JP3165532B2 - エンジンのバルブ駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、バルブ（吸気弁また
は排気弁）を駆動するカムシャフトに低速用カムおよび
高速用カムを一体的に形成し、低速用カムによりバルブ
を低速時のバルブタイミングで駆動する一方、高速用カ
ムによりバルブを高速時のバルブタイミングで駆動する
ようなエンジンのバルブ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述例のエンジンのバルブ駆動装
置としては、例えば、特開平３−１５１５１０号公報に
記載の装置がある。すなわち、図１１、図１２に示すよ
うに、カムシャフト２００にカムプロフィルの小さい低
速用カム２０１とカムプロフィルの大きい高速用カム２
０２とを一体的に形成し、上述の低速用カム２０１と対
応する位置には、ロッカシャフト２０３を支点として揺
動する低速用ロッカアーム２０４を設けて、この低速用
ロッカアーム２０４の中間部に穿設された凹溝部に上述
の低速用カム２０１に当接するローラフォロア２０５を
配設している。

【０００３】また上述の低速用ロッカアーム２０４の両
サイドには、一端（図面上、右端）にピボット受け２０
６を、他端（図面上、左端）にＨＬＡ２０７をそれぞれ
有する高速用ロッカアーム２０８，２０８（但し、図面
では一方のみを示す）を配設し、この高速用ロッカアー
ム２０８における他端のＨＬＡ２０７のプランジャ２０
９を、バルブ２１０のバルブステム２１１上端に圧接
し、高速用ロッカアーム２０８他端側上部の断面半円形
状の係合用凹部を、低速用ロッカアーム２０４から突設
したピン２１２と係合可能に構成する一方、高速用ロッ
カアーム２０８一端のピボット受け２０６をアクチュエ
ータ２１３におけるプランジャ２１４上端のピボット２
１５に対して揺動可能に被着すると共に、高速用ロッカ
アーム２０８の上面に一体形成したスリッパ２１６を上
述の高速用カム２０２と対応させている。

【０００４】そして、この従来装置によれば、図１１に
示すように、アクチュエータ２１３の油圧をドレンさせ
た時、プランジャ２１４およびピボット２１５を下動さ
せ、高速用ロッカアーム２０８のピボット受け２０６側
が低位置になるように同ロッカアーム２０８をスラント
させることで、この高速用ロッカアーム２０８のスリッ
パ２１６を高速用カム２０２から離反させ、低速用カム
２０１の動きが各要素２０５，２０４，２１２，２０
７，２０９を介してバルブ２１０に伝達される低速時の
バルブタイミングを得ることができる。

【０００５】一方、図１２に示すようにアクチュエータ
２１３に油圧を供給した時、プランジャ２１４およびピ
ボット２１５を上動させ、高速用ロッカアーム２０８の
ピボット受け２０６を上動させて、同ロッカアーム２０
８を略水平に変位させることで、高速用ロッカアーム２
０８のスリッパ２１６を高速用カム２０２に当接させ、
高速用カム２０２の動きが各要素２１６，２０８，２０
７，２０９を介してバルブ２１０に伝達される高速時の
バルブタイミングを得ることができる。

【０００６】また、この従来装置においては低速用ロッ
カアーム２０４の両サイドに高速用ロッカアーム２０
８，２０８が位置しているので、吸気弁または排気弁が
２弁構造の装置において上述のカムシャフト２００を軸
支する軸受に対して、バルブ駆動反力が均等に入力され
て、軸受の耐久性の向上を図ることができる。

