JPWO2014185295A1 - 多気筒エンジンの動弁装置 - Google Patents
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Abstract
動弁装置は、軸部と複数のカム要素部とを含むカムシャフトと、複数のカム要素部を軸方向に移動させる操作機構とを備える。操作機構は、複数のカム要素部の各端部に設けられた端面カムと係合する作動位置と、端面カムから退避した退避位置とに移動可能な複数の操作部材を備える。複数の操作部材は、隣接して配置され且つ点火順序が連続する2つの気筒のカム要素部の互いに対向する端面カムの間に共通に設けられ、両カム要素部の近接時にそれぞれの端面カムと係合する共用操作部材と、隣接して配置され且つ点火順序が連続しない2つの気筒のカム要素部の互いに対向する端面カムおよび気筒列の端部に位置する端面カムに対し個別に設けられ、それぞれの端面カムと係合する個別操作部材とを有する。
Description
本発明は、車両用等の多気筒エンジンの動弁装置、特に弁を開閉させるカムの切り換えが可能な動弁装置に関し、エンジンの動弁装置の技術分野に属する。
多気筒エンジンの動弁装置として、各気筒の1つの弁に対しノーズ部の形状が異なる複数のカムを備え、これらのカムのうちから弁を開閉させるカムを選択することにより、吸排気弁の開弁量や開閉弁時期等をエンジンの運転状態に応じて切り換え可能としたものが知られている。
例えば、特許文献1には、軸部と、該軸部上に軸方向に移動可能にスプライン嵌合された筒状のカム要素部とを含むカムシャフトを備えた動弁装置において、カム要素部の外周に、ノーズ部の形状が異なる隣接した複数のカムを1つの弁に対し設けると共に、このカム要素部を軸方向に移動させることにより、弁を開閉させるカムを切り換えるようにしたものが開示されている。
具体的に、特許文献1の動弁装置では、多気筒エンジンの各気筒に対応して複数のカム要素部が設けられ、該カム要素部の両端面に端面カムが形成されている。また、同文献の動弁装置は、端面カムの対向位置に対して出没可能に設けられた操作部材を備えている。操作部材は、アクチュエータで駆動されて突出し、その突出時に端面カムと係合する。これにより、カム要素部が軸方向に移動させられ、カムの切り換えが行われる。
ところで、特許文献1に開示された動弁装置では、カム要素部を軸部上で軸方向の両側に移動させるために、該カム要素部の両端面に端面カムを設けると共に、両側の端面カムのそれぞれについて操作部材を備えている。したがって、1つのカム要素部に対して操作部材が2つ必要となり、部品点数が多くなる。
この問題に対しては、操作部材の部品点数を削減するために、隣接する気筒間に単一の操作部材を配設し、該操作部材を、互いに近接して配置される2つのカム要素部の対向する各端面カムの間に突出させて、それぞれの端面カムと係合させることにより、両カム要素部を軸方向に離間させてカムの切り換えを行う手法が、考えられる。
しかしながら、この手法によれば、隣接して配置され且つ点火順序が連続しない2つの気筒間においては、対向する各端面カムの間に操作部材を突出可能な期間が短くなり、特に、エンジンの高回転時においてはカムの切り換えが困難になるという問題があった。以下に、4気筒エンジンを例にして、操作部材を突出可能な期間が短くなる理由を説明する。
例えば、第1、第2、第3、第4気筒がこの順に配置された4気筒エンジンで、点火順序が第3気筒、第4気筒、第2気筒、第1気筒の順である場合、第2、第3気筒は隣接するが、点火順序は連続していない。また、弁が閉じている間にカム要素部を移動させるために、端面カムのリフト部は、ノーズ部が弁を開閉していないときに操作部材の突出位置と重複する(突出後の操作部材と軸方向視で重複する)ように配置される。つまり、端面カムのリフト部及び基準面(リフト部でない部位)は、いずれも、ノーズ部の位相に基づいて設定されている。
また、第2、第3気筒は、点火順序が連続していないので、これらの気筒間で対向する2つの端面カムの各ノーズ部の位相は連続した関係にない。この結果、2つの端面カムの2つの基準面が重複する角度範囲は2分され、それぞれ狭い角度範囲になる。
ところで、隣接する気筒間においては、操作部材を突出可能なタイミングは、対向する2つの端面カムの各基準面がそれぞれ操作部材の突出位置と重複するときに限られる。一方で、前述のとおり、隣接する気筒の点火順序が連続しない場合は、点火順序が連続する場合に比べて、2つの基準面が重複する角度範囲は狭くなる。このため、点火順序が連続しない気筒間では、操作部材を突出可能な期間が短くなる。
しかも、エンジンの高回転時においては、カムシャフトの回転速度が速くなるため、操作部材を突出可能な期間はさらに短くなる。この結果、操作部材の突出速度によっては、2つ基準面の間に操作部材を突出させようとしても間に合わず、カム部の切り換えが困難となる。
この発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、部品点数を削減してエンジンのコンパクト化を図りながら、エンジンの高回転時におけるカムの切り換え動作を容易に行うことが可能なエンジンの動弁装置を得ることを目的とする。
前記課題を解決するためのものとして、本発明は、隣接して配置され且つ点火順序が連続しない少なくとも一対の気筒と、隣接して配置され且つ点火順序が連続する少なくとも一対の気筒とを備えた多気筒エンジンに設けられる動弁装置に関する。この動弁装置は、気筒列方向に延びる軸部と、気筒毎に設けられ、前記軸部と一体回転し且つ軸方向に移動可能なように前記軸部に嵌合された複数のカム要素部とを有するカムシャフトと、前記複数のカム要素部を前記軸部に対し軸方向に移動させる操作機構とを備える。前記カム要素部は、各気筒の1つの弁毎に、共通のベースサークルを有し且つノーズ部の形状が異なる軸方向に隣接した2つのカム部を有し、前記カム要素部の軸方向の両端部には、端面カムがそれぞれ設けられる。前記操作機構は、前記複数のカム要素部の各端面カムと軸方向に対向する位置に突入する作動位置と前記端面カムの対向位置から退避した退避位置との間で移動可能なようにアクチュエータにより駆動される複数の操作部材を有し、前記作動位置まで移動した各操作部材を前記端面カムと係合させて前記カム要素部を軸方向に移動させることにより、各気筒の弁を開閉させるカム部を切り換えるものである。前記複数の操作部材は、隣接して配置され且つ点火順序が連続する2つの気筒のカム要素部の互いに対向する端面カムの間に共通に設けられ、両カム要素部の近接時にそれぞれの端面カムと係合する共用操作部材と、隣接して配置され且つ点火順序が連続しない2つの気筒のカム要素部の互いに対向する端面カムおよび気筒列の端部に位置する端面カムに対し個別に設けられ、それぞれの端面カムと係合する個別操作部材とを有する。
本発明による多気筒エンジンの動弁装置によれば、部品点数を削減してエンジンのコンパクト化を図りながら、エンジンの高回転時におけるカムの切り換え動作を容易に行うことができる。
(第1実施形態)
以下、吸気弁、排気弁が1気筒についてそれぞれ2個備えられる4気筒4弁式DOHCエンジンの動弁装置を例にとって、本発明の第1実施形態を説明する。
以下、吸気弁、排気弁が1気筒についてそれぞれ2個備えられる4気筒4弁式DOHCエンジンの動弁装置を例にとって、本発明の第1実施形態を説明する。
図1は、第1の実施形態に係る動弁装置の排気側の構成を示している。図示しないシリンダヘッドには、第1〜第4気筒11〜14のそれぞれについて2つずつ、合計8つの排気弁A…Aと、これらの排気弁A…Aを閉方向に付勢するリターンスプリングB…Bとが備えられている。前記動弁装置は、排気弁A…Aを開閉させるためのものとしてシリンダヘッドの上部に設けられたカムシャフト2と、カムシャフト2の上方に設けられた操作機構30とを備えている。
カムシャフト2は、ロッカアームC…Cを介して各排気弁A…Aを押圧することにより、リターンスプリングB…Bの付勢力に抗して各排気弁A…Aを開閉させる。このカムシャフト2は、シリンダヘッドにおける各気筒11〜14の中心位置に設けられた縦壁部D…Dと各縦壁部D…Dの上部に取り付けられたキャップ部材E…Eとで構成される軸受部F…Fに回転自在に支持されており、図示しないクランクシャフトによりチェーンを介して回転駆動される。
また、カムシャフト2は、軸部10と、該軸部10にスプライン嵌合され、該軸部10と一体回転し且つ軸方向に移動可能とされた第1〜第4カム要素部201〜204とを有している。これらのカム要素部201〜204は、各気筒11〜14に対応させて、前記軸部10上で列状に配置されている。
操作機構30は、各カム要素部201〜204を軸部10に沿って移動させる電磁式の6つの操作装置301〜306を有している。気筒列の一方側に位置する第1気筒11の側を前方として、前方から順に、気筒列の前端位置に第1操作装置301が、第1、第2気筒11、12の間の位置に第2操作装置302が、第2、第3気筒12、13の間の位置に第3、第4操作装置303、304が、第3、第4気筒13、14の間の位置に第5操作装置305が、気筒列の後端位置に第6操作装置306がそれぞれ配置されている。
操作機構30の各操作装置301〜306は、電磁式アクチュエータが内蔵された本体31と、電磁式アクチュエータへの通電により、本体31内に後退した退避位置から本体31から突出した作動位置へ移動する操作部材としてのピン部32とを有している。図2に示すように、第1操作装置301(第2、第3、第5、第6操作装置302、303、305、306も同様)は、カムシャフト2を挟んで前記ロッカアームCにおけるカムフォロワC’の略反対側にそれぞれ配置されている。第4操作装置304は、他の操作装置に対して所定角度(例えば、約30°)、回転方向Xの手前側に配置されている。
これらの操作装置301〜306は、前記ピン部32がカムシャフト2の軸芯を指向するように、それぞれ配置されている。この実施形態の場合、各操作装置301〜306は、前記軸受部F…Fを構成するキャップ部材E…Eに一体的に形成された台座部G…Gにそれぞれ取り付けられている。
