JPH0893427A - エンジンの動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、互いに異なるカムプロフィールを
もつ２つ以上のカム１２，１３を用いて各カムの力を吸
排気弁１４に伝達又は非伝達するエンジンの動弁装置に
おいて、吸排気弁のストロークを常にカムプロフィール
に基づくストロークに一致させること。 【構成】 ベースカム１２と係合し且つステム１４と係
合するボデー２１，２４，２５と、作用角変更カム１３
と係合するスライダー３０とを有し、スライダー３０に
形成した環状溝３０２にステムの軸心とは直交する方向
に移動するプレート３２を入脱可能に配設することでボ
デー２１，２４，２５及びスライダー３０の相対移動を
許容又は規制可能としたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの動弁装置に
関するもので、吸排気弁の開閉タイミングを変化させる
可変バルブタイミングや吸排気弁のリフト量を変化させ
る可変リフト等に適用可能である。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のエンジンの動弁装置とし
ては、例えば特開平３−２６０３４４号公報に示される
ものが知られている。これは、エンジン燃焼室に開口す
る吸気孔又は排気孔を開閉する吸排気弁と、吸排気弁に
連結されたバルブステムと、吸排気弁を閉塞させる方向
にバルブステムを付勢する弁スプリングと、カムシャフ
トに支持されたカムと、カムとバルブステムとの間に配
設されたリフタとを有するものである。ここで、リフタ
は、シリンダヘッド内に吸排気弁の軸方向に摺動自在に
配設され且つその上端がカムに当接するボデーと、シリ
ンダヘッドに固定されたシリンダ体と、シリンダ体内に
摺動自在に配設され且つその下端がバルブステムに当接
する弁側ピストンと、弁側ピストンとの間で作動油室を
形成するようシリンダ内に摺動自在に配設され且つその
上端がボデーに当接するカム側ピストンと、カム側ピス
トンをボデーに向けて付勢するスプリングとから構成さ
れている。

【０００３】上記した装置は、作動油室に油圧を供給し
てその油圧を変化させることにより、カムの力の吸排気
弁への伝達又は非伝達を切り換えるものである。即ち、
作動油室が高圧（所定値以上）の場合には、作動油室内
の油圧が剛体として働くことから、カムの力がボデー、
カム側ピストン、作動油室内の油圧、及び弁側ピストン
を介してバルブステムへと伝達され、吸排気弁が開閉す
る。この状態で作動油室が低圧（所定値以下）になる
と、カムの力はカム側ピストンから弁側ピストンへと伝
達されなくなり、その結果、吸排気弁が閉駆動して閉状
態のまま維持される。

【０００４】ところで、上記した装置では、吸排気弁の
開放時に作動油室内の油圧を高圧から低圧に切り換える
ことにより、吸排気弁の閉タイミングを制御可能になっ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したリ
フタでは、カム側ピストンと弁側ピストンの間に油圧が
供給される作動油室が形成され、作動油室内の油圧がカ
ム側ピストンから弁側ピストンへの力の伝達機構になっ
ているので、作動油室内に必然的に存在する微小の空気
の影響で吸排気弁のストロークがカムプロフィールに基
づくストロークよりも小さくなる。換言すれば、吸排気
弁のストロークをカムプロフィールに基づくストローク
と一致させ難くなる。

【０００６】又、作動油室内の油圧の切り換えを繰り返
すことにより作動油室内の空気量が変動することから、
作動油室内の空気量に応じて吸排気弁のストロークが変
動する恐れもある。その結果、上記したリフタでは、吸
排気弁のストロークを最適ストローク（例えばエンジン
出力が最大となるストローク）に常に一致させることは
困難になる。

【０００７】故に、本発明は、互いに異なるカムプロフ
ィールをもつ２つ以上のカムを用いて各カムの力を吸排
気弁に伝達又は非伝達するエンジンの動弁装置におい
て、吸排気弁のストロークを常にカムプロフィールに基
づくストロークに一致させることを、その技術的課題と
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために請求項１の発明において講じた技術的手段（以
下技術的手段と称する）は、エンジンの燃焼室に開口す
る吸気孔又は排気孔を開閉し、ステムに連結する吸排気
弁と、吸排気弁を閉塞させる方向にステムを付勢する第
１スプリングと、カムシャフトの周りに支持され、互い
にカムプロフィールの異なる第１カム及び第２カムと、
カムとステムとの間に配設されたリフタとを有し、リフ
タを、エンジンのシリンダヘッド内に形成された孔内に
吸排気弁の軸方向に摺動自在に配設され、第１カム及び
ステムに当接するボデーと、ボデー内に吸排気弁の軸方
向に摺動自在に且つボデーに対して相対移動可能に配設
され、第２カムに当接するスライダーと、スライダーを
第２カムに向けて付勢する第２スプリングと、ボデー内
に形成され、ステムの軸心とは直交する軸心を有するボ
デー孔と、スライダーにボデー孔と重合可能に形成され
た可動部材案内溝と、ボデー孔内に摺動自在に配設さ
れ、一端に作用する油圧により可動部材案内溝に進入す
る第１位置及び可動部材案内溝から脱する第２位置の何
れか一方の位置へ付勢される可動部材と、可動部材を油
圧と対抗する方向に付勢すると共に可動部材の一端に油
圧が作用していないときに可動部材を第１及び第２位置
の何れか他方の位置へ維持する第３スプリングとから構
成したことである。

