JPH0579309A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロッカシャフトの耐久性が確保でき、コンパ
クトで簡単な構造となる内燃機関の動弁装置を提供す
る。 【構成】 吸気弁又は排気弁に対して連動連結されたロ
ッカアーム３０ｉ，３０ｅ（バルブ駆動部材）と自由回
動可能なロッカアーム（バルブ駆動部材）２５ｉ，２５
ｅの枢支部でカムシャフト１８ｉ，１８ｅに対し略直交
する方向に移動可能にシンクロピン（係止部材）４２
ｉ，４２ｅが配設されている。前記各ロッカアーム３０
ｉ，２５ｉ，３０ｅ，２５ｅの長手方向に対して交差す
る方向に該双方のロッカアーム間にオーバラップする個
所を設け、オーバラップする双方のロッカアーム間を前
記シンクロピン４２ｉ，４２ｅを介し連結解除自在のバ
ルブ作動特性変更装置２６ｉ，２６ｅを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸気弁あるいは排気弁
に連動・連結されたバルブ駆動部材と、吸気弁あるいは
排気弁に対して自由となり得るバルブ駆動部材とが、カ
ムシャフトの回転に応じて相互に異なる態様で作動可能
にしてロッカシャフトに枢支され、前記双方のバルブ駆
動部材間には、相互の連結および連結解除を切換可能と
する係止部材が設けられる内燃機関の動弁装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の内燃機関の動弁装置とし
て、本出願人の出願に係る特開昭６３−１７０５１２号
公報に記載された技術がある。この技術は、図１６，図
１７に示すように、吸気弁１００ｉに連動連結されたコ
字状の駆動ロッカアーム１０１ｉと、該駆動ロッカアー
ム１０１ｉのコ字状空間内に配置され吸気弁１００ｉに
対して自由となり得る自由ロッカアーム１０２ｉとを、
これらを枢支するロッカシャフト１０３ｉから間隔を隔
てた吸気弁１００ｉの近傍で連結ピン１０４ｉを介して
連結および連結解除を切換可能に連結したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の技
術では、コ字状の駆動ロッカアーム１０１ｉのロッカシ
ャフト１０３ｉから間隔を隔てた吸気弁１００ｉの近傍
において、自由ロッカアーム１０２ｉの先端と該駆動ロ
ッカアーム１０１ｉの閉塞部とを連結ピン１０４ｉで連
結可能としていることから該駆動ロッカアーム１０１ｉ
の閉塞部および前記連結ピン１０４ｉの質量が前記吸気
弁１００ｉに集中するために前記ロッカシャフト１０３
ｉにかかる片持荷重が大となって耐久性上難点があり、
また、ロッカシャフト１０３ｉと吸気弁ロッドとの間隔
が長くなって内燃機関室内のレイアウト上も問題があ
る。

【０００４】本発明は、このような従来技術の問題を解
決するためになされたもので、ロッカシャフトの耐久性
が確保でき、コンパクトで簡単な構造となる内燃機関の
動弁装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、吸気弁あるいは排気弁に連動・連結された
バルブ駆動部材と、吸気弁あるいは排気弁に対して自由
となり得る駆動部材とが、カムシャフトの回転に応じカ
ム作動により相互に異なる態様で作動可能にしてロッカ
シャフトに枢支され、前記双方のバルブ駆動部材間に
は、相互の連結および連結解除を切換可能とする係止部
材が設けられる内燃機関の動弁装置において、前記係止
部材を前記両バルブ駆動部材の枢支部またはその近傍で
カムシャフトに対して略直交する方向に移動可能に配設
し、且つ前記各バルブ駆動部材の長手方向に対して交差
する方向に該双方のバルブ駆動部材間にオーバーラップ
する個所を設けて、該オーバーラップする双方のバルブ
駆動部材間を前記係止部材を介し連結解除自在としたバ
ルブ作動特性変更手段を設けたことを特徴とするもので
ある。

【０００６】

【作用】上記構成により、係止部材は、双方の枢支部ま
たはその近傍がオーバーラップするバルブ駆動部材を、
ロッカシャフトに直交する方向に移動して、相互に連結
または連結解除するから、カムが作動するバルブ駆動部
材の力点と該バルブ駆動部材がバルブロッドに作動する
作用点とのズレがより少くできる。そしてロッカシャフ
ト近傍に貫性重量を集中させることになるため、該ロッ
カシャフトにかかる片持荷重を少くすることができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明に係るバルブタイミング制御装置が
適用されるＤＯＨＣ型多気筒（４気筒）内燃エンジンの
動弁機構を説明するための要部縦断面図である。図中１
はエンジンのシリンダブロックを示し、該シリンダブロ
ック１内には４つのシリンダ（１つのシリンダのみ図
示）２が直列に並んで設けられている。シリンダブロッ
ク１の上端に結合されるシリンダヘッド３と、各シリン
ダ２に摺動可能に嵌合されるピストン４との間には燃焼
室５がそれぞれ画成される。またシリンダヘッド３に
は、各燃焼室５の天井面を形成する部分に、一対の吸気
口６及び一対の排気口７がそれぞれ取付けられ、各吸気
口６はシリンダヘッド３の一方の側面に開口する吸気ポ
ート８に連なり、各排気口７はシリンダヘッド３の他方
の側面に開口する排気ポート９に連なる。

