JPH0544418A - 可変バルブタイミング・リフト機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関の低速から高速への移行時における
吸排気バルブの開閉タイミング又はリフト量の切替速度
を高速化するとともに、その切替時における異音の発生
を低減する。 【構成】 作用角又はリフト量の小さい低速用カムによ
り揺動して吸気バルブを開閉する低速用ロッカアーム３
と、作用角又はリフト量の大きい高速用カムにより揺動
する高速用ロッカアーム４と、内燃機関の低速時には低
速用ロッカアーム３から高速用ロッカアーム４を切り離
し、内燃機関の高速時には低速用ロッカアーム３に高速
用ロッカアーム４を連結する油圧ピストン５２とを備
え、油圧ピストン５２の油圧作用面５７に該油圧作用面
５７へ作動油７を浸入させるための切欠５８を形成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の低速時と高
速時とで、吸排気バルブの開閉タイミング又はリフト量
を切り替える機構に関し、特にその切替速度の高速化に
係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の可変バルブタイミング・リフト機
構は、図３（同図は本発明の実施例を示すものである
が、その外観は従来と同様なので、ここに援用する。）
に示すように、作用角又はリフト量の小さい低速用カム
１１と、作用角又はリフト量の大きい高速用カム１２
と、低速用カム１１により揺動して吸気バルブ６を開閉
する低速用ロッカアーム３と、高速用カム１２により揺
動する高速用ロッカアーム４と、これら両ロッカアーム
３，４の内部に設けられ、作動油７によりスライド作動
する油圧ピストン５２とを備えている。

【０００３】そして、内燃機関の低速時には、図１３に
示すように、前記油圧ピストン５２がコイルスプリング
５５により右方へ作動し、右端の油圧作用面５７が高圧
室の内端面５０に当接するとともに、左端付近の環状凹
所５９に高速用ロッカアーム４の規制壁４３が侵入可能
となるため、高速用ロッカアーム４は低速用ロッカアー
ム３から切り離される。従って、高速用ロッカアーム４
は高速用カム１２により単独で空揺動し、低速用ロッカ
アーム３は低速用カム１１により揺動して吸気バルブ６
を開閉する。

【０００４】また、内燃機関の高速時には、図１４に示
すように、ロッカシャフト２の中空部２１から高圧室５
６に供給される作動油７により油圧ピストン５２が左方
へ作動し、油圧作用面５７が内端面５０から離れるとと
もに、環状凹所５９の位置がずれて、油圧ピストン５２
の外周面に規制壁４３が係合するため、高速用ロッカア
ーム４は低速用ロッカアーム３に連結される。従って、
高速用ロッカアーム４は高速用カム１２により揺動し、
その揺動が低速用ロッカアーム３を揺動させて吸気バル
ブ６を開閉する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、内燃機関の
低速時には油圧ピストン５２の油圧作用面５７の全面積
が高圧室の内端面５０に当接しているため、内燃機関の
低速から高速への移行時に供給される作動油７が油圧作
用面５７と内端面５０とのわずかな間隙に浸入するのに
時間がかかり、該油圧作用面５７に油圧が作用し始める
のが遅れる。そのため、油圧ピストン５２の左方への作
動初速が遅くなり、左方へ作動し終わるまでの時間（フ
ルストローク時間）は、例えば約４５ｍｓｅｃ．かかっ
ていた。

【０００６】上記のように油圧ピストン５２のフルスト
ローク時間が長いと、内燃機関の低速から高速への移行
時に吸排気バルブ６の開閉タイミング又はリフト量の切
替が遅れ、レスポンスが悪くなるという問題があった。
また、上記のように油圧ピストン５２の作動初速が遅い
と、作動初期に油圧ピストン５２の左端が規制壁４３に
当接して右方へ押し戻されてしまい、一回の作動でスム
ーズに切り替わらないことがあり、その際に異音が発生
するという問題もあった。

【０００７】上記問題を解決するため、本発明者らは当
初、高圧室５６の内端面５０に、油圧作用面５７へ作動
油７を浸入させるための切欠を形成することを検討した
が、そうすると低速用ロッカアーム３の加工が難しくな
り強度も低下するという問題が新たに生じた。

