かれるいわゆる切り替え不良が発生する懸念が
ある。この点、請求項５記載の発明の上記構成によれ
ば、カムフォロワ基端部との干渉があっても、上記テー
パ面がそれを受け、カムフォロワ拘束部材は上記クリア
ランスを通じて摺動溝に待避されるされるようになる。
そして、次にカムフォロワが上動した際には、上記カム
フォロワ拘束部材も確実に拘束位置に移動されるように
なり、その切り替え動作を確実ならしめることができ
る。

【００２３】また、請求項６記載の発明は、上記請求項
３記載の発明において、前記カムフォロワ拘束部材は、
前記液圧制御に基づき前記摺動部内を摺動する円柱形状
を有するとともに、その前記カムフォロワに対向する先
端部に前記カムフォロワの基端と当接して同カムフォロ
ワの摺動を拘束する拘束部を有して構成されることをそ
の要旨としている。

【００２４】請求項６記載の発明によれば、カムフォロ
ワ拘束部材の位置制御を液圧制御にて行うにしろ、カム
フォロワ拘束部材自身がそのピストンとしての機能等を
併せ持つこととなり、部品点数を更に少なくしてそのコ
スト低減を図ることができるようになる。

【００２５】また、請求項７記載の発明は、上記請求項
１〜６のいずれかに記載の発明において、前記カムフォ
ロワはその先端にカムにより押圧される断面略矩形の被
押圧部を備え、前記ロッカアーム本体はその上面から突
出形成されて前記カムフォロワの前記被押圧部の一側面
に摺接係合される係合突起を更に備えることをその要旨
としている。

【００２６】請求項７記載の発明の同構成によれば、カ
ムフォロワの回動を規制するためのクリアランスの設定
が、上記被押圧部と上記係合突起との２部品間のみによ
って行われるため、公差累積が極めて小さなものとな
り、このカムフォロワの回動を規制するための構造を精
度よく実現することができるようになる。

【００２７】また、請求項８記載の発明は、上記請求項
１〜６のいずれかに記載の発明において、前記カムフォ
ロワはその先端にカムによる押圧に基づき回動するロー
ラ部材を有してその被押圧部が形成されることをその要
旨としている。

【００２８】こうした請求項８記載の発明によれば、カ
ムフォロワのカムと当接される面の摩擦を低減したより
円滑な動弁動作を実現することができるようになる。ま
た、ロッカアーム本体がこうしたローラ部材を被押圧部
としてカム駆動される場合には、それらカムを、該ロー
ラ部材に適した同一の材質にて形成することができるよ
うにもなり、装置全体としての低コスト化が可能にな
る。

【００２９】また、請求項９記載の発明は、請求項８記
載の発明において、前記ガイド孔は、前記カムフォロワ
の前記ローラ部材を有する被押圧部に対応して開口さ
れ、前記カムフォロワは、同ローラ部材を有する被押圧
部を通じて前記ガイド孔内を摺動することをその要旨と
している。

【００３０】一般に、上記ローラ部材を用いてカムフォ
ロワの被押圧部を形成した場合、その先端部の質量が大
きくなり、コック等が発生し易くなるが、この請求項９
記載の発明によれば、質量の大きな被押圧部自身が上記
ガイド孔と摺接されるため、こうしたコック等の発生も
好適に回避されるようになる。

【００３１】また、請求項１０記載の発明は、上記請求
項１〜９のいずれかに記載の発明において、前記カムフ
ォロワの前記ロッカアーム本体からの抜けを防止する抜
け防止機構を更に備えることをその要旨としている。

【００３２】請求項１０記載の発明の同構成によれば、
当該制御機構の搬送時や、機関への装着時等においても
カムフォロワがロッカアーム本体から離脱することがな
いため、それら作業を効率よく行うことができるように
なる。また、こうしてロッカアーム本体からのカムフォ
ロワの抜けが防止されることにより、上記カムフォロワ
拘束部材等も確実にロッカアーム本体内に保持されるよ
うになり、部品の飛散等も良好に防止されるようにな
る。なお、上記抜け防止機構としては、・カムフォロワ
の側面、摺動方向に適宜長の長溝（係止溝）を設け、こ
の長溝に係止用の突起、ねじ、ピン等を挿入せしめてそ
の離脱を防止する構造。

【００３３】・カムフォロワの基端部等にフランジを設
け、このフランジがロッカアーム本体の一部に当接され
ることでその離脱が防止される構造。等々がある。前者
の場合、上記係止用の突起、ねじ、ピン等はロッカアー
ム本体に固定されていてもよく、またこれに収容される
カムフォロワ拘束部材やその周辺部材等の一部であって
もよい。特に、これがロッカアーム本体にその外部から
螺入されたねじであるような場合、同機構の修理・点検
等のための分解も容易である。

【００３４】また、請求項１１記載の発明は、上記請求
項３〜１０のいずれかに記載の発明において、前記液圧
室に供給される液体は機関潤滑油であり、少なくとも前
記ロッカアーム本体は、前記カムフォロワ拘束部材の前
記拘束位置において前記液圧室から潤滑所望部位へ前記
機関潤滑油を導き供給する油通路を更に備えることをそ
の要旨としている。

【００３５】請求項１１記載の発明のこうした構成によ
れば、カムフォロワ拘束部材が拘束位置にあって、まさ
に当該カムフォロワに対応するカムによっての駆動が能
動となっているときにのみ、その潤滑所望部位に対して
積極的な潤滑油の供給を行うことができるようになる。
このため、同潤滑所望部位でのピッチングや摩耗等も好
適に防止されるようになる。なお、こうした制御機構を
用いたバルブ特性制御装置にあって、その潤滑が所望さ
れる部位としては、ロッカアーム本体とバルブステム頭
部の当接部、あるいはカムフォロワとその対応するカム
との当接部等がある。

【００３６】また、請求項１２記載の発明は、請求項１
〜１１のいずれかに記載のバルブ特性制御機構のロッカ
アーム本体は、ロッカシャフトと一体的に設けられ、前
記ロッカシャフトと離間して設けられたカムシャフトに
は高速用のカムと、低速用のカムとが設けられ、前記カ
ムフォロワは、前記高速用のカムに対して当接し得るよ
うに配置され、低速用のカムは、前記ロッカアーム本体
と当接し得るように配置されていることを特徴とする内
燃機関のバルブ特性制御装置を要旨とするものである。

【００３７】請求項１２記載の発明によれば、請求項１
〜１１のいずれかに記載のバルブ特性制御機構の作用に
おいて、カムフォロワは、高速用のカムのカム作用によ
り駆動される。そして、カムフォロワ拘束部材がカムフ
ォロワの移動軌跡上から退避した許容位置に位置すると
きには、カムフォロワは移動するが、カムフォロワに作
用した力は、ロッカアーム本体には伝達されない。一
方、このとき、低速用のカムはロッカアーム本体を駆動
する。また、カムフォロワ拘束部材が、カムフォロワの
移動軌跡上の拘束位置に位置するときには、カムフォロ
ワのロッカアーム本体に対する相対移動が拘束される。
この結果、高速用のカムのカム作用にて押圧された力
は、ロッカアーム本体に伝達される。一方、このとき、
低速用のカムはロッカアーム本体に当接されず、同低速
用のカムがロッカアーム本体を駆動することはない。

【００３８】また、請求項１３記載の発明は、請求項１
〜１１のいずれかに記載のバルブ特性制御機構のロッカ
アーム本体は、ロッカシャフトと一体的に設けられ、前
記ロッカシャフトと離間して設けられたカムシャフトに
は高速用のカムと、中速用のカムと、低速用のカムとが
設けられ、前記カムフォロワは、それぞれ前記高速用の
カムと前記中速用のカムとに対して当接し得るように配
置され、低速用のカムは、前記ロッカアーム本体と当接
し得るように配置されるとともに、前記中速用のカムに
当接されるカムフォロワには、その所定高さ以上の浮き
上がりを防止する摺動制限機構が設けられていることを
特徴とする内燃機関のバルブ特性制御装置を要旨とする
ものである。

【００３９】カムフォロワを介してロッカアーム本体を
駆動するカムとして、上記高速用のカムと中速用のカム
との２種類のカムが用いられる場合には通常、高速用の
カムがロッカアーム本体を駆動するカムとして選択され
ているとき、中速用のカムとそれに対応するカムフォロ
ワとは常に接触するようになる。このため、高速リフト
時の、ただでさえ摩擦抵抗等の無視できない駆動状態に
あるにも拘わらず、同リフト動作に直接関係のないカム
及びカムフォロワ間の摩擦抵抗が発生することとなって
いる。この点、請求項１３記載の発明によれば、上記摺
動制限機構を通じて中速用のカムの所定高さ以上の浮き
上がりが防止されることで、こうした余分な摩擦抵抗も
大きく軽減されるようになる。特に、中速用のカムに対
応するカムフォロワの浮き上がりがそれらカムのベース
円に接触しない程度の高さにロックされることで、高速
リフト時の上記中速用のカムとそのカムフォロワに起因
する余分な摩擦抵抗は皆無になるとともに、中速リフト
時のそれらカムとカムフォロワによる動作も保証される
ようになる。

【００４０】また、請求項１４記載の発明は、上記請求
項１２または１３記載の発明において、前記カムフォロ
ワの前記カムによる被押圧部と前記ロッカアーム本体の
前記低速用のカムによる被押圧部とは同一の形状を有し
て構成されることをその要旨としている。

【００４１】上記被押圧部の形状としてはスリッパと称
される上述した断面略矩形のもの、あるいは上記ローラ
部材を用いたものなどがあるが、同請求項１４記載の発
明によるように、各カムに当接されるそれら被押圧部の
形状を同一の形状とすることで、各カムとしてもそれら
形状に適した同一の材質にて形成することができるよう
になる。すなわち、装置全体としての低コスト化が可能
になる。

【００４２】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）以下、本発明における内燃機関の
バルブ特性制御装置を具体化した第１の実施の形態を図
１〜図７に従って説明する。

【００４３】図３に示すようにカムシャフト１１には、
低速カム１３を挟んで両側に中速カム１２、高速カム１
４が位置するようにそれぞれ固定されている。この中速
カム１２、低速カム１３、高速カム１４は、それぞれバ
ルブタイミング及びバルブリフト量を異ならしめるカム
フェィスを備えている。すなわち、低速カム１３は、低
速時において作用し、高速時に作用する高速カム１４よ
りも、吸気バルブのバルブタイミングに関しては、高速
時よりも弁開時期が遅くなるように、且つ弁閉時期が早
くなるように設定されている。また、低速カム１３は、
高速カム１４よりもバルブリフト量が小さくなるように
も設定されている。中速カム１２は、バルブタイミン
グ、及びバルブリフト量がそれぞれ低速カム１３及び高
速カム１４のバルブタイミング、及びバルブリフト量の
ほぼ中間となるように設定されている。

