JPS5965510A - エンジンのバルブタイミング制御装置 - Google Patents

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】 本発明は、エンジンのバルブタイミング制御装置に関し
、特に吸排気弁を開閉制御する動弁系においてエンジン
の運転状態に応じてバルブタイミングを可変制御するた
めの可変機構に関するものである。

一般に、エンジンにおける吸排気弁のバルブタイミング
は、エンジンの運転状態に応じて可変制御することがエ
ンジンの運転性能上好ましい。例えば、エンジンの低負
荷時には吸排気弁のオーバラップ期間を短くすることが
残留排気量を少なく抑えて燃焼安定性を確保できる。ま
た、エンジンの高負荷低回転時には吸排気弁のオーバラ
ップ期間を短くすると、吸気の吹き返しが防止できて充
填効率を向上できる。一方、エンジンの高負荷高回転時
には吸気弁の開弁期間を長くすることが充填効率が向上
できてエンジン出力を向上できるのである。

このため、従来、エンジンの動弁系においてバルブタイ
ミングを可変制御するための可変機構が種々提案されて
いる。例えば、特公昭５２−３５８１９号公報に開示さ
れているようにエンジンの出力軸とカムシャフトとの間
に遠心カバナを有する遊星歯車を介在させてエンジンの
出力軸とカムシャフトとの相対位置を変化させるように
したもの、あるいはカムシャフトを立体カムシャフトと
し該立体カムシャフトをスライドさせるようにしたもの
等がある。

しかるに、上記従来のものは何れも、構造が複雑で大が
かりなものとなるとともに、可変制御の応答性，信頼性
が悪く、また大きな騒音を発生しやりいなど、実用性に
欠けるものであった。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、既存の動弁
機構を有効に利用して、カムシャフトの特定角度位置に
対するカム面とバルブステムに当接するタペットの受圧
部との接触位置をエンジンの運転状態に応じて変化させ
るようにすることにより、構造が簡単で、応答性，信頼
性良く可変制御でき、また騒音の発生の少ないなど、実
用性に優れた可変機構の提供を主たる目的とするもので
ある。

さらに、本発明の他の目的は、隣接する気筒のバルブタ
イミングを一体的に同時に可変制御するようにして、上
記構造の簡略化を一層図らんとするものである。

これらの目的を達成するため、本発明の構成は、隣接す
る気筒のバルブとそれに対応するカムシャフトのカム面
との間の動力伝達系路中にそれぞれ介装され、上記カム
面から力を受ける受圧部およびカム面から受けた力をバ
ルブステム側に伝達する押圧部を備えた複数のタペット
と、該各タペットが摺動自在に嵌挿される複数の嵌挿孔
を有し、かつ上記カムシャフト周りを回動可能な回動部
材と、該回動部材をエンジンの運転状態に応じて上記カ
ムシャフトの特定角度位置に対する各カム面と各タペッ
トの受圧部との接触位置が変化するように回動させる操
作装置とを備えてなり、操作装置により回動部材を回動
させて、エンジンの運転状態に応じて隣接気筒における
カムシャフトの特定角度位置に対する各カム面と各タペ
ット部材の一端との接触位置をカムシャフト周りに一体
的に同時に変化させ、隣接気筒のバルブタイミングを単
一の機構で制御するようにしたものである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図および第２図は一つの気筒に対して低負荷用およ
び高負荷用の一対の吸気ポートと一対の排気ポートとを
備えたデュアルインダクション方式の４気筒エンジンに
本発明を適用した実施例を示す。同図において、１はエ
ンジン本体、２ａ〜２ｄはエンジン本体１の中心線ｌに
沿って直列状に形成された第１〜第４気筒であって、各
気筒２ａ〜２ｄには各々、低負荷用および高負荷用の一
対の吸気ポート３ａ，３ｂと第１および第２の対の排気
ポート４ａ，４ｂとが設けられている。

各気筒２ａ〜２ｄにおける低負荷用および高負荷用吸気
ポート３ａ，３ｂはエンジン本体１の一方側（吸気側）
から気筒２ａ〜２ｄのエンジン本体中心線ｌ方向（気筒
列方向）と略平行な方向に並列して開口しているととも
に、低負荷用吸気ポート３ａは通路面積が吸気流速を高
めるために比較的小さく絞られて形成され、且つ気筒２
ａ〜２ｄ内でスワールを形成するよう湾曲形成されてお
り、一方、高負荷用吸気ポート３ｂは通路面積が吸気の
充填効率を高めるために比較的大きく形成されている。

