JP2002317613A - バルブリフト調整装置 - Google Patents

バルブリフト調整装置

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JP2002317613A
JP2002317613A JP2001123293A JP2001123293A JP2002317613A JP 2002317613 A JP2002317613 A JP 2002317613A JP 2001123293 A JP2001123293 A JP 2001123293A JP 2001123293 A JP2001123293 A JP 2001123293A JP 2002317613 A JP2002317613 A JP 2002317613A
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valve
lift
outer cylinder
cam
inner cylinder
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JP2001123293A
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Narifumi Sugawara
済文 菅原
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0005—Deactivating valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • F01L1/143—Tappets; Push rods for use with overhead camshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0031—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of tappet or pushrod length

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ローリフト時においても衝突音を適切に吸収
して低回転時の静粛性の確保を図ると共に、カム等の部
品点数を減らして低コスト化および軽量化を図るＶＶＬ
装置を提供する。 【解決手段】 ＶＶＬ装置５０は、ハイリフト用カムプ
ロフィールを有する１つの吸気側カムと当接するカム当
接部５１ａを上端面に有する略円筒状のタペット筐体５
１と、このタペット筐体５１内に同軸上に配設された外
筒５２と、この外筒５２内に同軸上に軸方向および周方
向に摺動および回動可能に配設された内筒５３と、この
内筒５３とタペット筐体５１との間に配設されかつ吸気
バルブ１８の軸方向変位量を増加させる方向に内筒５３
を常に付勢するコイルスプリング５４とを含む。内筒５
３のピン６８が噛み合う外筒５２のランプ溝６０は２次
曲線状の円弧溝である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、エンジン等の内
燃機関（以下、エンジンという）の吸気バルブまたは排
気バルブ（以下、纏めてバルブともいう）を開閉する際
に、カムでタペットを直打する直打式動弁系に用いら
れ、タペットの軸長を変更することで弁揚程量（以下、
バルブリフト量という）を調節するバルブリフト調整装
置（以下、ＶＶＬ装置という）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２４はエンジンの一般的な動弁系の構
成を示す概略構成図であり、図２５は図２４に示した動
弁系におけるカムシャフト上のカムの構成を示すＡ−Ａ
線矢視図であり、図２６は図２５に示したカムのカムプ
ロフィールを示す正面図であり、図２７（ａ）から図２
７（ｇ）は図２４に示したＶＶＬ装置のローリフトモー
ドにおけるバルブオープン動作およびバルブクローズ動
作を示す模式的断面図であり、図２７（ｈ）はバルブリ
フト量の変化を連続的に示すグラフ図であり、図２８
（ａ）から図２８（ｇ）は図２４に示したＶＶＬ装置の
ローリフトモードにおけるバルブオープン動作およびバ
ルブクローズ動作を示す模式的断面図であり、図２８
（ｈ）はバルブリフト量の変化を連続的に示すグラフ図
である。なお、ここでは吸気側および排気側の各動弁系
のうち吸気側の動弁系のみを示すが、排気側の動弁系も
基本的に同様の構成およびその作用を有しているので、
その部分の説明を省略する。また、図中の気筒は上下方
向に配設されているものとして説明する。
【０００３】図において１，２，３および４は４気筒エ
ンジンの各気筒（以下、シリンダという）である。これ
らシリンダ１，２，３および４内にはそれぞれのシリン
ダの軸方向に沿って往復移動するピストン５，６，７お
よび８が配設されており、これらピストン５，６，７お
よび８の往復運動はクランク機構９，１０，１１および
１２により回転運動に変換されてクランクシャフト１３
へ伝えられる。各シリンダ１，２，３および４の上部
（シリンダヘッド）には２つずつのバルブシート１４，
１５，１６および１７が設けられており、各バルブシー
ト１４，１５，１６および１７には吸気バルブ１８，１
９，２０および２１が配設されている。吸気バルブ１
８，１９，２０および２１はバルブリフト調整装置（以
下、ＶＶＬ装置という）２２，２３，２４および２５を
介して吸気側カム２６，２７，２８および２９の回転駆
動を受けるように構成されている。吸気側カム２６，２
７，２８および２９は吸気側カムシャフト３０上に設け
られており、この吸気側カムシャフト３０は、プーリ３
１、タイミングベルト等の駆動伝達部材３２およびプー
リ３３を経由して伝達される上記クランクシャフト１３
の回転駆動力により図２５に示す矢印Ｂ方向に回転可能
である。
【０００４】ここで、吸気側カム２６，２７，２８およ
び２９は、いずれも同様の構成であるので、吸気側カム
２６をその代表例として説明する。吸気側カム２６は、
図２６に示すように、断面真円形状のベースサークル区
間２６ａと、このベースサークル区間２６ａより***し
たリフトカーブ区間２６ｂと、上記ベースサークル区間
２６ａとリフトカーブ区間２６ｂとを滑らかにつなぐラ
ンプ区間２６ｃおよび２６ｄとから構成されている。こ
の構成は、他の吸気側カム２７，２８および２９と同様
である。
【０００５】吸気側カム２７のリフトカーブ区間２７ｂ
および吸気側カム２８のリフトカーブ区間２８ｂは図２
５に示すように吸気側カム２６のリフトカーブ区間２６
ｂに対して吸気側カムシャフト３０の外周において約±
９０°ずらして設けられており、他の吸気側カム２９の
リフトカーブ区間２９ｂは吸気側カム２６のリフトカー
ブ区間２６ｂに対して吸気側カムシャフト３０の外周に
おいて約１８０°ずらして設けられている。
【０００６】上記ＶＶＬ装置２２，２３，２４および２
５は、いずれも同様の構成であるので、ＶＶＬ装置２２
をその代表例として以下に説明する。ＶＶＬ装置２２
は、図２７および図２８に示すように吸気側カム２６の
カム面と当接するカム当接部３４ａを上部に有するタペ
ット筐体３４と、このタペット筐体３４内に配されタペ
ット軸長を伸長させたハイリフトモードとタペット軸長
を収縮させたローリフトモードとを切り替えるための油
圧シリンダ（図示せず）とから概略構成されており、例
えばドイツ特許公報ＤＴ１９５８６２７号に開示されて
いる。このＶＶＬ装置２２の下部は、バルブステム３５
の上部と当接しており、このバルブステム３５の下部に
は上記吸気バルブ１８が設けられている。バルブステム
３５とシリンダ１との間にはバルブステム３５を軸方向
上方に付勢して吸気バルブ１８をバルブシート１４に押
し付け、これを閉状態とするためのバルブスプリング３
６が配設されている。
【０００７】次にＶＶＬ装置２２の動作について説明す
る。まず、エンジン始動直後においては、オイルポンプ
（図示せず）からＶＶＬ装置２２へ供給される油圧が未