【００４４】前記カムシャフト１１に平行して、ロッカ
シャフト１５が配置され、同ロッカシャフト１５にはロ
ッカアーム本体１６が揺動可能に取り付けされている。
ロッカアーム本体１６の中央部上面には、ローラ１７が
回動可能に支持され、前記低速カム１３に対して当接可
能とされている。また、ロッカアーム本体１６の上面中
央からは一対の腕部１８が一体的に延出され、腕部１８
の先端部には押圧当接部１９が連結されている。押圧当
接部１９の下方には、この実施の形態では吸気バルブ２
０が配置され、同押圧当接部１９により、吸気バルブ２
０が開閉駆動される。

【００４５】前記ロッカアーム本体１６の両側部におい
て、両側上面には断面円形をなす一対のガイド孔２１が
下方に向かって穿設されている。前記ロッカアーム本体
１６の両側部内にはロッカシャフト１５の軸線と直交す
る方向に断面円形の摺動孔２４が一対穿設されている
（図３，４参照）。また、図５に示すように同摺動孔２
４の互いに１８０°隔てた両側部には、断面半円をなす
摺動溝２５が摺動孔２４と平行をなすように形成されて
いる。前記摺動孔２４及び摺動溝２５は前記ガイド孔２
１の下部と連通されている。前記ガイド孔２１には、そ
れぞれ有蓋円筒状をなすカムフォロワ２２が摺動可能に
挿入されている。各カムフォロワ２２の上部である先端
部には前記中速カム１２，高速カム１４にそれぞれ当接
される被押圧部２３が形成されている。

【００４６】図１あるいは図２にガイド孔２１部分の拡
大断面を示すように、カムフォロワ２２の基端面には、
バネ収納孔２２ａが穿設され、バネ収納孔２２ａ内には
コイルスプリング２７が収納されている。コイルスプリ
ング２７は、その下部がロッカアーム本体１６に当接係
止されるとともに、上部がバネ収納孔２２ａの内底面に
係止されてカムフォロワ２２を上方へ付勢する。また、
コイルスプリング２７の付勢力は、吸気バルブ２０の図
示しない弁バネの付勢力よりも十分小さく設定されてい
る。なお、図５に示すように摺動孔２４の下部内周面は
断面円形状をなす凹部１６ｂが凹設され、前記コイルス
プリング２７の下端を収納している。

【００４７】また、図１あるいは図２に示すように、前
記ガイド孔２１の内周面の上下方向にはキー溝２８が形
成され、同キー溝２８には、キー２９が嵌合されてい
る。一方、カムフォロワ２２の外側面の上下方向には断
面コ字状の嵌合溝３０が前記キー２９に対して摺動可能
に形成されている。そして、前記キー２９が嵌合溝３０
に嵌合されていることにより、カムフォロワ２２はガイ
ド孔２１の軸心を中心とした相対回動が防止されてい
る。

【００４８】また、図１あるいは図２に示すように、摺
動孔２４の内底部には摺動孔２４と同一径の断面円形を
なすとともに、共通軸心を有する油圧室２６が形成され
ている。同油圧室２６は、ロッカアーム本体１６の油路
１６ａ、ロッカシャフト１５の軸心方向に沿って形成さ
れた油路１５ａ（図３，図４）等を介して、図示しない
オイルポンプ（油圧駆動源）に接続されている。

【００４９】前記油圧室２６内には低円柱状をなすピス
トン３２が往復摺動可能に嵌合されている。ピストン３
２の先端の周部には係合溝３３が周回状に形成されてい
る。カムフォロワ拘束部材としての一対のカムフォロワ
固定部材３４は、前記各摺動溝２５に対して摺動可能に
嵌合され、その基端内側面に突出した係合部３５が係合
溝３３に係入されている。したがって、ピストン３２が
油圧室２６内を軸心方向に沿って往復動すると、カムフ
ォロワ固定部材３４はピストン３２とともに一体的に移
動する。すなわち、カムフォロワ固定部材３４は、図１
に示すカムフォロワ２２の移動軌跡上から退避した、カ
ムフォロワ２２の往復動を許容する許容位置と、図２に
示すカムフォロワ２２の移動軌跡上に位置して、カムフ
ォロワ２２の移動を阻止すべくカムフォロワ２２の下部
端面に当接してカムフォロワ２２を拘束する拘束位置と
の間を移動可能とされている。

【００５０】カムフォロワ固定部材３４の内側面は平面
とされるとともに、その先端部の内側面は斜状の平面と
され、逃げ面３６が形成されている。また、カムフォロ
ワ固定部材３４の先端部上面は、平面とされて当接面３
７が形成されている。そして、この当接面３７における
カムフォロワ固定部材３４の上下厚みβは、図１（ａ）
に示すように、カムフォロワ２２の非固定時（非拘束
時）のとき移動量αよりも大きくされている。こうした
カムフォロワ固定部材３４の単体形状を図６に示す。

【００５１】他方、前記キー２９の下部両側には、図７
に示すように規制突起３８が突設され、その先端面は平
面に形成されて前記各カムフォロワ固定部材３４の内側
面に摺接可能に係合されている。そして、同規制突起３
８により、各カムフォロワ固定部材３４の先端部は互い
に内方への移動が規制されている（図１（ｂ），図２
（ｂ）参照）。

【００５２】また、前記キー２９の下部の油圧室側側面
には円柱状のバネ係止突起３９が突設されている。そし
て、バネ係止突起３９と、ピストン３２のキー側端面間
にはカムフォロワ拘束部材を付勢する付勢部材としての
コイルスプリング４０が介装され、常時キー２９とピス
トン３２とを互いに離間する方向へ付勢している。

【００５３】本実施の形態においては、前記ロッカアー
ム本体１６、及びロッカアーム本体１６内に組込まれる
カムフォロワ２２、油圧室２６、カムフォロワ固定部材
３４、コイルスプリング２７，４０等によりバルブ特性
制御機構が構成されている。また、前記バルブ特性制御
機構、中速カム１２、低速カム１３、高速カム１４、カ
ムシャフト１１等により、バルブ特性制御装置が構成さ
れている。

【００５４】次に、上記のように構成された内燃機関の
バルブ特性制御装置の作用を説明する。なお、中速カム
１２、高速カム１４にて駆動されるカムフォロワ２２の
作動は同様であるため、バルブ特性制御機構のそれらカ
ムに対する作動としては、高速カム１４に関する作動を
代表して説明する。

【００５５】図１（ａ），（ｂ）は、エンジンが低速で
回転している状態において、高速カム１４にて駆動され
るカムフォロワ２２側のバルブ特性制御機構の状態を示
している。この状態は、図示しないオイルポンプからの
油路１５ａ，１６ａを介しての作動油の供給が停止され
て、コイルスプリング４０の付勢力により、ピストン３
２が油圧室２６の内底面に当接した状態とされ、したが
って、カムフォロワ固定部材３４は、許容位置に位置し
ている状態である。

【００５６】このとき、カムフォロワ２２は、カムフォ
ロワ固定部材３４にて固定（拘束）されていないため、
フリーの状態である。したがって、この状態で高速カム
１４のカムリフトが生じても、すなわち高速カム１４に
てカムフォロワ２２の被当接部２３が押圧されても、同
カムフォロワ２２はコイルスプリング２７に抗して、図
１（ａ）に実線にて示す下方位置と、二点鎖線で示す上
方位置との間を上下動するだけであり、ロッカアーム本
体１６は、高速カム１４にては駆動されない。コイルス
プリング２７の付勢力が吸気バルブ２０の弁ばねの付勢
力よりも十分小さく設定されていることは上述した通り
である。

【００５７】したがって、ロッカアーム本体１６は、低
速カム１３または中速カム１２のカムリフトが生じたと
きに、ロッカシャフト１５を中心に揺動し、吸気バルブ
２０を開閉駆動する。

【００５８】一方、図２（ａ），（ｂ）は、エンジンが
高速で回転している状態において、高速カム１４にて駆
動されるカムフォロワ２２側のバルブ特性機構の状態を
示している。

【００５９】この状態は、図１の状態から、図示しない
電磁バルブにより、油路が切換えられ、図示しないオイ
ルポンプから、油路１５ａ，１６ａを介しての作動油の
供給がなされ、コイルスプリング４０の付勢力に抗し
て、ピストン３２が油圧室２６の内底面から離間した状
態とされ、したがって、カムフォロワ固定部材３４は、
拘束位置に位置している状態である。

【００６０】前記図１の状態から図２の状態への移行
は、高速カム１４のカムリフトが生じていないときに行
われる。高速カム１４のカムリフトが生じていないとき
は、コイルスプリング２７の付勢力により、カムフォロ
ワ固定部材３４は図１（ａ）の二点鎖線にて示す位置に
位置し、その下部は、図２（ａ）に示す位置に位置して
いる。

【００６１】この状態で、油路が切換えられ、図示しな
いオイルポンプから、油路１５ａ，１６ａを介しての作
動油の供給がなされると、ピストン３２がコイルスプリ
ング４０に抗して油圧により作動される。このピストン
２１が油圧室２６を摺動するときに、カムフォロワ固定
部材３４は、キー２９の規制突起３８にて内方への変位
が規制された状態で、摺動溝２５内を摺動する。そし
て、カムフォロワ固定部材３４は、その先端部の当接面
３７にてカムフォロワ２２の下面に当接し、カムフォロ
ワ２２を拘束する。なお、図１（ａ），図２（ａ）にお
いては、説明の便宜上、高速カム１４の図示は省略して
いるが、被押圧部２３は常時高速カム１４に対して当接
されているため、カムフォロワ２２が図２（ａ）の実線
位置より上方に移動することはない。

【００６２】そして、次に高速カム１４のカムリフトが
生じたとき、カムフォロワ２２はカムフォロワ固定部材
３４にて拘束され、ロッカアーム本体１６と一体的に固
定されて移動できないため、ロッカアーム本体１６が揺
動されて、吸気バルブ２０が作動される。

【００６３】なお、この高速カム１４のカムリフトが生
じたとき、カムフォロワ２２は被押圧部２３が高速カム
１４から押圧され、この押圧力はカムフォロワ２２の下
部に当接しているカムフォロワ固定部材３４が受ける。
そして、カムフォロワ固定部材３４は、図５に示すよう
に摺動溝２５の内周面下部２５ａ、すなわち、ロッカア
ーム本体１６にて支持されているため、カムフォロワ固
定部材３４には、摺動溝２５の内周面下部２５ａとカム
フォロワ２２との間において圧縮力のみが働くことにな
り、カムフォロワ固定部材３４に対してせん断力が働く
ことはない。前記摺動溝２５の内周面下部２５ａが同カ
ムフォロワ固定部材３４の支持部に相当する。

