JP2000345819A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関のリフト可変式の動弁装置におい
て、高リフトカム作動状態における動弁の異常運動や異
音発生を防止する。 【解決手段】 一対の低リフトカム４０，４０の間に、
高リフトカム５０をカムシャフト１１の径方向へ移動可
能に設け、第２カムシャフト３２のシリンダ３３にピス
トン７０を軸線方向へ移動可能に設ける。高リフトカム
５０とピストン７０の間に、第２カムシャフト３２を貫
通摺動するピン６０を配置し、ピストン７０の外周面に
浅溝７２ａと深溝７２ｂを連設し、低リフトカム作動状
態ではピン６０を深溝７２ｂに位置せしめ、高リフトカ
ム作動状態ではピン６０を浅溝７２ａに位置せしめる。
ピン６０の天板部６２と高リフトカム５０との間にシム
８０を設け、シム８０の厚さを調整することによって、
ピン６０のロッド６１の底部と浅溝７２ａの底部との間
に生じるクリアランスＬの寸法を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸排気
弁をカムの回転により開閉させる動弁装置に関し、特に
カムを内燃機関の運転状態に応じて切り替える機構を備
えた動弁装置に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の動弁装置には、機関の全回転
速度域において燃費特性や出力特性（トルク特性）を向
上させるため、カムシャフトに低速回転域用の低リフト
カムと高速回転域用の高リフトカムとを並設し、且つ、
高リフトカムを低リフトカムに対してカムシャフトの径
方向へ移動可能に設け、図１０に示すように出力トルク
とエンジン回転速度から低リフトカム作動領域と高リフ
トカム作動領域を予め設定しておき、内燃機関の運転状
態に応じて高リフトカム作動状態と低リフトカム作動状
態とに切り替え得るようにしたリフト可変式の動弁装置
がある。

【０００３】特開平６−３０７２１６号公報に該種動弁
装置の一例が開示されている。この動弁装置において
は、高リフトカムを低リフトカムに対してカムシャフト
の径方向へ押動するピンが、カムシャフトに径方向へ移
動可能に設けられ、このピンがカムシャフト内を軸線方
向へ移動可能に収納されたピストンに係合している。こ
のピストンには切替凹部が設けられており、切替凹部
は、高リフトカムのカムノーズ部を低リフトカムのカム
ノーズ部よりも突出させた状態に保持すべく前記ピンを
移動不能な状態に保持する第１凹部と、高リフトカムを
カムシャフトの径方向へ移動可能な状態にして高リフト
カムを非作動状態にすべく前記ピンをカムシャフトの径
方向へ移動可能にする第２凹部とを備えている。前記ピ
ンはスプリングによってカムシャフトの径方向外方に付
勢されており、したがって、高リフトカムは常にそのカ
ムノーズ部を低リフトカムのカムノーズ部よりも突出さ
せる方向へ付勢されている。

【０００４】この従来の動弁装置では、低リフトカム作
動状態にするときには、前記ピストンを移動せしめて前
記ピンを第２凹部に位置させることにより、高リフトカ
ムをカムシャフトの径方向へ移動可能にする。この状態
でカムシャフトを回転すると、高リフトカムはタペット
（バルブリフタ）に押動されてカムシャフトの径方向内
方へと押し込まれ、高リフトカムはただ単に空振り運動
（ロストモーション）をするだけで、実際にタペットを
押動するのは低リフトカムとなる。その結果、動弁（吸
気弁、排気弁）は低リフトカムのカムプロフィールに従
って開閉動作することとなる。

【０００５】一方、高リフトカム作動状態にするときに
は、前記ピストンを移動せしめて前記ピンを第１凹部に
係合させ、前記ピンがカムシャフトの径方向内方へ移動
するのを規制することにより、高リフトカムはそのカム
ノーズ部を低リフトカムのカムノーズ部よりも突出させ
た状態に保持される。この状態でカムシャフトを回転す
ると、高リフトカムがタペットを押動するので、動弁は
高リフトカムのカムプロフィールに従って開閉動作する
ことになる。

【０００６】このように、高リフトカム作動状態では前
記ピンを第１凹部に係合して高リフトカムがカムシャフ
トの径方向内方へ移動するのを規制しているのである
が、前記ピンを第１凹部に対してスムーズに挿脱するた
めには、前記ピンと第１凹部の間に所定のクリアランス
が必要である。そして、このクリアランスを設けたこと
により、高リフトカム作動状態において高リフトカムは
そのクリアランス分だけカムシャフトの径方向へ移動可
能になる。このクリアランスの寸法管理は製造過程にお
いて行われてはいるものの、カムシャフト、ピン、ピス
トン、高リフトカムの寸法精度に依存し、若干のバラツ
キが生じるのは避けることができない。