【０００９】そこで、上記技術的手段において、吸排気
弁の開放し始めるタイミング（以下開タイミングと称す
る）及び閉塞するタイミング（以下閉タイミングと称す
る）の内の少なくとも一方のタイミングを調整可能にす
るために、第１カムを、第１ベース円と、第１ベース円
からその径方向に突出する第１突出部とから構成し；第
２カムを、第１ベース円と同一中心で且つ同一径の第２
ベース円と、第２ベース円と第１突出部の突出ラインと
による２つの接点から第１突出部の先端に向けて突出し
且つそのライン上の各点と第２ベース円の中心の間の距
離が第１ベース円の中心と第１突出部先端の間の距離よ
りも小さくされてなる第２突出部とから構成し、第２突
出部が、両接点の内の少なくとも１点を始点として突出
ラインよりも外方に膨出する少なくとも１つの膨出部を
有するようにすると好ましい。

【００１０】ここで、前記膨出部とは、そのライン上の
各点の第２ベース円の中心からの距離がその各点に対応
する突出ライン上の各点の第１ベース円の中心からの距
離よりも大きい部分を意味する。

【００１１】イ）開タイミングを早い時期に設定するた
めには、膨出部の２か所の形成部位の内で第２カムの回
転に伴い先にスライダーに当接する部位に膨出部を設け
る。

【００１２】ロ）閉タイミングを遅い時期に設定するた
めには、膨出部の２か所の形成部位の内で第２カムの回
転に伴い後にスライダーに当接する部位に膨出部を設け
る。

【００１３】又、上記技術的手段において、吸排気弁の
開タイミング及び閉タイミングの両者を調整可能にする
ために、膨出部を２つ設け、その各々を両接点から膨出
させると好ましい。

【００１４】又、上記技術的手段において、吸排気弁の
リフト量を２段階に可変化するために、第１カムを低リ
フトカムとし、第２カムをそのベース円径が第１カムの
ベース円径よりも小さい高リフトカムとし、可動部材が
可動部材案内溝に進入する第１位置に存在するときに
は、常にスライダーをボデーよりも第２カム側に突出す
ると好ましい。

【００１５】又、弁停止機構の軸長を短縮するために、
可動部材を板状部材にすると好ましい。

【００１６】又、ボデーとスライダーとが相対回転して
も、板状部材が確実に可動部材案内溝に進入できるよう
にするために、スライダーに形成された可動部材案内溝
を、板状部材の厚さと略同一の開口幅をもつ環状溝とす
ると好ましい。

【００１７】

【作用】上記技術的手段の作用について説明する。

【００１８】油圧及び第３スプリングの内の一方の作用
により可動部材がスライダーに形成された可動部材案内
溝に進入した第１位置に存在するとき、スライダーと可
動部材とが係合するため、第２カムの押圧力がスライダ
ーから可動部材及びボデーを介してステムに伝達され
る。その結果、第２カムの押圧力によりステムつまり吸
排気弁が第１スプリングの付勢力に抗して移動し、第２
カムのプロフィールに基づき開閉する。

【００１９】一方、油圧及びスプリングの内の他方の作
用により可動部材が可動部材案内溝から脱する第２位置
に存在するとき、スライダーと可動部材との係合が解除
するため、第２カムの押圧力はスライダーからボデーを
介してステムには伝達されず、第１カムの押圧力がボデ
ーを介してステムに伝達される。その結果、第１カムの
みの押圧力によりステムつまり吸排気弁が第１スプリン
グの付勢力に抗して移動し、第１カムのプロフィールに
基づき開閉する。

【００２０】以上示したように、上記技術的手段によれ
ば、第１カムのプロフィールに基づく吸排気弁の開閉作
動と第２カムのプロフィールに基づく吸排気弁の開閉作
動とを切り換えることが可能である。

【００２１】ここで、上記技術的手段によれば、スライ
ダーに可動部材進入溝を形成し、その溝に吸排気弁の軸
方向とは直交する方向に移動する可動部材を係合可能と
したので、可動部材が可動部材進入溝に進入する第１位
置にあるときには、前述したように、第２カムの力はス
ライダーから可動部材及びボデーを介してステムへと確
実に伝達される。つまり、作動油室内の油圧を力の伝達
機構として用いていないことから、可動部材が前記第１
位置にあるときに、吸排気弁のストロークを第２カムの
プロフィールに基づくストロークに常に一致させること
ができる。尚、可動部材が第２位置にあるときにも、吸
排気弁のストロークを第１カムのプロフィールに基づく
ストロークに常に一致させることができることは言うま
でもない。

【００２２】次に、上記技術的手段における第１，第２
カムを請求項２の如く構成した場合の作用について説明
する。

【００２３】イ）開タイミングを通常の時期よりも早い
時期に設定したい場合 このとき、油圧及び第３スプリングの内の一方の作用に
より可動部材を可動部材案内溝に進入させて第１位置に
規制する。この状態で、第１，第２ベース円がスライダ
ーに当接している状態から第１，第２カムが回転する
と、第１カムの突出部がボデーに係合し始める前に、第
２カムの膨出部がスライダーに係合しはじめる。その結
果、第２カムの膨出部による押圧力がスライダーから可
動部材及びボデーを介してステムに伝達され、吸排気弁
が第２カムの膨出部のプロフィールに基づき開放する。
このように、第１カムの突出部がボデーと係合し始める
前に第２カムの膨出部がスライダーに係合し始めるの
で、第１カムのみを使用する場合（通常）に比べて開タ
イミングを早い時期に設定できる。