【００６４】また、この実施の形態では、摺動溝２５の
内周面下部２５ａにおいて、カムフォロワ固定部材３４
から作用する押圧力の大部分は、ロッカアーム本体１６
が受けることになる。そして、摺動溝２５の内周面下部
２５ａにおいては断面円弧状とされているため、カムフ
ォロワ固定部材３４から働く押圧力の一部はベクトル分
解されて、内方に働く。したがって、キー２９の規制突
起３８は、カムフォロワ固定部材３４からの分圧された
押圧力を受ける。このとき、図５において示すように、
キー２９の各規制突起３８は互いに対称に形成されてお
り、また、カムフォロワ固定部材３４も互いに対称とな
るように形成されているため、両規制突起３８が受ける
押圧力は互いに等しく、したがって、キー２９がこれら
押圧力にて変位することもない。

【００６５】その後、図２の状態から図１の状態に移行
する場合には、図示しない電磁バルブにより油路が切換
られ、図示しないオイルポンプからの作動油の供給が停
止されることによって、コイルスプリング４０の付勢力
によりピストン３２が油圧室２６の内底面に当接するま
で移動する。したがって、ピストン３２とともに移動し
てカムフォロワ固定部材３４は、許容位置に位置した状
態となる。

【００６６】この結果、カムフォロワ２２は、カムフォ
ロワ固定部材３４にて固定（拘束）されないフリーの状
態となる。したがって、この状態で高速カム１４のカム
リフトが生じても、すなわち高速カム１４にてカムフォ
ロワ２２の被当接部２３が押圧されても、同カムフォロ
ワ２２はコイルスプリング２７に抗して、再び図１
（ａ）に実線にて示す下方位置と、二点鎖線で示す上方
位置との間を上下動する。このとき、ロッカアーム本体
１６が高速カム１４にて駆動されないことは上述した。
なお、同バルブ特性制御機構としての作動自体は高速
カム１４に関する場合と中速カム１２に関する場合とで
同一であるものの、それらカム１４，１２に各々対応す
るバルブ特性制御機構の油圧制御、すなわちカムフォロ
ワ固定部材３４の位置制御が、例えばロッカシャフト１
５の両側に形成された各別の油路を通じて各別になされ
るものであることは云うまでもない。

【００６７】上記の実施の形態は下記の効果を奏する。 １） この実施の形態では、カムフォロワ固定部材３４
は、丸棒材の一部を平面に加工することにより、形成す
るとともに、また、カムフォロワ固定部材３４を収める
摺動溝２５を断面半円状に形成するという簡単な構成と
した。したがって、ロッカアーム本体１６に対してカム
フォロワ固定部材３４を簡単な加工にて収納することが
できる。したがって、バルブ特性制御機構の加工、及び
組付け作業は簡易に行うことができる。

【００６８】２） また、当接面３７におけるカムフォ
ロワ固定部材３４の上下厚みβは、図１（ａ）に示すよ
うに、カムフォロワ２２の非固定時（非拘束時）のとき
移動量αよりも大きくした。そして、カムフォロワ２２
に作用する押圧力はカムフォロワ２２の下部に当接して
いるカムフォロワ固定部材３４が受け、カムフォロワ固
定部材３４は、図５に示すように摺動溝２５の内周面下
部２５ａ、すなわち、ロッカアーム本体１６にて支持さ
れる構成とした。このため、カムフォロワ固定部材３４
には、摺動溝２５の内周面下部２５ａとカムフォロワ２
２との間において圧縮力のみが働くことになり、カムフ
ォロワ固定部材３４に対してせん断力が働くことはな
い。したがって、カムフォロワ固定部材３４を従来と異
なり、高剛性を持たせる必要はなく、そのために、断面
積を大きくする必要もなくなる。その結果、カムフォロ
ワ固定部材３４を小型化することができ、軽量化を図る
ことができる。

【００６９】３） また、この実施の形態では、カムフ
ォロワ固定部材３４に係合部３５を突出形成してピスト
ン３２に係合されるようにし、ピストン３２とともに同
カムフォロワ固定部材３４が移動できるようにした。こ
の結果、カムフォロワ固定部材３４自体の構成も簡単な
ものとなり、全体としての部品点数も削減することがで
きる。

【００７０】４） また、この実施の形態では、カムフ
ォロワ固定部材３４の先端部には逃げ面３６を形成し
た。この結果、図１（ｂ）に示すようにカムフォロワ固
定部材３４が許容位置に位置している状態において、カ
ムフォロワ２２の一部をカムフォロワ固定部材３４との
間に入れることができる。すなわち、図１（ｂ）に示す
ように、ピストン３２及びカムフォロワ固定部材３４の
移動距離をγ分だけ短縮することができ、バルブ特性制
御機構としての小型化を図ることができる。ちなみに、
逃げ面３６が仮にない場合には、カムフォロワ固定部材
３４の先端部の先にカムフォロワ２２を配置することに
なり、カムフォロワ固定部材３４の移動方向におけるカ
ムフォロワ３４とカムフォロワ固定部材３４との配置に
要する長さは、逃げ面３６がない場合に比較して少なく
ともγ分長くなることになる。そして、この場合には、
カムフォロワ固定部材３４をカムフォロワ２２の移動軌
跡上に配置して拘束位置に移動させる際にも、そのγ分
だけ大きな移動量が必要となる。 （第２の実施の形態）次に第２の実施の形態を図８〜図
１１を参照して説明する。

【００７１】なお、この実施の形態において、前記第１
の実施の形態と同一構成または相当する構成については
同一符号を付してその説明を省略し、異なるところを中
心に説明する。

【００７２】この実施の形態では、図８あるいは図９，
図１０に示すように、カムフォロワ２２は、略円柱状を
なし、ガイド孔２１に嵌合固定された円筒状のガイド筒
４２に対して摺動可能に嵌合されている。また、ガイド
筒４２外周にはコイルスプリング４３が配設され、同コ
イルスプリング４３の上下両端はカムフォロワ２２の被
押圧部２３の下面とロッカアーム本体１６上面とに係止
されている。そして、コイルスプリング４３は、前記第
１の実施の形態のコイルスプリング２７と同様に、その
付勢力が吸気バルブ２０の図示しない弁バネの付勢力よ
りも十分小さく設定され、カムフォロワ２２を上方へ付
勢する。なお、前記ガイド筒４２の下端面は、摺動孔２
４内に突出しないようにその上部内周面と面一に形成さ
れている。

【００７３】また、カムフォロワ２２の下部は、図９
（ｂ）あるいは図１０（ｂ）に示すように摺動孔２４の
軸心方向に沿った側面及び油圧室２６側側面の計３側面
が平面を有するように切削されて略四角柱状に形成さ
れ、当接脚部４１とされている。

【００７４】また、この第２の実施の形態では、第１の
実施の形態の摺動溝２５が省略され、断面円形をなす摺
動孔２４がロッカアーム本体１６に形成されている。ま
た、摺動孔２４には略円柱状をなすカムフォロワ固定部
材３４が摺動可能に配置されている。この実施の形態で
は、カムフォロワ固定部材３４は、基端部がピストン機
能を備えるとともに、先端部側がカムフォロワ２２を固
定する機能の両機能を備えている。

【００７５】図１１に示すようにカムフォロワ固定部材
３４は、その先端は中央から切り込み形成した係合溝４
４が設けられ、同係合溝４４を挟んで一対の側片４５を
備えている。係合溝４４の終端はカムフォロワ固定部材
３４の軸心方向の中央に位置する。また、両側片４５の
下部間には、前記係合溝４４の終端から先端部側に延び
る当接部４６が形成され、当接部４６の上面は平面をな
す当接面４７とされている。また、当接部４６の係合溝
４４終端面からの長さは、側辺４５の係合溝４４終端面
からの長さよりも短くされており、当接部４６の先端部
と両側辺４５との間には逃げ溝４８が形成されている。

【００７６】そして、前記係合溝４４は、図９（ｂ）あ
るいは図１０（ｂ）に示すようにカムフォロワ２２の当
接脚部４１が常時係入されて、互いに摺接可能とされて
いる。すなわち、カムフォロワ２２は、当接脚部４１が
係合溝４４に係入された状態で上下移動可能とされてお
り、また、カムフォロワ固定部材３４は、係合溝４４内
に当接脚部４１が係入された状態で、摺動孔２４に沿っ
て往復移動可能である。したがって、カムフォロワ２２
はその当接脚部４１が両側辺４５にて規制されることに
より、ガイド筒４２の軸心周りの回動が防止されてい
る。

【００７７】また、逃げ溝４８を区画する側辺４５の内
側面は、前記係合溝４４を区画する内側面と連続する平
面とされており、図９（ｂ）に示すカムフォロワ固定部
材３４が許容位置に位置するときにおいて、上下移動す
る当接脚部４１の係脱が可能である。

【００７８】また、カムフォロワ固定部材３４におい
て、係合溝４４の終端面（カムフォロワ固定部材３４の
中央部端面）には、バネ収納孔４９がカムフォロワ固定
部材３４の軸心方向に沿って穿設されている。

【００７９】前記当接脚部４１の油圧室側側面にはバネ
受け部材５０が配設されている。前記バネ受け部材５０
は、図１０（ａ）に示すようにバネ収納孔４９の開口４
９ａを閉鎖可能な大きさとされており、当接部４６の当
接面４７上、及び側辺４５の内側面を摺動可能とされて
いる。バネ受け部材５０には円錐台状をなす係合突起５
１が突出形成されている。コイルスプリング４０はバネ
収納孔４９内に収納され、その一端は同バネ受け部材５
０の係合突起５１に嵌合係止され、他端はバネ収納孔４
９の内底面に係止されている。このコイルスプリング４
０にてカムフォロワ固定部材３４は油圧室２６側に常時
付勢されている。

【００８０】また、図９（ａ）に示すように、当接部４
６の上下厚みβは、カムフォロワ２２の非固定時（非拘
束時）のとき移動量αよりも大きくされている。なお、
この実施の形態では、摺動孔２４の内底面から所定長さ
の範囲までが油圧室２６を構成している。

【００８１】次に、上記ように構成された第２の実施の
形態の作用について説明する。図９（ａ），（ｂ）は、
エンジンが低速で回転している状態において、高速カム
１４にて駆動されるカムフォロワ２２側のバルブ特性制
御機構の状態を示している。この状態は、図示しないオ
イルポンプからの油路１５ａ，１６ａを介しての作動油
の供給が停止されて、コイルスプリング４０の付勢力に
より、ピストン３２が油圧室２６の内底面に当接した状
態とされ、したがって、カムフォロワ固定部材３４は、
許容位置に位置している状態である。