【０００７】ところで、一般に、カムとタペットとの間
には、運転中の各部の熱膨張などによるバルブの突き上
げを防ぐために、所定寸法のバルブクリアランスを設け
ており、カムのベース円部をタペットに接触させないよ
うにしている。そして、バルブクリアランスがなくなっ
たところでタペットがカムによって滑らかに押されるよ
うに、カムには、バルブがリフトし始める直前に、緩い
勾配の緩衝部を設けている。また、バルブがバルブシー
トに衝突するのを防止するために、カムには、バルブが
閉じるところにも同じく緩衝部を設けている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記リフト可変式の動
弁装置の場合も同様であり、低リフトカムと高リフトカ
ムのそれぞれに緩衝部を設けている。リフト可変式の動
弁装置では、高リフトカム作動時には、高リフトカムの
緩衝部において低リフトカムのカムプロフィールから高
リフトカムのカムプロフィールに切り替わらなければ、
高リフトカムに緩衝部を設けた意味がない。

【０００９】しかしながら、前述したように高リフトカ
ム作動状態においては高リフトカムが第１凹部とピンと
の間のクリアランス分だけカムシャフトの径方向へ移動
可能なため、前記クリアランスが大きい場合には高リフ
トカムのカムシャフト径方向への沈み込みが大きくなっ
て、図１１に示すように、開弁時には高リフトカムの緩
衝部を過ぎたところで、低リフトカムのカムプロフィー
ルから高リフトカムのカムプロフィールに切り替わり、
一方、閉弁時には高リフトカムの緩衝部に入る前に高リ
フトカムのカムプロフィールから低リフトカムのカムプ
ロフィールに切り替わることがあった。

【００１０】このように、高リフトカムの緩衝部から外
れた位置で高リフトカムのカムプロフィールと低リフト
カムのカムプロフィールの切り替えが行われると、動弁
が異常運動したり異音が発生したりすることがある。

【００１１】また、前述従来のリフト可変式の動弁装置
においては、低リフトカム作動時には高リフトカムをロ
ストモーションさせているが、その際に高リフトカムが
カムシャフトに衝突して打音を発したり、前記ピンが前
記ピストンに衝突して打音を発したりすることがある。

【００１２】本発明はこのような従来の技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする
課題は、高リフトカムのカムシャフト径方向への移動に
起因して生じる打音や異音の発生を防止するとともに動
弁の異常運動を防止することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。 （１） 本発明は、内燃機関のカムシャフト上に、低リ
フトカムと高リフトカムをそれらのカムノーズ部の位相
を互いに略同じにして並設するとともに、前記高リフト
カムをカムシャフトの径方向に前記低リフトカムに対し
て移動可能に設け、内燃機関の運転状態に応じて前記高
リフトカムを作動状態あるいは非作動状態に切り替える
カム作動切替手段を設けて高リフトカム作動状態と低リ
フトカム作動状態を切り替え可能にし、カムの回転運動
を、内燃機関の燃焼室に連なるガス流路を開閉する動弁
の開閉運動として伝達する内燃機関の動弁装置におい
て、前記カム作動切替手段は、高リフトカムを作動状態
にしたときにおける高リフトカムのカムシャフト径方向
の遊びを支配するクリアランス寸法を調整する調整機構
を備えることを特徴とする。

【００１４】この内燃機関の動弁装置においては、調整
機構によって前記クリアランス寸法を調整することによ
り、高リフトカム作動状態のときの低リフトカムと高リ
フトカムのカムプロフィール切替ポイントを、高リフト
カムの緩衝部の範囲内に収めることができる。これによ
り動弁の異常運動や異音発生を防止することができる。

【００１５】尚、本発明において、低リフトカムと高リ
フトカムのカムノーズ部の位相を互いに略同じにすると
いう意味は、両カムノーズ部の位相を完全一致させる場
合は勿論のこと、両カムノーズ部の位相を若干ずらして
並設する場合を含むことを意味する。

【００１６】前記（１）に記載の内燃機関の動弁装置に
おいて、前記カム作動切替手段は、前記カムシャフト内
を軸線方向へ移動可能なスライダと、前記カムシャフト
を挿通して前記スライダと高リフトカムの間に設けたピ
ンとを備え、前記調整機構は、前記ピンと前記高リフト
カムとの間に配置したシムから構成することができる。