【０００８】シリンダヘッド３の各シリンダ２に対応す
る部分には、各吸気口６を開閉可能な一対の吸気弁１０
ｉと、各排気口７を開閉可能な一対の排気弁１０ｅとを
案内すべく、ガイド筒１１ｉ，１１ｅがそれぞれ嵌合、
固定されており、それらのガイド筒１１ｉ，１１ｅから
上方に突出した各吸気弁１０ｉ及び各排気弁１０ｅの上
端にそれぞれ取付けられる鍔部１２ｉ，１２ｅと、シリ
ンダヘッド３との間には弁ばね１３ｉ，１３ｅがそれぞ
れ縮設され、これらの弁ばね１３ｉ，１３ｅにより各吸
気弁１０ｉ及び各排気弁１０ｅは、上方即ち閉弁方向に
付勢される。

【０００９】シリンダヘッド３と、該シリンダヘッド３
の上端に結合されるヘッドカバー１４との間には作動室
１５が画成され、この作動室１５内には、各シリンダ２
における吸気弁１０ｉを開閉駆動するための吸気弁側動
弁装置１７ｉと、各シリンダ２における排気弁１０ｅを
開閉駆動するための排気弁側動弁装置１７ｅとが収納、
配置されている。

【００１０】これら両動弁装置１７ｉ，１７ｅはエンジ
ンのクランク軸（図示せず）から1／2の速度比で回転駆
動されるカムシャフト１８ｉ，１８ｅの回転に応じて吸
気弁１０ｉ、排気弁１０ｅを夫々開・閉するようになっ
ている。

【００１１】カムシャフト１８ｉ，１８ｅは各シリンダ
の配列方向に平行に配され、図示しないカムシャフト支
持部によって回転自在に支持される。該シャフト１８
ｉ，１８ｅのシリンダヘッド３及びヘッドカバー１４か
ら突出した一端部にはタイミングプーリ２７，２８が固
設されており、図示しないクランク軸からの駆動力を伝
達するためのタイミングベルト２９が両タイミングプー
リ２７，２８に巻懸けられる。これにより両カムシャフ
ト１８ｉ，１８ｅは、クランク軸の回転に伴って同一方
向に回転することになる。

【００１２】次に、排気弁側動弁装置１７ｅの基本構成
について第２図乃至第４図をも参照して説明する。尚、
吸気弁側動弁装置１７ｉは、基本的には排気弁側動弁装
置１７ｅと同一の構成を有するものであり、以下の説明
では、吸気弁側動弁装置１７ｉについては吸気弁側の添
字ｉが付された参照番号と同じ番号に添字ｉを付して図
示するのみでその説明は省略する。又、排気弁側動弁装
置１７ｅは全気筒とも同様の構造である為１つのシリン
ダ分（＃１気筒）のみを図示して説明する。

【００１３】排気弁側動弁装置１７ｅはカムシャフト１
８ｅに各シリンダ毎に設けられる低速用カム駒１９ｅ，
２０ｅ及び高速用カム駒２１ｅ（第２図に１気筒分のみ
図示）と、第１図及び第３図に示すようにカムシャフト
１８ｅと平行にして固定配置されるロッカシャフト２２
ｅと、各シリンダ２にそれぞれ対応してロッカシャフト
２２ｅに枢支されたコ字状に連結される駆動ロッカアー
ム２３ｅ、駆動ロッカアーム２４ｅ(以上、コ字型のロ
ッカアーム３０ｅ)及びそれらの間に配位されて前記ロ
ッカシャフト２２ｅに枢支されたミッドロッカアーム２
５ｅと、前記ロッカアーム２３ｅ，２４ｅ，２５ｅの、
対応するカム駒１９ｅ，２０ｅ，２１ｅとの摺接面に夫
々配される抵抗部材としてのカムスリッパ６０,６１,６
２と、各ロッカアーム２３ｅ，２４ｅ，２５ｅ間の連結
／連結解除を行なうべく各シリンダ毎にそれぞれ設けら
れるバルブ作動特性変更装置２６ｅとを備える。

【００１４】コ字状のロッカアーム３０ｅは、２つの駆
動ロッカアーム２３ｅ，２４ｅの基端が連結部材３１ｅ
によって平面視コ字状に連結されてなり、その連結部３
１ｅがロッカシャフト２２ｅに平行するように、概括的
ロッカシャフト２２ｅに前記各駆動ロッカアーム２３
ｅ，２４ｅの基端が枢支され、前記各駆動ロッカアーム
２３ｅ，２４ｅの先端には夫々吸気弁１０ｅが油圧室３
２ｅを介して連結されている。該吸気弁１０ｅには閉弁
方向に付勢力を有するコイルバネ３３ｅが巻設されてい
る。

【００１５】前記連結部３１ｅは、前記２つの駆動ロッ
カアーム２３ｅ，２４ｅの間で前記ロッカシャフト２２
ｅに枢支されるミッドロッカアーム２５ｅの基端の枢支
部分を跨ぐように、前記２つの駆動ロッカアーム２３
ｅ，２４ｅの枢支部間に渡架されている。

【００１６】前記ミッドロッカアーム２５ｅは、前記２
つの駆動ロッカアーム２３ｅ，２４ｅの間隔巾に略等し
い巾を有し、ロッカシャフト２２ｅに枢支される基端部
３４ｅが前記連結部３１ｅの下面に当接する程度に膨出
する肉厚部を有し、該肉厚部に法線方向に開口するガイ
ド孔３５ｅが穿設され、先端部３６ｅが前記駆動ロッカ
アーム２３ｅ，２４ｅの先端部より短目に延びて上方に
反り上り、その先端上面に前記カムスリッパ６２が設け
られて成る。３７ｅはロストモーション機構であって前
記ミッドロッカアーム２５ｅを高速カム駒２１ｅに常時
摺接する方向に弾発付勢するようになっている。

