JPH07310514A - バルブ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バルブリフト量の連続的な切換えをスムーズ
に行えるバルブ駆動装置を提供するこを提供することに
ある。 【構成】 吸排気弁３，４からなる機関弁、一端部がス
プリング２０の付勢量によりカム７，８に押圧され、他
端部で該機関弁３，４を駆動させると共にエンジン本体
側２にその両端部を揺動可能に支持された揺動部材９，
１０、揺動部材９，１０の回動中心を変更するための支
点支持制御手段１２，１３、１８，１９を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のバルブ駆動
装置に関し、特に、吸排気弁の弁リフト量を機関の運転
域に応じて変化させることのできるバルブ駆動装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の運転中において、機関運転域
に適した弁リフト量や開閉タイミングで吸排気弁を駆動
して出力向上を図ることが提案されている。例えば、本
出願人による平成０４年０２月２８日提出の特許願の明
細書及び図面に記載されるように、低速カム或いは高速
カムを選択的に切り換え駆動させると共に適時に出力低
減や低燃費化を図るべく、一部気筒への吸気及び燃料の
供給を停止させ、休筒運転を行うことのできる吸排気弁
可変機構を備えた内燃機関が知られている。

【０００３】この内燃機関の吸排気弁可変機構は、図１
１、図１２に示すように、低速カム１１２に駆動される
低速ロッカアーム１１４、高速カム１１３に駆動される
高速ロッカアーム１１５及び固定ロッカアーム軸１１６
と一体のロッカアーム軸１０７を備える。固定ロッカア
ーム軸１１６はその回動端が一対の吸気弁１０３，１０
３を開閉駆動する。低高ロッカアーム１１４，１１５は
その回動端にローラが枢着され、ここに低高カム１１
２，１１３が対設され、他端に低高切り換え手段ＭＬ，
ＭＨが装着されている。低高切り換え手段ＭＬ，ＭＨは
ロッカ軸１０７の収容穴に摺動可能に支持されるピン１
１７，１１８と、同各ピンをバネ１１９，１２０の弾性
力に抗して油圧により切り換え作動させる油圧室１２
１，１２２と、各油圧室に連通する切り換え油路１２
３，１２４と、各切り換え油路を図示しない油圧ポンプ
側に対して断続可能に連結する低高電磁弁１２６，１２
７とで構成される。低高切り換え手段ＭＬ，ＭＨは、低
高電磁弁１２６，１２７が共にオフでは係止位置Ｌ１の
ピン１１７を介して低速ロッカアーム１１４のみが固定
ロッカアーム軸１１６側に一体化され、吸気弁１０３を
低速運転域で駆動し、低高電磁弁１２６，１２７が共に
オンではピン１１７は非係止位置Ｌ２に達し、ピン１１
８は係止位置Ｈ２に達して高速ロッカアーム１１５のみ
が固定ロッカアーム軸１１６側に一体化され、吸気弁１
０３を高速運転域で駆動し、低電磁弁１２６のみオンで
は非係止位置Ｌ２にピン１１７は退却し、ピン１１８は
非係止位置Ｈ１に保持され、休筒運転域が達成される。
ここで、休筒運転域に入ると、休筒気筒の吸排気弁の開
閉作動を停止させると共に休筒気筒への燃料供給を停止
させ、休筒運転域を離脱すると、休筒気筒の吸排気弁の
開閉作動を正常状態に戻し、休筒気筒への燃料供給を再
開させている。更に、全筒運転時でも、低速運転域では
低速カムを用いて吸排気弁を比較的低リフト量で駆動し
て、吸排気弁のオーバーラップを防ぎ低速時の体積効率
を向上させ、高速運転域では高速カムを用いて吸排気弁
を比較的高リフトで駆動して高速時の体積効率を向上さ
せ、各エンジン運転状態での出力向上を図ることができ
るように構成されている。

【０００４】更に、実公平３−２３７２４号公報にはロ
ッカアームを介して駆動カムに開閉駆動される吸排気弁
が開示され、特に、ロッカアームの背面に支点接触する
レバーを介して制御カムが連設される。ここでは、制御
カムの回動に応じてレバーがその回動端側を上下変動さ
せる。このため、レバーと支点接触するロッカアームの
背面との隙間が増減し、弁の開閉タイミングが変動さ
れ、しかも、ロッカアームの背面とレバーとの支点接触
する位置も変位し、弁リフト量が増減されるというもの
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、図１１の
内燃機関の吸排気弁可変機構は低速運転域、高速運転域
及び休筒運転域への各切換えが可能であるが、各運転域
への切換えが不連続に行われている。このため、切換え
時の出力変動が生じ易く、運動性能を損なっている。し
かも、上述の低高切り換え手段ＭＬ，ＭＨを用い、低、
高速運転域の切り換えを切り換えピンの係合離脱によっ
て行っている場合、低高切り換え手段ＭＬ，ＭＨの組付
け精度が低い場合や、作動タイミングのずれや、同部の
経時的な摩耗により、スムーズな切り換えピンの係合離
脱が行われなくなる場合があり、問題となっている。一
方、実公平３−２３７２４号公報に開示されたロッカア
ームの背面にレバーを介して制御カムが連設されている
吸排気弁駆動装置では、各吸排気行程毎にレバーと支点
接触するロッカアームの背面との間に滑りが生じ、しか
もレバーとロッカアームの背面との支点接触位置がずれ
るのに伴いレバー比が変化し、耐久性に問題が生じ易
く、バルブリフト量が安定化しないと言う問題がある。