また、各気筒２ａ〜２ｄにおける第１および第２排気ポ
ート４ａ，４ｂはエンジン本体１の他方側（排気側）か
ら同じく気筒２ａ〜２ｄのエンジン本体中心線ｌ方向と
略平行に並列して開口しており、上記両吸気ポート３ａ
，３ｂと両排気ポート４ａ，４ｂとはエンジン本体中心
線ｌを挾んで対向するように配置されている。さらに、
隣り合う第１気筒２ａと第２気筒２ｂとにおける同じ性
質の高負向用吸気ポート３ｂ，３ｂ同士および第２排気
ポート４ｂ，４ｂ同士、並びに隣り合う第３気筒２ｃと
第４気筒２ｄとにおける同じ性質の高負荷用吸気ポート
３ｂ，３ｂ同士および第２排気ポート４ｂ，４ｂ同士は
それぞれ互いに背中合せ状態に隣接して配置されている
。

さらに、上記各気筒２ａ〜２ｄにおける低負荷用および
高負荷用吸気ポート３ａ，３ｂには該各吸気ポート３ａ
，３ｂをそれぞれ所定のタイミングで開閉する低負荷用
および高負荷用の一対の吸気弁５ａ，５ｂがエンジン本
体１の吸気側に並んで配設されているとともに、上記各
気筒２ａ〜２ｄにおける第１および第２排気ポート４ａ
，４ｂには該各排気ポート４ａ，４ｂをそれぞれ所定の
タイミングで開閉する第１および第２の一対の排気弁６
ａ，６ｂがエンジン本体１の排気側に並んで配設されて
いる。よってエンジン本体１の吸気側においては隣接す
る第１気筒２ａと第２気筒２ｂとの高負荷用吸気弁５ｂ
，５ｂ同士および隣接する第３気筒２ｃと第４気筒２ｄ
との高負荷用吸気弁５ｂ，５ｂ同士がそれぞれ互いに隣
接し、またエンジン本体１の排気側においては第１気筒
２ａと第２気筒２ｂとの第２排気弁６ｂ，６ｂ同士およ
び第３気筒２ｃと第４気筒２ｄとの第２排気弁６ｂ，６
ｂ同士がそれぞれ互いに隣接している。

また、各気筒２ａ〜２ｄにおける高負荷用吸気ポート３
ｂに接続される吸気マニホールドの高負荷用吸気通路７
ａにはエンジンの高負荷時に開作動する開閉弁７が配設
されており、各気筒２ａ〜２ｄにおいてエンジンの低負
荷時には低負荷用吸気ポート３ａのみから吸気を供給す
る一方、エンジンの高負荷時には低角荷用および高負荷
用吸気ポート３ａ，３ｂの両方から吸気を供給するよう
にしている。

一方、８ａはエンジン本体１の吸気側に配設され、各気
筒２ａ〜２ｄにおける低負荷用および高負荷用吸気弁５
ａ，５ｂを開閉制御する第１動弁機構であって、該第１
動弁機構８ａは、エンジン本体１の吸気側にエンジン本
体中心線ｌと平行に配設されエンジンのクランクシャフ
ト（図示せず）によってタイミングベルト１１０を介し
て回転駆動される第１カムシャフト９を有し、該第１カ
ムシャフト９には各気筒２ａ〜２ｄの低負荷用および高
負荷用吸気弁５ａ，５ｂに対応するカム面９ａ，９ｂが
同形状に形成されており、該第１カムシャフト９の回転
により各気筒２ａ〜２ｄにおいて低負荷用および高負荷
用吸気弁５ａ，５ｂを同じ開弁期間でもって同時に開閉
制御するように構成されている。また、８ｂはエンジン
本体１の排気側に配設され、各気筒２ａ〜２ｄにおける
第１および第２排気弁６ａ，６ｂを開閉制御する第２動
弁機構であって、該第２動弁機構８ｂは、エンジン本体
１の排気側にエンジン本体中心線９と平行に配設され同
じくタイミングベルト１１０により回転駆動される第２
カムシャフト１０を有し、該第２カムシャフト１０には
各気筒２ａ〜２ｄの第１，第２排気弁６ａ，６ｂに対応
するカム面１０ａ，１０ｂが同形状に形成されており、
該第２カムシャフト１０の回転により各気筒２ａ〜２ｄ
において第１，第２排気弁６ａ，６ｂを同じ開弁期間で
もって同時に開閉制御するように構成されている。