【００１７】前記連結部３１ｅが前記ミッドロッカアー
ム２５ｅの枢支部分と平面視でラップする部分には（図
４）、前記バルブ作動特性変更装置２６ｅが設けられて
いる。

【００１８】該バルブ作動特性変更装置２６ｅは、係止
部材３８ｅと、側面視（図１）で、前記ロッカシャフト
２２ｅの法線方向に沿って、前記連結部３１ｅの上方に
膨出し、下方が開口し上方が盲状になって、前記係止部
材３８ｅを上下摺動可能に収容している作動室形成部材
３９ｅと、該作動室形成部材３９ｅと同径で該部材３９
ｅの作動室３９ｅ′に合致連通するように前記ミッドロ
ッカアーム２５ｅの基端部分３４ｅに穿けられ前記係止
部材３８ｅを上下に摺動自在に案内する前記ガイド孔３
５ｅと、該ガイド孔３５ｅに連通すべく前記ロッカシャ
フト２２ｅに形成された油通路４０ｅとで主に構成され
る。

【００１９】前記係止部材３８ｅは、具体的には、ガイ
ドピン４１ｅとシンクロピン４２ｅとからなり、前記ガ
イドピン４１ｅは、上方に開口する凹部４３ｅを有し、
該凹部４３ｅと前記作動室３９ｅ′の上方盲端壁との間
に戻しコイルバネ４４ｅが内蔵され、該コイルバネ４４
ｅの付勢力により、当該ガイドピン４１ｅの下端端面
を、常態で前記ガイド孔３５ｅ内に収容されているシン
クロピン４２ｅの上端面４５ｅに当接させている。この
場合のシンクロピン４２ｅの上端面４５ｅはミッドロッ
カアーム２５ｅのガイド孔３５ｅの上端開口縁４６ｅに
倣ってＲ面に形成され、従って、該ミッドロッカアーム
２５ｅとコ字型ロッカアーム３０ｅとの連結状態は解除
されたとき、前記ミッドロッカアーム２５ｅの反時計廻
りの自由回動が可能となっている。

【００２０】前記係止部材を、前記両バルブ駆動部材の
枢支部またはその近傍でカムシャフトに対して略直交す
る方向に移動可能に配設し、且つ前記各バルブ駆動部材
の長手方向に対して交差する方向に該双方のバルブ駆動
部材間にオーバーラップする個所を設けて、該オーバー
ラップする双方のバルブ駆動部材間を前記係止部材を介
し連結解除自在とした前記シンクロピン４２ｅの下端面
には凹部４７ｅが形成され、該凹部４７ｅに前記油通路
４０ｅが連通している。該油通路４０ｅは図示しない油
圧供給制御装置に接続されている。

【００２１】前記ガイドピン４１ｅの上端縁４８ｅは、
常態において、前記作動室形成部材３９ｅの上方盲端壁
との間に間隔ｄの空間を有し、ガイドピン４１ｅはこの
間隔ｄの空間内を戻しコイルバネ４４ｅの付勢力に抗し
油圧により下方のシンクロピン４２ｅに押し上げらて上
昇するようになっており、その際、該シンクロピン４２
ｅの上方が作動室３９ｅ′内に嵌入し、これによってコ
字型ロッカアーム３０ｅとミッドロッカアーム２５ｅと
が連結されるようになっている。

【００２２】なお、係止部材３８ｅは、図２，図３の構
成に代えて、図９，図１０に示すように、上端に凹部４
９ｅを有するシンクロピン５０ｅと、プロック状のガイ
ドピン５１ｅとを相互に上下に配置し、そのシンクロピ
ン５０ｅが上方の作動室３９ｅ′から下方のガイド孔３
５ｅに下降することでロッカアーム３０ｅとミッドロッ
カアーム２５ｅとを連結するものを採用してもよい。こ
の場合、油圧制御装置からの油圧解除の時に（図１０）
戻しコイルバネ４４ｅの付勢力によりシンクロピン５０
ｅが下降して双方のロッカアーム２５ｅ，３０ｅが連結
状態となり、油圧作動のときに（図９）ブロック状ガイ
ドピン５１ｅがシンクロピン５０ｅを押上げて双方のロ
ッカアーム２５ｅ，３０ｅを連結解除状態とするように
なっている。そして、前記ブロック状ガイドピン５１ｅ
の上端縁５２ｅはガイド孔３５ｅの上方開口縁５３ｅと
倣うようにＲ面に形成され、前記連結解除時に、ミッド
ロッカアーム２５ｅの反時計廻りの自由回動が可能にな
っている。

【００２３】前記ロッカシャフト２２ｅと前記ミッドロ
ッカアーム２５ｅとは互いに遊嵌され、前記ロッカシャ
フト２２ｅと前記コ字型ロッカアーム３０ｅとは一体に
固定されたものとし、排気弁１０ｅの非作動状態では
（閉弁時）、該排気弁１０ｅに巻設されたコイルバネ３
３ｅの付勢力を介して前記作動室３９ｅ′が前記ガイド
孔３５ｅに合致可能とし、双方のロッカアーム２５ｅ，
３０ｅは、図２において時計廻りの停止位置に戻るよう
に構成されている。前記シンクロピン４２ｅの昇降によ
るコ字型ロッカアーム３０ｅとミッドロッカアーム２５
ｅとの連結及び連結解除は油圧と前記凹部４３ｅ内の戻
しコイルバネ４４ｅの付勢力との力関係によって決定さ
れる。