【０００８】本発明の目的は、油圧ピストンの作動初速
を速くしてフルストローク時間を短縮し、内燃機関の低
速から高速への移行時における吸排気バルブの開閉タイ
ミング又はリフト量の切替速度を高速化するとともに、
その切替時における異音の発生を低減することができ、
さらには、そのための改変を油圧ピストンの簡単な加工
で済ますことができ、ロッカアームの強度を低下させる
こともない新規な可変バルブタイミング・リフト機構を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、作用角又はリフト量の小さい低速用カ
ムにより揺動して吸排気バルブを開閉する低速用ロッカ
アームと、作用角又はリフト量の大きい高速用カムによ
り揺動する高速用ロッカアームと、内燃機関の低速時に
は低速用ロッカアームから高速用ロッカアームを切り離
し、内燃機関の高速時には低速用ロッカアームに高速用
ロッカアームを連結する油圧ピストンとを備えた可変バ
ルブタイミング・リフト機構において、前記油圧ピスト
ンの油圧作用面に該油圧作用面へ作動油を浸入させるた
めの切欠を形成するという手段をとった。

【００１０】本発明の可変バルブタイミング・リフト機
構は、吸排気バルブの開閉タイミング又はリフト量のい
ずれか一方又は両方を切り替えるものであり、従って前
記「低速用カム」と「高速用カム」は、作用角又はリフ
ト量のいずれか一方又は両方が異なるものであればよ
い。また、この機構は吸気バルブと排気バルブのいずれ
か一方又は両方に適用することができる。また、前記
「切欠」は油圧作用面へ作動油を浸入させられるもので
あれば、どのような形状のものでもよいが、油圧ピスト
ンの作動初速を顕著に速くするためには、油圧作用面の
全面積のうち２０％以上を切欠が占めるような寸法にす
ることが好ましい。

【００１１】

【作用】前記油圧ピストンの油圧作用面には切欠が形成
されているため、内燃機関の低速から高速への移行時に
供給される作動油は、この切欠から油圧作用面の外周縁
に直ちに浸入し、該油圧作用面に油圧が作用し始めるの
が従来より速くなる。そのため、油圧ピストンの作動初
速が速くなり、作動し終わるまでのフルストローク時間
が短縮される。このようにフルストローク時間が短縮さ
れると、内燃機関の低速から高速への移行時に吸気バル
ブの開閉タイミング又はリフト量の切替が速くなり、レ
スポンスが向上する。また、油圧ピストンの作動初速が
速くなると、作動初期に油圧ピストンの端が高速用ロッ
カアームに当接して押し戻されることが無くなり、一回
の作動でスムーズに切り替わるため、異音の発生が防止
又は低減される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を１シリンダ当り吸気バルブ２
本、排気バルブ２本のいわゆる４バルブ式内燃機関の可
変バルブタイミング・リフト機構に具体化した一実施例
について、図１〜図８を参照して説明する。

【００１３】図３〜図５に示すように、吸気バルブ駆動
用のカムシャフト１の各シリンダ対応部位において、該
部位の右側には、ベース円１１ａと作用角及びリフト量
の小さいノーズ１１ｂとからなる低速用カム１１が形成
され、該部位の左側には、ベース円１２ａと作用角及び
リフト量の大きいノーズ１２ｂとからなる高速用カム１
２が形成されている。カムシャフト１の斜め下方に配さ
れた中空のロッカシャフト２には、低速用カム１１によ
り揺動して２本の吸気バルブ６を開閉する低速用ロッカ
アーム３と、高速用カム１２により揺動する高速用ロッ
カアーム４とが、各々回動可能に軸着されている。両ロ
ッカアーム３，４にはこれらを互いに切り離したり連結
したりするための切替機構が設けられている。