【０００６】本発明の第１の目的は、バルブリフト量の
連続的な切換えをスムーズに行えるバルブ駆動装置を提
供することにある。第２の目的は連続的にバルブリフト
量を増減調整でき、カム部材によりバルブリフト量の連
続的な切換えをスムーズに行えるバルブ駆動装置を提供
することにある。第３の目的は、バルブリフト量の連続
的な切換えをスムーズに行え、揺動部材の作動を確実に
行わせるバルブ駆動装置を提供することにある。

【０００７】第４の目的は、バルブリフト量の連続的な
切換えをスムーズに行え、弁停止を可能とするバルブ駆
動装置を提供することにある。第５の目的は、バルブリ
フト量の連続的な切換えをスムーズに行えるバルブ駆動
装置を確実に提供することにある。第６の目的は、バル
ブリフト量の連続的な切換えをスムーズに行え、レイア
ウトを容易化できるバルブ駆動装置を提供することにあ
る。第７の目的は、バルブリフト量の連続的な切換えを
スムーズに行え、特にＶ型エンジンへのレイアウトを容
易化できるバルブ駆動装置を提供することにある。第８
の目的は、運転域情報に応じてバルブリフト量の連続的
な切換えをスムーズに行えるバルブ駆動装置を提供する
ことにある。

【０００８】第９の目的は、バルブリフト量の連続的な
切換えをスムーズに行え、特に、カム部材とカム部材当
接側面とが安定して作動できるバルブ駆動装置を提供す
ることにある。第１０の目的は、バルブリフト量の連続
的な切換えをスムーズに行え、特に、揺動部材の該機関
弁側当接面と機関弁軸とが安定して作動できるバルブ駆
動装置を提供することにある。第１１の目的は、バルブ
リフト量の連続的な切換えをスムーズに行え、耐久性の
あるバルブ駆動装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、吸排気弁からなる機関弁、
一端部がスプリングの付勢量によりカムに押圧され、他
端部で該機関弁を駆動させると共にエンジン本体側にそ
の両端部を揺動可能に支持された揺動部材、該揺動部材
の回動中心を変更するための支点支持制御手段、を具備
したことを特徴とする。

【００１０】請求項２の発明では、請求項１記載のバル
ブ駆動装置において、該支点支持制御手段は該揺動部材
の回動中心に当接するカム部材を含むことを特徴とす
る。請求項３の発明では、請求項１記載のバルブ駆動装
置において、該揺動部材はケーシングに設けた切り欠き
にガイドされて揺動されることを特徴とする。請求項４
の発明では、請求項２記載のバルブ駆動装置において、
該カム部材は該揺動部材上であって該機関弁の軸線上に
位置する部位に当接し弁停止を行うことを特徴とする。
請求項５の発明では、請求項２記載のバルブ駆動装置に
おいて、該支点支持制御手段はそれぞれ該カム部材を設
けた複数個の軸と、該各軸を回動させるアクチュエータ
とを具備し、該機関弁の作動態様を異ならせたことを特
徴とする。

【００１１】請求項６の発明では、請求項５記載のバル
ブ駆動装置において、該複数個の軸が同軸上に配設さ
れ、該アクチュエータは該軸の端部に配設されたことを
特徴とする。請求項７の発明では、請求項４記載のバル
ブ駆動装置において、該機関弁はＶ型エンジンのＶバン
クにそれぞれ設けられ、一方のバンクの機関弁を弁停止
させるようにしたことを特徴とする。請求項８の発明で
は、請求項１記載のバルブ駆動装置において、該カム部
材はエンジン回転数とアクセルペダル踏込み量により該
揺動部材の回動角を切換え制御することを特徴とする。
請求項９の発明では、請求項２記載のバルブ駆動装置
において、該揺動部材の該カム部材当接側面は該カム部
材中心点を中心とした半径の円弧で形成されたことを特
徴とする。請求項１０の発明では、請求項９記載のバル
ブ駆動装置において、該揺動部材の該機関弁側当接面は
該カム部材が該機関弁軸上で該揺動部材に当接した点を
中心とした半径の円弧で形成されたことを特徴とする。
請求項１１の発明では、請求項１記載のバルブ駆動装置
において、該揺動部材はローラを介して該カムに当接し
たことを特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明によれば、支点支持制御手
段が揺動部材の回動中心を変更するので、機関弁のバル
ブリフト量が連続的に変化する。請求項２記載の発明に
よれば、請求項１記載のバルブ駆動装置において、支点
支持制御手段が含むカム部材が揺動部材の回動中心を変
更するので、特に機関弁のバルブリフト量が安定する。
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載のバルブ駆
動装置において、揺動部材が切り欠きにガイドされて揺
動するので、特に揺動部材の作動が確実に行われる。