【０００７】しかし、吸排気効率の向上、高速運転時の
追従性向上、許容最高回転数の向上を目的として吸排気
弁を多弁化、例えば吸気３弁、排気２弁の５弁構造と成
したエンジンにおいて、上述の従来装置を吸気３弁側に
適用すると、多弁化にともなって多くの荷重が作用する
と共に、軸受から遠い位置で荷重が作用することにな
り、上述の高速用ロッカアーム２０８を軸受から遠い位
置に配設すると軸受の耐久性等にとって好ましくない。
また吸気３弁のうち２弁を共通駆動、残り１弁を独立駆
動すべく構成した場合には、カムシャフト２００を軸支
する軸受に対して、バルブ駆動反力が不均一に入力さ
れ、軸受の耐久性が劣化すると共に、軸受間の中心から
一方に片寄った位置のカムシャフト２００に対して、特
に高速時の大きいバルブ駆動反力が付勢されるので、カ
ムシャフト２００に撓みが生ずる問題点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明の請求項１記
載の発明は、吸気側または排気側の片側を３弁構造と成
したエンジンにおいて、カムシャフトの撓みを防止しつ
つ、軸受に対するバルブ駆動反力の入力を略均等にし
て、軸受の耐久性向上を図ることができ、しかも特に低
速時におけるカムシャフトの撓みを防止しつつ、確実に
スワールを形成することができるエンジンのバルブ駆動
装置の提供を目的とする。

【０００９】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の目的と併せて、高速時に対して使用
頻度が多い低速時において低速用カムと当接する低速カ
ム当接部をローラフォロアで構成することにより、摺動
抵抗の低減を図ることができるエンジンのバルブ駆動装
置の提供を目的とする。

【００１０】この発明の請求項３記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の目的と併せて、２弁共通駆動側のバ
ルブ可変機構と、１弁独立駆動側のバルブ可変機構とで
高速用スイングアームと低速用ロッカアームとを連係す
るピンをそれぞれ独立して設けることにより、各バルブ
可変機構の動きを異ならせ、スワールをより一層確実に
生成することができるエンジンのバルブ駆動装置の提供
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の発明は、吸排気弁を駆動するカムシャフトに低速用カ
ムおよび高速用カムを一体的に形成したエンジンのバル
ブ駆動装置であって、吸気弁および排気弁のうち一側に
配設される複数の弁を３弁構造とし、上記３弁のうちの
２つの弁を共通駆動する第１バルブ可変機構と、上記３
弁のうちの残りの１つの弁を独立駆動する第２バルブ可
変機構とを設け、上記各バルブ可変機構は上記低速用カ
ムに当接する低速カム当接部と、上記高速用カムに当接
する高速カム当接部と、上記高速カム当接部を上下動さ
せて、高用カム当接部と高速用カムとの両者が当接する
状態および離反する状態に変更するアクチュエータとを
それぞれ有し、上記各バルブ可変機構のそれぞれの高速
カム当接部が、低速カム当接部よりもカムシャフトを軸
支し、かつ各気筒に対して両側に位置する軸受と近接す
る側に配置され、上記各カムが対応するカム当接部と選
択的に当接された時、カムの動きが上記バルブ可変機構
を介して吸排気弁に伝達されるように構成し、上記第２
バルブ可変機構と対応する低速用カムを、上記第１バル
ブ可変機構と対応する低速用カムに対してバルブリフト
量が大となるようにカムプロフィルを大に設定し、上記
第２バルブ可変機構の低速カム当接部と同可変機構側に
おいて気筒一側に位置する上記軸受との間の距離を、上
記第１バルブ可変機構の低速カム当接部と同可変機構側
において気筒他側に位置する上記軸受との間の距離に対
して短く設定したエンジンのバルブ駆動装置であること
を特徴とする。

【００１２】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の構成と併せて、上記低速カム当接部
をローラフォロアで構成したエンジンのバルブ駆動装置
であることを特徴とする。

【００１３】この発明の請求項３記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の構成と併せて、上記各バルブ可変機
構は低速用ロッカアームと、高速用スイングアームと、
上記低速用ロッカアームと高速用スイングアームとを連
係するピンとを有し、上記ピンを、第１バルブ可変機構
側のピンと第２バルブ可変機構側のピンとに分割したエ
ンジンのバルブ駆動装置であることを特徴とする。

【００１４】

【発明の効果】この発明の請求項１記載の発明によれ
ば、３弁側の２つの弁は第１バルブ可変機構で２弁同時
に共通駆動され、３弁側の残りの１つの弁は第２バルブ
可変機構で独立駆動される。