そして、上記第１動弁機構８ａには、第１気筒２ａと第
２気筒２ｂとの隣接する両高負荷用吸気弁５ｂ，５ｂお
よび第３気筒２ｃと第４気筒２ｄとの隣接する両高負荷
用吸気弁５ｂ，５ｂのバルブタイミングをそれぞれ可変
制御する２つの本発明に係る第１可変機構１１，１１が
設けられており、また、上記第２動弁機構８ｂには、第
１気筒２ａと第２気筒２ｂとの隣接する両第２排気弁６
ｂ，６ｂおよび第３気筒２ｃと第４気筒２ｄとの隣接す
る両第２排気弁６ｂ，６ｂのバルブタイミングをそれそ
れぞれ可変制御する２つの本発明に係る第２可変機構１
２，１２が設けられている。

上記第１および第２可変機構１１，１２はそれぞれ第３
図に拡大詳示するように同じ構成によってなる。すなわ
ち、第１可変機構１１は、一端（上幅）で第１カムシャ
フト９の対応する各カム面９ｂ，９ｂと当接する受圧部
（受圧面）１３ａとその反対側で隣接気筒（２ａと２ｂ
，２ｃと２ｄ）での各高負荷用吸気弁５ｂ，５ｂのバル
ブステムと当接する押圧部（押圧面）１３ｂと円筒状の
ガイド部１３ｃとからなる２つのタペット部材１３，１
３と、該各タペット部材１３，１３が上下方向に摺動自
在に嵌挿保持される２つの嵌挿孔１４ａ，１４ａを有す
るとともに下面に上記エンシン本体１に形成した円弧状
のガイド面１ａに摺接案内される円弧状の摺接面１４ｂ
を有し、上記第１カムシャフト９に対して回動自在に支
承されて上記ガイド面１ａの案内補助のもとに第１カム
シャフト９周りを回動可能なバケット状の回動部材１４
と、該回動部材１４をエンジンの運転状態に応じて上記
第１カムシャフト９の特定角度位置に対する各カム面９
ｂ，９ｂと各タペット部材１３，１３の受圧部１３ａお
よび押圧部１３ｂとの接触位置が変化するように第１カ
ムシャフト９の回転軸を中心として回動させる操作装置
ｌ５とを備えてなり、上記回動部材１４は第１カムシャ
フト９に支承される部分で上下に分割されていてボルト
１６，１６で一体に結合されている。さらに、上記操作
装置１５は、エンジン本体中心線ｌに平行に配設され２
つの第１可変機構１ｌ，１１に跨って両回動部材１４，
１４の上端部を連結して該回動部材１４，１４を回動さ
せる揺動軸１７と、エンジン本体１の中心線ｌ方向中央
部において該中心線ｌと直交して配設され、上記揺動軸
１７に係合して該揺動軸１７を揺動させる往復動軸１８
と、回転運動を往復動運動に変換して該往復動軸１８を
往復動させる駆動モーター９とを備え、該駆動モーター
９には、エンジンの回転数を検出す る回転数センサ２０およびエンジンの負荷状態を検出す
る負荷センサ２１の各出力が入力されており、エンジン
の特定運転時としてのエンジンの高負荷高回転時、駆動
モータ１９の作動により往復動軸１８を第２図右方向に
移動させて揺動軸１７を第１カムシャフト９の回転方向
Ｘと同方向（第２図で時計方向）に回動させることによ
り、回動部材１４，１４を第１カムシャフト９を中心に
その回転方向Ｘと同方向に回動させるものである。

以上により、エンジンの高負荷高回転時には操作装置１
５により回動部材１４，１４が第１カムシャフト９の回
転方向Ｘと同方向に回動することにより、第１カムシャ
フト９の特定角度位置に対する各カム面９ｂ，９ｂと各
タペット部材１３，１３の受圧部１３ａ，１３ａとの接
触位置が第１カムシャフト９の回転方向Ｘに対して遅れ
側に変化して、各高負荷用吸気弁５ｂ，５ｂのバルブタ
イミングを遅れ側にずらすよう制御するように構成され
ている。