【００１３】請求項４記載の発明によれば、請求項２記
載のバルブ駆動装置において、カム部材が揺動部材上で
機関弁の軸線上に位置する部位に当接するので、特に弁
停止を可能とする。請求項５記載の発明によれば、請求
項２記載のバルブ駆動装置において、支点支持制御手段
がカム部材を設けた複数個の軸と、各軸を回動させるア
クチュエータとを具備し、機関弁の作動態様を異ならす
ので、機関弁のバルブリフト量が連続的に変化する。請
求項６記載の発明によれば、請求項５記載のバルブ駆動
装置において、該複数個の軸が同軸上に配設され、該ア
クチュエータは該軸の端部に配設されたことを特徴とす
る。

【００１４】請求項７記載の発明によれば、請求項４記
載のバルブ駆動装置において、Ｖ型エンジンの一方のバ
ンクの機関弁を弁停止させるようにして、特に、Ｖ型エ
ンジンへ装着が行われる。請求項８記載の発明によれ
ば、請求項１記載のバルブ駆動装置において、カム部材
がエンジン回転数とアクセルペダル踏込み量により揺動
部材の回動角を切換え制御するので、運転域情報に応じ
て機関弁のバルブリフト量が連続的に変化する。

【００１５】請求項９記載の発明によれば、請求項２記
載のバルブ駆動装置において、揺動部材のカム部材当接
側面がカム部材中心点を中心とした半径の円弧で形成さ
れたので、カム部材とカム部材当接側面とが当接してい
る際のバルブリフト量の変動が無い。請求項１０記載の
発明によれば、請求項９記載のバルブ駆動装置におい
て、揺動部材の機関弁側当接面が機関弁軸上で揺動部材
に当接した点を中心とした半径の円弧で形成されたの
で、機関弁側当接面と機関弁軸とが当接している際のバ
ルブリフト量の変動が無い。請求項１１記載の発明によ
れば、請求項１記載のバルブ駆動装置において、揺動部
材がローラを介してカムに当接するので、偏摩耗を生じ
無い。

【００１６】

【実施例】図１、図２のバルブ駆動装置は、ＤＯＨＣ式
の動弁系ＭＶを装備した直列４気筒の内燃機関（以下単
にエンジン１と記す）に装着される。エンジン１のシリ
ンダヘッド２には各気筒（ｃ１乃至ｃ４として示した）
に連通可能な吸気路Ｒｉ及び排気路Ｒｅがそれぞれ形成
され、これら各流路は吸気弁３及び排気弁４によって開
閉される。エンジン１の動弁系ＭＶはシリンダヘッド２
内に装備される吸排カム軸５，６と、両カム軸の中間部
上方に配備される支持台１１と、支持台１１の両側部近
傍に配設される吸気側及び排気側支点軸１２，１３とを
備え、これらは互いに並列状に対向配備されている。

【００１７】支持台１１は長枠状を呈し、その前後柱部
１１３間に左右の上方側板１１１，１１２を備え、前後
柱部１１３がシリンダヘッド２内の低壁にボルト締めさ
れている。吸気側及び排気側支点軸１２，１３は各気筒
対向位置に後述の支点支持制御手段の一部を成すカム部
材１８，１９を一体的に設ける。カム軸５，６は一端に
タイミングスプロケット１４，１５を一体的に取り付け
られ、これらタイミングスプロケット１４，１５はタイ
ミングベルト１６を介して図示しないクランクシャフト
側に連結され、これによりエンジン回転の１／２の回転
数で両カム軸を回転するように構成されている。ここで
カム軸５，６は各々の気筒対向位置に吸気弁３及び排気
弁４を開閉駆動する吸排カム７，８をそれぞれ備え、吸
排カム７，８は揺動部材９，１０を介し吸気弁３及び排
気弁４のバルブステムに押圧力を加えるように構成され
る。

【００１８】ここで揺動部材９，１０はそれぞれの両端
に摺動端９０１，９０２、１０１，１０２を形成され、
吸排カム７，８との対向部に各ローラ１７を枢支し、各
ローラ１７を介し吸排カム７，８にころ接触する。しか
も、揺動部材９，１０にはローラ１７を吸排カム７，８
に押圧する各ばね２０のばね受け９０５，１０５が形成
され、更に、カム部材１８，１９に当接するカム部材当
接側面９０３，１０３と、吸気弁３及び排気弁４のバル
ブステムに当接する機関弁側当接面９０４，１０４がそ
れぞれ形成される。揺動部材９，１０の各ばね受け９０
５，１０５に一端が支持された各ばね２０は支持台１１
の上方側板１１１，１１２に形成される各ばね受け１１
９，１１９に他端が支持されている。このような各ばね
２０は常時各揺動部材９，１０の両端を吸排カム７，８
と吸気弁３及び排気弁４に弾性的に押圧付勢する。