【００１５】また上述の各バルブ可変機構はその低速カ
ム当接部が低速用カムに当接した時、低速時のバルブタ
イミングを得ることができ、高速カム当接部が高速用カ
ムに当接した時、高速時のバルブタイミングを得ること
ができる。

【００１６】さらに、上述の第１および第２の各バルブ
可変機構におけるそれぞれの高速カム当接部を、軸受と
近接する側に配置し、高速時において比較的大きい荷重
を受ける高速カム当接部の配置位置が軸受に近いので、
カムシャフトの撓みを防止することができると共に、軸
受に対するバルブ駆動反力の入力を略均等にして、軸受
の耐久性向上を図ることができる効果がある。

【００１７】因に上述の高速カム当接部が軸受間の中央
寄りに設定された場合には、カムシャフトに対して高速
時において大きい荷重が作用し、カムシャフトに撓みが
生ずるが、上記構成により、このような問題点を解消す
ることができる。

【００１８】しかも、３弁のうちの残りの１つの弁を独
立駆動する第２バルブ可変機構と対応する低速用カム
を、３弁のうちの２つの弁を共通駆動する第１バルブ可
変機構と対応する低速用カムに対して、バルブリフト量
が大となるようにカムプロフィルを大に設定したので、
確実にスワールを形成することができる。

【００１９】加えて、上述の第２バルブ可変機構の低速
カム当接部と軸受との間の距離を、第１バルブ可変機構
の低速カム当接部と軸受との間の距離に対して短く設定
したので、上述のスワール形成時には第１バルブ可変機
構に対応するカムシャフトの所定部位に対して、第２バ
ルブ可変機構に対応するカムシャフトの所定部位に大き
い荷重が作用するが、この大きい荷重が作用する側は軸
受との間の離間距離が 短いので、特に低速時（スワール
形成時）におけるカムシャフトの撓みを防止することが
できる効果がある。

【００２０】この発明の請求項２記載の発明によれば、
上記請求項１記載の発明の効果と併せて、高速時に対し
て使用頻度が多い低速時において低速用カムと当接する
低速カム当接部をローラフォロアで構成したので、摺動
抵抗の低減を図ることができる効果がある。

【００２１】この発明の請求項３記載の発明によれば、
上記請求項１記載の発明の効果と併せて、上述のピン
を、第１バルブ可変機構側のピンと第２バルブ可変機構
側のピンとに分割したので、上述の第１および第２の各
バルブ可変機構の動きを互に異ならせることができ、ス
ワールをより一層確実に生成することができる効果があ
る。

【００２２】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図面はエンジンのバルブ駆動装置を示し、図
１、図２、図３において、シリンダボア１を有するシリ
ンダブロック２上にシリンダヘッド３を取付け、このシ
リンダヘッド３には燃焼室４に適宜連通する３つの吸気
ポート５，６，７と、２つの排気ポート８，９とを形成
している。

【００２３】そして、上述の吸気ポート５を開閉する吸
気弁１０と、上述の吸気ポート６を開閉する吸気弁１１
と、上述の吸気ポート７を開閉する吸気弁１２と、上述
の各排気ポート８，９を開閉する排気弁１３，１３とを
設けて、吸気３弁、排気２弁の５弁構成と成している。

【００２４】これらの各弁１０〜１３はシリンダヘッド
３に配設したバルブガイド１４内にそのバルブステム１
５を挿通し、バルブステム１５上端に分割コレット１６
を介してスプリングリテーナ１７を嵌合する一方、シリ
ンダヘッド３の所定部に配設した下側のスプリングリテ
ーナ１８と、上述の上側のスプリングリテーナ１７との
間にバルブスプリング１９を張架している。

【００２５】一方、気筒列方向に延びる吸気カムシャフ
ト２０および排気カムシャフト２１を設け、上述の吸気
カムシャフト２０を複数のカムシャフト軸受２２，２３
で軸支すべく構成すると共に、排気カムシャフト２１を
複数のカムシャフト軸受２４，２５で軸支すべく構成し
ている。なお、上述の各カムシャフト軸受２２〜２５の
上部に取付けられるベアリングキャップの図示は省略し
ている。