【００２４】第１，第２カムの回転が更に進むと、第２
カムの膨出部のスライダーとの係合が解除されると共
に、第１カムの突出部がボデーと係合し始める。その結
果、第１カムの突出部による押圧力がボデーからステム
に伝達され、吸排気弁が第１カムの突出部のプロフィー
ルに基づき開放する。

【００２５】ロ）閉タイミングを通常の時期よりも遅い
時期に設定したい場合 前記イ）に示す如く第１カムの突出部がボデーと係合し
ている状態から更に第１，第２カムの回転が進むと、第
２カムの膨出部がスライダーに係合しはじめる。その結
果、第２カムの膨出部による押圧力がスライダーから可
動部材及びボデーを介してステムに伝達され、吸排気弁
が第２カムの膨出部のプロフィールに基づき次第に閉じ
てゆく。これにより、第１カムのみを使用する場合（通
常）に比べて閉タイミングを遅い時期に設定できる。

【００２６】ハ）開タイミング及び閉タイミングを通常
の時期に設定したい場合 このとき、油圧及びスプリングの内の他方の作用により
可動部材を可動部材案内溝から脱して第２位置に規制さ
せる。第２カムの膨出部による押圧力はスライダーから
ボデーを介してステムには伝達されず、第１カムの押圧
力がボデーを介してステムに伝達される。その結果、第
１カムのみの押圧力により吸排気弁が第１カムのプロフ
ィールに基づき開閉する。このように、膨出部から吸排
気弁へは力が伝達しないので、吸排気弁の開閉タイミン
グを通常の時期に設定できる。

【００２７】以上イ）〜ロ）に示すように、請求項２の
構成によれば、第２カムの膨出部の形状を変更すること
により吸排気弁の開タイミング及び閉タイミングの内の
少なくとも一方のタイミングを調整することが可能であ
る。

【００２８】又、膨出部を２つ設ければ、それら膨出部
の形状を変更することにより吸排気弁の開閉タイミング
を調整することができる。

【００２９】次に、上記技術的手段における第１，第２
カムを請求項４の如く構成した場合の作用について説明
する。

【００３０】油圧及び第３スプリングの内の一方の作用
により可動部材が可動部材案内溝に進入した第１位置に
存在するとき、スライダーと可動部材とが係合するた
め、高リフトカムの押圧力がスライダーから可動部材及
びボデーを介してステムに伝達される。その結果、高リ
フトカムの押圧力により吸排気弁が第１スプリングの付
勢力に抗して移動し、高リフトカムのプロフィールに基
づき開閉する。

【００３１】一方、油圧及びスプリングの内の他方の作
用により可動部材が可動部材案内溝から脱する第２位置
に存在するとき、スライダーと可動部材との係合が解除
するため、高リフトカムの押圧力はスライダーからボデ
ーを介してステムには伝達されず、低リフトカムの押圧
力がボデーを介してステムに伝達される。その結果、低
リフトカムの押圧力により吸排気弁が第１スプリングの
付勢力に抗して移動し、低リフトカムのプロフィールに
基づき開閉する。

【００３２】このように、請求項４の構成によれば、第
１カムを低リフトカムとし、第２カムをそのベース円径
が第１カムのベース円径よりも小さい高リフトカムと
し、可動部材が可動部材案内溝に進入する第１位置に存
在するときには、常にスライダーをボデーよりも第２カ
ム側に突出させたので、吸排気弁のリフト量を２段階に
変化させることができる。

【００３３】上記技術的手段において、可動部材を板状
部材にすると、可動部材の厚さが薄くなることから、そ
の分弁停止機構の軸長を短縮することができる。

【００３４】又、スライダーを円柱状にすると、ボデー
とスライダーとの相対回転が可能となるが、その場合、
可動部材案内溝を環状溝とすると、ボデーとスライダー
とが相対回転しても、板状部材が確実に可動部材案内溝
に進入できるようになる。更に、可動部材案内溝の開口
幅を板状部材の厚さと略同一にすると、板状部材の可動
部材案内溝への進入時に板状部材ががたつくのを防止で
きる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。

【００３６】図１〜図７を参照して第１実施例に係るエ
ンジンの動弁装置について説明する。

【００３７】図１に示すエンジンの動弁装置１０は、カ
ムシャフト１１に支持された互いにカムプロフィールの
異なる２つのベースカム（第１カム）１２，１２（但
し、図１では１つのみ図示）及び１つの作用角変更カム
（第２カム）１３と、エンジンのシリンダヘッド１６に
形成されたシート面１７に着脱することでエンジン燃焼
室（図示せず）内に開口する吸気孔又は排気孔（図示せ
ず）を開閉する吸排気弁１４と、吸排気弁１４に連結さ
れたバルブステム（ステム）１５と、バルブステム１５
の外周上にコッタ１８を介して固定されたリテーナ１９
に一端が係合し、吸排気弁１４を閉塞させる方向へバル
ブステム１５を付勢する弁スプリング（第１スプリン
グ）２０と、両カム１２，１３とバルブステム１５との
間に配されたリフタ１とから構成されている。尚、バル
ブステム１５は耐熱性材料（例えば耐熱鋼）から成る。