【００１９】揺動部材９，１０の摺動端９０１、１０１
は一定厚の縦向き片状に形成され、シリンダヘッド２の
切欠き状のガイド溝２１、２２に横ずれを規制された状
態で上下摺動可能に保持される。ここで、ガイド溝２
１、２２は縦溝状を成し、シリンダヘッド２の内壁に形
成され、各揺動部材９，１０の摺動端９０１、１０１の
各対向位置に順次形成される。同じく、揺動部材９，１
０の摺動端９０２、１０２は一定厚の縦向き片状に形成
され、支持台の切欠き状のガイド溝２３、２４に横ずれ
を規制された状態で上下摺動可能に保持される。ここ
で、ガイド溝２３、２４は平面視がＵ字状を成し、支持
台の縦壁１１４の下端の表裏より突出し形成され、各揺
動部材９，１０の摺動端９０２、１０２の各対向位置に
順次形成される。

【００２０】揺動部材９，１０の機関弁側当接面９０
４，１０４はカム部材１８，１９が吸気弁３及び排気弁
４の軸線上で揺動部材９，１０に当接した点ｐｉ，ｐｅ
を中心として半径ｒの円弧で形成される。このためカム
部材１８，１９が点ｐｉ，ｐｅに当接した休筒時の状態
で、揺動部材９，１０が揺動しても、機関弁側当接面９
０４，１０４が吸気弁３及び排気弁４のリフト量（この
際ゼロ）を変化させることが無くなる。揺動部材９，１
０のカム部材当接側面９０３，１０３はカム部材１８，
１９の中心点Ｏｉ，Ｏｅを中心とした半径の円弧で形成
される。カム部材当接側面９０３，１０３が円弧形状に
形成されることにより、カム部材１８，１９が低速位置
Ａ１、高速位置Ａ２及び休筒位置Ａ３に選択的に回動切
換えされる場合に、カム部材１８，１９とカム部材当接
側面９０３，１０３との間の摺動抵抗を比較的低くで
き、所定位置にスムーズな切換えを行える。

【００２１】図２に示すように、吸気側及び排気側支点
軸１２，１３は、それぞれ中軸１２１，１３１と、筒状
の外軸１２２，１３２とにより構成され、同軸線上に配
設され、シリンダヘッド２内の複数の軸受部材２４，２
５に枢支される。この内、それぞれの中軸１２１，１３
１は休筒気筒である第２、第３気筒用の各カム部材１
８，１９を一体的に取付けると共に各ステップモータＭ
１によって回動操作される。それぞれの外軸１２２，１
３２は第１、第４気筒の各カム部材１８，１９を一体的
に取付けると共に各ステップモータＭ２に回動操作され
る。特に、外軸１２２，１３２の中央部には開口部１２
３，１３３が形成され、同開口部１２３，１３３を通し
て内部より中軸１２１，１３１側の第２、第３気筒用の
各カム部材１８，１９が突出し配備される。各開口部１
２３，１３３の外周方向の幅は外軸１２２，１３２と第
２、第３気筒用の各カム部材１８，１９の相対変位を許
容できるように設定される。

【００２２】ステップモータＭ１，Ｍ２はケーシング内
の図示しないステータのコイルに所定のパルス信号を印
加することで回転角がステップ的に制御されるものであ
る。例えば、図４（ａ），（ｂ）に示すように、ステッ
プモータＭ１はゼロステップで図示しないロータに連動
する中軸１２１，１３１のカム部材１８，１９を休筒位
置Ａ３に保持し、ｎ１ステップで高速位置Ａ２に、ｎ１
／ａステップで低速位置Ａ１に保持する。同じく、ステ
ップモータＭ２はゼロステップで図示しないロータに連
動する外軸１２２，１３２のカム部材１８，１９を低速
位置Ａ１に保持し、ｎ２ステップで高速位置Ａ２に保持
する構造となっている。なお、ステップモータＭ１，Ｍ
２はステップ数制御手段としてのエンジンコントロール
ユニット（ＥＣＵ）３０に接続される。

【００２３】エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
３０はマイクロコンピュータでその要部が構成され、エ
ンジンの運転制御処理を行い、ここでは特に、運転域検
出手段としてバルブリフト量を比較的小さくする低速運
転域ａ１（図３参照）か、バルブリフト量を比較的大き
くする高速運転域ａ２（図３参照）か、バルブリフト量
をゼロに保持する休筒運転域ａ３（図３参照）かを検出
して各運転域情報を出力し、切り換え制御手段として運
転情報に応じて設定された現運転域と前回検出した前運
転域とに相違があると運転域切り換え手段に切り換え信
号を出力するという機能を備える。

【００２４】なお、ＥＣＵ３０は、図１に示すように、
エンジン回転センサ３１と負荷センサ３２とクランク角
センサ３３より、エンジン回転速度Ｎｅと負荷信号とし
てのアクセル開度θａをそれぞれ検出している。ＥＣＵ
３０の図示しないＲＯＭには運転域設定マップ（図３に
同マップの特性線図を示す）が記憶処理され、同マップ
を用い、エンジン回転速度Ｎｅと負荷信号θａとより低
速運転域、高速運転域、休筒運転域を演算できる。更
に、ＥＣＵ３０の図示しないＲＯＭにはステップモータ
Ｍ１，Ｍ２の切換え位置−ステップ数変換マップ（図４
（ａ），（ｂ）に同マップの特性線図を示す）が記憶処
理される。ここで本発明の一実施例としてのバルブ駆動
装置の作動を説明する。