【００２４】図５（ａ），図５（ｂ）は、コ字型ロッカ
アーム３０ｅの作動室の下方の開口縁部端面５４ｅの製
造方法の説明図である。図５（ａ）において、作動室形
成部材３９ｅの下方の開口周縁部端面５４ｅはシンクロ
ピン４２ｅ及びミッドロッカアーム２５ｅの枢支部外周
方向の摺動面４６ｅ（ガイド孔上方の開口周縁部端面、
図２参照）の曲げ荷重の大きい点Ｑを通る大径Ｒが描く
仮想曲面に沿って形成されている。

【００２５】この大径Ｒはロッカシャフト２２ｅの中心
Ｏと前記曲げ荷重の大きい点Ｑとの距離よりも大きく設
定される。この場合のミッドロッカアーム２５ｅの枢支
部外周の摺動面４６ｅは前記作動室形成部材３９ｅの下
方の端面５４ｅの摺動面の曲率と同一またはそれ以下に
設定される。

【００２６】これにより、作動室形成部材３９ｅとミッ
ドロッカアーム２５ｅの各摺動面４６ｅ，５４ｅの曲率
を大きくとれることから加工性が向上し、また、耐久性
を確保することができる。

【００２７】また、前記作動室形成部材３９ｅの下方の
開口周縁部端面５４ｅは、図５（ｂ）に示すように、前
記曲げ荷重の大きい点Ｑが反時計廻りに回動した場合に
後方がロッカシャフト２２ｅの中心Ｏに接近するような
平面状に形成されることもある。

【００２８】この場合のミッドロッカアーム２５ｅの枢
支部外周の摺動面４６ｅは前記平面状の開口周縁部端面
５４ｅに倣って当接し、かつ、ガイド孔３５ｅが合致可
能な平面状に形成されている。これにより、加工性が向
上する。

【００２９】次に、上述した実施例の作用を説明する。

【００３０】機関の低速運転時には、図１２に示すよう
に、油通路４０ｅに油圧が供給されない。このためバル
ブ作動特性変更装置２６ｅにおいて、ガイドピン４１ｅ
およびシンクロピン４２ｅは戻しコイルバネ４４ｅによ
り油通路４０ｅ側に最大限移動している。その際、前記
ガイドピン４１ｅとシンクロピン４２ｅとの当接面は、
作動室形成部材３９ｅ下方の開口周縁部端面５４ｅとガ
イド孔３５ｅ上方の開口周縁部端面４６ｅとが摺接する
面と同一面上に位置し、ミッドロッカアーム２５ｅとコ
字型ロッカアーム３０ｅとは相対角変位可能であり、従
って、両ロッカアームは連結解除の状態にある。

【００３１】このようなバルブ作動特性変更装置２６ｅ
の連結解除状態にあっては、カムシャフト１８ｅの回転
により、ミッドロッカアーム２５ｅはそれのカムスリッ
パ６２を介するカムシャフト１８ｅの高速カム駒２１ｅ
との摺接に応じて揺動するが（図１２（ａ））、この揺
動はコ字型ロッカアーム３０ｅには伝わるものの、図１
２（ｂ）に示すように、該コ字型ロッカアーム３０ｅは
それのスリッパ６０，６１を介するカムシャフト１８ｅ
の低速カム駒１９ｅ，２０ｅとの摺接に応じて独自に摺
動し、この摺動は、排気弁１０ｅを低速吸気に対応した
昇降ストロークのリフト量で、かつ、前記低速カム駒１
９ｅ，２０ｅの形状に応じたタイミングで開閉作動させ
る。

【００３２】その際、図１２（ｃ）に示すように、コ字
型ロッカアーム３０ｅのうち一の駆動ロッカアーム（プ
ライマリロッカアーム）２３ｅのみを油圧室３２ｅへ油
圧を供給して作動させてこれに連結される排気弁１０ｅ
のみを開閉作動させ、他の駆動ロッカアーム（セカンダ
リロッカアーム）２４ｅは油圧室３２ｅへの油圧供給を
中断する手順を実行指示することでこれに連結される排
気弁１０ｅの開閉作動を休止させることもできる。

【００３３】他方、機関の高速運転時には、図１３に示
すように、油通路４０ｅに油圧が供給される。これによ
り、シンクロピン４２ｅは戻しコイルバネ４４ｅの付勢
力に抗してガイドピン４１ｅを押上げながら上昇して作
動室３９ｅ′内に嵌入する。これにより、ミッドロッカ
アーム２５ｅとコ字型ロッカアーム３０ｅとは連結され
て一体的な角度変位が可能となる。

【００３４】したがって、このような連結状態では、カ
ムシャフト１８ｅの回転により、ミッドロッカアーム２
５ｅはそれのカムスリッパ６２を介するカムシャフト１
８ｅの高速カム駒２１ｅとの摺接に応じて揺動し、この
揺動はそのままコ字型ロッカアーム３０ｅに伝わり、排
気弁１０ｅを高速カム駒２１ｅの形状に応じたタイミン
グで、かつ、昇降ストロークのリフト量で開閉作動させ
る。