【００１４】前記低速用ロッカアーム３の本体は、ロッ
カシャフト２が通される左右の軸着部３１と、右の軸着
部３１から前方へ延びる右及び中央のフォーク部３２並
びに左の軸着部３１から前方へ延びる左のフォーク部３
２と、これらのフォーク部３２の前端を連結する連結部
３３と、左右の軸着部３１の下方に延設された機構収納
部３４と、機構収納部３４の左側前端部から斜め下方へ
延びるばね受け部３５とからからなり、本実施例ではこ
れら各部が一体的に形成されている。右及び中央のフォ
ーク部３２で挾まれる空間には、摩擦損失低減のために
回転しながら低速用カム１１に当接するローラ３６が配
設され、図６に示すように両フォーク３２にニードルベ
アリング３７を介して回動可能に軸着されている。連結
部３３の右端及び左端に形成された各雌ねじ孔３８に
は、２本の吸気バルブ６を押圧する雄ねじ付ピン３９が
突出量調節可能に螺入されナットにより固定されてい
る。

【００１５】前記高速用ロッカアーム４の本体は、低速
用ロッカアーム３の左右の軸着部３１の間においてロッ
カシャフト２が通される軸着部４１と、この軸着部４１
から前方へ延びるアーム部４２と、図１及び図７に示す
ようにアーム部４２の右端から下方へ延びた規制壁４３
とからなり、本実施例ではこれら各部が一体的に形成さ
れている。アーム部４１の上面には高速用カム１２に当
接する硬質チップ４４が固着されている。アーム部４２
の下面及び前記ばね受け部３５に各々形成された凹所４
２ａ，３５ａ間にはコイルスプリング４５が装着され、
高速用ロッカアーム４を常に上方へ付勢している。ま
た、規制壁４３の下端には円弧状の規制面４６が形成さ
れている。

【００１６】前記切替機構は、図１〜図２、図６〜図８
に示す通り、次のように構成されている。前記機構収納
部３４の内部には右端が閉塞したシリンダ穴５１が形成
され、該シリンダ穴５１には油圧ピストン５２がスライ
ド可能に挿入されている。シリンダ穴５１の左端付近に
は筒状のストッパ５３が挿入され、止めリング５４によ
り抜出不能に止着されている。ストッパ５３の左端のフ
ランジ部と油圧ピストン５２の左端面との間にはコイル
スプリング５５が装着され、油圧ピストン５２を常に右
方へ付勢している。シリンダ穴５１の右端部は作動油７
が入り込む高圧室５６となっており、ロッカシャフト２
及び低速用ロッカアーム３にはロッカシャフト２の中空
部２１と高圧室５６とを連通する油孔２２，３０が形成
されている。また、図示しない油圧ポンプとロッカシャ
フト２の中空部２１とを結ぶ油路には、内燃機関の低速
時に閉じ高速時に開くバルブが設けられ、油圧ポンプか
ら圧送される作動油７は高速時にのみ高圧室５６に供給
されるようになっている。

【００１７】前記油圧ピストン５２の油圧作用面５７で
ある右端面の外周縁には、該油圧作用面５７の外周縁へ
作動油７を素早く浸入させるための、環状かつ段状の切
欠５８が形成されている。本実施例の油圧ピストン５２
の直径は１０ｍｍ、切欠５８の径方向の幅は２ｍｍであ
るから、油圧作用面５７の全面積のうち６４％を切欠５
８が占めている。また、切欠５８の左右方向の長さは２
ｍｍである。

【００１８】前記油圧ピストン５２の左端付近の外周面
には、高速用ロッカアーム４の規制壁４３を制御するた
めの環状凹所５９が形成されている。そして、油圧ピス
トン５２がコイルスプリング５５により右方へ作動した
ときには、この環状凹所５９に高速用ロッカアーム４の
規制壁４３が侵入可能となるため、高速用ロッカアーム
４は低速用ロッカアーム３から切り離される。また、油
圧ピストン５２が作動油７により左方へ作動したときに
は、環状凹所５９の位置がずれて、油圧ピストン５２の
外周面に規制壁４２の規制面４６が当接・係合するた
め、高速用ロッカアーム４は低速用ロッカアーム３に連
結される。

【００１９】以上のように構成された可変バルブタイミ
ング・リフト機構は、次のように作用する。まず、内燃
機関の低速時には、図１に示すように、前記油圧ピスト
ン５２がコイルスプリング５５により右方へ作動し、右
端の油圧作用面５７が高圧室５６の内端面５０に当接す
るとともに、左端付近の環状凹所５９に高速用ロッカア
ーム４の規制壁４３が侵入可能となるため、高速用ロッ
カアーム４は低速用ロッカアーム３から切り離される。
従って、高速用ロッカアーム４は高速用カム１２により
単独で空揺動し、低速用ロッカアーム３は低速用カム１
１により揺動して吸気バルブ６を開閉する。