また、上記第２可変機構１２は、上記第１可変機構１１
と同じ構成部材（第１可変機構１１の構成部材の符号に
「′（ダッシュ）」を付けて表わす）によってなるもの
で、一端で第２カムシャフト１０の対応する各カム面１
０ｂ，１０ｂと当接し、他端で隣接気筒（２ａと２ｂ，
２ｃと２ｄ）での各第２排気弁６ｂ，６ｂのバルブステ
ムと当接する２つのタペット部材１３′，１３′と、該
各タペット部材１３′，１３′を嵌挿孔１４′ａ，１４
′ａに摺動自在に嵌挿保持せしめて第２カムシャフト１
０周りを回動する回動部材１４′と、該回動部材１４′
をエンジンの運転状態に応じて回動させる操作装置１５
′とを備えてなる。該操作装置１５′は、２つの第２可
変機構１２，１２の両回動部材′１４′，１４′をその
上端部で連結する揺動軸１７′と、該揺動軸１７′を揺
動させる第１可変機構１１と共用の往復動軸１８と、該
往復動軸１８を往復動させる同じく第１可変機構１１と
共用の駆動モータ１９とを備えており、よってエンジン
の高角荷高回転時、駆動モータ１９の作動により往復動
軸１８を介して揺動軸１６′を第２カムシャフト１０の
回転方向Ｘと同方向に回動させることにより、両回動部
材１４′，１４′を第２カムシャフト１０を中心として
その回転方向Ｘと同方向に回動させて、第２カムシャフ
ト１０の特定角度位置に対する各カム面１０ｂ，１０ｂ
と各タペット部材１３′，１３′の受圧部（受圧面）１
３′ａ，１３′ａとの接触位置を第２カムシャフト１０
の回転方向Ｘに対して遅れ側に変化させ、各第２排気弁
６ｂ，６ｂのバルブタイミングを遅れ側にずらすよう制
御するものである。

尚、ここで、上記カムシャフト９（１０）のカム面９ｂ
（１０ｂ）とタペット部材１３（１３′）の受圧部１３
ａ（１３′ａ）との接触位置は、可変制御しない通常運
転時はカムシャフト９（１０）の回転方向Ｘに対して該
カムシャフト９（１０）の中心とバルブステムとを結ぶ
最短直線上での接点Ｐより進み側に設定しておき、可変
制御する特定運転時（高負荷高回転時）には、遅れ側の
変位により上記接点Ｐ付近に位置するように設定するこ
とが好ましい。すなわち、この場合、カム面９ｂ（１０
ｂ）とタペット部材１３（１３′）との接触による面圧
と滑り速度との積いわゆるＰＶ値をエンジンの高回転時
においても低く抑えることができ、バルブタイミングの
有効可変制御範囲を拡大化できる利点を有する。

加えて、上記実施例ではタペットとして受圧部１３ａ，
１３′ａと抑圧部１３ｂ，１３′ｂとガイド部１３ｃ，
１３′ｃとが一体のタペット部材１３又は１３′を用い
たが、第４図に示す如く油圧タペット装置Ａを用いても
よい。すなわち、該油圧タペット装置Ａは、カムシャフ
ト９（又は１０）のカム面９ｂ（１０ｂ）と摺接する円
形状の閉塞部（受圧部）２３ａおよび該閉塞部外周から
直角に延び、回動部材１４（１４′）に設けられたオイ
ル通路２２と連通する第１連通孔２３ｂを有し且つ該回
動部材１４（１４′）の嵌挿孔１４ａ（１４′ａ）内を
摺動する側部（ガイド部）２３ｃを備えた円筒状のタペ
ット部材２３と、該タペット部材２３の内周に嵌挿され
る側壁２４ａおよび吸排気弁５ｂ（６ｂ）のバルブステ
ムに当接する底壁（押圧部）２４ｂを備え、上記タペッ
ト部材２３の向きと逆方向に配設された円筒状の第１部
材２４と、上記タペット部材２３と第１部材２４との間
に外周が第１部材２４の内周に摺接するとともに先端が
タペット部材２３の閉塞部２３ａにスプリング２５によ
り押圧当接するように配設され、一端側（上部側）はタ
ペット部材２３の閉塞部２３ａとで該閉塞部２３ａに形
成した切欠き溝２３ｄを介して上記第１連通孔２３ｂと
連通する油溜り室２６を形成する−方、他端側（下部側
）は第１部材２４の底壁２４ｂとで油圧力室２７を形成
し、且つ中央に上記油溜り室２６と油圧力室２７とを連
通する第２連通孔２８ａを備えた断面略Ｈ字状の第２部
材２８と、上記油圧力室２７に内蔵され、油圧力室２７
の内圧がカムシャフト９（１０）のカム面９ｂ（１０ｂ
）の押圧力によって急激に圧力上昇したときは閉弁して
上記第２連通孔２８ａを閉塞する一方、その他のときに
は開弁して第２連通孔２８ａを開放するように制御する
チェック弁２９とからなり、上記油溜り室２６と油圧力
室２７との反力差に応じて第２連通孔２８ａを開閉して
油圧室２７内の油量を変化させることにより、タペット
部材２３の閉塞部２３ａをカム面９ｂ（１０ｂ）に常に
摺接せしめるように追従させて、エンジンの高回転時に
おいてもバルブクリアランスを生じることなくカム力を
バルブステムに伝達するようにしたものである。