図1に示すように、第1、第3、第4、第6操作装置301、303、304、306のピン部32は寸胴形状をなしている。一方、第2、第5操作装置302、305のピン部32は、段付き形状をなし、先端側から順に、小径部32a、大径部32b、および中径部32cを有している。
また、前記操作装置301〜306による各カム要素部201〜204の軸方向の移動を所定の2か所で位置決めするため、図3に第1、第2カム要素部201、202を例として示すように、軸部10と各カム要素部201〜204との嵌合部にディテント機構40がそれぞれ設けられている。
このディテント機構40は、軸部10の外周面から径方向に穿設された孔41と、該孔41内に収納されたスプリング42と、孔41の開口部に配置され、前記スプリング42により軸部10の外周面から径方向の外側へ飛び出すように付勢されたディテントボール43と、カム要素部201〜204の内周面に軸方向に隣接して設けられた2か所の周溝441、442とを有している。前記ディテントボール43が一方の周溝441と係合したときに、カム要素部201〜204が図1に示す第1位置に、前記ディテントボール43が他方の周溝442と係合したときに、カム要素部201〜204が図4に示す第2位置に、それぞれ位置決めされるようになっている。
ここで、図1に示すように、第1〜第4カム要素部201〜204が全て第1位置にあるとき、第1カム要素部201は後方に、第2カム要素部202は前方に、第3カム要素部203は後方に、第4カム要素部204は前方に配置される。したがって、第1、第2カム要素部201、202の対向端面は互いに近接し、第2、第3カム要素部202、203の対向端面は互いに離間し、第3、第4カム要素部203、204の対向端面は互いに近接した状態となる。
また、図4に示すように、第1〜第4カム要素部201〜204が全て第2位置にあるとき、第1カム要素部201は前方に、第2カム要素部202は後方に、第3カム要素部203は前方に、第4カム要素部204は後方に位置する。したがって、第1、第2カム要素部201、202の対向端面は互いに離間し、第2、第3カム要素部202、203の対向端面は互いに近接し、第3、第4カム要素部203、204の対向端面は互いに離間した状態となる。
次に、図5〜図8により、前記カム要素部201〜204の構成を、第1カム要素部201を例として、さらに詳しく説明する。
このカム要素部201(202〜204)は筒状とされ、その中間部の外周面は前記軸受部Fに支持されるジャーナル部21とされている。ジャーナル部21の前後両側には、当該気筒の2つの排気弁A、A用の作動部22、22が設けられており、各作動部22、22には、例えば低エンジン回転時用のリフト量が小さな第1カム部221と、例えば高エンジン回転時用のリフト量が大きな第2カム部222とが隣接して設けられている。
第1カム部221と第2カム部222とは、図7及び図8に示すように、リフト量が異なるノーズ部b1、b2をそれぞれ有しており、各ノーズ部b1、b2は、共通のベースサークルa上に位相を揃えて設けられている。そして、これら第1カム部221と第2カム部222とが、2か所の作動部22、22において、前後方向に並ぶ順序及びノーズ部b1、b2の位相を一致させてそれぞれ設けられている。なお、ベースサークルaが共通とは、第1カム部221と第2カム部222との各ベースサークルaのベース円径が同じであることを意味する。
図1、図4に示すように、第1カム要素部201及び第3カム要素部203においては、第1カム部221が前方、第2カム部222が後方に配置され、第2カム要素部202及び第4カム要素部204においては、第2カム部222が前方、第1カム部221が後方に配置されている。
そして、カム要素部201〜204が前記ディテント機構40により軸部10上の第1位置に位置決めされたときは、図1に示すように、いずれのカム要素部201〜204においても、2つの第1カム部221、221が対応する気筒の2つのロッカアームC、CのカムフォロワC’、C’(図2参照)に対応位置し、軸部10上の第2位置に位置決めされたときは、図4に示すように、第2カム部222、222が前記カムフォロワC’、C’に対応位置するように設定されている。
ここで、この実施形態に係るエンジンでは、各気筒の点火順序(燃焼順序)が、第3気筒13→第4気筒14→第2気筒12→第1気筒11とされている。このため、各カム要素部201〜204の第1カム部221又は第2カム部222のノーズ部b1、b2は、カムシャフト2の90°回転ごとに前記点火順序に従って各気筒のカムフォロワC’、C’を順に押圧するように、第1〜第4カム要素部201〜204が90°ずつ位相差を設けて前記軸部10にスプライン嵌合されている。
さらに、前記各カム要素部201〜204の前後両端部(軸方向の両端部)には、端面カム23、23がそれぞれ設けられている。
この前後両端の端面カム23、23は、それぞれ、図5〜図8に示すように、カム要素部201(202〜204)の軸心と直交する面に沿って形成された基準面cと、基準面cから軸方向の前方または後方に対称的に突出するリフト部dとを有している。リフト部dは、図7及び図8に示すように、リフト開始位置eからリフト終了位置fに至る所定角度範囲α(例えば約120°)の間で、基準面c(リフト量ゼロ)からの軸方向のリフト量が次第に増加するように形成されている。具体的に、リフト部dのリフト量は、所定角度範囲αの間においてカムシャフト2の回転方向Xの前方側ほど大きくなり、リフト終了位置fでゼロに戻るように設定されている。
また、前記のように、各カム要素部201〜204が各気筒11〜14の点火順序に応じてそれぞれ所定の位相差を設けて軸部10にスプライン嵌合されていることに伴い、各カム要素部201〜204の互いに対向する端面カム23、23もそれぞれ位相差をもって対向している。
第2操作装置302のピン部32は、請求項にいう「共用操作部材」に相当するものであり、隣接して配置され且つ点火順序が連続する第1気筒11及び第2気筒12のカム要素部201、202の互いに対向する端面カム23、23の間に配置されている。第2操作装置302のピン部32は、カム要素部201、202が第1位置にあるときに作動位置に移動(突出)することにより、カム要素部201、202をそれぞれ第2位置に移動させる。
第5操作装置305のピン部32は、請求項にいう「共用操作部材」に相当するものであり、隣接して配置され且つ点火順序が連続する第3気筒13及び第4気筒14のカム要素部203、204の互いに対向する端面カム23、23の間に配置されている。第5操作装置305のピン部32は、カム要素部203、204が第1位置にあるときに作動位置に移動(突出)することにより、カム要素部203、204をそれぞれ第2位置に移動させる。
具体的に、第2操作装置302または第5操作装置305のピン部32は、対応する2つのカム要素部が近接した状態(第1位置)にあり、かつ両カム要素部の互いに対向する端面カム23、23の各基準面cがそれぞれピン部32の突出位置と重複する(突出後のピン部32と軸方向視で重複する)位置にあるときに、作動位置に移動する。作動位置に移動したピン部32は、カムシャフト2の回転に伴って各端面カム23、23と順に係合することにより、近接していた2つのカム要素部を互いに離間させる方向に移動させる。
すなわち、近接していた第1、第2カム要素部201、202が第2操作装置302のピン部32により互いに離間され、近接していた第3、第4カム要素部203、204が第5操作装置305のピン部32により互いに離間される。この結果、第1〜第4カム要素部201〜204は、全て、図1に示す第1位置から図4に示す第2位置へ移動する。
一方、前記第2、第5操作装置302、305以外の操作装置、つまり第1、第3、第4、第6操作装置301、303、304、306のピン部32…32は、請求項にいう「個別操作部材」に相当する。つまり、第1操作装置301のピン部32は、気筒列の一方側の端部に位置する端面カム23(カム要素部201の前側の端面カム23)に専用のもので、第6操作装置306のピン部32は、気筒列の他方側の端部に位置する端面カム23(カム要素部204の後側の端面カム23)に専用のものである。第3操作装置303のピン部32は、隣接して配置され且つ点火順序が連続しない第2気筒12および第3気筒13のカム要素部202、203の互いに対向する端面カム23、23のうちの一方(前側のカム23)に専用のものであり、第4操作装置304のピン部32は、同端面カム23、23のうちの他方(後側のカム23)に専用のものである。そして、これら第1、第3、第4、第6操作装置301、303、304、306のピン部32…32は、カム要素部201〜204が第2位置にあるときにそれぞれ作動位置に移動(突出)することにより、カム要素部201〜204を個別に第1位置に移動させる。
具体的に、第1操作装置301のピン部32は、第1カム要素部201が前寄りの第2位置にある状態で、該第1カム要素部201の前側の端面カム23と軸方向に対向する作動位置へ移動し、カムシャフト2の回転に伴って該端面カム23と係合することにより、図1に示すように、第1カム要素部201を後寄りの第1位置へ移動させる。同様に、第3操作装置303のピン部32は、第2カム要素部202が後寄りの第2位置にある状態で、該第2カム要素部202の後側の端面カム23と軸方向に対向する作動位置へ移動し、カムシャフト2の回転に伴って該端面カム23と係合することにより、第2カム要素部202を前寄りの第1位置へ移動させる。
第3カム要素部203、第4カム要素部204も同様に、第4、第6操作装置304、306のピン部32、32により、それぞれ第1位置へ移動させられる。これにより、第2位置にある各カム要素部201〜204が、全て第1位置へと移動する。
ここで、各操作装置301〜306のピン部32の作動位置への移動(突出)は、次のようなタイミングで行われる。すなわち、第1、第3、第4、第6操作装置301、303、304、306における各ピン部32(個別操作部材)の突出は、対応する端面カム23の基準面cがピン部32の突出位置と重複する(突出後のピン部32と軸方向視で重複する)タイミングで行われる。一方、第2、第5操作装置302、305における各ピン部32(共用操作部材)の突出は、互いに対向する2つの端面カム23、23の両方の基準面c、cがピン部32の突出位置と重複するタイミングで行われる。