【００２５】図１、図２のエンジンが駆動されるとＥＣ
Ｕ３０は燃料供給系、点火系の制御を実行すると共に、
所定のタイミングで運転域切換えサブルーチンを実行す
る。運転域切換えサブルーチンでは、例えば、図６に示
すように、各種運転情報の内のエンジン回転数Ｎｅと負
荷信号θａをステップａ１で取り込む。ステップａ２で
は運転域設定マップを用い、現在のエンジン回転数Ｎｅ
と負荷信号θａに応じた運転域ａ_nを演算する。ステッ
プａ３では前回の運転域ａ_(n-1)今回の運転域ａ_nとが一
致するか否か判断し、一致するとそのまま制御を終了
し、相違するとステップａ４に進む。ステップａ４，ａ
５では今回の運転域ａ_nに応じたステップモータＭ１，
Ｍ２のステップ数ｎを切換え位置−ステップ数変換マッ
プ（図４（ａ），（ｂ）参照）によりそれぞれ取り込
み、そのステップ数のパルス出力を各ステップモータＭ
１，Ｍ２に出力し、１制御処理を終了させる。この結
果、各ステップモータＭ１，Ｍ２が中軸１２１，１３１
及び外軸１２２，１３２の各カム部材１８，１９を今回
の運転域に切換え保持する。

【００２６】例えば、今回の運転域が低速運転域では、
両ステップモータＭ１をｎ１／２ステップで駆動して各
カム部材１８，１９を低速位置Ａ１に保持し、両ステッ
プモータＭ２をゼロステップに切換え、各カム部材１
８，１９を低速位置Ａ１に保持する。この時、各カム部
材１８，１９はその先端部をカム部材当接側面９０３，
１０３に沿って前回位置より今回の低速位置Ａ１に連続
して摺動する。その際、カム部材当接側面９０３，１０
３がカム部材１８，１９の中心点Ｏｉ，Ｏｅを中心とし
た半径の円弧で形成されるため、カム部材１８，１９の
摺動作動は比較的スムーズに成される。更に、揺動部材
９，１０のレバー比は連続的に変化して今回の低速位置
Ａ１のレバー比に切換えられ、吸気弁３及び排気弁４の
バルブリフト量も徐々に変化することと成る。

【００２７】今回の運転域が高速運転域ａ２では、両ス
テップモータＭ１をｎ１ステップで駆動して、各カム部
材１８，１９を高速位置Ａ２に保持し、両ステップモー
タＭ２をｎ２ステップで駆動して、各カム部材１８，１
９を高速位置Ａ２に保持する。この時も各カム部材１
８，１９の先端部が前回位置より今回の高速位置Ａ２に
比較的スムーズに摺動作動でき、揺動部材９，１０のレ
バー比は今回の高速位置Ａ２のレバー比に切換えられ、
吸気弁３及び排気弁４のバルブリフト量も徐々に変化す
ることと成る。今回の運転域が休筒運転域ａ３では、両
ステップモータＭ１をゼロステップに保持し、各カム部
材１８，１９を休筒位置Ａ３に保持し、両ステップモー
タＭ２をゼロステップに保持し、各カム部材１８，１９
を低速位置Ａ１に保持する。

【００２８】この時も各カム部材１８，１９の先端部が
前回位置より今回の休筒位置Ａ３及び低速位置Ａ１に比
較的スムーズに摺動作動でき、揺動部材９，１０のレバ
ー比は今回の休筒位置Ａ３及び低速位置Ａ１のゼロに切
換えられ、吸気弁３及び排気弁４のバルブリフト量も徐
々にゼロに向けて変化することと成る。上述のところに
おいて、支点支持制御手段はそれぞれカム部材１８，１
９を設けた中軸１２１，１３１と筒状の外軸１２２，１
３２とから成る吸気側及び排気側支点軸１２，１３と、
中軸１２１，１３１及び外軸１２２，１３２を駆動する
各ステップモータＭ１，Ｍ２を備えた構成を採ってい
た。

【００２９】この実施例１の第１変形例として、図７に
示すように、支点支持制御手段は、各気筒ごとに吸気側
及び排気側カム部材１８，１９を設けた吸気側及び排気
側支点軸１２ａ，１３ａと、同支点軸１２ａ，１３ａを
駆動するステップモータＭ１ａ，Ｍ２ａをそれぞれ具備
するように構成されても良い。ここでの各ステップモー
タＭ１ａ，Ｍ２ａはシリンダヘッド２ａ内に装着され、
図１のステップモータＭ１，Ｍ２と同様にＥＣＵ３０に
より切換え制御される。このように各気筒毎に支点支持
制御手段が設けられる場合も実施例１と同様の作用効果
が得られる。