【００３８】ここで、図２に示すように、ベースカム１
２，１２は単一の作用角変更カム１３の両側に隣接して
配置され、ベースカム１２の幅は作用角変更カム１３の
幅の略半分になっている。

【００３９】ベースカム１２は、カムシャフト１１の軸
心に一致する中心Ｏをもつ第１ベース円１２１と、第１
ベース円１２１上の２つの始点Ｃ，Ｄから第１ベース円
１２１の径方向に突出する第１突出部１２２とから構成
されている。第１突出部１２２は先端に向かうに連れて
細くなる山型形状を呈している。

【００４０】作用角変更カム１３は、第１ベース円１２
１と同一中心Ｏで且つ第１ベース円１２１と同一径の第
２ベース円１３１と、第１突出部１２２の突出ライン１
２３の２つの始点（即ち第２ベース円１３１と第１突出
部１２２の突出ライン１２３とによる２つの接点）Ｃ，
Ｄから第１突出部１２２の先端に向けて突出する第２突
出部１３２とから構成されている。ここで、第２突出部
１３２は、ライン上の各点と第２ベース円１３１の中心
の間の距離が第１ベース円１２１の中心Ｏと第１突出部
１２２先端の間の距離よりも小さくなっている。

【００４１】第２突出部１３２は、前記点Ｃ，Ｄを始点
として突出ライン１２３よりも外方に膨出する２つの膨
出部１３３，１３３と、２つの膨出部１３３，１３３の
終点Ｅ，Ｆを結ぶ平坦部１３４とから構成されている。
膨出部１３３は、始点Ｃ，Ｄから終点Ｅ，Ｆに向かうに
伴い中心Ｏからの距離が次第に大きくなっており、その
ライン上の各点の中心Ｏからの距離がそれに対応する位
置にある突出ライン１２３上の各点の中心Ｏからの距離
よりも大きくなっている。平坦部１３４は、その両端点
Ｅ，Ｆからその中点Ｇに向かうに伴い中心Ｏからの距離
が次第に小さくなっている。尚、１３４は平坦部に限定
される必要はなく、湾曲してしても良い。

【００４２】尚、図１では、第２ベース円１３１がリフ
タ１に当接している状態から作用角変更カム１３が矢印
方向に回転するに伴い先にリフタ１と係合する部分（点
Ｃ，Ｅ間）並びに後にリフタ１と係合する部分（点Ｆ，
Ｄ間）の両方の部分に膨出部１３３を設けているが、こ
れに限定される必要はなく、何れか一方のみに設けても
良い。

【００４３】ここで、ベースカム１２は、点Ｅ，Ｆ間に
位置するベースカム１２の突出ライン１２３の内のある
点Ｈにおける接線ｌが膨出部１３３の終点Ｅを、突出ラ
イン１２３の内のある点Ｉにおける接線ｍが膨出部１３
３の終点Ｆを夫々通るような形状に設計されている。こ
れにより、作用角変更カム１３のライン上の点Ｅがリフ
タ１に係合している時にベースカム１２の突出ライン１
２３上の点Ｈがリフタ１に係合すると共に、ベースカム
１２の突出ライン１２３上の点Ｉがリフタ１に係合して
いる時に作用角変更カム１３のライン上の点Ｆがリフタ
１に係合することになる。従って、ベースカム１２，作
用角変更カム１３間のリフタ１への力伝達の切替をスム
ーズに行うことができ、ガタ付き音の発生を極力防止で
きる。

【００４４】リフタ１において、エンジンのシリンダヘ
ッド１６内に吸排気弁１４の軸方向に延在するように形
成されたシリンダ孔１６ａ内には、略円筒状のアウタボ
デー２１が摺動自在に配設され、図３に示す如く、アウ
タボデー２１の上面２１ａはベースカム１２と係合して
いる。又、このアウタボデー２１には、作用角変更カム
１３との干渉を防ぐために切欠部２１ｂが形成されてい
る。尚、ベースカム１２の第１ベース円１２１（又は作
用角変更カム１３の第２ベース円１３１）とリフタ１と
の間のクリアランスは、バルブステム１５の先端に固定
されたインナシム２２により調整されている。

【００４５】アウタボデー２１の内部空間２３内には、
上下に分割された２つのインナボデー２４，２５がアウ
タボデー２１と一体的に移動自在に配設され、下側イン
ナボデー２５はインナシム２２を介してバルブステム１
５に係合している。下側インナボデー２５にはバルブス
テム１５の軸心と一致する軸心をもつ第１スライダ案内
孔２６が形成され、上側インナボデー２４にもバルブス
テム１５の軸心と一致する軸心をもち且つ第１スライダ
ー案内孔２６の径よりも僅かに大きい径を有する第２ス
ライダー案内孔２７が形成され、更にアウタボデー２１
にもバルブステム１５の軸心と一致する軸心をもつ第３
スライダー案内孔２８が形成されている。又、両インナ
ボデー２４，２５間には、バルブステム１５の軸心とは
直交する軸心をもつボデー孔２９が形成され、図４に示
す如く、第１スライダー案内孔２６に交差している。
尚、上記したアウタボデー２１及びインナボデー２４，
２５により本発明のボデーが構成される。又、上記した
両インナボデー２４，２５を一体構造にしても良く、ア
ウタボデー２１と両インナボデー２４，２５とを一体構
造にしても良い。