また、このピン部32の作動位置への移動(突出)に伴う各カム要素部201〜204の移動は、ロッカアームCのカムフォロワC’が第1カム部221又は第2カム部222のベースサークルaの部分と接触しているタイミング、即ち、当該気筒が排気行程以外の行程にあるときに行わなければならない。
そこで、これらの作動タイミングの条件を満足するために、図7及び図8に示すように、第1、第2カム部221、222のノーズ部b1、b2の頂部に対し、回転方向Xの前方側に所定角度離れた位置に端面カム23のリフト開始位置(リフト部dの開始位置)eを設定するとともに、回転方向Xの後方側に所定角度離れた位置に端面カム23のリフト終了位置(リフト部dの終了位置)fを設定することにより、第1、第2カム部221、222のノーズ部b1、b2と端面カム23のリフト部dとが重なるような位置関係とされている。この場合、図2に示すロッカアームCのカムフォロワC’と操作装置301〜306のピン部32との位置関係により、各カム要素部201〜204は、排気行程の終了直後に移動することになる。
さらに、図5〜図8に示すように、カム要素部201には、第1、第2操作装置301、302のピン部32、32を作動位置から退避位置へ向けて押し戻すことにより、ピン部32、32の退避位置から作動位置への移動を規制する、第1戻しカム50及び第2戻しカム51が設けられている。第1戻しカム50はカム要素部201の前部すなわち第1操作装置301に対応位置するように設けられ、第2戻しカム51はカム要素部201の後部すなわち第2操作装置302に対応位置するように設けられている。
第1戻しカム50は、図5〜図7に示すように、略円筒状の形態をなす第1基準面50aと、第1基準面50aの一端部において径方向に突出するように形成された第1スロープ部50bおよび第1規制部50cと、第1基準面50aの他端部に形成された第1取り付け部50d(図6)とを有している。第1戻しカム50は、第1取り付け部50dを介して第1カム要素部201の前部に取り付けられている。
同様に、第2戻しカム51は、図5、図6、図8に示すように、略円筒状の形態をなす第2基準面51aと、第2基準面51aの一端部において径方向に突出するように形成された第2スロープ部51bおよび第2規制部51cと、第2基準面51aの他端部に形成された第2取り付け部51d(図6)とを有している。第2戻しカム51は、第2取り付け部51dを介して第1カム要素部201の後部に取り付けられている。
第1戻しカム50が第1カム要素部201に取り付けられた状態において、第1スロープ部50bは、端面カム23の終了位置fの近傍を始点に基準面50aに対するリフト量がゼロから次第に増加するように形成され、且つ第1スロープ部50bの終了位置50eにおいて第1規制部50cに接続されている。第1規制部50cは、第1スロープ部50bに対し回転方向Xの後方側に連続し、一定の半径を有するように形成されるとともに、端面カム23の開始位置eの近傍において基準面50aに戻るように形成されている。
第1基準面50aの半径は、図7において鎖線で示す作動位置にある第1操作装置301のピン部32と第1基準面50aとが当接しないような値に設定されている。第1規制部50cの半径は、端面カム23の外周面と略同じ半径とされ、退避位置にある第1操作装置301のピン部32と第1規制部50cとが当接しないような値に設定されている。
また、第1スロープ部50b及び第1規制部50cの軸方向位置は、第1カム要素部201が第1位置にあるときに第1スロープ部50b及び第1規制部50cが第1操作装置301のピン部32に対向位置するとともに、第1カム要素部201が第2位置にあるときに第1スロープ部50b及び第1規制部50cが第1操作装置301のピン部32に対向位置しないように設定されている。
第2戻しカム51の形状も同様である。すなわち、第2戻しカム51が第1カム要素部201に取り付けられた状態において、第2スロープ部51bは、端面カム23の終了位置fの近傍を始点に基準面51aに対するリフト量がゼロから次第に増加するように形成され、且つ第2スロープ部終了位置51eにおいて第2規制部51cに接続されている。第2規制部51cは、第2スロープ部51bに対し回転方向Xの前方側に連続し、一定の半径を有するように形成されるとともに、端面カム23の開始位置eの近傍において基準面51aに戻るように形成されている。
また、第2基準面51aの半径は、図8において鎖線で示す作動位置にある第2操作装置302のピン部32と第2基準面51aとが当接しないような値に設定されている。第2規制部51cの半径は、端面カム23の外周面よりも若干小さい半径とされ、退避位置にある第2操作装置302のピン部32の小径部32aと第2規制部51cとが当接しないような値に設定されている。なお、ピン部32の大径部32bは、ピン部32が退避位置にあるときに、端面カム23の外周面とは当接しない。
また、第2スロープ部51b及び第2規制部51cの軸方向位置は、第1カム要素部201が第2位置にあるときに第2スロープ部51b及び第2規制部51cが第2操作装置302のピン部32に対向位置するとともに、第1カム要素部201が第1位置にあるときに第2スロープ部51b及び第2規制部51cが第2操作装置302のピン部32に対向位置しないように設定されている。
第1戻しカム50は、寸胴形状のピン部32…32を有する第1、第3、第4、第6操作装置301、303、304、306に対応して配設されており、これらの操作装置301、303、304、306により各カム要素部201〜204が第2位置から第1位置へ移動を終えた後に、第1スロープ部50b、第1規制部50cが各操作装置のピン部32…32に作用するように構成されている。
すなわち、図1に示すように、第1戻しカム50は、第1カム要素部201の前部と、第2カム要素部202の後部と、第3カム要素部203の前部と、第4カム要素部204の後部に、それぞれ取り付けられている。これにより、各カム要素部201〜204が第1位置にある状態においては、第1、第3、第4、第6操作装置301、303、304、306のピン部32…32の作動位置への移動は、第1戻しカム50により所定角度範囲に亘って規制されている。
第2戻しカム51は、段付き形状のピン部32、32を有する第2、第5操作装置302、305に対応して配設されており、これらの操作装置302、305により各カム要素部201〜204が第1位置から第2位置へ移動を終えた後に、第2スロープ部51b、第2規制部51cが各操作装置302、305のピン部32、32に作用するように構成されている。
また、第2戻しカム51は、第2、第5操作装置302、305により離間方向に(第1位置から第2位置に)移動させられる2つのカム要素部のうち移動順序が遅い方のカム要素部にのみ取り付けられている。
すなわち、本実施形態の場合、点火順序に従って、第2気筒12→第1気筒11→第3気筒13→第4気筒14の順にカム要素部201〜204を移動させ、各気筒11〜14の排気弁Aを開閉させるカム部を切り換える。このため、第2操作装置302のピン部32(共用操作部材)により離間方向に移動させられる第1カム要素部201および第2カム要素部202のうち、移動順序が遅いのは第1カム要素部201であり、第5操作装置305のピン部32(共用操作部材)により離間方向に移動させられる第3カム要素部203および第4カム要素部204のうち、移動順序が遅いのは第4カム要素部204である。そこで、第2、第5操作装置302、305の各ピン部32を押し戻す第2戻しカム51(第2スロープ部51bおよび第2規制部51c)は、図4に示すように、第1カム要素部201の後部と第4カム要素部204の前部とに、それぞれ取り付けられている。これにより、各カム要素部201〜204が第2位置にある状態においては、第2、第5操作装置302、305の各ピン部32の作動位置への移動は、第2戻しカム51により所定角度範囲に亘って規制される。
次に、この第1実施形態の動弁装置の動作について説明する。
まず、図1に示すように、例えばエンジンの低回転時であって第1〜第4カム要素部201〜204が第1位置にあるとき、これらのカム要素部201〜204においては、いずれも、両端の作動部22、22におけるリフト量の小さな第1カム部221、221がロッカアームC、CのカムフォロワC’、C’に対応位置している。そして、カムシャフト2の回転に伴い、前述の点火順序で、排気行程時に各気筒11〜14の排気弁A…Aが相対的に小さな開弁量で開弁する。
この状態から、例えばエンジン回転数の上昇に伴って排気弁A…Aの開弁量を多くするようにカム部を切り換える場合には、第2、第5操作装置302、305を通電して、それぞれのピン部32、32を退避位置から作動位置へ移動させる。
すなわち、まず、第2操作装置302のピン部32が、第1位置にあって互いに近接した状態にある第1、第2カム要素部材201、202の対向する端面カム23、23の間に突入し、これらの端面カム23、23と係合する。このとき、ピン部32は、図9に示すように、第1、第2カム要素部201、202の端面カム23、23におけるリフト量がゼロの基準面c、cどうしが対向する角度範囲R1に突入される。言い換えると、ピン部32は、基準面c、cどうしが対向する角度範囲R1の部分がピン部32の下方に位置するタイミングで、端面カム23、23の間に突入される。
そして、図10の(a)に示す第2気筒12の排気行程が終了した後、第2操作装置302のピン部32の位置に、実線で示す第2カム要素部202の前側の端面カム23のリフト開始位置eが到達する。その後、図10の(b)に示すように、カムシャフト2の回転に伴い、前記ピン部32が当該端面カム23のリフト部dに摺接しながら第2カム要素部202を後方へ押し、これを第2位置へ移動させる。
また、前記ピン部32の位置に第2カム要素部202の端面カム23のリフト開始位置eが到達した後、カムシャフト2が90°回転して第1気筒11の排気行程が終了すると、次に、前記ピン部32の位置に、鎖線で示す第1カム要素部201の後側の端面カム23のリフト開始位置eが到達する。その後、図10の(c)に示すように、カムシャフト2の回転に伴い、前記ピン部32が当該端面カム23のリフト部dに摺接しながら第1カム要素部201を前方へ押し、これを第2位置へ移動させる。