【００１７】前記（１）に記載の内燃機関の動弁装置に
おいて、前記カム作動切替手段は、高リフトカムを非作
動状態にしたときにおける高リフトカムのカムシャフト
径方向へのロストモーションを規制するロストモーショ
ン規制機構を備えることができる。このようにすると、
低リフトカム作動状態のときに高リフトカムのロストモ
ーションが規制されるので、高リフトカムのロストモー
ションに起因して生じる打音の発生を防止することがで
きる。

【００１８】（２） また、本発明は、内燃機関のカム
シャフト上に、低リフトカムと高リフトカムをそれらの
カムノーズ部の位相を互いに略同じにして並設するとと
もに、前記高リフトカムをカムシャフトの径方向に前記
低リフトカムに対して移動可能に設け、内燃機関の運転
状態に応じて前記高リフトカムを作動状態あるいは非作
動状態に切り替えるカム作動切替手段を設けて高リフト
カム作動状態と低リフトカム作動状態を切り替え可能に
し、カムの回転運動を、内燃機関の燃焼室に連なるガス
流路を開閉する動弁の開閉運動として伝達する内燃機関
の動弁装置において、前記カム作動切替手段は、高リフ
トカムを非作動状態にしたときにおける高リフトカムの
カムシャフト径方向へのロストモーションを規制するロ
ストモーション規制機構を備えることを特徴とする。

【００１９】この内燃機関の動弁装置においては、低リ
フトカム作動状態のときに高リフトカムのロストモーシ
ョンを規制することができるので、高リフトカムのロス
トモーションに起因して生じる打音の発生を防止するこ
とができる。

【００２０】前記（２）に記載の内燃機関の動弁装置に
おいて、前記カム作動切替手段は、前記カムシャフト内
を軸線方向へ移動可能なスライダと、前記カムシャフト
を挿通して前記スライダと高リフトカムの間に設けたピ
ンとを備え、前記ロストモーション規制機構は、前記高
リフトカムが非作動状態にあるときに前記スライダと前
記ピンとを互いに移動不能に係止する係合手段から構成
することができる。さらに具体的には、例えば、スライ
ダとピンのいずれか一方に設けた係止凸部と、残る他方
に設けた係止凹部によって係合手段を構成することがで
きる。

【００２１】本発明において、内燃機関としては、ガソ
リンエンジンやディーゼルエンジン等を例示することが
できる。また、本発明の動弁装置は、４サイクルエンジ
ンにも２サイクルエンジンにも適用可能である。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内燃機関の動
弁装置の実施の形態を図１から図９の図面に基いて説明
する。

【００２３】この実施の形態は、動弁装置を内燃機関と
しての４サイクルガソリンエンジンに適用した態様であ
る。図１はこのガソリンエンジンの概略構成図であり、
このエンジンでは、各気筒のシリンダ１にピストン２が
摺動可能に設けられ、シリンダ１とピストン２との間に
燃焼室３が形成され、燃焼室３に臨んで点火プラグ４が
設けられ、シリンダ１に設けられた吸気ポート５及び排
気ポート６がそれぞれ燃焼室３に開口し、吸気ポート５
を開閉する一対の吸気弁７と排気ポート６を開閉する一
対の排気弁８が設けられ、燃料噴射ノズル９が吸気ポー
ト５に燃料を噴射可能に設置されている。

【００２４】この実施の形態における動弁装置１０に
は、直接駆動式ＤＯＨＣが採用されており、吸気カムシ
ャフト１１には各気筒用の吸気側高低速切替カム機構１
２が設けられ、各気筒の一対の吸気弁７，７は当該気筒
用の吸気側高低速切替カム機構１２によって開閉駆動さ
れる。また、排気カムシャフト１３には各気筒用の排気
側高低速切替カム機構１４が設けられ、各気筒の一対の
排気弁８，８は当該気筒用の排気側高低速切替カム機構
１４によって開閉駆動される。

【００２５】各気筒における一対の吸気弁７，７は一つ
のバルブリフタ２０を介して当該気筒の吸気側高低速切
替カム機構１２によってリフトされるようになってい
る。即ち、一対の吸気弁７，７のバルブステム７ａ，７
ａの上端に連結された一つのバルブリフタ２０と図示し
ないシリンダブロックのバネ受部との間に設けられたバ
ルブスプリング２２によって、バルブリフタ２０は吸気
側高低速切替カム機構１２のカムに接近する方向に付勢
されており、これにより、吸気弁７，７は閉弁方向に付
勢されている。尚、各気筒における一対の排気弁８，８
についても同様であり、各気筒毎に一つのバルブリフタ
２０を介して当該気筒の排気側高低速切替カム機構１４
によってリフトされるようになっている。