【００４６】第１，第２，第３スライダー案内孔２６，
２７，２８内には、スライダー３０が移動自在に配設さ
れ、その上面３０１は作用角変更カム１３に係合してい
る。

【００４７】スライダー３０は、下側インナボデー２５
の底面との間に配設されたスプリング（第２スプリン
グ）３１により作用角変更カム１３側に付勢されてい
る。スプリング３１の付勢力は弁スプリング２０の付勢
力よりも小さくなるように設定されている。

【００４８】スライダー３０は、略円筒状を呈してお
り、前述したカム係合面３０１と、環状溝（可動部材案
内溝）３０２と、下側の第１突片３０３と、中央の第２
突片３０４と、上側に位置し且つその径が第１，第２突
片３０３，３０４の径よりも大きい第３突片３０５とか
ら構成されている。環状溝３０２は、スライダー３０の
径方向に開口し、ボデー孔２９と重合可能で且つボデー
孔２９の軸方向幅と略同一の開口幅をもつ。第１突片３
０３は第１スライダー案内孔２６によりガイドされてい
ると共に、第３突片３０５は第３スライダー案内孔２８
によりガイドされている。尚、スライダー３０は耐摩耗
性材料（例えば浸炭材）から成る。

【００４９】前述したボデー孔２９内にはスライダー３
０の環状溝３０２の開口幅つまりボデー孔２９の吸排気
弁軸方向幅と略同一の厚さをもつプレート３２が摺動自
在に案内されている。このプレート３２には吸排気弁１
４の軸方向に貫通する貫通孔３３が形成され、この貫通
孔３３の径はスライダー３０の第１，第２突片３０３，
３０４の外径と略同一になっている。尚、プレート３２
の左端面には、半円状の切欠部３４が形成されている。
プレート３２は、自身がスライダー３０に形成された環
状溝３０２に進入する（即ちボデー孔２９及び環状溝３
０２にまたがる）第１位置（図１，図４の状態）から自
身が環状溝３０２から脱する第２位置（図５，図６の状
態）まで移動するようになっている。ここで、プレート
３２が第１位置に存在するときには、図４に示す如く、
貫通孔３３の軸心がスライダー３０の軸心に対してずれ
ているため、スライダー３０はインナボデー２４，２５
に対して相対移動不能になっている。一方、プレート３
２が第２位置に存在するときには、図６に示す如く、貫
通孔３３の軸心がスライダー３０の軸心と一致するた
め、スライダー３０はインナボデー２４，２５に対して
相対移動可能となる。

【００５０】尚、プレート３２は耐摩耗性材料（例えば
浸炭材）から成る。

【００５１】プレート３２の左端とアウタボデー２１と
の間には油圧室３５が形成され、オイルパン３６内の油
圧が油圧ポンプ３７により電磁切替弁３８、シリンダヘ
ッドに形成された油圧通路３９、アウタボデー２１に形
成された環状の溝４０及び通路４１を介して供給される
ようになっている。電磁切替弁３８は、エンジン回転
数，エンジン負荷等のエンジンの運転状態が入力される
コントローラ（図示せず）に電気的に接続され、コント
ローラによりエンジンの運転状態に応じて図１の状態又
は図５の状態に切り替えられる。プレート３２は油圧室
３５に作用する油圧により図５，図６に示す第２位置か
ら図１，図４に示す第１位置まで移動可能となる。尚、
油圧室３５内の油圧は通路４１、溝４０、油圧通路３９
及び電磁切替弁３８を介してオイルパン３６に排出可能
である。

【００５２】一方、プレート３２の右端とアウタボデー
２１との間にはスプリング室４２が形成されている。こ
のスプリング室４２内にはスプリング（第３スプリン
グ）４３が配設され、プレート３２を油圧に対抗する方
向即ち油圧室３５の容積を減少させる方向に付勢してい
る。ここで、スプリング４３の付勢力は油圧による力よ
りも小さくなるよう設定されており、油圧室３５内に油
圧が作用していないときには、スプリング４３の付勢力
によりプレート３２は図５，図６に示す第２位置へ維持
される。尚、下側インナボデー２５には、スプリング室
４２に開口するように油抜き穴４４が形成され、油圧室
３５からスプリング室４２内に進入する微量の油をリフ
タ１の外部に排出できるようになっている。

【００５３】尚、油圧によりプレート３２を第１位置か
ら第２位置に付勢すると共にスプリング４３によりプレ
ート３２を第２位置に付勢するようにしても良い。

【００５４】上記の如く構成された第１実施例に係るエ
ンジンの動弁装置１０の作動について説明する。

【００５５】エンジンが始動されるとカムシャフト１１
が回転し始め、その結果、両カム１２，１３が回転駆動
される。まず、吸排気弁１４の開タイミングを通常より
も早く且つ吸排気弁１４の閉タイミングを通常よりも遅
く設定したい場合には、コントローラにより電磁切替弁
４０を図１の状態に切り替える。すると、油圧ポンプ３
７によりオイルパン３６内の油圧が油圧通路３９、溝４
０及び通路４１を介して油圧室３５に供給される。その
結果、プレート３２がスプリング４３の付勢力に抗して
第２位置から第１位置に向けて移動し、プレート３２の
一部がスライダー３０の環状溝３０２に進入し（即ちプ
レート３２がボデー孔２９及び環状溝３０２にまたが
り）、その結果、プレート３２は環状溝３０２の底面に
より図１に示す如く第１位置にて停止する。これによ
り、スライダー３０とプレート３２つまりアウタボデー
２１及びインナボデー２４，２５との間の相対移動が阻
止される。