【００２０】また、内燃機関の高速時には、前記バルブ
が開くため、図示しない油圧ポンプにより圧送される作
動油７は、バルブ７→中空部２１→油孔２２→油孔３０
を経て高圧室５６に供給される。この作動油７の油圧に
より、図２に示すように油圧ピストン５２が左方へ作動
し、油圧作用面５７が内端面５０から離れるとともに、
環状凹所５９の位置がずれて、油圧ピストン５２の外周
面に規制壁４３が当接・係合するため、高速用ロッカア
ーム４は低速用ロッカアーム３に連結される。従って、
高速用ロッカアーム４は高速用カム１２により揺動し、
その揺動が低速用ロッカアーム３を揺動させて吸気バル
ブ６を開閉する。

【００２１】さて、本実施例の油圧ピストン５２の油圧
作用面５７には切欠５８が形成されているため、上記内
燃機関の低速から高速への移行時に供給される作動油７
は、この切欠５８から油圧作用面５７の外周縁に直ちに
浸入し、該油圧作用面５７に油圧が作用し始めるのが従
来より速くなる。そのため、油圧ピストン５２の左方へ
の作動初速が速くなり、左方へ作動し終わるまでのフル
ストローク時間は、約１８ｍｓｅｃ．に短縮される。

【００２２】上記のように油圧ピストン５２のフルスト
ローク時間が短縮されると、内燃機関の低速から高速へ
の移行時に吸気バルブ６の開閉タイミング及びリフト量
の切替が速くなり、レスポンスが向上する。また、上記
のように油圧ピストン５２の作動初速が速くなると、作
動初期に油圧ピストン５２の左端が高速用ロッカアーム
４の規制壁４３に当接して右方へ押し戻されることが無
くなり、一回の作動でスムーズに切り替わるため、異音
の発生が防止又は低減される。

【００２３】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨か
ら逸脱しない範囲で変更して具体化することもできる。 （１）切欠５８の形状を、例えば次のように変更するこ
と。 第一変更例…図９に示すように、油圧ピストン５２の
油圧作用面５７の外周縁に環状かつ斜め面取り状に形成
した切欠５８。 第二変更例…図１０に示すように、油圧ピストン５２
の油圧作用面５７の外周縁に環状かつアール面取り状に
形成した切欠５８。 第三変更例…図１１及び図１２に示すように、油圧ピ
ストン５２の油圧作用面５７に十字溝状に形成した切欠
５８。 （２）前記実施例は吸気バルブ６に具体化したが、これ
を排気バルブに適用すること。

【００２４】

【発明の効果】本発明の可変バルブタイミング・リフト
機構は、上記の通り構成されているので、油圧ピストン
の作動初速を速くしてフルストローク時間を短縮し、内
燃機関の低速から高速への移行時における吸排気バルブ
の開閉タイミング又はリフト量の切替速度を高速化する
とともに、その切替時における異音の発生を低減するこ
とができ、さらには、そのための改変を油圧ピストンの
簡単な加工で済ますことができ、ロッカアームの強度を
低下させることもないという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した可変バルブタイミング・リ
フト機構の実施例を示し、内燃機関の低速時における図
５のＤ−Ｄ線断面図である。

【図２】同じく内燃機関の高速時における図５のＤ−Ｄ
線断面図である。

【図３】同実施例の全体を示す斜視図である。

【図４】同実施例の平面図である。

【図５】同実施例の右側面図である。

【図６】図４のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【図８】図４のＣ−Ｃ線断面図である。

【図９】油圧ピストンの切欠の第一変更例を示す側面図
である。

【図１０】油圧ピストンの切欠の第二変更例を示す側面
図である。

【図１１】油圧ピストンの切欠の第三変更例を示す側面
図である。

【図１２】図１１の端面図である。

【図１３】可変バルブタイミング・リフト機構の従来例
を示し、内燃機関の低速時における断面図である。

【図１４】同じく内燃機関の高速時における従来例の断
面図である。

【符号の説明】

３ 低速用ロッカアーム ４ 高速用ロッ
カアーム ６ 吸気バルブ ７ 作動油 １１ 低速用カム １２ 高速用カ
ム ５２ 油圧ピストン ５７ 油圧作用
面 ５８ 切欠