【００２６】以下、動弁装置１０の吸気弁７の動弁系に
ついて説明し、排気弁８の動弁系については同様の構成
であるのでその説明を省略する。尚、以下の説明では、
単に高低速切替カム機構という場合は吸気側高低速カム
機構１２のことをいう。

【００２７】図２はある気筒用の高低速切替カム機構１
２の高リフトカム作動状態におけるの要部断面を示して
いる。吸気カムシャフト１１は、高低速切替カム機構１
２が設けられて部分において、第１カムシャフト３１と
第２カムシャフト３２を備えている。第１カムシャフト
３１は中空筒状をなし、その端部内側に第２カムシャフ
ト３２の端部が相対回転不能且つ相対軸線方向移動不能
に嵌合している。この吸気カムシャフト１１は図示しな
いクランクシャフトの１／２回転速度で調時駆動され
る。

【００２８】図２において、第１カムシャフト３１の左
端部と第２カムシャフト３２の途中部にはそれぞれ、吸
気弁７をリフトせしめるための低速回転用の低リフトカ
ム４０，４０が互いに対向して形成されており、これら
低リフトカム４０，４０の間に、第２カムシャフト３２
を挿通する高速回転用の高リフトカム５０が両低リフト
カム４０，４０に接触するように挟装されている。

【００２９】第２カムシャフト３２の内部にはその回転
中心に沿ってシリンダ３３が形成されており、シリンダ
３３にはスライダとしてのピストン７０が軸線方向へ摺
動可能に挿入されている。ピストン７０は、シリンダ３
３の端部に固定した押さえ板３４との間に挿入されたリ
ターンスプリング３５によって、押さえ板３４から離間
する方向（図２において右方向）へ付勢されている。

【００３０】一方、図２において、ピストン７０よりも
右側に位置するシリンダ３３内は油圧室３６になってい
て、図示しない油圧供給手段に接続されている。そし
て、油圧室３６内の油圧が所定圧力より低いときにはピ
ストン７０はリターンスプリング３５の弾性によって油
圧室３６に接近する方向へ移動せしめられ、前記油圧供
給手段によって油圧室３６内の油圧を所定圧力以上にす
ると、ピストン７０はリターンスプリング３５の弾性に
抗して押さえ板３４に接近する方向へ移動せしめられ
る。

【００３１】ピストン７０には油圧室３６側の外周面に
環状に溝が形成されており、この溝にシールリング７１
が装着されている。また、ピストン７０の外周面には、
シールリング７１よりも押さえ板３４に近い側に、軸線
方向に沿って細長い溝７２が設けられている。溝７２
は、シールリング７１に近い側に形成された深さの浅い
浅溝７２ａと、シールリング７１から遠い側に形成され
た深さの深い深溝７２ｂと、深溝７２ｂの底部からさら
に押さえ板３４に接近する方向へ延びる係止凹部７２ｃ
とから構成されている。

【００３２】第１カムシャフト３１の低リフトカム４０
と第２カムシャフト３２の低リフトカム４０は同一形状
をなしている。図３に示すように、低リフトカム４０の
外周面にはベース円部４１とカムノーズ部４２とが一連
に形成されており、カムノーズ部４２におけるベース円
部４１への接続部分は緩衝部４３になっている。また、
高リフトカム５０の外周面にもベース円部５１とカムノ
ーズ部５２が一連に形成されており、カムノーズ部５２
におけるベース円部５１への接続部分は緩衝部５３にな
っている。ここで、低リフトカム４０のベース円部４１
の曲率半径と高リフトカム５０のベース円部５１の曲率
半径は同寸法に設定されている。

【００３３】高リフトカム５０のカムノーズ部５２の頂
点と吸気カムシャフト１１の回転中心とを結ぶ仮想中心
線Ｃ1と、低リフトカム４０のカムノーズ部４２の頂点
と吸気カムシャフト１１の回転中心とを結ぶ仮想中心線
Ｃ2は同一平面上に配置されており、前記両仮想中心線
Ｃ1,Ｃ2は吸気カムシャフト１１の回転中心回りの位相
を一致させている。

【００３４】吸気カムシャフト１１を挿通させる高リフ
トカム５０の内周部形状は、前記仮想中心線Ｃ1に対し
線対称の略長円形をなし、前記仮想中心線Ｃ1を挟んだ
高リフトカム５０の両内側面には仮想中心線Ｃ1に対し
平行をなす平面に形成されたガイド面５４が形成されて
いる。また、高リフトカム５０の内周部には、ガイド面
５４，５４間よりも幅の狭い平行部５５がカムノーズ部
５２側に延びており、さらに、平行部５５のカムノーズ
部５２側に平行部５５よりも幅の広い溝５６が形成され
ている。