【００２６】上述の吸気カムシャフト２０には、吸気３
弁側の２つの吸気弁１０，１１に対応する低速用カム２
６および高速用カム２７と、吸気３弁側の残りの１つの
吸気弁１２に対応する低速用カム２８および高速用カム
２９とを形成し、上述の各カム２６，２７により第１バ
ルブ可変機構３０を介して２つの吸気弁１０，１１を同
時に共通駆動すると共に、上述の各カム２８，２９によ
り第２バルブ可変機構３１を介して残りの１つの吸気弁
１２を独立駆動すべく構成している。なお、排気側にお
いては２つの排気弁１３，１３の上部中間に第１バルブ
可変機構３０と同様の構成の第３バルブ可変機構３２
（図１参照）を配設して、この第３バルブ可変機構３２
で排気側の２つの排気弁１３，１３を同時駆動すべく構
成している。

【００２７】上述の第１バルブ可変機構３０の具体的構
成を図４、図５、図６、図７を参照して以下に詳述す
る。この第１バルブ可変機構３０は、吸気カムシャフト
２０の下方において該吸気カムシャフト２０と平行に揺
動軸としてのロッカシャフト３３を設け、このロッカシ
ャフト３３にその揺動支端（図面では左端）が揺動可能
に軸支された高速用スイングアーム３４を設け、この高
速用スイングアーム３４をロッカシャフト３３側の揺動
支端からバルブステム１５上端側の遊端に向けて延設す
ると共に、高速用スイングアーム３４の遊端側にローラ
フォロア配設用の凹部３５を形成し、遊端には高速カム
当接部としてのタペット３６を一体形成している。

【００２８】また単一のピン３７を用いて上述のローラ
フォロア配設用の凹部３５に低速用カム２６と転接する
低速カム当接部としてローラフォロア３８を取付けると
共に、このピン３７を利用して高速用スイングアーム３
４の両サイドには低速用ロッカアーム３９，４０を取付
けている。

【００２９】ここで、上述の低速用ローラフォロア３８
(低速カム当接部)は図２、図４に示す如く低速用カム２
６の直下に位置し、上述のタペット３６(高速カム当接
部)は高速用カム３７の直下に位置する。また低速用ロ
ッカアーム３９，４０のそれぞれの他端（図面上、左
端）における円弧状のピボット部３９ａ，４０ａは、シ
リンダヘッド３に取付けられたハイドロリックラッシュ
アジャスタ４１（以下単にＨＬＡと略記する）のプラン
ジャ４２上面に当接し、低速用ロッカアーム３９，４０
のそれぞれの一端（図面上、右端）におけるスリッパ状
のバルブ当接部３９ｂ，４０ｂは、各吸気弁１０，１１
におけるバルブステム１５上端に当接している。

【００３０】また上述の低速用ロッカアーム３９，４０
の他端が高速用スイングアーム３４の揺動支点としての
ロッカシャフト３３とラップしないように、低速用ロッ
カアーム３９，４０を高速用スイングアーム３４よりも
短寸に設定する一方、上述のＨＬＡ４１は高速用スイン
グアーム３４の揺動支点に配設されるロッカシャフト３
３に対してシリンダヘッド３の内方側に配設されてい
る。

【００３１】一方、上述の高速用スイングアーム３４の
揺動支端を揺動可能に軸支するロッカシャフト３３は、
この高速用スイングアーム３４の幅方向の両サイドから
幅方向外方へ突出する長さに設定され、このロッカシャ
フト３３の両サイド部には上下方向に貫通するガイド孔
４３，４３が穿設されている。

【００３２】そして、例えばシリンダヘッド３に植設し
たガイド手段としてのガイドピン４４，４４を上述のガ
イド孔４３，４３に貫挿すると共に、シリンダヘッド３
の所定部とロッカシャフト３３の両サイド部下面との間
には付勢手段としてのコイルスプリング４５，４５を張
架している。