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１月３１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】従来の可変バルブタイミング・リフト機
構は、図１３〜図１５に示すように、作用角又はリフト
量の小さい２つの低速用カム１１１と、作用角又はリフ
ト量の大きい１つの高速用カム１１２と、各低速用カム
１１１により揺動して２本の吸気バルブ１０６（排気バ
ルブでもよい）を開閉する左右の２つの低速用ロッカア
ーム１０３と、高速用カム１１２により揺動する中央の
１つの高速用ロッカアーム１０４と、これらのロッカア
ーム１０３，１０４内に設けられた切替機構１０５とを
備えている。切替機構１０５は、各ロッカアーム１０
３，１０４の幅方向 にそれらの境界で分断するよう設け
られたシリンダ穴１５１と、シリンダ穴１５１のうち左
側の低速用ロッカアーム１０３内に摺動可能に挿入され
た第一油圧ピストン１５２ａと、同じく高速用ロッカア
ーム１０４内に摺動可能に挿入された第二油圧ピストン
１５２ｂと、同じく右側の低速用ロッカアーム１０３内
に摺動可能に挿入され、コイルスプリング１５５により
左方に付勢されたストッパピン１５３と、左側の低速用
ロッカアーム１０３内に形成された油孔１３０とを備え
ている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】そして、内燃機関の低速時には、図１４に
示すように、前記第一及び第二油圧ピストン１５２ａ，
１５２ｂがコイルスプリング１５５により左方へ作動
し、それぞれ左側の低速用ロッカアーム１０３及び高速
用ロッカアーム１０４内に収まるため、高速用ロッカア
ーム１０４は低速用ロッカアーム１０３から切り離され
る。従って、高速用ロッカアーム１０４は高速用カム１
１２により単独で空揺動し、低速用ロッカアーム１０３
は低速用カム１１１により揺動して吸気バルブ１０６を
開閉する。このとき、第一油圧ピストン１５２ａの左端
の油圧作用面１５７は高圧室の内端面１５０に当接して
いる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】また、内燃機関の高速時には、図１５に示
すように、ロッカシャフト１０２の中空部１２１から油
孔１３０を経て高圧室１５６に供給される作動油１０７
により、油圧作用面１５７が内端面１５０から離れ、第
一及び第二油圧ピストン１５２ａ，１５２ｂが右方へ作
動し、それぞれ左側の低速用ロッカアーム１０３と高速
用ロッカアーム１０４との境界、高速用ロッカアーム１
０４と右側の低速用ロッカアーム１０３との境界に股が
るため、高速用ロッカアーム１０４は低速用ロッカアー
ム１０３に連結される。従って、高速用カム１１２によ
る高速用ロッカアーム１０４の揺動が、低速用ロッカア
ーム１０３を揺動させて吸気バルブ１０６を開閉する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の可変
バルブタイミング・リフト機構は、２本の吸気バルブ１
０６を開閉するために、左右の２つの低速用ロッカアー
ム１０３と中央の１つの高速用ロッカアーム１０４とい
う合計３つのロッカアームを用いていたので、吸気バル
ブ１０６の間隔が離れ、内燃機関のコンパクト化を図れ
ないという第一の問題があった。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】また、第二の問題として、シリンダ穴１５
１が各ロッカアーム１０３，１０４の境界で分断してい
たため、内燃機関の低速から高速への移行時に、第一油
圧ピストン１５２ａの右周縁部が高速用ロッカアーム１
０４におけるシリンダ穴１５１の左周縁部に衝突した
り、第二油圧ピストン１５２ｂの右周縁部が右側の低速
用ロッカアーム１０３におけるシリンダ穴１５１の左周
縁部に衝突したりして、一回の作動でスムーズに切り替
わらなかったり、異音が発生したり、当接部が摩耗した
りする可能性があった。しかも、内燃機関の低速時に第
一油圧ピストン１５２ａの油圧作用面１５７の全面が高
圧室の内端面１５０に当接しているため、高速への移行
時に作動油１０７が油圧作用面１５７と内端面１５０と
のわずかな間隙に浸入するのに時間がかかり、該油圧作
用面１５７に油圧が作用し始めるのが遅れる。そのた
め、第一及び第二油圧ピストン１５２ａ，１５２ｂの右
方への作動初速が遅くなり、前記穴周縁部との衝突の可