【００８２】このとき、カムフォロワ２２は、カムフォ
ロワ固定部材３４にて固定（拘束）されていないため、
フリーの状態である。したがって、この状態で高速カム
１４のカムリフトが生じても、すなわち高速カム１４に
てカムフォロワ２２の被当接部２３が押圧されても、同
カムフォロワ２２はコイルスプリング４３に抗して、図
９（ａ）に実線にて示す下方位置と、二点鎖線で示す上
方位置との間を上下動するだけであり、ロッカアーム本
体１６は高速カム１４にて駆動されない。コイルスプリ
ング４３の付勢力が吸気バルブ２０の弁ばねの付勢力よ
りも十分小さく設定されていることは上述した通りであ
る。

【００８３】したがって、ロッカアーム本体１６は、低
速カム１３または中速カム１２のカムリフトが生じたと
きに、ロッカシャフト１５を中心に揺動し、吸気バルブ
２０を開閉駆動する。

【００８４】一方、図１０（ａ），（ｂ）は、エンジン
が高速で回転している状態において、高速カム１４にて
駆動されるカムフォロワ２２側のバルブ特性機構の状態
を示している。

【００８５】この状態は、図９の状態から、図示しない
電磁バルブにより、油路が切換えられ、図示しないオイ
ルポンプから、油路１５ａ，１６ａを介しての作動油の
供給がなされ、コイルスプリング４０の付勢力に抗し
て、カムフォロワ固定部材３４が油圧室２６の内底面か
ら離間した状態とされ、したがって、カムフォロワ固定
部材３４は、拘束位置に位置している状態である。

【００８６】前記図９の状態から図１０の状態への移行
は、高速カム１４のカムリフトが生じていないときに行
われる。高速カム１４のカムリフトが生じていないとき
は、コイルスプリング４３の付勢力により、カムフォロ
ワ固定部材３４は図９（ａ）の二点鎖線にて示す位置に
位置し、その下部は、図１０（ａ）に示す実線位置に位
置している。

【００８７】この状態で、油路が切換えられ、図示しな
いオイルポンプから、油路１５ａ，１６ａを介しての作
動油の供給がなされると、カムフォロワ固定部材３４が
コイルスプリング４０に抗して油圧により作動される。
カムフォロワ固定部材３４は、摺動孔２４（油圧室２６
を含む）を摺動するときに、カムフォロワ２２の当接脚
部４１と係合溝４４にて摺接させながら移動する。そし
て、カムフォロワ固定部材３４は、その当接部４６の当
接面４７にてカムフォロワ２２の当接脚部４１の底面に
当接し、カムフォロワ２２を拘束する。なお、図９
（ａ），図１０（ａ）においても、説明の便宜上、高速
カム１４の図示は省略しているが、被押圧部２３は常時
高速カム１４に対して当接されているため、カムフォロ
ワ２２が図１０（ａ）の実線位置より上方に移動するこ
とはない。

【００８８】そして、次に高速カム１４のカムリフトが
生じたとき、カムフォロワ２２はカムフォロワ固定部材
３４にて拘束され、ロッカアーム本体１６と一体的に固
定されて移動できないため、ロッカアーム本体１６が揺
動されて、吸気バルブ２０が作動される。

【００８９】なお、この高速カム１４のカムリフトが生
じたとき、カムフォロワ２２は被押圧部２３が高速カム
１４から押圧され、この押圧力はカムフォロワ２２の下
部に当接しているカムフォロワ固定部材３４の当接部４
６が受ける。そして、カムフォロワ固定部材３４は、図
１０に示すように摺動孔２４の内周面下部２４ａ、すな
わち、ロッカアーム本体１６にて支持されているため、
カムフォロワ固定部材３４には、摺動孔２４の内周面下
部２４ａとカムフォロワ２２との間において圧縮力のみ
が働くことになり、カムフォロワ固定部材３４に対して
せん断力が働くことはない。本実施の形態においては、
前記摺動孔２４の内周面下部２４ａがカムフォロワ固定
部材３４の支持部に相当する。

【００９０】その後、図１０の状態から図９の状態に移
行する場合には、図示しない電磁バルブにより油路が切
換られ、図示しないオイルポンプからの作動油の供給が
停止されることにより、コイルスプリング４０の付勢力
によって、カムフォロワ固定部材３４が油圧室２６の内
底面に当接するまで移動する。したがって、カムフォロ
ワ固定部材３４は、許容位置に位置した状態となる。

【００９１】この結果、カムフォロワ２２は、カムフォ
ロワ固定部材３４にて固定（拘束）されないフリーの状
態となる。したがって、この状態では高速カム１４のカ
ムリフトが生じても、すなわち高速カム１４にてカムフ
ォロワ２２の被当接部２３が押圧されても、コイルスプ
リング４３に抗して、図９（ａ）に実線にて示す下方位
置と、二点鎖線で示す上方位置との間を上下動する。こ
のとき、ロッカアーム本体１６が高速カム１４にて駆動
されないことは上述した。

【００９２】上記の実施の形態は下記の効果を奏する。 １） この実施の形態では、カムフォロワ固定部材３４
は、丸棒材を加工することにより形成するとともに、ま
た、カムフォロワ固定部材３４を収める摺動孔２４を断
面円状に形成するという簡単な構成とした。したがっ
て、ロッカアーム本体１６に対してカムフォロワ固定部
材３４を簡単な加工にて収納することができる。したが
って、バルブ特性制御機構の加工、及び組付け作業は簡
易に行うことができる。

【００９３】２） また、この実施の形態では、第１の
実施の形態と異なり、カムフォロワ固定部材３４は、基
端部がピストン機能を備えるとともに、先端部側がカム
フォロワを固定する機能の両機能を備えさせるようにし
た。この結果、一つの部材にて両機能を持たせるように
したため、部品点数及び組付け工数を更に削減すること
ができ、コストの低減を図ることができる。また、第１
の実施の形態と異なり、摺動溝２５は必要でないため、
ロッカアーム本体１６に対する穴開け加工を少なくする
ことができる。

【００９４】３） また、当接部４６におけるカムフォ
ロワ固定部材３４の上下厚みβは、図９（ａ）に示すよ
うに、カムフォロワ２２の非固定時（非拘束時）のとき
移動量αよりも大きくした。そして、カムフォロワ２２
に作用する押圧力はカムフォロワ２２の下部に当接して
いるカムフォロワ固定部材３４が受け、カムフォロワ固
定部材３４は、図１０に示すように摺動孔２４の内周面
下部２４ａ、すなわち、ロッカアーム本体１６にて支持
される構成とした。このため、カムフォロワ固定部材３
４には、摺動孔２４の内周面下部２４ａとカムフォロワ
２２との間において圧縮力のみが働くことになり、カム
フォロワ固定部材３４に対してせん断力が働くことはな
い。したがって、カムフォロワ固定部材３４を従来と異
なり、高剛性を持たせる必要はなく、そのために、断面
積を大きくする必要もなくなる。その結果、カムフォロ
ワ固定部材３４を小型化することができ、軽量化を図る
ことができる。

【００９５】４） また、この実施の形態では、カムフ
ォロワ固定部材３４の当接脚部４１を摺動孔２４の軸心
方向に沿った側面を平面を有するように切削し、係合溝
４４内において、図９（ｂ）あるいは図１０（ｂ）に示
すようにカムフォロワ２２の当接脚部４１の常時係入さ
れて、互いに摺接可能とした。この結果、カムフォロワ
２２はその当接脚部４１が両側辺４５にて規制されるこ
とにより、ガイド筒４２の軸心周りの回動が防止でき、
第１の実施の形態と異なり、キー２９等の部品を省略す
ることができる。この結果、部品点数を更に少なくし
て、コスト低減を図ることができる。

【００９６】（第３の実施の形態）次に、第３の実施の
形態を図１２〜図１４を参照して説明する。なお、本実
施の形態は前述した第２の実施の形態にかかるバルブ特
性制御機構と基本的な構成を同一とするものであり、そ
の構成部材の多くは、多少の形状を異にするもその機能
や作用においては共通するものである。したがって、前
記第２の実施の形態と同一構成または相当する構成につ
いては同一符号を付してその説明を省略し、異なるとこ
ろを中心に説明する。

【００９７】本実施の形態のロッカアーム本体１６で
は、前記第２の実施の形態においてカムフォロワ２２の
摺動軸心を固定すべくガイド孔２１内に嵌合固定された
ガイド筒４２は設けられておらず、カムフォロワ２２は
ガイド孔２１内に直接挿入されている。ただし、同ガイ
ド孔２１の内周を被うように形成された環状突部３１
が、ガイド孔２１を延伸すべく、ロッカアーム本体１６
上方に突出形成されている。また、この環状突部３１の
外周には、カムフォロワ２２をカム１２，１４に対して
付勢するコイルスプリング４３の下方端部が装着されて
いる。

【００９８】更に、ロッカアーム本体１６には、カムフ
ォロワ２２の被押圧部２３の後方側面２３ａと摺接係合
されるべく同本体１６上面より突出形成された係合突起
５２が、各カムフォロワ２２につき２つずつ設けられて
いる。この係合突起５２は、カムフォロワ２２の摺動範
囲において、被押圧部２３の後方側面２３ａと係合し続
けるよう、その高さが設定されている。

【００９９】したがって、カムフォロワ２２がその摺動
軸心を中心として回動しようとした場合でも、同カムフ
ォロワ２２の被押圧部２３の後方側面２３ａと係合突起
５２の一方とが当接して、カムフォロワ２２のそれ以上
の回動が制限されるようになる。

【０１００】以上説明した本実施の形態は、第２の実施
の形態にて記した効果に加え、更に以下の効果を奏す
る。 １） 本実施の形態では、第２の実施の形態のようにガ
イド筒４２を設けずとも、ガイド孔２１内に直接カムフ
ォロワ２２を挿入することで同カムフォロワ２２の摺動
軸心を固定することができる。そのため、バルブ特性制
御機構の構成部材点数を更に削減し、製造コストの削減
を図ることができる。

【０１０１】２） 本実施の形態では、コイルスプリン
グ４３は環状突部３１の外周に嵌合される構成となって
おり、カムフォロワ２２の胴部２２ｂとコイルスプリン
グ４３とが直接接触しない構成となっている。内燃機関
の運転中に高速で上下動を繰り返すカムフォロワ２２の
胴部２２ｂと直接接触しないことで、該胴部２２ｂの外
周面及びコイルスプリング４３の内周面の摩耗損傷の発
生を防止することができる。