第1カム要素部201の第2位置への移動が完了すると、図10の(d)に示すように、第1カム要素部201の後部に取り付けられた第2戻しカム51のスロープ部51bが第2操作装置302のピン部32の小径部32aに対向位置するようになる。その後、第2操作装置302への通電が解除されるとともに、図10の(e)に示すように、カムシャフト2の回転に伴って、前記ピン部32の小径部32aがスロープ部51bに摺接しながら退避位置へ強制的に押し戻される。
第1カム要素部201が第2位置にある状態では、図11に示す角度範囲Q1において、第1カム要素部201に取り付けられた第2戻しカム51の第2規制部51cが第2操作装置202のピン部32の小径部32aと対向する位置に配置されることになる。これにより、第2操作装置202のピン部32の作動位置への移動が所定角度範囲Q1に亘って規制される。
次に、第5操作装置305のピン部32が、第1位置にあって互いに近接した状態にある第3、第4カム要素部203、204の対向する端面カム23、23の間に突入し、これらの端面カム23、23と係合する。これにより、前記ピン部32は、第1、第2カム要素部201、202の場合と同様に、まず第3カム要素部203を第2位置へ移動させて、次に第4カム要素部204を第2位置へ移動させる。その後、前記ピン部32は、第4カム要素部204に取り付けられた第2戻しカム51により退避位置へと強制的に押し戻される。
第4カム要素部204が第2位置に位置する状態では、第5操作装置205のピン部32の作動位置への移動が、第4カム要素部204の前部に取り付けられた第2戻しカム51の第2規制部51cによって、所定角度範囲に亘って規制される。
以上により、第1〜第4カム要素部201〜204は全て第1位置から第2位置へ移動し、図4に示すように、第1〜第4カム要素部201〜204のいずれにおいても、第2カム部222、222がロッカアームC、CのカムフォロワC’、C’に対応位置し、排気行程時に各気筒11〜14の排気弁A…Aが相対的に大きな開弁量で開弁することになる。
しかも、各カム要素部201〜204が第2位置にある状態においては、各カム要素部201〜204を第1位置から第2位置へ移動させるために使用する第2、第5操作装置302、305のピン部32、32の作動位置への移動が、所定角度範囲において規制される。
一方、図4に示す各カム要素部201〜204のリフト量が大きな第2カム部222…222がロッカアームC…CのカムフォロワC’、C’に対応位置する状態から、例えばエンジン回転数の低下に伴い、図1に示すリフト量が小さな第1カム部221…221がカムフォロワC’、C’に対応位置する状態に切り換える場合には、第1、第3、第4、第6操作装置301、303、304、306を通電し、これらの操作装置301、303、304、306のピン部32…32を退避位置から作動位置へ移動させる。
すなわち、まず、図12に示すように、第3操作装置303のピン部32が、第2位置にある第2カム要素部202の後側の端面カム23の基準面cに対応する角度範囲R2に突入される。言い換えると、ピン部32は、基準面cに対応する角度範囲R2の部分がピン部32の下方に位置するタイミングで、端面カム23の対向位置に突入される。
そして、図13の(a)に示す第2気筒12の排気行程が終了した後、第3操作装置303のピン部32の位置に第2カム要素部202の後側の端面カム23のリフト開始位置eが到達する。その後、カムシャフト2の回転に伴い、図13の(b)に示すように、前記ピン部32が当該端面カム23のリフト部dに摺接しながら第2カム要素部202を前方へ押し、これを第1位置へ移動させる。
第2カム要素部202の第1位置への移動が完了すると、図13の(c)に示すように、第2カム要素部202の後部に取り付けられた第1戻しカム50のスロープ部50bが第3操作装置303のピン部32に対向位置するようになる。その後、第3操作装置303への通電が解除されるとともに、図13の(d)に示すように、カムシャフト2の回転に伴って前記ピン部32が、スロープ部50bに摺接しながら退避位置へ強制的に押し戻される。
第2カム要素部202が第1位置にある状態では、図14に示す角度範囲Q2において、第1カム要素部202に取り付けられた第1戻しカム50の第2規制部50cが第3操作装置203のピン部32と対向する位置に配置されることになる。これにより、第3操作装置203のピン部32の作動位置への移動が所定角度範囲Q2に亘って規制される。
続いて、第1操作装置301によって第1カム要素部201が後方へ押動されて第1位置へ移動する。すると、第1操作装置301のピン部32は、第1位置にある第1カム要素部201の前部に取り付けられた第1戻しカム50により退避位置へ押し戻されて、作動位置への移動が所定角度範囲に亘って規制される。
次に、第4操作装置304によって第3カム要素部203が後方へ押動されて第1位置へ移動する。すると、第4操作装置304のピン部32は、第1位置にある第3カム要素部203の前部に取り付けられた第1戻しカム50により退避位置へ押し戻されて、作動位置への移動が所定角度範囲に亘って規制される。
次に、第6操作装置306によって第4カム要素部204が前方へ押動されて第1位置へ移動する。すると、第6操作装置306のピン部32は、第1位置にある第4カム要素部204の後部に取り付けられた第1戻しカム50により退避位置へ押し戻されて、作動位置への移動が所定角度範囲に亘って規制される。
これにより、第1〜第4カム要素部201〜204は全て第2位置から第1位置へ移動し、図1に示すように、第1〜第4カム要素部201〜204のいずれにおいても、第1カム部221、221がロッカアームC、CのカムフォロワC’、C’に対応位置する状態に戻ることになる。
しかも、各カム要素部201〜204が第2位置から第1位置へ移動した状態においては、各カム要素部201〜204を第2位置から第1位置へ移動させるために使用する第1、第3、第4、第6操作装置301、303、304、306のピン部32…32の作動位置への移動が、所定角度範囲に亘って規制される。
以上のように、第1実施形態によれば、隣接して配置され且つ点火順序が連続する第1、第2気筒11、12の間の位置に第2操作装置302が配置されており、第1、第2カム要素部201、202の近接時(第1位置にあるとき)に第2操作装置302を突出させることにより、第1、第2カム要素部201、202を離間方向に(第1位置から第2位置に)移動させることができる。同様に、隣接して配置され且つ点火順序が連続する第3、第4気筒13、14の間の位置に第5操作装置305が配置されており、第3、第4カム要素部203、204の近接時(第1位置にあるとき)に第5操作装置305を突出させることにより、第3、第4カム要素部203、204を離間方向に(第1位置から第2位置)に移動させることができる。
すなわち、隣接して配置され且つ点火順序が連続する2つの気筒間位置に単一の操作装置を配置することにより、互いに近接するカム要素部を離間させて軸方向に移動させることができるので、気筒間位置に2つの操作装置を配置する場合に比して、操作装置の部品点数を削減できる。
また、隣接して配置され且つ点火順序が連続しない第2、第3気筒12、13のカム要素部202、203の互いに対向する端面カム23、23に対応して第3、第4操作装置303、304がそれぞれ配置されており、各操作装置303、304からピン部32、32をそれぞれ突出させて端面カム23、23に係合させることにより、各カム要素部202、203をそれぞれ軸方向へ移動させることができる。
ここで、図15の(a)に示すように、隣接して配置され且つ点火順序が連続しない2つの気筒間位置に単一の操作装置を配設した場合、ピン部32を突出可能なタイミングは、対向する両端面カム23、23の基準面c、cが重複する、2分された狭い角度範囲R3、R3である。しかしながら、本実施形態においては、図15の(b)に示すように、隣接して配置され且つ点火順序が連続しない2つの気筒(第2、第3気筒12、13)間において互いに対向する端面カム23、23に対し、それぞれ専用の操作装置(第3、第4操作装置303、304)を配設しているので、各操作装置303、304からピン部32を突出可能なタイミングは、前記両端面カム23、23の基準面c、cが重複する角度範囲に制限されず、それぞれの端面カム23の基準面cの角度範囲R2(図12参照)である。
つまり、隣接して配置され且つ点火順序が連続しない2つの気筒間位置に2つの操作装置を配設することにより、単一の操作装置を配設する場合に比して、ピン部32、32の突出可能な角度範囲を拡大できる。したがって、アクチュエータを大型化する等によりピン部32の突出速度を高速化させることなく、エンジンの高回転時においてもピン部32、32を作動位置へ適正に移動させてカム部の切り換え動作を行うことができる。
また、第1実施形態では、作動位置に移動したピン部32により、該ピン部32に対応位置する各カム要素部201〜204を軸方向に移動させ終わった後、カム要素部に設けられた第1スロープ部50b又は第2スロープ部51bによりピン部32を退避位置へ押し戻すことができる。すなわち、カムシャフト2が1回転する間に各カム要素部201〜204の移動を確実に行いながら、確実に各ピン部32…32を退避位置へ移動させることができる。
ところで、各カム要素部201〜204が第1位置にあるときに、第1、第3、第4、第6操作装置301、303、304、306のピン部32…32が作動位置に移動すると、各カム要素部201〜204が第2位置へ移動するときに、ピン部32…32と端面カム23…23のリフト部d…dとが干渉し、カム部の切り換え不良に至る。同様に、各カム要素部201〜204が第2位置にあるときに、第2、第5操作装置302、305のピン部32、32が作動位置に移動すると、第1位置に移動する各カム要素部201〜204の端面カム23…23と干渉し、カム部の切り換え不良に至る。