だ十分に高くないために、ＶＶＬ装置２２内の油圧シリ
ンダ（図示せず）が伸長しておらず、ローリフトモード
に設定される。このローリフトモードでは、吸気側カム
２６が矢印Ｂ方向に回転して、図２７（ａ）および図２
７（ｂ）に示すように、タペット筐体３４のカム当接部
３４ａがベースサークル区間２６ａからランプ区間２６
ｃを経てリフトカーブ区間２６ｂにかけて吸気側カム２
６と当接してゆくものの、カム当接部３４ａの軸方向下
方への変位が未だ小さいため、タペット筐体３４および
バルブステム３５は軸方向下方へ移動しない。吸気側カ
ム２６がさらに回転して、図２７（ｃ）から図２７
（ｅ）に示すように、タペット筐体３４のカム当接部３
４ａがランプ区間２６ｃからリフトカーブ区間２６ｂの
中心部にかけて当接してゆくと、カム当接部３４ａの軸
方向下方への変位が増えるため、タペット筐体３４およ
びバルブステム３５はコイルスプリング３６の付勢力に
抗しながら押し下げられ、これにより吸気バルブ１８も
バルブシート１４に対して軸方向下方に押し下げられ、
ローリフト状態となる。このときのバルブリフト量は、
図２７（ｈ）に示すように、図２７（ｃ）に対応した段
階から徐々に増え始め（バルブオープン）、図２７
（ｄ）に対応した段階で最大となる。吸気側カム２６が
さらに回転して、図２７（ｅ）に示すように、タペット
筐体３４のカム当接部３４ａがリフトカーブ区間２６ｂ
の中心部を経てランプ区間２６ｄにかけて当接してゆく
と、カム当接部３４ａの軸方向下方への変位が減少する
方向に移行するため、タペット筐体３４およびバルブス
テム３５が吸気側カム２６のカムプロフィールに従いな
がらコイルスプリング３６の付勢力により押し上げら
れ、吸気バルブ１８もバルブシート１４に押し付けられ
てリフト状態が終了する（バルブクローズ）。このとき
のバルブリフト量は、図２７（ｈ）に示すように、図２
７（ｄ）に対応した段階から減り始め、図２７（ｅ）に
対応した段階で無くなる（バルブクローズ）。リフト状
態の終了は、さらに、吸気側カム２６が回転して、図２
７（ｆ）および図２７（ｇ）に示すように、タペット筐
体３４のカム当接部３４ａがランプ区間２６ｄからベー
スサークル区間２６ａにかけて当接してゆく過程でも続
く。
【０００８】このようなローリフトモードでは、エンジ
ンの低回転時における油圧シリンダ内の油圧が低いため
タペット軸長に相当するシリンダ長さを短くし、バルブ
リフト量をローリフトに設定することにより、混合気の
流速を高めて燃焼効率を上げることが可能である。
【０００９】また、エンジンの通常駆動時においては、
オイルポンプ（図示せず）からＶＶＬ装置２２へ供給さ
れる油圧が十分に高くなっているために、ＶＶＬ装置２
２内の油圧シリンダ（図示せず）が伸長し、ハイリフト
モードに設定される。このハイリフトモードでは、吸気
側カム２６が矢印Ｂ方向に回転して、図２８（ａ）に示
すように、タペット筐体３４のカム当接部３４ａがベー
スサークル区間２６ａからランプ区間２６ｃにかけて吸
気側カム２６と当接してゆくものの、カム当接部３４ａ
の軸方向下方への変位が未だ小さいため、タペット筐体
３４およびバルブステム３５は軸方向下方へ移動しな
い。吸気側カム２６がさらに回転して、図２８（ｂ）か
ら図２８（ｄ）に示すように、タペット筐体３４のカム
当接部３４ａがベースサークル区間２６ａからランプ区
間２６ｃを経てリフトカーブ区間２６ｂにかけて吸気側
カム２６と当接してゆくと、カム当接部３４ａの軸方向
下方への変位が増えるため、リフトカーブ区間２６ｂの
カムプロフィールに従って徐々にタペット筐体３４およ
びバルブステム３５はコイルスプリング３６の付勢力に
抗しながら軸方向下方へ押し下げられ、これにより吸気
バルブ１８もバルブシート１４に対して軸方向下方に押
し下げられ、ハイリフト状態となる。このときのバルブ
リフト量は、図２８（ｈ）に示すように、図２８（ａ）
に対応した段階から徐々に増え始め（バルブオープ
ン）、図２８（ｄ）に対応した段階で最大となる。吸気
側カム２６がさらに回転して、図２８（ｅ）から図２８
（ｇ）に示すように、タペット筐体３４のカム当接部３
４ａがリフトカーブ区間２６ｂの中心部を経てランプ区
間２６ｄにかけて当接してゆくと、カム当接部３４ａの
軸方向下方への変位が減少する方向に移行するため、タ
ペット筐体３４およびバルブステム３５が吸気側カム２
６のカムプロフィールに従いながらコイルスプリング３
６の付勢力により押し上げられ、これにより吸気バルブ
１８もバルブシート１４に押し付けられてリフト状態が
終了する（バルブクローズ）。このときのバルブリフト
量は、図２８（ｈ）に示すように、図２８（ｄ）に対応
した段階から減り始め、図２７（ｇ）に対応した段階で
無くなる（バルブクローズ）。
【００１０】このようなハイリフトモードでは、エンジ
ン高回転時における油圧シリンダのドレン追従性が追い
つかないことを利用してタペット軸長に相当するシリン
ダ長さを保持し、バルブリフト量をハイリフトに保持す
ることにより、吸入効率を上げてエンジンの低燃費化お
よび高出力化を図ることが可能である。
【００１１】ところで、このようなＶＶＬ装置２２で
は、ハイリフトモードで、ハイリフト用のプロフィール
を有する吸気側カム２６が回転して、図２８（ａ）に示
すようにタペット筐体３４のカム当接部３４ａがベース
サークル区間２６ａからランプ区間２６ｃを経てリフト
カーブ区間２６ｂにかけて吸気側カム２６と当接する際
および図２８（ｇ）に示すようにタペット筐体３４のカ
ム当接部３４ａがリフトカーブ区間２６ｂからランプ区
間２６ｄを経てベースサークル区間２６ａにかけて吸気
側カム２６と当接する際に、吸気側カム２６とタペット
筐体３４のカム当接部３４ａとの間に熱膨張等を考慮し
て設けられたクリアランス（図示せず）により、吸気側
カム２６とタペット筐体３４とが衝突するが、上記ラン
プ区間２６ｃまたは２６ｄでその衝突音を吸収して抑制
することができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ＶＶＬ装
置２２では、ローリフトモードにおいてもハイリフト用
のプロフィールを有する吸気側カム２６を用いるため、
上述したクリアランス（図示せず）に由来する衝突音を
抑制できるものの、以下のような衝突音を有効に抑制す
ることが困難であった。即ち、ローリフトモードでは、
タペット筐体３４の軸長を縮小しているため、吸気側カ
ム２６のランプ区間２６ｃおよび２６ｄがタペット筐体
３４のカム当接部３４ａと当接する際には、図２７
（ｂ）および図２７（ｆ）に示すように、吸気バルブ１
８の開閉に実質的に関与しないタペット縮小期間内に含
まれてしまう。このため、ランプ区間２６ｃおよび２６
ｄはベースサークル区間２６ａとリフトカーブ区間２６
ｂとを滑らかにつなぐ役割を果たすことができない。こ
のため、ランプ区間２６ｃの当接直後のリフトカーブ区
間２６ｂの前半部分との当接によるバルブリフト開始時
に急激なスピードで吸気バルブ１８がリフトし、タペッ
ト・バルブステム間で発生する衝突音と、ランプ区間２
６ｄの当接直前のリフトカーブ区間２６ｂの後半部分と
の当接によるバルブリフト終了時に急激なスピードで吸
気バルブ・バルブシート間で発生する衝突音とをそれぞ
れ有効に抑制できないという課題（第１の課題）があっ
た。
【００１３】また、上記ＶＶＬ装置２２では、油圧シリ
ンダの伸縮をそれぞれ特定のポイントでロックする構造
を採用していないため、バルブリフト量が油圧シリンダ
からの油漏れ量（精度）やエンジン回転数（シリンダ内
でのピストン押込みスピード）等に依存することにな
り、特定のバルブリフト量に設定することが困難である
と考えられる。
【００１４】これに対し、特表平１０−５０７２４２号
公報や特開平１０−１４１０３０号公報等は特定のバル
ブリフト量の設定が可能なＶＶＬ装置を開示している。
このＶＶＬ装置は、エンジンのクランクシャフトにより
回転駆動されるカムシャフトに設けられた複数のカム
と、これら複数のカムのうち低回転域でバルブの開閉に
関与するローリフトカムのカムプロフィールに従ってバ