【００３５】ところで、このようにミッドロッカアーム
２５ｅおよびコ字型ロッカアーム３０ｅを連結したとき
に、前記係止部材を、前記両バルブ駆動部材の枢支部ま
たはその近傍でカムシャフトに対して略直交する方向に
移動可能に配設し、且つ前記各バルブ駆動部材の長手方
向に対して交差する方向に該双方のバルブ駆動部材間に
オーバーラップする個所を設けて、該オーバーラップす
る双方のバルブ駆動部材間を前記係止部材を介し連結解
除自在としたそれらを連結している両ロッカアーム２５
ｅ，３０ｅのカムから受ける力点と該両ロッカアーム２
５ｅ，３０ｅが排気弁１０ｅに作用する作用点とを接近
させることができ、従って、両ロッカアーム２５ｅ，３
０ｅの腕の長さを短くでき、片持荷重を少くしロッカシ
ャフト２２ｅ等にかかる負荷を少くすることができる。

【００３６】要するに、この実施例では、２本のバルブ
１０ｉ又は１０ｅを同時にリフトさせるコ字型ロッカア
ーム（プライマリロッカアーム）３０ｉ又は３０ｅは低
速用カム駒１９ｉ，２０ｉ（又は１９ｅ，２０ｅ）に追
従して揺動し、プライマリロッカアーム３０ｉ又は３０
ｅ間に配置したミッドロッカアーム２５ｉ又は２５ｅは
高速用カム駒２１ｉ又は２１ｅに追従して揺動し、これ
ら、プライマリロッカアーム３０ｉ又は３０ｅとミッド
ロッカアーム２５ｉまたは２５ｅをシンクロピン４２ｉ
又は４２ｅを介して合体・分離に切換えることにより、
バルブタイミングを高速・低速に制御することができ
る。

【００３７】なお、各カム駒１９ｉ，２０ｉ，２１ｉ
（１９ｅ，２０ｅ，２１ｅ）の各作用中心線と各カムス
リッパ６０，６１，６２の作用中心線（各ロッカアーム
の軸線）とが一致しているので、それらの片当りによる
偏摩耗が生じない。

【００３８】図６〜図８は、上述した実施例（図２〜
４）の変形実施例であって、コ字型ロッカアーム３０ｅ
内に中速用ロッカアーム５５ｅと高速用ロッカアーム５
６ｅが枢支され、前記コ字型ロッカアーム３０ｅの連結
部３１ｅと後２者の各ロッカアーム５５ｅ，５６ｅとの
間には、これらを夫々連結および連結解除する一対の組
をなしたバルブ作動特性変更装置５７ｅを備え、カムシ
ャフト１８ｅには、一対の低速用カム駒５８ｅ，５９ｅ
の間に前記ロッカアーム５５ｅ，５６ｅの各カムスリッ
パ６３，６４に対応して摺動する中速用カム駒６５ｅお
よび高速用カム駒６６ｅとが形成されている。

【００３９】低速用、中速用、高速用の各カム駒５８
ｅ，５９ｅ，６５ｅ，６６ｅは、図６に示すように、ベ
ース円即ち真円に対する膨出部分が同一位相方向に突出
して重なり合っていて、その各突出長さが順次高くなる
よう形成されている。

【００４０】前記中速用、高速用の各カム駒６５ｅ，６
６ｅが摺接する中速用，高速用の各ロッカアーム５５
ｅ，５６ｅに設けられたカムスリッパ６３，６４は共に
回動自在のローラ状をなし、各ロッカアーム５５ｅ，５
６ｅの先端に縦方向に切欠いた溝６７ｅ，６８ｅ内にベ
アリング６９を介して軸支され、その外周縁が前記各ロ
ッカアーム５５ｅ，５６ｅの先端上方に突出し、該突出
した外周縁が前記各カム駒６５ｅ，６６ｅの外周縁と当
接するようになっている。このようにローラ状に形成し
たので、接触状態を線接触から点接触に変換し接触抵抗
が軽減する。一対の組をなしたバルブ作動特性変更装置
５７ｅは、各組の部分が夫々中速用ロッカアーム５５ｅ
とコ字型ロッカアーム３０ｅ、および、高速用ロッカア
ーム５６ｅとコ字型ロッカアーム３０ｅとを前述した実
施例の場合と同様の構成により、連結および連結解除す
るようになっている。

【００４１】このような構成の変形実施例によれば、第
１のバルブ作動系たる低速（低速負荷）−中速（中負
荷）−高速（高負荷）もしくは、第２のバルブ作動系た
る休止（無負荷）−低速（低負荷）−高速（高負荷）と
いった２つの異った各バルブ作動系の３段切替を行うこ
とができる。

【００４２】次に、それら各バルブ作動系の作用を説明
する。

【００４３】第１のバルブ作動系の３段切替にあって
は、最初の低速（低負荷）運転時の切換時には、中速用
ロッカアーム５５ｅとコ字型ロッカアーム３０ｅおよび
高速用ロッカアーム５６ｅとコ字型ロッカアーム３０ｅ
との間のバルブ作動特性変更装置５７ｅの夫々のシンク
ロピン４２ｅによる連結を解除する。

【００４４】このとき、中速用ロッカアーム５５ｅ及び
高速用ロッカアーム５６ｅはカムスリッパ６３，６４を
介して中速用カム駒６５ｅ及び高速用カム駒６６ｅに、
夫々摺接して揺動するものの、それら各ロッカアーム５
５ｅ，５６ｅの作動は自由回動となってバルブ１０ｅに
は伝わらず、低速用カム駒５８ｅ，５９ｅにカムスリッ
パ６０，６１を介して摺接するコ字型ロッカアーム３０
ｅの揺動のみが直接２本のバルブ１０ｅに伝わり、該バ
ルブを小ストロークで昇降させ低速運転用の開閉弁作動
が行われる。