しかしながら、各カム要素部201〜204が第1位置にある状態において、第1、第3、第4、第6操作装置301、303、304、306のピン部32…32の作動位置への移動が、第1スロープ部50bに連続して形成された第1規制部50cによって、所定角度範囲に亘って規制される。同様に、各カム要素部201〜204が第2位置にある状態において、第2、第5操作装置302、305のピン部32、32の作動位置への移動が、第2スロープ部51bに連続して形成された第2規制部51cによって、所定角度範囲に亘って規制される。
すなわち、誤作動等による各操作装置301〜305のピン部32…32の作動位置への移動が防止され、これにより、ピン部32…32と各カム要素部201〜204の端面カム23…23との干渉が防止されるので、カム部の切り換え不良の発生を防ぎ、同動弁装置のロバスト性を向上できる。
また、隣接して配置され且つ点火順序が連続する2つの気筒11、12間に配置された第2操作装置302に対応する第2戻しカム51は、第2操作装置302のピン部32により離間方向に移動させられる2つのカム要素部201、202のうち移動順序が遅い方の第1カム要素部201にのみ設けられている。同様に、隣接して配置され且つ点火順序が連続する2つの気筒13、14間に配置された第5操作装置305に対応する第2戻しカム51は、第5操作装置305のピン部32により離間方向に移動させられる2つのカム要素部203、204のうち移動順序が遅い方の第4カム要素部204にのみ設けられている。これにより、隣接して配置された2組のカム要素部201、202及び203、204をそれぞれ離間方向に適正に移動させた後に、ピン部32、32を退避位置へ押し戻すことができると共に、ピン部32、32の作動位置への移動を所定角度範囲に亘って防止できる。
すなわち、本発明による多気筒エンジンの動弁装置によれば、部品点数を削減してエンジンのコンパクト化を図りながら、エンジンの高回転時におけるカムの切り換え動作を容易に行うことができる。
(第2実施形態)
上記第1実施形態と同様に、4気筒4弁式DOHCエンジンの動弁装置の排気側の構成を示すものであり、第1〜第4カム要素部201〜204と、電磁式の6つの操作装置301〜306(操作機構30)との構成が上記第1実施形態と異なり、他の構成は同じである。
上記第1実施形態と同様に、4気筒4弁式DOHCエンジンの動弁装置の排気側の構成を示すものであり、第1〜第4カム要素部201〜204と、電磁式の6つの操作装置301〜306(操作機構30)との構成が上記第1実施形態と異なり、他の構成は同じである。
図16は、本第2実施形態に係る動弁装置の排気側の構成を示すものである。この動弁装置は、カムシャフト2と操作機構30とを備える。カムシャフト2は、軸部10と、軸部10にスプライン嵌合され、該軸部10と一体回転しかつ軸方向に移動可能とされた第1〜第4カム要素部201〜204とを有している。操作機構30は、各カム要素部201〜204を軸部10に沿って移動させる電磁式の6つの操作装置301〜306を有している。
各操作装置301〜306は、電磁式アクチュエータが内蔵された本体31と、電磁式アクチュエータへの通電時に本体31から突出可能な略円筒状のピン部32(操作部材)と、該ピン部32を本体31側に押圧付勢するリターンスプリング(図示しない)とを備えている。電磁式アクチュエータに通電しない状態では、図17に点線で示すように、ピン部32は前記リターンスプリングの付勢力によって上方の退避位置に保持される。一方、電磁式アクチュエータに通電されると、図17に実線に示すように、ピン部32は前記リターンスプリングに抗して下方へ突出して作動位置に移動する。
図17に示すように、操作装置301〜306は、カムシャフト2を挟んでロッカアームCにおけるカムフォロワC’の反対側において、ピン部32がカムシャフト2の軸心を指向するように配置されている。この実施形態の場合、操作装置301〜306は、カムシャフト2を上方から覆うシリンダヘッドカバーGに同じ向きで取り付けられている。
各操作装置301〜306への通電は、図示しないエンジン回転角度センサからの検出信号に基づいて、所定のエンジン回転角度時期に、図示しないコンピュータによる各操作装置301〜306への通電指示によって行われる。
図16に示すように、第1〜第4カム要素部201〜204が全て第1位置にあるとき、第1カム要素部201は後方に、第2カム要素部202は前方に、第3カム要素部203は後方に、第4カム要素部204は前方に配置される。したがって、第1、第2カム要素部201、202の対向端面は互いに近接し、第2、第3カム要素部202、203の対向端面は互いに離間し、第3、第4カム要素部203、204の対向端面は互いに近接した状態となる。
また、図18に示すように、第1〜第4カム要素部201〜204が全て第2位置にあるとき、第1カム要素部201は前方に、第2カム要素部202は後方に、第3カム要素部203は前方に、第4カム要素部204は後方に位置する。したがって、第1、第2カム要素部201、202の対向端面は互いに離間し、第2、第3カム要素部202、203の対向端面は互いに近接し、第3、第4カム要素部203、204の対向端面は互いに離間した状態となる。
次に、図19〜図23により、カム要素部201〜204の構成について第1カム要素部201と第2カム要素部202を例としてさらに詳しく説明する。
カム要素部201(202〜204)は、筒状とされ、その中間部の外周面は前記軸受部Fに支持されるジャーナル部21とされている。ジャーナル部21の前後両側には、当該気筒の2つの排気弁A、A用の作動部22、22が設けられており、各作動部22、22には、図19に示すように、例えば高エンジン回転時用のリフト量が大きな第1カム部221と、例えば低エンジン回転時用のリフト量が小さな第2カム部222とが隣接して設けられている。
第1カム部221と第2カム部222とは、図21(b)に示すように、リフト量が異なるノーズ部b1、b2をそれぞれ有しており、各ノーズ部b1、b2は、共通のベースサークルa上にわずかに位相差をもって設けられている。そして、これら第1カム部221と第2カム部222とが、2か所の作動部22、22において、前後方向に並ぶ順序およびノーズ部b1、b2の位相を一致させてそれぞれ設けられている。なお、ベースサークルaが共通とは、第1カム部221と第2カム部222との各ベースサークルaのベース円径が同じであることを意味する。
図16、図18に示すように、第1カム要素部201および第3カム要素部203においては、第1カム部221が前方、第2カム部222が後方に配置され、第2カム要素部202および第4カム要素部204においては、第2カム部222が前方、第1カム部221が後方に配置されている。
そして、カム要素部201〜204がディテント機構(図示せず)により軸部10上の第1位置に位置決めされたときは、図16に示すように、いずれのカム要素部201〜204においても、2つの第1カム部221、221が対応する気筒11〜14の2つのロッカアームC、CのカムフォロワC’、C’(図17参照)に対応位置し、軸部10上の第2位置に位置決めされたときは、図18に示すように、第2カム部222、222が前記カムフォロワC’、C’に対応位置するように設定されている。
ここで、この実施形態に係るエンジンは、各気筒の点火順序が、第3気筒13→第4気筒14→第2気筒12→第1気筒11とされており、各カム要素部201〜204の第1カム部221または第2カム部222のノーズ部b1、b2が、カムシャフト2の90°回転ごとに前記点火順序に従って各気筒のカムフォロワC’、C’を順に押圧するように、第1〜第4カム要素部201〜204が90°ずつ位相差を設けて前記軸部10にスプライン嵌合されている。
さらに、前記各カム要素部201〜204の前後両端部(軸方向の両端部)には、端面カム23、23がそれぞれ設けられている。
この前後両端の端面カム23、23は、それぞれ、図20、図22に示すように、カム要素部201(202〜204)の軸心と直交する面に沿って形成された基準面23aと、基準面23aから軸方向の前方および後方にそれぞれ突出するリフト部23bとを有している。リフト部23bは、図21、図23に示すように、リフト開始位置eからリフト終了位置fに至る所定角度範囲α(例えば約120°)の間で、基準面23a(リフト量ゼロ)からの軸方向のリフト量が次第に増加するように形成されている。具体的に、リフト部23bのリフト量は、カムシャフト2の回転方向Xの前方側ほど大きくなり、リフト終了位置fまたは後述するスロープ終了位置gでゼロに戻るように設定されている。
さらに、上述のように、各カム要素部201〜204が各気筒11〜14の点火順序に応じてそれぞれ所定の位相差を設けて軸部10にスプライン嵌合されていることに伴い、各カム要素部201〜204の互いに対向する端面カム23、23もそれぞれ位相差をもって対向する。本実施形態では、図16の符号Z1、Z2に示すように、隣接する2つの第1および第2カム要素部201、202、並びに第3および第4カム要素部203、204は、互いに対向する端面カム23、23のリフト部23b、23bが互いに異なる位相に設けられており、この2つのカム要素部201〜204が近接時にこれらリフト部23b、23bの少なくとも一部が軸方向に重複している。
第2操作装置302のピン部32は、隣接して配置され且つ点火順序が連続する第1気筒11及び第2気筒12のカム要素部201、202の互いに対向する端面カム23、23の間に配置された共用操作部材である。同様に、第5操作装置305のピン部32は、隣接して配置され且つ点火順序が連続する第3気筒13及び第4気筒14のカム要素部203、204の互いに対向する端面カム23、23の間に配置された共用操作部材である。
具体的に、第2操作装置302または第5操作装置305のピン部32は、対応する2つのカム要素部(201および202、または203および204)の近接時に作動位置に移動し、両カム要素部の互いに対向する端面カム23、23の間に突出する。作動位置に移動したピン部32は、カムシャフト2の回転に伴って各端面カム23、23と順に係合することにより、近接していた2つのカム要素部を互いに離間させる方向に移動させる。