ルブステムの軸方向に往復移動するインナータペット
と、このインナータペットの外側に設けられかつ上記複
数のカムのうち高回転域でバルブの開閉に関与するハイ
リフトカムのカムプロフィールに従ってバルブステムの
軸方向に往復移動するアウタータペットと、上記インナ
ータペット内にこのインナータペットの半径方向に移動
可能に配設された移動部材とから概略構成されている。
この移動部材はハイリフトモードでインナータペットの
中心部に供給された油圧によりインナータペットの半径
方向外方に移動してアウタータペットの内周部の凹部に
係合することで両タペットを一体化すると共に、ローリ
フトモードでは低油圧状態でスプリング等の付勢手段に
よりインナータペットの半径方向内方に戻されてアウタ
ータペットの凹部から外れることにより両タペットを別
体化するものである。
【００１５】このようなＶＶＬ装置では、１つのバルブ
を開閉するために１つのカムシャフト上にハイリフトカ
ムとローリフトカムの２種類のカムを設けるように構成
しているので、上述したドイツ特許公報ＤＴ１９５８６
２７号に代表されるような１つのハイリフトカムをロー
リフトモードにおいて利用する構成において発生する特
有の衝突音を抑制することができる。
【００１６】しかし、従来のＶＶＬ装置では、ハイリフ
トカムとローリフトカムの２種類のカムを設ける必要が
あり、部品点数が増え、コスト高および重量増を招くと
いう課題（第２の課題）があった。
【００１７】この発明は上記のような２つの課題を解決
するためになされたもので、ローリフト時においても衝
突音を適切に吸収して低回転時の静粛性の確保を図ると
共に、カム等の部品点数を減らして低コスト化および軽
量化を図るＶＶＬ装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】この発明に係るＶＶＬ装
置は、内燃機関のクランクシャフトにより回転駆動され
るカムシャフトに設けられた１つのカムに当接するカム
当接部を有し前記カムにより往復駆動される１つのタペ
ット筐体と、該タペット筐体の前記カム当接部の変位量
に対し前記タペット筐体に対応する気筒の吸気バルブま
たは排気バルブの変位量を同一にしたハイリフトモード
と前記カム当接部の変位量に対し前記吸気バルブまたは
排気バルブの変位量を減少させたローリフトモードとを
選択的に切り替えるリフトモード切替手段と、該リフト
モード切替手段をハイリフトモードに保持する拘束手段
と、前記リフトモード切替手段のバルブ変位量がローリ
フトモード時に増加する方向に付勢する付勢手段とを備
えたことを特徴とするものである。
【００１９】この発明に係るＶＶＬ装置は、タペット筐
体のカム当接部に当接するカムを、内燃機関の中速度以
上および中負荷以上のいずれか一方または両方の運転条
件に適したハイリフト用カムプロフィールを有するもの
としたことを特徴とするものである。
【００２０】この発明に係るＶＶＬ装置は、リフトモー
ド切替手段を、内燃機関の中速度以下および中負荷以下
のいずれか一方または両方の運転条件のとき、タペット
筐体のカム当接部の軸方向変位量に対し吸気バルブまた
は排気バルブの変位量が減少するように設定したことを
特徴とするものである。
【００２１】この発明に係るＶＶＬ装置は、リフトモー
ド切替手段を、タペット筐体内に配設された外筒と該外
筒内に該外筒の軸方向に相対的に摺動可能に配設しかつ
吸気バルブまたは排気バルブのバルブステムと当接する
内筒とを備えたものとしたことを特徴とするものであ
る。
【００２２】この発明に係るＶＶＬ装置は、内筒を、外
筒に対し該外筒の軸方向に相対的に摺動しかつ前記外筒
の周方向に相対的に回動可能としたことを特徴とするも
のである。
【００２３】この発明に係るＶＶＬ装置は、内筒を、そ
の外周部に凸部または凹部を有するものとし、外筒を、
前記内筒の凸部または凹部と噛み合って前記外筒の軸方
向および周方向の移動範囲を規制する凹部または凸部を
有するものとしたことを特徴とするものである。
【００２４】この発明に係るＶＶＬ装置は、凸部を断面
略円形ピンとし、凹部を前記断面略円形ピンが噛み合う
形状を有する溝としたことを特徴とするものである。
【００２５】この発明に係るＶＶＬ装置は、凹部を、凸
部を有する内筒または外筒の移動を軸方向の摺動から周
方向の回動へ徐々に変換可能な略円弧形状を有するもの
としたことを特徴とするものである。
【００２６】この発明に係るＶＶＬ装置は、リフトモー
ド切替手段の凹部を、吸気バルブまたは排気バルブの変
位量が減少する方向に作動するときに、吸気バルブまた
は排気バルブの変位量の最大減少位置に接近するほど外
筒に対する内筒の周方向相対変位量が急増する２次曲線
状の円弧溝としたことを特徴とするものである。
【００２７】この発明に係るＶＶＬ装置は、外筒を、吸
気バルブまたは排気バルブの変位量を増加させる方向に
内筒を付勢するために付勢手段によって付勢したことを
特徴とするものである。
【００２８】この発明に係るＶＶＬ装置は、外筒を、吸
気バルブまたは排気バルブの変位量を増加させる方向に
気筒を付勢するために付勢手段によって付勢したことを
特徴とするものである。
【００２９】この発明に係るＶＶＬ装置は、付勢手段
を、外筒の頭部と内筒の頭部との間に配設したことを特
徴とするものである。
【００３０】この発明に係るＶＶＬ装置は、付勢手段の
付勢力を、タペット筐体のカム当接部の変位量に対し吸
気バルブまたは排気バルブの変位量が最小となる時点
で、吸気バルブまたは排気バルブを閉じるバルブスプリ
ングの付勢力より大きくなるように設定したことを特徴
とするものである。
【００３１】この発明に係るＶＶＬ装置は、リフトモー
ド切替手段を、タペット筐体内に収容されかつタペット
筐体と別体に構成したことを特徴とするものである。
【００３２】この発明に係るＶＶＬ装置は、拘束手段
を、内燃機関の中速度以上および中負荷以上のいずれか
一方または両方の運転条件のとき、タペット筐体のカム
当接部の変位量に対し吸気バルブまたは排気バルブの変
位量を同一にしかつその状態を保持する際にリフトモー
ド切替手段の外筒と内筒とを機械的に係合するものとし
たことを特徴とするものである。
【００３３】この発明に係るＶＶＬ装置は、拘束手段
に、リフトモード切替手段の外筒と内筒とを油圧の供給
により拘束すると共に油圧の低下または油圧供給停止に
より拘束が解除される油路構造を備えたことを特徴とす
るものである。
【００３４】この発明に係るＶＶＬ装置は、拘束手段に
よるリフトモード切替手段の拘束を解除する方向に付勢
する機械的な付勢手段を備えたことを特徴とするもので
ある。
【００３５】この発明に係るＶＶＬ装置は、リフトモー
ド切替手段の外筒に、内筒との間に形成された空間を外
気に連通させる連通孔を設けたことを特徴とするもので
ある。
【００３６】この発明に係るＶＶＬ装置は、タペット筐
体を、内燃機関側収容穴内に軸方向に対して摺動自在に
かつ周方向に対して回動自在に収容したことを特徴とす
るものである。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１によるＶ
ＶＬ装置を示す分解斜視図であり、図２は図１に示した
ＶＶＬ装置のハイリフトモードにおける内部構成を示す
断面図であり、図３は図２のＣ−Ｃ線断面図であり、図
４は図１に示したＶＶＬ装置における内筒の外周部を示
す部分断面図であり、図５は図１に示したＶＶＬ装置に
おける外筒の外周部を示す部分断面図であり、図６は図
１に示したＶＶＬ装置のローリフトモードにおける内部
構成を示す断面図であり、図７は図６のＤ−Ｄ線断面図
であり、図８は図６に示したＶＶＬ装置における内筒の
外周部を示す部分断面図であり、図９は図６に示したＶ
ＶＬ装置における外筒の外周部を示す部分断面図であ
り、図１０（ａ）から図１０（ｃ）は図６に示したＶＶ
Ｌ装置において衝撃力減衰機構として機能するリフトモ
ード切替手段のバルブオープン動作を説明するための模
式的断面図であり、図１１（ａ）から図１１（ｃ）は図
６に示したＶＶＬ装置において衝撃力減衰機構として機