【００４５】続いて、中速（中負荷）運転に切替えるに
は、高速用ロッカアーム５６ｅとコ字型ロッカアーム３
０ｅとに作用するバルブ作動特性変更装置５７ｅの担当
組部分のシンクロピン４２ｅによる連結を解除し、中速
用ロッカアーム５５ｅとコ字型ロッカアーム３０ｅとに
作用するバルブ作動特性変更装置５７ｅの組部分のシン
クロピン４２ｅは連結状態に設定する。

【００４６】このとき、中速用カム駒６５ｅにカムスリ
ッパ６３を介して摺接する中速用ロッカアーム５５ｅの
揺動がコ字型ロッカアーム３０ｅに伝わり２本のバルブ
１０ｅを中ストロークで昇降させ中速運転用の開閉弁作
動が行なわれる。なお、その際、高速用ロッカアーム５
６ｅは自由回動となっており、また、低速用カム駒５８
ｅ，５９ｅは低速用ロッカアーム３０ｅ（コ字型ロッカ
アーム）のカムスリッパ６０，６１から浮き上って空回
りとなり、いずれも中速運転時に有効に作用しない。

【００４７】最後の高速（高負荷）運転時の切替えに
は、高速用ロッカアーム５６ｅとコ字型ロッカアーム３
０ｅとに作用するバルブ作動特性変更装置２７ｅの担当
部分のシンクロピン４２ｅを連結状態に設定する。

【００４８】このとき、高速用カム駒６６ｅにカムスリ
ッパ６４を介して摺接する高速用ロッカアーム５６ｅの
揺動がコ字型ロッカアーム３０ｅに伝わり２本のバルブ
１０ｅを高ストロークで昇降させ高速運転用の開閉弁作
動が行われる。なお、その際、低速用カム駒５８ｅ，５
９ｅは低速用ロッカアーム３０ｅのカムスリッパ６０，
６１から浮き上り、中速用カム駒６５ｅも中速用ロッカ
アーム５５ｅのカムスリッパ６３から浮き上り、いずれ
も空回りとなって高速運転時に有効に作用しない。ちな
みに、前記シンクロピン４２ｅの連結時にあっても、中
速用ロッカアーム５５ｅは自由回動となって、高速運転
に影響しない。

【００４９】第２のバルブ作動系の３段切替にあって
は、最初の休止（無負荷）運転時の切替には、中速用ロ
ッカアーム５５ｅとコ字型ロッカアーム３０ｅおよび高
速用ロッカアーム５６ｅとコ字型ロッカアーム３０ｅと
の間に作用するバルブ作動特性変更装置５７ｅの各担当
部分のシンクロピン４２ｅの連結を夫々解除し、かつ、
前記コ字型ロッカアーム３０ｅ先端の２つのバルブ１０
ｅとの各連結部の油圧室３２ｅへの油圧の供を断つ。

【００５０】このとき、中速用ロッカアーム５５ｅ及び
高速用ロッカアーム５５６ｅの作動は自由回動となって
コ字型ロッカアーム３０ｅには伝わらず、低速用カム駒
５８ｅ，５９ｅのカムスリッパ６０，６１への摺接回動
で該コ字型ロッカアーム３０ｅが揺動するが、該揺動は
バルブ１０ｅに巻設されたコイルバネ３３ｅに吸収され
て該バルブ１０ｅには伝わらず、該バルブ１０ｅは閉塞
したままであり、休止運転を可能にならしめる。

【００５１】続いて、低速（低負荷）運転に切替るに
は、前記休止運転時において、油圧室３２ｅへの油通路
４０ｅからの油圧の供給を開始する。

【００５２】これにより、低速用カム駒５８ｅ，５９ｅ
の摺接回動によるカムスリッパ６０，６１を介したコ字
型ロッカアーム３０ｅの揺動のみが直接２本のバルブ１
０ｅに伝わり、該バルブ１０ｅを小ストロークのリフト
量で昇降させ、低速運転用の開閉便作動が行われる。

【００５３】最後の高速（高負荷）運転時の切替えに
は、高速用ロッカアーム５６ｅとコ字型ロッカアーム３
０ｅとに作用するバルブ作動特性変更装置５７ｅの担当
組部分のシンクロピン４２ｅを連結状態に設定する。

【００５４】これにより、高速用カム駒６６ｅの高速用
ロッカアーム５６ｅのカムスリッパ６４に摺接して回動
することによる該高速用ロッカアーム５６ｅの揺動がコ
字型ロッカアーム３０ｅに伝わり２本のバルブ１０ｅを
高ストロークのリフト量で昇降させ高速運転用の開閉弁
作動が行われる。なお、この高速運転用の開閉弁作動は
中速用ロッカアーム５５ｅとコ字型ロッカアーム３０ｅ
とを担当組のシンクロピン４２ｅが連結している場合、
連結解除している場合にも関係なく行われる。