【００３５】第２カムシャフト３２において高リフトカ
ム５０を挿通する部分には、互いに平行をなす平面状の
ガイド面３７が形成されており、この両ガイド面３７を
高リフトカム５０の両ガイド面５４に摺接させて、第２
カムシャフト３２は高リフトカム５０を支持している。
そして、高リフトカム５０は、低リフトカム４０に対し
その仮想中心線Ｃ1に沿って吸気カムシャフト１１の回
転中心と直交する径方向へ移動可能になっている。

【００３６】この高リフトカム５０と前記ピストン７０
との間には、第１カムシャフト３１に設けられた貫通孔
３８を貫通するピン６０が収容されている。ピン６０
は、ロッド部６１と、ロッド部６１の先端に形成された
ロッド部６１よりも大径の天板部６２を有し、ロッド部
６１の基部をピストン７０の溝７２に挿入し、天板部６
２を高リフトカム５０のカムノーズ部５２側に延ばして
高リフトカム５０の溝５６に係合させている。そして、
ピン６０は、天板部６２と第２カムシャフト３２との間
に設けたスプリング６９によってピストン７０から離間
する方向（カムシャフト１１の径方向外方）へ付勢され
ている。また、ピン６０のロッド部６１の基部側外周面
には円弧状の溝６３が形成されており、溝６３よりも基
部側は係止凸部６４になっている。このピン６０は、ピ
ストン７０の深溝７２ｂに位置しているときに深溝７２
ｂ内においてカムシャフト１１の径方向に移動可能にな
っている。また、ピン６０の係止凸部６４はピストン７
０の係止凹部７２ｃ内に侵入可能になっている。

【００３７】高リフトカム５０の溝５６内において、ピ
ン６０の天板部６２と高リフトカム５０のカムノーズ部
５２先端側内面との間にはシム８０が挟装されている。
このシム８０は、ピン６０のロッド部６１の基端面とピ
ストン７０の浅溝７２ａの底面との間に生じるクリアラ
ンスＬを所定の許容範囲に収まるように調整するための
ものである。

【００３８】前記クリアランスＬの許容範囲は次のよう
に決定される。まず、最小クリアランスＬminについて
は、ピン６０がピストン７０の深溝７２ｂから浅溝７２
ａにスムーズに移動可能な範囲での最小寸法によって決
定する。最大クリアランスＬmaxについては、バルブリ
フタ２０に対する低リフトカム４０から高リフトカム５
０へのカムプロフィール切替ポイントから決定する。以
下、これについて詳述する。

【００３９】図３（Ａ）は高リフトカム作動状態におけ
る非リフト時を示し、図３（Ｂ）は高リフトカム作動状
態における最大リフト時を示している。高リフトカム作
動状態においては、ピン６０のロッド部６１の基部はピ
ストン７０の浅溝７２ａに位置しており、ロッド部６１
の基部が浅溝７２ａに突き当たることによりピン６０の
カムシャフト１１の径方向への移動が規制される。した
がって、高リフトカム５０は前記クリアランスＬの分だ
け径方向の遊びがあるだけで、高リフトカム５０のカム
ノーズ部５２を低リフトカム４０のカムノーズ部４２よ
りも突出させた状態を保持しながら高リフトカム５０は
カムシャフト１１によって回転駆動せしめられることに
なる。

【００４０】ところで、図３（Ａ）に示す非リフト時に
おいては、バルブリフタ２０と低リフトカム４０のベー
ス円部４１との間にはバルブクリアランスがあり、両者
は非接触状態にある。この状態からカムシャフト１１が
図３において右回転すると、初めに低リフトカム４０の
緩衝部４３がバルブリフタ２０に接触し摺動する。さら
にカムシャフト１１を右回転していくと、高リフトカム
５０の緩衝部５３がバルブリフタ２０に接触し摺動する
が、クリアランスＬがなくなるまでは高リフトカム５０
はカムシャフト１１の径方向内方へ引っ込んでいく。し
たがって、クリアランスＬが零になるまではバルブリフ
タ２０は低リフトカム４０の緩衝部４３によって実質的
に押動されることになり、高リフトカム５０はただ単に
バルブリフタ２０に接触しているだけであって何ら仕事
をしない。そして、クリアランスＬが零になった時点か
ら高リフトカム５０がバルブリフタ２０を押動するよう
になる。