尚、第４図のようにタペットとして油圧タペット装置Ａ
を用いない場合は、タペットとカム面との間にシムを介
装させることによってバルブクリアランスを調整するよ
うにすれば良い。

尚、第１図中、３０は第１および第２カムシャフト９，
１０を回転自在に支承する軸受部であって、該軸受部３
０は第１および第２可変機構１１，１２の各回動部材１
４，１４，１４′，１４′と干渉しないように且つ第１
および第２カムシャフト９，１０の撓みを可及的に抑え
るようにエンジン本体１の中心線ｌ方向の両端部および
中央部に配設されている。また、第２図中、３１は各吸
，排気弁５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂを閉弁方向に付勢する
バルブスプリング、３２はバルブガイドである。

次に、上記実施例の作用について述べるに、エンジンの
低負荷時には、第１および第２可変機構１１，１２が非
作動状態にあり、各気筒２ａ〜２ｄにおける低負荷用，
高負荷用吸気弁５ａ，５ｂおよび第１，第２排気弁６ａ
，６ｂはそれぞれ第１および第２動弁機構８ａ，８ｂに
よって各々所定のバルブタイミングに開閉制御される。

すなわち、第５図実線で示すように、第１および第２排
気弁６ａ，６ｂのバルブタイミングは共に、ピストンの
下死点付近で開いたのち上死点付近で閉じて排気行程を
行うように制御され、また低負荷用および高負荷用吸気
弁５ａ，５ｂのバルブタイミングは共に排気弁６ａ，６
ｂとのオーバラップ期間を少なくしてピストン上死点付
近で開いたのち下死点付近で閉じて吸気行程を行うよう
に制御される。また、各気筒２ａ〜２ｄにおける高負荷
用吸気ポート３ｂは開閉弁７の開作動によって閉塞され
ており、低負荷用吸気ポート３ａのみから吸気が供給さ
れている。

そのため、各気筒２ａ〜２ｄの吸気行程において、吸気
は低負荷用吸気ポート３ａの特性を活かして、速い吸気
流速でもって且つ気筒２ａ〜２ｄ内でスワールを生成せ
しめて行われることになり、エンジンの低角荷時におけ
る燃焼速度を早めて燃焼性を向上させることができる。

また、その際、低負荷用吸気弁５ａの排気弁６ａ，６ｂ
とのオーバラップ期間が短いので、残留排気量を少なく
抑え上記良好な燃焼性を確保することができる。

一方、エンジンの低回転高負荷時には、この状態では高
負荷用吸気ポート３ｂの開閉弁７が開かれ、低負荷用吸
気ポート３ａに加えて高負荷用吸気ポート３ｂからも吸
気が行われるが、第１および第２可変機構１１，１２が
共に非作動の状態にあるので、吸，排気弁５ａ，５ｂと
６ａ，６ｂのオーバラップ期間が短く吸気の吹き返しを
防止して充填効率を向上させることができる。しかも、
この場合、各気筒２ａ〜２ｄの排気行程において第１お
よび第２の一対の排気ポート４ａ，４ｂをそれぞれ一対
の排気弁６ａ，６ｂで開閉するので、排気のための有効
開口面積が単一の排気ポートの場合と較べて増大して掃
気効率が向上し、ひいては上記充填効率の向上を一層図
ることができる。