【００５５】以上、要するに、この変形実施例では、２
本のバルブ１０ｅをリフトさせる低速用ロッカアーム３
０ｅをコ字型に一体化し（コ字型ロッカアーム）、該コ
字型ロッカアーム３０ｅを中速用及び高速用の各ロッカ
アーム５５ｅ，５６ｅを跨ぐように配置したものであ
る。これによって、中速用及び高速用の各ロッカアーム
５５ｅ，５６ｅが低速用ロッカアーム３０ｅとシンクロ
するためのピストン（シンクロピン）４２ｅを前記中速
用及び高速用の各ロッカアームの夫々のセンターに配置
することができ、中速用カム駒および高速用カム駒６５
ｅ，６６ｅの夫々の荷重を対応する前記中速用ロッカア
ーム５５ｅおよび高速用カム駒５６ｅの夫々に均一に伝
達することができる。また、シンクロピン４２ｅが低速
用ロッカアーム３０ｅのセンターからオフセットして配
置されることになったが、コ字型ロッカアーム３０ｅの
２つのロッカアームの軸受間の幅をバルブピッチより大
きくし、前記シンクロピン４２ｅの位置をバルブ１０ｅ
間に配置することによって前記２つのロッカアームの一
方への荷重の偏り状態が防止できる。

【００５６】図９乃至図１１は、本発明の他の実施例で
あって、気筒休止用カム駒７０ｅ，７１ｅと通常カム駒
７２ｅとが形成されているカムシャフト１８ｅを具備す
る点が主な特徴をなす。

【００５７】気筒休止用カム駒７０ｅ，７１ｅはカムシ
ャフト１８ｅの軸心Ｏを中心とした真円をなすよう形成
され、かつ、通常カム駒７２ｅの両側に対称に配置され
て、これら一対の気筒休止用カム駒７０ｅ，７１ｅは、
夫々コ字型ロッカアーム３０ｅの各カムスリッパ６０，
６１に対向して摺接回転可能となっている。

【００５８】一方、通常カム駒７２ｅは、前記気筒休止
用カム駒７０ｅ，７１ｅと略同一形状の真円をベースと
してその一部に膨出部を突設させて形成され、前記コ字
型ロッカアーム３０ｅ内に配置されたミッドロッカアー
ム２５ｅのカムスリッパ６２に対向して摺接回転可能と
なっている。

【００５９】前記コ字型ロッカアーム３０ｅと前記ミッ
ドロッカアーム２５ｅとを連結、分離するシンクロピン
５０ｅは、下方のブロック状ガイドピン５１ｅに当接し
て作動室３９ｅとガイド孔３５ｅとを昇降するよう配置
され、油圧解除時（図１０）にシンクロして前記両ロッ
カアーム２５ｅ，３０ｅを連結し、油圧作動時（図９）
にフリーになって、前記両ロッカアーム２５ｅ，３０ｅ
を分離するようになっており、気筒休止を行う。

【００６０】例えば、機関の低中回転時に油圧を解除と
することによって、コ字型ロッカアーム３０ｅとミッド
ロッカアーム２５ｅが連結した状態のまま、ミッドロッ
カアーム２５ｅを介して通常カム駒７２ｅによってバル
ブ１０ｅが制御される。

【００６１】また、例えば高回転時に気筒を休止するに
は油圧を解除とすることによって、コ字型ロッカアーム
３０ｅとミッドロッカアーム２５ｅとが分離し、該ミッ
ドロッカアーム２５ｅは自由回動となるため、前記コ字
型ロッカアーム３０ｅを介して前記気筒休止用カム駒７
０ｅ，７１ｅによってバルブ１０ｅが制御される。

【００６２】図１４〜図１５は、本発明の他の実施例
で、中央に設けた１本のカムシャフト１８を吸気弁１０
ｉと排気弁１０ｅとの各作動に共用したものである。

【００６３】図中、カムシャフト１８は吸気弁１０ｉを
作動させるロッカアーム７３ｉに作用するカム駒群７４
ｉと、排気弁１０ｅを作動させるロッカアーム７３ｅに
作用するカム駒群７４ｅとが夫々形成されており、該カ
ムシャフト１８は両ロッカアーム７３ｉ，７３ｅの夫々
の平行するロッカシャフト２２ｉ，２２ｅの中間部下方
に平行に配置されシリンダヘッド（図示せず）に軸架さ
れている。

【００６４】吸気用カム駒群７４ｉと排気用カム駒群７
４ｅとは、適正なバルブタイミングをとるために適正な
位相角度差をもって配置されている。

【００６５】排気側ロッカアーム７３ｅは、ロッカシャ
フト２２ｅを枢軸としてバルブ１０ｅに作用するアーム
部分７５ｅとカム駒群７４ｅに作用するアーム部分７６
ｅとがシーソ状に作動するように一体に構成されてい
る。

【００６６】排気用カム駒群７４ｅに作用するアーム部
分７６ｅは、平面コ字型ロッカアーム７７ｅとその間に
配置されるミッドロッカアーム７８ｅとが前述した図１
の実施例と同様のバルブ作動特性変更装置２６ｅのシン
クロピン４２ｅを介し連結、分離自在となるように構成
され、前記両ロッカアーム７７ｅ，７８ｅの各先端下方
には、例えば低速用カムスリッパ７９，８０及び高速用
カムスリッパ８１が付設されている。

【００６７】排気用カム駒群７４ｅは、前記カムスリッ
パ７９，８０に対応して摺接するように位置された低速
用カム駒８２ｅ，８３ｅと、前記カムスリッパ８１に対
応して摺接するよう位置された高速用カム駒８４ｅとか
ら成る。

【００６８】また、吸気側ロッカアーム７３ｉも、ロッ
カシャフト２２ｉを枢軸としてバルブ１０ｉに作用する
アーム部分７５ｉとカム駒群７４ｉに作用するアーム部
分７６ｉとがシーソ状に作動するよう一体に構成されて
いる。