【０１０２】３） カムフォロワ２２の被押圧部２３の
上端面、すなわちカム１４，１２との当接面は、該当カ
ム１４，１２と摺動を円滑ならしめるため、ある程度の
曲率を有する曲面となっている。そのため、カムフォロ
ワ２２がその摺動軸心を中心として回動した場合、カム
１４，１２と被押圧部２３の上端面との接触面は、線接
触から点接触となる。こうして接触面積が縮小すること
により、接触面間の圧力が上昇し、ピッチングやスカッ
フィング等の表面損傷が発生し易い状態となる。こうし
た不具合を防止するため、カムフォロワ２２の回動角は
極力小さく抑えることが望ましい。ここに、先の第２の
実施の形態では、こうした回動の制限を、図１５（ａ）
に模式的に示すように、カムフォロワ固定部材３４の逃
げ溝４８の壁面とカムフォロワ２２の脚部４１に形成さ
れた両側片４５との係合により行う構成としている。た
だしこの構成では、係合部材間のクリアランスａ及びｂ
の和を、カムフォロワ２２の側片４５間の幅、同側片４
５の面の摺動軸心に対する平行度、逃げ溝４８内壁間の
幅、同溝４８内壁の摺動軸心に対する平行度、及びロッ
カアーム本体１６におけるガイド孔２１及び摺動孔２４
の位置に関する寸法公差の和以上に設定する必要があ
る。これは、これらの寸法公差の和以上にクリアランス
ａ及びｂの和を設定しないと、構成部材の組付けができ
なくなる場合があるためである。一方、本実施の形態で
は、上記の回動の制限を、図１５（ｂ）に示すように、
被押圧部２３と係合突起５２との係合により行う構成と
している。こうした構成では、係合部材間のクリアラン
スｃは、係合突起５２の係合面、カムフォロワ２２の摺
動軸心と被押圧部２３の後方側面２３ａとの間の長さ、
後方側面２３ａの平行度及びロッカアーム本体１６にお
けるガイド孔２１の位置に関する寸法公差以上となるよ
う設定される。この場合、上記第２の実施の形態に比し
て係合部材間のクリアランス設定時に考慮すべき部位数
が少ないため、クリアランスｃを比較的小さく、すなわ
ちより高精度に設定することができる。したがって、カ
ムフォロワ２２の回動角を更に小さくすることが可能と
なり、カム１４，１２と被押圧部２３との当接面の表面
損傷の発生を更に抑制することができる。

【０１０３】なお、本実施の形態においては、各カムフ
ォロワ２２につき、いわば点接触するかたちで２つずつ
の係合突起５２を設ける構成としたが、他に例えば、こ
れら係合突起５２を１つの長尺状の形状にして、いわば
線接触するかたちでこうした係合突起を設ける構成とし
てもよい。

【０１０４】（第４の実施の形態）次に、第４の実施の
形態を図１６及び図１７を参照して説明する。本実施の
形態にかかるバルブ特性制御機構は、前記第３の実施の
形態のバルブ特性制御機構にカムフォロワ２２の抜け防
止機構を設けたものである。以下に、この抜け防止機構
について説明する。

【０１０５】カムフォロワ２２の脚部４１にあって、ば
ね受け部材５０と当接する平面４１ａには、図１７
（ａ）にカムフォロワ２２の単体形状を示すように、同
カムフォロワ２２の摺動軸心と平行に延伸する係止溝５
３が形成されている。一方、ばね受け部材５０の先端面
には、図１７（ｂ）及び（ｃ）に示すように、係止突起
５４が前方に対して突出形成されている。組み付け時に
は、図１６に示すように、係止突起５４は係止溝５３内
に摺動可能に挿入される構成となる。

【０１０６】係止溝５３は、カムフォロワ固定部材３４
による摺動の制限が解除された許容状態において、カム
フォロワ２２のロッカアーム本体１６に対する摺動を阻
害しないよう十分な長さが設定されている。ただし、そ
の摺動範囲を越え、カムフォロワ２２がロッカアーム本
体１６に対して更に上方に移動しようとした場合、係止
溝５３の下方側端部と係止突起とが当接し、同カムフォ
ロワ２２のそれ以上の移動を制限する構成となってい
る。なお、これら係止溝５３及び係止突起５４により抜
け防止機構が構成されている。

【０１０７】以上説明した本実施の形態は、前記第３の
実施の形態の効果に加え、更に以下の効果を奏する。 １） 前述のように、カムフォロワ２２はガイド孔２１
内に摺動自在に遊嵌されており、被押圧部２３上端面が
カム１２，１４に当接することでその上方への摺動が制
限される構造となっている。したがって、内燃機関に組
み付けるまで、カムフォロワ２２はロッカアーム本体１
６と容易に分離可能であり、コイルスプリング４３の反
力、重力等の作用により、バルブ特性制御機構単体での
搬送時、あるいは組み付け作業時等に離脱するおそれが
あった。本実施の形態では、新たな構成部材を付加する
ことなく、非常に簡単な構造でロッカアーム本体１６と
カムフォロワ２２との分離を防止し、ひいてはカムフォ
ロワ固定部材３４等の分離も防止し、それらを一体部材
としての取り扱うことができるようになる。

【０１０８】（第５の実施の形態）次に、第５の実施の
形態を図１８に基づいて説明する。本実施の形態は、前
記第４の実施の形態の変形であり、抜け防止機構の構成
を変更したものである。以下、この変更点について説明
する。

【０１０９】カムフォロワ２２にあって、ガイド孔２１
に摺接する軸部には、係止溝５３が形成されている。同
溝５３内には、ロッカアーム本体１６側面より螺合挿入
されたねじ５５が摺動可能に挿入されている。前記第４
の実施の形態と同様に、カムフォロワ２２が作動時にお
ける摺動範囲を逸脱して更に上方へと移動しようとした
場合、ねじ５５と溝５３の下方端部が当接し、カムフォ
ロワ２２がそれ以上の移動することを制限する。なお、
これら係止溝５３及びねじ５５により抜け防止機構が構
成されている。

【０１１０】以上の本実施の形態は、前記第４の実施の
形態の効果に加えて、更に以下の効果を奏する。 １） カムフォロワ２２の抜け防止機構を構成するねじ
５５は、容易にロッカアーム本体１６に取り付けあるい
は取り外しすることができる。したがって、バルブ特性
制御機構の組立てや修理・点検等のための分解も容易で
ある。

【０１１１】なお、こうした抜け防止機構としては、こ
れら第４及び第５の実施の形態以外にも、例えば ・カムフォロワ２２の基端部等にフランジを設け、この
フランジがロッカアーム本体１６の一部に当接されるこ
とでその離脱が防止される構造。 なども適宜採用することができる。

【０１１２】（第６の実施の形態）次に、第６の実施の
形態を図１９及び図２０に基づき説明する。本実施の形
態にかかるバルブ特性制御装置は、図１９に示すよう
に、カムシャフト１１に設けられた、ベース円の径が同
一でリフト量及びリフト幅の異なる３つのカム、すなわ
ち低速カム１３，中速カム１２，高速カム１４によって
駆動される。これらカム１３，１２，１４のリフト量及
びリフト幅は、低速カム１３，中速カム１２，高速カム
１４の順に大きくなっている。また、これらカム１３，
１２，１４のリフト部のプロフィールは、中速カム１２
は高速カム１４の内周に、また低速カム１３は中速カム
１４の内周にそれぞれ位置するよう構成されている。

【０１１３】また、拘束状態における各カムフォロワ２
２ｂ，２２ｃは、低速駆動時に低速カム１３と当接する
ローラ１７の外周最上部と該当カムフォロワ２２ｂ，２
２ｃの被押圧部２３上端面とが同じ高さに位置するよう
設定されている。これは、各カム１２，１３，１４動作
時において、カムベース円部にてロッカアーム本体１６
が揺動されている状態での吸気バルブ２０の開度を一定
に保つためである。図２０に、こうしたカムベース円駆
動時におけるバルブ特性制御装置の様相を示す。なお以
下では、このときのロッカアーム本体１６上端面から各
カムフォロワ２２ｂ，２２ｃの被押圧部２３上端面まで
の高さをベース円高さということとする。

【０１１４】前述したように、高速カム１４にてロッカ
アーム本体１６が揺動される高速動作時には、高速側カ
ムフォロワ２２ｃはロッカアーム本体１６と一体となり
揺動する拘束状態にあり、中速カム側カムフォロワ２２
ｂはロッカアーム本体１６に対して自由に揺動する許容
状態にある。このときバルブ特性制御装置では、中速側
カムフォロワ２２ｂはコイルスプリング４３の付勢力に
より押し上げられ、常に中速カム１２と被押圧部２３と
が当接した状態にある。

【０１１５】図２１に、高速カム１４のリフト部により
ロッカアーム本体１６が押し下げられている高速リフト
時の状態を示す。同図に示すように、高速リフト時にあ
っては、ロッカアーム本体の揺動（駆動）と本来無関係
な中速側カムフォロワ２２ｃまでもが中速カム１２と当
接しており、その被押圧部２３と中速カム１２との間に
は余計な摩擦抵抗が発生していた。

【０１１６】本実施の形態のバルブ特性制御装置では、
中速側カムフォロワ２２ｂに、先の第５の実施の形態に
おける抜け防止機構と同様に係止溝５３及びねじ５５よ
り構成される摺動制限機構が設けられている。ただし、
この摺動制限機構では、中速側カムフォロワ２２ｂの摺
動を先述のベース円高さと同じか、それよりやや下方に
て係止すべく係止溝５３の下端部の位置が設定されてい
る。したがって、図２２に示すように、高速リフト時に
あっては、中速側カムフォロワ２２ｂの被押圧部２３上
端面は中速カム１２と非接触となる。

【０１１７】以上の本実施の形態は、前記第３の実施の
形態の効果に加え、以下の効果を奏するものである。 １） 高速リフト時には、中速側カムフォロワ２２ｂの
被押圧部２３上端面と中速カム１２とが非接触となって
いるため、これらの当接部に作用する摩擦抵抗をなくす
ことができる。したがって、高速リフト時の、ただでさ
え摩擦抵抗等の無視できない駆動状態にあってカムシャ
フト１１の回転トルクを好適に低減することができ、バ
ルブ特性制御装置としての動作を円滑とすることができ
るほか、中速カム１２及び中速側カムフォロワ２２ｂの
被押圧部２３上端面の摩耗損傷を低減することもでき
る。

【０１１８】２） この摺動制限機構は、前記第４ある
いは第５の実施の形態における抜け防止機構としても作
用するため、これらの実施の形態に記載の効果も同様に
得ることができる。ちなみに、同摺動制限機構として
は、先の第４の実施の形態にて例示した図１６及び図１
７の構造を採用することもできる。

【０１１９】なお、本実施の形態にあっては、高速リフ
ト時、中速側カムフォロワ２２ｂの被押圧部２３上端面
と中速カム１２とが非接触となるようにその摺動制限高
さを設定したが、それら中速側カムフォロワ２２ｂの被
押圧部２３上端面と中速カム１２とが多少接触される場
合でも、こうした摺動制限機構を設けることで、上記余
計な摩擦抵抗を低減することはできる。

【０１２０】（第７の実施の形態）次に、第７の実施の
形態を図２３及び図２４に基づき説明する。なお、本実
施の形態にかかるバルブ特性制御機構は、前記第３の実
施の形態のものに潤滑用の油通路を設けたものである。
以下、この油通路の構造について説明する。