【００３３】また上述の高速用スイングアーム３４揺動
支端の上側には、上述のガイドピン４４，４４およびコ
イルスプリング４５，４５と上下方向に略対向する如く
アクチュエータ４６を配設している。このアクチュエー
タ４６は図２に示すように上述の高速用スイングアーム
３４揺動支端において同アーム３４の幅方向の中間部に
単一設けられた油圧駆動タイプのもので、そのプランジ
ャ４７の下動時に高速用スイングアーム３４揺動支端を
下方に押下げる。

【００３４】この高速用スイングアーム３４揺動支端の
下動時には、ロッカシャフト３３がガイドピン４４，４
４で案内されながら下動するので、高速用スイングアー
ム３４揺動支端の揺動中心を確保しながら同スイングア
ーム３４揺動支端を下動するように構成している。

【００３５】上述のアクチュエータ４６は図６、図７に
示すように構成している。すなわち、このアクチュエー
タ４６は円筒状のボディ４８と、このボディ４８内に摺
動可能に配設されたプランジャ４７とを有し、プランジ
ャ４７の背面と対向するポート４９からボディ４８内に
油圧を供給すると、プランジャ４７は図６に示す状態か
ら図７に示すように下動すると共に、プランジャ４７内
の油路５０に供給される油圧により複数のノックピン５
１…がボディ４８側の係止孔５２内へ突出係入して、供
給油圧力を解除してもプランジャ４７の下動位置が保持
される一方、図７に示す下動位置のプランジャ４７を図
６に示すノーマル位置に復帰させる時には、ノックピン
５１…の外端面と対応する位置の複数のポート５３…に
油圧力を付勢すると、ノックピン５１…が油路５０内に
没入し、コイルスプリング４５，４５のバネ力によりプ
ランジャ４７が図６に示すノーマル位置に復帰する如く
構成している。

【００３６】而して、この実施例では図６に示すように
コイルスプリング４５，４５のバネ力により高速用スイ
ングアーム３４の揺動支端をアクチュエータ４６側の上
側に付勢し、高速用スイングアーム３４揺動支端を上動
させた時、高速用のタペット３６は低速用および高速用
の何れのカム２６，２７のカムプロフィルからも離間し
た位置に設定され、ローラフォロア３８のみが低速用カ
ム２６のカムプロフィルに当接するので、ロッカシャフ
ト３３を揺動支点として可動する高速用スイングアーム
３４の動きが、各要素３７，３９，４０を介して２つの
吸気弁１０，１１に同時に伝達され、バルブリフト量の
小さい低速時のバルブタイミングを得ることができる。

【００３７】また図７に示すようにアクチュエータ４６
で高速用スイングアーム３４の揺動支端を下動させた
時、この高速用スイングアーム３４はピン３７を中心と
して図面上、反時計方向へ回動して、高速用のタペット
３６が高速用カム２７のカムプロフィルに当接する位置
に設定されるので、ロッカシャフト３３を揺動支点とし
て可動する高速用スイングアーム３４の動きが、各要素
３７，３９，４０を介して２つの吸気弁１０，１１に同
時に伝達され、バルブリフト量の大きい高速時のバルブ
タイミングを得ることができる。

【００３８】ところで、上述の第２バルブ可変機構３１
は吸気３弁側のうちの残りの１つの吸気弁１２を駆動す
るもので、先の第１バルブ可変機構３０が高速用スイン
グアーム３４の両サイドに低速用ロッカアーム３９，４
０を備えているのに対して、この第２バルブ可変機構３
１は高速用スイングアームの片側に１つの低速用ロッカ
アーム５４を備えている。

【００３９】すなわち、この第２バルブ可変機構３１は
図２に示すように低速用カム２８と対応する位置に低速
用ローラフォロア３８を設け、高速用カム２９と対応す
る位置に高速用スイングアーム３４のタペット３６を設
け、吸気弁１２と対応する位置に低速用ロッカアーム５
４を設けて、上述の低速用ロッカアーム５４、高速用ス
イングアーム３４および低速用ローラフォロア３８の三
者をピン３７で揺動可能かつ一体的に連係している。