【００５６】この状態で、両カム１２，１３がベース円
１２１，１３１でリフタ１に接している状態から回転が
進むと、ベースカム１２の第１突出部１２２がアウタボ
デー２１に係合し始める前に、作用角変更カム１３の膨
出部１３３がスライダー３０に係合しはじめる。その結
果、膨出部１３３による押圧力がスライダー３０からプ
レート３２及び下側インナボデー２５を介してバルブス
テム１５に伝達され、吸排気弁１４が弁座シート１７か
ら離脱して膨出部１３３に基づくプロフィール分だけ開
放する。つまり、膨出部１３３がスライダー３０に係合
している間は、図７の（イ）に示す如く、吸排気弁１４
が膨出部１３３のプロフィールに基づき開放する。この
ように、ベースカム１２の第１突出部１２２がアウタボ
デー２１に係合し始める前に、作用角変更カム１３の膨
出部１３３がスライダー３０に係合し始めるので、ベー
スカム１２のみを使用する場合（通常）に比べて吸排気
弁１４の開タイミングを早い時期に設定できる。

【００５７】両カム１２，１３の回転が更に進むと、膨
出部１３３とスライダー３０との係合が解除される（即
ち作用角変更カム１３が点Ｅにてスライダー３０と係合
する）と共に、ベースカム１２の第１突出部１２２がア
ウタボデー２１と係合し始める（即ちベースカム１２が
点Ｈにてアウタボデー２１と係合する）。その結果、ベ
ースカム１２による押圧力がアウタボデー２１から上側
インナボデー２４、プレート３２及び下側インナボデー
２５を介してバルブステム１５に伝達され、吸排気弁１
４がベースカム１２のプロフィールに基づき開放する。
つまり、図７の（ロ）に示す如く、吸排気弁１４のリフ
トが、作用角変更カム１３の膨出部１３３のプロフィー
ルに基づくものからベースカム１２のプロフィールに基
づくものへと切り換わる。

【００５８】ベースカム１２がアウタボデー２１と係合
している状態から更に両カム１２，１３の回転が進む
と、ベースカム１２とアウタボデー２１との係合が解除
される（即ちベースカム１２が点Ｉにてアウタボデー２
１と係合する）と共に、作用角変更カム１３のもう一方
の膨出部１３３がスライダー３０に係合し始める（即ち
作用角変更カム１３が点Ｆにてスライダー３０と係合す
る）。その結果、膨出部１３３による押圧力がスライダ
ー３０からプレート３２及び下側インナボデー２５を介
してバルブステム１５に伝達され、膨出部１３３に基づ
くプロフィールに応じて閉塞する。つまり、膨出部１３
３がスライダー３０に係合している間は、図７の（ハ）
に示す如く、吸排気弁１４が膨出部１３３のプロフィー
ルに基づき閉塞する。これにより、通常に比べて吸排気
弁１４の閉タイミングを遅い時期に設定できる。

【００５９】尚、上記の作動中に、アウタボデー２１及
びスライダー３０は回転することもあるが、ベースカム
１２は常時ドーナツ状のアウタボデー２１のカム係合面
２１ａに係合すると共に、作用角変更カム１３は常時円
形状のスライダー３０のカム係合面３０１に係合するこ
ととなり、そのときのカム面の係合領域の面積が常に一
定となり、作動上何ら問題ない。

【００６０】次に、吸排気弁１４の開タイミング及び閉
タイミングを通常に設定したい場合には、コントローラ
により電磁切替弁３８を図５の状態に切り替える。する
と、油圧室３５内の油圧が通路４１、溝４０及び油圧通
路３９を介してオイルパン３６に排出される。その結
果、スプリング４２の付勢力によりプレート３２が第１
位置から第２位置に向けて移動し、プレート３２の一部
が環状溝３０２から脱し、プレート３２は図５に示す如
くその貫通穴３３の軸心がバルブステム１５つまりスラ
イダー３０の軸心と一致した第２位置で停止する。これ
により、スライダー３２とプレート３４つまりアウタボ
デー２１及びインナボデー２４，２５との間の相対移動
が可能となる。

【００６１】従って、両カム１２，１３がベース円１２
１，１３１でリフタ１に接している状態から回転が進ん
で作用角変更カム１３の膨出部１３３がスライダー３０
に係合しても、膨出部１３３による押圧力はスライダー
３０から下側インナボデー２５を介してバルブステム１
５には伝達されず、ベースカム１２の押圧力がアウタボ
デー２１、上側インナボデー２４、プレート３２及び下
側インナボデー２５を介してバルブステム１５に伝達さ
れる。その結果、吸排気弁１４がベースカム１２のプロ
フィールに基づき開閉する。このように、膨出部１３３
から吸排気弁１４へは力が伝達しないので、吸排気弁１
４の開閉タイミングを通常の時期に設定できる。