これにより、第1、第2カム要素部201、202は、互いに近接した図16に示す第1位置から、互いに離間した図18に示す第2位置へと移動する。また、第3、第4カム要素部203、204も、互いに近接した図16に示す第1位置から、互いに離間した図18に示す第2位置へと移動する。
一方、前記第2、第5操作装置302、305以外の操作装置、つまり第1、第3、第4、第6操作装置301、303、304、306のピン部32…32は、隣接して配置され且つ点火順序が連続しない第2気筒12および第3気筒13のカム要素部202、203の互いに対向する端面カム23、23と、気筒列の前端部に位置する端面カム23(カム要素部201の前側の端面カム23)と、気筒列の後端部に位置する端面カム23(カム要素部204の後側の端面カム23)とにそれぞれ専用に設けられた個別操作部材である。
具体的に、第1操作装置301のピン部32は、第1カム要素部201が前寄りの第2位置にある状態で、該第1カム要素部201の前側の端面カム23と軸方向に対向する作動位置へ移動し、カムシャフト2の回転に伴って該端面カム23と係合することにより、図18に示すように、第1カム要素部201を後寄りの第1位置へ移動させる。同様に、第4操作装置304のピン部32は、第3カム要素部203が前寄りの第2位置にある状態で、該第3カム要素部203の前側の端面カム23と軸方向に対向する作動位置へ移動し、カムシャフト2の回転に伴って該端面カム23と係合することにより、第3カム要素部203を後寄りの第1位置へ移動させる。
また、第3操作装置303のピン部32は、第2カム要素部202が後寄りの第2位置にある状態で、該第2カム要素部202の後側の端面カム23と軸方向に対向する作動位置へ移動して該端面カム23と係合することにより、第2カム要素部202を前寄りの第1位置へ移動させる。同様に、第6操作装置306のピン部32は、第4カム要素部204が後寄りの第2位置にある状態で、該第4カム要素部204の後側の端面カム23と軸方向に対向する作動位置へ移動して該端面カム23と係合することにより、第4カム要素部204を前寄りの第1位置へ移動させる。
ここで、各操作装置301〜306のピン部32の作動位置への移動(突出)は、次のようなタイミングで行われる。すなわち、第1、第4操作装置301、304における各ピン部32(個別操作部材)の突出は、第1、第3カム要素部201、203の前側の端面カム23の基準面23aがピン部32の突出位置と重複する(突出後のピン部32と軸方向視で重複する)タイミングで行われる。同様に、第3、第6操作装置303、306における各ピン部32(個別操作部材)の突出は、第2、第4カム要素部202、204の後側の端面カム23の基準面23aがピン部32の突出位置と重複するタイミングで行われる。
一方、第2操作装置302におけるピン部32(共用操作部材)の突出は、第1、第2カム要素部201、202の互いに対向する2つの端面カム23、23の両方の基準面23a、23aがピン部32の突出位置と重複するタイミングで行われる。同様に、第5操作装置305におけるピン部32(共用操作部材)の突出は、第3、第4カム要素部203、204の互いに対向する2つの端面カム23、23の両方の基準面23a、23aがピン部32の突出位置と重複するタイミングで行われる。
また、このピン部32の作動位置への移動(突出)に伴う各カム要素部201〜204の移動は、ロッカアームCのカムフォロワC’が第1カム部221または第2カム部222のベースサークルaの部分と接触しているタイミング、すなわち、当該気筒が排気行程以外の行程にあるときに行われなければならない。
そこで、これらの作動タイミングの条件を満足するために、この実施形態では、図21および図23に示すように、第1、第2カム部221、222のノーズ部b1、b2と重複する位置、もしくはノーズ部b1、b2の回転方向Xの前側の近傍位置に端面カム23のリフト開始位置(リフト部23bの開始位置)eを設定するとともに、該リフト開始位置eから回転方向Xの後方側の所定角度αの位置に端面カム23のリフト終了位置(リフト部23bの終了位置)fを設定している。そして、端面カム23のリフト開始位置eから回転方向Xの後方側の端面カム23のリフト終了位置fまでの角度αが180度よりも小さくなるように、端面カム23のリフト部23bが形成されている。この場合、図17に示すロッカアームCのカムフォロワC’と操作装置301〜306のピン部32との位置関係により、各カム要素部201〜204は、排気行程の終了後間もなく移動することになる。
しかし、上述のような位置関係で第1、第2カム部221、222のノーズ部b1、b2と端面カム23のリフト部23bとが設けられていても、作動不良等により操作装置301〜306のピン部32が意図していないタイミングで突出してしまった場合、このピン部32とリフト部23bとが不用意に係合してしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、カム要素部201〜204の端面カム23に、作動位置へ移動したピン部32を強制的に退避位置まで退避させる(押し戻す)ためのスロープ部23cが一体的に設けられている。
このスロープ部23cは、各カム要素部201〜204のカム部22を切り換える順序や、操作装置30の配置個数等の条件によって実際に設けるべき場所が変わる。本実施形態では、第1カム要素部201の前後両端と、第2カム要素部202の後端と、第3カム要素部203の前端と、第4カム要素部204の前後両端とに、それぞれスロープ部23cが設けられている。一方、第2カム要素部202の前端、および第3カム要素部203の後端には、スロープ部23cは設けられていない。
すなわち、本実施形態の場合、点火順序に従って、第3気筒13→第4気筒14→第2気筒12→第1気筒11の順にカム要素部201〜204を移動させ、各気筒11〜14の排気弁Aを開閉させるカム部を切り換える。このため、第2操作装置302のピン部32(共用操作部材)により離間方向に移動させられる第1カム要素部201および第2カム要素部202のうち、移動順序が遅いのは第1カム要素部201であり、第5操作装置305のピン部32(共用操作部材)により離間方向に移動させられる第3カム要素部203および第4カム要素部204のうち、移動順序が遅いのは第4カム要素部204である。そこで、第2操作装置302のピン部32を押し戻すスロープ部23cは、移動順序が遅い第1カム要素部201の後端にのみ設けられ、移動順序が早い第2カム要素部202の前端にはスロープ部23cは設けられない。また、第5操作装置305のピン部32を押し戻すスロープ部23cは、移動順序が遅い第4カム要素部204の前端にのみ設けられ、移動順序が遅い第3カム要素部203の後端にはスロープ部23cは設けられない。
図20〜23に示すように、スロープ部23cは、端面カム23の端面においてリフト部23bよりさらに軸方向に突出するように形成されている。このスロープ部23cは、端面カム23のリフト終了位置fよりも回転遅れ側(矢印Xと逆方向)に所定角度範囲、より詳しくはリフト終了位置(スロープ開始位置)fからスロープ終了位置gまでの角度範囲に亘って設けられている。スロープ部23cの外周面は、回転遅れ側に向かって径方向のリフト量(半径)が次第に大きくなるカム面とされている。このカム面のリフト量は、スロープ開始位置fにおけるカム面が作動位置にあるピン部32の先端部よりもわずかに低くなると共に、スロープ終了位置gにおけるカム面が退避位置にあるピン部32の先端部よりもわずかに低くなるように設定されている。
このような形状のカム面を有するスロープ部23cは、リフト部23bによるカム要素部201〜204の移動が終了した後にピン部32の先端部と摺接することにより、ピン部32を作動位置から退避位置に退避させることができる。なお、上述のように、スロープ終了位置gにおけるカム面は退避位置にあるピン部32の先端部よりも低いが、スロープ開始位置fからスロープ終了位置gに至るまでにピン部32に与えられた慣性力と電磁式アクチュエータの磁力によって、ピン部32はカム面から離れた退避位置まで押し戻される。
さらに、カム要素部201〜204の端面カム23には、カムシャフト2が逆回転した際に、作動位置へ移動したピン部32を強制的に退避位置まで押し戻すための逆転時戻しスロープ部23dが一体的に設けられている。
この逆転時戻しスロープ部23dは、カム要素部201〜204の両端のカム面23、23のうち、スロープ部23cが設けられているカム面23にスロープ部23cと共に設けられている。本実施形態の場合、逆転時戻しスロープ部23dは、第1カム要素部201の前後両端と、第2カム要素部202の後端と、第3カム要素部203の前端と、第4カム要素部204の前後両端とに、それぞれ設けられている。
スロープ部23cおよび逆転時戻しスロープ部23dは、隣接するカム要素部の近接時に、互いに対向する端面カム23、23、特に端面カム23のスロープ部23cおよび逆転時戻しスロープ部23dとこれと対向する端面カム23のリフト部23bとが干渉しないように設けられている。
次に、この第2実施形態の動弁装置の動作について説明する。
まず、図16に示すように、例えばエンジンの高回転時であって第1〜第4カム要素部201〜204が第1位置にあるとき、これらのカム要素部201〜204においては、いずれも、両端の作動部22、22におけるリフト量の大きな第1カム部221、221がロッカアームC、CのカムフォロワC’、C’に対応位置している。そして、カムシャフト2の回転に伴い、前述の点火順序で、排気行程時に各気筒11〜14の排気弁A…Aが相対的に大きな開弁量で開弁する。
この状態から、例えばエンジン回転数の低下に伴って排気弁A…Aの開弁量を少なくするようにカム部を切り換える場合には、第2、第5操作装置302、305を通電して、それぞれのピン部32、32を退避位置から作動位置へ移動させる。
すなわち、まず、第5操作装置305のピン部32が、第1位置にあって互いに近接した状態にある第3、第4カム要素部203、204の対向する端面カム23、23の間に突入し、これらの端面カム23、23と係合する。このとき、ピン部32は、第3、第4カム要素部203、204の端面カム23、23におけるリフト量がゼロの基準面23a、23aどうしが対向する角度範囲に突入される。言い換えると、ピン部32は、基準面23a、23aどうしが対向する角度範囲の部分がピン部32の下方に位置するタイミングで、端面カム23、23の間に突入される。