【０１２１】図２３にカムフォロワ２２の拘束状態にお
けるバルブ特性制御機構の側部断面構造を示す。油圧室
２６の側壁上方には、拘束位置におけるカムフォロワ固
定部材３４の後方端部に接するように油通路５６が開口
している。この油通路５６は、カムフォロワ２２が挿入
されたガイド孔２１に連通している。

【０１２２】また、カムフォロワ２２のガイド孔２１と
の摺接部には、その外周を一周するよう形成された環状
油路５７が設けられている。なお、この環状溝５７は、
該カムフォロワ２２の脚部４１下端面がカムフォロワ固
定部材３４の当接面４７上に当接した状態、すなわち拘
束状態にあって、前記油通路５６のガイド孔２１側開口
部と連通する位置に形成されている。

【０１２３】一方、ガイド孔２１側壁にあって油通路５
６の開口部と対向する部分には、油通路５８が開口して
いる。この油通路５８は、ロッカアーム本体１６の先端
側（図２３の右側）に延伸されており、同ロッカアーム
本体１６の外部に対して開口している。また、この油通
路５７の延長線上には、ロッカアーム本体１６の押圧当
接部１９と吸気バルブ２０との当接部が位置するよう構
成されている。

【０１２４】カムフォロワ２２がロッカアーム本体１６
と一体となって揺動する拘束状態にある場合、図２３に
示すように、カムフォロワ固定部材３４は拘束位置に位
置しており、油圧室３２と油通路５６とが連通する。し
たがって、ロッカシャフト１５の油路１５ａより油圧室
３２に供給された作動油（機関潤滑油）は、その油圧に
よりカムフォロワ固定部３４を付勢するとともに、油通
路５６，環状油路５７及び油通路５８を通じて圧送さ
れ、油通路５８のロッカアーム本体１６外部側の開口部
より噴射される。こうして噴射された作動油は、押圧当
接部１９と吸気バルブ２０との当接部、すなわち同バル
ブ２０のステム頭部に供給される。

【０１２５】一方、カムフォロワ２２がロッカアーム本
体１６に対して自在に遊動する許容状態にある場合、図
２４に示すように、ロッカアーム固定部材３４は許容位
置に位置し、油通路５６の開口部は同ロッカアーム固定
部材３４の側面により閉鎖される。

【０１２６】以上説明した本実施の形態は、前記第３の
実施の形態の効果に加え、更に以下に効果を奏する。 １） ロッカアーム本体１６の押圧当接部１９と吸気バ
ルブ２０のステム頭部との当接部は、吸気バルブ２０の
弁ばねの付勢力に基づく高い圧力が作用し、且つ吸気バ
ルブ２０の上下動に伴い摺動するため、ピッチングや摩
耗等の表面損傷が生じ易い。したがって、当該当接部に
作動油を供給することでその表面が潤滑されるため、同
当接部を表面損傷から保護することができる。

【０１２７】２） また、上記ロッカアーム本体１６の
押圧当接部１９と吸気バルブ２０のステム頭部との当接
部への作動油の供給はカムフォロワ２２の拘束状態にお
いてのみなされるため、同作動油が無駄に流通すること
もない。

【０１２８】３） カムフォロワ２２の摺動許容状態時
にも、ロッカシャフト１５内に形成された油路１５ａ，
該油路１５ａと油圧室３２と連通する油路１６ａあるい
は油圧室３２の内部には作動油が残留している。このよ
うな作動油は、ロッカシャフト２とロッカアーム本体１
６との摺接部等の潤滑に用いられる。また、作動油が残
留していると、油圧室３２内の油圧を十分に高めるため
新たに供給しなければならない作動油の量が少なくてす
むことから、拘束状態への移行時間を短縮することがで
きる。したがって、同許容状態にあっても、油圧室３２
内等には、ある程度の作動油が残留していることが望ま
しい。本実施の形態では、許容状態時には油通路５６の
開口部が自動的に閉鎖されるため、残留した作動油の漏
出を低減することができる。

【０１２９】４） 油通路５６，環状通路５７及び油通
路５８は、ロッカアーム本体１６及びカムフォロワ２２
に追加工するだけで形成することができる。したがっ
て、新たな構成部材を追加せずとも、上記当接部の潤滑
を行うことができる。

【０１３０】なお、本実施の形態では、カムフォロワ２
２に環状溝５７を形成し、これを潤滑油通路の一部とす
る構成としたが、他に例えば図２５に示すように、拘束
状態において油通路５６及び油通路５８と連通する挿通
孔６７をカムフォロワ２２に形成し、この挿通孔６７を
介して作動油を供給する構成としてもよい。また、ガイ
ド孔２１の内周壁に環状の溝を形成し、これを潤滑油通
路の一部とする構成としてもよい。

【０１３１】また、本実施の形態では、押圧当接部１９
と吸気バルブ２０との当接部に作動油を供給する構成と
したが、更に図２６に示すように、カムフォロワ２２の
内部にその摺動軸線に沿って上方に延伸され、カムフォ
ロワ２２の頭部上端面に開口する油通路６８を形成し、
該頭部上端面と該当カム１２，１４との摺動面の潤滑を
行うように構成してもよい。また、潤滑油通路をロッカ
アーム本体１６の上端面に設けたノズルに連通させ、そ
こから上記摺動面に作動油を吹きかける構成としてもよ
い。

【０１３２】（第８の実施の形態）次に、第８の実施の
形態を、図２７から図２９に基づき説明する。なお、本
実施の形態にかかるバルブ特性制御機構は、前記第１の
実施の形態のものと基本的な構成を同一とするものであ
る。したがって、前記第１の実施の形態と同一の構成に
ついては同一符号を付してその説明を省略し、相違点の
み説明する。

【０１３３】前記第１の実施の形態のバルブ特性制御機
構において、カムフォロワ２２の摺動規制を行うカムフ
ォロワ固定部材３４の先端部には、該固定部材３４の収
容空間を縮小するため、逃げ面３６が形成されている。
前述したように、該当カムフォロワ２２を許容状態から
拘束状態に移行させる場合には、油圧室２６内の油圧に
よりピストン３２及びカムフォロワ固定部材３４を拘束
位置（図１参照）に移動させる。

【０１３４】ところがこうした構造にあっては、図２７
に示すように、カムフォロワ固定部材３４が移動し始め
た直後に、該当カムフォロワ２２が下方に移動し、同カ
ムフォロワ２２の下端縁部とカムフォロワ固定部材３４
の逃げ面３６の角部とが接触する半乗り状態となること
がある。このとき、カムフォロワ２２の下端部と逃げ面
３６の角部とが干渉し、拘束位置への移動途中でカムフ
ォロワ固定部材３４が許容位置方向に弾き返されてしま
い、円滑に拘束状態に移行できなくなることが懸念され
る。

【０１３５】そこで本実施の形態のバルブ特性制御機構
では、図２８（ａ）にその正面（断面）構造を、また図
２８（ｂ）にその模式的な斜視構造をそれぞれ示すよう
に、逃げ面３６をカムフォロワ２２の摺動軸心に対して
傾斜した構成としている。また、カムフォロワ固定部材
３４と摺動溝２５とのクリアランスβは、逃げ面３６の
テーパ量αよりも大きく設定されている。

【０１３６】上記のごとく許容位置から拘束位置への移
動途中において、カムフォロワ２２がカムフォロワ固定
部材３４の逃げ面３６と干渉した場合、テーパ面とした
逃げ面３６がこれを受け、図２８（ａ）及び図２９に矢
指するように、カムフォロワ固定部材２２は摺動溝２５
とのクリアランスを通じて退避可能となる。このとき、
逃げ面３６のテーパ量αよりもクリアランスβが大きく
設定されているため、カムフォロワ２２は更に下方に向
かって移動することができる。その後、カムフォロワ２
２が上方に移動した際に、カムフォロワ固定部材３４は
確実に拘束位置へと移動される。

【０１３７】以上説明した本実施の形態は、前記第１の
実施の形態の効果に加え、更に以下の効果を奏する。 １） カムフォロワ固定部材３４がカムフォロワ２２と
の干渉により弾き返されることで生じる拘束状態への移
行不良の発生を防止することができる。

【０１３８】２） 上記構成は、前記第１の実施の形態
の構成部材への追加工のみで実施することができるた
め、構成部材点数を増加させることなく、上記効果を得
ることができる。

【０１３９】（第９の実施の形態）次に、第９の実施の
形態を図３０から図３２に基づき説明する。なお、図３
０に本実施の形態にかかるバルブ特性制御装置の平面構
造を、図３１に同装置の側断面構造を、図３２に同装置
の正面断面構造をそれぞれ示す。

【０１４０】本実施の形態にかかるバルブ特性制御装置
は、低速カム１３及び高速カム１４の２つのカムを有
し、吸気バルブ２０を揺動せしめるカム１３，１４を切
り替えることでバルブ特性を可変としている。

【０１４１】本実施の形態にかかるロッカアーム本体１
６上部の一側部（図３２の左方側部）には、低速カム１
３と当接される低速ローラ６０が回動可能に支持されて
いる。また、ロッカアーム本体１６の先端部の上部中央
からは略Ｔ字状に延伸する一対の腕部１８が設けられて
おり、その先端部には吸気バルブ２０を押し圧すること
で開閉駆動せしめる押圧当接部１９が連結されている。

【０１４２】一方、ロッカアーム本体１６にあって低速
ローラ６０の反対側の側部（図３２の右方側部）には、
断面円形状をなすガイド穴６２が下方に向かって形成さ
れている。また、このガイド穴６２の下端面からはスプ
リング収容穴６３が、同スプリング収容穴６３の下端面
からは脚部摺動孔６４がそれぞれ下方に向かって形成さ
れている。ロッカアーム本体１６の下部には、脚部摺動
孔６３と連通する摺動孔２４がロッカシャフト１５と平
行する方向に形成されている。

【０１４３】ガイド穴６１内には、高速カム１４と当接
する高速ローラ６１が設けられたローラカムフォロワ６
５が同穴６１内を摺動可能に配設されている。このカム
フォロワ６５は、略円柱形状をなす頭部６６を備え、同
頭部６６の上面には高速ローラ６０が回転可能に支持さ
れている。また、ローラカムフォロワ６５の脚部４１
は、前記第２の実施の形態におけるカムフォロワ２２の
ものと同形状となっている。また、スプリング収容穴６
３にはコイルスプリング４３が配設されている。このコ
イルスプリング４３は、ローラカムフォロワ６５の頭部
６６下端面と当接し、該フォロワ６５を高速カム１４に
対して付勢している。なお、ローラカムフォロワ６５
は、頭部６６の外周壁とガイド穴６２の内壁との摺接に
より支持され、その摺動軸心が固定されている。

【０１４４】一方、摺動孔２４内には、前記第２の実施
の形態のものと同じカムフォロワ固定部材３４が配設さ
れており、同様にローラカムフォロワ６５の摺動を拘束
あるいは許容せしめる機能を有している。