【００６２】次に、図８及び図９を参照して第２実施例
に係るエンジンの動弁装置について説明する。

【００６３】第２実施例に係るエンジンの動弁装置１０
は、基本的には第１実施例のものと類似しているので、
第１実施例と異なる点のみを説明する。尚、図８におい
て、第１実施例と略同一構造のものは同一符号を記し
た。

【００６４】図８に示す如く、低リフトカム１２ａ及び
高リフトカム１３ａが採用され、低リフトカム１２ａに
はアウタボデー２１が係合し、高リフトカム１３ａには
スライダー３０ａが係合している。ここで、スライダー
３０ａの第３突片３０５ａの吸排気弁１４軸方向幅は第
１，第２突片３０３，３０４の幅よりも大きくなってお
り、その上面即ちカム係合面３０１ａはアウタボデー２
１の上面即ちカム係合面２１ａよりも高リフトカム側
（図示上方）に突出している。又、低リフトカム１２ａ
の両側には２つの高リフトカム１３ａ（図示せず）が隣
接して配置される。

【００６５】低リフトカム１２ａは、第１ベース円１２
１ａと、第１ベース円１２１ａからその径方向に突出す
る第１突出部１２２ａとから構成されている。高リフト
カム１３ａは、第１ベース円１２１ａと同一中心で且つ
第１ベース円１２１ａの径よりも小さな径を有する第２
ベース円１３１ａと、第１突出部１２２ａの突出方向と
同方向に第２ベース円１３１ａから突出する第２突出部
１３２ａとから構成されている。ここで、高リフトカム
１３ａが低リフトカム１２ａよりも高リフトになるよう
に、第２突出部１３２ａの先端とベース円中心との間の
長さは、第１突出部１２２ａの先端とベース円中心との
間の長さよりも大きくなるよう設定されている。

【００６６】上記の如く構成された第２実施例に係るエ
ンジンの動弁装置１００の作動について簡単に説明す
る。

【００６７】まず、油圧の作用によりプレート３２が環
状溝３０２に進入した第１位置に存在するとき、スライ
ダー３０ａとプレート３２とが係合するため、両カム１
２ａ，１３ａが回転するに伴い高リフトカム１３ａの押
圧力がスライダー３０ａからプレート３２及び下側イン
ナボデー２５を介してバルブステム１５に伝達される。
その結果、高リフトカム１３ａの押圧力により吸排気弁
１４が弁スプリング２０の付勢力に抗して移動し、図９
の実線に示す如く、吸排気弁１４が高リフトカム１３ａ
のプロフィールに基づき開閉する。

【００６８】次に、油圧を解除すると、スプリング４３
の作用によりプレート３２が環状溝３０２から脱する第
２位置に移動して、スライダー３０とプレート３２との
係合が解除される。すると、高リフトカム１３ａの押圧
力はスライダー３０から下側インナボデー２５を介して
バルブステム１５には伝達されず、低リフトカム１２ａ
の押圧力がアウタボデー２１、上側インナボデー２４、
プレート３２及び下側インナボデー２５を介してバルブ
ステム１５に伝達される。その結果、低リフトカム１２
の押圧力により吸排気弁１４が弁スプリング１５の付勢
力に抗して移動し、図９の点線に示す如く、吸排気弁１
４が低リフトカム１２ａのプロフィールに基づき開閉す
る。

【００６９】

【発明の効果】請求項１の発明は、以下の如く効果を有
する。

【００７０】スライダーに可動部材進入溝を形成し、そ
の溝に吸排気弁の軸方向とは直交する方向に移動する可
動部材を係合可能としたので、可動部材が可動部材進入
溝に進入する第１位置にあるときには、第２カムの力は
スライダーから可動部材及びボデーを介してステムへと
確実に伝達される。つまり、作動油室内の油圧を力の伝
達機構として用いていないことから、可動部材が前記第
１位置にあるときに、吸排気弁のストロークを第２カム
のプロフィールに基づくストロークに常に一致させるこ
とができる。尚、可動部材が第２位置にあるときにも、
吸排気弁のストロークを第１カムのプロフィールに基づ
くストロークに常に一致させることができることは言う
までもない。以上より、吸排気弁のストロークを常に最
適ストロークに維持することができる。

【００７１】請求項２の発明は、以下の如く効果を有す
る。

【００７２】第２カムの膨出部の形状を変えることによ
り吸排気弁の開タイミング又は閉タイミングを調整する
ことが可能である。

【００７３】請求項３の発明は、以下の如く効果を有す
る。

【００７４】膨出部を２つ設けたので、それら膨出部の
形状を変えることにより吸排気弁の開閉タイミングを調
整することができる。

【００７５】請求項４の発明は、以下の如く効果を有す
る。

【００７６】第１カムを低リフトカムとし、第２カムを
そのベース円径が第１カムのベース円径よりも小さい高
リフトカムとし、可動部材が可動部材案内溝に進入する
第１位置に存在するときには、常にスライダーをボデー
よりも第２カム側に突出させたので、吸排気弁のリフト
量を２段階に変化させることができる。