【００４０】また上述の第２バルブ可変機構３１と対応
する低速用カム２８は、先の第１バルブ可変機構３０と
対応する低速用カム２６に対して、バルブリフト量が大
となるように、そのカムプロフィルを大に設定し、低速
時において図３に示す如くスワールＳを形成すべく構成
している。

【００４１】さらに上述の第２バルブ可変機構３１の低
速カム当接部としての低速用ローラフォロア３８と上述
のカムシャフト軸受２３との間の距離を、上述の第１バ
ルブ可変機構３０の低速カム当接部としての低速用ロー
ラフォロア３８と上述のカムシャフト軸受２２との間の
距離に対して、短く設定している。

【００４２】しかも、上述の第１および第２の各バルブ
可変機構３０，３１のそれぞれの高速カム当接部として
のタペット３６，３６は、吸気カムシャフト２０を軸支
するカムシャフト軸受２２，２３と近接する側に配置し
ている。つまり、２弁共通駆動用の第１バルブ可変機構
３０におけるタペット３６は一方のカムシャフト軸受２
２と近接する側に配置し、１弁独立駆動用の第２バルブ
可変機構３１におけるタペット３６は他方のカムシャフ
ト軸受２３と近接する側に配置している。

【００４３】また上述の第１および第２の各バルブ可変
機構３０，３１におけるピン３７，３７は、図２からも
明らかなように、第１バルブ可変機構３０側のピン３７
と、第２バルブ可変機構３１側のピン３７とに分割され
ている。

【００４４】なお、上述の第２バルブ可変機構３１のそ
の他の点については第１バルブ可変機構３０と同等であ
るので、図２の第２バルブ可変機構３１において第１バ
ルブ可変機構３０と同様の作用を奏する部分には同一符
号を付して、その詳しい説明を省略する。また、図２に
おいて５５は点火プラグを配設するためのプラグホー
ル、図１、図６、図７において２６ＢＣ，２７ＢＣは対
応するそれぞれのカム２６，２７のベースサークルを示
す。

【００４５】図８はエンジンのバルブ駆動装置の制御回
路を示し、ＣＰＵ６０はエンジン回転数Ｎｅおよびエン
ジン負荷ＣＥ等の必要な入力に基づいて、ＲＯＭ６１に
格納されたプログラムに従って、アクチュエータ４６を
介してバルブ可変機構３０，３１，３２を駆動制御し、
ＲＡＭ６２は図９に示すようなマップ等の必要なデータ
やマップを記憶する。

【００４６】ここで、上述のＣＰＵ６０はアクチュエー
タ４６を直接駆動することはなく、油圧供給ラインに介
設した電磁ソレノイド弁を介して上述のアクチュエータ
４６を駆動するが、図８では簡略的に図示している。

【００４７】また図９に示すマップは、横軸にエンジン
回転数Ｎｅをとり、縦軸にエンジン負荷ＣＥをとって、
アクチュエータ４６を駆動させる高負荷高回転領域α
と、アクチュエータ４６を駆動させない低負荷低回転領
域βとを区画したマップである。

【００４８】図１０はバルブ可変機構によるバルブタイ
ミングおよびバルブリフト量の変化の一例を示し、吸気
側の第１および第２の各バルブ可変機構３０，３１を図
６に示すように低速態様に切換えた場合には吸排気オー
バラップ期間が短くなり、これら第１および第２の各バ
ルブ可変機構３０，３１を図７に示すように高速態様に
切換えた場合には吸排気オーバラップ期間が長くなる。

【００４９】図示実施例は上記の如く構成するものにし
て、以下作用を説明する。エンジンの運転状態が図９に
示す低負荷低回転領域βであるとＣＰＵ６０が判定した
時には、アクチュエータ４６は図６の状態を維持するの
で、高速用スイングアーム３４の揺動支端は上動位置に
位置し、タペット３６が高速用カム２７から離反するの
で、２つの吸気弁１０，１１は第１バルブ可変機構３０
を介して低速用カム２６で駆動される。