能するリフトモード切替手段のバルブオープン動作を説
明するための模式的正面図であり、図１２（ａ）から図
１２（ｃ）は図６に示したＶＶＬ装置において衝撃力減
衰機構として機能するリフトモード切替手段のバルブク
ローズ動作を説明するための模式的断面図であり、図１
３（ａ）から図１３（ｃ）は図６に示したＶＶＬ装置に
おいて衝撃力減衰機構として機能するリフトモード切替
手段のバルブクローズ動作を説明するための模式的正面
図であり、図１４（ａ）から図１４（ｇ）は図６に示し
たＶＶＬ装置のローリフトモードにおけるバルブオープ
ン動作およびバルブクローズ動作を示す模式的断面図で
あり、図１４（ｈ）はバルブリフト量の変化を連続的に
示すグラフであり、図１５（ａ）から図１５（ｇ）は図
１に示したＶＶＬ装置のハイリフトモードにおけるバル
ブオープン動作およびバルブクローズ動作を示す模式的
断面図であり、図１５（ｈ）はバルブリフト量の変化を
連続的に示すグラフ図である。なお、ここでは吸気側Ｖ
ＶＬ装置および排気側ＶＶＬ装置は共に同様の構成およ
びその作用を有しているので、吸気側ＶＶＬ装置のみを
説明し、排気側ＶＶＬ装置の説明を省略する。また、図
中の気筒は上下方向に配設されているものとして説明す
る。さらに、この実施の形態１の構成要素のうち、従来
のＶＶＬ装置の構成要素と共通するものについては、同
一の符号を付し、その部分の説明を省略する。
【００３８】この実施の形態１によるＶＶＬ装置５０
は、エンジンの中速度以上および中負荷以上のいずれか
一方または両方の運転条件に適したハイリフト用カムプ
ロフィールを有する１つの吸気側カム（図示せず）と当
接するカム当接部５１ａを上端面に有する略円筒状のタ
ペット筐体５１と、このタペット筐体５１内に同軸上に
配設されかつ上部に開口部５２ａを有する外筒（リフト
モード切替手段）５２と、この外筒５２内に同軸上に軸
方向および周方向に摺動および回動可能に配設されかつ
下端部にバルブステム当接部５３ａを有する内筒（リフ
トモード切替手段）５３と、この内筒５３とタペット筐
体５１との間に配設されかつ吸気バルブ１８の軸方向変
位量を増加させる方向、すなわち吸気バルブ１８を開け
る方向に内筒５３を常に付勢するコイルスプリング（付
勢手段）５４とから概略構成されている。
【００３９】タペット筐体５１のカム当接部５１ａの中
心部には、外筒５２と内筒５３との間に形成された内空
間５５を外気に連通させるための外気連通孔５６が設け
られている。また、タペット筐体５１の外周部には、タ
ペット筐体５１の軸線を中心とした点対称位置に一対の
油圧給排孔５７が設けられている。この油圧給排孔５７
はシリンダ１のシリンダヘッド（図示せず）内に形成さ
れた油路（図示せず）を介して可変バルブタイミング調
整装置（図示せず）から油圧の給排を受けている。この
ようなタペット筐体５１は、シリンダ１のシリンダヘッ
ド（図示せず）に設けられた収容孔（図示せず）内にタ
ペット筐体５１の軸方向に対して摺動自在にかつタペッ
ト筐体５１の周方向に対して回動自在に収容されてい
る。
【００４０】外筒５２の外周部には、外筒５２の軸線を
中心とした点対称位置に一対の嵌合孔（拘束手段）５８
が設けられている。また、外筒５２の外周部には、外筒
５２の軸線を中心とした点対称位置に上記タペット筐体
５１の油圧給排孔５７と連通可能なように外筒５２の軸
方向に延在する長孔形状の一対の連通孔５９が設けられ
ている。さらに、外筒５２の外周部には、図５および図
９等に示すように、内側円弧部６０ａと外側円弧部６０
ｂと上部停止位置６０ｃと下部停止位置６０ｄとを有す
る略円弧形状の一対のランプ溝（凹部）６０が形成され
ている。
【００４１】内筒５３の上部には、開口部５３ｂが形成
され、この開口部５３ｂの内底部５３ｃ上には、付勢部
材５４のうちコイルスプリング５４ａとコイルスプリン
グ５４ｂとを区画するための円環状の凸条部６１が形成
されている。また、内筒５３のバルブステム当接部５３
ａと内底部５３ｃとの間には、上記外筒５２の一対の連
通孔５９と同時に連通可能な給排油路６２が形成されて
いる。この給排油路６２は内筒５３の中心部で油圧室６
３と連通している。この油圧室６３は、内筒５３の外周
部を貫通する内部シリンダ６４とも連通している。この
内部シリンダ６４内には、内筒５３の外周部近傍に一対
のスリーブ６５が圧入されており、このスリーブ６５内
には外筒５２の嵌合孔５８と嵌合可能な一対のロックピ
ン（拘束手段）６６が内部シリンダ６４の軸方向に対し
て摺動自在に配設されている。ロックピン６６は、スリ
ーブ６５の内径に相当する外径を有する小径部６６ａと
内部シリンダ６４の内径に相当する外径を有する大径部
６６ｂとから概略構成されている。ロックピン６６の大
径部６６ｂの軸方向端面とスリーブ６５の軸方向端面と
の間にはロックピン６６を油圧室６３側へ常に付勢する
一対のコイルスプリング６７が配設されている。また、
内筒５３の外周部には、半径方向外方に突出しかつ外筒
５２のランプ溝６０に噛み合う一対のピン（凸部）６８
が設けられている。ピン６８は、断面略円形状をなして
おり、ランプ溝６０はピン６８が噛み合う形状でかつ移
動可能な大きさを有している。
【００４２】コイルスプリング５４は二条のコイルスプ
リング５４ａおよび５４ｂから構成されており、その付
勢力は、タペット筐体５１のカム当接部５１ａの軸方向
変位量に対し、吸気バルブ１８の軸方向変位量（バルブ
開弁量）が最小となる時点、すなわちバルブクローズ直
前においてバルブスプリング３６の付勢力より大きくな
るように設定されている。これにより、バルブ・バルブ
シート間の衝撃が弱まり衝突音の抑制が可能である。
【００４３】ランプ溝６０は、吸気バルブ１８の軸方向
変位量が減少する方向に作動するときに、吸気バルブ１
８の軸方向変位量の最大減少位置に接近するほど外筒５
２に対する内筒５３の周方向相対変位量が急増するよう
な２次曲線状の円弧溝である。このため、ランプ溝６０
の内側円弧部６０ａおよび外側円弧部６０ｂは外筒５２
の軸方向成分と周方向成分とを有しており、それぞれの
プロフィールは滑らかに摺動可能であることが望まし
い。
【００４４】次に動作について説明する。まず、エンジ
ンの中速度以下および中負荷以下のいずれか一方または
両方の運転条件のとき、オイルポンプ（図示せず）から
ＶＶＬ装置５０へ供給される油圧が高くない、又はオイ
ル供給を任意に停止することからＶＶＬ装置５０の内筒
５３の油圧室６３内の油圧はコイルスプリング６７の付
勢力に抗することができない。このため、ロックピン６
６は図６に示すようにコイルスプリング６７の付勢力に
より内筒５３の半径方向内方へ移動する。このとき、ロ
ックピン６６の小径部６６ａは外筒５２の嵌合孔５８か
ら抜けて、外筒５２と内筒５３との拘束が解除される
（ローリフトモード）。ここで、内筒５３はバルブスプ
リング３６の付勢力により外筒５２の開口部５２ａから
露出するタペット筐体５１のカム当接部５１ａの内側に
向けて付勢され、タペット筐体５１のカム当接部５１ａ
はコイルスプリング５４の付勢力により吸気側カム（図
示せず）に向けて押圧されている。
【００４５】このローリフトモードでは、図１４（ａ）
に示すように、吸気側カム２６が矢印Ｂ方向に回転し
て、タペット筐体５１のカム当接部５１ａがベースサー
クル区間２６ａからランプ区間２６ｃにかけて吸気側カ
ム２６と当接する。このとき、吸気側カム２６とタペッ
ト筐体５１のカム当接部５１ａとの間に熱膨張等を考慮
して設けられたクリアランス（図示せず）により生じる
衝突音が吸気側カム２６のランプ区間２６ｃにより抑制
される。
【００４６】次に、吸気側カム２６がさらに回転して、
図１４（ｂ）および図１４（ｃ）に示すように、カム当
接部５１ａがランプ区間２６ｃからリフトカーブ区間２
６ｂの前半部分にかけて吸気側カム２６と当接する。こ
のとき、吸気側カム２６のリフトカーブ区間２６ｂは、
コイルスプリング５４の収縮ストローク分、すなわちロ
ーリフトモードとハイリフトモードとのストローク差だ
け、タペット筐体５１のみをコイルスプリング５４の付
勢力に抗して軸方向下方に押圧する。この段階では、タ