【００６９】吸気用カム駒群７４ｉに作用するアーム部
分７６ｉも、平面コ字型ロッカアーム７７ｉとその間に
配置されるミッドロッカアーム７８ｉとが前述した図１
の実施例と同様のバルブ作動特性変更装置２６ｉによっ
て連結、分離自在となるよう構成され、前記両ロッカア
ーム７７ｉ，７８ｉの各先端下方にも、例えば、低速用
カムスリッパ８５，８６及び高速用カムスリッパ８７が
付設されている。

【００７０】吸気用カム駒群７４ｉは、前記カムスリッ
パ８５，８６に対応して摺接するように位置された低速
用カム駒８２ｉ，８３ｉと、前記カムスリッパ８７に対
応して摺接するように位置された高速用カム駒８４ｉと
から成る。

【００７１】この場合、図６乃至図８の実施例と同様の
作用が一本のカムシャフト１８の作動によって行われ
る。

【００７２】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明は吸気弁
あるいは排気弁に連動・連結されたバルブ駆動部材と、
吸気弁あるいは排気弁に対して自由となり得る駆動部材
とが、カムシャフトの回転に応じカム作動により相互に
異なる態様で作動可能にしてロッカシャフトに枢支さ
れ、前記双方のバルブ駆動部材間には、相互の連結およ
び連結解除を切換可能とする係止部材が設けられる内燃
機関の動弁装置において、前記係止部材を、前記両バル
ブ駆動部材の枢支部またはその近傍でカムシャフトに対
して略直交する方向に移動可能に配設し、且つ前記各バ
ルブ駆動部材の長手方向に対して交差する方向に該双方
のバルブ駆動部材間にオーバーラップする個所を設け
て、該オーバーラップする双方のバルブ駆動部材間を前
記係止部材を介し連結解除自在としたバルブ作動特性変
更装置を設けたことを特徴とするので、ロッカアーム支
持部付近に慣性重量を集中でき、耐久性が向上し、且つ
コンパクトで簡単な構造とすることができる。更に、ロ
ッカアームの揺動に対してカムシャフトの高回転化が可
能になると共に、ロッカアームの複数化等に対するレイ
アウトの自由度もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内燃エンジンの動弁装置が適用さ
れるバルブタイミング制御装置の要部の縦断面図であ
る。

【図２】同上バルブタイミング制御装置のうち排気弁側
のバルブ作動特性変更装置の要部縦断面図である。

【図３】図２におけるロッカアームの連結時の要部縦断
面図である。

【図４】同上バルブ作動特性変更装置の要部の展開平面
図である。

【図５】（ａ）は同上バルブ作動特性変更装置を構成す
る一のロッカアームの作動室部分の製造方法を説明する
縦断面図である。 （ｂ）は同上作動室部分の他の製造方法を説明する縦断
面図である。

【図６】図２のバルブ特性変更装置の変形例における複
数のロッカアームの連結解除時の要部縦断面図である。

【図７】同上変形例の要部の展開平面図である。

【図８】同上変形例の要部の分解斜視図である。

【図９】本発明の他の実施例におけるロッカアームの連
結解除時の要部縦断面図である。

【図１０】同上他の実施例におけるロッカアームの連結
時の要部縦断面図である。

【図１１】同上他の実施例の要部の展開平面図である。

【図１２】（ａ）は図２のバルブ作動特性変更装置にお
けるロッカアームの連結解除時の作用の説明図である。 （ｂ）は図２のバルブ作動特性変更装置におけるロッカ
アームの連結解除時の作用の説明図である。 （ｃ）は図２のバルブ作動特性変更装置におけるロッカ
アームの連結解除時の作用の説明図である。

【図１３】（ａ）は図２のバルブ作動特性変更装置にお
けるロッカアームの連結時の作用の説明図である。 （ｂ）は図２のバルブ作動特性変更装置におけるロッカ
アームの連結時の作用の説明図である。

【図１４】本発明の更に他の実施例に係る内燃エンジン
の動弁機構が適用されるバルブタイミング制御装置の要
部の縦断面図である。

【図１５】図１４に示す装置の要部の展開平面図であ
る。

【図１６】従来の動弁機構の要部の平面図である。

【図１７】同上従来の動弁機構の要部の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ｅ 排気弁 １０ｉ 吸気弁 １８ｅカムシャフト ２２ｅロッカシャフト ３０ｅ（２３ｅ，２４ｅ，３１ｅ） ロッカアーム（排
気弁に連動連結されたバルブ駆動部材） ２５ｅ ロッカアーム（排気弁に対し自由となり得るバ
ルブ駆動部材） ２６ｅ バルブ作動特性変更装置 ３８ｅ（４１ｅ，４２ｅ） 係止部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気弁あるいは排気弁に連動・連結され
   たバルブ駆動部材と、吸気弁あるいは排気弁に対して自
   由となり得る駆動部材とが、カムシャフトの回転に応じ
   カム作動により相互に異なる態様で作動可能にしてロッ
   カシャフトに枢支され、前記双方のバルブ駆動部材間に
   は、相互の連結および連結解除を切換可能とする係止部
   材が設けられる内燃機関の動弁装置において、前記係止
   部材を、前記両バルブ駆動部材の枢支部またはその近傍
   でカムシャフトに対して略直交する方向に移動可能に配
   設し、且つ前記各バルブ駆動部材の長手方向に対して交
   差する方向に該双方のバルブ駆動部材間にオーバーラッ
   プする個所を設けて、該オーバーラップする双方のバル
   ブ駆動部材間を前記係止部材を介し連結解除自在とした
   バルブ作動特性変更装置を設けたことを特徴とする内燃
   機関の動弁装置。