【００５０】一方、エンジンの運転状態が図９に示す高
負荷高回転領域αであるとＣＰＵ６０が判定した時に
は、アクチュエータ４６の駆動により、高速用スイング
アーム３４の揺動支端が押下げられて、この高速用スイ
ングアーム３４の揺動支端は図７に示すように下動位置
に位置し、タペット３６(高速カム当接部)が高速用カム
２７と当接するので、２つの吸気弁１０，１１は第１バ
ルブ可変機構３０を介して高速用カム２７で駆動され
る。

【００５１】すなわち、上述の高速用スイングアーム３
４のタペット３６(高速カム当接部)が高速用カム２７か
ら離反する位置にある時（図６参照）には、低速用カム
２６の動きが低速用ローラフォロア３８(低速カム当接
部)および低速用ロッカアーム３９，４０を介して吸気
弁１０，１１に伝達される低速時のバルブタイミングを
得ることができ、一方、上述の高速用スイングアーム３
４のタペット３６(高速カム当接部)が高速用カム２７と
当接する位置にある時（図７参照）には、高速用カム２
７の動きが高速用スイングアーム３４および低速用ロッ
カアーム３９，４０を介して吸気弁１０，１１に伝達さ
れる高速時のバルブタイミングを得ることができる。

【００５２】以上は、吸気３弁側のうちの２つの吸気弁
１０，１１を同時駆動する第１バルブ可変機構３０の作
用であるが、吸気３弁側のうちの残りの１つの吸気弁１
２を独立駆動する第２バルブ可変機構３１の作用も略同
等である。

【００５３】しかも、上述の第１および第２の各バルブ
可変機構３０，３１におけるそれぞれのタペット３６，
３６(高速カム当接部)を、カムシャフト軸受２２，２３
と近接する側に配置し、高速時において比較的大きい荷
重を受けるタペット３６，３６(高速カム当接部)の配置
位置がカムシャフト軸受２２，２３に近いので、吸気カ
ムシャフト２０の撓みを防止することができると共に、
カムシャフト軸受２２，２３に対するバルブ駆動反力の
入力を略均等にして、カムシャフト軸受２２，２３の耐
久性向上を図ることができる効果がある。

【００５４】因に上述のタペット３６，３６(高速カム
当接部)がカムシャフト軸受２２，２３間の中央寄りに
設定された場合には、吸気カムシャフト２０に対して高
速時において大きい荷重が作用し、吸気カムシャフト２
０に撓みが生ずるが、上記構成により、このような問題
点を解消することができる。

【００５５】さらに、吸気３弁のうちの残りの１つの弁
１２を独立駆動する第２バルブ可変機構３１と対応する
低速用カム２８を、吸気３弁のうちの２つの弁１０，１
１を共通駆動する第１バルブ可変機構３０と対応する低
速用カム２６に対して、バルブリフト量が大となるよう
にカムプロフィルを大に設定したので、確実にスワール
Ｓを形成することができる。

【００５６】加えて、上述の第２バルブ可変機構３１の
ローラフォロア３８(低速カム当接部)とカムシャフト軸
受２３との間の距離を、第１バルブ可変機構３０のロー
ラフォロア３８(低速カム当接部)とカムシャフト軸受２
２との間の距離に対して短く設定したので、上述のスワ
ールＳ形成時には第１バルブ可変機構３０に対応する吸
気カムシャフト２０の所定部位に対して、第２バルブ可
変機構３１に対応する吸気カムシャフト２０の所定部位
に大きい荷重が作用するが、この大きい荷重が作用する
側はカムシャフト軸受２３との間の離間距離が短いの
で、特に低速時（スワール形成時）における吸気カムシ
ャフト２０の撓みを防止することができる効果がある。

【００５７】また、高速時に対して使用頻度が多い低速
時において低速用カム２６，２８と当接する低速カム当
接部をローラフォロア３８，３８で構成したので、摺動
抵抗の低減を図ることができる効果がある。

【００５８】さらにまた、上述のピン３７，３７を、第
１バルブ可変機構３０側のピン３７と第２バルブ可変機
構３１側のピン３７とに分割したので、上述の第１およ
び第２の各バルブ可変機構３０，３１の動きを互に異な
らせることができ、スワールＳをより一層確実に生成す
ることができる効果がある。