さらに、エンジンの高負荷高回転時には、第１および第
２可変機構１１，１２が共に作動して、第５図仮想線で
示すように、各気筒２ａ〜２ｄにおける一対の排気弁６
ａ，６ｂのうち第２排気弁６ｂのバルブタイミングが第
２可変機構１２によって遅れ側に、また一対の吸気弁５
ａ，５ｂのうら高負荷用吸気弁５ｂのバルブタイミンク
が第１可変機構１１によって遅れ側にずれるように可変
制御される。また、各気筒２ａ〜２ｄにおける高負荷用
吸気ポート３ｂは開閉弁７の開作動により開放しており
、高負荷低回転時と同様に該高負荷用吸気ポート３ｂか
らも吸気の供給が行われる。

そのため、各気筒２ａ〜２ｄの吸気行稈において、上記
低負荷用および高負荷用の両吸気ポート３ａ，３ｂから
の吸気の供給と併せて、上記高負荷用吸気弁５ｂのバル
ブタイミングの遅れ側のずれ分だけ、両吸気弁５ａ，５
ｂの全体としての総開弁期間が開口面積を変えることな
く長くなり、しかも吸気の慣性作用の大きい遅れ側のず
れと相俟って、吸気の充填効率を著しく向上させること
ができ、よって出力の要するエンジンの高負荷高回転時
の出力性能を大幅に向上させることができる。しかも、
この場合、低負荷用吸気弁５ａのバルブタイミングを固
定とし、充填効率の優れた高負荷用吸気ポート３ｂにお
ける高負荷用吸気弁５ｂのバルブタイミングを可変とし
て遅れ側にずらしたので、上記充填効率の向上に有効で
ある。

さらに、この場合、各気筒２ａ〜２ｄの排気行程におい
て、上記第２排気弁６ｂのバルブタイミングの遅れ側の
ずれ分だけ、両排気弁６ａ，６ｂの全体としての総開弁
期間が長くなるので、上記排気のための有効開口面積の
増大と相俟って掃気効率を著しく向上させることができ
、ひいては上記吸気の充填効率をより一層向上でき、出
力性能のより大巾な向上を図ることができる。

尚、その際、エンジンの高負荷高回転時には吸気量が多
く、また吸気の慣性速度が速いことから、吸，排気弁５
ａ，５ｂ，６ａ，６ｂの総オーバラップ期間が長くなっ
ても、また吸気弁５ｂの開弁期間の圧縮行程へのずれ込
みがあっても、残留排気の持込み量を可及的に少なくで
きるとともに吸気の吹き返しが生じ難いので、燃焼性に
支障を与えることはない。

また、上記高負荷用吸気弁５ｂおよび第２排気弁６ｂの
バルブタイミングを第１および第２可変機構１１，１２
によって、エンジンの低回転から高回転に移行するに従
って漸次遅れ側にずらすように可変制御すれば、移行時
にトルクショックが生じることなくスムーズに可変制御
できるので有効である。

そして、上記のように吸，排気弁５ｂ，６ｂのバルブタ
イミングを可変制御するにおいて、上記各可変機構１１
−（１２）は、既存の動弁機構（直接駆動方式オーバヘ
ッドカム機構）に、タペット部材１３，１３（１３′，
１３′）を嵌挿保持する回動部材１４（１４′）および
該回動部材１４（１４′）をカムシャフト９（１０）周
りに回動させる操作装置１５（１５′）を設けるだけで
済むので、構造が簡単であり、容易にかつ安価に実施す
ることができる。

しかも、上記可変機構１１（１２）は、一つの回動部材
１４（１４′）に２つのタペット部材１３，１３（１３
′，１３′）を嵌挿保持して、該回動部材１４（１４′
）の回動により隣接する気筒（２ａと２ｂ，２ｃと２ｄ
）における各高負荷用吸気弁５ｂ，５ｂ（各第２排気弁
６ｂ，６ｂ）のバルブタイミングを一体的に同時に可変
制御するようにしたので、構造を一層簡略化することが
できる。