【００３０】上述のところにおいて、揺動部材９，１０
はそのカム部材当接側面９０３，１０３がカム部材１
８，１９の中心点Ｏｉ，Ｏｅを中心とした半径の円弧で
形成されていたが、この実施例１の第２変形例として、
図８に示すように、揺動部材９ｂのカム部材当接側面９
０３ｂがカム部材１８の中心点Ｏｉを中心とした半径の
円弧に対しずれ量ｔだけ変位して形成されている。即
ち、ここでのカム部材当接側面９０３ｂは、高速位置Ａ
２において、ほぼカム部材１８の中心点Ｏｉより先端部
までの間隔に近い半径の湾曲面として形成され、低速位
値Ａ１において、ほぼカム部材１８の中心点Ｏｉより先
端部までの間隔にずれ量ｔを加えた間隔に近い半径の湾
曲面として形成され、休筒位置Ａ３においても、ほぼカ
ム部材１８の中心点Ｏｉより先端部までの間隔にずれ量
ｔを加えた間隔に近い半径の湾曲面として形成される。

【００３１】このようなカム部材当接側面９０３ｂ及び
図示しない排気側のカム部材当接側面が形成された場
合、カム部材１８，１９（図１参照）の先端部が高速位
置Ａ２に達している際には図９（ｂ）に示すように、吸
気弁３及び排気弁４のリフト開始タイミングｔｅ，ｔｉ
は比較的早く、両弁のオーバーラップ域ＯＬも比較的大
きい。一方、カム部材１８，１９の先端部が低速位置Ａ
１に達している際には図９（ａ）に示すように、吸気弁
３及び排気弁４のリフト開始タイミングｔｅ，ｔｉはず
れ量ｔに応じて比較的遅くなり、バルブリフト量もずれ
量ｔ分低く成り、両弁のオーバーラップ域は削除（或い
は低減）する。なお、カム部材１８，１９の先端部が休
筒位置Ａ３に達している際には図９（ｃ）に示すよう
に、先端部がずれ量ｔ分カム部材当接側面９０３より離
れ、確実に休筒状態を保持する。

【００３２】このようにカム部材当接側面９０３ｂ及び
図示しない排気側のカム部材当接側面がカム部材１８，
１９の先端部に対してずれ量ｔを保って形成された場合
も実施例１と同様の作用効果が得られる。特に、このず
れ量ｔを高速位置Ａ２では削減しておき、吸気弁３及び
排気弁４のバルブリフト量を最大として弁開時期を広
げ、高速運転域ａ２での充填効率の確保を図り、低速位
置Ａ１ではずれ量ｔを十分に確保して、両弁のオーバー
ラップを低減（或いは削除）して低速運転域での充填効
率の確保を図る。更に、休筒位置Ａ３でもずれ量ｔを確
保して、安定した休筒状態の確保をも図ることができ
る。図１０には本発明の実施例２を示す。

【００３３】図１０に示したバルブ駆動装置は、図１に
示したバルブ駆動装置と比べ、同様の構成部分を多く含
み、ここでは同一部材には同一符号を付し、重複説明を
略す。ここで実施例２におけるバルブ駆動装置は、特
に、ＳＯＨＣ式の動弁系ＭＶ１を装備した直列４気筒の
内燃機関（以下単にエンジン１ｃと記す）に装着され
る。エンジン１ｃの動弁系ＭＶ１はシリンダヘッド２ｃ
内に装備されるカム軸５ｃと、カム軸の上方に配備され
る支持台１１ｃと、支持台１１ｃの両側部近傍に配設さ
れる吸気側及び排気側支点軸１２，１３とを備え、これ
らは互いに並列状に対向配備されている。支持台１１ｃ
は長枠状を呈し、その前後柱部１１３間に左右の上方側
板１１１ｃ，１１２ｃ及び左右の垂下板１１４ｃ，１１
５ｃを備え、前後柱部１１３がシリンダヘッド２ｃ内の
低壁にボルト締めされている。

【００３４】カム軸５ｃは図示しないタイミングスプロ
ケット及びタイミングベルトを介して図示しないクラン
クシャフト側に連結され、これによりエンジン回転の１
／２の回転数でカム軸を回転するように構成されてい
る。ここでカム軸５ｃは各気筒対向位置に吸気弁３及び
排気弁４を開閉駆動する吸排カム７ｃ，８ｃを交互にそ
れぞれ備え、吸排カム７ｃ，８ｃは揺動部材９，１０を
介し吸気弁３及び排気弁４のバルブステムに押圧力を加
えるように構成される。ここで各揺動部材９，１０は摺
動端９０１（揺動部材９の中央端側は図示せず）及び摺
動端１０１，１０２を形成され、ローラ１７をそれぞれ
枢支し、各ばね受け９０５，１０５が形成され、カム部
材当接側面９０３，１０３と、機関弁側当接面９０４，
１０４がそれぞれ形成される。各ばね受け９０５，１０
５と左右の上方側板１１１ｃ，１１２ｃ間にばね２０，
２０がそれぞれ装着される。

【００３５】揺動部材９，１０の摺動端９０１、１０１
はシリンダヘッド２ｃのガイド片２１、２２に上下摺動
可能に保持される。揺動部材９，１０の摺動端１０２
（揺動部材９側は図示せず）は支持台１１ｃのガイド溝
２３ｃ、２４ｃに横ずれを規制された状態で上下摺動可
能に保持される。ここで、ガイド溝２３ｃ、２４ｃは支
持台１１ｃの垂下板１１４ｃ，１１５ｃの下端に縦スリ
ット状に順次形成される。揺動部材９，１０のカム部材
当接側面９０３，１０３はカム部材１８，１９の中心点
Ｏｉ，Ｏｅを中心とした半径の円弧で形成される。な
お、カム部材１８の中心点Ｏｉは吸気側支点軸１２の中
心点と一致し、吸気バルブ３のバルブ軸線上に配備され
る。同様に、カム部材１９の中心点Ｏｅは排気側支点軸
１３の中心点と一致し、排気バルブ４のバルブ軸線上に
配備される。