能性が増加していた。さらに、第一及び第二油圧ピスト
ン１５２ａ，１５２ｂが右方へ作動し終わるまでの時間
（フルストローク時間）も長くなるため、高速への移行
時に吸気バルブ１０６の開閉タイミング又はリフト量の
切替が遅れ、レスポンスが悪くなるという問題もあっ
た。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】なお、最近、前記第二の問題を解決するも
のとして、低速用ロッカアーム内に油圧ピストンのシリ
ンダ穴が途中で分断されることなく設けられた可変バル
ブタイミング・リフト機構が開示されたが（特開平３−
４３６１２号公報）、その開示は依然として左右の２つ
の低速用ロッカアームと中央の１つの高速用ロッカアー
ムという合計３つのロッカアームを用いたものであった
ので、前記第一の問題は全く解決できていなかった。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】本発明の目的は、前記第一の問題を解決
し、２本のバルブを開閉するのに、低速用ロッカアーム
と高速用ロッカアームが各々１つで済み、構造が簡単に
なるとともに、バルブの間隔を接近させて内燃機関のコ
ンパクト化を図ることができる新規な可変バルブタイミ
ング・リフト機構を提供することにある。また、本発明
の別の目的は、前記第二の問題を解決し、内燃機関の低
速から高速への移行時におけるバルブの開閉タイミング
又はリフト量の切替を高速化するとともにスムーズにし
て、異音や摩耗を低減することにある。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、作用角又はリフト量の小さい低速用カム
により揺動してバルブを開閉する１つの低速用ロッカア
ームと、作用角又はリフト量の大きい高速用カムにより
揺動する１つの高速用ロッカアームと、内燃機関の低速
時には低速用ロッカアームから高速用ロッカアームを切
り離し、内燃機関の高速時には低速用ロッカアームに高
速用ロッカアームを連結する切替機構とを備えた可変バ
ルブタイミング・リフト機構であって、前記低速用ロッ
カアームは、幅方向の一方側に設けられた１つの低速用
カム当接部と、幅方向の他方側に設けられた１つの高速
用ロッカアーム収容部と、幅方向の両端部に設けられた
２つのバルブ押圧部とを備え、前記高速用ロッカアーム
は、１つの高速用カム当接部を備えるとともに、高速用
ロッカアーム収容部に揺動可能に配設され、前記切替機
構は、低速用ロッカアームの幅方向に途中で分断される
ことなく設けられたシリンダ穴と、シリンダ穴の途中に
高速用ロッカアーム収容部へ開口するよう設けられた開
口部と、シリンダ穴に摺動可能に挿入され、内燃機関の
低速時には揺動する高速用ロッカアームが当接せず、内
燃機関の高速時には揺動する高速用ロッカアームが開口
部を経て当接する油圧ピストンとを備え、この油圧ピス
トンの油圧作用面には該油圧作用面へ作動油を侵入させ
るための切欠が形成されていることを特徴としている。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【作用】前記低速用ロッカアームは幅方向の両端部に２
つのバルブ押圧部を備え、前記高速用ロッカアームは低
速用ロッカアームに形成された高速用ロッカアーム収容
部に揺動可能に配設されているので、２本のバルブを開
閉するのに、低速用ロッカアームと高速用ロッカアーム
が各々１つで済み、構造が簡単になるとともに、バルブ
の間隔が接近する。また、切替機構において、油圧ピス
トンのシリンダ穴が低速用ロッカアームの幅方向に途中
で分断されることなく設けられているので、内燃機関の
低速から高速への移行時には、油圧ピストンがシリンダ
穴に衝突することなく摺動してスムーズに切り替わる。
しかも、油圧ピストンの油圧作用面には切欠が形成され
ているため、高速への移行時に供給される作動油は、こ
の切欠から油圧作用面の外周縁に直ちに浸入し、該油圧
作用面に油圧が作用し始めるのが従来より速くなる。そ
のため、油圧ピストンの作動初速が速くなり、作動し終
わるまでのフルストローク時間が短縮される。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】前記低速用ロッカアーム３の本体は、ロッ
カシャフト２が通される左右の軸着部３１と、右の軸着
部３１から前方へ延びる右及び中央のフォーク部３２並
びに左の軸着部３１から前方へ延びる左のフォーク部３
２と、これらのフォーク部３２の前端を連結する連結部