【０１４５】以上の本実施の形態は、前記第２の実施の
形態の効果に加え、更に下記の効果を奏する。 １） 高速カム１４のカム作用をローラにてロッカアー
ム本体に伝達する構成としたことで、高リフト時のカム
回転に伴う摩擦を削減し、カムシャフト１１の回転トル
クを低減することが可能となり、ひいては内燃機関の燃
費を向上せしめることができる。

【０１４６】２） 本実施の形態以前に説明した各実施
の形態のように、カムフォロワの被押圧面としてローラ
を用いるローラフォロワと摺動面にて受けるスリッパフ
ォロワを混在させた構造とすると、カムシャフト１１に
設けられたカムを別材質によって構成する必要がある。
これは、カムとフォロワとの接触が滑り接触であるか、
転がり接触であるかによってカムのプロフィール面に発
生し易い表面損傷が異なり、それぞれに対して耐性を持
ったカムを設ける必要があるためである。本実施の形態
では、各カム１３，１４のカム作用をどちらともローラ
にてロッカアーム本体１６に伝達する構成としたため、
同一の材質のカムだけでカムシャフトを構成することが
できる。したがって、カムシャフトの製造がより容易と
なり、その製造コストを削減することができる。

【０１４７】３） カムフォロワとしてローラカムフォ
ロワを使用した場合、その頭部の質量が増加し、同頭部
にはカムフォロワの摺動に伴い大きな慣性力が作用す
る。したがって、その脚部でもってカムフォロワを支持
する構成とすると、その摺動が不安定となり、頭部の揺
れ（コック）等の不具合が生じる懸念がある。本実施の
形態では、頭部側面を支持し、且つ頭部下端をコイルス
プリング４３により付勢する構成としたため、大きな慣
性力が作用する頭部を容易に支持可能な構造となってい
る。したがって、頭部の揺れ（コック）等の不具合を解
消し、バルブ特性制御機構の動作を安定化することがで
きる。

【０１４８】なお、本実施の形態にあって、上記コイル
スプリング４３の配設態様は一例にすぎず、他に例え
ば、前記第１の実施の形態のように、図１あるいは図２
に例示した態様でのスプリング配設構造を採用すること
もできる。

【０１４９】以上、各実施の形態についてその構成並び
に作用、効果を説明したが、本発明はこれら各実施の形
態に限定されるものではなく、下記のようにその構成を
変更して実施してもよい。

【０１５０】・ 前記第１の実施の形態では、ピストン
３２と、カムフォロワ固定部材３４とを別体としたが、
互いに一体的に連結したり、一体的に形成するよう変更
してもよい。

【０１５１】・ 前記第１の実施の形態では、コイルス
プリング２７をカムフォロワ２２内に収納するようにし
たが、第２の実施の形態のコイルスプリング４３と同様
にカムフォロワ２２の周囲に配置する構成としてもよ
い。

【０１５２】・ 前記第１及び第８の実施の形態では摺
動孔２４及び摺動溝２５を、また第２の実施の形態では
摺動孔２４を断面円形としたが、これを断面四角形、楕
円形等他の断面形状とし、ピストン３２、カムフォロワ
固定部材３４をこの断面形状に嵌合する形状としてもよ
い。

【０１５３】・ 前記第９の実施の形態では、摺動孔２
４をロッカシャフト２の軸線方向に延伸するよう形成
し、カムフォロワ固定部材３４を同シャフト２の軸線方
向に摺動せしめる構成としたが、その他の実施の形態の
態様でこれらが配置される構成としてもよい。

【０１５４】・ 前記第１〜第５及び第７、第８の実施
の形態では、低速・中速・高速の３つのカム３を切り替
えてバルブ特性を可変とするバルブ特性制御装置として
具体化したが、これを高速・低速の２つのカムを切り替
える形式に変更してもよい。また、前記第９の実施の形
態では、高速・低速の２つのカムを切り替える形式して
具体化したが、カムフォロワを追加することで３つカム
を切り替える形式に変更してもよい。更に、４つ以上の
カムを切り替える形式に変更してもよい。

【０１５５】・ 前記第９の実施の形態では、高速・低
速の２つのカムに対応する被押圧部を共にローラ部材を
用いるローラフォロワとしたが、これら２つの被押圧部
を共にスリッパと称される断面略矩形の形状のもの、す
なわち図１や図２等に示される被押圧部２３と同様の形
状としてもよい。また、第１〜第８の実施の形態におい
ても、低速カム１３と当接されるロッカアーム本体１６
の被押圧部をローラ１７から上記スリッパに変更するよ
うにしてもよい。いずれにしろ、こうして各カムに当接
されるそれら被押圧部の形状を同一の形状とすること
で、各カムとしてもそれら形状に適した同一の材質にて
形成することができるようになる。すなわち、装置全体
としての低コスト化が可能になる。

【０１５６】・ 以上の各実施の形態において、前記第
３〜第７の実施の形態の構成は前記第１の実施の形態の
構成に対して適用することもできる。また、前記第９の
実施の形態の構成も前記第１の実施の形態の構成に対し
て適用することができる。更に、前記第４及び第５の実
施の形態の構成、あるいは前記第７の実施の形態の構成
を前記第９の実施の形態の構成に適用することもでき
る。また、これら第４及び第５の実施の形態の構成と前
記第７の実施の形態の構成とを共通に備える構成とする
こともできる。そして、前記第６の実施の形態の構成
は、他の全ての実施の形態に対しても同様に適用するこ
とができる。

【０１５７】・ 以上の各実施の形態では、吸気バルブ
を開閉駆動するバルブ特性制御機構及びバルブ特性制御
装置として説明したが、これを排気バルブ側に設ける構
成としたり、排気バルブ及び吸気バルブの両方に設ける
構成としてもよい。

【０１５８】その他、上記の各実施の形態から把握でき
る請求項以外の技術的思想について、その効果と共に記
載する。 （イ） 請求項１１に記載の内燃機関のバルブ特性制御
装置において、前記機関潤滑油が供給される潤滑所望部
位は、前記ロッカアーム本体とバルブステム頭部との当
接部であることを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御
機構。

【０１５９】バルブは弁ばねによりロッカアーム本体に
対して付勢されており、ロッカアーム本体とバルブステ
ム頭部との当接面には大きな圧力が作用する。また、バ
ルブを揺動せしめる際、これらの当接面は互いに摺動さ
れる。同構成によれば、こうした当接面が潤滑されるた
め、ピッチングや摩耗等の表面損傷の発生を抑制するこ
とができる。

【０１６０】（ロ） 請求項１１に記載の内燃機関のバ
ルブ特性制御装置において、前記機関潤滑油が供給され
る潤滑所望部位は、前記カムフォロワと該カムフォロワ
を揺動せしめるカムとの当接面であることを特徴とする
内燃機関のバルブ特性制御機構。

【０１６１】カムの回転に伴い、カムとカムフォロワと
の当接面は互いに激しく摺動される。同構成によれば、
こうした当接面を潤滑できるため、ピッチングや摩耗等
の表面損傷の発生を抑制することができる。

【０１６２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の発
明によれば、カムフォロワ拘束部材の断面積を大きくす
る必要がなく、しかも耐久性を十分に得ることができ、
装置の大型化、重量増加のないバルブ特性制御機構を得
ることができる。

【０１６３】また、請求項２記載の発明によれば、カム
フォロワのガイド孔やカムフォロワ拘束部材の摺動部が
単純な断面円形にて形成されるため、その加工が容易で
あるとともに、カムフォロワ拘束部材等もロッカアーム
本体内に収容されるかたちで同機構全体が構成されるた
め、その小型化等も更に容易となる。

【０１６４】また、請求項３記載の発明によれば、カム
フォロワ拘束部材の位置制御を液圧制御により簡単且つ
確実に実現することができる。また、請求項４記載の発
明によれば、カムフォロワ拘束部材に形成される逃げ面
の分だけ、同カムフォロワ拘束部材の許容位置までの移
動距離を短縮することができるようになる。このため、
当該機構全体としての更なる小型化が可能ともなる。

【０１６５】また、請求項５記載の発明によれば、カム
フォロワ基端部との干渉があっても、テーパ面がそれを
受け、カムフォロワ拘束部材はクリアランスを通じて摺
動溝に待避されるされるようになる。そして、次にカム
フォロワが上動した際には、カムフォロワ拘束部材も確
実に拘束位置に移動されるようになり、その切り替え動
作を確実ならしめることができる。

【０１６６】また、請求項６記載の発明によれば、カム
フォロワ拘束部材の位置制御を液圧制御にて行うにし
ろ、カムフォロワ拘束部材自身がそのピストンとしての
機能等を併せ持つこととなり、部品点数を更に少なくし
てそのコスト低減を図ることができるようになる。

【０１６７】また、請求項７記載の発明によれば、カム
フォロワの回動を規制するためのクリアランスの設定
が、被押圧部と係合突起との２部品間のみによって行わ
れるため、公差累積が極めて小さなものとなり、このカ
ムフォロワの回動を規制するための構造を精度よく実現
することができるようになる。

【０１６８】また、請求項８記載の発明によれば、ロー
ラ部材を用いてカムフォロワの被押圧部を形成したこと
で、カムフォロワのカムと当接される面の摩擦を低減し
たより円滑な動弁動作を実現することができるようにな
る。また、ロッカアーム本体がローラ部材を被押圧部と
してカム駆動される場合には、それらカムを、該ローラ
部材に適した同一の材質にて形成することができるよう
にもなり、装置全体としての低コスト化が可能になる。

【０１６９】また、請求項９記載の発明によれば、ロー
ラ部材を用いてカムフォロワの被押圧部を形成した場合
であれ、質量の大きな被押圧部自身がガイド孔と摺接さ
れるため、コック等の発生も好適に回避されるようにな
る。

【０１７０】また、請求項１０記載の発明によれば、当
該制御機構の搬送時や、機関への装着時等においてもカ
ムフォロワがロッカアーム本体から離脱することがない
ため、それら作業を効率よく行うことができるようにな
る。また、ロッカアーム本体からのカムフォロワの抜け
が防止されることにより、カムフォロワ拘束部材等も確
実にロッカアーム本体内に保持されるようになり、部品
の飛散等も良好に防止されるようになる。

【０１７１】また、請求項１１記載の発明によれば、カ
ムフォロワ拘束部材が拘束位置にあって、まさに当該カ
ムフォロワに対応するカムによっての駆動が能動となっ
ているときにのみ、その潤滑所望部位に対して積極的な
潤滑油の供給を行うことができるようになる。このた
め、同潤滑所望部位でのピッチングや摩耗等も好適に防
止されるようになる。

【０１７２】また、請求項１２記載の発明によれば、請
求項１〜１１のいずれかに記載のバルブ特性制御機構の
作用、効果に基づき、同制御機構を用いた好適なバルブ
特性制御装置を得ることができる。