【００４１】このようにクリアランスＬが零になり高リ
フトカム５０がバルブリフタ２０を押動し始めるポイン
トが、低リフトカム４０から高リフトカム５０へのカム
プロフィール切替ポイントとなる。このカムプロフィー
ル切替ポイントが高リフトカム５０の緩衝部５３を通り
過ぎてしまっては高リフトカム５０に緩衝部５３を設け
た意味がなくなり、その結果、吸気弁７が異常運動を起
こしたり、異音が発生する。したがって、吸気弁７の異
常運動や異音発生を防止するためには、低リフトカム４
０から高リフトカム５０へのカムプロフィール切替ポイ
ントを、図５に示すように、高リフトカム５０の緩衝部
５３の範囲に収める必要がある。吸気弁７を閉弁する場
合も同様な考えから、高リフトカム５０から低リフトカ
ム４０へのカムプロフィール切替ポイントを高リフトカ
ム５０の緩衝部５３の範囲に納める必要がある。尚、図
５において右半分は開弁側を示し、左半分は閉弁側を示
している。このことから、最大クリアランスＬmaxは、
高リフトカム５０の緩衝部５３の終点が前記カムプロフ
ィール切替ポイントになるときのクリアランスＬの大き
さとする。このように、クリアランスＬが最小クリアラ
ンスＬminから最大クリアランスＬmaxの範囲に収まるよ
うに、シム８０の厚さを調整する。

【００４２】次に、低リフトカム作動状態について図６
及び図７を参照して説明する。低リフトカム作動状態で
は、油圧室３６内の油圧が所定圧力以下にされるため、
ピストン７０がリターンスプリング３５の弾性により押
さえ板３４から離間する方向に押動されており、ピン６
０はスプリング６９の弾性に抗して押し下げられ、さら
にピン６０の係止凸部６４が溝７２の係止凹部７２ｃ内
に侵入した状態になっている。

【００４３】この係止凸部６４と係止凹部７２ｃの係合
により、ピン６０はカムシャフト１１の径方向への移動
が不可能であり、しかも、ピン６０の天板部６２とシム
８０が高リフトカム５０の溝５６に係合していてピン６
０と高リフトカム５０が一体となっているので、低リフ
トカム作動状態における高リフトカム５０のロストモー
ションを阻止することができる。つまり、図７に示すよ
うに、低リフトカム作動状態においては、リフト時、非
リフト時にかかわらず、高リフトカム５０のカムノーズ
部５２の先端と低リフトカム４０のカムノーズ部４２の
先端とをほぼ一致させた状態に保持しながら、低リフト
カム４０と高リフトカム５０はカムシャフト１１に回転
駆動せしめられることになり、バルブリフタ２０は低リ
フトカム４０によって押動されることになる。

【００４４】その結果、低リフトカム作動状態において
高リフトカム５０がカムシャフト１１に衝突したり、ピ
ン６０がピストン７０に衝突したりすることがなくな
り、これらの際に生じる虞れのある打音の発生を防止す
ることができる。

【００４５】図８は、高リフトカム作動状態から低リフ
トカム作動状態への切り替え途中を示している。これに
ついて説明すると、図３に示す高リフトカム作動状態か
ら低リフトカム作動状態に切り替えるために油圧室３６
内の油圧を所定圧力以下に下げると、ピストン７０がリ
ターンスプリング３５の弾性によって押さえ板３４から
離間する方向へ押し出され、ピン６０の係止凸部６４が
ピストン７０の深溝７２ｂの壁面に突き当たったところ
でピストン７０の軸線方向移動が一旦停止する。図８は
この状態を示している。そして、この状態でカムシャフ
ト１１が回転すると、高リフトカム５０の外周面がバル
ブリフタ２０を摺動し、その際に高リフトカム５０はカ
ムシャフト１１の径方向内方へと押し込まれる。そし
て、係止凸部６４がピストン７０の係止凹部７２ｃに侵
入可能な位置までピン６０が押し込まれると、再びピス
トン７０はリターンスプリング３５の弾性によって押さ
え板３４から離間する方向へ押し出され、その結果、ピ
ン６０の係止凸部６４がピストン７０の係止凹部７２ｃ
に侵入して、図６に示すように低リフトカム作動状態に
なる。