そして、第3気筒13の排気行程が終了した後、第5操作装置305のピン部32の位置に第3カム要素部203の後側の端面カム23のリフト開始位置eが到達する。その後、カムシャフト2の回転に伴い、前記ピン部32が当該端面カム23のリフト部23bに摺接しながら第3カム要素部203を前方へ押し、これを第2位置へ移動させる。
また、前記ピン部32の位置に第3カム要素部203の端面カム23のリフト開始位置eが到達した後、カムシャフト2が90°回転して第4気筒14の排気行程が終了すると、次に、前記ピン部32の位置に、第4カム要素部204の後側の端面カム23のリフト開始位置eが到達する。その後、カムシャフト2の回転に伴い、前記ピン部32が当該端面カム23のリフト部23bに摺接しながら第4カム要素部204を後方へ押し、これを第2位置へ移動させる。
その後、第5操作装置305の電磁式アクチュエータへの通電が停止され、ピン部32の先端面がスロープ部23cのカム面に摺接しながら押し上げられ、ピン部32は強制的に退避位置へ押し戻される。その後、ピン部32は、前述したリターンスプリングの付勢力によって退避位置に保持される。
次に、第2操作装置302のピン部32が、第1位置にあって互いに近接した状態にある第1、第2カム要素部201、202の対向する端面カム23、23の間に突入し、これらの端面カム23、23と係合する。このとき、ピン部32は、第1、第2カム要素部201、202の端面カム23、23におけるリフト量がゼロの基準面23a、23aどうしが対向する角度範囲に突入される。
そして、第2気筒12の排気行程が終了した後、第2操作装置302のピン部32の位置に第2カム要素部202の前側の端面カム23のリフト開始位置eが到達する。その後、カムシャフト2の回転に従い、前記ピン部32が当該端面カム23のリフト部23bに摺接しながら第2カム要素部202を後方へ押し、これを第2位置へ移動させる。
前記ピン部32の位置に第2カム要素部202の端面カム23のリフト開始位置eが到達した後、カムシャフト2が90°回転して第1気筒11の排気行程が終了すると、次に、前記ピン部32の位置に、第1カム要素部201の前側の端面カム23のリフト開始位置eが到達する。その後、カムシャフト2の回転に従い、前記ピン部32が当該端面カム23のリフト部23bに摺接しながら第1カム要素部201を前方へ押し、これを第2位置へ移動させる。
さらに、第2操作装置302の電磁式アクチュエータへの通電が停止され、ピン部32の先端面がスロープ部23cのカム面に摺接しながら押し上げられ、ピン部32は強制的に退避位置へ押し戻される。その後、ピン部32は、前述したリターンスプリングの付勢力によって退避位置に保持される。
以上により、第1〜第4カム要素部201〜204は全て第1位置から第2位置へ移動し、図18に示すように、第1〜第4カム要素部201〜204のいずれにおいても、第2カム部222、222がロッカアームC、CのカムフォロワC’、C’に対応位置し、排気行程時に各気筒11〜14の排気弁A…Aが相対的に小さな開弁量で開弁することになる。
一方、図18に示す各カム要素部201〜204のリフト量が小さな第2カム部222…222がロッカアームC…CのカムフォロワC’…C’に対応位置する状態から、例えばエンジン回転数の上昇に伴い、図16に示すリフト量が大きな第1カム部221…221がカムフォロワC’…C’に対応位置する状態に切り換える場合には、第1、第3、第4、第6操作装置301、303、304、306を通電し、これらの操作装置301、303、304、306のピン部32…32を退避位置から作動位置へ移動させる。
すなわち、まず、第4操作装置304のピン部32が、第3カム要素部203の前側の端面カム23の基準面23aに対応する角度範囲に突入される。言い換えると、ピン部32は、基準面23aに対応する角度範囲の部分がピン部32の下方に位置するタイミングで、端面カム23の対向位置に突入される。
そして、第3気筒13の排気行程が終了した後、突入された第4操作装置304のピン部32の位置に、第3カム要素部203の前側の端面カム23のリフト開始位置eが到達する。その後、カムシャフト2の回転に伴い、前記ピン部32が当該端面カム23のリフト部23bに摺接しながら第3カム要素部203を後方へ押し、これを第1位置へ移動させる。
第4操作装置304のピン部32の位置に第3カム要素部203の端面カム23のリフト開始位置eが到達した後、カムシャフト2が90°回転して第3気筒13の排気行程が終了すると、次に、第6操作装置306のピン部32が、第2位置にある第4カム要素部204の後側の端面カム23の基準面23aに対応する角度範囲に突入され、この端面カム23と係合する。
そして、第4気筒14の排気行程が終了した後、突入された第6操作装置306のピン部32の位置に、第4カム要素部204の後側の端面カム23のリフト開始位置eが到達する。その後、カムシャフト2の回転に伴い、前記ピン部32が当該端面カム23のリフト部23bに摺接しながら第4カム要素部204を前方へ押し、これを第1位置へ移動させる。
その後、第5操作装置305のピン部32の下方に第4カム要素部204の端面カム23のスロープ部23cが存在しなくなると、前記ピン部32は作動位置への移動が可能となる。
次に、第3操作装置303のピン部32が、第2位置にある第2カム要素部202の後側の端面カム23の基準面23aに対応する角度範囲に突入される。ピン部32は、カムシャフト2の回転に伴い端面カム23のリフト部23bに摺接しながら第2カム要素部202を前方へ押し、これを第1位置へ移動させる。
また、この第2カム要素部202の移動とほぼ並行して、第1操作装置301のピン部32が、第2位置にある第1カム要素部201の前側の端面カム23の基準面23aに対応する角度範囲に突入される。
さらに、第3操作装置303のピン部32の位置に第2カム要素部202の端面カム23のリフト開始位置eが到達した後、カムシャフト2が90°回転して第1気筒11の排気行程が終了すると、第1操作装置301のピン部32の位置に第1カム要素部201の前側の端面カム23のリフト開始位置eが到達する。すると、カムシャフト2の回転に伴い、前記ピン部32が当該端面カム23のリフト部23bに摺接しながら第1カム要素部201を後方へ押し、これを第1位置へ移動させる。
これにより、第1〜第4カム要素部201〜204は全て第2位置から第1位置へ移動し、図16に示すように、第1〜第4カム要素部201〜204のいずれにおいても、第1カム部221…221がロッカアームC、CのカムフォロワC’、C’に対応位置する状態に戻ることになる。
以上のように、第2実施形態によれば、4つの気筒11〜14にそれぞれ備えられた4つのカム要素部201〜204が6つの操作装置301〜306により操作され、排気弁A…Aを開閉させるカム部22が、リフト量の小さな第1カム部221…221とリフト量の大きな第2カム部222…222との間で切り換えられる。
また、第2実施形態によれば、カム要素部201〜204は、ピン部32が係合する端面カム23のリフト部23bのリフト終了位置fから回転遅れ側に向かって所定角度範囲に亘って形成されたスロープ部23cを有している。スロープ部23cは、端面カム23による移動が終了した後にピン部32に摺接することにより、ピン部32を作動位置から退避位置に押し戻す。そのため、作動位置にあるピン部32をこのスロープ部23cにより退避位置へ向けて確実に押し戻すことができる。しかも、ピン部32によるカム要素部201〜204の移動が終了した後にスロープ部23cが作用するようになっているので、カム要素部201〜204の移動を確実に行いながら、速やかにピン部32を退避位置へ押し戻すことができる。これにより、連続してカムを切り換える場合であっても、カム部221、222の切り換え動作を瞬時に連続して行うことができる。
さらに、第2実施形態によれば、隣接する2つのカム要素部では、互いに対向する端面カム23、23のリフト部23b、23bが、互いに位相が異なるように設けられ、近接時にはリフト部23b、23bの少なくとも一部が軸方向に重複する。このため、カムシャフト2の軸方向のコンパクト化、ひいてはエンジンのコンパクト化を図ることが可能となる。
なお、以上の説明は、排気側のカムシャフトについてのものであるが、吸気側のカムシャフトについても全く同様に構成することができ、これにより、前記の作用効果が吸気側についても得られる。
また、以上の各実施形態では、カム要素部201〜204において、第1カム部221のリフト量と第2カム部222のリフト量とを異ならせたが、一方のカム部には通常のノーズ部を設けると共に、他方のカム部にはノーズ部を無くして全体をベースサークルのみで形成する(ノーズ部のリフト量をゼロとする)ことも可能である。この場合、前記他方のカム部を用いることで、弁の開閉を停止することができる。このような弁の停止動作は、例えばエンジンの低負荷時に減筒運転をする場合に好適である。
また、前記の各実施形態では、4気筒4弁式DOHCエンジンに適用した例を示したが、これに限らず、隣接して配置され且つ点火順序が連続する少なくとも一対の気筒と、隣接して配置され且つ点火順序が連続しない少なくとも一対の気筒とを有する、各種の多気筒エンジンに適用可能である。
例えば、直列5気筒エンジンにおいて、点火順序が第1気筒、第2気筒、第4気筒、第5気筒、第3気筒の順である場合、隣接して配置され且つ点火順序が連続する一対の気筒は、第1、第2気筒及び第4、第5気筒の2組であり、隣接して配置され且つ点火順序が連続しない一対の気筒は、第2、第3気筒及び第3、第4気筒の2組である。
なお、本発明は、以上の各実施形態に示すものに限らず、特許請求の範囲に記載された本発明の精神および範囲から逸脱することなく、各種変形および変更を行うことも可能である。
最後に、前記実施形態の中で開示された特徴的な構成およびそれに基づく作用効果についてまとめて説明する。