ペット筐体５１のみが軸方向に移動し、バルブステム３
５や吸気バルブ１８は移動していない。外筒５２は、タ
ペット筐体５１と共に軸方向に沿って降下してくる。こ
のとき、内筒５３のピン６８は、図１０（ａ）から図１
０（ｃ）および図１１（ａ）から図１１（ｃ）に示すよ
うに、外筒５２のランプ溝６０内の外側円弧部６０ｂに
当接しながら移動する。ここで、内筒５３は移動終了直
前に軸方向変位から周方向変位へ移動方向が変えられる
ため、外筒５２に対して相対的に内筒５３自体の軸方向
に対する衝撃力が減少する。これにより、内筒５３のバ
ルブステム当接部５３ａとバルブステム３５の上端部と
が当接する際の両者間の衝撃が弱められ、衝突音が有効
に抑制される。この当接後、吸気バルブ１８は開けられ
る（バルブオープン）。
【００４７】次に、吸気側カム２６がさらに回転して、
図１４（ｄ）から図１４（ｇ）に示すように、カム当接
部５１ａがリフトカーブ区間２６ｂの後半部分からラン
プ区間２６ｄを経てベースサークル区間２６ａと当接す
る。このとき、リフトカーブ区間２６ｂは、コイルスプ
リング５４の付勢力とバルブスプリング３６の付勢力と
の差に抗してタペット筐体５１を軸方向下方に押圧す
る。このとき、内筒５３のピン６８は、図１２（ａ）か
ら図１２（ｃ）および図１３（ａ）から図１３（ｃ）に
示すように、外筒５２のランプ溝６０内の内側円弧部６
０ａに当接しながら移動する。ここで、内筒５３は移動
終了直前に軸方向変位から周方向変位へ移動方向が変え
られるため、内筒５３自体の軸方向変位量が移動終了直
前において減少する。また、コイルスプリング５４の付
勢力を、タペット筐体５１のカム当接部５１ａの軸方向
変位量に対し、吸気バルブ１８の軸方向変位量が最小と
なる時点でバルブスプリング３６の付勢力よりも大きく
なるように設定しているので、バルブクローズ直前に吸
気バルブ１８のクローズ動作にブレーキをかけることが
可能である。これにより、吸気バルブ１８とバルブシー
ト１４との間の衝撃が弱められ、衝突音が有効に抑制さ
れる（バルブクローズ）。
【００４８】また、エンジンの中速度以上および中負荷
以上のいずれか一方または両方の運転条件のとき、オイ
ルポンプ（図示せず）からＶＶＬ装置５０へ供給される
油圧が十分に高くなっている。このため、オイルコント
ロールバルブ等（図示せず）を経由して供給された油圧
は、タペット筐体５１の油圧給排孔５７、外筒５２の連
通孔５９および内筒５３の給排油路６２を経由して油圧
室６３へ供給され、この油圧により、内部シリンダ６４
内のロックピン６６はコイルスプリング６７の付勢力に
抗して内筒５３の半径方向外方に移動し、その小径部６
６ａが外筒５２の嵌合孔５８内に嵌合される。これによ
り、外筒５２と内筒５３は一体化される（ハイリフトモ
ード）。
【００４９】このハイリフトモード時におけるバルブ動
作は、図２８に示した従来のＶＶＬ装置２２のハイリフ
トモード時におけるバルブ動作と同一であるので、その
説明を省略する。
【００５０】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、１つのカムに当接するカム当接部５１ａを有する１
つのタペット筐体５１内にリフトモード切替手段を設け
るように構成したので、１つのカムに対応してハイリフ
トモードおよびローリフトモードを設定できることから
２つのカムを用いた従来装置と比べて部品点数を削減で
き、低コスト化を図ることができるという効果がある。
また、ハイリフトモード時においてはエンジンの高出力
化を達成できると共に、ローリフトモード時においては
燃費を向上させることができるという効果がある。
【００５１】また、この実施の形態１によれば、タペッ
ト筐体５１のカム当接部５１ａに当接するカム２６を、
内燃機関の中速度以上および中負荷以上のいずれか一方
または両方の運転条件に適したハイリフト用カムプロフ
ィールを有するように構成したので、ハイリフトモード
時においてエンジンの高出力化を達成できるという効果
がある。
【００５２】さらに、この実施の形態１によれば、リフ
トモード切替手段を、内燃機関の中速度以下および中負
荷以下のいずれか一方または両方の運転条件のとき、タ
ペット筐体５１のカム当接部５１ａの軸方向変位量に対
し吸気バルブ１８の変位量が減少するように設定するよ
うに構成したので、ローリフトモード時において燃費を
向上させることができるという効果がある。
【００５３】さらに、この実施の形態１によれば、リフ
トモード切替手段を、タペット筐体５１内に配設された
外筒５２とこの外筒５２内にその軸方向に相対的に摺動
可能に配設しかつ吸気バルブ１８のバルブステム３５と
当接する内筒５３とを備えるように構成したので、所定
の運転条件の際に外筒５２と内筒５３とが所定範囲内で
軸方向に相対的に摺動することにより、選択的にローリ
フトモードとハイリフトモードとを切り替えることがで
きるという効果がある。また、リフトモード切替手段を
単純構成にしたので、低コスト化を図ることができると
いう効果がある。
【００５４】さらに、この実施の形態１によれば、内筒
５３を、外筒５２に対し外筒５２の軸方向に相対的に摺
動しかつ外筒５２の周方向に相対的に回動可能になるよ
うに構成したので、リフトモード切替手段を単純構成に
して低コスト化を図ることができるという効果がある。
【００５５】さらに、この実施の形態１によれば、内筒
５３を、その外周部にピン６８を有するものとし、外筒
５２を、内筒５３のピン６８と噛み合って外筒５２の軸
方向および周方向の移動範囲を規制するランプ溝６０を
有するように構成したので、リフトモード切替手段を衝
撃吸収機構として機能させることができ、これによりバ
ルブオープン時およびバルブクローズ時に発生する衝突
音を有効に抑制できるという効果がある。
【００５６】さらに、この実施の形態１によれば、断面
略円形のピン６８とこれが噛み合う形状を有するランプ
溝６０を設けるように構成したので、両者の係合を確実
に行うことができ、これにより動作信頼性および部品耐
久性の向上を図ることができるという効果がある。
【００５７】さらに、この実施の形態１によれば、ラン
プ溝６０を、ピン６８を有する内筒５３の移動を軸方向
の摺動から周方向の回動へ徐々に変換可能な略円弧形状
を有するように構成したので、バルブオープン時および
バルブクローズ時における軸方向の衝撃を周方向に逃が
して衝突音を有効に抑制できるという効果がある。
【００５８】さらに、この実施の形態１によれば、リフ
トモード切替手段のランプ溝６０を、吸気バルブ１８の
変位量が減少する方向に作動するときに、吸気バルブ１
８の変位量の最大減少位置に接近するほど外筒５２に対
する内筒５３の周方向相対変位量が急増する２次曲線状
の円弧溝とするように構成したので、バルブオープン時
およびバルブクローズ時における軸方向の衝撃を周方向
に逃がして衝突音を有効に抑制できるという効果があ
る。
【００５９】さらに、この実施の形態１によれば、外筒
５２を、吸気バルブ１８の変位量を増加させる方向に内
筒５３を付勢するためにコイルスプリング５４によって
付勢するように構成したので、コイルスプリング５４の
付勢力を任意に設定することでローリフトモード時にタ
ペット筐体５１のみを軸方向に移動させ、これによりタ
ペット・バルブステム間に発生する衝突音を抑制できる
という効果がある。
【００６０】さらに、この実施の形態１によれば、コイ
ルスプリング５４を、外筒５２の頭部と内筒５３の頭部
との間に配設するように構成したので、ＶＶＬ装置５０
の小型化を図ることができるという効果がある。
【００６１】さらに、この実施の形態１によれば、コイ
ルスプリング５４の付勢力を、タペット筐体５１のカム
当接部５１ａの変位量に対し吸気バルブ１８の変位量が
最小となる時点で、吸気バルブ１８を閉じるバルブスプ
リング３６の付勢力より大きくなるように設定するよう
に構成したので、バルブクローズ直前にコイルスプリン
グ５４の付勢力によりバルブ・バルブシート間の衝撃を
弱めて衝突音を抑制できるという効果がある。
【００６２】さらに、この実施の形態１によれば、リフ