【００３６】吸気側及び排気側支点軸１２，１３は、そ
れぞれ中軸１２１，１３１と外軸１２２，１３２とによ
り構成される。各中軸１２１，１３１は第２、第３気筒
用の各カム部材１８，１９を一体的に取付けると共にス
テップモータＭ１に回動操作され、各外軸１２２，１３
２は第１、第４気筒の各カム部材１８，１９を一体的に
取付けると共にステップモータＭ２（図２参照）に回動
操作され、開口部１２３，１３３を通して内部より中軸
１２１，１３１側の第２、第３気筒用の各カム部材１
８，１９が突出し配備される。ステップモータＭ１，Ｍ
２はステップ数制御手段としてのＥＣＵ３０に接続され
る。ＥＣＵ３０は実施例１のものと同様に制御作動する
ので重複説明を略す。

【００３７】この実施例２のバルブ駆動装置も実施例１
と同様の作用効果が得られ、特に、高速運転域、低速運
転域及び休筒運転域に選択的に切換え操作できるバルブ
駆動装置を単一のカム軸５ｃのエンジン１ｃに装着可能
であり、装置の低コスト化を実現できるという利点があ
る。上述のところにおいて、バルブ駆動装置は、直列４
気筒の内燃機関に装備されていたが、これに代えて、図
示しないＶ型エンジンにバルブ駆動装置を装備しても良
い。この場合、図示しないＶ型エンジンの一方のＶバン
クの各気筒を低高速位置Ａ１，Ａ２及び休筒位置Ａ３
（図１参照）に切換え可能とし、他方のＶバンクの各気
筒を低高速位置Ａ１，Ａ２にのみ切換え可能とした配置
構成を採れる。これにより、各バンクとも吸排気側の各
２つの支点支持軸及びこれらを駆動する２つのステップ
モータを装備するという比較的簡素化された構成を採る
ことができ、バルブ駆動装置のレイアウトが容易化され
る。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、請求項１に係る発明によ
れば、機関の運転域に応じたバルブリフト量を確保すべ
く、支点支持制御手段により揺動部材の回動中心を連続
的に変更するので、バルブリフト量の連続的な切換えを
スムーズに行える。請求項２に係る発明によれば、特
に、支点支持制御手段が含むカム部材により揺動部材の
回動中心を連続的に変更するので、バルブリフト量の連
続的な切換えをスムーズに行え、バルブリフト量が安定
する。請求項３に係る発明によれば、特に、揺動部材が
切り欠きにガイドされて揺動するので、バルブリフト量
の連続的な切換えをスムーズに行え、揺動部材の作動を
確実に行わせることができる。

【００３９】請求項４に係る発明によれば、特に、カム
部材が揺動部材上で機関弁の軸線上に位置する部位に当
接するので、バルブリフト量の連続的な切換えをスムー
ズに行え、弁停止が可能となる。請求項５に係る発明に
よれば、特に、支点支持制御手段がカム部材を設けた複
数個の軸と、各軸を回動させるアクチュエータとを具備
し、機関弁の作動態様を異ならすので、バルブリフト量
の連続的な切換えをスムーズに行える装置を確実に提供
できる。請求項６に係る発明によれば、特に、複数個の
軸が同軸上に配設され、該軸の端部にアクチュエータが
配設されるので、バルブリフト量の連続的な切換えをス
ムーズに行える装置のエンジン装着におけるレイアウト
を容易化できる。

【００４０】請求項７に係る発明によれば、特に、Ｖ型
エンジンの一方のバンクの機関弁を弁停止させるように
して、バルブリフト量の連続的な切換えをスムーズに行
える装置を装着するので、Ｖ型エンジン装着におけるレ
イアウトを容易化できる。請求項８に係る発明によれ
ば、特に、カム部材がエンジン回転数とアクセルペダル
踏込み量により揺動部材の回動角を切換え制御するの
で、運転域情報に応じて機関弁のバルブリフト量の連続
的な切換えをスムーズに行える。請求項９に係る発明に
よれば、特に、揺動部材のカム部材当接側面がカム部材
中心点を中心とした半径の円弧で形成されたので、カム
部材当接側面上をカム部材がスムーズに摺動作動でき、
バルブリフト量の連続的な切換えをスムーズに行える。

【００４１】請求項１０に係る発明によれば、特に、揺
動部材の機関弁側当接面が機関弁軸上で揺動部材に当接
した点を中心とした半径の円弧で形成されたので、バル
ブリフト量の切換え後における機関弁側当接面と機関弁
軸とが当接している際のバルブリフト量の変動が無く、
該機関弁側当接面と機関弁軸とが安定して作動できる。
請求項１１に係る発明によれば、特に、揺動部材がロー
ラを介してカムに当接するので、バルブリフト量の連続
的な切換えをスムーズに行える装置の偏摩耗を防止し、
耐久性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１としてのバルブ駆動装置の断
面図である。