前記実施形態は、隣接して配置され且つ点火順序が連続しない少なくとも一対の気筒と、隣接して配置され且つ点火順序が連続する少なくとも一対の気筒とを備えた多気筒エンジンに設けられる動弁装置に関する。この動弁装置は、気筒列方向に延びる軸部と、気筒毎に設けられ、前記軸部と一体回転し且つ軸方向に移動可能なように前記軸部に嵌合された複数のカム要素部とを有するカムシャフトと、前記複数のカム要素部を前記軸部に対し軸方向に移動させる操作機構とを備える。前記カム要素部は、各気筒の1つの弁毎に、共通のベースサークルを有し且つノーズ部の形状が異なる軸方向に隣接した2つのカム部を有し、前記カム要素部の軸方向の両端部には、端面カムがそれぞれ設けられる。前記操作機構は、前記複数のカム要素部の各端面カムと軸方向に対向する位置に突入する作動位置と前記端面カムの対向位置から退避した退避位置との間で移動可能なようにアクチュエータにより駆動される複数の操作部材を有し、前記作動位置まで移動した各操作部材を前記端面カムと係合させて前記カム要素部を軸方向に移動させることにより、各気筒の弁を開閉させるカム部を切り換えるものである。前記複数の操作部材は、隣接して配置され且つ点火順序が連続する2つの気筒のカム要素部の互いに対向する端面カムの間に共通に設けられ、両カム要素部の近接時にそれぞれの端面カムと係合する共用操作部材と、隣接して配置され且つ点火順序が連続しない2つの気筒のカム要素部の互いに対向する端面カムおよび気筒列の端部に位置する端面カムに対し個別に設けられ、それぞれの端面カムと係合する個別操作部材とを有する。
ここで、「カム部」には、ノーズ部の形状がベースサークルと一致するもの(リフト量がゼロのもの)を含む。
この構成によれば、隣接して配置され且つ点火順序が連続する2つの気筒間位置に単一の操作部材(共用操作部材)を配置し、前記2つの気筒に対応する各カム要素部の近接時に、互いに対向する端面カムの間に前記操作部材を突入させることにより、前記各カム要素部を互いに離間させるように軸方向へ移動させることができる。すなわち、隣接して配置され且つ点火順序が連続する各気筒に対応するカム要素部を単一の操作部材により移動させることができるので、端面カム毎に操作部材を設ける場合に比して、部品点数を削減することができる。
また、隣接して配置され且つ点火順序が連続しない2つの気筒のカム要素部の互いに対向する端面カムごとに操作部材(個別操作部材)を設けて、該操作部材をそれぞれ対応する端面カムに突入させて該端面カムと係合させることにより、各カム要素部を独立して軸方向へ移動させることができる。これにより、隣接して配置され且つ点火順序が連続しない各気筒に対応するカム要素部を単一の操作部材により移動させる場合に比して、操作部材の突出可能な期間を拡大させることができる。この結果、エンジンの高回転時においても、操作部材の突出可能な期間を十分に確保できるので、操作部材を駆動するアクチュエータを大型化する等により操作部材の突出速度を高速化させることなく、カム部の切り換え動作を適正に行うことができる。
前記動弁装置において、好ましくは、前記多気筒エンジンは、直列4気筒エンジンであって、前記点火順序が、第3気筒、第4気筒、第2気筒、第1気筒の順に設定されている。
ここで、前記の点火順序は、第1気筒から点火開始する場合に限らず、第2〜第4気筒のいずれか1つの気筒から点火開始する場合も含む。
この構成によれば、隣接して配置され且つ点火順序が連続する第1、第2気筒の間、及び第3、第4番気筒の間の位置に、それぞれ共用操作部材を配設し、それ以外の気筒間位置及び気筒列の端部位置に、それぞれ個別操作部材を配設することにより、操作部材を6個で構成することができる。つまり、それぞれの端面カム毎に操作部材を設ける場合(この場合は8個の操作部材が必要になる)に比して、操作部材の数を削減することができる。
また、上記の配設パターンによれば、隣接して配置され且つ点火順序が連続しない第2、第3気筒の間に、対向する端面カム毎に個別操作部材が配設されるので、該操作部材の突出可能な期間を拡大することができる。このため、エンジンの高回転時においてもカム部の切り換え動作を適正に行うことができる。
前記動弁装置において、好ましくは、前記カム要素部には、前記操作部材による前記カム要素部の軸方向への移動が終了したのちに、作動位置に位置する操作部材と摺接して該操作部材を前記退避位置へ押し戻すスロープ部が設けられており、前記共用操作部材に対応する前記スロープ部は、前記共用操作部材により離間方向に移動させられる2つのカム要素部のうち移動順序が遅い方の前記カム要素部にのみ設けられている。
この構成によれば、作動位置にある操作部材を、該操作部材によるカム要素部の軸方向への移動が終了した後に、カム要素部に設けられたスロープ部により退避位置へ強制的に押し戻すことができる。すなわち、カム要素部の移動を確実に行った後に、確実に操作部材を退避位置へ移動させることができる。これにより、連続してカム部の切り換え動作を行う場合であっても、操作部材とカム要素部との干渉を確実に防止できるので、カム部の切り換え動作を連続して行うことができる。
特に、隣接して配置され且つ点火順序が連続する2つの気筒間に配置された共用操作部材に対しては、前記共用操作部材により離間方向に移動させられる2つのカム要素部のうち移動順序が遅い方のカム要素部にのみスロープ部が設けられるので、互いに隣接する両カム要素部をそれぞれ離間方向に適正に移動させた後に、共用操作部材を退避位置へ押し戻すことができる。
前記動弁装置において、好ましくは、前記カム要素部には、前記操作部材による前記カム要素部の軸方向への移動が終了したのちに、作動位置に位置する操作部材と摺接して該操作部材を前記退避位置へ押し戻すスロープ部と、前記スロープ部に連続して形成され、且つ前記退避位置へ押し戻された前記操作部材の作動位置への移動を規制する規制部とが設けられており、前記共用操作部材に対応する前記スロープ部及び前記規制部は、前記共用操作部材により離間方向に移動させられる2つのカム要素部のうち移動順序が遅い方の前記カム要素部にのみ設けられている。
この構成によれば、スロープ部に連続して形成された規制部により、操作部材の作動位置への移動を防止できるので、退避位置にある操作部材がアクチュエータの誤作動等によって作動位置へ移動することを防止できる。これにより、操作部材とカム要素部との干渉を防止でき、動弁装置のロバスト性を向上できる。
また、隣接して配置され且つ点火順序が連続する2つの気筒間に配置された共用操作部材に対しては、前記共用操作部材により離間方向に移動させられる2つのカム要素部のうち移動順序が遅い方のカム要素部にのみ、スロープ部及び規制部が設けられるので、互いに隣接する両カム要素部をそれぞれ離間方向に適正に移動させた後に、共用操作部材を適正に退避位置へ押し戻すことができると共に、共用操作部材の作動位置への移動を防止することができる。
以上のように、本発明によれば、多気筒エンジンの動弁装置において、部品点数を削減してエンジンのコンパクト化を図りながら、エンジンの高回転時におけるカムの切り換え動作を容易に行うことができるので、この種のエンジンの製造技術分野において好適に利用される可能性がある。
Claims (4)
- 隣接して配置され且つ点火順序が連続しない少なくとも一対の気筒と、隣接して配置され且つ点火順序が連続する少なくとも一対の気筒とを備えた多気筒エンジンに設けられる動弁装置であって、
気筒列方向に延びる軸部と、気筒毎に設けられ、前記軸部と一体回転し且つ軸方向に移動可能なように前記軸部に嵌合された複数のカム要素部とを有するカムシャフトと、
前記複数のカム要素部を前記軸部に対し軸方向に移動させる操作機構とを備え、
前記カム要素部は、各気筒の1つの弁毎に、共通のベースサークルを有し且つノーズ部の形状が異なる軸方向に隣接した2つのカム部を有し、
前記カム要素部の軸方向の両端部には、端面カムがそれぞれ設けられ、
前記操作機構は、前記複数のカム要素部の各端面カムと軸方向に対向する位置に突入する作動位置と前記端面カムの対向位置から退避した退避位置との間で移動可能なようにアクチュエータにより駆動される複数の操作部材を有し、前記作動位置まで移動した各操作部材を前記端面カムと係合させて前記カム要素部を軸方向に移動させることにより、各気筒の弁を開閉させるカム部を切り換えるものであり、
前記複数の操作部材は、
隣接して配置され且つ点火順序が連続する2つの気筒のカム要素部の互いに対向する端面カムの間に共通に設けられ、両カム要素部の近接時にそれぞれの端面カムと係合する共用操作部材と、
隣接して配置され且つ点火順序が連続しない2つの気筒のカム要素部の互いに対向する端面カムおよび気筒列の端部に位置する端面カムに対し個別に設けられ、それぞれの端面カムと係合する個別操作部材とを有する、ことを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置。 - 前記多気筒エンジンは、直列4気筒エンジンであって、
前記点火順序が、第3気筒、第4気筒、第2気筒、第1気筒の順に設定されている、
請求項1に記載の多気筒エンジンの動弁装置。 - 前記カム要素部には、前記操作部材による前記カム要素部の軸方向への移動が終了したのちに、作動位置に位置する操作部材と摺接して該操作部材を前記退避位置へ押し戻すスロープ部が設けられており、
前記共用操作部材に対応する前記スロープ部は、前記共用操作部材により離間方向に移動させられる2つのカム要素部のうち移動順序が遅い方の前記カム要素部にのみ設けられている、
請求項1又は2に記載の多気筒エンジンの動弁装置。 - 前記カム要素部には、前記操作部材による前記カム要素部の軸方向への移動が終了したのちに、作動位置に位置する操作部材と摺接して該操作部材を前記退避位置へ押し戻すスロープ部と、前記スロープ部に連続して形成され、且つ前記退避位置へ押し戻された前記操作部材の作動位置への移動を規制する規制部とが設けられており、
前記共用操作部材に対応する前記スロープ部及び前記規制部は、前記共用操作部材により離間方向に移動させられる2つのカム要素部のうち移動順序が遅い方の前記カム要素部にのみ設けられている、
請求項1又は2に記載の多気筒エンジンの動弁装置。
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