トモード切替手段を、タペット筐体５１内に収容されか
つタペット筐体５１と別体になるように構成したので、
ＶＶＬ装置５０の小型化を図ることができるという効果
がある。
【００６３】さらに、この実施の形態１によれば、ロッ
クピン６６と嵌合孔５８が、エンジンの中速度以上およ
び中負荷以上のいずれか一方または両方の運転条件のと
き、タペット筐体５１のカム当接部５１ａの変位量に対
し吸気バルブ１８の変位量を同一にしかつその状態を保
持する際に外筒５２と内筒５３とを機械的に係合するよ
うに構成したので、ハイリフトモードに適合したタペッ
ト軸長に速やかに切り替えることができるという効果が
ある。
【００６４】さらに、この実施の形態１によれば、ロッ
クピン６６と嵌合孔５８に、外筒５２と内筒５３とを油
圧の供給により拘束すると共に油圧の低下または油圧供
給停止により拘束が解除される給排油路６２を備えるよ
うに構成したので、エンジンの中速度以上および中負荷
以上のいずれか一方または両方の運転条件のときの高油
圧を利用して外筒５２と内筒５３とを拘束してハイリフ
トモードに切り替え、またエンジンの中速度以下および
中負荷以下のいずれか一方または両方の運転条件のとき
の低油圧で拘束を解除してローリフトモードに切り替え
ることができるという効果がある。
【００６５】さらに、この実施の形態１によれば、ロッ
クピン６６と嵌合孔５８による外筒５２と内筒５３の拘
束を解除する方向に付勢するコイルスプリング６７を備
えるように構成したので、ローリフトモードに適合した
タペット軸長に速やかに切り替えることができるという
効果がある。
【００６６】さらに、この実施の形態１によれば、外筒
５２に、内筒５３との間に形成された内空間５５を外気
に連通させる外気連通孔５６を設けるように構成したの
で、背圧を確実に逃がすことで動作信頼性の向上を図る
ことができるという効果がある。
【００６７】さらに、この実施の形態１によれば、タペ
ット筐体５１を、エンジン側収容穴（図示せず）内に軸
方向に対して摺動自在にかつ周方向に対して回動自在に
収容するように構成したので、タペット筐体５１の固定
を防止することで動作信頼性および部品耐久性を向上さ
せることができる。また、部品の組付け方向性に限定が
ないので、組付作業を簡易化できるという効果がある。
【００６８】なお、実施の形態１では、外筒５２にリフ
トモード切替手段の凹部としてのランプ溝６０を設け、
内筒５３に凸部としてのピン６８を設けたが、外筒５２
に凸部を設け、内筒５３に凹部を設けるように構成して
もよい。
【００６９】実施の形態２．図１６はこの発明の実施の
形態２によるＶＶＬ装置のハイリフトモードにおける内
部構成を示す断面図であり、図１７は図１６のＥ−Ｅ線
断面図であり、図１８は図１６に示したＶＶＬ装置にお
ける内筒の外周部を示す部分断面図であり、図１９は図
１６に示したＶＶＬ装置における外筒の外周部を示す部
分断面図であり、図２０は図１６に示したＶＶＬ装置の
ローリフトモードにおける内部構成を示す断面図であ
り、図２１は図２０のＦ−Ｆ線断面図であり、図２２は
図２０に示したＶＶＬ装置における内筒の外周部を示す
部分断面図であり、図２３は図２０に示したＶＶＬ装置
における外筒の外周部を示す部分断面図である。なお、
この実施の形態２の構成要素のうち、実施の形態１の構
成要素と共通するものについては、同一の符号を付し、
その部分の説明を省略する。
【００７０】この実施の形態２の特徴は、付勢手段とし
てのコイルスプリング７０を外筒５２の底部とシリンダ
１との間であってバルブスプリング３６の外側に配設し
た点にある。このコイルスプリング７０は、吸気バルブ
１８の変位量を増加させる方向にシリンダ１を付勢する
ために外筒５２を付勢するものである。また、この構成
の採用に伴い、外筒５２内に付勢手段を収容する必要が
なくなったため、外筒５２の軸長は実施の形態１よりも
短縮されている。さらに、シリンダヘッド１ａの内部に
は内筒５３の油圧室６３へ油圧を供給するための油路７
１が形成されている。
【００７１】この実施の形態２によれば、外筒５２を、
吸気バルブ１８の変位量を増加させる方向にシリンダ１
を付勢するためにコイルスプリング７０によって付勢す
るように構成したので、コイルスプリング７０の付勢力
を任意に設定することでローリフトモード時にタペット
筐体５１のみを軸方向に移動させ、これによりタペット
・バルブステム間に発生する衝突音を抑制できるという
効果がある。
【００７２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、内燃機関のクランクシャフトにより回転駆動される
カムシャフトに設けられた１つのカムに当接するカム当
接部を有し前記カムにより往復駆動される１つのタペッ
ト筐体と、該タペット筐体の前記カム当接部の変位量に
対し前記タペット筐体に対応する気筒の吸気バルブまた
は排気バルブの変位量を同一にしたハイリフトモードと
前記カム当接部の変位量に対し前記吸気バルブまたは排
気バルブの変位量を減少させたローリフトモードとを選
択的に切り替えるリフトモード切替手段と、該リフトモ
ード切替手段をハイリフトモードに保持する拘束手段
と、前記リフトモード切替手段のバルブ変位量がローリ
フトモード時に増加する方向に付勢する付勢手段とを備
えるように構成したので、１つのカムに対応してハイリ
フトモードおよびローリフトモードを設定できることか
ら２つのカムを用いた従来装置と比べて部品点数を削減
でき低コスト化を図ることができるという効果がある。
また、この発明によれば、ハイリフトモード時において
エンジンの高出力化を達成でき、ローリフトモード時に
おいて燃費を向上させることができるという効果があ
る。
【００７３】この発明によれば、タペット筐体のカム当
接部に当接するカムを、内燃機関の中速度以上および中
負荷以上のいずれか一方または両方の運転条件に適した
ハイリフト用カムプロフィールを有するように構成した
ので、ハイリフトモード時においてエンジンの高出力化
を達成できるという効果がある。
【００７４】この発明によれば、リフトモード切替手段
を、内燃機関の中速度以下および中負荷以下のいずれか
一方または両方の運転条件のとき、タペット筐体のカム
当接部の軸方向変位量に対し吸気バルブまたは排気バル
ブの変位量が減少するように設定するように構成したの
で、ローリフトモード時において燃費を向上させること
ができるという効果がある。
【００７５】この発明によれば、リフトモード切替手段
を、タペット筐体内に配設された外筒と該外筒内に該外
筒の軸方向に相対的に摺動可能に配設しかつ吸気バルブ
または排気バルブのバルブステムと当接する内筒とを備
えるように構成したので、所定の運転条件の際に外筒と
内筒とが所定範囲内で軸方向に相対的に摺動することに
より、選択的にローリフトモードとハイリフトモードと
を切り替えることができるという効果がある。また、リ
フトモード切替手段を単純構成にしたので、低コスト化
を図ることができるという効果がある。
【００７６】この発明によれば、内筒を、外筒に対し該
外筒の軸方向に相対的に摺動しかつ前記外筒の周方向に
相対的に回動可能になるように構成したので、リフトモ
ード切替手段を単純構成にして低コスト化を図ることが
できるという効果がある。
【００７７】この発明によれば、内筒を、その外周部に
凸部または凹部を有するものとし、外筒を、前記内筒の
凸部または凹部と噛み合って前記外筒の軸方向および周
方向の移動範囲を規制する凹部または凸部を有するよう
に構成したので、リフトモード切替手段を衝撃吸収機構
として機能させることができ、これによりバルブオープ
ン時およびバルブクローズ時に発生する衝突音を有効に
抑制できるという効果がある。
【００７８】この発明によれば、凸部を断面略円形ピン
とし、凹部を前記断面略円形ピンが噛み合う形状を有す
る溝とするように構成したので、凹部と凸部との係合を
確実に行うことができ、これにより動作信頼性および部
品耐久性の向上を図ることができるという効果がある。
【００７９】この発明によれば、凹部を、凸部を有する