さらに、上記可変機構１１（１２）の可変制御は、カム
シャフト９（１０）の特定角度位置に対する各カム面９
ｂ（１０ｂ）と各タペット部材１３（１３′）の受圧部
１３ａ（１３′ａ）との接触位置がカムシャフト９（１
０）周りに変化することによって行うので、吸，排気弁
５ｂ，６ｂのリフトロスやすべり速度が少なく、よって
可変制御を応答性良くかつ信頼性良く安定して行うこと
ができる。

さらにまた、上記各タペット部材１３（１３′）は回動
部材１４（１４′）の嵌挿孔１４ａ（１４′ａ）内に嵌
挿保持されて上下に摺動するので、カム力の伝達時、回
動部材１４（１４′）に僅かなスラスト荷重が作用でる
のみで、その他の部分には何らの力やモーメントが作用
しないため、ガタ付きを生じることがなく、よって直接
駆動方式オーバヘッドカム機構の持つ特徴と相俟って上
記信頼性，安定性の一層の向上を図ると共に、耐久性に
優れ、また騒音の発生を可及的に抑制することができる
。

加えて、上記実施例では、各気筒２ａ〜２ｄにおける一
対の吸気ポート３ａ，３ｂおよび一対の吸気弁５ａ，５
ｂと、一対の排気ポート４ａ，４ｂおよび一対の排気弁
６ａ，６ｂとをそれぞれエンジン本体１の吸気側と排気
側とに分けて中心線ｌ方向に平行に配置し、かつ隣接す
る気筒（２ａと２ｂ，２ｃと２ｄ）での高負荷用吸気弁
５ｂ，５ｂ同士および第２排気弁６ｂ，６ｂ同士を隣接
させて配置して、この隣り合う気筒（２ａと２ｂ，２ｃ
と２ｄ）間の同じ性質をもつ高負荷用吸気弁５ｂ，５ｂ
同士および第２排気弁６ｂ，６ｂ同士を一つの可変機構
１１，１２で兼用して可変制御できるので、各カムシャ
フト９，１０の軸受部３０，３０，３０を、エンシン本
体１の中心線ｌ方向中央部と両端部との３点に支障なく
配置することができ、有利である。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の他種々の変形例をも包含するものである。例えば、上
記実施例では、低負荷用と高負荷用の吸気ポートをもつ
デュアルインダクション方式の４バルブエンジンに適用
した例を示したが、本発明は、単なる４バルブ方式のエ
ンジンに対しても同様に適用できるものである。この場
合、可変機構によるバルブタイミングの可変制御により
、エンジンの高負荷低回転時、一対の吸気ポートによる
有効開口面積の増大により吸気の吹き返しを惹起するこ
となく充填効率が向上し、一方、エンジンの高負荷高回
転時，上記有効開口面積の増大に加えて両吸気弁の総開
弁期間の増大により充填効率が一層向上することが可能
である。また、第６図に示すように、１つの気筒２ａ〜
２ｄに対して単一の吸気ポート３と単一の排気ポート４
とを有する通常の例えば４気筒エンジンについても適用
でき、この場合、相隣る気筒間（２ａと２ｂ２ｃと２ｄ
）において吸気ポート３，３（又は排気ポート４，４）
を隣接配置し、動弁系のカムシャフト中心Ｓにおいてそ
の吸気弁同士（又は排気弁同士）間に跨って上記の如き
可変機構１１（１２）を配設するようにすればよい。そ
の他、各種方式の単気筒あるいは多気筒エンジンに対し
ても適用可能である。

また、上記実施例では、吸，排気弁５ｂ，６ｂのバルブ
タイミングを可変制御するエンジンの特定運転時を、エ
ンジンの高角荷高回転時としたが、その他の運転時にお
いても必要に応じて可変機構１１（１２）により可変制
御してもよい。要は、本発明は、エンジンの運転状態に
応じて吸，排気弁のバルブタイミングを可変制御する場
合に適用できるものである。