【００４６】また、低リフトカム作動状態から高リフト
カム作動状態に切り替える場合にはこれと逆の動きにな
る。すなわち、図６に示す低リフトカム作動状態におい
て油圧室３６の油圧を所定圧力以上に上げると、ピスト
ン７０が油圧によって押さえ板３４に接近する方向へ押
し出され、ピン６０のロッド部６１の基部がピストン７
０の深溝７２ｂの壁面に突き当たったところでピストン
７０の軸線方向移動が一旦停止し、スプリング６９の弾
性によってピン６０はカムシャフト１１の径方向外方へ
と押し出される。そして、図８に示すように、高リフト
カム５０の最大リフト状態でピン６０の径方向移動は停
止する。その後、油圧室３６の油圧によりピストン７０
は再び押さえ板３４に接近する方向へ押し出され、ピン
６０のロッド部６１の基部がピストン７０の浅溝７２ａ
に侵入して、図２に示すように高リフトカム作動状態に
なる。

【００４７】このように、この実施の形態の動弁装置に
おいては、シム８０の厚さ調整によって、高リフトカム
作動状態におけるピン６０とピストン７０との間に生じ
るクリアランスＬの寸法を所定の許容範囲内に収めるこ
とができるので、最小クリアランスＬminを確実に確保
することができることにより、低リフトカム作動状態か
ら高リフトカム作動状態への切り替え不良を防止するこ
とができ、また、最大クリアランスＬmax以下に抑える
られることにより動弁（吸気弁７及び排気弁８）の異常
運動や異音発生を防止することができる。また、低リフ
トカム作動状態における高リフトカム５０のロストモー
ションを阻止していることにより、このロストモーショ
ンに起因する打音の発生を防止することができる。

【００４８】尚、この実施の形態においては、ピン６０
とピストン７０はカム作動切替手段を構成し、ピン６０
の係止凸部６４とピストン７０の係止凹部７２ｃはロス
トモーション規制機構を構成する。また、シム８０は、
高リフトカム５０を作動状態にしたときにおける高リフ
トカム５０のカムシャフト１１の径方向の遊びを支配す
るクリアランスＬの寸法を調整する調整機構を構成す
る。

【００４９】〔他の実施の形態〕図９は、本発明に係る
内燃機関の動弁装置のロストモーション規制機構の他の
実施の形態を示すものであり、ピストン６０の外周面に
ノックピン６５を嵌着し、このノックピン６５を前述の
実施の形態における係止凸部６４の代わりとし、一方、
ピストン７０の深溝７２ｂの壁面に、低リフトカム作動
状態においてノックピン６５が侵入可能な係合孔７２ｄ
を設ける。この実施の形態ではノックピン６５と係合孔
７２ｄが高リフトカム５０のロストモーション規制機構
を構成する。尚、この場合には、ノックピン６５が係合
孔７２ｄ内に侵入していない状態において、深溝７２ｂ
内でピン６０がノックピン６５とともにカムシャフト１
１の径方向へ移動可能なように、深溝７２ｂの大きさを
設定する。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
低リフトカム作動状態と高リフトカム作動状態とを切り
替え可能な動弁装置において、高リフトカムを作動状態
にしたときにおける高リフトカムのカムシャフト径方向
の遊びを支配するクリアランス寸法を調整する調整機構
を備えることにより、高リフトカム作動状態における動
弁の異常運動や異音発生を防止することができるという
優れた効果が奏される。

【００５１】また、本発明によれば、低リフトカム作動
状態と高リフトカム作動状態とを切り替え可能な動弁装
置において、高リフトカムを非作動状態にしたときにお
ける高リフトカムのカムシャフト径方向へのロストモー
ションを規制するロストモーション規制機構を備えるこ
とにより、低リフトカム作動状態において高リフトカム
のロストモーションが規制されるので、ロストモーショ
ンに起因する打音の発生を防止することができるという
優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る動弁装置を装備したガソリンエ
ンジンの概略構成図である。