３３と、左右の軸着部３１の下方に延設された機構収納
部３４と、機構収納部３４の左側前端部から斜め下方へ
延びるばね受け部３５とからからなり、本実施例ではこ
れら各部が一体的に形成されている。右及び中央のフォ
ーク部３２で挾まれる空間には、摩擦損失低減のために
回転しながら低速用カム１１に当接するローラ３６が配
設され、図６に示すように両フォーク部３２にニードル
ベアリング３７を介して回動可能に軸着されている。一
方、左及び中央のフォーク部３２で挾まれる空間は、高
速用ロッカアーム収容部となっている。連結部３３の右
端及び左端に形成された各雌ねじ孔３８には、２本の吸
気バルブ６を押圧するバルブ押圧部としての雄ねじ付ピ
ン３９が突出量調節可能に螺入されナットにより固定さ
れている。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】前記高速用ロッカアーム４は、前記低速用
ロッカアーム３の高速用ロッカアーム収容部に揺動可能
に配設されている。すなわち、高速用ロッカアーム４の
本体は、低速用ロッカアーム３の左右の軸着部３１の間
においてロッカシャフト２が通される軸着部４１と、こ
の軸着部４１から前方へ延びるアーム部４２と、図１及
び図７に示すようにアーム部４２の右端から下方へ延び
た規制壁４３とからなり、本実施例ではこれら各部が一
体的に形成されている。アーム部４２の上面には高速用
カム１２に当接する硬質チップ４４が固着されている。
アーム部４２の下面及び前記ばね受け部３５に各々形成
された凹所４２ａ，３５ａ間にはコイルスプリング４５
が装着され、高速用ロッカアーム４を常に上方へ付勢し
ている。また、規制壁４３の下端には円弧状の規制面４
６が形成されている。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】前記切替機構は、図１〜図２、図６〜図８
に示す通り、次のように構成されている。前記機構収納
部３４の内部にはその幅方向に途中で分断されることな
く延びて右端が閉塞したシリンダ穴５１が形成され、該
シリンダ穴５１には油圧ピストン５２がスライド可能に
挿入されている。シリンダ穴５１の左端付近には筒状の
ストッパ５３が挿入され、止めリング５４により抜出不
能に止着されている。ストッパ５３の左端のフランジ部
と油圧ピストン５２の左端面との間にはコイルスプリン
グ５５が装着され、油圧ピストン５２を常に右方へ付勢
している。シリンダ穴５１の右端部は作動油７が入り込
む高圧室５６となっており、ロッカシャフト２及び低速
用ロッカアーム３にはロッカシャフト２の中空部２１と
高圧室５６とを連通する油孔２２，３０が形成されてい
る。また、図示しない油圧ポンプとロッカシャフト２の
中空部２１とを結ぶ油路には、内燃機関の低速時に閉じ
高速時に開くバルブが設けられ、油圧ポンプから圧送さ
れる作動油７は高速時にのみ高圧室５６に供給されるよ
うになっている。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】前記シリンダ穴５１の途中には、高速用ロ
ッカアーム収容部へ開口するよう円筒を半割りにしたよ
うな形状の開口部が形成されている。また、前記油圧ピ
ストン５２の左端付近の外周面には、高速用ロッカアー
ム４の規制壁４３を制御するための環状凹所５９が形成
されている。そして、油圧ピストン５２がコイルスプリ
ング５５により右方へ作動したときには、この環状凹所
５９に高速用ロッカアーム４の規制壁４３が開口部を経
て侵入可能となるため、高速用ロッカアーム４は低速用
ロッカアーム３から切り離される。また、油圧ピストン
５２が作動油７により左方へ作動したときには、環状凹
所５９の位置がずれて、油圧ピストン５２の外周面に規
制壁４２の規制面４６が開口部を経て当接・係合するた
め、高速用ロッカアーム４は低速用ロッカアーム３に連
結される。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】さて、本実施例の低速用ロッカアーム３は
幅方向の両端部に２つのバルブ押圧部としての雄ネジ付
ピン３９を備え、高速用ロッカアーム４は低速用ロッカ
アーム３に形成された高速用ロッカアーム収容部に揺動
可能に配設されているので、２本の吸気バルブ６を開閉
するのに、低速用ロッカアーム３と高速用ロッカアーム
４が各々１つで済み、構造が簡単になるとともに、両吸
気バルブ６の間隔を接近させることができ、内燃機関の
コンパクト化を図ることができる。