【図２】図１のバルブ駆動装置の装備されたエンジンの
動弁系の部分切欠平面図である。

【図３】図１のバルブ駆動装置の装備されたエンジンの
運転域設定マップの特性線図である。

【図４】図１のバルブ駆動装置の装備されたエンジンで
用いる、カム部材位置相当のステップ数算出マップの特
性線図であり、（ａ）は２、３気筒用、（ｂ）は１，４
気筒用である。

【図５】図１のバルブ駆動装置に装備された吸気弁及び
排気弁のバルブリフト量特性線図であり、（ａ）は低速
運転域での、（ｂ）は高速運転域での、（ｃ）は休筒運
転域での各特性をそれぞれ示す。

【図６】図１のバルブ駆動装置の装備されたエンジンで
行われる運転域切換えサブルーチンのフローチャートで
ある。

【図７】実施例１の第１変形例としてのバルブ駆動装置
の部分切欠平面図である。

【図８】実施例１の第２変形例としてのバルブ駆動装置
の部分切欠断面である。

【図９】図８のバルブ駆動装置に装備された吸気弁及び
排気弁のバルブリフト量特性線図であり、（ａ）は低速
運転域での、（ｂ）は高速運転域での、（ｃ）は休筒運
転域での各特性をそれぞれ示す。

【図１０】実施例２のバルブ駆動装置の断面図である。

【図１１】従来のバルブ駆動装置の部分斜視図である。

【図１２】図１１のバルブ駆動装置のＡ−Ａ線断面図で
ある。

【符号の説明】

１ エンジン ２ シリンダヘッド ３ 吸気弁 ４ 排気弁 ７ カム ８ カム ７ｃ カム ８ｃ カム ９ 揺動部材 ９ｂ 揺動部材 ９０１ 摺動端 ９０２ 摺動端 １０１ 摺動端 １０２ 摺動端 ９０３ カム部材当接側面 ９０３ｂ カム部材当接側面 １０３ カム部材当接側面 １０ 揺動部材 １２ 支点支持軸 １３ 支点支持軸 １２ａ 支点支持軸 １３ａ 支点支持軸 １８ カム部材 １９ カム部材 ２０ スプリング ２１ ガイド片 ２２ ガイド片 ２３ ガイド溝 ２４ ガイド溝 ３０ エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ） ａ１ 低速運転域 ａ２ 高速運転域 ａ３ 休筒運転域 Ａ１ 低速位置 Ａ２ 高速位置 Ａ３ 休筒位置 Ｎｅ エンジン回転数 θａ 負荷信号 Ｒｉ 吸気路 Ｒｅ 排気路 Ｏｉ カム部材の中心点 Ｏｅ カム部材の中心点 ｔ 隙間

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸排気弁からなる機関弁、一端部がスプリ
   ングの付勢量によりカムに押圧され、他端部で該機関弁
   を駆動させると共にエンジン本体側にその両端部を揺動
   可能に支持された揺動部材、該揺動部材の回動中心を変
   更するための支点支持制御手段、を具備したバルブ駆動
   装置。
2. 【請求項２】該支点支持制御手段は該揺動部材の回動中
   心に当接するカム部材を含む請求項１記載のバルブ駆動
   装置。
3. 【請求項３】該揺動部材はケーシングに設けた切り欠き
   にガイドされて揺動される請求項１記載のバルブ駆動装
   置。
4. 【請求項４】該カム部材は該揺動部材上であって該機関
   弁の軸線上に位置する部位に当接し弁停止を行う請求項
   ２記載のバルブ駆動装置。
5. 【請求項５】該支点支持制御手段はそれぞれ該カム部材
   を設けた複数個の軸と、該各軸を回動させるアクチュエ
   ータとを具備し、該機関弁の作動態様を異ならせた請求
   項２記載のバルブ駆動装置。
6. 【請求項６】該複数個の軸が同軸上に配設され、該アク
   チュエータは該軸の端部に配設された請求項５記載のバ
   ルブ駆動装置。
7. 【請求項７】該機関弁はＶ型エンジンのＶバンクにそれ
   ぞれ設けられ、一方のバンクの機関弁を弁停止させるよ
   うにした請求項４のバルブ駆動装置。
8. 【請求項８】該カム部材はエンジン回転数とアクセルペ
   ダル踏込み量により該揺動部材の回動角を切換え制御す
   る請求項４記載のバルブ駆動装置。
9. 【請求項９】該揺動部材の該カム部材当接側面は該カム
   部材中心点を中心とした半径の円弧で形成された請求項
   ２記載のバルブ駆動装置。
10. 【請求項１０】該揺動部材の該機関弁側当接面は該カム
    部材が該機関弁軸上で該揺動部材に当接した点を中心と
    した半径の円弧で形成された請求項１０記載のバルブ駆
    動装置。
11. 【請求項１１】該揺動部材はローラを介して該カムに当
    接した請求項１記載のバルブ駆動装置。