さらに、吸，排気弁のバルブタイミングを可変制御する
可変機構としては、上記如き可変機構１１（１２）の他
に種々の変形例が採用可能である。

例えば、第７図および第８図に示す可変機構３３では、
回動部材３４は、中央の円筒部３４ａにカムシャフト３
５が貫通する貫通孔３４ｂを有するとともに、該円筒部
３４ａの両側の円弧部３４ｃ，３４ｃにそれぞれ、一端
でカムシャフト３５と当接し他端でバルブステム３６と
当接するタペット部材３７を摺動自在に嵌挿保持する嵌
挿孔３４ｄ，３４ｄを有し、その下部の円弧状摺接面３
４ｅにてエンジン本体１′に形成された上記カムシャフ
ト３５の中心軸を中心とする円弧状のガイド面１′ａに
回動自在に支承されてカムシャフト３５周りを回動可能
に設けられており、さらに該回動部材３４の円筒部３４
ａ上部外周面には扇形ギヤ部３４ｆが形成されている。

一方、操作装置３８は、上記扇形ギヤ部３４ｆに噛合す
るギヤ３９と、該ギヤ３９を回転軸４０を介して回転さ
せるモータ（図示せず）とからなり、よって、モータ（
図示せず）によりギヤ３９を回転させることにより回動
部材３４をガイド面１′ａに摺接させながらカムシャフ
ト３５周りを回動させ、そのことにより該回動部材３４
に保持された各タペット部材３７，３７の一端とカムシ
ャフト３５の特定角度位置に対する各カム面３５ａ，３
５ａとの接触位置を変化させて、隣接する気筒のバルブ
タイミングを一体的に可変制御するようにしたものであ
る。

さらにまた、上記実施例では、隣接気筒間の２つの吸気
弁又は２つの排気弁を同時に可変制御するようにしたが
、３つ以上の吸気弁又は排気弁を同時に可変制御するよ
うに構成してもよい。

以上説明したように、本発明によれば、複数気筒のバル
ブタイミングの可変制御を、単一の機構により簡単な構
造でもって応答性，信頼性良く確実に行うことができ、
また耐久性に優れ、騒音の発生が少ないなどの効果を有
し、よって多気筒エ ンジンのバルブタイミング制御の容易実施化に著効を発
揮するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を例示し、第１図はデュァルイン
ダクション方式の４気筒エンジンに適用した場合の破断
平面図、第２図は第１図の縦断側面図、第３図は可変機
構部分の拡大斜視図、第４図は可変機構のタペット部材
部分の変形例を示す要部縦断側面図、第５図は吸，排気
弁のバルブタイミングを示す説明図、第６図は通常の４
気筒エンジンに適用した場合の概略模式図、第７図は可
変機構の変形例を示す縦断側面図、第８図は第７図の回
動部材の斜視図である。 ２ａ〜２ｄ・・・第１〜第４気筒、３ａ〜３ｂ・・・吸
気ポート、４ａ，４ｂ・・・排気ポート、５ａ，５ｂ・
・・吸気弁、６ａ，６ｂ・・・排気弁、８ａ，８ｂ・・
・動弁機構、９，１０・・・カムシャフト、９ａ，９ｂ
，１０ａ，１０ｂ・・・カム面、１１・・・第１可変機
構、１２・・・第２可変機構、１３，１３′・・・タペ
ット部材、１３ａ，１３′ａ・・・受圧部、１３ｂ，ｌ
３′ｂ・・・抑圧部、１４，１４′・・・回動部材、１
４ａ，１４′ａ嵌挿孔、１５，１５′・・・操作装置、
Ａ・・・油圧タペット装置、３３・・・可変機構、３４
・・・回動部材、３４ｄ・・・嵌挿孔、３５・・・カム
シャフト、３５ａ・・・カム面、３６・・・バルブステ
ム、３７・・・タペット部材、３８・・・操作装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）隣接する気筒のバルブとそれに対応するカムシャ
   フトのカム面との間の動力伝達系路中にそれぞれ介装さ
   れ、上記カム面から力を受ける受圧部およびカム面から
   受けた力をバルブステム側に伝達する押圧部を備えた複
   数のタペットと、該各タペットが摺動自在に嵌挿される
   複数の嵌挿孔を有し、かつ上記カムシャフト周りを回動
   可能な回動部材と、該回動部材をエンジンの運転状態に
   応じて上記カムシャフトの特定角度位置に対する各カム
   面と各タペットの受圧部との接触位置が変化するように
   回動させる操作装置とを備えてなることを特徴とするエ
   ンジンのバルブタイミング制御装置。