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】また、切替機構において、油圧ピストン５
２のシリンダ穴５１が低速用ロッカアーム３の幅方向に
途中で分断されることなく設けられているので、内燃機
関の低速から高速への移行時には、油圧ピストン５２が
シリンダ穴５１のどこにも衝突することなく摺動して、
吸気バルブ６の開閉タイミング及びリフト量がスムーズ
に切り替わり、異音の発生や油圧ピストン５２及びシリ
ンダ穴５１の摩耗が減少する。しかも、油圧ピストン５
２の油圧作用面５７には切欠５８が形成されているた
め、該移行時に供給される作動油７は、切欠５８から油
圧作用面５７の外周縁に直ちに浸入し、該油圧作用面５
７に油圧が作用し始めるのが従来より速くなる。そのた
め、油圧ピストン５２の左方への作動初速が速くなり、
前記切替がよりスムーズになる。また、油圧ピストン５
２が左方へ作動し終わるまでのフルストローク時間は約
１８ｍｓｅｃ．に短縮されるので、前記切替が速くな
り、レスポンスが向上する。

【手続補正１７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】

【発明の効果】本発明の可変バルブタイミング・リフト
機構は、上記の通り構成されているので、２本のバルブ
を開閉するのに、低速用ロッカアームと高速用ロッカア
ームが各々１つで済み、構造が簡単になるとともに、バ
ルブの間隔を接近させて内燃機関のコンパクト化を図る
ことができる。また、内燃機関の低速から高速への移行
時には、バルブの開閉タイミング又はリフト量が高速で
スムーズに切り替わり、異音や摩耗が低減する。

【手続補正１８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１３】可変バルブタイミング・リフト機構の従来例
の全体を示す斜視図である。

【手続補正１９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１４】同じく内燃機関の低速時における従来例の断
面図である。

【手続補正２０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１５】同じく内燃機関の高速時における従来例の断
面図である。

【手続補正２１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】 ３ 低速用ロッカアーム ４ 高速用ロッカアーム ６ 吸気バルブ １１ 低速用カム １２ 高速用カム ３６ 低速用カム当接部としてのローラ ３９ バルブ押圧部としての雄ねじ付ピン ４３ 規制壁 ４４ 高速用カム当接部としての硬質チップ ４６ 規制面 ５１ シリンダ穴 ５２ 油圧ピストン ５７ 油圧作用面 ５８ 切欠

【手続補正２２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１３】

【手続補正２３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１４】

【手続補正２４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１５】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作用角又はリフト量の小さい低速用カム
   により揺動して吸排気バルブを開閉する低速用ロッカア
   ームと、作用角又はリフト量の大きい高速用カムにより
   揺動する高速用ロッカアームと、内燃機関の低速時には
   低速用ロッカアームから高速用ロッカアームを切り離
   し、内燃機関の高速時には低速用ロッカアームに高速用
   ロッカアームを連結する油圧ピストンとを備えた可変バ
   ルブタイミング・リフト機構において、前記油圧ピスト
   ンの油圧作用面に該油圧作用面へ作動油を浸入させるた
   めの切欠を形成したことを特徴とする可変バルブタイミ
   ング・リフト機構。