【００５９】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明の３弁構造は、実施例の吸気側３弁
構造に対応し、以下同様に、低速カム当接部は、低速用
ローラフォロア３８に対応し、高速カム当接部は、タペ
ット３６に対応し、軸受は、カムシャフト軸受２２，２
３に対応し、カムシャフトは、吸気カムシャフト２０に
対応するも、この発明は、上述の実施例の構成のみに限
定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のエンジンのバルブ駆動装置を示す断
面図。

【図２】 図１の平面図。

【図３】 シリンダボアに対する各吸排気ポートのレイ
アウトとスワール生成状態とを示す説明図。

【図４】 第１バルブ可変機構の斜視図。

【図５】 第１バルブ可変機構の分解斜視図。

【図６】 低速用バルブタイミングに設定された状態を
示す説明図。

【図７】 高速用バルブタイミングに設定された状態を
示す説明図。

【図８】 制御回路ブロック図。

【図９】 ＲＡＭに記憶させたマップの説明図。

【図１０】 バルブ可変機構によるバルブタイミングお
よびバルブリフト量の変化の一例を示す説明図。

【図１１】 従来のエンジンのバルブ駆動装置における
低速時の説明図。

【図１２】 従来のエンジンのバルブ駆動装置における
高速時の説明図。

【符号の説明】

１０，１１，１２…吸気弁 １３…排気弁 ２０…吸気カムシャフト(カムシャフト) ２２，２３…カムシャフト軸受(軸受) ２６，２８…低速用カム ２７，２９…高速用カム ３０…第１バルブ可変機構 ３１…第２バルブ可変機構 ３４…高速用スイングアーム ３６…タペット(高速カム当接部) ３７…ピン ３８…低速用ローラフォロア(低速カム当接部) ３９，４０，５４…低速用ロッカアーム ４６…アクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01L 13/00 301 F01L 1/18 F01L 1/26

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸排気弁を駆動するカムシャフトに低速用
   カムおよび高速用カムを一体的に形成したエンジンのバ
   ルブ駆動装置であって、 吸気弁および排気弁のうち一側に配設される複数の弁を
   ３弁構造とし、 上記３弁のうちの２つの弁を共通駆動する第１バルブ可
   変機構と、 上記３弁のうちの残りの１つの弁を独立駆動する第２バ
   ルブ可変機構とを設け、上記各バルブ可変機構は上記低
   速用カムに当接する低速カム当接部と、 上記高速用カムに当接する高速カム当接部と、上記高速
   カム当接部を上下動させて、高速カム当接部と高速用カ
   ムとの両者が当接する状態および離反する状態に変更す
   るアクチュエータとをそれぞれ有し、 上記各バルブ可変機構のそれぞれの高速カム当接部が、
   低速カム当接部よりもカムシャフトを軸支し、かつ各気
   筒に対して両側に位置する軸受と近接する側に配置さ
   れ、 上記各カムが対応するカム当接部と選択的に当接された
   時、カムの動きが上記バルブ可変機構を介して吸排気弁
   に伝達されるように構成し、 上記第２バルブ可変機構と対応する低速用カムを、上記
   第１バルブ可変機構と対応する低速用カムに対してバル
   ブリフト量が大となるようにカムプロフィルを大に設定
   し、 上記第２バルブ可変機構の低速カム当接部と同可変機構
   側において気筒一側に位置する上記軸受との間の距離
   を、 上記第１バルブ可変機構の低速カム当接部と同可変機構
   側において気筒他側に位置する上記軸受との間の距離に
   対して短く設定した エンジンのバルブ駆動装置。
2. 【請求項２】上記低速カム当接部をローラフォロアで構
   成した請求項１記載のエンジンのバルブ駆動装置。
3. 【請求項３】上記各バルブ可変機構は低速用ロッカアー
   ムと、高速用スイングアームと、上記低速用ロッカアー
   ムと高速用スイングアームとを連係するピンとを有し、 上記ピンを、第１バルブ可変機構側のピンと第２バルブ
   可変機構側のピンとに分割した 請求項１記載のエンジン
   のバルブ駆動装置。