【図２】 本発明に係る動弁装置の第１の実施の形態に
おけるカム機構の要部の縦断面図であり、高リフトカム
作動状態を示す図である。

【図３】 前記第１の実施の形態における高リフトカム
作動状態のカムの縦断面図であり、（Ａ）は非リフト時
を示す図、（Ｂ）は最大リフト時を示す図である。

【図４】 前記第１の実施の形態におけるピストンの平
面図である。

【図５】 前記第１の実施の形態において高リフトカム
作動状態のカムプロフィール切替ポイントを説明する図
である。

【図６】 前記第１の実施の形態におけるカム機構の要
部の縦断面図であり、低リフトカム作動状態を示す図で
ある。

【図７】 前記第１の実施の形態における低リフトカム
作動状態のカムの縦断面図であり、（Ａ）は非リフト時
を示す図、（Ｂ）は最大リフト時を示す図である。

【図８】 前記第１の実施の形態におけるカム機構の要
部の縦断面図であり、高リフトカム作動状態から低リフ
トカム作動状態への切替途中を示す図である。

【図９】 本発明に係る内燃機関の動弁装置において、
ロストモーション規制機構の他の実施の形態の断面図で
ある。

【図１０】 リフト可変式の動弁装置を備えたエンジン
のトルク特性とカム作動領域の関係を示す図の一例であ
る。

【図１１】 従来のリフト可変式の動弁装置における高
リフトカム作動状態でのカムプロフィール切替ポイント
を説明する図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ５ 吸気ポート（ガス流路） ６ 排気ポート（ガス流路） ７ 吸気弁（動弁） ８ 排気弁（動弁） １０ 動弁装置 １１ 吸気カムシャフト（カムシャフト） ３５ リターンスプリング ３６ 油圧室 ４０ 低リフトカム ４１ 低リフトカムのベース円部 ４２ 低リフトカムのカムノーズ部 ４３ 低リフトカムの緩衝部 ５０ 高リフトカム ５１ 高リフトカムのベース円部 ５２ 高リフトカムのカムノーズ部 ５３ 高リフトカムの緩衝部 ５６ 溝 ６０ ピン（カム作動切替手段） ６１ ロッド部 ６２ 天板部 ６３ 溝 ６４ 係止凸部（ロストモーション規制機構） ６５ ノックピン（ロストモーション規制機構） ６９ スプリング ７０ ピストン（スライダ、カム作動切替手段） ７２ 溝 ７２ａ 浅溝 ７２ｂ 深溝 ７２ｃ 係止凹部（ロストモーション規制機構） ７２ｄ 係合孔（ロストモーション規制機構） ８０ シム（調整機構）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のカムシャフト上に、低リフト
   カムと高リフトカムをそれらのカムノーズ部の位相を互
   いに略同じにして並設するとともに、前記高リフトカム
   をカムシャフトの径方向に前記低リフトカムに対して移
   動可能に設け、内燃機関の運転状態に応じて前記高リフ
   トカムを作動状態あるいは非作動状態に切り替えるカム
   作動切替手段を設けて高リフトカム作動状態と低リフト
   カム作動状態を切り替え可能にし、カムの回転運動を、
   内燃機関の燃焼室に連なるガス流路を開閉する動弁の開
   閉運動として伝達する内燃機関の動弁装置において、前
   記カム作動切替手段は、高リフトカムを作動状態にした
   ときにおける高リフトカムのカムシャフト径方向の遊び
   を支配するクリアランス寸法を調整する調整機構を備え
   ることを特徴とする内燃機関の動弁装置。
2. 【請求項２】 前記カム作動切替手段は、前記カムシャ
   フト内を軸線方向へ移動可能なスライダと、前記カムシ
   ャフトを挿通して前記スライダと高リフトカムの間に設
   けたピンとを備え、前記調整機構は、前記ピンと前記高
   リフトカムとの間に配置したシムからなることを特徴と
   する請求項１に記載の内燃機関の動弁装置。
3. 【請求項３】前記カム作動切替手段は、高リフトカムを
   非作動状態にしたときにおける高リフトカムのカムシャ
   フト径方向へのロストモーションを規制するロストモー
   ション規制機構を備えることを特徴とする請求項１また
   は２に記載の内燃機関の動弁装置。
4. 【請求項４】 内燃機関のカムシャフト上に、低リフト
   カムと高リフトカムをそれらのカムノーズ部の位相を互
   いに略同じにして並設するとともに、前記高リフトカム
   をカムシャフトの径方向に前記低リフトカムに対して移
   動可能に設け、内燃機関の運転状態に応じて前記高リフ
   トカムを作動状態あるいは非作動状態に切り替えるカム
   作動切替手段を設けて高リフトカム作動状態と低リフト
   カム作動状態を切り替え可能にし、カムの回転運動を、
   内燃機関の燃焼室に連なるガス流路を開閉する動弁の開
   閉運動として伝達する内燃機関の動弁装置において、 前記カム作動切替手段は、高リフトカムを非作動状態に
   したときにおける高リフトカムのカムシャフト径方向へ
   のロストモーションを規制するロストモーション規制機
   構を備えることを特徴とする内燃機関の動弁装置。
5. 【請求項５】 前記カム作動切替手段は、前記カムシャ
   フト内を軸線方向へ移動可能なスライダと、前記カムシ
   ャフトを挿通して前記スライダと高リフトカムの間に設
   けたピンとを備え、前記ロストモーション規制機構は、
   前記高リフトカムが非作動状態にあるときに前記スライ
   ダと前記ピンとを互いに移動不能に係止する係合手段か
   らなることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の動
   弁装置。