内筒または外筒の移動を軸方向の摺動から周方向の回動
へ徐々に変換可能な略円弧形状を有するように構成した
ので、バルブオープン時およびバルブクローズ時におけ
る軸方向の衝撃を周方向に逃がして衝突音を有効に抑制
できるという効果がある。
【００８０】この発明によれば、リフトモード切替手段
の凹部を、吸気バルブまたは排気バルブの変位量が減少
する方向に作動するときに、吸気バルブまたは排気バル
ブの変位量の最大減少位置に接近するほど外筒に対する
内筒の周方向相対変位量が急増する２次曲線状の円弧溝
とするように構成したので、バルブオープン時およびバ
ルブクローズ時における軸方向の衝撃を周方向に逃がし
て衝突音を有効に抑制できるという効果がある。
【００８１】この発明によれば、外筒を、吸気バルブま
たは排気バルブの変位量を増加させる方向に内筒を付勢
するために付勢手段によって付勢するように構成したの
で、付勢力を任意に設定することでローリフトモード時
にタペット筐体のみを軸方向に移動させ、これによりタ
ペット・バルブステム間に発生する衝突音を抑制できる
という効果がある。
【００８２】この発明によれば、外筒を、吸気バルブま
たは排気バルブの変位量を増加させる方向に気筒を付勢
するために付勢手段によって付勢するように構成したの
で、付勢力を任意に設定することでローリフトモード時
にタペット筐体のみを軸方向に移動させ、これによりタ
ペット・バルブステム間に発生する衝突音を抑制できる
という効果がある。
【００８３】この発明によれば、付勢手段を、外筒の頭
部と内筒の頭部との間に配設するように構成したので、
ＶＶＬ装置の小型化を図ることができるという効果があ
る。
【００８４】この発明によれば、付勢手段の付勢力を、
タペット筐体のカム当接部の変位量に対し吸気バルブま
たは排気バルブの変位量が最小となる時点で、吸気バル
ブまたは排気バルブを閉じるバルブスプリングの付勢力
より大きくなるように設定するように構成したので、バ
ルブクローズ直前に付勢手段の付勢力によりバルブ・バ
ルブシート間の衝撃を弱めて衝突音を抑制できるという
効果がある。
【００８５】この発明によれば、リフトモード切替手段
を、タペット筐体内に収容されかつタペット筐体と別体
になるように構成したので、ＶＶＬ装置の小型化を図る
ことができるという効果がある。
【００８６】この発明によれば、拘束手段が、内燃機関
の中速度以上および中負荷以上のいずれか一方または両
方の運転条件のとき、タペット筐体のカム当接部の変位
量に対し吸気バルブまたは排気バルブの変位量を同一に
しかつその状態を保持する際にリフトモード切替手段の
外筒と内筒とを機械的に係合するように構成したので、
ハイリフトモードに適合したタペット軸長に速やかに切
り替えることができるという効果がある。
【００８７】この発明によれば、拘束手段に、リフトモ
ード切替手段の外筒と内筒とを油圧の供給により拘束す
ると共に油圧の低下または油圧供給停止により拘束が解
除される油路構造を備えるように構成したので、エンジ
ンの中速度以上および中負荷以上のいずれか一方または
両方の運転条件のときの高油圧を利用して外筒と内筒と
を拘束してハイリフトモードに切り替え、またエンジン
の中速度以下および中負荷以下のいずれか一方または両
方の運転条件のときの低油圧で拘束を解除してローリフ
トモードに切り替えることができるという効果がある。
【００８８】この発明によれば、拘束手段によるリフト
モード切替手段の拘束を解除する方向に付勢する機械的
な付勢手段を備えるように構成したので、ローリフトモ
ードに適合したタペット軸長に速やかに切り替えること
ができるという効果がある。
【００８９】この発明によれば、リフトモード切替手段
の外筒に、内筒との間に形成された空間を外気に連通さ
せる連通孔を設けるように構成したので、背圧を確実に
逃がすことで動作信頼性の向上を図ることができるとい
う効果がある。
【００９０】この発明によれば、タペット筐体を、内燃
機関側収容穴内に軸方向に対して摺動自在にかつ周方向
に対して回動自在に収容するように構成したので、タペ
ット筐体の固定を防止することで動作信頼性および部品
耐久性を向上させることができる。また、部品の組付け
方向性に限定がないので、組付作業を簡易化できるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるＶＶＬ装置を
示す分解斜視図である。
【図２】 図１に示したＶＶＬ装置のハイリフトモード
における内部構成を示す断面図である。
【図３】 図２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図４】 図１に示したＶＶＬ装置における内筒の外周
部を示す部分断面図である。
【図５】 図１に示したＶＶＬ装置における外筒の外周
部を示す部分断面図である。
【図６】 図１に示したＶＶＬ装置のローリフトモード
における内部構成を示す断面図である。
【図７】 図６のＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】 図６に示したＶＶＬ装置における内筒の外周
部を示す部分断面図である。
【図９】 図６に示したＶＶＬ装置における外筒の外周
部を示す部分断面図である。
【図１０】 （ａ）から（ｃ）は図６に示したＶＶＬ装
置において衝撃力減衰機構として機能するリフトモード
切替手段のバルブオープン動作を説明するための模式的
断面図である。
【図１１】 （ａ）から（ｃ）は図６に示したＶＶＬ装
置において衝撃力減衰機構として機能するリフトモード
切替手段のバルブオープン動作を説明するための模式的
正面図である。
【図１２】 （ａ）から（ｃ）は図６に示したＶＶＬ装
置において衝撃力減衰機構として機能するリフトモード
切替手段のバルブクローズ動作を説明するための模式的
断面図である。
【図１３】 （ａ）から（ｃ）は図６に示したＶＶＬ装
置において衝撃力減衰機構として機能するリフトモード
切替手段のバルブクローズ動作を説明するための模式的
正面図である。
【図１４】 （ａ）から（ｇ）は図６に示したＶＶＬ装
置のローリフトモードにおけるバルブオープン動作およ
びバルブクローズ動作を示す模式的断面図であり、
（ｈ）はバルブリフト量の変化を連続的に示すグラフ図
である。
【図１５】 （ａ）から（ｇ）は図１に示したＶＶＬ装
置のハイリフトモードにおけるバルブオープン動作およ
びバルブクローズ動作を示す模式的断面図であり、
（ｈ）はバルブリフト量の変化を連続的に示すグラフ図
である。
【図１６】 この発明の実施の形態２によるＶＶＬ装置
のハイリフトモードにおける内部構成を示す断面図であ
る。
【図１７】 図１６のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１８】 図１６に示したＶＶＬ装置における内筒の
外周部を示す部分断面図である。
【図１９】 図１６に示したＶＶＬ装置における外筒の
外周部を示す部分断面図である。
【図２０】 図１６に示したＶＶＬ装置のローリフトモ
ードにおける内部構成を示す断面図である。
【図２１】 図２０のＦ−Ｆ線断面図である。
【図２２】 図２０に示したＶＶＬ装置における内筒の
外周部を示す部分断面図である。
【図２３】 図２０に示したＶＶＬ装置における外筒の
外周部を示す部分断面図である。
【図２４】 エンジンの一般的な動弁系の構成を示す概
略構成図である。
【図２５】 図２４に示した動弁系におけるカムシャフ
ト上のカムの構成を示すＡ−Ａ線矢視図である。
【図２６】 図２５に示したカムのカムプロフィールを
示す正面図である。
【図２７】 （ａ）から（ｇ）は図２４に示したＶＶＬ
装置のローリフトモードにおけるバルブオープン動作お
よびバルブクローズ動作を示す模式的断面図であり、
（ｈ）はバルブリフト量の変化を連続的に示すグラフ図
である。
【図２８】 （ａ）から（ｇ）は図２４に示したＶＶＬ
装置のローリフトモードにおけるバルブオープン動作お
よびバルブクローズ動作を示す模式的断面図であり、
（ｈ）はバルブリフト量の変化を連続的に示すグラフ図
である。