【０１７３】また、請求項１３記載の発明によれば、摺
動制限機構を通じて中速用のカムの所定高さ以上の浮き
上がりが防止されることで、余分な摩擦抵抗も大きく軽
減されるようになる。特に、中速用のカムに対応するカ
ムフォロワの浮き上がりがそれらカムのベース円に接触
しない程度の高さにロックされることで、高速リフト時
の中速用のカムとそのカムフォロワに起因する余分な摩
擦抵抗は皆無になるとともに、中速リフト時のそれらカ
ムとカムフォロワによる動作も保証されるようになる。

【０１７４】また、請求項１４記載の発明によれば、各
カムとして、カムフォロワの被押圧部やロッカアーム本
体の被押圧部の形状に適した同一の材質にて形成するこ
とができるようになる。すなわち、装置全体としての低
コスト化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した第１の実施の形態における
バルブ特性制御機構の要部断面図。

【図２】同じく作用を説明するためのバルブ特性制御機
構の断面図。

【図３】バルブ特性制御装置の斜視図。

【図４】カムを省略したバルブ特性制御装置の斜視図。

【図５】摺動孔の断面図。

【図６】カムフォロワ固定部材の斜視図。

【図７】キーの斜視図。

【図８】第２の実施の形態のバルブ特性制御装置の斜視
図。

【図９】同じくバルブ特性制御機構の要部断面図。

【図１０】同じく作用を説明するためのバルブ特性制御
機構の断面図。

【図１１】カムフォロワ固定部材の斜視図。

【図１２】第３の実施形態にかかるバルブ特性制御機構
の側断面構造を示す断面図。

【図１３】同機構の平面断面構造を示す断面図。

【図１４】同機構の正面断面構造を示す断面図。

【図１５】カムフォロワの回動制限機構を示す説明図。

【図１６】第４実施形態にかかるバルブ特性制御機構の
側断面構造を示す断面図。

【図１７】同機構のカムフォロワ抜け防止機構を示す説
明図。

【図１８】第５実施形態にかかるバルブ特性制御機構の
正面断面構造を示す断面図。

【図１９】第６実施形態にかかるカムの構成を示す側面
図。

【図２０】同実施形態にかかるバルブ特性制御機構のベ
ース円駆動時の動作を示す説明図。

【図２１】通常のバルブ特性機構のリフト駆動時の動作
を示す説明図。

【図２２】同実施形態にかかるバルブ特性機構のリフト
駆動時の動作を示す説明図。

【図２３】第７実施形態にかかるバルブ特性制御機構の
側断面構造を示す断面図。

【図２４】同機構の許容状態における作用を示す説明
図。

【図２５】同機構の他の構成例を示す断面図。

【図２６】同機構の他の構成例を示す断面図。

【図２７】第１実施形態のカムフォロワ及び固定部材の
当接態様を模式的に示す説明図。

【図２８】第８実施形態の固定部材の形状を示す説明
図。

【図２９】同実施形態のカムフォロワ及び固定部材の当
接態様を模式的に示す説明図。

【図３０】第９実施形態にかかるバルブ特性制御機構の
平面構造を示す平面図。

【図３１】同機構の側断面構造を示す断面図。

【図３２】同機構の正面断面構造を示す断面図。

【図３３】従来のバルブ特性制御装置の平面構造を示す
平面図。

【図３４】従来のバルブ特性制御装置の要部断面図。

【符号の説明】

１１…カムシャフト、１２…中速カム、１３…低速カ
ム、１４…高速カム、１５…ロッカシャフト、１６…ロ
ッカアーム本体、２１…ガイド孔、２２…カムフォロ
ワ、２３…被押圧部、２４…摺動孔、２４ａ…支持部、
２５…摺動溝、２５ａ…支持部、２６…油圧室、３２…
ピストン、３４…カムフォロワ固定部材、３６…逃げ
面、 ３７…当接面、４０…コイルスプリング、４１…
当接脚部、４４…係合溝、４５…側片、４６…当接部、
４７…当接面、４８…逃げ溝、４９…ばね収納孔、５２
…支持突起、５３…係止溝、５４…係止突起、５５…ね
じ、５６…油通路、５７…環状溝、５８…油通路、６０
…低速ローラ、６１…高速ローラ、６２…ガイド孔、６
５…ローラカムフォロワ、６６…頭部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 宏昌 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 吉原 裕二 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロッカアーム本体と、 前記ロッカアーム本体に対して往復動可能に設けられた
   カムフォロワと、 前記ロッカアーム本体に設けられ、前記カムフォロワの
   移動軌跡上に位置したときにカムフォロワの移動を阻止
   するようにカムフォロワに当接してカムフォロワを拘束
   する拘束位置とカムフォロワの移動軌跡上から退避した
   ときにカムフォロワの往復動を許容する許容位置との間
   において移動可能に設けられたカムフォロワ拘束部材と
   を備え、 前記ロッカアーム本体には、前記カムフォロワ拘束部材
   が拘束位置に位置したとき、カムフォロワ拘束部材がカ
   ムフォロワと当接する面とは反対側面を当接支持する支
   持部が設けられたことを特徴とする内燃機関のバルブ特
   性制御機構。
2. 【請求項２】前記ロッカアーム本体は、前記カムフォロ
   ワが摺動する断面円形のガイド孔と、該ガイド孔の底部
   に略Ｌ字状に差交して前記カムフォロワ拘束部材が摺動
   する断面円形の摺動部とを備え、前記摺動部の内周面の
   一部を前記カムフォロワ拘束部材の前記拘束位置での支
   持部とする請求項１記載の内燃機関のバルブ特性制御機
   構。
3. 【請求項３】請求項２記載の内燃機関のバルブ特性制御
   機構において、 前記ロッカアーム本体は前記摺動部内に液圧室を有し、
   前記カムフォロワ拘束部材は、この液圧室への液圧制御
   に基づき前記拘束位置と前記許容位置との間を移動する
   ものであることを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御
   機構。
4. 【請求項４】請求項３記載の内燃機関のバルブ特性制御
   機構において、 前記摺動部は断面円形の摺動孔と該摺動孔の周面両側に
   同摺動孔に沿って平行に形成された断面半円形の摺動溝
   とからなり、 前記ロッカアーム本体は、前記液圧制御に基づき前記摺
   動孔内を摺動する円柱状のピストンと、同摺動孔と前記
   ガイド孔との間に固定されて前記カムフォロワの一側面
   に摺接されるキー部材とを備え、 前記カムフォロワ拘束部材は、各々一方端が前記ピスト
   ンに係止されるとともに、前記カムフォロワに対向する
   他方端の各内側面に斜状の逃げ面を有して前記キー部材
   を挟んだ状態で各々前記摺動溝を摺動する２つの棒状部
   材からなることを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御
   機構。
5. 【請求項５】前記カムフォロワ拘束部材は、各々前記斜
   状の逃げ面に前記摺動溝とのクリアランスよりも小さい
   テーパ量にて前記カムフォロワの基端に向かい傾斜する
   テーパ面を有して形成される請求項４記載の内燃機関の
   バルブ特性制御機構。
6. 【請求項６】請求項３記載の内燃機関のバルブ特性制御
   機構において、 前記カムフォロワ拘束部材は、前記液圧制御に基づき前
   記摺動部内を摺動する円柱形状を有するとともに、その
   前記カムフォロワに対向する先端部に前記カムフォロワ
   の基端と当接して同カムフォロワの摺動を拘束する拘束
   部を有して構成されることを特徴とする内燃機関のバル
   ブ特性制御機構。
7. 【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関
   のバルブ特性制御機構において、 前記カムフォロワはその先端にカムにより押圧される断
   面略矩形の被押圧部を備え、 前記ロッカアーム本体はその上面から突出形成されて前
   記カムフォロワの前記被押圧部の一側面に摺接係合され
   る係合突起を更に備えることを特徴とする内燃機関のバ
   ルブ特性制御機構。
8. 【請求項８】請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関
   のバルブ特性制御機構において、 前記カムフォロワはその先端にカムによる押圧に基づき
   回動するローラ部材を有してその被押圧部が形成される
   ことを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御機構。
9. 【請求項９】前記ガイド孔は、前記カムフォロワの前記
   ローラ部材を有する被押圧部に対応して開口され、 前記カムフォロワは、同ローラ部材を有する被押圧部を
   通じて前記ガイド孔内を摺動する請求項８記載の内燃機
   関のバルブ特性制御機構。
10. 【請求項１０】請求項１〜９のいずれかに記載の内燃機
    関のバルブ特性制御機構において、 前記カムフォロワの前記ロッカアーム本体からの抜けを
    防止する抜け防止機構を更に備えることを特徴とする内
    燃機関のバルブ特性制御機構。
11. 【請求項１１】請求項３〜１０のいずれかに記載の内燃
    機関のバルブ特性制御機構において、 前記液圧室に供給される液体は機関潤滑油であり、 少なくとも前記ロッカアーム本体は、前記カムフォロワ
    拘束部材の前記拘束位置において前記液圧室から潤滑所
    望部位へ前記機関潤滑油を導き供給する油通路を更に備
    えることを特徴とする内燃機関のバルブ特性制御機構。
12. 【請求項１２】請求項１〜１１のいずれかに記載のバル
    ブ特性制御機構のロッカアーム本体は、ロッカシャフト
    と一体的に設けられ、 前記ロッカシャフトと離間して設けられたカムシャフト
    には高速用のカムと、低速用のカムとが設けられ、 前記カムフォロワは、前記高速用のカムに対して当接し
    得るように配置され、低速用のカムは、前記ロッカアー
    ム本体と当接し得るように配置されていることを特徴と
    する内燃機関のバルブ特性制御装置。
13. 【請求項１３】請求項１〜１１のいずれかに記載のバル
    ブ特性制御機構のロッカアーム本体は、ロッカシャフト
    と一体的に設けられ、 前記ロッカシャフトと離間して設けられたカムシャフト
    には高速用のカムと、中速用のカムと、低速用のカムと
    が設けられ、 前記カムフォロワは、それぞれ前記高速用のカムと前記
    中速用のカムとに対して当接し得るように配置され、低
    速用のカムは、前記ロッカアーム本体と当接し得るよう
    に配置されるとともに、前記中速用のカムに当接される
    カムフォロワには、その所定高さ以上の浮き上がりを防
    止する摺動制限機構が設けられていることを特徴とする
    内燃機関のバルブ特性制御装置。
14. 【請求項１４】請求項１２または１３記載の内燃機関の
    バルブ特性制御装置において、 前記カムフォロワの前記カムによる被押圧部と前記ロッ
    カアーム本体の前記低速用のカムによる被押圧部とは同
    一の形状を有して構成されることを特徴とする内燃機関
    のバルブ特性制御装置。