【００７７】請求項５の発明は、以下の如く効果を有す
る。

【００７８】可動部材を板状部材にしたので、可動部材
の厚さが薄くなることから、その分弁停止機構の軸長を
短縮することができる。

【００７９】請求項６の発明は、以下の如く効果を有す
る。

【００８０】可動部材案内溝を環状としたので、ボデー
とスライダーとが相対回転しても、板状部材が確実に可
動部材案内溝に進入できるようになる。更に、可動部材
案内溝の開口幅を板状部材の厚さと略同一にしたので、
板状部材の可動部材案内溝への進入時に板状部材ががた
つくのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係るエンジンの動弁装置（油圧Ｏ
Ｎ時）の断面図である。

【図２】図１におけるカムの側面図である。

【図３】図１におけるリフタの平面図である。

【図４】図１におけるＡ−Ａ断面図である。

【図５】第１実施例に係るエンジンの動弁装置（油圧Ｏ
ＦＦ時）の断面図である。

【図６】図５におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図７】第１実施例に係るエンジンの動弁装置による作
動特性図（吸排気弁のリフト量のタイムチャート）であ
る。

【図８】第２実施例に係るエンジンの動弁装置（油圧Ｏ
Ｎ時）の断面図である。

【図９】第２実施例に係るエンジンの動弁装置による作
動特性図（吸排気弁のリフト量のタイムチャート）であ
る。

【符号の説明】

１，２ リフタ １０，１００ エンジンの動弁装置 １１ カムシャフト １２ ベースカム（第１カム） １２１ 第１ベース円 １２２ 第１突出部 １２３ 突出ライン １２ａ 低リフトカム（第１カム） １３ 作用角変更カム（第２カム） １３１ 第２ベース円 １３２ 第２突出部 １３３ 膨出部 １３ａ 高リフトカム（第２カム） １４ 吸排気弁 １５ バルブステム（ステム） １６ シリンダヘッド １６ａ シリンダ孔（孔） ２０ 弁スプリング（第１スプリング） ２１ アウタボデー（ボデー） ２４，２５ インナボデー（ボデー） ２９ ボデー孔 ３０，３０ａ スライダー ３０１，３０１ａ スライダーのカム係合面 ３０２ 環状溝（可動部材案内溝） ３１ スプリング（第２スプリング） ３２ プレート（可動部材） ４３ スプリング（第３スプリング）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの燃焼室に開口する吸気孔又は
   排気孔を開閉し、ステムに連結する吸排気弁と、 前記吸排気弁を閉塞させる方向に前記ステムを付勢する
   第１スプリングと、 カムシャフトの周りに支持され、互いにカムプロフィー
   ルの異なる第１カム及び第２カムと、 前記カムと前記ステムとの間に配設されたリフタとを有
   し、 前記リフタが、 エンジンのシリンダヘッド内に形成された孔内に前記吸
   排気弁の軸方向に摺動自在に配設され、前記第１カム及
   び前記ステムに当接するボデーと、 前記ボデー内に前記吸排気弁の軸方向に摺動自在に且つ
   前記ボデーに対して相対移動可能に配設され、前記第２
   カムに当接するスライダーと、 前記スライダーを前記第２カムに向けて付勢する第２ス
   プリングと、 前記ボデー内に形成され、前記ステムの軸心とは直交す
   る軸心を有するボデー孔と、 前記スライダーに前記ボデー孔と重合可能に形成された
   可動部材案内溝と、 前記ボデー孔内に摺動自在に配設され、一端に作用する
   油圧により前記可動部材案内溝に進入する第１位置及び
   前記可動部材案内溝から脱する第２位置の何れか一方の
   位置へ付勢される可動部材と、 前記可動部材を前記油圧と対抗する方向に付勢すると共
   に前記可動部材の一端に油圧が作用していないときに前
   記可動部材を第１及び第２位置の何れか他方の位置へ維
   持する第３スプリングとから構成されているエンジンの
   動弁装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記第１カムは、第
   １ベース円と、前記第１ベース円からその径方向に突出
   する第１突出部とを有し、 前記第２カムは、前記第１ベース円と同一中心で且つ同
   一径の第２ベース円と、前記第２ベース円と前記第１突
   出部の突出ラインとによる２つの接点から前記第１突出
   部の先端に向けて突出し且つそのライン上の各点と前記
   第２ベース円の中心の間の距離が前記第１ベース円の中
   心と前記第１突出部先端の間の距離よりも小さくされて
   なる第２突出部とを有し、 前記第２突出部が、前記両接点の内の少なくとも１点を
   始点として前記突出ラインよりも外方に膨出する少なく
   とも１つの膨出部を有しているエンジンの動弁装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記膨出部は２つ設
   けられ、その各々は前記両接点を始点とするものである
   エンジンの動弁装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記第１カムは低リ
   フトカムであると共に、前記第２カムはそのベース円径
   が前記第１カムのベース円径よりも小さい高リフトカム
   であり、 前記可動部材が前記可動部材案内溝に進入する第１位置
   に存在するときには、常に前記スライダーは前記ボデー
   よりも前記第２カム側に突出しているエンジンの動弁装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１，２，３，４において、前記可
   動部材は板状部材であるエンジンの動弁装置。
6. 【請求項６】 請求項１，２，３，４，５において、前
   記スライダーに形成された前記可動部材案内溝は、前記
   板状部材の厚さと略同一の開口幅をもつ環状溝であるエ
   ンジンの動弁装置。