【符号の説明】
１，２，３，４ 気筒（シリンダ）、５，６，７，８
ピストン、９，１０，１１，１２ クランク機構、１３
クランクシャフト、１４，１５，１６，１７バルブシ
ート、１８，１９，２０，２１ 吸気バルブ、２２，２
３，２４，２５ バルブリフト調整装置（ＶＶＬ装
置）、２６，２７，２８，２９ 吸気側カム、３０ 吸
気側カムシャフト、３１，３３ プーリ、３２ 駆動伝
達部材、３４ タペット筐体、３５ バルブステム、３
６ バルブスプリング、５０ ＶＶＬ装置、５１ タペ
ット筐体、５１ａカム当接部、５２ 外筒（リフトモー
ド切替手段）、５３ 内筒（リフトモード切替手段）、
５４ コイルスプリング（付勢手段）、５５ 内空間、
５６ 外気連通孔、５７ 油圧給排孔、５８ 嵌合孔
（拘束手段）、５９ 連通孔、６０ ランプ溝（凹
部）、６１ 凸条部、６２給排油路、６３ 油圧室、６
４ 内部シリンダ、６５ スリーブ、６６ ロックピン
（拘束手段）、６７ コイルスプリング、６８ ピン
（凸部）、７０ コイルスプリング（付勢手段）、７１
油路。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G016 AA06 AA19 BA19 BB04 BB31 BB40 CA05 CA08 CA12 CA16 CA21 CA33 CA36 CA45 DA18 GA01 GA04 3G018 AB07 AB17 AB18 BA21 BA22 CA19 DA17 DA18 DA24 DA51 DA55 EA03 EA13 EA33 FA03 FA06 GA14 GA18 GA32 3G092 AA11 DA03 FA14 FA50 GA05 GA17

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関のクランクシャフトにより回転
    駆動されるカムシャフトに設けられた１つのカムに当接
    するカム当接部を有し前記カムにより往復駆動される１
    つのタペット筐体と、該タペット筐体の前記カム当接部
    の変位量に対し前記タペット筐体に対応する気筒の吸気
    バルブまたは排気バルブの変位量を同一にしたハイリフ
    トモードと前記カム当接部の変位量に対し前記吸気バル
    ブまたは排気バルブの変位量を減少させたローリフトモ
    ードとを選択的に切り替えるリフトモード切替手段と、
    該リフトモード切替手段をハイリフトモードに保持する
    拘束手段と、前記リフトモード切替手段のバルブ変位量
    がローリフトモード時に増加する方向に付勢する付勢手
    段とを備えたことを特徴とするバルブリフト調整装置。
  2. 【請求項２】 タペット筐体のカム当接部に当接するカ
    ムは、内燃機関の中速度以上および中負荷以上のいずれ
    か一方または両方の運転条件に適したハイリフト用カム
    プロフィールを有するものであることを特徴とする請求
    項１記載のバルブリフト調整装置。
  3. 【請求項３】 リフトモード切替手段は、内燃機関の中
    速度以下および中負荷以下のいずれか一方または両方の
    運転条件のとき、タペット筐体のカム当接部の軸方向変
    位量に対し吸気バルブまたは排気バルブの変位量が減少
    するように設定されていることを特徴とする請求項１記
    載のバルブリフト調整装置。
  4. 【請求項４】 リフトモード切替手段は、タペット筐体
    内に配設された外筒と該外筒内に該外筒の軸方向に相対
    的に摺動可能に配設されかつ吸気バルブまたは排気バル
    ブのバルブステムと当接する内筒とを備えたことを特徴
    とする請求項１記載のバルブリフト調整装置。
  5. 【請求項５】 内筒は、外筒に対し該外筒の軸方向に相
    対的に摺動しかつ前記外筒の周方向に相対的に回動する
    ものであることを特徴とする請求項４記載のバルブリフ
    ト調整装置。
  6. 【請求項６】 内筒はその外周部に凸部または凹部を有
    すると共に、外筒は前記内筒の凸部または凹部と噛み合
    って前記外筒の軸方向および周方向の移動範囲を規制す
    る凹部または凸部を有することを特徴とする請求項４記
    載のバルブリフト調整装置。
  7. 【請求項７】 凸部は断面略円形ピンであり、凹部は前
    記断面略円形ピンが噛み合う形状を有する溝であること
    を特徴とする請求項６記載のバルブリフト調整装置。
  8. 【請求項８】 凹部は凸部を有する内筒または外筒の移
    動を軸方向の摺動から周方向の回動へ徐々に変換可能な
    略円弧形状を有することを特徴とする請求項６記載のバ
    ルブリフト調整装置。
  9. 【請求項９】 リフトモード切替手段の凹部は、吸気バ
    ルブまたは排気バルブの変位量が減少する方向に作動す
    るときに、吸気バルブまたは排気バルブの変位量の最大
    減少位置に接近するほど外筒に対する内筒の周方向相対
    変位量が急増する２次曲線状の円弧溝であることを特徴
    とする請求項６記載のバルブリフト調整装置。
  10. 【請求項１０】 外筒は、吸気バルブまたは排気バルブ
    の変位量を増加させる方向に内筒を付勢するために付勢
    手段によって付勢されていることを特徴とする請求項４
    記載のバルブリフト調整装置。
  11. 【請求項１１】 外筒は、吸気バルブまたは排気バルブ
    の変位量を増加させる方向に気筒を付勢するために付勢
    手段によって付勢されていることを特徴とする請求項４
    記載のバルブリフト調整装置。
  12. 【請求項１２】 付勢手段は外筒の頭部と内筒の頭部と
    の間に配設されていることを特徴とする請求項１０記載
    のバルブリフト調整装置。
  13. 【請求項１３】 付勢手段の付勢力は、タペット筐体の
    カム当接部の変位量に対し吸気バルブまたは排気バルブ
    の変位量が最小となる時点で、吸気バルブまたは排気バ
    ルブを閉じるバルブスプリングの付勢力より大きくなる
    ように設定されていることを特徴とする請求項１０また
    は請求項１１記載のバルブリフト調整装置。
  14. 【請求項１４】 リフトモード切替手段は、タペット筐
    体内に収容されかつタペット筐体と別体に構成されてい
    ることを特徴とする請求項４から請求項１３のうちいず
    れか１項記載のバルブリフト調整装置。
  15. 【請求項１５】 拘束手段は、内燃機関の中速度以上お
    よび中負荷以上のいずれか一方または両方の運転条件の
    とき、タペット筐体のカム当接部の変位量に対し吸気バ
    ルブまたは排気バルブの変位量を同一にしかつその状態
    を保持する際にリフトモード切替手段の外筒と内筒とを
    機械的に係合することを特徴とする請求項４記載のバル
    ブリフト調整装置。
  16. 【請求項１６】 拘束手段は、リフトモード切替手段の
    外筒と内筒とを油圧の供給により拘束すると共に、油圧
    の低下または油圧供給停止により拘束が解除される油路
    構造を備えたことを特徴とする請求項１５記載のバルブ
    リフト調整装置。
  17. 【請求項１７】 拘束手段によるリフトモード切替手段
    の拘束を解除する方向に付勢する機械的な付勢手段を備
    えたことを特徴とする請求項１６記載のバルブリフト調
    整装置。
  18. 【請求項１８】 リフトモード切替手段の外筒は内筒と
    の間に形成された空間を外気に連通させる連通孔を有す
    ることを特徴とする請求項４記載のバルブリフト調整装
    置。
  19. 【請求項１９】 タペット筐体は、内燃機関側収容穴内
    に軸方向に対して摺動自在にかつ周方向に対して回動自
    在に収容されたことを特徴とする請求項１から請求項１
    ８のうちいずれか１項記載のバルブリフト調整装置。
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